KR20130025123A - 기판 처리 설비 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 기판 처리 설비에 관한 것으로, 본 발명은 기판 반송을 위한 메인 반송 로봇이 이동하는 이송로를 제공하는 반송 챔버; 및 메인 반송 로봇의 이동방향과 나란한 반송 챔버의 양측면에 이송로를 따라 배치되는 기판 처리를 수행하는 복수의 처리 모듈들을 포함하되; 반송 챔버는 청정공기를 반송 챔버 내부로 송풍하도록 천정에 설치되는 팬필터유닛; 바닥면에 설치되고, 반송 챔버 내부의 공기를 강제 배기시키는 제1배기팬들; 메인 반송 로봇의 이동방향과 수직한 전면과 후면에 각각 설치되고, 반송 챔버 내부의 공기를 강제 배기시키는 제2배기팬들을 포함한다.

Description

기판 처리 설비{substrate processing apparatus}
본 발명은 기판 처리 설비에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 기판 처리 모듈들이 이송 챔버 주변에 배치된 기판 처리 설비에 관한 것이다.
포토리소그래피 공정은 웨이퍼 상에 포토레지스트를 도포한 후 가열하는 공정, 포토레지스트의 노광 후 가열하는 공정, 포토레지스트를 현상한 후 가열하는 공정을 포함한다. 또한, 상기 포토리소그래피 공정은 가열 공정 후 포토레지스트를 일정 온도까지 냉각하는 냉각 공정을 포함한다.
포토리소그래피 공정을 수행하는 기판 처리 설비는 도포 공정을 담당하는 도포 모듈, 현상 공정을 담당하는 현상 모듈 및 베이크 공정을 담당하는 베이크 모듈 등을 포함하며, 상기 모듈들은 반송 로봇이 구비된 이송 챔버 주변에 배치된다. 반송 로봇은 설정된 공정 레시피에 따라 기판들을 각각의 모듈들로 이송한다.
도 1에 도시된 바와 같이, 기존 기판 처리 설비(1)의 이송챔버(2)는 상단에 설치된 팬필터유닛(3)과 하단에 설치된 배기팬(4)에 의해 수직한 기류가 만들어진다. 그런데, 반송 로봇(5)이 하단의 배기팬 사각지역이나 구석(이송로의 양끝단)으로 이동하는 경우 그 부근에서 와류가 발생된다. 이러한 와류는 반송 로봇(5)에 의해 반송되는 기판의 파티클 오염을 유발시키고, 이송챔버(2) 내부공간의 온도 균일성이 틀어지는 문제가 발생된다.
본 발명은 이송 챔버 내부의 와류 발생을 최소화할 수 있는 기판 처리 설비를 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 목적은 여기에 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기한 과제를 달성하기 위하여 본 발명의 실시 예에 따른 기판 처리 설비는 기판 반송을 위한 메인 반송 로봇이 설치되고, 상기 메인 반송 로봇이 이동하는 이송로를 제공하는 반송 챔버; 및 상기 메인 반송 로봇의 이동방향과 나란한 상기 반송 챔버의 양측면에 상기 이송로를 따라 배치되는 기판 처리를 수행하는 복수의 처리 모듈들을 포함하되; 상기 반송 챔버는 청정공기를 상기 반송 챔버 내부로 송풍하도록 천정에 설치되는 팬필터유닛; 바닥면에 설치되고, 상기 반송 챔버 내부의 공기를 강제 배기시키는 제1배기팬들; 상기 메인 반송 로봇의 이동방향과 수직한 전면과 후면에 각각 설치되고, 상기 반송 챔버 내부의 공기를 강제 배기시키는 제2배기팬들을 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 상기 반송 챔버는 상기 제어부는 상기 메인 반송 로봇의 위치에 따라 상기 제2배기팬들의 배기 속도를 조절하는 제어부를 더 포함할 수 있다.
본 발명에 의하면, 제2배기팬들이 와류 현상을 최소화함으로써 기판 오염을 방지하고 및 반송 챔버 내부의 온도 균일성을 높일 수 있다.
이하에 설명된 도면들은 단지 예시의 목적을 위한 것이고, 본 발명의 범위를 제한하기 위한 것이 아니다.
도 1은 일반적인 이송로의 기류 흐름을 보여주는 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 설비를 보여주는 평면 구성도이다.
도 3은 도 2에 도시된 기판 처리 설비를 보여주는 측면 구성도이다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 기판 처리 설비를 상세히 설명하기로 한다. 우선 각 도면의 구성 요소들에 참조 부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
( 실시 예 )
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 설비를 보여주는 평면 구성도이다. 도 3은 도 2에 도시된 기판 처리 설비를 보여주는 측면 구성도이다.
본 실시예에서는 기판으로 반도체 웨이퍼를 예로 들어 설명한다. 그러나 기판은 반도체 웨이퍼 이외에 평판 표시 패널, 포토 마스크 등 다양한 종류의 기판일 수 있다. 또한, 본 실시예에서는 기판 처리 설비가 사진 공정(photo-lithography process)을 일괄적으로 수행할 수 있는 스피너 설비(spinner local facility)인 것을 예로 들어 설명한다.
도 2 내지 도 3을 참조하면, 기판 처리 설비(10)는 인덱스부(100), 공정처리부(process treating member)(200)를 포함한다. 도시하지 않았지만, 공정처리부(200)는 인터페이스부(interface member)를 통해 노광공정부(exposure process member)가 연결될 수 있다.
인덱스부(100)는 공정처리부의 전단부에 설치된다. 인덱스부(100)는 공정처리부(200)의 일측에서 제1 방향(X1)을 따라 길게 배치된다. 인덱스부(100)는 복수의 웨이퍼(W)를 수납하는 카세트(C:Cassette)와 공정처리부(200) 상호 간에 웨이퍼(W)를 이송하는 인덱스(index) 설비이다. 인덱스부(100)는 로드포트들(load ports)(110) 및 제1 이송유닛(120)을 가진다. 로드 포트(110)들은 제 1 방향(X1)을 따라 나란하게 배치되고, 제1 이송유닛(120)은 로드 포트(110)들과 공정처리부(200) 사이에 위치한다. 기판들을 수용하는 카세트(C)는 오버헤드 트랜스퍼(Overhead Transfer), 오버헤드 컨베이어(Overhead Conveyor), 또는 자동 안내 차량(Automatic Guided Vehicle)과 같은 이송 수단(미도시)에 의해 로드 포트들에 놓인다. 카세트(C)는 전면 개방 일체식 포드(Front Open Unified Pod:FOUP)와 같은 밀폐용 용기가 사용될 수 있다.
제1 이송유닛(120)은 로드포트(110)에 안착된 카세트(C)와 공정처리부(200) 상호 간에 웨이퍼(W)를 이송한다. 제1 이송유닛은 이송로봇(transfer robot)(122) 및 이송로봇(122)이 제1 방향(X1)을 따라 이동되는 통로로 제공되는 이송통로(transfer passageway)(124)를 가진다.
이송로봇(122)은 공정시 이송통로(124)를 따라 이동되면서 카세트(C)와 공정처리부(200) 상호 간에 웨이퍼(W)를 이송한다. 여기서, 인덱스부(100)와 공정처리부(200) 상호간의 웨이퍼(W) 이송은 인덱스부(100)의 공정처리부(200)에 형성되는 출입구(entrance;130)를 통해 이루어진다.
공정처리부(200)는 반송 챔버(300) 및 복수의 공정유닛들(400)을 포함한다. 공정유닛들(400) 및 반송 챔버(300)는 인덱스부(100)와 인접한 위치로부터 제1 방향(X1)과 수직하는 제2 방향(X2)을 따라 적어도 하나의 열을 이루어 배치된다. 다시 말해, 공정 유닛들(400)은 반송 챔버(300)의 이송로를 따라 양측면에 배치된다.
반송 챔버(300)는 프레임(310)과 메인 반송 로봇(350)을 포함한다. 프레임(310)은 전면(312), 후면(314), 양측면(316), 천정(318) 그리고 바닥면(319)을 갖는 직육면체로 이루어지며, 프레임(310) 내부는 메인 반송 로봇(350)이 이동하는 이동로(320)가 제공된다. 이동로(320)에는 제2방향(X2)과 나란한 방향으로 이송레일(322)이 설치되며, 메인 반송 로봇(350)은 이송레일(322)을 따라 이동한다. 메인 반송 로봇(350)은 공정시 이송레일(332)을 따라 이동하면서, 인덱스부(100)와 공정유닛들 상호 간에 웨이퍼를 이송한다.
반송 챔버(300)는 이송로 내부의 기류 흐름을 제공하는 팬필터유닛(332)들, 제1배기팬(334)들 ,제2배기팬(336)들 그리고 제어부(338)를 포함한다. 팬필터유닛(332)들은 청정공기를 반송 챔버(300) 내부로 송풍하도록 프레임(310)의 천정(318)에 설치된다. 제1배기팬(334)들은 프레임(310)의 바닥면(319)에 설치된다. 제1배기팬(334)들은 반송 챔버(300) 내부의 공기를 강제 배기시킨다.
한편, 제2배기팬(336)들은 프레임(310)의 전면(312)에 설치되는 전면측 제2배기팬(336a)들과 프레임(310)의 후면(314)에 설치되는 후면측 제2배기팬(336b)들을 포함한다. 제2배기팬(336)들은 이동로(320)의 전단과 후단에 위치한 메인 반송 로봇(350) 주변에 발생되는 와류 현상을 방지하기 위해 메인 반송 로봇(350)과 전면(또는 후면) 사이의 공기를 강제 배기시킨다.
제어부(338)는 메인 반송 로봇(350)의 위치에 따라 제2배기팬(336)들의 배기 속도를 제어한다. 예컨대, 메인 반송 로봇(350)이 프레임(310)의 전면(312)쪽으로 이동되면, 제어부(338)는 전면측 제2배기팬(336a)들의 배기 속도를 증가시키고, 프레임의 후면(314)에 설치된 후면측 제2배기팬(336b)들의 배기 속도를 감소시킨다. 메인 반송 로봇(350)이 프레임(310)의 후면(314)쪽으로 이동되면, 제어부(338)는 후면측 제2배기팬(336b)들의 배기 속도를 증가시키고, 프레임(310)의 전면(312)에 설치된 전면측 제2배기팬(336a)들의 배기 속도를 감소시킨다. 즉, 제2배기팬(336)들은 팬필터유닛(332)들과 제1배기팬(334)들에 의해 제공되는 다운 플로우(수직 기류)에 지장을 주지 않고 와류 현상만 제거하는 목적으로 사용된다.
공정유닛(400)들은 메인 반송 로봇(350)의 이동방향과 나란한 반송 챔버(300)의 양측면에 이송로를 따라 배치된다. 공정유닛(400)들은 소정의 반도체 제조 공정을 수행한다. 예를 들면, 공정유닛(400)들은 웨이퍼(W) 상에 감광액(photoresist)을 도포하는 도포공정(coat process)을 수행하는 공정유닛, 웨이퍼(W) 상에 현상액을 분사하여 웨이퍼(W) 상에 형성된 막을 현상하는 현상공정(develop process)을 수행하는 공정유닛 그리고 웨이퍼(W)를 가열하는 베이크 공정(bake process)을 수행하는 공정유닛들을 포함할 수 있다.
본 실시예에서는, 반송 챔버(300)의 길이방향을 따라 어느 일측에는 도포 유닛들이 배치되고, 반송 챔버의 길이방향을 따라 다른 일측에는 도포 유닛들과 마주보도록 베이크 유닛들이 배치된다. 베이크 유닛으로는 감광액을 도포하기 전에 기판을 소정의 온도로 가열하여 기판 표면의 유기물이나 수분을 제거하는 프리 베이크(Pre-Baking) 공정을 수행하는 베이크 유닛과, 감광액을 기판상에 도포한 후에 행하는 소프트 베이크(Soft-Baking) 공정을 수행하는 베이크 유닛과, 기판을 냉각하는 공정을 수행하는 베이크 유닛 등을 예로 들 수 있다.
한편, 공정 처리부(200)와 인덱스부(100) 사이에는 버퍼 유닛(500)이 배치된다. 버퍼 유닛(500)은 공정 처리부(200)와 인덱스부(100) 간에 반송되는 기판이 일시적으로 머무르는 스테이지를 포함한다. 버퍼 유닛(500)은 반송 챔버(300)의 일측면에 인덱스부(100)와 인접하게 배치된다. 버퍼 유닛(500)은 공정유닛(400)들과 동일 선상에 설치된다. 만약, 버퍼 유닛(500)이 반송 챔버(300)와 인덱스부(100) 사이에 배치되는 경우에는 전면측 제2배기팬(336)들의 장착이 어려워진다. 따라서, 와류 발생을 억제하기 위한 제2배기팬들을 갖는 반송 챔버를 구현하기 위해서는 버퍼 유닛이 반송챔버의 측면에 배치되어야 한다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시 예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시 예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
100 : 인덱스부
200 : 공정 처리부
300 : 반송챔버

Claims (2)

  1. 기판 처리 설비에 있어서:
    기판 반송을 위한 메인 반송 로봇이 설치되고, 상기 메인 반송 로봇이 이동하는 이송로를 제공하는 반송 챔버; 및
    상기 메인 반송 로봇의 이동방향과 나란한 상기 반송 챔버의 양측면에 상기 이송로를 따라 배치되는 기판 처리를 수행하는 복수의 처리 모듈들을 포함하되;
    상기 반송 챔버는
    청정공기를 상기 반송 챔버 내부로 송풍하도록 천정에 설치되는 팬필터유닛;
    바닥면에 설치되고, 상기 반송 챔버 내부의 공기를 강제 배기시키는 제1배기팬들;
    상기 메인 반송 로봇의 이동방향과 수직한 전면과 후면에 각각 설치되고, 상기 반송 챔버 내부의 공기를 강제 배기시키는 제2배기팬들을 포함하는 기판 처리 설비.
  2. 제1항에 있어서:
    상기 반송 챔버는
    상기 제어부는 상기 메인 반송 로봇의 위치에 따라 상기 제2배기팬들의 배기 속도를 조절하는 제어부를 더 포함하는 기판 처리 설비.
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