KR20180025594A - 반송 로봇의 자세 보정 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 기판을 반송 로봇을 티칭하는 방법에 관한 것이다. 반송 로봇을 티칭하는 방법으로는 기판이 놓이는 핸드, 상기 핸드를 X축을 기준으로 회전시키는 제1모터, 상기 핸드를 Y축을 기준으로 회전시키는 제2모터, 그리고 상기 핸드를 Z축을 기준으로 회전시키는 제3모터를 구비하는 반송 로봇에서 상기 핸드의 위치를 티칭하되, 계측 부재로부터 상기 핸드의 상태를 계측하고, 상기 핸드의 계측값에 따라 상기 제1모터, 상기 제2모터, 그리고 상기 제3모터로 상기 핸드를 회전시켜 상기 핸드의 위치를 티칭한다. 이로 인해 핸드를 위치를 정위치로 자동 티칭 가능하다.

Description

반송 로봇의 티칭 방법{Method for teaching transfer robot}
본 발명은 기판을 반송 로봇을 티칭하는 방법에 관한 것이다.
반도체 소자 및 평판표시패널의 제조 공정은 사진, 식각, 애싱, 박막증착, 그리고 세정 공정 등 다양한 공정들이 수행된다. 이러한 공정들은 다양한 공정 챔버들에서 진행되며, 반송 로봇은 공정 순서에 맞춰 기판을 각 공정 챔버로 기판을 반송한다.
일반적으로 반송 로봇은 기판을 지지하는 핸드를 포함한다. 도 1은 일반적인 핸드를 보여주는 사시도이다. 도 1을 참조하면, 핸드에는 기판이 안착되는 안착면을 가진다. 핸드는 X축, Y축, 그리고 Z축(이하, 3축) 각각으로 직선 이동이 가능하고, 3축 각각을 기준으로 회전 가능하다.
그러나 핸드는 다양한 부품들이 연결되는 구성이며, 핸드를 지지하는 지지 부재 또한 다양한 부품들이 연결되는 구성이다. 이로 인해 기판을 반송하는 과정에서 부품의 노후화 및 진동 등이 발생될 수 있으며, 이에 따라 핸드는 정위치를 벗어날 수 있다.
핸드가 정위치를 벗어난 상태에서 기판을 반송하는 경우에는 기판이 정위치를 벗어난 위치에 안착될 수 있다. 이는 기판이 기울어진 상태로 안착되거나, 안착되지 못하고 낙하되어 파손될 수 있다. 또한 지지 부재에 기판이 안착될지라도, 기판의 공정 불량이 발생될 수 있다.
이에 따라 기판을 정위치로 조정할 수 있는 티칭 작업이 수행된다. 핸드는 구동 부재에 의해 3축으로 직선 이동 및 Z축으로 회전 가능하나, X축 및 Y축 각각을 기준으로한 회전 이동은 볼트 조절에 의해 이동된다. 이로 인해 작업자는 매번 볼트의 위치 및 조임 세기 등을 조절하여 핸드의 높이를 조절해야하는 번거로움이 있다.
또한 작업자에 따라 핸드의 정위치를 설정하는 기준이 다르며, 이를 통일시키기 위한 방안이 필요로 한다.
본 발명은 핸드를 자동 티칭할 수 있는 방법을 제공하고자 한다.
본 발명의 실시예에 의하면, 기판을 반송 로봇을 티칭하는 방법을 제고한다. 반송 로봇을 티칭하는 방법으로는 기판이 놓이는 핸드, 상기 핸드를 X축을 기준으로 회전시키는 제1모터, 상기 핸드를 Y축을 기준으로 회전시키는 제2모터, 그리고 상기 핸드를 Z축을 기준으로 회전시키는 제3모터를 구비하는 반송 로봇에서 상기 핸드의 위치를 티칭하되, 계측 부재로부터 상기 핸드의 상태를 계측하고, 상기 핸드의 계측값에 따라 상기 제1모터, 상기 제2모터, 그리고 상기 제3모터로 상기 핸드를 회전시켜 상기 핸드의 위치를 티칭한다.
상기 계측 부재는 기판과 동일한 형상을 가지는 지그 플레이트 및 상기 지그 플레이트에 고정 결합되며, 레이저를 발광하는 발광 부재를 포함한다. 상기 계측 부재는 상기 레이저를 수광하는 수광 부재를 더 포함하되, 상기 수광 부재로부터 측정된 정보를 전달받아 상기 레이저가 정위치에 이동되도록 상기 제1모터, 상기 제2모터, 그리고 상기 제3모터를 제어할 수 있다. 상기 발광 부재는 상기 Z축과 상이한 방향으로 상기 레이저를 발광하고, 상기 핸드의 위치를 티칭하는 것은 상기 핸드의 높이를 티칭하는 것을 포함할 수 있다. 상기 핸드의 높이를 티칭하는 것은 상기 레이저를 발광한 상태에서 상기 핸드를 X축을 기준으로 회전시키는 X축 회전 동작, 상기 핸드를 Y축을 기준으로 회전시키는 Y축 회전 동작, 그리고 상기 핸드를 Z축을 기준으로 회전시키는 Z축 회전 동작 중 적어도 하나를 수행할 수 있다. 상기 발광 부재는 상기 Z축을 향하는 높이 방향 및 상기 Z축과 상이한 수평 방향 각각으로 상기 레이저를 발광하고, 상기 핸드의 위치를 티칭하는 것은 상기 높이 방향을 통해 상기 핸드의 수평 위치를 티칭하고, 상기 수평 방향을 통해 상기 핸드의 높이를 티칭할 수 있다.
또한 상기 핸드의 수평 위치를 티칭하는 것은 상기 레이저를 발광한 상태에서 상기 핸드를 상기 X축으로 직선 이동시키는 X축 이동 동작, 상기 핸드를 Y축으로 직선 이동시키는 Y축 이동 동작, 그리고 상기 핸드를 Z축으로 직선시키는 Z축 이동 동작 중 적어도 하나를 수행하고, 상기 핸드의 높이를 티칭하는 것은 상기 레이저를 발광한 상태에서 상기 핸드를 X축을 기준으로 회전시키는 X축 회전 동작, 상기 핸드를 Y축을 기준으로 회전시키는 Y축 회전 동작, 그리고 상기 핸드를 Z축을 기준으로 회전시키는 Z축 회전 동작 중 적어도 하나를 수행할 수 있다.
본 발명의 실시예에 의하면, 핸드는 3축으로 직선 이동 및 회전 이동이 구동 부재에 의해 가능하다. 이로 인해 핸드를 위치를 정위치로 자동 티칭 가능하다.
또한 본 발명의 실시예에 의하면, 핸드에는 발광 부재가 설치된 지그 플레이트가 안착된다. 발광 부재는 레이저를 조사하고, 조사되는 레이저를 수광하여 핸드의 위치를 측정한다. 레이저는 직진성을 가지므로, 핸드의 위치를 정확하게 측정할 수 있으며, 이를 정확한 정 위치로 티칭 가능하다.
도 1은 일반적인 핸드에 안착된 기판을 보여주는 사시도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 기판 처리 설비를 상부에서 바라본 도면이다.
도 3은 도 2의 설비를 A-A 방향에서 바라본 도면이다.
도 4는 도 2의 설비를 B-B 방향에서 바라본 도면이다.
도 5는 도 2의 설비를 C-C 방향에서 바라본 도면이다.
도 6은 도 2의 기판 반송 장치를 보여주는 사시도이다.
도 7은 도 6의 반송 로봇을 보여주는 평면도이다.
도 8은 도 7의 핸드에 안착된 지그 플레이트를 보여주는 사시도이다.
도 9은 도 8의 발광 부재로부터 조사된 레이저를 수광하는 수광 부재를 보여주는 측면도이다.
도 10은 도 7의 반송 로봇의 위치를 티칭하는 과정을 보여주는 단면도이다.
도 11은 도 10의 반송 로봇의 위치를 티칭하는 과정에 대한 다른 실시예를 보여주는 단면도이다.
이하, 본 발명의 실시 예를 첨부된 도 2 내지 도 11를 참조하여 더욱 상세히 설명한다. 본 발명의 실시 예는 여러 가지 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래의 실시 예들로 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 실시 예는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위해 제공되는 것이다. 따라서 도면에서의 요소의 형상은 보다 명확한 설명을 강조하기 위해 과장되었다.
본 실시예의 설비는 반도체 웨이퍼 또는 평판 표시 패널과 같은 기판에 대해 포토리소그래피 공정을 수행하는 데 사용된다. 특히 본 실시예의 설비는 노광장치에 연결되어 기판에 대해 도포 공정 및 현상 공정을 수행하는 데 사용된다. 아래에서는 기판으로 웨이퍼가 사용된 경우를 예로 들어 설명한다.
도 2는 기판 처리 설비를 상부에서 바라본 도면이고, 도 3은 도 2의 설비를 A-A 방향에서 바라본 도면이고, 도 3는 도 2의 설비를 B-B 방향에서 바라본 도면이고, 도 5는 도 2의 설비를 C-C 방향에서 바라본 도면이다.
도 2 내지 도 5을 참조하면, 기판 처리 설비(1)는 로드 포트(100), 인덱스 모듈(200), 제 1 버퍼 모듈(300), 도포 및 현상 모듈(400), 제 2 버퍼 모듈(500), 노광 전후 처리 모듈(600), 그리고 인터페이스 모듈(700)을 포함한다. 로드 포트(100), 인덱스 모듈(200), 제 1 버퍼 모듈(300), 도포 및 현상 모듈(400), 제 2 버퍼 모듈(500), 노광 전후 처리 모듈(600), 그리고 인터페이스 모듈(700)은 순차적으로 일 방향으로 일렬로 배치된다.
이하, 로드 포트(100), 인덱스 모듈(200), 제 1 버퍼 모듈(300), 도포 및 현상 모듈(400), 제 2 버퍼 모듈(500), 노광 전후 처리 모듈(600), 그리고 인터페이스 모듈(700)이 배치된 방향을 제 1 방향(12)이라 칭하고, 상부에서 바라볼 때 제 1 방향(12)과 수직한 방향을 제 2 방향(14)이라 칭하고, 제 1 방향(12) 및 제 2 방향(14)과 각각 수직한 방향을 제 3 방향(16)이라 칭한다.
기판(W)은 카세트(20) 내에 수납된 상태로 이동된다. 이때 카세트(20)는 외부로부터 밀폐될 수 있는 구조를 가진다. 예컨대, 카세트(20)로는 전방에 도어를 가지는 전면 개방 일체식 포드(Front Open Unified Pod; FOUP)가 사용될 수 있다.
이하에서는 로드 포트(100), 인덱스 모듈(200), 제 1 버퍼 모듈(300), 도포 및 현상 모듈(400), 제 2 버퍼 모듈(500), 노광 전후 처리 모듈(600), 그리고 인터페이스 모듈(700)에 대해 상세히 설명한다.
로드 포트(100)는 기판들(W)이 수납된 카세트(20)가 놓여지는 재치대(120)를 가진다. 재치대(120)는 복수개가 제공되며, 재치대들(200)은 제 2 방향(14)을 따라 일렬로 배치된다. 도 1에서는 4개의 재치대(120)가 제공되었다.
인덱스 모듈(200)은 로드 포트(100)의 재치대(120)에 놓인 카세트(20)와 제 1 버퍼 모듈(300) 간에 기판(W)을 이송한다. 인덱스 모듈(200)은 프레임(210), 인덱스 로봇(220), 그리고 가이드 레일(230)을 가진다. 프레임(210)은 대체로 내부가 빈 직육면체의 형상으로 제공되며, 로드 포트(100)와 제 1 버퍼 모듈(300) 사이에 배치된다. 인덱스 모듈(200)의 프레임(210)은 후술하는 제 1 버퍼 모듈(300)의 프레임(310)보다 낮은 높이로 제공될 수 있다. 인덱스 로봇(220)과 가이드 레일(230)은 프레임(210) 내에 배치된다. 인덱스 로봇(220)은 기판(W)을 직접 핸들링하는 핸드(221)가 제 1 방향(12), 제 2 방향(14), 제 3 방향(16)으로 이동 가능하고 회전될 수 있도록 4축 구동이 가능한 구조를 가진다. 인덱스 로봇(220)은 핸드(221), 아암(222), 지지대(223), 그리고 받침대(224)를 가진다. 핸드(221)는 아암(222)에 고정 설치된다. 아암(222)은 신축 가능한 구조 및 회전 가능한 구조로 제공된다. 지지대(223)는 그 길이 방향이 제 3 방향(16)을 따라 배치된다. 아암(222)은 지지대(223)를 따라 이동 가능하도록 지지대(223)에 결합된다. 지지대(223)는 받침대(224)에 고정결합된다. 가이드 레일(230)은 그 길이 방향이 제 2 방향(14)을 따라 배치되도록 제공된다. 받침대(224)는 가이드 레일(230)을 따라 직선 이동 가능하도록 가이드 레일(230)에 결합된다. 또한, 도시되지는 않았지만, 프레임(210)에는 카세트(20)의 도어를 개폐하는 도어 오프너가 더 제공된다.
제 1 버퍼 모듈(300)은 프레임(310), 제 1 버퍼(320), 제 2 버퍼(330), 냉각 챔버(350), 그리고 제 1 버퍼 로봇(360)을 가진다. 프레임(310)은 내부가 빈 직육면체의 형상으로 제공되며, 인덱스 모듈(200)과 도포 및 현상 모듈(400) 사이에 배치된다. 제 1 버퍼(320), 제 2 버퍼(330), 냉각 챔버(350), 그리고 제 1 버퍼 로봇(360)은 프레임(310) 내에 위치된다. 냉각 챔버(350), 제 2 버퍼(330), 그리고 제 1 버퍼(320)는 순차적으로 아래에서부터 제 3 방향(16)을 따라 배치된다. 제 1 버퍼(320)는 후술하는 도포 및 현상 모듈(400)의 도포 모듈(401)과 대응되는 높이에 위치되고, 제 2 버퍼(330)와 냉각 챔버(350)는 후술하는 도포 및 현상 모듈(400)의 현상 모듈(402)과 대응되는 높이에 위치된다. 제 1 버퍼 로봇(360)은 제 2 버퍼(330), 냉각 챔버(350), 그리고 제 1 버퍼(320)와 제 2 방향(14)으로 일정 거리 이격되게 위치된다.
제 1 버퍼(320)와 제 2 버퍼(330)는 각각 복수의 기판들(W)을 일시적으로 보관한다. 제 2 버퍼(330)는 하우징(331)과 복수의 지지대들(332)을 가진다. 지지대들(332)은 하우징(331) 내에 배치되며, 서로 간에 제 3 방향(16)을 따라 이격되게 제공된다. 각각의 지지대(332)에는 하나의 기판(W)이 놓인다. 하우징(331)은 인덱스 로봇(220), 제 1 버퍼 로봇(360), 그리고 후술하는 현상 모듈(402)의 현상부 로봇(482)이 하우징(331) 내 지지대(332)에 기판(W)을 반입 또는 반출할 수 있도록 인덱스 로봇(220)이 제공된 방향, 제 1 버퍼 로봇(360)이 제공된 방향, 그리고 현상부 로봇(482)이 제공된 방향에 개구(도시되지 않음)를 가진다. 제 1 버퍼(320)는 제 2 버퍼(330)와 대체로 유사한 구조를 가진다. 다만, 제 1 버퍼(320)의 하우징(321)에는 제 1 버퍼 로봇(360)이 제공된 방향 및 후술하는 도포 모듈(401)에 위치된 도포부 로봇(432)이 제공된 방향에 개구를 가진다. 제 1 버퍼(320)에 제공된 지지대(322)의 수와 제 2 버퍼(330)에 제공된 지지대(332)의 수는 동일하거나 상이할 수 있다. 일 예에 의하면, 제 2 버퍼(330)에 제공된 지지대(332)의 수는 제 1 버퍼(320)에 제공된 지지대(322)의 수보다 많을 수 있다.
제 1 버퍼 로봇(360)은 제 1 버퍼(320)와 제 2 버퍼(330) 간에 기판(W)을 이송시킨다. 제 1 버퍼 로봇(360)은 핸드(361), 아암(362), 그리고 지지대(363)를 가진다. 핸드(361)는 아암(362)에 고정 설치된다. 아암(362)은 신축 가능한 구조로 제공되어, 핸드(361)가 제 2 방향(14)을 따라 이동 가능하도록 한다. 아암(362)은 지지대(363)를 따라 제 3 방향(16)으로 직선 이동 가능하도록 지지대(363)에 결합된다. 지지대(363)는 제 2 버퍼(330)에 대응되는 위치부터 제 1 버퍼(320)에 대응되는 위치까지 연장된 길이를 가진다. 지지대(363)는 이보다 위 또는 아래 방향으로 더 길게 제공될 수 있다. 제 1 버퍼 로봇(360)은 단순히 핸드(361)가 제 2 방향(14) 및 제 3 방향(16)을 따른 2축 구동만 되도록 제공될 수 있다.
냉각 챔버(350)는 각각 기판(W)을 냉각한다. 냉각 챔버(350)는 하우징(351)과 냉각 플레이트(352)를 가진다. 냉각 플레이트(352)는 기판(W)이 놓이는 상면 및 기판(W)을 냉각하는 냉각 수단(353)을 가진다. 냉각 수단(353)으로는 냉각수에 의한 냉각이나 열전 소자를 이용한 냉각 등 다양한 방식이 사용될 수 있다. 또한, 냉각 챔버(350)에는 기판(W)을 냉각 플레이트(352) 상에 위치시키는 리프트 핀 어셈블리(도시되지 않음)가 제공될 수 있다. 하우징(351)은 인덱스 로봇(220) 및 후술하는 현상 모듈(402)에 제공된 현상부 로봇(482)이 냉각 플레이트(352)에 기판(W)을 반입 또는 반출할 수 있도록 인덱스 로봇(220)이 제공된 방향 및 현상부 로봇(482)이 제공된 방향에 개구(도시되지 않음)를 가진다. 또한, 냉각 챔버(350)에는 상술한 개구를 개폐하는 도어들(도시되지 않음)이 제공될 수 있다.
도포 및 현상 모듈(400)은 노광 공정 전에 기판(W) 상에 포토 레지스트를 도포하는 공정 및 노광 공정 후에 기판(W)을 현상하는 공정을 수행한다. 도포 및 현상 모듈(400)은 대체로 직육면체의 형상을 가진다. 도포 및 현상 모듈(400)은 도포 모듈(401)과 현상 모듈(402)을 가진다. 도포 모듈(401)과 현상 모듈(402)은 서로 간에 층으로 구획되도록 배치된다. 일 예에 의하면, 도포 모듈(401)은 현상 모듈(402)의 상부에 위치된다.
도포 모듈(401)은 기판(W)에 대해 포토레지스트와 같은 감광액을 도포하는 공정 및 레지스트 도포 공정 전후에 기판(W)에 대해 가열 및 냉각과 같은 열처리 공정을 포함한다. 도포 모듈(401)은 도포 챔버(410), 베이크 챔버(420), 그리고 반송 챔버(430)을 가진다. 도포 챔버(410), 베이크 챔버(420), 그리고 반송 챔버(430)는 제 2 방향(14)을 따라 순차적으로 배치된다. 따라서 도포 챔버(410)와 베이크 챔버(420)는 반송 챔버(430)를 사이에 두고 제 2 방향(14)으로 서로 이격되게 위치된다. 도포 챔버(410)는 복수 개가 제공되며, 제 1 방향(12) 및 제 3 방향(16)으로 각각 복수 개씩 제공된다. 도면에서는 6개의 도포 챔버(410)가 제공된 예가 도시되었다. 베이크 챔버(420)는 제 1 방향(12) 및 제 3 방향(16)으로 각각 복수 개씩 제공된다. 도면에서는 6개의 베이크 챔버(420)가 제공된 예가 도시되었다. 그러나 이와 달리 베이크 챔버(420)는 더 많은 수로 제공될 수 있다.
반송 챔버(430)에는 기판을 반송하기 위한 기판 반송 장치(1000)가 제공된다. 기판 반송 장치(1000)는 베이크 챔버들(420), 도포 챔버들(410), 제 1 버퍼 모듈(310)의 제 1 버퍼(320), 그리고 후술하는 제 2 버퍼 모듈(510)의 제 1 버퍼(520) 간에 기판을 반송한다. 도 6은 도 2의 기판 반송 장치를 보여주는 사시도이다. 도 6을 참조하면, 기판 반송 장치(1000)는 로봇 이동 유닛(1100,1300), 반송 로봇(1500), 그리고 계측 부재를 포함한다. 로봇 이동 유닛(1100,1300)은 수평 구동 부재(1100) 및 수직 구동 부재(1300)를 포함한다.
수평 구동 부재(1100)는 수직 구동 부재(1300)을 수평 방향으로 직선 이동시킨다. 예컨대, 수직 구동 부재(1300)는 수평 구동 부재(1100)에 의해 제1방향(12)으로 이동될 수 있다. 수평 구동 부재(1100)는 상부 수평 프레임(1100a), 하부 수평 프레임(1100b), 그리고 지지 프레임(1100c)을 가진다. 상부 수평 프레임(1100a), 하부 수평 프레임(1100b), 그리고 지지 프레임(1100c)은 서로 조합되어 직사각의 링 형상을 가지도록 제공된다. 상부 수평 프레임(1100a)은 하부 수평 프레임(1100b)의 위에서 서로 마주보도록 위치된다. 상부 수평 프레임(1100a)과 하부 수평 프레임(1100b) 각각은 서로 평행한 길이 방향을 가진다. 예컨대, 상부 수평 프레임(1100a)과 하부 수평 프레임(1100b) 각각은 제1방향(12)을 향하는 길이방향을 가질 수 있다. 지지 프레임(1100c)은 상부 수평 프레임(1100a)과 하부 수평 프레임(1100b)이 고정되도록 서로를 연결시킨다. 지지 프레임(1100c)은 상부 수평 프레임(1100a)에 대해 수직한 길이 방향을 가진다. 예컨대, 지지 프레임(1100c)은 제3방향을 향하는 길이 방향을 가질 수 있다. 지지 프레임(1100c)은 상부 수평 프레임(1100a)과 하부 수평 프레임(1100b) 각각의 양 끝단으로부터 연장된다.
수직 구동 부재(1300)는 반송 로봇(1500)의 이동을 제3방향(16)으로 안내한다. 수직 구동 부재(1300)은 수직 프레임(1320) 및 구동 부재(미도시)를 포함한다. 수직 프레임(1320)은 그 길이방향이 제3방향을 향하도록 제공된다. 수직 프레임(1320)은 반송 로봇(1500)을 안정적으로 지지하도록 복수 개로 제공된다. 일 예에 의하면, 수직 프레임(1320)은 반송 로봇(1500)의 지지대(1520)의 양단을 각각 지지하는 제1수직 프레임(1320a)과 제2수직 프레임(1320b)으로 제공될 수 있다. 제1수직 프레임(1320a)과 제2수직 프레임(1320b) 각각은 상단이 상부 수평 프레임(1100a)이 결합되고, 하단이 하부 수평 프레임(1100b)이 결합된다. 각각의 수직 프레임(1320)은 상부 수평 프레임(1100a)과 하부 수평 프레임(1100b)의 길이방향을 따라 동시에 이동된다. 각각의 수직 프레임(1320)의 일면에는 가이드 레일(1322)이 형성된다. 가이드 레일(1322)은 제3방향(16)을 향하는 길이 방향을 가진다. 구동 부재(미도시)는 가이드 레일(1322)의 길이 방향으로 반송 로봇(1500)을 이동시킨다. 구동 부재(미도시)는 수직 프레임(1320)에 제공된다. 예컨대, 구동 부재(미도시)는 벨트 및 풀리로 제공될 수 있다.
반송 로봇(1500)은 기판(W)을 반송한다. 반송 로봇(1500)은 직선 이동 및 회전 이동이 가능하다. 반송 로봇(1500)의 직선 이동은 X축, Y축, 그리고 Z축(이하, 3축) 각각을 향하는 직선 이동을 포함한다. 회전 이동은 X축을 기준으로 회전(Roll), Y축을 기준으로 회전(Pitch), 그리고 Z축을 기준으로 회전(Yaw)되는 이동을 포함한다. 여기서 X축의 직선 이동은 핸드(1700)의 전진 또는 후진으로 정의한다. Y축은 상부에서 바라볼 때 X축과 수직한 방향으로 정의한다. Z축은 X축 및 Y축 각각에 대해 수직한 방향으로 정의한다. 반송 로봇의 3축 각각의 직선 이동 및 3축 각각의 회전 이동은 서로 상이한 구동 부재(미도시)에 의해 구동된다. 구동 부재(미도시)는 모터(미도시)일 수 있다. 일 예에 의하면, 제1모터(미도시)는 핸드(1700)를 X축 기준으로 회전시키고, 제2모터(미도시)는 핸드(1700)를 Y축 기준으로 회전시키며, 제3모터(미도시)는 핸드(1700)를 Z축 기준으로 회전시킬 수 있다. 도 7은 도 6의 반송 로봇을 보여주는 평면도이다. 도 7을 참조하면, 반송 로봇(1500)은 이동 부재(1600) 및 핸드(1700)를 포함한다.
이동 부재(1600)는 지지대(1620), 바디(1640), 그리고 구동 부재(미도시)를 포함한다. 지지대(1620)는 판 형상으로 제공된다. 지지대(1620)의 양 측단은 제1수직 프레임(1300a) 및 제2수직 프레임(1300b) 각각에 연결된다. 지지대(1620)는 로봇 이동 유닛에 의해 수평 방향 및 수직 방향으로 이동 가능하다.
바디(1640)는 지지대(1620)의 상면에 위치된다. 바디(1640)는 Z축 회전이 가능하도록 지지대(1620)에 결합된다. 예컨대, 바디(1640)는 지지대(1620)에 대해 제3방향(16)을 중심축으로 회전될 수 있다. 바디(1640)는 직육면체 형상을 가진다. 바디(1640)는 수평 방향을 향하는 길이 방향을 가진다. 바디(1640)의 일면 및 타면에는 복수 개의 가이드들이 형성된다. 예컨대, 가이드가 형성되는 바디(1640)의 일면 및 타면은 서로 반대되는 측면일 수 있다. 가이드는 핸드(1700)와 일대일 대응되는 개수로 제공된다. 각각의 가이드는 바디(1640)의 길이 방향과 평행한 길이 방향을 가진다. 각각의 가이드는 핸드(1700)의 이동 방향을 안내한다. 구동 부재(미도시)는 핸드(1700)가 이동되도록 구동력을 제공한다. 핸드(1700)는 가이드의 길이 방향을 따라 X축 방향으로 직선 이동이 가능하다.
핸드(1700)는 기판(W)을 지지한다. 핸드(1700)는 가이드에 설치되어 전진 또는 후진방향으로 이동 가능하도록 제공된다. 핸드(1700)는 복수 개로 제공되며, 서로 상이한 높이에 위치된다. 핸드(1700)는 아암(1720), 베이스 판(1742), 안착판(1744), 그리고 흡착 패드(1746)를 포함한다. 아암(1720)은 베이스 판(1742) 및 가이드(1660)를 연결한다. 아암(1720)은 베이스 판(1742)의 후단으로부터 연장되어 바디(1640)의 일측에 위치되는 가이드(1660)에 연결된다. 상부에서 바라볼, 아암(1720)은 " ┛"자 형상을 가지도록 제공된다.
베이스 판(1742)은 일측부가 개방된 환형의 링 형상으로 제공된다. 일측부와 반대되는 타측부는 아암(1720)이 연장되는 베이스 판(1742)의 후단으로 제공된다. 예컨대, 베이스 판(1742)은 "U" 자 형상으로 제공될 수 있다. 베이스 판(1742)에는 통공이 형성된다.
안착판(1744)은 복수 개로 제공된다. 안착판(1744)은 베이스 판(1742)의 내측면으로부터 베이스 판(1742)의 중심축을 향하는 방향으로 연장되게 위치된다. 각각의 안착판(1744)은 서로 동일한 높이에 위치된다, 각각의 안착판(1744)은 베이스 판(1742)의 서로 다른 영역에 위치된다. 일 예에 의하면, 안착판(1744)은 4 개로 제공될 수 있다. 선택적으로 안착판(1744)의 개수는 3 개 또는 5 개 이상으로 제공될 수 있다.
계측 부재(1800)는 핸드(1700)의 위치 또는 핸드(1700)에 안착된 기판의 위치를 계측한다. 계측 부재(1800)는 지그 플레이트(J), 발광 부재(1820), 그리고 수광 부재(1840)를 포함한다. 지그 플레이트(J)는 원형의 판 형상을 가진다. 지그 플레이트(J)는 웨이퍼와 동일한 형상을 가진다.
발광 부재(1820)는 레이저를 조사한다. 발광 부재(1820)는 레이저 포인터(1820)일 수 있다. 일 예에 의하면, 레이저는 선 또는 면 형상으로 제공될 수 있다. 본 실시예에는 레이저가 선 형상을 가지는 것으로 설명한다. 이는 레이저가 점 형상으로 제공될 경우, X축 방향을 기준으로 회전 시 핸드(1700)의 위치 어긋남을 판단하는 것이 어렵다. 발광 부재(1820)는 지그 플레이트(J)에 고정 결합된다. 발광 부재(1820)는 Z축과 상이한 방향으로 레이저를 조사한다. 일 예에 의하면, 지그 플레이트(J)는 발광 부재(1820)가 X축 방향으로 레이저를 조사하도록 핸드(1700)에 안착될 수 있다.
수광 부재(1840)는 발광 부재(1820)로부터 조사되는 레이저를 수광한다. 수광 부재(1840)는 레이저의 위치를 측정 가능하다. 예컨대, 수광 부재(1840)는 판 형상으로 제공되는 수광판(1840)일 수 있다. 수광판(1840)에 레이저가 조사되면, 수광판(1840)에는 조사된 레이저의 위치 정보를 산출한다.
제어기(1900)는 수광 부재(1840)로부터 전달되는 위치 정보를 근거로 제1모터, 제2모터, 그리고 제3모터를 제어한다. 제어기(1900)는 위치 정보를 근거로 핸드(1700)의 위치 어긋남 량을 산출하고, 핸드(1700)가 정 위치에 이동되도록 각 모터를 제어하여 핸드(1700)를 티칭할 수 있다. 제어기(1900)에 의해 발광 부재(1820)는 레이저를 조사한 상태에서 반송 로봇(1500)을 X축 기준으로 회전, Y축 기준으로 회전, 그리고 Z축 기준으로 회전 중 적어도 하나를 수행한다. 이에 따라 수광판(1840)에는 레이저의 이동 경로가 저장되고, 제어기(1900)는 레이저의 이동 경로와 기설정된 이동 경로를 비교하여 반송 로봇(1500)을 정 위치로 티칭할 수 있다.
다음은 상술한 장치를 이용하여 핸드(1700)의 높이를 티칭하는 방법에 대해 설명한다. 도 10은 도 7의 반송 로봇의 위치를 티칭하는 과정을 보여주는 단면도이다. 도 10을 참조하면, 핸드(1700)에는 지그 플레이트(J)가 안착된다. 지그 플레이트(J)는 레이저의 조사 방향이 X축과 평행하도록 안착된다. 발광 부재(1820)는 수광판(1840)을 향해 레이저를 조사한다. 레이저를 조사한 상태에서 반송 로봇(1500)은 X축을 기준으로 회전(Roll)하거나, Y축을 기준으로 회전(Pitch)하거나, Z축을 기준으로 회전(Yaw)한다.
반송 로봇(1500)이 X축을 기준으로 회전됨에 따라 수광판(1840)에 조사된 레이저는 이동된다. 레이저의 X축 회전 경로는 기입력된 X축 설정 경로와 비교된다. X축 회전 경로와 X축 설정 경로가 일치되면, X축 기준의 회전에 대한 핸드(1700)가 양호하다고 판단하고, 반송 로봇(1500)을 Y축 기준으로 회전시킨다.
반송 로봇(1500)은 Y축 기준으로 회전되고, 수광판(1840)에 조사된 레이저는 이동된다. 레이저의 Y축 회전 경로는 기입력된 Y축 설정 경로와 비교된다. Y축 회전 경로와 Y축 설정 경로가 일치되면, Y축 기준의 회전에 대한 핸드(1700)가 양호하다고 판단하고, 반송 로봇(1500)을 Z축 기준으로 회전시킨다.
반송 로봇(1500)은 Z축 기준으로 회전되고, 수광판(1840)에 조사된 레이저는 이동된다. 레이저의 Z축 회전 경로는 기입력된 Z축 설정 경로와 비교된다. Z축 회전 경로와 Z축 설정 경로가 일치되면, Z축 기준의 회전에 대한 핸드(1700)가 양호하다고 판단하고, 티칭을 종료한다.
상기 3축 기준의 회전을 티칭하는 과정에서 하나 또는 둘 이상이 불량하다고 판단되면, 설정 경로와 회전 경로 간에 어긋남 량을 판단하고, 회전 경로가 설정 경로에 일치되도록 제1모터, 제2모터, 그리고 제3모터를 제어하여 핸드(1700)의 높이를 티칭할 수 있다.
상술한 실시예에는 핸드(1700)의 높이를 티칭하기 위해 X축 기준의 회전, Y축 기준의 회전, 그리고 Z축 기준의 회전을 순차적으로 진행하는 것을 설명하였다. 그러나 X축 기준의 회전, Y축 기준의 회전, 그리고 Z축 기준의 회전은 동시에 진행될 수 있다.
또한 상술한 실시예에는 핸드(1700)의 높이를 티칭하기 위해, 반송 로봇(1500)을 3축 기준으로 회전 이동시키는 것을 설명하였다. 그러나 핸드(1700)의 높이뿐만 아니라, X축 또는 Y축에 대한 틀어짐을 보정하는 티칭을 더 수행할 수 있다.
도 11과 같이, 발광 부재(1820)는 서로 상이한 2 방향으로 레이저를 각각 조사할 수 있다. 예컨대, 발광 부재(1820)는 Z축과 상이한 방향 및 Z축을 향하는 방향 각각으로 레이저를 조사할 수 있다. 수광 부재(1840)는 복수 개의 수광판(1840)을 포함할 수 있다. 수광판(1840)은 레이저를 조사하는 방향의 개수와 대응되는 개수로 제공될 수 있다. 각 수광판(1840)은 레이저를 수광 가능한 위치에 배치될 수 있다. 발광 부재(1820)는 Z축과 상이한 방향으로 레이저를 조사하고, 반송 로봇(1500)은 3축 각각을 기준으로 회전 이동하여 높이를 티칭할 수 있다. 또한 발광 부재(1820)는 Z축을 향하는 방향으로 레이저를 조사하고, 반송 로봇(1500)은 3축 각각으로 직선 이동하여 수평면에 대한 위치를 티칭할 수 있다.
다시 도 2 내지 도 5를 참조하면, 도포 챔버들(410)은 모두 동일한 구조를 가진다. 다만, 각각의 도포 챔버(410)에서 사용되는 포토 레지스트의 종류는 서로 상이할 수 있다. 일 예로서 포토 레지스트로는 화학 증폭형 레지스트(chemical amplification resist)가 사용될 수 있다. 레지스트 도포 챔버(410)는 기판(W) 상에 포토 레지스트를 도포한다. 레지스트 도포 챔버(410)는 하우징(411), 지지 플레이트(412), 그리고 노즐(413)을 가진다. 하우징(411)은 상부가 개방된 컵 형상을 가진다. 지지 플레이트(412)는 하우징(411) 내에 위치되며, 기판(W)을 지지한다. 지지 플레이트(412)는 회전 가능하게 제공된다. 노즐(413)은 지지 플레이트(412)에 놓인 기판(W) 상으로 포토 레지스트를 공급한다. 노즐(413)은 원형의 관 형상을 가지고, 기판(W)의 중심으로 포토 레지스트를 공급할 수 있다. 선택적으로 노즐(413)은 기판(W)의 직경에 상응하는 길이를 가지고, 노즐(413)의 토출구는 슬릿으로 제공될 수 있다. 또한, 추가적으로 레지스트 도포 챔버(410)에는 포토 레지스트가 도포된 기판(W) 표면을 세정하기 위해 탈이온수와 같은 세정액을 공급하는 노즐(414)이 더 제공될 수 있다.
베이크 챔버(420)는 기판(W)을 열처리한다. 예컨대, 베이크 챔버들(420)은 처리액을 도포하기 전에 기판(W)을 소정의 온도로 가열하여 기판(W) 표면의 유기물이나 수분을 제거하는 프리 베이크(prebake) 공정이나 처리액을 기판(W) 상에 도포한 후에 행하는 소프트 베이크(soft bake) 공정 등을 수행하고, 각각의 가열 공정 이후에 기판(W)을 냉각하는 냉각 공정 등을 수행한다. 베이크 챔버(420)는 냉각 플레이트(421) 또는 가열 플레이트(422)를 가진다. 냉각 플레이트(421)에는 냉각수 또는 열전 소자와 같은 냉각 수단(423)이 제공된다. 또한 가열 플레이트(422)에는 열선 또는 열전 소자와 같은 가열 수단(424)이 제공된다. 냉각 플레이트(421)와 가열 플레이트(422)는 하나의 베이크 챔버(420) 내에 각각 제공될 수 있다. 선택적으로 베이크 챔버(420)들 중 일부는 냉각 플레이트(421)만을 구비하고, 다른 일부는 가열 플레이트(422)만을 구비할 수 있다.
현상 모듈(402)은 기판(W) 상에 패턴을 얻기 위해 현상액을 공급하여 감광막의 일부를 제거하는 현상 공정, 및 현상 공정 전후에 기판(W)에 대해 수행되는 가열 및 냉각과 같은 열처리 공정을 포함한다. 현상모듈(402)은 현상챔버(460), 베이크 챔버(470), 그리고 반송 챔버(480)를 가진다. 현상챔버(460), 베이크 챔버(470), 그리고 반송 챔버(480)는 제 2 방향(14)을 따라 순차적으로 배치된다. 따라서 현상챔버(460)와 베이크 챔버(470)는 반송 챔버(480)를 사이에 두고 제 2 방향(14)으로 서로 이격되게 위치된다. 현상챔버(460)는 복수 개가 제공되며, 제 1 방향(12) 및 제 3 방향(16)으로 각각 복수 개씩 제공된다. 도면에서는 6개의 현상챔버(460)가 제공된 예가 도시되었다. 베이크 챔버(470)는 제 1 방향(12) 및 제 3 방향(16)으로 각각 복수 개씩 제공된다. 도면에서는 6개의 베이크 챔버(470)가 제공된 예가 도시되었다. 그러나 이와 달리 베이크 챔버(470)는 더 많은 수로 제공될 수 있다.
반송 챔버(480)는 기판(W)을 반송하기 위한 기판 반송 유닛(482)이 제공된다. 기판 반송 유닛(482)은 베이크 챔버들(470), 현상챔버들(460), 제 1 버퍼 모듈(310)의 제 2 버퍼(330) 및 냉각 챔버(350), 그리고 제 2 버퍼 모듈(510)의 제 2 냉각 챔버(540) 간에 기판(W)을 반송한다. 현상모듈(402)의 기판 반송 유닛(482)은 도포모듈(401)의 기판 반송 유닛(1000)의 아래에 위치한다.
현상챔버들(460)은 모두 동일한 구조를 가진다. 다만, 각각의 현상챔버(460)에서 사용되는 현상액의 종류는 서로 상이할 수 있다. 현상챔버(460)는 기판(W) 상의 포토 레지스트 중 광이 조사된 영역을 제거한다. 이때, 보호막 중 광이 조사된 영역도 같이 제거된다. 선택적으로 사용되는 포토 레지스트의 종류에 따라 포토 레지스트 및 보호막의 영역들 중 광이 조사되지 않은 영역만이 제거될 수 있다.
현상챔버(460)는 하우징(461), 지지 플레이트(462), 그리고 노즐(463)을 가진다. 하우징(461)은 상부가 개방된 컵 형상을 가진다. 지지 플레이트(462)는 하우징(461) 내에 위치되며, 기판(W)을 지지한다. 지지 플레이트(462)는 회전 가능하게 제공된다. 노즐(463)은 지지 플레이트(462)에 놓인 기판(W) 상으로 현상액을 공급한다. 노즐(463)은 원형의 관 형상을 가지고, 기판(W)의 중심으로 현상액 공급할 수 있다. 선택적으로 노즐(463)은 기판(W)의 직경에 상응하는 길이를 가지고, 노즐(463)의 토출구는 슬릿으로 제공될 수 있다. 또한, 현상챔버(460)에는 추가적으로 현상액이 공급된 기판(W) 표면을 세정하기 위해 탈이온수와 같은 세정액을 공급하는 노즐(464)이 더 제공될 수 있다.
베이크 챔버(470)는 기판(W)을 열처리한다. 예컨대, 베이크 챔버들(470)은 현상 공정이 수행되기 전에 기판(W)을 가열하는 포스트 베이크 공정 및 현상 공정이 수행된 후에 기판(W)을 가열하는 하드 베이크 공정 및 각각의 베이크 공정 이후에 가열된 기판을 냉각하는 냉각 공정 등을 수행한다. 베이크 챔버(470)는 냉각 플레이트(471) 또는 가열 플레이트(472)를 가진다. 냉각 플레이트(471)에는 냉각수 또는 열전 소자와 같은 냉각 수단(473)이 제공된다. 또는 가열 플레이트(472)에는 열선 또는 열전 소자와 같은 가열 수단(474)이 제공된다. 냉각 플레이트(471)와 가열 플레이트(472)는 하나의 베이크 챔버(470) 내에 각각 제공될 수 있다. 선택적으로 베이크 챔버(470)들 중 일부는 냉각 플레이트(471)만을 구비하고, 다른 일부는 가열 플레이트(472)만을 구비할 수 있다.
상술한 바와 같이 도포 및 현상 모듈(400)에서 도포 모듈(401)과 현상 모듈(402)은 서로 간에 분리되도록 제공된다. 또한, 상부에서 바라볼 때 도포 모듈(401)과 현상 모듈(402)은 동일한 챔버 배치를 가질 수 있다.
제 2 버퍼 모듈(500)은 도포 및 현상 모듈(400)과 노광 전후 처리 모듈(600) 사이에 기판(W)이 운반되는 통로로서 제공된다. 또한, 제 2 버퍼 모듈(500)은 기판(W)에 대해 냉각 공정이나 에지 노광 공정 등과 같은 소정의 공정을 수행한다. 제 2 버퍼 모듈(500)은 프레임(510), 버퍼(520), 제 1 냉각 챔버(530), 제 2 냉각 챔버(540), 에지 노광 챔버(550), 그리고 제 2 버퍼 로봇(560)을 가진다. 프레임(510)은 직육면체의 형상을 가진다. 버퍼(520), 제 1 냉각 챔버(530), 제 2 냉각 챔버(540), 에지 노광 챔버(550), 그리고 제 2 버퍼 로봇(560)은 프레임(510) 내에 위치된다. 버퍼(520), 제 1 냉각 챔버(530), 그리고 에지 노광 챔버(550)는 도포 모듈(401)에 대응하는 높이에 배치된다. 제 2 냉각 챔버(540)는 현상 모듈(402)에 대응하는 높이에 배치된다. 버퍼(520), 제 1 냉각 챔버(530), 그리고 제 2 냉각 챔버(540)는 순차적으로 제 3 방향(16)을 따라 일렬로 배치된다. 상부에서 바라볼 때 버퍼(520)은 도포 모듈(401)의 반송 챔버(430)와 제 1 방향(12)을 따라 배치된다. 에지 노광 챔버(550)는 버퍼(520) 또는 제 1 냉각 챔버(530)와 제 2 방향(14)으로 일정 거리 이격되게 배치된다.
제 2 버퍼 로봇(560)은 버퍼(520), 제 1 냉각 챔버(530), 그리고 에지 노광 챔버(550) 간에 기판(W)을 운반한다. 제 2 버퍼 로봇(560)은 에지 노광 챔버(550)와 버퍼(520) 사이에 위치된다. 제 2 버퍼 로봇(560)은 제 1 버퍼 로봇(360)과 유사한 구조로 제공될 수 있다. 제 1 냉각 챔버(530)와 에지 노광 챔버(550)는 도포 모듈(401)에서 공정이 수행된 기판들(W)에 대해 후속 공정을 수행한다. 제 1 냉각 챔버(530)는 도포 모듈(401)에서 공정이 수행된 기판(W)을 냉각한다. 제 1 냉각 챔버(530)는 제 1 버퍼 모듈(300)의 냉각 챔버(350)과 유사한 구조를 가진다. 에지 노광 챔버(550)는 제 1 냉각 챔버(530)에서 냉각 공정이 수행된 기판들(W)에 대해 그 가장자리를 노광한다. 버퍼(520)는 에지 노광 챔버(550)에서 공정이 수행된 기판(W)들이 후술하는 전처리 모듈(601)로 운반되기 전에 기판(W)을 일시적으로 보관한다. 제 2 냉각 챔버(540)는 후술하는 후처리 모듈(602)에서 공정이 수행된 기판들(W)이 현상 모듈(402)로 운반되기 전에 기판들(W)을 냉각한다. 제 2 버퍼 모듈(500)은 현상 모듈(402)와 대응되는 높이에 추가된 버퍼를 더 가질 수 있다. 이 경우, 후처리 모듈(602)에서 공정이 수행된 기판들(W)은 추가된 버퍼에 일시적으로 보관된 후 현상 모듈(402)로 운반될 수 있다.
노광 전후 처리 모듈(600)은, 노광 장치(900)가 액침 노광 공정을 수행하는 경우, 액침 노광시에 기판(W)에 도포된 포토레지스트 막을 보호하는 보호막을 도포하는 공정을 처리할 수 있다. 또한, 노광 전후 처리 모듈(600)은 노광 이후에 기판(W)을 세정하는 공정을 수행할 수 있다. 또한, 화학증폭형 레지스트를 사용하여 도포 공정이 수행된 경우, 노광 전후 처리 모듈(600)은 노광 후 베이크 공정을 처리할 수 있다.
노광 전후 처리 모듈(600)은 전처리 모듈(601)과 후처리 모듈(602)을 가진다. 전처리 모듈(601)은 노광 공정 수행 전에 기판(W)을 처리하는 공정을 수행하고, 후처리 모듈(602)은 노광 공정 이후에 기판(W)을 처리하는 공정을 수행한다. 전처리 모듈(601)과 후처리 모듈(602)은 서로 간에 층으로 구획되도록 배치된다. 일 예에 의하면, 전처리 모듈(601)은 후처리 모듈(602)의 상부에 위치된다. 전처리 모듈(601)은 도포 모듈(401)과 동일한 높이로 제공된다. 후처리 모듈(602)은 현상 모듈(402)과 동일한 높이로 제공된다. 전처리 모듈(601)은 보호막 도포 챔버(610), 베이크 챔버(620), 그리고 반송 챔버(630)를 가진다. 보호막 도포 챔버(610), 반송 챔버(630), 그리고 베이크 챔버(620)는 제 2 방향(14)을 따라 순차적으로 배치된다. 따라서 보호막 도포 챔버(610)와 베이크 챔버(620)는 반송 챔버(630)를 사이에 두고 제 2 방향(14)으로 서로 이격되게 위치된다. 보호막 도포 챔버(610)는 복수 개가 제공되며, 서로 층을 이루도록 제 3 방향(16)을 따라 배치된다. 선택적으로 보호막 도포 챔버(610)는 제 1 방향(12) 및 제 3 방향(16)으로 각각 복수 개씩 제공될 수 있다. 베이크 챔버(620)는 복수 개가 제공되며, 서로 층을 이루도록 제 3 방향(16)을 따라 배치된다. 선택적으로 베이크 챔버(620)는 제 1 방향(12) 및 제 3 방향(16)으로 각각 복수 개씩 제공될 수 있다.
반송 챔버(630)는 제 2 버퍼 모듈(500)의 제 1 냉각 챔버(530)와 제 1 방향(12)으로 나란하게 위치된다. 반송 챔버(630) 내에는 전처리 로봇(632)이 위치된다. 반송 챔버(630)는 대체로 정사각 또는 직사각의 형상을 가진다. 전처리 로봇(632)은 보호막 도포 챔버들(610), 베이크 챔버들(620), 제 2 버퍼 모듈(500)의 버퍼(520), 그리고 후술하는 인터페이스 모듈(700)의 제 1 버퍼(720) 간에 기판(W)을 이송한다. 전처리 로봇(632)은 핸드(633), 아암(634), 그리고 지지대(635)를 가진다. 핸드(633)는 아암(634)에 고정 설치된다. 아암(634)은 신축 가능한 구조 및 회전 가능한 구조로 제공된다. 아암(634)은 지지대(635)를 따라 제 3 방향(16)으로 직선 이동 가능하도록 지지대(635)에 결합된다.
보호막 도포 챔버(610)는 액침 노광 시에 레지스트 막을 보호하는 보호막을 기판(W) 상에 도포한다. 보호막 도포 챔버(610)는 하우징(611), 지지 플레이트(612), 그리고 노즐(613)을 가진다. 하우징(611)은 상부가 개방된 컵 형상을 가진다. 지지 플레이트(612)는 하우징(611) 내에 위치되며, 기판(W)을 지지한다. 지지 플레이트(612)는 회전 가능하게 제공된다. 노즐(613)은 지지 플레이트(612)에 놓인 기판(W) 상으로 보호막 형성을 위한 보호액을 공급한다. 노즐(613)은 원형의 관 형상을 가지고, 기판(W)의 중심으로 보호액을 공급할 수 있다. 선택적으로 노즐(613)은 기판(W)의 직경에 상응하는 길이를 가지고, 노즐(613)의 토출구는 슬릿으로 제공될 수 있다. 이 경우, 지지 플레이트(612)는 고정된 상태로 제공될 수 있다. 보호액은 발포성 재료를 포함한다. 보호액은 포토 레지스터 및 물과의 친화력이 낮은 재료가 사용될 수 있다. 예컨대, 보호액은 불소계의 용제를 포함할 수 있다. 보호막 도포 챔버(610)는 지지 플레이트(612)에 놓인 기판(W)을 회전시키면서 기판(W)의 중심 영역으로 보호액을 공급한다.
베이크 챔버(620)는 보호막이 도포된 기판(W)을 열처리한다. 베이크 챔버(620)는 냉각 플레이트(621) 또는 가열 플레이트(622)를 가진다. 냉각 플레이트(621)에는 냉각수 또는 열전 소자와 같은 냉각 수단(623)이 제공된다. 또는 가열 플레이트(622)에는 열선 또는 열전 소자와 같은 가열 수단(624)이 제공된다. 가열 플레이트(622)와 냉각 플레이트(621)는 하나의 베이크 챔버(620) 내에 각각 제공될 수 있다. 선택적으로 베이크 챔버들(620) 중 일부는 가열 플레이트(622) 만을 구비하고, 다른 일부는 냉각 플레이트(621) 만을 구비할 수 있다.
후처리 모듈(602)은 세정 챔버(660), 노광 후 베이크 챔버(670), 그리고 반송 챔버(680)를 가진다. 세정 챔버(660), 반송 챔버(680), 그리고 노광 후 베이크 챔버(670)는 제 2 방향(14)을 따라 순차적으로 배치된다. 따라서 세정 챔버(660)와 노광 후 베이크 챔버(670)는 반송 챔버(680)를 사이에 두고 제 2 방향(14)으로 서로 이격되게 위치된다. 세정 챔버(660)는 복수 개가 제공되며, 서로 층을 이루도록 제 3 방향(16)을 따라 배치될 수 있다. 선택적으로 세정 챔버(660)는 제 1 방향(12) 및 제 3 방향(16)으로 각각 복수 개씩 제공될 수 있다. 노광 후 베이크 챔버(670)는 복수 개가 제공되며, 서로 층을 이루도록 제 3 방향(16)을 따라 배치될 수 있다. 선택적으로 노광 후 베이크 챔버(670)는 제 1 방향(12) 및 제 3 방향(16)으로 각각 복수 개씩 제공될 수 있다.
반송 챔버(680)는 상부에서 바라볼 때 제 2 버퍼 모듈(500)의 제 2 냉각 챔버(540)와 제 1 방향(12)으로 나란하게 위치된다. 반송 챔버(680)는 대체로 정사각 또는 직사각의 형상을 가진다. 반송 챔버(680) 내에는 후처리 로봇(682)이 위치된다. 후처리 로봇(682)은 세정 챔버들(660), 노광 후 베이크 챔버들(670), 제 2 버퍼 모듈(500)의 제 2 냉각 챔버(540), 그리고 후술하는 인터페이스 모듈(700)의 제 2 버퍼(730) 간에 기판(W)을 운반한다. 후처리 모듈(602)에 제공된 후처리 로봇(682)은 전처리 모듈(601)에 제공된 전처리 로봇(632)과 동일한 구조로 제공될 수 있다.
세정 챔버(660)는 노광 공정 이후에 기판(W)을 세정한다. 세정 챔버(660)는 하우징(661), 지지 플레이트(662), 그리고 노즐(663)을 가진다. 하우징(661)는 상부가 개방된 컵 형상을 가진다. 지지 플레이트(662)는 하우징(661) 내에 위치되며, 기판(W)을 지지한다. 지지 플레이트(662)는 회전 가능하게 제공된다. 노즐(663)은 지지 플레이트(662)에 놓인 기판(W) 상으로 세정액을 공급한다. 세정액으로는 탈이온수와 같은 물이 사용될 수 있다. 세정 챔버(660)는 지지 플레이트(662)에 놓인 기판(W)을 회전시키면서 기판(W)의 중심 영역으로 세정액을 공급한다. 선택적으로 기판(W)이 회전되는 동안 노즐(663)은 기판(W)의 중심 영역에서 가장자리 영역까지 직선 이동 또는 회전 이동할 수 있다.
노광 후 베이크 챔버(670)는 원자외선을 이용하여 노광 공정이 수행된 기판(W)을 가열한다. 노광 후 베이크 공정은 기판(W)을 가열하여 노광에 의해 포토 레지스트에 생성된 산(acid)을 증폭시켜 포토 레지스트의 성질 변화를 완성시킨다. 노광 후 베이크 챔버(670)는 가열 플레이트(672)를 가진다. 가열 플레이트(672)에는 열선 또는 열전 소자와 같은 가열 수단(674)이 제공된다. 노광 후 베이크 챔버(670)는 그 내부에 냉각 플레이트(671)를 더 구비할 수 있다. 냉각 플레이트(671)에는 냉각수 또는 열전 소자와 같은 냉각 수단(673)이 제공된다. 또한, 선택적으로 냉각 플레이트(671)만을 가진 베이크 챔버가 더 제공될 수 있다.
상술한 바와 같이 노광 전후 처리 모듈(600)에서 전처리 모듈(601)과 후처리 모듈(602)은 서로 간에 완전히 분리되도록 제공된다. 또한, 전처리 모듈(601)의 반송 챔버(630)와 후처리 모듈(602)의 반송 챔버(680)는 동일한 크기로 제공되어, 상부에서 바라볼 때 서로 간에 완전히 중첩되도록 제공될 수 있다. 또한, 보호막 도포 챔버(610)와 세정 챔버(660)는 서로 동일한 크기로 제공되어 상부에서 바라볼 때 서로 간에 완전히 중첩되도록 제공될 수 있다. 또한, 베이크 챔버(620)와 노광 후 베이크 챔버(670)는 동일한 크기로 제공되어, 상부에서 바라볼 때 서로 간에 완전히 중첩되도록 제공될 수 있다.
인터페이스 모듈(700)은 노광 전후 처리 모듈(600), 및 노광 장치(900) 간에 기판(W)을 이송한다. 인터페이스 모듈(700)은 프레임(710), 제 1 버퍼(720), 제 2 버퍼(730), 그리고 인터페이스 로봇(740)를 가진다. 제 1 버퍼(720), 제 2 버퍼(730), 그리고 인터페이스 로봇(740)은 프레임(710) 내에 위치된다. 제 1 버퍼(720)와 제 2 버퍼(730)는 서로 간에 일정거리 이격되며, 서로 적층되도록 배치된다. 제 1 버퍼(720)는 제 2 버퍼(730)보다 높게 배치된다. 제 1 버퍼(720)는 전처리 모듈(601)과 대응되는 높이에 위치되고, 제 2 버퍼(730)는 후처리 모듈(602)에 대응되는 높이에 배치된다. 상부에서 바라볼 때 제 1 버퍼(720)는 전처리 모듈(601)의 반송 챔버(630)와 제 1 방향(12)을 따라 일렬로 배치되고, 제 2 버퍼(730)는 후처리 모듈(602)의 반송 챔버(630)와 제 1 방향(12)을 따라 일렬로 배치되게 위치된다.
인터페이스 로봇(740)은 제 1 버퍼(720) 및 제 2 버퍼(730)와 제 2 방향(14)으로 이격되게 위치된다. 인터페이스 로봇(740)은 제 1 버퍼(720), 제 2 버퍼(730), 그리고 노광 장치(900) 간에 기판(W)을 운반한다. 인터페이스 로봇(740)은 제 2 버퍼 로봇(560)과 대체로 유사한 구조를 가진다.
제 1 버퍼(720)는 전처리 모듈(601)에서 공정이 수행된 기판(W)들이 노광 장치(900)로 이동되기 전에 이들을 일시적으로 보관한다. 그리고 제 2 버퍼(730)는 노광 장치(900)에서 공정이 완료된 기판(W)들이 후처리 모듈(602)로 이동되기 전에 이들을 일시적으로 보관한다. 제 1 버퍼(720)는 하우징(721)과 복수의 지지대들(722)을 가진다. 지지대들(722)은 하우징(721) 내에 배치되며, 서로 간에 제 3 방향(16)을 따라 이격되게 제공된다. 각각의 지지대(722)에는 하나의 기판(W)이 놓인다. 하우징(721)은 인터페이스 로봇(740) 및 전처리 로봇(632)이 하우징(721) 내로 지지대(722)에 기판(W)을 반입 또는 반출할 수 있도록 인터페이스 로봇(740)이 제공된 방향 및 전처리 로봇(632)이 제공된 방향에 개구(도시되지 않음)를 가진다. 제 2 버퍼(730)는 제 1 버퍼(720)와 대체로 유사한 구조를 가진다. 다만, 제 2 버퍼(730)의 하우징(731)에는 인터페이스 로봇(740)이 제공된 방향 및 후처리 로봇(682)이 제공된 방향에 개구(도시되지 않음)를 가진다. 인터페이스 모듈에는 기판(W)에 대해 소정의 공정을 수행하는 챔버의 제공 없이 상술한 바와 같이 버퍼들 및 로봇만 제공될 수 있다.
1500: 반송 로봇 1700: 핸드
1820:발광 부재 1840: 수광 부재
J: 지그 플레이트

Claims (8)

  1. 기판이 놓이는 핸드, 상기 핸드를 X축을 기준으로 회전시키는 제1모터, 상기 핸드를 Y축을 기준으로 회전시키는 제2모터, 그리고 상기 핸드를 Z축을 기준으로 회전시키는 제3모터를 구비하는 반송 로봇에서 상기 핸드의 위치를 티칭하되,
    계측 부재로부터 상기 핸드의 상태를 계측하고, 상기 핸드의 계측값에 따라 상기 제1모터, 상기 제2모터, 그리고 상기 제3모터로 상기 핸드를 회전시켜 상기 핸드의 위치를 티칭하는 반송 로봇의 티칭 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 계측 부재는
    기판과 동일한 형상을 가지는 지그 플레이트와;
    상기 지그 플레이트에 고정 결합되며, 레이저를 발광하는 발광 부재를 포함하는 반송 로봇의 티칭 방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 레이저는 선 또는 면 형상으로 제공되는 반송 로봇의 티칭 방법.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 계측 부재는,
    상기 레이저를 수광하는 수광 부재를 더 포함하되,
    상기 수광 부재로부터 측정된 정보를 전달받아 상기 레이저가 정위치에 이동되도록 상기 제1모터, 상기 제2모터, 그리고 상기 제3모터를 제어하는 반송 로봇의 티칭 방법.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 발광 부재는 상기 Z축과 상이한 방향으로 상기 레이저를 발광하고,
    상기 핸드의 위치를 티칭하는 것은 상기 핸드의 높이를 티칭하는 것을 포함하는 반송 로봇의 티칭 방법.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 핸드의 높이를 티칭하는 것은,
    상기 레이저를 발광한 상태에서 상기 핸드를 X축을 기준으로 회전시키는 X축 회전 동작, 상기 핸드를 Y축을 기준으로 회전시키는 Y축 회전 동작, 그리고 상기 핸드를 Z축을 기준으로 회전시키는 Z축 회전 동작 중 적어도 하나를 수행하는 반송 로봇의 티칭 방법.
  7. 제4항에 있어서,
    상기 발광 부재는 상기 Z축을 향하는 높이 방향 및 상기 Z축과 상이한 수평 방향 각각으로 상기 레이저를 발광하고,
    상기 핸드의 위치를 티칭하는 것은,
    상기 높이 방향을 통해 상기 핸드의 수평 위치를 티칭하고,
    상기 수평 방향을 통해 상기 핸드의 높이를 티칭하는 반송 로봇의 티칭 방법.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 핸드의 수평 위치를 티칭하는 것은,
    상기 레이저를 발광한 상태에서 상기 핸드를 상기 X축으로 직선 이동시키는 X축 이동 동작, 상기 핸드를 Y축으로 직선 이동시키는 Y축 이동 동작, 그리고 상기 핸드를 Z축으로 직선시키는 Z축 이동 동작 중 적어도 하나를 수행하고,
    상기 핸드의 높이를 티칭하는 것은,
    상기 레이저를 발광한 상태에서 상기 핸드를 X축을 기준으로 회전시키는 X축 회전 동작, 상기 핸드를 Y축을 기준으로 회전시키는 Y축 회전 동작, 그리고 상기 핸드를 Z축을 기준으로 회전시키는 Z축 회전 동작 중 적어도 하나를 수행하는 반송 로봇의 티칭 방법.

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