KR101669685B1 - 처리장치 및 처리 방법 - Google Patents
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Abstract
처리 챔버로 및 처리 챔버로부터 워크피스를 반입 및 반출하는 동작의 효율을 개선시킴으로써 워크피스 처리 효율이 향상되는 처리 장치 및 처리 방법이 제공된다. 처리 장치에는, 제 1 공급/배출구 및 제 2 공급/배출구를 가지는 처리 챔버 (10) 가 제공된다. 처리 장치에는, 또한 제 1 공급/배출구를 통해 워크피스 (30) 를 반입/반출하는 동작을 수행하는 제 1 반송 기구; 제 2 공급/배출구를 통해 워크피스 (30) 를 반입/반출하는 동작을 수행하는 제 2 반송 기구; 제 1 반송 기구에 의해 반입되어 처리된 워크피스 (30a) 를 제 2 반송 기구로 반송하고, 그리고 제 2 반송 기구에 의해 반입되어 처리된 워크피스 (32a) 를 제 1 반송 기구로 반송하는 교환 수단; 및 제 1 반송 기구 및 제 2 반송 기구를 구동하고, 미처리된 워크피스를 제 1 공급/배출구 및 제 2 공급/배출구로부터 처리 챔버로 교대로 공급하며, 워크피스를 처리하는 제어부 (22) 가 제공된다.
Description
본 발명은 기판 등의 워크피스 상의 성막 처리 또는 에칭 처리 등을 하기 위한 처리장치 및 처리 방법에 관한 것이다.
태양 전지 패널 및 액정 기판의 제조 공정은, 기판 (워크피스) 상의 성막 및 기판 에칭을 위한 플라즈마 강화 화학 기상 증착 (CVD), 플라즈마 에칭 및 기타 다른 처리를 수반한다 (예를 들어, 특허 문헌 1 참조). 이들의 처리 공정에서, 성막 등의 처리는, 워크피스 (기판) 를 처리 챔버를 통해 반송하면서 수행된다. 이들의 처리는 완전하게 자동화되어 있고, 대량 생산 효율을 향상시키기 위해서, 각 처리 공정의 택트 타임을 단축하는 것이 강하게 요구되고 있다.
워크피스 (기판) 를 직선 반송을 이용하여 처리하는 시스템에서는, 성막 등의 처리를 위한 처리 챔버의 전후에 로드 로크 챔버 (load lock chamber) 가 제공되고, 그리고 워크피스가 반입측 로드 로크 챔버로 반입되고 처리 챔버에 의해 차단된 이후에는, 워크피스가 진공 펌프에 의해 처리 챔버 내로 반입되고, 그리고 워크피스가 처리 챔버에서 반출측 로드 로크 챔버로 반출되면, 워크피스는 대기 개방에 의해 로드 로크 챔버로부터 반출되어 다음 처리 챔버에 의해 차단된다. 즉, 처리장치의 일측에서 타측으로 반송되면서 워크피스 (기판) 가 처리된다.
상술한 바와 같이, 워크피스를 직선 반송하여 필요한 처리를 수행하는 처리장치의 경우, 처리 챔버의 처리 시간이 상당히 긴 경우라면, 처리 챔버의 처리 시간이 생산성을 제한하는 한편, 로드 로크 챔버에서 워크피스를 반입 및 반출하기 위해 요구되는 시간에 비해서 처리 챔버의 처리 시간이 짧은 경우라면, 워크피스의 반입 및 반출이 생산성을 제한한다.
예를 들어, 태양 전지 패널의 제조 공정에서는, 표면에 반사 방지막을 형성하는 공정이 있지만, 이 성막에 요구되는 시간은 약 20 ~ 50초이다. 결과적으로, 로드 로크 챔버를 진공 배기하는 시간 및 대기 개방하는 시간이 이 처리 시간보다 더 길다면, 워크피스의 반입 및 반출에 요구되는 시간이 생산성을 제한한다.
제품 생산 효율을 향상시키기 위해서, 최근에 보다 큰 워크피스를 처리하기 위한 방법 및 보다 많은 워크피스 (기판) 를 한번에 처리하기 위한 방법이 채택되고 있다. 이러한 처리 조건의 경우, 처리 챔버의 처리 시간이 변하지 않으나, 로드 로크 챔버가 확대되기 때문에, 로드 로크 챔버를 진공 배기하거나 대기 개방하기 위해 요구되는 시간이 길어지는 것을 피할 수 없다. 이러한 경우, 문제는, 워크피스를 반입 및 반출하기 위해 요구되는 시간에 의해 제품 생산 효율이 제한된다는 것이다.
본 발명의 목적은 이들 문제점을 해결하기 위한 것으로, 처리 챔버로 및 처리 챔버로부터의 워크피스의 효율적인 반입 및 반출, 그리고 워크피스의 효율적인 처리를 가능하게 하는 처리장치 및 처리 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 처리 장치는, 각각이 미처리된 워크피스를 반입하고 처리된 워크피스를 반출하기 위해 사용되는, 제 1 공급/배출구 및 제 2 공급/배출구가 제공된 처리 챔버를 구비한 처리 장치이며, 그리고 상기 제 1 공급/배출구를 통하여, 미처리된 워크피스를 처리 챔버로 반입하는 동작, 및 처리된 워크피스를 처리 챔버로부터 반출하는 동작을 수행하는 제 1 반송 기구와, 상기 제 2 공급/배출구를 통하여, 미처리된 워크피스를 처리 챔버로 반입하는 동작, 및 처리된 워크피스를 처리 챔버로부터 반출하는 동작을 수행하는 제 2 반송 기구와, 상기 제 1 반송 기구에 의해 처리하기 위해 상기 처리 챔버로 반입된 워크피스를 상기 제 2 반송 기구로 전달하고, 상기 제 2 반송 기구에 의해 처리하기 위해 상기 처리 챔버로 반입된 워크피스를 상기 제 1 반송 기구로 전달하는 교환 수단과, 상기 제 1 반송 기구, 상기 제 2 반송 기구 및 상기 교환 수단을 제어하고 상기 제 1 공급/배출구와 상기 제 2 공급/배출구에서 워크피스에 대한 공급/배출 동작을 교대로 수행하는 제어부를 구비한다.
또한, 본 발명의 처리 방법은, 각각이 미처리된 워크피스를 반입하고 처리된 워크피스를 반출하기 위해 사용되는, 제 1 공급/배출구와 제 2 공급/배출구가 제공된 처리 챔버를 이용하여 워크피스를 처리하는 처리 방법으로서, 상기 제 1 공급/배출구로부터 상기 처리 챔버로 미처리된 워크피스를 반입하고 상기 제 2 공급/배출구로부터 상기 처리 챔버에 있어서 처리된 워크피스를 반출하는 동작, 상기 제 2 공급/배출구로부터 상기 처리 챔버로 미처리된 워크피스를 반입하고 상기 제 1 공급/배출구로부터 상기 처리 챔버에 있어서 처리된 워크피스를 반출하는 동작, 및 상기 처리 챔버에서 워크피스를 처리하는 동작을 조합하고, 그리고 상기 동작들을 교대로 수행하여 워크피스를 처리하는 것이다.
본 발명의 처리장치 및 처리 방법은, 효율적인 워크피스의 반송을 가능하게 하고, 제 1 공급/배출구와 제 2 공급/배출구로부터 처리 챔버로 워크피스를 교대로 반송하는 방법을 이용해서, 각 포트에 있어서 워크피스를 공급하는 추가 시간을 제공할 수 있고, 그리고 처리 챔버의 처리 시간이 짧은 처리 동안에도 워크피스의 공급 및 처리를 용이하게 할 수 있다.
[도 1]: 본 발명의 처리 장치의 전체 구성을 나타낸 설명도이다.
[도 2]: 본 발명의 처리 장치의 구성 예를 나타낸 평면도이다.
[도 3]: 트레이를 지지하는 캐리어의 구성을 나타낸 도 2의 A-A 선에 따른 단면이다.
[도 4]: 캐리어와 피니언의 위치 관계를 나타낸 도 2의 B-B 선에 따른 단면이다.
[도 5]: 처리 챔버로 반입된 캐리어의 평면도이다.
[도 6]: 캐리어, 상승/하강 (lifting/lowering) 로드, 트레이, 상승/하강 스테이지의 위치 관계를 나타낸 도 2의 C-C 선에서의 측면도이다.
[도 7]: 처리 장치의 동작을 나타낸 타이밍 차트이다.
[도 8]: 본 발명의 처리 장치의 다른 구성 예를 나타낸 평면도이다.
[도 9]: 처리 장치의 다른 구성 예의 정면도이다.
[도 10]: 도 10a는 트레이의 평면도이고, 도 10b는 트레이의 측면도이다.
[도 11]: 처리 챔버 내측의 구성을 나타낸 측면도이다.
[도 12]: 처리 위치까지 상승된 트레이를 나타낸 측면도이다.
[도 2]: 본 발명의 처리 장치의 구성 예를 나타낸 평면도이다.
[도 3]: 트레이를 지지하는 캐리어의 구성을 나타낸 도 2의 A-A 선에 따른 단면이다.
[도 4]: 캐리어와 피니언의 위치 관계를 나타낸 도 2의 B-B 선에 따른 단면이다.
[도 5]: 처리 챔버로 반입된 캐리어의 평면도이다.
[도 6]: 캐리어, 상승/하강 (lifting/lowering) 로드, 트레이, 상승/하강 스테이지의 위치 관계를 나타낸 도 2의 C-C 선에서의 측면도이다.
[도 7]: 처리 장치의 동작을 나타낸 타이밍 차트이다.
[도 8]: 본 발명의 처리 장치의 다른 구성 예를 나타낸 평면도이다.
[도 9]: 처리 장치의 다른 구성 예의 정면도이다.
[도 10]: 도 10a는 트레이의 평면도이고, 도 10b는 트레이의 측면도이다.
[도 11]: 처리 챔버 내측의 구성을 나타낸 측면도이다.
[도 12]: 처리 위치까지 상승된 트레이를 나타낸 측면도이다.
이하, 첨부된 도면에 따라 본 발명의 바람직한 실시형태를 상세하게 설명한다.
(처리 장치의 전체 구성 및 그 동작)
도 1은 본 발명의 처리 장치의 전체 구성을 나타낸다. 이 처리 장치는, 처리 챔버 (10) 의 양측의, 처리 챔버 (10) 를 사이에 두는 위치에 배치된 제 1 로드 로크 챔버 (12) 및 제 2 로드 로크 챔버 (14), 및 상기 챔버들과 직렬로 배치된 처리 챔버를 구비한다.
각각의 게이트 밸브 (16a, 16b, 16c 및 16d) 가, 제 1 로드 로크 챔버 (12) 의 단부, 제 1 로드 로크 챔버 (12) 와 처리 챔버 (10) 사이의 격벽, 처리 챔버 (10) 와 제 2 로드 로크 챔버 (14) 사이의 격벽, 및 제 2 로드 로크 챔버 (14) 의 단부에 제공된다.
각 진공 장치 (18, 19) 가, 진공 배기 및 대기 개방 동작을 위해 제 1 로드 로크 챔버 (12) 와 제 2 로드 로크 챔버 (14) 에 부설된다. 처리 제어부 (20) 가, 성막용 가스의 공급, 성막 등의 처리를 제어하기 위해 제어 챔버 (10) 에 부설된다. 하지만, 처리 챔버 (10) 에 의한 처리가 성막 처리에 한정되는 것은 아니다. 또한, 제어부 (22) 가, 워크피스 반송 제어, 게이트 밸브 (16a ~ 16d) 개폐 제어, 진공 장치 (18, 19) 구동 제어 및 처리 제어부 (20) 제어를 포함하여, 전체 처리 장치를 제어하기 위해 부설된다. 도 1은, 본 발명의 처리 장치와 특징적인 워크피스의 반송을 나타낸다. 먼저, 도 1에 기초한 본 발명의 워크피스에 대한 처리 방법을 설명한다.
본 발명의 처리 장치의 특징적인 구성은, 워크피스 반입구 및 워크피스 반출구인 처리 장치의 일단부 및 타단부 모두를 수반하며, 바꿔 말해서, 제 1 공급/배출구와 제 2 공급/배출구로 이루어지는 2개의 워크피스 공급/배출구가 처리 챔버 (10) 에 제공되고, 여기서 이들 제 1 공급/배출구와 제 2 공급/배출구 모두가 워크피스를 반입 및 반출하는데 사용된다. 즉, 제 1 공급/배출구로부터 처리 챔버 (10) 로 반입된 워크피스가 처리 챔버에서 처리된 이후, 제 2 공급/배출구로부터 반출되고, 또는 반대로, 제 2 공급/배출구로부터 처리 챔버 (10) 로 반입된 워크피스가 처리후에 제 1 공급/배출구로부터 반출된다.
도 1에서, 처리 장치의 일단에, 즉, 제 1 로드 로크 챔버 (12) 측에, 먼저, 미처리된 워크피스 (30) 가 제 1 로드 로크 챔버 (12) 로 반입되고, 이후 제 1 로드 로크 챔버 (12) 에 의해 진공 배기된 이후, 처리 챔버 (10) 로 반입되고, 처리 챔버 (10) 내측에서 필요한 처리를 수행한다. 처리된 워크피스 (30) 가, 제 2 로드 로크 챔버 (14) 로 반입되고, 이후 대기 개방에 의해 처리 장치로부터 반출된다.
한편, 처리 장치의 타측에, 즉, 제 2 로드 로크 챔버 (14) 측에, 미처리된 워크피스 (32) 가 제 2 로드 로크 챔버 (14) 로 반입되고, 제 2 로드 로크 챔버 (14) 로부터 처리 챔버 (10) 로 반입되며, 이후 필요한 처리를 수행한다. 처리된 워크피스 (32a) 는 제 1 로드 로크 챔버 (12) 로 반입되고, 이후 대기 개방에 의해 처리 장치로부터 반출된다. 또한, 워크피스 동작의 설명상, 워크피스 (30) 가 처리 장치의 일측으로부터 공급되고, 워크피스 (32) 가 타측으로부터 공급되더라도, 워크피스 (30, 32) 는 동일 제품이다.
이 장치에 의해, 미처리된 워크피스 (30, 32) 가 처리 장치의 일측 및 타측으로부터 반입 및 처리된다. 처리 챔버 (10) 와 제 1 로드 로크 챔버 (12) 사이, 및 처리 챔버 (10) 와 제 2 로드 로크 챔버 (14) 사이에서, 워크피스를 전달하는 동작시, 2개의 워크피스가 한 번에 교환될 수 있다는 점이 특징적이다.
즉, 제 1 로드 로크 챔버 (12) 와 처리 챔버 (10) 사이에서, 미처리된 워크피스 (30) 를 처리 챔버 (10) 로 반입하는 동작, 및 처리된 워크피스 (32a) 를 처리 챔버 (10) 로부터 제 1 로드 로크 챔버 (12) 로 반출하는 동작이 하나의 단계로 간주될 수 있다.
이것은, 제 2 로드 로크 챔버 (14) 와 처리 챔버 (10) 사이에서도 동일하다. 처리된 워크피스 (30a) 를 처리 챔버 (10) 로부터 제 2 로드 로크 챔버 (14) 로 반출하는 동작, 및 미처리된 워크피스 (32) 를 제 2 로드 로크 챔버 (14) 로부터 처리 챔버 (10) 로 반입하는 동작이 1 단계 동작에 의해 수행된다.
미처리된 워크피스 (30, 32) 및 처리된 워크피스 (32a, 30a) 를 스위칭 (교환) 및 반송하는 동작은, 구체적으로 상부 및 하부 지지 선반 상에 각각의 워크피스를 지지하도록 구성되는 상하 2단의 지지 선반을, 워크피스를 반송하는 캐리어 상에 제공하며, 그리고 미처리된 워크피스 (30, 32) 및 처리된 워크피스 (32a, 30a) 를 별도의 각 지지 선반에 세팅하는 것을 가능하게 한다. 이하, 캐리어의 구체적 구성을 설명한다.
워크피스 (30) 를 제 1 로드 로크 챔버 (12) 로부터 처리 챔버 (10) 로 반입하는 동작이 완료된 경우, 처리된 워크피스 (32a) 가 제 1 로드 로크 챔버 (12) 로 반송되고, 따라서 게이트 밸브 (16b) 가 닫히고 제 1 로드 로크 챔버 (12) 가 대기 개방된 이후, 처리된 워크피스 (32a) 가 제 1 로드 로크 챔버 (12) 로부터 반출한다. 처리된 워크피스 (32a) 가 반송된 이후, 다음의 미처리된 워크피스 (30) 가 캐리어 상에 배치되고, 이후 다음 워크피스 (30) 를 공급하는 동작이 이루어진다. 제 2 로드 로크 챔버 (14) 에 있어서도, 미처리된 워크피스를 처리 챔버 (10) 로 반입하고, 처리된 워크피스 (30a) 를 반출하는 동작을 수행함으로써, 처리된 워크피스 (30a) 가 제 2 로드 로크 챔버 (14) 에 남겨지고, 따라서 게이트 밸브 (16c) 가 닫히고 처리된 워크피스 (30a) 는 제 2 로드 로크 챔버 (14) 의 대기 개방에 의해 제 2 로드 로크 챔버 (14) 로부터 반출된다. 이후, 다음의 미처리된 워크피스 (32) 가 캐리어에 의해 지지되고, 다음 워크피스를 공급하는 동작이 이루어진다.
이러한 방식으로, 미처리된 워크피스 (30) 가 처리 장치의 일측으로부터 처리 장치로 반입되고, 처리된 워크피스 (30a) 가 처리 장치를 통과해 타측으로부터 반출되며, 또한, 미처리된 워크피스 (32) 가 처리 장치의 타측으로부터의 처리 장치로 반입되고, 처리 장치를 통과한 다음, 처리된 워크피스 (32a) 가 일측으로부터 반출된다.
이 처리 동작에서, 미처리된 워크피스 (30) 를 제 1 로드 로크 챔버 (12) 로부터 처리 챔버 (10) 로 공급하는 동작, 및 미처리된 워크피스 (32) 를 제 2 로드 로크 챔버 (14) 로부터 처리 챔버 (10) 로 공급하는 동작을 교대로 수행함으로써 워크피스 (30, 32) 를 처리하므로, 처리 장치의 일 공급측에서 보는 경우, 처리 챔버 (10) 에 의한 2회 처리마다 1회씩 워크피스를 공급하면 된다. 즉, 처리 챔버 (10) 의 각 처리 동작마다 워크피스를 공급하는 종래 방법과 비교하여, 워크피스를 공급 및 준비하는 시간이 2배가 된다.
이 실시형태의 처리 방법은, 처리 챔버 (10) 의 처리 시간이 짧은 경우에도, 워크피스를 공급하는 추가 시간을 제공할 수 있고, 워크피스 공급에 필요한 시간에 의해 처리장치의 택트 타임이 제한되는 것을 회피할 수 있으며, 처리 챔버 (10) 를 효율적으로 동작시켜 생산 처리하는 것을 가능하게 한다.
(처리 장치의 구성)
도 2는, 본 발명의 처리 장치의 예로서 태양 전지 패널의 표면 상에 반사 방지막을 형성하는 장치의 구성을 나타낸다.
이 실시형태의 처리 장치는, 상술한 실시형태와 같이 구성되며, 처리 챔버 (10) 를 사이에 두는 배치에서 제 1 로드 로크 챔버 (12) 및 제 2 로드 로크 챔버 (14) 가 직렬로 배치되며, 제 1 포트 (40) 및 제 2 포트 (42) 가 제 1 로드 로크 챔버 (12) 및 제 2 로드 로크 챔버 (14) 에 인접하여 배치된다.
제 1 로드 로크 챔버 (12) 및 제 2 로드 로크 챔버 (14) 는, 게이트 밸브 (16a ~ 16d) 를 닫음으로써 외측으로부터 차단된 폐쇄 공간을 형성한다. 제 1 로드 로크 챔버 (12) 및 제 2 로드 로크 챔버 (14) 에 각각의 진공 장치 (미도시) 가 연결된다.
본 처리 장치에서, 워크피스 (80) 가 트레이 (50) 에 의해 지지되며, 여기서 워크피스 (80) 는 트레이 (50) 와 함께 처리 챔버 (10) 로 반송되어 필요한 처리를 수행한다.
도 2는, 설명된 바와 같이, 제 1 로드 로크 챔버 (12), 제 2 로드 로크 챔버 (14), 처리 챔버 (10) 및 제 1 및 제 2 포트 (40, 42) 로의 트레이 (50) 의 이동을 나타낸다.
트레이 (50) 는, 4×4의 배열로 16 개의 워크피스 (80) 가 지지되는 격자 (grate) 로 형성된다. 또한, 하나의 넓은 워크피스가 트레이를 사용하지 않고 자체적으로 반송될 수도 있다.
이 실시형태에서 처리장치의 특징적인 일 구성은, 트레이 (50) 를 반송하는 캐리어 (54) 가, 상부 위치 및 하부 위치로 이루어지는 수직으로 분리된 위치에서 트레이 (50) 를 지지하게 되는 것을 수반한다.
도 3은, A-A 단면을 따라 본, 제 1 포트 (40) 에 있어서 트레이 (50) 를 지지하는 캐리어 (54) 의 구성을 나타낸다. 캐리어 (54) 는 그 측면이, 트레이 (50) 의 전후 폭과 대략 동일한 길이를 가진 u-형상 바를 가지도록 형성된다. 상부 선반 (55) 및 하부 선반 (56) 이, 트레이 (50) 의 반송 방향으로 평행한 모서리를 양측에서 지지하는 지지 선반으로서 캐리어 (54) 에 제공된다. 상부 선반 (55) 및 하부 선반 (56) 이 각각 지지 선반인 경우, 그 사이에 수직 공간을 유지하여, 트레이 (50) 가 서로 충돌하지 않도록, 상부 선반 (55) 및 하부 선반 (56) 이 제공된다.
워크피스는 트레이 (50) 에 의해 지지되어 캐리어 (54) 와 함께 제 1 로드 로크 챔버 (12), 처리 챔버 (10) 및 제 2 로드 로크 챔버 (14) 로 이동한다. 결과적으로, 상부 선반 (55) 및 하부 선반 (56) 사이에 좁은 공간을 설정함으로써, 제 1 및 제 2 로드 로크 챔버 (12, 14) 의 내부 용적을 감소시킬 수 있고, 진공 배기 등의 동작에 필요한 시간을 단축함으로써 반송을 위한 준비 시간을 단축할 수 있다.
캐리어 (54) 는 락 및 피니언 (rack and pinion) 구조를 가지며, 결과적으로 수평 높이 위치를 유지하면서, 반입 및 반출 방향으로 왕복운동하도록 지지된다.
캐리어 (54) 의 하부 선반 (56) 의 아래측에, 캐리어 (54) 의 측부 모서리의 전체 길이에 걸쳐서 락 (56a) 이 형성되고, 락 (56a) 에 맞물리는 피니언이 캐리어 (54) 아래에 배치된다. 락 및 피니언 구조는, 캐리어 (54) 의 수평 높이 위치를 안정되게 반송하기에 적합하며, 반송 위치의 정확한 배치를 가능하게 하는 이점을 가진다. 하지만, 캐리어 (54) 를 반송하는 기구가 락 및 피니언 구조에 한정되는 것은 아니다.
도 2에 도시된 바와 같이, 피니언 (58) 은 처리 장치에 있어서 캐리어 (54) 의 반송 방향으로 등간격에서, 구체적으로 캐리어 (54) 의 측부 모서리의 3개 위치에서 캐리어 (54) 를 지지하도록 배치된다. 처리 장치 전체에 걸쳐서, 피니언 (58) 은 동일한 높이 위치에 배치되고, 그리고 피니언 (58) 이 캐리어 (54) 의 락 (56a) 에 맞물리는 경우, 캐리어는 각 챔버 사이에서 전달되면서 이동한다. 회전 구동 기구 (미도시) 가 피니언 (58) 에 연결되며, 여기서 각 피니언 회전 구동 기구가 제어되고, 캐리어 (54) 의 반송이 제어된다.
도 3에서, 트레이 (50) 를 지지하는 지지 수단을 구성하는, 상승/하강 로드 (57) 가 캐리어 (54) 의 측부에 배치된다. 트레이 (50) 의 아래측과 맞물리는 훅 (57a) 이 상승/하강 로드 (57) 의 상부 모서리에 제공된다. 상승/하강 로드 (57) 의 축 선 (axial line) 주위로 상승/하강 로드 (57) 를 터닝 (turning) 시키는 터닝 수단 (미도시) 은, 트레이 (50) 에 맞물리지 않도록 훅 (57a) 이 트레이 (50) 의 내측을 향해 터닝하는 위치 및 트레이 (50) 측부로부터 멀리 터닝하는 위치 사이에서 상승/하강 로드 (57) 에 부설된다.
도 3은, 상승/하강 로드 (57) 가 그 하부 위치로 하강되고, 훅 (57a) 이 트레이 (50) 의 내측으로 터닝되며, 훅 (57a) 이 캐리어 (54) 의 상부 선반 (55) 및 하부 선반 (56) 사이의 높이 위치에 있는 것을 나타낸다. 캐리어 (54) 는 절개 (54a) 를 구비하여서, 훅 (57a) 이 터닝할 때 캐리어 (54) 와 훅 (57a) 이 충돌하지 않게 하며, 또한 훅 (57a) 이 상부 선반 (55) 위의 상부 위치로 상승할 때 캐리어 (54) 와 훅 (57a) 이 충돌하지 않게 한다.
도 3은, 캐리어 (54) 의 하부 선반 (56) 에 의해 지지되는 트레이 (50) 를 나타낸다. 이 하부 선반 (56) 에 의한 트레이 (50) 의 지지는, 미처리된 워크피스 (80) 가 트레이 (50) 에 세팅되고, 캐리어 (54) 에 의해 지지되는 트레이 (50) 에 의해 워크피스 (80) 가 제 1 로드 로크 챔버 (12) 로 반송되는 것에 상당한다.
또한, 도 3에서, 캐리어 (54) 의 상부 선반 (55) 에 의한 트레이 (50) 의 지지는, 처리된 워크피스 (80a) 가 트레이 (50) 에 지지되는 것에 상당한다.
즉, 캐리어 (54) 의 하부 선반 (56) 은 미처리된 워크피스 (80) 의 공급 위치이며, 캐리어 (54) 의 상부 선반 (55) 은 처리된 워크피스 (80a) 의 반출 위치이다.
도 4는, 도 2의 B-B 선 위치에서의, 캐리어 (54) 와 피니언 (58) 의 위치 관계를 나타낸 측면도이다. 도면에서, 워크피스 (80) 를 지지하는 트레이 (50) 는 캐리어 (54) 과 함께 반송된다. 캐리어 (54) 가 제 1 로드 로크 챔버 (12) 로 수평 로딩되고, 피니언 (58) 과 맞물리면서 지지되며, 이후 피니언 (58) 이 회전 구동된다. 제 1 로드 로크 챔버 (12) 는, 미처리된 워크피스 (80) 가 반입되는 경우 진공 배기되고, 처리된 워크피스 (80a) 가 처리 챔버로부터 반출되는 경우 대기 개방된다. 처리된 워크피스 (80a) 는 캐리어 (54) 의 상부 선반 (55) 에 의해 지지된다. 게이트 밸브 (16b) 에 의해 차단되는 개구부 (161) 가 제 1 로드 로크 챔버 (12) 의 측면에 제공된다.
도 5는, 처리 챔버 (10) 로 반입된, 트레이 (50) 를 지지한 캐리어 (54) 의 평면도이다. 평행한 양 모서리가 트레이 (50) 의 반송 방향으로 캐리어 (54) 에 의해 지지되는 한편, 캐리어 (54) 는 피니언 (58) 에 의해 아래로부터 지지된다. 캐리어 (54) 에 절개 (54a) 가 제공되고, 상승/하강 로드 (57) 에 제공된 훅 (57a) 은, 캐리어 (54) 의 외측에 배치된 퇴피 (avoidance, 退避) 위치와 캐리어 (54) 의 내측으로 회전되는 경우의 걸림 위치 사이에서 자유롭게 회전할 수 있고, 그리고 상부 선반 (55) 위의 상부 위치로 이동할 수 있다.
또한, 캐리어 (54) 는, 제 1 로드 로크 챔버 (12) 로부터 처리 챔버 (10) 로 이동한 이후, 처리된 워크피스 (80a) 를 지지한 트레이와 함께 제 1 로드 로크 챔버 (12) 로 다시 이동한다. 처리 챔버 (10) 의 중앙에 배치된 상승/하강 스테이지 (70) 는, 하부 위치와 상부 위치 사이에서 상승 및 하강될 수 있도록 제공된다.
도 6은, 도 2의 C-C 선에서의, 캐리어 (54), 상승/하강 로드, 트레이 (50) 및 상승/하강 스테이지 (70) 의 위치 관계를 나타낸 측면도이다. 상승/하강 스테이지 (70) 는, 캐리어 (54) 에 의해 반송된 트레이 (50) 를 하부 선반 (56) 으로부터 성막이 수행되는 상부 위치까지 상승 및 지지하는 이동 수단을 구성한다.
상승/하강 로드 (57) 는, 상부 위치에서 처리된 트레이 (50) 를, 캐리어 (54) 의 상부 선반 (55) 보다 약간 위에 있는 상승/하강 스테이지 (70) 로부터 수용하고, 이후 캐리어 (54) 의 상부 선반 (55) 에서 후속 세팅하는, 이송 수단을 구성한다.
상기 설명에서, 도 2에 도시된 처리 장치의 일측에 배치된 제 1 포트 (40) 및 제 1 로드 로크 챔버 (12) 를 설명했지만, 처리 장치의 타측에 배치된 제 2 포트 (42) 및 제 2 로드 로크 챔버 (14) 의 구성도, 제 1 포트 (40) 및 제 1 로드 로크 챔버 (12) 의 구성과 완전히 동일하다.
트레이 (50) 를 상승 및 하강시키는 상승/하강 스테이지 (72) 는, 제 1 ,제 2 포트 (40, 42) 에 배치된다. 이 상승/하강 스테이지 (72) 는, 캐리어 (54) 의 상부 선반 (55) 및 하부 선반 (56) 사이의 중간 위치와, 캐리어 (54) 보다 낮은 하부 위치의 사이에서 상승 및 하강하도록 구동된다.
또한, 제 1 및 제 2 포트 (40, 42) 에는, 캐리어 (54) 의 반송 방향과 직교하는 방향으로 연장된 가이드 레일 (74) 이 배치되고, 가이드 레일 (74) 을 따라 전진 및 후진 이동하는 이동 프레임 (75) 이 제공된다. 워크피스 (80) 를 흡착 및 지지하는 흡착 패드 (76) 가, 트레이 (50) 상의 워크피스 (80) 의 일렬로 배치된 수 및 배치 위치에 상응하여 이동 프레임 (75) 상에 제공된다. 흡착 패드 (76) 는 에어 흡착 장치 (미도시) 에 의해 연결된다.
워크피스 (80) 의 배치 위치와 얼라인된, 가이드 레일 (74) 의 측부에, 미처리된 워크피스 (80) 가 배열 및 수납된 워크피스 공급부 (D), 및 처리된 워크피스 (80a) 를 수납하는 수납부 (E) 가 배치된다.
(처리 장치 동작)
다음, 주로 도 2를 참조하여 이 실시형태의 처리 장치에 의해 워크피스 (80) 를 처리하는 동작을 설명한다.
먼저, 제 1 포트 (40) 에 있어서, 미처리된 워크피스 (80) 가 세팅된 트레이 (50) 를 캐리어 (54) 의 하부 선반 (56) 에 의해 지지하는 것 (도 3) 으로, 동작이 시작한다. 캐리어 (54) 의 상부 선반 (55) 은 비어있다.
게이트 밸브 (16a) 를 개방하고, 게이트 밸브 (16b) 를 닫은 상태에서, 캐리어 (54) 와 함께 트레이 (50) 를 제 1 로드 로크 챔버 (12) 로 반입한다. 이 반입 동작은 상술한 락 및 피니언 기구에 의해 수행된다.
트레이 (50) 를 지지한 캐리어 (54) 를 제 1 로드 로크 챔버 (12) 로 반입한 이후, 게이트 밸브 (16a) 를 닫고, 제 1 로드 로크 챔버 (12) 를 진공 배기한다.
제 1 로드 로크 챔버 (12) 가 소정의 진공도에 도달한 경우, 처리 챔버 (10) 에서의 처리를 종료하고, 게이트 밸브 (16b) 를 개방하고 트레이 (50) 를 반입하며, 여기서 워크피스 (80) 는 캐리어 (54) 와 함께 처리 챔버 (10) 로 세팅된다.
처리 챔버 (10) 에서, 이동 수단인 상승/하강 스테이지 (70) 에 의해 상부 위치에서 지지된 트레이 (50) 를 이용하여 성막 처리를 수행하고 성막 처리를 완료한 이후, 상승/하강 스테이지 (70) 를 하강시키고, 이때, 트레이 (50) 를 상승-하강 스테이지 (70) 로부터 이동 수단인 상승/하강 로드 (57) 로 전달한다. 도 6에 도시된 중심선 (P-P＇선) 의 우측에 도시된 바와 같이, 트레이 (50) 를, 캐리어 (54) 의 상부 선반 (55) 보다 더 높은 위치에서 상승/하강 로드 (57) 의 훅 (57a) 를 이용하여 전달하고, 캐리어 (54) 의 위치를 유지한다. 상승/하강 스테이지 (70) 를 캐리어 (54) 보다 낮은 위치로 하강시킨다.
처리 챔버 (10) 에서의 성막 처리 이후, 캐리어 (54) 과 함께 트레이 (50) 를 제 1 로드 로크 챔버 (12) 로부터 처리 챔버 (10) 로 배치하는 것은, 도 6에 따라서, 미완료된 워크피스 (80) 가 세팅되고 캐리어 (54) 의 하부 선반 (56) 에 의해 지지되는 트레이 (50), 및 처리된 워크피스 (80a) 가 지지되고 캐리어 (54) 상부의 상승/하강 로드 (57) 에 의해 지지되는 트레이 (50) 를 수반한다.
이 상태로부터 상승/하강 로드 (57) 를 하강시킨 다음, 처리된 워크피스 (80a) 가 세팅된 트레이 (50) 를 상승/하강 로드 (57) 로부터 캐리어 (54) 의 상부 선반 (55) 까지 전달한다. 상승/하강 로드 (57) 는, 하부 위치로 하강된 이후, 훅 (57a) 를 밖으로 향하게 하여 캐리어 (54) 가 이동할 때 훅 (57a) 과 캐리어 (54) 가 서로 충돌하지 않도록 하여, 회전된다.
동시에, 캐리어 (54) 의 하부 위치에 있는, 상승/하강 스테이지 (70) 를 상승시키고, 하부 선반 (56) 에 의해 지지되는 트레이 (50) 를 하부 선반 (56) 및 상부 선반 (55) 사이의 중간 위치로 운반한 다음, 그 위치에서 정지시킨다.
이 상태로, 캐리어 (54) 를 처리 챔버 (10) 로부터 제 1 로드 로크 챔버 (12) 로 이동시킨다. 이러한 리턴 이동 동작이 발생하는 경우, 처리된 워크피스 (80a) 가 세팅된 트레이 (50) 는 캐리어 (54) 의 상부 선반 (55) 에 의해 지지되는 한편, 미처리된 워크피스 (80) 가 세팅된 트레이 (50) 는 하부 선반 (56) 으로부터 빠져나와, 이후 하부 선반 (56) 이 비어 있는 위치에 있다.
처리 챔버 (10) 에서는, 트레이 (50) 가 상승/하강 스테이지 (70) 에 의해 중간 위치에서 지지된 상태로부터, 성막 처리가 수행되는 상부 위치까지 운반되고, 이후 상부 위치에서 필요한 성막 처리가 수행된다.
이 처리 장치에 의해, 미처리된 워크피스 (80) 가 세팅된 트레이 (50) 를 제 1 로드 로크 챔버 (12) 로부터 처리 챔버 (10) 로 공급하는 동작을 뒤따르는 공급 동작은, 미처리된 워크피스 (80) 가 세팅된 트레이 (50) 를 제 2 로드 로크 챔버 (14) 로부터 공급하는 것에 의해 수행된다.
미처리된 워크피스 (80) 가 세팅된 트레이 (50) 를 제 2 로드 로크 챔버 (14) 로부터 처리 챔버 (10) 로 새롭게 공급하고, 이후 처리된 워크피스 (80a) 가 세팅된 트레이 (50) 를 캐리어 (54) 로 공급하는 동작은, 상술한 방법과 완전히 동일하다. 이 경우, 처리 챔버 (10) 로부터 제 2 로드 로크 챔버 (14) 로 반출되는 트레이 (50) 는, 제 1 로드 로크 챔버 (12) 로부터 처리 챔버 (10) 로 공급되고 앞의 동작에 의해 처리되는 워크피스 (80a) 를 지지하는 트레이 (50) 이다.
즉, 제 1 로드 로크 챔버 (12) 로부터 공급된 워크피스 (80) 가 세팅된 트레이 (50) 는, 처리 챔버 (10) 에서의 처리 동작을 통과해 제 2 로드 로크 챔버 (14) 로 반출되며, 이후 제 2 로드 로크 챔버 (14) 로부터 처리 챔버 (10) 로 공급된 워크피스 (80) 가 세팅된 트레이 (50) 는, 처리 후에, 제 1 로드 로크 챔버 (12) 로 반출된다.
게이트 밸브 (16b) 가 닫힌 이후, 제 1 로드 로크 챔버 (12) 가 대기 개방되며, 이후 제 1 로드 로크 챔버 (12) 로 운반되는 처리된 워크피스 (80a) 가 세팅된 트레이 (50) 는, 제 1 로드 로크 챔버 (12) 로부터 제 1 포트 (40) 로 반출된다.
제 1 포트 (40) 에서는, 제 1 로드 로크 챔버 (12) 로부터 반출되는 트레이 (50) 와는 별개인 트레이 (50) 에, 미처리된 워크피스 (80) 를 미리 세팅하는 동작이 수행된다. 이 동작은, 세팅 수단인 상승/하강 스테이지 (72) 에 의해 트레이 (50) 를 지지하면서, 워크피스 (80) 의 공급부 (D) 로부터, 일렬마다 4회 워크피스 (80) 를 트레이 (50) 에 공급함으로써 수행된다. 워크피스 (80) 는, 가이드 레일 (74) 를 따라 이동 프레임 (75) 을 트레이 (50) 상부들 사이에서 이동시키고, 흡착 패드 (76) 에 의해 흡착 및 지지함으로써 이송된다.
트레이 (50) 가 캐리어 (54) 와 함께 제 1 로드 로크 챔버 (12) 로부터 제 1 포트 (40) 로 반출되는 경우, 공급될 미처리된 워크피스 (80) 가 세팅된 트레이 (50) 가, 상승/하강 스테이지 (72) 에 의해 캐리어 (54) 의 상부 선반 (55) 및 하부 선반 (56) 사이의 중간 높이에서 지지된다. 결과적으로, 미처리된 워크피스 (80) 가 세팅된 트레이 (50) 는, 캐리어 (54) 가 제 1 포트 (40) 로 이동하는 동작에 의해서 캐리어 (54) 의 상부 선반 (55) 및 하부 선반 (56) 사이에 배치된다. 이 상태로, 상승/하강 스테이지 (72) 를 하부 위치로 이동시키고, 새로운 트레이 (50) 를 상승/하강 스테이지 (72) 로부터 캐리어 (54) 의 하부 선반 (56) 으로 전달한다.
한편, 캐리어 (54) 의 상부 선반 (55) 에 의해 지지되는 처리된 워크피스 (80) 가 제 1 포트 (40) 로 반출되는 트레이 (50) 와 관련하여, 캐리어 (54) 가 가이드 레일 (74) 의 측방으로 이동되는 경우, 상승/하강 로드 (57) 의 훅 (57a) 이 상부 선반 (55) 및 하부 선반 (56) 사이의 중간 위치로 배치되고, 상승/하강 로드 (57) 가 상승되어 트레이 (50) 가 캐리어 (54) 로부터 분리된 상부 위치에서 지지된다.
이 동작에 의해 하부 선반 (56) 에 의해서만 트레이 (50) 가 캐리어 (54) 상에 지지되기 때문에, 이 상태로 트레이 (50) 는 캐리어 (54) 과 함께 제 1 로드 로크 챔버 (12) 로 반입된다. 트레이 (50) 가 제 1 로드 로크 챔버 (12) 로 반입된 이후의 동작은 상술한 것과 같다.
처리된 워크피스 (80a) 는 상승/하강 로드 (57) 에 의해 지지된 트레이 (50) 로 세팅되기 때문에, 상승/하강 로드 (57) 를 워크피스 (80a) 의 이송 위치까지 하강시키고, 이후 트레이 (50) 를 상승/하강 로드 (57) 로부터 상승/하강 스테이지 (72) 로 전달한다. 이 상태로, 이동 프레임 (75) 을 가이드 레일 (74) 상에서 왕복 운동시키고, 처리된 워크피스 (80a) 를 트레이 (50) 로부터 수납부 (E) 로 이송한다.
처리된 워크피스 (80a) 를 트레이 (50) 로부터 공급부 (E) 로 이송한 이후, 계속해서, 미처리된 워크피스 (80) 를 워크피스 (80) 의 공급부 (D) 로부터 트레이 (50) 로 이송한다.
미처리된 워크피스 (80) 및 처리된 워크피스 (80a) 를 트레이 (50) 와 공급부 (D) 사이 및 트레이 (50) 와 수납부 (E) 사이로 이송할 때의 트레이 (50) 의 높이는, 캐리어 (54) 의 상부 선반 (55) 및 하부 선반 (56) 의 중간 위치에서 설정되며, 워크피스 (80) 를 트레이 (50) 로 이송한 이후, 제 1 로드 로크 챔버 (12) 로부터 반출된 캐리어 (54) 에 의해, 트레이 (50) 를 캐리어 (54) 의 상부 선반 (55) 및 하부 선반 (56) 사이에 삽입한다.
이 트레이 (50) 가 미처리된 워크피스 (80) 및 처리된 워크피스 (80a) 사이에서 스위칭하는 동작은, 트레이 (50) 가 처리 챔버 (10) 까지 이동하고 제 1 포트 (40) 로 리턴하는 동안 수행될 수 있다.
제 2 포트 (42) 에서의 워크피스 (80, 80a) 의 이송 동작도 또한 제 1 포트 (40) 에서의 이송 동작과 완전히 동일하다.
즉, 캐리어 (54) 가 제 2 포트 (42) 로 반출되는 동작은, 미처리된 워크피스 (80) 가 세팅된 새로운 트레이 (50) 가, 캐리어 (54) 의 하부 선반 (56) 에 전달되게 하고, 제 2 로드 로크 챔버 (14) 에 반송되게 하며, 처리된 워크피스 (80a) 가, 제 2 포트 (42) 에서의 상승/하강 로드 (57) 에 의해 지지되는 남아있는 트레이 (50) 로부터 수납부 (E) 로 이송되게 하며, 계속해서 미처리된 워크피스 (80) 가 공급부 (D) 로부터 트레이 (50) 로 이송되게 하여, 후속 공급 동작이 준비된다.
(타이밍 차트)
도 7은, 이 실시형태의 처리 장치의 동작에 대한 타이밍 차트를 나타낸다. 도면은 제 1 포트 (40) 및 제 2 포트 (42) 로부터 워크피스의 반입이 시작되는 것을 나타낸다. 실선의 화살표는 제 1 포트 (40) 로부터 공급되는 워크피스를 나타내고, 파선의 화살표는 제 2 포트 (42) 로부터 공급되는 워크피스를 나타낸다.
먼저, 워크피스가 제 1 포트 (40) 로부터 제 1 로드 로크 챔버 (12) 로 반입되고, 이후 제 1 로드 로크 챔버 (12) 가 진공 배기된 후, 처리 챔버 (10) 로 반입되어 처리가 시작된다.
한편, 워크피스가 약간 타이밍 지연되어 제 2 포트 (42) 로부터 제 2 로드 로크 챔버 (14) 로 반입되고, 제 2 로드 로크 챔버 (14) 는 진공 배기되며, 그리고 제 2 로드 로크 챔버 (14) 로부터 처리 챔버 (10) 로의 워크피스 반송이 준비된다.
처리 챔버 (10) 에서의 워크피스 처리가 종료되는 경우, 처리된 워크피스는 제 2 로드 로크 챔버 (14) 로부터 공급되는 워크피스와 교환된다. 실선 화살표와 파선 화살표의 교차가, 처리된 워크피스가 처리 챔버 (10) 로부터 반출되고, 미처리된 워크피스가 처리 챔버 (10) 로 반입되는 동작을 나타낸다.
제 2 로드 로크 챔버 (14) 로부터 공급된 워크피스는 처리 챔버 (10) 에서 처리를 시작한다.
한편, 처리 챔버 (10) 로부터 제 2 로드 로크 챔버 (14) 로 반출되는 처리된 워크피스는, 제 2 로드 로크 챔버 (14) 와 제 2 포트 (42) 사이에서 스위칭하는 동작에 의해 제 2 포트 (42) 에 수납된다. 또한, 이 동작에 의해, 제 2 포트 (42) 에서는 반입하기 위한 다음 워크피스가 준비된다.
다른 한편, 이전 제 2 로드 로크 챔버 (14) 로부터 처리 챔버 (10) 로 공급된 워크피스는, 처리 챔버 (10) 에서의 처리 이후, 제 1 로드 로크 챔버 (12) 로부터 반입되는 워크피스와 교환된다. 이 교환 동작에 의해, 제 1 로드 로크 챔버 (12) 로부터 반입된 워크피스는 처리 챔버 (10) 에 남아있고, 처리 챔버 (10) 에서 처리된 워크피스는 제 1 로드 로크 챔버 (12) 로 전달된다.
제 1 로드 로크 챔버 (12) 에 전달된 워크피스는, 제 1 포트 (40) 와 제 1 로드 로크 챔버 (12) 사이에서 스위칭하는 동작에 의해 제 1 포트 (40) 에 수납된다. 또한, 이 동작에 의해, 제 1 포트 (40) 에서는 반입하기 위한 다음 워크피스가 준비된다.
이로써, 워크피스의 공급 타이밍이 제 1 포트 (40) 및 제 2 포트 (42) 에서 반주기마다 오프셋되고, 워크피스가 순차적으로 공급되며, 또한 동시에 처리를 완료한 워크피스가 전달된다. 도 7로부터 알 수 있는 바와 같이, 제 1 포트 (40) 로부터 공급된 워크피스는 제 2 포트 (42) 로 반출되고, 또한 반대로 제 2 포트 (42) 로부터 공급된 워크피스는 제 1 포트 (40) 로 반출된다.
도면에 도시된 타이밍 차트의 예는, 처리 챔버 (10) 의 처리 시간을 25초 이내로 하고, 교환 동작을 10초로 한다. 이 경우, 처리 챔버 (10) 의 사이클 타임은 35초이다. 워크피스가 처리 장치로 단일 방향으로부터 공급되는 종래 방법의 경우, 처리 챔버 (10) 의 사이클 타임 35초를 유지하기 위해서는, 다음 워크피스가 35초마다 공급될 준비가 되어야 한다. 한편, 이 실시형태의 처리 장치의 경우, 다음 워크피스는 제 1 포트 (40) 및 제 2 포트 (42) 에서 70초 마다 공급할 준비가 되면 된다.
이러한 방식으로, 이 실시형태에서의 처리 장치 구성을 이용함으로써, 워크피스를 공급하기 위해 필요한 시간을 2배로 연장할 수 있고, 그리고 처리 챔버 (10) 에서의 처리 시간 (사이클 타임) 이 감소되고, 워크피스의 공급 동작이 처리 챔버 (10) 의 사이클 타임을 상회하는 경우 유효하게 이용할 수 있다. 이 실시형태의 태양 전지 패널의 표면에 반사 방지막을 성막하는 경우, 막 두께가 약 0.8㎛ 로 얇기 때문에, 성막에 필요한 시간은 약 20 ~ 50초이다. 이러한 단시간 처리의 경우, 본 발명의 처리장치 구성이 특히 유효하고, 또한 생산 효율을 올리는데 매우 유효하다.
상술한 바와 같이, 이 실시형태의 처리 장치에서 사용되는 반송계의 구성은 단순하고, 복잡한 기구를 요구하지 않는 점에서 유용하다.
또한, 이것은 처리 챔버 (10) 의 처리 시간이 짧은 경우에만 한정되지 않고, 워크피스를 공급하는 동작에 대해 비교적 짧은 시간 이내에 제품을 제조하는 경우에도 유효하게 이용될 수 있다. 워크피스를 공급하는 사이클 타임을 늘림으로써, 매우 신뢰할만한 처리를 할 수 있는 것은 물론, 안정된 워크피스 공급을 보장할 수 있게 된다. 또한, 용량이 작고, 처리 성능이 낮은 진공 장치를 사용할 수 있고, 장치의 제조 비용도 감소시킬 수 있다.
또한, 처리장치의 일 예를 나타낸 상기 실시형태, 및 그 구체적인 구성의 다양한 변경이 가능하다. 예를 들어, 상기 실시형태에서, 캐리어 (54) 가 바 (bar) 로 형성되지만, 캐리어 (54) 는 실제로 다양한 형태를 취할 수 있다. 또한, 캐리어 (54) 는 락 및 피니언 기구를 이용하여 반송하기 위해 구성되지만, 이에 한정하는 것은 아니다. 또한, 상승/하강 로드 (57) 및 상승/하강 스테이지 (70) 의 형태, 제 1 포트 (40) 및 제 2 포트 (42) 에서의 워크피스 (80) 의 공급 및 반출 기구에 대해서 적절한 선택이 이루어질 수 있다.
(처리 장치의 다른 구성)
도 8은, 상술한 처리 장치의 다른 구성예를 나타낸다. 이 실시형태의 처리 장치는, 전술한 처리 장치와 같이, 처리 챔버 (10) 를 사이에 두고 배치된 제 1 로드 로크 챔버 (12) 및 제 2 로드 로크 챔버 (14) 로 구성된다. 또한, 제 1 로드 로크 챔버 (12) 및 제 2 로드 로크 챔버 (14) 에 인접하여, 제 1 로드 로크 챔버 (12) 및 제 2 로드 로크 챔버 (14) 사이에 워크피스 (80) 의 입출을 위한 제 1 포트 (40) 및 제 2 포트 (42) 가 배치된다. 도면에서, 그 구성은 전술한 처리 장치와 동일하다. 예를 들어, 게이트 밸브 (16a ~ 16d) 및 상승/하강 스테이지 (70, 72) 는 동일한 도면 부호를 사용한다.
이 실시형태의 처리 장치에서도, 워크피스 (80) 가 처리되는 때의 트레이 (50) 의 기본적인 반송 동작은, 전술한 처리 장치에서의 트레이 (50) 의 반송 동작과 동일하다. 즉, 처리 챔버 (10) 에 대해 제 1 공급/배출구로부터 반입된 미처리된 워크피스 (80) 는, 처리 챔버 (10) 에서 처리된 이후, 처리 챔버 (10) 의 제 2 공급/배출구로부터 반출되는 한편, 반대로, 제 2 공급/배출구로부터 처리 챔버 (10) 로 반입된 미처리된 워크피스 (80) 는, 처리 챔버 (10) 에서 처리된 이후, 제 1 공급/배출구로부터 반출된다. 즉, 미처리된 워크피스 (80) 를 지지하는 트레이 (50), 및 처리된 워크피스 (80) 를 지지하는 트레이 (50) 는, 처리 챔버 (10) 를 통과할 때 교차하도록 이동하면서 반입 및 반출된다.
이 실시형태의 처리 장치에서의 특징적인 구성은, 전술한 처리 장치 (도 2) 에서는 트레이 (50) 가 캐리어 (54) 를 이용해 반송되는 한편, 이 처리 장치에서는, 반송 롤러가 트레이 (50) 의 반송 기구로서 2단으로 수직 배치되고, 그리고 미처리된 워크피스 (80) 및 처리된 워크피스 (80) 가 캐리어 (54) 를 사용하지 않고 교차 방향으로 반송 및 공급되는 것이다.
도 9는 정면에서 본 처리 장치를 나타낸다. 도면에서와 같이, 반송 롤러 (90a ~ 94b) 가 제 1 포트 (40), 제 1 로드 로크 챔버 (12), 처리 챔버 (10), 제 2 로드 로크 챔버 (14), 제 2 포트 (42) 에 걸쳐 상부 및 하부에 배치된다. 도면에서는, 상부 및 하부의 반송 롤러의, 전방측 반송 롤러 (90a, 90b, 92a, 92b, 94a 및 94b) 를 나타낸다.
하부 반송 롤러 (90a, 92a 및 94a) 와 상부 반송 롤러 (90b, 92b 및 94b) 는, 양자의 반송 높이 위치가 수평이 되도록 높이 위치가 세팅된다.
상부 및 하부의 반송 롤러 중에서, 도 8은, 하부 반송 롤러 (90a, 91a, 92a, 93a, 94a 및 95a) 를 나타낸다. 반송 롤러 (91a, 93a 및 95a) 는, 트레이 (50) 의 폭을 따라 그 사이에 갭을 가지고 도큐먼트 페이지 측에서, 페이지 리더 (reader) 측의 반송 롤러 (90a, 92a 및 94a) 에 대향하여 배치된다. 상부 반송 롤러 (90b ~ 95b) 는 하부 반송 롤러 (90a ~ 95a) 와 동일한 방식으로 배치된다.
제 1 포트 (40) 및 제 1 로드 로크 챔버 (12) 에 배치되는 반송 롤러 (90a, 91a, 90b 및 91b) 는, 반송 롤러의 구동부로서 전동 모터 (M2) 를 이용하여 완전히 동기화하여 회전 구동된다. 이 실시형태에서는, 제 1 포트 (40) 및 제 1 로드 로크 챔버 (12) 에 각각 배치된 12개의 하부 반송 롤러 (90a, 91a), 및 12개의 상부 반송 롤러 (90b, 91b) 와 얼라인되는 24개의 반송 롤러 (90a ~ 91b) 가, 동기화하여 회전 구동된다.
처리 챔버 (10) 에 있어서는, 처리 챔버 (10) 에 배치된 6개의 하부 반송 롤러 (92a ~ 93a), 및 6개의 상부 반송 롤러 (92b ~ 93b (미도시)) 와 얼라인되는 12개의 반송 롤러가, 하나의 전동 모터 (M1) 에 의해 동기화하여 회전 구동된다.
제 2 포트 (42) 및 제 2 로드 로크 챔버 (14) 에 배치되는 하부 및 상부 반송 롤러 (94a ~ 95b) 는, 또한 하나의 전동 모터 (M3) 에 의해 동기화하여 회전 구동되는 총 24개의 반송 롤러로 구성된다.
전동 모터 (M1) 는 트레이 (50) 의 반송 방향에 따라 일 방향 및 다른 방향으로 반송 롤러를 회전 구동시킨다.
전방측 반송 롤러 (90a) 및 후방측 반송 롤러 (91a) 를 동기 및 회전시키기 위해서, 하나의 전방측 반송 롤러 (90a) 및 후방측에 대향 배치되는 하나의 반송 롤러 (91) 를 공통 구동축을 개재하여 연결하는 한편, 다른 반송 롤러 (90a, 91a) 는 공통 구동축과 도르래를 개재하여 연계할 수 있다.
하부 반송 롤러 (90a) 및 상부 반송 롤러 (90b) 를 동기 및 회전시키기 위해서, 하부 반송 롤러 (90a) 의 회전축에 부설된 기어와 상부 반송 롤러 (90b) 의 회전축에 부설된 기어를 맞물리게 하여 장착한다. 이로써, 하부 및 상부 반송 롤러 (90a, 90b) 는 서로 역방향으로 회전하고, 트레이 (50) 의 반송 방향 (반송 배향) 은 하부 반송 롤러 (90a, 91a) 와 상부 반송 롤러 (90b, 91b) 에 의해 역방향이 된다. 다른 반송 롤러 (92a ~ 95b) 는 동일한 방식으로 연계된다.
이 실시형태에서, 처리 챔버 (10) 는 사이에 위치하게 배치되는 한편, 하부 반송 롤러 (90a, 91a, 92a, 93a) 와 상부 반송 롤러 (90b, 91b, 92b, 93b) 는 제 1 반송 기구를 구성하고, 다른 하부 반송 롤러 (92a, 93a, 94a, 95a) 와 상부 반송 롤러 (92b, 93b, 94b, 95b) 는 제 2 반송 기구를 구성한다. 또한, 이들 반송 롤러를 구동하는 전동 모터 (M1, M2 및 M3) 를 제어하는 제어부가 제공된다.
도 10a 및 도 10b는, 이 실시형태의 처리 장치에 의해 사용되는 트레이 (50) 의 예를 나타낸다. 도 10a는 평면도인 한편, 도 10b는 측 방향으로부터 본 도면 (카본 트레이 (50a) 의 단면을 도시한 도면) 이다. 트레이 (50) 는 워크피스 (80) 를 세팅하는 카본 트레이 (50a), 및 카본 트레이 (50a) 의 양 측 모서리에 부설된 가이드 레일 (50b) 로 이루어진다. 워크피스 (예를 들어, 태양 전지 패널)(80) 를 세팅하기 위한 세팅 오목부 (50c) 가 카본 트레이 (50a) 에 제공된다.
도 10b 에 도시된 바와 같이, 플랜지 (901) 를 제공하는 롤러 바디가 하나의 반송 롤러 (90a) 로 사용되고, 트레이 (50) 의 일 가이드 레일 (50b) 의 하부 끝단이 이들 플랜지 (901) 에 의해 가이드되어, 트레이 (50) 의 반송 방향이 규제된다. 처리시에 트레이 (50) 가 가열 및 열팽창하는 것을 방해하지 않기 위해서 다른 반송 롤러 (91a) 에는 어떠한 플랜지도 제공되지 않는다.
트레이 (50) 의 구조 및 크기는 워크피스 (80) 에 따라 설정된다. 단순한 평판상의 큰 워크피스가 형성되는 경우, 워크피스는 트레이 (50) 를 사용하지 않고 단순히 반송 롤러 (90a, 91a) 에 의해 지지되어 반송될 수 있다. 다른 반송 롤러 (92a ~ 95b) 에 대해서도, 비슷하게 구성된다. 또한, 반송 롤러의 구성은, 반송되는 워크피스의 크기나 형태에 기초하여 적절한 구성을 가진 반송 롤러의 사용을 수반할 수 있다.
도 11은, 처리 챔버 (10) 에 반송 롤러 (92a, 92b, 93a 및 93b) 를 부설하는 예를 나타낸다. 하부 반송 롤러 (92a) 와 상부 반송 롤러 (92b) 는, 전술한 바와 같이, 각 회전축 (96a, 96b) 에 고정된 기어 (97a, 97b) 를 맞물리게 함으로써 연계된다.
이 실시형태에서, 처리 챔버 (10) 의 상부에 배치되는 반송 롤러 (92b, 93b) 는, 트레이 (50) 의 폭방향 (트레이 (50) 가 반송되는 방향에 직교하는 방향) 으로 이동할 수 있도록 구성된다. O-링 등의 시일 (seal) 이 반송 롤러 (92b, 93b) 의 회전축 (96b, 96c) 에 설치되고, 그리고 회전축 (96b, 96c) 이 처리 챔버 (10) 의 격벽에 진공 시일한 상태로 축방향으로 이동할 수 있다.
상부 기어 (97b) 와 회전축 (96b) 이, 회전축 (96b) 의 모서리가 스플라인 (spline) 축 (98) 에 형성되도록 제공되고, 기어 (97b) 와 스플라인 축 (98) 이 회전축 (96b) 의 축방향으로 회전할 수 있도록 제공되며, 그리고 회전축 (96b) 과 기어 (97b) 가 둘레방향으로 일체 회전하도록 제공된다. 물론, 회전축 (96b) 과 기어 (97b) 가 맞물리는 방법은, 축방향으로 자유롭게 이동하고 둘레방향으로 일체 회전하는 한, 스플라인 축의 사용에 한정되는 것은 아니다.
회전축 (96b) 은 회전축 (96b) 를 축방향으로 푸쉬하기 위해 구동부 (100) 와 연결되고, 회전축 (96c) 은 구동부 (101) 와 연결되어 축방향으로 푸쉬된다. 구동부 (100, 101) 는 퇴피 수단을 구성한다.
또한, 제 1 포트 (40) 및 제 2 포트 (42) 에서 상부 반송 롤러 (90b, 91b, 94b 및 95b) 는, 도 11에 도시된 것과 동일하게, 트레이 (50) 의 반송 방향에 수직한 방향으로 반송 롤러 (90b, 91b, 94a 및 95b) 가 이동하도록 구성된다. 이들 구성은 또한 도 11에 나타낸 상부 반송 롤러 (92b, 93b) 의 구성과 동일하다.
(처리 장치의 동작)
이하, 이 실시형태의 처리 장치를 사용하여 워크피스 (80) 를 처리하는 동작을 설명한다.
먼저, 제 1 포트 (40) 에서, 미처리된 워크피스 (80) 가 세팅된 트레이 (50) 가 하부 반송 롤러 (90a, 91a) 상에 세팅된다.
다음, 전동 모터 (M2) 가 구동되고, 트레이 (50) 가 제 1 로드 로크 챔버 (12) 로 반입된다. 정상 동작 동안, 트레이 (50) 가 제 1 로드 로크 챔버 (12) 로 반입되는 때, 처리된 워크피스 (80) 를 지지하는 트레이 (50) 가 제 1 로드 로크 챔버 (12) 로부터 제 1 포트 (40) 로 반출된다. 즉, 제 1 로드 로크 챔버 (12) 및 제 1 포트 (40) 사이에서 트레이 (50) 를 반입 및 반출하는 동작이 동시에 수행된다.
전술한 바와 같이, 하부 반송 롤러 (90a, 91a) 와 상부 반송 롤러 (90b, 91b) 는 반대 방향으로 회전하므로, 전동 모터 (M2) 를 이용해 반송 롤러를 구동 함으로써, 상부 및 하부 트레이 (50) 가 반대 방향으로 이동하고, 트레이 (50) 를 반입 및 반출하는 동작이 수행된다.
트레이 (50) 를 제 1 로드 로크 챔버 (12) 로 반입한 이후, 게이트 밸브 (16a) 를 닫고, 제 1 로드 로크 챔버 (12) 를 진공 배기한다. 이로써, 미처리된 워크피스 (80) 가 처리 챔버 (10) 로 이제 반입될 수 있다.
전 단계에서 처리 챔버 (10) 에 반입된 워크피스 (80) 의 처리가 완료되는 경우, 게이트 밸브 (16b) 를 열고, 전동 모터 (M1) 와 전동 모터 (M2) 를 동기화하여 구동하고, 트레이 (미처리된 워크피스)(50) 를 처리 챔버의 하부 반송 롤러 (92b, 93b) 상에 반입하고, 그리고 트레이 (처리된 워크피스)(50) 를 처리 챔버 (10) 의 상부 반송 롤러 (92b, 93b) 로부터 제 1 로드 로크 챔버 (12) 의 상부 반송 롤러 (90b, 91b) 로 전달한다.
트레이 (50) 가 하부 및 상부 반송 롤러 사이에 전달되는 때, 게이트 밸브 (16b) 를 닫고, 제 1 로드 로크 챔버 (12) 를 대기 개방하고, 전동 모터 (M2) 를 구동하고, 트레이 (처리된 워크피스)(50) 를 제 1 로드 로크 챔버 (12) 로부터 제 1 포트 (40) 로 반출하고, 동시에 트레이 (미처리된 워크피스)(50) 를 제 1 포트 (40) 로부터 제 1 로드 로크 챔버 (12) 로 반입한다. 처리된 워크피스 (80) 를 지지하는 트레이 (50) 는 상부 반송 롤러 (90b, 91b) 에 의해 반출되고, 이후 미처리된 워크피스 (80) 를 지지하는 트레이 (50) 는 하부 반송 롤러 (90a, 91a) 에 의해 반입된다.
처리 챔버 (10) 및 제 1 로드 로크 챔버 (12) 사이에 트레이 (50) 를 반입 및 반출하는 동작 동안, 처리 챔버 (10) 의 상승/하강 스테이지 (70) 는 하부 반송 롤러 (92a, 93a) 보다 아래에 배치된다. 트레이 (50) 가 처리 챔버 (10) 로 반입되되는 때, 트레이 (50) 는 상부 반송 롤러 (92b, 93b) 의 상부의 처리 위치까지 운반된다. 상승/하강 스테이지 (70) 및 상승/하강 스테이지를 상승 및 하강시키는 구동부는 상승/하강 수단을 구성한다.
도 12는, 상승/하강 스테이지 (70) 에 의해 처리 위치까지 상승된 트레이 (50) 를 나타낸다. 트레이 (50) 가 상승/하강 스테이지 (70) 에 의해 운반되는 때, 트레이 (50) 가 반송 롤러 (92b, 93b) 와 충돌하지 않도록, 상부 반송 롤러 (92b, 93b) 가 수평으로 퇴피된다. 반송 롤러 (92b, 93b) 의 이동은 구동부 (100, 101) 에 의해 수행된다.
트레이 (50) 를 상승/하강 스테이지 (70) 에 의해 상부 위치에서 지지한 상태로, 필요한 처리가 워크피스 (80) 에 수행된다.
이 실시형태에서는, 전술한 실시형태와 달리, 캐리어 (54) 로부터 상승/하강 스테이지 (70) 로 트레이 (50) 를 이송하는 동작이 수행되지 않는다. 결과적으로, 미처리된 워크피스 (80) 가 처리 챔버 (10) 에 도입될 때, 바로 게이트 밸브 (16b) 를 닫고, 그리고 상승/하강 스테이지 (70) 에 의해 트레이 (50) 를 운반하는 동작으로 쉬프트하는 것이 가능하다.
플라즈마 성막 처리에서는, 게이트 밸브 (16b) 를 닫는 것으로부터, 처리 챔버 (10) 에 가스를 공급해 가스 환경을 정상화시키는데까지 약 10초가 요구된다. 결과적으로, 이 시간 이내에, 상승/하강 스테이지 (70) 를 처리 위치까지 상승시키면, 상승/하강 스테이지 (70) 를 이동시키는 시간이 사이클 타임에 영향을 미치지 않는다.
또한, 성막 처리가 워크피스 (80) 에 수행된 이후, 트레이 (50) 를 상승/하강 스테이지 (70) 에 남겨둔 채로, 상부 반송 롤러 (92b, 93b) 를 반송 위치 (원위치) 로 복귀시킨 상태로 상승/하강 스테이지 (70) 를 하강시킴으로써, 트레이 (50) 를 상부 반송 롤러 (92b, 93b) 로 이송할 수 있다. 이 경우에도, 플라즈마 처리를 수행한 이후, 가스를 처리 챔버 (10) 로부터 배출 (퍼지) 하기 위해 약 10초가 요구된다. 결과적으로, 이 시간 이내에, 트레이 (50) 를 상부 반송 롤러 (92b, 93b) 로 이송할 수 있다.
반송 롤러 (92b) 의 회전축 (96b) 은 스플라인 축 (98) 를 개재하여 기어 (97b) 에 맞물리게 하여, 하부 및 상부 반송 롤러 (92a, 92b) 의 동기화된 회전을 유지한다.
로드 로크 챔버 (12) 로부터 처리 챔버 (10) 로 반입된 미처리된 워크피스 (80) 는, 처리 챔버 (10) 에서 처리된 이후, 제 2 로드 로크 챔버 (14) 로 반출된다. 처리 챔버 (10) 및 제 2 로드 로크 챔버 (14) 사이에서 트레이 (50) 를 반입 및 반출하는 동작은, 처리 챔버 (10) 및 제 1 로드 로크 챔버 (12) 사이에서 트레이 (50) 를 반입 및 반출하는 동작과 동일하다. 또한, 제 2 로드 로크 챔버 (14) 및 제 2 포트 (42) 사이에서 트레이 (50) 를 반입 및 반출하는 동작도, 제 1 로드 로크 챔버 (12) 및 제 1 포트 (40) 사이에서 트레이 (50) 를 반입 및 반출하는 동작과 동일하다.
이로써, 제 1 로드 로크 챔버 (12) 로부터 처리 챔버 (10) 로 반입된 워크피스 (80) 는, 처리 이후, 제 2 로드 로크 챔버 (14) 로 반출되고, 그리고 반대로, 제 2 로드 로크 챔버 (14) 로부터 처리 챔버 (10) 로 반입된 워크피스 (80) 는, 처리 이후, 제 1 로드 로크 챔버 (12) 로 반출된다. 즉, 미처리된 워크피스 (80) 및 처리된 워크피스 (80) 는, 처리 챔버 (10) 에서 교차하도록 이동되어, 반입 및 반출 동작이 수행된다.
제 1 포트 (40) 또는 제 2 포트 (42) 에서는, 워크피스 (80) 가, 상부 반송 롤러 (90b, 91b, 94b 및 95b) 에 의해 지지되는 트레이 (50) 로부터 흡착 패드 (76) 에 의해 흡착 및 지지되고, 그리고 이동 프레임 (75) 이 가이드 레일 (74) 를 따라 이동되면서, 처리된 워크피스 (80) 가 최종적으로 수납부 (E) 에 수납된다.
다음, 미처리된 워크피스 (80) 가 공급부 (D) 로부터 트레이 (50) 로 공급되고, 트레이 (50) 가 상승/하강 스테이지 (72) 에 의해 지지되면서, 상부 반송 롤러 (90b, 91b, 94b 및 95b) 가 수평 퇴피 위치로 이동되고, 상승/하강 스테이지 (72) 가 하강되며, 그리고 트레이 (50) 가 하부 반송 롤러 (90a, 91a, 94a 및 95a) 로 이송된다. 트레이 (50) 가, 이 상승/하강 스테이지 (72) 에 의해 상부 반송 롤러로부터 하부 반송 롤러로 이송되는 동작은 또한 캐리어 (54) 를 사용하는 방법과 비교하여 반송 시간을 단축할 수 있다.
또한, 제 1 포트 (40) 및 제 2 포트 (42) 에서, 처리된 워크피스 (80) 를 수납부 (E) 에 수납하고, 미처리된 워크피스 (80) 를 새롭게 트레이 (50) 에 공급하는 다양한 방법이 이용가능하며, 상술한 방법에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 반송을 위해 복수의 트레이 (50) 를 준비하고, 미처리된 워크피스 (80) 를 미리 트레이 (50) 에 정렬 및 준비시키고, 이후 이들 트레이 (50) 를 반송 동작에 따라서 순차적으로 공급하는 방법도 또한 있다.
또한, 이 실시형태는, 미처리된 워크피스가 하부 반송 롤러에 의해 공급되고, 처리된 워크피스가 상부 반송 롤러에 의해 공급되도록 구성되지만, 반대로, 처리된 워크피스가 하부 반송 롤러에 의해 공급되고, 미처리된 워크피스가 상부 반송 롤러에 의해 공급되도록 또한 구성될 수도 있다. 이 경우, 처리 챔버 (10) 에서, 트레이 (50) 가 상부 반송 롤러로부터 처리 위치까지 상승될 수 있고, 처리 이후, 처리된 트레이가 하부 반송 롤러 위치까지 하강될 수 있다.
(사이클 타임)
상술한 바와 같이, 이 실시형태의 처리 장치에서는, 캐리어 (54) 로 및 캐리어 (54) 로부터 트레이 (50) 를 이송하는 동작을 생략함으로써, 처리 챔버로 및 처리 챔버로부터 워크피스를 반입 및 반출하는 동작에 필요한 시간을 감소시킬 수 있다. 이 반입 및 반출 동작은, 도 7에 도시된 타이밍 차트에서의 교환 동작의 일부이다.
종래 반송 방법에 있어서, 워크피스를 처리 챔버로 및 처리챔버로부터 반입 및 반출할 때 필요한 시간은 다음과 같다.
(1) 게이트 밸브를 여는 시간: 2초
(2) 캐리어와 함께 트레이를 처리 챔버로 반입하는 시간: 4초
(3) 미처리된 트레이를 캐리어로부터 상승/하강 스테이지로 이송하는 시간 (처리된 트레이를 캐리어로 이송): 4초
(4) 캐리어를 처리 챔버로부터 반출하는 시간: 3초
(5) 게이트 밸브를 닫는 시간: 2초
총 시간은 15초이다.
이 실시형태의 처리 장치에서는, 워크피스를 처리 챔버로 및 처리챔버로부터 반입 및 반출할 때 필요한 시간이 다음과 같다.
(1) 게이트 밸브를 여는 시간: 2초
(2) 트레이를 처리 챔버로 반입하고, 트레이를 처리 챔버로부터 반출하는 시간: 4초
(3) 게이트 밸브를 닫는 시간: 2초
총 시간은 8초이다.
제품 처리의 상세에 따라 상이하지만, 태양전지의 성막 처리의 예에서는, 처리 챔버 게이트 밸브가 일단 열리면, 성막 처리가 수행되고, 게이트 밸브가 열리기까지 대략 50초가 경과한다 (가스 정상화: 10초, 플라즈마 처리: 30초, 가스 퍼지: 10초). 결과적으로, 이 예에서는, 처리 장치가 제 1 실시형태인 경우, 1 사이클 타임이 50초 + 15초 = 65초이지만, 이 실시형태의 처리 장치에 의해 50초 + 8초 = 58초로 단축된다. 이 경우, 사이클 타임이 약 10% 감소된다. 대량 생산품인 경우, 10%의 향상된 생산 효율은 매우 중요하다. 또한, 워크피스의 처리 시간이 보다 더 짧은 경우, 예를 들어 처리 시간이 30초인 경우에는, 사이클 타임 감소율이 약 15% 가 된다. 이 실시형태의 처리 장치에 의해, 제 1 로드 로크 챔버 (12) 및 제 2 로드 로크 챔버 (14) 로부터 교대로 미처리된 워크피스 (80) 가 공급되고 워크피스 (80) 가 처리되는 방법을 이용함으로써, 처리 챔버 (10) 에서의 워크피스의 처리 시간이 짧은 경우에도, 여유 시간을 가지고 워크피스 (80) 를 공급할 수 있고, 워크피스를 공급하는 반송계에 의해 생산성이 제한되는 것을 방지할 수 있으며, 그리고 워크피스 (80) 의 반송 동작을 보다 효율적이게 함으로써 생산성을 효율적으로 향상시킬 수 있다.
Claims (25)
- 각각이 미처리된 워크피스를 반입하고 처리된 워크피스를 반출하기 위해 사용되는, 제 1 공급/배출구 및 제 2 공급/배출구가 제공되는 처리 챔버를 구비하는 처리 장치로서,
상기 제 1 공급/배출구를 통하여, 미처리된 워크피스를 상기 처리 챔버로 반입하는 동작, 및 처리된 워크피스를 상기 처리 챔버로부터 반출하는 동작을 수행하는 제 1 반송 기구,
상기 제 2 공급/배출구를 통하여, 미처리된 워크피스를 상기 처리 챔버로 반입하는 동작, 및 처리된 워크피스를 상기 처리 챔버로부터 반출하는 동작을 수행하는 제 2 반송 기구,
상기 제 1 반송 기구에 의해 상기 처리 챔버로 반입된 워크피스를 상기 제 2 반송 기구로 전달하고, 상기 제 2 반송 기구에 의해 상기 처리 챔버로 반입된 워크피스를 상기 제 1 반송 기구로 전달하는 교환 수단, 및
상기 제 1 반송 기구, 상기 제 2 반송 기구 및 상기 교환 수단을 제어하고, 상기 제 1 공급/배출구와 상기 제 2 공급/배출구에서 워크피스에 대한 공급/배출 동작을 교대로 수행하는 제어부를 구비하고,
상기 처리 챔버의 상기 제 1 공급/배출구에 연통하여 제공된 제 1 로드 로크 챔버, 및 상기 처리 챔버의 상기 제 2 공급/배출구에 연통하여 제공된 제 2 로드 로크 챔버를 구비하고,
상기 제 1 로드 로크 챔버 및 상기 제 2 로드 로크 챔버를 통하여 워크피스가 상기 처리 챔버로 공급되고 상기 처리 챔버로부터 배출되는 것을 특징으로 하는 처리 장치. - 삭제
- 제 1 항에 있어서,
상기 제 1 로드 로크 챔버, 상기 처리 챔버, 및 상기 제 2 로드 로크 챔버가 직렬로 배치되는 것을 특징으로 하는 처리 장치. - 제 1 항에 있어서,
상기 제 1 로드 로크 챔버로 및 상기 제 1 로드 로크 챔버로부터 미처리된 워크피스의 반입과 처리된 워크피스의 반출을 수행하기 위한 제 1 포트, 및
상기 제 2 로드 로크 챔버로 및 상기 제 2 로드 로크 챔버로부터 미처리된 워크피스의 반입과 처리된 워크피스의 반출을 수행하기 위한 제 2 포트를 구비하고,
상기 제 1 반송 기구는, 상기 제 1 포트와 상기 처리 챔버 사이에서 워크피스를 반송하고, 상기 제 2 반송 기구는, 상기 제 2 포트와 상기 처리 챔버 사이에서 워크피스를 반송하는 것을 특징으로 하는 처리 장치. - 제 1 항에 있어서,
상기 제 1 반송 기구와 상기 제 2 반송 기구는,
상기 미처리된 워크피스와 상기 처리된 워크피스를 상이한 높이로 지지하는 복수의 지지 선반을 구비한 캐리어를 반송하는 반송 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 처리 장치. - 제 5 항에 있어서,
상기 워크피스를 지지하는 트레이를 구비하고,
상기 트레이는 상기 캐리어의 지지 선반에 의해 지지되어 상기 워크피스를 반송하는 것을 특징으로 하는 처리 장치. - 제 5 항에 있어서,
상기 교환 수단은,
상기 워크피스 반입동안 상기 워크피스가 지지되는 상기 지지 선반으로부터 워크피스 처리 위치까지 상기 워크피스를 이동시키는 이동 수단, 및
상기 워크피스 반입동안 상기 워크피스가 지지되는 상기 지지 선반과 상이한 높은 위치의 지지 선반으로 상기 처리된 워크피스를 이송하는 이송 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 처리 장치. - 제 4 항에 있어서,
상기 제 1 포트 및 상기 제 2 포트 상에,
상기 미처리된 워크피스와 상기 처리된 워크피스를 상이한 높이로 지지하는 복수의 지지 선반을 구비한 캐리어로부터, 처리된 워크피스를 수납부에 수납하는 수납 수단, 및
상기 캐리어에, 미처리된 워크피스를 공급하는 공급 수단을 제공하는 것을 특징으로 하는 것을 특징으로 하는 처리 장치. - 제 1 항에 있어서,
워크피스를 상이한 높이 위치에서 반송하는 하부 반송 롤러 및 상부 반송 롤러, 및
상기 하부 반송 롤러 및 상기 상부 반송 롤러를, 각 세트의 반송 롤러가 워크피스를 서로 반대 방향으로 반송하도록, 구동하는 구동 기구를 구비하는 것을 특징으로 하는 처리 장치. - 제 9 항에 있어서,
상기 제 1 반송 기구 및 상기 제 2 반송 기구는,
상기 처리 챔버에 배치되는 하부 반송 롤러 및 상부 반송 롤러, 및
상기 제 1 공급/배출구 및 상기 제 2 공급/배출구와 대면하여 상기 처리 챔버의 외부에 배치되는 하부 반송 롤러 및 상부 반송 롤러를 구비하고,
상기 처리 챔버에 배치되는 하부 반송 롤러 및 상부 반송 롤러 사이에서 각 워크피스가 전달되는 것을 특징으로 하는 처리 장치. - 제 10 항에 있어서,
상기 처리 챔버에 배치되는 구동 기구를 구비하고,
상기 구동 기구는, 상기 하부 반송 롤러 및 상기 상부 반송 롤러가 상기 제 1 공급/배출구 및 상기 제 2 공급/배출구를 통하여 워크피스를 전달 및 배출하는 동작에 따라서, 반송 방향을 교대로 역전 구동시키는 것을 특징으로 하는 처리 장치. - 제 11 항에 있어서,
상기 제 1 공급/배출구를 통하여, 워크피스를 공급 및 배출하는 동작을 수행하는 경우, 상기 처리 챔버에 배치된 하부 및 상부 반송 롤러, 및 상기 제 1 공급/배출구에 대면하는 하부 및 상부 반송 롤러를 동기시키고, 그리고
상기 제 2 공급/배출구를 통하여, 워크피스를 공급 및 배출하는 동작을 수행하는 경우, 상기 처리 챔버에 배치된 하부 및 상부 반송 롤러, 및 상기 처리 챔버 외부의 상기 제 2 공급/배출구에 대면하는 하부 및 상부 반송 롤러를 동기 및 구동하는,
구동 기구의 제어 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 처리 장치. - 제 9 항에 있어서,
상기 제 1 로드 로크 챔버에, 상기 처리 챔버로 및 상기 처리 챔버로부터 워크피스를 공급 및 배출하는 상기 제 1 반송 기구를 구성하는 하부 반송 롤러 및 상부 반송 롤러가 제공되며,
상기 제 2 로드 로크 챔버에, 상기 처리 챔버로 및 상기 처리 챔버로부터 워크피스를 공급 및 배출하는 상기 제 2 반송 기구를 구성하는 하부 반송 롤러 및 상부 반송 롤러가 제공되는 것을 특징으로 하는 처리 장치. - 제 9 항에 있어서,
상기 제 1 로드 로크 챔버로 및 상기 제 1 로드 로크 챔버로부터 미처리된 워크피스의 반입 및 처리된 워크피스의 반출을 수행하는 제 1 포트, 및
상기 제 2 로드 로크 챔버로 및 상기 제 2 로드 로크 챔버로부터 미처리된 워크피스의 반입 및 처리된 워크피스의 반출을 수행하는 제 2 포트가 제공되고,
상기 제 1 로드 로크 챔버 및 상기 제 1 포트에 걸쳐서, 상기 제 1 반송 기구를 구성하는 하부 반송 롤러 및 상부 반송 롤러가 제공되고, 그리고
상기 제 2 로드 로크 챔버 및 상기 제 2 포트에 걸쳐서, 상기 제 2 반송 기구를 구성하는 하부 반송 롤러 및 상부 반송 롤러가 제공되는 것을 특징으로 하는 처리 장치. - 제 9 항에 있어서,
상기 처리 챔버에,
상기 교환 수단으로서 반송 롤러를 이용하여 반송 높이 위치 및 워크피스 처리 위치 사이에서 워크피스를 상승 및 하강시키는 상승/하강 수단, 및
상기 상승/하강 수단에 의해 상기 워크피스를 상승 및 하강시키는 경우, 상기 처리 챔버에 배치된 상부 반송 롤러를 상기 워크피스와 충돌하지 않는 위치로 퇴피시키는 퇴피 (avoidance) 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 처리 장치. - 제 14 항에 있어서,
상기 제 1 포트 및 상기 제 2 포트 상에,
반송 높이 위치 및 워크피스 이송 위치 사이에서 워크피스를 상승 및 하강시키는 상승/하강 수단, 및
상기 상승/하강 수단에 의해 상기 워크피스를 상승 및 하강시키는 경우, 상기 제 1 포트 및 상기 제 2 포트에 배치되어 있는 상부 반송 롤러를, 상기 워크피스와 충돌하지 않는 위치로 퇴피시키는 퇴피 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 처리 장치. - 제 9 항에 있어서,
상기 워크피스를 지지하는 트레이를 구비하고,
상기 제 1 반송 기구 및 상기 제 2 반송 기구가, 상기 트레이를 지지하는 기구를 구비하는 것을 특징으로 하는 처리 장치. - 제 1 항에 있어서,
상기 처리 챔버에서의 처리를 제어하는 처리 제어 유닛이 상기 처리 챔버에 부설되고,
상기 제 1 로드 로크 챔버 및 상기 제 2 로드 로크 챔버에, 상기 제 1 및 제 2 로드 로크 챔버를 진공 배기하는 진공 장치가 부설되는 것을 특징으로 하는 처리 장치. - 삭제
- 제 1 항에 있어서,
상기 제 1 로드 로크 챔버 및 상기 제 2 로드 로크 챔버 각각이 상이한 높이 위치에서 워크피스를 반송하는 하부 반송 롤러 및 상부 반송 롤러를 구비하고, 그리고
구동 기구가 상기 하부 반송 롤러 및 상기 상부 반송 롤러를 구동하는 것을 특징으로 하는 처리 장치. - 제 20 항에 있어서,
상기 제 1 공급/배출구를 통하여, 워크피스를 공급 및 배출하는 동작을 수행하는 경우, 상기 제 1 로드 로크 챔버에 배치되는 상기 하부 반송 롤러 및 상기 상부 반송 롤러를 동기시키고, 그리고
상기 제 2 공급/배출구를 통하여, 워크피스를 공급 및 배출하는 동작을 수행하는 경우, 상기 제 2 로드 로크 챔버에 배치된 상기 하부 반송 롤러 및 상기 상부 반송 롤러를 동기 및 구동하는,
상기 구동 기구의 제어 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 처리 장치. - 제 20 항에 있어서,
상기 구동 기구가 상기 하부 반송 롤러 및 상기 상부 반송 롤러를 구동하여 워크피스를 상기 제 1 공급/배출구와 상기 제 2 공급/배출구로부터 상기 처리 챔버로 교대로 반송하는 것을 특징으로 하는 처리 장치. - 제 20 항에 있어서,
상기 처리 챔버는 상기 하부 반송 롤러 및 상기 상부 반송 롤러를 구비하는 것을 특징으로 하는 처리 장치. - 제 23 항에 있어서,
상기 제 1 로드 로크 챔버 및 상기 제 2 로드 로크 챔버는, 상기 처리 챔버를 사이에 두고 상기 처리 챔버의 양측의 위치에 배치되는 것을 특징으로 하는 처리 장치. - 제 6 항에 있어서,
상기 트레이는 카본 트레이인 것을 특징으로 하는 처리 장치.
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