KR102144638B1 - 기판 배열 장치 및 기판 배열 방법 - Google Patents

기판 배열 장치 및 기판 배열 방법 Download PDF

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Abstract

기판 배열 장치의 기판 정렬 기구는, 제 1 기판군 및 제 2 기판군을 둘레 방향으로 회전시켜 둘레 방향의 방향을 결정한다. 유지부 승강 기구는, 제 2 기판군의 복수의 제 2 기판 사이에, 제 1 기판군의 복수의 제 1 기판을, 복수의 제 2 기판과는 표리 반대 방향으로 각각 배치한다. 제 1 기판군 및 제 2 기판군의 각 기판은, 제 1 직경 방향에 있어서 두께 방향의 일방측에 최소 곡률로 만곡되고, 제 1 직경 방향과 직교하는 제 2 직경 방향에 있어서, 두께 방향의 상기 일방측에 최대 곡률로 만곡된다. 복수의 제 2 기판 사이에 각각 배치된 복수의 제 1 기판의 제 1 직경 방향은, 복수의 제 2 기판의 제 1 직경 방향과 대략 직교한다. 이로써, 교대로 배열된 복수의 제 1 기판 및 복수의 제 2 기판에 있어서, 배열 방향에서 인접하는 기판 사이의 배열 방향의 거리의 상하 방향에 있어서의 균일성을 향상시킬 수 있다.

Description

기판 배열 장치 및 기판 배열 방법{SUBSTRATE ARRANGEMENT APPARATUS AND SUBSTRATE ARRANGEMENT METHOD}
본 발명은, 복수의 기판을 배열하는 기술에 관한 것이다.
종래, 반도체 기판 (이하, 간단히 「기판」이라고 한다.) 의 제조 공정에서는, 기판에 대해 여러 가지의 처리를 실시하는 기판 처리 장치가 이용되고 있다. 예를 들어, 일본 공개특허공보 2010-93230호 (문헌 1) 에서는, 복수의 기판에 대해 일괄적으로 처리를 실시하는 배치식의 기판 처리 장치가 개시되어 있다. 당해 기판 처리 장치에서는, 수평 자세에서 두께 방향으로 배열된 복수의 기판이 배치 핸드에 의해 반입된다. 그리고, 자세 변환 기구에 의해, 복수의 기판의 자세가 수직 자세로 일괄적으로 변환된 후, 푸셔로 일괄적으로 건네진다. 또한, 새로운 복수의 기판이 반입되고, 그 자세가 수직 자세로 변환된 후, 이미 복수의 기판을 유지하고 있는 푸셔로 일괄적으로 건네진다. 이 때, 푸셔에 이미 유지되어 있는 복수의 기판 (이하, 「제 1 기판군」이라고 한다.) 은, 새로운 복수의 기판 (이하, 「제 2 기판군」이라고 한다.) 사이에 각각 배치된다.
또, 당해 기판 처리 장치에서는, 수직 자세로 척에 유지되어 있는 복수의 기판의 방향을 정렬시키는 기판 방향 정렬 기구가 형성되어 있다. 기판 방향 정렬 기구는, 각 기판의 주연부에 형성된 노치의 방향 (즉, 둘레 방향의 위치) 이 일치하도록, 복수의 기판을 정렬시킨다.
일본 공개특허공보 2008-78544호 (문헌 2) 에는, 기판 정렬 장치의 구조의 일례가 개시되어 있다. 당해 기판 정렬 장치에서는, 수직 자세의 복수의 기판을 구동 롤러에 의해 회전시키고, 복수의 기판의 배열 방향으로 연장되는 걸어맞춤축에 각 기판의 노치를 걸어맞추게 하여 회전을 정지시킴으로써, 복수의 기판의 정렬이 이루어진다.
한편, 일본 공개특허공보 평7-307319호 (문헌 3) 의 반도체 제조 방법에서는, 열처리를 실시할 때에 발생하는 웨이퍼의 휘어짐에 의한 복수의 웨이퍼 사이의 접촉 흠집 등을 방지하는 것을 목적으로 하여, 복수의 웨이퍼로부터 휘어짐 방향이 동일한 웨이퍼가 분별되어 1 개의 포트에 수용되고, 당해 포트 내의 복수의 웨이퍼에 대해 열처리가 실시된다.
그런데, 기판 처리 장치에서 처리되는 기판은, 문헌 3 에 기재되어 있는 바와 같이, 기판 처리 장치로의 반입 전에 실시된 처리의 영향으로 휘어져 있는 경우가 있다. 휘어져 있는 기판은, 휘어져 있지 않은 평탄한 기판에 비해 두께 방향의 크기가 크다. 문헌 1 과 같이, 제 2 기판군의 복수의 기판 사이에 제 1 기판군의 복수의 기판을 각각 배치하는 경우, 예를 들어, 제 1 기판군의 기판과 제 2 기판군의 기판이 서로 반대 방향으로 볼록해지도록 휘어져 있으면 인접하는 기판 사이의 거리가 작아지는 부분이 생겨, 인접하는 기판끼리가 접촉할 우려가 있다.
본 발명은, 기판 배열 장치에 관한 것으로, 인접하는 기판 사이의 거리의 균일성을 향상시키는 것을 목적으로 하고 있다. 본 발명은, 기판 배열 방법에 관한 것이기도 하다.
본 발명에 관련된 복수의 기판을 배열하는 기판 배열 장치는, 수직 자세에서 두께 방향으로 배열된 복수의 제 1 기판의 하측 가장자리부를 유지하는 제 1 유지부와, 수직 자세에서 두께 방향으로 배열된 복수의 제 2 기판의 하측 가장자리부를 유지하는 제 2 유지부와, 상기 복수의 제 1 기판인 제 1 기판군 및 상기 복수의 제 2 기판인 제 2 기판군 중 적어도 일방의 기판군을 둘레 방향으로 회전시켜 둘레 방향의 방향을 결정하는 기판 정렬 기구와, 상기 제 1 유지부를 상기 제 2 유지부에 대해 상대적으로 근접시킴으로써, 상기 제 2 기판군의 상기 복수의 제 2 기판 사이에, 상기 제 1 기판군의 상기 복수의 제 1 기판을, 상기 복수의 제 2 기판과는 표리 반대 방향으로 각각 배치하는 기판 배열 기구를 구비한다. 상기 제 1 기판군 및 상기 제 2 기판군의 각 기판이, 제 1 직경 방향에 있어서 두께 방향의 일방측에 최소 곡률로 만곡되고, 상기 제 1 직경 방향과 45 도 이상 135 도 이하의 각도로 교차하는 제 2 직경 방향에 있어서, 두께 방향의 상기 일방측에 최대 곡률로 만곡된다. 상기 복수의 제 2 기판 사이에 각각 배치된 상기 복수의 제 1 기판의 상기 제 1 직경 방향이, 상기 복수의 제 2 기판의 상기 제 1 직경 방향과 직교한다. 당해 기판 배열 장치에 의하면, 인접하는 기판 사이의 거리의 균일성을 향상시킬 수 있다.
본 발명의 하나의 바람직한 실시형태에서는, 상기 기판 정렬 기구가, 상기 제 1 기판군 및 상기 제 2 기판군의 쌍방을 둘레 방향으로 회전시켜 둘레 방향의 방향을 결정한다.
본 발명의 다른 바람직한 실시형태에서는, 상기 제 1 유지부에 유지된 상기 복수의 제 1 기판의 상기 제 1 직경 방향이 상하 방향을 향하고, 상기 제 2 유지부에 유지된 상기 복수의 제 2 기판의 상기 제 1 직경 방향이 수평 방향을 향하고, 상기 기판 배열 기구가, 상기 제 1 유지부를 상기 제 2 유지부에 대해 하방으로부터 근접시켜, 상기 복수의 제 1 기판을 상기 복수의 제 2 기판 사이에 하방으로부터 삽입한다.
본 발명의 다른 바람직한 실시형태에서는, 상기 제 1 유지부에 유지된 상기 복수의 제 1 기판의 상기 제 1 직경 방향이 수평 방향을 향하고, 상기 제 2 유지부에 유지된 상기 복수의 제 2 기판의 상기 제 1 직경 방향이 상하 방향을 향하고, 상기 기판 배열 기구가, 상기 제 1 유지부를 상기 제 2 유지부에 대해 하방으로부터 근접시켜, 상기 복수의 제 1 기판을 상기 복수의 제 2 기판 사이에 하방으로부터 삽입한다.
상기 서술한 목적 및 다른 목적, 특징, 양태 및 이점은, 첨부한 도면을 참조하여 이하에 실시하는 이 발명의 상세한 설명에 의해 분명해진다.
도 1 은 일 실시형태에 관련된 기판 처리 장치의 평면도이다.
도 2 는 기판 처리 장치의 일부를 나타내는 평면도이다.
도 3 은 기판 처리 장치의 일부를 나타내는 측면도이다.
도 4 는 기판의 사시도이다.
도 5 는 기판의 측면도이다.
도 6 은 기판의 측면도이다.
도 7 은 배치 조합의 흐름을 나타내는 플로도이다.
도 8 은 자세 변경 기구 및 푸셔의 움직임을 나타내는 측면도이다.
도 9 는 자세 변경 기구 및 푸셔의 움직임을 나타내는 측면도이다.
도 10 은 배치 조합된 기판군의 일부를 확대하여 나타내는 측면도이다.
도 11 은 배치 조합된 기판군의 일부를 확대하여 나타내는 측면도이다.
도 12 는 배치 조합된 비교예의 기판군의 일부를 확대하여 나타내는 측면도이다.
도 13 은 배치 조합된 비교예의 기판군의 일부를 확대하여 나타내는 측면도이다.
도 1 은, 본 발명의 일 실시형태에 관련된 기판 처리 장치 (10) 의 평면도이다. 기판 처리 장치 (10) 는, 평면에서 볼 때 대략 장방형이다. 기판 처리 장치 (10) 는, 복수의 반도체 기판 (9) (이하, 간단히 「기판 (9)」이라고 한다.) 을 일괄적으로 처리하는 배치식의 기판 처리 장치이다. 기판 (9) 은, 대략 원판상의 기판이다. 기판 (9) 은, 결정 방향을 나타내는 노치 (93) (도 4 참조) 를 주연부에 갖는다. 또한, 기판 (9) 의 외주 가장자리로부터의 노치 (93) 의 깊이는, 약 1 ㎜ 이다.
기판 처리 장치 (10) 는, 풉 (FOUP) 유지부 (1) 와, 기판 처리부 (2) 와, 주반송 기구 (3) 와, 반출입 기구 (4) 와, 자세 변경 기구 (5) 와, 푸셔 (6) 와, 수수 기구 (7) 와, 기판 정렬 기구 (8) 와, 제어부 (100) 와, 기억부 (101) 를 구비한다. 제어부 (100) 는, 기판 처리 장치 (10) 의 각 구성의 동작 등을 제어한다. 제어부 (100) 는, 각종 연산 처리를 실시하는 CPU, 기본 프로그램을 기억하는 ROM, 및 각종 정보를 기억하는 RAM 등을 포함하는 일반적인 컴퓨터 시스템이다. 풉 유지부 (1) 는, 기판 처리 장치 (10) 의 하나의 모서리부에 배치된다. 풉 유지부 (1) 는, 풉 (95) 을 유지한다. 풉 (95) 은, 수평 자세의 복수 (예를 들어, 25 장) 의 기판 (9) 을, Z 방향으로 적층한 상태에서 수용하는 수용기이다.
도 1 중의 Z 방향은, 중력 방향에 평행한 방향으로, 상하 방향이라고도 부른다. 또, 도 1 중의 X 방향은, Z 방향에 수직인 방향이다. Y 방향은, X 방향 및 Z 방향에 수직인 방향이다. 기판 (9) 의 수평 자세란, 기판 (9) 의 주면 (主面) 의 법선 방향이 대략 Z 방향을 향하는 자세이다. 또, 후술하는 기판 (9) 의 수직 자세란, 기판 (9) 의 주면의 법선 방향이 Z 방향에 대략 수직인 방향을 향하는 자세이다. 기판 처리 장치 (10) 에서는, 복수의 기판 (9) 이, 수평 자세 또는 수직 자세에서, 기판 (9) 의 주면에 대략 수직인 방향으로 적층된다. 바꾸어 말하면, 수평 자세 또는 수직 자세의 복수의 기판 (9) 이, 기판 (9) 의 두께 방향으로 배열된다.
도 2 는, 기판 처리 장치 (10) 의 (-Y) 측의 부위를 확대하여 나타내는 평면도이다. 도 3 은, 기판 처리 장치 (10) 의 (-Y) 측의 부위를 나타내는 측면도이다. 도 2 에 나타내는 바와 같이, 기판 처리 장치 (10) 에서는, 풉 유지부 (1) 의 (+Y) 측에 반출입 기구 (4) 가 배치되어, 풉 유지부 (1) 와 Y 방향으로 대향한다. 또, 반출입 기구 (4) 의 (+Y) 측에는, 기판 정렬 기구 (8) 가 배치된다. 도 3 에서는, 풉 유지부 (1) 및 기판 정렬 기구 (8) 의 도시를 생략하고 있다.
도 2 및 도 3 에 나타내는 바와 같이, 반출입 기구 (4) 의 (+X) 측에는, 자세 변경 기구 (5) 가 배치된다. 자세 변경 기구 (5) 의 (+X) 측에는, 푸셔 (6) 가 배치된다. 푸셔 (6) 의 (+X) 측에는, 수수 기구 (7) 와 주반송 기구 (3) 가 배치된다. 도 3 에 나타내는 상태에서는, 주반송 기구 (3) 는, 수수 기구 (7) 의 (+Z) 측 (즉, 상방) 에 위치한다. 주반송 기구 (3) 의 (+Y) 측에는, 도 1 에 나타내는 바와 같이 기판 처리부 (2) 가 배치된다.
기판 처리부 (2) 는, 제 1 약액조 (21) 와, 제 1 린스액조 (22) 와, 제 2 약액조 (23) 와, 제 2 린스액조 (24) 와, 건조 처리부 (25) 와, 제 1 리프터 (27) 와, 제 2 리프터 (28) 를 구비한다. 제 1 약액조 (21), 제 1 린스액조 (22), 제 2 약액조 (23), 제 2 린스액조 (24) 및 건조 처리부 (25) 는, Y 방향을 따라 (+Y) 측에서부터 (-Y) 측으로 이 순서로 나열되어 있다. 제 1 약액조 (21) 및 제 2 약액조 (23) 는 각각, 동종 또는 이종의 약액을 저류한다. 제 1 린스액조 (22) 및 제 2 린스액조 (24) 는 각각, 린스액 (예를 들어, 순수) 을 저류한다.
기판 처리 장치 (10) 에 있어서 기판 (9) 의 처리가 실시될 때에는, 먼저, 복수 (예를 들어, 25 장) 의 기판 (9) 이 수평 자세로 수용되어 있는 풉 (95) 이 준비된다. 그리고, 풉 (95) 에 수용되어 있는 복수 (예를 들어, 25 장) 의 기판 (9) 으로부터 1 장의 기판 (9) 이, 도 2 및 도 3 에 나타내는 반출입 기구 (4) 의 매엽 핸드 (42) 에 의해 유지되며, 풉 (95) 으로부터 반출된다. 매엽 핸드 (42) 는, 1 장의 기판 (9) 을 수평 자세로 유지한다. 반출입 기구 (4) 는, 수평 자세에서 Z 방향으로 배열된 상태의 복수의 기판 (9) 을 일괄적으로 유지하는 배치 핸드 (41) 도 구비하고 있다.
계속해서, 매엽 핸드 (42) 가 수평 방향으로 회전하여, 매엽 핸드 (42) 가 기판 정렬 기구 (8) 를 향해 전진함으로써, 1 장의 기판 (9) 이 반출입 기구 (4) 로부터 기판 정렬 기구 (8) 로 건네진다. 기판 정렬 기구 (8) 는, 기판 (9) 을 둘레 방향으로 회전시켜 둘레 방향의 방향을 변경하여, 기판 (9) 의 둘레 방향의 위치를 결정한다.
기판 정렬 기구 (8) 는, 기판 지지부 (80) 와, 모터 (81) 와, 센서 (82) 를 구비한다. 기판 지지부 (80) 는, 수평 자세의 기판 (9) 을 자유롭게 회전시킬 수 있도록 지지한다. 모터 (81) 는, 기판 (9) 을 기판 지지부 (80) 와 함께 회전시키는 회전부이다. 센서 (82) 는, 기판 지지부 (80) 에 의해 지지된 기판 (9) 의 노치 (93) 를 광학적으로 검출함으로써, 회전 중의 기판 (9) 의 각도 위치 (즉, 기판 (9) 의 둘레 방향의 방향) 를 취득한다. 기판 정렬 기구 (8) 에서는, 모터 (81) 에 의해, 기판 지지부 (80) 에 의해 지지된 기판 (9) 이 둘레 방향으로 회전되어, 기판 (9) 의 둘레 방향의 방향이 변경된다. 그리고, 센서 (82) 에 의해, 회전 중의 기판 (9) 의 노치 (93) 가 검출되고, 검출 후의 소정의 타이밍에 (즉, 노치 (93) 의 검출부터 소정 시간의 경과 후에) 모터 (81) 가 정지된다. 또한, 당해 소정 시간은 제로여도 된다. 이로써, 기판 (9) 의 노치 (93) 가 소정 위치에 위치한 상태에서, 기판 (9) 의 회전이 정지된다. 즉, 둘레 방향에 있어서의 기판 (9) 의 노치 (93) 의 위치 맞춤이 행해진다. 기판 정렬 기구 (8) 는, 기판 (9) 의 노치 (93) 의 둘레 방향의 위치를 변경하는 노치 위치 변경 기구이다.
기판 정렬 기구 (8) 에 있어서, 기판 (9) 의 둘레 방향의 위치가 결정되면, 당해 기판 (9) 은 매엽 핸드 (42) 에 의해 기판 정렬 기구 (8) 로부터 반출되어, 풉 유지부 (1) 상의 풉 (95) 으로 되돌려진다. 이하, 마찬가지로, 다음의 기판 (9) 이 풉 (95) 으로부터 취출되어, 기판 정렬 기구 (8) 에서 당해 기판 (9) 의 둘레 방향의 위치가 결정되고 (즉, 둘레 방향에 있어서의 노치 (93) 의 위치 맞춤이 행해지고), 풉 (95) 으로 되돌려진다. 풉 (95) 내의 모든 기판 (9) 에 대하여 당해 동작이 반복됨으로써, 풉 (95) 내의 복수의 기판 (9) 의 둘레 방향의 방향이 변경되어, 복수의 기판 (9) 의 둘레 방향의 위치가 결정된다. 바꾸어 말하면, 당해 복수의 기판 (9) 이 둘레 방향에 있어서 정렬된다.
또한, 기판 (9) 의 둘레 방향의 위치 결정에 있어서는, 풉 (95) 에 수용된 모든 기판 (9) 의 노치 (93) 가, 둘레 방향의 동일한 위치에 위치해도 되고, 상이한 위치에 위치해도 된다. 예를 들어, 복수의 기판 (9) 의 배열 방향에 있어서의 홀수번째의 각 기판 (9) 에 대해서는, 노치 (93) 의 둘레 방향의 위치가 제 1 소정 위치가 되고, 당해 배열 방향에 있어서의 짝수번째의 각 기판 (9) 에 대해서는, 노치 (93) 의 둘레 방향의 위치는, 상기 제 1 소정 위치와는 상이한 제 2 소정 위치가 되어도 된다.
기판 정렬 기구 (8) 에 의한 복수의 기판 (9) 의 정렬 (즉, 노치 (93) 의 둘레 방향의 위치 맞춤) 이 종료되면, 반출입 기구 (4) 의 배치 핸드 (41) 에 의해, 복수의 기판 (9) 이 풉 (95) 으로부터 반출된다. 다음으로, 배치 핸드 (41) 가 수평 방향으로 회전하여, 자세 변경 기구 (5) 를 향해 전진함으로써, 복수의 기판 (9) 이 반출입 기구 (4) 로부터 자세 변경 기구 (5) 로 건네진다. 자세 변경 기구 (5) 는, 수평 자세에서 Z 방향으로 적층된 상태의 복수의 기판 (9) 을, 수평 유지부 (51) 에 의해 일괄적으로 유지한다. 자세 변경 기구 (5) 는, 유지부 회전 기구 (54) 에 의해, Y 방향을 향하는 회전축 (541) 을 중심으로 하여, 당해 복수의 기판 (9) 을 수평 유지부 (51), 수직 유지부 (52) 및 장착 블록 (53) 과 함께, 도 3 에 있어서의 반시계 방향으로 90 도만큼 회전시킨다. 이로써, 복수의 기판 (9) 의 자세를 수평 자세로부터 수직 자세로 일괄적으로 변경한다. 수직 자세의 복수의 기판 (9) 은, 수직 유지부 (52) 에 의해 일괄적으로 유지된다.
그리고, 푸셔 (6) 의 유지부 승강 기구 (62) 가 구동됨으로써 승강 유지부 (61) 가 상승하여, 도 3 중에 이점 쇄선으로 나타내는 수직 유지부 (52) 로부터, 복수의 기판 (9) 을 수취하여 유지한다. 즉, 수직 유지부 (52) 와 푸셔 (6) 사이에서, 수직 자세의 복수의 기판 (9) 의 수수가 실시된다. 승강 유지부 (61) 는, 수직 자세에서 대략 X 방향으로 배열된 상태 (즉, 적층된 상태) 의 복수의 기판 (9) 을 일괄적으로 유지한다. 자세 변경 기구 (5) 의 수평 유지부 (51) 및 수직 유지부 (52) 가, 도 3 에 있어서의 시계 방향으로 90 도만큼 회전하여 유지부 승강 기구 (62) 의 상방으로부터 퇴피하면, 승강 유지부 (61) 가, Z 방향을 향하는 회전축 (63) 을 중심으로 하여 수평으로 180 도 회전한 후, 유지부 승강 기구 (62) 에 의해 하강한다. 이로써, 복수의 기판 (9) 의 적층 방향의 위치가, 회전 전에 비해 기판 (9) 의 피치의 절반 (즉, 적층 방향에 있어서 인접하는 2 장의 기판 (9) 사이의 거리의 절반으로, 이하, 「하프 피치」라고 한다.) 만큼 이동한다.
그 후, 상기와 동일한 순서로, 풉 (95) 에 수용되어 있는 새로운 복수 (예를 들어, 25 장) 의 기판 (9) 이, 기판 정렬 기구 (8) 에 의해 둘레 방향으로 순차적으로 정렬된 후, 반출입 기구 (4) 에 의해 자세 변경 기구 (5) 로 건네진다. 자세 변경 기구 (5) 에서는, 당해 새로운 복수의 기판 (9) 의 자세가, 수평 자세로부터 수직 자세로 일괄적으로 변경된다. 그리고, 푸셔 (6) 의 승강 유지부 (61) 가 다시 상승하여, 자세 변경 기구 (5) 로부터 당해 새로운 복수의 기판 (9) 을 수취하여 유지한다. 이 때, 승강 유지부 (61) 에 이미 유지되어 있는 복수의 기판 (9) (이하, 「제 1 기판군」이라고 부른다.) 은, 새로운 복수의 기판 (9) (이하, 「제 2 기판군」이라고 부른다.) 사이에 하방으로부터 삽입된다. 이와 같이, 자세 변경 기구 (5) 및 푸셔 (6) 에 의해, 제 1 기판군과 제 2 기판군을 조합하여 배치를 형성하는 배치 조합이 실시된다.
상기 서술한 바와 같이, 제 1 기판군의 복수의 기판 (9) (이하, 「제 1 기판 (9)」이라고도 부른다.) 은, 제 2 기판군 사이에 삽입되기도 전에 180 도 회전하고 있다 (즉, 반전되어 있다). 이 때문에, 제 1 기판군의 복수의 제 1 기판 (9) 은, 제 2 기판군의 복수의 기판 (9) (이하, 「제 2 기판 (9)」이라고도 부른다.) 사이에, 복수의 제 2 기판 (9) 과는 표리 반대 방향으로 각각 배치된다. 바꾸어 말하면, 승강 유지부 (61) 에 유지된 복수 (예를 들어, 50 장) 의 기판 (9) 에서는, 인접하는 각 1 쌍의 기판 (9) 은, 표면끼리 또는 이면끼리를 대향시킨 상태 (즉, 페이스ㆍ투ㆍ페이스 상태) 이다. 또한, 기판 (9) 의 표면이란, 예를 들어 회로 패턴이 형성되는 주면이고, 기판 (9) 의 이면이란, 당해 표면과는 반대측의 주면이다.
푸셔 (6) 에서는, 제 1 기판군을 유지한 승강 유지부 (61) 가, 제 2 기판군을 수취하기 전에 180 도 회전하지 않고, 기판 (9) 의 배열 방향으로 하프 피치만큼 수평 이동함으로써, 인접하는 각 1 쌍의 기판 (9) 이 표면과 이면을 대향시킨 상태 (즉, 페이스ㆍ투ㆍ백 상태) 에서 배치 조합을 실시할 수도 있다.
승강 유지부 (61) 상에서 배치 조합된 복수의 기판 (9) 은, 승강 유지부 (61) 로부터 수수 기구 (7) 의 반입척 (71) 으로 건네진다. 반입척 (71) 은, 수취한 복수의 기판 (9) 을 수직 자세로 유지한 상태에서, 유지부 승강 기구 (62) 의 상방으로부터 (+X) 방향으로 이동시킨다. 계속해서, 수수 기구 (7) 의 중개척 (72) 이 하강하여, 반입척 (71) 으로부터 복수의 기판 (9) 을 수취하여 상승시킨다. 그리고, 주반송 기구 (3) 의 기판척 (31) 이, 중개척 (72) 으로부터 복수의 기판 (9) 을 수취한다. 기판척 (31) 은, 수직 자세에서 X 방향으로 배열된 복수의 기판 (9) 을 유지한다.
주반송 기구 (3) 는, 기판척 (31) 에 유지된 미처리의 복수의 기판 (9) 을 (+Y) 방향으로 반송하여, 도 1 에 나타내는 기판 처리부 (2) 의 제 1 리프터 (27) 의 상방에 위치시킨다. 제 1 리프터 (27) 는, 수직 자세에서 X 방향으로 배열된 복수의 기판 (9) 을, 기판척 (31) 으로부터 일괄적으로 수취한다. 제 1 리프터 (27) 는, 당해 복수의 기판 (9) 을 제 1 약액조 (21) 로 하강시켜, 제 1 약액조 (21) 내의 약액 중에 일괄적으로 침지시킨다. 그리고, 복수의 기판 (9) 을 당해 약액 중에 소정 시간만큼 침지함으로써, 복수의 기판 (9) 의 약액 처리가 종료된다.
계속해서, 제 1 리프터 (27) 가, 복수의 기판 (9) 을 제 1 약액조 (21) 로부터 끌어올려, (-Y) 방향으로 이동시킨다. 제 1 리프터 (27) 는, 복수의 기판 (9) 을 제 1 린스액조 (22) 로 하강시켜, 제 1 린스액조 (22) 내의 린스액 중에 일괄적으로 침지시킨다. 그리고, 복수의 기판 (9) 을 당해 린스액 중에 소정 시간만큼 침지함으로써, 복수의 기판 (9) 의 린스 처리가 종료된다. 린스 처리가 종료되면, 제 1 리프터 (27) 가, 복수의 기판 (9) 을 제 1 린스액조 (22) 로부터 끌어올린다. 주반송 기구 (3) 의 기판척 (31) 은, 제 1 리프터 (27) 로부터 복수의 기판 (9) 을 일괄적으로 수취하여, 제 2 리프터 (28) 의 상방으로 이동시킨다.
제 2 리프터 (28) 는, 제 1 리프터 (27) 와 마찬가지로, 기판척 (31) 으로부터 복수의 기판 (9) 을 일괄적으로 수취하여, 제 2 약액조 (23) 내의 약액 중에 일괄적으로 침지시킨다. 복수의 기판 (9) 의 약액 처리가 종료되면, 제 2 리프터 (28) 는, 복수의 기판 (9) 을 제 2 약액조 (23) 로부터 끌어올려, 제 2 린스액조 (24) 내의 린스액 중에 일괄적으로 침지시킨다. 복수의 기판 (9) 의 린스 처리가 종료되면, 제 2 리프터 (28) 가, 복수의 기판 (9) 을 제 2 린스액조 (24) 로부터 끌어올린다. 주반송 기구 (3) 의 기판척 (31) 은, 제 2 리프터 (28) 로부터 복수의 기판 (9) 을 일괄적으로 수취하여, 건조 처리부 (25) 의 상방으로 이동시킨다.
건조 처리부 (25) 는, 기판척 (31) 으로부터 복수의 기판 (9) 을 일괄적으로 수취하여, 복수의 기판 (9) 에 대해 일괄적으로 건조 처리를 실시한다. 당해 건조 처리에서는, 예를 들어, 감압 분위기 중에서 기판 (9) 에 대해 유기 용제 (예를 들어, 이소프로필알코올) 가 공급되고, 기판 (9) 을 회전시킴으로써, 기판 (9) 상의 액체가 원심력에 의해 제거된다. 복수의 기판 (9) 의 건조 처리가 종료되면, 주반송 기구 (3) 의 기판척 (31) 이, 건조 처리부 (25) 로부터 처리가 끝난 복수의 기판 (9) 을 일괄적으로 수취하여, (-Y) 방향으로 이동시킨다.
계속해서, 도 2 및 도 3 에 나타내는 수수 기구 (7) 의 인출척 (73) 이, 주반송 기구 (3) 의 기판척 (31) 으로부터 복수의 기판 (9) 을 일괄적으로 수취하고, (-X) 방향으로 이동시켜 푸셔 (6) 의 승강 유지부 (61) 의 상방에 위치시킨다. 푸셔 (6) 의 승강 유지부 (61) 는 상승하여, 인출척 (73) 으로부터 복수의 기판 (9) 을 수취한다. 승강 유지부 (61) 는, 수직 자세에서 X 방향으로 배열된 복수 (예를 들어, 50 장) 의 기판 (9) 을 유지한다.
다음으로, 승강 유지부 (61) 가 하강하여, 푸셔 (6) 와 수직 유지부 (52) 사이에서 수직 자세의 복수의 기판 (9) 의 수수가 실시된다. 구체적으로는, 당해 복수의 기판 (9) 중, 제 2 기판군의 복수 (예를 들어, 25 장) 의 기판 (9) 이, 도 3 중에 이점 쇄선으로 나타내는 수직 유지부 (52) 로 건네진다. 바꾸어 말하면, 제 1 기판군과 제 2 기판군에 의해 구성되어 있었던 배치가 해제되어, 제 1 기판군과 제 2 기판군이 분리된다. 자세 변경 기구 (5) 의 수평 유지부 (51) 및 수직 유지부 (52) 는, 도 3 에 있어서의 시계 방향으로 90 도만큼 회전한다. 이로써, 제 2 기판군의 복수의 기판 (9) 의 자세가, 수직 자세로부터 수평 자세로 일괄적으로 변경된다. 당해 복수의 기판 (9) 은, 수평 자세에서 Z 방향으로 적층된 상태에서, 수평 유지부 (51) 에 의해 일괄적으로 유지된다. 그리고, 반출입 기구 (4) 의 배치 핸드 (41) 가, 수평 유지부 (51) 로부터 복수의 기판 (9) 을 수취하여, 풉 (95) 으로 반입한다. 처리가 끝난 복수의 기판 (9) 이 반입된 풉 (95) 은, 새로운 풉 (95) 과 교환된다.
상기 서술한 바와 같이, 자세 변경 기구 (5) 에 있어서 제 2 기판군의 복수의 기판 (9) 의 자세가, 수직 자세로부터 수평 자세로 변경되면, 제 1 기판군의 복수 (예를 들어, 25 장) 의 기판 (9) 을 유지한 승강 유지부 (61) 는 상승한다. 또, 제 2 기판군의 복수의 기판 (9) 을 반출입 기구 (4) 에 건네준 수평 유지부 (51) 및 수직 유지부 (52) 는, 도 3 에 있어서의 반시계 방향으로 90 도만큼 회전한다.
그리고, 승강 유지부 (61) 가 다시 하강하여, 푸셔 (6) 와 수직 유지부 (52) 사이에서 수직 자세의 복수의 기판 (9) 의 수수가 실시된다. 구체적으로는, 제 1 기판군의 복수의 기판 (9) 이, 도 3 중에 이점 쇄선으로 나타내는 수직 유지부 (52) 로 건네진다. 수평 유지부 (51) 및 수직 유지부 (52) 는, 도 3 에 있어서의 시계 방향으로 90 도만큼 다시 회전한다. 이로써, 제 1 기판군의 복수의 기판 (9) 의 자세가, 수직 자세로부터 수평 자세로 일괄적으로 변경된다. 당해 복수의 기판 (9) 은, 수평 자세에서 Z 방향으로 적층된 상태에서, 수평 유지부 (51) 에 의해 일괄적으로 유지된다. 그리고, 반출입 기구 (4) 의 배치 핸드 (41) 가, 수평 유지부 (51) 로부터 복수의 기판 (9) 을 수취하여, 풉 (95) 으로 반입한다. 또한, 푸셔 (6) 로부터 자세 변경 기구 (5) 로의 기판 (9) 의 이동에 있어서는, 자세 변경 기구 (5) 에 의한 제 1 기판군의 수취가 먼저 실시되고, 제 2 기판군의 수취가 나중에 실시되어도 된다.
자세 변경 기구 (5) 및 푸셔 (6) 는, 제어부 (100) 에 의해 제어됨으로써, 상기 서술한 바와 같이, 기판 (9) 의 자세를 수평 자세로부터 수직 자세로 변경하고, 또 수직 자세로부터 수평 자세로 변경한다. 바꾸어 말하면, 자세 변경 기구 (5), 푸셔 (6) 및 제어부 (100) 는, 기판 (9) 의 자세를 수평 자세 및 수직 자세 중 일방의 자세로부터 타방의 자세로 변경하는 자세 변경 장치이다.
도 1 내지 도 3 에 나타내는 기판 처리 장치 (10) 에서는, 상기 서술한 바와 같이, 대략 원판상의 기판 (9) 의 처리가 실시되는데, 기판 (9) 은, 기판 처리 장치 (10) 에 반입되기도 전에 실시된 처리 (즉, 전처리) 의 영향으로 휘어져 있는 경우가 있다. 기판 (9) 의 휘어짐에는 여러 가지 종류가 있지만, 1 개의 풉 (95) 에 수용되어 있는 복수의 기판 (9) 에서는, 통상적으로, 휘어짐 상태는 공통이다. 구체적으로는, 당해 복수의 기판 (9) 에서는, 노치 (93) 의 위치를 기준으로 한 경우의 휘어짐 상태가 공통이다. 기판 (9) 의 휘어짐 상태란, 기판 (9) 의 휘어짐의 방향 (예를 들어, 표면측으로 볼록해지는 방향), 및 기판 (9) 의 휘어짐의 크기 등을 포함하는 정보이다.
도 4 는, 휘어져 있는 기판 (9) 의 예를 나타내는 사시도이다. 도 4 에 나타내는 기판 (9) 은, 제 1 직경 방향 (K1) 에 있어서, 두께 방향의 일방측 (즉, 도면 중의 상향으로 볼록해지는 방향) 에 제 1 곡률로 만곡된다. 또, 기판 (9) 은, 제 1 직경 방향 (K1) 에 직교하는 제 2 직경 방향 (K2) 에 있어서, 두께 방향의 상기 일방측 (즉, 제 1 직경 방향 (K1) 에 있어서의 만곡 방향과 동일한 방향) 에 제 2 곡률로 만곡된다. 도 4 에 나타내는 예에서는, 제 1 직경 방향 (K1) 에 있어서의 제 1 곡률은, 기판 (9) 의 각 직경 방향의 곡률 중 최소이며, 이하, 「최소 곡률」이라고도 한다. 또, 제 2 직경 방향 (K2) 에 있어서의 제 2 곡률은, 기판 (9) 의 각 직경 방향의 곡률 중 최대이며, 이하, 「최대 곡률」이라고도 한다. 최소 곡률 및 최대 곡률은 모두 정 (正) 이다.
이하의 설명에서는, 수직 자세로 유지되어 있는 기판 (9) 에 있어서, 기판 (9) 의 두께 방향의 가장 일방측에 위치하는 점과, 가장 타방측에 위치하는 점 사이의 두께 방향의 거리를, 기판 (9) 의 「두께 방향의 크기」라고 한다. 기판 (9) 이 휘어져 있지 않아 평탄한 경우, 기판 (9) 의 두께 방향의 크기는, 기판 (9) 의 두께와 동일하다. 휘어져 있는 기판 (9) 의 두께 방향의 크기는, 예를 들어, 기판 (9) 이 평탄한 경우의 두께보다 약 0.5 ㎜ 크다.
도 5 는, 도 4 에 나타내는 기판 (9) 을, 제 1 직경 방향 (K1) 을 따라 (즉, 제 2 직경 방향 (K2) 에 수직인 방향을 따라) 본 측면도이다. 도 6 은, 도 4 에 나타내는 기판 (9) 을, 제 2 직경 방향 (K2) 을 따라 (즉, 제 1 직경 방향 (K1) 에 수직인 방향을 따라) 본 측면도이다. 도 5 및 도 6 중에서는, 기판 (9) 의 도면 중의 상측의 곡선은, 기판 (9) 의 표면 (94) 을 나타내고, 기판 (9) 의 도면 중의 하측의 곡선은, 기판 (9) 의 외주 가장자리 (96) 를 나타낸다. 도 5 및 도 6 에서는, 표면 (94) 과 외주 가장자리 (96) 를 용이하게 구별하기 위해, 외주 가장자리 (96) 를 파선으로 나타낸다. 도 5 에 나타내는 바와 같이, 제 1 직경 방향 (K1) 을 따라 본 기판 (9) 에서는, 기판 (9) 의 외주 가장자리 (96) 는, 기판 (9) 의 표면 (94) 과 동일한 방향 (즉, 상향) 으로 볼록하다. 도 6 에 나타내는 바와 같이, 제 2 직경 방향 (K2) 을 따라 본 기판 (9) 에서는, 기판 (9) 의 외주 가장자리 (96) 는, 기판 (9) 의 표면 (94) 과는 반대 방향 (즉, 하향) 으로 볼록하다.
상기 서술한 바와 같이, 기판 처리 장치 (10) 에서는, 제 1 기판군을 유지하고 있는 승강 유지부 (61) 에 의해, 자세 변경 기구 (5) 에 의해 유지되어 있는 제 2 기판군을 수취하는 배치 조합이 실시된다. 도 7 은, 배치 조합의 흐름을 나타내는 플로도이다. 도 8 및 도 9 는, 배치 조합시의 자세 변경 기구 (5) 및 푸셔 (6) 의 움직임을 나타내는 측면도이다. 도 8 및 도 9 에서는, 도면의 이해를 용이하게 하기 위해, 복수의 기판 (9) 의 장수를 실제보다 적게 묘사하고 있다. 또, 도 8 및 도 9 에서는, 도 4 에 나타내는 휘어진 상태의 기판 (9) (즉, 제 1 기판 (9) 및 제 2 기판 (9)) 의 배치 조합의 모습을 나타내고 있지만, 도면을 간소화하기 위해, 도 8 및 도 9 중에서는, 기판 (9) 을 휘어짐이 없는 상태로 묘사하고 있다.
기판 처리 장치 (10) 에서는, 상기 서술한 기판 정렬 기구 (8) 에 의해, 제 1 기판군의 복수의 제 1 기판 (9) 이 둘레 방향으로 순차적으로 회전되어 둘레 방향의 방향이 결정된다 (스텝 S11). 바꾸어 말하면, 제 1 기판군이 기판 정렬 기구 (8) 에 의해 정렬되어, 각 제 1 기판 (9) 의 노치 (93) (도 4 참조) 의 둘레 방향의 위치가 원하는 위치로 결정된다.
계속해서, 정렬 후의 제 1 기판군이, 반출입 기구 (4) 및 자세 변경 기구 (5) 를 경유하여 푸셔 (6) 에 건네진다. 푸셔 (6) 에서는, 제 1 기판군의 복수의 제 1 기판 (9) 이, 제 1 유지부인 승강 유지부 (61) 에 의해 유지된다 (스텝 S12). 승강 유지부 (61) 는, 수직 자세에서 두께 방향으로 배열된 복수의 제 1 기판 (9) 의 하측 가장자리부를 유지한다. 승강 유지부 (61) 에 유지된 직후의 제 1 기판군에서는, 복수의 제 1 기판 (9) 의 표면은 (+X) 방향을 향한다. 복수의 제 1 기판 (9) 을 유지한 승강 유지부 (61) 는, 도 8 에 나타내는 회전축 (63) 을 중심으로 하여 수평으로 180°회전한다. 이로써, 복수의 제 1 기판 (9) 의 적층 방향의 위치가, (+X) 측으로 하프 피치만큼 이동한다. 또, 복수의 제 1 기판 (9) 의 표면은 (-X) 방향을 향한다.
다음으로, 기판 정렬 기구 (8) 에 의해, 제 2 기판군의 복수의 제 2 기판 (9) 이 둘레 방향으로 순차적으로 회전되어 둘레 방향의 방향이 결정된다 (스텝 S13). 바꾸어 말하면, 제 2 기판군이 기판 정렬 기구 (8) 에 의해 정렬되어, 각 제 2 기판 (9) 의 노치 (93) (도 4 참조) 의 둘레 방향의 위치가, 원하는 위치로 결정된다. 스텝 S13 에 있어서의 제 2 기판군의 정렬은, 스텝 S11 보다 이후라면, 스텝 S12 에 있어서의 승강 유지부 (61) 에 의한 제 1 기판군의 유지와 병행하여 혹은 스텝 S12 보다도 전에 실시되어도 된다.
정렬 후의 제 2 기판군은, 반출입 기구 (4) 를 경유하여 자세 변경 기구 (5) 로 건네진다. 자세 변경 기구 (5) 에서는, 수평 유지부 (51) 에 의해 수평 자세의 복수의 제 2 기판 (9) 이 유지된다. 그리고, 복수의 제 2 기판 (9) 의 자세가, 수평 자세로부터 도 8 에 나타내는 수직 자세로 변경된다. 이로써, 복수의 제 2 기판 (9) 이, 제 2 유지부인 수직 유지부 (52) 에 의해 유지된다 (스텝 S14). 수직 유지부 (52) 는, 수직 자세에서 두께 방향으로 배열된 복수의 제 2 기판 (9) 의 하측 가장자리부를 유지한다. 수직 유지부 (52) 에 유지된 제 2 기판군에서는, 복수의 제 2 기판 (9) 의 표면은 (+X) 방향을 향한다. 제 2 기판군은, 승강 유지부 (61) 에 의해 유지된 제 1 기판군보다 상방 (즉, (+Z) 측) 에 위치한다. 또, 제 2 기판군은, 제 1 기판군보다 상기 서술한 하프 피치만큼 (-X) 측에 위치한다.
제 2 기판군이 수직 유지부 (52) 에 의해 유지되면, 제어부 (100) (도 1 참조) 에 의해 유지부 승강 기구 (62) (도 3 참조) 가 제어됨으로써, 승강 유지부 (61) 가 상방으로 이동하여, 수직 유지부 (52) 에 대해 하방으로부터 상대적으로 가까워진다. 승강 유지부 (61) 는, 수직 유지부 (52) 의 한 쌍의 수직 지지 부재 (521) 및 수평 유지부 (51) 의 한 쌍의 수평 지지 부재 (511) 사이를 통과하여 상승할 때, 수직 자세의 복수의 기판 (9) 을 수직 유지부 (52) 로부터 수취하여, 도 9 에 나타내는 바와 같이 유지한다. 이로써, 제 1 기판군 및 제 2 기판군의 배치 조합이 실시되고, 푸셔 (6) 의 승강 유지부 (61) 에 의해 제 1 기판군 및 제 2 기판군이 유지된다.
당해 배치 조합시에는, 제 2 기판군 사이에 제 1 기판군이 하방으로부터 삽입되어, 제 1 기판군의 복수의 제 1 기판 (9) 이, 제 2 기판군의 복수의 제 2 기판 (9) 사이에 각각 배치된다. 복수의 제 1 기판 (9) 은, 복수의 제 2 기판 (9) 과는 표리 반대 방향으로 배치된다 (스텝 S15). 구체적으로는, 복수의 제 1 기판 (9) 의 표면은, 상기 서술한 바와 같이 (-X) 방향을 향하고, 복수의 제 2 기판 (9) 의 표면은 (+X) 방향을 향한다. 기판 처리 장치 (10) 에서는, 승강 유지부 (61) 를 상승시키는 유지부 승강 기구 (62) 가, 복수의 제 2 기판 (9) 사이에 복수의 제 1 기판 (9) 을 각각 배치하는 기판 배열 기구이다. 또, 승강 유지부 (61), 수직 유지부 (52), 기판 정렬 기구 (8) 및 유지부 승강 기구 (62) 는, 복수의 기판 (9) 을 배열하는 기판 배열 장치이다.
도 10 은, 배치 조합된 제 1 기판군 및 제 2 기판군의 일부를 확대하여 나타내는 측면도이다. 도 10 에서는, 제 1 기판군의 제 1 기판과 제 2 기판군의 제 2 기판의 구별을 용이하게 하기 위해, 제 1 기판 및 제 2 기판에 각각 부호 9a, 9b 를 붙인다. 도 10 에서는, 제 1 기판 (9a) 및 제 2 기판 (9b) 의 표면 (94) 과 외주 가장자리 (96) 를 용이하게 구별하기 위해, 외주 가장자리 (96) 를 파선으로 나타낸다 (도 11 내지 도 13 에 있어서도 동일). 승강 유지부 (61) 에서는, 제 1 기판 (9a) 및 제 2 기판 (9b) 은, 제 1 기판 (9a) 및 제 2 기판 (9b) 의 하측 가장자리부의 외주 가장자리 (96) 가 상하 방향에 대략 평행해지도록 유지된다.
기판 처리 장치 (10) 에서는, 상기 서술한 스텝 S11, S13 에 있어서, 제 1 기판군 및 제 2 기판군의 둘레 방향의 방향이 원하는 방향으로 결정되어 있다. 그 결과, 복수의 제 2 기판 (9b) 사이에 각각 배치된 복수의 제 1 기판 (9a) 의 제 1 직경 방향 (K1) 이, 복수의 제 2 기판 (9b) 의 제 1 직경 방향 (K1) 과 대략 직교한다. 바꾸어 말하면, 복수의 제 1 기판 (9a) 의 제 1 직경 방향 (K1) 이, 복수의 제 2 기판 (9b) 의 제 1 직경 방향 (K1) 과 대략 직교하도록, 제 1 기판군 및 제 2 기판군의 둘레 방향의 방향이 기판 정렬 기구 (8) 에 의해 결정되어 있다. 제 1 기판 (9a) 의 표면 (94) 과 제 2 기판 (9b) 의 표면 (94) 은 X 방향에 대향하고 있으며, 대향하는 표면 (94) 끼리는 충분한 공극을 개재하여 이간되어 있다. 또한, 복수의 제 1 기판 (9a) 의 제 1 직경 방향 (K1) 은, 복수의 제 2 기판 (9b) 의 제 1 직경 방향 (K1) 과 엄밀하게 직교할 필요는 없으며, 실질적으로 직교하고 있으면 된다. 바꾸어 말하면, 복수의 제 1 기판 (9a) 의 제 1 직경 방향 (K1) 과, 복수의 제 2 기판 (9b) 의 제 1 직경 방향 (K1) 이 이루는 각도는, 실질적으로 90°이면 된다.
도 10 에 나타내는 예에서는, 복수의 제 1 기판 (9a) 의 제 1 직경 방향 (K1) 이 대략 상하 방향을 향하고, 복수의 제 2 기판 (9b) 의 제 1 직경 방향 (K1) 이 대략 수평 방향을 향한다. 또한, 복수의 제 1 기판 (9a) 의 제 1 직경 방향 (K1) 은, 엄밀하게 상하 방향을 향할 필요는 없으며, 실질적으로 상하 방향을 향하고 있으면 된다. 또, 복수의 제 2 기판 (9b) 의 제 1 직경 방향 (K1) 은, 엄밀하게 수평 방향을 향할 필요는 없으며, 실질적으로 수평 방향을 향하고 있으면 된다.
도 11 은, 도 10 에 나타내는 예와는 상이한 방향의 복수의 제 1 기판 (9a) 및 복수의 제 2 기판 (9b) 을 승강 유지부 (61) 에 의해 유지한 예이다. 도 11 에 나타내는 예에서는, 복수의 제 1 기판 (9a) 의 제 1 직경 방향 (K1) 이 대략 수평 방향을 향하고, 복수의 제 2 기판 (9b) 의 제 1 직경 방향 (K1) 이 대략 상하 방향을 향한다. 또한, 복수의 제 1 기판 (9a) 의 제 1 직경 방향 (K1) 은, 엄밀하게 수평 방향을 향할 필요는 없으며, 실질적으로 수평 방향을 향하고 있으면 된다. 또, 복수의 제 2 기판 (9b) 의 제 1 직경 방향 (K1) 은, 엄밀하게 상하 방향을 향할 필요는 없으며, 실질적으로 상하 방향을 향하고 있으면 된다. 복수의 제 2 기판 (9b) 사이에 각각 배치된 복수의 제 1 기판 (9a) 의 제 1 직경 방향 (K1) 은, 복수의 제 2 기판 (9b) 의 제 1 직경 방향 (K1) 과 대략 직교한다. 또한, 복수의 제 1 기판 (9a) 의 제 1 직경 방향 (K1) 은, 복수의 제 2 기판 (9b) 의 제 1 직경 방향 (K1) 과 실질적으로 직교하고 있으면 된다. 제 1 기판 (9a) 의 표면 (94) 과 제 2 기판 (9b) 의 표면 (94) 은 X 방향에 대향하고 있고, 대향하는 표면 (94) 끼리는 충분한 공극을 개재하여 이간되어 있다.
도 12 는, 본 발명에 대한 비교예로서, 제 1 기판 (9a) 의 제 1 직경 방향 (K1) 및 제 2 기판 (9b) 의 제 1 직경 방향 (K1) 을, 가령 대략 수평 방향을 향한 경우의 상태를 나타내는 도면이다. 즉, 도 12 에 나타내는 비교예에서는 각각, 제 1 기판 (9a) 의 제 1 직경 방향 (K1) 및 제 2 기판 (9b) 의 제 1 직경 방향 (K1) 은, 대략 동일한 방향을 향한다. 도 12 에 나타내는 비교예에서는, 제 1 기판 (9a) 의 상단부와, 당해 제 1 기판 (9a) 의 (+X) 측에 인접하는 제 2 기판 (9b) 의 상단부의 X 방향의 거리가 매우 작아, 당해 제 1 기판 (9a) 과 제 2 기판 (9b) 이 접촉할 우려가 있다. 또, 기판 처리부 (2) 에 있어서의 약액 처리 등을 할 때, 기판 사이에 있어서의 처리액의 움직임이 저해되어, 기판에 대한 처리에 악영향을 미칠 우려가 있다.
도 13 은, 본 발명에 대한 비교예로서, 제 1 기판 (9a) 의 제 1 직경 방향 (K1) 및 제 2 기판 (9b) 의 제 1 직경 방향 (K1) 을, 가령 대략 상하 방향을 향한 경우의 상태를 나타내는 도면이다. 즉, 도 13 에 나타내는 비교예에서는 각각, 제 1 기판 (9a) 의 제 1 직경 방향 (K1) 및 제 2 기판 (9b) 의 제 1 직경 방향 (K1) 은, 대략 동일한 방향을 향한다. 도 13 에 나타내는 비교예에서는, 제 1 기판 (9a) 의 상단부와, 당해 제 1 기판 (9a) 의 (-X) 측에 인접하는 제 2 기판 (9b) 의 상단부의 X 방향의 거리가 매우 작아, 당해 제 1 기판 (9a) 과 제 2 기판 (9b) 이 접촉할 우려가 있다. 또, 기판 처리부 (2) (도 1 참조) 에 있어서의 약액 처리 등을 할 때, 기판 사이에 있어서의 처리액의 움직임이 저해되어, 기판에 대한 처리에 악영향을 미칠 우려가 있다.
한편, 도 10 및 도 11 에 나타내는 예에서는, 기판 정렬 기구 (8) 에 의해 제 1 기판군 및 제 2 기판군의 둘레 방향의 방향을 결정함으로써, 인접하는 제 1 기판 (9a) 과 제 2 기판 (9b) 사이에 충분한 공극이 확보된다. 이 때문에, 제 1 기판 (9a) 과 제 2 기판 (9b) 의 접촉이 방지 또는 억제된다. 또한, 기판 처리 장치 (10) 에서는, 복수의 제 1 기판 (9a) 의 제 1 직경 방향 (K1) 이, 복수의 제 2 기판 (9b) 의 제 1 직경 방향 (K1) 과 대략 직교하는 것이라면, 기판 정렬 기구 (8) 에 의해, 반드시 제 1 기판군 및 제 2 기판군의 쌍방의 방향이 결정될 필요는 없으며, 제 1 기판군 및 제 2 기판군 중 적어도 일방의 기판군의 둘레 방향의 방향이 결정되어 있으면 된다. 이 경우, 당해 일방의 기판군에 있어서의 제 1 직경 방향 (K1) 이, 배치 조합했을 때에 타방의 기판군에 있어서의 제 1 직경 방향 (K1) 과 대략 직교하도록, 당해 일방의 기판군의 둘레 방향의 방향이 기판 정렬 기구 (8) 에 의해 결정된다.
이상에서 설명한 바와 같이, 상기 서술한 기판 배열 장치는, 제 1 유지부인 승강 유지부 (61) 와, 제 2 유지부인 수직 유지부 (52) 와, 기판 정렬 기구 (8) 와, 기판 배열 기구인 유지부 승강 기구 (62) 를 구비한다. 승강 유지부 (61) 는, 수직 자세에서 두께 방향으로 배열된 복수의 제 1 기판 (9a) 의 하측 가장자리부를 유지한다. 수직 유지부 (52) 는, 수직 자세에서 두께 방향으로 배열된 복수의 제 2 기판 (9b) 의 하측 가장자리부를 유지한다. 기판 정렬 기구 (8) 는, 복수의 제 1 기판 (9a) 인 제 1 기판군 및 복수의 제 2 기판 (9b) 인 제 2 기판군 중, 적어도 일방의 기판군을 둘레 방향으로 회전시켜 둘레 방향의 방향을 결정한다. 기판 배열 기구인 유지부 승강 기구 (62) 는, 승강 유지부 (61) 를 수직 유지부 (52) 에 대해 상대적으로 근접시킴으로써, 제 2 기판군의 복수의 제 2 기판 (9b) 사이에, 제 1 기판군의 복수의 제 1 기판 (9a) 을, 복수의 제 2 기판 (9b) 과는 표리 반대 방향으로 각각 배치한다.
제 1 기판군 및 제 2 기판군의 각 기판 (9) (즉, 제 1 기판 (9a) 및 제 2 기판 (9b)) 은, 제 1 직경 방향 (K1) 에 있어서 두께 방향의 일방측에 최소 곡률로 만곡되고, 제 1 직경 방향 (K1) 과 직교하는 제 2 직경 방향 (K2) 에 있어서, 두께 방향의 상기 일방측에 최대 곡률로 만곡된다. 복수의 제 2 기판 (9b) 사이에 각각 배치된 복수의 제 1 기판 (9a) 의 제 1 직경 방향 (K1) 은, 복수의 제 2 기판 (9b) 의 제 1 직경 방향 (K1) 과 대략 직교한다. 이로써, 도 10 및 도 11 에 예시하는 바와 같이, 교대로 배열된 복수의 제 1 기판 (9a) 및 복수의 제 2 기판 (9b) 에 있어서, 배열 방향에서 인접하는 기판 사이의 배열 방향의 거리 (즉, 두께 방향에서 인접하는 제 1 기판 (9a) 과 제 2 기판 (9b) 사이의 두께 방향의 거리) 의 상하 방향에 있어서의 균일성을 향상시킬 수 있다. 그 결과, 배치 조합시 및 배치 조합 후의 기판 반송시 등에, 제 1 기판 (9a) 과 제 2 기판 (9b) 이 접촉하는 것을 방지 또는 억제할 수 있다. 또, 기판 처리부 (2) 에 있어서의 약액 처리 등을 할 때, 인접하는 제 1 기판 (9a) 과 제 2 기판 (9b) 사이에 있어서의 처리액의 움직임을 원하는 움직임에 가깝게 하여, 제 1 기판 (9a) 및 제 2 기판 (9b) 에 대한 바람직한 처리를 실현할 수 있다.
도 10 에 나타내는 바와 같이, 승강 유지부 (61) 에 유지된 복수의 제 1 기판 (9a) 의 제 1 직경 방향 (K1) 은 대략 상하 방향을 향하고, 수직 유지부 (52) 에 유지된 복수의 제 2 기판 (9b) 의 제 1 직경 방향 (K1) 은 대략 수평 방향을 향한다. 바꾸어 말하면, 스텝 S11 ∼ S14 의 종료 후에 있어서, 복수의 제 1 기판 (9a) 의 제 1 직경 방향 (K1) 은 대략 상하 방향을 향하고, 복수의 제 2 기판 (9b) 의 제 1 직경 방향 (K1) 은 대략 수평 방향을 향한다. 그리고, 유지부 승강 기구 (62) 는, 승강 유지부 (61) 를 수직 유지부 (52) 에 대해 하방으로부터 근접시켜, 복수의 제 1 기판 (9a) 을 복수의 제 2 기판 (9b) 사이에 하방으로부터 삽입한다. 이와 같이, 복수의 제 1 기판 (9a) 의 제 1 직경 방향 (K1) 을, 배치 조합시의 제 1 기판군과 제 2 기판군의 상대 이동 방향으로 향하게 함으로써, 제 1 기판 (9a) 과 제 2 기판 (9b) 이 접촉하는 것을 보다 바람직하게 방지하거나 또는 한층 더 억제할 수 있다.
또, 도 11 에 나타내는 바와 같이, 승강 유지부 (61) 에 유지된 복수의 제 1 기판 (9a) 의 제 1 직경 방향 (K1) 은 대략 수평 방향을 향하고, 수직 유지부 (52) 에 유지된 복수의 제 2 기판 (9b) 의 제 1 직경 방향 (K1) 은 대략 상하 방향을 향한다. 바꾸어 말하면, 스텝 S11 ∼ S14 의 종료 후에 있어서, 복수의 제 1 기판 (9a) 의 제 1 직경 방향 (K1) 은 대략 수평 방향을 향하고, 복수의 제 2 기판 (9b) 의 제 1 직경 방향 (K1) 은 대략 상하 방향을 향한다. 그리고, 유지부 승강 기구 (62) 는, 승강 유지부 (61) 를 수직 유지부 (52) 에 대해 하방으로부터 근접시켜, 복수의 제 1 기판 (9a) 을 복수의 제 2 기판 (9b) 사이에 하방으로부터 삽입한다. 이와 같이, 복수의 제 2 기판 (9b) 의 제 1 직경 방향 (K1) 을, 배치 조합시의 제 1 기판군과 제 2 기판군의 상대 이동 방향으로 향하게 함으로써, 제 1 기판 (9a) 과 제 2 기판 (9b) 이 접촉하는 것을 보다 바람직하게 방지하거나 또는 한층 더 억제할 수 있다.
상기 서술한 바와 같이, 기판 정렬 기구 (8) 는, 제 1 기판군 및 제 2 기판군의 쌍방을 둘레 방향으로 회전시켜 둘레 방향의 방향을 결정한다. 이로써, 배치 조합된 상태에 있어서의 제 1 기판군의 둘레 방향의 방향, 및 제 2 기판군의 둘레 방향의 방향을 미리 설정할 때, 설정의 자유도를 향상시킬 수 있다.
상기 서술한 기판 배열 장치 및 기판 처리 장치 (10) 에서는, 여러 가지의 변경이 가능하다.
기판 정렬 기구 (8) 는, 기판 (9) 을 둘레 방향으로 회전시켜 둘레 방향의 방향을 변경하는 것이라면, 여러 가지의 구조를 갖는 장치여도 된다. 예를 들어, 기판 정렬 기구 (8) 는, 수직 자세의 기판 (9) 을 순차적으로 둘레 방향으로 회전시켜 둘레 방향의 방향을 변경하는 기구여도 된다. 또, 기판 정렬 기구 (8) 는, 복수의 기판 (9) 을 동시에 둘레 방향으로 회전시켜, 복수의 기판 (9) 각각의 둘레 방향의 방향을 변경하는 기구여도 된다. 나아가서는, 기판 정렬 기구 (8) 에서는, 기판 (9) 의 노치 (93) 가 소정의 걸어맞춤축과 걸어맞춰짐으로써, 기판 (9) 의 회전이 정지되어도 된다.
예를 들어, 기판 배열 기구 (즉, 유지부 승강 기구 (62)) 는, 승강 유지부 (61) 를 대략 수평으로 이동시킴으로써, 승강 유지부 (61) 를 수직 유지부 (52) 로 근접시켜, 복수의 제 2 기판 (9b) 사이에 복수의 제 1 기판 (9a) 을 각각 배치해도 된다. 또, 예를 들어, 기판 배열 기구는, 수직 유지부 (52) 를 이동시킴으로써, 승강 유지부 (61) 를 수직 유지부 (52) 에 대해 상대적으로 근접시켜도 된다.
상기 서술한 기판 배열 장치에서는, 복수의 제 2 기판 (9b) 사이에 각각 배치된 복수의 제 1 기판 (9a) 의 제 1 직경 방향 (K1) 이, 복수의 제 2 기판 (9b) 의 제 1 직경 방향 (K1) 과 대략 직교하는 것이라면, 복수의 제 1 기판 (9a) 의 제 1 직경 방향 (K1) 및 복수의 제 2 기판 (9b) 의 제 1 직경 방향 (K1) 은, 어느 방향을 향하고 있어도 된다.
상기 서술한 기판 배열 장치에 의해 배열되는 제 1 기판군 및 제 2 기판군의 각 기판 (9) 에서는, 최소 곡률로 만곡되는 제 1 직경 방향 (K1) 과, 최대 곡률로 만곡되는 제 2 직경 방향 (K2) 은, 반드시 직교할 필요는 없으며, 제 2 직경 방향 (K2) 은, 제 1 직경 방향 (K1) 과 45 도 이상 135 도 이하의 각도로 교차하고 있으면 된다. 당해 기판 (9) 을 상기 서술한 바와 같이 배열하는 경우라 하더라도, 상기와 마찬가지로, 배열 방향에서 인접하는 기판 사이의 배열 방향의 거리의 상하 방향에 있어서의 균일성을 향상시킬 수 있다.
상기 서술한 기판 배열 장치는, 반드시 기판 처리 장치 (10) 에 포함될 필요는 없으며, 기판 처리 장치 (10) 로부터 독립적으로 기판 처리 장치 (10) 의 외부에 형성되어도 된다. 기판 배열 장치는, 상기 서술한 기판 처리 장치 (10) 이외의 여러 가지 장치에 장착되어 사용되어도 된다.
기판 처리 장치 (10) 는, 반도체 기판 이외에, 액정 표시 장치, 플라즈마 디스플레이, FED (field emission display) 등의 표시 장치에 사용되는 유리 기판의 처리에 이용되어도 된다. 혹은, 기판 처리 장치 (10) 는, 광디스크용 기판, 자기 디스크용 기판, 광자기 디스크용 기판, 포토마스크용 기판, 세라믹 기판 및 태양 전지용 기판 등의 처리에 이용되어도 된다.
상기 실시형태 및 각 변형예에 있어서의 구성은, 서로 모순되지 않는 한 적절히 조합되어도 된다.
발명을 상세하게 묘사하여 설명하였지만, 이미 서술한 설명은 예시적인 것으로서 한정적인 것은 아니다. 따라서, 본 발명의 범위를 일탈하지 않는 한, 다수의 변형이나 양태가 가능하다고 할 수 있다.
8 : 기판 정렬 기구
9 : 기판
9a : 제 1 기판
9b : 제 2 기판
52 : 수직 유지부
61 : 승강 유지부
62 : 유지부 승강 기구
K1 : 제 1 직경 방향
K2 : 제 2 직경 방향
S11 ∼ S15 : 스텝

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  8. 복수의 제 1 기판 사이에 복수의 제 2 기판을 배열하는 기판 배열 방법으로서,
    복수의 제 1 기판인 제 1 기판군 및 복수의 제 2 기판인 제 2 기판군의 각 기판이,
    제 1 직경 방향에 있어서 두께 방향의 일방측에 최소 곡률로 만곡되고,
    상기 제 1 직경 방향과 45 도 이상 135 도 이하의 각도로 교차하는 제 2 직경 방향에 있어서, 두께 방향의 상기 일방측에 최대 곡률로 만곡되고,
    a) 상기 제 1 기판군 및 상기 제 2 기판군 중 적어도 일방의 기판군을 둘레 방향으로 회전시켜 둘레 방향의 방향을 결정하는 공정과,
    b) 상기 a) 공정보다 후에, 상기 복수의 제 1 기판을 상기 복수의 제 2 기판 사이에 각각 배치시키는 공정을 구비하고,
    상기 a) 공정에 있어서의 둘레 방향의 방향의 결정에 의해, 상기 b) 공정에 있어서, 상기 복수의 제 1 기판의 상기 제 1 직경 방향을 상기 복수의 제 2 기판의 상기 제 1 직경 방향과 직교시키면서, 상기 복수의 제 1 기판이 상기 복수의 제 2 기판 사이에 각각 배치되고, 이로써, 대향하는 제 1 기판 및 제 2 기판의 각 조합에 있어서 기판 표면끼리는 공극을 개재하여 이간되는, 기판 배열 방법.
  9. 삭제
  10. 제 8 항에 있어서,
    상기 a) 공정에 있어서, 상기 적어도 일방의 기판군을 수평 자세에서 둘레 방향으로 회전시켜 둘레 방향의 방향을 결정하는, 기판 배열 방법.
  11. 제 8 항에 있어서,
    상기 a) 공정에 있어서, 상기 제 1 기판군 및 상기 제 2 기판군의 쌍방을 둘레 방향으로 회전시켜 둘레 방향의 방향을 결정하는, 기판 배열 방법.
  12. 제 8 항, 제 10 항 및 제 11 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 b) 공정보다 전에,
    c) 수직 자세에서 두께 방향으로 배열된 상기 복수의 제 1 기판의 하측 가장자리부를 유지하는 공정과,
    d) 수직 자세에서 두께 방향으로 배열된 상기 복수의 제 2 기판의 하측 가장자리부를 유지하는 공정을 추가로 구비하고,
    상기 b) 공정에 있어서, 상기 복수의 제 2 기판 사이에, 상기 복수의 제 1 기판이, 상기 복수의 제 2 기판과는 표리 반대 방향으로 각각 배치되는, 기판 배열 방법.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 b) 공정에 있어서,
    상기 복수의 제 1 기판의 상기 제 1 직경 방향이 상하 방향을 향하고,
    상기 복수의 제 2 기판의 상기 제 1 직경 방향이 수평 방향을 향하고,
    상기 복수의 제 1 기판이 상기 복수의 제 2 기판 사이에 하방으로부터 삽입되는, 기판 배열 방법.
  14. 제 12 항에 있어서,
    상기 b) 공정에 있어서,
    상기 복수의 제 1 기판의 상기 제 1 직경 방향이 수평 방향을 향하고,
    상기 복수의 제 2 기판의 상기 제 1 직경 방향이 상하 방향을 향하고,
    상기 복수의 제 1 기판이 상기 복수의 제 2 기판 사이에 하방으로부터 삽입되는, 기판 배열 방법.
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