KR101364583B1 - 기판 처리 시스템 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 복수 매의 기판들을 연속적으로 공정 챔버로 로딩/언로딩하여 기판 반송 시간을 절약하여 생산성을 향상 시킬 수 있는 기판 반송 장치 및 이를 이용한 기판 처리 시스템에 관한 것이다. 본 발명의 기판 처리 시스템은 전방에 다수의 캐리어가 장착되는 인덱스를 갖는 로드 락 챔버; 상기 로드락 챔버의 후방에 배치되고, 상하 다단으로 적층되게 배치되는 복수의 처리그룹을 포함하되; 상기 복수의 처리그룹 중 어느 하나의 처리그룹은 제1기판 반송 장치가 설치된 제1트랜스퍼 챔버; 및 상기 제1트랜스퍼 챔버의 양측면에 제1,2기판 출입구를 통해 연결되는 그리고 두 개의 기판 지지부가 구비된 제1 및 제2 공정 챔버를 포함하며, 상기 복수의 처리그룹 중 또 다른 하나의 처리그룹은 제2기판 반송 장치가 설치된 제2트랜스퍼 챔버; 및 상기 제2트랜스퍼 챔버의 양측면에 제1,2기판 출입구를 통해 연결되는 그리고 적어도 하나의 기판 얼라이너가 구비된 제1 및 제2 정렬 챔버를 포함한다.
기판, 반송, 챔버

Description

기판 처리 시스템{SUBSTRATE PROCESSING SYSTEM}
본 발명의 상세한 설명에서 사용되는 도면을 보다 충분히 이해하기 위하여, 각 도면의 간단한 설명이 제공된다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 기판 처리 시스템의 전체 구성을 보여주는 도면이다.
도 2a 내지 도 2c는 도 1에서 제1,2,3 처리그룹을 각각 보여주는 기판 처리 시스템의 평면도이다.
도 3a는 제1트랜스퍼 챔버에 설치된 제1기판 반송 장치의 사시도이다.
도 3b는 제2트랜스퍼 챔버에 설치된 제2기판 반송 장치의 사시도이다.
도 3c는 제3트랜스퍼 챔버에 설치된 제3기판 반송 장치의 사시도이다.
도 4는 하나의 회전 플레이트 암의 구조를 보여주는 사시도이다.
도 5a 내지 도 5d는 제1기판 반송 장치에 의한 기판 교환 과정을 순차적으로 도시한 도면이다.
도 6은 제2 처리그룹을 설명하기 위한 정단면도이다.
도 7a 내지 도 7c는 제2기판 반송 장치에 의한 기판 교환 과정을 순차적으로 도시한 도면이다.
도 8은 제2 처리 그룹의 변형예를 보여주는 평면도이다.
도 9는 정렬 챔버와 쿨링 챔버가 양측에 배치된 제2 처리 그룹의 또 다른 변형예를 보여주는 정단면도이다.
도 10은 본 발명에 따른 기판 처리 시스템의 변형예를 보여주는 도면이다.
*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*
100: 인덱스 110: 캐리어
200: 로드 락 챔버 400a: 제1트랜스퍼 챔버
400b : 제2트랜스퍼 챔버 400c : 제3트랜스퍼 챔버
500a : 제1공정챔버 500b : 제2공정챔버
600a : 제1정렬 챔버 600b : 제2정렬챔버
700 : 쿨링 챔버
본 발명은 기판 반송 장치와 기판 처리 시스템에 관한 것으로, 좀 더 구체적으로는 복수 매의 기판들을 연속적으로 공정 챔버로 로딩/언로딩하여 기판 반송 시간을 절약하여 생산성을 향상 시킬 수 있는 기판 반송 장치 및 이를 이용한 기판 처리 시스템에 관한 것이다.
최근, 액정 디스플레이 장치, 플라즈마 디스플레이 장치, 반도체 장치들의 제조를 위한 기판 처리 시스템들은 복수 매의 기판을 일관해서 처리할 수 있는 클러스터 시스템이 일반적으로 채용되고 있다.
일반적으로, 클러스터(cluster) 시스템은 반송 로봇(또는 핸들러; handler)과 그 주위에 마련된 복수의 기판 처리 모듈을 포함하는 멀티 챔버형 기판 처리 시스템을 지칭한다.
클러스터 시스템은 반송실(transfer chamber)과 반송실내에 회동이 자유롭게 마련된 반송 로봇을 구비한다. 반송실의 각 변에는 기판의 처리 공정을 수행하기 위한 공정 챔버가 장착된다. 이와 같은 클러스터 시스템은 복수개의 기판을 동시에 처리하거나 또는 여러 공정을 연속해서 진행 할 수 있도록 함으로 기판 처리량을 높이고 있다. 기판 처리량을 높이기 위한 또 다른 노력으로는 하나의 공정 챔버에서 복수 매의 기판을 동시에 처리하도록 하여 시간당 기판 처리량을 높이도록 하고 있다.
그런데, 공정 챔버가 복수 매의 기판을 동시(또는 연속적으로)에 처리하더라도 공정 챔버에 처리 전후의 기판들이 효율적으로 교환되지 못하는 경우 시간적 손실이 발생하게 된다.
또한, 통상적인 클러스터 시스템은 6각형의 반송실을 구성하는 데 있어서(기본적으로 4개의 공정 챔버와 2개의 로드 락 챔버로 구성되는 경우), 반송실이 차지하는 면적 때문에 시스템전체의 면적은 물론, 제조 라인 내의 시스템배치에 있어서 중시되는 시스템 폭이 필요이상으로 증가되고, 반송실을 진공상태로 유지시키는 데 필요한 진공시스템의 규모가 증가되어 장치비 및 설치비가 증가하게 된다. 또한, 이러한 반송실의 면적은, 설치되는 공정챔버의 개수가 증가함에 따라서 더욱 가중된다.
그럼으로 복수 매의 기판을 처리하는 공정 챔버에서 복수 매의 기판을 동시(또는 연속적으로)에 처리하는 것과 더불어 처리 전후의 기판들을 보다 효율적으로 교환할 수 있는 기판 처리 시스템이 요구되고 있다.
본 발명은 동일 개수의 프로세스 챔버를 구비하면서도 반도체 처리 장치가 평면상에 차지하는 면적을 획기적으로 감소시킬 수 있는 기판 처리 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 반도체 제조 공장 내의 공간상 레이아웃을 효율적으로 이용할 수 있는 기판 처리 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 불필요한 진공면적을 축소함으로써 장치비 및 설치비를 최소화할 수 있는 기판 처리 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 하나의 트랜스퍼 로봇에 대응하는 처리모듈의 개수를 줄여 스루풋을 향상시킬 수 있는 기판 처리 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 효율적으로 기판을 처리할 수 있는 구조를 가지는 기판 반송 장치를 갖는 기판 처리 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 기판의 반송 시간을 감소시켜 생산성을 향상시킬 수 있는 기판 반송 장치를 갖는 기판 처리 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 작은 구동 면적을 가지는 기판 반송 장치를 갖는 기판 처리 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 공정에 소요되는 시간을 단축할 수 있는 구조를 가지는 기 판 처리 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 공정 챔버의 가동률을 향상시킬 수 있는 구조를 가지는 기판 처리 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일면은 기판 처리 시스템에 관한 것이다. 기판 처리 시스템은 전방에 다수의 캐리어가 장착되는 인덱스를 갖는 로드 락 챔버; 상기 로드락 챔버의 후방에 배치되고, 상하 다단으로 적층되게 배치되는 복수의 처리그룹을 포함하되; 상기 복수의 처리그룹 중 어느 하나의 처리그룹은 제1기판 반송 장치가 설치된 제1트랜스퍼 챔버; 및 상기 제1트랜스퍼 챔버의 양측면에 제1,2기판 출입구를 통해 연결되는 그리고 두 개의 기판 지지부가 구비된 제1 및 제2 공정 챔버를 포함하며, 상기 복수의 처리그룹 중 또 다른 하나의 처리그룹은 제2기판 반송 장치가 설치된 제2트랜스퍼 챔버; 및 상기 제2트랜스퍼 챔버의 양측면에 제1,2기판 출입구를 통해 연결되는 그리고 적어도 하나의 기판 얼라이너가 구비된 제1 및 제2 정렬 챔버를 포함한다.
일 실시예에 있어서, 상기 제1기판 반송 장치는 외부로부터 상기 제1트랜스퍼 챔버의 대기 위치로 제공되는 4장의 기판들을 동시에 인계받아 상기 제1 및 제2 공정 챔버에 설치된 4개의 기판 지지대들 상부로 이송하도록 펼쳐지는 그리고 상기 4개의 기판 지지대들 상부에서 각각 기판들을 인계받아 상기 제1트랜스퍼 챔버의 대기 위치로 기판들을 이송하도록 접혀진다.
일 실시예에 있어서, 상기 제2기판 반송 장치는 외부로부터 상기 제2트랜스 퍼 챔버의 대기 위치로 제공되는 4장의 기판들을 동시에 인계받아 상기 제1 및 제2 정렬 챔버에 설치된 적어도 2개의 기판 얼라이너로 이송하도록 좌우로 펼쳐지는 그리고 상기 적어도 2개의 기판 얼라이너로부터 각각 정렬된 기판들을 인계받아 상기 제2트랜스퍼 챔버의 대기 위치로 기판들을 이송하도록 접혀진다.
일 실시예에 있어서, 상기 복수의 처리그룹 중 또 다른 하나의 처리그룹은 제3기판 반송 장치가 설치된 제3트랜스퍼 챔버; 및 상기 제3트랜스퍼 챔버의 일측면에 제1기판 출입구를 통해 연결되는 그리고 적어도 하나의 기판을 쿨링하기 위한 쿨링 챔버를 포함한다.
일 실시예에 있어서, 상기 제1,2,3기판 반송 장치 각각은 회전력을 제공하는 구동부; 상기 구동부에 연결되는 적어도 하나의 스핀들; 상기 스핀들에 서로 다른 높이로 장착되며, 해당되는 포지션상에 위치되도록 상기 스핀들과 연동하는 복수개의 회전 플레이트 암을 구비한다.
일 실시예에 있어서, 상기 회전 플레이트 암 각각은 일 측이 개방된 개구부를 갖고, 상면에 기판 가장자리가 놓이는 지지부를 갖는 말편자 형상의 엔드 이펙터(END EFFECTOR)를 포함하며, 상기 반송 장치들은 상기 회전 플레이트 암들의 엔드 이펙터가 각각의 해당하는 포지션에 위치하도록 스윙하며, 상기 회전 플레이트 암들의 엔드 이펙터가 상기 제1,2,3트랜스퍼 챔버 각각의 대기 위치에서 하나의 정렬선에 수직으로 정렬되도록 스윙한다.
일 실시예에 있어서, 상기 제1기판 반송 장치는 상기 1트랜스퍼 챔버의 대기위치로 제공되는 복수의 기판들을 동시에 인계받아 상기 제1,2공정 챔버의 상기 기 판 지지대들 상부에서 각각 기판들을 인계받아 상기 제1트랜스퍼 챔버의 대기위치로 기판들을 집중 이송하는 복수개의 회전 플레이트 암을 포함한다.
일 실시예에 있어서, 상기 기판 얼라이너는 기판이 놓여지는 스핀척; 상기 스핀척에 놓여진 기판의 정렬 상태를 감지하는 센서; 및 상기 회전 플레이트 암의 높이에 따라 상기 스핀척의 높낮이를 조절하는 승강장치를 포함한다.
일 실시예에 있어서, 상기 로드 락 챔버는 대기압에서 기판을 반송하는 대기압 반송 로봇을 포함한다.
일 실시예에 있어서, 상기 제1 및 제2 공정 챔버는 플라즈마 처리가 이루어지 플라즈마 챔버이다.
일 실시예에 있어서, 상기 로드 락 챔버는 캐리어로부터 일회 동작에 4장의 기판을 반출하여 상기 제1트랜스퍼 챔버 또는 상기 제2트랜스퍼 챔버로 반입할 수 있는 4개의 앤드 이팩터를 구비한 더블 암 구조를 갖는 대기압 반송 로봇을 포함하며; 상기 제1트랜스퍼 챔버와 상기 제2트랜스퍼 챔버 각각은 상기 로드 락 챔버로부터 기판들이 출입하는 제3기판 출입구를 갖되; 상기 제3기판 출입구들은 상기 대기압 반송 로봇이 상하방향으로 이동만 한 상태에서 기판 반송이 가능하도록 동일 선상에 배치된다.
예컨대, 본 발명의 실시예는 여러 가지 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상술하는 실시예로 인해 한정되어 지는 것으로 해석되어져서는 안 된다. 본 실시예는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공 되어지는 것이다. 따라서, 도면에서의 요소의 형상 등 은 보다 명확한 설명을 강조하기 위해서 과장되어진 것이다. 각 도면을 이해함에 있어서, 동일한 부재는 가능한 한 동일한 참조부호로 도시하고자 함에 유의하여야 한다. 그리고 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 기술은 생략된다.
(실시예)
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명함으로써, 본 발명의 기판 반송 장치 및 이를 이용한 기판 처리 시스템을 상세히 설명한다. 또, 상기 도면들에서 동일한 기능을 수행하는 구성 요소에 대해서는 동일한 참조 번호를 병기한다.
본 발명의 기본적인 의도는 바닥면적이 작은 기판 처리 시스템을 제공한다. 또한, 복수매의 기판 처리 능력을 구비한 기판 처리 시스템을 제공한다. 또한, 효율적인 기판 교환 방식에 기반하여 보다 많은 매수의 기판을 동시에 처리할 수 있는 기판 처리 시스템을 제공한다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 기판 처리 시스템의 전체 구성을 보여주는 도면이다. 그리고 도 2a 내지 도 2c는 도 1에서 1,2,3층 처리그룹을 각각 보여주는 기판 처리 시스템의 평면도이다.
도 1 내지 도2c를 참조하여, 본 발명의 기판 처리 시스템은 로드락 챔버(200)와, 로드락 챔버(200)의 후방에 배치되고, 다단으로 적층되게 배치되는 제1,2,3처리그룹(a,b,c)을 포함한다.
로드 락 챔버(200)의 전방으로는 다수의 캐리어(110)가 장착되는 인덱 스(100)가 설치된다. 인덱스(100)는 설비 전방 단부 모듈(equipment front end module, 이하 EFEM)이라고도 하며 때로는 로드 락 챔버를 포괄하여 명칭 된다.
로드 락 챔버(200)는 대기압에서 동작되는 대기압 반송 로봇(210)이 구비된다. 대기압 반송 로봇(210)은 각 처리그룹에 해당되는 제1,2,3트랜스퍼 챔버(400a,400b,400c)와 인덱스(100) 사이에서 기판 이송을 담당한다. 대기압 반송 로봇(210)은 캐리어(210)로부터 일회 동작에 4장의 기판(W)을 반출할 수 있으며, 또한 각 층의 제1,2,3트랜스퍼 챔버(400a,400b,400c)로 반입할 수 있는 4개의 앤드 이팩터를 구비한 더블 암 구조를 갖는 로봇으로 구성된다. 그리고 대기압 반송 로봇(210)은 승강 및 하강이 가능하다. 대기압 반송 로봇(210)은 본 실시예에서 보여주는 더블 암 구조의 방식 이외에도 통상적인 반도체 제조 공정에서 사용되는 다양한 로봇들이 사용될 수 있다. 예를 들어, 8 장의 기판(W)을 하나의 암으로 핸들링 할 수 있는 블레이드 구조의 암을 구비한 로봇이나, 4개 이상의 암을 구비한 로봇 또는 이들을 혼합적으로 채용한 로봇 등과 같은 다양한 구조의 로봇들이 사용될 수 있다.
도 1 내지 도 2c에 도시된 바와 같이, 제1,2,3 처리그룹(a,b,c)은 다단으로 적층되게 배치된다. 1층에 위치하는 제1처리그룹(a)은 4장의 기판들을 동시에 공정 처리하는 제1,2공정 챔버(500a,500b)들을 갖으며, 2층에 위치하는 제2처리그룹(b)은 공정 처리전에 기판을 정렬하는 제1,2정렬 챔버(600a,600b)들을 갖으며, 최상층에 위치하는 제3처리그룹(c)은 공정을 마친 기판을 쿨링하는 쿨링 챔버(700)를 갖는다.
이처럼, 본 발명의 기판 처리 시스템(10)은 평면배치로 보면 공정 챔버들에 정렬 챔버들과 쿨링 챔버를 오버랩시켜 배치함으로써 처리 시스템의 총바닥 면적을 작게한 것이므로 클린룸 등의 제작설비 비용을 경감시킬 수 있을 뿐만 아니라, 대기압 반송 로봇(210)이 제2트랜스퍼 챔버(400b)에서 제1트랜스퍼 챔버(400a) 그리고 제1트랜스퍼 챔버(400a)에서 제3트랜스퍼 챔버(400c)로 기판을 반송하는 과정에서 대기압 반송로봇(210)의 방향전환 등의 동작을 생략할 수 있고 그 이동 거리가 짧음으로써 보다 신속한 기판 반송이 가능하다.
도 2a를 참조하면, 1층에 위치하는 제1처리그룹(a)은 제1 및 제2 공정 챔버(500a, 500b)와 그 사이에 배치된 제1트랜스퍼 챔버(400a)를 구비한다.
제1 및 제2 공정 챔버(500a, 500b)에는 각기 두 개의 기판 지지대(520, 522)가 전단과 후단에 그리고 제1기판 반송 장치(800a)의 회전 플레이트 암들이 회전하는 경로 상에 나누어 배치된다.
제1 및 제2 공정 챔버(500a, 500b)는 소정의 플라즈마 처리 공정을 수행하기 위한 진공 챔버로서, 플라즈마 소스(미도시됨)가 구비된다.
제1트랜스퍼 챔버(400a)와 제1 공정 챔버(500a) 사이로 제1 기판 출입구(510a)가 개설되어 있으며, 제1트랜스퍼 챔버(400a)와 제2 공정 챔버(500b) 사이로 제2 기판 출입구(510b)가 개설되어 있다. 그리고 제1트랜스퍼 챔버(400a)와 로드 락 챔버(200) 사이에는 제3 기판 출입구(410)가 개설되어 있다. 제1 내지 제3 기판 출입구(510a, 510b, 410)들은 각각 슬릿 밸브(미도시)에 의해 개폐 작동된다.
대기압 반송 로봇(210)이 제1트랜스퍼 챔버(400a)에서 처리 전후의 기판을 교환하는 과정은 제1 및 제2 기판 출입구(510a, 510b)는 폐쇄되고 제3 기판 출입구(410)가 열린 대기압 상태에서 진행된다. 반면, 제1기판 반송 장치(800a)가 제1 및 제2 공정 챔버(500a, 500b)와 제1트랜스 챔버(400a) 사이에서 처리 전후의 기판을 교환하는 과정은 제3 기판 출입구(410)는 폐쇄된 상태로 진공을 유지하는 가운데 제1 및 제2 기판 출입구(510a, 510b)를 열고 진공 상태에서 진행된다.
예컨대, 제1 및 제2 공정 챔버(500a, 500b)는 다양한 기판 프로세싱 작동들을 수행하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 포토 레지스트를 제거하기 위해서 플라즈마를 이용하여 포토 레지스트를 제거하는 애싱(ashing) 챔버일 수 있고, 절연막을 증착시키도록 구성된 CVD(Chemical Vapor Deposition) 챔버일 수 있고, 인터커넥트 구조들을 형성하기 위해 절연막에 애퍼쳐(aperture)들이나 개구들을 에치하도록 구성된 에치 챔버일 수 있다. 또는 장벽(barrier) 막을 증착시키도록 구성된 PVD 챔버일 수 있으며, 금속막을 증착시키도록 구성된 PVD 챔버일 수 있다.
본 기판 처리 시스템에서 처리되는 피 처리 기판(W)은 대표적으로 반도체 회로를 제조하기 위한 웨이퍼 기판이거나 액정 디스플레이를 제조하기 위한 유리 기판이다. 본 기판 처리 시스템의 도시된 구성 외에도 집적 회로 또는 칩의 완전한 제조에 요구되는 모든 프로세스를 수행하기 위해 다수의 프로세싱 시스템들이 요구될 수 있다. 그러나 본 발명의 명확한 설명을 위하여 통상적인 구성이나 당업자 수준에서 이해될 수 있는 구성들은 생략하였다.
도 2b 및 도 6을 참조하면, 2층에 위치하는 제2처리그룹(b)은 제1 및 제2 정렬 챔버(600a, 600b)와 그 사이에 배치된 제2트랜스퍼 챔버(400b)를 구비한다.
제1 및 제2 정렬 챔버(600a, 600b)에는 각기 한 개의 스핀척(640)이 제2기판 반송 장치(800b)의 회전 플레이트 암이 회전하는 경로 상에 배치된다.
제1,2정렬 챔버(600a, 600b)는 제1,2공정 챔버(500a,500b)에서 공정을 진행하기 전에 기판들에 대한 정렬 공정을 수행하기 위한 챔버로써, 제1,2정렬 챔버(600a, 600b)에는 스핀척(640)과, 센서로 구성된 검출부(650) 그리고 회전 플레이트 암의 높이에 따라 스핀척의 높낮이를 위한 승강 장치(660)를 포함하는 기판 얼라이너가 설치된다. 기판 얼라이너는 기판을 스핀척(640)에 안착시켜 회전시키면서 기판 상부에 위치된 검출부(650)가 기판의 위치를 감지하는 통상적인 구성 및 방법이 사용될 수 있다. 여기서 검출부(650)는 복수의 CCD(charge coupled device)센서 및 그에 대응하는 광원을 구비하여서 기판의 위치를 검출하게 된다. 한편, 도 6에서 보여주는 바와 같이, 제1,2회전 플레이트 암의 위치에 따라 제1정렬 챔버(600b)의 스핀척(640)이 제2정렬 챔버(600a)의 스핀척(640)보다 낮게 배치된다.
제2트랜스퍼 챔버(400b)와 제1 정렬 챔버(600a) 사이로 제1 기판 출입구(610a)가 개설되어 있으며, 제2트랜스퍼 챔버(400b)와 제2 정렬 챔버(600b) 사이로 제2 기판 출입구(610b)가 개설되어 있다. 그리고 제2트랜스퍼 챔버(400b)와 로드 락 챔버(200) 사이에는 제3 기판 출입구(412)가 개설되어 있다. 제1 내지 제3 기판 출입구(610a, 610b, 412)들은 각각 슬릿 밸브(미도시)에 의해 개폐 작동된다.
도 2c를 참조하면, 최상층(3층)에 위치하는 제3처리그룹(c)은 제2트랜스퍼 챔버(400b)와 동일선상에 위치하는 제3트랜스퍼 챔버(400c)와 그 일측에 배치되는 쿨링 챔버(700)를 구비한다. 제3트랜스퍼 챔버(400c)와 쿨링 챔버(700) 사이로 제1기판 출입구(710)가 개설되어 있으며, 제3트랜스퍼 챔버(400c)와 로드 락 챔버(200) 사이에는 제3 기판 출입구(414)가 개설되어 있다. 제1,3 기판 출입구(170, 414)들은 각각 슬릿 밸브(미도시)에 의해 개폐 작동된다.
설명하지 않아도 알겠지만, 쿨링 챔버(700)는 제1,2공정챔버에서 공정을 마친 4장의 기판들에 대한 쿨링 공정이 수행되는 챔버로써, 쿨링 챔버 내부에는 4장의 기판들이 놓여지는 쿨링 스테이지가 구비되어야 하며, 추가적으로 기판들로 쿨링 에어를 제공하는 쿨링 가스 공급부가 구비될 수도 있다. 이처럼 기판들을 쿨링하기 위한 구성 및 방법은 통상적인 것으로써 당업자 수준에서 이해될 수 있기 때문에 그에 대한 구성들은 생략하였다.
도 3a 내지 도 3c는 제1,2,3트랜스퍼 챔버에 설치된 제1,2,3기판 반송 장치의 사시도이다.
우선, 도 3a를 참조하여, 제1기판 반송 장치(800a)는 회전력을 제공하는 구동부(840)와 구동부(840)에 연결되는 하나의 스핀들(830) 그리고 스핀들(830)에 장착되는 8개의 플레이트 암(810)을 구비한다.
8개의 회전 플레이트 암(810)은 제1 공정 챔버(500a)로 기판을 로딩/언로딩 하기 위한 복수개의 제1 회전 플레이트 암과 제2 공정 챔버(500b)로 기판을 로딩/언로딩 하기 위한 복수개의 제2 회전 플레이트 암을 포함한다. 제1 및 제2 회전 플레이트 암은 교대적으로 배열된다. 그러나 순차적으로 배열되어도 무방하다. 회전 플레이트 암(810)들은 다시 로딩용 암(820)과 언로딩 암(822)으로 구분될 수 있다. 이때, 언로딩용 암(822)은 로딩용 암(820) 보다 낮게 배열되는 것이 바람직하다. 로딩용 암(820)과 언로딩용 암(822)은 각기 쌍을 이루게 되며, 일 실시예에서는 도시된 바와 같이 전체적으로 4쌍을 이루는 8개의 회전 플레이트 암이 구비된다. 복수의 회전 플레이트 암(810)은 도 2a에서 도시된 바와 같이, 부채꼴 형상으로 펼쳐지도록 동작하며 회전 및 승강과 하강이 가능하다. 로딩용 암(820)과 언로딩용 암(822)들은 쌍을 이루어 동작한다.
도면에는 구체적으로 도시하지 않았으나, 구동부(840)는 회전력을 발생하는 전기 모터와 발생된 회전력을 스핀들(830)로 전달하여 다수의 회전 플레이트 암(810)들이 원하는 동작을 수행하도록 하는 기어 어셈블리가 포함된다. 그럼으로 다수의 회전 플레이트 암(810)들은 스핀들(830)에 장착되어, 도 2a에 도시된 바와 같이, 서로 다른 회전 반경을 갖고 제1트랜스퍼 챔버(400a)를 중심으로 대칭되게 부채꼴 형태로 펼쳐지고 접혀지는 동작을 수행한다.
한편, 본 발명에서는 기판 반송 장치가 하나의 스핀들을 갖는 것으로 설명되었으나, 양측으로 각각 분리되어 기판 반송 장치가 설치될 수 있다.
도 3b는 제2트랜스퍼 챔버에 설치된 제2기판 반송 장치의 사시도이다.
도 3b를 참조하여, 제2기판 반송 장치(800b)는 제1기판 반송 장치(800a)와 마찬가지로 회전력을 제공하는 구동부(840)와 구동부(840)에 연결되는 스핀들(830) 그리고 스핀들(830)에 장착되는 4개의 회전 플레이트 암(810)을 구비한다. 제2기판 반송장치는 4개의 회전 플레이트 암(810)이 개별적으로 회전될 수 있도록 복수의 구동부와 각각의 구동부에 연결되는 복수의 스핀들을 가질 수 있다.
4개의 회전 플레이트 암(810)은 아래로부터 제1정렬 챔버(600a)로 기판을 로딩/언로딩 하기 위한 2개의 제1 회전 플레이트 암과 제2 정렬 챔버(600b)로 기판을 로딩/언로딩 하기 위한 2개의 제2 회전 플레이트 암을 포함한다. 제1 및 제2 회전 플레이트 암은 순차적으로 배열된다. 그러나 교대로 배열되어도 무방하다. 도 6에서 보여주는 바와 같이, 제1,2회전 플레이트 암의 위치에 따라 제1정렬 챔버(600b)의 스핀척(640)이 제2정렬 챔버(600a)의 스핀척(640)보다 낮게 배치된다.
도 3c는 제3트랜스퍼 챔버에 설치된 제3기판 반송 장치의 사시도이다. 도 3c를 참조하여, 제3기판 반송 장치(800c)는 제1기판 반송 장치(800a)와 마찬가지로 회전력을 제공하는 구동부(840)와 구동부(840)에 연결되는 하나의 스핀들(830) 그리고 스핀들(830)에 장착되는 4개의 회전 플레이트 암(810)을 구비한다. 4개의 회전 플레이트 암(810)은 쿨링 챔버(700)로 기판을 로딩/언로딩 하기 위한 것이다.
도면에 도시하지는 않았지만, 제1기판 반송 장치는 로딩용 암(820)과 언로딩용 암(822)이 각기 분리되어 장착되는 상부와 하부로 독립된 스핀들과 이를 구동하는 상부와 하부로 분리 설치된 구동부를 구비할 수 도 있다.
도 4는 하나의 회전 플레이트 암의 구조를 보여주는 사시도이다.
도 4를 참조하여, 제1,2,3기판 반송 장치(800a,800b,800c)에 구성되는 다수의 회전 플레이트 암(810)은 일 측이 개방된 개구부(813)를 갖고, 상면에 기판 가장자리가 놓이는 다수의 지지부(814)를 갖는 말편자 형상의 엔드 이펙터(END EFFECTOR)(812)를 갖는다. 개구부(813)는 기판 지지대에 설치되는 리프트 핀의 출 입을 위한 것이다. 그리고 엔드 이펙터(812)는 대기압 반송 로봇(210)의 엔드 이팩터(212)가 출입할 수 있도록 형성된 진입 통로(815)를 갖는다. 이러한 구성을 갖는 회전 플레이트 암(810)은 본 발명의 기술적 사상의 범위 내에서 또 다른 형태로 변형이 가능할 것이다.
도 5a 내지 도 5e는 제1기판 반송 장치에 의한 기판 교환 과정을 순차적으로 도시한 도면이다.
먼저, 도 5a를 참조하여, S10으로 화살 표시된 바와 같이, 제1 및 제2 기판 출입구(510a, 510b)가 폐쇄된 상태에서 제3 기판 출입구(410)가 열리면 기판 반송 장치(800a)로 처리 전 기판(W2)이 인계된다. 기판 인계가 완료되면, 제3 기판 출입구(410)는 폐쇄되고 제1트랜스퍼 챔버(400a)는 제1 및 제2 공정 챔버(500a, 500b)의 내부와 동일한 진공 상태로 전환된다. 이를 위한 펌핑 시스템은 당연히 본 시스템에 구비되나 편의상 도면의 표시는 생략된다.
이어, 도 5b에 S20으로 화살 표시된 바와 같이, 다수의 기판 지지대(520, 522)의 리프트 핀들이 승강하면서 처리된 기판(W1)이 지정된 높이 까지 승강된다. 이 동작과 더불어 제1 및 제2 기판 출입구(510a, 510b)가 열린다. 이때, 승강되는 리프트 핀들의 높이는 전단에 배치된 기판 지지대(520)의 것들이 후단에 배치된 기판 지지대(522)의 것들 보다 상대적으로 낮다. 그럼으로 로딩용 암(820)의 로딩 언로딩을 위한 회전 동작에서 리프트 핀들과 상호간 간섭이 발생되지 않는다.
계속해서, 도 5c에 S30으로 화살 표시된 바와 같이, 제1기판 반송 장치(800a)의 로딩용 암(820)과 언로딩용 암(822)이 쌍을 이루어 대칭되게 회전하여 부채꼴 형상으로 펼쳐진다. 이때, 처리 후 기판(W1)들은 리프트 핀에서 언로딩용 암(822)으로 인계된다. 처리 후 기판(W1)이 인계되면 연속하여, 도 5d에 S40으로 화살 표시된 바와 같이, 언로딩용 암(822)은 다시 제1트랜스퍼 챔버(400a)의 처음 위치로 복귀한다. 그리고 S50으로 화살 표시된 바와 같이, 리프트 핀들은 다시 승강하여 로딩용 암(820)들로부터 처리 전 기판(W2)을 인계 받는다.
그리고 도 5e에 화살표 S60으로 도시된 바와 같이, 로딩용 암(820)들도 제1트랜스퍼 챔버(400a)의 처음 위치로 복귀한다. 이와 더불어, 제1 및 제2 기판 출입구(510a, 510b)는 다시 폐쇄된다. 그리고 화살표 S70으로 도시된 바와 같이, 리프트 핀들은 하강하여 기판 지지대(520, 522)에 처리 전 기판(W2)을 안착 시킨다.
제1트랜스퍼 챔버(400a)는 대기압 상태로 전환되고, 제3 기판 출입구(410)가 열린다. 로드 락 챔버(200)의 대기압 반송 로봇(210)은, 도 5e에 S80으로 화살 표시된 바와 같이, 언로딩 암(822)으로부터 처리 후 기판(W1)을 인계 받아 제1트랜스퍼 챔버(400a)로부터 나오게 된다.
이와 같은 S10 ~ S80까지의 일련의 기판 교환 단계들은 기판 교환 시간을 최소화하기 위하여 전후 단계가 간섭되지 않는 범위에서 연속적으로 또는 동시에 진행된다. 그리고 S10의 단계와 S80의 단계는 반복되는 기판 교환 과정에서 동시에 진행되는 것이라는 것을 알 수 있다. 즉, 제1트랜스퍼 챔버(400a)와 로드 락 챔버(200) 사이에서 기판 교환 과정은 앞 단계에서 언로딩된 처리 후 기판과 앞으로 로딩될 처리 전 기판이 동시에 교환되는 것이다.
도 7a 내지 도 7c는 제2기판 반송 장치에 의한 기판 정렬 과정을 순차적으로 도시한 도면이다.
먼저, 도 7a를 참조하여, S10으로 화살 표시된 바와 같이, 제3 기판 출입구(412)가 열리면 기판 반송 장치(800b)로 처리 전 기판(W1)이 인계된다. 기판 인계가 완료되면, 제3 기판 출입구(412)는 폐쇄되, 이 동작과 더불어 제1 및 제2 기판 출입구(610a, 610b)가 열린다. 계속해서, 도 7b에 S20으로 화살 표시된 바와 같이, 제2기판 반송 장치(800b)의 제1회전 플레이트 암 하나와 제2회전 플레이트 암 하나은 대칭되게 회전하여 펼쳐져서 각각의 해당 스핀척(640)에 기판(W1)을 올려놓은 후, 도 7c에서 S30으로 화살 표시된 바와 같이, 처음 위치로 복귀한다. 제1,2정렬 챔버(600a,600b)에서 기판 정렬이 끝나면, 나머지 2장의 기판들에 대한 기판 정렬도 상기와 같은 과정을 통해 이루어진다. 이렇게 2번에 걸쳐 4장의 기판 정렬이 완료되며, 기판들은 대기압 반송 로봇(210)에 의해 제2트랜스퍼 챔버(400b)로부터 인출되어 제1트랜스퍼 챔버(400a)로 옮겨진다.
이때, 대기압 반송 로봇(210)은 제2트랜스퍼 챔버(400b)로부터 인출한 직후 높낮이만 조절한 상태에서 제1트랜스퍼 챔버(800a)로 기판을 옮길 수 있다. 즉, 제1,2트랜스퍼 챔버(800a,800b)의 제3기판 출입구(410,412)가 동일 선상에 위치하기 때문에, 대기압 반송 로봇(210)은 방향 전환을 하지 않은 상태에서 제2트랜스퍼 챔버(400b)에서 제1트랜스퍼 챔버(400a)로의 신속한 기판 반송이 가능하다.
한편, 제1,2공정 챔버(500a,500b)에서 처리된 기판들은 대기압 반송 로봇(210)에 의해 제3트랜스퍼 챔버(400c)로 이동된다. 이 과정에서도 대기압 반송 로봇(210)은 방향 전환을 하지 않은 상태에서 제1트랜스퍼 챔버(400a)에서 제3트랜스퍼 챔버(400c)로의 신속한 기판 반송이 가능하다. 그리고 그 기판들은 제3트랜스퍼 챔버(400c)에 설치된 제3기판 반송장치(800c)에 의해 쿨링 챔버(700)로 이동되어 냉각 처리 된 후에, 다시 대기압 반송 로봇(210)에 의해 인출되어 카세트(110)에 적재된다.
본 실시예의 경우, 제1,2공정 챔버(500a,500b)에서 4장의 기판(W)을 동시에 처리하기 때문에, 쿨링 챔버(700)에 있어서도 4장의 기판(W)을 동시에 냉각하도록 하고 있다. 그러나, 상기한 바와 같이 쿨링 처리에 필요한 시간은 공정 처리에 소요되는 시간 보다도 길 수 있다. 그 경우, 전체 효율을 고려하면 쿨링 챔버(700)를 제3트랜스퍼 챔버(400c) 양측에 배치하는 구성도 고려할 만하다.
본 발명의 기판 처리 시스템은 다음과 같은 대안적 실시예들로도 변형 실시할 수 있다.
도 8은 2개의 기판들에 대한 정렬을 동시에 각각 수행할 수 있는 제1정렬 챔버(600c)와 제2정렬 챔버(600d)를 보여주는 도면이다. 도 8에 도시된 바와 같이, 제1,2정렬 챔버(600c,600d)는 제1,2공정 챔버(500a,500b)와 마찬가지로 한 챔버에서 2장의 기판 정렬이 가능하도록 구성할 수 있다.
도 9는 제2처리그룹의 변형예를 보여주는 측 단면도이다. 도 9에 도시된 바와 같이, 변형된 제2처리그룹(b')은 제1 또는 제2 정렬 챔버(600a or 600b) 중 어느 하나를 쿨링 챔버(700)로 대체 구성한 예를 보여주는 도면이다. 이러한 제2처리그룹(b')을 적용할 경우 제3처리그룹을 생략할 수 있다.
도 9에 도시된 바와 같이, 기판을 정렬하는데 소요되는 시간은 매우 짧기 때문에 1개의 챔버를 쿨링 챔버로 대체하는 것도 바람직하다. 이러한 구성을 갖도록 하는 경우에는, 제2트랜스퍼 챔버(400b)에는 제2,3기판 반송 장치(800d,800e)가 배치되어야 할 것이다. 즉, 상부에 위치하는 제2기판 반송 로봇(800d)은 정렬을 위한 기판 반송을 위하여, 하부에 위치하는 제3기판 반송 로봇(800e)은 쿨링을 위한 기판 반송을 위하여 사용된다. 여기서, 제2기판 반송 로봇(800d)은 한번에 하나씩 기판을 반송해야 하기 때문에 기판 반송을 담당하는 회전 플레이트 암 각각을 독립적으로 분리 구동할 수 있는 구동부를 갖는 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 기판 처리 시스템은 도 10에 도시된 바와 같이, 제3처리그룹(c)을 생략하고, 제2처리그룹(b) 상부에 쿨링 챔버(700) 하나를 배치하여 운영할 수 있다. 이 쿨링 챔버(700)에는 4장의 기판들이 동시에 놓여질 수 있는 스테이지들이 구비될 수 있으며, 4장의 기판들은 대기압 반송 로봇(210)에 의해 쿨링 챔버(700)로 직접 로딩된다.
본 발명에 따른 기판 처리 시스템은 다양하게 변형될 수 있고 여러 가지 형태를 취할 수 있다. 하지만, 본 발명은 상기의 상세한 설명에서 언급되는 특별한 형태로 한정되는 것이 아닌 것으로 이해되어야 하며, 오히려 첨부된 청구범위에 의해 정의되는 본 발명의 정신과 범위 내에 있는 모든 변형물과 균등물 및 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
상술한 바와 같이, 본 발명은 공정 처리와 정렬 처리 그리고 쿨링 처리를 위 한 각각의 챔버들이 오버랩되어 배치됨으로써 처리 시스템의 총바닥면적이 작아지게 된다. 이로써 클린룸을 종래보다 좁게 할 수 있고, 클린룸의 공기조화설비의 부담이 경감된다.
또한, 본 발명은 정렬 처리된 기판을 공정 처리를 위한 곳으로 이송하거나 공정 처리된 기판들을 쿨링하기 위한 곳으로 이송하기 위한 대기압 반송 로봇의 이동 거리가 짧고 방향 전환 등의 불필요한 동작이 없기 때문에 기판들의 반송 시간의 단축이 가능하게 되고, 수율을 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명은 복수 매의 기판을 동시에 또는 연속적으로 처리하는 기판 처리 시스템에서 처리 전/후의 기판 교환을 신속히 수행할 수 있어서 시스템의 처리율을 높여서 전체적인 기판의 생산성을 높일 수 있다.
또한, 본 발명은 기판의 로딩과 언로딩을 동시에 수행하는 기판 반송 장치가 제공됨으로서 복수 매의 기판 처리를 위한 공정 챔버의 구현이 매우 용이하다.
또한, 본 발명은 기판의 반송 시간을 감소시켜 생산성을 향상시킬 수 있다. 또한 본 발명은 시스템의 면적 및 시스템 폭을 획기적으로 축소함으로써 장치비 및 설치비를 최소화할 수 있다.

Claims (11)

  1. 기판 처리 시스템에 있어서:
    전방에 다수의 캐리어가 장착되는 인덱스를 갖는 로드 락 챔버;
    상기 로드락 챔버의 후방에 배치되고, 상하 다단으로 적층되게 배치되는 복수의 처리그룹을 포함하되;
    상기 복수의 처리그룹 중 어느 하나의 처리그룹은
    제1기판 반송 장치가 설치된 제1트랜스퍼 챔버; 및
    상기 제1트랜스퍼 챔버의 양측면에 제1,2기판 출입구를 통해 연결되는 그리고 두 개의 기판 지지부가 구비된 제1 및 제2 공정 챔버를 포함하며,
    상기 복수의 처리그룹 중 또 다른 하나의 처리그룹은
    제2기판 반송 장치가 설치된 제2트랜스퍼 챔버; 및
    상기 제2트랜스퍼 챔버의 양측면에 제1,2기판 출입구를 통해 연결되는 그리고 적어도 하나의 기판 얼라이너가 구비된 제1 및 제2 정렬 챔버를 포함하고,
    상기 제1기판 반송 장치는
    외부로부터 상기 제1트랜스퍼 챔버의 대기 위치로 제공되는 4장의 기판들을 동시에 인계받아 상기 제1 및 제2 공정 챔버에 설치된 4개의 기판 지지대들 상부로 이송하도록 펼쳐지는 그리고 상기 4개의 기판 지지대들 상부에서 각각 기판들을 인계받아 상기 제1트랜스퍼 챔버의 대기 위치로 기판들을 이송하도록 접혀지며,
    상기 제2기판 반송 장치는
    외부로부터 상기 제2트랜스퍼 챔버의 대기 위치로 제공되는 4장의 기판들을 동시에 인계받아 상기 제1 및 제2 정렬 챔버에 설치된 적어도 2개의 기판 얼라이너로 이송하도록 좌우로 펼쳐지는 그리고 상기 적어도 2개의 기판 얼라이너로부터 각각 정렬된 기판들을 인계받아 상기 제2트랜스퍼 챔버의 대기 위치로 기판들을 이송하도록 접혀지고,
    상기 복수의 처리그룹 중 또 다른 하나의 처리그룹은
    제3기판 반송 장치가 설치된 제3트랜스퍼 챔버; 및
    상기 제3트랜스퍼 챔버의 일측면에 제1기판 출입구를 통해 연결되는 그리고 적어도 하나의 기판을 쿨링하기 위한 쿨링 챔버를 포함하고,
    상기 제1,2,3기판 반송 장치 각각은
    회전력을 제공하는 구동부;
    상기 구동부에 연결되는 적어도 하나의 스핀들;
    상기 스핀들에 서로 다른 높이로 장착되며, 해당되는 포지션상에 위치되도록 상기 스핀들과 연동하는 복수개의 회전 플레이트 암을 구비하며,
    상기 로드 락 챔버는 대기압에서 기판을 반송하는 대기압 반송 로봇을 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 시스템.
  2. 삭제
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  6. 제1항에 있어서,
    상기 회전 플레이트 암 각각은
    일 측이 개방된 개구부를 갖고, 상면에 기판 가장자리가 놓이는 지지부를 갖는 말편자 형상의 엔드 이펙터(END EFFECTOR)를 포함하며,
    상기 반송 장치들은
    상기 회전 플레이트 암들의 엔드 이펙터가 각각의 해당하는 포지션에 위치하도록 스윙하며, 상기 회전 플레이트 암들의 엔드 이펙터가 상기 제1,2,3트랜스퍼 챔버 각각의 대기 위치에서 하나의 정렬선에 수직으로 정렬되도록 스윙하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 시스템.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 제1기판 반송 장치는
    상기 1트랜스퍼 챔버의 대기위치로 제공되는 복수의 기판들을 동시에 인계받아 상기 제1,2공정 챔버의 상기 기판 지지대들 상부에서 각각 기판들을 인계받아 상기 제1트랜스퍼 챔버의 대기위치로 기판들을 집중 이송하는 복수개의 회전 플레이트 암을 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 시스템.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 기판 얼라이너는
    기판이 놓여지는 스핀척;
    상기 스핀척에 놓여진 기판의 정렬 상태를 감지하는 센서; 및
    상기 회전 플레이트 암의 높이에 따라 상기 스핀척의 높낮이를 조절하는 승강장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 시스템.
  9. 삭제
  10. 제1항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 공정 챔버는 플라즈마 처리가 이루어지 플라즈마 챔버인 것을 특징으로 하는 기판 처리 시스템.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 로드 락 챔버는 캐리어로부터 일회 동작에 4장의 기판을 반출하여 상기 제1트랜스퍼 챔버 또는 상기 제2트랜스퍼 챔버로 반입할 수 있는 4개의 앤드 이팩터를 구비한 더블 암 구조를 갖는 대기압 반송 로봇을 포함하며;
    상기 제1트랜스퍼 챔버와 상기 제2트랜스퍼 챔버 각각은
    상기 로드 락 챔버로부터 기판들이 출입하는 제3기판 출입구를 갖되;
    상기 제3기판 출입구들은 상기 대기압 반송 로봇이 상하방향으로 이동만 한 상태에서 기판 반송이 가능하도록 동일 선상에 배치되는 것을 특징으로 하는 기판 처리 시스템.
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR20050092278A (ko) * 2004-03-15 2005-09-21 주식회사 뉴파워 프라즈마 다중 배열된 진공 챔버를 갖는 플라즈마 반응 챔버를구비한 기판 처리 시스템
KR20060066789A (ko) * 2004-12-14 2006-06-19 동부일렉트로닉스 주식회사 웨이퍼오리엔팅장치 및 방법
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Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20050092278A (ko) * 2004-03-15 2005-09-21 주식회사 뉴파워 프라즈마 다중 배열된 진공 챔버를 갖는 플라즈마 반응 챔버를구비한 기판 처리 시스템
KR20060066789A (ko) * 2004-12-14 2006-06-19 동부일렉트로닉스 주식회사 웨이퍼오리엔팅장치 및 방법
JP2006229183A (ja) * 2005-01-21 2006-08-31 Tokyo Electron Ltd 塗布、現像装置及びその方法

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