KR102298088B1 - Transfer robot and Apparatus for treating substrate with the robot - Google Patents
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Abstract
본 발명은 기판 반송 장치를 제공한다. 본 발명의 기판 반송 장치는 기판을 지지하는 핸드 플레이트; 및 상기 핸드 플레이트에 설치되고, 기판의 저면을 흡착 고정하는 진공 흡착 패드를 포함하되; 상기 진공 흡착 패드는 기판의 휨(warpage)으로 인한 높이차에 탄력적으로 변형가능한 탄력층 패드를 포함할 수 있다.The present invention provides a substrate transport apparatus. A substrate transport apparatus of the present invention includes: a hand plate for supporting a substrate; and a vacuum suction pad installed on the hand plate and configured to adsorb and fix the bottom surface of the substrate; The vacuum suction pad may include an elastic layer pad that is elastically deformable to a height difference due to warpage of the substrate.
Description
본 발명은 기판 처리 장치에 관한 것이다. The present invention relates to a substrate processing apparatus.
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.In general, a wafer is manufactured through a number of processes such as an ion implantation process, a film deposition process, a diffusion process, a photolithography process, and the like. A coating process of forming a predetermined pattern on the wafer to selectively define a region and a region to be protected, and dropping a photoresist on the wafer and rotating it at high speed to form a photoresist layer with a predetermined thickness on the wafer; After aligning the mask with the wafer on which the photoresist layer is formed, light such as ultraviolet light is irradiated to the photoresist layer on the wafer through the mask so that the pattern of the mask or reticle is transferred to the wafer, and the photoresist after the exposure process is completed It consists of a developing process of forming a desired photoresist pattern by developing the layer.
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.In addition, the photolithography process includes a baking process in which the wafer is baked under a predetermined temperature. The baking process includes a pre-baking process to remove moisture adsorbed on the wafer before the coating process, and a soft baking process in which the photoresist layer is dried after applying the photoresist so that the photoresist layer is adhered to the surface of the wafer. and a post-exposure bating step of heating the photoresist layer after the exposure process, and a hard baking process for firmly attaching the pattern formed by the developing process on the wafer.
이러한 사진 공정을 진행하는 설비에서 사용되는 반송 로봇은 기판을 진공으로 흡착하는 흡착패드들을 포함한다. 사진 공정을 진행하는 설비는 고온에서 이루어지는 공정(베이킹 공정)이 많기 때문에, 고온 공정 후 기판이 휘는 현상이 발생할 수 있다. 이러한 경우, 기판이 이송 핸드의 상면으로부터 들뜨는 현상이 발생하며, 이로 인해, 기판의 진공 흡착이 불안정한 단점이 있다.A transfer robot used in a facility for performing such a photo process includes suction pads for adsorbing a substrate in a vacuum. Since there are many processes (baking process) performed at high temperature in the equipment that performs the photo process, bending of the substrate may occur after the high temperature process. In this case, a phenomenon in which the substrate is lifted from the upper surface of the transfer hand occurs, and thus there is a disadvantage in that the vacuum adsorption of the substrate is unstable.
본 발명의 일 과제는, 휨 변형된 기판을 안정적으로 반송할 수 있는 기판 반송 로봇 및 기판 처리 설비를 제공하고자 한다.An object of the present invention is to provide a substrate transport robot and a substrate processing facility capable of stably transporting a bending-deformed substrate.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 여기에 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다. The problems to be solved by the present invention are not limited thereto, and other problems not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the following description.
본 발명의 일 측면에 따르면, 기판을 지지하는 핸드 플레이트; 및 상기 핸드 플레이트에 설치되고, 기판의 저면을 흡착 고정하는 진공 흡착 패드를 포함하되; 상기 진공 흡착 패드는 기판의 휨(warpage)으로 인한 높이차에 탄력적으로 변형가능한 탄력층 패드를 포함하는 기판 반송 장치가 제공될 수 있다. According to an aspect of the present invention, a hand plate for supporting the substrate; and a vacuum suction pad installed on the hand plate and configured to adsorb and fix the bottom surface of the substrate; The vacuum adsorption pad may be provided with a substrate transport device including an elastic layer pad elastically deformable to a height difference due to warpage of the substrate.
또한, 상기 진공 흡착 패드는 기판과 접하는 상부 패드; 및 상기 핸드 플레이트와 접하는 하부 패드;를 포함하고 상기 탄력층 패드는 상기 상부 패드와 상기 하부 패드 사이에 제공될 수 있다.In addition, the vacuum suction pad may include an upper pad in contact with the substrate; and a lower pad in contact with the hand plate, wherein the elastic layer pad may be provided between the upper pad and the lower pad.
또한, 상기 상부 패드는 피크(PEEK)를 포함하는 재질로 제공되고, 상기 하층 패드는 피크(PEEK) 또는 알루미늄을 포함하는 재질로 제공되며, 상기 탄력층 패드는 실리콘을 포함하는 재질로 제공될 수 있다.In addition, the upper pad may be provided with a material containing PEEK, the lower pad may be provided with a material containing PEEK or aluminum, and the elastic layer pad may be made of a material containing silicon. have.
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, 기판을 지지하는 핸드 플레이트; 및 상기 핸드 플레이트에 설치되고, 기판의 저면을 흡착 고정하는 진공 흡착 패드를 포함하고; 상기 진공 흡착 패드는 기판과 접하는 상부 패드; 상기 핸드 플레이트와 접하는 하부 패드; 상기 상부 패드와 상기 하부 패드 사이에 제공되고, 기판의 휨(warpage)으로 인한 높이차에 탄력적으로 변형가능한 탄력층 패드를 포함하는 기판 처리 장치가 제공될 수 있다. According to another aspect of the present invention, a load port in which the cassette is located; an external transfer source having a support pin for taking over the substrate; and an index robot for transferring the substrate between the load port and the transfer source, wherein the index robot includes: a hand plate for supporting the substrate; and a vacuum suction pad installed on the hand plate and configured to adsorb and fix the bottom surface of the substrate; The vacuum adsorption pad may include an upper pad in contact with the substrate; a lower pad in contact with the hand plate; A substrate processing apparatus may be provided between the upper pad and the lower pad and including an elastic layer pad that is elastically deformable to a height difference due to warpage of the substrate.
또한, 상기 상부 패드는 피크(PEEK)를 포함하는 재질로 제공되고, 상기 하층 패드는 피크(PEEK) 또는 알루미늄을 포함하는 재질로 제공되며, 상기 탄력층 패드는 실리콘을 포함하는 재질로 제공될 수 있다. In addition, the upper pad may be provided with a material containing PEEK, the lower pad may be provided with a material containing PEEK or aluminum, and the elastic layer pad may be made of a material containing silicon. have.
본 발명의 실시예에 의하면, 휘어진 기판과 접촉되었을 때 탄력층 패드가 기판의 휨에 따라 수축 및 팽창되면서 상부 패드가 기판 저면에 밀착될 수 있고, 이에 따라, 진공 흡착 패드는 고온 공정 처리후 발생하는 기판의 휨에 상관없이 기판을 안정적으로 흡착 및 지지할 수 있다. According to an embodiment of the present invention, the upper pad can be in close contact with the bottom surface of the substrate as the elastic layer pad contracts and expands according to the bending of the substrate when in contact with the curved substrate, and thus, the vacuum adsorption pad is generated after high-temperature process treatment The substrate can be stably adsorbed and supported regardless of the bending of the substrate.
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.Effects of the present invention are not limited to the above-described effects, and effects not mentioned will be clearly understood by those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains from the present specification and accompanying drawings.
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 1에 도시된 인덱스 로봇을 설명하기 위한 사시도이다.
도 5는 도 4에 도시된 핸드를 보여주는 사시도이다.
도 6은 도 4에 도시된 핸드를 보여주는 평면도이다.
도 7은 도 4에 도시된 핸드의 요부 단면도이다.
도 8은 진공 흡착 모듈의 사시도이다.
도 9는 기판의 휨 발생시 높이 차이를 보여주는 도면이다.
도 10은 실리콘 패드의 변형을 보여주는 그림이다.
도 11은 휨 변형된 기판에서의 진공 흡착 모듈의 변형을 보여주는 도면이다. 1 is a plan view showing a substrate processing apparatus according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a view of the substrate processing apparatus of FIG. 1 as viewed from a direction AA.
FIG. 3 is a view of the substrate processing apparatus of FIG. 1 as viewed from a direction BB.
FIG. 4 is a perspective view for explaining the index robot shown in FIG. 1 .
FIG. 5 is a perspective view showing the hand shown in FIG. 4 .
FIG. 6 is a plan view showing the hand shown in FIG. 4 .
FIG. 7 is a sectional view of a main part of the hand shown in FIG. 4 .
8 is a perspective view of a vacuum adsorption module;
9 is a view showing a difference in height when bending of a substrate occurs.
10 is a diagram showing deformation of a silicon pad.
11 is a view showing the deformation of the vacuum adsorption module in the warp-deformed substrate.
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. Since the present invention can apply various transformations and can have various embodiments, specific embodiments are illustrated in the drawings and described in detail in the detailed description. However, this is not intended to limit the present invention to specific embodiments, and it should be understood to include all modifications, equivalents and substitutes included in the spirit and scope of the present invention. In describing the present invention, if it is determined that a detailed description of a related known technology may obscure the gist of the present invention, the detailed description thereof will be omitted.
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.The terms used in the present application are only used to describe specific embodiments, and are not intended to limit the present invention. The singular expression includes the plural expression unless the context clearly dictates otherwise. In the present application, terms such as “comprise” or “have” are intended to designate that a feature, number, step, operation, component, part, or combination thereof described in the specification exists, but one or more other features It should be understood that this does not preclude the existence or addition of numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof.
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.Terms such as first, second, etc. may be used to describe various elements, but the elements should not be limited by the terms. The above terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another.
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. Hereinafter, embodiments according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings, and in the description with reference to the accompanying drawings, the same or corresponding components are given the same reference numbers regardless of the reference numerals, and duplicates thereof A description will be omitted.
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.1 to 3 are views schematically showing a substrate processing apparatus 1 according to an embodiment of the present invention. FIG. 1 is a view of the substrate processing apparatus 1 as viewed from above, and FIG. 2 is the apparatus of FIG. (1) is a view seen from the AA direction, and FIG. 3 is a view seen from the BB direction of the substrate processing apparatus 1 of FIG. 1 .
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. 1 to 3 , the
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. The
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. The substrate W is moved while being accommodated in the
이하 도 1 내지 도 3을 참조하여, 각각의 구성에 대해서 상세히 설명한다.Hereinafter, each configuration will be described in detail with reference to FIGS. 1 to 3 .
(인덱스부)(index part)
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. The
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. The four
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. The
(공정처리부)(Processing Department)
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. In the
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.The
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. The
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. The resist
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.The
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. The resist
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.The
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. The developing
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.The
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. The
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.The developing
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.The
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.As described above, in the
(인터페이스부)(Interface part)
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.The
(버퍼부)(buffer part)
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.1 to 3 , the
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. The buffer module 310 may be disposed at a height (same height) accessible to the
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.The first buffer module 310 - 1 is disposed at a height (same height) accessible to the
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. The first buffer module 310 - 1 and the second buffer module 310 - 2 may temporarily store a plurality of wafers W, respectively. The first buffer module 310 - 1 and the second buffer module 310 - 2 have the same configuration.
도 4는 도 1에 도시된 인덱스 로봇을 설명하기 위한 사시도이다. 도 5 내지 도 7은 도 4에 도시된 핸드를 보여주는 사시도 및 평면도 그리고 요부 단면도이다.FIG. 4 is a perspective view for explaining the index robot shown in FIG. 1 . 5 to 7 are a perspective view, a plan view, and a sectional view showing the hand shown in FIG. 4 .
도 4 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.4 to 7 , the
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. Specifically, the
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. In the present embodiment, the
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. A
이 실시예에 있어서, 핸드들은 서로 동일한 구성을 갖는다. In this embodiment, the hands have the same configuration as each other.
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 기판이 안착되는 지지 플레이트(132) 및 기판을 진공 흡착하기 위한 다수의 진공 흡착 모듈(150)을 포함할 수 있다. The
여기서, 기판을 지지한다는 표현은 지지 플레이트가 기판 저면을 직접적으로 접촉한 상태로 지지한다는 의미는 아니며, 핸드에서 기판 저면과 접촉하는 부분은 진공 흡착 모듈들일 수 있다. Here, the expression supporting the substrate does not mean that the support plate supports the substrate in a state in which it directly contacts the substrate, and parts of the hand that come into contact with the substrate bottom may be vacuum adsorption modules.
지지 플레이트(132)는 지면에 대해 평행하게 배치되고, 'U'자 형상을 갖는다. 단, 지지 플레이트(132)의 형상은 이에 한정되지 않는다. The
구체적으로, 지지 플레이트(132)는 제1 및 제2 지지바(133, 134) 및 연결부(135)를 포함할 수 있다. 제1 및 제2 지지바(133, 134)는 막대 형상을 갖고, 서로 이격되어 마주하게 위치하며, 서로 동일한 방향으로 연장된다. 상기 연결부(135)는 양 단부가 각각 제1 및 제2 지지바(133,134)와 연결된다. Specifically, the
지지 플레이트(132)의 내부에는 진공 유로(132a)가 형성된다. 지지 플레이트(132)에 형성된 진공 유로(132a)는 고정단부(122)에 형성된 진공 유로(122a)와 연결되고, 고정단부(122)에 형성된 진공 유로(122a)는 진공 라인(VL)을 통해 진공 펌프(P)와 연결된다. A
지지 플레이트(132)의 상면에는 기판(W)을 지지하는 진공 흡착 모듈(150)들이 탈착 가능하게 설치될 수 있다. 이 실시예에 있어서, 지지 플레이트(132)에는 세 개의 진공 흡착 모듈(150)을 구비하나, 진공 흡착 모듈(150)의 개수는 지지 플레이트(132)의 크기 및 이송 효율에 따라 증가하거나 감소할 수도 있다. The
진공 흡착 모듈(150)들은 지지 플레이트(132)의 상면에 탈착 가능하게 설치될 수 있다. 진공 흡착 모듈(150)은 핸드(120가 이송할 기판(W)을 지지하고, 기판(W)가 안착되는 면의 기울기가 기판(W)의 배면 형상에 따라 조절가능하다. 즉, 진공 흡착 모듈(150)은 기판(W)이 안착되는 면(상부 패드)이 기판(W0)의 휨 정도에 따라 휘어질 수 있다. 진공 흡착 모듈(150)은 진공 펌프(P)로부터 제공되는 진공압을 이용하여 기판(W)을 진공 흡착할 수 있다. The
본 실시예에 있어서, 진공 흡착 모듈들(150)은 서로 동일한 구성을 갖는다. 따라서, 진공 흡착 모듈(150)의 구성에 대한 구체적인 설명에 있어서, 하나의 진공 흡착 모듈(150)을 일례로 하여 설명한다. In this embodiment, the
도 8은 진공 흡착 모듈의 사시도이다.8 is a perspective view of a vacuum adsorption module;
도 7 및 도 8을 참조하면, 지지 플레이트(132)의 상면에는 결합홈(132a)이 형성되고, 진공 흡착 모듈(150)은 결합홈(132a)에 삽입된다. 7 and 8 , a
진공 흡착 모듈(150)은 기판의 휨(warpage)으로 인한 높이차에 탄력적으로 변형가능한 탄력층 패드(154)를 갖는다. 일 예로, 진공 흡착 모듈(150)은 탄력층 패드(154), 기판과 접하는 상부 패드(152) 그리고 지지 플레이트(132)와 접하는 하부 패드(156)를 포함하는 3중 패드 구조를 갖는다. 탄력층 패드(154)는 상부 패드(152)와 하부 패드(156) 사이에 제공된다. 상부 패드(152)의 재질은 내열성 및 기계적 강도가 우수한 수지 재질로 이루어질 수 있으며, 예컨대, 폴리에테르에테르케톤(PolyEtherEtherKetone : PEEK) + CA로 이루어질 수 있다. 또한, 하부 패드(156)는 피크(PEEK) 또는 알루미늄을 포함하는 재질로 제공될 수 있으며, 탄력층 패드(154)는 실리콘을 포함하는 재질로 제공될 수 있다. 하부 패드(156)는 세라믹 소재로 이루어지는 지지 플레이트(132)와의 접착성을 위해 알루미늄을 포함하는 재질로 이루어지는 것이 바람직하다. The
참고로, 도 9는 기판의 휨 발생시 높이 차이를 보여주는 도면이고, 도 10은 실리콘 패드의 변형을 보여주는 그림이다.For reference, FIG. 9 is a diagram showing a height difference when a substrate is bent, and FIG. 10 is a diagram showing deformation of a silicon pad.
도 9 및 도 10에서와 같이, 기판은 그 중심으로부터 60mm 지점에서 MAX 40㎛의 높이차이가 발생될 수 있다. 그리고, 실리콘 소재의 탄력층 패드는 두께 0.5mm 기준으로 실험하였을 때 δ = 58.82[㎛] 변형이 발생될 수 있다. 따라서, 탄력층 패드가 삽입된 진공 흡착 모듈은 기판 휨으로 인한 높이차보다 큰 변형이 가능함으로써 휘어진 기판을 안정적으로 흡착하여 이송할 수 있다.9 and 10 , the substrate may have a height difference of
도 11은 휘어진 기판을 흡착하고 있는 진공 흡착 모듈을 보여주는 도면이다. 11 is a view showing a vacuum adsorption module adsorbing a curved substrate.
도 11에서와 같이, 진공 흡착 모듈(150)은 휘어진 기판과 접촉되었을 때 탄력층 패드(154)가 기판(W)의 휨에 따라 수축 및 팽창되면서 상부 패드가 기판 저면에 밀착된다. 이에 따라, 진공 흡착 모듈(150)은 고온 공정 처리후 발생하는 기판(W)의 휨에 상관없이 기판(W)을 안정적으로 흡착 및 지지할 수 있으므로, 인덱스 로봇(100)은 이송 효율 및 제품의 수율을 향상시킬 수 있다. 11, the
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.The above description is merely illustrative of the technical spirit of the present invention, and various modifications and variations will be possible without departing from the essential characteristics of the present invention by those skilled in the art to which the present invention pertains. Therefore, the embodiments disclosed in the present invention are not intended to limit the technical spirit of the present invention, but to explain, and the scope of the technical spirit of the present invention is not limited by these embodiments. The protection scope of the present invention should be construed by the following claims, and all technical ideas within the equivalent range should be construed as being included in the scope of the present invention.
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 150 : 진공 흡착 모듈
154 : 탄력층 패드 10: index unit 30: buffer unit
40: process processing unit 50: interface unit
310: buffer module 320: cooling module
330: heating module 340: buffer transfer robot
100: index robot 110: hand drive unit
120: hand 150: vacuum adsorption module
154: elastic layer pad
Claims (5)
기판을 지지하는 그리고 세라믹 소재로 이루어지는 핸드 플레이트; 및
상기 핸드 플레이트에 설치되고, 기판의 저면을 흡착 고정하는 진공 흡착 패드를 포함하되;
상기 진공 흡착 패드는
기판과 접하는 그리고 피크(PEEK)를 포함하는 재질로 제공되는 상부 패드;
상기 핸드 플레이트와 접하는 그리고 알루미늄을 포함하는 재질로 제공되는 하부 패드; 및
상기 상부 패드와 상기 하부 패드 사이에 제공되고, 기판의 휨(warpage)으로 인한 높이차에 탄력적으로 변형가능한 탄력층 패드를 포함하는 기판 반송 장치. A substrate transport apparatus comprising:
a hand plate supporting the substrate and made of a ceramic material; and
a vacuum suction pad installed on the hand plate and adsorbing and fixing the bottom surface of the substrate;
The vacuum suction pad is
an upper pad in contact with the substrate and provided with a material including a peak (PEEK);
a lower pad in contact with the hand plate and provided with a material containing aluminum; and
and an elastic layer pad provided between the upper pad and the lower pad, and elastically deformable to a height difference due to warpage of the substrate.
상기 탄력층 패드는 실리콘을 포함하는 재질로 제공되는 기판 반송 장치. The method of claim 1,
The elastic layer pad is a substrate transport device provided with a material containing silicon.
기판의 인수인계를 위한 지지핀을 가지는 외부의 반송원; 및
상기 로드 포트와 상기 반송원 사이에 상기 기판을 전달하는 인덱스 로봇을 포함하되,
상기 인덱스 로봇은,
기판을 지지하는 그리고 세라믹 소재로 이루어지는 핸드 플레이트; 및
상기 핸드 플레이트에 설치되고, 기판의 저면을 흡착 고정하는 진공 흡착 패드를 포함하고;
상기 진공 흡착 패드는
기판과 접하는 그리고 피크(PEEK)를 포함하는 재질로 제공되는 상부 패드;
상기 핸드 플레이트와 접하는 그리고 알루미늄을 포함하는 재질로 제공되는 하부 패드; 및
상기 상부 패드와 상기 하부 패드 사이에 제공되고, 기판의 휨(warpage)으로 인한 높이차에 탄력적으로 변형가능한 탄력층 패드를 포함하는 기판 처리 장치. a load port in which the cassette is located;
an external transfer source having a support pin for taking over the substrate; and
An index robot for transferring the substrate between the load port and the transfer source,
The index robot,
a hand plate supporting the substrate and made of a ceramic material; and
a vacuum suction pad installed on the hand plate and configured to adsorb and fix the bottom surface of the substrate;
The vacuum suction pad is
an upper pad in contact with the substrate and provided with a material including a peak (PEEK);
a lower pad in contact with the hand plate and provided with a material containing aluminum; and
and an elastic layer pad provided between the upper pad and the lower pad, and elastically deformable to a height difference due to warpage of the substrate.
상기 탄력층 패드는 실리콘을 포함하는 재질로 제공되는 기판 처리 장치.
5. The method of claim 4,
The elastic layer pad is a substrate processing apparatus provided with a material containing silicon.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020190112235A KR102298088B1 (en) | 2019-09-10 | 2019-09-10 | Transfer robot and Apparatus for treating substrate with the robot |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
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Patent Citations (2)
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