KR100929028B1 - 매엽식 기판 처리 장치의 버퍼 시스템 - Google Patents

매엽식 기판 처리 장치의 버퍼 시스템 Download PDF

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Abstract

매엽식 기판 처리 장치의 버퍼 시스템이 제공된다. 본 발명의 실시예에 따른 매엽식 기판 처리 장치의 버퍼 시스템은 평면상에 다수의 기판이 적재되는 기판 적재부, 기판 적재부에 기판을 적재시키는 제 1 이송 로봇, 기판 적재부에 적재된 기판을 공정 챔버로 이송시키는 제 2 이송 로봇 및 기판 적재부를 회전시키는 회전 구동부를 포함한다.
매엽식, 버퍼, 공정 챔버, Stocker

Description

매엽식 기판 처리 장치의 버퍼 시스템{Buffer system of single type substrate process apparatus}
본 발명은 매엽식 기판 처리 장치의 버퍼 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 회전 가능한 평면상에 복수의 기판을 적재시킬 수 있도록 하는 매엽식 기판 처리 장치의 버퍼 시스템에 관한 것이다.
일반적으로 반도체 소자 제조 공정은 절연막 및 금속 물질의 증착, 식각, 감광제의 도포, 현상, 애슁(ashing), 세정 등이 수회 반복되어 미세한 패터닝(patterning)의 배열을 만들어 나가는 과정이다. 이러한 공정을 진행하는 장치는 기판의 처리 매수에 따라 배치식 장치(batch type processor)와 매엽식 장치(single type processor)으로 나눌 수 있다.
배치식 장치는 공정 챔버 내에서 한번에 25매 또는 50매의 기판을 처리하여 동시에 대용량을 처리할 수 있는 이점이 있다. 하지만, 배치식 장치는 기판의 대구경화가 진행될수록 공정 챔버가 커져 장치의 크기 및 약액의 사용량이 많아질 뿐만 아니라, 다수의 기판마다 균일한 조건으로 처리하지 못하는 단점이 있다.
최근에는 기판 직경의 대형화로 인해 매엽식 장치가 주목받고 있는데, 매엽 식 장치는 공정 챔버 내에서 하나의 기판을 처리하여 기판마다 균일하게 처리할 수 있는 이점이 있다.
도 1은 매엽식 기판 처리 장치의 개략적인 평면도이고, 도 2는 종래의 매엽식 기판 처리 장치의 버퍼의 사시도이다.
매엽식 기판 처리 장치의 처리 과정을 설명하면, 먼저, 인덱스 로봇(10)은 카세트 유닛(미도시)에 적재된 공정 처리가 되지 않은 기판(S)들을 도 2와 같은 버퍼(20)에 세로 방향으로 하나씩 적재시킨다. 메인 로봇(30)은 도 1에서와 같이 공정 챔버(40) 사이를 이동하면서 버퍼(20)에 적재된 기판(S)들을 하나씩 옮겨서 각 공정 챔버(40)로 이송시킨다. 공정 챔버(40)는 메인 로봇(30)이 이송하는 경로 주변에 복수 개 형성될 수 있다. 각 공정 챔버(40)로 이송된 기판(S)들은 각 공정 챔버(40)에서 해당 공정 처리를 수행하게 된다. 공정 처리를 마친 기판(S)은 메인 로봇(30)에 의해 다시 버퍼(20)로 반송되어 적재된다.
도 2는 종래의 버퍼(20)를 도시하고 있는데, 종래에는 종렬식으로 기판(S)을 적재시킨다. 이때, 버퍼(20)의 높이를 무한정으로 높일 수 없어서 적재시킬 수 있는 기판(S)의 수량이 한정된다. 버퍼(20)에 적재되는 기판(S)의 수량이 한정됨에 따라서 버퍼(20)에 기판(S)을 적재시킬 공간이 존재하지 않을 때, 제 1 이송 로봇(10) 또는 제 2 이송 로봇(20)은 기판(S)의 이송 또는 반송을 위해 대기 시간을 가지게 되어 전체 공정 효율이 낮아 질 수 있다.
본 발명은 상기한 문제점을 개선하기 위해 고안된 것으로, 본 발명이 이루고자 하는 목적은 회전 가능한 평면상에 다수의 기판을 적재시키도록 하여, 적재되는 기판의 수량을 늘리고 기판의 이송 또는 반송을 위한 대기 시간을 줄여 전체 공정 효율을 높이도록 하는 것이다.
본 발명의 목적들은 이상에서 언급한 목적들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 실시예에 따른 매엽식 기판 처리 장치의 버퍼 시스템은 평면상에 다수의 기판이 적재되는 기판 적재부; 상기 기판 적재부에 기판을 적재시키는 제 1 이송 로봇; 상기 기판 적재부에 적재된 기판을 공정 챔버로 이송시키는 제 2 이송 로봇; 및 상기 기판 적재부를 회전시키는 회전 구동부를 포함할 수 있다.
상기한 바와 같은 본 발명의 매엽식 기판 처리 장치의 버퍼 시스템에 따르면 다음과 같은 효과가 하나 혹은 그 이상 있다.
첫째, 회전 가능한 평면상에 다수의 기판을 적재시키도록 하여 적재되는 기판의 수량을 늘릴 수 있다는 장점이 있다.
둘째, 버퍼에 기판을 이송 또는 방송을 위한 대기 시간을 줄여 전체 공정 효율을 향상시킬 수 있다는 장점도 있다.
실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다
이하, 본 발명의 실시예들에 의하여 매엽식 기판 처리 장치의 버퍼 시스템을 설명하기 위한 도면들을 참고하여 본 발명에 대해 설명하도록 한다.
본 발명은 도 1에 도시된 매엽식 기판 처리 장치에 있어서 공정 처리 전후의 기판을 대기시키며 기판을 반입 또는 반출하는 버퍼 시스템에 관한 것이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 매엽식 기판 처리 장치의 버퍼 시스템의 평면도이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 버퍼 시스템의 측면도이며, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 적재부가 두 개 형성되고 각각의 기판 적재부에 회전 구동부가 형성된 버퍼 시스템의 측면도이며, 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 다수의 기판 적재부에 하나의 회전 구동부가 형성된 버퍼 시스템의 측면도 이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 매엽식 기판 처리 장치의 버퍼 시스템은 기판 적재부(120), 제 1 이송 로봇(110), 제 2 이송 로봇(130), 및 회전 구동부(125)를 포함할 수 있다.
기판 적재부(120)는 평면상에 다수의 기판(S)이 적재되는 공간을 형성한다. 바람직하게는 도 3과 같이 원형일 수 있고, 기판(S)은 도면과 같이 기판 적재부(120)의 가장자리를 따라 적재될 수 있다. 도면에서는 기판(S)이 8개 적재되어 있는 것을 도시하고 있는데, 적재되는 기판(S)의 크기나 기판 적재부(120)의 크기 등에 따라서 하나의 기판 적재부(120)에 더 많은 개수의 기판(S)이 적재될 수 있고, 또는 더 작은 개수의 기판(S)이 적재될 수 있도록 기판 적재부(120)의 구성을 다양하게 변형시킬 수 있다.
기판 적재부(120)에는 기판(S)을 고정시킬 수 있는 고정핀(미도시)이 각각의 기판(S)이 고정되는 위치에 형성될 수 있다. 소정의 개수의 고정핀(122)이 기판이 위치하는 곳에 형성되어 기판(S) 측면과 고정핀의 마찰력에 의해 기판(S)은 고정된다. 고정핀(미도시)에 의해 기판을 고정시키는 것은 공지된 기술이므로 자세한 설명은 생략하기로 한다. 이외에도 진공 방식 등 기판(S)을 고정시키는 다른 공지된 방법을 사용할 수 있음은 물론이다.
제 1 이송 로봇(110)은 공정 처리되지 않은 기판(S)을 기판 적재부(120)로 이송시킨다. 예를 들어, 매엽식 기판 처리 장치의 외부에서 반입된 카세트 유닛(미도시)에 적재된 기판(S)을 기판 적재부(120)로 이송시킬 수 있다. 제 1 이송 로 봇(110)은 도 1을 참조로 전술한 인덱스 로봇일 수 있다.
제 2 이송 로봇(130)은 공정 처리를 위하여 기판 적재부(120)에 적재된 기판(S)을 공정 챔버 사이를 움직이면서 각 공정 챔버로 이송시킨다. 제 2 이송 로봇(130)은 도 1을 참조로 전술한 메인 로봇일 수 있다.
회전 구동부(125)는 기판 적재부(120)를 회전시킨다. 도 4와 같이 기판 적재부(120)의 중심부에 샤프트(126)가 연결되고 샤프트(126)를 모터(127) 등의 동력 발생 장치를 이용해서 회전시킴으로써 기판 적재부(120)를 회전시킬 수 있다.
이하, 본 발명의 일 실시예에 따른 버퍼 시스템을 이용하여 매엽식 기판 처리 장치에 기판이 반입, 반출되는 과정을 설명하기로 한다.
도 3과 같이 제 1 이송 로봇(110)은 기판 적재부(120)의 일측에 위치하여 기판 적재부(120)가 회전을 멈추고 정지 상태일 때 카세트 유닛(미도시) 등으로부터 기판(S)을 이송하여 기판 적재부(120)에 반입하게 된다. 이와 동시에 기판 적재부(120)가 회전을 멈추고 정지 상태일 때 기판 적재부(120)의 다른 일측에 위치한 제 2 이송 로봇(130)은 기판 적재부(120)에 적재된 다른 기판(S)을 반출하여 공정 챔버로 이송시킬 수 있다.
제 1 이송 로봇(110) 또는 제 2 이송 로봇(130)에 의한 반입 또는 반출이 끝나면 회전 구동부(125)에 의해 기판 적재부(120)는 회전한다. 이때, 기판 적재부(120)에서 다수의 기판(S)이 놓여지는 부분 중 현재 제 1 이송 로봇(110) 또는 제 2 이송 로봇(130)에 의해 작업이 이루어진 부분에 가장 인접한 곳에 위치한 기판(S)이 놓여지는 부분이 제 1 이송 로봇(110) 또는 제 2 이송 로봇(130)에 의해 반입 또는 반출이 이루어질 수 있도록 하는 각 만큼 회전을 수행할 수 있다. 예를 들어, 도면과 같이 원형의 기판 적재부(120)의 둘레를 따라 8개의 기판(S)이 적재될 수 있다면, 45도 만큼 기판 적재부(120)를 회전시켜 다음 기판(S)이 놓여지는 부분에 제 1 이송 로봇(110) 또는 제 2 이송 로봇(130)에 의해 기판(S)의 반입 또는 반출 작업이 이루어지도록 하는 것이다.
도 5와 도 6은 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 기판 적재부(120) 및 회전 구동부(125)를 도시하고 있는데, 도 5와 도 6에서와 같이 기판 적재부(120)는 종방향으로 복수 형성될 수 있다. 종방향으로 복수 형성됨에 따라서 기판 적재부(120)에 더 많은 수량의 기판(S)을 적재할 수 있고, 더 많은 수량의 기판(S)을 적재할 수 있음에 따라서 이송 로봇(110, 130)이 대기하는 시간을 줄일 수 있어서 전체 공정 효율을 향상시킬 수 있다.
도 5는 복수의 기판 적재부(120a, 120b)가 개별적인 회전 구동부(125a, 125b)에 의해 각각 회전하는 것을 도시하고 있고, 도 6은 복수의 기판 적재부(120a, 120b, 120c, 120d)가 하나의 회전 구동부(125)에 의해 전체 같이 회전하는 것을 도시하고 있다. 기판 적재부(120)의 수, 각각의 회전 구동부(125)가 단일의 기판 적재부(120)를 각각 회전시킬지 여부, 복수의 기판 적재부(120)를 회전시킬지 여부 등은 다양하게 변형시킬 수 있음은 물론이다.
본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에 서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구의 범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구의 범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
도 1은 매엽식 기판 처리 장치의 개략적인 평면도이다.
도 2는 종래의 매엽식 기판 처리 장치의 버퍼의 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 매엽식 기판 처리 장치의 버퍼 시스템의 평면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 버퍼 시스템의 측면도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 적재부가 두 개 형성되고 각각의 기판 적재부에 회전 구동부가 형성된 버퍼 시스템의 측면도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 다수의 기판 적재부에 하나의 회전 구동부가 형성된 버퍼 시스템의 측면도이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
110: 제 1 이송 로봇
120: 기판 적재부
125: 회전 구동부
130: 제 2 이송 로봇

Claims (5)

  1. 평면상에 다수의 기판이 적재되는 기판 적재부;
    상기 기판 적재부에 기판을 적재시키는 제 1 이송 로봇;
    상기 기판 적재부에 적재된 기판을 공정 챔버로 이송시키는 제 2 이송 로봇; 및
    상기 기판 적재부를 회전시키는 회전 구동부를 포함하며,
    상기 기판 적재부는 종방향으로 복수로 형성되는데,
    상기 복수의 기판 적재부 각각은 상기 회전 구동부에 의해 개별적으로 회전이 가능한 매엽식 기판 처리 장치의 버퍼 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 기판 적재부는 원형인 매엽식 기판 처리 장치의 버퍼 시스템.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 다수의 기판은 상기 기판 적재부의 가장자리를 따라 적재되는 매엽식 기판 처리 장치의 버퍼 시스템.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 기판 적재부는 평면상에 상기 다수의 기판을 고정시키는 고정핀을 더 포함하는 매엽식 기판 처리 장치의 버퍼 시스템.
  5. 삭제
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