KR100749005B1 - 기판소성장치 - Google Patents

Abstract

본 발명의 기판소성장치는, 내부에 소성실V이 형성되어 이루어지는 소성 화로(20)와, 이 소성 화로(20)를 향해서 기판B를 반송하는 상류측 반송로(12)와, 소성 화로(20)로부터 도출된 소성처리가 끝난 기판B를 받아서 반송하는 하류측 반송로(14)를 갖는다. 소성 화로(20)에는, 상류측 반송로(12)에 의해 반송되어 오는 기판B를 순차 받아 들여서 유지하는 복수단의 기판수납 선반단(34)을 구비한 기판수납장치(30)와, 이 기판수납장치(30)를 승강시키는 승강장치(40)가 내장되어 있다. 승강장치(40)는, 소성처리의 완료된 기판B가 수납되어 있는 기판수납 선반단(34)을 하류측 반송로(14)와 대향하는 위치로 향해지도록 기판수납장치(30)를 순차 승강시키도록 되어 있다. 본 발명의 기판소성장치는, 기판의 소성처리의 효율화를 달성한 뒤에, 설비 코스트 및 런닝코스트의 저감화에 기여할 수 있다.

기판소성장치, 복수단

Description

기판소성장치{Substrate plasticity apparatus}

도1은 본 발명에 관한 제1 실시 형태의 기판소성장치를 나타내는 일부 절단 사시도이다.

도2는 도1에 나타낸 기판소성장치의 A-A선단면도이다.

도3은 제1 실시 형태의 기판소성장치에 적용되는 기판수납 선반단의 일실시 형태를 나타내는 사시도이다.

도4는 제1 실시 형태의 기판소성장치에 있어서의 소성 화로의 작용을 설명하기 위한 설명도로서, (A)는 최초의 기판이 최상위의 기판수납 선반단에 반입되고 있는 상태, (B)는 모든 기판수납 선반단에 기판이 반입된 상태, (C)는 최초에 반입된 기판이 최상위의 기판수납 선반단으로부터 반출되고 있는 상태, (D)는, 비어있게된 기판수납 선반단에 기판을 반입시키기 위해 기판수납장치가 상승하고 있는 상태를 각각 나타내고 있다.

도5는 본 발명에 관한 제2 실시 형태의 기판소성장치를 나타내는 일부 절단 사시도이다.

도6은 도5에 나타낸 기판소성장치의 B-B선단면도이다.

도7은 기판 반입출장치의 상세를 나타내는 사시도이다.

도8은 제2실시 형태의 기판소성장치에 있어서의 기판 반입출장치의 작용을 설명하기 위한 설명도로서, (A)는 각 암이 홈포지션에 위치한 상태, (B)는 첨단측 암이 기판을 건져낸 상태를 각각 나타내고 있다.

도9는 제2실시 형태의 기판소성장치에 있어서의 기판 반입출장치의 작용을 설명하기 위한 설명도로서, (A)는 첨단측 암이 기판을 로보트실까지 나른 상태, (B)는 첨단측 암이 기판을 소성 화로 내의 기판수납장치내에 삽입한 상태를 각각 나타내고 있다.

도10은 제2실시 형태의 기판소성장치에 있어서의 기판 반입출장치의 작용을 설명하기 위한 설명도로서, (A)는 첨단측 암에 지지된 기판B가 기판수납 선반단에 옮겨진 상태, (B)는 첨단측 암이 소성 화로로부터 뽑혀 있는 상태를 나타내고 있다.

본 발명은 기판에 대하여 소성처리를 실시하는 기판소성장치에 관한 것이다.

종래, 일본국특허공개공보 제2003-317627호에 기재되어 있는 바와 같이, 기판의 열처리 장치(기판소성장치)가 알려져 있다. 이 열처리 장치는 기판에 열처리(소성처리)를 실시하는 가열 화로와, 이 가열 화로 내에 복수단으로 설치되고, 가열 화로에 대하여 각 단마다 기판을 반입출할 수 있는 반송 래크와, 가열 화로를 승강시키는 승강장치를 구비하여 구성되어 있다. 가열 화로의 상류측과 하류측의 소정높이 위치에는, 상류측 반송로와 하류측 반송로가 배설되어 있다.

이와 같은 열처리 장치는, 승강장치에 의해 가열 화로를 승강시키고, 비어있는 반송 래크를 상류측 반송로에 대향시켜서 기판을 가열 화로 내로 받아 들이는 동작을 반복하는 것에 의해 모든 반송 래크에 기판을 수납하도록 되어 있다. 그리고, 가열 화로를 승강시키면서 각 단의 반송 래크에 기판을 유지시켜 가는 과정에서 가열 화로에 최초에 받아들였던 기판으로부터 순서대로 소성처리가 완료해 가기 때문에, 승강장치에 의해 소성처리가 완료한 기판을 유지하는 반송 래크를 하류측 반송 래크에 대향시켜서 순차 반출시키도록 되어 있다.

그렇지만, 상기 특허문헌에 기재되어 있는 기판의 열처리 장치에 있어서는, 가열 화로를 승강시키지 않으면 안되고, 그 때문에 가열 화로에 각 단의 기판반입출용 개구와 셔터를 설치할 필요가 있고, 또한, 승강장치가 대규모인 것으로 되어서 설비 코스트가 고등(高騰)할 수밖에 없고, 또한 승강 동작 때문에 엄청난 에너지가 소비되어, 런닝코스트도 부피가 커진다고 하는 문제점을 갖고 있다.

본 발명은, 이와 같은 상황에 비추어 보아 이루어진 것으로, 기판의 소성처리의 효율화를 달성한 뒤에 설비 코스트 및 런닝코스트의 저감화에 기여 할 수가 있는 기판소성장치를 제공하는 것을 목적이라고 하고 있다.

본 발명은, 내부에 공간을 갖고, 측벽에 기판반입 반출부가 형성된 소성 화로와, 상기 기판반입 반출부에 접속되고 상기 소성 화로에 기판을 반송하는 상류측 반송로와, 상기 기판반입 반출부에 접속되고 소성후의 기판을 하류로 반송하는 하 류측 반송로를 구비하고, 상기 소성 화로는, 내부에 기판을 유지하는 복수단으로 이루어지는 선반부와, 상기 선반부를 단마다 승강하는 승강 기구를 구비하는 것을 특징으로 하는 것이다.

이와 같은 구성에 의하면, 소성 화로 내에 설치되어진 각단의 선반부에 상류측 반송 수단으로부터 반입되는 것에 의해 순차유지되어간 기판은, 소성 화로 내의 소성 분위기에 쐬이는 것에 의해 순차소성처리가 실시되어 간다. 소성처리가 완료된 기판을 유지하고 있는 선반부는, 승강장치의 구동에 의해 승강되어 하류측 반송 수단과 대향되고, 이 상태에서 해당 선반부에 유지되어 있던 기판이 하류측 반송 수단에 옮겨져 간다. 비어있게된 선반부의 높이 위치를 변경하여 상류측 반송 수단에 합쳐지므로써 상류측으로부터 반송되어 온 기판을 반입할 수 있게 된다. 이렇게 선반부의 승강에 의해 기판을 상류측 반송 수단으로부터 소성 화로를 통해서 하류측 반송 수단을 향해서 통상의 반송 속도로 보내주면서 소성 화로에서의 소성처리를 복수장 동시에 실행하는 수 있게 되고, 기판의 소성처리 효율의 향상이나 텍트타임(tact time)의 단축을 꾀하게 된다.

그리고, 승강장치는, 선반부만을 승강시키도록 되어 있기 때문에, 종래의 소성 화로 그 자체를 승강시키는 것에 비해서 간소한 구조가 되어, 그만큼 코스트가 저감화되는 동시에, 소성 화로 바로 그 자체를 승강시키는 경우에 비해서, 에너지 코스트를 저감화할 수 있다.

상기 기판반입 반출부는, 기판을 반입하는 기판반입부와, 기판을 반출하는 기판반출부를 갖고, 상기 기판반입부 및 기판반출부는, 기판이 통과가능한 치수를 갖는 개구와, 이 개구의 개폐를 행하는 개폐부를 설치하는 것이 바람직하다.

이와 같은 구성에 의하면, 개구를 개폐부에 의해 폐지함으로써 소성 화로 내부가 밀봉되므로, 기판에 효율적으로 소성처리를 실시할 수 있다.

상기 선반부의 각단부는, 상기 상류측 반송로 및 상기 하류측 반송로에 있어서의 기판반송 방향으로 병설된 복수의 반송 롤러와, 이 반송 롤러의 적어도 1개를 회전시키는 구동원을 설치하는 것이 바람직하다.

이와 같은 구성에 의하면, 상류측 반송 수단으로부터 선반부로 향하여지는 기판은, 선반부에 설치되어 있는 구동원의 구동에 의한 반송 롤러의 회전에 의해 선반부상으로 반입되는 동시에, 기판을 선반부에서 하류측 반송 수단을 향해서 반출하는 때에도 구동원의 구동에 의한 반송 롤러의 회전으로 선반부상의 기판이 하류측 반송 수단을 향해서 반출된다.

이렇게, 선반부에 기판반송 방향에 병설된 기판을 적치하는 복수개의 반송 롤러와, 이 반송 롤러를 구동하는 구동원을 설치하는 것에 의하여, 특별히 작업 로보트 등의 기판반출입 장치를 설치하지 않아도 기판을 선반부에 대하여 반출입할 수 있게 되고, 설비 코스트가 저감화한다.

상기 기판반입부와 상기 기판반출부는 상기 하나의 측벽의 상하에 형성되고, 상기 상류측 반송로 및 하류측 반송로는 상하에 배설 하는 것이 보다 바람직하다.

이와 같은 구성에 의하면 상류측 반송 수단과 하류측 반송 수단을 상하에서 서로 대향하도록 부설하는 것에 의해, 기판소성장치를 설치하기 위한 부지면적이 적어지게된다.

기판을 수수하는 기판 수수 수단을 구비하고, 상기 기판 수수 수단은, 상기 상류측 반송로와 상기 기판반입 반출부와의 사이, 또는 상기 하류측 반송로와 상기 기판반입 반출부와의 사이에 배치되고, 상기 상류측 반송로와 상기 선반부와의 사이, 및 상기 하류측 반송로와 상기 선반부와의 사이에서 기판의 수수를 행하도록 하는 것이 바람직하다.

이와 같은 구성에 의하면, 상류측 반송 수단으로부터 보내져 오는 기판은, 기판 수수 수단의 소정의 동작에 의해 선반부로 옮겨짐과 동시에, 선반부에 수납되어 있던 기판은, 기판 수수 수단의 소정의 동작에 의해 하류측 반송 수단으로 옮겨지기 때문에, 상류측 반송 수단 및 하류측 반송 수단을 동일평면상에서 대향 배치시키는 등의 레이아웃상의 제약을 필요최소한으로 할 수 있고, 장치설계에 있어서의 레이아웃상의 자유도가 향상한다.

상기 상류측 반송로와 하류측 반송로는 거의 직선상으로 배치하는 것이, 보다 바람직하다.

이와 같은 구성에 의하면, 상류측 반송 수단과 하류측 반송 수단을 직선상으로 배치하고 있기 때문에, 기판 수수 수단의 동작 범위를 좁게 할 수 있게 되고, 기판 수수 수단의 구조를 간단하게 한 뒤에, 소성 화로에 대한 기판의 반입출이 확실히 행하여진다.

[발명을 실시하기 위한 최선의 형태]

도1은, 본 발명에 관한 제1실시 형태의 기판소성장치(l0)를 나타내는 일부 절단 사시도이며, 도2은, 도1에 나타내는 기판소성장치(10)의 A-A선 단면도이다. 또한, 이 도면들에 있어서, X-X방향을 폭방향, Y-Y방향을 전후방향이라고 하고, 특히 -X방향을 왼쪽, +X방향을 오른쪽, -Y방향을 앞쪽, +Y방향을 뒤쪽이라고 한다.

도1 및 도2에 도시한 바와 같이, 제1실시 형태의 기판소성장치(10)는, 기판B에 소정의 소성처리를 실시하기 위한 상하 방향으로 장척의 상자형을 보인 소성 화로(20)와, 이 소성 화로(20)에 승강가능하게 내장된 기판수납장치(선반부)(30)와, 이 기판수납장치(30)을 승강시키는 승강장치(40)와, 소성 화로(20)내에 고온의 비산화성가스(본 실시 형태에서는 질소 가스)를 공급하는 가스 공급부(50)와, 소성 화로(20) 내에서의 소성처리에 앞서 기판B에 소정의 전처리를 실시하는 전처리 장치(60)와, 소성 화로(20) 내에 있어서의 소성처리가 완료된 기판B에 소정의 후처리를 실시하는 후처리 장치(70)를 갖춘 기본구성을 갖고 있다.

상기 소성 화로(20)는, 평면에서 보면 장방형상을 보인 바닥판(21)과, 이 바닥판(21)의 폭방향의 각 테두리부에서 입설(立設) 된 폭방향 한쌍의 옆판(22)과, 바닥판(21)의 앞테두리부에서 입설된 앞판(23)과, 바닥판(21)의 뒤테두리부에서 입설된 뒤판(24)과, 이들 옆판(22), 앞판(23) 및 뒤판(24)의 위테두리부 사이에 가설된 천정판(25)을 구비하여 상하 방향으로 장척인 상자상으로 형성되고, 내부에 기판B를 소성하기 위한 소성실(공간)V가 설치되어 있다. 이 소성실V에 가스 공급부(50)에서의 고온의 비산화성가스G가 도입되는 것에 의해, 기판수납장치(30)에 유지되어 있는 기판B에 소성처리가 실시되도록 되어 있다.

이와 같은 소성 화로(20) 앞판(23)의 바닥부에는, 비산화성가스G를 도입하기 위한 가스 도입공(231)이 설치되어 있음과 동시에, 당해 천정판(25)에는, 비산화성가스G를 도출하기 위한 도출공(251)이 설치되어, 가스 공급부(50)로부터 공급된 비산화성가스G는, 이들 가스 도입공(231) 및 도출공(251)을 통해서 순환되도록 되어 있다.

또한, 소성실V의 네 구석에는, 앵글재로 이루어지는 상하 방향으로 늘어난 가이드 레일(26)이 각각 설치되고, 기판수납장치(30)는, 각 네 구석부가 이들 가이드 레일(26)이 가이드 되면서 승강할 수 있도록 되어 있다.

또한, 소성 화로(20)의 뒤판 (제1의 측벽)(24)에 있어서의 상하 방향의 중앙위치보다 약간 윗쪽 위치에는, 전처리 장치(60)로부터의 기판B를 소성실V 내의 기판수납장치(30)에 반입하기 위한 반입구(개구, 기판반입부)(27)가 설치되어 있음과 동시에, 약간 아래쪽 위치에는, 기판수납장치(30)에서의 소성처리가 끝난 기판B를 후처리 장치(70)을 향해서 반출하기 위한 반출구(개구, 기판반출부)(28)가 설치되어 있다.

상기 기판수납장치(30)는, 바닥판(21)보다 약간 작은 장방형상의 보텀 보드(31)와, 이 보텀 보드(31)와 동일 사이즈의 톱 보드(32)와, 이들 보텀 보드(31) 및 톱 보드(32)의 각 구석부 사이에 개설된 각재(角材)로 이루어지는 4개의 지주(33)와, 각 지주(33)에 지지된 상태에서 형성된 복수단의 기판수납 선반단(단부)(34)을 구비하여 구성되어 있다. 각 지주(33)는, 상기 각 가이드 레일(26)의 내측에 각각 당접되고, 이것에 의해 기판수납장치(30)는, 가이드 레일(26)과 섭동하면서 승강할 수 있게 되어 있다.

이와 같은 기판수납장치(30)는, 상하 치수가 소성 화로(20)의 바닥판(21)과 천정판(25)과의 사이의 내치수법의 1/2보다 약간 짧게 설정되고, 이것에 의해 최하위치에 위치한 상태에서, 최상단의 기판수납 선반단(34)이 반출구(28)와 대향함과 동시에, 최상위치에 설정된 상태에서 최하단의 기판수납 선반단(34)이 반입구(27)와 대응할 수 있게 되어 있다. 이것에 의해 기판수납장치(30)의 높이 위치를 조절하여 모든 단의 기판수납 선반단(34)이 반입구(27) 및 반출구(28)와 대향할 수 있도록 되어 있다.

도3은, 기판수납선반단(34)의 제1실시 형태를 나타내는 사시도이다. 이 도에 도시한 바와 같이, 기판수납 선반단(34)은, 전후에서 서로 대향한 지주(33) 사이에 가설되는 폭방향 한쌍의 횡보재(341)와, 폭방향으로 서로 대향한 지주(33) 사이에 가설되는 횡보재(341)와 동일높이 레벨의 전후방향 한쌍의 종보재(342)와, 횡보재(341) 사이 등 피치에 가설되는 복수개(본 실시형태에 있어서는 5개)의 선반부 반송 롤러(35)와, 한 방향의 횡보재(341)에 장착된 상기 선반부 반송 롤러(35)를 구동하는 구동모터(구동원)(36)를 구비하여 구성되어 있다.

상기 선반부 반송 롤러(35)는, 한쌍의 횡보재(341) 사이에 가설된 롤러축(351) 주위에 동심으로 일체 회전가능하도록 축으로 지지되어 있다. 또한, 상기 구동모터(36)는 본실시 형태에 있어서는 최전열의 선반부 반송 롤러(35)에 대응한 상태에서 왼쪽의 횡보재(341)에 고정되고, 이 구동모터(36)의 도시하지 않은 구동축이 최전열의 선반부 반송 롤러(35)의 롤러축(351)에 동심으로 일체 회전가능하게 연결되어 있다. 따라서, 구동모터(36)의 구동 회전은, 구동축 및 롤러축(351)을 통 해서 최전열의 선반부 반송 롤러(35)에 전달되고, 이것에 의해 최전열의 선반부 반송 롤러(35)가 롤러축(351) 주위에 함께 회전하도록 되어 있다.

그리고, 한 방향의 횡보재(341)(본 실시 형태에 있어서는 왼쪽의 횡보재(341))와 선반부 반송 롤러(35)의 단면과의 사이에는 기어기구(37)가 개설되어, 구동모터(36)의 구동 회전은, 이 기어기구(37)에 의해 최전열 이외의 각 선반부 반송 롤러(35)에 전달되도록 되어 있다 (최전열의 선반부 반송 롤러(35)는, 기어기구(37)를 통하지 않고 선반부 반송 롤러(35)의 구동력이 직접 전달된다).

기어기구(37)는 최전열의 롤러축(351)에 동심으로 일체 회전가능하게 외감(外嵌)된 구동기어(371)와, 최전열 이외의 롤러축(351)에 각각 동심으로 일체 회전가능하게 외감된 종운동기어(372)와, 구동기어(371)와 이 구동기어(371)에 이웃하는 종운동기어(372)와의 사이 및 각종 운동기어(372) 사이에 개설된 아이들기어(373)를 구비하여 구성되어 있다. 따라서, 구동모터(36)의 구동 회전은, 구동기어(371) 및 아이들기어(373)를 통해서 각종 운동기어(372)에 전달되고, 이것에 의해 모든 선반부 반송 롤러(35)가 동일방향을 향해서 일제히 회전하게 되어 있다.

그리고, 반입구(27)(도2)를 통해서 기판B를 기판수납 선반단(34)으로 받아 들일 때에는, 구동모터(36)가 도3에 있어서의 시계방향으로 구동 회전되고, 이것에 의해 기판B는 각 선반부 반송 롤러(35)의 시계방향으로 향하는 회전에 유도되어서 기판수납 선반단(34)상에 반입되는 한편, 기판수납 선반단(34) 상에 적치된 기판B를 반출구(28)(도2)를 통해서 반출할 때에는, 구동모터(36)가 도3에 있어서의 반시계방향으로 구동 회전되고, 이것에 의해 기판수납 선반단(34)상의 기판B는, 각 선 반부 반송 롤러(35)의 반시계방향으로 향하는 회전에 유도되어, 반출구(28)를 통하여 후처리 장치(70)에 향해 반출되게 된다.

상기 승강장치(40)는, 도1 및 도2 도시한 바와 같이, 소성 화로(20)가 설치된 플로어의 아래쪽 위치에 종방향으로 배설되는 승강모터(41)와, 이 승강모터(41)의 구동축(411)에 동심으로 일체 회전가능하게 연결된 스플라인축(42)과, 이 스플라인축(42)에 동심으로 일체 회전, 및, 승강가능하게 외감된 스파이럴로드(43)와, 이 스파이럴로드(43)가 나착(螺着) 가능하도록 소성 화로(20)의 바닥판(21)의 하면측에 고정된 너트부재(44)와, 기판수납장치(30)의 보텀 보드(31)의 하면 중앙위치에 고정되고, 스파이럴로드(43)의 꼭대기부가 스쳐 접촉된 상태로 감입되는 원통체(45)를 구비하여 구성되어 있다.

상기 승강모터(41)는, 원통체(45)의 직하 위치에 설치되어 있음과 동시에, 스파이럴로드(43)는, 너트부재(44)에 나착된 상태로 바닥판(21)을 관통하여 소성실V 내로 침입되고, 이 상태에서 꼭대기부가 원통체(45)에 상대회전 가능하게 감입되어 있다. 상기 스파이럴로드(43)는, 기판수납장치(30)의 상하 외사법과 거의 동일하게 길이 설정되어 있음과 동시에, 상기 스플라인축(42)은, 스파이럴로드(43)보다 약간 길게 길이 설정되어 있다.

이와 같은 승강장치(40)에 의하면, 롤러축(41)의 구동에서 스플라인축(42)을 축 중심 주위로 회전시키는 것에 의해, 이 회전은 스파이럴로드(43)에 전달되어서 스파이럴로드(43)도 축 중심 주위로 회전한다. 그리고, 스파이럴로드(43)는, 너트부재(44)에 나착되어 있기 때문에, 그 회전에 의해 승강하게 되고, 이 승강은, 원 통체(45)를 통해서 기판수납장치(30)에 전달되어, 기판수납장치(30)가 승강하게 된다.

상기 가스 공급부(50)는, 비산화성가스G를 저류하는 가스탱크 등의 가스원(51)과, 이 가스원(51)으로부터의 비산화성가스G를 가열해 소성실V 내에 이 가열된 비산화성가스G를 공급해서 기판B에 소성처리를 실시하는 소성 가스 공급부(52)와, 상기 전처리 장치(60) 및 후처리 장치(70)에 가스원(51)으로부터의 비산화성가스G를 공급해서 전처리 장치(60) 및 후처리 장치(70) 내를 비산화성가스 분위기로 하는 분위기가스 공급부(53)를 구비하고 있다.

상기 소성 가스 공급부(52)는, 상기 가스원(51)으로부터 소성 화로(20)의 가스 도입공(231)을 향해서 배관된 가열 가스 공급관(521)에 설치되어진 제1 송기블로어(522)와, 이 제1 송기블로어(522)의 하류측에 설치되어진 온조장치(523)와, 이 온조장치(523)의 하류측에 설치되어진 제1 제어밸브(524)과, 소성 화로(20)의 천정판(25)의 도출공(251)에서 제1 송기블로어(522)와 온조장치(523)와의 사이의 가열 가스 공급관(521)에 배관된 가스 회수관(525)을 구비하여 구성되어 있다.

상기 온조장치(523)는, 비산화성가스G의 온도를 기판B의 소성처리에 알맞은 온도로 온도조절하는 것이고, 본실시 형태에 있어서는, 제1 송기블로어(522)의 구동에서 가스원(51)으로부터 가열 가스 공급관(521)을 통해서 도출된 비산화성가스G를, 기판B의 소성처리에 알맞은 온도인 250℃∼350℃로 가열하도록 되어 있다. 이 가열 처리후의 비산화성가스G는, 제1 제어밸브(524)를 통해서 소성 화로(20)의 소성실V 내로 도입되고, 그 기류가 기판수납장치(30)의 각단의 기판수납 선반단(34) 에 적치되어 있는 기판B와 접촉하는 것에 의해 해당 기판B에 소성처리를 실시하도록 되어 있다.

또한, 본실시 형태에 있어서는, 제1 제어밸브(524)의 열림 정도가 제어되는 것에 의하여 비산화성가스G의 소성실V 내로의 도입량의 조절에 의하여 소성실V 내의 압력이 상압으로 설정되어 있지만, 본 발명은, 소성실V 내가 상압인 것에 한정되는 것은 아니고, 상황에 따라 상압보다 고압인 정압으로 하거나, 상압보다 저압인 부압으로 설정해도 좋다.

소성실V 내에서 기판B의 소성처리에 제공된 후의 비산화성가스G는, 가스 회수관(525)을 통해서 제1 송기블로어(522)와 온조장치(523)와의 사이의 가열 가스 공급관(521)으로 되돌려져 순환 사용된다.

상기 분위기가스 공급부(53)는, 상기 가스원(51)(가스원(51)은 소성 가스 공급부(52)와 분위기가스 공급부(53)에서 공용된다)과, 이 가스원(51)과 상기 전처리 장치(60) 및 후처리 장치(70)의 사이에 배관된 분위기가스 공급관(531)과, 이 분위기가스 공급관(531)의 적소에 설치되어진 제2 송기블로어(532)를 구비하여 구성되어 있다. 전처리 장치(60) 및 후처리 장치(70)에 공급된 비산화성가스G는, 전처리 장치(60) 및 후처리 장치(70)를 비산화성가스 분위기로 한 뒤에 외부로 배출되도록 되어 있다.

상기 전처리 장치(60)는, 하류단(전단)이 소성 화로(20)의 반입구(27)과 대향하도록 뒤판(24)에 고정된 전후방향에 장척의 상부상자체(61)와, 이 상부상자체(61) 내에 상류(전방)측에서 순차 형성된 상류측 치환실(62), 제l UV실(63) 및 제2 UV실(64)을 구비하여 구성되어 있다. 이들 각 실(62, 63, 64)에는, 상부상자체내 반송 롤러(65)가 기판반송 방향에 따라 병설되어 있다. 각 상부상자체내 반송 롤러(65)는, 도시하지 않은 반송 모터의 구동으로 동기회전하도록 되어 있다. 그리고, 이들 상부상자체내 반송 롤러(65)와 상부상자체(61)의 후방에 병설된 상류측 반송 롤러(11)로 기판B를 소성 화로(20)를 향해서 반송하는 상류측 반송로(12)가 형성되어 있다.

상기 상류측 치환실(62)은, 외부로부터 침입한 산소를 포함하는 기체를 가스원(51)으로부터의 비산화성가스G와 치환해서 전처리 장치(60)내를 비산화성가스 분위기로 하기 위한 것인다. 이와 같은 상류측 치환실(62)의 상류벽에는 그 기판반입구를 개폐하는 소정의 축주위에 회동자재(回動自在)로 축 지지된 개폐 가능한 셔터(개폐부)(66)가 설치되어 있음과 동시에, 상류측 치환실(62)과 제1 UV실(63)과의 사이의 경계벽에는, 상하동에서 기판통과구를 개폐하는 셔터(66)보다 밀폐도가 높은 게이트 밸브(개폐부)(67)가 설치되어 있다.

그리고, 하류단의 게이트 밸브(67)가 닫혀지고, 또한, 상류단의 셔터(66)가 열린 상류측 치환실(62)에 기판B가 반입된 상태에서 분위기가스 공급관(531)의 하류단에 설치되어진 제2 제어밸브(533)가 열리는 것에 의해, 상류측 치환실(62) 내의 기체가 비산화성가스G와 치환되도록 되어 있다.

상기 제1 UV실(63) 및 제2 UV실(64)은, 기판B에 제1차 및 제2차 자외선 조사처리를 실시하는 것으로, 각각 내부에 자외선 램프(68)가 설치되어 있다. 이와 같은 제1 UV실(63)과 제2 UV실(64)과의 사이의 경계벽, 및 제2 UV실(64)의 하류단의 뒤판(24)에는, 각각 기판 통과구 및 반입구(27)를 개폐하기 위한 셔터(66)가 설치되어 있다. 이들의 제1 및 제2 UV실(63, 64)에도, 분위기가스 공급관(531)으로부터 분기된 지관을 통해서 가스원(51)에서의 비산화성가스G가 공급되고, 이것에 의해 제1 및 제2UV실(63, 64)내는 항상 비산화성가스 환경으로 되어 있다.

그리고, 제2 UV실(64)에서 제2차 자외선조사 처리가 실시된 기판B는, 하류단의 셔터(66)가 개방된 상태에서, 상부상자체내 반송 롤러(65)의, 구동 회전 및 선반부 반송 롤러(35)의 구동 회전으로 유도되어서 기판수납장치(30)의 기판수납 선반단(34)에 반입되도록 되어 있다.

상기 후처리 장치(70)는, 소성 화로(20)의 소성실V 내에 있어서 기판수납 선반단(34)에 적치된 상태에서 소성처리가 실시되어진 기판B에 소정의 후처리를 실시하는 것이고, 상부상자체(61)의 약간 아래쪽 위치에서 상류단(전단)이 소성 화로(20)의 반출구(28)와 대향하도록 뒤판(24)에 고정된 전후방향에 장척의 하부상자체(71)와, 이 하부상자체(71) 내에 상류(전방)측에서 순차 형성된 제1 냉각실(72), 제2 냉각실(73) 및 하류측 치환실(74)을 구비하여 구성되어 있다. 이들 각 실(72, 73, 74)에는, 하부상자체내 반송 롤러(75)가 기판반송 방향에 따라 병설되어 있다. 각 상부상자체내 반송 롤러(75)는, 도시하지 않은 반송 모터의 구동으로 동기회전하도록 되어 있다. 그리고, 이들 상부상자체내 반송 롤러(75)와 하부상자체(71)의 후방에 병설된 하류측 반송 롤러(13)에서 기판B를 다음 공정을 향해서 반출하는 하류측 반송로(14)가 형성되어 있다.

상기 제1 냉각실(72) 및 제2 냉각실(73)은, 기판수납장치(30)의 기판수납 선 반단(34)로부터 도출된 소성처리가 끝난 기판B에 대하여 냉각 처리를 실시하기 위한 것인다. 이와 같은 각 냉각실(72, 73)의 천장면에는 쿨플레이트(76)가 각각 고정되어 있음과 동시에, 하부상자체내 반송 롤러(75)로 지지된 기판B를 들어 올려서 쿨플레이트(76)와 당접시키는 기판 들어올리기 기구(77)가 설치되어 있다.

상기 기판 들어올리기 기구(77)는, 복수의 하부상자체내 반송 롤러(75)사이에 설치되어진 기판B를 지지하기 위한 복수개의 기판지지핀(771)을 갖고 있다. 그리고, 기판 들어올리기 기구(77)의 구동으로 기판지지핀(771)을 상승시키는 것에 의해, 기판B는, 기판지지핀(771)에 들어 올려져 쿨플레이트(76)와 면접촉해 냉각 처리가 실시되는 한편, 기판 들어올리기 기구(77)의 역구동으로 기판지지핀(771)을 하강시키는 것에 의해 기판B가 하부상자체내 반송 롤러(75)에 지지되어, 하부상자체내 반송 롤러(75)의 구동에 의해 반송될 수 있도록 되어 있다.

상기 각 쿨플레이트(76)에는, 도시하지 않은 냉열원으로부터의 냉매가 공급되도록 되어 있고, 이것에 의해 기판B를 냉각하기 위한 저온을 유지할 수 있게 되어 있다. 그리고, 제2 냉각실(73)측의 쿨플레이트(76)는, 제1 냉각실(72)측의 쿨플레이트(76)보다 저온으로 되어 있다. 따라서, 소성 화로(20)에서 반출된 기판B는, 제1 냉각실(72)에서 제1차 냉각 처리가 실시되어진 후, 제2 냉각실(73)에서 이것보다 저온이 되도록 제2차의 냉각 처리가 실시되고, 이와 같은 2단계의 냉각 처리에 따른 급격한 온도변화에 의하여 기판B의 열파손을 방지하도록 되어 있다.

그리고, 제1 냉각실(72)의 상류단이 대향한 소성 화로(20)의 뒤판(24) 및 제1 및 제2냉각실(72, 73) 사이의 경계벽에는, 소성 화로(20)로부터 기판B를 반출하 기 위한 반출구(28) 및 기판을 통과시키기 위한 통과개구를 개폐하는 셔터(개폐부)(78)가 각각 설치되어 있다. 이 셔터(78)는, 전처리 장치(60)에 설치되어 있는 셔터(66)와 동일구조이다.

이에 대하여, 제2 냉각실(73)과 하류측 치환실(74)과의 사이를 칸막이하는 경계벽에는, 해당 경계벽에 설치되어진 기판통과개구를 개폐하기 위한 게이트 밸브(개폐부)(79)가 설치되어 있다. 이 게이트 밸브(79)는, 전처리 장치(60)에 설치되고 있는 게이트 밸브(67)와 동일구조의 것이고, 고도인 기밀성을 구비하고 있다. 따라서, 각 게이트 밸브(67, 79)가 폐지되는 것에 의해, 제1 UV실(63), 제2 UV실(64), 소성실V, 제1 냉각실(72) 및 제2 냉각실(73)에는, 전처리 및 후처리를 포함시킨 기판소성처리를 위한 고도인 밀폐 공간이 형성되게 된다.

상기 하류측 치환실(74)은, 기판B를 계외로 반출할 때에 외부로부터 침입하는 산소를 포함한 분위기를 비산화성가스G와 치환하기 위한 것인다. 이와 같은 하류측 치환실(74)의 하류단벽에는, 해당 하류단벽에 형성된 기판반출구를 개폐하기 위한 셔터(78)가 설치되어 있다. 그리고, 게이트 밸브(79)의 개방으로 하류측 치환실(74)에 기판B가 반입된 뒤 게이트 밸브(79)가 폐지되고, 이 상태에서 셔터(78)을 개방해서 기판B를 계외로 반출하는 것이지만, 이 때 산소를 포함하는 외기가 하류측 치환실(74)에 침입해 와서 하류측 치환실(74)내가 산소를 포함하는 분위기 환경이 된다. 그리고 이 하류측 치환실(74)내의 분위기는, 셔터(78)가 폐지된 뒤의 비산화성가스G와의 치환에 의해 비산화성가스 분위기로 치환되게 된다.

도4은, 제1 실시 형태의 기판소성장치(10)에 있어서의 소성 화로(20)의 작용 을 설명하기 위한 설명도이며, (A)는, 최초의 기판B가 최상위의 기판수납 선반단(34)에 반입되고 있는 상태, (B)는, 모든 기판수납 선반단(34)에 기판B가 반입된 상태, (C)는, 최초에 반입된 기판B가 최상위의 기판수납 선반단(34)으로부터 반출되고 있는 상태, (D)는 비어있게된 기판수납 선반단(34)에 기판B를 반입시키기 위해 기판수납장치(30)가 상승하고 있는 상태를 각각 나타내고 있다.

우선, 기판소성장치(10)의 조업의 시작은, 승강모터(41)의 구동에 의해 최상단의 기판수납 선반단(34)이 전처리 장치(60)의 제2 UV실(64)과 대향하도록 기판수납장치(30)의 높이 레벨이 설정된다. 이 상태에서, 제2 UV실(64)의 하류단의 셔터(66)가 개방되고, 동시에 상부상자체내 반송 롤러(65)가 구동되는 것과 함께, 최상위의 기판수납 선반단(34)의 구동모터(36)가 구동되어서 선반부 반송 롤러(35)가 회전된다. 이것에 의해, 제2 UV실(64)내의 기판B는, 도4의 (A)에 도시한 바와 같이, 반입구(27)를 통해서 기판수납 선반단(34)상에 반입된다. 그리고, 기판B의 기판수납 선반단(34)상으로의 반입이 완료되면, 구동모터(36)가 정지되고, 이것에 의해 기판B가 최상위의 기판수납 선반단(34)에 유지된 상태가 된다.

그 다음에, 승강모터(41)의 구동에 의한 스플라인축(42)을 통한 스파이럴로드(43)의 축 중심 주위의 회전에 의해 기판수납장치(30)가 1피치 만큼만 상승되고, 그리고나서 2번째의 기판수납 선반단(34)에 다음의 기판B가 장전되고, 이와 같은 조작이 반복되는 것에 의하여, 도4의 (B)에 도시한 바와 같이, 모든 기판수납 선반단(34)에 기판B가 장전된 상태가 된다.

그리고, 본실시 형태에 있어서는, 승강모터(41)는, 모든 기판수납 선반단 (34)에 기판B가 장전된 시점(즉 1사이클이 경과한 시점)에서 최초로 장전된 기판B의 소성처리가 완료하도록 시간적으로 구동 설정되어 있기 때문에, 최하단의 기판수납 선반단(34)에 기판B가 반입된 시점에서 최상단의 기판B의 소성처리는 완료하고 있다.

이 상태에서 기판수납장치(30)가 승강모터(41)의 구동에 의해 하강되고, 도4의 (C)에 도시한 바와 같이, 최상단의 기판수납 선반단(34)이 반출구(28)와 대향되고, 이 상태에서 기판B는, 해방된 셔터(78)를 통해서 제1 냉각실(72)을 향해서 반출된다. 이것에 의해 최상단의 기판수납 선반단(34)은 비어있게된다.

계속해서, 비어있게된 최상단의 기판수납 선반단(34)에 기판B를 반입하기 위해, 기판수납장치(30)는, 승강모터(41)의 구동으로 상승되고, 이것에 의해, 도3의 (D)에 도시한 바와 같이, 최상단의 기판수납 선반단(34)이 반입구(27)와 대향된다. 이 상태에서 제2 UV실(64)내의 기판B가 최상단의 기판수납 선반단(34)에 반입되고, 이러한 기판B의 기판수납 선반단(34)에 대한 반입출 조작이 최상위로부터 2번째의 기판수납 선반단(34), 3번째의 기판수납 선반단(34)과 순차 반복되고, 이것에 의해 전처리 장치(60)로부터 순차 소성 화로(20)에 공급되는 기판B는, 소성 화로(20)내에서 순차 연속적으로 소성처리가 실시되어서 마무리된 것으로부터 순차 후처리 장치(70)로 반출되게 된다.

이상 상술한 바와 같이, 제1실시 형태에 관한 기판소성장치(10)는, 내부에 소성실V가 형성되어 이우러지는 소성 화로(20)와, 이 소성 화로(20)를 향해서 기판B를 반송하는 상류측 반송로(12)와, 소성 화로(20)로부터 도출된 소성처리가 끝난 기판B를 받아서 반송하는 하류측 반송로(14)를 갖고, 소성 화로(20)에는, 상류측 반송로(12)에 의해 반송되어 오는 기판B를 순차 받아 들여서 유지하는 복수단의 기판수납 선반단(34)을 구비한 기판수납장치(30)와, 이 기판수납장치(30)를 승강시키는 승강장치(40)가 내장되고, 승강장치(40)는, 소성처리가 완료된 기판B가 수납되어 있는 기판수납 선반단(34)을 하류측 반송로(14)와 대향하는 위치를 향하도록 하기 위해 기판수납장치(30)을 순차 승강시키도록 되어 있다.

따라서, 소성 화로(20)내에 설치되어진 기판수납장치(30)의 각 기판수납 선반단(34)에 상류측 반송로(12)로부터 반입되는 것에 의해 순차유지되어 가는 기판B는, 소성 화로(20) 내의 소성 분위기에서 쐬여지는 것에 의해 순차소성처리가 실시되어 간다. 소성처리가 완료한 기판B를 유지하고 있는 기판수납 선반단(34)은, 승강장치(40)의 구동에 의한 소성 화로(20) 내에서의 기판수납장치(30)의 승강에 의해 높이 위치가 하류측 반송로(14)와 맞춰지고, 이 상태에서 기판수납 선반단(34)에 유지되어 있던 기판B가 순차 하류측 반송로(14)로 옮겨져 간다. 비어있게된 기판수납 선반단(34)에 상류측 반송로(12)에 의해 반송되어온 기판B를 승강장치(40)에 의한 기판수납장치(30)의 승강 동작에 근거해 순차 반입하도록 하면, 기판B를 상류측 반송로(12)로부터 소성 화로(20)를 통해서 하류측 반송로(14)를 향해서 통상의 반송속도로 보내주면서 소성 화로(20)에서의 소성처리를 실행하는 수 있게 되고, 기판B의 소성처리 효율을 향상시킬 수 있다.

그리고, 승강장치(40)는, 소성 화로(20)의 소성실V 내의 기판수납장치(30)만을 승강시키도록 되어 있기 때문에, 종래의 소성 화로(20) 그 자체를 승강시키는 것에 비교해서 단순한 구조로 할 수 있고, 그만큼 설비 코스트의 저감화에 공헌함과 동시에, 소성 화로(20) 그 자체를 승강시키는 경우에 비교하여, 에너지 코스트의 저감화에도 기여할 수 있다.

또한, 기판수납 선반단(34)에는, 기판반송 방향으로 병설된 기판B를 적치하는 복수개의 선반부 반송 롤러(35)와, 이 선반부 반송 롤러(35)를 구동하는 구동모터(36)가 설치되어 있기 때문에, 상류측 반송로(12)로부터 기판수납장치(30)의 기판수납 선반단(34)으로 향하여지는 기판B는, 기판수납 선반단(34)에 설치되어 있는 구동모터(36)의 구동에 의한 선반부 반송 롤러(35)의 회전에 의해 기판수납 선반단(34) 상에 반입되는 동시에, 기판B를 기판수납 선반단(34)으로부터 하류측 반송로(14)를 향해서 반출할 때에도 구동모터(36)의 구동에 의한 선반부 반송 롤러(35)의 회전으로 기판수납 선반단(34) 상의 기판B가 하류측 반송로(14)를 향하여 반출된다.

이렇게, 기판수납 선반단(34)에 기판반송 방향으로 병설된 기판B를 적치하는 복수개의 선반부 반송 롤러(35)와, 이 선반부 반송 롤러(35)를 구동하는 구동모터(36)를 설치하는 것에 의해서, 특히 작업 로보트 등의 기판반출입 장치를 설치하지 않아도 기판B를 기판수납 선반단(34)에 대하여 반출입 하는 것이 가능하게 되고, 설비 코스트의 저감화에 기여 할 수 있다.

더욱이, 상류측 반송로(12)와 하류측 반송로(14)는, 상하에서 서로 대향하도록 부설되어 있기 때문에, 기판소성장치(10)를 설치하기 위한 부지면적을 적게 해서 부지의 유효이용을 꾀할 수 있다.

도5은, 본 발명에 관한 제2실시 형태의 기판소성장치(10')를 나타내는 일부 절단 사시도이고, 도6은, 도5에 나타내는 기판소성장치(10')의 B-B선 단면도이다. 또, 이들 도면에 있어서, X-X방향을 폭방향, Y-Y방향을 전후방향이라고 하고, 특히 -X방향을 왼쪽, +X방향을 오른쪽, -Y방향을 앞쪽, +Y방향을 뒤쪽이라고 한다.

도5 및 도6에 도시한 바와 같이, 제2실시 형태의 기판소성장치(10')는, 기판B에 소정의 소성처리를 실시하기 위한 상하 방향으로 장척의 상자형을 보이는 소성 화로(20)와, 이 소성 화로(20)에 승강가능하게 내장된 기판수납장치(30')(도6)와, 이 기판수납장치(30')를 승강시키는 승강장치(40)와, 소성 화로(20) 내에 고온의 비산화성가스(본 실시형태에서는 질소가스)를 공급하는 가스 공급부(50)와, 소성 화로(20)내에서의 소성처리에 앞서 기판B에 소정의 전 처리를 실시하는 전처리 장치(60)와, 소성 화로(20)내에 있어서의 소성처리가 완료한 기판B에 소정의 후처리를 실시하는 후처리 장치(70)와, 기판B를 전처리 장치(60)에서 기판수납장치(30')로 늘어세워 기판수납장치(30')에서 후처리 장치(70)로 반입출하는 기판 반입출장치(기판 수수 수단)(80)를 구비한 기본구성을 갖고 있다.

기판소성장치(10')를 구성하는 이들 구성 요소의 내, 소성 화로(20), 승강장치(40), 가스 공급부(50), 전처리 장치(60) 및 후처리 장치(70)에 있어서는 제1 실시 형태와 같은 것이 채용되어 있는 것에 대해, 기판수납장치(30')는 제1실시 형태의 것과 약간 구성상 상위하다. 또한, 레이아웃적으로는, 제1 실시 형태에 있어서는 전처리 장치(60)와 후처리 장치(70)가 상하로 대향하는 2층 방식이었던 것에 대해, 제2실시 형태에서는 전처리 장치(60)와 후처리 장치(70)가 기판반입출부(15)를 끼워 동일평면상에서 전후방향으로 직렬배설되어 있는 점이 제1 실시 형태와 상위하다. 따라서, 소성 화로(20)의 뒤판(24)에는, 제1 실시 형태의 반입구(27) 및 반출구(28)에 대신하여 기판B를 반입출하는 반일출구(29)만이 설치되어 있다.

상기 기판수납장치(30')는, 도6에 도시한 바와 같이, 보텀 보드(31)와, 톱 보드(32)와, 이들 각 보드(31, 32)사이의 네 구석부에 개설된 4개의 지주(33)와, 이들 지주(33)에 상하 방향 등 피치로 지지된 복수의 기판수납 선반단(34)을 구비하여 구성되어 있다는 점에 있어서는 제1 실시 형태의 기판수납장치(30)와 공통되어 있지만, 각 기판수납 선반단(34)에 선반부 반송 롤러(35)에 대신하여 4개의 기판지지핀(38)이 입설되어 있는 점이 제1 실시 형태의 기판수납장치(30)와 상위하다.

상기 기판지지핀(38)은, 이들을 맺은 선이 사변형을 형성하도록 기판수납 선반단(34)상에 입설되어 있다. 이와 같은 기판지지핀(38)은, 길이 치수가 상하 방향으로 인접하여 설치된 기판수납 선반단(34) 사이의 간극치수보다 상당히 짤게 설정되고, 이것에 의해 기판B는, 각 기판수납 선반단(34)에 있어서 기판지지핀(38) 상에 윗쪽의 기판수납 선반단(34)과 간섭하지 않고 여유롭게 지지되도록 되어 있다.

상기 기판반입출부(15)(도7)는, 상기 기판반입출장치(80)가 동작할 수 있는 공간을 확보하기 위한 것으로, 전처리 장치(60)의 하류단(전단)과, 후처리 장치(70)의 상류단(후단)과의 사이에 개설되고, 또한, 그 오른쪽에 설치된 소성 화로(20)를 향해서 연설되어 있다. 이와 같은 기판반입출부(15)는, 전처리 장치(60) 및 후처리 장치(70)의 저부와 동일한 높이 레벨의 바닥판(151)과, 전처리 장치(60) 및 후처리 장치(70)의 왼쪽면과 면일의 왼쪽면판(152)과, 전처리 장치(60) 및 후처리 장치(70)의 각 오른쪽면과 소성 화로(20)의 각 옆판(22)의 왼쪽에 돌출하고 있는 부분과의 사이에 가설된 전후방향 한쌍의 가설판(153)과, 이들 한쌍의 가설판(153) 위테두리부와 사이로부터 왼쪽면판(152)에 걸치고, 더욱이 옆판(22)의 왼쪽에 돌출하고 있는 부분의 위테두리부를 통하여 후판(24)에까지 연설된 천정판(154)을 구비하고 있다.

이들 바닥판(151), 왼쪽면판(152), 한쌍의 가설판(153) 및 천정판(154)에 둘러싸인 공간에 의해 기판B를 중계하기 위한 중계실V1이 형성되어 있다. 중계실V1은, 전처리 장치(60)로부터 반입된 기판B를 리프트하기 위한 후술의 리프트 기구(81)가 내장되는 기판 리프트실Vll과, 이 기판 리프트실Vl1과 소성 화로(20)와의 사이에서 기판B를 주고받는 후술하는 로보트(85)가 장착되는 로보트실V12과 구분되어 있다. 기판 리프트실V11과 로보트실V12과의 사이에는 경계판(155)이 설치되어 있다. 이 경계판(155)과 천정판(154)과의 사이에는, 기판B를 통과시키기 위한 간극이 형성되어 있다.

도7은, 기판 반입출장치(80)의 상세하게 나타내는 사시도이다. 또, 도7에 있어서의 X 및 Y에 의한 방향표시는 도5의 경우와 마찬가지이다. 도7에 도시한 바와 같이, 기판 반입출장치(80)는, 기판반입출부(15)의 바닥판(151)에 있어서의 폭방향의 중앙부보다 좌측에 설치되고, 기판B를 들어올리는 리프트 기구(81)와, 이 리프트 기구(81)에 의해 리프트된 기판B를 소성 화로(20) 내의 기판수납장치(30')에 수납하거나, 기판수납장치(30')로부터 기판B를 집어내서 리프트 기구(81)에 건네 주 는 동작을 행하는 로보트(기판수수 수단)(85)를 구비하여 구성되어 있다.

상기 리프트 기구(81)는, 전처리 장치(60)로부터 중계실V1 내에 반입된 기판B를 리프트 하는 리프트판(82)과, 이 리프트판(82)을 승강시키는 편심캠 기구(83)와, 이 편심캠 기구(83)를 구동하는 구동기구(84)를 구비하여 구성되어 있다. 상기 리프트판(82)은, 거의 정방형상을 보이고, 네 구석부에 기판B를 리프트 하는 리프트핀(821)이 각각 입설되어 있다. 한편, 기판반입출부(15)의 왼쪽면판(152)과 경계판(155)과의 사이에는, 소정 개수의 리프트실내 반송 롤러(16)가 가설되어 있다. 이들의 리프트실내 반송 롤러(16)는, 도시하지 않은 구동모터의 구동으로 회전되도록 되어 있다.

그리고, 전처리 장치(60)에서 반입되어온 기판B는, 리프트판(82)이 아래 쪽 위치에 위치 설정된 상태에서 리프트실내 반송 롤러(16)의 구동 회전에 의해 리프트핀(821)과 간섭하지 않고 기판 리프트실V11의 중앙부까지 반입되는 동시에, 리프트판(82)이 윗쪽위치에 위치 설정된 상태에서 4개의 리프트핀(821)이 기판B를 리프트하도록 되어 있다.

상기 편심캠 기구(83)는, 리프트판(82)의 하부에서 왼쪽면판(152)과 경계판(155)과의 사이에 가설된 전후방향 한쌍의 캠축(831)과, 각 캠축(831)에 일체로 외감된 1개의 캠축(831)당 2개의 편심캠(832)으로 되어 있다. 편심캠(832)은, 원형으로 형성되고, 각각 동일위상이 되도록 편심위치가 설정되어 있다. 그리고, 상기 리프트판(82)은, 이와 같은 4개의 편심캠(832)에 전후좌우 방향에 대하여 위치 결정 상태에서 상하 움직임이 가능하도록 지지되어 있다. 따라서, 각 캠축(831)이 축 중 심 주위로 회전되는 것에 의해, 4개의 편심캠(832)은, 편심상태가 동기하면서 캠축(831)주위에 회전하고, 이것에 의해 리프트판(82)은 아래쪽 위치와 윗쪽 위치와의 사이에서 승강하게 된다.

상기 구동기구(84)는, 기판반입출부(15)의 바닥판(151)의 전후방향 중앙부에서 왼쪽으로 튀어나오게 설치된 가대(架坮)(17)에 설치되었던 리프트 모터(841)와, 이 리프트 모터(841)의 구동축(842)에 동심으로 일체하여 외감된 구동기어(843)와, 상기 각 캠축(831)에 각각 동심으로 일체하여 외감된 종운동기어(844)와, 각 종운동기어(844)와 상기 구동기어(843)의 사이에 각각 개설된 아이들기어(845)를 구비하여 구성되어 있다. 따라서, 리프트 모터(841)가 구동되면, 이 구동력은 구동축(842), 구동기어(843), 아이들기어(845) 및 종운동기어(844)를 통해서 캠축(831)으로 전달되고, 캠축(831)의 축 중심 주위의 회전에 의해 편심캠(832)이 캠축(831)주위에 치우쳐 회전하고, 이것에 의해 편심캠(832)에 지지되어 있는 리프트판(82)이 아래쪽 위치와 윗쪽 위치와의 사이에서 승강하게 된다.

상기 로보트(85)는, 로보트실V12의 바닥판(151)의 중앙위치에 아래쪽으로부터 관통 고정된 액츄에이터(851)과, 이 액츄에이터(851)로부터 윗쪽으로 튀어나오게 설치된 회전운동 로드(852)와, 이 회전운동 로드(852)의 꼭대기부에 장착된 수평방향으로 늘어나는 기판측 암(853)과, 이 기판측 암(853)의 선단부에 연결축(855) 주위에 회전운동 가능하도록 연결된 첨단측 암(854)을 구비하여 구성되어 있다.

상기 액츄에이터(851)는, 회전운동 로드(852)를 축 중심 주위에 회전시키는 기능을 구비하고 있다. 또한, 상기 기판측 암(853) 및 첨단측 암(854)은, 이들의 내부에 형성된 도시하지 않은 링크 기구에 의해 연동하면서 굴신하도록 서로 연결되어 있다. 회전운동 로드(852)의 회전운동 동작 및 각 암(853, 854)의 굴신 동작은, 소성실V에 반입되는 기판B의 상황(기판 리프트실V11 내의 기판B를 소성 화로(20)에 이송하는 것인지, 혹은 소성 화로(20) 내의 기판B를 소성실V에 집어내는 것인지 등)에 따라 미리 설정되어 있다.

도8∼도10은, 제2실시 형태의 기판소성장치(10')에 있어서의 기판 반입출장치(80)의 작용을 설명하기 위한 설명도이고, 도8의 (A)는, 각 암(853, 854)이 홈 포지션에 위치한 상태, 도8의 (B)는, 첨단측 암(854)이 기판B를 건져낸 상태, 도9의 (C)는, 첨단측 암(854)이 기판B를 로보트실V12까지 나른 상태, 도9의 (D)는, 첨단측 암(854)이 기판B를 소성 화로(20) 내의 기판수납장치(30') 내에 삽입한 상태, 도10의 (A)는, 첨단측 암(854)에 지지된 기판B가 기판수납 선반단(34)에 옮겨진 상태, 도10의 (B)는, 첨단측 암(854)이 소성 화로(20)로부터 뽑혀있는 상태를 각각 나타내고 있다. 또, 이들의 도면에 있어서, 「a」는 평면도를 나타내고, 「b」은 측면단면도를 나타낸다.

우선, 도8의 (A)에 나타낸 상태에서는, 전처리 장치(60)로부터 리프트실내 반송 롤러(16)의 구동으로 기판 리프트실Vll 내로 반입된 기판B는, 리프트 모터(841)의 구동에 의한 리프트핀(821)의 상승에 의해 들어 올려진 상태로 되어 있다. 이 상태에서 액츄에이터(851)가 구동되어서 회전운동 로드(852)가 축 중심 주위에 시계방향으로 회전하는 것에 의해, 각암(853, 854)은, 도8의 (B)에 도시한 바와 같 이, 왼쪽을 향해서 곧장에 늘어나고, 이에 따라 첨단측 암(854)이 기판B 밑으로 들어간다. 그 다음에 리프트 모터(841)가 역구동되고, 이것에 의한 리프트핀(821)의 하강으로 기판B가 첨단측 암(854)에 리프트(지지)된 상태가 된다.

계속해서 액츄에이터(851)가 역구동되고, 이것에 의한 회전운동 로드(852)의 반시계방향을 향하는 회전에 의해 첨단측 암(854)에 지지되어 있는 기판B는, 도9의 (A)에 도시한 바와 같이, 기판 리프트실Vll로부터 일단 로보트실V12로 옮겨지고, 회전운동 로드(852)의 회전이 더욱 계속되는 것에 의해, 도9의 (B)에 도시한 바와 같이, 소성 화로(20)내에서의 기판수납장치(30')의 기판수납 선반단(34)의 윗쪽위치에 삽입된다.

그 다음에, 승강모터(41)(도6)의 구동에 의해 기판수납장치(30')가 약간 윗쪽에 차오르고, 이것에 의해 기판B는, 도10의 (A)에 도시한 바와 같이, 기판 지지핀(38)에 지지된 상태가 된다. 이 상태에서, 액츄에이터(851)의 정구동에 의해 각 암(853, 854)이, 도10의 (B)에 도시한 바와 같이, 소성 화로(20)에서 뽑혀, 이것에 의해 기판B의 기판수납장치(30')로의 반입이 완료한다.

그리고, 각암(853, 854)이 소성 화로(20)로부터 끌어 내지면, 기판수납장치(30')가 승강되어 소성처리가 완료한 기판B를 지지하고 있는 기판수납 선반단(34)이 소성 화로(20)의 반입 출구(29)와 대향되고, 이 소성처리가 완료한 기판B가, 선단측 암(854)에 의해 끌어올려지고, 계속해서 회전운동 로드(852)의 구동으로 기판 리프트실V11까지 끌어 내지고, 이 기판 리프트실V11에 옮겨진 기판B는, 선반부 반송 롤러(35)로 받아들여진 뒤 선반부 반송 롤러(35)의 구동 회전에 의해 후처리 장 치(70)을 향해서 반출된다.

이러한 일련의 동작이 반복되는 것에 의해, 전처리 장치(60)로부터 순차 중계실V1로 반입된 기판B는, 로보트(85)에 의해 축일 소성 화로(20)에 삽입되는 동시에, 소성 화로(20)에서 소성처리가 완료된 기판B는, 로보트(85)에 의해 중계실V1을 통해서 축일 후처리 장치(70)로 반출되고, 이것에 의해 종래의 완전 배치처리와 같이 , 소성 화로(20)내에서 1장의 기판B의 소성처리가 완료하고나서, 다음의 기판B를 소성 화로(20)에 장전하는 방식에 비해서 소성처리 시간이 대폭 단축되어, 소성처리의 작업성이 각단에서 향상된다.

이상 상술한 바와 같이, 제2 실시 형태의 기판소성장치(10')에 의하면, 전처리 장치(60)과 후처리 장치(70)와의 사이에는, 전처리 장치(60)로부터 반송되어온 기판B를 소성 화로(20)에 내장된 기판수납장치(30')의 기판수납 선반단(34)에 반입하는 동시에, 소성처리가 완료한 기판B를 기판수납 선반단(34)으로부터 후처리 장치(70)로 반출하는 기판 반입출장치(80)가 설치되어 있기 때문에, 전처리 장치(60)로부터 보내져 오는 기판B는, 기판 반입출장치(80)의 로보트(85)의 소정의 동작에 의해 기판수납 선반단(34)으로 옮겨지는 동시에, 기판수납 선반단(34)에 수납되어 있는 소성처리 완료후의 기판B는, 로보트(85)의 소정의 동작에 의해 후처리 장치(70)로 옮겨진다. 따라서, 전처리 장치(60) 및 후처리 장치(70)를 동일평면상에서 대향 배치시키는 등의 레이아웃상의 제약을 필요최소한으로 할 수 있고, 장치설계에 있어서의 레이아웃상의 자유도를 향상시킬 수 있다.

또한, 전처리 장치(60)와 후처리 장치(70)는, 동일 평면상에 거의 직선상으 로, 또한, 대향 위치에 소정의 공간(중계실V1의 기판 리프트실Vll)을 끼워서 배설되고, 소성 화로(20)는, 중계실V1으로부터 떨어진 위치에 설치되고, 기판 반입출장치(80)는, 로보트실V12에 설치되어 있기 때문에, 기판 반입출장치(80)의 구조를 간단한 것으로 한 뒤에, 소성 화로(20)에 대한 기판B의 반입출을 확실에 할 수 있다.

더욱이, 소성 화로(20)에는, 기판B를 반입출 하는 반입출구(29)가 설치되고, 이 반입 출구(29)에는, 소성 화로(20)내를 밀봉 상태에 할 수 있는 개폐가능한 셔터(66)가 설치되어 있기 때문에, 이 셔터(66)를 닫는 것에 의해 소성 화로(20) 내를 밀봉할 수 있고, 이것에 의해 효율적인 소성처리를 실현할 수 있다.

본 발명은, 상기의 실시 형태에 한정되는 것은 아니고, 이하의 내용도 포함하는 것이다.

(1) 상기의 실시 형태에 있어서는, 승강장치(40)로서 스플라인축(42) 및 스파이럴로드(43)를 구비한 것이 채용되어 있지만, 본 발명은, 승강장치가 스파이럴로드(43)를 구비해서 이루어지는 것에 한정되는 것은 아니고, 예컨대, 유압에 의한 실린더 장치의 구동으로 기판수납장치(30, 30')를 승강시키도록 해도 좋다.

(2) 상기의 실시 형태에 있어서는, 전처리 장치(60)에 상류측 치환실(62), 제1 UV실(63) 및 제2 UV실(64)이 설치되어 있음과 동시에, 후처리 장치(70)에 제1 냉각실(72), 제2 냉각실(73) 및 하류측 치환실(74)이 설치되어 있지만, 본 발명은, 전처리 장치(60) 및 후처리 장치(70)가 이와 같은 레이아웃인 것에 한정되는 것은 아니고, 상황에 따라 UV실 및 냉각실의 수를 증감시켜도 좋다.

(3) 상기의 실시 형태에 있어서는, 기판B의 소성처리를, 소성 화로(20) 내에 가열된 비산화성가스G를 도입하는 것에 의하여 행하고 있지만, 이렇게 하는 대신에, 소성 화로(20) 내에 예컨대 통전발열체 등의 가열원을 배설하고, 이 가열원에 의해 기판B에 소성처리를 실시해도 좋고, 가열원과 가열된 비산화성가스G를 병용해도 좋다.

(4) 상기의 실시 형태에 있어서는, 가열 가스 공급관(521) 및 분위기가스 공급관(531)에 각각 제1 송기블로어(522) 및 제2 송기블로어(532)를 설치하고, 가스원(51)으로부터의 비산화성가스G를 압송하도록 하고 있지만, 가스원(51)이 예컨대 고압의 가스 봄베일 경우에는, 자신의 가스 압으로 가스원(51)에서 도출되기 때문에, 특별히 송기블로어(522, 523)를 설치하지 않아도 좋다.

(5) 상기의 제1 실시 형태에 있어서는, 기판수납 선반단(34)은 7단으로 되고, 제2 실시 형태에 있어서는 기판수납 선반단(34)은 17단으로 되어 있지만, 본 발명은, 기판수납 선반단(34)의 단수가 7단 혹은 17단에 한정되는 것은 아니고, 상황에 따라 각종 단수를 선택할 수 있다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 있어서 승강장치는, 소성 화로의 기판소성실 내의 선반부만을 승강시키도록 되어 있기 때문에, 종래의 소성 화로 그 자체를 승강시키는 것에 비해서 간소한 구조로 할 수 있고, 그만큼 설비 코스트의 저감화에 공헌할 수 있음과 동시에, 소성 화로 그 자체를 승강시키는 경우에 비해서, 에너지 코스트의 저감화에도 기여할 수 있다.

소성 화로에 설치되어진 개구를 밀폐상태에서 폐지할 수 있는 개폐부가 설치되고 있기 때문에, 이 개폐부의 폐지로 소성 화로 내를 밀봉할 수 있어, 효율적인 소성처리를 실현할 수 있다.

선반부에 기판반송 방향으로 병설된 기판을 적치하는 복수개의 반송 롤러와, 이 반송 롤러를 구동하는 구동원을 설치하는 것에 의하여, 특별히 작업 로보트 등의 기판반출입 장치를 설치하지 않아도 기판을 선반부에 대하여 반출입할 수 있어, 설비 코스트의 저감화에 공헌할 수 있다.

상류측 반송 수단과 하류측 반송 수단이 상하에서 서로 대향하도록 부설 할 수가 있기 때문에, 기판 소성 장치를 설치하기 위한 부지면적을 적게 해서 그만큼 부지의 유효이용을 꾀할 수 있다.

기판의 선반부에 대하는 반입출이 기판 수수 수단의 소정의 동작에 의해 행하여지기 때문에, 상류측 반송 수단 및 하류측 반송 수단을 동일평면상으로 대향 배치시키는 등의 레이아웃상의 제약이 필요 최소한으로 되고, 이것에 의해 장치건설에 있어서의 레이아웃상의 자유도가 향상하고, 기판소성장치를 로컬 컨디션에 따라 적정하게 배설할 수 있다.

상류측 반송 수단과 하류측 반송 수단을 거의 직선상으로 배치하고 있기 때문에, 기판 수수 수단의 동작 범위를 좁게 할 수 있게 되어, 기판 수수 수단의 구조를 간단하게 한 다음에, 소성 화로에 대한 기판의 반입출을 확실하게 행할 수 있다.

Claims (6)

1. 내부에 공간을 가지고, 측벽에 기판반입 반출부가 형성된 소성(燒成) 화로와, 상기 기판반입 반출부에 접속되고, 상기 소성 화로에 기판을 반송하는 상류측 반송로와, 상기 기판반입 반출부에 접속되고 소성후의 기판을 하류로 반송하는 하류측 반송로를 구비하고, 상기 소성 화로는, 내부에 기판을 유지하는 선반단을 복수 일체적으로 구비한 선반부와, 상기 선반단이 각 단마다 상기 기판 반입반출부에 대향하도록 상기 선반부를 승강하는 승강 기구를 구비하는 것을 특징으로 하는 기판소성장치.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 기판반입 반출부는, 기판을 반입하는 기판반입부와, 기판을 반출하는 기판반출부를 갖고, 상기 기판반입부 및 기판반출부는, 기판이 통과가능한 치수를 갖는 개구와, 이 개구의 개폐를 행하는 개폐부를 설치하는 것을 특징으로 하는 기판소성장치.
3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,

   상기 선반부의 각 선반단은, 상기 상류측 반송로 및 상기 하류측 반송로에 있어서의 기판반송 방향으로 병설된 복수의 반송 롤러와, 이 반송 롤러의 적어도 1개를 회전시키는 구동원을 구비하는 것을 특징으로 하는 기판소성장치.
4. 제 3항에 있어서,

   상기 기판반입부와 기판반출부는 상기 하나의 측벽의 상하에 형성되고, 상기 상류측 반송로 및 상기 하류측 반송로는 상하에 배설되어 있는 것을 특징으로 하는 기판소성장치.
5. 제 1항 또는 제2항에 있어서,

   기판을 수수하는 기판수수 수단을 구비하고, 상기 기판 수수 수단은, 상기 상류측 반송로와 상기 기판반입 반출부의 사이, 또 상기 하류측 반송로와 상기 기판반입 반출부의 사이에 배치되고, 상기 상류측 반송로와 상기 선반부의 사이, 및 상기 하류측 반송로와 상기 선반부의 사이에서 기판의 수수를 행하는 것을 특징으로 하는 기판소성장치.
6. 제 5항에 있어서,

   상기 상류측 반송로와 상기 하류측 반송로는 직선상으로 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 기판소성장치.

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