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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2022176901
(43)【公開日】2022-11-30
(54)【発明の名称】基板処理装置及び基板搬送ロボット
(51)【国際特許分類】
   H01L 21/304 20060101AFI20221122BHJP
   H01L 21/677 20060101ALI20221122BHJP
【FI】
H01L21/304 643A
H01L21/304 648A
H01L21/304 651B
H01L21/68 A
【審査請求】有
【請求項の数】20
【出願形態】OL
(21)【出願番号】P 2022077501
(22)【出願日】2022-05-10
(31)【優先権主張番号】10-2021-0063629
(32)【優先日】2021-05-17
(33)【優先権主張国・地域又は機関】KR
(71)【出願人】
【識別番号】518162784
【氏名又は名称】セメス カンパニー,リミテッド
(74)【代理人】
【識別番号】100114775
【弁理士】
【氏名又は名称】高岡 亮一
(74)【代理人】
【識別番号】100121511
【弁理士】
【氏名又は名称】小田 直
(74)【代理人】
【識別番号】100202751
【弁理士】
【氏名又は名称】岩堀 明代
(74)【代理人】
【識別番号】100208580
【弁理士】
【氏名又は名称】三好 玲奈
(74)【代理人】
【識別番号】100191086
【弁理士】
【氏名又は名称】高橋 香元
(72)【発明者】
【氏名】ユン,ド ヒョン
(72)【発明者】
【氏名】イ,ヨ ヒ
(72)【発明者】
【氏名】チョン,ジ ウ
(72)【発明者】
【氏名】パク,ミ ソ
【テーマコード(参考)】
5F131
5F157
【Fターム(参考)】
5F131AA02
5F131BA37
5F131CA32
5F131DA32
5F131DA33
5F131DA36
5F131DB04
5F131DB42
5F131DB54
5F131DB58
5F131DB62
5F131DB72
5F131DB76
5F131DD03
5F131DD29
5F131DD33
5F131DD43
5F131DD54
5F131DD57
5F131DD73
5F131EA06
5F131EA24
5F131GA14
5F131KA14
5F131KA52
5F131KB09
5F131KB46
5F131KB58
5F157AB45
5F157AB48
5F157AB52
5F157AB64
5F157CF42
5F157DB32
(57)【要約】
【課題】基板を効率的に処理することができる基板処理装置及び基板搬送ロボットを提供する。
【解決手段】本発明は基板を処理する装置を提供する。一実施形態において、基板処理装置は、基板を液で処理する液処理チャンバーと、前記液処理された基板を乾燥する乾燥チャンバーと、前記液処理チャンバーと前記乾燥チャンバーとの間で基板を搬送し、X軸、Y軸、Z軸移動と前記Z軸を基準に回転駆動可能であり、前記基板が置かれるハンドを含む搬送ロボットと、基板が前記液処理チャンバーから前記乾燥チャンバーに搬送される時、前記基板は薬液に濡れて液膜が形成されたままに搬送ロボットによって搬送され、前記基板の前記液膜の形態を撮像する光学系と、前記光学系が撮像した液膜の形態を測定する制御部と、を含む。
【選択図】図3
【特許請求の範囲】
【請求項1】
基板を液で処理する液処理チャンバーと、
液処理された前記基板を乾燥する乾燥チャンバーと、
前記液処理チャンバーと前記乾燥チャンバーとの間で基板を搬送し、X軸、Y軸、Z軸移動と前記Z軸を基準に回転駆動可能であり、前記基板が置かれるハンドを含む搬送ロボットと、
基板が前記液処理チャンバーから前記乾燥チャンバーに搬送される時、前記基板は薬液に濡れて液膜が形成されたままに搬送ロボットによって搬送され、
前記基板の前記液膜の形態を撮像する光学系と、
前記光学系が撮像した液膜の形態を測定する制御部と、を含む基板処理装置。
【請求項2】
前記光学系は、
前記搬送ロボットが前記液処理チャンバーで前記基板をピックアップ(Pick up)した状態で、前記光学系が前記液膜の形態を撮像した第1データを前記制御部に伝送し、
前記搬送ロボットが前記乾燥チャンバーヘの投入する前、前記光学系が前記液膜の形態を撮像した第2データを前記制御部に伝送し、
前記制御部は、
前記第1データと前記第2データを比較して、前記第2データの液膜の形態が前記第1データと比較で誤差範囲を抜け出す場合、
前記乾燥チャンバーヘの搬入可否を決定し、前記第2データを格納する請求項1に記載の基板処理装置。
【請求項3】
前記光学系は、
前記基板の側面で前記基板のエッジ領域を撮像するカメラである請求項1又は請求項2に記載の基板処理装置。
【請求項4】
前記カメラは、前記基板の第1側面と、前記第1側面の他側である第2側面を撮像するように提供される請求項3に記載の基板処理装置。
【請求項5】
前記制御部は、
前記第1側面の基板に対する薬液の接触角である第1接触角と、前記第2側面の基板に対する薬液の接触角である第2接触角を測定する請求項4に記載の基板処理装置。
【請求項6】
前記光学系は、
前記搬送ロボットが前記液処理チャンバーで前記基板をピックアップ(Pick up)した状態で、前記光学系が前記液膜の形態を撮像した第1データを前記制御部に伝送し、
前記搬送ロボットが前記乾燥チャンバーヘの投入する前、前記光学系が前記液膜の形態を撮像した第2データを前記制御部に伝送し、
前記制御部は、
前記基板の第1側面の基板に対する薬液の接触角である第1接触角と、前記基板の第2側面の基板に対する薬液の接触角である第2接触角を測定し、
前記第1データの前記第1接触角及び前記第2データの前記第1接触角を比較し、
前記第1データの前記第2接触角及び前記第2データの前記第2接触角を比較して、前記第2データの前記第1接触角及び前記第2接触角が、前記第1データの前記第1接触角及び前記第2接触角の誤差範囲で抜け出す場合、
前記乾燥チャンバーヘの搬入可否を決定し、前記第2データを格納する請求項1に記載の基板処理装置。
【請求項7】
前記格納された第2データは、
前記乾燥チャンバーで基板の乾燥不良が発生した場合、分析データとして提供される請求項2又は請求項6に記載の基板処理装置。
【請求項8】
前記搬送ロボットは、
前記ハンドの上部に配置される笠部材をさらに含み、
前記光学系は、前記笠部材に設置されて提供される請求項1に記載の基板処理装置。
【請求項9】
前記光学系は、液膜の高さを測定する請求項7に記載の基板処理装置。
【請求項10】
前記液処理チャンバーは、複数がN列M行の配列に積層されて提供され、
前記乾燥チャンバーは、複数がn列m行の配列に積層されて提供され、
前記搬送ロボットは、前記複数の液処理チャンバー及び前記複数の乾燥チャンバーの間で前記基板をレシピに応じる位置に搬送する請求項1に記載の基板処理装置。
【請求項11】
前記乾燥チャンバーは、超臨界流体で基板を乾燥する超臨界処理チャンバーである請求項1に記載の基板処理装置。
【請求項12】
第1チャンバーから第2チャンバーに基板を搬送して基板を処理する方法において、
搬送される前記基板は薬液に濡れて液膜が形成されたままに搬送ロボットによって搬送され、
前記搬送ロボットは、X軸、Y軸、Z軸移動と前記Z軸を基準に回転駆動可能であり、前記基板が置かれるハンドを含み、
前記基板の前記液膜の形態を撮像し、撮像した前記液膜の形態を測定する基板処理方法。
【請求項13】
前記搬送ロボットが前記第1チャンバーで前記基板をピックアップ(Pick up)した状態で、前記液膜の形態を撮像した第1データを格納し、
前記搬送ロボットが前記第2チャンバーヘの投入する前、前記液膜の形態を撮像した第2データを格納し、
制御部によって前記第1データと前記第2データを比較して、前記第2データの液膜の形態が前記第1データと比較で誤差範囲を抜け出す場合、
前記第2チャンバーヘの搬入可否を決定し、前記第2データを格納する請求項12に記載の基板処理方法。
【請求項14】
前記搬送ロボットが前記第1チャンバーで前記基板をピックアップ(Pick up)した状態で、前記液膜の形態を撮像した第1データを格納し、
前記搬送ロボットが前記第2チャンバーヘの投入する前、前記液膜の形態を撮像した第2データを格納し、
制御部によって、前記基板の第1側面の基板に対する薬液の接触角である第1接触角と、前記基板の第2側面の基板に対する薬液の接触角である第2接触角を測定し、
前記第1データの前記第1接触角及び前記第2データの前記第1接触角を比較し、
前記第1データの前記第2接触角及び前記第2データの前記第2接触角を比較して、前記第2データの前記第1接触角及び前記第2接触角が、前記第1データの前記第1接触角及び前記第2接触角の誤差範囲で抜け出す場合、
前記第2チャンバーヘの搬入可否を決定し、前記第2データを格納する請求項12に記載の基板処理方法。
【請求項15】
前記格納された第2データは、
前記第2チャンバーで基板の処理不良が発生した場合、分析データとして提供される請求項13又は請求項14に記載の基板処理方法。
【請求項16】
前記第1チャンバーは、液処理チャンバーであり、
前記第2チャンバーは、乾燥チャンバーである請求項12に記載の基板処理方法。
【請求項17】
前記乾燥チャンバーは、超臨界流体で基板を乾燥する超臨界処理チャンバーである請求項16に記載の基板処理方法。
【請求項18】
前記第1チャンバーは、複数がN列M行の配列に積層されて提供され、
前記第2チャンバーは、複数がn列m行の配列に積層されて提供され、
前記搬送ロボットは、前記複数の第1チャンバー及び前記複数の第2チャンバーの間で前記基板をレシピに応じる位置に搬送する請求項12に記載の基板処理方法。
【請求項19】
前記液膜の形態は、前記液膜の高さである請求項12に記載の基板処理方法。
【請求項20】
複数がN列M行の配列に積層されて提供され、基板を液で処理する液処理チャンバーと、
複数がn列m行の配列に積層されて提供され、液処理された前記基板を乾燥する乾燥チャンバーと、
前記液処理チャンバーと前記乾燥チャンバーとの間で基板を搬送し、X軸、Y軸、Z軸移動と前記Z軸を基準に回転駆動可能であり、前記基板が置かれるハンドを含む搬送ロボットと、
基板が前記液処理チャンバーから前記乾燥チャンバーに搬送される時、前記基板は薬液に濡れて液膜が形成されたままに搬送ロボットによって搬送され、
前記基板の前記液膜の形態を撮像する光学系と、
前記光学系が撮像した液膜の形態を測定する制御部と、を含み、
前記搬送ロボットが前記液処理チャンバーで前記基板をピックアップ(Pick up)した状態で、前記光学系が前記液膜の形態を撮像した第1データを前記制御部に伝送し、
前記搬送ロボットが前記乾燥チャンバーヘの投入する前、前記光学系が前記液膜の形態を撮像した第2データを前記制御部に伝送し、
前記制御部は、
前記第1データと前記第2データを比較して、前記第2データの液膜の形態が前記第1データと比較で誤差範囲を抜け出す場合、
前記乾燥チャンバーヘの搬入可否を決定し、前記第2データを格納し、
前記格納された第2データは、
前記乾燥チャンバーで基板の乾燥不良が発生した場合、分析データとして提供される基板処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は基板を搬送する搬送ロボット及びこれを有する基板処理装置に関する。
【背景技術】
【0002】
半導体素子を製造するために、基板に写真、蝕刻、アッシング、イオン注入、そして薄膜蒸着等の多様な工程を通じて望むパターンが基板に形成する。各々の工程には様々な処理液が使用され、工程進行中には汚染物及びパーティクルが生成される。これを解決するために各々の工程前後には汚染物及びパーティクルを洗浄処理するための洗浄工程が遂行される。
【0003】
一般的に洗浄工程は液処理工程及び乾燥処理工程を遂行する。液処理工程は基板上に処理液を供給し、乾燥処理工程は基板上に残留された液を除去する。液処理工程はケミカル処理段階、リンス段階、そして溶剤置換段階を含む。ケミカル処理段階はケミカルで基板上に異物を除去し、リンス段階は基板上に残留されたケミカルを除去し、溶剤置換段階は基板上に残留されたリンス液を有機溶剤で置換する。
【0004】
図1を参照して説明する。一般的にケミカル処理段階、リンス段階、そして溶剤置換段階は液処理チャンバー260内で進行され、乾燥処理段階は乾燥チャンバー280で進行される。これによって、溶剤置換段階が完了された基板は乾燥チャンバー280に搬送される。
【0005】
基板を洗浄する半導体設備は普通n列m層構造を有する。この時、液処理チャンバー260と乾燥チャンバー280は同一の層同士マッチングされることではなく、ランダムマッチングされる。仮に、1列1層の液処理チャンバー260で処理された基板が2列3層乾燥チャンバーにマッチングされる場合に、基板はX、Y、Z軸移動(Movement)に回転まで進行して溶剤の挙動が最もひどく現れる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0006】
【特許文献1】国際特許公開第WO2015098153A1号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
本発明の目的は基板を効率的に処理することができる基板処理装置及び基板搬送ロボットを提供することにある。
【0008】
本発明の目的は基板が液処理チャンバーと乾燥チャンバーとの間を移動する過程が原因になって発生することができる乾燥不良を解消することができる基板処理装置及び基板搬送ロボットを提供することにある。
【0009】
本発明の目的は基板が液処理チャンバーと乾燥チャンバーとの間を移動する過程が原因になって発生することができる乾燥不良を解消することができる基板処理装置及び基板搬送ロボットを提供することにある。
【0010】
本発明の目的は液処理チャンバーを含む基板処理設備で、基板Wの表面に吐出されて形成された液膜に対するモニターリングシステムを提供することによって、乾燥完了後に問題が発生する場合に、パート単位からの問題解決が可能な基板処理装置及び基板搬送ロボットを提供することにある。
【0011】
本発明の目的はここに制限されなく、言及されないその他の目的は下の記載から当業者に明確に理解されるべきである。
【課題を解決するための手段】
【0012】
本発明は基板を処理する装置を提供する。一実施形態において、基板処理装置は、基板を液で処理する液処理チャンバーと、前記液処理された基板を乾燥する乾燥チャンバーと、前記液処理チャンバーと前記乾燥チャンバーとの間で基板を搬送し、X軸、Y軸、Z軸移動と前記Z軸を基準に回転駆動可能であり、前記基板が置かれるハンドを含む搬送ロボットと、基板が前記液処理チャンバーから前記乾燥チャンバーに搬送される時、前記基板は薬液に濡れて液膜が形成されたままに搬送ロボットによって搬送され、前記基板の前記液膜の形態を撮像する光学系と、前記光学系が撮像した液膜の形態を測定する制御部と、を含む。
【0013】
一実施形態において、前記光学系は、前記搬送ロボットが前記液処理チャンバーで前記基板をピックアップ(Pick up)した状態で、前記光学系が前記液膜の形態を撮像した第1データを前記制御部に伝送し、前記搬送ロボットが前記乾燥チャンバーヘの投入する前に、前記光学系が前記液膜の形態を撮像した第2データを前記制御部に伝送し、前記制御部は、前記第1データと前記第2データを比較して、前記第2データの液膜の形態が前記第1データと比較で誤差範囲を抜け出す場合、前記乾燥チャンバーヘの搬入可否を決定し、前記第2データを格納する。
【0014】
一実施形態において、前記基板の側面で前記基板のエッジ領域を撮像するカメラであり得る。
【0015】
一実施形態において、前記カメラは前記基板の第1側面と、前記第1側面の他側である第2側面を撮像するように提供されることができる。
【0016】
一実施形態において、前記制御部は、前記第1側面の基板に対する薬液の接触角である第1接触角と、前記第2側面の基板に対する薬液の接触角である第2接触角を測定することができる。
【0017】
一実施形態において、前記光学系は、前記搬送ロボットが前記液処理チャンバーで前記基板をピックアップ(Pick up)した状態で、前記光学系が前記液膜の形態を撮像した第1データを前記制御部に伝送し、前記搬送ロボットが前記乾燥チャンバーヘの投入する前、前記光学系が前記液膜の形態を撮像した第2データを前記制御部に伝送し、前記制御部は、前記第1側面の基板に対する薬液の接触角である第1接触角と、前記第2側面の基板に対する薬液の接触角である第2接触角を測定し、前記第1データの前記第1接触角及び前記第2データの前記第1接触角を比較し、前記第1データの前記第2接触角及び前記第2データの前記第2接触角を比較して、前記第2データの前記第1接触角及び前記第2接触角が、前記第1データの前記第1接触角及び前記第2接触角の誤差範囲で抜け出す場合、前記乾燥チャンバーヘの搬入可否を決定し、前記第2データを格納することができる。
【0018】
一実施形態において、前記格納された第2データは、前記乾燥チャンバーで基板の乾燥不良が発生した場合に分析データとして提供されることができる。
【0019】
一実施形態において、前記搬送ロボットは、前記ハンドの上部に配置される笠部材をさらに含み、前記光学系は前記笠部材に設置されて提供されることができる。
【0020】
一実施形態において、前記光学系は液膜の高さを測定することができる。
【0021】
一実施形態において、前記液処理チャンバーは複数がN列M行の配列に積層されて提供され、前記乾燥チャンバーは複数がn列m行の配列に積層されて提供され、前記搬送ロボットは前記複数の液処理チャンバー及び前記複数の乾燥チャンバーの間で前記基板をレシピに応じる位置に搬送することができる。
【0022】
一実施形態において、前記乾燥チャンバーは超臨界流体で基板を乾燥する超臨界処理チャンバーであり得る。
【0023】
また、本発明の他の観点によれば、基板を処理する方法を提供する。第1チャンバーから第2チャンバーに基板を搬送して基板を処理する一実施形態による方法において、前記搬送される基板は薬液に濡れて液膜が形成されたままに搬送ロボットによって搬送され、前記搬送ロボットは、X軸、Y軸、Z軸移動と前記Z軸を基準に回転駆動可能であり、前記基板が置かれるハンドを含み、前記基板の前記液膜の形態を撮像し、前記撮像した液膜の形態を測定する。
【0024】
一実施形態において、前記搬送ロボットが前記第1チャンバーで前記基板をピックアップ(Pick up)した状態で、前記液膜の形態を撮像した第1データを格納し、前記搬送ロボットが前記第2チャンバーヘの投入する前、前記液膜の形態を撮像した第2データを格納し、制御部によって前記第1データと前記第2データを比較して、前記第2データの液膜の形態が前記第1データと比較で誤差範囲を抜け出す場合、前記第2チャンバーヘの搬入可否を決定し、前記第2データを格納することができる。
【0025】
一実施形態において、前記搬送ロボットが前記第1チャンバーで前記基板をピックアップ(Pick up)した状態で、前記液膜の形態を撮像した第1データを格納し、前記搬送ロボットが前記第2チャンバーヘの投入する前、前記液膜の形態を撮像した第2データを格納し、制御部によって、前記第1側面の基板に対する薬液の接触角である第1接触角と、前記第2側面の基板に対する薬液の接触角である第2接触角を測定し、前記第1データの前記第1接触角及び前記第2データの前記第1接触角を比較し、前記第1データの前記第2接触角及び前記第2データの前記第2接触角を比較して、前記第2データの前記第1接触角及び前記第2接触角が、前記第1データの前記第1接触角及び前記第2接触角の誤差範囲で抜け出す場合、前記乾燥チャンバーヘの搬入可否を決定し、前記第2データを格納することができる。
【0026】
一実施形態において、前記格納された第2データは、前記乾燥チャンバーで基板の乾燥不良が発生した場合に分析データとして提供されることができる。
【0027】
一実施形態において、前記第1チャンバーは、液処理チャンバーであり、前記第2チャンバーは乾燥チャンバーであり得る。
【0028】
一実施形態において、前記乾燥チャンバーは超臨界流体で基板を乾燥する超臨界処理チャンバーであり得る。
【発明の効果】
【0029】
本発明の様々な実施形態によれば、基板を効率的に処理することができる。
【0030】
本発明の様々な実施形態によれば、基板を基板が液処理チャンバーと乾燥チャンバーとの間を移動する過程が原因になって発生することができる乾燥不良を解消することができる。
【0031】
本発明は液処理チャンバーを含む基板処理設備で、基板Wの表面に吐出されて形成された液膜に対するモニターリングシステムを提供することによって、乾燥完了後の問題が発生する場合に、パート単位からの問題解決が可能である。
【0032】
本発明の効果が上述した効果によって限定されることではなく、言及されない効果は本明細書及び添付された図面から本発明が属する技術分野で通常の知識を有する者に明確に理解されるべきである。
【図面の簡単な説明】
【0033】
図1】従来洗浄設備で現れる問題点を示した図面である。
図2】本発明の一実施形態による基板処理設備を示す平面図である。
図3図2の基板処理設備をA-A方向から見た断面図である。
図4】本発明の第1実施形態による搬送ロボットを概略的に示した平面図である。
図5】本発明の第2実施形態による搬送ロボットを示した斜視図である。
図6図5の搬送ロボットを前面から見た形状を示した正面図である。
図7】溶剤の挙動の例示を示した断面図である。
図8】本発明の一実施形態による基板処理方法の流れを説明する図面である。
図9】本発明の一実施形態による基板処理方法の流れを説明する図面である。
【発明を実施するための形態】
【0034】
以下では添付した図面を参考として本発明の実施形態に対して本発明が属する技術分野で通常の知識を有する者が容易に実施できるように詳細に説明する。しかし、本発明は様々な異なる形態に具現されることができ、ここで説明する実施形態に限定されない。また、本発明の望ましい実施形態を詳細に説明することにおいて、関連された公知機能又は構成に対する具体的な説明が本発明の要旨を不必要に曖昧にすることができていると判断される場合にはその詳細な説明を省略する。また、類似な機能及び作用をする部分に対しては図面の全体に亘って同一な符号を使用する。
【0035】
ある構成要素を‘含む’ということは、特別に反対になる記載がない限り、他の構成要素を除外することではなく、他の構成要素をさらに含むことができることを意味する。具体的に、“含む”又は“有する”等の用語は明細書上に記載された特徴、数字、段階、動作、構成要素、部品、又はこれらを組み合わせたものが存在することを指定しようとすることがであり、1つ又はそれ以上の他の特徴や数字、段階、動作、構成要素、部品、又はこれらを組み合わせたものの存在又は付加可能性を予め排除しないことと理解されなければならない。
【0036】
単数の表現は文脈の上に明確に異なりに表現しない限り、複数の表現を含む。また、図面で要素の形状及びサイズ等はより明確な説明のために誇張されることができる。
【0037】
用語“及び/又は”は該当列挙された項目の中でいずれか1つ及び1つ以上のすべての組合を含む。また、本明細書で“連結される”という意味はA部材とB部材が直接連結される場合のみならず、A部材とB部材との間にC部材が介在されてA部材とB部材が間接連結される場合も意味する。
【0038】
本発明の実施形態は様々な形態に変形することができ、本発明の範囲が以下の実施形態に限定されることとして解釈されてはならない。本実施形態は当業界で平均的な知識を有する者に本発明をさらに完全に説明するために提供されることである。したがって、図面での要素の形状はより明確な説明を強調するために誇張されている。
【0039】
図2は本発明の一実施形態による基板処理設備を示す平面図である。図3図2の基板処理設備をA-A方向から見た断面図である。図2及び図3を参照して説明する。基板を処理する基板処理設備1はインデックスモジュール10と工程処理モジュール20を含む。インデックスモジュール10はロードポート120及び移送フレーム140を有する。ロードポート120、移送フレーム140、及び工程処理モジュール20は順次的に一列に配列される。以下、ロードポート120、移送フレーム140、及び工程処理モジュール20が配列された方向を第1の方向12とし、上部から見る時、第1の方向12と垂直になる方向を第2方向14とし、第1の方向12と第2方向14を含む平面と垂直である方向を第3方向16とする。
【0040】
ロードポート120には基板Wが収納されたキャリヤー18が安着される。ロードポート120は複数に提供され、これらは第2方向14に沿って一列に配置される。図2では4つのロードポート120が提供されたことと図示した。しかし、ロードポート120の数は工程処理モジュール20の工程効率及びフットプリント等の条件に応じて増加するか、又は減少してもよい。キャリヤー18には基板の縁を支持するように提供されたスロット(図示せず)が形成される。スロットは第3方向16に複数が提供され、基板は第3方向16に沿って互いに離隔された状態に積層されるようにキャリヤー内に位置される。キャリヤー18としては前面開放一体型ポッド(Front Opening Unifed Pod;FOUP)が使用されることができる。
【0041】
工程処理モジュール20はバッファユニット220、搬送チャンバー240、そして処理チャンバーとして液処理チャンバー260と乾燥チャンバー280を有する。搬送チャンバー240はその長さ方向が第1の方向12と平行に配置される。処理チャンバーとして液処理チャンバー260と乾燥チャンバー280は内部で基板が処理され、各々の内部に基板が出入する入口が形成される。第2方向14に沿って搬送チャンバー240の一側には液処理チャンバー260が配置され、搬送チャンバー240の他側には乾燥チャンバー280が配置される。液処理チャンバー260と乾燥チャンバー280は搬送チャンバー240を基準に互いに対称がされるように提供されることができる。液処理チャンバー260の中で一部は搬送チャンバー240の長さ方向に沿って配置される。また、液処理チャンバー260の中で一部は互いに積層されるように配置される。即ち、搬送チャンバー240の一側には液処理チャンバー260がAXB(AとBは各々1以上の自然数)の配列に配置されることができる。ここで、Aは第1の方向12に沿って一列に提供された液処理チャンバー260の数であり、Bは第3方向16に沿って一列に提供された液処理チャンバー260の数である。搬送チャンバー240の一側に液処理チャンバー260が6つ又は9つ提供される場合、液処理チャンバー260は3X2又は3X3の配列に配置されることができる。液処理チャンバー260の個数は増加するか、又は減少してもよい。乾燥チャンバー280も液処理チャンバー260と類似にMXN(MとNは各々1以上の自然数)の配列に配置されることができる。ここで、M、Nは各々A、Bと同一な数であり得る。上述したことと異なりに、液処理チャンバー260と乾燥チャンバー280は全て搬送チャンバー240の一側のみに提供されることができる。また、上述したことと異なりに、液処理チャンバー260と乾燥チャンバー280は各々搬送チャンバー240の一側及び他側に単層に提供されることができる。選択的に、搬送チャンバー240の一側に液処理チャンバー260が積層され、他側に乾燥チャンバー280が積層されるように位置されることができる。また、液処理チャンバー260と乾燥チャンバー280は上述したことと異なりに様々な配置で提供されることができる。
【0042】
バッファユニット220は移送フレーム140と搬送チャンバー240との間に配置される。バッファユニット220は搬送チャンバー240と移送フレーム140との間に基板Wが搬送される前に基板Wが留まる空間を提供する。バッファユニット220はその内部に基板Wが置かれるスロット(図示せず)が提供され、スロット(図示せず)は相互間に第3方向16に沿って離隔されるように複数に提供される。バッファユニット220で移送フレーム140と対向する面と搬送チャンバー240と対向する面の各々が開放される。
【0043】
移送フレーム140はロードポート120に安着されたキャリヤー18とバッファユニット220との間に基板Wを搬送する。移送フレーム140にはインデックスレール142とインデックスロボット144が提供される。インデックスレール142はその長さ方向が第2方向14と並んで提供される。インデックスロボット144はインデックスレール142上に設置され、インデックスレール142に沿って第2方向14に直線移動される。インデックスロボット144はベース144a、本体144b、及びインデックスアーム144cを有する。ベース144aはインデックスレール142に沿って移動可能するように設置される。本体144bはベース144aに結合される。本体144bはベース144a上で第3方向16に沿って移動可能するように提供される。また、本体144bはベース144a上で回転可能するように提供される。インデックスアーム144cは本体144bに結合され、本体144bに対して前進及び後進移動可能するように提供される。インデックスアーム144cは複数に提供されて各々個別に駆動されるように提供される。インデックスアーム144cは第3方向16に沿って互いに離隔された状態に積層されるように配置される。インデックスアーム144cの中で一部は工程処理モジュール20からキャリヤー18に基板Wを搬送する時に使用され、その他の一部はキャリヤー18から工程処理モジュール20に基板Wを搬送する時、使用されることができる。これはインデックスロボット144が基板Wを搬入及び搬出する過程で工程処理前の基板Wから発生されたパーティクルが工程処理後の基板Wに付着されることを防止することができる。
【0044】
搬送チャンバー240には処理チャンバーとして液処理チャンバー260と乾燥チャンバー280の入口を通じて処理チャンバーとして液処理チャンバー260と乾燥チャンバー280の内部及び外部に基板Wを搬送する搬送ロボット244が提供される。一実施形態によれば、搬送ロボット244はバッファユニット220、液処理チャンバー260、そして乾燥チャンバー280との間に基板Wを搬送する。搬送ロボット244はガイドレール242に沿って移動可能に提供される。ガイドレール242はその長さ方向が第1方向12と並んで配置される。搬送ロボット244はガイドレール242上に設置され、ガイドレール242上で第1の方向12に沿って直線移動される。そして、搬送ロボット244は第3方向16に昇下降が可能である。そして、搬送ロボット244は第3方向を軸に回転可能である。搬送チャンバー240は内部の搬送領域に降下気流を発生させるファンユニット246が提供される。降下気流は内部のパーティクル及びヒューム等の異物質が浮遊することを防止する。基板Wは液処理チャンバー260で乾燥チャンバー280に搬送される場合、液処理チャンバー260で供給された液が残留する状態に搬送される。
【0045】
図4は本発明の第1実施形態による搬送ロボットを概略的に示した平面図である。図4を参照する。本発明の第1実施形態による搬送ロボット2441は搬送ロボット244の例である。搬送ロボット2441はベース710、ハンド720を含む。
【0046】
ベース710は水平方向及び上下方向に沿って直線移動が可能であり、上下方向に平行である軸を基準に回転可能に提供されることができる。ハンド720はベース710に結合される。一実施形態によればハンド720はベース710の上部に提供される。
【0047】
ハンド720は基板Wを把持する。ハンド720は前方及び後方へ直線移動可能するように提供される。例えば、ハンド720はベース710の上部から前方に移動して、ハンド720の安着部721がベース710の上面から離れた位置で基板Wを引き受ける。その後、搬送ロボット244はハンド720が基板Wが置かれる状態で後方へ移動してベース710の上面に対向される位置に位置された状態でベース710を移動させることによって、基板Wが置かれる目的位置に隣接する位置に移動させる。その後、ハンド720が前記目的位置の上部に置かれるように前方に移動された状態で基板Wを目的位置に引き渡す。
【0048】
一実施形態によれば、ハンド720は安着部721、ガイド突起725を含む。安着部721には基板Wが安着される。安着部721の上面には基板Wの底面を支持する突起が複数に提供されることができる。ガイド突起725は安着部210の正位置に安着された基板Wの前方側部を支持する。ガイド突起725は安着部721から上方向に突出される。ガイド突起725は複数が互いに離隔されるように提供されることができる。
【0049】
駆動部材(図示せず)はハンド720を前方及び後方へ移動させる。一実施形態によれば、駆動部材(図示せず)はハンド720を移動させる駆動力を提供するモーターを含む。
【0050】
一実施形態によれば、カメラ910は搬送ロボット244に提供される。カメラ910は第1側を撮影する第1カメラ911と第2側を撮影する第2カメラ912を含む。カメラ910は基板Wを水平方向に撮影し、液膜Lのエッジ(Edge)領域をモニターリングする。カメラ910によって撮像されたデータは制御部920に伝達される。制御部920は液膜Lの接触角(Contact angle)を測定する。より具体的な例として、制御部920は液膜Lのエッジ(Edge)領域の接触角(Contact angle)を測定する。測定した接触角を活用する事項に対しては後述して詳細に説明する。カメラ910は安着部721に置かれる基板Wの位置を正位置に調整するためのプッシャーガイド(図示せず)の上に位置されることができる。
【0051】
図5は本発明の第2実施形態による搬送ロボットを示した斜視図である。図6図5の搬送ロボットを前面から見た形状を示した正面図である。図5及び図6を参照して、図2及び図3に提供される搬送ロボット244の例として搬送ロボット2442を説明する。搬送ロボット2442はベース710、ハンド720、そして笠部材730を含む。
【0052】
ベース710はガイドレール242に沿って移動されるように提供される。ベース710はハンド720を支持する。
【0053】
ハンド720には基板Wが置かれる。ハンド720はベース710に対して伸張可能に提供される。ハンド720は入口を通じて処理チャンバーとして液処理チャンバー260と乾燥チャンバー280に基板Wを直接搬入又は搬出する。ハンド720は複数が積層されるように提供されることができる。
【0054】
笠部材730はファンユニット246によって形成された降下気流がハンド720に置かれる基板に到達することを最小化する。笠部材730はハンド720の上部に配置されるようにベース710に固定結合されることができる。笠部材730はハンド720が処理チャンバーとして液処理チャンバー260と乾燥チャンバー280に基板Wを搬入又は搬出する時、入口261、281の上端より高い位置に配置されることができる。笠部材730は上部から見る時、基板Wより大きい面積で提供される。
【0055】
笠部材730は中央で両側に行くほど、高さが低くなるように傾くように提供される。したがって、降下気流は笠部材730の傾斜面に沿ってハンド720の基板Wが提供された領域を領域を離れて流れるようになる。笠部材730は上部から見る時、2つのプレートの一側面が互いにハンド720の中央領域で固定結合されるように提供されることができる。各々のプレートはハンド720の中央領域から縁領域に下方向に傾くように提供されることができる。笠部材730はハンド720が処理チャンバーとして液処理チャンバー260と乾燥チャンバー280に基板を搬入又は搬出する時、処理チャンバーとして液処理チャンバー260と乾燥チャンバー280の入口上端より高い位置に配置される。笠部材730降下気流が入口261、281を通じて流入されることを防止できるように入口261、281に十分に隣接するように提供される。上述したように、笠部材730がハンド720の上部に提供されることによって、搬送チャンバー240内で基板搬送中にハンド720に置かれる基板Wに降下気流が直接当たることを防止する。
【0056】
また、搬送ロボット2442は、処理チャンバーとして液処理チャンバー260と乾燥チャンバー280に基板Wを搬入/搬出する時、入口を通じて降下気流が流入されることを抑制することができる。笠部材730は静電気の発生を防止するために無停電材質で提供される。例えば、笠部材730は無停電塩化ビニル樹脂PVC材質で提供されることができる。
【0057】
一実施形態によれば、カメラ1910は笠部材730に設置される。カメラ1910は笠部材730の最も高い位置に設置されることができる。カメラ1910は液膜の高さを測定可能なカメラで提供されることができる。カメラ1910は基板Wを上部で撮影し、液膜Lの高さをモニターリングする。カメラ1910によって撮像されたデータは制御部920に伝達される。制御部1910は液膜Lの領域別高さを算出する。より具体的な例として、制御部1910は液膜Lのエッジ(Edge)領域の高さを算出する。測定した高さを活用する事項に対しては後述して詳細に説明する。
【0058】
図7は溶剤の挙動の例示を示した断面図である。図7を参照して、基板W上に形成された液膜としての溶剤Lの挙動を調べる。一例として、初期セットアップ(Set-up)の時、基板Wの表面に吐出された薬液の量を10gと設定し、乾燥チャンバー280に移動する際の薬液の挙動に応じて薬液の量は同一であっても基板W表面で領域別液膜Lの厚さは異なることができる。例えば、図示される(b)、(c)、(d)の図面から参照されたように、薬液が左側に偏って液膜Lが左側に上昇された場合((b)左側上昇例)、薬液が右側に偏って液膜Lが右側に上昇された場合((c)右側上昇例)、薬液が真ん中に集まってセンターの液膜Lが上昇される場合((d)センター上昇例)を代表的に挙げることができる。代表的な例のように薬液の挙動が発生するようになり、液膜Lが不均一な状態に乾燥チャンバー280に移動の後に、乾燥が進行されれば、液膜Lの厚さに応じて蒸発量が異なって局部的に先ず蒸発が発生することができる。局部的な蒸発は最終的に乾燥不良であるパターン崩壊又はリーニング(Leaning)を引き起こす。
【0059】
図8は本発明の一実施形態による基板処理方法の流れを説明する図面である。図9は本発明の一実施形態による基板処理方法の流れを説明する図面である。図8及び図9を参照して説明する。
液処理チャンバー260で基板Wに薬液(例えば、IPA)を濡れた(Wetting)後に搬送ロボット244が基板Wをピックアップ(Pick up)した状態で液膜の形態を測定して第1データとして格納する。そして、乾燥チャンバー280ヘの投入する前の液膜の形態を測定して第2データとして格納する。第1データと第2データを比較する。図8で説明されるように、第2データにしたがう液膜の形態が第1データにしたがう液膜の形態と比較して設定された誤差範囲を抜け出す場合、乾燥チャンバー280ヘの搬入可否を決定し、データを格納する。格納されたデータは基板Wで乾燥不良が発生した場合、格納されたデータを通じた事後的分析に活用可能である。図9で説明するように第2データにしたがう液膜の形態が第1データにしたがう液膜の形態と比較して設定された誤差範囲内にある場合、乾燥チャンバー280ヘの搬入し、データを格納する。格納されたデータは基板Wで乾燥不良が発生した場合、格納されたデータを通じた事後的分析に活用可能である。
【0060】
第1実施形態によれば、薬液の形態測定は、薬液の接触角(Contact angle)を測定することである。液処理チャンバー260で基板Wに薬液(例えば、IPA)を濡れた(Wetting)後、搬送ロボット244が基板Wをピックアップ(Pick up)した状態でカメラ910が液膜Lのエッジ領域を撮影する。制御部920は撮影したデータから液膜Lの接触角を測定して第1データとして格納する。そして、乾燥チャンバー280ヘの投入する前カメラ910が液膜Lのエッジ領域を撮影する。制御部920は液膜Lの接触角を測定して第2データとして格納する。制御部920は第1データと第2データを比較する。仮に、第2データにしたがう液膜の接触角が第1データにしたがう液膜の接触角と比較して設定された誤差範囲を抜け出す場合、乾燥チャンバー280ヘの搬入可否を決定し、データを格納する。一例として、第2データにしたがう液膜の接触角が第1データにしたがう液膜の接触角と比較して設定された誤差範囲を抜け出す場合、制御部920は基板W上の液膜Lが自ら安定化される時まで設定時間の間に待ち、再測定した結果が誤差範囲以内である場合、乾燥チャンバー280に基板Wを搬入することができる。
【0061】
第2実施形態によれば、薬液の形態測定は薬液の領域別高さを測定することである。液処理チャンバー260で基板Wに薬液(例えば、IPA)を濡れた(Wetting)後、搬送ロボット244が基板Wをピックアップ(Pick up)した状態でカメラ1910が液膜Lの全体領域を撮影する。制御部1920は撮影したデータから液膜Lの領域別高さを測定して第1データとして格納する。そして、乾燥チャンバー280ヘの投入する前にカメラ1910が液膜Lの全体領域を撮影する。制御部1920は液膜Lの領域別高さを測定して第2データとして格納する。制御部1920は第1データと第2データを比較する。仮に、第2データにしたがう液膜の領域別高さが第1データにしたがう液膜の領域別高さと比較して設定された誤差範囲を抜け出すか、或いは第2データにしたがう液膜の領域別高さがパターンの倒壊が生じる可能性がある程度である場合、乾燥チャンバー280ヘの搬入可否を決定し、データを格納する。一例として、第2データにしたがう液膜の高さが第1データにしたがう液膜の高さと比較して設定された誤差範囲を抜け出す場合、制御部1920は基板W上の液膜Lが自ら安定化される時まで設定時間の間に待ち、再測定した結果が誤差範囲以内である場合、乾燥チャンバー280に基板Wを搬入することができる。
【0062】
本発明の実施形態として、カメラ910が搬送ロボット244のハンドに提供されることを例として挙げたが、カメラ910は洗浄チャンバーで処理液を回収するボウル(Bowl)の端部に提供されることができる。また、カメラ910は乾燥チャンバー280で基板Wが投入される入口の両側に提供されてもよい。カメラ910は本発明の第1実施形態のように基板Wのエッジ領域の接触角を測定することができるところであれば、提示された例示の外にも他のところに提供されるように設計変更可能である。
【0063】
本発明の実施形態によれば、液処理装置及び設備で、基板Wの表面に吐出されて形成された液膜に対するモニターリングシステムを提供することによって、乾燥完了後の問題が発生する場合に、パート単位からの問題解決が可能である。
【0064】
上述して制御部は基板を設定工程に応じて処理されるように基板処理装置及び設備の構成要素を制御することができる。また、制御部は基板処理装置及び設備の制御を実行するマイクロプロセッサー(コンピュータ)で成されるプロセスコントローラと、オペレータが基板処理装置及び設備を管理するためにコマンド入力操作等を行うキーボードや、基板処理装置の稼動状況を可視化して表示するディスプレー等に成されるユーザインターフェイスと、基板処理装置及び設備で実行される処理をプロセスコントローラの制御で実行するための制御プログラムや、各種データ及び処理条件に応じて各構成部に処理を実行させるためのプログラム、即ち処理レシピが格納された格納部を具備することができる。また、ユーザインターフェイス及び格納部はプロセスコントローラに接続されていることができる。処理レシピは格納部の中で記憶媒体に記憶されていることができ、記憶媒体は、ハードディスクであってもよく、CD-ROM、DVD等の可搬性ディスクや、フラッシュメモリ等の半導体メモリであってもよい。
【0065】
以上の詳細な説明は本発明を例示するものである。また、前述した内容は本発明の好ましい実施形態を例として説明することであり、本発明は多様な他の組合、変更、及び環境で使用することができる。即ち、本明細書に開示された発明の概念の範囲、前述した開示内容と均等な範囲、及び/又は当業界の技術又は知識の範囲内で変更又は修正が可能である。前述した実施形態は本発明の技術的思想を具現するための最善の状態を説明することであり、本発明の具体的な適用分野及び用途で要求される様々な変更も可能である。したがって、以上の発明の詳細な説明は開示された実施状態に本発明を制限しようとする意図ではない。添付された請求の範囲は他の実施状態も含むことと解析されなければならない。
【符号の説明】
【0066】
140 移送フレーム
220 バッファユニット
240 搬送チャンバー
244 搬送ロボット
260 液処理チャンバー
280 乾燥チャンバー
710 ベース
720 ハンド
721 安着部
725 ガイド突起
730 笠部材
910 カメラ
920 制御部
図1
図2
図3
図4
図5
図6
図7
図8
図9