(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
鉛直方向に移動可能であるとともに鉛直軸回りに回転可能な基板搬送手段と、
前記基板搬送手段の周囲に配置され、基板に所定の処理液による液処理を行う複数の液処理ユニットと、
前記複数の液処理ユニットのうちの１つ以上の液処理ユニットの上方に配置され、基板に熱処理を行う熱処理ユニットとを備え、
前記熱処理ユニットは、１つの処理室内に、基板に対する加熱状態を作り出す加熱手段と、基板に対する冷却状態を作り出す冷却手段とを設けて構成したことを特徴とする基板処理装置。
【請求項２】
鉛直方向に移動可能であるとともに鉛直軸回りに回転可能な基板搬送手段と、
前記基板搬送手段の周囲に配置され、基板に所定の処理液による液処理を行う複数の液処理ユニットと、
前記複数の液処理ユニットのうちの１つ以上の液処理ユニットの上方に配置され、基板に熱処理を行う熱処理ユニットとを備え、
前記熱処理ユニットは、１つの処理室内に、基板を加熱する加熱プレートと、前記基板搬送手段から非熱状態で基板を受け取るとともに、前記加熱プレートによる加熱後の基板を冷却する冷却プレートと、前記加熱プレートと冷却プレートとの間で基板を移送する移送手段とを備えていることを特徴とする基板処理装置。
【請求項３】
前記移送手段は、熱い基板専用の第１の搬送アームと、冷たい基板専用の第２の搬送アームとを備えていることを特徴とする請求項２記載の基板処理装置。
【請求項４】
鉛直方向に移動可能であるとともに鉛直軸回りに回転可能な基板搬送手段と、
前記基板搬送手段の周囲に配置され、基板に所定の処理液による液処理を行う複数の液処理ユニットと、
前記複数の液処理ユニットのうちの１つ以上の液処理ユニットの上方に配置され、基板に熱処理を行う熱処理ユニットとを備え、
前記熱処理ユニットは、１つの処理室内に配置された１つのプレートと、前記プレートの状態を基板に対する加熱状態及び冷却状態のいずれかに制御する温度調節手段とを備えたことを特徴とする基板処理装置。
【請求項５】
前記液処理ユニットのうちの少なくとも１つは、基板に被膜を形成するための塗布処理ユニットであることを特徴とする請求項１、請求項２、請求項３または請求項４記載の基板処理装置。
【請求項６】
前記液処理ユニットのうちの少なくとも１つは、基板に現像処理を行う現像処理ユニットであることを特徴とする請求項１、請求項２、請求項３、請求項４または請求項５記載の基板処理装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、半導体基板や液晶ガラス基板などの薄板状基板（以下、単に「基板」と称する）に対して加熱処理、冷却処理および液処理等を含む一連の処理を行う基板処理装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、上記のような基板処理装置においては、基板搬送ロボットにより、基板に加熱処理を行う加熱処理ユニット、冷却処理を行う冷却処理ユニットおよび液処理を行う液処理ユニット間で基板の循環搬送を行い、一連の基板処理を達成している。
【０００３】
例えば、特開平４−２６２５５５号公報に開示の基板処理装置では、基板搬送ロボットに上下２段以上のアームを設け、加熱処理ユニットにアクセスして内部の高温の基板を搬出等する際に、下側に設けた一方のアームのみを使用し、冷却処理ユニットにアクセスして内部の基板を薬液処理ユニット等に搬送する際に、上側に設けた他方のアームのみを使用することとしている。これにより、高温の基板を搬送した一方のアームによって冷却後の基板を搬送して、この冷却後の基板の温度を上昇させてしまうといった事態を回避することができる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記の基板処理装置では、温度調節された後の基板を保持する上側のアーム上に保持された基板が、下側のアーム上に保持された加熱処理後の基板の熱的影響を受け、膜厚の均一性や現像後の線幅均一性に悪影響を及ぼす可能性がある。
【０００５】
また、加熱後の高温の基板が基板搬送ロボットを設けた搬送領域で行き来するので、搬送領域の雰囲気が熱せられ、それが液処理ユニット内の処理領域すなわち塗布領域や現像領域の雰囲気に悪影響を与える可能性がある。
【０００６】
そこで、この発明は、加熱後の高温の基板によって、温度調節されている基板が加熱されたり液処理ユニット内の処理領域の雰囲気が悪影響を受けることを効果的に防止できる基板処理装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するため、請求項１記載の基板処理装置は、鉛直方向に移動可能であるとともに鉛直軸回りに回転可能な基板搬送手段と、前記基板搬送手段の周囲に配置され、基板に所定の処理液による液処理を行う複数の液処理ユニットと、前記複数の液処理ユニットのうちの１つ以上の液処理ユニットの上方に配置され、基板に熱処理を行う熱処理ユニットとを備え、前記熱処理ユニットは、１つの処理室内に、基板に対する加熱状態を作り出す加熱手段と、基板に対する冷却状態を作り出す冷却手段とを設けて構成したことを特徴とする。
【００１１】
また、請求項２記載の基板処理装置は、鉛直方向に移動可能であるとともに鉛直軸回りに回転可能な基板搬送手段と、前記基板搬送手段の周囲に配置され、基板に所定の処理液による液処理を行う複数の液処理ユニットと、前記複数の液処理ユニットのうちの１つ以上の液処理ユニットの上方に配置され、基板に熱処理を行う熱処理ユニットとを備え、前記熱処理ユニットが、１つの処理室内に、基板を加熱する加熱プレートと、前記基板搬送手段から非熱状態で基板を受け取るとともに、前記加熱プレートによる加熱後の基板を冷却する冷却プレートと、前記加熱プレートと冷却プレートとの間で基板を移送する移送手段とを備えていることを特徴とする。
また、請求項３記載の基板処理装置は、前記移送手段が、熱い基板専用の第１の搬送アームと、冷たい基板専用の第２の搬送アームとを備えていることを特徴とする。
【００１２】
また、請求項４記載の基板処理装置は、鉛直方向に移動可能であるとともに鉛直軸回りに回転可能な基板搬送手段と、前記基板搬送手段の周囲に配置され、基板に所定の処理液による液処理を行う複数の液処理ユニットと、前記複数の液処理ユニットのうちの１つ以上の液処理ユニットの上方に配置され、基板に熱処理を行う熱処理ユニットとを備え、前記熱処理ユニットが、１つの処理室内に配置された１つのプレートと、前記プレートの状態を基板に対する加熱状態及び冷却状態のいずれかに制御する温度調節手段とを備えたことを特徴とする。
【００１３】
また、請求項５記載の基板処理装置は、前記液処理ユニットのうちの少なくとも１つが、基板に被膜を形成するための塗布処理ユニットであることを特徴とする。
【００１４】
また、請求項６記載の基板処理装置は、前記液処理ユニットのうちの少なくとも１つが、基板に現像処理を行う現像処理ユニットであることを特徴とする。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の具体的実施形態について図面を参照しつつ詳細に説明する。
【００１６】
図１は、実施形態の装置を説明する図である。図１（ａ）は、装置の平面図であり、図１（ｂ）は、装置の正面図である。図示のように、本実施の形態においては、基板処理装置は、基板の搬出入を行うインデクサＩＤと、基板に処理を行う複数の処理ユニットと各処理ユニットに基板を搬送する基板搬送手段が配置されるユニット配置部１０と、露光装置に接続されているインターフェイスＩＦとから構成されている。
【００１７】
ユニット配置部１０は、最下部に、薬剤を貯留するタンクや配管等を収納するケミカルキャビネット１１を備え、この上側であってその４隅には、基板に処理液による処理を施す液処理ユニットとして、基板にレジスト被膜を形成する塗布処理ユニットＳＣ１、ＳＣ２と、露光後の基板に現像処理を行う現像処理ユニットＳＤ１、ＳＤ２とが配置されている。さらに、これらの液処理ユニットの上側には、基板に熱処理を行う多段熱処理ユニット２０が装置の前部及び後部に配置されている。なお、装置の前側であって両塗布処理ユニットＳＣ１、ＳＣ２の間には、基板処理ユニットとして、基板に純水等の洗浄液を供給して基板を洗浄する洗浄処理ユニットＳＳが配置されている。
【００１８】
塗布処理ユニットＳＣ１、ＳＣ２や現像処理ユニットＳＤ１、ＳＤ２に挟まれた装置中央部には、周囲の全処理ユニットにアクセスしてこれらとの間で基板の受け渡しを行うための基板搬送手段として、搬送ロボットＴＲ１が配置されている。この搬送ロボットＴＲ１は、鉛直方向に移動可能であるとともに中心の鉛直軸回りに回転可能となっている。
【００１９】
ユニット配置部１０の最上部には、クリーンエアのダウンフローを形成するフィルタファンユニットＦＦＵが設置されている。多段熱処理ユニット２０の直下にも、液処理ユニット側にクリーンエアのダウンフローを形成するフィルタファンユニットＦＦＵが設置されている。
【００２０】
図２は、図１の処理ユニットの配置構成を説明する図である。塗布処理ユニットＳＣ１の上方には、多段熱処理ユニット２０として、３段構成の熱処理ユニットＴＵ１、ＴＵ２、ＴＵ３が配置されている。このうち、上段位置の熱処理ユニットＴＵ１は、内部に密着強化部ＡＨとクールプレート部ＣＰ１とを備え、中段位置の熱処理ユニットＴＵ２は、内部にホットプレート部ＨＰ２とクールプレート部ＣＰ２とを備え、下段位置の熱処理ユニットＴＵ３は、内部にホットプレート部ＨＰ３とクールプレート部ＣＰ３とを備える。
【００２１】
塗布処理ユニットＳＣ２の上方には、多段熱処理ユニット２０として、３段構成の熱処理ユニットＴＵ０、ＴＵ４、ＴＵ５が配置されている。このうち、上段位置の熱処理ユニットＴＵ０は、内部にホットプレート部ＨＰ０とクールプレート部ＣＰ０とを備え、中段位置の熱処理ユニットＴＵ４は、内部にホットプレート部ＨＰ４とクールプレート部ＣＰ４とを備え、下段位置の熱処理ユニットＴＵ５は、内部にホットプレート部ＨＰ５とクールプレート部ＣＰ５とを備える。
【００２２】
現像処理ユニットＳＤ１の上方には、多段熱処理ユニット２０として、２段構成の熱処理ユニットＴＵ６、ＴＵ７が配置されている。このうち、中段位置の熱処理ユニットＴＵ６は、内部にホットプレート部ＨＰ６とクールプレート部ＣＰ６とを備え、下段位置の熱処理ユニットＴＵ７は、内部にホットプレート部ＨＰ７とクールプレート部ＣＰ７とを備える。なお、上段位置は、本実施形態の装置の場合、空状態となっているが、用途及び目的に応じてホットプレート部やクールプレート部を内蔵する熱処理ユニットを組み込むことができる。
【００２３】
現像処理ユニットＳＤ２の上方には、多段熱処理ユニット２０として、この場合１段構成の熱処理ユニットＴＵ８が配置されている。この熱処理ユニットＴＵ８は、内部に露光後ベークプレート部ＰＥＢとクールプレート部ＣＰ８とを備える。なお、上段及び中段位置は、本実施形態の装置の場合ともに空状態となっているが、用途及び目的に応じてホットプレート部やクールプレート部を内蔵する熱処理ユニットを適宜組み込むことができる。
【００２４】
図３は、図１及び図２に示す基板処理装置内における特定の基板の搬送及び処理のフローを説明する図である。
【００２５】
最初に、搬送ロボットＴＲ１は、インデクサＩＤから受け取った基板を洗浄処理ユニットＳＳまで搬送し、この基板を洗浄処理ユニットＳＳで処理済みの基板と交換する。洗浄処理ユニットＳＳは、ここに移載されてきた基板の表面に純水を供給し基板表面を洗浄する。
【００２６】
次に、搬送ロボットＴＲ１は、洗浄処理ユニットＳＳで洗浄処理を終了した基板を熱処理ユニットＴＵ０まで搬送する。熱処理ユニットＴＵ０は、この基板に対し、ホットプレート部ＨＰ０及びクールプレート部ＣＰ０にてそれぞれ加熱及び冷却の熱処理（ここで、冷却は強制的な冷却でない非熱状態を含む）を施す。
【００２７】
次に、搬送ロボットＴＲ１は、熱処理ユニットＴＵ０で熱処理を終了した基板を熱処理ユニットＴＵ１まで搬送する。熱処理ユニットＴＵ１は、この基板に対し、密着強化部ＡＨにて密着強化ガス雰囲気下で加熱処理を施し、クールプレート部ＣＰ１にて冷却処理を施す。
【００２８】
次に、搬送ロボットＴＲ１は、熱処理ユニットＴＵ１で熱処理を終了した基板を塗布処理ユニットＳＣ１まで搬送する。塗布処理ユニットＳＣ１は、この基板に対し、スピンコーティングによってレジスト液を塗布する。
【００２９】
次に、搬送ロボットＴＲ１は、塗布処理ユニットＳＣ１で塗布処理を終了した基板を熱処理ユニットＴＵ２及び熱処理ユニットＴＵ３のいずれかに搬送する。熱処理ユニットＴＵ２、ＴＵ３は、この基板に対し、ホットプレート部ＨＰ２、ＨＰ３及びクールプレート部ＣＰ２、ＣＰ３にてそれぞれ加熱及び冷却からなるレジスト硬化処理を施す。なお、両熱処理ユニットＴＵ２、ＴＵ３で並列処理を行っているのは、この工程（熱処理ユニットＴＵ２、ＴＵ３での熱処理）が他の処理ユニットに比較して時間を要するからである。
【００３０】
次に、搬送ロボットＴＲ１は、熱処理ユニットＴＵ２、ＴＵ３で熱処理を終了した基板を塗布処理ユニットＳＣ２まで搬送する。塗布処理ユニットＳＣ２は、この基板に対し、スピンコーティングによってレジスト上に保護膜を形成する。
【００３１】
次に、搬送ロボットＴＲ１は、塗布処理ユニットＳＣ２で塗布処理を終了した基板を熱処理ユニットＴＵ４及び熱処理ユニットＴＵ５のいずれかに搬送する。熱処理ユニットＴＵ４、ＴＵ５は、この基板に対し、ホットプレート部ＨＰ４、ＨＰ５及びクールプレート部ＣＰ４、ＣＰ５にてそれぞれ加熱及び冷却からなる保護膜硬化処理を施す。以上の工程により、本実施形態の基板処理装置における順方向の処理が完了する。
【００３２】
次に、搬送ロボットＴＲ１は、熱処理ユニットＴＵ４、ＴＵ５で熱処理を終了した基板をインターフェスＩＦ側に渡す。なお、インターフェスＩＦは、露光装置のスループットとの時間調整を図るためにユニット配置部１０側からの露光前の基板を一時的に保持した後に露光装置側に送るとともに、露光装置側からの露光後の基板を一時的に保持した後に基板処理装置１０側に戻す役割を有する。
【００３３】
次に、搬送ロボットＴＲ１は、インターフェスＩＦに戻ってきた露光後の基板を熱処理ユニットＴＵ８に搬送する。熱処理ユニットＴＵ８は、この基板に対し、露光後ベークプレート部ＰＥＢ及びクールプレート部ＣＰ８にて加熱及び冷却からなるポストエクスポージャベーク処理を施す。
【００３４】
次に、搬送ロボットＴＲ１は、熱処理ユニットＴＵ８でポストエクスポージャベーク処理を終了した基板を現像処理ユニットＳＤ１及び現像処理ユニットＳＤ２のいずれかに搬送する。現像処理ユニットＳＤ１、ＳＤ２は、この基板に対し、露光後のレジストの現像処理を実行する。
【００３５】
次に、搬送ロボットＴＲ１は、現像処理ユニットＳＤ１、ＳＤ２で現像処理を終了した基板を熱処理ユニットＴＵ６及び熱処理ユニットＴＵ７のいずれかに搬送する。熱処理ユニットＴＵ６、ＴＵ７は、この基板に対し、ホットプレート部ＨＰ６、ＨＰ７及びクールプレート部ＣＰ６、ＣＰ７にてそれぞれ加熱及び冷却からなるポストベーク処理を施す。
【００３６】
最後に、搬送ロボットＴＲ１は、熱処理ユニットＴＵ６、ＴＵ７で熱処理を終了した仕上げ後の基板をインデクサＩＤ側に戻す。以上の工程により、本実施形態の基板処理装置における逆方向の処理が完了する。
【００３７】
図４は、ユニット配置部１０内における基板の搬送、インデクサＩＤ内における基板の搬送、ユニット配置部１０及びインデクサＩＤ間における基板の受渡を説明する図である。
【００３８】
インデクサＩＤに設けた移載ロボットＴＲ２は、ユニット配置部１０側の搬送ロボットＴＲ１との間で基板を授受する第１ハンド５０と、カセットＣＡに対し基板ＷＦを搬出入する第２ハンド６０とを備える。
【００３９】
この移載ロボットＴＲ２は、ユニット配置部１０側の搬送ロボットＴＲ１によって受渡ポジションＰ１まで搬送されてきた基板ＷＦを受け取ってカセットＣＡ中に収納するとともに、カセットＣＡ中の基板ＷＦをカセットＣＡ外に取り出し、受渡ポジションＰ１まで移動させて搬送ロボットＴＲ１に渡す。
【００４０】
すなわち、移載ロボットＴＲ２は、全体として、インデクサＩＤに設けた通路上をＹ方向に往復移動可能となっている。そして、図示の位置では、第１ハンド５０が±Ｚ方向（すなわち鉛直方向）及びＸ方向（すなわちユニット配置部１０側）に移動して正面の搬送ロボットＴＲ１との間で基板ＷＦの授受を行う。一方、移載ロボットＴＲ２が図示の位置から±Ｙ方向に移動していずれかのカセットＣＡの正面に対向する状態となると、第２ハンド６０が±Ｚ方向及び−Ｘ方向に移動してカセットＣＡとの間で基板ＷＦの授受を行う。
【００４１】
ユニット配置部１０の中央に設けた搬送ロボットＴＲ１は、受渡ポジションＰ１で移載ロボットＴＲ２から受け取った基板ＷＦを周囲の処理ユニット（例えば、洗浄処理ユニットＳＳ）に渡す。
【００４２】
搬送ロボットＴＲ１は、±Ｚ方向すなわち鉛直方向に昇降可能であるステージ４１と、このステージ４１上に取り付けられて鉛直軸回りに回転可能なヘッド４２とを備える。このヘッド４２は、基板ＷＦを支持しつつ周囲の全処理ユニットにアクセス可能なハンド４０を備える。このハンド４０は、ＸＹ面内で水平方向に独立に伸縮する上下一対のホルダ部材を有しており、処理ユニットにアクセスした際に、処理ユニット内の処理後の基板ＷＦとホルダ部材上の処理前の基板ＷＦとを交換する。
【００４３】
このように、搬送ロボットＴＲ１によって、処理前の基板ＷＦと処理後の基板ＷＦとを交換しつつ、図３と同様のフローで基板ＷＦを搬送する循環搬送を一巡させることにより、ユニット配置部１０中の各処理ユニット（並列処理の処理ユニットを除く）中の基板ＷＦの処理が１段階進行する。
【００４４】
なお、この際、インデクサＩＤとインターフェースＩＦとに関しては、受渡ポジションＰ１、Ｐ２が一種の処理ユニットのように機能し、ここで基板の交換が行われる。すなわち、搬送ロボットＴＲ１は、順方向に関する最後の処理ユニット（例えば、熱処理ユニットＴＵ４）で処理を終了した基板ＷＦを受渡ポジションＰ２まで移動させてここでインターフェスＩＦとの基板交換を行う。また、搬送ロボットＴＲ１は、逆方向に関する最後の処理ユニット（例えば、熱処理ユニットＴＵ６）で処理を終了した基板ＷＦを受渡ポジションＰ１まで移動させてここでインデクサＩＤとの基板交換を行う。
【００４５】
搬送ロボットＴＲ１が以上に説明したような循環搬送を繰返すことにより、図３と同一のフローで基板ＷＦの処理が漸次進行することになる。
【００４６】
図５〜７は、搬送ロボットＴＲ１の構造及び動作を説明する図であり、図５は、搬送ロボットＴＲ１の斜視図であり、図６は、搬送ロボットＴＲ１の裏面及び側面の構造を示す図であり、図７は、搬送ロボットＴＲ１のハンドの動作を説明する図である。
【００４７】
図５に示すように、搬送ロボットＴＲ１のヘッド４２を支持するステージ４１は、基台４４との間に設けたＺ軸駆動機構４５によって、±Ｚ方向に昇降可能になっている。このＺ軸駆動機構４５は、パンタグラフ構造を有し、基台４４上に固定されたモータ４５ａの正逆回転によってネジ軸４５ｂが回転し、このネジ軸４５ｂに螺合された連結部材４５ｃが±Ｙ方向に移動する。そして、連結部材４５ｃの移動にともなって、その連結部材４５ｃの両端に連結された一対のパンタグラフリンク４５ｄが屈伸駆動することとなる。一対のパンタグラフリンク４５ｄの上端にはステージ４１が連結支持されており、結果として、モータ４５ａの正逆回転がパンタグラフリンク４５ｄの屈伸駆動を介してステージ４１の昇降運動に変換されることになる。
【００４８】
なお、ステージ４１は、図示を省略しているが、ヘッド４２の中央下部から延びる鉛直回転軸４２ｂを回転駆動する回転駆動機構を内蔵しており、この回転駆動機構により、ヘッド４２は、旋回してＺ軸回りの任意の位置に回転移動可能となる。また、ヘッド４２上に設けたハンド４０は、それぞれが基板ＷＦを支持可能な一対のホルダ部材４０ａ、４０ｂからなっている。各ホルダ部材４０ａ、４０ｂは、図示の状態で、ヘッド４２内に設けた機構によって−Ｘ方向に進退可能になっている。
【００４９】
図６（ａ）の裏面図及び図６（ｂ）の側面図に示すように、一方のホルダ部材４０ｂは、ヘッド４２に内蔵された伸縮駆動機構７０によって、ＡＢ方向に往復移動可能になっている。なお、他方のホルダ部材４０ａも、図示を省略しているが、上記伸縮駆動機構７０と同様の機構によって、ＡＢ方向に往復移動可能になっている。
【００５０】
伸縮駆動機構７０は、ヘッド４２とホルダ部材４０ｂとの間にストロークを稼ぐためのブーム７１を介在させた２段構造となっている。このブーム７１には、ヘッド４２側に設けたガイド７２に案内されてＡＢ方向に往復移動する摺動部材７３が固設されている。また、ホルダ部材４０ｂには、ブーム７１側に設けたガイド７４に案内されてＡＢ方向に往復移動する摺動部材７５が固設されている。ブーム７１の側面に設けた一対のプーリＰＵ１には、ベルトＢＥがかけられており、このベルトＢＥの一部には、摺動部材７５が固定されている。ヘッド４２内部に設けた複数のプーリＰＵ２、ＰＵ３、ＰＵ４にも、ベルトＢＥがかけられており、このベルトＢＥの一部には、ブーム７１が固定されている。なお、プーリＰＵ４は、モータＭＯに連結されており、このモータＭＯに駆動されて適宜回転する。
【００５１】
図７は、図５に示すホルダ部材４０ｂの移動を説明する図である。ヘッド４２に内蔵されたモータに駆動されてプーリＰＵ４が一方向に回転すると、ベルトＢＥに接続されたブーム７１がＡＢ方向に前進し、ヘッド４２からせり出す。ブーム７１がヘッド４２からせり出すと、ブーム７１のプーリＰＵ１にかけられたベルトＢＥも、係止部材７７を介してヘッド４２に固定されていることに原因して回転し、このベルトＢＥに接続されたホルダ部材４０ｂがＡＢ方向に前進し、ブーム７１からせり出し、結果的にホルダ部材４０ｂはハンド４０が最も伸張した実線の位置まで移動する。なお、点線は、ハンド４０が最も縮小した状態を示している。
【００５２】
図８は、インデクサＩＤに設けた移載ロボットＴＲ２の詳細を説明する図である。第１ハンド５０は、第２ハンド６０との間で基板ＷＦの授受を行うとともに、ユニット配置部１０側の搬送ロボットＴＲ１との間でも基板ＷＦの授受を行う。第２ハンド６０は、カセットＣＡとの間で基板ＷＦの授受を行うとともに、第１ハンド５０との間でも基板ＷＦの授受を行う。
【００５３】
第１ハンド５０は、３個のピン５１を介して基板ＷＦを水平に保持する。そして、この第１ハンド５０は、Ｙ方向に往復移動可能な支柱５２に対して、駆動機構８０によってＸ方向及びＺ方向に往復移動可能となっている。結果的に、第１ハンド５０は、Ｘ、Ｙ、Ｚ方向の各方向に往復移動可能となっている。ここで、第１ハンド５０のＺ方向の往復移動は、図９にも示すエアシリンダ８１によって行う。また、第１ハンド５０のＸ方向の往復移動は、ガイド８２と、摺動部材８３と、図示を省略するベルト機構とによって行う。なお、第２ハンド６０は、支柱６１に支持されて、図示を省略する機構によって、Ｘ、Ｙ、Ｚ方向の各方向に移動可能となっている。
【００５４】
図１０〜図１５は、搬送ロボットＴＲ１から移載ロボットＴＲ２への基板ＷＦの受渡を説明する図である。まず、図１０の状態では、ユニット配置部１０における逆方向の処理を終了した基板ＷＦが搬送ロボットＴＲ１のホルダ部材４０ｂ上に支持された状態となっており、移載ロボットＴＲ２が、第１ハンド５０上面を搬送ロボットＴＲ１のホルダ部材４０ｂの下面よりわずかに低い位置に上昇させ、搬送ロボットＴＲ１に対抗する位置水平移動してくる。次に、図１１の状態では、第１ハンド５０を＋Ｘ方向に前進させて受渡ポジションまで移動させる。次に、図１２の状態では、搬送ロボットＴＲ１側のホルダ部材４０ｂを−Ｘ方向に前進させて基板ＷＦを受渡ポジションまで移動させる。この際、第１ハンド５０の上面は、ホルダ部材４０ｂの下面よりもわずかに低くなっており、またホルダ部材４０ｂに支持された基板ＷＦの下面は、第１ハンド５０に突設されたピン５１の先端よりも高くなっており、第１ハンド５０とホルダ部材４０ｂとの干渉が防止される。次に、図１３の状態では、搬送ロボットＴＲ１がわずかに下降し、ホルダ部材４０ｂ上に支持されていた基板ＷＦが第１ハンド５０側（正確にはピン５１）に渡される。次に、図１４の状態では、搬送ロボットＴＲ１側のホルダ部材４０ｂを後退させてもとの位置に戻す。最後に、図１５の状態では、移載ロボットＴＲ２側の第１ハンド５０が後退してもとの位置に戻る。なお、第１ハンド５０上の基板ＷＦは、図示を省略する第２ハンド６０との相対的昇降動作によって、この第２ハンド６０に渡され、最終的にはインデクサＩＤのカセットＣＡに収納される。以上、搬送ロボットＴＲ１から移載ロボットＴＲ２への基板ＷＦの受渡を説明したが、移載ロボットＴＲ２から搬送ロボットＴＲ１への基板ＷＦの受渡は、上記と逆の手順による。
【００５５】
図１６は、図２に示す熱処理ユニットＴＵ０の構造を説明する平面図であり、図１７は、熱処理ユニットＴＵ０の側面図である。図示の熱処理ユニットＴＵ０は、ケース９０に収納されおり、ケース９０内部は加熱処理を行うホットプレート部ＨＰ０と冷却処理を行うクールプレート部ＣＰ０とに分かれる。なお、この熱処理ユニットＴＵ０の開口９０ａは、クールプレート部ＣＰ０の正面にのみ形成されている。これは、ホットプレート部ＨＰ０とクールプレート部ＣＰ０との間では、後に詳細に説明するようにケース９０内で基板ＷＦの交換が可能となっており、熱処理ユニットＴＵ０に対する基板ＷＦの出し入れはクールプレート部ＣＰ０側のみで行えば足りるからである。
【００５６】
ホットプレート部ＨＰ０側には、ヒータを内蔵した加熱手段であるプレート９１ａとこれを覆うチャンバ９１ｂとが配置されており、クールプレート部ＣＰ０側には、ペルチエ素子等の冷却素子を内蔵した冷却手段であるプレート９２ａとこれを覆うチャンバ９２ｂとが配置されている。両チャンバ９１ｂ、９２ｂは、それぞれエアシリンダ９３ａを含む昇降機構９３に案内・駆動されて昇降移動するようになっている。
【００５７】
両プレート９１ａ、９２ｂの下方には、それぞれリフトピン駆動アーム９４が配置されており、モータ等を内蔵する昇降機構９５に案内・駆動されて昇降移動するようになっている。リフトピン駆動アーム９４が上昇すると、各プレート９１ａ、９１ｂの表面からリフトピンＬＰが突出し、プレート９１ａ、９２ａ上の基板ＷＦを上方に移動させることができる。なお、昇降機構９５は、リフトピン駆動アーム９４を段階的に昇降させることができるようになっており、プレート９１ａ、９２ａ上の基板ＷＦも段階的に昇降させることができる。
【００５８】
両チャンバ９１ｂ、９２ｂの間には、ホットプレート部ＨＰ０とクールプレート部ＣＰ０との間で基板ＷＦを交換するため、移送手段として、上下一対の搬送アーム９６、９７が配置されている。上側の第１搬送アーム９６の下面には、基板ＷＦを保持するため一対のツメ９６ａ、９６ｂが突設されており、両チャンバ９１ｂ、９２ｂを上昇させて上方に退避させた状態で搬送アーム９６を水平方向ＣＤに移動させることにより、両プレート９１ａ、９２ａ相互間で基板ＷＦを移送できるようになっている。下側の第２搬送アーム９７の下面にも、基板ＷＦを保持するため一対のツメ９７ａ、９７ｂが突設されており、両チャンバ９１ｂ、９２ｂを上昇させて上方に退避させた状態で搬送アーム９７を水平方向ＣＤに移動させることにより、両プレート９１ａ、９２ａ相互間で基板ＷＦを移送できるようになっている。
【００５９】
上側の第１搬送アーム９６の基部９６ｃは、案内部材９８に設けたガイド９８ａに沿って摺動可能となっており、第１搬送アーム９６の水平方向ＣＤの直線的移動を許容する。下側の第２搬送アーム９７の基部９７ｃも、案内部材９８に設けたガイド９８ｂに沿って摺動可能となっており、第２搬送アーム９７の水平方向ＣＤの直線的移動を許容する。
【００６０】
案内部材９８の両端には、一対のプーリＰＵ６が取り付けられており、両プーリＰＵ６には、ベルトＢＥが掛けられている。ベルトＢＥの一対の対称位置には、第１搬送アーム９６の基部９６ｃと第２搬送アーム９７の基部９７ｃとがそれぞれ連結されており、両搬送アーム９６、９７は常に反対方向に移動する。そして、両搬送アーム９６、９７は、これらが最も離間したときには両チャンバ９１ｂ、９２ｂの外側の退避位置まで移動し、最も近接したときには図１７の実線で示すような内側の退避位置まで移動する。また、両搬送アーム９６、９７は、図１７の一点鎖線で示すような基板受渡位置でリフトピンＬＰを適宜昇降させることにより、両プレート９１ａ、９２ａとの間で基板ＷＦの授受が可能となっている。
【００６１】
両搬送アーム９６、９７の水平方向ＣＤの移動は、両プーリＰＵ６に掛け渡されているベルトＢＥを駆動するモータ１００の回転を適宜制御することによって行われる。
【００６２】
なお、図面中では説明していないが、クールプレート部ＣＰ０とホットプレート部ＨＰ０との間には、クリーンエアのダウンフローが形成されるようにしてあり、クールプレート部ＣＰ０とホットプレート部ＨＰ０とは熱的に遮断されるようになっている。なお、クールプレート部ＣＰ０とホットプレート部ＨＰ０との間の熱的遮断をより効果的という観点からは、両搬送アーム９６、９７を外側の退避位置に配置することが望ましい。また、基板ＷＦが両搬送アーム９６、９７によって急冷または急熱されたりしないように、第１搬送アーム９６側を冷たい基板ＷＦの搬送専用とし、第２搬送アーム９７側を熱い基板ＷＦの搬送専用とすることなどができる。
【００６３】
図１８は、図１６及び図１７に示す熱処理ユニットＴＵ０内における基板ＷＦの交換を説明する図である。図１８（ａ）は、クールプレート部ＣＰ０におけるリフトピンＬＰとチャンバ９２ｂの位置を示し、図１８（ｂ）は、ホットプレート部ＨＰ０におけるリフトピンＬＰとチャンバ９１ｂの位置を示す。
【００６４】
ホットプレート部ＨＰ０側で基板ＷＦの加熱処理が終了する直前に、クールプレート部ＣＰ０側では、チャンバ９２ｂを退避位置まで十分に上昇させ、リフトピンＬＰの先端を上側リフト位置まで上昇させる。そして、クールプレート部ＣＰ０の前面の開口９０ａから図４等に示す搬送ロボットＴＲ１のハンド４０を挿入し、ハンド４０上の処理前の基板ＷＦ（○印）とリフトピンＬＰ上の熱処理後の基板ＷＦ（□印）とを交換する。
【００６５】
一方、ホットプレート部ＨＰ０側では、基板ＷＦの加熱処理が終了すると、チャンバ９１ｂを退避位置まで十分に上昇させ、リフトピンＬＰの先端を下側リフト位置まで上昇させ、加熱処理後の基板ＷＦ（△印）を下側のリフト位置まで上昇させる。そして、第１搬送アーム９６と第２搬送アーム９７とを内側の退避位置からそれぞれプレート９２ａ中央上方の基板受渡位置とプレート９１ａ中央上方の基板受渡位置とに移動させる。この際、加熱処理前の上側リフト位置にある基板ＷＦは、第１搬送アーム９６本体とツメ９６ａ、９６ｂとの間を通過するようになっており、加熱処理後の下側リフト位置にある基板ＷＦは、第２搬送アーム９７本体とツメ９７ａ、９７ｂとの間を通過するようになっている。これにより、両搬送アーム９６、９７と基板ＷＦとの干渉が回避される。
【００６６】
両搬送アーム９６、９７が両プレート９２ａ、９１ａ中央上方の基板受渡位置に到着した段階で、リフトピンＬＰの降下を開始する。リフトピンＬＰがある程度降下すると、処理前の基板ＷＦ（○印）は、第１搬送アーム９６に渡され、加熱処理後の基板ＷＦ（△印）は、第２送アーム９７に渡される。
【００６７】
リフトピンＬＰから両搬送アーム９６、９７への基板ＷＦの移載が完了した段階で、両搬送アーム９６、９７の位置交換を行う。すなわち、処理前の基板ＷＦ（○印）をホットプレート部ＨＰ０側に移動させ、加熱処理後の基板ＷＦ（△印）をクールプレート部ＣＰ０側に移動させる。
【００６８】
第１搬送アーム９６がプレート９１ａ上に到着し、第２搬送アーム９７がプレート９２ａ上に移動して、両搬送アーム９６、９７の位置交換が完了した段階で、プレート９２ａ側のリフトピンＬＰを下側リフト位置まで上昇させ、予めある程度上昇させておいたプレート９１ａ側のリフトピンＬＰを上側リフト位置まで上昇させる。リフトピンＬＰがある程度上昇すると、処理前の基板ＷＦ（○印）は、プレート９１ａ側のリフトピンＬＰに渡され、加熱処理後の基板ＷＦ（△印）は、プレート９２ａ側のリフトピンＬＰに渡される。
【００６９】
両搬送アーム９６、９７からリフトピンＬＰへの基板ＷＦの移載が完了した段階で、両搬送アーム９６、９７を内側の退避位置まで移動させる。
【００７０】
両搬送アーム９６、９７の退避が完了した段階で、リフトピンＬＰとともに基板ＷＦを降下させて、加熱処理後の基板ＷＦ（△印）をプレート９２ａ上に微小間隙を介在させた状態で載置し、処理前の基板ＷＦ（○印）をプレート９１ａ上に微小間隙を介在させた状態で載置する。これと同時に、両チャンバ９１ｂ、９２ｂも降下させて両プレート９１ａ、９２ｂ上面の周囲に半密閉空間を形成する。
【００７１】
プレート９２ａ上に載置された加熱処理後の基板ＷＦ（△印）は、ここで冷却され、プレート９１ａ上に吸着された処理前の基板ＷＦ（○印）は、ここで所定のプロセスで加熱処理される。
【００７２】
以上、具体的実施形態に即してこの発明を説明したが、この発明は、上記実施形態に限定されるものではない。薬液で基板ＷＦを処理する液処理ユニットである塗布処理ユニットＳＣ１、ＳＣ２、現像処理ユニットＳＤ１、ＳＤ２等の配置の組み合わせは、多段熱処理ユニット２０の下側とする限り任意である。また、液処理ユニットのいずれか（例えば、塗布処理ユニットＳＣ１）を上記多段熱処理ユニット２０と同様の多段熱処理ユニットに置き換えることも自由である。
【００７３】
また、塗布処理ユニットＳＣ１、ＳＣ２の間に基板処理ユニットとして洗浄処理ユニットＳＳが配置されているが、洗浄処理ユニットＳＳを組み込まない構成も可能である。
【００７４】
また、図１９に示すように、液処理ユニットをすべて洗浄処理ユニットＳＳ１〜ＳＳ４で構成することも可能である。この場合、洗浄処理ユニットＳＳ１と洗浄処理ユニットＳＳ２との間に基板を反転させて表裏を入れ替える基板反転ユニットを配置することができる。
【００７５】
また、図１６及び図１７に示すような熱処理ユニットＴＵ０の代わりに、単一のプレートで基板ＷＦを加熱冷却することもできる。この場合、搬送アーム９６、９７のような基板交換のための移送手段を設ける必要がないが、単一のプレートに加熱及び冷却の機能を持たせる必要がある。図２０は、このようなプレートの温度調節装置を説明する図である。図２０（ａ）は、加熱及び冷却が可能なペルチエ素子１００ａを内部に組み込んだタイプのプレート１００である。ペルチエ素子１００ａに加熱側の電流を印加すればプレート１００が加熱され基板ＷＦも加熱され、冷却側の電流を印加すればプレート１００が冷却され基板ＷＦも冷却される。図２０（ｂ）は、加熱のためのヒータ２００ａと冷却液が供給される配管２００ｂとを組み込んだタイプのプレート２００である。なお、配管２００ｂには、比較的融点が高い油等を予め冷却して供給する。また、配管２００ｂは、プレート２００が均一に冷却されるよう、基板ＷＦ直下にほぼ均等な密度で配置する。
【００７６】
なお、上記各実施形態においては、搬送手段の周囲に複数の液処理ユニットが配置される構成において、熱処理ユニットを液処理ユニットの上方に配置する構成としたので、液処理ユニット間で囲われた領域の雰囲気が、熱処理ユニットからの熱的影響を受けず、液処理ユニットにおいて基板の安定した処理を行うことができる。
【００７７】
また、搬送ロボットＴＲ１等の各駆動機構は、ここで説明したものに限定されるものではない。例えば、伸縮駆動機構７０については、プーリとベルトを用いたベルト送り機構の代わりに、ネジ軸とナット部材とを用いた機構を使用してもよく、その他の公知の手段を適用することが可能である。さらに、Ｚ軸駆動機構４５についても、パンタグラフ構造に限定されず、その他の伸縮昇降機構、例えばプーリとワイヤを用いた巻き掛け連動機構を用いても、上記と同様の効果を得ることができる。
【００７８】
【発明の効果】
以上の説明からも明らかなように、請求項１記載の装置によれば、鉛直方向に移動可能であるとともに鉛直軸回りに回転可能な基板搬送手段と、前記基板搬送手段の周囲に配置され、基板に所定の処理液による液処理を行う複数の液処理ユニットと、前記複数の液処理ユニットのうちの１つ以上の液処理ユニットの上方に配置され、基板に熱処理を行う熱処理ユニットとを備え、前記熱処理ユニットは、１つの処理室内に、基板に対する加熱状態を作り出す加熱手段と、基板に対する冷却状態を作り出す冷却手段とを設けて構成したので、処理前の基板を冷却手段によって冷却状態にある熱処理ユニット内の処理領域に投入し、加熱後の基板を冷却手段によって冷却状態とした後に熱処理ユニットから搬出して液処理ユニットまで搬送することとすれば、基板搬送手段が加熱手段等によって加熱されたり加熱後の高温の基板が熱処理ユニット外に搬出されることがない。すなわち、熱処理ユニットへの基板の搬入と熱処理ユニットからの基板の搬出と液処理ユニットへの基板の搬送とがともに冷却状態で行われるので、基板搬送手段が熱的影響を受けたりこれに蓄熱されることがなく、さらに加熱後の高温の基板によって、温度調節されている基板が加熱されたり、周囲の液処理ユニット内の処理領域の雰囲気が悪影響を受けることもない。しかも、この装置では、基板搬送手段の周囲に配置された液処理ユニットの１つ以上の上に熱処理ユニットが配置されており、基板搬送手段から周囲の処理ユニットへの高速アクセスが可能であるのみならず、メンテナンス性も良いものとなっている。
【００８２】
また、請求項２記載の装置によれば、鉛直方向に移動可能であるとともに鉛直軸回りに回転可能な基板搬送手段と、前記基板搬送手段の周囲に配置され、基板に所定の処理液による液処理を行う複数の液処理ユニットと、前記複数の液処理ユニットのうちの１つ以上の液処理ユニットの上方に配置され、基板に熱処理を行う熱処理ユニットとを備え、前記熱処理ユニットが、１つの処理室内に、基板を加熱する加熱プレートと、前記基板搬送手段から非熱状態で基板を受け取るとともに、前記加熱プレートによる加熱後の基板を冷却する冷却プレートと、前記加熱プレートと冷却プレートとの間で基板を移送する移送手段とを備えているので、処理前の基板を一旦冷却プレート側に搬入し、次にこの基板を移送手段にて加熱プレートに移載し、次に加熱後の基板を移送手段にて冷却プレートに移載して冷却した後に熱処理ユニットから搬出することとすれば、基板搬送手段が基板や加熱プレートによって加熱されたり加熱後の高温の基板が熱処理ユニット外に搬出されることがない。よって、加熱後の高温の基板によって、温度調節されている基板が加熱されたり、液処理ユニット内の処理領域の雰囲気が悪影響を受けることもない。しかも、この装置では、基板搬送手段から周囲の処理ユニットへの高速アクセスが可能であり、メンテナンス性も良い。
【００８３】
また、請求項４記載の装置によれば、鉛直方向に移動可能であるとともに鉛直軸回りに回転可能な基板搬送手段と、前記基板搬送手段の周囲に配置され、基板に所定の処理液による液処理を行う複数の液処理ユニットと、前記複数の液処理ユニットのうちの１つ以上の液処理ユニットの上方に配置され、基板に熱処理を行う熱処理ユニットとを備え、前記熱処理ユニットが、１つの処理室内に配置された１つのプレートと、前記プレートの状態を基板に対する加熱状態及び冷却状態のいずれかに制御する温度調節手段とを備えるので、基板搬送手段によって、冷却されたプレート上に基板を搬入し、その後温度調節手段によってプレート及び基板を加熱し、最後にプレートとともに冷却された基板を熱処理ユニットから搬出すれば、基板搬送手段が基板やプレートによって加熱されたり加熱後の高温の基板が熱処理ユニット外に搬出されることがない。よって、加熱後の高温の基板によって、温度調節されている基板が加熱されたり、液処理ユニット内の処理領域の雰囲気が悪影響を受けることもない。しかも、この装置では、基板搬送手段から周囲の処理ユニットへの高速アクセスが可能であり、メンテナンス性も良い。また、１つのプレートにより加熱も冷却も行なえるので加熱と冷却とを別のプレートで行う場合と比較して装置を小型化できる。
【００８４】
また、請求項５記載の装置によれば、前記液処理ユニットのうちの少なくとも１つが、基板に被膜を形成するための塗布処理ユニットであるので、基板搬送時に塗布処理ユニット内の処理領域の雰囲気が熱的に悪影響を受けることがなく、塗布処理ユニットのメンテナンス性も良い。
【００８５】
また、請求項６記載の装置によれば、前記液処理ユニットのうちの少なくとも１つが、基板に現像処理を行う現像処理ユニットであるので、基板搬送時に現像処理ユニット内の処理領域の雰囲気が熱的に悪影響を受けることがなく、現像処理ユニットのメンテナンス性も良い。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施形態の基板処理装置を説明する平面図及び正面図である。
【図２】図１の装置を構成する処理ユニットの配置を説明する図である。
【図３】図１及び図２の装置における基板処理の工程の一例を説明する図である。
【図４】搬送ロボットとインデクサ等との間での基板受渡を説明する図である。
【図５】搬送ロボットの構造を説明する斜視図である。
【図６】搬送ロボットの上部構造を説明する裏面図及び側面図である。
【図７】搬送ロボットのハンドの伸縮を説明する図である。
【図８】移載ロボットの構造を説明する斜視図である。
【図９】図８の移載ロボットの駆動機構の要部を説明する図である。
【図１０】搬送ロボットから移載ロボットへの基板ＷＦの受渡を説明する図である。
【図１１】搬送ロボットから移載ロボットへの基板ＷＦの受渡を説明する図である。
【図１２】搬送ロボットから移載ロボットへの基板ＷＦの受渡を説明する図である。
【図１３】搬送ロボットから移載ロボットへの基板ＷＦの受渡を説明する図である。
【図１４】搬送ロボットから移載ロボットへの基板ＷＦの受渡を説明する図である。
【図１５】搬送ロボットから移載ロボットへの基板ＷＦの受渡を説明する図である。
【図１６】図２に示す熱処理ユニットの構造を説明する平面図である。
【図１７】図２に示す熱処理ユニットの構造を説明する側面図である。
【図１８】図１６及び図１７に示す熱処理ユニット内における基板の交換を説明する図である。
【図１９】図２の基板処理装置の変形例を説明する図である。
【図２０】図１６及び図１７に示す熱処理ユニットの変形例を説明する図である。
【符号の説明】
１０  基板処理装置
２０  多段熱処理ユニット
４５  Ｚ軸駆動機構
７０  伸縮駆動機構
９１ａ、９２ａ  プレート
９６  第１搬送アーム
９７  第２搬送アーム
ＴＲ１  搬送ロボット
ＴＲ２  移載ロボット
ＳＣ１、ＳＣ２  塗布処理ユニット
ＳＤ１、ＳＤ２  現像処理ユニット
ＳＳ  洗浄処理ユニット
ＴＵ１〜ＴＵ８  熱処理ユニット
ＣＰ０  クールプレート部
ＨＰ０  ホットプレート部
ＩＤ  インデクサ
ＩＦ  インターフェス
【図１】
0003559139.tif 000002
【図２】
0003559139.tif 000003
【図３】
0003559139.tif 000004
【図４】
0003559139.tif 000005
【図５】
0003559139.tif 000006
【図６】
0003559139.tif 000007
【図７】
0003559139.tif 000008
【図８】
0003559139.tif 000009
【図９】
0003559139.tif 000010
【図１０】
0003559139.tif 000011
【図１１】
0003559139.tif 000012
【図１２】
0003559139.tif 000013
【図１３】
0003559139.tif 000014
【図１４】
0003559139.tif 000015
【図１５】
0003559139.tif 000016
【図１６】
0003559139.tif 000017
【図１７】
0003559139.tif 000018
【図１８】
0003559139.tif 000019
【図１９】
0003559139.tif 000020
【図２０】
0003559139.tif 000021