(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板に所定の処理を行う基板処理ユニットであって、
前記所定の処理を行うための処理位置に基板を保持する保持手段と、
基板処理ユニットの外部から前記処理位置よりも上方の受渡位置に搬入された未処理基板を載置して前記保持手段に渡す搬入ステージと、
前記搬入ステージを前記処理位置よりも下方と前記受渡位置よりも上方との間で略鉛直方向に沿って昇降させる第１昇降機構と、
基板処理ユニットの外部に搬出される処理済基板を前記保持手段から受け取って載置する搬出ステージと、
前記搬出ステージを前記処理位置よりも下方と前記受渡位置よりも上方との間で略鉛直方向に沿って昇降させる第２昇降機構と、
前記搬出ステージを上昇させることによって前記保持手段に保持された処理済基板を前記処理位置から前記受渡位置よりも上方に移動させた後、前記搬入ステージを前記受渡位置に上昇させて基板処理ユニットの外部から搬入された未処理基板を受け取らせ、前記搬入ステージを前記処理位置よりも下方に下降させることによって前記保持手段に前記未処理基板を保持させた後、前記搬出ステージを前記受渡位置よりも下方に下降させて基板処理ユニットの外部に前記処理済基板を搬出させるように前記第１昇降機構および前記第２昇降機構を制御する搬出入制御手段とを備えることを特徴とする基板処理ユニット。
【請求項２】
請求項１記載の基板処理ユニットにおいて、
基板を載置可能な載置状態または前記保持手段に保持された基板とすれ違い可能な開放状態に前記搬出ステージを変形させる変形機構をさらに備え、
前記搬出入制御手段は、前記搬出ステージを前記受渡位置よりも下方に下降させた後、前記変形機構に前記搬出ステージを開放状態とさせ、前記第２昇降機構に前記搬出ステージを前記処理位置よりも下方に下降させることを特徴とする基板処理ユニット。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の基板処理ユニットと、
未処理基板を前記基板処理ユニットに搬入して前記受渡位置にて前記搬入ステージに渡すとともに、処理済基板を前記受渡位置にて前記搬出ステージから受け取り前記基板処理ユニットから搬出する搬出入手段と、
を備えることを特徴とする基板処理装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体基板、液晶表示装置用ガラス基板、フォトマスク用ガラス基板、光ディスク用基板等（以下、単に「基板」と称する）に対して、例えば検査、熱処理等の処理を行う基板処理ユニットおよび基板処理装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
周知のように、半導体や液晶ディスプレイなどの製品は、上記基板に対して洗浄、レジスト塗布、露光、現像、エッチング、層間絶縁膜の形成、熱処理、ダイシングなどの一連の諸処理を施すことにより製造されている。これらの諸処理のうち例えばレジスト塗布処理および現像処理を行う基板処理装置（いわゆるコータ＆デベロッパ）には、通常、基板を払い出すためのインデクサや、露光装置との基板受け渡しのためのインターフェイスが備えられている。そして、インデクサやインターフェイスには基板を保持するためのアームを１本だけ備えたいわゆるシングルアームの搬送ロボットが設けられている。
【０００３】
インデクサやインターフェイスに設けられている搬送ロボットをシングルアームとしているのは、該搬送ロボットがアクセスするのがカセットやバッファカセットであってそのアクセス数がメインロボット（一般的な処理ユニットにアクセスするロボット）よりも少ないためである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、インデクサやインターフェイスに処理ユニットを搭載する場合もある。このような場合、シングルアームの搬送ロボットではスループットに限界がある。すなわち、シングルアームの搬送ロボットで処理ユニットに基板を搬送するときには以下のような手順が必要となる。
【０００５】
まず、処理ユニットに空のアームを挿入して処理済基板を拾い上げ、処理ユニットから搬出する。そして、搬送ロボットは別位置に移動してから搬出した処理済基板を置く。その後、搬送ロボットはアームに新たな基板を保持させてから、処理ユニットに戻り、アームを処理ユニットに挿入して新たな基板を搬入した後にアームを引き出すのである。つまり、シングルアームの搬送ロボットでは、新たな基板と処理済基板とのその場入れ替え（交換）を行うことができないため、スループットが低下せざるを得ないという問題が生じるのである。
【０００６】
これを解決するためには、インデクサやインターフェイスの搬送ロボットに２本のアームを備えたいわゆるダブルアームの構成とすれば良い。このようにすれば、メインロボットと同様に処理ユニットでの新たな基板と処理済基板との交換を行うことができるため、スループットは格段に向上する。しかし、搬送ロボットをダブルアームの構成とすると、制御が著しく複雑になるとともに、コストアップにもなる。
【０００７】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、搬出入手段がシングルアームであったとしても、高いスループットを得ることができる基板処理ユニットおよび基板処理装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、請求項１の発明は、基板に所定の処理を行う基板処理ユニットであって、前記所定の処理を行うための処理位置に基板を保持する保持手段と、基板処理ユニットの外部から前記処理位置よりも上方の受渡位置に搬入された未処理基板を載置して前記保持手段に渡す搬入ステージと、前記搬入ステージを前記処理位置よりも下方と前記受渡位置よりも上方との間で略鉛直方向に沿って昇降させる第１昇降機構と、基板処理ユニットの外部に搬出される処理済基板を前記保持手段から受け取って載置する搬出ステージと、前記搬出ステージを前記処理位置よりも下方と前記受渡位置よりも上方との間で略鉛直方向に沿って昇降させる第２昇降機構と、前記搬出ステージを上昇させることによって前記保持手段に保持された処理済基板を前記処理位置から前記受渡位置よりも上方に移動させた後、前記搬入ステージを前記受渡位置に上昇させて基板処理ユニットの外部から搬入された未処理基板を受け取らせ、前記搬入ステージを前記処理位置よりも下方に下降させることによって前記保持手段に前記未処理基板を保持させた後、前記搬出ステージを前記受渡位置よりも下方に下降させて基板処理ユニットの外部に前記処理済基板を搬出させるように前記第１昇降機構および前記第２昇降機構を制御する搬出入制御手段とを備える。
【０００９】
また、請求項２の発明は、請求項１の発明に係る基板処理ユニットにおいて、基板を載置可能な載置状態または前記保持手段に保持された基板とすれ違い可能な開放状態に前記搬出ステージを変形させる変形機構をさらに備え、前記搬出入制御手段に、前記搬出ステージを前記受渡位置よりも下方に下降させた後、前記変形機構に前記搬出ステージを開放状態とさせ、前記第２昇降機構に前記搬出ステージを前記処理位置よりも下方に下降させている。
【００１０】
また、請求項３の発明は、請求項１または請求項２の発明に係る基板処理ユニットと、未処理基板を前記基板処理ユニットに搬入して前記受渡位置にて前記搬入ステージに渡すとともに、処理済基板を前記受渡位置にて前記搬出ステージから受け取り前記基板処理ユニットから搬出する搬出入手段と、を備える基板処理装置である。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しつつ本発明の実施の形態について詳細に説明する。
【００１２】
図１は、本発明に係る基板処理装置全体の概略を示す斜視図である。また、図２は、この基板処理装置の概略構成を示す平面図である。なお、図１および以降の各図にはそれらの方向関係を明確にするため必要に応じてＺ軸方向を鉛直方向とし、ＸＹ平面を水平面とするＸＹＺ直交座標系を付している。
【００１３】
この基板処理装置は、基板Ｗにレジスト塗布処理および現像処理を行う基板処理装置（いわゆるコータ＆デベロッパ）であり、大別してインデクサＩＤとユニット配置部ＭＰとインターフェイスＩＦＢとにより構成されている。インデクサＩＤは、複数の基板Ｗを収納可能なキャリアＣを載置して該キャリアＣから未処理の基板Ｗを取り出してユニット配置部ＭＰに渡すとともに、ユニット配置部ＭＰから処理済の基板Ｗを受け取ってキャリアＣに収納する。また、インデクサＩＤには検査ユニット１０および検査ユニット２０が設けられている。なお、インデクサＩＤの詳細についてはさらに後述する。
【００１４】
ユニット配置部ＭＰには、基板に所定の処理を行う処理ユニットが複数配置されている。すなわち、ユニット配置部ＭＰの前面側（−Ｙ側）には２つの塗布処理ユニットＳＣが配置されている。塗布処理ユニットＳＣは、基板Ｗを回転させつつその基板主面にフォトレジストを滴下することによって均一なレジスト塗布を行う、いわゆるスピンコータである。
【００１５】
また、ユニット配置部ＭＰの背面側（＋Ｙ側）であって、塗布処理ユニットＳＣと同じ高さ位置には２つの現像処理ユニットＳＤが配置されている。現像処理ユニットＳＤは、露光後の基板Ｗ上に現像液を供給することによって現像処理を行う、いわゆるスピンデベロッパである。塗布処理ユニットＳＣと現像処理ユニットＳＤとは搬送路４を挟んで対向配置されている。
【００１６】
２つの塗布処理ユニットＳＣおよび２つの現像処理ユニットＳＤのそれぞれの上方には、図示を省略するファンフィルタユニットを挟んで熱処理ユニット群５が配置されている（図示の便宜上、図２では熱処理ユニット群５を省略）。熱処理ユニット群５には、基板Ｗを加熱して所定の温度にまで昇温するいわゆるホットプレートおよび基板Ｗを冷却して所定の温度にまで降温するとともに該基板Ｗを当該所定の温度に維持するいわゆるクールプレートが組み込まれている。なお、ホットプレートには、レジスト塗布処理前の基板に密着強化処理を行う密着強化ユニットや露光後の基板のベーク処理を行う露光後ベークユニットが含まれる。本明細書では、ホットプレートおよびクールプレートを総称して熱処理ユニットとし、塗布処理ユニットＳＣ、現像処理ユニットＳＤ、熱処理ユニットおよび検査ユニット１０，２０を総称して処理ユニットとする。
【００１７】
塗布処理ユニットＳＣと現像処理ユニットＳＤとの間に挟まれた搬送路４には搬送ロボットＴＲが配置されている。搬送ロボットＴＲは、２つの搬送アームを備えたいわゆるダブルアームの構成を採用している。搬送ロボットＴＲは、後述する移載ロボットＴＦと同様の機構により、その搬送アームを鉛直方向に沿って昇降させることと、水平面内で回転させることと、水平面内にて進退移動を行わせることができる。これにより、搬送ロボットＴＲはユニット配置部ＭＰに配置された各処理ユニットの間で基板Ｗを所定の処理手順にしたがって循環搬送することができる。
【００１８】
インターフェイスＩＦＢは、レジスト塗布処理済の基板Ｗをユニット配置部ＭＰから受け取って図外の露光装置（ステッパ）に渡すとともに、露光後の基板Ｗを該露光装置から受け取ってユニット配置部ＭＰに戻す機能を有する。この機能を実現するためにインターフェイスＩＦＢには基板Ｗの受け渡しを行うための移載ロボット（図示省略）が配置されている。また、インターフェイスＩＦＢにはユニット配置部ＭＰでの処理時間と露光装置での処理時間との差を解消するために基板Ｗを一時収納するバッファカセットも設けられている。
【００１９】
次に、インデクサＩＤの詳細について説明する。図３はインデクサＩＤの要部構成を示す正面図であり、図４はインデクサＩＤの側面図である。インデクサＩＤは、主として載置ステージ３０、移載ロボットＴＦ（搬出入手段）および検査ユニット１０，２０を備えている。
【００２０】
載置ステージ３０には、４つのキャリアＣを水平方向（Ｙ軸方向）に沿って配列して載置することができる。それぞれのキャリアＣには、多段の収納溝が刻設されており、それぞれの溝には１枚の基板Ｗを水平姿勢にて（主面を水平面に沿わせて）収容することができる。従って、各キャリアＣには、複数の基板Ｗ（例えば２５枚）を水平姿勢かつ多段に所定の間隔を隔てて積層した状態にて収納することができる。なお、本実施形態のキャリアＣの形態としては、基板Ｗを密閉空間に収納するＦＯＵＰ(front opening unified pod)を採用しているが、これに限定されるものではなく、ＳＭＩＦ(Standard Mechanical Inter Face)ポッドや収納基板Ｗを外気に曝すＯＣ(open cassette)であっても良い。
【００２１】
各キャリアＣの正面側（図中（−Ｘ）側）には蓋が設けられており、当該蓋は基板Ｗの出し入れを行えるように着脱可能とされている。キャリアＣの蓋の着脱は、図示を省略するポッドオープナーによって行われる。キャリアＣから蓋を取り外すことにより、図４に示すように、開口部８が形成される。キャリアＣに対する基板Ｗの搬入搬出はこの開口部８を介して行われる。なお、キャリアＣの載置ステージ３０への載置および載置ステージ３０からの搬出は、通常ＡＧＶ(Automatic Guided Vehicle)やＯＨＴ(over-head hoist transport)等によって自動的に行うようにしている。
【００２２】
図５は、移載ロボットＴＦの外観斜視図である。移載ロボットＴＦは、移載アーム７５を１本のみ備えたいわゆるシングルアームの構成を採用している。移載ロボットＴＦは、伸縮体４０の上部に１本の移載アーム７５を備えたアームステージ３５を設けるとともに、伸縮体４０によってテレスコピック型の多段入れ子構造を実現している。
【００２３】
伸縮体４０は、上から順に４つの分割体４０ａ，４０ｂ，４０ｃ，４０ｄによって構成されている。分割体４０ａは分割体４０ｂに収容可能であり、分割体４０ｂは分割体４０ｃに収容可能であり、分割体４０ｃは分割体４０ｄに収容可能である。そして、分割体４０ａ〜４０ｄを順次に収納していくことによって伸縮体４０は収縮し、逆に分割体４０ａ〜４０ｄを順次に引き出していくことによって伸縮体４０は伸張する。すなわち、伸縮体４０の収縮時においては、分割体４０ａが分割体４０ｂに収容され、分割体４０ｂが分割体４０ｃに収容され、分割体４０ｃが分割体４０ｄに収容される。一方、伸縮体４０の伸張時においては、分割体４０ａが分割体４０ｂから引き出され、分割体４０ｂが分割体４０ｃから引き出され、分割体４０ｃが分割体４０ｄから引き出される。
【００２４】
伸縮体４０の伸縮動作は、その内部に設けられた伸縮昇降機構によって実現される。伸縮昇降機構としては、例えば、ベルトとローラとを複数組み合わせたものをモータによって駆動する機構を採用することができる。移載ロボットＴＦは、このような伸縮昇降機構によって移載アーム７５の鉛直方向（Ｚ軸方向）に沿った昇降動作を行うことができる。
【００２５】
また、図５に示すように、移載ロボットＴＦの搬送アーム７５は、雄ねじ７７，ガイドレール７６等からなるＹ軸方向の駆動機構であるＹ駆動機構によってＹ軸方向に沿って移動することが可能となっている。すなわち、図外の電動モータによって雄ねじ７７を回転させることにより、雄ねじ７７に螺合する分割体４０ｄをＹ軸方向に沿ってスライド移動させることができるのである。
【００２６】
さらに、移載ロボットＴＦは、移載アーム７５の水平進退移動および回転動作を行うこともできる。具体的には、分割体４０ａの上部にアームステージ３５が設けられており、そのアームステージ３５によって移載アーム７５の水平進退移動および回転動作を行う。すなわち、アームステージ３５が移載アーム７５のアームセグメントを屈伸させることにより移載アーム７５が水平進退移動を行い、アームステージ３５自体が伸縮体４０に対して回転動作を行うことにより移載アーム７５が回転動作を行う。
【００２７】
従って、移載ロボットＴＦは、移載アーム７５を高さ方向に昇降動作させること、Ｙ軸方向に沿って水平移動させること、回転動作させることおよび水平方向に進退移動させることができる。つまり、移載ロボットＴＦは、移載アーム７５を３次元的に移動させることができるのである。
【００２８】
移載ロボットＴＦの第１の役割は、キャリアＣから未処理の基板Ｗを取り出してユニット配置部ＭＰの搬送ロボットＴＲに渡すことと、処理済の基板Ｗをユニット配置部ＭＰの搬送ロボットＴＲから受け取ってキャリアＣに収容することである。なお、移載ロボットＴＦと上記搬送ロボットＴＲとの間の基板の受け渡しは、キャリアＣの高さ位置とほぼ同じ高さ位置にて行われる。従って、移載ロボットＴＦがキャリアＣおよびユニット配置部ＭＰに対して基板Ｗの受け渡しを行うときに移動する移動経路は、図３中矢印ＡＲ１にて示すように、４つのキャリアＣの配列方向と平行であって、かつキャリアＣの高さ位置とほぼ同じ高さ位置の直線経路となる。
【００２９】
また、本実施形態の移載ロボットＴＦの第２の役割は、ユニット配置部ＭＰにおける所定の処理工程が終了した基板Ｗを搬送ロボットＴＲから受け取って検査ユニット１０または検査ユニット２０に搬入するとともに、検査後の基板Ｗを検査ユニット１０または検査ユニット２０から搬出してキャリアＣに収容またはユニット配置部ＭＰの搬送ロボットＴＲに渡すことである。
【００３０】
ここで、本実施形態の検査ユニット１０はマクロ欠陥検査を行う検査ユニット（マクロ欠陥検査ユニット）である。「マクロ欠陥検査」は、基板Ｗ上に現出した比較的大きな欠陥、例えばパーティクルの付着の有無を判定する検査である。一方、検査ユニット２０は、レジストの膜厚測定、パターンの線幅測定およびパターンの重ね合わせ測定を行う検査ユニットである。すなわち、検査ユニット２０は、１つの検査ユニットで３種類の検査を行うことができるのである。「レジストの膜厚測定」は、基板Ｗ上に塗布されたレジストの膜厚を測定する検査である。「パターンの線幅測定」は、露光および現像処理によって基板Ｗ上に形成されたパターンの線幅を測定する検査である。「パターンの重ね合わせ測定」は、露光および現像処理によって基板Ｗ上に形成されたパターンのずれを測定する検査である。
【００３１】
検査ユニット１０および検査ユニット２０はいずれもインデクサＩＤの内部に配置されている。より正確には、上方から見たときに（（−Ｚ）向きに見たときに）、インデクサＩＤの中に検査ユニット１０および検査ユニット２０が完全に包含される関係となる。
【００３２】
また、検査ユニット１０および検査ユニット２０は、移載ロボットＴＦがキャリアＣおよびユニット配置部ＭＰに対して基板Ｗの受け渡しを行うときに移動する移動経路（図３中矢印ＡＲ１）と干渉しない位置に設けられている。すなわち、該移動経路はキャリアＣの配列の高さ位置とほぼ同じ高さ位置に形成されるものであり、検査ユニット１０および検査ユニット２０は、４つのキャリアＣの配列よりも高い位置、より具体的にはインデクサＩＤ内部の上側の両隅に設けられている。
【００３３】
また、インデクサＩＤの上部にはファンフィルタユニット９が設けられている。ファンフィルタユニット９は、送風ファンおよびウルパフィルタを内蔵しており、クリーンルーム内の空気を取り込んでインデクサＩＤ内に洗浄空気のダウンフローを形成するものである。但し、本実施形態ではインデクサＩＤ内部の上側両隅にそれぞれ検査ユニット１０および検査ユニット２０が設けられている。このため、インデクサＩＤの上部からそのまま清浄空気のダウンフローを供給したとしても検査ユニット１０および検査ユニット２０の下方ではダウンフローが形成されないこととなる。そこで、本実施形態では、検査ユニット１０および検査ユニット２０のそれぞれの下側に清浄空気吹き出し部７を設け、清浄空気吹き出し部７と清浄空気供給源たるファンフィルタユニット９とをダクト６によって連通接続している。ダクト６は、インデクサＩＤの内部であって、検査ユニット１０および検査ユニット２０のそれぞれの背面側（（−Ｘ）側）に配設されている。
【００３４】
このようにすれば、ファンフィルタユニット９からダクト６を経由して清浄空気吹き出し部７に清浄空気が送給され、図３に示すように、検査ユニット１０および検査ユニット２０の下方であっても、清浄空気吹き出し部７から清浄空気のダウンフローを形成することができる。なお、検査ユニット１０および検査ユニット２０が存在しない領域（検査ユニット１０と検査ユニット２０との間の隙間）においては、ファンフィルタユニット９から直接清浄空気のダウンフローを形成することができる。その結果、インデクサＩＤの全体に清浄空気のダウンフローを供給することができるのである。
【００３５】
次に、検査ユニット１０についてさらに説明を続ける。図６は、検査ユニット１０の概略構成を示す図である。検査ユニット１０は、筐体１１の内部に主として光学ユニット１２、吸着保持部１４、搬入ステージ５０および搬出ステージ６０を備えている。筐体１１には搬出入口１３が形成されている。移載ロボットＴＦは、図中ＡＲ６にて示すように、搬出入口１３から移載アーム７５を挿入することによって基板Ｗの搬出入を行う。
【００３６】
吸着保持部１４は、基板Ｗの平面サイズよりも小さい円盤形状の部材であって、基板Ｗの裏面を真空吸着することによってその基板Ｗを略水平姿勢にて保持する。光学ユニット１２はＣＣＤカメラ等を内蔵しており、吸着保持部１４によって保持された基板Ｗの表面を撮像してマクロ欠陥検査のための画像データを取得する機能を有する。
【００３７】
ここで、吸着保持部１４は光学ユニット１２によって撮像処理を行うための高さ位置である処理位置Ｐ１に基板Ｗを保持する。一方、搬出入口１３の高さ位置は移載アーム７５との間で基板Ｗの受け渡しを行うための受渡位置Ｐ２とされている。図６に示すように、受渡位置Ｐ２は処理位置Ｐ１よりも上方である。
【００３８】
図７は、搬入ステージ５０および搬出ステージ６０の平面図である。また、図８は、搬入ステージ５０および搬出ステージ６０のリンク機構を示す図である。さらに、図９は搬入ステージ５０の動作を示す図であり、図１０は搬出ステージ６０の動作を示す図である。
【００３９】
搬入ステージ５０は、一対の載置部材５０ａ，５０ｂをリンク部材５１によって連結接続することにより構成されている。載置部材５０ａ，５０ｂのそれぞれは上面から見て円弧形状の部材であり、一対の載置部材５０ａ，５０ｂとして基板Ｗを裏面から支持して載置することができる。リンク部材５１はエアシリンダ５５のピストン５６に固定接続されている。エアシリンダ５５がピストン５６を昇降させることにより、図９中矢印ＡＲ９にて示すように、搬入ステージ５０は処理位置Ｐ１よりも下方の待機位置Ｐ０と受渡位置Ｐ２よりも上方の退避位置Ｐ３との間で昇降することができる。すなわち、エアシリンダ５５は、搬入ステージ５０を処理位置Ｐ１よりも下方の待機位置Ｐ０と受渡位置Ｐ２よりも上方の退避位置Ｐ３との間で略鉛直方向に沿って昇降させる昇降機構（第１昇降機構）として機能する。なお、搬入ステージ５０の位置とは載置部材５０ａ，５０ｂの上端位置とする。また、リンク部材５１の形状は、搬入ステージ５０が退避位置Ｐ３まで上昇したとしてもリンク部材５１と吸着保持部１４とが干渉しないような形状とされている。
【００４０】
詳しくは後述するが、搬入ステージ５０は受渡位置Ｐ２にて移載ロボットＴＦの移載アーム７５から未処理の基板Ｗ（ここでは検査前の基板Ｗ）を受け取り、当該基板Ｗを一対の載置部材５０ａ，５０ｂに載置しつつ、待機位置Ｐ０まで下降する。この過程において、未処理の基板Ｗは処理装置Ｐ１にて搬入ステージ５０から吸着保持部１４に渡されることとなる。
【００４１】
一方、搬出ステージ６０は、一対の載置部材６０ａ，６０ｂをリンク部材６１によって連結接続することにより構成されている。載置部材６０ａ，６０ｂのそれぞれは上面から見て円弧形状の部材であり、載置部材５０ａ，５０ｂと同様のものである。リンク部材６１の底部中間部にはアクチュエータ６９が配設されている。また、アクチュエータ６９はエアシリンダ６５のピストン６６に固定接続されている。エアシリンダ６５がピストン６６を昇降させることにより、図１０中矢印ＡＲ１０ａにて示すように、搬出ステージ６０は待機位置Ｐ０と退避位置Ｐ３との間で昇降することができる。すなわち、エアシリンダ６５は、搬出ステージ６０を処理位置Ｐ１よりも下方の待機位置Ｐ０と受渡位置Ｐ２よりも上方の退避位置Ｐ３との間で略鉛直方向に沿って昇降させる昇降機構（第２昇降機構）として機能する。なお、搬出ステージ６０の位置とは載置部材６０ａ，６０ｂの上端位置とする。また、アクチュエータ６９を含むリンク部材６１の形状は、搬出ステージ６０が退避位置Ｐ３まで上昇したとしてもリンク部材６１と吸着保持部１４とが干渉しないような形状とされている。
【００４２】
以上のように、搬入ステージ５０および搬出ステージ６０は、それぞれ独立に昇降駆動されるものであるが、検査ユニット１０への基板Ｗの搬出入に際して、リンク部材５１とリンク部材６１とが干渉しないように構成されている。具体的には、リンク部材５１の底部がリンク部材６１の底部（厳密にはアクチュエータ６９）よりも下側を通るように構成されている。
【００４３】
また、図７に示すように、移載ロボットＴＦの移載アーム７５との間での基板Ｗの受け渡しを行うに際して、載置部材５０ａ，５０ｂおよび載置部材６０ａ，６０ｂと移載アーム７５とが干渉しないような構成とされている。
【００４４】
また、アクチュエータ６９を駆動させることによって、図１０中矢印ＡＲ１０ｂにて示すように、載置部材６０ａ，６０ｂの相互間隔を変化させることができる。載置部材６０ａ，６０ｂの相互間隔を狭くしたとき（載置状態）には、載置部材６０ａ，６０ｂに基板Ｗを載置することができる。一方、載置部材６０ａ，６０ｂの相互間隔を広くしたとき（開放状態）には、吸着保持部１４に保持された水平姿勢の基板Ｗが載置部材６０ａと載置部材６０ｂとの間を通過することができる。すなわち、アクチュエータ６９は、基板Ｗを載置可能な載置状態または吸着保持部１４に保持された基板Ｗとすれ違い可能な開放状態に搬出ステージ６０を変形させる変形機構として機能するのである。
【００４５】
詳しくは後述するが、搬出ステージ６０は載置状態にて待機位置Ｐ０から退避位置Ｐ３まで上昇する。この過程において、処理済の基板Ｗ（ここでは検査後の基板Ｗ）は処理装置Ｐ１にて吸着保持部１４から搬出ステージ６０に渡され、載置部材６０ａ，６０ｂに載置されることとなる。そして、搬出ステージ６０は受渡位置Ｐ２まで降下して移載ロボットＴＦの移載アーム７５に処理済の基板Ｗを渡す。その後、搬出ステージ６０は載置部材６０ａと載置部材６０ｂとの間隔を拡げて開放状態となり、吸着保持部１４に保持された未処理の基板Ｗの側方を通過しつつ待機位置Ｐ０まで下降する。
【００４６】
なお、検査ユニット２０についても検査ユニット１０と同様の構成とされている。また、エアシリンダ５５、エアシリンダ６５およびアクチュエータ６９は、検査ユニット１０に設けられた搬出入制御部ＣＲによってその動作を制御されている。具体的には、エアシリンダ５５およびエアシリンダ６５に付設された電磁弁等並びにアクチュエータ６９への電源等を制御することによって、エアシリンダ５５、エアシリンダ６５およびアクチュエータ６９の動作を制御すれば良い。従って、搬入ステージ５０および搬出ステージ６０の昇降動作並びに載置部材６０ａ，６０ｂの相互間隔の変化は搬出入制御部ＣＲによって管理されているのである。
【００４７】
次に、上記の構成を有する基板処理装置における処理について説明する。まず、インデクサＩＤの移載ロボットＴＦが未処理の基板ＷをキャリアＣから取り出して、ユニット配置部ＭＰの搬送ロボットに渡す。未処理の基板Ｗを取り出すときには、該基板Ｗを収納したキャリアＣの正面に移載ロボットＴＦが移動し、移載アーム７５を基板Ｗの下方に差し入れる。そして、移載ロボットＴＦは、移載アーム７５を若干上昇させて基板Ｗを保持し、移載アーム７５を退出させることによって未処理の基板Ｗを取り出す。
【００４８】
ユニット配置部ＭＰに渡された基板Ｗは、所定の処理手順に従って搬送ロボットＴＲにより各処理ユニット間で循環搬送される。具体的には、密着強化処理を行った基板Ｗにレジスト塗布処理を行い、その後プリベーク処理を行ってレジスト膜を形成した基板ＷをインターフェイスＩＦＢを介して露光装置に渡す。露光処理が終了した基板Ｗは露光装置からインターフェイスＩＦＢを介して再びユニット配置部ＭＰに戻される。露光後の基板Ｗに対しては露光後ベーク処理を行った後、現像処理を行う。現像処理が終了した基板Ｗは、さらにベーク処理が行われた後、ユニット配置部ＭＰの搬送ロボットＴＲからインデクサＩＤの移載ロボットＴＦに渡される。処理済の基板Ｗを受け取った移載ロボットＴＦは、その基板ＷをキャリアＣに収納する。
【００４９】
以上は、基板Ｗに行われる基本的な処理を簡潔に述べたものであるが、本実施形態の基板処理装置では、基板の検査も装置内にて行われる。各種検査のうちレジストの膜厚測定はプリベーク後の露光装置に搬入する前の基板Ｗに対して行うのが好ましい。この場合、プリベーク処理が終了した基板Ｗを一旦ユニット配置部ＭＰからインデクサＩＤに戻し、移載ロボットＴＦが該基板Ｗを検査ユニット２０に搬入する。レジストの膜厚測定が終了した基板Ｗは移載ロボットＴＦによって検査ユニット２０から再びユニット配置部ＭＰに渡され、ユニット配置部ＭＰの搬送ロボットＴＲからインターフェイスＩＦＢに渡され、露光装置に搬入されることとなる。
【００５０】
また、マクロ欠陥検査、パターンの線幅測定およびパターンの重ね合わせ測定については、全ての処理が終了してインデクサＩＤに戻ってきた基板Ｗに対して行うのが好ましい。マクロ欠陥検査については、全ての処理が終了してインデクサＩＤに戻ってきた基板Ｗを移載ロボットＴＦが検査ユニット１０に搬入して行うようにする。一方、パターンの線幅測定およびパターンの重ね合わせ測定については、全ての処理が終了してインデクサＩＤに戻ってきた基板Ｗを移載ロボットＴＦが検査ユニット２０に搬入して行うようにする。いずれの場合も、検査が終了した基板Ｗは検査ユニット１０または検査ユニット２０から移載ロボットＴＦによってキャリアＣに収納される。
【００５１】
検査対象の基板Ｗを検査ユニット１０に搬入するときは、図３中矢印ＡＲ２にて示すように、移載ロボットＴＦが該基板Ｗを載せた移載アーム７５を検査ユニット１０と検査ユニット２０との間の隙間に上昇させて検査ユニット１０に相対向させ、その後移載アーム７５を前進させて搬出入口１３（図６参照）から基板Ｗを搬入する。検査終了後の基板Ｗを検査ユニット１０から搬出するときには、上記と逆の動作を行う。
【００５２】
同様に、検査対象の基板Ｗを検査ユニット２０に搬入するときは、図３中矢印ＡＲ３にて示すように、移載ロボットＴＦが該基板Ｗを載せた移載アーム７５を検査ユニット１０と検査ユニット２０との間の隙間に上昇させて検査ユニット２０に相対向させ、その後移載アーム７５を前進させて検査ユニット２０の搬入口から基板Ｗを搬入する。また、検査終了後の基板Ｗを検査ユニット２０から搬出するときには、上記と逆の動作を行う。
【００５３】
移載ロボットＴＦによる検査ユニット１０への基板Ｗの搬出入について図１１〜図１８を参照しつつさらに説明する。基板Ｗの搬出入において搬入ステージ５０および搬出ステージ６０の動作は全て搬出入制御部ＣＲによって制御されている。図１１に示すように、吸着保持部１４には処理済基板Ｗ１（検査後の基板）が保持されるとともに、検査ユニット１０の外部には移載ロボットＴＦが移載アーム７５に未処理基板Ｗ２（検査前の基板）を保持して待機している。また、搬入ステージ５０および搬出ステージ６０はともに待機位置Ｐ０に待機している。
【００５４】
この状態から図１１中矢印ＡＲ１１にて示すように、搬出ステージ６０が待機位置Ｐ０から退避位置Ｐ３まで上昇する。このときには、搬出ステージ６０は載置状態となっており、載置部材６０ａ，６０ｂの相互間隔が狭い。従って、搬出ステージ６０が上昇する過程において、吸着保持部１４から処理済基板Ｗ１を受け取り、処理済基板Ｗ１を載置部材６０ａ，６０ｂに載置して処理位置Ｐ１から退避位置Ｐ３にまで移動させる（図１２）。
【００５５】
図１２の状態から矢印ＡＲ１２にて示すように、移載ロボットＴＦが移載アーム７５を検査ユニット１０の搬出入口１３から挿入する（図６参照）。移載ロボットＴＦは移載アーム７５を水平方向に前進させるだけであり、移載アーム７５に保持された未処理基板Ｗ２は受渡位置Ｐ２であって吸着保持部１４の直上に位置することとなる（図１３）。
【００５６】
図１３の状態から矢印ＡＲ１３にて示すように、搬入ステージ５０が待機位置Ｐ０から受渡位置Ｐ２まで上昇する。このときに、搬入ステージ５０は受渡位置Ｐ２よりもわずかに上昇して、移載アーム７５から未処理基板Ｗ２を受け取り、載置部材５０ａ，５０ｂに載置する。未処理基板Ｗ２を搬入ステージ５０に渡した後、移載ロボットＴＦは移載アーム７５を後退させて検査ユニット１０から引き出す（図１４）。
【００５７】
図１４の状態から矢印ＡＲ１４にて示すように、未処理基板Ｗ２を受け取った搬入ステージ５０が受渡位置Ｐ２から待機位置Ｐ０まで下降する。この過程において、処理位置Ｐ１にて搬入ステージ５０から吸着保持部１４に未処理基板Ｗ２が渡される。その結果、図１５に示すように、吸着保持部１４には未処理基板Ｗ２が保持されるとともに、搬入ステージ５０は待機位置Ｐ０に戻る。
【００５８】
図１５の状態から矢印ＡＲ１５にて示すように、移載ロボットＴＦが再び移載アーム７５を検査ユニット１０の搬出入口１３から挿入する。そして、基板を保持しない移載アーム７５が受渡位置Ｐ２であって吸着保持部１４の直上に位置することとなる（図１６）。
【００５９】
図１６の状態から矢印ＡＲ１６にて示すように、退避位置Ｐ３に退避していた搬出ステージ６０が受渡位置Ｐ２よりも下方であって処理位置Ｐ１よりも上に下降する。その結果、図１７に示すように、受渡位置Ｐ２にて搬出ステージ６０から移載アーム７５に処理済基板Ｗ１が渡される。
【００６０】
図１７の状態から矢印ＡＲ１７にて示すように、搬出ステージ６０が移動する。すなわち、搬出ステージ６０は、受渡位置Ｐ２よりも下方に下降した後、アクチュエータ６９の作動によって開放状態となり、載置部材６０ａ，６０ｂの相互間隔が広くなる。そして、搬出ステージ６０は開放状態にて下降し、処理位置Ｐ１にて吸着保持部１４に保持されている未処理基板Ｗ２の側方を通過して待機位置Ｐ０まで下降する。その後、搬出ステージ６０は、アクチュエータ６９の作動によって載置部材６０ａ，６０ｂの相互間隔を狭めて再び載置状態に戻る。また、これと併行して、移載ロボットＴＦは処理済基板Ｗ１を受け取った移載アーム７５を後退させて検査ユニット１０から引き出し、図１８に示す状態となる。
【００６１】
図１８に示す状態では、吸着保持部１４には未処理基板Ｗ２が保持されるとともに、検査ユニット１０の外部では移載ロボットＴＦが移載アーム７５に処理済基板Ｗ１を保持している。また、搬入ステージ５０および搬出ステージ６０はともに待機位置Ｐ０に待機している。この状態は、図１１の状態から処理済基板Ｗ１と未処理基板Ｗ２との交換が行われたのと同じである。
【００６２】
このようにして、移載ロボットＴＦによる検査ユニット１０への基板Ｗの搬出入が実行されるのであり、以降未処理基板Ｗ２への検査が終了したときには同様の手順が繰り返される。また、移載ロボットＴＦによる検査ユニット２０への基板Ｗの搬出入も同様の手順にて行われる。
【００６３】
以上のようにすれば、搬入ステージ５０および搬出ステージ６０を用いることによって、シングルアームの移載ロボットＴＦであってもダブルアームの如き処理済基板Ｗ１と未処理基板Ｗ２との交換を行うことができ、すなわち移載ロボットＴＦが移動することなく処理済基板Ｗ１と未処理基板Ｗ２とを入れ替えることができ、ダブルアームと同等の高いスループットを得ることができる。
【００６４】
また、移載ロボットＴＦがシングルアームであっても、移載アーム７５を進退させるだけで良いため、制御が容易であるとともに、コストアップを抑制することもできる。
【００６５】
また、基板処理装置の内部に検査ユニット１０および検査ユニット２０を備えているため、効率良く基板Ｗの検査を行うことができ、検査および判定終了までに要する時間を短縮して判定結果を迅速にユニット配置部ＭＰにフィードバックすることができる。
【００６６】
以上、本発明の実施の形態について説明したが、この発明は上記の例に限定されるものではない。例えば、上記実施形態においては、シングルアームの移載ロボットＴＦを備えたインデクサＩＤに検査ユニット１０および検査ユニット２０を設け、それら検査ユニット１０，２０に搬入ステージ５０および搬出ステージ６０を用いるようにしていたが、本発明に係る技術はシングルアームの搬送ロボットがアクセスする処理ユニットであれば適用することが可能である。
【００６７】
図１９は、本発明に係る基板処理装置の他の例を示す平面図である。この基板処理装置が上記実施形態と異なるのは、インターフェイスＩＦＢに基板Ｗの端縁部の露光処理を行うエッジ露光ユニットＥＥＷと加熱処理を行うホットプレートＨＰと冷却処理を行うクールプレートＣＰとを設けている点である。また、図１９には、インターフェイスＩＦＢに設けた移載ロボットＴＦ２およびバッファカセットＢＦを併せて図示している。なお、インデクサＩＤおよびユニット配置部ＭＰの構成については上記実施形態と同じである。
【００６８】
移載ロボットＴＦ２の構成は、インデクサＩＤの移載ロボットＴＦの構成と全く同じである（図５参照）。従って、移載ロボットＴＦ２もシングルアームの構成を採用している。また、バッファカセットＢＦはキャリアＣと同様のものである。バッファカセットＢＦは、ユニット配置部ＭＰでの処理時間と露光装置での処理時間との差を解消するために基板Ｗを一時収納するためのものである。エッジ露光ユニットＥＥＷとホットプレートＨＰとクールプレートＣＰとは、この順序で上から順に積層配置されている。移載ロボットＴＦ２は、ユニット配置部ＭＰと露光装置との間の基板Ｗの受け渡しの他に、バッファカセットＢＦおよびエッジ露光ユニットＥＥＷ、ホットプレートＨＰ、クールプレートＣＰへの基板Ｗの搬出入も行う。このようにすれば、インターフェイスＩＦＢにエッジ露光ユニットＥＥＷ、ホットプレートＨＰおよびクールプレートＣＰを設けているため、特に化学増幅型レジストを使用する場合には、露光後の基板Ｗのレジスト膜の化学反応が完結するまでの所要時間を短縮することができる。
【００６９】
ここで、エッジ露光ユニットＥＥＷ、ホットプレートＨＰおよびクールプレートＣＰのそれぞれに上記検査ユニット１０と同じ搬入ステージ５０および搬出ステージ６０を設けて同様に構成することにより、シングルアームの移載ロボットＴＦ２であっても基板Ｗの搬出入時にダブルアームの如き未処理基板と処理済基板との交換を行うことができ、ダブルアームと同等の高いスループットを得ることができる。
【００７０】
また、移載ロボットＴＦ２がアクセスする露光装置自体に搬入ステージ５０および搬出ステージ６０を設けるようにしても良い。さらに、インデクサＩＤにホットプレートおよびクールプレートを設け、それらに搬入ステージ５０および搬出ステージ６０を設けるようにしても良い。すなわち、本発明に係る技術はシングルアームの搬送ロボットがアクセス可能な領域に存在するあらゆる処理ユニットに適用することが可能である。
【００７１】
【発明の効果】
以上、説明したように、請求項１の発明によれば、搬出ステージを上昇させることによって保持手段に保持された処理済基板を処理位置から受渡位置よりも上方に移動させた後、搬入ステージを受渡位置に上昇させて基板処理ユニットの外部から搬入された未処理基板を受け取らせ、搬入ステージを処理位置よりも下方に下降させることによって保持手段に未処理基板を保持させた後、搬出ステージを受渡位置よりも下方に下降させて基板処理ユニットの外部に処理済基板を搬出させるため、搬出入手段がシングルアームであったとしても、ダブルアームの如き処理済基板と未処理基板との交換を行うことができ、高いスループットを得ることができる。
【００７２】
また、請求項２の発明によれば、搬出ステージを受渡位置よりも下方に下降させた後、搬出ステージを開放状態とし、処理位置よりも下方に下降させるため、搬出ステージは保持手段に保持された未処理基板と干渉することなく処理位置よりも下方に戻ることができる。
【００７３】
また、請求項３の発明によれば、請求項１または請求項２に記載の基板処理ユニットと、未処理基板を基板処理ユニットに搬入して受渡位置にて搬入ステージに渡すとともに、処理済基板を受渡位置にて搬出ステージから受け取り基板処理ユニットから搬出する搬出入手段と、を備えるため、搬出入手段がシングルアームであったとしても、ダブルアームの如き処理済基板と未処理基板との交換を行うことができ、高いスループットを得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る基板処理装置全体の概略を示す斜視図である。
【図２】この基板処理装置の概略構成を示す平面図である。
【図３】図１の基板処理装置のインデクサの要部構成を示す正面図である。
【図４】図３のインデクサの側面図である。
【図５】移載ロボットの外観斜視図である。
【図６】検査ユニットの概略構成を示す図である。
【図７】搬入ステージおよび搬出ステージの平面図である。
【図８】搬入ステージおよび搬出ステージのリンク機構を示す図である。
【図９】搬入ステージの動作を示す図である。
【図１０】搬出ステージの動作を示す図である。
【図１１】移載ロボットによる検査ユニットへの基板の搬出入の様子を説明する図である。
【図１２】移載ロボットによる検査ユニットへの基板の搬出入の様子を説明する図である。
【図１３】移載ロボットによる検査ユニットへの基板の搬出入の様子を説明する図である。
【図１４】移載ロボットによる検査ユニットへの基板の搬出入の様子を説明する図である。
【図１５】移載ロボットによる検査ユニットへの基板の搬出入の様子を説明する図である。
【図１６】移載ロボットによる検査ユニットへの基板の搬出入の様子を説明する図である。
【図１７】移載ロボットによる検査ユニットへの基板の搬出入の様子を説明する図である。
【図１８】移載ロボットによる検査ユニットへの基板の搬出入の様子を説明する図である。
【図１９】本発明に係る基板処理装置の他の例を示す平面図である。
【符号の説明】
１０，２０  検査ユニット
１４  吸着保持部
５０  搬入ステージ
５５，６５  エアシリンダ
６０  搬出ステージ
６９  アクチュエータ
７５  移載アーム
ＩＤ  インデクサ
ＩＦＢ  インターフェイス
ＭＰ  ユニット配置部
Ｐ０  待機位置
Ｐ１  処理位置
Ｐ２  受渡位置
Ｐ３  退避位置
ＴＦ，ＴＦ２  移載ロボット
Ｗ  基板
Ｗ１  処理済基板
Ｗ２  未処理基板
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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