KR20220102109A - 기판 반송 장치, 기판 반송 방법, 및 기판 처리 시스템 - Google Patents

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Abstract

[과제] 평면 모터를 이용한 기판 반송에 있어서, 기판 보지부를 포함하는 반송 유닛의 전유 면적을 작게 할 수 있는 기판 반송 장치, 기판 반송 방법, 및 기판 처리 시스템을 제공한다.
[해결 수단] 기판 반송 장치는 기판을 보지하는 기판 보지부, 내부에 복수의 자석을 갖고, 기판 보지부를 이동시키는 베이스, 및 기판 보지부와 베이스를 연결하는 링크 부재를 갖는 반송 유닛과 본체부, 본체부 내에 배열된 복수의 전자 코일, 및 전자 코일에 급전하고, 베이스를 자기 부상시킴과 아울러 리니어 구동하는 리니어 구동부를 갖는 평면 모터를 갖는다. 베이스는 제 1 부재와, 제 1 부재 내에 회전 가능하게 마련된 제 2 부재를 갖고, 제 1 부재 및 제 2 부재의 내부에 자석이 마련되고, 링크 부재는 제 2 부재에 회전 가능하게 연결되고, 리니어 구동부는 제 2 부재를 제 1 부재에 대해서 회전시키고, 기판 보지부를 링크 부재를 거쳐서 신축시킨다.

Description

기판 반송 장치, 기판 반송 방법, 및 기판 처리 시스템{SUBSTRATE TRANSPORT APPARATUS, SUBSTRATE TRANSPORT METHOD, AND SUBSTRATE PROCESSING SYSTEM}
본 개시는 기판 반송 장치, 기판 반송 방법, 및 기판 처리 시스템에 관한 것이다.
예를 들어, 반도체 제조 프로세스에 있어서는, 기판인 반도체 웨이퍼의 처리를 실행할 때에, 복수의 처리실과, 처리실과 접속하는 진공 반송실과, 진공 반송실 내에 마련된 기판 반송 장치를 구비하는 기판 처리 시스템이 이용되고 있다.
이러한 기판 반송 장치로서, 종래, 다관절 아암 구조의 반송 로봇이 이용되고 있다(예를 들면, 특허문헌 1).
또한, 반송 로봇을 이용하는 기술의, 진공 시일로부터의 가스의 침입의 문제나, 반송 로봇의 선회나 신축의 이동이 한정된다고 하는 문제를 해소할 수 있는 기술로서 자기 부상을 이용한 평면 모터를 이용한 기판 반송 장치가 제안되고 있다(예를 들면, 특허문헌 2).
일본 특허 공개 제 2017-168866 호 공보 일본 특허 공표 제 2018-504784 호 공보
본 개시는 평면 모터를 이용하는 기판 반송에 있어서, 기판 보지부를 포함하는 반송 유닛의 전유(專有) 면적을 작게 할 수 있는 기판 반송 장치, 기판 반송 방법, 및 기판 처리 시스템을 제공한다.
본 개시의 일 태양에 따른 기판 반송 장치는, 기판을 기판 반송 위치로 반송하는 기판 반송 장치로서, 기판을 보지하는 기판 보지부, 내부에 복수의 자석을 갖고, 상기 기판 보지부를 이동시키는 베이스, 및 상기 기판 보지부와 상기 베이스를 연결하는 링크 부재를 갖는 반송 유닛과, 본체부, 상기 본체부 내에 배열된 복수의 전자 코일, 및 상기 전자 코일에 급전하고, 상기 베이스를 자기 부상시킴과 아울러, 리니어 구동하는 리니어 구동부를 갖는 평면 모터를 갖고, 상기 베이스는 제 1 부재와, 상기 제 1 부재 내에 회전 가능하게 마련된 제 2 부재를 갖고, 상기 제 1 부재 및 상기 제 2 부재의 내부에 상기 자석이 마련되고, 상기 링크 부재는 상기 제 2 부재에 회전 가능하게 연결되고, 상기 리니어 구동부는 상기 제 2 부재를 상기 제 1 부재에 대해서 회전시키고, 상기 기판 보지부를 상기 링크 부재를 거쳐서 신축시킨다.
본 개시에 의하면, 평면 모터를 이용하는 기판 반송에 있어서, 기판 보지부를 포함하는 반송 유닛의 전유 면적을 작게 할 수 있는 기판 반송 장치, 기판 반송 방법, 및 기판 처리 시스템이 제공된다.
도 1은 기판 처리 시스템의 일례를 도시하는 개략 평면도이다.
도 2는 기판 반송 장치의 반송 유닛 및 평면 모터를 설명하기 위한 부분 단면 측면도이다.
도 3은 평면 모터의 구동 원리를 설명하기 위한 사시도이다.
도 4는 베이스에 있어서의 제 1 부재에 대한 제 2 부재의 회전을 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 반송 유닛이 축퇴한 상태를 도시하는 평면도이다.
도 6은 반송 유닛이 신장한 상태를 도시하는 측면도이다.
도 7은 반송 유닛이 신장한 상태를 도시하는 평면도이다.
도 8은 엔드 이펙터의 신장 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 9는 가이드 부재를 마련했을 경우의 엔드 이펙터의 신장 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 10은 기판 처리 시스템의 다른 예를 도시하는 개략 평면도이다.
도 11은 반송 유닛의 다른 예를 도시하는 평면도이다.
도 12는 반송 유닛의 또다른 예를 도시하는 평면도이다.
이하, 첨부 도면을 참조하여 실시형태에 대해서 설명한다.
<기판 처리 시스템의 일례>
도 1은 기판 처리 시스템의 일례를 도시하는 개략 평면도이다.
본 예의 기판 처리 시스템(100)은 복수의 기판에 대해서 연속적으로 처리를 실시하는 것이다. 기판의 처리는 특별히 한정되지 않고, 예를 들면, 성막 처리, 에칭 처리, 애싱 처리, 클리닝 처리와 같은 여러 가지의 처리를 들 수 있다. 기판은 특별히 한정되는 것은 아니지만, 이하의 설명에서는, 기판으로서 반도체 웨이퍼(이하, 간단히 웨이퍼라고도 함)를 이용하는 경우를 예를 들어서 설명한다.
도 1에 도시되는 바와 같이, 기판 처리 시스템(100)은 클러스터 구조(멀티 챔버 타입)의 시스템이며, 복수의 처리실(110), 진공 반송실(120), 로드록실(130), 대기 반송실(140), 기판 반송 장치(150), 및 제어부(160)를 구비한다.
진공 반송실(120)은 평면 형상이 직사각형상을 이루고, 내부가 진공 분위기로 감압되고, 장변측의 서로 대향하는 벽부에 복수의 처리실(110)이 게이트 밸브(G)를 거쳐서 접속되어 있다. 또한, 진공 반송실(120)의 단변측의 일방의 벽부에 로드록실(130)이 게이트 밸브(G1)를 거쳐서 접속되어 있다. 로드록실(130)의 진공 반송실(120)과 반대측에는 게이트 밸브(G2)를 거쳐서 대기 반송실(140)이 접속되어 있다. 또한, 도 1에 있어서, 처리실(110)의 배열 방향이 X방향이며, X방향과 직교하는 방향이 Y방향이다. 또한, 도 1에 있어서는, 로드록실(130)이 1개의 경우를 나타내고 있지만, 로드록실(130)은 복수여도 상관없다.
진공 반송실(120) 내의 기판 반송 장치(150)는 처리실(110), 로드록실(130)에 대해서, 기판인 웨이퍼(W)의 반입출을 실행한다. 기판 반송 장치(150)는 실제로 웨이퍼(W)를 보지하는 웨이퍼 보지부인 엔드 이펙터(50)를 갖는 반송 유닛(20)을 갖고 있다. 기판 반송 장치(150)의 상세에 대해서는 후술한다.
처리실(110)과 진공 반송실(120) 사이는, 게이트 밸브(G)를 개방하는 것에 의해 연통하여 기판 반송 장치(150)에 의한 웨이퍼(W)의 반송이 가능하게 되고, 게이트 밸브(G)를 폐쇄하는 것에 의해 차단된다. 또한, 로드록실(130)과 진공 반송실(120) 사이는 게이트 밸브(G1)를 개방하는 것에 의해 연통하여 기판 반송 장치(150)에 의한 웨이퍼(W)의 반송이 가능하게 되고, 게이트 밸브(G1)를 폐쇄하는 것에 의해 차단된다.
처리실(110)은 웨이퍼(W)를 탑재하는 탑재대(111)를 갖고, 내부가 진공 분위기로 감압된 상태로 탑재대(111)에 탑재된 웨이퍼(W)에 대해서 소망한 처리(성막 처리, 에칭 처리, 애싱 처리, 클리닝 처리 등)를 실시한다.
로드록실(130)은 웨이퍼(W)를 탑재하는 탑재대(131)를 갖고, 대기 반송실(140)과 진공 반송실(120) 사이에 웨이퍼(W)를 반송할 때에, 대기압과 진공 사이에서 압력 제어하는 것이다.
대기 반송실(140)은 대기 분위기로 되어 있고, 예를 들면, 청정 공기의 다운 플로우가 형성된다. 또한, 대기 반송실(140)의 벽면에는, 로드 포트(도시되지 않음)가 마련되어 있다. 로드 포트는 웨이퍼(W)가 수용된 캐리어(도시되지 않음) 또는 빈 캐리어가 접속되도록 구성되어 있다. 캐리어로서는, 예를 들면, FOUP(Front Opening Unified Pod) 등을 이용할 수 있다.
또한, 대기 반송실(140)의 내부에는, 웨이퍼(W)를 반송하는 대기 반송 장치(도시되지 않음)가 마련되어 있다. 대기 반송 장치는 로드 포트(도시되지 않음)에 수용된 웨이퍼(W)를 취출하여, 로드록실(130)의 탑재대(131)에 탑재하고, 또는 로드록실(130)의 탑재대(131)에 탑재된 웨이퍼(W)를 취출하여, 로드 포트에 수용한다. 로드록실(130)과 대기 반송실(140) 사이는 게이트 밸브(G2)를 개방하는 것에 의해 연통하여 대기 반송 장치에 의한 웨이퍼(W)의 반송이 가능하게 되고, 게이트 밸브(G2)를 폐쇄하는 것에 의해 차단된다.
제어부(160)는 컴퓨터로 구성되어 있고, CPU를 구비한 주 제어부와, 입력 장치, 출력 장치, 표시 장치, 기억 장치(기억 매체)를 갖고 있다. 주 제어부는 기판 처리 시스템(100)의 각 구성부의 동작을 제어한다. 예를 들어, 각 처리실(110)에 있어서의 웨이퍼(W)의 처리, 기판 반송 장치(150)에 의한 웨이퍼(W)의 반송, 게이트 밸브(G, G1, G2)의 개폐 등을 제어한다. 주 제어부에 의한 각 구성부의 제어는, 기억 장치에 내장된 기억 매체(하드 디스크, 광디스크, 반도체 메모리 등)에 기억된 제어 프로그램인 처리 레시피에 기반하여 된다.
다음에, 기판 처리 시스템(100)의 동작의 일례에 대해서 설명한다. 본 명세서에서는, 기판 처리 시스템(100)의 동작의 일례로서, 로드 포트에 장착된 캐리어에 수용된 웨이퍼(W)를 처리실(110)에서 처리를 실시하고, 로드 포트에 장착된 빈 캐리어에 수용하는 동작을 설명한다. 또한, 이하의 동작은 제어부(160)의 처리 레시피에 기반하여 실행된다.
우선, 대기 반송실(140) 내의 대기 반송 장치(도시되지 않음)에 의해 로드 포트에 접속된 캐리어로부터 웨이퍼(W)를 취출하고, 게이트 밸브(G2)를 개방하여 대기 분위기의 로드록실(130)에 반입한다. 그리고, 게이트 밸브(G2)를 폐쇄한 후, 웨이퍼(W)가 반입된 로드록실(130)을 진공 반송실(120)에 대응하는 진공 상태로 한다. 그 다음에, 대응하는 게이트 밸브(G1)를 개방하여, 로드록실(130) 안의 웨이퍼(W)를, 반송 유닛(20)의 엔드 이펙터(50)에 의해 취출하고, 게이트 밸브(G1)를 폐쇄한다. 그 다음에, 어느 하나의 처리실(110)에 대응하는 게이트 밸브(G)를 개방한 후, 엔드 이펙터(50)에 의해 그 처리실(110)에 웨이퍼(W)를 반입하고 탑재대(111)에 탑재한다. 그리고, 그 처리실(110)로부터 엔드 이펙터(50)를 퇴피시키고, 게이트 밸브(G)를 폐쇄한 후, 그 처리실(110)에서 성막 처리 등의 처리가 실행한다.
처리실(110)에서의 처리가 종료한 후, 대응하는 게이트 밸브(G)를 개방하고, 반송 유닛(20)의 엔드 이펙터(50)가 그 처리실(110)로부터 웨이퍼(W)를 취출한다. 그리고, 게이트 밸브(G)를 폐쇄한 후, 게이트 밸브(G1)를 개방하고 엔드 이펙터(50)에 보지된 웨이퍼(W)를, 로드록실(130)에 반송한다. 그 후, 게이트 밸브(G1)를 폐쇄하고, 웨이퍼(W)가 반입된 로드록실(130)을 대기 분위기로 한 후, 게이트 밸브(G2)를 열어 대기 반송 장치(도시되지 않음)에 의해 로드록실(130)로부터 웨이퍼(W)를 취출하고, 로드 포트의 캐리어(모두 도시되지 않음)에 수납한다.
이상의 처리를 복수의 웨이퍼(W)에 대해서 동시 병행적으로 실행하고, 캐리어 내의 모든 웨이퍼(W)에 대해서 처리를 실시한다.
또한, 상기 설명에서는, 기판 반송 장치(150)에 의해, 어느 하나의 처리실(110)에 웨이퍼(W)를 반송하고, 그 처리실(110)에서 웨이퍼(W)의 처리를 실행하고 있는 동안에, 별개의 웨이퍼(W)를 다른 처리실(110)에 반송하는 패러렐 반송의 경우를 설명했지만, 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 1매의 웨이퍼(W)를 복수의 처리실(110)에 순차 반송하는 시리얼 반송이어도 좋다.
<기판 반송 장치의 일례>
다음에, 기판 반송 장치의 일례에 대해서, 상술의 도 1 외에, 도 2 내지 도 7에 근거하여 상세하게 설명한다. 도 2는 기판 반송 장치의 반송 유닛 및 평면 모터를 설명하기 위한 부분 단면 측면도, 도 3은 평면 모터의 구동 원리를 설명하기 위한 사시도, 도 4는 베이스에 있어서의 제 1 부재에 대한 제 2 부재의 회전을 설명하기 위한 도면, 도 5는 반송 유닛이 축퇴한 상태를 도시하는 평면도, 도 6은 반송 유닛이 신장한 상태를 도시하는 측면도, 도 7은 반송 유닛이 신장한 상태를 도시하는 평면도이다.
기판 반송 장치(150)는 도 1, 도 2에 도시되는 바와 같이, 평면 모터(리니어 유닛)(10)와, 반송 유닛(20)을 갖는다.
평면 모터(리니어 유닛)(10)는 반송 유닛(20)을 리니어 구동한다. 평면 모터(리니어 유닛)(10)는 진공 반송실(120)의 바닥벽(121)으로 구성되는 본체부(11)와, 본체부(11)의 내부에 전체에 걸쳐서 배치된 복수의 전자 코일(12)과, 복수의 전자 코일(12)에 개별적으로 급전하여 반송 유닛(20)을 리니어 구동하는 리니어 구동부(13)를 갖고 있다. 리니어 구동부(13)는 제어부(160)에 의해 제어된다. 전자 코일(12)에 전류가 공급되는 것에 의해, 자장이 생성된다.
반송 유닛(20)은 2개의 베이스(31, 32)와, 링크 부재(41, 42)와, 상술한 엔드 이펙터(50)를 갖는다. 베이스(31)는 제 1 부재(33)와, 제 1 부재(33)의 내부에 회전 가능하게 마련된 원주 형상을 이루는 제 2 부재(34)를 갖는다. 마찬가지로, 베이스(32)는 제 1 부재(35)와, 제 1 부재(35)의 내부에 회전 가능하게 마련된 원주 형상을 이루는 제 2 부재(36)를 갖는다. 또한, 도면에서는 반송 유닛(20)을 3개 그리고 있지만, 반송 유닛(20)의 수는 1개 이상이면 좋다.
베이스(31, 32)는 그 안에 복수의 영구자석이 배열되어서 구성되어 있고, 링크 부재(41, 42)를 거쳐서 엔드 이펙터(50)를 이동시킨다. 구체적으로는, 베이스(31, 32)의 제 1 부재(33, 35)에는 복수의 영구자석(37)이 배열되어 있고, 제 2 부재(34, 36)에는 복수의 영구자석(38)이 배열되어 있다.
그리고, 평면 모터(리니어 유닛)(10)의 전자 코일(12)에 공급하는 전류의 방향을, 그에 의해 생성되는 자장이 영구자석(37, 38)과 반발하는 방향으로 하는 것에 의해, 베이스(31, 32)가 본체부(11) 표면으로부터 자기 부상하도록 구성되어 있다. 베이스(31, 32)는 전자 코일(12)로의 전류를 정지하는 것에 의해, 부상이 정지되고, 진공 반송실(120)의 마루면, 즉, 평면 모터(10)의 본체부(11) 표면에 탑재된 상태가 된다.
또한, 리니어 구동부(13)로부터 전자 코일(12)에 공급하는 전류를 개별적으로 제어하는 것에 의해, 베이스(31, 32)를 자기 부상시킨 상태로, 평면 모터(10)의 본체부(11) 표면을 따라서 X방향, Y방향, 또는 θ방향(회전)으로 이동시키고, 그 위치를 제어할 수 있다. 또한, 전류의 제어에 의해 부상량도 제어할 수 있다. 게다가, 리니어 구동부(13)로부터 전자 코일(12)에 공급하는 전류를 개별적으로 제어하여, 예를 들면, 도 4의 (a)의 상태로부터 (b)의 상태와 같이, 제 2 부재(34, 36)를 제 1 부재(33, 35)에 대해서 회전시킬 수 있다.
링크 부재(41, 42)는 각각 회전축(43, 44)을 거쳐서 제 2 부재(34, 36)에 접속되어 있고, 제 2 부재(34, 36)의 회전에 따라 링크 부재(41, 42)가 회동하게 되어 있다. 이에 의해, 엔드 이펙터(50)를 베이스(31, 32)에 대해서 신축하는 것이 가능하게 된다.
도 2 및 도 5는 엔드 이펙터(50)가 축퇴한 상태이며, 엔드 이펙터(50) 및 링크 부재(41, 42)가 베이스(31, 32) 상에 겹쳐진 상태로 꺾어 접어져 있다. 그리고, 이 상태에서는, 평면에서 바라봤을 경우에, 베이스(31, 32) 및 링크 부재(41, 42)가 엔드 이펙터(50) 상의 웨이퍼(W)의 존재 영역 내에 포함되도록 되어 있다. 반송 유닛(20)이 진공 반송실(120) 내를 이동할 때에는, 이와 같이 엔드 이펙터(50)가 축퇴한 상태로 된다.
도 6 및 도 7은 엔드 이펙터(50) 및 링크 부재(41, 42)가 베이스(31, 32)로부터 신장된 상태이다. 반송 유닛(20)을 웨이퍼 반송 위치인 처리실(110)에 액세스할 때에 이와 같이 엔드 이펙터(50) 및 링크 부재(41, 42)를 신장하는 것에 의해, 엔드 이펙터(50)를 처리실(110) 내에 액세스하여 웨이퍼(W)의 주고받음을 실행하는 것이 가능하게 된다.
다음에, 이와 같이 구성되는 기판 반송 장치(150)의 동작에 대해서 설명한다.
기판 반송 장치(150)에 있어서는, 제어부(160)에 의해 평면 모터(리니어 유닛)(10)의 리니어 구동부(13)로부터 전자 코일(12)에 공급하는 전류를 제어하여 영구자석(37, 38)과 반발하는 자장을 생성하는 것에 의해, 베이스(31, 32)를 자기 부상시킨다. 이 때의 부상량은 전류의 제어에 의해 제어할 수 있다.
자기 부상한 상태로, 리니어 구동부(13)로부터 전자 코일(12)에 공급하는 전류를 개별적으로 제어하는 것에 의해, 베이스(31, 32)를 평면 모터(10)의 본체부(11) 표면(진공 반송실(120)의 마루면)을 따라서 이동시켜서, 엔드 이펙터(50) 상의 웨이퍼(W)를 반송할 수 있다.
이러한 평면 모터를 이용한 기판 반송은 상술한 바와 같이, 반송 로봇을 이용하는 기술에 있어서의 진공 시일로부터의 가스의 침입의 문제나, 반송 로봇의 선회나 신축의 이동이 한정된다고 하는 문제를 해결하는 것이다.
특히, 반송 로봇의 선회나 신축의 이동이 한정되는 것에 의해, 기판 처리 시스템 전체의 설치 면적이 커져서 클린룸 코스트의 저감이 곤란하다고 하는 문제가 생기지만, 평면 모터를 이용한 반송 기술에서는 그러한 문제를 경감할 수 있다.
즉, 복수의 처리실을 갖는 기판 처리 시스템의 경우, 처리실의 탑재 위치가 반송 로봇의 탑재 위치에 의해서 제한되고, 또한, 진공 반송실은 로봇 아암의 선회 및 신축에 필요한 면적이 필요하게 되고, 또한 그러한 진공 반송실이 복수 필요하다. 이 때문에, 시스템 전체의 설치 면적이 커져 버린다. 이에 대해, 특허문헌 2와 같은 평면 모터를 이용한 기판 반송에서는, 처리실의 탑재 위치의 자유도가 높고, 진공 반송실의 면적에 관해서도 어느 정도 저감할 수 있다.
그러나, 최근, 복수의 처리실을 갖는 기판 처리 시스템에 대해서, 새로운 설치 면적의 저감이 요구되고 있다.
이 때문에, 본 실시형태에서는, 반송 유닛(20)의 베이스(31, 32)를, 제 1 부재(33, 35)와, 제 1 부재(33, 35)에 대해서 회전 가능한 제 2 부재(34, 36)를 갖는 것으로 하고, 제 2 부재(34, 36)에 링크 부재(41, 42)를 거쳐서 엔드 이펙터(50)를 접속한다.
이에 의해, 리니어 구동부(13)로부터 전자 코일(12)에 공급하는 전류를 개별적으로 제어하여, 제 2 부재(34, 36)를 제 1 부재(33, 35)에 대해서 회전시킬 수 있고, 링크 부재(41, 42)를 거쳐서 엔드 이펙터(50)를 신축할 수 있다.
도 2 및 도 5에 도시되는 바와 같이, 엔드 이펙터(50)가 축퇴했을 때에는, 엔드 이펙터(50) 및 링크 부재(41, 42)가 꺾어 접어지고, 베이스(31, 32) 상에 겹쳐진 상태로 할 수 있다. 그리고, 본 상태에서는, 평면에서 바라봤을 경우에, 베이스(31, 32) 및 링크 부재(41, 42)가 엔드 이펙터(50) 상의 웨이퍼(W)의 존재 영역 내에 포함된 상태가 되고, 반송 유닛(20)의 전유 면적을 최소화할 수 있다.
그리고, 본 상태에서 반송 유닛(20)을 진공 반송실(120) 내에서 리니어 구동에 의해 이동시켜서 웨이퍼(W)를 반송하는 것에 의해, 진공 반송실(120)에 있어서의 반송 유닛(20)이 이동하는 스페이스를 작게 할 수 있다. 이 때문에, 진공 반송실(120)을 보다 소형화할 수 있고, 기판 처리 시스템(100) 자체의 설치 면적을 보다 작게 할 수 있다.
반송 유닛(20)에 의해 웨이퍼 반송 위치인 처리실(110)에 대해서 웨이퍼(W)의 주고받음을 실행할 때, 엔드 이펙터(50)를 그 처리실(110)에 정대(正對)시킨 상태로, 베이스(31, 32)의 이동을 정지한다. 그리고, 제 2 부재(34, 36)를 제 1 부재(33, 35)에 대해서 회전시키는 것에 의해, 도 6 및 도 7에 도시되는 바와 같이, 엔드 이펙터(50) 및 링크 부재(41, 42)를 베이스(31, 32)로부터 신장시켜서 엔드 이펙터(50)를 처리실(110)에 액세스시킨다.
이 때의 엔드 이펙터(50)의 신장 동작을, 도 8을 참조하여 설명한다. (a)는 엔드 이펙터(50)가 축퇴한 상태이며, 평면에서 바라봤을 경우에, 베이스(31, 32) 및 링크 부재(41, 42)가 엔드 이펙터(50) 상의 웨이퍼(W)의 존재 영역 내에 포함되어 있다. 본 상태로부터, 리니어 구동부(13)로부터 전자 코일(12)에 공급하는 전류를 개별적으로 제어하여, 베이스(31, 32)의 제 1 부재(33, 35) 및 제 2 부재(34, 36)를 이동시켜서, (b), 나아가서는 (c)에 도시되는 바와 같이, 베이스(31, 32)를 외측으로 회동시키고, 엔드 이펙터(50)를 직진 이동시킨다. 그리고, 또한 베이스(31, 32)를 회동시켜서, 엔드 이펙터(50)를 직진시키고, 최종적으로, (d)에 도시되는 바와 같이, 엔드 이펙터(50) 및 링크 부재(41, 42)를 베이스(31, 32)로부터 신장 시킨 상태로 한다.
도 9에 도시되는 바와 같이, 엔드 이펙터(50)를 안정하여 이동시키기 위한 가이드 부재를 마련해도 좋다. 본 경우는 (a)의 엔드 이펙터(50)가 축퇴한 상태로부터, 베이스(31, 32)를 외측으로 회동시키고, (b), 나아가서는 (c)에 도시되는 바와 같이, 베이스(31, 32)를 외측으로 회동시켜서 엔드 이펙터(50)를 직진시킬 때에, 엔드 이펙터(50)를 가이드 부재(60)에 가이드시킨 상태로 한다. 그리고, 또한 베이스(31, 32)를 회동시켜서, 엔드 이펙터(50)를 가이드 부재(60)를 따라서 직진시키고, 최종적으로, (d)에 도시되는 바와 같이, 엔드 이펙터(50) 및 링크 부재(41, 42)를 베이스(31, 32)로부터 신장시킨 상태로 한다.
이와 같이, 본 실시형태의 기판 반송 장치(150)에 있어서는, 리니어 구동부(13)로부터 전자 코일(12)에 공급하는 전류를 개별적으로 제어하여, 베이스(31, 32)의 제 1 부재(33, 35) 및 제 2 부재(34, 36)를 이동시키는 것만으로, 용이하게 엔드 이펙터(50)를 직진 이동시킬 수 있다. 또한, 엔드 이펙터(50)는 처리실(110)에 대한 웨이퍼(W)의 주고받음시에만, 처리실(110)에 신장되므로, 엔드 이펙터(50)의 신장 동작은 웨이퍼(W)의 진공 반송실(120)의 설치 면적에 영향은 미치지 않는다.
<기판 처리 시스템의 다른 예>
도 10은 기판 처리 시스템의 다른 예를 도시하는 개략 평면도이다.
본 예의 기판 처리 시스템(100')은 도 1의 기판 처리 시스템(100)과 마찬가지로, 복수의 기판에 대해서 연속적으로 소망한 처리를 실행하는 것이다. 기판 처리 시스템(100')의 기본 구성은 기판 처리 시스템(100)과 마찬가지이므로, 기판 처리 시스템(100)과 동일한 것에는 동일한 부호를 부여하여 설명을 생략한다.
본 예의 기판 처리 시스템(100')은 진공 반송실(120)의 로드록실(130)과 대향하는 위치에, 버퍼실(170)을 갖고 있는 점이 기판 처리 시스템(100)과 상이하여 있다.
버퍼실(170)을 마련하는 것에 의해, 반송 유닛(20)을 복수 갖는 경우에, 반송 유닛(20)의 하나를 버퍼실(170)에 퇴피시킬 수 있고, 반송 유닛(20)끼리가 간섭하는 것을 방지할 수 있다. 웨이퍼(W)의 반송을 보다 원활하게 실행할 수 있다.
<다른 적용>
이상, 실시형태에 대해서 설명했지만, 금회 개시된 실시형태는 모든 점에서 예시이며 제한적인 것은 아니라고 생각되어야 한다. 상기의 실시형태는 첨부의 특허청구범위 및 그 주지를 일탈하는 일 없이, 여러 가지 형태로 생략, 치환, 변경되어도 좋다.
예를 들어, 상기 실시형태에서는, 기판 반송 장치의 반송 유닛(20)으로서, 엔드 이펙터(50)와, 2개의 베이스(31, 32)와, 이들을 접속하는 링크 부재(41, 42)를 갖는 것을 이용하지만, 이에 한정하는 것은 아니다. 예를 들어, 도 11과 같이, 1개의 베이스(30)와 1개의 링크 부재(40)를 갖는 반송 유닛(20')이어도 좋다. 도 11의 반송 유닛(20')에 있어서도, 베이스(30)는 X-Y 이동용의 제 1 부재(30a)와 엔드 이펙터 신축용의 제 2 부재(30b)를 갖고 있다. 또한, 엔드 이펙터(50)를 안정하여 이동시키기 위한 가이드 부재(60)가 마련되어 있다. 또한, 도 12와 같이, 링크 부재(41, 42) 대신에, 각각 관절(47, 48)을 갖는 관절 링크 부재(45, 46)를 마련한 반송 유닛(20")이어도 좋다. 관절 링크 부재(45, 46)를 이용하는 것에 의해, 소위 프로그레그 타입(frog leg type)의 신축 동작을 실행할 수 있다. 또한, 수평 방향으로 변위하는 링크 기구와 높이 방향으로 변화하는 링크 기구를 조합시켜도 좋다.
또한, 기판으로서 반도체 웨이퍼(웨이퍼)를 이용하는 경우에 대해서 도시했지만, 반도체 웨이퍼에 한정하지 않고, FPD(플랫 패널 디스플레이) 기판이나, 세라믹스 기판 등의 다른 기판이어도 좋다.
10 : 평면 모터
11 : 본체부
12 : 전자 코일
13 : 리니어 구동부
20, 20', 20" : 반송 유닛
30, 31, 32 : 베이스
33), 35, 30a : 제 1 부재
34, 36, 30b : 제 2 부재
37, 38 : 영구자석
41, 42, 45, 46 : 링크 부재
50 : 엔드 이펙터(기판 보지부)
60 : 가이드 부재
100, 100' : 기판 처리 시스템
110 : 처리실
120 : 진공 반송실
130 : 로드록실
140 : 대기 반송실
150 : 기판 반송 장치
160 : 제어부
170 : 버퍼실
G, G1, G2 : 게이트 밸브
W : 반도체 웨이퍼(기판)

Claims (16)

  1. 기판을 기판 반송 위치로 반송하는 기판 반송 장치에 있어서,
    기판을 보지하는 기판 보지부, 내부에 복수의 자석을 갖고, 상기 기판 보지부를 이동시키는 베이스, 및 상기 기판 보지부와 상기 베이스를 연결하는 링크 부재를 갖는 반송 유닛과,
    본체부, 상기 본체부 내에 배열된 복수의 전자 코일, 및 상기 전자 코일에 급전하고, 상기 베이스를 자기 부상시킴과 아울러 리니어 구동하는 리니어 구동부를 갖는 평면 모터를 갖고,
    상기 베이스는 제 1 부재와, 상기 제 1 부재 내에 회전 가능하게 마련된 제 2 부재를 갖고, 상기 제 1 부재 및 상기 제 2 부재의 내부에 상기 자석이 마련되고,
    상기 링크 부재는 상기 제 2 부재에 회전 가능하게 연결되고,
    상기 리니어 구동부는 상기 제 2 부재를 상기 제 1 부재에 대해서 회전시키고, 상기 기판 보지부를 상기 링크 부재를 거쳐서 신축시키는
    기판 반송 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 기판 보지부가 축퇴했을 때에는, 상기 베이스, 상기 링크 부재, 및 상기 기판 보지부가 상하로 겹쳐진 상태가 되고, 그 상태로 상기 베이스가 리니어 구동되는
    기판 반송 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 기판 보지부가 축퇴된 상태에서는, 평면에서 바라봤을 경우에, 상기 베이스 및 상기 링크 부재가 상기 기판 보지부에 보지된 상기 기판의 존재 영역 내에 포함되도록 구성되는
    기판 반송 장치.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 기판 보지부를 상기 기판 반송 위치에 액세스할 때에는, 상기 기판 보지부가 상기 베이스로부터 신장한 상태로 되는
    기판 반송 장치.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 반송 유닛은 2개의 상기 베이스와, 2개의 상기 링크 부재를 갖고, 각각의 상기 링크 부재는 각각의 상기 베이스의 상기 제 2 부재와 상기 기판 보지부를 연결하는
    기판 반송 장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 링크 부재는 관절을 갖고, 프로그레그 타입의 신축 동작을 실행하는
    기판 반송 장치.
  7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 반송 유닛은 상기 기판 보지부를 가이드하는 가이드 부재를 더 갖는
    기판 반송 장치.
  8. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 반송 유닛은 기판에 처리를 실행하는 처리실이 접속된 반송실 내에 마련되고, 기판 반송 위치가 상기 처리실이며, 상기 평면 모터의 상기 본체부는 상기 반송실의 바닥벽을 구성하는
    기판 반송 장치.
  9. 기판을 기판 반송 위치로 반송하는 기판 반송 방법에 있어서,
    기판을 보지하는 기판 보지부, 내부에 복수의 자석을 갖고, 상기 기판 보지부를 이동시키는 베이스, 및 상기 기판 보지부와 상기 베이스를 연결하는 링크 부재를 갖는 반송 유닛과, 본체부, 상기 본체부 내에 배열된 복수의 전자 코일, 및 상기 전자 코일에 급전하고, 상기 베이스를 자기 부상시킴과 아울러 리니어 구동하는 리니어 구동부를 갖는 평면 모터를 갖고, 상기 베이스는 제 1 부재와, 상기 제 1 부재 내에 회전 가능하게 마련된 제 2 부재를 갖고, 상기 제 1 부재와 상기 제 2 부재는 내부에 상기 자석이 마련되고, 상기 링크 부재는 상기 제 2 부재에 회전 가능하게 연결되고, 상기 리니어 구동부는 상기 제 2 부재를 상기 제 1 부재에 대해서 회전시키는 것이 가능한 기판 반송 장치를 이용하여,
    상기 기판이 보지된 상기 기판 보지부를 축퇴시키고, 상기 베이스, 상기 링크 부재, 및 상기 기판 보지부가 상하로 겹쳐진 상태로 하여 상기 베이스를 리니어 구동하여 상기 기판을 반송하는 것과,
    상기 기판이 상기 기판 반송 위치에 대응하는 위치로 반송되었을 때에, 상기 리니어 구동부에 의해 상기 제 2 부재를 상기 제 1 부재에 대해서 회전시키고, 상기 기판이 보지된 상기 기판 보지부를 상기 베이스로부터 상기 링크 부재를 거쳐서 신장시켜서 상기 기판을 상기 기판 반송 위치에 주고받는 것을 갖는
    기판 반송 방법.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 기판 보지부가 축퇴된 상태에서는, 평면에서 바라봤을 경우에, 상기 베이스 및 상기 링크 부재가 상기 기판 보지부에 보지된 상기 기판의 존재 영역 내에 포함되도록 구성되는
    기판 반송 방법.
  11. 제 9 항 또는 제 10 항에 있어서,
    상기 반송 유닛은 기판에 처리를 실행하는 처리실이 접속된 반송실 내에 마련되고, 기판 반송 위치가 상기 처리실이며, 상기 평면 모터의 상기 본체부는 상기 반송실의 바닥벽을 구성하는
    기판 반송 방법.
  12. 기판에 대해서 처리를 실행하는 처리실과,
    상기 처리실이 접속된 반송실과,
    상기 반송실 내에서 상기 기판을 반송하고, 상기 처리실 내에 상기 기판을 주고받는 기판 반송 장치를 구비하고,
    상기 기판 반송 장치는,
    기판을 보지하는 기판 보지부, 내부에 복수의 자석을 갖고, 상기 기판 보지부를 이동시키는 베이스, 및 상기 기판 보지부와 상기 베이스를 연결하는 링크 부재를 갖는 반송 유닛과,
    본체부, 상기 본체부 내에 배열된 복수의 전자 코일, 및 상기 전자 코일에 급전하고, 상기 베이스를 자기 부상시킴과 아울러 리니어 구동하는 리니어 구동부를 갖는 평면 모터를 갖고,
    상기 베이스는 제 1 부재와, 상기 제 1 부재 내에 회전 가능하게 마련된 제 2 부재를 갖고, 상기 제 1 부재와 상기 제 2 부재는 내부에 상기 자석이 마련되고,
    상기 링크 부재는 상기 제 2 부재에 회전 가능하게 연결되고,
    상기 리니어 구동부는 상기 제 2 부재를 상기 제 1 부재에 대해서 회전시키고, 상기 기판 보지부를 상기 링크 부재를 거쳐서 신축시키는
    기판 처리 시스템.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 기판 보지부가 축퇴했을 때에는, 상기 베이스, 상기 링크 부재, 및 상기 기판 보지부가 상하로 겹쳐진 상태가 되고, 그 상태로 상기 베이스가 리니어 구동되는
    기판 처리 시스템.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 기판 보지부가 축퇴된 상태에서는, 평면에서 바라봤을 경우에, 상기 베이스 및 상기 링크 부재가 상기 기판 보지부에 보지된 상기 기판의 존재 영역 내에 포함되도록 구성되는
    기판 처리 시스템.
  15. 제 12 항 내지 제 14 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 기판 보지부에 보지된 기판을 상기 처리실에 주고받을 때에는, 상기 기판 보지부가 상기 베이스로부터 신장한 상태로 되는
    기판 처리 시스템.
  16. 제 12 항 내지 제 15 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 평면 모터의 상기 본체부는 상기 반송실의 바닥벽을 구성하는
    기판 처리 시스템.
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