KR100897851B1 - 기판 처리 장치 - Google Patents

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Abstract

공정 시간을 단축하기 위한 기판 처리 장치는 입출부, 반입 정렬부, 기판 처리부, 반출 정렬부 및 수평 반송부를 포함한다. 입출부는 피처리 기판이 반입되고, 처리된 기판이 반출된다. 반입 정렬부는 반입된 피처리 기판을 정렬한다. 기판 처리부는 복수의 공정 챔버들을 포함하고, 반입 정렬부에 의해 정렬된 피처리 기판을 처리한다. 반출 정렬부는 반입 정렬부과 인접하게 배치되어 처리된 기판을 정렬한다. 수평 반송부는 반입 정렬부와 반출 정렬부 간을 주행하며, 기판을 반송한다. 반입 정렬부와 반출 정렬부를 독립적으로 구비함으로써 기판의 반입 및 반출시 대기시간을 감소하여 생산성을 향상시킬 수 있다.
Figure R1020070085948
기판, 약액 공정, 반입, 반출

Description

기판 처리 장치{APPARATUS FOR PROCESSING A SUBSTRATE}
본 발명은 기판 처리 장치에 관한 것이다. 보다 상세하게는 약액 공정을 수행하기 위한 기판 처리 장치에 관한 것이다.
일반적으로 집적 회로 소자는 반도체 기판 등을 이용하여 제조되는 반도체 소자, 유리 기판 등을 이용하여 제조하는 평판 디스플레이 소자 등을 포함한다. 그리고, 집적 회로 소자는 기판 상에 여러 가지 물질을 박막 형태로 증착하고 이를 패터닝하여 제조한다. 이를 위하여 증착 공정, 식각 공정, 세정 공정 및 건조 공정 등 여러 단계의 서로 다른 공정이 요구된다. 각각의 공정에서 기판은 해당 공정의 진행에 최적의 조건을 제공하는 공정 챔버에 장착되어 처리된다.
기존의 공정 시스템은 반도체 장치의 제조 공정을 일괄 처리할 수 있는 복수개의 공정 챔버들이 일렬로 배치되고, 상기 공정 챔버들의 기판이 들어오는 반입 경로와 처리된 기판이 반출되는 반출 경로가 하나의 경로로 형성되어 있다.
상기 반입/반출 경로가 하나로 형성됨에 따라서, 처리할 기판이 들어올 때는 처리 완료된 기판의 반출을 잠시 대기하거나, 처리 완료된 기판이 반출될 때는 처리할 기판의 반입을 잠시 대기해야 한다. 즉, 기판의 반입과 반출이 동시에 진행 되지 못함에 따라서 제조 공정 시간이 길어져 생산성이 저하되는 문제점을 가진다.
이에 본 발명의 기술적 과제는 이러한 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 제조 공정 시간을 단축하기 위한 기판 처리 장치를 제공하는 것이다.
상기한 본 발명의 목적을 실현하기 위한 실시예에 따른 기판 처리 장치는 입출부, 반입 정렬부, 기판 처리부, 반출 정렬부 및 수평 반송부를 포함한다. 상기 입출부는 피처리 기판이 반입되고, 처리된 기판이 반출된다. 상기 반입 정렬부는 상기 반입된 피처리 기판을 정렬한다. 상기 기판 처리부는 복수의 공정 챔버들을 포함하고, 상기 반입 정렬부에 의해 정렬된 상기 피처리 기판을 처리한다. 상기 반출 정렬부는 상기 반입 정렬부과 인접하게 배치되어, 상기 처리된 기판을 정렬한다. 상기 수평 반송부는 상기 반입 정렬부와 상기 반출 정렬부 간을 주행하며, 기판을 반송한다.
상기 반입 정렬부는 상기 피처리 기판이 수평 방향으로 수납된 제1 카세트를 회전하여 상기 피처리 기판을 수직 방향으로 정렬하는 제1 위치 전환부 및 상기 제1 카세트로부터 상기 피처리 기판을 꺼내는 제1 푸셔를 포함한다. 상기 반출 정렬부는 상기 기판 처리부로부터 처리된 기판을 제2 카세트에 수직 방향으로 수납하는 제2 푸셔 및 상기 제2 카세트를 회전하여 상기 처리된 기판을 수평 방향으로 정렬 하는 제2 위치 전환부를 포함한다.
상기 실시예에 따른 기판 처리 장치는 상기 기판을 수납하는 공간을 갖는 캐리어를 더 포함하며, 상기 피처리 기판은 상기 캐리어에 수납되어 상기 입출부를 통해 반입되고, 상기 처리된 기판은 상기 캐리어에 수납되어 상기 입출부를 통해 반출된다.
상기 수평 반송부는 상기 반입된 캐리어에 수납된 상기 피처리 기판을 상기 제1 카세트로 반송하고, 상기 제2 카세트에 수납된 상기 처리된 기판을 빈 캐리어로 반송한다.
바람직하게 상기 수평 반송부는 기판을 수납하는 공간을 가지는 캐리어와 상기 반입 또는 반출 정렬부 사이에서 회전 운동하는 회전부와 상기 회전부에 고정되어 직선 운동하고, 복수의 기판들을 로딩 및 언로딩하는 제1 가이드부 및 상기 회전부에 고정되어 직선 운동하고, 하나의 기판을 로딩 및 언로딩하는 제2 가이드부를 포함한다.
이러한 기판 처리 장치에 의하면, 기판 처리 장치에서 반입된 피처리 기판들을 정렬하는 반입 정렬부와 처리된 기판들을 정렬하는 반출 정렬부를 독립적으로 구비함으로써 기판의 반입 및 반출시 대기시간을 감소하여 생산성을 향상시킬 수 있다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다. 첨부된 도면에 있어서, 구조물들의 치수는 본 발명의 명확성을 기하기 위하여 실제보다 확대하여 도시한 것이다.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명을 보다 상세하게 설명하고자 한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 기판 처리 장치에 대한 평면도이다.
도 1을 참조하면, 기판 처리 장치는 기판 전달부(100), 기판 정렬부(200), 기판 이송부(300) 및 기판 처리부(400)를 포함한다.
상기 기판 전달부(100)는 입출부(110), 캐리어(120), 오프너(130), 캐리어 수용부(140) 및 캐리어 이송부(150)를 포함한다.
입출부(110)는 기판을 수납할 수 있는 공간을 갖는 캐리어(120)가 반입되거나 반출된다.
상기 캐리어(120)는 하나의 세트를 이룬 25매의 기판들을 내부에 수평하게 수납한다. 따라서, 상기 캐리어(120)에는 기판을 수평으로 놓인 상태로 지지하기 위한 평행한 홈이 25개소 씩 형성될 수 있다. 예를 들면, 캐리어(120)는 기판을 수평한 상태로 수납, 운반 및 보관하는 차세대의 기판 수납 지그인 프론트 오픈 유니파이드 포드(front open unified pod : FOUP)를 포함할 수 있다.
상기 오프너(130)는 기판이 수납된 캐리어(120)의 도어를 개폐한다.
상기 캐리어 수용부(140)는 캐리어(120)를 수용한다. 예를 들면, 상기 캐리 어 수용부(140)는 캐리어(120)를 전달받기 위한 선반 형상을 갖는다.
상기 캐리어 이송부(150)는 캐리어 수용부(140)를 이동시킨다. 예를 들어, 캐리어 이송부(150)는 처리할 기판이 수납된 캐리어(120)를 이송하고, 처리된 기판이 수납된 캐리어(120)를 이송한다. 또한, 빈 캐리어(120) 역시 소정의 위치로 이송하여 정렬한다.
상기 기판 정렬부(200)는 수평 반송부(210), 반입 정렬부(230) 및 반출 정렬부(250)를 포함한다.
상기 수평 반송부(210)는 상기 캐리어(120)에 수납된 피처리 기판들을 일괄적으로 꺼내어 상기 반입 정렬부(230)로 반송한다. 또한, 상기 수평 반송부(210)는 상기 반출 정렬부(250)에 수납된 처리된 기판들을 일괄적으로 꺼내어 빈 캐리어(120)로 반송한다. 예를 들어, 상기 수평 반송부(210)는 25매의 피처리/처리된 기판들을 일괄적으로 반송한다.
상기 반입 정렬부(230)는 제1 카세트(231), 제1 위치 전환부(233) 및 제1 푸셔(235)를 포함한다. 상기 제1 카세트(231)에는 상기 수평 반송부(210)에 의해 상기 캐리어(120)로부터 전달된 피처리 기판들이 수평 방향으로 수납된다. 상기 제1 위치 전환부(233)는 상기 제1 카세트(231)를 90도 회전시켜 상기 제1 카세트(231)에 수납된 피처리 기판들을 수직 방향으로 정렬시킨다. 상기 제1 푸셔(235)는 수직 방향으로 정렬된 피처리 기판들을 상기 제1 카세트(231)로부터 꺼낸다.
상기 반출 정렬부(250)는 제2 카세트(251), 제2 위치 전환부(253) 및 제2 푸셔(255)를 포함하며, 상기 반출 정렬부(230)와 동일 평면상에 위치한다. 상기 제2 푸셔(255)는 상기 기판 처리부(400)에서 처리가 완료된 기판들이 상기 제2 카세트(251)에 수직 방향으로 수납한다. 상기 제2 위치 전환부(253)는 상기 처리된 기판이 수납된 제2 카세트(251)를 90도 회전시켜 상기 제2 카세트(251)에 수납된 처리된 기판들을 수평 방향으로 정렬시킨다. 상기 제2 카세트(251)에 수평 방향으로 정렬된 처리된 기판들은 상기 수평 반송부(210)에 의해 빈 캐리어(120)로 반송된다.
상기 기판 이송부(300)는 제1 이송 로봇(310) 및 제2 이송 로봇(330)을 포함한다.
상기 제1 이송 로봇(310)은 상기 제1 푸셔(235)에 의해 꺼내진 피처리 기판들을 상기 기판 처리부(400)의 입구로 이송한다. 상기 제2 이송 로봇(330)은 상기 기판 처리부(400)에 구비된 복수의 챔버들 내로 피처리 기판들을 단계적으로 이송한다.
상기 기판 처리부(400)는 복수의 챔버들(410)을 포함한다. 각 챔버(410)에는 세정액 및 식각액 등과 같은 기판 처리에 사용되는 약액들이 수용된다.
도 2는 도 1의 기판 정렬부에 대한 구동 방식을 설명하기 위한 평면도이다.
도 2a 및 도 2b를 참조하면, 기판 정렬부(200)의 구동 방식은 반입 방식 및 반출 방식을 가진다.
상기 반입 방식은 도 2b에 도시된 바와 같이, 먼저, 오프너(130)에 의해 캐리어(120)의 도어가 열리면 수평 반송부(210)는 상기 캐리어(120)에 수납된 피처리 기판들을 꺼내어 반입 정렬부(230)의 제1 카세트(231)에 수평 방향으로 정렬한다. 예를 들어, 상기 캐리어(120)에는 25매의 기판들을 수납되고 상기 제1 카세트(231)는 50매의 기판들을 수납 가능한 경우, 상기 수평 반송부(210)는 반송 동작을 2회 반복하여 2개의 캐리어들(120)에 수납된 50매의 기판들을 상기 제1 카세트(231)로 반송한다.
상기 제1 카세트(231)에 피처리 기판들이 채워지면 제1 위치 전환부(233)는 상기 제1 카세트(231)를 회전시켜 수평 방향으로 정렬된 피처리 기판들을 수직 방향으로 정렬시킨다.
상기 제1 위치 전환부(233)에 의해 수직 방향으로 피처리 기판들이 정렬되면, 제1 푸셔(235)는 상기 제1 카세트(231)에 수납된 피처리 기판들을 꺼낸다.
이 후, 제1 이송 로봇(310)은 상기 피처리 기판들을 기판 처리부(400)의 입구로 이송하고, 제2 이송 로봇(330)은 상기 피처리 기판들을 상기 기판 처리부(400)의 복수의 챔버들로 단계적을 이송하여 약액 공정을 수행하도록 상기 피처리 기판들을 가이드한다.
상기 반출 방식은 도 2b에 도시된 바와 같이, 상기 수평 반송부(210)는 상기 반입 정렬부(230)에 인접한 위치에서 반출 정렬부(250)와 인접한 위치로 이동된다. 즉, 상기 수평 반송부(210)는 상기 반입 정렬부(230) 및 상기 반출 정렬부(250) 간을 주행한다.
제2 푸셔(255)는 상기 기판 처리부(400)에서 처리가 완료된 기판들을 제2 카세트(251)에 수직 방향으로 수납한다. 상기 제2 카세트(251)에 처리된 기판들이 수납되면 제2 위치 전환부(253)는 상기 제2 카세트(251)를 회전시켜 수직 방향으로 정렬된 처리된 기판들을 수평 방향으로 정렬시킨다.
상기 수평 반송부(210)는 상기 제2 카세트(251)에 상기 수평 방향으로 정렬된 처리된 기판들은 꺼내어 상기 캐리어(120)로 반송한다. 이 경우, 상기 캐리어(120)는 오프너(130)에 의해 도어가 열린 빈 캐리어이다.
상기 수평 반송부(210)는 상기 캐리어(120)와 상기 제2 카세트(251) 사이를 이동하면서 상기 제2 카세트(251)에 수납된 처리된 기판들을 상기 캐리어(120)로 반송한다.
도 3은 도 2의 수평 반송부에 대한 단면도이다.
도 3을 참조하면, 상기 수평 반송부(210)는 몸체(211), 회전부(213), 제1 가이드부(215) 및 제2 가이드부(217)를 포함한다.
상기 몸체(211)에는 상기 회전부(213)가 고정된다. 상기 회전부(213)에는 상기 제1 및 제2 가이드부(215, 217)가 고정되고, 회전 운동한다. 예를 들어, 상기 회전부(213)는 캐리어와 기판 정렬부 사이에서 기판을 반송하기 위해 회전 운동을 한다.
상기 제1 가이드부(215) 및 제2 가이드부(217)는 기판을 로딩 및 언로딩한다. 예를 들어, 상기 제1 및 제2 가이드부(215, 217)는 캐리어 및 카세트에 기판을 로딩 및 언로딩한다.
상기 제1 가이드부(215)는 복수의 제1 핸드들(215a)을 포함하고, 상기 제1 핸드들(215)에는 반송하기 위한 기판들이 놓여진다. 상기 제2 가이드부(217)는 하나의 제2 핸드(217a)를 포함하고, 반송하기 위한 테스트 기판이 놓여진다. 여기서, 테스트 기판은 기판 처리 장치의 처리 공정을 테스트하기 위한 샘플 기판이다.
예를 들어, 상기 수평 반송부(210)가 복수의 기판들을 반송하기 위해서는 상기 제1 가이드부(215)를 이용하여 상기 기판들을 로딩 및 언로딩하고, 하나의 샘플 기판을 반송하기 위해서는 제2 가이드부(217)를 이용하여 샘플 기판을 로딩 및 언로딩한다.
상기 수평 반송부(210)는 제1 및 제2 가이드부(215, 217)를 포함함으로써, 해당 공정에 대응하여 선택적으로 기판을 로딩 및 언로딩하여 작업 효율을 향상시킬 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따르면, 기판 처리 장치에서 피처리 기판 및 처리된 기판을 정렬하는 반입 정렬부 및 반출 정렬부를 동일 평면상에 독립적으로 배치함으로써 반입 및 반출 동작을 연속적으로 수행할 수 있다. 이에 따라 제조 공정 시간을 단축시켜 생산성을 향상시킬 수 있다 .
또한, 기판이 수납된 캐리어와 기판 정렬부 사이에서 기판을 반송하는 수평 반송부에 있어서, 하나의 샘플 기판을 반송하기 위한 가이드부를 별도로 구비함으로써 작업 효율을 향상시킬 수 있다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 기판 처리 장치에 대한 평면도이다.
도 2는 도 1의 기판 정렬부에 대한 구동 방식을 설명하기 위한 평면도이다.
도 3은 도 2의 수평 반송부에 대한 단면도이다.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
100 : 기판 전달부 110 : 입출부
120 : 캐리어 130 : 오프너
140 : 캐리어 수용부 150 : 캐리어 이송부
200 : 기판 정렬부 210 : 수평 반송부
230 : 반입 정렬부 231 : 제1 카세트
233 : 제1 위치 전환부 235 : 제1 푸셔
250 : 반출 정렬부 251 : 제2 카세트
253 : 제2 위치 전환부 255 : 제2 푸셔

Claims (7)

  1. 피처리 기판이 수납된 캐리어(120)가 반입되고, 처리된 기판이 수납된 캐리어(120)가 반출되는 입출부(110);
    상기 반입된 피처리 기판이 수평 방향으로 수납된 제1 카세트(231)를 회전하여 상기 피처리 기판을 수직 방향으로 정렬하는 제1 위치 전환부(233)와, 상기 제1 카세트(231)로부터 상기 피처리 기판을 꺼내는 제1 푸셔(235)를 포함하는 반입 정렬부(230);
    복수의 공정 챔버들(410)을 포함하고, 상기 반입 정렬부(230)에 의해 정렬된 상기 피처리 기판을 처리하는 기판 처리부(400);
    상기 반입 정렬부(230)와 인접하게 배치되며, 상기 기판 처리부(400)로부터 처리된 기판을 제2 카세트(251)에 수직 방향으로 수납하는 제2 푸셔(255)와, 상기 제2 카세트(251)를 회전하여 상기 처리된 기판을 수평 방향으로 정렬하는 제2 위치 전환부(253)를 포함하는 반출 정렬부(250); 및
    상기 반입 정렬부(230)와 상기 반출 정렬부(250) 간을 주행하며, 상기 반입된 캐리어(120)에 수납된 상기 피처리 기판을 상기 제1 카세트(231)로 반송하고, 상기 제2 카세트(251)에 수납된 상기 처리된 기판을 빈 캐리어(120)로 반송하는 수평 반송부(210)를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 제1항에 있어서, 상기 반입 정렬부(230)와 상기 반출 정렬부(250)는 동일한 평면상에 배치되는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  7. 피처리 기판이 반입되고, 처리된 기판이 반출되는 입출부(110);
    상기 반입된 피처리 기판을 정렬하는 반입 정렬부(230);
    복수의 공정 챔버들(410)을 포함하고, 상기 반입 정렬부(230)에 의해 정렬된 상기 피처리 기판을 처리하는 기판 처리부(400);
    상기 반입 정렬부(230)과 인접하게 배치되어, 상기 처리된 기판을 정렬하는 반출 정렬부(250); 및
    상기 반입 정렬부(230)와 상기 반출 정렬부(250) 간을 주행하며, 기판을 반송하는 수평 반송부(210)를 포함하되,
    상기 수평 반송부(210)는
    기판을 수납하는 공간을 가지는 캐리어(120)와 상기 반입 또는 반출 정렬부(230 또는 250) 사이에서 회전 운동하는 회전부(213);
    상기 회전부(213)에 고정되어 직선 운동하고, 복수의 기판들을 로딩 및 언로딩하는 제1 가이드부(215); 및
    상기 회전부(213)에 고정되어 직선 운동하고, 하나의 기판을 로딩 및 언로딩하는 제2 가이드부(217)를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
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