KR102139934B1 - 기판 처리 장치, 및 이를 이용하는 기판 처리 방법 - Google Patents

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Abstract

본 명세서는 설비 전방 단부 모듈, 기판을 공정 처리하는 공정 챔버, 공정 챔버에 대해 기판을 반입 또는 반출하는 반송 로봇을 갖는 트랜스퍼 챔버 및 트랜스퍼 챔버와 설비 전방 단부 모듈 사이에 위치되고, 기판의 에지에 위치되어 상기 기판과 함께 공정 챔버로 이동되는 에지 클램프를 지지하는 에지 클램프 지지부재를 갖는 버퍼 유닛을 포함하는 기판 처리 장치를 개시한다.

Description

기판 처리 장치, 및 이를 이용하는 기판 처리 방법{SUBSTRATE PROCESSING APPARATUS, LOAD LOCK CHAMBER THEREOF AND METHOD FOR OPERATING THE APPARATUS}
본 발명은 기판 처리 장치, 및 이를 이용하는 기판 처리 방법에 관한 것이다.
일반적으로, 반도체 소자나 디스플레이 패널 등의 제조를 위해서는 식각, 애싱, 증착, 그리고 세정 등과 같이 플라즈마를 이용하여 기판을 처리하는 다양한 공정이 필요하다.
일반적인 공정 상에서 기판이 휘어지거나 뒤틀리는 현상이 발생한다. 휘어지거나 뒤틀린 기판을 와페이지 기판(substrate warpage)라고 일컫으며, 와페이지 기판은 공정 상에서 기판이 고온으로 가열되어 팽창한 기판 재료가 불균일하게 수축됨에 따라 발생하거나, 기판의 두께가 얇은 경우 발생한다.
와페이지 기판이 휘어지거나 뒤틀린 상태에서 공정이 진행되면, 기판과 서셉터 사이에 간격이 발생하고, 도 1 및 2에서 도시하는 바와 같이 그 간격에서 로컬 플라즈마가 발생하여 식각율, 식각 균일성 등에 좋지 않은 영향을 미친다.
본 발명은 기판이 휘어진 상태로 공정이 수행되는 것을 최소화할 수 있는 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법을 제공하는 것을 일 목적으로 한다.
본 발명은 기판 처리 장치를 제공한다. 일 실시예에 의하면, 기판 처리 장치는 설비 전방 단부 모듈; 기판을 공정 처리하는 공정 챔버; 상기 공정 챔버에 대해 상기 기판을 반입 또는 반출하는 반송 로봇을 갖는 트랜스퍼 챔버; 및 상기 트랜스퍼 챔버와 상기 설비 전방 단부 모듈 사이에 위치되고, 상기 기판의 에지에 위치되어 상기 기판과 함께 상기 공정 챔버로 이동되는 에지 클램프를 지지하는 에지 클램프 지지부재를 갖는 버퍼 유닛을 포함한다.
상기 에지 클램프 지지부재에 의해 지지된 상기 에지 클램프는 상기 버퍼 유닛에 상기 기판이 수용되는 위치보다 상부에 위치될 수 있다.
또한, 상기 버퍼 유닛에 수용된 상기 에지 클램프는 기 설정된 기준 위치에서 선택적으로 승강 또는 하강 가능하게 제공될 수 있다.
본 발명은 기판 처리 장치를 제공한다. 일 실시예에 의하면, 기판 처리 장치는 설비 전방 단부 모듈; 및 상기 기판을 처리하는 처리 모듈을 포함하되, 상기 설비 전방 단부 모듈은, 상기 기판을 수용하는 용기가 놓이는 로드 포트; 및 상기 로드 포트와 상기 처리 모듈 간에 상기 기판을 반송하는 인덱스 로봇이 제공된 이송 프레임을 포함하고, 상기 처리 모듈은, 상기 설비 전방 단부 모듈에 인접하게 배치되는 클램핑 버퍼와, 상기 기판을 공정 처리하는 공정 챔버와; 상기 공정 챔버와 상기 클램핑 버퍼 간에 상기 기판을 반송하는 반송 로봇을 갖는 트랜스퍼 챔버를 포함하고, 상기 클램핑 버퍼는, 상기 기판을 지지하는 기판 지지부재; 및 상기 기판의 에지 상면에 위치되어 상기 기판과 함께 상기 공정 챔버로 이송되는 에지 클램프를 지지하는 지지단을 구비하는 에지 클램프 지지부재를 포함한다.
또한, 상기 지지단은, 상기 기판 지지부재에 상기 기판이 지지된 제1 위치보다 상부인 제2 위치에 위치될 수 있다.
또한, 상기 지지단은 상기 제2 위치와 상기 제2 위치보다 상부인 제3 위치 간에 이동 가능하게 제공 될 수 있다.
또한, 상기 클램핑 버퍼는 상기 기판 지지부재에 상기 기판 존재 유무를 감지하는 감지 센서를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 클램핑 버퍼의 상기 지지단을 상기 기판 지지부재에 상기 기판이 지지된 제1 위치보다 상부인 제2 위치와 상기 제2 위치보다 상부인 제3 위치에 대해서 상기 제2 위치와 상기 제3 위치 간에 이동 가능하게 구동하는 구동부를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 기판 처리 장치는, 제어부를 더 포함하고, 상기 제어부는, 상기 감지 센서가 감지한 기판 미존재 정보에 의거하여, 상기 지지단이 상기 제3 위치에 위치하도록 상기 구동기를 제어하거나, 상기 감지 센서가 감지한 기판 존재 정보에 의거하여, 상기 지지단이 상기 제2 위치에 위치하도록 상기 구동기를 제어할 수 있다.
또한, 상기 공정 챔버는, 상기 기판이 놓여지는 서셉터; 및 상기 서셉터의 주위를 감싸고 상기 서셉터의 상면보다 상부로 돌출되되, 상기 기판과 마주보는 측이 경사지게 형성되는 돌출부가 형성되는 가이드 링을 포함하고, 상기 에지 클램프는 상기 돌출부의 경사에 대응되는 경사부를 가질 수 있다.
또한, 상기 공정 챔버는, 상기 가이드 링의 경계에서 기 설정 값 이상 돌출되어 위치된 상기 에지 클램프를 감지하는 감지 센서를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 기판 처리 장치는 제어부를 더 포함하고,
상기 제어부는 상기 감지 센서가 상기 에지 클램프의 위치가 상기 가이드링의 경계에서 기 설정 값 이상 돌출된 상태를 감지하면 상기 장치의 운행을 중단시키거나 알람을 발생할 수 있다.
또한, 상기 클램핑 버퍼는 복수개가 구비되어 클램핑 버퍼 유닛을 이룰 수 있다.
또한, 상기 처리 모듈은, 상기 설비 전방 단부 모듈과 상기 트랜스퍼 챔버 사이에 상기 클램핑 버퍼와 병렬로 구비되는 패스 버퍼를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 패스 버퍼는 복수개가 구비되어 패스 버퍼 유닛을 이룰 수 있다.
또한, 상기 클램핑 버퍼와 상기 패스 버퍼는 상하로 적층되어 버퍼 유닛을 이룰 수 있다.
또한 본 발명은 기판 처리 장치를 제공한다. 일 실시예에 의하면, 기판 처리 장치는 설비 전방 단부 모듈; 및 상기 기판을 처리하는 처리 모듈을 포함하되, 상기 설비 전방 단부 모듈은, 상기 기판을 수용하는 용기가 놓이는 로드 포트; 및 상기 로드 포트와 상기 처리 모듈 간에 상기 기판을 반송하는 인덱스 로봇이 제공된 이송 프레임을 포함하고, 상기 처리 모듈은, 상기 설비 전방 단부 모듈에 인접하게 배치되는 클램핑 버퍼 유닛과, 기판을 공정 처리하는 공정 챔버와; 동시에 신장 및 수축되는 두개의 핸드를 가지고 상기 공정 챔버와 상기 클램핑 버퍼 유닛 간에 기판을 반송하는 반송 로봇을 갖는, 트랜스퍼 챔버를 포함하고, 상기 클램핑 버퍼 유닛은, 복수개가 좌우로 구비된 클램핑 버퍼로 구성되고, 상기 클램핑 버퍼는, 상기 기판을 지지하는 기판 지지부재; 및 상기 기판의 에지 상면에 위치되어 상기 기판과 함께 상기 공정 챔버로 이송되는 에지 클램프를 지지하는 지지단을 구비하는 에지 클램프 지지부재를 포함한다.
또한, 상기 클램핑 버퍼의 상기 지지단을 상기 기판 지지부재에 상기 기판이 지지된 제1 위치보다 상부인 제2 위치와 상기 제2 위치보다 상부인 제3 위치에 대해서 상기 제2 위치와 상기 제3 위치 간에 이동 가능하게 구동하는 구동부를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 클램핑 버퍼는 상기 기판 지지부재에 상기 기판 존재 유무를 감지하는 감지 센서를 더 포함하고, 상기 기판 처리 장치는, 제어부를 더 포함하고, 상기 제어부는, 상기 감지 센서가 감지한 기판 미존재 정보에 의거하여, 상기 에지 클램프가 제3위치에 위치하도록 상기 구동기를 제어하거나, 상기 감지 센서가 감지한 기판 존재 정보에 의거하여, 상기 에지 클램프가 상기 제2 위치에 위치하도록 상기 구동기를 제어할 수 있다.
또한, 상기 처리 모듈은, 상기 설비 전방 단부 모듈과 상기 트랜스퍼 챔버 사이에 상기 클램핑 버퍼 유닛에 상하로 적층되어 구비되고 복수개의 패스 버퍼로 이루어지는 패스 버퍼 유닛를 더 포함할 수 있다.
본 발명은 기판 처리 방법을 제공한다. 일 실시예에 의하면, 기판 처리 방법은 상기 기판 처리 장치를 이용하고, 상기 클램핑 버퍼의 상기 지지단에 에지 클램프를 위치시키는 단계; 공정 처리 전의 상기 기판을 상기 클램핑 버퍼로 반입하는 단계; 및 상기 에지 클램프와 상기 기판을 상기 버퍼 유닛에서 공정 챔버로 이송하는 단계를 포함한다.
또한, 상기 클램핑 버퍼의 상기 기판 지지부재에 상기 기판의 존재 유무를 감지하는 단계; 상기 제어부가 상기 감지 센서가 감지한 정보에 의거하여 상기 구동기를 제어하는 단계; 상기 반송 로봇의 상기 두개의 핸드가 상기 클램핑 버퍼에 동시에 진입하는 단계; 및 상기 반송 로봇이 상기 클램핑 버퍼에서 상기 기판을 픽업하여 상기 공정 챔버로 이송하는 단계를 포함할 수 있다.
또한, 기판 처리 방법은 이용하는 상기 기판 처리 방법은, 상기 클램핑 버퍼의 상기 지지단에 에지 클램프를 위치시키는 단계; 상기 제어부가 공정 처리 전 상기 로드 포트로 이송된 기판의 정보에 의거하여, 상기 패스 버퍼 또는 상기 클램핑 버퍼 중 선택적으로 상기 기판을 반입하도록 상기 인덱스 로봇을 제어하는 단계; 상기 클램핑 버퍼의 상기 기판 지지부재에 상기 기판의 존재 유무를 감지하는 단계; 상기 제어부가 상기 감지 센서가 감지한 정보에 의거하여 상기 구동기를 제어하는 단계; 상기 반송 로봇의 상기 두개의 핸드가 상기 선택된 상기 패스 버퍼 또는 상기 클램핑 버퍼에 동시에 진입하는 단계; 및 상기 반송 로봇이 상기 선택된 상기 패스 버퍼 또는 상기 클램핑 버퍼에서 상기 기판을 픽업하여 상기 공정 챔버로 이송하는 단계를 포함한다.
본 발명의 일 실시 예에 의하면, 와페이지 기판에 의한 손실을 줄이고, 기판을 효율적으로 처리할 수 있다. 또한, 기판 처리 장치의 손상을 방지할 수 있다.
도 1과 2는 종래 기술에 따른 문제점을 나타낸 도면;
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 기판 처리 장치를 보여주는 평면도;
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 반송 로봇의 평면도;
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 버퍼 유닛을 간략하게 도시한 평면도;
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 버퍼 유닛의 하우징 내부를 간략하게 도시한 측면도;
도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 클램핑 버퍼의 작동 상태를 설명하는 측면도;
도 8은 설비 전방 단부 모듈에서 클램핑 버퍼로 기판이 반입되는 상태를 나타내는 도면;
도 9는 푸셔가 기판의 위치를 수정하고 반송 로봇이 진입한 상태를 나타내는 도면;
도 10은 반송 로봇에 의해 기판이 픽업되면서 에지 클램프가 기판 위에 위치되는 상태를 나타내는 도면;
도 11은 도 6의 버퍼 유닛에서 기판이 반출된 상태를 도면;
도 12는 서셉터에 기판이 위치된 공정 챔버를 간략하게 나타낸 측면도;
도 13은 도 12의 A부분을 확대한 도면;
도 14는 도 12의 A부분에 대한 다른 실시예;
도 15는 기판과 에지 클램프가 서셉터에 안착된 상태를 나타내는 도면;
도 16은 클램핑 버퍼와 패스 버퍼가 각각 좌우로 배열되고 클램핑 버퍼 유닛과 패스 버퍼 유닛이 적층을 이룬 버퍼 유닛을 간략히 도시한 측면도;
도 17은 더블 핸드가 구비된 반송 로봇에 의해 발생 가능한 문제를 도시한 도면;
도 18은 본 발명의 일 실시 예에 따른 기판 처리 방법의 순서도;
도 19는 본 발명의 일 실시 예에 따른 좌우로 배열된 클램핑 버퍼 중 하나에 기판이 반입되는 상태를 나타내는 도면;
도 20은 기판이 감지되지 않은 클램핑 버퍼의 지지단은 상승하고, 기판이 감지된 클램핑 버퍼의 지지단은 위치가 유지되는 상태를 나타내는 도면;
도 21은 도 19의 클램핑 버퍼 유닛에 반송 로봇이 진입한 상태를 나타내는 도면;
도 22는 도 20의 클램핑 버퍼 유닛에 반송 로봇에 의해 기판이 픽업되면서 에지 클램프가 기판 위에 위치되는 상태를 나타내는 도면;
도 23은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 에지 클램프 지지부재를 나타낸 도면; 및
도 24는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 기판 지지부재를 나타낸 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 3은 본 발명의 실시예에 따른 기판 처리 장치(1)를 간략하게 나타내는 평면도이다.
도 3을 참조하면, 기판 처리 장치(1)는 설비 전방 단부 모듈(equipment front endmodule, EFEM)(20) 및 공정 처리부(30)를 가진다. 설비 전방 단부 모듈(20)과 공정 처리부(30)는 일 방향으로 배치된다. 이하, 설비 전방 단부 모듈(20)과 공정 처리부(30)가 배열된 방향을 제1 방향(11)이라 하고, 상부에서 바라볼 때 제1 방향(11)에 수직인 방향을 제2 방향(12)이라 한다.
설비 전방 단부 모듈(20)은 로드 포트(load port, 10) 및 이송 프레임(21)을 가진다. 로드 포트(10)는 제1 방향(11)으로 설비 전방 단부 모듈(20)의 전방에 배치된다. 로드 포트(10)는 복수 개의 지지부(6)를 가진다. 각각의 지지부(6)는 제2 방향(12)으로 일렬로 배치되며, 공정에 제공될 기판(W) 및 공정 처리가 완료된 기판(W)이 수납된 캐리어(4)(예를 틀어, 카세트, FOUP등)가 위치된다. 캐리어(4)에는 공정에 제공될 기판(W) 및 공정처리가 완료된 기판(W)이 수납된다. 이송 프레임(21)은 로드 포트(10)와 공정 처리부(30) 사이에 배치된다. 이송 프레임(21)은 그 내부에 배치되고 로드 포트(10)와 공정 처리부(30)간에 기판(W)을 이송하는 인덱스 로봇(25)을 포함한다. 인덱스 로봇(25)은 제 2 방향(12)으로 구비된 이송 레일(27)을 따라 이동하여 캐리어(4)와 공정 처리부(30)간에 기판(W)을 이송한다.
공정 처리부(30)는 버퍼 유닛(40), 트랜스퍼 챔버(50), 복수개의 공정챔버(60)들 그리고 제어기(70)을 포함한다.
버퍼 유닛(40)는 이송 프레임(21)에 인접하게 배치된다. 일 예로, 버퍼 유닛(40)는 트랜스퍼 챔버(50)와 설비 전방 단부 모듈(20)사이에 배치될 수 있다. 버퍼 유닛(40)는 공정에 제공될 기판(W)이 공정 챔버(60)로 이송되기 전, 또는 공정 처리가 완료된 기판(W)이 설비 전방 단부 모듈(20)로 이송되기 전 대기하는 공간을 제공한다.
트랜스퍼 챔버(50)는 버퍼 유닛(40)에 인접하게 배치된다. 트랜스퍼 챔버(50)는 상부에서 바라볼 때 다각형의 몸체를 갖는다. 몸체의 외측에는 버퍼 유닛(40)와 복수개 의 공정챔버(60)들이 몸체의 둘레를 따라 배치된다. 몸체의 각 측벽에는 기판(W)이 출입하는 통로(미도시)가 형성되며, 통로는 트랜스퍼 챔버(50)와 버퍼 유닛(40) 또는 공정챔버(60)들을 연결한다. 각 통로에는 통로를 개폐하여 내부를 밀폐시키는 도어(미도시)가 제공된다. 트랜스퍼 챔버(50)의 내부공간에는 버퍼 유닛(40)와 공정 챔버(60)들간에 기판(W)을 이송하는 반송 로봇(53)이 배치된다. 반송 로봇(53)은 버퍼 유닛(40)에서 대기하는 미처리된 기판(W)을 공정 챔버(60)로 이송하거나, 공정처리가 완료된 기판(W)을 버퍼 유닛(40)로 이송한다. 그리고, 복수개의 공정 챔버(60)에 기판(W)을 순차적으로 또는 동시에 제공하기 위하여 공정 챔버(60)간에 기판(W)을 이송한다.
공정 챔버(60)는 트랜스퍼 챔버(50)의 둘레를 따라 배치될 수 있다. 공정 챔버(60)는 복수 개 제공될 수 있다. 각각의 공정 챔버(60)내에서는 기판(W)에 대한 공정처리가 진행된다. 공정 챔버(60)는 반송 로봇(53)으로부터 기판(W)을 이송 받아 공정처리를 하고, 공정처리가 완료된 기판(W)을 반송 로봇(53)으로 제공한다. 각각의 공정 챔버(60)에서 진행되는 공정처리는 서로 상이할 수 있다. 공정 챔버(60)가 수행하는 공정은 기판(W)을 이용해 반도체 소자 또는 디스플레이 패널을 생산하는 과정 가운데 일 공정일 수 있다.
제어기(70)는 버퍼 유닛(70)를 포함한 기판 처리 장치(1)의 각 구성들을 제어할 수 있다.
장치에 의해 처리되는 기판(W)은 반도체 소자나 평판 디스플레이(FPD: flat panel display) 및 그 밖에 박막에 회로패턴이 형성된 물건의 제조에 이용되는 기판을 모두 포함하는 포괄적인 개념이다. 이러한 기판(W)의 예로는, 실리콘 웨이퍼, 유리기판, 유기기판 등이 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 반송 로봇의 평면도이다.
도 4를 참조하면, 반송 로봇(53)은 두개의 핸드 타입인 더블 핸드(53a, 53b)를 갖는다. 더블 핸드(53a, 53b)는 하나의 구동기(54)를 공유하고 동시에 구동된다. 더블 핸드 타입의 반송 로봇(53)이 구비되는 것은 일 실시 예이므로 반송 로봇이 하나의 구동기로 동시에 구동되는 더블 핸드 타입이 것에 권리 범위가 한정되는 것은 아니다.
도 5는 본 발명의 일 실시 에에 따른 버퍼 유닛(40)을 간략하게 도시한 평면도이다.
도 5를 참조하면, 버퍼 유닛(40)은 하우징(110a, 110b), 기판 지지부재(130)를 포함한다.
하우징(110a, 110b)은 버퍼 유닛(40)을 보호하는 틀이다. 하우징(110a, 110b)은 기판(W)이 수용되는 내부공간을 갖는다. 하우징(110a. 110b)에는 이송 프레임(21)에 인접하여 나란하게 배치되는 하우징(110a. 110b)의 내부공간과 이송 프레임(21)간에 기판(W)이 출입하는 통로(112a, 114a)와, 하우징(110a. 110b)의 내부공간과 트랜스퍼 챔버(50)간에 기판(W)이 출입하는 통로(112b, 114b)가 형성된다. 통로(112a, 112b, 114a, 114b)가 형성된 측벽에는 통로를 개폐하여 하우징(110a. 110b)의 내부공간을 외부로부터 밀폐시키는 도어(116a, 116b, 117a, 117b)가 각각 설치된다. 하우징(110a, 110b)의 일측에는 하우징(110a, 110b)의 내부공간으로 퍼지 가스를 공급하는 가스공급라인(181)이 설치된다. 제1하우징(110a)과 제2하우징(110b)은 제1방향(11)으로 나란하게 배치된다. 각 하우징(110a, 110b)에는 클램핑 버퍼(41) 또는 패스 버퍼(42)가 선택적으로 구비될 수 있다.
도 6은 제1하우징(110a) 또는 제2하우징(110b) 중 어느 하나의 내부를 간략하게 도시한 측면도이다. 이후 제1하우징(110a) 또는 제2하우징(110a)에 대하여 하우징(110)으로 표현한다.
도 6을 더 참조하면, 하우징(110)은 클램핑 버퍼(41)와 패스 버퍼(42)가 상하로 적층되어 구비된다
클램핑 버퍼(41)는 제1 버퍼 구역(41a)을 형성한다. 제1 버퍼 구역(41a)은 기판 지지부재(130), 푸셔(140), 에지 클램프 지지부재(150)를 포함한다.
패스 버퍼(42)는 제2 버퍼 구역(42a)을 형성한다. 제2 버퍼 구역(42a)은 기판 지지부재(130), 푸셔(140)를 포함한다.
기판 지지부재(130)는 버퍼 구역(41a, 42a)으로 반입된 기판(W)을 지지한다. 기판 지지부재(130)는 기판(W)의 저면을 지지한다. 기판 지지부재(130)는 버퍼 구역(41a, 42a)의 하부에 위치된다. 기판 지지부재(130)는 인덱스 로봇(25) 또는 반송 로봇(53)이 기판(W)을 반입 및 반출할 때, 인덱스 로봇(25) 또는 반송 로봇(53)의 진입을 간섭하지 않는 형상으로 제공된다. 일 예로, 기판 지지부재(130)는 로드 형상으로 제공되어, 기판(W)의 저면을 지지한다.
기판 지지부재(130)에 지지되는 기판(W)의 외측에는 푸셔(140)가 위치된다. 푸셔(140)는 반입된 기판(W)을 정렬한다. 푸셔(140)는 기판(W)의 측면과 마주보는 부분이 기판(W)을 향하는 방향으로 이동 가능하게 제공된다. 푸셔(140)는 기판(W)을 기준으로 서로 마주보도록 복수로 제공될 수 있다. 일 예로, 푸셔(140)는 기판(W)을 기준으로 마주보도록 2개가 제공되거나, 서로 교차하는 방향으로 4개가 제공될 수 있다.
도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 클램핑 버퍼의 작동 상태를 설명하는 측면도이다.
도 7을 참조하면, 클램핑 버퍼(41)는 기판 지지부재(130)와 에지 클램프 지지부재(150)를 포함한다.
에지 클램프 지지부재(150)는 에지 클램프(160)을 지지한다. 에지 클램프 지지부재(150)는 기판 지지부재(130)에 지지되는 기판(W)의 가장자리보다 외측에 위치된다.
에지 클램프 지지부재(150)는 기판 지지부재(130)의 상면 높이인 제1 위치(h1)보다 높은 제2 위치(h2)에 위치되는 지지단(151)을 포함한다. 지지단(151)은 에지 클램프(160)를 지지한다.
지지단(151)은 구동부(미도시)와 연결되고, 구동부는 지지단(151)을 제2 위치(h2)와 제2 위치(h2)보다 상부인 제3 위치(h3)에 대해서 제2 위치(h2)와 제3 위치(h3) 간에 이동 가능하게 구동한다.
도 8은 설비 전방 단부 모듈에서 클램핑 버퍼로 기판이 반입되는 상태를 나타내는 도면이다.
도 8을 참조하면, 에지 클램프(160)는 설비 전방 단부 모듈(20)에서 버퍼 유닛(40)로 기판(W)이 반입되기 전, 에지 클램프 지지부재(150)에 위치된다. 에지 클램프(160)은 기판(W)의 외측 둘레에 대응되게 원형 또는 사각형 링 형상이고 세라믹 소재로 제공된다.
에지 클램프(160)에는 안착홈(162)이 형성된다. 안착홈(162)은 에지 클램프 지지단(151)의 형상에 대응되게 형성된다. 안착홈(162)은 에지 클램프(160)가 지지단(151)에서 이탈되는 것을 방지한다.
에지 클램프(160)가 준비된 상태에서, 인덱스 로봇(25)은 처리될 기판(W)을 클램핑 버퍼(41)로 반입한다. 제어기(70)는 기판(W)이 기판 지지부재(130)에 의해 지지될 높이보다 위쪽으로 설정거리 이격된 높이(h4)로 반입되도록, 인덱스 로봇(25)을 제어한다. 이후, 기판(W)이 기판 지지부재(130)에 의해 지지될 위치와 상하로 정렬되면, 인덱스 로봇(25)은 아래쪽으로 이동하여, 기판(W)이 기판 지지부재(130)에 위치되도록 한다.
도 9는 푸셔가 기판의 위치를 수정하고 반송 로봇이 진입한 상태를 나타내는 도면이다.
도 9를 참조하면, 설비 전방 단부 모듈(20)에서 기판(W)이 반입된 후 기판(W)의 위치는 푸셔(140)에 의해 수정될 수 있다. 인덱스 로봇(25, 도 8 참조)은 설정 위치에 기판(W)을 위치시키도록 세팅 되어 있다. 그러나, 기판(W)을 기판 지지부재(130)에 위치시키는 과정에서 기판(W)의 위치와 설정 위치에 차이가 발생될 수 있다. 제어기(70)는 푸셔(140)를 기판(W) 방향으로 설정 거리 이동 시켜, 올바른 곳에 위치되도록 기판(W)을 밀어준다. 이후, 푸셔(140)는 기판(W)에서 멀어져 다른 구성과 간섭이 방지된다. 기판(W) 위치 정렬이 완료되면 반송 로봇(53)이 기판의 아래 쪽에 위치되도록 진입한다.
도 10은 반송 로봇에 의해 기판이 픽업되면서 에지 클램프가 기판 위에 위치되는 상태를 나타내는 도면이다.
도 10을 참조하면, 반송 로봇(53)은 제2 위치(h2, 도 7 참조)보다 위쪽으로 설정 높이만큼 더 상승하여 기판(W)을 픽업한다(상기 설정 높이는 제3 높이(h3)보다는 낮다). 반송 로봇(53)이 기판(W)을 픽업하기 위해 상승하는 과정에서 기판(W)에 에지 클램프(160)가 위치된다. 기판(W)의 픽업을 완료하면 반송 로봇(53)은 클램핑 버퍼(41)에서 트랜스퍼 챔버(50) 방향으로 후퇴한다.
도 11은 도 6의 버퍼 유닛에서 기판이 반출된 상태를 도면이다.
도 11을 참조하면, 버퍼 유닛(40)은 감지 센서(171, 172, 173)를 포함하고, 에지 클램프 지지부재(150)는 지지단(151)과 지지단(151)을 지지하는 실린더(152)로 구성된다.
제1 감지 센서(171, 172)는 기판 지지부재(130)에 기판(W)의 존재 유무를 감지하고, 감지된 정보를 제어부(70) 전달한다. 제1 감지 센서(171, 172)는 레이저(171a, 172a)를 발광하는 레이저 센서로 선택될 수 있다.
에지 클램프 지지부재(150)를 구성하는 실린더(152)는 유압 또는 공압 또는 스크류 실린더 중 하나 이상으로 선택되어 길이가 가변될 수 있는 실린더이다. 지지단(151)은 실린더(152)의 단부에 결합되어 실린더(152)의 구동에 따라 높이가 가변될 수 있다.
지지단(151)은 에지 클램프(160)을 지지하므로, 지지단(151)의 승강 또는 하강에 따라, 에지 클램프(160)가 승강 또는 하강된다. 지지단(151)은 기판(W)의 상면에 접촉하여 기판(W)과 함께 반출될 수 있는 위치인 제2 위치(h2, 도 7 참조)를 기준 위치로 설정하고, 인덱스 로봇(25) 및 반송 로봇(53)과 접촉하지 않을 정도로 소정 높이 상승된 제3 위치(h3, 도 7 참조)로 승강 가능하다.
제1 감지 센서(171, 172)로부터 기판 지지부재(130)에 기판(W)의 미 존재 정보를 전달받은 제어부(70)는 미 존재 정보에 의거하여 실린더(152)를 구동한다. 실린더(152)는 지지단(151)를 제2 위치(h2)에서 제3 위치(h3)로 승강시킨다.
제2 감지 센서(173)은 에지 클램프(160)의 높이를 감지한다. 일 실시 예로서, 하우징(110)의 에지 클램프(160)의 기준 위치에 대응하는 높이의 측벽에 구비되어 지면과 수평한 레이저(173a)를 조사하여 에지 클램프(160)가 제2 위치(h2)에 존재하는지 감지하는 레이저 센서일 수 있다.
도 12는 서셉터에 기판이 위치된 공정 챔버를 간략하게 나타낸 측면도이다.
도 12을 참조하면, 공정 챔버(60)은 챔버(2100), 서셉터(2200), 배플(2300) 및 플라스마 여기부(2400)를 포함한다.
챔버(2100)는 공정 처리가 수행되는 공간을 제공한다.
서셉터(2200)는 챔버(2100) 내부에 위치된다. 서셉터(2200)의 상면에는 기판이 놓여진다. 서셉터(2200)는 알루미늄 재질로 제공될 수 있다. 서셉터(2200)의 내부에는 냉각 유체가 순환하는 냉각 유로(미도시)가 형성될 수 있다. 냉각 유체는 냉각 유로를 따라 순환하며 서셉터(2200)를 냉각한다. 서셉터(2200)에는 플라즈마에 의한 기판(W) 처리 정도를 조절하기 위해 바이어스 전원(2210)으로부터 전력이 인가될 수 있다. 바이어스 전원(2210)이 인가하는 전력은 라디오 주파수(radio frequency, RF) 전원일 수 있다. 서셉터(2200)는 바이어스 전원(2210)이 공급하는 전력에 의해 쉬즈를 형성하고, 그 영역에서 고밀도의 플라즈마를 형성하여 공정 능력을 향상시킬 수 있다.
서셉터(2200)의 내부에는 가열 부재(2220)가 제공될 수 있다. 일 예에 의하면, 가열 부재(2220)는 열선으로 제공될 수 있다. 가열 부재(2220)는 기판(W)을 기 설정된 온도로 가열한다.
배플(2300)은 바디(2110)의 상부 벽에 전기적으로 연결된다. 배플(2300)은 원판 형상으로, 서셉터(2200)의 상면과 나란하게 배치될 수 있다. 배플(2300)은 표면이 산화 처리된 알루미늄 재질로 제공될 수 있다. 배플(2300)에는 분배홀(2310)들이 형성된다. 분배홀(2310)들은 균일한 라디칼 공급을 위해 동심의 원주상에 일정 간격으로 형성될 수 있다. 확산공간(2121)에서 확산된 플라스마는 분배홀(2310)들에 유입된다. 이때 전자 또는 이온 등과 같은 하전 입자는 배플(2300)에 갇히고, 산소 라디칼 등과 같이 전하를 띄지 않는 중성 입자들은 분배홀(2310)들을 통과하여 기판(W)으로 공급된다. 또한, 배플(2300)은 접지되어 전자 또는 이온이 이동되는 통로를 형성할 수 있다.
플라스마 여기부(2400)는 플라스마를 생성하여, 챔버(2100)로 공급한다. 플라스마 여기부(2400)는 챔버(2100)의 상부에 제공될 수 있다. 플라스마 여기부(2400)는 발진기(2410), 도파관(2420), 유전체 관(2430) 및 공정 가스 공급부(2440)를 포함한다. 발진기(2410)는 전자기파를 발생시킨다. 도파관(2420)은 발진기(2410)와 유전체 관(2430)을 연결하며, 발진기(2410)에서 발생된 전자기파가 유전체 관(2430) 내부로 전달되는 통로를 제공한다. 공정 가스 공급부(2440)는 챔버(2100)의 상부로 공정 가스를 공급한다. 공정 가스는 공정 진행 과정에 따라 선택된다. 유전체 관(2430) 내부로 공급된 공정 가스는 전자기파에 의해 플라스마 상태로 여기 된다. 플라스마는 유전체 관(2430)을 거쳐 확산공간(2121)으로 유입된다. 상술한 플라즈마 여기부(2400)는 전자기파를 이용하는 경우를 예로 들었으나, 또 다른 실시 예로, 플라즈마 여기부(2400)는 유도결합 플라즈마 여기부, 용량 결합 플라즈마 여기부로 제공될 수 도 있다.
서셉터(2200)는 리프트 핀(미도시)을 포함할 수 있고, 공정 챔버(60)로 기판(S)이 반입 될 때, 서셉터(2200)의 리프트 핀이 상승된 상태일 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따르면, 공정 챔버(60)로 반입된 기판(W)은 에지가 에지 클램프(150)에 의해 덮인 상태로 제공된다. 따라서 공정 처리 중 기판(W)의 에지가 플라즈마 노출되어 발생되는 현상이 방지되거나 그 정도가 저감될 수 있다. 예를 들어, 기판(W)이 서셉터(2200)에 위치되면, 기판(W)의 외측 둘레 저면이 완전한 평면을 이루지 못하는 등의 문제로 인해, 기판(W)의 외측 저면과 서셉터(2200)사이에 간극이 발생될 수 있다. 이와 같은 간극은 기판(W)이 처리되는 과정에서 아크를 발생시켜 기판(W)의 손상을 야기할 수 있다. 또한, 필요에 따라 기판(W)의 외측 둘레는 플라즈마에 의한 처리가 이루어 지는 것을 차단할 필요가 있을 수 있다. 또한, 공정 챔버(60)의 내측에 기판(W)을 고정하는 구성이 필요하지 않아, 공정 챔버(60)의 유지 보수가 간편해 진다.
서셉터(2200)의 주위로, 서셉터(2200)를 감싸는 가이드 링(2230)이 제공된다. 가이드 링(2230)은 세라믹 소재로 제공될 수 있다.
도 13은 도 12의 A부분을 확대한 도면이다.
도 13을 참조하면, 가이드 링(2230)은 기판(W)이 놓이는 서셉터(2200) 상면의 평면보다 소정 높이 돌출되는 돌출부(2231)를 포함한다. 돌출부(2231)는 기판(W)이 서셉터(2200)의 기준 위치에 놓인 상태에서 기판(W)의 에지와 소정 간격 이격되도록 형성된다. 돌출부(2231)의 기판(W)과 마주보는 측은 경사지게 형성되는 경사면(2232)이 형성된다. 경사면(2232)의 내측으로는 에지 클램프(160)이 안착될 수 있는 안착부(2233)가 형성된다.
에지 클램프(160)은 가이드 링(2230)의 돌출부(2231)에 대응되는 안착홈(162)를 갖는다. 안착홈(162)은 돌출부(2231)의 경사면(2232)에 대응되는 경사면(162a)를 갖는다. 경사면(2232, 162a)은 가이드 링(2230)를 기준으로 외측에서 내측으로 하향경사지는 방향으로 경사가 형성된다.
가이드 링(2230)의 경사면(2232)과 에지 클램프(160)의 경사면(162a)은 반송 로봇(53)의 이상 동작으로 티칭 포지션이 변경되었을 경우에 슬라이딩하여 정위치로 이동하도록 한다.
도 14은 도 12의 A부분에 대한 다른 실시예이다. 에지 클램프(160)은 기판(W)의 외측면에 대응되는 형상의 수용홈(161')을 가진다. 수용홈(161')은 기판(W)과의 결합 상태가, 도 11에 도시된 실시예의 경사면(161) 보다도 견고하면서도, 반송 로봇(53)의 이상 동작으로 티칭 포지션이 변경되었을 경우에 가이드 링(2230)의 경사면(2232)과 에지 클램프(160)의 경사면(162a)이 슬라이딩하는 상태에서 에지 클램프(160)이 기판(W)으로부터 이탈되는 것을 방지한다.
에지 클램프(160)에는 안착홈(162)이 형성될 수 있다. 안착홈(162)은 에지 클램프 지지부재(150)의 상단 형상에 대응되게 형성된다. 에지 클램프 지지부재(150)에 에지 클램프(160)이 위치되면, 안착홈(162)에 에지 클램프 지지부재(150)의 상단이 위치되어, 에지 클램프 지지부재(150)에서 이탈되는 것을 방지한다.
도 15는 기판과 에지 클램프가 서셉터에 안착된 상태를 나타내는 도면이다.
도 15를 참조하면, 공정 챔버(60)는 제3 감지 센서(2500)를 포함한다. 제3 감지 센서(2500)는 기판(W)과 함께 반입된 에지 클램프(160)의 위치를 감지한다. 일 실시 예로 제3 감지 센서(2500)는 서셉터(2200)의 최외측이자 가이드 링(2230)의 외곽으로부터 설정 거리만큼 이격된 위치에 수직하게 레이저(2501)를 조사하는 레이저 센서이다. 제3 감지 센서(2500)는 에지 클램프(160)가 가이드 링(2230)의 경계에서 설정값 이상 돌출되어 위치된 사정을 감지하면, 제어부(70)는 장치의 운행을 중단시키고, 알람(미도시)을 발생하여 작업자에게 알린다. 다른 실시 예로 제3 감지 센서(2500)에 의해 감지된 위치가 허용 오차 범위를 벗어난 것인지 제어기(70)가 판단할 수 있다. 제3 감지 센서(2500)에 의한 감지와 제어를 통해 세라믹 소재 등으로 제공되는 고가의 장비인 에지 클램프(160)의 파손을 예방할 수 있다.
도 16은 클램핑 버퍼와 패스 버퍼가 각각 좌우로 배열되고 클램핑 버퍼 유닛과 패스 버퍼 유닛이 적층을 이룬 버퍼 유닛을 간략히 도시한 측면도이다.
도 16을 참조하면, 클램핑 버퍼 유닛은 좌우로 배열된 한 쌍의 클램핑 버퍼(41)로 구성되고, 패스 버퍼 유닛은 좌우로 배열된 한 쌍의 패스 버퍼(42)로 구성된다. 클램핑 버퍼 유닛과 패스 버퍼 유닛은 상하로 적층을 이루어 버퍼 유닛(40)을 이룬다.
도 17는 더블 핸드가 구비된 반송 로봇에 의해 발생 가능한 문제를 도시한 도면이다.
도 17 참조하면 더블 핸드(53a, 53b)가 구비된 반송 로봇(53)을 운용하는데 있어서, 25개 기판을 하나의 세트로 이송하는 카세트를 이용하여 클램핑 버퍼 유닛에 2개씩 이송하면, 마지막 이송에서는 하나의 기판만이 남는다. 마지막 남은 하나의 기판은 클램핑 버퍼 유닛의 제1 버퍼 구역(41a, 41b) 중 하나의 버퍼 구역에만 기판이 반입된다. 이때, 더블 핸드가 클램핑 버퍼 유닛에 진입하여 기판(W)을 픽업하면 도 17에서 도시한 바와 같이, 하나의 핸드(53a)에만 기판(W)과 에지 클램프(160)가 놓이고, 다른 하나의 핸드(53b)에는 기판이 없이 에지 클램프(160)만 놓인다. 에지 클램프(160)은 3mm이하의 폭(d)을 갖는 것이어서, 기판(W)과 결합하지 않은 에지 클램프(160)는 불안한 상태로 핸드(53b)에 놓이게 된다(본 설명의 도면들은 에지 클램프(160)을 식별하기 위해 폭(d)을 다소 과장되게 도시한 것임). 불안한 상태로 핸드(53b)에 위치된 에지 클램프(160)는 핸드(53b)에서 추락할 가능성이 높다.
세라믹 소재 등으로 제공되는 에지 클램프(160)은 파손의 위험이 크고, 고가이다. 따라서, 파손에 따른 손실이 크다. 본 발명은 에지 클램프 지지부재(150)의 제어에 의해 상술한 상황이 발생하는 것이 예방될 수 있다.
도 18은 본 발명의 일 실시 예에 따른 기판 처리 장치를 이용한 기판 처리 방법의 순서도, 도 19는 본 발명의 일 실시 예에 따른 좌우로 배열된 클램핑 버퍼 중 하나에 기판이 반입되는 상태를 나타내는 도면, 도 20은 기판이 감지되지 않은 클램핑 버퍼의 지지단은 상승하고, 기판이 감지된 클램핑 버퍼의 지지단은 위치가 유지되는 상태를 나타내는 도면, 도 21은 도 19의 클램핑 버퍼 유닛에 반송 로봇이 진입한 상태를 나타내는 도면, 도 22는 도 20의 클램핑 버퍼 유닛에 반송 로봇에 의해 기판이 픽업되면서 에지 클램프가 기판 위에 위치되는 상태를 나타내는 도면이다.
도 18 내지 도 22를 참조하면, 기판 처리 장치를 이용한 기판 처리 방법은, 에지 클램프(160)의 파손이 방지되는 처리 방법을 제공한다.
에지 클램프(160)는 클램핑 버퍼(41)의 지지단(151)에 위치된다(S110).
인덱스 로봇(23)은 클램핑 버퍼(41)의 각 제1 버퍼 구역(41a, 41b)으로 공정 처리 전의 기판(W)을 이송한다(S120). 일 실시 예는 클램핑 버퍼(41)에서 하나의 제1 버퍼 구역(41b)에 기판(W)이 반입되고, 다른 하나의 제1 버퍼 구역(41a)에는 기판(W)이 반입되지 않은 상태를 제공한다.
기판(W) 반입이 완료되면, 감지 센서(171, 172)는 기판(W)이 기판 지지부재(130)에 위치되어 클램핑 버퍼(41)내에 존재하는지 여부를 감지한다(S140, 도 19).
감지 센서(171, 172)가 기판(W)의 미존재를 감지하면, 제어부(70)는 미존재 정보에 의거하여 지지단(151)을 승강시키는 구동기가 구동되도록 제어한다(S145, 도 20). 반면, 감지 센서(171, 172)가 기판(W)의 존재를 확인하면, 지지단(151) 승강 제어는 이루어지지 않는다.
푸셔(140)에 의해 기판(W) 정렬과, 기판(W) 미존재 클램핑 버퍼의 지지단(151) 승강이 완료되면, 반송 로봇(53)의 더블 핸드(53a, 53b)가 이 클램핑 버퍼 유닛 내부로 동시에 진입한다(S150, 도 21).
진입한 더블 핸드(53a, 53b)가 클램핑 버퍼 유닛에서 설정된 포지션에 도달하면, 더블 핸드(53a, 53b)는 지지단(151) 보다 높게 상승하면서 기판을 픽업한다(S160, 도 22).
기판(W)의 픽업을 완료한 반송 로봇(53)은 트랜스퍼 챔버(50) 방향으로 후퇴하면서 클램핑 버퍼 유닛에서 기판(W)을 반출한다(S170).
트랜스퍼 챔버(50)로 이송된 기판(W)은 공정 챔버(60)로 반송된다.
이후 에지 클램프(160)가 기판(W)과 함께 반출되어, 에지 클램프 지지부재(150)에 에지 클램프(160)가 없는 클램핑 버퍼(41)가 제공된다. 제어기(70)는 기판(W)을 트랜스퍼 챔버(50)로 반입할 때, 에지 클램프 지지부재(150)가 비어 있는 제1 버퍼 구역(41b)에 대한 정보를 저장하고, 해당 제1 버퍼 구역(41b)에 대하여 에지 클램프(160)을 공급하도록 명령한다.
상술한 실시 예의 기판 처리 방법은 에지 클램프가 적용된 더블 핸드의 반송 로봇, 더블 챔버의 기판 처리 장치를 운용하는데 있어서, 에지 클램프의 파손을 방지할 수 있다.
도 23은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 에지 클램프 지지부재를 나타낸 도면이다.
도 23의 다른 실시 예를 참조하면, 에지 클램프 지지부재(150')는 하우징(110)의 측벽에 구비되어 수평으로 돌출된 지지대(150')이다. 지지대(150')는 승강 또는 하강 가능하도록 구비된다. 도 23의 다른 실시 예 에서도 도 11의 실시 예와 마찬가지로 감지 센서가 구비될 수 있다.
도 24는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 기판 지지부재를 나타낸 도면이다.
도 24의 다른 실시 예를 참조하면, 기판 지지부재(230)는 기판(W)을 지지하는 플레이트(232)와, 인덱스 로봇(25) 또는 반송 로봇(53)과 기판(W)을 주고 받을 때 기판(W)을 설정 높이 상승 시키는 리프트 핀(231)을 포함할 수 있다. 다른 실시 예에 따르면, 리프트핀(231)이 상승한 상단부가 제1 위치(h1)이다.
공정 챔버(60)는 플라즈마 공정 챔버가 아닌 다른 공정 챔버일 수 있다.
다른 실시예로 지지단(151)의 이동 기준 위치를 제3 위치(h3)으로 설정하고, 기판(W)의 반입이 감지되면, 지지단(151)를 제2 위치(h2)로 하강시켜 반송 로봇(53)이 기판(W)을 픽업할 때 에지 클램프(160)도 함께 픽업되도록 제어할 수 있다.
제어부(70)는 로드 포트(4)로 이송된 공정 처리 전 기판(W) 정보를 입력 받고, 클램핑 버퍼(41)와 패스 버퍼(42)에 대해 선택적으로 기판(W)을 반입하도록 인덱스 로봇(25)을 제어한다. 에지 클램프(160)은 와페이지가 심한 기판에 대하여 제공되는 만으로 충분하다. 따라서 와페이지가 적은 기판은 제1그룹으로 분류하고, 와페이지가 심한 기판은 제2그룹으로 분류한다. 제1그룹의 기판이 기판 처리 장치로 제공되면, 제어부(70)는 기판을 패스 버퍼(42)로 제공하고, 제2그룹의 기판이 기판 처리 장치로 제공되면, 제어부(70)는 기판을 클램핑 버퍼(41)로 제공한다.
패스 버퍼(42)로 기판(W)을 반입하면, 제어부(70)는 반송 로봇(53)이 패스 버퍼(42)의 제2 버퍼 구역(42a, 42b)으로 진입하도록 제어한다. 패스 버퍼(42)에서 기판(W)을 픽업한 반송 로봇(53)은 공정 챔버로 기판(W)을 이송한다.
상술한 실시 예의 기판 처리 방법은 클램핑 버퍼(41)와 패스 버퍼(42)의 혼용으로 생산성이 향상될 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.
10: 로드 포트, 20: 설비 전방 단부 모듈;
25: 인덱스 로봇, 30: 공정 처리부;
40: 버퍼 유닛, 50: 트랜스퍼 챔버;
53: 반송 로봇, 60: 공정 챔버.

Claims (20)

  1. 기판을 처리하는 장치에 있어서,
    설비 전방 단부 모듈;
    상기 기판을 처리하는 처리 모듈; 및
    제어부를 포함하되,
    상기 설비 전방 단부 모듈은,
    상기 기판을 수용하는 용기가 놓이는 로드 포트; 및
    상기 로드 포트와 상기 처리 모듈 간에 상기 기판을 반송하는 인덱스 로봇이 제공된 이송 프레임을 포함하고,
    상기 처리 모듈은,
    상기 설비 전방 단부 모듈에 인접하게 배치되는 클램핑 버퍼와,
    상기 기판을 공정 처리하는 공정 챔버와;
    상기 공정 챔버와 상기 클램핑 버퍼 간에 상기 기판을 반송하는 반송 로봇을 갖는 트랜스퍼 챔버를 포함하고,
    상기 클램핑 버퍼는,
    상기 기판을 지지하는 기판 지지부재;
    상기 기판의 에지 상면에 위치되어 상기 기판과 함께 상기 공정 챔버로 이송되는 에지 클램프를 지지하는 지지단을 구비하는 에지 클램프 지지부재;
    상기 기판 지지부재에 상기 기판 존재 유무를 감지하는 감지 센서; 및
    상기 지지단을 상기 기판 지지부재에 상기 기판이 지지된 제1 위치보다 상부인 제2 위치와 상기 제2 위치보다 상부인 제3 위치에 대해서 상기 제2 위치와 상기 제3 위치 간에 이동 가능하게 구동하는 구동부를 포함하고,
    상기 제어부는,
    상기 감지 센서가 감지한 기판 미존재 정보에 의거하여, 상기 지지단이 상기 제3 위치에 위치하도록 상기 구동부를 제어하거나,
    상기 감지 센서가 감지한 기판 존재 정보에 의거하여, 상기 지지단이 상기 제2 위치에 위치하도록 상기 구동부를 제어하는 기판 처리 장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 기판을 처리하는 장치에 있어서,
    설비 전방 단부 모듈; 및
    상기 기판을 처리하는 처리 모듈을 포함하되,
    상기 설비 전방 단부 모듈은,
    상기 기판을 수용하는 용기가 놓이는 로드 포트; 및
    상기 로드 포트와 상기 처리 모듈 간에 상기 기판을 반송하는 인덱스 로봇이 제공된 이송 프레임을 포함하고,
    상기 처리 모듈은,
    상기 설비 전방 단부 모듈에 인접하게 배치되는 클램핑 버퍼와,
    상기 기판을 공정 처리하는 공정 챔버와;
    상기 공정 챔버와 상기 클램핑 버퍼 간에 상기 기판을 반송하는 반송 로봇을 갖는 트랜스퍼 챔버를 포함하고,
    상기 클램핑 버퍼는,
    상기 기판을 지지하는 기판 지지부재; 및
    상기 기판의 에지 상면에 위치되어 상기 기판과 함께 상기 공정 챔버로 이송되는 에지 클램프를 지지하는 지지단을 구비하는 에지 클램프 지지부재를 포함하고,
    상기 지지단은 상기 기판 지지부재에 상기 기판이 지지된 제1 위치보다 상부인 제2 위치에 위치되고, 상기 제2 위치와 상기 제2 위치보다 상부인 제3 위치 간에 이동 가능하게 제공되고,
    상기 공정 챔버는,
    상기 기판이 놓여지는 서셉터; 및
    상기 서셉터의 주위를 감싸고 상기 서셉터의 상면보다 상부로 돌출되되, 상기 기판과 마주보는 측이 경사지게 형성되는 돌출부가 형성되는 가이드 링을 포함하고,
    상기 에지 클램프는 상기 돌출부의 경사에 대응되는 경사부를 갖는 기판 처리 장치.
  8. 기판을 처리하는 장치에 있어서,
    설비 전방 단부 모듈; 및
    상기 기판을 처리하는 처리 모듈을 포함하되,
    상기 설비 전방 단부 모듈은,
    상기 기판을 수용하는 용기가 놓이는 로드 포트; 및
    상기 로드 포트와 상기 처리 모듈 간에 상기 기판을 반송하는 인덱스 로봇이 제공된 이송 프레임을 포함하고,
    상기 처리 모듈은,
    상기 설비 전방 단부 모듈에 인접하게 배치되는 클램핑 버퍼와,
    상기 기판을 공정 처리하는 공정 챔버와;
    상기 공정 챔버와 상기 클램핑 버퍼 간에 상기 기판을 반송하는 반송 로봇을 갖는 트랜스퍼 챔버를 포함하고,
    상기 클램핑 버퍼는,
    상기 기판을 지지하는 기판 지지부재; 및
    상기 기판의 에지 상면에 위치되어 상기 기판과 함께 상기 공정 챔버로 이송되는 에지 클램프를 지지하는 지지단을 구비하는 에지 클램프 지지부재를 포함하고,
    상기 지지단은 상기 기판 지지부재에 상기 기판이 지지된 제1 위치보다 상부인 제2 위치에 위치되고, 상기 제2 위치와 상기 제2 위치보다 상부인 제3 위치 간에 이동 가능하게 제공되고,
    상기 공정 챔버는,
    상기 기판이 놓여지는 서셉터;
    상기 서셉터의 주위를 감싸 상기 기판의 위치를 가이드하는 가이드 링; 및
    상기 가이드 링의 경계에서 기 설정 값 이상 돌출되어 위치된 상기 에지 클램프를 감지하는 감지 센서를 더 포함하는 기판 처리 장치.
  9. 제8 항에 있어서,
    상기 기판 처리 장치는 제어부를 더 포함하고,
    상기 제어부는 상기 감지 센서가 상기 에지 클램프의 위치가 상기 가이드링의 경계에서 기 설정 값 이상 돌출된 상태를 감지하면 상기 장치의 운행을 중단시키거나 알람을 발생하도록 제어하는 기판 처리 장치.
  10. 제1 항에 있어서,
    상기 클램핑 버퍼는 복수개가 구비되어 클램핑 버퍼 유닛을 이루는 기판 처리 장치.
  11. 제1 항에 있어서,
    상기 처리 모듈은,
    상기 설비 전방 단부 모듈과 상기 트랜스퍼 챔버 사이에 상기 클램핑 버퍼와 병렬로 구비되는 패스 버퍼를 더 포함하는 기판 처리 장치.
  12. 제11 항에 있어서,
    상기 패스 버퍼는 복수개가 구비되어 패스 버퍼 유닛을 이루는 기판 처리 장치.
  13. 제11 항에 있어서,
    상기 클램핑 버퍼와 상기 패스 버퍼는 상하로 적층되어 버퍼 유닛을 이루는 기판 처리 장치.
  14. 기판을 처리하는 장치에 있어서,
    설비 전방 단부 모듈;
    상기 기판을 처리하는 처리 모듈; 및
    제어부를 포함하되,
    상기 설비 전방 단부 모듈은,
    상기 기판을 수용하는 용기가 놓이는 로드 포트; 및
    상기 로드 포트와 상기 처리 모듈 간에 상기 기판을 반송하는 인덱스 로봇이 제공된 이송 프레임을 포함하고,
    상기 처리 모듈은,
    상기 설비 전방 단부 모듈에 인접하게 배치되는 클램핑 버퍼 유닛과,
    기판을 공정 처리하는 공정 챔버와;
    동시에 신장 및 수축되도록 구성된 두개의 핸드를 가지고 상기 공정 챔버와 상기 클램핑 버퍼 유닛 간에 기판을 반송하는 반송 로봇을 갖는, 트랜스퍼 챔버를 포함하고,
    상기 클램핑 버퍼 유닛은,
    서로 나란히 배치된 두 개의 클램핑 버퍼를 구비하고,
    각각의 상기 클램핑 버퍼는,
    상기 기판을 지지하는 기판 지지부재;
    상기 기판의 에지 상면에 위치되어 상기 기판과 함께 상기 공정 챔버로 이송되는 에지 클램프를 지지하는 지지단을 구비하는 에지 클램프 지지부재;
    상기 기판 지지부재에 상기 기판 존재 유무를 감지하는 감지 센서; 및
    상기 지지단을 상기 기판 지지부재에 상기 기판이 지지된 제1 위치보다 상부인 제2 위치와 상기 제2 위치보다 상부인 제3 위치에 대해서 상기 제2 위치와 상기 제3 위치 간에 이동 가능하게 구동하는 구동부를 포함하고,
    상기 제어부는,
    상기 감지 센서가 감지한 기판 미존재 정보에 의거하여, 상기 에지 클램프가 상기 제3위치에 위치하도록 상기 구동부를 제어하거나,
    상기 감지 센서가 감지한 기판 존재 정보에 의거하여, 상기 에지 클램프가 상기 제2 위치에 위치하도록 상기 구동부를 제어하는 기판 처리 장치.
  15. 삭제
  16. 삭제
  17. 제14 항에 있어서,
    상기 처리 모듈은,
    상기 설비 전방 단부 모듈과 상기 트랜스퍼 챔버 사이에, 상기 클램핑 버퍼 유닛에 상하로 적층되어 구비되고 복수개의 패스 버퍼로 구성되는 패스 버퍼 유닛를 더 포함하는 기판 처리 장치.
  18. 설비 전방 단부 모듈;
    기판을 처리하는 처리 모듈; 및
    제어부를 포함하되,
    상기 설비 전방 단부 모듈은,
    상기 기판을 수용하는 용기가 놓이는 로드 포트; 및
    상기 로드 포트와 상기 처리 모듈 간에 상기 기판을 반송하는 인덱스 로봇이 제공된 이송 프레임을 포함하고,
    상기 처리 모듈은,
    상기 설비 전방 단부 모듈에 인접하게 배치되는 클램핑 버퍼와,
    상기 기판을 공정 처리하는 공정 챔버와;
    상기 공정 챔버와 상기 클램핑 버퍼 간에 상기 기판을 반송하는 반송 로봇을 갖는 트랜스퍼 챔버를 포함하고,
    상기 클램핑 버퍼는,
    상기 기판을 지지하는 기판 지지부재;
    상기 기판의 에지 상면에 위치되어 상기 기판과 함께 상기 공정 챔버로 이송되는 에지 클램프를 지지하는 지지단을 구비하는 에지 클램프 지지부재;
    상기 지지단을 상하 방향으로 이동 가능하게 구동하는 구동부; 및
    상기 기판 지지부재에 상기 기판 존재 유무를 감지하는 감지 센서를 포함하는 기판 처리 장치를 이용하여 기판을 처리하는 방법에 있어서,
    상기 기판 처리 방법은,
    상기 클램핑 버퍼의 상기 지지단에 상기 에지 클램프를 위치시키는 단계;
    공정 처리 전의 기판을 상기 클램핑 버퍼로 반입하는 단계;
    상기 감지 센서가 상기 클램핑 버퍼의 상기 기판 지지부재에 상기 기판의 존재 유무를 감지하는 단계;
    상기 제어부가 상기 감지 센서가 감지한 정보에 의거하여 상기 에지 클램프가 특정 위치에 위치하도록 상기 구동부를 제어하는 단계;
    상기 반송 로봇의 핸드가 상기 클램핑 버퍼에 진입하는 단계; 및
    상기 에지 클램프와 상기 기판을 상기 클램핑 버퍼에서 공정 챔버로 이송하는 단계를 포함하는 기판 처리 방법.
  19. 기판을 처리하는 장치에 있어서,
    설비 전방 단부 모듈;
    상기 기판을 처리하는 처리 모듈; 및
    제어부를 포함하되,
    상기 설비 전방 단부 모듈은,
    상기 기판을 수용하는 용기가 놓이는 로드 포트; 및
    상기 로드 포트와 상기 처리 모듈 간에 상기 기판을 반송하는 인덱스 로봇이 제공된 이송 프레임을 포함하고,
    상기 처리 모듈은,
    상기 설비 전방 단부 모듈에 인접하게 배치되는 클램핑 버퍼 유닛과,
    기판을 공정 처리하는 공정 챔버와;
    동시에 신장 및 수축되도록 구성된 두개의 핸드를 가지고 상기 공정 챔버와 상기 클램핑 버퍼 유닛 간에 기판을 반송하는 반송 로봇을 갖는, 트랜스퍼 챔버를 포함하고,
    상기 클램핑 버퍼 유닛은,
    서로 나란히 배치된 두 개의 클램핑 버퍼를 구비하고,
    각각의 상기 클램핑 버퍼는,
    상기 기판을 지지하는 기판 지지부재;
    상기 기판의 에지 상면에 위치되어 상기 기판과 함께 상기 공정 챔버로 이송되는 에지 클램프를 지지하는 지지단을 구비하는 에지 클램프 지지부재;
    상기 지지단을 상하 방향으로 이동 가능하게 구동하는 구동부; 및
    상기 기판 지지부재에 상기 기판 존재 유무를 감지하는 감지 센서를 포함하는 기판 처리 장치를 이용하여 기판을 처리하는 방법에 있어서,
    상기 기판 처리 방법은,
    상기 클램핑 버퍼의 상기 지지단에 상기 에지 클램프를 위치시키는 단계;
    공정 처리 전의 기판을 상기 클램핑 버퍼로 반입하는 단계; 및
    상기 감지 센서가 상기 클램핑 버퍼의 상기 기판 지지부재에 상기 기판의 존재 유무를 감지하는 단계;
    상기 제어부가 상기 감지 센서가 감지한 정보에 의거하여 상기 에지 클램프가 특정 위치에 위치하도록 상기 구동부를 제어하는 단계;
    상기 반송 로봇의 상기 두개의 핸드가 상기 클램핑 버퍼에 동시에 진입하는 단계; 및
    상기 반송 로봇이 상기 클램핑 버퍼에서 상기 기판을 픽업하여 상기 공정 챔버로 이송하는 단계를 포함하는 기판 처리 방법.
  20. 제17 항의 기판 처리 장치를 이용하여 기판을 처리하는 방법에 있어서,
    상기 기판 처리 방법은,
    상기 클램핑 버퍼의 상기 지지단에 에지 클램프를 위치시키는 단계;
    상기 제어부가 상기 로드 포트로 이송된 공정 처리 전 기판의 정보에 의거하여, 상기 패스 버퍼 또는 상기 클램핑 버퍼 중 선택적으로 상기 기판을 반입하도록 상기 인덱스 로봇을 제어하는 단계;
    상기 클램핑 버퍼의 상기 기판 지지부재에 상기 기판의 존재 유무를 감지하는 단계;
    상기 제어부가 상기 감지 센서가 감지한 정보에 의거하여 상기 구동부를 제어하는 단계;
    상기 반송 로봇의 상기 두개의 핸드가 상기 선택된 상기 패스 버퍼 또는 상기 클램핑 버퍼에 동시에 진입하는 단계; 및
    상기 반송 로봇이 상기 선택된 상기 패스 버퍼 또는 상기 클램핑 버퍼에서 상기 기판을 픽업하여 상기 공정 챔버로 이송하는 단계를 포함하는 기판 처리 방법.
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