KR20160004213A - 부상 반송 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 기판을 파손시키지 않고 부상 반송시킬 수 있는 부상 반송 장치를 제공한다.
기판 W를 부상시키는 부상 스테이지(2)와, 기판 W의 단부면과 접촉하는 접촉부(53)를 갖고, 부상 스테이지(2)에 의하여 부상해 있는 기판 W의 단부에 접촉부(53)를 접촉시킴으로써 기판 W를 파지하는 핸드부(51)와, 핸드부(51)를 기판 W의 반송 방향을 따라 이동시키는 주행 기구(52)를 구비하는 부상 반송 장치(1)이며, 부상 스테이지(2)의 기판 W를 부상시키는 면인 기판 부상면(23)은, 반송 방향과 직교하는 폭 방향에 대하여 기판 W의 폭보다 좁고, 핸드부(51)가 기판 W를 파지할 때, 접촉부(53)는, 폭 방향에 대하여 기판 부상면(23)보다도 외측에서 기판 W와 접촉하고, 접촉부(53)의 하단부는 기판 부상면(23)보다도 낮은 위치에 있다.

Description

부상 반송 장치 {LEVITATION TRANSPORTATION APPARATUS}

본 발명은, 도포막이 형성된 기판을 부상시켜 반송하는 부상 반송 장치에 관한 것이다.

액정 디스플레이나 플라즈마 디스플레이 등의 플랫 패널 디스플레이에는, 기판 상에 레지스트액이 도포된 것(도포 기판이라고 칭함)이 사용되고 있다. 이 도포 기판은, 도포 장치에 의하여 기판 상에 레지스트액이 균일하게 도포됨으로써 도포막이 형성되고, 그 후, 예를 들어 하기 특허문헌 1 및 도 5에 도시된 바와 같은 부상 반송 장치(91)에 의하여 기판을 반송하면서 도포막의 건조, 소성을 행함으로써 생산된다.

이 부상 반송 장치(91)는 가열된 부상 스테이지(92)를 갖고 있으며, 부상 반송 장치(91)보다도 상류의 도포 장치(94)에 의하여 도포막이 형성된 기판 W가 최상류의 부상 스테이지(92)에 반입되면, 이 부상 스테이지(92) 상에서 기판 W가, 예를 들어 초음파 진동 부상에 의하여 부상된 상태를 유지하면서 소정 시간 적재된다. 이와 같이 기판 W를 부상 스테이지(2) 상에서 적재함으로써, 가열된 부상 스테이지(92)에 의하여 기판 W의 열처리가 행해져 도포막의 건조, 소성 등이 진행된다. 그리고 소정의 적재 시간이 경과한 후에 기판 W는, 반송부(93)가 갖는 핸드부(95)에 의하여 단부가 파지되면서 반송부(93)에 의하여 다음 부상 스테이지(92) 등으로 반송된다.

여기서, 핸드부(95)는 도 6의 (a) 및 도 6의 (b)에 도시한 바와 같이 접촉부(97)를 갖고 있으며, 이 접촉부(97)가 기판 W의 단부와 접촉함으로써 기판 W를 파지한다. 또한 핸드부(95)는 에어 베어링(98)을 갖고 있으며, 접촉부(97)를 부상 스테이지(92)로부터 미소한 갭을 갖도록 부상시켜, 접촉부(97)와 부상 스테이지(92)가 간섭하지 않도록 하고 있다.

일본 특허 공개 제2012-248755호 공보

그러나 상기 특허문헌 1에 기재된 부상 반송 장치(91)에서는, 기판 W를 반송할 때 기판 W를 파손시킬 우려가 있었다. 구체적으로는, 기판 W의 반송 중에 부상 스테이지(92)의 표면의 미소한 요철이나, 부상 스테이지(92)와 다음 부상 스테이지(92) 사이의 단차 등에 의하여 접촉부(97)와 부상 스테이지(92)의 간격이 단시간이라도 커졌을 때, 기판 단부 Wa가 접촉부 하단부(97a) 아래로 파고들어가, 그 결과, 접촉부(97)가 기판 W를 압박하여 파손시킨다는 등의 문제가 있었다.

또한 반송하는 기판 W가 얇아질수록, 부상 스테이지(92) 상에서 부상해 있을 때의 기판 W의 표면의 높이가 낮아져, 부상 스테이지(92)와의 간섭을 회피하기 위하여 최소한 필요한 접촉부 하단부(97a) 높이에 근접하기 때문에, 기판의 반송 중에 기판 단부 Wa가 접촉부 하단부(97a) 아래로 파고들 위험성은 높아지고 있었다.

본 발명은 상기 문제점을 감안하여 이루어진 것이며, 기판을 파손시키지 않고 부상 반송시킬 수 있는 부상 반송 장치를 제공하는 것을 목적으로 하고 있다.

상기 과제를 해결하기 위하여 본 발명의 부상 반송 장치는, 기판을 부상시키는 부상 스테이지와, 기판의 단부면과 접촉하는 접촉부를 갖고, 상기 부상 스테이지에 의하여 부상해 있는 기판의 단부에 상기 접촉부를 접촉시킴으로써 기판을 파지하는 핸드부와, 상기 핸드부를 기판의 반송 방향을 따라 이동시키는 주행 기구를 구비하는 부상 반송 장치이며, 상기 부상 스테이지의 기판을 부상시키는 면인 기판 부상면은, 상기 반송 방향과 직교하는 폭 방향에 대하여 기판의 폭보다 좁고, 상기 핸드부가 기판을 파지할 때, 상기 접촉부는, 상기 폭 방향에 대하여 상기 기판 부상면보다도 외측에서 기판과 접촉하고, 상기 접촉부의 하단부는 상기 기판 부상면보다도 낮은 위치에 있는 것을 특징으로 하고 있다.

상기 구성의 부상 반송 장치에 의하여, 기판을 파손시키지 않고 부상 반송시킬 수 있다. 구체적으로는, 핸드부가 기판을 파지할 때, 접촉부는, 폭 방향에 대하여 기판 부상면보다도 외측에서 기판과 접촉하고, 접촉부의 하단부는 기판 부상면보다도 낮은 위치에 있는 것에 의하여, 반송 중에 기판이 접촉부 아래로 파고들지 않도록 하여 접촉부가 기판을 파손시키는 것을 방지하고 있다.

또한 상기 부상 스테이지를 가열하는 히터부를 더 갖고, 기판 상에는 도포액에 의한 도포막이 형성되어 있으며, 상기 폭 방향에 있어서의 도포막의 양단부는 상기 기판 부상면의 양단부보다도 외측이면 된다.

이와 같이 함으로써, 도포막의 단부가 그 외의 부분에 비하여 온도가 낮아지고, 그 결과, 도포막의 막 두께가 불균일해지는 부분을 도포막 단부에 집중시켜, 막 두께가 균일한 영역을 넓게 할 수 있다.

또한 상기 부상 스테이지는, 상기 기판 부상면을 갖는 기판 부상부와, 상기 폭 방향에 대하여 상기 기판 부상부에 인접하고 천장면이 상기 기판 부상면보다도 낮은 서포트부를 갖고, 상기 기판 파지부가 기판을 파지할 때, 상기 접촉부는 상기 서포트부의 상방에서 기판과 접촉하면 된다.

이와 같이 함으로써, 접촉부를 안정되게 보유 지지할 수 있음과 함께, 기판 부상부와 서포트부의 단차를 조절하여 도포막 단부와 그 이외의 부분의 온도 차를 조절하여, 막 두께가 균일한 영역을 넓게 하는, 보다 좋은 조건을 형성할 수 있다.

본 발명의 부상 반송 장치에 의하면, 기판을 파손시키지 않고 부상 반송시킬 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시 형태에 있어서의 부상 반송 장치의 개략도이다.
도 2는 본 실시 형태에 있어서의 기판의 파지 형태를 도시하는 개략도이다.
도 3은 도포막 단부의 막 두께 분포를 나타내는 그래프이다.
도 4는 다른 실시 형태의 부상 반송 장치에 있어서의 기판의 파지 형태를 도시하는 개략도이다.
도 5는 종래의 부상 반송 장치의 개략도이다.
도 6은 종래의 실시 형태에 있어서의 기판의 파지 형태를 도시하는 개략도이다.

본 발명에 따른 실시 형태를 도면을 사용하여 설명한다.

도 1은 본 발명의 일 실시 형태에 있어서의 부상 반송 장치의 개략도이며, 도 1의 (a)는 상면도, 도 1의 (b)는 정면도이다. 또한 도 2는, 본 실시 형태에 있어서의 기판의 파지 형태를 도시하는 개략도이며, 도 2의 (a)는 상면도, 도 2의 (b)는 측면도이다.

부상 반송 장치(1)는 도포 장치(6)의 하류측에 설치되어 있으며, 복수의 부상 스테이지(2), 히터부(3) 및 초음파 발생부(4)를 구비하고 있다. 부상 스테이지(2)는 초음파 발생부(4)에 의하여 초음파 진동하고, 그 진동에 의한 방사압에 의하여 부상 스테이지(2) 상의 기판 W를 부상시킨다. 또한 부상 스테이지(2)는 히터부(3)에 의하여 가열되고, 가열된 부상 스테이지(2)로부터의 복사열에 의하여 기판 W를 가열한다.

또한 각 부상 스테이지(2)는, 각각의 부상 스테이지(2)와 쌍을 이루는 반송 유닛(5)을 갖고 있으며, 반송 유닛(5)에 의하여 기판 W가 부상 스테이지(2)로부터 바로 하류의 부상 스테이지(2)로 반송되어, 기판 W의 전달이 행해진다. 또한 반송 유닛(5)의 동작은, 도시하지 않은 제어부에 의하여 제어된다.

또한 이하의 설명에서는, 기판 W가 반송되는 방향을 Y축 방향, Y축 방향과 수평면 상에서 직교하는 방향을 X축 방향, X축 및 Y축 방향의 양쪽에 직교하는 방향을 Z축 방향으로 하여 설명을 진행하는 것으로 한다.

부상 스테이지(2)는 기판 W를 초음파 진동 부상시키는 진동판이며, 기판 W를 부상시킬 때 기판 W에 가장 접근하는 기판 부상면(23)을 갖고 기판 W를 적극적으로 부상시키는 기판 부상부(21)와, 기판 W의 반송 방향(Y축 방향)과 직교하는 폭 방향(X축 방향)에 대하여 기판 부상부(21)의 양측에 인접하는 서포트부(22)를 갖고 있다. 또한 본 실시 형태에서는, 복수의 부상 스테이지(2)가 Y축 방향으로 인접하는 형태를 갖고 있다.

서포트부(22)의 천장면의 높이는, 도 2의 (b)에서 치수 h로 나타낸 바와 같이 기판 부상면(23)보다도 낮은 위치에 있다. 여기서, 본 실시 형태에서는 기판 부상부(21)와 2개의 서포트부(22)는 일체이며, Y축 방향에서 보아 볼록한 형상을 갖는 알루미늄제(알루미늄 합금제)의 판이다. 이 부상 스테이지(2)를, 후술하는 초음파 발생부(4)에 의하여 초음파 진동시킬 때, 기판 부상부(21)와 함께 서포트부(22)도 진동한다. 이것에 의하여 기판 부상부(21)뿐만 아니라 서포트부(22)도 물체를 초음파 진동 부상시키는 기능을 갖지만, 서포트부(22)의 천장면에 대하여 기판 부상부(21)의 기판 부상면(23) 쪽이 보다 기판 W에 접근하기 때문에, 기판 부상면(23)이 주로 기판 W의 부상에 기여한다. 또한 기판 부상부(21)와 서포트부(22)의 Y축 방향의 치수는 동일하므로, 양자의 Y축 방향의 단부의 위치는 동일하다.

여기서, 기판 부상부(21)의 X축 방향의 치수{기판 부상면(23)의 X축 방향의 치수}는, 도 2의 (a) 및 도 2의 (b)에 도시한 바와 같이 부상 반송시키는 기판 W의 X축 방향의 치수보다도 작고, 기판 W가 적재될 때, 치수 d1이 나타낸 바와 같이 기판 W의 X축 방향의 양단부는 기판 부상부(21)의 외측으로 밀려 나온다. 한편, 기판 부상부(21){및 서포트부(22)}의 Y축 방향의 치수는, 기판 적재 시에 인접하는 부상 스테이지(2)로 기판 W가 밀려 나오지 않도록 기판 W의 Y축 방향의 치수보다도 크게 되어 있다.

또한 부상 스테이지(2)가 기판 W의 반송 방향(Y축 방향)으로 복수 설치되어 있는 경우, 각각의 부상 스테이지(2)의 온도를 히터부(3)에 의하여 임의의 온도로 설정함으로써, 기판 W의 온도 프로파일을 임의로 설정할 수 있다. 예를 들어 도 1의 (a)에 있어서의 3개의 부상 스테이지(2)의 중 좌측의 부상 스테이지(2a)의 온도는, 기판 W 상의 도포막의 용제의 휘발이 활발해지는 온도로 설정되어 도포막이 건조되고, 정중앙의 부상 스테이지(2b)의 온도는 좌측의 스테이지(2)의 온도보다 더 높게 설정되어 도포막이 소성되며, 우측의 부상 스테이지(2c)의 온도는 실온 이하로 설정되어 기판 W의 온도가 실온으로 되기까지 냉각되도록, 기판 W의 온도 프로파일을 설정할 수 있다.

히터부(3)는 부상 스테이지(2)의 기판 부상면(23)의 이면측, 즉 부상 스테이지(2)의 하면측에 위치하여, 부상 스테이지(2)의 온도를 제어한다.

히터부(3)는 히터 유닛(31) 및 스페이서(32)를 갖고 있으며, 스페이서(32)가 히터 유닛(31)의 상면에 설치되어 부상 스테이지(2)를 지지함으로써, 부상 스테이지(2)와 히터 유닛(31)이 소정의 간격을 형성하여 이격된다.

히터 유닛(31)은, 본 실시 형태에서는 카트리지 히터 또는 시즈 히터가 직사각형 판상의 알루미늄판에 삽입되어 구성되는 플레이트 히터이지만, 플레이트 히터 대신 운모 히터를 사용해도 된다.

여기서, 히터 유닛(31)의 X축 방향의 치수는 부상 스테이지(2)의 X축 방향의 치수보다도 크고, 또한 히터 유닛(31)의 Y축 방향의 치수는 부상 스테이지(2)의 Y축 방향과 동등 이상이며, 그리고 Z축 방향을 따라 부상 스테이지(2)에서 히터 유닛(31)을 보았을 때, 부상 스테이지(2)의 영역이 히터 유닛(31)의 영역에 수용되는 배치로 되어 있으면 된다. 이것에 의하여 히터 유닛(31)은 부상 스테이지(2)의 전체면을 동시에 가열할 수 있어, 부상 스테이지(2) 전체를 균일한 온도로 가열하는 것이 가능하다.

스페이서(32)는, 예를 들어 수지제의 소직경의 블록이며, 본 실시 형태에서는, 스페이서(32)에 의하여 부상 스테이지(2)와 히터 유닛(31) 사이에 1㎜의 간격이 형성되어 있다. 이와 같이 부상 스테이지(2)와 히터 유닛(31)을 이격함으로써, 히터 유닛(31)과 부상 스테이지(2) 사이의 열전달은, 후술하는 바와 같이 대류에 의한 것으로 되어, 부상 스테이지(2)와 히터 유닛(31)이 접촉하는 배치여서 직접 열전달이 행해지는 경우와 비교하여, 부상 스테이지(2) 전체의 온도를 균일하게 하는 것이 용이해진다.

또한 부상 스테이지(2)와 히터 유닛(31)이 접촉하는 배치였을 경우, 양자의 고유 진동수 등 진동 특성의 차이에 의하여, 히터 유닛(31)이 부상 스테이지(2)의 진동 방해로 되는 경우가 있지만, 양자를 이격함으로써 부상 스테이지(2)는 히터 유닛(31)에 의하여 진동을 방해받지 않고 설정된 대로 진동할 수 있다.

여기서, 스페이서(32)는, 부상 스테이지(2)의 진동의 마디에 해당하는 위치에서 부상 스테이지(2)를 지지하도록, 히터 유닛(31) 상에 배치되는 것이 바람직하다. 이것에 의하여, 스페이서(32)가 부상 스테이지(2)로부터 받는 진동을 극소로 할 수 있기 때문에, 스페이서(32)가 부상 스테이지(2)와의 간섭에 의하여 마모되는 것을 방지할 수 있다.

또한 히터 유닛(31) 대신 부상 스테이지(2)를 냉각하는 냉각 유닛이 사용되어도 된다. 이 냉각 유닛은, 구체적으로는 부상 스테이지에 에어를 접촉시켜 공냉하는 것이거나, 공냉 또는 수냉된 금속판이어도 된다. 이 경우, 냉각된 부상 스테이지(2)에 의하여, 부상 스테이지(2) 상에 위치하는 기판 W는 냉각된다.

또한 상기와 같이 부상 스테이지(2)가 기판 W의 반송 방향(Y축 방향)으로 복수 설치되어 있는 경우, 각각의 부상 스테이지(2)의 온도를 제어하는 히터부(3)의 온도를 임의의 온도로 설정함으로써, 기판 W의 온도 프로파일을 임의로 설정할 수 있다. 예를 들어 도 1의 (a)에 있어서 부상 스테이지(2a)의 온도를 제어하는 히터부(3a)의 온도는, 기판 W 상의 도포막의 용제 휘발이 활발해지는 온도로 설정되고, 부상 스테이지(2b)의 온도를 제어하는 히터부(3b)의 온도는 도포막이 소성되는 온도로 설정되며, 부상 스테이지(2c)의 온도를 제어하는 히터부(3c)의 온도는 실온 이하로 설정되어 있어도 된다.

초음파 발생부(4)는 초음파 진동자(41) 및 혼(42)을 갖고 있다. 초음파 진동자(41)는, Z축 방향에서 보아 부상 스테이지(2)에 대하여 히터 유닛(31)과 동일한 측에 있고, 히터 유닛(31)보다도 부상 스테이지(2)로부터 이격된 위치에 배치되어 있다. 초음파 진동자(41)에는 혼(42)이 접속되어 있으며, 이 혼(42)이 히터 유닛(31)을 관통하여 부상 스테이지(2)에 접촉하고 있다.

초음파 진동자(41)는, 도시하지 않은 발진기로부터의 발진 신호에 기초하여 대상물을 여진시키는 것이며, 예를 들어 전극 및 피에조 소자를 갖는 란쥬반형 진동자가 있다. 랑주뱅형 진동자는, 발진기에 의하여 전극에 구동 전압이 인가됨으로써 피에조 소자가 진동하여, 소정의 진폭 및 주파수로 발진한다. 이와 같이 발진한 초음파 진동자(41)의 진동은 혼(42)을 경유하여, 대상물인 부상 스테이지(2)에 전파되어 부상 스테이지(2)를 진동시킨다. 부상 스테이지(2)가 진동함으로써, 부상 스테이지(2)로부터 방사 음압이 발생되고, 이 방사 음압에 의하여, 부상 스테이지(2) 상에 있는 기판 W에는 상향의 힘이 가해진다. 이것에 의하여, 기판 W를 부상 스테이지(2)의 상방으로 소정의 부상량만큼 부상시킨 상태에서 보유 지지하는 것이 가능하다.

또한 초음파 진동자(41)의 진동은, 발진기로부터 부여되는 구동 전압을 제어함으로써 진폭 및 주파수를 조정할 수 있고, 이것에 의하여, 부상 스테이지(2) 상에서 부상되는 기판 W의 부상량을 조정하는 것이 가능하다. 기판 W의 부상량은, 본 실시 형태에서는 0.1㎜ 정도로 하고 있다.

혼(42)은 원기둥, 또는 복수의 원기둥을 연결시킨 형상을 취하고 있으며, 편단부가 초음파 진동자(41)과 접속되고, 타단부가 부상 스테이지(2)에 접촉하고 있으며, 초음파 진동자(41)가 발생시키는 진동의 진폭을 증폭 또는 감쇠하여 부상 스테이지(2)에 전파시킨다. 또한 혼(42)은 히터 유닛(31)을 관통하는 배치로 되기 때문에, 혼(42)이 배치되는 위치에 있어서 히터 유닛(31)에는 관통 구멍 또는 절결이 형성되어, 혼(42)과의 간섭을 회피하고 있다.

여기서, 본 실시 형태에서는, 기판 W의 반송의 방해로 되는 않는 것을 고려하여, 초음파 진동자(41)를, Z축 방향에서 보아 부상 스테이지(2)에 대하여 히터 유닛(31)과 동일한 측, 즉 기판 W와 반대측에 있어서 부상 스테이지(2)와 접촉시키고 있지만, 기판 W와 동일한 측에서 접촉시켜도 된다. 초음파 진동자(41)를 기판 W와 동일한 측에서 접촉시키더라도, 본 실시 형태와 같이 기판 W와 반대측에서 접촉시켰을 경우와 마찬가지로 기판 W를 진동 부상시키는 효과를 얻는 것이 가능하다.

반송 유닛(5)은 핸드부(51) 및 주행 기구(52)를 갖고 있으며, 기판 W를 지지하여 Y축 방향으로 반송한다.

또한 반송 유닛(5)은, 각각의 부상 스테이지(2)와 쌍을 이루어 설치되어 있으며, 쌍으로 되는 부상 스테이지(2)로부터 바로 하류의 부상 스테이지(2)로의 기판의 반송 동작을 행하고 있다. 도 1의 (a)의 예에서는, 부상 스테이지(2a)에는 그와 쌍을 이루는 반송 유닛(5a)이 설치되어 있어, 부상 스테이지(2a)로부터 부상 스테이지(2b)로의 기판 W의 반송 동작을 행한다. 또한 이와 마찬가지로 부상 스테이지(2b)에는 그와 쌍을 이루는 반송 유닛(5b)이 설치되어 부상 스테이지(2b)로부터 부상 스테이지(2c)로의 기판 W의 반송 동작을 행하고, 부상 스테이지(2c)에는 그와 쌍을 이루는 반송 유닛(5c)이 설치되어 부상 스테이지(2c)로부터 더 하류로의 기판 W의 반송 동작을 행하고 있다.

핸드부(51)는, 2개가 1조로 되도록 설치되며, 2개의 핸드부(51)가 기판 W의 대각의 방향에서 기판 W를 사이에 끼워 기판 W의 X축 방향 및 Y축 방향의 움직임을 구속함으로써, 기판 W를 파지한다.

핸드부(51)는 접촉부(53), 천장판(54), 에어 베어링(55)을 갖고 있다.

접촉부(53)는, 본 실시 형태에서는 중심축이 서포트부(22)의 천장면 및 기판 부상면(23)과 수직인 방향(Z축 방향)을 향한, 원기둥 형상의 부재이다. 이 접촉부(53)는 1개의 핸드부(51)에 대하여 2개 설치되어 있으며, 핸드부(51)가 기판 W를 파지할 때는, 서포트부(22)의 상방에 위치하는 기판 W의 코너부에 있어서, 접촉부(53)의 측면이 기판 W의 2변과 접촉한다.

이들 접촉부(53)는 천장판(54)에 설치되어 있으며, 이 천장판(54)에는 에어 베어링(55)도 설치되어 있다. 에어 베어링(55)는 에어의 분출 및 흡인을 행하고, 그들의 균형에 의하여 적재면으로부터 소정의 간격을 정밀하게 유지하면서 부상하는 부재이며, 핸드부(51)가 기판 W를 파지할 때, 에어 베어링(55)은 자신의 작용에 의하여 서포트부(22)의 상방에서 서포트부(22)의 천장면과 소정의 간격을 유지하면서 부상한다. 이 에어 베어링(55)이 서포트부(22)의 천장면과 소정의 간격을 유지함으로써, 에어 베어링(55)이 설치되어 있는 천장판(54)을 개재하여, 천장판(54)에 설치되어 있는 접촉부(53)도 서포트부(22)의 천장면과 소정의 간격을 유지할 수 있다. 이것에 의하여, 접촉부(53)와 서포트부(22)의 천장면 사이에서, 예를 들어 0.3㎜ 정도의 미소한 간격을 유지하여 서포트부(22)와 접촉부(53)의 간섭을 방지하면서, 접촉부(53)와 서포트부(22) 사이에 기판 W가 인입하는 것을 방지하는 것이 가능하다.

또한 핸드부(51)는 진퇴 기구(56) 및 승강 기구(57)에 설치되어 있다. 진퇴 기구(56)는 에어 실린더 등의 직동 기구이며, 기판 W의 파지 시 및 파지 해제 시에 핸드부(51)를 수평 방향으로 이동시킨다. 또한 승강 기구(57)는 에어 실린더 등의 직동 기구이며, 핸드부(51)를 연직 방향으로 이동시킨다. 이 진퇴 기구(56) 및 승강 기구(57)에 의하여, 핸드부(51)는, 기판 W의 파지 시에는 접촉부(53)가 기판 W의 단부와 접촉하기까지 기판 W에 접근하고, 파지 해제 시에는 기판 W를 포함하여 다른 부재와의 간섭을 일으키지 않도록 기판 W로부터 퇴피한다.

여기서, 핸드부(51)가 퇴피해 있는 상태에서는, 기판 W는 X축 방향 및 Y축 방향의 구속이 해제되어 있는 상태이기 때문에, 다음에 핸드부(51)가 접근할 때는 기판 W의 위치가 어긋나, 핸드부(51)와 충돌하여 기판 W 및 핸드부(51)가 파손될 가능성이 있다. 이에 비하여 본 실시 형태에서는, 부상 스테이지(2)에 상하 이동하는 핀을 설치하여, 핸드부(51)가 퇴피해 있을 때는 핀이 상승하여 기판 W의 움직임을 구속하도록 하고 있고, 또한 기판 W가 부상 스테이지(2) 상에서 반송될 때는 핀이 하강하여 반송 동작을 방해하지 않도록 하고 있다.

주행 기구(52)는, 본 실시 형태에서는 Y축 방향을 이동 방향으로 하는 리니어 스테이지 등의 직동 기구이며, 핸드부(51), 진퇴 기구(56) 및 승강 기구(57)가 이 주행 기구(52)에 설치되어 있다. 핸드부(51)가 기판 W의 코너부에 접근하여 기판 W를 파지하고 있는 상태에 있어서, 이 주행 기구(52)에 의하여 핸드부(51)가 Y축 방향으로 이동함으로써, 핸드부(51)에 파지되어 있는 기판 W가 Y축 방향으로 반송된다.

다음으로, 본 실시 형태에 있어서의 기판의 파지 형태를 도 2을 사용하여 도시한다.

상술한 바와 같이, 부상 스테이지(2)의 기판 부상면(23)의 X축 방향의 치수는 기판 W의 X축 방향의 치수보다 작으며, 치수 d1만큼 기판 W는 서포트부(22) 쪽으로 밀려 나온다. 또한 서포트부(22)의 천장면은 기판 부상면(23)보다 치수 h만큼 낮으며, 이 서포트부(22)의 상방에 있어서 핸드부(51)의 2개의 접촉부(53)가 기판 W와 접촉함으로써, 접촉부 하단부(53a)가 기판 부상면(23)보다도 낮은 위치인 상태에서 기판 W를 파지할 수 있다. 이것에 의하여, 기판 W의 반송 중에 부상 스테이지(2)의 표면의 미소한 요철이 있었을 경우나, 부상 스테이지(2)와 인접한 부상 스테이지(2) 사이의 단차가 있었을 경우 등에 의하여, 핸드부(51)가 기판 W를 한창 반송하고 있는 중에 접촉부 하단부(53a)와 서포트부(22)의 간격이 커졌을 때여도, 기판 단부 Wa가 접촉부 하단부(53a)보다 아래로 파고드는 것을 방지하여, 기판 W가 접촉부(53)에 압박되어 파손되는 것을 방지할 수 있다.

또한 본 실시 형태에서는, X축 방향에 대하여 기판 부상면(23)의 치수는 기판 W의 치수보다 작으며, 도 2에 치수 d2로 나타낸 바와 같이 도포막 M의 단부가 기판 부상면(23)보다도 외측으로 밀려 나오도록 되어 있다.

도 3은, X축 방향에 있어서의 도포막 M의 단부의 막 두께 분포를 나타내는 그래프이며, 본 실시 형태와 같이 기판 W보다 X축 방향의 치수가 작은 기판 부상부(21)와 서포트부(22)가 조합된, 단차가 있는 부상 스테이지(2)에서 기판 W를 부상시키면서, 단차에 걸쳐있는 도포막 M을 가열시켰을 경우(이를 사례 1이라고 칭함)의 것을 실선으로 나타내고, 종래와 같이 도포막 M 전체면에 대하여 단차 없이 평탄한 부상 스테이지에서 기판을 부상시키면서 도포막을 가열시켰을 경우(이를 사례 2라고 칭함)의 것을 2점 쇄선으로 나타내고 있다. 또한 그래프의 횡축은 도포막 단부로부터의 거리를 나타내고 있다. 또한 본 실시 형태에서는 부상 스테이지(2)의 단차(도 2에 있어서의 치수 h)는 0.2㎜이고, 기판 부상부(21)의 단부면으로부터 도포막 M의 단부까지의 X축 방향의 거리(도 2에 있어서의 치수 d2)는 5㎜이다.

도 3으로부터 알 수 있는 바와 같이 부상 스테이지에 단차가 있는 경우에도, 없는 경우에도 도포막의 단부에서는 내측의 부분에 대하여 융기한 부분이 발생하는 경향이 있다. 이는, 도포액의 점도가 높아져 도포막 단부가 기판에 고정된 상태에 있어서, 도포막의 중앙부로부터 단부 쪽으로의 도포액의 흐름이 발생하여 도포막 단부에 도포액이 집중되는, 소위 커피 스테인 현상에 의한 것으로 생각된다. 이와 같이 융기한 부분 근방에서는, 도포막의 막 두께의 균일성은 매우 나빠진다. 일반적으로, 디스플레이 제조 등에서 기판 상에 도포된 도포막에서는, 막 두께의 균일성이 제품의 성능을 좌우하기 때문에 막 두께의 균일성이 좋은 영역을 많이 얻는 것이 필요하며, 상기 도포막 단부 부근과 같은, 막 두께의 균일성이 나쁜 부분은 가능한 한 적게 할 필요가 있다.

한편, 사례 1에서는 융기한 부분의 막 두께는 사례 2보다도 커지지만, 융기한 부분의 위치는 사례 2보다도 도포막 단부에 가깝다(거리 제로에 가까움). 그 결과, 막 두께가 균일하다고 판단할 수 있는 부분(소정의 편차에 들어가 있는 부분)의 시점(始點)은, 사례 1에서는 도포막 단부로부터 약 7㎜, 사례 2에서는 약 11㎜로 되어 있다. 따라서 사례 1 쪽이 막 두께의 균일성이 좋은 영역을 많이 얻을 수 있게 된다.

사례 1과 같이, X축 방향에 대하여 기판 부상부(21)의 치수{기판 부상면(23)의 치수}를 기판 W보다도 작게 함으로써 막 두께의 균일성이 나쁜 부분이 도포막 단부에 집중되는 요인으로서, 이하에 설명하는 온도 차 마란고니 효과가 생각된다.

상기와 같이 본 실시 형태에서는, 도포막 M의 단부는 기판 부상면(23)보다도 외측으로 밀려 나오도록 하고 있다. 이것에 의하여, 가열된 부상 스테이지(2)로부터의 복사열에 의하여 도포막 M이 가열되는 경우에, 도포막 M의 단부는 서포트부(22)로부터의 복사열에 의하여 가열되고, 그보다 내측의 부분은 기판 부상부(21)로부터의 복사열에 의하여 가열된다.

여기서, 서포트부(22)의 천장면의 높이는 기판 부상부(21)의 기판 부상면(23)보다도 낮은 위치에 있기 때문에, 서포트부(22)와 도포막 M의 거리는 기판 부상부(21)와 도포막 M의 거리보다도 커진다. 이것에 의하여, 서포트부(22)에 의한 도포막 M의 가열의 진행은 기판 부상부(21)에 의한 도포막 M의 가열의 진행보다도 느려져, 도포막 M의 단부의 온도는 그보다 내측의 부분 온도보다도 낮아진다. 이것에 의하여, 도포막 표면에서 온도가 높은 부분으로부터 온도가 낮은 부분을 향하는 마란고니 흐름이 커져, 보다 도포막 M의 단부 쪽으로 도포액이 흘러 도포막 M의 단부에 막 두께가 큰 부분이 집중되는 것으로 생각된다.

또한 서포트부(22)의 천장면과 기판 부상면(23)의 단차(도 2에 있어서의 치수 h)가 변화되면 도포막 단부와 그 내측의 온도 차도 변화되어, 치수 h가 작은 경우에는 그 온도 차는 작아지고, 또한 치수 h가 큰 경우에는 그 온도 차는 커진다. 따라서 치수 h를 조절함으로써, 의도적으로 도포막 단부와 그 내측의 온도 차를 조절할 수 있다. 이것에 의하여, 이 온도 차에 대하여 막 두께의 균일성이 나쁜 부분을 가능한 한 적게 하기 위한 최적의 조건으로 한 도포막 M의 가열 건조를 용이하게 행할 수 있다.

다음으로, 본 발명의 다른 실시 형태의 부상 반송 장치에 있어서의 기판의 파지 형태를 도 4에 도시한다.

이 실시 형태의 부상 반송 장치는 본 실시 형태의 부상 반송 장치와 달리, 서포트부(22)를 구비하지 않고 기판 부상부(21)만으로 부상 스테이지(2)를 구성하고 있다. 즉, X축 방향에 대하여 기판 W보다도 치수가 작은 부상 스테이지(2)에 의하여 기판 W를 부상시켜 Y축 방향으로 반송하는 구성을 갖고 있다.

이러한 구성이어도, 도시한 바와 같이 기판 부상면(23)의 영역 외에서 핸드부(51)가 기판 W를 파지함으로써 접촉부 하단부(53a)가 기판 부상면(23)보다 낮은 상태로 하는 것이 가능하여, 기판 W가 접촉부 하단부(53a) 아래로 파고드는 것을 방지할 수 있다. 또한 도포막 M의 단부를 기판 부상면(23)보다 외측으로 함으로써 도포막 M의 단부의 온도를 그 외의 부분의 온도보다도 낮게 하여, 막 두께가 불균일해지는 부분을 도포막 단부에 집중시켜, 막 두께가 균일한 영역을 넓게 할 수 있다.

이상 설명한 부상 반송 장치에 의하면, 기판을 파손시키지 않고 부상 반송시키는 것이 가능하다.

1: 부상 반송 장치
2: 부상 스테이지
3: 히터부
4: 초음파 발생부
5: 반송 유닛
6: 도포 장치
21: 기판 부상부
22: 서포트부
23: 기판 부상면
31: 히터 유닛
32: 스페이서
41: 초음파 진동자
42: 혼
51: 핸드부
52: 주행 기구
53: 접촉부
53a: 접촉부 하단부
54: 천장판
55: 에어 베어링
56: 진퇴 기구
57: 승강 기구
91: 부상 반송 장치
92: 부상 스테이지
93: 반송부
94: 도포 장치
95: 핸드부
96: 주행 기구
97: 접촉부
97a: 접촉부 하단부
98: 에어 베어링
M: 도포막
W: 기판
Wa: 기판 단부

Claims (3)

1. 기판을 부상시키는 부상 스테이지와,
   기판의 단부면과 접촉하는 접촉부를 갖고, 상기 부상 스테이지에 의하여 부상해 있는 기판의 단부에 상기 접촉부를 접촉시킴으로써 기판을 파지하는 핸드부와,
   상기 핸드부를 기판의 반송 방향을 따라 이동시키는 주행 기구
   를 구비하는 부상 반송 장치이며,
   상기 부상 스테이지의 기판을 부상시키는 면인 기판 부상면은, 상기 반송 방향과 직교하는 폭 방향에 대하여 기판의 폭보다 좁고,
   상기 핸드부가 기판을 파지할 때, 상기 접촉부는, 상기 폭 방향에 대하여 상기 기판 부상면보다도 외측에서 기판과 접촉하고, 상기 접촉부의 하단부는 상기 기판 부상면보다도 낮은 위치에 있는 것을 특징으로 하는, 부상 반송 장치.
2. 제1항에 있어서,
   상기 부상 스테이지를 가열하는 히터부를 더 갖고, 기판 상에는 도포액에 의한 도포막이 형성되어 있으며, 상기 폭 방향에 있어서의 도포막의 양단부는 상기 기판 부상면의 양단부보다도 외측인 것을 특징으로 하는, 부상 반송 장치.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
   상기 부상 스테이지는, 상기 기판 부상면을 갖는 기판 부상부와, 상기 폭 방향에 대하여 상기 기판 부상부에 인접하고 천장면이 상기 기판 부상면보다도 낮은 서포트부를 갖고, 상기 기판 파지부가 기판을 파지할 때, 상기 접촉부는 상기 서포트부의 상방에서 기판과 접촉하는 것을 특징으로 하는, 부상 반송 장치.

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