KR20200035693A - 기판 반송 로봇 및 기판 처리 설비 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 기판 반송 장치를 제공한다. 본 발명의 기판 반송 장치는 기판이 놓이는 핸드를 구비하되, 상기 핸드는, 기판의 제1영역을 지지하고, 한 쌍의 외측 핑거를 가지는 외측 지지부재; 상기 제1영역보다 상기 기판의 중심에 더 인접한 상기 기판의 제2영역을 지지하고, 상기 한 쌍의 외측 핑거의 내측에 위치되는 한 쌍의 내측 핑거를 가지는 내측 지지부재; 및 상기 내측 지지부재에서 상기 한 쌍의 내측 핑거 사이에는 상기 핸드에 놓인 상기 기판의 중심과 대응되는 영역에 전방을 향해 개방된 중앙 홈이 형성될 수 있다.

Description

기판 반송 로봇 및 기판 처리 설비{Transfer robot and Apparatus for treating substrate with the robot}
본 발명은 기판 처리 장치에 관한 것이다.
일반적으로 웨이퍼는 이온주입공정, 막 증착 공정, 확산 공정, 사진식각공정 등과 같은 다수의 공정들을 통해 제조되는데, 이러한 공정들 중에서 웨이퍼에 원하는 패턴을 형성하기 위한 사진식각공정은 식각이나 이온이 주입될 부위와 보호될 부위를 선택적으로 정의하기 위하여 소정의 패턴을 웨이퍼 위에 형성하는 것으로, 웨이퍼 상에 포토레지스트를 떨어뜨린 후 고속으로 회전시켜 웨이퍼 위에 소정 두께로 포토레지스트 층이 형성되도록 하는 도포공정과, 포토레지스트 층이 형성된 웨이퍼와 마스크를 정렬시킨 후 자외선과 같은 빛이 마스트를 통해 웨이퍼 상의 포토레지스트 층에 조사되도록 하여 마스크 또는 레티클의 패턴이 웨이퍼에 옮겨지도록 하는 노광공정과, 노광공정이 완료된 포토레지스트 층을 현상하여 원하는 포토레지스트 패턴을 형성하는 현상공정으로 이루어진다.
또한, 사진식각공정에는 웨이퍼를 소정 온도하에서 굽는 베이킹 공정이 포함된다. 베이킹 공정으로는 도포공정이 이루어지기 전에 웨이퍼에 흡착된 수분을 제거하기 위한 프리 베이킹 공정과, 포토레지스트를 도포한 후 포토레지스트 층을 건조시켜 포토레지스트 층이 웨이퍼의 표면에 고착되게 하는 소프트 베이킹 공정과, 노광공정 후에 포토레지스트 층을 가열하는 노광 후 베이팅 단계와, 현상공정에 의해 형성된 패턴이 웨이퍼 상에 견고하게 부착되도록 하는 하드 베이킹 공정을 포함한다.
이러한 사진 공정을 진행하는 설비에서 사용되는 인덱스 로봇은 기판을 진공으로 흡착하는 흡착패드들의 배치 간격이 넓고, 상대물의 간섭을 피하기 위해 넓게 파여진 U자 형상의 핸드가 주로 사용되고 있다. 그러나, 이러한 기존 핸드는 흡착 패드의 배치 간격이 넓어 휨 변형된 기판의 그립이 불안정한 단점이 있다.
한국공개특허 10-2015-0103316 (2015.09.09)
본 발명의 일 과제는, 휨 변형된 기판을 안정적으로 반송할 수 있는 기판 반송 로봇 및 기판 처리 설비를 제공하고자 한다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 여기에 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 기판이 놓이는 핸드를 구비하되, 상기 핸드는,기판의 제1영역을 지지하고, 한 쌍의 외측 핑거를 가지는 외측 지지부재; 상기 제1영역보다 상기 기판의 중심에 더 인접한 상기 기판의 제2영역을 지지하고, 상기 한 쌍의 외측 핑거의 내측에 위치되는 한 쌍의 내측 핑거를 가지는 내측 지지부재; 및 상기 내측 지지부재에서 상기 한 쌍의 내측 핑거 사이에는 상기 핸드에 놓인 상기 기판의 중심과 대응되는 영역에 전방을 향해 개방된 중앙 홈이 형성된 기판 반송 장치가 제공될 수 있다.
또한, 상기 기판 반송 장치는 기판을 진공 흡착하는 흡착부재를 더 포함하되, 상기 흡착부재는, 상기 한 쌍의 내측 핑거에 각각 형성된 제1진공 패드와; 상기 중앙 홈의 후방 영역에서 상기 내측 지지부재에 형성된 제2진공 패드를 포함할 수 있다.
또한, 상기 제1진공 패드와 상기 제2진공 패드는 상기 중앙 홈을 기준으로 동심원상에 제공될 수 있다.
또한, 상기 한 쌍의 외측 핑거는 상기 한 쌍의 내측 핑거보다 전방을 향해 더 길게 돌출될 수 있다.
또한, 상기 한 쌍의 외측 핑거와 상기 한 쌍의 내측 핑거 사이에는 기판의 인수인계를 위한 지지핀을 가지는 외부의 반송원을 향해 이송시 상기 지지 핀과의 간섭을 방지하는 가이드 홈이 형성될 수 있다.
또한, 상기 제1진공 패드와 상기 제2진공 패드는 상기 지지 핀들이 위치되는 회전반경보다 작은 회전 반경 내에 위치될 수 있다.
또한, 상기 한 쌍의 외측 핑거는 끝단부에 기판 이탈 방지를 위한 이탈방지턱을 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 기판 반송 장치에 장착하도록 구성된 고정단부; 및 기판을 지지하도록 상기 고정단부로부터 연장되어 형성되는 복수개의 핑거들을 갖는 지지부를 포함하되; 상기 지지부는 기판의 센터와 대응되는 중심부에 전방을 향해 개방된 형태의 중앙 홈을 갖는 기판 반송 장치의 핸드가 제공될 수 있다.
또한, 상기 복수개의 핑거들은 한 쌍의 외측 핑거; 및 상기 한 쌍의 외측 핑거 내측에 위치되는 한 쌍의 내측 핑거를 포함할 수 있다.
또한, 상기 한 쌍의 외측 핑거는 상기 한 쌍의 내측 핑거보다 길 수 있다.
또한, 상기 지지부는 기판의 인수인계를 위한 지지핀을 가지는 외부의 반송원을 향해 이송시 상기 지지 핀과의 간섭을 방지하도록 상기 한 쌍의 외측 핑거와 상기 한 쌍의 내측 핑거 사이에 형성되는 가이드 홈을 포함할 수 있다.
또한, 상기 한 쌍의 내측 핑거에 각각 형성된 제1진공 패드; 및 상기 중앙 홈의 후방 영역에 형성된 제2진공 패드를 포함할 수 있다.
또한, 상기 제1진공 패드와 상기 제2진공 패드는 상기 중앙 홈을 기준으로 동심원상에 제공될 수 있다.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 카세트가 위치되는 로드 포트; 기판의 인수인계를 위한 지지핀을 가지는 외부의 반송원; 및 상기 로드 포트와 상기 반송원 사이에 상기 기판을 전달하는 인덱스 로봇을 포함하되, 상기 인덱스 로봇은, 기판의 제1영역을 지지하고, 한 쌍의 외측 핑거를 가지는 외측 지지부재; 상기 제1영역보다 상기 기판의 중심에 더 인접한 상기 기판의 제2영역을 지지하고, 상기 한 쌍의 외측 핑거의 내측에 위치되는 한 쌍의 내측 핑거를 가지는 내측 지지부재; 및 상기 내측 지지부재에서 상기 한 쌍의 내측 핑거 사이에는 상기 핸드에 놓인 상기 기판의 중심과 대응되는 영역에 전방을 향해 개방된 중앙 홈이 형성된 핸드를 갖는 기판 처리 장치가 제공될 수 있다.
또한, 상기 핸드는 상기 한 쌍의 내측 핑거에 각각 형성된 제1진공 패드; 및 상기 중앙 홈의 후방 영역에서 상기 내측 지지부재에 형성된 제2진공 패드를 포함하되; 상기 제1진공 패드와 상기 제2진공 패드는 상기 중앙 홈을 기준으로 동심원상에 제공될 수 있다.
또한, 상기 핸드는 상기 지지 핀과의 간섭을 방지하도록 상기 한 쌍의 외측 핑거와 상기 한 쌍의 내측 핑거 사이에 형성되는 가이드 홈을 포함할 수 있다.
또한, 상기 한 쌍의 외측 핑거는 상기 한 쌍의 내측 핑거보다 길 수 있다.
본 발명의 실시예에 의하면, 진공 패드들의 간격이 가깝기 때문에 휨 변형된 기판을 안정적으로 흡착할 수 있는 각별한 효과를 갖는다.
본 발명의 효과가 상술한 효과들로 제한되는 것은 아니며, 언급되지 아니한 효과들은 본 명세서 및 첨부된 도면으로부터 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확히 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 기판 처리 장치를 보여주는 평면도이다.
도 2는 도 1의 기판 처리 장치를 A-A 방향에서 바라본 도면이다.
도 3은 도 1의 기판 처리 장치를 B-B 방향에서 바라본 도면이다.
도 4는 도 3에 도시된 제1버퍼 모듈을 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 도 1에 도시된 인덱스 로봇을 설명하기 위한 사시도이다.
도 6 및 도 7은 도 5에 도시된 핸드를 보여주는 사시도 및 평면도이다.
도 8은 지지핀들과 진공 패드들 간의 위치 관계를 설명하기 위한 도면이다.
도 9는 휨 변형된 기판에서의 진공 패드들간의 간격 변화를 보여주는 도면이다.
본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시 예를 가질 수 있는 바, 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에서 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 실시예들을 상세히 설명하기로 하며, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어 도면 부호에 상관없이 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 참조번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
도 1 내지 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 장치(1)를 개략적으로 보여주는 도면으로, 도 1은 기판 처리 장치(1)를 상부에서 바라본 도면이고, 도 2는 도 1의 장치(1)를 A-A 방향에서 바라본 도면이고, 도 3은 도 1의 기판 처리 장치(1)를 B-B 방향에서 바라본 도면이다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 기판 처리 설비(1000)는 인덱스부(10), 공정 처리부(40), 버퍼부(30) 그리고 인터페이스부(50)를 포함할 수 있다.
인덱스부(10), 버퍼부(30), 공정 처리부(40) 그리고 인터페이스부(50)는 일렬로 배치될 수 있다. 이하, 인덱스부(10), 버퍼부(30), 공정 처리부(40) 그리고 인터페이스부(50)가 배열된 방향을 제 1 방향이라 하고, 상부에서 바라볼 때, 제 1 방향의 수직인 방향을 제 2 방향이라 하며, 제 1 방향과 제2 방향을 포함한 평면에 수직인 방향을 제 3 방향이라 정의한다.
기판(W)은 용기(16) 내에 수납된 상태로 이동된다. 이때 용기(16)는 외부로부터 밀폐될 수 있는 구조를 가진다. 예컨대, 용기(16)로는 전방에 도어를 가지는 전면 개방 일체식 포드(Front Open Unified Pod; FOUP)가 사용될 수 있다.
이하 도 1 내지 도 3을 참조하여, 각각의 구성에 대해서 상세히 설명한다.
(인덱스부)
인덱스부(10)는 기판 처리 설비(1000)의 제 1 방향의 전방에 배치된다. 일 예로, 인덱스부(10)는 4개의 로드 포트(12) 및 1개의 인덱스 로봇(100)을 포함할 수 있다.
4개의 로드 포트(12)는 제 1 방향으로 인덱스부(10)의 전방에 배치된다. 로드 포트(12)는 복수 개가 제공되며, 이들은 제 2 방향을 따라 배치된다. 로드 포트(12)의 개수는 기판 처리 설비(1000)의 공정 효율 및 풋 프린트 조건에 따라 증가하거나 감소할 수도 있다. 로드 포트(12)들에는 공정에 제공될 기판(W) 및 공정처리가 완료된 기판(W)이 수납된 용기(16)(예컨대, 카세트, FOUP등)가 안착된다.
인덱스 로봇(100)은 로드 포트(12)와 이웃하여 제 1 방향으로 배치된다. 인덱스 로봇(100)은 로드 포트(12)와 버퍼부(30) 사이에 설치된다. 인덱스 로봇(100)은 로드 포트와 기판의 인수인계를 위한 지지핀을 가지는 버퍼부(30)의 반송원 간에 기판을 이송한다. 참고로, 여기서 반송원은 버퍼부의 버퍼 모듈일 수 있다. 인덱스 로봇(100)은 버퍼부(30)의 버퍼 모듈에서 대기하는 기판(W)을 용기(16)로 이송하거나, 용기(16)에서 대기하는 기판(W)을 버퍼부(30)의 버퍼 모듈로 이송한다.
(공정처리부)
공정 처리부(40)에서는 노광 공정 전에 기판(W) 상에 포토 레지스트를 도포하는 공정과 노광 공정 후에 기판(W)을 현상하는 공정이 진행될 수 있다.
공정 처리부(40)는 도포 처리부(401)와 현상 처리부(402)을 가진다. 도포 처리부(401)와 현상 처리부(402)는 서로 간에 층으로 구획되도록 배치될 수 있다. 일 예에 의하면, 도포 처리부(401)는 현상 처리부(402)의 상부에 위치될 수 있다. 그러나, 이와 달리, 처리가 이루어지는 기판의 종류 및 처리 공정에 따라 각 처리부의 위치 및 각 처리부에 제공되는 프로세스 모듈의 종류는 이와 상이할 수 있다.
도포 처리부(401)는 웨이퍼(W)에 대해 포토레지스트와 같은 감광액을 도포하는 공정 및 레지스트 도포 공정 전후에 웨이퍼(W)에 대해 가열 및 냉각과 같은 열처리 공정을 포함한다. 도포 처리부(401)는 레지스트 도포 챔버(410), 베이크 챔버(420), 그리고 반송 챔버(430)를 포함할 수 있다.
레지스트 도포 챔버(410), 반송 챔버(430) 그리고 베이크 챔버(420)는 제 2 방향(Y)을 따라 순차적으로 배치될 수 있다. 따라서 레지스트 도포 챔버(410)와 베이크 챔버(420)는 반송 챔버(430)를 사이에 두고 제 2 방향(Y)으로 서로 이격되게 위치될 수 있다. 레지스트 도포 챔버(410)는 복수 개가 제공되며, 제 1 방향(X) 및 제 3 방향(Z)으로 각각 복수 개씩 제공될 수 있다. 도면에서는 9개의 레지스트 도포 챔버(410)가 제공된 예가 도시되었으나 이에 한정되는 것은 아니다. 베이크 챔버(420)는 제 1 방향(X) 및 제 3 방향(Z)으로 각각 복수 개씩 제공될 수 있다. 도면에서는 6개의 베이크 챔버(420)가 제공된 예가 도시되었으나 이에 한정되는 것은 아니다.
반송 챔버(430)는 버퍼부(30)의 제 1 버퍼(320)와 제 1 방향(X)으로 나란하게 위치된다. 반송 챔버(430) 내에는 도포부 로봇(432)과 가이드 레일(433)이 위치된다. 반송 챔버(430)는 대체로 직사각의 형상을 가진다. 도포부 로봇(432)은 베이크 챔버들(420), 레지스트 도포 챔버들(400), 버퍼부(300)의 제 1 버퍼(320), 그리고 후술하는 제 2 버퍼 모듈(500)의 제 1 냉각 챔버(520) 간에 웨이퍼(W)를 이송한다. 가이드 레일(433)은 그 길이 방향이 제 1 방향(X)과 나란하도록 배치된다. 가이드 레일(433)은 도포부 로봇(432)이 제 1 방향(X)으로 직선 이동되도록 안내한다. 도포부 로봇(432)은 핸드(434)를 포함하며, 이 핸드(434)는 버퍼 반송 로봇의 제1핸드와 동일한 형태일 수 있다.
레지스트 도포 챔버들(410)은 모두 동일한 구조를 가진다. 다만, 각각의 레지스트 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 웨이퍼(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, 웨이퍼(W)를 지지한다. 지지 플레이트(412)는 회전 가능하게 제공된다. 노즐(413)은 지지 플레이트(412)에 놓인 웨이퍼(W) 상으로 포토 레지스트를 공급한다. 노즐(413)은 원형의 관 형상을 가지고, 웨이퍼(W)의 중심으로 포토 레지스트를 공급할 수 있다. 선택적으로 노즐(413)은 웨이퍼(W)의 직경에 상응하는 길이를 가지고, 노즐(413)의 토출구는 슬릿으로 제공될 수 있다. 또한, 추가적으로 레지스트 도포 챔버(410)에는 포토 레지스트가 도포된 웨이퍼(W) 표면을 세정하기 위해 탈이온수와 같은 세정액을 공급하는 노즐(414)이 더 제공될 수 있다.
베이크 챔버(420)는 웨이퍼(W)를 열처리한다. 예컨대, 베이크 챔버들(420)은 포토 레지스트를 도포하기 전에 웨이퍼(W)를 소정의 온도로 가열하여 웨이퍼(W) 표면의 유기물이나 수분을 제거하는 프리 베이크(prebake) 공정이나 포토레지스트를 웨이퍼(W) 상에 도포한 후에 행하는 소프트 베이크(soft bake) 공정 등을 수행하고, 각각의 가열 공정 이후에 웨이퍼(W)를 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 웨이퍼(W) 상에 패턴을 얻기 위해 현상액을 공급하여 포토 레지스트의 일부를 제거하는 현상 공정, 및 현상 공정 전후에 웨이퍼(W)에 대해 수행되는 가열 및 냉각과 같은 열처리 공정을 포함한다. 현상모듈(402)은 현상 챔버(460), 베이크 챔버(470), 그리고 반송 챔버(480)를 가진다. 현상 챔버(460), 베이크 챔버(470), 그리고 반송 챔버(480)는 제 2 방향(Y)을 따라 순차적으로 배치된다. 따라서 현상 챔버(460)와 베이크 챔버(470)는 반송 챔버(480)를 사이에 두고 제 2 방향(Y)으로 서로 이격되게 위치된다. 현상 챔버(460)는 복수개가 제공되며, 제 1 방향(X) 및 제 3 방향(Z)으로 각각 복수 개씩 제공된다. 도면에서는 6개의 현상 챔버(460)가 제공된 예가 도시되었다. 베이크 챔버(470)는 제 1 방향(X) 및 제 3 방향(Z)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 버퍼부(300)의 제 2 버퍼(330)와 제 1 방향(X)으로 나란하게 위치된다. 반송 챔버(480) 내에는 현상부 로봇(482)과 가이드 레일(483)이 위치된다. 반송 챔버(480)는 대체로 직사각의 형상을 가진다. 현상부 로봇(482)은 베이크 챔버들(470), 현상 챔버들(460), 버퍼부(300)의 제 2 버퍼(330)와 냉각 챔버(350), 그리고 제 2 버퍼 모듈(500)의 제 2 냉각 챔버(540) 간에 웨이퍼(W)를 이송한다. 가이드 레일(483)은 그 길이 방향이 제 1 방향(X)과 나란하도록 배치된다. 가이드 레일(483)은 현상부 로봇(482)이 제 1 방향(X)으로 직선 이동되도록 안내한다. 현상부 로봇(482)은 핸드(484)를 포함한다. 이 핸드(484)는 버퍼 반송 로봇의 제1핸드와 동일한 형태일 수 있다.
현상 챔버들(460)은 모두 동일한 구조를 가진다. 다만, 각각의 현상 챔버(460)에서 사용되는 현상액의 종류는 서로 상이할 수 있다. 현상 챔버(460)는 웨이퍼(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.
현상 챔버(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, 웨이퍼(W)를 지지한다. 지지 플레이트(462)는 회전 가능하게 제공된다. 노즐(463)은 지지 플레이트(462)에 놓인 웨이퍼(W) 상으로 현상액을 공급한다. 노즐(463)은 원형의 관 형상을 가지고, 웨이퍼(W)의 중심으로 현상액 공급할 수 있다. 선택적으로 노즐(463)은 웨이퍼(W)의 직경에 상응하는 길이를 가지고, 노즐(463)의 토출구는 슬릿으로 제공될 수 있다. 또한, 현상 챔버(460)에는 추가적으로 현상액이 공급된 웨이퍼(W) 표면을 세정하기 위해 탈이온수와 같은 세정액을 공급하는 노즐(464)이 더 제공될 수 있다.
베이크 챔버(470)는 웨이퍼(W)를 열처리한다. 예컨대, 베이크 챔버들(470)은 현상 공정이 수행되기 전에 웨이퍼(W)를 가열하는 포스트 베이크 공정 및 현상 공정이 수행된 후에 웨이퍼(W)를 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 공정 처리부(40)에서 도포 모듈(401)과 현상 모듈(402)은 서로 간에 분리되도록 제공 된다. 또한, 상부에서 바라볼 때 도포 모듈(401)과 현상 모듈(402)은 동일한 챔버 배치를 가질 수 있다.
(인터페이스부)
인터페이스부(50)는 공정 처리부(40)와 노광 장치(90) 간에 기판을 이송한다. 인터페이스부(50)는 인터페이스 로봇(510) 및 기판이 일시적으로 대기하는 버퍼 모듈(520)들이 제공될 수 있다.
(버퍼부)
도 1 내지 도 3을 참조하면, 버퍼부(30)는 인덱스부(10)와 공정 처리부(40) 사이에 위치된다. 버퍼부(30)는 버퍼 모듈(310), 열처리 모듈(330) 그리고 버퍼 반송 로봇(340)을 포함할 수 있다.
버퍼 모듈(310)은 인덱스부(10)의 인덱스 로봇(100)이 접근 가능한 높이(동일 높이)에 배치될 수 있다. 일 예로, 버퍼 모듈(310)은 제1버퍼 모듈(310-1)과, 제2버퍼 모듈(310-2)을 포함할 수 있다.
제1버퍼 모듈(310-1)은 인덱스부(10)의 인덱스 로봇(100)이 접근 가능한 높이(동일 높이)에 배치되고, 제2버퍼 모듈(310-2)은 도포 처리부(401)의 로봇(432)이 접근 가능한 높이(동일 높이)에 배치될 수 있다.
제1버퍼 모듈(310-1)과, 제2버퍼 모듈(310-2)은 각각 복수의 웨이퍼들(W)을 일시적으로 보관할 수 있다. 제1버퍼 모듈(310-1)과 제2버퍼 모듈(310-2)은 동일한 구성을 가진다.
도 4는 제1버퍼 모듈을 보여주는 도면이다.
도 4를 참조하면, 제1버퍼 모듈(310-1) 베이스 플레이트(312)와 고정 타입의 기판 지지핀(314)들을 포함할 수 있다. 기판 지지핀(314)들이 설치된 베이스 플레이트(312)들은 다단으로 적층 배치될 수 있다.
도 5는 도 1에 도시된 인덱스 로봇을 설명하기 위한 사시도이다. 도 6 및 도 7은 도 5에 도시된 핸드를 보여주는 사시도 및 평면도이다.
도 5 내지 도 7을 참조하면, 인덱스 로봇(100)은 핸드 구동부(110), 핸드(120), 회전부(170), 수직 이동부(180) 및 수평 이동부(190)를 포함할 수 있다.
구체적으로, 핸드 구동부(110)는 핸드(120)를 각각 수평 이동시키며, 핸드(120)는 핸드 구동부(110)에 의해 개별 구동된다. 핸드 구동부(110)에는 내부의 구동부(미도시됨)와 연결된 연결암(112)을 포함하며, 연결암(112)의 단부에는 핸드(120)가 설치된다.
본 실시예에 있어서, 인덱스 로봇(100)은 2개의 핸드(120)를 구비하나, 핸드(120)의 개수는 기판 처리 시스템(1000)의 공정 효율에 따라 증가할 수도 있다.
핸드 구동부(110)의 아래에는 회전부(170)가 설치된다. 회전부(170)는 핸드 구동부(110)와 결합하고, 회전하여 핸드 구동부(110)를 회전시킨다. 이에 따라, 핸드(120)들이 함께 회전한다. 회전부(170)의 아래에는 수직 이동부(180)가 설치되고, 수직 이동부(180)의 아래에는 수평 이동부(190)가 설치된다. 수직 이동부(180)는 회전부(170)와 결합하여 회전부(170)를 승강 및 하강시키고, 이에 따라, 핸드 구동부(110) 및 핸드(120)의 수직 위치가 조절된다.
이 실시예에 있어서, 핸드들은 서로 동일한 구성을 갖는다.
핸드(120)는 고정단부(122)와 지지부(130)를 포함할 수 있다. 고정단부(122)는 핸드 구동부(110)의 연결암(112)에 고정될 수 있다. 지지부(130)는 고정단부(122)로부터 연장되어 형성되며, 외측 지지부재(140)와 내측 지지부재(150)를 포함할 수 있다.
외측 지지부재(140)는 기판의 제1영역을 지지하고, 한 쌍의 외측 핑거(142)를 포함할 수 있다. 외측 핑거(142)는 내측 핑거(152)보다 전방을 향해 더 길게 돌출되도록 제공될 수 있다. 외측 핑거(142)의 끝단부에는 기판의 이탈 방지를 위한 이탈 방지턱(144)이 상방향으로 돌출되어 제공될 수 있다. 여기서, 기판을 지지한다는 표현은 핑거들이 기판 저면을 직접적으로 접촉한 상태로 지지한다는 의미는 아니며, 핸드에서 기판 저면과 접촉하는 부분은 흡착 부재들일 수 있다.
내측 지지부재(150)는 제1영역보다 기판의 중심에 더 인접한 기판의 제2영역(도 7에 표시됨;X1)을 지지하고, 한 쌍의 외측 핑거(142)의 내측에 위치되는 한 쌍의 내측 핑거(152)를 포함할 수 있다.
내측 지지부재(150)에서 한 쌍의 내측 핑거(152) 사이에는 핸드(120)에 놓인 기판의 중심과 대응되는 영역에 전방을 향해 개방된 중앙 홈(134)이 형성될 수 있다. 핸드(120)에 기판이 안착되었을 때 중앙 홈(134)의 센터는 기판의 센터와 대응된다. 중앙 홈(134)은 핸드(120)의 자동 티칭(teaching) 작업에 이용될 수 있다. 참고로, 핸드의 자동 티칭 작업은 웨이퍼 형상의 티칭용 지그를 핸드에 올린 상태에서 중앙 홈을 통해 티칭용 지그가 하부 구조물의 중심을 인식하는 방법으로 이루어질 수 있다.
지지부(130)는 기판을 진공 흡착하는 흡착부재(160)를 포함할 수 있다. 흡착부재(160)는, 한 쌍의 내측 핑거(152)에 각각 형성된 제1진공 패드(162)와 중앙 홈(124)의 후방 영역에서 내측 지지부재(150)에 형성된 제2진공 패드(164)를 포함할 수 있다.
제1진공 패드(162)와 제2진공 패드(164)는 중앙 홈(124)을 기준으로 동심원상에 근접하게 제공될 수 있다.
도 9는 휨 변형된 기판에서의 진공 패드들간의 간격 변화를 보여주는 도면이다.
도 9를 참조하면, 진공패드(165)들 간의 간격이 넓을 경우, 휨 변형된 기판을 잡는 힘이 약해질 수 있다. 휨 변형된 기판은 가장자리보다 중심부로 갈수록 패드와 닿는 면이 평평하기 때문에 진공패드(165)들 간의 간격이 좁은 것이 기판을 보다 안정적으로 홀딩할 수 있다.
도 8은 지지핀들과 진공 패드들 간의 위치 관계를 설명하기 위한 도면이다.
도 5 내지 도 8을 참조하면, 지지부(130)는 가이드 홈(136)을 갖는다. 가이드 홈(136)은 한 쌍의 외측 핑거(142)와 한 쌍의 내측 핑거(152) 사이에 형성될 수 있다. 가이드 홈(136)은 기판의 인수인계를 위한 지지핀(314)을 가지는 외부의 반송원(버퍼 모듈)(도 4 참조)을 향해 이송시 지지 핀(314)들과의 간섭을 방지한다.
제1,2진공 패드(162,164)의 피치원지름(PCD)은 지지핀(314)들의 피치원지름보다 작은 것이 바람직하며, 핸드(120)가 버퍼 모듈(310) 내의 기판 픽업위치에 있을 때 제1,2진공 패드(162,164)는 지지핀(314)들을 연결한 가상의 회전반경(피치원;D2) 안에 위치될 수 있다.
예컨대, 지지핀(314)들의 피치원지름보다 제1,2진공 패드(162,164)들의 피치원지름이 큰 경우 아래와 같은 문제가 발생될 수 있다. 즉, 용기에서 꺼내진 기판이 버퍼 모듈(310)로 전달되는 과정에서 진공 패드들에 제공되었던 진공압력이 완전히 파기되지 않은 상태로 버퍼 모듈에 기판이 놓여지면, 기판이 기울어져 기판이 정확한 위치에 놓이지 않게 된다. 심한 경우, 기판이 핸드를 따라 같이 끌어오는 상황이 발생될 수 있다.
그러나, 본 발명에서와 같이 지지핀(314)들의 피치원지름보다 제1,2진공 패드(162,164)들의 피치원지름이 작은 경우에는 진공 패드들에 제공되었던 진공압력이 완전히 파기되지 않더라도 지지핀(314)들이 진공 패드들 외곽에 위치되어 있어서 기판이 핸드를 따라 끌려오는 상황을 사전에 차단할 수 있다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시 예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시 예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
10: 인덱스부 30 : 버퍼부
40 : 공정 처리부 50 : 인터페이스부
310 : 버퍼 모듈 320 : 쿨링 모듈
330 : 가열 모듈 340 : 버퍼 반송 로봇
100 : 인덱스 로봇 110 : 핸드 구동부
120 : 핸드

Claims (17)

  1. 기판이 놓이는 핸드를 구비하되,
    상기 핸드는,
    기판의 제1영역을 지지하고, 한 쌍의 외측 핑거를 가지는 외측 지지부재;
    상기 제1영역보다 상기 기판의 중심에 더 인접한 상기 기판의 제2영역을 지지하고, 상기 한 쌍의 외측 핑거의 내측에 위치되는 한 쌍의 내측 핑거를 가지는 내측 지지부재; 및
    상기 내측 지지부재에서 상기 한 쌍의 내측 핑거 사이에는 상기 핸드에 놓인 상기 기판의 중심과 대응되는 영역에 전방을 향해 개방된 중앙 홈이 형성된 기판 반송 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 기판 반송 장치는 기판을 진공 흡착하는 흡착부재를 더 포함하되,
    상기 흡착부재는,
    상기 한 쌍의 내측 핑거에 각각 형성된 제1진공 패드와;
    상기 중앙 홈의 후방 영역에서 상기 내측 지지부재에 형성된 제2진공 패드를 포함하는 기판 반송 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 제1진공 패드와 상기 제2진공 패드는
    상기 중앙 홈을 기준으로 동심원상에 제공되는 기판 반송 장치.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 한 쌍의 외측 핑거는 상기 한 쌍의 내측 핑거보다 전방을 향해 더 길게 돌출되는 기판 반송 장치.
  5. 제 3 항에 있어서,
    상기 한 쌍의 외측 핑거와 상기 한 쌍의 내측 핑거 사이에는 기판의 인수인계를 위한 지지핀을 가지는 외부의 반송원을 향해 이송시 상기 지지 핀과의 간섭을 방지하는 가이드 홈이 형성되는 기판 반송 장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 제1진공 패드와 상기 제2진공 패드는
    상기 지지 핀들이 위치되는 회전반경보다 작은 회전 반경 내에 위치되는 기판 반송 장치.
  7. 제 2 항에 있어서,
    상기 한 쌍의 외측 핑거는
    끝단부에 기판 이탈 방지를 위한 이탈방지턱을 포함하는 기판 반송 장치.
  8. 기판 반송 장치에 장착하도록 구성된 고정단부; 및
    기판을 지지하도록 상기 고정단부로부터 연장되어 형성되는 복수개의 핑거들을 갖는 지지부를 포함하되;
    상기 지지부는
    기판의 센터와 대응되는 중심부에 전방을 향해 개방된 형태의 중앙 홈을 갖는 기판 반송 장치의 핸드.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 복수개의 핑거들은
    한 쌍의 외측 핑거; 및
    상기 한 쌍의 외측 핑거 내측에 위치되는 한 쌍의 내측 핑거를 포함하는 기판 반송 장치의 핸드.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 한 쌍의 외측 핑거는 상기 한 쌍의 내측 핑거보다 긴 기판 반송 장치의 핸드.
  11. 제 9 항에 있어서,
    상기 지지부는
    기판의 인수인계를 위한 지지핀을 가지는 외부의 반송원을 향해 이송시 상기 지지 핀과의 간섭을 방지하도록 상기 한 쌍의 외측 핑거와 상기 한 쌍의 내측 핑거 사이에 형성되는 가이드 홈을 포함하는 기판 반송 장치의 핸드.
  12. 제 9 항에 있어서,
    상기 한 쌍의 내측 핑거에 각각 형성된 제1진공 패드; 및
    상기 중앙 홈의 후방 영역에 형성된 제2진공 패드를 포함하는 기판 반송 장치의 핸드.
  13. 제 9 항에 있어서,
    상기 제1진공 패드와 상기 제2진공 패드는
    상기 중앙 홈을 기준으로 동심원상에 제공되는 기판 반송 장치의 핸드.
  14. 카세트가 위치되는 로드 포트;
    기판의 인수인계를 위한 지지핀을 가지는 외부의 반송원; 및
    상기 로드 포트와 상기 반송원 사이에 상기 기판을 전달하는 인덱스 로봇을 포함하되,
    상기 인덱스 로봇은,
    기판의 제1영역을 지지하고, 한 쌍의 외측 핑거를 가지는 외측 지지부재;
    상기 제1영역보다 상기 기판의 중심에 더 인접한 상기 기판의 제2영역을 지지하고, 상기 한 쌍의 외측 핑거의 내측에 위치되는 한 쌍의 내측 핑거를 가지는 내측 지지부재; 및
    상기 내측 지지부재에서 상기 한 쌍의 내측 핑거 사이에는 상기 핸드에 놓인 상기 기판의 중심과 대응되는 영역에 전방을 향해 개방된 중앙 홈이 형성된 핸드를 갖는 기판 처리 장치.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 핸드는
    상기 한 쌍의 내측 핑거에 각각 형성된 제1진공 패드; 및
    상기 중앙 홈의 후방 영역에서 상기 내측 지지부재에 형성된 제2진공 패드를 포함하되;
    상기 제1진공 패드와 상기 제2진공 패드는
    상기 중앙 홈을 기준으로 동심원상에 제공되는 기판 처리 장치.
  16. 제 14 항에 있어서,
    상기 핸드는
    상기 지지 핀과의 간섭을 방지하도록 상기 한 쌍의 외측 핑거와 상기 한 쌍의 내측 핑거 사이에 형성되는 가이드 홈을 포함하는 기판 처리 장치.
  17. 제 13 항에 있어서,
    상기 한 쌍의 외측 핑거는 상기 한 쌍의 내측 핑거보다 긴 기판 처리 장치.
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