KR102640371B1 - Substrate transfer apparatus - Google Patents

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Abstract

본 발명은 기판 이송 장치에 관한 것이다.
본 발명에 따른 기판 이송 장치는 패턴이 형성된 기판을 버퍼부에서 반출하여 세정 챔버로 반입하고, 상기 세정 챔버에서 유기용제로 습윤된 기판을 반출하여 건조 챔버로 반입하고, 상기 건조 챔버에서 건조된 기판을 반출하여 상기 버퍼부로 반입하는 이송 로봇, 상기 기판에 대한 세정 공정 또는 패턴 보호 시퀀스가 끝나는 시점으로부터의 경과시간을 카운트하는 타임 카운터 및 상기 이송 로봇에 의해 상기 세정 챔버에서 반출된 기판이 상기 건조 챔버로 반입되지 않는 일시 중단 이벤트가 발생하고, 상기 경과시간이 미리 설정된 임계시간을 초과하는 경우, 상기 이송 로봇이 상기 기판을 상기 세정 챔버로 재반입하도록 제어하는 제어기를 포함한다.
본 발명에 따르면, 유기용제가 도포된 기판을 세정 챔버에서 건조 챔버로 이송하는 도중에 시간 지연(예를 들어, 건조 챔버가 작동 불가능한 상태 등)의 문제로 이송 로봇에 장착된 기판에서 유기용제가 증발되고, 이에 따라 패턴이 드러난 기판이 건조 챔버에 반입되어 건조 공정이 진행됨으로써 반도체 소자의 불량을 야기하고 건조 공정의 수율이 저하되는 문제점을 해결할 수 있는 효과가 있다.The present invention relates to a substrate transfer device.
The substrate transfer device according to the present invention carries out a substrate on which a pattern is formed from a buffer unit and carries it into a cleaning chamber, carries out a substrate wet with an organic solvent from the cleaning chamber and carries it into a drying chamber, and carries the substrate dried in the drying chamber. A transfer robot that carries out the substrate and brings it into the buffer unit, a time counter that counts the elapsed time from the end of the cleaning process or pattern protection sequence for the substrate, and a substrate that is carried out of the cleaning chamber by the transfer robot into the drying chamber. and a controller that controls the transfer robot to re-introduce the substrate into the cleaning chamber when a temporary interruption event occurs and the elapsed time exceeds a preset threshold time.
According to the present invention, while transferring a substrate coated with an organic solvent from a cleaning chamber to a drying chamber, the organic solvent evaporates from the substrate mounted on the transfer robot due to a time delay (e.g., the drying chamber is inoperable, etc.). Accordingly, the substrate with the exposed pattern is brought into the drying chamber and the drying process proceeds, which has the effect of solving the problem of causing defects in semiconductor devices and lowering the yield of the drying process.

Description

기판 이송 장치{SUBSTRATE TRANSFER APPARATUS}Substrate transfer device {SUBSTRATE TRANSFER APPARATUS}

본 발명은 기판 이송 장치에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 본 발명은 유기용제가 도포된 기판을 세정 챔버에서 건조 챔버로 이송하는 도중에 시간 지연(예를 들어, 건조 챔버가 작동 불가능한 상태 등)의 문제로 이송 로봇에 장착된 기판에서 유기용제가 증발되고, 이에 따라 패턴이 드러난 기판이 건조 챔버에 반입되어 건조 공정이 진행됨으로써 반도체 소자의 불량을 야기하고 건조 공정의 수율이 저하되는 문제점을 해결할 수 있는 기판 이송 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a substrate transfer device. More specifically, the present invention is a problem of time delay (e.g., drying chamber inoperable, etc.) while transferring a substrate coated with an organic solvent from a cleaning chamber to a drying chamber, so that the organic solvent is removed from the substrate mounted on the transfer robot. This relates to a substrate transfer device that can solve the problem of causing defects in semiconductor devices and lowering the yield of the drying process by evaporating and thereby bringing the substrate with the exposed pattern into the drying chamber and proceeding with the drying process.

일반적으로 반도체 제조 공정에는 리소그래피, 에칭, 이온주입 등의 다양한 공정이 포함되어 있으며, 각 공정의 종료 후, 후속 공정을 진행하기 전에 순수 등의 세정액을 이용하여 기판을 세정 후 건조시킨다.In general, the semiconductor manufacturing process includes various processes such as lithography, etching, and ion implantation. After completion of each process, the substrate is cleaned using a cleaning solution such as pure water and dried before proceeding with the subsequent process.

예를 들어, 이소프로필 알코올로 기판 상의 순수를 치환해서 기판을 건조하는 방법이 있다.For example, there is a method of drying the substrate by replacing pure water on the substrate with isopropyl alcohol.

그러나 이러한 건조 처리 시에, 액체의 표면장력에 의해 기판 상의 패턴이 서로 붙어버리는 리닝(leaning) 문제가 발생하고, 이는 반도체 소자의 불량을 야기시키는 원인이 된다.However, during this drying process, a lean problem occurs in which patterns on the substrate stick together due to the surface tension of the liquid, which causes defects in semiconductor devices.

이러한 문제를 해결하기 위하여, 표면장력이 제로(zero)에 가까운 초임계 유체를 이용한 건조 공정이 제안되고 있다.To solve this problem, a drying process using a supercritical fluid with a surface tension close to zero has been proposed.

초임계 건조 공정은 유체의 임계압력 이상을 견디도록 설계된 고압 챔버 내에서 진행된다.The supercritical drying process takes place within a high-pressure chamber designed to withstand pressures above the critical pressure of the fluid.

세정 챔버에서 세정 후 순수 등을 이용하여 린스 처리 후 유기용제를 사용하여 순수를 치환한다.After cleaning in the cleaning chamber, rinse using pure water, etc., and then replace the pure water with an organic solvent.

이때, 기판 위에 형성된 패턴이 드러나지 않도록 유기용제는 기판 상에 도포된 상태로 유지되어야 한다.At this time, the organic solvent must be maintained applied on the substrate so that the pattern formed on the substrate is not revealed.

유기용제가 도포된 기판을 이송 장치를 사용하여 초임계 건조 챔버로 이송 후, 초임계 건조 챔버를 밀폐시킨 다음 초임계 유체를 공급하여 유기용제를 용해하여 배출하는 방식으로 공정이 진행된다.The process proceeds by transferring the substrate coated with the organic solvent to a supercritical drying chamber using a transfer device, sealing the supercritical drying chamber, and then supplying supercritical fluid to dissolve and discharge the organic solvent.

그러나 유기용제가 도포된 기판을 세정 챔버에서 초임계 건조 챔버로 이송하는 도중에 시간 지연(예를 들어, 초임계 건조 챔버가 작동 불가능한 상태 등)의 문제로 이송 장치의 로봇 핸드 위에 위치한 기판에서 유기용제가 증발되는 현상이 발생할 수 있다.However, due to the problem of time delay (e.g., when the supercritical drying chamber is inoperable) while transferring the substrate coated with the organic solvent from the cleaning chamber to the supercritical drying chamber, the organic solvent is removed from the substrate located on the robot hand of the transfer device. Evaporation may occur.

그로 인해, 패턴이 드러난 기판이 초임계 건조 챔버에 반입되면 건조 공정이 진행되더라도 반도체 소자의 불량을 야기하게 되고 초임계 건조 공정의 수율이 저하될 수 있다는 문제점이 있다.As a result, when a substrate with an exposed pattern is brought into a supercritical drying chamber, even if the drying process proceeds, defects in the semiconductor device may occur and the yield of the supercritical drying process may decrease.

공개특허공보 제10-2011-0053817호(공개일자: 2011년 05월 24일, 명칭: 기판 이송 장치 및 이를 구비하는 기판 처리 장치 그리고 그의 처리 방법)Publication of Patent No. 10-2011-0053817 (Publication date: May 24, 2011, Name: Substrate transfer device, substrate processing device equipped therewith, and processing method thereof) 공개특허공보 제10-2011-0080863호(공개일자: 2011년 07월 13일, 명칭: 웨이퍼 처리 방법, 이를 수행하기 위하여 사용되는 웨이퍼 이송 로봇 및 이의 수행을 위한 웨이퍼 처리 장치)Publication of Patent No. 10-2011-0080863 (Publication date: July 13, 2011, Name: Wafer processing method, wafer transfer robot used to perform the method, and wafer processing device for performing the method)

본 발명의 기술적 과제는 유기용제가 도포된 기판을 세정 챔버에서 건조 챔버로 이송하는 도중에 시간 지연(예를 들어, 건조 챔버가 작동 불가능한 상태 등)의 문제로 이송 로봇에 장착된 기판에서 유기용제가 증발되고, 이에 따라 패턴이 드러난 기판이 건조 챔버에 반입되어 건조 공정이 진행됨으로써 반도체 소자의 불량을 야기하고 건조 공정의 수율이 저하되는 문제점을 해결하는 것이다.The technical problem of the present invention is that the organic solvent is not removed from the substrate mounted on the transfer robot due to the problem of time delay (for example, the drying chamber is inoperable, etc.) while transferring the substrate coated with the organic solvent from the cleaning chamber to the drying chamber. The substrate that is evaporated and thus has its pattern revealed is brought into the drying chamber and the drying process proceeds, thereby solving the problem of causing defects in semiconductor devices and lowering the yield of the drying process.

이러한 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 기판 이송 장치는 패턴이 형성된 기판을 버퍼부에서 반출하여 세정 챔버로 반입하고, 상기 세정 챔버에서 유기용제로 습윤된 기판을 반출하여 건조 챔버로 반입하고, 상기 건조 챔버에서 건조된 기판을 반출하여 상기 버퍼부로 반입하는 이송 로봇, 상기 기판에 대한 세정 공정 또는 패턴 보호 시퀀스가 끝나는 시점으로부터의 경과시간을 카운트하는 타임 카운터 및 상기 이송 로봇에 의해 상기 세정 챔버에서 반출된 기판이 상기 건조 챔버로 반입되지 않는 일시 중단 이벤트가 발생하고, 상기 경과시간이 미리 설정된 임계시간을 초과하는 경우, 상기 이송 로봇이 상기 기판을 상기 세정 챔버로 재반입하도록 제어하는 제어기를 포함한다.The substrate transfer device according to the present invention to solve this technical problem carries out a substrate on which a pattern is formed from a buffer unit and carries it into a cleaning chamber, and carries out a substrate wet with an organic solvent from the cleaning chamber and carries it into a drying chamber, A transfer robot that takes out the dried substrate from the drying chamber and brings it into the buffer unit, a time counter that counts the elapsed time from the end of the cleaning process or pattern protection sequence for the substrate, and the transfer robot removes the dried substrate from the cleaning chamber. When a temporary interruption event occurs in which the transported substrate is not brought into the drying chamber and the elapsed time exceeds a preset threshold time, it includes a controller that controls the transfer robot to re-introduce the substrate into the cleaning chamber. do.

본 발명에 따른 기판 이송 장치에 있어서, 상기 임계시간은 상기 기판에 습윤된 유기용제가 증발하여 상기 기판에 형성된 패턴이 노출될 때까지 걸리는 시간에서 안전 마진시간을 감산한 시간인 것을 특징으로 한다.In the substrate transfer device according to the present invention, the critical time is characterized by subtracting the safety margin time from the time it takes for the organic solvent wet on the substrate to evaporate and expose the pattern formed on the substrate.

본 발명에 따른 기판 이송 장치에 있어서, 상기 제어기는 상기 기판이 상기 세정 챔버로 재반입되는 경우, 상기 기판에 형성된 패턴이 노출되지 않도록 하는 패턴 보호 시퀀스가 상기 세정 챔버에서 수행되도록 제어하는 것을 특징으로 한다.In the substrate transfer device according to the present invention, the controller controls a pattern protection sequence to be performed in the cleaning chamber to prevent the pattern formed on the substrate from being exposed when the substrate is re-introduced into the cleaning chamber. do.

본 발명에 따른 기판 이송 장치에 있어서, 상기 제어기의 제어에 따라 상기 세정 챔버에서 수행되는 패턴 보호 시퀀스는 상기 세정 챔버로 재반입된 기판에 형성된 패턴에 유기용제를 분사하거나, 순수를 분사한 후 유기용제를 분사하여 상기 패턴이 습윤 상태(wetted state)를 유지하도록 하는 절차인 것을 특징으로 한다.In the substrate transfer device according to the present invention, the pattern protection sequence performed in the cleaning chamber under the control of the controller is performed by spraying an organic solvent on the pattern formed on the substrate returned to the cleaning chamber, or spraying pure water and then spraying the organic solvent on the pattern formed on the substrate. It is characterized as a procedure for maintaining the pattern in a wet state by spraying a solvent.

본 발명에 따른 기판 이송 장치에 있어서, 상기 일시 중단 이벤트가 해소되는 경우, 상기 제어기는 상기 이송 로봇이 상기 기판을 상기 세정 챔버에서 재반출하여 상기 건조 챔버로 반입하도록 제어하는 것을 특징으로 한다.In the substrate transfer device according to the present invention, when the temporary interruption event is resolved, the controller controls the transfer robot to re-deliver the substrate from the cleaning chamber and bring it into the drying chamber.

본 발명에 따른 기판 이송 장치에 있어서, 상기 일시 중단 이벤트가 발생하지 않는 경우, 상기 제어기는 상기 이송 로봇이 상기 기판을 상기 건조 챔버로 반입하도록 제어하는 것을 특징으로 한다.In the substrate transfer device according to the present invention, when the temporary interruption event does not occur, the controller controls the transfer robot to bring the substrate into the drying chamber.

본 발명에 따른 기판 이송 장치에 있어서, 상기 유기용제는 이소프로필 알코올(isopropyl alcohol, IPA)을 포함하고, 상기 제어기는 상기 건조 챔버에서 초임계유체를 이용하여 상기 기판에 대한 건조가 수행되도록 제어하는 것을 특징으로 한다.In the substrate transfer device according to the present invention, the organic solvent includes isopropyl alcohol (IPA), and the controller controls drying of the substrate using a supercritical fluid in the drying chamber. It is characterized by

본 발명에 따르면, 유기용제가 도포된 기판을 세정 챔버에서 건조 챔버로 이송하는 도중에 시간 지연(예를 들어, 건조 챔버가 작동 불가능한 상태 등)의 문제로 이송 로봇에 장착된 기판에서 유기용제가 증발되고, 이에 따라 패턴이 드러난 기판이 건조 챔버에 반입되어 건조 공정이 진행됨으로써 반도체 소자의 불량을 야기하고 건조 공정의 수율이 저하되는 문제점을 해결할 수 있는 효과가 있다.According to the present invention, while transferring a substrate coated with an organic solvent from a cleaning chamber to a drying chamber, the organic solvent evaporates from the substrate mounted on the transfer robot due to a time delay (e.g., the drying chamber is inoperable, etc.). Accordingly, the substrate with the exposed pattern is brought into the drying chamber and the drying process proceeds, which has the effect of solving the problem of causing defects in semiconductor devices and lowering the yield of the drying process.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 기판 이송 장치를 나타낸 도면이고,
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 있어서, 이송 로봇의 예시적인 구성을 개념적으로 나타낸 도면이고,
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 기판 이송 장치의 구체적인 동작을 예시적으로 설명하기 위한 도면이고,
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 있어서, 시간 경과에 따른 유기용제의 무게 변화 실험 데이터를 나타낸 그래프이다.1 is a diagram showing a substrate transfer device according to an embodiment of the present invention,
Figure 2 is a diagram conceptually showing an exemplary configuration of a transfer robot in an embodiment of the present invention;
3 is a diagram illustrating a specific operation of a substrate transfer device according to an embodiment of the present invention;
Figure 4 is a graph showing experimental data on the change in weight of an organic solvent over time, according to an embodiment of the present invention.

본 명세서에 개시된 본 발명의 개념에 따른 실시 예들에 대해서 특정한 구조적 또는 기능적 설명은 단지 본 발명의 개념에 따른 실시 예들을 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로서, 본 발명의 개념에 따른 실시 예들은 다양한 형태들로 실시될 수 있으며 본 명세서에 설명된 실시 예들에 한정되지 않는다.Specific structural or functional descriptions of the embodiments according to the concept of the present invention disclosed in this specification are merely illustrative for the purpose of explaining the embodiments according to the concept of the present invention, and the embodiments according to the concept of the present invention are presented in various forms. It can be implemented in various ways and is not limited to the embodiments described in this specification.

본 발명의 개념에 따른 실시 예들은 다양한 변경들을 가할 수 있고 여러 가지 형태들을 가질 수 있으므로 실시 예들을 도면에 예시하고 본 명세서에서 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명의 개념에 따른 실시 예들을 특정한 개시 형태들에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물, 또는 대체물을 포함한다.Since the embodiments according to the concept of the present invention can make various changes and have various forms, the embodiments will be illustrated in the drawings and described in detail in this specification. However, this is not intended to limit the embodiments according to the concept of the present invention to specific disclosed forms, and includes all changes, equivalents, or substitutes included in the spirit and technical scope of the present invention.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어는 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 나타낸다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의된 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 갖는 것으로 해석되어야 하며, 본 명세서에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.Unless otherwise defined, all terms used herein, including technical or scientific terms, have the same meaning as commonly understood by a person of ordinary skill in the technical field to which the present invention pertains. Terms such as those defined in commonly used dictionaries should be interpreted as having a meaning consistent with the meaning in the context of the related technology, and unless clearly defined in this specification, should not be interpreted as having an ideal or excessively formal meaning. .

이하에서는, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 상세히 설명한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the attached drawings.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 기판 이송 장치를 나타낸 도면이고, 도 2는 본 발명의 일 실시 예에 있어서, 이송 로봇의 예시적인 구성을 개념적으로 나타낸 도면이다.FIG. 1 is a diagram showing a substrate transfer device according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a diagram conceptually showing an exemplary configuration of a transfer robot according to an embodiment of the present invention.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 기판 이송 장치(10)는 이송 로봇(20), 타임 카운터(30) 및 제어기(40)를 포함한다.1 and 2, the substrate transfer device 10 according to an embodiment of the present invention includes a transfer robot 20, a time counter 30, and a controller 40.

이하의 설명에서, 건조 챔버(3)가 초임계 건조 방식에 따른 기판 건조가 수행되는 챔버이고, 유기용제는 이소프로필 알코올(isopropyl alcohol, IPA)인 경우를 예로 들어 본 발명의 일 실시 예를 설명하지만, 이에 한정되지는 않는다.In the following description, an embodiment of the present invention will be described by taking the case where the drying chamber 3 is a chamber in which substrate drying is performed according to a supercritical drying method, and the organic solvent is isopropyl alcohol (IPA). However, it is not limited to this.

이송 로봇(20)은 리소그래피, 에칭, 이온주입 등의 다양한 공정을 통해 패턴이 형성된 기판을 버퍼부(1)에서 반출하여 세정 챔버(2)로 반입하고, 세정 챔버(2)에서 수행되는 세정공정에 의해 유기용제로 습윤된 기판을 반출하여 건조 챔버(3)로 반입하고, 건조 챔버(3)에서 수행되는 건조공정에 의해 건조된 기판을 반출하여 버퍼부(1)로 반입하는 구성요소이다.The transfer robot 20 carries out a substrate on which a pattern has been formed through various processes such as lithography, etching, and ion implantation from the buffer unit 1 and carries it into the cleaning chamber 2, and the cleaning process is performed in the cleaning chamber 2. It is a component that carries out a substrate wet with an organic solvent and brings it into the drying chamber 3, and carries out a substrate dried by the drying process performed in the drying chamber 3 and carries it into the buffer unit 1.

예를 들어, 이송 로봇(20)은 로봇 암(210), 제1 핸드(220) 및 제2 핸드(230)를 포함하여 구성될 수 있다.For example, the transfer robot 20 may be configured to include a robot arm 210, a first hand 220, and a second hand 230.

후술하는 제어기(40)의 제어명령에 따라 제어되는 로봇 암(210)은 제1 핸드(220)와 제2 핸드(230)의 위치와 자세 등을 제어함으로써 기판이 목표 위치로 이송되도록 한다.The robot arm 210, which is controlled according to control commands from the controller 40, which will be described later, controls the positions and postures of the first hand 220 and the second hand 230, so that the substrate is transferred to the target position.

예를 들어, 로봇 암(210)은 제1 핸드(220)를 사용하여 버퍼부(1)에서 세정 챔버(2)로 처리되지 않은 기판을 반입하고, 제2 핸드(230)를 사용하여 세정 후 유기용제로 습윤된 기판을 건조 챔버(3)로 반입하고, 초임계 건조가 끝난 후 건조 챔버(3)에서 기판을 제1 핸드(220)를 사용하여 버퍼부(1)로 반출하도록 구성될 수 있다.For example, the robot arm 210 uses the first hand 220 to bring an unprocessed substrate from the buffer unit 1 into the cleaning chamber 2, and uses the second hand 230 to clean it. The substrate wetted with an organic solvent may be brought into the drying chamber 3, and after supercritical drying, the substrate may be transported from the drying chamber 3 to the buffer unit 1 using the first hand 220. there is.

기판이 제1 핸드(220)와 제2 핸드(230)에 장착되는 방식은 공지의 다양한 방식이 적용될 수 있다. 예를 들어, 제1 핸드(220)에는 기판을 그립하는 구조물이 구비되도록 구성될 수 있으며, 제2 핸드(230)는 "ㄷ" 형상을 갖는 플레이트로 구성되고, 제2 핸드(230)가 기판의 하면으로 이동한 후 기판을 들어 올리면 기판은 자신의 하중에 의해 로봇 핸드에서 이탈되지 않도록 지지되는 방식으로 장착될 수 있다.Various known methods may be applied to the method in which the substrate is mounted on the first hand 220 and the second hand 230. For example, the first hand 220 may be configured to be provided with a structure for gripping a substrate, the second hand 230 may be comprised of a plate having a “ㄷ” shape, and the second hand 230 may be configured to grip the substrate. When the substrate is lifted after moving to the bottom of the robot, the substrate can be mounted in such a way that it is supported so that it does not fall off the robot hand due to its own load.

타임 카운터(30)는 세정 챔버(2)에서 수행되는 기판에 대한 세정 공정 또는 패턴 보호 시퀀스가 끝나는 시점으로부터의 경과시간을 카운트하는 구성요소이다. 예를 들어, 이러한 타임 카운터(30)는 제어기(40)에 내장되거나 제어기(40)와는 독립적으로 동작하는 요소로 구성될 수도 있다.The time counter 30 is a component that counts the elapsed time from the end of the cleaning process or pattern protection sequence for the substrate performed in the cleaning chamber 2. For example, the time counter 30 may be built into the controller 40 or may be composed of elements that operate independently from the controller 40.

제어기(40)는 이송 로봇(20)에 의해 세정 챔버(2)에서 반출된 기판이 건조 챔버(3)로 반입되지 않는 일시 중단 이벤트가 발생하고, 타임 카운터(30)에 의해 카운트된 경과시간이 미리 설정된 임계시간을 초과하는 경우, 이송 로봇(20)이 기판을 세정 챔버(2)로 재반입하도록 제어하는 구성요소이다.The controller 40 generates a temporary interruption event in which the substrate taken out of the cleaning chamber 2 by the transfer robot 20 is not brought into the drying chamber 3, and the elapsed time counted by the time counter 30 This is a component that controls the transfer robot 20 to re-introduce the substrate into the cleaning chamber 2 when the preset threshold time is exceeded.

예를 들어, 임계시간은 기판에 습윤된 유기용제가 증발하여 기판에 형성된 패턴이 노출될 때까지 걸리는 시간에서 안전 마진시간을 감산한 시간일 수 있다.For example, the critical time may be the time taken for the organic solvent wet on the substrate to evaporate to expose the pattern formed on the substrate, minus the safety margin time.

이러한 구성의 이유 및 효과를 설명하면 다음과 같다.The reasons and effects of this configuration are explained as follows.

세정 챔버(2)에서 수행되는 세정공정에 따라 유기용제로 습윤된 기판은 이송 로봇(20)에 의해 초임계 건조 방식의 건조 챔버(3)로 이송되고, 건조 챔버(3)를 밀폐시킨 다음 초임계 유체를 공급하여 유기용제를 제거 및 배출하는 방식으로 공정이 진행된다.According to the cleaning process performed in the cleaning chamber (2), the substrate wetted with an organic solvent is transferred to the supercritical drying drying chamber (3) by the transfer robot (20), the drying chamber (3) is sealed, and then The process proceeds by supplying a critical fluid to remove and discharge the organic solvent.

그러나 유기용제로 습윤된 기판을 세정 챔버(2)에서 건조 챔버(3)로 이송하는 도중에 시간 지연(예를 들어, 건조 챔버(3)가 작동 불가능한 상태 등)의 문제로 이송 장치의 로봇 핸드 위에 위치한 기판에서 유기용제가 증발되는 현상이 발생할 수 있다.However, due to the problem of time delay (e.g., drying chamber 3 being inoperable, etc.) while transferring the substrate wet with organic solvent from the cleaning chamber 2 to the drying chamber 3, the substrate must be placed on the robot hand of the transfer device. Evaporation of organic solvents from the substrate may occur.

이러한 임의의 이유로 인한 시간 지연이 발생하면, 이송 로봇(20)에 의해 세정 챔버(2)에서 반출된 기판이 건조 챔버(3)로 반입되지 않는 일시 중단 이벤트가 발생하며, 일시 중단 이벤트의 지속시간이 길어지면 유기용제의 증발량이 증가하여 기판에 형성된 패턴이 노출되는 문제점이 발생한다.If a time delay occurs due to any of these reasons, a pause event occurs in which the substrate taken out of the cleaning chamber 2 by the transfer robot 20 is not brought into the drying chamber 3, and the duration of the pause event is If it becomes longer, the amount of evaporation of the organic solvent increases, causing the problem that the pattern formed on the substrate is exposed.

패턴이 노출된 기판이 건조 챔버(3)에 반입되면 건조 공정이 진행되더라도 반도체 소자의 불량을 야기하게 되고 건조 공정의 수율이 저하될 수 있다는 문제점이 있다.When a substrate with an exposed pattern is brought into the drying chamber 3, there is a problem that even if the drying process proceeds, defects in the semiconductor device may occur and the yield of the drying process may decrease.

본 발명의 일 실시 예는 이러한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 제어기(40)는 이송 로봇(20)에 의해 세정 챔버(2)에서 반출된 기판이 건조 챔버(3)로 반입되지 않는 일시 중단 이벤트가 발생하고, 타임 카운터(30)에 의해 카운트된 경과시간이 미리 설정된 임계시간을 초과하는 경우, 이송 로봇(20)이 기판을 세정 챔버(2)로 재반입하도록 제어한다.One embodiment of the present invention is intended to solve this problem, and the controller 40 generates a temporary interruption event in which the substrate taken out of the cleaning chamber 2 by the transfer robot 20 is not brought into the drying chamber 3. When this occurs and the elapsed time counted by the time counter 30 exceeds a preset threshold time, the transfer robot 20 is controlled to re-introduce the substrate into the cleaning chamber 2.

임계시간은 기판에 습윤된 유기용제가 증발하여 기판에 형성된 패턴이 노출될 때까지 걸리는 시간에서 안전 마진시간을 감산한 시간일 수 있다.The critical time may be a time obtained by subtracting the safety margin time from the time it takes for the organic solvent wet on the substrate to evaporate and expose the pattern formed on the substrate.

도 4에 시간 경과에 따른 유기용제의 무게 변화 실험 데이터가 개시되어 있으며, 본 발명의 일 실시 예는 이러한 실험 데이터와 유기 용제의 무게 변화에 대응하는 기판 표면 영상 데이터에 기초하여 기판에 형성된 패턴이 노출될 때까지 걸리는 시간을 측정하였으며, 측정 오차 등을 고려하여 측정 시간에서 안전 마진시간을 감산하여 임계시간을 결정하였다.Figure 4 shows experimental data on the change in the weight of the organic solvent over time, and an embodiment of the present invention is a pattern formed on the substrate based on this experimental data and substrate surface image data corresponding to the change in the weight of the organic solvent. The time taken until exposure was measured, and the critical time was determined by subtracting the safety margin time from the measurement time, taking into account measurement errors.

본 발명의 일 실시 예의 이러한 구성에 따르면, 이송 로봇(20)에 의해 세정 챔버(2)에서 반출된 기판이 건조 챔버(3)로 반입되기까지 소요되는 시간이 패턴 노출 위험이 있는 임계시간을 초과하는 경우, 기판이 세정 챔버(2)로 재반입되기 때문에, 패턴 노출에 따른 공정 불량 발생 위험이 근본적으로 차단된다.According to this configuration of an embodiment of the present invention, the time taken for the substrate to be taken out of the cleaning chamber 2 by the transfer robot 20 into the drying chamber 3 exceeds the critical time at the risk of pattern exposure. In this case, since the substrate is re-introduced into the cleaning chamber 2, the risk of process defects due to pattern exposure is fundamentally prevented.

예를 들어, 제어기(40)는 기판이 세정 챔버(2)로 재반입되는 경우, 기판에 형성된 패턴이 노출되지 않도록 하는 패턴 보호 시퀀스가 세정 챔버(2)에서 수행되도록 제어할 수 있으며, 제어기(40)의 제어에 따라 세정 챔버(2)에서 수행되는 패턴 보호 시퀀스는 세정 챔버(2)로 재반입된 기판에 형성된 패턴에 유기용제를 분사하거나, 순수를 분사한 후 유기용제를 분사하여 패턴이 습윤 상태(wetted state)를 유지하도록 하는 절차일 수 있다.For example, the controller 40 may control a pattern protection sequence to be performed in the cleaning chamber 2 to prevent the pattern formed on the substrate from being exposed when the substrate is re-introduced into the cleaning chamber 2, and the controller ( The pattern protection sequence performed in the cleaning chamber 2 under the control of 40) sprays an organic solvent on the pattern formed on the substrate returned to the cleaning chamber 2, or sprays pure water and then sprays an organic solvent to create a pattern. It may be a procedure to maintain a wet state.

예를 들어, 일시 중단 이벤트가 해소되는 경우, 제어기(40)는 이송 로봇(20)이 기판을 세정 챔버(2)에서 재반출하여 건조 챔버(3)로 반입하도록 제어할 수 있다.For example, when the temporary suspension event is resolved, the controller 40 may control the transfer robot 20 to re-deliver the substrate from the cleaning chamber 2 and bring it into the drying chamber 3.

또한, 예를 들어, 일시 중단 이벤트가 발생하지 않는 경우, 제어기(40)는 이송 로봇(20)이 기판을 건조 챔버(3)로 반입하도록 제어할 수 있다.Additionally, for example, if a pause event does not occur, the controller 40 may control the transfer robot 20 to bring the substrate into the drying chamber 3.

예를 들어, 유기용제는 이소프로필 알코올(isopropyl alcohol, IPA)을 포함하고, 제어기(40)는 건조 챔버(3)에서 초임계유체를 이용하여 기판에 대한 건조가 수행되도록 제어할 수 있다.For example, the organic solvent includes isopropyl alcohol (IPA), and the controller 40 can control the drying chamber 3 to dry the substrate using a supercritical fluid.

이하에서는 도 3을 추가로 참조하여, 본 발명의 일 실시 예에 따른 기판 이송 장치(10)의 구체적인 동작을 예시적으로 설명한다. 도 3은 하나의 예시일 뿐이며, 본 발명의 일 실시 예에 따른 기판 이송 장치(10)의 동작에 이에 한정되지는 않는다는 점을 밝혀둔다.Hereinafter, with additional reference to FIG. 3, a specific operation of the substrate transfer device 10 according to an embodiment of the present invention will be described by way of example. It should be noted that FIG. 3 is only an example, and the operation of the substrate transfer device 10 according to an embodiment of the present invention is not limited thereto.

도 3을 추가로 참조하면, 단계 S100에서는, 제어기(40)의 제어명령에 따라 이송 로봇(20)이 패턴이 형성된 기판을 버퍼부(1)에서 반출하여 세정 챔버(2)로 반입하는 과정이 수행된다.Referring further to FIG. 3, in step S100, the transfer robot 20 carries out a patterned substrate from the buffer unit 1 and carries it into the cleaning chamber 2 according to a control command from the controller 40. It is carried out.

단계 S110에서는, 기판이 세정 챔버(2)로 반입된 후, 세정 챔버(2)에서는 정해진 세정 레시피에 따라 기판에 대한 세정공정이 수행된다. 예를 들어, 세정 챔버(2)에서는 기판의 표면에 세정 처리를 위한 약액이 공급되는 공정, 순수(deionized water, DIW)가 공급되어 린스(rinse) 처리가 수행는 공정, 린스 처리 후 기판의 표면에 남아있는 탈이온수를 이소프로필 알코올(isopropyl alcohol, IPA)과 같은 유기용제로 치환하는 공정이 순차적으로 수행될 수 있다. 물론, 세정 챔버(2)에서 수행될 수 있는 구체적인 공정이 이에 한정되지는 않는다. 또한, 세정 챔버(2)에서는 기판에 대한 패턴 보호 시퀀스가 수행될 수 있으며, 이에 대해서는 후술한다.In step S110, after the substrate is brought into the cleaning chamber 2, a cleaning process is performed on the substrate in the cleaning chamber 2 according to a determined cleaning recipe. For example, in the cleaning chamber 2, a process in which a chemical solution for cleaning treatment is supplied to the surface of the substrate, a process in which deionized water (DIW) is supplied and a rinse treatment is performed, and a process in which a rinse treatment is performed on the surface of the substrate after the rinse treatment. The process of replacing the remaining deionized water with an organic solvent such as isopropyl alcohol (IPA) may be performed sequentially. Of course, the specific process that can be performed in the cleaning chamber 2 is not limited to this. Additionally, a pattern protection sequence for the substrate may be performed in the cleaning chamber 2, which will be described later.

단계 S120에서는, 타임 카운터(30)가 세정 챔버(2)에서 수행되는 기판에 대한 세정 공정 또는 패턴 보호 시퀀스가 끝나는 시점으로부터의 경과시간을 카운트하는 과정이 수행된다.In step S120, the time counter 30 counts the elapsed time from the end of the cleaning process or pattern protection sequence for the substrate performed in the cleaning chamber 2.

단계 S130에서는, 이송 로봇(20)이 세정 챔버(2)에서 유기용제로 습윤된 기판을 반출하는 과정이 수행된다.In step S130, the transfer robot 20 carries out a process of transporting the substrate wet with the organic solvent from the cleaning chamber 2.

단계 S140에서는, 제어기(40)가 이송 로봇(20)에 의해 세정 챔버(2)에서 반출된 기판이 건조 챔버(3)로 반입되지 않는 일시 중단 이벤트가 발생하는지 여부를 모니터링하는 과정이 수행된다.In step S140, a process is performed in which the controller 40 monitors whether a temporary interruption event occurs in which the substrate carried out of the cleaning chamber 2 by the transfer robot 20 is not brought into the drying chamber 3.

단계 S140에서 수행되는 제어기(40)의 모니터링 결과, 일시 중단 이벤트가 발생하지 않은 것으로 판단된 경우, 단계 S150으로 전환되어 이송 로봇(20)이 기판을 건조 챔버(3)로 반입하는 과정이 수행되며, 이후 후속 절차인 단계 S200, 단계 S210이 순차적으로 수행된다.If, as a result of monitoring by the controller 40 performed in step S140, it is determined that a temporary interruption event has not occurred, the process switches to step S150 and the transfer robot 20 carries out the process of bringing the substrate into the drying chamber 3. , Subsequent procedures, steps S200 and S210, are sequentially performed.

단계 S140에서 수행되는 제어기(40)의 모니터링 결과, 일시 중단 이벤트가 발생한 것으로 판단된 경우, 단계 S160으로 전환된다.If it is determined that a temporary interruption event has occurred as a result of the monitoring of the controller 40 performed in step S140, the process switches to step S160.

단계 S160에서는, 제어기(40)가 타임 카운터(30)로부터 전달받은 경과시간이 미리 설정된 임계시간을 초과하는지 여부를 판단하는 과정이 수행된다.In step S160, the controller 40 determines whether the elapsed time received from the time counter 30 exceeds a preset threshold time.

단계 S160에서의 판단 결과, 경과시간이 미리 설정된 임계시간을 초과한 것으로 판단된 경우, 단계 S170으로 전환된다.If, as a result of the determination in step S160, it is determined that the elapsed time exceeds a preset threshold time, the process switches to step S170.

단계 S170에서는, 이송 로봇(20)이 세정 챔버(2)로부터 반출한 기판을 세정 챔버(2)로 재반입하는 과정이 수행된다. 임계시간은 기판에 습윤된 유기용제가 증발하여 기판에 형성된 패턴이 노출될 때까지 걸리는 시간에서 안전 마진시간을 감산한 시간일 수 있다. 이송 로봇(20)에 의해 세정 챔버(2)에서 반출된 기판이 건조 챔버(3)로 반입되기까지 소요되는 시간이 패턴 노출 위험이 있는 임계시간을 초과하는 경우, 기판이 세정 챔버(2)로 재반입되기 때문에, 패턴 노출에 따른 공정 불량 발생 위험이 근본적으로 차단된다.In step S170, a process in which the transfer robot 20 re-introduces the substrate taken out of the cleaning chamber 2 into the cleaning chamber 2 is performed. The critical time may be a time obtained by subtracting the safety margin time from the time it takes for the organic solvent wet on the substrate to evaporate and expose the pattern formed on the substrate. If the time taken for the substrate taken out of the cleaning chamber 2 by the transfer robot 20 to be brought into the drying chamber 3 exceeds the critical time at risk of pattern exposure, the substrate is returned to the cleaning chamber 2. Because it is re-introduced, the risk of process defects due to pattern exposure is fundamentally prevented.

단계 S180에서는, 제어기(40)의 제어에 따라 세정 챔버(2)에서 기판에 대한 패턴 보호 시퀀스가 수행된다. 예를 들어, 제어기(40)의 제어에 따라 세정 챔버(2)에서 수행되는 패턴 보호 시퀀스는 세정 챔버(2)로 재반입된 기판에 형성된 패턴에 유기용제를 분사하거나, 순수를 분사한 후 유기용제를 분사하여 패턴이 습윤 상태(wetted state)를 유지하도록 하는 절차일 수 있다.In step S180, a pattern protection sequence for the substrate is performed in the cleaning chamber 2 under the control of the controller 40. For example, the pattern protection sequence performed in the cleaning chamber 2 under the control of the controller 40 sprays an organic solvent on the pattern formed on the substrate returned to the cleaning chamber 2, or sprays pure water and then sprays the organic solvent on the pattern formed on the substrate. This may be a procedure in which a solvent is sprayed to maintain the pattern in a wet state.

단계 S190에서는, 제어기(40)가 일시중단 이벤트가 해소되었는지 여부를 판단하는 과정이 수행된다.In step S190, the controller 40 determines whether the suspension event has been resolved.

단계 S190에서의 판단 결과, 일시중단 이벤트가 해소된 것으로 판단된 경우, 단계 S120으로 전환되고, 그렇지 않은 경우 단계 S180으로 전환된다.As a result of the determination in step S190, if it is determined that the temporary suspension event has been resolved, the process switches to step S120, and if not, the process switches to step S180.

단계 S200에서는, 기판이 건조 챔버(3)로 반입된 후, 건조 챔버(3)에서는 정해진 건조 레시피에 따라 기판에 대한 건조공정이 수행된다. 예를 들어, 건조 챔버(3)에서는 초임계상태의 이산화탄소를 이용하여 기판에 습윤된 유기용제를 용해하여 외부로 배출하는 방식으로 기판을 건조할 수 있으나, 건조 챔버(3)에서 수행될 수 있는 구체적인 공정이 이에 한정되지는 않는다.In step S200, after the substrate is brought into the drying chamber 3, a drying process is performed on the substrate according to a set drying recipe in the drying chamber 3. For example, in the drying chamber 3, the substrate can be dried by using carbon dioxide in a supercritical state to dissolve the organic solvent wet in the substrate and discharge it to the outside. However, this method can be dried in the drying chamber 3. The specific process is not limited to this.

단계 S210에서는, 이송 로봇(20)이 기판을 건조 챔버(3)에서 반출하여 버퍼부(1)로 반입하는 과정이 수행된다.In step S210, the transfer robot 20 carries out a process of carrying out the substrate from the drying chamber 3 and carrying it into the buffer unit 1.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이 본 발명에 따르면, 유기용제가 도포된 기판을 세정 챔버(2)에서 건조 챔버(3)로 이송하는 도중에 시간 지연(예를 들어, 건조 챔버(3)가 작동 불가능한 상태 등)의 문제로 이송 로봇(20)에 장착된 기판에서 유기용제가 증발되고, 이에 따라 패턴이 드러난 기판이 건조 챔버(3)에 반입되어 건조 공정이 진행됨으로써 반도체 소자의 불량을 야기하고 건조 공정의 수율이 저하되는 문제점을 해결할 수 있는 효과가 있다.As described in detail above, according to the present invention, there is a time delay (for example, a state in which the drying chamber 3 is inoperable, etc.) while transferring the substrate coated with the organic solvent from the cleaning chamber 2 to the drying chamber 3. ), the organic solvent is evaporated from the substrate mounted on the transfer robot 20, and as a result, the substrate with the exposed pattern is brought into the drying chamber 3 and the drying process proceeds, causing defects in the semiconductor device and the drying process. It has the effect of solving the problem of low yield.

1: 버퍼부
2: 세정 챔버
3: 건조 챔버
10: 기판 이송 장치
20: 이송 로봇
30: 타임 카운터
40: 제어기
210: 로봇 암
220: 제1 핸드
230: 제2 핸드1: Buffer part
2: Cleaning chamber
3: Drying chamber
10: Substrate transfer device
20: Transfer robot
30: Time counter
40: controller
210: Robot arm
220: 1st hand
230: 2nd hand

Claims (7)

패턴이 형성된 기판을 버퍼부에서 반출하여 세정 챔버로 반입하고, 상기 세정 챔버에서 유기용제로 습윤된 기판을 반출하여 건조 챔버로 반입하고, 상기 건조 챔버에서 건조된 기판을 반출하여 상기 버퍼부로 반입하는 이송 로봇;
상기 기판에 대한 세정 공정 또는 패턴 보호 시퀀스가 끝나는 시점으로부터의 경과시간을 카운트하는 타임 카운터; 및
상기 이송 로봇에 의해 상기 세정 챔버에서 반출된 기판이 상기 건조 챔버로 반입되지 않는 일시 중단 이벤트가 발생하고, 상기 경과시간이 상기 기판에 습윤된 유기용제가 증발하여 상기 기판에 형성된 패턴이 노출될 때까지 걸리는 시간에서 안전 마진시간을 감산한 시간인 임계시간을 초과하는 경우, 상기 이송 로봇이 상기 기판을 상기 세정 챔버로 재반입하도록 제어하고, 상기 기판이 상기 세정 챔버로 재반입되는 경우, 상기 기판에 형성된 패턴이 노출되지 않도록 하는 패턴 보호 시퀀스가 상기 세정 챔버에서 수행되도록 제어하고, 상기 일시 중단 이벤트가 발생하지 않는 경우, 상기 이송 로봇이 상기 기판을 상기 건조 챔버로 반입하도록 제어하는 제어기를 포함하고,
상기 제어기의 제어에 따라 상기 세정 챔버에서 수행되는 패턴 보호 시퀀스는 상기 세정 챔버로 재반입된 기판에 형성된 패턴에 유기용제를 분사하거나, 순수를 분사한 후 유기용제를 분사하여 상기 패턴이 습윤 상태(wetted state)를 유지하도록 하는 절차이고,
상기 이송 로봇에 의해 상기 세정 챔버에서 반출된 기판이 상기 건조 챔버로 반입되지 않는 일시 중단 이벤트가 발생하여 상기 패턴 보호 시퀀스가 상기 세정 챔버에서 수행된 후 상기 일시 중단 이벤트가 해소되는 경우, 상기 제어기는 상기 이송 로봇이 상기 기판을 상기 세정 챔버에서 재반출하여 상기 건조 챔버로 반입하도록 제어하는, 기판 이송 장치.
The substrate on which the pattern is formed is taken out of the buffer unit and brought into the cleaning chamber, the substrate wet with an organic solvent is taken out of the cleaning chamber and carried into the drying chamber, and the dried substrate is taken out of the drying chamber and carried into the buffer part. transfer robot;
a time counter that counts the elapsed time from the end of the cleaning process or pattern protection sequence for the substrate; and
A temporary interruption event occurs in which the substrate taken out of the cleaning chamber by the transfer robot is not brought into the drying chamber, and the elapsed time is when the organic solvent wetted in the substrate evaporates and the pattern formed on the substrate is exposed. When the critical time, which is the time taken by subtracting the safety margin time from the time taken to exceed the critical time, is controlled to re-introduce the substrate to the cleaning chamber, the transfer robot is controlled to re-introduce the substrate to the cleaning chamber, and when the substrate is re-introduced to the cleaning chamber, the substrate a controller that controls a pattern protection sequence to be performed in the cleaning chamber to prevent a pattern formed in the substrate from being exposed, and controls the transfer robot to bring the substrate into the drying chamber when the pause event does not occur; ,
The pattern protection sequence performed in the cleaning chamber under the control of the controller sprays an organic solvent on the pattern formed on the substrate returned to the cleaning chamber, or sprays pure water and then sprays an organic solvent to keep the pattern in a wet state ( It is a procedure to maintain a wetted state,
If a pause event occurs in which the substrate taken out of the cleaning chamber by the transfer robot is not brought into the drying chamber and the pause event is resolved after the pattern protection sequence is performed in the cleaning chamber, the controller A substrate transfer device that controls the transfer robot to re-deliver the substrate from the cleaning chamber and bring it into the drying chamber.
 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 유기용제는 이소프로필 알코올(isopropyl alcohol, IPA)을 포함하고,
상기 제어기는 상기 건조 챔버에서 초임계유체를 이용하여 상기 기판에 대한 건조가 수행되도록 제어하는 것을 특징으로 하는, 기판 이송 장치.
According to paragraph 1,
The organic solvent includes isopropyl alcohol (IPA),
The controller is characterized in that it controls the drying of the substrate to be performed using a supercritical fluid in the drying chamber.
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