KR100980706B1 - 기판 이송 장치, 이를 갖는 기판 처리 장치 및 이의 기판 이송 방법 - Google Patents

기판 이송 장치, 이를 갖는 기판 처리 장치 및 이의 기판 이송 방법 Download PDF

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Abstract

기판 이송 장치는, 다수의 암 유닛, 몸체, 및 다수의 가이드 유닛을 구비한다. 다수의 암 유닛은 각각 기판을 적재하고, 수평 방향으로 각각 이동한다. 몸체는 다수의 암 유닛과 결합하고, 각 암 유닛을 수평 방향으로 이동시킨다. 가이드 유닛들은 몸체에 고정 결합되고, 각각 암 유닛들의 후방에 위치하며, 암 유닛들과 대응한다. 각 가이드 유닛은 대응하는 암 유닛이 후방으로 이동시 대응하는 암 유닛에 적재된 기판의 위치를 가이드한다. 이에 따라, 기판 이송 장치는 이송 과정에서 기판이 이탈하는 것을 방지할 수 있고, 기판을 안정적으로 이송할 수 있으므로, 이송 효율을 향상시킬 수 있다.

Description

기판 이송 장치, 이를 갖는 기판 처리 장치 및 이의 기판 이송 방법{SUBSTRATE TRANSFER DEVICE, SUBSTRATE PROCESSING APPARATUS HAVING THE SAME AND METHOD FOR TRANSFERRING SUBSTRATE OF THE SAME}
본 발명은 반도체 기판을 제조하는 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 반도체 기판을 처리하는 기판 이송 장치, 이를 갖는 기판 처리 장치 및 이의 기판 이송 방법에 관한 것이다.
일반적으로 기판 제조공정에서는 절연막 및 금속물질의 증착(Deposition), 식각(Etching), 감광제(Photo Resist)의 도포(Coating), 현상(Develop), 애셔(Asher) 제거 등이 수회 반복되어 미세한 패터닝(Patterning)의 배열을 만들어 나가게 되는데, 이러한 공정의 진행에 따라 기판 내에는 식각이나 애셔의 제거공정으로 완전제거가 되지 않은 이물질이 남게 된다. 이러한 이물질의 제거를 위한 공정으로는 순수(Deionized Water) 또는 약액(Chemical)을 이용한 세정공정(Wet Cleaning)이 있다.
기판 세정장치는 배치식 세정장치(Batch Processor)와 매엽식 세정장치(Single Processor)로 구분된다. 배치식 세정장치는 한번에 25매 또는 50매를 처 리할 수 있는 크기의 약액조(Chemical Bath), 린스조(Rinse Bath), 건조조(Dry Bath) 등을 구비한다. 배치식 세정장치는 기판들을 각각의 조(Bath)에 일정 시간 동안 담가 이물을 제거한다. 이러한 배치식 세정장치는 기판의 상부 및 하부가 동시에 세정되고 동시에 대용량을 처리할 수 있는 이점이 있다. 그러나, 기판의 대구경화가 진행될수록 조의 크기가 커져 장치의 크기 및 약액의 사용량이 많아질 뿐만 아니라, 동시에 약액조 내에서 세정이 진행중인 기판에서는 인접한 기판로부터 떨어져 나온 이물이 재부착되는 문제가 있다.
최근에는 기판 직경의 대형화로 인해 매엽식 세정장치가 많이 사용된다. 매엽식 세정장치는 한 장의 기판을 처리할 수 있는 작은 크기의 챔버(Chamber)에서 기판을 기판 척(Chuck)으로 고정시킨 후 모터(Motor)에 의해 기판을 회전시키면서, 기판 상부에서 노즐(Nozzle)을 통해 약액 또는 순수를 기판에 제공한다. 기판의 회전력에 의해 약액 또는 순수 등이 기판 상부로 퍼지며, 이에 따라, 기판에 부착된 이물이 제거된다. 이러한 매엽식 세정장치는 배치식 세정장치에 비해 장치의 크기가 작고 균질의 세정효과를 갖는 것이 장점이다.
일반적으로 매엽식 세정장치는 일측으로부터 로딩/언로딩부, 인덱스 로봇, 버퍼부, 공정챔버들, 및 메인 이송 로봇을 포함하는 구조로 이루어진다. 인덱스 로봇은 버퍼부와 로딩/언로딩부 간의 기판을 이송하며, 메인 이송 로봇은 버퍼부와 공정챔버들 간의 기판을 이송한다. 버퍼부에는 세정전의 기판이 공정챔버에 투입되기 위해 대기하거나, 세정이 완료된 기판이 로딩/언로딩부로 이송되기 위해 대기한다.
인덱스 로봇 및 메인 이송 로봇과 같은 이송용 로봇들은 기판 1매를 각각 적재하는 다수의 암들을 구비하며, 각 암은 수평 이동하여 풉이나 버퍼부와 같은 수납 장치로부터 기판을 인출하거나 적재한다.
각 암에는 웨이퍼가 이송과정에서 해당 로봇으로부터 이탈하는 것을 방지하기 위한 척킹 부재들이 설치된다. 인덱스 로봇이나 메인 이송 로봇에 설치되는 척킹 부재들로는 진공압을 이용하여 웨이퍼를 암에 고정시키는 진공 방식, 암의 전방 단부에서 웨이퍼의 측면을 미는 에지 그립 방식 등이 있다. 그러나, 이러한 척킹 방식들은 각 암에 일체로 구비되어야하므로, 설치하는데 기구적인 제약이 수반된다.
본 발명의 목적은 기판의 이송 효율을 향상시킬 수 있는 기판 이송 장치를 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 목적은 상기한 기판 이송 장치를 구비하는 기판 처리 장치를 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 목적은 상기 기판 이송 장치를 이용하여 기판을 이송하는 방법을 제공하는 것이다.
상기한 본 발명의 목적을 실현하기 위한 하나의 특징에 따른 기판 이송 장치는, 다수의 암 유닛, 몸체, 및 다수의 가이드 유닛으로 이루어진다.
다수의 암 유닛은 각각 기판을 적재하고, 수평 방향으로 각각 이동한다. 몸체는 상기 다수의 암 유닛과 결합하고, 각 암 유닛을 수평 방향으로 이동시킨다. 가이드 유닛들은 상기 몸체에 고정 결합되고, 각각 상기 암 유닛들의 후방에 위치하며, 상기 암 유닛들과 대응하고, 각각 대응하는 암 유닛이 후방으로 이동시 상기 대응하는 암 유닛에 적재된 기판의 위치를 가이드한다.
구체적으로, 각 암 유닛은, 상기 기판이 안착되고, 지면과 마주하게 배치되는 지지 플레이트, 및 상기 지지 플레이트의 제1 단부와 연결되고, 상기 몸체에 결합되며, 상기 몸체의 구동에 의해 수평 방향으로 이동하는 연결 플레이트를 포함한다. 여기서, 상기 암 유닛들의 지지 플레이트들은 수직 방향으로 이격되어 서로 마주하게 배치되며, 상기 다수의 가이드 유닛은 상기 암 유닛들과 일대일 대응하여 위치하고, 상기 수직 방향으로 이격되어 서로 마주하게 배치된다.
또한, 각 가이드 유닛은 대응하는 암 유닛이 대기 위치에 위치할 경우, 상기 대응하는 암 유닛의 연결 플레이트의 상부에 위치한다.
또한, 각 가이드 유닛은 대응하는 암 유닛이 상기 대기 위치에 위치할 경우, 일 단부가 상기 대응하는 암 유닛에 안착된 기판의 측면을 지지한다.
또한, 상기한 본 발명의 목적을 실현하기 위한 하나의 특징에 따른 기판 처리 장치는, 수납부재, 적어도 하나의 공정챔버 및 이송부재로 이루어진다.
수납부재는 다수의 기판을 지면과 마주하게 배치하여 수납한다. 공정챔버는 상기 기판의 처리 공정이 이루어진다. 이송부재는 상기 수납부재로부터 상기 기판을 인출 및 적재하고, 상기 기판을 이송한다. 구체적으로, 상기 이송부재는, 각각 기판을 적재하고, 수평 방향으로 각각 이동하는 다수의 암 유닛, 상기 다수의 암 유닛과 결합하고, 각 암 유닛을 수평 방향으로 이동시키는 몸체, 및 상기 몸체에 고정 결합되고, 각각 상기 암 유닛들의 후방에 위치하며, 상기 암 유닛들과 대응하고, 각각 대응하는 암 유닛이 후방으로 이동시 상기 대응하는 암 유닛에 적재된 기판의 위치를 가이드하는 다수의 가이드 유닛을 포함한다.
또한, 상기한 본 발명의 목적을 실현하기 위한 하나의 특징에 따른 기판 처리 장치는, 제1 및 제2 수납부재, 적어도 하나의 공정챔버, 제1 및 제2 이송부재로 이루어진다.
제1 및 제2 수납부재는 각각 다수의 기판을 지면과 마주하게 배치시켜 수납한다. 공정챔버는 상기 기판의 처리 공정이 이루어진다. 제1 이송부재는 상기 제1 수납부재에 적재된 처리 대기중인 기판을 상기 제2 수납부재로 이송하고, 상기 공정챔버에서 처리되어 상기 제2 수납부재에 적재된 기판을 상기 제1 수납부재로 이송한다. 제2 이송부재는 상기 제2 수납부재에 적재된 상기 처리 대기중인 기판을 상기 공정챔버로 이송하고, 처리된 기판을 상기 공정챔버로부터 인출하여 상기 제2 수납부재로 이송한다.
상기 제1 및 제2 이송부재 각각은, 각각 기판을 적재하고, 수평 방향으로 각각 이동하는 다수의 암 유닛, 상기 다수의 암 유닛과 결합하고, 각 암 유닛을 수평 방향으로 이동시키는 몸체, 및 상기 몸체에 고정 결합되고, 각각 상기 암 유닛들의 후방에 위치하며, 상기 암 유닛들과 대응하고, 각각 대응하는 암 유닛이 후방으로 이동시 상기 대응하는 암 유닛에 적재된 기판의 위치를 가이드하는 다수의 가이드 유닛을 포함한다.
또한, 상기한 본 발명의 목적을 실현하기 위한 하나의 특징에 따른 기판 이송 방법은 다음과 같다. 먼저, 암 유닛을 전방으로 수평 이동시켜 상기 암 유닛에 기판을 지면과 마주하게 안착시키고, 상기 암 유닛을 후방으로 수평 이동시켜 상기 암 유닛을 대기 위치에 위치시킨다. 상기 암 유닛을 대기 위치에 위치시키는 과정은 다음과 같다. 먼저, 상기 암 유닛이 후방으로 수평 이동함에 따라 상기 암 유닛의 일부분이 상기 암 유닛의 후방에 고정 설치된 가이드 유닛의 아래로 점차 슬라이딩된다. 상기 암 유닛의 후방 수평 이동에 의해 상기 암 유닛 상에서의 상기 가이드 유닛의 위치가 상기 암 유닛의 전방 측으로 이동 변경되면서 상기 가이드 유닛이 상기 암 유닛에 안착된 기판 측면을 지지하여 상기 암 유닛에 안착된 기판의 위치를 가이드한다.
상술한 본 발명에 따르면, 기판 이송 장치는 암 유닛과는 별도로 설치되어 몸체에 고정된 가이드 유닛을 이용하여 암 유닛에 안착된 기판의 위치를 가이드한다. 이에 따라, 기판 이송 장치는 이송 과정에서 기판이 이탈하는 것을 방지할 수 있으므로, 기판을 안정적으로 이송할 수 있고, 이송 효율을 향상시킬 수 있다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명한다. 한편, 이하에서는 웨이퍼를 기판의 일례로 설명하나, 본 발명의 기술적 사상과 범위는 이에 한정되지 않는다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 시스템을 개략적으로 나타낸 도면이다
도 1을 참조하면, 본 발명의 기판 처리 시스템(1000)은 로딩/언로딩부(110), 인덱스 로봇(Index Robot)(200), 버퍼부(300), 메인 이송 로봇(Main Transfer Robot)(500), 다수의 공정 챔버(600), 제1 및 제2 제어부(710, 720)를 포함할 수 있다.
상기 로딩/언로딩부(110)는 다수의 로드 포트(110a, 110b, 110c, 110d)를 포한다. 이 실시예에 있어서, 상기 로딩/언로딩부(110)는 네 개의 로드 포트(110a, 110b, 110c, 110d)를 구비하나, 상기 로드 포트(110a, 110b, 110c, 110d)의 개수는 상기 기판 처리 시스템(1000)의 공정 효율 및 풋 프린트(Foot print) 조건에 따라 증가하거나 감소할 수도 있다.
상기 로드 포트들(110a, 110b, 110c, 110d)에는 웨이퍼들이 수납되는 풉들(Front Open Unified Pods: FOUPs)(120a, 120b, 120c, 120d)이 안착된다. 각 풉(120a, 120b, 120c, 120d)은 웨이퍼들을 지면에 대해 수평하게 배치한 상태로 수납하기 위한 다수의 슬롯이 형성된다. 상기 풉(120a, 120b, 120c, 120d)에는 공정 챔버(600) 안에 투입되어 처리가 완료된 웨이퍼들 또는 상기 공정 챔버(600)로 투입되어 처리될 웨이퍼들을 수납한다. 이하, 설명의 편의를 위해, 상기 기판 처리 시스템(1000)에 의해 처리가 완료된 웨이퍼를 가공 웨이퍼라 하고, 아직 처리되지 않은 웨이퍼를 원시 웨이퍼라 한다.
상기 로딩/언로딩부(110)와 상기 버퍼부(300) 사이에는 상기 인덱스 로봇(200)이 설치되고, 상기 인덱스 로봇(200)의 아래에는 제1 이송 레일(20)이 설치된다. 상기 인덱스 로봇(200)은 상기 제1 이송 레일(20)을 따라 이동하며 상기 버퍼부(300)와 상기 풉들(120a, 120b, 120c, 120d) 간에 웨이퍼들을 이송한다.
이하, 도면을 참조하여 상기 인덱스 로봇(200)의 구성을 구체적으로 설명한다.
도 2는 도 1에 도시된 인덱스 로봇을 나타낸 사시도이고, 도 3은 도 2에 도시된 인덱스 로봇을 나타낸 단면도이며, 도 4는 도 3에 도시된 몸체부를 구체적으로 나타낸 사시도이다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 상기 인덱스 로봇(200)은 인덱스 몸체(210), 다수의 암 유닛(220), 다수의 가이드 유닛(230), 회전부(240), 수직 이동부(250), 및 수평 이동부(260)를 포함할 수 있다.
구체적으로, 상기 인덱스 몸체(210)는 상기 암 유닛들(220)을 각각 수평 이동시키며, 각 암 유닛(221, 222, 223, 224)은 상기 인덱스 몸체(210)에 의해 개별 구동된다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 상기 인덱스 몸체(210)는 케이스(211), 프레임(212), 다수의 구동부(213), 다수의 엘엠 가이드(Liner motion guide)(214a, 214b, 214c, 214d), 다수의 내부 회전 전달부(215), 및 다수의 외부 회전 전달부(216)를 포함한다.
상기 케이스(211)는 내부에 상기 프레임(212), 상기 다수의 구동부(213), 상 기 다수의 엘엠 가이드(214a, 214b, 214c, 214d), 상기 다수의 내부 회전 전달부(215), 및 상기 다수의 외부 회전 전부(216)를 내장하고, 내장된 구성 요소들(212, 213, 214a, 214b, 214c, 214d, 215, 216)을 보호한다.
상기 케이스(211)는 상기 구동부들(213)이 수납되는 공간을 제공하고, 상기 구동부들(213)은 상기 암 유닛들(220)과 일대일 대응한다. 이 실시예에 있어서, 상기 인덱스 몸체(210)는 네 개의 구동부(213)를 구비하나, 상기 구동부의 개수는 상기 암 유닛(221, ..., 224)의 개수에 따라 증가하거나 감소한다. 상기 구동부들(213)은 두 개씩 복층으로 배치되며, 대응하는 암 유닛을 수평방향으로 이동시킨다.
상기 엘엠 가이드들(214a, 214b, 214c, 214d)은 제1 내지 제4 엘엠 가이드(214a, 214b, 214c, 214d)로 이루어지고, 상기 케이스(211)의 외측벽에 설치된다. 이 실시예에 있어서, 상기 인덱스 몸체(210)는 4개의 엘엠 가이드(214a, 214b, 214c, 214d)를 구비하나, 상기 엘엠 가이드(214a, 214b, 214c, 214d)의 개수는 상기 암 유닛(221, ..., 224)의 개수에 따라 증가하거나 감소한다.
상기 엘엠 가이드들(214a, 214b, 214c, 214d)는 상기 프레임(212)의 서로 마주하는 양 측벽에 각각 두 개씩 나누어 설치되고, 상기 프레임(212)의 동일 측벽에 설치된 두 개의 엘엠 가이드들은 수직 방향으로 이격되어 평행하게 배치된다. 즉, 상기 제1 및 제2 엘엠 가이드(214a, 214b)와 상기 제3 및 제4 엘엠 가이드(214c, 214d)가 상기 프레임(212)의 서로 다른 측벽에 설치된다. 상기 제2 엘엠 가이드(214b)는 상기 제1 엘엠 가이드(214a)의 아래에 배치되며, 상기 제4 엘엠 가이 드(214c)는 상기 제3 엘엠 가이드(214c)의 아래에 배치된다. 이와 같이, 상기 제1 내지 제4 엘엠 가이드(214a, 214b, 214c, 214d)가 상기 프레임(212)의 측벽에 설치되므로, 상기 인덱스 로봇(200)은 상기 몸체의 폭을 최소화시킬 수 있다.
상기 제1 내지 제4 엘엠 가이드(214a, 214b, 214c, 214d)는 상기 암 유닛들(210) 및 상기 구동부들(213)과 각각 일대일 대응하고, 대응하는 암 유닛 및 대응하는 구동부와 연결된다. 각 엘엠 가이드(214a, 214b, 214c, 214d)는 연결된 상기 구동부로부터 회전력을 전달받아 자신의 길이 방향으로 왕복 이동하고, 이에 따라, 연결된 암 유닛이 수평 이동한다.
상기 구동부들(213)의 회전력은 상기 내부 및 외부 회전 연결부들(215, 216)에 의해 상기 제1 내지 제4 엘엠 가이드(214a, 214b, 214c, 214d)에 전달된다. 구체적으로, 상기 내부 회전 연결부들(215)은 상기 외부 회전 연결부들(216)과 일대일 대응하게 구비되고, 상기 프레임(212)의 내측벽에 설치된다. 상기 외부 회전 연결부들(215)은 상기 프레임(212)의 외측벽에 설치된다.
상기 내부 회전 연결부들(215)과 상기 외부 회전 연결부들(216)은 각각 상기 제1 내지 제4 엘엠 가이드(214a, 214b, 214c, 214d)와 일대일 대응하여 설치된다. 또한, 상기 내부 회전 연결부들(215)과 상기 외부 회전 연결부들(216)은 상기 구동부들(213)과도 각각 일대일 대응한다.
각 내부 회전 연결부(215)는 대응하는 구동부와 연결된 제1 풀리, 대응하는 외부 회전 연결부와 연결된 제2 풀리 및 상기 제1 및 제2 풀리를 연결하는 내부 벨트로 이루어진다. 상기 내부 벨트는 상기 제1 내지 제4 엘엠 가이드(214a, 214b, 214c, 214d)의 길이 방향으로 길게 배치되며, 상기 대응하는 구동부로부터 상기 제1 풀리에 전달된 회전력을 상기 제2 풀리에 전달한다.
각 외부 회전 연결부(216)는 대응하는 내부 회전 연결부의 제2 풀리와 연결된 제3 풀리, 상기 제3 풀리와 대향하는 제4 풀리, 및 상기 제3 풀리와 상기 제4 풀리를 연결하는 외부 벨트로 이루어진다. 상기 제3 풀리는 연결된 제2 풀리와 마주하게 설치되고, 상기 외부 벨트는 상기 제1 내지 제4 엘엠 가이드(214a, 214b, 214c, 214d)의 길이 방향으로 길게 배치된다. 상기 외부 벨트는 대응하는 엘엠 가이드와 연결되고, 상기 대응하는 엘엠 가이드와 수직 방향으로 평행하게 배치되며, 상기 내부 벨트보다 긴 길이를 갖는다. 상기 외부 벨트는 연결된 제3 풀리를 통해 대응하는 내부 회전 전달부의 회전력을 전달받아 회전한다. 이에 따라, 상기 외부 벨트에 연결된 엘엠 가이드가 왕복 수평 이동한다.
상기 제1 내지 제4 엘엠 가이드(214a, 214b, 214c, 214d)는 상기 암 유닛들(220)과 일대일 대응하여 결합된다. 구체적으로, 상기 암 유닛들(220)은 제1 내지 제4 암 유닛(221, 222, 223, 224)으로 이루어지고, 각각 일 단부가 대응하는 엘엠 가이드와 결합된다. 이 실시예에 있어서, 상기 인덱스 로봇(200)은 네 개의 암 유닛(221, 222, 223, 224)을 구비하나, 상기 암 유닛(221, 222, 223, 224)의 개수는 상기 기판 처리 시스템(1000)의 공정 효율에 따라 증가하거나 감소할 수도 있다.
이 실시예에 있어서, 상기 제1 내지 제4 암 유닛(221, 222, 223, 224)은 동일한 구성을 갖는다. 따라서, 이하, 상기 제1 내지 제4 암 유닛(221, 222, 223, 224)의 각 구성에 대한 구체적인 설명에 있어서, 상기 제1 암 유닛(221)을 일례로 하여 설명하고, 상기 제2 내지 제4 암 유닛(222, 223, 224)의 각 구성에 대한 구체적인 설명은 생략한다.
도 5는 도 1에 도시된 제1 암 유닛과 제1 가이드 유닛을 구체적으로 나타낸 사시도로서, 상기 다수의 가이드 유닛(230) 중 제1 가이드 유닛(231)과 상기 제1 암 유닛(221) 간의 결합 관계를 구체적으로 나타내기 위해 상기 제1 가이드 유닛(231)을 제외한 나머지 가이드 유닛들과 상기 제2 내지 제4 암 유닛(221)을 삭제하여 도시하였다.
도 3 및 도 5를 참조하면, 상기 제1 암 유닛(221)은 웨이퍼(10)가 안착되는 지지 플레이트(221a) 및 상기 인덱스 몸체(210)와 결합된 연결 플레이트(221b)를 포함한다. 상기 지지 플레이트(221a)는 바 형상을 갖고, 상기 인덱스 몸체(210)의 상부에 배치되며, 지면과 마주하게 배치된다. 상기 연결 플레이트(221b)는 제1 단부가 상기 지지 플레이트(221a)와 연결되고, 상기 제1 단부와 대향하는 제2 단부는 대응하는 엘엠 가이드에 결합된다. 본 발명의 일례로, 상기 제1 암 유닛(221)의 연결 플레이트(221b)는 상기 제1 엘엠 가이드(214a)에 결합되고, 상기 제1 엘엠 가이드(214a)의 수평 왕복 이동에 따라 이동된다. 이에 따라, 상기 제1 암 유닛(221)이 상기 제1 엘엠 가이드(214a)의 길이 방향으로 수평 왕복 이동한다.
상기 제1 암 유닛(221)은 상기 지지 플레이트(221a)에 안착된 웨이퍼(10)의 위치를 가이드하는 지지 돌기(221c)를 더 포함할 수 있다. 상기 지지 돌기(221c)는 상기 지지 플레이트(221a)의 상면으로부터 돌출되어 형성되고, 상기 연결 플레이 트(221b)와 결합된 상기 지지 플레이트(221a)의 제1 단부와 대향하는 제2 단부에 구비된다. 상기 지지 돌기(221c)는 상기 지지 플레이트(221a)에 안착된 웨이퍼(10)의 측면을 지지한다.
한편, 상기 제2 암 유닛(222)의 연결 플레이트(222b)는 상기 제2 엘엠 가이드(214b)와 결합하고, 상기 제3 암 유닛(223)의 연결 플레이트(223b)는 상기 제3 엘엠 가이드(214c)와 결합하며, 상기 제4 암 유닛(224)의 연결 플레이트(224b)는 상기 제4 엘엠 가이드(214d)와 결합한다. 이 실시예에 있어서, 상기 제1 내지 제4 엘엠 가이드(214a, 214b, 214c, 214d)는 두 개씩 상기 프레임(212)의 양 측벽에 설치되므로, 상기 암 유닛들(220)의 연결 플레이트들(221b, 222b, 223b, 224b) 또한 연결된 엘엠 가이드의 위치에 따라 두 개씩 분리되어 대향하게 배치된다.
예컨대, 상기 인덱스 로봇(200)의 정면에서 볼 때, 상기 제1 및 제2 암 유닛(221, 222)의 연결 플레이트들(221b, 222b)은 상기 인덱스 몸체(210)의 좌측에 위치하고, 상기 제3 및 제4 암 유닛(223, 224)의 연결 플레이트들(223b, 224b)은 상기 인덱스 몸체(210)의 우측에 위치한다.
상기 제1 내지 제4 암 유닛(221, 222, 223, 224)의 지지 플레이트들은 수직 방향으로 서로 이격되어 평행하게 순차적으로 배치되며, 상기 제1 암 유닛(221)의 지지 플레이트(221a)가 가장 아래에 배치된다. 이에 따라, 상기 제2 암 유닛(222)의 연결 플레이트(222b)가 상기 제1 암 유닛(221)의 연결 플레이트(221b)의 외측에 위치하고, 상기 제4 암 유닛(224)의 연결 플레이트(224b)가 상기 제3 암 유닛(223)의 연결 플레이트(223b)의 외측에 위치한다.
상기 케이스(211)의 측벽에는 상기 암 유닛들(220)의 지지 플레이트들과 상기 엘엠 가이드들(214a, 214b, 214c, 214d)을 연결하기 위한 다수의 홀(211a)이 형성된다. 상기 홀들(221a)은 상기 엘엠 가이드들(214a, 214b, 214c, 214d)과 대응하게 형성되고, 상기 암 유닛들(220)의 지지 플레이트들(221b, 222b, 223b, 224b)은 상기 홀들을 관통하여 상기 케이스(211) 내부로 일부분이 삽입된다.
상기 암 유닛들(220)은 원시 웨이퍼를 이송하는 투입용 암 유닛들(221, 222)과 가공 웨이퍼를 이송하는 배출용 암 유닛들(223, 224)로 구분하여 운용될 수 있다. 본 발명의 일례로, 상기 제1 및 제2 암 유닛들(221, 222)은 각각 투입용 암 유닛으로 운용되고, 상기 제3 및 제4 암 유닛들(223, 224)은 각각 배출용 암 유닛 운용될 수 있다. 이러한 경우, 투입용 암 유닛들(221, 222)과 배출용 암 유닛들(223, 224)은 서로 혼재되어 위치하지 않는다. 즉, 상기 배출용 암 유닛들(223, 224)이 상기 투입용 인덱스 암들(221, 222)의 상부에 위치한다. 이에 따라, 상기 인덱스 로봇(200)은 원시 웨이퍼와 가공 웨이퍼를 이송하는 과정에서 원시 웨이퍼로 인해 가공 웨이퍼가 오염되는 것을 방지할 수 있으므로, 제품의 수율을 향상시킬 수 있다.
상기 투입용 암 유닛들(221, 222)은 상기 로딩/언로딩부(110)에 안착되어 공정 대기중인 어느 하나의 풉으로부터 원시 웨이퍼를 인출한 후 상기 버퍼부(300)에 적재한다. 상기 인덱스 로봇(200)은 공정 대기중인 풉으로부터 한번에 하나 또는 다수의 원시 웨이퍼를 인출할 수 있다. 즉, 상기 투입용 암 유닛들(221, 222)이 동시에 상기 공정 대기중인 풉에 인입한 후, 원시 웨이퍼들을 동시에 인출할 수 있 다. 이로써, 상기 공정 대기중인 풉으로부터 2매의 원시 웨이퍼들이 동시에 인출된다.
또한, 상기 인덱스 로봇(200)은 한번에 하나 또는 다수의 원시 웨이퍼를 상기 버퍼부(300)에 적재할 수 있다. 즉, 상기 투입용 암 유닛들(221, 222)은 동시에 상기 버퍼부(300)에 인입한 후, 상면에 안착된 원시 웨이퍼를 동시에 상기 버퍼부(300)에 적재한다. 이로써, 2매의 원시 웨이퍼들이 상기 버퍼부(300)에 동시에 적재된다.
본 발명의 일례로, 상기 인덱스 로봇(200)이 상기 공정 대기중인 풉으로부터 한번에 인출할 수 있는 웨이퍼들의 최대 개수와 한번에 상기 버퍼부(300)에 적재할 수 있는 웨이퍼들의 최대 개수는 상기 투입용 암 유닛들(221, 222)의 개수와 동일하다.
한편, 상기 배출용 암 유닛들(223, 224)은 상기 버퍼부(300)로부터 가공 웨이퍼를 인출한 후 상기 버퍼부(300)에 적재한다. 상기 인덱스 로봇(200)은 상기 버퍼부(300)로부터 한번에 하나 또는 다수의 가공 웨이퍼를 인출할 수 있다. 즉, 상기 배출용 암 유닛들(223, 224)이 동시에 상기 버퍼부(300)에 인입한 후, 가공 웨이퍼들을 동시에 인출할 수 있다. 이로써, 상기 버퍼부(300)로부터 2매의 가공 웨이퍼들이 동시에 인출된다.
또한, 상기 인덱스 로봇(200)은 한번에 하나 또는 다수의 가공 웨이퍼를 상기 공정 대기중인 풉에 다시 적재할 수 있다. 즉, 상기 배출용 암 유닛들(223, 224)은 동시에 상기 공정 대기중인 풉에 인입한 후, 상면에 안착된 가공 웨이퍼를 동시에 적재한다. 이로써, 2매의 가공 웨이퍼들이 상기 공정 대기중인 풉에 동시에 적재된다.
본 발명의 일례로, 상기 인덱스 로봇(200)이 상기 버퍼부(300)로부터 한번에 인출할 수 있는 웨이퍼들의 최대 개수와 풉에 한번에 적재할 수 있는 웨이퍼들의 최대 개수는 상기 배출용 암 유닛들(223, 224)의 개수와 동일하다.
이와 같이, 상기 인덱스 로봇(200)은 풉(120a, 120b, 120c, 120d)과 상기 버퍼부(300)로부터 한번에 다수의 웨이퍼를 인출 및 적재할 수 있으므로, 웨이퍼 이송에 소요되는 시간을 단축시키고, 생산성을 향상시킬 수 있다.
한편, 상기 인덱스 몸체(210)의 상면에는 상기 가이드 유닛들(230)이 설치된다. 상기 가이드 유닛들(230)은 제1 내지 제4 가이드 유닛(231, 232, 233, 234)으로 이루어지고, 상기 암 유닛들(220)과 일대일 대응하게 구비된다. 상기 가이드 유닛들(230)은 수직 방향으로 서로 평행하게 순차적으로 배치되며, 각각 대응하는 암 유닛에 안착된 웨이퍼의 위치를 가이드 한다.
즉, 상기 제1 가이드 유닛(231)은 상기 제1 암 유닛(221)에 안착된 웨이퍼의 위치를 가이드하고, 상기 제2 가이드 유닛(232)은 상기 제2 암 유닛(222)에 안착된 웨이퍼의 위치를 가이드 하며, 상기 제3 가이드 유닛(233)은 상기 제3 암 유닛(223)에 안착된 웨이퍼의 위치를 가이드 하고, 상기 제4 가이드 유닛(234)은 상기 제4 암 유닛(224)에 안착된 웨이퍼의 위치를 가이드한다.
이 실시예에 있어서, 상기 제1 내지 제4 가이드 유닛(231, 232, 233, 234)은 대응하는 암 유닛과의 결합 관계가 동일하므로, 이하, 상기 제1 가이드 유닛(231) 을 일례로 하여 상기 암 유닛들(220)과 상기 가이드 유닛들(230) 간의 결합 관계를 구체적으로 설명한다.
상기 제1 가이드 유닛(231)은 상기 제1 암 유닛(221)의 지지 플레이트(221a)와 동일한 방향으로 연장되어 바 형상을 갖고, 제1 단부가 상기 인덱스 몸체(210)에 고정된다. 상기 제1 가이드 유닛(231)은 상기 제1 암 유닛(221)의 후방에 위치하며, 상기 제1 가이드 유닛(231)의 지지 돌기(221c)와 대향하여 위치한다. 상기 제1 암 유닛(221)에 안착된 웨이퍼(10)의 위치 가이드 시, 상기 제1 가이드 유닛(231)은 상기 인덱스 몸체(210)에 고정된 제1 단부와 대향하는 제2 단부가 상기 웨이퍼(10)의 측면을 지지한다.
이와 같이, 대응하는 암 유닛(221)에 안착된 웨이퍼의 측면과 접촉시 웨이퍼의 손상을 방지하기 위해, 상기 제1 내지 제4 가이드 유닛(231, 232, 233, 234)은 합성 수지 재질, 예컨대, 폴리에테르에테르케톤(polyetheretherketone : PEEK) 재질로 이루어진다.
이하, 도면을 참조하여, 상기 제1 가이드 유닛(231)이 상기 제1 암 유닛(221)에 안착된 웨이퍼(10)를 정위치시키는 과정에 대해 구체적으로 설명한다.
도 6a 및 도 6b는 도 5에 도시된 제1 가이드 유닛이 제1 핸드 유닛에 안착된 기판의 위치를 가이드 하는 과정을 나타낸 측면도이다. 도 6a 및 도 6b는 상기 제1 가이드 유닛(231)에 의한 웨이퍼(10)의 위치 조절을 보다 명확하게 나타내기 위해 상기 제2 내지 제4 암 유닛(222, 223, 224)과 상기 제2 내지 제4 가이드 유닛(232, 233, 234)을 생략하여 도시하였다.
도 5 및 도 6a를 참조하면, 먼저, 상기 제1 암 유닛(221)이 전방으로 수평 이동하여 상기 버퍼부(300)(도 1 참조) 또는 풉(120a, 120b, 120c, 120d)(도 1 참조)으로부터 웨이퍼(10)를 픽업하고, 이에 따라, 상기 제1 암 유닛(221)의 지지 플레이트(221a)에 상기 웨이퍼(10)가 안착된다. 여기서, 웨이퍼(10)는 가공 웨이퍼일수도 있고, 원시 웨이퍼일 수도 있다.
도 6a 및 도 6b를 참조하면, 상기 제1 암 유닛(221)은 상기 웨이퍼(10)를 픽업한 후 후방, 즉, 상기 제1 가이드 유닛(231) 측으로 수평 이동하고, 상기 제1 암 유닛(221)의 연결 플레이트(221b)는 상기 제1 가이드 유닛(231)의 하측 공간에 슬라이딩 되고, 상기 제1 가이드 유닛(231)은 상기 연결 플레이트(221b)의 상부에 위치한다. 이와 같이, 각 가이드 유닛(231, 232, 233, 234)은 대응하는 암 유닛이 대기하는 경우, 상기 대응하는 암 유닛의 연결 플레이트 상부에 위치한다.
상기 제1 암 유닛(221)이 대기 상태시, 상기 제1 가이드 유닛(231)은 상기 제1 암 유닛(221)에 안착된 웨이퍼(10)의 측면을 지지하여 상기 제1 암 유닛(221)의 지지 돌기(221c)와 함께 상기 웨이퍼(10)를 상기 제1 암 유닛(221)에 고정시킨다.
또한, 상기 제1 가이드 유닛(231)은 상기 제1 암 유닛(221)이 대기 위치로 수평 이동하는 동안 상기 웨이퍼(10)의 위치를 가이드하여 상기 웨이퍼(10)를 정위치 시킨다. 즉, 도 6a에 도시된 바와 같이, 상기 웨이퍼(10)가 상기 지지 플레이트(221a)의 정 위치에 안착되지 않고 상기 제1 암 유닛(221)의 연결 플레이트(221b) 위로 올라탈 수도 있다. 이러한 경우, 상기 제1 가이드 유닛(231)은 상기 웨이퍼(10)의 측면을 상기 제1 암 유닛(221)의 지지 돌기(221c) 측으로 밀어 상기 상기 웨이퍼(10)를 정위치시킨다.
구체적으로, 상기 제1 암 유닛(221)이 상기 웨이퍼(10)가 정위치되지 않은 상태로 대기 위치로 수평 이동하면, 상기 제1 암 유닛(221)의 연결 플레이트(221b)가 상기 제1 가이드 유닛(231)의 아래로 점차 슬라이딩된다. 이에 따라, 상기 제1 가이드 유닛(231)의 위치가 상기 연결 플레이트(221b)의 상부에서 상기 지지 돌기(221c) 측으로 점차 이동되므로, 상기 제1 가이드 유닛(231)의 일 측면이 상기 연결 플레이트(221b) 상면에 위치하는 상기 웨이퍼(10)의 일 측면과 접하게 된다. 상기 제1 가이드 유닛(231)이 상기 웨이퍼(10)의 일 측면과 접한 상태에서 상기 제1 암 유닛(210)은 계속 후방으로 수평이동하므로, 상기 제1 가이드 유닛(231)은 상기 웨이퍼(10)를 이와 반대 방향, 즉, 상기 지지 돌기(221c) 측으로 밀어 상기 웨이퍼(10)의 위치를 가이드한다. 이에 따라, 상기 제1 암 유닛(221)의 대기 위치로의 이동이 완료되면, 상기 웨이퍼(10)가 정위치에 위치하고, 상기 제1 가이드 유닛(231)은 상기 웨이퍼(10)의 측면을 지지한다.
이와 같이, 상기 제1 가이드 유닛(231)은 상기 제1 암 유닛(221)에 안착된 웨이퍼(10)의 위치를 가이드하여 상기 웨이퍼(10)를 정위치시키고, 상기 제1 암 유닛(221)의 지지 돌기(221c)와 함께 상기 웨이퍼(10)를 상기 제1 암 유닛(221)에 고정한다. 이에 따라, 상기 인덱스 로봇(200)의 웨이퍼 이송시, 웨이퍼(10)와 상기 웨이퍼(10)가 안착된 지지 플레이트 간의 정렬 오류를 방지하고, 이송 과정에서 웨이퍼(10)가 상기 인덱스 로봇(200)으로부터 이탈하여 파손되는 것을 방지하며, 이 송 효율을 향상시킬 수 있다.
다시, 도 2를 참조하면, 상기 인덱스 몸체(210)의 아래에는 상기 회전부(240)가 설치된다. 상기 회전부(240)는 상기 암 구동부(210)와 결합하고, 회전하여 상기 인덱스 몸체(210)를 회전시킨다. 이에 따라, 상기 암 유닛들(220)이 함께 회전한다.
상기 회전부(240)의 아래에는 상기 수직 이동부(250)가 설치되고, 상기 수직 이동부(250)의 아래에는 수평 이동부(260)가 설치된다. 상기 수직 이동부(250)는 상기 회전부(240)와 결합하여 상기 회전부(240)를 승강 및 하강시키고, 이에 따라, 상기 인덱스 몸체(210) 및 상기 암 유닛들(220)의 수직 위치가 조절된다. 상기 수평 이동부(260)는 상기 제1 이송 레일(20)에 결합되어 상기 제1 이송 레일(20)을 따라 수평 이동한다. 이에 따라, 상기 인덱스 로봇(200)이 상기 로드 포트들(110a, 110b, 110c, 110d)의 배치 방향을 따라 이동할 수 있다.
한편, 상기 버퍼부(300)는 상기 인덱스 로봇(200)이 설치된 영역과 상기 다수의 공정 챔버(600) 및 상기 메인 이송 로봇(500)이 설치된 영역 사이에 위치한다. 상기 버퍼부(300)는 상기 인덱스 로봇(200)에 의해 이송된 원시 웨이퍼들을 수납하고, 상기 공정 챔버들(600)에서 처리된 가공 웨이퍼들을 수납한다.
도 7은 도 1에 도시된 버퍼부를 나타낸 사시도이다.
도 1 및 도 7을 참조하면, 상기 버퍼부(300)는 본체(310)와 제1 및 제2 지지부(320, 330)로 이루어진다.
구체적으로, 상기 본체(310)는 바닥면(311), 상기 바닥면(311)으로부터 수직 하게 연장된 제1 및 제2 측벽(312, 313), 및 상기 제1 및 제2 측벽(312, 313)의 상단에 결합된 상면(314)을 포함할 수 있다.
상기 본체(310)는 웨이퍼의 출입을 위해 상기 인덱스 로봇(200)과 마주하는 전방 측벽 및 상기 메인 이송 로봇(500)과 마주하는 후방 측벽이 개방된다. 이에 따라, 상기 인덱스 로봇(200)과 상기 메인 이송 로봇(500)은 상기 버퍼부(300)로부터 웨이퍼를 인입 및 인출하기가 용이하다.
상기 제1 및 제2 측벽(312, 313)은 서로 마주하게 배치되며, 상기 상면(314)은 일부분 제거되어 개구부(314a)가 형성된다.
상기 본체(310) 내부에는 상기 제1 및 제2 지지부(320, 330)가 형성된다. 상기 제1 지지부(320)는 상기 제1 측벽(312)에 결합되고, 상기 제2 지지부(330)는 제2 측벽(313)에 결합된다. 상기 제1 및 제2 지지부(320, 330)는 각각 다수의 지지대를 포함한다. 상기 제1 지지부(320)의 지지대들은 상기 제2 지지부(330)의 지지대들과 서로 일대일 대응하며, 웨이퍼는 서로 대응하는 상기 제1 지지부(320)의 지지대와 상기 제2 지지부(330)의 지지대에 의해 단부가 지지되어 상기 버퍼부(300)에 수납된다. 이때, 상기 웨이퍼는 상기 바닥면(311)과 마주하게 배치된다.
상기 제1 및 제2 지지부(320, 330)의 지지대들은 수직 방향으로 서로 이격되어 위치한다. 상기 지지대들은 상기 투입용 암 유닛들(221, 222)(도 2 참조)과 상기 반출용 암 유닛들(223, 224)(도 2 참조)의 각 개수와 동일한 개수 단위로 제1 간격으로 이격되어 위치하고, 상기 투입용 암 유닛들(221, 222)과 상기 반출용 암 유닛들(223, 224)도 각각 상기 제1 간격으로 이격되어 위치한다. 이에 따라, 상기 인덱스 로봇(200)이 상기 버퍼부(300)로부터 한번에 다수의 웨이퍼를 인출 및 적재할 수 있다. 여기서, 상기 제1 간격은 상기 풉(120a, 120b, 120c, 120d)의 슬롯 간격과 동일하다.
상기 제1 및 제2 지지부(320, 330)의 각 지지대에는 웨이퍼의 위치를 가이드하는 가이드 돌기(31)가 형성될 수 있다. 상기 가이드 돌기(31)는 상기 지지대의 상면으로부터 돌출되어 형성되며, 웨이퍼의 측면을 지지한다.
상술한 바와 같이, 상기 버퍼부(300)는 연속하여 위치하는 소정 단위 개수의 지지대들이 동시에 픽업 또는 적재할 수 있는 인덱스 암들 간의 간격과 동일한 간격으로 위치한다. 이에 따라, 상기 인덱스 로봇(200)이 상기 버퍼부(300)로부터 한번에 다수의 웨이퍼를 인출 및 적재할 수 있으므로, 작업 효율이 향상되고, 공정 시간이 단축되며, 생산성이 향상된다.
상기 버퍼부(300)에 수납된 원시 웨이퍼들은 상기 메인 이송 로봇(500)에 의해 각 공정 챔버로 이송된다. 상기 메인 이송 로봇(500)은 이송 통로(400)에 설치되고, 상기 이송 통로(400)에 설치된 제2 이송 레일(30)을 따라 이동한다. 상기 이송 통로(400)는 상기 다수의 공정 챔버(600)와 연결된다.
상기 메인 이송 로봇(500)은 상기 버퍼부(300)로부터 원시 웨이퍼를 픽업한 후, 상기 제2 이송 레일(30)를 따라 이동하면서 해당 공정 챔버에 원시 웨이퍼를 제공한다. 또한, 상기 메인 이송 로봇(500)은 다수의 공정 챔버(600)에서 처리된 가공 웨이퍼를 상기 버퍼부(300)에 적재한다.
도 8은 도 1에 도시된 메인 이송 로봇을 나타낸 사시도이다.
도 1 및 도 8을 참조하면, 상기 메인 이송 로봇(500)은 핸드 몸체(510), 다수의 픽업 핸드유닛(520), 다수의 가이드 유닛(530), 회전부(540), 수직 이동부(550) 및 수평 이동부(560)를 포함할 수 있다.
이 실시예에 있어서, 상기 핸드 몸체(510)와 상기 가이드 유닛들(530), 상기 회전부(540), 상기 수직 이동부(550), 및 수평 이동부(560)는 도 2 내지 도 5에 도시된 상기 인덱스 로봇(200)의 인덱스 몸체(210), 가이드 유닛들(230), 회전부(240), 수직 이동부(250), 및 수평 이동부(260)와 각각 동일한 구성을 가지므로, 이에 대한 중복된 설명은 생략한다.
구체적으로, 상기 핸드 몸체(510)는 상기 픽업 핸드유닛들(520)을 각각 수평 이동시키며, 각 픽업 핸드유닛(521, 522, 523, 524)은 상기 핸드 구동부(510)에 의해 개별 구동된다.
상기 핸드 몸체(510)의 상부에는 상기 픽업 핸드유닛들(520)이 설치되며, 상기 픽업 핸드유닛들(520)은 각각 1매의 웨이퍼를 적재할 수 있다. 이 실시예에 있어서, 각 픽업 핸드유닛(521, 522, 523, 524)은 웨이퍼가 안착되는 지지 플레이트의 형상을 제외하고는 상기 인덱스 로봇(200)의 각 암 유닛(221, 222, 223, 224)과 동일한 구성을 가지므로, 상기 각 픽업 핸드유닛(521, 522, 523, 524)의 구성에 대한 구체적인 설명은 생략한다.
또한, 이 실시예에 있어서, 상기 픽업 핸드유닛들(520)과 상기 핸드 몸체(510) 간의 결합 관계는 상기 암 유닛들(220)과 상기 인덱스 몸체(210) 간의 결합 관계와 동일하므로, 이에 대한 구체적인 설명은 생략한다.
또한, 이 실시예에 있어서, 상기 메인 이송 로봇(500)은 4개의 픽업 핸드유닛(521, 522, 523, 524)을 구비하나, 상기 픽업 핸드유닛(521, 522, 523, 524)의 개수는 상기 기판 처리 시스템(1000)의 공정 효율에 따라 증가할 수도 있다.
상기 픽업 핸드유닛들(520)은 원시 웨이퍼를 이송하는 투입용 픽업 핸드유닛들(521, 522)과 가공 웨이퍼를 이송하는 배출용 픽업 핸드유닛들(523, 524)로 구분하여 운용될 수 있으며, 이러한 경우, 투입용 픽업 핸드유닛들(521, 522)과 배출용 픽업 핸드유닛들(523, 524)은 서로 혼재되어 위치하지 않는다. 본 발명의 일례로, 상기 배출용 픽업 핸드유닛들(523, 524)이 상기 투입용 픽업 핸드유닛들(521, 522)의 상부에 위치한다. 이에 따라, 상기 메인 이송 로봇(500)은 원시 웨이퍼와 가공 웨이퍼를 이송하는 과정에서 원시 웨이퍼로 인해 가공 웨이퍼가 오염되는 것을 방지할 수 있으므로, 제품의 수율을 향상시킬 수 있다.
상기 투입용 픽업 핸드유닛들(521, 522)은 각각 상기 버퍼부(300)로부터 상기 가공 웨이퍼를 인출한 후 유휴 상태의 공정 챔버에 제공한다. 상기 투입용 픽업 핸드유닛들(521, 522)은 상기 버퍼부(300)의 단위 개수별 지지대들과 동일한 상기 제1 간격으로 이격된다. 따라서, 상기 투입용 픽업 핸드유닛들(521, 522)은 상기 버퍼부(300)로부터 원시 웨이퍼들을 동시에 인출할 수 있다.
한편, 상기 배출용 픽업 핸드유닛들(523, 524)은 각각 공정 완료된 공정 챔버로부터 가공 웨이퍼를 인출한 후 상기 버퍼부(300)에 적재한다. 상기 배출용 픽업 핸드유닛들(523, 524)은 상기 제1 간격으로 이격된다. 따라서, 상기 배출용 픽업 핸드유닛들(523, 524)은 공정 챔버들(600)로부터 인출한 가공 웨이퍼들을 상기 버퍼부(300)에 동시에 적재할 수 있다.
이 실시예에 있어서, 상기 가공용 픽업 핸드유닛들(521, 522)과 상기 배출용 픽업 핸드유닛들(523, 524)은 각각 두 개의 픽업 핸드유닛으로 이루어지나, 상기 가공용 픽업 핸드유닛들(521, 522)과 상기 배출용 픽업 핸드유닛들(523, 524)의 개수는 상기 기판 처리 시스템(1000)의 처리 효율에 따라 증가할 수도 있다.
본 발명의 일례로, 상기 버퍼부(300)에서 상기 제1 간격으로 이격되어 연속적으로 배치된 지지대들의 개수와, 상기 인덱스 로봇(200)이 한번에 상기 버퍼부(300)로부터 웨이퍼를 인출 또는 적재할 수 있는 인덱스 암의 최대 개수, 및 상기 메인 이송 로봇(500)이 한번에 상기 버퍼부(300)로부터 웨이퍼를 인출 또는 적재할 수 있는 픽업 핸드유닛의 최대 개수는 서로 동일하다.
이와 같이, 상기 메인 이송 로봇(500)은 필요에 따라 상기 버퍼부(300)로부터 한번에 다수의 원시 웨이퍼를 인출할 수도 있고, 하나의 원시 웨이퍼를 인출할수도 있다. 또한, 상기 메인 이송 로봇(500)은 필요에 따라 한번에 다수의 가공 웨이퍼를 상기 버퍼부(300)에 적재할 수도 있고, 하나의 가공 웨이퍼를 적재할 수도 있다. 이에 따라, 웨이퍼의 이송 시간이 단축되므로, 상기 기판 처리 시스템(1000)은 공정 시간을 단축시키고, 생산성을 향상시킬 수 있다.
한편, 상기 가이드 유닛들(530)은 상기 핸드 몸체(510)에 고정결합된다. 각 가이드 유닛은 대응하는 픽업 핸드유닛에 안착된 웨이퍼의 위치를 가이드하고, 상기 대응하는 픽업핸드 유닛에 안착된 웨이퍼의 위치를 고정시킨다. 이 실시예에 있어서, 각 가이드 유닛(530)이 대응하는 픽업 핸드유닛에 안착된 웨이퍼의 위치를 가이드 하는 과정은, 도 6a 및 도 6b에 도시된 상기 인덱스 로봇(200)의 제1 가이드 유닛(221)이 상기 제1 암 유닛(221)에 안착된 웨이퍼의 위치를 가이드하는 과정과 동일하므로, 이에 대한 구체적인 설명은 생략한다.
이와 같이, 상기 메인 이송 로봇(500)의 각 가이드 유닛(530)은 대응하는 픽업 핸드유닛에 안착된 웨이퍼를 정위치시킨다. 이에 따라, 상기 메인 이송 로봇(500)은 웨이퍼 이송 과정에서 픽업 핸드유닛으로부터 웨이퍼가 이탈하는 것을 방지할 수 있으므로, 이송 과정에서의 웨이퍼의 파손을 방지하고, 이송 효율을 향상시킬 수 있다.
한편, 상기 핸드 몸체(510)의 아래에는 상기 회전부(540)가 설치된다. 상기 회전부(540)는 상기 핸드 구동부(510)와 결합하고, 회전하여 상기 핸드 구동부(510)를 회전시킨다. 이에 따라, 상기 픽업 핸드유닛들(520)이 함께 회전한다.
상기 회전부(540)의 아래에는 상기 수직 이동부(550)가 설치되고, 상기 수직 이동부(550)의 아래에는 수평 이동부(560)가 설치된다. 상기 수직 이동부(550)는 상기 회전부(540)와 결합하여 상기 회전부(540)를 승강 및 하강시키고, 이에 따라, 상기 핸드 몸체(510) 및 상기 픽업 핸드유닛들(520)의 수직 위치가 조절된다. 상기 수평 이동부는 상기 제2 이송 레일(30)에 결합되어 상기 제2 이송 레일(30)을 따라 수평이동한다. 이에 따라, 상기 메인 이송 로봇(500)이 상기 버퍼부(300)와 공정 챔버들(600) 간을 이동할 수 있다.
상기 메인 이송 로봇(500)이 설치되는 이송 통로(400)의 양 측에는 상기 원시 웨이퍼를 처리하여 상기 가공 웨이퍼를 생성하는 상기 공정 챔버들(600)이 각각 배치된다. 상기 공정 챔버들(600)에서 이루어지는 처리 공정으로는 상기 원시 웨이퍼를 세정하는 세정 공정 등이 있다. 상기 다수의 공정 챔버(600)는 두 개의 공정 챔버가 상기 이송 통로(400)를 사이에 두고 서로 마주하게 배치되며, 상기 이송 통로(400)의 양측에는 각각 3개의 공정 챔버가 배치된다.
이 실시예에 있어서, 상기 기판 처리 시스템(1000)은 6개의 공정 챔버를 구비하나, 상기 공정 챔버의 개수는 상기 기판 처리 시스템(1000)의 공정 효율 및 풋 프린트 조건에 따라 증가하거나 감소할 수도 있다. 또한, 이 실시예에 있어서, 상기 공정 챔버들(600)은 단층 구조로 배치되나, 12개의 공정 챔버들이 6개씩 복층 구조로 배치될 수도 있다.
이상 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 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 일 실시예에 따른 기판 처리 시스템을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 2는 도 1에 도시된 인덱스 로봇을 나타낸 사시도이다.
도 2는 도 1에 도시된 인덱스 로봇을 나타낸 사시도이다.
도 3은 도 2에 도시된 인덱스 로봇을 나타낸 단면도이다.
도 4는 도 3에 도시된 인덱스 몸체를 구체적으로 나타낸 사시도이다.
도 5는 도 1에 도시된 제1 암 유닛과 제1 가이드 유닛을 구체적으로 나타낸 사시도이다.
도 6a 및 도 6b는 도 5에 도시된 제1 가이드 유닛이 제1 암 유닛에 안착된 기판의 위치를 가이드 하는 과정을 나타낸 측면도이다.
도 7은 도 1에 도시된 버퍼부를 나타낸 사시도이다.
도 8은 도 1에 도시된 메인 이송 로봇을 나타낸 사시도이다.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호 설명 *
110 : 로딩/언로딩부 120a, 120b, 120c, 120d : 풉
200 : 인덱스 로봇 300 : 버퍼부
400 : 이송 통로 500 : 메인 이송 로봇
600 : 공정 챔버 1000 : 기판 처리 시스템

Claims (26)

  1. 각각 기판을 적재하고, 수평 방향으로 각각 이동하는 다수의 암 유닛;
    상기 다수의 암 유닛과 결합하고, 각 암 유닛을 수평 방향으로 이동시키는 몸체; 및
    상기 몸체에 고정 결합되고, 각각 상기 암 유닛들의 후방에 위치하며, 상기 암 유닛들과 대응하고, 각각 대응하는 암 유닛이 후방으로 이동시 상기 대응하는 암 유닛에 적재된 기판의 위치를 가이드하는 다수의 가이드 유닛을 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 이송 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    각 암 유닛은,
    상기 기판이 안착되고, 지면과 마주하게 배치되는 지지 플레이트; 및
    상기 지지 플레이트의 제1 단부와 연결되고, 상기 몸체에 결합되며, 상기 몸체의 구동에 의해 수평 방향으로 이동하는 연결 플레이트를 포함하고,
    상기 암 유닛들의 지지 플레이트들은 수직 방향으로 이격되어 서로 마주하게 배치되며,
    상기 다수의 가이드 유닛은 상기 암 유닛들과 일대일 대응하여 위치하고, 상기 수직 방향으로 이격되어 서로 마주하게 배치되는 것을 특징으로 하는 기판 이송 장치.
  3. 제2항에 있어서, 각 가이드 유닛은 대응하는 암 유닛이 대기 위치에 위치할 경우, 상기 대응하는 암 유닛의 연결 플레이트의 상부에 위치하는 것을 특징으로 하는 기판 이송 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    각 가이드 유닛은 대응하는 암 유닛이 상기 대기 위치에 위치할 경우, 일 단부가 상기 대응하는 암 유닛에 안착된 기판의 측면을 지지하는 것을 특징으로 하는 기판 이송 장치.
  5. 제4항에 있어서, 상기 각 암 유닛은,
    상기 지지 플레이트의 상기 제1 단부와 마주하는 제2 단부에 구비되고, 상기 지지 플레이트의 상면으로부터 돌출되며, 상기 지지 플레이트에 안착된 기판의 측면과 접하고, 대응하는 가이드 유닛과 함께 상기 지지 플레이트에 안착된 기판을 고정시키는 지지 돌기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 이송 장치.
  6. 제5항에 있어서, 상기 각 가이드 유닛은 합성 수지 재질로 이루어진 것을 특징으로 하는 기판 이송 장치.
  7. 제6항에 있어서, 상기 합성 수지 재질은 폴리에테르에테르케 톤(polyetheretherketone : PEEK)인 것을 특징으로 하는 기판 이송 장치.
  8. 제2항에 있어서,
    상기 몸체는,
    상기 암 유닛들과 일대일 대응하고, 각각 대응하는 암 유닛의 수평 이동을 제어하는 다수의 구동부;
    상기 다수의 구동부를 수납하는 공간을 제공하는 프레임; 및
    상기 프레임의 외측벽에 수직 방향으로 배치되어 설치되고, 상기 구동부들 및 상기 암 유닛들과 일대일 대응하며, 각각 대응하는 구동부 및 대응하는 암 유닛의 연결 플레이트와 결합되고, 상기 구동부들에 의해 상기 암 유닛들을 이동시키는 다수의 선형 이동 가이드를 포함하고,
    각 선형 이동 가이드는 대응하는 연결 플레이트를 대응하는 구동부의 구동에 의해 상기 선형 이동 가이드들의 길이 방향으로 수평 이동시키는 것을 특징으로 하는 기판 이송 장치.
  9. 제8항에 있어서, 상기 선형 이동 가이드들은 두 개의 가이드 그룹으로 분리 구획되고, 상기 두 개의 가이드 그룹들은 상기 프레임의 양 측벽에 각각 설치되는 것을 특징으로 하는 기판 이송 장치.
  10. 제9항에 있어서, 상기 암 유닛들은 연결된 선형 이동 가이드에 따라 두 개의 암 그룹들로 분리 구획되고, 상기 암 그룹들 별로 상기 암 유닛들의 지지 플레이트들이 연속하여 위치하며, 각 암 그룹의 지지 플레이트들 중 대응하는 선형 이동 가이드가 최상부에 위치하는 지지 플레이트가 가장 아래에 위치하는 것을 특징으로 하는 기판 이송 장치.
  11. 제2항에 있어서,
    상기 몸체와 결합하고, 상기 몸체를 회전시키는 회전부;
    상기 회전부와 결합하고, 상기 회전부의 수직 위치를 조절하는 수직 이동부; 및
    상기 수직 이동부와 결합하고, 상기 각 암의 수평 이동 방향과 직교하는 방향으로 수평이동하는 수평 이동부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 이송 장치.
  12. 다수의 기판을 지면과 마주하게 배치하여 수납하는 수납부재;
    상기 기판의 처리 공정이 이루어지는 적어도 하나의 공정챔버; 및
    상기 수납부재로부터 상기 기판을 인출 및 적재하고, 상기 기판을 이송하는 이송부재를 포함하고,
    상기 이송부재는,
    각각 기판을 적재하고, 수평 방향으로 각각 이동하는 다수의 암 유닛;
    상기 다수의 암 유닛과 결합하고, 각 암 유닛을 수평 방향으로 이동시 키는 몸체; 및
    상기 몸체에 고정 결합되고, 각각 상기 암 유닛들의 후방에 위치하며, 상기 암 유닛들과 대응하고, 각각 대응하는 암 유닛이 후방으로 이동시 상기 대응하는 암 유닛에 적재된 기판의 위치를 가이드하는 다수의 가이드 유닛을 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  13. 제12항에 있어서,
    각 암 유닛은,
    상기 기판이 안착되고, 지면과 마주하게 배치되는 지지 플레이트; 및
    상기 지지 플레이트의 제1 단부와 연결되고, 상기 몸체에 결합되며, 상기 몸체의 구동에 의해 수평 방향으로 이동하는 연결 플레이트를 포함하고,
    상기 암 유닛들의 지지 플레이트들은 수직 방향으로 이격되어 서로 마주하게 배치되며,
    상기 다수의 가이드 유닛은 상기 암 유닛들과 일대일 대응하여 위치하고, 상기 수직 방향으로 이격되어 서로 마주하게 배치되는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  14. 제13항에 있어서,
    각 가이드 유닛은 대응하는 암 유닛이 대기 위치에 위치할 경우, 일 단부가 상기 대응하는 암 유닛에 안착된 기판의 측면을 지지하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  15. 제14항에 있어서, 상기 각 암 유닛은,
    상기 지지 플레이트의 상기 제1 단부와 마주하는 제2 단부에 구비되고, 상기 지지 플레이트의 상면으로부터 돌출되며, 상기 지지 플레이트에 안착된 기판의 측면과 접하고, 대응하는 가이드 유닛과 함께 상기 지지 플레이트에 안착된 기판을 고정시키는 지지 돌기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  16. 제14항에 있어서, 상기 각 가이드 유닛은 합성 수지 재질로 이루어진 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  17. 제13항에 있어서, 상기 이송 부재는,
    상기 몸체와 결합하고, 상기 몸체를 회전시키는 회전부;
    상기 회전부와 결합하고, 상기 회전부의 수직 위치를 조절하는 수직 이동부; 및
    상기 수직 이동부와 결합하고, 상기 각 암의 수평 이동 방향과 직교하는 방향으로 수평이동하는 수평 이동부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  18. 각각 다수의 기판을 지면과 마주하게 배치시켜 수납하는 제1 및 제2 수납부 재;
    상기 기판의 처리 공정이 이루어지는 적어도 하나의 공정챔버;
    상기 제1 수납부재에 적재된 처리 대기중인 기판을 상기 제2 수납부재로 이송하고, 상기 공정챔버에서 처리되어 상기 제2 수납부재에 적재된 기판을 상기 제1 수납부재로 이송하는 제1 이송부재; 및
    상기 제2 수납부재에 적재된 상기 처리 대기중인 기판을 상기 공정챔버로 이송하고, 처리된 기판을 상기 공정챔버로부터 인출하여 상기 제2 수납부재로 이송하는 제2 이송부재를 포함하고,
    상기 제1 및 제2 이송부재 각각은,
    각각 기판을 적재하고, 수평 방향으로 각각 이동하는 다수의 암 유닛;
    상기 다수의 암 유닛과 결합하고, 각 암 유닛을 수평 방향으로 이동시키는 몸체; 및
    상기 몸체에 고정 결합되고, 각각 상기 암 유닛들의 후방에 위치하며, 상기 암 유닛들과 대응하고, 각각 대응하는 암 유닛이 후방으로 이동시 상기 대응하는 암 유닛에 적재된 기판의 위치를 가이드하는 다수의 가이드 유닛을 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  19. 제18항에 있어서,
    각 암 유닛은,
    상기 기판이 안착되고, 지면과 마주하게 배치되는 지지 플레이트; 및
    상기 지지 플레이트의 제1 단부와 연결되고, 상기 몸체에 결합되며, 상기 몸체의 구동에 의해 수평 방향으로 이동하는 연결 플레이트를 포함하고,
    상기 암 유닛들의 지지 플레이트들은 수직 방향으로 이격되어 서로 마주하게 배치되며,
    상기 다수의 가이드 유닛은 상기 암 유닛들과 일대일 대응하여 위치하고, 상기 수직 방향으로 이격되어 서로 마주하게 배치되는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  20. 제19항에 있어서,
    각 가이드 유닛은 대응하는 암 유닛이 대기 위치에 위치할 경우, 일 단부가 상기 대응하는 암 유닛에 안착된 기판의 측면을 지지하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  21. 제20항에 있어서, 상기 각 암 유닛은,
    상기 지지 플레이트의 상기 제1 단부와 마주하는 제2 단부에 구비되고, 상기 지지 플레이트의 상면으로부터 돌출되며, 상기 지지 플레이트에 안착된 기판의 측면과 접하고, 대응하는 가이드 유닛과 함께 상기 지지 플레이트에 안착된 기판을 고정시키는 지지 돌기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  22. 제21항에 있어서, 상기 각 가이드 유닛은 합성 수지 재질로 이루어진 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  23. 제20항에 있어서, 상기 제1 및 제2 이송 부재 각각은,
    상기 몸체와 결합하고, 상기 몸체를 회전시키는 회전부;
    상기 회전부와 결합하고, 상기 회전부의 수직 위치를 조절하는 수직 이동부; 및
    상기 수직 이동부와 결합하고, 상기 각 암의 수평 이동 방향과 직교하는 방향으로 수평이동하는 수평 이동부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  24. 암 유닛을 전방으로 수평 이동시켜 상기 암 유닛에 기판을 지면과 마주하게 안착시키는 단계; 및
    상기 암 유닛을 후방으로 수평 이동시켜 상기 암 유닛을 대기 위치에 위치시키는 단계를 포함하고,
    상기 암 유닛을 대기 위치에 위치시키는 단계는,
    상기 암 유닛이 후방으로 수평 이동함에 따라 상기 암 유닛의 일부분이 상기 암 유닛의 후방에 고정 설치된 가이드 유닛의 아래로 점차 슬라이딩되는 단계; 및
    상기 암 유닛의 후방 수평 이동에 의해 상기 암 유닛 상에서의 상기 가이드 유닛의 위치가 상기 암 유닛의 전방 측으로 이동 변경되면서 상기 가이드 유닛이 상기 암 유닛에 안착된 기판 측면을 지지하여 상기 암 유닛에 안착된 기판의 위치를 가이드하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 이송 방법.
  25. 제24항에 있어서,
    상기 가이드 유닛은 상기 암 유닛의 후방 수평 이동에 의해 상기 암 유닛에 안착된 기판의 측면을 상기 암 유닛의 전방측으로 가압하여 상기 암 유닛에 안착된 기판을 정위치시키는 것을 특징으로 하는 기판 이송 방법.
  26. 제24항에 있어서, 상기 가이드 유닛은 상기 암 유닛의 전방측에 설치되어 상기 암 유닛에 안착된 기판의 측부를 지지하는 지지 돌기와 함께 상기 기판을 상기 암 유닛에 고정시키는 것을 특징으로 하는 기판 이송 방법.
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