KR101274890B1 - 기판 탑재 기구 및 그것을 이용한 기판 처리 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 기판의 면내 온도를 균일하게 할 수 있는 기판 탑재 기구에 관한 것이다. 본 발명에 따르면, 기판 탑재 기구는 기판을 탑재하는 기판 탑재대와, 기판 탑재대를 거쳐서 기판을 가열하는 히터와, 기판의 단부를 지지하고, 기판을 기판 탑재대에 탑재시키는 제 1 위치와 기판 탑재대로부터 상승한 제 2 위치의 사이에서 승강 가능한 기판 승강 부재와, 기판 승강 부재를 승강시키는 승강 기구를 구비하고, 기판 승강 부재는 제 1 위치에 있어서 기판 탑재대의 일부로서 기능한다.

Description

기판 탑재 기구 및 그것을 이용한 기판 처리 장치 {SUBSTRATE MOUNTING MECHANISM AND SUBSTRATE PROCESSING APPARATUS USING SAME}
본 발명은 플랫 패널 디스플레이(FPD)나 태양 전지 등의 기판을 탑재하는 기판 탑재 기구 및 그와 같은 기판 탑재 기구에 기판을 탑재한 상태에서 기판에 대해 소정의 처리를 실시하는 기판 처리 장치에 관한 것이다.
FPD나 태양 전지 등의 기판의 제조 과정에 있어서는 성막 처리, 에칭 처리, 가열 처리와 같은 각종 처리가 실행되지만, 이와 같은 처리는 통상, 챔버내에 기판 탑재대를 마련하고, 그 위에 기판을 탑재해서 처리를 실행하는 기판 처리 장치를 이용해서 실행된다.
이와 같은 종류의 기판 처리 장치에 있어서는 기판 탑재대에 마련된 구멍을 통해, 이 리프트 핀을 돌출 및 퇴피시키는 것에 의해 기판 탑재대에 대한 기판의 수수를 실행하고 있다(예를 들면, 특허문헌 1). 구체적으로는 기판을 기판 탑재대에 탑재할 때에는 리프트 핀을 돌출시킨 상태로 해서, 반송 암으로부터 리프트 핀 상에 기판을 수취하고, 리프트 핀을 하강시켜 기판 탑재대 중으로 퇴피시켜서 탑재하고, 기판을 반출할 때에는 기판 탑재대 상의 기판을 리프트 핀을 돌출시켜서 들어올려, 반송 암에 수수한다.
이와 같은 기판 처리 중, 예를 들면, 성막 처리나 가열 처리에서는 기판 탑재대에 히터를 마련하고, 기판을 가열하면서 실행하지만, 기판 탑재대에 리프트 핀을 삽입 통과시키는 구멍이 형성되어 있기 때문에, 그 부분에서는 기판이 기판 탑재대에 직접 접촉되어 있지 않다. 따라서, 기판 탑재대에 직접 접촉하고 있는 부분과의 사이에서 주어지는 열량이 다르게 된다. 이로 인해, 기판면내에 있어서 온도가 불균일하게 된다.
일본 특허공개 제2006-344675호 공보
본 발명은 이러한 사정을 감안해서 이루어진 것이며, 기판의 면내 온도를 균일하게 할 수 있는 기판 탑재 기구 및 그것을 이용한 기판 처리 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 과제를 해결하기 위해, 본 발명의 제 1 관점에서는 기판을 탑재하는 기판 탑재대와, 상기 기판 탑재대를 거쳐서 기판에 열 또는 냉열을 부여하는 열원과, 기판의 단부를 지지하고, 기판을 상기 기판 탑재대에 탑재시키는 제 1 위치와 상기 기판 탑재대로부터 상승한 제 2 위치의 사이에서 승강 가능한 기판 승강 부재와, 상기 기판 승강 부재를 승강시키는 승강 기구를 구비하고, 상기 기판 승강 부재는 상기 제 1 위치에 있어서 상기 기판 탑재대의 일부로서 기능하는 것을 특징으로 하는 기판 탑재 기구를 제공한다.
상기 제 1 관점에 있어서, 상기 기판 승강 부재가 상기 제 1 위치에 있는 상태에서, 상기 기판 탑재대의 상면과 상기 기판 승강 부재의 기판 지지부의 상면이 동일 높이인 것이 바람직하다. 또한, 상기 기판 승강 부재는 기판 탑재대의 내측으로 돌출된 돌출부를 갖고, 그 돌출부가 기판 지지부로서 기능하도록 할 수 있다. 이 경우에, 상기 기판 승강 부재는 다수의 돌출부를 갖는 빗형을 이루는 것인 것이 바람직하다.
상기 승강 기구는 상기 기판 승강 부재에 걸린 상태에서 상기 기판 승강 부재를 승강시키는 걸림 부재를 갖고, 상기 기판 승강 부재가 상기 제 1 위치에 위치된 상태에서, 상기 걸림 부재는 상기 기판 승강 부재로부터 이간하도록 구성할 수 있다. 이 경우에, 상기 기판 승강 부재는 상기 걸림부재가 걸리는 위치에 공동(空洞)을 갖고, 상기 기판 승강 부재가 상기 제 1 위치에 위치된 상태에서, 상기 걸림부재는 상기 기판 승강 부재로부터 이간되고, 상기 공동내에 위치하도록 구성할 수 있다. 상기 기판 승강 부재에 있어서, 상기 공동은 상기 돌출부로부터 떨어진 위치에 마련할 수 있다.
상기 열원으로서는 상기 기판 탑재대에 마련된 히터를 이용할 수 있다.
본 발명의 제 2 관점에서는 기판을 수용하는 용기와, 상기 용기내에서 기판을 탑재하는 기판 탑재대를 갖는 상기 제 1 관점의 기판 탑재 기구를 구비하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치를 제공한다.
상기 제 2 관점에 있어서, 상기 기판 탑재 기구를 복수 갖고, 복수의 기판을 일괄해서 처리하는 것으로 할 수 있다. 또한, 상기 처리용기내에 처리 가스를 공급하는 처리 가스 공급 수단을 더 구비하는 것으로 할 수 있다.
본 발명에 따르면, 기판의 단부(端部)를 지지해서 승강하고, 기판을 상기 기판 탑재대에 탑재시키는 제 1 위치에 있어서 기판 탑재대의 일부를 이루는 기판 승강 부재를 이용했으므로, 기판이 기판 탑재대에 탑재되었을 때에, 기판의 기판 승강 부재에 지지되어 있는 부분도, 기판 탑재대에 지지되어 있는 부분과 대략 마찬가지로 열원으로부터의 열 또는 냉열이 공급되어, 기판의 면내에서 온도의 불균일이 생기는 것이 억제된다.
도 1은 본 발명의 일실시예의 예비 가열실(기판 처리 장치)이 탑재된 기판 처리 시스템을 개략적으로 나타내는 평면도이다.
도 2는 도 1의 기판 처리 시스템의 기판 반송 장치를 나타내는 개략도이다.
도 3은 도 1의 기판 처리 시스템의 예비 가열실(기판 처리 장치)을 나타내는 수직 단면도이다.
도 4는 도 1의 기판 처리 시스템의 예비 가열실(기판 처리 장치)을 나타내는 수평 단면도이다.
도 5a와 5b는 예비 가열실에 이용된 기판 탑재 기구의 주요부를 나타내는 단면도이다.
도 6은 예비 가열실에 이용된 기판 탑재 기구의 주요부를 나타내는 평면도이다.
도 7a 내지 7c는 기판을 기판 탑재대에 탑재하는 동작을 설명하기 위한 개략 단면도이다.
도 8a 내지 8b는 기판을 기판 탑재대로부터 반송하는 동작을 설명하기 위한 개략 단면도이다.
이하, 첨부 도면을 참조해서 본 발명의 실시형태에 대해 설명한다. 참조하는 도면 전체에 걸쳐, 동일한 부분에 대해서는 동일한 참조 부호를 붙인다.
도 1은 본 발명의 일실시예의 기판 탑재 기구를 구비한 예비 가열실(기판 처리 장치)이 탑재된 기판 처리 시스템을 개략적으로 나타내는 평면도이다. 이 기판 처리 시스템(1)은, 예를 들면, 액정 디스플레이(LCD)와 같은 FPD용 유리 기판으로서 이용되는 직사각형 기판에 대해 소정의 막을 성막하는 성막 시스템으로서 구성되어 있다.
도 1에 나타내는 바와 같이, 기판 처리 시스템(1)은 공통 반송실(10)과, 이 공통 반송실(10)에 접속된 기판 G를 예비 가열하는 예비 가열 처리 장치를 구성하는 예비 가열실(20), 기판 G에 소정의 막을 성막하기 위한 성막 장치를 구성하는 처리실(30a, 30b) 및, 대기측에 배치된 기판 수용 용기(도시하지 않음)와 진공으로 유지된 공통 반송실(10)의 사이에서 기판 G를 교환하는 로드록실(40)과, 공통 반송실(10)내에 마련되고 기판 G를 반송하는 기판 반송 장치(50)를 구비하고 있다. 공통 반송실(10)은 평면형상이 직사각형형상을 이루고, 예비 가열실(20), 처리실(30a, 30b), 로드록실(40)은 공통 반송실(10)의 각 측면에 각각 게이트밸브(61, 62a, 62b, 63)를 거쳐서 접속되어 있다. 또한, 로드록실(40)의 대기측에는 게이트밸브(64)가 마련되어 있다. 또, 본 일실시예에 있어서는 공통 반송실(10)의 평면형상은 직사각형형상으로 구성되지만, 공통 반송실(10)의 평면형상을 다각형, 예를 들면, 육각형 혹은 팔각형으로 구성하고, 예비 가열실, 처리실 혹은 로드록실을 추가한 구성으로 해도 좋다.
본 일실시예에 있어서는 공통 반송실(10), 예비 가열실(20), 처리실(30a, 30b)은 진공 챔버로서 구성되고, 소정의 감압 분위기로 유지되도록 되어 있다. 또한, 진공 예비실인 로드록실(40)은 대기측에 배치된 기판 수용 용기(도시하지 않음)와 진공으로 유지된 공통 반송실(10)의 사이에서 기판 G를 교환하기 위한 것이고, 대기 분위기와 감압 분위기의 사이에서 전환 가능하게 되어 있다.
이 기판 처리 시스템(1)은 한 번에 복수개, 예를 들면, 3개의 기판 G를 높이방향으로 수평으로 탑재해서 처리하도록 구성되어 있고, 외부의 기판 수용 용기로부터 도시하지 않은 대기측 반송 장치에 의해 게이트밸브(64)를 거쳐서 로드록실(40)에 복수개의 기판 G가 반입되고, 반입된 기판 G는 로드록실(40)로부터 게이트밸브(63)를 거쳐서 공통 반송실(10)에, 이 공통 반송실(10)로부터 게이트밸브(61)를 거쳐서 예비 가열실(20)에, 이 예비 가열실(20)로부터 게이트밸브(62a 또는 62b)를 거쳐서 처리실(30a 또는 30b)에 반송된다. 그리고, 처리실(30a 또는 30b)에 있어서 처리가 종료한 기판 G는 처리실(30a 또는 30b)로부터 게이트밸브(62a 또는 62b)를 거쳐서 공통 반송실(10)에, 이 공통 반송실(10)로부터 게이트밸브(63)를 거쳐서 로드록실(40)에 반송되고, 처리가 종료한 기판 G가 로드록실(40)로부터 반출된다. 또, 본 일실시예에 있어서는 처리실(30a) 및 처리실(30b)은 동일한 성막 처리를 실행하는 처리실이지만, 다른 성막 처리를 실행하는 처리실로서 구성해도 좋다. 즉, 처리실(30a)에 있어서 제 1 성막공정을 처리하고, 계속해서 실행되는 제 2 성막공정을 처리실(30b)에 있어서 연속해서 처리한다고 하는 구성으로 해도 좋다.
기판 반송 장치(50)는 공통 반송실(10)과, 예비 가열실(20), 처리실(30a, 30b) 및, 로드록실(40)과의 상호간에서 복수개, 예를 들면, 3개의 기판 G를 일괄해서 반송하기 위한 것이고, 도 2에 나타내는 바와 같이, 수직방향으로 배열된 3개의 기판 지지 암(51a, 51b, 51c)이 선회 가능한 베이스 부재(52)상을 직선 주행 가능하게 구성되어 있고, 이것에 의한 진출 퇴피 동작 및 선회 동작에 의해 예비 가열실(20), 처리실(30a, 30b) 및, 로드록실(40)로 액세스 가능하게 되어 있다. 또, 부호 ‘53’은 베이스 부재(52)의 선회 동작을 실현하기 위한 구동계이다.
기판 처리 시스템(1)의 각 구성부는 제어부(컴퓨터)(70)에 의해 제어된다. 제어부(70)는 마이크로 프로세서를 구비한 프로세스 컨트롤러(71)를 갖고 있으며, 이 프로세스 컨트롤러(71)에는 오퍼레이터가 기판 처리 시스템(1)을 관리하기 위한 커맨드의 입력 조작 등을 실행하는 키보드나, 기판 처리 시스템(1)의 가동 상황을 가시화해서 표시하는 디스플레이 등으로 이루어지는 유저 인터페이스(72)와, 기판 처리 시스템(1)에서 실행되는 각종 처리를 프로세스 컨트롤러(71)의 제어로 실현하기 위한 제어 프로그램이나, 처리 조건에 따라 기판 처리 시스템(1)에 소정의 처리를 실행시키기 위한 제어 프로그램이나 레시피가 저장된 기억부(73)가 접속되어 있다. 기억부(73)는 기억 매체를 갖고 있고, 레시피 등은 그 기억 매체에 기억되어 있다. 기억 매체는 하드 디스크나 반도체 메모리이여도 좋고, CD-ROM, DVD, 플래시 메모리 등의 휴대가 가능한 것이라도 좋다. 레시피 등은 필요에 따라 유저 인터페이스(72)로부터의 지시 등으로 기억부(73)로부터 판독하고, 프로세스 컨트롤러(71)에 실행시킴으로써, 프로세스 컨트롤러(71)의 제어 하에 기판 처리 시스템(1)에서의 원하는 처리가 실행된다.
이상과 같이 구성되는 기판 처리 시스템(1)에 있어서는 우선, 게이트밸브(64)를 열어 대기측 기판 반송 장치(도시하지 않음)에 의해 복수개, 예를 들면, 3개의 미처리의 기판 G를 대기 분위기의 로드록실(40)에 반입하고, 게이트밸브(64)를 닫아 로드록실(40)내를 감압 분위기로 한다. 그리고, 게이트밸브(63)를 열고, 기판 반송 장치(50)의 기판 지지 암(51a, 51b, 51c)을 일괄해서 로드록실(40)내에 진출시키고, 로드록실(40)내에 반입된 미처리의 기판 G를 수취한다. 다음에, 기판 반송 장치(50)의 기판 지지 암(51a, 51b, 51c)을 공통 반송실(10)에 퇴피시키고, 게이트밸브(63)를 닫는다.
다음에, 기판 반송 장치(50)의 베이스 부재(52)를 선회시키고, 기판 지지 암(51a, 51b, 51c)을 예비 가열실(20)에 서로 대향하도록 시킨다. 다음에, 게이트밸브(61)를 열고, 기판 지지 암(51a, 51b, 51c)을 예비 가열실(20)에 진출시키고, 미처리의 기판 G를 예비 가열실(20)에 반송한다. 다음에, 기판 지지 암(51a, 51b, 51c)을 공통 반송실(10)에 퇴피시키고, 게이트밸브(61)를 닫은 후, 예비 가열실(20)에서 기판 G의 예비 가열을 개시한다. 예비 가열이 종료하면, 게이트밸브(61)를 열고, 기판 지지 암(51a, 51b, 51c)을 예비 가열실(20)에 진출시키고, 예비 가열 완료의 기판 G를 수취한다. 다음에, 기판 지지 암(51a, 51b, 51c)을 공통 반송실(10)에 퇴피시키고, 게이트밸브(61)를 닫는다.
다음에, 베이스 부재(52)를 선회시키고, 기판 지지 암(51a, 51b, 51c)을 처리실(30a 또는 30b)에 서로 대향하도록 시킨다. 다음에, 게이트밸브(62a 또는 62b)를 열고, 기판 지지 암(51a, 51b, 51c)을 처리실(30a 또는 30b)에 진출시키고, 예비 가열 완료의 기판 G를 처리실(30a 또는 30b)에 반송한다. 다음에, 기판 지지 암(51a, 51b, 51c)을 공통 반송실(10)에 퇴피시키고, 게이트밸브(62a 또는 62b)를 닫고, 처리실(30a 또는 30b)에 있어서의 처리를 개시한다. 처리가 종료하면, 게이트밸브(62a 또는 62b)를 열고, 기판 지지 암(51a, 51b, 51c)을 처리실(30a 또는 30b)에 진출시키고, 처리 완료의 기판 G를 수취한다. 다음에, 기판 지지 암(51a, 51b, 51c)을 공통 반송실(10)에 퇴피시키고, 게이트밸브(62a 또는 62b)를 닫는다.
다음에, 베이스 부재(52)를 선회시켜, 기판 지지 암(51a, 51b, 51c)을 로드록실(40)을 향하도록 한다. 다음에, 게이트밸브(63)를 열고, 기판 지지 암(51a, 51b, 51c)을 로드록실(40)에 진출시키고, 처리완료의 기판 G를 로드록실(40)에 반송한다. 다음에, 기판 지지 암(51a, 51b, 51c)을 공통 반송실(10)에 퇴피시키고, 게이트밸브(63)를 닫고, 로드록실(40)내를 대기 분위기로 한다. 그 후, 게이트밸브(64)를 열고 대기측 기판 반송 장치(도시하지 않음)에 의해 처리완료의 기판 G를 로드록실(40)로부터 반출한다.
다음에, 예비 가열실(기판 처리 장치)(20)에 대해 상세하게 설명한다. 도 3은 예비 가열실(20)을 나타내는 수직 단면도, 도 4는 그 수평 단면도이다.
예비 가열실(20)은 용기(81)를 갖고, 용기(81)의 측벽에는 진공으로 유지된 공통 반송실(10)과 연통 가능한 개구(82)가 마련되어 있다. 그리고, 개구(82)는 게이트밸브(61)에 의해 개폐 가능하게 되어 있다.
용기(81)내에는 3개의 기판 G를 탑재해서 가열하기 위한 3개의 기판 탑재 기구(84a, 84b, 84c)가 수직방향으로 소정의 간격을 두고 배치되어 있다.
기판 탑재 기구(84a, 84b, 84c)는 평면형상이 기판 G에 대응하는 직사각형형상을 이루고, 기판 G가 탑재되는 금속제의 기판 탑재대(86)를 갖고, 기판 탑재대(86) 중에는 히터(87)가 매설되어 있다. 그리고, 도시하지 않은 전원으로부터 히터(87)에 전원이 공급되어 히터(87)가 발열하고, 기판 탑재대(86)상의 기판 G가 소정 온도로 가열되도록 되어 있다. 또한, 기판 탑재 기구(84a, 84b, 84c)에는 기판 탑재대(86)의 상부의 양쪽의 긴 변 단부에, 빗형을 이루고 기판 G를 지지해서 승강시키는 한 쌍의 기판 승강 부재(88)가 기판 탑재대(86)에 탑재된 상태에서 기판 탑재대(86)의 일부를 이루도록 마련되어 있다. 그리고, 기판 승강 부재(88)의 상면과 기판 탑재대(86)의 상면은 동일 높이의 면을 구성하고 있다. 또, 본 일실시예에 있어서는 기판 탑재대(86)를 금속제로 했지만, 세라믹스제로 해도 좋다.
기판 탑재 기구(84a, 84b, 84c)의 기판 탑재대(86)는 연결 부재(89)에 의해 수직으로 연장하는 복수의 프레임(90)에 연결되어 있다. 프레임(90)은 용기(81)의 바닥부에 부착되어 있다.
기판 탑재 기구(84a, 84b, 84c)의 각 기판 승강 부재(88)는 도 4에 나타내는 바와 같이, 2개씩의 걸림봉(93)에 걸리도록 되어 있고, 이들 걸림봉(93)은 연결 부재(94)에 연결되어 있다. 그리고, 3단으로 배치된 기판 탑재대(86)의 기판 승강 부재(88)에 대응하는 2개의 연결 부재(94)의 각각은 수직방향으로 연장하는 2개의 연결 샤프트(95)에 각각 연결되어 있다. 양측 2개씩 합계 4개의 연결 샤프트(95)는 용기(81)의 바닥부를 관통하여 아래쪽으로 연장하고 있고, 수평으로 마련된 지지 플레이트(96)에 지지되어 있다. 그리고, 지지 플레이트(96)는 2개의 승강기구 (예를 들어, 실린더 기구) (97)에 의해 승강 가능하게 되어 있고, 이 지지 플레이트(96)의 승강에 수반해서, 기판 승강 부재(88)가 승강하도록 되어 있다.
기판 승강 부재(88)는 도 5에 나타내는 바와 같이, 걸림봉(93)의 삽입부분에 공동(88a)이 마련되어 있고, 기판 승강 부재(88)가 상승하고 있지 않은 기준위치에 있는 경우에는 도 5a에 나타내는 바와 같이, 기판 승강 부재(88)가 기판 탑재대(86)에 탑재된 상태이며, 걸림봉(93)은 기판 승강 부재(88)에 접촉하지 않고 공동(88a)내에 위치하고 있다. 한편, 기판 승강 부재(88)를 상승시킬 때에는 도 5b와 같이 공동(88a)의 상면에 걸림봉(93)이 걸린 상태로 된다. 또한, 도 6에 나타내는 바와 같이, 빗형을 이루는 기판 승강 부재(88)는 기판 탑재대(86)의 내측으로 돌출된 복수의 돌출부(88b)에 의해 기판 G를 지지하도록 되어 있고, 기판 G를 지지하는 면적을 극력 작게 하도록 되어 있다. 또, 공동(88a)은 기판 G를 지지하는 돌출부(88b)와는 떨어진 위치에 마련되어 있다.
또, 용기(81)의 바닥부에는 연결 샤프트(95)가 삽입 통과하는 구멍이 마련되어 있고, 그들 구멍에는 도시하지 않은 시일 기구가 마련되어 있으며, 연결 샤프트(95)부는 기밀 상태에서 승강 가능하게 되어 있다.
용기(81)의 측면에는 가스 도입구(101)가 형성되어 있고, 거기에 가스 공급 배관(102)이 접속되어 있다. 이 가스 공급 배관(102)은 압력 조정 가스 공급원(103)에 접속되어 있다. 가스 공급 배관(102)에는 가스 유량을 제어하는 매스플로 컨트롤러(104)와 그 전후의 개폐 밸브(105)가 마련되어 있다. 그리고, 압력 조정 가스 공급원(103)으로부터 가스 공급 배관(102)을 거쳐서 용기(81)내에 Ar 가스, N2 가스 등의 압력 조정 가스가 공급되도록 되어 있다.
용기(81)의 측벽 하부에는 용기(81)내를 배기하기 위한 배기구(121)가 마련되어 있고, 이 배기구(121)에는 배기 배관(122)이 접속되어 있다. 배기 배관(122)에는 자동 압력 제어 밸브(APC)(123)와 배기 장치(124)가 마련되어 있고, 자동 압력 제어 밸브(APC)(123)에 의해 용기(81)내의 압력을 제어하면서 배기 장치(124)에 의해 용기(81)내가 소정의 진공 분위기로 된다.
그리고, 용기(81)내를 소정의 감압 분위기로 한 상태에서, 기판 탑재 기구(84a, 84b, 84c)의 히터(87)에 급전해서 기판 탑재대(86)상의 기판 G를 소정 온도로 가열해서 예비 가열 처리가 실행된다.
이와 같이 구성되는 예비 가열실(20)에 있어서는 우선, 게이트밸브(61)를 열고, 도 7a에 나타내는 바와 같이, 기판 반송 장치(50)의 기판 지지 암(51a, 51b, 51c)에 지지된 기판 G를 개구(82)로부터 반입한다. 그리고, 도 7b에 나타내는 바와 같이, 승강기구(97)에 의해, 기판 탑재 기구(84a, 84b, 84c)의 기판 승강 부재(88)를 상승시키고, 기판 탑재대(86)의 위쪽으로 돌출된 반송 위치에 있어서, 기판 지지 암(51a, 51b, 51c)으로부터 기판 G를 기판 승강 부재(88)의 돌출부(88b)상에 수취한다. 그리고, 기판 반송 장치(50)의 기판 지지 암(51a, 51b, 51c)을 공통 반송실(10)에 퇴피시킨 후에, 도 7c에 나타내는 바와 같이, 기판 G를 지지한 기판 승강 부재(88)를 기판 탑재대(86)상의 처리 위치에 하강시킨다. 이 상태에서는 기판 승강 부재(88)의 상면의 높이가 기판 탑재대(86)의 상면의 높이와 동일하게 되고, 기판 승강 부재(88)가 기판 탑재대(86)의 일부로 되어, 기판 G가 기판 탑재대(86)상에 탑재된 상태로 된다. 이 때, 걸림봉(93)은 기판 승강 부재(88)에 접촉하지 않고 공동(88a)내에 위치하고 있다.
다음에, 게이트밸브(61)를 닫은 후, 용기(81)내를 배기 장치(124)에 의해 배기하고, 필요에 따라 압력 조정 가스 공급원(103)으로부터 압력 조정 가스를 용기(81)내에 도입하는 것에 의해, 용기(81)내를 소정의 감압 분위기로 한다. 그리고, 히터(87)에 의해 가열된 기판 탑재대(86)에 의해 그 위의 기판 G를 소정 온도로 가열하고, 기판 G에 대해 예비 가열 처리를 실시한다.
예비 가열 처리가 종료한 후, 도 8a에 나타내는 바와 같이, 승강기구(97)에 의해 기판 승강 부재(88)를 반송 위치까지 상승시킨다. 이것에 의해, 기판 G가 기판 승강 부재(88)에 지지된 상태에서 반송 위치까지 상승된다. 그리고, 도 8b에 나타내는 바와 같이, 게이트밸브(61)를 열고, 기판 반송 장치(50)의 기판 지지 암(51a, 51b, 51c)을 용기(81)내에 진입시키고, 기판 G의 아래쪽에 삽입시킨다. 다음에, 도 8c에 나타내는 바와 같이, 기판 승강 부재(88)를 하강시키고, 기판 지지 암(51a, 51b, 51c)상에 기판 승강 부재(88)상의 처리후의 기판 G를 수수한다. 그 후, 처리후의 기판 G를 수취한 기판 지지 암(51a, 51b, 51c)을 공통 반송실(10)내에 퇴피시키고, 게이트밸브(61)를 닫는다. 이상에 의해 1회의 기판 G의 예비 가열 처리의 동작이 완료된다.
본 일실시예에 의하면, 종래와 같이 기판 G의 반송을 위해 탑재대 본체에 구멍을 마련해서 리프트 핀을 삽입 통과시키는 것이 아니라, 기판 G의 단부를 지지해서 승강하고 하강 상태에서 기판 탑재대(86)의 일부를 이루는 기판 승강 부재(88)를 이용했으므로, 기판 G가 기판 탑재대(86)에 탑재되었을 때에, 기판 G의 기판 승강 부재(88)에 지지되어 있는 부분도, 기판 탑재대(86)에 지지되어 있는 부분과 대략 마찬가지로 히터(87)에 의해 가열되고, 기판 G의 면내에서 온도의 불균일이 생기는 것이 억제된다.
또한, 기판 승강 부재(88)는 빗형으로 형성되고, 돌출부(88b)만으로 기판 G를 지지하므로, 기판 G의 기판 탑재대(86)에 지지되어 있는 부분과 열적으로 다른 부분을 최대한 작게 할 수 있고, 기판 G의 면내 온도의 균일성을 더욱 높일 수 있다. 이 경우에, 열적 영향을 한층 줄이기 위해서는, 돌출부(88b)의 폭을 기판 G를 지지 가능한 범위내에서 가능한 좁게 하는 것이 바람직하다.
또한, 기판 승강 부재(88)가 하강해서 처리 위치에 있는 상태에서는 걸림봉(93)이 공동(88a)내에 있고 기판 승강 부재(88)에 접촉하고 있지 않으므로, 히터(87)로부터 기판 승강 부재(88)에 공급된 열이 걸림봉(93), 연결 부재(94), 연결 샤프트(95)를 거쳐서 유실되는 것이 방지된다. 이 때문에, 이와 같은 열의 유실에 수반하는 기판 승강 부재(88)의 온도 저하가 생기지 않으므로, 기판 G의 면내 온도의 균일성을 한층 높일 수 있다.
또한, 공동(88a)은 기판 승강 부재(88)에 있어서 실제로 기판 G를 지지하는 돌출부(88b)로부터 떨어진 부분에 마련되어 있기 때문에, 공동(88a)이 기판 G에의 열 전달에 악영향을 미치지 않는다.
또한, 3개의 기판 G를 일괄해서 반송하고, 예비 가열실(20)에 의해 일괄해서 예비 가열 처리할 수 있으므로, 처리 효율을 높일 수 있다.
또, 본 발명은 상기 일실시예에 한정되는 일 없이 각종 변형 가능하다. 예를 들면, 상기 실시형태에서는 예비 가열실(20)에 있어서의 기판에 대한 예비 가열 처리를 실시하는 것에 대해 나타냈지만, 이것에 한정되지 않고, 기판 탑재대를 거쳐서 기판을 가열하는 등의 기판의 열적 처리를 수반하는 것이면 적용할 수 있다. 예를 들면, 상기 일실시예의 처리실(30a, 30b)은 기판 G를 가열하면서 성막 처리를 실행하는 것이기 때문에, 상기 예비 가열실(20)의 기판 탑재 기구(84a, 84b, 84c)와 마찬가지의 구성을 갖는 기판 탑재기구를 마련하고, 또한 기판 탑재기구 상의 기판에 성막을 위한 처리 가스를 공급하는 처리 가스 공급 수단을 마련한 것을 이용할 수 있다.
또한, 가열에 한정되지 않고 기판에 냉열을 공급하는 에칭 처리 등의 처리에 있어서도 본 발명을 바람직하게 이용할 수 있다. 이 경우, 히터(87)를 냉열을 공급하는 열원, 예를 들면, 칠러(chiller)로 치환해서 실시할 수 있다. 또한, 상기 일실시예에서는 3개의 기판을 일괄해서 반송하고, 처리하는 처리 시스템을 나타냈지만, 이것에 한정되지 않고 1개라도 좋으며, 3개 이외의 복수개라도 좋고, 처리 시스템의 형태에 대해서도 도 1의 것에 한정되지 않는다. 또한, 기판 탑재 부재로서 빗형의 것을 이용했지만, 기판을 지지 가능한 한 이것에 한정되는 것은 아니며, 각종 형상을 채용할 수 있다.
1: 기판 처리 시스템 10: 공통 반송실
20: 예비 가열실(기판 처리 장치) 30a, 30b: 처리실
40: 로드록실 50: 기판 반송 장치
51a, 51b, 51c: 기판 지지 암 61, 62a, 62b, 63: 게이트밸브
70: 제어부 81: 용기
84a, 84b, 84c: 기판 탑재 기구 86: 기판 탑재대
87: 히터(열원) 88: 기판 승강 부재
88a: 공동 88b: 돌출부
93: 걸림봉(걸림부재) 95: 샤프트
97: 승강기구 102: 가스 공급 배관
103: 압력 조정 가스 공급원 G: 기판

Claims (10)

  1. 기판을 탑재하며, 금속 또는 세라믹스 중 어느 하나로 이루어진 기판 탑재대와,
    상기 기판 탑재대를 거쳐서 기판에 열 또는 냉열을 부여하는 열원과,
    기판의 단부를 지지하는 기판 지지부를 가지고, 기판을 상기 기판 탑재대에 탑재시키는 제 1 위치와 상기 기판 탑재대로부터 상승한 제 2 위치의 사이에서 승강 가능한 기판 승강 부재와,
    상기 기판 승강 부재를 승강시키는 승강 기구를 구비하고,
    상기 기판 승강 부재는, 상기 제 1 위치에 있어서, 상기 기판 탑재대에 탑재된 상태에서, 상기 열원으로부터의 열 또는 냉열을 상기 기판 승강 부재를 거쳐서 기판에 부여하도록 형성되며, 상기 기판 탑재대의 일부로서 기능하고,
    상기 기판 지지부는, 상기 제 1 위치에서, 상기 기판 지지부의 상면이 상기 기판의 하면에 직접 접촉하며, 상기 기판 지지부의 하면이 상기 기판 탑재대의 상면에 직접 접촉하고,
    상기 승강 기구는, 상기 기판 승강 부재 내로 수평 방향으로 연장되어 상기 기판 승강 부재에 걸린 상태에서 상기 기판 승강 부재를 승강시키는 걸림 부재를 갖고, 상기 기판 승강 부재가 상기 제 1 위치에 위치된 상태에서, 상기 걸림 부재는 상기 기판 승강 부재 내로 연장된 상태에서 상기 기판 승강 부재로부터 이간하는 것을 특징으로 하는
    기판 탑재 기구.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 기판 승강 부재가 상기 제 1 위치에 있는 상태에서, 상기 기판 탑재대의 상면과 상기 기판 승강 부재의 기판 지지부의 상면이 동일 높이인 것을 특징으로 하는 기판 탑재 기구.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 기판 승강 부재는 기판 탑재대의 내측으로 돌출된 돌출부를 갖고, 그 돌출부가 기판 지지부로서 기능하는 것을 특징으로 하는 기판 탑재 기구.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 기판 승강 부재는 다수의 돌출부를 갖는 빗형을 이루는 것을 특징으로 하는 기판 탑재 기구.
  5. 제 3 항 또는 제 4 항에 있어서,
    상기 기판 승강 부재는 상기 걸림부재가 걸리는 위치에 공동을 갖고, 상기 기판 승강 부재가 상기 제 1 위치에 위치된 상태에서, 상기 걸림부재는 상기 기판 승강 부재로부터 이간되고, 상기 공동 내에 위치하고 있는 것을 특징으로 하는 기판 탑재 기구.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 기판 승강 부재에 있어서, 상기 공동은 상기 돌출부로부터 떨어진 위치에 마련되어 있는 것을 특징으로 하는 기판 탑재 기구.
  7. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 열원은 상기 기판 탑재대에 마련된 히터를 갖는 것을 특징으로 하는 기판 탑재 기구.
  8. 기판을 수용하는 용기와,
    상기 용기내에서 기판을 탑재하는 기판 탑재대를 갖는 청구항 1 내지 4 중 어느 한 항의 기판 탑재 기구를 구비하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 기판 탑재 기구를 복수 갖고, 복수의 기판을 일괄해서 처리하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  10. 제 8 항에 있어서,
    상기 용기내에 처리 가스를 공급하는 처리 가스 공급 수단을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
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