KR102651649B1 - 기판 처리 장치 및 이를 이용한 기판 처리 방법 - Google Patents

기판 처리 장치 및 이를 이용한 기판 처리 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 효율성 및 생산성이 향상된 기판 처리 장치를 제공하는 것이다. 본 발명의 기판 처리 장치는, 내부에 처리 공간을 가지는 공정 챔버, 상기 처리 공간에 기판을 반입 및 반출하고, 상기 기판을 파지하는 로봇 핸드를 포함하는 반송 로봇, 및 상기 로봇 핸드를 정렬하는 티칭 버퍼를 포함하고, 상기 티칭 버퍼는 기준점을 제공하는 티칭 플레이트와, 상기 티칭 플레이트를 바라보는 적어도 하나 이상의 카메라를 포함하고, 상기 카메라는 상기 티칭 플레이트의 상기 기준점을 촬영하고, 상기 반송 로봇은 상기 카메라를 이용하여 상기 로봇 핸드를 상기 기준점에 정렬한다.

Description

기판 처리 장치 및 이를 이용한 기판 처리 방법{Substrate Treating Apparatus and Substrate Treating Method Using The Same}
본 발명은 기판 처리 장치 및 이를 이용한 기판 처리 방법에 관한 것이다.
반도체 장치를 제조하기 위해서, 기판을 포토리소그래피, 식각, 애싱, 이온주입, 박막증착, 및 세정 등 다양한 공정으로 처리하여 기판 상에 원하는 패턴을 형성한다.
상기 공정을 수행하기 위해서는, 기판을 각각의 공정 챔버로 이송 및 반송하여야 한다. 구체적으로, 기판을 이송 및 반송할 수 있는 반송 로봇이 상기 기판을 각각의 챔버로 이송한다. 이 때, 반송 로봇이 정렬되어야 원하는 위치로 정확히 기판을 이동시킬 수 있다. 육안으로 로봇 핸드를 컨트롤하여 정렬하는 것은 많은 작업 시간이 소요될 수 있다.
본 발명의 배경이 되는 기술은 대한민국 공개특허공보 제10-2019-0016695호(2019.02.19.)에 개시되어 있다.
본 발명이 해결하려는 기술적 과제는, 효율성 및 생산성이 향상된 기판 처리 장치를 제공하는 것이다.
본 발명이 해결하려는 다른 기술적 과제는, 효율성 및 생산성이 향상된 기판 처리 방법을 제공하는 것이다.
본 발명이 해결하려는 과제들은 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일 면(aspect)에 따른 기판 처리 장치는, 내부에 처리 공간을 가지는 공정 챔버, 상기 처리 공간에 기판을 반입 및 반출하고, 상기 기판을 파지하는 로봇 핸드를 포함하는 반송 로봇, 및 상기 로봇 핸드를 정렬하는 티칭 버퍼를 포함하고, 상기 티칭 버퍼는 기준점을 제공하는 티칭 플레이트와, 상기 티칭 플레이트를 바라보는 적어도 하나 이상의 카메라를 포함하고, 상기 카메라는 상기 티칭 플레이트의 상기 기준점을 촬영하고, 상기 반송 로봇은 상기 카메라를 이용하여 상기 로봇 핸드를 상기 기준점에 정렬한다.
몇몇 실시예에서, 상기 로봇 핸드는 상기 로봇 핸드의 말단에 배치되는 정렬 마크를 포함하고, 상기 티칭 버퍼는 상기 정렬 마크와 상기 기준점을 비교하여, 상기 로봇 핸드를 정렬한다.
몇몇 실시예에서, 상기 정렬 마크는 상기 기판의 중심점과 정렬된다.
몇몇 실시예에서, 상기 기준점은 제1 위치에서 촬영되고, 상기 로봇 핸드는 상기 제1 위치에서 정렬된다.
몇몇 실시예에서, 상기 티칭 플레이트와 상기 카메라 사이의 높이는 상기 로봇 핸드와 상기 카메라 사이의 높이와 동일하다.
몇몇 실시예에서, 상기 카메라는 프리즘 방식을 포함한다.
몇몇 실시예에서, 상기 카메라는 서로 이격된 제1 카메라 및 제2 카메라를 포함한다.
몇몇 실시예에서, 상기 기준점은, 서로 이격된 제1 기준점과 제2 기준점을 포함하고, 상기 제1 카메라는 상기 제1 기준점을 촬영하고, 상기 제2 카메라는 상기 제2 기준점을 촬영한다.
몇몇 실시예에서, 상기 로봇 핸드는, 서로 이격된 제1 핸드와 제2 핸드를 포함하고, 상기 제1 핸드는 상기 제1 기준점에 정렬되고, 상기 제2 핸드는 상기 제2 기준점에 정렬된다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 다른 면(aspect)에 따른 기판 처리 장치는, 내부에 처리 공간을 가지는 공정 챔버, 상기 처리 공간에 기판을 반입 및 반출하고, 상기 기판을 파지하는 제1 핸드 및 제2 핸드를 포함하는 반송 로봇, 및 상기 제1 및 제2 핸드를 정렬하는 티칭 버퍼를 포함하고, 상기 티칭 버퍼는 제1 기준점 및 제2 기준점을 제공하는 티칭 플레이트, 상기 제1 기준점을 촬영하는 제1 카메라, 및 상기 제2 기준점을 촬영하는 제2 카메라를 포함하고, 상기 반송 로봇은 상기 제1 기준점을 이용하여 상기 제1 핸드를 정렬하고, 상기 제2 기준점을 이용하여 상기 제2 핸드를 정렬한다.
몇몇 실시예에서, 상기 제1 핸드는 상기 제1 핸드의 말단에 배치되는 제1 정렬 마크를 포함하고, 상기 제1 정렬 마크와 상기 제1 기준점을 비교하여 상기 제1 핸드를 정렬한다.
몇몇 실시예에서, 상기 제1 카메라와 제1 기준점 사이의 높이는, 상기 제1 핸드와 상기 제1 카메라 사이의 높이와 동일하고, 상기 제2 카메라와 상기 제2 기준점 사이의 높이는 상기 제2 카메라와 상기 제2 핸드 사이의 높이와 동일하다.
몇몇 실시예에서, 상기 제1 및 제2 기준점이 촬영되는 수직 위치와, 상기 제1 및 제2 핸드가 정렬되는 수직 위치는 서로 동일하다.
몇몇 실시예에서, 상기 카메라는 프리즘 방식을 포함한다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일 면(aspect)에 따른 기판 처리 방법은, 티칭 버퍼 내로 기준점을 포함하는 티칭 플레이트를 로딩하고, 상기 티칭 플레이트의 상부에 배치되는 카메라를 이용하여 상기 기준점을 촬영하고, 상기 티칭 버퍼 내로 정렬 마크를 포함하는 로봇 핸드를 로딩하고, 상기 기준점과 상기 정렬 마크를 비교하여 상기 로봇 핸드를 정렬하는 것을 포함하고, 상기 로봇 핸드는 기판을 파지하여, 공정 챔버로 상기 기판을 반입 및 반출한다.
몇몇 실시예에서, 상기 정렬 마크는 상기 기판의 중심점과 정렬된다.
몇몇 실시예에서, 상기 티칭 플레이트가 로딩되는 위치와, 상기 로봇 핸드가 로딩되는 위치는 서로 동일하다.
몇몇 실시예에서, 상기 카메라는 서로 이격된 제1 카메라 및 제2 카메라를 포함하고, 상기 기준점은, 서로 이격된 제1 기준점과 제2 기준점을 포함하고, 상기 제1 카메라는 상기 제1 기준점을 촬영하고, 상기 제2 카메라는 상기 제2 기준점을 촬영한다.
몇몇 실시예에서, 상기 로봇 핸드는, 서로 이격된 제1 핸드와 제2 핸드를 포함하고,
상기 제1 핸드는 상기 제1 기준점에 정렬되고, 상기 제2 핸드는 상기 제2 기준점에 정렬된다.
몇몇 실시예에서, 상기 카메라는 프리즘 방식을 포함한다.
기타 실시예들의 구체적인 사항들은 발명의 설명 및 도면들에 포함되어 있다.
도 1은 본 발명의 몇몇 실시예에 따른 기판 처리 장치를 개략적으로 도시하는 평면도이다.
도 2는 도 1의 티칭 버퍼를 설명하기 위한 예시적인 도면이다.
도 3은 도 2의 티칭 플레이트를 설명하기 위한 예시적인 평면도이다.
도 4는 도 1의 작업 로봇을 설명하기 위한 예시적인 도면이다.
도 5는 몇몇 실시예에 따른 기판 처리 방법을 설명하기 위한 예시적인 순서도이다.
도 6은 도 5의 S100 단계를 설명하기 위한 도면이다.
도 7 및 도 8은 도 5의 S200 단계를 설명하기 위한 도면들이다.
도 9는 도 5의 S300 단계를 설명하기 위한 도면이다.
도 10은 도 5의 S400 단계를 설명하기 위한 도면이다.
도 11 및 도 12는 도 5의 S500 단계를 설명하기 위한 도면들이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 게시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
소자(elements) 또는 층이 다른 소자 또는 층의 "위(on)" 또는 "상(on)"으로 지칭되는 것은 다른 소자 또는 층의 바로 위뿐만 아니라 중간에 다른 층 또는 다른 소자를 개재한 경우를 모두 포함한다. 반면, 소자가 "직접 위(directly on)" 또는 "바로 위"로 지칭되는 것은 중간에 다른 소자 또는 층을 개재하지 않은 것을 나타낸다.
공간적으로 상대적인 용어인 "아래(below)", "아래(beneath)", "하부(lower)", "위(above)", "상부(upper)" 등은 도면에 도시되어 있는 바와 같이 하나의 소자 또는 구성 요소들과 다른 소자 또는 구성 요소들과의 상관관계를 용이하게 기술하기 위해 사용될 수 있다. 공간적으로 상대적인 용어는 도면에 도시되어 있는 방향에 더하여 사용시 또는 동작시 소자의 서로 다른 방향을 포함하는 용어로 이해되어야 한다. 예를 들면, 도면에 도시되어 있는 소자를 뒤집을 경우, 다른 소자의 "아래(below)" 또는 "아래(beneath)"로 기술된 소자는 다른 소자의 "위(above)"에 놓여질 수 있다. 따라서, 예시적인 용어인 "아래"는 아래와 위의 방향을 모두 포함할 수 있다. 소자는 다른 방향으로도 배향될 수 있고, 이에 따라 공간적으로 상대적인 용어들은 배향에 따라 해석될 수 있다.
비록 제1, 제2 등이 다양한 소자, 구성요소 및/또는 섹션들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 소자, 구성요소 및/또는 섹션들은 이들 용어에 의해 제한되지 않음은 물론이다. 이들 용어들은 단지 하나의 소자, 구성요소 또는 섹션들을 다른 소자, 구성요소 또는 섹션들과 구별하기 위하여 사용하는 것이다. 따라서, 이하에서 언급되는 제1 소자, 제1 구성요소 또는 제1 섹션은 본 발명의 기술적 사상 내에서 제2 소자, 제2 구성요소 또는 제2 섹션일 수도 있음은 물론이다.
본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자는 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.
다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세히 설명하기로 하며, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어 도면 부호에 상관없이 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 참조번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
이하에서 도 1 내지 도 4를 참조하여 몇몇 실시예에 따른 기판 처리 장치에 대해 설명한다.
도 1은 본 발명의 몇몇 실시예에 따른 기판 처리 장치를 개략적으로 도시하는 평면도이다.
도 1을 참조하면, 몇몇 실시예에 따른 기판 처리 장치는, 설비 전방 단부 모듈(Equipment Front End Module; 10)과 공정 모듈(20)을 포함한다. 설비 전방 단부 모듈(10)은 공정 모듈(20)의 일측에 배치될 수 있다. 예를 들어, 설비 전방 단부 모듈(10)은 공정 모듈(20)의 전방에 배치될 수 있다. 설비 전방 단부 모듈(10)은 복수 개의 로드 포트(100)와 인덱스 모듈(200)을 포함할 수 있다. 공정 모듈(20)은 로드락 챔버(300), 공정 챔버(400), 반송 챔버(500), 반송 로봇(600), 및 티칭 버퍼(700)를 포함할 수 있다.
인덱스 모듈(200)은 로드 포트(100)와 공정 모듈(20) 사이에 배치된다. 인덱스 모듈(200)은 로드 포트(100)와 공정 모듈(20) 간에 기판(W)을 이송한다. 각각의 로드 포트(100)는 기판(W)이 수납된 용기(FOUP)가 놓여지는 공간을 제공한다. 인덱스 모듈(200)은 인덱스 로봇(210)을 포함할 수 있다. 인덱스 로봇(210)은 로드 포트(100)에 놓여진 용기(FOUP)로부터 공정 처리 전의 기판(W)을 반출하여 공정 모듈(20)로 이송할 수 있다. 또한, 인덱스 로봇(210)은 공정 모듈(20)로부터 공정 처리된 기판(W)을 용기(FOUP)에 반입할 수도 있다.
공정 모듈(20)은 반송 챔버(500), 복수 개의 로드락 챔버(300), 그리고 복수 개의 공정 챔버(400)를 포함할 수 있다. 반송 챔버(500)는 평면적 관점에서 다각형의 형상을 가질 수 있다. 반송 챔버(500)의 각 모서리에는 로드락 챔버(300) 및 공정 챔버(400)가 배치될 수 있다. 로드락 챔버(300)는 반송 챔버(500)의 각 모서리 중 설비 전방 단부 모듈(10)과 가장 인접한 위치에 배치될 수 있다.
예를 들어, 반송 챔버(500)는 평면적 관점에서 육각형 형상일 수 있다. 반송 챔버(500)는 6개의 모서리를 가질 수 있다. 각각의 모서리에는 4개의 공정 챔버(400)와 2개의 로드락 챔버(300)가 배치될 수 있다. 다만, 본 발명의 기술적 사상은 이에 제한되는 것은 아니다. 반송 챔버(500)의 형상과, 반송 챔버(500)와 인접하게 배치되는 공정 챔버(400) 및 로드락 챔버(300)의 개수는 변경될 수 있음은 물론이다.
반송 로봇(600)은 반송 챔버(500)의 내부에 배치될 수 있다. 반송 로봇(600)은 로드락 챔버(300)와 공정 챔버(400) 간에 기판(W)을 이송한다. 반송 로봇(600)은 로봇 아암(610)과 로봇 핸드(620)를 포함할 수 있다. 로봇 핸드(620)는 기판(W)을 파지할 수 있다. 로봇 아암(610)은 x축, y축 및 z축으로 이동할 수 있다. 몇몇 실시예에서, 반송 로봇(600)은 티칭 버퍼(700)의 카메라(720)를 이용하여 로봇 핸드(620)를 정렬할 수 있다.
로드락 챔버(300)는 공정 모듈(20)로 반입되거나 반출된 기판(W)을 임시로 저장하는 공간을 제공한다. 로드락 챔버(300)의 내부는 진공 및 대기압으로 전환 가능할 수 있다. 이에 따라, 반송 챔버(500) 및 공정 챔버(400)의 내부가 진공으로 유지될 수 있고, 설비 전방 단부 모듈(10)의 내부는 대기압으로 유지될 수 있다. 로드락 챔버(300)와 설비 전방 단부 모듈(10) 사이에, 제1 게이트 밸브(310)가 설치된다. 로드락 챔버(300)와 반송 챔버(500) 사이에, 제2 게이트 밸브(330)가 설치된다. 제1 게이트 밸브(310)와 제2 게이트 밸브(330)는 반송 챔버(500) 및 공정 챔버(400)의 내부가 진공을 유지할 수 있도록 제1 게이트 밸브(310)와 제2 게이트 밸브(330) 중 어느 하나만이 오픈(open)될 수 있다.
공정 챔버(400)는 기판(W)을 처리하는 공정을 수행한다. 공정 챔버(400)는 내부에 처리 공간을 포함할 수 있다. 예를 들어, 공정 챔버(400)는 식각 공정, 포토 공정, 현상 공정 중 적어도 하나를 수행할 수 있지만, 이에 한정되는 것은 아니다.
몇몇 실시예에서, 기판 처리 장치는 제어 모듈(1000)을 더 포함할 수 있다. 제어 모듈(1000)은 반송 챔버(500), 로드락 챔버(300), 공정 챔버(400), 반송 로봇(600), 및 티칭 버퍼(700)를 제어할 수 있다. 또한, 제어 모듈(1000)은 반송 로봇(600)이 기판(W)을 이송하는 것을 제어할 수 있다. 제어 모듈(1000)은 티칭 버퍼(700)를 이용하여 반송 로봇(600)을 정렬하는 것을 제어할 수도 있지만, 이에 한정되는 것은 아니다.
티칭 버퍼(700)는 반송 챔버(500) 외부에 배치될 수도 있고, 반송 챔버(500) 내부에 배치될 수도 있다. 티칭 버퍼(700)는 반송 로봇(600)의 로봇 핸드(620)를 자동으로 정렬시키는 데 사용될 수 있다. 티칭 버퍼(700)에 대한 자세한 설명은 도 2를 이용하여 설명하도록 한다.
도 2는 도 1의 티칭 버퍼를 설명하기 위한 예시적인 도면이다. 도 3은 도 2의 티칭 플레이트를 설명하기 위한 예시적인 평면도이다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 티칭 버퍼(700)는 버퍼 몸체(710)와, 카메라(720)와, 티칭 플레이트(730)를 포함할 수 있다.
카메라(720)는 버퍼 몸체(710) 상에 배치될 수 있다. 카메라(720)는 티칭 플레이트(730)를 바라볼 수 있다. 카메라(720)는 티칭 플레이트(730)의 기준점(735)을 촬영할 수 있다. 카메라(720)는 프리즘 방식을 포함할 수 있지만, 이에 한정되는 것은 아니다.
몇몇 실시예에서, 카메라(720)는 적어도 하나 이상을 포함할 수 있다. 카메라(720)는 예를 들어, 제1 카메라(720a)와 제2 카메라(720b)를 포함할 수 있다. 제1 카메라(720a)와 제2 카메라(720b)는 서로 이격될 수 있다. 제1 카메라(720a)와 제2 카메라(720b)는 각각 제1 기준점(735a)과 제2 기준점(735b)을 촬영할 수 있다. 카메라(720)는 티칭 플레이트(730)의 기준점(735)을 촬영하여 이미지를 생성할 수 있다. 카메라(720)는 기준점(735)을 촬영하여 기준 좌표를 생성할 수 있다.
티칭 플레이트(730)는 버퍼 몸체(710) 내부에 배치될 수 있다. 티칭 플레이트(730)는 버퍼 몸체(710) 내부로 로딩 및 언로딩될 수 있다(도면부호 740 참조). 예를 들어, 카메라(720)가 티칭 플레이트(730)를 촬영할 때, 티칭 플레이트(730)는 버퍼 몸체(710)로 로딩될 수 있다. 카메라(720)가 로봇 핸드(도 1의 620)를 정렬할 때, 티칭 플레이트(730)는 버퍼 몸체(710)에서 언로딩될 수 있다.
티칭 플레이트(730)는 플레이트(731)와 기준점(735)을 포함할 수 있다. 기준점(735)은 플레이트(731) 상에 위치할 수 있다. 기준점(735)은 로봇 핸드(도 1의 620)를 정렬할 때 이용되는 기준점일 수 있다. 기준점(735)은 적어도 하나 이상을 포함할 수 있다. 예를 들어, 기준점(735)은 제1 기준점(735a)과 제2 기준점(735b)을 포함할 수 있다. 다만, 본 발명의 기술적 사상이 이에 제한되는 것은 아니다.
몇몇 실시예에서, 제1 기준점(735a)은 제1 핸드(도 4의 620a)를 정렬하는 데 사용될 수 있다. 제2 기준점(735b)은 제2 핸드(도 4의 620b)를 정렬하는 데 이용될 수 있다. 제1 기준점(735a)은 제1 정렬 마크(도 4의 625a)와 대응될 수 있다. 제2 기준점(735b)은 제2 정렬 마크(도 4의 625b)와 대응될 수 있다.
도 4는 도 1의 작업 로봇을 설명하기 위한 예시적인 도면이다. 도 4를 참조하여 반송 로봇(600)에 대해 보다 자세히 설명하도록 한다.
도 4를 참조하면, 반송 로봇(600)은 로봇 아암(610)과 로봇 핸드(620)를 포함한다. 로봇 핸드(620)는 기판(도 1의 W)을 파지하는 부분일 수 있다. 로봇 아암(610)은 로봇 핸드(620)와 기판(W)을 이동시키는 아암(arm)일 수 있다.
로봇 핸드(620)는 예를 들어, 제1 핸드(620a)와 제2 핸드(620b)를 포함할 수 있다. 제1 핸드(620a)와 제2 핸드(620b)는 서로 이격될 수 있다. 각각의 로봇 핸드(620) 들은 정렬 마크(625)를 포함한다. 정렬 마크(625)는 로봇 핸드(620)를 정렬시키기 위해 이용되는 마크일 수 있다. 예를 들어, 티칭 버퍼의 카메라(도 2의 720)가 티칭 플레이트의 기준점(도 3의 735)을 촬영하고, 촬영된 기준점과 정렬 마크(625)를 비교하여 로봇 핸드(620)를 정렬할 수 있다. 로봇 핸드(620)의 정렬 방법에 대해서는 도 5 내지 도 12를 이용하여 자세히 후술하도록 한다.
정렬 마크(625)는 제1 정렬 마크(625a)와 제2 정렬 마크(625b)를 포함한다. 제1 정렬 마크(625a)는 제1 핸드(620a) 상에 형성된다. 제2 정렬 마크(625b)는 제2 핸드(620b) 상에 형성된다. 제1 정렬 마크(625a)는 제1 핸드(620a)를 정렬시키는 데 사용될 수 있다. 제2 정렬 마크(625b)는 제2 핸드(620b)를 정렬시키는 데 사용될 수 있다. 다만, 본 발명의 기술적 사상이 이에 제한되는 것은 아니다.
몇몇 실시예에서, 정렬 마크(625)는 기판의 중심점과 정렬될 수 있지만, 이에 한정되는 것은 아니다. 몇몇 실시예에서, 정렬 마크(625)는 십자가 형상을 갖는 것으로 도시하였지만, 이에 한정되는 것은 아니다.
이하에서, 몇몇 실시예에 따른 기판 처리 장치의 동작 방법 및 기판 처리 방법에 대해 설명한다.
도 5는 몇몇 실시예에 따른 기판 처리 방법을 설명하기 위한 예시적인 순서도이다.
도 5를 참조하면, 몇몇 실시예에 따른 기판 처리 방법은 티칭 버퍼로 티칭 플레이트를 로딩하는 것(S100)과, 카메라를 이용하여 기준점을 촬영하는 것(S200)과, 티칭 플레이트를 언로딩하는 것(S300)과, 티칭 버퍼로 로봇 핸드를 로딩하는 것(S400)과, 로봇 핸드를 정렬하는 것(S500)을 포함할 수 있다. 각각의 단계들에 대해서 도 6 내지 도 12를 이용하여 설명한다.
도 6은 도 5의 S100 단계를 설명하기 위한 도면이다.
도 5 및 도 6을 참조하면, 버퍼 몸체(710) 내로 티칭 플레이트(730)가 로딩될 수 있다(도면부호 740a 참조). 티칭 플레이트(730)는 카메라(720)와 수직 방향으로 중첩되는 위치까지 로딩될 수 있다. 티칭 플레이트(730)는 제1 수직 위치(P1)에서 로딩될 수 있다.
도 7 및 도 8은 도 5의 S200 단계를 설명하기 위한 도면들이다.
도 5 및 도 7을 참조하면, 티칭 플레이트(730)는 카메라(720)와 수직 방향으로 중첩되는 위치로 로딩될 수 있다. 티칭 플레이트(730)의 기준점(735)은 카메라(720)와 수직으로 중첩될 수 있다. 예를 들어, 제1 카메라(720a)는 제1 기준점(735a)과 수직으로 중첩되고, 제2 카메라(720b)는 제2 기준점(735b)과 수직으로 중첩될 수 있다.
티칭 플레이트(730)는 제1 수직 위치(P1)로 로딩될 수 있다. 카메라(720)와 티칭 플레이트(730) 사이의 수직 높이는 제1 높이(H1)일 수 있다. 제1 카메라(720a)와 제1 기준점(735a) 사이의 수직 높이는 제1 높이(H1)일 수 있다. 제2 카메라(720b)와 제2 기준점(735b) 사이의 수직 높이는 제1 높이(H1)일 수 있다.
이어서, 도 5 및 도 8을 참조하면, 카메라(720)는 티칭 플레이트(730)의 기준점(735)을 촬영할 수 있다(S200).
카메라(720)는 기준점(735)을 촬영하여 이미지(735I)를 생성할 수 있다. 예를 들어, 제1 카메라(720a)는 제1 기준점(735a)을 촬영하여 제1 이미지(735I1)를 생성할 수 있다. 제2 카메라(720b)는 제2 기준점(735b)을 촬영하여 제2 이미지(735I2)를 생성할 수 있다.
카메라(720)는 기준점(735)을 촬영하여 기준 좌표를 생성할 수 있다. 예를 들어, 제1 카메라(720a)는 제1 기준점(735a)을 촬영하여 제1 기준 좌표를 생성할 수 있다. 제2 카메라(720b)는 제2 기준점(735b)을 촬영하여 제2 기준 좌표를 생성할 수 있다. 예를 들어, 제1 기준 좌표는 (0,0)일 수 있다. 제2 기준 좌표는 (1,0)일 수 있다.
도 9는 도 5의 S300 단계를 설명하기 위한 도면이다.
도 5 및 도 9를 참조하면, 티칭 플레이트(730)는 버퍼 몸체(710)에서 언로딩될 수 있다(S300). 티칭 플레이트(730)는 로딩된 방향과 반대 방향(도면부호 740b 참조)으로 언로딩될 수 있다. 다만, 본 발명의 기술적 사상이 이에 제한되는 것은 아니다.
도 10은 도 5의 S400 단계를 설명하기 위한 도면이다.
도 5 및 도 10을 참조하면, 티칭 버퍼(700)로 로봇 핸드(620)를 로딩시킬 수 있다(S400).
로봇 핸드(620)는 제1 수직 위치(P1)에서 로딩될 수 있다(도면부호 601 참조). 로봇 핸드(620)가 티칭 버퍼(700)로 로딩되는 수직 위치는 티칭 플레이트(730)가 버퍼 몸체(710)로 로딩되는 수직 위치와 동일할 수 있다. 즉, 기준점(735)을 촬영하여 기준 좌표를 형성하는 위치와, 로봇 핸드(620)를 정렬하는 위치는 동일할 수 있다. 이로 인해, 로봇 핸드(620)를 보다 정확하게 정렬할 수 있다.
도 11 및 도 12는 도 5의 S500 단계를 설명하기 위한 도면들이다.
도 5, 도 11 및 도 12를 참조하면, 로봇 핸드(620)는 정렬될 수 있다(S500).
"정렬된다"는 것은 티칭 플레이트(730)의 기준점(735)의 좌표와 로봇 핸드(620)의 정렬 마크(625)의 좌표가 일치하는 것을 의미할 수 있다. 예를 들어, 티칭 플레이트(730)의 기준점(735)의 좌표가 (0,0)일 경우, 로봇 핸드(620)의 정렬 마크(625)의 좌표가 (0,0)이면 로봇 핸드(620)는 정렬되었다고 판단할 수 있다.
구체적으로, 로봇 핸드(620)는 카메라(720)를 이용하여 정렬될 수 있다. 예를 들어, 제1 카메라(720a)는 제1 기준점(735a)과 제1 정렬 마크(625a)를 비교하여 제1 핸드(620a)를 정렬할 수 있다. 제2 카메라(720b)는 제2 기준점(735b)과 제2 정렬 마크(625b)를 비교하여 제2 핸드(620b)를 정렬할 수 있다.
몇몇 실시예에서, 카메라(720)와 로봇 핸드(620) 사이의 수직 높이는 제2 높이(H2)일 수 있다. 제2 높이(H2)는 제1 높이(H1)와 동일할 수 있다. 즉, 카메라(720)가 기준점(735)을 촬영할 때의 제1 높이(H1)와 카메라(720)가 로봇 핸드(620)를 정렬할 때의 제2 높이(H2)가 동일함에 따라, 보다 정밀하게 로봇 핸드(620)를 정렬시킬 수 있다.
도 12에서, 기준점(735)과 로봇 핸드(620)는 정렬되어 있지 않다. 제1 기준점(735a)과 제1 정렬 마크(625a)를 비교하여 제1 핸드(620a)를 정렬할 수 있다. 제2 기준점(735b)과 제2 정렬 마크(625b)를 비교하여 제2 핸드(620b)를 정렬할 수 있다. 제1 핸드(620a)와 제2 핸드(620b)를 정렬하여 로봇 핸드(620)를 정렬할 수 있다. 이 경우, 로봇 핸드(620)를 반시계 방향으로 회전시키면 로봇 핸드(620)는 정렬될 수 있다. 다만, 본 발명의 기술적 사상이 이에 제한되는 것은 아니다. 로봇 핸드(620)는 x방향 또는 y방향으로 이동하여 정렬될 수도 있음은 물론이다.
몇몇 실시예에 따른 기판 처리 장치를 이용하면 로봇 핸드(620)를 자동화 프로세스를 이용하여 정렬할 수 있다. 이로 인해, 보다 효율적이고 정확하게 로봇 핸드(620)를 정렬할 수 있다.
이상과 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.
10: 설비 전방 단부 모듈 20: 공정 모듈
100: 로드 포트 200: 인덱스 모듈
210: 인덱스 로봇 300: 로드락 챔버
310: 제1 게이트 밸브 330: 제2 게이트 밸브
400: 공정 챔버 500: 반송 챔버
600: 반송 로봇 610: 로봇 아암
620: 로봇 핸드 625: 정렬 마크
700: 티칭 버퍼 710: 버퍼 몸체
720: 카메라 730: 티칭 플레이트
735: 기준점 1000: 제어 모듈

Claims (20)

  1. 내부에 처리 공간을 가지는 공정 챔버;
    상기 처리 공간에 기판을 반입 및 반출하고, 상기 기판을 파지하는 로봇 핸드를 포함하는 반송 로봇; 및
    상기 로봇 핸드를 정렬하는 티칭 버퍼를 포함하고,
    상기 티칭 버퍼는 기준점을 제공하는 티칭 플레이트와, 상기 티칭 플레이트를 바라보는 적어도 하나 이상의 카메라를 포함하고,
    상기 카메라는 상기 티칭 플레이트의 상기 기준점을 촬영하고,
    상기 반송 로봇은 상기 카메라를 이용하여 상기 로봇 핸드를 상기 기준점에 정렬하고,
    상기 기준점은 제1 위치에서 촬영되고,
    상기 로봇 핸드는 상기 제1 위치에서 정렬되는, 기판 처리 장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 로봇 핸드는 상기 로봇 핸드의 말단에 배치되는 정렬 마크를 포함하고,
    상기 티칭 버퍼는 상기 정렬 마크와 상기 기준점을 비교하여, 상기 로봇 핸드를 정렬하는, 기판 처리 장치.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 정렬 마크는 상기 기판의 중심점과 정렬되는, 기판 처리 장치.
  4. 삭제
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 티칭 플레이트와 상기 카메라 사이의 높이는 상기 로봇 핸드와 상기 카메라 사이의 높이와 동일한, 기판 처리 장치.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 카메라는 프리즘 방식을 포함하는, 기판 처리 장치.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 카메라는 서로 이격된 제1 카메라 및 제2 카메라를 포함하는, 기판 처리 장치.
  8. 제 7항에 있어서,
    상기 기준점은, 서로 이격된 제1 기준점과 제2 기준점을 포함하고,
    상기 제1 카메라는 상기 제1 기준점을 촬영하고, 상기 제2 카메라는 상기 제2 기준점을 촬영하는, 기판 처리 장치.
  9. 제 8항에 있어서,
    상기 로봇 핸드는, 서로 이격된 제1 핸드와 제2 핸드를 포함하고,
    상기 제1 핸드는 상기 제1 기준점에 정렬되고, 상기 제2 핸드는 상기 제2 기준점에 정렬되는, 기판 처리 장치.
  10. 내부에 처리 공간을 가지는 공정 챔버;
    상기 처리 공간에 기판을 반입 및 반출하고, 상기 기판을 파지하는 제1 핸드 및 제2 핸드를 포함하는 반송 로봇; 및
    상기 제1 및 제2 핸드를 정렬하는 티칭 버퍼를 포함하고,
    상기 티칭 버퍼는 제1 기준점 및 제2 기준점을 제공하는 티칭 플레이트, 상기 제1 기준점을 촬영하는 제1 카메라, 및 상기 제2 기준점을 촬영하는 제2 카메라를 포함하고,
    상기 반송 로봇은 상기 제1 기준점을 이용하여 상기 제1 핸드를 정렬하고,
    상기 제2 기준점을 이용하여 상기 제2 핸드를 정렬하고,
    상기 제1 및 제2 기준점이 촬영되는 수직 위치와, 상기 제1 및 제2 핸드가 정렬되는 수직 위치는 서로 동일한, 기판 처리 장치.
  11. 제 10항에 있어서,
    상기 제1 핸드는 상기 제1 핸드의 말단에 배치되는 제1 정렬 마크를 포함하고,
    상기 제1 정렬 마크와 상기 제1 기준점을 비교하여 상기 제1 핸드를 정렬하는 기판 처리 장치.
  12. 제 10항에 있어서,
    상기 제1 카메라와 제1 기준점 사이의 높이는, 상기 제1 핸드와 상기 제1 카메라 사이의 높이와 동일하고,
    상기 제2 카메라와 상기 제2 기준점 사이의 높이는 상기 제2 카메라와 상기 제2 핸드 사이의 높이와 동일한, 기판 처리 장치.
  13. 삭제
  14. 제 10항에 있어서,
    상기 카메라는 프리즘 방식을 포함하는, 기판 처리 장치.
  15. 티칭 버퍼 내로 기준점을 포함하는 티칭 플레이트를 로딩하고,
    상기 티칭 플레이트의 상부에 배치되는 카메라를 이용하여 상기 기준점을 촬영하고,
    상기 티칭 버퍼 내로 정렬 마크를 포함하는 로봇 핸드를 로딩하고,
    상기 기준점과 상기 정렬 마크를 비교하여 상기 로봇 핸드를 정렬하는 것을 포함하고,
    상기 로봇 핸드는 기판을 파지하여, 공정 챔버로 상기 기판을 반입 및 반출하고,
    상기 티칭 플레이트가 로딩되는 위치와, 상기 로봇 핸드가 로딩되는 위치는 서로 동일한, 기판 처리 방법.
  16. 제 15항에 있어서,
    상기 정렬 마크는 상기 기판의 중심점과 정렬되는, 기판 처리 방법.
  17. 삭제
  18. 제 15항에 있어서,
    상기 카메라는 서로 이격된 제1 카메라 및 제2 카메라를 포함하고,
    상기 기준점은, 서로 이격된 제1 기준점과 제2 기준점을 포함하고,
    상기 제1 카메라는 상기 제1 기준점을 촬영하고, 상기 제2 카메라는 상기 제2 기준점을 촬영하는, 기판 처리 방법.
  19. 제 18항에 있어서,
    상기 로봇 핸드는, 서로 이격된 제1 핸드와 제2 핸드를 포함하고,
    상기 제1 핸드는 상기 제1 기준점에 정렬되고, 상기 제2 핸드는 상기 제2 기준점에 정렬되는, 기판 처리 방법.
  20. 제 15항에 있어서,
    상기 카메라는 프리즘 방식을 포함하는, 기판 처리 방법.
KR1020210162028A 2021-11-23 2021-11-23 기판 처리 장치 및 이를 이용한 기판 처리 방법 KR102651649B1 (ko)

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