KR20240028040A - 기판 이송 로봇 및 이를 포함하는 기판 처리 장치 - Google Patents

기판 이송 로봇 및 이를 포함하는 기판 처리 장치 Download PDF

Info

Publication number
KR20240028040A
KR20240028040A KR1020220106056A KR20220106056A KR20240028040A KR 20240028040 A KR20240028040 A KR 20240028040A KR 1020220106056 A KR1020220106056 A KR 1020220106056A KR 20220106056 A KR20220106056 A KR 20220106056A KR 20240028040 A KR20240028040 A KR 20240028040A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
substrate
robot arm
blade
protrusion
robot
Prior art date
Application number
KR1020220106056A
Other languages
English (en)
Inventor
손덕현
Original Assignee
세메스 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 세메스 주식회사 filed Critical 세메스 주식회사
Priority to KR1020220106056A priority Critical patent/KR20240028040A/ko
Publication of KR20240028040A publication Critical patent/KR20240028040A/ko

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/677—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for conveying, e.g. between different workstations
    • H01L21/67739—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for conveying, e.g. between different workstations into and out of processing chamber
    • H01L21/67742—Mechanical parts of transfer devices
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J11/00—Manipulators not otherwise provided for
    • B25J11/0095—Manipulators transporting wafers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J15/00—Gripping heads and other end effectors
    • B25J15/0014—Gripping heads and other end effectors having fork, comb or plate shaped means for engaging the lower surface on a object to be transported
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J9/00—Programme-controlled manipulators
    • B25J9/02—Programme-controlled manipulators characterised by movement of the arms, e.g. cartesian coordinate type
    • B25J9/04—Programme-controlled manipulators characterised by movement of the arms, e.g. cartesian coordinate type by rotating at least one arm, excluding the head movement itself, e.g. cylindrical coordinate type or polar coordinate type
    • B25J9/041—Cylindrical coordinate type
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/32—Gas-filled discharge tubes
    • H01J37/32431—Constructional details of the reactor
    • H01J37/32733—Means for moving the material to be treated
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67011—Apparatus for manufacture or treatment
    • H01L21/67155—Apparatus for manufacturing or treating in a plurality of work-stations
    • H01L21/67161—Apparatus for manufacturing or treating in a plurality of work-stations characterized by the layout of the process chambers
    • H01L21/67167—Apparatus for manufacturing or treating in a plurality of work-stations characterized by the layout of the process chambers surrounding a central transfer chamber
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/683—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping
    • H01L21/687—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches
    • H01L21/68707—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches the wafers being placed on a robot blade, or gripped by a gripper for conveyance

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Robotics (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Container, Conveyance, Adherence, Positioning, Of Wafer (AREA)
  • Drying Of Semiconductors (AREA)

Abstract

본 발명의 기술적 사상은, 수직이동, 수평이동, 및 회전이동이 가능하도록 구성되고, 도전성 소재를 포함하는 로봇 암; 상기 로봇 암의 일 끝단에 결합되고, 기판을 지지하도록 구성되며, 도전성 소재를 포함하는 블레이드; 상기 블레이드에서 상기 기판을 향하는 면인 제1 면 상에서 상기 기판을 향하여 돌출되고, 상기 기판과 접촉하며, 도전성 소재를 포함하는 패드; 및 상기 로봇 암의 다른 일 끝단과 연결되고 상기 기판에 잔존하는 정전기를 그라운드로 이동시키도록 구성된 전선;을 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 이송 로봇을 제공한다.

Description

기판 이송 로봇 및 이를 포함하는 기판 처리 장치{Substrate transfer robot AND SUBSTRATE PROCESSING APPARATUS INCLUDING SAME}
본 발명은 기판 처리 장치에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는, 플라즈마 처리 후 기판의 정전기를 제거할 수 있는 기판 처리 장치에 관한 것이다.
반도체 소자는 기판 상에 소정의 패턴을 형성함으로써 제조될 수 있다. 반도체 소자 제조 공정 중에서, 퇴적 공정(depositing process), 식각 공정(etching process) 등 공정들은 가스로부터 플라즈마를 생성하고 이를 이용하여 기판을 처리하고, 처리된 기판을 다른 공정 챔버로 이송하여, 반도체 소자 제조 공정을 계속한다.
이때, 플라즈마 공정을 거친 기판에 이온화된 전하가 잔류하여, 기판에 정전기가 발생하는 문제가 발생한다.
본 발명의 기술적 사상이 해결하려는 첫번째 과제는, 기판의 정전기를 제거하는 기판 이송 로봇을 제공하는 것이다.
본 발명의 기술적 사상이 해결하려는 두번째 과제는, 기판의 정전기를 제거하는 기판 처리 장치를 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 기술적 사상이 해결하고자 하는 과제는, 이상에서 언급한 과제에 제한되지 않으며, 다른 과제들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있다.
본 발명은 기술적 과제를 이루기 위하여, 다음과 같은 기판 이송 로봇 및 기판 처리 장치를 제공한다.
본 발명에 따른 기판 이송 로봇은, 수직이동, 수평이동, 및 회전이동이 가능하도록 구성되고, 도전성 소재를 포함하는 로봇 암; 상기 로봇 암의 일 끝단에 결합되고, 기판을 지지하도록 구성되며, 도전성 소재를 포함하는 블레이드; 상기 블레이드에서 상기 기판을 향하는 면인 제1 면 상에서 상기 기판을 향하여 돌출되고, 상기 기판과 접촉하며, 도전성 소재를 포함하는 패드; 및 상기 로봇 암의 다른 일 끝단과 연결되고 상기 기판에 잔존하는 정전기를 그라운드로 이동시키도록 구성된 전선;을 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 이송 로봇을 제공한다.
예시적인 실시예들에서, 상기 패드는 카본 및 PEEK(polyetheretherketone)를 포함하는 것을 특징으로 한다.
예시적인 실시예들에서, 상기 패드의 상기 카본의 중량 퍼센트는 0.05 내지 0.2 범위에 있고, 상기 PEEK의 중량 퍼센트는 0.8 내지 0.95 범위에 있는 것을 특징으로 한다.
예시적인 실시예들에서, 상기 블레이드는, 상기 로봇 암의 일 끝단과 결합되는 몸체부; 상기 몸체부에서 상기 로봇 암이 연장되는 방향과 평행한 방향으로 돌출된 제1 돌출부; 및 상기 몸체부에서 상기 제1 돌출부와 이격되어 상기 로봇 암이 연장되는 방향과 평행한 방향으로 돌출된 제2 돌출부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
예시적인 실시예들에서, 상기 로봇 암 및 상기 블레이드는 알루미늄을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 기판 처리 장치는, 플라즈마 공정 챔버; 기판이 수용되는 공간을 갖는 반송 챔버; 및 상기 플라즈마 공정 챔버와 상기 반송 챔버 사이에서 상기 기판을 이송 및 반송하는 기판 이송 로봇을 포함하되, 상기 기판 이송 로봇은, 상기 기판을 지지하도록 구성되고, 도전성 소재를 포함하는 블레이드; 상기 블레이드의 상면에서 상기 기판의 하면과 접촉하고, 상기 기판에 잔존하는 전하가 상기 블레이드로 이동하는 경로를 제공하는 패드; 상기 블레이드의 측면에 결합되고, 수직 이동, 수평이동, 및 회전이동이 가능하도록 구성되고 상기 전하가 이동하는 경로를 제공하는 로봇 암; 및 상기 로봇 암으로 이동한 전하를 그라운드로 이동시키도록 구성된 전선;을 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치를 제공한다.
예시적인 실시예들에서, 상기 블레이드는, 상기 로봇 암의 일 측면과 결합되는 몸체부; 상기 몸체부에서 상기 로봇 암이 연장되는 방향과 평행한 방향으로 돌출된 제1 돌출부; 및 상기 몸체부에서 상기 제1 돌출부와 이격되어 상기 제1 돌출부와 평행한 방향으로 돌출된 제2 돌출부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
예시적인 실시예들에서, 상기 패드는 카본 및 PEEK(polyetheretherketone)를 포함하는 것을 특징으로 한다.
예시적인 실시예들에서, 상기 패드의 상기 카본의 중량 퍼센트는 0.05 내지 0.2 범위에 있고, 상기 PEEK의 중량 퍼센트는 0.8 내지 0.95 범위에 있는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 기판 처리 장치는, 플라즈마 공정 챔버; 기판이 수용되는 공간을 갖는 반송 챔버; 및 상기 플라즈마 공정 챔버와 상기 반송 챔버 사이에서 상기 기판을 이송하는 기판 이송 로봇;을 포함하되, 상기 기판 이송 로봇은, 상기 기판을 지지하도록 구성되고, 알루미늄을 포함하며, 상기 로봇 암의 일 측면과 결합되는 몸체부, 상기 몸체부에서 상기 로봇 암이 연장되는 방향과 평행한 방향으로 돌출된 제1 돌출부, 및 상기 몸체부에서 상기 제1 돌출부와 이격되어 상기 제1 돌출부와 평행한 방향으로 돌출된 제2 돌출부를 포함하는 블레이드; 상기 블레이드의 상면에서 상기 기판의 하면과 접촉하고, 상기 기판에 잔존하는 전하가 상기 블레이드로 이동하는 경로를 제공하며, 카본 및 PEEK(polyetheretherketone)를 포함하고, 상기 카본의 중량 퍼센트는 0.05 내지 0.2 범위에 있고, 상기 PEEK의 중량 퍼센트는 0.8 내지 0.95 범위에 있는 패드; 상기 블레이드의 측면에 결합되고, 수직 이동, 수평이동, 및 회전이동이 가능하도록 구성되고 상기 전하가 이동하는 경로를 제공하며 알루미늄을 포함하는 로봇 암; 및 상기 로봇 암으로 이동한 전하를 그라운드로 이동시키도록 구성된 전선;을 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치를 제공한다.
본 발명의 기술적 사상에 의한 기판 이송 로봇 및 이를 포함하는 기판 처리 장치는, 도전성 소재로 이루어진 로봇 암, 블레이드, 및 패드를 포함한다.
이에 따라, 플라즈마 처리 후 기판에 잔존하는 전하를 제거하여, 궁극적으로 기판에 발생된 정전기를 제거시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 장치를 개략적으로 보여주는 평면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 처리 장치를 개략적으로 보여주는 단면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 이송 로봇을 개략적으로 보여주는 단면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 이송 로봇을 개략적으로 보여주는 평면도이다.
도 5는 도 3의 기판 이송 로봇의 패드의 표면 거칠기를 설명하기 위한 개략도이다.
이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세히 설명한다. 도면상의 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 사용하고, 이들에 대한 중복된 설명은 생략한다.
본 실시예에서는 플라즈마 처리 대상물로서 기판을 예로 들고, 플라즈마 소스로서 용량 결합형 플라즈마(capacitively coupled plasma)를 사용하는 플라즈마 처리 장치를 예로 들어 설명한다. 그러나 본 발명의 기술적 사상은 이에 한정되지 않으며, 대상물은 유리 기판 등과 같이 다른 종류의 기판일 수 있다. 또한, 용량 결합형 플라즈마 소스는 유도 결합형 플라즈마(inductively coupled plasma) 소스, 마이크로파 플라즈마 소스, 및 리모트 플라즈마 소스 등에 의해 대체될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 장치를 개략적으로 보여주는 평면도이다. 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 처리 장치를 개략적으로 보여주는 단면도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 기판 처리 장치(1)는 설비 전방 단부 모듈(equipment front end module)(10)과 공정 설비(20)를 가진다.
설비 전방 단부 모듈(10)은 공정 설비(20)의 전방에 장착되어, 기판(w)들이 수용된 용기(16)와 공정 설비(20) 간에 기판(w)을 이송한다. 설비 전방 단부 모듈(10)은 복수의 로드 포트들(loadport, 12)과 프레임(frame)(14)을 가진다. 프레임(14)은 로드 포트(12)와 공정 설비(20) 사이에 위치된다. 기판(w)을 수용하는 용기(16)는 오버헤드 트랜스퍼(overhead transfer), 오버헤드 컨베이어(overhead conveyor), 또는 자동 안내 차량(automatic guided vehicle)과 같은 이송 수단(미도시)에 의해 로드 포트(12) 상에 놓인다. 용기(16)는 전면 개방 일체식 포드(front open unified pod)와 같은 밀폐용 용기가 사용될 수 있다. 프레임(14) 내에는 로드 포트(12)에 놓인 용기(16)와 공정 설비(20) 간에 기판(w)을 이송하는 프레임 로봇(18)이 설치된다. 프레임(14) 내에는 용기(16)의 도어를 자동으로 개폐하는 도어 오프너(미도시)가 설치될 수 있다. 또한, 프레임(14)에는 청정 공기가 프레임(14) 내 상부에서 하부로 흐르도록 청정 공기를 프레임(14) 내로 공급하는 팬 필터 유닛(fan filter unit)(미도시)이 제공될 수 있다.
이하에서, X축 방향 및 Y축 방향은 기판(W)의 상면 또는 하면의 표면에 평행한 방향을 나타내며, X축 방향 및 Y축 방향은 서로 수직한 방향일 수 있다. Z축 방향은 기판(W)의 상면 또는 하면의 표면에 수직한 방향을 나타낼 수 있다. 다시 말해, Z축 방향은 X-Y 평면에 수직한 방향일 수 있다.
또한, 이하 도면들에서 제1 수평 방향, 제2 수평 방향, 및 수직 방향은 다음과 같이 이해될 수 있다. 제1 수평 방향은 X축 방향으로 이해될 수 있고, 제2 수평 방향은 Y축 방향으로 이해될 수 있으며, 수직 방향은 Z축 방향으로 이해될 수 있다.
공정 설비(20)는 로드록 챔버(loadlock chamber)(22), 반송 챔버(transfer chamber)(24), 플라즈마 처리 장치(200) 및 기판 이송 로봇(100)을 포함할 수 있다. 반송 챔버(24)는 상부에서 바라볼 때 대체로 다각의 형상을 가진다. 반송 챔버(24)의 측면에는 로드록 챔버(22) 또는 플라즈마 처리 장치(200)가 위치된다.
로드록 챔버(22)는 반송 챔버(24)와 설비 전방 단부 모듈(10)사이에 개재될 수 있다. 로드록 챔버(22)는 하나 또는 복수 개가 제공된다. 일 예에 의하면, 로드록 챔버(22)는 두 개가 제공된다. 두 개의 로드록 챔버(22) 중 하나에는 공정 진행을 위해 공정 설비(20)로 유입되는 기판(w)들이 수납되고, 다른 하나에는 공정이 완료되어 공정 설비(20)로부터 유출되는 기판(w)들이 수납될 수 있다. 이와 달리 로드록 챔버(22)는 하나 또는 복수 개 제공되고, 기판(w)은 각각의 로드록 챔버(22a, 22b)로부터 로딩되거나 언로딩될 수 있다.
반송 챔버(24) 및 플라즈마 처리 장치(200) 내부는 진공으로 유지되고, 로드록 챔버(22) 내부는 진공 및 대기압으로 전환된다. 로드록 챔버(22)는 외부 오염물질이 반송 챔버(24) 및 플라즈마 처리 장치(200)로 유입되는 것을 방지한다. 로드록 챔버(22)와 반송 챔버(24) 사이, 그리고 로드록 챔버(22)와 설비 전방 단부 모듈(10) 사이에 게이트 밸브(도시 되지 않음)가 설치된다. 게이트 밸브는 로드록 챔버(22)와 반송 챔버(24) 그리고 로드록 챔버(22)와 설비 전방 단부 모듈 사이를 개폐할 수 있다.
예를 들어, 설비 전방 단부 모듈(10)과 로드록 챔버(22) 간에 기판(w)이 이동되는 경우, 로드록 챔버(22)와 반송 챔버(24) 사이에 제공되는 게이트 밸브가 닫힐 수 있다. 또한, 로드록 챔버(22)와 반송 챔버(24) 간에 기판(w)이 이동되는 경우, 로드록 챔버(22)와 설비 전방 단부 모듈(10) 사이에 제공되는 게이트 밸브가 닫힌다.
기판 이송 로봇(100)은 기판(w)을 이송 및 반송하도록 구성될 수 있다. 기판 이송 로봇(100)은 수평, 수직 방향으로 이동할 수 있고, 수평면 상에서 전진, 후진 또는 회전이 가능하도록 구성될 수 있다. 기판 이송 로봇(100)은 반송 챔버(24)의 중앙부에 위치될 수 있다. 기판 이송 로봇(100)은 로드록 챔버(22)와 플라즈마 처리 장치(200) 사이에서 기판(w)을 이송 및 반송하도록 구성될 수 있다. 예시적인 실시예들에 따르면, 기판 이송 로봇(100)은 로드록 챔버(22) 및 플라즈마 공정 챔버(201) 사이에서 기판(w)을 이송 및 반송하도록 구성될 수 있다. 기판 이송 로봇(100)에 대해서는, 도 3 내지 도 5를 참조하여 자세히 설명한다.
플라즈마 처리 장치(200)는 기판(w)에 대해 소정의 공정을 수행한다. 예컨대, 플라즈마 처리 장치(200)는 애싱, 증착, 식각, 또는 세정 등과 같이 플라즈마를 이용하여 공정을 수행한다. 플라즈마 처리 장치(200)는 반송 챔버(24)의 사이드들을 따라 하나 또는 복수 개가 제공된다. 플라즈마 처리 장치(200)가 복수 개 제공되는 경우, 각각의 플라즈마 처리 장치(200)는 기판(w)에 대해 서로 동일한 공정을 수행할 수 있다. 선택적으로 플라즈마 처리 장치(200)가 복수 개 제공되는 경우, 플라즈마 처리 장치들(26)은 기판(w)에 대해 서로 다른 공정을 수행할 수도 있다.
플라즈마 처리 장치(200)는 플라즈마 공정 플라즈마 공정 챔버(201), 지지 장치(210), 가스 공급 장치(240), 및 샤워 헤드(260)를 포함할 수 있다.
플라즈마 공정 챔버 (201)는 내부(202)에 공정이 수행되는 공간이 제공된 원통 형상을 가질 수 있다. 플라즈마 공정 플라즈마 공정 챔버(201)는 플라즈마가 형성되는 플라즈마 영역을 외부로부터 격리하도록 구성될 수 있다. 또한, 플라즈마 공정 챔버(201)의 바닥면에는 공정 진행시 발생되는 부산물을 배출하는 배기관(미도시)이 연결된다. 배기관에는 공정 진행시 플라즈마 공정 챔버(201) 내부를 공정 압력으로 유지하는 펌프(미도시)와 배기관 내 통로를 개폐하는 밸브(미도시)가 설치된다.
지지 장치(210)는 공정 진행시 기판(w)을 지지하는 지지판(212)을 가진다. 지지 장치(210)는 대체로 원판 형상을 가진다. 지지판(212)의 저면에는 구동기(276)에 의해 회전 가능한 지지축(211)이 고정 결합된다. 기판(w)은 공정 진행시 회전될 수 있다. 지지 장치(210)는 정전기력, 또는 기계적 클램핑과 같은 방식을 사용하여 기판(w)을 고정할 수 있다.
가스 공급 장치(240)는 플라즈마 공정 챔버(201) 내부로 공정 가스를 공급한다. 가스 공급 장치(240)는 가스 공급원(244)과 플라즈마 공정 챔버(201)를 연결하는 가스 공급관(242a)을 가진다. 가스 공급관(242a)에는 내부 통로를 개폐하는 밸브가 설치된다.
샤워 헤드(260)는 플라즈마 공정 챔버(201) 내로 유입된 공정 가스를 지지판(212)의 상부 영역으로 균일하게 분산시킨다. 샤워 헤드(260)는 플라즈마 공정 챔버(201)의 내부 공간에 배치될 수 있다. 샤워 헤드(260)는 지지 장치(210)와 대향할 수 있다. 샤워 헤드(260)는 환형의 측벽(262)과 원판 형상의 분사판(264)을 가진다. 샤워 헤드(260)의 측벽(262)은 플라즈마 공정 챔버(201)의 상벽으로부터 아래방향으로 돌출되도록 플라즈마 공정 챔버(201)에 고정 결합된다. 분사판(264)은 측벽 하단에 고정 결합된다. 분사판(264)의 전체 영역에는 다수의 분사공들(264a)이 형성된다. 공정 가스는 플라즈마 공정 챔버(201)와 샤워 헤드(260)에 의해 제공된 공간(266)으로 유입된 후 분사공들(264a)을 통해 기판(w)으로 분사된다.
리프트 핀 어셈블리(270)는 지지판(212)으로 기판(w)을 로딩하거나 지지판(212)으로부터 기판(w)을 언로딩한다. 리프트 핀 어셈블리(270)는 리프트 핀(272), 받침 플레이트(274), 그리고 구동기(276)를 가진다. 리프트 핀(272)은 세 개가 제공되며 받침 플레이트(274)에 고정 설치되어 받침 플레이트(274)와 함께 이동된다. 받침 플레이트(274)는 원판 형상을 가지며, 플라즈마 공정 챔버(201) 내에서 지지판(212)의 아래에 또는 플라즈마 공정 챔버(201) 외부에 위치된다.
받침 플레이트(274)는 유공압 실린더 또는 모터와 같은 구동기(276)에 의해 승하강 이동된다. 리프트 핀(272)은 상부에서 바라볼 때 대체로 정삼각형의 꼭지점에 상응하게 위치되도록 배치된다. 지지판(212)에는 상하 방향으로 수직하게 관통되는 관통홀들이 형성된다. 리프트 핀(272) 각각은 관통홀 각각에 삽입되어 관통홀을 통해 승하강된다. 각각의 리프트 핀(272)은 긴 로드 형상을 가질 수 있다. 리프트 핀(272)의 상단은 상부로 볼록한 형상을 가진다.
플라즈마 처리 장치(200)는 분사판(264), 하부 전극(263), 그리고 전력 공급기(277)를 가질 수 있다. 샤워 헤드(260)의 분사판(264)은 플라즈마를 생성하기 위한 전력을 공급하는 상부 전극일 수 있다. 하부 전극(263)은 지지판(212)의 내부에 임베디드될 수 있다.
제1 전력 공급기(277)는 분사판(264)에 플라즈마를 생성하기 위한 소스 전력을 공급하도록 구성될 수 있다. 제2 전력 공급기(279)는 하부 전극(263)에 플라즈마에 포함된 이온들을 가속시키기 위한 바이어스 전력을 공급하도록 구성될 수 있다. 예시적인 실시예들에 따르면, 제1 및 제2 전력 공급기들(277, 279)에 의해 제공된 전력의 전압 또는 전류의 주파수는 RF(Radio Frequency)의 주파수 범위에 있을 수 있다.
다른 예시에서, 제2 전력 공급기(279)가 생략되고, 제1 전력 공급기(277)가 소스 전력 및 바이어스 전력 각각을 하부 전극(263)에 제공하도록 구성될 수 있다. 다른 예시에서, 제1 전력 공급기(277)가 생략되고, 제2 전력 공급기(279)가 소스 전력 및 바이어스 전력 각각을 하부 전극(263)에 제공하도록 구성될 수도 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 이송 로봇을 개략적으로 보여주는 단면도이다. 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 이송 로봇을 개략적으로 보여주는 평면도이다. 도 5는 도 3의 기판 이송 로봇의 패드의 표면 거칠기를 설명하기 위한 개략도이다.
도 3 내지 도 5를 참조하면, 기판 이송 로봇(100)은 로봇 암(110), 블레이드(130), 패드(150), 및 전선(170)을 포함할 수 있다.
로봇 암(110)은 수직이동, 수평이동, 회전이동이 가능하도록 구성될 수 있다. 예시적인 실시예들에 따르면, 로봇 암(110)은 제1 수평 방향(X)으로 연장되는 직육면체 형상, 또는 원기둥 형태를 갖을 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다. 로봇 암(110)은 도전성 물질을 포함할 수 있다. 로봇 암(110)은 전하가 전선(170)을 통해 그라운드로 이동할 수 있는 경로를 제공할 수 있다. 예시적인 실시예들에 따르면, 로봇 암(110)은 알루미늄(Al)을 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
블레이드(130)는 기판(w)을 지지하도록 구성될 수 있다. 예시적인 실시예들에 따르면, 블레이드(130)는 로봇 암(110)의 일 측면에 결합될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 로봇 암(110)의 일 측면이 아닌 다른 부분과의 결합을 통해 로봇 암(110)과 결합될 수 있다. 예시적인 실시예들에 따르면, 블레이드(130)는 몸체부(131), 제1 돌출부(133), 및 제2 돌출부(135)를 포함할 수 있다. 몸체부(131)는 블레이드(130)에서 로봇 암(110)과 결합되는 부분으로, 로봇 암(110)이 연장되는 방향인 제1 수평 방향(X)과 수직한 제2 수평 방향(Z)으로 연장될 수 있다.
제1 돌출부(133)는 몸체부(131)와 로봇 암(110)이 결합되는 면과 반대되는 면에서 로봇 암(110)이 연장되는 방향, 다시 말해 제1 수평 방향(X)으로 연장될 수 있다. 즉 몸체부(131)와 로봇 암(110)이 결합되는 면과 반대되는 면에서 제1 수평 방향(X)으로 돌출되어 제공될 수 있다.
제2 돌출부(135)는 상기 제1 돌출부(133)와 제2 수평 방향(Z)으로 이격되며, 상기 제1 돌출부(133)와 평행한 방향으로 돌출되어 제공될 수 있다. 제2 돌출부(135)는 몸체부(131)와 로봇 암(110)이 결합되는 면과 반대되는 면에서 제1 수평 방향(X)으로 연장되며, 제1 돌출부(133)와 제2 수평 방향(Z)으로 이격되어 형성될 수 있다.
기판(w)은 블레이드(130)의 상면에 수평 상태로 안착될 수 있다. 예시적인 실시예들에 따르면, 기판(w)의 중심과 블레이드(130)의 중심이 동일 수직 방향(Z) 축을 이루면서, 블레이드(130) 상에 안착될 수 있다. 예시적인 실시예들에 따르면, 기판(w)은 블레이드(130)의 몸체부(131), 제1 돌출부(133), 및 제2 돌출부(135) 상에 안착될 수 있다.
블레이드(130)는 도전성 물질을 포함할 수 있다. 블레이드(130)는 전하가 전선(170)을 통해 그라운드로 이동할 수 있는 경로를 제공할 수 있다. 예시적인 실시예들에 따르면, 블레이드(130)는 알루미늄(Al)을 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 정전기를 제거할 수 있는 도전성 물질을 포함할 수 있다.
패드(150)는 블레이드(130)의 상면 상에 제공될 수 있다. 예시적인 실시예들에 따르면, 패드(150)는 블레이드(130)의 상면 상에 부착되어 제공될 수 있다. 예시적인 실시예들에 따르면, 패드(150)는 몸체부(131), 제1 돌출부(133), 및 제2 돌출부의 상면 상에 제공될 수 있다. 기판(w)은 상기 패드(150)와 접촉하여 블레이드(130) 상에 안착될 수 있다.
패드(150)는 도전성 소재를 포함할 수 있다. 예시적인 실시예들에 따르면, 패드(150)는 PEEK(polyetheretherketone)을 포함할 수 있다. 예시적인 실시예들에 따르면, 패드(150)는 카본(Carbon)을 더 포함할 수 있다. 패드(150)가 카본을 더 포함함에 따라, 패드의 강성이 증대될 수 있으며, 전기가 통하는 도전성 특징을 가질 수 있다. 패드(150)는 기판(w)에 잔존하는 전하를 블레이드(130)로 이동시킬 수 있다.
예시적인 실시예들에 따르면, 패드(150)는 복수개가 제공될 수 있다. 예시적인 실시예들에 따르면, 패드(150)는 몸체부(131), 제1 돌출부(133), 및 제2 돌출부(135) 각각의 상면 상에 하나씩 제공될 수 있다.
전선(170)은 로봇 암(110)으로 이동한 전하를 그라운드로 이동시키도록 구성될 수 있다. 상기 그라운드는 접지로 이해될 수 있다. 상기 전선(170)을 통해 전하가 그라운드로 방전되면서 기판(w) 내에 잔류하는 전하를 제거할 수 있다.
본 발명의 기판 이송 로봇(100)에서는 기판(w)에 잔존하는 전하가 도전성 물질로 이루어진 패드(150), 블레이드(130), 로봇 암(110) 및 전선(170)을 통해 그라운드로 방전될 수 있다. 따라서, 기판 이송 로봇(100)을 통해 플라즈마 공정 처리가 끝난 기판(w)을 이송 또는 반송할 때 기판(w)에 잔존하는 정전기가 접지를 통해 방전되므로 기판(w)이 블레이드(130)에 달라붙는 현상이 발생되지 않는다.
예시적인 실시예들에 따르면, 패드(150)의 카본-PEEK 중량 조성비는, 카본이 0.05 내지 0.2 범위의 중량 퍼센트를 갖을 수 있고, PEEK가 0.8 내지 0.95 범위의 중량 퍼센트를 갖을 수 있다. 패드(150)가 상기 범위의 카본 재질을 추가함에 따라, 강성이 5~20 퍼센트 향상될 수 있으며, 패드(150) 표면의 거칠기(Ra)가 일정 수준 이상으로 유지될 수 있다. 이에 따라, 기판(w)이 패드(150)에 균일하게 부착될 수 있다.
패드(150)의 카본 조성비가 상기 범위를 넘어서는 경우, 다시 말해 카본의 중량 퍼센트가 0.2 보다 큰 경우, 기판(w)이 진공에 의해 패드(150)에 달라붙지 않는 에러가 생길 가능성이 높아지며, 과도한 강성 증가로 기판(w)의 하면에 스크레치가 발생할 수 있다.
반면, 패드(150)의 카본 조성비가 상기 범위에 못미치는 경우, 다시 말해 카본의 중량 퍼센트가 0.05 보다 낮은 경우, 패드(150)의 강성이 약해지며, 패드(150)의 표면 거칠기(Ra)가 일정 수준 이하로 내려갈 수 있고, 이에 따라 기판(w)이 패드(150)에 부착되지 않는 문제가 발생할 수 있다.
이상에서와 같이 도면과 명세서에서 예시적인 실시예들이 개시되었다. 본 명세서에서 특정한 용어를 사용하여 실시예들을 설명되었으나, 이는 단지 본 개시의 기술적 사상을 설명하기 위한 목적에서 사용된 것이지 의미 한정이나 청구범위에 기재된 본 개시의 범위를 제한하기 위하여 사용된 것은 아니다. 그러므로 본 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 개시의 진정한 기술적 보호범위는 첨부된 청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.
1: 기판 처리 장치, 100: 기판 이송 로봇, 110: 로봇 암, 130: 블레이드, 131: 몸체부, 133: 제1 돌출부, 135: 제2 돌출부, 150: 패드, 170: 전선, 200: 플라즈마 처리 장치,

Claims (10)

  1. 수직이동, 수평이동, 및 회전이동이 가능하도록 구성되고, 도전성 소재를 포함하는 로봇 암;
    상기 로봇 암의 일 끝단에 결합되고, 기판을 지지하도록 구성되며, 도전성 소재를 포함하는 블레이드;
    상기 블레이드에서 상기 기판을 향하는 면인 제1 면 상에서 상기 기판을 향하여 돌출되고, 상기 기판과 접촉하며, 도전성 소재를 포함하는 패드; 및
    상기 로봇 암의 다른 일 끝단과 연결되고 상기 기판에 잔존하는 정전기를 그라운드로 이동시키도록 구성된 전선;을 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 이송 로봇.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 패드는 카본 및 PEEK(polyetheretherketone)를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 이송 로봇.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 패드의 상기 카본의 중량 퍼센트는 0.05 내지 0.2 범위에 있고, 상기 PEEK의 중량 퍼센트는 0.8 내지 0.95 범위에 있는 것을 특징으로 하는 기판 이송 로봇.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 블레이드는, 상기 로봇 암의 일 끝단과 결합되는 몸체부;
    상기 몸체부에서 상기 로봇 암이 연장되는 방향과 평행한 방향으로 돌출된 제1 돌출부; 및
    상기 몸체부에서 상기 제1 돌출부와 이격되어 상기 로봇 암이 연장되는 방향과 평행한 방향으로 돌출된 제2 돌출부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 이송 로봇.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 로봇 암 및 상기 블레이드는 알루미늄을 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 이송 로봇.
  6. 플라즈마 공정 챔버;
    기판이 수용되는 공간을 갖는 반송 챔버; 및
    상기 플라즈마 공정 챔버와 상기 반송 챔버 사이에서 상기 기판을 이송 및 반송하는 기판 이송 로봇을 포함하되,
    상기 기판 이송 로봇은,
    상기 기판을 지지하도록 구성되고, 도전성 소재를 포함하는 블레이드;
    상기 블레이드의 상면에서 상기 기판의 하면과 접촉하고, 상기 기판에 잔존하는 전하가 상기 블레이드로 이동하는 경로를 제공하는 패드;
    상기 블레이드의 측면에 결합되고, 수직 이동, 수평이동, 및 회전이동이 가능하도록 구성되고 상기 전하가 이동하는 경로를 제공하는 로봇 암; 및
    상기 로봇 암으로 이동한 전하를 그라운드로 이동시키도록 구성된 전선;을 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 블레이드는, 상기 로봇 암의 일 측면과 결합되는 몸체부;
    상기 몸체부에서 상기 로봇 암이 연장되는 방향과 평행한 방향으로 돌출된 제1 돌출부; 및
    상기 몸체부에서 상기 제1 돌출부와 이격되어 상기 제1 돌출부와 평행한 방향으로 돌출된 제2 돌출부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 패드는 카본 및 PEEK(polyetheretherketone)를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 패드의 상기 카본의 중량 퍼센트는 0.05 내지 0.2 범위에 있고, 상기 PEEK의 중량 퍼센트는 0.8 내지 0.95 범위에 있는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  10. 플라즈마 공정 챔버;
    기판이 수용되는 공간을 갖는 반송 챔버; 및
    상기 플라즈마 공정 챔버와 상기 반송 챔버 사이에서 상기 기판을 이송하는 기판 이송 로봇;을 포함하되,
    상기 기판 이송 로봇은,
    상기 기판을 지지하도록 구성되고, 알루미늄을 포함하며, 상기 로봇 암의 일 측면과 결합되는 몸체부, 상기 몸체부에서 상기 로봇 암이 연장되는 방향과 평행한 방향으로 돌출된 제1 돌출부, 및 상기 몸체부에서 상기 제1 돌출부와 이격되어 상기 제1 돌출부와 평행한 방향으로 돌출된 제2 돌출부를 포함하는 블레이드;
    상기 블레이드의 상면에서 상기 기판의 하면과 접촉하고, 상기 기판에 잔존하는 전하가 상기 블레이드로 이동하는 경로를 제공하며, 카본 및 PEEK(polyetheretherketone)를 포함하고, 상기 카본의 중량 퍼센트는 0.05 내지 0.2 범위에 있고, 상기 PEEK의 중량 퍼센트는 0.8 내지 0.95 범위에 있는 패드;
    상기 블레이드의 측면에 결합되고, 수직 이동, 수평이동, 및 회전이동이 가능하도록 구성되고 상기 전하가 이동하는 경로를 제공하며 알루미늄을 포함하는 로봇 암; 및
    상기 로봇 암으로 이동한 전하를 그라운드로 이동시키도록 구성된 전선;을 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
KR1020220106056A 2022-08-24 2022-08-24 기판 이송 로봇 및 이를 포함하는 기판 처리 장치 KR20240028040A (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020220106056A KR20240028040A (ko) 2022-08-24 2022-08-24 기판 이송 로봇 및 이를 포함하는 기판 처리 장치

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020220106056A KR20240028040A (ko) 2022-08-24 2022-08-24 기판 이송 로봇 및 이를 포함하는 기판 처리 장치

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20240028040A true KR20240028040A (ko) 2024-03-05

Family

ID=90298308

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020220106056A KR20240028040A (ko) 2022-08-24 2022-08-24 기판 이송 로봇 및 이를 포함하는 기판 처리 장치

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR20240028040A (ko)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6241825B1 (en) Compliant wafer chuck
KR100949953B1 (ko) 플라즈마 처리 장치 및 플라즈마 처리 방법
KR101876501B1 (ko) 인-시츄 제거 가능한 정전 척
US8373086B2 (en) Plasma processing apparatus and method for plasma processing
US7375946B2 (en) Method and apparatus for dechucking a substrate
KR102242988B1 (ko) 플라즈마 처리장치
KR101850355B1 (ko) 플라즈마 처리 장치
US20200234928A1 (en) Semiconductor plasma processing equipment with wafer edge plasma sheath tuning ability
KR101913017B1 (ko) 프로세싱 챔버
US20070227033A1 (en) Substrate transferring apparatus, substrate processing apparatus, and substrate processing method
KR20210119296A (ko) 에지 링, 기판 지지대, 플라즈마 처리 시스템 및 에지 링의 교환 방법
JP4628874B2 (ja) プラズマ処理装置及び電位制御装置
JPH09120988A (ja) プラズマ処理方法
US6454864B2 (en) Two-piece chuck
KR100900703B1 (ko) 플라즈마 처리장치 및 플라즈마 처리방법
CN104733367B (zh) 起模销组合件及具有起模销组合件的衬底处理设备
KR20240028040A (ko) 기판 이송 로봇 및 이를 포함하는 기판 처리 장치
KR101277503B1 (ko) 플라즈마 처리장치 및 플라즈마 처리방법
US11610799B2 (en) Electrostatic chuck having a heating and chucking capabilities
KR102378330B1 (ko) 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법
KR100852577B1 (ko) 플라즈마 처리 장치, 플라즈마 처리 방법 및 기억 매체
KR102504269B1 (ko) 지지 유닛 및 이를 포함하는 기판 처리 장치
JP3225695U (ja) ウェハエッジプラズマシース調整機能を備える半導体プラズマ処理装置
KR101463961B1 (ko) 플라즈마 처리 시스템
KR100764983B1 (ko) 반도체 공정 챔버 내의 입자 잔여물을 감소시키는 장치