KR101574202B1 - Substrates detecting apparatus and substrate processing apparatus uing it - Google Patents
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Abstract
본 발명은 기판을 이송하는 로봇 암에 결합된 블레이드 상에 기판이 정상적으로 안착되었는지 여부를 확인하기 위한 장치와 이를 이용한 기판 처리 장치에 관한 것이다. 기판 감지 장치는, 이송 챔버 내부에서 복수의 블레이드가 각각 기판을 상하로 이격하여 지지한 상태로 기판을 출입시키는 이송 로봇과, 복수의 블레이드 상에 위치한 서로 다른 기판의 외곽부를 개별적으로 감지하는 복수의 감지부로 이루어진다. 그리고 기판 처리 장치는 상술한 기판 감지 장치의 복수의 감지부를 이송 챔버와 다른 장치 사이의 기판 출입구에 구비한다. 이로부터 하나의 로봇 암에 복수의 블레이드를 구비하더라도 기판을 안정적으로 감지함에 따라 기판 이송 효율을 제고할 수 있다.The present invention relates to an apparatus for confirming whether a substrate is properly placed on a blade coupled to a robot arm for transferring the substrate, and a substrate processing apparatus using the same. The substrate sensing apparatus includes a transfer robot for transferring a substrate into and out of a transfer chamber while a plurality of blades are supported on the substrate in a state of vertically spaced apart from each other and a plurality of Sensing unit. The substrate processing apparatus includes a plurality of sensing units of the above-described substrate sensing apparatus at a substrate entry / exit port between the transfer chamber and another apparatus. Accordingly, even if a plurality of blades are provided in one robot arm, the substrate transfer efficiency can be improved as the substrate is stably sensed.
Description
본 발명은 기판 이송 챔버 내에서 기판을 이송하는 로봇 암에 결합된 블레이드 상에 기판이 정상적으로 안착되었는지 여부를 확인하기 위한 장치와 이를 이용한 기판 처리 장치에 관한 것이다.The present invention relates to an apparatus for confirming whether a substrate is properly placed on a blade coupled to a robot arm for transferring the substrate in the substrate transfer chamber, and a substrate processing apparatus using the same.
일반적으로 본 발명이 적용될 수 있는 반도체 기판 처리를 위한 장치는 도 1에 도시된 바와 같이, FOUP(Front Open Unified Pod ; 10), EFEM(Equipment Front End Module ; 20), 로드락 챔버(Load Lock Chamber ; 30), 이송 챔버(Transfer Chamber ; 40) 및 프로세스 챔버(Process Chamber ; 50)로 이루어진다.In general, an apparatus for processing semiconductor substrates to which the present invention can be applied includes an FOUP (Front Open Unified Pod) 10, an EFEM (Equipment Front End Module) 20, a
이송 챔버(40) 내부에는 로드락 챔버(30)와 프로세스 챔버(50) 사이에서 기판(W)을 이송하기 위한 이송 로봇(41)이 설치된다. 이송 로봇(41)은 1 이상의 로봇 암(42)을 구비하고, 이송 암(42)의 전단에는 기판(W)이 상부에 안착되는 블레이드(43)를 구비한다.A transfer robot 41 for transferring the substrate W between the
진공 상태를 유지한 상태에서 프로세스 챔버(50)로 기판(W)을 이송하는 경우, 종래의 이송 챔버(40)는 로봇 암(42) 1개당 1개의 블레이드(43)를 구비하여 1개의 기판(W)만을 이송하는 구조를 취하고 있었다. 이때 기판(W)을 감지하기 위한 장치는 도 2에 도시된 바와 같이, 이송 챔버의 기판 출입구(44) 상, 하부에 발광부(45a)와 수광부(45b)로 이루어지는 1쌍의 감지부(45)를 설치하여, 블레이드(43)상에 기판(W)이 정상적으로 안착되어 있는지 여부를 확인하였다.When transferring the substrate W to the
그러나 위와 같이 구성된 감지부(45)는 1개의 기판(W)만을 감지할 수 있어 처리 용량이 낮고, 처리 용량을 높이기 위해서는 로봇 암을 복수개로 구성할 수 있으나 그 개수를 늘이는데는 이송 챔버 내부 공간 및 설치 비용에 있어서 한계가 있었다. 또한 감지부(45)가 기판(W)의 중앙부를 감지함에 따라 기판(W)이 블레이드(43) 상에 비스듬하게 안착되었더라도 이를 감지할 수 없었다.However, the
최근 기판 이송 효율을 향상시키기 위하여 복수의 기판을 동시에 이송할 필요가 있음에도 불구하고, 현재까지 복수의 기판 이송 중 이를 감지할 수 있는 장치가 제시된 바 없었다.Although a plurality of substrates need to be simultaneously transported in order to improve the substrate transfer efficiency in recent years, there has not been proposed a device capable of sensing the transfer of a plurality of substrates up to now.
상술한 배경 기술상의 문제점을 해결하기 위하여, 이송 로봇에 복수개의 기판을 동시에 지지하는 복수개의 블레이드를 구비하고, 각각의 기판을 개별적으로 감지할 수 있는 기판 감지 장치 및 이를 이용한 기판 처리 장치를 제공함에 그 목적이 있다.There is provided a substrate sensing apparatus having a plurality of blades for simultaneously supporting a plurality of substrates on a transfer robot and capable of individually sensing each substrate and a substrate processing apparatus using the same, It has its purpose.
상술한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 기판 감지 장치은, 기판을 이송하는 과정에서 기판의 이상 여부를 감지하는 기판 감지 장치에 있어서, 이송 챔버 내부에서 복수의 블레이드가 각각 복수의 기판을 상하로 이격하여 지지한 상태로 기판을 출입시키는 이송 로봇; 상기 이송 챔버와 연결 설치되는 1 이상의 다른 장치 중 적어도 어느 하나와 상기 이송 챔버 사이의 기판이 출입하는 기판 출입구에 비스듬히 배치되고, 상기 복수의 블레이드 상에 위치한 서로 다른 기판의 외곽부를 개별적으로 감지하는 복수의 감지부; 및 상기 기판 출입구 외측면 둘레에 결합된 센서 블록; 을 더 포함하고, 상기 복수의 감지부는, 상기 센서 블록에 매립하여 설치된다.According to another aspect of the present invention, there is provided a substrate sensing apparatus for sensing an abnormality of a substrate in a process of transferring a substrate, wherein a plurality of blades are vertically spaced apart from each other in a transfer chamber A transfer robot for loading and unloading the substrate in a supported state; At least one of at least one of the plurality of transfer devices being connected to the transfer chamber and at least one of the plurality of transfer devices being connected to the transfer chamber, A sensing portion of the sensor; And a sensor block coupled to an outer surface of the substrate entrance port; And the plurality of sensing units are embedded in the sensor block.
바람직하게, 상기 이송 로봇은, 상기 복수의 블레이드가 1 이상의 로봇 암에 결합된다.Preferably, in the transfer robot, the plurality of blades are coupled to at least one robot arm.
바람직하게, 상기 복수의 감지부는, 각각 발광부와 수광부 1쌍으로 이루어지며, 서로 다른 기판을 감지한다.Preferably, each of the plurality of sensing units comprises a pair of a light emitting unit and a light receiving unit, and senses different substrates.
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또한 본 발명의 다른 과제를 해결하기 위한 기판 처리 장치는, 반도체 기판을 처리하기 위한 기판 처리 장치에 있어서, 상술한 복수의 감지부가, 상기 이송 챔버와 로드락 챔버 사이의 기판 출입구 또는 상기 이송 챔버와 상기 반도체 기판을 처리하는 프로세스 챔버 사이의 기판 출입구 중 적어도 어느 하나에 설치된다.The substrate processing apparatus for processing a semiconductor substrate according to another aspect of the present invention is a substrate processing apparatus for processing a semiconductor substrate. The substrate processing apparatus includes a plurality of sensing units, a substrate entrance between the transfer chamber and the load lock chamber, And a substrate entrance between the process chambers for processing the semiconductor substrate.
바람직하게, 상기 이송 챔버는, 상기 기판을 이송하는 과정에서 진공 상태를 유지한다.Preferably, the transfer chamber maintains a vacuum during the transfer of the substrate.
또한 본 발명의 다른 과제를 해결하기 위한 기판 처리 장치는, 디스플레이 기판을 처리하기 위한 기판 처리 장치에 있어서, 제1항에 기재된 복수의 감지부가, 상기 이송 챔버와 상기 디스플레이 기판을 처리하는 프로세스 챔버 사이의 기판 출입구에 설치된다.The substrate processing apparatus for processing a display substrate according to another aspect of the present invention is a substrate processing apparatus for processing a display substrate, comprising: a plurality of sensing units according to claim 1; As shown in FIG.
본 발명의 기판 감지 장치에 의하면, 복수의 블레이드 상에 안착된 각각의 기판을 개별적으로 감지하고, 기판의 유무뿐만 아니라 기판이 정상적인 위치에 안착되었는지 여부를 정확하게 확인할 수 있다.According to the substrate sensing apparatus of the present invention, it is possible to individually detect each of the substrates mounted on the plurality of blades and accurately determine whether or not the substrate exists, and also whether or not the substrate is seated in a normal position.
또한 상기 기판 감지 장치를 이용한 기판 처리 장치에 의하면, 이송 로봇의 로봇 암에 복수의 블레이드를 설치가 가능하여 진공 상태에서 로드락 챔버, 이송 챔버 및 프로세스 챔버 사이의 기판 이송율을 향상시켜 생산성을 향상시킬 수 있다.Further, according to the substrate processing apparatus using the substrate sensing device, it is possible to install a plurality of blades on the robot arm of the transfer robot, thereby improving the productivity by improving the substrate transfer rate between the load lock chamber, the transfer chamber, and the process chamber in a vacuum state. .
도 1은 반도체 기판 처리 장치의 개략 구성도.
도 2는 종래의 기판 감지 장치를 나타내는 구성도.
도 3은 종래의 기판 감지 장치를 이용하여 2개의 기판을 감지하는 상태를 나타내는 구성도.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 기판 감지 장치를 나타내는 구성도.
도 5는 본 발명을 구성하는 센서 블록을 나타낸 사시도.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 기판 감지 장치를 나타내는 구성도.1 is a schematic structural view of a semiconductor substrate processing apparatus.
2 is a configuration diagram showing a conventional substrate sensing apparatus.
3 is a block diagram showing a state in which two substrates are detected using a conventional substrate sensing apparatus.
4 is a configuration diagram illustrating a substrate sensing apparatus according to an embodiment of the present invention;
5 is a perspective view showing a sensor block constituting the present invention.
6 is a configuration diagram illustrating a substrate sensing apparatus according to another embodiment of the present invention.
이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대하여 구체적으로 설명한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
본 발명은 기판 이송 효율을 높이기 위하여 기본적으로 로봇 암에 복수의 블레이드(43a, 43b)를 구비한다. 이때, 도 3과 같이, 종래의 감지부(45)를 기판 출입구(44) 상, 하부에 설치한 경우를 상정하면, 복수의 기판(W1, W2) 중 어느 하나가 블레이드(43a, 43b) 상에 안착되지 않은 비정상적인 상태임에도 불구하고 이를 감지할 수 없다는 문제점이 있게 된다.The present invention basically comprises a plurality of blades (43a, 43b) on a robot arm in order to increase the substrate transfer efficiency. 3, it is assumed that the
본 발명의 기판 감지 장치는 이러한 구조상의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 밟명의 구성은 크게 복수의 블레이드를 갖는 이송 로봇과 복수의 감지부로 이루어지며, 이하에서는 도 1과 도 4를 참조하여 구체적으로 설명한다.In order to solve such a structural problem, the substrate detection apparatus of the present invention is composed of a transfer robot having a plurality of blades and a plurality of sensors, and will be described in detail with reference to Figs. 1 and 4 Explain.
먼저, 이송 로봇(41)은, 이송 챔버(40) 내부에서 로봇 암(42)에 구비된 제1, 제2 블레이드(43a, 43b)가 제1, 제2 기판(W1, W2)을 상하로 이격하여 지지한 상태로 기판을 출입시킨다. 이때 도시하지는 않았지만 이송 효율을 높이기 위하여, 복수의 로봇 암(42)을 구비할 수 있다. 예컨대 2개의 로봇 암이 각각 2개의 블레이드를 구비한 경우 4장의 기판을 동시에 이송할 수 있게 된다.First, the transfer robot 41 moves the first and second wafers W1 and W2 up and down in the
다음으로, 복수의 감지부(46, 47)는, 제1, 제2 블레이드(43a, 43b)상에 위치한 제1, 제2 기판(W1, W2)의 외곽부를 개별적으로 감지하여, 이송 로봇(41)이 제1 제2 기판(W1, W2)을 이송하는 과정에서 이상 여부를 감지한다. 여기서 '이상 여부'란 기판이 블레이드 상에 안착되어 있지 않거나, 블레이드 상에 비정상적인 상태로 안착된 되었는지 여부를 의미한다.Next, the plurality of sensing
이때, 제1, 제2 감지부(46, 47)는 각각 발광부와 수광부 1쌍(46a 와 46b, 47a와 47b)로 이루어지며, 각 쌍은 기판 출입구(44)에 내측에 제1, 제2기판(W1, W2)의 외곽부를 향하도록 비스듬히 배치되어 각각 제1, 제2기판(W1, W2)을 감지하게 된다. 도 4의 점선은 발광 또는 수광하는 빛의 경로를 나타내며, 이 경로 상에 기판이 위치하고 있는지 여부를 감지하게 된다.Each of the first and second sensing
이러한 감지부(46, 47)는, 도 5에 도시된 바와 같이, 이송 챔버(40)의 기판이 출입하는 기판 출입구(44) 외측면 둘레에 결합된 센서 블록(60)에 설치할 수 있다. 이와 같이 구성된 감지부(46, 47)는 제1, 제2기판(W1, W2)의 중심이 센서 블록(60)의 내부를 통과할 때 기판의 양단을 감지하여 기판의 유무와, 기판이 정상적인 위치에 있는지 여부를 정확하게 확인할 수 있다.As shown in FIG. 5, the
이때 각각의 감지부(46, 47)를 구성하는 발광부(46a, 46b)와 수광부(47a, 47b)를 센서 블록(60) 내부에 매립하여 설치할 수 있다. 이와 같이 별도의 센서 블록(60)을 구비함으로써, 감지부(46, 47)를 구동시키기 위한 전선이나 신호 처리용 부품 등을 이송 챔버(40) 내부에 설치하지 않고 센서 블록(60) 내부로 매립할 수 있어 이물질의 발생을 원천적으로 차단할 수 있는 장점이 있다.The
본 발명의 다른 실시예에 의하면, 한 쌍의 감지부(46, 47)를 도 6에 도시된 바와 같이, 설계상의 필요에 따라 기판 출입구(44)의 일측으로 집중하여 배치할 수도 있다.According to another embodiment of the present invention, the pair of
한편, 본 발명의 기판 감지 장치를 구비한 이송 챔버는 1 이상의 다른 장치와 연결 설치할 수 있으며, 이때 복수의 감지부는, 상기 이송 챔버와 상기 다른 장치 사이의 기판 출입구에 설치할 수 있다.Meanwhile, the transfer chamber having the substrate sensing apparatus of the present invention can be connected to at least one other apparatus, and the plurality of sensors can be installed at the substrate entrance between the transfer chamber and the other apparatus.
이상에서 설명한 본 발명의 기판 감지 장치는, 반도체 기판 처리 이외에 LCD, OLED, LED 등의 디스플레이 기판을 처리하는 장치로도 활용할 수 있다.The above-described substrate detection apparatus of the present invention can be utilized as an apparatus for processing a display substrate such as an LCD, an OLED, and an LED in addition to a semiconductor substrate processing.
반도체 기판 처리를 하는 경우, 상술한 본 발명의 감지부(46, 47)는 도 1에서 이송 챔버(40)와 로드락 챔버(30) 사이의 기판 출입구(44) 또는 이송 챔버(40)와 반도체 기판(W)을 처리하는 프로세스 챔버(50) 사이의 기판 출입구(44) 중 적어도 어느 하나에 설치할 수 있다. 이때 기판(W)을 이송하는 과정에서는 진공 상태를 유지한다.The
그리고 디스플레이 기판을 처리하는 경우 도시하지는 않았지만, 본 발명의 감지부를 이송 로봇이 설치된 이송 챔버와 디스플레이 기판을 처리하는 프로세스 챔버 사이의 기판 출입구에 설치할 수 있다.Although not shown, the sensing unit of the present invention may be installed at a substrate entrance between a transfer chamber provided with the transfer robot and a process chamber for processing the display substrate.
이상에서는 본 발명의 구체적이 실시예를 중심으로 설명하였으나, 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니며 특허청구범위에 기재된 기술적 사상을 중심으로 그 균등물과 변형물에까지 미침은 자명하다 할 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments, but, on the contrary, is intended to cover various modifications and equivalent arrangements included within the spirit and scope of the invention.
10 : FOUP
20 : EFEM
30 : 로드락 챔버
40 : 이송 챔버
50 : 공정 챔버
W1, W2 : 제1, 제2 기판
41 : 이송 로봇
42 : 로봇 암
43 : 블레이드
43a, 43b : 제1, 제2 블레이드
44 : 기판 출입구
45 : 종래 기판 감지부
46 : 제1 기판 감지부
47 : 제2 기판 감지부
60 : 센서 블록10: FOUP
20: EFEM
30: Load lock chamber
40: Transfer chamber
50: Process chamber
W1, W2: first and second substrates
41: Transfer robot
42: Robot arm
43: the blade
43a, 43b: first and second blades
44: substrate entrance
45: Conventional substrate detection unit
46: a first substrate sensing part
47: second substrate sensing part
60: Sensor block
Claims (8)
이송 챔버 내부에서 복수의 블레이드가 각각 복수의 기판을 상하로 이격하여 지지한 상태로 기판을 출입시키는 이송 로봇;
상기 이송 챔버와 연결 설치되는 1 이상의 다른 장치 중 적어도 어느 하나와 상기 이송 챔버 사이의 기판이 출입하는 기판 출입구에 비스듬히 배치되고, 상기 복수의 블레이드 상에 위치한 서로 다른 기판의 외곽부를 개별적으로 감지하는 복수의 감지부; 및
상기 기판 출입구 외측면 둘레에 결합된 센서 블록; 을 더 포함하고,
상기 복수의 감지부는, 상기 센서 블록에 매립하여 설치되는 것을 특징으로 하는 기판 감지 장치.A substrate sensing apparatus for sensing an abnormality of a substrate in a process of transferring the substrate,
A transfer robot for transferring a substrate in and out of a transfer chamber while a plurality of blades are supported by a plurality of substrates spaced apart from each other;
At least one of at least one of the plurality of transfer devices being connected to the transfer chamber and at least one of the plurality of transfer devices being connected to the transfer chamber, A sensing portion of the sensor; And
A sensor block coupled to the outside of the substrate entrance port; Further comprising:
Wherein the plurality of sensing units are embedded in the sensor block.
상기 이송 로봇은, 상기 복수의 블레이드가 1 이상의 로봇 암에 결합된 것을 특징으로 하는 기판 감지 장치.The method according to claim 1,
Wherein the transfer robot is configured such that the plurality of blades are coupled to at least one robot arm.
상기 복수의 감지부는, 각각 발광부와 수광부 1쌍으로 이루어지며, 서로 다른 기판을 감지하는 것을 특징으로 하는 기판 감지 장치.The method according to claim 1,
Wherein each of the plurality of sensing units comprises a pair of a light emitting unit and a light receiving unit, and detects different substrates.
제1항에 기재된 복수의 감지부가, 상기 이송 챔버와 로드락 챔버 사이의 기판 출입구 또는 상기 이송 챔버와 상기 반도체 기판을 처리하는 프로세스 챔버 사이의 기판 출입구 중 적어도 어느 하나에 설치된 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.A substrate processing apparatus for processing a semiconductor substrate,
The substrate processing apparatus according to claim 1, wherein the plurality of sensing units are provided on at least one of a substrate entry / exit port between the transfer chamber and the load lock chamber or a substrate entry / exit port between the transfer chamber and a process chamber for processing the semiconductor substrate. Device.
상기 이송 챔버는, 상기 기판을 이송하는 과정에서 진공 상태를 유지하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.The method according to claim 6,
Wherein the transfer chamber maintains a vacuum state during transfer of the substrate.
제1항에 기재된 복수의 감지부가, 상기 이송 챔버와 상기 디스플레이 기판을 처리하는 프로세스 챔버 사이의 기판 출입구에 설치된 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.A substrate processing apparatus for processing a display substrate,
A substrate processing apparatus according to claim 1, wherein the plurality of sensing units are provided at a substrate entrance between the transfer chamber and a process chamber for processing the display substrate.
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