KR101453222B1 - 기판 처리 시스템 - Google Patents
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Abstract
기판의 처리 효율을 향상시킬 수 있는 기판 처리 시스템을 제공한다.
기판 처리 시스템(10)의 로드록 모듈(13)에서는, 상기 로드록 모듈(13)의 내부에 있어서 상부 기판 반송 기구(22) 및 하부 기판 반송 기구(23)가 서로 독립하여 상하 이동하고, 상부 기판 반송 기구(22)에서는, 승강 베이스(26)에 배치된 4개의 가이드 레일(25)에 대하여 4개의 가이드 아암(27)이 프로세스 챔버(11)를 향하여 상대적으로 미끄럼 운동하고, 각 가이드 아암(27)에 대하여 4개의 픽(28)이 프로세스 챔버(11)를 향하여 상대적으로 미끄럼 운동하며, 하부 기판 반송 기구(23)에서는, 승강 베이스(30)에 배치된 4개의 가이드 레일(29)에 대하여 4개의 가이드 아암(31)이 프로세스 챔버(11)를 향하여 상대적으로 미끄럼 운동하여, 각 가이드 아암(31)에 대하여 4개의 픽(32)이 프로세스 챔버(11)를 향하여 상대적으로 미끄럼 운동한다.
기판 처리 시스템(10)의 로드록 모듈(13)에서는, 상기 로드록 모듈(13)의 내부에 있어서 상부 기판 반송 기구(22) 및 하부 기판 반송 기구(23)가 서로 독립하여 상하 이동하고, 상부 기판 반송 기구(22)에서는, 승강 베이스(26)에 배치된 4개의 가이드 레일(25)에 대하여 4개의 가이드 아암(27)이 프로세스 챔버(11)를 향하여 상대적으로 미끄럼 운동하고, 각 가이드 아암(27)에 대하여 4개의 픽(28)이 프로세스 챔버(11)를 향하여 상대적으로 미끄럼 운동하며, 하부 기판 반송 기구(23)에서는, 승강 베이스(30)에 배치된 4개의 가이드 레일(29)에 대하여 4개의 가이드 아암(31)이 프로세스 챔버(11)를 향하여 상대적으로 미끄럼 운동하여, 각 가이드 아암(31)에 대하여 4개의 픽(32)이 프로세스 챔버(11)를 향하여 상대적으로 미끄럼 운동한다.
Description
본 발명은 디스플레이 패널용의 기판을 처리하는 기판 처리 시스템에 관한 것이다.
플랫 패널 디스플레이 등에 이용되는 유리 기판에는, 상기 유리 기판상에 미세한 배선 등을 구성하기 위해서, 플라스마 에칭 처리가 실시된다. 통상, 유리 기판에의 플라스마 에칭 처리는 기판 처리 시스템으로 실행된다.
제 6 세대의 플랫 패널 디스플레이에 이용되는 유리 기판에 플라스마 에칭 처리를 시설하는 기판 처리 시스템은, 프로세스 챔버(처리실) 및 상기 프로세스 챔버에의 유리 기판의 반출입을 실행하는 로드록 모듈을 구비한다. 이 기판 처리 시스템에서는, 프로세스 챔버내에 있어서, 기판 탑재대 위에서 유리 기판을 상승 또는 하강시키는 제 1 리프터 핀과는 별도의 제 2 리프터 핀을 사용한 기판 교체 방식이 이용되고, 제 2 리프터 핀은 유리 기판의 단부를 수 군데에 있어서 유지하고 해당 유리 기판을 상승 또는 하강시키므로, 유리 기판의 반출입을 실행하는 로드록 모듈내의 반송 아암의 구조를 간소화, 구체적으로는, 싱글 아암형ㆍ상하 회전축레스(shaftless)형의 공간 절약 또한 심플한 구조로 할 수 있으면서, 장치의 제조 가격과 플랫 패널 디스플레이의 생산성을 양립할 수 있다.
그런데, 제 7 세대 이후의 플랫 패널 디스플레이에 플라스마 에칭 처리를 실시하는 기판 처리 시스템에서는, 유리 기판의 사이즈의 대형화에 의해, 기판 지지 위치가 제한되는 제 2 리프터 핀을 사용한 기판 교체시, 제 2 리프터 핀이 유리 기판의 적절한 개소를 유지하지 못해, 유리 기판의 휨이 너무 크게 되어서 기판 분열에 의해 반송이 불가능하게 되는 일이 있다. 그래서, 이것에 대응하여, 현재는 제 2 리프터 핀을 폐지하고, 로드록 모듈내의 반송 아암으로서 더블 아암형의 반송 아암을 채용하여, 해당 반송 아암에 의해서 기판 교체를 실행함으로써, 유리 기판의 휨의 발생을 방지하고 있다.
도 11은, 제 7세대 이후의 플랫 패널 디스플레이에 플라스마 에칭 처리를 실시하는 기판 처리 시스템의 구성을 개략적으로 도시하는 사시도이다.
도 11에 있어서, 이 기판 처리 시스템(110)은 카세트(113)에 수용된 미처리의 유리 기판을 대기(大氣)계 반송 아암(114)을 거쳐서 트랜스퍼 모듈(112)에 반송하는 로드록 모듈(115)을 구비한다. 해당 로드록 모듈(115)은 처리완료 유리 기판을 트랜스퍼 모듈(112)로부터 대기계 반송 아암(114)을 거쳐서 카세트(116)에 반송한다. 프로세스 챔버(111)나 트랜스퍼 모듈(112)의 내부 상태는 거의 진공으로 유지되어 있기 때문에, 로드록 모듈(115)은 내부 상태를 대기/진공으로 전환 가능하게 구성되어 있다(예를 들면, 특허 문헌 1 참조).
또한, 기판 처리 시스템(110)의 트랜스퍼 모듈(112)의 내부에는 기판 반송 유닛으로서의 스칼라형이나 직동형의 반송 아암(도시하지 않음)이 배치되고, 해당 반송 아암은 트랜스퍼 모듈(112)의 내부에서 유리 기판을 탑재한 채로 회전한다. 따라서, 트랜스퍼 모듈(112)의 내부 용적을 크게 할 필요가 있었다.
최근, 제조가 개시되어 있는 제 10 세대의 플랫 패널 디스플레이에 이용되는 유리 기판은 한 변이 약 3m 이하인 장방형을 나타내기 때문에, 트랜스퍼 모듈(112)의 용적을 더욱 크게 할 필요가 있으며, 그 결과, 트랜스퍼 모듈(112)이 거대화한다. 또한, 기판 처리 시스템(110)에서는 트랜스퍼 모듈(112) 및 로드록 모듈(115)의 사이에 진공 단절 가능한 게이트 밸브(117)가 배치되지만, 해당 게이트 밸브(117)도 트랜스퍼 모듈(112)의 거대화에 수반하여 거대화하기 때문에, 트랜스퍼 모듈(112)이나 게이트 밸브(117)의 제조 가격이 상승한다는 문제가 발생했다.
가까운 장래에 제조가 개시되는 제 11 세대의 플랫 패널 디스플레이에 이용되는 유리 기판(한 변이 약 3m 이상인 장방형을 나타냄)에서는, 상술한 트랜스퍼 모듈(112) 등의 제조 가격의 상승이 보다 현저하게 된다. 그래서, 트랜스퍼 모듈(112) 등의 제조 가격을 삭감하기 위해, 도 12에 도시하는 바와 같은, 1개의 프로세스 챔버(121)와 해당 프로세스 챔버(121)에 접속된 1개의 로드록 모듈(122)을 구비하는 제 6 세대의 플랫 패널 디스플레이에 이용되는 유리 기판을 처리하는 기판 처리 시스템과 유사한 구성을 갖는 기판 처리 시스템(120)이 검토되고 있다.
그런데, 기판 처리 시스템(120)은 프로세스 챔버(121)를 1개밖에 구비하고 있지 않으므로, 로드록 모듈(122)이 유리 기판의 반출입을 실행하는 동안, 다른 유리 기판에 플라스마 에칭 처리를 시설할 수 없다. 따라서, 플랫 패널 디스플레이의 제조 효율을 향상시키기 위해서는, 로드록 모듈(122)에 의한 유리 기판의 반출입을 단시간에 실행할 필요가 있다.
그렇지만, 로드록 모듈(122)이 구비하는 기판 반송 유닛으로서 일반적인 스칼라형이나 직동식의 더블 아암형의 반송 아암을 이용했을 경우, 해당 반송 아암의 동작 가능 영역을 로드록 모듈(122)의 내부에 확보할 필요가 있기 때문에, 로드록 모듈(122)의 내부 용적을 크게 할 필요가 있다. 한편, 로드록 모듈(122)은 내부 상태를 대기/진공으로 전환 가능하게 구성될 필요가 있기 때문에, 로드록 모듈(122)의 내부 용적이 크면 유리 기판의 반출입시의 내부 상태의 대기/진공의 전환에 시간이 필요하여, 결과적으로, 플랫 패널 디스플레이의 제조 효율을 향상시킬 수 없다는 문제가 있다.
본 발명의 목적은 기판의 처리 효율을 향상시킬 수 있는 기판 처리 시스템 및 기판 반송 방법을 제공한다.
상기 목적을 달성하기 위해서, 제 1 항에 기재된 기판 처리 시스템은, 진공 상태에서 기판에 처리를 실시하는 1개의 기판 처리 장치와, 상기 기판 처리 장치에 접속되며 내부 상태를 대기(大氣)/진공으로 전환하는 제 1 기판 반송 장치와, 상기 제 1 기판 반송 장치에 접속되며 상기 기판 처리 장치와 상기 제 1 기판 반송 장치를 사이에 두고 대향하도록 배치되는 제 2 기판 반송 장치를 구비하고, 상기 제 2 기판 반송 장치는 대기 상태에 있어서 상기 제 1 기판 반송 장치에 대한 상기 기판의 반출입을 실행하고, 상기 제 1 기판 반송 장치는 상기 기판 처리 장치에 대한 상기 기판의 반출입을 실시하는 기판 처리 시스템에 있어서, 상기 제 1 기판 반송 장치는, 상기 제 1 기판 반송 장치의 내부에 있어서 상하로 중첩되도록 배치되고 또한 서로 독립하여 상하 이동하는 상부 기판 반송 기구 및 하부 기판 반송 기구를 갖고, 상기 상부 기판 반송 기구는, 서로 평행하며 또한 상기 기판 처리 장치를 향하여 연장된 복수의 제 1 가이드가 배치된 제 1 기부와, 상기 각 제 1 가이드에 대응하여 마련되고, 상기 기판 처리 장치를 향하여 상기 제 1 가이드에 대하여 상대적으로 미끄럼 운동하는 복수의 세장(細長)형상의 제 1 중간 미끄럼 운동 부재와, 상기 각 제 1 중간 미끄럼 운동 부재에 대응하여 마련되어 상기 기판 처리 장치를 향하여 상기 제 1 중간 미끄럼 운동 부재에 대하여 상대적으로 미끄럼 운동하는 복수의 세장형상의 제 1 상부 미끄럼 운동 부재를 갖고, 상기 하부 기판 반송 기구는, 서로 평행하며 또한 상기 기판 처리 장치를 향하여 연장된 복수의 제 2 가이드가 배치된 제 2 기부와, 각 상기 제 2 가이드에 대응하여 마련되고, 상기 기판 처리 장치를 향하여 상기 제 2 가이드에 대하여 상대적으로 미끄럼 운동하는 복수의 세장형상의 제 2 중간 미끄럼 운동 부재와, 상기 각 제 2 중간 미끄럼 운동 부재에 대응하여 마련되어, 상기 기판 처리 장치를 향하여 상기 제 2 중간 미끄럼 운동 부재에 대하여 상대적으로 미끄럼 운동하는 복수의 세장형상의 제 2 상부 미끄럼 운동 부재를 갖고, 상기 복수의 제 1 상부 미끄럼 운동 부재 및 상기 복수의 제 2 상부 미끄럼 운동 부재 각각은 상기 기판을 탑재하는 것을 특징으로 한다.
제 2 항에 기재된 기판 처리 시스템은, 제 1 항에 기재된 기판 처리 시스템에 있어서, 상기 제 1 기판 반송 장치의 내부에 있어서 하방으로부터 상방을 향하여 돌출 가능한 복수의 핀형상 부재를 구비하는 것을 특징으로 한다.
제 3 항에 기재된 기판 처리 시스템은, 제 1 항 또는 제 2 항에 기재된 기판 처리 시스템에 있어서, 상기 기판은 직사각형을 나타내고, 한 변의 길이는 1.8m 이상인 것을 특징으로 한다.
제 4 항에 기재된 기판 처리 시스템은, 제 1 항 또는 제 2 항에 기재된 기판 처리 시스템에 있어서, 상기 상부 기판 반송 기구에 있어서 상기 각 제 1 중간 미끄럼 운동 부재와 상기 각 제 1 상부 미끄럼 운동 부재는 동기하여 미끄럼 운동하고, 상기 하부 기판 반송 기구에 있어서 상기 각 제 2 중간 미끄럼 운동 부재와 상기 각 제 2 상부 미끄럼 운동 부재는 동기하여 미끄럼 운동하는 것을 특징으로 한다.
제 5 항에 기재된 기판 처리 시스템은, 제 1 항 또는 제 2 항에 기재된 기판 처리 시스템에 있어서, 상기 상부 기판 반송 기구에 있어서 상기 각 제 1 중간 미끄럼 운동 부재는 서로 연결되지 않고, 상기 하부 기판 반송 기구에 있어서 상기 각 제 2 중간 미끄럼 운동 부재는 서로 연결되지 않는 것을 특징으로 한다.
제 6 항에 기재된 기판 처리 시스템은, 제 1 항 또는 제 2 항에 기재된 기판 처리 시스템에 있어서, 상기 상부 기판 반송 기구에 있어서 상기 각 제 1 상부 미끄럼 운동 부재는 서로 연결되지 않고, 상기 하부 기판 반송 기구에 있어서 상기 각 제 2 상부 미끄럼 운동 부재는 서로 연결되지 않는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의하면, 제 1 기판 반송 장치에 있어서의 상부 기판 반송 기구는, 제 1 가이드에 대하여 상대적으로 미끄럼 운동하는 복수의 세장형상의 제 1 중간 미끄럼 운동 부재와, 제 1 중간 미끄럼 운동 부재에 대하여 상대적으로 미끄럼 운동하는 복수의 세장형상의 제 1 상부 미끄럼 운동 부재를 가지므로, 기판을 기판 처리 장치에 대하여 반출입 할 때 이외, 제 1 가이드, 제 1 중간 미끄럼 운동 부재 및 제 1 상부 미끄럼 운동 부재를 중첩하는 것에 의해 상부 기판 반송 기구를 작게 할 수 있다. 또한, 제 1 기판 반송 장치에 있어서의 하부 기판 반송 기구는, 제 2 가이드에 대하여 상대적으로 미끄럼 운동하는 복수의 세장형상의 제 2 중간 미끄럼 운동 부재와, 제 2 중간 미끄럼 운동 부재에 대하여 상대적으로 미끄럼 운동하는 복수의 세장형상의 제 2 상부 미끄럼 운동 부재를 가지므로, 기판을 기판 처리 장치에 대하여 반출입할 때 이외, 제 2 가이드, 제 2 중간 미끄럼 운동 부재 및 제 2 상부 미끄럼 운동 부재를 중첩하는 것에 의해서 하부 기판 반송 기구를 작게 할 수 있다.
또한, 제 1 기판 반송 장치는 1개의 기판 처리 장치 밖에 접속되어 있지 않기 때문에, 제 1 기판 반송 장치는 1개의 기판 처리 장치에 대한 기판의 반출입을 실행하면 좋다. 또한, 상부 기판 반송 기구는 상승함으로써 하부 기판 반송 기구에 의한 기판의 반출입이나 수수를 저해하는 일 없고, 하부 기판 반송 기구는 하강함으로써, 상부 기판 반송 기구에 의한 기판의 반출입이나 수수를 저해하는 일이 없다. 따라서, 상부 기판 반송 기구 및 하부 기판 반송 기구는 회전할 필요가 없고, 상부 기판 반송 기구 및 하부 기판 반송 기구의 구성을 간소화할 수 있으며, 상부 기판 반송 기구 및 하부 기판 반송 기구를 보다 작게 할 수 있다.
그 결과, 제 1 기판 반송 장치의 내부 용적을 작게 할 수 있어, 제 1 기판 반송 장치의 내부 상태의 대기/진공의 전환에 시간을 필요로 할 일이 없다. 이것에 의해, 기판의 처리 효율을 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시형태와 관련되는 기판 처리 시스템의 구성을 개략적으로 도시하는 평면도,
도 2는 종래의 기판 처리 시스템에 이용되는 기판 반송 유닛의 구성을 개략적으로 도시하는 사시도,
도 3은 도 1에 있어서의 선 A－A에 관한 단면도,
도 4는 도 3에 있어서의 상부 기판 반송 기구의 구성을 개략적으로 도시하는 도면이고, 도 4의 (A)는 상부 기판 반송 기구의 구성 및 동작을 설명하기 위한 단면도이며, 도 4의 (B)는 도 4(A)에 있어서의 선 B－B에 관한 단면도,
도 5는 가이드 레일, 가이드 아암 및 픽의 위치 관계를 설명하기 위한 확대 단면도,
도 6는 도 3에 있어서의 하부 기판 반송 기구의 구성을 개략적으로 나타내 보이는 도면이고, 도 6의 (A)는 하부 기판 반송 기구의 구성 및 동작을 설명하기 위한 단면도이며, 도 6의 (B)는 도 6의 (A)에 있어서의 선 C－C에 관한 단면도이다.
도 7은 본 실시형태에 따른 기판 반송 방법으로서의 반송 순서를 설명하기 위한 공정도이다.
도 8은 본 실시형태에 따른 기판 반송 방법으로서의 반송 순서를 설명하기 위한 공정도이다.
도 9는 상부 기판 반송 기구 및 하부 기판 반송 기구의 변형예를 도시하는 도면이고, 도 9의 (A)는 수평 단면도이고, 도 9의 (B)는 종단면도이다.
도 10은 상부 기판 반송 기구 및 하부 기판 반송 기구에 있어서의 픽의 변형예를 도시하는 확대 단면도이다.
도 11은 제 7 세대 이후의 플랫 패널 디스플레이에 플라스마 에칭 처리를 실시하는 기판 처리 시스템의 구성을 개략적으로 도시하는 사시도이다.
도 12는 제 11 세대의 플랫 패널 디스플레이에 플라스마 에칭 처리를 실시하는 기판 처리 시스템의 구성을 개략적으로 도시하는 사시도이다.
도 2는 종래의 기판 처리 시스템에 이용되는 기판 반송 유닛의 구성을 개략적으로 도시하는 사시도,
도 3은 도 1에 있어서의 선 A－A에 관한 단면도,
도 4는 도 3에 있어서의 상부 기판 반송 기구의 구성을 개략적으로 도시하는 도면이고, 도 4의 (A)는 상부 기판 반송 기구의 구성 및 동작을 설명하기 위한 단면도이며, 도 4의 (B)는 도 4(A)에 있어서의 선 B－B에 관한 단면도,
도 5는 가이드 레일, 가이드 아암 및 픽의 위치 관계를 설명하기 위한 확대 단면도,
도 6는 도 3에 있어서의 하부 기판 반송 기구의 구성을 개략적으로 나타내 보이는 도면이고, 도 6의 (A)는 하부 기판 반송 기구의 구성 및 동작을 설명하기 위한 단면도이며, 도 6의 (B)는 도 6의 (A)에 있어서의 선 C－C에 관한 단면도이다.
도 7은 본 실시형태에 따른 기판 반송 방법으로서의 반송 순서를 설명하기 위한 공정도이다.
도 8은 본 실시형태에 따른 기판 반송 방법으로서의 반송 순서를 설명하기 위한 공정도이다.
도 9는 상부 기판 반송 기구 및 하부 기판 반송 기구의 변형예를 도시하는 도면이고, 도 9의 (A)는 수평 단면도이고, 도 9의 (B)는 종단면도이다.
도 10은 상부 기판 반송 기구 및 하부 기판 반송 기구에 있어서의 픽의 변형예를 도시하는 확대 단면도이다.
도 11은 제 7 세대 이후의 플랫 패널 디스플레이에 플라스마 에칭 처리를 실시하는 기판 처리 시스템의 구성을 개략적으로 도시하는 사시도이다.
도 12는 제 11 세대의 플랫 패널 디스플레이에 플라스마 에칭 처리를 실시하는 기판 처리 시스템의 구성을 개략적으로 도시하는 사시도이다.
이하, 본 발명의 실시형태에 대해 도면을 참조하면서 상세하게 설명한다.
도 1은, 본 발명의 실시형태에 따른 기판 처리 시스템의 구성을 개략적으로 도시하는 평면도이다. 이 기판 처리 시스템은, 한 변의 길이가 1.8m 이상의 직사각형의 유리 기판, 특히, 제 11 세대 이후의 플랫 패널 디스플레이에 이용되는 유리 기판에 낱장으로 플라스마 에칭 처리를 시설한다. 또한, 도 1에서는, 기판 처리 시스템의 구성의 이해를 용이하게 하기 위해서, 후술의 로드록 모듈(13)이나 프로세스 챔버(11)는 수평 단면도를 이용하여 나타내고 있다.
도 1에 있어서, 기판 처리 시스템(10)은, 하우징형상의 프로세스 챔버(11)(기판 처리 장치)와, 상기 프로세스 챔버(11)와 게이트 밸브(12)를 거쳐서 접속되는 하우징형상의 로드록 모듈(13)(제 1 기판 반송 장치)과, 상기 로드록 모듈(13)에 접속되어 프로세스 챔버(11)와 로드록 모듈(13)을 사이에 두고 대향하도록 배치되는 대기계 반송 장치(14)(제 2 기판 반송 장치)와, 상기 대기계 반송 장치(14)와 접속되어 상기 대기계 반송 장치(14)에 관하여 로드록 모듈(13)로부터 도면 중 시계 방향 및 반시계 방향으로 약 90°회전 이동한 위치에 배치되는 카세트(15)(기판 공급 장치) 및 카세트(16)(기판 수용 장치)를 구비한다. 또한, 로드록 모듈(13)의 대기계 반송 장치(14)에 대향하는 측면에는 게이트 밸브(17)가 마련되어 있다.
프로세스 챔버(11)는 진공으로 유지된 내부에 유리 기판(G)을 수용하고, 상기 내부에서 발생된 플라스마를 이용해 유리 기판(G)에 플라스마 에칭 처리를 실시한다. 또한, 프로세스 챔버(11)는 내부에 유리 기판(G)을 탑재하는 기판 탑재대(18)를 갖는다.
로드록 모듈(13)은 내부에 후술하는 상부 기판 반송 기구(22) 및 하부 기판 반송 기구(23)를 갖고, 도시하지 않은 배기 장치나 압력 제어 밸브에 의해서 내부 상태를 대기/진공으로 전환 가능하게 구성되어 있다.
카세트(15)는 복수의 미처리의 유리 기판(G)을 스톡(stock)하는 프레임체로 이루어지고, 카세트(15)에 있어서 복수의 미처리의 유리 기판(G)은 서로 평행하며 또한 소정의 간격을 유지하여 중첩된다. 또한, 카세트(16)는 복수의 처리 완료의 유리 기판(G)을 스톡하는 프레임로 이루어지고, 카세트(16)에 있어서 복수의 처리 완료의 유리 기판(G)은 서로 평행하며 또한 소정의 간격을 유지하여 중첩된다.
대기계 반송 장치(14)는 반송 아암 기구(19)를 갖는다. 상기 반송 아암 기구(19)는 대기에 노출되어, 유리 기판(G)을 탑재하는 빗형상의 픽(pick; 20)과 상기 픽(20)을 지지하고, 또한 신축 가능한 스칼라 아암(도시하지 않음)과, 해당 스칼라 아암을 지지하며, 또한 회전 가능한 회전 베이스(21)를 갖는다. 반송 아암 기구(19)는 스칼라 아암을 신축하여, 회전 베이스(21)를 회전시키는 것에 의해, 미처리의 유리 기판(G)을 카세트(15)로부터 반출하여 로드록 모듈(13)의 상부 기판 반송 기구(22)에 넘기고, 처리 완료의 유리 기판(G)을 로드록 모듈(13)의 하부 기판 반송 기구(23)로부터 수취하여 카세트(16)에 수용한다.
게이트 밸브(12)는, 프로세스 챔버(11)에 의한 유리 기판(G)의 플라스마 에칭 처리시에는 폐쇄되어 프로세스 챔버(11)의 내부와 로드록 모듈(13)의 내부를 분할하고, 상부 기판 반송 기구(22)에 의한 미처리의 유리 기판(G)의 프로세스 챔버(11)에의 반입시나 하부 기판 반송 기구(23)에 의한 처리 완료의 유리 기판(G)의 프로세스 챔버(11)로부터의 반출시에는 개방되어 프로세스 챔버(11)의 내부 및 로드록 모듈(13)의 내부를 연통시킨다. 또한, 게이트 밸브(17)는, 로드록 모듈(13)의 내부 상태가 대기의 경우, 개방하여 반송 아암 기구(19)의 픽(20)이 해당 내부에 진입 가능하도록 로드록 모듈(13)의 측면으로 개구부를 형성하고, 로드록 모듈(13)의 내부 상태가 진공의 경우, 폐쇄하여 로드록 모듈(13)의 내부를 외부로부터 분할한다.
그런데, 종래의 기판 처리 시스템에서 이용되는 기판 반송 유닛(200)은, 도 2에 도시하는 바와 같이, 회전축(도시하지 않음)에 지지된 대략 직방체의 슬라이드 베이스(201)와 해당 슬라이드 베이스(201)에 장착되어 슬라이드 베이스(201)의 길이방향(이하, 단순히 「길이방향」이라고 함)에 슬라이드 가능한 하부 픽 베이스(202)와 슬라이드 베이스(201)에 장착되어 슬라이드 베이스(201)의 길이방향에 슬라이드 가능한 상부 픽 베이스(203)를 구비한다. 하부 픽 베이스(202) 및 상부 픽 베이스(203)에서는 각각 4개의 장봉(長棒)형상의 픽(204, 205)이 길이방향으로 연장되어 있고, 하부 픽 베이스(202)나 상부 픽 베이스(203)가 슬라이드 함으로써, 각 픽(204, 205)이 프로세스 챔버의 내부로 진입하여 유리 기판(G)을 반송한다.
이 기판 반송 유닛(200)에서는, 하부 픽 베이스(202)나 상부 픽 베이스(203)가 각 픽(204, 205)의 슬라이드 베이스(201)에 대한 설치 강성을 확보하기 위해, 상하 방향으로 두껍게 구성된다.
종래의 기판 처리 시스템에 있어서 로드록 모듈에 기판 반송 유닛(200)을 배치했을 경우, 게이트 밸브가 프로세스 챔버의 측면에서 개구부를 형성하여 프로세스 챔버의 내부 및 로드록 모듈의 내부를 연통시켜도, 기판 반송 유닛(200)의 하부 픽 베이스(202)나 상부 픽 베이스(203)가 두껍게 구성되기 때문에, 해당 하부 픽 베이스(202)나 상부 픽 베이스(203)는 개구부를 통과하지 못하여, 프로세스 챔버의 내부로 진입할 수 없다. 따라서, 각 픽(204, 205)의 길이를 가능한 한 길게 구성함으로써 유리 기판(G)의 반송 가능 거리를 벌 필요가 있다.
각 픽(204, 205)의 길이를 길게 하면 길게 할수록, 유리 기판(G)의 반송시에 각 픽(204, 205)의 흔들림이 커지고, 또한, 각 픽(204, 205)의 중량도 무거워진다. 따라서, 각 픽(204, 205)의 흔들림을 방지하고, 각 픽(204, 205)을 안정적으로 지지하기 위해서 각 픽(204, 205)의 슬라이드 베이스(201)에 대한 장착 강성을 보다 높게 할 필요가 있다. 각 픽(204, 205)의 설치 강성을 보다 높게 하려면, 하부 픽 베이스(202)나 상부 픽 베이스(203)의 정적 강성 뿐만 아니라 슬라이드 베이스(201)의 정적 강성을 높게 할 필요가 있기 때문에, 슬라이드 베이스(201)의 두께도 크게 할 필요가 있다.
또한, 기판 반송 유닛(200)에서는, 슬라이드 베이스(201)가 회전하는 것에 의해서 해당 기판 반송 유닛(200) 전체가 회전하지만, 회전시에 관성력에 의해서 슬라이드 베이스(201)가 휘는 것을 방지하기 위해서 슬라이드 베이스(201)의 정적 강성을 보다 높게 할 필요가 있어, 그 결과, 슬라이드 베이스(201)의 두께를 보다 크게 할 필요가 있다.
그런데, 슬라이드 베이스(201)의 두께를 크게 하면, 기판 반송 유닛(200)이 대형화한다. 또한, 상술한 바와 같이, 기판 반송 유닛(200)에서는 각 픽(204, 205)이 가능한 한 길게 구성되므로, 각 픽(204, 205)을 수용하는 경우, 즉, 각 픽(204, 205)을 슬라이드 베이스(201)에 중첩했을 경우라도, 기판 반송 유닛(200)은 그다지 작게 되지 않는다. 따라서, 결과적으로 기판 반송 유닛(200)이 대형화한다. 이것에 의해, 로드록 모듈의 내부 용적을 크게 할 필요가 있다.
또한, 기판 반송 유닛(200)은 회전하기 때문에, 로드록 모듈(13)의 내부에 회전 가능한 영역을 확보할 필요가 있어, 로드록 모듈의 내부 용적을 보다 크게 할 필요가 있다.
로드록 모듈의 내부 용적이 커지면, 내부 상태의 대기/진공으로 전환시 시간이 필요하여, 플랫 패널 디스플레이의 제조 효율을 향상시킬 수 없다.
본 실시형태에서는, 이것에 대응하여, 기판 반송 유닛을 소형화하고, 또한, 기판 반송 유닛의 회전을 불필요하게 한다. 구체적으로는, 상부 기판 반송 기구 및 하부 기판 반송 기구를 소형화하고, 또한 상부 기판 반송 기구 및 하부 기판 반송 기구가 한방향에만 유리 기판(G)을 반송하는 것만으로도, 로드록 모듈 및 프로세스 챔버의 사이의 유리 기판(G)의 교체를 실행할 수 있도록 기판 반송 유닛을 구성한다.
도 3은 도 1에 있어서의 선 A－A에 관한 단면도로서, 본 실시형태에 따른 기판 처리 시스템에 있어서의 제 1 기판 반송 장치로서의 로드록 모듈의 구성을 개략적으로 도시하는 단면도이다.
도 3에 있어서, 로드록 모듈(13)은 해당 로드록 모듈(13)의 내부에서 도면 중 상하로 중첩되도록 배치되는 상부 기판 반송 기구(22) 및 하부 기판 반송 기구(23)를 구비하고, 또한 로드록 모듈(13)의 내부(S)(이하, 단순히 「내부(S)」라고 함)에 있어서 저부로부터 도면 중 상방을 향하여 돌출하고, 상하 이동이 가능한 복수의 버퍼 핀(24)(핀형상 부재)과, 로드록 모듈(13)의 내부 상태를 대기/진공으로 전환하는 배기 장치나 압력 제어 밸브(도시하지 않음)를 구비한다.
상부 기판 반송 기구(22) 및 하부 기판 반송 기구(23)는 서로 독립하여 상하 이동한다. 구체적으로는, 상부 기판 반송 기구(22)는 반송 아암 기구(19)의 픽(20)으로부터 미처리의 유리 기판(G)을 수취하는 위치, 혹은, 미처리의 유리 기판(G)을 프로세스 챔버(11)에 반입하는 위치인 기판 수수 위치와, 하부 기판 반송 기구(23)가 유리 기판(G)의 수수를 실행할 때, 하부 기판 반송 기구(23)의 작업 공간을 확보하기 위해서 상부 기판 반송 기구(22)가 퇴피하는 퇴피처인 상부 퇴피 위치의 사이를 승강한다. 내부(S)에 있어서 상부 퇴피 위치는 기판 수수 위치보다 상방에 위치한다.
또한, 하부 기판 반송 기구(23)는 처리 완료의 유리 기판(G)을 프로세스 챔버(11)로부터 반출하는 위치, 혹은, 반송 아암 기구(19)의 픽(20)에 처리 완료의 유리 기판(G)을 넘기는 위치인 기판 수수 위치와 상부 기판 반송 기구(22)가 유리 기판(G)의 수수를 실행할 때, 상부 기판 반송 기구(22)의 작업 공간을 확보하기 위해서, 하부 기판 반송 기구(23)가 퇴피하는 퇴피처인 하부 퇴피 공간의 사이를 승강한다. 내부(S)에 있어서 하부 퇴피 위치는 기판 수수 위치보다도 하방에 위치한다. 또한, 상부 기판 반송 기구(22)의 기판 수수 위치와 하부 기판 반송 기구(23)의 기판 수수 위치는 동일하다.
도 4는, 도 3에 있어서의 상부 기판 반송 기구의 구성을 개략적으로 도시하는 도면으로서, 도 4의 (A)는 상부 기판 반송 기구의 구성 및 동작을 설명하기 위한 단면도이며, 도 4의 (B)는 도 4의 (A)에 있어서의 선 B－B에 관한 단면도이다.
도 4의 (A) 및 도 4의 (B)에 있어서, 상부 기판 반송 기구(22)는, 서로 평행 또한 프로세스 챔버(11)를(도면 중 우측에) 향하여 연장된 4개의 가이드 레일(25)(제 1 가이드)이 배치된 판형상의 승강 베이스(26)(제 1 기부)와, 각 가이드 레일(25)에 대응하여 마련된 세장(細長)의 각기둥형상을 나타내는 가이드 아암(27)(제 1 중간 미끄럼 운동 부재)과, 각 가이드 아암(27)에 대응하여 마련된 세장의 박판체(薄板體)로 이루어지는 픽(28)(제 1 상부 미끄럼 운동 부재)을 갖는다. 상부 기판 반송 기구(22)에서는, 4개의 픽(28)이 협동하여 1매의 미처리의 유리 기판(G)을 탑재한다.
상부 기판 반송 기구(22)에서는, 도 5에 도시하는 바와 같이, 승강 베이스(26)에 있어서, 하방으로부터 가이드 레일(25), 가이드 아암(27) 및 픽(28)의 순서대로 중첩된다. 가이드 아암(27)은 전체 길이에 걸쳐서 하면에 마련된 가이드홈(27a)(제 1 홈부)을 갖고, 해당 가이드홈(27a)을 거쳐서 가이드 레일(25)과 유격 끼워 맞춤된다. 또한, 픽(28)은 박판체를 단면 U자 형상으로 절곡하여 형성되며, U자로 형성되는 내부 공간에 가이드 아암(27)을 수용함으로써 가이드 아암(27)과 유격 끼워 맞춤된다.
상부 기판 반송 기구(22)는 도시하지 않은 구동원을 갖고, 해당 구동원이 부여하는 구동력에 의해, 가이드 아암(27)은 프로세스 챔버(11)를 향하여 가이드 레일(25)에 대하여 상대적으로 미끄럼 운동하고, 또한 픽(28)은 프로세스 챔버(11)를 향하여 가이드 아암(27)에 대하여 상대적으로 미끄럼 운동한다. 이 때, 4개의 가이드 아암(27)은 서로의 상대적 위치 관계를 유지하면서 미끄럼 운동하고, 4개의 픽(28)도 서로의 상대적 위치 관계를 유지하면서 미끄럼 운동한다. 또한, 각 가이드 아암(27)과 각 픽(28)은 동기(同期)하여 미끄럼 운동하므로, 가이드 아암(27) 및 픽(28)의 어느 한쪽의 미끄럼 운동 중에 다른쪽이 정지하여 상부 기판 반송 기구(22)에 있어서 충격이 발생하는 것을 방지할 수 있다. 이것에 의해, 픽(28)에 탑재된 미처리의 유리 기판(G)의 위치 편차가 발생하는 것을 방지할 수 있어, 미처리의 유리 기판(G)을 프로세스 챔버(11)의 기판 탑재대(18)에 있어서의 소정의 위치에 정확하게 탑재할 수 있다.
상부 기판 반송 기구(22)에서는, 가이드 아암(27) 및 픽(28)이 프로세스 챔버(11)측으로 최대한 미끄럼 운동했을 때(도 4의 (A) 및 도 4의 (B)에 도시하는 상태), 픽(28)에 탑재된 미처리의 유리 기판(G)이 기판 탑재대(18)의 상방에 도달하도록, 가이드 아암(27) 및 픽(28)의 길이 및 미끄럼 운동 가능 범위가 설정된다.
또한, 상부 기판 반송 기구(22)에서는, 프로세스 챔버(11)측으로 최대한 미끄럼 운동한 가이드 아암(27) 및 픽(28)은 구동원이 부여하는 구동력에 의해, 대기계 반송 장치(14)를 향하여 미끄럼 운동하여, 승강 베이스(26)와 중첩된다(도 3에 도시하는 상태).
이하, 가이드 아암(27) 및 픽(28)이 프로세스 챔버(11)측으로 최대한 미끄럼 운동했을 때(도 4의 (A) 및 도 4의 (B)에 도시하는 상태)를 「신장 상태」라고 하고, 가이드 아암(27) 및 픽(28)이 대기계 반송 장치(14)측으로 최대한 미끄럼 운동했을 때(도 3에 도시하는 상태)를 「단축 상태」라고 한다. 또한, 상부 기판 반송 기구(22)는 기판 수수 위치에 위치하는 경우만, 단축 상태로부터 신장 상태 및 신장 상태로부터 단축 상태로 천이(遷移) 가능하며, 상부 퇴피 위치에 위치하는 경우는 단축 상태 그대로이다.
도 6은, 도 3에 있어서의 하부 기판 반송 기구의 구성을 개략적으로 도시하는 도면으로서, 도 6의 (A)는 하부 기판 반송 기구의 구성 및 동작을 설명하기 위한 단면도이며, 도 6의 (B)는 도 6의 (A)에 있어서의 선 C－C에 관한 단면도이다.
도 6의 (A) 및 도 6의 (B)에 있어서, 하부 기판 반송 기구(23)는, 서로 평행하며, 또한 프로세스 챔버(11)를(도면 중 우측에) 향하여 연장된 4개의 가이드 레일(29)(제 2 가이드)이 배치된 판형상의 승강 베이스(30)(제 2 기부)와 각 가이드 레일(29)에 대응하여 마련된 세장의 각기둥형상을 나타내는 가이드 아암(31)(제 2 중간 미끄럼 운동 부재)과 각 가이드 아암(31)에 대응하여 마련된 세장의 박판체로 이루어지는 픽(32)(제 2 상부 미끄럼 운동 부재)을 갖는다. 하부 기판 반송 기구(23)에서는, 4개의 픽(32)이 협동하여 1매의 처리 완료의 유리 기판(G)을 탑재한다.
하부 기판 반송 기구(23)에서는, 도 5에 도시하는 바와 같이, 승강 베이스(30)에 있어서, 하부로부터 가이드 레일(29), 가이드 아암(31) 및 픽(32)의 순으로 중첩된다. 가이드 아암(31)은 전체 길이에 걸쳐서 하면에 마련된 가이드홈(31a)(제 2 홈부)을 갖고, 해당 가이드홈(31a)을 거쳐서 가이드 레일(29)과 유격 끼워 맞춤된다. 또한, 픽(32)은 박판체를 단면 U자 형상으로 절곡하여 형성되고, U자로 형성되는 내부 공간에 가이드 아암(31)을 수용함으로써 가이드 아암(31)과 유격 끼워 맞춤된다.
하부 기판 반송 기구(23)는 도시하지 않은 구동원을 갖고, 해당 구동원이 부여하는 구동력에 의해, 가이드 아암(31)은 프로세스 챔버(11)를 향하여 가이드 레일(29)에 대하여 상대적으로 미끄럼 운동하고, 또한 픽(32)은 프로세스 챔버(11)를 향하여 가이드 아암(31)에 대하여 상대적으로 미끄럼 운동한다. 이 때, 4개의 가이드 아암(31)은 서로의 상대적 위치 관계를 유지하면서 미끄럼 운동하며, 4개의 픽(32)도 서로의 상대적 위치 관계를 유지하면서 미끄럼 운동한다. 또한, 각 가이드 아암(31)과 각 픽(32)은 동기하여 미끄럼 운동하므로, 가이드 아암(31) 및 픽(32)의 어느 한 쪽의 미끄럼 운동 중에 다른쪽이 정지하여 하부 기판 반송 기구(23)에 있어서 충격이 생기는 것을 방지할 수 있다. 이것에 의해, 픽(32)에 탑재된 처리 완료의 유리 기판(G)의 위치 편차가 발생하는 것을 방지할 수 있다.
하부 기판 반송 기구(23)에서는, 가이드 아암(31) 및 픽(32)이 프로세스 챔버(11)측으로 최대한 미끄럼 운동했을 때(도 6의 (A) 및 도 6의 (B)에 도시하는 상태), 픽(32)이 기판 탑재대(18)의 상방에 도달하도록, 가이드 아암(31) 및 픽(32)의 길이 및 미끄럼 운동 가능 범위가 설정된다.
또한, 하부 기판 반송 기구(23)에서는, 프로세스 챔버(11)측으로 최대한 미끄럼 운동한 가이드 아암(31) 및 픽(32)은 구동원이 부여하는 구동력에 의해, 대기계 반송 장치(14)를 향하여 미끄럼 운동하여, 승강 베이스(30)와 중첩된다(도 3에 도시하는 상태).
이하, 가이드 아암(31) 및 픽(32)이 프로세스 챔버(11)측으로 최대한 미끄럼 운동했을 때(도 6의 (A) 및 도 6의 (B)에 도시하는 상태)를 「신장 상태」라고 하고, 가이드 아암(31) 및 픽(32)이 대기계 반송 장치(14)측으로 최대한 미끄럼 운동했을 때(도 3에 나타내는 상태)를 「단축 상태」라고 한다. 또한, 하부 기판 반송 기구(23)는 기판 수수 위치에 위치하는 경우에만, 단축 상태로부터 신장 상태 및 신장 상태로부터 단축 상태로 천이 가능하고, 하부 퇴피 위치에 위치하는 경우는 단축 상태 그대로이다.
상부 기판 반송 기구(22)에서는, 승강 베이스(26)에 대해 복수의 버퍼 핀(24)에 대응한 위치에 관통 구멍(도시하지 않음)이 마련되어, 각 버퍼 핀(24)은 각 관통 구멍과 유격 끼워 맞춤된다. 또한, 하부 기판 반송 기구(23)에서는 승강 베이스(30)에 대해 복수의 버퍼 핀(24)에 대응한 위치에 관통 구멍(도시하지 않음)이 마련되어, 각 버퍼 핀(24)은 각 관통 구멍과 유격 끼워 맞춤된다. 따라서, 상부 기판 반송 기구(22)의 위치나 하부 기판 반송 기구(23)의 위치에 관계없이, 복수의 버퍼 핀(24)은 자재로 상하 이동할 수 있다. 또한, 복수의 버퍼 핀(24)은 구동원(도시하지 않음)으로부터의 구동력에 의해, 동기하여 상하 이동하므로, 복수의 버퍼 핀(24)이 협동하여 유리 기판(G)을 지지하면서 상하 이동할 때, 지지된 유리 기판(G)은 경사질 일이 없다. 그 결과, 유리 기판(G)의 위치 편차가 발생하는 것을 방지할 수 있다.
또한, 상부 기판 반송 기구(22) 및 하부 기판 반송 기구(23)는, 후술하는 바와 같이 회전할 필요가 없기 때문에, 각 구성 부재에 회전에 의한 관성력이 작용하는 일이 없고, 휨을 방지하기 위해서 각 구성 부재의 장착 강성을 종래의 기판 반송 유닛(200)에 있어서의 상부 기판 반송 기구(203) 및 하부 기판 반송 기구(204)의 각 구성 부재의 설치 강성 만큼 확보할 필요는 없다. 따라서, 상부 기판 반송 기구(22) 및 하부 기판 반송 기구(23)에서는, 각 가이드 아암(27)은 서로 연결할 필요가 없고, 각 가이드 아암(31)도 서로 연결할 필요가 없다. 또한, 각 픽(28)은 서로 연결할 필요가 없고, 각 픽(32)도 서로 연결할 필요가 없다. 따라서, 종래의 기판 반송 유닛(200)에 있어서의 픽 베이스(202; 203)와 같은 연결 부재는 필요 없다.
본 실시형태와 관련되는 기판 처리 시스템(10)에 의하면, 로드록 모듈(13)에 있어서의 상부 기판 반송 기구(22)는 승강 베이스(26)의 가이드 레일(25)에 대하여 상대적으로 미끄럼 운동하는 4개의 가이드 아암(27)과 가이드 아암(27)에 대하여 상대적으로 미끄럼 운동하는 4개의 픽(28)을 가지므로, 단축 상태에 있어서 승강 베이스(26), 가이드 아암(27) 및 픽(28)을 중첩함으로써 상부 기판 반송 기구(22)를 작게 할 수 있다. 또한, 로드록 모듈(13)에 있어서의 하부 기판 반송 기구(23)는, 승강 베이스(30)의 가이드 레일(29)에 대하여 상대적으로 미끄럼 운동하는 4개의 가이드 아암(31)과 가이드 아암(31)에 대하여 상대적으로 미끄럼 운동하는 4개의 픽(32)을 가지므로, 단축 상태에 대해 승강 베이스(30), 가이드 아암(31) 및 픽(32)을 중첩함으로써, 하부 기판 반송 기구(23)를 작게 할 수 있다. 그 결과, 로드록 모듈(13)의 내부 용적을 작게 할 수 있으므로 로드록 모듈(13)의 내부 상태의 대기/진공의 전환에 시간을 필요로 할 일이 없다. 이것에 의해, 유리 기판(G)의 처리 효율을 향상시킬 수 있다.
상술한 기판 처리 시스템(10)에서는, 상부 기판 반송 기구(22)에 있어서 각 가이드 아암(27)은 서로 연결되지 않고, 또한 각 픽(28)도 서로 연결되지 않는다. 또한, 하부 기판 반송 기구(23)에 대해 각 가이드 아암(31)은 서로 연결되지 않고, 한편 각 픽(32)도 서로 연결되지 않는다. 이것에 의해, 가이드 아암(27), 픽(28), 가이드 아암(31) 및, 픽(32)의 연결 부재가 불필요해져, 상부 기판 반송 기구(22) 및 하부 기판 반송 기구(23)를 보다 작게 할 수 있다.
또한, 상기의 실시형태에서는, 기판 처리 시스템의 기판 반송 유닛이 가이드 레일, 가이드 아암 및 픽을 각각 4개씩 구비하는 경우에 대해 설명했지만, 가이드 레일, 가이드 아암 및 픽의 수는, 유리 기판(G)을 지지 및 반송이 가능한 수이면, 특별히 한정될 일은 없다.
다음, 본 실시형태에 따른 기판 반송 방법에 대해 설명한다.
도 7 내지 도 8은 본 실시형태에 따른 기판 반송 방법으로서의 반송 순서를 설명하기 위한 공정도이다. 본 반송 시퀀스(sequence)는 기판 처리 시스템(10)에 있어서의 로드록 모듈(13)이 주로 실행한다. 또한, 도 7의 (A), 도 7의 (C), 도 7의 (E), 도 7의 (G), 도 8의 (A), 도 8의 (C), 도 8의 (E) 및 도 8의 (G)는 도 1에 있어서의 선 D－D에 관한 단면도이며, 도 7의 (B), 도 7의 (D), 도 7의 (F), 도 7의 (H), 도 8의 (B), 도 8의 (D), 도 8의 (F) 및 도 8의 (H)는 도 1에 있어서의 선 A－A에 관한 단면도이다.
우선, 상부 기판 반송 기구(22)가 기판 수수 위치에 위치하고, 하부 기판 반송 기구(23)가 하부 퇴피 위치에 위치한다. 또한, 복수의 버퍼 핀(24)이 승강 베이스(30)의 각 관통 구멍을 통하여 상승하며, 소정의 위치에서 대기한다. 그 후, 게이트 밸브(17)(도시하지 않음)가 개방하여 미처리의 유리 기판(G)을 탑재하는 픽(20)이 내부(S)로 진입하여 유리 기판(G)을 상부 기판 반송 기구(22)의 바로 상부까지 반송한다(도 7의 (A), 도 7의 (B)).
그 다음, 픽(20)이 하강하여 유리 기판(G)의 하면을 각 버퍼 핀(24)에 접촉시키고, 그 후, 픽(20)은 더욱 하강한다. 이것에 의해, 유리 기판(G)은 픽(20)으로부터 이격하고, 각 버퍼 핀(24)은 유리 기판(G)을 지지한다.(도 7의 (C), 도 7의 (D)).
이어서, 픽(20)은 내부(S)로부터 퇴출하여, 게이트 밸브(17)가 폐쇄하며, 배기 장치나 압력 제어 밸브가 로드록 모듈(13)의 내부 상태를 진공으로 전환한다. 또한, 2개의 포지셔너(positioner; 33)가 미처리의 유리 기판(G)의 가장자리에 접촉함으로써 미처리의 유리 기판(G)의 위치를 조정한다(도 7의 (E), 도 7 의 (F)).
또한, 가이드 아암(27, 31)이나 픽(28, 32)의 미끄럼 운동 방향(유리 기판(G)의 반송방향)에 관한 유리 기판(G)의 위치 보정에 대해서는, 예를 들면, 유리 기판(G)이 반송 아암 기구(19)의 픽(20)에 유지된 상태에 있어서 별도 마련되는 편차량 센서(도시하지 않음)로 유리 기판(G)의 신축 방향의 편차를 검출하고, 해당 검출된 편차에 근거하여 픽(20)을 지지하는 스칼라 아암으로 위치 보정을 실행함으로써, 유리 기판(G)에 포지셔너(33)를 접촉시키는 일 없이 위치 보정을 실행할 수도 있다.
이어서, 상부 기판 반송 기구(22)가 상승하고, 픽(28)이 유리 기판(G)의 하면에 접촉한 후에도 상부 기판 반송 기구(22)는 상부 퇴피 위치까지 상승한다(제 1 상승 단계). 이것에 의해, 상부 기판 반송 기구(22)는 미처리의 유리 기판(G)을 수취한다. 그 후, 복수의 버퍼 핀(24)은 하강하고, 하부 기판 반송 기구(23)가 기판 수수 위치까지 상승하여(제 1 상승 단계), 게이트 밸브(12)가 개방한다.
이어서, 하부 기판 반송 기구(23)는, 가이드 아암(31) 및 픽(32)을 프로세스 챔버(11)측으로 최대한 미끄럼 운동시켜, 프로세스 챔버(11)의 기판 탑재대(18)로부터 복수의 푸셔핀(도시하지 않음)에 의해서 들어 올려진 처리 완료의 유리 기판(G)을 픽(32)에 수취하고(도 7의 (G), 도 7의 (H)), 또한, 가이드 아암(31) 및 픽(32)을 대기계 반송 장치(14)측으로 최대한 미끄럼 운동시켜 처리 완료의 유리 기판(G)을 프로세스 챔버(11)로부터 반출하여, 하부 기판 반송 기구(23)의 바로 위까지 반송한다(반출 단계).
이어서, 처리 완료의 유리 기판(G)을 탑재한 하부 기판 반송 기구(23)가 하부 퇴피 위치까지 하강하고, 상부 기판 반송 기구(22)가 기판 수수 위치까지 하강한다(하강 단계). 그 후, 상부 기판 반송 기구(22)는, 가이드 아암(27) 및 픽(28)을 프로세스 챔버(11)측으로 최대한 미끄럼 운동시켜, 프로세스 챔버(11)의 기판 탑재대(18)로부터 돌출하는 복수의 푸셔핀(도시하지 않음)에 미처리의 유리 기판(G)을 수수한다(도 8의 (A), 도 8의 (B)) (반입 단계).
이어서, 상부 기판 반송 기구(22)는 가이드 아암(27) 및 픽(28)을 대기계 반송 장치(14)측으로 최대한 미끄럼 운동시켜 단축 상태로 천이하여, 상부 퇴피 위치까지 상승한다(제 2 상승 단계). 그 후, 복수의 버퍼 핀(24)이 상승하고, 하부 기판 반송 기구(23)의 픽(32)에 탑재된 처리 완료의 유리 기판(G)을 픽(32)으로부터 이격시킨 후에도 상승을 계속하여, 처리 완료의 유리 기판(G)을 소정의 위치까지 상승시킨다(제 3 상승 단계). 또한, 2개의 포지셔너(33)가 처리 완료의 유리 기판(G)의 가장자리에 접촉함으로써 처리 완료의 유리 기판(G)의 위치를 조정한다(도 8의 (C), 도 8의 (D)).
또한, 유리 기판(G)의 반송방향에 관한 위치 보정에 대하여는, 전술한 대기계 반송 장치(14)로부터 로드록 모듈(13)에 유리 기판(G)을 반입했을 경우(도 7의 (A) 내지 도 7의 (B))와 마찬가지로, 예를 들면, 픽(20)을 지지하는 스칼라 아암으로 위치 보정을 실행함으로써, 유리 기판(G)에 포지셔너(33)를 접촉시키는 일 없이 위치 보정을 실행할 수도 있다.
이어서, 게이트 밸브(12)가 폐쇄하고, 배기 장치나 압력 제어 밸브가 로드록 모듈(13)의 내부 상태를 대기로 전환한다. 그 후, 게이트 밸브(17)가 개방되고, 픽(20)이 내부(S)에 진입해 처리 완료의 유리 기판(G)의 바로 아래에 위치한다(도 8의 (E), 도 8의 (F)).
이어서, 픽(20)이 상승하여, 처리 완료의 유리 기판(G)의 하면에 접촉한 후에도 소정의 위치까지 상승하여 처리 완료의 유리 기판(G)을 복수의 버퍼 핀(24)으로부터 이격시킨다. 이것에 의해, 픽(20)은 처리 완료의 유리 기판(G)을 수취한다(도 8의 (G), 도 8의 (H))(제 2 수취 단계).
이어서, 처리 완료의 유리 기판(G)을 탑재한 픽(20)이 내부(S)로부터 퇴출하고, 본 반송 순서를 종료한다.
본 실시형태에 따른 기판 반송 방법으로서의 반송 순서에 의하면, 로드록 모듈(13)은 1개의 프로세스 챔버(11)에만 접속되어 있기 때문에, 로드록 모듈(13)은 1개의 프로세스 챔버(11)에 대한 유리 기판(G)의 반출입을 실행하면 좋다. 또한, 상부 기판 반송 기구(22)는 상승함으로써 하부 기판 반송 기구(23)에 의한 유리 기판(G)의 반출입이나 수수를 저해하는 일이 없고, 하부 기판 반송 기구(23)는 하강함으로써 상부 기판 반송 기구(22)에 의한 유리 기판(G)의 반출입이나 수수를 저해하는 일이 없다. 따라서, 상부 기판 반송 기구(22) 및 하부 기판 반송 기구(23)는 회전할 필요가 없다.
상부 기판 반송 기구(22) 및 하부 기판 반송 기구(23)가 회전하지 않는다면, 상부 기판 반송 기구(22) 및 하부 기판 반송 기구(23)의 각 구성 부재에 회전에 의한 관성력이 작용하는 것이 없이, 관성력에 의한 휨을 방지하기 위해서 각 구성 부재의 정적 강성을 종래의 기판 반송 유닛(200)에 있어서의 상부 기판 반송 기구(203) 및 하부 기판 반송 기구(204)의 각 구성 부재의 정적 강성 만큼 높게 할 필요는 없다. 그 결과, 승강 베이스(26, 30), 가이드 아암(27, 31)이나 픽(28, 32)을 얇게 구성한다. 예를 들면, 두께 100mm 이하로 구성할 수 있어, 상부 기판 반송 기구(22) 및 하부 기판 반송 기구(23)를 보다 작게 할 수 있다.
또한, 가이드 아암(27, 31)을 얇게 구성할 수 있으므로, 신장 상태에 있어서 가이드 아암(27, 31)은 프로세스 챔버(11)의 측면의 개구부를 통과할 수 있다. 그 결과, 픽(28, 32)을 그다지 길게 구성하지 않아도, 유리 기판(G)의 반송 가능 거리를 소망값 이상으로 확보할 수 있다. 즉, 픽(28, 32)을 짧게 구성할 수 있으므로, 픽(28, 32)의 흔들림을 방지하기 위해서 픽(28, 32)의 설치 강성을 높게 할 필요가 없다. 그 결과, 픽(28, 32)이 장착되는 가이드 아암(27, 31)이나, 해당 가이드 아암(27, 31)이 장착되는 승강 베이스(26, 30)의 정적 강성을 높게 할 필요가 없고, 이것에 의해, 가이드 아암(27, 31)이나 승강 베이스(26, 30)를 보다 얇게 구성할 수 있다. 그 결과, 상부 기판 반송 기구(22) 및 하부 기판 반송 기구(23)를 더욱 작게 할 수 있다.
이상으로, 로드록 모듈(13)의 내부 용적을 작게 할 수 있으므로, 로드록 모듈(13)의 내부 상태의 대기/진공의 전환에 시간을 필요로 할 일이 없다. 이것에 의해, 유리 기판(G)의 처리 효율을 향상시킬 수 있다.
상술한 기판 처리 시스템(10)에서는, 각 가이드 아암(27), 각 픽(28), 각 가이드 아암(31) 및 각 픽(32)은 각각 서로 연결되지 않지만, 연결 부재에 의해서 서로 연결되어도 좋다. 예를 들면, 도 9의 (A) 및 도 9의 (B)에 도시하는 바와 같이, 각 가이드 아암(27)이 연결 부재로서의 아암 베이스(34)에 의해서 서로 연결되고, 각 가이드 아암(31)이 아암 베이스(35)에 의해서 연결되어도 좋다.
상술한 기판 처리 시스템(10)에서는, 픽(28)이나 픽(32)은 박판체를 단면 U자 형상으로 절곡하여 형성되었지만, 도 10에 도시하는 바와 같이, 단순한 세장 박판체에 의해서 형성해도 좋다. 이 경우, 가이드 아암(27, 31)의 표면에 슬릿을 마련하여 픽(28, 32)의 하면에 핀 등의 가이드를 마련해, 슬릿에 핀을 유격 끼워 맞춤하는 것이 바람직하다.
또한, 상술한 기판 처리 시스템(10)에서는, 상부 기판 반송 기구(22)가 미처리의 유리 기판(G)을 반송하고, 하부 기판 반송 기구(23)가 처리 완료의 유리 기판(G)을 반송했지만, 상부 기판 반송 기구(22)가 처리 완료의 유리 기판(G)을 반송하고, 하부 기판 반송 기구(23)가 미처리의 유리 기판(G)을 반송해도 좋다.
또한, 상술한 기판 처리 시스템(10)에서는, 버퍼 핀(24) 및 픽(20)의 사이에 유리 기판(G)의 수수를 실행할 때, 픽(20)이 승강하여 수수를 실행했지만, 버퍼(24)가 승강하여 수수를 실행해도 좋다.
이상, 본 발명에 대하여, 상기 실시형태를 이용해 설명했지만, 본 발명은 상기 실시형태로 한정되는 것은 아니다.
G : 유리 기판 10 : 기판 처리 시스템
11 : 프로세스 챔버 13 : 로드록 모듈
22 : 상부 기판 반송 기구 23 : 하부 기판 반송 기구
24 : 버퍼 핀 25, 29 : 가이드 레일
26, 30 : 승강 베이스 27, 31 : 가이드 아암
28, 32 : 픽
11 : 프로세스 챔버 13 : 로드록 모듈
22 : 상부 기판 반송 기구 23 : 하부 기판 반송 기구
24 : 버퍼 핀 25, 29 : 가이드 레일
26, 30 : 승강 베이스 27, 31 : 가이드 아암
28, 32 : 픽
Claims (6)
- 진공 상태에서 기판에 처리를 실시하는 1개의 기판 처리 장치와, 상기 기판 처리 장치에 접속되며 내부 상태를 대기(大氣)/진공으로 전환하는 제 1 기판 반송 장치와, 상기 제 1 기판 반송 장치에 접속되며 상기 기판 처리 장치와 상기 제 1 기판 반송 장치를 사이에 두고 대향하도록 배치되는 제 2 기판 반송 장치를 구비하고, 상기 제 2 기판 반송 장치는 대기 상태에 있어서 상기 제 1 기판 반송 장치에 대한 상기 기판의 반출입을 실행하고, 상기 제 1 기판 반송 장치는 상기 기판 처리 장치에 대한 상기 기판의 반출입을 실시하는 기판 처리 시스템에 있어서,
상기 제 1 기판 반송 장치는, 상기 제 1 기판 반송 장치의 내부에 있어서 상하로 중첩되도록 배치되고, 또한 서로 독립하여 상하 이동하는 상부 기판 반송 기구 및 하부 기판 반송 기구와, 상기 제 1 기판 반송 장치의 내부에 있어서 하방으로부터 상방을 향하여 돌출 가능한 복수의 핀형상 부재를 갖고,
상기 상부 기판 반송 기구는, 서로 평행하며 또한 상기 기판 처리 장치를 향하여 연장된 복수의 제 1 가이드가 배치된 제 1 기부와, 상기 각 제 1 가이드에 대응하여 마련되고, 상기 기판 처리 장치를 향하여 상기 제 1 가이드에 대하여 상대적으로 미끄럼 운동하는 복수의 세장(細長)형상의 제 1 중간 미끄럼 운동 부재와, 상기 각 제 1 중간 미끄럼 운동 부재에 대응하여 마련되고, 상기 기판 처리 장치를 향하여 상기 제 1 중간 미끄럼 운동 부재에 대하여 상대적으로 미끄럼 운동하는 복수의 세장형상의 제 1 상부 미끄럼 운동 부재를 갖고,
상기 하부 기판 반송 기구는, 서로 평행하며 또한 상기 기판 처리 장치를 향하여 연장된 복수의 제 2 가이드가 배치된 제 2 기부와, 각 상기 제 2 가이드에 대응하여 마련되고, 상기 기판 처리 장치를 향하여 상기 제 2 가이드에 대하여 상대적으로 미끄럼 운동하는 복수의 세장형상의 제 2 중간 미끄럼 운동 부재와, 상기 각 제 2 중간 미끄럼 운동 부재에 대응하여 마련되고, 상기 기판 처리 장치를 향하여 상기 제 2 중간 미끄럼 운동 부재에 대하여 상대적으로 미끄럼 운동하는 복수의 세장형상의 제 2 상부 미끄럼 운동 부재를 갖고,
상기 복수의 제 1 상부 미끄럼 운동 부재 및 상기 복수의 제 2 상부 미끄럼 운동 부재의 각각은 상기 기판을 탑재하고,
상기 제 1 상부 미끄럼 운동 부재 및 상기 제 2 상부 미끄럼 운동 부재는 각각 박판체를 단면 U자 형상으로 절곡하여 형성되며, U자 형상으로 형성되는 내부 공간에 상기 제 1 중간 미끄럼 운동 부재 및 상기 제 2 중간 미끄럼 운동 부재를 각각 수용하고,
상기 제 1 중간 미끄럼 운동 부재 및 상기 제 2 중간 미끄럼 운동 부재는 각각 하면에 마련된 제 1 홈부 및 제 2 홈부를 갖고, 상기 제 1 홈부 및 상기 제 2 홈부 내에 상기 제 1 가이드 및 상기 제 2 가이드가 각각 유격 끼워 맞춤되고,
상기 제 1 기부 및 상기 제 2 기부에는 상기 복수의 핀형상 부재에 대응한 위치에 관통 구멍이 각각 마련되어, 각 핀형상 부재가 각 관통 구멍과 유격 끼워 맞춤되는 것을 특징으로 하는
기판 처리 시스템. - 삭제
- 제 1 항에 있어서,
상기 기판은 직사각형을 나타내고, 한 변의 길이는 1.8m 이상인 것을 특징으로 하는
기판 처리 시스템. - 제 1 항에 있어서,
상기 상부 기판 반송 기구에 있어서 상기 각 제 1 중간 미끄럼 운동 부재와 상기 각 제 1 상부 미끄럼 운동 부재는 동기하여 미끄럼 운동하고,
상기 하부 기판 반송 기구에 있어서 상기 각 제 2 중간 미끄럼 운동 부재와 상기 각 제 2 상부 미끄럼 운동 부재는 동기하여 미끄럼 운동하는 것을 특징으로 하는
기판 처리 시스템. - 제 1 항에 있어서,
상기 상부 기판 반송 기구에 있어서 상기 각 제 1 중간 미끄럼 운동 부재는 서로 연결되지 않고, 상기 하부 기판 반송 기구에 있어서 상기 각 제 2 중간 미끄럼 운동 부재는 서로 연결되지 않는 것을 특징으로 하는
기판 처리 시스템. - 제 1 항에 있어서,
상기 상부 기판 반송 기구에 있어서 상기 각 제 1 상부 미끄럼 운동 부재는 서로 연결되지 않고, 상기 하부 기판 반송 기구에 있어서 상기 각 제 2 상부 미끄럼 운동 부재는 서로 연결되지 않는 것을 특징으로 하는
기판 처리 시스템.
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