KR20060057213A - 기판 처리 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 기판들을 습식 세정 및 습식 식각을 하기 위해 각 처리조로 보내어질 때 기판의 연마면이 서로 마주보도록 기판의 위치를 정렬시키는 과정에서 기판의 브로킨을 방지하는 기판 처리 장치에 관한 것으로, 본 발명의 기판 처리 장치는 상기 캐리어에/로부터 복수의 기판들을 일괄적으로 로딩/언로딩하기 위한 반송 장치; 상기 반송장치로부터 기판들을 넘겨받고, 이 기판들을 수평 또는 수직 상태로 위치를 전환시키기 위한 장치 및; 수직 상태로 전환된 복수의 기판들을 반전시키기 위한 장치를 포함하되; 상기 위치 전환 장치는 동일 피치간격으로 제1그룹을 이루는 기판들이 수납되는 제1수납부와, 상기 제1수납부에 수납되는 제1그룹의 기판들과는 서로 중첩되지 않도록 배치되는 그리고 상기 피치 간격으로 제2그룹을 이루는 기판들이 수납되는 제2수납부를 갖는 카세트와; 상기 카세트를 회전시키기 위한 회전부재와; 사익 카세트의 입구측에 설치되어 상기 카세트와 상기 반송 장치간에 놓여지는 기판들을 감지하는 제1센서를 구비한다.

Description

기판 처리 장치{APPARATUS TREATING SUBSTRATES}
도 1 및 도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 기판 처리 장치를 보여주는 도면들;
도 3은 위치 전환 장치를 보여주는 사시도;
도 4는 위치 전환 장치의 정면도;
도 5는 위치 전환 장치의 평면도이다.
*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
110 : 반송장치
120 : 위치 전환 장치
122 : 브라켓
124 : 프레임
126 : 제1회전모터
130 : 카세트
132 : 몸체
134 : 제1보유블록
136 : 제2보유블록
140 : 반전 장치
A1 : 제1센서
A2 : 제2센서
A3 : 제3센서
본 발명은 기판 처리 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 기판들을 습식 세정 및 습식 식각을 하기 위해 각 처리조로 보내어질 때 기판의 연마면이 서로 마주보도록 기판의 위치를 정렬시키는 과정에서 기판의 브로킨을 방지하는 기판 처리 장치에 관한 것이다.
예컨대, 반도체 디바이스의 제조 공정으로서는, 기판으로서의 반도체 웨이퍼(이하, "기판"라고 함)를 소정의 약액이나 순수한 물 등의 세정액에 의해서 세정하고, 기판의 표면에 부착한 파티클, 유기오염물, 금속불순물 등의 콘터미네이션(contamination) 을 제거하는 세정 시스템이 사용되고 있다. 그 중에서도 웨트(습식)형의 세정 시스템은 기판에 부착한 파티클을 효과적으로 제거할 수 있고, 게다가 배치(batch)처리에 의한 세정이 가능하기 때문에, 널리 보급되고 있다.
이러한 배치처리에 의한 습식 세정시스템에서 기판 브로킨(Wafer Broken) 발생은 1매~25매까지의 대형 사고를 유발할 수 있다.
이러한 대형사고 발생원인은 위치전환장치에 놓인 기판들을 반송로봇이 언로드 오프너로 반송하는 과정에서 기판들을 위치전환장치에 놓고 나오게 되면서 발생 되거나, 기판이 반송로봇의 아암 끝단부에 걸쳐서 나오는 도중에 기판이 떨어지면서 발생되거나, 처리조에서의 공정처리시 고온의 온도로 인하여 기판 표면에 어택(Attack)이 가해져 기판의 일부가 떨어진 상태에서 위치전환장치에 놓이는 경우에 발생되거나, 위치전환장치에 설치된 기판 감지 센서가 기판을 감지하지 못하여 반송로봇이 기판을 온로드 오프너의 풉(FOUP)으로 반송하게 되면서 발생하게 된다.
본 발명은 이와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 그 목적은 위치전환장치와 반송로봇 간에 기판 이송 과정에서 발생되는 기판 브로킨을 방지할 수 있는 새로운 형태의 기판 처리 장치를 제공하는데 있다.
상기 기술적 과제들을 이루기 위하여 본 발명의 기판 처리 장치는 상기 캐리어에/로부터 복수의 기판들을 일괄적으로 로딩/언로딩하기 위한 반송 장치; 상기 반송장치로부터 기판들을 넘겨받고, 이 기판들을 수평 또는 수직 상태로 위치를 전환시키기 위한 장치 및; 수직 상태로 전환된 복수의 기판들을 반전시키기 위한 장치를 포함하되; 상기 위치 전환 장치는 동일 피치간격으로 제1그룹을 이루는 기판들이 수납되는 제1수납부와, 상기 제1수납부에 수납되는 제1그룹의 기판들과는 서로 중첩되지 않도록 배치되는 그리고 상기 피치 간격으로 제2그룹을 이루는 기판들이 수납되는 제2수납부를 갖는 카세트와; 상기 카세트를 회전시키기 위한 회전부재와; 사익 카세트의 입구측에 설치되어 상기 카세트와 상기 반송 장치간에 놓여지는 기판들을 감지하는 제1센서를 구비한다.
본 발명에 있어서, 상기 카세트는 좌우 측면을 갖는 몸체를 포함하고, 상기 제1수납부는 상기 몸체의 좌,우 측면에 각각 설치되는 그리고 상기 제1그룹의 기판들을 지지하는 제1슬롯들을 갖는 제1보유블록을 구비하고, 상기 제2수납부는 상기 몸체의 좌,우 측면에 각각 설치되는 그리고 상기 제2그룹의 기판들을 지지하는 제2슬롯들을 갖는 제2보유블록을 구비하되; 상기 카세트의 제1수납부에 놓여지는 기판을 감지하는 제2센서와, 상기 제2수납부에 놓여지는 기판을 감지하는 제3센서를 갖는다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 상세히 설명하기로 한다. 그러나, 본 발명은 여기서 설명되어지는 실시예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 오히려, 여기서 소개되는 실시예는 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록 그리고 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되어지는 것이다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호로 표시된 부분들은 동일한 구성요소들을 나타낸다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 기판 처리 장치(100)를 나타낸 도면으로, 본 실시예는 50매의 기판들을 일괄해서 세정하는 습식 세정 시스템 내의 기판 처리 장치에 작용된 예이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 기판들이 담겨진 캐리어(C)는 자동반송장치(AGV(Automated Guided Vehicle)나 RGV(Rail Guided Vehicle)등에 의해 로더부(10)에 놓여진다. 상기 캐리어(C)에는 25매의 기판(W)이 하나씩 캐리어(C) 내에 수평하게 수납되어 있다. 상기 캐리어(C)에는 기판(W)를 수평으로 눕힌 상태로 보지 (preservation)하기 위한 평행한 홈이 25개소씩 형성됨은 물론이다. 이들 홈의 간격은 어느 것이나 동일한 간격(300mm 기판을 보지하는 경우에는, 예를 들면 10㎜의 동일한 간격)으로 되어 있고, 본 실시형태에 있어서는 캐리어(C)에 의해 25매의 기판(W)들이 동일한 10mm 간격(L, 풀 피치)으로 수평하게 배열한 상태로 보지하도록 되어 있다. 또한, 캐리어(C)에 수납된 기판(W)의 표면(연마면)은 전부 동일한 방향을 향하고 있고,
예컨대, 상기 캐리어(C)는 기판을 수평한 상태로 수납, 운반 및 보관하는 차세대의 기판 수납 지그인 프론트 오픈 유니파이드 포드(Front Open Unified Pod: FOUP)일 수 있다.
다시 도 1 및 도 2를 참고하면, 본 발명의 기판처리장치(100)는 반송장치(110), 위치 전환 장치(120), 반전 장치(140)를 포함하고 있다. 상기 반송 장치(110)는 상기 캐리어(C)로부터 25매의 기판들을 일괄적으로 로딩하여 상기 위치 전환 장치(120)의 카세트(130)로 옮길 수 있도록, X,Y,Z축 등 3차원의 공간상에서 자유로이 동작되는 기판 지지암(112)을 갖는다. 상기 기판 지지암(112)은 상기 캐리어(C) 내에 적층된 기판들과 동일 갯수 및 간격을 가지면서 기판의 저면을 다수곳에서 점접촉 상태로 지지되는 "Y"형태의 선단부를 갖는다.
도 2 내지 도 5를 참고하면, 상기 위치 전환 장치(120)는 상기 반송 장치(110)의 기판 지지암(112)으로부터 기판들을 넘겨받는 카세트(130), 브라켓(122), 프레임(124), 제 1 회전 모터(126), 그리고 제1내지 제3센서(A1,A2,A3)를 갖는다.
상기 카세트(130)는 상기 브라켓(122)에 고정 설치되며, 이 브라켓(122)은 상기 제 1 회전 모터(126)와 연결된다. 상기 제 1 회전 모터(126)는 상기 프레임(124)에 고정된다.
상기 제1센서(A1)는 상기 카세트(130)의 입구측 상부에 3개가 설치된다. 이 제1센서(A1)는 카세트(130)와 반송장치(110) 사이에 위치되는 기판(w)이나, 반송장치의 지지암(112)에 걸쳐서 나오는 기판, 기판의 일부조각이 카세트(130)에 놓이는 기판을 감지하기 위한 것이다.
상기 카세트(130)는 좌우 측면(132a)을 갖는 몸체(132), 상기 몸체(132)에 설치되는 제 1 및 제 2 수납부를 갖는다. 상기 제1수납부에는 상기 피치간격(L)으로 제1그룹을 이루는 25매의 기판(w1)들이 수납된다. 상기 제2수납부에는 상기 제1수납부에 수납되는 제1그룹의 기판들과는 서로 중첩되지 않도록 배치되는 그리고 상기 피치 간격으로 제2그룹을 이루는 기판(w2)들이 수납된다.
상기 제1수납부는 상기 제1그룹의 기판(w1)들을 지지하는 제1슬롯(s1)들을 갖는 한 쌍의 제1보유블록(134)으로 이루어지며, 이 제1보유블록(134)은 상기 몸체(132)의 좌우 측면(132a)에 설치된다. 상기 제2수납부는 상기 제2그룹의 기판(w2)들을 지지하는 제2슬롯(s2)들과, 상기 제1보유블록(134)의 제1슬롯(s1)에 삽입되는 제1그룹의 기판(w1)들이 지나가는 제3슬롯(s3)들을 갖는 한 쌍의 제2보유블록(136)으로 이루어진다. 이 제2보유블록(136)은 상기 몸체의 좌우 측면(132a)에 설치된다. 여기서, 상기 제2슬롯(s1)과 제3슬롯(s3)은 상기 피치 간격의 1/2인 간격(5mm)으로 형성된다. 상기 제1그룹의 기판(w1)들이 상기 제1보유블록(134)의 제1슬롯(s1)에 수납되기 위해서는 상기 제2보유블록(136)을 통과해야 한다. 따라서, 상기 제2보유블록(136)에는 상기 제1그룹의 기판(w1)들이 지나가는 통로인 제3슬롯(s3)들이 형성되어 있는 것이다. 여기서, 상기 제1슬롯(s1)과 상기 제2슬롯(s2)은 서로 교호(alternation)적으로 상기 제1,2 보유블록(134,136)에 형성되며, 상기 제3슬롯(s3)은 상기 제1슬롯(s1)과 대응되게 형성된다.
상기 제2센서(A2)와 제3센서(A3)는 상기 제1그룹의 기판들과 제2그룹의 기판들을 각각 감지하는 센서이다.
상기 제 1 회전 모터(126)는 상기 카세트(130)를 90도 회전시킨다. 상기 카세트(130)의 회전에 의해 상기 카세트(130)에 수납된 기판들은 수평에서 수직 상태로, 또는 수직에서 수평상태로 위치 전환된다. 상기 제 1 회전 모터(126)에는 감속기(미도시됨)가 설치되는 것이 바람직하다. 이처럼, 본 발명의 기판처리장치(100)에서는 기판들이 수평하게 보관되는 FOUP 캐리어로부터 기판들이 인출된 후 수직 상태로 전환된다.
상기 반전 장치(140)는 기판 지지대(142)와 제 2 회전 모터(144) 그리고 엘리베이터 장치(146)를 갖는다. 상기 기판 지지대(142)는 상기 카세트(130)로부터 수직상태로 전환된 기판들이 삽입되어 지지되는 제4슬롯(s4)들을 갖는다. 상기 제4슬롯(s4)들은 상기 피치간격의 1/2 간격으로 형성되어 있다. 상기 기판 지지대(142)는 상기 엘리베이터 장치(146)에 의해 상하 이동된다. 상기 제 2 회전 모터(144)는 상기 기판 지지대(142)의 축(143)에 설치되어, 상기 기판 지지대(142)를 180도 회전시킨다. 상기 기판 지지대(142)의 회전에 의해 상기 제4슬롯(s4)들에 지지되어 있는 기판들이 180도 반전된다. 상기 엘리베이터 장치(146)는 유압 실린더 또는 스테핑 모터의 동력을 이용하여 상기 기판 지지대(142)를 승강시킨다.
한편, 참조부호 180은 하프 피치로 배치된 그리고 면대면 배치된 50 매의 기판들은 일괄적으로 홀딩하여 세정조로 이송시키기 위한 제 2 반송 장치이다.
여기서, 상기 기판은 포토레티클(reticlo: 회로 원판)용 기판, 액정 디스플레이 패널용 기판이나 플라즈마 디스플레이 패널용 기판 등의 표시 패널 기판, 하드 디스크용 기판, 반도체 장치 등의 전자 디바이스용 웨이퍼 등을 뜻한다.
이상에서, 본 발명에 따른 기판처리장치의 구성 및 작용을 상기한 설명 및 도면에 따라 도시하였지만 이는 예를 들어 설명한 것에 불과하며 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변화 및 변경이 가능함은 물론이다.
상술한 바와 같이 본 발명에 따르면, 위치 전환 장치의 카세트 선단상부에 기판 감지를 위한 제1센서를 설치함으로서, 반송 장치에 걸쳐서 나오거나 기판의 일부조각이 없는 단 한 장의 기판 때문에 기판 브로킨으로 인한 설비 오염을 방지하여, 장시간 설비가 다운되는 현상을 방지할 수 있다.

Claims (3)

  1. 복수의 기판들이 동일 피치 간격으로 수납되는 캐리어로부터 공정처리부로 기판들을 이송하는 과정중에 기판들을 정렬하는 기판 처리 장치에 있어서:
    상기 캐리어에/로부터 복수의 기판들을 일괄적으로 로딩/언로딩하기 위한 반송 장치;
    상기 반송장치로부터 기판들을 넘겨받고, 이 기판들을 수평 또는 수직 상태로 위치를 전환시키기 위한 장치 및;
    수직 상태로 전환된 복수의 기판들을 반전시키기 위한 장치를 포함하되;
    상기 위치 전환 장치는
    동일 피치간격으로 제1그룹을 이루는 기판들이 수납되는 제1수납부와, 상기 제1수납부에 수납되는 제1그룹의 기판들과는 서로 중첩되지 않도록 배치되는 그리고 상기 피치 간격으로 제2그룹을 이루는 기판들이 수납되는 제2수납부를 갖는 카세트와;
    상기 카세트를 회전시키기 위한 회전부재와;
    사익 카세트의 입구측에 설치되어 상기 카세트와 상기 반송 장치간에 놓여지는 기판들을 감지하는 제1센서를 구비하는 하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 카세트는
    좌우 측면을 갖는 몸체를 포함하고,
    상기 제1수납부는 상기 몸체의 좌,우 측면에 각각 설치되는 그리고 상기 제1그룹의 기판들을 지지하는 제1슬롯들을 갖는 제1보유블록을 구비하고,
    상기 제2수납부는 상기 몸체의 좌,우 측면에 각각 설치되는 그리고 상기 제2그룹의 기판들을 지지하는 제2슬롯들을 갖는 제2보유블록을 구비하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 위치전환장치는
    상기 카세트의 제1수납부에 놓여지는 기판을 감지하는 제2센서와, 상기 제2수납부에 놓여지는 기판을 감지하는 제3센서를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
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