KR20120070788A - 기판 이송 장치 및 그 동작 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 기판 이송 장치 및 기판 이송 방법에 관한 것으로서, 공정 완료된 프로세스 챔버내 기판을 로드락 챔버로 이송한 후 이를 다시 로드 포트로 이송하는 장치 및 기판 이송 방법에 관한 것이다. 본 발명의 실시 형태는 기판을 제1챔버에서 제2챔버로 이송하는 제1이송로봇과, 상기 제1이송로봇에 의해 제2챔버로 인입되는 기판의 이송좌표를 감지한 후 미리 설정된 기준좌표와의 차이를 나타내는 좌표틀어짐량을 검출하는 기판위치감지센서와, 상기 좌표틀어짐량에 따라 상기 제2챔버에 안착되는 기판의 안착 좌표를 산출하고, 제2챔버 내의 상기 안착좌표를 향해 이동하여 기판을 파지하여 제2챔버의 외측에 있는 기판보관포트로 이송하는 제2이송로봇을 포함한다.

Description

기판 이송 장치 및 그 동작 방법{Apparatus for transfering wafer and method for operating the same}
본 발명은 기판 이송 장치 및 기판 이송 방법에 관한 것으로서, 공정 완료된 프로세스 챔버내 기판을 로드락 챔버로 이송한 후 이를 다시 로드 포트로 이송하는 장치 및 기판 이송 방법에 관한 것이다.
반도체 소자는 웨이퍼 상에 증착 공정, 연마 공정, 포토리소그래피 공정, 식각 공정, 이온주입 공정, 세정 공정, 검사 공정, 열처리 공정 등이 선택적이면서도 반복적으로 수행되어 제조되며, 이렇게 반도체 소자로 형성되기 위하여 웨이퍼는 각 공정에서 요구되는 특정 위치로 운반되어 진다.
각 공정들을 모두 수행하기 위해서 각 공정을 수행한 후 반도체 기판들이 다음 공정으로 이송되어야 한다. 이를 위해 반도체 소자 제조 공정이 진행되는 프로세스 챔버로부터 기판을 보관하는 로드락 챔버 또는 다른 프로세스 챔버로 기판을 이송하는 EFEM(equipment front end module)과 같은 기판 이송 장치가 사용될 수 있다.
즉, 프로세스 챔버로 옮겨진 기판에 대해서는 증착, 식각 등의 프로세스 공정이 이루어지며, 프로세스 챔버에서 프로세스 공정이 끝난 기판은 다시 로드락 챔버로 기판이 이송되며, 로드락 챔버로 옮겨진 기판은 다시 로드 포트로 기판이 이송된다.
프로세스 챔버에서 증착, 식각 등의 프로세스 공정이 완료된 기판이 트랜스퍼 챔버를 통해서 로드락 챔버로 옮겨질 때, 로드락 챔버내의 정중앙 위치에 기판이 놓이도록 하기 위하여 트랜스퍼 챔버 내의 트랜스퍼 이송로봇(VACUMM 이송로봇)은 기판의 이송 위치를 조절하는 센터링 작업을 수행한다.
상기 센터링(centering) 작업은, 도 1에 도시한 바와 같이 트랜스퍼 이송로봇(410)이 기판을 로드락 챔버(300)로 이송 시에, 로드락 챔버(300) 내의 정중앙 위치에 점선으로 표시된 위치에 기판(10a)이 안착되도록 이송 방향을 조절하는 작업을 말한다. 로드락 챔버(300) 내의 정중앙 위치에 기판이 놓여 있어야, 로더부내의 로더 이송로봇(210;ATM 이송로봇)이 로드락 챔버(300) 내의 기판을 안정적으로 로더 포트로 옮길 수 있기 때문이다.
만약, 도 1의 실선에 도시한 바와 같이 로드락 챔버 내에 놓이는 기판(10b)이 정중앙에 위치하지 않는다면, 로더부 내의 로더 이송로봇(210)이 기판을 안정적으로 로드 포트로 옮길 수 없다. 따라서 로더 이송로봇(210)의 안정적인 기판 파지를 위하여, 프랜스퍼 챔버(400)내의 트랜스퍼 이송로봇(410)은 기판 이송 동작 수행 시에 로드락 챔버(300) 내의 정중앙 위치에 기판이 놓이도록 하는 센터링 작업을 수행하는 것이다.
그런데, 로드락 챔버(300) 내의 정중앙 위치에 기판이 놓이도록 센터링 작업을 수행하는 경우, 센터링 작업을 위한 트랜스퍼 이송로봇(410)의 구동 시간이 길어지는 문제가 있다. 기판을 파지한 트랜스퍼 이송로봇(410)의 최종 이송 목표지점이, 정확하게 로드락 챔버(300) 내의 정중앙 위치에 기판이 놓이도록 하는 것이기 때문에, 기판을 파지한 트랜스퍼 이송로봇(410)의 이동 경로가 지속적으로 조정되며 정중앙을 향해야 하기 때문에 구동 시간이 길어진다.
상기와 같이 트랜스퍼 이송로봇(410)의 센터링 작업으로 인해, 트랜스퍼 이송로봇(410)의 구동 시간이 길어지게 되는데, 이러한 공정 시간 이외의 부가적인 시간의 소비는 결국 공정챔버의 작업 생산량을 감소시키는 문제를 일으킨다.
본 발명의 기술적 과제는 로드락 챔버의 정중앙에 기판을 안착시키는 센터링 작업 없이도 기판을 안전하게 이송하도록 하는데 있다. 또한, 본 발명의 기술적 과제는 프로세스 챔버에서 로드락 챔버로 기판을 이송시키는 시간을 단축하도록 하는데 있다. 또한, 본 발명의 기술적 과제는 로드락 챔버에서 로드 포트로 기판을 안정적으로 이송하도록 하는데 있다.
본 발명의 실시 형태는 기판을 제1챔버에서 제2챔버로 이송하는 제1이송로봇과, 상기 제1이송로봇에 의해 제2챔버로 인입되는 기판의 이송좌표를 감지한 후 미리 설정된 기준좌표와의 차이를 나타내는 좌표틀어짐량을 검출하는 기판위치감지센서와, 상기 좌표틀어짐량에 따라 상기 제2챔버에 안착되는 기판의 안착 좌표를 산출하고, 제2챔버 내의 상기 안착좌표를 향해 이동하여 기판을 파지하여 제2챔버의 외측에 있는 기판보관포트로 이송하는 제2이송로봇을 포함한다.
상기 기준좌표는 기판의 중심점이 제2챔버의 정중앙에 안착하도록 이송될 때, 상기 기판 이송 통로를 통과하는 시점의 기판 중심점 좌표임을 특징으로 한다.
상기 제1챔버는 내부가 진공상태인 프로세스 챔버이고, 상기 제2챔버는 내부공간이 진공상태에서 대기압상태로 변환되는 로드락 챔버이고, 상기 기판보관포트는 내부가 대기압 상태인 포트임을 특징으로 한다.
본 발명의 실시 형태는 제1챔버에서 제2챔버로 인입되는 기판의 이송좌표를 검출하는 과정과, 상기 이송좌표와 미리 설정된 기준좌표의 차이를 나타내는 좌표틀어짐량을 산출하는 과정과, 상기 좌표틀어짐량에 따른 로드락 챔버내의 안착 좌표를 산출하는 과정과, 상기 안착 좌표를 중심점으로 하여 기판을 파지한 후 기판보관포트로 이송하는 과정을 포함한다.
본 발명의 실시예에 따르면 로드락 챔버의 정중앙에 기판을 안착시키는 센터링 작업을 필요로 하지 않기 때문에 트랜스퍼 이송로봇의 구동시간을 단축시킬 수 있다. 또한, 본 발명의 실시에에 따르면 센터링 작업없이 진공 환경에서 트랜스퍼 이송로봇의 이송시간을 감축시키고, 대기압 환경에서 로더 이송로봇의 이송 시에 위치조정 작업을 용이하게 하여 안정적인 기판 이송 작업을 수행할 수 있다. 또한, 본 발명의 실시예에 따르면 기판 이송 시간의 단축으로 인해 기판 생산량이 증대될 수 있다.
도 1은 로드락 챔버에 기판에 이송되는 모습을 도시한 그림이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 기판 이송 장치의 평면도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따라 로드락 챔버에 안착되는 기판의 안착좌표의 보정 모습을 도시한 그림이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 기판 이송 과정을 도시한 플로차트이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예를 더욱 상세히 설명하기로 한다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시 예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 도면상에서 동일 부호는 동일한 요소를 지칭한다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 기판 이송 장치의 평면도이다.
도 2를 참조하면, 반도체 소자 제조 장비는 로드 포트(100), 로더부(200), 로드락 챔버(300), 트랜스퍼 챔버(400), 프로세스 챔버(500)를 포함할 수 있다.
일반적으로 반도체 소자는 다수의 웨이퍼 공정을 통해 제조되는데, 기판(웨이퍼) 상에 막을 형성하기 위한 증착 공정, 상기 막을 평탄화하기 위한 화학적/기계적 연마 공정, 상기 막 상에 포토레지스트 패턴을 형성하기 위한 포토리소그래피 공정, 상기 포토레지스트 패턴을 이용하여 상기 막을 전기적인 특성을 갖는 패턴으로 형성하기 위한 식각 공정, 웨이퍼의 소정 영역에 특정 이온을 주입하기 위한 이온 주입 공정과, 웨이퍼 상의 불순물을 제거하기 위한 세정 공정, 상기 막 또는 패턴이 형성된 웨이퍼의 표면을 검사하기 위한 검사 공정 등을 포함한다. 또한, 기판(웨이퍼)에 대한 열처리 공정을 포함한다.
프로세스 챔버(500)는 반도체 소자를 제조하기 위한 단위 공정들이 수행되는 공간으로써 각 단위 공정들의 공정 조건에 따라 일정한 분위기로 유지된다. 프로세스 공정(500)에서는 기판 이송 로봇인 트랜스퍼 이송로봇(410, 'VACUMM 이송로봇'이라고도 함)을 통해 반도체 기판(W)을 한 매씩 이송받아 기판(W)에 확산, 식각 또는 클리닝 공정 등이 진행될 수 있다. 따라서 프로세스 챔버는 기판 공정이 이루어지도록 진공 상태를 유지한다.
트랜스퍼 챔버(400)는 로드락 챔버(300)와 프로세스 챔버(500)를 연결하는 부재로써 일정한 진공 상태에서 기판을 이송한다. 이러한 트랜스퍼 챔버(400) 내부에는 기판 이송 장치인 트랜스퍼 이송로봇(410)이 구비되어 있다. 따라서 트랜스퍼 이송로봇(410)에 의해 로드락 챔버(300) 내의 기판(W)들이 한 매씩 진공 상태의 프로세스 챔버(500)로 이송되며, 반대로, 단위 공정을 마친 프로세스 챔버(500) 내의 기판(W)은 트랜스퍼 챔버의 진공 환경하에서 로드락 챔버(300)로 이송된다.
로더부(200)는 대기 상태의 로드 포트(100) 내에 보관된 기판을 진공 상태로 환경 변화되는 공간인 로드락 챔버(300)로 제공한다. 로더부(200)는 기판(W)이 이송될 때 오염 물질에 노출되는 것을 억제하기 위해 챔버 형태로 이루어져 있으며, 로더부(200)의 일측은 로드 포트(100)의 개방된 전면과 연결되어 있으며, 반대측은 로드락 챔버(300)와 연결되어 있다. 그리고 로더부(200) 내에는 기판을 한 매씩 이송하기 위한 로더 이송로봇(210;'ATM 이송로봇'이라고도 함)과, 로더 이송로봇(210)에 의해 이송되는 기판(W)을 정렬하기 위한 얼라이너(미도시)가 구비된다. 이러한 로더부(200)는 대개 EFEM(Equipment Front End Module) 시스템이 대표적이다.
로드락 챔버(300; load lock chamber)는 대기압 환경에 놓인 기판들에 대해서 반도체 소자를 제조하기 위한 단위 공정이 진행되는 프로세스 챔버(500)들로 이송하기 전에 프로세스 챔버(500) 내의 환경 조건(진공 환경 조건)에 근접한 환경 조건을 접할 수 있도록 하고, 프로세스 챔버(500) 내의 환경 조건이 외부로부터 영향을 받지 않도록 차단하는 역할을 한다. 또한, 진공 환경의 프로세스 챔버(500)에서 공정 마친 기판들이 대기압 환경의 로드 포트(100)으로 옮겨지기 전에 진공 환경의 로드락 챔버(300)의 내부를 대기압 환경 조건에 접하도록 변환시킨다.
이러한 로드락 챔버(300)의 일면은 로더부(200)와 연결되어 있으며 다른 일면은 트랜스퍼 챔버(400)와 연결된다. 따라서 단위공정 진행 전,후의 기판들이 로드락 챔버(300) 내로 이송되어 로드락 챔버(300) 내에 위치한다.
예를 들어, 로드락 챔버(300)는 두 개의 로드락 챔버(310, 320)로 구성될 수 있고, 각 로드락 챔버(310, 320)는 소정의 개수로 분리된 서브 챔버로 구성될 수 있다. 예를 들어, 각 로드락 챔버(310, 320)는 하나의 하우징 내에 상하로 분리된 서브 챔버들로 구성될 수 있다.
로드 포트(100)는 다수(예를 들면, 25매)의 기판(W)들이 놓여지는 장치인 기판보관포트로서 대기압(ATM) 상태에 놓인다. 대구경(예를 들면, 300㎜ 웨이퍼)의 기판(W)들을 보관하기 위해서 로드 포트(100) 내부에 다수의 슬릿이 소정의 간격으로 이격 설치되어 있어 다수의 기판들을 수평으로 보관될 수 있다. 이러한 로드 포트(100)는 기판(W)들이 보관되어 있는 캐리어와 캐리어를 적재한 상태로 이송하는 캐리어 박스가 통합되어 전방 개방형 일체식 포드(Front Opening Unified Pod; FOUP) 방식이 대표적이다. 각 로드 포트(100)의 기판 입출구와 로드챔버(300) 사이에서 커튼 역할을 하는 질소(N2)와 같은 차단가스가 분사될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따라 상기 프로세스 챔버(500), 트랜스퍼 챔버(400), 로드락 챔버(300), 로드 포트(100)를 구비한 반도체 제조용 장비는, 트랜스퍼 챔버(400)와 로드락 챔버(300)간의 기판 이송 통로(350)에 기판위치감지센서(351)가 구비된다. 상기 기판 이송 통로(350)에는 게이트 밸브(미도시)와 같은 통로 차단체가 구비되어 있어, 기판이 로드락 챔버(300)내로 반입 및 반출이 이루어질 때 게이트 밸브가 개방되어 기판을 통과시키며, 반입 및 반출이 완료되면 게이트 밸브가 차단된다. 기판 이송 통로(350)가 차단된 상태에서 프로세스 챔버 또는 로드 포트의 환경 조건과 유사해지도록 하는 공정이 이루어진다.
상기 기판위치감지센서(351)는 기판 이송 통로(350)를 통과하는 기판의 이송좌표가 미리 설정된 기준좌표보다 틀어진 정도인 좌표틀어짐량을 검출하는 기능을 수행한다. 상기 기준좌표는 로드락 챔버(300)의 정중앙에 기판의 중심점이 위치하도록 트랜스퍼 이송로봇(410)에 의해 로드락 챔버(300)로 기판이 이송될 때, 기판 이송 통로(350)의 위치에서 감지되는 기판의 중심점 좌표를 말한다. 상기 기준좌표는 통과되는 기판의 중심점 좌표를 센서를 통해 검출할 수 있지만, 다른 방법으로서, 기판 이송 통로(350)를 기판이 통과할 때 감지되는 기판의 전체 면적의 좌표를 구한 후 해당 면적이 위치한 중심점을 중심점 좌표로 설정할 수 있다.
기판위치감지센서(351)는 X축 센서 및 Y축 센서를 구비한다. 이밖에, 상기 기판위치감지센서는 X축센서, Y축센서 이외에 Z축 센서를 추가적으로 구비하여 기판의 기울어짐(tilting)을 감지할 수 있으며, 또는 상기 X축센서, Y축센서, Z축센서가 하나의 통합센서로 구현될 수 있을 것이다.
기판위치감지센서(351)는 X축 센서 및 Y축 센서를 구비하여, 기판 이송 통로(350)를 통과하는 기판의 이송좌표가 기준좌표에서 틀어짐 정도를 감지할 수 있다. 예컨대, 로드락 챔버(300)의 정중앙에 기판이 안착하도록 이송되기 위해서는 기판 이송 통로(350)를 통과하는 기판의 좌표(기준좌표)가 [X:15,Y:20]라 가정할 때, 실제로 트랜스퍼 챔버에서 로드락 챔버로 기판이 이송될 때의 이송각도, 즉, 이송방향축이 [X:17,Y:19]인 경우, 좌표틀어짐량은 [X:+2, Y:-1]로 된다.
상술하면, 트랜스퍼 챔버(400) 내의 트랜스퍼 이송로봇(410)이 기판을 이송시킬 때 기판 이송 통로(350)를 통과할 때의 기판 중심점의 좌표가 기준좌표인 [X:15,Y:20]를 통과하는 경우, 최종적으로 로드락 챔버(300)로 기판이 이송되어 안착되면, 도 3의 점선으로 도시한 기판(10a)의 중심점이 로드락 챔버(300)의 정중앙인 [0,0] 안착좌표에 위치하게 된다.
그런데, 트랜스퍼 이송로봇(410)의 제어 오차등의 여러 이유로 [X:+2, Y:-1]의 좌표틀어짐량으로서 기판 이송 통로에서 [X:17,Y:19]의 좌표를 기판이 통과하여 로드락 챔버(300)로 이송되는 경우, 최종적으로 로드락 챔버(300) 내에 위치하는 기판의 중심점은 도 3의 실선에 도시한 기판(10b)과 같이 로드락 챔버(300)의 정중앙의 위치에서 벗어나 [X:+2,Y:-1] 안착좌표에 위치하게 된다.
상기와 같이 기판이 로드락 챔버(300)의 정중앙 위치에 벗어나 안착하게 될 경우, 로드락 챔버(300)내에 위치한 기판을 로드 포트(100)로 이송하는 로더 이송로봇이 기판을 정확하게 파지할 수 없게 된다.
로더 이송로봇(210)은 기판이 놓인 위치가 도 3의 점선에 도시된 로드락 챔버의 [0,0]좌표인 정중앙에 있다고 가정하고 기판을 파지하려고 하기 때문에, 로더 이송로봇의 암(arm)이 도 3의 실선에 도시된 실제 위치 [+2,-1]좌표에 놓인 기판을 올바르게 파지할 수 없다.
따라서 본 발명의 실시예는 기판위치감지센서(351)에서 감지된 좌표틀어짐량을 고려하여 로더 이송로봇(210)이 기판의 정중앙을 중심으로 정확히 파지할 수 있도록 한다. 이를 위하여 기판위치감지센서(351)에서 감지되는 좌표틀어짐량을 로더 이송로봇 구동부(미도시)에 전달하며, 로더 이송로봇 구동부는 전달받은 좌표틀어짐량을 고려한 보정(이하, '오프셋 보정'이라 함)하여 로더 이송로봇(210)을 통하여 로드락 챔버(300) 내의 기판을 파지한다.
예를 들어, [X:+2, Y:-1]의 좌표틀어짐량을 전달받은 경우, 로더 이송로봇(210)은 이를 고려한 오차보정하여 로드락 챔버의 [0,0]좌표가 아닌 실제로 기판이 놓인 위치의 중앙점인 [+2,-1]좌표로 향하여 기판의 중심을 파지한다.
결국, 트랜스퍼 이송로봇(410)에 의해 로드락 챔버(300)에 놓이는 기판이, 로드락 챔버(300)의 정중앙에 놓이지 않는다 하더라도, 로더 이송로봇(210)이 이러한 오차를 참고하여 기판이 실제로 놓인 위치로 이동하여 기판을 파지하여 로드 포트(100) 내로 기판을 옮길 수 있다.
한편, 트랜스퍼 이송로봇(410)이 복수의 암의 구조로 되어 두개의 암이 동시에 확장되어 기판을 로드락 챔버로 이송하는 듀얼 암(dual arm)으로 구현되는 경우, 두개의 암에 대해서 각각의 또는 동시에 적용되는 좌표틀어짐량을 감지하고, 이를 고려한 오프셋 보정을 통하여 로드락 챔버 내의 기판을 파지할 수 있다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 기판 이송 과정을 도시한 플로차트이다.
로드락 챔버에서 프로세스 챔버로 옮겨진 웨이퍼에 대해서는 증착, 식각 등의 프로세스 공정이 이루어진 후, 프로세스 공정이 끝난 웨이퍼는 다시 로드락 챔버로 옮겨진다.
프로세스 챔버 및 로드락 챔버 간의 기판 이송은 진공상태의 트랜스퍼 챔버를 거쳐 이루어진다. 트랜스퍼 챔버 내부에는 기판 이송장치인 트랜스퍼 이송로봇이 구비되는데, 단위 공정을 마친 프로세스 챔버 내의 기판(W)은 트랜스퍼 이송로봇에 의해 로드락 챔버로 이송된다(S401).
프로세스 챔버에서 트랜스퍼 챔버를 거쳐 로드락 챔버로 이송될 때, 트랜스퍼 챔버와 로드락 챔버간의 기판 이송 통로에 위치한 기판위치감지센서는, 기판의 이송좌표를 감지하여 미리 설정된 기준좌표와의 차이값인 좌표틀어짐량을 검출한다(S402). 상기 이송좌표는, 트랜스퍼 챔버와 로드락 챔버간의 사이에 있는 기판 출입구인 기판 이송 통로를 기판이 통과할 때의 기판의 중심점 좌표이다. 또한, 상기 기준좌표는 로드락 챔버의 정중앙에 기판이 위치하도록 할 때, 기판 이송 시에 기판 이송 통로에서 검출되는 기판의 중심점 좌표이다.
예컨대, 로드락 챔버의 정중앙 위치로 기판이 안착되기 위한 기판 이송 통로 위치에서 검출되어야 하는 기준좌표가 [X:15,Y:20]이지만, 실제로 트랜스퍼 챔버에서 로드락 챔버로 기판이 이송될 때의 이송좌표가 [X:17,Y:19]인 경우, 좌표틀어짐량은 [X:+2,Y:-1]로 된다.
상기 검출된 좌표틀어짐량은 로더 이송로봇의 구동부로 전송된다(S403). 로더 이송로봇 구동부는 좌표틀어짐량이 존재하는지를 판단한다(S404). 예컨대, 트랜스퍼 챔버에서 로드락 챔버로 이송될 때의 이송좌표가 [X:15,Y:20]로서, 기준좌표인 [X:15,Y:20]와 동일할 때는 좌표틀어짐량이 [X:0,Y:0]의 값이 되어 좌표틀어짐량이 존재하지 않는다고 판단한다. 반면에, 이송되는 이송좌표가 [X:17,Y:19]로서, 기준좌표인 [X:15,Y:20]와 달라 좌표틀어짐량이 [X:2,Y:-1]의 값을 가질때는 좌표틀어짐량이 존재한다고 판단한다.
좌표틀어짐량이 존재할 때는 로더 이송로봇 구동부는, 좌표틀어짐량에 따른 로더 이송로봇이 파지할 기판이 놓인 로드락 챔버의 안착좌표에 대한 오프셋 보정을 수행한다(S405).
예컨대, 축틀어짐이 없을 때는 로드락 챔버 내의 [0,0]의 X,Y좌표를 향해 로더 이송로봇이 구동되도록 하나, [X:2,Y:-1]의 좌표 틀어짐량 값을 가질 때는 트랜스퍼 이송로봇에 의해 기판이 이송되어 로드락 챔버에 안착된 좌표를 [2,-1]로 보정하여, 로더 이송로봇의 기판 파지 목적 좌표로 한다. 로더 이송로봇은 보정된 목적 좌표로 이동하여 기판을 파지하여 로드 포트로 기판을 이송한다(S406).
한편, 본 발명의 실시예 설명에서는 내부가 진공상태인 프로세스 챔버에서 내부공간이 진공상태에서 대기압상태로 변환되는 로드락 챔버로 기판을 이송할 때의 예를 설명하였으나, 다른 챔버간에도 적용될 수 있을 것이다. 예컨대, 진공상태에 놓인 제1챔버에서 진공상태에서 대기압상태로 변환되는 제2챔버로 기판을 이송시에도 본 발명이 적용될 수 있음은 자명할 것이다.
본 발명을 첨부 도면과 전술된 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였으나, 본 발명은 그에 한정되지 않으며, 후술되는 특허청구범위에 의해 한정된다. 따라서, 본 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 후술되는 특허청구범위의 기술적 사상에서 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 변형 및 수정할 수 있다.
100: 로드 포트 200: 로더부
300: 로드락 챔버 400: 트랜스퍼 챔버
500: 프로세스 챔버

Claims (10)

  1. 기판을 제1챔버에서 제2챔버로 이송하는 제1이송로봇;
    상기 제1이송로봇에 의해 제2챔버로 인입되는 기판의 이송좌표를 감지한 후 미리 설정된 기준좌표와의 차이를 나타내는 좌표틀어짐량을 검출하는 기판위치감지센서;
    상기 좌표틀어짐량에 따라 상기 제2챔버에 안착되는 기판의 안착 좌표를 산출하고, 제2챔버 내의 상기 안착좌표를 향해 이동하여 기판을 파지하여 제2챔버의 외측에 있는 기판보관포트로 이송하는 제2이송로봇
    을 포함하는 기판 이송 장치.
  2. 청구항 1에 있어서, 상기 기판위치감지센서는, X축 센서 및 Y축 센서로 구현되는 기판 이송 장치.
  3. 청구항 2에 있어서, 상기 기판위치감지센서는 제1챔버와 제2챔버 간의 기판 이송 통로에 구비되는 기판 이송 장치.
  4. 청구항 3에 있어서, 상기 기준좌표는 기판의 중심점이 제2챔버의 정중앙에 안착하도록 이송될 때, 상기 기판 이송 통로를 통과하는 시점의 기판 중심점 좌표임을 특징으로 하는 기판 이송 장치.
  5. 청구항 1에 있어서, 상기 제1이송로봇은 두개의 암(arm)을 가진 듀얼 암(dual arm) 구조임을 특징으로 하는 기판 이송 장치.
  6. 청구항 1내지 청구항 5 중 어느 하나의 항에 있어서,
    상기 제1챔버는 내부가 진공상태인 프로세스 챔버이고, 상기 제2챔버는 내부공간이 진공상태에서 대기압상태로 변환되는 로드락 챔버이고, 상기 기판보관포트는 내부가 대기압 상태인 포트임을 특징으로 하는 기판 이송 장치.
  7. 제1챔버에서 제2챔버로 인입되는 기판의 이송좌표를 검출하는 과정;
    상기 이송좌표와 미리 설정된 기준좌표의 차이를 나타내는 좌표틀어짐량을 산출하는 과정;
    상기 좌표틀어짐량에 따른 로드락 챔버내의 안착 좌표를 산출하는 과정;
    상기 안착 좌표를 중심점으로 하여 기판을 파지한 후 기판보관포트로 이송하는 과정
    을 포함하는 기판 이송 방법.
  8. 청구항 7에 있어서, 상기 이송좌표와 기준좌표와의 차이값이 없어 좌표틀어짐량이 없는 경우, 안착 좌표 산출없이 제2챔버의 정중앙 좌표점을 안착 좌표로 하여 기판을 파지하는 기판 이송 방법.
  9. 청구항 7에 있어서, 상기 기판의 이송좌표는, 상기 제1챔버와 제2챔버간의 기판 이송 통로를 통과할 때의 기판의 중심점 좌표임을 특징으로 하는 기판 이송 방법.
  10. 청구항 7 내지 청구항 9 중 어느 하나의 항에 있어서, 상기 제1챔버는 내부가 진공상태인 프로세스 챔버이고, 상기 제2챔버는 내부공간이 진공상태에서 대기압상태로 변환되는 로드락 챔버이고, 상기 기판보관포트는 내부가 대기압 상태인 포트임을 특징으로 하는 기판 이송 방법.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2017111361A1 (ko) * 2015-12-24 2017-06-29 재단법인 포항산업과학연구원 대기 비개방 분석을 위한 시편 이송 용기 및 시편 이송 방법

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