KR102147687B1 - 기판 처리 장치, 그리고 기판 처리 장치를 이용한 반송 방법 - Google Patents

기판 처리 장치, 그리고 기판 처리 장치를 이용한 반송 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 기판을 처리하는 장치를 제공한다. 기판 처리 장치는, 하우징, 상기 하우징 내에 위치하고, 기판에 액을 공급하는 액 공급 유닛, 그리고 상기 하우징 내에 제공되고, 상기 기판을 제 1 방향으로 반송시키는 반송 유닛;을 포함하되, 상기 반송 유닛은, 상기 제 1 방향을 따라 나란히 배치되고 회전 가능한 복수의 샤프트들, 각각의 상기 샤프트의 외면에 상기 샤프트와 함께 회전되도록 제공되며 상기 기판과 접촉하는 롤러들, 상기 하우징 내의 제 1 지점과 제 2 지점에 제공되고 상기 제 1 지점에서 상기 제 2 지점까지의 상기 기판의 반송 시간을 측정하는 측정부재, 상기 측정부재로부터 측정값을 전송받고, 상기 측정값에 근거하여 상기 기판의 반송 속도를 제어하는 제어기를 포함할 수 있다.

Description

기판 처리 장치, 그리고 기판 처리 장치를 이용한 반송 방법{SUBSTRATE TREATING APPARATUS AND TRANSPORTING METHOD}
본 발명은 기판 처리 장치, 그리고 기판 처리 장치를 이용하여 기판을 반송하는 반송 방법에 관한 것이다.
본 발명은 기판을 처리하는 장치에 관한 것으로, 더 상세하게는 웨이퍼 또는 평판 표시 소자 제조에 사용되는 기판 등을 반송하는 장치 및 방법에 관한 것이다.
최근에는 기술의 급속한 발전에 따라 가볍고 공간을 작게 차지하는 액정 디스플레이(LCD)와 같은 평판 표시 패널의 사용이 급격히 증대하고 있다. 이러한 평판 표시 패널의 제조를 위해 수반되는 에칭 공정에는 주로 케미컬을 사용한 식각이 이루어진다. 에칭 공정 이후, 기판 상에 부착된 파티클 등과 케미컬을 제거하기 위해 세정 공정이 수반된다. 이 때, 기판이 일정하게 식각되기 위해서는 기판이 케미컬과 접촉하는 접액 시간이 일정하게 확보된 후 세정되어야 하는데, 기판의 반송 중 미끄러짐 등으로 인해, 설정값에 비해 실제 반송 시간에 오차가 생기게 된다.
본 발명은 접액시간을 일정하게 확보할 수 있는 기판 처리 장치를 제공하는 것을 일 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 기판마다 일정하게 식각될 수 있도록 확보할 수 있는 기판 처리 장치를 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, 하우징, 상기 하우징 내에 위치하고, 기판에 액을 공급하는 액 공급 유닛, 그리고 상기 하우징 내에 제공되고, 상기 기판을 제 1 방향으로 반송시키는 반송 유닛;을 포함하되, 상기 반송 유닛은, 상기 제 1 방향을 따라 나란히 배치되고 회전 가능한 복수의 샤프트들, 각각의 상기 샤프트의 외면에 상기 샤프트와 함께 회전되도록 제공되며 상기 기판과 접촉하는 롤러들, 상기 하우징 내의 제 1 지점과 제 2 지점에 각각 제공되고 상기 제 1 지점에서 상기 제 2 지점까지의 상기 기판의 반송 시간을 측정하는 측정부재, 상기 측정부재로부터 측정값을 전송받고, 상기 측정값에 근거하여 상기 기판의 반송 속도를 제어하는 제어기를 포함할 수 있다.
상기 제어기는 상기 측정값이 설정값보다 작을 때에는 상기 반송 속도를 느리게 제어하고, 상기 측정값이 상기 설정값보다 클 때에는 상기 반송 속도를 빠르게 제어할 수 있다.
상기 제어기는, 상기 측정값을 제공한 상기 기판의 후속 기판부터 상기 반송 속도를 제어할 수 있다.
상기 제 1 지점은 상기 하우징의 유입구에 인접하게 제공되고, 상기 제 2 지점은 상기 하우징의 유출구에 인접하게 제공될 수 있다.
상기 기판 처리 장치는, 상기 제 1 지점의 상류에서 상기 기판 상으로 케미컬을 공급하는 노즐을 더 포함할 수 있다.
상기 액은 순수일 수 있다.
상기 기판 처리 장치는, 상기 하우징, 상기 액 공급 유닛, 그리고 상기 반송 유닛을 포함하는 세정 챔버, 및 상기 세정 챔버의 전방에 위치되고, 상기 노즐을 포함하는 에칭 챔버를 더 포함할 수 있다.
또한, 본 발명은 반송 방법을 제공한다. 기판을 반송하는 반송 방법에 있어서, 케미컬을 공급하여 상기 케미컬로 상기 기판의 식각이 이루어지되, 상기 기판마다 일정하게 식각되도록 상기 기판이 상기 케미컬과 접촉되는 접액 시간을 일정하게 확보하기 위해, 상기 기판이 제 1 지점을 통과한 후 제 2 지점을 통과할 때까지의 반송 시간을 측정하고, 측정값에 근거하여 상기 기판의 반송 속도를 제어할 수 있다.
상기 제 1 지점과 상기 제 2 지점 사이에서 상기 기판으로 순수를 공급할 수 있다.
상기 제어기는 상기 측정값이 설정값보다 작을 때에는 상기 반송 속도를 느리게 제어하고, 상기 측정값이 상기 설정값보다 클 때에는 상기 반송 속도를 빠르게 제어할 수 있다.
상기 제어기는, 상기 측정값을 제공한 상기 기판의 후속 기판부터 상기 반송속도를 제어할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 의하면, 기판과 케미컬의 접액시간을 일정하게 확보할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 의하면, 기판마다 일정하게 식각될 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 바람직한 실시예에 따른 기판 처리 설비를 보여주는 도면이다.
도 2는 도 1의 세정 챔버를 보여주는 정면도이다.
도 3은 도 1의 반송 유닛을 상부에서 바라본 사시도이다.
도 4는 도 2의 세정 챔버의 다른 실시예를 보여주는 도면이다.
도 5는 반송 방법을 보여주는 플로우차트이다.
도 6 내지 도 9는 도 1의 기판 처리 장치를 이용하여 기판을 반송하는 방법을 순차적으로 보여주는 도면이다.
이하, 본 발명의 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 더욱 상세하게 설명한다. 본 발명의 실시예는 여러 가지 형태로 변형할 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래의 실시예들로 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 실시예는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위해 제공되는 것이다. 따라서 도면에서의 요소의 형상은 보다 명확한 설명을 강조하기 위해 과장되었다.
본 실시예에서 기판(S)은 평판 표시 패널 제조에 사용되는 기판(S)을 예로 들어 설명한다. 그러나 이와 달리 기판(S)은 반도체 칩 제조에 사용되는 웨이퍼일 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 기판 처리 설비를 보여주는 단면도이다. 도 2는 도 1의 세정 챔버(300)를 보여준다. 기판 처리 설비(1000)는 제 1 에칭 챔버(100), 제 2 에칭 챔버(200), 그리고 세정 챔버(300)를 가진다. 여기서, 제 1 에칭챔버(100), 제 2 에칭 챔버(200), 그리고 세정 챔버(300)가 배열된 방향을 제1방향(X)으로 칭한다. 또한, 상부에서 바라볼 때 제1방향(X)에 수직인 방향을 제2방향(Y)으로 칭하고, 제1방향(X)과 제2방향(Y)에 수직인 방향을 제3방향(Z)으로 칭하기로 한다.
제 1 에칭 챔버(100)는 제 1 에칭 공정을 수행한다. 제 1 에칭챔버(100)는 하우징(110), 액 공급 유닛(120), 유입구(12), 유출구(14), 그리고 반송유닛(400)을 가진다. 하우징(110)은 제 1 에칭 공정을 수행하는 공간을 제공한다. 액 공급 유닛(120)은 제 1 노즐(120)로 제공될 수 있다. 제 1 노즐(120)은 그 길이 방향이 제1방향(X)으로 제공된다. 제 1 노즐(120)은 샤프트들의 상부에 배치된다. 제 1 노즐(120)은 기판(S)의 상부로 제 1 처리액을 분사한다. 유입구(12)는 제 1 에칭챔버(100)의 일측면에 형성된다. 기판(S)은 유입구(12)를 통해 하우징(110)내로 유입된다. 이와 마주보는 타측면에는 유출구(14)가 제공된다. 기판(S)은 유출구(14)를 통해 하우징(110)으로부터 유출된다.
제 2 에칭챔버(200)는 제 1 에칭챔버(100)에 인접한 후방에 배치된다. 제 2 에칭챔버(200)는 제 2 에칭 공정을 수행한다. 제 2 에칭챔버(200)는 하우징(210), 액 공급 유닛(220), 유입구(12), 유출구(14), 그리고 반송유닛(400)을 가진다. 하우징(210)은 제 2 에칭 공정을 수행하는 공간을 제공한다. 액 공급 유닛(220)은 제 2 노즐(220)로 제공될 수 있다. 제 2 노즐(220)은 샤프트들의 상부에 배치된다. 제 2 노즐(220)은 후술할 제 1 지점의 상류에서 기판(S)의 상부로 제 2 처리액을 분사한다. 제 2 노즐(220)은 그 길이 방향이 제1방향(X)으로 제공된다. 제 2 처리액은 제 1 처리액과 동일하게 제공될 수 있다. 일 예로, 제 2 처리액은 케미컬일 수 있다. 유입구(12)는 제 2 에칭챔버(200)의 일측면에 형성된다. 기판(S)은 유입구(12)를 통해 하우징(110)내로 유입된다. 이와 마주보는 타측면에는 유출구(14)가 제공된다. 기판(S)은 유출구(14)를 통해 하우징(110)으로부터 유출된다.
세정 챔버(300)는 제 2 에칭챔버(200)에 인접한 후방에 배치된다. 세정 챔버(300)에는 기판(S) 상에 잔류하는 케미컬을 세정한다. 도 2를 참조하면, 세정 챔버(300)는 하우징(310), 액 공급 유닛(320), 유입구(12), 유출구(14), 그리고 반송유닛(400)을 가진다. 하우징(310)은 세정 공정을 수행하는 공간을 제공한다. 액 공급 유닛(320)은 제 1 노즐(320)과 제 2 노즐(330)을 가진다. 제 1 노즐(320)과 제 2 노즐(330)은 기판(S) 상에 순수를 공급하여 세정한다. 이와 달리, 순수가 아닌 다른 세정액을 제공할 수 있다. 유입구(12)는 제 2 에칭챔버(200)의 일측면에 형성된다. 기판(S)은 유입구(12)를 통해 하우징(110)내로 유입된다. 이와 마주보는 타측면에는 유출구(14)가 제공된다. 기판(S)은 유출구(14)를 통해 하우징(110)으로부터 유출된다.
도 3은 도 2의 반송유닛(400)을 보여주는 사시도이다. 반송유닛(400)은 기판(S)을 제 1 방향(X)으로 반송한다. 반송유닛(400)은 공정 챔버(100, 200, 300) 내에 연속적으로 배치된다. 반송 유닛(200)은 공정 챔버들(100, 200, 300) 간에, 그리고 챔버(100, 200, 300) 내에서 기판(S)을 제1방향(X)으로 이동시킨다. 도 3를 참조하면, 반송 유닛(400)은 복수의 샤프트들(410), 롤러들(420), 구동부(430), 측정부재(440), 그리고 제어기(450)를 가진다.
샤프트들(410)은 제1방향(X)을 따라 배열된다. 각각의 샤프트(410)는 그 길이 방향이 제2방향(Y)으로 제공된다. 샤프트들(410)은 서로 나란하게 배치된다. 샤프트들(410)은 유입구(12)와 인접한 위치에서부터 유출구(14)와 인접한 위치까지 제공된다. 각각의 샤프트(410)에는 그 길이방향을 따라 복수의 롤러들(240)이 고정 결합된다. 샤프트들(410)은 그 중심축을 기준으로 구동부(430)에 의해 회전된다.
롤러(420)는 각각의 샤프트(410)에 복수 개로 제공된다. 반송 롤러(420)는 기판(S)의 저면을 지지한다. 반송 롤러(420)는 그 중심축에 홀이 형성되고, 샤프트(410)는 홀에 끼워진다. 반송 롤러(420)는 샤프트(410)와 함께 회전된다.
구동부(430)는 풀리들(432), 벨트들(264), 그리고 모터(436)를 가진다. 풀리들(432)은 각각의 샤프트(410)의 양단에 각각 결합된다. 서로 다른 샤프트들(410)에 결합되며 서로 인접하게 배치된 풀리들(432)은 벨트(434)에 의해 서로 연결된다. 풀리들(432) 중 어느 하나에는 이를 회전시키는 모터(436)가 결합된다. 상술한, 풀리(432), 벨트(434), 그리고 모터(436)의 조립체에 의해 샤프트들(410)과 롤러들(240)이 회전되고, 기판(S)은 그 하면이 롤러에 접촉된 상태로 샤프트들(410)을 따라 직선 이동된다. 각각의 샤프트(410)는 수평으로 배치되어 기판(S)은 수평 상태로 이송될 수 있다. 선택적으로 각각의 샤프트(410)의 일단과 타단이 상이한 높이로 제공되어, 기판(S)은 경사진 상태로 이송될 수 있다.
다시 도 2를 참조하면, 측정부재(440a, 440b)는 하우징(310) 내의 제 1 지점과 제 2 지점에 각각 제공된다. 측정부재(440a, 440b)는 제 1 지점에서 제 2 지점까지 소요된 반송 시간을 측정한다. 반송 시간은 제 1 지점에서 제 2 지점까지 기판(S)이 반송되는데 소요된 시간이다. 제 1 지점은 하우징(310)의 유입구(12)에 인접하게 제공된다. 제 2 지점은 하우징(310)의 유출구(14)에 인접하게 제공된다. 이와 달리, 측정부재(440)는 하우징(310) 내에 복수 개가 이격되게 제공될 수 있다. 일 예로, 도 4와 같이, 네 개의 측정부재(440a, 440b, 440c, 440d)가 제공되어, 구간별로 반송 시간을 측정할 수 있다.
제어기(450)는 측정부재(440a, 440b)로부터 측정값을 전송받는다. 제어기(450)는 측정값에 근거하여 기판(S)의 반송 속도를 제어한다. 제어기(450)는 측정값과 설정값을 비교한다. 일 예로, 측정값이 설정값보다 작을 때에는 반송 속도를 느리게 제어하고, 측정값이 설정값보다 클 때에는 반송 속도를 빠르게 제어한다. 제어기(450)는 측정값을 제공한 기판(S)의 후속 기판(S)부터 반송 속도를 제어할 수 있다.
이하, 도 5 내지 도 9를 이용하여 도 2의 기판 처리 장치로 기판을 처리하는 방법을 설명한다. 도 5는 기판 처리 방법을 보여주는 플로우차트이다. 도 6 내지 도 9는 순차적으로 기판을 처리하는 과정을 보여주는 도면이다.
처음에, 도 6과 같이, 제 2 에칭 챔버(200) 내에서 제 2 노즐(220)이 분사하는 케미컬에 의해 기판(S)이 식각된다. 그 후, 도 7을 참조하면, 세정 챔버(300)에 기판(S)이 반송되어 진입한다. (S 100) 세정 챔버(300)에서는 기판(S) 상에 순수가 공급되어, 기판(S)이 세정된다. 제 1 지점에 설치된 측정부재(440a)가, 기판(S)이 제 1 지점의 하부를 지날 때의 시간을 측정한다. 기판(S)이 제 1 방향(X)을 따라 반송되며 기판(S)의 세정이 이루어진다. 도 8과 같이, 기판(S)이 제 2 지점에 설치된 측정부재(440b)의 하부를 지나면, 측정부재(440)는 반송 시간을 제어기(450)로 전송한다. (S110) 제어기(450)는 측정값과 설정값을 비교한다. (S120) 반송 부재(400)를 통해 반송되면서, 기판(S)이 미끄러질 수 있어 측정값이 설정값과 오차가 발생할 수 있다. (S130) 제어기(450)는 측정값에 근거하여 기판(S)의 반송 속도를 제어한다. (S140) 이로 인해, 기판(S)마다 일정하게 식각되도록 기판(S)이 케미컬과 접촉되는 접액 시간을 일정하게 확보할 수 있다. 일 예로, 측정값이 설정값보다 작을 때에는 반송 속도를 느리게 제어하고, 측정값이 설정값보다 클 때에는 반송 속도를 빠르게 제어한다. 도 9와 같이, 제어기(450)는 측정값을 제공한 기판(S)의 후속 기판(S)부터 반송 속도를 제어할 수 있다.
상술한 예들에서는 기판(S)에 대한 에칭 공정 후에 세정 공정이 이루어지도록 설명하였다. 그러나 이와 달리 공정의 종류와 공정 챔버의 수는 상이할 수 있다. 또한, 본 실시예에서는 측정부재(440)가 기판(S)의 상부에 제공되는 것으로 설명하였으나, 이와 달리 기판(S)보다 하우징(310)의 낮은 위치에 제공될 수 있다. 또한, 기판(S)에 대해 스팀 부재 또는 브러쉬 부재 등이 더 제공될 수 있다. 이상에서 설명한 본 발명은, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 있어 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 수정, 치환 및 변형이 가능하므로 상술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니다. 또한, 본 명세서에서 설명된 실시예들은 한정되게 적용될 수 있는 것이 아니라, 다양한 변형이 이루어질 수 있도록 각 실시예들의 전부 또는 일부가 선택적으로 조합되어 구성될 수도 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.
100 : 제 1 에칭 챔버 200 : 제 2 에칭 챔버
300 : 세정 챔버 400 : 반송 유닛
120 : 제 1 노즐 220 : 제 2 노즐
320 : 액 공급 유닛 410 : 샤프트
420 : 롤러 430 : 구동부재
440 : 측정부재 450 : 제어기

Claims (11)

  1. 기판을 처리하는 장치에 있어서,
    하우징;
    상기 하우징 내에 위치하고, 기판에 액을 공급하는 액 공급 유닛; 그리고
    상기 하우징 내에 제공되고, 상기 기판을 제 1 방향으로 반송시키는 반송 유닛;을 포함하되,
    상기 반송 유닛은,
    상기 제 1 방향을 따라 나란히 배치되고 회전 가능한 복수의 샤프트들;
    각각의 상기 샤프트의 외면에 상기 샤프트와 함께 회전되도록 제공되며 상기 기판과 접촉하는 롤러들;
    상기 하우징 내의 서로 다른 4개의 지점에 제공되어, 상기 기판의 구간별 반송 시간을 측정하는 측정부재;
    상기 측정부재로부터 상기 기판의 구간별 반송 시간을 전송받고, 상기 기판의 구간별 반송 시간에 근거하여 상기 기판의 반송 속도를 제어하는 제어기를 포함하고,
    상기 제어기는, 상기 기판의 구간별 반송 시간을 제공한 상기 기판의 후속 기판부터 상기 반송 속도를 제어하는 기판 처리 장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 제어기는 상기 기판의 구간별 반송 시간이 설정값보다 작을 때에는 상기 반송 속도를 느리게 제어하고, 상기 기판의 구간별 반송 시간이 상기 설정값보다 클 때에는 상기 반송 속도를 빠르게 제어하는, 기판 처리 장치.
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 기판 처리 장치는,
    상기 기판 상으로 케미컬을 공급하는 노즐을 더 포함하는, 기판 처리 장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 액은 순수인, 기판 처리 장치.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 기판 처리 장치는,
    상기 하우징, 상기 액 공급 유닛, 그리고 상기 반송 유닛을 포함하는 세정 챔버; 및
    상기 세정 챔버의 전방에 위치되고, 상기 노즐을 포함하는 에칭 챔버를 더 포함하는, 기판 처리 장치.
  8. 기판을 반송하는 반송 방법에 있어서, 케미컬을 공급하여 상기 케미컬로 상기 기판의 식각이 이루어지되, 상기 기판마다 일정하게 식각되도록 상기 기판이 상기 케미컬과 접촉되는 접액 시간을 일정하게 확보하기 위해, 서로 다른 4개의 지점에서 상기 기판의 구간별 반송 시간을 측정하고, 상기 기판의 구간별 반송 시간에 근거하여 상기 기판의 반송 속도를 제어하고,
    상기 기판의 구간별 반송 시간을 제공한 상기 기판의 후속 기판부터 상기 반송 속도를 제어하는 반송 방법.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 기판으로 순수를 공급하는, 반송 방법.
  10. 제 8 항 또는 제 9 항에 있어서,
    상기 기판의 구간별 반송 시간이 설정값보다 작을 때에는 상기 반송 속도를 느리게 제어하고, 상기 기판의 구간별 반송 시간이 상기 설정값보다 클 때에는 상기 반송 속도를 빠르게 제어하는, 반송 방법.
  11. 삭제
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