KR100961021B1 - 기판지지부재, 기판소성로, 기판반송장치 및 기판처리방법 - Google Patents

기판지지부재, 기판소성로, 기판반송장치 및 기판처리방법 Download PDF

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Abstract

소성처리온도와 같은 고온하에 노출된 경우이더라도, 휨이 생기기 어려운 기판지지부재를 제공한다.
기판지지부재를, 서로 선팽창율이 다른 재질에 의해 형성되는 천판부재(H)와 벽부재(V1, V2)를 접합하여 일체화한다. 보다 구체적으로는, 천판부재(H)를 형성하는 재질보다도 큰 선팽창율의 재질에 의해 벽부재(V1, V2)를 형성한다. 이와 같은 기판지지부재는, 소성처리온도와 같은 고온하에 노출된 경우에, 선팽창율의 차이에 기인하여 연직상향의 힘이 생긴다. 이 힘에 휨을 상쇄시키는 것에 의해, 휨의 발생을 저감한다.

Description

기판지지부재, 기판소성로, 기판반송장치 및 기판처리방법{Substrate Supporting Member, Substrate Baking Furnace, Substrate Transporting Unit and Substrate Processing Method}
도 1은 본 발명에 따른 기판지지부재(P1, P2)의 구성을 나타내는 개략사시도이다.
도 2는 기판지지부재의 휨의 상쇄에 관해서 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 본 발명에 따른 기판소성로(1)의 개략사시도이다.
도 4는 기판소성로(1)의 횡단면도이다.
도 5는 기판격납부(11)의 횡단면도이다.
도 6은 기판격납부(11)의 세로단면도이다.
도 7은 본 발명에 따른 기판반송장치(2)의 개략사시도이다.
도 8은 기판소성로(1)와 기판반송장치(2)를 이용하여, 기판의 소성처리를 행할 때의 처리동작을 나타내는 플로우 챠트이다.
<부호의 설명>
1 기판소성로
2 기판반송장치
12 히터
24a, 24b 반송포크
111 로내 지지부재
P1, P2 기판지지부재
A1, B1 기단부
A2, B2 자유단부
H 천판부재
V1, V2 벽부재
L 장척부재
본 발명은, 반도체기판, 액정표시장치용 유리기판, 포토마스크용 유리기판, 플라즈마 표시용 유리기판, 광디스크용 기판 등(이하, 간단히 「기판」이라 한다)을 지지하기 위한 기판지지부재에 관한 것이다. 또한, 당해 기판지지부재를 이용하여 구성되는 기판소성로나 기판반송장치에 관한 것이다. 더욱이, 당해 기판소성로(基板燒成爐) 및 당해 기판반송장치를 이용하여 기판을 소성하는 방법에 관한 것이다.
일반적으로, 기판에 대하여 일련의 처리를 행하는 기판처리장치는, 소정 위치에 배치된 각종 단위처리부(예컨대, 소성처리부, 세정처리부, 레지스트 도포부, 현상부 등)로 구성되어 있다. 기판은, 기판반송장치에 의해, 소정의 반송 순서로 각 단위처리부에 반출입되면서 일련의 처리가 행하여지게 된다.
그런데, 이와 같은 기판처리장치에 있어서 기판에 대하여 일련의 처리를 행할 때의 여러 가지 장면에서, 기판 등을 편지상태(片持狀態)로 지지하는(즉, 기단부가 고정된 지지부재의 선단부에서 기판 등을 지지한다) 지지부재가 채용되고 있다.
예컨대, 기판반송장치에 있어서, 기판을 각 처리부에 반출입할 때에 기판을 지지하는 반송포크는 편지상태로 기판을 지지하는 경우가 많고, 또한 예컨대, 각 처리부에 있어서도, 처리를 받는 기판이나 기판에 대하여 약액 등을 공급하는 노즐 등이 편지상태로 지지되는 구성이 채용되는 경우도 적지 않았다.
이와 같이 기판 등을 편지상태로 지지하는 지지부재에 있어서는, 종래부터 휨의 발생이 문제로 되어 있었다.
예컨대, 기판반송장치의 반송포크가 휘는 것에 의해 반송포크가 기판을 수평상태에서 지지할 수 없게 되어 버린다. 이 때문에, 기판을 다단상태에서 격납하는 처리부나 카세트 등에 있어서의 수납선반의 간격을 반송포크의 휨을 고려하여 (즉, 휜 반송포크가 삽입가능하도록) 크게 잡지 않으면 안되어, 기판처리장치의 대형화를 초래하고 있었다.
또한 당연히, 반출입 앞의 처리부에 있어서, 기판을 편지상태로 지지하는 지지부재에 의해 기판이 다단상태에서 격납되어 있는 경우는, 처리부 내의 지지부재에도 휨이 생긴다. 따라서 이 경우, 처리부 내에서 기판을 지지하는 지지부재자신의 휨와 반송장치의 반송포크의 휨과의 양쪽의 휨을 고려하지 않으면 안되고, 지지 부재 사이의 간격을 한층 크게 잡지 않으면 안되었다.
지지해야 할 기판의 대형화 및 이것에 따른 기판의 중량증가 및 지지부재의 전체 길이증가에 의해, 휨의 발생이 현저한 것으로 되어 있는 최근에 있어서는, 이들의 문제는 한층 심각한 것으로 되어 있었다.
그런데, 지지부재의 휨의 요인으로서는 다음의 것이 생각된다. 제1의 요인은 자중(自重)이다. 제2의 요인은 온도상승에 의한 강성저하이다. 또한 제3의 요인은 재치되는 유리기판의 무게이다. 여기에서, 기판소성로 내의 지지부재나, 기판소성로에 대하여 기판의 반출입을 행하는 기판반송장치의 반송포크와 같이 고온하에 노출되는 지지부재에 있어서는, 제2의 요인이 크게 영향을 주기 때문에 특히 현저한 휨이 발생해 버려 있었다. 그 결과, 소성로의 대형화가 특히 심각한 문제로 되어 있었다.
따라서, 이 문제를 해결하도록, 지지부재의 휨을 억제하기 위한 각종의 기술이 고안되어 있다. 예컨대, 지지부재의 두께를 크게 하는 것에 의해 지지부재의 강성을 높이고, 휨의 발생을 억제하는 방법이 생각되고 있다. 또한, 기판지지부재의 내부에 형상기억 합금 와이어를 배치하고, 와이어를 수축시키는 것에 의해 지지부재의 강성을 높이고, 이것에 의해 휨의 발생을 억제하는 기술도 고안되어 있다(특허문헌 1 참조).
[특허문헌 1] 일본국특개 2003-273192호 공보
상기의 각 기술에 의하면, 확실히 지지부재의 휨을 억제하는 것이 가능하다.
그러나, 전자의 지지부재의 두께를 크게 하는 구성에서는, 휨은 억제되지만, 결국 지지부재 자체가 두꺼워지기 때문에 처리장치의 대형화는 피할 수 없었다. 또한, 후자의 기판지지부재 내부에 와이어를 구비하는 구성에서는, 지지부재의 구성이 복잡해지는 동시에, 지지부재에 걸리는 부하나 지지부재의 사용 상황에 따라 와이어의 장력을 제어하는 수단이 필요했다.
또한, 종래의 기술에 있어서는, 고온화에 노출되는 지지부재와 같이 특히 현저한 휨이 발생하는 지지부재에 관해서 그 휨을 충분히 방지할 수는 없었다.
본 발명은, 상기 과제에 비추어 보아서 이루어진 것으로, 소성처리온도와 같은 고온하에 노출된 경우이더라도, 휨이 생기기 어려운 기판지지부재를 제공하는 것을 목적으로 하고 있다.
청구항 1의 발명은, 편지상태로 기판을 지지하는 기판지지부재로서, 상기 기판지지부재가, 서로 선팽창율이 다른 재질에 의해 형성되는 복수종류의 부재를 접합하여 일체화한 것으로 상기 기판지지부재가, 제1의 부재와, 상기 제1의 부재보다도 선팽창율이 큰 재질에 의해 형성된 제2의 부재를 접합하여 일체화한 것이며, 상기 기판지지부재의 기단부가 고정된 상태에 있어서, 상기 제1의 부재가 상기 제2의 부재보다도 윗쪽에 위치한다.
삭제
청구항 3의 발명은, 청구항 1에 기재된 기판지지부재로서, 상기 제1의 부재를 형성하는 재질이 SUS430이며, 상기 제2의 부재를 형성하는 재질이 SUS304이다.
청구항 4의 발명은, 청구항 1 또는 3에 기재된 기판지지부재로서, 상기 제1의 부재로서 설치되고, 기판의 하면을 지지하는 장척(長尺)의 천판부재(天板部材)와, 상기 제2의 부재로서 설치되고, 상기 천판부재의 아래쪽에 상기 천판부재의 길이방향에 따라 배열된 한 쌍의 장척의 벽부재가 접합되는 것에 의해, 상기 기판지지부재가 대략 역U자상의 단면을 갖는 형상체로서 형성되어 있다.
청구항 5의 발명은, 청구항 1 또는 3에 기재된 기판지지부재로서, 상기 제1의 부재로서 설치되고, 기판의 하면측을 지지하는 장척의 천판부재와, 상기 제2의 부재로서 설치되고, 상기 천판부재의 아래쪽에 상기 천판부재의 길이방향에 따라 배치됨과 동시에 대략 U자상의 단면을 갖는 장척부재가 접합되는 것에 의해, 상기 기판지지부재가 각형(角形) 관상(管狀)의 형상체로서 형성되어 있다.
청구항 6의 발명은, 기판에 대하여 소성처리를 행하는 기판소성로로서, 복수의 기판을 다단상태에서 격납하는 기판격납부와, 상기 기판격납부의 내부공간에 열을 공급하여 소정의 기판소성온도로 하는 열공급부와, 상기 기판격납부의 내배면(內背面)에 고정 배치되어, 상기 내부공간에 있어서 기판을 편지상태로 지지하는 로내 지지부재를 구비하고, 상기 로내(爐內) 지지부재가, 서로 선팽창율이 다른 재질에 의해 형성되는 복수종류의 부재를 접합하여 일체화한 것이다.
청구항 7의 발명은, 기판소성로에 대하여 기판의 반출입을 행하는 기판반송장치로서, 기판을 편지상태로 지지하는 반송포크와, 상기 반송포크를 구동하여 상기 기판소성로에 액세스시키는 반송포크 구동부를 구비하고, 상기 반송포크가, 서로 선팽창율이 다른 재질에 의해 형성되는 복수종류의 부재를 접합하여 일체화한 것이다.
청구항 8의 발명은, 복수의 기판의 각각을 로내 지지부재에 의해 편지상태로 지지하여 다단상태로 격납하는 기판격납부를 구비하고, 상기 기판격납부의 내부공간에 열을 공급하는 것에 의해 상기 복수의 기판에 대하여 소성처리를 행하는 기판소성로와, 반송포크에 의해 기판을 편지상태로 지지하여 상기 기판소성로에 대하여 기판의 반출입을 행하는 기판반송장치를 이용하여 기판을 소성하는 기판처리방법에 있어서, 상기 기판격납부의 내부공간의 온도를 소성처리온도까지 승온하는 것에 의해, 서로 선팽창율이 다른 재질에 의해 형성되는 복수종류의 부재를 접합하여 일체화한 부재인 상기 로내 지지부재의 온도를, 소성처리온도까지 승온하는 로내 예비승온공정과, 서로 선팽창율이 다른 재질에 의해 형성되는 복수종류의 부재를 접합하여 일체화한 부재인 상기 반송포크의 온도를, 소성처리온도까지 승온하는 반송포크 예비승온공정과, 상기 기판반송장치에 의해 상기 기판소성로에 대하여 기판의 반출입을 행하는 동시에, 상기 기판소성로에 있어서 기판의 소성처리를 행하는 기판소성처리 공정을 구비한다.
청구항 9의 발명은, 청구항 8에 기재된 기판처리방법에 있어서, 상기 반송포크 예비승온공정이, 상기 기판반송처리장치에, 상기 기판소성로에 대하여 기판의 반출입 동작을, 기판을 유지하지 않는 상태에서 행하게 하는 더미 동작공정을 구비한다.
<1. 기판지지부재>
<1-1. 기판지지부재의 구성>
도 1은, 본 발명에 따른 기판지지부재, 보다 구체적으로는, 편지상태로 기판을 지지하는 기판지지부재의 구성을 나타내는 개략사시도이다. 본 발명에 따른 기판지지부재는, 후술하는 기판소성로(1)가 구비하는 로내 지지부재(111)(도 4 참조)나, 후술하는 기판반송장치(2)의 반송포크(24a, 24b)(도 7 참조)로서 이용하는 것에 적합한 부재이다.
본 발명에 따른 기판지지부재의 제1의 구성예는, 대략 역U자상의 단면을 갖는 형상체로서 형성된 기판지지부재(P1)(도 1(a))이며, 제2의 구성예는, 각형 관상의 형상체로서 형성된 기판지지부재(P2)(도 1(b))이다.
또, 도 1에는, 그들의 방향관계를 명확히 하기 위해서, XYZ 직교좌표계를 붙이고 있다. 이 좌표계에 있어서는, Z축 방향을 연직방향으로 하여, X, Y축이 수평면을 규정하는 것으로 한다.
<A. 대략 역U자상 단면의 지지부재>
처음에, 기판지지부재(P1)에 관해서, 도 1(a)를 참조하면서 설명한다.
기판지지부재(P1)는, 대략 역U자상(예컨대 コ자상)의 단면을 갖는 형상체로서 형성된 부재이며, 기단부(A1)와 자유단부(A2)를 갖고 있다. 또한, 기단부(A1)로부터 자유단부(A2)로 움직임에 따라서 대략 직선상으로 가늘어지는 형상(테이퍼상)으로 성형되어 있다. 기단부(A1)가 고정된 상태에서, 지지면(Ps)위에 기판이 재치되는 것에 의해, 편지상태로 기판을 수평으로 지지할 수 있다.
기판지지부재(P1)의 구성에 관해서 보다 구체적으로 설명한다. 기판지지부재(P1)는, 천판부재(H)와 천판부재(H)의 아래 쪽(연직 아래쪽(Z축 마이너스방향측 ))에 배치된 한 쌍의 장척의 벽부재(Vl, V2)로 구성되어 있다.
천판부재(H)는, 기판의 하면을 지지하는 장척의 부재(보다 구체적으로는, 그 상면이 지지면(Ps)을 구성하는 판상의 부재)이다.
벽부재(V1, V2)는, 천판부재(H)의 아래쪽에 천판부재(H)의 길이방향에 따라 배열된 한 쌍의 장척의 부재이며, 길이방향(X축 방향)에 있어서 천판부재(H)와 대략 동일한 길이를 갖고 있다.
한 쌍의 벽부재(V1, V2)의 각각은, 천판부재(H)의 하면에 있어서, 천판부재(H)의 길이방향(X축 방향)에 관한 양단부에 따르도록 용접에 의해 접합되어, 서로 대향하도록 배치되어 있다. 즉, 판상의 천판부재(H)의 하면의 길이방향(X축 방향)에 따르는 양단에, 각각 판상의 벽부재(V1)와 벽부재(V2)가 접합되는 것에 의해, 전체로서 대략 역U자상의 단면을 갖는 형상체가 형성되어 있다.
다음에, 각 부재를 형성하는 재질에 관해서 설명한다. 기판지지부재(P1)는, 서로 선팽창율이 다른 재질에 의해 형성되는 복수종류의 부재를 용접에 의해 접합하여 일체화되어 있다. 즉, 기판지지부재(P1)를 구성하는 제1의 부재인 천판부재(H)와 제2의 부재인 벽부재(V1, V2)는 서로 선팽창율이 다른 재질에 의해 형성되어 있다.
보다 구체적으로는, 천판부재(H)를 형성하는 재질은 SUS430이며, 벽부재(V1, V2)를 형성하는 재질은 SUS304이다. 다만, SUS430의 선팽창율은, SUS304의 선팽창율보다도 작다. 즉, 기판지지부재(P1)는, 기단부(A1)가 고정된 상태에 있어서, 상대적으로 선팽창율이 작은 재질(SUS430)에 의해 형성된 부재(천판부재(H))가, 다른 쪽의 부재(벽부재(V1, V2))보다도 윗쪽(접합면에 대하여 연직 위쪽(Z축 정방향측))에 위치하도록 구성되어 있다.
<B. 각형 관상의 지지부재>
다음에, 기판지지부재(P2)에 관해서, 도 1(b)를 참조하면서 설명한다.
기판지지부재(P2)는, 각형 관상의 형상체로서 형성된 부재이며, 기단부(B1)와 자유단부(B2)를 갖고 있다. 또한, 기판지지부재(P1)와 동일하게, 기단부(B1)로부터 자유단부(B2)로 이동함에 따라서 대략 직선상으로 가늘어지는 형상(테이퍼상)으로 성형되어 있다. 기단부(B1)가 고정된 상태에서, 지지면(Ps) 위에 기판이 재치되는 것에 의해, 편지상태로 기판을 수평으로 지지할 수 있다.
기판지지부재(P2)의 구성에 관해서 보다 구체적으로 설명한다. 기판지지부재(P2)는, 천판부재(H)와 천판부재(H)의 아래쪽에 배치된 장척부재(L)로 구성되어 있다.
천판부재(H)는, 기판의 하면을 지지하는 장척의 부재(보다 구체적으로는, 그 상면이 지지면(Ps)을 구성하는 판상의 부재)이다.
장척부재(L)는, 천판부재(H)의 아래쪽에 천판부재(H)의 길이방향에 따라 배치됨과 동시에 대략 U자상(예컨대 コ자상)의 단면을 갖는 장척의 부재이며, 길이방향(X축 방향) 및 폭방향(Y축 방향)에 있어서 천판부재(H)와 대략 동일한 길이를 갖고 있다.
장척부재(L)는, 천판부재(H)의 하면에 있어서, 천판부재(H)의 길이방향(X축 방향)에 관한 양단부에 따르도록 용접에 의해 접합되어 있다. 즉, 판상의 천판부 재(H)와 단면 대략 U자상의 장척부재(L)가, 전체로서 각형 관상의 형상체가 형성되도록 접합되어 있다.
다음에, 각 부재를 형성하는 재질에 관해서 설명한다. 기판지지부재(P2)는, 기판지지부재(P1)와 동일하게, 서로 선팽창율이 다른 재질에 의해 형성되는 복수종류의 부재를 용접에 의해 접합하여 일체화되어 있다. 즉, 기판지지부재(P2)를 구성하는 제1의 부재인 천판부재(H)와 제2의 부재인 장척부재(L)는 서로 선팽창율이 다른 재질에 의해 형성되어 있다.
보다 구체적으로는, 천판부재(H)를 형성하는 재질은 SUS430이며, 장척부재(L)를 형성하는 재질은 SUS304이다. 즉, 기판지지부재(P2)는, 기단부(B1)가 고정된 상태에 있어서, 상대적으로 선팽창율이 작은 재질(SUS430)에 의해 형성된 부재(천판부재(H))가, 다른 쪽의 부재(장척부재(L))보다도 윗쪽에 위치하도록 구성되어 있다.
<1-2. 휨의 상쇄>
다음에, 기판지지부재(P1, P2)의 휨의 상쇄에 관해서 설명한다. 다만, 이하에 있어서는, 기판지지부재(P1)에 관해서 설명하고 있지만, 기판지지부재(P2)에 있어서도 동일하다.
도 2는 기판지지부재(P1)의 휨의 상쇄에 관해서 설명하기 위한 도면이다.
상술한 바와 같이, 기판지지부재(P1)는 편지상태로 기판을 지지하기 위한 부재이며, 기단부(A1)가 고정된 상태(예컨대, 기단부(A1)가 연직면(N)(후술하는 기판격납부(11)의 내배면(T1)(도 5, 6 참조) 등)에 고정된 상태)에서 기판을 지지한다. 도 2(a)는, 지지부재(P1)가 연직면(N)에 고정된 상태를 나타내고 있다. 여기에 나타낸 바와 같이, 기판지지부재(P1)에는 자중에 의한 휨(b1)이 생긴다. 즉, 자중에 기인하는 휨에 의해 자유단부(B1)의 상단이 기단부(A1)의 상단보다도 연직방향에 관해서 b1 아래쪽에 위치한다.
기판지지부재(P1)는, 후술하는 바와 같이, 기판에 대하여 소성처리를 실행중의 기판소성로(1)의 내부(보다 구체적으로는, 소성공간(V)(도 4 참조)) 등에 있어서 기판을 지지한다. 이 경우, 기판지지부재(P1)는 , 기판을 소성할 때의 온도(이하에 있어서 「소성처리온도」라 한다)와 같은 고온하에 노출된다. 도 2(b)는, 기판지지부재(P1)가 소성처리온도하에 놓여진 상태를 나타내고 있다.
소성처리온도와 같은 고온하에 노출되면, 부재를 구성하는 재질의 강성이 저하한다. 따라서, 기판지지부재에는 자중에 의한 휨(b1)에 더하여, 강성의 저하에 기인하는 휨(b2)이 생기게 된다(가상선 위치(U)).
그러나, 기판지지부재(P1)는, 상술한 바와 같이, 서로 선팽창율이 다른 복수종류의 부재를 접합하여 일체화되어 있다. 이것 때문에, 온도변화에 따라 선팽창율이 작은 재질의 측에 굴곡력(F)이 생긴다(바이메탈의 원리). 즉, 선팽창율이 상대적으로 작은 재질에 의해 형성되어 있는 천판부재(H)의 측에 굴곡력(F)이 생긴다. 이 실시형태에 있어서는, 천판부재(H)를 SUS430에서, 벽부재(V1, V2)를 SUS304에서, 각각 형성하고 있기 때문에, 소성처리온도까지 승온한 경우, 바이메탈 원리에 의한 연직상향의 힘(F)에 의해, 본래 생길 것이었던 자중에 의한 휨(b1)과 강성저하에 의한 휨(b2)이 상쇄되어 평면인 상태로 된다(도 2(b) 중 실선위치).
<1-3. 기판지지부재의 구성의 변형예>
상기에 있어서는, 기판지지부재(P1)에 있어서, 천판부재(H)를 형성하는 재질은 SUS430이며, 벽부재(V1, V2)를 형성하는 재질은 SUS304이라고 했지만, 각 부재를 구성하는 재질은 이것에 한정되지 않고, 서로 선팽창율이 다른 재질을 각종 조합시켜 선택할 수 있다. 기판지지부재(P2)에 있어서도 동일하다.
또한, 상기에 있어서는, 기판지지부재(P1)를 구성하는 복수의 부재를 용접에 의해 일체화하고 있지만, 볼트 고정, 리벨트 고정, 접착제를 이용하여 일체화 하여도 좋다. 또한, 금속끼리의 마찰용착에 의해 접합하여 일체화 하여도 좋다. 더욱이, 상기에 있어서는, 기판지지부재(P1)의 전체 길이에 걸쳐서 접합되어 있지만, 처리 온도와 상쇄하는 휨에 따라서는, 선단보다 소정의 길이를 접합해도 좋고, 볼트 등으로 접합하는 길이를 바꾸어도 좋다. 기판지지부재(P2)에 있어서도 동일하다.
또한, 상기에 있어서는, 기단부(A1, B1)가 고정된 상태에서, 상대적으로 선팽창율이 작은 재질에 의해 형성된 부재가, 다른 쪽의 부재보다도 윗쪽에 위치하도록 구성된다고 했지만, 역의 구성, 즉, 상대적으로 선팽창율이 작은 재질에 의해 형성된 부재가, 다른 쪽의 부재보다도 아래쪽에 위치하도록 하는 구성이어도 좋다.
또한, 상기에 있어서는, 기판지지부재(P1)는, 천판부재(H)와 한 쌍의 벽부재(V1, V2)로 구성되어 있었지만, 천판부재(H)와 벽부재(V1, V2)와의 사이에 제3의 부재를 끼워넣어 접합하는 구성으로 하여도 좋다. 즉, 천판부재(H)와 벽부재(V1, V2)를 직접 접합하지 않고, 제3의 부재를 통해서 접합한다고 하여도 좋다. 이 경 우, 제3의 부재는, 예컨대 천판부재(H)와 장척방향 및 폭방향에 있어서 대략 동일한 크기의 판상의 부재로 할 수 있다. 또한, 제3의 부재를 형성하는 재질은, 제1의 부재인 천판부재(H)와 제2의 부재인 벽부재(V1, V2)와의 중간의 선팽창율의 재질에 의해 형성하는 것이 바람직하다. 이와 같이 구성하는 것에 의해, 기판지지부재가 소성처리온도와 같은 고온하에 노출된 경우에 있어서 기판지지부재에 생기는 응력을 저감할 수 있다.
또한, 상기에 있어서는, 기판지지부재(P1)는, 천판부재(H)와 한 쌍의 벽부재(V1, V2)로 구성되어 있었지만, 벽부재(V1, V2)의 아래쪽에 제3의 부재를 더 접합하는 구성으로 하여도 좋다. 예컨대, 천판부재(H)와 벽부재(V1, V2)를 접합하는 동시에 벽부재(V1, V2)과 제3의 부재를 접합하는 것에 의해, 전체로서 각형 관상의 형상체를 형성한다고 하여도 좋다. 이 경우, 제3의 부재는, 예컨대 천판부재(H)와 장척방향 및 폭방향에 있어서 대략 동일한 크기의 판상의 부재로 한다. 또한, 제3의 부재를 형성하는 재질은, 제2의 부재인 벽부재(V1, V2)보다도 선팽창율이 더 큰 재질에 의해 형성할 수 있다.
또한, 상기에 있어서는, 소성처리온도까지 승온한 경우에, 자중에 의한 휨(b1)과 강성저하에 의한 휨(b2)이 상쇄되어 평면인 상태로 된다고 하고 있었지만, 소성처리온도까지 승온하여 기판을 재치한 경우에, 자중에 의한 휨(b1)과 강성저하에 의한 휨(b2)과 재치한 기판의 무게에 의한 휨이 상쇄되어 평면인 상태로 되도록 설계해도 좋다.
<1-4. 효과>
본 발명에 따른 기판지지부재(P1, P2)는, 서로 선팽창율이 다른 재질에 의해 형성되는 복수종류의 부재를 접합하여 일체화되어 있으므로, 소성처리온도와 같은 고온하에 노출된 경우에, 선팽창율의 차이를 이용하여 휨을 상쇄시킬 수 있다. 즉, 편지상태로 기판을 재치한 때에 생기는 휨을 작게 할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 기판지지부재(P1, P2)는, 기단부(A1, B1)가 고정된 상태에서, 상대적으로 선팽창율이 작은 재질에 의해 형성된 부재가, 다른 쪽의 부재보다도 윗쪽에 위치하도록 구성되어 있다. 즉, 소성처리온도와 같은 고온하에 노출된 경우에, 상대적으로 선팽창율이 작은 부재의 측에 굴곡력이 연직상향으로 생기게 된다. 이것에 의해, 자중에 의한 휨와 강성저하에 의한 휨이 상쇄된다. 즉, 자중과 강성저하에 기인하는 휨의 발생이 저감된다. 또, 이와 같은 구성에 의하면, 기판지지부재를 미리 뒤집은 형상으로 성형하지 않더라도 상기의 효과를 얻을 수 있다는 이점이 있다.
또한, 본 발명에 따른 기판지지부재(P1, P2)에 있어서는, 각 부재를 형성하는 재질로서 SUS430과 SUS304가 선정되어 있다. 이것에 의해, 소성처리온도하에 노출된 기판지지부재에 있어서의 휨의 발생을 적정하게 방지할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 기판지지부재(P1)에 있어서는, 대략 역U자상의 단면을 갖는 형상체로서 형성되어 있으므로, 구조적으로도 휨이 생기기 어렵다.
또한, 본 발명에 따른 기판지지부재(P2)에 있어서는, 각형 관상의 형상체로서 형성되어 있으므로, 구조적으로 휨이 생기기 어려운데다가, 기판이 재치된 상태에 있어서도, 수평방향으로 흔들림이 생기기 어렵다.
<2. 기판소성로>
<2-1. 기판소성로의 구성>
다음에, 도 3, 도 4를 참조하면서, 본 발명에 따른 기판소성로(1)(보다 구체적으로는, 편지상태로 지지된 기판에 대하여 가열 처리를 행하는 기판소성로)의 구성에 관해서 설명한다. 다만, 본 발명에 따른 기판소성로(1)에 있어서는, 로내에서 기판을 편지상태로 지지하는 지지부재(로내 지지부재(111))는, 전술한 기판지지부재(P1)(도 1(a))(또는 기판지지부재(P2)(도 1(b)))이다.
도 3은, 본 발명에 따른 기판소성로(1)의 개략사시도이다. 또한, 도 4는, 도 3에 나타내는 기판소성로(1)의 횡단면도(K1-K1 단면도)이다.
기판소성로(1)는, 개구부를 갖는 상자형의 로체(爐體)(10)와, 로체(10)의 개구부를 막는 루바 타입의 셔터(30)를 구비하고 있다.
로체(10)는, 기판소성로(1)의 본체를 구성하는 광체(筐體)이며, 단열재를 이용하여 성형되어 있다. 로체(10)는 그 내부에 기판격납부(11), 히터(12), 팬(13), 내열HEPA필터(14)를 수납하고 있다.
로체(10)의 내측면의 한 쪽(내측면(S1))에는, 기판격납부(11)의 내부공간(V)(이하에 있어서 「소성공간(V)」라 한다)에 열을 공급하는 히터(12)가 구비되어 있다. 또한, 다른 쪽의 내측면(내측면(S2))에는, 팬(13)이 구비되어 있다. 또한, 팬(13)과 기판격납부(11)와의 사이에는 내열HEPA필터(14)가 개재되어 있다. 즉, 팬(13)이 화살표(AR1∼4)와 같이 로체(10)내의 기류를 순환시키는 것에 의해, 소성공간(V) 내를 온도 얼룩 없이 균질로 소정의 소성처리온도로 유지할 수 있다. 또, 팬(13)과 히터(12)의 위치는 역이어도 좋다.
기판격납부(11)는, 복수의 기판을 다단상태로 격납하기 위한 격납부이며, 본체를 구성하는 벽면(110) 중, 특히 측벽면(110a, 110b은) 펀칭 메탈에 의해 성형되어 있다.
이 기판격납부(11)에 관해서, 도 5, 도 6을 참조하면서 보다 구체적으로 설명한다. 도 5는, 기판격납부(11)의 가로단면도(즉, 도 3에 나타내는 기판소성로(1)의 K1-K1 단면으로부터 본 기판격납부(11))를 나타내는 도면이며, 도 6은, 기판격납부(11)의 세로단면도(즉, 도 3에 나타내는 기판소성로(1)의 K2-K2단면으로부터 본 기판격납부(11))를 나타내는 도면이다.
기판격납부(11)를 구성하는 광체의 내배면(T1)에는, 복수의 로내 지지부재(111)의 기단부가 각각 고정되어 있다. 로내 지지부재(111)는, 기판격납부(11) 내에 있어서, 기판(W)을 편지상태로 지지하는 기판지지부재이다. 로내 지지부재(111)의 장척방향의 길이는, 도 5에 나타낸 바와 같이, 기판격납부(11)에 격납된 기판(W)의 깊이 방향의 길이와 동일한 정도의 길이를 갖고 있다. 다만, 이 로내 지지부재(111)는, 기판지지부재(P1)(도 1(a))이며, 그 구체적인 구성에 관해서는 전술한 바와 같다. 또, 기판지지부재(P1)가 아니라 기판지지부재(P2)(도 1(b))이어도 좋다.
기판격납부(11)를 구성하는 광체의 내측면(T2, T3)은 펀칭 플레이트로 구성되어, 복수의 보조 지지부재(112)의 기단부가 각각 고정되어 있다. 보조 지지부재(112)는, 기판격납부(11)내에 있어서, 로내 지지부재(111)에 지지된 기판(W)을, 보조적으로 지지하기 위한 지지부재이다. 보조 지지부재(112)의 장척방향의 길이는, 도 5에 나타낸 바와 같이, 후술하는 기판반송장치(2)의 반송포크(24a)와 간섭하지 않을 정도의 길이로 한다. 또, 이 보조 지지부재(112)는, 기판지지부재(P1)(도 1(a)) 혹은 기판지지부재(P2)(도 1(b))이어도 좋다.
여기에서, 로내 지지부재(111) 및 보조 지지부재(112)의 고정위치(즉, 기판격납부(11)의 내배면(T1) 및 내측면(T2, T3)에 대하여 각 지지부재의 기단부의 고정위치)에 관해서 설명한다.
기판격납부(11)의 내배면(T1)에는, 동일 수평위치에, 복수의 로내 지지부재(111)(도 5에 있어서는 3개)의 기단부가 고정되어 있다. 또한, 기판격납부(11)의 내측면(T2, T3)에는, 동일 수평위치에, 복수의 보조 지지부재(112)(도 5에 있어서는 10개)의 기단부가 각각 고정되어 있다. 서로 동일 수평위치에 그 기단부가 고정된 이들 지지부재의 집합은, 동일한 기판(W)을 지지하기 위해서 제공된다. 즉, 기판격납부(11)내에 격납되는 복수의 기판(W)(도 6 참조)의 각각은, 도 5에 나타낸 바와 같이, 동일 수평위치에 고정된 지지부재의 집합에 의해 수평으로 지지된다.
더욱이, 기판격납부(11)의 내배면(T1) 및 내측면(T2, T3)에는, 동일 수평위치에 고정된 지지부재의 집합이, 도 6에 나타낸 바와 같이, 연직방향에 관해서 소정의 배치간격(이하에 있어서 간단히 「지지부재간격(d)라 한다)으로 복수 설치되고 있다. 이것에 의해, 기판격납부(11)는, 각각 수평으로 지지된 기판(W)을 다단상태에서 복수 격납할 수 있다. 또, 도 6에 있어서는 간략화해서 나타나 있지만, 기판격납부(11) 내에 설치되는 지지부재의 단수는 예컨대 40단 이상으로 한다.
다시 도 3을 참조한다. 셔터(30)는, 전체위치 규제부재(31)와, 전체위치 규제부(31) 위에 연직방향으로 적층재치된 복수개의 루바(32a, 32b, 32c)를 구비한다.
전체위치 규제부재(31)에는 승강기구(도시 생략)가 설치되어 있고, 상하 방향(화살표 AR5)으로 승강가능하다. 전체위치 규제부재(31)에 설치된 승강기구를 제어하는 것에 의해, 전체위치 규제부재(31) 및 그것에 적층재치된 복수의 루바(32a, 32b, 32c)를 일체로 승강시킬 수 있다.
더욱이, 복수의 루바(32a, 32b, 32c)의 각각에도 승강기구(도시 생략)를 설치할 수 있고 있어, 각 루바(32a, 32b, 32c)는 상하 방향(화살표 AR6, 7, 8)으로 승강가능하다. 예컨대, 루바(32b)에 설치된 승강기구를 제어하는 것에 의해, 루바(32b) 및 그것에 적층재치된 루바(32a)를 일체로 승강시킬 수 있다. 즉, 루바(32b)를 윗쪽으로 이동시키는 것에 의해, 루바(32c)와 루바(32b)의 사이에 개구부(Q)(도 6 참조)를 형성할 수 있다.
즉, 루바(32a, 32b, 32c) 및 전체위치 규제부재(31)의 각각을 승강 제어하는 것에 의해, 기판격납부(11)의 다단구조의 중의 임의의 단에 대향한 개구부를 형성할 수 있다. 이것에 의해, 도 6 및 도 5에 나타낸 바와 같이, 후술하는 기판반송장치(2)에 구비된 반송포크(24a)가, 기판격납부(11)의 다단구조 중의 임의의 단에 액세스(보다 구체적으로는, 임의의 단에 재치된 기판(W)을 꺼내거나, 임의의 단에 기판(W)를 재치하는 것)이 가능하게 된다. 또한, 루바(32a, 32b, 32c)의 이동 거리를 적절하게 설정하는 것에 의해, 형성되는 개구부의 연직방향에 관한 길이를 적정값 (보다 구체적으로는, 반송포크(24a)가 기판(W)을 재치한 상태에서 삽통가능한 최소의 값)으로 할 수 있다.
<2-2. 효과>
본 발명에 따른 기판소성로(1)는, 로내 지지부재(111)가, 기판지지부재(P1) 혹은 기판지지부재(P2)이므로, 소성처리온도와 같은 고온하에 있어서도 로내 지지부재(111)에 있어서의 휨의 발생을 억제할 수 있다. 즉, 휨이 억제될수록, 지지부재간격(d)(도 6 참조)을 작게 할 수 있다. 즉, 기판소성로의 높이를 낮게 하는 것이 가능해진다. 기판소성로의 소형화가 가능하게 되는 것에 의해, 열손실의 저감, 제조 코스트의 저감과 같은 효과가 얻어진다. 또한, 단위높이당 처리가능한 기판의 매수가 증가하기 때문에, 기판소성로(1)의 높이의 최대값이 소정값 (예컨대 수송 한계높이)로 제한되어 있을 경우에, 기판소성로(1)에 격납가능한 기판의 매수를 증가시킬 수 있다. 즉, 기판소성로(1)의 처리 능력을 향상시킬 수 있다. 또한, 제조시나 수송시의 최대치수의 제한을 받지 않으므로, 기판소성로(1)의 분할도 불필요가 되기 때문에, 밀폐화가 용이하게 된다.
<3. 기판반송장치>
<3-1. 기판반송장치의 구성>
다음에, 도 7을 참조하면서, 본 발명에 따른 기판반송장치(2)(보다 구체적으로는, 편지상태로 기판을 지지하면서 기판소성로(1) 등에 대하여 기판의 반출입을 행하는 기판반송장치)의 구성에 관해서 설명한다. 다만, 본 발명에 따른 기판반송장치(2)에 있어서는, 반송할 때에 기판을 편지상태로 지지하는 지지부재(반송포 크(24a, 24b))는, 전술한 기판지지부재(P1)(도 1(a))(혹은 기판지지부재(P2)(도 1(b)))이다.
도 7은, 본 발명에 따른 기판반송장치(2)의 구성을 나타내는 개략사시도이다.
이 기판반송장치(2)는, 원통상의 장치 본체(21)와, 장치 본체(21)에 설치된 컬럼(22)과, 컬럼(22)의 상면에 설치된 제1의 반송 아암(22a) 및 제2의 반송 아암(23b)과, 각 반송 아암(22a, 23b)에 고정된 복수의 반송포크(24a, 24b)를 구비하고 있다.
장치 본체(21)는 기판소성로(1)를 포함하는 각종의 처리부에 의해 구성되는 기판처리장치의 저면에 배치된다. 장치 본체(21)에는 원통상의 외형을 갖는 컬럼(22)이 승강 자재로 또한 회전운동 자재로 설치되어 있다.
컬럼(22)은, 장치 본체(21)내에 구비된 승강기구(도시 생략)에 의해 상하 방향(화살표 AR21)으로 승강가능하다. 또한, 장치 본체(21) 내에 구비된 회전운동기구(도시 생략)에 의해 컬럼(22)의 중심축(A1)의 주위에 회전운동 가능하다.
제1의 반송 아암(22a)은, 베이스 아암(231a)과, 베이스 아암(231a)의 선단에 설치된 중간 아암(232a)과, 중간 아암(232a)의 선단에 설치된 반송포크 유지 암(233a)을 구비하고 있다. 또한, 베이스 아암(231a), 중간 아암(232a), 반송포크 유지 아암(233a)의 각각은 회전운동기구(도시 생략)를 구비하고, 베이스 아암(231a)은 중심축(A2a)의 주위에, 중간 아암(232a)은 중심축(A3a)의 주위에, 반송포크 유지 아암(233a)은 중심축(A4a)의 주위에, 각각 회전운동 가능하다.
반송포크 유지 아암(233a)에는, 복수의 반송포크(24a)의 기단부가 고정되어 있다. 반송포크(24a)는, 기판을 편지상태로 지지하는 기판지지부재이다. 다만, 이 반송포크(24a)는, 기판지지부재(P1)(도 1(a))이며, 그 구체적인 구성에 관해서는 전술한 바와 같다. 또, 기판지지부재(P1)가 아니라 기판지지부재(P2)(도 1(b))이어도 좋다.
제2의 반송 아암(23b)은, 제1의 반송 아암(22a)과 거의 동일한 구성을 갖고 있다. 또, 제2의 반송 아암(23b)이 구비하는 반송포크 유지 아암(233b)에는, 제1의 반송 아암(22a)이 구비하는 반송포크 지지 아암(233a)과 동일하게, 복수의 반송포크(24b)의 기단부가 고정되어 있다. 반송포크(24b)는, 반송포크(24a)와 동일하게, 기판을 편지상태로 지지하는 기판지지부재이다.
다만, 반송포크(24b)와 반송포크(24a)는, 서로의 간섭을 막기 위해서, 상하로 어긋나서 서로 평행한 위치 관계에 있다. 즉, 제2의 반송 아암(23b)이 구비하는 반송포크 유지 아암(233b)은, 중간 아암(232b)의 기단부측으로 연장되는 하아암부(331b)와, 하아암부(331b)의 선단으로부터 일어서는 입상부(332b)와, 입상부(332b)의 상단에 고정되어, 중간 아암(232b)의 선단을 향해서 되돌리는 상아암부(333b)를 갖고 있어, 복수의 반송포크(24b)의 기단부는 상아암부(333b)에 고정되어 있다.
제1 및 제2의 반송 아암(22a, 23b)은, 소위 스칼라 방식의 로보트를 구성하고 있어, 베이스 아암(231a, 231b), 중간 아암(232a, 232b), 반송포크 유지 아암(233a, 233b)이 회전운동되는 것에 의해, 반송포크(24a, 24b)의 자세를 바꾸지 않고 컬럼(22)의 중심축(A1)에 대하여 직선적으로 근접/배반 변위시킬 수 있다(도 6의 화살표 AR22 참조). 또한, 동시에, 컬럼(22)이 승강되는 것에 의해, 반송포크(24a, 24b)를, 임의의 수평위치에 둘 수 있다. 즉, 도 5, 도 6에 나타낸 바와 같이, 기판격납부(11)의 다단구조 중의 임의의 단에 재치된 기판(W)을 꺼내거나, 임의의 단에 기판(W)을 재치하는 것이 가능하게 된다.
<3-2. 효과>
본 발명에 따른 기판반송장치(2)는, 반송포크(24a, 24b)가, 기판지지부재(P1) 혹은 기판지지부재(P2)이므로, 소성처리온도와 같은 고온하에 있어서도 반송포크(24a, 24b)에 있어서의 휨의 발생을 억제할 수 있다. 즉, 반송포크(24a, 24b)의 휨이 억제될수록, 반송포크(24a, 24b)에 의해 기판의 반출입을 행하는 기판소성로(1) 등에 있어서, 로내 지지부재(111)의 지지부재간격(d)(도 6 참조)을, 반송장치의 반송포크의 휨을 고려해서 미리 크게 설계해 둘 필요가 없다. 즉, 지지부재간격(d)을 작게 할 수 있다.
<4. 기판소성로(1)과 기판반송장치(2)를 이용한 기판소성처리>
<4-1. 처리동작>
다음에, 기판소성로(1)와 기판반송장치(2)를 이용하여, 기판의 소성처리를 행할 경우의 처리동작에 관해서 도 8과 도 4를 참조해서 설명한다. 도 8은, 기판소성로(1)와 기판반송장치(2)를 이용하여, 기판의 소성처리를 행할 때의 처리동작을 나타내는 플로우 챠트이다.
처음에, 기판소성로(1)의 히터(12)에 의해 소성공간(V)에 열의 공급을 개시 하고, 소성공간(V)을 소성처리온도(예컨대 300℃)까지 예비승온한다(스텝 S1). 다만, 여기에서는 아직 기판격납부(11)에 기판은 1장도 격납되어 있지 않다. 소성공간(V)이 소성처리온도로 되면, 전술한 바와 같이, 로내 지지부재(111)는 휨이 상쇄되어 평면인 상태로 된다(도 2(b) 참조).
소성공간(V)이 소성처리온도까지 승온하여 예비승온이 완료하면, 계속하여, 기판반송처리장치(2)에, 더미 동작을 실행시킨다(스텝 S2). 즉, 반송포크(24a, 24b)에 기판을 유지하지 않는 상태에서, 기판소성로(1)에 대하여 기판의 반출입 동작을 행하게 한다. 즉, 소성처리온도까지 승온한 소성공간(V)에 대하여 반송포크(24a) 및 반송포크(24b)가 삽입되는 것에 의해, 반송포크(24a) 및 반송포크(24b)가 소성처리온도 가까이의 평형온도까지 승온한다. 이것에 의해, 전술한 바와 같이, 반송포크(24a, 24b)는 휨이 상쇄되어 평면인 상태로 된다(도 2(b) 참조).
소정시간 더미 동작을 실행하는 것에 의해 반송포크(24a, 24b)가 소성처리온도 가까이의 평형 온도까지 승온하면, 계속하여, 기판의 소성처리를 개시한다(스텝 S3). 즉, 기판반송장치(2)가 기판소성로(1)에 대하여 기판의 반출입을 행하는 동시에, 기판소성로(1)에 반입된 기판에 대하여 소성처리가 행해진다. 즉, 미처리 기판을 반송포크(24a)(혹은 반송포크(24b))위로 재치해서 기판소성로(1) 내에 반입해서 로내 지지부재(111) 위에 재치함과 동시에, 로내 지지부재 위에 재치된 소성처리 마무리 기판을 반송포크(24b)(혹은 반송포크(24a)) 위로 재치해서 기판소성로(1) 내로부터 반출하는 처리를 반복해서 행한다(도 5, 도 6 참조).
또, 스텝 S2에 있어서는, 더미 동작을 실행시키는 것에 의해 반송포크(24a, 24b)를 예비적으로 승온시키고 있었지만, 반송포크(24a) 및 반송포크(24b)를 소성공간(V) 내의 소정위치(예컨대 소성공간(V)의 하층의 위치)에 소정 시간 두는 것에 의해 반송포크(24a, 24b)를 예비적으로 승온시켜도 좋다.
<4-2. 효과>
본 발명에 따른 기판 소성방법에서는, 기판의 소성처리(스텝 S3)를 행하기 전에, 소성공간(V)과 반송포크(24a, 24b)를 예비적으로 승온한다(스텝 S1, 2). 즉, 기판소성로(1)의 로내 지지부재(111) 및 기판반송장치(2)의 반송포크(24a, 24b)에 있어서의 휨의 발생이 억제된 상태(도 2(b) 참조)에서 기판의 소성처리를 개시할 수 있다.
제 1항 내지 제 5항에 기재된 발명에서는, 기판지지부재를, 서로 선팽창율이 다른 복수종류의 부재를 접합하여 일체화하고 있으므로, 소성처리온도와 같은 고온하에 노출된 경우에, 선팽창율의 차이에 기인하여 생기는 힘을 이용하여 휨을 상쇄시킬 수 있다. 즉, 기판지지부재에 있어서의 휨의 발생을 억제할 수 있다.
특히, 청구항 1에 기재된 발명에서는, 기판지지부재의 기단부가 고정된 상태에 있어서, 윗쪽에 위치하는 부재가 아래쪽에 위치하는 부재에 비하여 선팽창율이 작으므로, 소성처리온도와 같은 고온하에 노출된 경우에, 선팽창율의 차이에 기인하여 생기는 힘을 연직상향으로 생기게 할 수 있다. 이것에 의해, 자중에 의한 휨와 강성저하에 의한 휨를 상쇄시킬 수 있다. 즉, 자중과 강성저하에 기인하는 휨의 발생을 저감할 수 있다.
특히, 청구항 3에 기재된 발명에서는, 기판지지부재가, SUS304와, SUS304보다도 상대적으로 선팽창율이 작은 SUS430을 이용하여 형성되어 있다. 이것에 의해, 소성처리온도하에 노출된 기판지지부재에 있어서의 휨의 발생을 적정하게 방지할 수 있다.
청구항 6에 기재된 발명에서는, 로내 지지부재가, 서로 선팽창율이 다른 재질에 의해 형성되는 복수종류의 부재를 접합하여 일체화한 것이므로, 소성처리온도와 같은 고온하에 있어서도 로내 지지부재에 있어서의 휨의 발생을 억제할 수 있다. 즉, 휨이 억제될수록, 로내 지지부재의 연직방향에 관한 배치간격을 작게할 수 있다. 이것에 의해, 기판소성로의 소형화가 가능하게 된다. 또한, 처리 효율을 높이는 것도 가능하게 된다. 더욱이, 제조시나 수송시의 최대값수의 제한을 받지 않기 때문에 화로를 분할할 필요가 없고, 기판소성로의 밀폐화가 용이하게 된다는 효과도 얻어진다.
청구항 7에 기재된 발명에서는, 반송포크가, 서로 선팽창율이 다른 재질에 의해 형성되는 복수종류의 부재를 접합하여 일체화한 것이므로, 소성처리온도와 같은 고온하에 있어서도 기판지지부재에 있어서의 휨의 발생을 억제할 수 있다. 즉, 반송포크의 휨이 억제될수록, 당해 반송포크에 의해 기판의 반출입을 행하는 기판소성로에 있어서, 로내 지지부재의 연직방향에 관한 배치간격을 작게 할 수 있다.
청구항 8, 9에 기재된 발명에서는, 기판의 소성을 행하기 전에, 기판격납부의 내부공간과 반송포크를 승온하므로, 기판소성로의 로내 지지부재 및 기판반송장치의 반송포크에 있어서의 휨의 발생이 억제된 상태에서 기판의 소성처리를 개시할 수 있다.

Claims (12)

  1. 편지(片持)상태로 기판을 지지하는 기판지지부재로서,
    상기 기판지지부재가, 서로 선팽창율이 다른 재질에 의해 형성되는 2종류의 부재를 구비하고,
    상기 기판지지부재가,
    상기 2종류의 부재를, 상기 기판지지부재의 기단부가 고정된 상태에서, 상방에 배치되는 제1의 부재의 선팽창율이 하방에 배치되는 제2의 부재의 선팽창율보다 작게 되도록 접합하여 일체화한 바이메탈(bimetal)로 구성되고,
    기판의 소성온도하에서, 자신의 변형에 의해 휨을 상쇄하는 것인 것을 특징으로 하는 기판지지부재.
  2. 삭제
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 제1의 부재를 형성하는 재질이 SUS430이며, 상기 제2의 부재를 형성하는 재질이 SUS304인 것을 특징으로 하는 기판지지부재.
  4. 제 1항 또는 제 3항에 있어서,
    상기 제1의 부재로서 설치되고, 기판의 하면을 지지하는 장척의 천판부재와,
    상기 제2의 부재로서 설치되고, 상기 천판부재의 아래쪽에 상기 천판부재의 길이방향에 따라 배열된 한 쌍의 장척의 벽부재가 접합됨에 의해, 상기 기판지지부재가 역U자상의 단면을 갖는 형상체로서 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 기판지지부재.
  5. 제 1항 또는 제 3항에 있어서,
    상기 제1의 부재로서 설치되고, 기판의 하면측을 지지하는 장척의 천판부재와,
    상기 제2의 부재로서 설치되고, 상기 천판부재의 아래쪽에 상기 천판부재의 길이방향에 따라 배치됨과 동시에 U자상의 단면을 갖는 장척부재가 접합됨에 의해, 상기 기판지지부재가 각형 관상의 형상체로서 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 기판지지부재.
  6. 기판에 대하여 소성처리를 행하는 기판소성로로서,
    복수의 기판을 다단상태로 격납하는 기판격납부와,
    상기 기판격납부의 내부공간에 열을 공급하여 소정의 기판소성온도로 하는 열공급부와,
    상기 기판격납부의 내배면에 고정 배치되어, 상기 내부공간에 있어서 기판을 편지상태로 지지하는 로내 지지부재를 구비하고,
    상기 로내 지지부재가, 서로 선팽창율이 다른 재질에 의해 형성되는 2종류의 부재를 구비하며,
    상기 로내 지지부재가,
    상기 2종류의 부재를, 상기 로내 지지부재의 기단부가 고정된 상태에서, 상방에 배치되는 제1의 부재의 선팽창율이 하방에 배치되는 제2의 부재의 선팽창율보다 작게 되도록 접합하여 일체화한 바이메탈로 구성되고,
    기판의 소성온도하에서, 자신의 변형에 의해 휨을 상쇄하는 것인 것을 특징으로 하는 기판소성로.
  7. 기판소성로에 대하여 기판의 반출입을 행하는 기판반송장치로서,
    기판을 편지상태로 지지하는 반송포크와,
    상기 반송포크를 구동하여 상기 기판소성로에 액세스시키는 반송포크 구동부를 구비하고,
    상기 반송포크가, 서로 선팽창율이 다른 재질에 의해 형성되는 2종류의 부재를 구비하며,
    상기 반송포크가,
    상기 2종류의 부재를, 상기 반송포크의 기단부가 고정된 상태에서, 상방에 배치되는 제1의 부재의 선팽창율이 하방에 배치되는 제2의 부재의 선팽창율보다 작게 되도록 접합하여 일체화한 바이메탈로 구성되고,
    기판의 소성온도하에서, 자신의 변형에 의해 휨을 상쇄하는 것인 것을 특징으로 하는 기판반송장치.
  8. 복수의 기판의 각각을 로내 지지부재에 의해 편지상태로 지지하여 다단상태에서 격납하는 기판격납부를 구비하고, 상기 기판격납부의 내부공간에 열을 공급하는 것에 의해 상기 복수의 기판에 대하여 소성처리를 행하는 기판소성로와,
    반송포크에 의해 기판을 편지상태로 지지하여 상기 기판소성로에 대하여 기판의 반출입을 행하는 기판반송장치
    를 사용하여 기판을 소성하는 기판처리방법에 있어서,
    상기 기판격납부의 내부공간의 온도를 소성처리온도까지 승온하는 것에 의해, 서로 선팽창율이 다른 재질에 의해 형성되는 복수종류의 부재를 접합하여 일체화한 부재인 상기 로내 지지부재의 온도를, 소성처리온도까지 승온하는 로내 예비승온공정과,
    서로 선팽창율이 다른 재질에 의해 형성되는 복수종류의 부재를 접합하여 일체화한 부재인 상기 반송포크의 온도를, 소성처리온도까지 승온하는 반송포크 예비 승온공정과,
    상기 기판반송장치에 의해 상기 기판소성로에 대하여 기판의 반출입을 행하는 동시에, 상기 기판소성로에 있어서 기판의 소성처리를 행하는 기판 소성처리 공정을 구비하는 것을 특징으로 하는 기판처리방법.
  9. 제 8항에 있어서,
    상기 반송포크 예비승온공정이,
    상기 기판반송장치에, 상기 기판소성로에 대하여 기판의 반출입 동작을, 기판을 유지하지 않는 상태에서 행하게 하는 더미 동작공정을 구비하는 것을 특징으로 하는 기판처리방법.
  10. 편지상태에서 기판을 지지하는 기판지지부재로서,
    상기 기판지지부재가, 서로 선팽창율이 다른 재질에 의해 형성되는 3종류의 부재를 구비하고,
    상기 기판지지부재가,
    상기 3 종류의 부재를, 상기 기판지지부재의 기단부가 고정된 상태에서, 상방에 배치되는 부재의 선팽창율이 하방에 배치되는 부재의 선팽창율보다도 작게 되도록 접합하여 일체화한 것인 것을 특징으로 하는 기판지지부재.
  11. 기판에 대하여 소성처리를 행하는 기판소성로로서,
    복수의 기판을 다단상태로 격납하는 기판격납부와,
    상기 기판격납부의 내부공간에 열을 공급하여 소정의 기판소성온도로 하는 열공급부와,
    상기 기판격납부의 내배면에 고정배치되어, 상기 내부공간에서 기판을 편지상태로 지지하는 로내 지지부재를 구비하고,
    상기 로내지지부재가, 서로 선팽창율이 다른 재료에 의해 형성되는 3종류의 부재를 구비하고,
    상기 로내지지부재가,
    상기 3종류의 부재를, 상기 로내지지부재의 기단부가 고정된 상태에서, 상방에 배치되는 부재의 선팽창율이 하방에 배치되는 부재의 선팽창율보다도 작게 되도록 접합하여 일체화한 것인 것을 특징으로 하는 기판소성로.
  12. 기판소성로에 대하여 기판의 반출입을 행하는 기판반송장치로서,
    기판을 편지상태로 지지하는 반송포크와,
    상기 반송포크를 구동하여 상기 기판소성로에 엑세스시키는 반송포크 구동부를 구비하고,
    상기 반송포크가, 서로 선팽창율이 다른 재질에 의해 형성되는 3종류의 부재를 구비하고,
    상기 반송포크가,
    상기 3종류의 부재를, 상기 반송포크의 기단부가 고정된 상태에서, 상방에 배치되는 부재의 선팽창율이 하방에 배치되는 부재의 선팽창율보다도 작게 되도록 접합하여 일체화한 것인 것을 특징으로 하는 기판반송장치.
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