KR100292934B1 - 기판처리장치 및 기판처리 방법 - Google Patents

Abstract

기판처리의 효율화를 도모한다.

기판(S1)은 상승위치에 있는 푸셔 핀(81)으로 전달되고, 이 푸셔 핀(81)이 하강함으로써 반송로울러(30)로 전달된다. 반송로울러(30)로 기판(S1)을 전달한 후, 푸셔 핀(80)은 기판(S1)을 회피하면서 상승하여 다음의 기판(S2)을 인수한다. 푸셔 핀(80)은 연직방향으로 연장되는 베이스부(41)와, 이 베이스부(41)에서 수평방향으로 연장되는 수평아암부(42)와, 이 수평아암부(42)의 선단에서 연직 상측을 향해서 연장되는 기판지지부(43)를 가진다. 따라서, 베이스부(41)를 연직축 주위로 회전시킴으로써 수평아암부(42) 및 기판지지부(43)를 기판의 반송경로에서 퇴피시킬 수 있다. 이 상태에서 푸셔 핀(P)을 상승시키면 기판(S1)과 푸셔 핀(P)이 간섭하는 일이 없다.

기판(S1)이 반송되어 가기 전에 기판(S2)을 인수할 수 있다.

Description

기판처리장치 및 기판처리방법

본 발명은, 반도체 웨이퍼, 액정 표시장치용 유리기판 및 PDP(플라즈마 디스플레이 패널) 표시장치용 유리기판 등 각종 피처리 기판에 대해서 처리를 행하기 위한 기판처리장치 및 기판처리방법에 관한 것이다.

액정 표시장치나 PDP 표시장치 등과 같은 플랫(flat) 패널 디스플레이의 제조공정에는 포토리소그래피 공정이나 컬러필터 형성공정 등이 포함된다. 이들 공정을 행하기 위한 기판처리장치에 있어서는 미처리 유리기판의 도입위치나 처리가 끝난 유리기판의 불출위치에 로더(loader), 언로더(unloader) 또는 인덱서(indexer)라고 불려지는 모듈이 배치되어 있다.

로더는 카셋트에서 1매의 유리기판을 인출하여 일련의 처리부의 선두(先頭)에 기판을 도입하기 위한 장치이다. 또한, 언로더는 일련의 처리부의 말미(末尾)에서 1매의 유리기판을 인수하여 카셋트에 수납하기 위한 장치이다. 게다가, 인덱서는 미처리의 1매의 기판을 카셋트에서 인출하여 일련의 처리를 행하기 위한 처리부군으로 전달하는 기능과, 이 처리부군에서 일련의 처리가 행해진 1매의 기판을 인수하여 카셋트에 수용하는 기능을 가지는 장치이다.

로더나 인덱서에서 기판을 인수하는 부분 및 로더나 인덱서로 기판을 불출하는 부분에는 기판을 반송하기 위한 콘베이어(conveyer)가 배치되어 있다. 로더, 언로더 및 인덱서는, 예컨대 로봇핸드에 의해 콘베이어와의 사이의 기판의 전달을 행하는 구성으로 되어 있다. 이 경우, 콘베이어측에는 기판을 승강하기 위한 푸셔 핀(pusher pin)이 구비되어 있는 것이 통상이다.

예컨대, 로더에서 콘베이어로 기판을 전달할 때에는 푸셔 핀은 콘베이어에 의한 기판 반송면보다도 상측에서 로더의 로봇핸드로부터 기판을 인수한다. 그 후, 푸셔 핀이 하강함으로써 기판은 콘베이어로 전달되어 반송이 개시된다.

이 경우, 로봇핸드의 동작을 정리하면 다음과 같다.

① 카셋트로 기판을 가지러 간다.

② 콘베이어측의 입구에서 콘베이어가 기판의 수입이 가능한 상태로 될 때까지 대기한다.

③ 기판을 푸셔 핀으로 전달한다.

④ ①에서의 동작을 반복한다.

상기 ②와 같이 콘베이어의 입구에서 로봇핸드의 대기시간이 발생하는 것은, 푸셔 핀이 하강하여 콘베이어로 기판이 전달된 후에는 푸셔 핀은 그 기판의 하측에 있으므로, 상승할 수 없기 때문이다. 따라서, 기판이 푸셔 핀의 상승을 방해하지 않는 위치까지 반송될 때까지의 시간이 대기시간으로 된다.

따라서, 1매의 기판이 전달위치에서 퇴피하고 나서 다음의 기판이 콘베이어에 놓일 때까지의 동안에는 적어도 푸셔 핀의 상하이동 및 푸셔 핀에 대한 로봇핸드에 의한 기판의 전달에 필요로 하는 시간이 필요하다. 그 때문에, 그 시간에 대응한 거리만큼 기판간의 간격이 벌어지게 된다.

콘베이어에서 언로더로의 기판의 전달도 같은 형태로 행해진다. 즉, 전달위치에는 푸셔 핀이 구비되어 있고, 콘베이어에 의해 전달위치까지 반송되어온 기판은 푸셔 핀에 의해 콘베이어에 의한 기판 반송면보다도 상측으로 밀어 올려진다. 이 푸셔 핀에 의해 상승위치에 유지된 기판이 언로더의 로봇핸드에 의해 인수된다.

언로더의 로봇핸드는 1매의 기판을 인수한 후, 다음의 기판을 인수할 때까지 콘베이어의 출구 부근에서 대기할 필요가 있다. 이것은 푸셔 핀이 상승위치에 있을 때 다음의 기판이 전달위치로 반송되어 오면 이 기판과 푸셔 핀이 간섭하기 때문이다. 즉, 푸셔 핀이 하강하고, 전달위치에 기판이 도달하며, 그 후 푸시핀이 그 기판을 상승시킬 때까지의 동안은 로봇핸드는 기판을 인수할 수 없다.

따라서, 푸셔 핀의 상하이동 및 푸셔 핀에 대한 로봇핸드에 의한 기판의 전달에 필요로 하는 시간만큼 기판간의 간격을 벌어지게 해놓을 필요가 있다.

콘베이어에서 기판을 정속(定速) 반송하면서 복수매의 기판을 차례차례 처리해 갈 때에는 기판간의 간격을 가능한 한 짧게함으로써, 전체 처리시간의 단축이 도모되는 것은 말할 필요도 없다. 그러나, 상술의 구성에서는 기판 상호간에는 불가피하게 간격이 생겨버리므로 처리시간의 단축화에는 한계가 있다.

그래서, 본 발명의 목적은 상술의 기술적 과제를 해결하고, 기판처리의 효율화를 도모할 수 있는 기판처리장치 및 기판처리방법을 제공하는 것이다.

도 1은 본 발명의 제1 실시형태에 관한 기판처리장치의 전체 구성을 개념적으로 나타내는 평면도,

도 2는 콘베이어의 내부구조를 간략화 해서 나타내는 단면도,

도 3은 마찬가지로 콘베이어의 내부구조를 간략화 해서 나타내는 단면도,

도 4는 콘베이어의 구체적인 구성예를 나타내는 평면도,

도 5는 콘베이어의 구체적인 구성예를 나타내는 측면도,

도 6은 콘베이어의 구체적인 구성예를 나타내는 배면도,

도 7은 푸셔 핀을 구동하기 위한 구동기구의 구성예를 나타내는 사시도,

도 8은 로봇의 구성예를 나타내는 사시도,

도 9는 본 발명의 제2 실시형태에 관한 기판처리장치의 전체 구성을 개념적으로 나타내는 평면도이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

1 : 로더, 2 : 언로더,

3A,3B : 콘베이어 모듈,

30 : 반송로울러(반송 콘베이어),

50 : 구동기구(전달수단 승강구동부, 전달수단 회전구동부),

60 : 정렬기구(기판 정렬수단), 70 : 핸드,

C : 카셋트, IND : 인덱서,

R : 인덱서 로봇, R1,R2 : 로봇(반송로봇),

T1,T2,…, TN 처리부.

상기 목적을 달성하기 위한 청구항 1 기재의 발명은, 복수매의 기판을 수용 가능한 카셋트가 얹혀지는 카셋트 재치부(載置部)와, 이 카셋트 재치부에 얹혀진 카셋트에 기판을 1매마다 수납 또는 인출을 행하는 반송로봇과, 거의 수평한 반송면을 따라서 기판을 이송하고, 기판에 처리를 행하는 처리부에 대해서 기판을 반입 또는 반출하는 반송 콘베이어와, 상기 반송면보다도 상측의 상승위치와 상기 반송면보다도 하측의 하강위치와의 사이에서 기판을 유지하여 상승 및 하강 가능하고 또 상기 반송 콘베이어에 의해 반송되는 기판의 경로를 회피해서 승강 가능하고, 상기 상승위치에서 상기 반송로봇과의 사이에서 기판을 전달하며, 상기 상승위치와 하강위치와의 사이에서 승강함으로써 상기 반송 콘베이어와의 사이에서 기판을 전달하는 전달수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 기판처리장치이다.

상기 구성에 의하면, 반송 콘베이어와 반송로봇과의 사이의 기판의 전달을 중개하는 전달수단은 반송 콘베이어에 의해 반송되는 기판의 경로를 회피해서 승강할 수 있다.

따라서, 반송로봇으로부터 반송 콘베이어로 기판을 이재(移載)해야할 경우에 대해서는, 반송 콘베이어상에 기판이 존재하고 있는 상태라도 전달수단은 이 기판을 회피해서 상승할 수 있다. 따라서, 이 상승위치에서 반송로봇으로부터 다른 기판을 인수할 수 있다. 이와 같이, 전달수단은 반송 콘베이어상의 기판의 유무에 의하지 않고 자유롭게 승강할 수 있기 때문에, 반송 콘베이어상의 기판이 불출되기 전(前)이라도 다음의 기판을 반송로봇으로부터 인수할 수 있다.

또한, 반송 콘베이어로부터 반송로봇으로 기판을 이재해야할 경우에 대해서는, 반송 콘베이어로부터 전달된 기판을 유지하여 상승한 상태에 있어서도 전달수단은 반송 콘베이어에 의한 기판의 반송경로와 간섭하는 일이 없다. 그 때문에, 상승한 전달수단에 유지되어 있는 기판의 하측으로 다음의 기판을 도입할 수 있고, 전달수단은 이 기판을 회피해서 하강할 수 있다. 이와 같이, 전달수단은 기판의 반송경로와 간섭하지 않고 승강할 수 있으므로, 전달수단에서 반송로봇으로의 기판의 전달 종료를 대기하지 않고 반송 콘베이어에 의한 기판의 이송을 차례차례 행할 수 있다.

이렇게 해서, 본 발명에 의하면, 전달수단에 말하자면 버퍼기능을 부가할 수 있으므로, 기판의 전달을 위한 대기시간을 단축할 수 있다. 이것에 의해, 기판처리의 효율화를 도모할 수 있다.

보다 구체적으로는, 예컨대 반송로봇에서 반송 콘베이어로 기판을 전달하는 경우에, 간단히 승강하는 것만으로 푸셔 핀을 사용해서 반송로봇과 반송 콘베이어와의 사이의 기판의 전달을 행하면 푸셔 핀과 기판이 간섭하지 않는 위치까지 기판이 반송되기까지 푸셔 핀을 상승시킬수 없다. 그 때문에, 그 후 푸셔 핀을 상승시켜 반송로봇에 의해 기판을 푸셔 핀으로 전달하고, 또 푸셔 핀을 하강시켜 반송 콘베이어로 기판을 전달하는 동작을 행하면 반송 콘베이어에 의해 차례차례 반송되는 기판간의 간격이 커져버린다. 이것에 비해서, 본 발명에 있어서는 먼저 반송 콘베이어로 전달된 기판이 소정위치까지 퇴피하는 것보다도 빠르게 전달수단은 반송로봇에서 다음의 기판을 인수할 수 있다. 그 때문에, 먼저 전달된 기판이 소정위치까지 퇴피한 후에는 전달수단을 하강시키는 것만으로 신속하게 다음의 기판을 반송 콘베이어로 전달할 수 있다. 이것에 의해, 반송 콘베이어에 의해 차례차례 반송되는 기판간의 거리를 종래기술에 비교해서 현격히 단축할 수 있다.

따라서, 기판을 정속으로 반송하면서 복수의 기판에 차례차례 처리를 행하는 경우에, 단위시간당 처리매수를 많게 할 수 있으므로, 기판처리장치의 생산성을 향상할 수 있다. 반대로, 단위시간당 처리매수를 증대시킬 필요가 없는 경우라면 1매당 기판처리시간을 길게 할 수 있다. 또한, 1매당 기판처리시간을 길게 할 필요가 없다면 장치의 전체 길이를 짧게 할 수 있다.

청구항 2 기재의 발명은, 복수매의 기판을 수용 가능한 카셋트가 얹혀지는 카셋트 재치부와, 이 카셋트 재치부에 얹혀지는 카셋트에 대해서 기판을 1매마다 수용 및 인출을 행하는 반송로봇과, 이 반송로봇에 의해 상기 카셋트에서 인출된 기판을 기판에 처리를 행하는 처리부에 대해서 반입하는 반입기구와, 상기 처리부에서 처리된 기판을 상기 반송로봇이 인수 가능한 위치까지 반출하는 반출기구를 구비하고, 상기 반입기구 및 반출기구중 적어도 어느 한쪽은 거의 수평한 반송면을 따라서 기판을 반송하는 반송 콘베이어와, 이 반송 콘베이어의 반송면보다도 상측의 상승위치와 이 반송면보다도 하측의 하강위치와의 사이에서 상기 반송 콘베이어에 의해 반송되는 기판의 경로를 회피해서 승강 가능하고, 상기 상승위치에서 상기 반송로봇과의 사이에서 기판을 전달하고, 상기 상승위치와 하강위치와의 사이에서 승강함으로써, 상기 반송 콘베이어와의 사이에서 기판을 전달하는 전달수단을 가지는 것을 특징으로 하는 기판처리장치이다.

이 구성에 있어서는, 반송로봇은 기판을 카셋트에서 인출하여 반입기구로 전달하는 로더로봇과, 반출기구에서 기판을 인수하여 카셋트에 수용하는 언로더로봇과의 양쪽의 기능을 가지는 인덱서 로봇이다.

인덱서 로봇을 사용한 기판처리장치의 경우, 기판을 반출기구에서 인수하여 카셋트에 수용(언로드)하고 있는 동안은, 새로운 기판을 카셋트로부터 인출하여 반입기구로 전달하는(로드) 일은 할 수 없으므로, 반송 콘베이어에 의해 반송되는 기판간의 간격이 벌어져 버린다. 마찬가지로, 로드 동작중에는 언로드 동작은 행하지 않으므로, 처리부내에서 기판의 반송속도를 느리게 하던가 또는 기판을 정지시키지 않으면 안된다. 따라서, 인덱서 로봇을 사용하는 경우에는 기판의 처리택트(tact)의 향상에 한계가 있다. 특히, 반송로봇에 있어서 어떤 문제점이 생기고, 로드동작 또는 언로드 동작에 통상보다도 장시간을 필요로 한 경우에는 기판간의 간격이 크게 벌어져버린다든지 기판을 장시간 정지시키지 않으면 안된다든지 하기 때문에 생산효율이 현저하게 악화될 염려가 있다.

그래서, 본 발명에서는 버퍼기능이 부가된 전달수단(청구항 1의 발명에서의 전달수단과 같은 전달수단)이 반입기구 및 반출기구중 적어도 어느 한쪽에 배치되어 있다. 이것에 의해, 적어도 기판 1매분의 반송시간 분만큼 반송로봇의 동작시간을 벌 수 있으므로, 기판 간격이 크게 벌어진다든지 기판의 반송속도가 극단적으로 저하한다든지 하는 것을 회피할 수 있다. 그 결과, 기판의 처리택트를 향상할 수 있다.

청구항 3 기재의 발명은, 상기 반입기구 및 반출기구의 각각 양쪽이 상기 반송 콘베이어 및 상기 전달수단을 가지는 것을 특징으로 하는 청구항 2 기재의 기판처리장치이다.

이 구성에 의하면, 기판반입측 및 기판반출측의 양쪽에 버퍼기능이 부가된 전달수단이 설치되어 있기 때문에, 그때 그때의 반송로봇의 상태 및 전달수단의 상황에 따라서 기판의 전달을 행할 수 있다. 즉, 기판반입측의 전달수단에 기판을 전달하는 동작과, 기판반출측의 전달수단에서 기판을 인수하는 동작중 어느 것인가를 효율적으로 행하는 동작(예컨대, 반송로봇의 대기시간이 최소로 되는 쪽의 동작이나 반송로봇의 동작시간이 최소로 되는 쪽의 동작)을 선택하여 반송로봇으로 행할 수 있다. 이것에 의해, 기판의 처리택트를 더 향상할 수 있다.

청구항 4 기재의 발명은, 상기 전달수단이 상기 반송로봇에서 기판을 인수하고, 그 기판을 반송 콘베이어로 전달할 때에 상기 전달수단에 기판이 유지되고 나서 그 기판이 상기 반송 콘베이어에서 반송되기 시작할 때까지의 동안에 그 기판을 정렬시키는 기판정렬수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 청구항 1 내지 3의 어느 한 항 기재의 기판처리장치이다.

이 구성에 의하면, 반송이 개시되기 전에 기판이 정렬되고 나서 반송로봇에 의해 반송되는 기판의 반송경로를 거의 일정하게 할 수 있다. 그 때문에, 기판에 대한 처리를 양호하게 행할 수 있다.

또한, 전달수단에 기판이 유지된 후에 기판의 정렬을 행하기 때문에, 반송로봇이 기판정렬기구를 가질 필요가 없다. 반송로봇이 기판정렬기구를 구비한다고 하면 반송로봇의 기판유지부분의 중량이 증가하므로, 그것에 따라서 전체가 대형화 또는 중량화한다든지 큰 구동력을 발생하는 구동원이 필요로 된다든지 하지만 본 발명에서는 이와 같은 결점이 없다.

청구항 5 기재의 발명은, 상기 전달수단은 상기 반송 콘베이어로 기판을 전달하는 경우에, 기판의 전달 후에 상기 반송 콘베이어에 의해 반송되는 기판의 경로를 회피해서 상승하는 것인 것을 특징으로 하는 청구항 1 내지 4의 어느 한 항 기재의 기판처리장치이다.

이 구성에 의하면, 전달수단은 기판을 반송 콘베이어로 전달한 후에 기판의 통로를 회피해서 상승할 수 있기 때문에, 반송 콘베이어상의 기판의 반송을 대기하지 않고 다음의 기판의 인수준비를 준비할 수 있다.

청구항 6 기재의 발명은, 상기 전달수단은 상기 반송로봇으로 기판을 전달하는 경우에, 기판의 전달 후에 상기 반송 콘베이어에 의해 반송되는 기판의 경로를 회피해서 하강하는 것인 것을 특징으로 하는 청구항 1 내지 4의 어느 한 항 기재의 기판처리장치이다.

이 구성에 의하면, 전달수단은 반송 콘베이어에서 인수한 기판을 반송로봇으로 전달한 후에는 기판의 통로를 회피해서 하강할 수 있다. 그 때문에, 전달수단이 반송 콘베이어에서 기판의 인수준비를 준비하는 것을 대기하지 않고 기판을 전달수단의 전달위치를 향해서 반송할 수 있다.

청구항 7 기재의 발명은, 상기 반송 콘베이어에 의해 반송되는 기판의 경로를 회피해서 상기 전달수단을 승강시키기 위해 상기 전달수단을 연직축 주위로 회전시키는 전달수단 회전구동부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 청구항 1 내지 6의 어느 한 항 기재의 기판처리장치이다.

이 구성에 의하면, 전달수단의 회전에 의해 기판의 반송경로가 회피되기 때문에, 예컨대 전달수단을 수평 이동시켜 반송경로를 회피하는 경우에 비교해서 반송경로의 회피를 위해 필요로 하는 스패이스가 적어지게 되어 끝나고, 또 발진(發塵)이 적으며, 축 실(shaft sealing)도 용이하다.

청구항 8 기재의 발명은, 기판을 유지할 수 있는 반송로봇에 의해 복수매의 기판을 수용 가능한 카셋트에 대해서 기판을 1매마다 수납 또는 인출을 행하는 기판수납/인출공정과, 기판을 이송 가능한 반송 콘베이어가 거의 수평한 반송면을 따라서 기판을 이송함으로써, 기판에 처리를 행하는 처리부에 대해서 기판을 반입 또는 반출하는 기판반입/반출공정과, 상기 반송면보다 상측에서 기판을 유지 가능한 전달수단과 상기 반송로봇과의 사이에서 기판의 전달을 행하는 제1의 기판전달공정과, 상기 전달수단과 상기 반송 콘베이어가 상대적으로 승강함으로써, 상기 전달수단과 상기 반송 콘베이어와의 사이에서 기판의 전달을 행하는 제2의 기판전달공정과, 상기 전달수단에 유지된 기판을 상기 반송 콘베이어로 전달하는 경우에는 상기 전달수단이 상기 반송 콘베이어에 의한 기판의 반송경로를 회피해서 상승하고, 상기 반송 콘베이어에서 이송된 기판을 상기 전달수단으로 전달하는 경우에는 상기 전달수단이 상기 반송 콘베이어에 의한 기판의 반송경로를 회피해서 하강하는 반송경로 회피공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 기판처리방법이다.

이 방법에 의하면, 청구항 1, 5 및 6 기재의 발명과 같은 효과가 달성된다.

청구항 9 기재의 발명에 의하면, 상기 전달수단 또는 상기 반송 콘베이어에 지지된 기판을 정렬하는 기판정렬공정을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 청구항 8 기재의 기판처리방법이다.

이 방법에 의하면, 청구항 4 기재의 발명과 같은 효과가 달성된다.

청구항 10 기재의 발명은, 상기 반송경로 회피공정은 상기 전달수단을 연직축 주위로 회전시킨 후에 상승 또는 하강시키는 공정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 청구항 8 또는 9 기재의 기판처리방법이다.

이 방법에 의하면, 청구항 7 기재의 발명과 같은 효과가 달성된다.

청구항 11 기재의 발명은, 카셋트에 수용된 기판을 반송로봇에 의해 인출하는 기판인출공정과, 이 기판인출공정에서 인출된 기판을 거의 수평한 면을 따라서 처리부로 반입하는 기판반입공정과, 이 기판반입공정에서 처리부로 반입된 기판에 대해서 처리를 행하는 기판처리공정과, 이 기판처리공정에서 처리된 기판을 거의 수평한 면을 따라서 처리부에서 반출하는 기판반출공정과, 이 기판반출공정에서 처리부로부터 반출된 기판을 상기 기판인출공정에서 사용된 반송로봇에 의해 카셋트에 수납하는 기판수납공정과, 상기 기판반입공정 및 기판반출공정중 적어도 어느 한쪽의 공정에 있어서, 복수매의 기판이 적어도 그 일부를 상하로 포갠 상태에서 일시적으로 유지되는 기판유지공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 기판처리방법이다.

이것에 의해 청구항 2 기재의 발명에 관련해서 기술한 효과가 달성된다.

〈발명의 실시형태〉

이하에서는, 본 발명의 실시형태를 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명의 제1 실시형태에 관한 기판처리장치의 전체 구성을 간략화해서 나타내는 평면도이다. 이 기판처리장치는 액정표시장치나 PDP 표시장치와 같은 플랫 패널 디스플레이에 적용되는 유리기판을 처리하기 위한 장치이다. 이 기판처리장치는 복수의 유리기판을 차례차례 로울러 반송하면서 기판을 처리해 가는, 소위 연속매엽식(連續枚葉式)의 장치 형태를 가지고 있다.

보다 구체적으로 설명하면, 이 기판처리장치는 전체가 긴 평면 형상을 가지고 있고, 한쪽 단부에는 미처리의 기판을 1매씩 도입하기 위한 로더(1)를 가지며, 다른쪽 단부에는 처리가 끝난 기판을 1매씩 인출하기 위한 언로더(2)를 가지고 있다. 로더(1)에 인접해서 로더(1)로부터 언로더(2)로 향하는 반송방향 X를 따라서 기판을 로울러 반송하기 위한 콘베이어 모듈(3A)이 구비되어 있다. 또한, 언로더(2)에 인접해서 반송방향 X의 상류측에도 기판을 반송방향 X를 따라서 로울러 반송하기 위한 콘베이어 모듈(3B)이 구비되어 있다. 콘베이어 모듈(3A)과 콘베이어 모듈(3B)과의 사이에는 기판에 대해서 순서대로 처리를 행하기 위한 복수의 처리부(T1,T2,…,TN)가 직렬로 결합되어 있다. 이들 복수의 처리부(T1,T2,…,TN)는 각각 기판 반송방향 X를 향해서 기판을 로울러 반송하기 위한 반송기구를 구비하고 있고, 복수의 기판을 정속으로 반송하면서 차례차례 처리하도록 구성되어 있다.

로더(1)는 복수매의 기판을 각각 수용할 수 있는 카셋트(C)를 복수개 얹어 놓을 수 있도록 구성된 카셋트 재치부(11)와, 카셋트(C)에서 미처리의 기판을 1매씩 인출하여 기판도입위치(PI)에서 콘베이어 모듈(3A)로 전달하는 로봇(R1)을 구비하고 있다. 언로더(2)도 마찬가지로, 복수매의 기판을 각각 수용할 수 있는 카셋트(C)를 복수개 얹어 놓을수 있도록 구성된 카셋트 재치부(21)와, 콘베이어 모듈(3B)의 기판불출위치(PO)에서 처리가 끝난 기판을 인수하여 어느 것인가의 카셋트에 수용하기 위한 로봇(R2)을 구비하고 있다.

이 구성에 의해, 로더(1)는 미처리의 기판을 차례차례 콘베이어 모듈(3A)로 공급해 가고, 처리부(T1,T2,…,TN)에 의해 반송되면서 처리된 기판은 차례차례 콘베이어 모듈(3B)에 의해 운반되어 언로더(2)에 의해 카셋트(C)에 수용되어 간다.

도 2 및 도 3은 콘베이어 모듈(3A)의 기판도입위치(PI) 부근의 구성을 간략화한 단면도이다. 도 2는 반송방향 X를 따른 단면구조를 나타내고, 도 3은 반송방향 X와 직교하는 평면을 따른 단면구조를 나타낸다. 콘베이어 모듈(3A)은 반송방향 X를 향해서 기판을 반송하기 위해 회전하는 복수의 반송로울러(30)와 로더(1)와의 사이의 기판의 전달을 위해 승강하는 복수개의 푸셔 핀(P)을 가지고 있다.

푸셔 핀(P)은 반송로울러(30)의 축방향인 Y방향에 관해서 반송로울러(30)보다도 외측의 위치에 연직방향을 따라서 세워 설치된 베이스부(41)와, 이 베이스부(41)의 상단에서 직각으로 구부러진 수평아암부(42)와, 이 수평아암부(42)의 선단에서 연직 상측을 향해서 상승하고, 그 선단에서 기판의 이면을 점접촉으로 지지하는 기판지지부(43)를 가지고 있다. 베이스부(41)는 구동기구(50)에 의해 그 축 주위로 회전되고, 또 그 축방향을 따라서 승강된다.

베이스부(41)의 회전에 의해 수평아암부(42)의 선단에 세워 설치된 기판지지부(43)는 평면에서 볼 때 원호를 그리고, 도 3에 나타낸 바와 같이, 기판도입위치(PI)의 영역내로 들어간 기판지지위치(81)와, 이 영역의 외측으로 퇴피한 퇴피위치(82)와의 사이에서 변위한다. 또한, 베이스부(41)가 구동기구(50)에 의해 승강됨으로써, 기판지지부(43)도 승강하고, 이 기판지지부(43)는 도 2에 나타낸 바와 같이, 반송로울러(30)에 의한 기판반송면(CP)보다도 상측의 상승위치(91)와, 기판반송면(CP)보다도 하측의 하강위치(92)를 취할 수 있다. 푸셔 핀(P)의 승강은 기판지지부(43)가 기판지지위치(81)에 있는 상태 및 기판지지부가 퇴피위치(82)에 있는 상태의 어느 경우에도 행할 수 있다.

푸셔 핀(P)은 기판지지부(43)가 기판지지위치(81) 또는 퇴피위치(82)의 어느 쪽에 있더라도 수평아암부(42)가 평면에서 볼 때 인접하는 반송로울러(30)의 축(31)의 대한 간격에 받아들여지도록 배열 설치되어 있다. 따라서, 반송로울러(30)와 푸셔 핀(P)이 간섭할 염려는 없다.

콘베이어 모듈(3A)이 수용된 기판도입실(35)의 일측벽에는 로더(1)의 로봇(R1)의 핸드(hand)가 출입되는 개구(36)가 형성되어 있다. 이 개구(36)에서 로봇(R1)은 미처리의 기판을 콘베이어 모듈(3A)로 반입한다.

콘베이어 모듈(3A)의 반입시에는 푸셔 핀(P)은 상승위치(91)에 있고, 또 기판지지부(43)는 기판지지위치(81)에 위치된다. 이 상태에서 로봇(R1)의 핸드가 푸셔 핀(P)의 위에 기판을 놓고, 개구(36)에서 퇴피한다. 다음에, 푸셔 핀(P)은 기판지지부(43)를 기판지지위치(81)에 유지한 상태에서 하강위치(92)까지 하강한다. 그 결과, 반송로울러(30)에 기판이 이재되고, 이 반송로울러(30)에 의한 기판의 반송을 시작한다.

반송로울러(30)에 의한 반송에 의해 기판(S1)이 기판도입위치(PI) 영역의 외측까지 반송되는 것보다도 빠르게, 푸셔 핀(P)은 다음의 기판의 수입이 가능한 상태로 된다. 즉, 베이스부(41)의 회전에 의해 기판지지부(43)가 퇴피위치(82)로 퇴피하게 되고, 그 상태에서 푸셔 핀(P)이 상승하게 된다. 이 때, 수평아암부(42) 및 기판지지부(43)는 기판도입위치(PI)의 영역밖에 있으므로, 푸셔 핀(P)은 기판이 반송되는 경로를 회피해서 상승하게 되고, 반송로울러(30)로 전달된 기판(S1)과 간섭할 염려는 없다. 푸셔 핀(P)이 상승위치(91)에 도달하면, 구동기구(50)에 의해 베이스부(41)가 회전되고, 기판지지부(43)가 기판지지위치(81)로 안내된다. 이렇게 해서, 먼전 수입된 기판(S1)이 기판도입위치(PI)의 영역에서 퇴출하기 보다도 전에 다음의 기판(S2)의 수입을 위한 준비가 준비된다. 따라서, 로더(1)의 로봇(R1)은 기판(S1)의 반송을 대기하지 않고 직접 다음의 기판(S2)을 기판도입위치(PI)로 반입할 수 있다.

먼저 수입된 기판(S1)이 기판도입위치(PI)의 영역밖에 도달한 시점에서 푸셔 핀(P)이 하강하게 되어 2매째의 기판(S2)이 반송로울러(30)로 전달된다. 이렇게 해서 반송되는 기판은 기판도입실(35)의 출구(37)에서 처리부(T1)로 반입된다.

이후, 같은 동작이 반복되고, 먼저 수입된 기판의 반송을 대기하지 않고 차례차례 기판을 콘베이어 모듈(3A)로 공급해 갈 수 있다.

콘베이어 모듈(3A)에 있어서,기판도입위치(PI)의 양측부에는 기판을 반송방향 X에 대해서 소정 방향으로 정렬시키기 위한 한쌍의 정렬기구(60)가 설치되어 있다. 이 정렬기구(60)는 푸셔 핀(P)에 의해 반송로울러(30)로 기판이 전달되고 나서 반송로울러(30)에 의한 기판의 반송이 개시되기 전에 이 반송로울러(30)상의 기판을 정렬한다. 단, 이 기판의 정렬은 푸셔 핀(P)에 기판이 지지되어 있는 상태에서 행해도 된다.

도 4는 콘베이어 모듈(3A)의 보다 구체적인 내부구성을 나타내는 평면도이고, 도 5는 도 4의 화살표 V방향에서 본 측면도이며, 도 6은 도 4의 화살표 VI방향에서 본 배면도이다. 단, 기판(S)의 반송방향 X로 콘베이어 모듈(3A)을 본 경우를 정면으로 한다.

이 콘베이어 모듈(3A)은, 상술한 바와 같이, 복수의 반송로울러(30)를 가지고 있고, 이들 반송로울러(30)의 축(31)은 Y방향을 따라서 평행하게 배치되어 있다. 각 축(31)은 반송방향 X를 따른 연직면을 따르도록 설치된 한쌍의 지지판(32)에 양단이 회전 자유롭게 지지되어 있다. 각 축(31)의 일단에는 풀리(pulley)(33)가 고정되어 있다. 그리고, 인접하는 한쌍의 축(31)에 고정된 풀리(33)에는 각각 타이밍 벨트(34)가 감겨 걸려져 있다. 인접하는 축(31)의 풀리(33) 사이의 위치에는 타이밍 벨트(34)에 필요한 장력을 주기 위한 텐숀 로울러(35)가 배치되어 있다.

반송방향 X에 관해서 가장 하류측에 배치된 축(31)에 고정된 풀리(33)에는 모터(38)로부터의 구동력이 풀리(39) 및 타이밍 벨트(40)를 통해서 전달되고 있다.이 구동력이 인접하는 축(31)의 각 풀리(33) 사이에 감겨 걸쳐진 타이밍 벨트(34)에 의해 전체의 축(31)으로 전달된다.

로더(1) 근처의 위치에는 처리대상의 기판과 정합하는 장방형의 기판도입위치(PI)가 설정되어 있다. 이 기판도입위치(PI)의 4 귀퉁이에 관련해서 상술의 푸셔 핀(P)이 설치되어 있다. 각 푸셔 핀(P)은 인접하는 한쌍의 축(31) 사이에서 회전 및 승강할 수 있도록 되어 있다.

장방형의 기판도입위치(PI)의 양측부에 관련해서 도입된 기판을 정렬시키기 위한 기판정렬기구(60)가 설치되어 있다. 이 기판정렬기구(60)는 도 6에 나타낸 바와 같이, 기판이 반송로울러(30)에 의해 반송되는 반송면(CP)의 높이에서 Y방향을 따라서 기판에 접근/이반하는 핀(61)과, 이 핀(61)을 연직 상측으로 향해서 지지하는 지지부재(62)와, 이 지지부재(62)를 Y방향을 따라서 구동하기 위한 에어실린더(63)를 가지고 있다. 에어실린더(63)는 좌우로 한쌍 설치되어 있고, 이것에 대응해서 지지부재(62)도 좌우로 한쌍 설치되어 있다. 지지부재(62)는 평면에서 볼 때 반송방향 X를 따라서 긴 것이고, 그 양단 부근에 핀(61)이 세워 설치되어 있다. 기판의 정렬은 에어실린더(63)를 구동하는 것에 의해 기판도입위치(PI)로 도입된 기판의 양측변을 4개의 핀(61)으로 끼워 넣는 것에 의해 달성된다. 이렇게 해서 기판이 정렬됨으로써, 그 후의 처리유닛(T1,T2,…)에서의 기판의 처리를 양호하게 행할 수 있다.

또, 도 4 및 도 6에는 푸셔 핀(P)에 관해서 상술의 기판지지위치(81) 및 퇴피위치(82)를 나타냈다. 또한, 도 5에는 상술의 상승위치(91) 및 하강위치(92)를 나타내고 있다.

도 4 및 도 5에는 또 기판을 콘베이어 모듈(3A)로 도입할 때의 로봇(R1)의 핸드(70)가 나타나 있다. 기판을 도입할 때에는 푸셔 핀(P)은 기판지지위치(81)에서 상승하게 되어 있다. 이 푸셔 핀(P)으로 기판을 전달하는 핸드(70)는 상승위치(90)의 푸셔 핀(P)의 선단보다도 약간 높은 높이(도 5에서 실선으로 나타내는 높이)에서 도 4 및 도 5에 나타낸 위치까지 수평으로 진입하고, 그 후 도 5에서 2점 쇄선으로 나타낸 높이까지 하강한다. 이 핸드(70)의 하강과정에서 기판은 4개의 푸셔 핀(P)으로 전달된다. 그 후, 핸드(70)는 하강한 때의 높이 그대로 후퇴하고, 콘베이어 모듈(3A)에서 퇴피한다.

도 7은 푸셔 핀(P)을 회전 및 승강시키기 위한 구동기구(50)의 구성예를 나타내는 도해(圖解)도이다. 구동기구(50)는, 예컨대 거의 H자형의 유지프레임(55)과, 이 유지프레임(55)을 승강시키기 위한 에어실린더(56)를 가지고 있다. 유지프레임(55)에는 푸셔 핀(P)의 베이스부(41)가 연직축 주위의 회전이 자유롭도록 세워 설치되어 있다. 베이스부(41)의 하단 부근의 도중부(途中部)에는 요동아암(51)이 수평방향으로 연장되어 고정되어 있다. 반송방향 X를 따라서 좌측에 위치하는 한쌍의 푸셔 핀(P)에 고정된 한쌍의 요동아암(51)의 선단은 반송방향 X를 따라서 설치된 링크(53L)의 도중부 및 선단부에 각각 회전 자유롭게 연결되어 있다. 마찬가지로, 반송방향 X를 따라서 우측에 위치하는 한쌍의 푸셔 핀(P)에 고정된 한쌍의 요동아암(51)의 선단은 반송방향 X를 따라서 설치된 링크(53R)의 도중부 및 선단부에 각각 회전 자유롭게 연결되어 있다. 링크(53R,53R)의 각 베이스 단부에는 에어실린더(54L,54R)가 연결되어 있고, 이들을 구동하는 것에 의해 링크(53L,53R)를 반송방향 X를 따라서 후퇴시킬수 있다.

이 구성에 의해, 에어실린더(54L,54R)를 구동해서 링크(53L,53R)를 후퇴시킴으로써, 요동아암(51)을 요동하고, 푸셔 핀(P)이 베이스부(41) 주위로 회전한다. 이것에 의해 기판지지부(43)를 기판지지위치(81)와 퇴피위치(82)와의 사이에서 변위시킬수 있다. 또한, 에어실린더(56)를 구동하여 유지프레임(55)을 상하로 하는 것에 의해 4개의 푸셔 핀(P)을 상승위치(91)와 하강위치(92)와의 사이에서 승강시킬수 있다.

상기와 같이, 콘베이어 모듈(3A)을 구비하는 푸셔 핀(P)은 기판이 통과하는 통로를 회피해서 승강 자유롭도록 구성되어 있고, 기판을 반송로울러(30)로 전달한 후는 그 기판을 회피하면서 상승하고, 다음의 기판의 인수를 위해 준비를 하도록 되어 있다. 이것에 의해, 이전의 기판이 기판도입위치(PI)의 영역에서 퇴피할 때까지 대기하지 않고 다음의 기판을 로봇(R1)으로부터 인수할 수 있다. 따라서, 푸셔 핀(P)은, 말하자면 버퍼로서의 기능을 가질 수 있으므로, 기판의 전달을 위한 대기시간을 단축할 수 있고, 기판처리의 효율화를 도모할 수 있다. 즉, 이전에 반입된 기판이 기판도입위치(PI)의 영역밖까지 반송된 후에는 즉시 푸셔 핀(P)을 하강시켜 다음의 기판을 반송로울러(30)로 전달할 수 있으므로, 기판간의 간격을 짧게 할 수 있다.

또한, 푸셔 핀(P)은 축의 회전에 의해 기판의 경로를 회피하는 구성으로 되어 있기 때문에, 큰 스패이스를 필요로 하지 않고, 또 슬라이드 이동부가 없기 때문에 발진(發塵)도 적고, 축 실(shaft sealing)도 용이하다.

언로더(2)측의 콘베이어 모듈(3B)도 상기 콘베이어 모듈(3A)과 같이 구성되어 있다. 단, 콘베이어 모듈(3B)은 처리부(TN)에서 불출된 기판을 언로더(2)를 향해서 반송하는 것이기 때문에, 도 2 내지 도 7의 구성에 있어서, X방향과는 반대방향으로 기판을 반송하도록 되어 있다.

즉, 콘베이어 모듈(3B)에서는 반송로울러(30)는 푸셔 핀(P)을 향해서 기판을 로울러 반송한다. 푸셔 핀(P)은 반송면(CP)보다도 하측에 대기하고 있고, 기판도입위치(PI)에 상당하는 기판불출위치(PO)에 기판이 도달하면, 푸셔 핀(P)이 상승하여 반송면(CP)보다도 상측의 위치에서 기판을 지지한다. 이 기판은 언로더(2)의 로봇(R2)의 핸드에 의해 꺼내진다.

기판을 로봇(R2)으로 전달해야 할 푸셔 핀(P)이 상승위치(91)에 있을 때에도 푸셔 핀(P)의 베이스부(41) 및 수평아암부(42)는 기판의 반송경로에서 퇴피한 위치에 있다(도 3 참조). 그래서, 다음에 불출해야 할 기판은 푸셔 핀(P)이 상승위치(91)에 있는 경우라도 불출위치(PO)를 향해서 반송된다.

푸셔 핀(P)은 기판을 로봇(R2)으로 전달한 후에 기판지지부(43)가 퇴피위치(82)에 도달할 때까지 회전되고, 그 상태에서 하강위치(92)까지 하강하게 된다. 즉, 푸셔 핀(P)은 기판의 전달 후, 기판의 반송경로를 회피해서 하강한다. 그리고, 기판지지부(43)가 기판지지위치(81)에 도달할 때까지 회전되어 다음의 기판이 불출위치(PO)에 도달할 때까지 대기한다.

이와 같이, 언로더(2)측의 콘베이어 모듈(3B)에서는 푸셔 핀(P)에서 로봇(R2)으로의 기판의 전달를 대기하지 않고, 차례차례 기판을 반송할 수 있다. 이것에 의해, 처리후의 기판이 정체하지 않고, 효율적으로 기판을 처리할 수 있다. 또한, 기판의 전달를 대기할 필요가 없기 때문에, 기판간의 거리를 짧게 할 필요가 없어 기판처리 효율을 높일 수 있다.

도 8은 로봇(R1)의 구성예를 나타내는 사시도이다. 로봇(R1)은 Y방향을 따라서 왕복직선 이동이 가능한 베이스(101)와, 베이스(101)에 대해서 회전 및 승강이 자유롭게 설치된 칼럼(column)(102)과, 칼럼(102)에 회전 자유롭게 설치된 제1 아암(103)과, 제1 아암(103)의 선단부에 회전 자유롭게 설치된 제2 아암(104)과, 이 제2 아암(104)의 선단부에 회전 자유롭게 설치된 상술의 핸드(70)를 가지고 있다. 제1 아암(103)과 제2 아암(104) 및 핸드(70)는 모두 연직축 주위의 회전이 자유롭게 되어 있다. 그리고, 제1 아암(103), 제2 아암(104) 및 핸드(70)는 소위 스칼라 아암을 구성하고 있고, 제1 아암(103)의 회전과 연동하는 제2 아암(104)의 회전에 의해 이 아암쌍이 굴신(屈伸)하고, 핸드(70)의 자세를 유지하면서 이 핸드(70)를 칼럼(102)의 중심축에 대해서 접근/이반(離反)하는 방향으로 이동시킬수 있도록 되어 있다.

베이스(101)의 일측면에는 한쌍의 레일(110)위를 슬라이드하는 슬라이드 블록(111)이 고정되어 있고, 이 슬라이드 블록(111)에는 나사축(112)에 나사 결합하는 볼 너트가 고정되어 있다. 따라서, 모터(113)에 의해 나사축(112)을 정회전/역회전 구동함으로써, 베이스(101)를 Y방향을 따라서 왕복직선 이동시킬수 있다.

이와 같은 구성의 로봇(R1)에 있어서는 베이스(101)의 왕복 직선 이동, 칼럼(102)의 승강 및 회전 및 한쌍의 아암(103,104)의 굴신(屈伸)에 의해 기판을 카셋트(C)에서 반출하고, 콘베이어 모듈(3A)로 반입할 수 있다. 언로더(2)측에 구비된 로봇(R2)도 같은 구성을 가지고 있고, 콘베이어 모듈(3B)에서 인수한 기판을 카셋트(C)에 반입할 수 있도록 되어 있다.

도 9는 본 발명의 제2 실시형태에 관한 기판처리장치의 전체 구성을 개념적으로 나타내는 평면도이다. 이 도 9에 있어서, 상술의 도 1에 나타낸 각부와 같은 기능을 가지는 각부에는 도 1의 경우와 같은 참조부호를 붙여서 나타낸다.

상술의 제1 실시형태의 기판처리장치는 복수의 처리부(T1∼TN)가 직선적으로 결합되어 있는 것에 비해서, 본 발명의 제2 실시형태의 장치에 있어서는 복수의 처리부(T1∼Tm,Tm+1∼TN(m은 자연수))는 평면에서 볼 때 U자형으로 배열되어 있다. 그리고, 이 U자형으로 배열된 처리부(T1∼TN)의 양단에 반입기구로서의 콘베이어 모듈(3A)과, 반출기구로서의 콘베이어 모듈(3B)이 각각 배치되어 있다. 이 경우, 콘베이어 모듈(3A)의 반송로울러(30)(도 2∼도 4참조)가 반입 콘베이어에 상당하고, 콘베이어 모듈(3B)의 반송로울러(30)가 반출 콘베이어에 상당한다.

콘베이어 모듈(3A,3B)에 근접해서 로더 및 언로더의 기능을 겸비하는 인덱서(IND)가 배치되어 있다. 인덱서(IND)는 복수의 카셋트(C)를 복수개 배열해서 얹어 놓을 수 있는 카셋트 재치부(11)와, 반송로봇으로서의 인덱서 로봇(R)을 구비하고 있다. 인덱서 로봇(R)은 제1 실시형태에서의 로봇(R1)과 같은 구성을 가지고 있고, 카셋트 재치부(11)에서 카셋트(C)의 배열방향을 따라 수평이동이 가능하며, 또한 기판유지용 핸드(70)를 카셋트(C)에 대해서 수평으로 진퇴시킬수 있고, 또 연직방향을 따라 승강시킬 수 있으며, 또한 연직축 주위로 회전시킬 수 있도록 구성되어 있다. 이 구성에 의해, 인덱서 로봇(R)은 어느 것인가의 카셋트(C)로부터 미처리의 기판을 1매씩 인출하여 기판도입위치(PI)에서 콘베이어 모듈(3A)로 전달할 수 있고, 또 기판불출위치(PO)에서 처리가 끝난 기판을 콘베이어 모듈(3B)로부터 1매씩 인수하여 이 처리가 끝난 기판을 어느 것인가의 카셋트(C)에 수용할 수 있다.

인덱서(IND)와는 반대측의 단부에는 처리부(Tm)에서 처리된 기판을 반송로울러를 사용해서 반출하는 콘베이어 모듈(140A), 처리부(Tm+1)로 반송로울러를 사용해서 기판을 반입하는 콘베이어 모듈(140B) 및 콘베이어 모듈(140A)에서 콘베이어 모듈(140B)로 기판을 반송하기 위한 셔틀(shuttle) 반송장치(150)가 구비되어 있다. 이 셔틀 반송장치(150)는 기판유지핸드(151)와, 이 기판유지핸드(151)를 상하로 승강시키고, 또 콘베이어 모듈(140A)과 콘베이어 모듈(140B)과의 사이에서 왕복 이동시키는 구동기구(152)를 구비하고 있다. 이 셔틀 반송장치(150)의 동작에 의해 인덱서(IND)로부터 멀어지는 방향으로 기판을 반송하면서 기판처리를 행하는 처리부(T1∼Tm)군에서, 인덱서(IND)로 향하는 방향으로 기판을 반송하면서 기판처리를 행하는 처리부(Tm+1∼TN)군으로의 기판의 전달이 행해진다. 이것에 의해, 처리대상의 기판은 U자형의 경로를 따라 반송되면서 처리가 행해지게 된다.

콘베이어 모듈(3A,3B)은 상술의 제1 실시형태의 경우와 같고, 기판반송경로를 회피해서 승강할 수 있는 푸셔 핀(P)(도 2∼도 7참조)을 구비하고 있다. 그 때문에, 기판도입위치(PI)에 있어서는 처리부(T1)로 향해서 반송도중의 기판의 상측에서 다음의 기판을 푸셔 핀(P)으로 유지해 놓을수 있고, 푸셔 핀(P)의 하측의 기판이 기판도입위치(PI)에서 퇴피한 후에는 푸셔 핀(P)을 하강시킴으로써, 신속히 다음의 기판을 반송로울러(30)의 위에 놓을수 있다. 이 후, 푸셔 핀(P)은 인덱서 로봇(R)에서 다음의 기판의 인수에 대비해서 반송로울러(30)상의 기판을 회피해서 상승하게 된다.

기판불출위치(PO)에 있어서는 푸셔 핀(P)이 반송면보다도 상측에서 기판을 유지하고 있는 상태에서 최후의 처리부(TN)에서 기판불출위치(PO)로 기판을 반송 할 수 있다. 푸셔 핀(P)으로 유지된 기판을 인덱서 로봇(R)이 인수한 후, 푸셔 핀(P)은 반송로울러(30)상의 기판을 회피하면서 신속하게 하강한다. 그리고, 다음의 기판이 기판불출위치(PO)에 도달하면 푸셔 핀(P)이 상승해서 그 기판을 밀어올리고, 다음의 기판의 불출을 위한 스패이스를 기판불출위치(PO)에 확보한다.

이와 같이, 기판도입위치(PI) 및 기판불출위치(PO)에 있어서는 2매의 기판을 상하로 포갠 상태에서 유지할 수 있도록 되어 있고, 이들 위치에 있어서, 말하자면 버퍼기능이 부가되어 있다고 말할 수 있다. 그 때문에, 카셋트(C)에서 미처리의 기판을 인출하여 콘베이어 모듈(3A)로 전달하는 로드동작중에 콘베이어 모듈(3B)에서 기판이 잇달아 불출된다고 하여도 처리부(T1∼TN)에서의 기판의 반송속도를 느리게 할 필요가 없다. 또한, 기판도입위치(PI)에서 기판이 퇴피하는 것보다도 전에 인덱서 로봇(R)에서 콘베이어 모듈(3A)의 푸셔 핀(P)으로의 기판의 전달를 행할 수 있기 때문에, 콘베이어 모듈(3B)에서 불출되는 기판을 카셋트(C)에 수용하는 언로드 동작이 비교적 장시간을 필요로 한다고 하여도 기판의 간격이 크게 벌어져버리는 일이 없다. 이것에 의해, 복수매의 기판을 효율좋게 처리할 수 있기 때문에, 생산성이 현격히 향상된다.

더구나, 기판반입용의 콘베이어 모듈(3A) 및 기판반출용의 콘베이어 모듈(3B)의 양쪽에 버퍼기능이 부가되어 있기 때문에, 그때 그때의 인덱서 로봇(R)이나 기판도입위치(PI) 및 기판불출위치(PO)에서의 기판의 반송상황 등에 따라서 인덱서 로봇(R)과 콘베이어 모듈(3A,3B)과의 사이의 기판의 전달을 행할 수 있다. 즉, 예컨대 콘베이어 모듈(3A)로의 기판의 전달동작과, 콘베이어 모듈(3B)에서 기판의 인수동작중 인덱서 로봇(R)의 대기시간이 짧은 쪽의 동작을 우선해서 행할 수 있다. 이것에 의해 인덱서 로봇(R)을 유용하게 가동시킬수 있기 때문에, 기판의 처리택트를 향상할 수 있다. 본 발명의 2개의 실시형태에 대해서 설명하였지만, 본 발명은 다른 실시형태를 취할 수도 있다. 예컨대, 상기 실시형태에 있어서는 푸셔 핀(P)은 연직축 주위의 회전에 의해 기판의 반송경로와의 간섭을 회피하도록 구성되어 있지만, 예컨대 축(31)의 방향을 따라서 수평 슬라이드 이동시키는 기구를 설치해서 푸셔 핀(P)을 기판의 반송경로로부터 퇴피시킬수도 있다.

게다가, 푸셔 핀(P)의 구동기구로서 에어실린더 및 링크기구를 사용한 것을 예시하였지만, 예컨대 로터리 액츄에이터에 의해 푸셔 핀(P)을 회전시키는 것 등 이외에도 여러 가지 구동기구가 적용 가능하다.

또한, 상기 각 실시형태에 있어서는 로봇(R1,R2,R)과 푸셔 핀(P)과의 기판의 전달은 로봇(R1,R2,R)의 핸드(70)의 승강에 의해 달성되고 있지만, 핸드(70)의 높이를 일정하게 해놓고, 푸셔 핀(P)을 승강시키는 것에 의해 기판의 전달을 행해도 된다. 물론, 핸드(70) 및 푸셔 핀(P)의 양쪽이 승강하여 기판을 전달하도록 하는 것도 가능하다.

마찬가지로, 반송로울러(30)와 푸셔 핀(P)과의 기판의 전달에 대해서도 어느 한쪽 또는 양쪽이 승강하면 달성될 수 있고, 푸셔 핀(P)이 승강하는 구성에 한정되는 것은 아니다.

또한, 상기 제1 및 제2 실시형태에 있어서는 기판도입위치(PI) 및 기판불출위치(PO)의 양쪽에 전달수단으로서의 푸셔 핀(P)을 배치하여 버퍼를 구성하고 있지만, 전달수단은 기판도입위치(PI) 및 기판불출위치(PO)중 어느 한쪽에만 설치하여도 된다.

게다가, 상기 제2 실시형태에 있어서, 콘베이어 모듈(140A)이나 콘베이어 모듈(140B)이 그 기판의 경로를 회피해서 승강 가능한 상술의 전달수단을 가지고 있어도 된다. 이 경우, 셔틀 반송장치(150)의 동작시간을 벌 수 있기 때문에, 기판의 처리택트를 더 향상시킬수 있다.

그 이외에, 특허청구의 범위에 기재된 사항의 범위에서 여러 가지 변경을 행하는 것이 가능하다.

이상의 설명에서 명백해진 바와 같이, 청구항 1 기재의 발명에 의하면, 반송 콘베이어와 반송로봇과의 사이의 기판의 전달을 중개하는 전달수단은 반송 콘베이어에 의해 반송되는 기판의 경로를 회피해서 승강할 수 있다. 따라서, 반송로봇으로부터 반송 콘베이어로 기판을 이재(移載)해야할 경우에 대해서는, 반송 콘베이어상에 기판이 존재하고 있는 상태라도 전달수단은 이 기판을 회피해서 상승할 수 있다. 따라서, 이 상승위치에서 반송로봇으로부터 다른 기판을 인수할 수 있다. 이와 같이, 전달수단은 반송 콘베이어상의 기판의 유무에 의하지 않고 자유롭게 승강할 수 있기 때문에, 반송 콘베이어상의 기판이 불출되기 전(前)이라도 다음의 기판을 반송로봇으로부터 인수할 수 있다는 효과가 있다.

또한, 반송 콘베이어로부터 반송로봇으로 기판을 이재해야할 경우에 대해서는, 반송 콘베이어로부터 전달된 기판을 유지하여 상승한 상태에 있어서도 전달수단은 반송 콘베이어에 의한 기판의 반송경로와 간섭하는 일이 없다. 그 때문에, 상승한 전달수단에 유지되어 있는 기판의 하측으로 다음의 기판을 도입할 수 있고, 전달수단은 이 기판을 회피해서 하강할 수 있다. 이와 같이, 전달수단은 기판의 반송경로와 간섭하지 않고 승강할 수 있으므로, 전달수단에서 반송로봇으로의 기판의 전달 종료를 대기하지 않고 반송 콘베이어에 의한 기판의 이송을 차례차례 행할 수 있다는 효과가 있다.

이렇게 해서, 본 발명에 의하면, 전달수단에 말하자면 버퍼기능을 부가할 수 있으므로, 기판의 전달을 위한 대기시간을 단축할 수 있다. 이것에 의해, 기판처리의 효율화를 도모할 수 있다는 효과가 있다.

보다 구체적으로는, 먼저 반송 콘베이어로 전달된 기판이 소정위치까지 퇴피하는 것 보다도 빠르게 전달수단은 반송로봇에서 다음의 기판을 인수할 수 있다. 그 때문에, 먼저 전달된 기판이 소정위치까지 퇴피한 후는 전달수단을 하강시키는 것 만으로 신속하게 다음의 기판을 반송 콘베이어로 전달할 수 있다. 이것에 의해, 반송 콘베이어에 의해 차례차례 반송되는 기판간의 거리를 종래기술에 비교해서 현격히 단축할 수 있다는 효과가 있다.

따라서, 기판을 정속으로 반송하면서 복수의 기판에 차례차례 처리를 행하는 경우에, 단위시간당 처리매수를 많게 할 수 있으므로, 기판처리장치의 생산성을 향상할 수 있다. 반대로, 단위시간당 처리매수를 증대시킬 필요가 없는 경우라면 1매당 기판처리시간을 길게 할 수 있다. 또한, 1매당 기판처리시간을 길게 할 필요가 없다면 장치의 전체 길이를 짧게 할 수 있다는 효과가 있다.

청구항 2 기재의 발명에 의하면, 버퍼기능이 부가된 전달수단(청구항 1의 발명에서의 전달수단과 같은 전달수단)이 반입기구 및 반출기구중 적어도 어느 한쪽에 배치되어 있다. 이것에 의해, 적어도 기판 1매분의 반송시간 분만큼 반송로봇의 동작시간을 벌 수 있으므로, 기판 간격이 크게 벌어진다든지 기판의 반송속도가 극단적으로 저하한다든지 하는 것을 회피할 수 있다. 그 결과, 기판의 처리택트를 향상할 수 있다는 효과가 있다.

청구항 3 기재의 발명에 의하면, 기판반입측 및 기판반출측의 양쪽에 버퍼기능이 부가된 전달수단이 설치되어 있기 때문에, 그때 그때의 반송로봇의 상태 및 전달수단의 상황에 따라서 기판의 전달을 행할 수 있다. 즉, 기판반입측의 전달수단에 기판을 전달하는 동작과, 기판반출측의 전달수단에서 기판을 인수하는 동작중 어느 것인가를 효율적으로 행하는 동작(예컨대, 반송로봇의 대기시간이 최소로 되는 쪽의 동작이나 반송로봇의 동작시간이 최소로 되는 쪽의 동작)을 선택하여 반송로봇으로 행할 수 있다. 이것에 의해, 기판의 처리택트를 더 향상할 수 있다는 효과가 있다.

청구항 4 기재의 발명에 의하면, 반송이 개시되기 전에 기판이 정렬되고 나서 반송로봇에 의해 반송되는 기판의 반송경로를 거의 일정하게 할 수 있다. 그 때문에, 기판에 대한 처리를 양호하게 행할 수 있다는 효과가 있다.

또한, 전달수단에 기판이 유지된 후에 기판의 정렬을 행하기 때문에, 반송로봇이 기판정렬기구를 가질 필요가 없다는 효과가 있다.

청구항 5 기재의 발명에 의하면, 전달수단은 기판을 반송 콘베이어로 전달한 후에 기판의 통로를 회피해서 상승할 수 있기 때문에, 반송 콘베이어상의 기판의 반송을 대기하지 않고 다음의 기판의 인수준비를 준비할 수 있다는 효과가 있다.

청구항 6 기재의 발명에 의하면, 전달수단은 반송 콘베이어에서 인수한 기판을 반송로봇으로 전달한 후에는 기판의 통로를 회피해서 하강할 수 있다. 그 때문에, 전달수단이 반송 콘베이어에서 기판의 인수준비를 준비하는 것을 대기하지 않고 기판을 전달수단의 전달위치를 향해서 반송할 수 있다는 효과가 있다.

청구항 7 기재의 발명에 의하면, 전달수단의 회전에 의해 기판의 반송경로가 회피되기 때문에, 예컨대 전달수단을 수평 이동시켜 반송경로를 회피하는 경우에 비교해서 반송경로의 회피를 위해 필요로 하는 스패이스가 적어지게 되어 끝나고, 또 발진이 적으며, 축 실(seal)도 용이하다는 효과가 있다.

청구항 8 기재의 발명에 의하면, 상기 청구항 1, 5 및 6 기재의 발명과 같은 효과가 달성된다.

청구항 9 기재의 발명에 의하면, 상기 청구항 4 기재의 발명과 같은 효과가 달성된다.

청구항 10 기재의 발명에 의하면, 상기 청구항 7 기재의 발명과 같은 효과가 달성된다.

청구항 11 기재의 발명에 의하면, 상기 청구항 2 기재의 발명과 같은 효과가 달성된다.

Claims (16)

1. 복수매의 기판을 수용 가능한 카셋트가 얹혀지는 카셋트 재치부(載置部)와, 상기 카셋트 재치부에 얹혀진 카셋트에 기판을 1매마다 수납 또는 인출을 행하는 반송로봇과, 거의 수평한 반송면을 따라서 기판을 이송하고, 기판에 처리를 행하는 처리부에 대해서 기판을 반입 또는 반출하는 반송 콘베이어와, 상기 반송면보다도 상측의 상승위치와 상기 반송면보다도 하측의 하강위치와의 사이에서 기판을 유지하여 상승 및 하강 가능하고, 또 상기 반송 콘베이어에 의해 반송되는 기판의 경로를 회피해서 승강 가능하며, 상기 상승위치에서 상기 반송로봇과의 사이에서 기판을 전달하고, 상기 상승위치와 하강위치와의 사이에서 승강함으로써 상기 반송 콘베이어와의 사이에서 기판을 전달하는 전달수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 기판처리장치.
2. 복수매의 기판을 수용 가능한 카셋트가 얹혀지는 카셋트 재치부와, 상기 카셋트 재치부에 얹혀지는 카셋트에 대해서 기판을 1매마다 수용 및 인출을 행하는 반송로봇과, 상기 반송로봇에 의해 상기 카셋트에서 인출된 기판을 기판에 처리를 행하는 처리부에 대해서 반입하는 반입기구와, 상기 처리부에서 처리된 기판을 상기 반송로봇이 인수 가능한 위치까지 반출하는 반출기구를 구비하고, 상기 반입기구 및 반출기구중 적어도 어느 한쪽은, 거의 수평한 반송면을 따라서 기판을 반송하는 반송 콘베이어와, 상기 반송 콘베이어의 반송면보다도 상측의 상승위치와 상기 반송면보다도 하측의 하강위치와의 사이에서 상기 반송 콘베이어에 의해 반송되는 기판의 경로를 회피해서 승강 가능하고, 상기 상승위치에서 상기 반송로봇과의 사이에서 기판을 전달하며, 상기 상승위치와 하강위치와의 사이에서 승강함으로써 상기 반송 콘베이어와의 사이에서 기판을 전달하는 전달수단을 가지는 것을 특징으로 하는 기판처리장치.
3. 제2항에 있어서, 상기 반입기구 및 반출기구의 각각 양쪽이 상기 반송 콘베이어 및 상기 전달수단을 가지는 것을 특징으로 하는 기판처리장치.
4. 제1항 내지 제3항중 어느 한 항에 있어서, 상기 전달수단이 상기 반송로봇에서 기판을 인수하고, 상기 기판을 반송 콘베이어로 전달할 때에 상기 전달수단에 기판이 유지되고 나서 상기 기판이 상기 반송 콘베이어에서 반송되기 시작할 때까지의 동안에 상기 기판을 정렬시키는 기판정렬수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기판처리장치.
5. 제1항 내지 제3항중 어느 한 항에 있어서, 상기 전달수단은 상기 반송 콘베이어로 기판을 전달하는 경우에, 기판의 전달 후에 상기 반송 콘베이어에 의해 반송되는 기판의 경로를 회피해서 상승하는 것인 것을 특징으로 하는 기판처리장치.
6. 제1항 내지 제3항중 어느 한 항에 있어서, 상기 전달수단은 상기 반송로봇으로 기판을 전달하는 경우에 기판의 전달 후에 상기 반송 콘베이어에 의해 반송되는 기판의 경로를 회피해서 하강하는 것인 것을 특징으로 하는 기판처리장치.
7. 제1항 내지 제3항중 어느 한 항에 있어서, 상기 반송 콘베이어에 의해 반송되는 기판의 경로를 회피해서 상기 전달수단을 승강시키기 위해 상기 전달수단을 연직축 주위로 회전시키는 전달수단 회전구동부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기판처리장치.
8. 기판을 유지할 수 있는 반송로봇에 의해 복수매의 기판을 수용 가능한 카셋트에 대해서 기판을 1매마다 수납 또는 인출을 행하는 기판수납/인출공정과, 기판을 이송 가능한 반송 콘베이어가 거의 수평한 반송면을 따라서 기판을 이송함으로써, 기판에 처리를 행하는 처리부에 대해서 기판을 반입 또는 반출하는 기판반입/반출공정과, 상기 반송면보다 상측에서 기판을 유지 가능한 전달수단과 상기 반송로봇과의 사이에서 기판의 전달을 행하는 제1의 기판전달공정과, 상기 전달수단과 상기 반송 콘베이어가 상대적으로 승강함으로써, 상기 전달수단과 상기 반송 콘베이어와의 사이에서 기판의 전달을 행하는 제2의 기판전달공정과, 상기 전달수단에 유지된 기판을 상기 반송 콘베이어로 전달하는 경우에는 상기 전달수단이 상기 반송 콘베이어에 의한 기판의 반송경로를 회피해서 상승하고, 상기 반송 콘베이어에서 이송된 기판을 상기 전달수단으로 전달하는 경우에는 상기 전달수단이 상기 반송 콘베이어에 의한 기판의 반송경로를 회피해서 하강하는 반송경로 회피공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 기판처리방법.
9. 제8항에 있어서, 상기 전달수단 또는 상기 반송 콘베이어에 지지된 기판을 정렬하는 기판정렬 공정을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 기판처리방법.
10. 제8항 또는 제9항에 있어서, 상기 반송경로 회피공정은 상기 전달수단을 연직축 주위로 회전시킨 후에 상승 또는 하강시키는 고정을 포함하는 것을 특징으로 하는 기판처리방법.
11. 카셋트에 수용된 기판을 반송로봇에 의해 인출하는 기판인출공정과, 상기 기판인출공정에서 인출된 기판을 거의 수평한 면을 따라서 처리부로 반입하는 기판반입공정과, 상기 기판반입공정에서 처리부로 반입된 기판에 대해서 처리를 행하는 기판처리공정과, 상기 기판처리공정에서 처리된 기판을 거의 수평한 면을 따라서 처리부에서 반출하는 기판반출공정과, 상기 기판반출공정에서 처리부로부터 반출된 기판을 상기 기판인출공정에서 사용된 반송로봇에 의해 카셋트에 수납하는 기판수납공정과, 상기 기판반입공정 및 기판반출공정중 적어도 어느 한쪽의 공정에 있어서, 복수매의 기판이 적어도 그 일부를 상하로 포갠 상태에서 일시적으로 유지되는 기판유지공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 기판처리방법.
12. 제4항에 있어서, 상기 전달수단은 상기 반송 콘베이어로 기판을 전달하는 경우에, 기판의 전달 후에 상기 반송 콘베이어에 의해 반송되는 기판의 경로를 회피해서 상승하는 것인 것을 특징으로 하는 기판처리장치.
13. 제4항에 있어서, 상기 전달수단은 상기 반송로봇으로 기판을 전달하는 경우에 기판의 전달 후에 상기 반송 콘베이어에 의해 반송되는 기판의 경로를 회피해서 하강하는 것인 것을 특징으로 하는 기판처리장치.
14. 제4항에 있어서, 상기 반송 콘베이어에 의해 반송되는 기판의 경로를 회피해서 상기 전달수단을 승강시키기 위해 상기 전달수단을 연직축 주위로 회전시키는 전달수단 회전구동부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기판처리장치.
15. 제5항에 있어서, 상기 반송 콘베이어에 의해 반송되는 기판의 경로를 회피해서 상기 전달수단을 승강시키기 위해 상기 전달수단을 연직축 주위로 회전시키는 전달수단 회전구동부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기판처리장치.
16. 제6항에 있어서, 상기 반송 콘베이어에 의해 반송되는 기판의 경로를 회피해서 상기 전달수단을 승강시키기 위해 상기 전달수단을 연직축 주위로 회전시키는 전달수단 회전구동부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기판처리장치.

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