KR20200078773A - 반전 유닛 및 이를 가지는 기판 처리 장치 - Google Patents

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이정환
함진석
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Abstract

본 발명은 기판을 지지하는 장치를 제공한다. 기판을 처리하는 장치는 상기 기판에 대해 소정의 공정을 수행하는 공정 챔버와 상기 기판을 반전시키는 반전 유닛을 포함하되, 상기 반전 유닛은 상기 기판을 그립하는 그립 유닛과 상기 그립 유닛에 그립된 상기 기판이 반전되도록 상기 그립 유닛을 회전시키는 구동 유닛을 포함하되, 상기 그립 유닛은 상기 기판의 상면과 하면 중 어느 하나의 면을 지지하는 제1바디와 상기 기판의 상면과 하면 중 다른 하나의 면을 지지하는 제2바디를 포함하되, 상기 제1바디 및 상기 제2바디 각각은 상기 기판을 그립할 때 상기 기판과 접촉되는 지지 돌기를 포함하고, 상기 지지 돌기는 기판을 지지하는 제1경사면과 상기 제1경사면으로부터 연장되고 기판의 위치를 안내하는 제2경사면을 가지고, 상기 그립 유닛이 상기 기판을 그립할 때 상기 제2경사면은 상기 제1경사면보다 기판의 중심에서 더 멀리 위치되고, 상기 제2경사면의 경사각은 상기 제1경사면의 경사각보다 크게 제공된다.

Description

반전 유닛 및 이를 가지는 기판 처리 장치{Reversing unit and Apparatus for treating substrate with the unit}
본 발명은 기판을 지지하는 장치에 관한 것으로, 보다 자세하게는 기판을 반전시키는 장치에 관한 것이다.
포토마스크(photomask)는 석영이나 유리 재질의 기판으로 처리면에는 반도체의 미세 회로를 형상화된다. 예를 들면 투명한 석영 기판의 상층에 도포된 크롬 박막을 이용하여 반도체 집적회로와 LCD 패턴을 실제 크기의 1~5배로 식각한 것이다. 포토마스크의 미세 패턴은 포토리소그래피 공정을 통해 기판 위에 형성된다. 포토리소그래피 공정은, 포토레지스트를 기판 위에 균일하게 도포하고, 스테퍼와 같은 노광장비를 이용하여 포토마스크 상의 패턴을 축소 투영 노광시킨 후, 현상 과정을 거쳐 2차원의 포토레지스트 패턴을 형성하기까지의 전 과정을 말한다.
만일 포토마스크에 이물질이 부착되면, 노광 공정에서 빛의 산란이나 흡수와 같은 광반응으로 인해 광분해능의 감소가 야기되고, 기판 상의 패턴 형성에 치명적인 결함이 발생하게 된다. 따라서, 이물질로부터 포토마스크를 보호하기 위해 노광 공정 진행시 포토마스크에 펠리클(pellicle)이라는 보호수단을 장착하게 된다. 펠리클은 포토마스크의 패턴 위에 위치함으로써, 펠리클에 이물질이 부착되더라도 기판의 이미지에 영향을 미치지 않는 높이에 위치하게 되어, 노광 공정에서 이물질에 의한 악영향을 배제할 수가 있다.
한편, 포토마스크 세정은 황산-과산화수소 혼합물과 같은 케미컬(chemical)을 이용한 습식 세정 장비에서 이루어진다. 만일 포토마스크에 접착제를 비롯한 이물질이 잔류하는 경우에는, 포토마스크의 재사용시 노광 공정에서 빛의 촉매에 의한 에너지가 첨가되어 노광을 하면 할수록 점점 커지는 성장성 이물질(haze defect)로 작용한다. 이와 같은 성장성 이물질은 원하지 않는 패턴 전사를 야기하기 때문에, 포토마스크로부터 접착제를 비롯한 이물질이 효과적으로 세정되어야 한다.
포토 마스크는 세정 처리면(패턴면)이 아래를 향한 상태(뒤집어진 상태)로 포토 마스크 세정 장치로 반입된다. 따라서, 포토 마스크 세정 장치에는 포토 마스크를 반전시키기 위한 반전 장치가 구비된다. 반전 장치는 포토 마스크의 양측을 면 접촉하여 그립한 상태로 포토 마스크를 반전시킨다.
그러나 반전 장치의 그립부는 포토 마스크를 그립하는 과정에서 그립부의 오염 물질이 포토 마스크를 오염시킬 수 있다. 또한 포토 마스크 또는 그립부가 수평 상태를 유지하지 못한 상태로 면 접촉하여 그립하는 경우에는 스크래치 등의 손상이 발생될 수 있으며, 이는 파티클을 야기한다.
본 발명은 기판을 지지 또는 그립하는 과정에서 기판의 손상을 최소화할 수 있는 장치를 제공하는 것을 일 목적으로 한다.
또한 본 발명은 기판을 지지 및 그립하는 과정에서 기판의 오염을 최소화할 수 있는 장치를 제공하는 것을 일 목적으로 한다.
본 발명의 실시예는 기판을 지지하는 장치를 제공한다.
기판을 처리하는 장치는 상기 기판에 대해 소정의 공정을 수행하는 공정 챔버와 상기 기판을 반전시키는 반전 유닛을 포함하되, 상기 반전 유닛은 상기 기판을 그립하는 그립 유닛과 상기 그립 유닛에 그립된 상기 기판이 반전되도록 상기 그립 유닛을 회전시키는 구동 유닛을 포함하되, 상기 그립 유닛은 상기 기판의 상면과 하면 중 어느 하나의 면을 지지하는 제1바디와 상기 기판의 상면과 하면 중 다른 하나의 면을 지지하는 제2바디를 포함하되, 상기 제1바디 및 상기 제2바디 각각은 상기 기판을 그립할 때 상기 기판과 접촉되는 지지 돌기를 포함하고, 상기 지지 돌기는 기판을 지지하는 제1경사면과 상기 제1경사면으로부터 연장되고 기판의 위치를 안내하는 제2경사면을 가지고, 상기 그립 유닛이 상기 기판을 그립할 때 상기 제2경사면은 상기 제1경사면보다 기판의 중심에서 더 멀리 위치되고, 상기 제2경사면의 경사각은 상기 제1경사면의 경사각보다 크게 제공된다.
상기 제1경사면의 경사각은 45도보다 작고, 상기 제2경사면의 경사각은 45도보다 크게 제공될 수 있다. 상기 제2경사면의 경사각은 상기 제1경사면의 경사각보다 3배 이상으로 제공될 수있다. 상기 제1경사면의 경사각은 15도를 가지고, 상기 제2경사면의 경사각은 75도를 가질 수 있다.
상기 그립 유닛에 상기 기판이 그립될 때 상기 제1경사면은 상기 기판과 선접촉되는 형상을 가질 수 있다. 상기 기판은 사각의 형상을 가지며, 상기 제1바디와 상기 제2바디 각각은 상기 지지 돌기를 4개 구비하고, 상기 지지 돌기는 상기 기판의 모서리에 대응되는 위치에 제공될 수 있다. 상기 지지 돌기는 상기 제1경사면 및 상기 제2경사면에 인접하게 위치되는 외측면을 더 포함하며, 상기 모서리는 상기 제1경사면, 상기 제2경사면, 그리고 상기 외측면으로 둘러싸여진 영역에 위치될 수 있다.
상기 구동 유닛은, 상기 제1바디와 상기 제2바디 간의 거리가 그립 간격과 해제 간격 간에 변경되도록 상기 제1바디와 상기 제2바디의 거리를 조절하는 간격 조절 부재와 상기 그립 유닛에 의해 그립된 상기 기판이 반전되도록 상기 그립 유닛을 회전시키는 회전 부재를 포함할 수 있다. 상기 그립 유닛에 의해 상기 기판이 그립된 위치에서, 상기 제1바디의 제2경사면과 상기 제2바디의 제2경사면 간의 높이 간격은 상기 기판의 두께보다 작게 제공될 수 있다.
상기 장치는 상기 공정 챔버에 상기 기판을 반송하는 반송 유닛을 더 포함하되, 상기 반송 유닛은 핸드와 상기 핸드에 결합되며, 상기 기판을 지지하는 상기 안착 돌기를 포함하되, 상기 안착 돌기는 기판을 지지하며 경사진 제1안착면과 상기 제1안착면으로부터 연장되고 기판의 위치를 안내하도록 경사진 제2안착면을 가지고, 상기 반송 유닛이 상기 기판을 지지할 때 상기 제2안착면은 상기 제1안착면보다 기판의 중심에서 더 멀리 위치되고, 상기 제2안착면의 경사각은 상기 제1안착면의 경사각보다 크게 제공될 수 있다. 상기 안착 돌기의 제1안착면의 경사각은 상기 반전 유닛의 상기 지지 돌기의 제1경사면의 경사각보다 크게 제공될 수 있다.
또한 상기 장치는 상기 기판을 보관하는 버퍼 유닛을 더 포함하되, 상기 버퍼 유닛은 상기 기판을 지지하는 상기 받침 돌기를 포함하되, 상기 받침 돌기는 기판을 지지하며 경사진 제1받침면과 상기 제1받침면으로부터 연장되고 기판의 위치를 안내하도록 경사진 제2받침면을 가지고, 상기 버퍼 유닛이 상기 기판을 지지할 때 상기 제2받침면은 상기 제1받침면보다 기판의 중심에서 더 멀리 위치되고, 상기 제2받침면의 경사각은 상기 제1받침면의 경사각보다 크게 제공될 수 있다. 상기 버퍼 유닛과 상기 반전 유닛은 서로 적층되게 배치될 수 있다.
또한 상기 장치는 복수 개의 상기 공정 챔버들을 포함하는 처리 모듈과 상기 처리 모듈에 상기 기판을 반출입시키는 인덱스 모듈을 더 포함하되, 상기 반전 유닛과 상기 버퍼 유닛은 상기 인덱스 모듈과 상기 처리 모듈 사이에 배치될 수 있다.
또한 기판을 반전하는 장치는 상기 기판을 그립하는 그립 유닛과 상기 그립 유닛에 그립된 상기 기판이 반전되도록 상기 그립 유닛을 회전시키는 구동 유닛을 포함하되, 상기 그립 유닛은 상기 기판의 상면과 하면 중 어느 하나의 면을 지지하는 제1바디와 상기 기판의 상면과 하면 중 다른 하나의 면을 지지하는 제2바디를 포함하되, 상기 제1바디 및 상기 제2바디 각각은 상기 기판을 그립할 때 상기 기판과 접촉되는 지지 돌기를 포함하고, 상기 지지 돌기는 기판을 지지하는 제1경사면과 상기 제1경사면으로부터 연장되고 기판의 위치를 안내하는 제2경사면을 가지고, 상기 그립 유닛이 상기 기판을 그립할 때 상기 제2경사면은 상기 제1경사면보다 기판의 중심에서 더 멀리 위치되고, 상기 제2경사면의 경사각은 상기 제1경사면의 경사각보다 크게 제공된다.
상기 제1경사면의 경사각은 45도보다 작고, 상기 제2경사면의 경사각은 45도보다 크게 제공될 수 있다. 상기 그립 유닛에 상기 기판이 그립될 때 상기 제1경사면은 상기 기판과 선접촉되는 형상을 가질 수 있다. 상기 기판은 사각의 형상을 가지며, 상기 제1바디와 상기 제2바디 각각은 상기 기판의 모서리를 지지하는 상기 지지 돌기를 4개 포함할 수 있다. 상기 지지 돌기는 상기 제1경사면과 상기 제2경사면 각각에 인접하게 위치되는 외측면을 더 포함하되, 상기 모서리는 상기 제1경사면, 상기 제2경사면, 그리고 상기 외측면으로 둘러싸여진 영역에 위치될 수 있다.
본 발명의 실시예에 의하면, 지지 돌기는 서로 다른 경사각을 가지는 2 개의 경사면을 가진다. 이로 인해 기판을 선 접촉하여 그립하는 동시에 오염을 최소화할 수 있다.
또한 본 발명의 실시예에 의하면, 제2경사면은 45 도보다 큰 경사각을 가짐으로써, 기판이 수평 상태를 가지도록 안내할 수 있다.
또한 본 발명의 실시예에 의하면, 반송 유닛의 제1경사면은 버퍼 유닛의 제1경사면보다 큰 경사각을 가진다. 이로 인해 기판을 반송하는 과정에서 기판의 위치가 변동되는 것을 방지할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 설비를 보여주는 도면이다.
도 2는 도 1에 도시된 기판 처리 설비의 1층 레이아웃을 보여주는 도면이다.
도 3은 도 1에 도시된 기판 처리 설비의 2층 레이아웃을 보여주는 도면이다.
도 4는 버퍼 모듈의 사시도이다.
도 5는 버퍼 모듈의 정면도이다.
도 6은 버퍼 모듈의 평면도이다.
도 7은 버퍼 모듈의 단면도이다.
도 8은 도 7의 지지 돌기를 확대한 사시도이다.
도 9는 도 8의 지지 돌기의 단면도이다.
도 10 및 도 11은 지지 돌기의 그립 간격과 해제 간격을 보여주는 도면이다.
도 12는 도 2의 반송 로봇의 안착 돌기를 보여주는 사시도이다.
도 13은 도 12의 반송 로봇의 안착 돌기를 보여주는 단면도이다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 기판 처리 설비를 상세히 설명하기로 한다. 우선 각 도면의 구성 요소들에 참조 부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
( 실시 예 )
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 설비를 보여주는 구성도이다. 도 2 및 도 3은 도 1에 도시된 기판 처리 설비의 1층과 2층의 레이아웃을 보여주는 도면들이다.
본 실시예에서는 기판으로 사각의 판 형상인 포토 마스크를 예로 들어 설명한다. 그러나 기판은 포토마스크 이외에 반도체 웨이퍼, 평편 표시 패널 등 다양한 종류의 기판일 수 있다. 또한, 본 실시예에서는 기판 처리 설비가 포토마스크를 세정하는 설비인 것을 예로 들어 설명한다. 그러나 기판 처리 설비는 웨이퍼 등과 같은 다른 종류의 기판에 세정 공정을 수행하는 설비일 수 있다. 선택적으로 기판 처리 설비는 포토 마스크나 웨이퍼 등의 기판에 대해 세정 공정 이외에 기판의 반전이 필요한 다른 종류의 공정을 수행하는 설비일 수 있다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 기판 처리 설비(1)는 인덱스 모듈(1000), 처리 모듈(200) 및 버퍼 모듈(4000)을 포함한다.
인덱스 모듈(1000)는 포토 마스크(M)가 담겨진 용기가 놓여지는 4개의 포트들(1100)과, 포토 마스크 이송을 위한 인덱스 로봇(1200)을 포함한다. 포토 마스크(M)는 패턴면이 아래로 향하도록 뒤집힌 상태로 용기에 담겨져 포트(1100)에 놓여진다. 따라서, 포토 마스크(M)의 패턴면이 오염되는 것을 최소화할 수 있다. 포토 마스크(M)는 제1처리부(2000) 또는 제2처리부(3000)로 반입되기 전, 버퍼 모듈(4000)에서 패턴면이 상부를 향하도록 반전된 후 제공된다.
처리 모듈(200)는 제1처리부(2000)와 제2처리부(3000)를 가진다. 제1처리부(2000)에서는 포토 마스크(M)의 습식 세정이 이루어진다. 제1처리부(2000)는 반전 버퍼부(4000)와 연결되고, 포토 마스크(M)의 반송을 위한 제1반송 로봇(2200)을 갖는 제1이송로(2100) 및 제1이송로(2100)를 따라 배치되는 글루 제거용 공정 챔버(2300,2400) 및 포토 마스크 냉각 공정 챔버(2500)를 포함한다.
글루 제거용 공정 챔버는 3개가 제공되고, 포토 마스크 냉각 공정 챔버는 2개가 제공될 수 있다.
글루 제거용 공정 챔버들은 SPM 용액을 포토 마스크(M) 전면에 도포하여 글루를 제거하는 전면 처리 챔버(2300) 및 SPM 용액을 포토 마스크(M)의 가장자리 부분적으로 도포하여 글루를 제거하는 부분 처리 챔버(2400)를 포함할 수 있다. 또한 포토 마스크 냉각 장치(2500)는 가열 공정 챔버(3300)에서 열처리된 포토 마스크(M)의 온도를 상온으로 낮춘다.
제2처리부(3000)는 제1처리부(2000)와 층으로 구획되도록 배치된다. 제2처리부(3000)에서는 포토 마스크(M)의 건식 및 기능수 세정이 이루어진다. 제2처리부(3000)는 포토 마스크(M)의 반송을 위한 제2반송 로봇(3200)을 갖는 제2이송로(3100) 및 제2이송로(3100)를 따라 배치되는 가열 공정 챔버(3300), 기능수 공정 챔버(3400)를 포함한다. 가열 공정 챔버(3300)는 자외선을 이용하여 포토 마스크(M)를 가열할 수 있다. 가열 공정 챔버(3300)는 2개가 제공되고, 가능수 공정 챔버(3400)는 2개가 제공될 수 있다.
버퍼 모듈(4000)은 처리 모듈(200)과 인덱스 모듈(1000) 사이에 배치된다. 일 예에 의하면, 버퍼 모듈(4000)은 제1처리부와 인덱스부 사이에 배치된다. 선택적으로, 버퍼 모듈(4000)은 제2처리부(3000)와 인덱스 모듈(1000) 사이에 배치될 수 있다. 버퍼 모듈(4000)은 포토 마스크(M)를 반전시킨다.
기판 처리 설비(1)에서, 습식 세정을 위한 모듈들은 1층에 제공되고, 건식 세정을 위한 모듈들은 2층에 제공된다. 즉, 약액을 이용한 습식 세정은 1층에 배치하여 다운 플로우에 의한 이온 오염이 건식 처리한 포토 마스크(M)에 영향을 주지 않도록 배치하였다. 예컨대, 본 발명의 기판 처리 설비(1)는 습식 세정을 위한 모듈들과 건식 세정을 위한 모듈들이 단일층에 모두 배치되도록 구성할 수 있다.
본 실시예에서는 처리부가 글루 제거용 공정 챔버, 포토 마스크 냉각 공정 챔버, 가열 공정 챔버, 그리고 기능수 공정 챔버를 구비하는 것으로 설명하였다. 그러나 이와 달리, 처리가 이루어지는 기판의 종류, 및 처리 공정에 따라 처리부에 제공되는 처리 모듈의 종류는 이와 상이할 수 있다
기판 처리 설비는 최대 5매의 포토 마스크(M)를 동시에 처리할 수 있어 높은 생산성을 기대할 수 있다.
포토 마스크(M)는 패턴면이 크롬(Cr)성분으로 이루어져 있어 정전기에 매우 취약하다, 따라서, 본 발명의 기판 처리 설비는 정전기에 의한 데미지를 최소화하기 위해 이동 경로상(제1이송로, 제2이송로, 각각의 처리 모듈 내부)에 이오나이져(ionizer)가 설치될 수 있다.
도 4는 버퍼 모듈의 사시도이고, 도 5는 버퍼 모듈의 정면도이며, 도 6은 버퍼 모듈의 평면도이고, 도 7은 버퍼 모듈의 단면도이다. 도 4 내지 도 7을 참조하면, 버퍼 모듈(4000)은 프레임(4100), 반전 기능을 갖는 반전 유닛(4200), 그리고 단순 버퍼 기능을 갖는 버퍼 유닛(4300)을 포함한다. 반전 유닛(4200)과 버퍼 유닛(4300)은 각각 2개씩 제공될 수 있다.
프레임(4100)은 베이스 플레이트(4110), 제1수직 플레이트(4120), 제2수직 플레이트(4130), 그리고 2개의 공간 구획 커버(4140)를 포함한다.
제1수직 플레이트(4120)와 제2수직 플레이트(4130)는 베이스 플레이트(4110)에 수직하게 설치된다. 제1수직 플레이트(4120)와 제2수직 플레이트(4130)는 서로 이격되어 배치된다. 제1수직 플레이트(4120)와 제2수직 플레이트(4130) 사이 공간은 중앙 공간(CA)(포토 마스크(M)의 보관 및 반전이 이루어지는 공간)으로 정의하고, 제1수직 플레이트(4120)의 우측공간과 제2수직 플레이트(4130)의 좌측공간은 각각 구동부 공간(DA)으로 정의한다. 중앙 공간(CA)은 포토 마스크(M)의 반입/반출이 가능하도록 전면과 후면이 개방되며 반전 유닛들(4200)과 버퍼 유닛들(4300)이 적층된 구조를 가진다. 구동부 공간(DA)에는 반전 유닛(4200)의 구동 유닛(4400)이 설치된다. 구동부 공간(DA)은 공간 구획 커버(4140)에 의해 외부 환경과 격리된다. 프레임(4100)의 베이스 플레이트(4110)는 구동부 공간(DA)의 배기압(음압) 형성을 위한 흡입 포트(4112)를 구비한다. 즉, 구동부 공간(DA)은 공간 구획 커버(4140)에 의해 외부 환경과 격리되어 있을 뿐만 아니라 흡입 포트(4112)를 통해 음압(배기압)이 형성되어 중앙 공간(CA)으로의 기류 형성이 억제된다.
반전 유닛(4200)은 회전 가능하게 제1수직 플레이트(4120)와 제2수직 플레이트(4130)에 설치된다. 반전 유닛(4200)은 그립 유닛(5000) 및 구동 유닛(4400)을 포함한다. 그립 유닛(5000)은 포토 마스크(M)의 상면과 하면 중 어느 하나의 면을 지지하는 제1바디(5200)와 다른 하나의 면을 지지하는 제2바디(5400)를 포함한다. 제1바디(5200)와 제2바디(5400)는 포토 마스크(M)를 사이에 두고 서로 마주하게 위치된다. 제1바디(5200)는 제2바디(5400)에 놓인 포토 마스크(M)의 가장자리를 홀딩하기 위해 수직 방향으로 승하강된다. 제1바디(5200)와 제2바디(5400) 각각은 지지대(5410) 및 지지 돌기(5420)를 포함한다. 상부에서 바라보았을 때, 제1바디(5200)와 제2바디(5400) 각각의 지지대(5410)는 사각의 틀 형상으로 이루어진다. 제1바디(5200)와 제2바디(5400) 각각의 지지 돌기(5420)는 포토 마스크(M)의 모서리를 지지하도록 복수 개로 제공된다. 각각의 지지 돌기(5420)는 서로 조합되어 사각의 링 형상을 가지도록 배열될 수 있다. 일 예에 의하면, 제1바디(5200)와 제2바디(5400) 각각은 마스크(M)의 모서리의 개수와 동일한 개수의 지지 돌기들(5420)을 가질 수 있다. 제1바디(5200)와 제2바디(5400) 각각은 지지 돌기(5420)가 4 개일 수 있다.
구동 유닛(4400)은 회전 부재(4410)와 간격 조절 부재(4420)을 포함한다. 구동 유닛(4400)은 구동부 공간(DA)에 위치되어 구동 유닛(4400)에서 발생되는 파티클로부터 포토 마스크(M)의 역오염을 방지할 수 있다.
회전 부재(4410)는 2개의 회전체(4412), 하나의 회동 구동부(4414)를 포함한다.
회전체(4412)는 제1수직 플레이트(4120)와 제2수직 플레이트(4130)에 각각 대응되게 설치된다. 회동 구동부(4414)는 제1수직 플레이트(4120)에 설치된다. 회동 구동부(4414)는 회전체(4412)를 180도 반전시키기 위한 모터(4416), 벨트(4417), 풀리(4418)를 포함한다. 회전체(4412)는 내부에 통로를 갖는 중공 형태로 이루어진다. 제2바디(5400)는 양단이 회전체(4412)에 고정된다.
간격 조절 부재(4420)은 실린더(4422), 연결블록(4424) 그리고 LM 가이드(4426)를 포함한다. 실린더(4422)는 구동부 공간(DA)에 위치하는 회전체(4412)의 외측에 고정 설치된다. 연결블록(4424)은 실린더(4422)의 구동에 의해 승강된다. LM 가이드(4426)는 회전체(4412)에 고정 설치된다. LM 가이드(4426)는 실린더(4422) 구동에 의해 승강되는 연결블록(4424)을 안내한다. 연결블록(4424)은 회전체(4412)의 내부 통로를 통해 중앙 공간(CA)에 위치한 제1바디(5200)와 연결된다. 간격 조절 부재(4420)는 제1바디(5200)와 제2바디(5400) 간의 거리가 그립 간격과 해제 간격 간에 이동되도록 제1바디(5200)를 승하강시킨다. 여기서 그립 간격은 제1바디(5200)와 제2바디(5400)에 의해 포토 마스크(M)가 그립되는 위치이고, 해제 간격은 제1바디(5200)와 제2바디(5400) 중 하나가 포토 마스크(M)로부터 이격되는 위치이다.
버퍼 유닛(4300)은 반전 유닛(4200) 아래에 위치된다. 버퍼 유닛(4300)은 포토 마스크(M)를 임시 보관하는 단순 버퍼 기능을 갖는다. 버퍼 유닛(4300)은 지지 바디를 가진다. 지지 바디는 포토 마스크(M)의 모서리를 지지하는 복수 개의 받침 돌기를 가진다. 받침 돌기는 제1받침면과 제2받침면을 가진다. 받침 돌기는 지지 돌기와 동일한 형상을 가진다. 예컨대, 제1받침면은 제1경사면과 동일하고, 제2받침면은 제2경사면과 동일한 형상을 가질 수 있다. 따라서 받침 돌기에 대한 구체적 설명은 생략한다.
다음은 상술한 제1바디(5200)와 제2바디(5400) 각각의 지지 돌기(5420)에 대해 보다 자세히 설명한다. 도 8은 도 7의 지지 돌기를 확대한 사시도이고, 도 9는 도 8의 지지 돌기의 단면도이다.
도 8 및 도 9를 참조하면, 지지 돌기(5420)는 포토 마스크(M)를 그립할 때 포토 마스크(M)와 직접 접촉되는 부분이다. 지지 돌기(5420)는 포토 마스크(M)를 선 접촉하여 지지한다. 지지 돌기(5420)는 제1경사면(5422), 제2경사면(5424), 그리고 외측면(5426)을 가진다. 제1경사면(5422), 제2경사면(5424), 그리고 외측면(5426)은 서로 간에 연장된 면으로 제공된다. 제1경사면(5422), 제2경사면(5424), 그리고 외측면(5426)에 의해 형성된 영역은 포토 마스크(M)의 모서리를 지지하는 지지 영역으로 제공된다. 즉, 포토 마스크(M)가 지지 돌기(5420)에 의해 지지되면, 포토 마스크(M)의 모서리는 제1경사면(5422), 제2경사면(5424), 그리고 외측면(5426)에 의해 둘러싸여지도록 제공된다. 지지 돌기(5420)에 의해 포토 마스크(M)가 지지될 때 제1경사면(5422)은 포토 마스크(M)에 접촉되는 면으로 제공되고, 제2경사면(5424)은 포토 마스크(M)가 제1경사면(5422)에 접촉 지지되도록 안내하는 면으로 제공된다. 제2경사면(5424)은 제1경사면(5422)으로부터 연장되게 제공된다. 제2경사면(5424)은 제1경사면(5422)보다 포토 마스크(M)의 중심에서 더 멀게 위치된다. 제1경사면(5422) 및 제2경사면(5424) 각각은 수평면에 대해 경사진 면으로 제공된다. 제1경사면(5422)의 경사각(A2)과 제2경사면(5424)의 경사각(A1)은 서로 다른 각도로 제공된다. 여기서 경사각은 수평면과 경사면 간의 각으로 정의한다. 제2경사면(5424)은 제1경사면(5422)보다 큰 경사각을 가지도록 제공된다. 이에 따라 포토 마스크(M)가 정 위치가 아닌 다른 위치에 놓여질지라도, 포토 마스크(M)은 제2경사면(5424)에 의해 제1경사면(5422)으로 안내되고, 제1경사면(5422)에 놓여진 상태에서 수평 상태로 조정된다. 포토 마스크(M)는 제1경사면(5422)에 선 접촉된다. 일 예에 의하면, 제1경사면(5422)의 경사각(A2)은 45도보다 작고, 제2경사면(5424)의 경사각(A1)은 45도 이상으로 제공될 수 있다. 제2경사면(5424)은 제1경사면(5422)에 비해 경사각이 3 배 이상으로 제공될 수 있다. 제1경사면(5422)의 경사각(A2)은 15 도이고, 제2경사면(5424)의 경사각(A1)은 75 도일 수 있다.
도 10 및 도 11은 지지 돌기의 그립 간격과 해제 간격을 보여주는 도면이다. 도 10 및 도 11을 참조하면, 제1바디(5200)와 제2바디(5400)는 각각의 제2경사면(5424)이 서로 이격되게 위치된다. 제1바디(5200)와 제2바디(5400)는 포토 마스크(M)를 그립하는 중에 서로 간에 그립 간격으로 이격되게 위치된다. 즉, 제1바디(5200)의 제2경사면(5424)과 제2바디(5400)의 제2경사면(5424) 간의 높이 간격(D1)은 포토 마스크(M)의 두께(D2)보다 작게 제공된다. 제1바디(5200)와 제2바디(5400)는 그립 간격에서 회전되어 포토 마스크(M)를 반전시킬 수 있다.
외측면(5426)은 제1경사면(5422)과 제2경사면(5424) 각각으로부터 연장되게 제공된다. 포토 마스크(M)는 제1변과 제2변에 의해 형성된 모서리를 가지며, 제1경사면(5422)과 제2경사면(5424)은 제1변과 마주하고, 외측면(5426)은 제2변과 마주하도록 제공될 수 있다. 외측면(5426)은 포토 마스크(M)가 일정 범위를 벗어나는 것을 방지하는 스토퍼 역할을 수행할 수 있다.
상술한 실시예에는 버퍼 모듈(4000)에서 포토 마스크(M)를 지지하는 지지 돌기(5420) 및 받침 돌기는 제1경사면(5422)과 제2경사면(5424)을 가지는 것으로 설명하였다.
그러나 포토 마스크(M)의 반송을 위한 제1반송 로봇(2200) 및 제2반송 로봇(3200) 각각은 핸드(6410) 및 안착 돌기(6420)를 포함할 수 있다. 도 12는 도 2의 반송 로봇의 안착 돌기를 보여주는 사시도이고, 도 13은 도 12의 반송 로봇의 안착 돌기를 보여주는 단면도이다. 도 12 및 도 13을 참조하면, 핸드(6410)에는 복수 개의 안착 돌기(6420)가 결합되며 각각의 안착 돌기(6420)는 포토 마스크(M)의 서로 다른 영역을 지지한다. 안착 돌기(6420)는 제1안착면(6422)과 제2안착면(6424)은 가지며, 각각의 안착면(6422,6424)은 경사지도록 제공된다. 제2안착면(6424)은 제1안착면(6422)으로부터 연장되게 제공되며, 포토 마스크(M)이 위치를 제1경사면(5422)으로 안내하도록 경사지게 제공된다. 포토 마스크(M)가 반송 로봇들(2200,3200)에 의해 지지될 때 제2안착면(6424)은 제1안착면(6422)보다 포토 마스크(M)의 중심에서 더 멀기 위치된다. 제2안착면(6424)은 제1안착면(6422)보다 큰 경사각을 가지도록 제공된다. 일 예에 의하면, 제1안착면(6422)은 제1경사면(5422)보다 큰 경사각을 가질 수 있다. 반송 유닛은 반전 유닛 및 버퍼 유닛과 달리, 포토 마스크(M)를 지지한 상태로 이동된다. 이로 인해 제1안착면(6422)과 제1경사면(5422)이 동일한 경사각을 가진다면, 반송 로봇(2200,3200)에 지지된 포토 마스크(M)는 반전 유닛(4200) 또는 버퍼 유닛(4300)에 지지된 포토 마스크(M)보다 위치 변동이 클 수 있다. 따라서 제1안착면(6422)은 제1경사면(5422)보다 큰 경사각을 가짐으로써, 포토 마스크(M)가 반송되는 중에 위치 변동을 최소화할 수 있다. 예컨대, 제1안착면(6422)의 경사각(B2)은 22.5 도 일 수 있다. 제2안착면(6424)의 경사각(B1)은 45도 이상일 수 있다.
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.
M: 포토 마스크 4200: 반전 유닛
4300: 버퍼 유닛 5200: 제1바디
5400: 제2바디 5420: 지지 돌기
5422: 제1경사면 5424: 제2경사면
5426: 외측면

Claims (19)

  1. 기판을 처리하는 장치에 있어서,
    상기 기판에 대해 소정의 공정을 수행하는 공정 챔버와;
    상기 기판을 반전시키는 반전 유닛을 포함하되,
    상기 반전 유닛은
    상기 기판을 그립하는 그립 유닛과;
    상기 그립 유닛에 그립된 상기 기판이 반전되도록 상기 그립 유닛을 회전시키는 구동 유닛을 포함하되,
    상기 그립 유닛은,
    상기 기판의 상면과 하면 중 어느 하나의 면을 지지하는 제1바디와
    상기 기판의 상면과 하면 중 다른 하나의 면을 지지하는 제2바디를 포함하되,
    상기 제1바디 및 상기 제2바디 각각은,
    상기 기판을 그립할 때 상기 기판과 접촉되는 지지 돌기를 포함하고,
    상기 지지 돌기는,
    기판을 지지하는 제1경사면과;
    상기 제1경사면으로부터 연장되고 기판의 위치를 안내하는 제2경사면을 가지고,
    상기 그립 유닛이 상기 기판을 그립할 때 상기 제2경사면은 상기 제1경사면보다 기판의 중심에서 더 멀리 위치되고,
    상기 제2경사면의 경사각은 상기 제1경사면의 경사각보다 크게 제공되는 기판 처리 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1경사면의 경사각은 45도보다 작고, 상기 제2경사면의 경사각은 45도보다 크게 제공되는 기판 처리 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제2경사면의 경사각은 상기 제1경사면의 경사각보다 3배 이상으로 제공되는 기판 처리 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 제1경사면의 경사각은 15도를 가지고,
    상기 제2경사면의 경사각은 75도를 가지는 기판 처리 장치.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 그립 유닛에 상기 기판이 그립될 때 상기 제1경사면은 상기 기판과 선접촉되는 형상을 가지는 기판 처리 장치,
  6. 제5항에 있어서,
    상기 기판은 사각의 형상을 가지며,
    상기 제1바디와 상기 제2바디 각각은 상기 지지 돌기를 4개 구비하고,
    상기 지지 돌기는 상기 기판의 모서리에 대응되는 위치에 제공되는 기판 처리 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 지지 돌기는 상기 제1경사면 및 상기 제2경사면에 인접하게 위치되는 외측면을 더 포함하며,
    상기 모서리는 상기 제1경사면, 상기 제2경사면, 그리고 상기 외측면으로 둘러싸여진 영역에 위치되는 기판 처리 장치.
  8. 제5항에 있어서,
    상기 구동 유닛은,
    상기 제1바디와 상기 제2바디 간의 거리가 그립 간격과 해제 간격 간에 변경되도록 상기 제1바디와 상기 제2바디의 거리를 조절하는 간격 조절 부재와;
    상기 그립 유닛에 의해 그립된 상기 기판이 반전되도록 상기 그립 유닛을 회전시키는 회전 부재를 포함하는 기판 처리 장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 그립 유닛에 의해 상기 기판이 그립된 위치에서, 상기 제1바디의 제2경사면과 상기 제2바디의 제2경사면 간의 높이 간격은 상기 기판의 두께보다 작게 제공되는 기판 처리 장치.
  10. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 장치는,
    상기 공정 챔버에 상기 기판을 반송하는 반송 유닛을 더 포함하되,
    상기 반송 유닛은,
    핸드와;
    상기 핸드에 결합되며, 상기 기판을 지지하는 상기 안착 돌기를 포함하되,
    상기 안착 돌기는,
    기판을 지지하며 경사진 제1안착면과;
    상기 제1안착면으로부터 연장되고 기판의 위치를 안내하도록 경사진 제2안착면을 가지고,
    상기 반송 유닛이 상기 기판을 지지할 때 상기 제2안착면은 상기 제1안착면보다 기판의 중심에서 더 멀리 위치되고,
    상기 제2안착면의 경사각은 상기 제1안착면의 경사각보다 크게 제공되는 기판 처리 장치.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 안착 돌기의 제1안착면의 경사각은 상기 반전 유닛의 상기 지지 돌기의 제1경사면의 경사각보다 크게 제공되는 기판 처리 장치.
  12. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 장치는,
    상기 기판을 보관하는 버퍼 유닛을 더 포함하되,
    상기 버퍼 유닛은.
    상기 기판을 지지하는 상기 받침 돌기를 포함하되,
    상기 받침 돌기는
    기판을 지지하며 경사진 제1받침면과;
    상기 제1받침면으로부터 연장되고 기판의 위치를 안내하도록 경사진 제2받침면을 가지고,
    상기 버퍼 유닛이 상기 기판을 지지할 때 상기 제2받침면은 상기 제1받침면보다 기판의 중심에서 더 멀리 위치되고,
    상기 제2받침면의 경사각은 상기 제1받침면의 경사각보다 크게 제공되는 기판 처리 장치.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 버퍼 유닛과 상기 반전 유닛은 서로 적층되게 배치되는 기판 처리 장치.
  14. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 장치는,
    복수 개의 상기 공정 챔버들을 포함하는 처리 모듈과;
    상기 처리 모듈에 상기 기판을 반출입시키는 인덱스 모듈을 더 포함하되,
    상기 반전 유닛과 상기 버퍼 유닛은 상기 인덱스 모듈과 상기 처리 모듈 사이에 배치되는 기판 처리 장치.
  15. 기판을 반전하는 장치에 있어서,
    상기 기판을 그립하는 그립 유닛과;
    상기 그립 유닛에 그립된 상기 기판이 반전되도록 상기 그립 유닛을 회전시키는 구동 유닛을 포함하되,
    상기 그립 유닛은,
    상기 기판의 상면과 하면 중 어느 하나의 면을 지지하는 제1바디와
    상기 기판의 상면과 하면 중 다른 하나의 면을 지지하는 제2바디를 포함하되,
    상기 제1바디 및 상기 제2바디 각각은,
    상기 기판을 그립할 때 상기 기판과 접촉되는 지지 돌기를 포함하고,
    상기 지지 돌기는,
    기판을 지지하는 제1경사면과;
    상기 제1경사면으로부터 연장되고 기판의 위치를 안내하는 제2경사면을 가지고,
    상기 그립 유닛이 상기 기판을 그립할 때 상기 제2경사면은 상기 제1경사면보다 기판의 중심에서 더 멀리 위치되고,
    상기 제2경사면의 경사각은 상기 제1경사면의 경사각보다 크게 제공되는 반전 유닛.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 제1경사면의 경사각은 45도보다 작고, 상기 제2경사면의 경사각은 45도보다 크게 제공되는 반전 유닛.
  17. 제15항 또는 제16항에 있어서,
    상기 그립 유닛에 상기 기판이 그립될 때 상기 제1경사면은 상기 기판과 선접촉되는 형상을 가지는 반전 유닛.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 기판은 사각의 형상을 가지며,
    상기 제1바디와 상기 제2바디 각각은 상기 기판의 모서리를 지지하는 상기 지지 돌기를 4개 포함하는 반전 유닛.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 지지 돌기는,
    상기 제1경사면과 상기 제2경사면 각각에 인접하게 위치되는 외측면을 더 포함하되,
    상기 모서리는 상기 제1경사면, 상기 제2경사면, 그리고 상기 외측면으로 둘러싸여진 영역에 위치되는 반전 유닛.





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