KR100784788B1 - 기판 이송 장치, 그리고 상기 기판 이송 장치를 구비하는 박리 공정설비 및 방법 - Google Patents

기판 이송 장치, 그리고 상기 기판 이송 장치를 구비하는 박리 공정설비 및 방법 Download PDF

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김진환
장용수
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Abstract

본 발명은 기판 이송 장치, 그리고 상기 기판 이송 장치를 구비하는 박리공정설비에 관한 것으로, 본 발명에 따른 기판 이송 장치는 기판을 안착하는 안착부 및 상기 안착부에 안착된 기판을 가열 또는 냉각시키는 온도 조절부재를 포함하되, 상기 온도 조절부재는 상기 안착부에 설치되는 제 1 금속판 및 상기 제 1 금속판과 상이한 재질로 제공되고 상기 제 1 금속판과 대향되도록 설치되는 제 2 금속판, 그리고 상기 제 1 금속판 및 상기 제 2 금속판 각각에 서로 상이한 전압을 공급하는 전압 공급기를 포함한다. 본 발명에 따른 박리공정설비는 기판의 이송과 동시에 펠티어 효과를 이용하여 기판의 가열 및 냉각을 수행한다. 따라서, 기판의 가열 및 냉각을 별도의 챔버에서 별도로 수행하는 방식에 비해 기판의 처리 시간을 단축시킬 수 있어 공정수율을 향상시킨다.
반도체, 애싱, 박리, 펠티어, 온도 조절, 가열, 냉각, 로봇암, 기판이송장치

Description

기판 이송 장치, 그리고 상기 기판 이송 장치를 구비하는 박리 공정설비 및 방법{APPARATUS FOR TRANSFERRING A SUBSTRATE, ASHING FACILITY WITH THE APPARATUS, AND ASHING METHOD OF THE ASHING FACILITY}
도 1은 본 발명에 따른 박리공정설비의 구성도이다.
도 2는 도 1에 도시된 기판 이송 장치의 평면도이다.
도 3은 도 1에 도시된 기판 이송 장치의 측면도이다.
도 4는 도 3에 도시된 A영역의 확대도이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 온도 조절부재의 확대도이다.
도 6a 및 도 6b는 본 발명에 따른 온도 조절부재의 기판의 온도 조절 과정을 설명하기 위한 도면들이다.
도 7은 본 발명에 따른 기판 이송 방법을 보여주는 순서도이다.
도 8은 도 7에 도시된 기판의 가열 과정을 보여주는 순서도이다.
도 9는 도 7에 도시된 기판의 냉각 과정을 보여주는 순서도이다.
*도면의 주요부분에 대한 부호설명*
1 : 박리공정설비
10 : 로딩/언로딩부
20 : 공정부
100 : 공정챔버
200 : 기판이송장치
210 : 이송 유닛
220 : 온도조절부재
230 : 전원 공급기
240 : 제어부
본 발명은 기판 이송 장치, 그리고 상기 기판 이송 장치를 구비하는 박리공정설비 및 방법에 관한 것이다.
일반적인 반도체 제조 공정은 웨이퍼상에 일련의 기판처리공정들을 반복적 또는 선택적으로 수행함으로써 반도체 소자를 생산하는 공정이다. 이러한 기판처리공정들은 다수의 공정 챔버들에 의해 독립적으로 수행되며, 반도체 제조 설비에는 각각의 공정 챔버들로 웨이퍼를 이송하는 기판 이송 장치가 구비된다.
반도체 제조 설비 중 박리공정설비는 로드 포트(load port), 설비전면종단모듈(EFEM:equipment front end module, 이하 '이에프이엠'이라 함), 로드락 챔버(loadlock chamber), 가열 챔버(heating chamber), 냉각 챔버(cooling chamber), 공정 챔버(process chamber), 그리고 트랜스퍼 챔버(transfer chamber)를 구비한 다.
로드 포트는 복수의 웨이퍼를 수납하는 저장 용기(예컨대, 카세트, FOUP)의 로딩 및 언로딩을 수행한다. 이에프이엠은 로드 포트와 로드락 챔버 상호간에 웨이퍼를 이송한다. 로드락 챔버는 이에프이엠과 트랜스퍼 챔버 상호간에 웨이퍼를 이송한다. 가열 챔버는 웨이퍼 처리공정이 수행되기 전에 웨이퍼를 공정 온도로 예열(pre-heating)하는 챔버이고, 냉각 챔버는 웨이퍼 처리공정이 수행되어 고온의 온도로 가열된 웨이퍼를 냉각하는 챔버이다. 그리고, 트랜스퍼 챔버는 로드락 챔버로부터 웨이퍼를 이송받아 가열 챔버, 냉각 챔버, 그리고 공정 챔버로 웨이퍼를 이송한다. 공정 챔버는 웨이퍼에 형성된 감광액(photoresist) 박막의 일부를 제거하는 애싱(ashing, 이하 '박리'라 함) 공정을 수행한다. 여기서, 일반적인 박리공정설비는 멀티챔버 방식으로 공정을 수행하는 구조를 갖는다. 즉, 로드 포트는 이에프이엠의 일측에 인접하게 배치되고, 로드락 챔버는 이에프이엠의 타측에 인접하게 배치된다. 그리고, 트랜스퍼 챔버는 로드락 챔버, 가열 챔버, 냉각 챔버, 그리고 공정 챔버 사이에 구비된다. 가열 챔버, 냉각 챔버, 그리고 공정 챔버는 트랜스퍼 챔버의 둘레를 따라 배치된다.
그러나, 상술한 구조를 가지는 박리공정설비는 웨이퍼 처리공정의 시간이 길다. 특히, 공정 챔버에서 웨이퍼 처리공정을 수행하기 전후에 웨이퍼를 가열하거나 냉각하는 공정이 가열 챔버 및 냉각 챔버에서 별도로 진행되므로, 웨이퍼를 가열 챔버 및 냉각 챔버로 이송하여 웨이퍼를 가열 및 냉각하는 시간이 부가된다. 따라서, 설비의 공정 수율이 낮다. 또한, 상술한 기판 처리 설비는 웨이퍼를 가열 및 냉각하는 챔버가 부가됨으로써, 설비의 풋프린트가 크고, 제작비용이 증가한다.
상술한 문제점을 해결하기 위해 본 발명은 공정 수율을 향상시키는 기판 이송 장치, 그리고 상기 기판 이송 장치를 구비하는 박리공정설비 및 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 기판의 예열 및 냉각을 효과적으로 수행하는 기판 이송 장치, 그리고 상기 기판 이송 장치를 구비하는 박리공정설비 및 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 풋프린트를 감소시킬 수 있는 기판 이송 장치, 그리고 상기 기판 이송 장치를 구비하는 박리공정설비 및 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 제작비용을 절감할 수 있는 기판 이송 장치, 그리고 상기 기판 이송 장치를 구비하는 박리공정설비 및 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 기판 이송 장치는 기판을 안착하는 안착부 및 상기 안착부에 안착된 기판을 가열 또는 냉각시키는 온도 조절부재를 포함하되, 상기 온도 조절부재는 상기 안착부에 설치되는 제 1 금속판 및 상기 제 1 금속판과 상이한 재질로 제공되고 상기 제 1 금속판과 대향되도록 설치되는 제 2 금속판, 그리고 상기 제 1 금속판 및 상기 제 2 금속판 각각에 서로 상이한 전원은 공급하는 전원 공급기를 포함한다.
본 발명의 실시예에 따르면, 상기 기판 이송 장치는 상기 제 1 금속판 및 상기 제 2 금속판에 공급되는 전원의 종류를 선택하도록 상기 전원 공급기를 제어하는 제어부를 더 포함한다.
본 발명의 실시예에 따르면, 상기 제 1 금속판은 상기 제 2 금속판보다 상기 안착부에 안착된 기판과 인접하게 배치되고, 상기 제어부는 기판의 가열시 상기 제 1 금속판에 음전압이 공급되고, 상기 제 2 금속판에 양전압이 공급되도록 상기 전원 공급기를 제어하고, 기판의 냉각시 상기 제 1 금속판에 양전압이 공급되고, 상기 제 2 금속판에 음전압이 공급되도록 상기 전원 공급기를 제어한다.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 박리공정설비는 복수의 기판을 수용하는 저장 용기를 로딩 및 언로딩시키는 로드 포트, 상기 로드 포트와 인접하게 배치되는, 그리고 상기 로드 포트로 기판을 이송하는 기판이송장치를 가지는 이에프이엠, 상기 이에프이엠과 인접하게 배치되는 로드락 챔버, 상기 박리공정을 수행하는 적어도 하나의 공정 챔버, 그리고 상기 로드락 챔버 및 상기 공정 챔버 상호간에 기판을 이송하는 트랜스퍼 챔버를 포함하되, 상기 기판이송장치는 기판을 안착하는 안착부, 상기 안착부에 설치되는 제 1 금속판 및 상기 제 1 금속판과 대향되도록 설치되는 제 2 금속판, 그리고 상기 제 1 금속판 및 상기 제 2 금속판으로 전원을 공급하는 전원 공급기를 가지는 온도 조절부재를 포함한다.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 박리공정설비는 복수의 기판을 수용하는 저장 용기를 로딩 및 언로딩시키는 로드 포트, 상기 로드 포트와 인접하 게 배치되는 이에프이엠, 상기 이에프이엠과 인접하게 배치되는 로드락 챔버, 상기 박리공정을 수행하는 적어도 하나의 공정 챔버, 그리고 상기 로드락 챔버 및 상기 공정 챔버 상호간에 기판을 냉각 및 가열하면서 이송하는 기판이송장치를 가지는 트랜스퍼 챔버를 포함하되, 상기 기판이송장치는 기판을 안착하는 안착부, 상기 안착부에 설치되는 제 1 금속판 및 상기 제 1 금속판과 대향되도록 설치되는 제 2 금속판, 그리고 상기 제 1 금속판 및 상기 제 2 금속판으로 전원을 공급하는 전원 공급기를 가지는 온도 조절부재를 포함한다.
본 발명의 실시예에 따르면, 상기 기판이송장치는 상기 제 1 금속판 및 상기 제 2 금속판에 공급되는 전압의 극성이 변환되도록 상기 전원 공급기를 제어하는 제어부를 더 포함한다.
본 발명의 실시예에 따르면, 상기 제 1 금속판은 상기 제 2 금속판보다 상기 안착부에 안착된 기판과 인접하게 배치되고, 상기 제어부는 기판의 가열시 상기 제 1 금속판에 음전압이 공급되고, 상기 제 2 금속판에 양전압이 공급되도록 상기 전원 공급기를 제어하고, 기판의 냉각시 상기 제 1 금속판에 양전압이 공급되고, 상기 제 2 금속판에 음전압이 공급되도록 상기 전원 공급기를 제어한다.
삭제
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 박리공정방법은 기판을 저장 용기로부터 인출하는 단계, 인출된 기판을 박리공정이 수행되는 공정 챔버로 이동 하는 단계, 기판상에 박리공정을 수행하는 단계, 박리공정이 완료된 기판을 냉각하는 단계, 그리고 냉각된 기판을 상기 저장 용기로 반입하는 단계를 포함하되, 상기 기판의 냉각은 상기 저장 용기와 상기 공정 챔버 상호간에 기판을 이송하는 기판이송장치에 의해 이루어진다.
본 발명의 실시예에 따르면, 상기 기판을 냉각하는 단계는 상기 기판이송장치에 구비된 서로 상이한 종류의 금속판들 각각에 서로 다른 극성의 전원을 공급하여 펠티어 효과에 의해 상기 냉각이 이루어진다.
본 발명의 실시예에 따르면, 상기 박리공정방법은 기판을 저장 용기로부터 인출하는 단계 이후에 기판을 가열하는 단계를 더 포함하되, 상기 기판을 가열하는 단계는 상기 기판이송장치에 구비된 금속판들 각각에 서로 다른 극성의 전원을 공급하여 펠티어 효과에 의해 상기 가열이 이루어진다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 상세히 설명하기로 한다. 그러나, 본 발명은 여기서 설명되어지는 실시예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 오히려, 여기서 소개되는 실시예는 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록 그리고 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되어지는 것이다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호로 표시된 부분들은 동일한 구성요소들을 나타낸다.
또한, 본 발명의 실시예에서는 기판에 형성된 감광액막을 제거하는 멀티챔버 구조의 박리공정설비를 예로 들어 설명한다. 그러나, 본 발명은 다양한 종류의 기판을 이송하는 기판 이송 장치를 구비하는 모든 기판 처리 설비에 적용이 가능하 다.
(실시예)
도 1은 본 발명에 따른 박리공정설비의 구성도이다. 도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 박리공정설비(1)는 로딩/언로딩부(10) 및 기판이송부(20), 그리고 공정부(30)를 가진다. 로딩/언로딩부(10)는 복수의 기판을 수납하는 저장 용기(C:Cassette)를 로딩(loading) 및 언로딩(unloading)시킨다. 로딩/언로딩부(10)는 공정시 저장 용기가 안착되는 복수의 로드 포트(load port)(12)들을 가진다.
기판이송부(20)는 로딩/언로딩부(10) 및 공정부(30) 상호간에 기판(W)을 이송한다. 기판이송부(20)는 설비전면종단모듈(EFEM:equipment front end module, 이하 '이에프이엠'이라 함)(22), 로드락 챔버(24), 그리고 트랜스퍼 챔버(26)를 포함한다. 이에프이엠(22)은 로딩/언로딩부(10)와 로드락 챔버(24) 상호간에 기판(W)을 이송한다. 이에프이엠(22)에는 기판이송장치(100)가 구비된다. 기판이송장치(100)는 각각의 로드 포트(12)에 로딩된 저장 용기(c)와 로드락 챔버(24) 상호간에 기판(W)을 이송한다. 또한, 기판이송장치(100)는 기판(W)의 이송시 기판(W)을 가열 및 냉각한다. 기판이송장치(100)에 대한 상세한 설명은 후술하겠다.
로드락 챔버(24)는 이에프이엠(22)과 트랜스퍼 챔버(26) 사이에 배치된다. 로드락 챔버(100)는 제 1 챔버(24a) 및 제 2 챔버(24b)를 포함한다. 제 1 챔버(24a)는 이에프이엠(22)으로부터 트랜스퍼 챔버(26)로 기판이 이송되는 챔버이고, 제 2 챔버(24b)는 트랜스퍼 챔버(24)로부터 이에프이엠(22)으로 기판이 반송되 는 챔버이다.
트랜스퍼 챔버(26)는 로드락 챔버(24)와 공정부(30) 상호간에 기판(W)을 이송한다. 트랜스퍼 챔버(26)는 기판의 이송을 수행하는 기판이송장치(26a)를 구비한다. 기판이송장치(26a)는 제 1 챔버(24a) 및 제 2 챔버(24b) 그리고 각각의 공정 챔버(32)들 상호간에 기판(W)을 이송한다. 여기서, 기판이송장치(26a)는 이에프이엠(22)의 기판이송장치(100)와 다른 구조를 가지는 로봇암(robot arm)이다. 그러나, 선택적으로 기판이송장치(26a)와 기판이송장치(100)는 서로 동일한 구조를 가지는 로봇암일 수 있다.
공정부(30)는 두 개의 공정 챔버(32)를 포함한다. 각각의 공정 챔버(32)는 내부에 박리공정을 수행하는 공간을 제공한다. 또는, 선택적으로 공정 챔버(32)들 중 일부는 박리공정이 아닌 다른 기판처리공정을 수행할 수 있다. 본 실시예에서는 두 개의 공정 챔버(32)를 가지는 공정부(30)를 예로 들어 설명하였으나, 공정 챔버(32)의 수는 다양하게 적용될 수 있다.
또한, 본 실시예에서는 애싱(ashing) 공정을 수행하는 박리공정설비를 예로 들어 설명하였으나, 본 발명에 따른 박리공정설비는 기판상에 형성된 박막을 제거하는 제거하는 식각(etching) 공정 또는 기판상에 잔류하는 이물질을 제거하는 세정(cleaning) 공정을 수행할 수 있다.
상술한 박리공정설비(1)는 이에프이엠(22)에 구비된 기판이송장치(100)가 로딩/언로딩부(10)과 로드락 챔버(24) 상호간에 기판(W)을 이송할 때 기판(W)을 가열 및 냉각한다. 본 발명의 실시예에서는 이에프이엠(22)에 구비된 기판이송장치(100) 가 기판(W)의 가열 및 냉각을 수행하는 것을 예로 들어 설명한다. 그러나, 기판(W)의 가열 및 냉각은 트랜스퍼 챔버(26)에 구비된 기판이송장치(26a)가 수행할 수 있다. 또는, 기판(W)의 가열 및 냉각은 이에프이엠(22)에 구비된 기판이송장치(100)와 트랜스퍼 챔버(26)에 구비된 기판이송장치(26a)가 함께 수행할 수 있다.
이하, 본 발명에 따른 기판이송장치(100)를 상세히 설명한다. 도 2는 도 1에 도시된 기판이송장치의 평면도이고, 도 3은 도 1에 도시된 기판이송장치의 측면도이다. 그리고, 도 4는 도 3에 도시된 A영역의 확대도이다.
도 2 내지 도 4를 참조하면, 본 발명에 따른 기판이송장치(100)는 이송 유닛(110), 온도 조절부재(120), 감지 부재(미도시됨), 그리고 제어부(150)를 포함한다. 이송 유닛(110)은 안착부(112), 아암부(114), 그리고 구동부(116)를 포함한다. 안착부(112)는 기판(W)을 안착시킨다. 안착부(112)는 핸드(112a)와 핑거(112b)를 가진다. 핸드(112a) 및 핑거(112b)는 기판(W)의 피처리면을 안착시키는 안착면을 가진다. 핑거(112b)는 핸드(112a)의 전단으로부터 서로 대칭되도록 연장된다. 아암부(114)는 안착부(112)를 이동시킨다. 아암부(114)는 다관절 아암들을 가진다. 구동부(116)는 각각의 아암들을 서로 유기적으로 동작시켜, 안착부(112)를 직선 및 회전운동한다.
온도조절부재(120)는 공정시 안착부(112)에 안착된 기판(W)의 온도를 조절한다. 온도조절부재(120)는 흡열/발열 발생부재(130) 및 전원 공급기(140)를 포함한다. 흡열/발열 발생부재(130)는 기판(W)을 가열 및 냉각한다. 흡열/발열 발생부재(130)는 안착부(112)에 고정설치된다. 또한, 흡열/발열 발생부재(130)는 기판(W) 의 온도를 균일하게 가열 및 냉각하도록 안착부(112)의 전반에 걸쳐 네 개가 배치된다. 본 실시예에서는 네 개의 흡열/발열 발생부재(130)가 안착부(112)에 고정설치되는 방식을 예시하였으나, 흡열/발열 발생부재(130)는 안착부(112)에서 적어도 하나 이상이 다양하게 배치될 수 있다.
흡열/발열 발생부재(130)는 제 1 금속판(132) 및 제 2 금속판(134)을 가진다. 제 1 금속판(132) 및 제 2 금속판(134)은 서로 다른 종류의 금속이다. 일 실시예로서, 제 1 금속판(132) 및 제 2 금속판(134)은 서로 다른 종류의 도체 또는 반도체이다. 제 1 금속판(132) 및 제 2 금속판(134)은 안착부(112)에 고정설치된다. 제 1 금속판(132) 및 제 2 금속판(134)은 상하로 일정 간격이 이격된 상태에서 서로 마주보도록 배치된다. 여기서, 본 발명의 다른 실시예로서, 도 5를 참조하면, 제 1 금속판(132) 및 제 2 금속판(134)은 서로 밀착되어 상하로 배치된다.
상술한 제 1 금속판(132) 및 제 2 금속판(134)은 펠티어 효과(peltier effect)에 의한 발열 및 흡열량이 크고, 열량에 대한 전기저항성이 낮으며, 열전도율이 작은 반도체 또는 도체를 사용하는 것이 바람직하다. 여기서, 펠티어 효과는 서로 다른 두금속에 전기를 통하였을 때 서로 다른 금속의 양단면에 온도차가 발생하는 현상이다. 즉, 두 개의 금속을 인접한 상태에서 각각의 금속에 서로 다른 전력을 인가하면 어느 하나의 금속면에는 발열이 발생하고, 다른 하나의 금속면에는 흡열이 발생한다. 펠티어 효과는 두 가지의 다른 물질들 간의 접합을 거쳐 전류가 흐를 때 발생되는 열의 방출과 흡수를 의미한다.
전원 공급기(140)는 발명/흡열 발생부재(130)로 전력을 인가한다. 전원 공급기(140)는 제 1 금속판(132) 및 제 2 금속판(134) 각각에 서로 다른 전압을 인가한다. 또한, 전원 공급기(140)는 제 1 금속판(132) 및 제 2 금속판(134)에 인가하는 전압의 극성 및 세기를 변환시킬 수 있다.
온도감지부재(미도시됨)은 각각의 발열/흡열 발생부재(130)의 온도를 감지한다. 온도감지부재로는 특정 대상물의 온도를 감지하는 적어도 하나의 온도센서가 사용될 수 있다. 본 실시예에서는 온도감지부재가 발열/흡열 발생부재(130)의 온도를 감지하는 것을 예로 들어 설명하였으나, 온도감지부재는 안착부(112)에 안착된 기판(W)의 온도를 직접 감지할 수 있다.
제어부(150)는 온도감지부재가 감지한 발열/흡열 발생부재(130)의 온도를 판단하여 온도 조절부재(120)를 제어한다. 또한, 제어부(150)는 안착부(112)에 안착된 기판(W)을 선택적으로 가열 및 냉각하도록 발열/흡열 발생부재(130)를 제어한다. 일 실시예로서, 제어부(150)는 기판 이송 장치(100)가 저장 용기(c)로부터 공정 챔버(32)로 기판(W)을 이송할 때에는 이송되는 기판(W)의 온도를 기설정된 공정 온도로 예열하도록 발열/흡열 발생부재(130)를 제어한다. 또한, 제어부(150)는 기판 이송 장치(100)가 공정 챔버(32)로부터 저장 용기(c)로 기판(W)을 이송할 때에는 기판(W)의 온도를 냉각하도록 발열/흡열 발생부재(130)를 제어한다.
본 실시예에서는 제어부(150)가 온도감지부재가 감지한 발열/흡열 발생부재(130)의 온도신호를 판단하여 온도조절부재(120)를 제어하는 방식을 예로 들어 설명하였으나, 제어부(150)가 기판(W)의 온도를 조절하도록 온도조절부재(120)를 제어하는 방식은 다양한 방식이 적용될 수 있다. 예컨대, 제어부(150)는 온도감지 부재로부터 온도신호를 전송받지 않고, 기판이송장치(100)가 저장 용기(c)로부터 공정 챔버(36)로 기판(W)을 이송할 때에는 발열/흡열 발생부재(130)가 기판(W)을 가열하도록 제어하고, 기판이송장치(100)가 공정 챔버(32)로부터 저장 용기(c)로 기판(W)을 이송할 때에는 발열/흡열 발생부재(130)가 기판(W)을 냉각하도록 제어할 수 있다.
이하, 상술한 구조를 가지는 박리공정설비(1)의 공정 과정을 상세히 설명한다. 여기서, 상술한 구성들과 동일한 구성들에 대한 참조번호는 동일하게 병기하고, 그 구성들에 대한 상세한 설명은 생략하겠다.
도 6a 및 도 6b는 본 발명에 따른 온도 조절부재의 기판의 온도 조절 과정을 설명하기 위한 도면들이다. 도 7은 본 발명에 따른 기판 이송 방법을 보여주는 순서도이다. 그리고, 도 8은 도 7에 도시된 기판의 가열 과정을 보여주는 순서도이고, 도 9는 도 7에 도시된 기판의 냉각 과정을 보여주는 순서도이다.
도 7을 참조하면, 공정이 개시되면 저장 용기(c)가 로딩/언로딩부(10)의 로드 포트(12)에 로딩된다(S100). 저장 용기(c)가 로드 포트(12)에 로딩되면, 이에프이엠(22)의 기판이송장치(100)는 저장 용기(c)으로부터 공정부(30)로 기판(W)을 공정 온도로 예열시키면서 이송한다(S200). 기판(W)의 이송 및 가열 과정은 다음과 같다.
도 6a를 참조하면, 기판이송장치(100)의 구동부(116)는 아암부(114)를 구동시켜, 저장 용기(c) 내 기판(W)을 안착부(112)에 안착시킨다(S220). 안착부(112)에 기판(W)이 안착되면, 구동부(116)는 안착부(112)를 저장 용기(c)로부터 로드락 챔 버(24)의 제 1 챔버(24a)로 이동시킨다. 이때, 전원 공급기(140)는 제 1 금속판(132)으로 음전압을 공급하고, 제 2 금속판(134)에 양전압을 공급한다(S240). 음전압이 공급된 제 1 금속판(132)은 음전하를 띄고, 양전압이 공급된 제 2 금속판(134)은 양전하를 띈다. 이때, 펠티어 효과에 의해 열(H)은 제 2 금속판(134)으로부터 제 1 금속판(132)으로 이동된다. 따라서, 제 2 금속판(134)에는 흡열현상이 발생되어 제 2 금속판(134)은 열(H)을 흡수하고, 제 1 금속판(132)에는 발열현상이 발생되어 제 1 금속판(132)은 제 2 금속판(134)으로부터 전달된 열(H)을 기판(W)으로 방출시킨다. 따라서, 안착부(112)에 안착된 기판(W)은 제 1 금속판(132)으로부터 방출되는 열(H)에 의해 가열된다. 기판(W)이 기설정된 공정 온도로 예열되면, 안착부(112)는 로드락 챔버(24)의 제 1 챔버(24a)에 기판(W)을 릴리즈(release)한다(S260). 그리고, 트랜스퍼 챔버(26)는 제 1 챔버(24a)로부터 공정 챔버(32)로 기판(W)을 이송한다.
공정 챔버(32)는 기판(W) 상에 박리공정을 수행한다(S300). 박리공정(ashing process)은 박막형성 공정을 통해 기판(W)상에 형성된 박막 중 불필요한 부분을 제거하는 공정이다. 본 실시예에서는 공정 챔버(32)가 박리 공정을 수행하는 것을 예로 들어 설명하였으나, 공정 챔버는 모든 기판처리공정을 수행할 수 있다.
공정 챔버(32)가 박리 공정을 수행하면, 트랜스퍼 챔버(26)는 공정 챔버(32)로부터 로드락 챔버(24)의 제 2 챔버(24b)로 기판(W)을 이송시킨다. 그리고, 기판이송장치(100)는 제 2 챔버(24b)로부터 로딩/언로딩부(10)의 저장 용기(c)로 기판(W)을 반송시킨다(S400). 이때, 기판이송장치(100)는 기판처리공정이 수행되어 고온으로 가열된 기판(W)을 냉각한다. 기판(W)의 반송 및 냉각 과정은 다음과 같다.
도 6b를 참조하면, 구동부(116)는 아암부(114)를 구동시켜, 제 2 챔버(24b) 내 기판(W)을 안착부(112)에 안착시킨다(S420). 안착부(112)에 기판(W)이 안착되면, 구동부(116)는 안착부(112)를 제 2 챔버(24b)로부터 저장 용기(c)로 기판(W)을 반송한다. 이때, 전원 공급기(140)는 기판(W)의 가열시 제 1 금속판(132)으로 양전압을 공급하고, 제 2 금속판(134)에 음전압을 공급한다. 양전압이 공급된 제 1 금속판(132)은 양전압을 띄고, 음전압이 공급된 제 2 금속판(134)은 음전하를 띈다. 이때, 펠티어 효과에 의해 열(H)은 제 1 금속판(132)으로부터 제 2 전극판(134)으로 전달된다. 따라서, 제 1 금속판(132)에는 흡열현상이 발생되고, 제 2 금속판(134)에는 발열현상이 발생된다. 따라서, 기판(W)의 열은 제 1 금속판(132)으로부터 제 2 금속판(134)으로 이동된다. 기판(W)이 냉각되면, 안착부(112)는 저장 용기(c)에 기판(W)을 릴리즈(release)한다(S460). 공정이 수행된 기판(W)들이 저장 용기(c)에 모두 회수되면, 저장 용기(c)는 로드 포트(12)로부터 언로딩(unloading)된다(S500).
상술한 기판 처리 설비(1)는 기판(W)의 이송과 동시에 기판(W)의 가열 및 냉각을 수행한다. 따라서, 기판의 가열 및 냉각을 별도의 챔버에서 별도로 수행하는 방식에 비해 기판의 처리 시간을 단축시킬 수 있어 공정수율을 향상시킨다.
또한, 종래의 애싱(ashing) 공정 설비에서와 같이 기판을 가열 및 냉각하기 위한 별도의 챔버가 구비되지 않아 설비의 풋프린트를 감소시키고, 제작 비용을 절 감한다.
이상의 상세한 설명은 본 발명을 예시하는 것이다. 또한 전술한 내용은 본 발명의 바람직한 실시 형태를 나타내고 설명하는 것에 불과하며, 본 발명은 다양한 다른 조합, 변경 및 환경에서 사용할 수 있다. 즉, 본 명세서에 개시된 발명의 개념의 범위, 저술한 개시 내용과 균등한 범위 및/또는 당업계의 기술 또는 지식의 범위 내에서 변경 또는 수정이 가능하다. 전술한 실시예들은 본 발명을 실시하는데 있어 최선의 상태를 설명하기 위한 것이며, 본 발명과 같은 다른 발명을 이용하는데 당업계에 알려진 다른 상태로의 실시, 그리고 발명의 구체적인 적용 분야 및 용도에서 요구되는 다양한 변경도 가능하다. 따라서, 이상의 발명의 상세한 설명은 개시된 실시 상태로 본 발명을 제한하려는 의도가 아니다. 또한 첨부된 청구범위는 다른 실시 상태도 포함하는 것으로 해석되어야 한다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 기판 이송 장치, 그리고 상기 기판 이송 장치를 구비하는 박리공정설비 및 방법은 웨이퍼 처리공정의 수율을 향상시킨다.
또한, 본 발명에 따른 기판 이송 장치, 그리고 상기 기판 이송 장치를 구비하는 박리공정설비 및 방법은 기판의 이송과 기판의 예열 및 냉각을 동시에 수행한다. 따라서, 기판의 가열 및 냉각을 효과적으로 수행한다.
또한, 본 발명에 따른 기판 이송 장치, 그리고 상기 기판 이송 장치를 구비하는 박리공정설비 및 방법은 기판을 가열 및 냉각하기 위한 별도의 챔버가 필요없어 설비의 풋프린트를 감소시키고, 제작 비용을 절감한다.

Claims (11)

  1. 기판을 이송하는 장치에 있어서,
    기판을 안착하는 안착부와,
    상기 안착부에 안착된 기판을 가열 또는 냉각시키는 온도 조절부재를 포함하되,
    상기 온도 조절부재는,
    상기 안착부에 설치되는 제 1 금속판 및 상기 제 1 금속판과 상이한 재질로 제공되고 상기 제 1 금속판과 대향되도록 설치되는 제 2 금속판과,
    상기 제 1 금속판 및 상기 제 2 금속판 각각에 서로 상이한 전원을 공급하는 전원 공급기를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 이송 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 기판 이송 장치는,
    상기 제 1 금속판 및 상기 제 2 금속판에 공급되는 전원의 종류를 선택하도록 상기 전원 공급기를 제어하는 제어부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 이송 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 제 1 금속판은 상기 제 2 금속판보다 상기 안착부에 안착된 기판과 인 접하게 배치되고,
    상기 제어부는,
    기판의 가열시 상기 제 1 금속판에 음전압이 공급되고, 상기 제 2 금속판에 양전압이 공급되도록 상기 전원 공급기를 제어하고,
    기판의 냉각시 상기 제 1 금속판에 양전압이 공급되고, 상기 제 2 금속판에 음전압이 공급되도록 상기 전원 공급기를 제어하는 것을 특징으로 하는 기판 이송 장치.
  4. 박리공정설비에 있어서,
    복수의 기판을 수용하는 저장 용기를 로딩 및 언로딩시키는 로드 포트와,
    상기 로드 포트와 인접하게 배치되는, 그리고 상기 로드 포트로 기판을 이송 하는 기판이송장치를 가지는 이에프이엠과,
    상기 이에프이엠과 인접하게 배치되는 로드락 챔버와,
    상기 박리공정을 수행하는 적어도 하나의 공정 챔버, 그리고
    상기 로드락 챔버 및 상기 공정 챔버 상호간에 기판을 이송하는 트랜스퍼 챔버를 포함하되,
    상기 기판이송장치는,
    기판을 안착하는 안착부와,
    상기 안착부에 설치되는 제 1 금속판 및 상기 제 1 금속판과 대향되도록 설치되는 제 2 금속판, 그리고 상기 제 1 금속판 및 상기 제 2 금속판으로 전원을 공급하는 전원 공급기를 가지는 온도 조절부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 박리공정설비.
  5. 박리공정설비에 있어서,
    복수의 기판을 수용하는 저장 용기를 로딩 및 언로딩시키는 로드 포트와,
    상기 로드 포트와 인접하게 배치되는 이에프이엠과,
    상기 이에프이엠과 인접하게 배치되는 로드락 챔버와,
    상기 박리공정을 수행하는 적어도 하나의 공정 챔버, 그리고
    상기 로드락 챔버 및 상기 공정 챔버 상호간에 기판을 냉각 및 가열하면서 이송하는 기판이송장치를 가지는 트랜스퍼 챔버를 포함하되,
    상기 기판이송장치는,
    기판을 안착하는 안착부와,
    상기 안착부에 설치되는 제 1 금속판 및 상기 제 1 금속판과 대향되도록 설치되는 제 2 금속판, 그리고 상기 제 1 금속판 및 상기 제 2 금속판으로 전원을 공급하는 전원 공급기를 가지는 온도 조절부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 박리공정설비.
  6. 제 4 항 또는 제 5 항에 있어서,
    상기 기판이송장치는,
    상기 제 1 금속판 및 상기 제 2 금속판에 공급되는 전압의 극성이 변환되도 록 상기 전원 공급기를 제어하는 제어부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 박리공정설비.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 제 1 금속판은 상기 제 2 금속판보다 상기 안착부에 안착된 기판과 인접하게 배치되고,
    상기 제어부는,
    기판의 가열시 상기 제 1 금속판에 음전압이 공급되고, 상기 제 2 금속판에 양전압이 공급되도록 상기 전원 공급기를 제어하고,
    기판의 냉각시 상기 제 1 금속판에 양전압이 공급되고, 상기 제 2 금속판에 음전압이 공급되도록 상기 전원 공급기를 제어하는 것을 특징으로 하는 박리공정설비.
  8. 삭제
  9. 박리공정을 수행하는 방법에 있어서,
    기판을 저장 용기로부터 인출하는 단계와,
    인출된 기판을 박리공정이 수행되는 공정 챔버로 이동하는 단계와,
    기판상에 박리공정을 수행하는 단계와,
    박리공정이 완료된 기판을 냉각하는 단계, 그리고
    냉각된 기판을 상기 저장 용기로 반입하는 단계를 포함하되,
    상기 기판의 냉각은 상기 저장 용기와 상기 공정 챔버 상호간에 기판을 이송하는 기판이송장치에 의해 이루어지는 것을 특징으로 하는 박리공정방법.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 기판을 냉각하는 단계는,
    상기 기판이송장치에 구비된 서로 상이한 종류의 금속판들 각각에 서로 다른 극성의 전원을 공급하여 펠티어 효과에 의해 상기 냉각이 이루어지는 것을 특징으로 하는 박리공정방법.
  11. 제 9 항 또는 제 10 항에 있어서,
    상기 박리공정방법은,
    기판을 저장 용기로부터 인출하는 단계 이후에 기판을 가열하는 단계를 더 포함하되,
    상기 기판을 가열하는 단계는,
    상기 기판이송장치에 구비된 금속판들 각각에 서로 다른 극성의 전원을 공급하여 펠티어 효과에 의해 상기 가열이 이루어지는 것을 특징으로 하는 박리공정방법.
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