KR20170038219A - 기판 처리 시스템 및 그의 기판의 파손 검출 방법 - Google Patents

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김준승
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Abstract

본 발명의 실시예에 따른 기판 처리 시스템은, 기판에 대한 설정된 공정이 진행되는 복수 개의 공정 챔버; 상기 복수 개의 공정 챔버가 둘레 방향으로 배치되고, 상기 공정 챔버 내로 상기 기판을 인입하여 로딩시키거나 상기 공정 챔버 내의 상기 기판을 언로딩하여 인출시키는 이송 로봇이 구비되는 트랜스퍼 챔버; 및 상기 트랜스퍼 챔버 내에 구비되어 상기 기판의 파손 또는 치핑(chipping) 유무를 검출하는 파손 검출부;를 포함하며, 상기 이송 로봇은, 기본 프레임을 형성하는 로봇몸체에 회전 가능하게 장착되며, 상기 기판을 핸들링하는 제1 로봇아암; 및 상기 로봇몸체에 회전 가능하게 장착되되 상기 제1 로봇아암에 대해 상대적으로 아래 위치에서 상기 제1 로봇아암과 평행한 방향으로 상기 기판을 핸들링할 수 있도록 장착되는 제2 로봇아암;을 포함하며, 상기 제1 로봇아암 또는 상기 제2 로봇아암이 상기 공정 챔버 내로 상기 기판을 파지한 상태로 인입하거나 상기 공정 챔버 내의 상기 기판을 파지하여 인출할 때 상기 제1 로봇아암 및 상기 제2 로봇아암이 중첩되지 않는 설정된 검출 위치에서 상기 파손 검출부에 의해 상기 기판의 파손 또는 치핑 유무의 검출이 이루어질 수 있다.

Description

기판 처리 시스템 및 그의 기판의 파손 검출 방법{System to process substrate and method to detect damage of the substrate}
기판 처리 시스템 및 그의 기판의 파손 검출 방법이 개시된다. 보다 상세하게는, 듀얼 타입의 로봇아암을 이용하여 기판을 공정 챔버로 인입할 때 그리고 공정 완료 후 공정 챔버로부터 기판을 인출할 때 기판이 중첩되는 것을 배제한 상태에서 기판의 파손 또는 치핑 유무를 정확하게 검출할 수 있는 기판 처리 시스템 및 그의 기판의 파손 검출 방법이 개시된다.
일반적으로 반도체 소자는 기판에 여러 가지 물질을 박막 형태로 증착하고 이를 패터닝하여 제조된다. 이를 위해 예를 들면, 증착 공정, 세정 공정, 건조 공정 등 여러 단계의 공정이 요구되며, 각각의 공정에서 기판은 그 해당 공정의 진행에 최적의 조건을 제공하는 공정 챔버에 장착되어 처리된다.
최근에는 기판의 미세화 및 고집적화에 따라 공정의 고정밀도화, 복잡화, 기판의 대형화 등이 요구되고 있으며, 복합 공정의 증가나 매엽식화에 수반되는 쓰루풋(thorouput)의 향상이라는 관점에서 기판의 제조 공정을 일괄 처리할 수 있는 클러스터 타입의 기판 처리 시스템이 주목을 받고 있다.
클러스터 타입의 기판 처리 시스템은, 공정 설비와, 공정 설비에 기판을 반출입하는 설비 전방 모듈로 이루어진다. 여기서 공정 설비는, 트랜스퍼 챔버, 로드락 챔버 및 복수 개의 공정 챔버들을 포함할 수 있는데, 로드락 챔버와 공정 챔버들은 트랜스퍼 챔버의 둘레에 배치되는 구조를 갖는다.
이러한 구성에 의해서, 트랜스퍼 챔버에 있는 이송 로봇이 기판을 공정 챔버에 인입시킨 후 공정이 완료되면 다시 이송 로봇이 기판을 언로딩하여 다음의 공정 챔버로 옮기거나 또는 로드락 챔버로 이송시킬 수 있다.
한편, 최근 들어 기판의 핸들링을 보다 원활하고 효율적으로 하기 위해 듀얼 아암 형식의 이송 로봇이 적용되고 있다. 이에 대해서는 예를 들면 대한민국공개특허 2010-0056795호에 기재된 웨이퍼 이송로봇을 통해 파악할 수 있다.
그런데, 종래의 기판 처리 시스템에 있어서는, 공정 챔버로 인입되는 기판 또는 공정을 마친 후 공정 챔버로부터 인출되는 기판의 파손 또는 치핑(chipping) 존재 유무를 정확하게 파악하는 데 한계가 있었다. 특히 전술한 듀얼 아암 구조를 갖는 이송로봇이 적용되는 기판 처리 시스템의 경우 기판의 중첩으로 인해 기판의 파손 또는 치핑 여부를 파악하는 데 어려움이 있었다.
본 발명의 실시예에 따른 목적은, 기판을 핸들링하는 로봇아암이 듀얼 구조를 가짐으로써 기판 핸들링의 효율을 향상시킬 수 있으면서도 기판이 공정 챔버로 인입될 때 그리고 공정 완료 후 공정 챔버로부터 인출될 때 기판이 중첩되는 것을 배제한 상태에서 기판의 파손 또는 치핑 유무를 정확하게 검출할 수 있는, 기판 처리 시스템 및 그의 기판의 파손 검출 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 실시예에 따른 기판 처리 시스템은, 기판에 대한 설정된 공정이 진행되는 복수 개의 공정 챔버; 상기 복수 개의 공정 챔버가 둘레 방향으로 배치되고, 상기 공정 챔버 내로 상기 기판을 인입하여 로딩시키거나 상기 공정 챔버 내의 상기 기판을 언로딩하여 인출시키는 이송 로봇이 구비되는 트랜스퍼 챔버; 및 상기 트랜스퍼 챔버 내에 구비되어 상기 기판의 파손 또는 치핑(chipping) 유무를 검출하는 파손 검출부;를 포함하며, 상기 이송 로봇은, 기본 프레임을 형성하는 로봇몸체에 회전 가능하게 장착되며, 상기 기판을 핸들링하는 제1 로봇아암; 및 상기 로봇몸체에 회전 가능하게 장착되되 상기 제1 로봇아암에 대해 상대적으로 아래 위치에서 상기 제1 로봇아암과 평행한 방향으로 상기 기판을 핸들링할 수 있도록 장착되는 제2 로봇아암;을 포함하며, 상기 제1 로봇아암 또는 상기 제2 로봇아암이 상기 공정 챔버 내로 상기 기판을 파지한 상태로 인입하거나 상기 공정 챔버 내의 상기 기판을 파지하여 인출할 때 상기 제1 로봇아암 및 상기 제2 로봇아암이 중첩되지 않는 설정된 검출 위치에서 상기 파손 검출부에 의해 상기 기판의 파손 또는 치핑 유무의 검출이 이루어질 수 있다.
일측에 따르면, 상기 복수 개의 공정 챔버들 중 어느 하나의 공정 챔버에 위치된 상기 기판을 인출시킨 후 다른 하나의 상기 기판을 상기 어느 하나의 공정 챔버에 로딩시키기 위해, 상기 제1 로봇아암 및 상기 제2 로봇아암 중 어느 하나에 상기 기판을 파지한 상태로 상기 제1 로봇아암 및 상기 제2 로봇아암을 상기 어느 하나의 챔버를 향하여 중첩되게 위치시킨 다음, 상기 기판을 파지하지 않은 상기 제1 로봇아암 및 상기 제2 로봇아암 중 어느 하나를 상기 어느 하나의 공정 챔버에 인입시켜 상기 기판을 인출시키고 이어서 상기 기판을 파지한 상기 제2 로봇아암 및 상기 제2 로봇아암 중 다른 하나를 상기 어느 하나의 공정 챔버에 인입시켜 상기 기판을 로딩시키되, 상기 기판의 인출 및 인입 과정에서 상기 파손 검출부에 의해 상기 기판의 파손 유무 또는 치핑 여부를 검출할 수 있다.
일측에 따르면, 상기 제1 로봇아암 및 상기 제2 로봇아암이 중첩되게 위치되는 상기 트랜스퍼 챔버 내의 위치가 원점 위치이며, 상기 원점 위치와 상기 공정 챔버 사이에 있는 상기 검출 위치에 상기 파손 검출부가 장착되어 상기 제1 로봇 아암 또는 상기 제2 로봇 아암에 의해 상기 기판이 상기 공정 챔버에 대해 인입 또는 인출 시 상기 기판의 파손 또는 치핑 유무를 검출할 수 있다.
일측에 따르면, 상기 제1 로봇아암 및 상기 제2 로봇아암은 각각, 상기 로봇몸체에 회전 가능하게 결합되는 메인 회동부재; 상기 메인 회동부재와 연동하도록 상기 로봇아암에 회전 가능하게 장착되는 서브 회동부재; 및 상기 메인 회동부재의 단부에 장착된 장착부재에 회동 가능하게 결합되며 상기 기판의 파지가 가능한 파지부재가 결합되는 연동부재를 포함하며, 상기 메인 회동부재, 상기 서브 회동부재 및 상기 연동부재의 상호 연동에 의해 상기 파지부재의 선형 이동 또는 회전 동작이 이루어질 수 있다.
일측에 따르면, 상기 파지부재는, 상기 연동부재에 장착되는 결합 부분; 상기 결합 부분에 일단부가 결합되며 길게 형성되는 연장 부분; 및 상기 연장 부분의 타단부에 구비되어 상기 기판이 파지되는 파지 부분을 포함하며, 상기 제1 로봇아암에서 상기 결합 부분과 상기 연장 부분이 결합되는 위치가 상기 제2 로봇아암에서 상기 결합 부분과 상기 연장 부분이 결합되는 위치에 비해 높아서 상기 제1 로봇아암 및 상기 제2 로봇아암의 상호 간섭 없이 상기 제1 로봇아암 및 상기 제2 로봇아암의 상기 기판의 핸들링이 개별적으로 이루어질 수 있다.
일측에 따르면, 상기 파손 검출부는 검출용 캠(CAM) 또는 디텍터 센서일 수 있다.
한편, 본 발명의 실시예에 따른 기판 처리 시스템의 기판의 파손 검출 방법은, 상기 기판의 인입 또는 인출이 이루어져야 할 상기 공정 챔버를 향하여 상기 제1 로봇아암 및 상기 제2 로봇아암을 중첩되게 위치시키는, 기판 중첩 단계; 상기 제1 로봇아암 및 상기 제2 로봇아암 중 상기 기판이 미파지된 상태의 어느 하나를 상기 공정 챔버 내측으로 인입시켜 상기 공정 챔버 내의 기판을 언로딩시키는, 기판 언로딩 단계; 및 상기 제1 로봇아암 및 상기 제2 로봇아암 중 상기 기판이 파지된 상태의 다른 하나를 상기 공정 챔버 내측으로 인입시켜 상기 공정 챔버 내에 상기 기판을 로딩시키는, 기판 로딩 단계;를 포함하며, 상기 기판 언로딩 단계 및 상기 기판 로딩 단계를 위해 상기 기판을 이송할 때 상기 제1 로봇아암 및 상기 제2 로봇아암이 중첩되지 않는 설정된 검출 위치에서 상기 파손 검출부에 의해 상기 기판의 파손 또는 치핑 유무의 검출이 이루어질 수 있다.
일측에 따르면, 상기 기판 언로딩 단계 시, 상기 공정 챔버로부터 언로딩된 상기 기판을 상기 제1 로봇아암 및 상기 제2 로봇아암 중 어느 하나가 상기 트랜스퍼 챔버 방향으로 이송시킬 때 상기 기판의 이송 경로 상에 있는 상기 검출 위치에서 상기 파손 검출부에 의해 상기 기판의 파손 또는 치핑 유무가 검출될 수 있다.
일측에 따르면, 상기 기판 로딩 단계 시, 상기 제1 로봇아암 및 상기 제2 로봇아암 중 다른 하나가 상기 기판을 파지한 상태로 상기 공정 챔버 내로 인입될 때 상기 기판의 이송 경로 상에 있는 상기 검출 위치에서 상기 파손 검출부에 의해 상기 공정 챔버 내로 인입되는 상기 기판의 파손 또는 치핑 유무가 검출될 수 있다.
일측에 따르면, 상기 기판 로딩 단계 이후의 단계로서 상기 제1 로봇 아암 또는 상기 제2 로봇아암에 의해 언로딩된 상기 기판을 상기 트랜스퍼 챔버에 인접한 상기 로드락 챔버 또는 다음 공정의 챔버 내로 인입시키고 상기 제1 로봇 아암 또는 상기 제2 로봇아암에 다음의 상기 공정 챔버에서의 공정을 위한 상기 기판을 파지한 후 다음의 상기 공정 챔버 방향으로 상기 제1 로봇아암 및 상기 제2 로봇아암을 작동시킬 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 기판을 핸들링하는 로봇아암이 듀얼 구조를 가짐으로써 기판 핸들링의 효율을 향상시킬 수 있으면서도 기판이 공정 챔버로 인입될 때 그리고 공정 완료 후 공정 챔버로부터 인출될 때 기판이 중첩되는 것을 배제한 상태에서 기판의 파손 또는 치핑 유무를 정확하게 검출할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 시스템의 개략적인 구성을 도시한 도면이다.
도 2는 도 1의 트랜스퍼 챔버 내에 배치되는 기판 이송 로봇의 사시도이다.
도 3은 도 2에 도시된 제1 로봇아암과 제2 로봇아암이 중첩된 상태를 도시한 도면이다.
도 4는 도 2에 도시된 제1 로봇아암에 비해 제2 로봇아암이 전방으로 이동한 상태를 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 시스템의 기판의 파손 검출 방법을 설명하기 위한 개략적인 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 시스템의 파손 검출 방법의 순서도이다.
이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 구성 및 적용에 관하여 상세히 설명한다. 이하의 설명은 특허 청구 가능한 본 발명의 여러 태양(aspects) 중 하나이며, 하기의 기술(description)은 본 발명에 대한 상세한 기술(detailed description)의 일부를 이룬다.
다만, 본 발명을 설명함에 있어서, 공지된 기능 혹은 구성에 관한 구체적인 설명은 본 발명의 요지를 명료하게 하기 위하여 생략하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 시스템의 개략적인 구성을 도시한 도면이다.
이에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 시스템(100)은, 직사각 타입의 기판(W)에 설정된 공정, 예를 들면, 세정, 증착과 같은 공정을 하기 위한 기판 처리 시스템(100)으로서, 트랜스퍼 챔버(120)와, 트랜스퍼 챔버(120)의 둘레 방향을 따라 구비되어 기판(W)에 대한 공정이 실행되는 공정 챔버(150)들을 포함한다. 그리고 도 1 상에는 도시하지는 않았지만, 공정 대상물인 기판(W)이 보관되는 로드락 챔버(미도시)를 포함할 수 있다.
아울러 도시하지는 않았지만, 트랜스퍼 챔버(120)가 복수 개 구비될 수 있고 이들 트랜스퍼 챔버(120)가 버퍼 챔버(미도시)에 연결될 수 있다. 그리고 각각의 트랜스퍼 챔버(120)에는 기판(W)을 처리하기 위한 공정 챔버(150)들이 각각 배치될 수 있다. 따라서, 어느 하나의 트랜스퍼 챔버(120)와 그에 배치된 공정 챔버(150)들에서 기판(W)에 대한 어느 공정을 실행한 후, 버퍼 챔버를 통해 다른 트랜스퍼 챔버(120)로 옮김으로써 다른 트랜스퍼 챔버(120)에 배치된 공정 챔버(150)들에서 기판(W)에 대한 다른 어느 공정을 실행할 수 있다. 이를 통해 기판(W) 처리의 효율을 향상시킬 수 있다.
한편 트랜스퍼 챔버(120)에는 기판(W)을 핸들링하는 이송 로봇(120)이 구비되어 공정 챔버(150)로 기판(W)을 인입시키거나 공정 챔버(150)에서 공정 완료된 기판(W)을 언로딩하여 예를 들면 로드락 챔버 등으로 옮길 수 있다.
그런데, 이송 로봇(120)을 통해서 기판(W)을 옮길 때 기판(W)에 파손이 발생되었는지 또는 기판(W)에 치핑이 발생되었는지를 파악하는 것이 매우 중요하다. 특히, 듀얼 타입의 로봇아암이 구비된 이송 로봇(120)의 경우, 로봇아암들에 의해 기판(W)이 상하로 위치된 상태에서 옮겨지기 때문에 어느 영역에서 중첩이 발생될 수 있고 이로 인해 기판(W) 파손 및 치핑 유무 여부를 정확하게 파악하는 것에 오류가 발생될 수 있는데, 본 실시예의 경우 이러한 문제 발생을 방지할 수 있는 기판(W)의 파손 및 치핑 검출 구성 및 방법을 구비한다.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 이송 로봇(120)의 구성 및 그를 이용한 기판(W)의 파손 검출 방법에 대해 구체적으로 설명하기로 한다.
도 2는 도 1의 트랜스퍼 챔버 내에 배치되는 이송 로봇의 사시도이고, 도 3은 도 2에 도시된 제1 로봇아암과 제2 로봇아암이 중첩된 상태를 도시한 도면이며, 도 4는 도 2에 도시된 제1 로봇아암에 비해 제2 로봇아암이 전방으로 이동한 상태를 도시한 도면이다.
이들 도면을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 이송 로봇(120)은, 트랜스퍼 챔버(120) 내에서 이동 가능하게 구비되어 기판(W)을 이송시키는 것으로서, 기본 프레임을 형성하는 로봇몸체(121)와, 로봇몸체(121)에 작동 가능하게 각각 장착되어 기판(W)을 개별적으로 핸들링하는 제1 로봇아암(130) 및 제2 로봇아암(140)을 포함한다. 그리고 트랜스퍼 챔버(120) 내에는, 도 5에 도시된 것처럼, 기판(W)의 파손 또는 치핑 유무를 검출하는 파손 검출부(160)가 배치되어 제1 로봇아암(130) 및 제2 로봇아암(140)에 의해 핸들링되는 기판(W)의 파손 또는 치핑 유무를 파악할 수 있다.
먼저, 본 실시예의 로봇몸체(121)는, 도 2에 도시된 것처럼 전체적으로 원통 형상으로 마련되며, 그 상단부에 제1 로봇아암(130) 및 제2 로봇아암(140)이 작동 가능하게 장착된다. 이러한 로봇몸체(121)는 트랜스퍼 챔버(120) 내에서 중앙 위치에 고정되게 배치될 수 있다. 또는 로봇몸체(121)의 하부에 이동부재(미도시)가 구비됨으로써 로봇몸체(121)는 트랜스퍼 챔버(120) 내에서 이동 가능하게 장착될 수도 있음은 당연하다.
한편, 도 3 및 도 4를 참조하면, 본 실시예의 제1 로봇아암(130)은 기판(W)을 핸들링하되 제2 로봇아암(140)에 비해 상대적으로 높은 위치에서 수평 방향으로 작동이 가능하다. 따라서, 제1 로봇아암(130) 및 제2 로봇아암(140)은 각각이 기판(W)을 파지하되 높이에서의 위치가 달라 상호 간섭이 발생되는 것을 방지할 수 있다.
이처럼, 제1 로봇아암(130) 및 제2 로봇아암(140)은 높이에서의 위치는 차이가 있지만 구성 및 작동 방법에 있어서는 실질적으로 대응된다. 이에 이하에서는 제1 로봇아암(130)의 구성에 대해서 설명할 것이고, 제2 로봇아암(140)은 이에 대응되는 구성을 갖는 것으로 파악될 수 있다.
제1 로봇아암(130)은, 도 2 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 로봇몸체(121)에 회전 가능하게 결합되는 메인 회동부재(131)와, 메인 회동부재(131)에 연동하도록 로봇몸체(121)에 회전 가능하게 장착되는 서브 회동부재(132)와, 메인 회동부재(131)의 단부에 장착된 장착부재(133)에 회동 가능하게 결합되며 그 상부에 기판(W)의 파지가 가능한 파지부재(135)가 결합되는 연동부재(134)를 포함할 수 있다.
이러한 구성의 메인 회동부재(131) 및 서브 회동부재(1132)의 연동에 따라 장착부재(133)의 선형 이동 또는 회동이 이루어질 수 있으며, 이에 따라 장착부재(133)에 장착된 파지부재(135)의 위치를 조절할 수 있어 파지부재(135)에 파지 가능한 기판(W)의 위치를 정확하게 조절할 수 있다.
부연하면, 파지부재(135)는, 도 2 내지 도 4에 도시된 것처럼, 연동부재(134)에 장착되는 결합 부분(137)과, 결합 부분(137)에 일단부가 결합되며 길이 방향을 따라 길게 형성되는 연장 부분(138)과, 연장 부분(138)의 타단부에 구비되어 기판(W)이 파지되는 파지 부분(136)을 포함할 수 있다.
다만, 전술한 것처럼, 제1 로봇아암(130)이 제2 로봇아암(140)에 비해 상부에서 기판(W)을 파지하고 있기 때문에, 제1 로봇아암(130)에서 결합 부분(137)과 연장 부분(138)이 결합되는 위치가 제2 로봇아암(140)에서 결합 부분과 연장 부분이 결합되는 위치에 비해 높아서 제1 로봇아암(130)과 제2 로봇아암(140)의 상호 간섭 없이 작동이 이루어질 수 있다.
한편, 전술한 구성을 갖는 제1 로봇아암(130) 또는 제2 로봇아암(140)이 공정이 이루어질 공정 챔버(150) 내로 기판(W)을 파지한 상태로 인입하여 로딩시키거나 공정 챔버(150) 내의 기판(W)을 언로딩하여 인출할 때 제1 로봇아암(130) 및 제2 로봇아암(140)이 중첩되지 않는 트랜스퍼 챔버(120) 내의 위치에서 파손 검출부(160)에 의해 기판(W)의 파손 또는 치핑 유무의 검출이 이루어질 수 있다.
복수 개의 공정 챔버(150)들 중 어느 하나의 공정 챔버(150)에서 공정 완료된 기판(W)을 인출시킨 후 다른 기판(W)을 공정 챔버(150) 내에 로딩시키기 위해서는, 도 3에 도시된 바와 같이, 제1 로봇아암(130)에 기판(W)을 파지하고 제2 로봇아암(140)에 기판(W)을 파지하지 않은 상태로 해당되는 공정 챔버(150)를 향하여 중첩되게 위치시킨다. 이 때의 위치를 원점 위치(#1)라 지정할 수 있다.
그런 다음 기판(W)을 파지하지 않는 제2 로봇아암(140)을 공정 챔버(150)로 인입시킨 후 공정 챔버(150) 내에서 공정 완료된 기판(W)을 언로딩하여 인출시킨다. 이 때 제2 로봇아암(140)은 공정 완료된 기판(W)을 파지한 상태로 제1 로봇아암(130)과 중첩되었던 원점 위치(#1)로 복귀될 수 있는데, 이 때 파손 검출부(160)에 의해 공정 완료된 기판(W)의 파손 또는 치핑 유무가 검출될 수 있다. 도 5를 참조하면, 원점 위치(#1)와 공정 챔버(150)의 사이에 있는 검출 위치(#2)에서 파손 검출부(160)가 배치될 수 있는데, 제2 로봇아암(140)에 의해 공정 완료된 기판(W)이 공정 챔버(150) 내로 인출되어 원점 위치(#1)로 복귀되는 과정에서 그 경로에 놓인 검출 위치(#2)에서 파손 검출부(160)에 의해 촬영 또는 센싱되어 기판(W)의 파손 또는 치핑 우무가 검출될 수 있는 것이다. 이와 같은 경우, 제1 로봇아암(130)과 제2 로봇아암(140)이 중첩되지 않는 위치에서 제2 로봇아암(140)에 파지된 기판(W)의 파손 또는 치핑 여부가 파악되는 것이다.
한편, 공정 완료된 기판(W)을 인출한 다음, 제1 로봇아암(130)에 파지된 (아직 미처리된) 기판(W)이 제1 로봇아암(130)에 의한 선형 이동에 의해 공정 챔버(150)로 내로 인입되어 공정 챔버(150) 내에 로딩된다. 이 때 전술한 것처럼 기판(W)이 공정 챔버(150) 내로 인입되기 전에 파손 검출부(160)에 의해 검출 위치((#2)에서 촬영 또는 센싱되며, 따라서 공정 챔버(150) 내로 인입된 기판(W)의 파손 또는 치핑 여부를 검출할 수 있다. 이 때도 전술한 기판(W)의 언로딩 과정과 마찬가지로 제1 로봇아암(130)과 제2 로봇아암(140)이 중첩되지 않는 위치에서 제1 로봇아암(130)에 파지된 기판(W)의 파손 또는 치핑 여부가 파악되는 것이기 때문에 기판(W)의 파손 또는 치핑 유무의 검출을 보다 정확하게 수행할 수 있다.
전술한 파손 검출부(160)는 기판(W)의 파손을 정확하게 검출할 수 있는 것이라면 어느 캠 또는 센서라도 적용 가능하다. 예를 들면, 이미지 획득에 의해 파손 유무를 검출하는 촬영 캠 등이 적용될 수 있고 또는 신호 송수신을 이용한 센서가 적용될 수 있음은 당연하다.
한편, 이하에서는 전술한 기판 처리 시스템(100)의 기판(W)의 파손 검출 방법에 대해서 다시 한 번 정리하여 설명하기로 한다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 시스템의 파손 검출 방법의 순서도이다.
이에 도시된 것처럼, 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 시스템(100)의 기판의 파손 검출 방법은, 기판(W)의 인입 또는 인출이 이루어져야 할 공정 챔버(150)를 향하여 제1 로봇아암(130) 및 제2 로봇아암(140)을 중첩되게 위치시키는 기판 중첩 단계(S100)와, 제1 로봇아암(130) 및 제2 로봇아암(140) 중 기판(W)이 미파지된 상태의 어느 하나, 예를 들면 제2 로봇아암(140)을 공정 챔버(150) 내측으로 인입시켜 공정 챔버(150) 내의 기판(W)을 언로딩하는 기판 언로딩 단계(S200)와, 제1 로봇아암(130) 및 제2 로봇아암(140) 중 새로이 처리해야 될 기판(W)이 파지된 상태의 다른 하나 예를 들면 제1 로봇아암(130)을 공정 챔버(150) 내측으로 인입시켜 공정 챔버(150) 내에 기판(W)을 로딩시키는 기판 로딩 단계(S300)를 포함할 수 있다.
여기서, 기판 언로딩 단계(S200) 및 기판 로딩 단계(S300)를 위해 기판(W)을 이송할 때, 전술한 것처럼 검출 위치(#2)에서 파손 검출부(160)에 의해 기판(W)의 파손 또는 치핑 유무를 검출할 수 있다.
부연하면, 본 실시예의 기판 언로딩 단계(S200) 시, 공정 챔버(150)로부터 언로딩된 기판(W)을 제2 로봇아암(140)이 트랜스퍼 챔버(120) 방향으로 이송시킬 때 기판(W)의 이송 경로 상에 있는 검출 위치(#2)에서 파손 검출부(160)에 의해 기판(W)의 파손 또는 치핑 유무를 검출할 수 있다. 즉, 파손 검출부(160)에 의해 공정 완료된 기판(W)의 파손 또는 치핑 유무를 검출할 수 있는 것이다.
한편, 본 실시예의 기판 로딩 단계(S300) 시, 제1 로봇아암(130)이 기판(W)을 파지한 상태로 공정 챔버(150) 내로 인입될 때 기판(W)의 이송 경로 상에 있는 검출 위치(#2)에서 파손 검출부(160)에 의해 공정 챔버(150) 내로 인입되는 기판(W)의 파손 또는 치핑 유무를 검출할 수 있다. 즉, 파손 검출부(160)에 의해 공정 처리되기 전의 기판(W)의 파손 또는 치핑 유무를 검출할 수 있는 것이다.
이처럼, 본 실시예의 경우, 파손 검출부(160)에 의해 기판(W)이 공정 챔버(150)로 인입되기 전에 그리고 공정 완료 후 공정 챔버(150)로부터 인출된 후에 각각 기판(W)의 파손 또는 치핑 유무를 검출함으로써 기판(W) 파손 검출의 정확성을 향상시킬 수 있다.
한편, 본 실시예의 기판(W)의 파손 검출 방법은, 기판 로딩 단계(S300) 이후의 단계로서, 제1 로봇아암(130)에 의해 언로딩된 기판(W)을 트랜스퍼 챔버(120)에 인접한 로드락 챔버 또는 다음의 공정 챔버 내로 인입시키고 예를 들면 제2 로봇아암(140)에 의해 새로운 기판(W)을 파지한 후 다음의 공정 챔버(150) 방향으로 제1 로봇아암(130) 및 제2 로봇아암(140)을 구동시키는 단계를 더 포함할 수 있다.
이와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 기판(W)을 핸들링하는 로봇아암(130, 140)이 듀얼 구조를 가짐으로써 기판(W) 핸들링의 효율을 향상시킬 수 있으면서도 기판(W)이 공정 챔버(150)로 인입될 때 그리고 공정 완료 후 공정 챔버(150)로부터 인출될 때 기판(W)이 중첩되는 것을 배제한 상태에서 기판(W)의 파손 또는 치핑 유무를 정확하게 검출할 수 있는 장점이 있다.
한편, 본 발명은 기재된 실시예에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다. 따라서 그러한 수정예 또는 변형예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 하여야 할 것이다.
100 : 기판 처리 시스템
110 : 트랜스퍼 챔버
120 : 이송 로봇
130 : 제1 로봇아암
140 : 제2 로봇아암
150 : 공정 챔버
160 : 파손 검출부

Claims (10)

  1. 기판에 대한 설정된 공정이 진행되는 복수 개의 공정 챔버;
    상기 복수 개의 공정 챔버가 둘레 방향으로 배치되고, 상기 공정 챔버 내로 상기 기판을 인입하여 로딩시키거나 상기 공정 챔버 내의 상기 기판을 언로딩하여 인출시키는 이송 로봇이 구비되는 트랜스퍼 챔버; 및
    상기 트랜스퍼 챔버 내에 구비되어 상기 기판의 파손 또는 치핑(chipping) 유무를 검출하는 파손 검출부;를 포함하며,
    상기 이송 로봇은,
    기본 프레임을 형성하는 로봇몸체에 회전 가능하게 장착되며, 상기 기판을 핸들링하는 제1 로봇아암; 및
    상기 로봇몸체에 회전 가능하게 장착되되 상기 제1 로봇아암에 대해 상대적으로 아래 위치에서 상기 제1 로봇아암과 평행한 방향으로 상기 기판을 핸들링할 수 있도록 장착되는 제2 로봇아암;을 포함하며,
    상기 제1 로봇아암 또는 상기 제2 로봇아암이 상기 공정 챔버 내로 상기 기판을 파지한 상태로 인입하거나 상기 공정 챔버 내의 상기 기판을 파지하여 인출할 때 상기 제1 로봇아암 및 상기 제2 로봇아암이 중첩되지 않는 설정된 검출 위치에서 상기 파손 검출부에 의해 상기 기판의 파손 또는 치핑 유무의 검출이 이루어지는, 기판 처리 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 복수 개의 공정 챔버들 중 어느 하나의 공정 챔버에 위치된 상기 기판을 인출시킨 후 다른 하나의 상기 기판을 상기 어느 하나의 공정 챔버에 로딩시키기 위해, 상기 제1 로봇아암 및 상기 제2 로봇아암 중 어느 하나에 상기 기판을 파지한 상태로 상기 제1 로봇아암 및 상기 제2 로봇아암을 상기 어느 하나의 챔버를 향하여 중첩되게 위치시킨 다음, 상기 기판을 파지하지 않은 상기 제1 로봇아암 및 상기 제2 로봇아암 중 어느 하나를 상기 어느 하나의 공정 챔버에 인입시켜 상기 기판을 인출시키고 이어서 상기 기판을 파지한 상기 제2 로봇아암 및 상기 제2 로봇아암 중 다른 하나를 상기 어느 하나의 공정 챔버에 인입시켜 상기 기판을 로딩시키되, 상기 기판의 인출 및 인입 과정에서 상기 파손 검출부에 의해 상기 기판의 파손 유무 또는 치핑 여부를 검출하는 기판 처리 시스템.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제1 로봇아암 및 상기 제2 로봇아암이 중첩되게 위치되는 상기 트랜스퍼 챔버 내의 위치가 원점 위치이며,
    상기 원점 위치와 상기 공정 챔버 사이에 있는 상기 검출 위치에 상기 파손 검출부가 장착되어 상기 제1 로봇 아암 또는 상기 제2 로봇 아암에 의해 상기 기판이 상기 공정 챔버에 대해 인입 또는 인출 시 상기 기판의 파손 또는 치핑 유무를 검출하는 기판 처리 시스템.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 제1 로봇아암 및 상기 제2 로봇아암은 각각,
    상기 로봇몸체에 회전 가능하게 결합되는 메인 회동부재;
    상기 메인 회동부재와 연동하도록 상기 로봇아암에 회전 가능하게 장착되는 서브 회동부재; 및
    상기 메인 회동부재의 단부에 장착된 장착부재에 회동 가능하게 결합되며 상기 기판의 파지가 가능한 파지부재가 결합되는 연동부재를 포함하며,
    상기 메인 회동부재, 상기 서브 회동부재 및 상기 연동부재의 상호 연동에 의해 상기 파지부재의 선형 이동 또는 회전 동작이 이루어지는 기판 처리 시스템.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 파지부재는,
    상기 연동부재에 장착되는 결합 부분;
    상기 결합 부분에 일단부가 결합되며 길게 형성되는 연장 부분; 및
    상기 연장 부분의 타단부에 구비되어 상기 기판이 파지되는 파지 부분을 포함하며,
    상기 제1 로봇아암에서 상기 결합 부분과 상기 연장 부분이 결합되는 위치가 상기 제2 로봇아암에서 상기 결합 부분과 상기 연장 부분이 결합되는 위치에 비해 높아서 상기 제1 로봇아암 및 상기 제2 로봇아암의 상호 간섭 없이 상기 제1 로봇아암 및 상기 제2 로봇아암의 상기 기판의 핸들링이 개별적으로 이루어지는 기판 처리 시스템.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 파손 검출부는 검출용 캠(CAM) 또는 디텍터 센서인 기판 처리 시스템.
  7. 제1항에 따른 기판 처리 시스템의 기판의 파손 검출 방법에 있어서,
    상기 기판의 인입 또는 인출이 이루어져야 할 상기 공정 챔버를 향하여 상기 제1 로봇아암 및 상기 제2 로봇아암을 중첩되게 위치시키는, 기판 중첩 단계;
    상기 제1 로봇아암 및 상기 제2 로봇아암 중 상기 기판이 미파지된 상태의 어느 하나를 상기 공정 챔버 내측으로 인입시켜 상기 공정 챔버 내의 기판을 언로딩시키는, 기판 언로딩 단계; 및
    상기 제1 로봇아암 및 상기 제2 로봇아암 중 상기 기판이 파지된 상태의 다른 하나를 상기 공정 챔버 내측으로 인입시켜 상기 공정 챔버 내에 상기 기판을 로딩시키는, 기판 로딩 단계;를 포함하며,
    상기 기판 언로딩 단계 및 상기 기판 로딩 단계를 위해 상기 기판을 이송할 때 상기 제1 로봇아암 및 상기 제2 로봇아암이 중첩되지 않는 설정된 검출 위치에서 상기 파손 검출부에 의해 상기 기판의 파손 또는 치핑 유무의 검출이 이루어지는, 기판 처리 시스템의 기판의 파손 검출 방법.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 기판 언로딩 단계 시, 상기 공정 챔버로부터 언로딩된 상기 기판을 상기 제1 로봇아암 및 상기 제2 로봇아암 중 어느 하나가 상기 트랜스퍼 챔버 방향으로 이송시킬 때 상기 기판의 이송 경로 상에 있는 상기 검출 위치에서 상기 파손 검출부에 의해 상기 기판의 파손 또는 치핑 유무가 검출되는, 기판 처리 시스템의 기판의 파손 검출 방법.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 기판 로딩 단계 시, 상기 제1 로봇아암 및 상기 제2 로봇아암 중 다른 하나가 상기 기판을 파지한 상태로 상기 공정 챔버 내로 인입될 때 상기 기판의 이송 경로 상에 있는 상기 검출 위치에서 상기 파손 검출부에 의해 상기 공정 챔버 내로 인입되는 상기 기판의 파손 또는 치핑 유무가 검출되는, 기판 처리 시스템의 기판의 파손 검출 방법.
  10. 제7항에 있어서,
    상기 기판 로딩 단계 이후의 단계로서 상기 제1 로봇 아암 또는 상기 제2 로봇아암에 의해 언로딩된 상기 기판을 상기 트랜스퍼 챔버에 인접한 상기 로드락 챔버 또는 다음 공정의 챔버 내로 인입시키고 상기 제1 로봇 아암 또는 상기 제2 로봇아암에 다음의 상기 공정 챔버에서의 공정을 위한 상기 기판을 파지한 후 다음의 상기 공정 챔버 방향으로 상기 제1 로봇아암 및 상기 제2 로봇아암을 작동시키는, 기판 처리 시스템의 기판의 파손 검출 방법.
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