KR101186545B1 - 기판 교환 기구 및 기판 교환 방법 - Google Patents

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Abstract

(과제) 기판 처리 장치의 반송 장치와 로드락실과의 사이에서 기판의 교환을 행하는 경우에 있어서, 단위 시간당의 기판의 처리 매수를 증대시키는 것이 단순한 구성으로 실현가능한 기판 교환 기구를 제공한다 .
(해결 수단) 로드락실 내에서 기판(W1)을 고정하여 지지하는 제1 지지 부재 (31)와, 로드락실 내에 상하이동 가능하게 설치되어, 기판(W2)을 지지하는 제2 지지 부재(32)와, 반송 장치에 설치되어, 기판(W1, W2)의 각각을 제1 및 제2 지지 부재( 31, 32)의 각각과의 사이에서 인수인도하는 제1 및 제2 반송 부재(41, 42)를 갖고, 로드락실 내에서 제1 및 제2 반송 부재(41, 42)가 일체적으로 상방 또는 하방으로 제1 거리(H1)만큼 이동함과 아울러, 제2 지지 부재(32)가 반송 부재(41, 42)의 이동 방향과 동일한 방향으로 제1 거리(H1)보다도 큰 제2 거리(H2)만큼 이동하고, 반송 부재(41, 42)의 한쪽의 반송 부재가 기판을 인수함과 아울러, 다른 한쪽의 반송 부재가 기판을 인도한다.

Description

기판 교환 기구 및 기판 교환 방법{SUBSTRATE EXCHANGING APPARATUS AND SUBSTRATE EXCHANGING METHOD}
본 발명은, 기판 처리 장치의 내부와 외부와의 사이에서 처리 완료된 기판과 미처리 기판을 교환하는 기판 교환 기구에 관한 것으로, 특히, 기판 처리 장치의 반송(transfer) 장치를 이용하여, 기판 처리 장치의 로드락실 내의 기판의 교환을 행하는 기판 교환 기구에 관한 것이다.
반도체 디바이스의 제조 공정에 있어서는, 피(被)처리 기판인 반도체 웨이퍼 (이하, 단순히 기판 또는 웨이퍼라고 기술함)에 대하여, 성막 처리나 에칭 처리 등의 진공 분위기에서 행해지는 진공 처리가 많이 이용되고 있다. 최근에는, 이러한 진공 처리의 효율화의 관점 및, 산화나 컨태미네이션(contamination) 등의 오염을 억제하는 관점에서, 복수의 진공 처리를 행하는 기판 처리실을 진공으로 유지되는 반송실에 연결하여, 반송실에 형성된 반송 장치에 의해 각 기판 처리실로 웨이퍼를 반송하는 것을 가능하게 한 클러스터 툴(cluster tool)형의 멀티 챔버 타입의 기판 처리 장치가 주목받고 있다(예를 들면 특허문헌 1 참조).
이러한 멀티 챔버 타입의 기판 처리 장치에 있어서는, 대기 중에 놓여져 있는 웨이퍼 카세트로부터 진공으로 유지된 반송실로 웨이퍼를 반송하기 위해, 반송 실과 웨이퍼 카세트와의 사이에 로드락실을 형성하여, 로드락실을 통하여 웨이퍼가 반송된다.
여기에서, 종래의 반송실과 로드락실과의 사이에서 웨이퍼의 교환을 행하는 경우의, 로드락실과 반송실과의 사이에서의 웨이퍼의 인수인도는, 반송실에 형성된 반송 장치와, 로드락실로 이루어지는 기판 교환 기구에 의해 행해진다. 종래의 기판 교환 기구의 반송 장치는, 필요 최소한의 공간에서 선회 가능하게 함과 함께 먼 거리까지 웨이퍼를 반송 가능하게 하기 위해 신축 가능하게 이루어진 반송 아암을 갖고 있다. 반송 아암에는, 자유롭게 회전 및 신축을 행하기 위해, 회전축과 아암으로 이루어지는 조(組)가 반송 장치의 기대(base)로부터 수개 단(段)이 결합하여 설치되고, 또한 그 선단에 설치된 선단 아암의 양단에는, 피처리체로서 반도체 웨이퍼를 올려놓고 반송하기 위한 2개의 반송 부재(픽; pick)가 일체적으로 형성되어 있다(예를 들면 특허문헌 2 참조).
여기에서, 종래의 반송실과 로드락실과의 사이에서 웨이퍼의 교환을 행하는 경우의, 로드락실과 반송 아암과의 사이에서의 웨이퍼의 인수인도는, 이하와 같이 2회의 신축 동작으로 나누어 행해진다. 먼저, 1회째의 신축 동작으로서, 반송 아암에 형성되어, 웨이퍼를 올려놓고 있지 않은 한쪽의 반송 부재(픽)를 로드락실측을 향한 상태에서 반송 아암을 로드락실 내로 진출시키고, 로드락실 내의 지지 부재로부터 그 한쪽의 반송 부재(픽)에 미처리 웨이퍼를 인수하여, 반송 아암을 로드락실 내로부터 퇴각시킨다. 다음으로, 2회째의 신축 동작으로서, 반송 부재(픽)를 반전시켜 처리 완료 웨이퍼를 올려놓고 있는 다른 한쪽의 반송 부재(픽)를 로드락실측을 향한 상태에서 반송 아암을 로드락실 내로 진출시키고, 그 다른 한쪽의 반송 부재(픽)로부터 로드락실 내의 지지 부재로 처리 완료 웨이퍼를 인도하여, 반송 아암을 로드락실 내로부터 퇴각시킨다.
또한, 로드락실 내와 반송 장치와의 사이에서 2매의 기판을 동시에 교환할 수 있는 기판 교환 기구로서, 로드락실 내에서 상하로 겹쳐 기판을 2매 올려놓을 수 있는 상하 2단의 고정 지지 부재 및 상하이동 가능한 가동 지지 부재가 설치되고, 반송 장치에도 상하로 겹쳐 기판을 2매 반송할 수 있는 상하 2단의 지지부를 갖는 반송 부재가 설치된 것도 있다. 이 기판 교환 기구에 의하면, 제1 기판이 로드락실 내의 상단의 고정 지지 부재에 올려놓여지고, 제2 기판이 반송 장치의 반송 부재의 하단의 지지부에 올려놓여진 상태에 있어서, 상하 2단의 지지부가 로드락실 내로 진출하고 있는 동안에, 상단의 고정 지지 부재 및 상하이동 가능한 가동 지지 부재의 각각이 상하 2단의 지지부의 각각에 대하여 상대적으로 상하 역방향으로 이동됨으로써, 제1 기판이 상단의 고정 지지 부재로부터 상단의 지지부로 인수인도됨과 함께, 제2 기판이 하단의 지지부로부터 상하이동 가능한 가동 지지 부재로 인수인도된다(예를 들면 특허문헌 3 참조).
일본공개특허공보2000―208589호 일본공개특허공보평7―142551호 일본공개특허공보평9―223727호
그러나, 상기의 기판 교환 기구를 이용하여 로드락실과 반송 장치와의 사이의 기판의 교환을 행하는 경우, 다음과 같은 문제가 있었다.
특허문헌 2에 개시되어 있는 바와 같이, 반송 장치의 선단 아암의 양단에, 2개의 반송 부재(픽)가 일체적으로 형성되어 있는 기판 교환 기구를 이용하는 경우, 로드락실과의 사이에서 예를 들면 미처리 웨이퍼와 처리 완료 웨이퍼의 2매의 웨이퍼의 인수인도를 행할 때에, 2회의 신축 동작이 필요하며, 그만큼의 시간이 걸린다는 문제가 있었다.
반도체 디바이스의 디자인 룰의 미세화에 수반하여, 웨이퍼상에 형성되어, 반도체 디바이스를 구성하는 각 층의 막두께가 얇아지고 있다. 그 때문에, 기판 처리실에 있어서 성막 처리를 행하는 경우에서도, 에칭 처리를 행하는 경우에서도, 기판 처리실에 있어서의 처리 시간이 짧아지고 있다. 그 결과, 기판 처리실에 있어서의 처리 시간에 대한, 기판 처리실과 로드락실과의 사이에서 처리 완료 웨이퍼와 미처리 웨이퍼를 교환하기 위한 교환 시간이 차지하는 비율이 증대하는 경향에 있다. 따라서, 기판 처리실에 있어서의 처리 시간을 이 이상 단축해도, 기판 처리실과 로드락실과의 사이에서 처리 완료 웨이퍼와 미처리 웨이퍼를 교환하기 위한 교환 시간을 단축하지 않는 한, 단위 시간당의 웨이퍼의 처리 매수, 소위 스루풋(throughput)을 증대시킬 수 없다고 하는 문제가 있었다.
한편, 특허문헌 3에 개시되어 있는 바와 같은 기판 교환 기구을 이용하는 경우, 로드락실 내에는, 웨이퍼를 상하이동 가능하게 지지하는 가동 지지 부재의 외에, 별도로 웨이퍼를 상하 2단으로 올려놓는 고정 지지 부재를 형성하지 않으면 안되기 때문에, 로드락실 내의 부품 점수가 늘어나, 구조가 복잡해진다고 하는 문제가 있었다.
본 발명은 상기의 점에 감안하여 이루어진 것으로, 기판 처리 장치의 로드락실과 반송 장치와의 사이에서 기판의 교환을 행하는 경우에 있어서, 단위 시간당의 기판의 처리 매수, 소위 스루풋을 증대시키는 것이 단순한 구성으로 실현가능한 기판 교환 기구을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 과제를 해결하기 위해 본 발명에서는, 다음에 기술하는 각 수단을 강구하는 것을 특징으로 하는 것이다.
제1 발명은, 기판 처리 장치의 로드락실과, 상기 기판 처리 장치의 반송 장치와의 사이에서 기판의 교환을 행하는 기판 교환 기구에 있어서, 상기 로드락실 내에 고정하여 설치되어, 제1 기판을 지지하는 제1 지지 부재와, 상기 로드락실 내에 상하이동 가능하게 설치되어, 제2 기판을 지지하는 제2 지지 부재와, 상기 반송 장치에 설치되어, 상기 제1 및 제2 기판의 각각을 상기 제1 및 제2 지지 부재의 각각과의 사이에서 인수인도하는 제1 및 제2 반송 부재를 갖고, 상기 로드락실 내로 진출한 상기 제1 및 제2 반송 부재가 일체적으로 상방 또는 하방으로 제1 거리만큼 이동함과 아울러, 상기 제2 지지 부재가 상기 제1 및 제2 반송 부재의 이동 방향과 동일한 방향으로 상기 제1 거리보다도 큰 제2 거리만큼 이동하고, 상기 제1 및 제2 반송 부재의 한쪽의 반송 부재가 기판을 인수함과 아울러, 다른 한쪽의 반송 부재가 기판을 인도하는 것을 특징으로 한다.
제2 발명은, 제1 발명에 따른 기판 교환 기구에 있어서, 상기 제2 지지 부재가 이동하는 속도는, 상기 제1 및 제2 반송 부재가 이동하는 속도보다도 큰 것을 특징으로 한다.
제3 발명은, 제1 또는 제2 발명에 따른 기판 교환 기구에 있어서, 상기 제1 및 제2 반송 부재를 상하 방향으로 구동하는 반송 부재 구동부와, 상기 제2 지지 부재를 상하 방향으로 구동하는 지지 부재 구동부를 갖는 것을 특징으로 한다.
제4 발명은, 기판 처리 장치의 로드락실 내에 고정하여 설치되어, 제1 기판을 지지하는 제1 지지 부재와, 상기 로드락실 내에 상하이동 가능하게 설치되어, 제2 기판을 지지하는 제2 지지 부재와, 상기 기판 처리 장치의 반송 장치에 설치되어, 상기 제1 및 제2 기판의 각각을, 상기 제1 및 제2 지지 부재의 각각과의 사이에서 인수인도하는 제1 및 제2 반송 부재를 이용하여, 상기 로드락실과 상기 반송 장치와의 사이에서 기판의 교환을 행하는 기판 교환 방법으로서, 상기 로드락실 내로 진출시킨 상기 제1 및 제2 반송 부재를 일체적으로 상방 또는 하방으로 제1 거리만큼 이동시키는 반송 부재 이동 공정과, 상기 제2 지지 부재를 상기 제1 및 제2 반송 부재의 이동 방향과 동일한 방향으로 상기 제1 거리보다도 큰 제2 거리만큼 이동시키는 지지 부재 이동 공정을 포함하고, 상기 반송 부재 이동 공정을 행함과 아울러, 상기 지지 부재 이동 공정을 행하여, 상기 제1 및 제2 반송 부재의 한쪽의 반송 부재가 기판을 인수함과 아울러, 다른 한쪽의 반송 부재가 기판을 인도하는 것을 특징으로 한다.
제5 발명은, 제4 발명에 따른 기판 교환 방법에 있어서, 상기 제2 지지 부재를 이동시키는 속도는, 상기 제1 및 제2 반송 부재를 이동시키는 속도보다도 큰 것을 특징으로 한다.
제6 발명은, 제4 또는 제5 발명에 따른 기판 교환 방법에 있어서, 상기 제1 기판이 상기 제1 반송 부재에 지지되고, 상기 제2 기판이 상기 제2 지지 부재에 지지되어 있는 경우에 있어, 상기 반송 부재 이동 공정의 전에, 상기 제1 반송 부재가 상기 제1 지지 부재의 상방에 배치되고, 상기 제2 반송 부재가 상기 제2 지지 부재의 하방에 배치되도록, 상기 제1 및 제2 반송 부재를 상기 로드락실 내로 진출시키는 진출 공정을 포함하고, 상기 반송 부재 이동 공정에 있어서, 상기 제1 및 제2 반송 부재를 일체적으로 하방으로 이동시켜, 상기 제2 반송 부재가, 상기 제2 기판을 상기 제2 지지 부재로부터 인수함과 아울러, 상기 제1 반송 부재가, 상기 제1 기판을 상기 제1 지지 부재로 인도하는 것을 특징으로 한다.
제7 발명은, 제4 또는 제5 발명에 따른 기판 교환 방법에 있어서, 상기 제1 기판이 상기 제1 지지 부재에 지지되고, 상기 제2 기판이 상기 제2 반송 부재에 지지되어 있는 경우에 있어, 상기 반송 부재 이동 공정의 전에, 상기 제1 반송 부재가 상기 제1 지지 부재의 하방에 배치되고, 상기 제2 반송 부재가 상기 제2 지지 부재의 상방에 배치되도록, 상기 제1 및 제2 반송 부재를 상기 로드락실 내로 진출시키는 진출 공정을 포함하고, 상기 반송 부재 이동 공정에 있어서, 상기 제1 및 제2 반송 부재를 일체적으로 상방으로 이동시켜, 상기 제1 반송 부재가, 상기 제1 기판을 상기 제1 지지 부재로부터 인수함과 아울러, 상기 제2 반송 부재가, 상기 제2 기판을 상기 제2 지지 부재로 인도하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의하면, 기판 처리 장치의 로드락실과 반송 장치와의 사이에서 기판의 교환을 행하는 경우에 있어서, 단위 시간당의 기판의 처리 매수, 소위 스루풋을 증대시키는 것이 단순한 구성으로 실현가능하다.
도 1은 본 발명의 실시 형태에 따른 기판 교환 기구를 구비하는 기판 처리 장치의 구성을 나타내는 평면도이다.
도 2는 본 발명의 실시 형태에 따른 기판 교환 기구의 구성을 나타내는 사시도이다.
도 3은 본 발명의 실시 형태에 따른 기판 교환 기구를 설명하기 위한 도면이고, 제1 및 제2 반송 부재가 형성된 반송 장치의 구성을 나타내는 사시도이다.
도 4는 본 발명의 실시 형태에 따른 기판 교환 방법의 일 예를 행할 때의, 각 시점에 있어서의 지지 부재 및 반송 부재의 위치를 나타내는 도면이다.
도 5는 도 4(b)와 도 4(c)의 사이의 시점에 있어서의 지지 부재 및 반송 부재의 위치의 일 예를 나타내는 도면이다.
도 6은 도 4(b)와 도 4(c)의 사이의 시점에 있어서의 지지 부재 및 반송 부재의 위치의 다른 예를 나타내는 도면이다.
도 7은 본 발명의 실시 형태에 따른 기판 교환 방법의 다른 예를 행할 때의, 각 시점에 있어서의 지지 부재 및 반송 부재의 위치를 나타내는 도면이다.
도 8은 본 발명의 실시 형태에 따른 기판 교환 기구에 있어서, 반송 장치가 기판 처리실과 로드락실과의 사이에서 기판의 교환을 하는 모습을, 종래의 기판 교환 기구와 비교하여 나타내는 도면이다.
도 9는 본 발명의 실시 형태의 변형예에 따른 기판 교환 방법의 일 예를 행할 때의, 각 시점에 있어서의 지지 부재 및 반송 부재의 위치를 나타내는 도면이다.
도 10은 도 9(b)와 도 9(c)의 사이의 시점에 있어서의 지지 부재 및 반송 부재의 위치의 일 예를 나타내는 도면이다.
도 11은 도 9(b)와 도 9(c)의 사이의 시점에 있어서의 지지 부재 및 반송 부재의 위치의 다른 예를 나타내는 도면이다.
(발명을 실시하기 위한 최량의 형태)
다음으로, 본 발명을 실시하기 위한 형태에 대해서 도면과 함께 설명한다.
(실시 형태)
제일 먼저, 도 1을 참조하여, 본 발명의 실시 형태에 따른 기판 교환 기구를 구비하는 기판 처리 장치에 대해서 설명한다.
도 1은 본 실시 형태에 따른 기판 교환 기구를 구비하는 기판 처리 장치의 구성을 나타내는 평면도이다.
기판 처리 장치(50)는, 예를 들면 성막 처리와 같은 고온 처리를 행하는 4개의 기판 처리실(1, 2, 3, 4)을 구비하고 있으며, 기판 처리실(1~4)은 육각형을 이루는 반송실(5)의 4개의 변(side)에 각각 대응하여 형성되어 있다. 반송실(5)의 다른 2개의 변에는, 로드락실(6, 7)이 형성되어 있다. 로드락실(6, 7)의 반송실(5)과 반대측에는 반입출실(8)이 형성되어 있고, 반입출실(8)의 로드락실(6, 7)과 반대측에는, 피처리 기판으로서의 반도체 웨이퍼(W)를 수용 가능한 3개의 후프(FOUP; Front Opening Unified Pod)를 부착하는 포트(9, 10, 11)가 형성되어 있다. 기판 처리실(1~4)은, 그 안에서 처리 플레이트상에 피처리체를 올려놓은 상태에서 소정의 기판 처리, 예를 들면 에칭이나 성막 처리를 행하도록 되어 있다.
기판 처리실(1~4)은, 도 1에 나타내는 바와 같이, 반송실(5)의 각 변에 게이트 밸브(G)를 통하여 접속되어, 각 기판 처리실(1~4)에 대응하는 게이트 밸브(G)를 개방함으로써 반송실(5)과 연통(communication)되고, 대응하는 게이트 밸브(G)를 닫음으로써 반송실(5)로부터 차단된다. 로드락실(6, 7)은, 반송실(5)의 나머지 변의 각각에, 제1 게이트 밸브(G1)를 통하여 접속되고, 또한, 반입출실(8)에 제2 게이트 밸브(G2)를 통하여 접속되어 있다. 로드락실(6, 7)은, 제1 게이트 밸브(G1)를 개방함으로써 반송실(5)에 연통되고, 제1 게이트 밸브(G1)를 닫음으로써 반송실(5)로부터 차단된다. 또한, 제2 게이트 밸브(G2)를 개방함으로써 반입출실(8)에 연통되고, 제2 게이트 밸브(G2)를 닫음으로써 반입출실(8)로부터 차단된다.
반송실(5) 내에는, 기판 처리실(1~4), 로드락실(6, 7)에 대하여 웨이퍼(W)의 반입출을 행하는 반송 장치(40)가 형성되어 있다. 반송 장치(40)는, 반송실(5)의 대략 중앙에 배설되어 있고, 반도체 웨이퍼(W)를 지지하는 2개의 지지 부재(41, 42)를 갖고 있다.
반입출실(8)의 웨이퍼 수용 용기인 후프(F) 부착용의 3개의 포트(9~11)에는 각각 도시하지 않은 셔터가 형성되어 있고, 포트(9~11)에 웨이퍼(W)를 수용한, 또는 빈 후프(F)가 직접 부착되어, 부착되었을 때에 셔터가 떨어져 외기의 침입을 방지하면서 반입출실(8)과 연통하도록 되어 있다. 또한, 반입출실(8)의 측면에는 얼라인먼트 챔버(15)가 형성되어 있고, 거기에서 웨이퍼(W)의 얼라인먼트(alignment)가 행해진다.
반입출실(8) 내에는, 후프(F)에 대한 반도체 웨이퍼(W)의 반입출 및 로드락실(6, 7)에 대한 웨이퍼(W)의 반입출을 행하는 반송 장치(16)가 형성되어 있다. 반송 장치(16)는, 다관절 아암 구조를 갖고 있고, 후프(F)의 배열 방향을 따라 레일(18)상을 주행 가능하게 되어 있고, 선단의 픽(17)상에 반도체 웨이퍼(W)를 올려 웨이퍼(W)의 반송을 행한다.
기판 처리 장치(50)는, 각 구성부를 제어하는 마이크로 프로세서(컴퓨터)로 이루어지는 프로세스 컨트롤러(20)를 갖고 있고, 각 구성부가 프로세스 컨트롤러(20)에 접속되어 제어되는 구성으로 되어 있다. 또한, 프로세스 컨트롤러(20)에는, 오퍼레이터가 진공 처리 시스템을 관리하기 위해 커맨드의 입력 조작 등을 행하는 키보드나, 예를 들면 플라즈마 처리 장치의 가동 상황을 가시화하여 표시하는 디스플레이 등으로 이루어지는 유저 인터페이스(21)가 접속되어 있다.
또한, 프로세스 컨트롤러(20)에는, 기판 처리 장치(50)에서 실행되는 각종 처리를 프로세스 컨트롤러(20)의 제어로 실현하기 위한 제어 프로그램이나, 처리 조건에 따라 기판 처리 장치(50)의 각 구성부에 처리를 실행시키기 위한 프로그램, 예를 들면 성막 처리에 관한 성막 레시피, 웨이퍼(W)의 반송에 관한 반송 레시피, 로드락 장치의 압력 조정 등에 관한 퍼지 레시피 등이 격납된 기억부(22)가 접속되어 있다. 이러한 각종 레시피는 기억부(22) 중의 기록 매체에 기록되어 있다. 기록 매체는, 하드 디스크와 같은 고정적인 것이라도 좋고, CD―ROM, DVD, 플래시 메모리 등의 가반성(movable)의 것이라도 좋다. 또한, 다른 장치로부터, 예를 들면 전용 회선을 통하여 레시피를 적절히 전송시키도록 해도 좋다.
그리고, 필요에 따라, 유저 인터페이스(21)로부터의 지시 등으로 임의의 레시피를 기억부(22)로부터 호출하여 프로세스 컨트롤러(20)에 실행시킴으로써, 프로세스 컨트롤러(20)의 제어 하에서, 기판 처리 장치(50)에서의 소망하는 처리가 행해진다. 또한, 프로세스 컨트롤러(20)는, 로드락실(6, 7)에 있어서, 표준적인 퍼지 레시피에 기초하여 처리를 행하고 있는 과정에서, 웨이퍼의 변형을 억제하도록, 압력이나 웨이퍼(W)의 높이를 제어 가능하게 되어 있다.
다음으로, 도 2와 도 3을 참조하여, 본 실시 형태에 따른 기판 교환 기구에 대해서 설명한다.
도 2는 본 실시 형태에 따른 기판 교환 기구의 구성을 나타내는 사시도이다.
도 2에 나타내는 바와 같이, 본 실시 형태에 따른 기판 교환 기구(30)는, 기판 처리 장치(50)의 반송 장치(40)를 이용하여, 기판 처리 장치(50)의 로드락실(6, 7) 내의 기판의 교환을 행하기 위한 것으로, 제1 지지 부재(31)와, 제2 지지 부재(32)와, 제1 반송 부재(픽; 41)와, 제2 반송 부재(픽; 42)를 갖는다. 로드락실(6, 7)은, 서로 동일한 구조를 갖는 것이기 때문에, 이하, 본 실시 형태에서는, 로드락실(6)에 대해서 설명하지만, 로드락실(7)에 대해서도 동일하다.
제1 지지 부재(31)는, 로드락실(6) 내에 고정하여 형성되고, 제1 기판인 웨이퍼(W1)를 지지하기 위한 것이다. 도 2에 나타내는 바와 같이, 제1 지지 부재(31)는, 예를 들면, 일단이 로드락실(6) 내의 측면 등에 지지 고정되고, 타단에 L형의 형상을 갖고 웨이퍼(W1)를 올려놓는 재치부(holding section; 33)가 형성된 부재(34)를 3개 이상 이용하여 구성할 수 있다. 도 2에서는 부재(34)를 4개 이용한 구성이 예시되어 있다. 제1 지지 부재(31)는, 로드락실(6) 내에서, 웨이퍼(W)의 3개소 이상의 모퉁이를 재치부(33)에 올려놓고 지지한다. 기판 처리 장치(50)의 반송 장치(40)를 이용하여 로드락실(6) 내의 웨이퍼(W1)의 교환을 행할 때의 웨이퍼(W1)의 반송에 장해가 되지 않도록, 제1 지지 부재(31)는, 로드락실(6)의 주연(periphery)에 설치되고, 웨이퍼(W1)를 지지하는 타단의 부근만이 웨이퍼(W1)를 지지하는 영역에 걸리도록 설치된다.
제2 지지 부재(32)는, 로드락실(6) 내에 상하이동 가능하게 설치되고, 제2 기판인 웨이퍼(W2)를 지지하기 위한 것이다. 도 2에 나타내는 바와 같이, 제2 지지 부재(32)는, 예를 들면, 상단 또는 하단이 로드락실(6) 내에 있어서 상하이동 가능하게 지지되어, 상단과 하단의 도중에 웨이퍼를 올려놓는 재치부(35)를 갖는 원기둥 형상을 갖는 부재(36)을 3개 이상 이용하여 구성할 수 있고, 로드락실(6) 내에서, 웨이퍼(W2)의 3개소 이상의 모퉁이를 재치부(35)에 올려놓고 지지한다. 도 2에서는 부재(36)를 4개 이용한 구성이 예시되어 있다. 제2 지지 부재(32)도, 기판 처리 장치(50)의 반송 장치(40)를 이용하여 로드락실(6) 내의 웨이퍼(W2)의 교환을 행할 때의 웨이퍼(W2)의 반송에 장해가 되지 않도록 설치된다. 도 2에 나타내는 예에서는, 제2 지지 부재(32)의 재치부(35)의 상면이 제1 지지 부재(31)의 재치부(33)의 상면보다도 하방이 되도록 배치된다. 이하, 재치부(33) 및 재치부(35)의 상면의 위치를, 제1 지지 부재(31) 및 제2 지지 부재(32)의 각각의 상하 방향의 위치로 정의한다.
한편, 제1 반송 부재(픽; 41) 및 제2 반송 부재(픽; 42)는, 반송 장치(40)에 설치된다. 제1 반송 부재(41) 및 제2 반송 부재(42)는, 로드락실(6) 내로 진출 상태 또는 퇴각 상태를 전환 가능하게 설치되며, 로드락실(6) 내로 웨이퍼(W1, W2)를 반입출하기 위한 것이다. 제1 반송 부재(41)는, 로드락실(6) 내에 고정하여 설치된 제1 지지 부재(31)와의 사이에서 웨이퍼(W1)를 인수인도하기 위한 것이다. 제2 반송 부재(42)는, 로드락실(6) 내에 상하이동 가능하게 설치된 제2 지지 부재(32)와의 사이에서 웨이퍼(W2)를 인수인도하기 위한 것이다. 제1 반송 부재(41) 및 제2 반송 부재(42)는, 도 2에 나타내는 바와 같이, 로드락실(6) 내로 웨이퍼(W1, W2)를 반입출할 때에, 상하로 겹쳐지도록 된 상태에서 로드락실(6) 내로 진출 혹은 퇴각할 수 있다. 도 2에 나타내는 예에서는, 제2 반송 부재(42)는 제1 반송 부재(41)의 하방에 배치된다. 또한, 제1 반송 부재(41)와 제2 반송 부재(42)의 웨이퍼가 올려놓여지는 면의 상하 방향의 위치를, 제1 반송 부재(41)와 제2 반송 부재(42)의 각각의 상하 방향의 위치로 한다.
도 3은 제1 및 제2 반송 부재가 형성된 반송 장치의 구성을 나타내는 사시도이다.
도 3에 나타내는 바와 같이, 반송 장치(40)는, 제1 회전·신축부(43), 제2 회전·신축부(44)를 갖는다. 제1 반송 부재(41), 제2 반송 부재(42)는, 각각 제1 회전·신축부(43)의 선단, 제2 회전·신축부(44)의 선단에 부착되어 있다. 또한, 제1 반송 부재(41), 제2 반송 부재(42)는, 적어도 신장된 상태에서, 서로 상하로 겹쳐, 함께 동일한 방향을 향하도록 각각 제1 회전·신축부(43)의 선단, 제2 회전·신축부(44)의 선단에 부착되어 있다. 또한, 제1 회전·신축부(43), 제2 회전·신축부(44)는, 회전축을 중심으로 회전 가능한 기대인 회전부(45)의 위에 형성되어 있다. 또한, 제1 회전·신축부(43), 제2 회전·신축부(44)에는, 제1 반송 부재(41) 및 제2 반송 부재(42)를 독립하여 또는 일체적으로 상하 방향으로 구동하는 도시하지 않은 반송 부재 구동부가 설치되어 있다. 제1 반송 부재(41) 및 제2 반송 부재(42)를 일체적으로 상하 방향으로 구동하는 경우에는, 도시하지 않은 반송 부재 구동부를 회전부(45) 또는 제1 회전·신축부(43) 및 제2 회전 신축부(44)에 형성할 수 있고, 제1 반송 부재(41) 및 제2 반송 부재(42)를 독립하여 상하 방향으로 구동하는 경우에는, 도시하지 않은 반송 부재 구동부를 제1 회전·신축부(43) 및 제2 회전·신축부(44)에 설치할 수 있다.
다음으로, 도 4에서 도 9를 참조하여, 본 실시에 따른 기판 교환 방법에 대해서 설명한다. 도 4(a) 내지 도 4(d)는 본 실시 형태에 따른 기판 교환 방법의 일 예를 행할 때의, 각 시점에 있어서의 지지 부재 및 반송 부재의 위치를 나타내는 도면이다. 도 5는 도 4(b)와 도 4(c)의 사이의 시점에 있어서의 지지 부재 및 반송 부재의 위치의 일 예를 나타내는 도면이다. 도 6은 도 4(b)와 도 4(c)의 사이의 시점에 있어서의 지지 부재 및 반송 부재의 위치의 다른 예를 나타내는 도면이다. 도 7(a) 내지 도 7(d)는 본 실시 형태에 따른 기판 교환 방법의 다른 예를 행할 때의, 각 시점에 있어서의 지지 부재 및 반송 부재의 위치를 나타내는 도면이다.
본 실시 형태에 따른 기판 교환 방법은, 로드락실(6)과, 반송실(5)의 반송 장치(40)와의 사이에서, 처리 완료된 기판과 미처리 기판을 교환하는 방법이다.
본 실시 형태에 따른 기판 교환 방법은, 로드락실(6) 내로 진출시킨 제1 반송 부재(41) 및 제2 반송 부재(42)를 일체적으로 상방 또는 하방으로 제1 거리(H1)만큼 이동시키는 반송 부재 이동 공정과, 제2 지지 부재(32)를 제1 반송 부재(41) 및 제2 반송 부재(42)의 이동 방향과 동일한 방향으로 제1 거리(H1)보다도 큰 제2 거리(H2)만큼 이동시키는 지지 부재 이동 공정을 포함하고, 반송 부재 이동 공정을 행함과 아울러, 지지 부재 이동 공정을 행하는 것이다.
먼저, 도 4에 나타내는 바와 같이, 미처리 기판인 웨이퍼(W2)가 로드락실(6)의 제2 지지 부재(32)에 지지되고, 처리 완료된 기판인 웨이퍼(W1)가 반송 장치(40)의 제1 반송 부재(41)에 지지되어 있는 예(제1예)를 상정한다. 또한, 제1예에 있어서, 미처리 기판(웨이퍼(W2))은 본 발명에 있어서 제2 기판에 상당하고, 처리 완료된 기판(웨이퍼(W1))은 본 발명에 있어서의 제1 기판에 상당한다.
도 4(a)는 미처리 기판(웨이퍼(W2))이 로드락실(6)의 제2 지지 부재(32)에 지지되고, 로드락실(6)의 제1 지지 부재(31)에는 기판(웨이퍼(W1))이 지지되어 있지 않은 상태를 나타낸다. 기판(웨이퍼(W1))을 지지하고 있지 않은 제1 지지 부재(31)의 상하 방향의 위치를 제1 위치(Z1)로 하고, 미처리 기판(웨이퍼(W2))을 지지하고 있는 제2 지지 부재(32)의 상하 방향의 위치를 제2 위치(Z2)로 한다. 상향이 정방향, 하향이 부방향이라고 정의하면, Z1＞Z2이다.
다음으로, 처리 완료된 기판(웨이퍼(W1))을 지지하고 있는 제1 반송 부재(41)와, 기판(웨이퍼(W2))을 지지하고 있지 않은 제2 반송 부재(42)를, 로드락실(6) 내로 진출시킨다. 이때, 제1 지지 부재(31)와 제2 지지 부재(32)와의 상하 방향의 간격이, 제1 반송 부재(41)와 제2 반송 부재(42)와의 상하 방향의 간격보다도 작은 상태를 유지한 채, 로드락실(6) 내로 진출시킨다.
도 4(b)는 처리 완료된 기판(웨이퍼(W1))을 지지하고 있는 제1 반송 부재(41)와, 기판(웨이퍼(W2))을 지지하고 있지 않은 제2 반송 부재(42)가, 로드락실(6) 내로 진출하고 있는 상태를 나타낸다. 처리 완료된 기판(웨이퍼(W1))을 지지하고 있는 제1 반송 부재(41)의 상하 방향의 위치를 제3 위치(Z3)로 하고, 기판(웨이퍼(W2))을 지지하고 있지 않은 제2 반송 부재(42)의 상하 방향의 위치를 제4 위치(Z4)로 한다. 이때, 제1 반송 부재(41)가 제1 지지 부재(31)보다도 상방에 있는 점에서, Z3＞Z1이다. 또한, 제2 반송 부재(42)가 제2 지지 부재(32)보다도 하방에 있는 점에서, Z2＞Z4이다. 또한, 제2 반송 부재(42)가 제1 반송 부재(41)보다도 거리(S)만큼 하방에 있다고 하면, S＝Z3―Z4＞0이다.
다음으로, 제1 반송 부재(41) 및 제2 반송 부재(42)를 일체적으로 하방으로 이동시킴과 아울러, 제2 지지 부재(32)도 제1 반송 부재(41) 및 제2 반송 부재(42)의 이동 방향과 동일한 방향 즉, 하방으로 이동시킨다.
도 4(c)는 제1 반송 부재(41) 및 제2 반송 부재(42)가 일체적으로 하방으로 이동함과 아울러, 제2 지지 부재(32)도 하방으로 이동한 상태를 나타낸다. 이때, 제1 반송 부재(41) 및 제2 반송 부재(42)는, 하방으로 제1 거리(H1)만큼 이동함과 아울러, 제2 지지 부재(32)는, 제1 거리(H1)보다도 큰 제2 거리(H2)만큼 하방으로 이동한다. 즉, H2＞H1의 관계가 있다. 또한, 도 4(c)에 있어서 제2 지지 부재(32), 제1 반송 부재(41) 및 제2 반송 부재(42)의 상하 방향의 위치를 Z2', Z3', Z4'로 하면, Z3'＝Z3―H1, Z4'＝Z4―H1, Z2'＝Z2―H2이다.
여기에서, 도 4(c)에 나타내는 바와 같이, 제1 반송 부재(41) 및 제2 반송 부재(42)의 한쪽의 반송 부재가 기판을 인수함과 아울러, 다른 한쪽의 반송 부재가 기판을 인도하기 위해서는, (1A) 제1 지지 부재(31)가 제1 반송 부재(41)의 상방에 있을 것, (1B) 제2 지지 부재(32)가 제2 반송 부재(42)의 하방에 있을 것을 충족시키도록 하면 좋다. 즉, Z1, Z2', Z3', Z4'의 관계는, (1A)의 조건에 의한 Z1＞Z3', (1B)의 조건에 의한 Z2'＜Z4'를 충족시키도록 하면 좋다. 이때, (1A)의 조건에 의해 H1＞Z3―Z1, (1B)의 조건에 의해 H2＞H1＋(Z2―Z4)가 얻어진다. 즉, 제1 거리(H1)를, 제1 위치(Z1)와 제3 위치(Z3)와의 상하간 거리(Z3―Z1)보다도 크게 하면 좋고, 제2 거리(H2)를, 제1 거리(H1)와, 제2 위치(Z2)와 제4 위치(Z4)와의 상하간 거리(Z2―Z4)와의 합보다도 크게 하면 좋다.
상기와 같은 관계를 충족시키도록 제1 반송 부재(41) 및 제2 반송 부재(42) 그리고 제2 지지 부재(32)를 상하 방향으로 이동시킴으로써, 제1 반송 부재(41)가, 제1 기판인 처리 완료된 기판(웨이퍼(W1))을 제1 지지 부재(31)로 인도함과 아울러, 제2 반송 부재(42)가, 제2 기판인 미처리 기판(웨이퍼(W2))을 제2 지지 부재(32)로부터 인수할 수 있다. 즉, 제1 반송 부재(41) 및 제2 반송 부재(42)의 한쪽의 반송 부재가 기판을 인수함과 아울러, 다른 한쪽의 반송 부재가 기판을 인도할 수 있다.
또한, 제2 지지 부재(32)를 하방으로 이동시키는 속도를, 제1 반송 부재(41) 및 제2 반송 부재(42)를 일체적으로 하방으로 이동시키는 속도보다도 크게 해도 좋다. 제1 반송 부재(41) 및 제2 반송 부재(42)를 일체적으로 하방으로 이동시키는 속도(의 크기)를 제1 속도 (V1)로 하고, 제2 지지 부재(32)를 하방으로 이동시키는 속도(의 크기)를 제2 속도 (V2)로 한다. 이 경우, V2＞V1로 함으로써, 제2 지지 부재(32)를 하방으로 이동시키는 시간을 제1 반송 부재(41) 및 제2 반송 부재(42)를 일체적으로 하방으로 이동시키는 시간에 근접시킬 수 있어, 기판 교환을 행하는 시간을 단축할 수 있다. 또한, 추가로, V2＝V1×(H2/H1)이 되도록 설정함으로써, 제2 지지 부재(32)를 하방으로 제2 거리(H2)만큼 이동시키는 시간을, 제1 반송 부재(41) 및 제2 반송 부재(42)를 일체적으로 하방으로 제1 거리(H1)만큼 이동시키는 시간과 일치시킬 수 있어, 기판 교환을 행하는 시간을 더욱 단축할 수 있다.
또한, 본 실시 형태에서는, 제1 반송 부재(41) 및 제2 반송 부재(42)를 일체적으로 하방으로 이동시킴과 아울러, 제2 지지 부재(32)도 제1 반송 부재(41) 및 제2 반송 부재(42)의 이동 방향과 동일한 방향 즉 하방으로 이동시키지만, 최종적으로 상기의 위치 관계를 충족시키도록 이동하면 좋고, 제1 반송 부재(41) 및 제2 반송 부재(42)를 서로 독립하여 하방으로 이동시켜도 좋다.
예를 들면, 제1 반송 부재(41) 및 제2 반송 부재(42)를 일체적으로 하방으로 이동시켰을 때에, 제1 반송 부재(41)가 제2 지지 부재(32)에 지지되어 있는 미처리 기판(웨이퍼(W2))과 간섭하지 않는, 즉 Z3'(＝Z3―H1)＞Z2로부터 H1＜Z3―Z2의 관계를 충족시키는 것이라면, 먼저 제1 반송 부재(41) 및 제2 반송 부재(42)를 일체적으로 제1 거리(H1)만큼 하방으로 이동시키고, 다음으로 제2 지지 부재(32)를 제2 거리(H2)만큼 하방으로 이동시켜도 좋다.
도 5는 제1 반송 부재(41) 및 제2 반송 부재(42)를 일체적으로 제1 거리(H1)만큼 하방으로 이동시킨 후로서, 제2 지지 부재(32)를 이동시키기 전의 상태를 나타낸다. 이 경우, 먼저 제1 반송 부재(41) 및 제2 반송 부재(42)를 일체적으로 제1 거리(H1)만큼 하방으로 이동시킴으로써, 제1 반송 부재(41)에 지지되어 있는 처리 완료된 기판(웨이퍼(W1))을 제1 지지 부재(31)로 인수인도하고, 다음으로 제2 지지 부재(32)를 제2 거리(H2)만큼 하방으로 이동시킴으로써, 제2 지지 부재(32)에 지지되어 있는 미처리 기판(웨이퍼(W2))을 제2 반송 부재(42)로 인수인도할 수 있다.
또한, 예를 들면, 제2 지지 부재(32)를 제2 거리(H2)만큼 하방으로 이동시키고, 다음으로 제1 반송 부재(41) 및 제2 반송 부재(42)를 제1 거리(H1)만큼 하방으로 이동시켜도 좋다.
도 6은 제2 지지 부재(32)를 제2 거리(H2)만큼 하방으로 이동시킨 후로서, 제1 반송 부재(41) 및 제2 반송 부재(42)를 이동시키기 전의 상태를 나타낸다. 이 경우, 먼저 제2 지지 부재(32)를 제2 거리(H2)만큼 하방으로 이동시킴으로써, 제2 지지 부재(32)에 지지되어 있는 미처리 기판(웨이퍼(W2))을 제2 반송 부재(42)로 인수인도하고, 다음으로 제1 반송 부재(41) 및 제2 반송 부재(42)를 일체적으로 제1 거리(H1)만큼 하방으로 이동시킴으로써, 제1 반송 부재(41)에 지지되어 있는 처리 완료된 기판(웨이퍼(W1))을 제1 지지 부재(31)로 인수인도할 수 있다. 이 경우, Z3'(＝Z3―H1)＞Z2, 즉 H1＜Z3―Z2의 관계를 충족시킬 필요는 없기 때문에, 기판 교환 기구의 설계시의 치수 제약이 완화된다.
그 외, 제1 반송 부재(41) 및 제2 반송 부재(42)를 일체적으로 하방으로 이동시키는 공정을 행하는 기간과, 제2 지지 부재(32)를 하방으로 이동시키는 공정을 행하는 기간이 일부 겹치도록 할 수도 있다.
또한, 본 실시 형태에서는, 제1 반송 부재(41) 및 제2 반송 부재(42)를 일체적으로 하방으로 이동시키지만, 최종적으로 상기의 위치 관계를 충족시키도록 이동하면 좋고, 제1 반송 부재(41) 및 제2 반송 부재(42)를 서로 독립하여 하방으로 이동시켜도 좋다.
마지막으로, 기판(웨이퍼(W1))을 지지하고 있지 않은 제1 반송 부재(41)와, 미처리 기판(웨이퍼(W2))을 지지하고 있는 제2 반송 부재(42)를, 로드락실(6) 내로부터 퇴각시킨다. 제1 반송 부재(41) 및 제2 반송 부재(42)는, 제1 반송 부재(41)의 상하 방향의 위치가 제3 위치(Z3'(＝Z3―H1))이고, 제2 반송 부재(42)의 상하 방향의 위치가 제 4 위치(Z4'(＝Z4―H1))인 상태를 유지한 채, 로드락실(6) 내로부터 퇴각시켜진다.
도 4(d)는 제1 반송 부재(41) 및 제2 반송 부재(42)가 로드락실(6) 내로부터 퇴각되어진 후의, 처리 완료된 기판(웨이퍼(W1))이 로드락실(6)의 제1 지지 부재(31)에 지지되고, 로드락실(6)의 제2 지지 부재(32)에는 기판(웨이퍼(W2))이 지지되어 있지 않은 상태를 나타낸다. 처리 완료된 기판(웨이퍼(W1))을 지지하고 있는 제1 지지 부재(31)의 상하 방향의 위치는 제1 위치(Z1)인 채이고, 기판(웨이퍼(W2))을 지지하고 있지 않은 제2 지지 부재(32)의 상하 방향의 위치는 제2 위치(Z2'(＝Z2―H2))이다.
이상 설명한 바와 같이 하여, 처리 완료된 기판(웨이퍼(W1))이 반송 장치(40)의 제1 반송 부재(41)에 지지되고, 미처리 기판(웨이퍼(W2))이 로드락실(6)의 제2 지지 부재(32)에 지지되어 있는 경우에 대해서, 반송 장치(40)와 로드락실(6)과의 사이에서 기판의 교환을 행할 수 있다.
다음으로, 도 7에 나타내는 바와 같이, 미처리 기판인 웨이퍼(W1)가 로드락실(6)의 제1 지지 부재(31)에 지지되고, 처리 완료된 기판인 웨이퍼(W2)가 반송 장치(40)의 제2 반송 부재(42)에 지지되어 있는 예(제2예)를 상정한다. 또한, 제2예에 있어서, 미처리 기판(웨이퍼(W1))은 본 발명에 있어서의 제1 기판에 상당하고, 처리 완료된 기판(웨이퍼(W2))은 본 발명에 있어서의 제2 기판에 상당한다. 또한, 제2예에 있어서 도 7(a), 도 7(b), 도 7(c) 및 도 7(d)에서 나타내는 각 시점의 상태는, 제1예에 있어서의 도 4(a), 도 4(b), 도 4(c) 및 도 4(d)를 역순으로 나열한 도 4(d), 도 4(c), 도 4(b) 및 도 4(a)의 각 시점의 상태에 상당한다.
도 7(a)는 미처리 기판(웨이퍼(W1))이 로드락실(6)의 제1 지지 부재(31)에 지지되고, 로드락실(6)의 제2 지지 부재(32)에는 기판(웨이퍼(W2))이 지지되어 있지 않은 상태를 나타낸다. 미처리 기판(웨이퍼(W1))을 지지하고 있는 제1 지지 부재(31)의 상하 방향의 위치는 제1 위치(Z1)인 채이고, 기판(웨이퍼(W2))을 지지하고 있지 않은 제2 지지 부재(32)의 상하 방향의 위치는 제2 위치(Z2')이다.
다음으로, 기판(웨이퍼(W1))을 지지하고 있지 않은 제1 반송 부재(41)와, 처리 완료된 기판(웨이퍼(W2))을 지지하고 있는 제2 반송 부재(42)를, 로드락실(6) 내로 진출시킨다. 이때, 제1 지지 부재(31)와 제2 지지 부재(32)와의 상하 방향의 간격(Z1―Z2')이, 제1 반송 부재(41)와 제2 반송 부재(42)와의 상하 방향의 간격(S)보다도 큰 상태를 유지한 채, 로드락실(6) 내로 진출시킨다.
도 7(b)는 기판(웨이퍼(W1))을 지지하고 있지 않은 제1 반송 부재(41)와, 처리 완료된 기판(웨이퍼(W2))을 지지하고 있는 제2 반송 부재(42)가, 로드락실(6) 내로 진출해 있는 상태를 나타낸다. 기판(웨이퍼(W1))을 지지하고 있지 않은 제1 반송 부재(41)의 상하 방향의 위치인 제3 위치(Z3'), 처리 완료된 기판(웨이퍼(W2))을 지지하고 있는 제2 반송 부재(42)의 상하 방향의 위치인 제4 위치(Z4')를 이용하면, 제1 반송 부재(41)가 제1 지지 부재(31)보다도 하방에 있는 점에서, Z1＞Z3'이다. 또한, 제2 반송 부재(42)가 제2 지지 부재(32)보다도 상방에 있는 점에서, Z4'＞Z2'이다. 또한, 제2 반송 부재(42)가 제1 반송 부재(41)보다도 거리 (S)만큼 하방에 있는 점에서, S＝Z3'―Z4'＞0이다.
다음으로, 제1 반송 부재(41) 및 제2 반송 부재(42)를 일체적으로 상방으로 이동시킴과 함께, 제2 지지 부재(32)도 제1 반송 부재(41) 및 제2 반송 부재(42)의 이동 방향과 동일한 방향 즉 상방으로 이동시킨다.
도 7(c)는 제1 반송 부재(41) 및 제2 반송 부재(42)가 일체적으로 상방으로 이동함과 함께, 제2 지지 부재(32)도 상방으로 이동한 상태를 나타낸다. 이때, 제1 반송 부재(41) 및 제2 반송 부재(42)는, 상방에 제1 거리(H1)만큼 이동함과 함께, 제2 지지 부재(32)는, 상방으로 제2 거리(H2)만큼 이동한다. 이때, 제1예와 동일하게, 제2 거리(H2)는 제1 거리(H1)보다도 커, H2＞H1이다. 또한, 도 7(c)에 있어서의 제2 지지 부재(32), 제1 반송 부재(41) 및 제2 반송 부재(42)의 상하 방향의 위치는 Z2, Z3, Z4이고, Z3＝Z3'＋H1, Z4＝Z4'＋H1, Z2＝Z2'＋H2이다.
여기에서, 제1예에서 설명한 바와 같이, Z3＞Z1 및 Z2＞Z4의 관계를 충족시킨다. 즉, 도 7(c)에 나타내는 바와 같이, (2A) 제1 지지 부재(31)가 제1 반송 부재(41)의 하방에 있을 것, (2B) 제2 지지 부재(32)가 제2 반송 부재(42)의 상방에 있을 것을 충족시킨다. 따라서, 제1 반송 부재(41) 및 제2 반송 부재(42)의 한쪽의 반송 부재가 기판을 인수함과 아울러, 다른 한쪽의 반송 부재가 기판을 인도할 수 있다.
또한, 제2예에 있어서도, 제1예와 동일하게, 제2 지지 부재(32)를 상방으로 이동시키는 제2 속도(의 크기) (V2)를, 제1 반송 부재(41) 및 제2 반송 부재(42)를 일체적으로 상방으로 이동시키는 제1 속도(의 크기) (V1)보다도 크게 할 수 있다. 이에 따라, 제2 지지 부재(32)를 상방으로 이동시키는 시간을 제1 반송 부재(41) 및 제2 반송 부재(42)를 일체적으로 상방으로 이동시키는 시간에 근접시킬 수 있어, 기판 교환을 행하는 시간을 단축할 수 있다. 또한, 추가로, V2＝V1×(H2/H1)이 되도록 설정함으로써, 제2 지지 부재(32)를 상방으로 제2 거리(H2)만큼 이동시키는 시간을, 제1 반송 부재(41) 및 제2 반송 부재(42)를 일체적으로 상방으로 제1 거리(H1)만큼 이동시키는 시간과 일치시킬 수 있어, 기판 교환을 행하는 시간을 더욱 단축할 수 있다.
또한, 본 실시 형태에서는, 제1 반송 부재(41) 및 제2 반송 부재(42)를 일체적으로 상방으로 이동시킴과 아울러, 제2 지지 부재(32)도 제1 반송 부재(41) 및 제2 반송 부재(42)의 이동 방향과 동일한 방향 즉 상방으로 이동시키지만, 최종적으로 상기의 위치 관계를 충족시키도록 이동하면 좋고, 제1 반송 부재(41) 및 제2 반송 부재(42)를 서로 독립하여 상방으로 이동시켜도 좋다.
예를 들면, 제2 지지 부재(32)를 일체적으로 상방으로 이동시켰을 때에, 제2 반송 부재(42)로부터 제2 지지 부재(32)로 인수인도되는 처리 완료된 기판(웨이퍼(W2))이 제1 반송 부재(41)와 간섭하지 않는, 즉 Z2＜Z3'(＝Z3―H1)으로부터 H1＜Z3―Z2의 관계를 충족시키는 것이라면, 먼저 제2 지지 부재(32)를 제2 거리(H2)만큼 상방으로 이동시키고, 다음으로, 제1 반송 부재(41) 및 제2 반송 부재(42)를 일체적으로 제1 거리(H1)만큼 상방으로 이동시켜도 좋다.
제2 지지 부재(32)를 제2 거리(H2)만큼 상방으로 이동시킨 후로서, 제1 반송 부재(41) 및 제2 반송 부재(42)를 이동시키기 전의 상태는, 제1예에서 설명한 도 5에 나타난다. 이 경우, 먼저 제2 지지 부재(32)를 제2 거리(H2)만큼 상방으로 이동시킴으로써, 제2 반송 부재(42)에 지지되어 있는 처리 완료된 기판(웨이퍼(W2))을 제2 지지 부재(32)로 인수인도하고, 다음으로 제1 반송 부재(41) 및 제2 반송 부재(42)를 제1 거리(H1)만큼 상방으로 이동시킴으로써, 제1 지지 부재(31)에 지지되어 있는 미처리 기판(웨이퍼(W1))을 제1 반송 부재(41)로 인수인도할 수 있다.
또한, 예를 들면, 제1 반송 부재(41) 및 제2 반송 부재(42)를 제1 거리(H1)만큼 상방으로 이동시키고, 다음으로 제2 지지 부재(32)를 제2 거리(H2)만큼 상방으로 이동시켜도 좋다.
제1 반송 부재(41) 및 제2 반송 부재(42)를 제1 거리(H1)만큼 상방으로 이동시킨 후로서, 제2 지지 부재(32)를 이동시키기 전의 상태는, 제1예에서 설명한 도 6에 나타난다. 이 경우, 먼저 제1 반송 부재(41) 및 제2 반송 부재(42)를 제1 거리(H1)만큼 상방으로 이동시킴으로써, 제1 지지 부재(31)에 지지되어 있는 미처리 기판(웨이퍼(W1))을 제1 반송 부재(41)로 인수인도하고, 다음으로 제2 지지 부재(32)를 제2 거리(H2)만큼 상방으로 이동시킴으로써, 제2 반송 부재(42)에 지지되어 있는 처리 완료된 기판(웨이퍼(W2))을 제2 지지 부재(32)로 인수인도할 수 있다. 이 경우, Z2＜Z3'(＝Z3―H1)로부터 H1＜Z3―Z2의 관계를 충족시킬 필요는 없기 때문에, 기판 교환 기구의 설계시의 치수의 제약이 완화된다.
그 외, 제2 지지 부재(32)를 상방으로 이동시키는 공정을 행하는 기간과, 제1 반송 부재(41) 및 제2 반송 부재(42)를 상방으로 이동시키는 공정을 행하는 기간이 일부 겹치도록 할 수도 있다.
또한, 본 실시 형태에서는, 제1 반송 부재(41) 및 제2 반송 부재(42)를 일체적으로 상방으로 이동시키지만, 최종적으로 상기의 위치 관계를 충족시키도록 이동하면 좋고, 제1 반송 부재(41) 및 제2 반송 부재(42)를 서로 독립하여 상방으로 이동시켜도 좋다.
마지막으로, 미처리 기판(웨이퍼(W1))을 지지하고 있는 제1 반송 부재(41)와, 기판(웨이퍼(W2))을 지지하고 있지 않은 제2 반송 부재(42)를, 로드락실(6) 내로부터 퇴각시킨다. 제1 반송 부재(41) 및 제2 반송 부재(42)는, 제1 반송 부재(41)의 상하 방향의 위치가 제3 위치(Z3)이고, 제2 반송 부재(42)의 상하 방향의 위치가 제4 위치(Z4)인 상태를 유지한 채, 로드락실(6) 내로부터 퇴각시켜진다.
도 7(d)는 제1 반송 부재(41) 및 제2 반송 부재(42)가 로드락실(6) 내로부터퇴각시켜진 후의, 처리 완료된 기판(웨이퍼(W2))이 로드락실(6)의 제2 지지 부재(32)에 지지되고, 로드락실(6)의 제1 지지 부재(31)에는 기판(웨이퍼(W1))이 지지되어있지 않은 상태를 나타낸다. 처리 완료된 기판(웨이퍼(W2))을 지지하고 있는 제2 지지 부재(32)의 상하 방향의 위치는 제2 위치(Z2)인 채이고, 기판(웨이퍼(W1))을 지지하고 있지 않은 제1 지지 부재(31)의 상하 방향의 위치는 제1 위치(Z1)인 채이다.
이상 설명한 바와 같이 하여, 처리 완료된 기판(웨이퍼(W2))이 반송 장치(40)의 제2 반송 부재(42)에 지지되고, 미처리 기판(웨이퍼(W1))이 로드락실(6)의 제1 지지 부재(31)에 지지되어 있는 경우에 대해서, 반송 장치(40)와 로드락실(6)과의 사이에서 기판의 교환을 행할 수 있다.
다음으로, 도 8을 참조하여, 본 실시 형태에 따른 기판 교환 기구에 의해, 기판 처리 장치가 단위 시간당에 처리할 수 있는 기판의 처리 매수를 증대시킬 수 있는 작용 효과에 대해서 설명한다.
도 8은 본 실시 형태에 따른 기판 교환 기구에 있어서, 반송 장치가 기판 처리실과 로드락실과의 사이에서 기판의 교환을 하는 모습을, 종래의 기판 교환 기구와 비교하여 나타내는 도면이다. 도 8(a)는 본 실시 형태에 따른 기판 교환 기구에 대해서 나타내는 도면이고, 도 8(b)는 종래의 기판 교환 기구에 대해서 나타내는 도면이다.
또한, 본 실시 형태에 있어서의 로드락실에서 행하는 것과 동일한 기판 교환 방법을, 기판 처리실에 도입하는 것은 곤란하다. 따라서, 기판 처리실에 있어서는, 기판을 1매씩 반출 또는 반입하는 것이 필요하다.
본 실시 형태에 따른 기판 교환 기구(30)에 있어서, 반송 장치(40)가, 제1 및 제2 반송 부재(41, 42)를 로드락실(6) 내 또는 기판 처리실(예를 들면 기판 처리실(3)) 내로 진출시키고, 로드락실(6) 내의 제1 및 제2 지지 부재(31, 32)와의 사이 또는 기판 처리실(3) 내의 재치대와의 사이에서 기판을 인수인도하기 위한 시간을 Tx로 한다. 또한, 제1 및 제2 반송 부재(41, 42)가 신축하는 방향을 로드락실(6)의 방향과 기판 처리실(3)의 방향과의 사이에서 바꾸기 위해 반송 장치(40)를 회전시키기 위한 시간을 TR로 한다. 이때, 기판 처리실(3)과 로드락실(6)과의 사이에서의 기판의 교환의 소요 시간에 대해서는, 도 8(a)에 나타내는 바와 같이,
(a1) 기판 처리실(3)과 반송 장치(40)와의 사이에서의 기판의 교환:Tx×2
(a2) 기판 처리실(3) 방향으로부터 로드락실(6) 방향으로의 반송 장치(40)의 회전:TR
(a3) 로드락실(6)과 반송 장치(40)와의 사이에서의 기판의 교환:Tx
(a4) 합계 소요 시간:Tx×3＋TR
이 된다. 특히, 로드락실(6)과 반송 장치(40)와의 사이에서의 기판의 교환시는, 제1 및 제2 반송 부재(41, 42)를 동시에 신축시켜, 로드락실(6)로 진출한 상태와 퇴각한 상태를 전환할 수 있기 때문에, Tx의 시간으로 행할 수 있다.
한편, 종래의 기판 교환 기구(130)는, 본 실시 형태에 따른 기판 교환 기구(30)와는 달리, 예를 들면 도 8(b)에 나타내는 바와 같이, 반송 장치(140)에는, 양단에 2매의 기판을 지지할 수 있도록 일체로 형성된 제1 및 제2 반송 부재 (141, 142)가, 양단의 중간의 점을 회전 중심으로 하여 회전할 수 있도록 형성되어 있다. 이 경우, 반송 장치(140)는, 제1 및 제2 반송 부재(141, 142) 중, 한쪽의 반송 부재에 1매의 기판을 지지한 상태에서, 기판을 지지하고 있지 않은 다른 한쪽의 반송 부재를 향하게 하여 로드락실(106) 내 또는 기판 처리실(예를 들면 기판 처리실(103)) 내로 진출하여, 로드락실(106) 내 또는 기판 처리실(103) 내의 도시하지 않은 지지 부재 또는 재치대로부터 기판을 인수하여 로드락실(106) 내 또는 기판 처리실(103) 내로부터 퇴각한다. 그 후, 반송 장치(140)는, 제1 및 제2 반송 부재(141, 142)가 180° 반전하도록 반송 장치(140)을 회전시키고, 처음부터 다른 기판을 지지하고 있던 반송 부재를 향하게 하여 로드락실(106) 내 또는 기판 처리실(103) 내로 진출하여, 로드락실(106) 내 또는 기판 처리실(103) 내의 도시하지 않은 지지 부재 또는 재치대로 기판을 인도하여 로드락실(106) 내 또는 기판 처리실(103) 내로부터 퇴각한다. 따라서, 로드락실(106)과의 사이, 또는 기판 처리실(103)과의 사이에서의 기판의 교환시에, 반송 장치(140)를 180° 회전시키기 위한 시간 TR'가 별도 필요해진다. 또한, 반송 장치(140)가, 제1 또는 제2 반송 부재(141, 142)를 로드락실(106) 또는 기판 처리실(103)로 진출시켜, 로드락실(106)의 도시하지 않은 지지 부재 또는 기판 처리실(103) 내의 재치대와의 사이에서 기판을 인수인도하기 위한 시간을 Tx로 하고, 제1 또는 제2 반송 부재(141, 142)의 신축하는 방향을 로드락실(106)의 방향과 기판 처리실(103)의 방향과의 사이에서 바꾸기 위해 반송 장치(140)를 회전시키기 위한 시간을 TR로 한다. 이때, 기판 처리실(103)과 로드락실(106)과의 사이에서의 기판의 교환의 소요 시간에 대해서는, 도 8(b)에 나타내는 바와 같이,
(b1) 기판 처리실(103)과 반송 장치(140)와의 사이에서의 기판의 교환:Tx×2＋TR'
(b2) 기판 처리실(103) 방향으로부터 로드락실(106) 방향으로의 반송 장치(140)의 회전:TR
(b3) 로드락실(106)과 반송 장치(140)와의 사이에서의 기판의 교환:Tx×2＋TR'
(b4) 합계 소요 시간:Tx×4＋TR'×2＋TR
이 된다. 특히, 로드락실(106)과 반송 장치(140)와의 사이에서의 기판의 교환시는, 제1 및 제2 반송 부재(141, 142)의 한쪽을 로드락실(106)을 향하여 신축시켜 1매의 기판의 교환을 행한 후, 반송 부재를 반전시키고 제1 및 제2 반송 부재(141, 142)의 다른 한쪽을 로드락실(106)을 향하여 신축시켜 또 1매의 기판의 교환을 행하기 위해, Tx×2＋TR'의 시간을 요한다.
따라서, 본 실시 형태에 따른 기판 교환 기구에서는, 종래의 기판 교환 기구와 비교하여, 적어도 로드락실과 반송 장치 사이와의 사이의 기판의 교환시에 Tx＋TR'의 시간을 단축할 수 있다. 또한, 단위 시간당의 기판의 처리 매수, 소위 스루풋을 비교하면, 본 실시 형태에 따른 기판 교환 기구에서는, 1/(Tx×4＋TR'×2＋TR)로부터 1/(Tx×3＋TR)로 스루풋을 증대시킬 수 있다.
이상, 본 실시 형태에 따른 기판 교환 기구에 의하면, 로드락실 내로 진출한 제1 및 제2 반송 부재를 일체적으로 상방 또는 하방으로 제1 거리만큼 이동함과 함께, 제2 지지 부재를 제1 및 제2 반송 부재의 이동 방향과 동일한 방향으로 제1 거리보다도 큰 제2 거리만큼 이동하여, 제1 및 제2 반송 부재의 한쪽의 반송 부재가 기판을 인수함과 함께, 다른 한쪽의 반송 부재가 기판을 인도함으로써, 단위 시간당의 기판의 처리 매수, 소위 스루풋을 증대시킬 수 있다.
(실시 형태의 변형예)
다음으로, 도 9에서 도 11을 참조하여, 본 발명의 실시 형태의 변형예에 대해서 설명한다.
도 9(a) 내지 도 9(d)는, 본 변형예에 따른 기판 교환 방법의 일 예를 행할 때의, 각 시점에 있어서의 지지 부재 및 반송 부재의 위치를 나타내는 도면이다. 도 10은 도 9(b)와 도 9(c)의 사이의 시점에 있어서의 지지 부재 및 반송 부재의 위치의 일 예를 나타내는 도면이다. 도 11은 도 9(b)와 도 9(c)의 사이의 시점에 있어서의 지지 부재 및 반송 부재의 위치의 다른 예를 나타내는 도면이다. 단, 이하의 문중에서는, 앞서 설명한 부분에는 동일한 부호를 붙이고, 설명을 생략하는 경우가 있다.
본 변형예에 따른 기판 교환 기구는, 제2 지지 부재(32)의 재치부(35)의 상방에, 제2 지지 부재(32)의 부재(36)와 일체로 제3 지지 부재(37)의 재치대(38)가 설치되어 있는 점에서, 실시 형태에 따른 기판 교환 기구와 상이하다. 즉, 실시 형태에 따른 기판 교환 기구에 있어서, 로드락실(6) 내에 고정하여 설치되어, 제1 기판을 지지하는 제1 지지 부재(31)와, 로드락실(6) 내에 상하이동 가능하게 설치되어, 제2 기판을 지지하는 제2 지지 부재(32)를 갖는 것과 상이하고, 본 변형예에 따른 기판 교환 기구에서는, 로드락실(6) 내의 제2 지지 부재(32)와 일체로 상하이동 가능하게 설치되어, 제3 기판인 웨이퍼(W3)를 지지하는 제3 지지 부재(37)를 갖는다.
또한, 이하, 재치부(35)가 제2 지지 부재(32)에 상당하고, 재치부(38)가 제3 지지 부재(37)에 상당하는 것으로 한다.
또한, 본 변형예에서는, 제2 기판인 웨이퍼(W2) 대신에 제3 기판 웨이퍼(W3)를 인수인도한다.
본 변형예에 따른 기판 교환 기구를 구성하는 부재 중, 제2 지지 부재(32)와 일체로 설치된 제3 지지 부재(37) 이외의 부재, 즉 제1 지지 부재(31), 제1 반송 부재(41) 및 제2 반송 부재(42)는, 실시 형태에 따른 기판 교환 기구를 구성하는 부재와 동일하다.
제3 지지 부재(37)는, 로드락실(6) 내에 제2 지지 부재(32)와 일체로 상하이동 가능하게 설치되고, 제3 기판인 웨이퍼(W3)를 지지하기 위한 것이다. 제3 지지 부재(37)는, 상하 방향에 있어서, 제1 지지 부재(31)를 중심으로 하여 제2 지지 부재(32)와 반대측에 설치된다. 예를 들면, 제2 지지 부재(32)가 제1 지지 부재(31)의 하방으로 배치되어 있는 도 9의 예에서는, 제3 지지 부재(37)는, 제1 지지 부재(31)의 상방에 배치된다.
본 변형예에 따른 기판 교환 방법에 있어서, 처음에, 미처리 기판(웨이퍼(W2))이 로드락실(6)의 제2 지지 부재(32)에 지지되고, 처리 완료된 기판(웨이퍼(W1))이 반송 장치(40)의 제1 반송 부재(41)에 지지되어 있는 경우에, 로드락실과 반송 장치와의 사이에서 기판의 교환을 행하는 예(제3예라고 함)는, 실시 형태에 따른 제1예와 완전히 동일하게 하여 행할 수 있다. 또한, 제3예를 행하여, 기판의 교환이 행해져, 처리 완료된 기판(웨이퍼(W1))이 로드락실(6)의 제1 지지 부재(31)에 지지되어 있는 상태는, 제3 지지 부재(37)가 추가되어 있지 않은 점을 제외하고는, 도 4(d)에 나타나는 상태와 동일하다. 또한, 도 4(d)에 있어서 제3 지지 부재(37)를 추가한 상태는, 후술하는 도 9(a)에 나타나는 상태에 상당한다.
다음으로, 도 9에 나타내는 바와 같이, 미처리 기판(웨이퍼(W1))이 로드락실(6)의 제1 지지 부재(31)에 지지되고, 처리 완료된 기판(웨이퍼(W3))이 반송 장치(40)의 제1 반송 부재(41)에 지지되어 있는 예(제4예)를 설명한다.
도 9(a)는, 미처리 기판(웨이퍼(W1))이 로드락실(6)의 제1 지지 부재(31)에 지지되고, 로드락실(6)의 제2 지지 부재(32) 및 제3 지지 부재(37)에는 기판이 지지되어 있지 않은 상태를 나타낸다. 미처리 기판(웨이퍼(W1))을 지지하고 있는 제1 지지 부재(31)의 상하 방향의 위치는 제1 위치(Z1)인 채이고, 기판을 지지하고 있지 않은 제2 지지 부재(32)의 상하 방향의 위치는 제2 위치(Z2')이다. 또한, 제3 지지 부재(37)의 위치를 Z5로 한다.
다음으로, 처리 완료된 기판(웨이퍼(W3))을 지지하고 있는 제1 반송 부재(41)와, 기판을 지지하고 있지 않은 제2 반송 부재(42)를, 로드락실(6) 내로 진출시킨다. 이때, 제3 지지 부재(37)와 제1 지지 부재(31)와의 상하 방향의 간격인 Z5―Z1이, 제1 반송 부재(41)와 제2 반송 부재(42)와의 상하 방향의 간격(S)보다도 작은 상태를 유지하고, 제3 지지 부재(37)와 제1 지지 부재(31)가, 제1 반송 부재(41)와 제2 반송 부재(42)와의 사이에 배치되도록, 제1 반송 부재(41) 및 제2 반송 부재(42)를 로드락실(6)로 진출시킨다.
도 9(b)는 처리 완료된 기판(웨이퍼(W3))을 지지하고 있는 제1 반송 부재(41)와, 기판을 지지하고 있지 않은 제2 반송 부재(42)가, 로드락실(6) 내로 진출해 있는 상태를 나타낸다. 처리 완료된 기판(웨이퍼(W3))을 지지하고 있는 제1 반송 부재(41)의 상하 방향의 위치를 제6 위치(Z6), 기판을 지지하고 있지 않은 제2 반송 부재(42)의 상하 방향의 위치를 제7 위치(Z7)로 한다. 이때, 제1 반송 부재(41)가 제3 지지 부재(37)보다도 상방에 있는 점에서, Z6＞Z5이다. 또한, 제2 반송 부재(42)가 제1 지지 부재(31)보다도 하방에 있는 점에서, Z1＞Z7이다. 또한 제2 반송 부재(42)가 제1 반송 부재(41)보다도 거리(S)만큼 하방에 있는 점에서, S＝Z6―Z7＞0이다.
다음으로, 제1 반송 부재(41) 및 제2 반송 부재(42)를 일체적으로 상방으로 이동시킴과 함께, 제2 지지 부재(32) 및 제3 지지 부재(37)도 제1 반송 부재(41) 및 제2 반송 부재(42)의 이동 방향과 동일한 방향 즉 상방으로 이동시킨다.
도 9 (c)는 제1 반송 부재(41) 및 제2 반송 부재(42)가 일체적으로 상방으로 이동함과 함께, 제2 지지 부재(32) 및 제3 지지 부재(37)도 상방으로 이동한 상태를 나타낸다. 이때, 제1 반송 부재(41) 및 제2 반송 부재(42)는, 상방으로 제1 거리(H1')만큼 이동함과 함께, 제2 지지 부재(32) 및 제3 지지 부재(37)는, 상방에 제2 거리(H2')만큼 이동한다. 이때, 제2 거리(H2')는 제1 거리(H1')보다도 커, H2'＞H1'이다. 또한, 도 9(c)에 있어서의 제3 지지 부재(37), 제1 반송 부재(41), 제2 반송 부재(42)의 각각의 상하 방향의 위치는 Z5', Z6', Z7'이고, Z5'＝Z5＋H2', Z6'＝Z6＋H1', Z7'＝Z7＋H1'이다.
여기에서, 도 9(c)에 나타내는 바와 같이, 제1 반송 부재(41) 및 제2 반송 부재(42)의 한쪽의 반송 부재가 기판을 인수함과 함께, 다른 한쪽의 반송 부재가 기판을 인도하기 위해서는, (4A) 제3 지지 부재(37)가 제1 반송 부재(41)의 상방에 있을 것, (4B) 제1 지지 부재(31)가 제2 반송 부재(42)의 하방에 있을 것을 충족시키도록 하면 좋다. 즉, Z1, Z5', Z6', Z7'의 관계는, (4A)의 조건에 의한 Z5'＞Z6', (4B)의 조건에 의한 Z7'＞Z1를 충족시키도록 하면 좋다. 이때, (4B)의 조건에 의해 H1'＞Z1―Z7, (4A)의 조건에 의해 H2'＞H1'＋(Z6―Z5)가 얻어진다. 즉, 제1 거리(H1')를 제1 위치(Z1)와 제7 위치(Z7)와의 상하간 거리(Z1―Z7)보다도 크게 하면 좋고, 제2 거리(H2')를, 제1 거리(H1')와, 제6 위치(Z6)와 제5 위치(Z5)와의 상하간 거리(Z6―Z5)의 합보다도 크게 하면 좋다.
상기와 같은 관계를 충족시키도록 제1 반송 부재(41) 및 제2 반송 부재(42) 그리고 제2 지지 부재(32) 및 제3 지지 부재(37)를 상하 방향으로 이동시킴으로써, 제1 반송 부재(41)가, 처리 완료된 기판(웨이퍼(W3))을 제3 지지 부재(37)로 인도함과 함께, 제2 반송 부재(42)가, 미처리 기판(웨이퍼(W1))을 제1 지지 부재(31)로부터 인수할 수 있다. 즉, 제1 반송 부재(41) 및 제2 반송 부재(42)의 한쪽의 반송 부재가 기판을 인수함과 함께, 다른 한쪽의 반송 부재가 기판을 인도할 수 있다.
본 변형예에서도, 실시 형태와 동일하게, 제2 지지 부재(32) 및 제3 지지 부재(37)를 상방으로 이동시키는 제2 속도(의 크기) (V2')를, 제1 반송 부재(41) 및 제2 반송 부재(42)를 일체적으로 상방으로 이동시키는 제1 속도(의 크기) (V1')보다도 크게 할 수 있다. 이에 따라, 제2 지지 부재(32) 및 제3 지지 부재(37)를 상방으로 이동시키는 시간을 제1 반송 부재(41) 및 제2 반송 부재(42)를 일체적으로 상방으로 이동시키는 시간에 근접시킬 수 있어, 기판 교환을 행하는 시간을 단축할 수 있다. 또한, 추가로, V2'＝V1'×(H2'/H1')가 되도록 설정함으로써, 제2 지지 부재(32) 및 제3 지지 부재(37)를 상방으로 제2 거리(H2')만큼 이동시키는 시간을, 제1 반송 부재(41) 및 제2 반송 부재(42)를 일체적으로 상방으로 제1 거리(H1')만큼 이동시키는 시간과 일치시킬 수 있어, 기판 교환을 행하는 시간을 더욱 단축할 수 있다. 또한, 제1 반송 부재(41) 및 제2 반송 부재(42)를 서로 독립하여 상방으로 이동시켜도 좋다.
또한 본 변형예에서도, 제1 반송 부재(41) 및 제2 반송 부재(42)를 일체적으로 상방으로 이동시킴과 함께, 제2 지지 부재(32) 및 제3 지지 부재(37)도 상방으로 이동시키지만, 최종적으로 상기의 위치 관계를 충족시키도록 이동하면 좋고, 제1 반송 부재(41) 및 제2 반송 부재(42)를 서로 독립하여 상방으로 이동시켜도 좋다.
예를 들면, 제1 반송 부재(41) 및 제2 반송 부재(42)를 일체적으로 상방으로 이동시켰을 때에, 제2 반송 부재(42)에 지지되어 있는 미처리 기판(웨이퍼(W1))이 제3 지지 부재(37)와 간섭하지 않는, 즉 Z7'(＝Z7＋H1')＜Z5로부터 H1'＜Z5―Z7의 관계를 충족시키는 것이라면, 먼저 제1 반송 부재(41) 및 제2 반송 부재(42)를 일체적으로 제1 거리(H1')만큼 상방으로 이동시키고, 다음으로 제2 지지 부재(32) 및 제3 지지 부재(37)를 제2 거리(H2')만큼 상방으로 이동시켜도 좋다.
도 10은 제1 반송 부재(41) 및 제2 반송 부재(42)를 일체적으로 제1 거리(H1 ')만큼 상방으로 이동시킨 후로서, 제2 지지 부재(32) 및 제3 지지 부재(37)를 이동시키기 전의 상태를 나타낸다. 이 경우, 먼저 제1 반송 부재(41) 및 제2 반송 부재(42)를 일체적으로 제1 거리(H1')만큼 상방으로 이동시킴으로써, 제1 지지 부재(31)에 지지되어 있는 미처리 기판(웨이퍼(W1))을 제2 반송 부재(42)로 인수인도할 수 있다. 그리고, 다음으로 제2 지지 부재(32) 및 제3 지지 부재(37)를 제2 거리(H2 ')만큼 상방으로 이동시킴으로써, 제1 반송 부재(41)에 지지되어 있는 처리 완료된 기판(웨이퍼(W3))을 제3 지지 부재(37)로 인수인도할 수 있다.
또한, 예를 들면, 제2 지지 부재(32) 및 제3 지지 부재(37)를 제2 거리(H2')만큼 상방으로 이동시키고, 다음으로 제1 반송 부재(41) 및 제2 반송 부재(42)를 일체적으로 제1 거리(H1')만큼 상방으로 이동시켜도 좋다.
도 11은 제2 지지 부재(32) 및 제3 지지 부재(37)를 제2 거리(H2')만큼 상방로 이동시킨 후로서, 제1 반송 부재(41) 및 제2 반송 부재(42)를 이동시키기 전의 상태를 나타낸다. 이 경우, 먼저 제2 지지 부재(32) 및 제3 지지 부재(37)를 제2 거리(H2')만큼 상방으로 이동시킴으로써, 제1 반송 부재(41)에 지지되어 있는 처리 완료된 기판(웨이퍼(W3))을 제3 지지 부재(37)로 인수인도할 수 있다. 그리고, 다음으로, 제1 반송 부재(41) 및 제2 반송 부재(42)를 일체적으로 제1 거리(H1')만큼 상방으로 이동시킴으로써, 제1 지지 부재(31)에 지지되어 있는 미처리 기판(웨이퍼(W1))을 제2 반송 부재(42)로 인수인도할 수 있다. 이 경우. Z7'(=Z7＋H1')＜Z5 로부터 H1'＜Z5―Z7의 관계를 충족시킬 필요는 없기 때문에, 기판 교환 기구의 설계시의 치수의 제약이 완화된다.
그 외, 제1 반송 부재(41) 및 제2 반송 부재(42)를 일체적으로 상방으로 이동시키는 공정을 행하는 기간과, 제2 지지 부재(32) 및 제3 지지 부재(37)를 상방으로 이동시키는 공정을 행하는 기간이 일부 겹치도록 할 수도 있다.
또한, 본 변형예에서는, 제1 반송 부재(41) 및 제2 반송 부재(42)를 일체적으로 상방으로 이동시키지만, 최종적으로 상기의 위치 관계를 충족시키도록 이동하면 좋고, 제1 반송 부재(41) 및 제2 반송 부재(42)를 서로 독립하여 상방으로 이동시켜도 좋다.
마지막으로, 도 9(d)에 나타내는 바와 같이, 기판을 지지하고 있지 않은 제1 반송 부재(41)와, 미처리 기판(웨이퍼(W1))을 지지하고 있는 제2 반송 부재(42)를, 로드락실(6) 내로부터 퇴각시킨다. 제1 반송 부재(41) 및 제2 반송 부재(42)는, 제1 반송 부재(41)의 상하 방향의 위치가 제6 위치(Z6'(＝Z6＋H1'))이고, 제2 반송 부재 (42)의 상하 방향의 위치가 제7 위치(Z7'(＝Z7＋H1'))인 상태을 유지한 채, 로드락실(6) 내로부터 퇴각시켜진다.
본 변형예에 의하면, 우선, 실시 형태와 동일하게, 제1 반송 부재(41)가 처리 완료된 기판(웨이퍼(W1))을 지지하고, 제2 지지 부재(32)가 미처리 기판(웨이퍼(W2))을 지지하고 있는 상태에서, 제1 반송 부재(41) 및 제2 반송 부재(42)를 로드락실(6) 내로 진출시키고, 제1 반송 부재(41)에 지지되어 있는 처리 완료된 기판(웨이퍼(W1))을 제1 지지 부재(31)로 인도하고, 제2 지지 부재(32)에 지지되어 있는 미처리 기판(웨이퍼(W2))을 제2 반송 부재(42)에서 인수하고, 제1 지지 부재(31)가 처리 완료된 기판(웨이퍼(W1))을 지지하고, 제2 반송 부재(42)가 미처리 기판(웨이퍼(W2))을 지지하고 있는 상태에서, 제1 반송 부재(41) 및 제2 반송 부재(42)를 로드락실(6) 내로부터 퇴각시킬 수 있다(제3예). 그 후, 어느 기판을 교환하는지의 사정에 따라, 제1 지지 부재(31)가 미처리 기판(웨이퍼(W1))을 지지하고, 제2 지지 부재(32)가 기판을 지지하지 않고, 제1 반송 부재(41)가 처리 완료된 기판(웨이퍼(W3))을 지지하고, 제2 반송 부재(42)가 기판을 지지하고 있지 않은 상태에 있어서도, 제1 반송 부재(41) 및 제2 반송 부재(42)를 로드락실(6) 내로 진출시키고, 제1 반송 부재(41)에 지지되어 있는 처리 완료된 기판(웨이퍼(W3))을 제3 지지 부재(37)로 인도하고, 제1 지지 부재(31)에 지지되어 있는 미처리 기판(웨이퍼(W1))을 제2 반송 부재(42)에서 인수하고, 제2 반송 부재(42)가 미처리 기판(웨이퍼(W1))을 지지하고, 제1 반송 부재(41)가 기판을 지지하고 있지 않은 상태에서, 제1 반송 부재(41) 및 제2 반송 부재(42)를 로드락실(6) 내로부터 퇴각시킬 수 있다. 따라서, 제3 지지 부재(37)를 형성함으로써, 추가로 기판의 교환 공정의 순서의 자유도를 증대시킬 수 있다.
이상, 본 발명의 바람직한 실시 형태에 대해서 기술했지만, 본 발명은 이러한 특정의 실시 형태에 한정되는 것이 아니라, 특허 청구의 범위 내에 기재된 본 발명의 요지의 범위 내에 있어서, 여러 가지 변형·변경이 가능하다.
1~4 : 기판 처리실
5 : 반송실
6, 7 : 로드락실
8 : 반입출실
9~11 : 포트
15 : 얼라인먼트 챔버
16 : 반송 장치
17 : 픽
18 : 레일
20 : 프로세스 컨트롤러
21 : 유저 인터페이스
22 : 기억부
30 : 기판 교환 기구
31 : 제1 지지 부재
32 : 제2 지지 부재
33, 35, 38 : 재치부
34, 36 : 부재
37 : 제3 지지 부재
40 : 반송 장치
41 : 제1 반송 부재
42 : 제2 반송 부재
43 : 제1 회전·신축부
44 : 제2 회전·신축부
45 : 회전부
50 : 기판 처리 장치
F : 후프(FOUP)
W, W1, W2, W3 : 웨이퍼

Claims (7)

  1. 기판 처리 장치의 로드락실과, 상기 기판 처리 장치의 반송 장치와의 사이에서 기판의 교환을 행하는 기판 교환 기구에 있어서,
    상기 로드락실 내에 고정하여 설치되어, 제1 기판을 지지하는 제1 지지 부재와,
    상기 로드락실 내에 상하이동 가능하게 설치되어, 제2 기판을 지지하는 제2 지지 부재와,
    상기 반송 장치에 설치되어, 상기 제1 및 제2 기판의 각각을 상기 제1 및 제2 지지 부재의 각각과의 사이에서 인수인도하는 제1 및 제2 반송 부재를 갖고,
    상기 로드락실 내로 진출한 상기 제1 및 제2 반송 부재가 일체적으로 상방 또는 하방으로 제1 거리만큼 이동함과 아울러, 상기 제2 지지 부재가 상기 제1 및 제2 반송 부재의 이동 방향과 동일한 방향으로 상기 제1 거리보다도 큰 제2 거리만큼 이동하고,
    상기 제1 및 제2 반송 부재의 한쪽의 반송 부재가 기판을 인수함과 아울러, 다른 한쪽의 반송 부재가 기판을 인도하며,
    상기 제2 지지 부재가 이동하는 속도는, 상기 제1 및 제2 반송 부재가 이동하는 속도보다도 큰 것을 특징으로 하는 기판 교환 기구.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 반송 부재를 상하 방향으로 구동하는 반송 부재 구동부와,
    상기 제2 지지 부재를 상하 방향으로 구동하는 지지 부재 구동부를 갖는 것을 특징으로 하는 기판 교환 기구.
  4. 기판 처리 장치의 로드락실 내에 고정하여 설치되어, 제1 기판을 지지하는 제1 지지 부재와, 상기 로드락실 내에 상하이동 가능하게 설치되어, 제2 기판을 지지하는 제2 지지 부재와, 상기 기판 처리 장치의 반송 장치에 설치되어, 상기 제1 및 제2 기판의 각각을, 상기 제1 및 제2 지지 부재의 각각과의 사이에서 인수인도하는 제1 및 제2 반송 부재를 이용하여, 상기 로드락실과 상기 반송 장치와의 사이에서 기판의 교환을 행하는 기판 교환 방법으로서,
    상기 로드락실 내로 진출시킨 상기 제1 및 제2 반송 부재를 일체적으로 상방 또는 하방으로 제1 거리만큼 이동시키는 반송 부재 이동 공정과,
    상기 제2 지지 부재를 상기 제1 및 제2 반송 부재의 이동 방향과 동일한 방향으로 상기 제1 거리보다도 큰 제2 거리만큼 이동시키는 지지 부재 이동 공정을 포함하고,
    상기 반송 부재 이동 공정을 행함과 아울러, 상기 지지 부재 이동 공정을 행하고,
    상기 제1 및 제2 반송 부재의 한쪽의 반송 부재가 기판을 인수함과 아울러, 다른 한쪽의 반송 부재가 기판을 인도하며,
    상기 제2 지지 부재를 이동시키는 속도는, 상기 제1 및 제2 반송 부재를 이동시키는 속도보다도 큰 것을 특징으로 하는 기판 교환 방법.
  5. 삭제
  6. 제4항에 있어서,
    상기 제1 기판이 상기 제1 반송 부재에 지지되고, 상기 제2 기판이 상기 제2 지지 부재에 지지되어 있는 경우에 있어,
    상기 반송 부재 이동 공정의 전에, 상기 제1 반송 부재가 상기 제1 지지 부재의 상방에 배치되고, 상기 제2 반송 부재가 상기 제2 지지 부재의 하방에 배치되도록, 상기 제1 및 제2 반송 부재를 상기 로드락실 내로 진출시키는 진출 공정을 포함하고,
    상기 반송 부재 이동 공정에 있어서, 상기 제1 및 제2 반송 부재를 일체적으로 하방으로 이동시키고,
    상기 제2 반송 부재가, 상기 제2 기판을 상기 제2 지지 부재로부터 인수함과 아울러, 상기 제1 반송 부재가, 상기 제1 기판을 상기 제1 지지 부재로 인도하는 것을 특징으로 하는 기판 교환 방법.
  7. 제4항에 있어서,
    상기 제1 기판이 상기 제1 지지 부재에 지지되고, 상기 제2 기판이 상기 제2 반송 부재에 지지되고,
    제1 지지 부재가 제2 지지 부재보다 상방에 있고 제1 반송 부재가 제2 반송 부재보다 상방에 있거나, 또는 제1 지지 부재가 제2 지지 부재보다 하방에 있고 제1 반송 부재가 제2 반송 부재보다 하방에 있는 경우에 있어,
    상기 반송 부재 이동 공정의 전에, 상기 제1 반송 부재가 상기 제1 지지 부재의 하방에 배치되고, 상기 제2 반송 부재가 상기 제2 지지 부재의 상방에 배치되도록, 상기 제1 및 제2 반송 부재를 상기 로드락실 내로 진출시키는 진출 공정을 포함하고,
    상기 반송 부재 이동 공정에 있어서, 상기 제1 및 제2 반송 부재를 일체적으로 상방으로 이동시키고,
    상기 제1 반송 부재가, 상기 제1 기판을 상기 제1 지지 부재로부터 인수함과 아울러, 상기 제2 반송 부재가, 상기 제2 기판을 상기 제2 지지 부재로 인도하는 것을 특징으로 하는 기판 교환 방법.
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