JP2023091742A - 基板搬送モジュール及びそれを含む半導体製造設備 - Google Patents

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Abstract

【課題】基板へパーティクルが伝達されるのを防止するためにクリーン環境を提供する基板搬送モジュール、及びそれを含む半導体製造設備を提供する。【解決手段】本発明の一実施形態による半導体製造設備の基板搬送モジュールは、基板の搬送空間を提供し、底面から一定の高さだけ下降して前記底面に対して間隔を形成するチャンバ溝部を有する搬送チャンバと、前記搬送チャンバの内部に設置されるガイド部材と、前記ガイド部材に沿って移動しながら前記基板を搬送する基板搬送ロボットと、を含む。【選択図】図２

Description

本発明は、クリーン環境を維持するための基板搬送モジュール、及びそれを含む半導体製造設備に関する。
半導体（又はディスプレイ）製造工程は、基板（例えば、ウエハ）上に半導体素子を製造するための工程であって、例えば、露光、蒸着、エッチング、イオン注入、洗浄などを含む。それぞれの製造工程を行うために、半導体製造工場のクリーンルーム内に、各工程を行う半導体製造設備が備えられ、半導体製造設備に投入された基板に対する工程処理が行われる。
一般に、半導体製造設備は、工程処理のための工程処理モジュールと、工程処理モジュールへ基板を搬送し、工程処理済みの基板を工程処理モジュールから搬出する基板搬送モジュールと、を含む。
一方、半導体製造工程の微細化に伴い、基板の歩留まりに影響を及ぼし得る異物（パーティクル）に対する管理水準が高まっており、半導体製造設備内のクリーン環境に対する要求度が高まっている。基板に対して工程処理モジュールの内部でクリーン環境を維持するだけでなく、基板搬送モジュールにおいてもパーティクルが基板へ伝達されないようにクリーン環境を維持することが重要である。
そこで、本発明の実施形態は、パーティクルが基板へ伝達されるのを防止するためにクリーン環境を提供する基板搬送モジュール、及びそれを含む半導体製造設備を提供する。
本発明の解決課題は、上述したものに限定されず、上述していない他の解決課題は、以降の説明から当業者には明確に理解できるであろう。
本発明の一実施形態による半導体製造設備の基板搬送モジュールは、基板の搬送空間を提供し、底面から一定の高さだけ下降して前記底面に対して間隔を形成するチャンバ溝部を有する搬送チャンバと、前記底面の上端に設置されるベースプレートと、前記ベースプレートの上端に設置されるガイド部材と、前記ガイド部材に沿って移動しながら前記基板を搬送する基板搬送ロボットと、を含む。
本発明の実施形態によれば、前記ベースプレートにおける、前記チャンバ溝部に対応する領域に複数の貫通孔が形成されることができる。
本発明の実施形態によれば、前記チャンバ溝部は、前記底面の中心領域に形成されるチャンバ溝中心部と、前記チャンバ溝中心部の両側面から突出する複数のチャンバ溝パターン部と、を含むことができる。
本発明の実施形態によれば、前記チャンバ溝パターン部同士の間の領域における前記ベースプレートと前記底面に締結口がそれぞれ形成され、前記ベースプレートは、前記底面の締結口に結合される締結部材によって前記底面に固定設置されることができる。
本発明の実施形態によれば、少なくとも１つの開口部が前記チャンバ溝部に形成されることができる。
本発明の実施形態によれば、前記開口部は、前記搬送チャンバ内の空気を外部へ排出する排出配管に連結されることができる。
本発明の実施形態によれば、前記排出配管に印加される真空圧を介して、前記ベースプレートと前記チャンバ溝部との間の空間に捕集されたパーティクルが外部へ排出されることができる。
本発明の他の実施形態による半導体製造設備の基板搬送モジュールは、基板の搬送空間を提供する搬送チャンバと、前記搬送チャンバの底面に固定装着される設置部、及び前記設置部から一定の高さだけ上昇して前記設置部に対して間隔を形成するプレート溝部を有するベースプレートと、前記ベースプレートの上端に設置されるガイド部材と、前記ガイド部材に沿って移動しながら前記基板を搬送する基板搬送ロボットと、を含むことができる。
本発明の実施形態によれば、前記ベースプレートの前記プレート溝部に複数の貫通孔が形成されることができる。
本発明の実施形態によれば、前記プレート溝部は、前記底面の中心領域に形成されるプレート溝中心部と、前記プレート溝中心部の両側面から突出する複数のプレート溝パターン部と、を含むことができる。
本発明の実施形態によれば、前記プレート溝パターン部同士の間の領域における前記底面及び前記設置部に締結口がそれぞれ形成され、前記ベースプレートは、前記締結口に結合される締結部材によって前記底面に固定設置されることができる。
本発明の実施形態によれば、前記搬送チャンバの底面における、前記プレート溝部の対応する領域に少なくとも１つの開口部が形成されることができる。
本発明の実施形態によれば、前記プレート溝部は、前記底面の中心領域に形成されるプレート溝中心部と、前記プレート溝中心部の両側面から突出する複数のプレート溝パターン部と、を含むことができる。
本発明の実施形態によれば、前記プレート溝パターン部同士の間の領域における前記底面及び前記設置部に締結口がそれぞれ形成され、前記ベースプレートは、前記締結口に結合される締結部材によって前記底面に固定設置されることができる。
本発明の実施形態によれば、前記搬送チャンバの底面における、前記プレート溝部の対応する領域に少なくとも１つの開口部が形成されることができる。
本発明の実施形態によれば、前記底面の開口部は、前記搬送チャンバ内の空気を外部へ排出する排出配管に連結されることができる。
本発明の実施形態によれば、前記排出配管に印加される真空圧を介して、前記ベースプレートと前記底面との間に捕集された異物が外部へ排出されることができる。
本発明の実施形態による半導体製造設備は、基板が収納されたカセットを収容し、前記カセットから前記基板を引き出したり前記カセットに基板を収納したりするローディング部と、前記基板に対する工程処理を行う工程処理モジュールと、前記ローディング部と前記工程処理モジュールとの間で前記基板を搬送する基板搬送モジュールと、を含む。前記基板搬送モジュールは、前記基板の搬送空間を提供し、底面から一定の高さだけ下降して前記底面に対して第１間隔を形成し、少なくとも１つの開口部が形成されたチャンバ溝部を有する搬送チャンバと、前記搬送チャンバの底面に固定装着される設置部、及び前記設置部から一定の高さだけ上昇して前記設置部に対して第２間隔を形成するプレート溝部を有するベースプレートと、前記ベースプレートの上端に設置されるガイド部材と、前記ガイド部材に沿って移動しながら前記基板を搬送する基板搬送ロボットと、を含む。
本発明の実施形態によれば、前記ベースプレートの前記プレート溝部に複数の貫通孔が形成されることができる。
本発明の実施形態によれば、前記チャンバ溝部は、前記底面の中心部に形成されるチャンバ溝中心部と、前記チャンバ溝中心部の側面から突出する複数のチャンバ溝パターン部と、を含み、前記プレート溝部は、前記底面の中心領域に形成されるプレート溝中心部、及び前記プレート溝中心部の両側面から突出する複数のプレート溝パターン部を含むことができる。
本発明の実施形態によれば、前記チャンバ溝パターン部同士の間の領域における前記底面及び前記設置部に締結口がそれぞれ形成され、前記ベースプレートは、前記締結口に結合される締結部材によって前記底面に固定設置されることができる。
本発明の実施形態によれば、少なくとも１つの開口部が前記チャンバ溝部に形成されることができる。
本発明の実施形態によれば、前記開口部は、前記搬送チャンバ内の空気を外部へ排出する排出配管に連結され、前記排出配管に印加される真空圧を介して、前記ベースプレートと前記底面との間に捕集された異物が外部へ排出されることができる。
本発明によれば、搬送チャンバの底面とベースプレートとの間隔によって発生する空間にパーティクルが収集されて排出されるようにし、これにより基板搬送モジュールから基板へパーティクルが伝達されることを防止することができる。
本発明の効果は、上述したものに限定されず、上述していない他の効果は、以降の記載から当業者に明確に理解できるであろう。
本発明が適用できる半導体製造設備の概略構造を示す。 本発明の第１実施形態による基板搬送モジュールの構造を示す。 本発明の第１実施形態による基板搬送モジュールの構造を示す。 本発明の第１実施形態による基板搬送モジュールにおいてパーティクルが排出される過程を示す。 本発明の第１実施形態による基板搬送モジュールにおける搬送チャンバの底面の構造を示す。 本発明の第１実施形態による基板搬送モジュールにおける搬送チャンバの底面及びベースプレートの構造を示す。 本発明の第１実施形態による基板搬送モジュールにおける搬送チャンバの底面及びベースプレートの構造を示す。 本発明の第２実施形態による基板搬送モジュールの構造を示す。 本発明の第２実施形態による基板搬送モジュールにおいてパーティクルが排出される過程を示す。 本発明の第２実施形態による基板搬送モジュールにおける搬送チャンバの底面及びベースプレートの構造を示す。 本発明の第２実施形態による基板搬送モジュールにおける搬送チャンバの底面及びベースプレートの構造を示す。 本発明の第３実施形態による基板搬送モジュールの構造を示す。 本発明の第３実施形態による基板搬送モジュールにおいてパーティクルが排出される過程を示す。 本発明の第３実施形態による基板搬送モジュールにおける搬送チャンバの底面及びベースプレートの構造を示す。 本発明の第３実施形態による基板搬送モジュールにおける搬送チャンバの底面及びベースプレートの構造を示す。 ボールねじ構造が適用された基板搬送モジュールを示す。
以下、添付図面を参照して、本発明の実施形態について、本発明の属する技術分野における通常の知識を有する者が容易に実施し得るように詳細に説明する。本発明は、様々な異なる形態で実現でき、ここで説明する実施形態に限定されない。
本発明を明確に説明するために、説明と関係のない部分は省略し、明細書全体にわたり、同一又は類似の構成要素に対しては同一の参照符号を付す。
また、幾つかの実施形態において、同一の構成を有する構成要素については同一の符号を用いて代表的な実施形態でのみ説明し、それ以外の他の実施形態では代表的な実施形態と異なる構成についてのみ説明する。
本明細書全体において、ある部分が他の部分と「連結（又は結合）」されているとするとき、これは、「直接的に連結（又は結合）」されている場合だけでなく、他の部材を挟んで「間接的に連結（又は結合）」されている場合も含む。また、ある部分がある構成要素を「含む」とするとき、これは、特に反対の記載がない限り、他の構成要素を除くのではなく、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。
他に定義されない限り、技術的又は科学的用語を含めてここで使用されるすべての用語は、本発明の属する技術分野における通常の知識を有する者によって一般に理解されるのと同じ意味を持っている。一般的に使用される辞書に定義されている用語は、関連技術の文脈上の意味と一致する意味を有すると解釈されるべきであり、本出願で明確に定義しない限り、理想的又は過度に形式的な意味で解釈されない。
以下、本発明による基板にパーティクルが伝達されることを防止することによりクリーン環境が維持される基板搬送モジュール、及びそれを含む半導体製造設備について説明する。
図１は、本発明が適用できる半導体製造設備１の概略構造を示す。本発明が適用できる半導体製造設備１は、エッチング、洗浄、塗布、現像、蒸着などの半導体処理工程を行うための装置であり、本発明は、特定工程のための装置に限定されるものではなく、いずれの種類の設備にも適用できる。
本発明の実施形態による半導体製造設備１は、基板が収納されたカセットＦを収容し、カセットＦから基板を引き出したりカセットＦに基板を収納したりするローディング部１０と、基板に対する工程処理を行う工程処理モジュール２０と、ローディング部１０と工程処理モジュール２０との間で基板を搬送する基板搬送モジュール３０と、を含む。
ローディング部１０は、基板の収納されたカセットＦが安着されるロードポート１２と、ロードポート１２に安着されたカセットＦから基板を引き出したりカセットＦに工程処理済みの基板を搬入したりするインデックス部１４と、を含む。ロードポート１２は、半導体製造設備１の外側に特定方向（例えば、Ｙ軸方向）に沿って複数配置されることができ、ＯＨＴ（ｏｖｅｒｈｅａｄ ｈｏｉｓｔ ｔｒａｎｓｐｏｒｔ）により搬送されたカセットＦが安着された後、カセットＦのドアを開放することができる。インデックス部１４は、ロードポート１２に隣接して配置されることができる。インデックス部１４は、ロードポート１２の配列方向（Ｙ方向）に沿って配置されたインデックスガイド部材１４２と、インデックスガイド部材１４２に沿って移動しながら基板を伝達するインデックスロボット１４４と、を含むことができる。インデックスロボット１４４は、カセットＦから基板を受け取り、基板が一時的に保管されるロードロックチャンバ１５へ伝達するか、或いは、ロードロックチャンバ１５に一時的に保管された基板を受け取ってカセットＦの内部へ伝達することができる。
工程処理モジュール２０は、基板の工程処理が行われる装置であって、１つ又はそれ以上の工程処理チャンバ２００を含むことができる。工程処理チャンバ２００は、特定の方向（例えば、Ｘ方向）に沿って複数配置されることができる。それぞれの工程処理チャンバ２００は、同じ工程を行ってもよく、互いに異なる工程を行ってもよい。例えば、一部の工程処理チャンバ２００は、基板に対するエッチング処理を行い、残りの一部の工程処理チャンバ２００は、エッチング処理された基板に対する洗浄処理を行うこともできる。
基板搬送モジュール３０は、工程処理モジュール２０に隣接して配置され、ロードロックチャンバ１５から基板を受け取って工程処理モジュール２０へ搬送するか、或いは工程処理モジュール２０から工程処理済みの基板をロードロックチャンバ１５へ伝達することができる。基板搬送モジュール３０は、工程処理チャンバ２００が配置された方向（Ｘ方向）に沿って配置されたガイド部材３３０、及びガイド部材３３０に沿って移動しながら基板を搬送する基板搬送ロボット３４０を含むことができる。
本発明による基板搬送モジュール３０の構成を詳細に説明する。以下の説明では、本発明が半導体製造設備１の基板搬送モジュール３０に適用される場合を例として説明するが、本発明は、基板を搬送するいずれの種類の装置（例えば、インデックス部１４）にも適用できる。
基板搬送ロボット３４０のように動く装置の場合、動きにより摩擦が発生し、摩擦によって異物（パーティクル）が生成されることができる。基板搬送モジュール３０で生成されたパーティクルは、基板に付着することができ、パーティクルは、工程処理過程で歩留まりを低下させる原因になることができる。したがって、本発明は、基板搬送モジュール３０で基板を搬送する過程で発生するパーティクルを収集し、外部へ排出することにより、パーティクルが基板へ伝達されるのを防止し、製造工程における清浄度を向上させることができる基板搬送モジュール３０、及びそれを含む半導体製造設備１を提供する。
図２及び図３は、本発明の第１実施形態による基板搬送モジュールの構造を示す。図２は、基板搬送モジュール３０の側部を示す断面図であり、図３は、基板搬送ロボット３４０の構造を示す斜視図である。
本発明の第１実施形態による基板搬送モジュール３０は、基板の搬送空間を提供し、底面３１０Ａから一定の高さだけ下降して底面３１０Ａに対して間隔Ｇ１を形成するチャンバ溝部３１０Ｂを有する搬送チャンバ３１０と、搬送チャンバ３１０の内部に設置されるガイド部材３３０と、ガイド部材３３０に沿って移動しながら基板を搬送する基板搬送ロボット３４０と、を含む。搬送チャンバ３１０の底面３１０Ａの上端にベースプレート３２０が設置されることができ、ベースプレート３２０の上端にガイド部材３３０が設置されることができる。
本発明によれば、基板搬送ロボット３４０の動き又は他の原因により発生するパーティクルＰは、搬送チャンバ３１０の下部に形成されたチャンバ溝部３１０Ｂとベースプレート３２０との間隔Ｇ１によって形成された空間に捕集される。したがって、基板搬送モジュール３０においてパーティクルＰが基板に付着することを防止することができ、半導体製造設備１内の清浄度が改善されるので、パーティクルＰが基板に付着したときに発生する工程歩留まりの低下を防止することができる。
搬送チャンバ３１０は、図１に示すように、工程処理チャンバ２００の配置方向（Ｘ方向）に沿って直方体の形態で構成されることができ、基板を搬送する基板搬送ロボット３４０の移動のための空間を提供する。図示してはいないが、搬送チャンバ３１０の側壁には、工程処理チャンバ２００へ基板を投入するためのドアが配置されることができる。本発明の一実施形態によれば、搬送チャンバ３１０の下部は、底面３１０Ａと、底面３１０Ａから一定の間隔Ｇ１だけ下降したチャンバ溝部３１０Ｂとから構成されることができる。
ベースプレート３２０は、搬送チャンバ３１０の底面３１０Ａに固定されるように設置され、ベースプレート３２０の上部に一対のガイド部材３３０が設置されることができる。ベースプレート３２０は、締結部材Ｂ（例えば、ボルト）を介して底面３１０Ａに固定設置されることができる。本発明の一実施形態によれば、ベースプレート３２０とチャンバ溝部３１０Ｂとの間には間隔Ｇ１が形成されることができ、間隔Ｇによって形成された空間へパーティクルＰが捕集されることができる。
ガイド部材３３０は、ベースプレート３２０の上部に設置され、基板搬送ロボット３４０の移動経路を提供する。ガイド部材３３０は、Ｘ軸方向に沿って両側面に一対で設けられることができる。
図３に示すように、基板搬送ロボット３４０は、搬送チャンバ３１０の内部空間を移動しながら基板を搬送する。基板搬送ロボット３４０は、ガイド部材に沿って移動するように構成されるリニア駆動部３４２と、複数の軸を中心に回転駆動することにより基板をハンドリングするアーム部材からなるロボットアーム部３４６と、ロボットアーム部３４６の動作を制御するアーム駆動部３４４と、ロボットアーム部３４６に結合され、基板を下方から支持するロボットハンド部３４８と、を含む。
本実施形態によれば、ベースプレート３２０における、チャンバ溝部３１０Ｂに対応する領域に複数の貫通孔３２０Ｃが形成されることができる。図２に示すように、ベースプレート３２０の中心領域には複数の貫通孔３２０Ｃが形成されることができ、貫通孔３２０ＣにパーティクルＰが流れてベースプレート３２０とチャンバ溝部３１０Ｂとの間の空間にパーティクルＰが捕集されることができる。図４に示すように、ガイド部材３３０とリニア駆動部３４２との摩擦によりパーティクルＰが発生する可能性があるが、ベースプレート３２０に形成された貫通孔３２０Ｃに沿ってベースプレート３２０とチャンバ溝部３１０Ｂとの間の空間へパーティクルが移動することができる。
本発明の実施形態によれば、チャンバ溝部３１０Ｂは、搬送チャンバ３１０の下部の中心領域に形成されたチャンバ溝中心部３１０ＢＡと、チャンバ溝中心部３１０ＢＡの側面から突出する複数のチャンバ溝パターン部３１０ＢＢと、を含むことができる。図６ａ及び図６ｂに示すように、チャンバ溝部３１０Ｂは、搬送チャンバ３１０の下部の中央に広く形成されたチャンバ溝中心部３１０ＢＡと、チャンバ溝中心部３１０ＢＡの両側面に一定の間隔を有するパターンからなるチャンバ溝パターン部３１０ＢＢと、を含むことができる。
本発明の実施形態によれば、チャンバ溝パターン部３１０ＢＢ同士の間の領域におけるベースプレート３２０と底面３１０Ａに締結口３１０Ｄ、３２０Ｄがそれぞれ形成され、ベースプレート３２０は、底面３１０Ａの締結口３１０Ｄに結合される締結部材Ｂによって底面３１０Ａに固定設置されることができる。図６ａ及び図６ｂに示すように、ベースプレート３２０と底面３１０Ａに一定の間隔を空けて締結口３１０Ｄ、３２０Ｄが形成されており、締結口３１０Ｄ、３２０Ｄの間に、より広いパーティクル捕集空間を構成するためにチャンバ溝パターン部３１０ＢＢが構成されることができる。
本発明の実施形態によれば、少なくとも１つの開口部３１０Ｃがチャンバ溝部３１０Ａに形成されることができる。図２～図５に示すように、チャンバ溝部３１０Ａには少なくとも１つの開口部３１０Ｃが形成され、ベースプレート３２０とチャンバ溝部３１０Ａとの間の空間に集まっているパーティクルＰは開口部３１０Ｃを介して抜け出すことができる。
本発明の実施形態によれば、開口部３１０Ｃは、搬送チャンバ３１０内の空気を外部へ排出する排出配管３５０に連結されることができる。排出配管３５０は、開口部３１０Ｃと連通し、排出配管３５０と搬送チャンバ３１０との内部圧力差により、搬送チャンバ３１０内の空気と共にパーティクルＰが外部へ排出されることができる。排出配管３５０と搬送チャンバ３１０との圧力差によって、搬送チャンバ３１０の内部には下降気流が形成され、下降気流によってパーティクルＰが基板又は他の装置に飛散することなくベースプレート３２０とチャンバ溝部３１０Ｂとの間の空間に捕集されて排出配管３５０に沿って排出されることができる。
本発明の実施形態によれば、排出配管３５０に印加される真空圧によって、ベースプレート３２０とチャンバ溝部３１０Ａとの間の空間に捕集されたパーティクルＰが外部へ排出されることができる。排出配管３５０に印加される真空圧によって排出配管３５０と搬送チャンバ３１０との間に圧力差が発生し、圧力差によって搬送チャンバ３１０の内部空間に下降気流が形成される。ベースプレート３２０とチャンバ溝部３１０Ａとの間の空間に捕集されたパーティクルＰは、排出配管３５０に印加される真空圧によって外部へ排出されることができる。
先立って、本発明の第１実施形態として、搬送チャンバ３１０の底面３１０Ａに溝（ｇｒｏｏｖｅ）が形成される基板搬送モジュール３０について説明した。また、本発明の第２実施形態として、ベースプレート３２０の下面に溝（ｇｒｏｏｖｅ）が形成されることにより、ベースプレート３２０と搬送チャンバ３１０の底面３１０Ａとの間に空間が形成されることができる。
図７は、本発明の第２実施形態による基板搬送モジュール３０の構造を示す。
本発明の他の実施形態による半導体製造設備１の基板搬送モジュール３０は、基板の搬送空間を提供する搬送チャンバ３１０と、搬送チャンバ３１０の底面３１０Ａに固定装着される設置部３２０Ａ、及び設置部３２０Ａから一定の高さだけ上昇して設置部３２０Ａに対して間隔Ｇ２を形成するプレート溝部３２０Ｂを有するベースプレート３２０と、ベースプレート３２０の上端に設置されるガイド部材３３０と、ガイド部材３３０に沿って移動しながら基板を搬送する基板搬送ロボット３４０と、を含む。
本実施形態によれば、基板搬送ロボット３４０の動き又は他の原因により発生するパーティクルＰは、ベースプレート３２０のプレート溝部３２０Ｂと搬送チャンバ３１０下部の底面３１０Ａとの間隔Ｇ２によって形成された空間に捕集される。したがって、基板搬送モジュール３０においてパーティクルＰが基板に付着することを防止することができ、半導体製造設備１内の清浄度が改善されるので、パーティクルＰが基板に付着したときに発生する工程歩留まりの低下を防止することができる。
搬送チャンバ３１０は、図１に示すように、工程処理チャンバ２００の配置方向（Ｘ方向）に沿って直方体の形態で構成されることができ、基板を搬送する基板搬送ロボット３４０の移動のための空間を提供する。図示されてはいないが、搬送チャンバ３１０の側壁には、工程処理チャンバ２００へ基板を投入するためのドアが配置されることができる。
ベースプレート３２０は、搬送チャンバ３１０の底面３１０Ａに固定されるように設置され、ベースプレート３２０の上部に一対のガイド部材３３０が設置されることができる。ベースプレート３２０は、締結部材Ｂ（例えば、ボルト）を介して底面３１０Ａに固定設置されることができる。本発明の一実施形態によれば、ベースプレート３２０の下部には、搬送チャンバ３１０の底面３１０Ａに固定装着される設置部３２０Ａと、設置部３２０Ａから一定の高さだけ上昇して間隔Ｇ２を形成するプレート溝部３２０Ｂとが形成される。したがって、ベースプレート３２０のプレート溝部３２０Ｂと搬送チャンバ３１０の底面３１０Ａとの間には間隔Ｇ２による空間が形成され、パーティクルＰが当該空間に捕集されることができる。
ガイド部材３３０は、ベースプレート３２０の上部に設置され、基板搬送ロボット３４０の移動経路を提供する。ガイド部材３３０は、Ｘ軸方向に沿って両側面に一対で設けられることができる。
基板搬送ロボット３４０は、搬送チャンバ３１０の内部空間を移動しながら基板を搬送する。基板搬送ロボット３４０は、ガイド部材に沿って移動するように構成されるリニア駆動部３４２と、複数の軸を中心に回転駆動することにより基板をハンドリングするアーム部材からなるロボットアーム部３４６と、ロボットアーム部３４６の動作を制御するアーム駆動部３４４と、ロボットアーム部３４６に結合され、基板を下方から支持するロボットハンド部３４８と、を含む。
本実施形態によれば、ベースプレート３２０のプレート溝部３２０Ｂに複数の貫通孔３２０Ｃが形成されることができる。図７、図８及び図９ｂに示すように、ベースプレート３２０の中心部には複数の貫通孔３２０Ｃが形成されることができ、貫通孔３２０ＣへパーティクルＰが流れてベースプレート３２０のプレート溝部３２０Ｂと搬送チャンバ３１０の下部の底面３１０Ａとの間の空間にパーティクルＰが捕集されることができる。図８に示すように、ガイド部材３３０とリニア駆動部３４２との摩擦によりパーティクルＰが発生する可能性があるが、ベースプレート３２０に形成された貫通孔３２０Ｃに沿ってベースプレート３２０のプレート溝部３２０Ｂと搬送チャンバ３１０の底面３１０Ａとの間の空間にパーティクルＰが移動することができる。
図９ａ及び図９ｂは、本発明の第２実施形態による基板搬送モジュール３０における搬送チャンバ３１０の底面３１０Ａ及びベースプレート３２０の下部面の構造を示す。本発明の実施形態によれば、プレート溝部３２０Ｂは、下部面の中心領域に形成されるプレート溝中心部３２０ＢＡ、及びプレート溝中心部３２０ＢＡの両側面から突出する複数のプレート溝パターン部３２０ＢＢを含むことができる。図９ａ及び図９ｂに示すように、プレート溝部３２０Ｂは、中央に広く形成されたプレート溝中心部３２０ＢＡと、プレート溝中心部３２０ＢＡの両側面に一定の間隔を有するパターンで構成されるプレート溝パターン部３２０ＢＢと、を含むことができる。
本発明の実施形態によれば、プレート溝パターン部３２０ＢＢ同士の間の領域における、ベースプレート３２０と底面３１０Ａに締結口３１０Ｄ、３２０Ｄがそれぞれ形成され、ベースプレート３２０は、締結口３１０Ｄ、３２０Ｄに結合される締結部材Ｂによって底面３１０Ａに固定設置されることができる。図９ａ及び図９ｂに示すように、ベースプレート３２０に一定の間隔を空けて締結口３２０Ｄが形成されており、締結口３２０Ｄ同士の間に、より広いパーティクル捕集空間を構成するためにプレート溝パターン部３２０ＢＢが構成されることができる。
本発明の実施形態によれば、少なくとも１つの開口部３１０Ｃが搬送チャンバ３１０の底面３１０Ａに形成されることができる。図７、図８及び図９ａに示すように、搬送チャンバ３１０の底面３１０Ａには少なくとも１つの開口部３１０Ｃが形成され、ベースプレート３２０のプレート溝部３２０Ｂと搬送チャンバ３１０の底面３１０Ａとの間の空間に集まっているパーティクルＰは、開口部３１０Ｃを介して抜け出すことができる。
本発明の実施形態によれば、開口部３１０Ｃは、搬送チャンバ３１０内の空気を外部へ排出する排出配管３５０に連結されることができる。排出配管３５０は、開口部３１０Ｃと連通し、排出配管３５０と搬送チャンバ３１０との内部圧力差により、搬送チャンバ３１０内の空気と共にパーティクルＰが外部へ排出されることができる。排出配管３５０と搬送チャンバ３１０との圧力差により、搬送チャンバ３１０の内部には下降気流が形成され、下降気流によってパーティクルＰが基板又は他の装置に飛散することなくプレート溝部３２０Ｂと底面３１０Ａとの間の空間に捕集されて排出配管３５０に沿って排出されることができる。
本発明の実施形態によれば、排出配管３５０に印加される真空圧によって、ベースプレート３２０とチャンバ溝部３１０Ａとの間の空間に捕集されたパーティクルＰが外部へ排出されることができる。排出配管３５０に印加される真空圧によって排出配管３５０と搬送チャンバ３１０との間に圧力差が発生し、圧力差によって搬送チャンバ３１０の内部空間に下降気流が形成される。プレート溝部３２０Ｂと底面３１０Ａとの間の空間に捕集されたパーティクルＰは、排出配管３５０に印加される真空圧によって外部へ排出されることができる。
本発明の第３実施形態として、搬送チャンバ３１０の下部とベースプレート３２０の下部面との両方に溝（ｇｒｏｏｖｅ）を構成して、パーティクルＰを収集及び排出するための基板搬送モジュール３０について説明する。
図１０は、本発明の第３実施形態による基板搬送モジュール３０の構造を示す。本実施形態による基板搬送モジュール３０は、基板の搬送空間を提供し、底面３１０Ａから一定の高さだけ下降して底面３１０Ａに対して第１間隔Ｇ１を形成するチャンバ溝部３１０Ｂを有する搬送チャンバ３１０と、搬送チャンバ３１０の底面３１０Ａに固定装着される設置部３２０Ａ、及び設置部３２０Ａから一定の高さだけ上昇して設置部３２０Ａに対して第２間隔Ｇ２を形成するプレート溝部３２０Ｂを有するベースプレート３２０と、ベースプレート３２０の上端に設置されるガイド部材３３０と、ガイド部材３３０に沿って移動しながら基板を搬送する基板搬送ロボット３４０と、を含む。
本実施形態によれば、基板搬送ロボット３４０の動き又は他の原因により発生するパーティクルＰは、ベースプレート３２０のプレート溝部３２０Ｂと搬送チャンバ３１０のチャンバ溝部３１０Ｂとの間隔Ｇ１、Ｇ２によって形成された空間に捕集される。したがって、基板搬送モジュール３０においてパーティクルＰが基板に付着することを防止することができ、半導体製造設備１内の清浄度が改善されるので、パーティクルＰが基板に付着したときに発生する工程歩留まりの低下を防止することができる。
搬送チャンバ３１０は、図１に示すように、工程処理チャンバ２００の配置方向（Ｘ方向）に沿って直方体の形態で構成されることができ、基板を搬送する基板搬送ロボット３４０の移動のための空間を提供する。図示されてはいないが、搬送チャンバ３１０の側壁には、工程処理チャンバ２００へ基板を投入するためのドアが配置されることができる。
ベースプレート３２０は、搬送チャンバ３１０の底面３１０Ａに固定されるように設置され、ベースプレート３２０の上部に一対のガイド部材３３０が設置されることができる。ベースプレート３２０は、締結部材Ｂ（例えば、ボルト）を介して底面３１０Ａに固定設置されることができる。
本発明の一実施形態によれば、搬送チャンバ３１０の下部には、底面３１０Ａから一定の高さだけ下降して間隔Ｇ１を形成するチャンバ溝部３１０Ｂが形成され、ベースプレート３２０下部には、搬送チャンバ３１０の底面３１０Ａに固定装着される設置部３２０Ａ、及び設置部３２０Ａから一定の高さだけ上昇して間隔Ｇ２を形成するプレート溝部３２０Ｂが形成される。したがって、ベースプレート３２０のプレート溝部３２０Ｂと搬送チャンバ３１０のチャンバ溝部３１０Ｂとの間には、間隔Ｇ１、Ｇ２による空間が形成され、パーティクルＰが当該空間に捕集されることができる。
ガイド部材３３０は、ベースプレート３２０の上部に設置され、基板搬送ロボット３４０の移動経路を提供する。ガイド部材３３０は、Ｘ軸方向に沿って両側面に一対で設けられることができる。
基板搬送ロボット３４０は、搬送チャンバ３１０の内部空間を移動しながら基板を搬送する。基板搬送ロボット３４０は、ガイド部材に沿って移動するように構成されるリニア駆動部３４２と、複数の軸を中心に回転駆動することにより基板をハンドリングするアーム部材からなるロボットアーム部３４６と、ロボットアーム部３４６の動作を制御するアーム駆動部３４４と、ロボットアーム部３４６に結合され、基板を下方から支持するロボットハンド部３４８と、を含む。
本実施形態によれば、ベースプレート３２０のプレート溝部３２０Ｂに複数の貫通孔３２０Ｃが形成されることができる。図１０及び図１１に示すように、ベースプレート３２０の中心部には複数の貫通孔３２０Ｃが形成されることができ、貫通ホール３２０ＣへパーティクルＰが流れてベースプレート３２０のプレート溝部３２０Ｂと搬送チャンバ３１０のチャンバ溝部３１０Ｂとの間の空間にパーティクルＰが捕集されることができる。図１１に示すように、ガイド部材３３０とリニア駆動部３４２との摩擦によりパーティクルＰが発生する可能性があるが、ベースプレート３２０のプレート溝部３２０Ｂに形成された貫通孔３２０Ｃに沿って、ベースプレート３２０のプレート溝部３２０Ｂとチャンバ溝部３１０Ｂとの間の空間へパーティクルＰが移動することができる。
図１２ａは、搬送チャンバ３１０の底面３１０Ａ及びチャンバ溝部３１０Ｂの形状を示し、図１２ｂは、ベースプレート３２０の下部面の設置部３２０Ａ及びプレート溝部３２０Ｂの形状を示す。本発明の実施形態によれば、チャンバ溝部３１０Ｂは、底面３１０Ａの中心領域に形成されるチャンバ溝中心部３１０ＢＡと、チャンバ溝中心部３１０ＢＡの側面から突出する複数のチャンバ溝パターン部と、を含み、プレート溝部３２０Ｂは、下部面の中心領域に形成されるプレート溝中心部３２０ＢＡ、及びプレート溝中心部３２０ＢＡの両側面から突出する複数のプレート溝パターン部３２０ＢＢを含むことができる。
本発明の実施形態によれば、チャンバ溝パターン部３１０ＢＢの間に対応する底面３１０Ａ及び設置部３２０Ａの領域に締結口３１０Ｄ、３２０Ｄがそれぞれ形成され、ベースプレート３２０は、締結口３１０Ｄ、３２０Ｄに結合される締結部材Ｂによって底面３１０Ａに固定設置されることができる。図１２ａ及び図１２ｂに示すように、搬送チャンバ３１０の底面３１０Ａとベースプレート３２０に一定の間隔を空けて締結口３１０Ｄ、３２０Ｄが形成されており、締結口３１０Ｄ、３２０Ｄ同士の間に、より広いパーティクル捕集空間を構成するためにプレート溝パターン部３２０ＢＢ及びチャンバ溝パターン部３１０ＢＢが形成されることができる。
本発明の実施形態によれば、少なくとも１つの開口部３１０Ｃが搬送チャンバ３１０のチャンバ溝部３１０Ｂに形成されることができる。図１０及び図１１に示すように、搬送チャンバ３１０のチャンバ溝部３１０Ｂには、少なくとも１つの開口部３１０Ｃが形成され、ベースプレート３２０のプレート溝部３２０Ｂとチャンバ溝部３１０Ｂとの間の空間に集まっているパーティクルＰは、開口部３１０Ｃを介して抜け出すことができる。
本発明の実施形態によれば、開口部３１０Ｃは、搬送チャンバ３１０内の空気を外部へ排出する排出配管３５０に連結されることができる。排出配管３５０は、開口部３１０Ｃと連通し、排出配管３５０と搬送チャンバ３１０との内部圧力差により搬送チャンバ３１０内の空気と共にパーティクルＰが外部へ排出されることができる。排出配管３５０と搬送チャンバ３１０との圧力差によって、搬送チャンバ３１０の内部には下降気流が形成され、下降気流によってパーティクルＰが基板又は他の装置に飛散することなくプレート溝部３２０Ｂとチャンバ溝部３１０Ｂとの間の空間に捕集されて排出配管３５０に沿って排出されることができる。
本発明の実施形態によれば、排出配管３５０に印加される真空圧によって、ベースプレート３２０とチャンバ溝部３１０Ａとの間の空間に捕集されたパーティクルＰが外部へ排出されることができる。排出配管３５０に印加される真空圧により、排出配管３５０と搬送チャンバ３１０との間に圧力差が発生し、圧力差により搬送チャンバ３１０の内部空間に下降気流が形成される。ベースプレート３２０とチャンバ溝部３１０Ａとの間の空間に捕集されたパーティクルＰは、排出配管３５０に印加される真空圧によって外部へ排出されることができる。
一方、上述した実施形態は、リニアモータが適用されたリニア駆動部及び多関節アーム部材からなるロボットアーム部３４６が適用された基板搬送ロボット３４０と、それを含む基板搬送モジュール３０の構造について説明したものである。
ただし、本発明の実施形態は、これに限定されず、様々なタイプの基板搬送ロボット３４０に適用されることができる。図１３に示すように、基板搬送ロボット３４０は、ロボットハンド部３４８のＸ軸方向移動のためにＸ軸リニア駆動部３４２ＡをＸ軸方向に沿って移動させるＸ軸ボールねじ機構３４３Ａ及びＸ軸ガイド部材３３０Ａと、ロボットハンド部３４８のＹ軸方向移動のためにＹ軸リニア駆動部３４２ＢをＹ軸方向に移動させるＹ軸ボールねじ機構３４３Ｂ及びＹ軸ガイド部材３３０Ｂを含むことができる。一方、ロボットハンド部３４８は、回転軸３４５に結合されてＹ軸リニア駆動部３４２Ｂに対して回転及び前進、後退駆動することにより基板を搬送することができる。
Ｘ軸リニア駆動部３４２Ａ及びＹ軸リニア駆動部３４２Ｂは、Ｘ軸ボールねじ機構３４３Ａ及びＹ軸ボールねじ機構３４３Ｂの回転により水平方向（Ｘ、Ｙ方向）に移動することができる。Ｘ軸ボールねじ機構３４３Ａ及びＹ軸ボールねじ機構３４３Ｂの回転と共に、Ｘ軸ガイド部材３３０Ａ及びＹ軸ガイド部材３３０Ｂの摩擦に多数のパーティクルが発生しうるが、前述したように、本発明によるチャンバ溝部３１０Ｂを底面３１０Ａに形成することにより、パーティクルが飛散することなく外部へ排出されるように誘導することができる。
本実施形態及び本明細書に添付された図面は、本発明に含まれる技術的思想の一部を明確に示しているものに過ぎず、本発明の明細書及び図面に含まれている技術的思想の範囲内で当業者が容易に類推することが可能な変形例及び具体的な実施形態はいずれも、本発明の権利範囲に含まれることが自明であるといえる。
したがって、本発明の思想は、説明された実施形態に限定されてはならず、後述する特許請求の範囲だけでなく、この特許請求の範囲と均等又は等価的な変形がある全てのものは、本発明の思想の範疇に属するというべきである。
１ 半導体製造設備
１０ ローディング部
１２ ロードポート
１４ インデックス部
１５ ロードロックチャンバ
２０ 工程処理モジュール
３０ 基板搬送モジュール
３１０ 搬送チャンバ
３２０ ベースプレート
３３０ ガイド部材
３４０ 基板搬送ロボット
３５０ 排出配管

Claims (20)

  1. 半導体製造設備の基板搬送モジュールであって、
    基板の搬送空間を提供し、底面から一定の高さだけ下降して前記底面に対して間隔を形成するチャンバ溝部を有する搬送チャンバと、
    前記搬送チャンバの内部に設置されるガイド部材と、
    前記ガイド部材に沿って移動しながら前記基板を搬送する基板搬送ロボットと、を含む、基板搬送モジュール。
  2. 前記底面の上端に設置されるベースプレートをさらに含み、
    前記ガイド部材は、前記ベースプレートの上端に設置され、
    前記ベースプレートにおける、前記チャンバ溝部に対応する領域に複数の貫通孔が形成される、請求項１に記載の基板搬送モジュール。
  3. 前記チャンバ溝部は、前記底面の中心領域に形成されるチャンバ溝中心部と、前記チャンバ溝中心部の両側面から突出する複数のチャンバ溝パターン部と、を含む、請求項２に記載の基板搬送モジュール。
  4. 前記チャンバ溝パターン部同士の間の領域における前記ベースプレートと前記底面に締結口がそれぞれ形成され、
    前記ベースプレートは、前記底面の締結口に結合される締結部材によって前記底面に固定設置される、請求項３に記載の基板搬送モジュール。
  5. 少なくとも１つの開口部が前記チャンバ溝部に形成される、請求項２に記載の基板搬送モジュール。
  6. 前記開口部は、前記搬送チャンバ内の空気を外部へ排出する排出配管に連結される、請求項５に記載の基板搬送モジュール。
  7. 前記排出配管に印加される真空圧を介して、前記ベースプレートと前記チャンバ溝部との間の空間に捕集されたパーティクルが外部へ排出される、請求項６に記載の基板搬送モジュール。
  8. 半導体製造設備の基板搬送モジュールであって、
    基板の搬送空間を提供する搬送チャンバと、
    前記搬送チャンバの底面に固定装着される設置部、及び前記設置部から一定の高さだけ上昇して前記設置部に対して間隔を形成するプレート溝部を有するベースプレートと、
    前記ベースプレートの上端に設置されるガイド部材と、
    前記ガイド部材に沿って移動しながら前記基板を搬送する基板搬送ロボットと、を含む、基板搬送モジュール。
  9. 前記ベースプレートの前記プレート溝部に複数の貫通孔が形成される、請求項８に記載の基板搬送モジュール。
  10. 前記プレート溝部は、前記底面の中心領域に形成されるプレート溝中心部と、前記プレート溝中心部の両側面から突出する複数のプレート溝パターン部と、を含む、請求項８に記載の基板搬送モジュール。
  11. 前記プレート溝パターン部同士の間の領域における前記底面及び前記設置部に締結口がそれぞれ形成され、
    前記ベースプレートは、前記締結口に結合される締結部材によって前記底面に固定設置される、請求項１０に記載の基板搬送モジュール。
  12. 前記搬送チャンバの底面における、前記プレート溝部の対応する領域に少なくとも１つの開口部が形成される、請求項８に記載の基板搬送モジュール。
  13. 前記底面の開口部は、前記搬送チャンバ内部の空気を外部へ排出する排出配管に連結される、請求項１２に記載の基板搬送モジュール。
  14. 前記排出配管に印加される真空圧を介して、前記ベースプレートと前記底面との間に捕集された異物が外部へ排出される、請求項１３に記載の基板搬送モジュール。
  15. 半導体製造設備であって、
    基板が収納されたカセットを収容し、前記カセットから前記基板を引き出したり前記カセットに基板を収納したりするローディング部と、
    前記基板に対する工程処理を行う工程処理モジュールと、
    前記ローディング部と前記工程処理モジュールとの間で前記基板を搬送する基板搬送モジュールと、を含み、
    前記基板搬送モジュールは、
    前記基板の搬送空間を提供し、底面から一定の高さだけ下降して前記底面に対して第１間隔を形成し、少なくとも１つの開口部が形成されたチャンバ溝部を有する搬送チャンバと、
    前記搬送チャンバの底面に固定装着される設置部、及び前記設置部から一定の高さだけ上昇して前記設置部に対して第２間隔を形成するプレート溝部を有するベースプレートと、
    前記ベースプレートの上端に設置されるガイド部材と、
    前記ガイド部材に沿って移動しながら前記基板を搬送する基板搬送ロボットと、を含む、半導体製造設備。
  16. 前記ベースプレートの前記プレート溝部に複数の貫通孔が形成される、請求項１５に記載の半導体製造設備。
  17. 前記チャンバ溝部は、前記底面の中心部に形成されるチャンバ溝中心部と、前記チャンバ溝中心部の側面から突出する複数のチャンバ溝パターン部と、を含み、
    前記プレート溝部は、前記底面の中心領域に形成されるプレート溝中心部、及び前記プレート溝中心部の両側面から突出する複数のプレート溝パターン部を含む、請求項１５に記載の半導体製造設備。
  18. 前記チャンバ溝パターン部同士の間の領域における前記底面及び前記設置部に締結口がそれぞれ形成され、
    前記ベースプレートは、前記締結口に結合される締結部材によって前記底面に固定設置される、請求項１７に記載の半導体製造設備。
  19. 前 記開口部は、前記搬送チャンバ内の空気を外部へ排出する排出配管に連結される、請求項１５に記載の半導体製造設備。
  20. 前記排出配管に印加される真空圧を介して、前記ベースプレートと前記底面との間に捕集された異物が外部へ排出される、請求項１９に記載の半導体製造設備。
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