KR100829920B1 - 복층 구조의 반도체 제조 설비 및 그의 웨이퍼 이송 방법 - Google Patents

복층 구조의 반도체 제조 설비 및 그의 웨이퍼 이송 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 복층 구조의 반도체 제조 설비 및 그의 웨이퍼 이송 방법에 관한 것이다. 반도체 제조 설비는 다수의 처리 유닛들을 구비하는 공정 처리부가 상층부와 하층부로 이루어진다. 반도체 제조 설비는 다수의 웨이퍼가 적재된 풉(FOUP)으로부터 상층부로 웨이퍼를 공급할 때, 인덱서의 이송 로봇을 이용하여 웨이퍼를 인출하고, 동시에 인덱서의 버퍼부를 상층부에서 하층부의 위치로 이동시킨다. 또 반도체 제조 설비는 인출된 웨이퍼를 버퍼부로 이송하고, 이송된 웨이퍼를 하층부의 위치에 있는 버퍼부에 적재하며 이어서 웨이퍼가 적재된 버퍼부를 상층부의 위치로 이동시켜서 상층부로 웨이퍼를 공급한다. 본 발명에 의하면, 상층부로 공급할 웨이퍼가 있으면, 웨이퍼 인출과 동시에 버퍼부를 상층부에서 하층부의 위치로 이동시킴으로써, 웨이퍼 이송 시간을 단축하여 생산성을 향상시킨다.
반도체 제조 설비, 복층 구조, 상층부, 웨이퍼 이송, 인덱서

Description

복층 구조의 반도체 제조 설비 및 그의 웨이퍼 이송 방법{SEMICONDUCTOR MANUFACTURING EQUIPMENT WITH MULTI-STORIED AND METHOD FOR TRANSFERRING WAFER OF THE SAME}
도 1은 일반적인 복층 구조의 반도체 제조 설비에서의 웨이퍼 이송 수순을 나타내는 흐름도;
도 2는 본 발명에 따른 복층 구조의 반도체 제조 설비의 구성을 도시한 도면; 그리고
도 3은 본 발명에 따른 복층 구조의 반도체 제조 설비에서의 웨이퍼 이송 수순을 나타내는 흐름도이다.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호 설명 *
100 : 반도체 제조 설비 102 : 풉(FOUP)
104 : 제어부 106 : 로드 포트
108 : 공정 처리부 110 : 인덱서
112, 122, 132 : 이송 로봇 114 : 버퍼부
116 : 구동부 120 : 상층부
124, 134 : 처리 유닛 130 : 하층부
본 발명은 반도체 제조 설비에 관한 것으로, 좀 더 구체적으로는 복층 구조의 반도체 제조 설비 및 그의 웨이퍼 이송 방법에 관한 것이다.
복층 구조의 반도체 제조 설비는 카세트로부터 공정 처리부로 웨이퍼를 공급할 때, 인덱서(indexer)를 이용하여 상층부 및 하층부로 웨이퍼를 이송한다. 이 때, 인덱서는 상층부로 웨이퍼를 직접 공급하지 못하기 때문에 상층부로 웨이퍼를 이동시키는 이송 장치 예를 들어, 버퍼부, 실린더 및 이송 로봇 등을 이용하여 상층부와 하층부 간에 웨이퍼를 공급한다.
그러나 이러한 이송 장치의 사용으로 인하여 상층부 및 하층부 간의 웨이퍼 이송은 공급 시간이 틀려지게 된다. 즉, 상층부가 하층부보다 상대적으로 웨이퍼가 늦게 공급되어, 하층부에서 공정 처리를 위해 일정 시간 동안을 대기해야 하므로 생산성이 저하되는 문제점이 있다.
일반적인 복층 구조의 반도체 제조 설비는 풉(FOUP : Front Open Unified Pod)(또는 카세트)에서 인덱서에 의해 상층부로 웨이퍼를 공급하기 위해서는 도 1에 도시된 동작 수순을 처리한다.
도 1을 참조하면, 단계 S10에서 풉(FOUP)(이하 카세트라 한다)에 상층부로 공급할 웨이퍼가 있는지 판별한다. 상층부로 공급할 웨이퍼가 있으면, 단계 S12에서 인덱서의 이송 로봇은 카세트로부터 웨이퍼를 인출(pick)한다. 이 때, 평균 동작 시간은 약 4.5 초가 소요된다. 단계 S14에서 인덱서의 이송 로봇은 웨이퍼를 버퍼부로 이송한다
단계 S16에서 버퍼부로 웨이퍼 이송이 완료된 후, 버퍼부를 아래로 즉, 상층부에서 하층부 위치로 이동시킨다. 여기서 다운 이동(down move)이 요청되는 동작 시간은 평균 약 5 초가 소요된다. 단계 S18에서 이송 로봇으로부터 버퍼부로 웨이퍼를 적재한다. 이 경우, 동작 시간은 평균 약 4.5 초가 소요된다. 단계 S20에서 적재 완료된 후, 버퍼부는 하층부에서 상층부로 업 이동(up move)시킨다. 이 경우, 동작 시간은 평균 약 7 초가 소요된다.
이어서 단계 S22에서 버퍼부가 업 이동이 완료되면, 상층부의 이송 로봇이 버퍼부로부터 웨이퍼를 인출하여 해당 처리 유닛으로 웨이퍼를 공급한다. 상술한 바와 같이, 카세트로부터 상층부로 웨이퍼를 공급하는데 필요한 시간은 평균 약 21 초가 소요된다.
따라서 일반적인 복층 구조의 반도체 제조 설비는 상술한 단계 S12에서 단계 S18까지의 동작 수순을 순차적으로 처리함으로써, 각 동작의 처리 시간이 모두 소요되어 상층부로의 웨이퍼 공급 시간이 지연된다. 그 결과, 상층부 및 하층부로 공급되는 웨이퍼의 로딩 시간이 달라지게 되어 먼저 로딩된 하층부는 대기함으로써, 생산성이 저하되는 문제점이 있다.
본 발명의 목적은 상층부로 웨이퍼를 이송하는 소요 시간을 단축하기 위한 복층 구조의 반도체 제조 설비 및 그의 웨이퍼 이송 방법을 제공하는 것이다.
삭제
본 발명의 또 다른 목적은 선 동작에 의한 웨이퍼를 이송 공급하여 생산성을 향상시키는 복층 구조의 반도체 제조 설비 및 그의 웨이퍼 이송 방법을 제공하는 것이다.
상기 목적들을 달성하기 위한, 본 발명의 복층 구조의 반도체 제조 설비는 웨이퍼 이송에 따른 소요 시간을 단축시킴으로써 생산성을 향상시킬 수 있다.
본 발명의 반도체 제조 설비는 반도체 제조 공정을 처리하는 다수의 처리 유닛들을 포함하는 공정 처리부가 상층부 및 하층부의 복층 구조로 구비된다.
이러한 반도체 제조 설비는, 다수의 웨이퍼들이 적재된 카세트와; 상기 카세트로부터 웨이퍼를 인출하는 이송 로봇과; 상기 이송 로봇으로부터 인출된 웨이퍼를 임시로 적재하는 버퍼부와; 상기 상층부 및 상기 하층부에 대응하여 상기 버퍼부를 상하로 이동시키는 구동부 및; 상기 이송 로봇 및 상기 구동부를 제어하는 제어부를 포함한다.
한 실시예에 있어서, 상기 제어부는; 상기 카세트에 상기 상층부로 공급할 웨이퍼가 있으면, 상기 이송 로봇이 상기 카세트로부터 웨이퍼를 인출할 때, 동시에 상기 버퍼부를 상기 하층부의 위치로 이동되도록 상기 구동부를 제어하고, 상기 이송 로봇으로부터 상기 하층부의 위치로 이동된 상기 버퍼부로 상기 인출된 웨이퍼를 적재하고, 이어서 상기 버퍼부를 상기 상층부의 위치로 이동시켜서 상기 상층부로 웨이퍼를 공급하도록 한다.
다른 실시예에 있어서, 상기 이송 로봇과 상기 버퍼부는 인덱서에 구비된다.
또 다른 실시예에 있어서, 상기 구동부는 상기 버퍼부를 상하로 이동시키는 업/다운 실린더로 구비된다.
본 발명의 다른 특징에 따르면, 반도체 제조 공정을 처리하는 다수의 처리 유닛들을 포함하는 공정 처리부가 상층부 및 하층부의 복층 구조로 구비되는 반도체 제조 설비의 웨이퍼 이송 방법이 제공된다.
이 특징의 웨이퍼 이송 방법은, 다수의 웨이퍼가 적재된 카세트로부터 상기 상층부로 공급할 웨이퍼가 있는지를 판별하고; 이송 로봇을 이용하여 상기 카세트로부터 웨이퍼를 인출하고, 동시에 상기 공정 처리부와 상기 카세트 사이에 구비된 버퍼부를 상기 상층부에서 상기 하층부의 위치로 이동시키고; 상기 인출된 웨이퍼를 상기 버퍼부로 이송하고; 상기 이송된 웨이퍼를 상기 하층부의 위치에 있는 상기 버퍼부에 적재하며; 이어서 상기 웨이퍼가 적재된 버퍼부를 상기 상층부의 위치로 이동시켜서 상기 상층부에 웨이퍼를 공급하도록 한다.
한 실시예에 있어서, 상기 웨이퍼 이송 방법은; 상기 공급된 웨이퍼를 인출 하여 공정을 처리하는 상기 공정 처리부에 구비되는 어느 하나의 처리 유닛으로 웨이퍼를 로딩하는 것을 더 포함한다.
삭제
본 발명의 실시예들은 여러 가지 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 서술하는 실시예들로 인해 한정되어지는 것으로 해석되어서는 안된다. 본 실시예들은 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 따라서 도면에서의 구성 요소의 형상 등은 보다 명확한 설명을 강조하기 위해서 과장되어진 것이다.
이하 첨부된 도 2 및 도 3을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다.
도 2는 본 발명에 따른 복층 구조의 반도체 제조 설비의 구성을 도시한 도면이다.
도 2를 참조하면, 반도체 제조 설비(100)는 공정을 처리하는 다수의 처리 유닛(124, 134)들을 구비하는 공정 처리부(108)가 상층부(120)와 하층부(130)의 복층 구조로 이루어진다. 예를 들어, 반도체 제조 설비(100)는 세정 공정을 처리하는 매엽식 또는 배치식 세정 설비 등이다.
반도체 제조 설비(100)는 다수의 웨이퍼가 적재된 풉(FOUP)(102)(이하 카세트라 한다)들이 로딩되는 다수의 로드 포트(load port)(106)와, 공정 처리부(108)와 로드 포트(106) 사이에 구비되는 인덱서(110)와, 상층부(120) 및 하층부(130)의 공정 처리부(108) 및, 설비의 제반 동작을 제어하는 제어부(104)를 포함한다.
인덱서(110)는 로드 포트(106)에 로딩된 카세트(102)로부터 웨이퍼를 인출(pick)하는 적어도 하나의 이송 로봇(112)과, 이송 로봇(112)으로부터 웨이퍼를 받아서 임시로 적재(place)하는 버퍼부(114) 및, 버퍼부(114)의 상하 이동을 구동하는 구동부(116)를 포함한다. 구동부(116)는 인덱서(110) 내부에서 버퍼부(114)를 상층부(120)와 하층부(130) 사이로 상하 이동시키는 업/다운 실린더(Up/Down Cylinder : UDC)로 구비된다.
공정 처리부(108)는 상층부(120)와 하층부(130) 각각이 공정을 처리하는 다수의 처리 유닛(124, 134)들 예를 들어, 약액조(chemical bath), 린스조(rinse bath), 건조조(dry bath) 등과, 처리 유닛(124, 134)으로 웨이퍼를 이송하는 적어도 하나의 이송 로봇(122, 132)들을 포함한다.
그리고 제어부(104)는 예컨대, 컴퓨터 시스템, 프로그램어블 로직 컨트롤러(PLC) 등으로 구비되어, 공정 진행에 따라 웨이퍼를 상층부(120) 및 하층부(130)로 공급하기 위해 다수의 이송 로봇(112, 122, 132)들과, 버퍼부(114)를 이동시키는 구동부(116)의 동작을 제어한다.
삭제
구체적으로 도 3은 본 발명에 따른 복층 구조의 반도체 제조 설비에서의 웨 이퍼 이송 수순을 나타내는 흐름도이다. 이 수순은 제어부(104)가 처리하는 프로그램으로 제어부(104)의 메모리 장치(미도시됨)에 저장된다.
도 3을 참조하면, 단계 S150에서 카세트(102)에 상층부(120)로 공급할 웨이퍼가 있는지를 판별한다. 카세트(102)에 상층부(120)로 공급될 웨이퍼가 있으면, 단계 S152에서 인덱서(110)의 이송 로봇(112)을 제어하여 카세트(102)에서 웨이퍼를 인출(pick)하고, 동시에 구동부(116)를 제어하여 버퍼부(114)를 아래로 이동시킨다. 단계 S154에서 웨이퍼를 인출한 이송 로봇(112)을 하층부(130) 위치의 버퍼부(114)로 웨이퍼를 이송한다. 단계 S156에서 버퍼부(114)가 하층부(130)의 위치로 이동되면 이송 로봇(112)으로부터 웨이퍼를 버퍼부(114)로 적재한다. 단계 S158에서 웨이퍼가 적재된 버퍼부(114)를 상층부(120)의 위치로 이동시킨다. 이어서 단계 S160에서 상층부(120)에 웨이퍼를 공급하여 상층부(120)의 이송 로봇(122)이 해당 처리 유닛(124)으로 공급하기 위해 버퍼부(114)에서 웨이퍼를 인출(pick)한다.
예를 들어, 단계 S152에서 인덱서(110)의 이송 로봇(112)이 카세트(102)에서 웨이퍼를 인출하는데 소요되는 평균 동작 시간은 약 4.5 초이고, 버퍼부(114)를 상층부에서 하층부로 이동하는데 소요되는 평균 동작 시간은 약 5 초이다. 따라서 본 발명의 웨이퍼 이송 방법은 단계 S152에서 웨이퍼 인출과 동시에 선 동작(preceding operation)으로 버퍼부(114)를 아래로 이동시킴으로써, 웨이퍼를 버퍼부(114)에 적재하는데 소요되는 시간이 단축된다. 또 단계 S152에 의해 후속 단계 S158에서도 웨이퍼가 버퍼부(114)에 적재 완료된 후, 바로 버퍼부(114)를 위로 이동시킬 수 있어서 평균 약 6 초의 동작 시간으로 처리되어 종래의 웨이퍼 이송 방법보다 약 1 초가 단축되는 효과를 얻을 수 있다.
그러므로 본 발명의 웨이퍼 이송 방법은 버퍼부(114)의 이동을 위한 선 동작에 의해 웨이퍼 인출과, 버퍼부(114)의 다운 이동 및 웨이퍼 인출 후 버퍼부(114)로의 이동이 동시에 이루어진다. 따라서 상층부(120)로 웨이퍼를 공급하는데 본 발명에 의하면 평균 동작 시간이 약 15.5 초가 소요되고, 종래 기술에 의하면 평균 동작 시간이 약 21 초가 소요되므로 평균 동작 시간이 약 26 % 정도 단축되어 보다 원할하고 신속하게 상층부(120)로 웨이퍼 공급이 가능하다. 이는 생산성에 있어서, 동일한 조건에서 약 900 매 정도의 웨이퍼를 더 이송할 수 있는 효과를 얻는다.
이상에서, 본 발명에 따른 웨이퍼 이송 시간 단축을 위한 복층 구조의 반도체 제조 설비의 구성 및 작용을 상세한 설명과 도면에 따라 도시하였지만, 이는 실시예를 들어 설명한 것에 불과하며, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변화 및 변경이 가능하다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 반도체 제조 설비는 상층부로 공급할 웨이퍼가 있으면, 웨이퍼 인출과 동시에 버퍼부를 상층부에서 하층부의 위치로 이동시킴으로써, 웨이퍼 이송 시간을 단축할 수 있다.
또한, 본 발명의 반도체 제조 설비는 상층부와 하층부로 공급되는 웨이퍼의 이송 시간을 단축하고, 생산성을 향상시킬 수 있다.

Claims (7)

  1. 반도체 제조 공정을 처리하는 다수의 처리 유닛들을 포함하는 공정 처리부가 상층부 및 하층부의 복층 구조로 구비되는 반도체 제조 설비에 있어서:
    다수의 웨이퍼들이 적재된 카세트와;
    상기 카세트로부터 웨이퍼를 인출하는 이송 로봇과;
    상기 이송 로봇으로부터 인출된 웨이퍼를 임시로 적재하는 버퍼부와;
    상기 상층부 및 상기 하층부에 대응하여 상기 버퍼부를 상하로 이동시키는 구동부 및;
    상기 이송 로봇 및 상기 구동부를 제어하는 제어부를 포함하되,
    상기 제어부는;
    상기 카세트에 상기 상층부로 공급할 웨이퍼가 있으면, 상기 이송 로봇이 상기 카세트로부터 웨이퍼를 인출할 때, 동시에 상기 버퍼부를 상기 하층부의 위치로 이동되도록 상기 구동부를 제어하고, 상기 이송 로봇으로부터 상기 하층부의 위치로 이동된 상기 버퍼부로 상기 인출된 웨이퍼를 적재하고, 이어서 상기 버퍼부를 상기 상층부의 위치로 이동시켜서 상기 상층부로 웨이퍼를 공급하도록 하는 것을 특징으로 하는 반도체 제조 설비.
  2. 삭제
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 이송 로봇과 상기 버퍼부는 인덱서에 구비되는 것을 특징으로 하는 반도체 제조 설비.
  4. 제 1 항 또는 제 3 항에 있어서,
    상기 구동부는 상기 버퍼부를 상하로 이동시키는 업/다운 실린더로 구비되는 것을 특징으로 하는 반도체 제조 설비.
  5. 반도체 제조 공정을 처리하는 다수의 처리 유닛들을 포함하는 공정 처리부가 상층부 및 하층부의 복층 구조로 구비되는 반도체 제조 설비의 웨이퍼 이송 방법에 있어서:
    다수의 웨이퍼가 적재된 카세트로부터 상기 상층부로 공급할 웨이퍼가 있는지를 판별하고;
    이송 로봇을 이용하여 상기 카세트로부터 웨이퍼를 인출하고, 동시에 상기 공정 처리부와 상기 카세트 사이에 구비된 버퍼부를 상기 상층부에서 상기 하층부의 위치로 이동시키고;
    상기 인출된 웨이퍼를 상기 버퍼부로 이송하고;
    상기 이송된 웨이퍼를 상기 하층부의 위치에 있는 상기 버퍼부에 적재하며; 이어서
    상기 웨이퍼가 적재된 버퍼부를 상기 상층부의 위치로 이동시켜서 상기 상층부에 웨이퍼를 공급하도록 하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 이송 방법.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 웨이퍼 이송 방법은;
    상기 공급된 웨이퍼를 인출하여 공정을 처리하는 상기 공정 처리부에 구비되는 어느 하나의 처리 유닛으로 웨이퍼를 로딩하는 것을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 이송 방법.
  7. 삭제
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