JP2010016340A - 基板感知方法、基板処理装置及び基板処理方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 基板の状態を迅速かつ正確に判断できる基板感知方法を提供する。
【解決手段】 基板の一側に対する感知データをセンサーから受信する段階と、感知データから基板の状態を判断する段階とを含んで基板感知方法を構成する。感知データを受信する段階は、基板及びセンサーのうち何れか一つを移動し、基板の一側に向かって光信号を放出する段階と；基板を経た光信号を受信する段階と；を含む。そして基板の状態を判断する段階は、基板の一側に対する受信可能な基準データの個数と感知データの個数を比較し、遺失データを判断する段階を含む。
【選択図】図１

Description

本発明は、基板感知方法、基板処理装置及び基板処理方法に関するもので、より詳細には、基板の状態を感知できる基板感知方法、基板処理装置及び基板処理方法に関するものである。

液晶表示パネルの製造工程では、減圧雰囲気下で基板にエッチング、アッシング及び蒸着などの工程を行う複数の工程チャンバーを備えた多重チャンバー型の真空処理システムが使用されている。

このような真空処理システムは、基板を搬送する搬送アームを備える基板搬送機構が設置された搬送チャンバー、その周囲に設置された複数の工程チャンバー及びロードロックチャンバーを備えており、搬送チャンバー内の搬送アームによってロードロックチャンバー内の被処理基板が各工程チャンバー内に搬入されると同時に、処理完了状態の基板が各工程チャンバーから搬出される。

特開２００４−３１１９３４

本発明の目的は、基板の状態を迅速かつ正確に判断できる基板感知方法を提供することにある。

本発明の他の目的は、基板の搬入・搬出時に基板を感知できる基板処理装置及び基板処理方法を提供することにある。

本発明の更に他の目的は、下記の詳細な説明及び添付された図面を通して一層明確になるだろう。

本発明によると、基板感知方法は、基板の一側に対する感知データをセンサーから受信する段階と、前記感知データから前記基板の状態を判断する段階とを含む。

前記感知データを受信する段階は、前記基板及び前記センサーのうち何れか一つを移動し、前記基板の前記一側に向かって光信号を放出する段階と、前記基板を経た前記光信号を受信する段階とを含むことができる。

前記基板の状態を判断する段階は、前記基板の前記一側に対する受信可能な基準データの個数と前記感知データの個数を比較し、遺失データを判断する段階を含むことができる。

前記基板の状態を判断する段階は、前記遺失データの位置から前記基板の不良位置を判断する段階を含むことができる。

前記方法は、前記基準データ及び前記感知データの個数を調節し、前記基板の状態に対する正確度を調節することができる。

本発明によると、基板処理装置は、基板の第１移動経路上に位置し、前記基板の第１移動経路と略平行な前記基板の一側を感知する第１センサーと、前記第１移動経路と異なる前記基板の第２移動経路上に位置し、前記基板の第２移動経路と略平行な前記基板の他側を感知する第２センサーとを含む。

前記基板処理装置は、ロードロックチャンバー、工程チャンバー、及び前記ロードロックチャンバー内の前記基板を搬出して前記工程チャンバーに収納する搬送チャンバーをさらに含み、前記基板は、前記第１移動経路に沿って前記ロードロックチャンバーから前記搬送チャンバーに搬出され、前記第２移動経路に沿って前記搬送チャンバーから前記工程チャンバーに搬送される。

前記基板処理装置は、ロードロックチャンバー、工程チャンバー、及び前記ロードロックチャンバー内の前記基板を搬出して前記工程チャンバーに収納する搬送チャンバーをさらに含み、前記基板は、前記第１移動経路に沿って前記工程チャンバーから前記搬送チャンバーに搬出され、前記第２移動経路に沿って前記搬送チャンバーから前記ロードロックチャンバーに搬送される。

前記第１及び第２センサーは、前記第１及び第２移動経路上にそれぞれ偏心配置される。

本発明によると、第１移動経路に沿って移動する基板の一側を感知する段階と、前記第１移動経路と異なる第２移動経路に沿って移動する前記基板の他側を感知する段階とを含む。

本発明によると、基板の状態を正確に判断することができる。また、基板の状態を迅速に判断することができる。また、基板の状態を判断するのに要される時間を調節することができる。

本発明によると、搬送アームによって搬入・搬出される基板を正確に感知することができる。また、センサーを最小限に設置することができ、全体装備の製作費用を節減することができる。

本発明に係る基板処理装置を概略的に示した図である。 図１のセンサーを用いて基板の状態を判断する方法を示した図である。 図１のセンサーを用いて基板の状態を判断する方法を示した図である。 図１のセンサーを用いて基板の状態を判断する方法を示した図である。 図１のセンサーを用いて基板の状態を判断する方法を示した図である。 図１のセンサーを用いて基板を感知する方法を示した図である。 図１のセンサーを用いて基板を感知する方法を示した図である。

１０ａ，１０ｂ，１０ｃ 工程チャンバー
１２ａ，１２ｂ，１２ｃ 第２センサー
２０ 搬送チャンバー
２２ ゲートバルブ
３０ ロードロックチャンバー
３２ 第１センサー
４０ 基板搬送手段

以下、本発明の好適な各実施例を添付された図１乃至図７に基づいて一層詳細に説明する。本発明の各実施例は多様な形態に変形可能であり、本発明の範囲は、以下で説明する各実施例に限定されるものとして解析されてはならない。本発明の各実施例は、当該発明の属する技術分野で通常の知識を有する者に本発明を一層詳細に説明するために提供されるものである。したがって、図面には、一層明確な説明を強調するために、各要素の形状が誇張されて図示されることがある。

以下では、基板処理装置を例に挙げて説明しているが、本発明の技術的思想及び範囲がこれに限定されることはない。

図１は、本発明に係る基板処理装置を概略的に示した平面図である。基板処理装置は、その中央部にトランスファーモジュールである搬送チャンバー２０とロードロックチャンバー３０が連結設置されている。搬送チャンバー２０の周囲には、３個の工程チャンバー１０ａ，１０ｂ，１０ｃが配置されている。また、搬送チャンバー２０とロードロックチャンバー３０との間、搬送チャンバー２０と工程チャンバー１０との間、及びロードロックチャンバー３０と外側の大気雰囲気とを連通する開口部には、これらの間を気密に密封するとともに、開閉可能に構成されたゲートバルブ２２がそれぞれ介在されている。

ロードロックチャンバー３０の外側には基板搬送手段４０が設置され、基板搬送手段４０は、カセット（図示せず）内の基板をロードロックチャンバー３０内に搬入したり、ロードロックチャンバー３０内の基板を搬出してカセット内に積載する。

搬送チャンバ２０の内部には搬送ロボット（図示せず）が設置される。搬送ロボットは、ロードロックチャンバー３０と工程チャンバー１０ａ，１０ｂ，１０ｃとの間で基板を搬送する。搬送ロボットは、ロードロックチャンバー３０内の基板を搬出して工程チャンバー１０ａ，１０ｂ，１０ｃ内に搬入したり、工程チャンバー１０ａ，１０ｂ，１０ｃ内の基板を搬出してロードロックチャンバー３０内に搬入する。
図１に示すように、ロードロックチャンバー３０内には第１センサー３２が設置され、搬送チャンバー２０内には第２センサー１２ａ，１２ｂ，１２ｃが設置される。第１センサー３２は、ロードロックチャンバー３０と搬送チャンバー２０との間で移動する基板の経路上に設置され、基板の経路から偏心配置される。第２センサー１２ａ，１２ｂ，１２ｃは、工程チャンバー１０ａ，１０ｂ，１０ｃと搬送チャンバー２０との間で移動する基板の経路上に設置され、基板の経路から偏心配置される。

上述したように、第１センサー３２は、ロードロックチャンバー３０と搬送チャンバー２０との間で移動する基板の経路上に設置され、ロードロックチャンバー３０と搬送チャンバー２０との間で基板が移動するとき、基板Ｓの状態を感知する。第２センサー１２ａ，１２ｂ，１２ｃは、工程チャンバー１０ａ，１０ｂ，１０ｃと搬送チャンバー２０との間で移動する基板の経路上に設置され、工程チャンバー１０ａ，１０ｂ，１０ｃと搬送チャンバー２０との間で基板が移動するとき、基板Ｓの状態を感知する。

このとき、第１及び第２センサー３２，１２ａ，１２ｂ，１２ｃは基板の移動経路から偏心配置され、第１センサー３２が基板の移動方向と平行な基板の一側を感知し、第２センサー１２ａ，１２ｂ，１２ｃが基板の移動方向と平行な基板の他側を感知する。第１センサー３２は、搬送チャンバー２０の中心を基準にして左側に偏心配置され、第２センサー１２ａ，１２ｂ，１２ｃは、搬送チャンバー２０の中心を基準にして右側に偏心配置される。したがって、例えば、基板をロードロックチャンバー３０から搬出して工程チャンバー１０ａ，１０ｂ，１０ｃに搬入する場合、第１センサー３２は搬出方向と略平行な基板Ｓの左側を感知し、第２センサー１２ａ，１２ｂ，１２ｃは搬入方向と略平行な基板Ｓの右側を感知する。したがって、ロードロックチャンバー３０内に設置された第１センサー３２及び搬送チャンバー２０内に設置された第２センサー１２ａ，１２ｂ，１２ｃを用いることで、基板Ｓの両側を感知することができる。一方、本実施例と異なり、第２センサー１２ａ，１２ｂ，１２ｃが搬送チャンバー２０の中心を基準にして左側に偏心配置されることもあるが、この場合、基板Ｓの回転を通して基板Ｓの右側が第２センサー１２ａ，１２ｂ，１２ｃを経由することができる。

上記と同様に、基板Ｓを工程チャンバー１０ａ，１０ｂ，１０ｃから搬出してロードロックチャンバー３０に搬入する場合、第２センサー１２ａ，１２ｂ，１２ｃは搬入方向と略平行な基板Ｓの右側を感知し、第１センサー３２は搬出方向と略平行な基板Ｓの左側を感知する。したがって、被処理基板Ｓを工程チャンバー１０ａ，１０ｂ，１０ｃに搬入したり、処理完了状態の基板Ｓを工程チャンバー１０ａ，１０ｂ，１０ｃから搬出するとき、基板Ｓの状態を感知することができ、工程の前後を基準にして基板Ｓの状態を感知することができる。

図２乃至図５は、図１のセンサーを用いて基板の状態を判断する方法を示した図である。以下、図２乃至図５を参考にして基板の状態を判断する方法を説明する。

図２及び図３に示すように、センサー１２ａは上部センサー１２ａｕ及び下部センサー１２ａｄを備えており、下部センサー１２ａｄは発光センサーで、上部センサー１２ａｕは受光センサーである。そして、下部センサー１２ａｄは光信号を放出し、上部センサー１２ａｕは、基板Ｓを透過した光信号を受信する。図２及び図３に示すように、基板Ｓが移動すると、下部センサー１２ａｄは周期的に光信号を放出し、上部センサー１２ａｕは、放出後に基板Ｓを透過した光信号を受信する。このとき、図３に示すように、基板ＳにクラックＣがある場合、光信号はクラックＣで散乱され、散乱された光信号は、上部センサー１２ａｕを通して受信されない（または、散乱によって光信号が弱くなるので、微弱な光信号のみが受信される）。クラックＣが上部センサー１２ａｕと下部センサー１２ａｄとの間を通過すると、光信号は元通りに受信される。

一方、基板Ｓの移動速度、基板Ｓの大きさ及び光信号の放出周期によって受信可能な基準データの数が決定される。すなわち、基板Ｓの長さが２ｍで、基板Ｓの移動速度が０．５ｍ／ｓｅｃで、光信号の放出周期が０．１ｓｅｃであるとき、受信可能な基準データの数は２÷０．５÷０．１＝４０である。また、上部センサー１２ａｕを通して感知された光信号は感知データとして作成され、作成された感知データの数は基準データの数と比較される。

感知データの数が基準データの数と異なる場合（または、感知データの数が基準データの数より小さいか大きい場合）、上述したように、基板Ｓ上に存在するクラックＣによって光信号が正常的に受信されていないことが分かり、これによって遺失データが発生したことが分かる。一方、感知データの数と基準データの数が同一である場合、基板Ｓ上にクラックＣが存在しないと判断することができる。

また、作成された感知データから遺失データの発生位置を確認することができ、遺失データの発生位置から基板Ｓ上に存在するクラックＣの位置を把握することができる。すなわち、作成された感知データが基板Ｓ上の状態をそのまま反映するので、遺失データの発生位置が前半部であると、基板Ｓの前半部でクラックＣが発生したと把握することができ、遺失データの発生位置が後半部であると、基板Ｓの後半部でクラックＣが発生したと把握することができる。

また、基板Ｓの移動速度または光信号の放出周期を調節することで、基板Ｓの状態に対する正確度及び判断速度を調節することができる。例えば、基板Ｓの移動速度が増加する場合、基準データ及び感知データの数が減少し、正確度は低くなるが、基板Ｓの移動速度が増加するので、判断速度は増加する。また、光信号の放出周期を速くする場合、基準データ及び感知データの数が増加し、判断正確度は増加する。

上記のような感知方法は、第１及び第２センサー３２，１２ｂ，１２ｃにも同一に適用される。

図４及び図５に示すように、センサー１２ａは反射型センサーでもある。すなわち、センサー１２ａは、光信号を放出し、基板Ｓに反射された光信号を受信する。図４及び図５に示すように、基板Ｓが移動すると、センサー１２ａは、周期的に光信号を放出し、放出後に基板Ｓから反射された光信号を受信する。このとき、図５に示すように、基板ＳにクラックＣがある場合、光信号はクラックＣで散乱され、散乱された光信号は、センサー１２ａを通して受信されない（または、散乱によって光信号が弱くなるので、微弱な光信号のみが受信される）。クラックＣがセンサー１２ａを通過すると、光信号は元通りに受信される。センサー１２ａを通して基板Ｓの状態を判断する方法は、図２及び図３に基づいて説明した方法とほぼ同一であるので、それに対する説明は省略する。

図６及び図７は、図１のセンサーを用いて基板Ｓを感知する方法を示した図である。第１及び第２センサー３２，１２ａ，１２ｂ，１２ｃは基板Ｓを感知する。センサー１２ａは、上部センサー１２ａｕ及び下部センサー１２ａｄを備えており、下部センサー１２ａｄは発光センサーで、上部センサー１２ａｕは受光センサーである。そして、下部センサー１２ａｄは光を放出し、上部センサー１２ａｕは、放出された光を受けて物体を感知する。図６に示すように、基板Ｓが上部センサー１２ａｕと下部センサー１２ａｄとの間に位置する場合、下部センサー１２ａｄから放出された光が基板Ｓによって反射されるので、光が上部センサー１２ａｕによって感知されない。したがって、上部センサー１２ａｕが如何なる光も感知できない場合、制御器（図示せず）は、基板Ｓが存在すると判断する。一方、図７に示すように、破損によって基板Ｓが上部センサー１２ａｕと下部センサー１２ａｄとの間に位置しない場合（または、基板Ｓが存在しない場合）、下部センサー１２ａｄから放出された光が上部センサー１２ａｕによって感知される。したがって、上部センサー１２ａｕが光を感知した場合、制御器（図示せず）は、基板Ｓが破損された（または、基板Ｓが存在しない）と判断する。上記のような感知方法は、第１及び第２センサー３２，１２ｂ，１２ｃにも同一に適用される。

上述したように、第１センサー３２は、ロードロックチャンバー３０と搬送チャンバー２０との間で移動する基板の経路上に設置され、ロードロックチャンバー３０と搬送チャンバー２０との間で基板が移動するとき、基板Ｓの状態を感知する。第２センサー１２ａ，１２ｂ，１２ｃは、工程チャンバー１０ａ，１０ｂ，１０ｃと搬送チャンバー２０との間で移動する基板の経路上に設置され、工程チャンバー１０ａ，１０ｂ，１０ｃと搬送チャンバー２０との間で基板が移動するとき、基板Ｓの状態を感知する。

このとき、第１及び第２センサー３２，１２ａ，１２ｂ，１２ｃは基板の移動経路から偏心配置され、第１センサー３２が基板の移動方向と平行な基板の一側を感知し、第２センサー１２ａ，１２ｂ，１２ｃが基板の移動方向と平行な基板の他側を感知する。第１センサー３２は搬送チャンバー２０の中心を基準にして左側に偏心配置され、第２センサー１２ａ，１２ｂ，１２ｃは搬送チャンバー２０の中心を基準にして右側に偏心配置される。したがって、例えば、基板をロードロックチャンバー３０から搬出して工程チャンバー１０ａ，１０ｂ，１０ｃに搬入する場合、第１センサー３２は搬出方向と略平行な基板Ｓの左側を感知し、第２センサー１２ａ，１２ｂ，１２ｃは搬入方向と略平行な基板Ｓの右側を感知する。したがって、ロードロックチャンバー３０内に設置された第１センサー３２及び搬送チャンバー２０内に設置された第２センサー１２ａ，１２ｂ，１２ｃを用いることで、基板Ｓの両側を感知することができる。一方、本実施例と異なり、第２センサー１２ａ，１２ｂ，１２ｃが搬送チャンバー２０の中心を基準にして左側に偏心配置されることもあるが、この場合、基板Ｓの回転を通して基板Ｓの右側が第２センサー１２ａ，１２ｂ，１２ｃを経由することができる。

上記と同様に、基板Ｓを工程チャンバー１０ａ，１０ｂ，１０ｃから搬出してロードロックチャンバー３０に搬入する場合、第２センサー１２ａ，１２ｂ，１２ｃは搬入方向と略平行な基板Ｓの右側を感知し、第１センサー３２は搬出方向と略平行な基板Ｓの左側を感知する。したがって、被処理基板Ｓを工程チャンバー１０ａ，１０ｂ，１０ｃに搬入したり、処理完了状態の基板Ｓを工程チャンバー１０ａ，１０ｂ，１０ｃから搬出するとき、基板Ｓの状態を感知することができ、工程の前後を基準にして基板Ｓの状態を感知することができる。

本発明を好適な各実施例に基づいて詳細に説明したが、これと異なる形態の各実施例も可能である。したがって、以下に記載された特許請求の範囲の技術的思想及び範囲は、好適な各実施例に限定されるものでない。

Claims (12)

1. 基板の一側に対する感知データをセンサーから受信する段階と；
   前記感知データから前記基板の状態を判断する段階と；を含むことを特徴とする基板感知方法。
2. 前記感知データを受信する段階は、
   前記基板及び前記センサーのうち何れか一つを移動し、前記基板の前記一側に向かって光信号を放出する段階と；
   前記基板を経た前記光信号を受信する段階と；を含むことを特徴とする請求項１に記載の基板感知方法。
3. 前記基板の状態を判断する段階は、前記基板の前記一側に対する受信可能な基準データの個数と前記感知データの個数を比較し、遺失データを判断する段階を含むことを特徴とする請求項１に記載の基板感知方法。
4. 前記基板の状態を判断する段階は、前記遺失データの位置から前記基板の不良位置を判断する段階を含むことを特徴とする請求項３に記載の基板感知方法。
5. 前記方法は、前記基準データ及び前記感知データの個数を調節し、前記基板の状態に対する正確度を調節することを特徴とする請求項３に記載の基板感知方法。
6. 基板の第１移動経路上に位置し、前記基板の第１移動経路と略平行な前記基板の一側を感知する第１センサーと；
   前記第１移動経路と異なる前記基板の第２移動経路上に位置し、前記基板の第２移動経路と略平行な前記基板の他側を感知する第２センサーと；を含むことを特徴とする基板処理装置。
7. 前記基板処理装置は、ロードロックチャンバー、工程チャンバー、及び前記ロードロックチャンバー内の前記基板を搬出して前記工程チャンバーに収納する搬送チャンバーをさらに含み、
   前記基板は、前記第１移動経路に沿って前記ロードロックチャンバーから前記搬送チャンバーに搬出され、前記第２移動経路に沿って前記搬送チャンバーから前記工程チャンバーに搬送されることを特徴とする請求項６に記載の基板処理装置。
8. 前記基板処理装置は、ロードロックチャンバー、工程チャンバー、及び前記ロードロックチャンバー内の前記基板を搬出して前記工程チャンバーに収納する搬送チャンバーをさらに含み、
   前記基板は、前記第１移動経路に沿って前記工程チャンバーから前記搬送チャンバーに搬出され、前記第２移動経路に沿って前記搬送チャンバーから前記ロードロックチャンバーに搬送されることを特徴とする請求項６に記載の基板処理装置。
9. 前記第１及び第２センサーは、前記第１及び第２移動経路上にそれぞれ偏心配置されることを特徴とする請求項７または８に記載の基板処理装置。
10. 第１移動経路に沿って移動する基板の一側を感知する段階と；
    前記第１移動経路と異なる第２移動経路に沿って移動する前記基板の他側を感知する段階と；を含むことを特徴とする基板処理方法。
11. 前記基板は、前記第１移動経路に沿って前記ロードロックチャンバーから前記搬送チャンバーに搬出され、前記第２移動経路に沿って前記搬送チャンバーから前記工程チャンバーに搬送されることを特徴とする請求項１０に記載の基板処理方法。
12. 前記基板は、前記第１移動経路に沿って前記工程チャンバーから前記搬送チャンバーに搬出され、前記第２移動経路に沿って前記搬送チャンバーから前記ロードロックチャンバーに搬送されることを特徴とする請求項１０に記載の基板処理方法。