KR20210002178A - 기판 처리 장치 및 기판 상태 검출 방법 - Google Patents

기판 처리 장치 및 기판 상태 검출 방법 Download PDF

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Abstract

기판 처리 장치가 개시된다. 기판 처리 장치는, 인덱스 모듈 및 기판을 처리하는 공정 처리 모듈을 포함하되, 인덱스 모듈은, 기판이 수납된 기판용기가 놓이는 로드포트, 로드포트와 공정 처리 모듈 사이에 배치되며 이송 공간을 가지는 이송 프레임을 구비하되, 이송 프레임은, 기판이 놓이는 핸드를 가지며, 기판을 반송하는 반송 로봇, 이송 프레임에 설치되며, 로드포트에 놓인 기판용기를 촬상하여 기판용기에 수납된 기판을 포함하는 영상을 생성하는 촬상 유닛 및 영상을 이용하여 기판용기에 수납된 기판의 상태를 검출하는 제어 유닛을 포함한다.

Description

기판 처리 장치 및 기판 상태 검출 방법{APPARATUS FOR TREATING SUBSTRATE AND METHOD FOR DETECTING STATE OF THE POSE OF SUBSTRATE}
본 발명은 기판 처리 장치 및 기판 상태 검출 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 기판용기에 수납된 기판의 상태를 검출할 수 있는 기판 처리 장치 및 기판 상태 검출 방법에 관한 것이다.
반도체 제조 공정은 높은 청정도를 유지하는 청정실 내에서 진행되며 웨이퍼의 저장 및 운반을 위해 오픈형 웨이퍼 용기가 주로 사용되었다. 그러나 최근에는 청정실의 유지비용을 줄이기 위해 공정설비 내부 및 공정설비와 관련된 일부 설비의 내부에서만 높은 청정도가 유지되고, 기타 지역에서는 비교적 낮은 청정도가 유지된다. 낮은 청정도가 유지되는 지역에서 대기중의 이물질이나 화학적인 오염으로부터 웨이퍼를 보호하기 위해 밀폐형 웨이퍼 용기가 사용되며, 이러한 밀폐형 웨이퍼 용기의 대표적인 예로 전면 개방 일체식 포드(front open unifiedpod : 이하 "FOUP")가 있다.
또한, 최근에 반도체 웨이퍼의 직경이 증가됨에 따라, 자동화 시스템에 의해 반도체 칩이 제조되며, 이러한 반도체 제조 공정의 자동화와 클리닝환경을 위해 공정설비에 연결되어 기판 용기와 공정설비간 웨이퍼를 이송하는 웨이퍼 이송 시스템(equipment front end module : 이하 "EFEM")이 사용된다.
종래에는 광 센서 등을 통하여 기판용기(FOUP)에 수납된 기판의 상태나 틀어짐 등을 검사하였으나, 검사 시간이 많이 소모되고 작업자의 체크 포인트가 많아지는 문제가 있었다.
본 발명의 목적은 로드포트에 놓인 기판용기에 수납된 기판의 상태를 신속하고 정확하게 검출할 수 있는 기판 처리 장치 및 기판 상태 검출 방법을 제공함에 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 이상에서 언급된 과제로 제한되지 않는다. 언급되지 않은 다른 기술적 과제들은 이하의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시 예에 따른 기판 처리 장치는, 기판을 처리하는 장치에 있어서, 인덱스 모듈 및 기판을 처리하는 공정 처리 모듈을 포함하되, 상기 인덱스 모듈은, 기판이 수납된 기판용기가 놓이는 로드포트, 상기 로드포트와 상기 공정 처리 모듈 사이에 배치되며 이송 공간을 가지는 이송 프레임을 구비하되, 상기 이송 프레임은, 기판이 놓이는 핸드를 가지며, 기판을 반송하는 반송 로봇, 상기 이송 프레임에 설치되며, 상기 로드포트에 놓인 기판용기를 촬상하여 상기 기판용기에 수납된 기판을 포함하는 영상을 생성하는 촬상 유닛 및 상기 영상을 이용하여 상기 기판용기에 수납된 기판의 상태를 검출하는 제어 유닛을 포함한다.
여기서, 상기 이송 프레임은, 상기 이송 프레임에 설치되며, 상기 기판용기에 수납된 기판을 스캐닝하여 스캐닝 데이터를 생성하는 스캐닝 유닛을 더 포함할 수 있다.
여기서, 상기 제어 유닛은, 상기 기판의 상태에 이상이 있는 경우, 상기 스캐닝 데이터에 기초하여 상기 기판의 상태를 다시 판단할 수 있다.
또한, 상기 제어 유닛은, 상기 영상 및 상기 스캐닝 데이터를 이용하여 상기 기판의 상태를 검출할 수 있다.
또한, 상기 스캐닝 유닛은, 적외선 레이저 스캐너일 수 있다.
또한, 상기 제어 유닛은, 상기 영상을 이용하여 상기 기판용기 내의 복수의 슬롯들 중 상기 기판이 위치된 슬롯 및 상기 기판이 위치되지 않은 슬롯을 검출할 수 있다.
여기서, 상기 반송 로봇은, 상기 복수의 슬롯들 중 상기 기판이 위치된 슬롯의 위치에 기초하여 상기 핸드의 티칭을 수행할 수 있다.
또한, 상기 제어 유닛은, 상기 영상을 이용하여 상기 기판용기에 수납된 기판의 틀어짐을 검출할 수 있다.
한편, 본 발명의 일 실시 예에 따른 기판 상태 검출 방법은, 기판을 수납하며 로드포트 상에 놓인 기판용기로부터 기판을 처리하는 공정 처리 모듈로 기판을 반송하는 반송 로봇이 제공된 이송 프레임에서 상기 기판용기에 수납된 기판의 상태를 검출하는 방법에 있어서, 상기 이송 프레임에 설치되는 촬상 유닛을 이용하여 상기 기판용기에 수납된 기판을 포함하는 영상을 생성하고, 상기 영상을 이용하여 상기 기판용기에 수납된 기판의 상태를 검출한다.
여기서, 상기 이송 프레임에 설치되는 스캐닝 유닛을 이용하여 상기 기판용기에 수납된 기판에 대한 스캐닝 데이터를 생성하고, 상기 기판의 상태에 이상이 있는 경우, 상기 스캐닝 데이터에 기초하여 기판의 상태를 다시 판단할 수 있다.
또한, 상기 이송 프레임에 설치되는 스캐닝 유닛을 이용하여 상기 기판용기에 수납된 기판에 대한 스캐닝 데이터를 생성하고, 상기 영상 및 상기 스캐닝 데이터를 이용하여 상기 기판의 상태를 검출할 수 있다.
또한, 상기 영상을 이용하여 상기 기판용기 내의 복수의 슬롯들 중 상기 기판이 위치된 슬롯 및 상기 기판이 위치되지 않은 슬롯을 검출할 수 있다.
또한, 상기 영상을 이용하여 상기 기판용기에 수납된 기판의 틀어짐을 검출할 수 있다.
이상과 같은 본 발명의 다양한 실시 예에 따르면 로드포트에 놓인 기판용기에 수납된 기판의 상태를 신속하고 정확하게 검출할 수 있다.
본 발명의 효과가 상술한 효과들로 한정되는 것은 아니며, 언급되지 않은 효과들은 본 명세서 및 첨부된 도면으로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확히 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 기판 처리 장치를 상부에서 바라본 도면이다.
도 2는 도 1의 설비를 A-A 방향에서 바라본 도면이다.
도 3은 도 1의 설비를 B-B 방향에서 바라본 도면이다.
도 4는 도 1의 설비를 C-C 방향에서 바라본 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 로드포트 및 인덱스 모듈을 나타내는 단면도이다.
도 6 내지 도 8는 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 기판용기에 수납된 기판의 상태를 나타내는 도면이다.
도 9는 본 발명의 일 실시 예에 따른 기판 상태 검출 방법을 나타내는 흐름도이다.
이하, 본 발명의 실시 예를 첨부된 도면들을 참조하여 더욱 상세하게 설명한다. 본 발명의 실시 예는 여러 가지 형태로 변형할 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 사용될 수 있다. 특히 본 실시예의 설비는 노광장치에 연결되어 기판에 대해 도포 공정 및 현상 공정을 수행하는 데 사용될 수 있다. 아래에서는 기판으로 웨이퍼가 사용된 경우를 예로 들어 설명한다.
도 1은 기판 처리 장치를 상부에서 바라본 도면이고, 도 2는 도 1의 설비를 A-A 방향에서 바라본 도면이고, 도 3은 도 1의 설비를 B-B 방향에서 바라본 도면이고, 도 4는 도 1의 설비를 C-C 방향에서 바라본 도면이다.
도 1 내지 도 4를 참조하면, 기판 처리 장치(1)는 로드 포트(100), 인덱스 모듈(200), 연계 모듈(300), 도포 및 현상 모듈(400), 버퍼 모듈(500), 노광 전후 처리 모듈(600), 그리고 인터페이스 모듈(700)을 포함한다. 로드 포트(100), 인덱스 모듈(200), 연계 모듈(300), 도포 및 현상 모듈(400), 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), 연계 모듈(300), 도포 및 현상 모듈(400), 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 기판용기(20) 내에 수납된 상태로 이동된다. 이때 기판용기(20)는 외부로부터 밀폐될 수 있는 구조를 가진다. 예컨대, 기판용기(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), 연계 모듈(300), 도포 및 현상 모듈(400), 버퍼 모듈(500), 노광 전후 처리 모듈(600), 그리고 인터페이스 모듈(700)에 대해 상세히 설명한다.
로드 포트(100)는 기판들(W)이 수납된 기판용기(20)가 놓여지는 재치대(120)를 가진다. 재치대(120)는 복수개가 제공되며, 재치대들(120)은 제 2 방향(14)을 따라 일렬로 배치된다. 도 2에서는 4개의 재치대(120)가 제공되었다.
인덱스 모듈(200)은 로드 포트(100)의 재치대(120)에 놓인 기판용기(20)와 연계 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 연계 모듈(300) 사이에 배치된다. 인덱스 모듈(200)의 프레임(210)은 후술하는 연계 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 픽업 및 플레이싱 한다. 인덱스 로봇(220)은 가이드 레일(230)을 따라 이동될 수 있다. 또한, 인덱스 로봇(220)은 가이드 레일(230)에 대해 회전 될 수 있다. 또한, 도시되지는 않았지만, 프레임(210)에는 기판용기(20)의 도어를 개폐하는 도어 오프너가 더 제공된다.
연계 모듈(300)은 처리될 기판이 기판용기(20)에서 반출된 후 반입되거나, 처리된 기판이 기판용기(20)로 반출되는 경로에 위치되어 기판이 임시로 위치될 수 있다. 연계 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 레지스트 도포 챔버(410), 베이크 챔버(420), 그리고 반송 챔버(430)를 가진다. 레지스트 도포 챔버(410), 베이크 챔버(420), 그리고 반송 챔버(430)는 제 2 방향(14)을 따라 순차적으로 배치된다. 따라서 레지스트 도포 챔버(410)와 베이크 챔버(420)는 반송 챔버(430)를 사이에 두고 제 2 방향(14)으로 서로 이격되게 위치된다. 레지스트 도포 챔버(410)는 복수 개가 제공되며, 제 1 방향(12) 및 제 3 방향(16)으로 각각 복수 개씩 제공된다. 도면에서는 6개의 레지스트 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)는 연계 모듈(300)의 제 1 버퍼(320)와 제 1 방향(12)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), 연계 모듈(300)의 제 1 버퍼(320), 그리고 후술하는 버퍼 모듈(500)의 제 1 냉각 챔버(520) 간에 기판(W)을 이송한다. 가이드 레일(433)은 그 길이 방향이 제 1 방향(12)과 나란하도록 배치된다. 가이드 레일(433)은 도포부 로봇(432)이 제 1 방향(12)으로 직선 이동되도록 안내한다. 도포부 로봇(432)은 핸드(434), 아암(435), 지지대(436), 그리고 받침대(437)를 가진다. 핸드(434)는 아암(435)에 고정 설치된다. 아암(435)은 신축 가능한 구조로 제공되어 핸드(434)가 수평 방향으로 이동 가능하도록 한다. 지지대(436)는 그 길이 방향이 제 3 방향(16)을 따라 배치되도록 제공된다. 아암(435)은 지지대(436)를 따라 제 3 방향(16)으로 직선 이동 가능하도록 지지대(436)에 결합된다. 지지대(436)는 받침대(437)에 고정 결합되고, 받침대(437)는 가이드 레일(433)을 따라 이동 가능하도록 가이드 레일(433)에 결합된다.
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 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 포토 레지스트를 도포하기 전에 기판(W)을 소정의 온도로 가열하여 기판(W) 표면의 유기물이나 수분을 제거하는 프리 베이크(prebake) 공정이나 포토레지스트를 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 포토 레지스트의 일부를 제거하는 현상 공정, 및 현상 공정 전후에 기판(W)에 대해 수행되는 가열 및 냉각과 같은 열처리 공정을 포함한다. 현상모듈(402)은 현상 챔버(800), 베이크 챔버(470), 그리고 반송 챔버(480)를 가진다. 현상 챔버(800), 베이크 챔버(470), 그리고 반송 챔버(480)는 제 2 방향(14)을 따라 순차적으로 배치된다. 따라서 현상 챔버(800)와 베이크 챔버(470)는 반송 챔버(480)를 사이에 두고 제 2 방향(14)으로 서로 이격되게 위치된다. 현상 챔버(800)는 복수 개가 제공되며, 제 1 방향(12) 및 제 3 방향(16)으로 각각 복수 개씩 제공된다. 도면에서는 6개의 현상 챔버(800)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 연계 모듈(300)의 제 2 버퍼(330)와 제 1 방향(12)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(800), 연계 모듈(300)의 제 2 버퍼(330)와 냉각 챔버(350), 그리고 버퍼 모듈(500)의 제 2 냉각 챔버(540) 간에 기판(W)을 이송한다. 가이드 레일(483)은 그 길이 방향이 제 1 방향(12)과 나란하도록 배치된다. 가이드 레일(483)은 현상부 로봇(482)이 제 1 방향(12)으로 직선 이동되도록 안내한다. 현상부 로봇(482)은 핸드(484), 아암(485), 지지대(486), 그리고 받침대(487)를 가진다. 핸드(484)는 아암(485)에 고정 설치된다. 아암(485)은 신축 가능한 구조로 제공되어 핸드(484)가 수평 방향으로 이동 가능하도록 한다. 지지대(486)는 그 길이 방향이 제 3 방향(16)을 따라 배치되도록 제공된다. 아암(485)은 지지대(486)를 따라 제 3 방향(16)으로 직선 이동 가능하도록 지지대(486)에 결합된다. 지지대(486)는 받침대(487)에 고정 결합된다. 받침대(487)는 가이드 레일(483)을 따라 이동 가능하도록 가이드 레일(483)에 결합된다.
버퍼 모듈(500)은 도포 및 현상 모듈(400)과 노광 전후 처리 모듈(600) 사이에 기판(W)이 운반되는 통로로서 제공된다. 또한, 버퍼 모듈(500)은 기판(W)에 대해 냉각 공정이나 에지 노광 공정 등과 같은 소정의 공정을 수행한다. 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. 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 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), 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 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), 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.
현상 챔버들(800)은 모두 동일한 구조를 가진다. 다만, 각각의 현상 챔버(800)에서 사용되는 현상액의 종류는 서로 상이할 수 있다. 현상 챔버(800)는 기판을 현상 처리하는 장치로 제공된다. 현상 챔버(800)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.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 로드포트 및 인덱스 모듈을 나타내는 단면도이다.
도 5를 참조하면, 로드포트(100)에는 기판이 수납된 기판용기(20)가 놓여지며, 인덱스 모듈(200)의 이송 프레임(210)에는 반송 로봇(220)이 제공된다.
기판용기(20)는 웨이퍼(W) 등과 같은 반도체 기판들을 수납한다. 기판용기(20)로는 대기중의 이물질이나 화학적인 오염으로부터 기판(W)을 보호하기 위해 밀폐형 용기가 사용되며, 전방 개방 일체식 포드(FOUP)가 사용될 수 있다.
기판용기(20)는 일면이 개방된 공간을 가지는 몸체(22)와 이를 개폐하는 도어(24)를 가진다. 몸체(22)의 내측 벽에는 기판(W)의 가장자리 일부가 삽입되는 슬롯들(22a)이 상하로 나란하게 복수 개 제공될 수 있다. 도어(24)의 내측벽에는 도어(24)가 닫힌 상태에서 용기(10) 내 웨이퍼(W)들에 일정 압력을 가하도록 판 스프링이 설치될 수 있다.
이송 프레임(210)은 직육면체 형상을 가지며, 측벽들 중 연계 모듈(300)과 인접하는 후방벽(202)에는 기판(W) 이송을 위한 통로인 반입구(202a)가 형성되고 후방벽(202)과 마주보는 전방벽(204)에는 개구가 형성된다. 전방벽(204)에는 장착홈(205)이 형성되고, 장착홈(205)은 로드포트(100) 상의 용기(10) 상부면을 향하여 하향 경사지게 형성될 수 있다.
이송 프레임(210) 내의 상부에는 이송 프레임(210) 내부를 일정 청정도로 유지하기 위한 팬필터유닛(240)이 설치되고, 이송 프레임(210) 내의 하부에는 공기의 배기통로인 배기구(206)가 형성되며, 이송 프레임(210) 내에는 기판용기(20)와 연계 모듈(300) 간 웨이퍼(W)를 반송하는 반송 로봇(220)이 설치된다. 반송 로봇(220)은 기판(W)을 언로딩하는 핸드(221)를 갖는다.
이송 프레임(210) 내부의 후방벽(202)의 일측에는 촬상 유닛(250)이 설치될 수 있다. 촬상 유닛(250)은 로드포트(100)에 놓인 기판용기(20)를 촬상하여 기판용기(20)에 수납된 기판을 포함하는 영상을 생성할 수 있다.
또한, 이송 프레임(210) 내부의 후방벽(202)의 일측에는 스캐닝 유닛(260)이 설치될 수 있다. 스캐닝 유닛(260)은 기판용기(20)에 수납된 기판을 스캐닝하여 스캐닝 데이터를 생성할 수 있다. 스캐닝 유닛(260)은 적외선 레이저 스캐너일 수 있다. 스캐닝 유닛(260)은 촬상 유닛(250)과 일정 거리 이격되어 설치될 수 있다. 촬상 유닛(250) 및 스캐닝 유닛(260)은 이송 프레임(210) 내부의 후방벽(202)의 상부에 설치될 수 있다.
제어 유닛(270)은 촬상 유닛(250)에서 촬상된 영상을 이용하여 기판용기(20)에 수납된 기판의 상태를 검출할 수 있다. 구체적으로, 제어 유닛(270)은 촬상 유닛(250)에서 촬상된 영상을 이용하여 기판용기(20)에 수납된 기판의 틀어짐을 검출하거나, 기판용기(20) 내 복수의 슬롯들(22a)에 기판이 위치되는지 여부를 검출할 수 있다. 제어 유닛(270)은 촬상 유닛(250)에서 촬상된 영상을 이용하여 검출된 기판의 상태에 이상이 있는 경우, 스캐닝 유닛(260)에서 획득되는 스캐닝 데이터를 이용하여 기판의 상태를 다시 판단할 수 있다. 즉, 제어 유닛(270)은 촬상 유닛(250)을 이용하여 기판의 상태를 검출하므로, 종래 광센서를 이용하는 경우보다 신속하게 기판의 상태를 검출할 수 있고, 기판 상태에 이상이 있는 경우에는 스캐닝 유닛(260)을 이용하여 기판 상태를 다시 판단하여 기판 상태 검출의 정확도를 향상시킬 수 있다. 여기서, 스캐닝 유닛(260)을 이용하여 기판 상태를 판단하는 것은 필요에 따라 수행되지 않을 수도 있다. 또한, 제어 유닛(270)은 촬상 유닛(250)에서 획득된 영상 및 스캐닝 유닛(260)에서 획득된 스캐닝 데이터를 이용하여 기판의 상태를 검출할 수 있다. 이에 따라, 보다 정확하게 기판용기(20)에 수납된 기판의 상태를 검출할 수 있다.
도 6을 참조하면, 기판용기(20)는 일면이 개방된 공간을 가지는 몸체(22)와 몸체(22)의 내측 벽에 제공되어 기판의 가장자리 일부가 삽입되는 슬롯들(22a)을 포함할 수 있다. 슬롯들(22a)은 몸체(22)의 내측 벽에서 상하로 나란하게 복수 개 제공될 수 있다. 제어 유닛(270)은 촬상 유닛(250)에서 촬상된 영상을 이용하여 기판용기(20) 내의 복수의 슬롯들(22a) 중 기판이 위치된 슬롯(22a) 및 기판이 위치되지 않은 슬롯(22a)을 검출할 수 있다. 즉, 도 7과 같이, 일부 슬롯(22a)에 기판이 위치되지 않은 경우, 기판이 위치되지 않은 슬롯(22a)에는 반송 로봇(220)이 반송 동작을 수행하지 않도록 하여 공정 시간을 단축시킬 수 있다. 반송 로봇(220)은 제어 유닛(270)에서 검출된 기판이 위치된 슬롯(22a) 및 기판이 위치되지 않은 슬롯(22a)에 대한 정보를 이용하여 핸드(221)의 티칭을 수행할 수 있다. 예를 들어, 반송 로봇(220)은 기판이 위치된 슬롯(22a)에 대응되는 높이로 핸드(221)가 이동하도록 티칭 동작을 수행할 수 있다. 또한, 도 8과 같이, 기판용기(20)에 수납된 기판이 틀어진 경우, 제어 유닛(270)은 촬상 유닛(250)에서 촬상된 영상을 이용하여 기판의 틀어짐을 검출할 수 있다. 이 경우, 제어 유닛(270)은 선택적으로 스캐닝 유닛(260)에서 획득된 스캐닝 데이터에 기초하여 기판의 상태를 다시 판단할 수 있다.
도 9는 본 발명의 일 실시 예에 따른 기판 상태 검출 방법을 나타내는 흐름도이다.
도 9를 참조하면, 우선, 이송 프레임에 설치되는 촬상 유닛을 이용하여 기판용기에 수납된 기판을 포함하는 영상을 생성한다(S910). 이어서, 생성된 영상을 이용하여 기판용기에 수납된 기판의 상태를 검출할 수 있다(S920). 구체적으로, 생성된 영상을 이용하여 기판용기 내의 복수의 슬롯들 중 기판이 위치된 슬롯 및 기판이 위치되지 않은 슬롯을 검출할 수 있다. 또한, 생성된 영상을 이용하여 기판용기에 수납된 기판의 틀어짐을 검출할 수 있다.
또한, 이송 프레임에 설치되는 스캐닝 유닛을 이용하여 기판용기에 수납된 기판에 대한 스캐닝 데이터를 생성하고, 기판의 상태에 이상이 있는 경우, 스캐닝 데이터에 기초하여 기판의 상태를 다시 판단할 수 있다. 또한, 촬상 유닛에서 생성된 영상 및 스캐닝 유닛에서 획득된 스캐닝 데이터를 모두 이용하여 기판의 상태를 검출할 수도 있다.
이상과 같은 본 발명의 다양한 실시 예에 따르면 로드포트에 놓인 기판용기에 수납된 기판의 상태를 신속하고 정확하게 검출할 수 있다.
상술한 실시 예에서 연계 모듈(300)은 버퍼(320, 330)를 포함하는 경우를 예로 들었으나, 연계 모듈(300)은 로드락 챔버를 포함하도록 제공될 수도 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.
100: 로드 포트 200: 인덱스 모듈
220: 반송 로봇 250: 촬상 유닛
260: 스캐닝 유닛 270: 제어 유닛
300: 연계 모듈 400: 도포 및 현상 모듈
500: 버퍼 모듈 600: 노광 전후 처리 모듈
700: 인터페이스 모듈

Claims (13)

  1. 기판을 처리하는 장치에 있어서,
    인덱스 모듈; 및
    기판을 처리하는 공정 처리 모듈;을 포함하되,
    상기 인덱스 모듈은,
    기판이 수납된 기판용기가 놓이는 로드포트;
    상기 로드포트와 상기 공정 처리 모듈 사이에 배치되며 이송 공간을 가지는 이송 프레임;을 구비하되,
    상기 이송 프레임은,
    기판이 놓이는 핸드를 가지며, 기판을 반송하는 반송 로봇;
    상기 이송 프레임에 설치되며, 상기 로드포트에 놓인 기판용기를 촬상하여 상기 기판용기에 수납된 기판을 포함하는 영상을 생성하는 촬상 유닛; 및
    상기 영상을 이용하여 상기 기판용기에 수납된 기판의 상태를 검출하는 제어 유닛;을 포함하는 기판 처리 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 이송 프레임은,
    상기 이송 프레임에 설치되며, 상기 기판용기에 수납된 기판을 스캐닝하여 스캐닝 데이터를 생성하는 스캐닝 유닛;을 더 포함하는 기판 처리 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제어 유닛은,
    상기 기판의 상태에 이상이 있는 경우, 상기 스캐닝 데이터에 기초하여 상기 기판의 상태를 다시 판단하는 기판 처리 장치.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 제어 유닛은,
    상기 영상 및 상기 스캐닝 데이터를 이용하여 상기 기판의 상태를 검출하는 기판 처리 장치.
  5. 제2항 내지 제4항 중 어느 하나에 있어서,
    상기 스캐닝 유닛은, 적외선 레이저 스캐너인 기판 처리 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 제어 유닛은,
    상기 영상을 이용하여 상기 기판용기 내의 복수의 슬롯들 중 상기 기판이 위치된 슬롯 및 상기 기판이 위치되지 않은 슬롯을 검출하는 기판 처리 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 반송 로봇은,
    상기 복수의 슬롯들 중 상기 기판이 위치된 슬롯의 위치에 기초하여 상기 핸드의 티칭을 수행하는 기판 처리 장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 제어 유닛은,
    상기 영상을 이용하여 상기 기판용기에 수납된 기판의 틀어짐을 검출하는 기판 처리 장치.
  9. 기판을 수납하며 로드포트 상에 놓인 기판용기로부터 기판을 처리하는 공정 처리 모듈로 기판을 반송하는 반송 로봇이 제공된 이송 프레임에서 상기 기판용기에 수납된 기판의 상태를 검출하는 방법에 있어서,
    상기 이송 프레임에 설치되는 촬상 유닛을 이용하여 상기 기판용기에 수납된 기판을 포함하는 영상을 생성하고,
    상기 영상을 이용하여 상기 기판용기에 수납된 기판의 상태를 검출하는 기판 상태 검출 방법.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 이송 프레임에 설치되는 스캐닝 유닛을 이용하여 상기 기판용기에 수납된 기판에 대한 스캐닝 데이터를 생성하고,
    상기 기판의 상태에 이상이 있는 경우, 상기 스캐닝 데이터에 기초하여 기판의 상태를 다시 판단하는 기판 상태 검출 방법.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 이송 프레임에 설치되는 스캐닝 유닛을 이용하여 상기 기판용기에 수납된 기판에 대한 스캐닝 데이터를 생성하고,
    상기 영상 및 상기 스캐닝 데이터를 이용하여 상기 기판의 상태를 검출하는 기판 상태 검출 방법.
  12. 제9항에 있어서,
    상기 영상을 이용하여 상기 기판용기 내의 복수의 슬롯들 중 상기 기판이 위치된 슬롯 및 상기 기판이 위치되지 않은 슬롯을 검출하는 기판 상태 검출 방법.
  13. 제9항에 있어서,
    상기 영상을 이용하여 상기 기판용기에 수납된 기판의 틀어짐을 검출하는 기판 상태 검출 방법.

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