KR20130111235A - Apparatus and method for loading and unloading, more particularly of a coating device - Google Patents

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Abstract

본 발명은 CVD-반응기의 프로세스 챔버의 적재 플레이트(2)에 적재 및 하적하기 위한 장치와 관련이 있으며, 상기 적재 플레이트(2)는 기판 홀더(1)의 회전 축 둘레에 배치된 베어링 포켓(4) 안으로 삽입되며, 본 발명에 따른 적재 및 하적 장치는 그리퍼(9)(gripper)를 구비하고, 상기 그리퍼는 인출 위치에서 기판 홀더(1)의 회전에 의해 적재 플레이트-교체 위치로 보내진 적재 플레이트(2)를 상기 베어링 포켓(4)으로부터 인출한 다음에 적재 위치에서 다른 적재 플레이트(2)를 그곳에 내려놓기 위하여 위치 설정 구동 장치(13)에 의해서 변위 될 수 있으며, 또한 본 발명에 따른 적재 및 하적 장치는 적재 플레이트(2)를 저장하기 위한 용기(magazine)를 더 구비한다. 적재 플레이트를 교체할 때에 부정확한 위치 설정을 피하기 위하여, 베어링 포켓(4)으로부터 인출된 적재 플레이트(2)의 상기 그리퍼(9)에 대한 상대적인 위치 및 상기 베어링 포켓(4) 안에 놓일 적재 플레이트(2)의 상기 그리퍼(9)에 대한 상대적인 위치를 결정하기 위한 위치 결정 수단(16, 17, 18, 19, 20, 21, 22)이 제안되며, 또한 상기 두 가지 상대적인 위치 상호 간의 편차를 결정하기 위한 그리고 상기 결정된 편차로부터 적재 위치를 산출하기 위한 계산 장치(27)가 제안된다.The present invention relates to an apparatus for loading and unloading a loading plate 2 of a process chamber of a CVD-reactor, in which the loading plate 2 is a bearing pocket 4 arranged around the axis of rotation of the substrate holder 1. ), The loading and unloading device according to the invention is provided with a gripper 9, which gripper is sent to the loading plate-replacement position by rotation of the substrate holder 1 in the withdrawal position ( 2) can be withdrawn from the bearing pocket 4 and then displaced by the positioning drive device 13 in order to put another loading plate 2 there in the loading position, and also in accordance with the invention the loading and unloading The apparatus further comprises a magazine for storing the loading plate 2. In order to avoid incorrect positioning when replacing the loading plate, the position of the loading plate 2 withdrawn from the bearing pocket 4 relative to the gripper 9 and the loading plate 2 to be placed in the bearing pocket 4 Positioning means (16, 17, 18, 19, 20, 21, 22) for determining a relative position of the gripper (9) relative to the gripper (9) is proposed, and also for determining a deviation between the two relative positions And a calculation device 27 for calculating the loading position from the determined deviation is proposed.

Figure P1020127033463
Figure P1020127033463

Description

보다 특히 코팅 설비에 적재 및 하적하기 위한 장치 및 방법 {APPARATUS AND METHOD FOR LOADING AND UNLOADING, MORE PARTICULARLY OF A COATING DEVICE}More particularly, apparatus and method for loading and unloading coating equipment {APPARATUS AND METHOD FOR LOADING AND UNLOADING, MORE PARTICULARLY OF A COATING DEVICE}

본 발명은 기판 처리 설비, 특히 CVD-반응기의 프로세스 챔버의 적재 플레이트에 적재 및 하적하기 위한 장치에 관한 것으로서, 이 경우 상기 적재 플레이트는 기판 홀더의 회전 축 둘레에 배치된 베어링 포켓 안으로 삽입되는 각각 하나 또는 다수의 기판을 지지하며, 본 발명에 따른 적재 및 하적 장치는 그리퍼(gripper)를 구비하고, 상기 그리퍼는 인출 위치에서 기판 홀더의 회전에 의해 적재 플레이트-교체 위치로 보내진 적재 플레이트를 상기 베어링 포켓으로부터 인출한 다음에 적재 위치에서 다른 적재 플레이트를 그곳에 내려놓기 위하여 위치 설정 구동 장치에 의해서 변위 될 수 있으며, 또한 본 발명에 따른 적재 및 하적 장치는 중간 저장소, 즉 코팅된 또는 코팅되지 않은 기판이 제공된 적재 플레이트를 저장하기 위한 용기(magazine) 등을 더 구비한다.The present invention relates to a device for loading and unloading a substrate processing facility, in particular a loading plate of a process chamber of a CVD-reactor, in which case each loading plate is inserted into a bearing pocket disposed around the axis of rotation of the substrate holder. Or supporting a plurality of substrates, the loading and unloading device according to the invention having a gripper, said gripper having a loading plate sent to a loading plate-replacement position by rotation of a substrate holder in a withdrawal position of said bearing pocket It can be displaced by the positioning drive device to take it out of the loading position and then lower the other loading plate therein, and the loading and unloading device according to the invention is also provided with an intermediate reservoir, i.e. a coated or uncoated substrate. It is further provided with a magazine or the like for storing a loading plate. The.

본 발명은 또한 그리퍼를 이용해서 기판 처리 설비, 특히 CVD-반응기의 프로세스 챔버의 적재 플레이트에 적재 및 하적하기 위한 방법에 관한 것으로서, 이 경우 상기 적재 플레이트는 기판 홀더의 회전 축 둘레에 배치된 베어링 포켓 안으로 삽입되는 각각 하나 또는 다수의 기판을 지지하며, 이때 상기 그리퍼는 위치 설정 구동 장치에 의해서 인출 위치로 변위 되고, 그리고 상기 인출 위치에서 상기 기판 홀더의 회전에 의해 적재 플레이트-교체 위치로 보내진 베어링 포켓으로부터 하나의 적재 플레이트를 인출하여 상기 적재 플레이트를 다른 장소에, 특히 저장 용기 안에 내려놓으며, 그리고 다른 한 장소, 특히 저장 용기로부터 다른 하나의 적재 플레이트를 들어올려서 위치 설정 구동 장치에 의해 하적 위치로 보내지고, 상기 하적 위치에서 상기 적재 플레이트를 베어링 포켓 안에 내려놓는다.The invention also relates to a method for loading and unloading a loading plate in a substrate processing facility, in particular in a process chamber of a CVD-reactor, by means of a gripper, in which case the loading plate is a bearing pocket disposed around the axis of rotation of the substrate holder. Each bearing one or a plurality of substrates inserted therein, wherein the gripper is displaced by the positioning drive to the withdrawal position and sent to the loading plate-replacement position by rotation of the substrate holder in the withdrawal position Take out one loading plate from the container and lower it in another place, especially in the storage container, and lift the other loading plate from another location, in particular the storage container, and send it to the unloading position by the positioning drive. The enemy in the unloading position It puts down a plate in the bearing pocket.

종래의 장치 및 종래의 방법은 US 2005/0265814 A1호에서 기술된다. 이 간행물에 기술된 장치는 그리퍼를 구비하며, 상기 그리퍼에 의해서 웨이퍼가 제 1 처리 스테이션으로부터 제 2 혹은 제 3 처리 스테이션으로 운송될 수 있다. 상기 장치는 센서 어레이를 구비하며, 상기 센서 어레이에 의해서 그리퍼에 대한 웨이퍼의 상대적인 위치가 결정될 수 있다. 상기 장치는 또한 계산 장치도 구비하며, 상기 계산 장치에 의해서는 상기 결정된 상대적인 위치로부터 들어 올려진 웨이퍼를 재차 내려놓기 위하여 그리퍼가 이동하는 적재 위치가 산출될 수 있다.Conventional apparatus and conventional methods are described in US 2005/0265814 A1. The apparatus described in this publication has a gripper, by which the wafer can be transported from a first processing station to a second or third processing station. The device has an array of sensors, by which the relative position of the wafer relative to the gripper can be determined. The apparatus also includes a computing device, by which the loading position to which the gripper moves can be calculated in order to lower the lifted wafer again from the determined relative position.

본 발명의 출발점은 예를 들어 DE 102 32 731 A1호에 기술된 바와 같은 CVD-코팅 장치 또는 기판 처리 설비를 형성한다. 이 간행물에 기재된 장치는 프로세스 챔버를 구비하고, 상기 프로세스 챔버 안에는 구형의 기판 홀더가 존재한다. 상기 기판 홀더는 중심 축을 중심으로 회전할 수 있도록 상기 프로세스 챔버 안에 지지가 되어 있고, 다수의 적재 플레이트를 구비한다. 상기 적재 플레이트들은 자신에게 할당된 상기 기판 홀더의 베어링 포켓 안으로 삽입되고, 상기 베어링 포켓들은 기판 홀더의 중심 둘레에 원주 방향으로 균일한 각 분포로 분배된다. 각각의 베어링 포켓 안에는 적어도 하나의 기판이 놓여 있다. 그러나 다수의 기판이 하나의 적재 플레이트 상에 놓일 수도 있다. 적재 플레이트들은 그리퍼의 그리핑 암(gripping arm)에 의해서 베어링 포켓으로부터 개별적으로 차례로 인출될 수 있다. 이 목적을 위하여 상기 그리핑 암들은 기판 홀더의 에지 쪽으로 개방된 채널들에 맞물리고, 상기 적재 플레이트의 에지 섹션에 아래로부터 결합 된다. 상기 구형 적재 플레이트의 에지 섹션은 주변 홈에 의해서 형성된다. 이 목적을 위하여 위치 설정 구동 장치에 의해서 구동되고 제어 장치에 의해서 제어되는 그리퍼가 사전에 결정된 적재 위치로 이동하게 된다. 기판 홀더는 인출될 적재 플레이트가 대략 상기 적재 위치에 놓이게 되도록 사전에 이미 회전된 상태다. 상기 기판 홀더의 회전 위치 설정의 허용 오차로 인하여 상기 위치는 단지 부정확하게만 이동될 수 있다. 기판 홀더의 둘레 위치는 밀리미터 범위 안에서 변동될 수 있다. 그러나 다른 한 편으로 적재 플레이트는 베어링 포켓의 벽에 대하여 상대적으로 더 적은 간격을 두고서 베어링 포켓 안에 놓인다. 그리핑 암들이 삽입되는 채널들의 폭이 충분히 넓은 경우에는, 베어링 포켓으로부터 적재 플레이트를 인출할 때에 충돌이 전혀 발생하지 않는다. 인출된 적재 플레이트는 저장 용기로 이동하여 그곳에 내려지며, 추후의 시점에 부가 처리를 위하여 저장 용기로부터 인출된다. 그리퍼는 베어링 포켓으로부터 인출된 적재 플레이트가 내려진 후에 처리될 기판이 제공되는 다른 적재 플레이트를 비어 있는 베어링 포켓 안에 삽입하기 위하여 상기 다른 적재 플레이트를 파지하게 된다. 새로운 적재 플레이트의 그리퍼에 대한 상대적인 위치뿐만 아니라 하우징에 대한 베어링 포켓의 실제 위치의 상대적인 위치도 공지되어 있지 않고, 두 가지 상대적인 위치가 허용 오차를 갖기 때문에, 새로운 적재 플레이트들이 베어링 포켓 안으로 정확하게 삽입될 수 없는 상황이 발생할 수 있다. 또한, 적재 플레이트들의 에지들이 베어링 포켓의 에지 상에 올려지는 상황도 발생할 수 있다.The starting point of the present invention forms a CVD-coating apparatus or substrate processing facility as described, for example, in DE 102 32 731 A1. The apparatus described in this publication has a process chamber in which a spherical substrate holder is present. The substrate holder is supported in the process chamber so as to be able to rotate about a central axis and has a plurality of loading plates. The loading plates are inserted into bearing pockets of the substrate holder assigned to them, and the bearing pockets are distributed in a uniform angular distribution in the circumferential direction around the center of the substrate holder. At least one substrate is placed in each bearing pocket. However, multiple substrates may be placed on one loading plate. The loading plates can be individually withdrawn from the bearing pocket in turn by the gripping arm of the gripper. For this purpose the gripping arms engage channels open towards the edge of the substrate holder and engage from below to the edge section of the loading plate. The edge section of the spherical loading plate is formed by the peripheral grooves. For this purpose, the gripper driven by the positioning drive and controlled by the control device is moved to a predetermined loading position. The substrate holder has already been rotated in advance so that the loading plate to be withdrawn is approximately at the loading position. Due to the tolerance of the rotational positioning of the substrate holder, the position can only be moved incorrectly. The peripheral position of the substrate holder can vary within the millimeter range. On the other hand, however, the loading plate lies in the bearing pocket with a relatively less distance to the wall of the bearing pocket. If the width of the channels into which the gripping arms are inserted is large enough, no collision occurs at all when withdrawing the loading plate from the bearing pocket. The withdrawn loading plate is moved to the storage container and lowered there, and is withdrawn from the storage container for further processing at a later time. The gripper grips the other loading plate to insert another loading plate into which the substrate to be processed is provided into the empty bearing pocket after the loading plate withdrawn from the bearing pocket is lowered. The relative position of the actual position of the bearing pocket with respect to the housing as well as the position relative to the gripper of the new loading plate is not known, and since the two relative positions have a tolerance, new loading plates can be correctly inserted into the bearing pocket. No situation can arise. In addition, a situation may arise in which the edges of the loading plates are raised on the edge of the bearing pocket.

US 4,819,167호는 그리퍼에 대한 기판의 상대적인 위치를 결정할 수 있는 장치 및 방법을 기술하고 있다. 상기 간행물에서는 포토 센서와 함께 서로 평행하게 진행하는 광 배리어를 형성하는 다수의 발광 다이오드가 제공되었다. 그리퍼의 그리핑 암 상에 올려지는 웨이퍼는 상기 광 배리어 격자에 의해서 이동된다. 이때 그리퍼에 대한 상기 웨이퍼의 상대적인 위치가 결정된다.US 4,819,167 describes an apparatus and method which can determine the relative position of a substrate with respect to the gripper. The publication has provided a number of light emitting diodes that, together with a photo sensor, form a light barrier running parallel to each other. The wafer that is placed on the gripping arm of the gripper is moved by the light barrier grating. The relative position of the wafer with respect to the gripper is then determined.

상기 간행물에 기술된 방법과 유사한 방법을 US 5,452,521호가 기술하고 있다. 이 간행물에서는 웨이퍼의 중심점이 다수 반지름의 산출을 통해서 결정된다.A method analogous to the method described in this publication is described in US Pat. No. 5,452,521. In this publication, the center point of the wafer is determined through the calculation of the majority radius.

US 5,513,948호에 공지된 기판의 위치를 설정하기 위한 방법에서는 그리핑 암 상에 놓여 있는 기판이 광학적인 광 배리어 어레이에 의해서 다양한 회전 방향으로 이동하게 된다.In a method for positioning a substrate known from US Pat. No. 5,513,948, the substrate lying on the gripping arm is moved in various rotational directions by an optical light barrier array.

US 6,198,976 B1호는 상기 간행물에 기술된 방법과 유사한 방법을 기술하고 있다. 본 간행물에서는 광 배리어에 의해서 이동된 기판의 에지 점들도 결정된다. 본 간행물에서 기판은 광 배리어 어레이에 의해서 통일되지 않은 경로를 따라 이동된다.US 6,198,976 B1 describes a method similar to the method described in this publication. In this publication, the edge points of the substrate moved by the light barrier are also determined. In this publication, the substrate is moved along a path that is not uniform by the light barrier array.

본 발명의 과제는, 적재 플레이트를 교체할 때에 부정확한 위치 설정이 피해질 수 있는 조치들을 제시하는 것이다.An object of the present invention is to propose measures in which incorrect positioning can be avoided when replacing the loading plate.

베어링 포켓으로부터 인출된 적재 플레이트의 그리퍼에 대한 상대적인 위치를 결정함으로써, 기판 홀더의 적재 플레이트의 위치가 교체될 때마다 베어링 포켓의 실제 위치에 대하여 추론을 할 수 있게 된다. 이 목적을 위하여 예를 들어 그리퍼의 한 기준점에 대한 적재 플레이트의 한 기준점의 상대적인 위치를 결정하는 위치 결정 수단이 사용된다. 상기 상대적인 위치는 베어링 포켓의 실제-위치에 의존한다. 적재 플레이트의 상대적인 위치의 결정은 광학적인 측정을 통해서 이루어질 수 있다. 상기 광학적인 측정은 바람직하게 하나 또는 다수의 광 배리어를 사용해서 이루어진다. 바람직하게 상기 광 배리어(들)는 하우징에 고정적으로 배치되어 있다. 상기 광 배리어(들)의 방사 방향은 그리퍼의 이동 트랙에 대하여 수직으로 진행한다. 그리퍼에는 위치 검출기가 설치되어 있으며, 상기 위치 검출기에 의해서는 제어 장치가 그리퍼의 이동 때마다 하우징에 대한 상기 그리퍼의 절대적인 위치를 결정할 수 있다. 그리퍼는 다수 개의 링크(link)로 구성될 수 있다. 각각의 링크는 회전 각 검출기를 구비할 수 있다. 상기 위치 결정 수단들에 의해서 구형 적재 플레이트의 에지가 스캐닝 될 수 있다. 이 목적을 위하여 광 배리어가 하나인 경우에는 적재 플레이트가 상기 광 배리어의 광선에 접근하게 된다. 광선이 적재 플레이트의 에지에 접촉하자마자, 상기 광 배리어는 중단된다. 상기 적재 플레이트의 에지는 뾰족하게 형성되었다. 이와 같은 상황에서 그리퍼의 위치가 저장된다. 그리퍼가 계속 변위 되면서 광 배리어는 광선이 적재 플레이트의 추가의 에지 점에 접촉하게 될 때까지 중단된 상태로 유지된다. 광선이 적재 플레이트의 추가의 에지 점에 접촉하는 상황에서 광선 중단이 종료된다. 이와 같은 상황에서 그리퍼의 위치가 저장된다. 광 배리어가 상이한 경로에서 두 번 통과되거나 또는 연속으로 혹은 대략 동시에 통과되는 두 개의 광 배리어가 존재하면, 총 네 개의 접촉점이 저장된다. 계산 유닛은 상기 접촉점의 위치로부터 그리퍼에 대한 적재 플레이트의 상대적인 위치를 결정할 수 있다. 바람직하게 적재 플레이트는 원판의 형태를 갖는다. 따라서, 적재 플레이트의 중심점을 결정하기 위해서는 세 개의 측정점으로도 충분하다. 목표 위치에 상응하는 그리퍼에 있는 한 기준점에 대한 적재 플레이트의 실제 위치의 편차 혹은 상기 적재 플레이트의 중심점의 실제 위치의 편차로부터 적재 플레이트가 인출되는 장소인 베어링 포켓의 목표 위치에 대한 상기 베어링 포켓의 실제 위치의 편차가 결정될 수 있다. 기판 홀더가 적재 플레이트 교체 위치로 정확하게 보내질 수 없기 때문에, 적재 플레이트의 개별 교체 위치에서 베어링 포켓의 실제 위치는 상기 베어링 포켓의 목표 위치로부터 약간 벗어나게 된다. 베어링 포켓으로부터 인출된 적재 플레이트가 예를 들어 저장 용기 내부의 한 다른 장소에 내려진 후에 예를 들어 처리될 기판을 지지하고 있는 한 새로운 적재 플레이트가 상기 베어링 포켓에 장착되면, 그리퍼는 상기 그리퍼에 의해서 들려진 적재 플레이트가 베어링 포켓 안에 꼭 들어맞게 배치되는 하나의 위치로 이동하게 된다. 이 목적을 위하여 전술된 방법에 따라 베어링 포켓 안에 배치될 적재 플레이트의 그리퍼에 대한 상대적인 위치가 결정된다. 따라서, 계산 장치는 두 가지의 상대적인 위치를 하나의 기준 위치에 대한 편차의 형태로 나타내게 된다. 그에 따라 상기 계산 장치에 의해서는 베어링 포켓 안에 배치될 적재 플레이트의 중심점의 위치에 대한 상기 베어링 포켓으로부터 인출된 적재 플레이트의 중심점의 편차를 결정할 수 있게 된다. 이와 같은 편차는 실제로 그리퍼의 이동 평면에서 배향된 한 구간, 다시 말해 편차 벡터에 상응한다. 상기 편차 벡터의 두 개 최종점 간의 차는 그리퍼의 적재 위치로 이동하기 위해서 상기 그리퍼가 변위 되어야만 하는 만큼의 크기이다.By determining the relative position of the loading plate withdrawn from the bearing pocket relative to the gripper, it is possible to make inferences about the actual position of the bearing pocket whenever the position of the loading plate of the substrate holder is replaced. For this purpose, for example, a positioning means is used which determines the relative position of one reference point of the loading plate with respect to one reference point of the gripper. The relative position depends on the actual-position of the bearing pocket. The determination of the relative position of the loading plate can be made through optical measurements. The optical measurement is preferably made using one or multiple light barriers. Preferably the light barrier (s) is fixedly arranged in the housing. The radial direction of the light barrier (s) runs perpendicular to the movement track of the gripper. The gripper is provided with a position detector, which enables the control device to determine the absolute position of the gripper relative to the housing each time the gripper moves. The gripper may be composed of a plurality of links. Each link may have a rotation angle detector. The edges of the spherical stacking plate can be scanned by the positioning means. For this purpose, when there is only one light barrier, the loading plate approaches the light beam of the light barrier. As soon as the light rays hit the edge of the loading plate, the light barrier is stopped. The edge of the loading plate was sharpened. In this situation, the gripper's position is stored. As the gripper continues to displace, the light barrier remains suspended until the light beam comes in contact with the additional edge point of the loading plate. The light interruption ends when the light beam contacts the further edge point of the loading plate. In this situation, the gripper's position is stored. If there are two light barriers through which the light barrier is passed twice in different paths or in succession or approximately simultaneously, a total of four contact points are stored. The calculating unit can determine the relative position of the loading plate relative to the gripper from the position of the contact point. Preferably the loading plate is in the form of a disc. Therefore, three measuring points are sufficient to determine the center point of the loading plate. The actual position of the bearing pocket relative to the target position of the bearing pocket, which is the place where the loading plate is withdrawn from the deviation of the actual position of the loading plate relative to a reference point in the gripper corresponding to the target position or the deviation of the actual position of the center point of the loading plate. The deviation of the position can be determined. Since the substrate holder cannot be correctly sent to the loading plate replacement position, the actual position of the bearing pocket at the individual replacement position of the loading plate is slightly out of the target position of the bearing pocket. If a new loading plate is mounted in the bearing pocket, for example, as long as the loading plate withdrawn from the bearing pocket is lowered, for example, in another place inside the storage container, and is supporting the substrate to be processed, the gripper is lifted by the gripper. The true loading plate is moved to a position that fits snugly within the bearing pocket. For this purpose the relative position with respect to the gripper of the loading plate to be placed in the bearing pocket is determined according to the method described above. Thus, the computing device displays the two relative positions in the form of deviations from one reference position. The calculation device can thus determine the deviation of the center point of the loading plate withdrawn from the bearing pocket relative to the position of the center point of the loading plate to be placed in the bearing pocket. This deviation actually corresponds to a section oriented in the gripper's plane of motion, ie the deviation vector. The difference between the two end points of the deviation vector is as large as the gripper must be displaced to move to the loading position of the gripper.

본 발명의 한 가지 실시 예는 아래에서 기술된다.
도 1은 기판(3)을 수용하기 위한 적재 플레이트(2)가 삽입되는 베어링 포켓(4), 그리고 하나의 적재 플레이트(2)를 인출하기 위하여 사전에 결정된 적재 위치를 취한 그리퍼를 구비한 기판 홀더(1)의 한 부분을 도시한 개략도이며,
도 2는 선 Ⅱ-Ⅱ를 따라 절단하여 도시한 단면도이고,
도 3은 도 1에 따른 도면으로서, 이때 그리퍼(9)는 베어링 포켓(4)으로부터 인출된 적재 플레이트(2)를 상기 적재 플레이트(2)의 에지(2')가 제 1 접촉점(21)에서 광 배리어(17)의 광선에 접촉하는 한 이동 위치에서 한 적재 개구(28)의 방향으로 이송하였으며,
도 4는 도 3에 따른 도면으로서, 이때 적재 플레이트(2)의 에지(2')는 제 2 광 배리어(19)의 광선에 접촉하고,
도 5는 도 3에 따른 도면으로서, 이때 적재 플레이트(2)의 에지(2')는 추가 접촉점(23)에서 광 배리어(19)의 광선에 접촉하며,
도 6은 도 3에 따른 도면으로서, 이때 적재 플레이트(2)의 에지(2')는 제 4 접촉점(24)에서 광 배리어(19)의 광선에 접촉하고,
도 7은 적재 개구(28)에 대한 사시도이며, 그리고
도 8은 적재 장치의 블록 회로도이다.One embodiment of the present invention is described below.
1 shows a substrate holder with a bearing pocket 4 into which a loading plate 2 for receiving a substrate 3 is inserted and a gripper in a predetermined loading position for withdrawing one loading plate 2. A schematic diagram showing a part of (1),
2 is a cross-sectional view taken along the line II-II;
FIG. 3 is a view according to FIG. 1, wherein the gripper 9 has a loading plate 2 withdrawn from the bearing pocket 4 at the edge 2 ′ of the loading plate 2 at the first contact point 21. In one moving position in contact with the light beam of the light barrier 17 was transferred in the direction of one loading opening 28,
FIG. 4 is a view according to FIG. 3, wherein the edge 2 ′ of the loading plate 2 contacts the light rays of the second light barrier 19,
FIG. 5 is a view according to FIG. 3, in which the edge 2 ′ of the loading plate 2 contacts the light rays of the light barrier 19 at an additional contact point 23,
FIG. 6 is a view according to FIG. 3, wherein the edge 2 ′ of the loading plate 2 contacts the light rays of the light barrier 19 at the fourth contact point 24,
7 is a perspective view of the loading opening 28, and
8 is a block circuit diagram of a loading apparatus.

본 발명에 따른 실시 예는 해당 적재- 및 하적 장치를 구비한 기판 처리 설비와 관련이 있다. 상기 기판 처리 설비는 도면에 단지 암시만 되어 있는 프로세스 챔버를 구비한 반응기를 포함한다. 상기 프로세스 챔버는 적재 개구(28)를 구비하는 외벽을 포함한다. 그리퍼 장치의 그리퍼(9)가 상기 적재 개구(28)를 관통할 수 있다. 상기 프로세스 챔버의 내부에는 원판 모양의 기판 홀더(1)가 존재하며, 상기 기판 홀더는 수평면에 배치되어 있고, 수직 축을 중심으로 회전될 수 있다. 상기 기판 홀더(1)의 회전 중심 둘레에는 다수의 베어링 포켓(4)이 균일한 각 분포로 배치되어 있다. 각각의 베어링 포켓(4) 안에는 원판 형태를 갖는 적재 플레이트(2)가 저장된다. 상기 저장 플레이트(2)는 약간의 간극을 제외하고는 원형의 횡단면을 갖는 베어링 포켓(4) 안에 꼭 맞게 저장되고, 그리퍼(9)의 그리핑 암들(10)에 의해서 베어링 포켓(4)으로부터 인출될 수 있다. 이 목적을 위하여 상기 기판 홀더(1)는 에지 쪽으로 개방된 그리고 서로 평행하게 진행하는 채널들(7)을 구비하며, 상기 채널들 안으로는 서로 평행하게 진행하는 두 개의 그리핑 암들(10)이 삽입될 수 있다. 상호 떨어져서 배치된 상기 두 개의 채널들(7)은 베어링 포켓(4)의 방사형 외부 영역 내부와 연통 된다.Embodiments in accordance with the present invention relate to substrate processing facilities having corresponding loading and unloading devices. The substrate processing facility comprises a reactor with a process chamber which is only indicated in the figures. The process chamber includes an outer wall having a loading opening 28. A gripper 9 of the gripper device can penetrate the loading opening 28. There is a disk-shaped substrate holder 1 inside the process chamber, the substrate holder is disposed in a horizontal plane, it can be rotated about a vertical axis. A plurality of bearing pockets 4 are arranged in a uniform angular distribution around the rotation center of the substrate holder 1. In each bearing pocket 4 a loading plate 2 having a disc shape is stored. The storage plate 2 is stored snugly in a bearing pocket 4 having a circular cross section except for a slight gap and withdrawn from the bearing pocket 4 by the gripping arms 10 of the gripper 9. Can be. For this purpose the substrate holder 1 has channels 7 open towards the edge and running parallel to each other, into which two gripping arms 10 running parallel to each other can be inserted. Can be. The two channels 7 arranged apart from each other communicate with the inside of the radial outer region of the bearing pocket 4.

적재 플레이트(2)는 둘레 환형 홈(5)을 가짐으로써, 결과적으로 지지 면(6)이 생성된다. 상기 둘레 환형 홈 내부와 채널(7)이 연통 됨으로써, 결과적으로 상기 그리핑 암들(10)은 채널 벽에 대하여 그리고 상기 환형 홈(5)의 에지에 대하여 측면 간극을 두고서 상기 환형 홈(5) 내부로 삽입될 수 있게 된다.The loading plate 2 has a circumferential annular groove 5, resulting in a support surface 6. As the channel 7 is in communication with the circumferential annular groove, the gripping arms 10 consequently have a lateral gap with respect to the channel wall and with respect to the edge of the annular groove 5. It can be inserted into.

상기 프로세스 챔버 외부에는 위치 설정 구동 장치(13)가 존재하며, 상기 위치 설정 구동 장치에는 그리퍼 장치의 하나의 암(12)이 다수의 링크를 통해 배치되어 있다. 하나 또는 다수의 회전 각 검출기(15)를 통해서 계산 장치(27)는 상기 암(12)의 회전 위치에 대한 또는 그리퍼(9)의 정확한 공간 위치에 대한 정확한 정보를 얻게 된다. 상기 암(12)의 단부에는 마찬가지로 회전 각 검출기를 구비하는 링크(14)가 존재한다. 상기 링크에는 그리퍼(9)의 두 개의 암들로 이루어진 장치가 일체로 연결되어 있다.A positioning drive device 13 exists outside the process chamber, and one arm 12 of the gripper device is disposed through a plurality of links in the positioning drive device. One or more rotation angle detectors 15 allow the calculation device 27 to obtain accurate information about the rotational position of the arm 12 or the exact spatial position of the gripper 9. At the end of the arm 12 is likewise a link 14 having a rotation angle detector. The linkage is integrally connected to the device consisting of two arms of the gripper 9.

제어 장치(26)를 이용해서 그리고 회전 각 검출기(14, 14', 15)에 의해 수신 확인된 위치 값들을 이용해서 그리퍼(9) 또는 상기 그리퍼의 그리핑 암(10)이 정확하게 위치 설정될 수 있다.The gripper 9 or the gripper's gripping arm 10 can be accurately positioned using the control device 26 and the position values acknowledged by the rotation angle detectors 14, 14 ′, 15. have.

적재 개구(28) 안에는 포토 다이오드(16, 18) 그리고 상기 포토 다이오드에 각각 마주 놓인 두 개의 발광 다이오드들(20)이 존재한다. 상기 발광 다이오드(20)들은 각각 하나의 포토 다이오드(16, 18)와 함께 서로 평행하게 진행하는 두 개의 광 배리어를 형성하며, 상기 광 배리어의 광선은 그리퍼(9)의 이동 평면에 대하여 가로로 진행한다. 상기 두 개 광 배리어들의 두 개 광선들(17, 19)의 간격은 원판 모양 적재 플레이트(2)의 직경보다 더 작다.In the loading opening 28 there are photodiodes 16 and 18 and two light emitting diodes 20 which face each other. Each of the light emitting diodes 20 forms two light barriers that run in parallel with each other with one photodiode 16 and 18, and the light beams of the light barrier travel transversely with respect to the moving plane of the gripper 9. do. The spacing of the two light rays 17, 19 of the two light barriers is smaller than the diameter of the disk-shaped loading plate 2.

포토 다이오드들(16, 18)은 계산 장치(27)에 연결됨으로써, 결과적으로 상기 계산 장치(27)는 광 배리어(16, 18)가 사건을 전달할 때에, 다시 말해 광 배리어가 중단되거나 또는 포토 다이오드(16, 18)가 조명될 때에 그리퍼(9)의 위치 값들을 저장할 수 있게 된다.The photodiodes 16, 18 are connected to the calculation device 27, so that the calculation device 27 can be operated when the light barriers 16, 18 convey an event, that is to say that the light barrier is interrupted or the photodiode is stopped. It is possible to store the position values of the gripper 9 when (16, 18) is illuminated.

계산 장치(27)는 또한 회전 각 검출기(14, 14', 15)의 값들 그리고 상기 암들 및 그리퍼(9)의 공지된 길이로부터 하우징에 대한 상기 그리핑 암의 한 기준점(11)의 XY-위치를 결정할 수 있으며, 이 경우 상기 하우징은 단지 개관을 위해서만 아래에서 프레임(25)의 위치에 의해 제시되어 있다.The calculation device 27 also measures the XY-position of one reference point 11 of the gripping arm relative to the housing from the values of the rotation angle detectors 14, 14 ′, 15 and the known length of the arms and gripper 9. In which case the housing is presented by the position of the frame 25 below only for overview.

그럼으로써 계산 장치(27)는 광 배리어(16, 18) 중에서 하나의 광 배리어가 사건(중단으로부터 비-중단으로의 교체 또는 그 반대)을 전송하자마자 그리퍼(9)의 실제 위치를 저장할 수 있다. 이와 같은 상황은 아래에서 더 설명되는 바와 같이 적재 플레이트(2)가 두 개의 광 배리어(16, 18)를 통과할 때에 그리퍼(9)에 대한 적재 플레이트(2)의 상대적인 위치를 결정하기 위해서 활용된다. 본 실시 예에서는 4-점-결정을 통해서 그리퍼(9)의 기준점(11)에 대한 적재 플레이트(2)의 중심점(8)의 위치가 결정된다. 이와 같은 과정은 활주 중에, 다시 말해 그리퍼(9)의 이동 중에 이루어지며, 상기 그리퍼의 이동 중에는 적재 플레이트(2)가 두 개의 광 배리어들(16, 19)을 통과하게 된다. 두 개의 그리핑 암들(10)은 이 그리핑 암들이 두 개의 광 배리어들(16, 18)을 둘러쌀 정도의 상호 간격을 갖는다. 따라서, 상기 그리핑 암들의 내부 간격은 상기 두 개 광 배리어들(17, 19)의 간격보다 더 크다. 그리핑 암들(10)은 또한 단지 서로 비스듬하게 진행하는 섹션들(10')이 그리퍼(9)의 이동시에 광 배리어들을 절단하도록, 하지만 서로 평행하게 진행하는 섹션들(10")은 광 배리어들을 절단하지 않도록 형성되었으며, 이 경우 적재 플레이트(2)는 오로지 서로 평행하게 진행하는 섹션들(10") 상에만 놓이게 된다.The computing device 27 can thereby store the actual position of the gripper 9 as soon as one of the light barriers 16, 18 transmits the event (replacement from interruption to non-interruption or vice versa). This situation is utilized to determine the relative position of the loading plate 2 with respect to the gripper 9 as the loading plate 2 passes through the two light barriers 16, 18 as described further below. . In this embodiment, the position of the center point 8 of the loading plate 2 with respect to the reference point 11 of the gripper 9 is determined by four-point determination. This process takes place during the slide, ie during the movement of the gripper 9, during which the loading plate 2 passes through the two light barriers 16, 19. The two gripping arms 10 are mutually spaced such that the gripping arms surround the two light barriers 16, 18. Thus, the inner spacing of the gripping arms is greater than the spacing of the two light barriers 17, 19. The gripping arms 10 also allow the sections 10 ′ only running obliquely to one another to cut the light barriers upon movement of the gripper 9, but the sections 10 ″ running parallel to each other may cause the light barriers to fall apart. It is designed not to cut, in which case the loading plate 2 is placed only on the sections 10 "running parallel to each other.

적재 플레이트(2)가 프로세스 챔버로부터 인출될 때에 측정된 네 개의 접촉점들(21, 22, 23, 24)로부터 기준점(11)에 대한 적재 플레이트(2)의 중심점(8)의 상대적인 위치가 결정될 수 있다. 이와 같은 상대적인 위치로부터 개별 적재 플레이트-교체 위치에서의 베어링 포켓(4)의 실제 위치가 결정될 수 있다. 상기 실제 위치들은 허용 오차 때문에 목표 위치들로부터 벗어난다.The relative position of the center point 8 of the loading plate 2 with respect to the reference point 11 can be determined from the four contact points 21, 22, 23, 24 measured when the loading plate 2 is withdrawn from the process chamber. have. From this relative position the actual position of the bearing pocket 4 at the individual loading plate-replacement position can be determined. The actual positions deviate from the target positions because of the tolerance.

베어링 포켓(4)에 하나의 적재 플레이트(2)가 적재되는 경우에 하나의 적재 플레이트(2)를 파지하고 있는 그리퍼(9)가 프로세스 챔버 안으로 삽입될 때에도 마찬가지로 접촉점들(21, 22, 23, 24)이 측정됨으로써, 결과적으로는 새로운 적재 플레이트(2)의 상대적인 위치, 다시 말해 기준점(11)에 대한 상기 새로운 적재 플레이트의 중심점(8)의 편차도 공지되게 된다. 이때 그리퍼(9)는 상기 새로운 적재 플레이트(2)가 베어링 포켓(4) 안으로 정확하게 삽입될 수 있도록 위치 설정될 수 있는데, 그 이유는 상기 베어링 포켓의 실제 위치 및 그리퍼(9)에 대한 상기 새로운 적재 플레이트(2)의 실제 위치가 공지되어 있고, 그리고 상기 그리퍼(9)가 제어 장치(26)에 의해서 정확하게 위치 설정될 수 있기 때문이다.When one loading plate 2 is loaded in the bearing pocket 4, the contact points 21, 22, 23, when the gripper 9 holding the one loading plate 2 is inserted into the process chamber as well. By measuring 24), the result is also known the relative position of the new loading plate 2, in other words the deviation of the center point 8 of the new loading plate relative to the reference point 11. The gripper 9 can then be positioned so that the new loading plate 2 can be correctly inserted into the bearing pocket 4 because of the actual position of the bearing pocket and the new loading on the gripper 9. The actual position of the plate 2 is known and the gripper 9 can be accurately positioned by the control device 26.

따라서, 적재- 및 하적 장치의 기능 방식은 아래와 같다.Thus, the functional mode of the loading and unloading device is as follows.

기판 처리 프로세스가 종료된 후에는 기판 홀더(1)의 베어링 포켓(4) 안에 놓여 있는 적재 플레이트(2)가 연속으로 인출되고 다른 적재 플레이트(2)로 대체되며, 상기 다른 적재 플레이트 상에는 하나 또는 다수의 코팅될 기판(3)이 올려진다. 이 목적을 위하여 상기 기판 홀더(1)는 단계적으로 계속 회전되며, 이 경우 각각의 단계에서 베어링 포켓(4)은 기판 홀더(1)의 인출 위치에서 적재 개구(28) 쪽을 향하고 있다. 허용 오차 때문에 기판 홀더(1)의 실제 회전 위치는 목표 위치로부터 벗어난다. 목표 위치가 처음에는 아직 공지되어 있지 않기 때문에, 그리퍼(9)는 위치 설정 구동 장치(13) 또는 제어 장치(26)에 의해서 목표 위치로 이동하게 된다. 이때 그리핑 암들(10)이 채널들(7) 안으로 삽입되고, 상기 채널들의 벽 간격은 허용 오차 편차가 보상될 수 있을 정도로 충분히 크다. 이때에는 상기 그리핑 암들(10)의 서로 평행하게 진행하는 섹션들(10")이 적재 플레이트(2)의 환형 홈(5) 안으로 삽입된다. 그리퍼(9)가 자신의 가로 최종 위치에 도달하자마자, 상기 그리퍼가 약간 위로 변위 됨으로써, 결과적으로 지지 면들(6)에 고정된 그리핑 암들(10)은 상기 적재 플레이트(2)를 베어링 포켓(4)으로부터 들어올리게 된다. 이때에는 외부로부터 적재 개구(28)를 통해 프로세스 챔버 안으로 삽입된 그리퍼(9)가 뒤로 이동하게 되며, 이 경우 상기 외부로의 동작 중에는 광 배리어(16)의 광선(17)이 도 3에 도시된 이동 단계 동안에 적재 플레이트(2)의 한 접촉점(21)에서 중단된다. 이와 같은 상황에서는 계산 장치(27)에 의해 그리퍼(9)의 위치 값이 저장된다. 추가 이동 후에는 광 배리어(18)의 광선(19)이 적재 플레이트(2)의 접촉점(22)에 접촉하게 된다. 상기 그리퍼(9)의 위치도 계산 장치(27) 안에 저장된다. 도 4에 도시된 이동 단계로부터 도 5에 도시된 이동 단계로 이동 동작이 진행되는 동안에는 두 개의 광 배리어들(16, 18)이 중단된다. 도 5는 광 배리어(16)의 광선(17)이 위치(23)에서 적재 플레이트(2)의 에지(2')에 접촉하는 이동 단계를 보여준다. 상기 그리퍼(9)의 위치도 저장된다. 그리퍼(9)가 더 변위 되면서 도 6에 도시된 위치에 도달하게 되며, 이 위치에서는 광 배리어(18)의 광선(19)이 위치(24)에서 적재 플레이트(2)의 에지(2')에 접촉한다.After the substrate processing process is finished, the loading plate 2 lying in the bearing pocket 4 of the substrate holder 1 is continuously drawn out and replaced by another loading plate 2, and one or more on the other loading plate. The substrate 3 to be coated is raised. For this purpose the substrate holder 1 is continuously rotated step by step, in which case the bearing pocket 4 is directed towards the loading opening 28 at the withdrawal position of the substrate holder 1. Because of the tolerance, the actual rotational position of the substrate holder 1 deviates from the target position. Since the target position is not yet known at first, the gripper 9 is moved to the target position by the positioning drive device 13 or the control device 26. The gripping arms 10 are then inserted into the channels 7 and the wall spacing of the channels is large enough that the tolerance deviation can be compensated for. The sections 10 "running parallel to each other of the gripping arms 10 are then inserted into the annular groove 5 of the loading plate 2. As soon as the gripper 9 reaches its transverse final position The gripper is displaced slightly upward, so that the gripping arms 10 fixed to the support surfaces 6 lift the loading plate 2 out of the bearing pocket 4. In this case, the loading opening from the outside ( 28, the gripper 9 inserted into the process chamber is moved backwards, in which case the beam 17 of the light barrier 16 is moved during the movement phase shown in FIG. Is stopped at one contact point 21. In such a situation, the position value of the gripper 9 is stored by the calculation device 27. After further movement, the light beam 19 of the light barrier 18 is loaded with the loading plate. Come into contact with the contact point 22 of (2) The position of the gripper 9 is also stored in the calculation device 27. During the movement operation from the movement step shown in Fig. 4 to the movement step shown in Fig. 5, two light barriers 16 and 18 are carried out. This stops Fig. 5 shows the movement step in which the light beam 17 of the light barrier 16 contacts the edge 2 'of the loading plate 2 at position 23. The positional view of the gripper 9 The gripper 9 is further displaced to reach the position shown in FIG. 6, in which the light beam 19 of the light barrier 18 is at the edge 24 of the loading plate 2 at position 24. Touch ').

그리퍼(9)의 네 개의 측정된 위치로부터 계산 유닛(27)은 상황에 따라 좌표 변환을 통해서 기준점(11)에 대한 적재 플레이트(2)의 중심점(8)의 상대적인 위치를 산출한다.From the four measured positions of the gripper 9, the calculation unit 27 calculates the relative position of the center point 8 of the mounting plate 2 with respect to the reference point 11, depending on the situation.

하우징에 대한, 다시 말해 적재 플레이트(2)가 베어링 포켓(4)으로부터 인출될 때에 프레임(25)에 대한 상기 기준점(11)의 절대 위치가 공지되어 있기 때문에, 상기 기준점(11)에 대한 중심점(8)의 편차에 대한 지식을 통해서는 기판 홀더(1)의 베어링 포켓(4)의 중심점의 절대 위치도 결정될 수 있다.Since the absolute position of the reference point 11 with respect to the frame 25 is known relative to the housing, ie when the loading plate 2 is withdrawn from the bearing pocket 4, the center point relative to the reference point 11 ( From the knowledge of the deviation of 8), the absolute position of the center point of the bearing pocket 4 of the substrate holder 1 can also be determined.

상기 베어링 포켓(4)의 중심점의 절대 위치의 결정은 계산 장치에 의해서 이루어진다.The determination of the absolute position of the center point of the bearing pocket 4 is made by a calculation device.

베어링 포켓(4)으로부터 인출된 적재 플레이트(2)는 도면에 도시되어 있지 않은 저장 용기 안에 배치된다. 마찬가지로 도면에 도시되어 있지 않은 다른 저장 용기로부터 하나 또는 다수의 코팅될 기판(3)을 구비한 다른 적재 플레이트(2)가 인출된다. 상기 적재 플레이트(2)는 반대 이동 방향으로 적재 개구(28)를 통해서 프로세스 챔버 내부로 보내진다. 이때에는 반대 순서로 마찬가지로 네 개의 접촉점들(21 내지 24)도 결정된다. 개별 접촉(21 내지 24) 때마다 공지된 상기 그리퍼(9)의 위치들에 의해서 기준점(11)에 대한 중심점(8)의 위치 편차가 결정된다.The loading plate 2 withdrawn from the bearing pocket 4 is arranged in a storage container not shown in the figure. Likewise another stacking plate 2 with one or more substrates 3 to be coated is withdrawn from another storage container not shown in the figure. The loading plate 2 is sent into the process chamber through the loading opening 28 in the opposite direction of movement. At this time, the four contact points 21 to 24 are likewise determined in the reverse order. The position deviation of the center point 8 with respect to the reference point 11 is determined by the known positions of the gripper 9 at each individual contact 21 to 24.

상기 편차 값으로부터 그리고 베어링 포켓(4)의 결정된 실제-위치로부터 계산 장치(27)가 목표-위치 설정 데이터로부터 벗어나는 그리퍼(9)를 위한 위치 설정 데이터를 산출함으로써, 결과적으로 상기 그리퍼(9)는 적재 플레이트(2)를 베어링 포켓(4) 안에 정확하게 내려놓을 수 있게 된다.From the deviation value and from the determined actual-position of the bearing pocket 4 the calculation device 27 calculates positioning data for the gripper 9 which deviates from the target-positioning data, as a result of which the gripper 9 The loading plate 2 can be correctly lowered into the bearing pocket 4.

베어링 포켓(4)의 실제-위치는 목표-위치로부터 +/-1 mm만큼 벗어날 수 있다. 앞에서 기술된 장치 또는 앞에서 기술된 방법에 의해서는 베어링 포켓(4) 안에서 나타나는 새로운 적재 플레이트(2)의 위치 설정 허용 오차가 +/-0.15 mm로 줄어들게 된다. 전체 시스템은 서로 평행하게 정렬된 두 개의 광 배리어들(17, 19)을 구비하는 광학 측정 시스템(16 내지 19)으로 이루어진다. 상기 측정 시스템은 전자 기계식이다. 상기 측정 시스템은 회전 각 검출기(14, 14', 15)를 구비한다. 광 배리어들(17, 19)의 포토 다이오드들(16, 18)은 하나의 금속 프레임(25) 안에 통합될 수 있다.The actual-position of the bearing pocket 4 may deviate by +/- 1 mm from the target-position. By means of the device described above or the method described above, the positioning tolerance of the new loading plate 2 appearing in the bearing pocket 4 is reduced to +/- 0.15 mm. The whole system consists of optical measuring systems 16 to 19 having two light barriers 17 and 19 aligned parallel to one another. The measuring system is electromechanical. The measuring system has a rotation angle detector 14, 14 ′, 15. The photodiodes 16, 18 of the light barriers 17, 19 may be integrated into one metal frame 25.

상기 측정 시스템은 먼저 표준 목적 위치로 이동하기 위하여 최종 작동체를 구비한 전달 시스템을 구동시킬 수 있다. 상기 표준 목적 위치 안에는 위치가 결정되지 않은 몸체가 놓여 있으며, 상기 몸체는 바람직하게 원형이다. 평평한 몸체가 사용 되지만, 상기 몸체는 다각형 모양으로 형성될 수도 있다. 상기 몸체의 두께는 대체로 임의적이다. 바람직하게 상기 몸체(2)는 기판 또는 웨이퍼는 아니며, 오히려 적재 기판(2)이다. 상기 몸체는 흑연, 세라믹 또는 석영으로 이루어질 수 있다. 상기 몸체는 자신의 에지에 계단 프로파일(6)을 구비하며, 이 계단 프로파일은 환형 홈(5)에 의해서 형성될 수 있다. 상기 몸체(2)의 기준점(8)은 대칭점일 수 있다.The measuring system may first drive a delivery system with a final actuator to move to a standard destination position. Within the standard destination position lies an unpositioned body, which body is preferably circular. Although a flat body is used, the body may be formed in a polygonal shape. The thickness of the body is generally arbitrary. Preferably the body 2 is not a substrate or wafer, but rather a loading substrate 2. The body may be made of graphite, ceramic or quartz. The body has a step profile 6 at its edge, which step profile can be formed by an annular groove 5. The reference point 8 of the body 2 may be a symmetry point.

광 배리어들(17, 19)의 광원들(16, 18)은 단파의 가시 범위 안에서, 예를 들어 630 nm에서 동작할 수 있다. 상기 광 배리어들의 광선은 바람직하게 클록 제어되거나 또는 코딩된 상태로 클록 제어된다.The light sources 16, 18 of the light barriers 17, 19 can operate within the visible range of the shortwave, for example at 630 nm. The light rays of the light barriers are preferably clock controlled or clock controlled in a coded state.

공개된 모든 특징들은 (그 자체로) 본 발명에 중요하다. 이로써 본 출원서의 공개 내용은 해당/첨부된 우선권 서류(선 출원서의 등본)의 공개 내용도 전체 내용적으로 포함하고 있으며, 그 목적은 상기 우선권 서류의 특징들을 본 출원서의 특허청구범위에 수용하기 위함이다. 종속 청구항들은 특별히 상기 청구항들을 토대로 분할 출원을 실행하기 위하여 임의 선택적으로 배열된 텍스트에서 선행 기술의 독자적이고 진보적인 개선 예를 특징으로 하고 있다.All the features disclosed are (by themselves) important to the present invention. As a result, the disclosure content of this application includes the disclosure content of the corresponding / attached priority document (a copy of the previous application) in its entirety, and its purpose is to accommodate the features of the priority document in the claims of this application. to be. The dependent claims feature a unique and progressive improvement of the prior art in text which is optionally arbitrarily arranged to carry out a split application based on the claims.

1: 기판 홀더 2: 적재 플레이트
2': 에지 3: 기판
4: 베어링 포켓 5: 환형 홈
6: 지지면 7: 채널
8: 중심점 9: 그리퍼
10: 그리핑 암 11: 기준점
12: 암 13: 위치 설정 구동 장치
14: 회전 각 검출기(링크) 14': 회전 각 검출기
15: 회전 각 검출기 16: 포토 다이오드
17: 광 배리어, 광선 18: 포토 다이오드
19: 광 배리어, 광선 20: 발광 다이오드
21, 22, 23, 24: 접촉점 25: 프레임, 하우징
26: 제어 장치 27: 계산 장치
28: 적재 개구1: substrate holder 2: loading plate
2 ': edge 3: substrate
4: bearing pocket 5: annular groove
6: support surface 7: channel
8: center point 9: gripper
10: gripping arm 11: reference point
12: arm 13: positioning drive
14: rotation angle detector (link) 14 ': rotation angle detector
15: Rotation Angle Detector 16: Photodiode
17: light barrier, light beam 18: photodiode
19: light barrier, light beam 20: light emitting diode
21, 22, 23, 24: contact point 25: frame, housing
26: control device 27: calculation device
28: loading opening

Claims (7)

그리퍼(9)를 이용해서 각각 하나 또는 다수의 기판을 파지하며 그리고 기판 홀더(1)의 회전 축 둘레에 배치된 베어링 포켓(4) 안으로 삽입되는, 기판 처리 설비의, 특히 CVD-반응기의 프로세스 챔버의 적재 플레이트(2)에 적재- 및 하적하기 위한 방법으로서,
상기 기판 홀더(1)를 적재 플레이트-교체 위치로 회전시키는 단계;
위치 설정 구동 장치(13)를 이용해서 상기 그리퍼(9)를 기판 홀더(1)에 대한 인출 위치로 변위시키는 단계;
적재 플레이트-교체 위치로 보내진 베어링 포켓(4)으로부터 그리퍼(9)를 이용해서 하나의 적재 플레이트(2)를 인출하는 단계;
위치 결정 수단(16, 17, 18, 19, 20)을 이용하여 상기 베어링 포켓(4)으로부터 인출된 상기 적재 플레이트(2)의 그리퍼(9)에 대한 상대적인 위치를 결정하고, 그로부터 얻어진 제 1 위치 값을 계산 장치(27) 안에 저장하는 단계;
위치 설정 구동 장치(13)를 이용해서 상기 그리퍼(9)를 제 1 중간 위치로, 특히 제 1 저장 용기로 변위시키는 단계;
그리퍼(9)를 이용해서 상기 적재 플레이트(2)를 상기 제 1 중간 위치에, 특히 제 1 저장 용기 안에 내려놓는 단계;
위치 설정 구동 장치(13)를 이용해서 상기 그리퍼(9)를 제 2 중간 위치로, 특히 제 2 저장 용기로 변위시키는 단계;
그리퍼(9)를 이용해서 상기 제 2 중간 위치에 저장된 적재 플레이트(2)를 수용하는 단계;
위치 결정 수단(16, 17, 18, 19, 20)을 이용하여 상기 제 2 중간 위치로부터 인출된 상기 적재 플레이트(2)의 그리퍼(9)에 대한 상대적인 위치를 결정하고, 그로부터 얻어진 제 2 위치 값을 계산 장치(27) 안에 저장하는 단계;
계산 장치(27)를 이용하여 상기 두 개 위치 값의 관계-설정을 통해서 상기 제 2 중간 위치로부터 인출된 적재 플레이트(2)에 대한 상기 베어링 포켓(4)의 실제 위치를 산출하는 단계;
상기 베어링 포켓(4)에 대한 그리퍼(9)의 적재 위치를 산출하는 단계;
위치 설정 구동 장치(13)를 이용해서 상기 그리퍼(9)를 적재 위치로 변위시키는 단계; 그리고
상기 적재 플레이트(2)를 베어링 포켓(4) 안에 내려놓는 단계를 포함하는,
적재 플레이트에 적재- 및 하적하기 위한 방법.The process chamber of the substrate processing plant, in particular the CVD-reactor, is gripped with a gripper 9, each holding one or several substrates and inserted into a bearing pocket 4 arranged around the axis of rotation of the substrate holder 1. As a method for loading and unloading on a loading plate 2 of
Rotating the substrate holder (1) to a loading plate-replacement position;
Displacing the gripper (9) to the withdrawal position relative to the substrate holder (1) using a positioning drive device (13);
Withdrawing the one loading plate 2 using the gripper 9 from the bearing pocket 4 sent to the loading plate-replacement position;
Positioning means 16, 17, 18, 19, 20 are used to determine the relative position with respect to the gripper 9 of the loading plate 2 withdrawn from the bearing pocket 4, and the first position obtained therefrom. Storing the value in the calculating device 27;
Displacing the gripper (9) to a first intermediate position, in particular to a first reservoir, using a positioning drive device (13);
Using a gripper (9) to lower the loading plate (2) in the first intermediate position, in particular in a first storage container;
Using said positioning drive device (13) to displace said gripper (9) to a second intermediate position, in particular to a second reservoir;
Receiving a loading plate (2) stored in said second intermediate position using a gripper (9);
The positioning means 16, 17, 18, 19, 20 are used to determine the relative position with respect to the gripper 9 of the loading plate 2 withdrawn from the second intermediate position, and the second position value obtained therefrom. Storing the data in the calculating device 27;
Calculating an actual position of the bearing pocket (4) with respect to the loading plate (2) withdrawn from the second intermediate position through the relationship-setting of the two position values using a calculation device (27);
Calculating a loading position of the gripper (9) relative to the bearing pocket (4);
Displacing the gripper (9) to a stowed position using a positioning drive device (13); And
Lowering the loading plate 2 into the bearing pocket 4;
Method for loading and unloading on loading plates. 제 1 항 또는 특히 제 1 항에 있어서,
계산 장치(27)를 이용하여 베어링 포켓(4)으로부터 인출된 적재 플레이트(2)의 그리퍼(9)에 대한 상대적인 위치의 관계-설정을 통해서 프로세스 챔버 하우징에 대한 상기 베어링 포켓(4)의 실제 위치를 산출하며, 그리고 상기 제 2 중간 위치로부터 인출된 적재 플레이트(2)를 베어링 포켓(4) 안에 꼭 맞게 위치 설정하는,
적재 플레이트에 적재- 및 하적하기 위한 방법.The method according to claim 1 or claim 1,
Actual position of the bearing pocket 4 with respect to the process chamber housing through the relationship-setting of the relative position with respect to the gripper 9 of the loading plate 2 withdrawn from the bearing pocket 4 using the calculation device 27. And positioning the loading plate 2 drawn out from the second intermediate position to fit within the bearing pocket 4,
Method for loading and unloading on loading plates. 제 1 항 또는 제 2 항 또는 특히 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 위치 결정 수단(16, 17, 18, 19, 20, 21, 22)은 그리퍼(9)가 변위 될 때에 적재 플레이트(2)에 의해서 통과되는 광 배리어를 포함하며, 이때 상기 그리퍼(9)의 위치 값들로부터 상기 적재 플레이트(2)의 에지(2')가 상기 광 배리어(16, 17, 18, 19, 20)의 광선(17, 19)과 적어도 세 번 접촉할 때에 상대적인 위치를 결정하는,
적재 플레이트에 적재- 및 하적하기 위한 방법.The process according to claim 1 or 2 or in particular 1 or 2,
The positioning means 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22 comprise a light barrier passed by the loading plate 2 when the gripper 9 is displaced, wherein the gripper 9 Determining the relative position from the position values when the edge 2 'of the loading plate 2 contacts at least three times with the light rays 17, 19 of the light barrier 16, 17, 18, 19, 20,
Method for loading and unloading on loading plates. 기판 처리 설비를 구비한 장치로서,
상기 장치는
프로세스 챔버 안에 배치되어 있고 회전축을 중심으로 회전할 수 있는 기판 홀더(1) 그리고 상기 기판 홀더(1) 상에서 회전축 둘레에 배치된 베어링 포켓(4)을 구비한 프로세스 챔버를 포함하며;
각각 하나의 베어링 포켓(4) 안으로 삽입될 수 있는 하나 또는 다수의 기판(3)을 수용하기 위한 다수의 적재 플레이트(2)를 구비하며;
각각 적어도 하나의 적재 플레이트(2)를 저장하기 위한 제 1 및 제 2 중간 위치를 가지며;
제어 장치에 의해서 변위 될 수 있는 그리퍼(9)를 구비하며;
그리퍼(9)에 의해서 파지 된 적재 플레이트(2)의 상기 그리퍼(9)에 대한 상대적인 위치를 결정하기 위한 위치 결정 수단(16, 17, 18, 19, 20, 21, 22)을 포함하며; 그리고
상기 결정된 상대적인 위치로부터 하나의 위치 값을 산출하기 위한 계산 장치(27)를 포함하며, 이때 상기 계산 장치(27)는
기판 홀더(1)의 인출 위치에서 상기 그리퍼(9)를 이용하여 상기 베어링 포켓(4)으로부터 인출된 한 적재 플레이트(2)의 상대적인 위치에 상응하는
제 1 위치 값을
상기 적재 플레이트(2)를 제 1 중간 위치에 내려놓은 후에 상기 그리퍼(9)를 이용하여 제 2 중간 위치로부터 인출된 한 적재 플레이트(2)의 상대적인 위치에 상응하는
제 2 위치 값과
관계를 설정하며, 그리고
상기 관계로부터 상기 제 2 중간 위치로부터 인출된 적재 플레이트(2)에 대한 상기 베어링 포켓(4)의 실제 위치 그리고 상기 베어링 포켓(4)에 대한 상기 그리퍼(9)의 적재 위치를 산출하도록 설계된,
기판 처리 설비를 구비한 장치.An apparatus having a substrate processing facility,
The device
A process chamber having a substrate holder (1) disposed in the process chamber and rotatable about an axis of rotation and a bearing pocket (4) disposed about the axis of rotation on the substrate holder (1);
A plurality of loading plates 2 for receiving one or a plurality of substrates 3, each of which can be inserted into one bearing pocket 4;
Each having a first and a second intermediate position for storing at least one loading plate 2;
A gripper 9 which can be displaced by the control device;
Positioning means (16, 17, 18, 19, 20, 21, 22) for determining a position relative to the gripper (9) of the loading plate (2) held by the gripper (9); And
A calculating device 27 for calculating one position value from the determined relative position, wherein the calculating device 27
Corresponding to the relative position of one loading plate 2 withdrawn from the bearing pocket 4 using the gripper 9 at the withdrawal position of the substrate holder 1.
First position value
After lowering the loading plate 2 to the first intermediate position, the grip plate 9 corresponds to the relative position of one loading plate 2 withdrawn from the second intermediate position.
With the second position value
Establish relationships, and
Designed to calculate from the relationship the actual position of the bearing pocket 4 with respect to the loading plate 2 withdrawn from the second intermediate position and the loading position of the gripper 9 with respect to the bearing pocket 4,
A device having a substrate processing facility. 제 4 항 또는 특히 제 4 항에 있어서,
상기 위치 결정 수단은 상기 적재 플레이트(2)의 적어도 세 개의 공간 점들(21, 22, 23, 24)의 위치를 결정하기 위한 광학 측정 장치(16, 17, 18, 19, 20)를 포함하고, 특히 상기 그리퍼(9)의 이동 트랙 안에 놓인 두 개의 광 배리어들(16, 17, 18, 19, 20)을 구비하며, 상기 광 배리어들의 광선들(17, 19)은 상기 그리퍼(9)의 이동 평면에 대하여 수직으로 정렬되어 있는,
기판 처리 설비를 구비한 장치.The method according to claim 4 or in particular 4,
The positioning means comprises an optical measuring device 16, 17, 18, 19, 20 for determining the position of at least three spatial points 21, 22, 23, 24 of the loading plate 2, In particular there are two light barriers 16, 17, 18, 19, 20 lying in the movement track of the gripper 9, with the rays 17, 19 of the light barriers being moved by the gripper 9. Aligned perpendicular to the plane,
A device having a substrate processing facility. 제 4 항 또는 제 5 항 또는 특히 제 4 항 또는 제 5 항에 있어서,
상기 적재 플레이트(2)가 원판 형태를 갖는,
기판 처리 설비를 구비한 장치.The process according to claim 4 or 5 or in particular 4 or 5,
The loading plate 2 has a disc shape,
A device having a substrate processing facility. 제 4 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항 또는 특히 제 4 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 광학 측정 장치(16, 17, 18, 19, 20)가 하우징의 한 프레임 안에 배치되어 있는,
기판 처리 설비를 구비한 장치.The process according to any of claims 4 to 6 or in particular any of claims 4 to 6,
Wherein the optical measuring devices 16, 17, 18, 19, 20 are arranged in one frame of the housing,
A device having a substrate processing facility.
KR1020127033463A 2010-05-26 2011-05-24 Apparatus and method for loading and unloading, more particularly of a coating device KR101802893B1 (en)

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