KR102503628B1 - 기판 이송 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 기판 이송 장치에 관한 것으로, 화학 기계적 연마 공정이 종료된 기판을 거치시킨 상태로 이송하는 기판 이송 장치로서, 이동 몸체와; 이동 몸체로부터 하방으로 연장되고 서로를 향하도록 절곡되어 2개 이상의 거치면을 구비하여, 상기 거치면에 상기 기판을 거치시키는 기판 거치대와; 상기 기판을 향하여 액체를 공급하는 액체 공급부를; 포함하여 구성되어, 기판을 세정 공정을 위하여 이송하는 동안에 액체 공급부에 의하여 지속적으로 액체를 공급하는 것에 의하여 기판의 젖음 상태를 유지함으로써 세정 공정에 오류가 발생되더라도 기판의 손상을 방지할 수 있는 기판 이송 장치를 제공한다.

Description

기판 이송 장치 {APPARATUS OF TRANSFERRING SUBSTRATE}
본 발명은 기판 이송 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 연마 공정이 종료된 기판을 정확한 위치에 정확한 자세로 위치시킨 상태로 기판을 이송하고, 이송 과정에서 웨이퍼가 건조하는 것을 방지하는 기판 이송 장치에 관한 것이다.
화학기계적 연마(CMP) 장치는 반도체소자 제조과정 중 마스킹, 에칭 및 배선공정 등을 반복 수행하면서 생성되는 기판 표면의 요철로 인한 셀 지역과 주변 회로지역간 높이 차를 제거하는 광역 평탄화와, 회로 형성용 콘택/배선막 분리 및 고집적 소자화에 따른 기판 표면 거칠기 향상 등을 도모하기 위하여, 기판의 표면을 정밀 연마 가공하는데 사용되는 장치이다.
도1에 도시된 바와 같이 화학 기계적 연마 장치(X1)는 공급 아암(H)으로 원형 기판(W)을 캐리어 헤드(CH)에 공급하면, 캐리어 헤드(CH)에 탑재된 기판가 연마 정반(P) 상에서 가압되면서 마찰에 의한 기계적 연마 공정이 행해지고, 이와 동시에 연마 정반(P)에 공급되는 슬러리에 의하여 화학적 연마 공정이 행해진다.
화학 기계적 연마 공정은 기판(W)의 연마면에 많은 이물질이 부착된 상태로 종료되므로, 기판(W)의 연마면을 깨끗하게 세정하는 세정 공정이 다단계에 걸쳐 이루어진다. 이를 위하여, CMP 공정이 종료된 기판(W)는 표면에 묻은 이물질을 제거하기 위하여, 도2a에 도시된 바와 같이 핸들러(H)에 의하여 기판 이송 장치(1)의 이동 몸체(20)에 안치된 상태가 되고, 이동 몸체(20)가 정해진 경로(Rx)를 따라 이동(99d)하면서, 기판 세정 장치(1)의 각 세정 모듈(C1, C2, C3)에서의 세정 공정이 이루어진다.
여기서, 각각의 세정 모듈(C1, C2, C3)의 세정 기구는 각 케이싱 내에 수용 설치되어, 기판(W)이 세정 모듈의 세정 공간에 유입되면, 이동 몸체(20)로부터 기판(W)을 넘겨받아 세정 공간에 설치된 세정 장치에 의해 세정 공정이 행해진다.
그런데, 기판(W)이 이동 몸체(20)의 정해진 위치에 정확하게 안착되어 있지 않으면, 세정 공간에 설치된 세정 장치가 이동 몸체(20)로부터 기판(W)을 넘겨받는 데 오류가 발생되면서, 도2b에 도시된 바와 같이 기판(W)이 추락하게 된다. 이에 따라, 직렬로 연속하여 이루어지는 다수의 기판 처리 공정이 중단되면서 기판의 손상을 피할 수 없는 문제가 야기된다.
이 뿐만 아니라, 화학 기계적 연마 공정을 마친 기판(W)이 건조되면, 기판(W)에 실장된 소자의 종류에 따라 손상되는 경우가 발생된다. 이에 따라, 도2b에 도시된 바와 같이 어느 하나의 기판(W)의 추락(66)에 의하여 직렬로 연속하여 공정이 행해지는 다수의 기판(W)들이 그 다음 공정으로 이송되지 못하고 그 자리에서 정지하게 되는데, 작업자가 추락한 기판(W)을 제거하는 데 소요되는 시간이 수분 이상 지체되면 다수의 기판(W)이 손상되어 심각한 금전적 손실을 감수해야 하는 문제가 야기된다.
따라서, 화학 기계적 연마 공정이 종료되어 다단계의 세정 공정이 행해지는 기판(W)에 대하여, 기판(W)이 이송 장치(1)로부터 각 세정 모듈(C1, C2, C3) 내의 세정 장치로 오류없이 넘겨져 세정 공정이 진행될 수 있도록 하고, 세정 공정 중에 어느 하나의 기판(W)이 추락(66)하더라도 다른 기판(W)이 건조되어 손상되는 것을 방지할 수 있는 방안의 필요성이 절실히 요구되고 있다.
본 발명은 전술한 기술적 배경하에서 창안된 것으로, 화학 기계적 연마 공정을 마친 기판을 다단계의 세정 공정을 거치면서 오류없이 기판을 각 세정 장치에 전달할 수 있도록 하는 것을 목적으로 한다.
즉, 본 발명은 화학 기계적 연마 공정을 마친 기판이 기판 이송 장치에 틀어진 자세로 위치하더라도, 기판이 이송되는 과정에서 정해진 위치와 정해진 자세로 보정하여, 기판을 제 위치로 조정하는 공정을 별도로 거치지 않더라도 정확하게 세정 장치에 전달할 수 있도록 하여 공정 효율을 향상시키는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 화학 기계적 연마 공정 이후에 거치는 기판의 세정 공정 중에 오류가 발생되더라도, 기판이 건조하지 않게 되어 기판이 손상되는 것을 방지하는 것을 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은, 화학 기계적 연마 공정이 종료된 기판을 거치시킨 상태로 이송하는 기판 이송 장치로서, 이동 몸체와; 이동 몸체로부터 하방으로 연장되고 서로를 향하도록 절곡되어 2개 이상의 거치면을 구비하여, 상기 거치면에 상기 기판을 거치시키는 기판 거치대와; 상기 기판을 향하여 액체를 공급하는 액체 공급부를; 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 기판 이송 장치를 제공한다.
이는, 화학 기계적 연마 공정이 종료된 기판의 표면에는 연마 입자 등이 부착되어 있는데, 기판의 표면이 건조하여 연마 입자 등이 고착되면, 세정 공정에 의해서도 연마 입자 등이 제거되지 않아 기판의 영구적인 손상이 발생되므로, 액체 공급부에 의하여 지속적으로 액체를 공급하는 것에 의하여 기판의 젖음 상태를 유지함으로써 세정 공정에 오류가 발생되더라도 기판의 손상을 방지할 수 있도록 하기 위함이다.
이 때, 상기 기판 거치대에는 거치면의 외측에 경사면이 형성된 것이 바람직하다. 대체로 기판은 얇은 두께로 형성되므로 기판이 이송 장치에 경사진 자세로 잘못 거치되더라도, 기판의 모서리와 경사면 사이의 마찰력이 상대적으로 작으므로, 기판이 경사면을 타고 미끄러져 내로와 정상적인 수평인 자세로 이동시키는 것을 보다 확실하고 충격없이 할 수 있다.
이 때, 상기 기판 거치대의 상기 경사면과 경계를 이루는 평탄한 거치면의 끝단까지의 길이는 기판의 직경 또는 폭에 대응하는 길이로 정해진다. 이에 따라, 경사면을 타고 평탄면에만 거치되는 기판은 모서리면이 모두 경사면과 평탄면의 경계 지점에 정렬되므로, 기판의 자세가 수평으로 될 뿐만 아니라, 기판의 위치가 상기 경계 지점을 따라 모서리면이 배열되는 상태가 된다. 즉, 기판의 자세와 위치가 동시에 예정된 형태로 조절할 수 있는 잇점이 얻어진다.
이 때, 상기 기판은 공정면이 상측을 향하도록 기판 거치대에 안치됨으로써, 액체 분사부로부터 액체가 상기 기판의 상기 공정면으로 공급되어, 공정면이 젖음 상태로 유지되어 공정면에 묻어있는 이물질이 고착되는 것을 방지할 수 있다.
또한, 상기 기판 이송 장치는 동시에 다수의 이동 몸체를 이송하는 것에 의하여 한번에 다수의 기판을 반송하도록 구성될 수 있다. 이에 의하여, 다단계의 세정 장치에서 단계적인 세정 공정을 거치는 효율을 보다 높일 수 있다.
그리고, 상기 기판에 공급되는 액체는 순수(DIW)나 세정액일 수 있다. 순수를 공급하는 것에 의하여 기판의 젖음 상태를 유지할 수도 있으며, 케미칼 등의 세정액을 기판에 공급하는 것에 의하여 기판의 표면으로부터 이물질을 제거하는 세정 공정을 기판의 이송 중에도 행해져 세정 챔버에서 세정 공정을 거치는 데 필요한 시간을 단축할 수도 있다.
한편, 상기 액체 공급부는 상기 기판의 상측에 위치하여 액체를 상기 기판에 공급하여 기판의 젖음 상태를 안정적으로 유지한다. 이 때, 액체 공급부는 액체를 기판의 표면에 대하여 경사지게 분사하여, 적은 유량으로도 기판의 표면 전체를 젖음 상태로 유지할 수 있다.
그리고, 상기 액체 공급부는 2개 이상으로 배치되고 상기 기판의 중심으로부터 편심된 위치에 하나 이상 배치되는 것이 효과적이다. 이에 의하여, 기판이 거치면 중 어느 하나로부터 들뜬 상태가 되면, 기판의 중심으로부터 이격된 액체 공급부에서만 액체를 분사하거나 기판의 중심으로부터 이격된 액체 공급부에서 보다 높은 압력으로 액체를 분사하는 것에 의하여, 기판이 거치면에 모두 접촉된 상태로 안착되게 유도하는 것을 보다 확실하게 할 수 있다.
이를 위하여, 상기 기판 거치대에는 상기 기판이 거치면에 제대로 안착되었는지를 감지하는 감지 센서가 구비될 수 있다. 그리고 상기 기판의 어느 일측이 상기 거치면에 비접촉 상태에 있는 것으로 상기 감지 센서에 의해 감지되면, 상기 기판의 비접촉 위치에 배치된 액체 공급부로부터 대기압 이상의 압력으로 상기 기판에 액체를 분사하도록 구성될 수 있다.
한편, 본 발명은, 상기 기판이 상기 기판 거치대에 위치한 상태에서 1차적으로 상기 액체 공급부로부터 대기압보다 높은 제1압력으로 분사되고, 상기 제1압력으로 분사된 이후에 2차적으로 상기 액체 공급부로부터 상기 제1압력보다 낮은 제2압력으로 분사하게 구성될 수 있다. 이를 통해, 기판이 기판 거치대에 공급된 상태에서 고압으로 액체를 분사하여 기판의 가장자리가 거치면에 밀착된 상태로 조절한 이후에, 기판의 표면에 액체를 저압으로 공급하여 젖음 상태를 적은 액체 유량으로 유지할 수 있다.
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여기서, 상기 제2위치는 상기 기판의 세정 공정이 이루어지는 세정 장치일 수 있다.
그리고, 상기 액체공급단계는 상기 액체는 대기압보다 높은 제1압력으로 분사하여 상기 기판을 상기 거치면에 안착시키는 기판 안착 단계를 함께 행할 수 있다. 이에 의하여, 기판을 젖음 상태로 유지하는 것과 정해진 자세와 위치로 기판을 위치시키는 것을 하나의 동작으로 행할 수 있다.
그리고, 상기 기판 안착 단계는 상기 기판 이동 단계 중에 행해질 수 있다. 이에 의하여, 기판을 정해진 제 위치에 위치시키는 것에 소요되는 시간을 단축하여 공정 효율을 향상시킬 수 있다.
보다 높은 신뢰성있는 기판의 위치 제어를 위하여, 상기 기판의 일측이 상기 기판 거치대의 거치면에 비접촉 상태로 있는지를 감지하는 감지단계를; 더 포함하고, 상기 액체 공급부로부터 상기 기판이 상기 거치면에 접촉 상태로 될 때까지 대기압보다 높은 압력으로 액체를 상기 기판에 분사하도록 구성될 수 있다.
그리고, 감지 단계의 유무에 관계없이, 상기 액체공급단계는 상기 기판이 상기 기판 거치대에 기판이 공급되면 대기압보다 높은 제1압력으로 액체를 분사한 후, 상기 제1압력보다 낮은 제2압력으로 액체를 상기 기판에 공급할 수도 있다.
본 명세서 및 특허청구범위에 기재된 '기판의 직경 또는 폭에 대응'하는 길이 및 이와 유사한 용어는 기판(W)의 직경보다 약간 커서 기판(W)의 가장자리 판면이 거치면에 면접촉되지만, 그 자리에서 기판(W)이 요동하지 않고 자세와 위치가 고정되어 그 다음 공정에서 별도의 정렬 공정을 하지 않을 정도로 정해진 길이로 정의한다.
본 발명에 따르면, 화학 기계적 연마 공정이 종료된 기판이 다단계의 세정 공정을 위하여 이송되는 동안에 기판의 표면에 액체를 공급하여 젖음 상태로 유지함으로써, 불측의 사정에 의하여 기판의 처리 공정이 중단되더라도 기판의 건조에 따른 기판 손상을 방지할 수 있는 유리한 효과를 얻을 수 있다.
또한, 본 발명은 기판 이송 장치의 거치면에 기판이 항상 정해진 자세와 위치에 위치하도록 함으로써, 기판이 제대로 거치되지 않아 그 다음 공정(예를 들어, 세정 공정)에서 기판을 전달받는 데 발생되는 오류를 예방할 수 있는 효과를 얻을 수 있다.
그리고, 본 발명은 기판이 거치면에 삐뚤게 공급되더라도, 별도의 추가 공정 시간없이 기판이 정해진 위치와 자세로 유도됨으로써, 공정 시간의 추가없이 이송 이후의 공정에서 기판을 정확히 전달할 수 있는 유리한 효과를 얻을 수 있다.
또한, 본 발명은 기판이 거치면에 정확히 거치되었는지 여부를 감지함으로써 기판이 잘못된 자세로 그 다음 공정에 전달되는 것을 확실하게 방지할 수 있는 효과가 있다.
그리고, 본 발명은 1차적으로 고압으로 액체를 분사하여 기판을 제위치에 위치시키고 2차적으로 저압의 액체를 공급하여 기판의 젖음 상태를 유지함으로써, 액체의 사용량을 최소화하면서 기판의 이송 효율을 극대화하는 이점을 얻을 수 있다.
도1은 화학 기계적 연마 장치와 인접한 종래의 기판 세정 장치의 챔버 배열 구조를 도시한 평면도,
도2a는 도1의 기판 이송 장치의 횡단면도,
도2b는 도1의 기판 이송 장치의 오류를 도시한 도면,
도3은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 이송 방법을 순차적으로 도시한 순서도,
도4는 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 이송 장치의 구성을 도시한 사시도,
도5는 도4의 절단선 V-V에 따른 단면도,
도6은 기판 이송 장치의 이동 몸체에 기판이 공급되는 구성을 도시한 도면,
도7은 기판 이송 장치의 기판 거치대에 기판이 잘못된 자세로 거치된 상태로 위치한 상태를 도시한 도면,
도8은 도7의 잘못된 자세로 위치한 기판의 자세 및 위치를 바로잡고 젖음 상태로 하는 구성을 도시한 도면이다.
이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명에 관하여 상세히 설명한다. 다만, 본 발명을 설명함에 있어서, 공지된 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명은 본 발명의 요지를 명료하게 하기 위하여 생략하기로 한다.
도면에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 이송 장치(100)는 도1에 도시된 화학 기계적 연마 장비(X1)에서 화학 기계적 연마 공정이 행해진 이후에 다수의 세정 모듈(C1, C2, C3)에서 다단계의 세정 공정을 행하기 위하여 기판(W)을 이송시키는 장치이다. 기판 이송 장치(100)는 화학 기계적 연마 장비(X1)의 핸들러(H)로부터 기판(W)을 전달받아, 각각의 세정 모듈(C1, C2, C3)의 세정 장치로 이송하여 세정 장치에 기판(W)을 전달하여 세정 공정이 이루어지도록 한다.
이를 위하여, 도4에 도시된 바와 같이, 기판 이송 장치(100)는, 이송 블록(115)이 왕복 이동하도록 설치된 프레임(110)과, 이송 블록(115)에 연결되어 이송 블록(115)와 함께 이동하는 이동 몸체(120)와, 이동 몸체(120)에 고정되어 기판(W)을 거치시키는 기판 거치대(125)와, 기판 거치대(125)에 거치된 기판(W)의 표면에 액체(130a)를 공급하는 액체 공급부(130)와, 기판 거치대(125)에 기판(W)이 거치면(125s)에 제대로 거치되어 있는지를 감지하는 감지 센서(140)를 포함하여 구성된다.
상기 프레임(110)은 내부에 이송 레일(Rx)이 설치되어 있고, 구동 모터(미도시)에 의하여 이송 블록(115)이 이송 레일(Rx)을 따라 왕복 이동 가능하게 설치된다.
상기 이동 몸체(120)는 이송 블록(115)으로부터 연결되어 이송 블록(115)의 이동에 따라 함께 이동한다. 화학 기계적 연마 공정이 종료된 기판(W)을 전달받고자 할 때에는, 도1의 핸들러(H)로부터 기판(W)을 전달받는 위치(도4의 가장왼쪽 이동몸체(120)가 가장 왼쪽 끝단부)로 이동하며, 전달받은 기판(W)을 제1세정모듈(C1)로 공급하기 위하여 이송 블록(115)의 이동과 함께 이동된다.
그리고, 가장 왼쪽에 위치한 이동 몸체(120)로부터 기판(W)이 제1세정모듈(C1)로 전달되면, 가장 왼쪽에 위치한 이동 몸체(120)는 다시 도1의 핸들러(H)로부터 화학 기계적 연마 공정이 완료된 기판(W)을 전달받기 위하여 도4를 기준으로 가장 왼쪽 끝단부로 이동한다. 그리고, 제1세정모듈(C1)에서 세정이 완료된 기판(W)은 도4의 중앙부의 이동 몸체(120)에 의하여 그 다음 제2세정모듈(C2)로 이송된다. 이런 방식으로 다수의 이동 몸체(120)에 의하여, 핸들러(H)로부터 전달받은 기판(W)이 순차적으로 다수의 세정 모듈(C1, C2, C3)을 거치면서 다단계의 세정 공정이 행해지도록 한다.
여기서, 이송 블록(115)은 하나로 형성되어 다수의 이동 몸체(120)가 이송 블록(115)의 왕복 이동에 연동되어 다함께 이동하도록 구성될 수도 있고, 이송 블록(115)이 다수로 형성되어 독립적으로 왕복 이동함에 따라다수의 이동 몸체(120)가 각각의 이송 블록(115)의 왕복 이동에 연동하여 독립적으로 이동할 수도 있다.
상기 기판 거치대(125)는 도4 및 도5에 도시된 바와 같이 이동 몸체(120)로부터 하방으로 연장되다가 내측으로 절곡 형성되어, 기판(W)의 가장자리를 거치하는 거치면(125s)이 형성된다. 그리고, 거치면(125s)의 끝단부로부터 상향 경사면(125a)이 형성되어, 기판(W)이 삐뚤게 거치된 경우에 기판(W)의 모서리와 경사면(125a)의 낮은 마찰력에 의해 쉽게 미끄러져 내려와, 정해진 자세와 위치로 기판(W)이 위치할 수 있도록 한다.
여기서, 정해진 자세와 위치는 기판(W)의 가장자리 판면이 거치면(125s)으로부터 이격되지 않고 밀착한 상태를 말한다. 이를 위하여, 거치면(125s)의 끝단 사이의 간격(L1)은 기판(W)의 직경 또는 폭(Wd)에 비하여 작게 정해진다. 그리고, 기판 거치대(125)의 경사면(125a)과 거치면(125s)이 만나는 경계를 이루는 거치면(125s)의 끝단 사이의 길이(L2)는 거치되는 기판(W)의 직경이나 폭(Wd)에 대응하여 그 치수가 정해진다. 그리고, 기판 거치대(125)의 내면의 간격(L3)은 기판(W)이 쉽게 위치할 수 있는 정도의 크기로 정해진다.
도면에는 기판 거치대(125)가 180도 간격을 두고 2개 형성된 구성이 예시되어 있지만, 기판(W)이 진입하고 진출하는 경로가 마련될 수 있다면 3개 이상으로도 형성될 수 있다.
여기서, 기판 거치대(130)에 공급되는 기판(W)은 도면에 도시된 바와 같이 원반 형태로 형성될 수도 있고, 사각형 형태로 형성될 수도 있다.
상기 액체 공급부(130)는 액체 공급부(P)로부터 순수나 세정액 중 어느 하나를 공급받아, 기판 거치대(125)에 위치한 기판(W)의 표면에 순수(DIW)나 세정액 중 어느 하나를 공급하여 기판(W)의 젖음 상태를 유지한다. 이 때, 액체 공급부(130)로부터 액체(130)는 상측에서 하방으로 공급될 수도 있으며, 경사진 방향으로 공급되어 적은 유량으로 보다 넓은 면적의 기판 표면을 젖음 상태로 유도할 수 있다.
액체 공급부(130)에 의하여 분사되는 액체의 분사 압력은 조절 가능하게 정해진다. 액체 공급부(130)의 액체 분사 압력은 대기압보다 높은 제1압력과, 제1압력보다 낮은 제2압력(제2압력이 대기압보다 높을 수 있음)으로 조절되도록 구성되는 것이 바람직하다.
이를 통해, 기판(W)이 기판 거치대(125)에 공급되면 높은 제1압력으로 액체(130a)가 분사되어, 기판(W)의 가장자리의 일부가 평탄한 거치면(125s)에 밀착되지 않은 상태에서, 액체(130a)의 분사력(130F)에 의하여 기판(W)이 하방으로 밀리면서, 기판(W)의 모서리가 경사진 경사면(125a)으로부터 미끄러져 내려오면서(55) 기판(W)이 도면부호 55'로 표시된 방향으로 횡방향으로 이동하여, 기판(W)이 정해진 위치로 이동하면서 기판(W)의 가장자리 표면이 거치면(125s)에 밀착된 상태가 된다.
이 때, 액체 공급부(130)는 기판(W)의 상측에 어느 하나의 위치에만 배치될 수도 있지만, 기판(W)의 상측에는 기판(W)의 중심으로부터 이격된 위치에 적어도 하나를 포함하는 다수의 위치에 2개 이상 배치될 수 있다. 이에 따라, 기판(W)의 중앙부에 하방으로 액체 분사력(130F)을 도입할 뿐만 아니라, 기판(W)의 중심으로부터 치우친 편심 위치에 대해서도 액체 분사력(130F)을 도입할 수 있게 되어, 기판(W)의 가장자리 판면이 거치면(125s)으로부터 들뜬 상태로부터 보다 정확하게 거치면(125s)에 밀착된 제 위치로 이동시킬 수 있다.
액체 공급부(130)에 의해 공급되는 액체(130a)는 순수(DIW)나 세정액일 수 있다. 순수를 공급하는 것에 의하여 기판(W)의 젖음 상태를 유지할 수도 있으며, 케미칼 등의 세정액을 기판(W)에 공급하는 것에 의하여 기판(W)의 표면으로부터 이물질을 제거하는 세정 공정을 기판(W)의 이송 중에도 행해져 세정 챔버에서 세정 공정을 거치는 데 필요한 시간을 단축할 수도 있다.
상기 감지 센서(140)는 기판 거치대(125)의 거치면(125s)에 설치되어, 기판(W)의 가장자리 판면이 거치면(125s)에 밀착(면접촉)된 상태인지 여부를 실시간으로 감시한다. 특히, 감지 센서(140)는 도6에 도시된 바와 같이 기판(W)이 기판 거치대(120)에 공급되지마자 곧바로 기판(W)의 정상적인 안착 여부를 감지한다.
감지 센서(140)는 프로브나 스위치 방식의 접촉 센서일 수도 있고, 레이저빔을 이용한 비접촉 센서일 수도 있다.
이에 따라, 기판(W)의 가장자리 판면이 기판 거치대(125)의 거치면(125s)에 공급되면, 기판 거치대(120)의 거치면(125s)에 기판(W)의 가장자리 판면이 모두 면접촉된 상태인지를 검사한다. 그리고, 어느 하나 이상의 거치면(125s)에 대하여 기판(W)의 가장자리 판면이 면접촉된 상태가 아닌 경우에는, 기판(W)이 들뜬 위치에 인접한 액체 공급부(130)에서만 액체(130a)를 고압 분사하거나, 기판(W)이 들뜬 위치에 인접한 액체 공급부(130)에 보다 높은 압력으로 액체(130a)를 분사하여, 거치면(125s)에 대하여 기판(W)의 들뜬 부분이 신속히 거치면(125s)에 밀착되도록 유도한다.
이와 같이 고압으로 액체(130a)를 분사하는 것은 감지 센서(140)에 의하여 모든 거치면(125s)에 기판(W)의 가장자리 판면이 면접촉된 상태임을 감지할 때까지 지속된다. 이에 의하여, 기판(W)이 기판 거치대(125)의 평탄한 거치면(125s)에 정확히 위치하여 안착시키는 것을 항상 신뢰성있게 행할 수 있는 효과를 얻을 수 있다.
이하, 상기와 같이 구성된 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 이송 장치(100)를 이용한 이송 방법을 상술한다.
단계 1: 먼저, 도6에 도시된 바와 같이, 기판(W)의 이송을 위하여 기판(W)이 기판 거치대(125)에 공급된다(S110). 이 때, 기판(W)은 도1에 도시된 화학 기계적 연마 영역(X1)에서 화학 기계적 연마 공정이 행해진 다음에, 공정면이 상방을 향하도록 180도 반전된 상태로 기판 거치대(125)에 공급된다.
단계 2: 기판(W)이 기판 거치대(125)에 공급되면, 액체 공급부(130)는 1차적으로 대기압보다 높은 고압(예를 들어, 2bar 내지 5bar)으로 액체(130a)를 분사하여, 기판(W)의 가장자리 판면이 거치면(125s)에 면접촉된 제자리에 위치하도록 이동(55')시킨다(S120).
즉, 액체 공급부(130)에 의하여 공급되는 액체(130a)는 액체의 유동 압력에 의하여 기판(W)을 예정된 위치로 이동시키며, 동시에 기판(W)의 공정면을 젖은 상태로 유지한다.
단계 3: 단계 2가 행해진 다음이나 단계 2가 행해지는 것과 동시에, 이동 몸체(120)는 기판(W)을 제1위치로부터 제2위치로 이동시킨다(S130).
이 때, 단계 2(S120)는 이동 몸체(120)가 정지된 상태에서 단계 3(S130)과 별개로 행해질 수도 있지만, 이동 몸체(120)가 기판(W)을 전달받은 제1위치로부터 그 다음 공정이 이루어지는 제2위치(예를 들어, 세정 모듈의 내부)로 이동하는 단계 3(S130)과 동시에 행해질 수도 있다.
이와 같이, 이에 따라, 기판(W)이 이송 장치(100)의 정해진 위치에 위치시키기 위한 추가 시간이 소요되지 않으므로 공정 효율이 저하되지 않으면서 기판(W)의 전달에 오류가 발생되는 것을 방지할 수 있다.
단계 4:그리고 나서, 액체 공급부(130)는 보다 낮은 저압(예를 들어, 0.5bar 내지 1.5bar)으로 액체(130a)를 공급하여 기판(W)의 공정면(상면)이 젖음 상태를 유지하도록 한다(S140). 기판(W)의 공정면에 저압의 액체를 공급하여 기판(W)의 젖음 상태를 유지하는 것은 기판(W)이 그 다음 공정을 위하여 전달될 때까지 지속된다.
이에 따라, 기판(W)은 다수의 세정 모듈(C1, C2, C3)로 이동하는 동안에 어느 하나의 기판(W)에 대하여 오류가 발생되더라도, 나머지 기판(W)은 지속적으로 액체 공급부(130)로부터 순수나 세정액을 공급받으므로, 기판(W)이 건조되어 손상되는 것을 예방할 수 있다.
이하, 상기와 같이 구성된 본 발명의 다른 실시예에 따른 기판 이송 장치(100)를 이용한 이송 방법을 상술한다.
단계 1: 먼저, 도6에 도시된 바와 같이, 기판(W)의 이송을 위하여 기판(W)이 기판 거치대(125)에 공급된다(S110). 이 때, 기판(W)은 도1에 도시된 화학 기계적 연마 영역(X1)에서 화학 기계적 연마 공정이 행해진 다음에, 공정면이 상방을 향하도록 180도 반전된 상태로 기판 거치대(125)에 공급된다.
단계 2: 기판(W)이 기판 거치대(125)에 공급되면, 감지 센서(140)는 기판(W)의 가장자리 판면이 거치면(125s)에 밀착된 상태인지를 감지한다.
그리고, 기판(W)을 접촉 지지하는 것으로 예정된 거치면(125s) 중 어느 하나라도 면접촉되지 않고 들뜬 상태라는 것으로 감지되면, 기판(W)의 들뜬 위치에 가장 근접한 액체 공급부(130)에서만 고압의 액체(130a)를 분사하거나 다른 액체 공급부(130)에 비하여 보다 높은 압력의 액체(130a)를 분사하여, 도8에 도시된 바와 같이 들뜬 위치의 기판(W)이 미끄러져 내려와(55) 기판(W)이 예정된 제 위치로 이동(55')하도록 한다.
즉, 액체 공급부(130)에 의하여 공급되는 액체(130a)는 액체의 유동 압력에 의하여 기판(W)을 예정된 위치로 이동시키며, 동시에 기판(W)의 공정면을 젖은 상태로 유지한다.
단계 3: 단계 2가 행해진 다음이나 단계 2가 행해지는 것과 동시에, 이동 몸체(120)는 기판(W)을 제1위치로부터 제2위치로 이동시킨다(S130).
이 때, 단계 2(S120)는 이동 몸체(120)가 정지된 상태에서 단계 3(S130)과 별개로 행해질 수도 있지만, 이동 몸체(120)가 기판(W)을 전달받은 제1위치로부터 그 다음 공정이 이루어지는 제2위치(예를 들어, 세정 모듈의 내부)로 이동하는 단계 3(S130)과 동시에 행해질 수도 있다.
이와 같이, 이에 따라, 기판(W)이 이송 장치(100)의 정해진 위치에 위치시키기 위한 추가 시간이 소요되지 않으므로 공정 효율이 저하되지 않으면서 기판(W)의 전달에 오류가 발생되는 것을 방지할 수 있다.
단계 4:그리고 나서, 액체 공급부(130)는 보다 낮은 저압(예를 들어, 0.5bar 내지 1.5bar)으로 액체(130a)를 공급하여 기판(W)의 공정면(상면)이 젖음 상태를 유지하도록 한다(S140). 기판(W)의 공정면에 저압의 액체를 공급하여 기판(W)의 젖음 상태를 유지하는 것은 기판(W)이 그 다음 공정을 위하여 전달될 때까지 지속된다.
상기와 같이 구성된 본 발명은, 화학 기계적 연마 공정이 종료된 기판(W)이 다단계의 세정 공정을 위하여 다단계로 이송되는 동안에 기판(W)의 표면에 액체를 공급하여 젖음 상태로 유지함으로써, 기판의 처리 공정이 예기치않게 중단되더라도 기판(W)이 건조되면서 손상되는 것을 방지할 수 있는 유리한 효과를 얻을 수 있다.
그리고, 본 발명은, 기판(w)의 표면을 젖음 상태로 유지시키는 액체의 압력을 이용하여, 기판 이송 장치의 거치면(125s)에 항상 정해진 자세와 위치로 기판(w)을 위치시키고, 이 과정에서 추가 공정 시간을 소요하지 않음으로써, 공정의 효율을 저하시키지 않으면서 기판을 이송하고 전달하는 데 발생되었던 오류를 예방할 수 있는 유리한 효과를 얻을 수 있다.
이상에서 바람직한 실시예를 통하여 본 발명을 예시적으로 설명하였으나, 본 발명은 이와 같은 특정 실시예에만 한정되는 것은 아니며 본 발명에서 제시한 기술적 사상, 구체적으로는 특허청구범위에 기재된 범주 내에서 다양한 형태로 수정, 변경, 또는 개선될 수 있을 것이다.
W: 기판 100: 기판 이송 장치
110: 프레임 120: 이동 몸체
125: 기판 거치대 125s: 거치면
125a: 경사면 130: 액체 공급부
140: 감지 센서

Claims (17)

  1. 화학 기계적 연마 공정이 종료된 기판을 거치시킨 상태로 이송하는 기판 이송 장치로서,
    이동 몸체와;
    이동 몸체로부터 하방으로 연장되고 서로를 향하도록 절곡되어 상기 기판을 거치시키는 거치면을 구비하고, 상기 거치면의 외측에 경사면이 형성된 기판 거치대와;
    상기 기판이 상기 거치면에 제대로 안착되었는지를 감지하는 감지 센서와;
    상기 기판의 어느 일측이 상기 거치면에 비접촉 상태에 있는 것으로 상기 감지 센서에 의해 감지되면, 상기 기판에 대기압 이상의 압력으로 상기 기판에 액체를 분사하는 액체 공급부를;
    포함하여 구성되어, 상기 기판에 분사된 액체에 의해 상기 기판이 하방으로 밀리면서 상기 기판이 상기 거치면에 접촉 상태가 되는 것을 특징으로 하는 기판 이송 장치.
  2. 삭제
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 기판 거치대의 상기 경사면과 경계를 이루는 상기 거치면의 끝단까지의 길이는 기판의 직경 또는 폭에 대응하는 것을 특징으로 하는 기판 이송 장치.
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 액체 공급부는 상기 기판의 중심으로부터 편심된 위치에 하나 이상 배치되는 것을 특징으로 하는 기판 이송 장치.
  8. 삭제
  9. 삭제
  10. 삭제
  11. 제 1항 또는 제3항에 있어서,
    상기 기판이 상기 기판 거치대에 위치한 상태에서 1차적으로 상기 액체 공급부로부터 대기압보다 높은 제1압력으로 분사되고, 상기 제1압력으로 분사된 이후에 2차적으로 상기 액체 공급부로부터 상기 제1압력보다 낮은 제2압력으로 분사되는 것을 특징으로 하는 기판 이송 장치.


  12. 삭제
  13. 삭제
  14. 삭제
  15. 삭제
  16. 삭제
  17. 삭제
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