KR20220160201A - 기판 처리 장치 및 기판 상태 검출 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은, 기판 처리 장치를 제공한다. 일 예에서, 기판 처리 장치는, 내부에서 기판에 대해 소정의 처리를 수행하는 복수 개의 처리 챔버와; 처리 챔버 간에 기판을 반송하는 로봇이 제공되는 반송 챔버와; 로봇에 장착되어 기판의 상태를 검출하는 검출 유닛과; 검출 유닛을 제어하는 제어기를 포함하고, 검출 유닛은, 기판을 촬영하는 촬영 부재와; 촬영 부재를 이동시키는 구동 부재를 포함하고, 제어기는, 처리 챔버의 공정 변수를 기반으로 기판을 촬영할 수 있는 최적의 위치를 판단하여 최적의 위치에서 촬영 부재가 기판의 영상을 촬영 및 저장하고, 영상을 기반으로 기판의 정렬이 정상상태인지 여부를 판단하도록 검출 유닛을 제어할 수 있다.

Description

기판 처리 장치 및 기판 상태 검출 방법{APPARATUS FOR TREATING SUBSTRATE AND METHOD FOR DETECTING STATE OF SUBSTRATE}
본 발명은 기판을 이송하는 로봇에 장착되어 기판의 상태를 검출하는 검출 유닛을 포함하는 기판 처리 장치와 이를 이용한 기판 상태 검출 방법에 관한 것이다.
반도체 제조 공정에서 포토리소그라피 공정은 기판에 레지스트 용액을 도포하고 포토 마스크를 이용하여 노광 및 현상함으로써 원하는 레지스트 패턴을 형성하는 공정이다. 이러한 포토리소그라피 공정은 레지스트 용액 도포 공정, 노광 및 현상 공정을 포함한다. 그리고 기판 이송 장치는 각 공정을 처리하는 처리 유닛(또는 공정 챔버)으로 기판을 이송한다.
기판 이송 장치는 기판을 각 처리 유닛으로 이송한 뒤에 각 처리 유닛 내에 놓인 기판 지지 유닛 상으로 기판을 안착시키거나, 각 처리 유닛에서 처리가 마쳐진 기판을 기판 지지 유닛으로부터 들어올린다. 기판을 기판 지지 유닛에 안착시키거나 기판을 기판 지지 유닛으로부터 들어올릴 때 기판이 깨지거나 기판의 위치가 정 위치에서 벗어나는 등의 상황이 발생할 수 있다. 이와 같은 기판의 상태를 검출하기 위해 기판 이송 장치에는 기판의 상태를 촬영하는 카메라와 같은 촬영 부재가 제공된다. 다만, 촬영 부재는 이송 장치에 고정된 상태로 제공되는 바, 상황에 따라 기판이 기판 처리 장치 내의 구조물에 가려져 촬영이 어려운 문제가 있다.
본 발명의 목적은 기판을 이송할 시에, 기판의 상태를 검출하기 위해 기판의 상태를 촬영하는 촬영 부재를 기판을 촬영할 수 있는 최적의 위치로 이동시켜 기판의 상태를 적합한 위치에서 촬영할 수 있도록 하는 기판 처리 장치 및 기판 상태 검출 방법을 제공한다.
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.
본 발명은, 기판 처리 장치를 제공한다. 일 예에서, 기판 처리 장치는, 내부에서 기판에 대해 소정의 처리를 수행하는 복수 개의 처리 챔버와; 처리 챔버 간에 기판을 반송하는 로봇이 제공되는 반송 챔버와; 로봇에 장착되어 기판의 상태를 검출하는 검출 유닛과; 검출 유닛을 제어하는 제어기를 포함하고, 검출 유닛은, 기판을 촬영하는 촬영 부재와; 촬영 부재를 이동시키는 구동 부재를 포함하고, 제어기는, 처리 챔버의 공정 변수를 기반으로 기판을 촬영할 수 있는 최적의 위치를 판단하여 최적의 위치에서 촬영 부재가 기판의 영상을 촬영 및 저장하고, 영상을 기반으로 기판의 정렬이 정상상태인지 여부를 판단하도록 검출 유닛을 제어할 수 있다.
일 예에서, 검출 유닛은, 제어기가 기판의 정렬이 정상상태가 아니라고 판단하는 경우 알람을 발생시키는 알람부를 더 포함할 수 있다.
일 예에서, 제어기는, 기판의 정렬이 정상상태가 아니라고 판단하는 경우 촬영 부재가 최적의 위치를 중심으로 최적의 위치의 주변부를 이동하며 기판을 촬영하도록 검출 유닛을 제어할 수 있다.
일 예에서, 공정 변수는, 반송 챔버 내에서 로봇의 위치를 포함할 수 있다.
일 예에서, 공정 변수는, 처리 챔버 내에 제공된 기판 지지 유닛의 종류를 포함할 수 있다.
일 예에서, 제어기는, 로봇이 기판을 처리 챔버 내에 제공된 기판 지지 유닛으로 기판을 안착시키기 이전에 이동이 완료되도록 구동 부재를 제어할 수 있다.
일 예에서, 제어기는, 로봇이 처리 챔버 내에 제공된 기판 지지 유닛으로부터 기판을 들어올리기 이전에 이동이 완료되도록 구동 부재를 제어할 수 있다.
일 예에서, 제어기는, 촬영 부재가 로봇이 이동되는 동안 최적의 위치로 이동되도록 구동 부재를 제어할 수 있다.
일 예에서, 촬영 부재는 기판의 상면 또는 저면의 촬영이 가능하도록 제공될 수 있다.
일 예에서, 최적의 위치는, 촬영 부재가 촬영 가능한 기판의 면적으로 결정될 수 있다.
일 예에서, 로봇은, 기판이 놓이는 핸드와; 핸드를 지지 하는 지지부를 포함하고, 검출 유닛은 지지부에 제공될 수 있다.
일 예에서, 구동 부재는, 지지부와 결합되는 구동 레일을 더 포함하고, 촬영 부재는 구동 레일을 따라 상하로 이동될 수 있다.
또한, 본 발명은 기판 상태 검출 방법을 제공한다. 일 예에서, 기판 상태 검출 방법은, 내부에서 기판에 대해 소정의 처리를 수행하는 복수 개의 처리 챔버와; 처리 챔버 간에 기판을 반송하는 로봇이 제공되는 반송 챔버와; 로봇에 장착되어 기판의 상태를 촬영하며 상하로 이동가능하게 제공되는 촬영 부재를 포함하는 기판 처리 장치를 이용하여 기판의 상태를 검출하는 방법에 있어서, 처리 챔버의 공정 변수를 기반으로 기판을 촬영할 수 있는 최적의 위치를 판단하고, 촬영 부재가 최적의 위치에서 기판의 영상을 촬영 및 저장하고, 영상을 기반으로 기판의 정렬이 정상상태인지 여부를 판단할 수 있다.
일 예에서, 기판의 정렬이 정상상태가 아닌 경우 알람을 발생시킬 수 있다.
일 예에서, 기판의 정렬이 정상상태가 아니라고 판단하는 경우 촬영 부재가 최적의 위치를 중심으로 상하로 이동하며 기판을 촬영할 수 있다.
일 예에서, 공정 변수는, 반송 챔버 내에서 로봇의 위치를 포함할 수 있다.
일 예에서, 공정 변수는, 처리 챔버 내에 제공된 기판 지지 유닛의 종류를 포함할 수 있다.
일 예에서, 로봇이 기판을 처리 챔버 내에 제공된 기판 지지 유닛으로 기판을 안착시키기 이전에 촬영 부재의 이동이 완료될 수 있다.
일 예에서, 로봇이 처리 챔버 내에 제공된 기판 지지 유닛으로부터 기판을 들어올리기 이전에 촬영 부재의 이동이 완료될 수 있다.
일 예에서, 촬영 부재는 로봇이 이동되는 동안 최적의 위치로 이동될 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따르면 기판을 이송할 시에, 기판의 상태를 검출하기 위해 기판의 상태를 촬영하는 촬영 부재를 기판을 촬영할 수 있는 최적의 위치로 이동시켜 기판의 상태를 적합한 위치에서 촬영할 수 있는 이점이 있다.
본 발명의 효과는 상술한 효과들로 제한되지 않는다. 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 설비의 사시도이다.
도 2는 도 1의 로봇의 일 예를 보여주는 사시도이다.
도 3은 도 2의 검사 유닛의 일 예를 보여주는 평면도이다.
도 4 내지 도 5는 각각 도 1의 처리 챔버 내에 제공된 기판 지지 유닛의 일 예를 보여주는 평면도이다.
도 6 내지 도 16은 각각 본 발명의 기판 상태 검출 방법에 따라 기판의 상태를 검출하는 모습을 보여주는 도면이다.
본 발명의 다른 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술 되는 실시 예를 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시 예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
만일 정의되지 않더라도, 여기서 사용되는 모든 용어들(기술 혹은 과학 용어들을 포함)은 이 발명이 속한 종래 기술에서 보편적 기술에 의해 일반적으로 수용되는 것과 동일한 의미가 있다. 일반적인 사전들에 의해 정의된 용어들은 관련된 기술 그리고/혹은 본 출원의 본문에 의미하는 것과 동일한 의미를 갖는 것으로 해석될 수 있고, 그리고 여기서 명확하게 정의된 표현이 아니더라도 개념화되거나 혹은 과도하게 형식적으로 해석되지 않을 것이다. 본 명세서에서 사용된 용어는 실시 예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다.
본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 '포함한다' 및/또는 이 동사의 다양한 활용형들 예를 들어, '포함', '포함하는', '포함하고', '포함하며' 등은 언급된 조성, 성분, 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자는 하나 이상의 다른 조성, 성분, 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다. 또한 '구비한다', '갖는다' 등도 이와 동일하게 해석되어야 한다.
본 실시예의 설비는 반도체 웨이퍼 또는 평판 표시 패널과 같은 기판에 대해 포토리소그래피 공정을 수행하는 데 사용되는 것으로 설명하나, 이는 설명의 편의를 위한 것이고 본 발명은 기판을 처리하기 위해 기판을 이송하는 로봇을 포함하는 다른 장치에도 사용될 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 기판처리방법에 사용되는 포토리소그라피 설비의 사시도이다. 도 2는 도 1의 설비에서 도포 처리부를 보여주는 도면이며, 도 3은 도 1의 설비에서 현상 처리부를 보여주는 도면이다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 기판 처리 장치(1)는 인덱스부(100), 공정처리부(200a)를 포함한다. 인덱스부(100) 그리고 공정 처리부(200a)는 순차적으로 일 방향으로 일렬로 배치된다. 기판(W)는 용기(20) 내에 수납된 상태로 이동된다. 이때 용기(20)는 외부로부터 밀폐될 수 있는 구조를 가진다. 예컨대, 용기(20)로는 전방에 도어를 가지는 전면 개방 일체식 포드(Front Open Unified Pod; FOUP)가 사용될 수 있다.
일 예에서, 인덱스부(100)는 다수의 로드 포트(110)와 인덱스 로봇(120) 그리고 제1버퍼모듈(140)을 포함한다. 로드 포트(110)는 기판들(W)이 수납된 용기(20)가 놓이는 재치대(112)를 가진다. 재치대(112)는 복수개가 제공되며, 재치대들(112)은 제 2 방향(14)을 따라 일렬로 배치된다. 일 예에서, 재치대(112)는 4개 제공된다. 선택적으로 재치대(112)는 이보다 많거나 적은 개수로 제공될 수 있다.
인덱스 로봇(120)은 로드 포트(110)의 재치대(112)에 놓인 용기(20)와 제 1 버퍼 모듈(140) 간에 기판(W)를 이송한다. 인덱스 로봇(120)은 기판(W)를 직접 핸들링하는 핸드(122)가 제 1 방향(12), 제 2 방향(14), 제 3 방향(16)으로 이동 가능하고 회전될 수 있도록 4축 구동이 가능한 구조를 가진다. 가이드 레일(130)은 그 길이 방향이 제 2 방향(14)을 따라 배치되도록 제공된다. 인덱스 로봇(120)은 가이드 레일(130)을 따라 직선 이동 가능하도록 가이드 레일(130)에 결합된다. 도시되지는 않았지만, 제 1 버퍼 모듈(140)은 복수의 기판들(W)을 일시적으로 보관할 수 있는 내부가 빈 직육면체의 형상으로 제공되며, 인덱스 로봇(120)과 공정처리부(200a) 사이에 배치될 수 있다.
일 예에서, 공정처리부(200a)는 노광 공정 전에 기판(W) 상에 포토 레지스트를 도포하는 공정을 진행하는 도포 처리부로 제공될 수 있다. 공정처리부(200a)는 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. 공정처리부(200a)는 도포 모듈(220), 베이크 모듈들(220), 냉각 모듈(240)들 그리고 반송챔버(290)를 가진다.
반송 챔버(290)는 제 1 버퍼 모듈(140)과 제 1 방향(12)으로 나란하게 위치된다. 반송 챔버(290) 내에는 메인 로봇(292)과 가이드 레일(294)이 위치된다. 반송 챔버(290)는 대체로 직사각의 형상을 가진다. 메인 로봇(292)은 베이크 모듈(210), 도포 모듈(220), 냉각 모듈(240) 제 1 버퍼 모듈(140) 간에 기판(W)를 이송한다. 가이드 레일(294)은 그 길이 방향이 제 1 방향(12)과 나란하도록 배치된다. 가이드 레일(294)는 메인 로봇(292)이 제 1방향(12)으로 직선 이동되도록 안내한다.
도포 모듈들(220)은 모두 동일한 구조를 가진다. 다만, 각각의 도포 모듈(220)에서 사용되는 포토 레지스트의 종류는 서로 상이할 수 있다. 일 예로서 포토 레지스트로는 화학 증폭형 레지스트(chemical amplification resist)가 사용될 수 있다. 도포 모듈(220)은 기판(W) 상에 포토 레지스트를 도포한다.
베이크 모듈(210)들은 기판(W)를 열처리한다. 예컨대, 베이크 모듈(210)들은 포토 레지스트를 도포하기 전에 기판(W)를 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)를 냉각하는 냉각 공정 등을 수행한다.
냉각 모듈(240)은, 필요에 따라 도포 모듈(220) 내에서 도포가 완료된 기판이나, 베이크 모듈(210) 내에서 가열된 기판을 냉각한다.
도 2는 도 1의 로봇의 일 예를 보여주는 사시도이다. 이하, 도 2의 로봇은, 도 1의 메인 로봇(292)인 것으로 설명한다. 그러나 이와 달리, 로봇은 인덱스 로봇(120)일 수 있고, 선택적으로 기판 처리 장치(1) 내에 제공되는 다른 로봇일 수 있다.
도 2를 참조하면, 로봇(432)은 핸드(2923), 아암(296), 지지대(295), 받침대(293), 결합부(2925), 센서(2924) 그리고 검출 유닛(300)을 가진다. 핸드(2923)는 아암(296)에 고정 설치된다. 핸드(2923)에는 기판이 안착된다. 일 예에서, 핸드(2923)는 복수 개 제공된다. 예컨대, 핸드(2923)는 두 개 제공될 수 있다. 선택적으로 핸드(2923)은 이보다 많거나 적은 수로 제공될 수 있다. 복수 개의 핸드(2923)은 이동부(2921)에 결합된다. 이동부(2921)는 지지부(2926)에 형성된 레일을 따라 전후 방향(y)으로 이동 가능하게 제공된다. 이동부(2921)는 연결링크(297)와 제1연결축(2961)에 의해 아암(296)에 결합된다.
일 예에서, 연결링크(294), 아암(296) 그리고 지지대(295)는 개방된 형태의 3절 링크로 제공된다. 일 예에서, 제1연결축(2961)에 의해 연결링크(294)와 아암(296)이 연결되고, 제2연결축(2952)에 의해 아암(296)과 지지대(295)가 연결되고, 제3연결축(2951)에 의해 지지대(295)와 받침대가 연결된다. 일 예에서, 연결링크(294) 아암(296) 그리고 지지대(295)의 결합 구조에 의해 아암(296)은 신축 가능하고, 이에 따라 지지부(2926)는 전후 방향(y)으로 이동 가능하게 제공된다. 일 예에서, 각각의 연결축(2961, 2952, 2951)을 중심으로 각 링크가 회전되도록 제공될 수 있다. 일 예에서, 지지부는, 각 연결축(2961, 2952, 2951)에 의해 360도 회전 가능하게 제공된다. 일 예에서, 제3연결축(2951)은, 지지대(295)를 상하로 이동시킨다. 받침대(293)는 가이드 레일(294)을 따라 이동 가능하도록 가이드 레일(294)에 결합된다.
센서(2924)는 의해 핸드(2923) 상의 기판의 위치를 검출한다. 일 예에서, 센서(2924)는 복수 개 제공된다. 일 예에서, 센서(2924)는 결합부(2925)에 의해 지지부(2926)에 고정 장착된다. 센서(2924)는 기판이 핸드(2923)의 정위치에 놓여 있는지, 또는 특정 방향으로 어긋나거나 기울어져 있는지 여부 등을 검출할 수 있다.
검출 유닛(300)은, 기판의 상태를 검출하기 위해 기판을 촬영한다. 도 3은 도 2의 검사 유닛의 일 예를 보여주는 평면도이다. 도 3을 참조하면, 검출 유닛(300)은, 촬영 부재(320) 그리고 알람부(미도시)를 갖는다. 일 예에서, 촬영 부재(320)는 핸드(2923)의 전방에 위치한 기판의 상태를 촬영하도록 핸드(2923)에 설치될 수 있다. 일 예로, 촬영 부재(320)은 핸드(2923)의 전방 측을 바라보도록 제공되는 장착부재(310)에 설치될 수 있다. 일 예에서, 장착부재(310)은, 결합부(2925)에 고정된 구동 레일(332)에 탑재되어 구동 레일(332)를 따라 승하강 가능하도록 제공된다. 일 예에서, 촬영 부재(320)는 제어기(미도시)에 의해 위치가 결정된다. 알람부(미도시)는 기판의 정렬이 정상 상태가 아닌 경우 알람을 발생시킨다. 일 예에서, 알람부(미도시)는 스피커를 통해 청각적인 알람을 제공하거나 또는 디스플레이 장치를 통해 시각적인 알람을 제공할 수 있다.
일 예에서, 촬영 부재(320)는 기판(W)의 상면 또는 저면의 촬영이 가능하도록 제공될 수 있다. 예컨대, 구동 레일(332)은, 기판(W)이 각 처리 챔버 내에 제공된 척(400)에 놓였을 때, 기판(W)의 상면 또는 기판(W)의 저면을 촬영할 수 있는 길이로 제공된다. 예컨대, 처리 챔버는 기판 처리 장치(1)에 제공된, 제1버퍼모듈(140), 베이크 모듈(210), 도포 모듈(220) 등의 각 모듈 내에 제공된 챔버이다.
일 예에서, 제어기는, 처리 챔버의 공정 변수에 따라 기판(W)을 촬영할 수 있는 최적의 위치로 촬영 부재(320)가 이동되도록 구동 부재를 제어할 수 있다. 일 예에서, 최적의 위치는, 촬영 부재(320)가 촬영 가능한 기판(W)의 면적으로 결정될 수 있다. 예컨대, 구동 레일(332) 상에서 촬영 부재(320)가 위치한 높이에 따라, 촬영 부재(320)가 측정 가능한 기판(W)의 면적은 상이하다. 촬영 부재(320)가 촬영 가능한 기판(W)의 면적은 후술하는 바와 같이, 기판(W)을 지지하는 지지 유닛의 종류에 따라서도 결정될 수 있다. 예컨대, 공정 변수는, 처리 챔버 내에 제공된 지지 유닛의 종류를 포함할 수 있다. 예컨대, 도 4에 도시된 바와 같이, 지지 유닛이 척(400)으로 제공될 수 있다. 일 예에서, 척(400)은 기판(W)의 직경 보다 작은 직경을 가지도록 제공된다. 이에, 척(400)에 놓인 기판(W)은 기판(W)의 상면 그리고 저면이 모두 촬영 가능하다. 척(400) 주변에 아무런 구조물이 없다면, 기판(W)의 상면을 촬영하는 것이 유리하겠지만, 때에 따라 척(400)의 상부 부근에 기판(W)의 촬영을 방해하는 구조물이 있는 경우 기판(W)의 저면을 촬영하는 것이 유리하다. 일 예에서, 구동 레일(332)의 높이를 충분히 높게 제공할 수 없거나, 핸드(2923)의 위치가 처리 챔버에 접근하기 위해 낮아야 하는 경우 촬영 부재(320)를 기판(W)의 상면을 촬영하기 위한 충분히 높은 위치에 위치시킬 수 없다. 이 경우, 촬영 부재(320)를 기판(W)의 저면을 촬영할 수 있는 위치로 이동시켜 기판(W)의 상태를 검출하기 위한 촬영이 수행될 수 있다.
일 예에서, 공정 변수는, 반송 챔버(290) 내에서 로봇(292)의 위치를 포함할 수 있다. 예컨대, 반송 챔버(290) 내에서 로봇(292)이 어디에 위치하는지에 따라 촬영 부재(320)의 높이가 구동 레일(332) 상에서 변경될 수 있다.
선택적으로, 기판 지지 유닛은, 도 5에 도시된 바와 같이 플레이트(500)로 제공될 수 있다. 예컨대, 플레이트(500)는 기판(W)의 직경보다 크거나 같은 직경으로 제공된다. 기판(W)은 플레이트(500) 상에 제공된 지지 핀(510)에 의해 지지된다. 이 경우, 플레이트(500) 상에 놓인 기판(W)의 저면의 촬영은 불가하다. 이에, 기판 지지 유닛이 플레이트(500) 형태로 제공되는 경우 촬영 부재(320)는 기판(W)의 상면을 촬영할 수 있는 위치에 놓인다.
제어기는, 구동 레일(332) 상에서 촬영 부재(320)가 위치할 수 있는 각 높이에 따라 촬영 부재(320)가 측정할 수 있는 기판(W)의 면적에 대한 정보를 미리 수집한다. 예컨대, 제어기는 반송 챔버(290) 내에서 로봇(292)의 위치와 처리 챔버 내에 제공된 기판 지지 유닛의 종류에 따라 구동 레일(332) 상에서 촬영 부재(320)가 위치할 수 있는 각 높이에 따라 촬영 부재(320)가 측정할 수 있는 기판(W)의 면적에 대한 정보를 미리 수집한다. 이를 기반으로, 반송 챔버(290) 내에서 로봇(292)의 위치 또는 기판 지지 유닛의 종류에 따라 촬영 부재(320)의 높이를 결정한다.
도 6 내지 도 16은 각각 본 발명의 기판 상태 검출 방법에 따라 기판(W)의 상태를 검출하는 모습을 보여주는 도면이다. 이하, 제1버퍼모듈(140) 그리고 베이크 모듈(210)에 제공된 기판 지지 유닛은, 도 4에 도시된 바와 같은 기판 지지 유닛 형태로 제공되고, 도포 모듈(220)에 제공된 기판 지지 유닛은, 도 5에 도시된 바와 같은 플레이트(500) 형태로 제공되는 것으로 설명한다. 이는, 본 발명의 기판 상태 검출 방법을 설명하기 위한 일 예에 불과하고 각 모듈에는 이와 다른 형태의 기판 지지 유닛이 제공될 수 있다.
본 발명의 기판 상태 검출 방법은, 먼저 제어기(미도시)가 기판(W)을 촬영할 수 있는 최적의 위치를 판단하고, 촬영 부재(320)가 최적의 위치에서 기판(W)의 영상을 촬영 및 저장하고, 영상을 기반으로 기판(W)의 정렬이 정상상태인지 여부를 판단한다.
예컨대, 촬영 부재(320)가 촬영한 영상을 작업자가 육안으로 확인하고, 기판(W)의 정렬이 정상적이지 않은 경우 알람부를 통해 알람을 발생시킨다. 선택적으로, 제어부는 촬영 부재(320)가 촬영한 영상과 미리 촬영해둔 기준 영상을 비교하여 기판(W)의 정렬이 정상상태인지 여부를 판단한다. 기준 영상은 기판(W)이 공정에 따라 원하는 위치에 놓일 때의 영상일 수 있다.
도 6 내지 도 8은 기판(W)을 제1버퍼모듈(140)로부터 기판을 반출하는 동안의 기판 상태 검출 방법을 나타낸다.
도 6을 참조하면, 제1버퍼모듈(140)로부터 기판(W)을 반출하기 위해 로봇(292)인 제1버퍼모듈(140)에 대응되는 위치로 이동된다. 척(400)의 상단은 기판(W) 보다 표면적이 작게 제공되므로, 척(400)에 놓인 기판(W)은 상면과 하면이 모두 촬영 가능하다. 일 예에서, 기판(W)의 상면에 부근에 기판(W)의 상면을 촬영하기 부적합한 구조물이 존재한다면 촬영 부재(320)는 도 7에 도시된 바와 같이 기판(W)의 하면을 촬영하기 위한 위치로 이동된다. 일 예에서, 이와 같은 이동은, 로봇(292)이 제1버퍼모듈(140) 내에 제공된 기판 지지 유닛으로부터 기판(W)을 들어올리기 이전에 완료될 수 있다. 이동이 완료된 촬영 부재(320)는 기판의 정렬 상태를 촬영 및 저장한다. 제어기(미도시)는 이를 기반으로 기판(W)이 원하는 위치에 정렬되었는지 여부를 판단한다. 일 예에서, 도 8에 도시된 바와 같이, 핸드(2923)가 기판(W)을 척(400)으로부터 들어올리는 순간을 촬영한다. 만약, 기판(W)이 척(400)으로부터 들어올려지는 순간 기판(W)이 정 위치를 벗어난다면, 알람부(미도시)는 알람을 발생시켜 기판(W)이 정 위치를 벗어났음을 알린다. 일 예에서, 기판(W)의 정렬 상태가 정상상태가 아닌 경우, 촬영 부재(320)는 최적의 위치를 중심으로 이동하면서 기판(W)을 촬영할 수 있다. 예컨대, 기판(W)이 척(400)으로부터 들어올려지는 순간 기판(W)이 정 위치를 벗어난다면, 기판(W)이 정 위치를 벗어난 이유를 파악하기 위해, 촬영 부재(320)는 구동 레일(332)를 따라 상하를 이동하며 기판(W)의 상태를 촬영할 수 있다.
도 9 내지 도 11은, 기판(W)을 제1버퍼모듈(140)로부터 기판(W)을 반출한 로봇(292)은, 베이크 모듈(210)로 기판(W)을 반입하는 동안의 기판 상태 검출 방법을 나타낸다. 이를 위해 로봇(292)은, 도 9에 도시된 바와 같이 베이크 모듈(210)에 대응되는 위치로 이동한다. 일 예에서, 베이크 모듈(210)내에 기판(W)을 반입하기 위해 형성된 개구가 핸드(2923)의 높이를 제한한다고 가정한다. 이 경우, 촬영 부재(320)가 기판(W)의 상면을 촬영하기 위해 충분히 높은 위치에 위치될 수 없다. 이에, 도 10에 도시된 바와 같이, 촬영 부재(320)는 기판(W)의 저면을 촬영하는 위치에 놓인다. 이에, 도 11에 도시된 바와 같이, 핸드(2923)가 기판(W)을 기판 지지 유닛에 안착시키는 순간에 발생하는 결함을 촬영할 수 있다. 일 예에서, 도 11 도시된 바와 같이, 핸드(2923)가 기판(W)을 척(400)에 안착시키는 순간을 촬영한다. 만약, 기판(W)이 척(400)으로부터 안착시키는 순간, 기판(W)이 정 위치를 벗어난다면, 알람부(미도시)는 알람을 발생시켜 기판(W)이 정 위치를 벗어났음을 알린다. 일 예에서, 기판(W)의 정렬 상태가 정상상태가 아닌 경우, 촬영 부재(320)는 최적의 위치를 중심으로 이동하면서 기판(W)을 촬영할 수 있다. 예컨대, 기판(W)이 척(400)에 안착되는 순간 기판(W)이 정 위치를 벗어난다면, 기판(W)이 정 위치를 벗어난 이유를 파악하기 위해, 촬영 부재(320)는 구동 레일(332)를 따라 상하를 이동하며 기판(W)의 상태를 촬영할 수 있다.
상술한 예에서는, 핸드(2923)가 기판(W)을 척(400)으로부터 들어올리는 순간 또는 기판을 척(400)에 안착시키는 순간에 기판(W)의 정렬이 어긋난 사항을 파악한 것으로 설명하였으나, 이와 달리 기판(W)이 지지 유닛 상에서 처리되는 동안 등 기판(W)의 정렬이 요구되는 동안 기판(W)의 정렬 상태를 파악하는데 이용될 수 있다.
일 예에서, 베이크 모듈(210) 내에서 처리가 완료된 기판(W)은 도포 모듈(220)로 이송된다. 예컨대, 도 13에 도시된 바와 같이, 제3연결축(2951)이 180도 회전할 수 있다. 상술한 바와 같이, 베이크 모듈(210) 내에 제공된 플레이트(500) 상에 기판(W)이 놓이는 경우 기판(W)의 저면은 촬영이 불가하다. 이에, 베이크 모듈(210) 내에서 기판(W)의 상태를 촬영하기 위해서는 촬영 부재(320)는 기판(W)의 상면을 촬영하기 위해 충분히 높은 위치로 제공되어야 한다. 핸드(2923)기 기판(W)을 플레이트(500)에 안착시키는 순간에 발생하는 결함을 촬영하기 위해, 촬영 부재(320)는 도 13에 도시된 바와 같이 핸드(2923)가 이동될 때에 구동 레일(332)을 따라 상방으로 이동한다. 이에, 핸드(2923)가 베이크 모듈(210) 내에 제공된 플레이트(500)에 대응되는 위치에 놓일 때 도 14에 도시된 바와 같이, 촬영 부재(320)는 기판(W)의 상면을 촬영할 수 있는 상태로 이동이 완료된다.
도 14 내지 도 16은 핸드(2923)가 기판(W)을 베이크 모듈(210) 내에 제공된 플레이트(500) 상에 안착시키는 모습을 나타낸다.
도 14 내지 도 16에 도시된 바와 같이,만약, 기판(W)이 플레이트(500)에 안착시키는 순간 기판(W)이 정 위치를 벗어난다면, 상술한 바와 같이 알람부(미도시)는 알람을 발생시켜 기판(W)이 정 위치를 벗어났음을 알린다. 일 예에서, 기판(W)의 정렬 상태가 정상상태가 아닌 경우, 촬영 부재(320)는 최적의 위치를 중심으로 이동하면서 기판(W)을 촬영할 수 있다. 예컨대, 기판(W)이 플레이트(500)에 안착시키는 순간 기판(W)이 정 위치를 벗어난다면, 기판(W)이 정 위치를 벗어난 이유를 파악하기 위해, 촬영 부재(320)는 구동 레일(332)를 따라 상하를 이동하며 기판(W)의 상태를 촬영할 수 있다.
상술한 예에서는, 처리 챔버 내에 제공된 기판 지지 유닛의 형태에 따라 촬영 부재(320)의 높이가 결정되는 것으로 설명하였다. 그러나 이와 달리, 처리 챔버 내의 다른 환경에 따라 촬영 부재(320)의 높이가 결정될 수 있다. 또한, 처리 챔버가 아닌 반송 챔버(290) 내의 환경에 따라 촬영 부재(320)의 높이가 결정될 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따르면 기판을 이송할 시에, 기판의 상태를 검출하기 위해 기판의 상태를 촬영하는 촬영 부재를 기판을 촬영할 수 있는 최적의 위치로 이동시켜 기판의 상태를 적합한 위치에서 촬영할 수 있는 이점이 있다.
이상의 실시 예들은 본 발명의 이해를 돕기 위하여 제시된 것으로, 본 발명의 범위를 제한하지 않으며, 이로부터 다양한 변형 가능한 실시 예들도 본 발명의 범위에 속하는 것임을 이해하여야 한다. 본 발명의 기술적 보호범위는 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이며, 본 발명의 기술적 보호범위는 특허청구범위의 문언적 기재 그 자체로 한정되는 것이 아니라 실질적으로는 기술적 가치가 균등한 범주의 발명에 대하여까지 미치는 것임을 이해하여야 한다.

Claims (20)

  1. 기판 처리 장치에 있어서,
    내부에서 기판에 대해 소정의 처리를 수행하는 복수 개의 처리 챔버와;
    상기 처리 챔버 간에 상기 기판을 반송하는 로봇이 제공되는 반송 챔버와;
    상기 로봇에 장착되어 상기 기판의 상태를 검출하는 검출 유닛과;
    상기 검출 유닛을 제어하는 제어기를 포함하고,
    상기 검출 유닛은,
    상기 기판을 촬영하는 촬영 부재와;
    상기 촬영 부재를 이동시키는 구동 부재를 포함하고,
    상기 제어기는,
    상기 처리 챔버의 공정 변수를 기반으로 상기 기판을 촬영할 수 있는 최적의 위치를 판단하여 상기 최적의 위치에서 상기 촬영 부재가 상기 기판의 영상을 촬영 및 저장하고,
    상기 영상을 기반으로 상기 기판의 정렬이 정상상태인지 여부를 판단하도록 상기 검출 유닛을 제어하는 기판 처리 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 검출 유닛은,
    상기 제어기가 상기 기판의 정렬이 정상상태가 아니라고 판단하는 경우 알람을 발생시키는 알람부를 더 포함하는 기판 처리 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제어기는,
    상기 기판의 정렬이 정상상태가 아니라고 판단하는 경우 상기 촬영 부재가 상기 최적의 위치를 중심으로 상기 최적의 위치의 주변부를 이동하며 상기 기판을 촬영하도록 상기 검출 유닛을 제어하는 기판 처리 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 공정 변수는,
    상기 반송 챔버 내에서 상기 로봇의 위치를 포함하는 기판 처리 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 공정 변수는,
    상기 처리 챔버 내에 제공된 기판 지지 유닛의 종류를 포함하는 기판 처리 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 제어기는,
    상기 로봇이 상기 기판을 상기 처리 챔버 내에 제공된 상기 기판 지지 유닛으로 상기 기판을 안착시키기 이전에 이동이 완료되도록 상기 구동 부재를 제어하는 기판 처리 장치.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 제어기는,
    상기 로봇이 상기 처리 챔버 내에 제공된 상기 기판 지지 유닛으로부터 상기 기판을 들어올리기 이전에 이동이 완료되도록 상기 구동 부재를 제어하는 기판 처리 장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 제어기는,
    상기 촬영 부재가 상기 로봇이 이동되는 동안 상기 최적의 위치로 이동되도록 상기 구동 부재를 제어하는 기판 처리 장치.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 촬영 부재는 상기 기판의 상면 또는 저면의 촬영이 가능하도록 제공되는 기판 처리 장치.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 최적의 위치는,
    상기 촬영 부재가 촬영 가능한 상기 기판의 면적으로 결정되는 기판 처리 장치.
  11. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 로봇은,
    상기 기판이 놓이는 핸드와;
    상기 핸드를 지지 하는 지지부를 포함하고,
    상기 검출 유닛은 상기 지지부에 제공되는 기판 처리 장치.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 구동 부재는,
    상기 지지부와 결합되는 구동 레일을 더 포함하고,
    상기 촬영 부재는 상기 구동 레일을 따라 상하로 이동되는 기판 처리 장치.
  13. 내부에서 기판에 대해 소정의 처리를 수행하는 복수 개의 처리 챔버와;
    상기 처리 챔버 간에 상기 기판을 반송하는 로봇이 제공되는 반송 챔버와;
    상기 로봇에 장착되어 상기 기판의 상태를 촬영하며 상하로 이동가능하게 제공되는 촬영 부재를 포함하는 기판 처리 장치를 이용하여 기판의 상태를 검출하는 방법에 있어서,
    상기 처리 챔버의 공정 변수를 기반으로 상기 기판을 촬영할 수 있는 최적의 위치를 판단하고, 상기 촬영 부재가 상기 최적의 위치에서 상기 기판의 영상을 촬영 및 저장하고,
    상기 영상을 기반으로 상기 기판의 정렬이 정상상태인지 여부를 판단하는 기판 상태 검출 방법.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 기판의 정렬이 정상상태가 아닌 경우 알람을 발생시키는 기판 상태 검출 방법.
  15. 제13항에 있어서,
    상기 기판의 정렬이 정상상태가 아니라고 판단하는 경우 상기 촬영 부재가 상기 최적의 위치를 중심으로 상하로 이동하며 상기 기판을 촬영하는 기판 상태 검출 방법.
  16. 제13항에 있어서,
    상기 공정 변수는,
    상기 반송 챔버 내에서 상기 로봇의 위치를 포함하는 기판 상태 검출 방법.
  17. 제13항에 있어서,
    상기 공정 변수는,
    상기 처리 챔버 내에 제공된 기판 지지 유닛의 종류를 포함하는 기판 상태 검출 방법.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 로봇이 상기 기판을 상기 처리 챔버 내에 제공된 상기 기판 지지 유닛으로 상기 기판을 안착시키기 이전에 상기 촬영 부재의 이동이 완료되는 기판 상태 검출 방법.
  19. 제17항에 있어서,
    상기 로봇이 상기 처리 챔버 내에 제공된 상기 기판 지지 유닛으로부터 상기 기판을 들어올리기 이전에 상기 촬영 부재의 이동이 완료되는 기판 상태 검출 방법.
  20. 제13항에 있어서,
    상기 촬영 부재는 상기 로봇이 이동되는 동안 상기 최적의 위치로 이동되는 기판 상태 검출 방법.
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