KR20190131653A - 기판 처리 장치 및 기판 정렬 방법 - Google Patents

기판 처리 장치 및 기판 정렬 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 기판 처리 장치 및 기판 정렬 방법에 관한 것으로, 기판이 정렬되는 공간을 제공하는 하우징과, 하우징 내에 배치되며, 기판이 놓이는 지지부재와, 지지부재에 놓인 기판의 위치를 측정하는 측정부재와, 지지부재에 놓인 기판을 이동시키는 이동부재와, 측정부재에 의해 측정된 신호를 전송 받고, 이에 근거하여 기판이 지지부재 상에서 정위치에 놓이도록 이동부재를 제어하는 제어기를 포함하며, 기판에 발생된 잔류물 제거 공정 수행 전에, 기판을 원활하고 정확하게 정렬할 수 있고 정렬 여부를 판별할 수 있는 기판 처리 장치 및 기판 정렬 방법을 제공한다.

Description

기판 처리 장치 및 기판 정렬 방법{Substrate processing apparatus and substrate alignment method}
본 발명은 기판 처리 장치 및 기판 정렬 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 공정 챔버로 사각 형상의 기판이 반입되기 전에 기판을 정렬함으로써, 공정 효율을 상승시키는 기판 처리 장치 및 기판 정렬 방법에 관한 것이다.
반도체소자를 제조하기 위해서, 기판에 사진, 식각, 애싱, 이온주입, 그리고 박막 증착 등의 다양한 공정들이 반복적으로 수행된다. 이러한 공정들 중 사진 공정은, 감광액이 도포된 기판에 광을 조사하는 노광 공정을 포함한다.
노광 공정은, 감광액이 도포된 기판 상부에 특정 형태의 패턴이 형성된 마스크 기판을 위치시키고, 마스크 기판에 광을 투과시켜 감광액에 패턴 형상의 광을 도달시킴으로써 수행된다. 광이 조사된 감광액은 화학적 변화를 일으키게 된다. 광이 조사됨에 따라 화학적으로 변화된 감광액은, 노광 공정 후에 진행되는 현상 공정을 통해 제거된다.
이때, 마스크 기판은 사각 플레이트로 제작되는 것이 일반적이며, 광 투과성이 높은 유리(석영) 기판 상면에 크롬을 증착하고, 크롬을 식각해 특정 패턴을 유리 기판 상면에 형성시킴으로써 제작된다. 마스크 기판 제작을 위한 크롬 식각 시, 유리 기판에 잔류물이 발생 된다. 이러한 잔류물에 의해 노광 공정 진행 시, 감광액에 도달하는 광의 형태가 왜곡될 우려가 있으므로, 잔류물은 제거되어야만 한다.
일반적으로, 마스크 기판 제작을 위한 공정 진행시 유리 기판에 발생된 잔류물은 플라즈마를 이용하여 제거되고 있다.
상술한 잔류물 제거는 플라즈마 공정 챔버 내에서 수행되며, 이 때 마스크 기판이 유리 기판이 플라즈마 공정 챔버 내부에 제공된 지지부재에 정 위치 되는 것이 바람직하다.
도 1은 일반적으로 플라즈마 공정 챔버로 반입되기 전 유리 기판을 정렬하는 장치를 보여주는 단면도이다. 도 1을 참조하면, 유리 기판 각 모서리를 향해 정렬부재가 이동하게 되고, 정렬부재가 유리 기판 각 모서리를 가압함으로써, 유리 기판이 정렬되었었다.
그러나, 이러한 일반적인 정렬 장치는, 유리 기판을 특정 방향으로 가압하기만 할 뿐, 유리 기판의 정렬을 판단하지 못했기 때문에, 유리 기판 정렬 효율이 낮다.
대한민국 공개특허공보 제10-2013-0064673호(2013.06.18.)
본 발명은 사각 형상의 기판을 정확하게 정렬할 수 있는 정렬 챔버 및 정렬 방법을 제공하는 것을 일 목적으로 한다.
본 발명의 실시예는 기판을 처리하는 장치를 제공한다. 기판 처리 장치는, 사각 형상의 복수의 기판이 수납된 용기가 재치된 인덱스 모듈과, 기판을 처리하는 처리모듈을 포함하며, 인덱스모듈은, 용기가 놓이는 로드포트와, 로드포트에 놓인 용기와 처리 모듈 간에 기판을 반송하는 인덱스로봇이 제공된 인덱스프레임과, 기판을 정렬하는 정렬챔버를 구비하고, 처리모듈은, 기판을 반송하는 트랜스퍼 로봇이 장착된 트랜스퍼 챔버와, 트랜스퍼 챔버의 일측에 배치되고, 기판에 대해 공정을 수행하는 공정챔버와, 인덱스 모듈과 트랜스퍼 챔버 사이에 배치되어 기판이 일시적으로 머무르는 로드락챔버를 포함하되, 정렬챔버는, 기판이 정렬되는 공간을 제공하는 하우징과, 하우징 내에 배치되며, 기판이 놓이는 지지부재와, 지지부재에 놓인 기판의 위치를 측정하는 측정부재와, 지지부재에 놓인 기판을 이동시키는 이동부재와, 측정부재에 의해 측정된 신호를 전송 받고, 이에 근거하여 기판이 지지부재 상에서 정위치에 놓이도록 이동부재를 제어하는 제어기를 포함한다.
상기 지지부재는 기판의 가장자리 영역을 지지하도록 제공되고, 지지부재에 놓인 기판의 중앙 영역은 지지부재 사이에 제공된 공간을 통해 외부로 노출될 수 있다.
상기 이동부재는 지지부재에 놓인 기판의 저면 중앙영역을 흡착할 수 있다.
상기 기판은, 그 상면에서 중앙 영역이 가장자리 영역보다 낮은 높이로 제공되고, 중앙 영역은 사각의 형상으로 제공되며, 측정부재는, 중앙 영역의 내측 모서리를 감지할 수 있다.
상기 지지부재는, 기판의 4개의 모서리 영역을 각각 지지하도록 하우징 내부에 배치된 복수의 지지체를 포함하고, 측정부재는, 각각의 지지체 일측에 배치된 복수의 센서를 포함할 수 있다.
상기 센서는 지지체 보다 기판의 중심에 더 가깝도록 지지체에 인접하게 위치될 수 있다.
상기 기판은 마스크일 수 있다.
상기 공정 챔버는, 기판 상에 잔류하는 잔류물을 제거하는 어닐링 공정을 수행하는 챔버일 수 있다.
상기 정렬 챔버는, 인덱스 프레임 일측에 제공될 수 있다.
본 발명은 사각 형상의 기판을 정렬하는 정렬 챔버를 제공한다. 기판 정렬 챔버는, 기판이 정렬되는 공간을 제공하는 하우징과, 하우징 내에 배치되며, 기판이 놓이는 지지부재와, 지지부재에 놓인 기판의 위치를 측정하는 측정부재와, 지지부재에 놓인 기판을 이동시키는 이동부재와, 측정부재에 의해 측정된 신호를 전송 받고, 이에 근거하여 기판이 지지부재 상에서 정위치에 놓이도록 이동부재를 제어하는 제어기를 포함한다.
상기 지지부재는 기판의 가장자리 영역을 지지하도록 제공되고, 지지부재에 놓인 기판의 중앙 영역은 지지부재 사이에 제공된 공간을 통해 외부로 노출될 수 있다.
상기 이동부재는 지지부재에 놓인 기판의 저면 중앙영역을 흡착할 수 있다.
상기 기판은, 그 상면에서 중앙 영역이 가장자리 영역보다 낮은 높이로 제공되고, 중앙 영역은 사각의 형상으로 제공되며, 측정부재는, 중앙 영역의 내측 모서리를 감지할 수 있다.
상기 지지부재는, 기판의 4개의 모서리 영역을 각각 지지하도록 하우징 내부에 배치된 복수의 지지체를 포함하고, 측정부재는, 각각의 지지체 일측에 배치된 복수의 센서를 포함할 수 있다.
상기 센서는 지지체 보다 기판의 중심에 더 가깝도록 지지체에 인접하게 위치될 수 있다.
상기 기판은 마스크일 수 있다.
본 발명은 사각 형상의 기판을 정렬하는 방법을 제공한다. 기판 정렬 방법은, 기판을 정렬하는 공간을 제공하는 하우징 내부로 기판을 반입하여, 지지부재에 기판을 안착시키고, 지지부재 상에서 측정부재로 기판의 위치를 감지한 후, 측정부재에서 측정된 신호로부터 산출된 기판의 위치에 기초하여 이동 부재로 기판을 기 설정된 위치에 이동시킨다.
상기 지지부재는 기판의 하단의 네 측 모서리를 각각 지지하고, 측정부재는 지지부재와 인접한 위치에서 지지부재보다 기판의 중심에 더 가까운 위치에 각각 제공될 수 있다.
상기 기판은 그 상면에서 중앙 영역이 가장자리 영역보다 낮은 높이로 제공되고, 중앙 영역은 사각의 형상으로 제공되며, 측정부재는, 중앙 영역의 내측 모서리를 감지할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 의하면, 기판에 발생된 잔류물 제거 공정 수행 전에, 기판을 원활하고 정확하게 정렬할 수 있고 정렬 여부를 판별할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 일반적인 사각 형상의 유리 기판을 정렬하는 장치의 예시도이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 기판 처리 장치를 보여주는 평면도이다.
도 3 내지 5는 도 2의 기판 처리 장치에 제공되는 정렬 챔버의 단면도이다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 기판 정렬 방법의 플로우 차트이다.
도 7 내지 도 9는 도 6의 플로우 차트에 따라 기판이 정렬되는 과정을 순차적으로 보여주는 도면들이다.
본 발명의 실시예는 여러 가지 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 서술하는 실시예로 인해 한정되는 것으로 해석되어서는 안된다. 본 실시예는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 따라서 도면에서의 구성 요소의 형상 등은 보다 명확한 설명을 강조하기 위해서 과장 또는 축소된 것이다.
본 실시예에서는 사각 형상의 기판으로 노광 공정에서 기판에 패턴 전사를 위해 사용되는 마스크 기판을 예로 들어 설명한다. 그러나 본 발명의 기술적 사상은 상술한 마스크 기판 이외에 다양한 종류의 기판에 적용될 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에서는 플라즈마를 이용하여 마스크 기판에 발생된 잔류물을 제거하는 기판 처리 장치를 예로 들어 설명한다. 그러나 본 발명은 이에 한정되지 않고, 본 발명의 기술적 사상은 다른 종류의 공정을 수행하는 기판 처리 장치에 적용될 수 있다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 기판 처리 장치를 보여주는 평면도이다.
도 2를 참조하면, 기판 처리 장치(1)는 인덱스 모듈(10), 처리모듈(20)을 가지고, 인덱스 모듈(10)은 로드포트(120), 인덱스프레임(140), 버퍼 유닛(160), 정렬 챔버(180)을 가진다. 로드포트(120), 인덱스프레임(140), 그리고 처리모듈(20)은 순차적으로 일렬로 배열된다.
이하, 로드포트(120), 인덱스프레임(140), 그리고 처리모듈(20)이 배열된 방향을 제1방향(12)이라 하고, 상부에서 바라볼 때, 제1방향(12)과 수직한 방향을 제2방향(14)이라 하며, 제1방향(12)과 제2방향(14)을 포함한 평면에 수직인 방향을 제3방향(16)이라 칭한다.
로드포트(120)에는 복수 개의 마스크 기판들(W)이 수납된 용기(18)가 놓인다. 로드포트(120)는 복수 개가 제공되며 이들은 제2방향(14)을 따라 일렬로 배치된다. 도 2에서는 3 개의 로드포트(120)가 제공된 것으로 도시하였다. 그러나 로드포트(120)의 개수는 처리모듈(20)의 공정효율 및 풋 프린트 등의 조건에 따라 증가하거나 감소할 수도 있다.
용기(18)에는 마스크 기판(W)의 가장자리를 지지하도록 제공된 슬롯(도시되지 않음)이 형성된다. 슬롯은 제3방향(16)을 복수 개가 제공되고, 마스크 기판(W)은 제3방향(16)을 따라 서로 이격된 상태로 적층되게 용기 내에 위치된다. 용기(18)로는 전면 개방 일체형 포드(Front Opening Unified Pod;FOUP)가 사용될 수 있다.
인덱스프레임(140)은 로드포트(120)에 안착된 용기(18), 버퍼 유닛(160), 정렬 챔버(180) 그리고 처리모듈(20) 간에 마스크 기판(W)을 반송한다. 인덱스프레임(140)에는 인덱스 레일(142)과 인덱스 로봇(144)이 제공된다. 인덱스 레일(142)은 그 길이 방향이 제2방향(14)과 나란하게 제공된다. 인덱스 로봇(144)은 인덱스 레일(142) 상에 설치되며, 인덱스 레일(142)을 따라 제2방향(14)으로 직선 이동된다.
인덱스 로봇(144)은 베이스(144a), 몸체(144b), 그리고 인덱스암(144c)을 가진다. 베이스(144a)는 인덱스 레일(142)을 따라 이동 가능하도록 설치된다. 몸체(144b)는 베이스(144a)에 결합된다. 몸체(144b)는 베이스(144a) 상에서 제3방향(16)을 따라 이동 가능하도록 제공된다.
또한, 몸체(144b)는 베이스(144a) 상에서 회전 가능하도록 제공된다. 인덱스암(144c)은 몸체(144b)에 결합되고, 몸체(144b)에 대해 전진 및 후진 이동 가능하도록 제공된다. 인덱스암(144c)은 복수 개 제공되어 각각 개별 구동되도록 제공된다.
인덱스암(144c)들은 제3방향(16)을 따라 서로 이격된 상태로 적층되게 배치된다. 인덱스암(144c)들 중 일부는 처리모듈(20)에서 용기(18)로 마스크 기판(W)을 반송할 때 사용되고, 다른 일부는 용기(18)에서 처리모듈(20)로 마스크 기판(W)을 반송할 때 사용될 수 있다.
이는 인덱스 로봇(144)이 기판(W)을 반입 및 반출하는 과정에서 공정 처리 전의 마스크 기판(W)으로부터 발생된 파티클이 공정 처리 후의 마스크 기판(W)에 부착되는 것을 방지할 수 있다.
버퍼 유닛(160)은 마스크 기판(W)을 임시 보관한다. 버퍼 유닛(160)은 처리모듈(20)에서 처리된 마스크 기판(W)을 후처리하는 후처리 공정을 수행한다. 후처리 공정은 마스크 기판(W) 상에 퍼지 가스를 퍼지하는 공정일 수 있다. 버 퍼 유닛(160)은 인덱스프레임(140)의 일측에 위치된다.
정렬 챔버(180)는 인덱스프레임(140)을 사이에 두고 버퍼 유닛(160)과 대칭을 이루도록 제공된다. 도 3 내지 도 5에는 정렬 챔버(180)의 단면도가 도시되었다. 도 3 내지 도 5를 참조하면, 정렬 챔버(180)는 하우징(181), 지지부재(182), 측정부재(183), 이동부재(184), 제어기(185)를 포함한다.
정렬 챔버(180)로 반입된 마스크 기판(W)은 패턴 형성을 위해서 증착된 크롬이 식각된 상태이다. 마스크 기판(W)은 그 상면에서 중앙 영역(C)이 가장자리 영역보다 낮은 높이로 제공되고, 중앙 영역(C)은 사각의 형상으로 제공된다. 마스크 기판(W)의 중앙 영역(C)에 특정 형태의 패턴이 식각을 통해 형성된다.
하우징(181)은 마스크 기판(W)이 정렬되는 공간을 제공한다. 하우징(181)은 박스 형태로 제공된다. 하우징(181)에는 마스크 기판(W)이 반입 및 반출되는 도어(미도시)가 제공된다.
지지부재(182)는 하우징(181) 내부에 배치되며, 마스크 기판(W)이 놓여진다. 지지부재(182)는 마스크 기판(W)의 가장자리 영역을 지지하도록 제공된다. 지지부재는(182)는 복수의 지지체(182a)를 포함한다. 각각의 지지체(182a)에 마스크 기판(W)의 모서리 영역이 안착 된다. 마스크 기판(W)의 중앙 영역(C)은 지지체(182a) 사이에 제공된 공간을 통해 외부로 노출된다.
측정부재(183)는 지지부재(182)에 놓인 마스크 기판(W)의 위치를 측정한다. 측정부재(183)는 중앙 영역(C)의 내측 모서리(A)를 감지한다. 측정부재(183)는 각각의 지지체(182a) 일측에 배치된 복수의 센서(183a)를 포함한다. 센서(183a)는 광학 장치로써, 중앙 영역(C)의 내측 모서리(A)를 촬영한다. 센서(183a)는 지지체(182a) 보다 기판(W)의 중심에 더 가깝도록 지지체(182a) 일측에 위치된다.
이동부재(184)는 지지부재(182)에 놓인 마스크 기판(W)을 이동시킨다. 이동부재(184)는 지지부재(182)에 놓인 마스크 기판(W) 보다 낮은 위치에 위치하다가, 기판(W)을 지지부재(182)로부터 분리하고 지지한다. 이동부재(184)는 상하 전후 좌우로 이동하며 지지된 마스크 기판(W)을 정렬한다.
이동부재(184)는 하우징(181) 내부를 이루는 바닥면 또는 측면에 장착된 상태로 제공될 수 있다. 이동부재(184)는 마스크 기판(W)의 중앙 영역(C) 저면을 흡착한다. 이와 달리, 이동부재(184)는 마스크 기판(W) 저면을 흡착하지 않고, 고무와 같은 마찰력이 높은 재질로써 제공된 접촉부(미도시)를 포함할 수도 있으며, 마스크 기판(W)의 중앙영역(C)의 저면이 아니고 마스크 기판(W)의 주연부를 흡착하거나 지지할 수도 있다.
제어기(185)는 하우징(181) 외부에 위치된다. 제어기(185)는 측정부재(183)에 의해 측정된 계측 신호를 전송 받고, 이에 근거하여 마스크 기판(W)이 지지부재(182) 상에서 정 위치에 놓이도록 이동부재(184)의 작동을 제어한다. 제어기(185)는 기 설정된 마스크 기판(W)의 정 위치 사진을 저장하고 있으며, 측정부재(183)에서 수신한 사진으로부터 추출된 마스크 기판(W)의 중앙 영역(C)의 내측 모서리(A)의 위치와 저장된 마스크 기판(W)의 정 위치 사진에서의 마스크 기판(W) 중앙 영역(C)의 내측 모서리(A) 위치를 비교해, 마스크 기판(W)을 정렬하기 위한 마스크 기판(W)의 전후 좌우 이동좌표를 생성하고, 이동부재(184)로 전송한다.
다시 도 2를 참조하면, 처리모듈(20)은 로딩 챔버(220), 트랜스퍼 챔버(240) 및 복수 개의 공정 챔버(260)들을 포함한다. 로딩 챔버(220)는 인덱스프레임(140)과 트랜스퍼 챔버(240) 사이에 배치된다. 로딩 챔버(220)는 처리모듈(20)로 반입되는 마스크 기판(W)에 대해 인덱스 모듈(10)의 상압 분위기를 처리모듈(20)의 진공 분위기로 치환하거나, 인덱스 모듈(10)로 반출되는 기판(W)에 대해 처리모듈(20)의 진공 분위기를 인덱스 모듈(10)의 상압 분위기로 치환한다. 로딩 챔버(220)는 트랜스퍼 챔버(240)와 인덱스프레임(140) 간에 기판(W)이 반송되기 전에 기판(W)이 머무르는 공간을 제공한다. 로딩 챔버(220)는 로드락 챔버(221) 및 언로드락 챔버(222)를 포함한다.
로드락 챔버(221)는 인덱스 모듈(10)에서 처리모듈(20)로 반송되는 마스크 기판(W)이 임시로 머무른다. 로드락 챔버(221)는 대기 상태에서 상압 분위기를 유지하며, 처리모듈(20)에 대해 차단되는 반면, 인덱스 모듈(10)에 대해 개방된 상태를 유지한다. 로드락 챔버(221)에 마스크 기판(W)이 반입되면, 내부 공간을 인덱스 모듈(10)과 처리모듈(20) 각각에 대해 밀폐한다. 이후 로드락 챔버(221)의 내부 공간을 상압 분위기에서 진공 분위기로 치환하고, 인덱스 모듈(10)에 대해 차단된 상태에서 처리모듈(20)에 대해 개방된다.
언로드락 챔버(222)는 처리모듈(20)에서 인덱스 모듈(10)로 반송되는 마스크 기판(W)이 임시로 머무른다. 언로드락 챔버(222)는 대기 상태에서 진공 분위기를 유지하며, 인덱스 모듈(10)에 대해 차단되는 반면, 처리모듈(20)에 대해 개방된 상태를 유지한다. 언로드락 챔버(222)에 마스크 기판(W)이 반입되면, 내부 공간을 인덱스 모듈(10)과 처리모듈(20) 각각에 대해 밀폐한다. 이후 언로드락 챔버(222)의 내부 공간을 진공 분위기에서 상압 분위기로 치환하고, 처리모듈(20)에 대해 차단된 상태에서 인덱스 모듈(10)에 대해 개방된다.
트랜스퍼 챔버(240)는 로드락 챔버(221), 언로드락 챔버(222), 그리고 복수 개의 공정 챔버들(260) 간에 마스크 기판(W)을 반송한다. 트랜스퍼 챔버(240)는 육각형의 형상으로 제공될 수 있다. 선택적으로 트랜스퍼 챔버(240)는 직사각 또는 오각의 형상으로 제공될 수 있다. 트랜스퍼 챔버(240)의 둘레에는 로드락 챔버(221), 언로드락 챔버(222), 그리고 복수 개의 공정 챔버들(260)이 위치된다. 트랜스퍼 챔버(240)의 내부에는 마스크 기판(W)을 반송하기 위한 반송 공간이 제공된다.
트랜스퍼 챔버(240)는, 트랜스퍼 로봇(250)을 포함한다. 트랜스퍼 로봇(250)은 반송 공간에서 마스크 기판(W)을 반송한다. 트랜스퍼 로봇(250)은 반송 챔버(240)의 중앙에 위치될 수 있다. 트랜스퍼 로봇(250)은 수평, 수직 방향으로 이동할 수 있고, 수평면 상에서 전진, 후진 또는 회전이 가능한 복수 개의 핸드들을 가질 수 있다. 각 핸드는 독립 구동이 가능하며, 마스크 기판(W)은 핸드에 수평 상태로 안착될 수 있다.
공정 챔버(260)는 플라즈마를 발생시켜 마스크 기판(W)에 발생된 잔류물을 선택적으로 제거하는 어닐링 공정을 수행한다. 공정 챔버(260)는 반응가스를 활성화시켜 플라즈마 상태로 변형함으로써, 플라즈마 상태의 반응가스의 양이온 또는 라디칼(Radical)이 마스크 기판(W)에 발생된 잔류물을 선택적으로 제거한다.
공정챔버(260)에는 플라즈마를 발생시키는 플라즈마 발생원으로써, 용량결합형 플라즈마원(CCP; Capacitive Coupled Plasma), 유도결합형 플라즈마원(ICP; Induced Coupled Plasma), 마이크로파를 사용하는 ECR(Electron Cyclotron Resonance) 플라즈마원, SWP(Surface Wave Plasma) 플라즈마원 등이 제공된다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 기판 정렬 방법을 나타낸 플로우 차트이고, 도 7 내지 도 9는 도 6의 플로우 차트에 따라 기판이 정렬되는 과정을 순차적으로 보여주는 도면들이다. 이하, 도 6 내지 도 9를 참조해 기판 정렬 방법의 일실시예를 설명한다. 기판 정렬 방법은, 안착단계(S100), 위치감지단계(S200), 위치정렬단계(S300)을 포함한다.
도 7을 참고하면, 안착단계(S100)는, 중앙영역(C)에 특정 패턴이 형성된 사각 형태의 마스크 기판(W)이 하우징(181)으로 반입되고, 지지부재(182)에 안착된다. 지지부재(182)는 마스크 기판(W) 하단의 네 모서리를 각각 지지한다. 이때, 이동부재(184)는 마스크 기판(W)과 소정 거리 이격된 상태를 유지한다.
이후, 위치감지단계(S200)가 수행된다. 위치감지단계(S200)에서는 측정부재(183)를 통해 지지부재(182)에 안착된 마스크 기판(W)의 위치를 감지한다. 도 8을 참조하면, 센서(183a)들에서 마스크 기판(W) 중앙 영역(C)의 내측 모서리(A)를 각각 촬영한다. 측정부재(183)는 각각의 센서(183a)를 통해 획득된 영상을 제어기(185)로 송신한다.
이후, 위치정렬단계(S300)가 수행된다. 위치정렬단계(S300)에서, 제어기(185)는 측정부재(183)에서 획득된 광학자료로부터 산출된 마스크 기판(W)의 위치에 기초하여, 마스크 기판(W)이 기 설정된 위치로 이동되도록 하는 이동좌표를 생성하고 이동부재(184)로 송신한다.
도 7을 참조하면, 이동부재(184)는 제어기(185)로부터 수신한 이동좌표에 따라 마스크 기판(W)을 이동시킨다. 이동부재(184)는 이동좌표를 수신하면, 마스크 기판(W)을 지지부재(182)로부터 분리하고, 마스크 기판(W)을 지지한다. 이동부재(184)는 지지된 마스크 기판(W)을, 이동좌표에 따라 위치 이동하며 기 설정된 위치로 정렬한다. 이동좌표는 2차원 또는 3차원 좌표일 수 있다. 이동좌표에 따라 위치 이동된 이동부재(184)는 지지부재(182)로 마스크 기판(W)을 인계하고, 마스크 기판(W) 보다 낮은 높이에 위치된다.
위 기재한 바와 같은, 본 발명의 일실시예의 기판 정렬 장치 및 기판 정렬 방법에 따르면, 사각 형태의 마스크 기판(W)을 원활하고 정확하게 정렬해, 공정 챔버(260)로 반입시킬 수 있게 된다. 마스크 기판(W)의 위치가 정렬됨에 따라, 공정 챔버(260)로 반입된 마스크 기판(W)이 정렬되지 못할 경우 발생 가능한 공정 정지, 처리 균일도 하락 등의 문제가 발생 되는 것이 미연에 방지된다.
이상 상세한 설명은 본 발명의 일실시예에 따른 기판 처리 장치를 바탕으로 상세히 설명하였다. 그러나 본 발명은 상술한 예에 한정되지 않으며, 마스크 기판(W)을 처리하는 모든 장치에 적용 가능하다.
앞서 설명에서는, 이동부재(184)가 이동좌표에 따라 위치 이동한 후, 마스크 기판(W)을 지지부재(182)에 인계함으로써, 마스크 기판(W)의 정렬이 완료된 것으로 기재하였으나, 마스크 기판(W)이 지지부재(182)에 재 안착된 후, 측정부재(183)가 마스크 기판(W)의 위치를 재차 검출하고, 마스크 기판(W)이 정렬되지 않은 것으로 판단되면, 이동부재(184)를 통해 마스크 기판(W)을 정렬하는 것을 반복 수행할 수도 있을 것이다.
또한, 이동부재(184)가 이동좌표에 따라 위치 이동한 후, 마스크 기판(W)을 지지부재(182)에 인계하는 것으로 설명하였으나, 마스크 기판(W)을 지지부재(182)에 재 안착시키지 않고, 하우징(181) 밖으로 반출시킬 수도 있을 것이다.
또한, 지지부재(182)가 생략되고, 하우징(181)으로 반입된 마스크 기판(W)이 이동부재(184)에 안착되고, 측정부재(183)는 이동부재(184)에 안착된 마스크 기판(W)의 위치를 감지할 수도 있을 것이다.
1: 기판 처리 장치 10: 인덱스 모듈
20: 처리모듈 120: 로드포트
140: 인덱스프레임 144: 인덱스 로봇
160: 버퍼 유닛 180: 정렬 챔버
181: 하우징 182: 지지부재
182a: 지지체 183: 측정부재
183a: 센서 184: 이동부재
185: 제어기 220: 로딩 챔버
221: 로드락 챔버 222: 언로드락 챔버
240: 트랜스퍼 챔버 250: 트랜스퍼 로봇
260: 공정 챔버

Claims (19)

  1. 기판 처리 장치에 있어서,
    사각 형상의 복수의 기판이 수납된 용기가 재치된 인덱스 모듈과;
    상기 기판을 처리하는 처리모듈;을 포함하며,
    상기 인덱스모듈은,
    상기 용기가 놓이는 로드포트와;
    상기 로드포트에 놓인 용기와 상기 처리 모듈 간에 상기 기판을 반송하는 인덱스로봇이 제공된 인덱스프레임;
    상기 기판을 정렬하는 정렬챔버;를 구비하고,
    상기 처리모듈은,
    상기 기판을 반송하는 트랜스퍼 로봇이 장착된 트랜스퍼 챔버와;
    상기 트랜스퍼 챔버의 일측에 배치되고, 상기 기판에 대해 공정을 수행하는 공정챔버와;
    상기 인덱스 모듈과 상기 트랜스퍼 챔버 사이에 배치되어 상기 기판이 일시적으로 머무르는 로드락챔버를 포함하되,
    상기 정렬챔버는,
    상기 기판이 정렬되는 공간을 제공하는 하우징과;
    상기 하우징 내에 배치되며, 상기 기판이 놓이는 지지부재와;
    상기 지지부재에 놓인 상기 기판의 위치를 측정하는 측정부재와;
    상기 지지부재에 놓인 상기 기판을 이동시키는 이동부재와;
    상기 측정부재에 의해 측정된 신호를 전송 받고, 이에 근거하여 상기 기판이 상기 지지부재 상에서 정위치에 놓이도록 상기 이동부재를 제어하는 제어기;를 포함하는 기판 처리 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 지지부재는 상기 기판의 가장자리 영역을 지지하도록 제공되고, 상기 지지부재에 놓인 상기 기판의 중앙 영역은 상기 지지부재 사이에 제공된 공간을 통해 외부로 노출되는 기판 처리 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 이동부재는 상기 지지부재에 놓인 상기 기판의 저면 중앙영역을 흡착하는 기판 처리 장치.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 기판은, 그 상면에서 상기 중앙 영역이 상기 가장자리 영역보다 낮은 높이로 제공되고, 상기 중앙 영역은 사각의 형상으로 제공되며,
    상기 측정부재는, 상기 중앙 영역의 내측 모서리를 감지하는 기판 처리 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 지지부재는, 상기 기판의 4개의 모서리 영역을 각각 지지하도록 상기 하우징 내부에 배치된 복수의 지지체를 포함하고,
    상기 측정부재는, 각각의 상기 지지체 일측에 배치된 복수의 센서를 포함하는 기판 처리 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 센서는 상기 지지체 보다 상기 기판의 중심에 더 가깝도록 상기 지지체에 인접하게 위치되는 기판 처리 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 기판은 마스크인 기판 처리 장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 공정 챔버는, 상기 기판 상에 잔류하는 잔류물을 제거하는 어닐링 공정을 수행하는 챔버인 기판 처리 장치.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 정렬 챔버는, 상기 인덱스 프레임 일측에 제공된 기판 처리 장치.
  10. 사각 형상의 기판을 정렬하는 정렬 챔버에 있어서,
    상기 기판이 정렬되는 공간을 제공하는 하우징과;
    상기 하우징 내에 배치되며, 상기 기판이 놓이는 지지부재와;
    상기 지지부재에 놓인 상기 기판의 위치를 측정하는 측정부재와;
    상기 지지부재에 놓인 상기 기판을 이동시키는 이동부재와;
    상기 측정부재에 의해 측정된 신호를 전송 받고, 이에 근거하여 상기 기판이 상기 지지부재 상에서 정위치에 놓이도록 상기 이동부재를 제어하는 제어기를 포함하는 기판 정렬 장치.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 지지부재는 상기 기판의 가장자리 영역을 지지하도록 제공되고, 상기 지지부재에 놓인 상기 기판의 중앙 영역은 상기 지지부재 사이에 제공된 공간을 통해 외부로 노출되는 기판 정렬 장치.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 이동부재는 상기 지지부재에 놓인 상기 기판의 저면 중앙영역을 흡착하는 기판 정렬 장치.
  13. 제11항에 있어서,
    상기 기판은, 그 상면에서 상기 중앙 영역이 상기 가장자리 영역보다 낮은 높이로 제공되고, 상기 중앙 영역은 사각의 형상으로 제공되며,
    상기 측정부재는, 상기 중앙 영역의 내측 모서리를 감지하는 기판 정렬 장치.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 지지부재는, 상기 기판의 4개의 모서리 영역을 각각 지지하도록 상기 하우징 내부에 배치된 복수의 지지체를 포함하고,
    상기 측정부재는, 각각의 상기 지지체 일측에 배치된 복수의 센서를 포함하는 기판 정렬 장치.
  15. 제13항에 있어서,
    상기 센서는 상기 지지체 보다 상기 기판의 중심에 더 가깝도록 상기 지지체에 인접하게 위치되는 기판 정렬 장치.
  16. 제10항에 있어서,
    상기 기판은 마스크인 기판 정렬 장치.
  17. 사각 형상의 기판을 정렬하는 방법에 있어서,
    상기 기판을 정렬하는 공간을 제공하는 하우징 내부로 상기 기판을 반입하여, 지지부재에 상기 기판을 안착시키고,
    상기 지지부재 상에서 측정부재로 상기 기판의 위치를 감지한 후,
    상기 측정부재에서 측정된 신호로부터 산출된 상기 기판의 위치에 기초하여 이동 부재로 상기 기판을 기 설정된 위치에 이동시키는 기판 정렬 방법.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 지지부재는 상기 기판의 하단의 네 측 모서리를 각각 지지하고,
    상기 측정부재는 상기 지지부재와 인접한 위치에서 상기 지지부재보다 상기 기판의 중심에 더 가까운 위치에 각각 제공되는 기판 정렬 방법.
  19. 제17항에 있어서,
    상기 기판은 그 상면에서 상기 중앙 영역이 상기 가장자리 영역보다 낮은 높이로 제공되고, 상기 중앙 영역은 사각의 형상으로 제공되며,
    상기 측정부재는, 상기 중앙 영역의 내측 모서리를 감지하는 기판 정렬 방법.
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