KR200479599Y1 - 기판 반송 암 - Google Patents

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KR200479599Y1
KR200479599Y1 KR2020120003743U KR20120003743U KR200479599Y1 KR 200479599 Y1 KR200479599 Y1 KR 200479599Y1 KR 2020120003743 U KR2020120003743 U KR 2020120003743U KR 20120003743 U KR20120003743 U KR 20120003743U KR 200479599 Y1 KR200479599 Y1 KR 200479599Y1
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야스노리 도요다
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도쿄엘렉트론가부시키가이샤
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Abstract

기판 반송 장치에 의한 기판의 반송 중에 기판에 열처리를 실시하는 열처리부의 온도 센서의 고장 등에 기인하는 상정 외의 온도의 기판을 판정할 수 있는 구조를 가지는 기판 반송 장치에 설치되는 기판 반송 암을 제공하는 것이다. 기판 반송 암(11)에 구비된 기판 보지 부재(12)는 기판 반송 암(11)과 기판 보지 부재(12)를 고정하기 위한 고정 나사(18)와, 기판의 단면(端面)에 접촉하여 기판의 이탈을 규제하는 규제면(12a)과, 규제면(12a)으로부터 이격된 위치에서 기판의 이면을 지지하는 기판 이면 지지부(15)와, 기판 이면 지지부(15)에 설치되고, 기판 보지 부재(12)에 보지된 기판의 온도를 검출하는 온도 센서(70)와, 온도 센서(70)와 고정 나사(18)를 접속시키는 배선(80)으로 구성된다.

Description

기판 반송 암{SUBSTRATE TRANSFER ARM}
본 고안은, 예를 들면 반도체 웨이퍼 또는 액정 디스플레이용의 글라스 기판(FPD 기판)과 같은 기판의 반송을 하기 위한 기판 반송 암에 관한 것이다.
반도체 디바이스의 제조 프로세스에서의 포토리소그래피 공정에서는, 예를 들면 반도체 웨이퍼 등의 기판(이하, ‘웨이퍼’라고 함) 상에 레지스트액을 도포하여 레지스트막을 형성하는 레지스트 도포 처리, 레지스트막을 소정의 패턴으로 노광하는 노광 처리, 노광된 레지스트막을 현상하는 현상 처리를 행하여, 웨이퍼 상에 소정의 레지스트 패턴을 형성한다.
이러한 일련의 처리를 자동화하여 행할 수 있는 장치로서, 인터페이스부를 거쳐 웨이퍼를 전달 가능한 처리부와 노광 장치를 조합한 도포 현상 처리 장치가 있다. 처리부는, 예를 들면 기판 처리부를 구성하는 도포 유닛, 현상 유닛, 세정 유닛 및 열처리부를 구성하는 가열·냉각계 유닛을 선반 형상으로 적층하고, 각 유닛 사이에서 웨이퍼를 전달하여, 소정의 순서로 일련의 처리를 행한다. 이러한 각 유닛 사이에서 웨이퍼를 전달하기 위하여, 처리부는 웨이퍼를 반송하는 기판 반송 장치를 구비하고 있다.
가열 유닛에서 웨이퍼는 열판의 상면 상에 재치되고, 이 웨이퍼는 열판으로부터 방출되는 열에 의해 열처리된다. 또한, 통상 열판의 각 영역에는 온도를 검출하기 위한 복수의 온도 센서가 설치되고, 검출된 온도에 기초하여 열판 전체의 온도 분포를 추정하여, 열판의 온도를 관리하고 있다.
또한, 냉각 유닛에서는 온조(溫調) 플레이트가 있고, 이 온조 플레이트는 표면이 평면이며, 그 면에 웨이퍼를 재치(재置)시킬 시 직접 웨이퍼의 이면과 온조 플레이트의 표면이 접촉하지 않도록 약간의 간극, 예를 들면 100 μm를 두고 웨이퍼를 지지하는 복수의 프록시미티 갭을 가지고 있다.
기판 반송 장치에는 처리 유닛을 반입출하기 위한 기판 반송 암이 장비되어 있다. 이 기판 반송 장치는 횡(橫) 이동(Y 축), 종(縱) 이동(Z 축), 회전 이동(θ 축)과 기판 반송 암을 진퇴 가능하게 전후시키는 X 축을 가지고 있다.
종래의 기판 반송 장치에서의 기판 반송 암은 웨이퍼(W)의 외주를 그 반주(半周) 이상에 걸쳐 둘러싸는 형상의 암을 가지고, 이 기판 반송 암의 내주에는, 예를 들면 4 개의 기판 보지(保持) 부재가 설치되어 있다. 각 기판 보지 부재는 웨이퍼를 수평으로 지지하는 기판 이면 지지부와, 기판 보지 부재의 양단측에, 예를 들면 45 도의 각도의 경사를 가지는 경사부를 가지고 있고, 각 기판 보지 부재는 2 개소에 고정용 삽입 관통홀이 형성되어 있어, 고정용 삽입 관통홀을 관통하는 고정 나사에 의해 기판 반송 암에 착탈 가능하게 고정되도록 되어 있다(예를 들면, 특허 문헌 1 참조).
일본특허공개공보 2010-258170호
그런데, 이러한 포토리소그래피 공정에서는 레지스트 도포, 가열, 노광 등 모두에서 웨이퍼의 균일한 처리가 중요한 과제이며, 예를 들면 도포 유닛에서는 레지스트막의 막 두께 균일한 처리를 달성하기 위하여, 처리 유닛 내에서는 엄밀한 온도 관리가 이루어지고 있다. 그러나, 웨이퍼 온도의 측정은, 예를 들면 가열 유닛에서만 모니터하는 구조로 되어 있고, 종래의 기판 반송 암에 장착 가능한 기판 보지 부재에는 웨이퍼 반송 중에 온도 측정을 행하는 기능이 구비되어 있지 않다.
이 때문에, 가열 유닛 내의 열판의 온도 센서가 고장일 경우, 또한 냉각 유닛에 의한 냉각 부족이 발생할 경우, 본래 상정되는 온도가 아닌 웨이퍼도 반송하여, 엄밀한 온도 관리가 요구되는 도포 유닛 및 현상 유닛에서의 균일한 처리에 현저한 영향을 주어, 처리 상태가 불균일해진다고 하는 문제가 있었다.
본 고안은 이러한 사정 하에 이루어진 것으로, 그 목적은 기판 반송 장치에 의한 기판의 반송 중에 기판에 열처리를 실시하는 열처리부의 온도 센서의 고장 등에 기인하는 상정 외의 온도의 기판을 판정할 수 있는 구조를 가지는 기판 반송 장치에 설치되는 기판 반송 암을 제공하는 것에 있다.
이 때문에, 본 고안은 열처리부에서 열처리가 실시되는 기판을 보지하고, 기판 처리부로 반송하기 위한 기판 반송 장치에 설치되는 기판 반송 암으로서, 기판의 주연부를 재치(載置)하여 기판을 보지하는 기판 보지 부재를 가지고, 상기 기판 보지 부재는 상기 기판 반송 암과 상기 기판 보지 부재를 고정하기 위한 고정 부재와, 기판의 단면(端面)에 접촉하여 기판의 이탈을 규제하는 규제면과, 상기 규제면으로부터 이격된 위치에서 기판의 이면을 지지하는 기판 이면 지지부와, 상기 기판 이면 지지부에 설치되고, 상기 기판 보지 부재에 보지된 기판의 온도를 검출하는 온도 센서를 구비하고, 상기 온도 센서의 출력은, 상기 고정 부재에 접속된 배선을 거쳐 외부로 출력되는 것을 특징으로 한다.
이와 같이 구성함으로써, 기판 보지 부재는 고정 부재에 의해 기판 반송 암과 고정되고, 기판의 온도를 검출하는 온도 센서로부터의 배선은 고정 부재에 접속되어 있기 때문에, 온도 센서가 고장일 경우에는 기판 보지 부재를 교환함으로써 온도 센서를 교환할 수 있어, 생산 정지 시간을 줄일 수 있다. 또한, 기판 보지 부재와 기판 반송 암을 고정하는 고정 부재와 온도 센서로부터의 배선을 접속하기 위한 고정 부재를 공통화시켰기 때문에, 부품 코스트를 삭감할 수 있다.
또한, 본 고안은, 상기 기판 보지 부재의 상기 기판 반송 암에 장착되는 본체부의 상면에 형성된 고정 부재 삽입 관통홀의 하방측에, 상기 배선을 상기 기판 반송 암의 이면측으로 통과시키기 위한 배선홀이 형성되어 있는 것이 바람직하다.
이와 같이 구성함으로써, 배선을 기판 반송 암의 이면측에 배치할 수 있으므로, 배선이 기판에 접촉하는 리스크를 줄일 수 있다.
또한, 본 고안은, 상기 온도 센서는 박막 열전대 또는 측온 저항체로 형성되어 있는 것이 바람직하다. 또한, 상기 온도 센서의 표면에 드라이 필름을 피막하는 것이 바람직하다.
이와 같이 구성함으로써, 온도 센서를 보호하는 필름을 포함한 두께를 얇게 할 수 있어, 열전대 자체의 단차가 발생하지 않아 정확한 온도 검출을 할 수 있다. 또한, 온도 센서의 표면에 드라이 필름을 피막함으로써, 기판과의 마찰에 의한 소모 빈도를 줄일 수 있다.
또한, 본 고안의 상기 온도 센서는 상기 기판 반송 암에 의해 기판을 반송하는 영역인 반송 영역의 온도 및 상기 기판 반송 암에 보지된 기판의 온도를 검출하는 것이 바람직하다.
이와 같이 구성함으로써, 기판 반송 암이 반송되는 반송 영역의 온도를 검출할 수도 있어, 장치 내 분위기 온도가 상정 외의 온도로 변동하고 있을 경우에도, 기판 반송 암의 기판 보지 부재에 설치된 온도 센서로 판별할 수 있다.
본 고안에 따르면, 기판 반송 암에 보지(保持)된 기판을 반송할 때, 열처리부의 온도 센서의 고장 등에 기인하는 상정 외의 온도의 기판을 판정할 수 있으므로, 엄밀한 온도 관리가 요구되는 기판 처리 장치, 예를 들면 도포 장치 또는 현상 장치에서의 처리 상태가 불균일해지지 않아, 수율의 저하를 억제할 수 있다. 또한, 기판 보지 부재에 가지는 온도 센서에 고장이 발생해도, 교환 작업을 신속하게 행하여 생산 정지 시간을 줄일 수 있다.
도 1은 본 고안의 기판 반송 암을 설치한 기판 반송 장치를 구비한 도포 현상 처리 장치의 전체 구성을 도시한 평면도이다.
도 2는 상기 기판 반송 장치를 구비한 도포 현상 처리 장치의 전체 구성을 도시한 개략 사시도이다.
도 3은 상기 기판 반송 장치를 도시한 개략 사시도이다.
도 4는 도포 현상 처리 장치 내의 열처리 장치의 단면도(a) 및 열처리 장치 내의 열판의 평면도(b)이다.
도 5는 본 고안에 따른 기판 반송 암이 기판을 수취하는 온조 플레이트를 도시한 개략 평면도(a) 및 (a)의 X - X’선을 따른 단면도(b)이다.
도 6a는 본 고안에 따른 기판 반송 암에 장착된 기판 보지 부재를 도시한 개략 사시도이다.
도 6b는 상기 기판 반송 암의 저면도이다.
도 7은 본 고안에서의 기판 보지 부재의 상세를 도시한 평면도이다.
도 8은 상기 기판 보지 부재의 장착 상태를 도시한 평면도이다.
도 9는 도 8의 A - A’선을 따른 단면도(a), B - B’선을 따른 단면도(b) 및 C - C’선을 따른 단면도(c)이다.
도 10은 상기 기판 보지 부재에 장착되는 이면 지지 받이 부재의 평면도이다.
도 11은 상기 기판 반송 장치를 구비한 도포 현상 처리 장치의 처리 유닛의 일례를 도시한 측면도이다.
이하에, 본 고안의 최량의 실시예에 대하여, 첨부 도면에 기초하여 상세히 설명한다. 먼저, 본 실시예에 따른 기판 반송 암을 구비한 기판 반송 장치를 가지는 도포 현상 처리 장치에 대하여 설명한다.
도포 현상 처리 장치는, 도 1 및 도 2에 도시한 바와 같이, 캐리어 블록(B1), 처리부(B2), 인터페이스부(B3), 노광 장치(B4), 선반 유닛(U1, U2)을 가진다.
캐리어 블록(B1)은, 예를 들면 25 매의 웨이퍼(W)가 수납된 캐리어(C)를 반입출하기 위한 캐리어 블록이다. 캐리어 블록(B1)은 캐리어(C)를 재치(載置)하는 캐리어 재치부(21)와 전달 수단(22)을 구비하고 있다.
전달 수단(22)은 캐리어(C)로부터 웨이퍼(W)를 취출하고, 취출한 웨이퍼(W)를 캐리어 블록(B1)의 내측에 설치되어 있는 처리부(B2)로 전달하도록 좌우, 전후로 이동 가능, 승강 가능, 수직축을 중심으로 회전 가능하게 구성되어 있다.
처리부(B2)의 중앙에는 기판 반송 장치(3)가 설치되어 있고, 기판 반송 장치(3)를 둘러싸도록, 예를 들면 캐리어 블록(B1)으로부터 내측을 봤을 때, 예를 들면 우측에는 처리 유닛인 도포 유닛(23)(COT) 및 현상 유닛(24)(DEV), 좌측에는 세정 유닛(25), 앞측 및 내측에는 웨이퍼(W)에 열처리를 실시하는 가열·냉각계의 유닛 등을 다단으로 적층한 선반 유닛(U1, U2)이 각각 배치되어 있다. 도포 유닛(23)은 웨이퍼(W)에 레지스트액을 도포하는 유닛이다. 현상 유닛(24)은 노광 후의 웨이퍼(W)에 현상액을 액 축적하여 소정 시간 그대로의 상태로 하여 현상 처리를 행하는 유닛이다. 세정 유닛(25)은 레지스트액을 도포하기 전에 웨이퍼(W)를 세정하기 위한 유닛이다.
선반 유닛(U1, U2)은 복수의 유닛이 적층됨으로써 구성되고, 예를 들면 도 2에 도시한 바와 같이, 가열 유닛(26)(HP), 냉각 유닛(27)(COL) 외에 웨이퍼(W)의 전달 유닛(28)(TRS) 등이 상하로 할당되어 있다. 기판 반송 장치(3)는 승강 가능, 진퇴 가능 및 수직축을 중심으로 회전 가능하게 구성되어, 선반 유닛(U1, U2) 및 도포 유닛(23), 현상 유닛(24) 및 세정 유닛(25) 사이에서 웨이퍼(W)를 반송하는 역할을 가진다. 단, 도 2에서는 편의상 전달 수단(22) 및 기판 반송 장치(3)는 도시되어 있지 않다.
처리부(B2)는 인터페이스부(B3)를 개재하여 노광 장치(B4)와 접속되어 있다. 인터페이스부(B3)는 전달 수단(29)을 구비하고 있고, 전달 수단(29)은, 예를 들면 승강 가능, 좌우, 전후로 이동 가능 또한 수직축을 중심으로 회전 가능하게 구성되어, 처리부(B2)와 노광 장치(B4)와의 사이에서 웨이퍼(W)의 전달을 행하도록 되어 있다.
가열 유닛(26)에서는, 도 4에 도시한 바와 같이, 웨이퍼(W)는 열판(201)의 상면 상에 재치되고, 이 웨이퍼(W)는 열판(201)으로부터 방출되는 열에 의해 열처리 된다. 이 열판(201)에는 도시하지 않은 가열 기구가 탑재되어 있고, 이 가열 기구로부터 공급되는 열량에 의해 열판(201)이 가열된다. 또한, 통상 도 4의 (b)에 도시한 바와 같이, 열판(201)의 동심원 상의 각 영역(P1 ~ P5)의 온도를 검출하기 위한 복수의 온도 센서(S1 ~ S4)가 설치되고, 검출된 온도에 기초하여 열판(201) 전체의 온도 분포를 추정하여, 열판(201)의 온도를 관리하고 있다.
또한, 가열 유닛(26)은, 도 4에 도시한 바와 같이, 열판(201)에 재치되는 웨이퍼(W)의 상방을 덮도록 배치되는 커버(202)를 구비하고 있다. 커버(202)의 하면은 중앙을 향해 협소한 테이퍼 형상으로 형성되어 있고, 그 중심부에 배기구(203)가 형성되어 있다. 이 배기구(203)에는 도시하지 않은 배기 장치에 접속하는 배기관(204)이 접속되어 있다.
또한, 상기 열판(201)에는 복수, 예를 들면 3 개의 관통홀(205)이 형성되어 있고, 이들 관통홀(205)을 관통하는 지지 핀(206)이 승강 수단(208)에 의해 승강 가능한 보지(保持) 부재(207)에 장착되어 있다. 지지 핀(206)은 승강 수단(208)의 구동에 의해 열판(201)의 상면에 출몰 가능하게 형성되고, 기판 반송 암(11)과의 사이에서 웨이퍼(W)의 전달이 행해지도록 구성되어 있다.
또한, 냉각 유닛(27)에서는 도 5에 도시한 바와 같은 구조의 온조(溫調) 플레이트(30)가 구비되어 있다. 온조 플레이트(30)는 도 5의 (a)에 도시한 바와 같이 원형이며, 표면에는 웨이퍼(W)의 이면과 온조 플레이트(30) 간의 거리를, 예를 들면 100 μm 정도의 간극으로 이격시켜 재치하기 위한 프록시미티 갭(31)이 웨이퍼(W)와 플레이트 표면과 접촉하지 않도록 복수 전체 면에 산재하여 설치되어 있다. 도 5의 (b)에서 화살표 X - X’로 단면을 설명하면, 온조 플레이트(30)는 그 주연부에, 예를 들면 4 개소의 절결부(32)가 형성되어 있는 평판(平板) 형상의 플레이트로서, 웨이퍼(W)와 외형이 동일하며 기판 반송 암(11)의 내측 원보다 약간 작게 구성되어 있다.
이어서, 도포 현상 처리 장치에서의 웨이퍼(W)의 흐름에 대하여 설명한다. 우선, 외부로부터 캐리어(C)가 캐리어 재치부(21)로 반입되고, 전달 수단(22)에 의해 캐리어(C) 내로부터 웨이퍼(W)가 취출된다. 웨이퍼(W)는 전달 수단(22)으로부터 선반 유닛(U1)의 전달 유닛(28)을 거쳐 기판 반송 장치(3)로 전달되어, 소정의 유닛으로 순차적으로 반송된다. 예를 들면, 세정 유닛(25)에서 소정의 세정 처리가 행해지고, 가열 유닛(26) 중 일방에서 가열 건조가 행해진 다음, 냉각 유닛(27)에서 소정의 온도로 조정되고, 도포 유닛(23)에서 도포막의 성분이 용제로 용해된 레지스트액의 도포 처리가 행해진다.
웨이퍼(W)는 가열 유닛(26) 중 일방에서 프리베이크 처리가 행해진 다음, 냉각 유닛(27) 중 일방에서 소정의 온도로 조정된다. 이어서, 기판 반송 장치(3)에 의해 선반 유닛(U2)의 전달 유닛(28)을 거쳐 인터페이스부(B3)의 전달 수단(29)으로 전달되고, 전달 수단(29)에 의해 노광 장치(B4)로 반송되어, 소정의 노광 처리가 행해진다. 이 후 웨이퍼(W)는 인터페이스부(B3)를 거쳐 처리부(B2)로 반송되고, 가열 유닛(26) 중 일방에서 포스트 익스포져 베이크 처리가 행해진다. 이어서, 냉각 유닛(27)에서 소정의 온도까지 냉각되어 온도 조정된 다음, 현상 유닛(24)에서 현상액이 액 축적되어 소정의 현상 처리가 행해진다. 이리 하여 소정의 패턴이 형성된 웨이퍼(W)는 기판 반송 장치(3), 캐리어 블록(B1)의 전달 수단(22)을 거쳐, 예를 들면 원래의 캐리어(C) 내로 되돌려진다.
도 3은 본 고안에 따른 웨이퍼를 복수의 기판 처리 유닛으로 반송하기 위한 기판 반송 장치(3)의 외관이다. 기판 반송 장치(3)는 기판 반송 구동 장치(10)를 구비하고 있다. 이 기판 반송 구동 장치(10)는 복수의 구동축을 가지고, 횡 이동 가능(Y 축), 회전 방향 가능(θ 축), 승강 가능(Z 축), 수평 방향 진퇴 가능(X 축)의 동작에 의해 웨이퍼(W)의 전달을 행하도록 제어된다.
기판 반송 장치(3)의 X 축에는 웨이퍼(W)를 보지하여, 예를 들면 온조 플레이트(30)로 전달을 행하는 기판 반송 암(11)이 구비되어 있다. 이 기판 반송 암(11)은 도 6a에 도시한 바와 같이, 예를 들면 알루미늄제 부재로 형성되어 있고, 웨이퍼(W)의 외주(外周)의 반주(半周) 이상에 걸쳐 둘러싸고, 웨이퍼(W)의 이면을 복수의 개소에서 지지하기 위한 기판 보지 부재(12)가 장착되어 있다. 또한, 본 실시예에서는 암 선단부 양측에 2 개소와 개구 내측 양단에 2 개소인 4 개소에 있지만, 개구 내측에는 1 개소인 합계 3 개소 장착되는 경우도 있어, 반송 장치의 사용 형태에 따라 선택된다.
이어서, 기판 보지 부재(12)에 대하여, 도 6a 내지 도 10을 참조하여 설명을 한다. 도 6a는 웨이퍼(W)가 기판 보지 부재(12)에 의해 규제되면서 기판 이면 지지부(15)에 의해 보지되어 있는 상태를 도시하고 있다. 도 7은 기판 보지 부재(12)의 상세를 나타낸다. 기판 보지 부재(12)는 기판 반송 암(11)에 고정시키기 위한 고정용 삽입 관통홀(17)이 양단 2 개소에 형성되어 있고, 고정용 삽입 관통홀(17)을 관통하는 고정 부재인 고정 나사(18)가 기판 반송 암(11)에 형성된 나사홀(17a)에 나사 결합함으로써 고정되어 있다. 또한, 기판 보지 부재(12)는 기판 비접촉부(16)를 가져 웨이퍼(W)의 단면(端面)의 접촉 면적을 제한하도록 구성되고, 또한 웨이퍼(W)가 이탈할 경우에는 기판 비접촉부(16)의 양단에 설치되는 경사부(13)에 의해 받아내어, 웨이퍼(W)를 하방으로 하강시키도록 구성되어 있다. 이에 의해, 웨이퍼(W)는 기판 반송 암(11)의 4 개소에 장착된 기판 보지 부재(12)의 규제면(12a)에 의해 규제되어 보지된다. 또한, 기판 이면 지지부(15)는 기판 보지 부재(12)의 본체부(101)로부터 연장되는 이면 지지 받이 부재(14)의 선단에 설치되고, 기판 이면 지지부(15)의 상면에는 온도 센서(70)가 설치되어 있다. 또한, 온도 센서(70)로부터 고정 나사(18)를 개재하여, 외부로 출력하기 위한 배선(80)이 설치되어 있다.
도 8 및 도 9는 기판 반송 암(11)에 장착된 상태의 기판 보지 부재(12)를 도시한 도면이며, 기판 보지 부재(12)를 단폭(短幅) 방향의 3 개소를 화살표 A - A’, B - B’와 C - C’에 의해 설명을 한다. 또한, 기판 보지 부재(12)는 기판 반송 암(11)과 기판 보지 부재(12)를 고정하기 위한 고정 나사(18)와, 기판 이면 지지부(15)의 상면에 설치되고 웨이퍼의 이면에 접촉하여 온도를 검출하는 온도 센서(70)와, 온도 센서(70)에 접속하는 배선(80)과, 웨이퍼(W)를 지지하는 기판 이면 지지부(15)와 일체적으로 연접(連接)된 판상(板狀)의 이면 지지 받이 부재(14)와 경사부(13)와 규제면(12a)을 포함하는 기판 반송 암(11)에 장착되는 본체부(101)로 구성되고, 이면 지지 받이 부재(14)를 본체부(101)에 고정하여 구성되어 있다.
온도 센서(70)는 기판 보지 부재(12)에 보지된 기판의 이면에 접촉함으로써 기판의 온도를 측정할 수 있다. 온도 센서(70)는, 예를 들면 박막 열전대 또는 측온(測溫) 저항체가 이용되고, 보호 필름을 포함한 두께가 100 μm 정도로 형성되며, 미소한 온도 변화를 검지하는 것이 가능하다. 또한, 온도 센서(70)의 표면에 드라이 필름을 피막해도 된다. 드라이 필름을 피막함으로써, 내마모성 및 저마찰성을 부여할 수 있다. 드라이 필름의 조성으로서는 피도물(被塗物)에의 밀착성을 높이기 위한 결합 수지와 윤활성을 발휘하는 고체 윤활제로 구성된다. 결합 수지의 재료로서는, 예를 들면 폴리아미드이미드 수지, 에폭시 수지, 아크릴계 수지 등이 있고, 고체 윤활제의 재료로서는, 예를 들면 이황화 몰리브덴, 폴리 테트라 플루오르 에틸렌(PTFE), 그라파이트 등이 있다.
또한, 온도 센서(70)는 기판의 이면의 온도를 측정할 수 있는 것이면 다른 종류의 온도 센서를 이용해도 된다.
도 9의 (a)는 기판 보지 부재(12)를 기판 반송 암(11)에 고정시키는 고정 나사(18)의 부분을 도시한 단폭 방향의 A - A’선을 따른 단면이다. 본체부(101)는 본체부(101)의 상면보다 고정 나사가 돌출되지 않는 자리파기 홈을 가지는 고정용 삽입 관통홀(17)을 관통하는 고정 나사(18)를 기판 반송 암(11)에 형성된 나사홀(17a)에 나사 결합함으로써 장착된다. 또한, 나사홀(17a)의 아래에는 온도 센서(70)에 접속된 배선(80)을 기판 반송 암(11)의 이면측으로 통과시키기 위한 배선홀(17b)이 형성되어 있다. 본체부(101)에는 경사 형상의 기판 비접촉부(16)가 형성되어 웨이퍼(W)는 이 기판 비접촉부(16)에는 접촉하지 않지만, 이 부분은 길이 방향으로 연장되어 있다. 또한, 본체부(101) 하면에는 도 7에 도시한 바와 같이 이면 지지 받이 부재(14) (도 7 중 사선으로 구별)가 일체적으로 고정 접속되어 있다.
이면 지지 받이 부재(14)는 웨이퍼(W)를 일점 지지할 경우에는 T 자 형상이 되고, 2 점 지지할 경우에는 W 자 형상이기도 하다. 본 실시예에는 T 자 형상으로 설명한다. 도 10에 도시한 바와 같이, 이 이면 지지 받이 부재(14)는 본체부(101)에 고정하기 위한 이면 지지 받이 부재(14)의 고정홀(19)이 길이 폭의 양단측에 형성되어 있다.
도 9의 (b)는 기판 이면 지지부(15)의 중심으로부터의 B - B’선을 따른 단면도를 나타낸다. 본체부(101)는 활 형상으로 형성되어 있으므로, 횡단면으로부터는 기판 비접촉부(16)가 길이 방향으로 연장된 곳에 있는 경사부(13)와 수직 형상의 규제면(12a)도 도시된다. 또한, 기판 이면 지지부(15)의 상면에 형성된 온도 센서(70)로부터 이면 지지 받이 부재(14), 규제면(12a), 경사부(13) 및 본체부(101)의 상면을 통과하여 고정 나사(18)에 접속되는 배선(80)이 형성되어 있다. 온도 센서(70)로부터 검출된 검출 데이터는 고정 나사(18)를 개재하여, 도 6b에 도시한 바와 같이, 기판 반송 암(11)의 이면을 통과하여 외부의 제어부(60)로 출력되도록 구성되어 있다.
제어부(60)는 온도 센서(70)에 의해 검출된 웨이퍼(W)의 온도(제 1 온도)와 오퍼레이터가 도포 현상 장치의 처리 레시피를 입력할 시 미리 설정한 온도(제 2 온도)와 비교하여, 소정의 범위 내, 예를 들면 5 ~ 6℃ 이내인지의 여부를 판정한다. 그리고, 설정된 소정의 임계치 내이면 반송을 계속하고, 임계치 외일 경우에는 알람을 경보하여 반송을 중지하도록 구성한다. 이와 같이, 웨이퍼 반송 중의 웨이퍼(W)의 온도를 측정함으로써, 상정 외의 온도의 웨이퍼(W)를 반송하는 것을 방지할 수 있어, 다음의 처리 유닛, 예를 들면 레지스트 도포 등의 엄밀한 온도 관리가 요구되는 처리 유닛에서, 처리 상태가 불균일해져 수율이 저하되는 것을 억제할 수 있다. 또한, 기판 보지 부재(12)는 기판 반송 암(11)에 고정 나사(18)에 의해 고정되고, 온도 센서(70)는 기판 보지 부재(12)에 설치된 고정 나사(18)와 접속하도록 구성했기 때문에, 온도 센서(70)가 고장일 경우에는 기판 보지 부재(12)를 교환함으로써 온도 센서(70)를 교환할 수 있다. 또한, 기판 보지 부재(12)와 기판 반송 암(11)을 고정시키는 고정 나사(18)와, 온도 센서(70)로부터의 배선(80)을 접속시키기 위한 고정 나사(18)를 공통화시켰기 때문에, 부품 코스트를 삭감할 수 있다.
도 9의 (c)는 본체부(101)와 이면 지지 받이 부재(14)를 고정하고 있는 상태를 도시한 C - C’선을 따른 단면이다. 이면 지지 받이 부재(14)는 이면 지지 받이 부재(14)의 고정홀(19)을 관통하는 고정 나사(19a)를 본체부(101)의 경사부(13)의 하면부에 형성되는 고정 나사홀(19b)에 나사 결합시킴으로써 고정된다. 고정 나사(19a)는 하면이 평평하게 되도록 접시 나사가 바람직하다. 이와 같이 하여, 기판 반송 암(11)에 기판 보지 부재(12)가 장착되고, 기판 보지 부재(12)는 웨이퍼(W)를 지지하기 위한 이면 지지 받이 부재(14)와 고정되어 일체적으로 연접되어 있다.
또한, 온도 센서(70)는 웨이퍼(W)의 온도를 측정 가능할 뿐 아니라, 도 11에 도시한 바와 같이, 기판 반송 암(11)이 이동하는 영역인 반송 영역(90)의 온도를 측정할 수 있다. 반송 영역(90)의 온도가 도포 현상 처리 장치 내의 온도로부터, 예를 들면 10℃ 이상 차가 발생할 경우에는 제어부(60)에 의해 알람을 경보하여 기판 반송 장치(3)의 가동을 정지하도록 구성된다. 여기서, 온도 센서(70)는 기판 보지 부재(12)에 웨이퍼(W)가 보지되어 있을 경우, 반송 영역(90)의 온도 및 웨이퍼(W)의 온도를 검출할 수 있다. 그리고, 각각의 검출 데이터에 대하여, 제어부(60)에 의해 미리 설정한 각각의 온도와의 차가 소정의 임계치 이내인지의 여부를 판정할 수 있다. 또한, 기판 보지 부재(12)에 웨이퍼(W)가 보지되어 있지 않을 경우, 반송 영역(90)의 온도를 검출하도록 구성해도 된다.
또한, 도포 및 현상 등의 스피너에서 엄밀한 온도 관리가 필요하다는 점에서, 온도 센서(70)는 도 11에 도시한 바와 같이 도포 유닛(23) 또는 현상 유닛(24)으로 반입하기 전의 유닛, 예를 들면 냉각 유닛(27)으로부터의 기판 반송 암(11)에 의한 반출 시부터, 도포 유닛(23) 또는 현상 유닛(24)으로 반입될 때까지 사이에만, 기판 반송 암(11)에 웨이퍼(W)의 온도를 검출하도록 구성해도 된다. 또한, 이 반송 구간만 온도를 감시할 경우에는 미리 설정되는 기판 반송 암(11)의 반송을 중지하기 위한 임계치를, 예를 들면 2 ~ 3℃로 작게 하도록 해도 된다. 이와 같이, 오퍼레이터에 의해 도포 현상 처리 장치에서 설정한 처리 레시피 중, 소정 범위의 처리 공정의 웨이퍼 반송 구간만 임계치를 변화시킴으로써, 필요 이상의 장치의 가동 정지를 억제하여 웨이퍼(W)에 처리되는 처리 상태의 불균일을 억제할 수 있다.
또한, 도 11에서는 선반 유닛(U1)에서 냉각 유닛(27)(COL)과 전달 유닛(28)(TRS) 사이에 소수화 유닛(41)(AD)이 배치되고, 전달 유닛(28)(TRS)과 가열 유닛(HP) 사이에 얼라이먼트 유닛(42)(AL)이 배치되어 있다.
또한, 상기한 바와 같이, 도 1에 도시한 도포 현상 처리 장치에 인접된 노광 장치(B4)의 앞의 인터페이스부(B3) 내의 처리 유닛으로부터 웨이퍼(W)가 반출된 때부터, 노광 장치로 반입될 때까지의 반송 구간을 온도 센서(70)에 의해 검출해도 된다.
상기 실시예에서는 웨이퍼(W)의 반송 장치에 대하여 설명했지만, 본 고안은 반도체 기판 이외에도 글라스 기판 등의 다양한 평판 형상의 기판 반송 장치에 적용할 수 있는 것이다.
W : 웨이퍼
3 : 기판 반송 장치
11 : 기판 반송 암
12 : 기판 보지 부재
12a : 규제면
13 : 경사부
14 : 이면 지지 받이 부재
15 : 기판 이면 지지부
16 : 기판 비접촉부
17 : 고정 부재 삽입 관통홀
17a : 나사홀
18 : 고정 나사(고정 부재)
19b : 배선홀
60 : 제어부
70 : 온도 센서
80 : 배선
90 : 반송 영역
101 : 본체부

Claims (5)

  1. 열처리부에서 열처리가 실시되는 기판을 보지(保持)하여, 기판 처리부로 반송하기 위한 기판 반송 장치에 설치되는 기판 반송 암으로서,
    상기 기판 반송 암은, 기판의 주연부를 재치(載置)하여 기판을 보지하는 기판 보지 부재를 가지고,
    상기 기판 보지 부재는,
    상기 기판 반송 암과 상기 기판 보지 부재를 고정시키기 위한 고정 부재와,
    기판의 단면(端面)에 접촉하여 기판의 이탈을 규제하는 규제면과,
    상기 규제면으로부터 이격된 위치에서 기판의 이면을 지지하는 기판 이면 지지부와,
    상기 기판 이면 지지부에 설치되고, 상기 기판 보지 부재에 보지된 기판의 온도를 검출하는 온도 센서를 구비하고,
    상기 온도 센서의 출력은, 상기 고정 부재에 접속된 배선을 거쳐 외부로 출력되는 것을 특징으로 하는 기판 반송 암.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 기판 보지 부재의 상기 기판 반송 암에 장착되는 본체부의 상면에 형성된 고정 부재 삽입 관통홀의 하방측에, 상기 배선을 상기 기판 반송 암의 이면측으로 통과시키기 위한 배선홀이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 기판 반송 암.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 온도 센서는, 박막 열전대 또는 측온(測溫) 저항체로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 기판 반송 암.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 온도 센서의 표면에 드라이 필름을 피막한 것을 특징으로 하는 기판 반송 암.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 온도 센서는, 상기 기판 반송 암에 의해 기판을 반송하는 영역인 반송 영역의 온도 및 상기 기판 반송 암에 보지된 기판의 온도를 검출하는 것을 특징으로 하는 기판 반송 암.
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