KR20020076247A - 기판반송방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 진공중에서 정확하게 로봇아암에 의해 기판을 반송하는 방법을 제공하는데 있다.

진공중에서 기판 (4) 을 반송하는 로봇아암의 신장량을 검출하고, 그 신장량을 이 로봇아암의 구동장치 (10) 에 피드백하여 아암구동량을 보정한다. 보정을 소정 기판의 반송 장수 (搬送枚數) 마다 실시하거나, 또는 신장량이 소정 값을 초과했을 때에 실시한다.

Description

기판반송방법 {SUBSTRATE TRANSFER METHOD}

기술분야

본 발명은 진공중에서 실리콘 웨이퍼나 유리판 등과 같은 기판을 반송하는 방법에 관한 것이다.

배경기술

종래, 반도체 제조공정이나 액정 디스플레이 제조공정에서 직경 300㎜ 또는 300㎜ 각 등의 대형 기판을 로봇아암에 의해 진공중을 반송하는 것은 실시되고 있으며, 액정 디스플레이 제조공정에서는 600㎜ 각을 초과하는 유리기판을 길이 750㎜ 정도의 로봇아암에 의해 반송하고 있다.

이런 종류의 기판은 막형성을 위해 진공중에서 여러 개의 진공실로 차례차례 반송되는데, 반송을 반복하는 동안에 기판으로부터의 열이나 스퍼터실내의 열원으로부터의 열 등으로 인해 로봇아암 자체의 온도가 상승하여 열팽창된다.

예컨대, 3 관절을 갖춘 길이 1500㎜ 내지 2000㎜ 의 로봇아암은 그 온도가 200℃ 가 되면 약 6 ∼ 9㎜ 늘어나게 된다. 기판은 진공실내의 소정 위치에 설치되어 막형성되는 것으로, 그 위치 설정을 위해 위치결정의 홈부나 메커니컬 클램프 등이 준비되어 있다. 메커니컬 클램프는 기판의 가장자리로부터 5㎜ 정도의 범위를 클램프부재로 잡도록 되어 있기 때문에, 로봇아암이 정확하게 반송되지 않으면 잡을 수 없게 되어 정확한 위치에서 막을 형성할 수 없게 된다. 또, 홈부의 경우도 이곳에 기판이 들어가지 않게 되기 때문에 정확한 위치에서 막을 형성할 수 없다. 이러한 위치 오차로 막형성 에어리어와 비막형성 에어리어에 위치어긋남이 발생하면 기판온도 분포나 막두께 분포, 막특성에 편차를 초래하여 배치마다 재현성이 악화된다. 액정 디스플레이보다 반도체 제조공정이 위치정밀도에 대해 엄격하다.

본 발명은 진공중에서 정확하게 로봇아암에 의해 기판을 반송하는 방법을 제공하는 것을 목적으로 하는 것이다.

발명의 개시

본 발명에서는 상기 목적을 달성하기 위해 진공중에서 기판을 반송하는 로봇아암의 신장량을 검출하고, 그 신장량을 이 로봇아암의 구동제어장치에 피드백하여 아암구동량을 보정하도록 하였다. 이 보정을 소정 기판의 반송 장수 (搬送枚數) 마다 실시하거나, 또는 이 신장량이 소정 값을 초과했을 때에 실시하도록 해도 된다.

도면의 간단한 설명

도 1 은 본 발명의 실시에 사용한 장치의 설명도이다.

도 2 는 아암의 신장량의 선도이다.

도 3 은 도 1 의 3-3 선 부분의 단면도이다.

도 4 는 도 1 의 요부 사시도이다.

발명을 실시하기 위한 최선의 형태

도면에 기초하여 본 발명의 실시형태를 설명하면, 도 1 은 액정 디스플레이용 유리기판에 막을 형성하는 장치로, 동 도면의 도면부호 1 은 진공 반송실 (2) 에 설치한 로봇아암 (3) 을 구비한 로봇을 나타낸다. 이 반송실 (2) 주변에는 유리기판 (4) 의 반입 반출실 (5), 가열실 (6), CVD 실 (7), 스퍼터실 (8) 이 개폐가 자유로운 게이트밸브 (9) 를 통하여 형성되고, 이 유리기판 (4) 을 3 관절을 갖춘 로봇아암 (3) 의 픽업에 실어 각 실로 반송하여 막형성을 위한 처리를 실시하도록 하였다. 가열실 (6) 에서는 유리기판 (4) 이 250 ∼ 400℃ 로 가열되고, CVD 실 (7) 에서는 400℃ 이하, 스퍼터실 (8) 에서는 250℃ 이하로 가열된다.

이 로봇아암 (3) 은 3 관절의 선회를 구동제어장치 (10) 에 의해 제어함으로써 반송작동을 실시하고, 이 반송중에 가열되면 도 2 의 곡선에 나타내는 바와 같은 신장량을 발생시켜 반송위치에 오차를 초래하는데, 진공중에서 그 신장량을 검출하는 검출수단 (11) 을 설치하고, 그 신장량을 이 구동제어장치 (10) 에 피드백하여 아암구동량을 보정하여 이 반송위치의 오차를 시정하도록 하였다.

이것을 더욱 설명하면, 도 1 의 예에서는 이 검출수단 (11) 을 가열실 (6) 의 대향실 벽에 설치한 광투과창 (12, 12) 과 각 창에 면하여 설치한 레이저광원 (13) 및 수광소자 (14) 와, 이 아암 (3) 에 설치한 레이저투과구멍 (15) 을 갖춘 측정편 (16) 으로 구성하였다. 이 아암 (3) 의 신장량이 커진 경우는, 측정편 (16) 이 레이저광을 차단하여 구동제어장치 (10) 로 보정 신호가 출력되고, 허용 범위내의 신장량일 때에는 레이저투과구멍 (15) 을 투과하여 보정 신호는 출력되지 않도록 하였다. 이 경우, 아암 (3) 의 열로 인한 신장으로 이 기판 (4) 의 설치위치가 각 실의 안쪽이 되기 때문에, 보정 신호는 각 아암 (3) 의 선회각을 제어하여 각 실 입구측의 정위치에 기판 (4) 을 설치할 수 있는 신호가 출력된다. 이 보정 신호는 미리 예정된 신장량이 이 아암 (3) 에 발생했을 때에 출력되고, 이것을 받아 구동제어장치 (10) 는 아암구동량인 선회각을 예정값만큼 보정하고, 다시 수광소자 (14) 로 레이저광이 수광되도록 아암 (3) 의 위치를 수정함으로써 정위치에 기판 (4) 이 탑재되도록 그 반송작동이 회복된다. 이 보정 신호로써 펄스 신호를 출력하여 레이저광이 수광소자 (14) 로 수광될 때까지 그 1 펄스씩 아암 (3) 을 선회시켜도 된다.

이 검출수단 (11) 은 아암 (3) 의 픽업 (3a) 의 적당한 위치에 설치한 마크와, 각 실내를 들여다볼 수 있는 창을 통하여 감시하는 CCD 카메라와, 이 CCD 카메라에 접속되어 이 마크 위치를 기억시키는 연산기로 구성해도 되고, 이 경우는 이 마크의 적정한 위치를 이 연산기에 기억시켜 두고, 아암 (3) 의 반송작동시에 마크 위치가 적정한 위치로부터 어긋났을 때에 보정 신호를 이 연산기가 구동제어장치 (10) 에 출력하여 도 1 의 경우와 마찬가지로 아암구동량을 수정할 수 있다. 이 아암 (3) 의 온도가 어느 실내에서 급격하게 저하되는 경우는 이 아암 (3) 이 실내로부터 나올 때에도 신장량을 검출하여 보정해도 된다. 또, 이 아암 (3) 의 신장량을 검출하여 작동을 보정하는 시기를 기판 (4) 의 반송마다 실시할지, 복수회에 1 회 실시할지는 임의로 결정할 수 있고, 또한 각 실마다 온도가 다른 경우, 각 실마다 신장량을 검출하여 작동을 보정하도록 해도 된다. 각 실에 검출수단 (11) 을 설치해 두는 것이 바람직하고, 또 각 실의 기판 (4) 의 배치위치를 아암 (3) 의 구동축 중심에서 동일 거리가 되도록 배치하는 것이 바람직하다.

각 실내로 진입된 픽업으로부터 기판 (4) 을 수취하기 위해, 각 실에는 예컨대 도 4 에 나타내는 바와 같은 승강이 자유로운 스테이지 (17) 가 설치되고, 이것이 상승하여 픽업에 실린 기판 (4) 을 수취하고, 아암 (3) 이 퇴거된 후 스테이지 (17) 가 강하되어 전극 등의 처리대 (18) 상에 기판 (4) 을 싣는다. 기판 (4) 의 처리 후에 역순서로 작동하여 픽업에 기판 (4) 을 실어 실외로 옮겨진다.

도 1 에 나타내는 장치의 가열실 (6) 이 400℃, CVD 실 (7) 은 400℃, 스퍼터실 (8) 은 250℃ 의 온도로 되어 있을 때, 전체 길이 2000㎜ 의 아암 (3) 이 기판 (4) 을 반입 반출실 (5) 로부터 반출하여 각 실을 순회하고, 이 실 (5) 로 복귀시키는 작동을 10 회 반복하면, 아암 (3) 의 전체 길이가 5 ∼ 6㎜ 신장하여 기판 (4) 의 반송위치에 오차를 일으키는데, 검출수단 (11) 에 의해 0.5㎜ 의 신장량을 초과했을 때에 보정값을 구동제어장치 (10) 로 출력하여 아암구동량을 보정함으로써 100 장의 기판 (4) 을 연속 처리해도 그 반송위치가 크게 어긋나는 경우는 없었다.

이상과 같이 본 발명에 따르면, 진공중에서 기판을 반송하는 로봇아암의 신장량을 검출하여 그 데이터를 로봇아암의 구동장치에 입력하고 아암구동량을 보정하기 때문에, 아암이 열팽창되어도 기판을 소정 위치로 반송할 수 있고, 기판의 온도 분포나 막두께 분포, 막특성 등에 편차가 없는 기판 처리를 실시할 수 있으며 긴 아암을 구비하여 큰 기판을 처리할 수 있는 등과 같은 효과가 있다.

산업상이용가능성

본 발명은 진공중에서 실리콘 웨이퍼나 유리판 등과 같은 기판을 반송하는방법에 이용할 수 있다.

Claims (3)

1. 진공중에 기판을 반송하는 로봇아암의 신장량을 검출하고, 그 신장량을 이 로봇아암의 구동제어장치에 피드백하여 아암구동량을 보정하는 것을 특징으로 하는 기판반송방법.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 보정을 소정 기판의 반송 장수 (搬送枚數) 마다 실시하는 것을 특징으로 하는 기판반송방법.
3. 제 1 항에 있어서, 상기 보정을 상기 신장량이 소정 값을 초과하였을 때에 실시하는 것을 특징으로 하는 기판반송방법.