KR100717990B1 - 반도체 자재 처리를 위한 이송 시스템 - Google Patents

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이현오
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Abstract

본 발명은 반도체 자재 처리를 위한 이송 시스템에 관한 것으로서, 일측에 반도체 자재 반입 및 반출을 위한 개구가 형성되어 있는 본체 프레임, 상기 본체 프레임의 개구 부근에 설치되고 반도체 자재가 수납된 풉이 장착되는 풉 로딩부, 상기 풉으로부터 반도체 자재를 반출하고 처리가 완료된 반도체 자재를 상기 풉으로 반입하는 반송 로봇, 상기 본체 프레임 내부 일측에 승강 가능하도록 설치되고 상기 반송 로봇으로부터 반송된 반도체 자재 및 처리가 완료된 반도체 자재를 임시 수납하는 인덱서, 상기 인덱서를 전후진 이동시키는 수평 이송장치 및 상기 인덱서의 이동방향을 따라 상기 인덱서와 프로세스 챔버 사이에 복수개 배치되고, 내부에 상호 역동작의 반도체 자재 이송 동작을 수행하여 상기 인덱서와 프로세스 챔버 간에 반도체 자재를 이송하는 듀얼 이송암이 설치되어 있는 로드락 챔버를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 반도체 자재의 이송 및 처리를 위한 장치의 풋프린트를 감소시키면서도 웨이퍼 등의 반도체 자재 이송 및 처리 속도를 현저하게 증가시킬 수 있는 효과가 있다.
로드포트, 웨이퍼, 반도체자재, 로드락, 로드락챔버, FOUP

Description

반도체 자재 처리를 위한 이송 시스템{A Transportation System For Processing Semiconductor Material}
도 1은 종래 일반적인 반도체 자재 처리를 위한 클러스터 툴의 구성도이다.
도 2는 본 발명에 따른 반도체 자재 처리를 위한 이송 시스템의 구성을 도시한 사시도이다.
도 3은 본 발명에 따른 반도체 자재 처리를 위한 이송 시스템의 평면도이다.
도 4는 반송 로봇, 인덱서 및 수평 이송 장치의 구성만을 발췌하여 도시한 것이다.
도 5는 본 발명에 따른 로드락 챔버의 구조를 도시한 사시도이다.
<주요도면부호에 관한 설명>
10 : 풉 로딩장치 20 : 풉(FOUP)
30 : 로드락 챔버 31 : 본체부
32 : 격리 플레이트 33a, 33b : 모터
34 : 제 1 암 35 : 제 2 암
36 : 엔드 이펙터 37a : 제 1 쓰루홀
37b : 퍼징 라인 38a : 제 2 쓰루홀
38b : 진공 라인 39a, 39b : 게이트
40 : 프로세스 챔버 50 : 반송 로봇
51, 61 : 본체부 53 : 회전부
55 : 이송암 57 : 엔드 이펙터
60 : 인덱서 62 : 지지부
63 : 자재 수납부 64 : 수직 연결부재
65 : 자재 안착부 70 : 수평 이송장치
71 : 가이드 본체 73 : 가이드 레일
75 : 벨트 77 : 모터
80 : 본체 프레임 90 : 베이 파티션(Bay Partition)
본 발명은 반도체 자재 처리를 위한 이송 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 풋프린트를 감소시키면서도 웨이퍼 등의 반도체 자재 이송 및 처리 속도를 현저하게 증가시킬 수 있도록 하는 이송 시스템에 관한 것이다.
일반적으로 반도체 소자는, 기판인 웨이퍼(wafer) 상에 여러 가지 물질을 박막형태로 증착하고 이를 패터닝하여 구현되는데, 이를 위하여 증착공정, 식각공정, 세정공정, 건조공정 등 여러 단계의 서로 다른 공정이 요구된다.
이러한 각각의 공정에서 처리 대상물인 웨이퍼는 해당공정의 진행에 적절한 환경을 가지고 있는 프로세스 챔버내에서 처리되는데, 근래에는 웨이퍼를 프로세스 모듈로 이송 또는 회송하여 공정 프로세스를 진행할 수 있도록 하는 클러스터 툴(cluster tool)이 널리 사용되고 있다.
도 1은 일반적인 클러스터 툴의 구조를 개략적으로 도시한 도면이다.
클러스터 툴은, 크게 웨이퍼(122)가 초기 또는 최종적으로 안착되는 전면 개방 방식의 파드인 풉(FOUP : Front Opening Unified Pod)이 적재되는 복수 개의 로드 포트(load port)(115 ~ 118)와, 로드포트(115 ~ 118)에 위치하는 웨이퍼(122)를 위치 정렬하여 이송하는 프론트 엔드 모듈(front end module : 114)과, 프론트 엔드 모듈(114)으로부터 이송된 웨이퍼(122)를 적재한 후 진공압을 인가하여 내부를 진공상태로 만드는 로드락 챔버(load lock chamber : 108)와, 진공압 상태의 로드락 챔버(108)에서 적재된 웨이퍼(122)를 해당 프로세스 챔버(104)로 이송하는 이송 로봇(120)이 설치된 이송 챔버(102)를 포함하여 구성된다.
프론트 엔드 시스템(20)은 대기에 개방된 오염이 되지 않은 공간에 위치하며, 도시되어 있지는 않으나, 로드포트(115 ~ 118)에 각각 적재된 웨이퍼를 이송하는 ATM 로봇(atmosphere robot)과, 이러한 ATM 로봇에 의해 이송된 웨이퍼를 위치 정렬하는 ATM 얼라이너(atmosphere aligner)를 가지고 있어 웨이퍼의 이송 및 위치정렬을 가능하게 한다.
또한, 로드락 챔버(108)에는 웨이퍼의 적재위치인 메탈 쉘프(shelf : 미도시 됨)가 각각 구비되어, 이러한 메탈 쉘프 상에 웨이퍼(122)가 적재되고, 메탈 쉘프 에 적재된 웨이퍼는 이송 챔버(102)에 위치하는 이송 로봇(120)에 의하여 해당 프로세스 챔버(104)내로 이송된다.
그러나, 상기의 클러스터 툴에 의할 경우에는 프론트 엔드 모듈(114)의 ATM 로봇과 ATM 얼라이너의 설치, 이송 챔버(102)의 이송 로봇(120)의 설치 등으로 인해 제조 단가가 높아지는 문제점이 있을 뿐 아니라, 프론트 엔드 모듈(114), 이송 챔버(102) 등의 공간 때문에 전체 장치가 대형화되어 넓은 설치면적이 소요되고 단가가 상승하는 문제점이 있다.
또한, 로드 포트(115 ~ 118)에서 프론트 엔드 모듈(114), 프론트 엔드 모듈(114)에서 로드락 챔버(208), 로드락 챔버(208)에서 프로세스 챔버(104)로의 다단계의 웨이퍼(122) 전송 과정이 포함되어 웨이퍼(122)의 전송에 과다한 시간이 소요되어 반도체 제조 수율이 현저하게 저하되는 문제점이 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 반도체 자재의 이송 및 처리를 위한 장치의 풋프린트를 감소시키면서도 웨이퍼 등의 반도체 자재 이송 및 처리 속도를 현저하게 증가시킬 수 있도록 하는 이송 시스템을 제공하는 것이다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일측면에 따르면, 일측에 반도 체 자재 반입 및 반출을 위한 개구가 형성되어 있는 본체 프레임, 상기 본체 프레임의 개구 부근에 설치되고 반도체 자재가 수납된 풉이 장착되는 풉 로딩부, 상기 풉으로부터 반도체 자재를 반출하고 처리가 완료된 반도체 자재를 상기 풉으로 반입하는 반송 로봇, 상기 본체 프레임 내부 일측에 승강 가능하도록 설치되고 상기 반송 로봇으로부터 반송된 반도체 자재 및 처리가 완료된 반도체 자재를 임시 수납하는 인덱서, 상기 인덱서를 전후진 이동시키는 수평 이송장치 및 상기 인덱서의 이동방향을 따라 상기 인덱서와 프로세스 챔버 사이에 복수개 배치되고, 내부에 상호 역동작의 반도체 자재 이송 동작을 수행하여 상기 인덱서와 프로세스 챔버 간에 반도체 자재를 이송하는 듀얼 이송암이 설치되어 있는 로드락 챔버를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 자재 처리를 위한 이송 시스템이 제공된다.
여기서, 상기 본체 프레임의 일부는 청정실과 외부의 경계를 형성하는 베이 파티션(Bay Partition)의 외부로 연장되고, 상기 외부로 연장된 부분에 상기 반송 로봇이 설치되고, 상기 풉 로딩부는 상기 반도체 자재가 반출되는 부분이 본체 프레임의 상기 외부로 연장된 부분의 양측면을 향하도록 설치되는 것이 바람직하다.
상기 반송 로봇은 본체부, 상기 본체부 상에 회전 가능하도록 설치되는 회전부 및 상기 회전부 상에 설치되어 상기 회전부에 동반 회전되고 상기 반도체 자재를 파지하여 이송하는 이송암을 포함하여 구성된다.
또한, 상기 인덱서는 본체부, 상기 본체부에 승강가능하도록 설치되는 지지부 및 상기 지지부 상에 설치되고 복수 개의 상기 반도체 자재를 수납할 수 있는 공간이 형성된 자재 수납부를 포함하여 구성된다.
또한, 상기 로드락 챔버는 전단 및 후단에 상기 반도체 자재 반입 및 반출을 위한 게이트가 형성된 본체부, 상기 본체부 내부의 상면에 설치되어 상기 인덱서와 프로세스 챔버 간의 반도체 자재 이송 처리를 수행하는 제 1 이송암, 상기 본체부 외부의 상면에 설치되어 상기 제 1 이송암을 구동하는 제 1 구동부, 상기 본체부 내부의 하면에 설치되어 상기 제 1 이송암과 역방향의 반도체 자재 이송 동작을 수행하는 제 2 이송암 및 상기 본체부 외부의 하면에 설치되어 상기 제 2 이송암을 구동하는 제 2 구동부를 포함하는 것이 바람직하다.
여기서, 상기 제 1 및 2 이송암은 복수 개의 암이 접혀진 스칼라 암 구조이고, 상기 제 1 및 제 2 구동부는 상기 스칼라 암에 회전력을 제공하기 위한 모터인 것이 보다 바람직하다.
또한, 상기 본체부 내부 일측에는 제 1 이송암과 제 2 이송암을 공간적으로 격리시키기 위한 격리 플레이트가 설치되고, 상기 격리 플레이트의 일측 모서리 및 다른 일측 모서리에는 퍼징 및 진공압 조절 동작 시 상기 격리 플레이트의 상부 공간과 하부 공간이 연통하도록 제 1 및 제 2 쓰루홀이 형성되는 것이 보다 바람직하다.
상기 프레임 본체의 상부에는 팬 필터 유닛이 설치되는 것이 더욱 바람직하다.
상기 인덱서의 이동방향을 기준으로 일측에 배치된 복수 개의 로드락 챔버들과 타측에 배치된 복수 개의 로드락 챔버들은 설치 높이가 상이한 것이 보다 바람직하다.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 일 실시예를 상세하게 설명하기로 한다.
도 2는 본 발명에 따른 반도체 자재 처리를 위한 이송 시스템의 구성을 도시한 사시도이고, 도 3은 본 발명에 따른 반도체 자재 처리를 위한 이송 시스템의 평면도이다.
도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 반도체 자재 처리를 위한 이송 시스템은 본체 프레임(80)에 설치되며, 크게 풉 로딩장치(10), 로드락 챔버(30), 프로세스 챔버(40), 반송로봇(50), 인덱서(60) 및 수평 이송장치(70)를 포함하여 구성된다.
본체 프레임(80)은 일부가 청정실과 외부의 경계를 형성하는 베이 파티션(Bay Partition : 90)의 외부로 연장형성되어 있고 연장형성된 부분의 양측면에 웨이퍼(122)의 반입 및 반출을 위한 개구(81)가 형성되어 있다.
본체 프레임(80)의 연장형성된 부분의 내부에는 반송 로봇(50)이 설치되고, 연장형성된 부분의 양측면에는 개구(81)의 하부측에 풉(20)이 장착되는 풉 로딩부(10)가 각각 설치되어 있다.
풉 로딩부(10)는 반도체 자재가 반출되는 방향이 개구(81)를 향하도록 설치된다. 따라서, 2개의 풉 로딩부(10) 및 반송 로봇(50)이 일직선 상에 설치되므로 종래의 ATM 로봇을 위한 폭 만큼의 설치 공간이 줄어들어 풋프린트가 크게 감소된 다.
풉 로딩장치(10)는 상부에 설치된 오버헤드 호이스트 트랜스포트(Overhead Hoist Transport : OHT)으로부터 풉(20)을 제공받게 되는데, SEMI 규격상 OHT는 풉(20)의 전면 개방부가 서비스 영역인 청정실 내부를 향하도록 풉(20)을 풉 로딩장치(100 상에 장착하게 되므로 풉 로딩장치(10)는 로딩된 풉(20)의 풉 도어(21)가 본체 프레임(80)의 개구(81)를 향하도록 풉(20)을 90°회전시키는 회전 기능과 90°회전된 풉(20)을 본체 프레임(80)의 측면에 밀착시키기 위한 밀착 기능을 위한 구성들이 포함되어야 한다.
본체 프레임(80)의 개구(81) 부근에는 풉 도어(21)를 개방 및 폐쇄하기 위한 도어 개폐부(19)가 설치되어 있다. 도어 개폐부(19)는 본체 프레임(80)의 내부에서 승강가능하도록 설치되며, 도어 개폐부(19)에는 풉 도어(21)의 개방 및 패쇄를 위한 래치 키(Latch Key : 미도시)가 구비되어 있다.
반송 로봇(50)은 상술한 바와 같이, 양측의 풉 로딩부(10)와 일직선 상에 설치되어 풉 로딩부(10)로부터 웨이퍼(122)를 반출하여 인덱서(60)로 이송하고, 인덱서(60)로부터 처리가 완료된 웨이퍼(122)를 반출하여 풉 로딩부(10)로 재장착하는 기능을 수행하는 것으로서, 세부 구성에 대해서는 도 4에서 설명하기로 한다.
인덱서(60)는 반송 로봇(50)으로부터 반송된 웨이퍼(122) 및 처리가 완료된 웨이퍼(122)를 임시 수납하기 위한 것으로서, 자체적으로 승강 및 회전이 가능하며, 하단이 수평 이송장치(70)에 결합되어 전후진 이동이 가능하도록 구성된다. 인덱서(60)의 세부 구성에 대해서도 도 4에서 상세하게 설명하기로 한다.
로드락 챔버(30)는 대기압 상태인 본체 프레임(80)의 내부와 진공압 상태인 프로세스 챔버(40) 간의 기압 차를 조절해주는 장비로서 인덱서(60)의 이동방향을 중심으로 양측에 복수개 배치되어 있다.
본 발명에서는 수평 이송장치(70)를 중심으로 양측에 4개씩의 로드락 챔버(30)가 설치되어 있어 종래보다 설치면적이 작으면서도 보다 많은 개수의 프로세스 챔버(40)를 설치할 수 있게 되어 풋프린트가 현저하게 향상된다.
또한, 본 발명에서는 인덱서(60)가 수평 이송장치(70) 상에서 전후진 이동하면서 각 로드락 챔버(30)로/로부터 웨이퍼(122)를 반입 또는 반출하므로 동시에 8개의 프로세스 챔버(40)의 가동이 가능하므로 종래에 비해 수율이 현저하게 향상된다.
본 발명의 로드락 챔버(30)는 내부에 상호 역동작의 반도체 자재 이송 동작을 수행하여 인덱서(60)와 프로세스 챔버(40) 간에 웨이퍼(122)를 이송하는 듀얼 이송암이 설치되어 있는 것이 특징이다.
즉, 본원발명에서는 종래 로드포트(10)와 로드락 챔버(30) 사이에 설치되는 프론트 엔드 모듈(114)과 이송 로봇(120)이 설치된 이송 챔버(102)가 생략되어 있는 것을 주목하여야 한다.
인덱서(60)의 이동방향을 기준으로 좌측 4개의 로드락 챔버(30)들과 우측 4개의 로드락 챔버(30)들은 설치 높이가 상이하여 단차가 형성되도록 함으로써 양쪽의 로드락 챔버(30)에서 동시에 이송암이 접근하여 인덱서(60)로/부터 웨이퍼(122)를 반입/반출하도록 하는 것도 가능하다.
로드락 챔버(30)에 대한 상세한 구조 및 동작에 대해서는 도 5에서 설명하기로 한다.
그리고, 본체 프레임(80)의 상부에는 본체 프레임(80) 내부를 청정상태로 유지하도록 팬 필터 유닛이 설치되는 것이 바람직하다.
도 4는 반송 로봇, 인덱서 및 수평 이송 장치의 구성만을 발췌하여 도시한 것이다.
도 4에 도시된 바와 같이, 반송 로봇(30)은 본체부(50), 본체부(50) 상에 회전 가능하도록 설치되는 회전부(53), 회전부(53) 상에 설치되어 회전부(53)에 동반 회전되고, 신축에 의해 일직선 상에서 전후진 이동하는 스칼라 암 구조의 이송암(55) 및 이송암(55)의 선단에 형성되어 웨이퍼(122)를 파지하는 엔드 이펙터(End Effector : 57)를 포함하여 구성된다. 본 실시예에서는 반송 로봇(30)이 동시에 2개의 웨이퍼를 이송할 수 있도록 2개의 이송암(55)이 구비된 구조가 적용되었다.
인덱서(60)는 본체부(61), 본체부(61)에 승강가능하도록 설치되는 지지부(62), 지지부(62) 상에 설치되고 복수 개의 웨이퍼(122)를 수납할 수 있는 공간이 형성된 자재 수납부(63)를 포함하여 구성된다. 본체부(61)의 저면에는 수평 이송장치(70)의 가이드 레일(73)에 슬라이딩이 가능하도록 결합된 가이드 플레이트(67)가 설치되어 수평 이송장치(70) 상을 전후진 이동하게 된다.
자재 수납부(63)는 양측에는 수직 연결부재(65)가 형성되고 수직 연결부재(65)는 일정 간격마다 웨이퍼(122)가 안착되는 자재 안착부(65)가 형성되어 있 다. 자재 안착부(65)의 개수 즉 자재 수납부(63)가 수납할 수 있는 웨이퍼(122)의 개수는 각 로드락 챔버(30)와 인덱서(60) 간의 웨이퍼(122) 교환이 가능하도록 로드락 챔버(30) 개수의 2배 이상인 것이 바람직하다.
수평 이송장치(70)는 가이드 본체(71), 가이드 본체(71)의 상부에 형성된 한 쌍의 가이드 레일(73), 가이드 본체(71)의 내부에 회전가능하도록 설치되는 벨트(75) 및 벨트(75)에 회전력을 제공하는 모터(77)를 포함하여 구성된다. 벨트(75)와 가이드 플레이트(67) 간에는 연결 브라켓(미도시)이 결합되어 벨트(75)의 회전 시 연결 브라켓에 결합된 가이드 플레이트(67)가 가이드 레일(73) 상에서 전후진 이동하게 된다.
도 5는 본 발명에 따른 로드락 챔버의 구조를 도시한 사시도이다.
도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 로드락 챔버(30)는 본체부(31), 듀얼 암 구조의 제 1 및 제 2 이송암 및 2개의 모터(33a, 33b)를 포함하여 구성된다.
본체부(31)는 전단이 클린룸 벽면(90)을 사이에 두고 로드 포트(10)의 후단에 위치하고 후단이 프로세스 챔버의 전단에 위치하며, 전단 및 후단에 웨이퍼(122)의 반입 및 반출을 위한 게이트(39a, 39b)가 형성되어 있다. 본체부(31)의 저면부에는 처리된 웨이퍼(122)를 반출하기 전 챔버 내부를 질소 가스 등으로 퍼징하기 위한 퍼징 라인(37b) 및 처리할 웨이퍼(122)를 프로세스 챔버(40)로 반출하기 전에 챔버 내부를 프로세스 챔버(40)와 동일한 진공 상태가 되도록 진공압을 인가 하기 위한 진공 라인(38b)이 형성되어 있다.
제 1 이송암 및 제 2 이송암은 본체부(31) 내부의 상면 및 하면에 각각 설치되어 로드 포트(10)에 장착된 풉(20)과 프로세스 챔버(40) 간의 반도체 자재 이송 처리를 수행하는 것으로서, 제 1 암(34)과 제 2 암(35)이 접혔다가 펼쳐지는 신축구조를 갖는 스칼라 암 구조를 가지며, 제 2 암(35)의 선단에는 웨이퍼(122)를 파지하는 엔드 이펙터(End Effector : 36)가 일체로 형성되어 있다.
본체부(10) 외부의 상면 및 하면에는 제 1 이송암 및 제 2 이송암을 구동하기 위한 모터(33a, 33b)가 설치되어 있다. 본 발명에서 모터(33a, 33b)가 본체부(10)의 외부에 설치되므로 모터(33a, 33b)와 제 1 암(34)의 결합 부위에 완전한 실링을 유지하는 것이 필요하며, 이를 위해 상기 결합 부위에 자성 유체를 삽입하는 등의 실링 방식이 적용될 수 있다.
본 발명에서 2개의 모터(33a, 33b)는 상호 역방향으로 회전하여 제 1 이송암과 제 2 이송암이 상호 역방향의 반도체 자재 이송 동작을 수행하도록 제어한다.
즉, 본 발명에서는 상하에 2개의 이송암이 배치되어 하나의 이송암이 풉(20)으로부터 처리할 웨이퍼(122)를 반출하는 동안 다른 하나의 이송암이 처리가 완료된 웨이퍼(122)를 풉(20)으로 이송하고, 또한, 하나의 이송암이 처리할 웨이퍼(122)를 프로세스 챔버(40)로 이송하는 동안 다른 하나의 이송암이 프로세스 챔버(40)로부터 처리가 완료된 웨이퍼(122)를 반출하는 동작이 수행되어 웨이퍼(122)의 처리 속도를 현저하게 향상시킬 수 있는 구조를 취하고 있다.
본 발명과 같이 이중 이송암을 사용하는 경우 상부 이송암의 동작시 상부에 존재하는 파티클(Particle)이 하부의 웨이퍼(122)로 떨어져 웨이퍼(122)가 오염될 수 있으므로 본체부 내부 중앙에 제 1 이송암과 제 2 이송암을 공간적으로 격리시키기 위한 격리 플레이트(32)가 설치되는 것이 바람직하다.
그리고, 격리 플레이트(32)에서 퍼징 라인(37b)의 상부 및 진공 라인(38b)의 상부측에 위치하는 각 모서리에는 퍼징 및 진공압 조절 동작 시 격리 플레이트(32)의 상부 공간과 하부 공간이 연통할 수 있도록 제 1 및 제 2 쓰루홀(37a, 37b)이 형성되는 것이 보다 바람직하다.
이하에서는 도 2 ~ 4를 참조하여 본 발명에 따른 반도체 자재 처리를 위한 이송 시스템의 동작을 상세하게 설명하기로 한다.
우선 OHT를 통해 풉(20)이 풉 로딩부(10)에 장착되면, 풉 로딩부(10)의 스테이지(미도시)가 90°회전한 후 전방이동하여 풉 도어(21)를 본체 프레임(80)의 개구(81)에 밀착시킨다.
풉 도어(21)가 개구(81)에 밀착되면 도어개폐부(19)가 풉 도어(21)를 개방한 후 하강하여 웨이퍼(122) 반출 준비를 완료한다.
웨이퍼 반출 준비가 완료되면, 반송 로봇(50)이 풉(20)으로부터 웨이퍼(122)를 반출하여 인덱서(60)의 해당 위치에 수납한다.
인덱서(60)에 필요한 개수의 웨이퍼(122)가 수납되면 수평 이송장치(70)의 구동에 의해 인덱서(60)가 전진하게 되고, 인덱서(60)가 각 로드락 챔버(30)에 대응되는 위치에 도달하면 양측의 로드락 챔버(30)에서 각각 이송암(34, 35)이 전진 하여 웨이퍼(122)를 파지한 후 후단의 프로세스 챔버(40)로 이송하게 된다. 본 실시예에서 로드락 챔버(30)의 이송암(34, 35)은 수평 운동만이 가능하므로 인덱서(60)가 반출 또는 반입될 웨이퍼(122)의 위치에 따라 승강하여 로드락 챔버(30)의 이송암(34, 35)이 웨이퍼(122)를 인덱서(60)로/로부터 반출/반입할 수 있도록 한다.
인덱서(60)는 상기와 같은 방식으로 4번의 전진 및 정지를 반복하면서 각 프로세스 챔버(40)로 웨이퍼(122)를 공급하게 된다.
웨이퍼(122)의 공급이 이루어지면 각 프로세스 챔버(40)내에서는 웨이퍼(122)에 소정의 화학적 처리를 가하는 처리공정이 수행되며, 먼저 웨이퍼(122)를 공급받은 프로세스 챔버(40)가 처리 공정을 완료하게 된다.
인덱서(60)는 공정이 완료된 프로세스 챔버(40)의 위치로 이동하게 되고, 이 때, 로드락 챔버(30)의 제 1 이송암이 처리가 완료된 웨이퍼(122)를 파지하여 인덱서(60)에 적재하는 동안 제 2 이송암이 인덱서(60)로 진입하여 새로운 웨이퍼(122)를 반출하게 된다.
상기와 같은 방식으로 인덱서(60)는 해당 공정이 완료된 프로세스 챔버(40)의 위치로 계속 이동하면서 처리 완료된 웨이퍼(122)와 처리될 새로운 웨이퍼(122)의 교환 동작을 수행하게 된다.
웨이퍼(122)의 교환 동작이 완료되면 인덱서(60)는 초기 위치로 복귀하고, 반송 로봇(50)이 동작하여 처리 완료된 웨이퍼(122)를 풉(20)에 적재시키게 된다.
본 발명에 의할 경우 인덱서(60)가 4번 전진하는 동안 웨이퍼(122)의 교환이 신속하게 수행되므로 프로세스 챔버(40)에서 공정이 수행되는 시간 동안 인덱서(60)와 로드락 챔버(30) 간의 웨이퍼(122) 교환 동작 및 인덱서(60)와 풉(20) 간의 웨이퍼(122) 교환 동작이 모두 수행될 수 있으므로 웨이퍼(122)의 이송 시간과 프로세스 시간의 차이로 인한 병목 현상이 발생되지 않아 8개의 프로세스 챔버(40)의 풀 가동이 가능하게 되는 것이 본 발명의 핵심적인 특징이다.
예를 들면, 프로세스 시간이 80 ~ 100초 정도인 CVD 공정의 경우 인덱서(60)와 로드락 챔버(30) 간의 웨이퍼(122) 교환 시간은 약 5초, 인덱서(60)와 풉(20) 간의 웨이퍼(122) 교환 시간이 약 15초 정도 소요되고, 인덱서(60)의 이동 시간을 고려할 때 총 70초 정도가 소요되므로 병목 현상 없이 8개의 프로세스 챔버(40)의 풀 가동이 가능하게 된다.
상기와 같은 본 발명에 따르면, 반도체 자재의 이송 및 처리를 위한 장치의 풋프린트를 감소시키면서도 웨이퍼 등의 반도체 자재 이송 및 처리 속도를 현저하게 증가시킬 수 있는 효과가 있다.
비록 본 발명이 상기 언급된 바람직한 실시예와 관련하여 설명되어졌지만, 발명의 요지와 범위로부터 벗어남이 없이 다양한 수정이나 변형을 하는 것이 가능하다. 따라서 첨부된 특허청구의 범위는 본 발명의 요지에서 속하는 이러한 수정이나 변형을 포함할 것이다.

Claims (11)

  1. 반도체 자재에 소정의 공정 처리를 수행하는 프로세스 챔버로 반도체 자재를 공급하기 위한 이송 시스템에 있어서,
    일측에 반도체 자재 반입 및 반출을 위한 개구가 형성되어 있는 본체 프레임;
    상기 본체 프레임의 개구 부근에 설치되고 반도체 자재가 수납된 풉이 장착되는 풉 로딩부;
    상기 풉으로부터 반도체 자재를 반출하고 처리가 완료된 반도체 자재를 상기 풉으로 반입하는 반송 로봇;
    상기 본체 프레임 내부 일측에 승강 가능하도록 설치되고 상기 반송 로봇으로부터 반송된 반도체 자재 및 처리가 완료된 반도체 자재를 임시 수납하는 인덱서;
    상기 인덱서를 전후진 이동시키는 수평 이송장치; 및
    상기 인덱서의 이동방향을 따라 상기 인덱서와 프로세스 챔버 사이에 복수개 배치되고, 내부에 상호 역동작의 반도체 자재 이송 동작을 수행하여 상기 인덱서와 프로세스 챔버 간에 반도체 자재를 이송하는 듀얼 이송암이 설치되어 있는 로드락 챔버를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 자재 처리를 위한 이송 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 본체 프레임의 일부는 청정실과 외부의 경계를 형성하는 베이 파티션(Bay Partition)의 외부로 연장되고, 상기 외부로 연장된 부분에 상기 반송 로봇이 설치되는 것을 특징으로 하는 반도체 자재 처리를 위한 이송 시스템.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 풉 로딩부는 상기 반도체 자재가 반출되는 부분이 본체 프레임의 상기 외부로 연장된 부분의 양측면을 향하도록 설치되는 것을 특징으로 하는 반도체 자재 처리를 위한 이송 시스템.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 반송 로봇은
    본체부;
    상기 본체부 상에 회전 가능하도록 설치되는 회전부; 및
    상기 회전부 상에 설치되어 상기 회전부에 동반 회전되고 상기 반도체 자재를 파지하여 이송하는 이송암을 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 자재 처리를 위한 이송 시스템.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 인덱서는
    본체부;
    상기 본체부에 승강가능하도록 설치되는 지지부; 및
    상기 지지부 상에 설치되고 복수 개의 상기 반도체 자재를 수납할 수 있는 공간이 형성된 인덱서를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 자재 처리를 위한 이송 시스템.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 로드락 챔버는
    전단 및 후단에 상기 반도체 자재 반입 및 반출을 위한 게이트가 형성된 본체부;
    상기 본체부 내부의 상면에 설치되어 상기 인덱서와 프로세스 챔버 간의 반도체 자재 이송 처리를 수행하는 제 1 이송암;
    상기 본체부 외부의 상면에 설치되어 상기 제 1 이송암을 구동하는 제 1 구동부;
    상기 본체부 내부의 하면에 설치되어 상기 제 1 이송암과 역방향의 반도체 자재 이송 동작을 수행하는 제 2 이송암; 및
    상기 본체부 외부의 하면에 설치되어 상기 제 2 이송암을 구동하는 제 2 구동부를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 자재 처리를 위한 이송 시스템.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 제 1 및 2 이송암은 복수 개의 암이 접혀진 스칼라 암 구조이고, 상기 제 1 및 제 2 구동부는 상기 스칼라 암에 회전력을 제공하기 위한 모터인 것을 특징으로 하는 반도체 자재 처리를 위한 이송 시스템.
  8. 제 6 항에 있어서,
    상기 본체부 내부 일측에는 제 1 이송암과 제 2 이송암을 공간적으로 격리시키기 위한 격리 플레이트가 설치되는 것을 특징으로 하는 반도체 자재 처리를 위한 이송 시스템.
  9. 제 6 항에 있어서,
    상기 격리 플레이트의 일측 모서리 및 다른 일측 모서리에는 퍼징 및 진공압 조절 동작 시 상기 격리 플레이트의 상부 공간과 하부 공간이 연통하도록 제 1 및 제 2 쓰루홀이 형성되는 것을 특징으로 하는 반도체 자재 처리를 위한 이송 시스 템.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 프레임 본체의 상부에는 팬 필터 유닛이 설치되는 것을 특징으로 하는 반도체 자재 처리를 위한 이송 시스템.
  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 인덱서의 이동방향을 기준으로 일측에 배치된 복수 개의 로드락 챔버들과 타측에 배치된 복수 개의 로드락 챔버들은 설치 높이가 상이한 것을 특징으로 하는 반도체 자재 처리를 위한 이송 시스템.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101005887B1 (ko) * 2008-11-26 2011-01-06 세메스 주식회사 기판 처리 설비
KR101817199B1 (ko) * 2016-06-29 2018-01-10 주식회사 싸이맥스 웨이퍼처리장치의 이동대 장착 구조
US11430679B2 (en) 2019-07-30 2022-08-30 Samsung Electronics Co., Ltd. Semiconductor manufacturing apparatus

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR19990080759A (ko) * 1998-04-21 1999-11-15 윤종용 반도체소자 제조용 식각설비의 멀티챔버 시스템
KR20010110471A (ko) * 1999-04-02 2001-12-13 추후제출 수직 적층된 처리챔버와 단일 축 이중 웨이퍼이송시스템을 갖춘 반도체 웨이퍼 처리시스템
KR20050092278A (ko) * 2004-03-15 2005-09-21 주식회사 뉴파워 프라즈마 다중 배열된 진공 챔버를 갖는 플라즈마 반응 챔버를구비한 기판 처리 시스템

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR19990080759A (ko) * 1998-04-21 1999-11-15 윤종용 반도체소자 제조용 식각설비의 멀티챔버 시스템
KR20010110471A (ko) * 1999-04-02 2001-12-13 추후제출 수직 적층된 처리챔버와 단일 축 이중 웨이퍼이송시스템을 갖춘 반도체 웨이퍼 처리시스템
KR20050092278A (ko) * 2004-03-15 2005-09-21 주식회사 뉴파워 프라즈마 다중 배열된 진공 챔버를 갖는 플라즈마 반응 챔버를구비한 기판 처리 시스템

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101005887B1 (ko) * 2008-11-26 2011-01-06 세메스 주식회사 기판 처리 설비
KR101817199B1 (ko) * 2016-06-29 2018-01-10 주식회사 싸이맥스 웨이퍼처리장치의 이동대 장착 구조
US11430679B2 (en) 2019-07-30 2022-08-30 Samsung Electronics Co., Ltd. Semiconductor manufacturing apparatus

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