KR100914378B1

KR100914378B1 - 자세 변환 장치 및 기판 반송 장치

Info

Publication number: KR100914378B1
Application number: KR1020070084302A
Authority: KR
Inventors: 다츠야 사카모토; 고지 도요타
Original assignee: 다이니폰 스크린 세이조우 가부시키가이샤
Priority date: 2006-08-23
Filing date: 2007-08-22
Publication date: 2009-08-28
Also published as: TW200828485A; JP4593536B2; TWI387038B; KR20080019171A; JP2008053331A

Abstract

기판을 반송하면서 그 자세를 변환하고 처리를 진행시킬 때의 스루풋을 향상시킨다.

컨베이어(15)에 의해 경사 자세로 반송되어 오는 기판(S)을 수평 자세로 변환하여 로봇(R2)에 주고 받는 자세 변환 장치(30)이다. 장치(30)는, 상하에 배열되는 제1, 제2 수용부(40A, 40B)를 갖는 기판 수용 유닛(40)과, 수용부(40A, 40B)의 자세를 변환하는 기구와, 제1 수용부(40A)가 컨베이어(15)에 대응하는 제1 포지션과, 제2 수용부(40B)가 컨베이어(15)에 대응하는 제2 포지션의 사이에서 유닛(40)을 승강시키는 기구를 구비한다. 수용부(40A, 40B)의 자세 변환 기구는, 유닛(40)의 제2 포지션으로부터 제1 포지션으로의 변위중에 제1 수용부(40A)를 경사 자세로, 제2 수용부(40B)를 수평 자세로 전환하고, 유닛(40)의 제1 포지션으로부터 제2 포지션으로의 변위중에 수용부(40A, 40B)를 상기와 반대의 자세로 전환한다.

Description

자세 변환 장치 및 기판 반송 장치{ATTITUDE CONVERSION APPARATUS AND SUBSTRATE TRANSFER APPARATUS}

본 발명은, LCD(액정 표시 장치)나 PDP(플라즈마 디스플레이) 등의 FPD(플랫 패널 디스플레이)용 유리 기판, 포토마스크용 유리 기판, 프린트 기판, 반도체 기판 등의 기판 처리 장치에 관한 것이다.

종래부터, 기판을 반송하면서 각종 처리액을 기판에 공급함으로써 기판에 소정의 처리를 실시하는 기판 처리 장치가 일반적으로 알려져 있으며, 최근에는, 처리의 신속화, 고품질화를 도모하기 위해 기판의 자세를 수평 자세로부터 경사 자세로, 혹은 그 반대로 적절히 전환하면서 처리를 진행시키는 것이 보급되고 있다.

이 종류의 기판 처리 장치에는, 반송중에 기판의 자세를 변환하기 위한 장치(자세 변환 장치)가 조립되지만, 예를 들면 특허문헌 1에는, 경사 자세의 기판을 리프트업 핀으로 들어올려 수평으로 유지하고, 해당 기판을 그 하측으로부터 로봇 핸드에 의해 지지하여 하류 측으로 반송하는 것이 개시되어 있다. 또, 특허문헌 2에는, 기판을 반송하기 위한 롤러 컨베이어에 수평 반송 부분과 경사 반송 부분을 설치해 두고, 수평 반송 부분 중 그 종단 부분을 실린더 구동에 의해 자세 전환 가 능하게 구성해 둠으로써, 기판을 수평 자세로부터 경사 자세로 전환하면서 반송할 수 있도록 한 것이 개시되어 있다.

(특허문헌 1) 일본국 특개2005-217020호 공보

(특허문헌 2) 일본국 특개평11-87210호 공보

그런데, 특허문헌 1에 개시되는 장치에서는, 자세 변환 후, 기판이 로봇 핸드에 의해 지지된 후에도, 리프트업 핀이 완전하게 하강할 때까지는 다음의 기판을 해당 자세 변환 위치에 반입할 수 없기 때문에, 이 자세 변환 동작에 의해 기판 처리의 진행이 율속(律速)되는 경향이 있다. 특히, 대형의 기판에서는 자세 변환시 의 고저 차가 크고, 그만큼, 리프트업 핀의 승강에 시간을 필요로 하기 때문에 상기의 경향이 강하고, 스루풋을 향상시키는데 있어서의 마이너스 요인 중 하나가 되고 있다. 특허 문헌 2에 개시되는 장치에 대해서도, 자세 변환 후의 기판이 하류 측에 완전하게 반송된 후, 롤러 컨베이어(수평 반송의 종단 부분)가 원래 상태로 리셋될 때까지는 다음의 기판을 해당 종단 부분에 반입할 수 없기 때문에, 특허문헌 1의 것과 사정은 동일하다.

본 발명은, 상기의 사정을 감안하여 이루어진 것으로, 기판을 반송하면서 그 도중에 기판의 자세를 변환하여 처리를 진행시키는 기판 처리 장치의 스루풋을 향상시키는 것을 목적으로 하는 것이다.

상기 과제를 해결하기 위해, 본 발명의 자세 변환 장치는, 기판을 제1 자세로 반송하는 상류측 반송 수단과 기판을 제1 자세와는 다른 제2 자세로 반송하는 하류측 반송 수단의 사이에 개재 장착되고, 상류측 반송 수단에 의해 반송되어 오는 기판의 제1 자세를 제2 자세로 변환하여 하류측 반송 수단으로 반송하는 자세 변환 장치로서, 기판의 반송 방향으로 배열되는 복수의 반송 롤러와 이들 반송 롤러를 지지하는 부프레임을 각각 가지는 기판 수용용의 제1, 제2 수용부, 및 이들 수용부가 상기 반송 방향에 대해서 병렬로 배열되고 또한 각각 상기 반송 방향과 평행한 축 둘레로 요동 가능해지도록 상기 각 부프레임을 지지하는 주프레임을 갖는 기판 수용 수단과, 상기 주프레임에 대해서 상기 부프레임을 상기 축 둘레로 요동시키는 제1 구동 수단을 갖고, 상기 제1, 제2 수용부의 자세를, 각각 상류측 반송 수단에 의해 반송되어 오는 기판의 수용이 가능해지는 제1 자세와 하류측 반송 수단에 대해 기판의 반출이 가능해지는 제2 자세로 전환하는 자세 변환 수단과, 상기 주프레임을 상기 각 수용부의 배열방향으로 변위 가능하게 지지하는 장치 프레임, 및 이 장치 프레임에 대해서 상기 주프레임을 상기 배열방향으로 이동시키는 제2 구동 수단을 갖고, 상기 제1 수용부가 상류측 반송 수단과의 기판 수수 위치에 대응하고, 또한 제2 수용부가 하류측 반송 수단과의 기판 수수 위치에 대응하는 제1 포지션과 이들과는 반대의 위치에 각 수용부가 배치되는 제2 포지션의 사이에서 상기 기판 수용 수단을 변위시키는 변위 수단을 구비하고, 상기 자세 변환 수단은, 상기 변위 수단의 구동에 의해 상기 기판 수용 수단이 제2 포지션으로부터 제1 포지션으로 변위하는 동안에, 제1 수용부를 제1 자세로, 제2 수용부를 제2 자세로 각각 전환하고, 상기 변위 수단의 구동에 의해 상기 기판 수용 수단이 제1 포지션으로부터 제2 포지션으로 변위하는 동안에, 제1 수용부를 제2 자세로, 제2 수용부를 제1 자세로 각각 전환하는 것이다(청구항 1).

이 장치에 의하면, 기판 수용 수단이 각 포지션에 교대로 전환됨과 동시에 이 전환 동작중에 각 수용부의 자세가 전환된다. 이에 따라 기판 수용 수단이 제1 포지션에 있을 때에는, 상류측으로부터 반송되어 오는 기판을 제1 수용부에 반입하는 한편, 이 수용과 병행하여 제2 수용부에 먼저 수용되어 있는 기판을 해당 제2 수용부로부터 하류측으로 반출하는 것이 가능해지고, 또 마찬가지로, 기판 수용 수단이 제2 포지션에 있을 때에는 상류측으로부터 반송되어 오는 기판을 제2 수용부에 반입하는 한편, 이와 병행하여 먼저 제1 수용부에 수용되어 있는 기판을 해당 제1 수용부로부터 하류측으로 반출하는 것이 가능해진다. 즉, 상류측으로부터 반송되어 오는 기판의 자세 변환 장치로의 반입과, 동 장치로부터 하류측으로의 기판의 반출을 병행하여 행하는 것이 가능하게 된다.

이 장치에서, 상기 기판 수용 수단은 제1, 제2 수용부를 수평 방향으로 병렬로 구비한 것이어도 되지만, 스페이스 효율(점유 면적의 삭감)의 관점에서 보면, 상기 기판 수용 수단은 제1, 제2 수용부를 상하 방향으로 병렬로 구비하고, 변위 수단이 이 기판 수용 수단을 승강 변위시키는 것으로 하는 것이 바람직하다(청구항 2).

또한, 이 구성에서, 상기 제 1 자세 및 제2 자세는, 한 쪽이 수평 자세이고, 다른 쪽이 경사 자세이고, 상기 기판 수용 수단의 각 수용부는, 기판 반송 방향과 직교하는 방향의 중앙 부분에서 상기 축 둘레로 요동 가능하게 지지되어 각각 상기 자세 변환 수단에 의해 상기 제 1 자세와 제2 자세로 전환되는 것으로 하는 것이 바람직하다(청구항 3).

이러한 자세 변환 수단의 구성에 의하면, 실시 형태 중에서 설명하는 바와 같이, 자세 변환 장치를 상하 방향으로 콤팩트하게 구성하는 것이 가능해진다.

한편, 본 발명에 따른 기판 반송 장치는, 기판을 제1 자세로 반송하는 상류측 반송 수단과, 기판을 제1 자세와는 다른 제2 자세로 반송하는 하류측 반송 수단 과, 이들 양 반송 수단 사이에 개재 장착되어 상류측 반송 수단에 의해 반송되어 오는 기판의 제1 자세를 하류측 반송 수단에 의해 반송하기 위한 제2 자세로 변환하는 자세 변환 장치를 구비하고, 상기 자세 변환 장치가, 청구항 1 내지 3 중 어느 한 항에 기재된 자세 변환 장치인 것을 특징으로 하고 있다(청구항 4).

이러한 기판 반송 장치에 의하면, 상류측으로부터 반송되어 오는 기판의 자세 변환 장치로의 반입과, 동 장치로부터 하류측으로의 기판의 반출을 병행하여 행하는 것이 가능해지므로, 자세 변환 장치의 부분에서 기판의 반송이 정체되는 것을 회피하는 것이 가능해진다.

또, 하류측 반송 수단은, 자세 변환 장치에 수용된 제2 자세의 기판을 하측으로부터 들어올려 추출하는 아암을 갖는 로봇으로 하여도 된다.(청구항 5). 하류측 반송 수단으로서는, 롤러 컨베이어 등이어도 되고, 여기에 나타내는 바와 같이 아암을 구비하는 로봇을 채용함으로써, 하류측에서의 기판 반송의 한층 더 원활함을 얻을 수 있다.

본 발명에 따른 자세 변환 장치, 및 이 장치가 조립되는 기판 반송 장치에 의하면, 자세 변환 장치로의 기판의 반입과, 동 장치로부터 하류측으로의 기판의 반출을 병행하여 행하는 것이 가능해지므로, 자세 변환을 수반하는 기판의 반송을 보다 원활하게 행할 수 있게 된다. 그 때문에, 이러한 기판 반송 장치가 조립되는 기판 처리 장치 등에 의하면, 기판의 자세 변환 동작에 의해 기판의 처리의 진행이 율속된다는 문제를 회피할 수 있고, 그 결과, 스루풋을 향상시킬 수 있게 된다.

본 발명의 실시 형태에 대해 도면을 이용하여 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 자세 변환 장치가 조립되는 기판 처리 장치(본 발명에 따른 기판 반송 장치가 적용되는 기판 처리 장치)를 모식적으로 나타내고 있다.

이 도면에 도시한 기판 처리 장치(1)는, 직사각형의 LCD용 유리 기판(S(이하, 간단히 기판(S)이라고 칭한다)을 반송하면서 그 표면에 대해 세정·레지스트 도포·노광·현상 등의 처리를 연속해서 차례로 행하는 것으로, 동 도면에 도시하는 바와 같이 인덱서부(2), 세정부(4), 레지스트 도포부(6), 노광부(8), 현상부(10), 베이크부(12) 등(이하, 필요에 따라 각 처리부(4∼12)라고 칭한다)를 포함하고 있다. 그리고, 상기 인덱서부(2)에 탑재된 카세트(C)로부터 추출한 기판을, 차례로 각 처리부(4∼12)에 주고 받으면서 소정의 처리를 실시한 후, 최종적으로 인덱서부(2)의 원래의 카세트(C)에 수납하도록 구성되어 있다.

인덱서부(2)에는, 기판(S)을 지지하기 위한 평면으로 볼 때 U자형(혹은 빗형)의 아암을 갖는 수평 다관절형의 로봇(R1)이 구비되어 있으며, 카세트(C)와, 세정부(4) 및 베이크부(2) 사이의 기판(S)의 반송(수수)이 이 로봇(R1)에 의해 행해지도록 되어 있다. 또, 각 처리부(4∼12)의 사이에도 상기 로봇(R1)과 동일한 수평 다관절형의 로봇(R2∼R4)이 배치되어 있으며, 각 처리부(4∼12) 사이에서의 기판(S)의 반송이 이들 로봇(R2∼R4)에 의해 행해지도록 되어 있다.

또한, 세정부(4), 레지스트 도포부(6), 현상부(10) 및 베이크부(12)에는 서로 구획되는 복수의 처리실이 설치되어 있으며, 기판(S)은, 롤러 컨베이어 등에 의 해 이들 처리실에 걸쳐 반송되면서 소정의 처리가 실시되도록 되어 있다.

도 2는 이 기판 처리 장치(1) 중 본 발명이 적용되는 부분인 세정부(4)의 구성을 개략적으로 나타내고 있다.

세정부(4)는, 인덱서부(2)로부터 기판(S)을 수용함과 동시에 그 자세를 수평 자세로부터 경사 자세로 변환하는 기판 수용실(도시 생략)과, 기판(S)에 대해 각종 세정 처리를 실시하는 복수 종류의 세정실(4a)과, 세정 처리 후의 기판(S)을 건조시키는 건조실(4b)과, 건조 처리 후의 기판(S)의 자세를 이 경사 자세로부터 수평 자세로 되돌리는(변환하는) 자세 변환실(4c)을 갖고 있다.

기판 수용실에는, 인덱서부(2)로부터 반송되어 오는 기판(S)을 수취하여 세정실(4a)로 반송하는 롤러 컨베이어와, 이 컨베이어의 자세를 전환하는 전환 기구가 구비되어 있다. 이 전환 기구는, 도시를 생략하고 있지만, 기판(S)을 수평 자세로 지지하는 수평 상태와 기판(S)을 경사 자세(반송 방향과 직교하는 방향으로 기울어진 자세)로 지지하는 경사 상태의 사이에서, 상기 컨베이어의 자세를 전환하도록 구성되어 있다. 즉, 로봇(R1)에 의해 반송되어 오는 기판(S)을 수평 상태의 롤러 컨베이어상에 수용한 후, 이 롤러 컨베이어를 경사 상태로 전환함으로써, 기판(S)을 수평 자세로부터 경사 자세로 변환하여 세정부(4a)로 반송하도록 되어 있다.

각 세정실(4a)에는, 기판 수용실로부터 반송되어 오는 기판(S)을 수용하여 경사 자세로 반송하는 롤러 컨베이어(14)와, 이 컨베이어(14)에 의해 반송되는 기판(S)에 대해 소정의 세정 처리를 실시하는 세정 툴이 설치되어 있다. 또한, 도 시한 세정실(4a)에는, 상기 세정 툴로서 스프레이형의 액 공급 노즐(20)이 롤러 컨베이어(15)를 사이에 두어 그 상하 양측에 구비되어 있으며, 이에 따라 기판(S)의 상면 및 하면에 대해 세정액을 분사하여 반송중인 기판(S)을 세정하도록 구성되어 있다. 또한, 세정 툴은 도시한 것에 한정되는 것이 아니라, 기판 사이즈나 세정액의 종류 등에 따라 최적인 것이 구비된다.

건조실(4b)에는, 세정실(4a)로부터 반송되어 오는 기판(S)을 수용하여 경사 자세로 반송하는 롤러 컨베이어(15)와, 이 롤러 컨베이어(15)의 상하 양측에 구비되는 에어 공급 노즐(21)이 설치되어 있으며, 반송중인 기판(S)에 대해 상기 에어 공급 노즐(21)로부터 고압 에어를 분사하여 세정액을 제거하고, 이에 따라 기판(S)을 건조시키도록 되어 있다.

자세 변환실(4c)에는, 건조실(4b)로부터 반송되어 오는 기판(S)을 수용하고, 그 자세를 경사 자세로부터 수평 자세로 되돌려 하류측의 로봇(R2)에 주고 받는 자세 변환 장치(30)가 구비되어 있다. 이 자세 변환 장치(30)는, 기판(S)의 자세를 변환하는 점에서 상기 기판 수용실의 변환 기구와 기능적으로 공통되지만, 세정 처리 후의 기판(S)을 보다 원활하게 다음 공정에 반송하기 위해 다음과 같이 구성되어 있다.

도 3은 자세 변환 장치(30)를 도시한 정면도(도 2의 III－III선 시시도)이다. 이 도면에 도시하는 바와 같이, 자세 변환 장치(30)는, 건조실(4b)로부터 반송되어 오는 기판(S)을 수용하기 위한 기판 수용 유닛(40)(본 발명에 따른 기판 수용 수단에 상당한다)을 갖고 있다.

이 기판 수용 유닛(40)에는, 상하 2단의 수용부(40A, 40B)(제1 수용부(40A), 제2 수용부(40B)라고 한다)가 설치되어 있다. 이들 수용부(40A, 40B)는, 모두 복수의 반송 롤러(46)가 기판 반송 방향으로 배열되는 롤러 컨베이어로 구성되어 있다.

각 수용부(40A, 40B)는, 그 자세가 각각 전환 가능하게 구성되어 있으며, 이 자세 전환에 수반하여 기판(S)의 자세를 상기와 같이 경사 자세로부터 수평 자세로 변환하도록 되어 있다. 상세하게는, 각 수용부(40A, 40B)의 프레임(42; 부프레임)이 기판 수용 유닛(40)의 프레임(34; 주프레임)에 대해 기판 반송 방향과 평행하게 연장되는 추축(44)을 개재하여 연결되어 있으며, 이에 따라 기판 수용 유닛(40)에 대해 각 수용부(40A, 40B)가 요동 가능하게 지지되어 있다. 그리고, 기판 수용 유닛(40)(프레임(34))에 각각 고정된 에어 실린더(49)의 로드 선단이 각 수용부(40A, 40B)에 연결되어 있다. 이들 에어 실린더(49)에 대한 에어의 급배(給排) 전환에 따라 각 수용부(40A, 40B)가 각각 추축(44) 둘레에 요동하고, 경사 상태(기판(S)을 경사 자세로 지지하는 상태; 본 발명에 따른 제1 자세에 상당한다)와 수평 상태(기판(S)을 수평 자세로 지지하는 상태； 본 발명에 따른 제2 자세에 상당한다)로 개별로 전환되도록 되어 있다. 또한, 동 도면 중 부호 48은, 기판(S)을 그 측방으로부터 지지하는 사이드 지지 롤러이다.

기판 수용 유닛(40)은, 장치 프레임(32)에 대해 승강 가능하게 구성되고, 모터(36)에 의해 구동되도록 되어 있다. 상세하게는, 장치 프레임(32)에, 상하 방향으로 연장되는 고정 레일(도시 생략)과, 이 고정 레일과 평행하게 연장되어 모 터(36)에 의해 회전 구동되는 볼나사축(38)이 설치되고, 상기 고정 레일에 기판 수용 유닛(40)이 승강 가능하게 장착됨과 동시에, 이 유닛(40)에 설치되는 도면 밖의 너트 부분에 상기 볼나사축(38)이 나사 결합 삽입되어 있다. 그리고, 상기 모터(36)에 의해 볼나사축(38)이 정역회전 구동됨으로써, 상기 제1 수용부(40A)가 건조실(4b)의 롤러 컨베이어(15)에 배열되고, 또한 제2 수용부(40B)가 로봇(R2)에 대한 기판 수수 가능 영역 내에 배치되는 제1 포지션(도 2에서 부호 P1을 부여하여 실선으로 나타내는 위치)과, 제2 수용부(40B)가 건조실(4b)의 롤러 컨베이어(15)에 배열되고, 또한 제2 수용부(40B)가 로봇(R2)에 대한 기판 수수 가능 영역 내에 배치되는 제2 포지션(도 2 중에 부호 P2를 부여하여 가상선으로 나타내는 위치)과의 사이에 기판 수용 유닛(40)이 이동하도록 되어 있다.

또한, 이 실시 형태에서는, 각 수용부(40A, 40B)의 프레임(42), 추축(44) 및 에어 실린더(49) 등이 본 발명에 따른 자세 변환 수단에 상당하고, 상기 고정 레일, 볼나사축(38) 및 모터(36) 등이 본 발명에 따른 변위 수단에 상당한다.

다음에, 이 기판 처리 장치(1)의 동작에 대해, 주로 세정부(4)로부터 레지스트 도포부(6)로의 기판(S)의 반송 동작을 중심으로 그 작용과 함께 설명한다.

이 기판 처리 장치(1)에서는, 피처리 기판(S)이 수납된 카세트(C)가 인덱서부(2)에 탑재됨으로써 처리 동작이 개시된다. 우선, 로봇(R1)이 카세트(C)에 대향하는 위치로 이동하고, 카세트(C)에 수평 자세로 다단(多段)에 수납된 기판(S)을 아암이 추출한다. 그리고, 그 기판(S)을 세정부(4)의 기판 수용실로 운반하여 롤러 컨베이어상에 탑재한다.

이와 같이 기판 수용실에 기판(S)이 반입되면, 전환 기구의 작동에 의해 기판 수용실의 롤러 컨베이어가 수평 상태로부터 경사 상태로 전환되고, 이에 따라 기판(S)의 자세가 수평 자세로부터 경사 자세로 변환된다. 이 자세 변환이 완료되면, 롤러 컨베이어가 작동하여 기판(S)의 반송이 개시되고, 기판(S)이 경사 자세 그대로 기판 수용실로부터 근처의 세정실(4a)로 반송되고, 또한 근처의 다른 세정실(4a)을 거친 후, 건조실(4b)로 반송된다. 이에 따라 세정 처리와 건조 처리가 기판(S)에 대해 차례로 실시되게 된다.

건조 처리가 종료된 기판(S)은, 또한 자세 변환실(4c)로 반송되고, 여기서 자세 변환 장치(30)에 의해 경사 자세로부터 원래의 수평 자세로 되돌려진다.

상세하게 설명하면, 우선, 자세 변환실(4c)로의 기판(S)의 반송에 앞서, 기판 수용 유닛(40)이 기판(S)의 수용 가능한 상태로 세트된다. 구체적으로는, 기판 수용 유닛(40)이 제1 포지션 또는 제2 포지션 중 어느 하나에 세트되고(여기서는, 제1 포지션(도 2의 2점 쇄선에 나타내는 포지션)에 세트되는 것으로 하여 설명을 진행시킨다), 또한 기판 수용 유닛(40)의 2개의 수용부(40A, 40B) 중 건조실(4b)의 롤러 컨베이어(15)에 배열되는 것(여기서는 제1 수용부(40A))이 경사 상태로 세트 된다. 또, 제2 수용부(40B)가 수평 상태로 세트된다.

그리고, 롤러 컨베이어(15)의 작동에 의해 건조실(4b)로부터 자세 변환실(4c)로 기판(S)이 반송됨에 따라, 상기 제1 수용부(40A)에 대해 기판(S)이 반입된다. 이 반입이 완료되면, 모터(36)의 작동에 의해 기판 수용 유닛(40)의 위치가 상기 제1 포지션으로부터 제2 포지션(도 1의 실선에 나타내는 포지션)으로 전환됨 과 동시에 이 포지션 전환 동작중에, 에어 실린더(49)의 작동에 의해 제1 수용부(40A)가 경사 상태로부터 수평 상태로, 제2 수용부(40B)가 수평 상태로부터 경사 상태로 각각 전환된다. 이에 따라 제1 수용부(40A)의 기판(S)의 자세가 경사 자세로부터 수평 자세로 변환된다. 또, 제2 수용부(40B)가 경사 상태가 되어 상기 건조실(4b)의 롤러 컨베이어(15)에 배열되고, 다음의 기판(S)의 수용 준비가 완료된다.

기판 수용 유닛(40)의 포지션 전환이 완료되면, 세정부(4)와 레지스트 도포부(6)의 사이에 배치되는 로봇(R2)에 의해 제1 수용부(40A)로부터 기판(S)이 수평 자세로 추출된다. 구체적으로는, 도 3의 2점 쇄선에 나타내는 바와 같이, 제1 수용부(40A)의 반송 롤러(46) 사이의 간극에 로봇(R2)의 아암(50)이 삽입되고, 이 아암(50)에 의해 기판(S)을 하측으로부터 들어올림으로써, 기판(S)이 자세 변환 장치(30)(세정부(4))로부터 추출되어 이 로봇(R2)에 의해 다음의 레지스트 도포부(6)로 반송되게 된다.

또한, 이와 같이 제1 수용부(40A)에서 기판(S)의 반출이 행해지고 있는 동안, 다른 쪽 측의 제2 수용부(40B)에 대해서는, 건조실(4b)에서 건조 처리가 종료된 후속의 기판(S)이 상기와 동일하게 되어 반입되게 된다. 즉, 자세 변환실(4c)로부터의 기판(S)의 반출 동작과, 자세 변환실(4c)로의 기판(S)의 반입 동작이 병행하여 행해지게 된다.

이렇게 해서 제1 수용부(40A)로부터의 기판(S)의 반출, 및 제2 수용부(40B)로의 후속 기판(S)의 반입이 완료되면, 기판 수용 유닛(40)이 제2 포지션으로부터 제1 포지션으로 전환됨과 동시에, 이 전환 동작중에 각 수용부(40A, 40B)의 자세가 전환되고, 이에 따라 제2 수용부(40B)에 수용된 기판(S)의 자세 변환과, 제1 수용부(40A)의 기판의 수용 준비가 진행된다. 그리고, 기판 수용 유닛(40)이 제2 포지션에 세트되면, 로봇(R2)에 의한 제2 수용부(40B)로부터의 기판(S)의 추출과, 제1 수용부(40A)에 대한 후속 기판(S)의 반입이 병행하여 행해진다.

또한, 로봇(R2)은, 일정 범위 내에서 승강 가능하게 구성되어 있으며, 각 수용부(40A, 40B)로부터 기판(S)을 추출할 때에는, 도 2에 도시하는 바와 같이, 상기 아암(50)을 각 수용부(40A, 40B)에 대응한 높이 위치, 기판 수용 유닛(40)이 제1 포지션에 세트된 상태에서는 제1 수용부(40A)에 대응하는 높이 위치에, 또 제2 포지션에 세트된 상태에서는 제2 수용부(40B)에 대응하는 높이 위치에 각각 아암(50)을 배치한다. 이에 따라 상기와 같이 변위하는 양 수용부(40A, 40B)로부터 지장 없이 기판(S)의 추출을 행할 수 있도록 되어 있다.

이와 같이 제2 수용부(40B)로부터의 기판(S)의 반출과, 제1 수용부(40A)에 대한 후속 기판(S)의 반입이 완료되면, 이후, 상기와 동일하게 하여 기판 수용 유닛(40)의 포지션이 교대로 전환되면서, 건조실(4b)로부터 반송되고 있는 기판(S)의 자세가 변환되어 레지스트 도포부(6)로 반송되게 된다.

이상과 같이 이 기판 처리 장치(1)에서는, 경사 자세로 기판(S)을 반송하면서 세정부(4)에서 세정·건조 처리를 실시한 후, 기판(S)의 자세를 수평 자세로 변환하고 나서 레지스트 도포부(6)로 반송하도록 하고 있지만, 상술한 대로, 이 기판 처리 장치(1)에서는, 자세 변환실(4c)(자세 변환 장치(30))로의 기판(S)의 반입(수 용)과, 자세 변환실(4c)로부터 레지스트 도포부(6)로의 기판(S)의 반출(수수)을 병행하여 행할 수 있으므로, 자세 변환을 수반하는 세정부(4)로부터 레지스트 도포부(6)로의 기판(S)의 반송을 원활하게 행할 수 있다.

따라서, 기판의 자세 변환 후, 자세 변환 장치가 리셋될 때까지의 비교적 긴 기간, 후속의 기판(S)을 자세 변환실에 반입할 수 없는 종래의 이 종류의 장치와 비교하면, 자세 변환 동작에 의해 기판(S)의 처리의 진행이 율속된다는 문제점을 유효하게 회피할 수 있고, 그 결과, 기판 처리 장치(1)에 있어서의 스루풋을 향상시킬 수 있다.

또한, 상술한 기판 처리 장치(1)나, 자세 변환 장치(30) 및 동 장치(30)를 포함하는 기판 반송 장치는, 본 발명의 실시 형태의 예시로서 그 구체적인 구성은, 본 발명의 요지를 이탈하지 않는 범위에서 적절히 변경 가능하다. 예를 들면, 이하와 같은 구성을 채용하는 것도 가능하다.

(1)자세 변환 장치(30)에 대해 또한, 도 4에 도시하는 바와 같이 기판 수수 장치(60)를 직렬로 배치해도 된다. 이 기판 수수 장치(60)는, 자세 변환 장치(30)에서 자세 변환된 기판(S)의 높이 위치를, 원래의 높이 위치(건조실(4b)로부터 자세 변환실(4c)에 반입될 때의 기판(S)의 높이 위치；이하, 기준 높이 위치라고 한다)로 되돌려 로봇(R2)에 주고 받는 것이다. 이 기판 수수 장치(60)는, 상세하게 도시하고 있지 않지만, 상하 2단에 기판(S)의 수용부(70A, 70B)를 갖는 승강 가능한 기판 수용 유닛(70)을 구비하고 있으며, 각 수용부(70A, 70B)(제1 수용부(70A), 제2 수용부(70B)라고 한다)가 기판(S)을 수평 자세로만 수용하는 점을 제외하고 상 기 자세 변환 장치(30)와 동일 구성으로 되어 있다. 그리고, 자세 변환 장치(30)의 기판 수용 유닛(40)과 일체로 기판 수용 유닛(70)을 승강시킴으로써, 기판 수용 유닛(40)의 각 수용부(40A, 40B)에 수용된 자세 변환 후(수평 자세)의 기판(S)을, 대응하는 수용부(70A, 70B)에 수용하여 로봇(R2)에 주고 받도록 구성되어 있다.

구체적인 동작에 대해 설명하면, 우선, 자세 변환 장치(30)의 기판 수용 유닛(40)이 제1 포지션에 세트된 상태로 그 제1 수용부(40A)에 기판(S)이 반입된다. 이어서, 기판 수용 유닛(40)이 제1 포지션으로부터 제2 포지션으로 이동(상승)함으로써 기판(S)이 기준 높이 위치로부터 들어올려짐과 동시에, 이에 연동하여 자세 변환 장치(60)의 기판 수용 유닛(70)이 상승한다. 그리고, 이 포지션 전환이 완료되면, 기판 수용 유닛(40)의 제1 수용부(40A)로부터 기판 수용 유닛(60)의 제1 수용부(70A)와 기판(S)이 반송되고, 이 반송이 완료되면, 자세 변환 장치(30)의 기판 수용 유닛(40)이 제2 포지션으로부터 제1 포지션으로 이동(하강)함과 동시에, 이에 연동하여 자세 변환 장치(60)의 기판 수용 유닛(70)이 하강하고, 이에 따라 기판(S)이 기준 높이 위치로 되돌려진다. 이렇게 해서 포지션의 전환이 완료되면, 기판 수용 유닛(70)의 제1 수용부(70A)에 수용되어 있는 기판(S)이 기준 높이 위치에서 로봇(R2)에 의해 추출되게 된다. 또한, 기판 수용 유닛(40)의 제2 수용부(40B)에 수용되는 기판(S)에 대해서도, 상승과 하강이 반대가 되는 이외에는 상기 동작에 준하여 기준 높이 위치로 되돌려진다.

이와 같이, 기판(S)을 자세 변환 전의 높이 위치와 같은 높이 위치로 되돌리는 구성에 의하면, 로봇(R2)에 대한 기판(S)의 수수를 일정한 높이 위치(즉 기준 높이 위치)에서 행할 수 있기 때문에, 기판(S)이 수용되는 수용부(40A, 40B)에 따라 로봇(R2)의 높이를 전환할 필요가 없어지고, 그만큼, 로봇(R2)의 제어 부담이 경감된다.

(2)실시 형태의 자세 변환 장치(30)는, 상기와 같이 수용부(40A, 40B)를 상하 2단에 설치한 구성으로 되어 있는데, 예를 들면, 도 5에 도시하는 바와 같이 좌우 2열, 즉 기판 반송 방향과 직교하는 방향으로 가로로 나란히 수용부(40A, 40B)를 배치하고, 수평 방향으로 연장되는 고정 레일(45)을 따라 기판 수용 유닛(40)을 이동시키도록 구성해도 된다. 이와 같이 수평 방향으로 기판 수용 유닛(40)을 이동시키는 구성에 의하면, 자세 변환 장치(30)를 상하 방향으로 콤팩트화할 수 있다는 이점이 있다. 단, 자세 변환 장치(30)의 스페이스 효율(점유 바닥 면적의 삭감)을 고려하면 상기 실시 형태의 구성이 유리해지므로, 어느 구성을 채용할지는, 기판 처리 장치(1)의 구체적인 구성이나 설치 가능 스페이스에 근거하여 결정하면 된다.

또한, 이러한 도 5에 도시하는 구성의 경우에도, 자세 변환 장치(30)에 의한 자세 변환에 의해 수평 방향으로 어긋난 기판(S)의 위치를 원래의 위치(건조실(4b)로부터 자세 변환실(4c)로 반입될 때의 기판(S)의 위치)로 되돌리기 위한 상기 예 (2)에 준한 기판 수수 장치를 병설(竝設)하도록 해도 된다.

(3)실시 형태의 자세 변환 장치(30)에서는, 도 3에 도시하는 바와 같이, 각 수용부(40A, 40B)를 이들 중앙 부분에서 요동 가능하게 지지하고 있지만, 예를 들면, 각 수용부(40A, 40B)를 그 일단(도 3에서는 좌단)에서 요동 가능하게 지지 하 도록 구성해도 된다. 즉, 수용부(40A, 40B)를 수평 상태와 경사 상태로 전환할 수 있다면, 그 구체적인 구성은 실시 형태에 한정되는 것은 아니다. 단, 실시 형태와 같이 각 수용부(40A, 40B)를 이들 중앙 부분(기판(S)의 중앙 부분)에서 요동 시키는 구성에 의하면, 동일 경사도라 하더라도, 상기와 같이 각 수용부(40A, 40B)를 그 일단에서 요동 가능하게 지지하는 구성에 비해, 지점(추축(44))에 대한 수용부(40A, 40B)의 상하 방향의 변위량(고저 차)이 작아진다. 그 때문에, 그만큼, 에어 실린더(49)의 구동 스트로크도 짧아도 되며, 자세 변환 장치(30)를 상하 방향으로 콤팩트화 하는데 있어서는 유리하게 된다.

(4)상기 실시 형태에서는, LCD용 유리 기판(S)에 대해 세정·레지스트 도포·노광·현상 등의 처리를 연속해서 실시하는 기판 처리 장치(1) 중 그 세정부(4)의 부분에 본 발명에 따른 자세 변환 장치(동 장치를 포함하는 기판 반송 장치)를 적용한 예에 대해 설명하였지만, 물론, 본 발명은, 세정부(4) 이외의 각 처리부(6∼12)에 대해서도 적용 가능하다.

또, 상기 실시 형태에서는, 자세 변환 장치에 대해 기판을 반입하는 상류측 반송 수단으로서 롤러 컨베이어(롤러 컨베이어(15))가 설치되는 한편, 자세 변환 장치의 기판을 반송하는 하류측 반송 수단으로서 수평 다관절형 로봇(로봇(R2))이 설치되는 경우를 예로 본 발명의 적용에 대해 설명하였지만, 본 발명은, 상류측 반송 수단으로서 수평 다관절형 로봇이 설치되는 한편, 하류측 반송 수단으로서 롤러 컨베이어가 설치되는 경우에도 적용 가능하고, 상류측 및 하류측의 반송 수단의 구성에 의해 그 적용이 제한되는 것은 아니다.

또, 상기 실시 형태에서는, 경사 자세로 반송되어 오는 기판을 수평 자세로 변환하여 하류측으로 반송하는 경우를 예로, 본 발명의 적용에 대해 설명하였지만, 본 발명은, 이와는 반대, 즉 경사 자세로 반송되어 오는 기판을 수평 자세로 변환하여 하류측으로 반송하는 경우에도, 물론, 적용 가능하다. 보다 일반론으로서는, 서로 다른 제1 자세와 제2 자세 사이에서의 자세 변환을 수반하는 기판의 반송에 적용 가능하다.

도 1은 본 발명이 적용되는 기판 처리 장치를 도시한 평면 모식도,

도 2는 세정부(세정실, 건조실 및 자세 변환실)의 구성을 나타낸 모식적 측면도,

도 3은 세정부(자세 변환실)에 설치되는 자세 변환 장치의 구성을 나타낸 정면도(도 2의 III－III선 시시(矢視) 도),

도 4는 자세 변환실에 기판 수수 장치를 더 구비한 예를 나타낸 세정부의 모식적 측면도,

도 5는 자세 변환 장치의 다른 구성을 나타내는 정면도(도 3에 대응하는 도면)이다.

〈도면의 주요부분에 대한 부호의 설명〉

1: 기판 처리 장치 2: 인덱서부

4: 세정부 4a: 세정실

4b: 건조실 4c: 자세 변환실

6: 레지스트 도포부 8: 노광부

10: 현상부 12: 베이크부

30: 자세 변환 장치 40: 기판 수용 유닛

40a: 제1 수용부 40b: 제2 수용부

C: 카세트 R1∼R4: 로봇

S: 기판

Claims

기판(S)을 제1 자세로 반송하는 상류측 반송 수단(15)과 기판(S)을 제1 자세와는 다른 제2 자세로 반송하는 하류측 반송 수단(R2)의 사이에 개재 장착되고, 상류측 반송 수단(15)에 의해 반송되어 오는 기판(S)의 제1 자세를 제2 자세로 변환하여 하류측 반송 수단(R2)으로 반송하는 자세 변환 장치(30)로서,

기판(S)의 반송 방향으로 배열되는 복수의 반송 롤러(46)와 이들 반송 롤러(46)를 지지하는 부프레임(42)을 각각 가지는 기판 수용용의 제1, 제2 수용부(40A, 40B), 및 이들 수용부(40A, 40B)가 상기 반송 방향에 대해서 병렬로 배열되고 또한 각각 상기 반송 방향과 평행한 축(44) 둘레로 요동 가능해지도록 상기 각 부프레임(42)을 지지하는 주프레임(34)을 갖는 기판 수용 수단(40)과,

상기 주프레임(34)에 대해서 상기 부프레임(42)을 상기 축(44) 둘레로 요동시키는 제1 구동 수단(49)을 갖고, 상기 제1, 제2 수용부(40A, 40B)의 자세를, 각각 상류측 반송 수단(15)에 의해 반송되어 오는 기판(S)의 수용이 가능해지는 제1 자세와 하류측 반송 수단(R2)에 대해 기판(S)의 반출이 가능해지는 제2 자세로 전환하는 자세 변환 수단(42, 44, 49)과,

상기 주프레임(34)을 상기 각 수용부(40A, 40B)의 배열방향으로 변위 가능하게 지지하는 장치 프레임(32), 및 이 장치 프레임(32)에 대해서 상기 주프레임(34)을 상기 배열방향으로 이동시키는 제2 구동 수단(36)을 갖고, 상기 제1 수용부(40A)가 상류측 반송 수단(15)과의 기판 수수 위치에 대응하고, 또한 제2 수용부(40B)가 하류측 반송 수단(R2)과의 기판 수수 위치에 대응하는 제1 포지션(P1)과 이들과는 반대의 위치에 각 수용부(40A, 40B)가 배치되는 제2 포지션(P2)의 사이에서 상기 기판 수용 수단(40)을 변위시키는 변위 수단(36, 38)을 구비하고,

상기 자세 변환 수단(42, 44, 49)은, 상기 변위 수단(36, 38)의 구동에 의해 상기 기판 수용 수단(40)이 제2 포지션으로부터 제1 포지션으로 변위하는 동안에, 제1 수용부(40A)를 제1 자세로, 제2 수용부(40B)를 제2 자세로 각각 전환하고, 상기 변위 수단(36, 38)의 구동에 의해 상기 기판 수용 수단(40)이 제1 포지션으로부터 제2 포지션으로 변위하는 동안에, 제1 수용부(40A)를 제2 자세로, 제2 수용부(40B)를 제1 자세로 각각 전환하는 것을 특징으로 하는 자세 변환 장치(30).
청구항 1에 있어서,

상기 기판 수용 수단(40)은, 상기 제1, 제2 수용부(40A, 40B)를 상하 방향으로 병렬로 구비하고,

상기 변위 수단(36, 38)은, 상기 기판 수용 수단(40)을 승강 변위시키는 것인 것을 특징으로 하는 자세 변환 장치(30).
청구항 1에 있어서,

상기 제 1 자세 및 제2 자세는, 한 쪽이 수평 자세이고, 다른 쪽이 경사 자세이고,

상기 기판 수용 수단(40)의 각 수용부(40A, 40B)는, 기판 반송 방향과 직교하는 방향의 중앙 부분에서 상기 축(44) 둘레로 요동 가능하게 지지되어 각각 상기 자세 변환 수단(42, 44, 49)에 의해 상기 제 1 자세와 제2 자세로 전환되는 것을 특징으로 하는 자세 변환 장치(30).
기판(S)을 제1 자세로 반송하는 상류측 반송 수단(15)과, 기판(S)을 제1 자세와는 다른 제2 자세로 반송하는 하류측 반송 수단(R2)과, 이들 양 반송 수단(15, R2)의 사이에 개재 장착되어 상류측 반송 수단(15)에 의해 반송되어 오는 기판(S)의 제1 자세를 하류측 반송 수단(R2)에 의해 반송하기 위한 제2 자세로 변환하는 자세 변환 장치(30)를 구비하고, 상기 자세 변환 장치(30)는, 청구항1 내지 청구항3 중 어느 한 항에 기재된 자세 변환 장치인 것을 특징으로 하는 기판 반송 장치.
청구항 4에 있어서,

상기 하류측 반송 수단(R2)은, 자세 변환 장치(30)에 수용된 제2 자세의 기판(S)을 하측으로부터 들어올려 추출하는 아암(50)을 갖는 로봇(R2)인 것을 특징으로 하는 기판 반송 장치.