KR100763446B1 - 듀얼암을 갖는 로드락 챔버 - Google Patents

듀얼암을 갖는 로드락 챔버 Download PDF

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조보형
이현오
김병조
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Abstract

본 발명은 듀얼암을 갖는 로드락 챔버에 관한 것으로서, 전단 및 후단에 상기 반도체 자재 반입 및 반출을 위한 게이트가 형성된 본체부, 상기 본체부 내부의 상면에 설치되어 전단 장치와 프로세스 챔버 간의 반도체 자재 이송 처리를 수행하는 스칼라 구조의 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 스칼라 구조의 제 2 이송암 및 상기 본체부 외부의 하면에 설치되어 상기 제 2 이송암을 구동하는 제 2 구동부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기와 같은 본 발명에 따르면, 로드락 챔버 내에 전단의 장치와 프로세스 챔버 간의 반도체 자재 전송을 위한 이송암이 구비되도록 함으로써 프론트 엔드 모듈과 이송 챔버 등의 구성이 생략되고 그에 따라 설치비용 및 설치면적이 획기적으로 감소되며 웨이퍼 전송에 소요되는 시간을 단축시켜 반도체 생산 수율을 현저하게 증가시킬 수 있는 효과가 있다.
로드포트, 웨이퍼, 반도체자재, 로드락, 로드락챔버, FOUP

Description

듀얼암을 갖는 로드락 챔버{A Loadlock Chamber Having Dual-Arm}
도 1은 종래 일반적인 반도체 자재 처리를 위한 클러스터 툴의 구성도이다.
도 2는 본 발명에 따른 듀얼암을 갖는 로드락 챔버가 구비된 반도체 자재 처리 장치의 후면 사시도이다.
도 3은 본 발명에 따른 듀얼암을 갖는 로드락 챔버가 구비된 반도체 자재 처리 장치의 측단면도이다.
도 4는 본 발명에 따른 로드락 챔버의 구조를 도시한 사시도이다.
도 5는 도 3에서 로드락 챔버 부분을 확대 도시한 요부도이다.
<주요도면부호에 관한 설명>
10 : 로드포트 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 : 풉 적재장치
70, 75 : 팬 필터 유닛
본 발명은 로드락 챔버에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 내부 상면 및 하면에 각각 스칼라 암 구조를 갖는 2개의 이송암을 구비하고 각 이송암이 상호 역방향 반도체 자재 이송 동작을 수행함으로써 전단 및 후단에 별도의 이송 로봇이 요구되지 않는 반도체 이송 듀얼암을 갖는 로드락 챔버에 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 로 드포트(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 쉘프에 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, 로드포트(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.
이러한 문제점을 해결하기 위해, 이송 챔버(102)를 생략하고 로드락 챔버(208)의 내부에 2개의 베큠 이송암이 구비된 베큠이송장치가 국내등록특허 제10-417245호에 제안된 바 있다. 상기 등록특허에서는 1개의 베큠 이송암이 ATM 로봇으로부터 전송된 웨이퍼를 프로세스 챔버로 전송하는 동안 나머지 1개의 베큠 이송암이 프로세스 챔버에서 처리 완료된 웨이퍼를 회수해서 ATM 로봇이 반출할 수 있는 위치로 대기하도록 하는 구조를 갖고 있다.
상기 등록특허는 이송 챔버가 생략된다는 점에서 풋프린트가 감소된다는 장점이 있으나, 구조상 일방으로만 웨이퍼 이송이 가능하므로 여전히 ATM 로봇이 요구되어 ATM 로봇에 의한 설치 면적이 상당히 소요되고, 로드포트에서 ATM 로봇, ATM 로봇에서 베큠이송장치, 베큠이송장치에서 프로세스 챔버로 웨이퍼가 단계적으로 전달되는 동작은 종래와 동일하므로 웨이퍼 이송 속도 측면에서는 별다른 개선 사항이 없는 한계가 있었다.
또한, 상기 등록특허의 베큠이송장치는 엔드 이펙터가 항상 프로세스 챔버쪽으로 향하고 있어 엔드 이펙터가 프로세스 챔버로부터 웨이퍼를 반출한 상태에서 ATM 로봇이 바로 웨이퍼를 넘겨 받을 수 없고 반드시 이송암이 180°회전 한 후 ATM 로봇이 웨이퍼를 반출하여야 한다. 따라서, 이러한 경우 이송암의 회전 반경 을 고려한 공간이 충분히 확보되어야 하므로 풋 프린트가 증가하게 되고, 이송암의 회전 동작에 따라 웨이퍼 전송 시간이 증가되는 문제점이 발생하고 있다.
또한, 2개의 베큠이송장치가 동일 평면상에 위치하므로 각각의 암의 동작 반경을 위한 공간을 확보해야 하며, 로봇의 구조가 복잡하여 로봇의 높이가 높아지므로 로드락 챔버의 부피가 증가하여 풋프린트가 증가하고 로드락 챔버의 퍼징 및 진공 동작 시의 소요시간이 증가하여 반도체 수율이 저하되는 문제점이 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 스칼라 암 구조를 갖는 2개의 이송암을 구비하고 각 이송암이 상호 역방향 반도체 자재 이송 동작을 수행함으로써 전단 및 후단에 별도의 이송 로봇 등의 구성이 생략되고 그에 따라 설치비용 및 설치면적이 획기적으로 감소되며 웨이퍼 전송에 소요되는 시간을 단축시켜 반도체 생산 수율을 현저하게 증가시킬 수 있도록 하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 각 이송암을 내부 상면 및 하면에 설치함으로써 2개의 이송암을 설치하면서도 하나의 이송암의 동작 공간이 요구되도록 하여 로드락 챔버의 부피를 감소시키고 퍼징 및 진공 동작에 소요되는 시간을 단축시킬 수 있도록 하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 이송암과 엔드 이펙트를 일체로 형성하여 이송암의 전체를 회전하지 않고도 이송암의 전방 신장과 후방 신장만으로 반도체 자재를 전단과 후단의 양 방향으로 이송할 수 있도록 하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 모터와 스칼라 암만으로 이송로봇을 구현함으로써 구성이 간단하여 컴팩트한 구조를 제공하여 제조 단가를 절감시킬 수 있도록 하는 것이다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일측면에 따르면, 전단 및 후단에 상기 반도체 자재 반입 및 반출을 위한 게이트가 형성된 본체부, 상기 본체부 내부의 상면에 설치되어 전단 장치와 프로세스 챔버 간의 반도체 자재 이송 처리를 수행하는 스칼라 구조의 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 스칼라 구조의 제 2 이송암 및 상기 본체부 외부의 하면에 설치되어 상기 제 2 이송암을 구동하는 제 2 구동부를 포함하는 것을 특징으로 하는 듀얼암을 갖는 로드락 챔버가 제공된다.
상기 제 1 및 제 2 이송암은 상기 본체부의 중심에서 편심되도록 설치되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 각 이송암은 상기 각 구동부에 의해 신축하는 복수 개의 암을 갖고, 최종단 암의 선단에는 상기 반도체 자재를 파지하는 엔드 이펙터가 일체로 형성되는 것이 보다 바람직하다.
또한, 상기 본체부 내부 일측에는 제 1 이송암과 제 2 이송암을 공간적으로 격리시키기 위한 격리 플레이트가 설치되는 것이 바람직하고, 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.
또한, 상기 전단 장치는 청정실의 경계를 형성하는 베이 파티션(Bay Partition)의 외부에 위치하는 로드포트일 수 있으며, 상기 본체부와 상기 로드포트 사이의 공간 상부에는 팬 필터 유닛이 설치되는 것이 보다 바람직하다.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 일 실시예를 상세하게 설명하기로 한다. 이하의 실시예에서는 듀얼암을 갖는 로드락 챔버가 로드포트와 프로세스 챔버 사이에 배치된 경우가 예시적으로 설명될 것이다. 그러나, 본 실시예는 본 발명의 로드락 챔버가 적용가능한 일례로 이해되어야 하며, 본 발명의 로드락 챔버가 웨이퍼 등의 반도체 자재를 취급하는 각종 장치와 프로세스 챔버 간에 설치되어 사용될 수 있음은 당연한 것이다.
도 2는 본 발명에 따른 듀얼암을 갖는 로드락 챔버가 구비된 반도체 자재 처리 장치의 전면 사시도이고, 도 3은 본 발명에 따른 듀얼암을 갖는 로드락 챔버가 구비된 반도체 자재 처리 장치의 후면 사시도이다.
도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 듀얼암을 갖는 로드락 챔버가 구비된 반도체 자재 처리 장치는 크게 로드포트(10), 로드락 챔버(30), 프로 세스 챔버(40) 및 풉 적재장치(50)를 포함하여 구성된다.
로드포트(10)는 웨이퍼(122) 등의 반도체 자재가 수납된 풉(20)이 장착되는 부분이다.
밀폐형 웨이퍼 저장 용기인 파드는 200mm 웨이퍼에 주로 사용되는 카세트가 분리형이고 하방 개방형인 파드와 300mm 웨이퍼에 주로 사용되는 카세트 일체형이고 전방 개방형인 풉(FOUP : Front Open Unified Pod)이 있다.
200mm 웨이퍼용으로 사용되는 하방 개방형 파드는 카세트가 분리형이고 파드 도어가 하부에 위치하므로 로드포트의 스테이지부가 파드 도어의 개방 및 카세트 반출 위치로의 이동을 위해 승강하는 구조를 취하고 있는데 반해, 300mm 웨이퍼용인 전방개방형 풉은 카세트 일체형이고 파드 도어가 전면부에 위치하므로 스테이지부는 고정적으로 설치되고 별도의 도어개방부에 의해 파드 도어를 개방하면 후단의 로봇이 풉으로부터 웨이퍼를 반출하는 구조를 취하고 있다.
그러나, 본원발명에서는 후술하는 바와 같이, 로드포트(10)의 후단에 프론트 엔드 시스템이 아닌 로드락 챔버(30)가 직접 연결되고 로드락 챔버(30)내에 전후방향으로만 이동하여 양방향 반도체 자재 이송이 가능한 이송암이 설치되므로 일반적인 풉 적재용 로드포트의 구조에서는 웨이퍼의 반출이 불가능하므로 본원발명의 로드포트(10)는 스테이지부(12)가 승강하여 로드락 챔버(30) 내의 이송암이 웨이퍼를 반출할 수 있는 위치로 풉(20)을 승강시킬 수 있는 구조를 취하고 있는 것이 특징이다.
로드락 챔버(30)는 로드포트(10)와 프로세스 챔버(40) 사이에 위치하여 대기 압 상태인 로드포트(10)와 진공압 상태인 프로세스 챔버(40) 간의 기압 차를 조절해주는 장비로서 본원발명에서는 로드락 챔버(30) 내에 로드포트(10)에 장착된 풉(20)으로부터 웨이퍼(122)를 반출하여 프로세스 챔버(40)로 이송하는 2중암 구조의 이송암이 설치되어 있다.
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.
로드락 챔버(30)에 대한 상세한 구조 및 동작에 대해서는 도 4 및 5에서 설명하기로 한다.
로드락 챔버(30)의 상부에는 팬 필터 유닛(75)이 설치되어 웨이퍼(122)의 반출 시 풉(20)으로부터 파티클이 로드락 챔버(30) 내로 유입되는 것을 방지하도록 하는 것이 바람직하다.
풉 적재장치(50)는 반도체 라인의 천장에 설치되어 풉(20)을 해당 공정으로 이송하는 오버헤드 호이스트 트랜스포트(Overhead Hoist Transport : 이하 OHT라 함)에 의해 이송되어 선반(51)에 적재된 풉(20)을 하단의 선반(51)에 이동 적재한 후 필요시마다 풉(20)을 로드포트(20) 상에 제공하는 장치이다.
일반적으로 OHT는 저속으로 운행되므로 본원발명과 같이 로드포트(10)와 로드락 챔버(30)가 직접 연결되어 신속하게 웨이퍼(122)의 이송 및 처리가 이루어지는 경우 OHT가 필요한 수의 풉(20)을 적시에 공급하지 못하는 경우가 발생할 수 있으므로 OHT로부터 수시로 풉(20)을 전달받아 선반(51)에 적재한 후 필요시마다 풉(20)을 로드포트(20) 상에 장착하는 것이 바람직하다.
본원발명의 풉 적재장치(50)는 모든 구성이 청정실과 외부의 경계면을 형성하는 베이 파티션(Bay Partition)(90)의 외부에 설치되는 것과 달리 풉을 이송하기 위한 풉 이송장치가 베이 파티션(Bay Partition)(90) 내부의 로드락 챔버(30)의 상부에 설치되는 것이 특징이다.
즉, 일반적인 반도체 인터페이스 장치는 상술한 바와 같이, 로드포트(10)와 로드락 챔버(30)의 사이에 풉 적재장치(50)는 상당한 설치 높이를 갖는 프론트 엔드 모듈(114)이 설치되므로 베이 파티션(Bay Partition)(90)의 내부에 설치하는 것이 불가능하여 선반와 풉 이송장치가 모두 베이 파티션(Bay Partition)(90)의 외부측에 설치되며, 이러한 예가 미국등록특허 US6,283,692호에 잘 개시되어 있다.
그러나, 이러한 종래 풉 적재장치(50)의 경우 선반와 풉 이송장치가 모두 베이 파티션(Bay Partition)(90)의 외부측에 설치되므로 반도체 제조 라인의 중요한 요소 중 하나인 풋프린트가 증가되는 문제점이 있을 뿐 아니라, 작업자가 작업 중 풉 이송장치에 부딪쳐 신체적 손상을 입는 경우가 종종 발생하는 문제점이 있다.
이러한 문제점을 해결하기 위해 본원발명에서는 베이 파티션(Bay Partition)(90)의 내측에 바로 낮은 설치 높이를 갖는 로드락 챔버(30)가 설치되는 점에 착안하여 풉 이송장치의 구성을 로드락 챔버(30)의 상부 측에 설치하여 풋프린트를 현저하게 감소시키고 작업자의 안전을 보장할 수 있도록 하는 것이 특징적인 구성이다.
본 발명에 사용되는 풉 적재장치(50)는 베이 파티션(Bay Partition)(90) 외 측의 로드포트(10) 상부에 설치되는 복수개의 선반(51)과 베이 파티션(Bay Partition)(90) 내측의 로드락 챔버(30) 상부에 설치되는 풉 이송장치로 구성되고 베이 파티션(Bay Partition)(90)에는 풉(20)이 이동할 수 있도록 복수 개의 개구(미도시)가 형성되어 있다.
선반(51)는 상하로 복수 개가 설치되고, 각 선반(51)의 풉(20) 적재 위치에는 3개의 가이드 핀(51a)이 설치되어 있으며, 도시되어 있지는 않으나 풉(20)의 정상적으로 장착되었는 지 여부를 확인할 수 있도록 센서가 설치될 수도 있다.
풉 이송장치는 풉(20)을 파지하기 위한 풉 그리퍼(57)의 상부에 결합되어 파지된 풉(20)을 전후진 이동시키는 스칼라 암 방식의 이송암(56)이 수평 가이드 플레이트(58)에 취부되어 수평 가이드 레일(54) 상에서 수평 이동하고, 수평 가이드 레일(54)이 수직 가이드 플레이트(53)를 통해 수직 가이드 레일(52)에 결합되어 상하 이동하도록 구성되어 있다.
수평 가이드 플레이트(58) 상에는 이송암(56)을 구동하기 위한 모터(55)가 설치되어 있고, 수평 가이드 레일(54)과 수직 가이드 레일(52)의 일측에는 수평 가이드 플레이트(58)와 수직 가이드 플레이트(53)를 수평 또는 수직 이송하기 위한 모터(54a, 52a)가 설치되어 있다.
도시되어 있지는 않으나, 각 모터(54a, 52a)의 회전축에는 벨트가 결합되고 벨트의 일측에 수평 가이드 플레이트(58)와 수직 가이드 플레이트(53)가 취부되어 각 모터(54a, 52a)의 회전에 따라 수평 가이드 플레이트(58)와 수직 가이드 플레이트(53)가 각각 수평 및 수직 이동된다.
본 발명에서는 베이 파티션(Bay Partition)(90)에 풉(20)이 이동할 수 있도록 복수 개의 개구가 형성되어 있어 개구를 통해 외부로부터 오염 공기가 유입되므로 유입될 수 있으므로 풉 적재장치(50)와 로드락 챔버(30)는 격리 플레이트(80)를 통해 공간적으로 완전히 분리되어야 하며, 격리 플레이트(80)에 의해 완전한 밀폐가 제공되지 않는 경우를 대비하여 풉 이송장치의 상부에 팬 필터 유닛(70)를 설치하여 내부를 청정상태로 유지하는 것이 바람직하다.
도 4는 본 발명에 따른 로드락 챔버의 구조를 도시한 사시도이고, 도 5는 도 3에서 로드락 챔버 부분을 확대 도시한 요부도이다.
도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 로드락 챔버는 본체부(31), 듀얼 암 구조의 제 1 및 제 2 이송암 및 2개의 모터(33a, 33b)를 포함하여 구성된다.
본체부(31)는 전단이 베이 파티션(Bay Partition)(90)을 사이에 두고 로드포트(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 인가하기 위한 진공 라인(38b)이 형성되어 있다.
제 1 이송암 및 제 2 이송암은 본체부(31) 내부의 상면 및 하면에 각각 설치 되어 로드포트(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 제 2 암(35)과 일체로 형성되어 있다.
종래 일반적인 로봇의 이송암과 달리 본 발명의 엔드 이펙터(36)는 제 2 암(35)과 일체로 이동하므로 전진 방향의 신장과 후진 방향의 신장 시 항상 이동방향을 향하고 있게 되어 이송암의 전후진 운동만으로 인덱서(60)와 프로세스 챔버(40) 간의 웨이퍼 이송이 가능하게 된다. 따라서, 본원발명에 의할 경우에는 인덱서(60)로부터 웨이퍼(122)를 로드락 챔버(30)로 이송하기 위한 별도의 ATM 로봇이 필요하지 않으며, 별도의 회전 동작이 요구되지 않는 장점이 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 기 처리된 웨이퍼(122)를 프로세스 챔버(40)로부터 반출하는 동안 다른 하나의 이송암이 처리할 웨이퍼(122)를 프로세스 챔버(40) 내로 이송하거나, 하나의 이송암이 기 처 리된 웨이퍼(122)를 풉(20)로 이송하는 동안 다른 하나의 이송암이 풉(20)으로부터 처리될 웨이퍼(122)를 반출하는 동작이 수행될 수 있도록 함으로써 웨이퍼(122)의 처리 속도를 현저하게 향상시킬 수 있는 구조를 취하고 있다.
제 1 및 제 2 이송암은 중심에서 편심되도록 설치되도록 설치하여 이송암의 신축 동작을 위한 공간 확보를 최소화하는 것이 바람직하다. 즉, 상술한 종래 기술에서 2개의 이송암을 구동하기 위해 1개의 이송암의 신축을 축간 거리의 2배의 공간이 소요되나 본 발명에서는 이송암이 상하부에 상호 편심되도록 설치되고 상호 동작에 영향을 받지 않으므로 1개의 이송암의 축간 거리만이 요구되는 점을 주목할 필요가 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.
상기와 같은 본 발명에 따르면, 스칼라 암 구조를 갖는 2개의 이송암을 구비 하고 각 이송암이 상호 역방향 반도체 자재 이송 동작을 수행함으로써 전단 및 후단에 별도의 이송 로봇 등의 구성이 생략되고 그에 따라 설치비용 및 설치면적이 획기적으로 감소되며 웨이퍼 전송에 소요되는 시간을 단축시켜 반도체 생산 수율을 현저하게 증가시킬 수 있는 효과가 있다.
또한, 이송암과 엔드 이펙트를 일체로 형성함으로써 이송암의 전체를 회전하지 않고도 이송암의 전방 신장과 후방 신장만으로 반도체 자재를 전단과 후단의 양 방향으로 이송할 수 있어 반도체 자재 처리 효율이 증가하는 효과가 있다.
또한, 각 이송암을 내부 상면 및 하면에 설치하여 2개의 이송암을 설치하면서도 하나의 이송암의 동작 공간이 요구되도록 함으로써 로드락 챔버의 부피를 감소시키고 퍼징 및 진공 동작에 소요되는 시간을 단축시킬 수 있다.
또한, 모터와 스칼라 암만으로 이송로봇을 구현함으로써 구성이 간단하여 컴팩트한 구조를 제공하여 제조 단가를 절감시킬 수 있는 효과도 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 (7)

  1. 듀얼암을 갖는 로드락 챔버에 있어서,
    전단 및 후단에 상기 반도체 자재 반입 및 반출을 위한 게이트가 형성된 본체부;
    상기 본체부 내부의 상면에 설치되어 전단의 장치와 프로세스 챔버 간의 반도체 자재 이송 처리를 수행하는 스칼라 구조의 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 스칼라 구조의 제 2 이송암; 및
    상기 본체부 외부의 하면에 설치되어 상기 제 2 이송암을 구동하는 제 2 구동부를 포함하는 것을 특징으로 하는 듀얼암을 갖는 로드락 챔버.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 및 제 2 이송암은 상기 본체부의 중심에서 편심되도록 설치되는 것을 특징으로 하는 듀얼암을 갖는 로드락 챔버.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 각 이송암은 상기 각 구동부에 의해 신축하는 복수 개의 암을 갖고, 최종단 암의 선단에는 상기 반도체 자재를 파지하는 엔드 이펙터가 일체로 형성되는 것을 특징으로 하는 듀얼암을 갖는 로드락 챔버.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 본체부 내부 일측에는 제 1 이송암과 제 2 이송암을 공간적으로 격리시키기 위한 격리 플레이트가 설치되는 것을 특징으로 하는 듀얼암을 갖는 로드락 챔버.
  5. 제 4 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 듀얼암을 갖는 로드락 챔버.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 전단의 장치는 청정실의 경계를 형성하는 베이 파티션(Bay Partition)의 외부에 위치하는 로드포트인 것을 특징으로 하는 듀얼암을 갖는 로드락 챔버.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 본체부와 상기 로드포트 사이의 공간 상부에는 팬 필터 유닛이 설치되는 것을 특징으로 하는 듀얼암을 갖는 로드락 챔버.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005032942A (ja) 2003-07-11 2005-02-03 Daihen Corp ２アーム式搬送ロボット

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100924582B1 (ko) 2008-01-15 2009-11-02 세메스 주식회사 진공 이송 모듈 및 이를 포함하는 반도체 제조 장비

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