KR102389972B1 - 기판 처리 장치 - Google Patents

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KR102389972B1
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켄지 에토
사토히로 오카야마
코지 카메사키
요이치 아베
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가부시키가이샤 아루박
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Abstract

본 발명의 기판 처리 장치는, 복수매의 기판을 다단에 수납하는 카세트와, 상기 카세트를 밀폐 가능하도록 수납하는 챔버와, 상기 카세트를 상기 챔버 내에서 승강시키는 승강기구와, 상기 기판을 상기 카세트에 대해서 반출입 하는 반송 로봇과, 상기 승강기구 및 상기 반송 로봇의 동작을 제어하는 제어부를 구비하고, 상기 챔버의 측면부에는, 상기 기판을 상기 카세트에 반출입할 때에 개구하는 반출입구가 마련되고, 상기 반송 로봇에는 상기 기판이 재치되는 로봇 암이 구비되고, 상기 로봇 암은 수평 방향으로 이동하여 상기 반출입구에서 상기 카세트 내에 삽입 가능하게 되며, 또한, 상기 카세트 내에서 상승 또는 하강이 가능하게 되며, 상기 제어부는, 상기 카세트 내에서 상기 로봇 암을 하강시키는 경우는 상기 승강기구에 의해 상기 카세트를 상승시키고, 상기 카세트 내에서 상기 로봇 암을 상승시키는 경우는 상기 승강기구에 의해 상기 카세트를 하강시킨다.

Description

기판 처리 장치{SUBSTRATE PROCESSING APPARATUS}
본 발명은 기판 처리 장치에 관한 것이다.
가열 처리 등, 평판 형상의 기판(substrate)을 수평 위치로 하여 다단(多段)에 재치(載置)하고 복수매를 동시에 밀폐 챔버 내에서 처리하는 장치가 알려져 있다(특허문헌 1).
이러한 장치에 있어서, 챔버 내에 기판을 반입하는 경우의 순서에 대해서 설명한다.
우선, 기판을 로봇 암(robot arm)에 의해 유지시킨다. 기판은 로봇 암 상에 실리고, 로봇 암은 기판을 아래에서부터 지지한다. 이어서, 로봇 암에 의해 기판을, 챔버의 반출입구에서 챔버 내의 기판 가열 유닛으로 삽입시킨다. 이 때의 로봇 암은 수평 방향으로 움직인다. 로봇 암을 삽입할 때의 상하 방향의 위치는 기판 가열 유닛의 기판의 설치 위치보다 높은 위치로 한다. 이어서, 로봇 암을 하강시키고, 기판을 기판 가열 유닛에 마련된 기판 지지핀 상에 재치시킨다. 이로 인해, 로봇 암에서 기판 가열 유닛으로 기판을 수도(受渡)시킨다. 또한, 챔버 내의 로봇 암을 하강시키고, 로봇 암을 기판으로부터 충분히 이간(離間)시킨다. 그 후, 로봇 암을 챔버로부터 수평으로 인출한다. 이와 같이 하여 챔버 내에 기판을 반입한다.
또한, 챔버로부터 기판을 반출하는 순서에 대해서 설명한다. 우선, 로봇 암을 챔버의 반출입구에서 기판 가열 유닛까지 삽입한다. 이 때, 로봇 암을 수평 방향으로 이동시킨다. 로봇 암을 삽입할 때의 상하 방향의 위치는 기판의 설치 위치보다 낮은 위치로 한다. 이어서, 로봇 암을 상승시키고, 로봇 암을 기판에 접촉시킨다. 더욱이, 로봇 암을 상승시킴으로써, 기판 가열 유닛의 기판 지지핀에서 로봇 암으로 기판을 수도한다. 기판이 기판 지지핀으로부터 충분히 이간된 후, 기판을 유지한 채 로봇 암을 챔버에서 수평으로 인출한다. 이와 같이 하여 챔버로부터 기판을 반출한다.
상술한 바와 같이, 챔버에 대해서 기판을 반입 또는 반출시킬 때, 챔버 내에서 로봇 암을 상하로 이동시킬 필요가 있다. 로봇 암은 챔버의 반송입구에 삽입된 상태에서 상하로 이동시키므로, 반출입구의 높이는 로봇 암의 가동 범위를 확보할 수 있도록 설계할 필요가 있다. 즉, 반출입구의 높이는 어느 정도 크게 할 수밖에 없다.
그런데, 챔버의 반송입구는 셔터에 의해 개폐 가능하도록 되어 있다. 일반적으로, 반송입구의 주상에는 O 링이 배설(配設)되어 있다. 반송입구의 폐쇄 시, 셔터가 O 링에 밀접함으로써 챔버 내의 밀폐성이 확보된다.
챔버 내에서 기판이 가열되면 복사열이 발생한다. 이 복사열은 셔터 및 O 링에도 방사되나, 반송입구의 개구 면적이 커질수록 방사열량이 커진다. 즉, 반송입구의 개구 면적이 크면, 셔터 및 O 링으로의 열부하가 높아지고, 셔터 및 O 링의 열화가 앞당겨지게 되어 이들의 교환주기가 짧아진다. 따라서, 챔버의 반출입구는 가능한 한 작게 하는 것이 바람직하다.
이와 같이, 셔터 및 O 링의 열화를 억제하기 위해서는 챔버의 반출입구의 개구 면적을 축소하고자 한다. 그러나, 로봇 암의 가동 범위를 확보하는 필요성으로부터, 반출입구의 개구 면적의 축소화에는 한계가 있었다.
일본공개특허 공보 2008－263063호
본 발명은 상기 사정을 감안하여 이루어진 것으로, 로봇 암에 의해 기판의 반출입을 수행하는 경우라도, 챔버의 반출입구의 개구 면적을 작게 하는 것이 가능한 기판 처리 장치를 제공하는 것을 과제로 한다.
상기 과제를 해결하기 위하여 본 발명은 이하의 구성을 채용한다.
［1］복수매의 기판을 다단에 수납하는 카세트와,
상기 카세트를 밀폐 가능하도록 수납하는 챔버와,
상기 카세트를 상기 챔버 내에서 승강시키는 승강기구와,
상기 기판을 상기 카세트에 대해서 반출입하는 반송 로봇과,
상기 승강기구 및 상기 반송 로봇의 동작을 제어하는 제어부를 구비하고,
상기 챔버의 측면부에는, 상기 기판을 상기 카세트에 반출입할 때 개구하는 반출입구가 마련되고,
상기 반송 로봇에는 상기 기판이 재치되는 로봇 암이 구비되고,
상기 로봇 암은 수평 방향으로 이동하여 상기 반출입구에서 상기 카세트 내에 삽입 가능하게 되고, 또한, 상기 카세트 내에서 상승 또는 하강이 가능하게 되며,
상기 제어부는 상기 카세트 내에서 상기 로봇 암을 하강시키는 경우는 상기 승강기구에 의해 상기 카세트를 상승시키고, 상기 카세트 내에서 상기 로봇 암을 상승시키는 경우는 상기 승강기구에 의해 상기 카세트를 하강시키는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
［2］상기 카세트로부터 상기 기판을 반출하는 동작으로, 상기 제어부는, 상기 챔버의 상기 반출입구에서 상기 로봇 암을 상기 카세트 내에 삽입시키고, 이어서, 상기 로봇 암을 상승시켜 상기 기판을 아래에서 들어 올림과 동시에, 상기 승강기구에 의해 상기 카세트를 하강시키고, 이어서, 상기 로봇 암을 상기 카세트로부터 빼내는 것을 특징으로 하는［1]에 기재된 기판 처리 장치.
［3］상기 카세트에 상기 기판을 반입하는 동작으로, 상기 제어부는, 상기 챔버의 상기 반출입구에서 상기 기판을 유지한 상기 로봇 암을 상기 카세트 내에 삽입시키고, 이어서, 상기 로봇 암을 하강시켜 상기 기판을 상기 카세트 내에 재치함과 동시에, 상기 승강기구에 의해 상기 카세트를 상승시키고, 이어서, 상기 로봇 암을 상기 카세트로부터 빼내는 것을 특징으로 하는［1]에 기재된 기판 처리 장치.
본 발명의 기판 처리 장치에 따르면, 제어부가 카세트 내에서 로봇 암을 하강시키는 경우는 카세트를 상승시키고, 카세트 내에서 로봇 암을 상승시키는 경우는 카세트를 하강시킨다. 이 때문에, 종래의 기판 반송 장치에 비해 기판을 챔버에 반출입할 때의 로봇 암의 상승 시의 변위량 및 하강 시의 변위량을 작게 할 수 있고, 이로 인해, 반출입구의 개구 면적을 작게 할 수 있다. 이로 인해, 챔버의 반출입구의 개폐기구에 대한 열 부하를 경감할 수 있고, 챔버의 메인터넌스(maintenance) 빈도를 적게 하여 기판 처리의 생산성을 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명의 기판 처리 장치에 따르면, 카세트로부터 기판(K)을 반출하는 동작으로, 제어부가 로봇 암을 카세트 내에 삽입시킨 후, 로봇 암을 상승시켜 기판의 아래에서 들어 올림과 동시에, 승강기구에 의해 카세트를 하강시킨다. 이 때문에, 종래의 기판 반송 장치에 비해 로봇 암의 상승 시의 변위량을 작게 할 수 있다. 이로 인해, 반출입구의 개구 면적을 작게 할 수 있고, 또한, 기판(K)의 반출시간을 단축할 수도 있다.
또한, 본 발명의 기판 처리 장치에 따르면, 카세트에 기판을 반입하는 동작으로, 제어부가 기판을 유지한 로봇 암을 카세트 내에 삽입시킨 후, 로봇 암을 하강시켜 기판을 카세트 내에 재치함과 동시에, 승강기구에 의해 카세트를 상승시킨다. 이 때문에, 종래의 기판 반송 장치에 비해 로봇 암의 하강 시의 변위량을 작게 할 수 있다. 이로 인해, 반출입구의 개구 면적을 작게 할 수 있고, 또한, 기판의 반입시간을 단축할 수도 있다.
더욱이, 기판을 카세트에 반출입할 때, 카세트 내에서 로봇 암의 상승(하강)에 따라 카세트가 하강(상승)하므로, 기판의 반출입에 필요로 하는 시간을 단축할 수 있다. 더욱이, 로봇 암에 대한 열 부하를 경감할 수 있고, 챔버의 메인터넌스 빈도를 적게 하여 기판 처리의 생산성을 향상시킬 수 있다.
또한, 기판이 재치된 로봇 암이 카세트에 삽입되고, 카세트가 로봇 암으로부터 기판을 수취할 때에는, 기판의 하중분 만큼 로봇 암으로의 부하가 가벼워지고, 로봇 암의 자중에 기인하는 반발력에 의해 로봇 암의 위치가 상승할 우려가 있다. 마찬가지로, 로봇 암에 기판을 재치할 때, 로봇 암의 위치가 하강할 우려가 있다.
이에 대해, 로봇 암의 상승(하강)에 따라 카세트가 하강(상승)하므로, 상기와 같은 우려를 해소할 수 있고, 기판 처리의 생산성을 향상시킬 수 있다.
도 1은, 본 발명의 실시형태인 기판 처리 장치를 나타내는 평면 모식도이다.
도 2는, 본 발명의 실시형태인 기판 처리 장치의 요부를 나타내는 측면 단면도이다.
도 3a는, 본 발명의 실시형태인 기판 처리 장치의 동작을 설명하는 측면 단면도이다.
도 3b는, 본 발명의 실시형태인 기판 처리 장치의 동작을 설명하는 측면 단면도이다.
도 3c는, 본 발명의 실시형태인 기판 처리 장치의 동작을 설명하는 측면 단면도이다.
도 3d는, 본 발명의 실시형태인 기판 처리 장치의 동작을 설명하는 측면 단면도이다.
도 4a는, 본 발명의 실시형태인 기판 처리 장치의 동작을 설명하는 측면 단면도이다.
도 4b는, 본 발명의 실시형태인 기판 처리 장치의 동작을 설명하는 측면 단면도이다.
도 4c는, 본 발명의 실시형태인 기판 처리 장치의 동작을 설명하는 측면 단면도이다.
도 4d는, 본 발명의 실시형태인 기판 처리 장치의 동작을 설명하는 측면 단면도이다.
도 5a는, 종래의 기판 처리 장치의 동작을 설명하는 측면 단면도이다.
도 5b는, 종래의 기판 처리 장치의 동작을 설명하는 측면 단면도이다.
도 5c는, 종래의 기판 처리 장치의 동작을 설명하는 측면 단면도이다.
도 5d는, 종래의 기판 처리 장치의 동작을 설명하는 측면 단면도이다.
이하, 본 발명의 실시형태에 대해서 도면을 참조하여 설명한다.
도 1은, 본 실시형태에 있어서의 기판 처리 장치를 나타내는 모식 평면도이고, 도면에 있어서 부호1은 기판 처리 장치다.
본 실시형태에 따른 기판 처리 장치(1)는, 도 1에 나타내는 바와 같이, 평면으로 볼 때(평면시)(平面視) 다각형상의 트랜스퍼 챔버(2)와, 트랜스퍼 챔버(2)의 각 변에 접속된 처리실이 되는 챔버(10~10E)를 가진다.
본 실시형태에 따른 기판 처리 장치(1)는 복수매의 기판을 진공 분위기 등의 밀폐상태에서 처리하는 구조를 가진다. 기판 처리 장치(1)에 있어서 수행되는 처리의 종류는 특별히 한정되지 않는다. 챔버(10~10E)는 각각, 상이한 처리를 기판에 실시하는 처리실이 될 수 있다.
예를 들면, 챔버(10~10E) 중 1개소는 기판을 출입하는 로드/언로드실(室)로 할 수 있다.
트랜스퍼 챔버(2)는 도 1에 나타내는 바와 같이, 트랜스퍼 챔버(2)의 내부에 설치된 반송 로봇(2a)을 가지며, 트랜스퍼 챔버(2)와 각 챔버(10~10E) 사이에서 기판을 반송 가능하도록 되어 있다.
또한, 트랜스퍼 챔버(2)에는 반송 로봇(2a)을 복수 설치할 수도 있다.
더욱이, 트랜스퍼 챔버(2)는 다각형이면 좋고, 삼각형에서 팔각형 정도까지, 임의의 평면형상으로 할 수 있다.
또한, 기판 처리 장치(1)에는 트랜스퍼 챔버(2)와, 챔버(10~10E)와, 반송 로봇(2a)을 제어하는 제어부(100)가 구비되어 있다.
반송 로봇(2a)에는 수평 방향, 수직방향으로 이동 가능하도록 구성된 로봇 암(2b)이 구비되어 있다. 반송 로봇(2a)은 회전축과, 이 회전축에 장착된 로봇 암(2b)과, 상하동장치(上下動裝置)를 가진다. 로봇 암(2b)의 선단에는 로봇 핸드(2c)가 장착되어 있다.
로봇 암(2b)은 서로 굴곡 가능한 제1, 제2의 능동 암과, 제1, 제2의 종동 암으로 구성되어 있다. 반송 로봇(2a)은 피반송물인 기판을, 챔버(10~10E) 사이에서 이동시킬 수 있다.
로봇 암(2b)은 기판을 재치할 수 있도록 형성되고, 복수 개, 예를 들면, 평면시에서 2개, 혹은 4개 형성될 수 있다. 또한, 로봇 암(2b)에서의, 기판의 반출입방향을 따른 방향의 길이는, 기판을 로봇 암(2b) 상에 확실히 재치하여 반송할 수 있도록 기판보다 길게 형성된다.
로봇 암(2b)의 수직방향에서의 두께는 후술하는 챔버(10)의 카세트(20)에 마련된 기판 지지핀의 높이보다 얇게 형성된다. 이 구성에 의해, 기판을 로봇 암(2b) 상에 재치한 상태에서 기판을 챔버(10)로 반송하고, 기판을 챔버(10) 내의 카세트(20)에서의 기판 지지핀 상에 이재(移載)할 때, 기판을 낙하시키지 않고 부드럽게 로봇 암(2b) 상에서부터 기판 지지핀 상으로 기판을 이재할 수 있다.
즉, 기판으로 집중하중 등이 걸리지 않고 기판의 이재를 확실히 수행할 수 있다. 또한, 기판의 처리가 완료한 후 챔버(10)로부터 반출할 때, 기판 지지핀에 의해 형성되는 기판과 후술하는 지지부(21) 사이의 틈에 로봇 암(2b)을 삽통(揷 通)할 수 있으므로, 기판을 로봇 암(2b) 상에 확실히 이재할 수 있다.
트랜스퍼 챔버(2) 및 각 챔버(10~10E)에는 진공상태로 유지할 수 있도록, 도시하지 않는 진공펌프가 접속되어 있다. 또한, 트랜스퍼 챔버(2) 및 각 챔버(10~10E)에는 소정의 분위기 가스를 공급하는 가스 공급부를 접속할 수 있다.
특히, 챔버(10)에는 도시하지 않는 질소 가스 공급부가 마련되어도 좋다. 질소 가스 공급부에서 질소 가스를 챔버(10) 내에 공급하면, 예를 들면, 가열 처리할 때, 기판의 승온(昇溫) 속도를 빨리할 수 있다. 또한, 이 때 챔버(10) 내의 압력을 100Pa 정도로 유지할 수 있도록 챔버(10)가 구성될 수 있다.
또한, 트랜스퍼 챔버(2)에는 배기구가 형성되어도 좋다. 배기구는 트랜스퍼 챔버(2)와 챔버(10)의 경계부 근방의 위치에 형성된다. 배기구에 의해 트랜스퍼 챔버(2) 내의 배기를 할 수 있음과 동시에, 후술하는 셔터(15a, 16a)가 열린 상태로 유지되고 있을 때는 챔버(10) 내의 배기를 하는 것이 가능하게 된다.
이 경우, 챔버(10)에 배기장치(배기수단)를 마련할 필요가 없어지므로 비용 절감할 수 있다. 또한, 챔버(10)로부터 트랜스퍼 챔버(2)로 유출한 고온의 질소 가스는 반송 로봇(2a)에 도달하기 전에 배기구에서 배출되므로, 고온의 질소 가스에 의한 반송 로봇으로의 악영향을 방지할 수 있다.
본 실시형태에 따른 기판 처리 장치(1)로는, 챔버(10)가 복수매의 기판에 대해서 동시에 가열 처리를 실시하는 것으로 설명한다.
챔버(10)에 있어서의 처리는 열처리로 한정되지 않는다. 또한, 챔버(10A~10E)는 챔버(10)와 동일한 처리를 실시하는 동일한 구성으로 해도 좋고, 상이한 처리를 실시하는 처리실로서 상이한 구성으로 할 수도 있다. 챔버(10)와 상이한 처리로는 성막, 에칭, 세정 등을 들 수 있다.
도 2는 본 실시형태의 기판 처리 장치에 있어서의 챔버를 나타내는 측단면도이다.
챔버(10)는 도 1및 도 2에 나타내는 바와 같이, 평면시에서 대략 구형(矩形) 단면을 가짐과 동시에, 연직방향의 단면형상이 대략 구형으로 되어 있다. 챔버(10)는 밀폐 가능하도록 되어 있다.
챔버(10)는 도 2에 나타내는 바와 같이, 천정부(11a)와, 천정부(11a)와 평행한 저부(12a)와, 평면시에서 천정부(11a)와 저부(12a)의 윤곽을 따라 입설(立設)된 측부(11b, 12e)(측면부)를 가진다. 또한, 도 2에는 도시하지 않으나, 평면시에서 천정부(11a)와 저부(12a)의 윤곽을 따라 입설된 다른 측부가 있다.
챔버(10)의 측부(12e)에는 도 2에 나타내는 바와 같이, 후술하는 바와 같이 기판을 출입하는 반출입구(15, 16)가 마련된다. 반출입구(15, 16)는 상하 방향으로 이간하고, 예를 들면 2개소 마련된다. 또한, 챔버(10)에 설치되는 반출입구(15, 16)의 수는 이에 한정되지 않고, 1개소이어도 좋고, 3개소 이상이어도 좋다.
반출입구(15, 16)에는 각각 개폐가능한 셔터(15a, 16a)가 마련된다.
셔터(15a, 16a)는 모두 셔터 구동부(15b, 16b)에 의해 개폐 가능하게 된다.
셔터 구동부(15b)가 셔터(15a)를 개방했을 때에는, 반송 로봇(2a)이 상하동장치에 의해 로봇 암(2b)을 반출입구(15)에 대응하는 높이 위치까지 이동하고, 로봇 암(2b)에 지지된 기판을 반출입구(15)에서부터 챔버(10) 내에 반출입 가능하게 된다.
셔터 구동부(16b)가 셔터(16a)를 개방했을 때에는, 반송 로봇(2a)이 상하동장치에 의해 로봇 암(2b)을 반출입구(16)에 대응하는 높이 위치까지 이동하고, 로봇 암(2b)에 지지된 기판을 반출입구(16)에서부터 챔버(10) 내에 반출입 가능하게 된다.
챔버(10)의 내부에는 도 2에 나타내는 바와 같이, 처리하는 기판을 복수 지지하는 카세트(20)가 마련된다.
카세트(20)는 도 2에 나타내는 바와 같이, 대략 구형의 지지부(21)가 상하 방향으로 복수 마련된다. 복수의 지지부(21)는 거의 동등한 윤곽형상을 가진다. 복수의 지지부(21)는 서로 상하 방향으로 이간하여 배치된다.
복수의 지지부(21)는 거의 동등한 상하 방향의 이간거리를 가진다. 복수의 지지부(21)는 예를 들면, 그 네모서리에 입설된 지지기둥(22)에 의해 서로 상하 간격이 유지된다.
지지기둥(22)은 상하 방향에서의 복수의 지지부(21) 간의 이간을 유지 가능하면, 이 구성에 한정되지 않는다.
본 실시형태의 카세트(20)에서는, 지지부(21)가 6단 배치된다. 따라서, 본 실시형태의 카세트(20)에서는 6매의 기판을 지지하여 동시에 처리하는 것이 가능하게 된다. 또한, 지지부(21)의 단의 수는 이에 한정되지 않는다.
복수의 지지부(21)는 각각 위에 기판을 재치 가능하게 되어 있다. 복수의 지지부(21)는 모두 재치하는 기판보다 약간 큰 윤곽 형상으로 된다.
또한, 복수의 지지부(21)는 각각 위에 재치된 기판을 가열하는 미도시의 히터를 구비한다. 지지부(21)에 구비된 히터는 모두 기판의 전면(全面)에서 동등한 가열상태가 되도록 배치된다. 구체적으로는, 지지부에 구비된 히터는 지지부 전면에 대응한 배치가 될 수 있다.
히터는 예를 들면, 카본으로 이루어지는 판형상 부재를 2매 겹치게 하여, 그 판형상 부재간 사이에 시즈히터(sheath heater)가 협지(挾持)된 구성으로 한 것을 이용할 수 있다. 히터는 챔버(10) 외부에 마련된 미도시의 히터 전원에서 시즈히터로 전압을 인가함으로써 가열되도록 구성된다. 가열된 히터로부터의 복사열에 의해 기판을 가열할 수 있도록 구성된다.
또한, 카세트(20)는 최상부의 지지부(21)의 상측에, 지지부(21)와 거의 동일한 윤곽 형상의 히터(21a)를 가진다. 지지기둥(22)에 의해 최상부에 위치하는 지지부(21)와 히터(21a)와의 상하 간격이 유지된다. 최상부에 위치하는 지지부(21)와 히터(21a)와의 상하 간격은, 상하 방향으로 서로 이웃하는 지지부(21)와 지지부(21)와의 상하 간격과 동등하게 설정된다. 히터(21a)는 히터와 대략 동등한 구성을 가진다.
카세트(20)의 최상부의 히터(21a) 및 각 단의 지지부(21)에 구비된 히터는 미도시의 히터선을 통해 챔버(10) 외부에 마련된 히터 전원에서 가열 전력을 공급받는다.
지지부(21)의 상면위치에는 재치된 기판을 지지하는 기판 지지핀을 가져도 좋다. 도 3a 내지 도 4d(후술)에 나타내는 기판 지지핀(21b)은, 지지부(21)(히터)의 상면에 복수 장착되고, 기판(K)을 재치하였을 때, 기판(K)의 자중에 의한 휨을 최소한으로 억제할 수 있도록 적정위치에 장착된다. 또한, 기판 지지핀(21b)은 평면시에서 반송 로봇(2a)의 로봇 암(2b)과 간섭하지 않는 위치에 마련된다.
기판 지지핀(21b)에 의해 지지되는 기판(K)의 크기로는, 예를 들면, 세로 1850mm Х 가로 1500mm 이상의 기판 사이즈(size)를 채용할 수 있다. 여기서, 본 발명은 기판 사이즈를 한정하지 않는다.
이러한 기판 사이즈가 채용되는 경우, 기판 지지핀(21b)은 기판의 장변 및 단변에서 15mm만큼 내측에 위치하는 내측영역에 복수 배치된다. 기판의 중심 위치에 대응하는 기판 지지핀(21b)을 중심으로 하여, 기판의 열 신장에 대응하도록 위치에 배치된다. 서로 인접하는 기판 지지핀(21b) 사이의 거리는 475mm 이하로 한다. 이로 인해, 기판에 집중하중이 생기지 않고, 로봇 암(2b)에서 기판 지지핀(21b)으로의 기판의 이재나, 기판 지지핀(21b)에서 로봇 암(2b)으로의 기판의 이재를 확실히 수행할 수 있다.
더욱이, 기판 자중에 의한 휨을 최소한으로 할 수 있고, 지지부(21)로부터 기판 지지핀(21b)의 높이를 로봇 암(2b)의 두께 이상, 그리고, 최소 높이로 설정할 수 있다.
기판 지지핀(21b)의 높이를 최소로 할 수 있으므로, 기판의 온도 분포를 균일하게 할 수 있다.
기판 지지핀(21b)의 높이를 최소로 할 수 있으므로, 로봇 암(2b)의 변위량과 카세트의 변위량을 작게 할 수 있고, 기판의 반출입에 필요로 하는 시간을 단축할 수 있다.
기판 지지핀(21b)은 지지부(21) 상에 장착되는 지주(支柱)와, 지주의 상부에 마련된 롤러를 구비한다. 롤러는 그 중심축을 중심으로 회전 가능하도록 구성되어 있다. 롤러의 중심축은 수평 방향으로 연재한다. 이 롤러에 기판이 재치됨으로써, 기판이 가열에 의해 열 신장할 때, 기판에 흠이 발생하는 것을 방지할 수 있다.
각각의 기판 지지핀(21b)은 롤러의 회전방향이 기판 중심으로부터 각각 기판 지지핀(21b)으로 지향하는 방향을 따르도록 배치된다. 즉, 기판이 가열되었을 때, 기판의 열 신장 방향으로 대응하도록 기판 지지핀(21b)을 배치한다. 또한, 기판의 중심에 대응하는 위치의 기판 지지핀(21b)에는 롤러가 마련되지 않고, 고정된 핀이 채용되어도 좋다. 이렇게 구성함으로써 기판을 가열해도 기판의 중심 위치가 밀리지 않게 되어, 가열이 완료된 기판을 반출입할 때 위치 정렬을 하지 않고 확실히 기판을 반출할 수 있다.
카세트(20)의 최하층(저부)이 되는 지지부(21)의 하측위치에는 도 2에 나타내는 바와 같이, 승강축(23)이 하향으로 연재하도록 접속된다. 승강축(23)은 평면시에서 지지부(21)의 중앙위치에 접속된다.
승강축(23)은 챔버(10)의 저부(12a)에 마련된 관통부(12g)를 관통한다. 승강축(23)은 관통부(12g)를 상하 방향으로 슬라이딩 가능하다. 관통부(12g)는 승강축(23)의 외주면과 관통부(12g) 사이에 슬라이딩 가능하도록 실링되어 있다.
승강축(23)은 중공 형상으로 형성된다. 승강축(23)의 내부에는 지지부(21)에 구비된 히터와, 챔버(10) 외부에 마련된 히터 전원을 접속하는 복수개의 히터선이 모두 통과한다.
승강축(23)의 내부는 챔버(10) 내부와 연통하고 있다. 승강축(23)의 내부에서의 하단부에는 미도시의 실 플랜지가 마련된다. 실 플랜지는 승강축(23)에 있어서의 하단부에서, 승강축(23) 내부를 밀폐 가능하도록 실링한다.
승강축(23)은 도 2에 나타내는 바와 같이, 승강 구동부(30)에 접속된다.
승강 구동부(30)는 카세트(20)를 챔버(10) 내에서 승강시킨다. 승강 구동부(30)는 승강축(23)의 하단을 지지하는 승강 지지부(31)와, 승강 지지부(31)를 상하 방향으로 위치 규제하여 승강하는 볼 나사(32, 32)와, 볼 나사(32)를 회전 구동하는 승강 회전부(33)를 가진다.
볼 나사(32)는 연직방향으로 입설된다. 볼 나사(32)는 승강 지지부(31)를 상하 방향으로 관통하는 관통공(31a)에 나합(螺合)된다.
승강 회전부(33)에 의해 볼 나사(32)를 회전함으로써 승강 지지부(31)가 상하 방향으로 위치 규제된 상태에서 승강한다. 이로 인해, 승강 구동부(30)가 승강축(23)을 승강한다.
승강 구동부(30)와 승강축(23)은 승강기구를 구성하고 있다.
승강 구동부(30)에 의해 승강축(23)을 승강함으로써, 챔버(10) 내에서 카세트(20)가 상하 방향으로 이동된다. 승강기구의 동작은 제어부(100)에 의해 제어된다.
카세트(20)가, 챔버(10) 내에서 가장 상측 위치에 이동된 경우에 대해 설명한다.
이 경우, 도 2에 나타내는 바와 같이, 최하단이 되는 지지부(21)는 반출입구(16)에 대응하는 높이 위치가 된다. 동시에, 아래에서부터 4단째, 위에서부터 3단째가 되는 지지부(21)는 반출입구(15)에 대응하는 높이 위치가 된다.
이 상태에서, 셔터 구동부(15b)가 셔터(15a)를 개방했을 시에는 반송 로봇(2a)이, 상하동장치에 의해 로봇 암(2b)을 반출입구(15)에 대응하는 높이 위치까지 이동한다. 그리고, 로봇 암(2b)에 지지된 기판을 반출입구(15)에서 위에서부터 3단째가 되는 지지부(21)로 반출입 가능하다.
마찬가지로, 셔터 구동부(16b)가 셔터(16a)를 개방했을 시에는 반송 로봇(2a)이, 상하동장치에 의해 로봇 암(2b)을 반출입구(16)에 대응하는 높이 위치까지 이동한다. 그리고, 로봇 암(2b)에 지지된 기판을 반출입구(16)로부터 최하단이 되는 지지부(21)로 반출입 가능하다.
더욱이, 다단으로 된 지지부(21)에서의 1단 만큼, 카세트(20)가 챔버(10) 내에서 하측으로 이동된 경우에 대해 설명한다.
이 경우, 위에서부터 5단째, 아래에서부터 2단째가 되는 지지부(21)는 반출입구(16)에 대응하는 높이 위치가 된다. 동시에, 아래에서부터 5단째, 위에서부터 2단째가 되는 지지부(21)는 반출입구(15)에 대응하는 높이 위치가 된다.
이 상태에서, 셔터 구동부(15b)가 셔터(15a)를 개방했을 시에는 반송 로봇(2a)이, 상하동장치에 의해 로봇 암(2b)을 반출입구(15)에 대응하는 높이 위치까지 이동한다. 그리고, 로봇 암(2b)에 지지된 기판을 반출입구(15)에서 위에서부터 2단째가 되는 지지부(21)로 반출입 가능하다.
마찬가지로, 셔터 구동부(16b)가 셔터(16a)를 개방했을 시에는 반송 로봇(2a)이, 상하동장치에 의해 로봇 암(2b)을 반출입구(16)에 대응하는 높이 위치까지 이동한다. 그리고, 로봇 암(2b)에 지지된 기판을 반출입구(16)에서 아래에서부터 2단째가 되는 지지부(21)로 반출입 가능하다.
더욱이, 다단으로 된 지지부(21)에서의 1단 만큼, 카세트(20)가 챔버(10) 내에서 하측으로 이동된 경우에 대해 설명한다.
이 경우, 위에서부터 4단째, 아래에서부터 3단째가 되는 지지부(21)는 반출입구(16)에 대응하는 높이 위치가 된다. 동시에, 최상단이 되는 지지부(21)는 반출입구(15)에 대응하는 높이 위치가 된다.
이 상태에서, 셔터 구동부(15b)가 셔터(15a)를 개방했을 시에는 반송 로봇(2a)이, 상하동장치에 의해 로봇 암(2b) 및 로봇 핸드(2c)를 반출입구(15)에 대응하는 높이 위치까지 이동한다. 그리고, 로봇 핸드(2c)에 지지된 기판을 반출입구(15)에서부터 최상단이 되는 지지부(21)로 반출입 가능하다.
마찬가지로, 셔터 구동부(16b)가 셔터(16a)를 개방했을 시에는 반송 로봇(2a)이, 상하동장치에 의해 로봇 암(2b)을 반출입구(16)에 대응하는 높이 위치까지 이동한다. 그리고, 로봇 암(2b)에 지지된 기판을 반출입구(16)에서 아래에서부터 3단째가 되는 지지부(21)로 반출입 가능하다.
승강 구동부(30)에 의해 승강축(23)을 승강할 때, 챔버(10) 내에서 카세트(20)가 상하 방향으로 이동 가능한 공간이 형성되는 것이 필요하다.
따라서, 챔버(10)의 높이 치수는 챔버(10) 내에서 카세트(20)를 상하 방향으로 이동 가능하도록 하는 공간 높이로 규정된다.
본 실시형태에서는 복수의 반출입구(15, 16)에 있어서, 그 높이 위치를 상술한 바와 같이 설정함으로써, 챔버(10)의 높이 치수를 작게 할 수 있다.
이어서, 기판을 챔버(10)에 대해서 반출입 하는 동작에 대해서 상세하게 설명한다.
본 실시형태의 기판 처리 장치(1)에서는 상술한 바와 같이, 로봇 암(2b)이 수평 방향으로 이동하여 반출입구(15, 16)로부터 챔버(10) 내에 삽입 가능하게 되며, 그리고, 카세트(20) 내에서 상승 또는 하강이 가능하도록 되어 있다. 또한, 제어부(100)는 반송 로봇(2a) 및 승강 구동부(30)의 동작을 제어할 수 있다. 구체적으로는, 제어부(100)는 카세트(20) 내에서 로봇 암(2b)을 하강시키는 경우는 승강기구에 의해 카세트(20)를 상승시키고, 카세트(20) 내에서 로봇 암(2b)을 상승시키는 경우는 승강기구에 의해 카세트(20)를 하강시킨다.
카세트(20) 내에서 로봇 암(2b)을 하강시키는 경우란, 기판을 카세트(20) 내에 설치하는 경우이다. 이 경우, 승강기구에 의해 카세트(20)를 상승시킴으로써, 로봇 암(2b)에 유지된 기판과, 카세트(20) 내에 설치된 지지부(21)를 상호 접근시킨다. 이로 인해, 로봇 암(2b)의 하강 시 변위량을 작게 한다.
또한, 카세트(20) 내에서 로봇 암(2b)을 상승시키는 경우란, 기판을 카세트(20)에서부터 취출하는 경우이다. 이 경우는, 승강기구에 의해 카세트(20)를 하강시킴으로써, 로봇 암(2b)에 유지된 기판과, 카세트(20) 내에 설치된 지지부(21)를 상호 이간시킨다. 이로 인해, 로봇 암(2b)의 상승 시 변위량을 작게 한다.
이하, 도 3a 내지 도 3d 및 도 4a 내지 도 4d를 참조하여 기판 처리 장치(1)의 동작을 보다 상세하게 설명한다. 도 3a 내지 도 3d 및 도 4a 내지 도 4d에서는, 반출입구(15)에 대한 반출입 동작을 설명하나, 반출입구(16)에 대한 반출입 동작도 마찬가지이다.
우선, 도 3a 내지 도 3d에 기초하여, 카세트(20)로부터 기판을 반출하는 동작을 설명한다. 도 3a는, 챔버(10) 내의 카세트(20)의 지지부(21)에 기판(K)이 재치되어 있는 상태를 나타낸다. 기판(K)은 챔버(10) 내에서 각종 처리가 실시된 상태에 있다. 지지부(21)의 상면에는 복수의 기판 지지핀(21b)이 구비되고, 기판 지지핀(21b) 상에 기판(K)이 실려있다. 기판(K)과 지지부(21)는 기판 지지핀(21b)에 의해 이간되고, 기판(K)과 지지부(21) 사이에 로봇 암(2b)이 삽입 가능한 공간이 마련되어 있다. 또한, 도 3a에는, 상단측의 지지부(21)도 도시하고 있다. 챔버(10)의 측부(12e)에 마련된 반출입구(15)는 개구되어 있다.
이어서, 도 3b에 나타내는 바와 같이, 제어부(100)의 명령에 기초하여, 반출입구(15)에서 로봇 암(2b)을 챔버(10) 내의 카세트(20)에 삽입시킨다. 로봇 암(2b)은 카세트(20) 내의 지지부(21)와 기판(K) 사이의 공간, 즉 기판(K)보다 낮은 위치를 향해 수평 방향에서 삽입시킨다.
이어서, 도 3c에 나타내는 바와 같이, 제어부(100)의 명령에 기초하여, 로봇 암(2b)을 카세트(20) 내에서 상승시킨다. 또한, 제어부(100)의 명령에 기초하여, 승강기구에 의해 카세트(20)를 하강시킨다. 로봇 암(2b)이 상승하고, 또한, 카세트(20)가 하강하는 동안, 로봇 암(2b)과 기판(K)이 상호 접근하여 접촉하고, 기판 지지핀(21b)에서 로봇 암(2b)으로 기판(K)이 수도된다. 그리고, 로봇 암(2b)에 유지된 기판(K)은 기판 지지핀(21b)으로부터 이간된다.
이어서, 도 3d에 나타내는 바와 같이, 제어부(100)의 명령에 기초하여, 로봇 암(2b)을 기판(K)과 함께 챔버(10) 및 카세트(20)로부터 인출한다. 로봇 암(2b)은 수평 방향으로 인출된다.
이어서, 도 4a 내지 도 4d에 기초하여, 카세트(20)에 기판을 반입하는 동작을 설명한다.
우선, 도 4a에 나타내는 바와 같이, 제어부(100)의 명령에 기초하여, 반출입구(15)에서 로봇 암(2b)을 기판(K)과 함께 챔버(10)의 카세트(20) 내에 삽입시킨다. 로봇 암(2b)은 카세트(20) 내의 지지부(21)의 상방공간으로, 기판(K)이 설치될 예정의 위치보다 상측 위치를 향해 수평 방향에서 삽입시킨다.
이어서, 도 4b에 나타내는 바와 같이, 제어부(100)의 명령에 기초하여, 로봇 암(2b)을 기판(K)과 함께 카세트(20) 내에서 하강시킨다. 또한, 제어부(100)의 명령에 기초하여, 승강기구에 의해 카세트(20)를 상승시킨다. 로봇 암(2b)과 함께 기판(K)이 하강하고, 또한, 카세트(20)가 상승하는 동안, 기판(K)과 지지부(21)가 상호 접근하여 기판(K)과 기판 지지핀(21b)이 접촉하고, 로봇 암(2b)에서부터 기판 지지핀(21b)으로 기판(K)이 수도된다. 그리고, 로봇 암(2b)은 기판(K)으로부터 이간된다.
이어서, 도 4c에 나타내는 바와 같이, 제어부(100)의 명령에 기초하여, 챔버(10)의 반출입구(15)에서부터 로봇 암(2b)을 인출한다. 로봇 암(2b)은 수평 방향으로 인출된다. 그리고, 도 4d에 나타내는 바와 같이, 지지부(21)의 기판 지지핀(21b)에 실린 기판(K)에 대해서, 각종 처리가 개시된다.
이어서, 비교를 위하여, 종래의 기판 처리 장치에서의 동작에 대해서 도 5a 내지 도 5d를 참조하여 설명한다. 종래의 기판 처리 장치에서는, 로봇 암만 카세트 내에서 상하 이동하고, 카세트 자체는 상하 이동하지 않는 구성으로 되어 있다. 종래의 기판 처리 장치의 동작은, 기판을 챔버에서부터 취출하는 동작에 대해서만 설명한다.
도 5a는, 챔버 내의 카세트(220)의 지지부(221)에 기판(K)이 재치되어 있는 상태를 나타낸다. 종래의 기판 처리 장치에서는, 도 5b에 나타내는 바와 같이, 반출입구(215)에서 로봇 암(202b)을 카세트 내에 삽입시킨다. 로봇 암(202b)은 카세트(220) 내의 지지부(221)와 기판(K) 사이의 공간, 즉 기판(K)보다 낮은 위치를 향해 수평 방향에서 삽입시킨다.
이어서, 도 5c에 나타내는 바와 같이, 로봇 암(202b)을 상승시키고, 로봇 암(202b)을 기판(K)에 접촉시킨다. 더욱이, 로봇 암(202b)을 상승시킴으로써, 지지부(221)의 기판 지지핀(221b)에서 로봇 암(202b)으로 기판을 수도한다.
이어서, 도 5d에 나타내는 바와 같이, 기판(K)이 기판 지지핀(221b)으로부터 충분히 이간된 후, 기판(K)을 유지한 채 로봇 암(202b)을, 챔버의 반출입구(215)에서부터 수평 방향으로 인출한다. 이렇게 하여 카세트(220)로부터 기판(K)을 반출한다.
본 실시형태의 기판 처리 장치(1)의 카세트(20) 내에서의 로봇 암(2b)의 상승 시의 변위량 또는 하강 시의 변위량(이하, 변위량이라고 함)을 ΔL1로 하고, 종래의 기판 처리 장치에서의 로봇 암(202a)의 상승 시의 변위량 또는 하강 시의 변위량(변위량)을 ΔL2로 한다. 이 경우, 본 실시형태의 변위량(ΔL1)은, 종래의 변위량(ΔL2)에 비해 작아진다. 이는 로봇 암(2b)이 상승 또는 하강할 때, 카세트(20)가 로봇 암(2b)이 움직이는 방향과는 역방향으로 움직이기 때문이다. 이와 같이, 본 실시형태에서는 로봇 암(2b)의 변위량(ΔL1)이 종래의 변위량(ΔL2)보다 작아지므로, 반출입구(15, 16)의 높이방향의 치수를 작게 할 수 있고, 이로 인해, 반출입구(15, 16)의 개구 면적을 작게 할 수 있다.
이상 설명한 바와 같이, 본 실시형태의 기판 처리 장치(1)에 따르면, 제어부(100)가, 카세트(20) 내에서 로봇 암(2b)을 하강시키는 경우는 카세트(20)를 상승시키고, 카세트(20) 내에서 로봇 암(2b)을 상승시키는 경우는 카세트(20)를 하강시킨다. 이 때문에, 종래의 기판 반송 장치에 비해 기판(K)을 챔버(10)에 반출입할 때의 로봇 암(2b)의 상승 시의 변위량 및 하강 시의 변위량을 작게 할 수 있고, 이로 인해, 반출입구(15, 16)의 개구 면적을 작게 할 수 있다. 이로 인해, 챔버(10)의 반출입구(15, 16)의 개폐기구에 대한 열 부하를 경감할 수 있고, 챔버(10)의 메인터넌스 빈도를 적게하여 기판 처리의 생산성을 향상시킬 수 있다.
또한, 본 실시형태의 기판 처리 장치(1)에 따르면, 카세트(20)로부터 기판(K)을 반출하는 동작으로, 제어부(100)가, 로봇 암(2b)을 카세트(20) 내에 삽입시킨 후, 로봇 암(2b)을 상승시켜 기판(K)의 아래에서 들어 올림과 동시에, 승강기구에 의해 카세트(20)를 하강시킨다. 이 때문에, 종래의 기판 반송 장치에 비해 로봇 암(2b)의 상승 시의 변위량을 작게 할 수 있다. 이로 인해, 반출입구(15, 16)의 개구 면적을 작게 할 수 있고, 또한, 기판(K)의 반출시간을 단축할 수도 있다.
또한, 본 실시형태의 기판 처리 장치(1)에 따르면, 카세트(20)에 기판(K)을 반입하는 동작으로, 제어부(100)가, 기판(K)을 유지한 로봇 암(2b)을 카세트(20) 내에 삽입시킨 후, 로봇 암(2b)을 하강시켜 기판(K)을 카세트(20) 내에 재치함과 동시에, 승강기구에 의해 카세트(20)를 상승시킨다. 이 때문에, 종래의 기판 반송 장치에 비해 로봇 암(2b)의 하강 시의 변위량을 작게 할 수 있다. 이로 인해, 반출입구(15, 16)의 개구 면적을 작게 할 수 있고, 또한, 기판(K)의 반입시간을 단축할 수도 있다.
1: 기판 처리 장치
2a: 반송 로봇
2b: 로봇 암
12e: 측부(측면부)
15, 16: 반출입구
10: 챔버
20: 카세트
100: 제어부
K: 기판

Claims (3)

  1. 기판 처리 장치에 있어서,
    복수매의 기판을 다단에 수납하는 카세트,
    상기 카세트를 밀폐 가능하도록 수납하는 챔버,
    상기 카세트를 상기 챔버 내에서 승강시키는 승강기구,
    상기 기판을 상기 카세트에 대해서 반출입 하는 반송 로봇, 및
    상기 승강기구 및 상기 반송 로봇의 동작을 제어하는 제어부
    를 포함하고,
    상기 챔버의 측면부에는,
    상기 기판을 상기 카세트에 반출입할 때에 개구하는 반출입구가 마련되고,
    상기 반송 로봇에는,
    상기 기판이 재치되는 로봇 암이 구비되고,
    상기 로봇 암은,
    수평 방향으로 이동하여 상기 반출입구에서 상기 카세트 내에 삽입 가능하게 되고, 또한 상기 카세트 내에서 상승 또는 하강이 가능하게 되며,
    상기 제어부는,
    상기 카세트 내에서 상기 로봇 암을 하강시키는 경우는 상기 승강기구에 의해 상기 카세트를 상승시키고, 상기 카세트 내에서 상기 로봇 암을 상승시키는 경우는 상기 승강기구에 의해 상기 카세트를 하강시키고,
    상기 로봇 암이 상승 또는 하강할 때, 상기 카세트가 상기 로봇 암이 움직이는 방향과는 역방향으로 움직임으로 인해, 상기 카세트 내에서의 상기 로봇 암의 상승 시의 변위량 또는 하강 시의 변위량이 줄어드는 만큼, 상기 반출입구의 높이방향의 치수를 줄여, 상기 반출입구의 개구 면적을 줄이는
    기판 처리 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 카세트로부터 상기 기판을 반출하는 동작으로, 상기 제어부는,
    상기 챔버의 상기 반출입구에서부터 상기 로봇 암을 상기 카세트 내에 삽입시키고, 이어서, 상기 로봇 암을 상승시켜 상기 기판을 아래에서 들어 올림과 동시에, 상기 승강기구에 의해 상기 카세트를 하강시키고, 이어서, 상기 로봇 암을 상기 카세트로부터 빼내는,
    기판 처리 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 카세트에 상기 기판을 반입하는 동작으로, 상기 제어부는,
    상기 챔버의 상기 반출입구에서부터 상기 기판을 유지한 상기 로봇 암을 상기 카세트 내에 삽입시키고, 이어서, 상기 로봇 암을 하강시켜 상기 기판을 상기 카세트 내에 재치함과 동시에, 상기 승강기구에 의해 상기 카세트를 상승시키고, 이어서, 상기 로봇 암을 상기 카세트로부터 빼내는,
    기판 처리 장치.

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Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN117174620A (zh) * 2023-10-09 2023-12-05 宸微设备科技(苏州)有限公司 一种基片处理腔室

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000232150A (ja) 1999-02-09 2000-08-22 Dainippon Screen Mfg Co Ltd 基板処理装置
JP2008053550A (ja) * 2006-08-25 2008-03-06 Tokyo Electron Ltd 基板処理装置、基板処理方法及び記憶媒体
JP2009239055A (ja) 2008-03-27 2009-10-15 Nikon Corp 基板搬送装置、露光装置、及びデバイス製造方法

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0927533A (ja) * 1995-07-12 1997-01-28 Nissin Electric Co Ltd 基板取り出し用ピック
JP3683345B2 (ja) * 1996-06-14 2005-08-17 大日本スクリーン製造株式会社 基板搬入搬出装置
JP3558558B2 (ja) * 1999-07-26 2004-08-25 九州日本電気株式会社 半導体製造装置及びその半導体基板搬送方法
JP2002264065A (ja) * 2001-03-13 2002-09-18 Yaskawa Electric Corp ウエハ搬送ロボット
JP2004087781A (ja) * 2002-08-27 2004-03-18 Ulvac Japan Ltd 真空処理装置及び真空処理方法
JP2006351863A (ja) * 2005-06-16 2006-12-28 Nikon Corp 物体搬送装置及び露光装置
JP5192719B2 (ja) 2007-04-12 2013-05-08 株式会社アルバック 加熱装置および基板処理装置
JP2010093125A (ja) * 2008-10-09 2010-04-22 Toray Eng Co Ltd 基板処理システムおよび基板処理方法
KR20100062294A (ko) * 2008-12-02 2010-06-10 주식회사 동부하이텍 웨이퍼카세트의 높낮이 보정장치 및 그 방법
JP5336885B2 (ja) * 2009-03-03 2013-11-06 東京エレクトロン株式会社 基板搬送装置及び基板搬送方法
JP2011040569A (ja) * 2009-08-11 2011-02-24 Nikon Corp 基板搬送装置
JP5728770B2 (ja) * 2011-02-03 2015-06-03 株式会社昭和真空 基板処理装置、基板処理方法、ならびに、プログラム
US10515834B2 (en) * 2015-10-12 2019-12-24 Lam Research Corporation Multi-station tool with wafer transfer microclimate systems

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000232150A (ja) 1999-02-09 2000-08-22 Dainippon Screen Mfg Co Ltd 基板処理装置
JP2008053550A (ja) * 2006-08-25 2008-03-06 Tokyo Electron Ltd 基板処理装置、基板処理方法及び記憶媒体
JP2009239055A (ja) 2008-03-27 2009-10-15 Nikon Corp 基板搬送装置、露光装置、及びデバイス製造方法

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