(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
被処理体に対して所定の処理を行う処理装置であって、
被処理体に対して所定の処理を行う処理部と、
被処理体を支持する支持部材を備え、前記支持部材を移動させることにより、支持部材上の被処理体の搬送を行う搬送機構と、
前記支持部材に設けられ、前記支持部材上の被処理体を検出する検出手段と、
前記検出手段から伝送される検出信号を中継する中継部と
を具備し、
前記検出手段は、被処理体を検出する検出部と、該検出部に接続される第１の光伝送端部を有し、
前記中継部は、前記第１の光伝送端部と対向して設けられた第２の光伝送端部を有し、
前記検出手段の前記第１の光伝送端部と、前記中継部の第２の光伝送端部との間は光の空間伝送により無線で信号伝送され、前記検出手段からの信号を伝送する際に、前記支持部材は、前記第１の光伝送端部が前記第２の光伝送端部に対して空間伝送可能な距離となって前記中継部による検出信号の中継が可能となる位置まで移動されることを特徴とする処理装置。
【請求項２】
さらに、前記検出手段の検出信号を記憶する記憶手段を有し、前記検出手段からの信号を一旦前記記憶手段に記憶させておき、その信号を伝送する際に、前記支持部材が前記中継部による検出信号の中継が可能な位置まで移動されることを特徴とする請求項１に記載の処理装置。
【請求項３】
前記検出手段は、前記検出部および前記第１の光伝送端部を接続する光ファイバを有することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の処理装置。
【請求項４】
前記第１の信号伝送端部は、受光部および送光部を有し、前記第２の信号伝送端部は、前記第１の信号伝送端部の受光部に対応する送光部および前記第１の信号伝送端部の送光部に対応する受光部を有することを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の処理装置。
【請求項５】
前記搬送機構は、その上を前記支持部材が移動する基部を有し、前記中継部は前記基部に設けられていることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の処理装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明が属する技術分野】
本発明は、例えば半導体ウエハやＬＣＤ基板等の基板に対して所定の処理を行うための処理装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
半導体デバイスや液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）の製造においては、基板である半導体ウエハやにＬＣＤ基板にフォトレジスト液を塗布してレジスト膜を形成し、回路パターンに対応してレジスト膜を露光し、これを現像処理するという、いわゆるフォトリソグラフィー技術により回路パターンが形成される。
【０００３】
このような一連の塗布・現像処理においては、一枚の基板に対して一連の処理を行う際に、種々の処理ユニット間やカセットとの間で基板を搬送する必要がある。この搬送においては、通常搬送アームが用いられる。この搬送アームは、処理ユニットやカセットに対して基板を搬入・搬出する際に回転・水平・上下動可能なベース部材と、ベース部材に前後に移動可能に設けられ、基板の受け渡しをするための基板支持部材とから主に構成されている。
【０００４】
また、搬送アームの基板支持部材としては、基板の外周部をガイド等によりサポートして支持するものや、真空引きにより基板を吸着するものが用いられている。後者については、基板が正しくハンドリングされているか否かは真空圧をチェックすることによりなされているが、前者については単にガイドでサポートされているのみである。したがって、基板支持部材に、基板が良好に保持されているかどうかを検出する検出手段を設け、これにより基板支持部材上の基板の有無や支持状態を確認して搬送中における基板の飛びや落下等を防止している。特に、基板の寸法が大きくなり、搬送速度が速くなると、このような基板の支持状態を確認することが装置の安全上重要になる。
【０００５】
通常、このような検出手段としては、基板支持部材の基板周縁部が配置される領域付近に検知部を配置し、その検知部と計測部との間をベース部材を介してケーブルで繋いだ構成を有するものを用いている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような検出手段においては、ベース部材に対して支持部材が移動するとケーブルが屈曲することになる。したがって、搬送アームの搬送動作が多数回にわたると、ケーブル内の電線が多数回の屈曲による疲労により断線する恐れがある。また、このケーブルは、ケーブルベアと呼ばれるプラスチック製のキャタピラに内挿されており、支持部材の搬送動作によりケーブルとケーブルベアや、ケーブルベア同士が摺動して発塵し、これがパーティクルとなる恐れがある。
【０００７】
本発明はかかる事情に鑑みてなされたものであり、ケーブルやケーブルベアの摺動による被処理体の搬送の際のパーティクルの発生を防止し、しかも被処理体の支持状態を安定して確実に検出することができる処理装置を提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、第１発明は、被処理体に対して所定の処理を行う処理装置であって、
被処理体に対して所定の処理を行う処理部と、
被処理体を支持する支持部材を備え、前記支持部材を移動させることにより、支持部材上の被処理体の搬送を行う搬送機構と、
前記支持部材に設けられ、前記支持部材上の被処理体を検出する検出手段と、
前記検出手段から伝送される検出信号を中継する中継部と
を具備し、
前記検出手段は、被処理体を検出する検出部と、該検出部に接続される第１の光伝送端部を有し、
前記中継部は、前記第１の光伝送端部と対向して設けられた第２の光伝送端部を有し、
前記検出手段の前記第１の光伝送端部と、前記中継部の第２の光伝送端部との間は光の空間伝送により無線で信号伝送され、前記検出手段からの信号を伝送する際に、前記支持部材は、前記第１の光伝送端部が前記第２の光伝送端部に対して空間伝送可能な距離となって前記中継部による検出信号の中継が可能となる位置まで移動されることを特徴とする処理装置を提供する。
【００１４】
第２発明は、第１発明において、さらに、前記検出手段の検出信号を記憶する記憶手段を有し、前記検出手段からの信号を一旦前記記憶手段に記憶させておき、その信号を伝送する際に、前記支持部材が前記中継部による検出信号の中継が可能な位置まで移動されることを特徴とする処理装置を提供する。
【００２０】
第３発明は、第１発明または第２発明において、前記検出手段は、前記検出部および前記第１の光伝送端部を接続する光ファイバを有することを特徴とする処理装置を提供する。
【００２１】
第４発明は、第１発明から第３発明のいずれかにおいて、前記第１の信号伝送端部は、受光部および送光部を有し、前記第２の信号伝送端部は、前記第１の信号伝送端部の受光部に対応する送光部および前記第１の信号伝送端部の送光部に対応する受光部を有することを特徴とする処理装置を提供する。
【００２２】
第５発明は、第１発明から第４発明のいずれかにおいて、前記搬送機構は、その上を前記支持部材が移動する基部を有し、前記中継部は前記基部に設けられていることを特徴とする処理装置を提供する。
【００２５】
本発明によれば、搬送機構の支持部材に被処理体の検出を行う検出手段が、検出手段からの検出信号を中継する中継部と無線で信号伝送され、検出手段からの信号を伝送する際に、支持部材を中継部による検出信号の中継が可能な位置まで移動するようにするので、配線が存在しなくても被処理体の検出が可能となり、検出手段と中継部との間が配線接続されていなくとも信号の伝送を行うことができ、多数回の搬送動作を行っても、ケーブル内の電線が屈曲疲労により断線することがなく、また、搬送動作に伴うケーブルおよびケーブルベア等の摺動による発塵を防止することができ、パーティクルの発生を防止することができる。
【００２６】
また、検出手段と中継部とが無線で信号伝送され、かつ検出手段と中継部との間で非接触状態で光伝送により位置検出が行われるので、搬送機構の多数回の搬送動作を行っても、ケーブル内の電線が屈曲疲労により断線することやケーブル等の摺動による発塵を防止することができるとともに、接点が不要となる。
【００２７】
第２発明によれば、検出信号を記憶する記憶手段を設け、検出手段からの信号を一旦記憶手段に記憶させておき、その信号を伝送する際に、基板を支持する支持部材を中継部による検出信号の中継が可能な位置まで移動させるので、中継部から離れた位置で検出手段による被処理体の検出を行い、その検出信号を伝送する際に伝送可能な位置まで移動させることができる。
【００２９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を添付図面を参照して詳細に説明する。
図１は、本発明が適用されるＬＣＤ基板の塗布・現像処理システムを示す斜視図である。
【００３０】
この塗布・現像処理システムは、複数の基板Ｇを収容するカセットＣを載置するカセットステーション１と、基板Ｇにレジスト塗布および現像を含む一連の処理を施すための複数の処理ユニットを備えた処理部２と、カセットステーション１上のカセットＣと処理部２との間でＬＣＤ基板の搬送を行うための搬送機構３とを備えている。そして、カセットステーション１においてカセットＣの搬入出が行われる。また、搬送機構３はカセットの配列方向に沿って設けられた搬送路１２上を移動可能な搬送アーム１１を備え、この搬送アーム１１によりカセットＣと処理部２との間で基板Ｇの搬送が行われる。
【００３１】
処理部２は、前段部分２ａと後段部分２ｂとに分かれており、それぞれ中央に通路１５、１６を有しており、これら通路の両側に各処理ユニットが配設されている。そして、これらの間には中継部１７が設けられている。
【００３２】
前段部２ａは、通路１５に沿って移動可能なメインアーム１８を備えており、通路１５の一方側には、ブラシ洗浄ユニット２１、水洗ユニット２２、アドヒージョン処理ユニット２３、および冷却ユニット２４が、他方側には２つのレジスト塗布ユニット２５が配置されている。一方、後段部２ｂは、通路１６に沿って移動可能なメインアーム１９を備えており、通路１９の一方側には複数の加熱処理ユニット２６および冷却ユニット２７からなる熱系ユニット群２８が、他方側には２つの現像処理ユニット２９が配置されている。熱系ユニット群２８は、ユニットが２段積層されてなる組が通路１９に沿って３つ並んでおり、上段が加熱処理ユニット２６であり、下段が冷却ユニット２７である。加熱処理ユニット２６は、レジストの安定化のためのプリベーク、露光後のポストエクスポージャーベーク、および現像後のポストベーク処理を行うものである。なお、後段部２ｂの後端には露光装置（図示せず）との間で基板Ｇの受け渡しを行うためのインターフェース部３０が設けられている。
【００３３】
上記メインアーム１８は、搬送機構３のアーム１１との間で基板Ｇの受け渡しを行うとともに、前段部２ａの各処理ユニットに対する基板Ｇの搬入・搬出、さらには中継部１７との間で基板Ｇの受け渡しを行う機能を有している。また、メインアーム１９は中継部１７との間で基板Ｇの受け渡しを行うとともに、後段部２ｂの各処理ユニットに対する基板Ｇの搬入・搬出、さらにはインターフェース部３０との間の基板Ｇの受け渡しを行う機能を有している。
このように各処理ユニットを集約して一体化することにより、省スペース化および処理の効率化を図ることができる。
【００３４】
このように構成される塗布・現像処理システムにおいては、カセットＣ内の基板Ｇが、処理部２に搬送され、まず、洗浄ユニット２１および水洗ユニット２２により洗浄処理され、レジストの定着性を高めるためにアドヒージョン処理ユニット２３にて疎水化処理され、冷却ユニット２４で冷却後、レジスト塗布ユニット２５でレジストが塗布される。その後、基板Ｇは、加熱処理ユニット２６の一つでプリベーク処理され、冷却ユニット２７で冷却された後、インターフェース部３０を介して露光装置に搬送されてそこで所定のパターンが露光される。そして、再びインターフェース部３０を介して搬入され、加熱処理ユニット２６の一つでポストエクスポージャーベーク処理が施される。その後、冷却ユニット２７で冷却された基板Ｇは、現像処理ユニット２９で現像処理され、所定の回路パターンが形成される。現像処理された基板Ｇは、メインアーム１９，１８および搬送機構３によってカセットステーション１上の所定のカセットに収容される。
【００３５】
次に、上記一連の処理を行う際に基板を搬送するメインアームにおける基板の検出について説明する。
図２は上記塗布・現像システムにおけるメインアームの概略構成を示す側面図、図３はメインアームの基板支持部材を示す平面図、図４は基板支持部材に設けられた検出部からの信号伝送経路を示す図である。
【００３６】
図２に示すように、メインアーム１８，１９は、搬送路に沿って移動可能、かつ旋回可能なベース部材３１と、ベース部材３１上を矢印方向に沿ってそれぞれ独立して移動可能な上下２枚の基板支持部材４１とを有している。そして、ベース部材３１の基端部側には後述する信号の伝送を行うための中継部３２が設けられている。
【００３７】
基板支持部材４１は、基板を支持する支持部４２と平板部４３とを有しており、支持部４２は、外側に位置する相対的に短い一対の外側支持部４２ａと、内側に位置する相対的に長い一対の内側支持部４２ｂとを有している。各外側支持部４２ａおよび内側支持部４２ｂの先端に１個ずつ、および平板部４３上には２個、合計６個のガイド４４が設けられている。この６個のガイド４４は、基板Ｇの厚さ程度もしくはそれ以上の高さを有しており、６個のガイド４４の内側に基板Ｇを落とし込んでガイド４４の内側面で基板Ｇを保持するようになっている。
【００３８】
平板部４３と一方の外側支持部４２ａとの連接部、および他方の外側支持部４２ａの隣りの内側支持部４２ｂの先端部には、それぞれ検出部４５が配置されている。この検出部４５は、第１の光伝送部材である光ファイバ４６の一端部に接続されており、光ファイバ４６の他端部は平板部４３の周縁部に配置された第１の信号伝送端部４７に接続されている。なお、検出部４５と基板Ｇとの間の距離は、例えば２．５ｍｍに設定される。この長さが１ｍｍ以上であれば、基板Ｇを支持部材４１ですくい上げたときに、基板Ｇを検知することができる。
【００３９】
一方、ベース部材３１の中継部３２の端部には第１の信号伝送端部４７と対向する位置に第２の信号伝送端部４８が設けられている。これら第１の信号伝送端部と第２の信号伝送端部４８とは、配線接続されておらず、これらの間で光の空間伝送が可能となっている。
【００４０】
すなわち、第１の信号伝送端部４７は、各検出部４５に対応するそれぞれ２つの受光部４７ａおよび送光部４７ｂを有しており、第２の信号伝送端部４８は、受光部４７ａに対応する送光部４８ｂおよび送光部４７ｂに対応する受光部４８ａを有していて、支持部材４１を移動させて第１の信号伝送端部４７を第２の信号伝送端部４８に近接させた際に、第２の信号伝送端部４８の送光部４８ｂから第１の信号伝送端部４７の受光部４７ａに向って検出光を送り、検出部４５で検知した情報を含む検出光を第１の信号伝送端部４７の送光部４７ｂから第２の信号伝送端部４８の受光部４８ａに向って送るようになっている。
【００４１】
また、図４に示すように、第２の送受光部４８は、光増幅器４９に第２の光伝送部材である光ファイバ５０により接続されている。さらに、光増幅器４９は、計測部５１に接続されており、そこで光電変換された後に電気的な処理がなされ、その電気的信号は制御部５２に至る。
【００４２】
なお、第１の信号伝送端部４７と第２の信号伝送端部４８とは、両者間で光伝送が良好に行われるように、第２の信号伝送端部４８の送光部４８ｂと第１の信号伝送端部４７の受光部４７ａ、および第１の信号伝送端部４７の送光部４７ｂと第２の信号伝送端部４８の受光部４８ａがそれぞれ対面するように位置合わせがなされる。また、信号伝送の際における受光部４７ａと送光部４８ｂとの間および送光部４７ｂと受光４８ａとの間の距離Ｄは、光ファイバーの性能により決定され、例えば５ｍｍである。
【００４３】
次に、このような搬送機構を用いて基板を搬送する方法について説明する。
搬送アーム１１は、カセットＣ内に収容された基板ＧをカセットＣから取り出して、メインアーム１８に受け渡す。この際に、メインアーム１８の支持部材４１がベース部材３１から進出した状態で基板Ｇを受け取り、次いで、基板Ｇを受け取った支持部材４１を基板検出のためにベース部材３１の基端側へ移動させ、その第１の信号伝送端部４７が、ベース部材３１の中継部３２における第２の信号伝送端部４８に近接した信号伝送可能な位置になるようにする。すなわち、第１の信号伝送端部４７の受光部４７ａおよび送光部４７ｂを、それぞれ第２の信号伝送端部４８の送光部４８ｂおよび受光部４８ａに対して信号伝送可能な距離だけ離隔した非接触の状態で対面させるように、支持部材４１を図２の矢印方向に沿って移動させる。このとき、信号伝送可能な第１の送受光部４７と第２の送受光部４８との間の距離Ｄは、上述したように光ファイバーの性能により決定され、例えば５ｍｍである。このようにして、支持部材４１上における基板の有無および位置の検出を空間光伝送により行う。
【００４４】
以上のような手順でメインアーム１８の支持部材４１上に基板Ｇが確実に保持されていることを検出した後に、メインアーム１８により処理ユニットに基板Ｇを搬送する。
メインアーム１９においても、支持部材４１上に基板を受け取った後に同様の手順で基板Ｇの検出を行う。
なお、基板が存在しないこと、または正規の位置にないことを検出した場合には、搬送を停止して例えばアラーム等を発するようになっている。
【００４５】
このような基板検出を採用することにより、従来基板の検出手段に接続していたケーブルを省略することができる。これにより、ケーブルおよびケーブルベア等の移動により発生する塵等に起因するパーティクルの発生を防止することができる。また、ケーブルの屈曲のための疲労により電線が断線する等の問題が回避される。さらに、空間光伝送を採用しているため、信号伝送のための接点が不要となる。これにより、安定して確実にピンセット上の基板の位置検出を行うことができる。
【００４６】
このような基板の検出機構は上記搬送系のみならず、処理ユニットに適用することもできる。図５は本発明を塗布ユニットに適用した場合を示す断面図である。図中６１は処理容器である。処理容器６１中央には、基板Ｇを水平状態に真空吸着によって回転可能に保持するスピンチャック６２が配置されている。スピンチャック６２と処理容器６１とはシーリングされており、連動して回転可能に構成されている。また、スピンチャック６２は、図示しない駆動手段に接続された駆動軸６３により回転可能に支持されている。
【００４７】
処理容器の底部であって基板Ｇの周縁が位置する部分には、２つの検出部６４が設けられており、検出部６４は処理容器６１の底部を貫挿する光ファイバ６０により固定端である第１の信号伝送端部６６に接続されている。また、処理容器６１の下方には、第１の信号伝送端部６６と対面するようにして中継部である第２の信号伝送端部６５が昇降可能に配置されている。この第２の信号伝送端部６５には光ファイバー６７が接続され、図示しない計測部に接続されている。
【００４８】
上記装置においては、基板Ｇがスピンチャック６２上に載置されたときに、第２の信号伝送端部６５の受光部および送光部を図示しない昇降手段により上昇させ、それぞれ第１の信号伝送端部６６の送光部および受光部に非接触の状態で対面させる。このとき、第１の信号伝送端部６５と第２の信号伝送端部６６との間の距離Ｄは、上述したように例えば５ｍｍである。このようにして、スピンチャック６２上における基板の有無および位置の検出を空間光伝送により行う。
【００４９】
上記のようにスピンチャック６２上に基板Ｇが確実に保持されていることを確認した後に、処理容器６１内で基板Ｇ上に塗布液を供給して塗布処理を行う。これにより、安定して確実にスピンチャック６２上の基板の位置検出を行うことができる。
【００５０】
本発明は上記実施の形態に限定されず、種々の変形が可能である。例えば、上記実施の形態では、本発明をメインアームに適用した場合について説明しているが、搬送アーム１１に適用しても良い。さらに、第１の信号伝送端部と第２の信号伝送端部との間の距離Ｄは、上述のように光ファイバーの性能により決定されるものであり、特に限定されるものではない。また、検出部の数も上記実施形態に限定されることはなく、３個以上設けることによりより精度の高い検出を行うことができる。
【００５１】
基板支持部材の形態も上記実施の形態に限定されることなく種々の形態を採用することが可能である。例えば、図６に示すような支持部材を用いることもできる。すなわち、図６の基板支持部材７１は、基板支持部７２が基板の外側を支持する一対の外側支持部７２ａのみを有しており、その一方の先端部および他方の基端部に検出部７５が設けられている。そして、基板Ｇは各外側支持部７２ａの先端部および基端部に設けられた４つのガイド７４にガイドされて基板Ｇを保持する。
【００５２】
また、上記実施の形態においては、基板支持部材を中継部に移動し、そこで光ファイバを用いた空間光伝送により基板の検出を行う例について説明したが、本発明においては、このような信号伝送方式に限らず、他の伝送手段を用いても良い。例えば、検出部から電気信号が伝送されるようにし、支持部材側の第１の信号伝送端部と中継部側の第２の信号伝送端部を接触させて検出を行うようにしてもよい。
【００５３】
さらに、図７に示すような構成にして検出信号を伝送することも可能である。すなわち、基板支持部４１’の検出部４５’にメモリ回路８０を接続して、検出部４５’からの信号を一旦メモリ回路８０に記憶させておき、その信号を伝送する際に、支持部材４１’を中継部３２’による検出信号の中継が可能な位置まで移動させ、第１の信号伝送端部４７’と第２の信号伝送端部４８’との間で信号伝送を行う。このような構成により、中継部から離れた位置で検出部４５’による検出を行い、その検出信号を伝送する際に支持部材４１’を伝送可能な位置まで移動させるようにすることができる。
【００５４】
さらにまた、上記実施の形態では、本発明をレジスト塗布・現像ユニットに適用した例を示したが、これに限らず他の処理に適用しても良い。また、上記実施形態においては、基板としてＬＣＤ基板を用いた場合について示したが、これに限らず半導体ウエハ等他の基板の処理の場合にも適用可能であることはいうまでもない。
【００５５】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、可動部の検出部と中継部との間で無線で信号伝送を行うので、配線が不要であり、多数回の搬送動作を行っても、ケーブル内の電線が屈曲疲労により断線することがなく、また、搬送動作に伴うケーブルおよびケーブルベア等の摺動による発塵を防止することができ、パーティクルの発生を防止することができる。
【００５８】
また、検出手段と中継部とが無線で信号伝送され、検出手段と中継部との間で非接触状態で光伝送により位置検出が行われるので、搬送機構の多数回の搬送動作を行っても、ケーブル内の電線が屈曲疲労により断線することやケーブル等の摺動による発塵を防止することができるとともに、接点が不要となる。
【００５９】
第２発明によれば、検出手段からの信号を一旦記憶手段に記憶させておき、その信号を伝送する際に、基板を支持する支持部材を中継部による検出信号の中継が可能な位置まで移動させるので、中継部から離れた位置で検出手段による被処理体の検出を行い、その検出信号を伝送する際に伝送可能な位置まで移動させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の対象となる処理装置が適用されるレジスト塗布・現像システムを示す斜視図。
【図２】図１の塗布・現像システムにおけるメインアームの概略構成を示す側面図。
【図３】図１の塗布・現像システムにおけるメインアームの基板支持部材を示す平面図。
【図４】基板支持部材に設けられた検出部からの信号伝送経路を示す図。
【図５】本発明の他の実施形態を説明するための図。
【図６】本発明のに用いられる基板支持部材の他の例を示す平面図。
【図７】本発明における信号伝送機構の他の実施形態を説明する模式図。
【符号の説明】
１８，１９……メインアーム
３１……ベース部材
３２……中継部
４１……基板支持部材
４２……支持部
４３……平板部
４４……ガイド
４５，５４……検出部
４６，５０，６０，６７……光ファイバ
４７，６６……第１の信号伝送端部
４７ａ，４８ｂ……受光部
４７ｂ，４８ａ……送光部
４８，６５……第２の信号伝送端部
４９……光増幅器
５１……計測部
５２……制御部
６１……処理容器
６２……スピンチャック
６３……駆動軸
Ｇ……基板
【図１】
0003986116.tif 000002
【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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