KR101945460B1 - 기판 처리 장치, 기판 지지 유닛 및 기판 인수 및 인계 방법 - Google Patents

기판 처리 장치, 기판 지지 유닛 및 기판 인수 및 인계 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 기판 처리 장치에 관한 것이다. 본 발명의 실시 예에 따른 기판 처리 장치는, 기판에 감광액을 도포하는 도포유닛; 상기 감광액이 도포된 기판에 대해 소정의 처리를 하는 제 2 유닛; 및 상기 도포유닛과 상기 제 2 유닛 사이에 제공되어, 상기 기판을 상기 도포유닛에서 상기 제 2 유닛으로 이동시키는 로봇암을 가지는 반송유닛을 포함하고, 상기 도포유닛은, 기판이 위치되는 지지유닛; 상기 지지유닛의 양측에 이동 가능하게 결합되는 갠트리; 상기 갠트리에 결합되어, 상기 지지유닛에 위치된 상기 기판에 감광액을 분사하는 슬릿노즐을 포함하고, 상기 지지유닛은, 플레이트와, 상기 플레이트의 일단에 제공되는 로더부를 가지고, 상기 로더부는, 막대형상으로 제공되고 길이 방향이 제 1 방향으로 제공되는 복수의 제 1 지지부; 막대형상으로 제공되고, 길이 방향이 상기 제 1 방향으로 제공되며, 인접한 상기 제 1 지지부들 사이에 위치되는 복수의 제 2 지지부; 및 상기 제 1 지지부의 상대 높이를 조절하는 높이조절부재를 포함한다.

Description

기판 처리 장치, 기판 지지 유닛 및 기판 인수 및 인계 방법{SUBSTRATE TREATING APPARATUS, SUBSTRATE SUPPORTING UNIT AND UNDERTAKING AND DELIVERY SUBSTRATE METHOD}
본 발명은 기판 처리 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 기판 지지 유닛에서 로봇암으로 기판을 인수 또는 인계할 수 있는 기판 처리 장치에 관한 것이다.
반도체 소자 또는 액정 디스플레이를 제조하기 위해서, 기판 상으로 감광액을 공급하는 포토리소그라피, 식각, 이온주입, 증착 그리고 세정의 다양한 공정들이 수행된다. 이러한 공정들 중 포토리소그라피 공정은 기판 상에 원하는 패턴을 형성시킨다.
포토리소그라피 공정은 기판 상에 포토 레지스트과 같은 감광액을 도포하는 도포공정, 도포된 감광막 위에 특정 패턴을 형성하는 노광공정, 그리고 노광된 감광막에 불필요한 영역을 제거하는 현상공정이 순차적으로 이루어진다.
기판은 도포유닛에 제공되는 노즐에서 감광액이 도포된 후, 건조 및 베이크 처리를 하기 위해 반송유닛에 의해서 다음 유닛으로 옮겨진다. 기판이 옮겨지기 위해서는 도포유닛과 반송유닛사이에 리프트핀이 제공된다. 기판이 리프트핀에 의해 들어올려지면, 로봇암이 기판의 하부로 들어가 기판을 로딩한 후, 다음 유닛으로 이동시킨다.
종래에는, 기판을 도포유닛에서 다음 유닛으로 이동시키기 위해서는, 기판이 지지되는 플레이트에 리프트핀이 제공되어야 한다. 따라서, 기판 처리 장치의 부품 수가 많아지고, 제작 비용이 증가하는 문제점이 있었다.
본 발명은 도포유닛에서 다음 유닛으로 기판을 옮기는데 필요한 부품의 수를 줄일 수 있는 기판 처리 장치를 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 실시 예에 따른 기판 처리 장치는, 기판에 감광액을 도포하는 도포유닛; 상기 감광액이 도포된 기판에 대해 소정의 처리를 하는 제 2 유닛; 및 상기 도포유닛과 상기 제 2 유닛 사이에 제공되어, 상기 기판을 상기 도포유닛에서 상기 제 2 유닛으로 이동시키는 로봇암을 가지는 반송유닛을 포함하고, 상기 도포유닛은, 기판이 위치되는 지지유닛; 상기 지지유닛의 양측에 이동 가능하게 결합되는 갠트리; 상기 갠트리에 결합되어, 상기 지지유닛에 위치된 상기 기판에 감광액을 분사하는 슬릿노즐을 포함하고, 상기 지지유닛은, 플레이트와, 상기 플레이트의 일단에 제공되는 로더부를 가지고, 상기 로더부는, 막대형상으로 제공되고 길이 방향이 제 1 방향으로 제공되는 복수의 제 1 지지부; 막대형상으로 제공되고, 길이 방향이 상기 제 1 방향으로 제공되며, 인접한 상기 제 1 지지부들 사이에 위치되는 복수의 제 2 지지부; 및 상기 제 1 지지부의 상대 높이를 조절하는 높이조절부재를 포함한다.
또한, 본 발명에 따른 기판 지지 유닛은, 길이 방향이 제 1 방향으로 형성되는 플레이트와, 상기 플레이트의 일단에 제공되는 로더부를 구비하되, 상기 로더부는, 수개의 막대형상으로 제공되는 제 1 지지부; 상기 플레이트에서 상기 제 1 방향으로 막대형상으로 연장되어, 인접한 상기 제 1 지지부 사이에 위치되는 제 2 지지부; 및 상기 제 1 지지부의 상대 높이를 조절하는 높이조절부재를 포함한다.
또한, 본 발명에 따른 기판 인수 및 인계 방법은, 길이 방향이 제 1 방향으로 형성되는 플레이트와, 상기 플레이트의 일단에 제공되는 로더부를 구비하되,상기 로더부는, 수개의 막대형상으로 제공되는 제 1 지지부; 상기 플레이트에서 상기 제 1 방향으로 막대형상으로 연장되어, 인접한 상기 제 2 지지부 사이에 위치되는 제 2 지지부; 및 상기 제 1 지지부의 상대 높이를 조절하는 높이조절부재를 포함하는 기판 지지 유닛과 로봇간의 기판 인수 및 인계하는 방법에 있어서, 상기 제 1 지지부가 상기 제 2 지지부 보다 높게 상승된 상태에서, 로봇암의 지지로드가 상기 제 2 지지부의 상부에 위치되면, 상기 제 1 지지부가 하강하여 상기 기판이 상기 지지로드에 로딩되고, 상기 기판이 위치된 상기 지지로드가 상기 제 2 지지부의 상부에 위치된 후, 상기 제 1 지지부가 상기 지지로드보다 높게 상승하여, 상기 기판이 상기 제 1 지지부에 위치되면, 상기 지지로드가 후퇴한 후 상기 제 1 지지부가 하강하여 상기 기판이 상기 로더부에 로딩된다.
본 발명의 일 실시 예에 의하면, 도포유닛에서 로봇암으로 기판이 직접 로딩될 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시 예에 의하면, 기판 처리 장치의 설치에 필요한 공간이 작아 진다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 기판 처리 장치를 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 도포유닛을 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 로봇암을 나타내는 도면이다.
도 4는 로더부에 기판이 위치된 상태를 나타내는 도면이다.
도 5는 제 1 지지부가 상승하는 상태를 나타내는 도면이다.
도 6은 로봇암에 기판이 위치되는 상태를 나타내는 도면이다.
도 7은 기판 처리 장치의 다른 실시 예를 보여주는 도면이다.
이하, 본 발명의 실시 예를 첨부된 도면들을 참조하여 더욱 상세하게 설명한다. 본 발명의 실시 예는 여러 가지 형태로 변형할 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래의 실시 예들로 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 실시 예는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위해 제공되는 것이다. 따라서 도면에서의 요소의 형상은 보다 명확한 설명을 강조하기 위해 과장되었다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 기판 처리 장치를 나타내는 도면이고, 도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 도포 유닛을 나타내는 도면이고, 도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 로봇암을 나타내는 도면이다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 기판 처리 장치(1)는 도포 유닛(2), 반송 유닛(4), 그리고 제 2 유닛(6)을 포함한다.
도포 유닛(2) 및 반송 유닛(4)은 제 1 방향으로 제공된다. 반송유닛(4)은 제 1 방향에 수직한 제 2 방향으로 제공된다. 따라서, 도포 유닛(2), 반송 유닛(4), 그리고 제 2 유닛(6)은 순차적으로 ㄱ 형상으로 배치된다.
도포 유닛(2)은 지지유닛(60), 갠트리(35), 이송유닛(20), 그리고 슬릿노즐(30)을 포함한다.
도포 유닛(2)은 기판(S)에 감광액을 도포한다. 지지유닛(60)은 플레이트(61) 포함한다. 플레이트(61)는 길이 방향이 제 1 방향으로 제공된다. 플레이트(61)의 일단에는 로더부(50)가 제공된다. 로더부(50)는 제 1 지지부(51), 제 2 지지부(52), 그리고 후술할 높이조절부재를 포함한다. 제 1 지지부(51)는 막대형상으로, 길이 방향이 제 1 방향으로 복수가 제공된다. 제 2 지지부(52)는 막대형상으로, 길이 방향이 제 1 방향으로 복수가 제공된다. 제 2 지지부(52)는 플레이트(61)와 일체로, 플레이트(61)에서 연장되어 제공될 수 있다. 제 2 지지부(52)는 인접한 제 1 지지부(51)들 사이에 위치된다. 일 예로, 제 1 지지부(51)와 제 2 지지부(52)는 제 1 방향에 수직한 제 2 방향으로 교대로 위치될 수 있다.
지지유닛(60)의 측면에는 갠트리(35)가 위치된다. 갠트리(35)는 수직부(351)와 수평부(350)를 포함한다. 수직부(351)는 지지유닛(60)의 양측에 각각 위치되고, 수평부(350)는 각각의 수직부(351)의 상부가 연결되도록 제 2 방향으로 연장형성된다. 수직부(351)에는 슬릿노즐(30)이 결합된다. 슬릿노즐(30)은 지지유닛(60)에서 일정거리 이격되게 위치된다.
지지유닛(60)에는 복수의 에어홀(500)이 형성된다. 지지유닛(60)의 양측에는 이송유닛(20)이 제공된다. 이송유닛(20)은 파지부재(22)와 제 1레일(21)을 포함한다. 에어홀(500)에서 기체가 분사되면, 도포 유닛(2)에 들어온 기판(S)은 플레이트(61)의 상부로 일정높이 부상된 상태로 파지부재(22)에 위치된다. 파지부재(22)는 지지유닛(60)의 일단에서 로더부(50)가 제공되는 타단으로 이동한다. 기판(S)이 슬릿노즐(30)의 아래를 지나가면, 슬릿노즐(30)은 기판(S)으로 감광액을 도포한다.
반송 유닛(4)은 로봇암(40)을 포함한다. 기판(S)에 감광액이 도포된 후 로더부(50)에 위치되면, 로봇암(40)은 기판(S)을 로딩하여 제 2 유닛(6)으로 보낸다. 로봇암(40)은 서로 이격되는 복수의 지지로드(401)를 가진다. 지지로드(401)의 폭(A)은 제 2 지지부(52)의 폭보다 작게 제공된다. 지지로드(401) 사이의 간격(B)은 제 1 지지부(51)의 폭보다 크게 제공된다.
제 2 유닛(6)은 감광액이 도포된 기판(S)에 대해 소정의 처리를 한다. 제 2 유닛(6)은 감압건조유닛 또는 베이크 유닛으로 제공될 수 있다.
도 4는 로더부에 기판이 위치된 상태를 나타내는 도면이고, 도 5는 제 1 지지부가 상승하는 상태를 나타내는 도면이고, 도 6은 로봇암에 기판이 위치되는 상태를 나타내는 도면이다.
도 4내지 도 6을 참조하면, 제 1 지지부(51)에는, 제 1 지지부(51)의 상대 높이를 조절할 수 있는 높이조절부재(60)가 연결된다. 제 1 지지부(51)에 형성된 에어홀(500)은 제 1 에어홀그룹(510)을 이룬다. 제 1 에어홀그룹(510)은 제 1 에어라인(71)을 통해서 에어공급부(미도시)에 연결된다. 제 1 에어라인(71)에는 제 1 밸브(710)가 제공된다.
제 2 지지부(52)에 형성된 에어홀(500)은 제 2 에어홀그룹(520)을 이룬다. 제 2 에어홀그룹(520)은 제 2 에어라인(72)을 통해서 에어공급부에 연결된다. 제 2 에어라인(72)에는 제 2 밸브(720)가 제공된다. 제 1 밸브(710) 및 제 2 밸브(720)는 각각 개폐 및 유동하는 기체의 양을 조절할 수 있도록 제어된다.
로더부(50)에 위치된 기판(S)은, 에어홀(500)에서 분사되는 기체로 인해서 지지유닛(60)에서 일정거리 이격되어 있다. 또한, 파지부재(22)가 기판(S)을 양측에서 지지할 수 있다.
제 1 지지부(51)가 제 2 지지부(52)보다 높게 상승을 시작하면, 기판(S)도 상승한다. 제 1 지지부(51)는 기판(S)이 일정 높이 상승할 때까지 상승한다. 제 1 지지부(51)가 상승하면, 제 1 밸브(710)와 제 2 밸브(720)는 제 1 에어홀그룹(510)과 제 2 에어홀그룹(520)에서 분사되는 기체의 양이 다르도록 제어된다. 제 1 에어홀그룹(510)에서 분사되는 기체의 양은 제 2 에어홀그룹(520)에서 분사되는 기체의 양보다 적다. 이때, 제 1 지지부(51)의 상부에 있는 기판(S)의 하면과 제 2 지지부(52)의 상부에 있는 기판(S)의 하면이 받는 압력은 동일하게 되도록 제 1 밸브(710) 및 제 2 밸브(720)는 제어된다. 따라서, 기판(S)은 상승되는 동안에도 굴곡이 발생하지 않는다. 기판(S)에 굴곡이 발생하지 않으면, 도포 유닛(2)에서 제 2 유닛(6)으로 이동하는 동안 기판(S)에 얼룩이 발생하는 것이 방지된다.
기판(S)이 일정 높이 상승하면, 제 1 지지부(51)는 상승을 멈춘다. 그 후, 로봇암(40)의 지지로드(401)가 제 2 지지부(52)의 상부에 위치되고, 제 1 지지부(51)는 하강한다. 제 1 지지부(51)가 지지로드(401)보다 낮게 하강하면 기판(S)은 지지로드(401)에 로딩된다. 그 후, 로봇암(40)은 기판(S)을 제 2 유닛(6)으로 이동시킨다.
또한, 로더부(50)는 로봇암(40)에서 기판(S)을 로딩받는 부분에 제공될 수 있다. 기판(S)이 위치된 지지로드(401)가 제 2 지지부(52)의 상부에 위치되면, 제 1 지지부(51)는 상승한다. 이때, 제 1 밸브(710)와 제 2 밸브(720)는, 제 1 에어홀그룹(510)에서 분사되는 기체의 양이 제 2 에어홀그룹(520)에서 분사되는 기체의 양보다 적다. 이때, 제 1 지지부(51)의 상부에 있는 기판(S)의 하면과 제 2 지지부(52)의 상부에 있는 기판(S)의 하면이 받는 압력은 동일하게 되도록 제 1 밸브(710) 및 제 2 밸브(720)는 제어된다. 기판(S)이 에어홀(500)에서 분사되는 기체에 의해서 지지로드(401)에서 부상하면, 지지로드(401)는 후퇴하여 제 2 지지부(52)의 상부에서 제거된다. 제 1 지지부(51)가 하강하면, 기판(S)은 로더부(50)에 위치된다. 제 1 지지부(51)가 하강하는 동안, 제 1 지지부(51)의 상부에 있는 기판(S)의 하면과 제 2 지지부(52)의 상부에 있는 기판(S)의 하면이 받는 압력은 동일하게 되도록 제 1 밸브(710) 및 제 2 밸브(720)는 제어된다.
도 7은 기판 처리 장치의 다른 실시 예를 보여주는 도면이다.
도 7을 참조하면, 도포 유닛(2), 반송 유닛(4), 그리고 제 2 유닛(6)은 순차적으로 I 형상으로 배치된다. 또한, 로더부(50)에 형성된 에어홀(500)은 별도의 그룹을 형성하지 않아, 제 1 지지부(51)와 제 2 지지부(52)에 형성된 에어홀(500)은 동일한 양의 기체를 분사할 수 있다.
이상의 상세한 설명은 본 발명을 예시하는 것이다. 또한 전술한 내용은 본 발명의 바람직한 실시 형태를 나타내어 설명하는 것이며, 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 범위내에서 변경 또는 수정이 가능하다. 저술한 실시예는 본 발명의 기술적 사상을 구현하기 위한 최선의 상태를 설명하는 것이며, 본 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.
2: 도포 유닛 50: 로더부
51: 제 1 지지부 52: 제 2 지지부
71: 제 1 에어라인 72: 제 2 에어라인
510: 제 1 에어홀그룹 520: 제 2 에어홀그룹

Claims (12)

  1. 기판에 감광액을 도포하는 도포유닛;
    상기 감광액이 도포된 기판에 대해 소정의 처리를 하는 제 2 유닛; 및
    상기 도포유닛과 상기 제 2 유닛 사이에 제공되어, 상기 기판을 상기 도포유닛에서 상기 제 2 유닛으로 이동시키는 로봇암을 가지는 반송유닛을 포함하고,
    상기 도포유닛은,
    기판이 위치되는 지지유닛;
    상기 지지유닛의 양측에 이동 가능하게 결합되는 갠트리;
    상기 갠트리에 결합되어, 상기 지지유닛에 위치된 상기 기판에 감광액을 분사하는 슬릿노즐과;
    제어기를 포함하고,
    상기 지지유닛은, 플레이트와, 상기 플레이트의 일단에 제공되는 로더부를 가지고,
    상기 로더부는,
    막대형상으로 제공되고 길이 방향이 제 1 방향으로 제공되는 복수의 제 1 지지부;
    막대형상으로 제공되고, 길이 방향이 상기 제 1 방향으로 제공되며, 인접한 상기 제 1 지지부들 사이에 위치되는 복수의 제 2 지지부; 및
    상기 제 1 지지부의 상대 높이를 조절하는 높이조절부재를 포함하고,
    상기 제 1 지지부에는, 상부로 기체를 분사하는 제 1 에어홀그룹이 형성되고,
    상기 제 2 지지부에는, 상부로 기체를 분사하는 제 2 에어홀그룹이 형성되고,
    상기 제어기는,
    상기 제 1 에어홀그룹 및 상기 제 2 에어홀그룹이 분사하는 상기 기체의 양을 조절하되,
    상기 제 1 에어홀그룹과 상기 제 2 에어홀그룹에서 분사되는 기체의 양은 서로 다르도록 제어하는 기판 처리 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 지지부 및 상기 제 2 지지부는, 상기 제 1 방향에 수직한 제 2 방향으로 교대로 위치되는 기판 처리 장치.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 제 2 지지부는, 상기 플레이트로부터 연장되어 상기 플레이트와 일체로 제공되는 기판 처리 장치.
  4. 삭제
  5. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 제 1 에어홀그룹에는, 제 1 에어라인이 연결되고,
    상기 제 2 에어홀그룹에는, 제 2 에어라인이 연결되며,
    상기 제 1 에어라인에는 제 1 밸브가 제공되고,
    상기 제 2 에어라인에는 제 2 밸브가 제공되는 기판 처리 장치.
  6. 제 1 항 또는 제 2항에 있어서,
    상기 제 2 유닛은, 감압건조유닛인 기판 처리 장치.
  7. 제 1항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 도포유닛, 반송유닛, 그리고 제 2 유닛은 순차적으로 'ㄱ' 형상으로 배치되는 기판 처리 장치.
  8. 제1항 또는 제2항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 로봇암은, 서로 이격되는 복수의 지지로드를 가지고,
    상기 지지로드의 폭은, 상기 제 2 지지부의 폭보다 작고,
    상기 지지로드 사이의 간격은, 상기 제 1 지지부의 폭보다 크게 제공되는 기판 처리 장치.
  9. 길이 방향이 제 1 방향으로 형성되는 플레이트와,
    상기 플레이트의 일단에 제공되는 로더부를 구비하되,
    상기 로더부는,
    복수개의 막대형상으로 제공되는 제 1 지지부;
    상기 플레이트에서 상기 제 1 방향으로 막대형상으로 연장되어, 인접한 상기 제 1 지지부 사이에 위치되는 제 2 지지부; 및
    상기 제 1 지지부의 상대 높이를 조절하는 높이조절부재와;
    제어기를 포함하고,
    상기 제 1 지지부에는, 상부로 기체를 분사하는 제 1 에어홀그룹이 형성되고,
    상기 제 2 지지부에는, 상부로 기체를 분사하는 제 2 에어홀그룹이 형성되고,
    상기 제어기는,
    상기 제 1 에어홀그룹 및 상기 제 2 에어홀그룹이 분사하는 상기 기체의 양을 조절하고,
    상기 제 1 에어홀그룹과 상기 제 2 에어홀그룹에서 분사되는 기체의 양은 서로 다르도록 제어하는 기판 지지 유닛.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 제 1 에어홀그룹에는, 제 1 밸브가 설치된 제 1 에어라인이 연결되고,
    상기 제 2 에어홀그룹에는, 제 2 밸브가 설치된 제 2 에어라인이 연결되는 기판 지지 유닛.
  11. 제 9 항의 기판 지지 유닛과 로봇간의 기판 인수 및 인계하는 방법에 있어서,
    상기 기판이 로봇암의 지지로드에 로딩될 때에는, 상기 제 1 지지부가 상기 제 2 지지부 보다 높게 상승된 상태에서, 상기 로봇암의 지지로드가 상기 제 2 지지부의 상부에 위치되면, 상기 제 1 지지부가 하강하여 상기 기판이 상기 지지로드에 로딩되고,
    상기 기판이 상기 로더부에 로딩될 때에는, 상기 기판이 위치된 상기 지지로드가 상기 제 2 지지부의 상부에 위치된 후, 상기 제 1 지지부가 상기 지지로드보다 높게 상승하여, 상기 기판이 상기 제 1 지지부에 위치되면, 상기 지지로드가 후퇴한 후 상기 제 1 지지부가 하강하여 상기 기판이 상기 로더부에 로딩되는, 기판 인수 및 인계 방법.
  12. 제 11항에 있어서,
    상기 제 1 지지부가 상승하면,
    상기 제 1 지지부에 형성되는 제 1 에어홀그룹에서 상기 기판으로 분사되는 기체의 양이, 상기 제 2 지지부에 형성되는 제 2 에어홀그룹에서 상기 기판으로 분사되는 기체의 양보다 적은 기판 인수 및 인계 방법.
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