KR101308333B1

KR101308333B1 - 기판 처리 장치 및 로드 로크 장치

Info

Publication number: KR101308333B1
Application number: KR1020110012602A
Authority: KR
Inventors: 세이지 오까베; 유우끼 나베야마
Original assignee: 도쿄엘렉트론가부시키가이샤
Priority date: 2010-02-15
Filing date: 2011-02-14
Publication date: 2013-09-17
Also published as: CN102163570B; TWI517284B; TW201140742A; CN102163570A; KR20110094247A; JP5425656B2; JP2011166083A

Abstract

본 발명의 과제는 로드 로크 장치의 내용적을 늘리지 않고, 그 중량을 대폭으로 경량화하는 것이다.
로드 로크 장치(200)는 내부 압력을 감압 분위기와 대기압 분위기로 전환 가능한 기판 수용실(202, 204)과, 기판 수용실 내에 설치되어, 수용된 기판을 일시적으로 적재하는 버퍼용 적재대(220)를 구비하고, 버퍼용 적재대는 하나 또는 복수의 버퍼 부재(222)로 구성하고, 버퍼 부재는 그 내부를 중공으로 하여 기밀을 유지하도록 구성하였다.

Description

기판 처리 장치 및 로드 로크 장치 {SUBSTRATE PROCESSING DEVICE AND ROD LOCKING DEVICE}

본 발명은 피처리체인 기판을 처리하는 기판 처리 장치 및 그것에 설치되는 로드 로크 장치에 관한 것이다.

예를 들어, 액정 디스플레이(LCD)로 대표되는 플랫 패널 디스플레이(FPD)의 제조 공정에 있어서는, 감압 분위기 하에서 글래스 기판 등의 기판에 에칭이나 CVD 등의 소정의 처리를 실시하는 챔버를 복수 구비한, 소위 멀티 챔버형의 기판 처리 장치가 사용되고 있다(특허 문헌 1 참조). 이와 같은 기판 처리 장치에는, 기판을 반송하는 기판 반송 기구를 구비한 반송실과, 그 주위에 설치된 복수의 챔버가 구비되어 있다. 또한, 이 기판 처리 장치에는 대기 중에 놓여 있는 카세트와 진공으로 유지된 반송실 사이에서 기판을 반송할 때에 사용되는 로드 로크 장치가 설치되어 있다.

기판 처리 장치는, 우선 로드 로크 장치의 카세트측에 설치되어 있는 게이트(대기측 게이트)를 개방하여, 카세트에 수용되어 있는 기판을 로드 로크 장치의 기판 수용실 내로 반입하고, 기판 수용실 내에 구비되어 있는 버퍼용 적재대에 적재한다. 그리고, 대기측 게이트를 폐쇄하여 로드 로크 장치의 기판 수용실 내를 감압하여 진공 상태로 한 후, 로드 로크 장치의 반송실측에 설치되어 있는 게이트(진공측 게이트)를 개방하여 로드 로크 장치의 기판 수용실 내와 반송실이 연통된 시점에, 반송실의 반송 기구에 의해 기판을 로드 로크 장치의 기판 수용실로부터 반출하여, 복수의 챔버의 어느 하나로 반송한다.

각 챔버에서 기판에 소정의 처리를 실시한 후, 처리 완료된 기판을 반송실의 반송 기구에 의해 각 챔버로부터 취출하여, 로드 로크 장치의 기판 수용실 내로 반입한다. 그리고, 로드 로크 장치의 진공측 게이트를 폐쇄하고 기판 수용실 내를 승압하여 대기압으로 복귀시킨 후, 대기측 게이트를 개방하고 기판을 로드 로크 장치의 기판 수용실로부터 반출하여 카세트로 복귀시킨다.

이와 같은 기판 처리 장치에 의해 처리가 실시되는 글래스 기판은 최근 대형화되고 있어, 1변이 3m를 초과하는 거대한 것이 출현되기에 이르고 있다. 이것에 따라서 기판 처리 장치를 구성하는 챔버, 반송실 및 로드 로크 장치의 대형화도 진행되고 있다.

단, 로드 로크 장치의 기판 수용실에 대해서는, 장치 가동 중에는 대기압 분위기와 감압 분위기가 반복되므로, 그 내용적이 가능한 한 작아지도록 구성되어 있는 것이 바람직하다. 이에 의해, 단시간에 소정의 압력으로 조정되어, 결과적으로 처리량을 향상시킬 수 있다. 이로 인해, 종래부터 로드 로크 장치의 기판 수용실의 내용적을 억제하기 위해, 예를 들어 용적 감소 부재를 실내에 설치하는 방책이 채용되어 왔다(예를 들어 특허 문헌 1 참조).

일본 특허 출원 공개 평03-145724호 공보 일본 특허 출원 공개 제2007-73540호 공보

그런데, 최근에는 기판의 사이즈도 점점 대형화되고 있어, 그것을 적재하는 버퍼용 적재대도 기판의 사이즈에 맞추어 대형화되고 있다. 버퍼용 적재대의 사이즈가 커지면 그 중량도 증대되어, 버퍼용 적재대의 총 중량만으로도 수톤 이상의 상당한 중량으로 되므로, 그것을 지지하는 구조도 견고한 것으로 할 필요가 발생해 버린다.

또한, 예를 들어 특허 문헌 2에 기재된 로드 로크 장치와 같이, 메인터넌스를 용이하게 하기 위해, 기판 수용실의 저벽부를 하방으로 개폐 가능하게 구성하는 경우에는, 그것을 구동하는 에어 실린더 등의 구동 추력도 증대되어야만 한다.

따라서, 본 발명은 이와 같은 문제를 감안하여 이루어진 것으로, 그 목적으로 하는 바는, 로드 로크실의 내용적을 작게 하면서, 그 중량을 대폭으로 경량화할 수 있는 로드 로크 장치 등을 제공하는 데 있다.

상기 과제를 해결하기 위해, 본 발명의 어느 관점에 따르면, 감압 분위기와 대기압 분위기 사이에 접속되어, 내부 압력을 조정하여 상기 감압 분위기와 상기 대기압 분위기 사이에서 기판을 반송하는 로드 로크 장치이며, 내부 압력을 상기 감압 분위기와 상기 대기압 분위기로 전환 가능한 기판 수용실과, 상기 기판 수용실 내에 설치되어, 수용된 기판을 일시적으로 적재하는 버퍼용 적재대를 구비하고, 상기 버퍼용 적재대는 하나 또는 복수의 버퍼 부재로 구성하고, 상기 버퍼 부재는 그 내부를 중공으로 하여 기밀을 유지하도록 구성한 것을 특징으로 하는 로드 로크 장치가 제공된다.

상기 과제를 해결하기 위해, 본 발명의 다른 관점에 따르면, 감압 분위기 하에서 기판에 대해 소정의 처리를 실시하는 하나 또는 복수의 챔버와, 상기 챔버에 접속하여, 감압 분위기 하에서 상기 챔버와 기판의 교환을 행하는 반송실과, 대기압 분위기로 유지되어, 상기 기판을 반입 및 반출하기 위한 반입출부와, 상기 로드 로크 장치를 구비한 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치가 제공된다.

이와 같은 본 발명에 따르면, 각 버퍼 부재의 내부를 중공으로 함으로써, 대폭으로 경량화할 수 있다. 또한, 각 버퍼 부재의 내부의 기밀을 유지함으로써, 각 버퍼 부재의 내부는 기판 수용실의 내부와 구획되므로, 기판 수용실의 내용적을 늘리지 않고 경량화할 수 있다.

또한, 상기 버퍼 부재의 내부는 대기압 분위기로 해도 좋고, 또한 감압 분위기로 해도 좋다. 또한, 버퍼 부재에는 그 내부를 기밀하게 밀봉하는 밀봉 플러그를 구비하도록 해도 좋다. 이에 따르면, 예를 들어 관통 구멍에 검사 장치를 연결하여, 버퍼 부재의 내부와 외부 사이에서 유체의 누설이 없는 것을 확인할 수 있다. 그 누설 체크 후에, 밀봉 플러그에 의해 관통 구멍을 밀봉하면, 버퍼 부재의 내부를 확실하게 밀봉할 수 있다. 이로 인해, 각 버퍼 부재의 내부는 대기로 가득 찬 상태라도 좋다. 이 경우에는, 대기압 분위기인채로 기판 수용실 내에 설치할 수 있다.

상기 버퍼 부재는 중공의 파이프 부재와, 상기 파이프 부재의 양쪽의 개방 단부를 기밀하게 폐색하는 플레이트를 구비하도록 구성해도 좋다. 이 경우, 상기 버퍼용 적재대는 소정의 간격을 두고 배치한 상기 복수의 버퍼 부재로 구성해도 좋고, 또한 복수의 버퍼 부재를 인접 설치한 것을 하나의 조로 하여, 복수조를 소정의 간격을 두고 배치한 것을 포함하도록 구성해도 좋다.

또한, 상기 버퍼 부재는 그 외부로부터 내부를 향하는 기체의 흐름을 방지하는 역지 밸브를 구비하도록 해도 좋다. 이에 따르면, 예를 들어 각 버퍼 부재의 내부를, 관통 구멍을 통해 진공화하여 감압하고, 누설 체크한 후 감압 분위기인채로 기판 수용실 내에 설치할 수 있다.

본 발명에 따르면, 버퍼용 적재대를 구성하는 각 버퍼 부재를 중공으로 하여 기밀을 유지시킴으로써, 로드 로크 장치의 내용적을 늘리지 않고, 그 중량을 대폭으로 경량화할 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시 형태에 관한 기판 처리 장치의 구성을 개략적으로 도시하는 사시도.
도 2는 도 1에 도시하는 로드 로크 장치의 구성예를 설명하기 위한 정면도.
도 3은 도 1에 도시하는 로드 로크 장치의 구성예를 설명하기 위한 사시도.
도 4는 도 1의 실시 형태에 있어서의 버퍼 부재의 구성을 도시하는 사시도.
도 5는 도 1의 실시 형태에 있어서의 버퍼 부재의 구성을 도시하는 종단면도.
도 6은 도 4, 도 5에 도시하는 버퍼 부재의 변형예를 도시하는 종단면도.
도 7은 도 4, 도 5에 도시하는 버퍼 부재의 다른 변형예를 도시하는 종단면도.
도 8은 도 1의 실시 형태에 있어서의 버퍼용 적재대의 변형예를 설명하기 위한 사시도.
도 9는 도 1의 실시 형태에 있어서의 버퍼용 적재대의 다른 변형예를 설명하기 위한 사시도.

이하에 첨부 도면을 참조하면서, 본 발명의 적합한 실시 형태에 대해 상세하게 설명한다. 또한, 본 명세서 및 도면에 있어서, 실질적으로 동일한 기능 구성을 갖는 구성 요소에 대해서는, 동일한 부호를 부여함으로써 중복 설명을 생략한다.

(기판 처리 장치)

우선, 본 발명에 관한 로드 로크 장치를 기판 처리 장치에 적용한 경우의 실시 형태에 대해 도면을 참조하면서 설명한다. 여기서는, 기판 처리 장치로서, FPD용 글래스 기판(이하, 단순히 「기판」이라고 칭함)(S)에 대해 플라즈마 처리를 행하는 복수의 챔버를 구비하는 멀티 챔버 타입의 플라즈마 처리 장치를 예로 든다. 또한, FPD의 구체예로서는, 예를 들어 액정 디스플레이(LCD), 일렉트로 루미네센스(Electro Luminescence : EL) 디스플레이, 플라즈마 디스플레이 패널(PDP)을 들 수 있다.

도 1은 본 실시 형태에 관한 기판 처리 장치의 구성을 개략적으로 도시하는 사시도이다. 이 기판 처리 장치(100)는 본 발명에 관한 로드 로크 장치(200)를 구비한다. 로드 로크 장치(200)는 기판 처리 장치(100)의 대략 중앙에 배치된 반송실(102)에 연속 설치된다. 반송실(102)의 주위에는 3개의 챔버(104)가 배치되어 있다.

반송실(102)과 로드 로크 장치(200) 사이, 반송실(102)과 각 챔버(104) 사이에는 각각, 이들의 사이를 기밀하게 시일하고, 또한 개폐 가능하게 구성된 진공측 게이트 밸브(106)가 설치되어 있다. 또한, 로드 로크 장치(200)와 외측의 대기압 분위기를 연통하는 개구부에도 대기측 게이트 밸브(108)가 설치되어 있다.

로드 로크 장치(200)의 외측에는 2개의 카세트 인덱서(110)가 설치되어 있고, 그 위에 각각 기판(S)을 수용하는 카세트(112)가 적재되어 있다. 이들 카세트(112)의 한쪽에는, 예를 들어 미처리 기판을 수용하고, 다른 쪽에는 처리 완료 기판을 수용할 수 있다. 이들 카세트(112)는 승강 기구(114)에 의해 승강 가능하게 되어 있다.

2개의 카세트 인덱서(110) 사이에는 반송 기구(116)를 지지하는 지지대(118)가 설치되어 있다. 반송 기구(116)는 상하 2단으로 설치된 피크(반송 아암)(120A, 120B) 및 이들을 일체적으로 전진 후퇴 및 회전 가능하게 지지하는 베이스(도시하지 않음)를 구비하고 있다. 각 피크(반송 아암)(120A, 120B)는 그 선단의 포크부에 기판을 적재하여 반송하도록 되어 있다.

챔버(104)는 기판으로의 소정의 플라즈마 처리(예를 들어, 에칭 처리나 애싱 처리)가 실시되는 동안, 그 내부 공간이 소정의 감압 분위기로 유지된다. 이와 같이 3개의 챔버를 갖고 있으므로, 예를 들어 그 중 2개의 챔버를 에칭 챔버로서 구성하고, 나머지 1개의 챔버를 애싱 챔버로서 구성하거나, 3개의 챔버 모두를, 동일한 처리를 행하는 에칭 챔버나 애싱 챔버로서 구성할 수 있다. 또한, 챔버의 수는 3개로 한정되지 않고, 4개 이상이라도 좋고, 2개 이하라도 좋다.

반송실(102)은 챔버(104)와 마찬가지로, 소정의 감압 분위기로 유지할 수 있도록 되어 있다. 반송실(102) 내에는, 예를 들어 상술한 피크(반송 아암)(120A, 120B)와 동일한 피크를 구비한 반송 기구(도시하지 않음)가 배치되어 있다. 이 반송 기구는 로드 로크 장치(200)와 3개의 챔버(104)에 액세스하여, 이들 사이에서 기판(S)을 반송할 수 있다.

로드 로크 장치(200)는 각 챔버(104) 및 반송실(102)과 마찬가지로, 소정의 감압 분위기로 유지할 수 있도록 되어 있다. 로드 로크 장치(200)는 대기압 분위기에 있는 카세트(112)와 내부가 감압 분위기로 조정되어 있는 반송실(102) 사이에서, 기판(S)의 전달을 행하기 위한 것이다. 이로 인해, 로드 로크 장치(200)에서는 대기압 분위기와 감압 분위기를 반복할 필요가 있으므로, 그 압력 조정 시간을 가능한 한 짧게 하여 처리량을 높이기 위해, 내용적이 가능한 한 작아지도록 구성되어 있다. 이와 같은 로드 로크 장치(200)의 구체적인 구성예는 후술한다.

기판 처리 장치(100)에는 도시하지 않은 제어부(전체 제어 장치)가 접속되어 있고, 이 제어부에 의해 로드 로크 장치(200), 반송실(102), 각 챔버(104) 등의 각 부가 제어되도록 되어 있다. 제어부에는 오퍼레이터가 기판 처리 장치를 관리하기 위해 코맨드의 입력 조작 등을 행하는 키보드나, 기판 처리 장치의 가동 상황을 가시화하여 표시하는 디스플레이 등으로 이루어지는 도시하지 않은 조작부가 접속되어 있다.

제어부에는 기판 처리 장치(100)에서 실행되는 각종 처리를 제어부의 제어에 의해 실현하기 위한 프로그램이나 프로그램을 실행하기 위해 필요한 처리 조건(레시피) 등이 기억된 기억부가 접속되어 있다.

기억부에는, 예를 들어 복수의 처리 조건(레시피)이 기억되어 있다. 각 처리 조건은 기판 처리 장치(100)의 각 부를 제어하는 제어 파라미터, 설정 파라미터 등의 복수의 파라미터값을 정리한 것이다. 각 처리 조건은, 예를 들어 처리 가스의 유량비, 처리실 내 압력, 고주파 전력 등의 파라미터값을 갖는다.

또한, 이들 프로그램이나 처리 조건은 하드 디스크나 반도체 메모리에 기억되어 있어도 좋고, 또한 CD-ROM, DVD 등의 휴대용 컴퓨터에 의해 판독 가능한 기억 매체에 수용된 상태에서 기억부의 소정 위치에 세트하도록 되어 있어도 좋다.

제어부는 조작부로부터의 지시 등에 기초하여 원하는 프로그램, 처리 조건을 기억부로부터 판독하여 각 부를 제어함으로써, 로드 로크 장치를 포함시켜 기판 처리 장치(100)의 전체의 처리를 실행한다. 또한, 조작부로부터의 조작에 의해 처리 조건을 편집할 수 있도록 되어 있다.

(로드 로크 장치의 구성예)

다음에, 로드 로크 장치(200)의 구성예에 대해 도면을 참조하면서 상세하게 설명한다. 도 2는 로드 로크 장치(200)의 단면도이고, 도 3은 그 사시도이다. 로드 로크 장치(200)는 기판 수용실(202, 204)을 상하 2단으로 구비하고, 이들 사이는 구획판(206)으로 구획되어 있다. 이들 기판 수용실(202, 204)에는 각각 지지대(118)측(대기측)의 개구(208, 210)와 반송실(102)측(진공측)의 개구(212)[하단의 기판 수용실(204)의 개구는 도시하지 않음]가 형성되어 있다.

상단의 기판 수용실(202)의 상벽부는 덮개(214)로 되어 있고, 이 덮개(214)는 개폐 가능하게 구성되어 있다. 구체적으로는, 예를 들어 덮개(214)를 2분할하여 각각의 일단부를 측부에 회전 가능하게 지지함으로써, 상측에 여닫이로 개폐하도록 구성해도 좋다. 또한, 도 3에서는 덮개(214)의 도시를 생략하고 있다.

하단의 기판 수용실(204)의 저벽부도 덮개(216)로 되어 있다. 이 덮개(216)는 도시하지 않은 슬라이드 가이드에 의해 상하로 슬라이드 가능하게 구성되고, 개폐 구동 기구(302)에 의해 하방으로 이동함으로써 개방 상태로 되도록 되어 있다. 개폐 구동 기구(302)는, 예를 들어 도 2에 도시한 바와 같이 복수의 에어 실린더(302A, 302B)로 구성하고, 신축 로드(304A, 304B)의 선단을 덮개(216)의 바닥에 설치하도록 해도 좋다. 로드 로크 장치(200)는 프레임 가대(300) 상에 적재되어 있고, 개폐 구동 기구(302)는 덮개(216)를 프레임 가대(300) 내의 공간 내에서 승강시키도록 되어 있다.

또한, 개폐 구동 기구(302)로서는, 에어 실린더(302A, 302B)로 한정되는 것은 아니다. 예를 들어 전동 실린더나 유압 실린더 등으로 구성해도 좋다.

이와 같은 구성에 따르면, 덮개(214)가 개방되면 상단의 기판 수용실(202)이 개방 상태로 되고, 덮개(216)가 하강하면 하단의 기판 수용실(204)이 개방 상태로 된다. 각 기판 수용실(202, 204)을 개방 상태로 함으로써, 그 내부의 메인터넌스를 용이하게 행할 수 있다. 메인터넌스 후에는 덮개(214, 216)가 각각 폐쇄되고, 진공측 게이트 밸브(106)와 대기측 게이트 밸브(108)가 폐쇄되면, 기판 수용실(202, 204)은 다시 기밀성이 확보된다.

로드 로크 장치(200)는 기판 수용실(202, 204) 내를 배기하여 감압 분위기로 하기 위한 도시하지 않은 배기 기구와, 공기 혹은 불활성 가스를 공급함으로써 기판 수용실(202, 204) 내를 신속하게 대기압 분위기로 복귀시키기 위한 도시하지 않은 가스 공급 기구를 구비한다.

기판 수용실(202, 204) 내에는 직사각 형상의 기판(S)의 서로 대향하는 코너부 부근에 있어서 기판(S)의 각 변을 압박하여 위치 정렬을 행하는 포지셔너(226)가 설치되어 있다. 각 포지셔너(226)의 압박자는 로드 로크 장치(200)의 측벽에 설치된 전동 실린더(228)에 의해 움직이도록 되어 있다.

상단의 기판 수용실(202)의 저벽부[구획판(206)의 상면] 및 하단의 기판 수용실(204)의 저벽부[덮개(216)의 상면]에는 각각 기판을 일시적으로 적재하기 위한 버퍼용 적재대(220)가 설치되어 있다. 버퍼용 적재대(220)는 하나 또는 복수의 버퍼 부재(222)에 의해 구성된다. 여기서는, 복수의 블록 형상 혹은 플레이트 형상의 버퍼 부재(222)를 배열하여 구성한 버퍼용 적재대(220)의 예를 든다. 각 버퍼 부재(222)는, 예를 들어 도 3에 도시한 바와 같이 소정의 간극(224)을 두고 병설함으로써, 피크(120A, 120B)의 대피 홈을 형성하고 있다. 이에 따르면, 피크(120A, 120B)의 선단의 포크부를 버퍼용 적재대(220)의 간극(224)에 삽입하여 버퍼 부재(222) 상에 기판을 적재시킬 수 있다. 또한, 각 버퍼 부재(222)의 기판 적재면에는 기판(S)을 원활하게 움직일 수 있도록 복수의 볼(225)을 설치하도록 해도 좋다.

그런데, 최근에는 점점 기판이 대형화되고, 그것에 수반하여 버퍼 부재(222)도 그 크기나 수가 증가하는 추세이다. 이로 인해, 가령 버퍼 부재(222)를 알루미늄 합금 각기둥 등의 중실 금속 부재로 구성하면, 버퍼용 적재대(220)의 총 중량만으로도 수톤 이상 상당의 중량으로 되므로, 그것을 지지하는 구조도 견고한 것으로 할 필요가 발생한다. 또한, 하단의 덮개(216)의 개폐 구동 기구(302)도 구동 추력도 증대해야만 되게 된다.

따라서, 본 실시 형태에서는, 버퍼 부재(222)의 내부를 중공으로 함으로써, 버퍼용 적재대(220)의 총 중량을 대폭으로 경감시키는 것이다. 그런데, 버퍼 부재(222)를 단순히 중공 부재로 구성하는 것만으로는, 그만큼 로드 로크 장치(200)의 내용적이 증가하여, 압력 조정에 드는 시간이 길어져 버린다. 이로 인해, 본 실시 형태에서는 버퍼 부재(222)로서 양단부를 밀폐한 중공 부재로 구성함으로써, 버퍼 부재(222)의 내부와 로드 로크 장치(200)의 내부[기판 수용실(202, 204)의 내부]를 구획하여 내용적의 증가를 방지하도록 하고 있다.

(버퍼 부재의 구체적 구성예)

이와 같은 본 실시 형태에 관한 버퍼 부재(222)의 구체적 구성예에 대해 도면을 참조하면서 설명한다. 도 4는 버퍼 부재(222)의 구성을 도시하는 사시도이고, 도 5는 그 종단면도이다. 도 4에 도시하는 버퍼 부재(222)는 중공 각형의 파이프 부재(230)와, 파이프 부재(230)의 양쪽의 개방 단부를 기밀하게 폐색하는 플레이트(232, 234)로 이루어진다. 각 플레이트(232, 234)에는 버퍼 부재(222)를 기판 수용실(202, 204)의 저벽부에 설치하기 위한 브래킷(236, 238)이 설치되어 있다.

예를 들어, 파이프 부재(230)의 길이는 약 3m이다. 이들 파이프 부재(230), 플레이트(232, 234), 브래킷(236, 238)은, 예를 들어 알루미늄 합금으로 구성된다. 또한, 도 4, 도 5에서는 볼(225)의 도시를 생략하고 있다. 브래킷(236, 238)에는 고정용 볼트 구멍(236a, 238a)이 형성되어 있다.

플레이트(232, 234)는 파이프 부재(230)에 용접되어 기밀해지도록 구성되어 있다. 이 경우, 부재의 변형을 억제하면서 정밀한 접합이 가능한 용접 방법, 예를 들어 레이저 용접을 이용하는 것이 바람직하다. 이와 같은 버퍼 부재(222)를 설치함으로써, 버퍼 부재(222)의 내부(244)는 대기압 분위기의 상태 그대로, 로드 로크 장치(200)의 내부와 기밀하게 구획된다.

이 경우, 파이프 부재(230) 내의 누설 체크를 할 수 있도록, 한쪽의 플레이트(232)에 밀봉 플러그(240)를 설치하도록 해도 좋다. 구체적으로는 한쪽의 플레이트(232)에 형성한 관통 구멍(242)에 밀봉 플러그(240)를 설치한다. 밀봉 플러그(240)에는 O링(243)을 설치하여 기밀성을 유지할 수 있도록 한다.

이에 따르면, 예를 들어 버퍼 부재(222)를 설치하기 전에, 누설 체크를 하여 버퍼 부재(222)의 내부(244)와 외부 분위기 사이에서 유체의 누설이 없는 것을 확인할 수 있다. 이와 같이 하여, 누설이 없는 것을 확인한 후에, 밀봉 플러그(240)로 한쪽의 플레이트(232)를 밀봉한다. 따라서, 이 경우의 버퍼 부재(222)의 내부(244)는 대기(공기)이다.

밀봉 플러그(240)로 밀봉된 각 버퍼 부재(222)는 그 내부(244)가 대기압 분위기인채로, 각 기판 수용실(202, 204)의 저벽부[구획판(206)의 상면, 덮개(216)의 상면]에 볼트(250)로 설치한다. 여기서는, 각 기판 수용실(202, 204)에 각각 14개씩의 버퍼 부재(222)를 설치한다. 즉, 저벽부의 양단부에 1개씩 배치하는 동시에, 그 중간에는 3개를 인접 설치시켜 1조로 한 것의 4조분을 간극(224)을 두면서 나란히 배치한다.

이와 같이, 본 실시 형태에 따르면, 버퍼 부재(222)의 모두를, 중공의 파이프 부재(230)로 구성함으로써, 버퍼용 적재대(220)의 총 중량을 대폭으로 경감시킬 수 있다. 예를 들어, 버퍼 부재(222)를 가령 중실 알루미늄 합금 각재로 구성한 경우에는 총 중량으로 수톤 이상이었던 것이, 본 실시 형태와 같이 중공 알루미늄 합금 부재로 구성함으로써 1/10 이하로 경량화할 수 있다.

또한, 버퍼 부재(222)를 경량화함으로써, 로드 로크 장치(200)의 전체를 경량화할 수 있으므로, 예를 들어 프레임 가대(300)의 강성을 높이지 않아도 좋다. 이로 인해, 버퍼용 적재대(220)나 프레임 가대(300) 등의 재료비에 드는 비용도 대폭으로 삭감할 수 있다.

또한, 개개의 버퍼 부재(222)도 대폭으로 경량화되므로, 각 버퍼 부재(222)를 기판 수용실(202, 204)의 저벽부에 설치하는 작업에 대해서도, 그 효율을 비약적으로 향상시킬 수 있다.

또한, 버퍼용 적재대(220)를 경량화한 분만큼 하단의 덮개(216)도 경량화할 수 있으므로, 그 개폐 구동 기구(302)에 가해지는 부하를 대폭으로 경감시킬 수 있다. 이에 의해, 개폐 구동 기구(302)를 보다 구동력이 작은 것으로 할 수 있는 동시에, 그 수도 줄일 수 있다.

또한, 중공의 파이프 부재(230)의 양단부를 플레이트(232, 234)로 기밀하게 폐색함으로써, 버퍼 부재(222)의 내부(244)와 로드 로크 장치(200)의 내부를 구획할 수 있다. 이에 의해, 로드 로크 장치(200)의 내용적의 증가를 방지할 수 있으므로, 배기 기구의 규모를 크게 하지 않고 로드 로크 장치(200)의 압력 조정에 드는 시간을 짧게 할 수 있다.

다음에, 이와 같은 구성의 로드 로크 장치(200)의 동작에 대해 설명한다. 우선, 반송 기구(116)의 피크(120A, 120B)를 구동시켜, 한쪽의 카세트(112)로부터 2매의 미처리의 기판(S)을 로드 로크 장치(200)의 상하 2단의 기판 수용실(202, 204)로 반입하고, 복수의 버퍼 부재(222)의 상면에 기판(S)을 적재한다.

피크(120A, 120B)가 기판 수용실(202, 204)로부터 퇴피한 후, 로드 로크 장치(200)의 대기측 게이트 밸브(108)를 폐쇄한다. 그 후, 기판 수용실(202, 204) 내를 배기하여, 내부를 소정의 진공도에 도달할 때까지 감압한다. 기판 수용실(202, 204) 내에는 복수의 버퍼 부재(222)가 설치되어 있으므로, 각 실의 내용적이 최소한으로 억제되어 있다. 따라서, 단시간에 각 기판 수용실(202, 204) 내를 소정의 감압 분위기로 조정할 수 있다. 진공화 종료 후, 포지셔너(226)에 의해 기판(S)을 압박하여 그 위치 정렬을 행한다.

다음에, 로드 로크 장치(200)와 반송실(102) 사이의 진공측 게이트 밸브(106)를 개방하여, 반송실(102) 내의 반송 기구에 의해, 로드 로크 장치(200)로부터 3개의 챔버(104) 중 어느 하나로 기판(S)을 반송한다. 그 후, 챔버(104)에서 처리된 기판(S)을 반송실(102), 로드 로크 장치(200)를 경유시켜 카세트(112)에 수용한다. 이때, 원래의 카세트(112)로 복귀시켜도 좋고, 다른 쪽의 카세트(112)에 처리 완료된 기판(S)을 수용하도록 해도 좋다.

이와 같은 로드 로크 장치(200)의 메인터넌스를 행할 때에는, 상방의 덮개(214)와 하방의 덮개(216)를 개방한다. 이에 의해, 기판 수용실(202, 204)이 개방되어 충분한 메인터넌스 스페이스를 확보할 수 있다.

하단의 기판 수용실(204)을 메인터넌스하는 경우에는, 개폐 구동 기구(302)를 사용하여, 버퍼용 적재대(220)채 덮개(216)를 하강시킨다. 상술한 바와 같이, 본 실시 형태에 관한 버퍼용 적재대(220)는 대폭으로 경량화되어 있으므로, 구동 능력이 높은 개폐 구동 기구(302)를 사용하지 않고 덮개(216)를 안정적으로 하강시키고, 또한 상승시킬 수 있다. 따라서, 개폐 구동 기구(302)에 드는 비용을 억제할 수 있다.

또한, 상술한 도 4, 도 5에 도시하는 버퍼 부재(222)에서는 그 내부(244)가 대기이며 대기압 분위기인채로, 각 기판 수용실(202, 204)에 설치하는 경우에 대해 설명하였지만, 반드시 이것으로 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 버퍼 부재(222)의 내부(244)를 진공화하여 감압 분위기로 한 상태에서, 각 기판 수용실(202, 204)에 설치하도록 해도 좋다.

이 경우에는, 예를 들어 도 6에 도시한 바와 같이 관통 구멍(242)에 밀봉 플러그(240) 대신에, 역지 밸브(260)를 설치하여, 버퍼 부재(222)의 내부(244)의 감압 상태를 유지할 수 있도록 하는 것이 바람직하다. 역지 밸브(260)로서는, 예를 들어 버퍼 부재(222)의 외부로부터 내부(244)를 향하는 기체의 흐름을 방지하는 체크 밸브를 사용할 수 있다.

도 6에 도시하는 버퍼 부재(222)에 따르면, 각 기판 수용실(202, 204)에 설치하기 전에, 버퍼 부재(222)의 관통 구멍(242)에 진공 펌프 등을 접속하여, 그 내부(244)를 진공화하여 소정의 감압 분위기로 한 후, 누설 체크를 행한다.

이때, 역지 밸브(260)의 작용에 의해, 버퍼 부재(222)의 내부(244)를 한번 감압하면(도 6 중 화살표 방향), 그 감압 분위기를 그대로 유지할 수 있으므로, 그 상태에서 기판 수용실(202, 204)에 설치한다.

또한, 도 6에 도시하는 버퍼 부재(222)에 따르면, 반드시 내부(244)를 감압 분위기로 한 후 각 기판 수용실(202, 204)에 설치하지 않아도 좋다. 예를 들어, 버퍼 부재(222)의 내부(244)가 대기압 분위기인채로, 기판 수용실(202, 204)에 설치해 두면, 예를 들어 기판 처리 장치(100)의 최초의 동작 체크에 있어서, 기판 수용실(202, 204)을 진공화했을 때에, 버퍼 부재(222)의 내부(244)도 관통 구멍(242)을 통해 진공화된다.

이때, 역지 밸브(260)의 작용에 의해, 버퍼 부재(222)의 내부(244)를 한번 감압하면(도 6 중 화살표 방향), 그 감압 분위기를 그대로 유지할 수 있다. 또한, 그 후에 기판 수용실(202, 204)을 대기압 복귀해도, 역지 밸브(260)의 작용에 의해, 버퍼 부재(222)의 내부(244)의 감압 분위기를 유지할 수 있다.

이에 의해, 감압 분위기로 한 후 각 기판 수용실(202, 204)에 설치한 경우와 동일한 상태로 할 수 있다. 또한, 복수의 버퍼 부재(222)를 하나씩 배기할 필요가 없어지므로, 버퍼 부재(222)의 초기 조립에 드는 수고를 삭감할 수 있고, 기판 처리 장치(100)의 조립 작업에 드는 시간도 단축할 수 있다.

또한, 도 6에서는 역지 밸브(260)를 버퍼 부재(222)의 내부(244)측에 설치한 경우를 예로 들었지만, 이것으로 한정되는 것은 아니고, 역지 밸브(260)를 버퍼 부재(222)의 외측에 설치하도록 해도 좋다. 이에 따르면, 역지 밸브(260)가 외측에 있으므로, 그 메인터넌스가 용이해진다.

또한, 도 7에 도시한 바와 같이 역지 밸브(260)를 가스 도입 밸브(270)와 교환함으로써, 버퍼 부재(222)의 내부(244)에 각종 가스를 충전할 수도 있다(도 7 중 화살표 방향). 이 경우에 충전하는 가스로서는, 예를 들어 질소 가스 또는 불활성 가스를 들 수 있다.

이상 설명한 실시 형태에서는, 버퍼용 적재대(220)로서, 도 3에 도시한 바와 같이 복수의 작은 버퍼 부재(222)를 1조로 하여, 복수조의 버퍼 부재(222)를 소정의 간극(224)을 두고 중앙에 배치한 경우에 대해 설명하였지만, 버퍼용 적재대(220)의 구성은 반드시 이것으로 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 도 8에 도시한 바와 같이 버퍼 부재(222)의 폭을 크게 한 것을 소정의 간극(224)을 두고 중앙에 복수 배치해도 좋다.

그 밖에, 반송 기구(116)의 피크(120A, 120B) 및 반송실(102) 내의 반송 기구의 피크의 포크 형상에 맞추어 버퍼 부재(222)의 폭을 바꾸도록 해도 좋다. 예를 들어, 포크가 2개인 피크(120A, 120B)를 사용하는 경우에는 도 9에 도시한 바와 같이 버퍼용 적재대(220)로서 중앙에 1개의 큰 버퍼 부재(222)를 배치하여 그 양측면에 포크가 들어가는 소정의 간극(224)을 형성하도록 구성해도 좋다.

또한, 반송 기구(116)의 피크(120A, 120B) 및 반송실(102) 내의 반송 기구의 피크의 대피 홈을 형성하지 않아도 되는, 예를 들어 리프터 기구를 구비한 버퍼용 적재대(220)이면, 버퍼용 적재대(220)의 전체를 1개의 큰 버퍼 부재(222)로 구성할 수도 있다.

또한, 도 8, 도 9에 도시하는 폭이 넓은 버퍼 부재(222)도, 도 4 내지 도 7과 동일한 구성으로 해도 되는 것은 물론이다. 이 경우, 밀봉 플러그(240) 등을 설치하는 관통 구멍(242)의 수는, 1개라도 좋고, 또한 버퍼 부재(222)의 폭에 따라서 복수 형성하도록 해도 좋다. 또한, 상술한 모든 버퍼 부재(222)는 내부에 내력벽을 구비한 구조로 해도 좋다. 이에 따르면, 버퍼 부재(222)의 내압력성을 보다 높일 수 있다.

이상, 첨부 도면을 참조하면서 본 발명의 적합한 실시 형태에 대해 설명하였지만, 본 발명은 이러한 예로 한정되지 않는 것은 물론이다. 당업자라면 특허청구의 범위에 기재된 범주 내에 있어서, 각종 변경예 또는 수정예에 상도할 수 있는 것은 명백하고, 그들에 대해서도 당연히 본 발명의 기술적 범위에 속하는 것이라고 이해된다.

본 발명은 피처리체인 기판을 처리하는 기판 처리 장치에 설치되는 기판 처리 장치 및 그것에 설치되는 로드 로크 장치에 적용 가능하다.

100 : 기판 처리 장치
102 : 반송실
104 : 챔버
106 : 진공측 게이트 밸브
108 : 대기측 게이트 밸브
110 : 카세트 인덱서
112 : 카세트
114 : 승강 기구
116 : 반송 기구
118 : 지지대
120A, 120B : 피크
200 : 로드 로크 장치
202, 204 : 기판 수용실
206 : 구획판
208, 210, 212 : 개구
214, 216 : 덮개
220 : 버퍼용 적재대
222 : 버퍼 부재
224 : 간극
225 : 볼
226 : 포지셔너
228 : 전동 실린더
230 : 파이프 부재
232, 234 : 플레이트
236, 238 : 브래킷
236a, 238a : 볼트 구멍
240 : 밀봉 플러그
242 : 관통 구멍
243 : O링
244 : 버퍼 부재의 내부
250 : 볼트
260 : 역지 밸브
270 : 가스 도입 밸브
300 : 프레임 가대
302 : 개폐 구동 기구
302A, 302B : 에어 실린더
304A, 304B : 신축 로드
S : 기판

Claims

삭제
감압 분위기와 대기압 분위기 사이에 접속되어, 내부 압력을 조정하여 상기 감압 분위기와 상기 대기압 분위기 사이에서 기판을 반송하는 로드 로크 장치이며,
내부 압력을 상기 감압 분위기와 상기 대기압 분위기로 전환 가능한 기판 수용실과,
상기 기판 수용실 내에 설치되어, 수용된 기판을 일시적으로 적재하는 버퍼용 적재대를 구비하고,
상기 버퍼용 적재대는 하나 또는 복수의 버퍼 부재로 구성하고, 상기 버퍼 부재는 그 내부를 중공으로 하여 기밀을 유지하도록 구성하고,
상기 버퍼 부재의 내부는 대기압 분위기이고,
상기 버퍼 부재는 그 외부로부터 내부를 향하는 기체의 흐름을 방지하는 역지 밸브를 구비하는 것을 특징으로 하는, 로드 로크 장치.
감압 분위기와 대기압 분위기 사이에 접속되어, 내부 압력을 조정하여 상기 감압 분위기와 상기 대기압 분위기 사이에서 기판을 반송하는 로드 로크 장치이며,
내부 압력을 상기 감압 분위기와 상기 대기압 분위기로 전환 가능한 기판 수용실과,
상기 기판 수용실 내에 설치되어, 수용된 기판을 일시적으로 적재하는 버퍼용 적재대를 구비하고,
상기 버퍼용 적재대는 하나 또는 복수의 버퍼 부재로 구성하고, 상기 버퍼 부재는 그 내부를 중공으로 하여 기밀을 유지하도록 구성하고,
상기 버퍼 부재의 내부는 감압 분위기이고,
상기 버퍼 부재는 그 외부로부터 내부를 향하는 기체의 흐름을 방지하는 역지 밸브를 구비하는 것을 특징으로 하는, 로드 로크 장치.
제3항에 있어서, 상기 버퍼 부재는 그 내부를 기밀하게 밀봉하는 밀봉 플러그를 구비하는 것을 특징으로 하는, 로드 로크 장치.
삭제
제2항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 버퍼 부재는,
중공의 파이프 부재와,
상기 파이프 부재의 양쪽의 개방 단부를 기밀하게 폐색하는 플레이트를 구비하는 것을 특징으로 하는, 로드 로크 장치.
제6항에 있어서, 상기 버퍼용 적재대는 소정의 간격을 두고 배치한 상기 복수의 버퍼 부재로 구성한 것을 특징으로 하는, 로드 로크 장치.
제6항에 있어서, 상기 버퍼용 적재대는 상기 복수의 버퍼 부재를 인접 설치시킨 것을 1개의 조로 하여, 복수조를 소정의 간격을 두고 배치한 것을 포함하는 것을 특징으로 하는, 로드 로크 장치.
감압 분위기 하에서 기판에 대해 소정의 처리를 실시하는 하나 또는 복수의 챔버와,
상기 챔버에 접속하여, 감압 분위기 하에서 상기 챔버와 기판의 교환을 행하는 반송실과,
대기압 분위기로 유지되어, 상기 기판을 반입 및 반출하기 위한 반입출부와,
상기 제2항 내지 제4항 중 어느 한 항에 기재된 로드 로크 장치를 구비한 것을 특징으로 하는, 기판 처리 장치.