KR101579505B1 - 기판 처리 장치 및 기판 이송 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 기판 처리 장치를 제공한다. 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 장치는, 내부에 기판에 대해 공정을 진행하는 공간을 제공하고, 상기 공정을 진행하도록 제어하는 제 1 제어기를 포함하는 공정 챔버 및 상기 기판을 상기 공정 챔버로 반출입하는 핸들러 유닛을 포함하되, 상기 핸들러 유닛은, 상기 기판이 임시 대기하는 버퍼, 상기 버퍼와 상기 공정 챔버 간에 상기 기판을 반출입하는 이송 로봇 그리고 상기 핸들러 유닛을 제어하는 제 2 제어기를 포함하되, 상기 제 2 제어기는, 상기 제 1 제어기로부터 기판 로드/언로드 신호가 수신되면 상기 핸들러 유닛의 기판 로드/언로드 가능 여부를 확인할 수 있다.

Description

기판 처리 장치 및 기판 이송 방법 {SUBSTRATE TREATING APPARATUS AND SUBSTRATE TRASPORTING METHOD}
본 발명은 기판 처리 장치 및 이를 이용한 기판 이송 방법에 관한 것이다.
일반적인 반도체 제조 설비는 반도체 소자를 제조하는 공정을 처리하기 위하여, 자재 이송만을 하는 설비와 공정을 진행하는 공정 챔버 간의 자재 이송을 효과적으로 안정적으로 수행하고자 한다. 종래의 일반적인 후 공정에 있어서, 자재 이송을 담당하는 핸들러 유닛과 공정 챔버 간에는 특정 방식을 통해 자재 이송이 이루어진다. 일 예로, 지피아이비(GPIB)와 같은 시리얼 통신 방식을 이용할 수 있다. 그러나 이러한 통신 방식은, 제조사마다 지원하는 특정 라이브러리만을 사용할 수 있다. 따라서, 개발자는 라이브러리의 개별적 학습이 요구되어, 유연한 시스템 구축에 한계가 있다. 또한, 이러한 시리얼 통신 방식은, 속도, 데이터 안정성 측면에서 불안정하다.
본 발명은 효과적이고 안정적인 기판 이송이 가능한 기판 처리 장치 및 기판 이송 방법을 제공하는 것을 일 목적으로 한다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제가 상술한 과제들로 한정되는 것은 아니며, 언급되지 아니한 과제들은 본 명세서 및 첨부된 도면으로부터 본 발명의 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명은 기판 처리 장치를 제공한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 장치는, 내부에 기판에 대해 공정을 진행하는 공간을 제공하고, 상기 공정을 진행하도록 제어하는 제 1 제어기를 포함하는 공정 챔버 및 상기 기판을 상기 공정 챔버로 반출입하는 핸들러 유닛을 포함하되, 상기 핸들러 유닛은, 상기 기판이 임시 대기하는 버퍼, 상기 버퍼와 상기 공정 챔버 간에 상기 기판을 반출입하는 이송 로봇 그리고 상기 핸들러 유닛을 제어하는 제 2 제어기를 포함하되, 상기 제 2 제어기는, 상기 제 1 제어기로부터 기판 로드/언로드 신호가 수신되면 상기 핸들러 유닛의 기판 로드/언로드 가능 여부를 확인하는 수 있다.
상기 제 1 제어기와 상기 제 2 제어기는 서로 확장성 생성 언어 방식으로 통신할 수 있다.
상기 공정은 진공 상태에서 진행되는 공정일 수 있다.
상기 공정 챔버는 상기 공정 챔버 내부의 압력을 조절하는 압력 조절부를 더 포함하고, 상기 제 1 제어기는 상기 제 2 제어기로 기판 로드/언로드 신호를 전송한 후, 상기 공정 챔버 내부의 압력을 상압으로 조절할 수 있다.
상기 기판 로드/언로드가 가능한 상태일 경우, 상기 제 1 제어기는 상기 제 2 제어기로 상기 버퍼의 기판 채움/비움을 요청할 수 있다.
상기 버퍼가 기판 채움/비움이 완료되면, 상기 제 1 제어기는 상기 제 2 제어기로부터 상기 버퍼의 기판 채움/비움 신호를 전송받고 상기 공정 챔버의 기판 로드/언로드 가부를 확인할 수 있다.
상기 공정 챔버가 기판 로드/언로드 가능한 상태이면, 상기 제 2 제어기는 상기 기판을 로드/언로드할 수 있다.
또한, 본 발명은 기판 이송 방법을 제공한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 방법은, 기판이 임시 대기하는 버퍼와 기판에 대해 소정의 공정을 진행하는 공정 챔버 간에 기판을 이송하는 기판 이송 방법에 있어서, 상기 공정 챔버를 제어하는 제 1 제어기가 상기 버퍼를 제어하는 제 2 제어기로 기판 로드/언로드 신호를 전송하면, 상기 제 2 제어기는 기판 로드/언로드가 가능한 상태인지를 확인할 수 있다.
상기 제 1 제어기와 상기 제 2 제어기는 서로 확장성 생성 언어 방식으로 통신할 수 있다.
상기 공정은 진공 상태에서 진행되는 공정일 수 있다.
상기 제 1 제어기가 상기 제 2 제어기로 기판 로드/언로드 신호를 전송하면, 공정 챔버 내부의 압력을 상압으로 조절할 수 있다.
상기 제 2 제어기는 기판 로드/언로드가 가능한 상태일 경우, 상기 버퍼에 기판 채움/비움을 요청할 수 있다.
상기 버퍼가 기판 채움/비움이 완료되면, 상기 제 1 제어기는 상기 제 2 제어기로부터 상기 버퍼의 기판 채움/비움 신호를 전송받고 상기 공정 챔버의 기판 로드/언로드 가부를 확인할 수 있다.
상기 공정 챔버가 기판 로드/언로드 가능한 상태이면, 상기 제 2 제어기는 상기 기판을 로드/언로드할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 의하면, 본 발명은 효과적이고 안정적인 기판 이송이 가능한 기판 처리 장치 및 기판 이송 방법을 제공할 수 있다.
본 발명의 효과가 상술한 효과들로 한정되는 것은 아니며, 언급되지 아니한 효과들은 본 명세서 및 첨부된 도면으로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확히 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 기판 처리 장치를 간략하게 나타내는 도면이다.
도 2는 제 1 제어기와 제 2 제어기가 기판을 이송시키는 시퀀스를 보여주는 도면이다.
도 3은 기판이 공정 챔버로 로드될 경우의 플로우 차트이다.
도 4는 기판이 공정 챔버에서 언로드될 경우의 플로우 차트이다.
본 명세서에서 사용되는 용어와 첨부된 도면은 본 발명을 용이하게 설명하기 위한 것이므로, 본 발명이 용어와 도면에 의해 한정되는 것은 아니다.
본 발명에 이용되는 기술 중 본 발명의 사상과 밀접한 관련이 없는 공지의 기술에 관한 자세한 설명은 생략한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 기판 처리 장치(1)를 간략하게 나타내는 도면이다.
도 1을 참조하면, 기판 처리 장치(1)는 공정 챔버(100) 및 핸들러 유닛(200)을 포함한다. 기판 처리 장치(1)는 기판에 대해 소정의 공정을 진행한다. 공정은 진공 상태에서 진행될 수 있다. 일 예로, 공정은 플라즈마를 이용한 공정일 수 있다. 공정은 애싱 공정일 수 있다. 선택적으로, 공정은 에칭, 세정, 증착 등 다양한 공정을 수행할 수 있다.
공정 챔버(100)는 하우징(110), 지지 유닛(120), 플라즈마 공급부(125), 압력 조절부(130), 도어(140), 그리고 제 1 제어기(150)를 포함한다. 하우징(110)는 공정 챔버(100) 내부에 기판에 대해 공정을 진행하는 공간을 제공한다. 도어(140)는 기판이 반출입되도록 하우징(110)을 개폐한다. 지지 유닛(120)은 하우징(110) 내부에 설치된다. 지지 유닛(120)에는 기판이 안착된다. 플라즈마 공급부(125)는 공정 챔버(100)로 플라즈마 가스를 공급한다. 압력 조절부(130)는 공정 챔버(100) 내의 압력을 조절한다. 압력 조절부(130)는 공정 챔버(100) 내부를 공정 진행시에는 진공으로 만들고, 공정 완료시에는 상압으로 조절한다. 압력 조절부(130)는 가스 공급라인(132), 펌프(134), 그리고 배기 라인(136)을 포함할 수 있다. 선택적으로, 압력 조절부(130)는 압력을 조절할 수 있는 다른 다양한 구성으로 제공될 수 있다. 제 1 제어기(150)는 공정 챔버(100)를 제어한다. 제 1 제어기(150)는 공정 챔버(100)가 기판에 대해 공정을 진행하도록 제어할 수 있다. 제 1 제어기(150)는 제 2 제어기(250)와 데이터를 주고받을 수 있다. 제 1 제어기(150)는 제 2 제어기(250)와 확장성 생성 언어(XML, Extensible Markup Language) 방식으로 통신한다. 확장성 생성 언어 방식은 다양한 개발 라이브러리들이 존재한다. 또한, 서로 다른 환경의 S/W들이 통신할 경우, 확장성 생성 언어 방식이 인터페이스 측면에서 가장 유동적이다. 확장성 생성 언어 방식은 소프트웨어 개발에 있어, 개발자에게 짧은 개발 소요 시간, 유연성, 그리고 편리성을 제공할 수 있다.
핸들러 유닛(200)은 이송 로봇(210), 버퍼(220), 그리고 제 2 제어기(250)를 포함한다. 핸들러 유닛(200)은 공정 챔버(100)로 기판을 반출입시킨다. 이송 로봇(210)은 버퍼(220)와 공정 챔버(100) 간에 기판을 이송한다. 이송 로봇(210)은 구동부(212), 아암(214), 그리고 흡착부(216)를 가질 수 있다. 버퍼(220)는 기판의 로딩/언로딩 전후, 기판이 임시 대기하는 공간을 제공한다. 버퍼(220)는 복수 매의 기판을 수용할 수 있다. 제 2 제어기(250)는 핸들러 유닛(200)을 제어한다. 제 2 제어기(250)는 제 1 제어기(150)와 데이터를 주고받을 수 있다. 제 2 제어기(250)는 제 1 제어기(150)와 확장성 생성 언어 방식으로 통신한다. 선택적으로, 핸들러 유닛(200)은 기판을 반전시키는 반전 로봇, 기판을 이송시키는 트레이 등을 포함할 수 있다.
도 2는 제 1 제어기(150)와 제 2 제어기(250)가 기판을 이송시키는 시퀀스를 보여주는 도면이다. 도 3은 기판이 공정 챔버(100)로 로드될 경우의 플로우 차트이다. 도 4는 기판이 공정 챔버(100)에서 언로드될 경우의 플로우 차트이다. 이하, 도 2 내지 도 4를 참조하여 공정 챔버(100)와 핸들러 유닛(200) 간의 기판 이송 방법을 설명한다. 먼저, 제 1 제어기(150)는 제 2 제어기(250)로 기판 로드/언로드를 요청한다(1). 제 2 제어기(250)는 기판 로드/언로드 요청이 수신되면, 핸들러 유닛(200)이 기판 로드/언로드 가능 상태인지를 확인한다(2). 이 때, 기판 로드/언로드가 불가능 상태일 경우, 제 2 제어기(250)는 제 1 제어기(150)에 에러를 응답하며, 제 1 제어기(150)는 다시 제 2 제어기(250)로 기판 로드/언로드를 요청한다. 제 2 제어기(250)가 제 1 제어기(150)로 기판 로드/언로드 가능 신호를 전송하면, 제 1 제어기(150)는 공정 챔버(100) 내부의 압력을 조절한다(3, 4). 일 예로, 공정 챔버(100) 내부의 가스를 벤트하여, 압력을 상압으로 조절한다. 이 때, 공정 챔버(100) 내부의 압력이 기판 반출입 불가능한 상태일 경우, 제 1 제어기(150)는 다시 제 2 제어기(250)로 기판 로드/언로드를 요청한다. 한편, 기판 로드/언로드가 가능한 상태일 경우, 제 1 제어기(150)는 제 2 제어기(250)로 버퍼(220)의 기판 채움/비움을 요청한다(5, 6). 기판이 로드될 경우, 제 2 제어기(250)는 버퍼(220)에 기판을 채워넣는다. 이와 달리, 기판이 언로드될 경우, 제 2 제어기(250)는 버퍼(220)에 기판을 비운다. 이 때, 제 2 제어기(250)는 버퍼(220)의 기판 채움/비움이 불가능할 경우 제 1 제어기(150)로 에러를 전송하고, 제 1 제어기(150)는 다시 제 2 제어기(250)로 기판 로드/언로드를 요청한다. 반면, 버퍼(220)의 기판 채움/비움이 완료되면, 제 2 제어기(250)는 제 1 제어기(150)로 버퍼(220)의 기판 채움/비움의 완료 신호를 응답한다(7). 버퍼(220)의 기판 채움/비움이 완료되면, 제 1 제어기(150)는 공정 챔버(100)가 기판이 반출입가능한 상태인지를 체크한다(8). 일 예로, 기판이 반입되는 경우 공정 챔버(100) 내부의 압력을 체크한다. 또한, 기판이 반출되는 경우, 공정 챔버(100) 내부의 압력 및 이송 로봇(210)의 아암이 하우징(110) 내부에 위치하는지 여부를 체크한다. 공정 챔버(100)가 기판이 반출입 가능한 상태일 경우, 제 1 제어기(150)는 제 2 제어기(250)에 기판 반/출입 명령 신호를 전송한다(9). 이 때, 기판 반출입이 불가능한 상태일 경우, 제 1 제어기(150)는 다시 제 2 제어기(250)로 기판 로드/언로드를 요청한다. 제 2 제어기(250)는 이송 로봇(210)으로 기판을 공정 챔버(100) 내로 반입하거나, 공정 챔버(100)에서 반출시킨다(10). 기판 반/출입이 완료되면, 제 2 제어기(250)는 반/출입 결과를 제 1 제어기(150)로 전송한다(11). 기판 반입이 성공인 경우, 제 1 제어기(150)는 반입된 기판에 대해 공정을 시행한다(12). 또한, 기판 반출이 성공인 경우, 제 1 제어기(150)는 제 2 제어기(250)로 기판 반입을 요청한다. 반면, 기판 반/출입이 실패한 경우, 기판 처리 장치(1)는 시스템을 멈추고, 사용자의 지시를 기다린다. 이 때, 제 2 제어기(250)는 알람을 발생시킬 수 있다. 이와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 이송 방법은 주고받기 방식을 통해 안정적으로 기판을 이송할 수 있다. 또한, 기판 처리 장치는, 각각의 기판 이송 단계에서 기판 처리 장치가 가져야 할 상태 모델을 정의하여, 예외 상황 등에서도 지속적으로 시스템을 유지할 수 있다. 이에 따라, 생산성이 향상될 수 있다.
이상에서, 본 실시예의 기판 처리 장치는 공정 챔버와 핸들러 유닛이 별도의 독립적인 몸체로 제공되는 것으로 설명하였다. 이와 달리, 핸들러 유닛은 공정 챔버 내에 제공될 수 있다. 또한, 본 실시예에서는 플라즈마를 이용한 공정을 수행하는 기판 처리 장치로 예를 들어 설명하였으나, 이와 달리, 플라즈마를 이용하지 않는 공정을 수행할 수 있다. 또한, 진공 하에서 공정을 진행하는 기판 처리 장치를 예로 들었으나, 이와 달리 다양한 설정 압력 하에서 공정을 진행하는 기판 처리 장치일 수 있다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시 예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시 예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
100: 공정 챔버
150: 제 1 제어기
200: 핸들러 유닛
210: 이송 로봇
220: 버퍼
250: 제 2 제어기

Claims (14)

  1. 내부에 기판에 대해 공정을 진행하는 공간을 제공하고, 상기 공정을 진행하도록 제어하는 제 1 제어기를 포함하는 공정 챔버; 및
    상기 기판을 상기 공정 챔버로 반출입하는 핸들러 유닛을 포함하되,
    상기 핸들러 유닛은,
    상기 기판이 임시 대기하는 버퍼;
    상기 버퍼와 상기 공정 챔버 간에 상기 기판을 반출입하는 이송 로봇; 그리고
    상기 핸들러 유닛을 제어하는 제 2 제어기를 포함하되,
    상기 제 2 제어기는, 상기 제 1 제어기로부터 기판 로드/언로드 신호가 수신되면 상기 핸들러 유닛의 기판 로드/언로드 가능 여부를 확인하는 기판 처리 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 제어기와 상기 제 2 제어기는 서로 확장성 생성 언어 방식으로 통신하는 기판 처리 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 공정은 진공 상태에서 진행되는 공정인 기판 처리 장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 공정 챔버는 상기 공정 챔버 내부의 압력을 조절하는 압력 조절부를 더 포함하고,
    상기 제 1 제어기는 상기 제 2 제어기로 기판 로드/언로드 신호를 전송한 후, 상기 공정 챔버 내부의 압력을 상압으로 조절하는 기판 처리 장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 기판 로드/언로드가 가능한 상태일 경우, 상기 제 1 제어기는 상기 제 2 제어기로 상기 버퍼의 기판 채움/비움을 요청하는 기판 처리 장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 버퍼가 기판 채움/비움이 완료되면, 상기 제 1 제어기는 상기 제 2 제어기로부터 상기 버퍼의 기판 채움/비움 신호를 전송받고 상기 공정 챔버의 기판 로드/언로드 가부를 확인하는 기판 처리 장치.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 공정 챔버가 기판 로드/언로드 가능한 상태이면, 상기 제 2 제어기는 상기 기판을 로드/언로드하는 기판 처리 장치.
  8. 기판이 임시 대기하는 버퍼와 기판에 대해 소정의 공정을 진행하는 공정 챔버 간에 기판을 이송하는 기판 이송 방법에 있어서, 상기 공정 챔버를 제어하는 제 1 제어기가 상기 버퍼를 제어하는 제 2 제어기로 기판 로드/언로드 신호를 전송하면, 상기 제 2 제어기는 기판 로드/언로드가 가능한 상태인지를 확인하는 기판 이송 방법.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 제 1 제어기와 상기 제 2 제어기는 서로 확장성 생성 언어 방식으로 통신하는 기판 이송 방법.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 공정은 진공 상태에서 진행되는 공정인 기판 이송 방법.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 제 1 제어기가 상기 제 2 제어기로 기판 로드/언로드 신호를 전송하면, 상기 제 1 제어기가 상기 공정 챔버 내부의 가스를 배기시키는 기판 이송 방법.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 제 2 제어기는 기판 로드/언로드가 가능한 상태일 경우, 상기 버퍼에 기판 채움/비움을 요청하는 기판 이송 방법.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 버퍼가 기판 채움/비움이 완료되면, 상기 제 1 제어기는 상기 제 2 제어기로부터 상기 버퍼의 기판 채움/비움 신호를 전송받고 상기 공정 챔버의 기판 로드/언로드 가부를 확인하는 기판 이송 방법.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 공정 챔버가 기판 로드/언로드 가능한 상태이면, 상기 제 2 제어기는 상기 기판을 로드/언로드하는 기판 이송 방법.
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