KR101181597B1

KR101181597B1 - 기판처리장치 및 그것에 사용되는 기판반송장치

Info

Publication number: KR101181597B1
Application number: KR1020110091977A
Authority: KR
Inventors: 이치로 미츠요시; 료 무라모토
Original assignee: 다이닛뽕스크린 세이조오 가부시키가이샤
Priority date: 2008-09-12
Filing date: 2011-09-09
Publication date: 2012-09-10
Also published as: KR20110105757A; TW201020194A; TWI426044B

Abstract

기판처리장치는 수직자세의 복수 매의 기판에 대하여 일괄하여 처리를 실시하는 기판처리부와, 수직자세의 복수 매의 기판을 일괄하여 지지하는 제1 횡행지지부를, 기판이재위치와 기판주고받기위치 사이에서, 제1 횡행경로를 따라 횡행시키는 제1 횡행기구와, 수직자세의 복수 매의 기판을 일괄하여 지지하는 제2 횡행지지부를, 상기 기판이재위치와 상기 기판주고받기위치 사이에서, 상기 제1 횡행경로보다 아래쪽의 제2 횡행경로를 따라 횡행시키는 제2 횡행기구와, 수직자세의 복수 매의 기판을 일괄하여 지지하는 승강지지부를, 상기 기판이재위치에서 승강시키는 승강기구와, 상기 기판주고받기위치와 상기 기판처리부 사이에서, 수직자세의 복수 매의 기판을 일괄하여 반송하는 주반송기구를 포함한다.

Description

기판처리장치 및 그것에 사용되는 기판반송장치{SUBSTRATE PROCESSING APPARATUS AND SUBSTRATE CONVEYING APPARATUS FOR USE IN THE SAME}

본 발명은 복수 매의 기판에 대하여 일괄하여 처리를 실시하는 기판처리장치, 및 이 기판처리장치에 구비되는 기판반송장치에 관한 것이다.

처리 또는 반송의 대상이 되는 기판에는, 예를 들면, 반도체 웨이퍼, 액정표시장치용 기판, 플라즈마 디스플레이용 기판, ＦＥＤ(Field Emission Display)용 기판, 광디스크용 기판, 자기 디스크용 기판, 광자기 디스크용 기판, 포토마스크용 기판 등이 포함된다.

반도체 웨이퍼 등의 기판에 대하여 약액(藥液)을 사용한 처리를 실시하는 기판처리장치에는, 복수 매의 기판에 대하여 일괄하여 처리를 실시하는 뱃치(batch)식의 것이 있다. 뱃치식의 기판처리장치의 일례는 일본특허공개 평 11-354604호 공보에 개시되어 있다. 이 기판처리장치는 캐리어 재치부(載置部), 수평이재(移載)로봇, 자세변환기구, 푸셔(pusher), 주(主)반송기구, 및 기판처리부를 구비하고 있다.

캐리어 재치부는 복수 매의 기판을 수평자세로 수직방향으로 적층한 상태로 지지하는 캐리어(수용기)를 재치한다.

수평이재로봇은 수직다관절(多關節) 아암(arm)형의 반송 로봇으로 구성되어, 다관절 아암을 신축시키고, 또한 연직축선(鉛直軸線) 둘레로 선회시키도록 구성되어 있다. 이에 의해, 수평이재로봇은 다관절 아암을 캐리어를 향하여, 이 캐리어에 대하여, 수평자세로 수직방향으로 적층된 복수 매의 기판을 출입시키고, 또한, 다관절 아암을 자세변환기구를 향하여, 이 자세변환기구에 대하여, 수평자세로 수직방향으로 적층된 복수 매의 기판의 주고 받기를 행한다.

수평이재로봇은 다관절 아암에 착탈할 수 있는 뱃치 핸드(hand)와 매엽(枚葉) 핸드를 구비하고 있다. 뱃치 핸드는 복수 매의 기판을 일괄하여 반송하기 위해 이용되며, 매엽 핸드는 기판을 1매씩 반송하기 위해 이용된다. 핸드의 교환은, 수평이재로봇이 핸드교환부에 액세스함으로써 행해진다. 핸드교환부에는, 뱃치 핸드, 미처리(未處理) 기판용의 매엽 핸드 및 처리가 끝난 기판의 매엽 핸드를 각각 지지하기 위한 3개의 핸드 홀더(holder)가 구비되어 있다. 수평이재로봇은 예를 들면, 뱃치 핸드를 떼고 매엽 핸드를 장착할 때, 뱃치 핸드용 핸드 홀더에 뱃치 핸드를 수납하여, 매엽 핸드용 핸드 홀더에 수용되어 있는 매엽 핸드를 장착하도록 동작한다. 이에 의해, 사람의 손을 필요로 하지 않고 자동적으로 핸드를 교환할 수 있다.

자세변환기구는 복수 매의 적층된 기판을 일괄하여 수평자세와 수직자세 사이에서 자세변환시키기 위한 것이다.

푸셔는 상하이동 및 수평이동이 가능한 홀더를 구비하고, 자세변환기구와의 사이에서 수직자세의 복수 매의 기판을 일괄하여 주고 받고, 주반송기구와의 사이에서 수직자세의 복수 매의 기판을 일괄하여 주고 받기 한다. 홀더는, 자세변환기구가 지지하는 복수 매의 기판의 피치(pitch)의 1/2 피치로 기판을 지지한다. 예를 들면, 자세변환기구로부터 25매의 기판이 홀더로 건네진 후에, 홀더가 기판 적층방향을 따르는 수평방향으로 미소(微小)거리만큼 이동시켜진다. 그 상태에서, 자세변환기구로부터 다른 25매의 기판이 홀더로 건네진다. 나중에 건네진 25매의 기판은, 먼저 건네진 25매의 기판 사이로 들어가, 합계 50매의 기판으로 이루어지는 뱃치가 홀더 상에 형성된다. 이와 같이 복수의 기판군(群)을 조합시켜 뱃치를 형성하는 것을 뱃치 형성이라고 한다. 푸셔로부터 자세변환기구에 기판을 건넬 때는, 홀더에 지지된 50매의 기판 중 25매가 자세변환기구로 건네져, 이 25매의 기판이 수평자세로 자세변환된 후에, 수평이재로봇으로 건네진다. 그 후, 홀더 상의 나머지 25매의 기판이 자세변환기구로 건네져, 수평자세로 자세변환된 후, 수평이재로봇에 의해 불출(拂出)된다. 이와 같이 하여, 50매의 기판이 25매씩 2개의 기판군으로 분리된다. 이와 같이, 뱃치를 형성하고 있는 복수 매의 기판을 복수의 기판군으로 분리하는 것을 뱃치 해제라고 한다.

주반송기구는 뱃치를 형성하는 복수 매의 기판을 수직자세로 지지하는 기판척(chuck)을 갖고, 이 기판척을 수평방향으로 이동시킴으로써, 뱃치를 구성하는 복수 매의 기판을 기판처리부에 대하여 반입/반출하는 것이다. 기판척을 세정하기 위하여, 예를 들면, 푸셔와 주반송기구 사이에서의 기판 주고 받기 위치의 아래쪽에는, 척세정유닛(unit)이 설치된다.

기판처리부는 주반송기구의 이동방향을 따라 배치된 복수의 처리부를 갖는다. 처리부에는, 약액조(藥液槽), 수세조(水洗槽), 및 건조부가 포함된다. 약액조는 수직자세의 복수 매의 기판을 조(槽) 안에 저류(貯留)된 약액 속에 침지(浸漬)시켜, 복수 매의 기판에 대하여 일괄하여 약액 처리를 실시하는 것이다. 수세조는 수직자세의 복수 매의 기판을 조 안에 저류된 순수(純水)(탈(脫)이온수)속에 침지하여, 복수 매의 기판에 대하여 일괄하여 수세(린스(rinse))처리를 실시하는 것이다. 건조부는 유기용제(예를 들면, 이소프로필알콜)을 공급하거나, 액성분을 털어내거나 하는 처리를, 복수 매의 기판에 대하여 일괄하여 실시하는 것이다.

전술한 선행기술에 의한 기판처리장치에서는, 푸셔로부터 주반송기구로의 기판반송경로가 1계통이므로, 미처리 기판을 주반송기구로 보낼 때에는, 주반송기구로부터 푸셔로 처리가 끝난 기판을 불출할 수 없고, 또한 처리가 끝난 기판을 불출할 때에는, 미처리 기판을 보낼 수 없다. 더구나, 미처리 기판을 주반송기구로 보낼 때에는, 푸셔의 홀더 상에서의 뱃치 형성 동작이 필요하기 때문에, 주반송기구는 처리가 끝난 기판을 불출할 때까지 장시간 대기를 할 수밖에 없는 경우가 있다. 푸셔를 추가하여, 하나의 푸셔를 자세변환기구로부터 주반송기구로의 왕로(往路)반송에 사용하고, 다른 푸셔를 주반송기구로부터 자세변환기구로의 복로(復路)반송에 사용되는 것이 고려된다. 그러나, 이러한 구성으로 하면, 장치의 점유면적(풋프린트(footprint))의 증가를 면할 수 없다.

본 발명의 하나의 목적은 장치의 점유면적을 억제하면서, 기판처리 속도를 향상시킬 수 있는 기판처리장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 복수 매의 기판의 일괄 반송 및 1매의 기판의 매엽 반송의 전환에 요하는 시간을 단축할 수 있고, 구성도 간략화할 수 있는 기판반송장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 이러한 기판반송장치를 구비한 기판처리장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 하나의 형태에 의한 기판처리장치는, 수직자세의 복수 매의 기판에 대하여 일괄하여 처리를 실시하는 기판처리부와, 수직자세의 복수 매의 기판을 일괄하여 지지하는 제1 횡행(橫行)지지부를, 기판이재위치와 기판주고받기위치 사이에서, 제1 횡행경로를 따라 횡행시키는 제1 횡행기구와, 수직자세의 복수 매의 기판을 일괄하여 지지하는 제2 횡행지지부를, 상기 기판이재위치와 상기 기판주고받기위치 사이에서, 상기 제1 횡행경로보다 아래쪽의 제2 횡행경로를 따라 횡행시키는 제2 횡행기구와, 수직자세의 복수 매의 기판을 일괄하여 지지하는 승강지지부를, 상기 기판이재위치에서 승강시키는 승강기구와, 상기 기판주고받기위치와 상기 기판처리부 사이에서, 수직자세의 복수 매의 기판을 일괄하여 반송하는 주반송기구를 포함한다.

이 구성에 의하면, 기판이재위치와 기판주고받기위치 사이의 기판의 반송은 제1 횡행기구 및 제2 횡행기구에 의해, 상하로 배치된 제1 및 제2 횡행경로를 통해 행해진다. 즉, 2계통의 반송경로에서 기판이재위치와 기판주고받기위치 사이의 기판반송을 행할 수 있다. 이에 의해, 기판이재위치로부터 기판주고받기위치로의 기판반송을 제1 및 제2 횡행기구의 어느 한쪽에 의해 행함과 아울러, 기판주고받기위치로부터 기판이재위치로의 기판의 반송을 제1 및 제2 횡행기구의 다른 쪽에 의해 행할 수 있다.

예를 들면, 기판처리부로 처리된 처리가 끝난 기판은 주반송기구에 의해 기판주고받기위치로 반송되어, 이 기판주고받기위치에서 제1 횡행지지부에 주고 받아진다. 제1 횡행지지부는 제1 횡행경로를 통해 기판이재위치까지 횡행한다. 이 기판이재위치에서, 승강기구의 승강지지부가 승강함으로써, 제1 횡행지지부에 지지된 기판이 승강지지부로 이재된다.

한편, 미처리의 기판을 반입할 때는, 제2 횡행지지부가 기판이재위치까지 이동된다. 그리고, 승강지지부에 미리 지지시켜 둔 미처리 기판이 이 승강지지부의 승강에 의해, 제2 횡행지지부로 이재된다. 그 후, 제2 횡행지지부는 이재위치로부터 기판주고받기위치까지 횡행한다. 그리고, 이 기판주고받기위치에서, 제2 횡행지지부에 지지되어 있는 기판이 주반송기구에 주고 받아져, 주반송기구는 그 기판을 기판처리부로 반송한다.

따라서, 주반송기구는 처리가 끝난 기판을 제1 횡행지지부로 불출한 후에, 미처리 기판을 제2 횡행지지부로부터 수취(受取)하도록 동작할 수 있어, 기판주고받기위치로의 미처리 기판의 반입 완료를 기다리지 않고, 처리가 끝난 기판을 불출할 수 있다. 그 결과, 기판 반송의 체류를 억제할 수 있으므로, 기판처리 속도를 향상시킬 수 있다.

또한, 제1 및 제2 횡행기구는 상하에 설정된 제1 및 제2 횡행경로를 통해 제1 및 제2 횡행지지부를 횡행시키므로, 반송경로를 2계통 마련하고 있음에도 불구하고, 장치의 점유면적을 억제할 수 있다.

상기 제1 횡행기구는 처리가 끝난 기판의 반출 전용으로 하고, 상기 제2 횡행기구는 미처리 기판의 반입 전용으로 하는 것이 바람직하다. 이에 의해, 처리가 끝난 기판을 위쪽의 경로를 통해 반송할 수 있으므로, 처리가 끝난 기판을 청정한 상태로 지지할 수 있다.

상기 기판처리장치는 수평자세의 복수 매의 기판을 일괄하여 수평자세로부터 수직자세로 자세변환시켜, 상기 기판이재위치에 있는 상기 승강기구에 주고 받음과 아울러, 상기 기판이재위치에 있는 상기 승강기구에 수직자세로 지지된 복수 매의 기판을 일괄하여 수취하여, 수직자세로부터 수평자세로 자세변환시키는 자세변환기구를 더 포함하는 것이 바람직하다.

이 구성에 있어서, 상기 기판처리장치가 수평자세의 복수 매의 기판을 수용하는 수용기를 지지하는 수용기지지부와, 상기 수용기지지부에 지지된 수용기에 대하여 수평자세의 복수 매의 기판을 일괄하여 반출입하고, 상기 자세변환기구 사이에서 수평자세의 복수 매의 기판을 일괄하여 주고 받기 하는 반출입기구를 더 포함하는 것이 바람직하다.

이 구성에 의해, 수평자세로 복수 매의 기판을 수용하는 수용기로부터 복수 매의 기판을 일괄하여 꺼내서 처리할 수 있다. 또한, 처리 후의 복수 매의 기판을 수용기에 수용할 수 있다.

상기 반출입기구와 상기 승강기구 사이의 제1 기판반송경로와, 상기 승강기구와 상기 기판주고받기위치 사이의 제2 기판반송경로가 소정의 각도를 이루어 교차하고 있는 것이 바람직하다. 이 경우에, 상기 제1 및 제2 기판반송경로의 교차점에 상기 승강기구가 배치되어 있는 것이 바람직하다.

이 구성에 의해, 제1 기판반송경로와 제2 기판반송경로가 직선상으로 연결되어 있는 경우에 비교하여, 반출입기구의 설치 공간을 확보하기 쉬워진다. 그 결과, 장치의 점유면적을 삭감할 수 있다. 또한, 반출입기구, 자세변환기구, 승강기구 및 기판주고받기위치의 위치 맞춤이 용이해진다. 즉, 그들의 위치 맞춤에 있어서는, 반출입기구 및 자세변환기구를 제1 기판반송경로를 따라 정렬시키고, 승강기구 및 기판주고받기기구를 제2 기판반송경로를 따라 정렬시켜, 승강기구를 제1 및 제2 기판반송경로의 교차점에 배치하면 좋다. 이러한 위치 맞춤은 반출입기구, 자세변환기구, 승강기구 및 기판주고받기위치를 같은 일직선상에 정렬시키는 경우에 비하여 현저하게 용이하다.

상기 반출입기구는 수평자세의 복수 매의 기판을 지지하는 뱃치 핸드와, 상기 뱃치 핸드를 수평방향으로 진퇴시키는 핸드진퇴기구와, 상기 뱃치 핸드를 연직축선 둘레로 선회시키는 선회기구를 포함하고 있어도 좋다. 이 경우에, 상기 뱃치 핸드가 상기 수용기지지부에 지지된 수용기에 액세스할 때의 핸드 진퇴 방향이 상기 제2 기판반송경로에 수직한 수평방향이라도 좋다.

이 구성에서는, 뱃치 핸드를 진퇴시켜 수용기로부터 수평자세의 복수 매의 기판을 일괄하여 꺼내고, 그 후에, 뱃치 핸드를 선회시켜, 자세변환기구에 그들의 기판을 건네줄 수 있다. 또한, 뱃치 핸드에 의해 자세변환기구로부터 수평자세의 복수 매의 기판을 일괄하여 수취하고, 그 후에, 뱃치 핸드를 선회시키고, 또한, 뱃치 핸드를 진퇴시켜, 그들의 기판을 수용기에 일괄하여 수용할 수 있다. 제1 및 제2 기판반송경로가 소정의 각도를 이루어 교차하고 있기 때문에, 뱃치 핸드가 수용기에 액세스할 때의 스트로크(stroke)를 확보하면서, 반출입기구의 설치 공간을 용이하게 확보할 수 있다. 따라서, 장치의 점유면적의 삭감에 유리하다.

상기 승강기구는 상기 제1 기판반송경로를 따라 수직자세의 복수 매의 기판을 지지하는 제1 자세와 상기 제2 기판반송경로를 따라 수직자세의 복수 매의 기판을 지지하는 제2 자세 사이에서 상기 승강지지부를 연직축선 둘레로 회동시키는 회전구동기구를 포함하는 것이 바람직하다. 이에 의해, 승강지지부는 제1 및 제2 횡행기구 및 자세변환기구 사이에서 기판을 주고 받기 할 수 있다.

또한, 상기 승강기구는 상기 승강지지부를 상하 방향으로 승강시킴으로써 상기 승강지지부로부터 상기 제2 횡행지지부에 수직자세의 복수 매의 기판을 일괄하여 주고 받음과 아울러, 상기 승강지지부를 상하 방향으로 승강시킴으로써 상기 제1 횡행지지부에 지지된 수직자세의 복수 매의 기판을 일괄하여 상기 승강지지부에 수취하는 것이 바람직하다. 이에 의해, 제2 횡행지지부를 기판의 반입에 이용하며 제1 횡행지지부를 기판의 반출에 이용할 수 있다. 제2 횡행지지부보다 위쪽에 배치된 제1 횡행지지부를 처리가 끝난 기판의 반출에 이용함으로써, 미처리 기판으로부터 처리가 끝난 기판으로의 이물질의 낙하를 방지할 수 있다.

상기 기판처리장치는 복수 매의 기판을 일괄하여 지지하는 중개(仲介)지지부를, 상기 기판주고받기위치에서 승강시키는 중개기구를 더 포함하는 것이 바람직하다.

이 구성에 의하면, 중개지지부를 승강시킴으로써, 제1 및/또는 제2 횡행지지부 사이에서 기판을 주고 받기 할 수 있다.

예를 들면, 상기 중개기구는 상기 중개지지부를 상기 기판주고받기위치에서 승강시킴으로써, 상기 제2 횡행지지부 사이에서 복수 매의 기판을 일괄하여 주고받는 것인 것이 바람직하다.

이에 의해, 예를 들면, 제2 횡행지지부는 미처리 기판을 기판이재위치로부터 기판주고받기위치로 반송한 후에, 그 미처리 기판을 중개지지부에 주고 받을 수 있다. 이에 의해, 제2 횡행지지부는 다음 미처리 기판을 승강기구로부터 수취하기 위해 동작할 수 있게 된다. 따라서, 미처리 기판은 주반송기구에 의해 수취할 때까지, 중개지지부에서 대기할 수 있으므로, 제2 횡행지지부가 다음 미처리 기판의 반입을 위해 동작할 때까지의 대기시간을 단축할 수 있다. 이에 의해, 기판처리 속도를 한층 향상시킬 수 있다.

이 경우에, 상기 주반송기구는 상기 기판주고받기위치에서, 상기 제1 횡행지지부 및 상기 중개지지부 사이에서 복수 매의 기판을 일괄하여 주고받는 것인 것이 바람직하다.

이에 의해, 예를 들면, 주반송기구는 처리가 끝난 기판을 제1 횡행지지부로 불출하여, 미처리 기판을 중개지지부로부터 수취하도록 동작할 수 있다. 이 경우, 중개지지부는 제2 횡행지지부에 의해 기판주고받기위치에 미처리 기판이 반입되고나서, 이 미처리 기판이 주반송기구로 주고 받아질 때까지의 버퍼(buffer)(대기장소)로서 기능할 수 있다. 그 결과, 예를 들면, 기판처리 조건의 변경에 의해, 기판반입의 시간간격에 변동이 있었던 경우에, 그 시간 간격의 변동을 중개지지부에서 흡수할 수 있다. 이에 의해, 기판반입의 정체를 억제할 수 있기 때문에, 기판처리 속도를 한층 향상시킬 수 있다.

상기 기판처리장치는 상기 기판주고받기위치에서 상기 제2 횡행경로보다 아래쪽에 설치되어, 복수 매의 기판의 방향을 정렬시키는 기판방향정렬기구를 더 포함하는 것이 바람직하다.

이 구성에 의하면, 기판주고받기위치에 기판방향정렬기구가 배치되어 있으므로, 점유면적을 증가시키지 않고 기판방향정렬기구를 구비할 수 있다.

기판방향정렬기구는 기판주고받기위치에서, 제2 횡행지지부에 지지된 상태의 기판에 대하여, 기판방향정렬처리를 행하는 것이라도 좋다. 기판방향정렬처리란, 예를 들면, 반도체 웨이퍼와 같은 원형기판에 결정(結晶)방향 등을 나타내는 절결부(노치(notch) 또는 오리엔테이션 플랫((orientation flat))가 형성되어 있는 경우에, 이 절결부를 정렬시키는 처리를 말한다.

또한, 상기 제1 횡행지지부는 서로 평행한 한 쌍의 기판가이드(guide)와, 상기 한 쌍의 기판가이드의 간격을, 기판의 폭보다 넓은 열림상태와, 기판의 폭보다 좁고 상기 승강지지부의 폭보다 넓은 닫힘상태 사이에서 변경하는 가이드개폐유닛를 포함하는 것이 바람직하다. 닫힘상태의 한 쌍의 기판가이드가 기판을 지지하고 있는 상태에서, 그 한 쌍의 기판가이드의 사이를 통과하도록 승강지지부가 상승하면, 기판가이드로부터 승강지지부에 기판을 건넬 수 있다. 승강지지부에 기판이 건네진 후, 한 쌍의 기판가이드를 열림상태로 하면, 이 한 쌍의 기판가이드의 사이를 통하여, 승강지지부 및 그에 지지된 기판을 하강시킬 수 있다. 이와 같이 하여, 제1 횡행지지부로부터 승강지지부에 기판을 건넬 수 있다.

본 발명의 다른 형태에 의한 기판반송장치는 복수 매의 기판을 적층상태로 일괄하여 지지하는 뱃치 핸드와, 이 뱃치 핸드를 진퇴시키는 뱃치핸드진퇴기구와, 1매의 기판을 지지하는 매엽 핸드와, 이 매엽 핸드를 진퇴시키는 매엽핸드진퇴기구와, 상기 뱃치핸드진퇴기구 및 매엽핸드진퇴기구를 지지하는 지지베이스(base)와, 이 지지베이스를 상하이동시키는 승강기구와, 상기 지지베이스를 연직방향을 따르는 선회 축선 둘레로 선회시키는 선회기구를 포함한다.

전술한 일본특허공개 평 11-354604호 공보에 기재된 선행 기술에 의한 구성에서는, 사용중의 핸드 이외의 핸드는 핸드교환부에 보관되어 있기 때문에, 핸드교환부를 위한 공간을 마련할 필요가 있다. 또한, 핸드의 교환시 마다 수평이재로봇은 핸드교환부에 액세스할 필요가 있기 때문에, 그를 위한 시간이 필요하고, 또한, 핸드 교환을 위한 시간도 필요하다. 따라서, 핸드의 교환을 필요로 하는 처리를 행할 때에는, 기판처리 속도가 크게 손상되어버린다.

또한, 핸드교환부에 액세스하여 핸드의 자동교환을 실현하기 위하여, 수평이재로봇으로서, 수직다관절 아암형 로봇이 적용되고 있다. 그러나, 수직다관절 아암형 로봇은 구조가 복잡하며, 그에 따라 고가(高價)이기 때문에, 비용이 높아지는 문제가 있다.

또한, 수직다관절 아암형 로봇에 의해 기판을 수평방향으로 이동시키기 위해서는, 복수의 구동축을 동기(同期) 구동할 필요가 있다. 그 때문에, 기판을 고속으로 반송하고자 하면, 핸드에 진동이 생겨버려, 반송 불량이 생길 우려가 있다. 따라서, 기판반송 속도를 올림이 어렵고, 그에 따라, 기판처리장치의 생산성을 향상시킴이 어렵다는 문제도 있다.

한편, 전술한 구성을 갖는 본 발명에 의한 기판반송장치에 의하면, 뱃치 핸드를 진퇴시키는 뱃치핸드진퇴기구와 매엽 핸드를 진퇴시키는 매엽핸드진퇴기구가 공통의 지지베이스에 지지되어 있다. 그리고, 이 공통의 지지베이스가 승강기구에 의해 상하이동되어, 선회기구에 의해 연직축선 둘레로 선회되도록 되어 있다. 따라서, 반송 대상장소에 대하여 뱃치 핸드 또는 매엽 핸드를 대향시킨 상태에서, 뱃치 핸드 또는 매엽 핸드를 그 반송 대상장소에 대하여 진퇴시킴으로써, 이 반송 대상장소에 대하여 기판을 반입/반출할 수 있다. 뱃치핸드진퇴기구 및 매엽핸드진퇴기구가 개별적으로 설치되어 있으므로, 뱃치 핸드 및 매엽 핸드를 독립하여 진퇴시킬 수 있다.

이와 같이, 핸드를 교환할 필요가 없으므로, 뱃치 핸드에 의한 복수 매의 기판의 일괄 반송과, 매엽 핸드에 의한 1매의 기판의 매엽 반송의 전환은 뱃치핸드진퇴기구와 매엽핸드진퇴기구 중 어느 것을 작동시킬지를 선택함으로써 달성된다. 따라서, 전술한 선행 기술과는 달리, 일괄 반송과 매엽 반송의 전환에 긴 시간을 필요로 하지 않는다. 이에 의해, 일괄 반송과 매엽 반송의 전환이 필요한 경우라도, 기판반송을 효율적으로 행할 수 있다.

또한, 핸드의 교환이 필요하지 않기 때문에, 선행 기술처럼 복잡한 구조의 수직다관절 아암형 로봇를 필요로 함이 없이, 지지베이스를 승강시키는 승강기구와, 지지베이스를 선회시키는 선회기구를 구비하고, 또한, 지지베이스에 뱃치핸드진퇴기구와 매엽핸드진퇴기구를 구비하면 좋다. 따라서, 선행 기술에 비교하여 구조가 간단하기 때문에, 비용을 대폭 삭감할 수 있다. 또한, 수평방향의 기판의 이동은 지지베이스의 선회 및 핸드의 진퇴에 의해 행할 수 있고, 수직다관절 아암형 로봇의 경우처럼, 복수의 구동축의 동기 구동을 필요로 하지 않는다. 그 때문에, 기판의 반송 속도를 높이는 것이 가능하다.

또한, 핸드교환부를 필요로 하지 않으므로, 장치의 점유면적(footprint)을 삭감할 수 있고, 그에 따라, 비용의 삭감도 도모할 수 있다.

또한, 뱃치 핸드의 진퇴방향과 매엽 핸드의 진퇴방향은 달라도 좋지만, 평행한 것이 바람직하다.

상기 뱃치 핸드 및 매엽 핸드는, 이들이 각각의 후퇴위치에 있을 때, 상하 방향으로 적층배치되도록 되어 있는 것이 바람직하다. 이 구성에 의하면, 뱃치 핸드 및 매엽 핸드를 후퇴시킨 상태에서의 선회 반경을 작게 할 수 있으므로, 기판반송장치의 설치 공간을 축소할 수 있다.

상기 매엽 핸드는 수평방향으로 떨어져서 배치된 2개의 핸드요소를 구비하고, 각 핸드요소는 높이가 다른 제1 및 제2 기판지지부를 갖고 있는 것이 바람직하다. 이 경우에, 상기 기판반송장치는 상기 2개의 핸드요소를 각각 수평방향으로 구동함으로써 개폐하는 핸드개폐기구를 더 포함하고, 상기 매엽 핸드는 상기 2개의 핸드요소를 연 상태에서는, 그 2개의 핸드요소의 상기 제1 기판지지부에 의해 제1 의 높이로 기판을 지지하고, 상기 2개의 핸드요소를 닫은 상태에서는, 그 2개의 핸드요소의 상기 제2 기판지지부에 의해 제2 의 높이로 기판을 지지하는 것이 바람직하다.

이 구성에 의하면, 핸드개폐기구에 의해 2개의 핸드요소를 개폐함으로써, 제1 기판지지부에서 기판을 지지하고 있는 상태와, 제2 기판지지부에서 기판을 지지하고 있는 상태를 선택할 수 있다. 그리고, 제1 및 제2 기판지지부는 높이가 다르므로, 한 쪽의 기판지지부에서 기판을 지지하고 있을 때, 이 기판이 다른 쪽의 기판지지부에 접하지 않도록 할 수 있다. 그래서, 제1 및 제2 기판지지부를 구분하여 기판을 지지할 수 있다.

예를 들면, 제1 및 제2 기판지지부의 한 쪽을 미처리 기판의 지지에 사용하고, 그 다른 쪽을 처리가 끝난 기판의 지지에 사용할 수 있다. 이에 의해, 매엽 핸드를 2종류의 용도로 구분할 수 있고, 전술한 선행 기술처럼, 미처리 기판용의 매엽 핸드와 처리가 끝난 기판용의 매엽 핸드를 개별적으로 준비할 필요도, 그들의 교환을 행할 필요도 없다. 이에 의해, 교환용의 핸드가 불필요함과 아울러, 핸드 교환의 시간을 필요로 하지 않아 미처리 기판 및 처리가 끝난 기판에 대하여 개별의 기판지지부를 할당할 수 있다.

본 발명의 다른 형태에 의한 기판처리장치는 복수 매의 기판을 적층상태로 수용하는 수용기를 지지하는 수용기지지부와, 복수 매의 기판을 지지하는 기판지지부와, 상기 수용기지지부에 지지된 수용기와, 상기 기판지지부 사이에서 기판을 반송하는 전술한 기판반송장치를 포함한다.

이 구성에 의하면, 수용기지지부에 지지된 수용기와 기판지지부 사이의 기판반송을, 뱃치 핸드를 사용한 일괄 반송에 의해 행하거나, 매엽 핸드를 사용한 매엽 반송에 의해 행하거나 할 수 있다. 일괄 반송과 매엽 반송의 전환시에, 핸드 교환을 위한 시간 등은 필요로 하지 않아, 그 전환은 신속하게 행할 수 있다. 이에 의해, 기판반송을 고속화할 수 있으므로, 그에 따라 기판처리 속도의 향상을 도모할 수 있다.

본 발명에 의하면, 장치의 점유면적을 억제하면서, 기판처리 속도를 향상시킬 수 있고, 또한 복수 매의 기판의 일괄 반송 및 1매의 기판의 매엽 반송의 전환에 요하는 시간을 단축할 수 있고, 구성도 간략화할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시형태에 의한 기판처리장치의 전체 구성을 설명하기 위한 도해적인 평면도이다.
도 2a는 후프와 주반송기구 사이의 기판반송에 관련하는 구성을 설명하기 위한 확대 평면도이며, 도 2b는 도 2a의 화살표 A1에서 본 입면도이다.
도 3a는 자세변환기구의 평면도이며, 도 3b는 자세변환기구의 내부구조를 설명하기 위한 투시 입면도이다.
도 4은 푸셔의 구성을 설명하기 위한 입면도이다.
도 5은 주고받기기구에 관련하는 구성을 설명하기 위한 도면이며, 도 2a의 화살표 A2 방향에서 본 입면도이다.
도 6은 불출기구의 횡행기구의 구성을 설명하기 위한 투시 측면도이다.
도 7a, 7b 및 7c는 불출 척의 구성을 설명하기 위한 도면이다.
도 8a, 8b 및 8c는 반입 척의 구성을 설명하기 위한 도면이다.
도 9a, 9b 및 9c는 중개 척의 구성을 설명하기 위한 도면이다.
도 10a～10q는 기판반입동작의 흐름을 설명하기 위한 도해적인 설명도이다.
도 11a～11k은 기판반출동작의 흐름을 설명하기 위한 도해적인 설명도이다.
도 12은 반출입기구의 선회 및 상하이동에 관한 구성을 설명하기 위한 단면도이다.
도 13a는 매엽 핸드, 뱃치 핸드 및 이들을 진퇴시키기 위한 진퇴구동기구의 구성을 설명하기 위한 투시 측면도이며, 도 13b는 도 13a의 화살표 A4방향에서 본 배면도이다.
도 14은 매엽핸드진퇴기구 및 뱃치핸드진퇴기구의 구성을 설명하기 위한 도해적인 평면도이다.
도 15은 매엽 핸드 및 핸드개폐기구의 구성을 설명하기 위한 단면도이다.
도 16은 핸드에 구비된 기판가이드의 구성을 설명하기 위한 부분 확대 단면도이다.
도 17은 뱃치 핸드 및 핸드개폐기구의 구성을 설명하기 위한 평면도이다.

본 발명에서의 상술한, 또는 또 다른 목적, 특징 및 효과는 첨부 도면을 참조하여 다음에 기술하는 실시형태의 설명에 의해 명백해진다.

도 1은 본 발명의 일 실시형태에 의한 기판처리장치의 전체 구성을 설명하기 위한 도해적인 평면도이다. 이 기판처리장치(10)는 후프(FOUP)지지부(1), 기판처리부(2), 주반송기구(3), 반출입기구(4), 자세변환기구(5), 푸셔(6), 주고받기기구(7), 척세정유닛(8), 및 컨트롤러(9)(제어유닛)을 구비하고 있다.

후프지지부(1)은 평면에서 보아 거의 직사각형으로 형성된 기판처리장치(10)의 하나의 각부(角部)에 배치되어 있다. 이 후프지지부(1)는 수평자세의 복수 매(예를 들면, 25매)의 기판(W)을 Z방향(상하 방향, 수직방향)으로 적층한 상태로 수용하는 수용기로서의 후프(F)를 지지하는 수용기지지부이다. 기판처리장치(10)의 전면(前面)(10a)(평면에서 보아서의 한 짧은 변에 대응)에 대향하도록 이점쇄선으로 나타내는 자동후프반송장치(11)가 배치되어 있다. 자동후프반송장치(11)는 미처리의 기판(W)을 수용한 후프(F)를 후프지지부(1)에 공급하는 작용과, 처리가 끝난 기판(W)을 수용할 후프(F)(빈 후프)를 후프지지부(1)에 공급하는 작용과, 후프지지부(1)에 지지시키는 후프를 교환하기 위하여, 후프지지부(1)에 지지되어 있는 후프(F)를 퇴피시키는 작용을 갖는다. 기판(W)은 본 실시형태에서는, 반도체 웨이퍼와 같은 원형기판이다. 예를 들면, 반도체 웨이퍼는 결정방향을 나타내기 위한 노치를 주연부(周緣部)에 갖고 있다.

기판처리부(2)는 기판처리장치(10)의 측면(평면에서 보아서의 한 긴 변에 대응)(10b)을 따르는 Ｙ방향(수평방향)을 따라 배열된 복수의 처리부(20)(처리유닛)를 구비하고 있다. 복수의 처리부(20)는 제1 약액조(藥液槽)(21), 제1 린스액조(22), 제2 약액조(23), 제2 린스액조(24) 및 건조처리부(25)를 포함한다. 제1 약액조(21) 및 제2 약액조(23)는 각각, 동종 또는 이종의 약액을 저류하여, 그 약액 속에 복수 매의 기판(W)을 일괄하여 침지시켜 약액처리하는 것이다. 제1 린스액조(22) 및 제2 린스액조(24)는 각각, 린스액(예를 들면, 순수)을 저류하여, 그 린스액 속에 복수 매(예를 들면, 52매)의 기판(W)을 일괄하여 침지시켜, 표면에 린스 처리를 실시하는 것이다.

이 실시형태에서는, 제1 약액조(21)와, 이에 인접하는 제1 린스액조(22)가 쌍으로 되어 있으며, 제2 약액조(23)와, 이에 인접하는 제2 린스액조(24)가 쌍으로 되어 있다. 그리고, 제1 약액조(21)에서 약액처리된 기판(W)을 제1 린스액조(22)로 옮기기 위한 전용반송기구로서의 제1 리프터(lifter)(27)와, 제2 약액조(23)에서 약액처리된 기판(W)을 제2 린스액조(24)로 옮기기 위한 전용반송기구로서의 제2 리프터(28)가 구비되어 있다. 제1 및 제2 리프터(27, 28)는 수직자세의 복수 매(예를 들면, 52매)의 기판(W)을 X방향(수평방향)을 따라 적층한 상태로 지지하는 기판지지부와, 이 기판지지부를 상하이동시키는 승강구동기구와, 기판지지부를 Y방향을 따라 횡행시키는 횡행구동기구를 구비하고 있다. 또한, X방향은 기판처리장치(10)의 전면(10a)을 따르는 수평방향이며, Y방향과 직교하는 방향이다.

이 구성에 의해, 제1 리프터(27)는 주반송기구(3)로부터 수직자세로 X방향으로 적층된 복수 매의 기판(W)을 일괄하여 수취하고, 이 복수 매의 기판(W)을 제1 약액조(21) 안으로 하강시켜 약액 속에 침지시킨다. 또한, 소정의 약액처리시간만큼 대기한 후에, 제1 리프터(27)는 기판지지부를 상승시켜 약액 속에서부터 복수 매의 기판(W)을 끌어올려, 제1 린스액조(22)에 기판지지부를 횡행시키고, 또한 이 기판지지부를 제1 린스액조(22) 안으로 하강시켜 린스액 속에 침지시킨다. 소정의 린스처리시간만큼 대기한 후, 제1 리프터(27)는 기판지지부를 상승시켜 린스액 속에서부터 기판(W)을 끌어올린다. 이 후, 제1 리프터(27)로부터 주반송기구(3)로 복수 매의 기판(W)이 일괄하여 건네진다. 제2 리프터(28)도 마찬가지로, 주반송기구(3)로부터 수직자세로 X방향으로 적층된 복수 매의 기판(W)을 일괄하여 수취하고, 이 복수 매의 기판(W)을 제2 약액조(23) 안으로 하강시켜 약액 속에 침지시킨다. 또한, 소정의 약액처리시간만큼 대기한 후에, 제2 리프터(28)는 기판지지부를 상승시켜 약액 속에서부터 복수 매의 기판(W)을 끌어올려, 제2 린스액조(24)에 기판지지부를 횡행시키고, 또한 이 기판지지부를 제2 린스액조(24) 안으로 하강시켜 린스액 속에 침지시킨다. 소정의 린스처리시간만큼 대기한 후, 제2 리프터(28)는 기판지지부를 상승시켜 린스액 속에서부터 기판(W)을 끌어올린다. 이 후, 제2 리프터(28)로부터 주반송기구(3)로 복수 매의 기판(W)이 일괄하여 건네진다.

건조처리부(25)는 복수 매(예를 들면, 52매)의 기판(W)을 수직자세로 X방향으로 적층한 상태로 지지하는 기판지지기구를 갖고 있어, 감압(減壓)분위기 중에서 유기용제(이소프로필알콜 등)를 기판(W)에 공급하거나, 원심력에 의해 기판(W) 표면의 액성분을 털어내거나 함으로써, 기판(W)을 건조시키는 것이다. 이 건조처리부(25)는 주반송기구(3)와의 사이에서 기판(W)의 주고 받기가 가능하다.

주반송기구(3)는 수직자세의 복수 매(예를 들면, 52매)의 기판(W)을 X방향으로 적층한 상태로 일괄 지지하는 기판일괄지지유닛으로서의 한 쌍의 기판척(협지(挾持)기구)(30)과, 이 기판척(30)을 작동시키는 척구동기구와, 기판척(30)을 Y방향을 따라 수평이동(횡행)시키는 횡행구동기구와, 기판척(30)을 Z방향을 따라 승강시키기 위한 승강구동기구를 구비하고 있다. 한 쌍의 기판척(30)은 각각, X방향으로 뻗은 축형상의 지지가이드(31)를 구비하고, 각 지지가이드(31)의 서로 대향하는 쪽에는, 수직자세의 복수 매의 기판(W)을 받아들여 아래쪽으로부터 지지하기 위한 복수의 기판지지홈이 축방향으로 간격을 두고 형성되어 있다. 척구동기구는 한 쌍의 기판척(30)을 화살표(33) 방향으로 회동시킴으로써, 한 쌍의 지지가이드(31) 사이의 거리를 확축(擴縮)한다. 이에 의해, 기판척(30)은 기판(W)을 협지하여 지지하는 지지상태와, 기판(W)의 협지를 해방하는 해제상태로 전환하는 개폐동작을 행한다. 이 개폐동작과, 제1 및 제2 리프터(27, 28)의 상하이동에 의해, 제1 및 제2 리프터(27, 28)와 기판척(30) 사이에서의 기판(W)의 주고 받기를 행할 수 있다. 주반송기구(3)는 또한, 건조처리부(25)와의 사이에서, 수직자세로 X방향으로 적층한 상태로 복수 매의 기판(W)을 일괄하여 주고 받기 한다.

주반송기구(3)는 수직자세로 X방향으로 적층된 복수 매의 미처리 기판(W)을 기판주고받기위치(P)에서 수취하고, 수직자세로 X방향으로 적층된 복수 매의 처리가 끝난 기판(W)을 기판주고받기위치(P)에서 불출하도록 동작한다.

척세정유닛(8)은 기판주고받기위치(P)와 처리부(20) 사이에 배치되어 있다. 척세정유닛(8)은, 한 쌍의 기판척(30)이 각각 삽입되는 한 쌍의 개구가 상면에 형성된 세정조(35)를 갖고 있다. 이 세정조(35) 내에 있어서, 기판척(30)(특히, 지지가이드(31))이 세정액을 이용하여 세정된다. 주반송기구(3)는 건조처리부(25)에서의 건조처리를 마친 처리가 끝난 기판(W)을 반송하기 전에, 기판척(30)을 척세정유닛(8)의 세정조(35)에 삽입한다. 그리고, 세정조(35) 내에서 기판척(30)이 세정된 후에, 주반송기구(3)는 건조처리부(25)에서 처리가 끝난 기판(W)을 일괄하여 수취하도록 동작한다. 주반송기구(3)는 기판척(30)의 하단(下端)에 구비된 한 쌍의 지지가이드(31)의 간격을 좁힐 수 있다. 그래서, 지지가이드(31)의 간격을 좁힌 상태로 세정조(35)에서의 세정처리를 행하는 것으로 하면, 세정조(35)를 소형화할 수 있으므로, 기판처리장치(10)의 점유면적을 억제할 수 있다.

척세정유닛(8)과 기판주고받기위치(P) 사이에는, 셔터(shutter)(15)가 설치되어 있다. 셔터(15)는, 주반송기구(3)가 기판주고받기위치(P)로부터 처리부(20) 측으로 이동할 때, 및 주반송기구(3)가 처리부(20) 측에서부터 기판주고받기위치(P)로 이동할 때에 열리며, 다른 기간은 닫힘상태로 유지된다. 이에 의해, 처리부(20)측의 약액분위기의 누설을 억제 또는 방지하고 있다.

도 2a는 후프(F)와 주반송기구(3) 사이의 기판반송에 관련하는 구성을 설명하기 위한 확대 평면도이다. 후프지지부(1)에 반출입기구(4)가 대향하여 있다. 후프지지부(1)의 반출입기구(4) 측에는, 후프(F)의 전면을 폐쇄하고 있는 뚜껑을 개폐하기 위한 오프너(opener)(12)가 배치되어 있다.

반출입기구(4)의 기판주고받기위치(P) 측에, 자세변환기구(5)가 배치되어 있다. 또한, 자세변환기구(5)의 기판주고받기위치(P) 측에 푸셔(6)가 배치되어 있다. 그리고, 기판주고받기위치(P)에는, 주고받기기구(7)가 배치되어 있다. 주고받기기구(7)는 푸셔(6)의 위치인 기판이재위치(S)와, 기판주고받기위치(P)와의 사이에서 기판(W)을 반송하도록 동작한다.

반출입기구(4)와 푸셔(6) 사이의 반송경로(ＴＰ1)와, 푸셔(6)와 기판주고받기위치(P) 사이의 반송경로(ＴＰ2)는 소정의 각도(예를 들면, 170도～185도)를 이루어 교차하고 있다. 즉, 반송경로(ＴＰ2)는 X방향으로 평행함에 대하여, 반송경로(ＴＰ1)는 푸셔(6)로부터 반출입기구(4)를 향함를 따라서 전면(10a)으로부터 벗어나도록 사행(斜行)하는 사행경로를 형성하고 있다. 이 반송경로(ＴＰ1)를 따라, 반출입기구(4), 자세변환기구(5) 및 푸셔(6)가 배열되어 있다. 또한, 반송경로(ＴＰ2)를 따라, 푸셔(6)가 배치된 기판이재위치(S) 및 기판주고받기위치(P)가 배열되어 있다. 따라서, 푸셔(6)는 반송경로(ＴＰ 1, ＴＰ2)의 교차위치에 배치되어 있다.

이러한 배치는, 반출입기구(4)가 후프(F)에 Y방향을 따라 액세스할 때의 핸드 스트로크를 확보하면서, 기판처리장치(10)의 점유면적(풋프린트)을 삭감하는데도 도움이 된다. 또한, 반출입기구(4)로부터 기판주고받기위치(P)에 이르는 반송경로를 직선으로 하면, 반출입기구(4), 자세변환기구(5), 푸셔(6) 및 기판주고받기위치(P)를 직선상에 배열하지 않으면 안 되어, 그 정밀도를 확보하기 위한 조정은 어려운 작업으로 된다. 이에 대하여, 이 실시형태에서는, 반송경로(ＴＰ 1, ＴＰ2)가 소정의 각도를 이루어 교차하는 구성으로 되어 있으므로, 반출입기구(4) 및 자세변환기구(5)를 반송경로(ＴＰ1)를 따라 정렬시키고, 푸셔(6) 및 기판주고받기위치(P)를 반송경로(ＴＰ2)를 따라 정렬시킴과 아울러, 반송경로(ＴＰ 1, ＴＰ2)의 교차점에 푸셔(6)를 배치하면 되므로, 조정이 용이하게 된다.

도 2b는 도 2a의 화살표 A1에서 본 입면도이다. 다만, 척세정유닛(8)의 도시는 생략되어 있다. 반출입기구(4)는 본 발명의 일 실시형태에 의한 기판반송장치이며, 1매의 기판(W)을 지지할 수 있는 매엽 핸드(39)와, 복수 매의 기판(W)을 적층상태로 일괄하여 지지할 수 있는 복수 매 지지 핸드인 뱃치 핸드(40)와, 이들의 핸드(39, 40)를 공통으로 지지하는 지지베이스(핸드 지지부)(41)와, 선회블록(block)(42)과, 선회블록(42)을 연직축선 둘레의 회동이 가능하도록 지지하는 승강블록(43)과, 이 승강블록(43)을 승강 가능하게 지지하는 기대부(基臺部)(44)를 구비하고 있다. 지지베이스(41)에는, 매엽 핸드(39) 및 뱃치 핸드(40)를 독립하여 수평방향으로 진퇴시키기 위한 진퇴구동기구(47)가 내장되어 있다. 선회블록(42)은 지지베이스(41)을 지지하여, 내장된 선회기구(45)의 작용에 의해 연직축선 둘레로 선회하고, 이에 의해, 지지베이스(41)와 함께 핸드(39, 40)를 연직축선 둘레로 선회시킨다. 이 선회에 의해, 핸드(39, 40)를 후프(F)에 대향시키거나, 자세변환기구(5)에 대향시키거나 할 수 있다. 기대부(44)에는, 승강블록(43)을 Z방향을 따라 승강시키기 위한 승강기구(46)가 내장되어 있다. 이 승강기구(46)의 작용에 의해, 핸드(39, 40)를 상하이동시킬 수 있다. 이 상하이동과 상기 진퇴구동기구(47)에 의한 진퇴동작에 의해, 핸드(39, 40)는 후프(F)에 대한 기판(W)의 반입 및 반출, 및 자세변환기구(5)와의 사이에서의 기판(W)의 주고 받기를 행할 수 있다.

뱃치 핸드(40)는 후프(F)에서의 기판지지 간격과 같은 간격으로 적층된 복수(예를 들면, 25개)의 핸드요소를 구비하고 있고, 이 복수의 핸드요소에 의해, 예를 들면, 25매의 기판(W)을 일괄하여 지지할 수 있다. 따라서, 뱃치 핸드(40)를 사용함으로써, 예를 들면, 25매의 기판(W)을 일괄하여 후프(F)에 대하여 반입/반출하고, 25매의 기판(W)을 일괄하여 자세변환기구(5)와의 사이에서 주고 받기 한다.

매엽 핸드(39)는 1매의 기판(W)을 지지하는 것이며, 예를 들면, 25매의 기판(W) 이외에 테스트(test)용의 더미(dummy)기판을 추가하여 동시에 처리시키거나, 후프(Ｆ) 내의 기판(W)의 늘어선 순서와는 다른 순서로 기판(W)을 늘어선 순서를 바꾸어 처리하거나 하기 위하여 사용된다. 이 매엽 핸드(39)를 사용함으로써, 1매의 기판(W)을 후프(F)에 대하여 반입/반출하고, 1매의 기판(W)을 자세변환기구(5)와의 사이에서 주고 받기 한다.

자세변환기구(5)는 기판(W)의 자세를 수평자세와 수직자세 사이에서 자세변환하는 것이다. 보다 구체적으로는, 자세변환기구(5)는 반출입기구(4)로부터 수평자세로 연직방향으로 적층된 복수 매의 기판(W)을 일괄하여 수취하고, 이들의 기판(W)을 수직자세로 수평방향으로 적층된 자세로 자세변환한다. 이 수직자세의 복수 매의 기판(W)이 푸셔(6)에 주고받아진다. 또한, 자세변환기구(5)는 푸셔(6)로부터 수직자세로 수평방향으로 적층된 복수 매의 기판(W)을 일괄하여 수취하고, 이들의 기판(W)을 수평자세로 연직방향으로 적층된 자세로 자세변환한다. 이 수평자세의 복수 매의 기판(W)이 반출입기구(4)에 주고받아진다.

푸셔(6)는 자세변환기구(5)로부터 수직자세로 수평방향으로 적층된 복수 매의 기판(W)을 일괄하여 수취하는 승강지지부(105)를 갖는 승강기구이다. 푸셔(6)는 기판이재위치(S)에서, 승강지지부(105)를 Z방향으로 상하이동시킬 수 있고, 연직축선 둘레로 회전시킬 수 있고, X방향을 따라 미소거리(예를 들면, 5mm)만큼 직선 이동시킬 수 있다. 보다 구체적으로는, 승강지지부(105)는 원점높이(H10)와, 원점높이보다 높은 제1 이재높이(H11)와, 제1 이재높이(H11)보다 높은 제2 이재높이(H12)로 높이를 변경한다.

푸셔(6)는 승강지지부(105)의 상하이동에 의해, 자세변환기구(5)와의 사이에서 복수 매의 기판(W)을 주고받을 수 있다. 승강지지부(105)는, 자세변환기구(5)가 한번에 자세변환하는 매수(예를 들면, 26매)의 2배의 매수(예를 들면, 52매)의 기판(W)을, 자세변환기구(5)에서의 기판지지피치(후프(Ｆ) 내에서의 기판지지피치와 같음)의 반 피치(1/2 피치)로 지지한다.

예를 들면, 자세변환기구(5)로부터 25매의 기판(W)이 승강지지부(105)로 건네진 후에, 승강지지부(105)가 180도 선회시켜진다. 승강지지부(105)의 선회 중심축은 복수의 기판지지위치의 중심에 대하여 상기 1/2 피치의 반만큼 기판정렬방향으로 편심(偏心)하여 있다. 그 때문에, 180도의 선회에 의해, 지지된 25매의 기판(W)이 1/2 피치만큼 이동하게 된다. 이 상태에서, 자세변환기구(5)로부터 다른 25매의 기판(W)이 승강지지부(105)로 건네진다. 이에 의해, 나중에 건네진 25매의 기판(W)은 먼저 건네진 25매의 기판(W) 사이로 들어가서, 합계 50매의 기판으로 이루어지는 뱃치가 승강지지부(105) 위에 형성된다. 이와 같이 복수의 기판군을 조합시켜 뱃치를 형성하는 뱃치 형성이 행해진다. 이 때, 이웃하는 한 쌍씩의 기판(W)은 각 표면끼리(또는 이면끼리) 대향한 상태(페이스?투?페이스(face?to?face))로 된다.

모든 기판(W)의 표면을 같은 방향으로 향하여, 각 기판(W)의 표면이 인접 기판(W)의 이면에 대향하는 상태(페이스?투?백(face?to?back))에서의 처리가 요망되는 경우도 있다. 이 경우에는, 전술한 180도의 선회동작 대신에, 승강지지부(105)가 1/2 피치만큼의 미소거리만큼 수평이동된다. 이에 의해, 페이스?투?백에서의 뱃치 형성을 행한다.

푸셔(6)로부터 자세변환기구(5)로 기판(W)을 건넬 때는, 승강지지부(105)에 지지된, 예를 들면, 50매의 기판(W) 중 25매가 자세변환기구(5)로 건네지고, 이 25매의 기판(W)이 수평자세로 자세변환된 후에, 반출입기구(4)로 건네진다. 그 후, 승강지지부(105)의 180도 선회 또는 1/2 피치만큼의 수평이동을 행한다. 그 상태에서, 승강지지부(105) 위의 나머지의 25매의 기판(W)이 자세변환기구(5)로 건네져, 수평자세로 자세변환된 후, 반출입기구(4)에 의해 불출된다. 이와 같이 하여, 50매의 기판(W)이 25매씩 2개의 기판군으로 분리된다.

주고받기기구(7)는 불출기구(70)와, 반입기구(71)와, 중개기구(72)를 구비하고 있고, 이들은 수직자세로 수평방향(X방향)으로 적층된 복수 매의 기판(W)을 일괄하여 지지하는 척(73, 74, 75)을 각각 구비하고 있다.

불출기구(70)의 척(73)(이하, 「불출 척(73)」이라고 함)은 반입기구(71)의 척(74)(이하, 「반입 척(74)」이라고 함) 보다 위쪽에 배치되어 있다. 불출기구(70)는 불출 높이(H0)로 설정된 제1 횡행경로(101)를 따라, 제1 횡행지지부로서의 불출 척(73)을 X방향을 따라 횡행(수평이동)시킴으로써, 기판(W)을 기판주고받기위치(P)로부터 기판이재위치(S)(푸셔(6)의 위치)까지 반송하는 제1 횡행기구이다. 즉, 불출 척(73)은 처리가 끝난 기판(W)을 기판주고받기위치(P)의 불출 높이(H0)에서 주반송기구(3)로부터 수취하고, 그들의 기판(W)을 불출 높이(H0)에서 기판이재위치(S)까지 불출한다. 푸셔(6)는 승강지지부(105)를 제2 이재높이(H12)까지 상승시킴으로써, 그 기판(W)을 불출 척(73)으로부터 수취한다.

반입기구(71)는 불출 높이(H0)보다 낮은 반입 높이(H1)로 설정된 제2 횡행경로(102)를 따라, 제2 횡행지지부로서의 반입 척(74)을 X방향을 따라 횡행(수평이동)시킴으로써, 기판(W)을 기판이재위치(S)로부터 기판주고받기위치(P)까지 반송하는 제2 횡행기구이다. 즉, 반입 척(74)은 미처리의 기판(W)을 푸셔(6)의 승강지지부(105)로부터 건네져, 그들의 기판(W)을 기판주고받기위치(P)까지 반송하여, 반입 높이(H1)에서 지지한다.

중개기구(72)는 중개지지부로서의 척(75)(이하, 「중개 척(75)」이라고 함)을 불출 높이(H0)보다 아래쪽의 영역에서 상하이동시킴으로써, 반입 척(74)으로부터 기판(W)을 수취하고, 그 기판(W)을 불출 높이(H0)과 반입 높이(H1) 사이에 있는이재높이(H2)까지 상승시키는 중개기구이다. 이 이재높이(H2)에서, 중개 척(75)에 지지되어 있는 기판(W)이 주반송기구(3)에 의해 수취된다.

중개기구(72)가 반입 척(74)으로부터 기판(W)을 수취함으로써, 반입 척(74)은 주반송기구(3)의 동작을 기다리지 않고, 다음 뱃치의 기판(W)을 푸셔(6)로부터 수취할 수 있는 상태가 된다. 즉, 중개 척(75)은 소위, 버퍼위치를 제공하므로, 반출입기구(4), 자세변환기구(5) 및 푸셔(6) 등의 동작과 주반송기구(3)의 동작과의 타이밍(timing)의 어긋남을 흡수한다. 이에 의해, 반입 척(74)에 의한 기판반입동작을 원활하게 행하게 할 수 있다. 특히, 기판처리조건(소위, 레시피(recipe))이 변경되었을 때에는, 기판주고받기위치(P)에서 대기시간이 생기는 경우가 있지만, 중개 척(75)에 있어서 기판(W)을 대기시켜 둘 수 있으므로, 반출입기구(4), 자세변환기구(5) 및 푸셔(6) 등의 동작으로 생기는 대기시간을 해소 또는 단축할 수 있다.

기판주고받기위치(P)에서, 반입 높이(H1)의 아래쪽에는, 필요에 따라 기판방향정렬기구(13)가 배치된다. 기판방향정렬기구(13)는 기판주고받기위치(P)의 반입 높이(H1)에서 반입 척(74)에 지지되어 있는 뱃치를 구성하는 기판(W)의 방향(예를 들면, 반도체 웨이퍼의 노치의 방향)을 정렬시킨다. 이 기판방향정렬기구(13)에 의해 기판정렬처리를 받은 후의 기판(W)이, 중개 척(75)에 의해 이재높이(H2)로 옮겨지게 된다.

기판방향정렬기구(13)는 정렬처리헤드(16)과, 이 정렬처리헤드(16)를 승강시키는 승강기구(17)를 갖고 있다(도 5를 아울러 참조). 정렬처리헤드(16)는 Y방향으로 간격을 두고 대향 배치된 한 쌍의 기판가이드(18)와, 이 한 쌍의 기판가이드(18) 사이에 배치된 롤러기구(19)를 구비하고 있다. 상세한 도시는 생략하지만, 롤러기구(19)는 수평방향으로 적층된 복수 매의 아래쪽 주연부에 맞닿아, 각 기판(W)을 중심 둘레로 회전시키는 롤러와, 기판(W)의 주연부에 형성된 노치에 결합하여 기판(W)의 회전을 규제하는 결합부재를 구비하고 있다.

기판정렬처리를 행할 때에는, 정렬처리헤드(16)가 반입 높이(H1) 부근까지 상승시켜져, 반입 척(74)에 지지되어 있는 기판(W)을 롤러기구(19)의 롤러 위에 지지하여, 반입 척(74)으로부터 미소거리만큼 들어올린다. 그 상태에서 롤러기구(19)를 작동시키면, 기판(W)이 기판가이드(18)에 의해 안내되면서 회전한다. 기판(W)이 1회전 하는데에 필요한 시간에 걸쳐 롤러기구(19)를 작동시키면, 모든 기판(W)의 노치가 결합부재에 결합되어, 노치가 직선상으로 정렬된다. 이에 의해, 기판(W)의 방향(반도체 웨이퍼의 경우에는, 결정방향)이 정렬하게 된다. 이와 같이 하여, 기판정렬처리가 행해진 후에는, 정렬처리헤드(16)가 승강기구(17)에 의해 하강시켜져, 정렬처리 후의 기판(W)이 반입 척(74)으로 건네진다.

도 3a는 자세변환기구(5)의 평면도이며, 도 3b는 내부구조를 설명하기 위한 투시 입면도이다. 자세변환기구(5)는 해당 기판처리장치 프레임(frame)에 고정된 베이스(49)와, 회동블록(50)과, 이 회동블록(50)에 장착된 한 쌍의 제1 지지기구(51)와, 마찬가지로 회동블록(50)에 장착된 한 쌍의 제2 지지기구(52)와, 기판규제기구(53)를 구비하고 있다.

회동블록(50)은 베이스(49)에 대하여 회동축(50a) 둘레로 회동이 가능하도록 장착되어 있다. 회동축(50a)은 그 축선방향이 수평방향을 따르고 있고, 이 축선방향은 반송경로(ＴＰ1)에 직교하는 평면 내에 있다. 베이스(49)에는, 회동블록(50)을 회동축(50a) 둘레로 회동시키기 위한 모터(55)가 기어헤드(54)를 통해 장착되어 있다. 따라서, 모터(55)를 구동함으로써, 제1 및 제2 지지기구(51, 52)의 자세를 변경할 수 있다.

한 쌍의 제1 지지기구(51)는 반송경로(ＴＰ1)에 수직한 수평방향으로 간격을 두고 배치된 한 쌍의 봉상(棒狀)의 수평지지부재(56)와, 각 수평지지부재(56)에 끼워 넣어진 지지봉(57)을 갖고 있다. 수평지지부재(56)의 둘레면에는, 중심축을 끼어서 대향하는 위치에 한 쌍의 지지홈군(58, 59)이 형성되어 있다. 각 지지홈군(58, 59)은 복수의 지지홈(58a, 59a)으로 이루어진다. 각 지지홈(58a, 59a)은 수평지지부재(56)의 길이방향에 대하여 수직한 방향을 따라 형성되어 있다. 또한, 복수의 지지홈(58a, 59a)은 수평지지부재(56)의 길이방향으로 소정의 피치로 배열되어 있다. 이 피치는, 반출입기구(4)의 뱃치 핸드(40)가 복수 매의 기판(W)을 지지하는 피치, 즉, 후프(Ｆ) 내에서의 기판지지피치와 같다.

한 쌍의 수평지지부재(56)은 서로 평행한 자세로 회동블록(50)에 장착되어 있다. 그리고, 한 쌍의 수평지지부재(56)가 연직방향(Z방향)을 따르는 자세일 때에, 수평자세의 복수 매의 기판(W)을, 지지홈군(58, 59) 중 어느 것에 의해 아래쪽에서 지지할 수 있다. 한 쌍의 지지홈군(58, 59)의 한 쪽(예를 들면, 지지홈군(58))은 미처리의 기판(W)을 지지하기 위하여 이용되며, 그 다른 쪽(예를 들면, 지지홈군(59))은 처리가 끝난 기판(W)을 지지하기 위하여 이용된다. 예를 들면, 반출입기구(4)로부터 건네진 미처리의 기판(W)을 지지할 때에는, 한 쌍의 수평지지부재(56)의 각 지지홈군(58)이 서로 대향시켜진다. 또한, 푸셔(6)로부터 건네진 처리가 끝난 기판(W)을 지지할 때에는, 한 쌍의 수평지지부재(56)의 각 지지홈군(59)이 서로 대향되어진다.

한 쌍의 제2 지지기구(52)는 반송경로(ＴＰ1)에 수직한 수평방향으로 간격을 두고 배치된 한 쌍의 봉상의 수직지지부재(60)를 갖고 있다. 이들의 수직지지부재(60)는 수평지지부재(56)와 평행한 자세로 회동블록(50)에 장착되어 있다. 각 수직지지부재(60)는 지지봉(61)과, 이 지지봉(61)에 장착된 복수의 지지홈부재(62)를 갖고 있다. 복수의 지지홈부재(62)는 지지봉(61)의 길이방향으로 소정 피치로 고정된 판상체(板狀體)로 이루어진다. 이 피치는 반출입기구(4)의 뱃치 핸드(40)에서의 기판지지피치와 같다. 각 지지홈부재(62)는 지지봉(61)을 끼어서 대향하는 단면(端面)에 한 쌍의 지지홈(63, 64)을 갖고 있다. 복수의 지지홈부재(62)는, 이들의 지지홈(63, 64)이 지지봉(61)의 길이방향을 따라 정렬하도록 배열되어 있다. 각 지지홈(63, 64)은 지지봉(61)의 길이방향에 직교하는 평면을 따라 형성되어 있다.

한 쌍의 수직지지부재(60)는 서로 평행한 자세로 회동블록(50)에 장착되어 있다. 그리고, 한 쌍의 수직지지부재(60)가 수평방향을 따르는 자세일 때에, 수직자세의 복수 매의 기판(W)을 어느 하나의 지지홈(63, 64)에 의해 아래쪽에서 지지한다. 한 쌍의 지지홈(63, 64)의 한 쪽(예를 들면, 지지홈(63))은 미처리의 기판(W)을 지지하기 위해 이용되며, 다른 쪽(예를 들면, 지지홈(64))은 처리가 끝난 기판(W)을 지지하기 위해 이용된다. 예를 들면, 반출입기구(4)로부터 건네진미처리의 기판(W)을 지지할 때에는, 한 쌍의 지지봉(61)에 지지된 지지홈부재(62)의 각 지지홈(63)이 서로 대향시켜진다. 또한, 푸셔(6)로부터 건네진 처리가 끝난 기판(W)을 지지할 때에는, 한 쌍의 지지봉(61)에 지지된 지지홈부재(62)의 각 지지홈(64)이 서로 대향시켜진다.

회동블록(50)은, 제1 및 제2 지지기구(51, 52) 및 기판규제기구(53)가 수직자세로 되는 수평지지자세(도 3a 및 도 3b에 나타낸 자세)와, 제1 및 제2 지지기구(51, 52) 및 기판규제기구(53)가 수평자세로 되는 수직지지자세(도 2a 및 도 2b에서 이점쇄선으로 나타낸 자세) 사이에서 회동된다. 이하에서는, 회동블록(50)이 수평지지자세일 때의 제1 및 제2 지지기구(51, 52) 및 기판규제기구(53)의 자세도 수평지지자세로 부르는 것으로 하고, 회동블록(50)이 수직지지자세일 때의 제1 및 제2 지지기구(51, 52) 및 기판규제기구(53)의 자세도 수직지지자세로 부르는 것으로 한다. 회동블록(50)이 수평지지자세일 때, 수평자세의 기판(W)의 주연부가 제1 지지기구(51)의 수평지지부재(56)에 의해, 대향하는 2개소에서 아래쪽에서 지지된다. 수직지지자세일 때는, 수직자세의 기판(W)의 주연부가 제2 지지기구(52)의 지지홈부재(62)에 의해, 아래쪽의 2개소에서 지지된다.

회동블록(50)이 수직지지자세일 때에, 제2 지지기구(52)는 제1 지지기구(51)보다 아래쪽에 위치하고 있다. 제2 지지기구(52)에 구비된 지지홈부재(62)는 기판(W)의 두께보다 넓은 간극(間隙)(65)을 두고 지지봉(61)에 장착되어 있다. 또한, 한 쌍의 지지봉(61) 사이의 간격은 기판(W)의 폭(원형기판의 경우의 직경)보다 커져 있다. 또한, 한 쌍의 수평지지부재(56)의 서로 대향하는 지지홈(58a, 59a)의 저부(底部)간의 간격은 기판(W)의 폭(원형기판의 경우의 직경)보다 커져 있다. 그 때문에, 제1 및 제2 지지기구(51, 52)를 수직지지자세로서 푸셔(6)와의 사이에서 기판(W)의 주고 받기를 행할 때는 간극(65)에 대응하는 위치에 지지되어 있는 기판(W)은 제1 및 제2 지지기구(51, 52) 사이를 통과한다.

기판규제기구(53)는, 제1 및 제2 지지기구(51, 52)가 평행하게 설치된 환봉상(丸棒狀)의 부재로 이루어진다. 이 기판규제기구(53)는 수평지지자세일 때에, 제2 지지기구(52)보다 푸셔(6) 가까이 위치하도록 회동블록(50)에 장착되어 있다. 기판규제기구(53)는 한 쌍의 제2 지지기구(52)의 대향 방향을 따라 이동가능하다. 즉, 기판규제기구(53)는 한 쌍의 제2 지지기구(52) 사이의 중간위치 부근에서 기판(W)의 둘레 단면에 맞닿는 규제위치(도 3a에서 실선으로 나타내는 위치)와, 기판(W)과 간섭하지 않는 퇴피위치(도 3a에서 이점쇄선으로 나타내는 위치) 사이에서 이동가능하다. 기판규제기구(53)는 퇴피위치에 있을 때, 제1 및 제2 지지기구(51, 52)의 배열방향(반송경로(ＴＰ1)를 따르는 방향)을 따라 기판(W)이 이동할 때에, 이 기판(W)과 간섭하지 않도록 되어 있다.

회동블록(50)에는, 제1 및 제2 지지기구(51, 52) 및 기판규제기구(53)를 구동하기 위한 구동기구가 수용되어 있다.

제1 지지기구(51)를 위한 구동기구(81)는 지지봉(57)을 축선 둘레의 회동이 가능한 상태로 지지하는 축받이(82)와, 지지봉(57)에 그 축선 둘레의 회전력을 주는 모터(83)와, 모터(83)를 지지하는 지지판(84)을 지지봉(57)의 길이방향을 따라 소정의 스트로크로 슬라이드(slide)시키는 실린더(85)를 갖고 있다. 모터(83)를 구동함으로써, 지지홈군(58, 59) 중 어느 것을 서로 대향시켜 기판(W) 지지를 위해 선택할 수 있다. 또한, 실린더(85)를 구동함으로써, 지지홈(58a, 59a)의 위치를 지지봉(57)의 길이방향을 따라 미소거리만큼 이동시킬 수 있고, 이에 의해, 회동블록(50)이 수직지지자세일 때에, 지지홈(58a, 59a)의 벽면을 기판(W)으로부터 퇴피시킬 수 있다.

제2 지지기구(52)를 위한 구동기구(87)는 지지판(88) 위에 고정된 레일(89)과, 레일(rail)(89)을 따라 이동하는 이동베이스(90)와, 이동베이스(90)에 장착된 축받이(91)를 구비하고 있다. 축받이(91)는 제2 지지기구(52)의 지지봉(61)을 그 축선 둘레의 회동이 가능한 상태로 지지하여 있다. 구동기구(87)는 또한, 지지봉(61)에 회전력을 주는 모터(92)를 구비하고 있고, 이 모터(92)는 이동베이스(90)에 있어서 축받이(91)와는 반대측의 표면에 장착되어 있다. 모터(92)를 구동함으로써, 지지홈부재(62)의 지지홈(63, 64) 중 어느 것을 기판(W) 지지를 위해 선택할 수 있다.

레일(89)은 제1 및 제2 지지기구(51, 52)의 정렬방향(반송경로(ＴＰ1)에 평행한 방향)을 따라 배치되어 있다. 이 레일(89) 위를 이동하는 이동베이스(90)는 연결부재(93)를 통해, 실린더(94)의 구동로드(rod)에 결합되어 있다. 따라서, 실린더(94)를 구동함으로써, 제2 지지기구(52)가 레일(89)을 따라 이동한다. 이에 의해, 회동블록(50)이 수평지지자세일 때에, 제1 지지기구(51)에 의해 수평자세로 지지되어 있는 기판(W)에 대하여, 제2 지지기구(52)를 접근시키거나, 이반(離反)시키거나 할 수 있다.

기판규제기구(53)를 위한 구동기구(96)는 한 쌍의 제2 지지기구(52)의 대향 방향에 평행하게 배치된 레일(97)과, 이 레일(97)을 따라 이동하는 이동베이스(98)와, 이동베이스(98)를 레일(97)을 따라 이동시키기 위한 액츄에이터(100)(예를 들면, 볼나사기구로 이루어짐)를 구비하고 있다. 이동베이스(98)에 기판규제기구(53)의 기단부(基端部)가 결합되어 있다. 이동베이스(98)는 연결부재(99)를 통해 액츄에이터(100)의 작동부에 결합되어 있다. 이 액츄에이터(100)를 구동함으로써, 기판규제기구(53)를 전술한 규제위치와 퇴피위치 사이에서 이동시킨다.

도 4는 푸셔(6)의 구성을 설명하기 위한 입면도이다. 푸셔(6)는 복수 매의 기판(W)을 수직자세로 수평방향으로 1/2 피치로 적층 배열한 상태로 지지하는 승강지지부(105)를 구비하고 있다. 승강지지부(105)는 연직축선 둘레로 회전하는 회전축부(106)의 상단에 결합되어 있다. 회전축부(106)는 횡행베이스(107)에 회전 가능하게 지지되어 있다. 횡행베이스(107)는 승강베이스(108)에 지지되어 있다. 승강베이스(108)는 리니어(linear) 액츄에이터(110)의 작동부재(110a)에 결합되어 있다. 리니어 액츄에이터(110)는 볼나사기구 및 리니어 가이드를 내장한 것이며, 상단에 결합된 모터(111)로부터의 구동력을 얻어, 작동부재(110a)를 상하로 구동하는 것이다. 이에 의해, 승강베이스(108)가 상하이동된다.

승강베이스(108)가 상하이동됨으로써, 승강지지부(105)는 원점높이(H10), 제1 이재높이(H11) 및 제2 이재높이(H12)의 사이에서 승강된다.

횡행베이스(107)에는, 회전축부(106)을 연직축선 둘레로 회전시키는 회전구동기구(112)가 내장되어 있다. 이에 의해, 승강지지부(105)를 반송경로(ＴＰ1)(도 2a에서 이점쇄선으로 나타내는 자세)를 따르는 자세로 하거나, 반송경로(ＴＰ2)를 따르는 자세(도 2a에서 실선으로 나타내는 자세)로 하거나 할 수 있다. 또한, 페이스?투?페이스의 뱃치를 형성하거나, 그 뱃치를 해제하거나 하기 위하여, 승강지지부(105)의 방향(복수 매의 기판(W)의 적층방향을 말함)을 180도 반전할 수 있다.

승강베이스(108)에는, 한 쌍의 레일(113)이 설치되어 있다. 레일(113)은 승강지지부(105)에 지지되는 복수 매의 기판(W)의 적층방향(수평방향)을 따라 배치되어 있다. 횡행베이스(107)는 레일(113) 위를 이동 가능하게 되어 있다. 승강베이스(108)에는, 횡행베이스(107)을 레일(113)을 따라 미소거리(1/2 피치 만큼) 이동시키기 위한 슬라이드구동기구(114)가 구비되어 있다. 이 슬라이드구동기구(114)는 예를 들면, 나사 축 및 이에 나사 결합되는 볼 너트를 갖는 볼나사기구로 이루어지며, 그 볼 너트에 대하여, 연결부재를 통해 횡행베이스(107)가 결합되어 있다. 이 구성에 의해, 페이스?투?백의 뱃치를 형성하거나, 그 뱃치를 해제하거나 하기 위하여, 승강지지부(105)를 1/2 피치의 거리만큼 수평 이동시킬 수 있다.

승강지지부(105)는 제1 가이드(116) 및 제2 가이드(117)를 구비하고, 이들을 미처리 기판(W)의 지지와 처리가 끝난 기판(W)의 지지로 구분하도록 구성되어 있다. 제1 가이드(116)는 수평방향을 따라 평행에 배치된 3개의 지지부재(118)를 갖고 있다. 또한, 제2 가이드(117)는 수평방향에 평행하게 배치된 3개의 지지부재(119)를 갖고 있다. 지지부재(118, 119)의 각 상면에는, 복수(예를 들면, 52개)의 기판지지홈이 1/2 피치로 형성되어 있다.

제2 가이드(117)가 회전축부(106)의 상단에 고정되어 있는 한편, 제1 가이드(116)는 승강축(120)에 의해 지지되어 있다. 이 승강축(120)은 이동베이스(107)에 내장된 상하구동기구(도시 생략)에 의해 미소거리만큼 상하이동된다. 이에 의해, 제1 가이드(116)의 기판지지높이를 제2 가이드(117)의 기판지지높이보다 높게 하거나, 반대로, 제1 가이드(116)의 기판지지높이를 제2 가이드(117)의 기판지지높이보다 낮게 하거나 한다. 이에 의해, 제1 및 제2 가이드(116, 117) 중에서 기판지지높이의 높은 쪽을 기판(W) 지지를 위해 사용할 수 있다. 따라서, 예를 들면, 제1 가이드(116)를 자세변환기구(5)로부터 수취하는 미처리 기판(W) 지지를 위해 사용하며, 제2 가이드(117)를 주고받기기구(7)로부터 수취하는 처리가 끝난 기판(W) 지지를 위해 사용할 수 있다.

도 5는 주고받기기구(7)에 관련하는 구성을 설명하기 위한 도면이며, 도 2a의 화살표 A2 방향에서 본 입면도이다. 불출기구(70)는 불출 척(73)과, 이 불출 척(73)을 X방향을 따라 횡행시키는 횡행기구(76)를 구비하고 있다. 반입기구(71)는 반입 척(74)과, 이 반입 척(74)을 X방향을 따라 횡행시키는 횡행기구(77)를 구비하고 있다. 중개기구(72)는 중개 척(75)과, 이 중개 척(75)을 상하동작시키는 승강구동기구(78)를 구비하고 있다. 승강구동기구(78)는 볼나사 및 리니어 가이드를 내장한 리니어 액츄에이터(125)와, 이 리니어 액츄에이터(125)에 구동력을 주는 모터(126)를 구비하고 있다. 리니어 액츄에이터(125)는 모터(126)로부터의 구동력을 얻어, 작동자(125a)를 상하이동시킨다. 이 작동자(125a)에 연결 브라켓(127)을 통해 중개 척(75)이 결합되어 있다.

도 6은 불출기구(70)의 횡행기구(76)의 구성을 설명하기 위한 투시 측면도이며, 도 5의 화살표 A3 방향에서 본 구성을 도해적으로 나타내고 있다. 이하, 도 5를 아울러 참조한다.

횡행기구(76)는 기판처리장치(10)의 전면(10a) 측의 프레임(frame)에 연직자세로 장착된 판상(板狀)의 지지블록(130)에 내장된 볼나사기구(131)와, 볼나사기구(131)의 위쪽 위치에서 지지블록(130)을 불출 척(73)측으로부터 뚫어서 형성한 작동공간(132)(도 5 참조) 안을 X방향으로 수평이동하는 이동플레이트(133)와, 작동공간(132)을 불출 척(73)측으로부터 덮도록 지지블록(130)에 고정된 고정플레이트(134)와, 고정플레이트(134)의 작동공간(132)으로 향하는 표면에 X방향(반송경로(ＴＰ2)를 따르는 방향)을 따라 설치된 상하 한 쌍의 레일(135)을 포함한다.

이동플레이트(133)는 레일(135)에 결합되어 있고, 이 레일(135)을 따라 X방향으로 수평이동할 수 있도록 되어 있다. 이동플레이트(133)는 볼나사기구(131)의 볼 너트(136)에 결합되어 있다. 또한, 이동플레이트(133)는 연결부재(137)를 통해 불출 척(73)에 결합되어 있다.

고정플레이트(134)에는, 이 연결부재(137)의 Ｘ방향으로의 이동 경로를 따라 절결부(139)가 형성되어 있다. 따라서, 볼나사기구(131)의 모터(138)를 구동함으로써 볼 너트(136)를 X방향으로 이동시키면, 이동플레이트(133)와 함께 불출 척(73)을 X방향으로 이동시킬 수 있다.

반입 척(74)의 횡행기구(77)의 구조도 같으므로, 도 5에서, 횡행기구(77)의 대응 개소에 동일 부호를 붙여 설명을 생략한다.

도 7a, 7b 및 7c는 불출 척(73)의 구성을 설명하기 위한 도면이다. 도 7a는 평면도, 도 7c는 -Y방향에서 본 측면도, 도 7b는 -X방향에서 본 배면도이다.

불출 척(73)은 X방향을 따라 서로 평행하게 뻗은 외팔보 모양의 한 쌍의 기판가이드(140)와, 이들의 기판가이드(140)를 외팔지지하는 베이스부(141)를 구비하고 있다. 기판가이드(140)의 상면에는, 수직자세로 수평방향으로 적층된 복수 매의 기판(W)의 아래쪽 연부(緣部)를 지지하기 위한 복수의 지지홈이 형성되어 있다. 지지홈의 간격은 1/2 피치이다. 베이스부(141)는 Y방향으로 뻗은 단면 C자 모양의 장대이다. 베이스부(141)에는, 한 쌍의 실린더(142)가 작동 로드를 서로 대향시킨 상태로 지지되어 있다. 베이스부(141)의 기판가이드(140) 측의 측면에는, 리니어 가이드(143)가 Y방향을 따라 고정되어 있다. 이 리니어 가이드(143)에 대하여, 한 쌍의 기판가이드(140)가 연결부재(144)를 통해 장착되어 있다. 이에 의해, 한 쌍의 기판가이드(140)는 같은 높이 위치로 Y방향으로 대향하여 있고, 또한 Y방향을 따라 이동가능하다.

연결부재(144)는 기판가이드(140)의 기단부에 결합되어 있고, 이 기단부로부터 기립한 기립벽부(145)가 리니어 가이드(143)에 결합되어 있고, 또한, 기립벽부(145)의 안쪽 연부 상단으로부터 수평으로 뻗은 수평부(146)가 베이스부(141)의 관통구멍(147)을 통과하여 실린더(142)의 작동 로드에 결합되어 있다. 관통구멍(147)은 베이스부(141)의 길이방향을 따라 뻗은 긴 구멍이다.

한 쌍의 실린더(142)는 동기하여 구동된다. 이들의 실린더(142)의 작동 로드가 신축됨으로서, 한 쌍의 기판가이드(140)는 서로의 간격을 좁힌 닫힘위치(실선으로 나타내는 위치)와, 서로의 간격을 넓힌 열림위치(이점쇄선으로 나타내는 위치)를 취할 수 있도록 되어 있다. 기판가이드(140)를 닫힘위치로 함으로써, 기판(W)을 아래쪽에서 지지할 수 있다. 이와 같이, 한 쌍의 실린더(142)는 한 쌍의 기판가이드를 닫힘위치와 열림위치 사이에서 변경하는 가이드개폐유닛을 구성하고 있다.

한 쌍의 기판가이드(140)를 닫힘위치로 하고 불출 척(73)을 닫힘상태로 하고 있을 때, 기판가이드(140) 상호간의 간격은 푸셔(6)의 승강지지부(105)의 폭보다 넓어져 있다. 따라서, 기판이재위치(S)(도 2a 참조)에 있어서, 불출 척(73)을 닫힘상태로 하여 기판(W)을 지지하고 있는 상태에서, 푸셔(6)의 승강지지부(105)를 한 쌍의 기판가이드(140) 사이를 통과시켜 제2 이재높이(H12)까지 상승시킬 수 있다. 이에 의해, 불출 척(73)으로부터 푸셔(6)의 승강지지부(105)에 기판(W)을 이재할 수 있다.

한 쌍의 기판가이드(140)를 열림위치로 하고 불출 척(73)을 열림상태로 하고 있을 때, 기판가이드(140)의 상호간의 간격은 기판(W)의 폭(원형기판의 경우의 직경)보다 넓어져, 이들의 기판가이드(140)의 사이를 기판(W)을 통과할 수 있게 된다. 따라서, 기판이재위치(S)에 있어서, 불출 척(73)으로부터 푸셔(6)의 승강지지부(105)에 기판(W)이 이재된 후에, 불출 척(73)을 열림상태로 하면, 한 쌍의 기판가이드(140)의 사이를 통과하여 푸셔(6) 및 그것에 지지된 기판(W)을 하강시킬 수 있다.

도 8a, 8b 및 8c는 반입 척(74)의 구성을 설명하기 위한 도면이다. 도 8a는 평면도, 도 8c는 -Y방향에서 본 측면도, 도 8b는 -X방향에서 본 배면도이다.

반입 척(74)은 같은 높이 위치에서 X방향에 평행하게 뻗은 외팔보 모양의 한 쌍의 기판가이드(148)와, 이들의 한 쌍의 기판가이드(148)의 기단부에 결합된 베이스부(149)를 갖고 있다. 기판가이드(148)의 상면에는, 수직자세로 수평방향으로 적층된 복수 매의 기판(W)의 아래쪽 연부를 지지하기 위한 복수의 지지홈이 형성되어 있다. 지지홈의 간격은 1/2 피치이다. 한 쌍의 기판가이드(148)의 서로의 간격은 고정되어 있고, 이 간격은 푸셔(6)의 승강지지부(105)의 폭보다 넓어져 있다.

기판이재위치(S)에 있어서, 푸셔(6)의 승강지지부(105)로부터 반입 척(74)에 기판(W)을 이재할 때에는, 기판(W)을 지지한 승강지지부(105)가 제1 이재높이(H11)에 배치되어, 그 아래쪽 위치로 반입 척(74)이 안내된다. 이 상태에서 승강지지부(105)를 한 쌍의 기판가이드(148)의 사이를 통과하여 하강시키면, 승강지지부(105)로부터 반입 척(74)으로 기판(W)이 이재된다.

도 9a, 9b 및 9c는 중개 척(75)의 구성을 설명하기 위한 도면이다. 도 9a는 평면도, 도 9c는 -Y방향에서 본 측면도, 도 9b는 -X방향에서 본 배면도이다.

중개 척(75)은 X방향을 따라 서로 평행하게 뻗은 외팔보 모양의 한 쌍의 기판가이드(150)와, 이들의 기판가이드(150)를 외팔지지하는 베이스부(151)를 구비하고 있다. 기판가이드(150)의 상면에는, 수직자세로 수평방향으로 적층된 복수 매의 기판(W)의 아래쪽 연부를 지지하기 위한 복수의 지지홈이 형성되어 있다. 지지홈의 간격은 1/2 피치이다. 베이스부(151)는 Y방향으로 뻗은 단면 C 모양의 장대이다. 베이스부(151)에는, 한 쌍의 실린더(152)가 작동 로드를 서로 대향시킨 상태로 지지되어 있다. 베이스부(151)의 기판가이드(150) 측의 측면에는, 리니어 가이드(153)가 Y방향을 따라 고정되어 있다. 이 리니어 가이드(153)에 대하여, 한 쌍의 기판가이드(150)가 연결부재(154)를 통해 장착되어 있다. 이에 의해, 한 쌍의 기판가이드(150)는 같은 높이 위치에서 Y방향으로 대향하고 있고, 또한 Y방향을 따라 이동 가능하게 되어 있다.

연결부재(154)는 기판가이드(150)의 기단부에 결합되어 있고, 이 기단부로부터 돌출한 돌출벽부(155)가 리니어 가이드(153)에 결합되어 있고, 또한, 돌출벽부(155)의 안쪽 연부 상단으로부터 수평으로 뻗은 수평부(156)가 베이스부(151)의 관통구멍(157)을 통과하여 실린더(152)의 작동 로드에 결합되어 있다. 관통구멍(157)은 베이스부(151)의 길이방향을 따라 뻗은 긴 구멍이다.

한 쌍의 실린더(152)는 동기하여 구동된다. 이들의 실린더(152)의 작동 로드가 신축됨으로써, 한 쌍의 기판가이드(150)는 서로의 간격을 좁힌 닫힘위치(실선으로 나타내는 위치)와, 서로의 간격을 넓힌 열림위치(이점쇄선으로 나타내는 위치)를 취할 수 있도록 되어 있다. 기판가이드(150)를 닫힘위치로 함으로써, 기판(W)을 아래쪽에서 지지할 수 있다.

한 쌍의 기판가이드(150)를 열림위치로 하고 중개 척(75)을 열림상태로 하고 있을 때, 기판가이드(150)의 상호간의 간격은 기판(W)의 폭(원형기판의 경우의 직경)보다 넓어져, 이들의 기판가이드(150)의 사이를 기판(W)을 통과할 수 있게 된다. 따라서, 기판주고받기위치(P)에 있어서, 반입 척(74)이 반입 높이(H1)에서 기판(W)을 지지하고 있을 때에, 중개 척(75)을 열림상태로 하여 하강시키면, 그 기판가이드(150)는 반입 척(74)에 지지되어 있는 기판(W)과 간섭하지 않아, 반입 척(74)의 아래쪽으로 이동할 수 있다.

한 쌍의 기판가이드(150)를 닫힘위치로 하고 중개 척(75)을 닫힘상태로 하고 있을 때, 한 쌍의 기판가이드(150) 상호간의 간격은 반입 척(74)의 한 쌍의 기판가이드(148) 사이의 간격보다 좁아져 있다. 따라서, 기판주고받기위치(P)(도 2a 참조)에 있어서 반입 척(74)이 기판(W)을 반입 높이(H1)에서 지지하고 있을 때에, 중개 척(75)을 닫힘상태로 하여 반입 척(74)의 아래쪽에서부터 이재높이(H2)까지 상승시키면, 반입 척(74)으로부터 중개 척(75)에 기판(W)을 주고받을 수 있다.

도 10a～도 10q는 기판반입동작의 흐름을 설명하기 위한 도해적인 설명도이다. 이 기판반입동작은 컨트롤러(9)(도 1 참조)가 주반송기구(3), 반출입기구(4), 자세변환기구(5), 푸셔(6) 및 주고받기기구(7)의 각 부(部)를 제어함으로써 달성된다.

도 10a에 도시하는 바와 같이, 반출입기구(4)는 뱃치 핸드(40)에 의해, 후프지지부(1)에 지지된 후프(F)로부터 복수 매(예를 들면, 25매)의 미처리 기판(W)을 꺼내, 자세변환기구(5)로 향하여 반송한다. 이 때, 자세변환기구(5)는 수평지지자세로 제어되어 있고, 한 쌍의 제1 지지기구(51)는 미처리 기판용의 지지홈군(예를 들면, 지지홈군(58))을 서로 대향시킨 자세로 제어되며, 한 쌍의 제2 지지기구(52)는 미처리 기판용의 지지홈(예를 들면, 지지홈(63))을 서로 대향시킨 자세로 제어된다. 또한, 한 쌍의 제2 지지기구(52)는 기판(W)에 맞닿지 않도록, 반출입기구(4)와는 반대측으로 후퇴한 후퇴위치(도 3a에 이점쇄선으로 나타내는 위치)에 배치된다. 또한, 기판규제기구(53)는 퇴피위치(도 3a에 이점쇄선으로 나타내는 위치)에 배치된다. 한편, 불출 척(73)은 푸셔(6)의 승강지지부(105)의 위쪽(기판이재위치(S)에서의 반출 높이(H0))에 배치되어 있다. 이는 주반송기구(3)와 중개기구(72) 사이의 기판주고받기를 저해하지 않도록 하기 위해서이다. 푸셔(6)의 승강지지부(105)는 원점위치(뱃치의 최초의 반을 수치하는 회전 위치)에 회전시켜키고, 또한, 수직지지자세일 때의 제2 지지기구(52)보다 아래쪽의 원점높이(H10)까지 이동시킬 수 있다.

이 상태에서, 도 10b에 도시하는 바와 같이, 반출입기구(4)로부터 자세변환기구(5)로, 뱃치의 최초의 반을 구성하는 복수 매의 기판(W)이 일괄하여 건네진다. 이 때, 자세변환기구(5)의 제1 지지기구(51)는 각 기판(W)을 수평방향으로 대향하는 한 쌍의 지지홈(58a)에 삽입시켜, 이 기판(W)의 서로 대향하는 한 쌍의 주변부를 아래쪽에서 지지한다.

다음으로, 자세변환기구(5)에 있어서, 제2 지지기구(52)가 제1 지지기구(51)에 접근하도록 횡행시켜진다. 이에 의해, 도 10c의 상태로 된다. 이 때, 제2 지지기구(52)는 전진위치(도 3a에 실선으로 나타내는 위치)에 있고, 지지홈부재(62)의 미처리 기판용의 지지홈(63)에 기판(W)이 삽입된 상태로 된다.

이 상태로부터 자세변환기구(5)의 회동블록(50)이 회동시켜져, 도 10d에 도시하는 바와 같이, 수직지지자세로 된다. 이에 의해, 복수 매의 기판(W)은 수평자세로부터 수직자세로 자세변환시켜, 제2 지지기구(52)에 의해 아래쪽 측 주연부가 지지된 상태로 된다. 이 상태에서, 제1 지지기구(51)는 그 축방향을 따라 회동블록(50) 측으로 이동되어, 각 지지홈(58a)이 기판(W)으로부터 이간시켜진다.

다음으로, 도 10e에 도시하는 바와 같이, 푸셔(6)의 승강지지부(105)가 제1 이재높이(H11)(미처리 기판받이 높이)까지 상승시켜진다. 이 때, 승강지지부(105)는 제1 및 제2 지지기구(51, 52)의 사이를 통과하여 상승함으로써, 제2 지지기구(52)로부터 복수 매의 기판(W)을 일괄하여 수취한다. 이에 의해, 하나의 뱃치의 반의 매수의 기판(W)이 승강지지부(105)에 수직자세로 지지되게 된다. 이 때, 승강지지부(105)는 미처리 기판용의 제1 가이드(116)로 기판(W)을 지지한다.

이어서, 도 10f에 도시하는 바와 같이, 자세변환기구(5)의 회동블록(50)이 수평지지자세로 회동시켜진다. 또한, 제1 지지기구(51)는 그 축방향을 따라 회동블록(50)으로부터 떨어지는 방향으로 이동시켜져, 원점위치로 복귀된다. 또한, 제2 지지기구(52)는 후퇴위치(도 3a에 이점쇄선으로 나타내는 위치)로 복귀된다. 자세변환기구(5)가 수평지지자세로 복귀된 후에, 푸셔(6)는 승강지지부(105)를 연직축선 둘레로 180도 회전시킨다. 그 후, 승강지지부(105)는 원점높이(H10)로 하강시켜진다.

다음으로, 도 10g～10j에 도시하는 바와 같이, 뱃치의 나머지의 부분을 구성하는 다른 복수 매의 미처리 기판(W)에 관하여, 도 10a～10d의 경우로 같은 동작이 행해진다. 이에 의해, 예를 들면 25매의 기판(W)이 수직자세로 자세변환기구(5)의 제2 지지기구(52)에 의해 지지되며, 그 아래쪽에는, 다른 예를 들면 25매의 기판(W)이 승강지지부(105)에 의해 수직자세로 지지된 상태로 된다. 이 때, 자세변환기구(5)에 의해 지지되어 있는 복수 매의 기판(W)의 피치와, 승강지지부(105)에 지지되어 있는 복수 매의 기판(W)의 피치는 같고, 이들의 기판(W)은 서로 평행하게 되어 있다. 그리고, 평면에서 보아, 양 기판군은, 기판면에 평행한 수평방향위치가 서로 같고, 기판면에 수직한 수평방향위치는 1/2 피치만큼 어긋나 있다.

이 상태로부터, 도 10k에 도시하는 바와 같이, 푸셔(6)의 승강지지부(105)를 제1 이재높이(H11)까지 상승시키면, 자세변환기구(5)의 제2 지지기구(52)로부터 승강지지부(105)에 기판(W)이 주고받아지고, 승강지지부(105) 위에는, 예를 들면, 50매의 기판(W)이 1/2 피치로 지지된 상태로 된다. 이와 같이 하여, 뱃치 형성이 완료된다. 승강지지부(105)가 상승할 때, 이 승강지지부(105)에 지지되어 있는 복수 매의 기판(W)은 제2 지지기구(52)의 지지홈부재(62) 사이의 간극(65)(도 3b 참조)을 통과하여 상승한다. 따라서, 이들의 기판(W)이 제2 지지기구(52)와 간섭하지 않는다.

그 후는, 도 10l에 도시하는 바와 같이, 자세변환기구(5)의 회동블록(50)이 수평지지자세로 회동시켜진다. 또한, 제1 지지기구(51)는 축방향을 따라 선단측으로 이동되어 원점위치로 복귀되며, 제2 지지기구(52)는 후퇴위치(도 3a에 이점쇄선으로 나타내는 위치)로 복귀된다.

다음으로, 도 10m에 도시하는 바와 같이, 반입 척(74)이 반입 높이(H1)의 제2 횡행경로(102)(도 2b 참조)를 따라 횡행(수평이동)하고, 기판주고받기위치(P)로로부터, 기판이재위치(S)에 있어서 승강지지부(105)의 아래쪽의 위치까지 전진한다. 또한, 승강지지부(105)는 기판(W)의 정렬방향이 반송경로(ＴＰ2)에 정합(整合)하도록 연직축선 둘레로 회동된다. 반입 높이(H1)는 승강지지부(105)의 원점높이(H10)보다 높고, 제1 이재높이(H11)보다 낮다.

이 상태로부터, 도 10n에 도시하는 바와 같이, 푸셔(6)는 승강지지부(105)를 제1 이재높이(H11)로부터 원점높이(H10)까지 하강시킨다. 반입 척(74)의 한 쌍의 기판가이드(148)의 간격은 기판(W)의 폭보다 좁고, 승강지지부(105)의 폭보다 넓다. 따라서, 승강지지부(105)는 반입 척(74)의 한 쌍의 기판가이드(140)의 사이를 통과하여 하강하고, 그 과정에서, 승강지지부(105)로부터 반입 척(74)에 복수 매(예를 들면, 50매)의 미처리 기판(W)이 일괄하여 주고받아진다.

다음으로, 도 10o에 도시하는 바와 같이, 반입 척(74)이 반입 높이(H1)로 횡행하여, 기판이재위치(S)로부터 기판주고받기위치(P)로 이동한다. 이어서, 중개 척(75)이 반입 높이(H1)보다 아래쪽, 즉, 반입 척(74)의 아래쪽 위치로 이동한다. 이 아래쪽 이동에 앞서, 중개 척(75)은 한 쌍의 기판가이드(150)의 간격을 연 열림상태로 제어된다. 이에 의해, 기판가이드(150) 사이의 간격은 기판(W)의 직경보다 넓어진다. 따라서, 중개 척(75)은 반입 척(74)에 지지된 기판(W)과 간섭하지 않고, 반입 척(74)의 아래쪽으로 이동할 수 있다.

이와 같이 하여, 도 10p에 도시하는 바와 같이, 중개 척(75)이 반입 척(74)의 아래쪽까지 이동하면, 중개 척(75)은 한 쌍의 기판가이드(150)의 간격을 좁힌 닫힘상태로 한다. 이 때, 이 한 쌍의 기판가이드(150)는 반입 척(74)의 한 쌍의 기판가이드(148)보다 내측에 위치하게 된다.

이 상태로부터, 도 10q에 도시하는 바와 같이, 중개 척(75)이 이재높이(H2)까지 상승시켜진다. 이 상승 과정에서, 반입 척(74)에 지지된 복수 매(예를 들면, 50매)의 기판(W)이 중개 척(75)에 일괄하여 주고받아진다. 그리고, 이 중개 척(75)에 지지된 복수 매의 기판(W)이 주반송기구(3)에 의해 수취되어, 기판처리부(2)로 반송되어 간다.

기판방향정렬기구(13)에 의해 기판(W) 방향을 정렬시키는 정렬동작을 행하게 할 때에는, 도 10o의 상태로부터, 중개 척(75)을 하강시키기 전에, 기판방향정렬기구(13)의 정렬처리헤드(16)가 상승시켜진다. 그리고, 반입 척(74)에 지지되어 있는 기판(W)을 미소거리만큼 들어올린 상태에서 기판(W)의 방향을 정렬시키는 정렬처리가 행해진다. 그 후에, 정렬처리헤드(16)가 하강시켜짐으로써, 정렬처리 후의 기판(W)이 다시 반입 척(74)에 주고 받아진다.

반입 척(74)이 푸셔(6)의 위치(기판이재위치(S))까지 전진한 상태일 때에, 중개 척(75)이 기판(W)을 지지하지 않고 있는 상태이면, 도 10n의 상태로부터 중개 척(75)을 미리 하강시켜 두고, 그 후에, 반입 척(74)을 기판주고받기위치(P)까지 후퇴시키도록 해도 좋다. 이와 같이 하면, 중개 척(75)을 닫힘상태인 채로 하강시킬 수 있으므로, 동작을 간략화할 수 있다.

도 11a～11k은 기판반출동작의 흐름을 설명하기 위한 도해적인 설명도이다. 이 기판반출동작은 컨트롤러(9)(도 1 참조)가 주반송기구(3), 반출입기구(4), 자세변환기구(5), 푸셔(6) 및 주고받기기구(7)의 각 부를 제어함으로써 달성된다.

기판처리부(2)로 처리된 후의 기판(W)은 주반송기구(3)에 의해 반송되어, 불출 척(73)에 건네진다. 불출 척(73)은 주반송기구(3)의 중개 척(75)으로의 액세스를 방해하지 않도록, 통상은 푸셔(6)의 승강지지부(105)의 위쪽(기판이재위치(S))에 위치하여 있다. 따라서, 주반송기구(3)에 의해 처리가 끝난 기판(W)이 불출될 때에는, 불출 척(73)은 불출 높이(H0)의 제1 횡행경로(101)(도 2b 참조)를 따라 횡행(수평이동)하여 기판주고받기위치(P)로 이동한다. 이 이동 후에, 주반송기구(3)로부터 처리가 끝난 기판(W)이 불출 척(73)에 주고 받아짐으로써, 도 11a의 상태로 된다.

이 때, 자세변환기구(5)는 수평지지자세로 제어되어 있다. 한 쌍의 제1 지지기구(51)는 처리가 끝난 기판용의 지지홈군(예를 들면, 지지홈군(59))을 서로 대향시킨 자세로 제어되며, 한 쌍의 제2 지지기구(52)는 처리가 끝난 기판용의 지지홈(예를 들면, 지지홈(64))을 서로 대향시킨 자세로 제어된다. 또한, 한 쌍의 제1 지지기구(51)는 축방향을 따라 회동블록(50) 가까운 위치(수직자세로 제2 지지기구(52)에 지지된 기판(W) 사이에 간격을 확보할 수 있는 위치)로 제어된다. 또한, 한 쌍의 제2 지지기구(52)는 제1 지지기구(51)에 접근한 전진위치(도 3a에 실선으로 나타내는 위치)에 배치된다. 그리고, 기판규제기구(53)는 퇴피위치에 배치된다. 푸셔(6)의 승강지지부(105)는 처리가 끝난 기판지지용의 제2 가이드(117)의 기판지지위치가 미처리 기판지지용의 제1 가이드(116)의 기판지지위치보다 위쪽이 되도록 제어된다.

이 상태로부터, 도 11b에 도시하는 바와 같이, 불출 척(73)이 불출 높이(H0)로 횡행하고, 푸셔(6)의 승강지지부(105)의 위쪽(기판이재위치(S))으로 이동한다. 그 후에, 승강지지부(105)가 불출 척(73)의 위치(제2 이재높이(H12))까지 상승하여 불출 척(73)으로부터 처리가 끝난 복수 매의 기판(W)을 일괄하여 수취한다. 이 기판(W)의 수취가 완료될 때까지, 불출 척(73)은 닫힘상태, 즉 한 쌍의 기판가이드(140)의 간격을 좁게 한 상태로 되어 있다. 이 닫힘상태인 때, 한 쌍의 기판가이드(140)의 간격은 승강지지부(105)의 폭보다 넓고, 기판(W)의 폭(직경)보다 좁아져 있다. 따라서, 승강지지부(105)는 한 쌍의 기판가이드(140) 사이를 통과하여 제2 이재높이(H12)까지 상승하여, 불출 척(73)으로부터 기판(W)을 수취하게 된다.

승강지지부(105)가 불출 척(73)으로부터 처리가 끝난 기판(W)을 수취한 후, 불출 척(73)은 열림상태로 제어되어, 한 쌍의 기판가이드(140)의 간격이 기판(W)의 폭(직경)보다 넓게 된다. 이에 의해, 승강지지부(105)는 지지한 기판(W)과 불출 척(73)과의 간섭을 회피하면서 하강할 수 있게 된다.

이 상태로부터, 도 11c에 도시하는 바와 같이, 자세변환기구(5)의 회동블록(50)이 회동되어 수직지지자세로 된다. 그리고, 도 11d에 도시하는 바와 같이, 푸셔(6)의 승강지지부(105)가 한 쌍의 제1 지지기구(51) 및 한 쌍의 제2 지지기구(52)의 사이를 통과하여 원점높이(H10)까지 하강한다. 이 과정에서, 뱃치의 반의 기판(W)이 승강지지부(105)로부터 제2 지지기구(52)에 주고 받아진다. 이 때, 뱃치의 나머지 반의 기판(W)은 제2 지지기구(52)의 지지홈부재(62) 사이의 간극(65)을 빠져나가고, 승강지지부(105)에 지지된 채의 상태로 된다. 이와 같이 하여, 뱃치 해제가 이루어진다. 승강지지부(105)는, 기판(W)이 불출 척(73)보다 아래쪽에 위치하게 되면, 제1 지지기구(51)에 기판(W)이 도달하기 전에, 연직축선 둘레로 회동시켜져, 승강지지부(105)에 지지된 기판(W)의 정렬방향과 반송경로(ＴＰ1)가 정합시켜진다.

이어서, 제1 지지기구(51)가 축방향을 따라 선단측으로 이동되어, 기판(W)을 수평자세로 지지하기 위한 준비가 이루어진다. 그리고, 도 11e에 도시하는 바와 같이, 자세변환기구(5)의 회동블록(50)이 회동되어 수평지지자세로 된다. 이에 의해, 기판(W)은 제1 지지기구(51)에 의해 수평자세로 지지된 상태로 된다. 또한, 기판규제기구(53)가 기판(W)을 규제하는 규제위치까지 이동시켜진다. 이 상태에서, 제2 지지기구(52)가 후퇴위치(도 3a에 이점쇄선으로 나타내는 위치)로 후퇴시켜진다. 이 때, 제2 지지기구(52)에 추종하려고 하는 기판(W)이 있으면, 이러한 기판(W)의 이동은 기판규제기구(53)에 의해 규제된다. 따라서, 기판(W)은 제1 지지기구(51)에 지지된 상태로 유지된다.

다음으로, 도 11f에 도시하는 바와 같이, 반출입기구(4)의 뱃치 핸드(40)에 의해, 제1 지지기구(51)에 지지된 복수 매의 기판(W)이 일괄하여 반출되어, 후프지지부(1)에 지지된 후프(F)에 수용된다.

이어서, 도 11g에 도시하는 바와 같이, 한 쌍의 제1 지지기구(51)는 축방향을 따라 기단부측으로 이동시켜져, 제2 지지기구(52)에 수직자세로 기판(W)이 지지되었을 때에, 기판(W)과의 간격을 확보할 수 있게 된다. 또한, 한 쌍의 제2 지지기구(52)는 제1 지지기구(51)에 접근한 전진위치(도 3a에 실선으로 나타내는 위치)에 배치된다. 기판규제기구(53)는 퇴피위치에 배치된다. 또한, 푸셔(6)는 승강지지부(105)를 상승시킨다.

이 상태로부터, 도 11h에 도시하는 바와 같이, 자세변환기구(5)는 회동블록(50)을 회동시켜 수직지지자세로 한다. 그 후, 푸셔(6)는 제1 및 제2 지지기구(51, 52)의 위쪽에서, 승강지지부(105)를 연직축선 둘레로 180도 회전시킨다. 이에 의해, 승강지지부(105)에 지지되어 있는 복수 매의 기판(W)의 위치와, 제2 지지기구(52)의 기판지지위치가 정합된다.

그리고, 도 11i에 도시하는 바와 같이, 푸셔(6)는 승강지지부(105)를 원점높이(H10)로 하강시킨다. 이 과정에서, 승강지지부(105)에 지지된 복수 매의 기판(W)이 제2 지지기구(52)에 일괄하여 주고 받아진다. 기판(W)이 제2 지지기구(52)에 주고 받아진 후, 제1 지지기구(51)는 축방향을 따라 선단측으로 이동시켜져, 기판(W)의 표면에 맞닿을 수 있는 상태로 되어, 기판(W)의 수평지지에 준비된다.

이어서, 도 11j에 도시하는 바와 같이, 자세변환기구(5)의 회동블록(50)이 회동되어 수평지지자세로 된다. 이에 의해, 기판(W)은 제1 지지기구(51)에 의해 수평자세로 지지된 상태로 된다. 또한, 기판규제기구(53)가 기판(W)을 규제하는 규제위치까지 이동시켜진다. 이 상태에서, 제2 지지기구(52)가 후퇴위치(도 3a에 이점쇄선으로 나타내는 위치)로 후퇴시켜진다. 이 때, 제2 지지기구(52)에 추종하려고 하는 기판(W)이 있으면, 이러한 기판(W)의 이동은 기판규제기구(53)에 의해 규제된다. 따라서, 기판(W)은 제1 지지기구(51)에 지지된 상태로 유지된다.

다음으로, 도 11k에 도시하는 바와 같이, 반출입기구(4)의 뱃치 핸드(40)에 의해, 제1 지지기구(51)에 지지된 복수 매의 기판(W)이 일괄하여 반출되어, 후프지지부(1)에 지지된 후프(F)에 수용된다. 이 후프(F)는 뱃치를 구성하는 최초의 반의 기판(W)을 수용한 후프(F)와는 다른 것이다.

이와 같이, 이 실시형태에 의하면, 제1 횡행경로(101)를 따라 횡행하는 불출 척(73)에 의해 처리가 끝난 기판(W)을 기판주고받기위치(P)로부터 기판이재위치(S)까지 반송하고, 제1 횡행경로(101)의 아래쪽의 제2 횡행경로(102)를 따라 횡행하는 반입 척(74)에 의해 미처리 기판(W)을 기판이재위치(S)로부터 기판주고받기위치(P)까지 반송하도록 하고 있다. 이에 의해, 기판이재위치(S)와 기판주고받기위치(P) 사이의 기판반송을 2계통으로 행할 수 있으므로, 미처리 기판(W)을 기판주고받기위치(P)에 반입하고 있는 기간에도, 주반송기구(3)는 처리가 끝난 기판(W)을 불출할 수 있다. 이에 의해, 기판처리 속도를 향상할 수 있다. 또한, 제1 및 제2 횡행경로(101, 102)가 상하 방향으로 겹쳐 있으므로, 기판처리장치(10)의 점유면적을 억제하면서, 2계통의 반송경로를 마련할 수 있다.

기판이재위치(S)와 기판주고받기위치(P) 사이의 반송경로를 2계통으로 하기 위하여, 한 쌍의 푸셔를 설치하고, 이 한 쌍의 푸셔를 기판이재위치(S)와 기판주고받기위치(P) 사이에서 횡행시키는 것이 고려된다. 그러나, 이러한 구성으로 하면, 기판처리장치(10)의 점유면적이 대폭 증가함과 아울러, 복잡한 구성의 푸셔를 1쌍 설치함으로써, 비용의 대폭적인 증가를 초래한다.

이에 대하여, 이 실시형태의 구성의 경우에는, 전술한 대로, 제1 및 제2 횡행경로(101, 102)가 배치되어 있으므로, 점유면적을 억제할 수 있다. 또한, 불출 척(73) 및 반입 척(74)은 횡행할 수 있으면 되므로, 이들을 구동하기 위한 구성은 그다지 복잡하지 않고, 그에 따라 비용의 증가도 적다. 따라서, 비용이 낮은 구성으로, 2계통의 반송경로를 확보하여, 기판처리 속도를 향상할 수 있다.

또한, 이 실시형태에서는, 기판주고받기위치(P)에 있어서 상하이동하는 중개 척(75)이 설치되어 있고, 이에 의해, 소위 버퍼위치가 확보되어 있다. 이 구성에 의해, 기판반송의 체류를 억제할 수 있기 때문에, 기판처리 속도의 향상에 기여할 수 있다. 또한, 중개 척(75)은 상하이동할 수 있으면 충분하고, 횡행할 필요가 없으므로, 그 구동기구의 구성은 복잡하지 않다. 따라서, 비용이 낮은 구성으로 버퍼 위치를 확보하여, 기판처리 속도의 향상을 도모할 수 있다.

도 12는 반출입기구(4)의 선회 및 상하이동에 관한 구성을 설명하기 위한 단면도이다. 지지베이스(41)가 선회블록(42)의 상단에 고정되고, 선회블록(42)이 승강블록(43)에 대하여 연직축선 둘레의 회동이 가능하도록 정착되어 있고, 승강블록(43)은 기대부(44)에 대하여 Z방향으로 승강 가능하게 장착되어 있다. 선회블록(42)에는, 선회기구(45)가 내장되어 있고, 기대부(44)에는, 승강기구(46)가 설치되어 있다.

선회블록(42)은 통 모양으로 형성되어 있다. 선회기구(45)는 선회블록(42)의 내부에 고정된 모터(161)와, 이 모터(161)의 구동력이 입력되는 기어헤드(162)를 갖고 있다. 기어헤드(162)는 선회블록(42)의 하단에 결합되어 있다. 이 기어헤드(162)의 출력축(162a)이 승강블록(43)의 상단에 결합되어 있다.

이 구성에 의해, 모터(161)를 구동하면, 그 구동력이 기어헤드(162)를 통해 승강블록(43)에 전달된다. 승강블록(43)은 비회전 상태로 기대부(44)에 결합되어 있으므로, 이 승강블록(43)으로부터의 반력에 의해, 기어헤드(162) 및 이에 결합된 선회블록(42)이 연직축선 둘레로 회동하게 된다.

승강기구(46)는 모터(165)와, 볼나사기구(166)를 갖고 있다. 모터(165)는 기대부(44)에 수용되고, 이 기대부(44)에 대하여 고정되어 있다. 모터(165)의 구동력은 기어헤드(167)를 통해 볼나사기구(166)의 나사축(168)으로 전달된다. 나사축(168)은 연직방향을 따라 배치되어 있다. 이 나사축(168)에 볼 너트(169)가 나사 결합되어 있다. 이 볼 너트(169)가 승강블록(43)에 결합되어 있다. 승강블록(43)의 Ｚ방향으로의 승강 이동은 도시하지 않은 리니어 가이드에 의해 안내되도록 되어 있다.

이 구성에 의해, 모터(165)를 구동함으로써, 볼 너트(169)를 상하이동시킬 수 있고, 그에 따라, 승강블록(43) 및 이에 지지된 선회블록(42)을 승강시킬 수 있다. 이와 같이 하여, 선회블록(42)에 지지된 지지베이스(41)를 승강시킬 수 있기 때문에, 지지베이스(41)에 지지된 매엽 핸드(39) 및 뱃치 핸드(40)를 승강시킬 수 있다.

도 13a는 매엽 핸드(39), 뱃치 핸드(40) 및 이들을 진퇴시키기 위한 진퇴구동기구(47)의 구성을 설명하기 위한 투시 측면도이다. 또한, 도 13b는 도 13a의 화살표 A4 방향에서 본 배면도이다. 뱃치 핸드(40)는 핸드요소군(175)을 구비하고 있다. 핸드요소군(175)은 Z방향으로 적층된 복수의 핸드요소(176)로 이루어진다. 각 핸드요소(176)는 수평방향으로 뻗어 있고, 그 연재(延在)방향과 직교하는 다른 수평방향으로 한 쌍씩 대향하여 있다. 그리고, 수평방향으로 대향하는 각 한 쌍의 핸드요소(176)가 1매의 기판(W)을 수평자세로 아래쪽에서 지지할 수 있도록 되어 있다. 핸드요소(176)의 Ｚ방향의 배열 피치는 후프(Ｆ) 내에서의 기판수용위치의 배열 피치와 같게 되어 있다.

좌측의 핸드요소(176)는 좌(左)지지블록(177)(도 13a에서는, 도시를 생략하였음)에 의해 외팔지지되어 있고, 우측의 핸드요소(176)는 우(右)지지블록(178)에 의해 외팔지지되어 있다. 좌지지블록(177)은 수평방향으로 대향하는 각 쌍의 핸드요소(176)의 한 쪽측을 Z방향으로 적층한 상태로 지지하고 있다. 우지지블록(178)은 상기 각 상의 핸드요소의 다른 쪽측을 Z방향으로 적층한 상태로 지지하고 있다. 이들의 좌우의 지지블록(177, 178)은 핸드개폐기구(180)에 결합되어 있다. 핸드개폐기구(180)는 또한, 진퇴 브라켓(179)을 통해, 지지베이스(41)에 결합되어 있다.

뱃치 핸드(40)의 아래쪽에는, 매엽 핸드(39)가 배치되어 있다. 보다 정확하게는, 뱃치 핸드(40) 및 매엽 핸드(39)가 모두 후퇴위치에 있을 때에, 이들은 Z방향으로 적층된 상태로 배치되어 있다.

매엽 핸드(39)는 뱃치 핸드(40)의 핸드요소(176)와 같은 핸드요소(186)를 갖고 있다. 즉, 핸드요소(186)는 수평방향으로 뻗어 있고, 그 연재방향과 직교하는 다른 수평방향으로 대향하도록 한 쌍 설치되어 있다. 이 한 쌍의 핸드요소(186)는 1매의 기판(W)을 수평자세로 아래쪽에서 지지할 수 있다. 한 쪽의 핸드요소(186)는 좌핸드지지부재(187)에 외팔지지되어 있고, 다른 쪽의 핸드요소(186)는 우핸드지지부재(188)에 외팔지지되어 있다. 이들의 좌우의 핸드지지부재(187, 188)는 핸드개폐기구(190)에 결합되어 있다. 핸드개폐기구(190)는 진퇴 브라켓(189)을 통해 지지베이스(41)에 결합되어 있다.

뱃치 핸드(40)를 위한 진퇴 브라켓(179)은 핸드개폐기구(180)를 지지하는 지지부(182)와, 이 지지부(182)가 천면(天面)에 고정된 배면(背面)에서 보아 대략 횡방향 C자형의 연결부(183)를 갖고 있다. 연결부(183)는 매엽 핸드(39)가 후퇴위치에 있을 때에 핸드개폐기구(190)를 내포하도록 형성되어 있고, 매엽 핸드(39) 또는 뱃치 핸드(40)의 진퇴시에, 매엽 핸드(39) 등과의 간섭을 회피하도록 형성되어 있다. 보다 구체적으로는, 연결부(183)는, 지지부(182)가 고정된 천면부(183a)와, 매엽 핸드(39)의 측방에 배치되어, 천면부(183a)의 양 측연(側緣)으로부터 아래로 드리워진 한 쌍의 측면부(183b)과, 이들 한 쌍의 측면부(183b) 하연(下緣)으로부터 서로 접근하는 방향으로 튀어나온 한 쌍의 저면부(183c)를 갖고 있다. 한 쌍의 저면부(183c)의 사이에는, 매엽 핸드(39)를 위한 진퇴 브라켓(189)이 이동하는 이동공간이 확보되어 있다.

도 14는 진퇴구동기구(47)의 구성을 설명하기 위한 도해적인 평면도이다. 이 도 14를 도 13a 및 도 13b와 아울러 참조한다.

진퇴구동기구(47)는 매엽 핸드(39)를 진퇴시키기 위한 매엽핸드진퇴기구(201)와, 뱃치 핸드(40)를 진퇴시키기 위한 뱃치핸드진퇴기구(202)를 갖고 있다. 매엽핸드진퇴기구(201)는 리니어 가이드(205)와, 벨트구동기구(206)를 구비하고 있다. 리니어 가이드(205)는 핸드요소(186)의 연재방향과 평행하게 뻗어 배치되어 있고, 지지베이스(41)의 내저면(內底面)에 세워 설치된 판상의 지지부재(207)의 상단면에 고정되어 있다. 벨트구동기구(206)는 모터(208)와, 구동풀리(209)와, 종동풀리(210)와, 벨트(211)와, 아이들 풀리(212)를 갖고 있다. 모터(208)는 지지베이스(41)의 하면측에 고정되어 있다. 구동풀리(209)는 지지베이스(41)의 저면벽의 상면에 배치되어 있고, 모터(208)로부터의 구동력이 주어지도록 이루어져 있다. 종동풀리(210)는 구동풀리(209)에 대하여 리니어 가이드(205)와 평행한 방향으로 대향하도록 배치되어 있다. 벨트(211)는 이들의 구동풀리(209) 및 종동풀리(210) 사이에 감아 걸려 있다. 아이들 풀리(212)는 벨트(211)에 대하여 장력을 부여하도록 벨트(211)에 외주측으로부터 접하여 있다. 매엽 핸드(39)를 위한 진퇴 브라켓(189)은 리니어 가이드(205)에 결합되어, 이 리니어 가이드(205)에 의해 안내됨으로써, 직선이동할 수 있도록 되어 있다. 진퇴 브라켓(189)의 하단부에는, 벨트고정부(189a)가 설치되어 있다. 이 벨트고정부(189a)는 벨트누름부(213)와 함께 벨트(211)를 협지하고 있다.

모터(208)를 구동하면, 구동풀리(209)가 회전하고, 그에 의해 벨트(211)가 돈다. 그 결과, 진퇴 브라켓(189)에 구동력이 주어지는 결과, 이 진퇴 브라켓(189)이 리니어 가이드(205)로 안내되면서 직선이동한다. 이에 의해, 진퇴 브라켓(189)에 핸드개폐기구(190)를 통해 지지된 매엽 핸드(39)를 진퇴시킬 수 있다.

뱃치핸드진퇴기구(202)는 좌우 한 쌍의 리니어 가이드(215)와, 벨트구동기구(216)를 구비하고 있다. 한 쌍의 리니어 가이드(205)는 서로 평행하고, 핸드요소(176)의 연재방향과 평행하게 뻗어 배치되어 있다. 이들의 한 쌍의 리니어 가이드(205)는 지지베이스(41)의 내저면에 세워 설치된 판상의 한 쌍의 지지부재(217)의 상단면에 각각 고정되어 있다. 벨트구동기구(216)는 모터(218)와, 구동풀리(219)와, 종동풀리(220)와, 벨트(221)와, 아이들 풀리(222)를 갖고 있다. 모터(218)는 지지베이스(41)의 하면에 고정되어 있다. 구동풀리(219)는 지지베이스(41)의 저면벽의 상면에 배치되어 있고, 모터(218)로부터의 구동력이 주어지도록 이루어져 있다. 종동풀리(220)는 구동풀리(219)에 대하여 리니어 가이드(215)와 평행한 방향으로 대향하도록 배치되어 있다. 벨트(221)는 이들의 구동풀리(219) 및 종동풀리(220) 사이에 감아 걸려 있다. 아이들 풀리(222)는 벨트(221)에 대하여 장력을 부여하도록 벨트(221)에 외주측으로부터 접하여 있다. 뱃치 핸드(40)를 위한 진퇴 브라켓(179)은, 그 연결부(183)의 한 쌍의 저면부(183c)가 한 쌍의 리니어 가이드(215)에 각각 결합되어, 이들의 리니어 가이드(215)에 의해 안내됨으로써, 직선이동할 수 있도록 되어 있다. 연결부(183)의 한 쪽의 저면부(183c)의 내연으로부터는, 벨트고정부(183d)가 아래로 드리워져 있다. 이 벨트고정부(183d)는 벨트누름부(223)와 함께 벨트(221)를 협지하고 있다.

모터(218)를 구동하면, 구동풀리(219)가 회전하고, 그에 의해 벨트(221)가 돈다. 그 결과, 진퇴 브라켓(179)에 구동력이 주어지는 결과, 이 진퇴 브라켓(179)이 리니어 가이드(215)로 안내되면서 직선이동한다. 이에 의해, 진퇴 브라켓(179)에 핸드개폐기구(180)를 통해 지지된 뱃치 핸드(40)를 진퇴시킬 수 있다.

리니어 가이드(205, 215)는 지지베이스(41) 위에 서로 평행하게 고정되어 있고, 따라서 매엽 핸드(39) 및 뱃치 핸드(40)는 서로 평행한 방향으로 진퇴한다. 이 실시형태에서는, 매엽 핸드(39) 및 뱃치 핸드(40)의 진퇴 경로는 상하 방향으로 서로 겹쳐 있고, 그들의 후퇴위치에서는, 매엽 핸드(39) 및 뱃치 핸드(40)는 상하로 적층된 위치 관계로 된다. 보다 구체적으로는, 매엽 핸드(39)의 진퇴 경로는 뱃치 핸드(40)의 진퇴 경로의 아래쪽에 위치하고 있고, 핸드(39, 40)가 모두 후퇴위치에 있을 때에는, 매엽 핸드(39)는 뱃치 핸드(40)의 바로 아래에 위치하고 있다. 따라서, 지지베이스(41)을 선회시킬 때에, 핸드(39, 40)를 후퇴위치로 제어함으로써, 반출입기구(4)의 선회 반경을 작게 할 수 있으므로, 반출입기구(4)의 설치 공간을 작게 할 수 있고, 그에 따라 기판처리장치(10)의 점유면적을 억제할 수 있다.

도 15는 매엽 핸드(39) 및 핸드개폐기구(190)의 구성을 설명하기 위한 단면도이다. 이 도 15를 도 13a 및 도 13b와 아울러 참조한다.

수평방향으로 대향 배치된 한 쌍의 핸드요소(186)를, 「좌핸드요소(186L)」 및 「우핸드요소(186R)」로 구별하여 부르기로 한다. 좌핸드요소(186L)은 좌핸드지지부재(187)에 외팔지지되어 있고, 우핸드요소(186R)는 우핸드지지부재(188)에 외팔지지되어 있다.

좌우의 핸드요소(186L, 186R)의 선단연(先端緣)은 바깥쪽으로 향함에 따라 기단부측으로 후퇴하는 경사변(傾斜邊)(정확하게는, 도중에 굴곡진 굴곡 경사변)을 이루고 있고, 이 선단연에는, 제1 및 제2 기판지지부로서의 내측기판가이드(225) 및 외측기판가이드(226)가 배치되어 있다. 내측기판가이드(225)는 상기 매엽 핸드(39)에 지지된 상태의 기판(W)의 중심으로부터의 거리가 외측기판가이드(226)보다 짧게 되어 있다. 즉, 기판(W)의 중심에 관하여 상대적으로 내측에 내측기판가이드(225)가 위치하며, 상대적으로 외측에 외측기판가이드(226)가 위치하여 있다.

핸드요소(186L, 186R)의 기단부의 상면에는, 제1 및 제2 기판지지부로서의 내측기판가이드(227) 및 외측기판가이드(228)가 배치되어 있다. 내측기판가이드(227)는 기판(W)의 중심에 관하여 상대적으로 내측에 위치하며, 상대적으로 외측에 외측기판가이드(228)가 위치하여 있다.

기판가이드(225～228)는 평면에서 보아 원형(다만, 선단측의 기판가이드(225, 226)는 반원형)으로 형성되어 있고, 도 16에 도시하는 바와 같이, 중앙부에는, 원주 모양의 돌출부(240)가 형성되어 있다. 이 돌출부의 주위는, 바깥쪽으로 향함에 따라 낮아지는 원추면 모양의 경사면(241)으로 이루어져 있다. 이 경사면(241) 위에 기판(W)의 주단연(周端緣)이 점접촉하도록 되어 있다. 그리고, 기판(W)의 수평이동이 돌출부(240)의 둘레면에 의해 규제되도록 되어 있다.

외측기판가이드(226, 228)는 내측기판가이드(225, 227)보다 전체적으로 높게 형성되어 있다. 즉, 외측기판가이드(226, 228)에 의한 기판지지높이는 내측기판가이드(225, 227)에 의한 기판지지높이보다 높다. 보다 구체적으로는, 외측기판가이드(226, 228)에 의해 기판(W)이 지지될 때, 그 기판(W)의 하면의 높이는 내측기판가이드(225, 227)의 돌출부(240)보다 높아지고, 따라서 기판(W)은 내측기판가이드(225, 227)에 접촉하지 않는다.

좌우의 핸드요소(176L, 176R)의 대향 방향(핸드요소의 개폐 방향)에 관하여 보면, 내측기판가이드(225, 227)는 외측기판가이드(226, 228)보다 외측에 위치하고 있다. 그 때문에, 좌우의 핸드요소(186L, 186R)의 간격을 상대적으로 넓게 한 열림상태(도 15에 나타내는 상태)에서는, 내측기판가이드(225, 227)에 의해 기판(W)이 지지되어, 외측기판가이드(226, 228)는 기판(W)의 외주연(外周緣)보다 외측에 있어, 기판(W)에 접하지 않는다. 이에 대하여, 좌우의 핸드요소(186L, 186R)의 간격을 상대적으로 좁게 한 닫힘상태에서는, 외측기판가이드(226, 228)에 의해 기판(W)이 지지되어, 내측기판가이드(225, 227)는 기판(W)의 하면보다 아래쪽에 있어, 기판(W)에 접하지 않는다. 따라서, 좌우의 핸드요소(186L, 186R)의 개폐에 의해, 내측기판가이드(225, 227) 또는 외측기판가이드(226, 228) 중 어느 것을 기판(W) 지지를 위해 선택할 수 있다.

이 실시형태에서는, 미처리 기판(W)을 반송할 때에는, 매엽 핸드(39)를 닫힘상태로 하여 외측기판가이드(226, 228)에 의해 기판(W)을 지지하고, 처리가 끝난 기판(W)을 반송할 때에는, 매엽 핸드(39)를 열림상태로 하여 내측기판가이드(225, 227)에 의해 기판(W)을 지지하도록 핸드개폐기구(190)의 동작이 제어된다. 물론, 미처리 기판(W) 및 처리가 끝난 기판(W)과 매엽 핸드(39)의 개폐 상태와의 대응 관계를 역전하여, 미처리 기판(W)을 내측기판가이드(225, 227)로 지지하는 한편, 처리가 끝난 기판(W)을 외측기판가이드(226, 228)로 지지하도록 해도 좋다.

핸드개폐기구(190)는 개폐가이드부(231)와, 좌(左)실린더(232L)와, 우(右)실린더(232R)를 구비하고 있다. 개폐가이드부(231)는 가이드베이스(233)와, 이 가이드베이스(233)에 삽입 통과된 4개의 가이드축(234)을 갖고 있다. 4개의 가이드축(234)은 핸드요소(186)의 개폐 방향에 평행한 수평방향을 따라 가이드베이스(233)에 삽입 통과되어 있다. 이들의 가이드축(234)은 매엽 핸드(39)의 진퇴 방향을 따라 배열되어 있다. 4개의 가이드축(234) 중 1개 걸러 배치된 2개의 가이드축(234)은 각 일단이 좌핸드지지부재(187)의 후방으로 튀어나온 아암(arm)부에 결합되어 있고, 각 타단이 우핸드지지부재(188)의 후방으로 튀어나온 아암부에 형성된 삽입통과구멍(188a)을 삽입 통과시키고 있다. 이 삽입통과구멍(188a)을 삽입 통과한 단부끼리가 연결판(235)로 결합되어 있다. 나머지의 2개의 가이드축(234)은 각 일단이 우핸드지지부재(188)에 결합되어 있고, 각 타단이 좌핸드지지부재(187)에 형성된 삽입통과구멍(187a)을 삽입 통과하고 있다. 이 삽입통과구멍(187a)을 삽입 통과한 단부끼리가 연결판(236)으로 결합되어 있다.

좌우의 실린더(232L, 232R)는 가이드베이스(233)를 지지한 진퇴 브라켓(189)에 지지되어 있다. 이들의 실린더(232L, 232R)의 작동 로드는 좌우의 핸드지지부재(187, 188)의 후방으로 튀어나온 아암부에 각각 결합되어 있다. 이 구성에 의해, 실린더(232L, 232R)를 구동함으로써, 핸드지지부재(187, 188)가 개폐가이드부(231)에 의해 안내되면서 서로 접근 또는 이반된다. 이에 의해, 좌우의 핸드요소(186L, 186R)의 간격을 좁혀서 매엽 핸드(39)를 닫힘상태로 하거나, 이들의 간격을 넓혀서 매엽 핸드(39)를 열림상태로 하거나 할 수 있다.

도 17은 뱃치 핸드(40) 등의 구성을 설명하기 위한 평면도이다. 이 도 17을 도 13a 및 도 13b과 아울러 참조한다.

뱃치 핸드(40)의 핸드요소군(175)은 한 쌍씩 수평방향으로 대향 배치되어 있다. 이들의 수평방향으로 대향 배치된 한 쌍의 핸드요소(176)를, 「좌핸드요소(176L)」 및 「우핸드요소(176R)」로 구별하여 부르기로 한다. 좌핸드요소(176L)은 좌지지블록(177)에 외팔지지되어 있고, 우핸드요소(176R)는 우지지블록(178)에 외팔지지되어 있다.

좌우의 핸드요소(176L, 176R)의 선단연은 바깥쪽으로 향함에 따라 기단부측으로 후퇴하는 경사변(정확하게는 도중에 굴곡진 굴곡 경사변)을 이루고 있고, 이 선단연에는, 내측기판가이드(245)와, 외측기판가이드(246)이 배치되어 있다. 내측기판가이드(245)는 핸드요소(176L, 176R)에 지지된 상태의 기판(W) 중심에서의 거리가 외측기판가이드(246)보다 짧아져 있다. 즉, 기판(W)의 중심에 관하여 상대적으로 내측에 내측기판가이드(245)가 위치하고, 상대적으로 외측에 외측기판가이드(246)가 위치하고 있다. 핸드요소(176L, 176R)의 기단부의 상면에는, 내측기판가이드(247) 및 외측기판가이드(248)가 배치되어 있다. 내측기판가이드(247)는 기판(W)의 중심에 관하여 상대적으로 내측에 위치하고, 상대적으로 외측에 외측기판가이드(248)가 위치하고 있다.

기판가이드(245～248)는 매엽 핸드(39)에 설치된 전술한 기판가이드(225～228)와 같은 구성으로 되어 있다. 즉, 기판가이드(245～248)는 평면에서 보아 원형(다만, 선단측의 기판가이드(245, 246)는 반원형)으로 형성되어 있고, 중앙부에는, 원기둥 모양의 돌출부가 형성되어 있다. 이 돌출부의 주위는 바깥쪽으로 향함에 따라 낮아지는 원추면 형상 경사면으로 이루어져 있다. 이 경사면 형상에 주단연(周端緣)이 점접촉하도록 되어 있다. 그리고, 기판(W)의 수평이동이 돌출부의 주면에 의해 규제되도록 되어 있다. 외측기판가이드(246, 248)는 내측기판가이드(245, 247)보다 전체적으로 높게 형성되어 있다.

즉, 외측기판가이드(246, 248)에 의한 기판지지 높이는 내측기판가이드(245, 247)에 의한 기판지지높이보다 높다. 보다 구체적으로는, 외측기판가이드(246, 248)에 의해 기판(W)이 지지될 때, 그 기판(W)의 하면의 높이는 내측기판가이드(245, 247)의 돌출부보다 높고, 따라서 기판(W)은 내측기판가이드(245, 247)에 접촉하지 않는다.

좌우의 핸드요소(176L, 176R)의 대향 방향(핸드요소의 개폐 방향)에 관하여 보면, 내측기판가이드(245, 247)는 외측기판가이드(246, 248)보다 외측에 위치하고 있다. 그 때문에, 좌우의 핸드요소(176L, 176R)의 간격을 상대적으로 넓게 한 열림상태에서는, 내측기판가이드(245, 247)에 의해 기판(W)이 지지되어, 외측기판가이드(246, 248)는 기판(W)의 외주연보다 외측에 있어, 기판(W)에 접하지 않는다. 이에 대하여, 좌우의 핸드요소(176L, 176R)의 간격을 상대적으로 좁게 한 닫힘상태에서는, 외측기판가이드(246, 248)에 의해 기판(W)이 지지되어, 내측기판가이드(245, 247)는 기판(W)의 하면보다 아래쪽에 있어, 기판(W)에 접하지 않는다. 따라서, 좌우의 핸드요소(176L, 176R)의 개폐에 의해, 내측기판가이드(245, 247) 또는 외측기판가이드(246, 248) 중 어느 것을 기판(W) 지지를 위해 선택할 수 있다.

이 실시형태에서는, 미처리 기판(W)을 반송할 때에는, 뱃치 핸드(40)를 닫힘상태로 하여 외측기판가이드(246, 248)에 의해 기판(W)을 지지하고, 처리가 끝난 기판(W)을 반송할 때에는, 뱃치 핸드(40)를 열림상태로 하여 내측기판가이드(245, 247)에 의해 기판(W)을 지지하도록 핸드개폐기구(180)의 동작이 제어된다. 물론, 미처리 기판(W) 및 처리가 끝난 기판(W)과 뱃치 핸드(40)의 개폐 상태와의 대응 관계를 역전하여, 미처리 기판(W)을 내측기판가이드(245, 247)로 지지하는 한편, 처리가 끝난 기판(W)을 외측기판가이드(246, 248)로 지지하도록 해도 좋다.

핸드개폐기구(180)는 개폐가이드부(251)와, 좌실린더(252L)와, 우실린더(252R)를 구비하고 있다. 개폐가이드부(251)는 가이드베이스(253)와, 이 가이드베이스(253)에 삽입 통과된 4개의 가이드축(254)을 갖고 있다. 가이드베이스(253)는 상하 방향으로 긴 직육면체형상으로 형성되어 있고, 4개의 가이드축(254)은 핸드요소(176L, 176R)의 개폐 방향에 평행한 수평방향을 따라 가이드베이스(253)에 삽입 통과되어 있다. 이들의 가이드축(254)은 측면에서 보아(도 13a 참조) 직사각형의 4개의 정점에 대응하는 위치에 각각 배치되어 있다. 그 직사각형의 대각(對角)위치에 배치된 2개의 가이드축(254)은 각 일단이 좌지지블록(177)의 후방돌출부에 결합되어 있고, 각 타단이 우지지블록(178)의 후방돌출부에 형성된 삽입통과구멍(178a)을 삽입 통과시키고 있다. 이 삽입통과구멍(178a)을 삽입 통과한 단부끼리가 연결판(255)으로 결합되어 있다. 상기 직사각형의 다른 대각위치에 배치된 나머지의 2개의 가이드축(254)은 각 일단이 우지지블록(178)의 후방돌출부에 결합되어 있고, 각 타단이 좌지지블록(177)의 후방돌출부에 형성된 삽입통과구멍(177a)을 삽입 통과시키고 있다. 이 삽입통과구멍(177a)을 삽입 통과한 단부끼리가 연결판(256)으로 결합되어 있다.

가이드베이스(253)에는, 배면에서 보아 중앙부에 직사각형의 개구부(253a)가 형성되어 있다. 이 개구부(253a)의 양 측면에, 좌우의 실린더(252L, 252R)가 고정되어 있다. 이들의 실린더(252L, 252R)의 작동 로드는 좌우의 지지블록(177, 178)에 각각 결합되어 있다.

이 구성에 의해, 실린더(252L, 252R)를 구동함으로써, 지지블록(177, 178)이 개폐가이드부(251)에 의해 안내되면서 서로 접근 또는 이반된다. 이에 의해, 좌우의 핸드요소(176L, 176R)의 간격을 넓혀서 뱃치 핸드(40)를 열림상태로 하거나, 핸드요소(176L, 176R)의 간격을 좁혀서 뱃치 핸드(40)를 닫힘상태로 하거나 할 수 있다.

다음으로, 반출입기구(4)의 동작예에 대하여 설명한다. 반출입기구(4)의 동작은 컨트롤러(9)에 의해, 반출입기구(4)의 각 부, 특히, 선회기구(45), 승강기구(46), 매엽핸드진퇴기구(201) 및 뱃치핸드진퇴기구(202)가 제어됨으로써 달성된다.

제1 동작예로서, 후프(F)에 25매의 미처리 기판(W)이 수용되어 있고, 이들을 자세변환기구(5)에 일괄하여 반송하는 동작(일괄 반송)을 설명한다.

반출입기구(4)는 선회기구(45)에 의해 지지베이스(41)를 선회시켜, 뱃치 핸드(40)를 후프(F)에 대향시킨다. 그 상태에서, 뱃치핸드진퇴기구(202)는 뱃치 핸드(40)를 후프(F)를 향하여 전진시켜, 각 핸드요소(176)를 후프(Ｆ) 내의 각 기판(W)의 아래쪽으로 진입시킨다. 이 때, 뱃치 핸드(40)는 닫힘상태(외측기판가이드(246, 248)로 기판(W)을 지지하는 상태)로 되어 있다.

다음으로, 승강기구(46)의 작용에 의해, 지지베이스(41)가 미소거리(예를 들면, 후프(Ｆ) 내에서의 기판지지위치의 피치와 같음)만큼 상승시켜짐으로써, 뱃치 핸드(40)가 상승하여, 후프(Ｆ) 내의 25매의 기판(W)이 일괄하여 들어 올려진다. 그 상태에서, 뱃치핸드진퇴기구(202)는 뱃치 핸드(40)를 후퇴시킨다. 이에 의해, 후프(Ｆ) 내의 25매의 기판(W)이 일괄하여 반출된다.

다음으로, 선회기구(45)에 의해 지지베이스(41)가 선회되어, 뱃치 핸드(40)가 자세변환기구(5)에 대향된다. 그 상태에서, 뱃치핸드진퇴기구(202)는 뱃치 핸드(40)를 자세변환기구(5)를 향하여 전진시켜, 복수 매의 기판(W)을 제1 지지기구(51)의 복수의 지지홈에 진입시킨다. 이 때, 한 쌍의 제1 지지기구(51)는 미처리 기판용의 지지홈군을 대향시킨 자세로 제어되어 있다. 이어서, 승강기구(46)의 작용에 의해, 지지베이스(41)가 미소거리(예를 들면, 제1 지지기구(51)에서의 지지홈의 피치와 같음)만큼 하강시켜짐으로써, 뱃치 핸드(40)가 하강하여, 25매의 기판(W)은 뱃치 핸드(40)로부터 제1 지지기구(51)로 일괄하여 건네진다. 그 상태에서, 뱃치핸드진퇴기구(202)는 뱃치 핸드(40)를 후퇴시킨다. 이에 의해, 후프(F)로부터 자세변환기구(5)로의 일괄 반송이 완료된다.

제2 동작예로서, 자세변환기구(5)에 25매의 처리가 끝난 기판(W)이 지지되어 있고, 이들을 일괄하여 후프(F)로 반송하는 동작(일괄 반송)을 설명한다.

반출입기구(4)는 선회기구(45)에 의해 지지베이스(41)을 선회시켜, 뱃치 핸드(40)를 자세변환기구(5)에 대향시킨다. 그 상태에서, 뱃치핸드진퇴기구(202)는 뱃치 핸드(40)를 자세변환기구(5)를 향하여 전진시켜, 각 핸드요소(176)를 제1 지지기구(51)의 각 지지홈에 지지된 각 기판(W)의 아래쪽으로 진입시킨다. 이 때, 한 쌍의 제1 지지기구(51)는 미처리 기판용의 지지홈군을 서로 대향시키고 있다. 또한, 뱃치 핸드(40)는 열림상태(내측기판가이드(245, 247)로 기판(W)을 지지하는 상태)로 되어 있다. 다음으로, 승강기구(46)의 작용에 의해, 지지베이스(41)가 미소거리(예를 들면, 제1 지지기구(51)에서의 지지홈의 피치와 같음)만큼 상승시켜짐으로써, 뱃치 핸드(40)가 상승하여, 제1 지지기구(51)에 지지되어 있는 25매의 기판(W)이 일괄하여 들어 올려진다. 그 상태에서, 뱃치핸드진퇴기구(202)는 뱃치 핸드(40)를 후퇴시킨다. 이에 의해, 제1 지지기구(51)로부터 25매의 기판(W)이 일괄하여 반출된다.

다음으로, 선회기구(45)에 의해 지지베이스(41)가 선회시켜져, 뱃치 핸드(40)가 후프(F)에 대향시켜진다. 그 상태에서, 뱃치핸드진퇴기구(202)는 뱃치 핸드(40)를 후프(F)를 향하여 전진시켜, 복수 매의 기판(W)을 후프(Ｆ) 내의 기판지지 높이보다 약간 위쪽의 위치로 진입시킨다. 이어서, 승강기구(46)의 작용에 의해, 지지베이스(41)가 미소거리(예를 들면, 후프(Ｆ) 내에서의 기판지지위치의 피치와 같음)만큼 하강시켜짐으로써, 뱃치 핸드(40)가 하강하여, 25매의 기판(W)은 뱃치 핸드(40)로부터 후프(Ｆ) 내의 기판지지 선반에 일괄하여 건네진다. 그 상태에서, 뱃치핸드진퇴기구(202)는 뱃치 핸드(40)를 후퇴시킨다. 이에 의해, 자세변환기구(5)로부터 후프(F)로의 일괄 반송이 완료된다.

제3의 동작예로서, 후프(F)에 수용되어 있는 미처리 기판(W)을 1매씩 자세변환기구(5)로 반송하는 동작(매엽 반송)을 설명한다.

반출입기구(4)는 선회기구(45)에 의해 지지베이스(41)을 선회시켜, 매엽 핸드(39)를 후프(F)에 대향시킨다. 또한, 승강기구(46)의 작용에 의해 지지베이스(41)가 승강됨으로써, 후프(Ｆ) 내의 반송대상 기판(W)의 수용위치보다 미소거리(후프(Ｆ) 내의 기판수용위치의 간격보다 짧은 거리)만큼 아래쪽의 높이로 되도록 매엽 핸드(39)의 높이가 제어된다. 그 상태에서, 매엽핸드진퇴기구(201)는 매엽 핸드(39)를 후프(F)를 향하여 전진시켜, 매엽 핸드(39)를 반송대상 기판(W)의 아래쪽으로 진입시킨다. 이 때, 매엽 핸드(39)는 닫힘상태(외측기판가이드(226, 228)로 기판(W)을 지지하는 상태)로 되어 있다. 다음으로, 승강기구(46)의 작용에 의해, 지지베이스(41)가 미소거리(예를 들면, 후프(Ｆ) 내에서의 기판지지위치의 피치와 같음)만큼 상승시켜짐으로써, 매엽 핸드(39)가 상승하여, 후프(Ｆ) 내의 1매의 반송대상 기판(W)이 들어 올려진다. 그 상태에서, 매엽핸드진퇴기구(201)는 매엽 핸드(39)를 후퇴시킨다. 이에 의해, 후프(Ｆ) 내의 1매의 반송대상 기판(W)이 반출된다.

다음으로, 선회기구(45)에 의해 지지베이스(41)가 선회시켜져, 매엽 핸드(39)가 자세변환기구(5)에 대향시켜진다. 또한, 필요에 따라, 승강기구(46)의 작용에 의해 지지베이스(41)가 승강됨으로써, 매엽 핸드(39)의 높이가 변경된다. 이에 의해, 매엽 핸드(39)에 지지된 기판(W)을, 제1 지지기구(51)의 임의 높이의 지지홈에 건넬 수 있다

다음으로, 매엽핸드진퇴기구(201)는 매엽 핸드(39)를 자세변환기구(5)를 향하여 전진시켜, 1매의 기판(W)을 제1 지지기구(51)의 복수의 지지홈 중 어느 쪽(매엽 핸드(39)의 높이에 대응하는 지지홈)으로 진입시킨다. 이 때, 한 쌍의 제1 지지기구(51)는 미처리 기판용의 지지홈군을 대향시킨 자세로 제어되어 있다.

다음으로, 승강기구(46)의 작용에 의해, 지지베이스(41)가 미소거리(예를 들면, 제1 지지기구(51)에서의 지지홈의 피치와 같음)만큼 하강시켜짐으로써, 매엽 핸드(39)가 하강하여, 1매의 기판(W)이 매엽 핸드(39)로부터 제1 지지기구(51)로 건네진다. 그 상태에서, 매엽핸드진퇴기구(201)는 매엽 핸드(39)를 후퇴시킨다. 이에 의해, 후프(F)로부터 자세변환기구(5)로의 매엽 반송이 완료된다.

이 매엽 반송을 반복 실행함으로써, 후프(F)로부터 자세변환기구(5)로 복수 매의 기판(W)을 반송할 수 있다. 이 때, 후프(Ｆ) 내의 임의 기판지지위치에 지지된 기판(W)을 제1 지지기구(51)의 임의 높이의 지지홈으로 반송할 수 있다. 따라서, 후프(Ｆ) 내의 기판(W)의 배열 상태와 다른 배열 상태로 제1 지지기구(51)에 기판(W)을 지지시킬 수 있다. 구체적으로는, 후프(Ｆ) 내의 기판(W)의 늘어선 순서와는 다른 순서로 제1 지지기구(51)에 기판(W)을 지지시킬 수 있다. 또한, 후프(Ｆ) 내에 25매 미만(예를 들면, 수 매)의 기판(W)이 부등(不等)간격으로 지지되어 있는 경우에, 이들의 기판(W)을 제1 지지기구(51)에 등간격으로 지지시킬 수 있다. 또한, 후프(Ｆ) 내의 중단위치에 수 매의 기판(W)이 지지되어 있는 경우에, 그들의 기판(W)을 제1 지지기구(51)의 상단위치나 하단위치에 모아서 배열할 수 있다.

제4의 동작예로서, 자세변환기구(5)에 지지되어 있는 처리가 끝난 기판(W)을 1매씩 후프(F)로 반송하는 동작(매엽 반송)을 설명한다. 반출입기구(4)는 선회기구(45)에 의해 지지베이스(41)을 선회시켜, 매엽 핸드(39)를 자세변환기구(5)에 대향시킨다. 또한, 승강기구(46)의 작용에 의해 지지베이스(41)가 승강됨으로써, 자세변환기구(5)의 제1 지지기구(51)에 지지된 반송대상 기판(W)의 수용위치보다 미소거리(제1 지지기구(51)의 지지홈의 간격보다 짧은 거리)만큼 아래쪽의 높이로 되도록 매엽 핸드(39)의 높이가 제어된다. 그 상태에서, 매엽핸드진퇴기구(201)는 매엽 핸드(39)를 자세변환기구(5)를 향하여 전진시켜, 매엽 핸드(39)를 반송대상 기판(W)의 아래쪽으로 진입시킨다. 이 때, 한 쌍의 제1 지지기구(51)는 처리가 끝난 기판용의 지지홈군을 대향시킨 자세로 제어되어 있다. 또한, 매엽 핸드(39)는 열림상태(내측기판가이드(225, 227)로 기판(W)을 지지하는 상태)로 되어 있다.

다음으로, 승강기구(46)의 작용에 의해, 지지베이스(41)가 미소거리(예를 들면, 제1 지지기구(51)에서의 지지홈의 피치와 같음)만큼 상승시켜짐으로써, 매엽 핸드(39)가 상승하여, 제1 지지기구(51)로부터 1매의 반송대상 기판(W)이 들어 올려진다. 그 상태에서 매엽핸드진퇴기구(201)는 매엽 핸드(39)를 후퇴시킨다. 이에 의해, 제1 지지기구(51)로부터 1매의 반송대상 기판(W)이 반출된다.

다음으로, 선회기구(45)에 의해 지지베이스(41)가 선회시켜져, 매엽 핸드(39)가 후프(F)에 대향시켜진다. 또한, 필요에 따라, 승강기구(46)의 작용에 의해 지지베이스(41)가 승강됨으로써, 매엽 핸드(39)의 높이가 변경된다. 이에 의해, 매엽 핸드(39)에 지지된 기판(W)을, 후프(F)의 임의 높이의 기판지지 선반으로 건넬 수 있다

이어서, 매엽핸드진퇴기구(201)는 매엽 핸드(39)를 후프(F)를 향하여 전진시켜, 1매의 기판(W)을 후프(Ｆ) 내의 복수의 기판지지선반 중 어느 쪽(매엽 핸드(39)의 높이에 대응하는 기판지지선반)으로 진입시킨다.

다음으로, 승강기구(46)의 작용에 의해, 지지베이스(41)가 미소거리(예를 들면, 후프(Ｆ) 내에서의 기판지지위치의 피치와 같음)만큼 하강시켜짐으로써, 매엽 핸드(39)가 하강하여, 1매의 기판(W)이 매엽 핸드(39)로부터 후프(F)의 기판지지선반으로 건네진다. 그 상태에서, 매엽핸드진퇴기구(201)는 매엽 핸드(39)를 후퇴시킨다. 이에 의해, 자세변환기구(5)로부터 후프(F)로의 매엽 반송이 완료된다.

이 매엽 반송을 반복 실행함으로써, 자세변환기구(5)로부터 후프(F)로 복수 매의 기판(W)을 반송할 수 있다. 이 때, 제1 지지기구(51)의 임의 지지홈에 지지된 기판(W)을 후프(F)의 임의 높이의 기판지지선반으로 반송할 수 있다. 따라서, 제1 지지기구(51)에서의 기판(W)의 배열 상태와 다른 배열 상태로 후프(F)에 기판(W)을 수용할 수 있다. 구체적으로는, 제1 지지기구(51)에서의 기판(W)의 늘어선 순서와는 다른 순서로 후프(F)에 기판(W)을 수용할 수 있다. 예를 들면, 상기 제3 동작예에서 기술한 바와 같이, 후프(Ｆ) 내의 미처리 기판(W)의 배열을 변경하면서 제1 지지기구(51)로 반송한 경우에, 그들의 기판(W)에 대한 처리가 행해진 후, 이들의 처리가 끝난 기판(W)을 후프(F)로 원래의 배열 상태로 되돌릴 수 있다.

제5 동작예로서, 일괄 반송과 매엽 반송의 조합에 대하여 설명한다.

예를 들면, 하나의 후프(F)로부터 25매의 미처리 기판(W)을 꺼내서 자세변환기구(5)로 반송하고, 다른 후프(F)로부터 1매의 미처리 기판(W)(예를 들면, 테스트용 더미(dummy)기판)을 꺼내서 자세변환기구(5)로 반송하여, 자세변환기구(5)에 합계26매의 기판(W)이 지지시켜지는 경우가 있다.

이 경우에는, 먼저, 상기 제1 동작예에서 설명한 뱃치 핸드(40)를 사용한 일괄 반송에 의해, 25매의 미처리 기판(W)이 하나의 후프(F)로부터 자세변환기구(5)로 반송된다. 다음으로, 상기 제3 동작예에서 설명한 매엽 핸드(39)를 사용한 매엽 반송에 의해, 다른 후프(F)로부터 자세변환기구(5)로 1매의 미처리 기판(W)이 반송된다.

또한, 다른 동작예로서, 하나의 후프(F)로부터 25매의 미처리 기판(W)을 뱃치 핸드(40)로 일괄 반출하고, 다른 후프(F)로부터 1매의 미처리 기판(W)을 매엽 핸드(39)로 반출함으로써, 합계 26매의 미처리 기판(W)을 반출입기구(4)에 지지시킬 수도 있다. 그리고, 선회기구(45)에 의해 매엽 핸드(39) 및 뱃치 핸드(40)를 자세변환기구(5)에 대향할 때까지 선회시킨 후에, 뱃치 핸드(40)로 25매의 기판(W)을 자세변환기구(5)에 일괄 반입하고, 또한 매엽 핸드(39)로 나머지 1매의 기판(W)을 자세변환기구(5)에 반입하면 좋다.

한편, 자세변환기구(5)에 처리가 끝난 26매의 기판(W)이 지지되어 있고, 그 중의 25매의 기판(W)을 하나의 후프(F)에 수용하고, 나머지 1매의 기판(W)(예를 들면, 테스트용 더미기판)을 다른 후프(F)에 수용하는 경우가 있다.

이 경우에는, 먼저, 상기 제2 동작예에서 설명한 뱃치 핸드(40)를 사용한 일괄 반송에 의해, 25매의 처리가 끝난 기판(W)이 자세변환기구(5)로부터 하나의 후프(F)로 반송된다. 다음으로, 상기 제4 동작예에서 설명한 매엽 핸드(39)를 사용한 매엽 반송에 의해, 자세변환기구(5)로부터 다른 후프(F)로 나머지 1매의 기판(W)이 반송된다.

또한, 다른 동작예로서, 자세변환기구(5)로부터 25매의 처리가 끝난 기판(W)을 뱃치 핸드(40)로 일괄 반출하고, 매엽 핸드(39)로 나머지 1매의 처리가 끝난 기판(W)을 반출함으로써, 합계 26매의 처리가 끝난 기판(W)을 반출입기구(4)에 지지시킬 수도 있다. 그리고, 선회기구(45)에 의해 매엽 핸드(39) 및 뱃치 핸드(40)를 후프(F)에 대향할 때까지 선회시킨 후에, 뱃치 핸드(40)로 25매의 기판(W)을 하나의 후프(F)에 일괄 반입하고, 또한 매엽 핸드(39)로 남은 1매의 기판(W)을 다른 후프(F)에 반입하면 좋다.

일괄 반송과 매엽 반송의 전환은 후프지지부(1)에 지지된 후프(Ｆ) 내의 기판의 매수에 의해 행하여도 좋다. 예를 들면, 후프(Ｆ) 내에 소정 매수 이상의 미처리 기판(W)이 수용되어 있는 경우에는, 상기 제1 동작예를 따르는 일괄 반송을 행하는 한편, 후프(Ｆ) 내에 상기 소정 매수 미만의 미처리 기판(W)이 수용되어 있는 경우에는, 상기 제3 동작예를 따르는 매엽 반송을 행하도록 해도 좋다. 물론, 후프(Ｆ) 내에 25매의 기판(W)이 수용되어 있는 경우라도, 기판(W)의 늘어선 순서를 변경하기 위하여, 상기 제3 동작예를 따르는 매엽 반송을 적용해도 좋다.

이상과 같이, 이 실시형태에 의하면, 지지베이스(41)에 매엽핸드진퇴기구(201) 및 뱃치핸드진퇴기구(202)를 공통으로 지지하고, 이들에 의해 매엽 핸드(39) 및 뱃치 핸드(40)를 독립하여 진퇴시키는 구성으로 하고 있다. 또한, 지지베이스(41)는 선회기구(45)에 의해 연직축선 둘레로 선회되어, 승강기구(46)에 의해 승강되므로, 매엽 핸드(39) 및 뱃치 핸드(40)에 의해 선회기구(45) 및 승강기구(46)가 공유되어 있다.

이러한 구성에 의해, 뱃치 핸드(40)에 의한 일괄 반송과 매엽 핸드(39)에 의한 매엽 반송를 즉석에서 전환시킬 수 있기 때문에, 핸드 교환을 위한 시간을 필요로 하지 않는다. 또한, 수직다관절 아암형의 로봇처럼 기판(W)의 수평반송을 위해 복수 축의 동기 구동을 요하도록 하는 구성이 아니므로, 기판(W)의 반송을 고속화할 수 있다. 따라서, 기판처리속도를 향상시킬 수 있다.

또한, 수직다관절 아암형 로봇과 같은 복잡한 구조의 반송기구를 사용할 필요가 없고, 핸드교환부도 필요치 않으므로, 구성을 간단히 할 수 있고, 그에 따라 비용을 삭감할 수 있다. 또한, 핸드교환부가 필요치 않으므로, 기판처리장치의 점유면적의 삭감에도 기여할 수 있다.

또한, 매엽 핸드(39)는 수평방향으로 떨어져 배치된 2개의 핸드요소(186)의 간격을 변경함으로써, 미처리 기판(W)과 처리가 끝난 기판(W)으로 기판가이드(225, 227; 226, 228)을 구분하여 사용할 수 있다. 따라서, 핸드의 교환을 필요로 하지 않기 때문에, 기판처리의 고속화에 기여할 수 있다.

이상, 본 발명의 일 실시형태에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 또 다른 형태로 실시할 수도 있다. 예를 들면, 전술한 실시형태에서는, 중개기구(72)가 설치되어 있지만, 이 중개기구(72)를 생략해도 좋다. 이 경우에는, 반입 척(74)에 의해 기판주고받기위치(P)까지 반송된 미처리 기판(W)은 반입 척(74)으로부터 주반송기구(3)에 직접 주고 받아지게 된다.

또한, 전술한 실시형태에서는, 불출 척(73)을 반입 척(74)보다 위쪽에 배치하고 있지만, 이들의 상하 관계를 역전해도 좋다.

또한, 전술한 실시형태에서는, 매엽 핸드(39)의 위쪽에 뱃치 핸드(40)를 배치하고 있지만, 이들의 상하 관계를 반대로 해도 좋다.

또한, 전술한 실시형태에서는, 후프(F)와 자세변환기구(5) 사이에서 기판(W)을 반송하는 반출입기구(4)에 본 발명이 적용된 예에 대하여 설명하였지만, 이들 이외의 반송대상 장소사이에서의 기판 반송에 본 발명의 기판반송장치를 적용해도 좋다.

본 발명의 실시형태에 대하여 상세하게 설명하였지만, 이들은 본 발명의 기술적 내용을 명백히 하기 위해 사용된 구체예에 불과하고, 본 발명은 이들의 구체예에 한정하여 해석되어서는 아니 되며, 본 발명의 정신 및 범위는 첨부한 청구범위에 의해서만 한정된다.

본 출원은 2008년 9월 12일에 일본국특허청에 제출된 특허출원 2008-234273호 및 특허출원 2008-234274호, 및 2009년 7월 14일에 일본국특허청에 제출된 특허출원 2009-165681호에 대응하고 있어, 이들 출원의 전체 개시는 본 발명에 인용에 의해 조합되는 것으로 한다.

Claims

복수 매의 기판을 적층상태로 일괄하여 지지하는 뱃치 핸드와,
이 뱃치 핸드를 진퇴시키는 뱃치핸드진퇴기구와,
1매의 기판을 지지하는 매엽 핸드와,
이 매엽 핸드를 진퇴시키는 매엽핸드진퇴기구와,
상기 뱃치핸드진퇴기구 및 매엽핸드진퇴기구를 지지하는 지지베이스(base)와,
이 지지베이스를 상하이동시키는 승강기구와,
상기 지지베이스를 연직방향을 따르는 선회 축선 둘레로 선회시키는 선회기구를 포함하며,
상기 뱃치핸드진퇴기구가, 상기 지지베이스에 지지되고, 서로 평행하게 뻗은 한 쌍의 뱃치핸드용 리니어 가이드와, 상기 한 쌍의 뱃치핸드용 리니어 가이드에 결합되며, 상기 뱃치 핸드를 지지하여 진퇴하는 뱃치핸드 진퇴 브라켓을 포함하고,
상기 매엽핸드진퇴기구가, 상기 한 쌍의 뱃치핸드용 리니어 가이드 사이에 배치되어 상기 지지베이스에 지지되고, 상기 한 쌍의 뱃치핸드용 리니어 가이드와 평행하게 뻗은 1개의 매엽핸드용 리니어 가이드와, 상기 1개의 매엽핸드용 리니어 가이드에 결합되며, 상기 매엽 핸드를 지지하여 진퇴하는 매엽핸드 진퇴 브라켓을 포함하고,
상기 뱃치 핸드 및 상기 매엽 핸드가 각각의 후퇴위치에 있을 때, 상기 매엽핸드 진퇴 브라켓이 상기 뱃치핸드 진퇴 브라켓에 내포되어, 상기 뱃치 핸드 및 매엽 핸드가 상하방향으로 적층배치되도록 구성되어 있는 기판반송장치.
제1항에 있어서,
상기 매엽 핸드가, 수평방향으로 떨어져서 배치된 2개의 핸드 요소를 구비하고,
각 핸드 요소는, 높이가 다른 제1 및 제2 기판지지부를 갖고,
상기 기판반송장치는 상기 2개의 핸드 요소를 각각 수평방향으로 구동함으로써 개폐하는 핸드개폐기구를 더 포함하며,
상기 매엽 핸드는, 상기 2개의 핸드 요소를 연 상태에서는, 상기 2개의 핸드 요소의 상기 제1 기판지지부에 의해 제1 높이로 기판을 지지하고, 상기 2개의 핸드 요소를 닫은 상태에서는, 상기 2개의 핸드 요소의 상기 제2 기판지지부에 의해 제2 높이로 기판을 지지하는 기판반송장치.
복수 매의 기판을 적층상태로 수용하는 수용기를 지지하는 수용기 지지부와,
복수 매의 기판을 지지하는 기판지지부와,
상기 수용기 지지부에 지지된 수용기와, 상기 기판지지부 사이에서 기판을 반송하는 제1항 또는 제2항에 기재된 기판반송장치를 포함하는 기판처리장치.
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