KR102219879B1 - Substrate processing apparatus and substrate alignment method - Google Patents
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Abstract
본 발명은 기판 처리 장치 및 기판 정렬 방법에 관한 것으로, 기판이 정렬되는 공간을 제공하는 하우징과, 하우징 내에 배치되며, 기판이 놓이는 지지부재와, 지지부재에 놓인 기판의 위치를 측정하는 측정부재와, 지지부재에 놓인 기판을 이동시키는 이동부재와, 측정부재에 의해 측정된 신호를 전송 받고, 이에 근거하여 기판이 지지부재 상에서 정위치에 놓이도록 이동부재를 제어하는 제어기를 포함하며, 기판에 발생된 잔류물 제거 공정 수행 전에, 기판을 원활하고 정확하게 정렬할 수 있고 정렬 여부를 판별할 수 있는 기판 처리 장치 및 기판 정렬 방법을 제공한다.The present invention relates to a substrate processing apparatus and a substrate alignment method, comprising: a housing providing a space in which a substrate is aligned; a support member disposed in the housing and on which the substrate is placed; and a measuring member for measuring the position of the substrate placed on the support member; , A moving member that moves the substrate placed on the support member, and a controller that receives the signal measured by the measuring member and controls the moving member so that the substrate is placed in a correct position on the support member, and is generated on the substrate. Provided are a substrate processing apparatus and a substrate alignment method capable of smoothly and accurately aligning a substrate and determining whether the substrate is aligned before performing a process of removing the removed residue.
Description
본 발명은 기판 처리 장치 및 기판 정렬 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 공정 챔버로 사각 형상의 기판이 반입되기 전에 기판을 정렬함으로써, 공정 효율을 상승시키는 기판 처리 장치 및 기판 정렬 방법에 관한 것이다. The present invention relates to a substrate processing apparatus and a substrate alignment method, and more particularly, to a substrate processing apparatus and a substrate alignment method for increasing process efficiency by aligning a substrate before a rectangular substrate is carried into a process chamber.
반도체소자를 제조하기 위해서, 기판에 사진, 식각, 애싱, 이온주입, 그리고 박막 증착 등의 다양한 공정들이 반복적으로 수행된다. 이러한 공정들 중 사진 공정은, 감광액이 도포된 기판에 광을 조사하는 노광 공정을 포함한다.In order to manufacture a semiconductor device, various processes such as photographing, etching, ashing, ion implantation, and thin film deposition are repeatedly performed on a substrate. Among these processes, the photographic process includes an exposure process of irradiating light onto a substrate on which a photoresist is applied.
노광 공정은, 감광액이 도포된 기판 상부에 특정 형태의 패턴이 형성된 마스크 기판을 위치시키고, 마스크 기판에 광을 투과시켜 감광액에 패턴 형상의 광을 도달시킴으로써 수행된다. 광이 조사된 감광액은 화학적 변화를 일으키게 된다. 광이 조사됨에 따라 화학적으로 변화된 감광액은, 노광 공정 후에 진행되는 현상 공정을 통해 제거된다.The exposure process is performed by placing a mask substrate on which a pattern of a specific shape is formed on a substrate on which a photoresist is applied, and transmitting light in a pattern shape to the photoreceptor by transmitting light to the mask substrate. The photoresist irradiated with light causes a chemical change. The photoresist chemically changed as light is irradiated is removed through a developing process that proceeds after the exposure process.
이때, 마스크 기판은 사각 플레이트로 제작되는 것이 일반적이며, 광 투과성이 높은 유리(석영) 기판 상면에 크롬을 증착하고, 크롬을 식각해 특정 패턴을 유리 기판 상면에 형성시킴으로써 제작된다. 마스크 기판 제작을 위한 크롬 식각 시, 유리 기판에 잔류물이 발생 된다. 이러한 잔류물에 의해 노광 공정 진행 시, 감광액에 도달하는 광의 형태가 왜곡될 우려가 있으므로, 잔류물은 제거되어야만 한다.At this time, the mask substrate is generally made of a square plate, and is produced by depositing chromium on the upper surface of a glass (quartz) substrate having high light transmittance, and etching chromium to form a specific pattern on the upper surface of the glass substrate. When chromium etching is used to fabricate a mask substrate, residues are generated on the glass substrate. When the exposure process proceeds due to these residues, the shape of light reaching the photoresist may be distorted, so the residue must be removed.
일반적으로, 마스크 기판 제작을 위한 공정 진행시 유리 기판에 발생된 잔류물은 플라즈마를 이용하여 제거되고 있다. In general, a residue generated on a glass substrate during a process for manufacturing a mask substrate is removed by using plasma.
상술한 잔류물 제거는 플라즈마 공정 챔버 내에서 수행되며, 이 때 마스크 기판이 유리 기판이 플라즈마 공정 챔버 내부에 제공된 지지부재에 정 위치 되는 것이 바람직하다.The above-described removal of the residue is performed in the plasma processing chamber, and at this time, it is preferable that the mask substrate is positioned on a support member provided with the glass substrate inside the plasma processing chamber.
도 1은 일반적으로 플라즈마 공정 챔버로 반입되기 전 유리 기판을 정렬하는 장치를 보여주는 단면도이다. 도 1을 참조하면, 유리 기판 각 모서리를 향해 정렬부재가 이동하게 되고, 정렬부재가 유리 기판 각 모서리를 가압함으로써, 유리 기판이 정렬되었었다.1 is a cross-sectional view showing an apparatus for aligning glass substrates before being carried into a plasma processing chamber. Referring to FIG. 1, the alignment member moves toward each corner of the glass substrate, and the alignment member presses each corner of the glass substrate, thereby aligning the glass substrate.
그러나, 이러한 일반적인 정렬 장치는, 유리 기판을 특정 방향으로 가압하기만 할 뿐, 유리 기판의 정렬을 판단하지 못했기 때문에, 유리 기판 정렬 효율이 낮다. However, since such a general alignment device only presses the glass substrate in a specific direction and cannot determine the alignment of the glass substrate, the glass substrate alignment efficiency is low.
본 발명은 사각 형상의 기판을 정확하게 정렬할 수 있는 정렬 챔버 및 정렬 방법을 제공하는 것을 일 목적으로 한다.An object of the present invention is to provide an alignment chamber and an alignment method capable of accurately aligning a rectangular substrate.
본 발명의 실시예는 기판을 처리하는 장치를 제공한다. 기판 처리 장치는, 사각 형상의 복수의 기판이 수납된 용기가 재치된 인덱스 모듈과, 기판을 처리하는 처리모듈을 포함하며, 인덱스모듈은, 용기가 놓이는 로드포트와, 로드포트에 놓인 용기와 처리 모듈 간에 기판을 반송하는 인덱스로봇이 제공된 인덱스프레임과, 기판을 정렬하는 정렬챔버를 구비하고, 처리모듈은, 기판을 반송하는 트랜스퍼 로봇이 장착된 트랜스퍼 챔버와, 트랜스퍼 챔버의 일측에 배치되고, 기판에 대해 공정을 수행하는 공정챔버와, 인덱스 모듈과 트랜스퍼 챔버 사이에 배치되어 기판이 일시적으로 머무르는 로드락챔버를 포함하되, 정렬챔버는, 기판이 정렬되는 공간을 제공하는 하우징과, 하우징 내에 배치되며, 기판이 놓이는 지지부재와, 지지부재에 놓인 기판의 위치를 측정하는 측정부재와, 지지부재에 놓인 기판을 이동시키는 이동부재와, 측정부재에 의해 측정된 신호를 전송 받고, 이에 근거하여 기판이 지지부재 상에서 정위치에 놓이도록 이동부재를 제어하는 제어기를 포함한다.An embodiment of the present invention provides an apparatus for processing a substrate. The substrate processing apparatus includes an index module in which a container in which a plurality of square-shaped substrates are accommodated, and a processing module for processing the substrate, and the index module includes a load port on which the container is placed, and a container placed on the load port. An index frame provided with an index robot for transporting substrates between modules and an alignment chamber for aligning substrates are provided, and the processing module includes a transfer chamber equipped with a transfer robot for transporting substrates, and is disposed on one side of the transfer chamber. And a process chamber for performing a process on and a load lock chamber disposed between the index module and the transfer chamber to temporarily hold a substrate, wherein the alignment chamber includes a housing providing a space in which the substrates are aligned, and disposed within the housing. , A support member on which the substrate is placed, a measurement member that measures the position of the substrate placed on the support member, a moving member that moves the substrate placed on the support member, and a signal measured by the measurement member is transmitted, and the substrate is And a controller for controlling the moving member to be placed in a position on the support member.
상기 지지부재는 기판의 가장자리 영역을 지지하도록 제공되고, 지지부재에 놓인 기판의 중앙 영역은 지지부재 사이에 제공된 공간을 통해 외부로 노출될 수 있다.The support member is provided to support an edge region of the substrate, and a central region of the substrate placed on the support member may be exposed to the outside through a space provided between the support members.
상기 이동부재는 지지부재에 놓인 기판의 저면 중앙영역을 흡착할 수 있다.The moving member may adsorb a central region of a bottom surface of the substrate placed on the support member.
상기 기판은, 그 상면에서 중앙 영역이 가장자리 영역보다 낮은 높이로 제공되고, 중앙 영역은 사각의 형상으로 제공되며, 측정부재는, 중앙 영역의 내측 모서리를 감지할 수 있다.In the substrate, a central region is provided at a height lower than an edge region on an upper surface thereof, a central region is provided in a rectangular shape, and a measuring member can detect an inner edge of the central region.
상기 지지부재는, 기판의 4개의 모서리 영역을 각각 지지하도록 하우징 내부에 배치된 복수의 지지체를 포함하고, 측정부재는, 각각의 지지체 일측에 배치된 복수의 센서를 포함할 수 있다.The support member includes a plurality of supports disposed inside the housing to support each of the four edge regions of the substrate, and the measuring member may include a plurality of sensors disposed on one side of each of the supports.
상기 센서는 지지체 보다 기판의 중심에 더 가깝도록 지지체에 인접하게 위치될 수 있다.The sensor may be positioned adjacent to the support to be closer to the center of the substrate than to the support.
상기 기판은 마스크일 수 있다.The substrate may be a mask.
상기 공정 챔버는, 기판 상에 잔류하는 잔류물을 제거하는 어닐링 공정을 수행하는 챔버일 수 있다.The process chamber may be a chamber that performs an annealing process to remove residues remaining on the substrate.
상기 정렬 챔버는, 인덱스 프레임 일측에 제공될 수 있다.The alignment chamber may be provided on one side of the index frame.
본 발명은 사각 형상의 기판을 정렬하는 정렬 챔버를 제공한다. 기판 정렬 챔버는, 기판이 정렬되는 공간을 제공하는 하우징과, 하우징 내에 배치되며, 기판이 놓이는 지지부재와, 지지부재에 놓인 기판의 위치를 측정하는 측정부재와, 지지부재에 놓인 기판을 이동시키는 이동부재와, 측정부재에 의해 측정된 신호를 전송 받고, 이에 근거하여 기판이 지지부재 상에서 정위치에 놓이도록 이동부재를 제어하는 제어기를 포함한다.The present invention provides an alignment chamber for aligning a square-shaped substrate. The substrate alignment chamber includes a housing providing a space in which a substrate is aligned, a support member disposed in the housing, a support member on which the substrate is placed, a measuring member measuring the position of the substrate placed on the support member, and a substrate placed on the support member. And a controller configured to control the moving member so that the moving member and the signal measured by the measuring member are transmitted, and based on this, the substrate is placed in a correct position on the support member.
상기 지지부재는 기판의 가장자리 영역을 지지하도록 제공되고, 지지부재에 놓인 기판의 중앙 영역은 지지부재 사이에 제공된 공간을 통해 외부로 노출될 수 있다.The support member is provided to support an edge region of the substrate, and a central region of the substrate placed on the support member may be exposed to the outside through a space provided between the support members.
상기 이동부재는 지지부재에 놓인 기판의 저면 중앙영역을 흡착할 수 있다.The moving member may adsorb a central region of a bottom surface of the substrate placed on the support member.
상기 기판은, 그 상면에서 중앙 영역이 가장자리 영역보다 낮은 높이로 제공되고, 중앙 영역은 사각의 형상으로 제공되며, 측정부재는, 중앙 영역의 내측 모서리를 감지할 수 있다.In the substrate, a central region is provided at a height lower than an edge region on an upper surface thereof, a central region is provided in a rectangular shape, and a measuring member can detect an inner edge of the central region.
상기 지지부재는, 기판의 4개의 모서리 영역을 각각 지지하도록 하우징 내부에 배치된 복수의 지지체를 포함하고, 측정부재는, 각각의 지지체 일측에 배치된 복수의 센서를 포함할 수 있다.The support member includes a plurality of supports disposed inside the housing to support each of the four edge regions of the substrate, and the measuring member may include a plurality of sensors disposed on one side of each of the supports.
상기 센서는 지지체 보다 기판의 중심에 더 가깝도록 지지체에 인접하게 위치될 수 있다.The sensor may be positioned adjacent to the support to be closer to the center of the substrate than to the support.
상기 기판은 마스크일 수 있다.The substrate may be a mask.
본 발명은 사각 형상의 기판을 정렬하는 방법을 제공한다. 기판 정렬 방법은, 기판을 정렬하는 공간을 제공하는 하우징 내부로 기판을 반입하여, 지지부재에 기판을 안착시키고, 지지부재 상에서 측정부재로 기판의 위치를 감지한 후, 측정부재에서 측정된 신호로부터 산출된 기판의 위치에 기초하여 이동 부재로 기판을 기 설정된 위치에 이동시킨다.The present invention provides a method of aligning a square-shaped substrate. The substrate alignment method includes carrying a substrate into a housing that provides a space for aligning the substrate, placing the substrate on the support member, detecting the position of the substrate by the measuring member on the support member, and then using the signal measured by the measuring member. Based on the calculated position of the substrate, the moving member moves the substrate to a preset position.
상기 지지부재는 기판의 하단의 네 측 모서리를 각각 지지하고, 측정부재는 지지부재와 인접한 위치에서 지지부재보다 기판의 중심에 더 가까운 위치에 각각 제공될 수 있다.The support member may support each of the four corners of the lower end of the substrate, and the measuring member may be provided at a position adjacent to the support member and at a position closer to the center of the substrate than the support member.
상기 기판은 그 상면에서 중앙 영역이 가장자리 영역보다 낮은 높이로 제공되고, 중앙 영역은 사각의 형상으로 제공되며, 측정부재는, 중앙 영역의 내측 모서리를 감지할 수 있다.On the upper surface of the substrate, the central region is provided at a height lower than the edge region, the central region is provided in a rectangular shape, and the measuring member can detect the inner edge of the central region.
본 발명의 일실시예에 의하면, 기판에 발생된 잔류물 제거 공정 수행 전에, 기판을 원활하고 정확하게 정렬할 수 있고 정렬 여부를 판별할 수 있는 효과가 있다.According to an embodiment of the present invention, before performing the process of removing residues generated on the substrate, the substrate can be smoothly and accurately aligned, and it is possible to determine whether the substrate is aligned.
도 1은 일반적인 사각 형상의 유리 기판을 정렬하는 장치의 예시도이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 기판 처리 장치를 보여주는 평면도이다.
도 3 내지 5는 도 2의 기판 처리 장치에 제공되는 정렬 챔버의 단면도이다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 기판 정렬 방법의 플로우 차트이다.
도 7 내지 도 9는 도 6의 플로우 차트에 따라 기판이 정렬되는 과정을 순차적으로 보여주는 도면들이다.1 is an exemplary diagram of an apparatus for aligning a glass substrate having a general square shape.
2 is a plan view showing a substrate processing apparatus according to an embodiment of the present invention.
3 to 5 are cross-sectional views of an alignment chamber provided in the substrate processing apparatus of FIG. 2.
6 is a flow chart of a substrate alignment method according to an embodiment of the present invention.
7 to 9 are views sequentially showing a process of arranging a substrate according to the flow chart of FIG. 6.
본 발명의 실시예는 여러 가지 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 서술하는 실시예로 인해 한정되는 것으로 해석되어서는 안된다. 본 실시예는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 따라서 도면에서의 구성 요소의 형상 등은 보다 명확한 설명을 강조하기 위해서 과장 또는 축소된 것이다.The embodiments of the present invention may be modified in various forms, and the scope of the present invention should not be construed as being limited by the embodiments described below. This embodiment is provided to more completely explain the present invention to those of ordinary skill in the art. Therefore, the shape of the constituent elements in the drawings is exaggerated or reduced in order to emphasize a more clear description.
본 실시예에서는 사각 형상의 기판으로 노광 공정에서 기판에 패턴 전사를 위해 사용되는 마스크 기판을 예로 들어 설명한다. 그러나 본 발명의 기술적 사상은 상술한 마스크 기판 이외에 다양한 종류의 기판에 적용될 수 있다.In the present embodiment, a mask substrate used for pattern transfer to a substrate in an exposure process as a rectangular substrate will be described as an example. However, the technical idea of the present invention can be applied to various types of substrates other than the above-described mask substrate.
또한, 본 발명의 실시예에서는 플라즈마를 이용하여 마스크 기판에 발생된 잔류물을 제거하는 기판 처리 장치를 예로 들어 설명한다. 그러나 본 발명은 이에 한정되지 않고, 본 발명의 기술적 사상은 다른 종류의 공정을 수행하는 기판 처리 장치에 적용될 수 있다.In addition, in the embodiment of the present invention, a substrate processing apparatus for removing residues generated on a mask substrate using plasma will be described as an example. However, the present invention is not limited thereto, and the technical idea of the present invention can be applied to a substrate processing apparatus that performs other types of processes.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 기판 처리 장치를 보여주는 평면도이다.2 is a plan view showing a substrate processing apparatus according to an embodiment of the present invention.
도 2를 참조하면, 기판 처리 장치(1)는 인덱스 모듈(10), 처리모듈(20)을 가지고, 인덱스 모듈(10)은 로드포트(120), 인덱스프레임(140), 버퍼 유닛(160), 정렬 챔버(180)을 가진다. 로드포트(120), 인덱스프레임(140), 그리고 처리모듈(20)은 순차적으로 일렬로 배열된다. Referring to FIG. 2, the
이하, 로드포트(120), 인덱스프레임(140), 그리고 처리모듈(20)이 배열된 방향을 제1방향(12)이라 하고, 상부에서 바라볼 때, 제1방향(12)과 수직한 방향을 제2방향(14)이라 하며, 제1방향(12)과 제2방향(14)을 포함한 평면에 수직인 방향을 제3방향(16)이라 칭한다. Hereinafter, the direction in which the load port 120, the
로드포트(120)에는 복수 개의 마스크 기판들(W)이 수납된 용기(18)가 놓인다. 로드포트(120)는 복수 개가 제공되며 이들은 제2방향(14)을 따라 일렬로 배치된다. 도 2에서는 3 개의 로드포트(120)가 제공된 것으로 도시하였다. 그러나 로드포트(120)의 개수는 처리모듈(20)의 공정효율 및 풋 프린트 등의 조건에 따라 증가하거나 감소할 수도 있다. A container 18 in which a plurality of mask substrates W are accommodated is placed on the load port 120. A plurality of load ports 120 are provided, and they are arranged in a row along the
용기(18)에는 마스크 기판(W)의 가장자리를 지지하도록 제공된 슬롯(도시되지 않음)이 형성된다. 슬롯은 제3방향(16)을 복수 개가 제공되고, 마스크 기판(W)은 제3방향(16)을 따라 서로 이격된 상태로 적층되게 용기 내에 위치된다. 용기(18)로는 전면 개방 일체형 포드(Front Opening Unified Pod;FOUP)가 사용될 수 있다. A slot (not shown) provided to support the edge of the mask substrate W is formed in the container 18. A plurality of slots are provided in the
인덱스프레임(140)은 로드포트(120)에 안착된 용기(18), 버퍼 유닛(160), 정렬 챔버(180) 그리고 처리모듈(20) 간에 마스크 기판(W)을 반송한다. 인덱스프레임(140)에는 인덱스 레일(142)과 인덱스 로봇(144)이 제공된다. 인덱스 레일(142)은 그 길이 방향이 제2방향(14)과 나란하게 제공된다. 인덱스 로봇(144)은 인덱스 레일(142) 상에 설치되며, 인덱스 레일(142)을 따라 제2방향(14)으로 직선 이동된다. The
인덱스 로봇(144)은 베이스(144a), 몸체(144b), 그리고 인덱스암(144c)을 가진다. 베이스(144a)는 인덱스 레일(142)을 따라 이동 가능하도록 설치된다. 몸체(144b)는 베이스(144a)에 결합된다. 몸체(144b)는 베이스(144a) 상에서 제3방향(16)을 따라 이동 가능하도록 제공된다. The
또한, 몸체(144b)는 베이스(144a) 상에서 회전 가능하도록 제공된다. 인덱스암(144c)은 몸체(144b)에 결합되고, 몸체(144b)에 대해 전진 및 후진 이동 가능하도록 제공된다. 인덱스암(144c)은 복수 개 제공되어 각각 개별 구동되도록 제공된다. In addition, the body (144b) is provided to be rotatable on the base (144a). The
인덱스암(144c)들은 제3방향(16)을 따라 서로 이격된 상태로 적층되게 배치된다. 인덱스암(144c)들 중 일부는 처리모듈(20)에서 용기(18)로 마스크 기판(W)을 반송할 때 사용되고, 다른 일부는 용기(18)에서 처리모듈(20)로 마스크 기판(W)을 반송할 때 사용될 수 있다. The
이는 인덱스 로봇(144)이 기판(W)을 반입 및 반출하는 과정에서 공정 처리 전의 마스크 기판(W)으로부터 발생된 파티클이 공정 처리 후의 마스크 기판(W)에 부착되는 것을 방지할 수 있다. This may prevent particles generated from the mask substrate W before the process treatment from adhering to the mask substrate W after the process treatment during the process of the
버퍼 유닛(160)은 마스크 기판(W)을 임시 보관한다. 버퍼 유닛(160)은 처리모듈(20)에서 처리된 마스크 기판(W)을 후처리하는 후처리 공정을 수행한다. 후처리 공정은 마스크 기판(W) 상에 퍼지 가스를 퍼지하는 공정일 수 있다. 버 퍼 유닛(160)은 인덱스프레임(140)의 일측에 위치된다. The
정렬 챔버(180)는 인덱스프레임(140)을 사이에 두고 버퍼 유닛(160)과 대칭을 이루도록 제공된다. 도 3 내지 도 5에는 정렬 챔버(180)의 단면도가 도시되었다. 도 3 내지 도 5를 참조하면, 정렬 챔버(180)는 하우징(181), 지지부재(182), 측정부재(183), 이동부재(184), 제어기(185)를 포함한다. The
정렬 챔버(180)로 반입된 마스크 기판(W)은 패턴 형성을 위해서 증착된 크롬이 식각된 상태이다. 마스크 기판(W)은 그 상면에서 중앙 영역(C)이 가장자리 영역보다 낮은 높이로 제공되고, 중앙 영역(C)은 사각의 형상으로 제공된다. 마스크 기판(W)의 중앙 영역(C)에 특정 형태의 패턴이 식각을 통해 형성된다. The mask substrate W carried into the
하우징(181)은 마스크 기판(W)이 정렬되는 공간을 제공한다. 하우징(181)은 박스 형태로 제공된다. 하우징(181)에는 마스크 기판(W)이 반입 및 반출되는 도어(미도시)가 제공된다. The
지지부재(182)는 하우징(181) 내부에 배치되며, 마스크 기판(W)이 놓여진다. 지지부재(182)는 마스크 기판(W)의 가장자리 영역을 지지하도록 제공된다. 지지부재는(182)는 복수의 지지체(182a)를 포함한다. 각각의 지지체(182a)에 마스크 기판(W)의 모서리 영역이 안착 된다. 마스크 기판(W)의 중앙 영역(C)은 지지체(182a) 사이에 제공된 공간을 통해 외부로 노출된다.The
측정부재(183)는 지지부재(182)에 놓인 마스크 기판(W)의 위치를 측정한다. 측정부재(183)는 중앙 영역(C)의 내측 모서리(A)를 감지한다. 측정부재(183)는 각각의 지지체(182a) 일측에 배치된 복수의 센서(183a)를 포함한다. 센서(183a)는 광학 장치로써, 중앙 영역(C)의 내측 모서리(A)를 촬영한다. 센서(183a)는 지지체(182a) 보다 기판(W)의 중심에 더 가깝도록 지지체(182a) 일측에 위치된다.The measuring
이동부재(184)는 지지부재(182)에 놓인 마스크 기판(W)을 이동시킨다. 이동부재(184)는 지지부재(182)에 놓인 마스크 기판(W) 보다 낮은 위치에 위치하다가, 기판(W)을 지지부재(182)로부터 분리하고 지지한다. 이동부재(184)는 상하 전후 좌우로 이동하며 지지된 마스크 기판(W)을 정렬한다. The moving
이동부재(184)는 하우징(181) 내부를 이루는 바닥면 또는 측면에 장착된 상태로 제공될 수 있다. 이동부재(184)는 마스크 기판(W)의 중앙 영역(C) 저면을 흡착한다. 이와 달리, 이동부재(184)는 마스크 기판(W) 저면을 흡착하지 않고, 고무와 같은 마찰력이 높은 재질로써 제공된 접촉부(미도시)를 포함할 수도 있으며, 마스크 기판(W)의 중앙영역(C)의 저면이 아니고 마스크 기판(W)의 주연부를 흡착하거나 지지할 수도 있다.The moving
제어기(185)는 하우징(181) 외부에 위치된다. 제어기(185)는 측정부재(183)에 의해 측정된 계측 신호를 전송 받고, 이에 근거하여 마스크 기판(W)이 지지부재(182) 상에서 정 위치에 놓이도록 이동부재(184)의 작동을 제어한다. 제어기(185)는 기 설정된 마스크 기판(W)의 정 위치 사진을 저장하고 있으며, 측정부재(183)에서 수신한 사진으로부터 추출된 마스크 기판(W)의 중앙 영역(C)의 내측 모서리(A)의 위치와 저장된 마스크 기판(W)의 정 위치 사진에서의 마스크 기판(W) 중앙 영역(C)의 내측 모서리(A) 위치를 비교해, 마스크 기판(W)을 정렬하기 위한 마스크 기판(W)의 전후 좌우 이동좌표를 생성하고, 이동부재(184)로 전송한다.The
다시 도 2를 참조하면, 처리모듈(20)은 로딩 챔버(220), 트랜스퍼 챔버(240) 및 복수 개의 공정 챔버(260)들을 포함한다. 로딩 챔버(220)는 인덱스프레임(140)과 트랜스퍼 챔버(240) 사이에 배치된다. 로딩 챔버(220)는 처리모듈(20)로 반입되는 마스크 기판(W)에 대해 인덱스 모듈(10)의 상압 분위기를 처리모듈(20)의 진공 분위기로 치환하거나, 인덱스 모듈(10)로 반출되는 기판(W)에 대해 처리모듈(20)의 진공 분위기를 인덱스 모듈(10)의 상압 분위기로 치환한다. 로딩 챔버(220)는 트랜스퍼 챔버(240)와 인덱스프레임(140) 간에 기판(W)이 반송되기 전에 기판(W)이 머무르는 공간을 제공한다. 로딩 챔버(220)는 로드락 챔버(221) 및 언로드락 챔버(222)를 포함한다. Referring back to FIG. 2, the
로드락 챔버(221)는 인덱스 모듈(10)에서 처리모듈(20)로 반송되는 마스크 기판(W)이 임시로 머무른다. 로드락 챔버(221)는 대기 상태에서 상압 분위기를 유지하며, 처리모듈(20)에 대해 차단되는 반면, 인덱스 모듈(10)에 대해 개방된 상태를 유지한다. 로드락 챔버(221)에 마스크 기판(W)이 반입되면, 내부 공간을 인덱스 모듈(10)과 처리모듈(20) 각각에 대해 밀폐한다. 이후 로드락 챔버(221)의 내부 공간을 상압 분위기에서 진공 분위기로 치환하고, 인덱스 모듈(10)에 대해 차단된 상태에서 처리모듈(20)에 대해 개방된다.In the
언로드락 챔버(222)는 처리모듈(20)에서 인덱스 모듈(10)로 반송되는 마스크 기판(W)이 임시로 머무른다. 언로드락 챔버(222)는 대기 상태에서 진공 분위기를 유지하며, 인덱스 모듈(10)에 대해 차단되는 반면, 처리모듈(20)에 대해 개방된 상태를 유지한다. 언로드락 챔버(222)에 마스크 기판(W)이 반입되면, 내부 공간을 인덱스 모듈(10)과 처리모듈(20) 각각에 대해 밀폐한다. 이후 언로드락 챔버(222)의 내부 공간을 진공 분위기에서 상압 분위기로 치환하고, 처리모듈(20)에 대해 차단된 상태에서 인덱스 모듈(10)에 대해 개방된다.In the unload
트랜스퍼 챔버(240)는 로드락 챔버(221), 언로드락 챔버(222), 그리고 복수 개의 공정 챔버들(260) 간에 마스크 기판(W)을 반송한다. 트랜스퍼 챔버(240)는 육각형의 형상으로 제공될 수 있다. 선택적으로 트랜스퍼 챔버(240)는 직사각 또는 오각의 형상으로 제공될 수 있다. 트랜스퍼 챔버(240)의 둘레에는 로드락 챔버(221), 언로드락 챔버(222), 그리고 복수 개의 공정 챔버들(260)이 위치된다. 트랜스퍼 챔버(240)의 내부에는 마스크 기판(W)을 반송하기 위한 반송 공간이 제공된다.The
트랜스퍼 챔버(240)는, 트랜스퍼 로봇(250)을 포함한다. 트랜스퍼 로봇(250)은 반송 공간에서 마스크 기판(W)을 반송한다. 트랜스퍼 로봇(250)은 반송 챔버(240)의 중앙에 위치될 수 있다. 트랜스퍼 로봇(250)은 수평, 수직 방향으로 이동할 수 있고, 수평면 상에서 전진, 후진 또는 회전이 가능한 복수 개의 핸드들을 가질 수 있다. 각 핸드는 독립 구동이 가능하며, 마스크 기판(W)은 핸드에 수평 상태로 안착될 수 있다. The
공정 챔버(260)는 플라즈마를 발생시켜 마스크 기판(W)에 발생된 잔류물을 선택적으로 제거하는 어닐링 공정을 수행한다. 공정 챔버(260)는 반응가스를 활성화시켜 플라즈마 상태로 변형함으로써, 플라즈마 상태의 반응가스의 양이온 또는 라디칼(Radical)이 마스크 기판(W)에 발생된 잔류물을 선택적으로 제거한다. The
공정챔버(260)에는 플라즈마를 발생시키는 플라즈마 발생원으로써, 용량결합형 플라즈마원(CCP; Capacitive Coupled Plasma), 유도결합형 플라즈마원(ICP; Induced Coupled Plasma), 마이크로파를 사용하는 ECR(Electron Cyclotron Resonance) 플라즈마원, SWP(Surface Wave Plasma) 플라즈마원 등이 제공된다.In the
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 기판 정렬 방법을 나타낸 플로우 차트이고, 도 7 내지 도 9는 도 6의 플로우 차트에 따라 기판이 정렬되는 과정을 순차적으로 보여주는 도면들이다. 이하, 도 6 내지 도 9를 참조해 기판 정렬 방법의 일실시예를 설명한다. 기판 정렬 방법은, 안착단계(S100), 위치감지단계(S200), 위치정렬단계(S300)을 포함한다.6 is a flow chart showing a substrate alignment method according to an embodiment of the present invention, and FIGS. 7 to 9 are views sequentially showing a process of aligning a substrate according to the flow chart of FIG. 6. Hereinafter, an embodiment of a substrate alignment method will be described with reference to FIGS. 6 to 9. The substrate alignment method includes a mounting step (S100), a position sensing step (S200), and a position alignment step (S300).
도 7을 참고하면, 안착단계(S100)는, 중앙영역(C)에 특정 패턴이 형성된 사각 형태의 마스크 기판(W)이 하우징(181)으로 반입되고, 지지부재(182)에 안착된다. 지지부재(182)는 마스크 기판(W) 하단의 네 모서리를 각각 지지한다. 이때, 이동부재(184)는 마스크 기판(W)과 소정 거리 이격된 상태를 유지한다.Referring to FIG. 7, in the seating step (S100 ), a mask substrate W having a square shape having a specific pattern formed in the central region C is carried into the
이후, 위치감지단계(S200)가 수행된다. 위치감지단계(S200)에서는 측정부재(183)를 통해 지지부재(182)에 안착된 마스크 기판(W)의 위치를 감지한다. 도 8을 참조하면, 센서(183a)들에서 마스크 기판(W) 중앙 영역(C)의 내측 모서리(A)를 각각 촬영한다. 측정부재(183)는 각각의 센서(183a)를 통해 획득된 영상을 제어기(185)로 송신한다.Thereafter, the position sensing step (S200) is performed. In the position sensing step (S200), the position of the mask substrate W seated on the
이후, 위치정렬단계(S300)가 수행된다. 위치정렬단계(S300)에서, 제어기(185)는 측정부재(183)에서 획득된 광학자료로부터 산출된 마스크 기판(W)의 위치에 기초하여, 마스크 기판(W)이 기 설정된 위치로 이동되도록 하는 이동좌표를 생성하고 이동부재(184)로 송신한다. Thereafter, the position alignment step (S300) is performed. In the position alignment step (S300), the
도 7을 참조하면, 이동부재(184)는 제어기(185)로부터 수신한 이동좌표에 따라 마스크 기판(W)을 이동시킨다. 이동부재(184)는 이동좌표를 수신하면, 마스크 기판(W)을 지지부재(182)로부터 분리하고, 마스크 기판(W)을 지지한다. 이동부재(184)는 지지된 마스크 기판(W)을, 이동좌표에 따라 위치 이동하며 기 설정된 위치로 정렬한다. 이동좌표는 2차원 또는 3차원 좌표일 수 있다. 이동좌표에 따라 위치 이동된 이동부재(184)는 지지부재(182)로 마스크 기판(W)을 인계하고, 마스크 기판(W) 보다 낮은 높이에 위치된다.Referring to FIG. 7, the moving
위 기재한 바와 같은, 본 발명의 일실시예의 기판 정렬 장치 및 기판 정렬 방법에 따르면, 사각 형태의 마스크 기판(W)을 원활하고 정확하게 정렬해, 공정 챔버(260)로 반입시킬 수 있게 된다. 마스크 기판(W)의 위치가 정렬됨에 따라, 공정 챔버(260)로 반입된 마스크 기판(W)이 정렬되지 못할 경우 발생 가능한 공정 정지, 처리 균일도 하락 등의 문제가 발생 되는 것이 미연에 방지된다. As described above, according to the substrate alignment apparatus and the substrate alignment method according to an embodiment of the present invention, it is possible to smoothly and accurately align the square-shaped mask substrate W and carry it into the
이상 상세한 설명은 본 발명의 일실시예에 따른 기판 처리 장치를 바탕으로 상세히 설명하였다. 그러나 본 발명은 상술한 예에 한정되지 않으며, 마스크 기판(W)을 처리하는 모든 장치에 적용 가능하다.The detailed description above has been described in detail based on the substrate processing apparatus according to an embodiment of the present invention. However, the present invention is not limited to the above-described examples, and can be applied to all devices that process the mask substrate W.
앞서 설명에서는, 이동부재(184)가 이동좌표에 따라 위치 이동한 후, 마스크 기판(W)을 지지부재(182)에 인계함으로써, 마스크 기판(W)의 정렬이 완료된 것으로 기재하였으나, 마스크 기판(W)이 지지부재(182)에 재 안착된 후, 측정부재(183)가 마스크 기판(W)의 위치를 재차 검출하고, 마스크 기판(W)이 정렬되지 않은 것으로 판단되면, 이동부재(184)를 통해 마스크 기판(W)을 정렬하는 것을 반복 수행할 수도 있을 것이다.In the above description, after the moving
또한, 이동부재(184)가 이동좌표에 따라 위치 이동한 후, 마스크 기판(W)을 지지부재(182)에 인계하는 것으로 설명하였으나, 마스크 기판(W)을 지지부재(182)에 재 안착시키지 않고, 하우징(181) 밖으로 반출시킬 수도 있을 것이다.In addition, after the moving
또한, 지지부재(182)가 생략되고, 하우징(181)으로 반입된 마스크 기판(W)이 이동부재(184)에 안착되고, 측정부재(183)는 이동부재(184)에 안착된 마스크 기판(W)의 위치를 감지할 수도 있을 것이다.In addition, the
1: 기판 처리 장치 10: 인덱스 모듈
20: 처리모듈 120: 로드포트
140: 인덱스프레임 144: 인덱스 로봇
160: 버퍼 유닛 180: 정렬 챔버
181: 하우징 182: 지지부재
182a: 지지체 183: 측정부재
183a: 센서 184: 이동부재
185: 제어기 220: 로딩 챔버
221: 로드락 챔버 222: 언로드락 챔버
240: 트랜스퍼 챔버 250: 트랜스퍼 로봇
260: 공정 챔버1: substrate processing device 10: index module
20: processing module 120: load port
140: index frame 144: index robot
160: buffer unit 180: alignment chamber
181: housing 182: support member
182a: support 183: measuring member
183a: sensor 184: moving member
185: controller 220: loading chamber
221: load lock chamber 222: unload lock chamber
240: transfer chamber 250: transfer robot
260: process chamber
Claims (19)
사각 형상의 복수의 기판이 수납된 용기가 재치된 인덱스 모듈과;
상기 기판을 처리하는 처리 모듈;을 포함하며,
상기 인덱스 모듈은,
상기 용기가 놓이는 로드포트와;
상기 로드포트에 놓인 용기와 상기 처리 모듈 간에 상기 기판을 반송하는 인덱스로봇이 제공된 인덱스프레임;
상기 기판을 정렬하는 정렬 챔버;를 구비하고,
상기 처리 모듈은,
상기 기판을 반송하는 트랜스퍼 로봇이 장착된 트랜스퍼 챔버와;
상기 트랜스퍼 챔버의 일측에 배치되고, 상기 기판에 대해 공정을 수행하는 공정 챔버와;
상기 인덱스 모듈과 상기 트랜스퍼 챔버 사이에 배치되어 상기 기판이 일시적으로 머무르는 로드락챔버를 포함하되,
상기 정렬 챔버는,
상기 기판이 정렬되는 공간을 제공하는 하우징과;
상기 하우징 내에 배치되며, 상기 기판이 놓이는 지지부재와;
상기 지지부재에 놓인 상기 기판의 위치를 측정하는 측정부재와;
상기 지지부재에 놓인 상기 기판을 이동시키는 이동부재와;
상기 측정부재에 의해 측정된 신호를 전송 받고, 이에 근거하여 상기 기판이 상기 지지부재 상에서 정위치에 놓이도록 상기 이동부재를 제어하는 제어기;를 포함하고,
상기 지지부재는 상기 기판의 가장자리 영역을 지지하도록 제공되고, 상기 지지부재에 놓인 상기 기판의 중앙 영역은 상기 지지부재 사이에 제공된 공간을 통해 외부로 노출되고,
상기 기판은, 그 상면에서 상기 중앙 영역이 상기 가장자리 영역보다 낮은 높이로 제공되고, 상기 중앙 영역은 사각의 형상으로 제공되며,
상기 측정부재는, 상기 중앙 영역의 내측 모서리를 감지하는 기판 처리 장치.In the substrate processing apparatus,
An index module in which a container in which a plurality of rectangular substrates are accommodated is placed;
Includes; a processing module for processing the substrate,
The index module,
A load port on which the container is placed;
An index frame provided with an index robot for transporting the substrate between the container placed in the load port and the processing module;
It includes; an alignment chamber for aligning the substrate,
The processing module,
A transfer chamber equipped with a transfer robot that transfers the substrate;
A process chamber disposed on one side of the transfer chamber and performing a process on the substrate;
A load lock chamber disposed between the index module and the transfer chamber to temporarily hold the substrate,
The alignment chamber,
A housing providing a space in which the substrates are aligned;
A support member disposed in the housing and on which the substrate is placed;
A measuring member for measuring a position of the substrate placed on the support member;
A moving member for moving the substrate placed on the support member;
A controller for receiving the signal measured by the measuring member and controlling the moving member so that the substrate is placed in a correct position on the support member based on this,
The support member is provided to support an edge region of the substrate, and a central region of the substrate placed on the support member is exposed to the outside through a space provided between the support members,
In the substrate, the central region is provided at a height lower than the edge region on the upper surface thereof, and the central region is provided in a rectangular shape,
The measuring member is a substrate processing apparatus for detecting an inner edge of the central region.
상기 이동부재는 상기 지지부재에 놓인 상기 기판의 저면 중앙영역을 흡착하는 기판 처리 장치.
The method of claim 1,
The moving member adsorbs a central area of the bottom surface of the substrate placed on the support member.
상기 지지부재는, 상기 기판의 4개의 모서리 영역을 각각 지지하도록 상기 하우징 내부에 배치된 복수의 지지체를 포함하고,
상기 측정부재는, 각각의 상기 지지체 일측에 배치된 복수의 센서를 포함하는 기판 처리 장치.The method of claim 1,
The support member includes a plurality of supports disposed inside the housing to support each of the four edge regions of the substrate,
The measurement member is a substrate processing apparatus including a plurality of sensors disposed on one side of each of the support.
상기 센서는 상기 지지체 보다 상기 기판의 중심에 더 가깝도록 상기 지지체에 인접하게 위치되는 기판 처리 장치.
The method of claim 5,
The substrate processing apparatus is positioned adjacent to the support so that the sensor is closer to the center of the substrate than the support.
상기 기판은 마스크인 기판 처리 장치.
The method of claim 1,
The substrate processing apparatus wherein the substrate is a mask.
상기 공정 챔버는, 상기 기판 상에 잔류하는 잔류물을 제거하는 어닐링 공정을 수행하는 챔버인 기판 처리 장치.
The method of claim 1,
The process chamber is a substrate processing apparatus that performs an annealing process for removing residues remaining on the substrate.
상기 정렬 챔버는, 상기 인덱스 프레임 일측에 제공된 기판 처리 장치.
The method of claim 1,
The alignment chamber is a substrate processing apparatus provided on one side of the index frame.
상기 기판이 정렬되는 공간을 제공하는 하우징과;
상기 하우징 내에 배치되며, 상기 기판이 놓이는 지지부재와;
상기 지지부재에 놓인 상기 기판의 위치를 측정하는 측정부재와;
상기 지지부재에 놓인 상기 기판을 이동시키는 이동부재와;
상기 측정부재에 의해 측정된 신호를 전송 받고, 이에 근거하여 상기 기판이 상기 지지부재 상에서 정위치에 놓이도록 상기 이동부재를 제어하는 제어기를 포함하고,
상기 지지부재는 상기 기판의 가장자리 영역을 지지하도록 제공되고, 상기 지지부재에 놓인 상기 기판의 중앙 영역은 상기 지지부재 사이에 제공된 공간을 통해 외부로 노출되고,
상기 기판은, 그 상면에서 상기 중앙 영역이 상기 가장자리 영역보다 낮은 높이로 제공되고, 상기 중앙 영역은 사각의 형상으로 제공되며,
상기 측정부재는, 상기 중앙 영역의 내측 모서리를 감지하는 기판 정렬 장치.In the alignment chamber for aligning the square-shaped substrate,
A housing providing a space in which the substrates are aligned;
A support member disposed in the housing and on which the substrate is placed;
A measuring member for measuring a position of the substrate placed on the support member;
A moving member for moving the substrate placed on the support member;
A controller for receiving the signal measured by the measuring member and controlling the moving member so that the substrate is placed in a correct position on the support member,
The support member is provided to support an edge region of the substrate, and a central region of the substrate placed on the support member is exposed to the outside through a space provided between the support members,
In the substrate, the central region is provided at a height lower than the edge region on its upper surface, and the central region is provided in a rectangular shape,
The measuring member is a substrate alignment device for detecting an inner edge of the central region.
상기 이동부재는 상기 지지부재에 놓인 상기 기판의 저면 중앙영역을 흡착하는 기판 정렬 장치.
The method of claim 10,
The moving member is a substrate alignment apparatus for adsorbing a central region of the bottom surface of the substrate placed on the support member.
상기 지지부재는, 상기 기판의 4개의 모서리 영역을 각각 지지하도록 상기 하우징 내부에 배치된 복수의 지지체를 포함하고,
상기 측정부재는, 각각의 상기 지지체 일측에 배치된 복수의 센서를 포함하는 기판 정렬 장치.The method of claim 10,
The support member includes a plurality of supports disposed inside the housing to support each of the four edge regions of the substrate,
The measuring member is a substrate alignment apparatus including a plurality of sensors disposed on one side of each of the support.
상기 센서는 상기 지지체 보다 상기 기판의 중심에 더 가깝도록 상기 지지체에 인접하게 위치되는 기판 정렬 장치.
The method of claim 14,
The substrate alignment apparatus is positioned adjacent to the support so that the sensor is closer to the center of the substrate than the support.
상기 기판은 마스크인 기판 정렬 장치.
The method of claim 10,
The substrate alignment apparatus wherein the substrate is a mask.
상기 기판을 정렬하는 공간을 제공하는 하우징 내부로 상기 기판을 반입하여, 지지부재에 상기 기판의 가장자리 영역을 안착시키고,
상기 지지부재 상에서 측정부재로 상기 기판의 위치를 감지한 후,
상기 측정부재에서 측정된 신호로부터 산출된 상기 기판의 위치에 기초하여 이동 부재로 상기 기판의 중앙 영역을 지지하여 상기 기판을 기 설정된 위치에 이동시키고,
상기 기판은, 그 상면에서 상기 중앙 영역이 상기 가장자리 영역보다 낮은 높이로 제공되고, 상기 중앙 영역은 사각의 형상으로 제공되며,
상기 측정부재는, 상기 중앙 영역의 내측 모서리를 감지하는 기판 정렬 방법.In the method of aligning a square-shaped substrate,
Carrying the substrate into a housing that provides a space for aligning the substrate, and seating the edge region of the substrate on a support member,
After detecting the position of the substrate with a measuring member on the support member,
The substrate is moved to a preset position by supporting the central region of the substrate with a moving member based on the position of the substrate calculated from the signal measured by the measuring member,
In the substrate, the central region is provided at a height lower than the edge region on its upper surface, and the central region is provided in a rectangular shape,
The measuring member is a substrate alignment method for detecting an inner edge of the central region.
상기 지지부재는 상기 기판의 하단의 네 측 모서리를 각각 지지하고,
상기 측정부재는 상기 지지부재와 인접한 위치에서 상기 지지부재보다 상기 기판의 중심에 더 가까운 위치에 각각 제공되는 기판 정렬 방법.
The method of claim 17,
The support member supports each of the four corners of the lower end of the substrate,
The measuring member is provided at a position adjacent to the support member and at a position closer to the center of the substrate than the support member.
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