KR101883804B1 - 기판 각도정렬 장치, 기판 각도정렬 방법 및 기판 이송 방법 - Google Patents

Abstract

각도정렬 장치(3)가 복수의 기판(100) 각각을 수평 상태로 상하 방향으로 배치되도록 유지하는 복수의 유지부(10A~10E)와, 복수의 제1 지지부(11A~11E)를 포함하는 제1 승강체(21A~21E)와, 복수의 제2 지지부(12A~12E)를 포함하는 제2 승강체(22A~22E)를 구비한다. 복수의 유지부(10A~10E)를 일체로 회전시켜 선택한 1장의 기판(100)을 각도정렬하고, 각도정렬 완료된 기판(100)에 대응하는 제1 지지부(11A~11E)를 승강시켜 해당 기판(100)을 상기 제1 지지부(11A~11E)로 들어올리는 일련의 각도정렬 동작을 순차적으로 기판을 선택하면서 반복 수행한다. 복수의 제2 지지부(12A~12E)를 일괄적으로 상승시켜 복수의 제1 지지부(11A~11E) 각각에 지지되어 있는 각도정렬 완료된 복수 장의 기판(100Z) 각각을 복수의 제2 지지부(12A~12E) 각각으로 들어올린다.

Description

기판 각도정렬 장치, 기판 각도정렬 방법 및 기판 이송 방법{SUBSTRATE ANGLING DEVICE, SUBSTRATE ANGLING METHOD, AND SUBSTRATE CONVEYING METHOD}

본 발명은 복수 장의 기판을 정렬하는 기판 각도정렬 장치 및 기판 각도정렬 방법에 관한 것이고, 또한 기판 수납부, 기판 각도정렬 장치 및 기판 처리 장치 사이에서 기판을 이송하는 기판 이송 방법에 관한 것이다.

반도체 웨이퍼의 이송 방법으로, 후프(FOUP: Front-Opening Unified Pod)라고 불리는 웨이퍼 수납기와 웨이퍼를 각도정렬하는 각도정렬 장치(얼라이너) 사이에서 복수 장의 웨이퍼를 각각 수평 상태 그대로 이송하는 방식이 알려져 있다. 특허문헌1은 이런 이송 방법을 실현하기 위해 복수 장의 웨이퍼를 각각 수평 상태로 받아들여서 각도정렬하는 장치 및 방법의 일례를 공개하고 있다.

특허문헌1의 각도정렬 장치에서는 3개의 지지 폴이 1대의 턴테이블에 세워지고, 각 지지 폴에는 상하 5곳으로 나뉘어서 지지 핀이 고정되어 있다. 이 장치는 턴테이블 및 지지 폴과는 독립적인 3개의 들어올림 폴을 가지며, 각 들어올림 폴에는 상하 5곳으로 나뉘어서 들어올림 핀이 고정되어 있다. 3개의 들어올림 폴은 동기화하여 승강하지만, 이때 들어올림 핀끼리의 상하 간격은 변하지 않는다. 한편, 들어올림 핀끼리의 상하 간격은 지지 핀끼리의 상하 간격보다 작다.

특허문헌1의 각도정렬 방법에서는 웨이퍼 이재기(移載機)가 5장의 웨이퍼를 5곳의 지지 핀 위에 각각 올려놓고 각도정렬 장치로부터 후퇴한다. 이와 같이 5장의 웨이퍼를 각도정렬 장치에 반입할 때, 이러한 웨이퍼는 수평 상태로 지지 폴을 통해 턴테이블에 지지된다. 그 다음에, 턴테이블을 구동하여 5장의 웨이퍼를 일체로 회전시키고 각 웨이퍼의 회전 위치를 저장한다. 그 다음에, 저장된 회전 위치에 따라 턴테이블을 구동하여 최하단 웨이퍼를 각도정렬한다. 그 다음에, 들어올림 폴을 상승시켜 최하단 웨이퍼를 최하단 들어올림 핀으로 들어올려 최하단 지지 핀에서 떼어 놓는다. 앞서 언급한 바와 같이 들어올림 핀끼리의 상하 간격을 지지 핀끼리의 상하 간격보다 작게 하고 있으므로 해당 상승 후에도 최하단 웨이퍼만 들어올림 핀으로 들어올릴 수 있으며, 나머지 4장의 웨이퍼를 지지 핀 위에 올려놓은 상태 그대로 유지할 수 있다. 그 다음에, 저장된 회전 위치에 따라 턴테이블을 구동하여 아래에서 2번째 단의 웨이퍼를 각도정렬하고, 들어올림 폴을 상승시켜 상기와 같은 이유로 아래에서 2번째 단의 웨이퍼만을 해당하는 들어올림 핀으로 들어올려 해당하는 지지 핀에서 떼어 놓는다. 이것을 최상단 웨이퍼를 각도정렬할 때까지 아래에서부터 차례로 반복한다. 각도정렬된 웨이퍼는 지지 핀에서 떨어져 있기 때문에 턴테이블이 작동해도 회전하지 않고 각도정렬된 상태로 유지된다. 모든 웨이퍼의 각도정렬을 완료하면 들어올림 폴을 하강시켜 모든 웨이퍼를 들어올림 핀에서 지지 핀으로 일괄적으로 이재한다.

이런 일련의 작업(반입, 각도정렬 및 이재)이 끝나면, 웨이퍼 이재기는 지지 핀 위에서 반출을 준비하고 있는 각도정렬된 5장의 웨이퍼를 꺼내서 웨이퍼 수납기에 이재한다.

일본 공개특허공보 특개2000-294619호

특허문헌1의 장치 및 방법에서는 지지 핀이 웨이퍼 이재기의 유일한 웨이퍼 반입처로 사용되고, 그리고 웨이퍼 이재기의 유일한 웨이퍼 반출원으로 이용된다. 5장을 1세트로 생각하면, 특허문헌1의 장치 및 방법에서는 2세트의 웨이퍼를 동시에 받아들일 방법이 없으며, 어떤 세트의 웨이퍼를 각도정렬 장치에 일단 반입하면 그 세트의 웨이퍼가 각도정렬되어서 반출되지 않는 한 그 다음 세트의 웨이퍼를 반입할 수가 없다. 따라서 웨이퍼 이재기는 반입에서 반출까지의 동안에 각도정렬 장치 앞에서 웨이퍼를 들고 있지 않은 상태로 대기하는 낭비가 발생하게 된다. 한편, 각도정렬 장치는 각도정렬된 웨이퍼가 반출되고 나서 그 다음 세트의 웨이퍼가 반입될 때까지 아무것도 하지 못하고 대기하는 낭비가 발생하게 된다.

이러한 불필요한 대기를 방지하기 위해, 각도정렬 장치가 상기 일련의 작업을 하고 있는 동안 웨이퍼 이재기가 각도정렬 장치에서 처리 장치까지 이동하고, 처리된 웨이퍼를 받아서 웨이퍼 수납기에 수납하고, 웨이퍼 수납기에서 각도정렬 장치까지 이동하는 것도 생각할 수 있다. 하지만, 이런 경우에도 웨이퍼 이재기는 웨이퍼를 들고 있지 않은 상태로 각도정렬 장치에서 처리 장치까지 이동하거나 웨이퍼 수납기에서 각도정렬 장치까지 이동하거나 하게 되어 웨이퍼 이재기의 빈 이송을 방지할 수 없다.

이와 같이, 특허문헌1의 장치 및 방법에 따르면, 웨이퍼 이재기와 각도정렬 장치가 아무것도 하지 못하는 대기 시간이 존재하며, 이러한 대기 시간을 최대한 없애려고 해도 웨이퍼 이재기의 빈 이송을 방지할 수 없다. 따라서 각도정렬 장치의 작업 효율이나 웨이퍼 이송 효율의 개선 여지가 남아 있다.

따라서 본 발명은 기판을 수평 상태에서 각도정렬함에 있어서 각도정렬의 작업 효율 및 기판 이송 효율의 향상에 도움이 되는 장치 및 방법을 제공하는 것을 제1 목적으로 한다. 또한, 본 발명은 기판 수납부, 기판 각도정렬 장치 및 기판 처리 장치 사이에서 기판을 이송함에 있어서 기판 이송 효율의 향상에 도움이 되는 방법을 제공하는 것을 제2 목적으로 하고 있다.

본 발명은 상기 목적을 달성하기 위해 이루어진 것으로, 본 발명의 일 예에 따른 기판 각도정렬 장치는, 복수의 기판 각각을 수평 상태로 상하 방향으로 늘어서도록 유지하는 복수의 유지부와, 상기 유지부를 일체로 회전시키는 회전 구동부와, 상기 복수의 유지부 각각에 해당하는 복수의 제1 지지부를 포함하고, 해당하는 제1 지지부를 해당하는 유지부에 유지되는 기판 아래쪽의 제1 후퇴 위치와, 상기 해당하는 유지부보다 위쪽의 제1 지지 위치 사이에서 개별적으로 승강시키는 제1 승강체와, 상기 복수의 유지부 및 상기 복수의 제1 지지부 각각에 해당하는 복수의 제2 지지부를 포함하고, 해당 복수의 제2 지지부를 해당하는 유지부에 유지되는 기판 아래쪽의 제2 후퇴 위치와, 해당하는 제1 지지부의 상기 제1 지지 위치보다 위쪽의 제2 지지 위치 사이에서 일괄적으로 승강시키는 제2 승강체와, 상기 복수의 제1 승강체 및 상기 제2 승강체를 구동하는 승강 구동부를 구비한다.

상기 구성에 따르면, 회전 구동부 및 승강 구동부가 복수의 유지부를 일체로 회전시켜 선택한 1장의 기판을 각도정렬하고 해당 각도정렬 완료된 기판을 유지하고 있는 유지부에 해당하는 제1 지지부를 제1 후퇴 위치에서 제1 지지 위치까지 개별적으로 상승시켜 해당 기판을 해당 제1 지지부로 들어올린다는 일련의 각도정렬 동작을 순차적으로 기판을 선택하면서 반복할 수 있다. 이에 따라 복수 장의 기판 각각을 수평 상태로 받아들이는 것과 복수의 유지부를 일체로 회전시키면서 모든 기판을 수평 상태로 차례로 각도정렬하는 것을 실현할 수 있다.

그 후, 승강 구동부가 복수의 제2 지지부를 일괄적으로 제2 후퇴 위치에서 제2 지지 위치까지 상승시켜 복수의 제1 지지부 각각에 지지되어 있는 각도정렬 완료된 복수 장의 기판을 복수의 제2 지지부 각각으로 들어올릴 수 있다. 이에 따라 복수의 제2 지지부에서 각도정렬 완료된 복수 장의 기판의 반출을 준비하면서 복수의 유지부에서 미각도정렬된 복수 장의 기판의 반입을 준비할 수 있다.

따라서 기판 각도정렬 장치에 대해 기판을 반출입하는 쪽에서 보면, 미각도정렬된 기판을 기판 각도정렬 장치로 이송하여 유지부에 반입하고 그 직후에 각도정렬 완료된 기판을 제2 지지부에서 반출하여 다른 소정 장소로 이송할 수 있다. 이와 같이 기판 각도정렬 장치에서, 미각도정렬된 기판을 각도정렬 완료된 기판으로 그 자리에서 교환할 수 있기 때문에 불필요한 대기시간이나 빈 이송을 해소할 수 있다.

기판 각도정렬 장치에서 보면, 미각도정렬된 기판이 반입되면 그 직후에 각도정렬 완료된 기판이 반출되고, 각도정렬 완료된 기판의 반출 직후에 각도정렬을 위한 작업을 시작할 수 있다. 그리고 반입된 기판의 각도정렬은 그 다음에 기판이 반입될 때까지 완료시켜 두면 좋다. 따라서 기판 각도정렬 장치의 대기시간을 없앨 수 있다.

상기 회전 구동부가 한 개의 회전 구동원과, 상기 회전 구동원에 의해 발생되는 구동력을 상기 복수의 유지부 각각에 전달하여 상기 복수의 유지부를 일체로 회전 구동하는 회전 전달 기구를 포함하고 있어도 좋다.

상기 구성에 따르면, 한 개의 회전 구동원으로 복수의 유지부를 일체로 회전시킴으로써 장치 요소를 줄일 수 있기 때문에 소형 경량의 기판 각도정렬 장치를 값싸게 제조할 수 있다.

상기 유지부는 그 중심 축선 주위를 자전하는 턴테이블이고, 상기 제1 지지부는 쌍을 이루고, 한 쌍의 상기 제1 지지부는 상기 턴테이블을 기판 반입 방향의 직교 방향으로 사이에 두도록 배치되고, 상기 제2 지지부는 쌍을 이루고, 한 쌍의 상기 제2 지지부는 상기 턴테이블을 기판 반입 방향의 직교 방향으로 사이에 두도록 배치되어도 좋다.

상기 구성에 따르면, 복수 장의 기판을 복수의 턴테이블 각각에 반입하려고 할 때, 제1 지지부 및 제2 지지부가 기판의 반입을 차단한다. 한 쌍의 제1 지지부를 상승시키면 턴테이블에 유지된 기판 중 턴테이블에서 직교 방향 양쪽으로 돌출 된 한 쌍의 가장자리부를 아래에서 지지할 수 있다. 기판 반입 방향 축선 주위의 회전 모멘트가 기판에 작용하는 것을 한 쌍의 제1 지지부로 억제할 수 있어 한 쌍의 제1 지지부로 기판을 균형있게 들어올릴 수 있다. 제2 지지부에 대해서도 마찬가지이다.

상기 한 쌍의 제1 지지부는 평면시에서 상기 턴테이블의 중심을 통과하여 상기 직교 방향으로 연장되는 기준선 상에 설치되고, 상기 한 쌍의 상기 제2 지지부 중 상기 직교 방향 한쪽의 제2 지지부는 추가로 쌍을 이루며 같은 쪽의 상기 제1 지지부를 상기 기판 반입 방향으로 사이에 두도록 배치되고, 상기 한 쌍의 제2 지지부 중 상기 직교 방향 다른 쪽의 제2 지지부는 추가로 쌍을 이루며 같은 쪽의 상기 제1 지지부를 상기 기판 반입 방향으로 사이에 두도록 배치되어도 좋다.

상기 구성에 따르면, 한 쌍의 제1 지지부가 상기 기준선 상에 설치되어 있기 때문에 기판에 수직 방향 축선 주위의 회전 모멘트가 작용하는 것을 한 쌍의 제1 지지부로 억제할 수 있어 기판을 균형있게 들어올릴 수 있다. 한 쌍의 제2 지지부는 직교 방향 한쪽에서도 다른 쪽에서도 추가로 쌍을 이루며 이러한 제1 지지부를 기판 반입 방향으로 사이에 두도록 배치되고, 결과적으로 기판을 4점 지지하게 된다. 따라서 제1 지지부와 마찬가지로 한 쌍의 제2 지지부로 기판을 균형있게 지지할 수 있다.

상기 제1 승강체는 최하단의 유지부보다 아래쪽에서 상기 직교 방향으로 연장되는 베이스부와, 상기 베이스부의 양단에서 위쪽으로 연장되는 한 쌍의 폴부를 가지며, 상기 한 쌍의 제1 지지부가 상기 한 쌍의 폴부 각각에 나뉘어 설치되어 있고, 상기 복수의 턴테이블이 상기 베이스부와 상기 한 쌍의 폴부로 둘러싸인 공간 내에서 상하 방향으로 나열되어도 좋다.

상기 구성에 따르면, 한 쌍의 제1 지지부를 승강시키는 것과, 한 쌍의 제1 지지부로 턴테이블을 직교 방향으로 사이에 두는 것을 실현할 수 있다.

상기 제2 승강체는 최하단의 유지부보다 아래쪽에서 상기 직교 방향으로 연장되는 베이스부와, 상기 베이스부에 연결된 4개의 폴부를 가지며, 상기 제1 승강체는 상기 4개의 폴부로 둘러싸인 상기 제2 승강체의 내부 영역에 받아들여지고, 상기 4개의 폴부 각각에 제2 지지부가 설치되어 있어도 좋다.

상기 구성에 따르면, 4개로 분리된 제2 지지부를 일괄적으로 승강시키는 것과, 제2 지지부로 제1 지지부를 기판 반입 방향으로 사이에 두는 것과, 제2 승강체 및 제1 승강체를 콤팩트하게 장착하는 것을 실현할 수 있다.

상기 승강 구동원이 상기 복수의 제2 지지부를 해당하는 유지부에 유지된 기판의 외주연보다 바깥쪽으로 후퇴시키는 우회 구동원을 포함하고, 상기 승강 구동부는 상기 복수의 제2 지지부를 일괄적으로 상기 유지부에 유지되는 기판을 우회하면서 상기 제2 지지 위치로부터 상기 제2 후퇴 위치까지 하강시키도록 구성되어도 좋다.

상기 구성에 따르면, 유지부에 기판이 유지되어 있는 상태이어도 제2 지지부를 기판과 간섭시키지 않고 제2 후퇴 위치까지 하강시킬 수 있다.

본 발명의 다른 예에 따른 기판 각도정렬 방법은, 복수의 유지부와, 상기 복수의 유지부 각각에 대응하여 개별적으로 승강하는 복수의 제1 지지부와, 상기 복수의 유지부 및 상기 복수의 제1 지지부 각각에 대응하여 일괄적으로 승강하는 복수의 제2 지지부를 구비하는 기판 각도정렬 장치를 이용한 기판 각도정렬 방법으로, 상기 복수의 유지부 각각에 수평 상태로 상하 방향으로 늘어서도록 복수의 기판을 유지하고, 상기 복수의 유지부를 일체로 회전시켜 선택한 1장의 기판을 각도정렬하고 해당 각도정렬 완료된 기판을 유지하고 있는 유지부에 해당하는 제1 지지부를 개별적으로 상승시켜 해당 기판을 상기 제1 지지부로 들어올린다는 일련의 각도정렬 동작을 순차적으로 기판을 선택하면서 반복하고, 상기 복수의 제2 지지부를 일괄적으로 상승시켜 상기 복수의 제1 지지부 각각에 지지되어 있는 각도정렬 완료된 복수 장의 기판을 상기 복수의 제2 지지부 각각으로 들어올리는 제1 이재 동작을 실행한다.

상기 방법에 따르면, 앞서 언급한 기판 각도정렬 장치와 마찬가지로, 복수의 제2 지지부에서 각도정렬 완료된 복수 장의 기판의 반출을 준비하면서 복수의 유지부에서 미각도정렬된 복수 장의 기판 반입을 준비할 수 있다. 따라서 기판 각도정렬 장치에 대해 기판을 반출입하는 쪽에서 보면, 불필요한 대기시간이나 빈 이송을 해소할 수 있다. 기판 각도정렬 장치에서 보면 기판 각도정렬 장치의 대기시간을 없앨 수 있다.

상기 제1 이재 동작을 실행한 후, 미각도정렬된 복수 장의 기판이 복수의 유지부 각각에 유지되기 전에 상기 복수의 제1 지지부를 해당하는 유지부보다 아래쪽으로 하강시켜도 좋다.

여기서, 제1 이재 동작이 실행된 직후에는 어떤 유지부도 기판을 유지하고 있지 않다.

상기 방법에 따르면, 미각도정렬된 기판이 유지부에 새로 반입되는 등 미각도정렬된 기판이 유지부에 유지되기 전에 제1 지지부가 해당하는 유지부보다 하강한다. 그러면 제1 지지부가 기판을 우회하는 구조를 특별히 구비하지 않아도 제1 지지부를 기판과 간섭시키지 않고 제1 지지부를 하강시켜 제1 지지부는 다음의 일련의 각도정렬 동작을 준비할 수 있다.

상기 제1 이재 동작이 실행되어 상기 복수의 유지부 각각에 미각도정렬된 복수 장의 기판이 반입되고 상기 복수의 제2 지지부 각각에서 각도정렬 완료된 복수 장의 기판이 반출되면, 상기 일련의 각도정렬 동작을 반복하고, 상기 복수의 제1 지지부를 일제히 하강시켜 상기 복수의 제1 지지부 각각에 지지되어 있는 각도정렬 완료된 복수 장의 기판을 상기 복수의 유지부 각각에 이재하는 제2 이재 동작을 실행하고, 상기 제2 이재 동작이 실행되어 상기 복수의 제2 지지부 각각에 미각도정렬된 복수 장의 기판이 반입되고 상기 복수의 유지부 각각에서 각도정렬 완료된 복수 장의 기판이 반출되면, 상기 복수의 제2 지지부를 일괄적으로 하강시켜 상기 복수의 제2 지지부 각각에 지지되어 있는 미각도정렬된 복수 장의 기판을 상기 복수의 유지부 각각에 이재하고, 상기 일련의 각도정렬 동작을 반복하고, 상기 제1 이재 동작을 실행하여도 좋다.

상기 방법에 따르면, 각도정렬된 기판이 그 반입처로 되돌아간다. 또한, 기판의 반입처가 유지부와 제2 지지부로 순차적으로 서로 바뀐다. 이에 따라 제2 지지부가 기판을 우회하는 구조를 특별히 구비하지 않아도 제2 지지부는 기판과 간섭하지 않고 제2 지지 위치와 제2 후퇴 위치 사이에서 승강할 수 있다.

즉, 제1 이재 동작의 실행 후, 제2 지지부는 해당하는 유지부보다 위쪽에 위치한다. 일련의 각도정렬 동작을 반복하고 제2 이재 동작을 실행하면 각도정렬 완료된 복수 장의 기판은 복수의 유지부 각각에 이재된다. 이 동안에 제2 지지부는 이동할 필요가 없고, 또한 제2 지지부는 정지하고 있어도 기판과 간섭하지 않기 때문에 정지를 허용받는다.

제2 이송 동작의 실행 후, 제2 지지부는 미각도정렬된 기판을 받아들인 후 유지부에서 각도정렬 완료된 기판이 반출되는 것을 기다리며 하강한다. 따라서 제2 지지부를 기판과 간섭시키지 않고 제2 후퇴 위치까지 하강시킬 수 있어 미각도정렬된 기판을 유지부에 이재할 수 있다. 또한, 이에 따라 유지부 및 제1 지지부가 일련의 각도정렬 동작을 반복할 수 있다. 제2 지지부는 일련의 각도정렬 동작이 완료되면, 제1 이재 동작의 실행에 따라 상승하여 각도정렬 완료된 기판을 들어올린다. 이 상승 때에도 제2 지지부가 기판과 간섭하는 경우는 없다.

상기 제1 이재 동작이 실행되어 상기 복수의 유지부 각각에 미각도정렬된 복수 장의 기판이 반입되고 상기 복수의 제2 지지부 각각에서 각도정렬 완료된 복수 장의 기판이 반출되면, 상기 복수의 제2 지지부를 일괄적으로 상기 유지부에 유지되어 있는 기판을 우회하면서 해당하는 유지부보다 아래쪽까지 하강시키고, 상기 일련의 각도정렬 동작을 반복하고, 상기 제1 이재 동작을 실행하여도 좋다.

상기 방법에 따르면, 제2 지지부의 하강 전에 유지부에 기판이 반입되어도 제2 지지부를 기판과 간섭시키지 않고 하강시킬 수 있다. 따라서 기판의 반입처가 유지부로 한정되고 기판의 반출원이 상승한 상태의 제2 지지부로 한정된다. 따라서 기판 각도정렬 장치에 대해 기판을 반출입하는 쪽에서 보면 기판의 반입 동작 및 반출 동작이 단순화되어 기판의 반출입을 로봇에 실시하게 하는 경우 티칭 작업이 용이하게 된다.

본 발명의 다른 예에 따른 기판 이송 방법은, 기판을 수납하는 기판 수납부와, 기판을 각도정렬하는 기판 각도정렬 장치와, 기판을 처리하는 기판 처리 장치 사이에서 기판을 이송하는 기판 이송 방법이며, 미각도정렬된 기판을 상기 기판 각도정렬 장치에 반입하고 상기 기판 각도정렬 장치로부터 각도정렬 완료된 기판을 반출하는 제1 교환 공정과, 상기 각도정렬 완료된 기판을 상기 기판 처리 장치에 이송하는 제1 이송 공정과, 상기 각도정렬 완료된 기판을 상기 기판 처리 장치에 반입하고 상기 기판 처리 장치로부터 처리 완료된 기판을 반출하는 제2 교환 공정과, 상기 처리 완료된 기판을 상기 기판 수납부에 이송하는 제2 이송 공정과, 상기 처리 완료된 기판을 상기 기판 수납부에 반입하고 상기 기판 수납부로부터 미각도정렬된 기판을 반출하는 제3 교환 공정과, 상기 미각도정렬된 기판을 상기 기판 각도정렬 장치에 이송하는 제3 이송 공정을 갖는다.

상기 방법에 따르면, 기판 각도정렬 장치에서 미각도정렬된 기판을 각도정렬된 기판으로 그 자리에서 교환할 수 있다. 따라서 그 후의 제1 이송 공정, 제2 이송 공정 및 제3 이송 공정 중 어느 하나에 있어서도 기판이 빈 이송되는 경우는 없다. 빈 이송이 해소되면 기판 각도정렬 장치에서 기판 처리 장치 및 기판 수납부를 거쳐 기판 각도정렬 장치로 돌아오는 순환로를 한 바퀴 돌기만 함으로써 1사이클의 기판 이송이 완료된다. 따라서 기판의 이송 효율이 크게 향상된다.

이상의 설명으로부터 명백한 바와 같이, 본 발명에 따르면 기판을 수평 상태로 각도정렬함에 있어서 각도정렬의 작업 효율 및 기판 이송 효율의 향상에 도움이 되는 장치 및 방법을 제공할 수 있다. 또한, 기판 수납부, 기판 각도정렬 장치 및 기판 처리 장치 사이에서 기판을 이송함에 있어서 기판 이송 효율의 향상에 도움이 되는 방법을 제공할 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 각도정렬 장치가 사용되는 기판 처리 시스템의 일부를 나타내는 평면도이다.
도 2는 도 1에 나타낸 핸드를 나타내는 측면도이다.
도 3은 도 1에 나타낸 기판 처리 시스템 내에서 실행되는 실시예에 따른 기판 이송 방법의 공정 흐름을 나타내는 플로우차트이다.
도 4는 도 3에 나타낸 기판 이송 방법을 실행했을 경우에 있어서 기판 흐름을 나타내는 플로우차트이다.
도 5는 비교예에 따른 각도정렬 장치가 사용되는 기판 처리 시스템 내에서 실행되는 기판 이송 방법의 공정 흐름을 나타내는 플로우차트이다.
도 6은 도 5에 나타낸 기판 이송 방법을 실행했을 경우에 있어서 기판 흐름을 나타내는 플로우차트이다.
도 7은 실시예에 따른 기판 이송 방법을 실행했을 경우의 타임차트와, 비교예에 따른 기판 이송 방법을 실행했을 경우의 타임차트를 병기한 도면이다.
도 8은 제1 실시예에 따른 각도정렬 장치의 측면도이다.
도 9는 도 8에 나타낸 각도정렬 장치의 평면도이다.
도 10은 도 8에 나타낸 각도정렬 장치의 정면도이다.
도 11은 도 8 내지 도 10에 나타낸 유지부, 제1 지지부 및 제2 지지부의 위치 관계를 기판 출입 방향으로 보고 나타내는 모식도이다.
도 12는 도 8에 나타낸 각도정렬 장치의 구성을 나타내는 블록도이다.
도 13은 도 8에 나타낸 각도정렬 장치에 있어서 실행되는 제1 실시예에 따른 기판 각도정렬 방법의 공정 흐름을 나타내는 플로우차트이다.
도 14는 도 13에 나타낸 기판 각도정렬 방법을 실행했을 경우에 있어서 제1 지지부 및 제2 지지부의 위치 변화 및 기판의 상태 변화를 나타내는 도면이다.
도 15는 도 14에 나타낸 일련의 각도정렬 동작을 실행했을 경우에 있어서 제1 지지부의 위치 변화 및 기판의 상태 변화를 나타내는 도면이다.
도 16은 도 13에 나타낸 기판 각도정렬 방법을 실행했을 경우에 있어서 제1 지지부 및 제2 지지부의 위치 변화 및 기판의 상태 변화를 나타내는 도면이다.
도 17은 도 16에 나타낸 일련의 각도정렬 동작을 실행했을 경우에 있어서 제1 지지부의 위치 변화 및 기판의 상태 변화를 나타내는 도면이다.
도 18은 제2 실시예에 따른 각도정렬 장치의 구성을 나타내는 블록도이다.
도 19는 도 18에 나타낸 각도정렬 장치의 정면도이다.
도 20은 도 18에 나타낸 각도정렬 장치에 있어서 실행되는 제2 실시예에 따른 기판 각도정렬 방법의 공정 흐름을 나타내는 플로우차트이다.
도 21은 도 20에 나타낸 기판 각도정렬 방법을 실행했을 경우에 있어서 제1 지지부 및 제2 지지부의 위치 변화 및 기판의 상태 변화를 나타내는 도면이다.

이하, 도면을 참조하면서 실시예에 대해 설명한다. 또한, 동일하거나 동등한 요소에는 모든 도면에 걸쳐 동일한 부호를 부여하고 중복되는 설명을 생략한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 각도정렬 장치가 사용되는 기판 처리 시스템(1)의 일부를 나타내는 평면도이다. 도 1에 나타낸 기판 처리 시스템(1)은 반도체 웨이퍼 등 기판(100)에 소요 처리(예를 들면, 열처리, 불순물도입처리, 박막형성처리, 리소그래피처리, 세정처리, 평탄화처리)를 실시한다. 이후의 설명에서는 특별히 언급하지 않는 한 기판(100)이 원반 모양의 반도체 웨이퍼인 것으로 하지만, 이 기판 처리 시스템(1)에서 반도체 웨이퍼 외의 기판에 처리를 하여도 좋다.

도 1에 나타낸 바와 같이, 본 실시예에 따른 기판 처리 시스템(1)은 기판(100)을 수납하는 수납부(2)와, 기판(100)을 각도정렬하는 각도정렬 장치(3)와, 기판(100)에 처리를 하는 처리 장치(4)와, 기판(100)을 이송하는 이송 로봇(5)을 구비한다. 수납부(2)는 각도정렬 장치(3) 및 이송 로봇(5)을 배치한 이송 공간(9)을 사이에 두고 처리 장치(4)로부터 떨어져서 배치되어 있다.

수납부(2)에는 복수 장의 기판(100)을 수납하는 복수의 용기(2a)가 설치된다. 각 용기(2a)는 복수 장의 기판(100)을 각각 수평 상태이며 상하 방향으로 간격을 두고 늘어선 상태로 수납할 수 있다. 기판(100)이 반도체 웨이퍼이면 용기(2a)에는 이른바 후프를 적절하게 적용할 수 있다. 기판(100)은 용기(2a)에 수납된 상태로 기판 처리 시스템(1)에 반입된다. 이 단계에서 기판(100)은 각도정렬되어 있지 않으며, 또한 기판(100)에는 소요 처리가 실시되어 있지 않다. 용기(2a)가 수용부(2)에 설치될 때, 그 기판 출입구(2b)가 이송 공간(9)을 향하게 된다.

각도정렬 장치(3)는 용기(2a)에서 반출된 미각도정렬된 기판(100)을 받아들여서 해당 기판(100)을 각도정렬하고, 각도정렬 완료된 기판(100)의 반출을 준비한다. 각도정렬이란 기판(100)의 원주 방향에 있어서 방향을 정렬(align)하는 것을 의미하며, 구체적으로는 기판의 외주에 형성된 노치(notch) 또는 직선부(orientation flat)의 각도 위치를 정렬하는 것을 의미한다. 또한, 각도정렬 장치(3)는 기판(100)을 위치정렬하여도 좋다. 처리 장치(4)는 각도정렬 장치(3)에서 각도정렬된 기판(100)을 받아들여서 해당 기판(100)에 처리를 한다. 처리 장치(4)는 처리를 하기 위한 처리실(4a)을 가지며, 처리실(4a)을 형성하는 벽에는 이송 공간(9)을 처리실(4a)에 연통시키는 기판 출입구(4b)가 마련된다. 처리 완료된 기판(100)은 용기(2a)에 되돌아가서 용기(2a)에 수납된 상태로 기판 처리 시스템(1)으로부터의 반출을 준비한다.

이송 로봇(5)은 기판(100)을 수납부(2), 각도정렬 장치(3) 및 처리 장치(4) 사이에서 이송한다. 예를 들면 이송 로봇(5)은 미각도정렬된 기판(100)을 각도정렬 장치(3)까지 이송하고, 처리 완료된 기판(100)을 각도정렬 장치(3)까지 이송하고, 각도정렬된 기판(100)을 용기(2a)까지 이송한다. 이송 로봇(5)은 이송 공간(9)에 설치된 베이스(5a)와, 베이스(5a)에 운동 가능하도록 설치된 1개 이상의 암(5b)을 가지며, 암(5b)의 최선단부에는 기판(100)을 파지하는 핸드(6)가 장착된다. 예를 들면 핸드(6)는 두 갈래로 갈라진 한 쌍의 선단부를 가진 박판 부재이며 그 상면에 기판(100)을 재치하거나 유지함으로써 해당 기판(100)을 파지한다.

도 2는 도 1에 나타낸 핸드(6)를 나타내는 측면도이다. 도 2에 나타낸 바와 같이, 본 실시예에서는 이송 로봇(5)에 복수(일례로 5개)의 핸드(6A~6E)가 장착되고, 이러한 핸드(6A~6E)가 복수 장(일례로 5장)의 기판(100)을 각각 파지한다. 핸드(6A~6E)는 상하 방향으로 간격을 두고 나열되어 복수 장의 기판(100)을 수평 상태이며 상하 방향으로 간격을 두고 늘어선 상태로 파지할 수 있다. 이송 로봇(5)은 핸드(6A~6E)끼리의 상하 간격을 변경하지 않고 핸드(6A~6E)를 일괄적으로 승강시킬 수 있다.

도 3은 도 1에 나타낸 기판 처리 시스템(1) 내에서 실행되는 기판 이송 방법(S0)의 공정 흐름을 나타내는 플로우차트이다. 도 4는 도 3에 나타낸 기판 이송 방법(S0)을 실행했을 경우에 있어서 기판 처리 시스템(1) 내에서의 기판 흐름을 나타내는 플로우차트이다. 기판 이송 방법(S0)은 기판을 수납부(2), 각도정렬 장치(3) 및 처리 장치(4) 사이에서 이송하는 방법이다.

도 3에 나타낸 바와 같이, 본 실시예에 따른 기판 이송 방법(S0)은 제1 교환 공정(S1), 제1 이송 공정(S2), 제2 교환 공정(S3), 제2 이송 공정(S4), 제3 교환 공정(S5) 및 제3 이송 공정(S6)을 가지며, 이러한 6개 공정(S1~S6)이 이 순서대로 실행된다. 기판 처리 시스템(1)에서는 이러한 6개 공정(S1~S6)을 1사이클로 기판이 이송된다. 제3 이송 공정(S6)이 끝나면, 제1 교환 공정(S1)으로 되돌아와서 다음 사이클이 시작된다. 사이클의 첫 번째 공정을 제1 교환 공정(S1)으로 하고 있는 것은 설명의 편의를 위한 것에 불과하며, 6개 공정(S1~S6) 중 어느 공정이 첫 번째이어도 좋다.

도 4에 나타낸 바와 같이, 제1 교환 공정(S1)에서는, 미각도정렬 및 미처리된 기판이 각도정렬 장치(3)에 반입되고, 각도정렬 완료된 기판이 각도정렬 장치(3)에서 반출된다. 즉, 이송 로봇(5)이 핸드(6A~6E)(도 2 참조) 각각으로 파지하고 있는 미각도정렬된 복수 장의 기판을 각도정렬 장치(3)에 반입한다. 이 반입의 종료 직후, 이송 로봇(5)은 각도정렬 장치(3)에서 반출을 준비하고 있는 각도정렬 완료된 복수 장의 기판을 핸드(6A~6E) 각각으로 파지하고 해당 각도정렬 완료된 복수 장의 기판을 각도정렬 장치(3)에서 반출한다. 이와 같이 제1 교환 공정(S1)에서는 각 핸드(6A~6E)가 미각도정렬 및 미처리된 기판에서 각도정렬 완료된 기판으로 바꾼다.

각도정렬 장치(3)는 복수 장의 기판을 각각 수평 상태 그대로 받아들일 수 있으며, 반입된 복수 장의 기판 각각을 수평 상태 그대로 각도정렬할 수 있다. 각도정렬 장치(3)는 각도정렬 완료된 복수 장의 기판을 수평 상태로 지지할 수 있으며, 이러한 기판의 반출을 준비한다. 본 실시예에 따른 각도정렬 장치(3)는 각도정렬 완료된 복수 장의 기판의 반출을 준비하면서 미각도정렬된 복수 장의 기판을 받아들일 수 있도록 구성된다. 따라서 이러한 제1 교환 공정(S1)을 실현 가능하게 된다.

제1 이송 공정(S2)에서는 각도정렬 완료된 기판을 처리 장치(4)까지 이송한다. 이때, 제1 교환 공정(S1)에 있어서 각도정렬 장치(3)에서 반출된 각도정렬 완료된 복수 장의 기판을 그 상태 그대로 각도정렬 장치(3)에서 처리 장치(4)까지 이송하여도 좋다.

제2 교환 공정(S3)에서는 각도정렬 완료된 기판을 처리 장치(4)에 반입하고, 처리 완료된 기판을 처리 장치(3)에서 반출한다. 즉, 핸드(6A~6E)가 기판 출입구(4b)(도 1 참조)를 통해 처리실(4a)(도 1 참조) 안으로 진입하고 이에 따라 핸드(6A~6E)(도 2 참조) 각각으로 파지하고 있는 각도정렬 완료된 복수 장의 기판을 이송 공간(9)(도 1 참조)에서 처리실(4a) 안으로 반입한다. 그 다음에 핸드(6A~6E)가 일괄적으로 하강하고 이에 따라 핸드(6A~6E) 각각으로 파지하고 있는 각도정렬 완료된 복수 장의 기판을 처리실(4a) 내의 소정 반입 위치에 놓아둔다. 이 반입의 종료 직후, 처리실(4a) 내의 소정 반출 위치에서 반출을 준비하고 있는 처리 완료된 복수 장의 기판을 빈 핸드(6A~6E) 각각으로 파지한다. 그 다음에 핸드(6A~6E)가 기판 출입구(4b)를 통해 처리실(4a)에서 퇴출하고 이에 따라 핸드(6A~6E) 각각으로 파지하고 있는 처리 완료된 복수 장의 기판을 처리실(4a)에서 이송 공간(9)으로 반출한다. 이와 같이 제2 교환 공정(S3)에서는 각 핸드(6A~6E)가 각도정렬 완료된 기판에서 처리 완료된 기판으로 바꾼다.

제2 이송 공정(S4)에서는, 처리 완료된 기판을 수납부(2)까지 이송한다. 이때, 제2 교환 공정(S3)에 있어서 처리 장치(4)에서 반출된 처리된 복수 장의 기판을 그 상태 그대로 처리 장치(4)에서 수납부(2)까지 이송하여도 좋다.

제3 교환 공정(S5)에서는, 처리 완료된 기판을 수납부(2)에 반입하고, 미각도정렬 및 미처리된 기판을 수납부(2)에서 반출한다. 즉, 핸드(6A~6E)가 기판 출입구(2b)(도 1 참조)를 통해 용기(2a)(도 1 참조) 안으로 진입하고 이에 따라 핸드(6A~6E)(도 2 참조) 각각으로 파지하고 있는 처리 완료된 복수 장의 기판을 이송 공간(9)(도 1 참조)에서 용기(2a) 안으로 반입한다. 그 다음에 핸드(6A~6E)가 일괄적으로 하강하고 이에 따라 핸드(6A~6E)로 파지하고 있는 처리 완료된 복수 장의 기판을 용기(2a) 내의 소정 수납 위치에 놓아둔다. 그러면 해당 복수 장의 기판이 용기(2a) 내에서 수평 상태이며 상하 방향으로 간격을 두고 늘어선 상태로 수납된다. 이 반입의 종료 직후, 빈 핸드(6A~6E)가 해당 용기(2a)의 용기 출입구(2b)를 통해 해당 용기(2a)에서 퇴출한다. 그 다음에 빈 핸드(6A~6E)가 미각도정렬 및 미처리된 기판을 수납한 다른 용기(2a)의 용기 출입구(2b)를 통해 해당 다른 용기(2a) 안으로 진입한다. 그 다음에 핸드(6A~6E)가 일괄적으로 상승하고 이에 따라 해당 다른 용기(2a) 내의 소정 수납 위치에 놓여 있는 미각도정렬 및 미처리된 복수 장의 기판을 핸드(6A~6E) 각각으로 파지한다. 그 다음에 핸드(6A~6E)가 기판 출입구(2b)를 통해 용기(2a)에서 퇴출하고 이에 따라 핸드(6A~6E) 각각으로 파지되어 있는 미각도정렬 및 미처리된 복수 장의 기판을 용기(2a)에서 이송 공간(9)으로 반출한다. 이와 같이 제3 교환 공정(S5)에서는 각 핸드(6A~6E)가, 처리 완료된 기판에서 미각도정렬 및 미처리된 기판으로 바꾼다.

제3 이송 공정(S6)에서는, 미각도정렬 및 미처리된 기판을 각도정렬 장치(3)까지 이송한다. 이때, 제3 교환 공정(S5)에 있어서 수납부(2)에서 반출된 미각도정렬 및 미처리된 복수 장의 기판을 그 상태 그대로 수납부(2)에서 각도정렬 장치(3)까지 이송하여도 좋다.

본 실시예에 따른 기판 이송 방법(S0)의 작용에 대해 비교예를 참조하면서 설명한다. 도 5는 비교예에 따른 기판 처리 시스템(901) 내에서 실행되는 기판 이송 방법(S900)의 공정 흐름을 나타내는 플로우차트이고, 도 6은 도 5에 나타낸 기판 이송 방법(S900)을 실행했을 경우에 있어서 기판 처리 시스템(901) 내에서의 기판 흐름을 나타내는 플로우차트이다.

도 6에 나타낸 바와 같이, 비교예에 따른 기판 처리 시스템(901)은 본 실시예와 마찬가지로, 수납부(902), 각도정렬 장치(903), 처리 장치(904) 및 이송 로봇(905)을 구비하며, 해당 이송 로봇(905)에는 핸드(미도시)가 장착된다. 비교예에 따른 각도정렬 장치(903)는 본 실시예와는 달리, 각도정렬 완료된 기판을 반출한 후가 아니면 미각도정렬된 기판을 받아들이지 않는다. 바꾸어 말하면, 각도정렬 장치(903)는 각도정렬 완료된 기판의 반출을 준비하면서 미각도정렬된 기판을 받아들이는 것과 같은 일은 생기지 않는다.

도 5 및 도 6에 나타낸 바와 같이, 비교예에 따른 기판 이송 방법(S900)에서는 각도정렬 장치(903)에서 각도정렬 완료된 기판이 반출되고(S901), 각도정렬 완료된 기판이 처리 장치(904)까지 이송되고(S902), 각도정렬 완료된 기판이 처리 장치(904)에 반입된다(S903). 그 다음에 핸드가 기판을 파지 않고 수납부(902)까지 이동한다(S904). 즉, 제1 빈 이송이 이루어진다.

그 다음에 수납부(902)로부터 미각도정렬 및 미처리된 기판이 반출되고(S905), 미각도정렬된 기판이 각도정렬 장치(903)까지 이송되고(S906), 미각도정렬된 기판이 각도정렬 장치(903)에 반입된다(S907). 이어서 핸드가 기판을 파지하지 않고 처리 장치(904)까지 이동한다(S908). 즉, 제2 빈 이송이 이루어진다.

그 다음에 처리 장치(904)로부터 처리 완료된 기판이 반출되고(S909), 처리 완료된 기판이 수납부(902)까지 이송되고(S910), 처리 완료된 기판이 수납부(902)에 반입된다(S911). 그 다음에 핸드가 기판을 파지하지 않고 각도정렬 장치(903)까지 이동한다(S912). 즉, 제3 빈 이송이 이루어진다.

기판 처리 시스템(901)에서는 이러한 12개 공정(S901~S912)을 1사이클로 기판이 이송된다. 해당 12개 공정(S901~S912)은 핸드가 이동하는 공정을 6개 포함하고, 핸드는 1사이클에서 각도정렬 장치(903)로부터 처리 장치(904) 및 수납부(902)를 거쳐 각도정렬 장치(903)에 되돌아오는 순환로를 2번 돈다. 제3 빈 이송 공정(S912)이 끝나면 각도정렬 장치(903)에서 기판을 반출하는 공정(S901)으로 되돌아와서 그 다음 사이클이 시작된다.

도 7은 본 실시예에 따른 기판 이송 방법(S0)을 실시했을 경우의 타임 차트와 비교예에 따른 기판 이송 방법(S900)을 실시했을 경우의 타임 차트를 병기한 도면이다. 도 7을 참조하는 하기의 설명에 있어서 시스템을 구성하는 요소 및 방법을 구성하는 공정에는 적절하게 도 1 내지 도 6의 참조 부호를 부여한다.

도 7 중 위쪽이 본 실시예의 타임 차트이고 아래쪽이 비교예의 타임 차트이다. 본 실시예의 타임 차트는 동일한 시간 축을 따라 핸드의 위치 변화와, 기판 이송 방법(S0)의 공정 진행과, 각도정렬 장치(3)의 상태 변화를 함께 나타낸다. 도시의 편의를 위해 핸드의 위치를 1축 상에 나타냈기 때문에 수납부(2) 및 각도정렬 장치(3) 사이를 이동 중인 핸드의 위치 변화를 나타내는 사선이 처리 장치(4)의 위치를 나타내는 점선을 넘고 있지만, 앞서 언급한 바와 같이 핸드(6)는 해당 이동 중에 처리 장치(4)를 경유하지 않는다. 비교예의 타임 차트도 본 실시예의 타임 차트와 같은 방식으로 작성되어 있다.

설명의 편의를 위해, 본 실시예에 따른 수납부(2) 및 각도정렬 장치(3) 사이의 이동 시간과, 각도정렬 장치(3) 및 처리 장치(4) 사이의 이동 시간과, 처리 장치(4) 및 수납부(2) 사이의 이동 시간의 3가지 이동 시간은 서로 동일한 것으로 한다. 본 실시예에 따른 수납부(2)에서의 기판 교환 시간과, 각도정렬 장치(3)에서의 기판 교환 시간과, 처리 장치(4)에서의 기판 교환 시간의 3가지 기판 교환 시간은 서로 동일한 것으로 한다. 대비의 편의를 위해, 비교예에 따른 3가지 이동 시간은 본 실시예에 따른 3가지 이동 시간 중 해당하는 것과 동일한 것으로 한다. 비교예에 따른 3가지 기판 반입 시간 및 3가지 기판 반출 시간의 총 6가지 소요 시간은 서로 동일한 것으로 한다. 비교예에 따른 한 번의 기판 반입 시간 및 한 번의 기판 반출 시간의 합산 시간은 본 실시예에 따른 한 번의 기판 교환 시간과 동일한 것으로 한다.

비교예에서는 이송 로봇(905)이 앞서 언급한 순환로를 두 바퀴 돌아야만 1사이클이 종료된다. 비교예에 따른 핸드의 위치 변화를 나타내는 선 중 점선은 빈 이송을 나타내고 있으며 두 바퀴 중 한 바퀴를 빈 이송으로 허비하고 있다. 비교예에 따른 기판 이송 방법(S900)에서는 어느 하나의 요소(902, 903 또는 904)의 기판 반입 및 해당 요소의 기판 반출이 시간적으로 떨어진 타이밍에 이루어진다. 핸드는 해당 요소의 기판 반입 완료에서 해당 요소의 기판 반출 시작까지 순환로를 한바퀴 돌고 해당 요소로 돌아온다. 따라서 핸드가 순환로를 두 바퀴 돌지 않으면 1사이클을 완료하지 못하고 한 바퀴의 빈 이송이 발생하게 된다.

한편, 본 실시예에 따른 기판 이송 방법(S0)에서는 어느 하나의 요소(2,3 또는 4)의 기판 반입 직후에 그 자리에서 해당 요소의 기판 반출을 하고, 이송 로봇(5)은 반입과 반출 사이에서는 해당 요소 앞에서 떠나지 않는다. 따라서 본 실시예에서는 핸드(6)가 각도정렬 장치(3)에서 처리 장치(4) 및 수납부(2)를 거쳐 각도정렬 장치(3)로 되돌아오는 순환로를 한 바퀴 돌면, 한 사이클이 종료된다. 본 실시예에서는 순환로 한 바퀴의 빈 이송이 해소되므로 택트 타임이 비교예와 비교하여 반감된다. 따라서 기판 이송 효율이 크게 향상된다.

각 타임 차트는 각도정렬 장치(3,903)의 상태 변화로서, 각도정렬 장치(3,903)가 각도정렬하는 것을 허용받은 상태(이하, 간단히 "각도정렬허용상태"라고도 칭한다)와, 각도정렬 장치(3,903)가 각도정렬하는 것을 허용받지 못하고 대기할 수밖에 없는 상태(이하, 간단히 "대기상태"라고도 칭한다)의 두 상태의 전환을 나타내고 있다. 결과적으로, 각도정렬허용상태의 지속시간(이하, "허용시간"이라고도 칭한다)과, 대기상태의 지속시간(이하, "대기시간"이라고도 칭한다)이 표시되어 있다.

비교예에서는 각도정렬 장치(903)는 각도정렬 장치(903)에서 기판을 반출하는 공정(S901)을 시작하고 나서 각도정렬 장치(903)에 미각도정렬된 기판을 반입하는 공정(S907)을 완료할 때까지의 기간(공정(S901~S907)의 실행시간) 동안에 대기상태가 된다. 각도정렬 장치(903)는 해당 반입 공정(S907)을 완료하고 나서 다음 사이클의 반출 공정(S901)을 시작할 때까지의 기간(공정(S908~S912)의 실행시간) 동안밖에 각도정렬허용상태가 될 수 없다. 즉, 비교예의 허용시간에는 핸드가 앞서 언급한 순환로를 한 바퀴 도는데 소요되는 시간(공정(S908,S910 및 S912)의 총실행시간)과, 처리 장치(904)에서의 기판반출시간(공정(S909)의 실행시간)과 수납부(902)에서의 기판반입시간(공정(S911)의 실행시간)밖에 포함되지 않는다.

한편, 본 실시예에서는 각도정렬 장치(3)는 제1 교환 공정(S1)의 실행시간 동안에 대기상태가 되지만, 제1 교환 공정(S1)을 완료하고 나서 다음 사이클의 제1 교환 공정(S1)을 시작할 때까지의 기간(공정(S2~S6)의 실행시간) 동안에 각도정렬 허용상태가 된다. 즉, 본 실시예의 허용 시간에는 앞서 언급한 순환로를 한 바퀴 도는데 소요되는 시간(제1 이송 공정(S2), 제2 이송 공정(S4) 및 제3 이송 공정(S6)의 총실행시간)과, 처리 장치(4)에서의 기판교환시간(제2 교환 공정(S3)의 실행시간)과, 수납부(2)에서의 기판교환시간(제3 교환 공정(S5)의 실행시간)이 포함된다.

본 실시예의 대기시간은 핸드가 순환로를 한 바퀴 도는데 소요되는 시간과 한 번의 기판교환시간의 합산시간만큼 비교예의 대기시간보다 짧다. 본 실시예의 허용시간은 한 번의 기판반입시간 및 한 번의 기판반출시간의 합산시간(즉, 한 번의 기판교환시간)만큼 비교예의 허용시간보다 길다. 따라서 각도정렬의 작업 효율이 향상된다.

이와 같이 본 실시예에 따르면, 비교예와 비교하여 택트 타임을 크게 단축할 수 있으며 각도정렬 장치(3)의 대기 시간을 줄일 수 있다. 게다가, 각도정렬 장치(3)의 허용 시간을 늘릴 수도 있다.

본 실시예에 따른 기판 처리 시스템(1)은 비교예에 대해 상기 현저한 작용 효과를 나타내는바, 그 한 요인은 3가지 요소(2~4) 중 어느 하나에 대해서도 해당 요소에 기판 반입을 한 직후에 그 자리에서 해당 요소로부터 기판 반출을 행하는 것에 있다. 본 실시예에 따른 각도정렬 장치(3)는 각도정렬 완료된 기판의 반출을 준비하면서 미각도정렬된 기판을 받아들일 수 있도록 구성되고 이에 따라 기판 이송 방법(S0)의 제1 교환 공정(S1)을 실현 가능하게 하고 있다. 각도정렬 장치(3)의 이러한 구성에 따라, 본 실시예는 비교예에 대해 명확하게 우위에 있다. 이하, 이러한 구성을 포함한 각도정렬 장치(3)의 실시예에 대해 설명한다.

도 8은 제1 실시예에 따른 각도정렬 장치(3)의 측면도이다. 도 8에 나타낸 바와 같이, 본 실시예에 따른 각도정렬 장치(3)는 이송 공간(9)에 수평으로 설치되는 판형의 베이스(25)와, 복수 장의 기판(100)을 각각 유지하는 복수의 유지부(10A~10E)와, 복수의 제1 지지부(11A~11E)를 포함한 제1 승강체(21A~21E)와, 복수의 제2 지지부(12A~12E)를 포함한 제2 승강체(22)를 구비한다.

복수의 유지부(10A~10E)는 복수 장의 기판(100)을 각각 수평 상태로 상하 방향으로 간격을 두고 늘어서도록 유지한다. 따라서 복수의 유지부(10A~10E)가 베이스(25)보다 위쪽에 상하 방향으로 간격을 두고 나열된다. 또한, 복수의 유지부(10A~10E)는 일체로 회전하도록 구성되어 있다. 복수의 제1 지지부(11A~11E)는 복수의 유지부(10A~10E) 각각에 해당하고, 복수의 제2 지지부(12A~12E)는 복수의 유지부(10A~10E) 각각에 해당하는 한편 복수의 제1 지지부(11A~11E) 각각에 해당한다. 복수의 제1 지지부(11A~11E)는 개별적으로, 해당하는 유지부(10A~10E)에 유지되는 기판(100) 아래쪽의 제1 후퇴 위치와 해당 유지부(10A~10E)보다 위쪽의 제1 지지 위치 사이에서 승강한다. 복수의 제2 지지부(12A~12E)는 일괄적으로, 해당하는 유지부(10A~10E)에 유지되는 기판(100) 아래쪽의 제2 후퇴 위치와 해당하는 제1 지지부(11A~11E)의 제1 지지 위치보다 위쪽의 제2 지지 위치 사이에서 승강한다.

본 실시예에 따른 각도정렬 장치(3)는 5개의 유지부(10A~10E)와, 이에 해당하는 5개의 제1 지지부(11A~11E) 및 5개의 제2 지지부(12A~12E)를 구비하고 이에 따라 5장 1세트의 기판(100)을 일괄적으로 취급할 수 있다. 즉, 미각도정렬된 5장 1세트의 기판(100)의 일괄 반입을 받아들이고, 각도정렬 완료된 5장 1세트의 기판(100)의 일괄 반출을 준비한다. 각도정렬 장치(3)가 일괄적으로 취급 가능한 기판(100)의 장수(즉, 유지부(10A~10E)의 개수)는 적절히 변경 가능하다.

각도정렬 장치(3)는 5장 1세트의 기판(100)을 일괄적으로 반입시키거나 반출시키기 위한 기판 출입구(3a)(도 1에도 개략적으로 도시)가 있다. 5개의 유지부(10A~10E)는 기판 출입구(3a)에서 기판(100)의 반입 방향(X1)으로 떨어져서 배치된다. 반입 방향(X1)은 상하 방향과 교차하는 방향이며, 바람직하게는 수평이다.

각도정렬 장치(3)에 5장의 기판(100)을 일괄 반입할 때에는 미각도정렬된 5장의 기판(100)을 파지한 핸드(6)가 기판 출입구(3a)를 통해서 각도정렬 장치(3) 안으로 반입 방향(X1)으로 진입해온다. 5개의 유지부(10A~10E)는 이와 같이 반입된 5장의 기판(100) 각각을 수평 상태로 받아들이고, 받아들인 기판(100)을 상하 방향으로 간격을 두고 늘어서도록 유지할 수 있다. 본 실시예에서는 5개의 제2 지지부(12A~12E)도 제2 지지 위치에 위치하는 한편 기판(100)을 지지하고 있지 않은 경우에는 반입된 5장의 기판(100)을 각각 수평 상태로 받아들일 수 있고, 그 후에 5개의 제2 지지부(12A~12E)가 제2 후퇴 위치까지 하강함으로써 미각도정렬된 5장의 기판(100)을 유지부(10A~10E) 각각에 이재할 수 있다.

각도정렬 장치(3)는 유지부(10A~10E)를 일체로 회전시켜 1장의 기판(100)을 각도정렬하고, 해당 각도정렬 완료된 기판(100)을 유지하고 있는 유지부(10A~10E)에 해당하는 제1 지지부(11A~11E)를 상승시켜 해당 기판(100)을 해당 제1 지지부(11A~11E)로 순차적으로 들어올린다는 일련의 각도정렬 동작을 반복하도록 구성된다. 일련의 각도정렬 동작은 일반적으로, 5장의 모든 기판(100)의 각도정렬을 완료할 때까지 반복된다.

각도정렬 장치(3)에서 5장의 기판(100)을 일괄 반출할 때에는 핸드(6)가 각도정렬 장치(3) 내에서 반출을 준비하고 있는 각도정렬 완료된 5장의 기판(100)을 파지한다. 본 실시예에서는 각도정렬 완료된 5장의 기판(100)은 5개의 제2 지지부(12A~12E) 각각으로 반출을 준비할 수 있고, 또한 5개의 유지부(10A~10E) 각각으로도 반출을 준비할 수 있다. 상기 일련의 각도정렬동작 완료 후, 제2 지지부(12A~12E)를 상승시키면 제2 지지부(12A~12E)로 반출을 준비하는 상태가 되고, 제1 지지부(11A~11E)를 하강시키면 유지부(10A~10E)로 반출을 준비하는 상태가 된다. 핸드(6)는 5장의 기판(100)을 파지한 후에 반입 방향(X1)과는 반대 방향인 반출 방향(X2)으로 퇴출하여간다. 이에 따라 5장의 기판(100)이 핸드(6)와 함께 기판 출입구(3a)를 통해서 각도정렬 장치(3) 밖으로 일괄 반출된다.

본 실시예에 따른 각도정렬 장치(3)에 따르면, 각도정렬 완료된 5장의 기판(100)이 5개의 제2 지지부(12A~12E) 각각으로 반출을 준비하고 있는 경우에는 5개의 유지부(10A~10E)가 미각도정렬된 5장의 기판(100)의 반입을 받아들일 수 있다. 각도정렬 완료된 5장의 기판(100)이 5개의 유지부(10A~10E) 각각으로 반출을 준비하고 있는 경우에는 5개의 제2 지지부(12A~12E)가 미각도정렬된 5장의 기판(100)의 반입을 받아들일 수 있다. 이에 따라 각도정렬 장치(3)에서 미각도정렬된 5장 1세트의 기판(100)을 각도정렬 완료된 5장 1세트의 기판(100)으로 교환할 수 있고 이에 따라 앞서 언급한 바와 같이 기판(100)의 이송 효율과 각도정렬 장치(3)의 작업 효율을 향상시킬 수 있다.

이후의 설명에서는 반입 방향(X1) 및 반출 방향(X2)을 구별하지 않고 통합한 일방향을 나타낼 때 "출입 방향(X)"이라고 칭하며, 출입 방향(X)을 수평으로 한다. 또한, 이 출입 방향(X)에 직교하는 수평 방향을 "직교 방향(Y)"이라고 칭한다. 상하 방향으로 늘어선 5개의 유지부(11A~11E)를 서로 구별하는 경우 아래에서부터 차례로 제1 단의 유지부(10A), 제2 단의 유지부(10B), 제3 단의 유지부(10C), 제4 단의 유지부(10D), 제5 단의 유지부(10E)라고 칭한다. 유지부(10A~10E)에 해당하는 다른 요소에 대해서도 동일하게 한다.

도 9는 도 8에 나타낸 각도정렬 장치(3)의 평면도이다. 도 8 및 도 9에 나타낸 바와 같이 5개의 유지부(10A~10E)는 회전 구동부(30)에 의해 일체로 회전 구동된다. 본 실시예에 따른 회전 구동부(30)는 전기모터 등의 한 개의 회전 구동원(31), 회전 구동원(31)에 의해 발생되는 구동력을 복수의 유지부(10A~10E) 각각에 전달하여 5개의 유지부(10A~10E)를 일체로 회전 구동하는 회전 전달 기구(32)를 포함한다. 회전 전달 기구(32)는 감속 기구(33), 구동축(34) 및 5개의 벨트 전동 기구(35A~35E)를 포함한다. 구동축(34)은 상하 방향으로 연장되고 또한 회전 가능하게 지지되며, 감속 기구(33)를 통해 회전 구동원(31)의 출력축과 연결된다. 5개의 벨트 전동 기구(35A~35E)는 유지부(10A~10E) 각각에 해당한다. 각 벨트 전동 기구(35A~35E)는 구동축(34) 상에 설치되어 구동축(34)과 함께 회전하는 구동 풀리(36A~36E)와, 해당하는 유지부(10A~10E)에 내장된 종동 풀리(미도시)와, 구동 풀리(36A~36E) 및 종동 풀리에 감긴 타이밍 벨트(37A~37E)를 포함한다. 또한, 본 실시예에서는 타이밍 벨트(37A~37E)는 아이들 풀리(38A~38E)에도 감겨 있다.

본 실시예에 따른 유지부(10A~10E)는 그 중심 축선 주위를 자전하는 턴테이블이며, 해당 중심 축선은 구동축(34)과 마찬가지로 상하 방향으로 향하게 된다. 5개의 중심 축선은 동축으로 배치되며, 5개의 유지부(10A~10E)에 공통의 회전 축선을 이룬다. 회전 구동원(31)이 작동하면 구동축(34)이 상하 방향으로 향한 축선 주위를 회전하고, 5개의 벨트 전동 기구(35A~35E)가 구동축(34)의 회전을 해당하는 유지부(10A~10E)에 전달한다. 이에 따라 5개의 유지부(10A~10E)가 그 중심 축선(즉, 공통의 회전 축선) 주위를 일체로 회전 구동된다.

각 유지부(10A~10E)는 평면시에서 개략적으로 원 모양의 상면을 가지며, 해당 상면에 1장의 기판(100)을 올려놓을 수 있고, 이렇게 상면에 올려놓음으로써 해당 기판(100)을 유지한다. 이때, 각 기판(100)은 두께 방향으로 향한 기판(100)의 중심선이 유지부(10A~10E)의 회전 축선과 일치하도록 하고 해당하는 유지부(10A~10E)에 유지된다. 또한, 유지부(10A~10E)가 기판(100)을 유지하고 있을 때에는 기판(100)의 중심 부분만이 유지부(10A~10E)의 상면에 놓이고, 기판(100)의 잔여 부분은 유지부(10A~10E)에서 수평으로 연장된다. 기판(100)이 원반 모양의 반도체 웨이퍼이면 기판(100) 중 유지부(10A~10E)에서 연장되는 부분이 평면시에서 도넛 모양을 나타낸다. 또한, 전술 및 후술하는 바와 같이, 제2 지지부(12A~12E)도 반입된 기판(100)을 각각 수평 상태로 받아들일 수 있지만, 이때에도 5장의 기판(100)은 유지부(10A~10E)의 회전 축선에 대해 상기와 같이 위치정렬된다.

구동축(34)은 유지부(10A~10E)에서 반입 방향(X1)으로 떨어져 있으며, 유지부(10A~10E)를 기준으로 기판 출입구(3a)와는 출입 방향(X)에 대해 반대쪽에 배치된다. 따라서 구동축(34)이 핸드(6)의 진입 및 퇴출이나 기판(100)의 반입 및 반출을 방해하지는 않는다. 감속 기구(33)는 구동축(34)의 하단에 연결되고, 회전 구동원(31)은 구동축(34)보다 아래쪽에 배치된다. 따라서 감속 기구(33) 및 회전 구동원(31)도 기판(100)과 간섭하지 않는다. 회전 구동원(31)은 구동축(34)으로부터 직교 방향(Y)으로 떨어져서 배치된다. 따라서 회전 구동부(31)가 출입 방향(X)으로 콤팩트하게 레이아웃되고, 나아가서는 각도정렬 장치(3)를 출입 방향(X)으로 소형화할 수 있다.

또한, 상세한 도시를 생략하지만, 유지부(10A~10E)는 베이스(25)에서 세워지며 구동축(34)에 인접한 지지대(미도시)로부터 반출 방향(X2)으로 연장되는 5개의 브래킷(미도시) 각각의 선단부에 장착되고 해당하는 브래킷을 통해 베이스(25) 쪽에 외팔보로 회전 가능하게 지지된다. 각 유지부(10A~10E)의 상면은 해당하는 브래킷보다 위쪽 및 해당하는 타이밍 벨트(37A~37E)보다 위쪽에 위치한다. 따라서 브래킷 및 회전 전달 기구(32A~32E)도 기판(100)과 간섭하지 않는다.

또한, 유지부(10A~10E)의 형태 변경 등에 따라 회전 전달 기구(32)에는 다른 기구를 적용해도 좋다. 예를 들어 유지부를 핀 모양 또는 돌기 모양으로 형성하는 경우, 회전 전달 기구를 한 개의 회전 구동원에 의해 구동되는 한 개의 턴테이블과, 해당 턴테이블에서 위쪽으로 연장되는 폴로 구성하며, 5개의 유지부를 해당 폴 상에 상하 방향으로 간격을 두고 배치하여도 좋다. 또한, 회전 구동원을 복수 설치하고 이러한 회전 구동원을 동기화하여 작동시킴으로써 5개의 유지부를 일체로 회전시켜도 좋다. 본 실시예와 같이 한 개의 회전 구동원(31)으로 5개의 유지부(10A~10E)를 일체로 회전시키도록 하면, 각도정렬 장치(3)의 장치 요소를 줄일 수 있기 때문에 소형 경량의 각도정렬 장치(3)를 저렴하게 제조할 수 있다.

도 8에 나타낸 바와 같이, 제1 승강체(21A~21E)는 각도정렬 장치(3)가 일괄적으로 취급할 수 있는 기판(100)의 장수만큼(본 실시예에서는 5개) 설치되어 있으며, 5개의 제1 승강체(21A~21E)가 5개의 제1 지지부(11A~11E)와 일대일 대응되어 있다. 5개의 제1 지지부(11A~11E)는 유지부(10A~10E)와 마찬가지로 상하 방향으로 간격을 두고 배치되도록 하며, 해당하는 제1 승강체(21A~21E)에 장착되어 있다. 각 제1 승강체(21A~21E)는 승강 구동부(70)에 의해 구동되며, 그 나머지와는 별도로 독립적으로 상하 방향으로 승강하는 것을 허용받는다. 각 제1 승강체(21A~21E)가 승강하면 이에 해당하는 제1 지지부(11A~11E)만이 그 나머지와는 별도로 독립적으로 상하 방향으로 승강한다. 이 승강 동작에 따라 유지부(10A~10E) 중 어느 하나에 유지되어 있는 기판(100)만을 해당하는 제1 지지부(11A~11E)로 들어올리거나 제1 지지부(11A~11E)에 지지되어 있는 기판(100)을 해당하는 유지부(10A~10E)에 이재하거나 할 수 있다.

제2 승강체(22)는 한 개이고, 한 개의 제2 승강체(22)가 5개의 제2 지지부(12A~12E)를 모두 가지고 있다. 5개의 제2 지지부(12A~12E)는 제2 승강체(22)에 유지부(10A~10E)와 마찬가지로 상하 방향으로 간격을 두고 배치된다. 제2 승강체(22)는 승강 구동부(70)에 의해 구동되어 상하 방향으로 승강한다. 제2 승강체(22)가 승강하면 5개의 제2 지지부(12A~12E)는 상하 간격을 변경하지 않고 일괄적으로 상하 방향으로 승강한다. 이 승강 동작에 따라 제1 지지부(11A~11E)에 지지되어 있는 5장의 기판(100)을 일괄적으로 제2 지지부(12A~12E) 각각으로 들어올리거나 제2 지지부(12A~12E) 각각에 지지되어 있는 5장의 기판(100)을 일괄적으로 유지부(10A~10E) 각각에 이재하거나 할 수 있다.

도 10은 도 8에 나타낸 각도정렬 장치(3)의 정면도이다. 도 8 내지 도 10에 나타낸 바와 같이, 제2 승강체(22)는 전체적으로 상하 양쪽 및 출입 방향(X) 양쪽으로 개방된 상자체를 구성하고 있다. 제2 승강체(22)는 한 쌍의 베이스(51,52)와, 4개의 폴(53~56)과, 한 쌍의 측벽(57,58)을 갖고 있다. 한 쌍의 베이스(51,52)는 출입 방향(X)으로 떨어져서 배치되며, 직교 방향(Y)으로 평행하게 연장되어 있다. 4개의 폴(53~56) 중 2개의 폴(53,54)은 반입 측 베이스(51)의 일단부 및 타단부 각각에서 위쪽으로 세워져 있고, 나머지 2개(55,56)는 반출 측 베이스(52)의 일단부 및 타단부 각각에서 위쪽으로 세워져 있다. 한 쌍의 측벽(57,58)은 직교 방향(Y)으로 떨어져서 평행하게 배치되고, 한쪽의 측벽(57)은 베이스(51,52)의 단부끼리를 연결하는 동시에, 한쪽에 배치된 폴(53,55)끼리를 연결한다. 다른 쪽의 측벽(54)은 2개의 베이스(51,52)의 타단부끼리를 연결하는 동시에 다른 쪽에 배치된 2개의 폴(54,56)끼리를 연결한다. 이렇게 하여 제2 승강체(22)는 전술한 바와 같은 상자체를 구성하고 있다.

도 8 및 도 9에 나타낸 바와 같이, 5개의 제1 승강체(21A~21E)는 출입 방향(X)으로 나열되며 제2 승강체(22)의 내부 영역에 통합 배치된다. 또한, 5개의 제1 승강체(21A~21E)는 제1 단에서부터 차례로 반출 방향(X2)으로 늘어서 있지만, 배열 순서는 적절히 변경 가능하다.

도 10에도 도시된 제5 단의 제1 승강체(21E)에 주목하면, 제1 승강체(21E)는 직교 방향으로 연장되는 베이스(61E)와, 베이스(61E)의 일단부 및 타단부 각각에서 위쪽으로 세워진 한 쌍의 폴(62E,63E)을 갖는다. 제1 승강체(21E)는 출입 방향(X)으로 보면 제2 승강체(22)와 마찬가지로 U자형으로 형성되지만 제2 승강체(22)보다 는 약간 작고 이에 따라 제2 승강체(22)의 내부 영역에 수용을 가능하게 하고 있다. 베이스(61E)는 제2 승강체(22)의 베이스(51,52)보다 약간 짧으며, 제2 승강체(22)의 한 쌍의 측벽(57,58) 사이에 배치된다(특히 도 9를 참조). 한 쌍의 폴(62E,63E)은 제2 승강체(22)의 4개의 폴(53~56)보다 안쪽에 배치되며, 한 쌍의 측벽(57,58)의 내면과 대향하며 상하 방향으로 연장된다(특히 도 9를 참조). 이렇게 하여 제5 단의 제1 승강체(21E)는 제2 승강체(22)에 중첩 배치된다.

나머지 제1 승강체(21A~21D)도 제5 단의 제1 승강체(21E)와 동일하게 구성되어 제2 승강체(22)에 중첩 배치된다. 5개의 베이스(61A~61E)는 제2 승강체(22)의 내부 공간에서 평행하게 연장된다(특히 도 9를 참조). 직교 방향(Y) 한쪽에서는, 5개의 폴(62A~62E)이 제2 승강체(22A)의 내부 영역에서 출입 방향(X)으로 늘어서고(상세 도시 생략), 다른 쪽에도 5개의 폴(63A~63E)이 제2 승강체(22)의 내부 영역에서 출입 방향(X)으로 늘어선다(특히 도 8을 참조). 5개의 폴(63A~63E)은 해당하는 유지부(10A~10E)의 높이에 따른 서로 다른 높이를 가지고 있으며, 제1 단의 폴(63A)의 높이가 최소이고 제5 단의 폴(63E)의 높이가 최대이다(특히 도 8을 참조). 또한, 5개의 폴(62A~62E)은 해당하는 폴(63A~63E)과 동일한 높이를 가지고 있다(상세 도시 생략).

이와 같이 5개의 제1 승강체(21A~21E)를 제2 승강체(22)의 내부 영역에 통합 배치하면 마치 5개의 베이스(61A~61E)가 드레인보드(drainboard) 모양의 저벽부를 구성하고, 한쪽 5개의 폴(62A~62E) 및 다른 쪽 5개의 폴(63A~63E)이 한 쌍의 막대 그래프 모양의 측벽부를 구성한 것처럼 된다. 5개의 제1 승강체(21A~21E)는 전체적으로 위쪽 및 출입 방향 양쪽으로 개방된 바구니체 또는 상자체를 구성한다. 반대로, 5개의 제1 승강체(21A~21E)는 이와 같은 상자체를 출입 방향(X)으로 슬라이스함으로써 얻은 것이라고도 할 수 있다. 이와 같이 5개의 제1 승강체(21A~21E)를 조합하는 한편 제2 승강체(22)의 내부 영역에 배치했기 때문에 이러한 승강체(21A~21E,22)를 전체적으로 콤팩트하게 구성할 수 있다.

베이스(25)에는 출입 방향(X)으로 연장되는 중앙벽(27)이 세워지고, 제2 승강체(22)는 이 중앙벽(27)보다 위쪽에 배치되고, 5개의 제1 승강체(21A~21E)는 이 제2 승강체(22)의 내부 영역에 배치되어 있다. 제1 승강체(21A~21E) 및 제2 승강체(22)는 안내 지지 기구(65)를 통해 중앙벽(27)에 승강 가능하게 지지된다. 안내 지지 기구(65)는 베이스(51,52,61A~61E)에 대응하고 있으며, 제1 승강체(21A~21E)에는 각각 1개씩 안내 지지 기구(65)가 설치되고, 제2 승강체(22)에는 한 쌍의 베이스(51,52) 각각에 대응하여 2개의 안내 지지 기구(65)가 설치되어 있다.

도 10에도 도시된 제2 승강체(22)의 반출 측 베이스(52)에 주목하면, 베이스(52)에는 아래쪽으로 돌출하는 가이드 편(68)이 설치되고, 가이드 편(68)이 리니어 가이드(69)를 통해 중앙벽(27)의 측면에 장착되어 있다. 리니어 가이드(69)는 가이드 편(68)이 중앙벽(27)의 측면을 따라 상하 방향으로 리니어 이동하도록 가이드 편(68)을 안내하고 지지한다. 상세 도시를 생략하지만, 제2 승강체(22)의 반입 측베이스(51)도 마찬가지로 중앙벽(27)에 지지되고, 각 제1 승강체(21A~21E)의 베이스(61A~61E)도 마찬가지로 중앙벽(27)에 지지된다.

앞서 언급한 바와 같이, 제2 승강체(22)는 아래쪽으로 개방된 상자체를 이룬다. 따라서 5개의 제1 승강체(21A~21E)는 해당하는 가이드 편(상세 도시 생략)을 제2 승강체(22)의 아래쪽 개방 부위를 통해 제2 승강체(22)보다 아래쪽으로 돌출시킬 수 있다. 이에 따라 5개의 제1 승강체(21A~21E)는 제2 승강체(22)에 중첩 배치되면서도 제2 승강체(22)보다 아래쪽에 위치하는 중앙벽(27)에 지지될 수 있다.

도 8 및 도 9에 나타낸 바와 같이 5개의 제1 승강체(21A~21E) 및 한 개의 제2 승강체(22)는 승강 구동부(70)에 의해 구동된다. 승강 구동부(70)는 5개의 제1 승강체(21A~21E) 각각에 해당하고, 해당하는 제1 승강체(21A~21E)를 승강시키는 5개의 제1 승강 구동원(71A~71E)과, 제2 승강체(22)를 승강시키는 제2 승강 구동원(72)을 포함한다. 본 실시예에서는 제2 승강 구동원(72)이 한 개이다. 총 6개의 승강 구동원(71A~71E,72)은 출입 방향(X)으로 늘어선 상태로 베이스(25) 위에 설치되며, 해당하는 승강체(21A~21E,22)의 아래에 배치된다.

각 제1 승강 구동원(71A~71E)은 예를 들어 상하 방향으로 진퇴 가능한 로드를 가진 실린더이다. 로드는 베이스(61A~61E) 또는 안내 지지 기구(65)의 가이드 편에 연결되어 있다. 각 제1 승강 구동원(71A~71E)의 로드가 신장되면 해당하는 제1 승강체(21A~21E)가 안내 지지 기구(65)에 의해 안내되고, 나머지 제1 승강체(21A~21E)와는 별도로 독립적으로 상승한다. 이 상승에 따라 해당 제1 승강체(21A~21E)에 포함된 제1 지지부(11A~11E)가 나머지 제1 지지부와는 별도로 독립적으로 상승한다. 로드가 수축되면 이와는 반대로, 해당하는 제1 승강체 및 제1 지지부가 나머지와 별도로 독립적으로 하강한다. 물론, 5개의 제1 승강 구동원(71A~71E)을 동기화 작동시키면 5개의 제1 승강체(21A~21E)가 일제히 승강하고 이에 따라 5개의 제1 지지부(11A~11E)를 일제히 승강시킬 수 있다.

앞서 언급한 바와 같이, 제2 승강체(22)는 아래쪽으로 개방된 상자체를 이루고 있다. 따라서 제1 승강체(21A~21E)를 상승시킬 때 제1 승강 구동원(71A~71E)의 구성 요소(예를 들어 로드)를 제2 승강체(22)의 아래쪽 개방 부위를 통해 제2 승강체(22)의 내부 영역으로 진입시킬 수 있다. 이에 따라 5개의 제1 승강체(21A~21E)를 제2 승강체(22)에 중첩 배치하면서도 5개의 제1 승강 구동원(71A~71E)을 제2 승강체(22)보다 아래쪽에 배치하여 베이스(25) 위에 용이하게 설치할 수 있게 된다.

제2 승강 구동원(72)도, 제1 승강 구동원(71A~71E)과 마찬가지로 실린더이고, 로드는 반입 측 베이스(51) 또는 이에 해당하는 안내 지지 기구(65)의 가이드 편(상세 도시 생략)에 연결된다. 제2 승강 구동원(72)의 로드가 신장되면 제2 승강체(22)가 안내 지지 기구(65)에 의해 안내되며 상승한다. 이 상승에 따라 제2 승강체(22)에 포함된 5개의 제2 지지부(12A~12E)가 일괄적으로 상승한다. 제2 승강 구동원(72)이 수축되면 이와는 반대로, 제2 승강체(22)가 하강하여 5개의 제2 지지부(12A~12E)가 일괄적으로 하강한다. 반출 측 베이스(52)는 안내 지지 기구(65)에 의해 중앙벽(27)의 측면에 승강 가능하게 지지되어 있기 때문에 제2 승강 구동원(72)을 한 개로 하고 반입 측 베이스(51)에만 승강 구동력을 입력하여도 제2 승강체(22)의 자세를 바꾸지 않고 상하 방향으로 원활하게 이동시킬 수 있다.

승강 구동원(71A~71E,72)은 전기모터와 같이 회전 구동력을 발생하는 것이어도 좋다. 이 경우 승강 구동부는 승강 구동원에 의해 발생되는 회전을 병진으로 변환하는 변환 기구를 구비하고, 변환 기구에는 예를 들면 볼나사 및 이에 나사 결합하는 너트를 적용할 수 있다.

도 8 내지 도 10에 나타낸 바와 같이, 제2 승강체(22)는 베이스(25)보다 위쪽에 배치되며, 상하 양쪽 및 출입 방향 양쪽으로 개방된 상자체를 구성한다. 5개의 제1 승강체(21A~21E)는 제2 승강체(22)의 내부 영역에 통합 배치된다. 제2 승강체(22)의 아래쪽 개방 부분은 제1 승강체(21A~21E)를 제2 승강체(22)에 중첩 배치하는 것과, 제1 승강체(21A~21E)를 베이스 쪽에 지지하고 제1 승강 구동원(71A~71E)을 베이스(25) 위에 설치하는 것의 양립에 이바지한다.

5개의 제1 승강체(21A~21E)는 전체적으로 위쪽 및 출입 방향 양쪽으로 개방된 상자체를 구성하는바, 5개의 유지부(10A~10E)는 이러한 5개의 제1 승강체(21A~21E)의 내부 영역에 배치되어 있으며, 각 승강체(21A~21E)의 베이스(51,52,61A~61E)는 베이스(25)보다 위쪽이며 제1 단(최하단)의 유지부(10A)보다 아래쪽에서 직교 방향(Y)으로 연장된다.

제2 승강체(22)를 반입 방향(X1)으로 보면, 반출 측 베이스(52)와 해당 베이스(52)에서 세워진 2개의 폴(55,56)이 U자형을 이루고, 5개의 제1 승강체(21A~21E)는 그보다 출입 방향(X) 반입 측에서 동일하게 U자형으로 형성되어 있다(특히 도 10을 참조). 5개의 유지부(10A~10E)는 그보다 더 출입 방향(X) 반입 측에 배치되며, 직교 방향(Y)에 있어서 폴(62A~62E,63A~63E)끼리의 중간부에서 상하 방향으로 나열된다.

제1 승강체(21A~21E) 및 제2 승강체(22)는 출입 방향(X) 반출 측에서 상기와 같이 개방되며, 해당 반출 측 개방 부위가 각도정렬 장치(3)에 대해 기판(100)을 반출하거나 반입하기 위한 기판 출입구(3a)를 구성한다. 핸드(6)는 기판 출입구(3a)를 통해 제1 승강체(21A~21E)의 내부 영역으로 반입 방향(X1)으로 진입할 수 있고 또한, 기판 출입구(3a)를 통해 제1 승강체(21A~21E) 및 제2 승강체(22) 밖으로 반출 방향(X2)으로 퇴출할 수 있다(특히 도 9 참조).

또한, 유지부(10A~10E)가 원반 모양의 기판(100)을 유지하고 있을 때에는 기판(100)의 중심 부분만이 유지부(10A~10E)의 상면에 놓이고, 기판(100)의 나머지 부분이 유지부(10A~10E)에서 수평으로 연장되며 평면시에서 도넛 모양을 나타낸다. 제1 승강체(21A~21E)의 베이스(61A~61E)는 제2 승강체(22)의 베이스(51,52)보다 짧지만, 기판(100)의 직경보다 길다. 따라서 기판(100)을 승강체(21A~21E,22)와 간섭시키지 않고 기판(100)을 상기와 같이 제1 승강체(21A~21E) 안으로 반입할 수 있다. 또한, 반입된 5장의 기판(100)을 5개의 유지부(10A~10E) 각각으로 유지하면, 유지된 기판(100)은 제1 승강체(21A~21E)의 폴(62A~62E,63A~63E)과 이격 대향한다.

도 9에 나타낸 바와 같이, 구동축(34)은 회전 구동원(31)과 함께 제2 승강체(22)에서 반입 방향(X1)으로 떨어져서 배치되고, 따라서 기판(100)의 반출 또는 반입을 방해하지 않는다. 제1 승강체(21A~21E) 및 제2 승강체(22)는 출입 방향(X) 반입 측으로 개방된 상자체를 구성하고, 벨트 전동 기구(36A~36E)는 해당 반입 측 개방 부위를 통해서 제2 승강체(22) 밖에서 5개의 제1 승강체(21A~21E)의 내부 영역으로 반출 방향(X2)으로 진입하고 있다. 이와 같이 승강체(21A~21E,22)가 개방됨으로써 상하 방향으로 연장되는 구동축(34)을 승강체(21A~21E,22) 밖에 배치하는 것과, 이러한 구동축(34)의 회전을 이용하여 승강체(21A~21E,22) 내의 유지부(10A~10E)를 회전 구동하기 위한 기구(36A~36E)를 배치하는 것을 실현할 수 있다. 또한, 승강체(21A~21E,22)를 반출 측으로도 개방하여 해당 부위를 기판 출입구(3a)로 만든 것과 서로 어울려서 회전 구동부(30) 전체를 기판(100)의 반출 또는 반입을 방해하지 않도록 배치할 수 있다.

도 8에 나타낸 바와 같이, 각 제1 승강체(21A~21E)는 일대일 대응된 제1 지지부(11A~11E)를 포함한다. 각 제1 지지부(11A~11E)는 해당하는 제1 승강체(21A~21E)의 폴(62A~62E,63A~63E)에 고정되어 있다. 각 제1 승강체(21A~21E)에 있어서 폴(62A~62E,63A~63E)은 쌍을 이루고 있는바 각 제1 지지부(11A~11E)도 쌍을 이루고 있다.

제5 단의 제1 승강체(21E)에 주목하면, 도 10에 나타낸 바와 같이, 제5 단의 제1 지지부(11E)는 직교 방향(Y)으로 쌍을 이룬다. 한 쌍의 제1 지지부(11E)는 평판의 돌기 모양으로 형성되며, 해당하는 제1 승강체(11E)의 한 쌍의 폴(62E,63E) 각각에 장착되고, 해당하는 유지부(10E)를 직교 방향(Y)으로 사이에 두도록 배치된다. 한 쌍의 제1 지지부(11E)는 해당하는 제1 승강체(21E)의 베이스(61E)를 기준으로 하여 동일한 높이로 배치되며, 해당하는 유지부(10E)와 대략 동일한 높이로 배치된다.

도 9에 나타낸 바와 같이, 유지부(10E)로 유지되는 기판(100)은 유지부(10E)에서 수평으로 연장된다. 기판(100)은 직교 방향(Y) 한쪽 가장자리부에서 제1 승강체(21A~21E)의 폴(62A~62E) 및 제2 승강체(22)의 폴(53,55)과 약간 이격되고, 직교 방향(Y) 다른 쪽 가장자리부에서 제1 승강체(21A~21E)의 폴(63A~63E) 및 제2 승강체(22)의 폴(54,56)과 약간 이격된다.

한 쌍의 제1 지지부(11E)는 해당하는 폴(62E,63E)에서 직각 방향(Y)으로 돌출하며, 제1 승강체(21A~21E)의 내부 영역에 배치된다. 직교 방향(Y) 한쪽의 제1 지지부(11E)는 유지부(10E)와는 평면시에서 겹치지 않는 반면, 유지부(10E)에 유지되는 기판(100)의 한쪽 가장자리부와 평면시에서 겹친다. 직교 방향(Y) 다른 쪽의 제1 지지부(11E)도 유지부(10E)와는 평면시에서 겹치지 않는 반면, 유지부(10E)에 유지되는 기판(100)의 다른 쪽 가장자리부와 평면시에서 겹친다.

평면시에서 유지부(10E)의 중심을 통과하여 직교 방향(Y)으로 연장되는 기준선(LY)을 그리면, 해당 기준선(LY)이 한 쌍의 제1 지지부(11E)를 통과하고, 한 쌍의 제1 지지부(11E)가 해당 기준선(LY) 상에 설치된다. 유지부(10E)에서 기판(100)을 적정하게 유지했을 경우, 기준선(LY)은 기판(100)의 중심을 통과하여 직교 방향(Y)으로 연장되는 기판(100)의 중심선과 일치한다. 이때, 한 쌍의 제1 지지부(11E)가 기판(100)과 겹치는 영역은 기판(100)의 직교 방향(Y) 한쪽의 끝점과 다른 쪽의 끝점을 포함한다.

특히 본 실시예에서는 평면시에 있어서 한 쌍의 제1 지지부(11E)가 유지부(10E)의 중심을 통과하여 출입 방향(X)으로 연장되는 기준선(LX)을 대칭 축선으로 선대칭으로 배치되어 있다. 유지부(10E)에서 기판(100)을 적정하게 유지했을 경우, 기준선(LX)은 기판(100)의 중심을 통과하여 출입 방향(X)으로 연장되는 기판(100)의 중심선과 일치한다. 또한, 어느 쪽의 제1 지지부(11E)도 해당 기준선(LY)을 대칭 축선으로 평면시에서 선대칭이다. 따라서 기판(100)에 관점을 두면, 한 쌍의 제1 지지부(11E)가 기판(100)과 겹치는 영역은 기준선(중심선)(LX)을 대칭 축선으로 선대칭으로 또한 기준선(중심선)(LY)을 대칭 축선으로 선대칭으로 형성된다.

각 제1 지지부(11E)는 평면시에서 직교 방향(Y)으로 짧고 출입 방향(X)으로 길게 형성된다. 따라서 기판(100)에 관점을 두면, 한 쌍의 제1 지지부(11E)가 기판(100)과 겹치는 영역은 반경 방향에 대해서는 에지 근처에만 형성되지만, 둘레 방향에 대해서는 비교적 넓게 된다. 각 제1 지지부(11E)는 그 반출 측 단부를, 반출 측 끝의 제1 승강체(본 실시예에서는 제5 단의 제1 승강체(21E))의 폴(62E,63E)이 배치된 위치까지 도달시키고, 그 반입 측 단부를, 반입 측 끝의 제1 승강체(본 실시예에서는 제1 단의 제1 승강체(21A))의 폴(62A,63A)가 배치된 위치까지 도달시키고 있다. 바꾸어 말하면, 한 쌍의 제1 지지부(11E)는 5개의 제1 승강체(21A~21E)의 내부 영역에서 그 직교 방향(Y)의 일단부 및 타단부 각각에 배치되고 또한 출입 방향(X) 전체에 걸쳐 연장되어 있다.

나머지 제1 지지부(11A~11D)도 제5 단의 제1 지지부(11E)와 같이 구성된다. 앞서 언급한 바와 같이, 각 제1 승강체(21A~21E)의 폴(62A~62E,63A~63E)의 높이는 해당하는 유지부(10A~10E)의 상하 방향의 위치에 따라 서로 다르다. 각 제1 지지부(11A~11E)는 해당하는 폴(62A~62E,63A~63E)의 상단부에 장착된다. 이에 따라 저단의 유지부에 해당하는 제1 승강체가 상하 방향으로 소형화하여 각도정렬 장치(3)의 경량화에 이바지한다.

5개의 제1 지지부(11A~11E)는 평면시에서 완전히 겹치도록 배치된다. 바꾸어 말하면, 제1 지지부(11A~11E) 모두는 해당하는 제1 승강체(21A~21E)가 출입 방향(X)에 있어서 어디에 배열되어 있는지에 상관없이 앞서 언급한 바와 같이 5개의 제1 승강체(21A~21E)의 내부 영역에 있어서 그 직교 방향(Y)의 일단부 및 타단부 각각에 배치되고 또한 출입 방향(X) 전체에 걸쳐 연장된다. 따라서 5장의 기판(100) 중 어느 것에 관점을 두어도 기판(100)이 해당하는 제1 지지부(11A~11E)와 평면시에서 겹치는 영역은 동일하게 형성된다.

도 9에 나타낸 바와 같이, 제2 승강체(22)는 5개의 제2 지지부(12A~12E)를 모두 포함하고 있으며, 5개의 제2 지지부(12A~12E)는 제2 승강체(22)의 폴(53~56) 에 고정되며 상하 방향으로 간격을 두고 배치되어 있다. 각 제2 지지부(12A~12E)는 해당하는 유지부(10A~10E)와 대략 같은 높이로 배치된다. 인접한 유지부(10A~10E)끼리의 상하 간격은 등간격이며, 인접한 제2 지지부(12A~12E)끼리의 상하 간격도 등간격이다. 그리고 이러한 제2 지지부(12A~12E)의 상하 간격은 유지부(10A~10E)끼리의 상하 간격과 동일하다(도 10의 오른쪽의 치수선을 참조).

제2 승강체(22)는 4개의 폴(53~56)을 가지는바, 각 제2 지지부(12A~12E)는 4 개의 폴(53~56) 각각에 동일한 높이로 고정되며 4곳에 나뉘어 배치된 총 4개의 돌기형 지지체(제2 지지부)를 가진다. 즉, 각 제2 지지부(12A~12E)는 직교 방향(Y)으로 분리된 2세트의 돌기형 지지체를 가지며, 직교 방향(Y) 한쪽의 세트가 출입 방향(X)으로 쌍을 이루는 2개의 돌기형 지지체를 가지며, 직교 방향(Y) 다른 쪽의 세트가 출입 방향(X)으로 쌍을 이루는 2개의 돌기형 지지체를 가진다. 반대로 말하면, 각 제2 지지부(12A~12E)는 출입 방향(X)으로 분리된 2세트의 돌기형 지지체를 가지며, 출입 방향(X) 반입 측의 세트가 직교 방향(Y)으로 쌍을 이루는 2개의 돌기형 지지체를 가지고, 출입 방향(X) 반출 측의 세트가 직교 방향(Y)으로 쌍을 이루는 2 개의 돌기형 지지체를 가진다.

제5 단의 제2 지지부(12E)에 주목하면, 도 9에 나타낸 바와 같이 제2 지지부(12E)의 직교 방향(Y) 한쪽의 세트는 출입 방향(X)으로 분리된 한 쌍의 제2 지지부(12E)(돌기형 지지체)를 포함한다. 해당 한 쌍의 제2 지지부(12E)는 제2 승강체(22)의 폴(53,55) 각각에 고정된다. 이러한 제2 지지부(12E)는 해당하는 폴(53,55)에서 내부 영역으로 배치되도록 직교 방향(Y)으로 돌출되어 있다. 이러한 제2 지지부(12E)는 해당하는 유지부(10E)와도 해당하는 제1 지지부(11E)와도 평면시에서 겹치지 않는 반면, 유지부(10E)에 유지되는 기판(100)의 한쪽 가장자리부와 평면시에서 겹친다. 이러한 제2 지지부(12E)는 해당하는 제1 지지부(11E)와 대략 동일한 높이로 배치되며, 그 중 같은 쪽(직교 방향(Y) 한쪽)에 배치된 제1 지지부(11E)를 출입 방향(X)으로 사이에 두도록 배치된다. 이러한 제2 지지부(12E)가 기판(100)과 겹치는 영역은 해당 같은 쪽의 제1 지지부(11E)가 기판(100)과 겹치는 영역보다 출입 방향(X) 반출 측 및 반입 측 각각에 쌍을 이루도록 형성된다.

직교 방향(Y) 다른 쪽의 세트도 상기 동일하다. 해당 세트에 포함된 한 쌍의 제2 지지부(12E)는 해당하는 제1 지지부(11E) 중 같은 쪽(직교 방향(Y) 다른 쪽)에 배치된 것을 출입 방향(X)으로 사이에 두도록 배치되고, 해당하는 유지부(10E)와도 해당하는 제1 지지부(11E)와도 평면시에서 겹치지 않는 반면, 유지부(10E)에 유지되는 기판(100)의 다른 쪽 가장자리부와 평면시에서 겹친다. 이러한 제2 지지부(12E)가 기판(100)과 겹치는 영역은 해당 같은 쪽의 제1 지지부(11E)가 기판(100)과 겹치는 영역을 출입 방향(X)으로 사이에 두도록 형성된다. 결과적으로, 기판(100)에는 제2 지지부(12E)와 겹치는 영역이 4곳으로 나누어져 형성된다.

특히 본 실시예에서는 직교 방향(Y) 한쪽의 세트에서도 다른 쪽의 세트에서도 2개의 제2 지지부(12E)가 앞서 언급한 기준선(LY)을 대칭 축선으로 선대칭으로 배치되어 있다. 또한, 직교 방향(Y) 한쪽의 세트를 이루는 2개의 제2 지지부(12E)가 앞서 언급한 기준선(LX)을 대칭 축선으로 직각 방향(Y) 다른 쪽의 세트를 이루는 2개의 제2 지지부(12E)와 선대칭으로 배치되어 있다. 따라서 기판(100)에 관점을 두면, 제2 지지부(12E)가 기판(100)과 겹치는 4개의 영역은 기준선(중심선)(LX)을 대칭 축선으로 선대칭으로 또한 기준선(중심선)(LY)을 대칭 축선으로 선대칭으로 형성된다.

나머지 제2 지지부(12A~12D)도 제5 단의 제2 지지부(12E)와 같이 구성된다. 5개의 제2 지지부(12A~12E)는 평면시에서 완전히 겹치도록 배치된다. 따라서 5장의 기판(100) 중 어느 것에 관점을 두어도 기판(100)이 해당하는 제1 지지부(11A~11E)와 평면시에서 겹치는 영역은 동일하게 형성된다.

도 11은 도 8 내지 도 10에 나타낸 유지부(10A), 제1 지지부(11A) 및 제2 지지부(12A)의 위치 관계를 출입 방향(X)으로 보고 나타내는 모식도이다. 도 11은 제1 단의 유지부(10A)와 이에 해당하는 요소의 위치 관계를 나타내지만, 나머지 유지부(10B~10E)도 마찬가지이다.

도 11에 나타낸 바와 같이, 제1 지지부(11A)는 해당하는 제1 승강체(21A)(도 8 참조)의 승강에 따라, 해당하는 유지부(10A)에 유지되는 기판(100) 아래쪽의 제1 후퇴 위치와, 해당하는 유지부(10A)보다 위쪽의 제1 지지 위치 사이에서 승강한다.

기판(100)이 유지부(10A)에 유지되어 있는 상태에서 제1 지지부(11A)가 제1 후퇴 위치에서 제1 지지 위치까지 상승하면 유지부(10A)에 유지되어 있는 기판(100)을 제1 지지부(11A)로 들어올릴 수 있고 이에 따라 해당 기판(100)이 유지부(10A)의 상면에서 제1 지지부(11A)의 상면으로 이재된다. 제1 지지부(11A)는 기판(100)과 앞서 언급한 바와 같이 평면시에서 겹쳐지기 때문에 기판(100)에 출입 방향(X) 축선 주위의 회전 모멘트나 직교 방향(Y) 축선 주위의 회전 모멘트가 작용하는 것을 제1 지지부(11A)로 억제할 수 있으며, 제1 지지부(11A)로 기판(100)을 균형있게 지지할 수 있다.

기판(100)이 제1 지지부(11A)에 지지되어 있는 상태에서 제1 지지부(11A)가 제1 지지 위치에서 제1 후퇴 위치로 하강하면 제1 지지부(11A)에 지지되어 있던 기판(100)이 유지부(10A)의 상면에 재치되고 또한 제1 지지부(11A)는 더욱 하강하고 이에 따라 해당 기판(100)이 제1 지지부(11A)에서 유지부(10A)로 이재된다.

제2 지지부(12A)는 해당하는 유지부(10A)에 유지되는 기판(100)보다 아래쪽의 제2 후퇴 위치와, 해당하는 제1 지지부(11A)의 제1 지지 위치보다 위쪽의 제2 지지 위치 사이에서 승강한다.

기판(100)이 제1 지지부(11A)에 지지되어 있는 상태에서 제2 지지부(12A)가 제2 후퇴 위치에서 제2 지지 위치까지 상승하면, 지지되어 있던 기판(100)을 제2 지지부(12A)로 들어올릴 수 있고 이에 따라 해당 기판(100)이 제2 지지부(12A)의 상면으로 이재된다. 기판(100)은 제2 지지부(12A)에 의해 4점 지지된다. 또한, 제2 지지부(12A)는 기판(100)과 앞서 언급한 바와 같이 평면시에서 겹친다. 따라서 제1 지지부(11A)와 마찬가지로, 기판(100)을 제2 지지부(12A)로 균형있게 지지할 수가 있다.

기판(100)이 제2 지지부(12A)에 지지되고 또한 제1 지지부(11A)가 제1 후퇴 위치에 위치하고 있는 상태에서 제2 지지부(12A)가 제2 지지 위치에서 제2 후퇴 위치로 하강하면 제2 지지부(12A)에 지지되어 있던 기판(100)이 유지부(10A)의 상면에 재치되고 또한 제2 지지부(12A)는 더욱 하강하고 이에 따라 해당 기판(100)이 제2 지지부(12A)에서 유지부(10A)에 이재된다.

또한, 일단 기판(100)이 유지부(10A)에 유지되어 있는 상태에서 제2 지지부(12A)가 제2 후퇴 위치에서 제2 호의 위치로 상승했을 경우, 유지부(10A)에 유지되어 있던 기판(100)을 제2 지지부(12A)로 들어올리는 것은 가능하다. 또한, 기판(100)이 제2 지지부(12A)로 지지되고 또한 제1 지지부(11A)가 제1 지지 위치에 위치하고 있는 상태에서 제2 지지부(11A)가 제2 지지 위치에서 제2 후퇴 위치로 하강 했을 경우, 제2 지지부(12A)로 지지되어 있던 기판(100)을 제1 지지부(11A)로 이재하는 것은 가능하다. 다만, 후술하는 기판 각도정렬 방법에 있어서, 이러한 이재는 사용하지 않는다.

유지부(10A)와, 이에 해당하는 제1 지지부(11A)와, 이에 해당하는 제2 지지부(12A)는 평면시에서 서로 겹치지 않도록 배치된다. 따라서 제1 지지부(11A)가 유지부(10A)의 상면 레벨을 넘도록 승강해도 제1 지지부(11A)를 유지부(10A)와 간섭시키지 않고 제1 지지부(11A) 및 유지부(10A) 사이에서 기판(100)을 이재할 수 있다. 제2 지지부(12A)가 유지부(10A)의 상면 레벨 및 제1 지지부(11A)의 제1 지지 위치 레벨을 넘도록 승강해도 제2 지지부(12A)를 유지부(10A)와도 제1 지지부(11A)와도 간섭시키지 않고 유지부(10A), 제1 지지부(11A) 및 제2 지지부(12A)의 3자 사이에서 기판(100)을 이재할 수 있다.

제2 지지 위치는 해당하는 유지부(10A)의 1단 위에 있는 유지부(10B)의 하면보다 아래이다. 이에 따라 제2 지지부(12A)로 기판(100)을 들어올렸을 때 해당 기판이 1단 위에 있는 유지부(10B)에 충돌하지 않는다. 제1 후퇴 위치 및 제2 후퇴 위치는 해당하는 유지부(10A)의 상면보다 아래이면 좋고 해당 유지부(10A)의 하면보다 위이어도 좋다. 도 9에서는 도시 편의를 위해 제2 후퇴 위치가 제1 후퇴 위치보다 아래이지만, 제2 후퇴 위치는 제1 후퇴 위치와 상하 방향으로 동일한 위치이어도 좋고 제1 후퇴 위치보다 위쪽이어도 좋다.

도 11을 참조하면, 유지부(10A)는 해당하는 핸드(6A)가 파지하고 있는 미각도정렬된 기판(100)의 반입을 받아들일 수 있고, 또한 각도정렬 완료된 기판(100)을 유지하여 그 반출을 준비할 수 있다. 또한, 제2 지지 위치에 위치하는 상태에서 제2 지지부(12A)는 미각도정렬된 기판(100)의 반입을 받아들일 수 있고, 또한 각도정렬 완료된 기판(100)을 지지하여 그 반출을 준비할 수 있다.

유지부(10A)에 기판(100)을 반입하는 경우 핸드(6A)는 유지부(10A)의 상면보다 위쪽의 제1 상측 출입 위치에서 각도정렬 장치(3) 안으로 반입 방향(X1)으로 진입해서 유지부(10A)의 상면보다 아래쪽의 제1 하측 출입 위치까지 하강한다. 이에 따라 핸드(6A)로 파지되어 있는 기판(100)이 유지부(10A)의 상면으로 이재된다. 그 후, 핸드(6A)가 각도정렬 장치(3) 밖으로 반출 방향(X2)으로 퇴출함으로써 유지부(10A)에 기판(100)이 반입 완료된다. 유지부(10A)에 유지되어 있는 기판(100)을 반출하는 경우 핸드(6A)는 제1 하측 출입 위치에서 각도정렬 장치(3) 안으로 진입해서 제1 상측 출입 위치까지 상승한다. 이에 따라 유지부(10A)에 유지되어 있는 기판(100)이 핸드(6A)에 이재된다. 그 후, 핸드(6A)가 각도정렬 장치(3) 밖으로 반출 방향(X2)으로 퇴출함으로써 유지부(10A)에서 기판(100)이 반출 완료된다.

제2 지지부(12A)에 기판(100)을 반입하는 경우 핸드(6A)는 제2 지지 위치보다 위쪽이며 1단 위의 유지부(10A)의 하면보다 아래쪽의 제2 상측 출입 위치에서 각도정렬 장치(3) 안으로 반입 방향(X1)으로 진입해서 제2 지지 위치보다 아래쪽의 제2 하측 출입 위치까지 하강한다. 이에 따라 핸드(6A)로 파지되어 있는 기판(100)이 제2 지지부(12A)로 이재된다. 그 후, 핸드(6A)가 각도정렬 장치(3) 밖으로 반출 방향(X2)으로 퇴출함으로써 유지부(10A)에 기판(100)이 반입 완료된다. 제2 지지부(12)로 지지되어 있는 기판(100)을 반출하는 경우 핸드(6A)는 제2 하측 출입 위치에서 각도정렬 장치(3) 안으로 진입해서 제2 상측 출입 위치까지 상승한다. 이에 따라 제2 지지부(12A)로 지지되어 있는 기판(100)이 핸드(6A)에 이재된다. 그 후, 핸드(6A)가 각도정렬 장치(3) 밖으로 반출 방향(X2)으로 퇴출함으로써 제2 지지부(12A)에서 기판(100)이 반출 완료된다.

유지부(10A)는 기판(100)의 중심 부분을 놓아두는 턴테이블로, 제1 지지부(11A)도 제2 지지부(12A)도 해당 유지부(10A)를 직교 방향(Y)으로 사이에 두도록 배치된다. 앞서 언급한 바와 같이 핸드(6A)는 두 갈래로 갈라진 한 쌍의 선단부를 가지며, 핸드(6A)는 해당 한 쌍의 선단부를 직교 방향(Y)으로 이격한 상태로 각도정렬 장치(3)에 대해 진퇴한다. 따라서 한 쌍의 선단부가 유지부(10A)를 직교 방향으로 사이에 두고 직교 방향(Y) 한쪽의 선단부가 유지부(10A)와 한쪽의 지지부(11A,12A) 사이에 위치하는 한편 다른 쪽의 선단부가 유지부(10A)와 다른 쪽의 지지부(11A,12A) 사이에 위치하도록 하여 핸드(6)를 각도정렬 장치(3) 내에 배치할 수 있다. 이에 따라 핸드(6A)를 유지부(10A)와도 지지부(11A,12A)와도 간섭시키지 않고 승강시킬 수 있다.

도 12는 도 8에 나타낸 각도정렬 장치(3)의 구성을 나타내는 블록도이다. 도 12에 나타낸 바와 같이 각도정렬 장치(3)는 회전 구동부(30) 및 승강 구동부(70)를 제어하는 제어기(80)와, 제어기(80)의 입력 측에 연결된 센서(90)를 구비한다. 제어기(80)는 미리 저장된 기판 각도정렬 방법의 단계를 나타내는 프로그램을 실행하여 센서(90)로부터의 입력에 따라 회전 구동원(31), 5개의 제1 승강 구동원(71A~71E) 및 제2 승강 구동원(72)을 제어한다. 이에 따라 회전 구동부(30) 및 승강 구동부(70)가 각도정렬 장치(3)에 반입된 5장의 기판(100)에 대해 각도정렬 동작을 실행 가능하게 된다. 또한, 승강 구동부(70)가 각도정렬 장치(3)에 반입된 5장의 기판(100)에 이재 동작을 실행 가능하게 된다. 또한, 센서(90)에는 5장의 기판(100)이 제1 승강체(21A~21E) 내에 존재하는지 여부를 감지하는 기판 유무 센서와, 제1 승강체(21A~21E) 내의 기판(100)의 원주 방향 위치(각도 위치)를 감지하는 기판 각도 센서 등이 포함되며, 이러한 센서의 입력을 바탕으로 각도정렬 동작 및 이재 동작이 실행된다.

도 13은 도 8에 나타낸 각도정렬 장치(3)에서 실행되는 제1 실시예에 따른 기판 각도정렬 방법(S100)의 공정 흐름을 나타내는 플로우차트이다. 도 14는 도 13에 나타낸 기판 각도정렬 방법(S100)을 실행했을 경우에 있어서 제1 지지부(11A) 및 제2 지지부(12A)의 위치 변화 및 기판(100)의 상태 변화를 나타내는 도면이고, 도 14는 도 13에 나타낸 공정 중 전반부(S102,S111~S117)의 공정에 해당한다. 도 14는 제1 단의 유지부(10A), 제1 지지부(11A) 및 제2 지지부(12A)를 대표하여 나타내지만, 특별히 설명하지 않는 한 다른 단에서도 동일하게 동작한다. 유지부(10A~10E)의 회전, 제1 지지부(11A~11E) 및 제2 지지부(12A~12E)의 승강은 제어기(80)에 의한 회전 구동부(30) 및 승강 구동부(70)의 제어를 통해 이루어지는데, 이후에서는 이점을 생략하고 설명한다. 이후의 설명에서는 미각도정렬된 기판 및 각도정렬 완료된 기판을 특별히 구별할 때, 참조 부호에 "X" 및 "Z"를 각각 부여한다.

도 13에 나타낸 바와 같이, 설명의 편의상, 본 실시예에 따른 기판 각도정렬 방법(S100)에서는 먼저, 5장의 기판(100X)이 제2 지지부(12A~12E)에 각각 반입되는 것으로 한다(S101). 이 반입시 5개의 제1 지지부(11A~11E)는 모두 제1 지지 위치에 위치하고, 5개의 제2 지지부(12A~12E)는 일괄적으로 제2 지지 위치에 위치한다.

도 13 및 도 14에 나타낸 바와 같이, 이 경우, 그 다음에 5개의 제2 지지부(12A~12E)가 일괄적으로 제2 지지 위치에서 제1 후퇴 위치로 하강한다(S102). 이에 따라 5장의 기판(100X)이 일제히 5개의 유지부(10A~10E) 각각에 이재된다. 5장의 기판(100X)이 5개의 유지부(10A~10E) 각각에 유지되면 일련의 각도정렬 동작(S111~S112)이 순차적으로 반복된다.

도 15는 도 14에 나타낸 일련의 각도정렬 동작(S111-S112)을 실행했을 경우에 있어서 제1 지지부(11A~11E)의 위치 변화 및 기판(100)의 상태 변화를 나타내는 도면이다. 도 13 및 도 15에 나타낸 바와 같이, 각도정렬 동작에서는 유지부(10A~10E)를 일체로 회전시켜 5개의 기판(100)에서 선택한 1장의 기판(100)(도시 예에서는 제1 단의 유지부(10A)에 유지되어 있는 기판(100))를 각도정렬한다(S111). 그리고 이 기판(100Z)에 해당하는 제1 지지부(도시 예에서는 제1 단의 제1 지지부(11A))를 제1 후퇴 위치에서 제1 지지 위치로 개별적으로 상승시킨다(S112). 이때, 나머지 제1 지지부(11B~11E)는 정지시켜 둔다. 이에 따라 각도정렬 완료된 1장의 기판(100Z)이 해당 유지부(10A)에서 떨어지고 해당 제1 지지부(11A)로 들어올려진다.

5장의 기판(100) 중 첫 번째 장에 대해 각도정렬 동작이 끝나면(S113: 아니오), 남아 있는 미각도정렬된 기판(100X)에서 선택한 1장(도시 예에서는 제2 단의 유지부(10B)에 유지되어 있는 기판(100X))에 대해 상기 일련의 각도정렬 동작(S111~S112)이 진행된다. 이 일련의 각도정렬 동작(S111~S112)은 순차적으로 기판(100)을 선택하면서 반복된다. 일반적으로, 모든 기판(100)이 제1 지지부(11A~11E) 각각으로 들어올려질 때까지 반복된다. 두 번째 장 이후의 각도정렬 동작에서도 선택한 1장의 기판(100)을 각도정렬할 때, 5개의 유지부(10A~10E)는 일체로 회전한다. 하지만, 각도정렬 완료된 기판(100Z)은 해당하는 유지부에서 떨어져 있기 때문에 각도정렬된 상태를 유지할 수 있다. 또한, 도 15에서는 5장의 기판(100)이 아래에서부터 차례로 1장씩 각도정렬되어 있지만, 각도정렬 순서는 적절하게 변경 가능하다.

도 15의 지면 하우단부에 나타낸 바와 같이, 5개의 제1 지지부(11A~11E)가 모두 제1 지지 위치에 위치할 때, 5개의 제1 지지부(11A~11E)끼리의 상하 간격은 등간격이고, 해당 상하 간격이 제2 지지부(12A~12E)끼리의 상하 간격과도 유지부(10A~10E)끼리의 상하 간격과도 같다. 본 실시예에서는 5개의 제1 지지부(11A~11E)가 개별적으로 기판(100Z)을 들어올림에 있어서 5개의 제1 지지부(11A~11E)를 5개의 제1 승강체(21A~21E)와 일대일 대응되어 있다. 이에 따라 이와 같이 피치를 맞출 수 있다. 어떤 제1 지지부는 남아 있는 제1 지지부의 위치와는 상관없이 개별적으로 승강할 수 있기 때문에 제1 지지 위치는 기판(100Z)을 들어올리는데 필요한 최소한의 높이이면 좋다. 따라서 유지부(10A~10E)끼리의 상하 간격을 줄일 수 있어 각도정렬 장치(3)를 상하 방향으로 소형화 가능하게 된다.

도 13 및 도 14에 나타낸 바와 같이, 모든 기판(100Z)이 각도정렬되면(S113: 예), 5개의 제2 지지부(12A~12E)가 일괄적으로 제2 후퇴 위치에서 제2 지지 위치까지 상승한다(S114). 이에 따라 5장의 기판(100Z)이 일제히 5개의 제2 지지부(12A~12E) 각각에 이재된다(제1 이재 동작). 이와 같이 제1 이재 동작이 실행되면 하기와 같이, 제2 지지 위치에 위치하는 5개의 제2 지지부(12A~12E) 각각에서 각도정렬 완료된 5개의 기판(100Z)의 반출을 준비할 수 있고, 빈 유지부(10A~10E) 각각에서 미각도정렬된 5장의 기판(100X)의 반입을 받아들일 수 있다.

반입 전에, 5개의 제1 지지부(11A~11E)를 일제히 제1 지지 위치에서 제1 후퇴 위치까지 하강시킨다(S115). 하강 완료 후, 핸드(6A~6E)는 각도정렬 장치(3) 안으로 진입하는 것을 허용받고, 미각도정렬된 5장의 기판(100X)을 5개의 유지부(10A~10E) 각각에 반입한다(S116). 이때, 핸드(6A~6E)는 미각도정렬된 5장의 기판(100X)을 각각 파지하고 제1 상측 출입 위치에서 반입 방향(X1)으로 진입 해온다(도 14의 3번째단 왼쪽 참조). 그 후, 핸드(6A~6E)는 제1 상측 출입 위치에서 제1 하측 출입 위치로 하강하고 이에 따라 미각도정렬된 5장의 기판(100X)이 5개의 유지부(10A~10E) 각각에 이재된다(도 14의 3번째단 오른쪽 참조).

제1 지지부(11A~11E)의 일제 하락은 새로 반입되는 기판(100)에 대한 각도정렬 동작의 실행을 준비하기 위한 것이다. 제1 지지부(11A~11E)는 기판(100)과 평면시에서 겹치므로 만일 유지부(10A~10E)에 기판(100)을 반입 완료하고 나서 제1 지지부(11A~11E)를 하강시키면, 제1 지지부(11A~11E)가 반입된 기판(100)과 간섭한다. 본 실시예에서는 기판(100)의 반입 전에 제1 지지부(11A~11E)를 하강시키므로 제1 지지부(11A~11E)가 기판(100)을 우회 가능하게 구성되어 있지 않아도 제1 지지부(11A~11E)를 단순히 아래로 이동시키기만 함으로써 다음의 각도정렬 동작을 준비할 수 있다.

반입이 완료되면, 각도정렬 완료된 5장의 기판(100Z)을 5개의 제2 지지부(12A~12E) 각각에서 반출한다(S117). 이때, 핸드(6)는 일단 각도정렬 장치(3) 밖으로 퇴출하고, 각도정렬 장치(3) 밖에서 제1 하측 출입 위치로부터 제2 하측 출입 위치까지 상승하고, 제2 하측 출입 위치에서 반입 방향(X1)으로 진입해온다(도 14의 4번째단 왼쪽 참조). 그 후, 핸드(6A~6E)는 제2 하측 출입 위치에서 제2 상측 출입 위치로 상승하고 이에 따라 각도정렬 완료된 5장의 기판(100Z)이 5개의 핸드(6A~6E) 각각에 이재된다(도 14의 4번째단 오른쪽 참조). 그 다음에, 핸드(6)는 각도정렬 장치(3) 밖으로 반출 방향(X2)으로 퇴출해간다. 이렇게 하여 기판 반출 방법(S0)(도 3 및 도 4 참조)의 제1 교환 공정(S1)(도 3 및 도 4 참조)이 실현된다.

도 16은 도 13에 나타낸 기판 각도정렬 방법(S100)을 실행했을 경우에 있어서 제1 지지부(11A) 및 제2 지지부(12B)의 위치 변화 및 기판(100)의 상태 변화를 나타내는 도면으로, 도 13에 나타낸 공정 중 후반부(S121~S127,S102)에 해당한다.

도 13 및 도 16에 나타낸 바와 같이, 기판(100X)이 유지부(10A~10E)에 반입 되고 기판(100Z)이 제2 지지부(12A~12E)에서 반출된 후에는 앞서 언급한 바와 같이 일련의 각도정렬 동작이 반복된다(S121~S122). 도 17에 나타낸 바와 같이, 이번의 일련의 각도정렬 동작에서는 제2 지지부(12A~12E)가 제2 지지 위치에 위치하는 점에서 이전의 각도정렬 동작과 다르지만, 유지부(10A~10E) 및 제1 지지부(11A~11E)의 동작 자체는 이전의 각도정렬 동작과 동일하다.

도 13 및 도 16에 나타낸 바와 같이, 5장의 모든 기판(100X)이 각도정렬되고 제1 지지부(11A~11E) 각각에 들어올려지면(S123: 예), 제1 지지부(11A~11E)를 일제히 제1 지지 위치에서 제1 후퇴 위치로 하강시킨다(S124). 이에 따라 5장의 기판(100Z)이 일제히 제1 지지부(11A~11E)에서 유지부(10A~10E)로 이재된다(제2 이재 동작). 제2 이재 동작을 실행함으로써 유지부(10A~10E)가 기판(100Z)의 반출을 준비할 수 있고, 또한 제2 지지부(12A~12E)가 제2 지지 위치에 위치하는 상태에서 5장의 기판(100X)의 반입을 준비할 수 있다. 이 일련의 각도정렬 동작(S121~S122)의 반복 및 제2 이재 동작(S124)을 실행하고 있는 동안 제2 지지부(12A~12E)는 제2 지지 위치에서 계속 정지한다. 기판(100)은 제2 지지 위치보다 아래에서 각도정렬되거나 이재되거나 하기 때문에 제2 지지부(12A~12E)는 특별한 이동이 필요 없고 정지하여 있어도 기판(100)의 상태 변화 등에 아무런 영향을 주지 않는다.

제2 이송 동작이 실행되면, 제2 지지 위치에 위치하는 제2 지지부(12A~12E) 각각에 5장의 기판(100X)을 반입하고(S126), 5개의 유지부(10A~10E) 각각에서 5장의 기판(100Z)을 반출한다(S127).

도 16에 나타낸 바와 같이, 제2 지지부(12A~12E)에 기판(100X)을 반입함에 있어서는 기판(100X)을 파지한 핸드(6A~6E)가 제2 상측 출입 위치에서 각도정렬 장치(3)로 진입하고, 핸드(6A~6E)가 일제히 제2 하측 출입 위치까지 하강하여 기판(100X)이 제2 지지부(12A~12E)에 이재된다. 이에 따라 제2 지지부(12A~12E)에 기판(100X)이 반입 완료된다. 그러고 나서, 일단 핸드(6A~6E)가 반출 방향(X2)으로 퇴출하고, 각도정렬 장치(3) 밖에서 일제히 제1 하측 출입 위치까지 하강하고, 제1 하측 출입 위치에서 각도정렬 장치(3) 안으로 진입한다. 그 다음에, 핸드(6A~6E)가 제1 상측 출입 위치까지 상승하고, 기판(100Z)이 유지부(10A~10E)에서 핸드(6A~6E)로 이재되고, 핸드(6A~6E)가 반출 방향(X2)으로 퇴출한다. 이에 따라 유지부(10A~10E)에서 기판(100Z)이 반출 완료된다.

이와 같이 유지부(10A~10E)에서 기판(100Z)이 반출 완료되면, 제2 지지부(12A~12E)에 반입된 기판(100X)에 대한 각도정렬 동작을 준비하기 위해, 제2 지지부(12A~12E)를 일괄적으로 제2 지지 위치에서 제2 하강 위치까지 하강시킨다(S102). 이에 따라 제2 지지부(12A~12E) 각각에 지지되어 있는 5장의 기판(100X)이 5개의 유지부(10A~10E) 각각에 이재된다. 이 후에는 앞서 언급한 바와 같이, 각도정렬 동작(S111~S112)의 반복, 제1 이재 동작(S114)이 실행된다. 단계(S102)에서 제2 지지부(12A~12E)를 제2 하강 위치까지 하강시킴으로써 제2 지지부(12A~12E)는 제1 이재 동작을 준비할 수 있다. 이 하강 동작은 유지부(10A~10E)에서 기판(100)이 반출된 후에 실행된다. 따라서 제2 지지부(12A~12E)가 특별히 기판(100)을 우회하도록 구성되어 있지 않아도 제2 지지부(12A~12E)는 기판(100)과 간섭하지 않고 제2 하강 위치까지 똑바로 하강할 수 있다.

이와 같이 본 실시예에 따른 기판 각도정렬 방법(S100)에 따르면, 각도정렬 완료된 기판(100Z)은 반입처로 되돌아가게 된다. 그리고 기판(100)의 반입처가 유지부(10A~10E)와, 제2 지지 위치에 위치하는 상태의 제2 지지부(12A~12E)로 순차적으로 교대로 바뀌고 이에 따라 기판(100)의 반출원도 이에 따라 순차적으로 교대로 바뀐다. 이렇게 하면, 제2 지지부(12A~12E)가 기판(100)을 우회하는 구조를 특별히 구비하고 있지 않아도 각도정렬 완료된 기판(100Z)의 반출을 준비하면서 미각도정렬된 기판(100X)의 반입을 받아들일 수 있다. 따라서 기판 이송 방법(S0)의 제1 교환 공정(S1)(도 3 및 도 4 참조)을 실현 가능하게 된다.

도 18은 제2 실시예에 따른 각도정렬 장치(203)의 구성을 나타내는 블록도이다. 도 19는 도 18에 나타낸 각도정렬 장치(203)를 나타내는 정면도이다. 본 실시예에 따른 각도정렬 장치(203)는 제2 지지부(212A~212E)가 기판(100)을 우회하면서 승강 가능하다는 점에서 제1 실시예와 다르다. 이하, 이 차이점을 중심으로 제2 실시예에 따른 각도정렬 장치(203)에 대해 설명한다.

도 18에 나타낸 바와 같이, 각도정렬 장치(203)에 있어서 제2 승강체(222)는 5개의 모든 제2 지지부(212A~212E)를 포함하고, 한 개의 제2 승강 구동원(72)의 동작에 따라 승강하고, 제2 승강체(222)의 승강에 따라 5개의 제2 지지부(212A~212E)는 일괄적으로 제2 지지 위치와 제2 후퇴 위치 사이에서 승강한다. 5개의 제2 지지부(212A~212E)는 유지부(10A~10E)에 유지되는 기판(100)을 우회하면서 제2 지지 위치에서 제2 후퇴 위치까지 하강 가능하다. 따라서 승강 구동부(270)는 제2 승강 구동원(72)에 부대되고, 제2 지지부(212A~212E)를 기판(100)의 반경 방향으로 이동시키는 우회 구동원(275)을 구비하고, 우회 구동원(275)은 제2 지지부(212A~212E)를 유지부(10A~10E)에 유지된 기판(100)의 외주연보다 바깥쪽으로 후퇴시킬 수 있다. 제어기(280)는 회전 구동부(30) 및 승강 구동부(270)를 제어함에 있어서 그 일환으로 우회 구동원(275)을 구동 제어한다.

도 19에 나타낸 바와 같이, 일례로, 제2 승강체(222)는 베이스(252)와, 직교 방향(Y)으로 떨어져서 배치된 폴(255,256)을 갖고, 5개의 제2 지지부(212A~212E)가 폴(255,256)에 상하 방향으로 간격을 두고 고정된다. 우회 구동원(275)은 예를 들어 폴(252)을 베이스(255,256)에 대해 직교 방향(Y)으로 왕복 이동시키는 실린더이며, 베이스(252)에 고정된다. 승강 구동원(72)(도 18 참조)가 작동하면 제2 승강체(222)가 우회 구동원(275)과 함께 전체적으로 상하 방향으로 이동한다. 우회 구동원(275)이 작동하면 제2 지지부(212A~212E)는 제2 승강체(222) 자체가 상하 방향의 어느 위치에 있는지와는 상관없이 기판(100)과 평면시에서 겹치는 커버(cover) 위치와, 기판(100)과 평면시에서 겹치지 않고 수평으로 떨어진 이격 위치 사이에서 직교 방향(Y)으로 이동한다. 또한, 제1 실시예에서는 이러한 우회 구동원을 설치하고 있지 않기 때문에 제1 지지부(11A~11E)(도 10 참조)도 제2 지지부(12A~12E)(도 10 참조)도 항상 기판(100)과 평면시에서 겹친다.

본 실시예에서도 제1 실시예와 마찬가지로 5개의 제1 승강체(21A~21E)는 제2 승강체(222)에 중첩 배치되고, 제2 승강체(222)의 폴(255,256) 및 측벽(257,258)은 5개의 제1 승강체(21A~21E)보다 직교 방향(Y)의 바깥쪽에 위치한다. 따라서 제2 승강체(222)를 제1 승강체(21A~21E)와 간섭시키지 않고 제2 지지부(212A~212E)를 커버링 위치에서 그 직교 방향(Y) 바깥쪽의 이격 위치로 이동시킬 수 있다. 이와 같이 제2 지지부(212A~212E)가 기판(100)을 우회 가능하면, 하기 기판 각도정렬 방법을 실행할 수 있기 때문에 유익하다.

도 20은 도 18에 나타낸 각도정렬 장치(203)를 이용하여 실행되는 제2 실시예에 따른 기판 각도정렬 방법(S200)의 공정 흐름을 나타내는 플로우차트이다. 도 21은 도 20에 나타낸 기판 각도정렬 방법(S200)을 실행했을 경우에 있어서 제1 지지부(11A) 및 제2 지지부(212A)의 위치 변화 및 기판(100)의 상태 변화를 나타내는 도면이다.

도 20 및 도 21에 나타낸 바와 같이, 먼저, 제2 실시예에 따른 각도정렬 방법(S200)에 따르면, 유지부(10A~10E)에 미각도정렬된 기판(100X)이 반입된다(S201). 그 다음에, 제1 실시예와 마찬가지로, 일련의 각도정렬 동작(S211~S212)이 실행된다. 일련의 각도정렬 동작은 모든 기판(100)이 제1 지지부(11A~11E)로 들어올려질 때까지 반복된다(S213의 판단 처리를 참조). 모든 기판(100Z)이 제1 지지부(11A~11E) 각각으로 들어올려지면 제2 지지부(212A~212E)를 일괄적으로 제2 후퇴 위치에서 제2 지지 위치까지 상승시킨다(S214). 이에 따라 각도정렬 완료된 5장의 기판(100Z)이 5개의 제1 지지부(11A~11E) 각각에서 5개의 제2 지지부(212A~212E) 각각으로 일제히 이재된다.

이 동작은 제1 실시예의 제1 이재 동작(S114)에 해당하며, 이 동작 후에는 제1 실시예의 S115~S117와 동일하게 공정이 진행되어간다. 즉, 유지부(10A~10E)에 기판(100X)이 유지되기 전에 5개의 제1 지지부(11A~11E)를 일제히 제1 지지 위치에서 제1 후퇴 위치까지 하강시키고(S215), 유지부(10A~10E)로 기판(100X)의 반입을 받아들이고(S216), 제2 지지 위치에 위치하는 상태의 제2 지지부(212A~212E)에서 각도정렬 완료된 5장의 기판을 반출한다(S217). 이와 같이 본 실시예에 따른 각도정렬 장치(203) 및 기판 각도정렬 방법(S200)에서도 기판 이송 방법(S0)의 제1 교환 공정(S1)(도 3 및 도 4 참조)를 실현할 수 있다.

그 다음에, 제2 지지부(212A~212E)가 유지부(10A~10E)에 유지되어 있는 기판(100X)을 우회하면서 제2 지지 위치에서 제2 후퇴 위치로 하강한다(S218). 즉, 제2 지지부(212A~212E)를 커버 위치에서 이격 위치로 이동시키고, 제2 지지 위치에서 제2 후퇴 위치로 이동시킨다. 그리고 S211로 되돌아가서 일련의 각도정렬 동작이 실행된다. 이와 같이 본 실시예에서는 제2 지지부(212A~212E)가 기판(100)을 우회하면서 승강 가능하게 구성된다. 따라서 미각도정렬된 기판(100X)의 반입처를 유지부(10A~10E)로 한정하고, 각도정렬 완료된 기판(100Z)의 반출원을 제2 지지 위치에 위치하는 제2 지지부(212A~212E)로 한정하여도 제2 지지부(212A~212E)가 기판(100)과 간섭하지 않고 기판 각도정렬 방법(S200)을 연속으로 실행할 수 있다. 이와 같이 반입처와 반출원을 한정하면 핸드(6)는 각도정렬 장치(203)에 있어서 항상 같은 동작을 수행하게 되어 그 동작이 단순화된다. 따라서 이송 로봇(5)의 티칭 작업이 용이하게 된다.

이상으로 본 발명의 실시예에 대해 설명했지만, 상기 구성 및 방법은 일례에 지나지 않으며, 본 발명의 취지를 벗어나지 않는 범위 내에서 적절하게 변경 가능하다. 각도정렬 장치(3,203)를 적용한 시스템에 있어서 상기 실시예와는 다른 기판 이송 방법을 사용해도 좋다.

본 발명은 기판을 수평 상태로 각도정렬함에 있어서 각도정렬의 작업 효율 및 기판의 이송 효율의 향상이 가능한 장치 및 방법을 제공할 수 있고, 또한 기판 수납부, 기판 각도정렬 장치 및 기판 처리 장치 사이에서 기판을 이송함에 있어서 기판의 이송 효율의 향상이 가능한 방법을 제공할 수 있다는 현저한 효과가 있으며, 예를 들어 반도체 웨이퍼 등 기판을 처리하는 기판 처리 시스템에서 기판의 이송이나 각도정렬에 적용 가능하다.

1: 기판 처리 시스템
2: 수납부
3,203: 각도정렬 장치
4: 처리 장치
5: 이송 로봇
6(6A~6E): 핸드
10A~10E: 유지부
11A~11E: 제1 지지부
12A~12E: 제2 지지부
21A~21E: 제1 승강체
22,222: 제2 승강체
30: 회전 구동부
31: 회전 구동원
32: 회전 전달 기구
70,270: 승강 구동부
71A~71E: 제1 승강 구동원
72: 제2 승강 구동원
275: 우회 구동원
80,280: 제어기
100: 기판
100X: 미각도정렬된 기판
100Z: 각도정렬 완료된 기판
S0: 기판 이송 방법
S100,S200: 기판 각도정렬 방법

Claims (13)

1. 복수의 기판 각각을 수평 상태로 상하 방향으로 배치되도록 유지하는 복수의 유지부와,
   상기 유지부를 일체로 회전시키는 회전 구동부와,
   상기 복수의 유지부 각각에 대응하는 상기 복수의 유지부와 동수인 복수의 제1 지지부를 포함하고, 해당 복수의 제1 지지부를 대응하는 유지부에서 유지되는 기판의 아래쪽의 제1 후퇴 위치와, 상기 대응하는 유지부보다 위쪽의 제1 지지 위치 사이에서 승강시키는 제1 승강체와,
   상기 복수의 유지부 및 상기 복수의 제1 지지부 각각에 대응하는 상기 복수의 유지부와 동수인 복수의 제2 지지부를 포함하고, 해당 복수의 제2 지지부를 대응하는 유지부에서 유지되는 기판의 아래쪽의 제2 후퇴 위치와, 대응하는 제1 지지부의 상기 제1 지지 위치보다 위쪽의 제2 지지 위치 사이에서 일괄적으로 승강시키는 제2 승강체와,
   상기 제1 승강체 및 상기 제2 승강체를 구동하는 승강 구동부를 구비하는 것을 특징으로 하는 기판 각도정렬 장치.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 회전 구동부는,
   한 개의 회전 구동원과, 상기 회전 구동원에 의해 발생되는 구동력을 상기 복수의 유지부 각각에 전달하여 상기 복수의 유지부를 일체로 회전 구동하는 회전 전달 기구를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 각도정렬 장치.
   
3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
   상기 제1 승강체는 복수로 설치되고,
   상기 복수의 제1 승강체가 상기 복수의 제1 지지부 각각을 포함하고,
   상기 승강 구동부가 상기 복수의 제1 승강체 각각에 대응하는 복수의 제1 승강 구동원을 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 각도정렬 장치.
   
4. 제1항에 있어서,
   상기 유지부는 그 중심 축선 주위를 자전하는 턴테이블이고,
   상기 제1 지지부는 한 쌍을 이루고, 한 쌍의 상기 제1 지지부는 기판 반입 방향의 직교 방향을 기준으로 상기 턴테이블이 그 사이에 위치하도록 배치되고,
   상기 제2 지지부는 한 쌍을 이루고, 한 쌍의 상기 제2 지지부는 기판 반입 방향의 직교 방향을 기준으로 상기 턴테이블이 그 사이에 위치하도록 배치되는 것을 특징으로 하는 기판 각도정렬 장치.
   
5. 제4항에 있어서,
   상기 한 쌍의 제1 지지부는 평면에서 볼 때 상기 턴테이블의 중심을 통과하여 상기 직교 방향으로 연장되는 기준선 상에 설치되고,
   상기 한 쌍의 제2 지지부 중 상기 직교 방향 기준 한쪽의 제2 지지부는, 추가로 한 쌍을 이루며 기판 반입 방향을 기준으로 같은 쪽의 상기 제1 지지부가 그 사이에 위치하도록 배치되고,
   상기 한 쌍의 제2 지지부 중 상기 직교 방향 기준 다른 쪽의 제2 지지부는, 추가로 한 쌍을 이루며 상기 기판 반입 방향을 기준으로 같은 쪽의 상기 제1 지지부가 그 사이에 위치하도록 배치되는 것을 특징으로 하는 기판 각도정렬 장치.
   
6. 제4항 또는 제5항에 있어서,
   상기 제1 승강체는 최하단의 유지부보다 아래쪽에서 상기 직교 방향으로 연장되는 베이스부와, 상기 베이스부의 양단으로부터 위쪽으로 연장되는 한 쌍의 폴부를 가지며,
   상기 한 쌍의 제1 지지부가 상기 한 쌍의 폴부 각각에 나뉘어 설치되어 있고,
   상기 복수의 턴테이블이 상기 베이스부와 상기 한 쌍의 폴부로 둘러싸인 공간 내에서 상하 방향으로 배치되는 것을 특징으로 하는 기판 각도정렬 장치.
   
7. 제6항에 있어서,
   상기 제2 승강체는 최하단의 유지부보다 아래쪽에서 상기 직교 방향으로 연장되는 베이스부와, 상기 베이스부에 연결된 4개의 폴부를 가지며,
   상기 제1 승강체는 상기 4개의 폴부로 둘러싸인 상기 제2 승강체의 내부 영역에 수용되고, 상기 4개의 폴부 각각에 제2 지지부가 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 기판 각도정렬 장치.
   
8. 제7항에 있어서,
   상기 승강 구동부는 상기 복수의 제2 지지부를 대응하는 유지부에서 유지된 기판의 외주연보다 바깥쪽으로 후퇴시키는 우회 구동원을 포함하고,
   상기 승강 구동부는 상기 복수의 제2 지지부가 일괄적으로 상기 유지부에서 유지되는 기판을 우회함과 동시에 상기 제2 지지 위치로부터 상기 제2 후퇴 위치까지 하강시키도록 구성되는 것을 특징으로 하는 기판 각도정렬 장치.
   
9. 복수의 유지부와, 상기 복수의 유지부 각각에 대응하는 상기 복수의 유지부와 동수인 복수의 제1 지지부와, 상기 복수의 유지부 및 상기 복수의 제1 지지부 각각에 대응하는 상기 복수의 유지부와 동수인 복수의 제2 지지부를 구비하는 기판 각도정렬 장치를 이용한 기판 각도정렬 방법으로서,
   상기 복수의 유지부 각각에 수평 상태로 상하 방향으로 배치되도록 복수의 기판을 유지하고,
   상기 복수의 유지부를 일체로 회전시켜 1장의 기판을 각도정렬하고 해당 각도정렬 완료된 기판을 유지하고 있는 유지부에 대응하는 제1 지지부를 상승시켜서 해당 기판을 해당 제1 지지부로 들어올리는 일련의 각도정렬 동작을 반복 수행하고,
   상기 복수의 제2 지지부를 일괄적으로 상승시켜서 상기 복수의 제1 지지부 각각에 지지되어 있는 각도정렬 완료된 복수 장의 기판을 상기 복수의 제2 지지부 각각으로 들어올리는 제1 이재 동작을 실행하는 것을 특징으로 하는 기판 각도정렬 방법.
   
10. 제9항에 있어서,
    상기 제1 이재 동작을 실행한 후, 미각도정렬된 복수 장의 기판이 복수의 유지부 각각에 유지되기 전에 상기 복수의 제1 지지부를 대응하는 유지부보다 아래쪽으로 하강시키는 것을 특징으로 하는 기판 각도정렬 방법.
    
11. 제9항 또는 제10항에 있어서,
    상기 제1 이재 동작이 실행되어 상기 복수의 유지부 각각에 미각도정렬된 복수 장의 기판이 반입되고 상기 복수의 제2 지지부 각각으로부터 각도정렬 완료된 복수 장의 기판이 반출되면,
    상기 일련의 각도정렬 동작을 반복 수행하고,
    상기 복수의 제1 지지부를 일제히 하강시켜서 상기 복수의 제1 지지부 각각에 지지되어 있는 각도정렬 완료된 복수 장의 기판을 상기 복수의 유지부 각각에 이재하는 제2 이재 동작을 실행하고,
    상기 제2 이재 동작이 실행되어 상기 복수의 제2 지지부 각각으로부터 미각도정렬된 복수 장의 기판이 반입되고 상기 복수의 유지부 각각에서 각도정렬 완료된 복수 장의 기판이 반출되면,
    상기 복수의 제2 지지부를 일괄적으로 하강시켜서 상기 복수의 제2 지지부 각각에 지지되어 있는 미각도정렬된 복수 장의 기판을 상기 복수의 유지부 각각에 이재하고,
    상기 일련의 각도정렬 동작을 반복 수행하고,
    상기 제1 이재 동작을 실행하는 것을 특징으로 하는 기판 각도정렬 방법.
    
12. 제9항 또는 제10항에 있어서,
    상기 제1 이재 동작이 실행되어 상기 복수의 유지부 각각에 미각도정렬된 복수 장의 기판이 반입되고 상기 복수의 제2 지지부 각각으로부터 각도정렬 완료된 복수 장의 기판이 반출되면,
    상기 복수의 제2 지지부가 일괄적으로 상기 유지부에서 유지되어 있는 기판을 우회함과 동시에 대응하는 유지부보다 아래쪽까지 하강되고,
    상기 일련의 각도정렬 동작을 반복 수행하고,
    상기 제1 이재 동작을 실행하는 것을 특징으로 하는 기판 각도정렬 방법.
    
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