KR100442478B1 - Wafer processing system including a robot - Google Patents

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KR100442478B1
KR100442478B1 KR10-2001-7001959A KR20017001959A KR100442478B1 KR 100442478 B1 KR100442478 B1 KR 100442478B1 KR 20017001959 A KR20017001959 A KR 20017001959A KR 100442478 B1 KR100442478 B1 KR 100442478B1
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구리바야시히로미츠
유우식
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도쿄 일렉트론 가부시키가이샤
웨이퍼마스터스, 인코퍼레이티드
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Abstract

웨이퍼 처리시스템은 수직으로 설치된 리액터, 로드 로크 및 냉각 스테이션과 같은 모듈을 사용하여 최소 바닥 공간을 차지한다. 또 웨이퍼 캐리어를 로드 로크내로 이동시키기 위해 회전 운동을 사용하는 로딩 스테이션을 사용함으로써 바닥 공간이 더욱 절약된다. 웨이퍼 처리시스템은 수직으로 설치된 모듈에 접근하기 위해 연장, 회전 및 수직 운동을 갖는 로봇을 포함한다. 이 로봇은 내부적으로 냉각되고, 고온 반도체 처리에서도 로봇을 사용할 수 있도록 하는 내열 엔드이펙터를 갖는다.Wafer processing systems use modules such as vertically installed reactors, load locks and cooling stations to occupy minimal floor space. In addition, floor space is further saved by using a loading station that uses rotational motion to move the wafer carrier into the load lock. The wafer processing system includes a robot with extension, rotation and vertical movement to access modules installed vertically. The robot is internally cooled and has a heat-resistant end effector that allows the robot to be used even in high temperature semiconductor processing.

Description

로봇을 포함하는 웨이퍼 처리시스템{WAFER PROCESSING SYSTEM INCLUDING A ROBOT}Wafer processing system including a robot {WAFER PROCESSING SYSTEM INCLUDING A ROBOT}

반도체 웨이퍼를 전자장치로 가공하는데는 전용 웨이퍼 처리시스템이 사용된다. 이들 시스템들 중 몇몇에서, 웨이퍼를 포함하는 캐리어가 로딩스테이션에 적재되고, 로드 로크로 전달된다. 이어서, 로봇은 캐리어로부터 웨이퍼를 픽업하여 리액터(또는 처리실이라고도 함)로 웨이퍼를 이동한다. 웨이퍼는 용법에 따라 리액터에서 처리된다. 예를 들어 화학기상증착 리액터에서는 절연재료의 박막이 통상 위에 놓이는 층으로부터 웨이퍼의 한 층을 분리하기 위해 웨이퍼에 적층된다. 일단 막이 증착되면, 로봇은 웨이퍼를 픽업하여 로드 로크의 캐리어로 다시 전송한다. 다음에 캐리어는 로드 로크를 빠져 나와 로딩 스테이션으로 되돌아간다.Dedicated wafer processing systems are used to process semiconductor wafers into electronic devices. In some of these systems, a carrier containing a wafer is loaded into a loading station and delivered to a load lock. The robot then picks up the wafer from the carrier and moves the wafer to a reactor (or also referred to as a processing chamber). The wafer is processed in the reactor according to the usage. In chemical vapor deposition reactors, for example, a thin film of insulating material is typically deposited on a wafer to separate one layer of the wafer from the layer on which it is placed. Once the film is deposited, the robot picks up the wafer and transfers it back to the carrier of the load lock. The carrier then exits the load lock and returns to the loading station.

Maydan 등의 미국 특허 제5,882,165호에는 리액터와 다른 시스템 모듈이 수평으로 결합되는(즉 모듈이 수평으로 확산되는) 웨이퍼 처리시스템이 개시되어 있다. 수평으로 결합된 시스템의 단점은 리액터와 냉각 스테이션과 같은 다른 모듈이 시스템에 추가되면서 웨이퍼 처리시스템이 차지하는 전체 바닥 공간면적이 증가한다는 것이다. 반도체 제조 클린룸과 설비 면적에서 바닥 공간은 통상 불충분하고 비용이 많이 소요되기 때문에 최소의 바닥 공간을 차지하는 웨이퍼 처리시스템을 갖는 것이 매우 바람직하다. 게다가, 수평으로 결합된 시스템의 몇몇 구성요소들은(예를 들어 펌프) 통상 바닥 공간 제한 때문에 원격위치에 설치될 필요가 있다. 작은 근접 영역에서 이러한 시스템이 단일 유닛으로 이동되고 설치되며 동작되기 때문에 소형 웨이퍼 처리시스템이 바람직하고, 이에 의해 원격위치에 설치된 구성요소에 대한 복잡한 접속을 할 필요가 없어진다.U. S. Patent No. 5,882, 165 to Maydan et al. Discloses a wafer processing system in which a reactor and other system modules are horizontally coupled (ie, modules are spread horizontally). The disadvantage of horizontally coupled systems is that the total floor space occupied by the wafer processing system increases as other modules, such as reactors and cooling stations, are added to the system. It is highly desirable to have a wafer processing system that occupies a minimum floor space because floor space is typically insufficient and expensive in semiconductor manufacturing clean rooms and facility areas. In addition, some components of horizontally coupled systems (eg pumps) typically need to be installed in remote locations due to floor space limitations. Small wafer processing systems are preferred because such systems are moved, installed and operated in a single unit in a small proximity area, thereby eliminating the need for complicated connections to components located at remote locations.

통상적인 웨이퍼 처리시스템에서 모듈 사이에서 웨이퍼의 이동을 자동화하기 위해 로봇이 사용된다. 상용가능한 웨이퍼 처리 로봇의 한 예는 일본 히로시마에 위치한 JEL 코퍼레이션(전화 81-849-62-6590)의 SHR3000 로봇("SHR3000 로봇")이다. SHR3000 로봇은 340° 회전할 수 있고, 200㎜의 수직 운동을 가지며, 수평면에서 암을 390㎜까지 연장할 수 있다. 통상적인 웨이퍼 처리 로봇과 같은 SHR3000은 리액터가 냉각될 때까지 부가적인 대기시간이 경과하지 않고서는 아주 뜨거운 리액터에서 새로 처리된 웨이퍼에 용이하게 접근할 수 없다. 이것은 리액터가 1200℃의 온도까지 도달할 수 있는 급열처리("RTP")와 같은 고온 웨이퍼 처리 애플리케이션에서 특히 문제가 된다. 게다가, SHR3000 로봇의 200㎜ 수직 운동은 수직으로 설치된 모듈에 접근할 때에 적합하지 않다. 고온에 견딜 수 있고, 높이가 변화하는 수직으로 설치된 모듈에 접근할 수 있는 웨이퍼 처리 로봇을 갖는 것이 바람직하다.Robots are used to automate the movement of wafers between modules in conventional wafer processing systems. One example of a commercially available wafer processing robot is the SHR3000 robot ("SHR3000 robot") of JEL Corporation (telephone 81-849-62-6590) located in Hiroshima, Japan. The SHR3000 robot can rotate 340 °, have a vertical movement of 200 mm, and extend the arm to 390 mm in the horizontal plane. Like conventional wafer processing robots, the SHR3000 cannot easily access newly processed wafers in very hot reactors without additional waiting time until the reactor cools down. This is particularly problematic in high temperature wafer processing applications such as quenching ("RTP") where the reactor can reach temperatures up to 1200 ° C. In addition, the 200 mm vertical movement of the SHR3000 robot is not suitable for accessing vertically installed modules. It is desirable to have a wafer processing robot capable of withstanding high temperatures and accessing vertically installed modules that vary in height.

본 발명은 일반적으로 반도체장치 제조, 특히 웨이퍼 처리에 사용된 시스템과 로봇에 관한 것이다.The present invention relates generally to systems and robots used in semiconductor device fabrication, particularly wafer processing.

도 1A 및 도 1B는 각각 본 발명에 따른 웨이퍼 처리시스템의 측면도 및 정면도이다.1A and 1B are side and front views, respectively, of a wafer processing system according to the present invention.

도 2A 및 도 2B는 각각 본 발명에 따른 로딩 스테이션의 측면도 및 정면도이다.2A and 2B are side and front views, respectively, of a loading station according to the present invention.

도 3은 도 2A에 도시된 로딩 스테이션에서 사용된 바(bar)의 단면도이다.3 is a cross-sectional view of the bars used in the loading station shown in FIG. 2A.

도 4A는 본 발명에 따른 웨이퍼 처리 로봇의 기능적인 "X선" 도면이다.4A is a functional "X-ray" diagram of a wafer processing robot according to the present invention.

도 4B는 도 4A에 도시된 로봇의 일부분을 확대한 도면이다.4B is an enlarged view of a portion of the robot shown in FIG. 4A.

도 4C 및 도 4D는 본 발명의 한 실시예에 있어서 로봇의 "X선" 정면도이다.4C and 4D are "X-ray" front views of a robot in one embodiment of the present invention.

도 5는 도 1A 및 도 1B에 도시된 웨이퍼 처리시스템을 제어하는 제어시스템의 블록도이다.5 is a block diagram of a control system for controlling the wafer processing system shown in FIGS. 1A and 1B.

도 6A 내지 도 6E는 도 2A 및 도 2B에 도시된 로딩 스테이션에 있어서 플랫폼의 이동을 도식적으로 나타낸 도면이다.6A-6E schematically illustrate the movement of the platform in the loading station shown in FIGS. 2A and 2B.

도 7A 및 도 7B는 도 2A 및 도 2B에 도시된 로딩 스테이션의 측면도이다.7A and 7B are side views of the loading station shown in FIGS. 2A and 2B.

도 8A 내지 도 8F는 로드 로크의 캐리어에서 리액터로의 웨이퍼의 이동을 나타내는 도 1A에 도시된 웨이퍼 처리시스템의 측면도이다.8A-8F are side views of the wafer processing system shown in FIG. 1A showing the movement of the wafer from the carrier of the load lock to the reactor.

도 9는 도 2A 및 도 2B에 도시된 로딩 스테이션에 있어서 플랫폼의 위치를 추적하는 센서 구성의 기능도이다.9 is a functional diagram of a sensor configuration for tracking the position of the platform in the loading station shown in FIGS. 2A and 2B.

도 10A 및 도 10B는 본 발명의 한 실시예에 있어서 로딩 스테이션과 로드 로크의 측면도이다.10A and 10B are side views of the loading station and load lock in one embodiment of the present invention.

도 11A는 본 발명에 따른 로드 로크와 플랫폼의 투시도이다.11A is a perspective view of a load lock and platform in accordance with the present invention.

도 11B는 도 11A에 도시된 로드 로크와 플랫폼의 측단면도이다.FIG. 11B is a side cross-sectional view of the load lock and platform shown in FIG. 11A.

본 발명은 최소의 바닥 공간을 차지하는 웨이퍼 처리시스템에 관한 것이다. 본 발명의 한 실시예에서, 바닥 공간을 절약하기 위해 복수의 리액터가 수직으로 설치되어 있다(즉, 수직으로 결합되어 있음). 본 발명은 또한 수직으로 설치된 로드 로크와 냉각 스테이션을 사용한다. 웨이퍼 캐리어를 로드 로크로 이동하기 위해 회전 이동을 사용하는 로딩 스테이션을 사용함으로써 바닥 공간을 더욱 줄일 수 있다.The present invention relates to a wafer processing system that occupies a minimum floor space. In one embodiment of the present invention, a plurality of reactors are installed vertically (ie vertically coupled) to save floor space. The present invention also uses vertically installed load locks and cooling stations. Floor space can be further reduced by using a loading station that uses rotational movement to move the wafer carrier to the load lock.

본 발명은 웨이퍼 처리시스템내에서 반도체 웨이퍼를 이동하는 로봇을 포함한다. 로봇은 수평면으로 연장하고 회전할 뿐만 아니라, 로봇이 수직으로 설치된 리액터, 로드 로크, 냉각 스테이션 및 다른 모듈에 접근하도록 허용하는 수직 운동 범위를 갖는다. 로봇은 내부적으로 냉각되고, 로봇이 고온 반도체 제조 공정에도 사용될 수 있도록 하는 내열 엔드이펙터(end-effector)(즉 웨이퍼를 들어올리는 "핑거")를 사용하여 웨이퍼를 지지한다.The present invention includes a robot for moving a semiconductor wafer in a wafer processing system. In addition to extending and rotating in a horizontal plane, the robot has a vertical range of motion that allows the robot to access vertically installed reactors, load locks, cooling stations and other modules. The robot is internally cooled and supports the wafer using a heat-resistant end-effector (ie, a “finger” to lift the wafer) that allows the robot to be used in high temperature semiconductor manufacturing processes as well.

본 발명의 다른 사용, 이점 및 변형은 이 명세서와 첨부한 도면을 참조할 때 당업자에게 명백할 것이다.Other uses, advantages and modifications of the invention will be apparent to those skilled in the art upon reference to this specification and the accompanying drawings.

도 1A 및 도 1B는 각각 본 발명에 따른 웨이퍼 처리시스템(100)의 측면도 및 정면도이다. 시스템(100)은 로딩 스테이션(10), 로드 로크(12), 전송실(20), 로봇(21), 리액터(30, 40) 및 냉각 스테이션(60)을 포함한다. 로딩 스테이션(10)은 웨이퍼 캐리어(13)와 같은 웨이퍼 캐리어를 지지하고 로드 로크(12)내로 위로 이동시키는 플랫폼(11A, 11B)을 갖는다. 이 실시예에서는 3개의 플랫폼이 사용되고 있지만, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 또한 처리능력을 증가시키기 위해 부가적인 플랫폼으로서 2개의 플랫폼이 사용될 수 있다. 캐리어(13)는 한번에 25개의 웨이퍼까지 이동시킬 수 있는 착탈가능한 웨이퍼 캐리어이다. 고정된 웨이퍼 캐리어를 포함하는 다른 형태의 웨이퍼 캐리어가 또한 사용될 수 있다. 웨이퍼 캐리어는 수동 또는 자동 안내기구("AGV")를 사용함으로써 플랫폼(11A, 11B)상에 적재된다.1A and 1B are side and front views, respectively, of a wafer processing system 100 according to the present invention. System 100 includes a loading station 10, a load lock 12, a transmission room 20, a robot 21, reactors 30 and 40 and a cooling station 60. The loading station 10 has platforms 11A and 11B that support a wafer carrier, such as the wafer carrier 13, and move up into the load lock 12. Although three platforms are used in this embodiment, the present invention is not limited thereto. In addition, two platforms may be used as additional platforms to increase throughput. The carrier 13 is a removable wafer carrier capable of moving up to 25 wafers at a time. Other types of wafer carriers can also be used, including fixed wafer carriers. The wafer carrier is loaded on the platforms 11A and 11B by using manual or automatic guide mechanism (“AGV”).

한 예로서 플랫폼(11A)상에서 캐리어(13)를 사용하여 로드 로크(12)로 웨이퍼를 이동시키는 것이 여기에 도시되어 있지만, 플랫폼(11B)을 사용하여 다른 웨이퍼 캐리어를 이동시키는 것에도 마찬가지로 적용된다. 게다가, 플랫폼(11A, 11B)은 구조적 및 기능적으로 동일하기 때문에, 플랫폼(11A)에 대한 언급은 또한 플랫폼(11B)에도 적용된다. 로딩 스테이션(10)의 측면도 및 정면도를 보여주는 도 2A 및 도 2B를 참조하면, 플랫폼(11A)은 베어링(217)을 통해 삼각 블록(207)에 결합되는 구동 바를 포함한다. 모터(205)는 가요성 커플러(206)를 사용하여 어댑터 블록(219)에 기계적으로 결합된다. 어댑터 블록(219)는 삼각 블록(207)에 고정 부착된다. 어댑터 블록(219)을 회전시킴으로써 모터(205)는 삼각 블록(207)을 회전시키고, 이제 플랫폼(11A)이 폴(208) 주위를 회전한다. 플랫폼(11A)이 폴(208) 주위를 회전하는 것은 도 6A 내지 도 6E에 도시되어 있다. 도 6A 내지 도 6C는 화살표(613)로 표시된 방향으로 위치(610)에서 위치(611)로 회전될 때에 플랫폼(11A)의 정면도를 순서대로 보여준다. 도 7A는 플랫폼(11A)이 위치(611)에 있을 때에 로딩 스테이션(10)의 측면도를 보여준다. 도 6C는 화살표(614)로 표시된 방향으로 위치(611)에서 위치(612)로 회전할 때에 플랫폼(11A)의 정면도를 보여준다. 도 7B는 플랫폼(11A)이 위치(612)에 있을 때에 로딩 스테이션(10)의 측면도를 보여준다.As an example, moving the wafer to the load lock 12 using the carrier 13 on the platform 11A is shown here, but the same applies to moving other wafer carriers using the platform 11B. . In addition, since the platforms 11A and 11B are structurally and functionally the same, the reference to the platform 11A also applies to the platform 11B. 2A and 2B showing side and front views of the loading station 10, the platform 11A includes a drive bar coupled to the triangular block 207 through a bearing 217. Motor 205 is mechanically coupled to adapter block 219 using flexible coupler 206. The adapter block 219 is fixedly attached to the triangular block 207. By rotating the adapter block 219, the motor 205 rotates the triangular block 207, and the platform 11A now rotates around the pole 208. The rotation of the platform 11A around the pole 208 is shown in FIGS. 6A-6E. 6A-6C show, in order, the front view of platform 11A as it rotates from position 610 to position 611 in the direction indicated by arrow 613. 7A shows a side view of the loading station 10 when the platform 11A is in position 611. 6C shows a front view of the platform 11A as it rotates from position 611 to position 612 in the direction indicated by arrow 614. 7B shows a side view of the loading station 10 when the platform 11A is in position 612.

도 2B를 참조하면, 플랫폼(11A)이 폴(208) 주위를 회전할 때에 웨이퍼가 삽입되는 웨이퍼 캐리어(13)의 개구(601)가 로봇(21)에 면하도록(도 6A 내지 도 6E) 벨트(202)가 고정된 중심 풀리(pulley)(204), 고정된 플랫폼 풀리(201) 및 아이들러(idler)(203)를 통해 감겨진다. 벨트(20)의 장력은 아이들러(203)를 조정함으로써 설정된다.Referring to FIG. 2B, the belt 11 is positioned so that the opening 601 of the wafer carrier 13 into which the wafer is inserted faces the robot 21 as the platform 11A rotates around the pole 208 (FIGS. 6A-6E). 202 is wound through a fixed center pulley 204, a fixed platform pulley 201 and an idler 203. The tension of the belt 20 is set by adjusting the idler 203.

도 9를 참조하면, 로딩 스테이션(10)에서 플랫폼(11A)의 위치는 센서(901)와 플래그(905)를 사용하여 추적된다. 플래그(905)는 삼각 블록(207)상의 지정된 위치에 부착된다. 플래그(905)가 센서(901)를 통과하는 위치는 "홈(home)" 위치로 알려져 있다. 한 실시예에서, 센서(901)의 출력은 라인(903)을 통해 모터 컨트롤러(902)에 결합된다. 인코더 출력으로도 가능한 모터(205)의 출력은 또한 라인(904)를 통해 모터 컨트롤러(902)에 결합된다. 플래그(905)가 센서(901)를 통과할 때, 센서(901)는 모터 컨트롤러(902)에 삼각 블록(207)이 홈 위치에 있다는 것을 나타내는 "홈 신호"를 출력한다. 모터 컨트롤러(902)는 라인(904)을 모니터 함으로써 홈 신호를 수신한 후에 모터(205)의 회전수를 결정한다. 홈 위치와 관련하여 플랫폼(11A)의 위치는 지정되어 있기 때문에, 플랫폼(11A)이 폴(208) 주위를 회전할 때 플랫폼(11A)의 위치가 모터 컨트롤러(902)에 의해 추적될 수 있다.Referring to FIG. 9, the position of the platform 11A in the loading station 10 is tracked using the sensor 901 and the flag 905. The flag 905 is attached at a designated position on the triangular block 207. The position at which the flag 905 passes through the sensor 901 is known as the "home" position. In one embodiment, the output of sensor 901 is coupled to motor controller 902 via line 903. The output of the motor 205, which may also be an encoder output, is also coupled to the motor controller 902 via line 904. When the flag 905 passes through the sensor 901, the sensor 901 outputs a "home signal" to the motor controller 902 indicating that the triangular block 207 is in the home position. Motor controller 902 determines the number of revolutions of motor 205 after receiving the home signal by monitoring line 904. Since the position of the platform 11A in relation to the home position is specified, the position of the platform 11A can be tracked by the motor controller 902 as the platform 11A rotates around the pole 208.

도 7B에 도시된 바와 같이 플랫폼(11A)이 위치(612)에 있을 때 캠(cam)(212)이 홈붙이 디스크(213)와 맞물린다. 캠(212)는 구동 바(209)에 부착되고, 이제 구동 바는 플랫폼(11A)에 부착된다. 일단 모터 컨트롤러(902)가 플랫폼(11A)이 위치(612)에 있다는 것을 표시하면, 피스톤(211)을 위쪽으로 밀기 위해 공기압 실린더(210)에 대기압이 제공된다. 결과적으로, 홈붙이 디스크(213)는 도 2A에 도시된 바와 같이 플랫폼(11A)을 로드 로크(12)내로 밀어 올리기 위해 캠(212)과 맞물린다. 바(209)는 수직 운동 동안에 플랫폼(11A)이 회전하는 것을 방지하기 위해 도 2A의 부분Ⅲ-Ⅲ을 따라 취한 도 3에 도시된 바와 같은 단면을 갖는다. 웨이퍼 캐리어(13)가 플랫폼(11A)에 부딪히는 것을 방지하기 위해 공기압 실린더(210)에 제공된 대기압은 초기에는 고기압이 제공되고, 플랫폼(11A)이 로드 로크(12)에 접근함에 따라 점차적으로 감소되도록 조절된다.As shown in FIG. 7B, the cam 212 engages the slotted disk 213 when the platform 11A is in position 612. The cam 212 is attached to the drive bar 209 and the drive bar is now attached to the platform 11A. Once motor controller 902 indicates that platform 11A is in position 612, atmospheric pressure is provided to pneumatic cylinder 210 to push piston 211 upwards. As a result, the slotted disk 213 engages the cam 212 to push the platform 11A into the load lock 12 as shown in FIG. 2A. Bar 209 has a cross section as shown in FIG. 3 taken along section III-III of FIG. 2A to prevent platform 11A from rotating during vertical movement. The atmospheric pressure provided to the pneumatic cylinder 210 to prevent the wafer carrier 13 from hitting the platform 11A is initially provided with a high pressure and gradually reduced as the platform 11A approaches the load lock 12. Adjusted.

위치(612)로의 플랫폼(11A, 11B)의 회전 운동은 로딩 스테이션(10)이 차지하는 바닥 공간을 최소화한다. 도 2B로부터 명백해지는 바와 같이 로딩 스테이션(10)은 사용된 플랫폼의 수를 수용하기에 딱 맞는 면적을 차지하고, 도 2B에 도시된 특정 실시예에서 사용된 플랫폼의 수는 3개이다.Rotational movement of platform 11A, 11B to position 612 minimizes floor space occupied by loading station 10. As will be apparent from FIG. 2B, the loading station 10 occupies just the right area to accommodate the number of platforms used, and the number of platforms used in the particular embodiment shown in FIG. 2B is three.

한 실시예에서 도 10A에 도시되어 있는 로딩 스테이션(10A)의 플랫폼은 로드 로크(1012)내로 올려지지 않는다. 로딩 스테이션(10A)에서, 모터(205A), 가요성 커플러(206A), 어댑터 블록(219A) 및 삼각 블록(207A)은 로딩 스테이션(10)의 대응하는 부분과 기능적 및 구조적으로 동일하다(즉, 모터(205A)는 모터(205)와 동일하고, 등등). 플랫폼(11A)의 구동 바(209)와 같은 긴 구동 바를 갖는 않는 것을 제외하고, 플랫폼(1010A)은 플랫폼(11A)과 동일하다. 로딩 스테이션(10)에서 플랫폼(11A)의 동작과는 반대로, 플랫폼(1010A)은 로드 로크(1012)내로 올려지지 않는다. 대신에, 플랫폼(1010A)은 플랫폼(1010A)이 로드 로크(1012)내로 넣어지는 위치("로드 로크 위치")로 회전된다. 도 10A에서, 로드 로크 위치는 로드 로크(1012)의 바로 아래이다. 일단 플랫폼(1010A)이 로드 로크 위치에 있으면, 로드 로크(1012)는 도 10B에 도시된 바와 같이 그 안에 플랫폼(1010A)을 넣기 위해 내려진다. 따라서 전송실(1020)의 로봇(도시하지 않음)이 웨이퍼 캐리어(1013)의 웨이퍼에 접근할 수 있다. 로드 로크(1012)는 종래의 구조를 사용하여 올려지고 내려진다. 예를 들어 로드 로크(1012)는 볼 나사에 끼워지고 모터를 사용하여 볼 나사를 회전시킴으로써 올려질 수 있다. 로딩 스테이션(10)에서와 같이, 플랫폼(1010A)의 회전 운동은 로딩 스테이션(10A)의 바닥 공간 요구를 최소화한다.In one embodiment, the platform of the loading station 10A shown in FIG. 10A is not lifted into the load lock 1012. In the loading station 10A, the motor 205A, the flexible coupler 206A, the adapter block 219A and the triangular block 207A are functionally and structurally identical (ie, to the corresponding portions of the loading station 10). Motor 205A is identical to motor 205, and so forth). The platform 1010A is identical to the platform 11A except that it does not have a long drive bar such as the drive bar 209 of the platform 11A. Contrary to the operation of platform 11A at loading station 10, platform 1010A is not lifted into load lock 1012. Instead, platform 1010A is rotated to a position at which platform 1010A is inserted into load lock 1012 ("load lock position"). In FIG. 10A, the load lock position is just below the load lock 1012. Once the platform 1010A is in the load lock position, the load lock 1012 is lowered to put the platform 1010A therein as shown in FIG. 10B. Therefore, a robot (not shown) of the transmission chamber 1020 may access the wafer of the wafer carrier 1013. The load lock 1012 is raised and lowered using a conventional structure. For example, the load lock 1012 may be fitted to the ball screw and raised by rotating the ball screw using a motor. As in the loading station 10, the rotational movement of the platform 1010A minimizes the floor space requirements of the loading station 10A.

도 2A에 도시된 바와 같이 로드 로크(12)는 전송실(20)에 걸리고, 또한 힌지(215, 216)를 통해 폴(208)에 의해 지지된다. 폴(208)은 모터(205)로부터의 진동이 로드 로크(12)내로 전달되지 않도록 힌지(215), 힌지(216) 및 베어링(218)을 통해 자유롭게 회전한다. 도 11A는 로드 로크(12)의 투시도이다. 도 11A에서, 폴(208)과 시스템(100)의 다른 구성요소는 간결함을 위해 도시되지 않는다. 로드 로크(12)는 로드 로크(12) 내부의 시각적인 조사를 허용하기 위해 측면(1105)에 보임창(1102)을 포함한다. 보임창(1102)은 수정과 같은 투명한 재료로 구성된다. 로드 로크(12)의 부분적인 측단면도를 보여주는 도 11B를 참조하면, 보임창(1102)은 볼트(1103)를 이용하여 로드 로크(12)에 걸린다. 진공 시일을 형성하기 위해보임창(1102)과 측면(1105) 사이에 주위 시일(seal)(1106)(예를 들어 O링 또는 립(lip) 시일)이 제공된다. 마찬가지로, 로드 로크(12)는 볼트(1104)를 사용하여 전송실(20)에 걸린다. 로드 로크(12)와 전송실(20) 사이의 주위 시일(1107)은 진공 시일을 형성한다. 플랫폼(11A)이 로드 로크(12)에서 위쪽에 있을 때, 플랫폼(11A)상의 주위 시일(214)(도 11B)은 로드 로크(12)의 바닥 개구부와 접촉한다. 진공을 필요로 하는 처리 동안에 시일(214)이 진공 시일을 형성하기 위해 로드 로크(12)를 누르도록 공기압 실린더(210)는 로드 로크(12)내로 플랫폼(11A)을 밀어올린다. 또한, 로드 로크(12)내의 진공은 플랫폼(11A)을 로드 로크(12)내로 끌어올려, 진공 밀봉을 더욱 향상시킨다. 바닥 공간의 절감은 이 특정 실시예에서 로딩 스테이션 위에 있는 수직으로 설치된 로드 로크(12)에 의해 달성된다.As shown in FIG. 2A, the load lock 12 is hung in the transmission chamber 20 and is also supported by the pole 208 via hinges 215 and 216. The pole 208 rotates freely through the hinge 215, the hinge 216 and the bearing 218 such that vibrations from the motor 205 are not transmitted into the load lock 12. 11A is a perspective view of the load lock 12. In FIG. 11A, the pole 208 and other components of the system 100 are not shown for brevity. The load lock 12 includes a viewing window 1102 on the side 1105 to allow visual inspection of the interior of the load lock 12. Visible window 1102 is composed of a transparent material, such as quartz. Referring to FIG. 11B, which shows a partial side cross-sectional view of the load lock 12, the viewing window 1102 is fastened to the load lock 12 using bolts 1103. A peripheral seal 1106 (eg an O-ring or lip seal) is provided between the sighting window 1102 and the side 1105 to form a vacuum seal. Similarly, the load lock 12 is fastened to the transmission chamber 20 using the bolt 1104. The peripheral seal 1107 between the load lock 12 and the transmission chamber 20 forms a vacuum seal. When the platform 11A is above the load lock 12, the peripheral seal 214 (FIG. 11B) on the platform 11A contacts the bottom opening of the load lock 12. The pneumatic cylinder 210 pushes the platform 11A into the load lock 12 such that the seal 214 presses the load lock 12 to form a vacuum seal during processing requiring a vacuum. In addition, the vacuum in the load lock 12 pulls the platform 11A into the load lock 12 to further improve the vacuum seal. Reduction of floor space is achieved in this particular embodiment by vertically installed load locks 12 above the loading station.

본 발명에 따르면, 리액터(30, 40), 냉각 스테이션(60) 및 로드 로크(12)와 같은 시스템(100)의 모듈로 웨이퍼를 전송하거나 이들 모듈로부터 웨이퍼를 전송하기 위해 로봇(21)이 제공된다. 도 4A는 로봇(21)의 한 실시예의 "X선" 도면을 보여준다. 하나의 도면에 로봇(21)의 관련된 모든 부분을 보여줌으로써 표현의 간결함을 개선하기 위해 도 4A는 로봇(21)의 기능적인 표현이고, 실제적인 부분 배치는 나타내지 않는다. 예를 들어, 선형 가이드(405A, 405B)의 위치와 관련하여 볼 나사(402)의 실제 위치는 도 4C에 도시된 정면도에 도시되어 있다. 물론, 본 발명은 도 4A 내지 도 4C에 도시된 특정 부분, 구조 및 부분 배치에 한정되지 않는다. 도 4A에 도시된 바와 같이 z축(즉, 수직 운동) 모터(401)는 벨트(451)를 통해 볼 나사(402)에 기계적으로 결합되어 회전한다. 칼라(collar)(404)는 볼 나사(402)에실려 볼 나사에 의해 구동된다. 이 실시예에서, z축 모터(401)는 일본 후쿠오카에 위치한 Yaskawa Electric(전화번호 81-93-645-8800)의 형식 부품 번호 SGM-04A314B이고, 볼 나사(402)는 일본 도쿄에 위치한 THK Corporation Limited(전화번호 81-3-5434-0300)의 형식 부품 번호 DIK2005-6RRG0+625LC5이다. 다른 종래의 볼 나사와 모터가 또한 사용될 수 있다. 지지기구(452)(예를 들어, THK 부품 번호 FK15)가 볼 나사(402)를 지지한다. 칼라(404) 위에 실린 수직 드라이버(403)는 볼 나사(402)를 통해 칼라(404)를 구동하기 위해 z축 모터(401)를 사용하여 위 또는 아래로 이동될 수 있다. 수직 드라이버(403)는 웨어 링(wear ring)(453)과 반대방향으로 미끄러지듯이 움직진다. 일반적으로 웨어 링은 금속이 금속접촉하는 것을 방지하고, 가로방향 로드를 흡수한다. 한 실시예에서 웨어 링(453)은 Busak+Shamban(인터넷 웹사이트 "www.busakshamban.com")의 형식 부품 번호 GR7300800-T51이다. 로봇(21)은 또한 일본 도쿄에 위치한 Harmonic Drive Systems Inc.(전화번호 81-3-5471-7800)의 부품 번호 SHF-25-100-2UH와 같은 형태를 가질 수 있는 어울림 기어(harmonic gear)(461)이다.According to the invention, a robot 21 is provided for transferring wafers to or from the modules of system 100, such as reactors 30 and 40, cooling station 60 and load lock 12. do. 4A shows an “X-ray” view of one embodiment of the robot 21. In order to improve the simplicity of the representation by showing all relevant parts of the robot 21 in one figure, FIG. 4A is a functional representation of the robot 21 and does not represent actual partial placement. For example, the actual position of the ball screw 402 relative to the position of the linear guides 405A, 405B is shown in the front view shown in FIG. 4C. Of course, the present invention is not limited to the particular portions, structures and arrangements shown in FIGS. 4A-4C. As shown in FIG. 4A, the z-axis (ie, vertical motion) motor 401 rotates mechanically coupled to the ball screw 402 through the belt 451. Collar 404 is loaded on ball screw 402 and driven by the ball screw. In this embodiment, the z-axis motor 401 is model part number SGM-04A314B of Yaskawa Electric (telephone number 81-93-645-8800) located in Fukuoka, Japan, and the ball screw 402 is THK Corporation located in Tokyo, Japan. Model part number DIK2005-6RRG0 + 625LC5 from Limited (tel. 81-3-5434-0300). Other conventional ball screws and motors can also be used. A support mechanism 452 (eg THK part number FK15) supports the ball screw 402. Vertical driver 403 mounted on collar 404 may be moved up or down using z-axis motor 401 to drive collar 404 through ball screw 402. The vertical driver 403 slides in the opposite direction to the wear ring 453. In general, the wear ring prevents the metal from contacting the metal and absorbs the transverse rod. In one embodiment, wear ring 453 is type part number GR7300800-T51 of Busak + Shamban (Internet website “www.busakshamban.com”). The robot 21 also has a harmonic gear that can take the form of part number SHF-25-100-2UH of Harmonic Drive Systems Inc. (telephone number 81-3-5471-7800) located in Tokyo, Japan ( 461).

도 4A에 도시된 점선 Ⅳ-Ⅳ에 의해 한정된 로봇(21)의 일부분에 대한 확대도인 도 4B에 도시된 바와 같이, 시일(418)은 진공 시일을 형성하기 위해 수직 드라이버(403)와 회전 드라이버(415)를 둘러싼다. 시일(418)은 진공 밀봉되어 있는 이동부분으로 확장하거나 압축하지 않는 시일 형태를 가질 수도 있다. 예를 들어, 시일(418)은 o-링, 립 시일 또는 t-시일(벨로스(bellows)와는 정반대)일 수 있다. 한 실시예에서 시일(418)은 Busak+Shamban의 형식 부품 번호 TVM300800-T01S, TVM200350-T01S이다. 종래 기술에서, 벨로스는 수직 드라이버(403)와 같은 이동부분 주위에서 진공 밀봉을 형성하기 위해 웨이퍼 처리 로봇에서 사용되었다. 벨로스는 이동 부분으로 확장하고 압축하기 때문에, 긴 운동 범위를 갖는 이동 부분과 사용될 때 벨로스는 반드시 보다 크게 이루어져야 한다. 이 때문에 벨로스는 200㎜보다 큰 운동 범위를 갖는 반도체 처리 로봇에서 비실용적으로 된다. 로봇(21)의 한 실시예에서 벨로스 대신에 시일(418)을 사용하면 수직 드라이버(403)는 350㎜까지 상승할 수 있다. 따라서 로봇(21)은 수직으로 설치된 복수의 모듈에 접근할 수 있다. 수직 드라이버(403)가 위아래로 이동될 때 시일(418)을 제위치에 유지하기 위해 수직 드라이버는 선형 가이드(405A(도 4A 및 도 4C), 405B(도 4C))를 사용하여 안정화된다(예를 들어 THK 부품 번호 HSR25LBUUC0FS+520LF-Ⅱ).As shown in FIG. 4B, which is an enlarged view of a portion of the robot 21 defined by dashed lines IV-IV shown in FIG. 4A, the seal 418 is rotated with the vertical driver 403 to form a vacuum seal. Surround (415). Seal 418 may have a seal form that does not expand or compress into a vacuum sealed moving portion. For example, the seal 418 may be an o-ring, lip seal or t-seal (opposite to bellows). In one embodiment, the seals 418 are type part numbers TVM300800-T01S, TVM200350-T01S of Busak + Shamban. In the prior art, bellows has been used in wafer processing robots to form a vacuum seal around a moving portion, such as a vertical driver 403. Since the bellows expands and compresses into the moving part, the bellows must be made larger when used with the moving part having a long range of motion. For this reason, the bellows becomes impractical in the semiconductor processing robot having a motion range larger than 200 mm. In one embodiment of the robot 21, using the seal 418 instead of the bellows, the vertical driver 403 may rise to 350 mm. Therefore, the robot 21 can access a plurality of modules installed vertically. The vertical driver is stabilized using linear guides 405A (FIGS. 4A and 4C), 405B (FIG. 4C) to hold the seal 418 in place when the vertical driver 403 is moved up and down (eg THK part number HSR25LBUUC0FS + 520LF-II).

도 4A를 참조하면, 로봇(21)은 웨이퍼를 픽업하고 위치시키는 엔드이펙터(406)를 포함하고, 이것은 수정과 같은 내열 재료로 구성된다. 엔드이펙터(406)는 다양한 엔드이펙터를 수용하는 부착 블록(407)에 고정 부착된다. 블록(407)은 암(418)에 부착되고, 축(410) 주위를 회전한다. 암(408)은 축(411) 주위를 회전하고, 암(409)에 부착된다. 도 4D에 도시된 바와 같이, 풀리(455-458)와 벨트(459-460)를 포함하는 종래의 벨트와 풀리 구성은 암(409), 암(408) 및 블록(407)(이것은 풀리(458)에 결합된다)을 함께 기계적으로 결합한다. 블록(407)에 부착되는 엔드이펙터(406)는 연장용 모터(413)(도 4A)(예를 들어 Yaskawa Electric의 부품 번호 SGM-02AW12)를 사용하여 풀리를 회전시킴으로써 직선을 따라 연장되거나 수축될 수 있다. 암(409), 암(408), 블록(412) 및 엔드이펙터(406)로 구성되는 전체 암 조립체는 벨트(454)를 통해 회전 드라이버(415)를 회전시키기 위해 회전 모터(414)(도 4A)(예들 들어 Yaskawa Electric의 부품 번호 SGM-02AW12)를 사용하여 축(412) 주위를 회전할 수 있다. 도 4C는 로봇(21)의 한 실시예에서 z축 모터(402), 선형 가이드(405A, 405B), 연장용 모터(413), 회전 모터(414) 및 볼 나사(402)의 배치를 보여주는 정면도이다.Referring to FIG. 4A, the robot 21 includes an end effector 406 for picking up and placing a wafer, which is made of a heat resistant material such as quartz. End effector 406 is fixedly attached to attachment block 407 to accommodate various end effectors. Block 407 is attached to arm 418 and rotates about axis 410. Arm 408 rotates about axis 411 and is attached to arm 409. As shown in FIG. 4D, conventional belt and pulley configurations that include pulleys 455-458 and belts 459-460 include arm 409, arm 408, and block 407 (which are pulleys 458). Mechanically join together). End effector 406 attached to block 407 may be extended or retracted along a straight line by rotating the pulley using extension motor 413 (FIG. 4A) (e.g., Yaskawa Electric's part number SGM-02AW12). Can be. The entire arm assembly, consisting of arm 409, arm 408, block 412 and end effector 406, rotates rotation motor 414 (FIG. 4A) to rotate rotation driver 415 through belt 454. (Eg, Yaskawa Electric's part number SGM-02AW12) can be used to rotate around the axis 412. 4C is a front view showing the arrangement of the z-axis motor 402, linear guides 405A, 405B, extension motor 413, rotation motor 414, and ball screw 402 in one embodiment of the robot 21. to be.

도 4A를 참조하면, 냉각제가 냉각 채널(417)(도 4B에도 도시되어 있음)을 통해 흐르도록 유입구(416)가 제공되고, RTP와 같은 고열처리 동안에 로봇(21)을 냉각시킨다. 물, 알콜 및 냉각된 가스를 포함하는 종래의 냉각제가 사용될 수 있다. 로봇(21)에서 내부 냉각 및 내열 엔드이펙터를 사용함으로써 로봇(21)이 리액터 또는 웨이퍼가 냉각될 때까지 대기하지 않고 리액터 안팎으로 웨이퍼를 전송할 수 있기 때문에 시스템(100)의 처리 시간이 감소한다.Referring to FIG. 4A, an inlet 416 is provided for the coolant to flow through the cooling channel 417 (also shown in FIG. 4B) and cool the robot 21 during high heat treatments such as RTP. Conventional coolants including water, alcohols and cooled gases can be used. The use of internal cooling and heat resistant end effectors in the robot 21 reduces the processing time of the system 100 because the robot 21 can transfer wafers into and out of the reactor without waiting for the reactor or wafer to cool.

도 8A 내지 도 8F는 로드 로크(12) 내부에 있는 캐리어(13)로부터 리액터(30)(또는 40)로 웨이퍼(22)가 이동하는 것을 나타내는 시스템(100)의 측면도를 보여준다. 일단 캐리어(13)가 로드 로크(12) 내부에 있으면, 전송실(20)의 로봇(21)은 회전하고, 로드 로크(12)를 향하여 내려진다(도 8A). 로봇(21)은 웨이퍼 캐리어(13)(도 8B)로부터 웨이퍼(22)를 픽업하기 위해 엔드이펙터(406)를 연장한다. 다음에 로봇(21)은 수축하고(도 8C), 리액터(30)를 향하여 회전하고(도 8D), 리액터(30)와 정렬하여 웨이퍼(22)를 위치시키기 위해 올려지며(도 8E), 게이트 밸브(31)를 통해 리액터(30)내에 웨이퍼(22)를 위치시킨다(도 8F). 다음에 로봇(21)은 수축하고, 이어서 웨이퍼(22)의 처리를 개시하기 위해 게이트 밸브(31)가닫힌다.8A-8F show side views of the system 100 showing the movement of the wafer 22 from the carrier 13 inside the load lock 12 to the reactor 30 (or 40). Once the carrier 13 is inside the load lock 12, the robot 21 of the transmission chamber 20 rotates and descends toward the load lock 12 (FIG. 8A). The robot 21 extends the end effector 406 to pick up the wafer 22 from the wafer carrier 13 (FIG. 8B). The robot 21 then contracts (FIG. 8C), rotates towards reactor 30 (FIG. 8D), raises to position the wafer 22 in alignment with the reactor 30 (FIG. 8E), and gates. The wafer 22 is positioned in the reactor 30 through the valve 31 (FIG. 8F). The robot 21 then contracts, and then the gate valve 31 is closed to start processing the wafer 22.

도 1A를 참조하면, 이 특정 실시예에서 리액터(30, 40)는 급열처리("RTP") 리액터이다. 그러나, 본 발명은 특정 형태의 리액터에 한정되지 않고, 물리적인 기상증착, 에칭, 화학기상증착 및 애싱(ashing)에 사용된 것과 같은 반도체 처리 리액터를 사용할 수 있다. 리액터(30, 40)는 또한 본 명세서와 동일자에 출원된 공동 소유의 미국 특허출원 제 [대리인 사건 번호 M-7773] 호, "내열성을 갖는 단일 웨이퍼 로(furnace)"에 개시된 형태를 가질 수도 있고, 이 특허출원의 내용은 참조상 전반적으로 본 명세서에 포함되어 있다. 리액터(30, 40)는 바닥 공간을 절약하기 위해 수직으로 설치된다. 리액터(30, 40)는 전송실(20)에 걸리고, 또한 지지 프레임(32)에 의해 지지된다. 처리 가스, 냉각제 및 전기접속은 인터페이스(33)를 사용하여 리액터(30, 40)의 후단을 통해 제공된다.Referring to FIG. 1A, reactors 30 and 40 in this particular embodiment are quenched ("RTP") reactors. However, the present invention is not limited to a particular type of reactor, and semiconductor processing reactors such as those used for physical vapor deposition, etching, chemical vapor deposition, and ashing can be used. Reactors 30 and 40 may also have the form disclosed in co-owned U.S. Patent Application No. [Representative Case No. M-7773], "Heat Resistant Single Furnace", filed on the same date as this specification; The contents of this patent application are incorporated herein by reference in their entirety. Reactors 30 and 40 are installed vertically to save floor space. The reactors 30 and 40 are caught by the transmission chamber 20 and supported by the support frame 32. Process gas, coolant and electrical connections are provided through the rear end of reactors 30 and 40 using interface 33.

도 1A에 도시된 펌프(50)는 진공을 요하는 처리에 사용하기 위해 제공된다. 리액터(30, 40)의 결합된 용적이 로드 로크(12), 냉각 스테이션(60) 및 전송실(20)을 결합한 용적보다 훨씬 적은 경우에, 시스템(100)의 전체 용적(즉, 로드 로크(12), 냉각 스테이션(60), 전송실(20), 리액터(30) 및 리액터(40)의 결합된 용적)에서 공기를 배출하여 진공으로 만들기 위해 단일 펌프(50)가 사용될 수 있다. 그렇지 않은 경우에는 리액터(30, 40)로부터 개별적으로 공기를 배출하기 위해 펌프(50)와 같은 부가적인 펌프가 요구될 수 있다. 이 특정 실시예에서, 로드 로크(12), 냉각 스테이션(60) 및 전송실(20)의 결합된 용적이 대략 150리터인 반면에 리액터(30, 40)의 전체 용적은 대략 2리터이기 때문에 단일 펌프(50)로도 충분하다. 다시 말해서, 리액터(30, 40)의 결합된 용적이 시스템(100)의 전체 용적에 비해 미미한 것이기 때문에, 리액터(30, 40)는 시스템(100)내의 압력에 그리 영향을 미치지 않는다. 따라서, 리액터(30, 40)내의 압력을 제어하기 위해 개별적인 펌프를 요구하지 않는다.The pump 50 shown in FIG. 1A is provided for use in a process requiring vacuum. If the combined volume of reactors 30, 40 is much less than the combined volume of load lock 12, cooling station 60, and transmission chamber 20, the total volume of system 100 (ie, load lock ( 12), a single pump 50 may be used to evacuate and evacuate the air from the cooling station 60, the transmission chamber 20, the combined volume of the reactor 30 and the reactor 40). If not, additional pumps, such as pump 50, may be required to vent air separately from reactors 30 and 40. In this particular embodiment, the combined volume of the load lock 12, cooling station 60 and transmission chamber 20 is approximately 150 liters, whereas the total volume of reactors 30 and 40 is approximately 2 liters so that The pump 50 is enough. In other words, since the combined volume of reactors 30 and 40 is insignificant relative to the total volume of system 100, reactors 30 and 40 do not significantly affect the pressure in system 100. Thus, no separate pump is required to control the pressure in reactors 30 and 40.

웨이퍼(22)가 리액터(30)(또는 40)내에서 잘 알려진 방식으로 처리된 후에, 로봇(21)이 웨이퍼를 냉각 스테이션(60)내로 이동시키도록 게이트 밸브(31)가 열린다(도 1A). 새로 처리된 웨이퍼가 200℃ 이상의 온도를 갖고, 통상적인 웨이퍼 캐리어를 용해하거나 손상할 수 있기 때문에 웨이퍼를 로드 로크(12)내의 웨이퍼 캐리어로 다시 위치시키기 전에 웨이퍼를 냉각하는 냉각 스테이션(60)이 제공된다. 이 실시예에서, 냉각 스테이션(60)은 시스템(100)이 차지하는 바닥 공간 면적을 최소화하기 위해 로드 로크(12) 위에 수직으로 설치된다. 냉각 스테이션(60)은 한번에 복수의 웨이퍼를 지지하기 위해 액체를 사용하여 냉각 가능한 선반(61)을 포함한다. 물론 도 1A에는 2개의 선반이 도시되어 있지만, 적절한 경우에 처리능력을 증가시키기 위해 서로 다른 수의 선반이 사용될 수 있다.After the wafer 22 has been processed in a well known manner within the reactor 30 (or 40), the gate valve 31 is opened so that the robot 21 moves the wafer into the cooling station 60 (FIG. 1A). . Since the newly processed wafer has a temperature of 200 ° C. or more and can dissolve or damage the conventional wafer carrier, a cooling station 60 is provided to cool the wafer before placing the wafer back into the wafer carrier in the load lock 12. do. In this embodiment, the cooling station 60 is installed vertically above the load lock 12 to minimize the floor space area occupied by the system 100. The cooling station 60 includes a shelf 61 that is cool using liquid to support a plurality of wafers at one time. Of course, two shelves are shown in FIG. 1A, but different numbers of shelves may be used to increase the throughput where appropriate.

이어서, 웨이퍼(22)는 냉각 스테이션(60)으로부터 픽업되고, 로봇(21)을 사용하여 캐리어(13)의 최초 홈으로 재배치된다. 플랫폼(11A)이 로드 로크(12)로부터 내려져, 다른 플랫폼이 다음 웨이퍼 캐리어를 로드 로크내로 이동시키도록 위치로부터 회전한다.The wafer 22 is then picked up from the cooling station 60 and relocated to the first groove of the carrier 13 using the robot 21. The platform 11A is lowered from the load lock 12 so that the other platform rotates from the position to move the next wafer carrier into the load lock.

도 5는 시스템(100)에 사용된 제어시스템(530)의 블록도를 보여준다. 컴퓨터(501)는 입력/출력("I/O") 컨트롤러(521)로의 이더넷 링크(502)를 사용하여 컨트롤러(520)와 통신한다. I/O 컨트롤러(521)는 (a) 로봇, 온도, 압력 및 모터 컨트롤러(예를 들어 도 9에 도시된 모터 컨트롤러)와 통신하기 위한 시리얼 포트(522), (b) 센서와 같은 디지털 I/O 라인을 제어하기 위한 디지털 I/O(523), (c) 다량 흐름 컨트롤러, 스로틀(throttle) 밸브와 같은 아날로그 신호에 의해 구동되는 장치를 제어하기 위한 아날로그 I/O(524) 및 (d) 인터로크 라인과 같은 신호선의 연속을 구성하거나 깨뜨리기 위한 릴레이 보드(525)를 포함하는 다양한 I/O 보드를 수용할 수 있다. 컨트롤러(520)를 구성하는 부품들은 일본 고다이라 도쿄 187-0004 덴진초 1-171에 위치한 Koyo Electronics Industries Co., Ltd.(전화번호 011-81-42-341-3115)로부터 상용가능하다. 제어시스템(530)은 시스템(100)의 여러 부품들을 동작시키고 모니터하기 위해 종래의 제어 소프트웨어를 사용한다. 시스템(100)은 또한 미국 텍사스주 오스틴에 위치한 National Instruments Corporation(인터넷 웹사이트 "www.ni.com")으로부터 이용가능한 것과 같은 종래의 제어 하드웨어 및 소프트웨어를 사용할 수 있다.5 shows a block diagram of a control system 530 used in system 100. Computer 501 communicates with controller 520 using Ethernet link 502 to input / output (“I / O”) controller 521. The I / O controller 521 is a digital I / O such as (a) a serial port 522, (b) a sensor for communicating with a robot, temperature, pressure and motor controller (e.g., the motor controller shown in FIG. 9). Digital I / O 523 for controlling O lines, (c) analog I / O 524 for controlling devices driven by analog signals such as mass flow controllers, throttle valves, and (d) Various I / O boards can be accommodated, including relay boards 525 for configuring or breaking a series of signal lines, such as interlock lines. Components constituting the controller 520 are commercially available from Koyo Electronics Industries Co., Ltd. (telephone number 011-81-42-341-3115) located at 1-171, Tenjin-cho, Tokyo, 187-0004, Kodaira, Japan. Control system 530 uses conventional control software to operate and monitor various components of system 100. The system 100 may also use conventional control hardware and software, such as available from National Instruments Corporation (Internet Web site “www.ni.com”) in Austin, Texas, USA.

상기한 본 발명의 설명은 설명을 위한 것이고, 한정하기 위한 것은 아니다. 본 발명은 다음 청구의 범위에 개시되어 있다.The foregoing description of the invention is for the purpose of description and not of limitation. The invention is disclosed in the following claims.

Claims (9)

웨이퍼 처리 시스템에 사용되는 로봇에 있어서,In a robot used in a wafer processing system, 상기 로봇의 암에 부착되고 내열성 재료로 구성되는 엔드이펙터;An end effector attached to the arm of the robot and composed of a heat resistant material; 상기 로봇을 회전시키는 제 1 모터;A first motor for rotating the robot; 상기 로봇을 올리고 내리는 제 2 모터;A second motor for raising and lowering the robot; 상기 엔드이펙터를 연장하는 제 3 모터;A third motor extending the end effector; 상기 로봇내의 냉각기구;A cooling mechanism in the robot; 상기 제 2 모터에 결합된 수직 드라이버; 및A vertical driver coupled to the second motor; And 상기 수직 드라이버를 둘러싸는 시일(seal)을 포함하고,A seal surrounding the vertical driver, 상기 시일은 o-링, 립(lip) 시일, 및 t-시일로 구성되는 그룹에서 선택된 것을 특징으로 하는 로봇.And the seal is selected from the group consisting of an o-ring, a lip seal, and a t-seal. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 엔드이펙터는 수정으로 만들어지는 것을 특징으로 하는 로봇.And the end effector is made of quartz. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 냉각기구는 냉각채널을 포함하는 것을 특징으로 하는 로봇.The cooling mechanism is a robot, characterized in that it comprises a cooling channel. 삭제delete 삭제delete 웨이퍼 처리 시스템에 있어서,In a wafer processing system, 연장, 회전 및 수직 운동을 하고, 냉각기구, 내열성 재료로 만들어진 엔드이펙터, 및 구동부재를 갖는 로봇를 제공하는 단계;Providing a robot having extension, rotational and vertical movements and having a cooling mechanism, an end effector made of a heat resistant material, and a drive member; 제 1 위치를 향하여 상기 엔드이펙터를 회전시키는 단계;Rotating the end effector towards a first position; 상기 제 1 위치상의 웨이퍼 캐리어로부터 웨이퍼를 픽업하기 위해 상기 엔드이펙터를 사용하는 단계;Using the end effector to pick up a wafer from a wafer carrier on the first location; 제 2 위치를 향하여 상기 엔드이펙터를 회전시키는 단계; 및Rotating the end effector towards a second position; And 상기 제 2 위치상에 상기 웨이퍼를 위치시키는 단계를 포함하고,Positioning the wafer on the second position; 상기 구동부재는 상기 엔드이펙터의 상기 수직운동을 제공하고 상기 로봇이 진공에서 작동하는 것을 허용하도록 상기 구동부재의 일부를 둘러싸는 시일을 포함하고,The drive member includes a seal surrounding a portion of the drive member to provide the vertical movement of the end effector and to allow the robot to operate in a vacuum, 상기 시일은 o-링, 립(lip) 시일, 및 t-시일로 구성되는 그룹에서 선택된 것을 특징으로 하는 제 1 위치에서 제 2 위치로 웨이퍼를 이동시키는 방법.Wherein the seal is selected from the group consisting of an o-ring, a lip seal, and a t-seal. 제 6 항에 있어서,The method of claim 6, 상기 제 2 위치는 급열처리 리액터, 증착 리액터 및 에칭 리액터로 구성되는 군으로부터 선택된 리액터인 것을 특징으로 하는 방법.And wherein said second position is a reactor selected from the group consisting of a quenching reactor, a deposition reactor and an etching reactor. 제 6 항에 있어서,The method of claim 6, 상기 로봇은 상기 제 2 위치상에 웨이퍼를 위치시키기 위해 올려지는 것을특징으로 하는 방법.The robot is lifted to position a wafer on the second position. 제 8 항에 있어서,The method of claim 8, 상기 로봇은 200㎜ 올려지는 것을 특징으로 하는 방법.The robot is raised 200 mm.
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