KR20070026263A

KR20070026263A - 반송실, 기판 처리장치 및 기판의 이상 검출방법

Info

Publication number: KR20070026263A
Application number: KR1020060084744A
Authority: KR
Inventors: 세이지 오카베; 히데히토 스에키
Original assignee: 동경 엘렉트론 주식회사
Priority date: 2005-09-05
Filing date: 2006-09-04
Publication date: 2007-03-08
Also published as: KR100835022B1; TW200715460A; JP4767632B2; TWI417986B; CN1929108A; JP2007073599A; CN102270594A

Abstract

본 발명의 목적은 대형 FPD 기판의 반송실 내에 있어서의 위치 어긋남이나 깨짐 등의 이상을 확실하게 검출할 수 있는 기판처리장치 및 기판의 이상 검출방법을 제공하는 데에 있다. 본 발명에 있어서는, 반송장치(50)의 슬라이드 피크(513)에 기판(S)을 올려놓고, 반송실(20) 내로부터 게이트 개구(22d)를 거쳐 프로세스 챔버(10b)로 반입할 때에, 좌우로 배치된 한 쌍의 센서(70, 70)에 의해서 기판(S)의 양단부 근방의 파선 A, B로 나타낸 부위에 광선을 조사하여, 그 반사율 또는 투과율로부터 기판(S)의 위치 어긋남이나 결함 등의 검출을 행한다.

Description

반송실, 기판 처리장치 및 기판의 이상 검출방법{TRANSFER CHAMBER, SUBSTRATE PROCESSING APPARATUS AND METHOD FOR SENSING TROUBLE OF A SUBSTRATE}

도 1은 본 발명의 일 실시형태에 관련된 플라즈마 처리장치를 개략적으로 도시한 사시도,

도 2는 도 1의 플라즈마 처리장치의 수평 단면도,

도 3은 반송장치의 반송 유닛을 도시한 사시도,

도 4는 반송실에 있어서의 센서의 배치예를 설명하는 도면,

도 5는 제어부의 개략 구성을 도시한 블럭도,

도 6은 이동중인 기판을 센싱하고 있는 상태를 도시한 도면,

도 7은 센싱의 일 실시형태를 도시한 반송실의 단면도,

도 8은 기판 이상을 나타낸 검출 결과를 설명하는 도면,

도 9는 기판의 위치 어긋남의 검출 결과를 설명하는 도면,

도 10은 기판의 부분적 깨짐의 검출 결과를 설명하는 도면,

도 11은 센싱의 다른 실시형태를 도시한 반송실의 단면도.

도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

1 : 플라즈마 처리장치 10a, 10b, 10c : 프로세스 챔버

20 : 반송실 21a, 21b, 21c, 21d, 21e : 게이트 개구

30 : 로드 로크실 50 : 반송장치

60 : 제어부 70 : 센서

71 : 리플렉터 513, 523 : 슬라이드 피크

A, B : 센싱 부위

본 발명은 반송실, 기판 처리장치 및 기판의 이상 검출방법에 관한 것으로서, 예를 들면, 플랫 패널 디스플레이(FPD)용 유리 기판 등에 대하여 에칭 등의 처리를 행하는 기판 처리장치에 있어서의 반송실, 상기 반송실을 구비한 기판 처리장치, 및 기판의 위치 어긋남이나 깨짐 등을 검출하는 기판의 이상 검출방법에 관한 것이다.

액정 디스플레이(LCD)로 대표되는 플랫 패널 디스플레이(FPD)의 제조 과정에 있어서는 진공 하에서 유리 기판에 에칭, 애싱, 성막 등의 소정의 처리를 실시하는 진공 처리장치를 복수 개 구비한, 이른바 멀티 챔버 타입의 진공 처리시스템이 사용되고 있다.

이와 같은 진공 처리시스템은 기판을 반송하는 반송장치가 배치된 반송실과, 그 주위에 설치된 복수 개의 프로세스 챔버를 갖고 있고, 반송실 내의 반송 아암에 의하여, 피처리 기판이 각 프로세스 챔버 내에 반입되는 동시에, 처리된 기판이 각 진공 처리장치의 프로세스 챔버로부터 반출된다. 그리고, 반송실에는 로드 로크실이 접속되어 있고, 대기 쪽의 기판의 반입출 시에 처리 챔버 및 반송실을 진공 상태로 유지한 채로 복수 개의 기판을 처리 가능하게 되어 있다.

그런데, 최근, FPD용 유리 기판에 대한 대형화의 요구가 강해, 한 변이 2 m를 넘는 거대한 것이 출현하기에 이르러, 이것에 대응하여 장치도 대형화되어, 그것에 이용되는 각종 구성요소도 대형화되고 있다. 그리고, 유리 기판이 대형화됨에 따라, 반송 도중에 근소한 위치의 어긋남이 발생하더라도, 프로세스 챔버 내에서 큰 위치 어긋남이 되어 나타나기 때문에, 에칭 등의 처리 내용에 영향을 주는 것이 우려되고 있다.

반송실 내에서의 위치 검출에 관해서는, 반도체 웨이퍼에 관한 것인데, 정지해 있는 원반 형상의 웨이퍼의 현(弦, chord)의 길이와 그 현의 중심 위치를, 광학적 측정을 이용하여 구하는 검출수단과, 웨이퍼가 미리 정해진 기준 위치에 있을 때의 검출수단의 출력 데이터를 유지해 두는 유지수단과, 웨이퍼가 원하는 측정 위치에 있을 때의 검출수단의 출력 데이터 및 상기 유지수단에 유지되어 있는 데이터에 의거하여, 웨이퍼가 기준 위치로부터 어느 정도 빗나가 있는지를 산출하는 산출수단을 구비한 위치 어긋남 검출장치가 제안되어 있다(예를 들면, 특허문헌 1 등)

특허문헌 1. 일본 공개특허공보 평10-223732호(도 1 등)

특허문헌 1의 위치 어긋남 검출장치는 원형이고 소형인 반도체 웨이퍼를 대상으로 한 것이어서, 직사각형이고 대형인 FPD용 유리 기판의 위치 어긋남 검출에 적용할 수는 없다. 또, 특허문헌 1의 위치 어긋남 검출장치는 웨이퍼가 정지한 상태에서 측정을 행하기 때문에, 위치 어긋남에 대해서는 정확한 측정이 가능한 반면, FPD용 유리 기판에 많이 발생하는 가장자리부의 깨짐 등의 기판 이상에 대해서는 검출하기가 곤란하다.

본 발명은 이러한 사정을 감안하여 이루어진 것으로서, 대형 FPD 기판의 반송실 내에 있어서의 위치 어긋남이나 깨짐 등의 이상을 확실하게 검출할 수 있는 기판 처리장치 및 기판의 이상 검출방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 과제를 해결하기 위하여, 본 발명의 제 1 관점은, 직사각형의 기판에 대하여 소정의 처리를 행하는 처리실에 인접하여 배치되고, 상기 처리실로 기판을 반송하는 반송장치를 구비한 반송실에 있어서, 상기 반송장치에 의하여 반송되는 기판을 반입출하는 개구부와, 상기 개구부에 대응하여 그 근방에, 기판의 폭보다 좁은 간격으로 배치된 한 쌍의 광학 센서를 구비한 것을 특징으로 하는 반송실을 제공한다.

또, 본 발명의 제 2 관점은, 직사각형의 기판에 대하여 소정의 처리를 행하는 처리실에 인접하여 배치되고, 상기 처리실로 기판을 반송하는 반송장치를 구비한 반송실에 있어서, 상기 반송장치에 의하여 반송되는 기판을 반입출하는 개구부 와, 상기 반송장치에 의해서 상기 개구부로 향하여 반송되는 기판을 검출할 수 있는 위치에, 기판의 폭보다 좁은 간격으로 배치된 한 쌍의 광학 센서를 구비한 것을 특징으로 하는 반송실을 제공한다.

상기 제 1 관점 및 제 2 관점에 있어서, 상기 한 쌍의 광학 센서에 의한 기판 위의 광 조사 부위가, 기판의 양단부 근방에 있어서 기판의 반송 방향과 동일한 방향에 평행하여 연속적 또는 간헐적으로 형성되도록 하는 것이 바람직하다.

또, 상기 반송장치는 상하로 2단의 반송기구부와, 상기 반송기구부를 회전시키는 회전 구동부를 구비하고 있는 것이 바람직하다. 이 경우, 상기 반송기구부는 베이스와, 상기 베이스 위를 직진 운동하는 아암, 및 상기 아암 위를 직진 운동하고, 기판을 지지하는 피크를 갖는 것인 것이 바람직하다.

또, 기판이 플랫 패널 디스플레이용 대형 기판인 것이 바람직하다. 또, 반송실은 진공 상태에서 상기 반송장치에 의하여 기판의 반송을 행하는 진공 반송실인 것이 바람직하다. 또한, 복수 개의 상기 처리실에 인접하여 배치되고, 각 처리실에 기판을 반입출하는 복수 개의 개구부를 구비하는 동시에, 각 개구부에 대응하여 상기 한 쌍의 광학 센서를 배치한 것인 것이 바람직하다.

또, 본 발명의 제 3 관점은, 상기 제 1 관점 또는 제 2 관점의 반송실을 구비한 것을 특징으로 하는 기판 처리장치를 제공한다.

또, 본 발명의 제 4 관점은, 반송실 내에서 반송장치에 의하여 지지되고, 처리실로 향하여 반송되는 도중에, 이동하는 직사각형의 기판의 양단부 근방 부위에, 한 쌍의 광학 센서에 의하여 연속적 또는 간헐적으로, 또한 광 조사 부위가 반송 방향과 평행하게 형성되도록 광선을 조사하고, 상기 반송장치에 지지된 기판의 위치 어긋남 및 파손을 검출하는 것을 특징으로 하는 기판의 이상 검출방법을 제공한다.

상기 제 4 관점에 있어서는, 상기 좌우 한 쌍의 광학 센서에 의한 기판 유무의 검출결과의 차이로부터, 기판의 위치 어긋남 및 파손을 검출하는 것이 바람직하며, 또는 상기 좌우 한 쌍의 광학 센서에 의한 기판 유무의 검출 타이밍의 차이로부터, 상기 반송장치에 의하여 지지된 기판의 위치 어긋남을 검출하는 것이 바람직하다.

이하에 첨부 도면을 참조하면서 본 발명의 바람직한 실시형태에 대하여 설명한다. 여기서는, 기판 처리장치로서, FPD용 유리 기판(이하, 단순히 「기판」이라 함)(S)에 대하여 플라즈마 처리를 행하기 위한 멀티 챔버 타입의 플라즈마 처리장치에 이용되는 반송실에 있어서 기판 이상을 검출하는 예에 대하여 설명한다. 여기서, FPD로서는 액정 디스플레이(LCD), 발광 다이오드(LED) 디스플레이, 일렉트로 루미네선스(Electro Luminescence; EL) 디스플레이, 형광 표시관(Vacuum Fluorescent Display; VFD), 플라즈마 디스플레이 패널(PDP) 등이 예시된다.

도 1은 본 발명의 기판 처리장치의 일 실시형태에 관련된 플라즈마 처리장치를 개략적으로 도시한 사시도, 도 2는 그 내부를 개략적으로 도시한 수평 단면도이다.

이 플라즈마 처리장치(1)는 그 중앙부에 반송실(20)과 로드 로크실(30)이 이어져 설치되어 있다. 반송실(20) 주위에는 세 개의 프로세스 챔버(10a, 10b, 10c) 가 배치되어 있다.

반송실(20)과 로드 로크실(30) 사이, 반송실(20)과 각 프로세스 챔버(10a, 10b, 10c) 사이, 및 로드 로크실(30)과 외측의 대기 분위기를 연통(連通)하는 개구부에는 이들 사이를 기밀하게 밀봉하면서 개폐 가능하게 구성된 게이트 밸브(22)가 각각 삽입되어 있다.

로드 로크실(30)의 외측에는 두 개의 카세트 인덱서(41)가 설치되어 있고, 그 위에 각각 기판(S)을 수용하는 카세트(40)가 올려놓여져 있다. 이들 카세트(40)의 한쪽에는 예를 들면 미처리 기판을 수용하고, 다른 쪽에는 처리된 기판을 수용할 수 있다. 이들 카세트(40)는 승강기구(42)에 의하여 승강 가능하게 되어 있다.

이들 두 개의 카세트(40) 사이에는 지지대(44) 위에 반송기구(43)가 설치되어 있고, 이 반송기구(43)는 상하 2단으로 설치된 피크(45, 46) 및 이들을 일체적으로 진출/퇴피 및 회전 가능하게 지지하는 베이스(47)를 구비하고 있다.

상기 프로세스 챔버(10a, 10b, 10c)는 그 내부 공간이 소정의 감압 분위기에 유지되는 것이 가능하고, 그 내부에서 플라즈마 처리, 예를 들면 에칭 처리나 애싱 처리가 행해진다. 이와 같이 세 개의 프로세스 챔버를 갖고 있기 때문에, 예를 들면 그 중 두 개의 프로세스 챔버를 에칭 처리실로서 구성하고, 나머지 하나의 프로세스 챔버를 애싱 처리실로서 구성하거나, 세 개의 프로세스 챔버 전부를, 동일한 처리를 행하는 에칭 처리실이나 애싱 처리실로서 구성할 수 있다. 또한, 프로세스 챔버의 수는 세 개로 한정하지 않고 네 개 이상이어도 된다.

반송실(20)은 진공 처리실과 마찬가지로 소정의 감압 분위기로 유지하는 것이 가능하고, 그 안에는 도 2에 도시한 바와 같이 반송장치(50)가 배치되어 있다. 그리고, 이 반송장치(50)에 의하여, 로드 로크실(30) 및 세 개의 프로세스 챔버(10a, 10b, 10c)의 사이에서 기판(S)이 반송된다.

도 3은 반송장치(50)의 반송 유닛(501)을 도시한 사시도이다. 이 반송장치(50)는 반송 동작을 행하는 반송 유닛(501)과, 반송 유닛(501)을 승강하는 도시하지 않은 승강기구를 갖고 있다. 반송 유닛(501)은 슬라이드 피크를 2단으로 설치하여 각각 독립되게 기판의 출입을 가능하게 한 타입의 것이며, 상단 반송기구부(510)와 하단 반송기구부(520)를 갖고 있다.

상단 반송기구부(510)는 베이스부(511)와, 베이스부(511)에 슬라이드 가능하게 설치된 슬라이드 아암(512)과, 이 슬라이드 아암(512)의 위에 슬라이드 가능하게 설치된 기판을 지지하는 지지대로서의 슬라이드 피크(513)를 구비하고 있다. 또, 슬라이드 아암(512)의 측벽에는 슬라이드 아암(512)에 대하여 슬라이드 피크(513)이 슬라이드 하기 위한 가이드 레일(515) 및 베이스부(511)에 대하여 슬라이드 아암(512)이 슬라이드 하기 위한 가이드 레일(516)이 설치되어 있다. 그리고, 슬라이드 피크(513)에는 가이드 레일(515)을 따라서 슬라이드 하는 슬라이더(517)가 설치되어 있고, 베이스부(511)에는 가이드 레일(516)을 따라서 슬라이드 하는 슬라이더(518)가 설치되어 있다.

하단 반송기구부(520)는 베이스부(521)와, 베이스부(521)에 슬라이드 가능하게 설치된 슬라이드 아암(522)과, 이 슬라이드 아암(522)의 위에 슬라이드 가능하 게 설치된 기판을 지지하는 지지대로서의 슬라이드 피크(523)를 구비하고 있다. 또, 슬라이드 아암(522)의 측벽에는 슬라이드 아암(522)에 대하여 슬라이드 피크(523)가 슬라이드 하기 위한 가이드 기구(525) 및 베이스부(521)에 대하여 슬라이드 아암(522)이 슬라이드 하기 위한 가이드 기구(526)가 설치되어 있다. 그리고, 슬라이드 피크(523)에는 가이드 레일(525)을 따라서 슬라이드 하는 슬라이더(527)가 설치되어 있고, 베이스부(521)에는 가이드 레일(526)을 따라서 슬라이드 하는 슬라이더(도시 생략)가 설치되어 있다.

베이스부(511)와 베이스부(521)는 연결부(531) 및 연결부(532)에 의하여 연결되어 있고, 베이스부(511, 521), 연결부(531, 532)에 의하여 박스 형상 지지부(530)가 구성되어 있고, 이 박스 형상 지지부(530)는 지지판(551) 위에 회전 가능하게 설치되고, 박스 형상 지지부(530)가 회전함으로써, 상단 반송기구부(510) 및 하단 반송기구부(520)가 회전한다. 박스 형상 지지부(530)의 하부로부터 반송실(20)의 베이스판(201)의 아래쪽을 향하여 동축 형상으로 배치된 세 개의 원통 샤프트(540)가 연장되어 있고, 그 하단에는 도시하지 않은 구동부가 접속되어 있다. 이 구동부에는 상단 반송기구부(510)의 슬라이드 아암(512) 및 슬라이드 피크(513)를 구동하는 구동기구, 하단 반송기구부(520)의 슬라이드 아암(522) 및 슬라이드 피크(523)를 구동하는 구동기구, 및 박스 형상 지지부(530)를 회전시키는 회전 구동기구가 내장되어 있고(모두 도시하지 않음), 이들 구동기구의 구동력이 세 개의 원통 샤프트(540)를 거쳐 각 부분으로 전달된다. 또한, 원통 샤프트(540)의 베이스판(201)으로부터 아래쪽 부분의 주위에는 밀봉기구로서의 벨로즈(도시하지 않음) 가 설치되어 있다.

하단 반송기구부(520)에 있어서는 상기 구동기구(도시하지 않음)로부터의 동력이 슬라이드 아암(522)에 내장된 복수 개의 풀리 및 그것에 감긴 벨트 등을 거쳐 전달됨으로써, 슬라이드 아암(522) 및 슬라이드 피크(523)가 직선적으로 슬라이드 한다. 이 때에 풀리의 직경 비율을 조정함으로써, 슬라이드 아암(522)의 이동 스트로크에 대하여 슬라이드 피크(523)의 이동 스트로크를 크게 잡을 수 있어, 대형기판에 대응하기 쉬워진다.

상단 반송기구부(510)에 있어서는, 상기 구동기구(도시하지 않음)로부터의 동력이, 베이스부(521), 연결부(531), 베이스부(511)에 내장된 풀리 및 벨트 등으로 이루어지는 동력 전달기구에 의하여 전달되고, 다시 슬라이드 아암(512)에 내장된 복수 개의 풀리 및 그것에 감긴 벨트 등을 거쳐 전달됨으로써, 슬라이드 아암(512) 및 슬라이드 피크(513)가 직선적으로 슬라이드 한다. 하단 반송기구부(520)와 마찬가지로, 풀리의 직경 비율을 조정함으로써, 슬라이드 아암(512)의 이동 스트로크에 대하여 슬라이드 피크(513)의 이동 스트로크를 크게 잡을 수 있다.

반송실(20)에는 반송장치(50) 외에 기판(S)의 위치 어긋남이나 깨짐 등을 검출하기 위한 검출수단이 배치되어 있다. 도 4는 반송실(20)의 내부에 배치된 검출수단으로서의 센서(70) 및 리플렉터(71)의 배치예를 도시한 투시도이다. 또한, 설명의 편의상, 반송장치(50)는 도시를 생략하고 있다. 도 4에 도시한 바와 같이, 반송실(20)에는 로드 로크실(30)과 인접하는 측벽에, 게이트 밸브(22)에 대응하도 록, 기판(S)을 로드 로크실(20)과의 사이에서 반입출하는 게이트 개구(22a, 22b)가 상하 2단으로 형성되어 있다. 또, 프로세스 챔버(10a, 10b, 10c)와 인접하는 측벽에는 마찬가지로 각 프로세스 챔버(10a, 10b, 10c)와의 사이에서 기판(S)을 반입출하는 게이트 개구(22c, 22d, 22e)가 배치되어 있다.

그리고, 반송실(20) 내의 각 게이트 개구(22a∼22e)의 근방 위치에는 센서(70) 및 리플렉터(71)가 좌우로 한 세트씩 배치되어 있다. 예를 들면, 상하 2단으로 형성된 게이트 개구(22a, 22b)의 좌단(左端)의 근방과 우단(右端)의 근방에는 각각 센서(70) 및 리플렉터(71)가 배치되어 있다. 이들 한 쌍의 센서(70, 70)는 게이트 개구(22a, 22b)를 통과하는 기판(S)과의 상대적인 위치 관계가 동일해지도록 배치하는 것이 바람직하다. 즉, 반송 도중의 기판(S)이 이루는 평면에 대하여, 평행한 평면 위에 좌우 한 쌍의 센서(70, 70)가 위치하도록 배치된다. 마찬가지로, 게이트 개구(22c), 게이트 개구(22d) 및 게이트 개구(22e)의 좌단과 우단의 근방에도 각각 센서(70) 및 리플렉터(71)가 배치되어 있다. 즉, 센서(70) 및 리플렉터(71)는 반송실(20) 내의 여덟 부분에 배치되어 있게 된다.

센서(70)는 광학 센서이며, 예를 들면, 적외선 레이저 등의 광선을 조사하는 다이오드 등의 광원과, 기판(S)이나 리플렉터(71)에 의하여 반사된 반사광을 수광하는 수광부를 내장하고 있고, 기판(S)의 이동 궤적을 향하여 광선을 조사하여 그 반사율을 계측함으로써 기판(S)의 존재를 검출할 수 있게 구성되어 있다. 또한, 도 4에서는 광선의 조사 방향을 화살표로 나타내고 있다(도 6, 도 7 및 도 11에서 동일하다). 또, 각 센서(70)는 그 조사광이, 슬라이드 피크(513, 523)에 정상적으 로 지지되어 반송되는 기판(S)의 양단부의 약간 내측, 즉 가장자리부에 대략 직교하는 방향에서 입사하도록 배치되어 있다. 또한, 센서(70)로서는 투과율을 기초로 계측하는 것도 사용할 수 있다.

다시 도 2를 참조하건대, 로드 로크실(30)은 각 프로세스 챔버(10) 및 반송실(20)과 동일하게 소정의 감압 분위기로 유지되는 것이 가능하다. 또, 로드 로크실(30)은 대기 분위기에 있는 카세트(40)와 감압 분위기의 프로세스 챔버(10a, 10b, 10c) 사이에서 기판(S)의 수수를 행하기 위한 것이며, 대기 분위기와 감압 분위기를 반복하는 관계상, 최대한 그 내용적이 작게 구성되어 있다.

로드 로크실(30)은 기판 수용부(31)가 상하 2단으로 설치되어 있고(도 2에서는 상단만 도시), 각 기판 수용부(31)에는 기판(S)을 지지하는 복수의 버퍼(32)가 설치되고, 이들 버퍼(32) 사이에는 반송 아암의 릴리프 홈(32a)이 형성되어 있다. 또, 로드 로크실(30) 내에는 직사각형 형상의 기판(S)의 서로 대향하는 각(角) 부분 부근에 있어서 위치 맞춤을 행하는 포지셔너(33)가 설치되어 있다.

플라즈마 처리장치(1)의 각 구성부는 제어부(60)에 접속되어 제어되는 구성으로 되어 있다(또한, 도 1에서는 도시를 생략하였다). 제어부(60)의 개요를 도 5에 도시한다. 제어부(60)는 CPU를 구비한 프로세스 컨트롤러(61)를 구비하고 있다. 이 프로세스 컨트롤러(61)에는 공정 관리자가 플라즈마 처리장치(1)를 관리하기 위하여 커맨드의 입력 조작 등을 행하는 키 보드나, 플라즈마 처리장치(1)의 가동 상황을 가시화하여 표시하는 디스플레이 등으로 이루어지는 유저 인터페이스(62)가 접속되어 있다.

또, 제어부(60)는 플라즈마 처리장치(1)에서 실행되는 각종 처리를 프로세스 컨트롤러(61)의 제어에 의해 실현하기 위한 제어 프로그램(소프트웨어)나 처리 조건 데이터 등이 기록된 레시피가 저장된 기억부(63)를 갖고 있고, 이 기억부(63)는 프로세스 컨트롤러(61)에 접속되어 있다.

그리고, 필요에 따라서, 유저 인터페이스(62)로부터의 지시 등에 의해 임의의 레시피를 기억부(63)로부터 불러내어 프로세스 컨트롤러(61)에 실행시킴으로써, 프로세스 컨트롤러(61)의 제어 하에서, 플라즈마 처리장치(1)에서의 원하는 처리가 행해진다. 또, 예를 들면 센서(70)에 의해서 기판(S)의 위치 어긋남이나 깨짐 등을 검출한 경우에, 이 검출 데이터가 프로세스 컨트롤러(61)에 보내지면, 유저 인터페이스(62)의 디스플레이 상에 그러한 취지를 표시하거나, 또는 프로세스 컨트롤러(61)로부터 제어 신호를 플라즈마 처리장치(1)의 각 부분에 송출함으로써, 처리 정지 등의 필요 조치를 프로세스 컨트롤러(61)의 제어 하에서 취할 수 있다.

상기 제어 프로그램이나 처리 조건 데이터 등의 레시피는 컴퓨터 판독 가능한 기억매체, 예를 들면 CD-ROM, 하드 디스크, 플렉시블 디스크, 플래시 메모리 등에 저장된 상태의 것을 이용하거나, 또는 다른 장치로부터, 예를 들면 전용회선을 거쳐 수시로 전송시켜서 온라인으로 이용하거나 하는 것도 가능하다.

다음으로, 이상과 같이 구성된 플라즈마 처리장치(1)의 동작에 대하여 설명한다.

먼저, 반송기구(43)의 2매의 피크(45, 46)를 진퇴 구동시켜서, 미처리 기판을 수용한 한쪽의 카세트(40)로부터 2매의 기판(S)을 로드 로크실(30)의 상하 2단 의 기판 수용부(31)에 반입한다.

피크(45, 46)가 퇴피한 후, 로드 로크실(30)의 대기쪽의 게이트 밸브(22)를 닫는다. 그 후, 로드 로크실(30) 내를 배기하여, 내부를 소정의 진공도까지 감압한다. 진공 뽑기 종료 후, 포지셔너(33)에 의하여 기판을 가압함으로써 기판(S)의 위치 맞춤을 행한다.

이상과 같이 위치 맞춤된 후, 반송실(20)과 로드 로크실(30) 사이의 게이트 밸브(22)를 열어, 반송실(20) 내의 반송장치(50)에 의하여 로드 로크실(30)의 기판수용부(31)에 수용된 기판(S)을 받아, 프로세스 챔버(10a, 10b, 10c) 중 어느 하나에 반입한다.

로드 로크실(30)로부터 기판(S)을 인출할 때에는 반송장치(50)에 있어서의 상단 반송기구부(510)의 슬라이드 피크(513) 및/또는 하단 반송기구부(520)의 슬라이드 피크(523)를 로드 로크실(30)에 삽입하여 슬라이드 피크(513) 및/또는 슬라이드 피크(523)에 의하여 기판(S)을 받는다. 슬라이드 피크(513) 및/또는 슬라이드 피크(523)는 받은 기판(S)을 프로세스 챔버(10a, 10b, 10c) 중 어느 하나에 반입한다.

도 6은 기판(S)을, 반송장치(50)의 슬라이드 피크(513)[슬라이드 피크(523)]에 올려놓고, 반송실(20) 내로부터 게이트 개구(22d)를 거쳐 프로세스 챔버(10b)로 반입할 때에, 좌우로 배치된 한 쌍의 센서(70, 70)에 의해서 위치 어긋남이나 깨짐, 금이 간 것 등의 결함의 검출(센싱)을 행하고 있는 상태를 도시하고 있다. 도 6에서, 기판(S)의 양단부 근방의 파선 A, B가 센서(70, 70)로부터의 광선이 조사되 는 기판(S)에 있어서의 센싱 부위를 나타내고 있다. 이와 같이 본 실시형태에서는 센서(70)로부터의 광선의 조사는 직선적이면서도 연속적으로 행해진다. 또한, 광선의 조사는 간헐적으로 행해도 되나, 기판(S) 위의 작은 금이나 깨짐 등을 검출하기 위해서는 연속적으로 행하는 것이 바람직하다. 그리고, 센서(70)에 의하여 검출된 반사율의 데이터는 프로세스 컨트롤러(61)에 송출되고, 조사 광 경로 상에 기판(S)이 존재하고 있는지 여부를 연속적으로 판별하여, 예를 들면 그 결과를 유저 인터페이스(62)의 디스플레이 화면 등에 표시한다.

또, 프로세스 챔버(10a, 10b, 10c)에서 처리된 기판(S)은 반송장치(50)에 의하여 프로세스 챔버(10a, 10b, 10c)로부터 반송실(20) 내에 반입된다. 이 때에도 센서(70, 70)에 의해서 기판(S)의 센싱을 행할 수 있다. 그리고, 기판(S)은 로드 로크실(30)을 거쳐, 반송기구(43)에 의하여 카세트(40)에 수용된다. 이 때, 원래의 카세트(40)로 되돌려도 되고, 다른 쪽의 카세트(40)에 수용하도록 해도 된다.

다음으로, 도 7∼도 10을 참조하면서 본 발명의 바람직한 실시형태에 관련된 기판의 이상 검출방법에 대하여 설명한다.

도 7은 반송실(20)의 단면을 모식적으로 도시하고 있다. 센서(70a, 70b)는 반송실(20)의 상부에 배치되고, 반송실(20)의 천정판(20a)에 형성된 창(72, 72)을 거쳐 슬라이드 피크(513)[또는 슬라이드 피크(523)]에 지지된 기판(S)의 좌우의 가장자리부(진행 방향에 직교하는 폭 방향의 에지부)에 빛을 조사하여 센싱을 행한다. 또한, 기판(S)은 도 7의 지면의 바로 앞을 향하여 소정 속도, 예를 들면 1000㎜/초로 반송되는 것으로 한다.

상기한 바와 같이, 센서(70a, 70b)로부터 동시에 빛을 조사하는 것으로 이동하는 기판(S)에 대하여, 그 이동 방향의 양단부 내측의 센싱 부위(A, B)를 연속적으로 센싱한다. 센싱 부위(A, B)는 예를 들면 기판(S)의 양단부로부터 각각 5∼10㎜ 정도 내측이 되도록 설정된다. 그리고, 센서(70a, 70b)로부터 리플렉터(71a, 71b)를 향하여 각각 빛을 조사하였을 때, 그 동안에 기판(S)이 존재하는 경우와 존재하지 않는 경우에서 반사율에 차이가 생기므로, 기판(S)이 존재하는지 여부가 검출된다. 기판(S)은 슬라이드 피크(513)[또는 슬라이드 피크(523)]에 지지되어 수평 방향으로 이동하기 때문에, 본래는 좌우의 센서(70a, 70b)에 의한 기판(S) 유무의 검출(반사율의 변화)은 동조하게 된다.

그러나, 예를 들면 도 8에 도시한 바와 같이, 한쪽의 센서(70a)는 기판(S)을 검출하고 있고(기판 있음), 또 한쪽의 센서(70b)는 기판(S)을 검출하고 있지 않다(기판 없음)는 검출 결과가 되는 경우가 있다. 이 경우, 슬라이드 피크(513)[또는 슬라이드 피크(523)]에 지지된 기판(S)이, 정규의 지지 위치에 올려놓여져 있지 않은 위치의 어긋남이나 가장자리부가 금이 간 것, 깨짐 등의 뭔가의 이상이 발생하였을 가능성이 있다.

또, 좌우의 센서(70a, 70b)에 의한 기판(S)의 검출 타이밍(검출의 시점 및 종점)은 동일한 타이밍이 될 것이다. 이 검출 타이밍은 예를 들면 검출 개시/종료의 시간이나 도시하지 않은 엔코더의 판독값에 의해서 파악할 수 있다. 그런데, 예를 들면 도 9에 도시한 바와 같이, 센서(70a)에 의한 기판(S)의 검출 타이밍과, 센서(70b)에 의한 기판(S)의 검출 타이밍에 어긋남이 생겼을 경우에는 슬라이드 피 크(513)[또는 슬라이드 피크(523)]에 지지된 기판(S)에, 위치의 어긋남, 예를 들면 수평 방향의 기울어짐 등이 발생하였을 가능성이 있다. 따라서, 예를 들면 센서(70a, 70b)에 있어서의 검출 타이밍의 어긋남에 대하여 미리 임계값을 설정해 두고, 이 임계값을 초과하는 경우에는 위치 어긋남이라고 판정할 수 있다.

또, 예를 들면 도 10에 도시한 바와 같이, 센서(70a, 70b)에 의한 검출 타이밍(검출의 시점 및 종점)은 일치하고 있더라도, 한쪽의 센서(70b)의 검출 구간(기판 있음)에 부분적으로 비검출(기판 없음)이 되는 부위(상기 도면에서 화살표로 나타냄)가 포함되어 있는 경우에는 그곳에 부분적인 결함(금이 간 것, 깨짐) 등이 존재하고 있는 것이라 판단할 수 있다.

이상과 같이, 센서(70a, 70b)에 의하여 이동중인 기판(S)의 양단부의 근방을 동시에 센싱함으로써, 기판(S)의 위치 어긋남이나 기판(S)의 깨짐, 금이 간 것 등을 검출하는 것이 가능해진다.

그런데, 종래의 기판(S)의 센싱은 예를 들면 각 프로세스 챔버(10a∼10c)에 기판(S)을 반입하기 전에, 반송실(20) 내에서 기판(S)을 슬라이드 피크(513)[또는 슬라이드 피크(523)] 위에 지지한 상태에서 반송장치(50)의 움직임을 정지시키고, 그 각 부분의 두 부분에 대하여 광학적 센싱을 행하였다. 그러나, 이 방법으로는 기판(S)을 정지시키고 센싱을 행하기 때문에, 기판(S)이 정규의 탑재 위치에 지지되어 있는지 여부의 위치 어긋남의 검출 밖에 할 수 없었다.

또, 슬라이드 피크(513)[또는 슬라이드 피크(523)]의 정지 위치와 방향은 반송 예정인 프로세스 챔버(10a∼10c)마다 달랐기 때문에, 기판(S)의 두 개의 각 부 분을 센싱하기 위해서는 합계 여섯 부분에 센서를 설치해야만 하고, 또한 도 3에 예시한 바와 같은 상하 2단의 슬라이드 피크(513, 523)를 구비한 더블 아암 구조의 반송장치(50)의 경우에는 상단의 슬라이드 피크(513)에 지지된 기판(S)의 정지 위치와, 하단의 슬라이드 피크(523)에 지지된 기판(S)의 정지 위치가 다르기 때문에, 슬라이드 피크(513, 523)마다 각 여섯 부분씩 합계 열 두 부분의 센서를 배치할 필요가 있었다.

이에 대하여 본 실시형태에서는 기판(S)을 반송하는 도중에 이동시키면서 센싱을 행하기 때문에, 기판(S)의 위치 어긋남 뿐만 아니라, 그 단부(端部)의 깨짐이나 금이 간 것 등도 검출할 수 있다. 또, 센서(70)를 반송실(20) 내에서 기판(S)이 반드시 통과하는 장소인 게이트 개구(22a∼22e)의 바로 앞에 배치하였으므로, 도 3에 예시한 바와 같은 상하 2단의 슬라이드 피크(513, 523)를 구비한 더블 아암 구조의 반송장치(50)를 구비한 반송실에 있어서도, 슬라이드 피크마다 위치를 바꾸어 센서를 설치할 필요는 없고, 슬라이드 피크(513, 523)에 의하여 각각 반송되는 기판(S)을 공통의 센서(70)를 이용하여 센싱하는 것이 가능해졌다.

또한, 본 발명은 상기 실시형태에 한정되는 것이 아니라, 여러 가지 변형이 가능하다.

예를 들면, 도 7의 실시형태에서는 센서(70a, 70b)를 반송실(20)의 외측에 배치하고, 창(72)을 거쳐 기판(S)에 광선을 조사하여 센싱을 행하는 구성으로 하였으나, 센서(70a, 70b)의 배치는 이것에 한정하는 것이 아니라, 예를 들면 도 11에 도시한 바와 같이 반송실(20)의 내부에 센서(70a, 70b)를 배치하는 구성으로 해도 된다. 또, 센서(70a, 70b)로부터 기판(S)까지의 거리도 계측이 가능한 범위에서 임의로 설정할 수 있다.

또, 예를 들면, 상기 실시형태에서는 상하 2단으로 직동식(直動式)의 반송기구부를 설치한 반송장치(50)에 의하여 기판(S)을 반송할 때의 센싱에 대하여 나타냈으나, 2단에 한정하지 않고 3단 이상이어도 되며, 직동식에 한정하지 않고 예를 들면 다관절 타입의 반송장치에 의하여 기판(S)을 반송하는 경우이더라도 본 발명을 적용할 수 있다.

본 발명의 반송실은 반송장치에 의하여 반송되는 기판을 반입출하는 개구부의 근방에, 반송장치에 지지된 기판의 폭보다 좁은 간격으로 한 쌍의 광학 센서를 배치하였으므로, 기판을 개구부로 향하여 이동시키면서 광학적 방법으로 기판의 검출을 행할 수 있다. 또, 기판이 정지한 상태가 아니라, 이동하고 있는 상태에서 그 검출을 행함으로써, 반송장치에 지지된 기판의 위치 어긋남뿐만 아니라, 그 파손, 예를 들면 단부의 깨짐이나 금이 간 것 등도 검출할 수 있다.

또, 반송실 내에서 기판이 반드시 통과하는 장소인 개구부 바로 앞의 반송 경로에 대응하여 광학 센서를 배치하였으므로, 예를 들면 상하로 복수 개의 기판 지지 피크를 갖는 반송기구에 의하여 기판을 반송하는 경우에도 광학 센서의 설치 갯수를 삭감하는 것이 가능해진다.

Claims

직사각형의 기판에 대하여 소정의 처리를 행하는 처리실에 인접하여 배치되고, 상기 처리실로 기판을 반송하는 반송장치를 구비한 반송실에 있어서,

상기 반송장치에 의하여 반송되는 기판을 반입출하는 개구부와, 상기 개구부에 대응하여 그 근방에, 기판의 폭보다 좁은 간격으로 배치된 한 쌍의 광학 센서를 구비한 것을 특징으로 하는

반송실.
직사각형의 기판에 대하여 소정의 처리를 행하는 처리실에 인접하여 배치되고, 상기 처리실로 기판을 반송하는 반송장치를 구비한 반송실에 있어서,

상기 반송장치에 의하여 반송되는 기판을 반입출하는 개구부와, 상기 반송장치에 의해서 상기 개구부로 향하여 반송되는 기판을 검출할 수 있는 위치에, 기판의 폭보다 좁은 간격으로 배치된 한 쌍의 광학 센서를 구비한 것을 특징으로 하는

반송실.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

상기 한 쌍의 광학 센서에 의한 기판 위의 광 조사 부위가, 기판의 양단부 근방에 있어서 기판의 반송 방향과 동일한 방향에 평행하여 연속적 또는 간헐적으로 형성되도록 한 것을 특징으로 하는

반송실.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

상기 반송장치는 상하로 2단의 반송기구부와, 상기 반송기구부를 회전시키는 회전 구동부를 구비하고 있는 것을 특징으로 하는

반송실.
제 4 항에 있어서,

상기 반송기구부는 베이스와, 상기 베이스 위를 직진 운동하는 아암, 및 상기 아암 위를 직진 운동하고, 기판을 지지하는 피크를 갖는 것임을 특징으로 하는

반송실.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

기판이 플랫 패널 디스플레이용 대형 기판인 것을 특징으로 하는

반송실.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

진공 상태에서 상기 반송장치에 의하여 기판의 반송을 행하는 진공 반송실인 것을 특징으로 하는

반송실.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

복수 개의 상기 처리실에 인접하여 배치되고, 각 처리실에 기판을 반입출하는 복수 개의 개구부를 구비하는 동시에, 각 개구부에 대응하여 상기 한 쌍의 광학 센서를 배치한 것을 특징으로 하는

반송실.
제 1 항 또는 제 2 항에 기재된 반송실을 구비한 것을 특징으로 하는

기판 처리장치.
반송실 내에서 반송장치에 의하여 지지되고, 처리실로 향하여 반송되는 도중에, 이동하는 직사각형의 기판의 양단부 근방 부위에, 한 쌍의 광학 센서에 의하여 연속적 또는 간헐적으로, 또한 광 조사 부위가 반송 방향과 평행하게 형성되도록 광선을 조사하여, 상기 반송장치에 지지된 기판의 위치 어긋남 및 파손을 검출하는 것을 특징으로 하는

기판의 이상 검출방법.
제 10 항에 있어서,

상기 좌우 한 쌍의 광학 센서에 의한 기판 유무의 검출결과의 차이로부터, 기판의 위치 어긋남 및 파손을 검출하는 것을 특징으로 하는

기판의 이상 검출방법.
제 10 항에 있어서,

상기 좌우 한 쌍의 광학 센서에 의한 기판 유무의 검출 타이밍의 차이로부터, 상기 반송장치에 의하여 지지된 기판의 위치 어긋남을 검출하는 것을 특징으로 하는

기판의 이상 검출방법.