KR100473929B1 - 피처리기판 반송장치 및 반송방법 - Google Patents

피처리기판 반송장치 및 반송방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 예를들면 반도체 웨이퍼나 LCD용 유리기판 등의 피처리용 기판을 연속적으로 반송해서 적당한 처리를 행하는 기판반송장치 및 기판반송방법에 관한 것이다.
종래 기판반송장치는 자세변환수단을 다수 개 설치하여 장치의 대형화를 초래하고, 게다가 웨이퍼의 대구경화에 따라 반송수단 및 각 처리유니트 자체가 대형화되기 때문에, 장치의 스루풋의 저하를 초래하는 문제점이 있었다.
본 발명은 다수의 기판을 반입 및 반출하는 기판 반입·반출부와, 상기 기판에 소정의 처리를 행하는 기판처리부와, 상기 기판 반입·반출부와 기판처리부와의 사이에서 기판을 인도하고, 상기의 인도된 기판을 보지함과 더불어 두 개의 보지부를 갖는 기판보지수단을 구비한 기판인도부와, 상기 기판처리부와 기판인도부와의 사이에서 기판을 반송하는 기판반송수단과, 상기 기판보지수단과 기판반송수단과의 사이에 배치되어, 소정 간격으로 정렬된 상기 기판을 수직상태로 보지하는 기판간격보지수단으로 이루어져, 장치전체를 소형화해서 스루풋을 향상시킬 수 있고, 미처리 기판과 처리된 기판을 동일한 보지상태로 보지해서, 기판의 보지 안정화를 도모함과 더불어, 제품의 수율을 향상시킬 수 있는 기판반송장치 및 상기 기판반송장치를 이용한 기판반송방법을 제시하고 있다.

Description

피처리기판 반송장치 및 반송방법 {Apparatus for and method of transporting substrates to be processed}
본 발명은 예를들면 반도체 웨이퍼나 LCD용 유리기판 등의 피처리용 기판을 연속적으로 반송해서 적당한 처리를 행하는 기판반송장치 및 기판반송방법에 관한 것이다.
일반적으로, 반도체 제조장치의 제조공정에 있어서는, 반도체 웨이퍼나 LCD용 유리기판(이하, 기판이라 한다) 등을 약액이나 린싱액 등이 저장된 세정조나 건조부에 순차반송해서 처리를 행하는 기판처리장치가 널리 채용되고 있다.
이와 같은 기판처리장치에 있어서, 다수의 예를들면, 50매의 웨이퍼를 효율좋게 세정하는 데에는, 웨이퍼 등의 반입 및 반출부와 처리부와의 사이에 웨이퍼 인도부를 배설하고, 상기 웨이퍼 인도부에 배설된 웨이퍼 인도유니에 의해 다수의 웨이퍼를 소정 간격으로 수직으로 배열해서 반송함과 더불어, 웨이퍼를 각 처리유니트에 반입하며, 웨이퍼 인도유니트에 의해 처리부로부터 반출하는 방법이 바람직하다.
그런데, 이러한 종류의 기판처리장치에 있어서, 미처리 웨이퍼 및 처리된 웨이퍼가 동일한 인도유니트에 의해 보지되는 경우, 미처리 웨이퍼에 부착된 파티클과 같은 오염물질이 웨이퍼 인도유니트의 웨이퍼 보지부를 매개로 하여 처리된 웨이퍼로 부착해서, 상기의 처리된 웨이퍼가 오염되는 문제점이 있었다.
이러한 문제점을 해결하기 위해, 2개의 웨이퍼 인도유니트에 의해 미처리 웨이퍼 및 처리된 웨이퍼를 각각 보지하도록 하는 것이 고려되었지만, 이와 같이 2대의 웨이퍼 인도유니트를 설치하는 것은, 장치가 대형화되도록 한다.
이러한 문제점을 해결하기 위해, 종래에는 웨이퍼 인도유니트의 웨이퍼 보지부를 각각 웨이퍼 등을 수직상태로 보지하는 2개의 보지부재로 이루어지는 제 1보지부와, 3개의 보지부재로 이루어지는 제 2보지부로 구성하고, 상기 제 1보지부 및 제 2보지부가 상대적으로 승강되도록 형성함으로써, 웨이퍼 등이 상승위치에 있는 일방의 보지부에 의해 보지되도록 구성된 기판처리장치가 알려져 있다(특개평 6-163670호 참조).
그러나, 상기한 장치에서는 제 1보지부가 웨이퍼 양측부의 내방측의 2개소를 보지하는 한편, 상기 제 2보지부가 웨이퍼 양측부의 내방측의 3개소를 보지하기 때문에, 미처리 웨이퍼 등 및 처리된 웨이퍼 등을 보지하는 2개의 다른 상태가 존재하게 된다.
따라서, 동일한 웨이퍼 인도유니트의 2개의 다른 보지상태는 웨이퍼 보지의 안정성에 영향을 미치게 되고, 특히 제 1보지부와 같이 웨이퍼의 양측부의 내방측의 2개소를 보지하는 경우, 반송시 웨이퍼의 상호 접촉 및 불안정한 웨이퍼에 의해 파티클이 생기게 되고, 이로 인해 제품의 수율이 저하되는 문제점이 있다.
이러한 문제점을 해결하기 위해, 상기 보지부재의 각 폭을 넓게 하는 것이 고려되었지만, 이것 또한 웨이퍼와의 접촉면적을 증가시켜, 파티클이 생기는 가능성을 높일 우려가 있다.
또한, 최근 반도체 디바이스의 미세 고집적화 및 높은 생산성에 수반하는 웨이퍼도 8인치 웨이퍼에서 12인치 웨이퍼로 대구경화가 이루어지고 있다.
그런데, 웨이퍼 등의 대구경화에 따라 웨이퍼의 크기 및 무게가 커지기때문에, 웨이퍼를 수평상태로 캐리어내에 수납해서, 처리유니트에 대해 반입 및 반출해야하는 한편, 처리유니트에 있어서 처리시에는 수직상태로 자세변환하지 않으면 안된다. 그러나, 웨이퍼의 자세가 캐리어와 함께 수평상태에서 수직상태로 변환하는 경우, 웨이퍼의 위치이동이 생기게 되고, 웨이퍼의 반송시 파티클이 발생하며, 제품의 수율이 저하되는 문제가 있었다.
발명자들은 성실한 연구결과, 수평상태의 웨이퍼를 수직상태로 변환해서 적당한 처리를 하고, 처리 후 웨이퍼를 수평상태로 변환하도록 한 기판반송장치를 발명하였다(특개평 9-116571호 참조). 이 기판반송장치에 의하면, 용기내에 수평상태로 수납된 기판을 수직상태로 변환해서 처리를 행할 수 있고, 기판의 자세를 수평상태로 변환한 후 용기내에 수납할 수 있다.
그러나, 상기 미처리 웨이퍼 및 처리된 웨이퍼가 동일한 자세변환수단에 의해 변환될 때, 미처리 웨이퍼 보지시 부착된 파티클이 처리된 웨이퍼에 다시 부착되기 때문에, 웨이퍼가 오염됨과 더불어, 제품의 수율이 저하되는 문제점이 남게 된다. 이를 위해, 종래에는 미처리 웨이퍼의 자세변환을 행하는 반입측의 자세변환수단과, 처리된 웨이퍼의 자세변환을 행하는 반출측의 자세변환수단을 각각 설치할 필요가 있었다.
그러나, 상기와 같이 2개의 자세변환수단을 설치하는 것은, 장치의 대형화를 초래하고, 게다가 웨이퍼의 대구경화에 따라 반송수단 및 각 처리유니트 자체가 대형화되기 때문에, 장치의 스루풋의 저하를 초래하는 문제점이 있었다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 발명한 것으로서, 본 발명의 목적은 장치전체를 소형화해서 스루풋을 향상시킬 수 있고, 미처리 기판과 처리된 기판을 동일한 보지상태로 보지해서, 기판의 보지 안정화를 도모함과 더불어, 제품의 수율을 향상시킬 수 있는 기판반송장치를 제공하는 데 있다.
본 발명의 다른 목적은 장치 전체를 소형화해서 스루풋 및 제품의 수율을 향상시킬 수 있는 기판반송방법을 제공하는 데 있다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제 1특징으로는, 다수의 기판을 반입 및 반출하는 기판 반입·반출부와, 상기 기판에 소정의 처리를 행하는 기판처리부와, 상기 기판 반입·반출부와 기판처리부와의 사이에서 기판을 인도하고, 상기의 인도된 기판을 보지하는 기판보지수단을 구비한 기판인도부와, 상기 기판처리부와 기판인도부와의 사이에서 기판을 반송하는 기판반송수단과, 상기 기판보지수단과 기판반송수단과의 사이에 배치되어, 소정 간격으로 정렬된 상기 기판을 수직상태로 보지하는 기판간격보지수단으로 이루어지고, 상기 기판간격보지수단은 상기 기판을 보지하는 제 1보지부 및 제 2보지부를 포함하고, 상기 제 1보지부는 상기 기판을 수직상태로 보지하는 경우, 상기 기판의 저부를 각각 보지하는 다수의 보지홈이 형성된 하부보지부재 및 상기 기판을 수직상태로 보지하는 경우, 상기 기판의 저부의 양측의 상측단부를 각각 보지하는 다수의 보지홈이 형성된 측부보지부재를 구비하고, 상기 제 2보지부는 상기 기판을 수직상태로 보지하는 경우, 상기 기판의 저부를 각각 보지하는 다수의 보지홈이 형성된 하부보지부재 및 상기 기판을 수직상태로 보지하는 경우, 상기 기판의 저부의 양측의 상측단부를 각각 보지하는 다수의 보지홈이 형성된 측부보지부재를 구비하고, 상기 제 1보지부 및 제 2보지부는 상대적으로 승강이 가능하고, 이 때 상기 기판은 소정의 간격으로 상기 제 1보지부 및 제 2보지부 중의 하나에 의해 보지되는 것을 특징으로 하는 기판반송장치에 있다.
본 발명의 제 2특징으로는 제 1보지부와 제 2보지부가 좌우대칭적인 위치에서 기판을 보지하도록 형성된 데 있다.
본 발명의 제 3특징으로는 제 1보지부와 제 2보지부에 공통되고, 상기 측부보지부재는 기판을 보지하는 한편, 상기 하부보지부재는 측부보지부재에 의해 보지된 기판이 기우는 것을 방지하도록 형성된 데 있다.
본 발명의 제 4특징으로는 제 1보지부 및 제 2보지부의 측부보지부재의 보지홈은 단면이 거의 Y자상으로 형성되는 한편, 상기 제 1보지부 및 제 2보지부의 하부보지부재의 보지홈은 단면이 거의 Y자상으로 형성된 데 있다.
본 발명의 제 5특징으로는 제 1보지부 및 제 2보지부는 두 개의 다른 보지체에 설치되고, 상기 보지체 중 적어도 하나에는 상기 제 1보지부 및 제 2보지부를 상대적으로 승강시키는 승강수단이 설치된 데 있다.
본 발명의 제 6특징으로는 제 1보지부 및 제 2보지부는 수평면상에서 방향변환이 가능하도록 형성된 데 있다.
본 발명의 제 7특징으로는 기판간격보지수단은 수평 및 수직방향으로 이동가능하도록 형성된 데 있다.
본 발명의 제 8특징으로는 다수의 기판을 소정의 간격을 갖고 수평상태로 보지하는 수평보지수단과, 상기 기판을 소정의 간격을 갖고 수직상태로 보지하는 수직보지수단과, 상기 수평보지수단과 수직보지수단과의 사이에 배치되어, 상기 기판의 자세를 수평상태와 수직상태로 변환하는 자세변환수단으로 이루어지고, 상기 자세변환수단은 수평회전축의 방향에서 서로 대향하고, 이 수평회전축의 주위로 회전가능하도록 배치되는 제 1보지체 및 제 2보지체를 포함하고, 상기 제 1보지체에는 상기 제 2보지체와 대향하는 면상에 수평축과 떨어지는 방향으로 연장되어 병설된 다수의 제 1보지홈 및 수평축과 떨어지는 다른 방향으로 연장되어 병설된 다수의 제 2보지홈이 설치되어 있고, 상기 제 2보지체에는 상기 제 1보지체와 대향하는 면상에 수평축과 떨어지는 방향으로 연장되어 병설된 다수의 제 3보지홈 및 수평축과 떨어지는 다른 방향으로 연장되어 병설된 다수의 제 4보지홈이 설치되어 있고, 상기 제 3보지홈은 상기 제 1보지홈과 병렬로 대향하고, 상기 제 4보지홈은 상기 제 2보지홈과 병렬로 대향하고, 상기 기판은 제 1보지홈 및 제 3보지홈에 의해 보지되거나 또는 상기 제 2보지홈 및 제 4보지홈에 의해 보지되는 것을 특징으로 하는 기판반송장치에 있다.
본 발명의 제 9특징으로는 상기 제 2보지홈은 제 1보지홈이 연장되는 방향과 대향하여, 수평축과 떨어지는 방향으로 연장되도록 형성되고, 상기 제 4보지홈은 제 3보지홈이 연장되는 방향과 대향하여, 수평축과 떨어지는 방향으로 연장되도록 형성된 데 있다.
본 발명의 제 10특징으로는 상기 기판을 반입 및 반출하는 기판 반입·반출부와, 상기 기판에 소정의 처리를 행하는 기판처리부와, 상기 기판을 기판처리부에 반송하는 기판반송수단을 더 포함하고, 상기 수평보지수단은 기판 반입·반출부로부터 기판을 수취함과 더불어, 상기 기판 반입·반출부로 인도하고, 상기 수직보지수단은 기판반송수단으로부터 기판을 수취함과 더불어, 상기 기판처리부의 기판반송수단에 인도하는 것을 특징으로 하는 기판반송장치에 있다.
본 발명의 제 11특징으로는 상기 제 1보지홈을 따라 형성되는 방향 중 하나는 제 1방향으로 형성되고, 상기 제 1방향과 대향하는 방향은 제 2방향으로 형성되며, 상기 제 1방향의 제 1 및 제 3보지홈의 측부는 제 2방향의 제 2 및 제 4보지홈과 대향하는 측에 배치되고, 그 사이에는 수평회전축이 놓이는 것에 있다.
본 발명의 제 12특징으로는 상기 제 2보지홈은 수평회전축과 떨어지는 방향으로 연장됨과 더불어, 상기 제 1보지홈의 연장방향과 교차되도록 형성되고, 상기 제 4보지홈은 수평회전축과 떨어지는 방향으로 연장됨과 더불어, 상기 제 3보지홈의 연장방향과 교차되도록 형성된 데 있다.
본 발명의 제 13특징으로는 상기 기판을 반입 및 반출하는 기판 반입·반출부와, 상기 기판에 소정의 처리를 행하는 기판처리부와, 상기 기판을 기판처리부에 반송하는 기판반송수단을 더 포함하고, 상기 수평보지수단은 기판 반입·반출부로부터 기판을 수취함과 더불어, 상기 기판 반입·반출부로 인도하고, 상기 수직보지수단은 기판반송수단으로부터 기판을 수취함과 더불어, 상기 기판처리부의 기판반송수단에 인도하는 데 있다.
본 발명의 제 14특징으로는 상기 자세변환수단은 상기 제 1보지체와 제 2보지체를 상대적으로 이동시키는 이동수단과, 상기 제 1보지체 및 제 2보지체를 수직방향으로 회전시키는 회전수단을 더 포함하는 것에 있다.
본 발명의 제 15특징으로는 상기 수평보지수단은 상기 자세변환수단에 대해 수평방향으로 상대적으로 이동가능하게 형성된 데 있다.
본 발명의 제 16특징으로는 상기 수평보지수단은 독립해서 상기 기판을 수평상태로 보지하는 다수의 보지부를 구비한 것에 있다.
본 발명의 제 17특징으로는 상기 수직보지수단은 상기 자세변환수단에 대해 수평방향 및 수직방향으로 상대적으로 이동가능하게 형성된 데 있다.
본 발명의 제 18특징으로는 상기 수직보지수단은 상기 자세변환수단에 대해 수평방향 및 수직방향으로 상대적으로 이동가능함과 더불어, 수평방향으로 회전가능하게 형성된 데 있다.
본 발명의 제 19특징으로는 상기 제 1보지체 및 제 2보지체의 제 1, 2, 3 및 4보지홈은 배기수단과 접속된 배기공을 구비한 데 있다.
이하, 첨부된 도면을 참고로 하여 본 발명이 반도체 웨이퍼의 세정시스템에 적용된 실시예에 대해 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 기판반송장치가 세정시스템에 적용된 개략평면도이고, 도 2는 상기 세정시스템의 개략측면도이다.
상기 세정시스템은 피처리용 기판인 반도체 웨이퍼(W ; 이하 웨이퍼라 한다)를 수납하는 용기, 예를들면 캐리어(1)를 반입 및 반출하는 반입·반출부(2)와, 상기의 웨이퍼(W)를 약액, 세정액 등으로 세정하고 건조처리하는 처리부(3)과, 상기 반입·반출부(2)와 처리부(3)과의 사이에 위치되어 웨이퍼(W)의 인도하고, 위치, 자세 및 간격조정을 행하는 인터페이스부(4)로 주로 구성된다.
상기 반입·반출부(2)는 세정시스템의 일측단부에 병설된 캐리어 반입부(5a), 캐리어 반출부(5b) 및 웨이퍼 인도부(6)으로 구성되다. 상기 캐리어 반입부(5a)와 웨이퍼 인도부(6)의 사이에는 캐리어(1)를 상기 캐리어 반입부(5a)에서 웨이퍼 인도부(6)으로 반송하는 도시되지 않은 반송기기구가 설치되어 있다.
또한, 상기 캐리어 반출부(5b)와 웨이퍼 인도부(6)에는 캐리어 승강기(도시 생략)가 각각 설치되어 있고, 상기 캐리어 승강기는 빈 캐리어(1)를 상기 반입·반출부(2) 상방에 설치된 캐리어 대기부(7)로 인도하며, 상기 캐리어 대기부(7)로부터 빈 캐리어(1)를 인수할 수 있도록 되어 있다.
상기 캐리어 대기부(7)에는 수평방향(X, Y) 및 수직방향(Z)으로 이동가능한 캐리어 반송로봇(도시 생략)이 설치되어 있고, 이 캐리어 반송로봇에 의해 상기 웨이퍼 인도부(6)에서 반송된 빈 캐리어(1)가 정렬될 수 있으며, 또한 상기 캐리어 반출부(5b)로 반출될 수 있다.
또한, 상기 캐리어 대기부(7)은 빈 캐리어뿐만 아니라 웨이퍼가 수납된 상태의 캐리어(1)를 대기시켜놓게 된다.
도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 각 캐리어(1)는 일측에 개구부(1a)를 갖는 용기본체(1b)와, 상기 용기본체(1b)의 개구부(1a)를 개폐하는 덮개(1c)로 구성되어 있고, 상기 용기본체(1b)의 내벽에는 다수의 예를들면, 25매의 웨이퍼(W)를 수평상태에서 소정 간격을 갖고 보지하는 보지홈(도시 생략)이 형성되어 있다.
상기 덮개(1c)에는 덮개개폐유니트(8)에 의해 구동되어 상기의 덮개(1c)를 개폐하는 계탈기구(1d)가 설치되어 있다.
상기 웨이퍼 인도부(6)은 인터페이스부(4)를 향해 개구되어 있고, 상기 웨이퍼 인도부(6)의 개구부에는 덮개개폐유니트(8)가 설치되어 있고, 이 덮개개폐유니트(8)로 인해, 상기 캐리어(1)의 덮개(1c)가 개폐되도록 되어 있다.
따라서, 상기 덮개개폐유니트(8)이 미처리 웨이퍼(W)를 수납하고 있는 캐리어(1)의 용기본체(1b)로부터 덮개(1c)를 분리해내어, 상기 웨이퍼 인도부(6)에 공급함으로써, 상기 캐리어(1)내의 웨이퍼(W)를 반출하는 것이 가능하게 된다. 게다가, 모든 웨이퍼(W)가 반출된 후, 상기 캐리어(1)는 덮개개폐유니트(8)의 구동에 의해 작동되는 덮개(1c)에 의해 폐쇄될 수 있다.
또한, 상기 덮개개폐유니트(8)가 캐리어 대기부(7)에서 웨이퍼 인도부(6)에 공급된 빈 캐리어(1)의 용기본체(1b)에서 덮개(1c)를 분리해내어 웨이퍼(W)가 반입되는 것이 가능하게 된다. 모든 웨이퍼(W)가 상기 캐리어(1)에 반입된 후, 상기 덮개개폐유니트(8)에 의해 덮개(1c)가 폐쇄될 수 있다. 상기 웨이퍼 인도부(6)의 개구부의 근방에는 캐리어(1)내에 수납된 웨이퍼(W)의 수를 검출하는 맵핑센서(9)가 설치되어 있다.
상기 인터페이스부(4)에는 다수의 예를들면, 25매의 웨이퍼(W)를 수평상태로 보지해서 상기 웨이퍼 인도부(6) 및 캐리어(1)와의 사이에서 웨이퍼(W)를 인도하는 수평보지수단인 웨이퍼 반송아암(10)과, 다수의 예를들면, 52매의 웨이퍼(W)를 수직상태에서 소정의 간격을 갖고 보지하는 보지수단인 피치변환기(20)과, 상기 웨이퍼 반송아암(10)과 피치변환기(20)과의 사이에 배치되어 다수의, 예를들면 26매의 웨이퍼(W)의 자세를 수직상태 또는 수평상태로 변환하는 자세변환수단인 자세변환장치(30)과, 수직상태로 변환된 웨이퍼(W) 상에 형성된 노치(도시 생략)를 검출하는 위치검출수단인 노치정렬기(40)이 설치되어 있다.
상기 인터페이스부(4)에는 상기 처리부(3)과 나란히 늘어서 있는 반송로(50)이 설치되어 있고, 상기 반송로(50)에는 웨이퍼(기판) 반송수단인 웨이퍼 반송척(51)이 이동이 가능하도록 설치되어 있다.
상기 웨이퍼 반송아암(10)은 웨이퍼 인도부(6)의 캐리어(1)에서 다수의 웨이퍼(W)를 꺼내어 반송함과 더불어, 캐리어(1)에 다수의 웨이퍼(W)를 수납하는 한 쌍의 보지체, 예를들면 아암체(11, 12)가 병설되어 있다.
상기 아암체(11, 12)는, 수평방향(X, Y), 수직방향(Z)으로 이동이 가능하고, 방향(θ)으로 회전이 가능한 구동테이블(13) 상에 재치되어 각각 독립해서 웨이퍼(W)를 수평상태로 보지함과 더불어, 상기 웨이퍼 인도부(6)상에 재치된 캐리어(1)와 자세변환장치(30)과의 사이에서 웨이퍼(W)를 인도하도록 되어 있다.
따라서, 일방의 아암체(11)에 의해 미처리 웨이퍼(W)가 보지되고, 타방의 아암체(12)에 의해 처리된 웨이퍼(W)가 보지되는 것이 가능하게 된다.
상기 자세변환장치(30)은 도 5 내지 도 9에 도시된 바와 같이, 웨이퍼(W)를 협지하는 거의 사각형상인 한 쌍의 보지체(31a, 31b)를 구비하고 있고, 상기 보지체(31a)에는 다른 보지체(31b)와 대향하는 측에, 각각 독립해서 적정간격으로 웨이퍼(W)를 보지하는 다수의, 예를들면 26개의 보지홈(32A)가 형성되어 있다.
또한, 상기 보지체(31b)에는 다른 보지체(31a)와 대향하는 측에, 각각 독립해서 적정간격으로 웨이퍼(W)를 보지하는 다수의, 예를들면 26개의 보지홈(32B)가 형성되어 있다.
도 10에 도시된 바와 같이, 상기 보지홈(32A, 32B)는 개구측이 퍼진 거의 Y자 단면으로 형성되어, 상기 보지홈(32A, 32B)가 웨이퍼(W)와 접촉되는 것이 가능한 한 방지되도록 한다. 또한, 도 11A 및 도 11B에 도시된 바와 같이, 상기 보지홈(32A, 32B)는 그 저부가 원호상으로 형성됨과 더불어, 그 저부의 직경이 예를들면 300㎜ 웨이퍼(W)의 중심으로부터 0.5㎜의 편차를 가진 중심점으로터 150㎜의 곡률반경을 갖도록 설정되어 있다.
따라서, 웨이퍼(W)를 수평상태로 보지하는 경우, 상기 보지홈(32A, 32B)의 저부와 웨이퍼(W)와의 사이에 약간의 틈이 생기도록 되어 있다.
상기 보지홈(32A, 32B)에는 배기파이프(33a)를 매개로 하여 배기수단, 예를들면 진공펌프인 배기유니트(34)에 각각 접속된 배기공(33)이 설치되어 있다(도 10, 11A 및 11B 참조).
이런 방법으로, 상기 배기공(33)이 보지홈(32A, 32B)에 설치되고, 상기 배기유니트(34)에 접속되도록 함으로써, 상기 보지체(31a, 31b)에 의해 웨이퍼(W)가 보지되는 경우, 상기 보지홈(32A, 32B)에 부착되는 파티클이 흡수되는 것이 가능하게 되고, 흡수된 파티클이 배기파이프(33a)를 통해 외부로 배출되는 것이 가능하게 된다.
게다가, 상기 보지체(31a, 31b)가 회전수단인 서보모터(35)에 분리가능하게 연결된 회전아암(36)에 재치되어 있기 때문에, 상기 보지체(31a, 31b)는 서보모터(35)의 구동에 의해 동시에 수직방향으로 회전될 수 있다.
게다가, 상기 보지체(31a, 31b) 중의 하나, 예를들면 서보모터 측의 보지체(31a)는 구동수단, 예를들면 공기실린더(37)에 의해 다른 보지체(31b)에 대해 전방 및 후방으로 상대적으로 이동이 가능하도록 구성되어 있다. 또, 상기 보지체(31a, 31b)의 회전지지부(38), 서보모터(35) 및 공기실린더(37)이 테이블(39) 상에 설치되어 있다.
상기 노치정렬기(40)에는 지지체(41)상에 형성되는 한 쌍의 가이드 롤러(42, 43)과, 상기 가이드 롤러(42, 43)사이에 위치하는 구동롤러(44)와, 상기 가이드 롤러의 일방, 예를들면 가이드 롤러(42)의 부근에 설치되는 노치 센서(도시 생략)가 구비되어 있다.
상기 지지체(41)은 자세변환장치(30)의 하부측방으로부터 상기 자세변환장치(30)의 하방으로 이동함과 더불어, 상기 자세변환장치(30)의 하방에서 승강가능하도록 되어 있다.
상기 가이드 롤러(42, 43)과 구동롤러(44)에 의해 웨이퍼(W)가 수직으로 보지된 상태에서, 상기 구동롤러(44)가 구동되어 웨이퍼(W)가 수직방향으로 회전됨으로써, 웨이퍼(W)의 위치결정 즉, 상기 웨이퍼(W)의 노치가 동일한 위치로 조정되는 위치결정이 이루어지게 된다.
상기와 같이 위치결정된 웨이퍼(W)가 다시 자세변환장치(30)으로 반송된 후, 수직상태로 보지된다.
한편, 상기 피치변환기(20)은 도 12 내지 도 15에 도시된 바와 같이, 제 1보지부(21A) 및 제 2보지부(21B)를 구비하고 있고, 상기 제 1보지부(21A) 및 제 2보지부(21B)는 각각 한 쌍의 측부보지부(22, 23) 및 한 쌍의 하부보지부(24, 25)를 구비하고 있고, 상기 측부보지부(22, 23)은 서로 평행하고, 웨이퍼(W)의 양측을 보지하는 다수의 예를들면, 52개의 보지홈(21a)를 구비하고 있으며, 상기 하부보지부(24, 25)는 서로 평행하고, 웨이퍼(W)의 저부를 보지하는 다수의 예를들면, 52개의 보지홈(21b)를 구비하고 있다.
게다가, 상기 피치변환기(20)은 상기 제 1보지부(21A) 및 제 2보지부(21B)를 보지하는 보지대, 예를들면 보지테이블(26)과, 상기 보지테이블(26)의 수평방향을 변환하는 방향변환모터(27)과, 상기 보지테이블(26) 및 방향변환모터(27)을 재치한 기대(60)을 수직방향(Z방향)으로 이동하는 수직이동기구(28)과, 상기 기대(60) 및 수직이동기구(28)을 재치한 슬라이드 플레이트(61)를 수평방향(Y방향)으로 이동하는 수평이동기구(62)를 구비하고 있다.
상기의 구성에서, 상기 보지테이블(26)은 방향변환모터(27)에 연결되는 회전플레이트(27a)에 고정되는 고정테이블(26a)와, 상기 회전플레이트(27a)에 고정된 공기실린더(26c)에 의해 승강가능한 가동테이블(26b)로 구성된다.
또한, 상기 제 1보지부(21A) 및 제 2보지부(21B)를 구성하는 측부보지부(22, 23) 및 하부보지부(24, 25)는 각각 고정테이블(26a)에 고정되고 가동테이블(26b)의 상방에 연재되는 측부보지부재(22a, 23a) 및 하부보지부재(24a, 25a)와, 상기 가동테이블(26b)에 고정되고 고정테이블(26a)에 연재되는 측부보지부재(22b, 23b) 및 하부보지부재(24b, 25b)로 구성되어 있다.
이와 같이, 상기 제 1보지부(21A)는 측부보지부재(22a, 23a) 및 하부보지부재(24a, 25a)로 구성되는 반면, 상기 제 2보지부(21B)는 측부보지부재(22b, 23b) 및 하부보지부재(24b, 25b)로 구성된다.
상기 가동테이블(26b)이 공기실린더(26c)의 구동에 의해 하방에 위치하는 경우, 상기 고정테이블(26a)에 고정된 제 1보지부(21A), 즉 상기 측부보지부재(22a, 23a) 및 하부보지부재(24a, 25a)는 웨이퍼(W)를 수직상태로 보지하게 된다.
반면, 상기 가동테이블(26b)이 공기실린더(26c)의 구동에 의해 상방에 위치하는 경우, 상기 제 2보지부(21B) 즉, 상기 측부보지부재(22b, 23b) 및 하부보지부재(24b, 25b)는 웨이퍼(W)를 수직상태로 보지하게 된다.
상기의 구성에서, 도 15A 및 15B에 도시된 바와 같이, 상기 고정테이블(26a)에 재치된 상기 한 쌍의 측부보지부재(22a, 23a) 및 한 쌍의 하부보지부재(24a, 25a)에 의한 웨이퍼(W)의 보지상태는, 웨이퍼(W)의 중심선의 중심에 대해 상기 가동테이블(26b)에 재치된 한 쌍의 측부보지부재(22b, 23b) 및 하부보지부재(24b, 25b)에 의한 웨이퍼(W)의 보지상태와 대칭된다.
게다가, 상기 측부보지부재(22a, 23a, 22b, 23b) 상에 정렬된 보지홈(21a)는 거의 V자 단면으로 형성되어 도 16A에 도시된 바와 같이, 웨이퍼(W)를 보지하게 되는 반면, 상기 하부보지부재(24a, 25a, 24b, 25b) 상에 정렬된 보지홈(21b)는 거의 Y자 단면으로 형성되어 도 16B에 도시된 바와 같이, 웨이퍼(W)가 기우는 것을 방지하게 된다.
따라서, 미처리 웨이퍼(W) 및 처리된 웨이퍼(W)를 거의 동일한 상태에서 보지함과 더불어, 웨이퍼(W)를 소정의 간격을 갖고 안정되게 보지하는 것이 가능하게 된다.
또한, 상기 피치변환기(20)에 의한 웨이퍼(W)의 수평(X)방향 보지상태가 기본적으로 일정하다 하더라도, 정확한 오차에 의한 이탈이 존재하는 경우, 상기 X방향으로 이동하는 웨이퍼 반송척(51)이 그 오차를 흡수할 수 있으며, Z방향에서 미처리 웨이퍼(W)에 대한 보지상태와 처리된 웨이퍼(W)에 대한 보지상태 사이에 이탈이 생기더라도, 상기 피치변환기(20)을 포함하는 수직이동기구(28)이 그 이탈을 흡수할 수 있다
또, 상기 측부보지부(22, 23) 즉, 측부보지부재(22a, 23a, 22b, 23b) 및 하부보지부(24, 25) 즉, 하부보지부재(24a, 25a, 24b, 25b)로 형성되는 52개의 보지홈(21a, 21b)의 각 피치는 상기 자세변환장치(30)의 보지체(31)에 설치된 26개의 보지홈(32A, 32B)의 각 피치의 1/2로 설정되어 있다.
상기 측부보지부재(22a, 23a, 22b, 23b) 및 하부보지부재(24a, 25a, 24b, 25b)는 고정테이블(26a) 및 가동테이블(26b)에 외팔보 방법으로 고정되기 때문에, 각각 어느 정도의 강도를 가져야 할 필요가 있다. 이를 위해, 본 실시예에서는 예를들면, 스테인레스의 강제심봉에 폴리에테르 에테르-케톤(PEEK)의 합성수지를 피착해서 각 보지부재를 형성하고 있다.
상기한 수직이동기구(28)는 정역회전모터(28a)에 의해 수직방향으로 회전되는 나사축(28b)와, 다수의 볼(도시 생략)을 매개로 해서 나사축(28b)와 라합하는 볼 나사의 너트(28c)로 구성된다.
또, 상기 기대(60)은 나사축(64)와 병렬로 놓인 한 쌍의 가이드 레일(28d) 상을 접동하는 슬라이드 요소(28e)를 구비하고 있다.
또한, 상기한 이동기구(62)는 정역회전모터(63)에 의해 수평방향으로 회전되는 나사축(64)와, 다수의 볼(도시 생략)을 매개로 해서 나사축(64)와 라합하는 볼 나사의 너트(65)로 구성된다.
이와 같이 구성되는 이동기구, 즉 볼 나사(62)의 너트(65)를 상기 슬라이드 플레이트(61)에 고정함과 더불어, 상기 슬라이드 플레이트(61)에 취부된 슬라이딩 요소(66)을 나사축(64)과 병렬로 배설된 가이드 레일(67)에 접동가능하게 계합시켜, 모터(63)을 구동함으로써 상기 슬라이드 플레이트(61)에 취부된 기대(60) 및 보지테이블(26) 등을 Y방향으로 이동할 수 있도록 되어 있다.
이와 같이 구성함으로써, 상기 피치변환기(20)을 자세변환장치(30)의 하방과 상기 웨이퍼 반송척(51)의 하방으로 이동할 수 있게 된다. 게다가, 상기 자세변환장치(30) 및 웨이퍼 반송척(51)에 대해 상기 피치변환기(20)을 승강이동시켜, 웨이퍼(W)를 상기 피치변환기(20)와 자세변환장치(30) 및 상기 피치변환기(20)과 웨이퍼 반송척(51)과의 사이에서 각각 인도하는 것이 가능하게 된다.
한편, 상기 처리부(3)에는 웨이퍼(W)에 부착되는 파티클 및 유기오염물질을 제거하는 제 1처리유니트(52)와, 웨이퍼(W)에 부착되는 금속오염물질을 제거하는 제 2처리유니트(53)과, 웨이퍼(W)에 부착되는 화학산화막을 제거함과 더불어, 건조처리하는 세정 및 건조유니트(54) 및 척 세정유니트(55)가 직선상으로 배열되어 있다.
상기의 각 유니트(52 - 55)와 대향하는 위치에 설치된 반송로(50)에 수평방향(X, Y)에서 이동가능하고, θ방향에서 회전가능한 웨이퍼 반송척(웨이퍼 반송수단)이 설치되어 있다.
또, 상기 세정 및 건조유니트(54)와 인터페이스부(4)와의 사이에 척 세정유니트(55)가 반드시 설치될 필요는 없고, 예를들면, 상기 척 세정유니트(55)는 제 2처리유니트(53)과 세정 및 건조유니트(54)와의 사이에 설치될 수도 있으며, 또는 상기 제 1처리유니트(52)에 인접하여 설치될 수도 있다.
이 경우, 상기 웨이퍼 반송척(51)은 도 1, 12 및 13에 도시된 바와 같이, 상기 반송로(50)에 설치된 가이드 레일(도시 생략)을 따라 이동하는 승강구동테이블(51a)와, 상기 구동테이블(51a)로부터 돌출되어 설치되는 하부보지아암(51b) 및 상기 하부보지아암(51b)에 대해 원호상으로 이동가능한 한 쌍의 측부보지아암(51c)로 구성된다.
이어, 상기 세정유니트에 의해 수행되는 웨이퍼(W)의 반송 및 처리공정에 대해 설명한다.
우선, 오퍼레이터 또는 반송로봇에 의해 미처리 웨이퍼(W)를 수납한 캐리어(1)를 캐리어 반입부(5a)에 재치하게 되면, 도시되지 않은 반송기구가 이동해서, 상기 캐리어(1)가 웨이퍼 반입·반출부(6)에 반입된다.
이어, 상기 웨이퍼 반입·반출부(6)에 반입된 캐리어(1)는 덮개개폐장치(8)에 의해 덮개(1c)가 개방된 상태에서, 상기 인터페이스부(4)를 향해서 대기하게 되고, 이 때 맵핑센서(9)가 동작되어 상기 캐리어(1)에 수납된 웨이퍼(W)의 수를 검출하게 된다.
상기 맵핑센서(9)에 의해 캐리어(1)내의 웨이퍼(W)의 수가 검출된 후, 상기 인터페이스부(4)에 설치된 웨이퍼 반송아암(10 ; 즉 아암체11)이 캐리어(1)내에 진입해서, 상기 캐리어(1)내에 수납된 다수의 예를들면, 25매의 웨이퍼(W)를 취출하게 되고, 취출된 웨이퍼(W)를 상기 자세변환장치(30)에 반송함과 더불어, 열린 상태로 대기하고 있는 한 쌍의 보지체(31a, 31b)의 사이로 웨이퍼(W)를 이동하게 된다.
이후, 공기실린더(37)이 구동되어, 상기 일방의 보지체(31a)가 타방의 보지체(31b)로 이동해서 상기 웨이퍼 반송아암(10)에 의해 보지되어 있는 웨이퍼(W)를 상기의 보지체(31a, 31b)에 의해 협지함과 더불어, 상기 보지홈(32A)에 의해 보지된다. 이 때 웨이퍼(W)는 보지홈(32A)의 저부와의 사이에 약간의 틈을 갖고 보지된다(도 11A 참조).
상기 자세변환장치(30)에 의해 웨이퍼(W)가 보지된 후, 상기 웨이퍼 반송아암(10)이 자세변환장치(30)으로부터 후퇴하게 된다. 또, 웨이퍼(W)가 취출된 빈 캐리어(1)가 도시되지 않은 캐리어 승강기에 의해 상기 인터페이스부(4)의 상방의 캐리어 대기부(7)로 반송된다.
상기의 웨이퍼(W)가 수평상태로 보지된 후, 상기 서보모터(35)가 구동되어 상기 보지체(31a, 31b)가 90°의 각도로 회전되어 상기 웨이퍼(W)의 자세가 수직상태로 변환된다(도 9참조).
이 때, 웨이퍼(W)는 상기의 보지홈(32A) 내를 이동해서 결국 보지홈(32A)의 저부에 닿게 된다(도 10참조). 또한 이 때, 배기유니트(34)의 구동에 의해 배기공(33)을 통해 상기 보지홈(32A)로부터 공기가 흡수되기 때문에, 상기 보지홈(32A)에 부착된 파티클을 제거할 수 있게 된다.
상기의 웨이퍼(W)가 자세변환장치(30)에 의해 수직상태로 변환된 후, 상기 노치정렬기(40)이 자세변환장치(30)의 하방으로 이동된다.
이후, 상측으로 상승되어 상기 가이드 롤러(42, 43) 및 구동롤러(44) 상에 웨이퍼(W)가 보지된 상태에서, 상기 보지체(31a, 31b)가 열리게 되어, 상기의 웨이퍼(W)가 자세변환장치(30)에서 노치정렬기(40)으로 인도된다.
상기 노치정렬기(40)이 구동되어 상기 웨이퍼(W)의 노치가 정렬되는 위치결정이 이루어지게 되고, 이와 같이 정렬된 웨이퍼(W)는 다시 상기 자세변환장치(30)의 보지체(31a, 31b)에 수취된다.
상기 자세변환장치(30)에 웨이퍼(W)를 인도한 노치정렬기(40)은 본래의 대기위치로 후퇴된다.
이어, 상기 피치변환기(20)이 자세변환장치(30)의 하방으로 이동된 후, 상기 피치변환기(20)이 상승되어 측부보지부(22, 23) 및 하부보지부(24, 25), 예를들면 제 1보지부(21A) 즉, 측부보지부재(22a,23a) 및 하부보지부재(24a, 25a)에 의해 다수의 웨이퍼(W)가 수직상태로 보지됨과 더불어, 상기 웨이퍼(W)간의 피치가 조정된다(도 7참조).
이와 같이, 웨이퍼(W)가 수취되어 피치가 조정된 후, 상기 피치변환기(20)이 대기측으로 상승되어, 상방에 대기하고 있는 상기 웨이퍼 반송척(51)에 웨이퍼(W)를 인도하게 된다.
상기의 인도에서, 웨이퍼 반송척(51)의 하부보지아암(51b)이 상승되는 피치변환기(20)의 하부보지부(24, 25) 사이에 진입한 후, 상기 피치변환기(20)은 하강됨과 동시에, 상기의 웨이퍼(W)는 상기 아암(51b)의 양측방의 측부보지아암(51c)에 의해 보지된다.
또, 상기 피치변환기(20)으로 웨이퍼(W)의 인도가 완료된 후, 두 보지체(31a, 31b)가 서보모터(35)에 의해 초기의 상태로부터 180°회전된다.
따라서, 상기 보지홈(32B)는 하부 위치를 점유하게 되는 반면, 미처리 웨이퍼(W)를 보지한 보지홈(32A)는 높은 위치를 점유하게 된다.
웨이퍼(W)를 수취한 상기 웨이퍼 반송척(51)은 우선, 상기의 웨이퍼(W)를 제 1처리유니트(52)에 반송하게 되고, 상기의 반송된 웨이퍼(W)는 약액, 예를들면 APM용액(암모니아, 과산화수소수 및 순수의 혼합용액)에 의해 유기오염물질이 제거된 후, 순수와 같은 세정액에 의해 세정된다.
이와 같이, 일차 세정된 웨이퍼(W)는 다시 상기 웨이퍼 반송척(51)에 인도된 후, 제 2처리유니트(53)에 반송된다.
상기 제 2처리유니트(53)에서, 상기의 웨이퍼(W)는 약액, 예를들면 HPM용액(염산, 과산화수소수 및 순수의 혼합용액)에 의해 금속오염물질이 제거된 후, 순수에 의해 세정된다.
이와 같이, 세정된 웨이퍼(W)는 다시 상기 웨이퍼 반송척(51)에 인도된 후, 세정 및 건조유니트(54)에 반송된다.
상기 세정 및 건조유니트(54)에서 플루오르화 수소산에 의해 화학산화막이 제거된 후, 상기의 웨이퍼(W)는 건조증기 예를들면, IPA(이소프로필 알코올)가스에 의해 건조된다.
상기 건조된 웨이퍼(W)는 웨이퍼 반송척(51)에 의해 피치변환기(20)에 인도된다. 이 때, 상기 공기실린더(26c)에 의해 피치변환기(20)이, 제 2보지부(21B) 즉, 측부보지부재(22b, 23b) 및 하부보지부재(24b, 25b)가 상승되는 상태에서 웨이퍼(W)를 보지하기 위해 상승된다. 동시에, 상기 웨이퍼 반송척(51)의 측부보지아암(51c)가 웨이퍼(W)를 상기 피치변환기(20)에 인도하기 위해 열리게 된다.
이러한 방법으로, 상기 웨이퍼(W)가 미처리 웨이퍼(W)를 보지하는 제 1보지부(21A) 즉, 측부보지부재(22a, 23a) 및 하부보지부재(24a, 25a)와는 다른 제 2보지부(21B) 즉, 측부보지부재(22b, 23b) 및 하부보지부재(24b, 25b)에 의해 보지되기 때문에, 처리된 웨이퍼(W)가 이전의 보지부에 부착된 파티클 등에 의해 오염되는 것이 방지된다.
이어, 상기 웨이퍼 반송척(51)으로부터 웨이퍼(W)를 인수받은 피치변환기(20)이 상기 자세변환장치(30)의 하방으로 이동된 후, 상승되어 웨이퍼(W)를 열린 상태의 보지체(31a, 31b)의 사이에 이동시키게 된다.
이후, 공기실린더(37)가 구동되어 일방의 보지체(31a)가 타방의 보지체(31b)측을 향하여 이동되어, 상기 보지체(31a, 31b) 사이에 웨이퍼(W)를 협지함과 더불어, 미처리 웨이퍼(W)를 보지하는 보지홈(32A)와는 다른 보지홈(32B)에 의해 보지된다(도 15A참조).
따라서, 미처리 웨이퍼(W)를 보지하는 보지홈(32A)에 부착한 파티클 등이 처리된 웨이퍼(W)에 부착하는 가능성이 없게 된다.
상기의 웨이퍼(W)가 자세변환장치(30)에 의해 보지된 후, 상기 피치변환기(20)은 자세변환장치(30)으로부터 후퇴하게 된다.
상기 피치변환기(20)으로부터 웨이퍼(W)를 수취한 후, 상기 서보모터(35)가 구동되어 보지체(31a, 31b)는 90°회전되어, 상기 웨이퍼(W)의 자세가 수직상태에서 수평상태로 변환된다(도 5참조). 이 상태에서, 다른 웨이퍼 반송아암(10), 즉 미처리 웨이퍼(W)를 보지하고 있는 아암체(11)과는 다른 아암체(12)이 상기 자세변환장치(30)으로 이동된 후, 수평상태로 보지된 각 웨이퍼(W)의 사이에 진입해서 웨이퍼(W)를 보지하게 된다.
상기 아암체(12)에 의해 웨이퍼(W)가 보지된 것이 확인된 후, 상기 공기실린더(37)가 구동되어 보지체(31a, 31b)가 열리게 됨으로써, 상기의 웨이퍼(W)가 웨이퍼 반송아암(10)의 아암체(12)에 인도된다.
이 때, 상기 아암체(12)는 아암체(11)의 피드거리보다 크게 상기 보지체(31a, 31b)측으로 이동해서 웨이퍼(W)를 수취하게 된다.
상기 웨이퍼(W)를 수취한 후, 상기 웨이퍼 반송아암(10)은 웨이퍼 인도부(6)으로 이동해서 웨이퍼 인도부(6)에서 대기하고 있는 빈 캐리어(1) 내에 웨이퍼(W)를 수납하게 된다.
이후, 상기 캐리어(1)의 덮개(1c)가 덮개개폐유니트(8)에 의해 닫혀지게 되고, 상기 캐리어(1)는 웨이퍼 인도부(6)에서 캐리어 반출부(5b)로 반송된다.
또, 상기 처리부(3)에서, 처리된 웨이퍼(W)를 세정 및 건조유니트(54)로 반송하는 상기 웨이퍼 반송척(51)에 약액이나 세정액 등이 부착되어 있기 때문에, 다음의 미처리 웨이퍼(W)를 수취하기 전 또는 처리된 웨이퍼(W)를 수취하기 전에 척 세정유니트(55)에 반송되어, 상기 웨이퍼 반송척(51)의 아암(51b, 51c)가 세정됨과 더불어, 건조처리되어, 다음의 웨이퍼(W) 반송에 제공된다.
또, 도시되지는 않지만, 상기 반입·반축부(2)와 처리부(3)과 인터페이스부(4) 상에, 예를들면 HEPA필터, ULPA필터 등의 팬 필터유니트를 설치함으로써, 청정도가 높은 장치를 제공할 수 있다.
상기한 실시예에서는, 캐리어(1)에 수납된 25매의 웨이퍼(W)가 취출되어, 자세변환, 노치정렬 및 피치조정된 후, 세정처리가 행해지는 경우에 대해 설명하였지만, 이하에서는 도 17 내지 도 19를 참고로 하여, 웨이퍼(W)가 소정 매수로 분할되어 반송되는 경우에 대해 설명하기로 한다.
도 17A는 미처리 웨이퍼가 웨이퍼 반송아암에서 웨이퍼 보지체로 인도되는 상태를 나타낸 개략구성도이고, 도 17B는 미처리 웨이퍼가 웨이퍼 보지체에서 피치변환기로 인도되는 상태를 나타낸 개략구성도이다.
도 18A는 처리된 웨이퍼가 피치변환기에서 웨이퍼 보지체로 인도되는 상태를 나타낸 개략구성도이고, 도 18B는 처리된 웨이퍼가 웨이퍼 보지체에서 웨이퍼 반송아암으로 인도되는 상태를 나타낸 개략구성도이다.
여기서, 자세변환장치(30)은 보지체(31a, 31b)를 대표해서 도시되어 있고, 이 보지체(31a, 31b)는 이하에 부호31로 대표되고, 미처리 웨이퍼(W)를 보지하는 보지홈(32A)와 처리된 웨이퍼(W)를 보지하는 보지홈(32B)는 각각 두 개의 영역A,C과 두 개의 영역B, D로 나뉘어져 있고, 각 영역 A, B, C, D에는 13개의 보지홈이 설치되어 있다.
이어, 13매의 웨이퍼(W)가 반송되는 경우에 대해 설명한다.
그 반송방법은 이하와 같다.
① 우선, 13매의 웨이퍼(W)가 웨이퍼 반송아암(10 ; 구체적으로 아암체11)에 수평상태로 보지된 후, 자세변환장치(30 ; 구체적으로 보지체31의 영역C)에 의해 수평상태로 수취된 후, 상기 보지체(31)이 90°회전되어 웨이퍼(W)의 자세가 수직상태로 변환된다.
이후, 노치정렬기(40)에 의해 웨이퍼(W)의 노치가 정렬되고, 상기 보지체(31)에 의해 다시 수직상태로 보지된다. 이 상태에서, 피치변환기(20)의 기단부측의 보지부의 하나씩 거른 보지홈, 예를들면 제 1보지부(21A)의 하나씩 거른 보지홈에 의해 소정 간격, 예를들면 10㎜의 피치로 보지된다(도 19A 참조).
② 이어, 다음의 13매의 웨이퍼(W)가 웨이퍼 반송아암(10)으로부터 보지체(31)의 수평영역(C)에 인도되고, 상기한 바와 동일하게 수직상태로 변환되어 노치 정렬기(40)에 의해 노치가 정렬된다.
이어, 상기 피치변환기(20)이 5㎜ 이동되어 상기 보지체(31)의 13매의 웨이퍼(W)에 의해 점유되지 않은 13개의 빈 보지홈이 정렬되고, 이 상태에서 상기 피치변환기(20)이 상승되어 그 기단부측의 보지부의 홈에 보지체(31)로부터 13매의 웨이퍼(W)를 수취하게 된다.
따라서, 총 26매의 웨이퍼(W)가 제 1보지부(21A)의 기단부측 상에 예를들면 5㎜의 피치로 조정된다(도 19B 참조).
③ 이어, 상기 보지체(31)의 수평영역(C)에 수평상태로 다음의 13매의 웨이퍼(W)가 웨이퍼 반송아암(10)으로부터 인도되고, 상기한 바와 동일하게 수직상태로 자세변환된 후, 노치정렬이 행해지게 된다.
이후, 상기 피치변환기(20)의 제 1보지부(21A)의 선단부측의 보지홈이 상승되어, 13매의 웨이퍼(W)가 상기 제 1보지부(21A)의 선단부측의 하나씩 거른 보지홈에, 예를들면 10㎜의 피치로 보지된다(도 19C 참조).
④ 이어, 다음의 13매의 웨이퍼(W)가 웨이퍼 반송아암(10)으로부터 보지체(31)의 수평영역(C)에 인도되고, 상기한 바와 동일하게 수직상태로 변환되어 노치 정렬기(40)에 의해 노치가 정렬된다.
이어, 상기 피치변환기(20)이 5㎜ 이동되어 상기 보지체(31)의 13매의 웨이퍼(W)에 의해 점유되지 않은 선단부측의 13개의 빈 보지홈이 정렬되고, 이 상태에서 상기 피치변환기(20)이 상승되어 상기 보지체(31)로부터 13매의 웨이퍼(W)를 수취하게 된다.
따라서, 총 52매의 웨이퍼(W)가 예를들면 5㎜의 피치로 조정된다(도 19D 참조).
상기와 같이 피치조정된 52매의 웨이퍼(W)가 웨이퍼 반송척(51)에 의해 수취된 후, 처리부(3)의 처리유니트(52 - 54)에 반송되어 적당한 처리가 행해진다.
또, 상기 웨이퍼 반송척(51)의 보지아암(51b, 51c)에는, 피치변환기(20)의 보지홈의 홈 피치(10㎜) 간에 이미 웨이퍼(W)가 보지되어 있는 경우의 웨이퍼(W)가 통과하기 위한 노치(도시 생략)이 설치되어 있다.
처리된 52매의 웨이퍼(W)는 상기의 반대순서로 13매씩의 캐리어(1)내에 반송된다.
여기서, 상기한 세정전의 처리와 세정후의 처리와의 차이점은, 반송시 처리된 웨이퍼(W)가 미처리 웨이퍼(W)를 보지하고 있는 영역(C)와 대각선상의 다른 영역(B)에서 보지체(31)의 보지홈 및 상기 피치변환기(20)의 제 2보지부(21B)에 의해 보지된다는 점에 있다.
즉, 공기실린더(6c)의 구동에 의해 상기 제 2보지부(21B) 즉, 측부보지부재(22b, 23b)와 하부보지부재(24b, 25b)가 상승되어 웨이퍼 반송척(51)로부터 웨이퍼(W)를 수취하게 된다.
게다가, 도 18A에 도시된 바와 같이, 영역(B)가 수직상태로 대기된 상태에서, 상기 보지체(31)이 피치변환기(20)으로부터 13매의 처리된 웨이퍼(W)를 수취하게 된다.
이후, 도 18B에 도시된 바와 같이, 상기 보지체(31)이 90°회전되어 웨이퍼(W)의 자세가 수평상태로 변환된 후, 상기 웨이퍼(W)가 웨이퍼 반송아암(10 ; 즉, 아암체12)에 인도되어, 캐리어(1)내에 수납된다. 이 때, 상기 보지체(12)는 아암체(11)의 피드거리 보다 크게 보지체(31) 측으로 이동해서 웨이퍼를 수취하게 된다.
상기의 웨이퍼(W)가 웨이퍼 반송아암(10)에 인도된 후, 상기 보지체(31)이 다시 90°회전되어 영역(B)가 수직상태로 대기된다.
이후, 상기한 바와 동일한 동작이 반복되어, 52매의 처리된 웨이퍼(W)가 캐리어(1)내에 수납되어 일련의 처리가 완료된다.
상기한 바와 같이, 본 실시예에 의하면, 26매의 웨이퍼(W)가 피치변환기(20)의 기단부측에 보지된 후, 나머지 26매의 웨이퍼(W)가 피치변환기(20)의 선단부측에 보지되도록 함으로써, 상기 피치변환기(20)의 이동량을 줄일 수 있음과 더불어, 웨이퍼(W)를 빠르게 인도할 수 있게 된다.
또한, 상기 보지체(31)의 대각선상의 영역(C)와 영역(B)를 이용해서 미처리 웨이퍼(W) 및 처리된 웨이퍼(W)를 보지함과 더불어, 자세변환함으로써, 영역(C)와 영역(B)가 오버랩되지 않게 되어, 영역(C)에 부착된 파티클 등에 의해 처리된 웨이퍼(W)가 오염되는 것을 방지할 수 있게 된다.
즉, 처리된 웨이퍼(W)가 보지체(31)의 영역(B)에 수취되는 경우, 미처리 웨이퍼(W)를 보지한 영역(C)는 대각선상에 위치되기 때문에, 영역(C)에 부착된 파티클이 영역(B)에 떨어질 가능성이 없게 되고, 처리된 웨이퍼(W)를 안전하게 보지하여 자세변환할 수 있게 된다.
게다가, 상기 피치변환기(20)의 제 1보지부(21A)에 의해 미처리 웨이퍼(W)가 보지되는 반면, 상기 피치변환기(20)의 제 1보지부(21B)에 의해 미처리 웨이퍼(W)가 보지되기 때문에, 상기 처리된 웨이퍼(W)가 제 1보지부(21A)에 부착된 파티클 등에 의해 오염되는 것을 방지할 수 있게 된다.
이어, 웨이퍼(W)의 경면끼리를 대향배치한 상태에서 처리를 행하는 경우의 13매의 웨이퍼(W)의 반송형태에 대해 설명한다. 또, 웨이퍼(W)를 수평상태로 보지하는 경우, 일반적으로 경면은 상면측을 향하도록 보지되어 있다.
① 우선, 13매의 웨이퍼(W)가 웨이퍼 반송아암(10 ; 구체적으로 아암체11)에 수평상태로 보지된 후, 자세변환장치(30 ; 구체적으로 보지체31의 영역C)에 의해 수평상태로 수취되며, 상기 보지체(31)이 90°회전되어 웨이퍼(W)의 자세가 수직상태로 변환된다.
이후, 노치정렬기(40)에 의해 웨이퍼(W)의 노치가 정렬되고, 상기 보지체(31)에 의해 다시 수직상태로 보지된다. 이 상태에서, 피치변환기(20)의 기단부측의 보지부의 하나씩 거른 보지홈, 예를들면 제 1보지부(21A)의 하나씩 거른 보지홈에 의해 소정 간격, 예를들면 10㎜의 피치로 보지된다(도 20A 참조).
여기서, 웨이퍼(W)가 수평상태로 보지된 상태에서, 각 경면(91)은 상면측에 위치되고, 이면(92)는 하면측에 위치된다. 또한, 웨이퍼(W)가 수직상태로 보지된 상태에서, 각 경면(91)은 좌향측에 위치되고, 이면(92)는 우향측에 위치된다.
② 이어, 다음의 13매의 웨이퍼(W)가 웨이퍼 반송아암(10)으로부터 보지체(31)의 수평영역(C)에 인도되고, 수직상태로 변환된 후, 웨이퍼(W)의 노치가 정렬된다.
이후, 상기 피치변환기(20)에 의해 제 1보지부(21A)의 선단부측의 보지홈이 보지체(31)에 오는 13매의 웨이퍼(W)의 하측에 위치되고, 이 상태에서 상기 피치변환기(20)이 상승된다.
이어, 상기 보지체(31)로부터 인도되는 13매의 웨이퍼(W)가 상기 제 1보지부(21A)의 선단부측의 하나씩 거른 보지홈에 수취되어, 총 26매의 웨이퍼(W)가 상기 제 1보지부(21A)에 예를들면 10㎜의 피치로 피치조정된다(도 20B 참조).
③ 이어, 상기 보지체(31)의 수평영역(C)에 13매의 웨이퍼(W)가 웨이퍼 반송아암(10)으로부터 인도되고, 수직상태로 자세변환된 후, 노치조정이 행해지게 된다.
이후, 상기 피치변환기(20)이 초기의 상태로부터 180°회전되어, 상기 피치변환기(20) 상의 웨이퍼(W)의 경면이 상기 보지체(31) 상의 웨이퍼(W)의 경면과 대향하게 된다. 그리고, 상기 피치변환기(20)이 이동되어 상기 보지체(31)의 13매의 웨이퍼(W)에 의해 점유되지 않은 기단부측의 보지홈이 조정된다.
이 상태에서, 상기 피치변환기(20)이 상승하여 제 1보지부(21A)의 기단부측의 보지홈으로 13매의 웨이퍼(W ; 총 39매)를 예를들면, 5㎜ 피치로 보지함과 더불어, 웨이퍼(W)의 경면끼리를 대향배치하게 된다(도 20C 참조).
④ 이어, 다음의 13매의 웨이퍼(W)가 웨이퍼 반송아암(10)으로부터 보지체(31)의 수평영역(C)에 인도되고, 수직상태로 변환되어 웨이퍼(W)의 노치조정이 행해지게 된다.
이후, 상기 피치변환기(20)이 이동하여 상기 보지체(31)의 13매의 웨이퍼(W)에 의해 점유되지 않은 선단부측의 빈 보지홈이 정렬되고, 이 상태에서 상기 피치변환기(20)이 상승되어 상기 보지체(31)로부터 13매의 웨이퍼(W)를 수취하게 된다.
따라서, 총 52매의 웨이퍼(W)가 예를들면 5㎜의 피치로 조정됨과 더불어, 웨이퍼(W)의 경면(91)끼리가 대향배치된다(도 20D 참조). 이러한 방법으로, 웨이퍼(W)의 피치가 조정되고, 경면(91)이 서로 대향된다.
상기와 같이 피치조정 및 대향배치된 52매의 웨이퍼(W)가 웨이퍼 반송척(51)에 의해 수취된 후, 처리부(3)의 처리유니트(52 - 54)에 반송되어 적당한 처리가 행해진다.
상기의 처리된 52매의 웨이퍼(W)는 상기의 반대순서로 13매씩의 캐리어(1)내에 반송된다.
여기서, 상기한 세정전의 처리와 세정후의 처리와의 차이점은 상기한 13매의 반송형태와 동일하게, 반송시 처리된 웨이퍼(W)가 미처리 웨이퍼(W)를 보지하고 있는 영역(C)와 대각선상의 다른 영역(B)에서 보지체(31)의 보지홈 및 상기 피치변환기(20)의 제 2보지부(21B)에 의해 보지된다는 점에 있다.
즉, 공기실린더(6c)의 구동에 의해 상기 제 2보지부(21B) 즉, 측부보지부재(22b, 23b)와 하부보지부재(24b, 25b)가 상승되어 웨이퍼 반송척(51)로부터 웨이퍼(W)를 수취하게 된다.
게다가, 도 18A에 도시된 바와 같이, 영역(B)가 수직상태로 대기된 상태에서, 상기 보지체(31)이 피치변환기(20)의 선단부측의 13매의 처리된 웨이퍼(W)를 수취하게 된다.
이후, 도 18B에 도시된 바와 같이, 상기 보지체(31)이 90°회전되어 웨이퍼(W)이 자세가 수평상태로 변환되어, 웨이퍼(W)의 경면(91)이 상면이 된다. 이후, 상기 웨이퍼(W)가 웨이퍼 반송아암(10 ; 즉, 아암체12)에 인도되어, 캐리어(1)내에 수납된다.
상기의 웨이퍼(W)가 웨이퍼 반송아암(10)에 인도된 후, 상기 보지체(31)이 다시 90°회전되어 영역(B)가 수직상태로 대기된다.
이어, 상기 피치변환기(20)이 180°회전되어 선단부측의 13매의 웨이퍼(W)의 위치를 정한 후, 상승되어 선단부측의 나머지 13매의 웨이퍼(W)를 보지체(31)에 인도하게 된다.
그 후, 상기 보지체(31)이 다시 90°회전되어 웨이퍼(W)의 경면(91)이 상면이 되는 수평상태가 되도록 하여 웨이퍼 반송아암(10)에 인도하게 된다.
이어, 상기 보지체(31)이 다시 90°회전되어 수직영역(B)가 대기되도록 한편, 상기 피치변환기(20)의 선단부측의 나머지 처리된 13매의 웨이퍼(W)를 수취한 후, 상기 보지체(31)이 90°회전된다.
따라서, 상기 웨이퍼(W)의 경면(91)이 상면이 된 수평상태로 되어 웨이퍼 반송아암(10)에 인도된다. 이후, 처리된 52매의 웨이퍼(W)가 빈 캐리어(1)내에 수납되어 반송처리가 완료된다.
여기서, 상기 실시예에서는 미처리 웨이퍼(W)가 피치변환기(20)의 제 1보지부(21A)에 의해 보지되고, 처리된 웨이퍼(W)는 제 2보지부(21B)에 의해 보지되었지만, 그 반대의 경우도 가능하다. 즉, 미처리 웨이퍼(W)가 피치변환기(20)의 제 2보지부(21B)에 의해 보지되고, 처리된 웨이퍼(W)는 제 1보지부(21A)에 의해 보지될 수 있다.
또한, 상기 제 2보지부(21B) 즉, 측부보지부재(22b, 23b) 및 하부보지부재(24b, 25b)가 승강가능한 가동테이블(26b)에 재치되어, 제 1보지부(21A) 및 제 2보지부(21B)가 상대적으로 상승 및 하강되도록 할 수 있다.
또한, 상기 실시예에서는 자세변환장치(30)의 보지체(31a, 31b)의 대향하는 변에 보지홈(32A, 32B)가 설치되었지만, 상기 보지체(31a, 31b)의 일변과, 타변의 인접하는 부근에 보지홈(32A, 32B)를 서로 직교하는 형태로 설치할 수 있다.
도 21에 도시된 바와 같이, 상기 보지홈(32A)는 거의 사각형상으로 형성되는 한 쌍의 보지체(31a, 31b)의 일변(도면에 있어서 좌측변)에 설치되고, 보지홈( 32B)는 거의 사각형상으로 형성되는 한 쌍의 보지체(31a, 31b)의 인접하는 변(도면에 있어서 오른쪽 하측변)에 설치된다.
이와 같이 구성함으로써, 상기 보지홈(32A, 32B)는 보지체(31a, 31b)의 일변과 인접하는 변에 직교상으로 설치된다.
여기서, 도 21에 도시된 자세변환장치(30)에 있어서, 그 외의 부분은 상기 실시예와 동일하기 때문에 설명은 생략한다.
이어, 첨부된 도 22 및 23을 참고로 하여 상기와 같이 구성되는 자세변환장치(30)을 이용해서 웨이퍼(W)를 반송하는 순서에 대해 설명한다.
그리고, 보지체를 부호31로 대표해서 설명한다.
우선, 웨이퍼 반송아암(10 ; 즉 아암체11)에 의해 수평상태로 보지된 예를들면, 50매의 웨이퍼(W)가 자세변환장치(30) 즉, 상기 보지체(31)의 영역(A)의 보지홈(32A)에 수취된다(도 22A 참조).
이어, 상기 수평상태의 웨이퍼(W)는 보지체(31)이 90°회전됨으로써, 수직상태로 변환된 후, 상기 노치정렬기(40)에 의해 웨이퍼(W)의 노치가 정렬되어 상기 보지체(31)에 의해 다시 수직상태로 보지된 상태에서, 상기 피치변환기(20)의 보지부의 보지홈에 의해 보지된다(도 22B 참조).
그리고, 50매의 웨이퍼(W)는 웨이퍼 반송척에 의해 수취되어 처리부(3)의 처리유니트(52 - 54)로 반송된다.
상기의 처리된 50매의 웨이퍼(W)는 상기의 반대순서로 반송되지만, 여기서, 상기한 세정전의 처리와 세정후의 처리와의 차이점은, 반송시 처리된 웨이퍼(W)가 미처리 웨이퍼(W)를 보지하고 있는 영역(A)와는 다른 영역(B)의 보지홈에 의해 보지된다는 점에 있다.
즉, 도 23A에 도시된 바와 같이, 상기 보지체(31)의 영역(B)의 보지홈(32B)를 수직상태로 유지한 상태에서, 상기 처리된 50매의 웨이퍼(W)가 피치변환기(20)에 인도된다.
이어, 도 23B에 도시된 바와 같이, 상기 보지체(31)이 90°회전되어 웨이퍼(W)의 자세가 수평상태로 변환된 후, 웨이퍼 반송아암(10 ; 즉, 아암체12)에 인도되어 캐리어(1)에 수납된다.
상기한 바와 같이, 미처리 웨이퍼(W)는 보지체(31)의 영역(A)의 보지홈(32A)에 의해 보지되고, 처리된 웨이퍼(W)는 상기 보지홈(32A)와 직교하는 보지체(31)의 영역(B)의 보지홈(32B)에 의해 보지되기 때문에, 영역(A)에 부착된 파티클이 영역(B)에 떨어질 가능성이 없게 됨과 더불어, 처리된 웨이퍼(W)를 안정되게 보지하면서 그 자세를 변환할 수 있게 된다.
상기한 실시예에서는 본 발명의 기판반송장치가 반도체 웨이퍼를 위한 세정시스템에 적용된 경우에 대해 설명하였지만, 세정시스템 이외의 처리시스템에 적용가능한 것은 물론이며, 또한, 반도체 웨이퍼 이외의 LCD용 유리기판에도 적용할 수 있다.
상기한 바와 같이, 본 발명의 기판반송장치에 의하면, 미처리 기판 및 처리된 기판을 보지하는 제 1보지부 및 제 2보지부를 서로 바꿀 수 있으며, 제 1보지부에 의한 보지상태가 제 2보지부에 의한 보지상태와 거의 동일하기 때문에, 안정된 상태에서 다수의 웨이퍼를 소정 간격으로 보지할 수 있다.
따라서, 장치를 소형화할 수 있음과 더불어, 스루풋 및 제품수율을 향상시킬 수 있다.
또한, 한 쌍의 보지체 사이에 협지된 다수의 기판 그 자세를 수평상태 및 수직상태로 변환하는 하나의 자세변환수단의 다른 보지홈으로 보지되기 때문에, 일방의 보지홈으로 수평보지수단으로부터 미처리 기판을 수취할 수 있고, 그 자세를 수평상태에서 수직상태로 변환할 수 있으며, 수직상태의 기판을 수직보지수단에 인도할 수 있다.
또한, 타방의 보지홈으로 수직보지수단으로부터 처리된 기판을 수취할 수 있고, 그 자세를 수직상태에서 수평상태로 변환할 수 있으며, 수평상태의 기판을 수평보지수단에 인도할 수 있다.
게다가, 장치가 더 소형화됨과 더불어, 스루풋 및 제품 수율을 향상시킬 수 있게 된다.
상기한 바와 같이, 본 발명은 장치전체를 소형화해서 스루풋을 향상시키기 위해, 다수의 기판을 반입 및 반출하는 기판 반입·반출부와, 상기 기판에 소정의 처리를 행하는 기판처리부와, 상기 기판 반입·반출부와 기판처리부와의 사이에서 기판을 인도하고, 상기의 인도된 기판을 보지하는 기판보지수단을 구비한 기판인도부와, 상기 기판처리부와 기판인도부와의 사이에서 기판을 반송하는 기판반송수단과, 상기 기판보지수단과 기판반송수단과의 사이에 배치되어, 소정 간격으로 정렬된 상기 기판을 수직상태로 보지하는 기판간격보지수단으로 이루어지고, 상기 기판간격보지수단은 상기 기판을 보지하는 제 1보지부 및 제 2보지부를 포함하고, 상기 제 1보지부는 상기 기판을 수직상태로 보지하는 경우, 상기 기판의 저부를 각각 보지하는 다수의 보지홈이 형성된 하부보지부재 및 상기 기판을 수직상태로 보지하는 경우, 상기 기판의 저부의 양측의 상측단부를 각각 보지하는 다수의 보지홈이 형성된 측부보지부재를 구비하고, 상기 제 2보지부는 상기 기판을 수직상태로 보지하는 경우, 상기 기판의 저부를 각각 보지하는 다수의 보지홈이 형성된 하부보지부재 및 상기 기판을 수직상태로 보지하는 경우, 상기 기판의 저부의 양측의 상측단부를 각각 보지하는 다수의 보지홈이 형성된 측부보지부재를 구비하고, 상기 제 1보지부 및 제 2보지부는 상대적으로 승강이 가능하고, 이 때 상기 기판은 소정의 간격으로 상기 제 1보지부 및 제 2보지부 중의 하나에 의해 보지되도록 함으로써, 안정된 상태에서 다수의 웨이퍼를 소정 간격으로 보지할 수 있음과 더불어, 장치의 소형화, 스루풋 및 제품수율을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
또한, 한 쌍의 보지체 사이에 협지된 다수의 기판 그 자세를 수평상태 및 수직상태로 변환하는 하나의 자세변환수단의 다른 보지홈으로 보지되기 때문에, 일방의 보지홈으로 수평보지수단으로부터 미처리 기판을 수취할 수 있고, 그 자세를 수평상태에서 수직상태로 변환할 수 있으며, 수직상태의 기판을 수직보지수단에 인도할 수 있으며, 타방의 보지홈으로 수직보지수단으로부터 처리된 기판을 수취할 수 있고, 그 자세를 수직상태에서 수평상태로 변환할 수 있으며, 수평상태의 기판을 수평보지수단에 인도할 수 있음과 더불어, 장치의 소형화, 스루풋 및 제품 수율을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 기판반송장치가 세정시스템에 적용된 개략평면도이다.
도 2는 상기 세정시스템의 개략측면도이다.
도 3은 본 발명의 실시예로서 캐리어의 사시도이다.
도 4는 상기 캐리어의 단면도이다.
도 5는 본 발명의 자세변환장치의 개략측면도이다.
도 6은 상기 자세변환장치의 개략평면도이다.
도 7은 도 6에 도시된 자세변환장치의 측면도이다.
도 8은 본 발명의 자세변환장치, 웨이퍼 반송아암, 노치 정렬기 및 피치변환기의 사시도이다.
도 9는 상기 자세변환장치의 웨이퍼의 수직보지상태를 나타낸 개략측면도이다.
도 10은 상기 자세변환장치의 보지홈의 확대단면도이다.
도 11A는 미처리 웨이퍼가 자세변환장치에 의해 보지되는 상태를 나타낸 개략평면도이다.
도 11B는 처리된 웨이퍼가 자세변환장치에 의해 보지되는 상태를 나타낸 개략평면도이다.
도 12는 본 발명에 따른 피치변환기의 개략측면도이다.
도 13은 도 12에 도시된 피치변환기의 다른 측면도이다.
도 14는 본 발명의 피치변환기의 요부를 나타낸 사시도이다.
도 15A는 미처리 웨이퍼가 피치변환기의 제 1보지부에 의해 보지되는 상태를 나타낸 측면도이다.
도 15B는 처리된 웨이퍼가 피치변환기의 제 2보지부에 의해 보지되는 상태를 나타낸 측면도이다.
도 15C는 상기 피치변환기의 보지부의 평면도이다.
도 16A는 본 발명의 측부보지부재에 형성된 보지홈의 확대단면도이다.
도 16B는 본 발명의 하부보지부재에 형성된 보지홈의 확대단면도이다.
도 17A는 미처리 웨이퍼가 웨이퍼 반송아암에서 웨이퍼 보지체로 인도되는 상태를 나타낸 개략구성도이다.
도 17B는 미처리 웨이퍼가 웨이퍼 보지체에서 피치변환기로 인도되는 상태를 나타낸 개략구성도이다.
도 18A는 처리된 웨이퍼가 피치변환기에서 웨이퍼 보지체로 인도되는 상태를 나타낸 개략구성도이다.
도 18B는 처리된 웨이퍼가 웨이퍼 보지체에서 웨이퍼 반송아암으로 인도되는 상태를 나타낸 개략구성도이다.
도 19A, 19B, 19C 및 19D는 13매의 웨이퍼가 피치변환기로 반송되는 순서를 나타낸 설명도이다.
도 20A, 20B, 20C 및 20D는 13매의 웨이퍼가 경면이 대향된 상태로 피치변환기로 반송되는 순서를 나타낸 설명도이다.
도 21은 본 발명의 자세변환장치의 다른 실시형태를 나타낸 사시도이다.
도 22A는 미처리 웨이퍼가 웨이퍼 반송아암에서 웨이퍼 보지체로 인도되는 상태를 나타낸 개략구성도이다.
도 22B는 미처리 웨이퍼가 웨이퍼 보지체에서 피치변환기로 인도되는 상태를 나타낸 개략구성도이다.
도 23A는 처리된 웨이퍼가 피치변환기에서 웨이퍼 보지체로 인도되는 상태를 나타낸 개략구성도이다.
도 23B는 처리된 웨이퍼가 웨이퍼 보지체에서 웨이퍼 반송아암으로 인도되는 상태를 나타낸 개략구성도이다.
〈도면의 주요부분에 대한 부호의 설명〉
1 : 캐리어 1a : 개구부
1b : 용기본체 1c : 덮개
1d : 계탈기구 2 : 반입·반출부
3 : 처리부 4 : 인터페이스부
5a : 캐리어 반입부 5b : 캐리어 반출부
6 : 웨이퍼 인도부 7 : 캐리어 대기부
8 : 덮개개폐유니트 9 : 맵핑센서
10 : 웨이퍼 반송암암 11, 12 : 아암체
13 : 구동테이블 20 : 피치변환기
21a, 21b : 보지홈 22, 23 : 측부보지부
24, 25 : 하부보지부 26 : 보지테이블
26a : 고정테이블 26b : 가동테이블
27 : 방향변환모터 27a : 회전플레이트
28 : 수직이동기구 28a : 정역회전모터
28b : 나사축 28c : 너트
28d : 가이드레일 28e : 슬라이드 요소
30 : 자세변환장치 31a, 31b : 보지체
32A, 32B : 보지홈 33 : 배기공
33a : 배기파이프 34 : 배기유니트
35 : 서보모터 36 : 회전아암
37 : 공기실린더 38 : 회전지지부
39 : 테이블 40 : 노치정렬기
41 : 지지체 42, 43 : 가이드롤러
44 : 구동롤러 50 : 반송로
51 : 웨이퍼 반송척 51a : 승강구동테이블
51b : 하부보지아암 51c : 측부보지아암
52 : 제 1처리유니트 53 : 제 2처리유니트
54 : 세정 및 건조유니트 55 : 척 세정유니트
60 : 기대 61 : 슬라이드 플레이트
62 : 수평이동기구 63 : 정역회전모터
64 : 나사축 65 : 너트
66 : 슬라이딩 요소 67 : 가이드레일
91 : 경면 92 : 이면

Claims (26)

  1. 다수의 기판을 반입 및 반출하는 기판 반입·반출부와,
    상기 기판에 소정의 처리를 행하는 기판처리부와,
    상기 기판 반입·반출부와 기판처리부와의 사이에서 기판을 인도하고, 상기의 인도된 기판을 보지하는 기판보지수단을 구비한 기판인도부와,
    상기 기판처리부와 기판인도부와의 사이에서 기판을 반송하는 기판반송수단과, 그리고
    상기 기판보지수단과 기판반송수단과의 사이에 배치되어, 소정 간격으로 정렬된 상기 기판을 수직상태로 보지하는 기판간격보지수단으로 이루어지고,
    상기 기판간격보지수단은 상기 기판을 보지하는 제 1보지부 및 제 2보지부를 포함하고,
    상기 제 1보지부는 상기 기판을 수직상태로 보지하는 경우, 상기 기판의 저부를 각각 보지하는 다수의 보지홈이 형성된 하부보지부재 및 상기 기판을 수직상태로 보지하는 경우, 상기 기판의 저부의 양측의 상측단부를 각각 보지하는 다수의 보지홈이 형성된 측부보지부재를 구비하고,
    상기 제 2보지부는 상기 기판을 수직상태로 보지하는 경우, 상기 기판의 저부를 각각 보지하는 다수의 보지홈이 형성된 하부보지부재 및 상기 기판을 수직상태로 보지하는 경우, 상기 기판의 저부의 양측의 상측단부를 각각 보지하는 다수의 보지홈이 형성된 측부보지부재를 구비하고,
    상기 제 1보지부 및 제 2보지부는 상대적으로 승강이 가능하고, 이 때 상기 기판은 소정의 간격으로 상기 제 1보지부 및 제 2보지부 중의 하나에 의해 보지되는 것을 특징으로 하는 기판반송장치.
  2. 청구항 1에 있어서, 상기 제 1보지부 및 제 2보지부의 보지홈은 기판의 중심선의 중심에 대해 좌우대칭인 위치에서 상기 기판을 보지하도록 형성된 것을 특징으로 하는 기판반송장치.
  3. 청구항 1에 있어서, 상기 제 1보지부 및 제 2보지부의 측부보지부재는 보지홈이 거의 V자상으로 형성되어 상기 기판을 보지하는 한편, 상기 제 1보지부 및 제 2보지부의 하부보지부재는 보지홈이 거의 Y자상으로 형성되어 상기 측부보지부재에 의해 보지되는 기판이 기우는 것을 방지하는 것을 특징으로 하는 기판반송장치.
  4. 삭제
  5. 청구항 1에 있어서, 상기 제 1보지부 및 제 2보지부는 두 개의 다른 보지체에 설치되고, 상기 보지체 중 적어도 하나에는 상기 제 1보지부 및 제 2보지부를 상대적으로 승강시키는 승강수단이 설치된 것을 특징으로 하는 기판반송장치.
  6. 청구항 1에 있어서, 상기 제 1보지부 및 제 2보지부는 수평면상에서 방향변환이 가능하도록 형성된 것을 특징으로 하는 기판반송장치.
  7. 청구항 1에 있어서, 상기 기판간격보지수단은 수평 및 수직방향으로 이동가능하도록 형성된 것을 특징으로 하는 기판반송장치.
  8. 다수의 기판을 소정의 간격을 갖고 수평상태로 보지하는 수평보지수단과,
    상기 기판을 소정의 간격을 갖고 수직상태로 보지하는 수직보지수단과,
    상기 수평보지수단과 수직보지수단과의 사이에 배치되어, 상기 기판의 자세를 수평상태와 수직상태로 변환하는 자세변환수단으로 이루어지고,
    상기 자세변환수단은 수평회전축의 방향에서 서로 대향하고, 이 수평회전축이 주위로 회전가능하도록 배치되는 제 1보지체 및 제 2보지체를 포함하고,
    상기 제 1보지체에는 상기 제 2보지체와 대향하는 면상에 수평회전축과 떨어지는 방향으로 연장되어 병설된 다수의 제 1보지홈 및 수평회전축과 떨어지는 다른 방향으로 연장되어 병설된 다수의 제 2보지홈이 설치되어 있고,
    상기 제 2보지체에는 상기 제 1보지체와 대향하는 면상에 수평회전축과 떨어지는 방향으로 연장되어 병설된 다수의 제 3보지홈 및 수평회전축과 떨어지는 다른 방향으로 연장되어 병설된 다수의 제 4보지홈이 설치되어 있고,
    상기 제 3보지홈은 상기 제 1보지홈과 병렬로 대향하고, 상기 제 4보지홈은 상기 제 2보지홈과 병렬로 대향하고,
    상기 기판은 제 1보지홈 및 제 3보지홈에 의해 보지되거나 또는 상기 제 2보지홈 및 제 4보지홈에 의해 보지되는 것을 특징으로 하는 기판반송장치.
  9. 청구항 8에 있어서, 상기 제 2보지홈은 제 1보지홈이 연장되는 방향과 대향하여, 수평회전축과 떨어지는 방향으로 연장되도록 형성되고, 상기 제 4보지홈은 제 3보지홈이 연장되는 방향과 대향하여, 수평회전축과 떨어지는 방향으로 연장되도록 형성되는 것을 특징으로 하는 기판반송장치.
  10. 청구항 9에 있어서,
    상기 기판을 반입 및 반출하는 기판 반입·반출부와,
    상기 기판에 소정의 처리를 행하는 기판처리부와,
    상기 기판을 기판처리부에 반송하는 기판반송수단을 더 포함하고,
    상기 수평보지수단은 기판 반입·반출부로부터 기판을 수취함과 더불어, 상기 기판 반입·반출부로 인도하고,
    상기 수직보지수단은 기판반송수단으로부터 기판을 수취함과 더불어, 상기 기판처리부의 기판반송수단에 인도하는 것을 특징으로 하는 기판반송장치.
  11. 청구항 9에 있어서, 상기 제 1보지홈을 따라 형성되는 방향 중 하나는 제 1방향으로 형성되고, 상기 제 1방향과 대향하는 방향은 제 2방향으로 형성되며, 상기 제 1방향의 제 1 및 제 3보지홈의 측부는 제 2방향의 제 2 및 제 4보지홈과 대향하는 측에 배치되고, 그 사이에는 수평회전축이 놓이는 것을 특징으로 하는 기판반송장치.
  12. 청구항 8에 있어서, 상기 제 2보지홈은 수평회전축과 떨어지는 방향으로 연장됨과 더불어, 상기 제 1보지홈의 연장방향과 교차되도록 형성되고, 상기 제 4보지홈은 수평회전축과 떨어지는 방향으로 연장됨과 더불어, 상기 제 3보지홈의 연장방향과 교차되도록 형성된 것을 특징으로 하는 기판반송장치.
  13. 청구항 12에 있어서,
    상기 기판을 반입 및 반출하는 기판 반입·반출부와,
    상기 기판에 소정의 처리를 행하는 기판처리부와,
    상기 기판을 기판처리부에 반송하는 기판반송수단을 더 포함하고,
    상기 수평보지수단은 기판 반입·반출부로부터 기판을 수취함과 더불어, 상기 기판 반입·반출부로 인도하고,
    상기 수직보지수단은 기판반송수단으로부터 기판을 수취함과 더불어, 상기 기판처리부의 기판반송수단에 인도하는 것을 특징으로 하는 기판반송장치.
  14. 청구항 8에 있어서, 상기 자세변환수단은 상기 제 1보지체와 제 2보지체를 상대적으로 이동시키는 이동수단과, 상기 제 1보지체 및 제 2보지체를 수직방향으로 회전시키는 회전수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기판반송장치.
  15. 청구항 8에 있어서, 상기 수평보지수단은 상기 자세변환수단에 대해 수평방향으로 상대적으로 이동가능하게 형성된 것을 특징으로 하는 기판반송장치.
  16. 청구항 8에 있어서, 상기 수평보지수단은 독립해서 상기 기판을 수평상태로 보지하는 다수의 보지부를 구비한 것을 특징으로 하는 기판반송장치.
  17. 청구항 8에 있어서, 상기 수직보지수단은 상기 자세변환수단에 대해 수평방향 및 수직방향으로 상대적으로 이동가능하게 형성된 것을 특징으로 하는 기판반송장치.
  18. 청구항 8에 있어서, 상기 수직보지수단은 상기 자세변환수단에 대해 수평방향 및 수직방향으로 상대적으로 이동가능함과 더불어, 수평방향으로 회전가능하게 형성된 것을 특징으로 하는 기판반송장치.
  19. 청구항 8에 있어서, 상기 제 1보지체 및 제 2보지체의 제 1, 2, 3 및 4보지홈은 배기수단과 접속된 배기공을 구비한 것을 특징으로 하는 기판반송장치.
  20. 제 1 및 제 3보지홈에 의해 상기 기판 중 미처리 기판이 보지되는 공정과,
    제 2 및 제 4보지홈에 의해 상기 기판 중 처리된 기판이 보지되는 공정으로 이루어지는 청구항 8에 기재된 기판반송장치를 이용한 기판반송방법.
  21. 청구항 20에 있어서, 상기 제 1방향측의 제 1 및 제 3보지홈의 1/2부분에 의해 상기 기판 중 미처리 기판이 보지되는 공정과, 상기 제 2방향측의 제 2 및 제 4보지홈의 1/2부분에 의해 상기 기판 중 처리된 기판이 보지되는 공정을 더 포함한는 것을 특징으로 하는 기판반송방법.
  22. 수평보지수단에 의해 수평상태로 보지된 미처리 기판이 상기 제 1 및 제 3보지홈에 인도되는 공정과,
    상기 제 1 및 제 2보지체가 수평회전축에 대해 90°회전되어 상기 미처리 기판을 수직상태로 보지하는 공정과,
    상기 제 1 및 제 2보지체에 의해 수직상태로 보지된 미처리 기판이 수직보지수단에 인도되는 공정과,
    수직보지수단에 의해 수직상태로 보지된 처리된 기판이 상기 제 2 및 제 4보지홈에 인도되는 공정과,
    상기 제 1 및 제 2보지체가 수평회전축에 대해 90°회전되어 상기 미처리 기판을 수직상태로 보지하는 공정과,
    상기 제 1 및 제 2보지체에 의해 수직상태로 보지된 미처리 기판이 수평보지수단에 인도되는 공정으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 기판반송방법.
  23. 청구항 22에 있어서, 상기 수평보지수단에 의해 수평상태로 보지된 미처리 기판이 제 1방향의 제 1 및 제 3보지홈의 1/2부분에 인도되는 공정과,
    상기 수직보지수단에 의해 수직상태로 보지된 처리된 기판이 제 2방향의 제 2 및 제 4보지홈의 1/2부분에 인도되는 공정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기판반송방법.
  24. 청구항 22에 있어서,
    자세변환수단에 의해 보지된 상기 기판이 상기 수직보지수단의 하나씩 거른 보지홈에 인도되는 제 1공정과,
    상기 자세변환수단에 의해 상기 기판이 다시 보지되는 공정과,
    상기 수직보지수단의 보지홈이 자세변환수단에 대해 한 피치만큼 이동되어 상기 수직보지수단과 자세변환수단이 정렬되는 공정과,
    상기 자세변환수단에 의해 보지된 기판이 상기 제 1공정에서 수직보지수단에 인도된 기판 사이의 하나씩 거른 나머지 보지홈에 인도되는 제 2공정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기판반송방법.
  25. 청구항 22에 있어서,
    상기 기판의 앞면이 한 방향을 향하도록 상기 자세변환수단에 의해 보지되는 공정과,
    상기 자세변환수단에 의해 보지된 상기 기판이 수직보지수단의 하나씩 거른 보지홈에 인도되는 제 1공정과,
    상기 기판의 앞면이 제 1공정에서와 같이 동일한 방향을 향하도록 상기 자세변환수단에 의해 보지되는 공정과,
    상기 제 1공정에서 기판이 인도된 자세변환수단이 180°회전되는 공정과,
    상기 수직보지수단의 보지홈이 자세변환수단에 대해 한 피치만큼 이동되어 상기 자세변환수단의 보지홈이 제 1공정에서 상기 수직보지수단에 인도된 상기 기판사이의 하나씩 거른 나머지 보지홈과 대응되도록 상기 수직보지수단과 자세변환수단이 정렬되는 공정과,
    상기 자세변환수단에 의해 보지된 상기 기판이 기판사이에 하나씩 거른 나머지 보지홈에 인도되는 제 2공정을 더 포함하고,
    상기 수직보지수단에 의해 보지된 기판의 인접하는 기판이 앞면 또는 이면이끼기 서로 대향되는 것을 특징으로 하는 기판반송방법.
  26. 청구항 25에 있어서,
    상기 기판의 방향이 앞에서 뒤로 차례로 변환되어 상기 기판의 앞면 및 이면이 각각 서로 대향하도록 상기 수직보지수단의 보지홈에 의해 앞면 및 이면을 갖는 상기의 기판이 보지되는 공정과,
    상기 자세변환수단의 보지홈이 상기 수직보지수단의 보지홈의 하나씩 거른 보지홈에 대응되도록 정렬되는 공정과,
    상기 수직보지수단의 하나씩 거른 보지홈에 의해 보지된 상기 기판이 자세변환수단의 보지홈에 인도되는 제 1공정과,
    상기 제 1공정에서 기판이 인도된 후, 상기 수직보지수단이 180°회전되는 공정과,
    상기 수직보지수단의 보지홈이 자세변환수단에 대해 한 피치만큼 이동되어 상기 자세변환수단의 보지홈이 상기 제 1공정에서 자세변환수단에 인도되지 않고 남아있는 상기 기판사이의 하나씩 거른 보지홈과 대응되도록 상기 수직보지수단과 자세변환수단이 정렬되는 공정과,
    상기 수직보지수단의 하나씩 거른 보지홈에 의해 보지된 상기 기판이 자세변환수단의 보지홈에 인도되는 제 2공정을 더 포함하고,
    상기 제 1공정에서 인도된 기판의 앞면 및 상기 제 2공정에서 인도된 기판의 앞면이 동일한 방향을 향하는 것을 특징으로 하는 기판반송방법.
KR10-1999-0005391A 1998-02-18 1999-02-18 피처리기판 반송장치 및 반송방법 KR100473929B1 (ko)

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