KR100778208B1 - 기판 반송 장치, 기판 반송 방법 및 기판 처리 시스템 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 과제는 기어와 같은 기계적 싱크로 기구를 이용하는 일 없이 구동력의 분리와 결합을 행하는 것이다.
챔버(31) 내의 기판 반송 장치는 고정 스테이지(310)와 가동 스테이지(320)로 이루어진다. 가동 스테이지(320)에는 제1, 제2, 제3 종동 마그넷(331, 332, 333)이 베어링부(322)로 보유 지지되고, 이들 종동 마그넷은 각각 마그넷 커플링되어 있는 동시에, 제3 종동 마그넷(333)과 롤러 마그넷(323)도 마그넷 커플링되어 있다. 또한, 제1 종동 마그넷(331)은 구동 마그넷(330)과 마그넷 커플링되어, 구동 마그넷(330)으로부터의 구동력을 분리하거나 결합한다.
챔버, 고정 스테이지, 가동 스테이지, 마그넷, 베어링부

Description

기판 반송 장치, 기판 반송 방법 및 기판 처리 시스템{APPARATUS FOR CONVEYING SUBSTRATE, METHOD FOR CONVEYING SUBSTRATE, AND SYSTEM FOR PROCESSING SUBSTRATE}
도1은 기판 처리 시스템의 개략도.
도2는 수직 컨베이어의 기구를 도시하는 도면.
도3은 수직 컨베이어에 의한 기판 반송을 설명하는 도면.
도4는 진공계 처리 장치의 개략을 도시하는 도면.
도5는 도4에 도시한 기판 반송 장치(32)의 평면도.
도6은 도4에 도시한 기판 반송 장치(32)로 기판을 반송 중인 단면도.
도7은 도4에 도시한 기판 반송 장치(32)로 기판을 정지한 후의 단면도.
도8은 구동 마그넷(330)과 제1 종동 마그넷(331)의 확대도.
도9는 도8에 도시한 점선 A-A'의 단면도.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
1 : LCD 유리 기판 처리 시스템
10 : 반입 반출 장치
20, 21 : 대기계 처리 장치
30 : 진공계 처리 장치
31 : 로드 로크 챔버
33 : 트랜스퍼 챔버
34, 471 : 반송 아암
35 : 프로세스 챔버
40 : 반송 시스템
130 : 반입부
150 : 반입 반출 컨베이어
310 : 고정 스테이지
312 : 가동 지지 기둥
320 : 가동 스테이지
321 : 반송 롤러
328 : 위치 결정부
330 : 구동 마그넷
331, 332, 333 : 종동 마그넷
410 : 상측 컨베이어
420 : 하측 컨베이어
461, 462, 463, 464, 465 : 수직 컨베이어
480 : 반송대
495 : 볼 스크류
G1, G2, G3 : 게이트 밸브
[문헌 1] 일본 특허 공개 제2002-66976호 공보(JP-A-2002-66976)
본 발명은 액정 표시(LCD) 패널에 이용하는 유리 기판 등의 기판을 반송하는 기판 반송 장치 및 기판 반송 방법과, 이 기판 반송을 이용한 기판 처리 시스템에 관한 것이다.
종래, 일반적인 반도체 기판이나 LCD 유리 기판의 처리 시스템에 있어서는, 도포·현상 처리 장치나 에칭 장치 등의 복수의 처리 장치가 반송계에 대해 병설되어 있다. 이러한 LCD 유리 기판의 처리 시스템에 있어서의 반송계에는, 진공계 처리 장치 내로 기판을 반입 반출하기 위해, 진공하(또는 감압하)에서 기판을 반송하는 기능을 갖는 것이 있다.
이러한 반송 장치에서는, 진공의 챔버 내에서 벨트(재질 : 금속이나 엘라스토머)나 기어를 사용하여 동력의 전달을 행하고, 롤러나 로봇 아암, 무브 플레이트 등의 기구에 의해 기판을 반송하고 있다. 이들 기구를 진공의 챔버 내에서 구동하기 위해서는, 대기측에 배치된 구동원으로부터 챔버 내의 진공측에 배치된 반송 장치에 구동력을 전달할 필요가 있어, 격벽에 구멍을 개방하고 그 속에 회전축을 삽입하여 진공 내에 동력을 전달하고 있었다.
그러나, 종래의 구동력 전달 방법에서는, 회전 구동력을 진공 내로 전달할 때, 회전축에 밀봉 패킹이나 자성 유체를 사용하는데, 그들 부재로부터의 파티클이나 가스 방출의 문제가 있었다.
이에 대해, 하기 특허 문헌 1에는 대기측의 외륜 마그넷과 진공측의 내륜 마그넷으로 이루어지는 마그넷 커플링을 이용하여 진공 중의 로봇 아암에 구동력을 전달하는 기판 반송용 진공 로봇이 기재되어 있다.
[특허 문헌 1]
일본 특허 공개 제2002-66976호(JP-A-2002-66976)
그런데, 최근 반송 장치의 설치 면적을 저감하는 동시에, 보다 효율적으로 기판의 반송을 행하기 위해 진공의 챔버 내에서 반송 기구의 일부에 대한 구동력의 전달을 분리한 후 반송 기구 전체를 상하 구동시키는 등, 고도의 동작 제어가 요구되도록 되어 있다. 이러한 고도의 동작 제어를 행하기 위해서는, 구동축과 종동축을 기어를 통해 분리·결합하는 것이 가능한 싱크로 기구가 필요해진다. 기계적인 싱크로 기구는 구조가 복잡하고, 기어 등은 물리적 접촉·마찰이 일어나 파티클원이 된다. 또한 벨트 등을 사용하고 있는 경우도 마찬가지로, 금속이나 엘라스토머의 마찰에 의해 파티클이 발생한다. 또한, 물리적 접촉·마찰이 발생되는 부위에 이용되는 윤활제로부터의 가스 방출이나 진공 오염의 문제도 우려된다.
그래서, 본 발명은 진공 장치 내의 기판 반송에 있어서,(1) 대기측으로부터 진공 챔버 격벽을 통해 진공측에 자기적인 결합(마그넷 커플링)에 의해 구동력의 전달을 행하고, (2) 진공 챔버 내에 있어서도 구동력의 전달을 마그넷 커플링으로 행하고, (3) 진공 챔버 내에 있어서 구동력의 전달을 분리·결합하는 마그넷 커플링을 이용함으로써, 기어와 같은 기계적 싱크로 기구를 필요로 하지 않는 것을 특징으로 한다.
이하, 도면을 이용하여 본 발명의 실시예를 설명한다.
<제1 실시예>
본 발명의 기판 처리 시스템의 일예를, 도1을 참조하면서 설명한다. 도1에 도시한 LCD 유리 기판 처리 시스템(1)은, 이 처리 시스템에 LCD 유리 기판(이하, 단순히「기판」이라 함)(L)을 반입하고, 처리 종료 후에 반출하는 반입 반출 장치(10)와, 대기압하에서 기판에 처리를 실시하는 대기계 처리 장치(20, 21)와, 감압하에서 기판(L)에 처리를 실시하는 진공계 처리 장치(30)와, 반입 반출 장치(10)와 대기계 처리 장치(20, 21) 및 진공계 처리 장치(30) 사이를 연결하여 기판(L)을 반송하는 반송 시스템(40)을 포함하여 구성되어 있다. 대기계 처리 장치로서는, 예를 들어 세정 장치, 도포·현상 장치, 노광 장치 등이 있고, 진공계 처리 장치로서는 에칭 장치, 성막 장치, 이온 주입 장치 등이 있다.
도1의 LCD 유리 기판 처리 시스템(1)에서는, 반입 반출 장치(10)는 반입부(130)와 반출부(140)를 갖고, 이들 기판(L)을 승강 이동시키는 반입 반출 컨베이어(150)에 연결되어 있다.
또한, 일단부가 반입 반출 장치(10)에 연결된 반송 시스템(40)은, 반입부(130)에 접속된 상측 컨베이어(410)와, 반출부(140)에 접속된 하측 컨베이 어(420)를 갖는다. 또한, 반송 경로의 각 부분에 상측 컨베이어(410)와 하측 컨베이어(420) 사이에서 기판(L)을 반송하는 수직 컨베이어(461, 462, 463, 464, 465)가 배치되어 있다.
대기계 처리 장치(20, 21)는 반송 시스템(40)의 반송 경로를 따라, 수직 컨베이어(462, 464)의 각각에 대응시켜 배치되어 있다. 또한, 반송 시스템(40)의 타단부측에는 수직 컨베이어(465)에 인접하여 진공계 처리 장치(30)가 배치되어 있다.
여기서, 수직 컨베이어의 기구에 대해 수직 컨베이어(462)를 예로 들어, 도2를 참조하면서 설명한다. 수직 컨베이어(462)는, 도2에 도시한 바와 같이 상측 컨베이어(410)와 하측 컨베이어(420) 사이에 있어서 기판(L)을 수직 방향으로 반송한다. 도2에 도시한 일예에서는, 반송대(480)가 4단 설치되어 있고, 각 반송대(480)에 대응하여 모터(490) 및 볼 스크류(495)가 설치되어 있다. 각 반송대(480)는 접속부(486)를 통해 대응하는 볼 스크류(495)에 접속되어 있고, 모터(490)의 구동에 의해 상하 구동한다. 이러한 구성에 따르면, 각 반송대(480)를 개별적으로 상하 구동시킬 수 있다. 또한, 각 반송대에 공통의 모터 및 볼 스크류를 1개씩 설치함으로써, 각 반송대를 연동하여 상하 구동시키는 구성을 채용할 수도 있다.
다음에, 수직 컨베이어(462)의 버퍼 기능에 대해 도3을 참조하면서 설명한다. 수직 컨베이어(462)는, 도3에 도시한 바와 같이 기판(L)을 하방으로부터 지지하고, 연동하여 승강 이동하는 복수의 반송대(480)를 구비하고 있다. 도3에서는, 반송대(480a, 480b, …, 480h)만을 도시하고 있다. 수직 컨베이어(462)의 반송대 의 수는, 시스템 규모 등에 따라서 적절하게 설계할 수 있다. 또한, 각 반송대(480a, 480b, …, 480h)는 실질적으로 동일한 구성으로 이루어지므로, 각 반송대(480a, 480b, …, 480h)에 공통인 구성·기능을 설명할 때에는 반송대(480)라 총칭하고, 중복 설명을 생략한다.
복수의 반송대(480) 중, 하나의 반송대는 상측 컨베이어(410)의 일부를 이루고, 다른 하나의 반송대는 하측 컨베이어(420)의 일부를 이루고 있다. 도3에 도시한 예에서는, 반송대(480c)가 상측 컨베이어(410)의 일부를 이루고, 반송대(480f)가 하측 컨베이어(420)의 일부를 이루고 있다. 다른 반송대(480a, 480b, 480d, 480e, 480g, 480h)는 기판(L)의 대피부(버퍼)를 이룬다. 즉, 프로세스 처리 시간의 변동에 대응시키기 위해, 기판(L)을 상측 컨베이어(410) 혹은 하측 컨베이어(420)로부터 일시적으로 대피시킬 필요가 있는 경우가 있다. 반송대(480a, 480b, 480d, 480e, 480g, 480h)는 이러한 기판(L)의 대피부(버퍼)로서 기능한다.
2매의 기판을 버퍼링하는 경우에 대해, 도3을 참조하면서 설명한다. 하나의 기판이 반송대(480f)에 적재된 상태에서, 상측 컨베이어(410) 및 하측 컨베이어(420)를 정지시킨다. 다음에, 수직 컨베이어(462)를 일단만큼 상승시키면, 반송대(480d와 480g)가 각각 상측 컨베이어(410)와 하측 컨베이어(420)의 일부를 이룬다. 다음에, 상측 컨베이어(410) 및 하측 컨베이어(420)를 동작시키면, 다른 LCD 유리 기판이 반송대(480g)에 적재된다. 다음에, 수직 컨베이어(462)를 일단만큼 상승시키면, 반송대(480e, 480h)가 각각 상측 컨베이어(410)와 하측 컨베이어(420)의 일부를 이룬다. 이 상태에서, 반송대(480f, 480g)가 버퍼로서 기능한다.
그 후, 반송대(480f, 480g) 상의 기판은 후술하는 반송 아암에 의해 순차 취출되고, 처리 장치에서 처리된다. 처리 후의 기판은 다시 반송대(480f, 480g) 상으로 복귀된다. 그 후, 상기와 반대의 동작에 의해 수직 컨베이어(462) 상의 기판은 하강 이동하고, 하측 컨베이어(420)에 의해 복귀 방향으로 반송된다. 이와 같이, 수직 컨베이어(462)가 버퍼로서 기능하므로, 상측 컨베이어(410)와 하측 컨베이어(420)는 2매의 기판의 처리 중에도 다른 기판을 반송할 수 있다.
하측 컨베이어(420)가 반송하는 기판을 버퍼링하는 경우에 대해 설명하였지만, 상측 컨베이어(410)가 반송하는 기판에 대해서도 마찬가지로 버퍼링할 수 있다. 또한, 수직 컨베이어(462)를 예로 들어 설명하였지만, 다른 수직 컨베이어도 마찬가지이다.
본 실시 형태의 반송 시스템(40)에 있어서, 각 부분에 배치된 수직 컨베이어는 각각 다음과 같이 기능한다.
수직 컨베이어(461)는 반입부(130)[반출부(140)]로부터 가장 가까운 위치에 배치되어 있고, 기판(L)의 입력 버퍼 혹은 출력 버퍼의 기능으로서, 혹은 상측 컨베이어(410)와 하측 컨베이어(420)의 반송 경로를 절환하는 기능을 갖는다.
수직 컨베이어(462)는 처리 장치(20)에 대응하는 위치에 배치되어 있고, 기판(L)의 버퍼 기능으로서, 혹은 처리 장치(20) 사이의 기판(L)의 교환을 행하는 역할을 갖는다. 수직 컨베이어(462)와 처리 장치(20) 사이의 기판(L)의 교환은, 반송 아암(471)에 의해 행해진다. 대기계 처리 장치(20, 21)의 구성·기능에 대해서는, 기존의 처리 시스템과 동일하므로 상세한 설명을 생략한다.
반송 아암(471)은 기판(L)을 적재하여 반송하기 위한 피크(포크)를 구비하고 있어, 수직 컨베이어(462)의 반송대(480)에 적재된 기판(L)을 처리 장치(20)에 반입시킨다. 반송 아암(471)은 수직 방향으로의 구동 기구를 갖고 있어, 도3에 도시한 반송대(480c, 480d, 480e, 480f) 중 임의의 반송대로부터도 기판(L)을 취출할 수 있다. 또한, 반송 아암(471)이 상측 컨베이어(410)의 일부를 이루는 반송대(480c)로부터 기판(L)을 취출할 때에는, 반송대(480c)의 각 반송 롤러(R)는 회전 구동을 정지하고 있다. 마찬가지로, 반송 아암(471)이 하측 컨베이어(420)의 일부를 이루는 반송대(480f)로부터 기판(L)을 취출할 때에는, 반송대(480f)의 각 반송 롤러(R)는 회전 구동을 정지하고 있다.
수직 컨베이어(463)는 처리 장치(20)와 처리 장치(21) 사이에 배치되어 있고, 기판(L)의 버퍼 기능으로서, 혹은 상측 컨베이어(410)와 하측 컨베이어(420)의 반송 경로를 절환하는 기능을 갖는다.
수직 컨베이어(464)는 처리 장치(21)에 대응하는 위치에 배치되어 있고, 기판(L)의 버퍼 기능으로서, 혹은 처리 장치(21) 사이의 기판(L)의 교환을 행하는 역할을 갖는다. 수직 컨베이어(464)와 처리 장치(21) 사이의 기판(L)의 교환은, 반송 아암(472)에 의해 행해진다. 반송 아암(472)은 상기한 반송 아암(471)과 마찬가지로 기능한다.
수직 컨베이어(465)는 상측 컨베이어(410)의 최하류와 하측 컨베이어(420)의 최상류를 접속하고 있고, 기판(L)의 버퍼 기능으로서, 혹은 상측 컨베이어(410)와 하측 컨베이어(420)를 연결시키는 기능을 갖는다. 또한, 수직 컨베이어(465)는 처 리 장치(30)에 인접하여 배치되어 있고, 후술하는 처리 장치(30)의 로드 로크 챔버(31) 내에 설치된 기판 반송 장치(32) 사이에서 기판(L)의 교환을 행하는 역할을 갖는다.
<제2 실시예>
다음에, 도4를 참조하여 진공계 처리 장치(30)의 상세를 설명한다. 도4는 기판(L)에 대해 성막 처리를 실시하는 처리 장치(30)의 개략도이다. 이 처리 장치는 로드 로크 챔버(31), 트랜스퍼 챔버(33), 프로세스 챔버(35)의 3실로 구성된다.
도4에 있어서, 로드 로크 챔버(31)는 제1 게이트 밸브(G1)를 통해 대기 중으로부터 기판(L)을 반입하기 위해, 감압, 상압 복귀를 반복하는 기능을 갖는다. 이 로드 로크 챔버(31)와 트랜스퍼 챔버(33)는 제2 게이트 밸브(G2)를 통해 접속되어 있고, 트랜스퍼 챔버(33)와 프로세스 챔버(35)는 제3 게이트 밸브(G3)를 통해 접속되어 있다. 트랜스퍼 챔버(33)는 프로세스 챔버(35)의 압력을 유지하면서, 기판(L)의 반입 및 반출을 반송 아암(34)으로 행하는 기능을 갖는다. 프로세스 챔버(35)는 소정의 감압 환경하에 있어서, 기판 상에 CVD막, 산질화막을 형성하는 기능 및 발수 처리하는 기능을 갖는다.
기판(L)은 반송 시스템(40)의 수직 컨베이어(465)측으로부터, 제1 게이트 밸브(G1)가 설치된 개구를 통해 로드 로크 챔버(31) 내로 반송되고, 로드 로크 챔버(31) 내를 상압으로부터 소정의 감압 환경이 될 때까지 펌프에 의해 배기한 후, 트랜스퍼 챔버(33)를 통해 소정의 감압 환경에 있는 프로세스 챔버(35)로 이송되어, CVD막, 산질화막의 형성, 또는 발수 처리된다.
로드 로크 챔버(31) 내에는, 본 발명에 관한 기판 반송 장치(32)가 설치되어 있고, 수직 컨베이어(465)측으로부터 화살표 X의 축선 방향을 따라 반송되는 기판(L)을 로드 로크 챔버(31) 내에 반입하고, 처리 종료 후의 기판(L)을 수직 컨베이어(465)측으로 반출한다. 또한, 로드 로크 챔버(31)의 수직 컨베이어(465) 또는 트랜스퍼 챔버(33)가 접하는 면과는 다른 면(예를 들어, 화살표 Y가 가리키는 측)에, 게이트 밸브를 통해 제2 반입 반출 장치(도시 생략)를 설치해도 좋다. 대기계 처리 장치(21, 22)에 있어서의 처리는 불필요하고, 진공계 처리 장치(30)에서의 처리만을 행하는 경우에는 이 제2 반입 반출 장치와 로드 로크 챔버(31) 사이에서 기판(L)의 반입 반출을 직접 행할 수 있어 효율적이다.
도5는 도4에 도시한 기판 반송 장치(32)의 평면도이다. 도5에 있어서, 점선 A-A'의 단면도를 도6의 (a)에 도시하고, 점선 B-B'의 단면도를 도6의 (b)에 도시한다.
도5에 있어서, 로드 로크 챔버(31) 내의 기판 반송 장치(32)는 고정 스테이지(310)와 가동 스테이지(320)로 이루어지고, 이 가동 스테이지(320)에는 복수의 반송 롤러(321)의 회전축이 베어링부(322)로 보유 지지되어 있다. 각각의 반송 롤러(321)에는 롤러 마그넷(323)이 설치되고, 또한 일부의 반송 롤러(321)에는 롤러 회전축(324)을 통해 롤러(321')가 설치되어 있다.
또한, 가동 스테이지(320)에는 도5의 상부에 도시한 바와 같이 제1, 제2, 제3 종동 마그넷(331, 332, 333)이 베어링부(322)로 보유 지지되고, 이들 종동 마그넷은 각각 마그넷 커플링되어 있는 동시에, 제3 종동 마그넷(333)과 롤러 마그 넷(323)도 마그넷 커플링되어 있다. 또한, 제1 종동 마그넷(331)은 구동 마그넷(330)과 마그넷 커플링되어 있다. 또한, 제1, 제2, 제3 종동 마그넷(331, 332, 333)을 1개의 종동 마그넷, 예를 들어 제3 종동 마그넷(333)만으로 구성해도 좋다.
구동 마그넷(330)은 로드 로크 챔버(31)의 격벽을 내측에 볼록 형상으로 형성한 중공 격벽(340) 내의 대기 중에 수납되어 있다. 대기 중의 구동 마그넷(330)으로부터의 회전 구동력을, 격벽을 통해 제1 종동 마그넷(331)에 전달한다. 이 구동력을 회전축과 평행하게 하여 제2 및 제3 종동 마그넷(332, 333)에 전달한다. 제3 종동 마그넷(333)과 마그넷 커플링하는 롤러 마그넷(323)은, 제3 종동 마그넷(333)으로부터의 구동력을 직교한 구동력으로서 전달한다.
복수의 제3 종동 마그넷(333)의 각각은, 종동 회전축(327)을 통해 복수의 롤러 마그넷(323)의 각각과 마그넷 커플링되어 있다. 이들 마그넷 커플링된 구동력을 반송 롤러(321)에 전달하여, 도6에 도시한 바와 같이 기판(L)을 반송한다.
반송된 기판(L)은, 도5 중 백색 화살표로 나타낸 바와 같이 2개의 지지 핀을 갖는 위치 결정부(328)가 이동함으로써 프로세스 챔버에서의 위치에 대응하여 위치 결정된다. 또한, 위치 결정부(328)는 적어도 대각선 상에 설치해도 좋다.
도6은 도5에 도시한 기판 반송 장치(32)로 기판을 반송 중인 단면도이며, 도6의 (a)는 도5에 도시한 점선 A-A'의 단면도, 도6의 (b)는 도5에 도시한 점선 B-B'의 단면도이다.
도6에 있어서, 대기 중에 배치된 모터 등에 의해 구동 마그넷(330)이 구동되고, 구동 마그넷(330)의 구동력을 제1 종동 마그넷(331)에 결합하여 제2 및 제3 종 동 마그넷(332, 333) 및 롤러 마그넷(323)에 전달하고, 반송 롤러(321) 및 롤러(321')를 회전시킨다. 반송 롤러(321)에 의해 반입된 기판(L)은, 도5에 도시한 위치 결정부(328)에서 위치 결정된다. 또한, 고정 스테이지(310)는 고정 지지 기둥(311)에서 고정되고, 가동 스테이지(320)는 가동 지지 기둥(312)에서 상하로 이동되고, 기판(L)의 반송 중에는 상승 위치로 이동하고 있고, 구동 마그넷(330)과 제1 종동 마그넷(331)을 결합하고 있다.
도7은 도5에 도시한 기판 반송 장치(32)로 기판을 정지한 후의 단면도이며, 도7의 (a)는 도5에 도시한 점선 A-A'의 단면도, 도7의 (b)는 도5에 도시한 점선 B-B'의 단면도이다.
도7에 있어서, 도6에서 설명한 바와 같이 기판(L)을 반입한 후에 기판(L)의 반송을 정지하고, 로드 로크 챔버(31) 내를 배기한다. 진공 중에 있어서, 도7 중 백색 화살표로 나타낸 바와 같이 가동 스테이지(320)가 하강 위치로 이동하여, 기판(L)을 고정 스테이지(310)에 적재한다. 이 때, 구동 마그넷(330)과 제1 종동 마그넷(331)은 분리된다.
도8은 구동 마그넷(330)과 제1 종동 마그넷(331)의 확대도이다. 도8에 있어서, 구동 마그넷(330)과 제1 종동 마그넷(331)은 중공 격벽(340)의 격벽부(351)를 통해 분리·결합된다. 또한, 부호 352는 구동 마그넷(330)의 구동 회전축, 353은 제2 및 제3 종동 마그넷(332, 333)의 회전축이며, 다른 부호는 지금까지 설명한 것과 동일하다.
도9는 도8에 도시한 점선 A-A'의 단면도이며, 도9의 (a)는 구동 마그넷(330) 과 제1 종동 마그넷(331)이 결합한 경우의 단면도, 도9의 (b)는 구동 마그넷(330)과 제1 종동 마그넷(331)을 분리한 경우의 단면도이다.
도9의 (a)에 있어서, 백색 화살표로 나타낸 바와 같이 구동 마그넷(330)의 회전 구동력은, 반원 형상의 중공 격벽(340)의 격벽부(351)를 통해 제1 종동 마그넷(331)에 전달된다. 그리고, 제1 종동 마그넷(331)의 회전 구동력은 제2 및 제3 종동 마그넷(332, 333)에 전달되고, 제3 종동 마그넷(333)의 회전 구동력은 롤러 마그넷(323)에 전달되어 베어링부(322)로 보유 지지되어 있는 반송 롤러(321)를 회전시킨다.
도9의 (b)에 있어서, 종동 마그넷(331, 332, 333)측이 하강함으로써 구동 마그넷(330)과 제1 종동 마그넷(331)의 결합이 분리된다.
종래의 기계적인 구동력 전달 방법에서는, 이러한 구동력 전달의 결합 및 분리를 행하기 위해 복잡한 싱크로 기구를 필요로 하고 있었다. 또한, 기계적인 접촉 분리를 수반하기 때문에 파티클 등의 오염의 발생이 우려되고 있었다. 본 발명의 기판 반송 장치에서는, 구동력 전달의 결합과 분리를 마그넷 커플링으로 행함으로써 이들 문제를 해결하고 있다.
상술한 기판 반송 장치(32)를 갖는 진공계 처리 장치(30)에서는, 가동 스테이지(320)가 상승한 상태(도6)에서 구동 마그넷(330)으로부터의 구동력을 종동 마그넷(331)에 전달하고, 이것이 종동 마그넷(332, 333) 등을 통해 반송 롤러(321, 321')를 회전시킨다. 반송 롤러(321, 321')는 수직 컨베이어(465)로부터 도4의 화살표 X의 축선 방향을 따라 반송되는 기판(L)을 로드 로크 챔버(31) 내에 인입하 고, 소정의 위치에서 정지시킨다. 이어서, 기판(L)이 반입된 개구부가 제1 게이트 밸브(G1)에 의해 폐색되는 동시에, 상술한 바와 같이 가동 스테이지(320)가 하강하여(도7), 기판(L)이 고정 스테이지(310)에 적재된다. 로드 로크 챔버(31) 내가 소정의 압력까지 감압되면, 로드 로크 챔버(31)와 트랜스퍼 챔버(33) 사이의 제2 게이트 밸브(G2)가 개방되어 고정 스테이지(310) 상의 기판(L)을 반송 아암(34)이 화살표 X의 축선 방향과 대략 직교하는 화살표 Y의 축선 방향을 따라 취출한다. 이 때, 가동 스테이지(320)가 하강한 상태에 있으므로, 기판(L)을 적재하여 반송하기 위한 피크(포크)를 기판(L) 아래로 삽입하는 것이 용이해진다.
트랜스퍼 챔버(33)로부터 제3 게이트 밸브(G3)를 통해 프로세스 챔버(35)로 이송되고, 소정의 성막 처리가 실시된 기판(L)은 반입시와는 반대의 경로를 따라가 기판 반송 장치(32)의 고정 스테이지(310) 상으로 복귀된다. 그리고, 로드 로크 챔버(31) 내가 대기압으로 복귀되는 동시에, 가동 스테이지(320)가 상승하여 기판(L)을 반송 롤러(321, 321')에 의해 로드 로크 챔버(31)의 밖으로 반출 가능한 상태가 된다.
이와 같이 하여 진공계 처리 장치(30)에서의 소정의 처리가 종료하고, 로드 로크 챔버(31)로부터 반출된 기판(L)은 수직 컨베이어(465)에 의해 하측 컨베이어(420)에 의해 반출부(140)로 운반되어 일련의 처리를 종료한다.
이상, 첨부 도면을 참조하면서 본 발명에 관한 LCD 유리 기판 처리 시스템의 적합한 실시 형태에 대해 설명하였지만, 본 발명은 이러한 예에 한정되지 않는다.
예를 들어, 상기한 실시 형태에서는 반송 시스템(40)은 클린룸 내의 분위기 에 노출된 상태에서 기판(L)을 반송하는 구성으로 하였지만, 내부를 청정도가 높은 분위기로 유지하는 하우징으로 처리 장치(30)와의 접속부를 포함하는 반송 시스템(40) 전체를 덮고, 기판(L)을 보다 청정한 상태로 다음 공정으로 반송하도록 해도 좋다. 또한, 이 반송 시스템(40)을 덮는 하우징의 내부를 진공 상태로 함으로써 반송 중에 기판(L) 표면으로 파티클이나 수분이 부착되는 것을 최소한으로 하여, 보다 고품질의 기판 처리를 행하는 것이 가능해진다.
이와 같이, 당업자라면 특허청구의 범위에 기재된 기술적 사상의 범위 내에 있어서 각종 변경예 또는 수정예에 상도할 수 있는 것은 명백하며, 그들에 대해서도 당연히 본 발명의 기술적 범위에 속하는 것이다.
본 발명에 따르면, 진공 장치 내에서 고도의 동작 제어가 가능한 기판 반송 장치에 있어서, 기계적 접촉 및 마찰을 가능한 한 배제하여 파티클·아웃 가스 발생을 매우 적게 할 수 있어 구조를 단순화할 수 있다.

Claims (7)

  1. 챔버 내에 설치되고, 기판을 적재하는 고정 스테이지와 기판을 반송하는 가동 스테이지를 구비한 기판 반송 장치에 있어서,
    상기 가동 스테이지에는 기판을 반송하는 복수의 반송 롤러와, 이 반송 롤러에 설치된 롤러 마그넷과, 이 롤러 마그넷과 자기적으로 결합한 종동 마그넷이 배치되고,
    상기 가동 스테이지가 상승 위치에 있을 때에, 상기 종동 마그넷은 상기 챔버 밖에 설치된 구동 마그넷에 자기적으로 결합하여 구동되는 동시에, 상기 기판은 상기 고정 스테이지로부터 멀어져 상기 반송 롤러에 지지되고,
    상기 가동 스테이지가 하강 위치에 있을 때에, 상기 종동 마그넷과 구동 마그넷은 자기적으로 분리되는 동시에, 상기 기판은 상기 고정 스테이지에 적재되는 것을 특징으로 하는 기판 반송 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 종동 마그넷은 차례로 자기적으로 결합된 복수의 마그넷으로 이루어지고, 이 복수의 마그넷 중 하나가 상기 롤러 마그넷과 자기적으로 결합하여 반송 롤러를 회전시키는 것을 특징으로 하는 기판 반송 장치.
  3. 제1항에 있어서, 상기 구동 마그넷은 상기 챔버의 격벽의 일부를 챔버 내측을 향해 볼록 형상으로 형성한 중공 격벽 내에 배치한 것을 특징으로 하는 기판 반 송 장치.
  4. 제3항에 있어서, 상기 중공 격벽은 단면이 대략 반원 형상인 격벽부를 갖고, 이 격벽부를 통해 구동 마그넷으로부터의 구동력을 종동 마그넷에 전달하는 것을 특징으로 하는 기판 반송 장치.
  5. 제1항에 있어서, 상기 챔버는 그 내측을 소정의 압력으로 감압 가능한 것을 특징으로 하는 기판 반송 장치.
  6. 상기 가동 스테이지가 상승 위치에 있을 때에, 상기 반송 롤러의 회전에 의해 제1 축방향을 따라 기판을 상기 가동 스테이지 상에 반입하거나, 또는 상기 가동 스테이지 상으로부터 반출하고,
    상기 가동 스테이지가 하강 위치에 있을 때에, 상기 제1 축방향과 대략 직교하는 제2 축방향을 따라 상기 기판을 상기 고정 스테이지 상에 반입하거나, 또는 상기 고정 스테이지 상으로부터 반출하는 것을 특징으로 하는 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 기재된 기판 반송 장치를 이용한 기판 반송 방법.
  7. 제1 게이트 밸브를 통해 대기측과 연통 가능한 로드 로크 챔버와,
    내부에서 기판에 대한 소정의 처리를 실시하는 프로세스 챔버와,
    제2 게이트 밸브를 통해 상기 로드 로크 챔버와 연통 가능하고, 또한 제3 게 이트 밸브를 통해 상기 프로세스 챔버와 연통 가능하고, 상기 로드 로크 챔버 및 상기 프로세스 챔버에 대해 기판의 반입 및 반출을 행하는 반송 아암을 내부에 갖는 트랜스퍼 챔버를 구비하고,
    상기 로드 로크 챔버는 내부에 제5항에 기재된 기판 반송 장치를 구비한 것을 특징으로 하는 기판 처리 시스템.
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