JP2008277725A - 基板返送ユニット、及び基板移送方法、そして前記ユニットを有する基板処理装置、及び前記ユニットを利用した基板処理方法 - Google Patents

Abstract

【課題】上下に離隔して基板が在置される第１支持板と側方向に並んで基板が在置される第２支持板との間で２つの基板を同時に移送するユニットを提供する。
【解決手段】返送ユニット３０は、上下に対向する折り畳まれた状態と折り畳まれた状態から相互に反対方向に既定の角度回転された広げた状態に転換可能な上部ブレードと下部ブレードを有し、折り畳まれた状態で第１支持板に基板を置いたり取り出したりし、広げた状態で第２支持板に基板を在置したり取出したりする。各上部ブレード、下部ブレードは、両端に各々基板が在置される第１支持部と第２支持部を備え、第１支持部と第２支持部のうち何れか１つに第２支持板に入れる基板が在置された状態で他の１つの支持部が第２支持板に在置された基板を取り出すことができ、又他の１つの支持部に第２支持板から取り出した基板が在置された状態で１つの支持部に在置された基板が第２支持板に在置することができる。
【選択図】図３

Description

本発明は、半導体基板製造に使われる装置、及び方法に関し、より詳細には、基板を返送するユニット、及び基板移送方法、そして前記ユニットを有する基板処理装置、及び前記ユニットを利用した基板処理方法に関する。

最近半導体素子を製造する装置としてクラスタータイプの装置が多く使われている。クラスタータイプの装置は、返送チャンバーの周りにロードロックチャンバーと工程チャンバーが配置される構造を有する。一般的にウェハーは、ロードロックチャンバーに上下に相互に離隔して相互に対向するように在置される。そして１つの工程チャンバーの中には、基板が在置されるチャックが２つ提供され、これらのチャックは、側方向に並んで配置される。

返送チャンバーには、ロードロックチャンバーと工程チャンバーとの間、そして１つの工程チャンバーと他の１つの工程チャンバーとの間でウェハーを移送する返送ユニットが提供される。返送ユニットは、ウェハーが在置される１つのブレードだけを有しているので、一度に１つのウェハーだけが返送される。工程チャンバーに提供された２つのチャックの各々にウェハーを在置するためには、返送ユニットは、ロードロックチャンバーと工程チャンバーとの間を２回かけてウェハーを移送しなければならない。従って、基板返送に長い時間がかかる。

これと違って返送チャンバーに各々独立して駆動される２個のロボットを提供することもできる。しかしこの場合、２つのロボットが提供されなければならないので、返送チャンバーの占有面積が大きくなる。又、２つのロボットが同時に同じロードロックチャンバーに流入できないので、１つのロボットがロードロックチャンバーからウェハーを取り出すまで他のロボットは、待機しなければならない。

また、一般的な返送ユニットは、ブレードにウェハーが在置される支持部を１つだけ持っている。ブレードは、工程が完了されたウェハーを工程チャンバーから取り出しロードロックチャンバーに入れ、ロードロックチャンバーで他のウェハーを取り出して工程チャンバーに移送する。従って工程チャンバーでウェハーに対して工程が行われた後、次のウェハーに対して工程が実行される時まで、ウェハー返送のために長い時間を要するので、工程チャンバーの処理量が大きく減る。

本発明は、上述の課題を解決するためのものであって、その目的は、基板を效率的に返送できる新しい構造の基板返送ユニット、及び基板処理装置、そしてこれを利用した基板移送（返送）方法、及び基板処理方法を提供することにある。

本発明他の目的は、基板返送に必要とする時間を縮めることができる新しい構造の基板返送ユニット、及び基板処理装置、そしてこれを利用した基板移送（返送）方法、及び基板処理方法を提供することにある。

本発明の目的はこれらに制限されず、本発明の言及されていない他の目的は、以下の記載から当業者に明確に理解できるであろう。

上記の目的を達成するために本発明の一実施形態によれば、本発明は基板を返送するユニットを提供する。この基板返送ユニットは、基板が在置されるブレード部材と、ブレード部材に結合され、ブレード部材を移動するアーム部材と、ブレード部材又は、アーム部材へ駆動力を提供する駆動部材とを備える。ブレード部材は、下部ブレードと下部ブレードの上部に位置され、下部ブレードに対する相対位置が変化可能な上部ブレードを備える。

本発明の望ましい実施形態においては、下部ブレードと上部ブレードの各々は、基板が在置される第１支持部と、基板が在置される第２支持部と、第１支持部と第２支持部とを連結する連結部とを有することができる。第１支持部は、連結部の一端から延長され、第２支持部は、第１支持部が連結部から延長される方向と反対方向に連結部の他端から延長され、下部ブレードとアーム部材とを連結する回転軸、及び上部ブレードとアーム部材とを連結する回転軸は、連結部に結合されることができる。上部ブレードと下部ブレードは、上部ブレードが下部ブレードの垂直上部に位置される折り畳まれた状態と、折り畳まれた状態から相互に反対方向へ既定の角度回転された広げた状態との間で位置転換できるように提供されることができる。駆動部材は、アーム部材とは独立的にブレード部材を回転させるブレード駆動機と、アーム部材、及びブレード部材を昇降させる垂直駆動機を備え、ブレード駆動機は、下部ブレードを回転させる下部ブレード駆動機と、下部ブレードとは独立的に上部ブレードを回転させる上部ブレード駆動機を具備できる。

本発明の望ましい実施形態においては、下部ブレード駆動機は、下部ブレード部材の連結部の下部からアーム部材の上壁に提供された開口を通し、アーム部材の中に延長される回転軸を含み、本発明の望ましい実施形態においては、上部ブレード駆動機は、上部ブレード部材の連結部の下部から下部ブレード部材の連結部に提供された通孔及び下部ブレード駆動機の回転軸の中に挿入されてアーム部材の中まで延長される回転軸を含むことができる。

本発明の他の実施形態によれば、本発明は、基板を返送するユニットを提供する。この基板返送ユニットは、基板が在置される支持部を少なくとも２つ備える上部ブレード、及び基板が在置される支持部を少なくとも２つ備えて上部ブレードの下に配置される下部ブレードを備える。上部ブレードと下部ブレードは、同じアーム部材によって移動され、上部ブレードと下部ブレードは、上下に対向する位置である折り畳まれた状態と既定の角度に広げた広げた状態に転換できるように提供される。

本発明の望ましい実施形態においては、上部ブレードと下部ブレードは、同じ形状を有し、上部ブレードと下部ブレードの各々は、アーム部材に対して回転できるように結合されるロッド形状の連結部を有し、支持部は、連結部の両端から各々連結部の長さ方向に延長されるように提供されることができる。

本発明の他の実施形態によれば、本発明は、基板を処理する装置を提供する。この基板処理装置は、返送チャンバー、返送チャンバーの一側に配置される少なくとも１つの工程チャンバー、返送チャンバーの他の一側に配置されて上下方向に相互に離隔するように基板が在置されるロードロックチャンバー、返送チャンバーに提供され、ロードロックチャンバーと工程チャンバーとの間で基板を移送する返送ユニットを含む。返送ユニットは、基板が在置されるブレード部材、ブレード部材に結合され、ブレード部材を移動するアーム部材、ブレード部材、及びアーム部材へ駆動力を提供する駆動部材を備える。ブレード部材は、下部ブレードと下部ブレードの上部に位置される上部ブレードを含み、下部ブレードと上部ブレードの相対位置は、変化できるように提供される。

本発明の望ましい実施形態においては、工程チャンバーは、側壁に基板が出入される出入口が提供されたハウジングとハウジングの中に並んで配置され、基板が在置される支持部材を具備できる。工程チャンバーは、側壁に基板が出入される出入口が提供されたハウジング、ハウジングの中に配置され、基板が在置される支持部材を備え、基板処理装置は、工程チャンバーを複数個備え、前記工程チャンバーのうち少なくとも２つは、相互に並んで配置されることができる。上部ブレードと下部ブレードは、上下に対向する位置である折り畳まれた状態と、折り畳まれた状態から相互に反対の方向に既定の角度回転された広げた状態に転換できるように提供されることができる。下部ブレードと上部ブレードの各々は、基板が在置される第１支持部、基板が在置される第２支持部、及び第１支持部と第２支持部とを連結する連結部を備え、第１支持部は、連結部の一端から延長され、第２支持部は、第１支持部が連結部から延長される方向と反対方向に連結部の他端から延長され、下部ブレードとアーム部材とを連結する回転軸は、下部ブレードの連結部に結合され、上部ブレードとアーム部材とを連結する回転軸は、上部ブレードの連結部に結合されることができる。

本発明の他の実施形態においては、本発明は、基板を移送する方法を提供する。この基板移送方法は、返送ユニットを用いて上下方向に相互に離隔するように基板が在置される第１支持板と側方向に相互に並んで基板が在置される第２支持板との間で２つの基板を同時に移送するもので、返送ユニットは、上下に対向する位置である折り畳まれた状態と、折り畳まれた状態から相互に反対の方向に既定の角度回転された広げた状態に転換可能な上部ブレードと下部ブレードを有し、折り畳まれた状態で第１支持板に基板を置いたり取り出したりし、広げた状態で第２支持板に基板を在置したり取出したりする。

本発明の望ましい実施形態においては、上部ブレードと下部ブレードの各々は、両端に各々基板が在置される第１支持部と第２支持部を備え、第１支持部と第２支持部のうち何れか１つの支持部に第２支持板に入れる基板が在置された状態で、他の１つの支持部が第２支持板に在置された基板を取り出すことができる。又、他の１つの支持部に第２支持板から取り出した基板が在置された状態で、１つの支持部に在置された基板が第２支持板に在置されることができる。

本発明の他の実施形態においては、本発明は、基板を処理する方法を提供する。この基板処理方法は、返送チャンバー、返送チャンバーの一側に配置される少なくとも１つの工程チャンバー、返送チャンバーの他の一側に配置されるロードロックチャンバー、及び返送チャンバーに提供され、ロードロックチャンバーと工程チャンバーとの間で基板を移送する返送ユニットを備える基板処理装置を使用して基板を処理するもので、ロードロックチャンバーには、基板が上下に対向するように相互離隔するように在置され、工程チャンバーには、基板が側方向に並んで配置されるように在置され、返送ユニットは、上下に対向する折り畳まれた状態と折り畳まれた状態から相互に反対の方向に既定の角度に回転された広げた状態に転換可能な上部ブレードと下部ブレードを有し、返送ユニットは、折り畳まれた状態でロードロックチャンバーに基板を入れたり取り出したりし、広げた状態で工程チャンバーに基板を入れたり取り出したりする。上部ブレードと下部ブレードの各々は、両端に各々基板が在置される第１支持部と第２支持部を備え、返送ユニットは、第１支持部と第２支持部のうち何れか１つの支持部に工程チャンバーで工程が実行される基板を保有した状態で、他の１つの支持部を使用して工程チャンバーから工程が行われた基板を取り出すことができる。

本発明によれば、折り畳まれた状態と広げた状態に転換可能な基板返送ユニットを使用するのでウェハーの返送効率を大きく向上させ、基板返送ユニットの占有面積を縮めることができる。

また、本発明によれば、各々のブレードが２つの支持部を備えて工程チャンバーからウェハーを取り出した後、直ちに他の支持部に在置されたウェハーを工程チャンバーに入れることができるので、工程チャンバーの処理量を向上させることができる。

以下、本発明の実施形態を添付された図１乃至図１８を参照して詳細に説明する。本発明の実施形態は、色々な形態に変形でき、本発明の範囲が以下に詳述する実施形態によって限定されると解釈してはならない。本実施形態は、当業界で平均的な知識を持った者に本発明を一層完全に説明するために提供されるものである。

従って、図面での要素の形状は、より明確に説明を強調するために誇張されている。又、図面中で、平面図で相互に上下に重なった２つのウェハーのうち、見えないウェハーの引出し線は、点線で表し、相互に上下に重なった２つのブレードのうち、見えない下部ブレードの引出し線は、点線で表した。

本発明の望ましい実施形態においては、クラスタータイプの構造を有する基板処理装置を例に挙げて説明する。しかし本発明の技術的な思想は、これに限定されるものではなく、本発明の移送ユニットは、多様な構造の装置に適用可能である。

また、本発明の望ましい実施形態においては、返送ユニットによって移動する対象物として半導体チップ製造のためのウェハーを例に挙げて説明する。しかし本発明の返送ユニットによって返送される対象物は、ウェハーに限定されない。例えば、対象物は、ガラス基板などと同じ板形状を有する多様な種類でありうる。

図１は、本発明の一実施形態に係る基板処理装置を概略的に示す平面図である。図１を参照すれば、基板処理装置１は、設備前方端部モジュール(ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ ｆｒｏｎｔ ｅｎｄ ｍｏｄｕｌｅ)１０と工程設備２０を有する。

設備前方端部モジュール１０は、工程設備２０の前方に装着され、ウェハーＷが受容された容器１６と工程設備２０との間にウェハーＷを移送する。設備前方端部モジュール１０は、複数のロードポート(ｌｏａｄｐｏｒｔｓ)１２とフレーム(ｆｒａｍｅ)１４とを有する。フレーム１４は、ロードポート１２と工程設備２０との間に位置される。ウェハーＷを受け入れる容器１６は、オーバーヘッドトランスファー(ｏｖｅｒｈｅａｄ ｔｒａｎｓｆｅｒ)、オーバーヘッドコンベヤー(ｏｖｅｒｈｅａｄ ｃｏｎｖｅｙｏｒ)、又は、自動案内車両(ａｕｔｏｍａｔｉｃ ｇｕｉｄｅｄ ｖｅｈｉｃｌｅ)のような移送手段(図示せず)によってロードポート１２上に在置される。容器１６は、前面開放統合型ポッド(ｆｒｏｎｔ ｏｐｅｎ ｕｎｉｆｉｅｄ ｐｏｄ)のような密閉容器が使われることができる。フレーム１４の中には、ロードポート１２に在置された容器１６と工程設備２０との間でウェハーＷを移送するフレームロボット１８が設置される。フレーム１４の中には、容器１６のドアを自動で開閉するドアオープナー(図示せず)が設置されることができる。又、フレーム１４には、清浄空気がフレーム１４の中で上部から下部に流れるように清浄空気をフレーム１４の中に供給するファンフィルターユニット(ｆａｎ ｆｉｌｔｅｒ ｕｎｉｔ)(図示せず)が提供されることがある。

工程設備２０は、ロードロックチャンバー(ｌｏａｄｌｏｃｋ ｃｈａｍｂｅｒ)２２、返送チャンバー(ｔｒａｎｓｆｅｒ ｃｈａｍｂｅｒ)２４、及び工程チャンバー(ｐｒｏｃｅｓｓ ｃｈａｍｂｅｒ)２６を有する。返送チャンバー２４は、上部から眺めた時、略多角形状を有する。返送チャンバー２４の側面には、ロードロックチャンバー２２又は、工程チャンバー２６が位置される。

ロードロックチャンバー２２は、返送チャンバー２４の側部のうち、設備前方端部モジュール１０と隣接した側部に位置され、工程チャンバー２６は、他の側部に位置される。ロードロックチャンバー２２は、１つ又は複数個が提供される。一例によれば、ロードロックチャンバー２２は、２つが提供される。２つのロードロックチャンバー２２のうちの１つには、工程進行のために工程設備２０に流入されるウェハーＷが一時的に留められ、他の１つには、工程が完了して工程設備２０から流出されるウェハーＷが一時的に留められることができる。或いは、ロードロックチャンバー２２は１つ又は複数個が提供され、各々のロードロックチャンバー２２においてウェハーがローディング、及びアンローディングされてもよい。

ロードロックチャンバー２２の中で、ウェハーは相互に上下に離隔し相互に対向するように在置される。ロードロックチャンバーには、ウェハーの周縁領域の部分を支持するスロット２２ａが複数個提供されうる。

返送チャンバー２４、及び工程チャンバー２６内部は、真空に維持され、ロードロックチャンバー２２内部は、真空、及び大気圧に転換される。ロードロックチャンバー２２は、外部の汚染物質が返送チャンバー２４、及び工程チャンバー２６へ流入することを防止する。ロードロックチャンバー２２と返送チャンバー２４との間、及びロードロックチャンバー２２と設備前方端部モジュール１０との間には、ゲートバルブ(図示せず)が設置される。設備前方端部モジュール１０とロードロックチャンバー２２との間でウェハーＷが移動する場合、ロードロックチャンバー２２と返送チャンバー２４との間に提供されるゲートバルブが閉められ、ロードロックチャンバー２２と返送チャンバー２４との間でウェハーＷが移動する場合、ロードロックチャンバー２２と設備前方端部モジュール１０との間に提供されるゲートバルブが閉められる。

工程チャンバー２６は、ウェハーＷに対して所定の工程を行う。例えば、工程チャンバー２６は、アッシング、蒸着、エッチング、又は、洗浄のような、プラズマを用いた工程を含む。工程チャンバー２６は、ロードロックチャンバー２２の側部に１つ又は、複数個が提供される。工程チャンバー２６が複数個提供される場合、各々の工程チャンバー２６は、ウェハーＷに対して相互に同じ工程を行うことができる。選択的に、工程チャンバー２６が複数個提供される場合、工程チャンバー２６は、順次、ウェハーＷに対し一連の工程を行うこともできる。

工程チャンバー２６は、ハウジング７２と支持部材７４とを有する。ハウジング７２は、内部に工程が実行される空間を提供する。支持部材７４は、ハウジング７２の中に提供され、工程進行の際、ウェハーＷを支持する。支持部材７４は、機械的なクランピングよりウェハーＷを固定するように構成されたり、静電力によってウェハーＷを固定するように構成されることができる。ハウジング７２の中には、２つの支持部材７４が提供される。２つの支持部材７４は、相互に側方向に並んで配置される。ハウジング７２の外壁のうち、返送チャンバー２４と対向する領域には、ウェハーＷが出入する出入口７６が形成される。

出入口７６は、ドア７８によって開閉できる。出入口７６は、２つのウェハーＷが同時に出入できる幅で提供される。選択的に、出入口７６は、ハウジング７２の中の支持部材７４と同じ数で提供され、各々の出入口７６は、１つのウェハーＷが出入できる幅で提供されてもよい。ハウジング７２に提供される支持部材７４の数は、より増加させてもよい。

図２は、基板処理装置１’の他の例を概略的に示す図面である。図２を参照すれば、基板処理装置１’の中で、工程チャンバー２６は、ハウジング７２と支持部材７４を有する。ハウジング７２には、１つの出入口７６が提供され、ハウジング７２の中には、１つの支持部材７４が提供される。複数の工程チャンバー２６のうち、２つの工程チャンバー２６がグループを形成するように相互に側方向に並んで提供される。出入口７６は、ドア７８によって開閉できる。２つの工程チャンバー２６に各々提供された出入口７６は、１つのドア７８によって開閉できる。選択的に、各々の工程チャンバー２６にドア７８が提供されてもよい。

返送チャンバー２４の中には、返送ユニット３０が装着される。返送ユニット３０は、工程チャンバー２６とロードロックチャンバー２２との間でウェハーＷを移送する。又、工程チャンバー２６が複数個提供される場合、返送ユニット３０は、工程チャンバー２６の間でウェハーＷを移送できる。図３は、返送ユニット３０の斜視図である。図３を参照すれば、返送ユニット３０は、ブレード部材１２０、アーム部材１４０、回転体１６０、及び駆動部材１８０を有する。ウェハーＷは、ブレード部材１２０に在置される。ブレード部材１２０は、アーム部材１４０と共に移動され、アーム部材１４０に対して回転できるように提供される。駆動部材１８０は、アーム部材１４０又は、ブレード部材１２０へ駆動力を提供する。

ブレード部材１２０は、上部ブレード１２０ａと下部ブレード１２０ｂとを有する。これにより、ブレード部材１２０は２つのウェハーＷを同時に返送できるようになる。下部ブレード１２０ｂは、アーム部材１４０上に設置される。上部ブレード１２０ａは、下部ブレード１２０ｂの上部に位置される。上部ブレード１２０ａと下部ブレード１２０ｂは、それらの相対位置が変化できるように提供される。例えば、上部ブレード１２０ａと下部ブレード１２０ｂは、上下方向に相互に重なりあった、折り畳まれた状態と、一定の角度でずれた、広げた状態との間で転換できるように提供される。上部ブレード１２０ａと下部ブレード１２０ｂは、折れ畳まれた状態から相互に反対の方向に既定の角度回転されることによって広げた状態に転換できる。

上部ブレード１２０ａは、第１支持部１２２、第２支持部１２４、及び連結部１２６を有する。第１支持部１２２と第２支持部１２４の各々は、ウェハーＷが在置される部分であり、連結部１２６は、第１支持部１２２と第２支持部１２４とを連結する。連結部１２６は、ロッド形状を有する。第１支持部１２２は、連結部１２６の一端から連結部１２６の長さ方向に延長される。第２支持部１２４は、連結部１２６の他端から連結部１２６の長さ方向に延長される。第１支持部１２２と第２支持部１２４は、同じ形状を有する。例えば、第１支持部１２２と第２支持部１２４は、‘Ｃ'字形状で提供されることができる。下部ブレード１２０ｂは、上部ブレード１２０ａと概して同じ形状を有する。ただし、下部ブレード１２０ｂの連結部１２６中央領域には、上部ブレード１２０ａを回転させる回転軸が挿入されるように上下方向に通孔が形成される。

ブレード部材１２０は、アーム部材１４０上に提供され、アーム部材１４０と共に移動する。アーム部材１４０は、複数のアームを有する。一例によれば、アーム部材１４０は、上部アーム１４０ａと下部アーム１４０ｂを有する。上部アーム１４０ａは、下部アーム１４０ｂの上部に位置され、下部アーム１４０ｂ上で回転できるように提供される。

上部アーム１４０ａと下部アーム１４０ｂは、各々長いロッド形状を有する。上部アーム１４０ａと下部アーム１４０ｂの内部には、駆動部材１８０の構成部品が挿入される空の空間が提供される。上部アーム１４０ａの一端の上壁には、開口が形成される。又、下部アーム１４０ｂの一端の上壁には、開口が形成される。ブレード部材１２０の連結部１２６は、上部アーム１４０ａの一端上に位置され、上部アーム１４０ａの他端は、下部アーム１４０ｂの一端上に位置される。

回転体１６０は、下部アーム１４０ｂを回転させ、また上下方向に直線移動させる。回転体１６０は、内部に空の空間が形成されたドラム形状を有する。回転体１６０の上壁には、開口が形成される。

駆動部材１８０は、回転体１６０、アーム部材１４０、及びブレード部材１２０を各々駆動する。図４は、返送ユニット３０の断面図である。図４を参照すれば、駆動部材１８０は、回転体駆動機２００、下部アーム駆動機３００、上部アーム駆動機４００、下部ブレード駆動機５００、及び上部ブレード駆動機６００を有する。回転体駆動機２００は、回転体１６０を上下に直線移動させる垂直駆動機２２０と回転体１６０を回転させる回転駆動機２４０を有する。回転駆動機２４０は、モーター２４２、第１プーリー２４４と第２プーリー２４６、及びベルト２４８を有する。第１プーリー２４４は、モーター２４２に連結され、第２プーリー２４６は、回転体１６０に提供される。第１プーリー２４４と第２プーリー２４６は、ベルト２４８によって連結される。モーター２４２の回転力は、第１プーリー２４４、ベルト２４８、及び第２プーリー２４６を通じて回転体１６０に伝達される。垂直駆動機２２０は、シリンダーを備えるアセンブリー構造で提供されることができる。

下部アーム駆動機３００は、モーター３２０、回転軸３４１、第１プーリー３６１と第２プーリー３６２、及びベルト３８１を有する。モーター３２０、ベルト３８１、及び第１プーリー３６１と第２プーリー３６２は、回転体１６０の内の空間に位置される。回転軸３４１は、下部アーム１４０ｂの他端の下壁から下方向へ延長され、回転体１６０の上壁に提供された開口を通じて回転体１６０の中の空間に挿入される。第１プーリー３６１は、モーター３２０に連結し、第２プーリー３６２は、回転軸３４１の下端領域に提供され、ベルト３８１は、第１プーリー３６１と第２プーリー３６２とを連結させる。モーター３２０の回転力は、第１プーリー３６１、ベルト３８１、第２プーリー３６２、及び回転軸３４１を通じて、下部アーム１４０ｂに伝達される。

上部アーム駆動機４００は、モーター４２０、第１回転軸４４１と第２回転軸４４２、第１乃至第４プーリー４６１〜４６４、及び第１ベルト４８１と第２ベルト４８２を有する。第１回転軸は、下部アーム１４０ｂの中の空間から下部アーム駆動機３００の第１回転軸３４１内部を通じて回転体１６０の中の空間まで延長される。

第２回転軸４４２は、上部アーム１４０ａの他端の下壁から下に延長され下部アーム１４０ｂの一端の上壁に提供された開口を通じて下部アーム１４０ｂの中の空間に挿入される。第１プーリー４６１は、モーター４２０に連結され、第２プーリー４６２は、第１回転軸４４１の下端に提供される。第１プーリー４６１と第２プーリー４６２は、第１ベルト４８１によって連結される。第３プーリー４６３は、第１回転軸４４１の上端に提供され、第４プーリー４６４は、第２回転軸４４２の下端に提供される。第３プーリー４６３と第４プーリー４６４は、第２ベルト４８２によって連結される。モーター４２０の回転力は、第１プーリー４６１、第１ベルト４８１、第２プーリー４６２、第１回転軸４４１、第３プーリー４６３、第２ベルト４８２、及び第２回転軸４４２を通じて上部アーム１４０ａに伝達される。

下部ブレード駆動機５００は、モーター５２０、第１乃至第３回転軸５４１〜５４３、第１乃至第６プーリー５６１〜５６６、及び第１乃至第３ベルト５８１〜５８３を有する。第１回転軸５４１は、下部アーム１４０ｂの内の空間から下部アーム駆動機３００の第１回転軸３４１内部を通じて回転体１６０の内の空間まで延長される。

第２回転軸５４２は、上部アーム１４０ａの中の空間から上部アーム駆動機４００の第２回転軸４４２内部を通じて下部アーム１４０ｂの中の空間まで延長される。第３回転軸５４３は、下部ブレード１２０ｂの連結部１２６下壁から下に延長され、上部アーム１４０ａの一端の上壁に提供された開口を通じて上部アーム１４０ａの中の空間に挿入される。

第１プーリー５６１は、モーター５２０に連結され、第２プーリー５６２は、第１回転軸５４１の下端に提供される。第１プーリー５６１と第２プーリー５６２は、第１ベルト５８１によって連結される。第３プーリー５６３は、第１回転軸５４１の上端に提供され、第４プーリー５６４は、第２回転軸５４２の下端に提供される。第３プーリー５６３と第４プーリー５６４は、第２ベルト５８２によって連結される。第５プーリー５６５は、第２回転軸５４２の上端に提供され、第６プーリー５６６は、第３回転軸５４３の下端に提供される。第５プーリー５６５と第６プーリー５６６は、第３ベルト５８３によって連結される。モーター５２０の回転力は、第１プーリー５６１、第１ベルト５８１、第２プーリー５６２、第１回転軸５４１、第３プーリー５６３、第２ベルト５８２、第４プーリー５６４、第２回転軸５４２、第５プーリー５６５、第３ベルト５８３、第６プーリー５６６、及び第３回転軸５４３を通じて、下部ブレード１２０ｂに伝達される。

上部ブレード駆動機６００は、モーター６２０、第１乃至第３回転軸６４１〜６４３、第１乃至第６プーリー６６１〜６６６、及び第１乃至第３ベルト６８１〜６８３を有する。第１回転軸６４１は、下部アーム１４０ｂの内の空間から下部ブレード駆動機５００の第１回転軸６４１内部を通じて回転体１６０の中の空間まで延長される。第２回転軸６４２は、上部アーム１４０ａの中の空間から上部アーム駆動機４００の第２回転軸４４２内部を通じて下部アーム１４０ｂの内の空間まで延長される。第３回転軸６４３は、上部ブレード１２０ａの連結部１２６下壁から下に延長され、下部ブレード１２０ｂに提供された通孔、及び下部ブレード駆動機５００の第３回転軸５４３の内のを通じて上部アーム１４０ａの中の空間に挿入される。

第１プーリー６６１は、モーター６２０に連結され、第２プーリー６６２は、第１回転軸６４１の下端に提供される。第１プーリー６６１と第２プーリー６６２は、第１ベルト６８１によって連結される。第３プーリー６６３は、第１回転軸６４１の上端に提供され、第４プーリー６６４は、第２回転軸６４２の下端に提供される。第３プーリー６６３と第４プーリー６６４は、第２ベルト６８２によって連結される。第５プーリー６６５は、第２回転軸６４２の上端に提供され、第６プーリー６６６は、第３回転軸６４３の下端に提供される。第５プーリー６６５と第６プーリー６６６は、第３ベルト６８３によって連結される。モーター６２０の回転力は、第１プーリー６６１、第１ベルト６８１、第２プーリー６６２、第１回転軸６４１、第３プーリー６６３、第２ベルト６８２、第４プーリー６６４、第２回転軸６４２、第５プーリー６６５、第３ベルト６８３、第６プーリー６６６、及び第３回転軸６４３を通じて上部ブレード１２０ａに伝達される。

下部ブレード駆動機５００の第１回転軸５４１は、下部アーム駆動機３００の第１回転軸３４１の中に挿入され、下部ブレード駆動機５００の第１回転軸５４１の両端は、下部アーム駆動機３００の第１回転軸３４１の両端から突出される。

上部ブレード駆動機６００の第１回転軸６４１は、下部ブレード駆動機５００の第１回転軸５４１の中に挿入され、上部ブレード駆動機６００の第１回転軸６４１の両端は、下部ブレード駆動機５００の第１回転軸５４１の両端からさらに突出される。

上部アーム駆動機４００の第１回転軸４４１は、上部ブレード駆動機６００の第１回転軸６４１の中に挿入され、上部アーム駆動機４００の第１回転軸４４１の両端は、上部ブレード駆動機６００の第１回転軸６４１の両端からさらに突出される。

また、下部ブレード駆動機５００の第２回転軸５４２は、上部ブレード駆動機６００の第２回転軸６４２の内に挿入され、下部ブレード駆動機５００の第２回転軸５４２両端は、上部ブレード駆動機６００の第２回転軸６４２両端から突出される。

上述した構造では、下部アーム１４０ｂ、上部アーム１４０ａ、下部ブレード１２０ｂ、及び上部ブレード１２０ａが各々の駆動機３００、４００、５００、６００によって独立的に駆動されることと説明した。しかしこれと違って下部アーム１４０ｂと上部アーム１４０ａは、１つの駆動機によって連動されて駆動されてもよい。又、下部ブレード１２０ｂと上部ブレード１２０ａは、１つの駆動機によって連動され、駆動されてもよい。

ブレード部材１２０は、ウェハーＷが積層されるように在置されたロードロックチャンバー２２からウェハーＷを取り出したり、ロードロックチャンバー２２へウェハーＷを入れる際には、折り畳まれた状態を維持する。ブレード部材１２０は、ウェハーＷが並んで在置された工程チャンバー２６からウェハーＷを取り出したり、工程チャンバー２６へウェハーＷを入れる際には、広げた状態を維持する。図５は、ブレード部材１２０が広げた状態で工程チャンバー２６へウェハーＷを入れる状態を示し、図６は、ブレード部材１２０が折り畳まれた状態でロードロックチャンバー２２へウェハーＷを入れる状態を示す。

上述した通り、下部ブレード１２０ｂと上部ブレード１２０ａは、各々第１支持部１２２と第２支持部１２４を有する。従って、工程チャンバー２６でウェハーＷに対し工程が進行される間、ブレード部材１２０は、次に工程が実行されるウェハーＷを各々第１支持部１２２に支持した状態で待機する。工程チャンバー２６で工程が完了すれば、ブレード部材１２０は、空いている第２支持部１２４を利用して工程チャンバー２６からウェハーＷを取り出し、下部ブレード１２０ｂと上部ブレード１２０ａがアーム部材１４０に対して１８０度(゜)回転した後、直ちに第１支持部１２２に在置されたウェハーＷを工程チャンバー２６に入れる。従って工程チャンバー２６でウェハーＷが取り出した後新しいウェハーＷが在置される時までに必要とする時間が短縮されるので、工程チャンバー２６の処理量が向上する。

次に、本発明の一実施形態によって基板を処理する方法を説明する。本実施形態では、一連の工程を順次進行する２つの工程チャンバー２６が提供され、各々の工程チャンバー２６の中に２つの支持部材７４が提供された場合を例に挙げて説明する。

はじめに、ロードロックチャンバー２２にウェハーＷが相互に離隔して上下に積層されるように在置される。

図７に示したように、ブレード部材１２０は、折り畳まれた状態で第１支持部１２２を使用してロードロックチャンバー２２から第１ウェハーＷ１と第２ウェハーＷ２を取り出す。次に、図８に示したようにブレード部材１２０は、広げた状態で第１支持部１２２を使用して第１工程チャンバー２６ａへ第１ウェハーＷ１と第２ウェハーＷ２を入れる。

図９に示したように、第１工程チャンバー２６ａで第１ウェハーＷ１、及び第２ウェハーＷ２に対して第１工程を行う。ブレード部材１２０は、折り畳まれた状態で第１支持部１２２を使用してロードロックチャンバー２２から第３ウェハーＷ３と第４ウェハーＷ４を取り出す。第１支持部１２２の代わりに、第２支持部１２４を使用してロードロックチャンバー２２から第３ウェハーＷ３と第４ウェハーＷ４を取り出してもよい。

図１０に示したようにブレード部材１２０は、第１工程チャンバー２６ａで第１ウェハーＷ１、及び第２ウェハーＷ２に対して工程が完了する時まで待機する。第１ウェハーＷ１、及び第２ウェハーＷ２に対して第１工程チャンバー２６ａで工程が完了すれば、ブレード部材１２０は、広げた状態で第２支持部１２４を使用して第１ウェハーＷ１と第２ウェハーＷ２を第１工程チャンバー２６ａから取り出す。

図１１に示したようにブレード部材１２０は、広げた状態で第２支持部１２４を使用して第１ウェハーＷ１と第２ウェハーＷ２を第２工程チャンバー２６ｂに入れる。そして第２工程チャンバー２６ｂで第１ウェハーＷ１と第２ウェハーＷ２に対して工程を行う。

そして図１２に示したようにブレード部材１２０は、広げた状態で第１支持部１２２を使用して第３ウェハーＷ３と第４ウェハーＷ４を第１工程チャンバー２６ａに入れる。

これとは違って第３ウェハーＷ３と第４ウェハーＷ４を第１工程チャンバー２６ａに入れた後、第１ウェハーＷ１と第２ウェハーＷ２を第２工程チャンバー２６ｂに入れてもよい。

次に第１工程チャンバー２６ａで第３ウェハーＷ３と第４ウェハーＷ４に対して工程を行う。図１３に示したようにブレード部材１２０は、折り畳まれた状態で第１支持部１２２を使用して第５ウェハーＷ５と第６ウェハーＷ６をロードロックチャンバー２２から取り出す。

図１４に示したように第２工程チャンバー２６ｂで第１ウェハーＷ１と第２ウェハーＷ２に対し工程が完了すれば、ブレード部材１２０は、広げた状態で第２支持部１２４を使用して第１ウェハーＷ１と第２ウェハーＷ２を第２工程チャンバー２６ｂから取り出す。

そして図１５に示したようにブレード部材１２０は、折り畳まれた状態で第２支持部１２４を使用して第１ウェハーＷ１と第２ウェハーＷ２をロードロックチャンバー２２へ入れる。

図１６に示したように第１工程チャンバー２６ａで第３ウェハーＷ３と第４ウェハーＷ４に対して工程が完了すれば、ブレード部材１２０は、広げた状態で第２支持部１２４を使用して第３ウェハーＷ３と第４ウェハーＷ４を第１工程チャンバー２６ａから取り出す。

そして図１７に示したようにブレード部材１２０は、広げた状態で第２支持部１２４を使用して第３ウェハーＷ３と第４ウェハーＷ４を第２工程チャンバー２６ｂへ入れる。

そして図１８に示したように第２工程チャンバー２６ｂで第３ウェハーＷ３と第４ウェハーＷ４に対して工程を行う。ブレード部材１２０は、広げた状態で第１支持部１２２を使用して第５ウェハーＷ５と第６ウェハーＷ６を第１工程チャンバー２６ａへ入れる。

これとは違って、第５ウェハーＷ５と第６ウェハーＷ６を第１工程チャンバー２６ａで入れた後、第３ウェハーＷ３と第４ウェハーＷ４を第１工程チャンバー２６ａへ入れることもできる。

そして第１工程チャンバー２６ａで第５ウェハーＷ５と第６ウェハーＷ６に対して工程を実行し、ブレード部材１２０は、ロードロックチャンバー２２で新しいウェハーＷを取り出し待機して、あらゆるウェハーＷに対し工程が完了されるまで上述した過程を反復する。

上述した過程では、クラスタータイプの基板処理装置でウェハーＷを移送する方法に対して説明した。しかし本発明の技術的な思想は、上下方向に相互に離隔するようにウェハーＷが在置される第１支持板と、側方向に並んでウェハーＷが在置される第２支持板との間で２つのウェハーＷを同時に移送する構造に全て適用可能である。本ケースでは、第１支持板は、ロードロックチャンバー２２に提供されたスロット２２ａに対応し、第２支持板は、支持部材に対応する。第１支持板と第２支持板との間でウェハーを移送する方法は、ロードロックチャンバー２２の中のスロット２２ａと工程チャンバー２６の内の支持部材７４との間でウェハーを移送する方法と類似するので詳細な説明は、省略する。

本発明の望ましい実施形態に係る基板処理装置を概略的に示す平面図である。 図１の基板処理装置の変形例を示す平面図である。 図１の基板返送ユニットの斜視図である。 図３の基板返送ユニットの断面図である。 基板返送ユニットの広げた状態を示す斜視図である。 基板返送ユニットの折り畳まれた状態を示す斜視図である。 基板処理のとき、ウェハーが返送される過程を概略的にそして順次的に示す図面である。 基板処理のとき、ウェハーが返送される過程を概略的にそして順次的に示す図面である。 基板処理のとき、ウェハーが返送される過程を概略的にそして順次的に示す図面である。 基板処理のとき、ウェハーが返送される過程を概略的にそして順次的に示す図面である。 基板処理のとき、ウェハーが返送される過程を概略的にそして順次的に示す図面である。 基板処理のとき、ウェハーが返送される過程を概略的にそして順次的に示す図面である。 基板処理のとき、ウェハーが返送される過程を概略的にそして順次的に示す図面である。 基板処理のとき、ウェハーが返送される過程を概略的にそして順次的に示す図面である。 基板処理のとき、ウェハーが返送される過程を概略的にそして順次的に示す図面である。 基板処理のとき、ウェハーが返送される過程を概略的にそして順次的に示す図面である。 基板処理のとき、ウェハーが返送される過程を概略的にそして順次的に示す図面である。 基板処理のとき、ウェハーが返送される過程を概略的にそして順次的に示す図面である。

符号の説明

２２ ロードロックチャンバー
２４ 返送チャンバー
２６ 工程チャンバー
３０ 返送ユニット
１２０ａ 上部ブレード
１２０ｂ 下部ブレード
１２２ 第１支持部
１２４ 第２支持部
１２６ 連結部
１４０ａ 上部アーム
１４０ｂ 下部アーム
１６０ 回転体
３００ 下部アーム駆動機
４００ 上部アーム駆動機
５００ 下部ブレード駆動機
６００ 上部ブレード駆動機

Claims (18)

1. 基板を返送するユニットであって、
   基板が在置されるブレード部材と、
   前記ブレード部材に結合され、前記ブレード部材を移動するアーム部材と、
   前記ブレード部材又は前記アーム部材へ駆動力を提供する駆動部材とを備え、
   前記ブレード部材は、
   下部ブレードと、
   前記下部ブレードの上部に位置され、前記下部ブレードに対する相対位置が変化可能な上部ブレードとを備えることを特徴とする基板返送ユニット。
2. 前記下部ブレードと前記上部ブレードの各々は、
   基板が在置される第１支持部と、
   基板が在置される第２支持部と、
   前記第１支持部と前記第２支持部とを連結する連結部とを備えることを特徴とする請求項１に記載の基板返送ユニット。
3. 前記第１支持部は、前記連結部の一端から延長され、
   前記第２支持部は、前記第１支持部が前記連結部から延長される方向と反対方向に前記連結部の他端から延長され、
   前記下部ブレードと前記アーム部材とを連結する回転軸と、前記上部ブレードと前記アーム部材とを連結する回転軸は、前記連結部に結合することを特徴とする請求項２に記載の基板返送ユニット。
4. 前記上部ブレードと前記下部ブレードは、前記上部ブレードが前記下部ブレードの垂直上部に位置される折り畳まれた状態と、前記折り畳まれた状態から相互に反対方向に既定の角度回転された広げた状態との間で位置転換できるように提供されることを特徴とする請求項２に記載の基板返送ユニット。
5. 前記駆動部材は、前記アーム部材とは独立的に前記ブレード部材を回転させるブレード駆動機と、前記アーム部材及び前記ブレード部材を昇降させる垂直駆動機とを備え、
   前記ブレード駆動機は、前記下部ブレードを回転させる下部ブレード駆動機と、前記下部ブレードとは独立的に前記上部ブレードを回転させる上部ブレード駆動機とを備えることを特徴とする請求項１に記載の基板返送ユニット。
6. 前記下部ブレード駆動機は、前記下部ブレード部材の前記連結部の下部から前記アーム部材の上壁に提供された開口を通じて前記アーム部材内に延長される回転軸を含み、
   前記上部ブレード駆動機は、前記上部ブレード部材の前記連結部の下部から、前記下部ブレード部材の前記連結部に提供された通孔と前記下部ブレード駆動機の回転軸の中に挿入され、前記アーム部材内に延長される回転軸とを含むことを特徴とする請求項５に記載の基板返送ユニット。
7. 基板を返送するユニットであって、
   基板が在置される支持部を少なくとも２つ備える上部ブレードと、
   基板が在置される支持部を少なくとも２つ備え、前記上部ブレードの下に配置される下部ブレードとを備え、
   前記上部ブレードと前記下部ブレードは、同じアーム部材によって移動され、
   前記上部ブレードと前記下部ブレードは、上下に対向する位置である折り畳まれた状態と既定の角度に広がった広げた状態に転換できるように提供されることを特徴とする基板返送ユニット。
8. 前記上部ブレードと前記下部ブレードは、同じ形状を有し、
   前記上部ブレードと前記下部ブレードの各々は、前記アーム部材に対して回転できるように結合されるロッド形状の連結部を有し、
   前記支持部は、前記連結部の両端から各々前記連結部の長さ方向に延長されることを特徴とする請求項７に記載の基板返送ユニット。
9. 返送チャンバーと、
   前記返送チャンバーの一側に配置される少なくとも１つの工程チャンバーと、
   前記返送チャンバーの他の一側に配置され、上下方向に相互離隔するように基板が在置されるロードロックチャンバーと、
   前記返送チャンバーに提供され、前記ロードロックチャンバーと前記工程チャンバーとの間で基板を移送する返送ユニットとを含み、
   前記返送ユニットは、
   基板が在置されるブレード部材と、
   前記ブレード部材に結合され、前記ブレード部材を移動するアーム部材と、
   前記ブレード部材及び前記アーム部材へ駆動力を提供する駆動部材とを備え、
   前記ブレード部材は、
   下部ブレードと、
   前記下部ブレードの上部に位置される上部ブレードとを含み、
   前記下部ブレードと前記上部ブレードの相対位置は、変化できるように提供されることを特徴とする基板処理装置。
10. 前記工程チャンバーは、
    側壁に基板が出入される出入口が提供されたハウジングと、
    前記ハウジングの中に並んで配置され、基板が在置される支持部材とを備えることを特徴とする請求項９に記載の基板処理装置。
11. 前記工程チャンバーは、
    側壁に基板が出入される出入口が提供されたハウジングと、
    前記ハウジングの中に配置され、基板が在置される支持部材とを備え、
    前記基板処理装置は、前記工程チャンバーを複数個備え、前記工程チャンバーのうち、少なくとも２つは、相互に並んで配置されることを特徴とする請求項９に記載の基板処理装置。
12. 前記上部ブレードと前記下部ブレードは、上下に対向する位置である折り畳まれた状態と前記折り畳まれた状態から相互に反対の方向に既定の角度回転された広げた状態に転換できるように提供されることを特徴とする請求項９に記載の基板処理装置。
13. 前記下部ブレードと前記上部ブレードの各々は、
    基板が在置される第１支持部と、
    基板が在置される第２支持部と、
    前記第１支持部と前記第２支持部とを連結する連結部とを備え、
    前記第１支持部は、前記連結部の一端から延長され、前記第２支持部は、前記第１支持部が前記連結部から延長される方向と反対方向に前記連結部の他端から延長され、
    前記下部ブレードと前記アーム部材とを連結する回転軸は、前記下部ブレードの連結部に結合され、
    前記上部ブレードと前記アーム部材とを連結する回転軸は、前記上部ブレードの連結部に結合されることを特徴とする請求項１２に記載の基板処理装置。
14. 基板を移送する方法であって、
    返送ユニットを用いて、上下方向に相互に離隔するように基板が在置される第１支持板と側方向に相互に並んで基板が在置される第２支持板との間で２つの基板を同時に移送し、
    前記返送ユニットは、上下に対向する位置である折り畳まれた状態と前記折り畳まれた状態から相互に反対の方向に既定の角度回転された広げた状態に転換可能な上部ブレードと下部ブレードを有し、前記折り畳まれた状態で前記第１支持板に基板を在置したり取出したりし、前記広げた状態で前記第２支持板に基板を在置したり取出したりすることを特徴とする基板移送方法。
15. 前記上部ブレードと前記下部ブレードの各々は、両端に各々基板が在置される第１支持部と第２支持部とを備え、前記第１支持部と前記第２支持部のうち何れか１つの支持部に前記第２支持板に入れる基板が在置された状態で、他の１つの支持部が前記第２支持板に在置された基板を取り出すことを特徴とする請求項１４に記載の基板移送方法。
16. 前記他の１つの支持部に前記第２支持板から取出された基板が在置された状態で前記１つの支持部に在置された基板が前記第２支持板に在置されることを特徴とする請求項１４に記載の基板移送方法。
17. 基板処理方法であって、
    返送チャンバー、前記返送チャンバーの一側に配置される少なくとも１つの工程チャンバーと、前記返送チャンバーの他の一側に配置されるロードロックチャンバーと、前記返送チャンバーに提供され、前記ロードロックチャンバーと前記工程チャンバーとの間で基板を移送する返送ユニットとを備える基板処理装置を使用して基板を処理し、
    前記ロードロックチャンバーには、基板が上下に対向し相互離隔するように在置され、
    前記工程チャンバーには、基板が側方向に並んで配置されるように在置され、
    前記返送ユニットは、上下に対向する折り畳まれた状態と前記折り畳まれた状態から相互に反対の方向に既定の角度回転された広げた状態に転換可能な上部ブレードと下部ブレードを有し、
    前記返送ユニットは、前記折り畳まれた状態で前記ロードロックチャンバーに基板を入れたり取出したりし、前記広げた状態で前記工程チャンバーに基板を入れたり取出したりすることを特徴とする基板処理方法。
18. 前記上部ブレードと前記下部ブレードの各々は、両端に各々基板が在置される第１支持部と第２支持部とを備え、
    前記返送ユニットは、前記第１支持部と前記第２支持部のうち何れか１つの支持部に前記工程チャンバーで工程が実行される基板を保有した状態で、他の１つの支持部を使用して前記工程チャンバーで工程が行われた基板を取出すことを特徴とする請求項１７に記載の基板処理方法。

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