KR100731996B1 - 자기부상 반송장치 및 그것을 사용한 기판 처리 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 기판을 자기력으로 비접촉 지지하여 반송하는 자기부상식 반송장치 및 그것을 사용한 기판 처리 설비에 관한 것으로, 자기부상식 반송장치는 반송경로를 따라 배치되는 가이드 레일, 가이드 레일에 자기적으로 비접촉 지지되어 가이드 레일을 따라 이동이 가능하도록 설치되는 이동체 및 이동체에 추진력을 부여하는 선형유도전동기를 포함할 수 있다. 상술한 구성의 반송장치는 자기부상으로 이동체가 가이드 레일에 부상된 채로 기판을 이송하기 때문에 청정도를 요구하는 챔버(클린룸)에서의 기판 이송에 적합하다.

기판, 카세트, 공정챔버, 자기부상

Description

자기부상 반송장치 및 그것을 사용한 기판 처리 시스템{MAGNETIC LEVITAING TRANSFER EQUIPMENT AND WORKPIECE PROCESSING SYSTEM USING THE SAME}

도 1은 본 발명의 기판 처리 설비를 개략적으로 보여주는 사시도이다.

도 2는 본 발명의 기판 처리 설비를 개략적으로 보여주는 평면도이다.

도 3은 본 발명의 기판 처리 설비를 개략적으로 보여주는 측면도이다.

도 4는 기판이송로봇에서 자기부상식 반송장치로의 기판 인계를 보여주는 도면이다.

도 5a 및 도 5b는 자기부상식 반송장치의 정단면도와 측단면도이다.

도 6a 내지 도 6d는 기판이 자기부상식 반송 장치에서 서셉터로 인계되는 과정을 단계적으로 보여주는 도면들이다.

도 7은 변형된 자기부상식 반송 장치를 보여주는 도면이다.

도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 기판 처리 설비를 개략적으로 보여주는 사시도이다.

도 9는 도 8에 도시된 기판 처리 설비의 평면도이다.

도 10은 도 8에서 자기부상식 반송 장치가 설치된 트랜스퍼 챔버의 정단면도이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호 설명 *

102 : 인덱스 116 : 이송부

110 : 공정처리부 112 : 트랜스퍼 챔버

116 : 공정챔버 120 : 서셉터

130 : 자기부상식 반송 장치 150 : 선형유도전동기

본 발명은 기판 처리 설비에 관한 것으로, 좀 더 구체적으로는 기판을 자기력으로 비접촉 지지하여 반송하는 자기부상식 반송장치 및 그것을 사용한 기판 처리 설비에 관한 것이다.

일반적으로 기판 처리 설비에서 사용되는 기판 이송 장치는 베이스에 제 1 아암이 회동 가능하게 연결되고, 제 1 아암에 대해 제 2 아암이 회동 가능하게 연결되며, 상기 제 2 아암의 끝단에는 핸들러(기판이 놓여지는 블레이드)가 회동 가능하게 연결되어 상호 상대적인 회동 운동을 하는 다관절 형태의 개구리 뒷다리형(frog-leg type)으로 이루어진다. 이러한 기판 이송 장치의 복잡함은 장치의 비효율성, 고비용화, 빈번한 고장으로 인한 유지보수 등에서 많은 문제점을 갖고 있다. 특히, 이러한 기판 이송 장치는 기판을 이송하는 과정에서 소음, 분진(파티클)등의 발생율이 매우 높아서 청정도를 요구하는 클린룸에서의 기판 이송 방식에 적합하지 않고, 청정도 유지를 위한 비용이 증가하는 문제들이 발생된다.

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 그 목적은 높은 청정도를 요구하는 클린룸에서의 기판 이송에 적합하고, 작업효율을 높일 수 있는 자기부상식 반송 장치 및 그것을 사용한 기판 처리 설비를 제공하는데 있다.

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 특징에 의하면, 자기부상식 반송장치는 반송경로를 따라 배치되는 가이드 레일; 상기 가이드 레일에 자기적으로 비접촉 지지되어 상기 가이드 레일을 따라 이동이 가능하도록 설치되는 이동체; 및 상기 이동체에 추진력을 부여하는 선형유도전동기를 포함할 수 있다.

본 발명의 일실시예에 따르면, 상기 이동체는 상기 가이드 레일에 자기적으로 비접촉 지지되는 몸체부; 상기 몸체부에 설치되고 기판이 놓여지는 지지부를 포함할 수 있다.

본 발명의 일실시예에 따르면, 상기 가이드 레일은 제1부상용 자성체를 갖는 수평부와, 상기 수평부의 저면 중심으로부터 상기 수평부를 지지하는 수직부를 포함하는 "T"자형 모양의 단면을 갖으며, 상기 이동체의 몸체부는 상기 가이드 레일상에서의 안정적인 이동을 위해 상기 가이드 레일의 수직부를 제외한 상기 수평부를 감싸도록 형성되는 그리고 상기 제1부상용 자성체와 작용하는 제2부상용 자성체를 포함할 수 있다.

본 발명의 일실시예에 따르면, 상기 가이드 레일은 소정간격 이격된 상태로 나란히 설치되는 그리고 제1부상용 자성체를 갖는 2개의 가이드바를 포함하고, 상기 이동체의 몸체부는 상기 2개의 가이드바 각각을 감싸도록 설치되는 그리고 상기 제1부상용 자성체와 작용하는 제2부상용 자성체를 갖는 2개의 몸체 그리고 상기 2개의 몸체를 연결하는 연결판으로 이루어질 수 있다.

본 발명의 일실시예에 따르면, 상기 가이드 레일은 제1부상용 자성체를 갖는 그리고 서로 이격된 상태로 나란히 설치되되; 서로 마주보면 일측면에는 상기 몸체부가 위치되는 이동홈을 갖으며; 상기 이동체의 몸체부는 2개의 상기 가이드레일에 형성된 이동홈에 각각 끼워지는 그리고 제2부상용 자성체가 설치된 양단부를 갖는 판형상으로 이루어질 수 있다.

본 발명의 일실시예에 따르면, 상기 지지부는 상기 제1챔버로부터 기판을 넘겨받기 위해 상기 제1챔버의 반송로봇이 진입할 수 있는 제1진입통로와, 상기 제2챔버의 기판로딩부로 기판을 넘겨주기 위해 상기 제2챔버의 기판 로딩부의 리프트 핀들이 진입할 수 있는 제2진입통로를 갖을 수 있다.

본 발명의 일실시예에 따르면, 상기 지지부는 상기 몸체부보다 높은 위치에서 기판의 가장자리를 지지하는 기판홀더를 더 포함하되; 상기 기판홀더는 기판 이송을 위해 이동하는 앞뒤에 일정 폭으로 개구부가 형성될 수 있다.

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 또 다른 특징에 의하면, 반도체 기판 처리 시스템은 기판이 놓여지는 적어도 하나의 서셉터를 갖는 공정챔버; 상기 공정챔버와 연결되는 트랜스퍼 챔버; 상기 트랜스퍼 챔버 내에 설치되며, 자기부상 방식으로 상기 공정챔버의 서셉터로 기판을 반송하는 자기부상식 반송 장치; 및 상기 트랜스퍼 챔버 밖에서 상기 기판 반송 장치로 기판을 주고받는 반송 아암을 포함할 수 있다.

본 발명의 일실시예에 따르면, 상기 자기부상식 반송 장치는 가이드 레일과, 상기 가이드 레일상에서 자기적으로 부상된 상태에서 상기 가이드 레일을 따라 이동되는 이동체를 포함할 수 있다.

본 발명의 일실시예에 따르면, 상기 자기부상식 반송 장치는 상기 이동체에 추진력을 부여하기 위하여 리니어 모터를 사용한 선형유도전동기를 더 포함할 수 있다. 상기 선형유도전동기는 상기 가이드 레일에 설치되는 1차측 고정자와; 상기 이동체에 설치되는 2차측 이동자를 포함할 수 있다.

본 발명의 일실시예에 따르면, 상기 자기부상식 반송 장치는 상기 이동체에 추진력을 부여하기 위한 구동부재를 더 포함하되; 상기 구동부재는 상기 이동체에 설치되는 제1자성체; 상기 제1자성체와 인력이 작용하도록 상기 트랜스퍼 챔버 외부에 위치되는 제2자성체; 및 상기 제2자성체를 기판 반송 방향으로 이동시키기 위한 구동장치를 포함할 수 있다.

본 발명의 일실시예에 따르면, 상기 이동체는 상기 가이드 레일에 자기적으로 비접촉 지지되는 몸체부; 및 상기 몸체부에 설치되고 기판이 놓여지는 지지부를 포함할 수 있다.

본 발명의 일실시예에 따르면, 상기 가이드 레일은 소정간격 이격된 상태로 나란히 설치되는 2개의 가이드바를 포함하고, 상기 이동체의 몸체부는 상기 2개의 가이드바에 이동가능하게 설치되는 2개의 몸체 그리고 이들을 연결하는 연결판으로 이루어질 수 있다.

본 발명의 일실시예에 따르면, 상기 가이드 레일은 상기 트랜스퍼 챔버의 양 측 벽면에 서로 나란히 설치되는 그리고 서로 마주보면 일측면에는 상기 몸체부가 위치되는 이동홈을 갖으며; 상기 이동체의 몸체부는 2개의 상기 가이드레일에 형성된 이동홈에 각각 끼워지는 양단부를 갖는 판형상으로 이루어질 수 있다.

본 발명의 일실시예에 따르면, 상기 자기부상식 반송 장치는 상기 이동체에 추진력을 부여하기 위하여 리니어 모터를 사용한 선형유도전동기를 더 포함하되; 상기 선형유도전동기는 상기 트랜스퍼 챔버의 양측 벽면 외부에 상기 이동홈과 나란히 설치되는 1차측 고정자와; 상기 1차측 고정자와 마주하는 상기 이동체의 일측 단부에 설치되는 2차측 이동자를 포함할 수 있다.

본 발명의 일실시예에 따르면, 상기 지지부는 상기 기판을 넘겨받기 위해 상기 반송아암이 진입할 수 있는 제1진입통로와, 상기 공정챔버의 서셉터로 기판을 넘겨주기 위해 상기 서셉터의 리프트 핀들이 진입할 수 있는 제2진입통로를 갖을 수 있다.

예컨대, 본 발명의 실시예는 여러 가지 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상술하는 실시예로 인해 한정되어 지는 것으로 해석되어져서는 안 된다. 본 실시예는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되어지는 것이다. 따라서, 도면에서의 요소의 형상 등은 보다 명확한 설명을 강조하기 위해서 과장되어진 것이다.

본 발명의 실시예를 첨부된 도면 도 1 내지 도 10에 의거하여 상세히 설명한다. 또, 상기 도면들에서 동일한 기능을 수행하는 구성 요소에 대해서는 동일한 참조 번호를 병기한다.

본 발명의 기본적인 의도는 높은 청정도를 요구하는 클린룸에서의 기판 이송에 적합한 반송장치를 구비하는데 있다. 이를 달성하기 위하여 본 발명자는 기판을 지지하는 이동체를 자기부상 방식으로 부상시킨 상태에서 선형유도전동기를 사용하여 이동체를 이동시키는데 있다.

(실시예)

도 1 내지 도 3은 본 발명의 기판 처리 설비를 개략적으로 보여주는 사시도, 평면도 그리고 측면도이다.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 기판 처리 설비(100)는 전방에 인덱스(102)를 갖는다. 인덱스(102)에는 기판(w)들이 적재된 2개의 풉(FOUP;104)(일명 캐리어)이 안착되는 그리고 풉의 덮개를 개폐하는 풉 오프너(FOUP opener)를 포함한다. 상기 풉(104)은 생산을 위한 일반적인 로트(lot)용 캐리어로써, 물류 자동화 시스템(예를 들어 OHT, AGV, RGV 등)에 의하여 인덱스(102)에 안착된다. 이 인덱스(102)는 기판 이송에 필요한 공간을 갖는 이송부(106)에 연결되도록 설치된다.

이송부(106)는 설비 전방 단부 모듈(equipment front end module, EFEM)이라고 불리는 인터페이스로, 이송부에는 인덱스(102)에 안착된 2개의 풉(104) 및 공정처리부(110) 사이에서 기판을 이송하기 위해 동작할 수 있는 기판이송로봇(108)이 설치된다. 이 기판이송로봇(108)은 인덱스(102)와 공정처리부(110) 사이에서 기판을 이송시킨다. 즉, 이 기판이송로봇(108)은 인덱스(102)에 놓여진 2개의 풉(104)으부터 기판을 1회 동작에 2장씩 반출하여 공정처리부(110)로 각각 반입시킨다. 이 송부(106)에 설치되는 기판이송로봇(108)은 통상적으로 반도체 제조 공정에서 사용되는 다양한 로봇들이 사용될 수 있다.

도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 공정처리부(110)는 이송부(106) 후방에 배치된다. 공정처리부(110)는 트랜스퍼 챔버(112)와 공정챔버(116)로 이루어지는데, 트랜스퍼 챔버(112)는 이송부(106)에 인접하게 배치되고, 공정챔버(116)는 트랜스퍼 챔버(112) 후미에 연결 배치된다. 트랜스퍼 챔버(112) 전면에는 기판이 인입/인출되는 기판 출입구(114)를 갖으며, 기판 출입구(114)는 통상의 게이트 밸브(114a)에 의해 개폐된다. 게이트 밸브(114a)는 이송부(106)로부터 트랜스퍼 챔버(112)를 밀폐시켜서 트랜스퍼 챔버(112)가 진공화 될 수 있게 한다. 그리고 트랜스퍼 챔버(112)와 공정챔버(116)간에는 게이트 밸브(118a)에 의해 개폐되는 기판 출입구(118)를 갖는다. 이 게이트 밸브(118a)는 트랜스퍼 챔버(112)로부터 공정챔버(116)를 밀폐시켜서 공정챔버(116)의 방해 없이 트랜스퍼 챔버(112)가 대기압으로 통풍될 수 있게 한다. 통상적으로 트랜스퍼 챔버(112)는 두개 이상의 상이한 환경, 예를 들어 실온의 대기압 환경과 승온의 진공 환경 사이에서 완충 공간 역할을 하며, 공정챔버(116)에서 공정처리하기 위한 기판(또는 공정챔버에서 공정처리된 기판)이 일시적으로 대기하게 된다.

한편, 트랜스퍼 챔버(112)에는 이송부(106)의 기판이송로봇(108)으로부터 인계 받은 기판을 공정챔버(116)내의 서셉터(120)상으로 인계하기 위한 특별한 구조의 자기부상식 반송 장치(130) 2개가 나란히 설치된다.

도 4는 기판이송로봇에서 자기부상식 반송장치로의 기판 인계를 보여주는 도 면이다. 도 5a 및 도 5b는 자기부상식 반송장치의 정단면도와 측단면도이다.

도 1 내지 도 5를 참조하면, 자기부상식 반송 장치(130)는 이송부(106)의 기판이송로봇(108)에 의해 반송되어진 기판을 인계받아 공정챔버(116)의 서셉터(일명 기판 척이라고도 불림)(120)로 기판을 인계하는( 또는 공정챔버의 서셉터로부터 기판을 인계받아 이송부의 기판이송로봇으로 인계하는) 유닛이다.

자기부상식 반송 장치(130)는 소음, 진동, 분진을 발생시키는 일 없이 기판이 놓여지는 지지부(일명 블레이드 또는 핸드 라고도 함)를 가이드 레일 상에서 완전 비접촉으로 주행시킬 수 있는 것으로, 반송경로를 따라 배치되는 가이드 레일(132)과, 가이드 레일(132)에 자기적으로 비접촉 지지되어 가이드 레일을 따라 이동이 가능하도록 설치되는 이동체(140) 그리고 이동체에 추진력을 부여하는 선형유도전동기(150)를 포함한다.

가이드 레일(132)은 수평부(134a)와, 수평부(134a)의 저면 중심으로부터 수평부(134a)를 지지하는 수직부(134b)를 포함하는 "T"자형 모양의 단면을 갖는다. 수평부(134a)는 저면에 제1부상용 자성체(136)가 설치되며, 상면에 선형유도전동기(150)의 1차측 고정자가 설치된다.

이동체(140)는 몸체부(142)와 지지부(146)로 나누어지는데, 몸체부(142)는 가이드 레일(132)에 자기적으로 비접촉 지지되는 부분이고, 지지부(146)는 기판(W)의 가장자리를 지지하는 기판홀더(147)를 갖는다. 몸체부(142)는 가이드 레일(132) 상에서의 안정적인 이동을 위해 가이드 레일(132)의 수직부(134b)를 제외한 수평부(134a)를 감싸도록 형성되며, 제1부상용 자성체(136)와 작용하는 제2부상용 자성체 (144)가 설치되어 있다. 이동체(140)는 제2부상용 자성체(144)와 가이드 레일(132)의 수평부(134a)에 설치된 제1부상용 자성체(136)간의 흡인작용으로 이동체(140)의 하중을 거의 상쇄시켜 자기부상된 상태가 이루어지게 되는 것이다. 본 발명에서는 가이드 레일(132)에 설치된 제1부상용 자성체(136)가 이동체(140)의 제2부상용 자성체(144)를 끌어당기는 힘으로 부상하는 흡인식으로 설명하였으나 이는 하나의 실시예에 불과하며, 이동체(140)의 부상방식은 영구자석 반발방식, 상전도 흡인제어방식, 유도 반발방식과 같은 다양한 부상방식이 사용될 수 있다.

지지부(146)의 기판홀더(147)는 몸체부보다 높은 곳에 위치되며 앞뒤에 일정 폭(L)으로 개구부가 형성된 것을 특징으로 한다. 여기서 폭(L)은 기판이송로봇(108)의 블레이드 보다 넓어야 하며 또한, 서셉터의 리프트 핀들 보다 넓게 형성되어야지만 기판 인수/인계가 원활하게 이루어진다. 기판홀더(147)의 개구부는 기판을 넘겨받기 위해 기판이송로봇(108)의 블레이드가 진입할 수 있는 제1진입통로(147a)와, 공정챔버의 서셉터(120)로 기판을 넘겨주기 위해 서셉터(120)의 리프트 핀(122)들이 진입할 수 있는 제2진입통로(147b)를 갖는다. 만약, 이러한 제1,2진입통로를 갖는 기판홀더가 없다면 기판이송로봇가 이동체의 기판홀더에 기판을 인계하는 과정에서 기판홀더와 기판이송로봇이 충돌이 발생하거나, 이동체의 기판홀더가 리프트 핀들 상으로 기판을 인계하고 되돌아 올 때 리프트 핀과 충돌이 발생할 수 있다. 예컨대, 지지부의 기판홀더는 기판 인수/인계시 간섭이 발생되지 않도록 기판 인계 위치 및 기판이송로봇의 블레이드의 형상에 따라 적합한 모양으로 제작될 수 있다.

한편, 이동체(140)는 선형유도전동기(150)의 추진력에 의해 트랜스퍼 챔버(112)내에서 대기하는 대기위치(도 4a에 표시됨)와 공정챔버(116)의 서셉터(120)들의 상부위치(도 4b에 표시됨) 사이에서 직선 운동하게 되면서 기판을 이송시킨다.

선형유도전동기(Linear Induction Motor)(150)는 별도의 동력변환장치 없이 직접 직선동력을 발생하게 되는 것으로서, 도 5a 및 도 5b에 도시된 바와 같이, 가이드레일(132)에 설치되는 1차코일부(152)와, 1차코일부(152)에 대하여 소정의 간극을 두고 대면하도록 이동체(140)의 몸체부(142)에 설치되는 2차 도체부(154)를 포함한다. 여기서 1차 코일부는 회전전동기의 1차측 고정자에 해당되고, 2차 도체부는 회전전동기의 2차측 회전자(이동자)에 해당된다.

1차 코일부(152)는 가이드 레일(132)의 수평부(134a) 상면에 일정간격으로 형성된 슬롯(153)상에 설치된다. 즉, 선형유도전동기(150)의 1차코일부(152)는 직선적으로 평행이동하는 이동자계를 형성하도록 결선된다. 이 이동자계와 쇄교하도록 놓이는 2차 도체부(154)에는 그 표면을 따라 소용돌이치는 와전류가 유기되고, 그 1차 코일부(152)에 이동자계와 2차 도체부(154)의 와전류 상호간에 플레밍의 왼손법칙에 의거한 전자기적(electromagnetic) 직선추력이 발생된다. 이렇게 발생되는 직선추력은 1차 코일부(152)나 2차 도체부(154)를 상대적으로 이동시키려는 작용을 하며, 이러한 작용에 의해 1차 코일부(152)가 설치된 가이드레일(132)에 대하여 2차 도체부(154)가 설치된 이동체(140)가 직선 이동하게 되는 것이다.

이처럼, 선형유도전동기(150)의 1차코일부(152)에 의하여 발생되는 유도자계는 2차도체부(154)를 매개로 이동체(140)에 추진력을 부여하게 된다.

이처럼, 본 발명의 기판 처리 설비에 적용된 자기부상식 반송 장치(130)는 기존의 복잡한 이송장치의 관절 부품을 제거함으로써 복잡성과 유지보수 비용 그리고 트랜스퍼 챔버(112)의 오염을 방지할 수 있다.

도 1 내지 도 2를 참조하면, 공정챔버(116)에 배치된 2개의 서셉터(120)(일명 기판 척이라고도 불림)는 공정챔버(116) 내부에 소정거리 이격된 상태로 나란히 배치된다. 도시하지 않았지만, 서셉터(120)는 여러개의 기본 기능, 즉 기판을 자기부상식 반송 장치(130)로부터 인계받거나 인계하는 기능(통상적으로 서셉터에 설치되는 리프트 핀 어셈블리에 의해 이루어짐), 처리중에 기판을 유지하는 기능, 기판을 처리온도에 따라 기판에 균일한 열적 환경을 제공하는 기능 등을 갖는 것은 자명한 사실이다.

여기서 공정 챔버(116)는 다양한 기판 프로세싱 작동들을 수행하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 공정 챔버는 포토 레지스트를 제거하기 위해서 플라즈마를 이용하여 포토 레지스트를 제거하는 애싱(ashing) 챔버일 수 있고, 공정 챔버는 절연막을 증착시키도록 구성된 CVD 챔버일 수 있고, 공정 챔버는 인터커넥트 구조들을 형성하기 위해 절연막에 애퍼쳐(aperture)들이나 개구들을 에치하도록 구성된 에치 챔버일 수 있고, 공정 챔버는 장벽(barrier) 막을 증착시키도록 구성된 PVD 챔버일 수 있으며, 공정 챔버는 금속막을 증착시키도록 구성된 PVD 챔버일 수 있다. 집적 회로 또는 칩의 완전한 제조에 요구되는 모든 프로세스를 수행하기 위해 다수의 프로세싱 시스템들이 요구될 수 있다.

자기부상식 반송 장치(130)와 서셉터(120)간의 기판 이송 과정은 도 6a 내지 도 6d에서 자세히 보여주고 있다.

도 6a 내지 도 6d에는 기판이 자기부상식 반송 장치(130)에서 서셉터(120)로 인계되는 과정이 단계적으로 도시되어 있다.

도면들에서 보여주는 바와 같이, 기판(w)은 이송부(106)의 기판이송로봇(108)에 의해 트랜스퍼 챔버로 들어와 이동체의 기판홀더에 놓여진다(도 6a). 이때, 기판이송로봇의 블레이드는 기판홀더의제1진입통로로 빠져나가게 된다. 기판은 이동체의 기판홀더에 올려진 상태에서 공정챔버의 서셉터 상부로 직선 이동된다(도 6b). 이동체의 기판홀더가 서셉터(120) 상부에 위치되면, 리프트 핀들(122,124)이 상승하여 기판홀더로부터 기판(w)을 들어올리게 된다(도 6c). 그 상태에서 이동체는 트랜스퍼 챔버(112)의 대기 위치로 이동된다(도 6d, 실선 위치). 이때, 리프트 핀들은 기판홀더의 제2진입통로로 지나가게 됨으로, 리프트 핀들(124)과의 충돌은 발생되지 않는다. 이렇게 이동체가 트랜스퍼 챔버(112)로 원위치되면, 리프트 핀들(122,124)이 하강하여 기판(w)을 서셉터(120) 표면에 올려놓게 된다(도 6d).

이와 같이, 본 발명의 기판 처리 설비(100)는 트랜스퍼 챔버(112) 내에 설치된 자기부상식 반송 장치(130)를 통해 트랜스퍼 챔버(112)와 공정챔버(116) 간의 기판 이송에 따른 소음, 진동, 분진을 예방하여, 트랜스퍼 챔버의 오염 및 유지 보수 비용을 최소화할 수 있는 각별한 효과를 갖는다.

(자기부상식 반송 장치의 변형예)

도 7은 변형된 자기부상식 반송 장치를 보여주는 도면이다.

도 7에 도시된 자기부상식 반송 장치(130a)는 도 1에 자기부상식 반송 장치(130)와 거의 유사한 구성과 기능을 갖는 가이드 레일(132)과 이동체(140) 그리고 선형유도전동기(150) 등을 갖으며, 이들에 대한 설명은 앞에서 상세하게 설명하였기에 본 실시예에서는 생략하기로 한다.

다만, 본 변형예에서는 이동체(140)의 이동시 좌우 흔들림을 최소화하기 위하여 가이드 레일(132)을 2개로 구성하였다는데 그 특징이 있다.

즉, 가이드 레일(132)은 제1부상용 자성체(136)를 갖는 2개의 가이드바(132a)로 이루어지며, 이동체(140)의 몸체부(142)는 2개의 가이드바(132a) 각각을 감싸도록 설치되는 그리고 제1부상용 자성체와 작용하는 제2부상용 자성체(미도시됨)를 갖는 2개의 몸체부(142)로 구성하고, 2개의 몸체부(142)를 연결하는 연결판(141)으로 이루어진다. 이러한 구성으로 인해 몸체부(142)가 2개의 가이드바(132a)를 따라 안정적으로 이동이 가능하게 된다.

(기판 처리 설비의 다른예)

도 8 내지 도 10에 도시된 기판 처리 설비(100a)는 도 1에 도시된 기판 처리 설비(100)와 동일한 구성과 기능을 갖는 인덱스(102), 이송부(106) 그리고 공정처리부(110) 등을 갖으며, 이들에 대한 설명은 앞에서 상세하게 설명하였기에 본 실시예에서는 생략하기로 한다.

다만 본 실시예에서는 안정적인 이동이 가능한 자기부상식 반송장치(130b)가 도시되어 있다.

자기부상식 반송장치(130b)는 가이드 레일(132')과 이동체(140')를 갖는다. 가이드 레일(132')은 제1부상용 자성체(136)를 갖으며 트랜스퍼 챔버(112)의 양측면(112a)과 중앙에 위치된다. 이 가이드 레일(132')은 몸체부(142')의 일부가 위치되는 이동홈(133)을 갖으며, 제1부상용 자성체(136)는 이동홈(133)을 사이에 두고 위,아래에 설치된다. 이동체(140')는 판형상의 몸체부(142')와 지지부(146)를 갖으며, 몸체부(142')는 가이드레일(132')에 형성된 이동홈(133)에 각각 위치되는 양단부를 갖는다. 이 양단부에는 제1부상용 자성체(136)와 마주하는 상면과 저면에 각각 제2부상용 자성체(144)가 설치된다. 이렇게, 제1,2부상용 자성체(136,144)가 이동체(140')의 양단부 위,아래에 2개씩 설치되어 이동체(40')를 자기적으로 부상시킴으로써, 이동체(140')가 부상되는 높낮이를 일정하게 유지시킬 수 있을 뿐만 아니라 좌우 흔들림 현상을 예방할 수 있는 이점이 있다.

한편, 선형유도전동기(Linear Induction Motor)(150)의 1차측 고정자인 1차코일부(152)는 트랜스퍼 챔버(112)의 바깥 측면(112a)에 설치된다. 좀 더 구체적으로 설명하면, 1차코일부(152)는 이동홈(133)과 동일선상으로 트랜스퍼 챔버(112)의 외측 벽면(112a)에 설치된다. 그리고 선형유도전동기(150)의 2차측 이동자인 2차 도체부(154)는 몸체부(142')의 양단부 중에서 트랜스퍼 챔버(112)의 외측 벽면(112a)에 가까운 일단부에만 설치된다. 특히, 1차 코일부(152)와 2차 도체부(154) 사이를 가로막고 있는 트랜스퍼 챔버(112)의 벽면(112a)은 1차코일부(152)에 의하여 발생되는 유도자계에 영향을 끼치지 않는 재질로 가능한 얇게 형성하는 것이 바람직하다.

이처럼, 본 발명의 실시예에서는 선형유도전동기(150)의 1차 코일부(152)가 트랜스퍼 챔버(112)의 바깥에 설치됨으로써, 1차 코일부(152)에 전력을 공급하기 위한 전기적인 구성들(전력공급장치(156)와 전기라인(156a)들)을 보다 용이하게 구현할 수 있을 뿐만 아니라, 유지 보수에 따른 작업성을 현저하게 향상시킬 수 있는 이점이 있는 것이다.

이상에서, 본 발명에 따른 기판 처리 설비의 구성 및 작용을 상기한 설명 및 도면에 따라 도시하였지만 이는 예를 들어 설명한 것에 불과하며 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변화 및 변경이 가능함은 물론이다.

상술한 바와 같이, 본 발명의 기판 처리 설비는 자기부상으로 이동체가 가이드 레일에 부상된 채로 기판을 이송하기 때문에 청정도를 요구하는 챔버(클린룸)에서의 기판 이송에 적합하고, 작업효율을 높일 수 있는 이점이 있다.

Claims (18)

1. 삭제
2. 삭제
3. 제1챔버와 제2챔버간의 기판 반송을 위한 자기부상식 반송장치(130)에 있어서:

   반송경로를 따라 배치되며 제1부상용 자성체(136)를 갖는 수평부(134a)와, 상기 수평부의 저면 중심으로부터 상기 수평부를 지지하는 수직부(134b)를 포함하는 "T"자형 모양의 단면을 갖는 가이드 레일(132);

   상기 가이드 레일에 자기적으로 비접촉 지지되는 몸체부(142)와, 상기 몸체부에 설치되고 기판이 놓여지는 지지부(146)를 포함하여 상기 가이드 레일에 자기적으로 비접촉 지지되어 상기 가이드 레일을 따라 이동이 가능하도록 설치되는 이동체(140);

   상기 이동체에 추진력을 부여하는 선형유도전동기(150)를 포함하고,

   상기 이동체의 몸체부(142)는 상기 가이드 레일상에서의 안정적인 이동을 위해 상기 가이드 레일의 수직부를 제외한 상기 수평부를 감싸도록 형성되는 그리고 상기 제1부상용 자성체와 작용하는 제2부상용 자성체(144)를 포함하는 것을 특징으로 하는 자기부상식 반송장치.
4. 제1챔버와 제2챔버간의 기판 반송을 위한 자기부상식 반송장치(130a)에 있어서:

   반송경로를 따라 배치되며 소정간격 이격된 상태로 나란히 설치되는 그리고 제1부상용 자성체(136)를 갖는 2개의 가이드바(132a)를 포함하는 가이드 레일(132);

   상기 가이드 레일에 자기적으로 비접촉 지지되는 몸체부(142)와, 상기 몸체부에 설치되고 기판이 놓여지는 지지부(146)를 포함하여 상기 가이드 레일에 자기적으로 비접촉 지지되어 상기 가이드 레일을 따라 이동이 가능하도록 설치되는 이동체(140);

   상기 이동체에 추진력을 부여하는 선형유도전동기(150)를 포함하고,

   상기 이동체의 몸체부는 상기 2개의 가이드바 각각을 감싸도록 설치되는 그리고 상기 제1부상용 자성체와 작용하는 제2부상용 자성체를 갖는 2개의 몸체 그리고 상기 2개의 몸체를 연결하는 연결판(141)으로 이루어져, 상기 몸체부가 2개의 가이드바를 따라 안정적으로 이동이 가능한 것을 특징으로 하는 자기부상식 반송장치.
5. 제1챔버와 제2챔버간의 기판 반송을 위한 자기부상식 반송장치(130b)에 있어서:

   반송경로를 따라 배치되며 제1부상용 자성체(136)를 갖는 그리고 서로 이격된 상태로 나란히 설치되며 서로 마주보는 일측면에는 이동홈(133)을 갖는 가이드 레일(132');

   상기 가이드 레일에 자기적으로 비접촉 지지되어 상기 가이드 레일을 따라 이동이 가능하도록 설치되는 이동체(140');

   상기 이동체에 추진력을 부여하는 선형유도전동기(150)를 포함하되,

   상기 이동체의 몸체부는 2개의 상기 가이드레일에 형성된 이동홈(133)에 각각 끼워지는 그리고 제2부상용 자성체가 설치된 양단부를 갖는 판형상으로 이루어져, 상기 이동체의 양단이 상기 가이드레일에 의해 안정적으로 자기부상된 상태에서 이동이 가능한 것을 특징으로 하는 자기부상식 반송장치.
6. 삭제
7. 삭제
8. 반도체 기판 처리 시스템에 있어서,

   기판이 놓여지는 적어도 하나의 서셉터를 갖는 공정챔버(116);

   상기 공정챔버와 연결되는 트랜스퍼 챔버(112);

   상기 트랜스퍼 챔버 내에 설치되며, 자기부상 방식으로 상기 공정챔버의 서셉터로 기판을 반송하는 자기부상식 반송 장치(130, 130a, 130b); 및

   상기 트랜스퍼 챔버 밖에서 상기 기판 반송 장치로 기판을 주고받는 반송 아암을 포함하되;

   상기 자기부상식 반송 장치는 가이드 레일(130, 130')과, 상기 가이드 레일상에서 자기적으로 부상된 상태에서 상기 가이드 레일을 따라 이동되는 이동체(140, 140')를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 기판 처리 시스템.
9. 제8항에 있어서,

   상기 자기부상식 반송 장치는

   상기 이동체에 추진력을 부여하기 위하여 리니어 모터를 사용한 선형유도전동기(150)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 기판 처리 시스템.
10. 제9항에 있어서,

    상기 선형유도전동기는

    상기 가이드 레일에 설치되는 1차측 고정자(152)와;

    상기 이동체에 설치되는 2차측 이동자(154)를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 기판 처리 시스템.
11. 제9항에 있어서,

    상기 자기부상식 반송 장치는

    상기 이동체에 추진력을 부여하기 위한 구동부재를 더 포함하되;

    상기 구동부재는

    상기 이동체에 설치되는 제1자성체(154);

    상기 제1자성체와 인력이 작용하도록 상기 트랜스퍼 챔버 외부에 위치되는 제2자성체(152); 및

    상기 제2자성체를 기판 반송 방향으로 이동시키기 위한 구동장치(156)를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 기판 처리 시스템.
12. 제9항에 있어서,

    상기 이동체는

    상기 가이드 레일에 자기적으로 비접촉 지지되는 몸체부(142); 및

    상기 몸체부에 설치되고 기판이 놓여지는 지지부(146)를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 기판 처리 시스템.
13. 제12항에 있어서,

    상기 가이드 레일은

    상부에 수평한 수평부(134a)와, 상기 수평부의 저면 중심으로부터 상기 수평부를 지지하는 수직부(134b)를 포함하는 "T"자형 모양의 단면을 갖으며,

    상기 이동체의 몸체부는

    상기 가이드 레일상에서의 안정적인 이동을 위해 상기 가이드 레일의 수직부를 제외한 상기 수평부를 감싸도록 형성되는 것을 특징으로 하는 반도체 기판 처리 시스템.
14. 제12항에 있어서,

    상기 가이드 레일은

    소정간격 이격된 상태로 나란히 설치되는 2개의 가이드바(132a)를 포함하고,

    상기 이동체의 몸체부는

    상기 2개의 가이드바에 이동가능하게 설치되는 2개의 몸체 그리고 이들을 연결하는 연결판(141)으로 이루어져, 상기 몸체부가 2개의 가이드바를 따라 안정적으로 이동이 가능한 것을 특징으로 하는 반도체 기판 처리 시스템.
15. 제12항에 있어서,

    상기 가이드 레일은 상기 트랜스퍼 챔버의 양측 벽면에 서로 나란히 설치되는 그리고 서로 마주보면 일측면에는 상기 몸체부가 위치되는 이동홈(133)을 갖으며;

    상기 이동체의 몸체부는

    2개의 상기 가이드레일에 형성된 이동홈에 각각 끼워지는 양단부를 갖는 판형상으로 이루어져, 상기 이동체의 양단이 상기 가이드레일에 의해 안정적으로 자기부상된 상태에서 이동이 가능한 것을 특징으로 하는 반도체 기판 처리 시스템.
16. 제15항에 있어서,

    상기 선형유도전동기는

    상기 트랜스퍼 챔버의 양측 벽면 외부에 상기 이동홈과 나란히 설치되는 1차측 고정자(152)와;

    상기 1차측 고정자와 마주하는 상기 이동체의 일측 단부에 설치되는 2차측 이동자(154)를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 기판 처리 시스템.
17. 제13항 내지 제15항 중 어느 한 항에 있어서,

    상기 지지부(146)는

    상기 기판을 넘겨받기 위해 상기 반송아암이 진입할 수 있는 제1진입통로(147a)와, 상기 공정챔버의 서셉터로 기판을 넘겨주기 위해 상기 서셉터의 리프트 핀들이 진입할 수 있는 제2진입통로(147b)를 갖는 것을 특징으로 하는 반도체 기판 처리 시스템.
18. 제13항 내지 제15항 중 어느 한 항에 있어서,

    상기 지지부(146)는

    상기 몸체부보다 높은 위치에서 기판의 가장자리를 지지하는 기판홀더(147)를 더 포함하되;

    상기 기판홀더는 기판 이송을 위해 이동하는 앞뒤에 일정 폭으로 개구부(147a, 147b)가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 반도체 기판 처리 시스템.

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