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KR101882397B1 - 반송 로봇 및 이를 가지는 기판 처리 장치 - Google Patents

반송 로봇 및 이를 가지는 기판 처리 장치 Download PDF

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KR101882397B1
KR101882397B1 KR1020160108449A KR20160108449A KR101882397B1 KR 101882397 B1 KR101882397 B1 KR 101882397B1 KR 1020160108449 A KR1020160108449 A KR 1020160108449A KR 20160108449 A KR20160108449 A KR 20160108449A KR 101882397 B1 KR101882397 B1 KR 101882397B1
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lower plate
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박상종
김만진
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피에스케이 주식회사
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Abstract

본 발명의 실시예는 기판을 반송하는 장치를 제공한다. 기판을 반송하는 로봇은 기판이 안착되는 안착면을 가지는 핸드 및상기 핸드를 이동시키는 구동 부재를 포함하되, 상기 핸드는 하부 플레이트, 상기 하부 플레이트의 위에 적층되며, 상기 안착면에 대응되는 영역에 안착홀이 형성되는 상부 플레이트, 그리고 상기 하부 플레이트에 고정 결합되며, 상기 안착홀에 삽입되는 안착 패드를 포함하되, 상기 안착 패드는 전도성을 포함하는 재질로 제공된다. 기판과 반송 로봇 간에 정전기적 인력이 발생되는 것을 방지할 수 있다.

Description

반송 로봇 및 이를 가지는 기판 처리 장치{Transfer robot and Apparatus for treating substrate with the robot}
본 발명은 기판을 반송하는 장치에 관한 것이다.
반도체 소자 및 평판 디스플레이를 제조하기 위해서는 사진, 식각, 증착, 애싱, 이온 주입, 그리고 세정 등 다양한 공정들이 수행된다. 이러한 공정들을 진행하는 기판 처리 시스템은 복수 개의 유닛들로 제공되며, 기판은 반송 장치에 의해 각각의 유닛들 간에 반송된다.
반송 장치는 기판이 안착되는 핸드를 가진다. 기판은 클램프 및 진공 흡착 등 다양한 방식에 의해 핸드에 고정된다. 일반적으로 핸드는 전기 절연성이 높은 재질로 제공된다. 이는 핸드에 잔류되는 전하가 기판에 대미지를 가하는 것을 방지하기 위함이다.
그러나 기판은 액 처리 공정, 가스 처리 공정, 그리고 플라즈마 처리 공정 등 다양한 공정이 수행되며, 이러한 처리 공정이 수행되는 중에는 기판이 전하에 대전된다. 특히 기판은 라디칼(Radical)을 생성하는 플라즈마 처리 공정에서 보다 쉽게 전하에 대전된다. 전하가 대전된 기판이 핸드에 안착되면, 핸드와 기판 간에 정전기와 같은 인력이 발생된다.
이에 따라 핸드에 놓인 기판을 기판 수용 장치로 반송하는 과정에서는 도 1 및 도 2와 같이, 기판(W)이 핸드(2)로부터 제대로 분리되지 않아 기판(W)이 손상되는 일이 빈번히 일어난다.
본 발명은 반송 로봇에 전하가 잔류되는 것을 방지할 수 있는 장치를 제공하고자 한다.
또한 본 발명은 반송 로봇과 기판 간에 정전기적 인력이 발생되는 것을 방지할 수 있는 장치를 제공하고자 한다.
본 발명의 실시예는 기판을 반송하는 장치를 제공한다.
기판을 반송하는 로봇은 기판이 안착되는 안착면을 가지는 핸드, 상기 핸드를 지지하는 아암, 그리고 상기 아암을 이동시키는 구동 부재를 포함하되, 상기 핸드는 하부 플레이트, 상기 하부 플레이트의 위에 적층되며, 상기 안착면에 대응되는 영역에 안착홀이 형성되는 상부 플레이트, 그리고 상기 하부 플레이트에 고정 결합되며, 상기 안착홀에 삽입되는 안착 패드를 포함하되, 상기 안착 패드는 전도성을 포함하는 재질로 제공된다.
상기 핸드는 상기 안착 패드를 접지시키는 접지 라인을 더 포함할 수 있다. 상기 접지 라인은 상기 하부 플레이트와 상기 상부 플레이트 사이에 위치될 수 있다. 상기 안착 패드와 상기 접지 라인은 서로 상이한 재질로 제공될 수 있다. 상기 안착 패드는 비금속을 포함하는 재질로 제공될 수 있다. 상기 접지 라인 및 아암 각각은 금속을 포함하는 재질로 제공되고, 상기 아암은 접지되게 제공될 수 있다. 상기 안착 패드는 탄화 규소(SiC)를 포함하는 재질로 제공되고, 상기 접지 라인은 알루미늄(Al)을 포함하는 재질로 제공될 수 있다. 상기 안착 패드는 비금속 재질로 제공되고, 상기 접지 라인은 금속 재질로 제공될 수 있다. 상기 안착 패드는 비금속 재질로 제공되고, 상기 접지 라인은 금속 재질로 제공될 수 있다. 상기 접지 라인은 복수 개가 제공되고, 각각의 상기 접지 라인은 상기 안착 패드와 연결되며, 상기 접지 라인들은 서로 나란하게 배치될 수 있다.
기판 처리 장치는 기판이 수용 가능하는 수용 공간을 가지는 기판 수용 유닛 및 상기 수용 공간으로 기판을 반출입하는 반송 로봇을 포함하되, 상기 반송 로봇은 기판이 안착되는 안착면을 가지는 핸드 및 상기 핸드를 이동시키는 구동 부재를 포함하되, 상기 핸드는 하부 플레이트, 상기 하부 플레이트의 위에 적층되며, 상기 안착면에 대응되는 영역에 안착홀이 형성되는 상부 플레이트, 그리고 상기 하부 플레이트에 고정 결합되며, 상기 안착홀에 삽입되는 안착 패드를 포함하되, 상기 안착 패드는 전도성을 포함하는 재질로 제공된다.
상기 핸드는 상기 하부 플레이트와 상기 상부 플레이트 사이에 위치되며, 상기 안착 패드를 접지시키는 접지 라인을 더 포함하되, 상기 안착 패드와 상기 접지 라인은 서로 상이한 재질로 제공될 수 있다. 상기 안착 패드는 비금속을 포함하는 재질로 제공되고, 상기 접지 라인은 금속을 포함하는 재질로 제공되되, 상기 안착 패드는 탄화 규소(SiC)를 포함하는 재질로 제공되고, 상기 접지 라인은 알루미늄(Al)을 포함하는 재질로 제공될 수 있다. 상기 기판 수용 유닛은 내부에 상기 수용 공간을 가지는 하우징 및 상기 수용 공간에서 기판을 지지하는 슬롯 부재를 포함하되, 상기 슬롯 부재는 상기 하우징의 일측벽에 고정 결합되는 일측 슬롯 및 상기 일측벽과 마주보는 상기 하우징의 타측벽에 고정 결합되는 타측 슬롯을 포함하되, 상기 일측 슬롯 및 상기 타측 슬롯은 서로 동일한 높이에 위치되며, 서로 이격되게 위치될 수 있다. 상기 장치는 기판을 처리하는 공정 처리 유닛을 더 포함하되, 상기 공정 처리 유닛은 기판을 지지하는 기판 지지 유닛, 상기 기판 지지 유닛에 지지된 기판 상에 공정 가스를 공급하는 가스 공급 유닛, 그리고 상기 공정 가스를 여기시키는 플라즈마 소스를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 의하면, 기판이 안착되는 안착 패드는 안착 패드는 접지된다. 이에 따라 기판과 반송 로봇 간에 정전기적 인력이 발생되는 것을 방지할 수 있다.
도 1 및 도 2는 일반적으로 기판을 반송하는 과정에서 기판이 손상되는 과정을 보여주는 도면들이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 기판 처리 설비를 간략하게 나타내는 평면도이다.
도 4는 기판 수용 유닛을 보여주는 단면도이다.
도 5는 도 3의 공정 처리 유닛를 보여주는 단면도이다.
도 6은 도 3의 제1반송 로봇의 핸드를 보여주는 사시도이다.
도 7은 도 5의 핸드를 보여주는 분해 사시도이다.
도 8은 도 5의 핸드를 보여주는 단면도이다.
이하, 본 발명의 실시 예를 첨부된 도 3 내지 도 8을 참조하여 더욱 상세히 설명한다. 본 발명의 실시 예는 여러 가지 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래의 실시 예들로 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 실시 예는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위해 제공되는 것이다. 따라서 도면에서의 요소의 형상은 보다 명확한 설명을 강조하기 위해 과장되었다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 기판 처리 설비를 간략하게 나타내는 평면도이다.
도 3을 참조하면, 기판 처리 설비는 설비 전방 단부 모듈(equipment front end module, EFEM)(20) 및 공정 처리 모듈(30)을 가진다. 설비 전방 단부 모듈(20)과 공정 처리 모듈(30)은 일 방향으로 배치된다. 이하, 설비 전방 단부 모듈(20)과 공정 처리 모듈(30)가 배열된 방향을 제 1 방향(11)이라 정의하고, 상부에서 바라볼 때 제 1 방향(11)에 수직인 방향을 제 2 방향(12)이라 정의한다.
설비 전방 단부 모듈(20)은 로드 포트(10) 및 반송 프레임(21)을 가진다. 로드 포트(10)는 제1방향(11)을 향하는 반송 프레임(21)의 전방에 배치된다. 로드 포트(10)는 복수 개의 지지부(6)를 가진다. 각각의 지지부(6)는 제 2 방향(12)으로 일렬로 배치되며, 기판 수용 유닛(4)이 안착된다. 기판 수용 유닛(4)에는 공정에 제공될 기판(W) 및 공정처리가 완료된 기판(W)이 수용 가능한 수용 공간(522)을 제공한다. 예컨대, 기판 수용 유닛(4)은 캐리어 또는 풉(FOUP)일 수 있다.
도 4는 기판 수용 유닛을 보여주는 단면도이다. 도 4를 참조하면, 기판 수용 유닛(4)은 하우징(520) 및 지지 슬롯(540)을 포함한다. 하우징(520)은 일면이 개방 가능한 통 형상으로 제공된다. 여기서 개방 가능한 일면은 기판(W)이 반출입 가능한 입구로 제공된다. 하우징(520)의 내부에는 기판(W)이 수용 가능한 수용 공간(522)이 제공된다. 지지 슬롯(540)은 수용 공간(522)에서 기판(W)을 지지한다. 지지 슬롯(540)은 복수 개의 기판들(W)을 지지한다. 복수 개의 기판들(W)은 지지 슬롯(540)에 의해 수용 공간(522)에서 상하 방향으로 배열되게 위치될 수 있다. 지지 슬롯(540)은 일측 슬롯(542) 및 타측 슬롯(544)을 포함한다. 일측 슬롯(542)은 기판(W)의 일측부를 지지하고, 타측 슬롯(544)은 기판(W)의 타측부를 지지한다. 일측 슬롯(542) 및 타측 슬롯(544) 각각은 복수 개로 제공된다. 일측 슬롯들(542)은 하우징(520)의 내측벽에 고정 결합된다. 일측 슬롯들(542)은 상하 방향으로 따라 서로 이격되게 배열된다. 타측 슬롯들(544)은 일측 슬롯들(542)과 마주도보도록 위치된다. 타측 슬롯들(544)은 일측 슬롯들(542)과 일대일 대향되게 위치된다.
다시 도 3을 참조하면, 반송 프레임(21)은 로드 포트(10)와 공정 처리 모듈(30) 사이에 배치된다. 반송 프레임(21)의 내부에는 기판(W)을 반송하는 제1반송 공간(23)이 제공된다. 제1반송 공간(23)에는 로드 포트(10)와 공정 처리 모듈(30) 간에 기판(W)을 반송하는 제1반송 로봇(25)을 포함한다. 제1반송 로봇(25)은 제2방향(12)으로 구비된 반송 레일(27)을 따라 이동하여 기판 수용 유닛(4)과 공정 처리 모듈(30) 간에 기판(W)을 반송한다.
공정 처리 모듈(30)은 로드락 챔버(40), 트랜스퍼 챔버(50), 그리고 공정 처리 유닛(60)를 포함한다.
로드락 챔버(40)는 반송 프레임(21)에 인접하게 배치된다. 일 예로, 로드락 챔버(40)는 트랜스퍼 챔버(50)와 설비 전방 단부 모듈(20)사이에 배치될 수 있다. 로드락 챔버(40)는 공정에 제공될 기판(W)이 공정 처리 유닛(60)으로 반송되기 전, 또는 공정 처리가 완료된 기판(W)이 설비 전방 단부 모듈(20)로 반송되기 전 대기하는 공간을 제공한다.
트랜스퍼 챔버(50)는 로드락 챔버(40)에 인접하게 배치된다. 트랜스퍼 챔버(50)는 상부에서 바라볼 때, 다각형의 몸체를 갖는다. 예컨대, 트랜스퍼 챔버(50)는 오각 또는 육각 형상으로 제공될 수 있다. 로드락 챔버(40)와 복수개의 공정 처리 유닛들(60)은 트랜스퍼 챔버(50)의 둘레를 감싸도록 배치된다. 트랜스퍼 챔버(50)와 공정 처리 유닛(60) 간, 그리고 트랜스퍼 챔버(50)와 로드락 챔버(40) 간에는 서로 간에 내부 분위기를 차단 가능한 게이트 밸브(55)가 제공된다. 공정 처리 유닛(60)은 게이트 밸브(55)에 의해 그 내부 공간이 밀폐될 수 있다.
트랜스퍼 챔버(50)의 내부에는 기판(W)이 반송되는 제2반송 공간(54)이 형성된다. 제2반송 공간(54)에는 기판(W)을 반송하는 제2반송 로봇(53)이 배치된다. 제 2 반송 로봇(53)은 로드락 챔버(40)와 공정 처리 유닛(60) 간에, 또는 공정 처리 유닛들(60) 간에 기판(W)을 반송한다. 제2반송 로봇(53)은 로드락 챔버(40)에서 대기하는 미처리된 기판(W)을 공정 처리 유닛(60)로 반송하거나, 공정 처리가 완료된 기판(W)을 로드락 챔버(40)로 반송한다. 또한 복수개의 공정 처리 유닛(60)에 기판(W)을 순차적으로 제공하기 위하여 공정 처리 유닛(60)간에 기판(W)을 반송한다. 도 3과 같이, 트랜스퍼 챔버(50)가 오각형의 몸체를 가질 때, 설비 전방 단부 모듈(20)과 인접한 측벽에는 로드락 챔버(40)가 각각 배치되며, 나머지 측벽에는 공정 처리 유닛들(60)이 연속하여 배치된다. 트랜스퍼 챔버(50)는 상기 형상뿐만 아니라, 요구되는 공정 모듈에 따라 다양한 형태로 제공될 수 있다.
공정 처리 유닛(60)는 트랜스퍼 챔버(50)의 둘레를 따라 배치된다. 공정 처리 유닛(60)는 복수개 제공될 수 있다. 각각의 공정 처리 유닛(60) 내에서는 기판(W)에 대한 공정 처리가 진행된다. 일 예에 의하면, 공정 처리는 플라즈마 처리일 수 있다. 공정 처리 유닛(60)는 제2반송 로봇(53)으로부터 기판(W)을 반송받아 공정 처리를 하고, 공정 처리가 완료된 기판(W)을 제2반송 로봇(53)으로 제공한다. 각각의 공정 처리 유닛(60)에서 진행되는 공정 처리는 서로 상이할 수 있다. 이하, 공정 처리 유닛(60) 중 플라즈마 공정을 수행하는 장치(100)에 대해서 후술한다.
플라즈마 처리 장치(100)는 플라즈마를 이용하여 기판(W) 상에 소정의 공정을 수행한다. 일 예로, 플라즈마 처리 장치(100)는 기판(W) 상의 박막을 식각할 수 있다. 박막은 폴리 실리콘막, 실리콘 산화막, 그리고 실리콘 질화막 등 다양한 종류의 막일 수 있다. 또한, 박막은 자연 산화막이나 화학적으로 생성된 산화막일 수 있다.
도 5는 도 3의 공정 처리 유닛을 보여주는 단면도이다. 도 5를 참조하면, 플라즈마 처리 장치(100)는 챔버(120), 플라즈마 발생실(140), 기판 지지 유닛(200), 공정 가스 공급부(280), 그리고 배플(500)을 가진다.
챔버(120)는 플라즈마에 의해 기판(W)이 처리되는 처리 공간(122)을 제공한다. 챔버(120)는 내부에 상부가 개방된 처리 공간(122)을 가진다. 챔버(120)는 대체로 원통 형상으로 제공될 수 있다. 챔버(120)의 측벽에는 개구(121)가 제공된다. 개구(121)는 기판(W)은 반출입되는 입출구로 기능한다. 개구(121)는 게이트 밸브에 의해 개폐된다. 게이트 밸브는 챔버(120) 내에서 기판(W)의 처리가 수행되는 동안 개구(121)를 폐쇄하고, 기판(W)이 챔버(120) 내부로 반입될 때/외부로 반출될 때 개구(121)를 개방한다.
챔버(120)의 바닥면에는 배기 홀(124)이 형성된다. 배기 홀(124)에는 배기 라인(126)이 연결된다. 배기 라인(126)에는 펌프(128)가 설치된다. 펌프(128)는 챔버(120) 내 압력을 공정 압력으로 조절한다. 챔버(120) 내 잔류 가스 및 플라즈마는 배기 라인(126)을 통해 챔버(120) 외부로 배출된다. 이 때, 챔버(120) 내부에 머무르는 잔류 가스 및 플라즈마는 배기 플레이트(260) 및 배기 홀(124)로 배기될 수 있다. 챔버(120)의 외측에 월 히터(129)가 제공될 수 있다. 월 히터(129)는 코일 형상으로 제공될 수 있다. 선택적으로 월 히터(129)는 공정 처리 유닛(100)의 외벽 내부에 제공될 수 있다.
플라즈마 발생실(140)은 공정 가스로부터 플라즈마가 발생되는 방전 공간(149)을 제공한다. 플라즈마 발생실(140)은 챔버(120)의 외부에 위치한다. 일 예에 의하면, 플라즈마 발생실(140)은 챔버(120)의 상부에 위치되며 챔버(120)에 결합된다. 플라즈마 발생실(140)은 가스 포트(142), 방전실(144), 그리고 확산실(146)을 가진다. 가스 포트(142), 방전실(144), 그리고 확산실(146)은 위에서부터 아래를 향하는 방향으로 순차적으로 제공된다. 가스 포트(142)는 외부로부터 가스를 공급받는다. 방전실(144)은 중공의 원통 형상을 가진다. 상부에서 바라볼 때 방전 공간(149)은 처리 공간(122)보다 좁게 단면적을 가지도록 제공된다. 플라즈마는 방전실(144) 내에서 제공된 공정 가스로부터 발생된다. 확산실(146)은 방전실(144)에서 발생된 플라즈마를 처리 공간(122)로 공급한다. 확산실(146)은 아래로 갈수록 점진적으로 넓어지는 직경을 가진다. 확산실(146)의 하단은 챔버(120)의 상단과 결합되며, 이들 사이에는 외부와의 밀폐를 위해 실링 부재(도시되지 않음)가 제공된다.
기판 지지 유닛(200)은 처리 공간에서 기판(W)을 지지한다. 기판 지지 유닛(200)은 지지판(220)과 지지축(240)을 가진다. 지지판(220)은 공간(121) 내에 위치되며 원판 형상으로 제공된다. 지지판(220)은 지지축(240)에 의해 지지된다. 기판(W)은 지지판(220)의 상면에 놓인다. 지지판(220)의 내부에는 전극(미도시)이 제공되고, 기판(W)은 정전기력에 의해 지지판(220)에 고정될 수 있다. 선택적으로, 기판(W)은 기계적 클램프에 의해 지지판(220)에 고정되거나, 별도의 고정 수단 없이 지지판(220) 상에 놓여질 수 있다. 지지판(220)의 내부에는 가열 부재(222)가 제공될 수 있다. 일 예에 의하면, 가열 부재(222)는 열선으로 제공될 수 있다. 또한, 지지판(220)의 내부에는 냉각 부재(224)가 제공될 수 있다. 냉각 부재(224)는 냉각수가 흐르는 냉각라인으로 제공될 수 있다. 가열 부재(222)는 기판(W)을 기 설정된 온도로 가열하고, 냉각 부재(224)는 기판(W)이 과열되는 것을 방지한다. 선택적으로, 플라즈마 처리 장치(100)에는 가열 부재(222) 또는 냉각 부재(224)가 미제공될 수 있다.
공정 가스 공급부(280)는 가스 공급 유닛(300)과 플라즈마 소스(400)를 포함한다. 공정 가스 공급부(280)는 공정 가스를 처리 공간(122)로 공급한다.
가스 공급 유닛(300)은 제1가스 공급 부재(320)와 제2가스 공급 부재(340)를 가진다.
제1가스 공급 부재(320)는 제1가스 공급라인(322) 및 제1가스 저장부(324)를 포함한다. 제1가스 공급라인(322)은 가스 포트(142)에 결합된다. 가스 포트(142)를 통해 공급된 제1가스는 방전 공간(149)으로 유입되고, 방전 공간(149)에서 여기된다. 제1가스는 이불화메탄(CH2F2, Difluoromethane), 질소(N2), 그리고 산소(O2)를 포함할 수 있다. 선택적으로 제 1 가스는 사불화탄소(CF4, Tetrafluoromethane) 등 다른 종류의 가스를 더 포함할 수 있다.
제2가스 공급 부재(340)는 제2가스 공급라인(342) 및 제2가스 저장부(344)를 가진다. 제2가스는 제1가스로부터 발생된 플라즈마가 챔버(120)로 흐르는 경로 상에 공급된다. 일 예에 의하면, 제2가스 공급라인(342)은 후술하는 안테나(420)보다 아래 영역에서 방전실(144)에 결합된다. 제2가스는 삼불화질소(NF3, Nitrogen trifluoride)를 포함할 수 있다.
선택적으로, 가스 공급 유닛(300)은 제 2 가스 공급 부재(340)의 제공 없이 제 1 가스 공급 부재(320)만 제공될 수 있다.
플라즈마 소스(400)는 방전 공간(149)에서 제1가스로부터 플라즈마를 발생시킨다. 일 예에 의하면, 플라즈마 소스(400)는 유도 결합형 플라즈마 소스(400)일 수 있다. 플라즈마 소스(400)는 안테나(420)와 전원(440)을 가진다. 안테나(420)는 방전실(144)의 외부에 제공되며 방전실(144)을 복수 회 감싸도록 제공된다. 안테나(420)의 일단은 전원(440)에 연결되고, 타단은 접지된다. 전원(440)은 안테나(420)에 전력을 인가한다. 일 예에 의하면, 전원(440)은 안테나(420)에 고주파 전력을 인가할 수 있다.
배플(500)은 챔버(120)과 플라즈마 발생실(140) 사이에 위치된다. 배플(500)은 배플홀(522)을 포함한다. 배플(500)은 플라즈마가 기판(W)에 공급될 때 챔버(120) 내 전체 영역에서 플라즈마의 밀도와 흐름을 균일하게 유지한다. 플라즈마는 배플홀(522)을 통해 공급될 수 있다.
다음은 반송 프레임(21) 내에 위치되는 제1반송 로봇(25)에 대해 보다 상세히 설명한다. 제1반송 로봇(25)은 기판(W)을 진공 흡착하여 지지한 상태에서 기판(W)을 반송한다. 제1반송 로봇(25)은 아암(24), 구동 부재(미도시), 핸드(26), 그리고 감압 부재(690)를 포함한다. 아암(24)은 구동 부재 및 핸드(26)를 서로 연결한다. 아암(24)은 핸드(26)를 지지한다. 아암(24)에는 핸드(26)가 고정 결합될 수 있다. 구동 부재(미도시)는 핸드(26)를 다양한 방향으로 이동시킨다. 구동 부재(미도시)는 핸드(26)를 전진, 후진, 상하 이동, 그리고 회전시킨다. 여기서 전진 및 후진은 수평 방향을 향하는 직선 이동일 수 있다. 아암(24)은 접지되게 제공된다. 예컨대, 아암(24)은 금속을 포함하는 재질로 제공될 수 있다. 아암(24)은 알루미늄을 포함하는 재질로 제공될 수 있다. 구동 부재(미도시)는 모터일 수 있다.
핸드(26)는 기판(W)을 직접 지지한다. 핸드(26)에는 기판(W)이 안착되는 안착면(620)을 가진다. 도 6은 도 3의 제1반송 로봇의 핸드를 보여주는 사시도이고, 도 7은 도 5의 핸드를 보여주는 분해 사시도이며, 도 8은 도 5의 핸드를 보여주는 단면도이다. 도 6 내지 도 8을 참조하면, 핸드(26)는 하부 플레이트(630), 상부 플레이트(610), 안착 패드(650), 그리고 접지 라인(670)을 포함한다. 하부 플레이트(630) 및 상부 플레이트(610)는 각각은 블레이드 형상으로 제공된다. 하부 플레이트(630) 및 상부 플레이트(610)는 각각은 직사각의 형상일 수 있다. 하부 플레이트(630) 및 상부 플레이트(610)는 서로 적층되게 위치된다. 상부 플레이트(610)는 하부 플레이트(630)의 위에 위치된다. 상부 플레이트(610) 및 하부 플레이는 서로 고정 결합될 수 있다. 상부 플레이트(610)의 상면에서 끝단과 인접한 영역은 기판(W)이 안착되는 안착면(620)으로 제공된다. 상부 플레이트(610)에는 상단에서 하단까지 연장되는 안착홀(624)이 형성된다. 안착면(620)은 안착홀(624)을 포함한다. 즉 상부에서 바라볼 때 기판(W)이 직접 접촉되는 안착면(620)은 안착홀(624)보다 큰 면적을 가지도록 제공된다. 일 예에 의하면, 상부 플레이트(610) 및 하부 플레이트(630) 각각은 비전도성을 포함하는 재질로 제공될 수 있다. 상부 플레이트(610) 및 하부 플레이트(630) 각각은 세라믹을 포함하는 재질로 제공될 수 있다.
안착 패드(650)는 안착홀(624)에 삽입되게 위치된다. 안착 패드(650)는 중공(652)을 가지는 판 형상으로 제공된다. 예컨대, 안착 패드(650)는 환형의 링 형상일 수 있다. 안착 패드(650)의 중공(652)은 기판(W)을 진공 흡착하기 위해 진공압이 제공되는 홀로 기능한다. 안착 패드(650)는 안착면에 비해 작은 면적을 가진다. 즉 안착면(620)의 일부는 상부 플레이트(610)의 상면(622)으로 제공되고, 다른 일부는 안착 패드(650)의 상면으로 제공된다. 이는 안착 패드(650)와 기판 간에 접촉 면적을 최소화하여, 마찰로 인한 기판(W)의 스크래치 발생을 최소화하기 위함이다. 안착 패드(650)의 상면은 안착면(620)으로 제공되는 상부 플레이트(610)의 상면(622)과 동일한 높이를 가지거나, 이보다 높게 위치될 수 있다. 일 예에 의하면, 안착 패드(650)는 비금속을 포함하는 재질로 제공될 수 있다. 이에 따라 기판(W)과 안착 패드(650) 간에 마찰로 인해 기판(W)에 스크래치가 발생되는 것을 방지할 수 있다. 안착 패드(650)는 전도성을 포함하는 재질로 제공될 수 있다. 안착 패드(650)는 탄화 규소(SiC)를 포함하는 재질로 제공될 수 있다.
접지 라인(670)은 안착 패드(650)를 접지시킨다. 접지 라인(670)은 안착 패드(650)에 대전된 전하를 제거한다. 접지 라인(670)은 상부 플레이트(610)와 하부 플레이트(630) 사이에 제공된다. 접지 라인(670)은 복수 개가 제공되고, 각각의 접지 라인(670)은 안착 패드(650)와 연결된다. 접지 라인들(670)은 서로 나란하게 배치된다. 접지 라인(670)은 하부 플레이트(630)의 상면에 본딩(Bonding)될 수 있다. 접지 라인(670)은 아암(24)에 접촉되게 연결된다. 이에 따라 안착 패드(650)에 대전된 전하는 접지 라인 및 아암을 통해 제거될 수 있다. 접지 라인(670)은 안착 패드(650)와 상이한 재질로 제공될 수 있다. 접지 라인(670)은 금속을 포함하는 재질로 제공될 수 있다. 접지 라인(670)은 알루미늄(Al)을 포함하는 재질로 제공될 수 있다.
감압 부재(690)는 안착 패드(650)에 연결된다. 하부 플레이트(630) 내에는 안착 패드(650)의 중공(652)에 연결되는 감압 라인(680)이 형성된다. 감압 부재(690)는 감압 라인(680)을 통해 안착 패드(650)의 중공(652)에 연결된다. 감압 부재(690)가 감압 라인(680)을 감압하면, 안착 패드(650)에 놓여진 기판(W)은 핸드(26)에 진공 흡착된다.
다음은 상술한 제1반송 로봇(25)을 이용하여 기판(W)을 기판 수용 유닛(4)에 반송하는 방법을 설명한다.
기판 수용 유닛(4)에 수용된 기판(W)은 제1반송 로봇(25)에 의해 로드락 챔버(40)로 반송된다. 로드락 챔버(40)에 수용된 기판(W)은 제2반송 로봇(53)에 의해 공정 처리 유닛(60)으로 반송된다. 기판(W)은 공정 처리 유닛(60)에서 플라즈마 처리된다. 플라즈마 처리 공정이 진행되는 과정에서 기판(W)은 전하가 대전된다. 기판(W)은 제2반송 로봇에 의해 공정 처리 유닛(60)에서 로드락 챔버(40)로 반송된다. 로드락 챔버(40)에 수용된 기판(W)은 제1반송 로봇(25)에 의해 다시 기판 수용 유닛(4)으로 반송된다. 기판(W)은 제1반송 로봇(25)에 의해 반송되는 중에 대전된 전하가 제거된다. 이에 따라 제1반송 로봇(25)의 핸드(26)와 기판(W) 간에 발생되는 정전기적 인력은 제거되고, 핸드(26)에 놓여진 기판(W)이 지지 슬롯(540)으로 이동되는 과정에서 기판(W)이 파손되는 것을 방지할 수 있다.
본 발명의 실시예에는 제1반송 로봇(25)의 핸드(26)가 직사각의 블레이드 형상으로 설명하였으나, Y 자 또는 U 자 등 다양하게 적용될 수 있다.
또한 본 실시예에는 제1반송 로봇(25)이 기판(W)에 대전된 전하를 제거하는 것으로 설명하였으나, 제2반송 로봇(53)을 통해서도 기판(W)에 대전된 전하를 제거할 수 있다.
또한 접지 라인(670)은 안착 패드(650)와 아암(24)을 연결하고, 아암(24)은 접지되도록 제공될 수 있다. 이에 따라 안착 패드(650)는 기판(W)에 대전된 전하를 제거할 수 있다.
4: 기판 수용 유닛 26: 핸드
25: 제1반송 로봇 53: 제2반송 로봇
610: 상부 플레이트 630: 하부 플레이트
650: 안착 패드

Claims (14)

  1. 기판을 반송하는 로봇에 있어서,
    기판이 안착되는 안착면을 가지는 핸드와;
    상기 핸드를 지지하는 아암과;
    상기 아암을 이동시키는 구동 부재를 포함하되,
    상기 핸드는,
    하부 플레이트와;
    상기 하부 플레이트의 위에 적층되며, 상기 안착면에 대응되는 영역에 안착홀이 형성되는 상부 플레이트와;
    상기 하부 플레이트에 고정 결합되며, 상기 안착홀에 삽입되어 상기 상부 플레이트의 상면으로 노출되고, 상면이 평평한 형상을 갖되, 상면에 수직하여 관통된 중공이 형성되고, 비금속 및 전도성 재질로 제공되는 안착 패드와;
    상기 안착 패드를 접지시키는 접지 라인을 포함하되,
    상기 안착 패드와 상기 접지 라인은 서로 상이한 재질로 제공되고,상기 접지 라인은 복수 개가 소정 간격 이격되어 평행하게 배치되고, 복수개의 상기 접지 라인의 일단은 상기 안착 패드와 연결되며, 타단은 서로 연결되어 연결 지점에서 연장된 연장선은 접지되고,
    상기 안착 패드의 상기 중공와 연결되며 상기 하부 플레이트 내에 설치되는 감압 라인과,
    상기 감압 라인에 연결되어 상기 중공에 음압을 제공하는 감압 부재를 포함하는 반송 로봇.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 접지 라인은 상기 하부 플레이트와 상기 상부 플레이트 사이에 위치되는 반송 로봇.
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 제1항에 있어서,
    상기 접지 라인 및 아암 각각은 금속을 포함하는 재질로 제공되고,
    상기 아암은 접지되게 제공되는 반송 로봇.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 안착 패드는 탄화 규소(SiC)를 포함하는 재질로 제공되고,
    상기 접지 라인은 알루미늄(Al)을 포함하는 재질로 제공되는 반송 로봇
  8. 삭제
  9. 삭제
  10. 내부에 기판이 수용 가능하는 수용 공간을 가지는 기판 수용 유닛과;
    상기 수용 공간으로 기판을 반출입하는 반송 로봇을 포함하되,
    상기 반송 로봇은,
    기판이 안착되는 안착면을 가지는 핸드와;
    상기 핸드를 이동시키는 구동 부재를 포함하되,
    상기 핸드는,
    하부 플레이트와;
    상기 하부 플레이트의 위에 적층되며, 상기 안착면에 대응되는 영역에 안착홀이 형성되는 상부 플레이트와;
    상기 하부 플레이트에 고정 결합되며, 상기 안착홀에 삽입되어 상기 상부 플레이트의 상면으로 노출되고, 상면이 평평한 형상을 갖되, 상면에 수직하여 관통된 중공이 형성되고, 비금속 및 전도성 재질로 제공되는 안착 패드와;
    상기 안착 패드를 접지시키는 접지 라인을 포함하되,
    상기 안착 패드와 상기 접지 라인은 서로 상이한 재질로 제공되고,상기 접지 라인은 복수 개가 소정 간격 이격되어 평행하게 배치되고, 복수개의 상기 접지 라인의 일단은 상기 안착 패드와 연결되며, 타단은 서로 연결되어 연결 지점에서 연장된 연장선은 접지되고,
    상기 안착 패드의 상기 중공와 연결되며 상기 하부 플레이트 내에 설치되는 감압 라인과,
    상기 감압 라인에 연결되어 상기 중공에 음압을 제공하는 감압 부재를 포함하는 기판 처리 장치.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 접지 라인은
    상기 하부 플레이트와 상기 상부 플레이트 사이에 위치되는 기판 처리 장치.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 접지 라인은 금속을 포함하는 재질로 제공되는 기판 처리 장치.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 안착 패드는 탄화 규소(SiC)를 포함하는 재질로 제공되고,
    상기 접지 라인은 알루미늄(Al)을 포함하는 재질로 제공되는 기판 처리 장치.
  14. 제10항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 기판 수용 유닛은,
    내부에 상기 수용 공간을 가지는 하우징과;
    상기 수용 공간에서 기판을 지지하는 슬롯 부재를 포함하되,
    상기 슬롯 부재는,
    상기 하우징의 일측벽에 고정 결합되는 일측 슬롯과;
    상기 일측벽과 마주보는 상기 하우징의 타측벽에 고정 결합되는 타측 슬롯을 포함하되,
    상기 일측 슬롯 및 상기 타측 슬롯은 서로 동일한 높이에 위치되며, 서로 이격되게 위치되는 기판 처리 장치.



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