KR100392864B1

KR100392864B1 - 기판반송장치

Info

Publication number: KR100392864B1
Application number: KR10-2000-0055428A
Authority: KR
Inventors: 오쿠기야스히코
Original assignee: 가부시키가이샤 오크세이사꾸쇼
Priority date: 1999-12-22
Filing date: 2000-09-21
Publication date: 2003-07-28
Also published as: TW474888B; US6379103B1; JP4249869B2; KR20010067209A; JP2001179673A; DE10063609A1

Abstract

안쪽부, 주변부에 상관없이 기판의 표면에 비접촉상태로 기판을 지지하여 반송할 수 있으며, 또한 별도의 예비위치 결정기구를 설치하지 않아도 되는 기판반송장치를 제공한다.

이동 가능하게 설치되는 핸들러(10)에 의해 기판(W)을 반송하는 장치로서, 해당 핸들러는, 기판의 표면에 비접촉상태로 기판을 지지하는 비접촉 척(베르누이 척(30))과, 해당 비접촉 척을 승강운동시키는 승강기구(에어실린더(40))로 이루어지는 기판지지장치(20)와, 기판의 단면에 접촉하는 접촉부재(60)와, 상기 승강기구에 의해 하강되는 상기 비접촉 척과 연동하여 상기 접촉부재를 기판의 단면에서 이격되는 방향으로 이동시키고, 상기 승강기구에 의해 상승되는 상기 비접촉 척과 연동하여 상기 접촉부재를 기판의 단면에 근접하는 방향으로 이동시키는 이동기구(70)로 이루어지는 기판접촉장치(50)를 각각 복수개 구비하고, 상기 접촉부재에는 상기 기판지지장치가 상기 기판을 비접촉상태로 지지할 때에 상기 기판(W)의 단면의 하면에 접촉하는 지지부재(60b)가 설치된 것을 특징으로 하는 기판반송장치(1)를 구성한다.

Description

기판반송장치{Substrate transfer apparatus}

본 발명은 자외선노광장치 등에 있어서 이동 가능하게 설치되는 핸들러에 의해 프린트기판(이하「기판」이라 함)을 반송하는 기판반송장치에 관한 것이다.

자외선노광장치 등에 있어서, 반입롤러에 의해 반입된 기판을 적치대로 반송하고 적치대에서 노광된 기판을 반출롤러로 반송하는 방법으로는, 이동 가능하게 설치되는 핸들러에 의해 기판을 지지하여 반송하는 방법이 있다.

여기에서 기판을 지지하는 방법으로는, 복수의 진공흡착패드를 구비한 핸들러를 이용하여 진공흡착패드를 접촉한 기판의 표면에 흡인력을 부여하고, 기판을 진공흡착하여 지지하는 방법이 알려져 있다.

그러나, 이 방법으로는 기판의 표면에 진공흡착패드가 접촉되고 기판의 표면에 국부적으로 강한 흡인력이 가해지기 때문에 다음과 같은 문제를 일으킨다.

a) 기판에 도포된 도포제(잉크나 레지스트 등)가 덜 마른 경우에는 기판을 지지할 수 없는 경우가 있다.

b) 기판의 표리를 관통하는 통공에 봉입된 도포제가 있는 경우에는 도포제가 흡인되어 누출되는 경우가 있다.

c) 기판의 표면에 요철이 있는 경우나 기판의 표면에 먼지가 묻어 있는 경우에는 그 영향을 받는 경우가 있다.

d) 기판이 얇은 경우에는 진공흡착패드가 접촉하는 부분에서 기판에 변형이 생겨 흡착 흔적이 남는 경우가 있다.

e) 기판이 얇은 경우에는 진공흡착패드가 접촉하지 않은 부분에 있어서 기판에 휨이나 구부러짐이 발생하는 경우가 있다.

한편, 이러한 문제를 일으키지 않는 기판을 지지하는 방법으로는, 일본 특허공개공보 평7-9269호에 나타낸 바와 같이, 장력부여기능을 갖는 복수의 진공흡착패드 및 비접촉 척인 복수의 베르누이 척을 구비한 핸들러를 이용하여 진공흡착패드를 접촉한 기판의 주변부 표면에 흡인력을 부여하고, 기판의 주변부를 진공흡착하여 지지함과 동시에 베르누이 척을 대향시킨 기판의 안쪽부 표면에 부압을 발생시켜 기판의 안쪽부를 비접촉상태로 지지하고, 나아가 진공흡착패드끼리의 사이에 장력을 주어 휨이나 구부러짐이 없도록 기판을 지지하는 방법이 알려져 있다.

이 방법에 따르면, 기판의 안쪽부에서는 베르누이 척에 의해 비접촉상태로 지지되기 때문에 상기 a) b) c) d)의 문제는 발생하지 않으며 또한 기판의 주변부에서는 진공흡착패드에 의해 장력이 주어지기 때문에 상기 e)의 문제도 발생하지 않는다.

그러나 일본 특허공개공보 평7-9269호에 나타낸 이 방법으로는, 기판의 주변부에서는 접촉하는 진공흡착패드에 의해 진공흡착으로 지지되기 때문에 여전히 상기 a) b) c) d)의 문제가 발생한다.

한편, 이 방법으로는, 적치대로 반송된 기판의 위치와 마스크패턴의 위치를 예비적으로 정합하는 예비위치 결정작업을 하기 위해, 반송전의 반입롤러 또는 반송후의 적치대 중 어느 하나에 별도의 예비위치 결정기구를 설치할 필요가 있기 때문에 장치의 구성이 복잡해지고 작업순서도 증가한다는 문제가 발생한다.

그래서 본 발명은, 안쪽부, 주변부에 상관없이 기판의 표면에 비접촉상태로 기판을 지지하여 반송할 수 있으며, 나아가 별도의 예비위치 결정기구를 설치할 필요가 없는 기판반송장치를 제공하는 것을 과제로 한다.

도 1a는 발명에 관한 기판반송장치의 전체를 나타내는 단면측면도이고, 도 1b는 기판과 베르누이 척의 관계를 나타내는 단면측면도이다.

도 2는 본 발명에 관한 기판반송장치를 나타내는 평면도이다.

도 3a는 본 발명에 관한 기판반송장치의 작용에 있어 기판의 지지를 나타내는 단면측면도이고, 도 3b는 기판의 위치결정을 나타내는 단면측면도이다.

도 4는 본 발명에 관한 기판반송장치에 있어서 자외선 노광장치에 적용된 상태를 나타내는 측면도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

M 자외선노광장치 P 펌프

W 기판 1 기판반송장치

2 반입롤러 2a 롤러부재

3 적치대 4 반출롤러

5 에어노즐 6 상부 인화틀

7 CCD카메라 8 자외선램프

10 핸들러 11 프레임

12 헤드 13 볼트

15 이동수단 20 기판지지장치

30 베르누이 척(비접촉 척) 31 플랜지

32 노즐 33 호스

40 에어실린더(승강기구) 40a 로드

50 기판접촉장치 60 접촉부재

60a 경사면 60b 지지부재

60c 가이드 구멍 60d 볼 구멍

70 이동기구 71 가이드

71a 직선베어링 72 스프링

73 볼 73a 스프링

74 브래킷 74a 테이퍼면

74b 수직면

본 발명은 상기 과제를 달성하기 위해 제공되는 것으로서, 청구항 1에 관한 발명은(예컨대 도 1a 참조),『이동 가능하게 설치되는 핸들러(1O)에 의해 기판(W)을 반송하는 장치로서, 해당 핸들러는, 기판의 표면에 비접촉상태로 기판을 지지하는 비접촉 척(베르누이 척(30))과, 해당 비접촉 척을 승강운동시키는 승강기구(에어실린더(40))로 이루어지는 기판지지장치(20)와, 기판의 단면에 접촉하는 접촉부재(60)와, 상기 승강기구에 의해 하강되는 상기 비접촉 척과 연동하여 상기 접촉부재를 기판의 단면에서 이격되는 방향으로 이동시키고, 상기 승강기구에 의해 상승되는 상기 비접촉 척과 연동하여 상기 접촉부재를 기판의 단면에 근접하는 방향으로 이동시키는 이동기구(70)로 이루어지는 기판접촉장치(50)를 각각 복수개 구비하고, 상기 접촉부재에는 상기 기판지지장치가 상기 기판을 비접촉상태로 지지할 때에 상기 기판(W)의 단면의 하면에 접촉하는 지지부재(60b)가 설치된 것을 특징으로 하는 기판반송장치(1)』이다.

이에 따르면(예컨대 도 3a, 도 3b참조), 하강한 후에 상승하는 베르누이 척(30)에 의해 기판의 표면에 비접촉상태로 기판이 지지된다. 또한 기판의 단면에서 이격되는 방향으로 이동한 후에 기판의 단면에 근접하는 방향으로 이동하는 접촉부재(60)에 의해 기판의 표면에 비접촉상태로 기판의 전후이동이 규제된다.

따라서, 기판의 표면에 비접촉상태로 기판을 지지하여 반송할 수 있다.또한, 이에 따르면(예컨대 도 3b 참조), 안쪽으로 평행하게 돌출하여 설치된 갈고리모양의 부재인 지지부재(60b)에 의해 기판의 하면이 지지된다.그리고, 이에 따르면(예컨대 도 3b 참조), 안쪽으로 평행하게 돌출하여 설치된 갈고리모양의 부재인 지지부재(60b)에 의해 기판의 하면이 지지된다.따라서, 기판의 단면을 압압하지 않고 기판을 지지할 수 있다. 또한, 가령 베르누이 척(30)의 작동이 정지한 경우라도 기판이 안정적으로 지지된다.

또한, 청구항 2에 관한 발명은(예컨대 도 1a 참조),『제1항에 있어서, 상기 접촉부재(60)는, 기판(W)의 단면에 접촉하여 기판을 위치결정함과 동시에 기판을 지지하는 경사면(60a)을 갖는 것을 특징으로 하는 기판반송장치(1)』이다.

이에 따르면(예컨대 도 3b참조), 아래쪽으로 오므라지는 방향으로 기울어지는 경사면(60)에 의해 기판이 위치결정됨과 동시에 기판의 단면이 지지된다.

따라서, 접촉부재(60)가, 위치결정부재로서의 역할을 다하기 때문에 별도의 예비위치 결정기구를 설치할 필요가 없어진다. 또한, 접촉부재(60)가 지지부재로서의 역할을 다하기 때문에, 가령 베르누이 척(30)의 작동이 정지한 경우라도 기판이안정적으로 지지된다.

또한, 청구항 4에 관한 발명은(예컨대 도 1a 참조),『제1항에 있어서, 상기 이동기구(70)는, 상기 접촉부재(60)를 수평방향으로 이동가능하게 지지하는 가이드(71)와, 상기 접촉부재를 기판(W)의 단면에 근접하는 방향으로 탄성가압하는 스프링(72)과, 상기 접촉부재에 전동 가능하게 구비되는 볼(73)과, 상기 비접촉 척(베르누이 척(30))의 승강과 연동하여 승강하고 상기 볼에 접촉하여 상기 접촉부재를 이동시키는 테이퍼면(74a)을 갖는 브래킷(74)을 구비하는 것을 특징으로 하는 기판반송장치(1)』이다.

이에 따르면(예컨대 도 3a, 도 3b 참조), 우선 브라켓(74)이 기판을 지지하기 전의 베르누이 척(30)의 하강과 연동하여 하강하면 볼(73)이 경사진 테이퍼면(74a)을 따라 전동하고, 접촉부재(60)가 스프링(72)의 탄성가압력에 저항하여 가이드(71)를 따라 기판의 단면에서 이격되는 방향으로 이동한다(즉 열린다). 다음에 브라켓(74)이 기판을 지지한 후의 베르누이 척(30)의 상승과 연동하여 상승하면볼(73)이 경사진 테이퍼면(74a)을 따라 전동하고, 접촉부재(60)가 스프링(72)의 탄성가압력에 의해 가이드(71)를 따라 기판의 단면에 근접하는 방향으로 이동한다(즉 닫힌다).

따라서, 베르누이 척(30)의 하강·상승과 접촉부재(60)의 개폐를 간단한 구성으로 연동시킬 수 있다.

더욱이, 청구항 5에 관한 발명은(예컨대 도 4 참조),『제1항에 있어서, 반입롤러(2)에 의해 반입된 기판(W)을 적치대(3)로 반송하고, 해당 적치대에서 노광된 기판을 반출롤러(4)로 반송하는 상기 기판반송장치(1)로서, 상기 반입롤러 및 또는 상기 적치대는, 상기 비접촉 척(베르누이 척(30))의 하강과 동기하여 기판의 하면을 향하여 압축공기를 내뿜는 에어노즐(5)을 구비하는 것을 특징으로 하는 기판반송장치(1)』이다.

이에 따르면, 기판의 지지를 위해 베르누이 척(30)이 하강하면 그것과 동기하여 에어노즐(5)에서 기판의 하면을 향하여 압축공기가 내뿜어진다.

따라서, 도포제의 건조가 충분하지 않아 기판표면의 점성이 높은 경우에도 기판을 반입롤러(2)에서 용이하게 분리할 수 있다. 또한, 기판이 적치대(3)에 밀착해 있는 경우에도 기판을 적치대(3)에서 용이하게 분리할 수 있다.

이하, 본 발명에 따른 기판반송장치에 있어서 적합한 실시의 형태에 관하여 도면을 참조하면서 상세히 설명한다.

1. 기판반송장치의 구성

기판반송장치(1)는, 단면측면도인 도 1a, 평면도인 도 2, 작용을 나타내는 단면측면도인 도 3a, 도 3b 및 자외선노광장치에 적용된 상태를 나타내는 측면도인 도 4에 도시한 바와 같이, 이하에 설명하는 구성을 갖는 것이다.

더욱이, 도 1a에 도시한 기판반송장치(1)에 있어서는, 중간부분의 기재를 생략하고 좌우부분만을 기재하였다. 또한, 도 3a, 도 3b에 도시한 기판반송장치(1)에 있어서는 중간부분 및 우측부분의 기재를 생략하고 좌측부분만을 기재하였다.

이 기판반송장치(1)는 이동 가능하게 설치되는 핸들러(10)에 의해 기판(W)을 반송하는 장치로서, 그 핸들러(10)의 구성에 특징이 있다.

핸들러(1O)는, 도 1a에 도시한 바와 같이 비접촉 척(베르누이 척(30))과 승강기구(에어실린더(40))로 이루어지는 기판지지장치(20)와, 접촉부재(60)와 이동기구(70)로 이루어지는 기판접촉장치(50)를 각각 복수 구비하여 이루어진다.

여기서「복수」란, 기판지지장치(20)에 있어서는 기판(W)의 지지에 적합한 수 및 위치를 의미한다. 또한, 기판접촉장치(50)에 있어서는 기판(W)의 전후이동의 규제에 적합한 수 및 위치를 의미하며, 적어도 기판(W)의 반송방향의 전후단면에 접촉하는 위치, 바람직하게는 기판(W)의 전후좌우의 단면에 접촉하는 위치이다.

이 핸들러(10)는, 도 2에 도시한 바와 같이, 프레임(11)에 기판지지장치(20) 및 기판접촉장치(50)를 구비하는 헤드(12)가 볼트(13)에 의해 복수 장착되어 있으며, 나아가 필요에 따라 기판지지장치(20)만을 구비하는 헤드(12′)가 볼트(13)에 의해 복수개 장착되어 이루어진다.

구체적으로는, 헤드(12)가 장치의 좌측부분 네부분에, 헤드(12′)가 장치의 중간부분 네부분에, 헤드(12)가 장치의 우측부분 네부분에 각각 장착되어 있다. 더욱이, 헤드(12)에 대해서는, 지지한 기판(W)에 휨이나 구부러짐이 발생하지 않도록 플랜지(31)의 가장자리부가 기판(W)의 단면에서 수mm 안쪽에 위치하도록 장착되어지는 것이 바람직하다(도 1a 참조). 이들 헤드(12),(12′)의 장착위치를 변경함으로써 기판(W)의 크기나 형상에 맞춘 최적의 지지가 가능해진다.

이 핸들러(10)는, 도 2에 도시한 바와 같이, LM가이드, 실린더, 볼나사 등의 일반적인 이동수단(15)에 의해 기판(W)의 반송방향으로 이동 가능하다.

기판지지장치(20)를 구성하는 비접촉 척은, 도 1a 및 도 1b에 도시한 바와 같이, 기판(W)의 표면에 비접촉상태로 기판(W)을 지지하는 것이며, 기판(W)의 표면과 대향하도록 배치되며 기판(W)의 표면에 비접촉상태로 기판(W)를 지지하는 것으로서, 예를 들면 베르누이 척(30)이다.

이 베르누이 척(30)은, 도 1a에 도시한 바와 같이, 아래를 향하는 깔때기모양의 플랜지(31) 중앙부에 플랜지(31)면을 따라 기체(압축공기 또는 질소가스)를 내뿜는 노즐(32)이 구비되고, 기체공급장치(미도시)에서 호스(33)를 통해 기체가 공급되도록 되어 있다. 또 플랜지(31)에 대해서는, 도시한 바와 같은 깔때기모양의 것에 한정되지 않으며 원반형의 것이어도 상관없다.

이 베르누이 척(30)은, 단면측면도인 도 1b에 도시한 바와 같이, 각도가 있는 플랜지(31)면을 따라 기체를 내뿜고 기판(W) 표면과의 빈틈에서 기체를 배출함으로써(가는 화살표), 기체의 분출방향으로 부압을 발생시키고 이 부압에 의해 기판(W)을 끌어당겨(굵은 화살표) 기판(W)의 표면에 비접촉상태로 기판(W)을 지지하는 것이다.

예컨대, 플랜지(31)의 직경이 ø75이고 기체의 압력이 0.3MPa인 경우에는 1N 정도의 기판(W)을 지지할 수 있다. 이 기체의 압력(유량)을 변경함으로써 기판(W)의 크기나 형상에 맞춘 최적의 지지력을 설정할 수 있다.

기판지지장치(20)를 구성하는 승강기구는, 도 1a에 도시한 바와 같이, 베르누이 척(30)을 승강하는 것으로서 예컨대 에어실린더(40)이다.

이 에어실린더(40)는, 도 3a, 도 3b에 도시한 바와 같이, 헤드(12)에 아래쪽을 향해 장착되며 아래쪽으로 신장되는 로드(40a)를 가지며 로드(40a)의 하단에 브래킷(74)을 통해 베르누이 척(30)를 구비하고 있다.

기판접촉장치(50)를 구성하는 접촉부재(60)는, 도 1a에 도시한 바와 같이, 기판(W)의 단면에 접촉하는 것으로서 기판(W)의 단면과 대향하도록 적어도 기판(W)의 반송방향의 전후단면에 접촉하는 위치에 배치되고 기판(W)의 표면에 비접촉상태로 기판(W)의 전후이동을 규제하는 것이다.

구체적으로는 이 접촉부재(60)는 기판(W)을 지지하기 전에는 기판(W)의 주변부 윗쪽에 위치하고 있으며(도 1a 참조), 기판(W)을 지지할 때에는 기판(W)의 단면 윗쪽에 위치하고 있는데(도 3a 참조), 기판(W)을 반송할 때에는 기판(W)의 단면 옆쪽에 기판(W)의 단면과 대향하도록 위치하고 있다(도 3b 참조).

이 접촉부재(60)는, 도 1a에 도시한 바와 같이, 그 안쪽면에 아래쪽을 향하여 오무라지는 방향으로 기울어지고, 기판(W)의 단면에 접촉하여 기판(W)을 위치결정함과 동시에 기판(W)을 지지하는 경사면(60a)을 갖는다.

즉, 단순히 기판(W)의 전후이동을 규제하기 위해서는 기판(W)의 단면에 접촉하는 수직면을 가지면 되는데, 도 3b에 도시한 바와 같이, 경사면(60a)에 의해 기판(W)의 단면이 압동(押動)되어 기판(W)이 위치결정되기 때문에 접촉부재(60)가 위치결정부재로서의 역할을 다하게 된다. 따라서, 반입롤러(2)나 적치대(3)(도 4 참조)에 있어서 별도의 예비위치 결정기구를 설치할 필요가 없어진다.

또한, 도 3b에 도시한 바와 같이, 경사면(60a)에 의해 기판(W)의 단면이 지지되기 때문에 접촉부재(60)가 지지부재로서의 역할도 다하게 된다. 따라서, 가령 정전 등에 의해 기체공급장치의 작동이 정지하고 베르누이 척(30)의 작동이 정지한 경우에도 기판(W)이 안정적으로 지지된다.

또한, 접촉부재(60)는, 도 1a에 도시한 바와 같이, 그 하단부에 안쪽을 향해 평행하게 돌출 설치된 갈고리모양의 부재로서, 기판(W) 하면에 접촉하여 기판(W)을 지지하는 지지부재(60b)를 갖는다.

이 지지부재(60b)를 가짐으로써, 도 3b에 도시한 바와 같이, 지지부재(60b)에 의해 기판(W)의 단면의 하면이 지지된다. 따라서, 기판(W)의 단면을 압압하지 않고 기판(W)을 지지할 수 있다. 또한, 가령 정전 등에 의해 기체공급장치의 작동이 멈추고 베르누이 척(30)의 작동이 정지한 경우에도 기판(W)이 안정적으로 지지된다.

또한, 접촉부재(60)는, 도 1a에 도시한 바와 같이, 그 상단부에 가이드(71)가 삽통되는 관통공인 가이드 구멍(60c)을 가지며 그 중앙부에 볼(73)이 전동 가능하게 수용되는 자루구멍(袋孔)인 볼 구멍(60d)을 가진다.

기판접촉장치(50)를 구성하는 이동기구(70)는 접촉부재(60)를 이동시키는 것으로서, 구체적으로는 기판(W)을 지지하기 전의 베르누이 척(30)의 하강과 동시에기판(W)의 단면에서 이격되는 방향으로 접촉부재(60)를 이동시키고, 또한, 기판(W)을 지지한 후의 베르누이 척(30)의 상승과 동시에, 기판(W)의 단면에 근접하는 방향으로 접촉부재(60)를 이동시키는 것이다.

이 이동기구(70)는, 도 1a에 도시한 바와 같이, 가이드(71)와, 스프링(72)과, 볼(73)과, 브래킷(74)을 구비한다.

여기에서 가이드(71)는, 헤드(12)의 외측면에 바깥쪽을 향해 평행하게 돌출 설치된 유두(有頭)막대형의 부재로서, 슬라이딩운동 보조부품인 직선베어링(71a)을 통해 가이드 구멍(60c) 내로 삽통되어 접촉부재(60)를 수평방향으로 이동 가능하게 지지하는 것이다.

또한, 스프링(72)은, 접촉부재(60)의 외측면과 가이드(71)의 머리부분 사이에 끼워 설치되며, 접촉부재(60)를 기판(W)의 단면에 근접하는 방향으로 탄성가압하는 것이다.

또한, 볼(73)은, 볼 구멍(60d) 내에 전동 가능하게 수용되고, 마찬가지로 볼 구멍(60d) 내에 수용되는 스프링(73a)에 의해 배후에서 테이퍼면(74a)을 향하여 탄성가압되며 경사진 테이퍼면(74a) 및 수직면(74b)을 따라 전동하는 것이다.

나아가 브래킷(74)은, 로드(40a)의 하단에 구비된 측면에서 보아 L자형인 부재로서 그 외측면의 아래쪽을 향해 오무라지는 방향으로 경사진 테이퍼면(74a)을 가지며, 그 외측면의 위쪽에 수직면(74b)를 가지며 그 하단에 베르누이 척(30)을 구비하고, 베르누이 척(30)의 승강과 연동하여 승강하고 테이퍼면(74a)이 볼(73)에 접촉하여 접촉부재(60)를 이동시키는 것이다.

이러한 이동기구(70)를 구비함으로써, 베르누이 척(30)의 하강·상승과, 접촉부재(60)의 개폐를 간단한 구성으로 연동시킬 수 있다.

한편 이 기판반송장치(1)는 자외선노광장치(M)에 적용되는 것이다.

이 자외선노광장치(M)는, 도 4에 도시한 바와 같이, 반입측에서 반출측을 향해 차례로 반입롤러(2)와, 적치대(3)와, 반출롤러(4)를 구비하고 그들의 윗쪽에 있어서, 반입롤러(2)와 적치대(3) 사이를 기판반송장치(1)가 이동하고, 적치대(3)와 반출롤러(4) 사이를 기판반송장치(1′)가 이동하여 기판(W)이 반송되도록 되어 있다. 더욱이 기판반송장치(1′)는 기판반송장치(1)와 동일한 구성을 갖는 것이다.

여기에서 반입롤러(2)는, 도 1 내지 도 4에 도시한 바와 같이 복수의 롤러부재(2a) 사이에서 압축공기를 내뿜는 에어노즐(5)을 구비한다. 또한, 적치대(3)도, 도 4에 도시한 바와 같이, 복수의 분출구멍에서 압축공기를 내뿜는 에어노즐(5)을 구비한다. 단, 반출롤러(4)는 에어노즐을 구비하지 않는다.

더욱이, 에어노즐(5)이 구비되는 패턴으로는, 도 4에 도시한 바와 같이, 반입롤러(2) 및 적치대(3)에 구비되는 패턴 외에 반입롤러(2)에만 구비되는 패턴, 적치대(3)에만 구비되는 패턴, 합계 세 패턴을 생각할 수 있다.

이 에어노즐(5)은, 도 3a 및 도 4에 도시한 바와 같이, 베르누이 척(30)의 하강과 동기하여 펌프(P)에서 압축공기가 공급되고 기판(W)의 하면을 향해 압축공기를 내뿜는 것이다.

이러한 에어노즐(5)을 구비함으로써, 도포제의 건조가 충분하지 않아 기판(W)표면의 점성이 높은 경우에도 기판(W)을 반입롤러(2)에서 용이하게 분리할수 있다. 또한, 기판(W)이 적치대(3)에 밀착되어 있는 경우에도 기판(W)을 적치대(3)에서 용이하게 분리할 수 있다.

또, 도 4에 도시한 바와 같이, 승강 가능한 적치대(3)의 윗쪽에는 마스크패턴이 장착된 상부 인화틀(6)과, 위치결정마크를 촬영하는 CCD카메라(7)와, 기판(W)의 위치를 수정하는 정렬기구(미도시)와, 기판(W)과 마스크패턴을 밀착하는 진공흡착기구(미도시)와, 노광을 실시하는 자외선램프(8)가 구비되어 있다.

2. 기판반송장치의 작용

기판반송장치(1)는, 상기 도 1a 내지 도 4에 도시한 바와 같이, 이하에 설명하는 작용을 나타내는 것이다.

(1) 초기 상태(도 4 및 도 1a 참조)

기판(W)이 자외선노광장치(M)의 외부에 구비된 컨베이어 등의 반입경로에서 반입롤러(2)로 반입되어 도 4 및 도 1a에 도시한 상태가 된다.

(2) 기판의 지지(도 3a 참조)

기체(압축공기 또는 질소가스)가 기체공급장치(미도시)로부터 베르누이 척(30)의 노즐(32)에 공급되어 플랜지(31)의 면을 따라 내뿜어진다.

여기서, 에어실린더(40)의 로드(40a)가 신장되면 브래킷(74)이 베르누이 척(30)의 하강과 연동하여 하강하며, 볼(73)이 브래킷(74)에 형성된 경사진 테이퍼면(74a) 및 수직면(74b)을 따라 전동하고, 접촉부재(60)가 스프링(72)의 탄성가압력에 저항하여 가이드(71)를 따라 기판(W)의 단면에서 이격되는 방향으로 이동하여 접촉부재(60)가 열린다.

동시에, 기판(W)이, 기체의 분출에 의해 발생하는 부압에 의해 그 표면에 비접촉상태로 베르누이 척(30)에 지지되어 도 3a에 도시한 것과 같은 상태가 된다.

또, 에어노즐(5)에서 압축공기를 내뿜음으로써 기판(W)을 반입롤러(2)에서 용이하게 분리할 수 있다.

(3) 기판의 위치결정(도 3b 참조)

에어실린더(40)의 로드(40a)가 축소 후퇴되면 브래킷(74)이 베르누이 척(30)의 상승과 연동하여 상승하며, 볼(73)이 브래킷(74)에 형성된 수직면(74b) 및 경사진 테이퍼면(74a)을 따라 전동하고, 접촉부재(60)가 스프링(72)의 탄성가압력에 의해 가이드(71)를 따라 기판의 단면에 근접하는 방향으로 이동하여 접촉부재(60)가 닫힌다.

동시에, 기판(W)이, 그 단면에 접촉하는 접촉부재(60)의 경사면(60a)에 의해 위치결정됨과 동시에 경사면(60a)에 의해 안정적으로 지지되고, 또 지지부재(60b)에 의해 안정적으로 지지되어 도 3b에 도시한 것과 같은 상태가 된다. 즉, 기판(W)의 지지와 함께 기판(W)의 위치를 결정할 수 있기 때문에 별도의 예비위치 결정기구를 설치할 필요가 없다.

또, 적어도 기판(W)의 반송방향 전후에 구비되는 접촉부재(60, 60)에 의해 기판(W)이 눌려 변형되지 않도록 베르누이 척(30)이 상승하는 거리, 바꾸어 말하면 접촉부재(60)가 닫히는 방향으로 이동하는 거리는 적절히 제어해야 한다.

(4) 기판의 반송(도 4 참조)

기판(W)이 접촉부재(60, 60)에 의해 전후이동이 규제되면서 핸들러(10)와 함께 이동하여 반입롤러(2)에서 적치대(3)까지 반송된다.

여기에서 다시 에어실린더(40)의 로드(40a)가 신장되어 접촉부재(60)가 열림과 동시에 베르누이 척(30)으로의 기체 공급이 정지되고 기판(W)의 지지가 해제되면 기판(W)이 적치대(3) 위에 적치된다.

(5) 기판의 노광(도 4 참조)

기판(W)이 적치된 적치대(3)가 상승하면 마스크패턴이 장착된 상부 인화틀(6)에 기판(W)이 접근되고, CCD카메라(7)에 의해 기판(W)과 마스크패턴의 위치결정마크가 촬영되어 양자의 위치에 어긋남이 있으면 정렬기구(미도시)에 의해 기판(W)의 위치가 수정되고, 양자의 위치가 정렬되면 자외선램프(8)에 의해 기판(W)의 노광이 이루어지고 노광이 종료되면 적치대(3)가 하강한다.

(6) 기판의 반송(도 4 참조)

기판반송장치(1′)에 의해 상기 (2)∼(4)와 동일한 순서에 의해 기판(W)이 지지되고 전후이동이 규제되면서, 적치대(3)에서 반출롤러(4)까지 반송되어 반출롤러(4) 위에 적치된다.

또, 기판(W)을 지지할 때 에어노즐(5)에서 압축공기를 내뿜음으로써 기판(W)을 적치대(3)에서 용이하게 분리할 수 있다.

본 발명에 관한 기판반송장치는, 이하에 설명한 바와 같은 현저한 효과를 나타내는 것이다.

(1) 비접촉 척을 구비함으로써 안쪽부, 주변부에 상관없이 기판의 표면에 비접촉상태로 기판을 지지할 수 있다.

따라서, a) 기판에 도포된 도포제(잉크나 레지스트 등)가 덜 마른 경우라도 기판을 지지할 수 있다.

또한, b) 기판의 표리를 관통하는 통공에 봉입된 도포제가 있는 경우라도 도포제가 흡인되어 누출되지 않는다.

또한, c) 기판의 표면에 요철이 있는 경우나 기판의 표면에 먼지가 묻어 있는 경우에도 그 영향을 받지 않는다.

또한, d) 기판이 얇은 경우에도 기판에 변형이 생기거나 흡착 흔적이 남지 않는다.

또한, e) 기판이 얇은 경우에도 기판에 휨이나 구부러짐이 발생하지 않는다.

더욱이, 접촉부재를 구비함으로써 기판의 전후이동이 규제되기 때문에 기판의 표면에 비접촉상태로 기판을 반송할 수 있다.

(2) 경사면을 구비함으로써 별도의 예비위치 결정기구를 설치하지 않아도 된다. 따라서, 장치의 구성이 간단하고 작업순서도 증가하지 않는다. 또한, 가령 비접촉 척의 작동이 정지한 경우라도 기판이 안정적으로 지지된다.

(3) 지지부재를 구비함으로써 기판의 단면을 압압하지 않고 기판을 지지할 수 있다. 또한, 가령 비접촉 척의 작동이 정지한 경우라도 기판이 안정적으로 지지된다.

(4) 이동기구를 구비함으로써 베르누이 척의 하강·상승과 접촉부재의 개폐를 간단한 구성으로 연동시킬 수 있다.

(5) 에어노즐을 구비함으로써 기판을 반입롤러나 적치대에서 용이하게 분리할 수 있다.

Claims

이동 가능하게 설치되는 핸들러에 의해 기판을 반송하는 장치로서, 해당 핸들러는,

기판의 표면에 비접촉상태로 기판을 지지하는 비접촉 척과, 상기 비접촉 척을 승강운동시키는 승강기구로 이루어지는 기판지지장치와,

기판의 단면에 접촉하는 접촉부재와, 상기 승강기구에 의해 하강되는 상기 비접촉 척과 연동하여 상기 접촉부재를 기판의 단면에서 이격되는 방향으로 이동시키고, 상기 승강기구에 의해 상승되는 상기 비접촉 척과 연동하여 상기 접촉부재를 기판의 단면에 근접하는 방향으로 이동시키는 이동기구로 이루어지는 기판접촉장치를 각각 복수개 구비하고,

상기 접촉부재에는 상기 기판지지장치가 상기 기판을 비접촉상태로 지지할 때에 상기 기판의 단면의 하면에 접촉하는 지지부재가 설치된 것을 특징으로 하는 기판반송장치.
제1항에 있어서,

상기 접촉부재는 기판의 단면에 접촉하여 기판을 위치결정함과 동시에 기판을 지지하는 경사면을 갖는 것을 특징으로 하는 기판반송장치.
삭제
제1항에 있어서,

상기 이동기구는,

상기 접촉부재를 수평방향으로 이동가능하게 지지하는 가이드와,

상기 접촉부재를 기판의 단면에 근접하는 방향으로 탄성가압하는 스프링과,

상기 접촉부재에 전동 가능하게 구비되는 볼과,

상기 비접촉 척의 승강과 연동하여 승강하고, 상기 볼에 접촉하여 상기 접촉부재를 이동시키는 테이퍼면을 갖는 브래킷을 구비하는 것을 특징으로 하는 기판반송장치.
제1항에 있어서,

반입롤러에 의해 반입된 기판을 적치대로 반송하고, 해당 적치대에서 노광된 기판을 반출롤러로 반송하는 상기 기판반송장치로서,

상기 반입롤러 및 또는 상기 적치대는 상기 비접촉 척의 하강과 동기하여 기판의 하면을 향하여 압축공기를 내뿜는 에어노즐을 구비하는 것을 특징으로 하는 기판반송장치.