KR20070026216A - 승강 기구 및 반송 장치 - Google Patents

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Abstract

본원 발명은 중량물의 승강에 적용되는 승강 기구에 있어서, 각 구성 부품을 작게 컴팩트화할 수 있는 승강 기구를 제공하는 것에 관한 것으로, 중량물인 반송 유닛(501)을 승강하는 승강 기구(502)는, 반송 유닛(501)을 지지하여 승강시키는 승강대(550)와, 승강대(550)를 승강시키는 승강 구동부(560)와, 승강 구동부(560)에 작용하는 상기 반송 유닛의 부하에 저항해서 상향으로 작용하는 어시스트력을 가하는 어시스트 기구(570)를 구비한다.

Description

승강 기구 및 반송 장치{LIFTER AND TRANSFER}
도 1은 본 발명의 하나의 실시 형태에 따른 승강 기구가 반송 장치에 적용된 플라즈마 처리 장치를 개략적으로 도시하는 사시도,
도 2는 도 1의 플라즈마 처리 장치의 수평 단면도,
도 3은 제어부의 개략적인 구성을 도시하는 블록도,
도 4는 도 1의 플라즈마 처리 장치에 있어서의 반송실에 설치된, 본 발명의 하나의 실시 형태에 따른 승강 기구를 갖는 반송 장치를 도시하는 수직 단면도,
도 5는 도 4의 반송 장치의 반송 유닛을 도시하는 사시도,
도 6은 본 발명의 하나의 실시 형태에 따른 승강 기구에 있어서의 어시스트 기구의 어시스트력을 설명하기 위한 도면,
도 7은 본 발명의 하나의 실시 형태에 따른 승강 기구에 있어서의 축, 볼 스크류, 어시스트 기구의 평면 배치 위치를 도시한 도면,
도 8은 본 발명의 하나의 실시 형태에 따른 승강 기구에 있어서의 승강판의 높이 위치와 어시스트 기구의 어시스트력 및 모터의 부하와의 관계를 도시한 도면.
※도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명※
1 : 플라즈마 처리 장치 10a, 10b, 10c : 프로세스 챔버
20 : 반송실 30 : 로드 로크실
50 : 반송 장치 60 : 제어부
501 : 반송 유닛 502 : 승강 기구
510 : 상단 반송 기구부 520 : 하단 반송 기구부
530 : 박스 형상 지지부 540 : 원통 축
541 : 구동부 550 : 승강대
551 : 지지판 552 : 축
553 : 승강판 560 : 볼 스크류 기구
561 : 볼 스크류 562 : 모터
566 : 가이드 축 570 : 어시스트 기구
572 : 코일 스프링
본 발명은 중량물을 승강하는 승강 기구, 및 이를 이용한 반송 장치에 관한 것이다. 이러한 승강 기구로서, 평면 표시 장치(flat-panel display; FPD)용 대형 유리 기판의 처리 장치에 탑재된 반송 장치에 사용할 수 있는 승강 기구를 들 수 있다.
액정 모니터(LCD)로 대표되는 평면 표시 장치(FPD)의 제조 과정에 있어서는, 진공하에서 유리 기판에 에칭, 애싱, 성막 등 소정의 처리를 실시하는 진공 처리 장치를 복수 구비한, 이른바 다중 챔버 타입의 진공 처리 시스템이 사용되고 있다.
이러한 진공 처리 시스템은, 기판을 반송하는 반송 장치가 설치된 반송실과, 그 주위에 설치된 복수의 프로세스 챔버를 구비하고, 반송실내의 반송 아암에 의해, 피 처리 기판이 각 프로세스 챔버내로 반입되는 동시에, 처리가 끝난 기판이 각 진공 처리 장치의 프로세스 챔버로부터 반출된다. 그리고, 반송실에는, 로드 로크실이 접속되어 있어, 대기측의 기판의 반입 및 반출시에 즈음하여, 처리 챔버 및 반송실을 진공 상태로 유지한 채, 복수의 기판을 처리할 수 있게 된다. 이러한 다중 챔버 타입의 처리 시스템이 예를 들면, 특허문헌 1에 개시되어 있다.
따라서, 최근 LCD 유리 기판에 관한 대형화의 요구가 강하여, 한 변이 2m를 넘는 거대한 기판이 출현하고, 이에 대응하여 장치도 대형화하고, 이에 사용할 수 있는 각종 구성 요소도 대형화하고 있다. 특히, 반송실에 사용할 수 있는 반송 장치는, 예컨대 기판을 수취하여 상호교환하는 기판 지지 부재인 피크(pick)를 포함하는 다단의 아암으로 이루어지는 진퇴 기구 및 진퇴 기구를 선회시키는 선회 기구를 구비한 반송 유닛과, 이러한 반송 유닛을 승강시키는 승강 유닛을 갖고 있어, 기판의 대형화에 따라 승강 기구가 승강하는 대상인 반송 유닛이 지극히 중량이 큰 것이 되고, 승강 기구의 각 구성부품은 부하의 증대에 대응하기 위해서 사이즈가 증가할 필요가 있으며, 부품의 취급면 및 비용면 등에서 문제가 생긴다. 또한, 기판이 대형화하여도 처리 장치 자체는 최대한 소형화되어야 한다는 요청이 있다. 따라서, 상술한 바와 같은 승강 기구를 최대한 컴팩트화하는 것이 요구된다.
[특허문헌 1] 일본 특허 공개 평1997-223727호 공보
본 발명은 이러한 사정에 비추어 이루어진 것으로, 중량물의 승강에 적용되는 승강 기구로서, 각 구성부품을 소형화하여 컴팩트화할 수 있는 승강 기구를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 이러한 승강 기구를 적용한 반송 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 과제를 해결하기 위해서, 본 발명은 중량물을 승강하는 승강 기구로서, 상기 중량물을 지지하여 승강하는 승강대와, 상기 승강대를 승강하는 승강 구동부와, 상기 승강 구동부에 가해지는 상기 중량물의 부하에 저항하여 상향으로 작용하는 어시스트력을 작용하는 어시스트 기구를 구비하는 것을 특징으로 하는 승강 기구를 제공한다.
상기 승강 기구에 있어서, 상기 어시스트 기구로서는, 용수철을 갖고, 상기 용수철의 가압력을 어시스트력으로서 상기 승강 구동부에 작용시키는 것을 이용할 수 있다. 이 경우에, 상기 용수철로서 코일 스프링을 사용할 수 있고, 상기 승강대가 최저 위치에 있을 때에, 상기 코일 스프링이 가장 수축된 상태가 되어서, 그 가압력이 최대가 되도록 구성할 수 있다.
또한, 상기 승강 구동부는, 상기 승강대가 나사 결합 되는 볼 스크류와, 볼 스크류를 회전시키는 구동 장치를 갖는 구성으로 할 수 있다.
본 발명은, 또한 피 반송물을 지지하여 반송하는 반송 유닛과, 상기 반송 유닛을 승강시켜, 상기 반송 유닛의 높이 위치를 맞추는 승강 기구를 구비하는 반송 장치에 있어서, 상기 승강 기구는, 상기 반송 유닛을 지지해서 승강시키는 승강대와, 상기 승강대를 승강시키는 승강 구동부와, 상기 승강 구동부에 가해지는 상기 반송 유닛의 부하에 저항해서 상향으로 작용하는 어시스트력을 가하는 어시스트 기구를 구비하는 것을 특징으로 하는 반송 장치를 제공한다.
상기 반송 장치에 있어서, 상기 어시스트 기구로서는, 용수철을 갖고, 상기 용수철의 가압력을 어시스트력으로서 상기 승강 구동부에 작용시키는 것을 이용할 수 있다. 이 경우에, 상기 용수철로서 코일 스프링을 사용할 수 있고, 상기 승강대가 최저 위치에 있을 때에, 상기 코일 스프링이 가장 수축된 상태가 되어서 그 가압력이 최대가 되도록 구성할 수 있다.
또한, 상기 승강 구동부는, 상기 승강대가 나사 결합 되는 볼 스크류와, 볼 스크류를 회전시키는 구동 장치를 갖는 구성을 취할 수 있다.
상기 반송 유닛으로서는, 피 반송물을 수평 방향으로 이동시키는 신축 아암을 갖는 반송 기구부와, 상기 반송 기구부를 회전시키는 회전 구동부를 갖는 것을 이용할 수 있다. 또한, 상기 반송 기구부로서, 베이스를 더 구비하고, 상기 신축 아암이, 상기 베이스 위를 직진동하는 아암과, 상기 아암 위를 직진동하고, 피 반송물을 지지하는 피크를 갖는 것을 이용할 수 있다. 또한, 상기 반송 유닛은, 상하에 2개의 상기 반송 기구부를 갖는 구성으로 할 수 있다. 또한, 상기 반송 유닛은, 진공실 내부에 배치되어 있는 구성도 가능하다. 또한, 상기 피 반송물로서, LCD 유리 기판 등의 대형 유리 기판을 사용할 수 있다.
이하, 첨부 도면을 참조하면서, 본 발명의 바람직한 형태에 대해서 설명한다. 여기에서는, 본 발명의 승강 기구를 FPD용 유리 기판(이하, 간단히「기판」이라 함; S)에 대하여 플라즈마 처리를 실행하기 위한 멀티 챔버 타입의 플라즈마 처리 장치에 사용할 수 있는 반송 장치에 사용한 예에 대해서 설명한다. 여기에서, FPD로서는, 액정 모니터(LCD), 발광 다이오드 디스플레이(LED), 전자 발광(Electro Luminescence, EL) 디스플레이, 형광 표시관(Vacuum Fluorescent Display; VFD), 플라즈마 디스플레이 패널(PDP) 등이 예시된다.
도 1은 본 발명의 하나의 실시 형태에 따른 승강 기구가 반송 장치에 적용된 플라즈마 처리 장치를 개략적으로 도시하는 사시도이며, 도 2는 그 내부를 개략적으로 도시하는 수평 단면도이다.
이 플라즈마 처리 장치(1)는, 그 중앙부에 반송실(20)과 로드 로크실(30)이 이어져 있다. 반송실(20)의 주위에는, 3개의 프로세스 챔버(10a, 10b, 10c)가 배치되어 있다.
반송실(20)과 로드 로크실(30) 사이, 반송실(20)과 각 프로세스 챔버(10a, 10b, 10c) 사이, 및 로드 로크실(30)과 외측의 대기 분위기를 연통하는 개구부에는, 이들 사이를 기밀하게 밀봉하고, 또한 개폐 가능하게 구성된 게이트 밸브(22)가 각각 개재되어 있다.
로드 로크실(30)의 외측에는, 2개의 카세트 인덱서(41)가 설치되어 있고, 그 위에 각각 기판(S)을 수용하는 카세트(40)가 탑재되어 있다. 이들 카세트(40)의 한쪽에는, 예를 들면 미 처리 기판을 수용하고, 다른 쪽에는 처리 완료 기판을 수용할 수 있다. 이들 카세트(40)는, 승강 기구(42)에 의해 승강 가능하게 된다.
이들 2개의 카세트(40) 사이에는, 지지대(44) 위로 반송 기구(43)가 설치되어 있고, 이 반송 기구(43)는 상하 2단에 설치된 피크(45, 46), 및 이들을 일체로 진출 퇴피 및 회전 가능하게 지지하는 베이스(47)를 구비하고 있다.
상기 프로세스 챔버(10a, 10b, 10c)는, 그 내부 공간이 소정의 감압 분위기로 유지되는 것이 가능하여, 그 내부에서 플라즈마 처리, 예를 들면 에칭 처리나 애싱 처리가 행하여진다. 이렇게 3개의 프로세스 챔버를 갖고 있기 때문에, 예를 들면 그 중에 2개의 프로세스 챔버를 에칭 처리실로서 구성하고, 나머지 1개의 프로세스 챔버를 애싱 처리실로 구성하거나, 3개의 프로세스 챔버 모두를, 동일한 처리를 실행하는 에칭 처리실이나, 애싱 처리실로 구성할 수 있다. 또한, 프로세스 챔버의 수는 3개에 한정되지 않고, 4개 이상이여도 좋다.
반송실(20)은, 진공 처리실과 같이 소정의 감압 분위기로 유지하는 것이 가능하고, 그 내부에는 도 2에 도시하는 바와 같이, 반송 장치(50)가 배치되어 있다. 그리고 이 반송 장치(50)에 의해, 로드 로크실(30) 및 3개의 프로세스 챔버(10a, 10b, 10c) 사이에서 기판(S)가 반송된다. 반송 장치(50)에 대해서는, 후에 상세하게 설명한다.
로드 로크실(30)은, 각 프로세스 챔버(10) 및 반송실(20)과 동일한 소정의 감압 분위기로 유지될 수 있다. 또한, 로드 로크실(30)은, 대기 분위기에 있는 카세트(40)와 감압 분위기의 프로세스 챔버(10a, 10b, 10c) 사이에서 기판(S)의 수용을 실행하기 위한 것이고, 대기 분위기와 감압 분위기를 반복하는 관계상, 가능한 그 내부 용적이 작게 구성되어 있다. 로드 로크실(30)은 기판 수용부(31)가 상하 2단으로 설치되어 있어(도 2에서는 상단만 도시함), 각 기판 수용부(31)에는, 기판(S)을 지지하는 복수의 버퍼(32)가 설치되고, 이들 버퍼(32) 사이에는, 반송 아암의 틈새홈(32a)이 형성되어 있다. 또한, 로드 로크실(30) 내에는, 구형상의 기판(S)의 서로 대향하는 각 부분 근처에 있어서 위치 맞춤을 실행하는 포지셔너(33)가 설치된다.
플라즈마 처리 장치(1)의 각 구성부는, 제어부(60)에 접속되어 제어되는 구성으로 되어 있다(도 1에서는 도시를 생략). 제어부(60)의 개요를 도 3에 도시한다. 제어부(60)는, CPU를 구비한 프로세스 제어기(61)를 구비하고, 이 프로세스 제어기(61)에는, 공정 관리자가 플라즈마 처리 장치(1)를 관리하기 위해서 명령의 입력 조작 등을 실행하는 키보드나, 플라즈마 처리 장치(1)의 가동 상황을 가시화하여 표시하는 디스플레이 등으로 이루어지는 유저 인터페이스(62)가 접속되어 있다.
또한, 제어부(60)는 플라즈마 처리 장치(1)에서 실행되는 각종 처리를 프로세스 제어기(61)의 제어에서 실현하기 위한 제어 프로그램이나 처리 조건 데이타 등이 기록된 레시피가 내장된 기억부(63)를 갖고 있고, 이 기억부(63)는 프로세스 제어기(61)에 접속되어 있다.
이와 같이, 필요에 따라, 유저 인터페이스(62)로부터의 지시 등에서 임의의 레시피를 기억부(63)에서 호출해서 프로세스 제어기(61)에 실행시키는 것으로, 프로세스 제어기(61)의 제어 하에서, 플라즈마 처리 장치(1)에서의 원하는 처리가 행하여진다.
상기 제어 프로그램이나 처리 조건 데이타 등의 레시피는, 컴퓨터 판독한 기억 매체, 예를 들면 CD-ROM, 하드 디스크, 플렉시블 디스크, 플레쉬 메모리 등에 저장된 상태의 것을 이용하거나, 또는 다른 장치로부터, 예를 들면 전용 회선을 거쳐서 수시로 전송시켜서 온-라인으로 이용하는 것도 가능하다.
다음으로, 본 실시 형태에 따른 승강 기구를 구비한 반송실(20)의 반송 장치(50)에 대해서 상세하게 설명한다.
도 4는 이 반송 장치(50)를 도시하는 수직 단면도이며, 도 5는 그 반송 유닛을 도시하는 사시도이다. 이 반송 장치(50)는, 반송 동작을 실행하는 반송 유닛(501)과, 반송 유닛(501)을 승강시키는 승강 기구(502)를 갖고 있다.
반송 유닛(501)은, 슬라이드 피크를 2단으로 설치해서 각각 독립하여 기판의 출납이 가능한 타입의 것이고, 상단 반송 기구부(510)와 하단 반송 기구부(520)를 갖고 있다.
상단 반송 기구부(510)는, 베이스부(511)와, 베이스부(511)에 활주 가능하게 설치된 슬라이드 아암(512)과, 이 슬라이드 아암(512) 위에 활주 가능하게 설치된 기판을 지지하는 지지대로서의 슬라이드 피크(513)를 구비하고 있다. 또한, 슬라이드 아암(512)의 측벽에는, 슬라이드 아암(512)에 대하여 슬라이드 피크(513)가 활주하기 위한 가이드 레일(515) 및 베이스부(511)에 대하여 슬라이드 아암(512)이 활주하기 위한 가이드 레일(516)이 설치된다. 그리고 피크(513)에는 가이드 레일(515)에 따라 활주하는 슬라이더(517)가 설치되어 있으며, 베이스(511)에는 가이드 레일(516)에 따라 활주하는 슬라이더(518)가 설치된다.
하단 반송 기구부(520)는, 베이스부(521)와, 베이스부(521)에 활주 가능하게 설치된 슬라이드 아암(522)과, 이 슬라이드 아암(522) 위에 활주 가능하게 설치된 기판을 지지하는 지지대로서의 슬라이드 피크(523)를 구비하고 있다. 또한, 슬라이드 아암(522)의 측벽에는, 슬라이드 아암(522)에 대하여 슬라이드 피크(523)가 활주하기 위한 가이드 레일(525) 및 베이스부(521)에 대하여 슬라이드 아암(522)이 활주하기 위한 가이드 레일(526)이 설치된다. 그리고 피크(523)에는 가이드 레일(525)에 따라 활주하는 슬라이더(527)가 설치되어 있으며, 베이스(521)에는 가이드 레일(526)에 따라 활주하는 슬라이더(528)가 설치된다.
베이스부(511)와 베이스부(521)는 연결부(531, 532)에 의해 연결되고, 베이스부(511, 521), 연결부(531, 532)에 의해 박스 형상 지지부(530)가 구성되어 있으며, 이 박스 형상 지지부(530)는, 후술하는 지지판(551) 위로 회전 가능하게 설치되고, 박스 형상 지지부(530)가 회전하는 것에 의해, 상부 반송 기구부(510) 및 하부 반송 기구부(520)가 회전한다. 박스 형상 지지부(530)의 하부로부터 반송실(20)의 베이스판(201)의 하방을 향해서 동축형으로 배치된 3개의 원통 축(540)이 신장하고 있고, 그 하단에는 구동부(541)가 접속되어 있다. 구동부(541)에는, 상단 반송 기구부(510)의 슬라이드 아암(512) 및 슬라이드 피크(513)를 구동하는 구 동 장치, 하부 반송 기구부(520)의 슬라이드 아암(522) 및 슬라이드 피크(523)를 구동하는 구동 장치 및 박스 형상 지지부(530)를 회전시키는 회전 구동 장치가 내장되어 있고 (어느 것도 도시하지 않음), 이들 구동 장치의 구동력이 3개의 원통 축(540)을 거쳐서 각부에 전달된다. 또한, 구동부(541)는, 후술하는 승강판(553)의 바로 아래 위치에 배치되어 있다. 원통 축(540)의 베이스판(201)으로부터 아래의 부분의 주위에는 밀봉 기구로서의 벨로우즈(도시하지 않음)가 설치된다.
하단 반송 기구부(520)에 있어서는, 구동 장치로부터의 동력이 슬라이드 아암(522)에 내장된 복수의 풀리 및 이에 감긴 벨트 등을 거쳐서 전달되는 것에 의해, 슬라이드 아암(522) 및 슬라이드 피크(523)가 직선적으로 활주한다. 이때, 풀리의 직경비를 조정함으로써, 슬라이드 아암(522)의 이동 스트로크에 대하여 슬라이드 피크(523)의 이동 스트로크를 크게 잡을 수 있어, 대형 기판에 대응하기 쉬워진다.
상부 반송 기구부(510)에 있어서는, 구동 장치로부터의 동력이, 베이스부(521), 연결부(531), 베이스부(511)에 내장된 풀리 및 벨트 등으로 이루어지는 동력 전달기구에 의해 전달되고, 또한 슬라이드 아암(512)에 내장된 복수의 풀리 및 그것에 감긴 벨트 등을 거쳐서 전달되는 것에 의해, 슬라이드 아암(512) 및 슬라이드 피크(513)가 직선적으로 활주한다. 하부 반송 기구부(520)와 같이, 풀리의 직경비를 조정함으로써, 슬라이드 아암(512)의 이동 스트로크에 대하여 슬라이드 피크(513)의 이동 스트로크를 크게 잡을 수 있다.
승강 기구(502)는, 반송 유닛(501)을 승강 가능하게 지지하는 승강대(550) 와, 반송실(20)의 베이스판(201)의 아래쪽에 설치되고, 승강대(550)를 거쳐서 반송 유닛(501)을 승강시키는 볼 스크류 기구(560)와, 볼 스크류 기구(560)에 의해 승강대(550)를 거쳐서 반송 유닛(501)을 상승시킬 때에 상향으로 어시스트력을 미치게 하는 어시스트 기구(570)를 구비하고 있다.
볼 스크류 기구(560)는 베이스판(201)의 하면으로부터 아래쪽으로 연기되는 3개(2개만 도시)의 볼 스크류(561)와, 4개의 가이드 축(566)(2개만 도시)을 갖고 있다. 베이스판(201)의 하방은 프레임 구조로 되어 있고, 최하부에 베이스 프레임(202)이 설치되고, 볼 스크류(561)의 하단은 이 베이스 프레임(202)을 관통하여 설치된다. 베이스 프레임(202) 위로는, 볼 스크류(561)를 회전시키기 위한 모터(562)가 설치된다. 이 모터(562)는 그 축이 아래쪽으로 연장하는 축의 선단에 풀리(563)가 부착되어 있다. 또한, 각 볼 스크류(561)의 하단에는 풀리(564)가 설치되어 있고, 모터(562)의 풀리(563)와 각 볼 스크류(561)의 풀리(564)에는 벨트(565)가 감겨 있어, 모터(562)의 구동에 의해 각 볼 스크류(561)가 회전하게 되어 있다.
승강대(550)는, 박스 형상 지지부(530)를 지지하는 지지판(551)과, 지지판(551)의 아랫쪽으로 연기되는 4개의 축(552)과, 축(552)의 하단을 지지하고, 상기 3개의 볼 스크류(561)에 나사 결합하여 승강하는 승강판(553)을 구비한다. 그리고 모터(562)에 의해 각 볼 스크류(561)를 회전시키는 것에 의해, 승강판(553)이 슬라이더(567)를 거쳐서 가이드 축(566)에 안내되어 승강하고, 이에 따라, 지지판(551) 상의 반송 유닛(501)이 승강하여, 승강판(553)이 도 4의 실선의 위치에 있 을 때에 반송 유닛(501)이 최상부에 위치하고, 승강판(553)이 2점 쇄선에 있을 때에 반송 유닛(501)이 최하부에 위치하게 된다. 또한, 베이스판(201)과 승강판(553) 사이의 축(552)의 주위에는 밀봉 기구로서의 벨로우즈(554)가 설치된다.
어시스트 기구(570)는, 반송실(20)의 베이스판(201)에 상단이 장착되고 하방으로 부착된 4개의 축(571)과, 축(571)에 따라 설치된 코일 스프링(572)과, 코일 스프링(572)의 상단부를 상기 승강판(553)에 고정하는 고정 부재(573)와, 축(571)의 하단에 설치되고, 코일 스프링(572)의 하단을 계지 고정하는 스토퍼(574)를 구비하고 있다.
도 6은, 어시스트 기구(570)의 어시스트력을 설명하기 위한 도면이다. 도면 중 좌측은, 승강판(553)을 최상부에 위치시킨 상태, 도면 중 우측은, 승강판(553)을 최하부에 위치시킨 상태를 도시하는 것이다. 본 실시 형태에 있어서, 어시스트 기구(570)의 어시스트력은 코일 스프링(572)의 가압력에 의해 생기고, 좌측의 승강판(553)을 최상부에 위치시킨 상태에서는, 코일 스프링(572)이 가장 신장한 상태이며 그 가압력이 최소가 되고, 어시스트력도 최소가 되지만, 오른쪽의 승강판(553)을 최하부에 위치시킨 상태에서는, 코일 스프링(572)이 가장 수축된 상태이며 그 가압력이 최대가 되어 어시스트력도 최대가 된다.
또한, 승강 기구(502)에 있어서의 축(552), 볼 스크류(561), 가이드 축(566), 어시스트 기구(570)의 평면적인 배치 위치는, 예를 들면 도 7에 모식적으로 도시하게 된다. 또한, 도 7에는, 원통 축(540) 및 그 주위의 벨로우즈(543), 축(552) 주위의 벨로우즈(554)도 도시되어 있다.
다음으로, 이상과 같이 구성된 플라즈마 처리 장치(1)의 동작에 대해서 설명한다.
우선, 반송 기구(43)의 2장의 피크(45, 46)를 진퇴 구동시켜서, 미 처리 기판을 수용한 한편의 카세트(40)로부터 2장의 기판(S)을 로드 로크실(30)의 상하 2단의 기판 수용부(31)에 반입한다.
피크(45, 46)가 퇴피한 후, 로드 로크실(30)의 대기측의 게이트 밸브(22)를 폐쇄한다. 그 후, 로드 로크실(30) 내를 배기하고, 내부를 소정의 진공도까지 감압한다. 진공 흡인 종료후, 포지셔너(33)에 의해 기판을 가압함으로써, 기판(S)의 위치 맞춤을 실행한다.
이상과 같이 위치 맞춤된 후, 반송실(20)과 로드 로크실(30) 사이의 게이트 밸브(22)를 열고, 반송실(20)내의 반송 장치(50)에 의해 로드 로크실(30)의 기판 수용부(31)에 수용된 기판(S)을 수용하고, 프로세스 챔버(10a, 10b, 10c) 중 어느 하나에 반입한다. 또한, 프로세스 챔버(10a, 10b, 10c)에서 처리된 기판(S)은, 반송 장치(50)에 의해 반출되어, 로드 로크실(30)을 거쳐, 반송 기구(43)에 의해 카세트(40)에 수용된다. 이 때, 원래의 카세트(40)에 복귀되어도 좋고, 다른 쪽의 카세트(40)에 수용하도록 해도 좋다.
또한, 로드 로크실(30)로부터 기판(S)을 집어낼 때는, 반송 장치(50)에 있어서의 상단 반송 기구부(510)의 슬라이드 피크(513) 및/또는 하단 반송 기구부(520)의 슬라이드 피크(523)를 로드 로크실(30)에 삽입하여 슬라이드 피크(513 및/또는 523)에 의해 기판(S)을 수용한다. 슬라이드 피크(513 및/또는 523)는, 수용된 기 판(S)을 프로세스 챔버(10a, 10b, 10c) 중 어느 하나에 반입한다. 이 때, 기판(S)을 반입하려고 하는 프로세스 챔버내에 이미 처리 완료의 기판(S)이 존재할 경우에는, 한쪽의 슬라이드 피크에서 그 기판(S)을 반출하고 나서 다른 쪽의 슬라이드 피크에 실려 있는 기판(S)을 프로세스 챔버내로 삽입하도록 할 수 있다. 처리 완료 기판(S)은, 슬라이드 피크(513 및/또는 523)에 의해 수용된 후, 로드 로크실(30)에 수용된다.
반송실(20)내의 반송 장치(50)에 의해 이상과 같은 반송을 실행하는 때는, 회전 구동 장치에 의해 박스 형상 지지부(530)를 거쳐서 상단 반송 기구부(510) 또는 하단 반송 기구부(520)를 회전시키고, 그들의 위치 맞춤을 실행한다. 또한, 상하 2단의 반송 기구부(510, 520)를 갖고 있는 관계상, 반송 장치(50)의 승강 유닛(502)에 의한 반송 유닛(501)의 승강 동작에 의해 슬라이드 피크의 높이 위치를 맞춘다.
이상과 같이 위치 맞춤한 단계에서, 슬라이드 아암(512, 522), 슬라이드 피크(513, 523)를 진출 또는 퇴입 시킴으로써 기판(S)의 반송을 실행한다.
승강 기구(502)에 있어서는, 모터(562)에 의해 벨트(565)를 거쳐서 각 볼 스크류(561)를 회전시킴으로써, 승강판(553)을 승강시켜, 축(552)을 거쳐서 지지판(551) 상의 반송 유닛(501)을 승강시킨다.
이때, 기판의 대형화에 동반하여, 반송 장치(50)는 가능한 크고, 중량도 무거워지고 있어, 승강 기구(502)의 승강 대상인 반송 유닛(501)도 가능한 무거운 것이 되기 때문에, 승강 기구(502)에는 큰 부하가 걸린다. 특히 볼 스크류 기 구(560), 그 중에서도 모터(562)에는 반송 유닛(501)의 하중이 직접적으로 부하가 된다. 이러한 부하에 견딜 수 있기 위해서는, 종래, 승강 기구(502)의 각 구성요소, 특히 모터(562)를 보다 대형화하여 내구력을 올리지 않을 수 없었다.
이에 대하여, 본 실시 형태에서는, 코일 스프링(572)을 구비한 어시스트 기구(570)를 설치하고, 코일 스프링(572)의 가압력을 어시스트력으로서 이용 함으로써, 승강 기구(502)에 관한 부하, 특히 볼 스크류 기구(560)중에서도 모터(562)에 관한 부하를 경감할 수 있다.
구체적으로는, 승강판(553)이 최하부에 위치할 때, 즉 반송 유닛(501)이 최하부에 위치할 때에, 어시스트 기구(570)의 코일 스프링(572)이 가장 수축하고, 코일 스프링(572)의 가압력이 최대가 되기 때문에, 어시스트력도 최대가 된다. 즉, 코일 스프링(572)의 가압력이 상향으로 작용하기 때문에, 그 어시스트력에 의해 볼 스크류 기구(560)의 모터(562)에의 부하가 경감된다.
볼 스크류 기구(560)에 의해 반송 유닛(501)이 상승함에 따라, 코일 스프링(572)이 서서히 신장, 그 가압력이 서서히 저하하고, 어시스트력도 서서히 저하되어 간다. 따라서, 볼 스크류 기구(560)의 모터(562)에의 부하가 상승한다.
이 때의 승강판(553)의 높이 위치(즉 반송 유닛의 높이 위치)와 어시스트 기구(570)의 어시스트력 및 모터(562)의 부하의 관계를 도 8에 도시한다. 이 도면에 도시하는 바와 같이, 승강판(553)의 높이 위치가 커짐에 따라서 어시스트 기구(570)의 어시스트력은 직선적으로 감소하고, 모터(562)에의 부하는 직선적으로 증가한다.
이 때, 모터(562)에의 부하 등을 고려하여, 어시스트력을 발휘하는 코일 스프링(572)의 가압력을 임의로 설정할 수 있다. 예를 들면, 어시스트력이 최대(최저 위치)로 9800N(1000kgf), 최소(최고 위치)로 그 50%가 되도록 코일 스프링(572)의 스프링 정수 등을 설정할 수 있다. 이로써, 반송 유닛(501)이 최저 위치에서는 모터(562)에의 부하를 거의 0으로 할 수 있어, 최고 위치에서도 크게 부하가 경감된다.
또한, 부하와 어시스트력이 균형을 이루는 위치에 관해서는, 예컨대, 반송 유닛(501)의 승강 스트로크의 약 절반의 위치로 하는 것이 가능하다. 단지, 균형을 이루는 위치는, 코일 스프링(572)의 스프링 정수 등에 의해, 사용 조건 및 설치 공간 등에 따라 임의로 변경할 수 있다.
이와 같이, 어시스트 기구(570)에 의한 어시스트력에 의해, 승강 기구(502)에의 부하, 특히 모터(562)의 부하가 경감되기 때문에, 승강 기구(502)의 구성 부품, 특히 모터(562)을 작게 할 수 있고, 승강 기구 자체를 컴팩트화할 수 있다. 또한, 어시스트 기구(570)는, 베이스판(201)으로부터 축(571)을 부착하고, 축(571)에 따라 코일 스프링(572)을 설치한 구성으로, 그 자체가 구성 부품이 적은 조밀한 구성으로 이루어진다. 더욱, 어시스트 기구(570)에 의해 부하와 어시스트력(가압력)의 균형을 잡을 수 있기 때문에, 모터(562)나 벨트(565) 등의 파손시에 반송 유닛(501)의 급격한 낙하를 방지하는 효과를 얻을 수도 있다.
또한, 본 발명은 상기 실시 형태에 한정되는 것은 아니고, 여러 가지 변형이 가능하다. 예를 들면, 상기 실시 형태에서는 반송 기구로서 상하 2단에 직동식 반 송 기구부를 설치한 경우에 대해서 도시했지만, 2단에 한하지 않고 1단이어도, 3단 이상 이어도 무방하고, 직동식에 한하지 않고 예컨대 다 관절 타입이어도 무관하다. 또한, 상기 실시 형태에서는, 승강 기구에 볼 스크류 기구를 사용한 예에 대해서 도시했지만, 이에 한정되지 않고, 실린더 등의 다른 기구를 사용해도 좋다. 또한, 어시스트 기구로서 코일 스프링을 적용한 예를 개시했지만, 어시스트력을 미치게 할 수 있으면, 코일 스프링에 한하지 않고 에어 실린더, 가스 실린더 등을 사용할 수도 있다.
또, 상기 실시 형태에서는, 본 발명의 승강 기구를 진공분위기(감압 분위기) 속에서 피 처리체를 반송 장치의 승강에 적용한 예에 대해서 도시했지만, 진공중의 것에 한하지 않는다. 또한, 반송 장치에 한하지 않고, 중량물의 승강 전반에 적용 할 수 있다.
본 발명에 의하면, 중량물을 승강시키는 승강 기구에 있어서, 승강 구동부에 가해지는 상기 중량물의 부하에 저항하여 상향으로 작용하는 어시스트력을 미치는 어시스트 기구를 설치하여, 어시스트 기구에 의한 어시스트력에 의해, 승강 구동부에의 부하가 경감되기 때문에, 승강 기구의 구성부품, 특히 승강 구동부를 작게 할 수 있고, 승강 기구 자체를 컴팩트화 하는 것이 가능해진다.
또한, 이러한 승강 기구를 예를 들면, 대형 기판의 반송에 사용하는 반송 장치에 적용함으로써, 결과적으로 반송 장치를 컴팩트화할 수 있다. 따라서, 이러한 반송 장치를 대형 기판의 처리 장치에 사용함으로써, 처리 장치 전체의 컴팩트화로 이어진다.

Claims (13)

  1. 중량물을 승강하는 승강 기구에 있어서,
    상기 중량물을 지지하여 승강시키는 승강대와,
    상기 승강대를 승강시키는 승강 구동부와,
    상기 승강 구동부에 가해지는 상기 중량물의 하중에 대항하여 상향으로 작용하는 어시스트력을 가하는 어시스트 기구를 구비하는 것을 특징으로 하는
    승강 기구.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 어시스트 기구는 스프링을 갖고, 상기 스프링의 가압력을 어시스트력으로서 상기 승강 구동부에 작용시키는 것을 특징으로 하는
    승강 기구.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 스프링은 코일 스프링이며, 상기 승강대가 최저 위치에 있을 때에 상기 코일 스프링이 최대 수축 상태로 되어, 그 가압력이 최대로 되는 것을 특징으로 하는
    승강 기구.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 승강 구동부는 상기 승강대가 나사 결합되는 볼 스크류와, 볼 스크류를 회전시키는 구동 기구를 갖는 것을 특징으로 하는
    승강 기구.
  5. 피 반송물을 지지하여 반송하는 반송 유닛과,
    상기 반송 유닛을 승강시키는 상기 반송 유닛의 높이 위치를 맞추는 승강 기구를 구비하는 반송 장치에 있어서,
    상기 승강 기구는,
    상기 반송 유닛을 지지하여 승강시키는 승강대와,
    상기 승강대를 승강시키는 승강 구동부와,
    상기 승강 구동부에 가해지는 상기 반송 유닛의 하중에 대항하여 상향으로 작용하는 어시스트력을 가하는 어시스트 기구를 구비하는 것을 특징으로 하는
    반송 장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 어시스트 기구는 스프링을 갖고, 상기 스프링의 가압력을 어시스트력으로서 상기 승강 구동부에 작용시키는 것을 특징으로 하는
    반송 장치.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 스프링은 코일 스프링이며, 상기 승강대가 최저 위치에 있을 때에 상기 코일 스프링이 최대 수축 상태로 되어, 그 가압력이 최대로 되는 것을 특징으로 하는
    반송 장치.
  8. 제 5 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 승강 구동부는 상기 승강대가 나사 결합되는 볼 스크류와, 볼 스크류를 회전시키는 구동 기구를 갖는 것을 특징으로 하는
    반송 장치.
  9. 제 5 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 반송 유닛은 피 반송물을 수평 방향으로 이동시키는 신축 아암을 갖는 반송 기구부와, 상기 반송 기구부를 회전시키는 회전 구동부를 갖는 것을 특징으로 하는
    반송 장치.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 반송 기구부는 베이스를 더 구비하고, 상기 신축 아암은 상기 베이스 위를 직진동하는 아암과, 상기 아암 위를 직진동하고, 피 반송물을 지지하는 피크 를 갖는 것을 특징으로 하는
    반송 장치.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 반송 유닛은 상하로 2개의 상기 반송 기구부를 갖는 것을 특징으로 하는
    반송 장치.
  12. 제 5 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 반송 유닛은 진공실 내부에 배치되어 있는 것을 특징으로 하는
    반송 장치.
  13. 제 5 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 피 반송물은 대형 유리 기판인 것을 특징으로 하는
    반송 장치.
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