KR19990045148A - 기판의 정렬장치 및 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 반도체 웨이퍼와 같은 기판의 표면과 표면, 이면과 이면이 대향하도록 기판을 정렬시키기 위한 기판의 정렬장치 및 방법에 관한 것이다.
반도체 웨이퍼의 정렬장치는 복수매의 반도체 웨이퍼를 병렬로 정렬시킨 자세로 수납한 캐리어(C)를 재치시키는 테이블(40)과, 테이블(40)에 대해 상대적으로 상승하여 캐리어(C)내의 웨이퍼를 지지하는 제 1 지지기구(42, 43)과, 제 1지지기구(42, 43)에 의해 지지된 복수매의 웨이퍼 중 기수번째의 기판 또는 우수번째의 기판의 어느 한쪽을 지지하고, 그 지지한 웨이퍼를 다른 한쪽의 웨이퍼에 대해 상대적으로 상승시키는 제 2 지지기구(60)을 구비하고, 제 1 지지기구(42, 43)과 제 2 지지기구(60)의 한쪽이 다른 한쪽에 대해 180°선회가 자유롭도록 구성한다. 이로써, 인접하는 웨이퍼의 표면과 표면, 이면과 이면이 대향하게 된다.
따라서, 본 발명의 기판의 정렬장치 및 방법에 의하면, 종래로부터의 캐리어 재치대, 로더기구 및 정렬부의 배치공간의 구조 집약화가 가능하게 되고, 그만큼 웨이퍼의 인수인도 시간을 단축할 수 있다.

Description

기판의 정렬장치 및 방법
본 발명은 반도체 웨이퍼와 같은 기판의 표면과 표면, 이면과 이면이 대향하도록 기판을 정렬시키기 위한 기판의 정렬장치 및 방법에 관한 것이다.
예를들면 LSI등의 반도체 디바이스의 제조공정에 있어 세정처리를 예로 들어 설명하면, 종래부터 반도체 웨이퍼의 표면의 파티클, 유기오염물, 금속불순물 등의 오염을 제거하기 위해, 각종의 세정시스템이 사용되고 있다. 그 중에서도 특히 웨트(wet)형의 세정시스템은 웨이퍼에 부착한 파티클을 효과적으로 제거할 수 있고, 게다가 배치(batch)처리에 의한 세정이 가능하기 때문에, 널리 보급되고 있다.
상기 세정시스템은 반입부, 세정처리부, 반출부로 구성되어 있다. 상기의 반입부는 소정 매수의 웨이퍼, 예를 들면 25매의 웨이퍼를 수납한 캐리어를 수취하기 위한 캐리어 재치대, 웨이퍼를 캐리어 단위로 납입하는 로드(load)기구, 이 로드기구에 의해 로드된, 예를 들면 캐리어 2개분의 50매의 웨이퍼를 정렬시키는 정렬부로 형성되어 있다.
상기 세정시스템의 반입부에 있어서는 상기 캐리어 재치대상에 반입된 캐리어가 위치결정된 후, 예를 들면 이송장치에 의해 이송된다. 그리고, 이 로드기구에 있어서, 웨이퍼가 캐리어내에서 상방으로 밀어올려져 취출된다. 그 후, 웨이퍼는 정렬부에 이송된다. 이렇게 해서 캐리어내에서 취출된, 예를 들면 50매의 웨이퍼가 정렬부에 병렬로 정렬된 자세로 대기한 상태로 된다.
그리고, 정렬부에 대기하고 있는 웨이퍼는 웨이퍼 척에 의해 일괄 보지되고, 세정처리부로 반송된다. 이 세정처리부에는 50매의 웨이퍼를 일괄해서 세정, 건조 등을 행하기 위한 각 세정조가 구비되어 있고, 복수 매의 웨이퍼를 소정의 간격을 갖고 평행하게 배열된 상태로, 세정액 중에 침적함으로써 세정처리가 행해진다. 이 세정처리는, 예를들면 유황산 등의 세정액을 세정조 저부에서 조내로 공급해서 상부로부터 오버플로우시킴으로써, 조내에 상승류를 발생시키고, 이 상승류 중에 복수 매의 웨이퍼를 침적시켜서 행해진다. 이와같이 해서 세정된 웨이퍼는 다음의 세정조에 순차반송되고, 다음의 세정조내에서 예를들면, 린스액을 동일하게 오버플로우시키면서 세정처리가 행해진다. 그리고, 각 조에 의해서 세정된 웨이퍼는 상기 반출부에 이송되고, 그 반출부의 언로드기구에 의해 재차 캐리어내에 수납되고, 그 후 캐리어채로 세정시스템 외부에 반출된다.
그런데, 캐리어 내에는 각 웨이퍼의 표면이 전부 동일한 방향으로 향하도록 복수 매의 웨이퍼가 소정의 간격을 갖고 평행하게 배열된 상태로 수납되어 있다. 즉, 복수 매의 웨이퍼는 서로 인접하는 웨이퍼 끼리의 표면과 이면이 각각 마주보도록 하여 배열되어 있다. 이와 같이 해서, 캐리어 내에 수납된 복수 매의 웨이퍼는 전부 앞쪽방향으로 표면을 향하게 한 상태로, 예를 들면 반송로봇 등에 의해 캐리어 채로 세정시스템 내에 반송된다. 따라서, 각 조내에 있어서도, 각 웨이퍼는 모두 그 표면이 동일방향으로 향해진 채로 세정되는 것이 일반적이다.
여기서, 웨이퍼는 그 표면이 디바이스 형성을 위해 매끄러운 처리면으로 형성되어 있고, 웨이퍼의 표면은 파티클 등이 부착되지 않는 경면(鏡面)으로 형성되어 있다. 한편, 웨이퍼의 이면은 경면으로는 형성되어 있지 않고, 이면은 표면에 비해 거친 면으로 되어 있다. 그리고, 웨이퍼의 이면은 표면에 비교해서 파티클의 부착이 비교적 많다. 하지만, 상기와 같이, 각 웨이퍼는 그 표면이 인접하는 웨이퍼의 이면에 마주한 상태로 세정되기 때문에, 세정 중이나 세정조로의 투입 시 등에 웨이퍼의 이면에서 떨어져나간 파티클이 인접하는 웨이퍼의 표면에 전사해버리는 것(웨이퍼의 이면에 부착되어 있던 파티클이 처리액 내를 부유해서 인접한 웨이퍼의 표면에 재부착되어 버리는 것)이 많았다. 이와 같이, 웨이퍼의 표면이 파티클로 오염되면, 그 만큼 원료에 대한 제품 비율의 저하로 이어져 버린다.
여기서, 이와 같은 파티클의 전사를 방지하기 위해, 예를들면 특개평6 - 163500호에서는 복수 매의 웨이퍼를 일괄해서 세정할 시에는, 상기 정렬부에 있어서, 인접하는 웨이퍼 끼리의 표면과 표면, 이면과 이면을 각각 대향시킨 후에 세정하는 세정방법이 개시되어 있다.
이 세정방법에 의하면, 웨이퍼의 표면 끼리가 마주보고 있기 때문에, 세정 중에 웨이퍼의 이면에서 떨어져 나간 파티클이 웨이퍼의 표면에 돌아들어가 전사하는 것이 없고, 파티클 오염에 의한 원료에 대한 제품의 비율저하를 방지하는 것이 가능하다.
그러나, 종래의 방법에 의하면, 인접하는 웨이퍼 끼리의 표면과 표면, 이면과 이면을 각각 대향시키기 위해, 세정시스템의 반입부에는 캐리어 재치대, 로드기구, 그리고 정렬부의 각각 독립한 3개의 기구가 필요로 된다. 이 때문에, 종래의 세정시스템의 반입부에는 이들 3개의 기구를 위한 큰 배치공간이 필요로 된다.
또한, 상기와 같이 반입부는 3개의 기구로 구성되어 있기 때문에, 캐리어 재치대에 있어서의 캐리어의 이송이나 로더 기구에 의한 웨이퍼의 반출, 그리고 정렬부에 있어서의 웨이퍼의 반전조작 등에 소비되는 처리시간 외에, 3개의 기구의 사이에서 웨이퍼의 인수·인도에 소비되는 시간이 필요로 된다. 그리고, 이들 3개의 기구의 배치공간이 상기한 바와 같이 커지면, 그것에 따라 반입부에 있어서의 처리시간도 길게 되어, 스루풋(throughput)의 향상을 도모하기 어렵게 된다.
따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 발명한 것으로서, 본 발명의 목적은 상기 3개의 기구 중, 예를 들면 로더기구와 정렬부를 기구적으로 집약함으로써, 상기 3개의 기구의 배치공간을 축소함과 더불어, 상기 웨이퍼의 인수·인도시간을 단축할 수 있는 기판의 정렬장치 및 방법을 제공하는 데 있다.
상기한 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 의하면, 이 기판의 정렬장치는 복수 매의 기판을 일정 간격을 두고 면이 대향하도록 정렬시킨 자세로 수납한 캐리어를 재치시키는 테이블과, 이 테이블 상의 캐리어 내를 통과하여 캐리어에 대해 상대적으로 상승해서 캐리어 내의 기판을 캐리어 상방으로 상승시켜 지지하는 제 1지지기구와, 상기 제 1지지기구에 의해 지지된 복수 매의 기판 중 1매씩 걸러 이루어진 제 1 그룹의 기판으로 계합하여 그것을 지지하고, 그 지지한 기판을 남은 제 2 그룹의 기판에 대해 상대적으로 상승시키는 제 2지지기구와, 이들 제 1지지기구와 제 2지지기구 중 한쪽을 다른 쪽에 대해 180도 선회시키는 회전기구로 구성되어 있는 것을 특징으로 하고 있다. 이러한 구성에 의하면, 테이블에 캐리어가 재치되면, 상기 테이블에 대해 제 1 지지기구가 상대적으로 상승하고, 캐리어 내에 수납되어 있는 복수 매의 기판은 제 1지지기구에 지지된다. 이어, 제 1 지지기구에 대해 제 2 지지기구가 상대적으로 상승하면,상기 복수 매의 기판 중 제 1 그룹의 기판이 제 2 지지기구에 의해 지지된다. 따라서, 복수 매의 기판은 상하방향을 따라, 제 1지지기구에 지지되는 제 2그룹의 기판과 제 2지지기구에 지지되는 제 1 그룹의 기판으로 반씩 분할된다. 또한, 제 1지지기구 또는 제 2지지기구 중 어느 한쪽을 다른 한쪽에 대해 180도 선회시킴으로써, 선회한 쪽의 지지기구에 보지된 기판의 향하는 방향이 180도 반전된다. 그 후, 예를 들어 제 1지지기구를 제 2지지기구에 대해 상대적으로 상승시킴으로써 상기 복수 매의 기판의 표면과 표면, 및 이면과 이면이 각각 대향한 상태로 된다.
또, 본 발명에 의하면, 기판의 정렬방법은, 복수매의 기판을 일정 간격을 두고 면이 대향하도록 정렬시킨 자세로 수납한 캐리어를 재치시키는 공정과, 상기 캐리어내의 기판을 캐리어에 대해 상대적으로 상방으로 제 1 지지기구를 이동시켜 기판을 제 1지지기구에 지지하는 공정과, 제 2 지지기구에 의해 상기 기판 중 1매씩 걸러 이루어진 제 1 그룹의 기판을 지지하고 제 1 지지기구상에 제 1 그룹 이외의 제 2 그룹의 기판을 남기는 공정과, 제 2 그룹의 기판을 상기 제 1 그룹의 기판과 간섭하지 않는 위치에 이동시키기 위해 제 1 지지기구와 제 2 지지기구를 상대적으로 이동시키는 공정과, 상기 간섭하지 않는 위치에서 제 1 그룹의 기판을 지지하는 제 2 지지기구와 제 2 그룹의 기판을 지지하는 제 1 지지기구 중 한쪽을 다른 한쪽에 대해 연직축 주위로 180도 선회시키는 회전공정과, 제 1 그룹의 기판과 제 2 그룹의 기판을 1조의 기판 배열로 하기 위해 제 1 지지기구와 제 2지지기구를 상대적으로 이동시켜 기판을 정렬하는 공정으로 이루어진다.
또, 본 발명에 의하면, 기판의 정렬방법은, 복수매의 기판을 수납한 캐리어르 테이블 상에 재치시키는 공정과, 이 테이블 상의 캐리어 내를 통과하여 캐리어에 대해 상대적으로 제 1 지지기구를 상승시키는 공정과, 상기 복수매의 기판을 일정 간격을 두고 면이 대향하도록 정렬시킨 자세로 제 1 지지기구에 의해 지지하는 공정과, 상기 제 1 지지기구에 지지되어 있는 기판 중 1매씩 걸러 이루어진 제 1 그룹의 기판을 제 2 지지기구에 의해 지지하는 공정과, 제 1 그룹 이외의 제 2 그룹의 기판과 상기 제 1그룹의 기판을 상호 간섭하지 않는 위치로 이동시키기 위해서, 제 1 지지기구와 제 2 지지기구를 상대적으로 이동시키고, 제 2 그룹의 기판을 제 1 지지기구에 지지하는 공정과, 상기 간섭하지 않는 위치에서 제 1 그룹의 기판을 지지하는 제 2 지지기구와 제 2 그룹의 기판을 지지하는 제 1 지지기구 중 한쪽을 다른 한쪽에 대해 연직축 주위로 180도 선회시키는 회전공정과, 제 1그룹의 기판과 제 2 그룹의 기판을 1조의 기판열로 하기 위해 제 1 지지기구와 제 2 지지기구를 상대적으로 이동시켜 제 1 지지기구에 의해 복수매의 기판을 일정 간격을 두고 면이 대향하도록 정렬지지하는 공정과, 이 테이블상에 캐리어내를 통과하여 캐리어에 대해 상대적으로 제 1 지지기구를 하강시켜 복수매의 기판을 캐리어 내에 수납하는 공정으로 이루어진다.
도 1은 본 발명의 실시형태에 따른 기판의 정렬장치를 갖는 세정시스템의 개관을 나타낸 예시도이다.
도 2는 캐리어의 예시도이다.
도 3은 도 1의 세정시스템의 반입부를 나타낸 예시도이다.
도 4는 도 3의 반입부에 구비된 본 발명의 실시형태에 따른 기판의 정렬장치의 예시도이다.
도 5는 도 4의 기판의 정렬장치에 설치된 테이블과 제 1지지기구의 정면도이다.
도 6은 도 4의 기판의 정렬장치에 설치된 제 2지지기구의 정면도이다.
도 7은 도 6의 제 2지지기구에 설치된 제 2지지핸드의 확대예시도이다.
도 8a 및 도 8b는 도 7의 제 2지지핸드에 취부된 링크기구의 다른 상태를 나타낸 설명도이다.
도 9는 도 4의 기판의 정렬장치를 정면에서 본 제 1동작설명도이다.
도 10은 도 4의 기판의 정렬장치를 정면에서 본 제 2동작설명도이다.
도 11은 도 4의 기판의 정렬장치를 정면에서 본 제 3동작설명도이다.
도 12는 도 4의 기판의 정렬장치를 정면에서 본 제 4동작설명도이다.
도 13은 도 4의 기판의 정렬장치를 정면에서 본 제 5동작설명도이다.
도 14는 도 13에 있어서 기판의 배치를 나타낸 설명도이다.
도 15는 도 14의 상태에서 제 2지지기구를 하강시킨 때의 기판의 배치를 표시한 설명도이다.
도 16은 도 15의 상태에서 제 1지지기구를 접촉시킨 때의 상태를 표시한 설명도이다.
도 17은 도 1의 세정시스템에 구비된 웨이퍼 척의 예시도이다.
도 18은 도 17의 웨이퍼 척을 형성하는 파지부재 1개의 확대예시도이다.
도 19는 본 발명의 제 2실시형태에 따른 기판의 정렬장치에 사용가능한 제 2지지핸드의 확대예시도이다.
도 20은 도 19의 제 2지지핸드에 기판을 보지시킨 모양을 나타낸 설명도이다.
도 21은 본 발명의 제 2실시형태에 따른 기판의 정렬장치의 제 1동작설명도이다.
도 22는 도 21의 기판의 정렬장치의 제 2동작설명도이다.
도 23은 도 21의 기판의 정렬장치의 제 3동작설명도이다.
도 24는 도 21의 기판의 정렬장치의 제 4동작설명도이다.
도 25는 도 21의 기판의 정렬장치의 제 5동작설명도이다.
도 26은 도 21의 기판의 정렬장치의 제 6동작설명도이다.
도 27은 도 21의 기판의 정렬장치의 제 7동작설명도이다.
도 28은 도 21의 기판의 정렬장치의 제 8동작설명도이다.
도 29는 도 21의 기판의 정렬장치의 제 9동작설명도이다.
도 30은 본 발명의 제 3실시형태에 관한 기판의 정렬장치의 제 1동작설명도이다.
도 31은 도 30의 기판의 정렬장치의 제 2동작설명도이다.
도 32는 도 30의 기판의 정렬장치의 제 3동작설명도이다.
도 33은 이송장치의 아암의 변경예를 설명하는 제 1동작설명도이다.
도 34는 도 33의 아암의 변경예를 설명하는 제 2동작설명도이다.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
1 : 세정시스템 2 : 반입부
3 : 세정처리부 4 : 반출부
5, 8 : 캐리어 재치대 6, 9 : 정렬부
7 : 이송장치 10, 93a : 홈
11, 41, 104, 105 : 개구부 12, 100 : 스테이지
13 : 계지부재 14 : 약액세정조
15 : 수세세정조 20, 21 : 아암
22 : 리프터 23 : Z베이스
24 : X베이스 25, 26, 27 : 반송장치
28, 29, 30 : 웨이퍼 척 40 : 테이블
44, 45 : 지주 42, 43 : 제 1 지지기구
46, 47 : 회전기구 48, 49, 90, 101 : 제 1 지지핸드
50, 51 : 기대 52, 53 : 보지홈
54 : 취부부재 55 : 나사홀
56 : 모터 57 : 나사축
58, 71 : 레일 60 : 제 2 지지기구
61 : 프레임 62 : 브라킷
63 : 연직 프레임 64, 110 : 제 2 지지핸드
65, 69 : 실린더 66 : 홈부
67 : 돌기부 68a, 68b : 링크
69a : 피스톤 로드 70 : 승강부재
72 : 가이드 80, 81 : 파지부재
82 : 지지부 83 : 구동기구
84 : 반송베이스 85, 86 : 지지체
87, 88 : 파지봉 92, 102 : 볼록부
93, 103 : 오목부 92a, 93a : 홈
C : 캐리어 W : 웨이퍼
Wa : 웨이퍼의 표면 Wb : 웨이퍼의 이면
이하, 본 발명의 바람직한 실시형태를 첨부된 도면에 기초하여 설명하면, 본 실시형태는 50매의 반도체 웨이퍼를 일괄해서 세정하는 세정시스템 내의 기판의 정렬장치에 이용된 예이다.
우선, 세정시스템(1) 전체에 대해 설명하면, 도 1에 도시된 바와 같이, 상기 세정시스템(1)은 세정처리 전의 웨이퍼(W)를 캐리어(C) 단위로 투입하기 위한 반입부(2)와, 복수 매수의 웨이퍼(W), 즉 본 실시 형태에 있어서는 50매의 웨이퍼(W)에 일괄해서 각종 세정처리를 행하는 세정처리부(3)과, 세정처리 후의 웨이퍼(W)를 캐리어(C) 단위로 취출하기 위한 반출부(4)의 총 3개의 영역으로 구성되어 있다.
도 2는 캐리어(C)의 예시도이고, 상기 복수 매수의 반분량의 웨이퍼(W), 즉 본 실시형태에 있어서는 25매의 웨이퍼(W)가 하나씩 캐리어(C) 내에 수납되어 있다. 상기 캐리어(C)에는 웨이퍼(W)를 수직으로 세운 상태로 보지하기 위한 평행한 홈(10)이 좌우대칭하는 위치에 25개소씩 형성되어 있다. 이들 홈(10)의 간격은 어느 것이나 동일한 간격(L;8인치 웨이퍼를 보지하는 경우에는, 예를들면 6.35㎜의 동일한 간격)으로 되어 있고, 본 실시형태에 있어서는 캐리어(C)에 의해 25매의 웨이퍼(W)를 동일한 간격(L)로 평행하게 배열한 상태로 보지하도록 되어 있다. 또한, 캐리어(C)에 수납된 웨이퍼(W)의 표면(Wa)는 전부 동일한 방향을 향하고 있고, 도 2에 도시된 상태에서는 웨이퍼(W)의 표면(Wa)는 전부 전방(도 2에 있어서는 앞쪽)을 향하고, 웨이퍼(W)의 이면(Wb)는 전부 후방(도 2에 있어서 뒤쪽)을 향하고 있다.
캐리어(C)의 저부는 개구부(11)로 되어 있고, 후술하는 정렬부(6;도 3)에 있어서 제 1지지기구(42,43)이 상기 개구부(11)에서 상대적으로 상승해서 캐리어(C) 내에 진입함으로써, 25매의 웨이퍼(W)를 캐리어(C)의 상방으로 일괄해서 밀어올릴 수 있도록 되어 있다. 상기 캐리어(C)에 보지되는 25매의 웨이퍼(W)는 상기 반입부(2)에 캐리어(C) 단위로 정리해서 투입되고, 반출부(4)에서는 소정의 세정처리를 완료한 25매의 웨이퍼(W)가 캐리어(C) 단위로 정리해서 취출된다.
상기 세정시스템(1)의 세정처리부(3)에는 도 1에 도시된 바와 같이, 예를 들면 약액세정조(14)나 수세세정조(15) 등의 각 처리조가 구비되어 있다. 상기 세정시스템(1)의 앞쪽에는 3개의 반송장치(25, 26, 27)이 배치되어 있고, 이들 각 반송장치(25, 26, 27)에는 각각 대응하는 웨이퍼 척(28, 29, 30)이 설치되어 있다. 게다가, 반출부(4)에는 캐리어 재치대(8)과 언로더기구, 그리고 이송장치(도시 안됨)가 설치되어 있다. 그리고, 상기 반송장치(25, 26, 27)의 웨이퍼 척(28, 29, 30)에 의해서, 캐리어(C) 2개분의 복수 매의 웨이퍼(W), 즉 본 실시형태에 있어서는 50매의 웨이퍼(W)를, 후술하는 반입부(2)의 정렬부(6)에서 세정처리부(3)의 각 처리조를 경유해서 반출부(4)의 정렬부(9)까지 일괄해서 순차반송해 나가도록 구성되어 있다.
상기 세정시스템(1)의 반입부(2)에는 도 1 및 도 3에 도시된 바와 같이, 앞으로 세정처리를 행하기 위한, 본 실시형태에 있어서는 25매의 웨이퍼(W)를 수납한 캐리어(C)를 반입, 재치시키는 캐리어 재치대(5)가 구비되어 있다. 상기 캐리어 재치대(5) 상면의 스테이지(12)에는 평면의 거의 L자형의 계지부재(13)이 복수 고정되어 있고, 이들 계지부재(13)에 의해 캐리어(C)의 위치결정이 행해진다. 또한, 상기 캐리어 재치대(5)에는 재치된 캐리어(C)를 인접하는 정렬부(6)으로 이송하기 위한 이송장치(7)이 구비되어 있다. 상기 이송장치(7)은 접근, 격리가 자유롭게 구성된 한 쌍의 아암(20, 21)과, 이들 아암(20, 21)을 수평하게 지지하는 리프터(22)가 상하방향(Z방향)으로 이동하기 위한 Z베이스(23)과, 이 Z베이스(23) 자체를 세정시스템(1)의 길이방향(X방향)으로 안내하기 위한 X베이스(24)로 구성되어 있고, 상기 캐리어 재치대(5)에 있어서, 계지부재(13)에 의해 위치가 결정되어 스테이지(12) 상에 재치된 2개의 캐리어(C)를 아암(20, 21)으로 동시에 집어서,정렬부(6)의 소정의 위치까지 이송시키도록 구성되어 있다.
세정시스템(1)은 이상과 같이 구성되어 있고, 상기 세정시스템(1) 내부의 정렬부(6)에는 본 발명의 제 1실시형태에 따른 기판의 정렬장치가 구비되어 있다. 도 3 - 6에 도시된 바와 같이, 이 기판의 정렬장치에는 상기 아암(20, 21)에 의해 반송된 2개의 캐리어(C)를 재치하는 테이블(40)과, 이들 2개의 캐리어(C) 저부에 설치된 개구부(1)로부터 각각 진입해서 각 캐리어(C) 내부에 수납되어 있는 웨이퍼(W)를 밀어올려서 보지하는 2개의 제 1지지기구(42, 43)과, 제 1지지기구(42, 43)에 보지된 웨이퍼(W)를 1매씩 걸러서 일괄 보지하는 1개의 제 2지지기구(60)이 구비되어 있다.
상기 테이블(40)은 수평으로 형성되어 있고, 그 상면에는 예를들면, 25매의 세정되지 않는 웨이퍼(W)를 수납하는 캐리어(C)가 모두 2대 재치된다. 테이블(40)의 중앙에는 개구부(41)이 설치되어 있고, 후술하는 제 1지지핸드(hand;48, 49)는 상기 개구부(41)을 각각 통과 가능하게 구성되어 있다. 테이블(40)의 일단은 도 5에 도시된 바와 같이, 레일(71)을 따라서 승강이동하는 승강부재(70)에 취부되어 있다. 또한, 테이블(40)의 타단에는 예를들면, 직선상의 가이드(72)가 접속되어 있다. 그리고, 상기 승강부재(70)의 가동에 의해서 테이블(40)은 도 5의 실선으로 나타낸 위치에서 일점쇄선으로 나타낸 위치까지 하강한다. 이 테이블(40)의 하강에 수반해서 테이블(40) 상의 캐리어(C)도 하강하고, 각 캐리어(C) 내에 수납되어 있던 모두 50매의 웨이퍼(W)는 후술하는 바와 같이, 각각 제 1지지핸드(48, 49)에 의해 25매씩 보지되도록 되어 있다.
상기 제 1지지기구(42, 43)은 각각 대응하는 지주(44, 45)를 구비하고 있고, 이들 지주(44, 45)의 하단은 각각 기대(50, 51) 상에 지지되어 있다. 한편, 지주(44, 45)의 상단에는 어느 것이나 수평면 내에 있어 180°씩 회전가능한 회전기구(46, 47)을 사이에 두고 제 1지지핸드(48, 49)가 각각 설치되어 있고, 상기한 바와 같이, 이들 제 1지지핸드(48, 49)는 상기 캐리어(C)의 개구부(11)를 자유로이 통과할 수 있는 형상을 갖고 있다. 따라서, 상기한 승강부재(70)의 하강에 의해 테이블(40)을 하강시키면, 제 1지지기구(42, 43)이 테이블(40)에 대해 상대적으로 상승하고, 각 제 1지지핸드(48, 49)는 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 테이블(40) 중앙의 개구부(41)를 상방으로 뚫고 올라간 상태가 된다.
또한, 제 1지지핸드(48, 49)의 상면에는 각각 웨이퍼(W)의 하단주변부가 삽입되는 보지홈(52, 53)이 설치되어 있다. 각 보지홈(52, 53)은 전부 평행하게 배치되어 있고, 인접하는 각 보지홈(52, 53) 끼리의 간격은 캐리어(C)의 홈(10)와 동일한 등간격(L)로 되어 있다. 따라서, 테이블(40)의 하강에 의해 제 1 지지기구(42, 43)을 테이블(40)에 대해 상대적으로 상승시켜서 캐리어(C)에서 각각 25매씩의 웨이퍼(W)가 각 제 1지지핸드(48, 49) 상으로 빼내어지면, 이들 웨이퍼(W)는 모두 수직으로 선 상태로 각 보지홈(52, 53)에 의해 보지된다.
또한, 도 4에 도시된 바와 같이, 앞쪽의 지주(44)를 지지하는 기대(50)의 측면에는 적절한 취부부재(54)가 취부되어 있다. 이 취부부재(54)에는 나사홀(55)이 구멍나 설치되어 있고, 이 나사홀(55)에는 모터(56)에서 뻗어있는 나사축(57)이 나사삽입되어 있다. 따라서, 모터(56)을 작동시켜서 나사축(57)을 정회전 또는 역회전시키면, 기대(50)은 취부부재(54)를 매개로 기대(50)의 저부를 지지하는 레일(58) 상을 도 4의 왕복화살표로 나타낸 방향을 따라 자유로이 이동한다. 이것에 의해, 앞쪽의 제 1지지기구(42)를 후방측의 제 1지지기구(43)에 접근시키고, 제 1지지기구(42, 43)에 각각 구비된 제 1지지핸드(48, 49)를 서로 접하도록 접근시킬 수 있다.
게다가, 정렬부(6)에는 제 2지지기구(60)이 구비되어 있다. 도 4 및 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 제 2지지기구(60)은 테이블(40)의 상방에 거의 평행하게 형성된 프레임(61)과, 상기 프레임(61)을 지지하는 연직지주(63), 그리고 프레임(61)의 상면에 취부되고, 서로 거의 동일하고 서로 대향하는 2조의 제 2지지핸드(64)를 구비하고 있다. 연직지주(63)의 하단에는 도 6에 도시된 바와 같이, 브라킷(62)를 매개로 실린더(65)가 접속되어 있고, 이 실린더(65)의 작동에 의해, 제 2지지기구(60)은 각 제 1지지기구(42, 43)에 대해 도 6에 도시된 실선의 위치로부터 1점쇄선의 위치까지 상승한다.
이 때, 각 제 1지지핸드(48, 49)에 보지된 총 50매의 웨이퍼(W) 중에서 1/2에 해당하는 25매의 웨이퍼(W)가 제 2지지기구(60)에 구비된 2조의 제 2지지핸드(64)에 의해 일괄지지된다. 도 7에 도시된 바와 같이, 이 제 2지지핸드(64)의 표면은 빗살형으로 되어 있고, 서로 대향하는 제 2지지핸드(64, 64)에는 좌우대칭하는 위치에 홈부(66)와 돌기부(67)이 각각 설치되어 있다. 인접하는 홈부(66)끼리와 돌기부(67)끼리는 서로 평행하고, 제 2지지핸드(64) 1개당 홈부(66)은 균등하게 13개이 설치되어 있다. 또한, 인접하는 홈부(66)끼리의 간격 및 인접하는 돌기부(67) 끼리의 간격은 모두 등간격(2L)로 배치되어 있고, 이 간격은 상기한 제 1지지핸드(48, 49)의 보지홈(52, 53)의 등간격(L)의 2배가 되도록 구성되어 있다. 또한, 돌기부(67)에는 각각 웨이퍼(W)의 주변부가 삽입되는 보지홈(59)가 각각 형성되어 있다. 인접하는 보지홈(59)의 간격은 등간격(2L)이고, 보지홈(59)와 홈부(66)과의 간격은 등간격(L)이 되도록 형성되어 있다.
게다가, 서로 대향하는 제 2지지핸드(64, 64)에 있어서, 좌우대칭의 위치에 있는 홈부(66, 66)에 의해서 형성되는 공간의 사이의 길이(D1)은 웨이퍼(W)의 직경보다 크고, 좌우대칭의 위치에 있는 돌기부(67, 67)의 선단끼리를 잇는 직선의 길이(D2)는 웨이퍼(W)의 직경보다도 짧게 형성되어 있다. 이 때문에, 웨이퍼(W)는 좌우대칭에 위치하는 돌기부(67, 67)의 보지홈(59)에 의해 지지되지만, 좌우대칭의 위치에 있는 홈부(66, 66)에 의해 형성되는 공간은 통과하도록 되어 있다.
그리고, 도 6에 도시된 바와 같이, 제 2지지기구(60)이 제 1지지핸드(48, 49)에 대해 상승한 경우에는, 제 1지지핸드(48, 49)에 각각 25매씩 보지되어 있는 총 50매의 웨이퍼(W)는 좌우대칭에 위치하는 돌기부(67, 67)의 보지홈(59)에 의해, 1매씩 걸러 지지되도록 되어 있다.
또한, 제 2지지핸드(64)에는 도 8에 도시된 바와 같이, 링크(68a)이 취부되어 있고, 링크(68a)의 일단은 링크(68b)와 회전이 자유롭게 접속되어 있다. 또한, 링크(68b)의 타단은 실린더(69)의 피스톤 로드(69a)에 접속되어 있다. 이 때문에, 실린더(69)를 가동시켜서 피스톤 로드(69a)를 링크(68a) 측으로 밀음으로써, 링크(68a)가 직립하게 되고, 제 2지지핸드(64)는 도 8a과 같이 열린 상태가 된다. 역으로, 피스톤 로드(69a)를 실린더(69)측으로 당김으로써, 링크(68a)는 누운상태가 되고, 상기 제 2지지핸드(64)는 도 8b과 같이 닫힌 상태가 된다.
본 발명의 제 1실시형태에 따른 기판의 정렬장치는 이상과 같이 구성되어 있다. 이어, 본 실시형태에 따른 기판의 정렬장치의 동작에 대해 도면을 참고로 하면서 설명한다. 여기서, 도 9 및 도 10은 상기 기판의 정렬장치를 정면에서, 도 12 및 도 13은 상기 기판의 정렬장치를 측면에서 본 도를 각각 나타내고 있다.
먼저 세정이 안된 웨이퍼(W)를 각 25매씩 수납한 2개의 캐리어(C)가, 예를들면 반송로봇 등에 의해 캐리어 재치대(5) 상에 재치된다. 이 때, 각 25매씩의 세정이 안된 웨이퍼(W)는 도 2와 같이 표면(Wa)가 모두 앞쪽을 향하도록 수납되어 있어 방향이 일정하다.
그리고, 이들 캐리어(C)는 계지부재(13)에 의해 위치가 결정된 후, 이송장치(7)의 아암(20, 21)로 2개가 동시에 집어져서, 정렬부(6) 내의 테이블(40)에 재치된다.
이어, 테이블(40)이 도 9의 실선 위치로부터 일점쇄선의 위치까지 하강하고, 테이블(40)의 하강에 수반해서 캐리어(C)가 하강하게 된다. 이 하강에 수반해서 2개의 캐리어(C) 내부의 총 50매의 세정이 안된 웨이퍼(W)는 테이블(40)의 개구부(41)과 캐리어(C)의 개구부(11)을 상방으로 뚫고 올라간 제 1지지핸드(48, 49)에 의해 각각 25매씩 보지되도록 된다.
이 때, 제 2지지기구(60)은 도 10에 도시된 바와 같이, 제 1지지핸드(48, 49)보다도 낮은 위치에 대기하고 있고, 서로 마주향하는 제 2지지핸드(64, 64)는 미리 닫힌 상태로 되어 있다. 이어, 제 2지지기구(60)이 실린더(65)의 동작에 의해, 도 11의 실선으로 도시한 위치로부터 일점쇄선으로 도시한 위치까지 상승한다. 이 때, 각 제 1지지핸드(48, 49)에 지지된 총 50매의 웨이퍼(W)는 좌우대칭으로 위치해서 서로 마주 향하는 제 2지지핸드(64, 64)의 홈부(66, 66)과 돌기부(67, 67)에 의해 1/2개의 그룹으로 나뉘어진다. 즉, 서로 마주향하는 제 2지지핸드(64, 64)의 홈부(66, 66)사이에 위치하는 웨이퍼(W)는 그대로 각 제 1지지핸드(48, 49) 상에 남지만, 서로 마주 향하는 제 2지지핸드(64, 64)의 돌기부(67, 67) 사이에 위치하는 웨이퍼(W)는 보지홈(59)에 의해 집어 올려져, 이것에 의해 예를들면, 기수번째의 웨이퍼(W)가 제 2지지핸드(64, 64)에 의해 1매 간격으로 총 25매 보지된다.
이상과 같이, 제 2지지기구(60)을 상승시킴으로써, 하방의 제1지지핸드(48, 49)에는, 예를들면 우수번째의 총 25매의 웨이퍼(W1)이 남고, 상승위치에 있는 제 2지지핸드(64, 64)에는 기수번째의 총 25매의 웨이퍼(W2)가 지지된다. 이것에 의해, 50매의 웨이퍼(W)는 각각 25매씩 2개의 그룹으로 나뉘어진다. 그리고, 이들 제 1지지핸드(48, 49)와 제 2지지핸드(64, 64)에 지지되고 있는 인접하는 웨이퍼(W1) 끼리와 인접하는 웨이퍼(W2) 끼리의 간격은 각각 등간격(L2)로 배열된다.
이어, 회전기구(46, 47)을 각각 구동시켜, 각 제 1지지기구(42, 43)을 도 12에 도시된 바와 같이, 180°선회시키면, 웨이퍼(W1)와 웨이퍼(W2)의 각 배치는 도 13에 도시된 바와 같이 된다. 그리고, 상하로 나뉘어진 웨이퍼(W2)와 웨이퍼(W1)의 각 표면 및 배치간격은 모식적으로 도 14와 같이 된다. 도시 예에서는, 웨이퍼(W2)는 그 표면(Wa)가 우측을, 이면(Wb)가 좌측을 각각 향하고 있는 것에 대해, 웨이퍼(W1)은 상기의 180。선회에 의해 웨이퍼(W2)의 방향과는 역으로, 이면(Wb)가 우측을, 표면(Wa)가 좌측을 향해서 배치된다. 즉, 웨이퍼(W2)의 방향은 캐리어(C)에 수납되어 있는 시점부터 변하지 않지만, 웨이퍼(W1)만이 표면(Wa)과 이면(Wb)이 웨이퍼(W2)와는 반대방향이 되어 배치된다. 이 때, 웨이퍼(W1)과 웨이퍼(W2)는 어느 것이나 등간격(2L)로 배치되어 있다. 또한, 회전기구(46, 47)은 도 9에서 46´로, 도 5에서 47´로 표시한 위치에 설치하여도 좋다.
이어, 도 14에 도시한 상태에서 제 2지지기구(60)을 제 1지지기구(42, 43)에 대해 하강시키면, 도 15에 도시된 바와 같이, 각 제 1지지핸드(48, 49) 상에는 웨이퍼(W1)과 웨이퍼(W2)가 번갈아 배치되고, 또한 표면(Wa) 끼리, 이면(Wb) 끼리가 각각 서로 대향하도록 배치된 25매의 웨이퍼(W)가 등간격(L)을 유지하면서 각각 보지된다.
그 후, 모터(56)을 작동시켜서, 제 1지지기구(42)를 다른 한쪽의 제 1지지기구(43)에 대해 접근시켜 제 1지지핸드(48), (49)를 접근시키면, 도 16에 도시된 바와 같이, 웨이퍼(W1)과 웨이퍼(W2)가 번갈아 배치되고, 또한 표면(Wa) 끼리, 이면(Wb) 끼리가 각각 서로 대향하는 50매의 웨이퍼(W)가 제 1지지핸드(48), (49)에 배치된다. 이 50매의 웨이퍼(W)는 등간격(L)로 배열되어 있고, 이 간격은 각 웨이퍼 척(28, 29, 30)에 설치된 보지홈의 간격과 같다.
따라서, 50매의 웨이퍼(W)를 표면(Wa) 끼리, 이면(Wb) 끼리 각각 서로 대향하도록 한 상태로 웨이퍼 척(28)에 의한 일괄보지가 가능하게 된다.
그 후, 상기 50매의 웨이퍼(W)를 반송장치(25)에 구비된 웨이퍼 척(28)에 의해 일괄보지시키고, 또한 웨이퍼 척(29, 30)도 병용하면서, 정렬부(6)으로부터 세정처리부(3)에 설치된 약액세정조(14)나 수세세정조(15) 등의 각 처리조를 경유해서, 반출부(4)의 정렬부(9)까지 반송해 간다.
상기와 같이, 본 실시형태에 따른 기판의 정렬장치에 의하면, 웨이퍼(W)의 표면(Wa) 끼리, 이면(Wb) 끼리를 각각 서로 대향시키는 데에 필요한 로더기구와 정렬부(6)을 일체화함으로써, 구조적인 집약화를 도모할 수 있고, 공간을 삭감할 수 있다. 따라서, 웨이퍼(W)의 반송시간을 단축화할 수 있고, 스루풋의 향상을 도모할 수 있다.
이상 설명한 본 발명의 제 1실시형태에서는 정렬부(6)에 있어서 제 1지지기구(42), (43)과 2조의 제 2지지기구(60)을 사용해서 총 50매의 웨이퍼(W)를 표면(Wa) 끼리, 이면(Wb) 끼리 각각 대향시키고 있으나, 정렬부(6)에 있어서 웨이퍼(W)의 표면(Wa) 끼리, 이면(Wb) 끼리를 각각 대향시키는 데는, 이들을 대신해서, 반송장치(25)의 웨이퍼 척(28)과 도 19에 도시한 것과 같은 제 1지지핸드(90)을 사용하는 본 발명의 제 2실시형태를 이용할 수 있다. 또한, 이하의 설명에 있어서, 지금까지의 설명과 동일한 기능 및 구성을 갖는 구성요소에 대해서는 동일부호를 붙임으로써, 중복설명을 생략한다.
웨이퍼 척(28)은 도 17에 도시된 바와 같이, 좌우대칭으로 형성된 1조의 파지부재(80, 81)를 구비하고 있고, 이들 파지부재(80, 81)은 반송장치(25)에 구비된 지지부(82)에 의해 지지되고 있다. 지지부(82)는 구동기구(83)에 의해 상하방향(Z방향)으로 이동하고, 또한 웨이퍼 척(28) 자체는 지지부(82)에 내장된 구동기구(도시하지 않음)에 의해 전후방향(Y방향)으로 이동이 자유롭도록 형성되어 있고, 게다가 구동기구(83) 자체는 X방향을 따라서 이동이 자유로운 도 1에 도시된 반송베이스(84)의 상부에 설치되어 있다.
그리고, 각 파지부재(80, 81)은 각각 왕복화살표 M, N으로 도시된 바와 같이 회전이 자유롭게 구성되고, 게다가 그 양단부로부터는 도 18에 도시된 바와 같이, 후방으로 뻗은 지지체(85, 86) 사이의 상하에 각각 파지봉(87, 88)이 수평방향으로 걸쳐져 고정되어 있다. 상방의 파지봉(87)에 파지홈(P)가, 하측의 파지봉(88)에도 파지홈(Q)가 공히 등간격(L)로 각각 P1 ~ P50, Q1 ~ Q50까지 총 50개씩 설치되어 있다. 파지되는 50매의 웨이퍼(W)는 그 주변부가 각 파지봉(87, 88)의 각 파지홈 P1 ~ P50과 Q1 ~ Q50내에 삽입된 상태로, 각 파지부재(80, 81)이 서로 접근하는 방향으로 회동함으로써 웨이퍼 척(28)에 파지되도록 구성되어 있다.
한편, 본 실시형태에 따른 제 1지지핸드(90)도 상기의 제 1지지핸드(48, 49)와 동일한 크기를 가지며, 총 2대가 구비되어 있다. 이들 제 1지지핸드(90, 90)은 어느 것이나 캐리어(C)의 개구부(11)나 테이블(40)의 개구부(41)을 상하방향으로 자유롭게 통과할 수 있도록 구성되어 있다.
단, 본 실시형태에 따른 제 1지지핸드(90, 90)의 상면에는 도 19에 도시된 바와 같이, 볼록부(92)와 오목부(93)이 등간격(L)로 번갈아 배열되어 있다. 이들 볼록부(92)와 오목부(93)에는 웨이퍼(W)를 보지하기 위한 홈(92a, 93a)가 각각 설치되어 있고, 이들 홈(92a, 93a)에 의해 웨이퍼(W)가 보지되도록 되어 있다. 그리고, 이와 같은 제 1지지핸드(90, 90)에 대해 2개의 캐리어(C)를 재치한 테이블(40)이 하강하면, 2대의 캐리어(C) 내부에 수납되어 있던 웨이퍼(W)는 제 1지지핸드(90, 90) 상으로 빼내어진다.
제 1지지핸드(90, 90)에 올려진 웨이퍼(W)는 도 20에 도시된 바와 같이, 볼록부(92)의 홈(92a)에 보지되는 웨이퍼(W3)과, 오목부(93)의 홈(93a)에 보지되는 웨이퍼(W4)로 나뉘어진다. 이 때, 각 제 1지지핸드(90, 90)에 빠져 올려진 총 50매의 웨이퍼(W) 중에서 기수번째의 웨이퍼(W)가 웨이퍼(W3)으로서, 우수번째의 웨이퍼(W)가 웨이퍼(W4)로서 각각 서로 다르게 나뉘어진다. 웨이퍼(W3)와 웨이퍼(W4)는 모두 평행하게 서로 등간격(L)을 유지하면서 배치된다.
게다가, 이들 제 1지지핸드(90, 90)은 상술한 제 1실시형태의 제 1지지핸드(48, 49)와 동일하게 회전이 자유롭게 지지되고, 제 1지지핸드(90, 90)은 각각 180°회전하고, 이에 따라 제 1지지핸드(90, 90)에 보지된 웨이퍼(W)도 180°회전한다. 또한, 한쪽의 제 1지지핸드(90)이 다른 한쪽의 제 1지지핸드(90)에 접근하는 것이 가능하게 구성되어 있다.
제 2실시형태에 따른 웨이퍼 척(28) 및 제 1지지핸드(90, 90)은 이상과 같이 구성되어 있고, 이어 이들을 사용하는 본 발명의 제 2실시형태에 따른 기판의 정렬장치의 동작을 설명한다.
먼저, 세정이 안된 웨이퍼(W)를 25매씩 수납한 총 2대의 캐리어(C)가 이송장치(7)에 의해 캐리어 재치대(5)로부터 정렬부(6)의 테이블(40) 상에 재치된다.
이어, 테이블(40)과 함께 2개의 캐리어(C)가 하강하고, 각 제 1지지핸드(90, 90) 상에 웨이퍼(W)가 25매씩 빼내어진다. 이 때, 도 20 및 도 21에 도시된 바와 같이, 웨이퍼(W)는 볼록부(92)와 오목부(93)에 의해 높은 위치의 웨이퍼(W3)과 낮은 위치의 웨이퍼(W4)로 1매씩 걸러 서로 다르게 나뉘어진 상태로 된다.
그리고, 웨이퍼(W3)는 웨이퍼(W)의 끝에서 세어, 예를들면 기수번째의 웨이퍼에 상당하고, 웨이퍼(W4)는 우수번째의 웨이퍼에 상당한다. 게다가, 웨이퍼(W3) 끼리, 웨이퍼(W4) 끼리의 간격은 공히 등간격(L2)로 되어 있다. 이 때, 웨이퍼 척(28)은 제 1지지핸드(90, 90)의 상방에 위치하고 있다. 이어, 2개의 제 1지지핸드(90)은 도 4에 도시된 모터(56)을 포함하는 구동기구와 동일한 구동기구에 의해 도 16에 도시된 것과 같이 접근시켜진다.
이어, 웨이퍼 척(28)이 파지부재(80, 81)을 연 상태로 도 22의 실선위치에서 일점쇄선의 위치까지 하강한다. 도 22의 일점쇄선으로 표시한 위치는 웨이퍼 척(28)이 웨이퍼(W3)만을 파지할 수 있는 위치이고, 웨이퍼 척(28)이 이 위치에 도달하게 되면, 파지부재(80, 81)을 닫고, 2개의 제 1지지핸드(90, 90)에 보지되어 있는 총 25매의 웨이퍼(W3)를 일괄파지한다. 이 때, 웨이퍼 척(28)의 파지홈(P)와 파지홈(Q) 중에서 기수번째의 파지홈(P), (Q)에 웨이퍼(W3)의 주변부가 삽입된다.
이어, 도 23에서 실선으로 표시된 위치에서 25매의 웨이퍼(W3)를 파지한 웨이퍼 척(28)이 도 23의 일점쇄선의 위치까지 상승한다. 그리고, 이 웨이퍼 척(28)의 상승이 종료한 모양은 도 24와 같이 되고, 이 때 웨이퍼 척(28)에 파지된 웨이퍼(W3)이 상방에, 제 1지지핸드(90, 90)에 남은 웨이퍼(W4)가 하측으로 각각 25매씩 나뉘어진다. 이어, 2개의 제 1지지핸드(90, 90)는 상기 구동기구에 의해 다시 떨어져서 원래의 위치로 돌아간다.
이어, 도 24의 상태에서 도 25a에서 도시된 바와 같이, 각 제 1지지기구(42, 43)(도 17)이 각각 180°선회한다. 이 선회에 의해 도 25b에 도시된 바와 같이, 예를 들어 처음에는 표면(Wa)가 우측, 이면(Wb)가 좌측을 향해서 배치되어 있던 웨이퍼(W4)의 방향이, 도 25c에 도시된 바와 같이 반전되어, 표면(Wa)가 좌측, 이면(Wb)가 우측을 향하게 된다. 또한, 상기 선회는 2개의 제 1지지핸드(90, 90)이 서로 떨어져 있음으로써 지장없이 행해진다. 선회 후, 제 1지지핸드(90, 90)는 상기 구동기구에 의해 다시 접근되어진다.
이어, 도 26에 도시된 바와 같이, 웨이퍼(W3)를 파지한 웨이퍼 척(28)이 실선의 위치에서 일점쇄선의 위치, 즉 제 1지지핸드(90, 90)의 볼록부(92)에 의해 최초로 웨이퍼(W3)가 보지되어 있던 위치까지 하강한다. 그 후, 파지부재(80, 81)이 열리고, 웨이퍼(W3)는 웨이퍼 척(28)에서 제 1지지핸드(90, 90) 상에 옮겨진다. 이 때, 웨이퍼(W3)과 웨이퍼(W4)는 각 제 1지지핸드(90, 90) 상에서 25매씩 등간격(L)을 유지하면서 배치되어 있고, 인접하는 웨이퍼(W3)과 웨이퍼(W4)는 표면(Wa) 끼리, 이면(Wb) 끼리가 각각 서로 마주 향하고 있다.
이어, 웨이퍼 척(28)이 도 26의 일점쇄선의 위치(즉 도 27의 실선 위치)에서 파지부재(80, 81)을 열면서, 또한 도 27에 도시된 일점쇄선의 위치까지 하강한다. 도 27에 도시된 일점쇄선의 위치는 웨이퍼 척(28)이 파지부재(80, 81)에 의해 웨이퍼(W4)를 파지하는 것이 가능한 위치이고, 이 위치까지 웨이퍼 척(28)이 하강하면, 도 28의 실선으로 도시하듯이, 그때까지 열려있던 파지부재(80, 81)를 다시 닫고, 새로이 웨이퍼(W4)를 파지한다. 이 때는, 끝에서 세어 우수번째의 파지홈(P)와 파지홈(Q)에 웨이퍼(W4)의 주변부가 삽입된다.
이어, 웨이퍼(W4)를 파지한 웨이퍼 척(28)이 그대로 상승해간다. 웨이퍼 척(28)은 상승도중에 도 28의 일점쇄선으로 표시된 위치를 통과하는데, 이 때 웨이퍼 척(28)의 기수번째의 파지홈(P)와 파지홈(Q)에는 웨이퍼(W3)의 주변부가 삽입되고, 웨이퍼(W3)는 상승하는 웨이퍼 척(28)에 의해 집어올려진다. 그 결과, 도 29에 도시된 바와 같이, 웨이퍼(W3)와 웨이퍼(W4)는 모두 웨이퍼 척(28)에 일괄 파지되고, 웨이퍼 척(28)의 모든 파지홈(P)와 파지홈(Q)에는 총 50매의 웨이퍼(W)의 주변부가 삽입된 상태가 된다. 그리고, 이들 50매의 웨이퍼(W)는 표면(Wa) 끼리, 이면(Wb) 끼리가 각각 서로 마주하도록 배치된 상태에 있게 된다.
그 후, 상기 웨이퍼 척(28)과 동일하게 형성된 웨이퍼 척(29, 30)도 사용하면서, 50매의 웨이퍼(W)를 일괄해서 정렬부(6)로부터 세정처리부(3)의 각 처리조에 이송하여 소정의 세정처리를 행한 후, 반출부(4)의 정렬부(9)까지 순차 반송한다.
또한, 정렬부(9)는 정렬부(6)과 동일한 구성을 갖고 있다. 따라서, 정렬부(9)를 정렬부(6)의 동작과 반대 순서로 동작시킴으로써, 웨이퍼를 본래의 표리표리의 배치로 되돌려 캐리어에 수납한다.
이와 같이, 상기 제 2실시형태의 기판의 정렬장치에서는 웨이퍼 척(28)과 제 1지지핸드(90, 90)을 병용함으로써, 로더 기구와 정렬부(6)과의 일체화가 이루어져, 구조적인 집약화가 도모된다. 게다가, 제 1 실시형태에서 설명한 제 2지지기구(60) 대신, 종래부터 세정시스템에 구비되어 있는 웨이퍼 척(28)을 사용하기 때문에, 한층더 구조적인 집약화를 도모할 수 있다. 이로써, 웨이퍼(W)의 반송시간을 단축하고, 스루풋의 향상을 도모할 수 있다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명의 제 1 및 제 2실시형태에 따른 기판의 정렬장치에서는 정렬부(6)에 있어서 웨이퍼(W)의 표면(Wa) 끼리, 이면(Wb) 끼리를 서로 마주 향하게 하였으나, 이것을 캐리어 재치대(5)에서 행하는 본 발명의 제 3실시형태도 제안할 수 있다.
본 발명의 제 3실시형태에 따른 기판의 정렬장치를 동작에 기초해서 설명하면, 먼저 도 30에 도시된 바와 같이, 세정이 안된 웨이퍼(W)를 25매 수납한 캐리어(C)가, 예를 들면 반송로봇 등에 의해 캐리어 재치대(5)의 스테이지(100)상에 재치된다. 캐리어(C)의 위치결정이 행해진 후, 스테이지(100)이 하강한다. 이 때, 제 1지지핸드(101)이 스테이지(100)의 개구부(104) 및 캐리어(C)의 바닥부의 개구부(105)를 통과함으로써, 캐리어(C) 내에 수납되어 있는 25매의 웨이퍼(W)는 제 1지지핸드(101) 상에 보지된다. 제 1지지핸드(101)는 먼저 도 19에서 설명한 제 1지지핸드(90)과 동일한 구성을 갖고, 이 때 제 1지지핸드(101) 상에 보지된 웨이퍼(W)는 도 31에 도시된 바와 같이, 제 1지지핸드(101)의 볼록부(102)와 오목부(103)에 의해 지지되고, 각각 웨이퍼(W5)와 웨이퍼(W6)으로 각각 상하로 나뉘어진다.
이어, 도 32에 도시된 바와 같이, 제 1지지핸드(101)의 상방에 대기하고 있던 웨이퍼 척(28)의 파지부재(80, 81)에 의해 웨이퍼(W5)를 파지하게 된다. 또한, 웨이퍼 척(28)을 지지하는 반송장치(25;도 1)는 캐리어 재치대(5)의 부분까지 이동가능하게 되어 있다. 이것에 의해, 웨이퍼 척(28)에 파지되는 웨이퍼(W5)와 제 1지지핸드(101)에 남는 웨이퍼(W6)가 각각 상하로 나뉘어진다. 이어, 제 1지지핸드(101)을 180°선회시켜서 웨이퍼(W6)의 방향을 반전시킨다.
이어, 웨이퍼 척(28)을 하강시킨 후, 파지부재(80, 81)을 개방함으로써, 웨이퍼(W5)를 다시 제 1지지핸드(101)상에 보지시킨다. 그 후, 웨이퍼 척(28)이 하강하여 파지부재(80, 81)을 닫고, 웨이퍼 척(28)이 상승함으로써, 웨이퍼(W5)와 웨이퍼(W6)은 모두 웨이퍼 척(28)에 일괄파지되고, 웨이퍼(W)의 표면(Wa) 끼리, 이면(Wb) 끼리가 각각 서로 마주하도록 배치된 상태가 된다.
또한, 제 1지지핸드(101)을 접근시키거나 분리하는 것은 제 2실시형태의 경우와 동일하게 행해진다. 또한, 이 경우 캐리어 재치대(5)에는 제 1지지핸드(101)의 상기 운동을 가능하게 하는 기구(도 4에 도시된 것과 같은 기구)가 설치된다.
이와 같이 해서, 웨이퍼(W)를 웨이퍼 척(28)에 의해 파지한 후, 세정처리부(3)의 약액세정조(14)나 수세세정조(15) 등의 각 처리조에 반입해서 소정의 세정처리를 웨이퍼(W)에 행하면서, 상기의 웨이퍼 척(28)과 동일하게 형성된 웨이퍼 척(29, 30)도 사용해서 반출부(4)의 정렬부(9)까지 순차 반송한다.
상기 설명한 바와 같이, 제 3실시형태에 따른 기판의 정렬장치에 의하면, 캐리어 재치대(5) 상에서도 웨이퍼(W)의 표면(Wa) 끼리, 이면(Wb) 끼리를 각각 서로 마주 향하도록 할 수 있다. 따라서, 캐리어 재치대(5)와 로더기구의 구조를 일체화할 수 있고, 그만큼 스루풋의 향상을 도모할 수 있다.
이상, 본 발명의 바람직한 실시형태를 웨이퍼(W)의 정렬장치에 기초해서 설명하였으나, 본 발명은 웨이퍼(W) 이외에도 LCD기판 등의 다른 기판의 정렬장치에도 적용하는 것이 가능하다.
또한, 도 33 및 도 34에 도시된 바와 같이, 캐리어 재치대(5)와 정렬부(6)과의 사이에서 캐리어(C)를 반송하는 이송장치(7)의 아암(20)과 제 2지지핸드(101)을 겸용시키는 것도 가능하다. 즉, 각 아암(20)에 제 2지지핸드(110)을 일체적으로 취부하고, 각 아암(20)을 180°회전가능하게 구성한다. 그리고, 아암(20)에 의해 캐리어(C)를 반송할 시에는 도 33에 도시된 바와 같이, 제 2지지핸드(110)를 외측 아래쪽으로 퇴피시켜 놓고, 아암(20)에 의해 캐리어(C)를 지지한다. 한편, 캐리어(C) 내로부터 상방으로 밀어올려진 웨이퍼(W)를 제 2지지핸드(110)으로 지지할 시에는, 도 34에 도시된 바와 같이, 아암(20)을 회전시켜서 제 2지지핸드(110)을 내측 윗쪽으로 이동하고, 이 상태에서 웨이퍼(W)의 주변부를 제 2지지핸드(110)에 의해 지지한다. 이와 같이 구성하면, 부품수를 적게 하는 것이 가능해진다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 의하면, 로더기구와 정렬부, 혹은 로더기구와 캐리어 재치대를 일체화해서 복수 매의 기판의 표면끼리, 이면끼리를 각각 대향시키는 것이 가능하게 된다. 따라서, 구조적인 집약화가 도모되고, 복수 매의 기판의 반송시간을 단축할 수 있고, 스루풋의 향상을 도모할 수 있는 효과가 있다.

Claims (17)

  1. 복수 매의 기판을 일정 간격을 갖고 면이 대향하도록 정렬시킨 자세로 수납한 캐리어를 재치시키는 테이블과,
    상기 테이블 상의 캐리어 내를 통과하여 캐리어에 대해 상대적으로 상승해서 캐리어 내의 기판을 캐리어 상방으로 상승시켜서 지지하는 제 1지지기구와,
    상기 제 1지지기구에 의해 지지된 복수 매의 기판 중 1매씩 걸러 이루어진 제 1그룹의 기판으로 계합하여 그것을 지지하고, 그 지지한 기판을 남은 제 2그룹의 기판에 대해 상대적으로 상승시키는 제 2지지기구와, 그리고
    이들 제 1지지기구와 제 2지지기구의 한쪽을 다른 한쪽에 대해 180°선회시키는 회전기구로 이루어지는 것을 특징으로 하는 기판의 정렬장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 테이블은 하강이 자유롭고, 상기 테이블의 하강에 따라 캐리어 내의 기판이 제 1지지기구에 지지되도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 기판의 정렬장치.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 제 1지지기구는 상승이 자유롭고, 상기 제 1지지기구의 상승에 따라 캐리어 내의 상기 제 1그룹의 기판이 제 1지지기구에 지지되도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 기판의 정렬장치.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 제 2지지기구는 상기 제 1지지기구에 대해 상대적으로 상승이 자유롭고, 상기 제 2지지기구의 상기 제 1지지기구에 대한 상대적인 상승에 따라 상기 복수 매의 기판 중 상기 제 1그룹의 기판이 제 2지지기구에 지지되도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 기판의 정렬장치.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 제 2지지기구는 상기 제 1그룹의 기판에 맞닿는 돌기부와 상기 제 2그룹의 기판에 맞닿지 않는 홈부를 번갈아 갖는 빗살형의 제 2핸드를 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 기판의 정렬장치.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 제 2지지기구는 상기 복수 매의 기판 중 제 1그룹의 기판을 제 2그룹의 기판보다도 상방에서 지지하기 위한 제 2지지핸드를 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 기판의 정렬장치.
  7. 청구항 6에 있어서,
    상기 제 2지지기구는 제 1그룹의 기판을 파지하는 한 쌍의 개폐가능한 파지부재를 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 기판의 정렬장치.
  8. 청구항 7에 있어서,
    상기 제 2지지기구는 상기 제 2그룹의 기판도 파지하기 위해 제 1지지기구에 대해 상대적으로 하강가능한 것을 특징으로 하는 기판의 정렬장치.
  9. 청구항 1에 있어서,
    상기 테이블이 복수 매의 기판을 병렬로 정렬시킨 자세로 수납한 캐리어를 재치시키는 캐리어 재치대인 것을 특징으로 하는 기판의 정렬장치.
  10. 청구항 1에 있어서,
    상기 제 2지지기구는 기판을 처리부에 반송하는 반송기구를 겸하고 있는 것을 특징으로 하는 기판의 정렬장치.
  11. 청구항 1에 있어서,
    상기 제 2지지기구는 캐리어를 반송하는 반송기구를 겸하고 있는 것을 특징으로 하는 기판의 정렬장치.
  12. 청구항 1에 있어서,
    상기 제 2지지기구는 캐리어의 위쪽 끝부보다 낮은 위치에 상기 테이블에 대해 상대적으로 하강가능한 것을 특징으로 하는 기판의 정렬장치.
  13. 복수 매의 기판을 일정 간격을 두고 면이 대향하도록 정렬시킨 자세로 수납한 캐리어를 재치시키는 공정과,
    상기 캐리어 내의 기판을, 캐리어에 대해 상대적으로 상방으로 제 1지지기구를 이동시켜서 제 1지지기구에 지지하는 공정과,
    제 2지지기구에 의해 상기 기판 중 1매씩 걸러 이루어진 제 1그룹의 기판을 지지하고 제 1지지기구 상에 제 1그룹 이외의 제 2그룹의 기판을 남기는 공정과,
    양 그룹의 기판 중 한쪽 그룹의 기판을 다른 한쪽의 기판과 간섭하지 않는 위치에 이동시키기 위해, 제 1지지기구와 제 2지지기구를 상대적으로 이동시키는 공정과,
    상기 간섭하지 않는 위치에 있어서, 제 1그룹의 기판을 지지하는 제 2지지기구와 제 2그룹의 기판을 지지하는 제 1지지기구의 한쪽을 다른 한쪽에 대해 연직축 주위로 180°선회시키는 회전공정과,
    제 1그룹의 기판과 제 2그룹의 기판을 한 조의 기판열로 하기 위해, 제 1지지기구와 제 2지지기구를 상대적으로 이동시켜 기판을 정렬하는 공정으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 기판의 정렬방법.
  14. 청구항 13에 있어서,
    상기 한쪽 그룹의 기판을 다른 한쪽 그룹의 기판과 간섭하지 않는 위치에 이동시키기 위해, 제 1지지기구와 제 2지지기구를 상대적으로 이동시키는 상기의 공정은
    제 2지지기구를 상승시킴으로써 이루어지고,
    제 1그룹의 기판과 제 2그룹의 기판을 한 조의 기판열로 하기 위해 제 1지지기구와 제 2지지기구를 상대적으로 이동시켜 기판을 정렬하는 상기의 공정은
    제 2지지기구를 하강시킴으로써 이루어지는 것을 특징으로 하는 기판의 정렬방법.
  15. 청구항 13에 있어서,
    상기 한쪽 그룹의 기판을 다른 한쪽 그룹의 기판과 간섭하기 않는 위치에 이동시키기 위해, 제 1지지기구와 제 2지지기구를 상대적으로 이동시키는 상기의 공정은
    제 1지지기구를 하강시킴으로써 이루어지고,
    제 1그룹의 기판과 제 2그룹의 기판을 한 조의 기판열로 하기 위해 제 1지지기구와 제 2지지기구를 상대적으로 이동시켜 기판을 정렬하는 상기의 공정은
    제 1지지기구를 상승시킴으써 이루어지는 것을 특징으로 하는 기판의 정렬방법.
  16. 복수 매의 기판을 수납한 캐리어를 테이블 상에 재치시키는 공정과,
    상기 테이블 상의 캐리어 내를 통과하여 캐리어에 대해 상대적으로 제 1지지기구를 상승시키는 공정과,
    상기 복수 매의 기판을 일정 간격을 두고 면이 대향하도록 정렬시킨 자세로 제 1지지기구에 의해 지지하는 공정과,
    상기 제 1지지기구에 지지되어 있는 기판 중 1매씩 걸러 이루어진 제 1그룹의 기판을 제 2지지기구에 의해 지지하는 공정과,
    제 1그룹 이외의 제 2그룹의 기판과 상기 제 1그룹의 기판을 서로 간섭하지 않는 위치에 이동시키기 위해, 제 1지지기구와 제 2지지기구를 상대적으로 이동시켜, 제 2그룹의 기판을 제 1지지기구에 지지하는 공정과,
    상기 간섭하지 않는 위치에 있어서, 제 1그룹의 기판을 지지하는 제 2지지기구와 제 2그룹의 기판을 지지하는 제 1지지기구의 한쪽을 다른 한쪽에 대해 연직축 주위로 180°선회시키는 회전공정과,
    제 1그룹의 기판과 제 2그룹의 기판을 한 조의 기판열로 하기 위해, 제 1지지기구와 제 2지지기구를 상대적으로 이동시켜 제 1지지기구에 의해 복수 매의 기판을 일정 간격을 두고 면이 대향하도록 정렬지지하는 공정과, 그리고
    상기 테이블 상에 캐리어 내를 통과하여 캐리어에 대해 상대적으로 제 1지지기구를 하강시켜 복수 매의 기판을 캐리어 내에 수납하는 공정으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 기판의 정렬방법.
  17. 청구항 16에 있어서,
    상기 제 1지지기구는 상기 제 1그룹의 기판과 제 2그룹의 기판을 다른 높이로 지지하고, 상기 제 2지지기구는 제 1그룹의 기판을 파지하는 것을 특징으로 하는 기판의 정렬방법.
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