KR20230092423A - 기판 처리 장치 및 방법 - Google Patents

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KR20230092423A
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오영규
이정수
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Abstract

다양한 종류의 기판을 안정적으로 반송할 수 있는 기판 처리 장치가 제공된다. 상기 기판 처리 장치는 기판을 제1 방향으로 반송하고, 상기 제1 방향과 다른 제2 방향으로 배치된 제1 영역과 제2 영역을 포함하는 부상 스테이지; 상기 제1 영역에 설치되고, 상기 기판을 반송하기 위한 다수의 롤러; 상기 제1 영역에 설치되고, 제1 압력으로 공기를 흡입하는 다수의 제1 진공홀; 및 상기 제2 영역에 설치되고, 상기 제1 압력과 다른 제2 압력으로 공기를 흡입하는 다수의 제2 진공홀을 포함한다.

Description

기판 처리 장치 및 방법{Apparatus for processing substrate and method thereof}
본 발명은 기판 처리 장치 및 방법에 관한 것이다.
디스플레이 장치를 제조할 때에는, 사진, 식각, 애싱, 이온주입, 박막증착, 세정 등 다양한 공정이 실시된다. 여기서, 사진공정은 도포, 노광, 그리고 현상 공정을 포함한다. 기판 상에 감광막을 형성하고(즉, 도포 공정), 감광막이 형성된 기판 상에 회로 패턴을 노광하며(즉, 노광 공정), 기판의 노광처리된 영역을 선택적으로 현상한다(즉, 현상 공정).
한편, 이러한 공정들을 진행할 때, 부상 스테이지를 이용하여 기판을 부상시켜 반송할 수 있다. 부상 스테이지를 이용하여, 다양한 종류의 기판(예를 들어, 두께가 다른 기판, 전단계 공정에 의해 휨 현상(warpage)이 발생된 기판 등)을 반송함에 따라, 반송 불량(예를 들어, 기판 슬립(slip), 정렬 틀어짐 등)이 종종 발생한다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 다양한 종류의 기판을 안정적으로 반송할 수 있는 기판 처리 장치를 제공하는 것이다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 다양한 종류의 기판을 안정적으로 반송할 수 있는 기판 처리 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 과제를 달성하기 위한 본 발명의 기판 처리 장치의 일 면(aspect)은, 기판을 제1 방향으로 반송하고, 상기 제1 방향과 다른 제2 방향으로 배치된 제1 영역과 제2 영역을 포함하는 부상 스테이지; 상기 제1 영역에 설치되고, 상기 기판을 반송하기 위한 다수의 롤러; 상기 제1 영역에 설치되고, 제1 압력으로 공기를 흡입하는 다수의 제1 진공홀; 및 상기 제2 영역에 설치되고, 상기 제1 압력과 다른 제2 압력으로 공기를 흡입하는 다수의 제2 진공홀을 포함한다.
상기 제1 압력은, 상기 기판의 두께에 따라 다르게 제어된다.
상기 제2 압력은, 상기 기판 상에 형성된 막의 종류에 따라 제어된다.
상기 제1 영역은 다수개이고, 상기 제2 영역은 다수개이고, 상기 다수의 제1 영역과 상기 다수의 제2 영역은 상기 제2 방향을 따라 교대로 배치된다. 상기 다수의 제1 영역에 대응되도록 설치된 제1 밸브 모듈을 더 포함하고, 상기 제1 밸브 모듈은 서로 병렬로 배치되는 다수의 제1 밸브 유닛을 포함하고, 상기 다수의 제1 밸브 유닛 중 어느 하나는 상기 기판이 제1 두께일 때 사용되고, 다른 하나는 상기 기판이 제2 두께일 때 사용될 수 있다. 또한, 상기 다수의 제2 영역 각각에 대응되도록 설치된 다수의 제2 밸브 모듈을 더 포함하고, 상기 제2 밸브 모듈은 서로 병렬로 배치된 다수의 제2 밸브 유닛을 포함하고, 상기 다수의 제2 밸브 모듈 중 적어도 2개는, 개폐량이 서로 다르게 제어될 수 있다. 여기서, 상기 다수의 제2 밸브 모듈에 대응되도록 설치된 제3 밸브 모듈을 포함하고, 상기 제3 밸브 모듈은 서로 병렬로 배치된 다수의 제3 밸브 유닛을 포함한다.
상기 제1 영역에 설치되고, 압축 공기를 분사하는 다수의 제1 분사홀과, 상기 제2 영역에 설치되고, 압축 공기를 분사하는 다수의 제2 분사홀을 더 포함할 수 있다.
상기 부상 스테이지는, 상기 기판에 인입되는 인 스테이지(in-stage)와, 상기 인입된 기판의 공정이 수행되는 정밀 스테이지를 포함하고, 상기 제1 영역과 상기 제2 영역은 상기 인 스테이지에 설치될 수 있다.
상기 과제를 달성하기 위한 본 발명의 기판 처리 장치의 다른 면은, 기판을 제1 방향으로 반송하고, 상기 제1 방향과 다른 제2 방향으로 다수의 제1 영역과 다수의 제2 영역이 교대로 배치된 부상 스테이지; 상기 제1 영역에 설치되고, 상기 기판을 반송하기 위한 다수의 롤러; 상기 제1 영역에 설치되고, 제1 압력으로 공기를 흡입하는 다수의 제1 진공홀; 상기 제1 영역에 설치되고, 압축 공기를 분사하는 다수의 제1 분사홀; 상기 제2 영역에 설치되고, 제2 압력으로 공기를 흡입하는 다수의 제2 진공홀; 상기 제2 영역에 설치되고, 압축 공기를 분사하는 다수의 제2 분사홀; 및 상기 기판의 두께에 따라 상기 제1 압력의 크기를 제어하고, 상기 기판 상에 형성된 막의 종류에 따라 상기 제2 압력의 크기를 제어하는 제어부를 포함한다.
상기 다수의 제1 영역에 대응되도록 설치된 제1 밸브 모듈을 더 포함하고,
상기 제1 밸브 모듈은 서로 병렬로 배치되는 다수의 제1 밸브 유닛을 포함한다.
상기 다수의 제2 영역 각각에 대응되도록 설치된 다수의 제2 밸브 모듈과, 상기 다수의 제2 밸브 모듈에 대응되도록 설치된 제3 밸브 모듈을 포함하고, 상기 제2 밸브 모듈은 서로 병렬로 배치된 다수의 제2 밸브 유닛을 포함하고, 상기 제3 밸브 모듈은 서로 병렬로 배치된 다수의 제3 밸브 유닛을 포함한다.
상기 기판의 센터 영역이 에지 영역보다 상방향으로 휘어지면, 상기 센터 영역에 대응되는 제2 영역에 설치된 다수의 제2 진공홀은, 상기 에지 영역에 대응되는 제2 영역에 설치된 다수의 제2 진공홀보다 더 큰 압력으로 공기를 흡입한다.
상기 기판의 에지 영역이 센터 영역보다 상방향으로 휘어지면, 상기 에지 영역에 대응되는 제2 영역에 설치된 다수의 제2 진공홀은, 상기 센터 영역에 대응되는 제2 영역에 설치된 다수의 제2 진공홀보다 더 큰 압력으로 공기를 흡입한다.
상기 부상 스테이지는, 상기 기판에 인입되는 인 스테이지(in-stage)와, 상기 인입된 기판의 공정이 수행되는 정밀 스테이지를 포함하고, 상기 다수의 제1 영역과 상기 다수의 제2 영역은 상기 인 스테이지에 설치된다.
상기 제어부는 인덱서(indexer)로부터 상기 기판의 고유번호를 제공받아, 상기 고유번호와 관련되어 저장된 상기 기판의 정보를 리드하여, 상기 제1 압력 및 상기 제2 압력을 제어한다.
상기 부상 스테이지는 에어 플로팅 코터(Air Floating Coater) 내에 설치된다.
상기 과제를 달성하기 위한 본 발명의 기판 처리 방법의 일 면은, 폭방향으로 배치되는 제1 영역과 제2 영역을 포함하는 부상 스테이지와, 상기 제1 영역에 설치되고 기판을 반송하기 위한 다수의 롤러와, 상기 제1 영역에 설치되고 제1 압력으로 공기를 흡입하는 다수의 제1 진공홀과, 상기 제2 영역에 설치되고 제2 압력으로 공기를 흡입하는 다수의 제2 진공홀과, 상기 제1 압력 및 제2 압력을 제어하는 제어부를 포함하는 기판 처리 장치가 제공되고, 상기 기판의 고유번호를 제공받고, 상기 부상 스테이지에 기판이 인입되고, 상기 고유번호를 기초로, 상기 기판의 두께와, 상기 기판 상에 형성된 막의 종류에 대한 정보를 취득하고, 상기 기판의 두께에 따라 상기 제1 압력의 크기를 제어하고, 상기 기판 상에 형성된 막의 종류에 따라 상기 제2 압력의 크기를 제어하는 것을 포함한다.
상기 제1 영역은 다수개이고, 상기 제2 영역은 다수개이고, 상기 다수의 제1 영역과 상기 다수의 제2 영역은 상기 폭방향을 따라 교대로 배치되고, 상기 다수의 제1 영역에 대응되도록 설치된 제1 밸브 모듈을 더 포함하고, 상기 제1 밸브 모듈은 서로 병렬로 배치되는 다수의 제1 밸브 유닛을 포함하고, 상기 다수의 제1 밸브 유닛 중 어느 하나는 상기 기판이 제1 두께일 때 사용되고, 다른 하나는 상기 기판이 제2 두께일 때 사용된다.
상기 다수의 제2 영역 각각에 대응되도록 설치된 다수의 제2 밸브 모듈을 더 포함하고, 상기 제2 밸브 모듈은 서로 병렬로 배치된 다수의 제2 밸브 유닛을 포함하고, 상기 다수의 제2 밸브 모듈에 대응되도록 설치된 제3 밸브 모듈을 포함하고, 상기 제3 밸브 모듈은 서로 병렬로 배치된 다수의 제3 밸브 유닛을 포함한다.
기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 기판 처리 장치를 설명하기 위한 사시도이다.
도 2는 도 1의 제1 영역 및 제2 영역을 설명하기 위한 평면도이다.
도 3은 도 1의 III-III을 따라 절단한 단면도이다.
도 4는 도 3에 도시된 제1 밸브 모듈을 구체적으로 도시한 도면이다.
도 5는 도 3에 도시된 제2 밸브 모듈을 구체적으로 도시한 도면이다.
도 6 및 도 7은 본 발명의 제1 실시예에 따른 기판 처리 장치의 제1 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 본 발명의 제1 실시예에 따른 기판 처리 장치의 제2 동작을 설명하기 위한 개념도이다.
도 9는 본 발명의 제2 실시예에 기판 처리 장치를 설명하기 위한 도면이다.
도 10은 본 발명의 제3 실시예에 기판 처리 장치를 설명하기 위한 평면도이다.
도 11은 본 발명의 제4 실시예에 따른 기판 처리 장치를 설명하기 위한 도면이다.
도 12는 본 발명의 몇몇 실시예에 따른 기판 처리 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시 예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 게시되는 실시 예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시 예들은 본 발명의 게시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
공간적으로 상대적인 용어인 "아래(below)", "아래(beneath)", "하부(lower)", "위(above)", "상부(upper)" 등은 도면에 도시되어 있는 바와 같이 하나의 소자 또는 구성 요소들과 다른 소자 또는 구성 요소들과의 상관관계를 용이하게 기술하기 위해 사용될 수 있다. 공간적으로 상대적인 용어는 도면에 도시되어 있는 방향에 더하여 사용시 또는 동작시 소자의 서로 다른 방향을 포함하는 용어로 이해되어야 한다. 예를 들면, 도면에 도시되어 있는 소자를 뒤집을 경우, 다른 소자의 "아래(below)" 또는 "아래(beneath)"로 기술된 소자는 다른 소자의 "위(above)"에 놓여질 수 있다. 따라서, 예시적인 용어인 "아래"는 아래와 위의 방향을 모두 포함할 수 있다. 소자는 다른 방향으로도 배향될 수 있고, 이에 따라 공간적으로 상대적인 용어들은 배향에 따라 해석될 수 있다.
비록 제1, 제2 등이 다양한 소자, 구성요소 및/또는 섹션들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 소자, 구성요소 및/또는 섹션들은 이들 용어에 의해 제한되지 않음은 물론이다. 이들 용어들은 단지 하나의 소자, 구성요소 또는 섹션들을 다른 소자, 구성요소 또는 섹션들과 구별하기 위하여 사용하는 것이다. 따라서, 이하에서 언급되는 제1 소자, 제1 구성요소 또는 제1 섹션은 본 발명의 기술적 사상 내에서 제2 소자, 제2 구성요소 또는 제2 섹션일 수도 있음은 물론이다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 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 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 기판 처리 장치를 설명하기 위한 사시도이다.
도 1을 참고하면, 본 발명의 제1 실시예에 따른 기판 처리 장치는 제1 방향(예를 들어, X 방향)으로 연장된 부상 스테이지(1)를 포함한다.
부상 스테이지(1)는 기판이 인입되는 인 스테이지(in-stage)(10), 인입된 기판의 공정이 수행되는 정밀 스테이지(20), 공정이 완료된 기판이 퇴출되는 아웃 스테이지(out-stage)(30)을 포함한다.
정밀 스테이지(20)에서 기판의 공정이 수행되기 때문에, 기판의 위치를 정확하게 제어할 필요가 있다. 따라서, 정밀 스테이지(20)에는 기판을 부상시키기 위해 압축 공기를 분사하는 에어홀과, 공기를 흡입하여 기판을 정확하게 위치시키는 진공홀이 설치될 수 있다. 여기서, 공정은 기판 상에 감광막 또는 반사방지막을 도포하는 공정일 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
후술하겠으나, 인 스테이지(10)는 다수의 제1 영역(11)과, 다수의 제2 영역(12)을 포함한다. 다수의 제1 영역(11)과 다수의 제2 영역(12)은, 제1 방향(예를 들어, X방향)과 다른 제2 방향(예를 들어, Y방향)으로 배치된다. 또한, 다수의 제1 영역(11)과 다수의 제2 영역(12)은 교대로 배치될 수 있다. 도 1에서는 2개의 제1 영역(11)과 3개의 제2 영역(12)을 도시하였으나, 이에 한정되지 않는다. 즉, 제1 영역(11)은 3개 이상일 수 있고, 인접한 제1 영역(11) 사이에 제2 영역(12)이 배치된다.
도 2는 도 1의 제1 영역 및 제2 영역을 설명하기 위한 평면도이다. 도 3은 도 1의 III-III을 따라 절단한 단면도이다. 도 4는 도 3에 도시된 제1 밸브 모듈을 구체적으로 도시한 도면이다. 도 5는 도 3에 도시된 제2 밸브 모듈을 구체적으로 도시한 도면이다.
도 2 및 도 3을 참고하면, 다수의 제1 영역(11a, 11b)과 다수의 제2 영역(12a, 12b, 12c)은 제2 방향(예를 들어, Y방향)으로 배치된다. 제2 방향을 따라, 제2 영역(12b), 제1 영역(11a), 제2 영역(12a), 제1 영역(11b), 제2 영역(12c) 순서대로 배치될 수 있다.
베이스 플레이트(19)에는, 다수의 관통홀(118), 다수의 제1 진공홀(131), 다수의 제1 분사홀(141), 다수의 제2 진공홀(132) 및 다수의 제2 분사홀(142)이 형성되어 있다.
제1 영역(11a, 11b)에는, 기판을 반송하기 위한 다수의 롤러(110)가 배치된다. 다수의 롤러(110)는 제3 방향으로(즉, Z방향으로) 관통홀(118)을 관통하여, 베이스 플레이트(19)의 상면으로 노출된다. 다수의 롤러(110)는 구동 샤프트(120)와 연결되고, 구동 샤프트(120)는 구동모터(121)와 연결된다. 따라서, 구동모터(121)가 제공하는 회전력에 의해서 구동 샤프트(120)는 회전하고, 이에 따라 다수의 롤러(110)가 회전한다.
또한, 제1 영역(11a, 11b)에는, 다수의 제1 분사홀(141)과 다수의 제1 진공홀(131)이 더 배치된다.
다수의 제1 분사홀(141)에서 압축 공기를 분사하여, 기판과 베이스 플레이트(19) 사이의 거리를 제어한다. 도 3에서, 다수의 제1 분사홀(141)과, 다수의 제1 분사홀(141)을 제어하기 위한 밸브 모듈은 도시하지 않는다.
다수의 제1 진공홀(131)은 제1 압력으로 공기를 흡입하기 위한 것이다. 제1 압력으로 공기를 흡입함으로써, 기판이 롤러(110)와 접촉할 수 있도록 한다. 따라서, 롤러(110)의 회전에 따라, 기판(G)이 제1 방향으로 용이하게 반송되도록 한다. 특히, 제1 압력의 크기는 기판의 두께에 따라서 조절될 수 있다.
구체적으로 설명하면, 제1 밸브 모듈(150)은 다수의 제1 영역(11a, 11b)에 대응되도록 설치된다. 즉, 제1 밸브 모듈(150)은 다수의 제1 영역(11a, 11b)에 설치된 다수의 제1 진공홀(131)과 유체적으로(fluidly) 연결된다. 제1 밸브 모듈(150)은 제어부(190)의 제어에 따라, 다수의 제1 진공홀(131)에 제공하는 제1 압력의 크기를 조절할 수 있다.
메모리(192)는, 예를 들어, 기판의 두께와 대응되는 제1 압력의 크기를 저장할 수 있다. 따라서, 제어부(190)는 기판의 두께를 기초로, 메모리(192)로부터 대응되는 제1 압력의 크기를 산출할 수 있다. 제어부(190)는 산출된 제1 압력의 크기를 고려하여, 제1 밸브 모듈(150)을 제어한다.
여기서, 도 4를 참고하면, 제1 밸브 모듈(150)은 서로 병렬로 배치된 다수의 제1 밸브 유닛(151, 152)를 포함한다. 도 4에서는 예시적으로 2개의 제1 밸브 유닛(151, 152)을 도시하였으나, 이에 한정되지 않는다.
제1 밸브 유닛(151)은 예를 들어, 솔레노이드 밸브(1511)과, 유량조절 밸브(1512)를 포함한다. 제1 밸브 유닛(152)은 예를 들어, 솔레노이드 밸브(1521)과, 유량조절 밸브(1522)를 포함한다. 2개의 유량조절 밸브(1512, 1522)는 서로 다른 유량으로 미리 세팅되어 있다. 즉, 2개의 유량조절 밸브(1512, 1522)는 개폐량이 서로 다르게 미리 세팅될 수 있다. 2개의 솔레노이드 밸브(1511, 1521)은 제어부(190)의 제어에 따라, 온/오프된다.
이러한 구성에서, 기판의 두께가 제1 두께이면, 제어부(190)는 솔레노이드 밸브(1511)을 턴온하여, 유량조절 밸브(1512)에 의해 세팅된 제1 크기의 제1 압력이 다수의 제1 진공홀(131)에 제공된다.
또한, 기판(G)의 두께가 제2 두께이면, 제어부(190)는 솔레노이드 밸브(1521)을 턴온하여, 유량조절 밸브(1522)에 의해 세팅된 제2 크기의 제1 압력이 다수의 제1 진공홀(131)에 제공된다.
다시 도 2 및 도 3을 참고하면, 제2 영역(12a, 12b, 12c)에는, 다수의 제2 분사홀(142)과 다수의 제2 진공홀(132)이 배치된다.
다수의 제2 분사홀(142)에서 압축 공기를 분사하여, 기판과 베이스 플레이트(19) 사이의 거리를 제어한다. 도 3에서, 다수의 제2 분사홀(142)과, 다수의 제2 분사홀(142)을 제어하기 위한 밸브 모듈은 도시하지 않는다.
다수의 제2 진공홀(132)은 제2 압력으로 공기를 흡입하기 위한 것이다. 제2 압력은 기판 상에 형성된 막의 종류에 따라 제어될 수 있다. 이에 대해서는 도 8을 이용하여 후술하도록 한다. 제2 압력은 제1 압력과는 별도로, 제1 압력과 다르게 제어될 수 있다.
또한, 다수의 제2 영역(12a, 12b, 12c) 각각에 제공되는 제2 압력의 크기는 서로 다를 수 있다. 구체적으로 설명하면, 다수의 제2 영역(12a, 12b, 12c) 각각에 대응되도록 다수의 제2 밸브 모듈(160a, 160b, 160c)가 설치된다. 예를 들어, 제2 밸브 모듈(160a)은 제2 영역(12a)에 설치된 다수의 제2 진공홀(132)과 유체적으로 연결되고, 제2 밸브 모듈(160b)은 제2 영역(12b)에 설치된 다수의 제2 진공홀(132)과 유체적으로 연결되고, 제2 밸브 모듈(160c)은 제2 영역(12c)에 설치된 다수의 제2 진공홀(132)과 유체적으로 연결된다. 제2 밸브 모듈(160a, 160b. 160c)은 제어부(190)의 제어에 따라, 제2 압력의 크기를 조절할 수 있다.
메모리(192)는, 예를 들어, 기판 상에 형성된 막의 종류와 대응되는 제2 압력의 크기를 저장할 수 있다. 따라서, 제어부(190)는 기판 상에 형성된 막의 종류를 기초로, 메모리(192)로부터 대응되는 제2 압력의 크기를 산출할 수 있다. 제어부(190)는 산출된 제2 압력의 크기를 고려하여, 제2 밸브 모듈(160a, 160b. 160c)을 제어한다. 예를 들어, 제2 밸브 모듈(160a)를 통해서 제공되는 제2 압력은 제3 크기를 갖고, 제2 밸브 모듈(160b, 160c)를 통해서 제공되는 제2 압력은 제3 크기보다 큰 제4 크기를 가질 수 있다. 반대로, 제2 밸브 모듈(160a)를 통해서 제공되는 제2 압력은 제4 크기를 갖고, 제2 밸브 모듈(160b, 160c)를 통해서 제공되는 제2 압력은 제4 크기보다 작은 제3 크기를 가질 수 있다.
여기서, 도 5를 참고하면, 제2 밸브 모듈(160a)은 서로 병렬로 배치된 다수의 제2 밸브 유닛(161, 162)를 포함한다. 도 5에서는 예시적으로 2개의 제2 밸브 유닛(161, 162)을 도시하였으나, 이에 한정되지 않는다.
제2 밸브 유닛(161)은 예를 들어, 솔레노이드 밸브(1611)과, 유량조절 밸브(1612)를 포함한다. 제2 밸브 유닛(162)은 예를 들어, 솔레노이드 밸브(1621)과, 유량조절 밸브(1622)를 포함한다. 2개의 유량조절 밸브(1612, 1622)는 서로 다른 유량으로 미리 세팅되어 있다. 즉, 2개의 유량조절 밸브(1612, 1622)는 개폐량이 서로 다르게 미리 세팅될 수 있다. 2개의 솔레노이드 밸브(1611, 1621)은 제어부(190)의 제어에 따라, 온/오프된다.
이러한 구성에서, 기판 상에 형성된 막의 종류가 제1 종류이면(예를 들어, 비금속막, 절연막), 제어부(190)는 솔레노이드 밸브(1611)을 턴온하여, 유량조절 밸브(1612)에 의해 세팅된 제4 크기의 제2 압력이 다수의 제2 진공홀(132)에 제공된다.
또한, 기판 상에 형성된 막의 종류가 제2 종류(예를 들어, 금속막)이면, 제어부(190)는 솔레노이드 밸브(1621)을 턴온하여, 유량조절 밸브(1622)에 의해 세팅된 제3 크기의 제2 압력이 다수의 제2 진공홀(132)에 제공된다.
제2 밸브 모듈(160b, 160c)의 구성도, 도 5에 도시된 구성과 실질적으로 동일하다.
도 6 및 도 7은 본 발명의 제1 실시예에 따른 기판 처리 장치의 제1 동작을 설명하기 위한 도면이다.
우선 도 6을 참고하면, 기판(G1)의 두께가 제1 두께(t1)라고 가정한다.
다수의 제1 분사홀(141)은 압축 공기를 분사하여, 기판(G1)을 부상시킨다.
다수의 제1 진공홀(131)은 제1 크기의 제1 압력으로 공기를 흡입하여(도면부호 1311 참고), 기판(G1)이 다수의 롤러(110)와 접촉하도록 한다(도면부호 119 참고).
다수의 제1 진공홀(131)이 없다면, 기판(G0)과 다수의 롤러(110) 사이에 갭(예를 들어, 100~200㎛)이 있을 수 있다. 따라서, 롤러(110)의 회전력이 기판(G0)에 전달되지 않을 수 있다.
반면, 본 발명에서는, 다수의 제1 진공홀(131)이 제1 크기의 제1 압력으로 공기를 흡입하기 때문에, 롤러(110)의 회전력이 기판(G0)에 안정적으로 전달될 수 있다.
반면, 다수의 제1 진공홀(131)이 제1 크기보다 큰 제2 크기의 제1 압력으로 공기를 흡입한다면, 기판(G1)이 베이스 플레이트(19) 방향으로 너무 강하게 당겨져서 기판(G1)이 잘 움직이지 않게 된다.
이어서, 도 7을 참고하면, 기판(G3)의 두께가 제1 두께(t1)보다 큰 제2 두께(t2)라고 가정한다.
다수의 제1 진공홀(131)은 제1 크기보다 큰 제2 크기의 제1 압력으로 공기를 흡입하여(도면부호 1312 참고), 기판(G3)이 다수의 롤러(110)와 접촉하도록 한다.
다수의 제1 진공홀(131)이 없다면, 기판(G2)과 다수의 롤러(110) 사이에 갭이 있을 수 있다. 또한, 다수의 제1 진공홀(131)이 제2 크기가 아닌 제1 크기의 제1 압력으로 공기를 흡입한다면, 기판(G2)은 롤러(110)에 접촉하지 못할 수 있다. 즉, 기판(G2)이 두꺼워지면, 다수의 제1 진공홀(131)은 더 큰 압력으로 공기를 흡입해야 한다.
도 6 및 도 7을 참고하여 정리하면, 기판(G1, G3)의 두께에 따라서 제1 진공홀(131)에서 제공되는 압력의 크기도 달라진다(도면부호 1311, 1312 참고). 즉, 기판(G1, G3)의 두께가 두꺼워지면, 제1 진공홀(131)에서 제공되는 압력은 커진다. 이와 같이 제어함으로써, 안정적으로 롤러(110)를 이용하여 기판(G)을 반송할 수 있다.
도 8은 본 발명의 제1 실시예에 따른 기판 처리 장치의 제2 동작을 설명하기 위한 개념도이다.
도 8을 참고하면, 기판(G) 상에 막(F)이 형성되어 있다. 막(F)의 종류에 따라, 기판(G)의 휨 방향은 달라질 수 있다.
예를 들어, 비금속막(F1)이 기판(G) 상에 형성되면, 기판(G)의 센터 영역이 에지 영역보다 상방향으로 휘어질 수 있다. 비금속막(F1)에 의해서, 기판에 압축 응력(compressive stress)가 가해지기 때문이다.
반대로, 금속막(F2)이 기판(G) 상에 형성되면, 기판(G)의 에지 영역이 센터 영역보다 상방향으로 휘어질 수 있다. 금속막(F2)에 의해서, 기판에 인장 응력(tensile stress)가 가해지기 때문이다.
도 3 및 도 8을 참고하면, 다수의 제2 영역(12a, 12b, 12c) 각각에 제공되는 제2 압력의 크기는 서로 다를 수 있다.
예를 들어, 기판(G) 상에 형성된 막의 종류가 비금속막(F1)이면, 기판(G)의 센터 영역에 대응되는 제2 영역(12a)에서 제공되는 제2 압력의 크기(즉, 제4 크기)가, 기판(G)의 에지 영역에 대응되는 제2 영역(12b, 12c)에서 제공되는 제2 압력의 크기(즉, 제3 크기)보다 크다.
이와 같이 함으로써, 다수의 제2 영역(12a, 12b, 12c)이 기판(G)의 센터 영역을 에지 영역보다 강하게 끌어당긴다.
예를 들어, 기판(G) 상에 형성된 막의 종류가 금속막(F2)이면, 기판(G)의 에지 영역에 대응되는 제2 영역(12b, 12c)에서 제공되는 제2 압력의 크기(즉, 제4 크기)가, 기판(G)의 센터 영역에 대응되는 제2 영역(12a)에서 제공되는 제2 압력의 크기(즉, 제3 크기)보다 크다.
이와 같이 함으로써, 다수의 제2 영역(12a, 12b, 12c)이 기판(G)의 에지 영역을 센터 영역보다 강하게 끌어당긴다.
정리하면, 본 발명의 제1 실시예에 따른 기판 처리 장치에서, 기판(G)의 두께에 따라 롤러(110)에 인접한 다수의 제1 진공홀(131)이 제공하는 제1 압력의 크기를 다르게 제어한다. 또한, 기판(G) 상에 형성된 막의 종류에 따라 다수의 제2 진공홀(132)이 제공되는 제2 압력의 크기를 다르게 제어한다. 이와 같이 제어함으로써, 기판(G)의 흡착력을 최적화할 수 있다. 따라서, 부상 스테이지(1) 상에서 기판(G)의 반송 불량을 최소화할 수 있다.
도 9는 본 발명의 제2 실시예에 기판 처리 장치를 설명하기 위한 도면이다. 설명의 편의상, 도 1 내지 도 8을 이용하여 설명한 것은 생략한다.
도 9를 참고하면, 본 발명의 제2 실시예에 기판 처리 장치는, 다수의 제2 영역(12a, 12b, 12c) 각각에 대응되도록 설치된 다수의 제2 밸브 모듈(160a, 160b, 160c)과, 다수의 제2 밸브 모듈(160a, 160b. 160c)에 대응되도록 제3 밸브 모듈(160d)을 포함한다. 즉, 제2 영역(12a, 12b, 12c)의 다수의 제2 진공홀(132)을, 2단계의 밸브 모듈(160a~160d)을 이용하여 제어한다.
전술한 것과 같이, 다수의 제2 밸브 모듈(160a, 160b, 160c) 각각은, 서로 병렬로 배치된 다수의 제2 밸브 유닛(도 5의 161, 162 참고)을 포함할 수 있다. 다수의 제2 밸브 유닛(도 5의 161, 162 참고)의 개폐량이 서로 다르게 세팅된다.
별도로 도시하지 않았으나, 제3 밸브 모듈(160d)도, 제2 밸브 모듈(160a, 160b, 160c)의 구성과 유사하게, 서로 병렬로 배치된 다수의 제3 밸브 유닛을 포함할 수 있다. 다수의 제3 밸브 유닛의 개폐량이 서로 다르게 세팅된다.
이와 같이 2단계로 밸브 모듈(160a~160d)을 구성하면, 다수의 제2 영역(12a, 12b, 12c)의 제2 진공홀(132)에 제공될 압력을 다양하게 제어할 수 있다. 예를 들어, 제2 밸브 모듈(160a)이 2개의 개폐량 중 하나를 선택하도록 세팅되고, 제3 밸브 모듈(160d)이 2개의 개폐량 중 하나를 선택하도록 세팅되어 있으면, 제2 영역(12a)의 제2 진공홀(132)에 제공될 압력은 4개의 개폐량 중 하나를 선택할 수 있다(∵ 2 × 2 = 4).
기판 상에 형성된 막의 종류는 상당히 다양하다. 예를 들어, 비금속막(도 8의 F1 참고)도 산화물, 질화물, high-k 물질 등을 포함할 수 있다. 기판 상에 어떤 비금속막이 형성되어 있는가에 따라서 압축 응력(compressive stress)의 크기가 달라지고, 이에 따라 기판의 휨 정도도 달라진다. 금속막(도 8의 F2 참고)도 구리, 알루미늄, 티타늄 등을 포함할 수 있다. 기판 상에 어떤 금속막이 형성되어 있는가에 따라서 인장 응력(tensile stress)의 크기가 달라지고, 이에 따라 기판의 휨 정도도 달라진다. 따라서, 제2 영역(12a, 12b, 12c)의 제2 진공홀(132)에 3개 이상의 다양한 압력을 제공할 필요가 있다.
본 발명의 제2 실시예에 기판 처리 장치에서는, 밸브 모듈(160a~160d)을 2단 이상으로 배치하여, 제2 진공홀(132)에 3개 이상의 다양한 압력을 제공할 수 있다.
도 10은 본 발명의 제3 실시예에 기판 처리 장치를 설명하기 위한 평면도이다. 설명의 편의상, 도 1 내지 도 8을 이용하여 설명한 것은 생략한다.
도 10을 참고하면, 본 발명의 제3 실시예에 기판 처리 장치는, 다수의 제1 영역(11a, 11b)과 다수의 제2 영역(12a, 12b, 12c)은 제2 방향(예를 들어, Y방향)으로 배치된다.
제1 영역(11a, 11b) 내에, 기판을 반송하기 위한 다수의 롤러(110)와, 제1 압력으로 공기를 흡입하는 다수의 제1 진공홀(131)이 형성된다. 제1 영역(11a, 11b) 내에는 다수의 제1 분사홀은 미형성된다.
제2 영역(12a, 12b, 12c) 내에, 제2 압력으로 공기를 흡입하는 다수의 제2 진공홀(132)과, 압축 공기를 분사하는 다수의 제2 분사홀(142)이 형성된다.
도 11은 본 발명의 제4 실시예에 따른 기판 처리 장치를 설명하기 위한 도면이다.
도 11을 참고하면, 본 발명의 제4 실시예에 따른 기판 처리 장치에서, 인덱서(indexer)(91), 세정 모듈(92), 베이크 모듈(93), 코팅 모듈(94), 드라이 모듈(95) 등이 순차적으로 배치될 수 있다. 반송 부재에 의해서 상기 모듈들(91~95)에 순차적으로 전달되고, 각 모듈들(91~95)에서 대응하는 공정이 진행될 수 있다.
기판이 인덱서(91)에 인입되면, 인덱서(91)는 기판의 고유번호(GID)를 인식한다. 인식된 고유번호(GID)는 제어부(190)에 제공된다.
이어서, 기판은 세정 모듈(92)로 전달되고, 기판은 세정액에 의해 세정된다.
이어서, 기판은 베이크 모듈(93)로 전달되고, 기판을 베이크함으로써 기판에 남아있는 세정액을 제거한다.
이어서, 기판은 코팅 모듈(94)로 전달된다. 코팅 모듈(94)은 에어 플로팅 코터(Air Floating Coater)일 수 있다. 코팅 모듈(94)은 도 1 내지 도 10을 이용하여 설명한 기판 처리 장치 중 적어도 하나가 적용될 수 있다.
구체적으로, 기판이 부상 스테이지(도 1의 1 참고)에 인입된다. 제어부(190)는 고유번호(GID)를 기초로, 메모리(192)로부터 기판의 두께와, 기판 상에 형성된 막의 종류에 대한 정보를 취득한다. 제어부(190)는 기판의 두께를 기초로 제1 영역(도 3의 11a, 11b)의 제1 진공홀(도 3의 131)에 제공하는 제1 압력의 크기를 조절할 수 있다. 또한, 제어부(190)는 기판 상에 형성된 막의 종류를 기초로, 제2 영역(도 3의 12a, 12b, 12c)의 제2 진공홀(도 3의 132)에 제공하는 제2 압력의 크기를 조절할 수 있다.
이어서, 기판은 드라이 모듈(95)로 전달된다. 기판 상에 코팅된 막을 드라이한다.
도 12는 본 발명의 몇몇 실시예에 따른 기판 처리 방법을 설명하기 위한 순서도이다. 설명의 편의상, 도 1 내지 도 8을 이용하여 설명한 것은 생략한다.
도 1 내지 도 3 및 도 12를 참고하면, 기판 처리 장치가 제공된다(S10). 구체적으로, 기판 처리 장치는 폭방향으로 배치되는 제1 영역(11a, 11b)과 제2 영역(12a, 12b, 12c)을 포함하는 부상 스테이지(1)와, 제1 영역(11a, 11b)에 설치되고 기판을 반송하기 위한 다수의 롤러(110)와, 제1 영역(11a, 11b)에 설치되고 제1 압력으로 공기를 흡입하는 다수의 제1 진공홀(131)과, 제2 영역(12a, 12b, 12c)에 설치되고 제2 압력으로 공기를 흡입하는 다수의 제2 진공홀(132)과, 제1 압력 및 제2 압력을 제어하는 제어부(190)를 포함한다.
이어서, 기판의 고유번호(도 11의 GID 참고)를 제공받는다(S20). 구체적으로, 제어부(190)는 인덱서(도 11의 91 참고)로부터 기판의 고유번호(GID)를 제공받는다.
이어서, 부상 스테이지(1)에 기판이 인입된다(S30).
이어서, 고유번호(GID)를 기초로, 기판의 두께와, 기판 상에 형성된 막의 종류에 대한 정보를 취득한다(S40). 즉, 제어부(190)는 고유번호(GID)를 기초로, 메모리(192)로부터 기판의 두께와, 기판 상에 형성된 막의 종류에 대한 정보를 취득한다.
이어서, 기판의 두께에 따라 제1 압력의 크기를 제어하고, 기판 상에 형성된 막의 종류에 따라 제2 압력의 크기를 제어한다(S50). 구체적으로, 제어부(190)는 기판의 두께를 기초로 제1 영역(11a, 11b)의 제1 진공홀(131)에 제공하는 제1 압력의 크기를 조절할 수 있다. 또한, 제어부(190)는 기판 상에 형성된 막의 종류를 기초로, 제2 영역(12a, 12b, 12c)의 제2 진공홀(132)에 제공하는 제2 압력의 크기를 조절할 수 있다.
이상과 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.
1: 부상 스테이지
11, 11a, 11b: 제1 영역
12, 12a, 12b, 12c: 제2 영역
110: 롤러
120: 구동 샤프트
131: 제1 진공홀
141: 제1 분사홀
132: 제2 진공홀
142: 제2 분사홀
150; 제1 밸브 모듈
151, 152: 제1 밸브 유닛
160a, 160b, 160c: 제2 밸브 모듈
161, 162: 제2 밸브 유닛
160d: 제3 밸브 모듈

Claims (20)

  1. 기판을 제1 방향으로 반송하고, 상기 제1 방향과 다른 제2 방향으로 배치된 제1 영역과 제2 영역을 포함하는 부상 스테이지;
    상기 제1 영역에 설치되고, 상기 기판을 반송하기 위한 다수의 롤러;
    상기 제1 영역에 설치되고, 제1 압력으로 공기를 흡입하는 다수의 제1 진공홀; 및
    상기 제2 영역에 설치되고, 상기 제1 압력과 다른 제2 압력으로 공기를 흡입하는 다수의 제2 진공홀을 포함하는, 기판 처리 장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 제1 압력은, 상기 기판의 두께에 따라 다르게 제어되는, 기판 처리 장치.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 제2 압력은, 상기 기판 상에 형성된 막의 종류에 따라 제어되는, 기판 처리 장치.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 제1 영역은 다수개이고, 상기 제2 영역은 다수개이고,
    상기 다수의 제1 영역과 상기 다수의 제2 영역은 상기 제2 방향을 따라 교대로 배치되는, 기판 처리 장치.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 다수의 제1 영역에 대응되도록 설치된 제1 밸브 모듈을 더 포함하고,
    상기 제1 밸브 모듈은 서로 병렬로 배치되는 다수의 제1 밸브 유닛을 포함하고,
    상기 다수의 제1 밸브 유닛 중 어느 하나는 상기 기판이 제1 두께일 때 사용되고, 다른 하나는 상기 기판이 제2 두께일 때 사용되는, 기판 처리 장치.
  6. 제 4항에 있어서,
    상기 다수의 제2 영역 각각에 대응되도록 설치된 다수의 제2 밸브 모듈을 더 포함하고,
    상기 제2 밸브 모듈은 서로 병렬로 배치된 다수의 제2 밸브 유닛을 포함하고,
    상기 다수의 제2 밸브 모듈 중 적어도 2개는, 개폐량이 서로 다르게 제어된, 기판 처리 장치.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 다수의 제2 밸브 모듈에 대응되도록 설치된 제3 밸브 모듈을 포함하고,
    상기 제3 밸브 모듈은 서로 병렬로 배치된 다수의 제3 밸브 유닛을 포함하는, 기판 처리 장치.
  8. 제 1항에 있어서,
    상기 제1 영역에 설치되고, 압축 공기를 분사하는 다수의 제1 분사홀과,
    상기 제2 영역에 설치되고, 압축 공기를 분사하는 다수의 제2 분사홀을 더 포함하는, 기판 처리 장치.
  9. 제 1항에 있어서, 상기 부상 스테이지는,
    상기 기판에 인입되는 인 스테이지(in-stage)와,
    상기 인입된 기판의 공정이 수행되는 정밀 스테이지를 포함하고,
    상기 제1 영역과 상기 제2 영역은 상기 인 스테이지에 설치되는, 기판 처리 장치.
  10. 기판을 제1 방향으로 반송하고, 상기 제1 방향과 다른 제2 방향으로 다수의 제1 영역과 다수의 제2 영역이 교대로 배치된 부상 스테이지;
    상기 제1 영역에 설치되고, 상기 기판을 반송하기 위한 다수의 롤러;
    상기 제1 영역에 설치되고, 제1 압력으로 공기를 흡입하는 다수의 제1 진공홀;
    상기 제1 영역에 설치되고, 압축 공기를 분사하는 다수의 제1 분사홀;
    상기 제2 영역에 설치되고, 제2 압력으로 공기를 흡입하는 다수의 제2 진공홀;
    상기 제2 영역에 설치되고, 압축 공기를 분사하는 다수의 제2 분사홀; 및
    상기 기판의 두께에 따라 상기 제1 압력의 크기를 제어하고, 상기 기판 상에 형성된 막의 종류에 따라 상기 제2 압력의 크기를 제어하는 제어부를 포함하는, 기판 처리 장치.
  11. 제 10항에 있어서,
    상기 다수의 제1 영역에 대응되도록 설치된 제1 밸브 모듈을 더 포함하고,
    상기 제1 밸브 모듈은 서로 병렬로 배치되는 다수의 제1 밸브 유닛을 포함하는, 기판 처리 장치.
  12. 제 10항에 있어서,
    상기 다수의 제2 영역 각각에 대응되도록 설치된 다수의 제2 밸브 모듈과, 상기 다수의 제2 밸브 모듈에 대응되도록 설치된 제3 밸브 모듈을 포함하고,
    상기 제2 밸브 모듈은 서로 병렬로 배치된 다수의 제2 밸브 유닛을 포함하고, 상기 제3 밸브 모듈은 서로 병렬로 배치된 다수의 제3 밸브 유닛을 포함하는, 기판 처리 장치.
  13. 제 10항에 있어서, 상기 기판의 센터 영역이 에지 영역보다 상방향으로 휘어지면,
    상기 센터 영역에 대응되는 제2 영역에 설치된 다수의 제2 진공홀은, 상기 에지 영역에 대응되는 제2 영역에 설치된 다수의 제2 진공홀보다 더 큰 압력으로 공기를 흡입하는, 기판 처리 장치.
  14. 제 10항에 있어서, 상기 기판의 에지 영역이 센터 영역보다 상방향으로 휘어지면,
    상기 에지 영역에 대응되는 제2 영역에 설치된 다수의 제2 진공홀은, 상기 센터 영역에 대응되는 제2 영역에 설치된 다수의 제2 진공홀보다 더 큰 압력으로 공기를 흡입하는, 기판 처리 장치.
  15. 제 10항에 있어서, 상기 부상 스테이지는,
    상기 기판에 인입되는 인 스테이지(in-stage)와,
    상기 인입된 기판의 공정이 수행되는 정밀 스테이지를 포함하고,
    상기 다수의 제1 영역과 상기 다수의 제2 영역은 상기 인 스테이지에 설치되는, 기판 처리 장치.
  16. 제 10항에 있어서,
    상기 제어부는 인덱서(indexer)로부터 상기 기판의 고유번호를 제공받아, 상기 고유번호와 관련되어 저장된 상기 기판의 정보를 리드하여, 상기 제1 압력 및 상기 제2 압력을 제어하는, 기판 처리 장치.
  17. 제 10항에 있어서,
    상기 부상 스테이지는 에어 플로팅 코터(Air Floating Coater) 내에 설치되는, 기판 처리 장치.
  18. 폭방향으로 배치되는 제1 영역과 제2 영역을 포함하는 부상 스테이지와, 상기 제1 영역에 설치되고 기판을 반송하기 위한 다수의 롤러와, 상기 제1 영역에 설치되고 제1 압력으로 공기를 흡입하는 다수의 제1 진공홀과, 상기 제2 영역에 설치되고 제2 압력으로 공기를 흡입하는 다수의 제2 진공홀과, 상기 제1 압력 및 제2 압력을 제어하는 제어부를 포함하는 기판 처리 장치가 제공되고,
    상기 기판의 고유번호를 제공받고,
    상기 부상 스테이지에 기판이 인입되고,
    상기 고유번호를 기초로, 상기 기판의 두께와, 상기 기판 상에 형성된 막의 종류에 대한 정보를 취득하고,
    상기 기판의 두께에 따라 상기 제1 압력의 크기를 제어하고, 상기 기판 상에 형성된 막의 종류에 따라 상기 제2 압력의 크기를 제어하는 것을 포함하는, 기판 처리 방법.
  19. 제 18항에 있어서,
    상기 제1 영역은 다수개이고, 상기 제2 영역은 다수개이고, 상기 다수의 제1 영역과 상기 다수의 제2 영역은 상기 폭방향을 따라 교대로 배치되고,
    상기 다수의 제1 영역에 대응되도록 설치된 제1 밸브 모듈을 더 포함하고, 상기 제1 밸브 모듈은 서로 병렬로 배치되는 다수의 제1 밸브 유닛을 포함하고,
    상기 다수의 제1 밸브 유닛 중 어느 하나는 상기 기판이 제1 두께일 때 사용되고, 다른 하나는 상기 기판이 제2 두께일 때 사용되는, 기판 처리 방법.
  20. 제 19항에 있어서,
    상기 다수의 제2 영역 각각에 대응되도록 설치된 다수의 제2 밸브 모듈을 더 포함하고, 상기 제2 밸브 모듈은 서로 병렬로 배치된 다수의 제2 밸브 유닛을 포함하고,
    상기 다수의 제2 밸브 모듈에 대응되도록 설치된 제3 밸브 모듈을 포함하고, 상기 제3 밸브 모듈은 서로 병렬로 배치된 다수의 제3 밸브 유닛을 포함하는, 기판 처리 방법.
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