襯底交接裝置以及襯底交接方法
2023-10-09 14:22:34 1
專利名稱:襯底交接裝置以及襯底交接方法
技術領域:
本發明涉及一種襯底交接裝置以及襯底交接方法,更詳細地說,涉及一種例如將平板顯示器襯底(FPD襯底)等襯底從輥式輸送機上交接到輸送臂或者將輸送臂上的襯底交接到輥式輸送機上的襯底交接裝置以及襯底交接方法。
背景技術:
以往,作為這種襯底交接裝置已知具有圖1示出的結構的襯底交接裝置。圖1是將輥式輸送機上的襯底G交接到輸送臂的襯底交接裝置的代表性的概要截面圖(a)、概要俯視圖(b)。以往的襯底交接裝置具備輥式輸送機,該輥式輸送機形成為在軸方向上隔著適當間隔來並聯排列具有驅動輥56的驅動軸55而配置在架臺50上,能夠使用未圖示的驅動馬達和傳遞機構使驅動輥56和驅動軸55進行轉動。另外,在該襯底交接裝置中,前端具有球狀輥62的多個升降銷63被配置於相鄰的驅動軸55之間,各升降銷63形成為例如能夠通過由氣缸或者馬達與齒輪的組合形成的升降機構(未圖示)而升降。並且,與輥式輸送機上的襯底G的四角相抵接而進行定位的對準機構60形成為能夠通過未圖示的升降機構與升降銷63同時上升。具有上述結構的襯底交接裝置通過以下過程使用輸送臂的叉子101將襯底G交接到處理單元(未圖示)。即,在輸送臂與輸送方向正交的情況下,將從輸送路徑上遊輥式輸送過來的襯底G使用輸送臂的叉子101來交接到處理單元。下面,參照圖2來說明襯底G的交接過程。首先,如圖2的(a)所示,從輸送路徑上遊通過驅動輥56旋轉而輸送襯底G。此時,將各驅動軸55和驅動輥56同一平面狀地並列地進行配置而同步地進行旋轉。當光傳感器S檢測襯底G的下遊側端部時,來自光傳感器S的檢測信號被傳遞到未圖示的控制單元,根據來自控制單元的控制信號在經過規定時間之後驅動輥56停止而襯底G也停止。接著,如圖2的(b)所示,升降銷63上升而襯底G被舉起。此時,對準機構60也與升降銷63同時上升而處於升降銷63上方,對準機構60與襯底G的四角相抵接而進行定位。接著,如圖2的(c)所示,輸送臂的四個叉子101經過與升降銷63不幹涉的空間從襯底G的下側起隔著規定空間插入之後,保持襯底G。如圖2的(c)所示,作為保持襯底 G的方法有輸送臂上升或者輸送臂停止而升降銷63下降的方法。接著,如圖2的(d)所示,在升降銷63和對準機構60下降之後,叉子101沿X軸方向返回,將襯底交接到下一個處理單元。在圖1以及圖2中以從與襯底G的輸送方向正交的X方向交接來進行了說明,但是如圖1的(a)中的點劃線所示,還可以將輸送臂的叉子101從與輸送方向串聯的下遊的 Y軸方向進行插入來交接。在這種情況下,輸送臂的叉子102被從與升降銷62不幹涉的方向插入而將襯底交接到處理單元。
這樣,在輥式輸送機與輸送臂之間交接襯底是使用升降銷來進行的。作為上述襯底交接裝置的其它結構已知以下襯底交接裝置即將配置於相鄰驅動軸之間的推桿銷繞鉛垂軸轉動以及在鉛垂方向上升降,在與輸送輥之間交接襯底(例如參照專利文獻1)。在專利文獻1所述的襯底交接裝置中,配置於相鄰的驅動軸之間的推桿銷具有 基部,其與輸送輥的軸方向相關聯,在與輸送輥相比靠外的位置沿鉛垂方向進行立設;水平臂部,其從該基部的上端起彎曲為直角;以及襯底支承部,其在該水平臂部的前端沿鉛垂方向立起,在其前端以點接觸的方式支承襯底的背面。另外,上述基部形成為能夠通過驅動機構而使其繞鉛垂軸轉動以及在鉛垂方向上升降。另外,作為其它襯底交接裝置已知具有以下結構的襯底交接裝置在與驅動軸形成直角的方向的一個直線上並列設置多個驅動輥,驅動輥與在驅動輥的下方沿一個直線設置的傳動部構成輥式輸送機模塊,以輥式輸送機模塊的長度方向與襯底輸送方向平行的方式在與襯底輸送方向形成直角的直角方向上設置多個輥式輸送機模塊,在輥式輸送機模塊的驅動輥上的襯底下方、在多個輥式輸送機模塊之間、沿襯底輸送方向設置能夠讓機械手進入的空間(例如參照專利文獻2)。在專利文獻2所述的襯底交接裝置中,從與襯底輸送方向串列的下遊的方向進行交接,將機械手插入到上述輥式輸送機模塊之間的空間,將襯底交接到處理單元。專利文獻1 日本特開平10-310240號公報專利文獻2 日本特開2009-176858號公報
發明內容
發明要解決的問題另外,在圖1以及圖2示出的以往的襯底交接裝置、專利文獻1所述的襯底交接裝置中,為了進行交接而需要升降銷以及升降銷的升降機構。另外,在通過使升降銷上升下降來交接襯底的過程中需要相當多的時間。另外,升降機構也成為裝置產生問題的根源,還需要維修調整時間,對裝置整體的運轉率帶來較大影響。特別是當襯底變薄以及變大型時,在通過升降來進行對準的情況下,襯底難以運動,因此在與襯底直接進行接觸的部分上配置球狀輥來使襯底易於運動。但是,基於球狀輥的理由,當平衡度稍微產生偏差時,在使襯底升降時襯底有可能滑落,因此需要相當多的時間來進行調整。因此,在專利文獻2中,提供一種在襯底的輸送方向與機械手(輸送臂)串列的情況下不需要升降銷的襯底交接裝置。然而,在專利文獻2所述的技術中,沒有提及不需要來自與襯底輸送方向正交的方向的升降銷的襯底交接裝置。還考慮將專利文獻2所述的機械手(輸送臂)從與襯底的輸送方向正交的方向插入到相鄰的驅動軸之間,但是在相鄰的驅動軸之間設置能夠插入機械手(輸送臂)的空間時,需要增加驅動軸之間的間距,由此擔心襯底的輸送相應地變得不穩定。本發明是為了解決上述問題而完成的,目的在於提供一種不使用升降銷以及升降銷的升降機構從正交的方向將輸送臂的叉子插入到輥式輸送機上的襯底來將襯底交接到輸送臂的襯底交接裝置以及襯底交接方法。用於解決問題的方案
為了解決上述問題,本發明的襯底交接裝置的特徵在於,具備輥式輸送機,其能夠沿水平方向輸送襯底;以及輸送臂,其具有叉子,該叉子能夠沿水平方向、鉛垂方向以及繞鉛垂軸旋轉自由地移動襯底,其中,上述輥式輸送機具有自由輥移動機構,該自由輥移動機構形成為並列排列有驅動輥列和自由輥列,將上述自由輥列移動到相鄰的上述驅動輥列側,在驅動輥列與自由輥列之間形成空間,從與輸送方向正交的方向將上述輸送臂的叉子插入到上述空間內,將上述輥式輸送機上的襯底交接到輸送臂。通過這種結構,在將輥式輸送機上的襯底交接到輸送臂時,驅動自由輥移動機構來將自由輥列移動到相鄰的驅動輥列側,在驅動輥列與自由輥列之間形成空間,在空間內從與輸送方向正交的方向插入輸送臂的叉子來能夠將襯底交接到輸送臂。另外,在輸送襯底時,能夠通過並聯排列的驅動輥列和自由輥列來支承襯底。在本發明中,優選還具備配置於上述輥式輸送機的輸送路徑上的下遊側的、對襯底輸送的減速開始位置進行檢測的減速傳感器和對襯底的停止位置進行檢測的停止傳感器;以及控制部,其根據來自上述減速傳感器和停止傳感器的檢測信號對上述驅動輥列的驅動機構進行控制,其中,根據上述控制部的控制信號,在上述減速傳感器檢測到由上述輥式輸送機輸送過來的襯底之後使上述驅動輥列減速旋轉,在從上述停止傳感器檢測到由上述輥式輸送機輸送過來的襯底起經過規定時間之後使上述驅動輥列停止旋轉。在這種情況下,上述控制部還可以形成為,能夠根據來自上述減速傳感器的檢測信號來控制上述自由輥移動機構,在由上述減速傳感器檢測到由上述輥式輸送機輸送過來的襯底之後,將上述自由輥列移動到相鄰的驅動輥列側,從而形成上述空間。另外,在本發明中,優選還具備襯底基準定位用對準機構,其配置於上述輥式輸送機的輸送路徑上的下遊側,具有與由輥式輸送機輸送的襯底的下遊側端部的角部抵接的可動對準部件;以及襯底確定定位用對準機構,其配置於上述輥式輸送機的輸送路徑上的上遊側,具有能夠與由輥式輸送機輸送的襯底的上遊側端部的角部抵接的可動對準部件。另外,本發明的襯底交接裝置的特徵在於,具備第一輥式輸送機,其能夠沿水平方向輸送襯底;第二輥式輸送機,其配置於上述第一輥式輸送機的上方,能夠沿水平方向輸送襯底;輸送臂,其具有叉子,該叉子能夠沿水平方向、鉛垂方向以及繞鉛垂軸旋轉自由地移動襯底;襯底收納部,其將能夠按照每個單片來收納襯底的收納部進行層疊而成;處理單元,其對由上述輸送臂交接來的襯底進行處理;檢測單元,其檢測在上述處理單元上是否存在襯底;以及控制部,其控制上述輸送臂,其中,上述第一輥式輸送機具有自由輥移動機構,該自由輥移動機構形成為並列排列有驅動輥列和自由輥列,將上述自由輥列移動到相鄰的上述驅動輥列側,在驅動輥列與自由輥列之間形成空間,上述第二輥式輸送機具有隔著能夠插入上述輸送臂的叉子的空間並列排列的驅動輥列,根據上述控制部的控制信號, 在檢測到上述處理單元上存在襯底的情況下,將上述第一輥式輸送機上的襯底交接到上述襯底收納部,在檢測到上述處理單元上不存在襯底的情況下,將上述第一輥式輸送機上的襯底交接到上述處理單元。另外,本發明的襯底交接方法的特徵在於,包括以下步驟使用具備並列排列的驅動輥列和自由輥列的輥式輸送機沿水平方向輸送襯底;使用減速傳感器檢測襯底,根據檢測出的信號使上述驅動輥列減速旋轉;使用停止傳感器檢測襯底,根據檢測出的信號在經過規定時間之後使上述驅動輥列停止旋轉;使用對準機構的對準部件,與襯底在輸送路徑上的下遊側的角部抵接來進行基準定位;將上述自由輥列移動到相鄰的驅動輥列側來形成空間;使用對準機構的對準部件,與襯底在輸送路徑上的上遊側的角部抵接來確定襯底的定位;以及將能夠沿水平方向、鉛垂方向以及繞鉛垂軸旋轉自由地移動襯底的輸送臂的叉子從與襯底輸送方向正交的方向插入到移動上述自由輥列而形成的空間,將輥式輸送機上的襯底交接到輸送臂。在本發明所涉及的襯底交接方法中,還包括以下步驟根據由上述減速傳感器檢測襯底而得到的信號,在與使上述驅動輥列減速旋轉的步驟開始時期相同的時期,使上述自由輥列沿與輸送方向相同的方向移動,從而形成能夠插入輸送臂的叉子的空間。發明的效果根據本發明,在交接襯底時,從與襯底輸送方向正交的方向將輸送臂的叉子插入到將自由輥列移動到相鄰的驅動輥列側而形成的空間內,能夠將輥式輸送機上的襯底交接到輸送臂,因此不使用升降銷以及升降銷的升降機構就能夠進行交接,從而能夠縮短交接時間。另外,在輸送襯底時,通過並列排列的驅動輥列和自由輥列來支承襯底,因此能夠在穩定的狀態下輸送襯底。
圖1是表示以往的襯底交接裝置的概要俯視圖(a)以及概要截面圖(b)。圖2是表示以往的襯底交接裝置的交接過程的概要截面圖。圖3是表示本發明所涉及的襯底交接裝置的概要俯視圖(a)、概要截面圖(b)以及 (a)的I部放大圖(c)。圖4是表示本發明所涉及的襯底交接裝置的交接過程的概要截面圖。圖5是表示本發明中的第二輥式輸送機的概要俯視圖(a)以及概要截面圖(b)。圖6A是表示本發明中的層疊的輥式輸送機和襯底收納部以及輸送臂和處理單元的概要俯視圖。圖6B是表示本發明中的層疊的輥式輸送機和襯底收納部以及輸送臂和處理單元的概要截面圖。圖7是表示本發明中的層疊的輥式輸送機和襯底收納部以及輸送臂的概要截面圖。圖8是表示應用了本發明所涉及的襯底交接裝置的塗布和顯影裝置的概要俯視圖。圖9是上述塗布和顯影裝置的處理流程圖。圖IOA是本發明中的襯底交接的處理流程圖。圖IOB是本發明中的襯底交接的其它處理流程圖。附圖標記說明G 襯底;SA 減速傳感器;SB 停止傳感器;S C 襯底有無檢測傳感器;RCl 第一輥式輸送機;RC2 第二輥式輸送機;50 架臺;56 驅動輥;59 自由輥;60A 基準定位對準機構;60B 確定定位對準機構;65 自由輥驅動用氣缸(自由輥移動機構);101 輸送臂叉子;107 進通路單元;108 出通路單元;109 兩級通路多級緩衝單元;109a 通路單元多級緩衝收納部;110 輸送臂;212 兩級通路單元部;300 控制器(控制單元)。
具體實施例方式下面,說明將本發明所涉及的襯底交接裝置應用於FPD襯底的抗蝕劑塗布和顯影裝置的情況。圖8示出作為能夠應用本發明的襯底交接裝置的一個結構例的塗布和顯影處理系統。將該塗布顯影處理系統200設置於淨化間內,例如將FPD襯底設為被處理襯底(以下稱為襯底G),在FPD製造工藝中進行光刻工序中的清洗、抗蝕劑塗布、預烘烤、顯影以及後烘烤等各處理。該塗布顯影處理系統200大致由四塊構成。包括盒交接站部((/幻201,其與外部裝置之間交接收納襯底G的盒CST ;塗布流水線部202,其將藥液塗布到襯底G上;接口部 (I/F) 203,其與曝光裝置204之間交接襯底G ;以及顯影流水線部205,其在曝光之後對襯底 G進行顯影。此外,將曝光裝置204與接口部203相鄰地設置。接著,說明各部的大概結構。盒交接站部(C/S)201具備盒載置臺100和輸送機構 101,該盒載置臺100在水平方向例如X方向上能夠排列載置至少四個盒CST,該盒CST能夠將襯底G多級層疊而容納多個襯底G,輸送機構101對於該載置臺100的盒CST進行襯底G 的取出和放入。輸送機構101具有能夠保持襯底G的單元、例如輸送臂102,能夠在水平的X、Y方向、鉛垂的Z方向以及繞鉛垂軸的θ方向的四個軸上進行動作,對於相鄰的塗布流水線部 202和顯影流水線部205進行襯底G的交接。在上遊部的塗布流水線部202中,依次配置有清洗工藝部210、第一熱處理部211、 兩級通路單元部212、與兩級通路單元部212相鄰而位於塗布流水線部202與顯影流水線部 205之間的空間內的塗布工藝部213以及返回塗布流水線部202的第二熱處理部219。此外,配置有根據裝置結構對各部的長度進行調整的、用於對襯底進行輥式輸送的輥式輸送機部(CONV) 220。另一方面,在從接口部(I/F) 203側起向盒交接站部(C/S) 201側的下遊部的顯影流水線部205中,配置有顯影工藝部222和第三熱處理部223。此外,配置有根據裝置結構對各部的長度進行調整的、用於對襯底進行輥式輸送的輥式輸送機部(C0NV)221。另外,配置有用於將襯底G的處理速度調整為與盒交接站相適應的多級緩衝部224。接著,說明處理部的各單元結構。在上遊部的塗布流水線部202中,清洗工藝部210在與輸送機構101相鄰的位置配置有準分子UV照射單元(e-UV) 102和清洗單元 (SCR) 103。通過照射準分子UV照射來產生臭氧03來進行清洗。清洗單元(SCR) 103內的清洗部一邊通過輥式輸送以水平姿勢輸送襯底G—邊在襯底G上表面(被處理面)進行刷洗、吹洗。與清洗工藝部210在下遊側相鄰的第一熱處理部211包括脫水烘烤用的加熱單元 (DHP) 104、提高塗布液密合性的粘附單元(AD) 105以及將襯底的溫度保持為固定的冷卻單元(COL)106。接著,如圖6A、圖6B以及圖7所示,在兩級通路單元部212中層疊有用於將襯底G 送到塗布工藝部213中的進通路單元107、用於取出塗布後的襯底G的出通路單元108以及用於在塗布工藝部213對襯底G進行處理中的情況下臨時收納襯底G而待機的兩級通路多級緩衝單元109。與兩級通路單元部212相鄰地配置塗布工藝部213,配置有從進通路單元107進行交接的輸送臂110、將藥液塗布到襯底G的塗布單元111以及對塗布過的襯底G進行減壓乾燥的減壓乾燥單元112。塗布單元111存在以下方式即在塗布藥液之後進行旋轉來使藥液均勻地展開的旋轉方式以及從縱長狹縫狀的噴嘴噴出藥液而使襯底G上表面相對地進行移動來塗布的無旋轉方式。在減壓乾燥單元112中在密閉空間內通過設為低壓狀態而不需要加熱就能夠使塗布液的溶劑蒸發。在減壓乾燥單元112中具備邊緣去除部,該邊緣去除部在減壓乾燥之後利用稀釋劑將所塗布的藥液的不需要的邊緣部去除。如圖7所示,輸送臂110具有以下結構。即,使輸送臂110沿作為輸送臂Z軸的鉛垂方向移動的結構包括沿Z軸進行驅動的Z軸馬達85、Z軸的導軌81以及沿處於導軌上的Z軸進行升降的Z軸升降部件82。使輸送臂110繞鉛垂軸旋轉的結構包括θ軸馬達86 以及θ軸旋轉部件83。此外,θ軸旋轉部件83被配置在Z軸升降部件82的架臺上。使用馬達87使輸送臂的叉子101進退。叉子101被配置在θ軸旋轉部件83的架臺上。通過這種結構,輸送臂110能夠沿Z軸、θ軸、X軸運動,由此能夠訪問進通路單元 107、出通路單元108、兩級通路多級緩衝單元109、塗布單元111、減壓乾燥單元112中的任一個。兩級通路單元部212下遊的第二熱處理部219具備使塗布在襯底G上的藥液凝固的預烘烤單元113以及使襯底的溫度穩定化的冷卻單元114。接口部203具備通路單元115,其用於將襯底G放到曝光裝置204 ;多級緩衝單元 (T-BUF) 117,其在曝光機對襯底G進行處理中的情況下臨時地一個一個地收納襯底G ;通路單元118,其用於將曝光後的襯底G放到顯影流水線;以及輸送臂116,其在上述各單元與曝光裝置204之間交接襯底G。輸送臂116能夠沿Z軸、θ軸、X軸運動。在下遊部的顯影流水線部205中,顯影工藝部222具備顯影單元120、衝洗顯影液的衝洗單元121以及使顯影液和衝洗液乾燥的乾燥單元122。第三熱處理部223具備使顯影穩定化的後烘烤單元123以及使襯底G穩定化的冷卻單元(COL) 124。圖9示出該塗布顯影處理系統中的處理過程。首先,在盒交接站部(C/S)201中, 輸送機構101從載置臺100上的規定的盒C中取出一個襯底G,搬入到清洗工藝部210的準分子UV照射單元(e-UV) 102 (步驟Si)。在準分子UV照射單元(e-UV) 102內通過紫外線照射對襯底G實施乾式清洗(步驟S2)。在該紫外線清洗中主要去除襯底表面的有機物。在紫外線清洗結束之後,通過輥式輸送將襯底G移動到清洗工藝部210的清洗單元(SCR) 103。在清洗單元(SCR) 103中,一邊通過輥式輸送來以水平姿勢將襯底G以平流方式進行輸送一邊對襯底G上表面(被處理面)實施刷洗、吹洗,由此從襯底表面去除顆粒狀的汙垢(步驟S3)。此外,清洗後也一邊將襯底G以平流方式進行輸送一邊使用氣刀等去除液體,從而使襯底G乾燥。在清洗單元(SCR) 103內清洗處理過的襯底G被移動到第一熱處理部211的加熱單元(DHP) 104。在第一熱處理部211中,將襯底G移動到加熱單元(DHP) 104而在此進行脫水處理(步驟S4)。接著,襯底G被移動到冷卻單元(COL) 106而在此被冷卻到固定的襯底溫度(步馬聚S5) ο此後,襯底G被移動到粘附單元(AD) 105而在此進行疏水化處理(步驟S6)。通過疏水化處理來提高襯底G與抗蝕劑液的密合性。在進行該疏水化處理之後,使用冷卻單元 (COL) 106將襯底G冷卻到固定的常溫溫度(步驟S7)。然後,襯底G被移動到兩級通路單元部212。接著,將移動到兩級通路單元部212的進通路單元107的襯底G通過塗布工藝部 213的輸送臂110交接到塗布單元(CT) 111。後述本發明的該動作的詳細動作。關於襯底G,使用塗布單元(CT)Ill通過旋轉塗布法或者狹縫塗布法在襯底上表面(被處理面)上塗布抗蝕劑液(步驟S8)。接著,使用輸送臂110將襯底G從塗布單元111移動到減壓乾燥單元(VD/ER) 112。 通過減壓對塗布過的抗蝕劑液的溶劑進行乾燥處理。接著,在相同單元內使用邊緣去除單元(ER)去除襯底周緣部的剩餘(不需要)的抗蝕劑(步驟S9)。在處理結束之後,減壓乾燥單元112的襯底通過輸送臂110被移動到配置在進通路單元107的上部的出通路單元 108。移動後的襯底通過輥式輸送被移動到第二熱處理部219的預烘烤單元113。通過第二熱處理部219的預烘烤單元(PRE-BAKE) 113進行抗蝕劑塗布後的烘烤 (步驟S10)。通過該處理使殘留在襯底G上的所塗布的抗蝕劑膜中的溶劑蒸發,從而強化抗蝕劑膜與襯底G的密合性。接著,襯底G被移動到冷卻單元(COL) 114而在此被冷卻到固定的襯底溫度(步驟 Sll)。襯底G被輸送到輥式輸送機部(CONV) 220,從而被搬入到接口部203的通路單元115。 輥式輸送機的長度根據系統的布局不同而不同。輸送到通路單元115的襯底G通過輸送臂116被交接到曝光裝置204而被曝光形成規定的圖案(步驟Si; )。在已經有襯底G被搬入到曝光裝置204而進行處理中的情況下,後續的襯底G被臨時收納到多級緩衝器117。輸送臂能夠沿鉛垂方向、繞鉛垂軸、進退自由地進行動作,能夠訪問到通路單元115、多級緩衝器117、曝光裝置204以及通路單元118。曝光過的襯底G通過輸送臂116從曝光裝置204被交接到通路單元118 (PASS)(步驟S14)。接著,由通路單元118經由輥式輸送機119被交接到顯影流水線的顯影單元120。在顯影單元(DEV) 120中以平流方式輸送襯底G,在其輸送過程中通過顯影單元 120、衝洗單元121、乾燥單元122進行一系列顯影處理工序(步驟SM)。在顯影單元120 中使用顯影液來衝洗用曝光機曝光過的、或者沒有被去除的部分的抗蝕劑,在衝洗單元121 中進行顯影液的衝洗,在乾燥單元122中乾燥而去除殘存的純水。接著,移動到第三熱處理部223的後烘烤單元(POST-BAKE) 123而在此進行後烘烤 (步驟S16)。在此,為了提高由於顯影而形成的抗蝕劑圖案與襯底G之間的密合性而進行後烘烤。接著,襯底G被移動到冷卻單元(COL) IM而在此被冷卻到規定的襯底溫度(步驟 S17)。從第三熱處理部223的冷卻單元(COL)經由多級緩衝器(T-BUF) 125以及輥式輸送機126,輸送臂102接收襯底G,收容到盒交接站部(C/S)201的某一個盒C (步驟S18)。如果在盒交接站部201動作過程中或者盒CST裝滿襯底G而無法接收的情況下, 臨時收納到緩衝部224的多級緩衝器125。由此結束一系列塗布顯影處理。
在該塗布顯影處理系統200中,能夠將襯底G的交接裝置應用於本發明。下面,參照圖6A、圖6B來說明將本發明所涉及的襯底交接裝置應用於兩級通路單元部212與塗布工藝部213之間的襯底G的交接的實施方式。如圖6A、圖6B所示,從上遊部輸送過來的襯底G被搬入到進通路單元107。另夕卜, 結束減壓乾燥單元112中的處理的襯底G通過輸送臂110被交接到出通路單元108。進通路單元107具備構成本發明所涉及的襯底交接裝置的第一輥式輸送機RC1,出通路單元108 具備構成襯底交接裝置的第二輥式輸送機RC2。下面,說明襯底交接裝置。如圖3至圖5所示,襯底交接裝置具備第一輥式輸送機 RC 1和輸送臂110,該第一輥式輸送機RCl能夠在水平方向上輸送襯底G,輸送臂110具有叉子101,該叉子101能夠沿水平的X、Y方向、鉛垂的Z方向以及繞鉛垂軸的θ方向旋轉自由地移動襯底G。第一輥式輸送機RCl構成為將在驅動軸55上適當地隔著間隔安裝驅動輥56而得到的驅動輥列以及在自由輥軸57上適當地隔著間隔來以旋轉自由的方式安裝自由輥59 而得到的自由輥列並列排列。具備將自由輥列移動到相鄰的驅動輥列側而在驅動輥列與自由輥列之間形成空間I的自由輥移動機構即自由輥驅動用氣缸65。在空間I內從與輸送方向正交的方向插入輸送臂110的叉子101,將第一輥式輸送機RCl上的襯底G交接到輸送臂 110。如圖3所示,由進通路單元107的架臺50上的軸支承部64的軸承58以旋轉自由的方式支承驅動軸陽,驅動軸陽構成為由設置於架臺50的驅動源例如驅動馬達51進行驅動而在襯底的輸送方向上進行旋轉。在這種情況下,驅動馬達51與旋轉軸52相連接,該旋轉軸52與襯底輸送方向平行地延伸。另外,安裝於旋轉軸52上的例如由傘齒輪構成的齒輪53與安裝於驅動軸55的一端部的由傘齒輪構成的齒輪M嚙合,驅動馬達51的驅動傳遞到驅動軸55和驅動輥56。此外,動力傳遞還可以是,取代驅動馬達51、齒輪5354從而不使用齒輪而通過利用磁鐵的磁力的非接觸型的動力傳遞機構來進行驅動機構的驅動。另一方面,以旋轉自由的方式安裝有自由輥59的自由輥軸57構成為與作為自由輥移動機構的自由輥驅動用氣缸65相連接,自由輥軸57能夠向相鄰的驅動軸55側進行接近/分離移動。在這種情況下,如圖4的(a)所示,氣缸65具備氣缸主體65a,其橫向設置於第一輥式輸送機RCl下方;滑動芯(spool) 65c,其具有在氣缸主體65a內滑動的一對活塞65b ; 管路65f,其與設置於氣缸主體65a的兩個端部的埠 65d、6k相連接;以及空氣提供源 65i,其通過切換閥65g和打開和關閉閥6 與管路65f相連接。此外,在這種情況下,切換閥65g具有切換機構,該切換機構在使從空氣提供源65i提供的空氣提供給一個埠例如埠 65d的情況下,使從另一埠 6 排出的空氣排出到外部。另外,氣缸65具備連接部件65k,該連接部件65k與滑動芯65c相連接而通過設置於氣缸主體6 上部的沿軸向的狹縫65 j向上方突出,該連接部件6 與自由輥軸57相連接。根據具有這種結構的氣缸65,在根據來自作為後述的控制單元的控制器300的控制信號對切換閥65g進行切換的狀態下,來自空氣提供源65i的空氣從一個埠 65d提供到氣缸主體65a內,從另一個埠 6 排出空氣。然後具有自由輥軸57和自由輥59的自由輥列移動到相鄰的驅動輥列側,從而能夠形成能夠插入輸送臂110的叉子101的空間I (參照圖3)。另外,通過進行與上述相反的動作而自由輥列恢復到原來的位置,驅動輥列的驅動輥56與自由輥59進行協作來輸送襯底G。另外,在位於第一輥式輸送機RCl中的襯底G的輸送路徑最下遊側的驅動軸55的中央部附近位置上,隔著驅動軸陽在上遊側與下遊側上配置有對襯底G的端部進行檢測的減速傳感器SA和停止傳感器SB。這些減速傳感器SA和停止傳感器SB由光傳感器構成。另外,在第一輥式輸送機RCl中的襯底G的輸送路徑的下遊側的兩個端部配置有襯底基準定位用對準機構60A,該襯底基準定位用對準機構60A具有與由第一輥式輸送機 RCl輸送的襯底G的下遊側端部的角部抵接的可動對準部件61。另外,在第一輥式輸送機 RCl中的襯底G的輸送路徑的上遊側的兩個端部配置有襯底確定定位用對準機構60B,該襯底確定定位用對準機構60B具有與由第一輥式輸送機RCl輸送的襯底G的上遊側端部的角部抵接的可動對準部件61。在這種情況下,對於基準定位用對準機構60A和確定定位用對準機構60B,以基準定位用對準機構60A為代表來進行說明。如圖3的(c)所示,基準定位用對準機構60A具備活塞60b,其以能夠滑動的方式配置於缸體60a內;可動對準部件61,其包括與活塞60b 相連接並從設置於缸體60a的一端壁60c的貫通孔60d插通的相互平行的兩個支承部件 61a以及以旋轉自由的方式安裝於兩個支承部件61a的前端部的輥61b ;以及未圖示的加壓單元,其使可動對準部件61朝向輸送過來的襯底G的角部進行進退移動。通過這種結構, 當利用加壓單元使可動對準部件61朝向襯底G的角部移動時,以旋轉自由的方式安裝於兩個支承部件61a的前端部的兩個輥61b與襯底G的角部的兩面抵接而進行定位。具有以下結構上述驅動馬達51、氣缸65、基準定位用對準機構60A、確定定位用對準機構60B、輸送臂110、減速傳感器SA以及停止傳感器SB與作為控制單元的控制器300 進行電連接,根據來自接收了由減速傳感器SA、停止傳感器SB檢測出的信號的控制器300 的控制信號對驅動馬達51、氣缸65、基準定位用對準機構60A、確定定位用對準機構60B以及輸送臂110進行控制。另一方面,如圖5所示,第二輥式輸送機RC2構成為,將在驅動軸55上適當地隔著間隔安裝驅動輥56而得到的驅動輥列並列排列,在相鄰的驅動輥列之間從與輸送方向正交的方向插入輸送臂110的叉子101,從而將第二輥式輸送機RC2上的襯底G交接到輸送臂 110。此外,第二輥式輸送機RC2的驅動機構與第一輥式輸送機RCl的驅動機構相同,因此對相同部分附加相同附圖標記而省略說明。如圖7所示,輸送臂110具有以下結構。輸送臂110的上下(Z軸)移動結構包括 導軌81、沿導軌81升降的升降部件82以及驅動升降部件82的Z軸馬達。通過θ馬達86 使升降部件82在導軌81上沿θ軸進行旋轉。通過X軸驅動馬達87對升降機構82上的基座部件83上的叉子101進行沿X軸的前後驅動。由此輸送臂110能夠訪問進通路單元107、出通路單元108、兩級通路多級緩衝單元109、塗布單元111以及減壓乾燥單元112中的任一個。此外,在設置於兩級通路多級緩衝單元109的收納部109a的底部立設有支承襯底G的多個支承銷109b。接著,參照圖3 圖7、圖10A、圖IOB說明襯底G的處理過程。首先,如圖4的(a)所示,從上遊部輸送過來的襯底G通過驅動輥56的驅動力和自由輥59的支承而被搬入到進通路單元107 (步驟SAl)。減速傳感器SA對搬入到進通路單元107的第一輥式輸送機 RCl上的襯底G進行檢測(步驟SA》。根據基於減速傳感器SA的檢測的來自控制器300 的控制信號而使驅動馬達51開始減速(步驟SA3)。接著,停止傳感器SB對襯底G進行檢測(步驟SA4)。根據基於停止傳感器SB的檢測的來自控制器300的控制信號,當經過規定時間時使驅動馬達51完全停止。同時襯底G的輸送也停止(步驟SA5)。接著,進行襯底G的定位。首先,如圖3所示,基準定位對準機構60A的可動對準部件61伸長而與襯底G的下遊側的角部抵接,由此進行基準定位(步驟SA6)。由上述停止傳感器SB檢測襯底G而經過規定時間之後驅動馬達51停止,由此襯底G停止,但是襯底G的停止位置與基準定位對準機構60A之間具有密切的關係,將時間設定為在基準定位對準機構60A的可動對準部件61延長時正好在與襯底G接觸的位置停止。接著,當襯底G完全停止時移動到圖4的(b)的步驟。通過驅動自由輥驅動用氣缸65而與自由輥驅動用氣缸65連接的自由輥軸57從進(IN)的位置移動到下遊側的出 (OUT)的位置(步驟SA7)。由此,能夠形成空間I (Interspace)。如果能夠形成能夠插入輸送臂叉子101的空間I,則空間I還可以是使自由輥59移動到上遊側或者移動到下方。還可以通過馬達驅動來進行自由輥59的移動。接著,處於襯底G上遊側的確定定位對準機構60B與襯底G的角部抵接而進行定位的確定(步驟SA8)。也就是說,按照下遊側對準、自由輥59的移動、上遊側的對準這樣的順序進行定位,由此不對襯底G增加負擔而能夠進行定位。接著,對準機構60A和60B後退(步驟SA9)。對準結束後,輸送臂110的叉子101 被插入到空間I(x軸)(步驟SA10)。接著,如圖3的(C)所示,叉子101上升(Z軸)來保持襯底G。接著,叉子沿X軸方向被牽弓I,襯底G被交接到輸送臂110的叉子101 (步驟SAl 1)。 最後,由於自由輥驅動用氣缸65返回到原處,由此自由輥列返回到原來位置(步驟SA12)。 然後,能夠返回到初始的襯底搬入步驟SA1,從而能夠接收下一個襯底G。這樣,不使用升降銷就能夠交接襯底,因此不需要圖2示出的升降銷、配置該升降機構的高度的空間。在圖IOB示出的交接流程B中,根據減速傳感器SA檢測(步驟SA》的信號而與驅動輥56的減速(步驟SA3)大致同時開始自由輥列的移動(步驟SA7)。由此省略一次步驟,因此襯底交接的處理速度能夠提高。通常,能夠大約提高1秒鐘的處理速度。交接到輸送臂110的襯底G被交接到圖6A示出的塗布單元111。如果在塗布單元111為處理中的情況下,配置於塗布單元111的襯底有無檢測傳感器SC檢測是否存在襯底G,傳遞給控制器300,根據來自控制器300的控制信號來驅動輸送臂110,臨時收納到兩級通路多級緩衝單元109的任一收納部109a。輸送臂110的叉子 101被插入到支承銷109b之間而進行交接。塗布單元111的處理結束後一旦襯底G被交接到減壓乾燥單元112,就使用輸送臂110將待機在兩級通路多級緩衝單元109內的襯底G 交接到塗布單元111。通過塗布單元111塗布抗蝕劑後的襯底G通過輸送臂110被交接到減壓乾燥單元 112。在減壓乾燥單元112中使塗布的抗蝕劑乾燥,利用稀釋劑去除塗布部周緣部。
減壓乾燥單元112中的處理結束後,將襯底G交接到能夠將襯底G在水平方向上通過輸送臂Iio輸送到出通路單元108的第二輥式輸送機RC2。如上所述,第二輥式輸送機 RC2具備並列配置驅動輥列而能夠在驅動輥列之間插入輸送臂110的叉子101的空間。另外,第二輥式輸送機RC2不具備升降銷以及升降銷的驅動機構。從與輸送方向正交的方向插入輸送臂110的叉子101,將輸送臂110上的襯底G交接到出通路單元108的第二輥式輸送機RC2上。因為不具備升降銷,所以與通常的升降銷方式相比在一次交接中大約縮短6 秒鐘的處理時間。也就是說,例如在將FPD襯底的製造裝置中的輥式輸送機上的襯底G交接到輸送臂的情況下,通常,升降銷的上升需要3秒鐘而下降需要3秒鐘,一次交接總計需要6秒鐘,因此通過取消升降銷機構能夠較大縮短裝置整體的處理時間。另外,出通路單元108配置於進通路單元107上部,減小塗布和顯影系統的所佔面積。這樣,能夠從與第一和第二輥式輸送機RC1、RC2的輸送方向正交的方向插入輸送臂 110,由此如圖8的塗布和顯影裝置200所示,在塗布流水線部202與顯影流水線部205之間根據需要能夠配置處理單元,減小淨化間的所佔面積從而能夠實現成本降低。此外,說明是否可以在出通路單元108中不設置以進通路單元107進行說明的自由輥軸57而預先設置能夠插入叉子101的間隙。在進通路單元107中,在使用驅動輥56 來輸送襯底G時,如果不將自由輥59配置於驅動輥56之間,則襯底G的輸送方向前部向下彎曲,在輸送襯底G時襯底G的前部與驅動輥56碰撞,從而襯底G有可能破損。但是,在出通路單元108中,在使用輸送臂110來載置襯底G時,如果設為在襯底的周緣至少配置驅動輥56的結構,則襯底G的周緣部不會向下彎曲。另外,在載置襯底G之後使用驅動輥56進行輸送時,如果設為在襯底G的前進方向側適當地配置驅動輥56的結構,則襯底G的輸送方向前部也不會向下彎曲,因此襯底G不會破損。根據這種理由,能夠在出通路單元108中不設置自由輥軸57,而預先配置能夠插入叉子101的間隙。另外,不設置自由輥軸57等而能夠使裝置結構簡單,因此裝置的可靠性提高。另外,在出通路單元108中,在使用輸送臂 110來載置襯底G之後,使用驅動輥56來輸送襯底G,因此不需要對襯底G進行定位,從而也不需要基準定位用對準機構60A、確定定位用對準機構60B。接著,說明進通路單元107的其它實施方式。在進通路單元107中,在對襯底G進行定位動作時,在驅動輥56和自由輥59上需要使襯底G水平地滑動。因此,通過將在對襯底G進行定位的位置上配置的驅動輥56和自由輥59設為與其它位置的驅動輥56不同的材質或者表面狀態,也可以使夾持襯底G的力量減小到小於其它位置。或者,取代減小夾持的力量,也可以設置從襯底G的下方朝上吹氣體的未圖示的空氣噴嘴,在使作用於襯底G的向下的力量減小的狀態下對襯底G進行定位。本發明中的襯底交接裝置並不限於塗布顯影系統,能夠應用於輥式輸送機與輸送臂之間的襯底的交接結構整體。
權利要求
1.一種襯底交接裝置,其特徵在於,具有 輥式輸送機,其能夠沿水平方向輸送襯底;以及輸送臂,其具有叉子,該叉子能夠沿水平方向、鉛垂方向以及繞鉛垂軸旋轉自由地移動襯底,其中,上述輥式輸送機具有自由輥移動機構,該自由輥移動機構形成為並列排列有驅動輥列和自由輥列,將上述自由輥列移動到相鄰的上述驅動輥列側,在驅動輥列與自由輥列之間形成空間,從與輸送方向正交的方向將上述輸送臂的叉子插入到上述空間內,將上述輥式輸送機上的襯底交接到輸送臂。
2.根據權利要求1所述的襯底交接裝置,其特徵在於,還具有配置於上述輥式輸送機的輸送路徑上的下遊側的、對襯底輸送的減速開始位置進行檢測的減速傳感器和對襯底的停止位置進行檢測的停止傳感器;以及控制部,其根據來自上述減速傳感器和停止傳感器的檢測信號對上述驅動輥列的驅動機構進行控制,其中,根據上述控制部的控制信號,在上述減速傳感器檢測到由上述輥式輸送機輸送過來的襯底之後使上述驅動輥列減速旋轉,在從上述停止傳感器檢測到由上述輥式輸送機輸送過來的襯底起經過規定時間之後使上述驅動輥列停止旋轉。
3.根據權利要求2所述的襯底交接裝置,其特徵在於,上述控制部形成為,能夠根據來自上述減速傳感器的檢測信號來控制上述自由輥移動機構,在由上述減速傳感器檢測到由上述輥式輸送機輸送過來的襯底之後,將上述自由輥列移動到相鄰的驅動輥列側,從而形成上述空間。
4.根據權利要求1或者2所述的襯底交接裝置,其特徵在於,還具有襯底基準定位用對準機構,其配置於上述輥式輸送機的輸送路徑上的下遊側,具有與由輥式輸送機輸送的襯底的下遊側端部的角部抵接的可動對準部件;以及襯底確定定位用對準機構,其配置於上述輥式輸送機的輸送路徑上的上遊側,具有能夠與由輥式輸送機輸送的襯底的上遊側端部的角部抵接的可動對準部件。
5.一種襯底交接裝置,其特徵在於,具有 第一輥式輸送機,其能夠沿水平方向輸送襯底;第二輥式輸送機,其配置於上述第一輥式輸送機的上方,能夠沿水平方向輸送襯底; 輸送臂,其具有叉子,該叉子能夠沿水平方向、鉛垂方向以及繞鉛垂軸旋轉自由地移動襯底;襯底收納部,其將能夠按照每個單片來收納襯底的收納部進行層疊而成; 處理單元,其對由上述輸送臂交接來的襯底進行處理; 檢測單元,其檢測在上述處理單元上是否存在襯底;以及控制部,其控制上述輸送臂,其中,上述第一輥式輸送機具有自由輥移動機構,該自由輥移動機構形成為並列排列有驅動輥列和自由輥列,將上述自由輥列移動到相鄰的上述驅動輥列側,在驅動輥列與自由輥列之間形成空間,上述第二輥式輸送機具有隔著能夠插入上述輸送臂的叉子的空間並列排列的驅動輥列,根據上述控制部的控制信號,在檢測到上述處理單元上存在襯底的情況下,將上述第一輥式輸送機上的襯底交接到上述襯底收納部,在檢測到上述處理單元上不存在襯底的情況下,將上述第一輥式輸送機上的襯底交接到上述處理單元。
6.根據權利要求5所述的襯底交接裝置,其特徵在於,還具有配置於上述第一輥式輸送機的輸送路徑上的下遊側的、對襯底輸送的減速開始位置進行檢測的減速傳感器和對襯底的停止位置進行檢測的停止傳感器;其中,上述控制部根據來自上述減速傳感器和停止傳感器的檢測信號對上述驅動輥列的驅動機構進行控制,根據上述控制部的控制信號,在上述減速傳感器檢測到由上述第一輥式輸送機輸送過來的襯底之後使上述驅動輥列減速旋轉,在從上述停止傳感器檢測到由上述第一輥式輸送機輸送過來的襯底起經過規定時間之後使上述驅動輥列停止旋轉。
7.根據權利要求6所述的襯底交接裝置,其特徵在於,上述控制部形成為,能夠根據來自上述減速傳感器的檢測信號來控制上述自由輥移動機構,在由上述減速傳感器檢測到由上述第一輥式輸送機輸送過來的襯底之後,將上述自由輥列移動到相鄰的驅動輥列側,從而形成上述空間。
8.根據權利要求5或者6所述的襯底交接裝置,其特徵在於,還具有襯底基準定位用對準機構,其配置於上述第一輥式輸送機的輸送路徑上的下遊側,具有與由第一輥式輸送機輸送的襯底的下遊側端部的角部抵接的可動對準部件;以及襯底確定定位用對準機構,其配置於上述第一輥式輸送機的輸送路徑上的上遊側,具有能夠與由第一輥式輸送機輸送的襯底的上遊側端部的角部抵接的可動對準部件。
9.一種襯底交接方法,其特徵在於,包括以下步驟使用具備並列排列的驅動輥列和自由輥列的輥式輸送機沿水平方向輸送襯底; 使用減速傳感器檢測襯底,根據檢測出的信號使上述驅動輥列減速旋轉; 使用停止傳感器檢測襯底,根據檢測出的信號在經過規定時間之後使上述驅動輥列停止旋轉;使用對準機構的對準部件,與襯底在輸送路徑上的下遊側的角部抵接來進行基準定位;將上述自由輥列移動到相鄰的驅動輥列側來形成空間;使用對準機構的對準部件,與襯底在輸送路徑上的上遊側的角部抵接來確定襯底的定位;以及將能夠沿水平方向、鉛垂方向以及繞鉛垂軸旋轉自由地移動襯底的輸送臂的叉子從與襯底輸送方向正交的方向插入到移動上述自由輥列而形成的空間,將輥式輸送機上的襯底交接到輸送臂。
10.根據權利要求9所述的襯底交接方法,其特徵在於,還包括以下步驟根據由上述減速傳感器檢測襯底而得到的信號,在與使上述驅動輥列減速旋轉的步驟開始時期相同的時期,使上述自由輥列沿與輸送方向相同的方向移動, 從而形成能夠插入輸送臂的叉子的空間。
全文摘要
提供一種襯底交接裝置以及襯底交接方法,不使用升降銷以及升降銷的升降機構從正交的方向將輸送臂的叉子插入到輥式輸送機上的襯底來將襯底交接到輸送臂。具備輥式輸送機和輸送臂,該輥式輸送機能夠沿水平方向輸送襯底,該輸送臂具有叉子,該叉子能夠沿水平、鉛垂方向以及繞垂軸旋轉自由地移動襯底,輥式輸送機構成為將在驅動軸上適當地隔著間隔安裝有驅動輥的驅動輥列以及在自由輥軸上適當地隔著間隔以旋轉自由的方式安裝有自由輥的自由輥列並列排列,具備將自由輥列移動到相鄰的驅動輥列側而在驅動輥列與自由輥列之間形成空間的自由輥驅動用氣缸。在空間內從與輸送方向正交的方向插入輸送臂的叉子,將第一輥式輸送機上的襯底交接到輸送臂。
文檔編號B65G47/52GK102442542SQ201110272260
公開日2012年5月9日 申請日期2011年9月9日 優先權日2010年9月9日
發明者井本直樹, 相馬康孝 申請人:東京毅力科創株式會社