KR102268373B1 - 기판 부상 반송 장치 - Google Patents

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켄지 하마카와
다이스케 오쿠다
토시히로 모리
칸지 오카모토
토시후미 이토
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토레 엔지니어링 가부시키가이샤
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Abstract

장치 구성의 복잡화를 피하고, 코스트 업 하는 일 없이, 부상한 기판을 용이하게 일정 높이로 보지(保持)할 수 있는 기판 부상 반송 장치를 제공한다. 구체적으로는, 기판을 부상시키는 부상 스테이지와, 부상 스테이지로 부상된 기판을 보지하는 기판 보지 유닛과, 기판 보지 유닛으로 기판이 보지된 상태로 기판 보지 유닛을 이동시키는 것에 의하여 기판을 반송 방향으로 이동시키는 반송 구동부를 구비하고, 기판 보지 유닛은, 기판을 흡착하는 복수의 흡착부와, 이들 모든 흡착부를 반송 방향으로 늘어선 상태로 취부하는 보지 프레임부를 가지고 있고, 보지 프레임부는, 반송 구동부에 승강부를 통하여 설치되어 있고, 승강부를 동작시키는 것에 의하여, 보지 프레임부가 승강 동작을 행하여, 모든 흡착부가 기판에 대하여 접리(接離) 동작하도록 형성한다.

Description

기판 부상 반송 장치
본 발명은, 기판을 부상시키면서 반송하는 기판 부상 반송 장치에 관한 것이며, 특히, 반송 시의 진동에 의하여 기판 상의 도포막에 도포 얼룩이 형성되는 것을 억제할 수 있는 기판 부상 반송 장치에 관한 것이다.
액정 디스플레이나 플라스마 디스플레이 등의 플랫 패널 디스플레이에는, 기판 상에 레지스트액이 도포된 것(도포 기판이라고 칭한다)이 사용되고 있다. 이 도포 기판은, 기판 반송 장치로 기판을 반송하면서 도포 장치에 의하여 기판 상에 레지스트액이 균일하게 도포되는 것에 의하여 도포막이 형성된다. 그 후, 한층 더 기판 반송 장치에 의하여 반송되고, 건조 장치 등에 의하여 도포막이 건조되는 것에 의하여 생산된다.
최근의 기판 반송 장치에서는, 도포 기판(W)의 이면(裏面)(도포면과 반대 측)의 손상을 회피하기 위하여, 에어 부상이나 초음파 부상 등, 기판(W)을 부상시키면서 기판(W)을 반송시키는 기판 부상 반송 장치가 사용되고 있다. 이 기판 부상 반송 장치는, 도 10에 도시하는 바와 같이, 기판(W)을 부상시키는 부상 스테이지부(100)와, 부상한 상태의 기판(W)을 흡착하여 보지(保持)하는 기판 보지 유닛(102)과, 기판 보지 유닛(102)을 기판(W)의 반송 방향으로 이동시키는 반송 구동부(103)를 가지고 있고, 반송 구동부(103)를 구동시켜 기판 보지 유닛(102)을 이동시키는 것에 의하여, 기판(W)이 부상 스테이지부(100) 상을 부상한 상태로 반송 방향으로 반송되도록 되어 있다.
반송되는 기판(W)은, 부상 스테이지부(100)와 접촉하는 것을 회피하고, 반송 도중에 설치된 기판 처리부(예를 들어 도포 처리부)(106)로 정도(精度)가 좋은 처리를 행할 필요가 있다. 그 때문에, 기판 보지 유닛(102)에서는, 기판(W)이 수평인 자세를 유지하면서, 수십μm ~ 수백μm의 부상량을 일정하게 유지할 수 있도록 형성되어 있다. 구체적으로는, 도 11에 도시하는 바와 같이, 기판 보지 유닛(102)은, 복수의 흡착부(104)가 반송 방향을 따라서 복수 배열되어 있고, 이들이 반송 구동부(103)에 승강 기구(105)를 통하여 설치되어 있다. 즉, 흡착부(104)가 반송 방향으로 소정 간격으로 배치되어 있고, 각각의 흡착부(104)에 승강 기구(105)가 설치되어 있다. 그리고, 각각의 승강 기구(105)를 제어하는 것에 의하여, 부상한 기판(W)을 흡착하고, 기판(W)이 설정된 부상 높이 위치에서 흡착 보지되도록 되어 있다(도 11(b)). 이 상태로 반송 구동부(103)가 반송 방향으로 이동하는 것에 의하여, 부상 스테이지부(100) 상에 부상한 기판(W)은, 미소한 부상량을 유지한 상태로 반송 방향으로 정도 좋게 반송할 수 있도록 되어 있다.
일본국 공개특허공보 특개2011-213435호
그러나, 상기 기판 부상 반송 장치에서는, 부상한 기판(W)을 반송 방향에 걸쳐 일정 높이로 조절하는 것이 곤란하다고 하는 문제가 있었다. 즉, 상기 기판 부상 반송 장치에서는, 모든 흡착부(104) 각각에 승강 기구(105)가 설치되어 있기 때문에, 각각의 승강 기구(105)를 개별적으로 제어하여 기판(W)의 높이를 조절할 필요가 있다. 그 때문에, 기판(W)의 부상량이 반송 방향에 걸쳐 일정하게 되도록 조절하려면, 모든 승강 기구(105)의 흡착부(104)의 위치를 정도 좋게 제어할 필요가 있고, 기판 보지 유닛(102)의 구성이 복잡화되어 버린다고 하는 문제가 있었다.
또한, 모든 흡착부(104)의 높이 위치를 정도 좋게 조정하기 위하여 고성능의 승강 기구(105)를 채용하면, 모든 흡착부(104)의 승강 기구(105)에 관하여 고성능의 승강 기구(105)를 채용할 필요가 있고, 장치 전체의 코스트가 증가하여 버린다고 하는 문제가 있었다.
그래서, 본 발명은, 장치 구성의 복잡화를 피하고, 코스트 업 하는 일 없이, 부상한 기판을 용이하게 일정 높이로 보지할 수 있는 기판 부상 반송 장치를 제공하는 것을 목적으로 하고 있다.
상기 과제를 해결하기 위하여 본 발명의 기판 부상 반송 장치는, 기판을 부상시키는 부상 스테이지와, 상기 부상 스테이지로 부상된 기판을 보지하는 기판 보지 유닛과, 상기 기판 보지 유닛으로 기판이 보지된 상태로 상기 기판 보지 유닛을 이동시키는 것에 의하여 기판을 반송 방향으로 이동시키는 반송 구동부를 구비하고, 상기 기판 보지 유닛은, 기판을 흡착하는 복수의 흡착부와, 이들 모든 흡착부를 반송 방향으로 늘어선 상태로 취부하는 보지 프레임부를 가지고 있고, 상기 보지 프레임부는, 상기 반송 구동부에 승강부를 통하여 설치되어 있고, 상기 승강부를 동작시키는 것에 의하여, 상기 보지 프레임부가 승강 동작을 행하여, 모든 상기 흡착부가 기판에 대하여 접리(接離) 동작하도록 형성되고, 상기 반송 구동부는, 상기 부상 스테이지를 따라서 이동하는 베이스부를 가지고 있고, 이 베이스부와, 상기 보지 프레임부가 상기 승강부로 연결되어 있고, 이 승강부와는 별도로 상기 베이스부와 상기 보지 프레임부와의 연결을 강화하는 강화 지지부가 설치되고, 상기 강화 지지부는, 상기 흡착부가 설치된 위치 전체에 배치되어 있는 것을 특징으로 하고 있다.
본 발명에 의하면, 기판 보지 유닛이, 모든 흡착부를 취부하는 보지 프레임부를 가지고 있기 때문에, 기판의 높이 위치의 제어를 용이하게 할 수 있다. 즉, 보지 프레임부에는, 모든 흡착부가 취부되어 있기 때문에, 이 보지 프레임부를 승강 동작시키는 것에 의하여, 모든 흡착부의 높이 위치를 한 번에 조절할 수 있다. 그리고, 보지 프레임부를 승강시키는 승강 기구는, 종래와 같이, 모든 흡착부 각각에 설치할 필요는 없고, 보지 프레임부를 승강시키는 최소한의 승강 기구만이어도 무방하다. 따라서, 종래에 비하여 승강 기구의 수를 줄일 수 있기 때문에, 장치 구성의 복잡화를 피할 수 있고, 코스트 업 하는 일 없이, 부상한 기판을 용이하게 일정 높이로 보지할 수 있다.
삭제
그리고, 승강부와는 별도로 강화 지지부가 설치되어 있기 때문에, 베이스부와 보지 프레임부와의 일체성을 강고하게 할 수 있다. 즉, 보지 프레임부에는, 모든 흡착부가 취부되어 있기 때문에, 반송 구동부의 베이스부가 주행하면 보지 프레임부에 조립 정도 등에 의한 미소한 진동이 발생하기 쉬워진다. 이 진동이, 예를 들어 도포 처리를 행하였을 경우에, 기판 상에 형성된 도포막에 도포 얼룩을 발생시키는 요인이 되지만, 승강부와는 별도로 강화 지지부를 설치하는 것에 의하여 베이스부와 보지 프레임부와의 강성이 커지고, 반송 시에 발생하는 진동이 억제되어, 도포 처리 등의 기판 처리를 행하였을 경우에 진동에 의한 영향을 억제할 수 있다. 또한, 이 구성에 의하면, 진동원이 되기 쉬운 흡착부 전체에 강화 지지부가 설치되기 때문에, 보지 프레임부에 진동이 발생하는 것을 보다 확실히 억제할 수 있다.
또한, 상기 강화 지지부는, 특정의 일 방향만의 변위를 허용하는 가이드 부재를 가지고 있고, 이 가이드 부재에 의하여 상기 베이스부와 상기 보지 프레임부가 연결되어 있는 구성으로 하여도 무방하다.
이 구성에 의하면, 강화 지지부에 의하여, 베이스부와 보지 프레임부가 특정의 방향 이외의 방향의 상대적 변위가 억제되기 때문에, 보지 프레임부에 진동이 발생하는 것을 억제할 수 있다.
또한, 상기 강화 지지부는, 반송 방향에 있어서, 상기 흡착부가 설치된 위치에 배치되어 있는 구성으로 하여도 무방하다.
이 구성에 의하면, 진동원이 되기 쉬운 흡착부에 강화 지지부가 설치되기 때문에, 보지 프레임부에 진동이 발생하는 것을 효과적으로 억제할 수 있다.
삭제
삭제
또한, 상기 강화 지지부에는, 상기 보지 프레임부의 승강 동작에 따라 신축 동작하는 용수철부가 설치되어 있고, 상기 용수철부의 복원력에 의하여 상기 베이스부와 상기 보지 프레임부과의 연결이 강화되는 구성으로 하여도 무방하다.
이 구성에 의하면, 용수철부의 복원력에 의하여 베이스부와 보지 프레임부과의 연결이 강화되어, 보지 프레임부에 생기는 진동을 억제할 수 있다.
또한, 상기 강화 지지부는, 상기 보지 프레임부의 승강 방향의 변위가 제한되는 변위 제한 기구가 설치되어 있는 구성으로 하는 것이 바람직하다.
이 구성에 의하면, 강화 지지부에 변위 제한 기구가 설치되어 있기 때문에, 적어도 기판 처리 시에 있어서 변위 제한 기구에 의하여 보지 프레임부의 승강 방향의 변위를 제한하는 것에 의하여, 보지 프레임부의 진동이 억제되어, 기판 처리에 대한 진동의 영향을 억제할 수 있다.
또한, 상기 변위 제한 기구는, 상기 베이스부와 상기 보지 프레임부를 연결하고 상기 강화 지지부가 특정의 일 방향만의 변위를 허용하는 상기 가이드 부재 상에 있어서의 상기 보지 프레임부의 승강 방향의 변위가 구속되는 것에 의하여 형성되어 있는 구성으로 하여도 무방하다.
이 구성에 의하면, 상기 가이드 부재에 의하여 허용된 특정 방향의 변위가 구속되기 때문에, 베이스부와 보지 프레임부가 일체화되어, 진동의 발생을 효과적으로 억제할 수 있다.
본 발명에 의하면, 장치 구성의 복잡화를 피하고, 코스트 업 하는 일 없이, 부상한 기판을 용이하게 일정 높이로 보지할 수 있다.
도 1은 본 발명의 기판 부상 반송 장치와 조합되는 도포 장치를 개략적으로 도시하는 사시도이다.
도 2는 상기 실시 형태의 기판 부상 반송 장치와 조합되는 도포 장치를 반송 방향으로 본 도면이다.
도 3은 상기 실시 형태에 있어서, 부상한 기판을 보지한 상태를 도시하는 도면이다.
도 4는 상기 실시 형태의 기판 보지 유닛을 Y축 방향으로 본 도면이다.
도 5는 상기 실시 형태에 있어서의 기판 부상 반송 장치의 기판 보지 유닛의 흡착 패드를 도시하는 도면이며, (a)는 흡착하기 전의 상태를 도시하는 도면이고, (b)는 흡착한 상태를 도시하는 도면이다.
도 6은 상기 실시 형태에 있어서의 기판 부상 반송 장치의 승강부를 도시하는 도면이며, (a)는 기판을 보지하고 있지 않는 높이 위치로 하강한 상태를 도시하는 도면이고, (b)는 기판을 보지하는 높이 위치로 상승한 상태를 도시하는 도면이다.
도 7은 상기 실시 형태에 있어서의 기판 부상 반송 장치의 강화 지지부를 도시하는 도면이며, (a)는 강화 지지부를 반송 방향으로 본 도면이고, (b)는 강화 지지부를 부상 스테이지부 측으로부터 본 도면이다.
도 8은 다른 실시 형태에 있어서의 기판 부상 반송 장치의 강화 지지부를 도시하는 도면이며, (a)는 링크 클램프가 로크(lock)되기 전의 상태를 도시하는 도면이고, (b)는 링크 클램프가 로크된 상태를 도시하는 도면이다.
도 9는 또 다른 실시 형태에 있어서의 기판 부상 반송 장치의 강화 지지부를 도시하는 도면이며, (a)는 기판을 보지하고 있지 않는 높이 위치로 하강한 상태를 도시하는 도면이고, (b)는 기판을 보지하는 높이 위치로 상승한 상태를 도시하는 도면이다.
도 10은 종래의 기판 부상 반송 장치의 일 실시 형태를 도시하는 개략적인 사시도이다.
도 11은 종래의 기판 보지 유닛을 Y축 방향으로 본 도면이며, (a)는 기판을 보지하고 있지 않는 높이 위치로 하강한 상태를 도시하는 도면이고, (b)는, 기판을 보지하는 높이 위치로 상승한 상태를 도시하는 도면이다.
이하, 본 발명의 기판 부상 반송 장치에 관련되는 실시 형태에 관하여 도면을 이용하여 설명한다.
도 1은, 본 발명의 기판 부상 반송 장치(1)와 조합되는 도포 장치(2)를 개략적으로 도시하는 사시도이고, 도 2는, 도 1에 있어서의 기판 부상 반송 장치(1)와 조합되는 도포 장치(2)의 정면도이다.
도 1, 도 2에 있어서, 기판(W)을 반송시키는 기판 부상 반송 장치(1)는, 반송되는 기판(W)에 도포막을 형성하는 도포 장치(2)의 도포 유닛(21)과 조합되어 있고, 일련의 기판 처리 장치를 형성하고 있다. 이 기판 부상 반송 장치(1)는, 일 방향으로 연장되는 부상 스테이지부(10)를 가지고 있고, 이 부상 스테이지부(10)가 연장되는 방향을 따라서 기판(W)이 반송된다. 도 1의 예에서는, 부상 스테이지부(10)는, X축 방향으로 연장되어 형성되어 있고, 기판(W)이 X축 방향으로 상류 측(전(前) 공정 측)으로부터 하류 측(후(後) 공정 측)으로 반송되도록 되어 있다. 그리고, 도포 유닛(21)으로부터 도포액을 토출하는 것에 의하여, 기판(W) 상에 도포막이 형성된다.
구체적으로는, 기판(W)이 부상 스테이지부(10)에 부상된 상태로 X축 방향으로 반송되면서, 도포 유닛(21)으로부터 도포액이 토출되는 것에 의하여, 기판(W) 상에 균일 두께의 도포막이 형성되도록 되어 있다.
이하의 설명에서는, 기판(W)이 반송되는 방향을 X축 방향으로 하고, X축 방향이 반송 방향에 상당한다. 또한, X축 방향과 수평면 상에서 직교하는 방향을 Y축 방향으로 하고, 특히 Y축 방향을 천폭(川幅) 방향이라고도 한다. 그리고, X축 방향 및 Y축 방향의 쌍방에 직교하는 방향을 Z축 방향으로 하여 설명을 진행하는 것으로 한다.
도포 유닛(21)은, 기판(W)에 도포액을 도포하는 것이며, 프레임부(22)와 구금부(口金部)(23)를 가지고 있다. 프레임부(22)는, 부상 스테이지부(10)의 Y축 방향 양측에 각각 배치되는 지주(支柱)(22a)를 가지고 있고, 이 지주(22a)에 구금부(23)가 설치되어 있다. 구체적으로는, 지주(22a)는, Y축 방향(천폭 방향) 양측에 고정하여 설치되어 있고, 후술하는 기판 보지 유닛(30)의 주행을 방해하는 일이 없도록, 기판 보지 유닛(30)의 주행 경로보다도 외측에 배치되어 있다. 그리고, 이들의 지주(22a)에 구금부(23)가 걸쳐져 설치되어 있고, 구금부(23)가 부상 스테이지부(10)를 가로지르는 상태로 취부되어 있다. 또한, 지주(22a)에는 승강 기구가 설치되어 있고, 승강 기구를 작동시키는 것에 의하여 구금부(23)가 Z축 방향으로 이동할 수 있도록 되어 있다. 즉, 승강 기구에 의하여 구금부(23)가 부상 스테이지부(10)에 대하여 접리 동작할 수 있도록 되어 있다.
구금부(23)는, 도포액을 토출하는 것이며, 일 방향으로 연장되어 형성되어 있다. 이 구금부(23)는, 일 방향으로 연장되는 슬릿 노즐(23a)(도 2 참조)이 형성되어 있고, 구금부(23) 내에 저류(貯留)된 도포액을 슬릿 노즐(23a)로부터 토출할 수 있도록 되어 있다. 구체적으로는, 슬릿 노즐(23a)은, 부상 스테이지부(10)와 대향하는 면에 형성되어 있고, 구금부(23)는 슬릿 노즐(23a)이 천폭 방향으로 연장되는 상태로 설치되어 있다. 그리고, 반송되는 기판(W)에 대하여 구금부(23)를 승강시켜 기판(W)과 슬릿 노즐(23a)과의 거리를 소정의 거리로 맞춘 상태로, 슬릿 노즐(23a)로부터 도포액을 토출하는 것에 의하여, 천폭 방향으로 일양(一樣)한 도포막이 반송 방향으로 연속적으로 형성되도록 되어 있다. 그리고, 슬릿 노즐(23a)로부터 도포액을 토출시키면서, 기판(W)을 이동시키는 것에 의하여, 기판(W) 상에는, 균일 두께의 도포막이 형성되도록 되어 있다.
또한, 기판 부상 반송 장치(1)는, 기판(W)을 부상시키면서, 일 방향(본 실시 형태에서는 X축 방향)으로 반송시키는 것이다. 기판 부상 반송 장치(1)는, 기판(W)을 부상시키는 부상 스테이지부(10)와, 부상 스테이지부(10)에 부상시킨 기판(W)을 보지하여 반송시키는 기판 반송 유닛(3)을 가지고 있다.
부상 스테이지부(10)는, 기판(W)을 부상시키는 것이며, 본 실시 형태에서는 에어 부상 기구를 가지고 있다. 부상 스테이지부(10)는, 기대(基臺)(11) 상에 평판부(12)가 설치되어 형성되어 있고, 복수 매의 평판부(12)가 X축 방향을 따라서 배열되어 형성되어 있다. 즉, 평판부(12)는, 평활한 기판 부상면(12a)(도 3 참조)을 가지고 있고, 각각의 기판 부상면(12a)이 균일 높이가 되도록 배열되어 있다. 그리고, 기판 부상면(12a)에는, 반송시키는 기판(W)과의 사이에 공기층이 형성되는 것에 의하여 기판(W)을 소정 높이 위치로 부상시킬 수 있도록 되어 있다. 구체적으로는, 평판부(12)에는, 기판 부상면(12a)에 개구(開口)하는 미소한 분출구(미도시)와 흡인구(미도시)가 형성되어 있고, 분출구와 콤프레서(compressor)가 배관으로 접속되며, 흡인구와 진공 펌프가 배관으로 접속되어 있다. 그리고, 분출구로부터 분출되는 에어와 흡인구에 발생하는 흡인력을 밸런스(balance)시키는 것에 의하여, 기판(W)이 기판 부상면(12a)으로부터 소정 높이로 수평의 자세로 부상시킬 수 있도록 되어 있다. 이것에 의하여, 기판(W)의 평면 자세(평면도(平面度)라고 한다)를 고정도(高精度)로 유지한 상태로 반송할 수 있도록 되어 있다.
또한, 부상 스테이지부(10)의 평판부(12)는, 그 Y축 방향 치수가 반송되는 기판(W)의 Y축 방향 치수보다도 작게 형성되어 있고, 기판 부상면(12a) 상에 기판(W)을 재치(載置)하면, 기판 부상면(12a)으로부터 기판(W)의 Y축 방향 단부가 비어져 나온 상태로 된다. 이 비어져 나온 부분(비어져 나옴 영역(T))을 후술의 기판 반송 유닛(3)으로 보지하는 것에 의하여, 기판(W)을 반송할 수 있도록 되어 있다. 이 평판부(12)의 Y축 방향 치수는, 비어져 나옴 영역(T)을 기판 보지 유닛(30)로 보지할 수 있는 필요 최소한의 치수가 되도록 설정되어 있다. 즉, 비어져 나옴 영역(T)의 비어져 나옴량은, 기판 보지 유닛(30)로 기판(W)의 비어져 나옴 영역(T)을 보지하였을 경우에, 기판 보지 유닛(30)와 평판부(12)와의 사이에 서로 접촉하는 일이 없는 약간의 간극이 형성되는 정도로 설정되어 있다.
또한, 기판 반송 유닛(3)은, 부상 상태의 기판(W)을 반송시키는 것이며, 기판(W)을 보지하는 기판 보지 유닛(30)과, 기판 보지 유닛(30)을 주행시키는 반송 구동부(31)를 가지고 있다.
반송 구동부(31)는, 기판 보지 유닛(30)을 반송 방향으로 이동시키도록 구성되어 있고, 부상 스테이지부(10)를 따라서 반송 방향으로 연장되는 반송 레일부(31a)와, 이 반송 레일부(31a) 상을 주행하는 베이스부(31b)로 형성되어 있다. 구체적으로는, 반송 방향으로 연장되도록 설치된 기대(31c)(도 2 참조)가 부상 스테이지부(10)의 천폭 방향 양측에 배치되어 있고, 각각의 기대(31c) 상에 반송 레일부(31a)가 설치되어 있다. 즉, 반송 레일부(31a)가 부상 스테이지부(10)를 따라서 중단되는 일 없이 연속하여 설치되어 있다. 또한, 베이스부(31b)는, 오목 형상으로 형성된 판상(板狀) 부재이며, 예를 들어 도 2, 도 6에 도시하는 바와 같이, 반송 레일부(31a)의 상면(上面)을 덮도록 설치되어 있다. 구체적으로는, 베이스부(31b)는, 에어 패드(32)를 통하여 반송 레일부(31a)에 덮도록 설치되어 있고, 리니어 모터(미도시)를 구동시키는 것에 의하여, 베이스부(31b)가 반송 레일부(31a) 상을 주행하도록 되어 있다. 즉, 리니어 모터를 구동 제어하는 것에 의하여, 베이스부(31b)가 반송 레일부(31a) 상을 접촉하는 일 없이 주행하고, 소정의 위치에서 정지할 수 있도록 되어 있다.
또한, 기판 보지 유닛(30)은, 기판(W)을 보지하는 것이며, 베이스부(31b)에 취부되어 있다. 구체적으로는, 도 4에 도시하는 바와 같이, 기판 보지 유닛(30)은, 반송 방향으로 연장되는 보지 프레임부(40)와, 이 보지 프레임부(40)에 취부된 흡착부(41)를 가지고 있고, 이 보지 프레임부(40)가 베이스부(31b)와 승강부(42)를 통하여 연결되어 있다. 그리고, 승강부(42)를 구동시키는 것에 의하여 보지 프레임부(40)가 승강 동작하고, 흡착부(41)가 기판(W)의 이면에 대하여 접리할 수 있도록 되어 있다.
보지 프레임부(40)는, 흡착부(41)를 취부하기 위한 것이며, 장척(長尺)의 평판 형상을 가지고 있다. 이 보지 프레임부(40)는, 각각의 베이스부(31b) 상에 배치되어 있고, 베이스부(31b) 상에 승강부(42)를 통하여 배치되어 있다. 이 보지 프레임부(40)는, 부상 스테이지부(10)를 천폭 방향으로 끼우도록 배치되고, 그 긴쪽 방향이 반송 방향을 따르도록 배치되어 있다. 그리고, 반송 구동부(31)를 구동시키면, 2개의 보지 프레임부(40)가 동조(同調)하여 부상 스테이지부(10)를 따라서 주행하도록 되어 있다.
또한, 보지 프레임부(40)의 긴쪽 방향의 길이는, 반송되는 기판(W)의 반송 방향 길이에 따라 형성되어 있고, 보지 프레임부(40)의 상단(上端) 부분에는, 복수의 흡착부(41)가 배치되어 있다. 즉, 승강부(42)를 구동시켜 보지 프레임부(40)가 상승하면 모든 흡착부(41)가 한 번에 상승하고, 보지 프레임부(40)가 하강하면 모든 흡착부(41)가 한 번에 하강한다. 이것에 의하여, 흡착부(41)마다 승강부(42)를 가지고 있던 종래에 비하여 구성이 용이하게 되고, 제어가 복잡화되는 것을 회피할 수 있다.
또한, 본 실시 형태에서는, 보지 프레임부(40)에는, 각각의 흡착부(41)가 등간격으로 배치되어 있고, 반송 방향 일방(一方) 측 단부로부터 타방(他方) 측 단부까지의 치수는, 기판(W)의 반송 방향 길이 이하가 되도록 설정되어 있다. 즉, 기판(W)이 부상 스테이지에 부상하고 있는 상태에서, 보지 프레임부(40)를 상승시키면, 모든 흡착부(41)가 기판(W)의 이면에 당접(當接)하고, 보지 프레임부(40)를 하강시키면, 모든 흡착부(41)가 기판(W)으로부터 멀어지도록 되어 있다.
또한, 흡착부(41)는, 기판(W)을 흡착 보지하는 것이며, 대략 직방체의 블록 형상으로 형성되어 있다. 기판 보지 유닛(30)은, 그 상면(흡착면(33))이 부상시킨 기판(W)의 하면(下面)의 높이 위치와 면 위치가 되도록 설정되어 있다. 그리고, 도 5에 도시하는 바와 같이, 흡착면(33)에는, 개구부(34)가 형성되어 있고, 그 개구부(34) 내에 탄성 변형 가능한 주름 호스 형상의 흡착 패드(35)가 매설되어 있다. 이 흡착 패드(35)는, 흡인력을 발생시켜 기판(W)을 흡착 보지하는 것이며, 통상 상태(기판(W)이 없는 상태)에서는, 그 선단(先端)이 개구부(34)로부터 약간 돌출한 상태로 대기하도록 설정되어 있다(도 5(a) 참조). 그리고, 기판 부상면(12a)에 기판(W)이 재치되면 기판 부상면(12a)으로부터 천폭 방향으로 비어져 나온 부분이 흡착 패드(35)에 당접한다. 이 상태로 흡착 패드(35)에 흡인력을 발생시키면, 기판(W)의 하면이 흡착 패드(35)로 흡인되면서, 그 흡인 상태를 유지한 채로, 흡착 패드(35) 자체가 개구부(34) 내에 수축하여 기판(W)의 하면이 흡착면(33)에 당접하고 기판(W)이 보지되도록 되어 있다(도 5(b) 참조). 이것에 의하여, 부상 스테이지부(10)로 부상된 기판(W)이, 천폭 방향에 걸쳐 같은 부상 높이 위치를 유지한 상태로 보지된다.
또한, 승강부(42)는, 보지 프레임부(40)를 베이스부(31b) 상에 지지하면서 승강 동작시키기 위한 것이며, 본 실시 형태에서는, 도 4에 도시하는 바와 같이, 반송 방향 양 단부 부근에 1대씩, 합계 2대 설치되어 있다. 여기서, 도 6은, 승강부(42)를 반송 방향으로 본 도면이다. 도 6에 도시하는 바와 같이, 승강부(42)는, 쐐기형의 블록(43)을 조합하여 형성되어 있고, 삼각기둥 형상의 블록(43)의 사면(斜面)끼리가 당접한 상태로 베이스부(31b)에 고정되어 있다. 이들 블록(43) 중, 일방의 블록(43a)은, 스테이(44)를 통하여 보지 프레임부(40)와 연결되어 있고, 다른 일방의 블록(43b)은, 베이스부(31b)와 연결되어 있다. 그리고, 블록(43b)에는 액추에이터(45)가 설치되어 있고, 이 액추에이터(45)를 구동 제어하는 것에 의하여, 블록(43a)을 블록(43b)에 대하여 사면을 따라서 변위시킬 수 있다. 즉, 블록(43b)이 Y축 방향(예를 들어 플러스 측)으로 압압(押壓)되면, 블록(43a)이 사면을 따라서 이동하는 결과, Z축 방향(연직 상향)으로 변위하여 보지 프레임부(40)를 상승시킬 수 있다(도 6(a)→도 6(b)). 또한, 블록(43b)이 역방향(예를 들어 Y축 방향 마이너스 측)으로 압압되면, 블록(43a)이 사면을 따라 이동하는 결과, Z축 방향(연직 하향)으로 변위하여 보지 프레임부(40)를 하강시킬 수 있다(도 6(b)→도 6(a)). 이 쐐기형의 블록(43)을 조합한 승강부(42)를 사용하는 것에 의하여, 입력에 대한 보지 프레임부(40)의 승강 방향의 동작 정도를 향상시킬 수 있고, 기판(W)에 대한 흡착부(41)의 위치 제어를 정도 좋게 행할 수 있도록 되어 있다.
또한, 보지 프레임부(40)에는, 보지 프레임부(40)와 베이스부(31b)와의 연결을 강화하는 강화 지지부(50)가 설치되어 있다. 이 강화 지지부(50)는, 적어도 기판 처리 시에 있어서, 보지 프레임부(40)와 베이스부(31b)가 승강부(42)만으로 연결되어 있는 경우에 비하여, 보지 프레임부(40)와 베이스부(31b)와의 연결 강도를 향상시켜, 강성 부족으로부터 생기는 진동의 발생을 억제하는 것이다.
강화 지지부(50)는, 도 4에 도시하는 바와 같이, 보지 프레임부(40)와 베이스부(31b)를 연결하도록 설치되어 있고, 본 실시 형태에서는, 도 4에 도시하는 바와 같이, 강화 지지부(50)는, 반송 방향에 있어서, 흡착부(41)가 취부된 위치에 설치되어 있다. 즉, 흡착부(41)가 배치되는 부분에서는, 흡착부(41)의 자중의 영향 등에 의하여 진동원이 되기 쉽기 때문에, 이 흡착부(41) 직하(直下)에 강화 지지부(50)가 배치되는 것에 의하여, 보지 프레임부(40)와 베이스부(31b)와의 연결을 강화하면서, 진동의 발생을 효과적으로 억제할 수 있다. 본 실시 형태에서는, 강화 지지부(50)는, 모든 흡착부(41) 직하에 배치되어 있다.
강화 지지부(50)는, 도 7에 도시하는 바와 같이, 베이스부(31b) 상에 고정된 지지 본체부(51)와, 리니어 가이드(52)(가이드 부재)를 가지고 있고, 이 리니어 가이드(52)와 보지 프레임부(40)가 연결되는 것에 의하여 형성되어 있다. 여기서, 도 7(a)은 강화 지지부(50)를 반송 방향으로 본 도면, 도 7(b)은 강화 지지부(50)로서의 리니어 가이드(52)를 Y축 방향으로 본 도면이다.
지지 본체부(51)는, 단면 L자형의 평판 부재이며, 취부면(53)을 보지 프레임부(40) 측에 대향하는 자세로 베이스부(31b) 상에 볼트(54)로 고정되어 있다. 취부면(53)에는, 리니어 가이드(52)가 설치되어 있고, 리니어 가이드(52)의 레일(55)이 Z축 방향(보지 프레임부(40)의 승강 방향)으로 연장되는 방향으로 취부되어 있다. 그리고, 리니어 가이드(52)의 블록(56)이 보지 프레임부(40)와 연결되어 있다. 이것에 의하여, 보지 프레임부(40)는, Z축 방향만의 변위가 허용되고 Z축 방향 이외의 방향으로의 변위가 제한된다. 즉, 보지 프레임부(40)는, 승강부(42)를 구동시켰을 경우에는 리니어 가이드(52)를 따라서 부드럽게 이동하지만, Z축 방향 이외의 방향으로의 변위가 제한되는 것에 의하여, Z축 방향 이외의 방향으로의 변위(진동 등)는 제한된다.
또한, 이 강화 지지부(50)에는, 변위 제한 기구(60)가 설치되어 있다. 이 변위 제한 기구(60)는, 보지 프레임부(40)가 승강 방향으로 변위하는 것을 제한하는 것이다. 구체적으로는, 보지 프레임부(40)에는, 리니어 클램프(62)가 설치되어 있고, 이 리니어 클램프(62)가 리니어 가이드(52)의 레일을 협지(挾持)하는 것에 의하여 승강 방향(Z축 방향)으로의 변위가 구속된다.
즉, 도 7(b)에 도시하는 바와 같이, 리니어 클램프(62)는, 클램프 본체(62a)와, 클램프 본체(62a)에 대하여 진퇴하는 쐐기형의 피스톤부(62b)와, 피스톤부(62b)와 레일과의 사이에 배치되는 콘택트부(62c)를 가지고 있고, 보지 프레임부(40)의 승강 동작에 따라 리니어 클램프(62)가 리니어 가이드(52) 상을 변위하도록 구성되어 있다. 그리고, 피스톤부(62b)를 구동 제어하는 것에 의하여, 예를 들어, 피스톤부(62b)가 클램프 본체(62a) 내로 변위하면 콘택트부(62c)가 레일(55) 측으로 압압되는 것에 의하여, 콘택트부(62c)끼리 레일(55)을 협지하여 고정된다. 즉, 레일(55) 상의 소정의 위치에서 리니어 클램프(62)를 작동시키면, 보지 프레임부(40)의 승강 방향의 변위가 제한되고, 그 위치에서 보지 프레임부(40)가 단단하게 고정되도록 되어 있다. 이것에 의하여, 보지 프레임부(40)와 베이스부(31b)와의 강성을 보다 높일 수 있고, 강화 지지부(50)만의 경우에 비하여 진동의 발생을 보다 효과적으로 억제할 수 있다.
본 실시 형태에서는, 변위 제한 기구(60)는, 기판 보지 중에 작동되도록 되어 있다. 즉, 기판(W)의 반입, 반출 동작에서는, 보지 프레임부(40)가 하강한 위치에 배치되고, 변위 제한 기구(60)는 작동하지 않는다. 그리고, 부상 스테이지부(10)에 기판(W)이 재치되면, 보지 프레임부(40)가 상승하고, 흡착부(41)가 기판(W)의 이면에 당접하여 기판(W)을 흡착한다. 그리고, 이 기판(W)의 보지 자세가 안정된 상태가 되면 변위 제한 기구(60)가 작동하고, 보지 프레임부(40)의 위치가 단단하게 고정되도록 되어 있다.
상기 실시 형태의 기판 부상 반송 장치에 의하면, 승강부(42)와는 별도로 강화 지지부(50)가 설치되어 있기 때문에, 베이스부(31b)와 보지 프레임부(40)와의 일체성을 강고하게 할 수 있다. 즉, 보지 프레임부(40)에는, 모든 흡착부(41)가 취부되어 있기 때문에, 반송 구동부(31)의 베이스부(31b)가 주행하면 보지 프레임부(40)에 조립 정도, 자중 등에 의한 미소한 진동이 발생하기 쉬워진다. 이 진동이, 예를 들어 도포 처리를 행하였을 경우에, 기판(W) 상에 형성된 도포막에 도포 얼룩을 발생시키는 요인이 되지만, 승강부(42)와는 별도로 강화 지지부(50)를 설치하는 것에 의하여 베이스부(31b)와 보지 프레임부(40)와의 강성이 커지고, 반송 시에 발생하는 진동이 억제되어, 도포 처리 등의 기판 처리를 행하였을 경우에 진동에 의한 영향을 억제할 수 있다.
또한, 상기 실시 형태에서는, 변위 제한 기구(60)에 리니어 클램프(62)인 경우에 관하여 설명하였지만, 도 8에 도시하는 바와 같이, 링크 클램프(63)를 이용하는 것이어도 무방하다. 구체적으로는, 흡착부(41) 직하의 베이스부(31b) 상에 고정하여 배치되는 지주부(64)와, 이 지주부(64)에 설치된 링크 클램프(63)로 형성되어 있고, 링크 클램프(63)는, 공압(空壓) 제어되는 것에 의하여, 레버부(63a)가 회동(回動)하여, 보지 프레임부(40)를 로크할 수 있도록 되어 있다. 즉, 링크 클램프(63)의 레버부(63a)는, 피스톤(63b)의 동작에 따라 보지 프레임부(40)에 대하여 접리할 수 있도록 형성되어 있고, 레버부(63a)의 선단이 보지 프레임부(40)의 하단(下端)을 지지하는 것에 의하여 보지 프레임부(40)의 위치가 단단하게 고정되도록 되어 있다. 본 실시 형태에서는, 보지 프레임부(40)가 기판 보지 중의 높이 위치에 이르렀을 때에, 피스톤(63b)이 레버부(63a)를 압압하는 것에 의하여 레버부(63a)가 회동하여, 레버부(63a) 선단이 보지 프레임부(40)의 하단을 지지하도록 되어 있다. 이와 같은 변위 제한 기구(60)여도, 보지 프레임부(40)와 베이스부(31b)와의 강성을 보다 높일 수 있고, 강화 지지부(50)만의 경우에 비하여 진동의 발생을 보다 효과적으로 억제할 수 있다.
또한, 상기 실시 형태에서는, 변위 제한 기구(60)가 설치된 예에 관하여 설명하였지만, 변위 제한 기구(60)를 설치하는 일 없이, 강화 지지부(50)만의 구성이어도 무방하다. 예를 들어, 강화 지지부(50)로서 리니어 가이드(52), 볼 나사 등의 직동(直動) 가이드(가이드 부재)만을 사용하여, 보지 프레임부(40)와 베이스부(31b)를 연결하는 것에 의하여, 보지 프레임부(40)와 베이스부(31b)와의 상대적 변위가 특정의 일 방향만으로 한정되고, 특정의 방향 이외의 방향으로의 변위가 제한된다. 이것에 의하여, 보지 프레임부(40)와 베이스부(31b)와의 연결이 승강부(42)만의 경우에 비하여 진동이 발생하는 것을 억제할 수 있다.
또한, 상기 실시 형태에서는, 강화 지지부(50)에 가이드 부재를 사용하는 예에 관하여 설명하였지만, 강화 지지부(50)가 용수철부(70)를 가지고 있고, 이 용수철부(70)의 복원력에 의하여 보지 프레임부(40)와 베이스부(31b)와의 연결을 강화하는 것이어도 무방하다. 예를 들어, 도 9에 도시하는 바와 같이, 봉상(棒狀)의 축 본체(71)와, 이 축 본체(71)에 설치되는 용수철부(70)로 형성되어 있다. 이 용수철부(70)는, 보지 프레임부(40)가 기판 보지 중의 높이 위치에 위치한 상태에서, 소정량만큼 수축시켜 설치되어 있다. 이것에 의하여, 보지 프레임부(40)가 기판 보지 중인 경우에는, 용수철부(70)의 복원력이 보지 프레임부(40)와 베이스부(31b)와의 연결을 강고하게 하는 방향으로 작용하기 때문에, 승강부(42)만의 경우에 비하여 보지 프레임부(40)와 베이스부(31b)와의 강성이 향상하여 진동이 발생하는 것을 억제할 수 있다.
또한, 상기 실시 형태에서는, 강화 지지부(50)를 설치하는 위치에 관하여, 흡착부(41)가 설치된 위치(흡착부(41) 직하의 위치) 전체에 설치하는 예에 관하여 설명하였지만, 흡착부(41)가 설치된 위치로부터 적의(適宜) 선택하여 배치하는 구성이어도 무방하다. 또한, 강화 지지부(50)가, 흡착부(41)가 설치된 위치 이외의 위치에 설치하는 구성이어도 무방하고, 보지 프레임부(40)와 베이스부(31b)와의 강성이 비교적 낮은 곳, 즉, 보지 프레임부(40)의 반송 방향 중앙부, 보지 프레임부(40)의 반송 방향 단부에 적의 분산하여 배치하여도 무방하다.
또한, 상기 실시 형태에서는, 기판(W) 부상 반송 장치를 도포 장치와 조합하는 예에 관하여 설명하였지만, 노광기, 검사 장치, 마킹 장치 등, 다양한 기판 처리 장치와 조합할 수 있다. 그리고, 기판(W) 반송 중의 진동의 발생을 억제하는 것에 의하여, 진동이 기판 처리에 영향을 주는 것을 극력(極力) 억제할 수 있다.
1: 기판 부상 반송 장치
2: 도포 장치
10: 부상 스테이지부
30: 기판 보지 유닛
31: 반송 구동부
31b: 베이스부
40: 보지 프레임부
41: 흡착부
42: 승강부
50: 강화 지지부
60: 변위 제한 기구

Claims (8)

  1. 기판을 부상시키는 부상 스테이지와,
    상기 부상 스테이지로 부상된 기판을 보지(保持)하는 기판 보지 유닛과,
    상기 기판 보지 유닛으로 기판이 보지된 상태로 상기 기판 보지 유닛을 이동시키는 것에 의하여 기판을 반송 방향으로 이동시키는 반송 구동부
    를 구비하고,
    상기 기판 보지 유닛은, 기판을 흡착하는 복수의 흡착부와, 이들 모든 흡착부를 반송 방향으로 늘어선 상태로 취부하는 보지 프레임부를 가지고 있고,
    상기 보지 프레임부는, 상기 반송 구동부에 승강부를 통하여 설치되어 있고, 상기 승강부를 동작시키는 것에 의하여, 상기 보지 프레임부가 승강 동작을 행하여, 모든 상기 흡착부가 기판에 대하여 접리(接離) 동작하도록 형성되고,
    상기 반송 구동부는, 상기 부상 스테이지를 따라서 이동하는 베이스부를 가지고 있고, 이 베이스부와 상기 보지 프레임부가 상기 승강부로 연결되어 있고, 이 승강부와는 별도로 상기 베이스부와 상기 보지 프레임부와의 연결을 강화하는 강화 지지부가 설치되고,
    상기 강화 지지부는, 상기 흡착부가 설치된 위치 전체에 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 기판 부상 반송 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 강화 지지부는, 특정의 일 방향만의 변위를 허용하는 가이드 부재를 가지고 있고, 이 가이드 부재에 의하여 상기 베이스부와 상기 보지 프레임부가 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 기판 부상 반송 장치.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 강화 지지부는, 반송 방향에 있어서, 상기 흡착부가 설치된 위치에 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 기판 부상 반송 장치.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 강화 지지부에는, 상기 보지 프레임부의 승강 동작에 따라 신축 동작하는 용수철부가 설치되어 있고, 상기 용수철부의 복원력에 의하여 상기 베이스부와 상기 보지 프레임부과의 연결이 강화되는 것을 특징으로 하는 기판 부상 반송 장치.
  5. 제2항에 있어서,
    상기 강화 지지부는, 상기 보지 프레임부의 승강 방향의 변위가 제한되는 변위 제한 기구가 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 기판 부상 반송 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 변위 제한 기구는, 상기 베이스부와 상기 보지 프레임부를 연결하고 상기 강화 지지부가 특정의 일 방향만의 변위를 허용하는 상기 가이드 부재 상에 있어서의 상기 보지 프레임부의 승강 방향의 변위가 구속되는 것에 의하여 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 기판 부상 반송 장치.
  7. 삭제
  8. 삭제
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