KR100854410B1 - 반도체 자재 처리를 위한 이송 시스템 - Google Patents

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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 자재 수납부, 상기 자재 수납부를 전후진 이동시키는 수평 이송장치 및 상기 자재 수납부의 이동방향을 따라 상기 자재 수납부와 프로세스 챔버 사이에 복수개 배치되고, 내부에 상호 역동작의 반도체 자재 이송 동작을 수행하여 상기 자재 수납부와 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 종래 클러스터 툴에 적용되는 풉 적재장치의 일례를 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명에 따른 반도체 자재 처리를 위한 이송 시스템의 구성을 도시한 사시도이다.
도 4는 본 발명에 따른 반도체 자재 처리를 위한 이송 시스템의 측면도이다.
도 5는 본 발명에 따른 풉 이송장치의 세부 구조를 도시한 도면이다.
도 6은 본 발명에 따른 로드락 챔버의 구조를 도시한 사시도이다.
도 7은 풉 적재장치의 풉 이송로봇부의 세부 구조를 도시한 도면이다.
<주요도면부호에 관한 설명>
20 : 풉(FOUP) 30 : 로드락 챔버
40 : 프로세스 챔버 50 : 풉 적재장치
60 : 풉 이송장치 70, 75 : 팬 필터 유닛
80 : 본체 프레임 90 : 분리 플레이트
95 : 도어 개폐장치
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 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, 로드 포트(115 ~ 118)에서 프론트 엔드 모듈(114), 프론트 엔드 모 듈(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.
한편, 일반적으로 풉은 반도체 라인의 천장에 설치되어 있는 오버헤드 호이스트 트랜스포트(Overhead Hoist Transport : 이하 OHT라 함)를 통해 이송되어 로드 포트(115 ~ 118) 상에 장착된다.
그러나, OHT는 저속으로 운행되므로 필요한 시점에서 로드 포트(115 ~ 118) 상에 풉이 제대로 공급되지 못하는 경우가 종종 발생하는 문제점이 있다.
이러한 문제를 해결하기 위해 로드 포트(115 ~ 118)의 상부에 설치되어 미리 적재되어 있는 풉을 로드 포트에 공급하는 풉 적재장치가 미국등록특허 US6,283,692호에 제안된 바가 있으며, 이러한 풉 적재장치가 도 2에 도시되어 있다.
그러나, 이러한 종래 풉 적재장치는 선반(62a ~ 62f) 뿐만 아니라, 선반(62a ~ 62f) 간 또는 선반(62a ~ 62f)과 로드포트(40)의 스테이지(42) 간에 풉을 이송하기 위한 엔드 이펙터(72), 지지부재(74), 슬라이더(76), 수평 가이드 레일(78) 등의 풉 이송로봇부의 구성이 외부에 설치되므로 반도체 제조 라인의 중요한 요소 중 하나인 풋프린트가 증가되는 문제점이 있을 뿐 아니라, 작업자가 작업 중 풉 이송로봇부에 부딪쳐 신체적 손상을 입는 경우가 종종 발생하는 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 풉(FOUP)의 반입 및 반출을 위한 개구가 형성되어 있는 본체 프레임, 상기 본체 프레임의 개구 부근에 설치되고 공급된 풉을 적재하였다가 필요시마다 공급하는 풉 적재장치, 상기 풉 적재장치로부터 공급된 풉을 해당 위치로 수평 이송한 후 승강하여 상기 수납된 반도체 자재가 반출위치에 위치하도록 제어하는 풉 이송장치, 상기 풉 이송장치에 의해 수평 이송된 풉의 도어를 개방하는 도어 개폐장치 및 상기 풉 이송장치와 프로세스 챔버 사이에 배치되고, 내부에 상호 역동작의 반도체 자재 이송 동작을 수행하여 상기 풉과 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 풉 적재장치는 상기 본체 프레임의 외측 상단부에 설치되어 외부로부터 공급된 풉이 장착되도록 다단으로 형성된 선반 및 상기 본체 프레임의 내측에 위치하도록 상기 풉 이송장치의 상부에 설치되어 상기 선반과 풉 이송장치 간 의 풉 이송 처리를 수행하는 풉 이송로봇부를 포함하여 구성된다.
상기 풉 이송로봇부는 상기 풉을 파지 및 파지해제하는 풉 그리퍼, 상기 풉 그리퍼에 결합되어 상기 파지된 풉을 전후진 이동시키는 이송암, 상기 이송암을 승강시키기 위한 승강부 및 상기 이송암을 수평 이동시키는 수평 이동부를 포함하여 구성된다.
또한, 상기 풉 이송장치는 상기 풉이 장착되는 본체부, 상기 본체부를 수평 이송시키기 위한 수평 이송부 및 상기 본체부를 수직 이송시키기 위한 수직 이송부를 포함하여 구성된다.
또한, 상기 풉 이송장치와 로드락 챔버의 사이 공간에는 본체 프레임 내부의 다른 공간과 공간적으로 분리하기 위한 분리 플레이트가 설치되고, 상기 도어 개폐장치는 상기 분리 플레이트에 의해 형성되는 공간 내에 설치되며, 상기 분리 플레이트에 의해 형성되는 공간의 상부 일측에는 팬 필터 유닛이 설치되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 로드락 챔버는 전단 및 후단에 상기 반도체 자재 반입 및 반출을 위한 게이트가 형성된 본체부, 상기 본체부 내부의 상면에 설치되어 상기 자재 수납장치와 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 포함하여 구성된다.
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 바람직하다.
또한, 상기 본체부 내부 일측에는 제 1 이송암과 제 2 이송암을 공간적으로 격리시키기 위한 격리 플레이트가 설치되는 것이 보다 바람직하다.
또한, 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 프레임 본체의 상부에는 팬 필터 유닛이 설치되는 것이 더욱 바람직하다.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 일 실시예를 상세하게 설명하기로 한다.
도 3은 본 발명에 따른 반도체 자재 처리를 위한 이송 시스템의 구성을 도시한 사시도이고, 도 4는 본 발명에 따른 반도체 자재 처리를 위한 이송 시스템의 측면도이다.
도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 반도체 자재 처리를 위한 이송 시스템은 본체 프레임(80)에 설치되며, 크게 풉 적재장치(50), 로드락 챔버(30), 프로세스 챔버(40), 풉 이송장치(60) 및 도어개폐장치(95)를 포함하여 구 성된다.
풉 적재장치(50)는 반도체 라인의 천장에 설치되어 풉(20)을 해당 공정으로 이송하는 OHT에 의해 이송되어 선반(51)에 적재된 풉(20)을 하단의 선반(51)에 이동 적재한 후 필요시마다 풉(20)을 풉 이송장치(60) 상에 제공하는 장치이다.
상술한 바와 같이, 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 풉 이송장치(60) 상에 장착하는 것이 바람직하다.
본원발명의 풉 적재장치(50)는 종래 모든 구성이 클린룸 벽면의 외부에 설치되는 것과 달리 풉(20)을 이송하기 위한 풉 이송로봇부가 클린룸 벽면 내부의 풉 이송장치(60)의 상부에 설치되는 것이 특징이다.
본원발명에서는 클린룸 벽면의 내측에 낮은 설치 높이를 갖는 풉 이송장치(60)가 설치되는 점에 착안하여 풉 이송장치(60)의 상부에 풉 이송로봇부를 설치하여 풋프린트를 현저하게 감소시키고 작업자의 안전을 보장할 수 있도록 하는 것이 특징적인 구성이다.
또한, 본원발명에서는 통상적으로 클린룸의 벽면에 설치되어 클린룸 내부로 풉(20)을 공급하는 인터페이스 장비인 로드포트가 생략되고 풉 적재장치(50)로부터 하단의 풉 이송장치(60)로 바로 풉(20)이 이송되는 것이 주된 특징이다.
본 발명에 따른 풉 적재장치(50)는 클린룸 벽면 외측 상부에 설치되는 복수 개의 선반(51)과 클린룸 벽면 내측의 풉 이송장치(60) 상부에 설치되는 풉 이송로봇부로 구성되고 본체 프레임(80) 중 클린룸 벽면에 해당하는 부분에는 풉(20)이 이동할 수 있도록 복수 개의 개구(미도시)가 형성되어 있다.
본 발명에서는 클린룸 벽면에 풉(20)이 이동할 수 있도록 복수 개의 개구가 형성되어 있어 개구를 통해 외부로부터 오염 공기가 유입되므로 유입될 수 있으므로 풉 이송로봇부의 상부에 팬 필터 유닛(70)를 설치하여 내부를 청정상태로 유지하는 것이 바람직하다.
선반(51)은 상하로 복수 개가 설치되고, 각 선반(51)의 풉(20) 적재 위치에는 3개의 가이드 핀(51a)이 설치되며, 도시되어 있지는 않으나 풉(20)이 정상적으로 장착되었는 지 여부를 확인할 수 있도록 감지 센서가 설치되는 것도 가능하다.
풉 이송로봇부의 세부 구성에 대해서는 도 7을 참조하여 보다 상세하게 설명하기로 한다.
풉 이송장치(60)는 스테이지(15)로부터 반출된 풉(20)을 반입 대상 로드락 챔버(30)의 위치로 수평 이송한 후 로드락 챔버(30)에서 풉(20)에 적재된 웨이퍼(122)를 반출할 수 있도록 승강하는 구조로서 이에 대해서는 도 5에서 상세하게 설명하기로 한다.
풉 이송장치(60)와 로드락 챔버(30)의 사이 공간에는 본체 프레임(80) 내부의 다른 공간과 공간적으로 분리하기 위한 분리 플레이트(90)가 설치되고, 분리 플레이트에 의해 형성되는 공간의 상부에는 팬 필터 유닛(75)이 설치되며, 공간 하부에는 풉 이송장치(60)에 장착된 풉(20)의 풉 도어(미도시)를 개방 및 폐쇄하는 도 어 개폐장치(95)가 설치되어 있다.
즉, 종래 일반적인 장치와 달리 본원발명에서는 풉 도어가 풉 이송장치(60)와 로드락 챔버(30) 사이에서 개방되므로 본체 프레임(80) 내부 중 웨이퍼(122)가 반출되는 부분의 공간을 다른 공간과 격리시키고 팬 필터 유닛(75)을 이용하여 처정공기를 유입시킴으로써 국부 청정을 구현하는 것이 바람직하다.
로드락 챔버(30)는 대기압 상태인 본체 프레임(80)의 내부와 진공압 상태인 프로세스 챔버(40) 간의 기압 차를 조절해주는 장비로서, 본 발명의 로드락 챔버(30)는 내부에 상호 역동작의 반도체 자재 이송 동작을 수행하여 자재 수납부(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.
로드락 챔버(30)에 대한 상세한 구조 및 동작에 대해서는 도 6에서 설명하기로 한다.
그리고, 본체 프레임(80)의 상부에는 본체 프레임(80) 내부를 청정상태로 유지하도록 팬 필터 유닛(70)이 설치되는 것이 바람직하다.
도 5는 본 발명에 따른 풉 이송장치의 세부 구조를 도시한 도면이다.
도 5에 도시된 바와 같이, 풉 이송장치(60)는 본체부, 수평 이송부 및 수직 이송부를 포함하여 구성된다.
본체부는 풉(20)을 장착 및 지지하는 부분으로서 베이스 프레임(63) 상에 지지부(62)가 설치되고 지지부(62) 상에 풉(20)이 장착되는 풉 장착부(61)가 형성되어 있다.
수평 이송부는 본체부를 해당하는 로드락 챔버(30)의 위치로 이동시키기 위한 것으로서, 수평방향으로 설치된 수평 가이드 레일(68-2), 모터(65-2)에 의해 구동되어 회전하는 벨트(66-2), 일측이 벨트(66-2)에 결합되어 벨트(66-2)의 회전 시 수평이동하는 가이드 플레이트(67), 일측이 가이드 플레이트(67)의 타측에 결합되고 다른 일측이 수평 가이드 레일(68-2)과 슬라이딩 결합하여 가이드 플레이트(67)의 수평 이동 시 연동되어 수평 가이드 레일(68-2) 상을 슬라이딩 이동하며, 전면에 수직 이송부가 설치되는 설치 플레이트(64-2)를 포함하여 구성된다.
수직 이송부는 설치 플레이트(64-2) 상에 수직방향으로 설치된 수직 가이드 레일(68-1), 모터(65-1)에 의해 구동되어 회전하는 벨트(66-1), 일측이 벨트(66-1)에 결합되고 다른 일측이 수직 가이드 레일(68-1)과 슬라이딩 결합하여 벨트(66-1)의 회전 시 수직 가이드 레일(68-1) 상을 슬라이딩 이동하며, 타측이 본체부의 베이스 프레임(63)에 결합되는 가이드 플레이트(64-1)를 포함하여 구성된다.
따라서, 가이드 플레이트(64-1)가 수직 가이드 레일(68-1) 상을 슬라이딩 이동하여 승강하면 그에 결합된 본체부가 연동되어 승강하여 로드락 챔버(30)의 이송암이 웨이퍼(122)를 반출할 수 있는 높이로 풉(20)을 승강시키게 된다.
또한, 본체부 및 수직 이송부가 결합 및 설치되는 설치 플레이트(64-2)가 수 평 가이드 레일(68-2)을 따라 수평으로 슬라이딩 이동함에 따라 본체부가 원하는 로드락 챔버(30)의 위치로 이동하게 된다.
도 6은 본 발명에 따른 로드락 챔버의 구조를 도시한 사시도이다.
도 6에 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 풉 이송장치(60)와 프로세스 챔버(40)의 사이에 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 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 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 하나의 이송암(34, 35)이 풉(20)으로부터 처리할 웨이퍼(122)를 반출하는 동안 다른 하나의 이송암이 처리가 완료된 웨이퍼(122)를 반출하여 풉(20)으로 이송하고, 하나의 이송암이 처리된 웨이퍼(122)를 프로세스 챔버(40)로부터 반출하는 동안 처리할 웨이퍼(122)를 프로세스 챔버(30)로 이송하는 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.
도 6은 풉 적재장치의 풉 이송로봇부의 세부 구조를 도시한 도면이다.
도 6에 도시된 바와 같이, 풉 이송로봇부는 풉(20)을 파지하기 위한 풉 그리 퍼(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.
이하에서는 도 3 ~ 7을 참조하여 본 발명에 따른 반도체 자재 처리를 위한 이송 시스템의 동작을 상세하게 설명하기로 한다.
우선 OHT를 통해 풉(20)이 풉 적재장치(50)의 선반(51) 최상단에 장착되면, 풉 이송로봇부가 풉(20)을 하단의 선반(51)으로 이송시키고, 하단의 선반(51)에 장착된 풉(20)을 풉 이송장치(60)의 풉 장착부(61) 상에 장착시킨다.
풉(20)이 장착되면, 풉 이송장치(60)는 웨이퍼(122)를 공급할 해당 로드락 챔버(30)로 이동하게 되고, 도어 개폐장치(95)가 풉(20)의 도어를 개방한 후 하강 하면 로드락 챔버(30)의 이송암(34, 35)이 풉(20)에 수납된 웨이퍼(122)를 반출하여 후단의 프로세스 챔버(40)로 공급하고 처리가 완료된 웨이퍼(122)를 회수하여 풉(20)에 재수납하게 된다. 본 실시예에서 로드락 챔버(30)의 이송암(34, 35)은 수평 운동만이 가능하므로 풉 이송장치(60)가 반출 또는 반입될 웨이퍼(122)의 위치에 따라 승강하여 로드락 챔버(30)의 이송암(34, 35)이 웨이퍼(122)를 풉 이송장치(60)로/로부터 반출/반입할 수 있도록 한다.
풉 이송장치(60)는 전후진 이동을 하면서 복수개의 로드락 챔버(30)로의 웨이퍼(122) 반출 및 회수 동작을 수행하게 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 (10)

  1. 반도체 자재에 소정의 공정 처리를 수행하는 프로세스 챔버로 반도체 자재를 공급하기 위한 이송 시스템에 있어서,
    일측에 풉(FOUP)의 반입 및 반출을 위한 개구가 형성되어 있는 본체 프레임;
    상기 본체 프레임의 개구 부근에 설치되고 공급된 풉을 적재하였다가 필요시마다 공급하는 풉 적재장치;
    상기 풉 적재장치로부터 공급된 풉을 해당 위치로 수평 이송한 후 승강하여 상기 수납된 반도체 자재가 반출위치에 위치하도록 제어하는 풉 이송장치;
    상기 풉 이송장치에 의해 수평 이송된 풉의 도어를 개방하는 도어 개폐장치; 및
    상기 풉 이송장치와 프로세스 챔버 사이에 배치되고, 내부에 상호 역동작의 반도체 자재 이송 동작을 수행하여 상기 풉과 프로세스 챔버 간에 반도체 자재를 이송하는 듀얼 이송암이 설치되어 있는 로드락 챔버를 포함하되,
    상기 풉 적재장치는 상기 본체 프레임의 외측 상단부에 설치되어 외부로부터 공급된 풉이 장착되도록 다단으로 형성된 선반 및 상기 본체 프레임의 내측에 위치하도록 상기 풉 이송장치의 상부에 설치되어 상기 선반과 풉 이송장치 간의 풉 이송 처리를 수행하는 풉 이송로봇부를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 자재 처리를 위한 이송 시스템.
  2. 삭제
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 풉 이송로봇부는
    상기 풉을 파지 및 파지해제하는 풉 그리퍼;
    상기 풉 그리퍼에 결합되어 상기 파지된 풉을 전후진 이동시키는 이송암;
    상기 이송암을 승강시키기 위한 승강부; 및
    상기 이송암을 수평 이동시키는 수평 이동부를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 자재 처리를 위한 이송 시스템.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 풉 이송장치는
    상기 풉이 장착되는 본체부;
    상기 본체부를 수평 이송시키기 위한 수평 이송부; 및
    상기 본체부를 수직 이송시키기 위한 수직 이송부를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 자재 처리를 위한 이송 시스템.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 풉 이송장치와 로드락 챔버의 사이 공간에는 본체 프레임 내부의 다른 공간과 공간적으로 분리하기 위한 분리 플레이트가 설치되고, 상기 도어 개폐장치는 상기 분리 플레이트에 의해 형성되는 공간 내에 설치되며, 상기 분리 플레이트에 의해 형성되는 공간의 상부 일측에는 팬 필터 유닛이 설치되는 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 풉 이송장치와 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 8 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 시스템.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 프레임 본체의 상부에는 팬 필터 유닛이 설치되는 것을 특징으로 하는 반도체 자재 처리를 위한 이송 시스템.
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