KR101661217B1 - 로드 포트 그리고 그것을 갖는 클러스터 설비 - Google Patents

로드 포트 그리고 그것을 갖는 클러스터 설비 Download PDF

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Abstract

본 발명은 기판을 처리하는 클러스터 설비를 제공한다. 본 발명의 기판 처리 클러스터 설비는 기판이 적재된 기판 이송 용기가 위치하는 다수의 로드 포트들을 가지며, 상기 기판을 이송하기 위한 제 1 기판 이송 로봇을 구비하는 설비 전방 단부 모듈; 상기 설비 전방 단부 모듈과 게이트 밸브를 통해 연결되고, 내부 압력이 대기압과 진공압 간에 선택적으로 전환 가능한 적어도 하나의 로드락 챔버; 상기 로드락 챔버와 게이트 밸브를 통해 연결되고, 상기 기판을 이송하기 위한 제 2 기판 이송 로봇을 구비하는 트랜스퍼 챔버; 상기 트랜스퍼 챔버와 게이트 밸브를 통해 연결되고, 상기 기판이 탑재되는 기판 탑재 유닛을 구비하는 다수의 처리 모듈용 로드락 챔버들; 및 상기 처리 모듈용 로드락 챔버들과 연결되고, 상기 기판 탑재 유닛에 탑재된 기판을 처리하는 다수의 프로세스 챔버들를 포함하되; 상기 로드 포트는 상기 기판 이송 용기의 도어를 개방하는 오프너를 구비하는 수직 프레임; 상기 수직 프레임의 측면으로부터 외측으로 연장되고 상기 기판 이송용기가 탑재되는 이동용 평판(moving plate)을 구비하는 스테이지; 및 상기 이동용 평판에 탑재된 상기 기판 이송용기를 상기 스테이지의 하부 공간 또는 상부 공간으로 이동 보관하는 이동 보관 유닛을 포함한다.

Description

로드 포트 그리고 그것을 갖는 클러스터 설비{load port And Cluster Apparatus Including The Same}
본 발명은 기판 제조 장치에 관한 것으로, 좀 더 구체적으로는 롯드(LOT)단위로 기판 처리가 이루어지는 클러스터 설비에 관한 것이다.
반도체의 제조 공정에 있어서는, 수율이나 품질의 향상을 위해, 클린 룸 내에서의 기판 처리가 이루어지고 있다. 그러나 소자의 고집적화나 회로의 미세화, 기판의 대형화가 진행되고 있는 요즘에는, 작은 먼지를 클린 룸 내의 전체에서 관리하는 것은, 비용적으로도 기술적으로도 곤란해져 왔다. 이로 인해, 최근에는, 클린 룸 내 전체의 청정도 향상을 대신하는 방법으로서, 기판 주위의 국소적인 공간에 대해서만 청정도를 보다 향상시키는 「미니 인바이런먼트 방식」을 도입하고, 기판의 반송 그 외의 처리를 행하는 수단이 채용되어 있다. 미니 인바이런먼트 방식에서는, 기판을 고청정한 환경에서 반송·보관하기 위한 FOUP(Front-Opening Unified Pod)라고 불리는 저장용 용기가 사용되고, 기판 반송실과 함께 EFEM(Equipment Front End Module)을 구성하고, FOUP 내의 기판을 기판 반송실과의 사이에서 출입할 때나, FOUP 반송 장치와의 사이에서 FOUP의 전달을 행할 때의 인터페이스부로서 기능하는 로드 포트(Load Port)가 중요한 장치로서 이용되고 있다.
한편, 롯드(LOT)단위로 기판 처리가 이루어지는 클러스터 설비에서는 프로덕트(Product) 기판들 이외에도 공정의 원활할 진행을 위한 더미(Dummy) 기판들이 사용되는데, 더미 기판의 경우 EFEM 또는 별도의 버퍼 스토커(STOCKER)에 적재된 후 필요시 사용하게 된다.
이때, 더미 버퍼 스토커에 더미 기판을 적재한 후의 빈 풉은 EFEM의 로드포트에 대기시키거나 별도의 풉 보관소로 이동 후 보관하고 있는 실정이다.
전자의 경우 로드포트에 더미 기판용 풉이 상시 대기함으로써 운용할 수 있는 로드 포트가 줄어드는 문제점이 있고, 후자의 경우 물류 이송 장치(예를 들어 오버헤드 호이스트 트랜스포트; OHT)를 이용하여 더미 기판용 풉을 별도의 풉 보관소로 이송해야 하기 때문에 그 동안 물류 이송 장치의 프로덕트(Product) 기판용 풉의 반송 효율이 감소되는 문제점이 있다.
본 발명은 더미 기판용 풉의 보관이 용이한 로드 포트 및 이를 갖는 클러스터 설비를 제공하는데 있다.
본 발명은 풉 적재가 가능한 로드 포트 및 이를 갖는 클러스터 설비를 제공하는데 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 여기에 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 기판이 적재된 기판 이송 용기가 위치하는 다수의 로드 포트들을 가지며, 상기 기판을 이송하기 위한 제 1 기판 이송 로봇을 구비하는 설비 전방 단부 모듈; 상기 설비 전방 단부 모듈과 게이트 밸브를 통해 연결되고, 내부 압력이 대기압과 진공압 간에 선택적으로 전환 가능한 적어도 하나의 로드락 챔버; 상기 로드락 챔버와 게이트 밸브를 통해 연결되고, 상기 기판을 이송하기 위한 제 2 기판 이송 로봇을 구비하는 트랜스퍼 챔버; 상기 트랜스퍼 챔버와 게이트 밸브를 통해 연결되고, 상기 기판이 탑재되는 기판 탑재 유닛을 구비하는 다수의 처리 모듈용 로드락 챔버들; 및 상기 처리 모듈용 로드락 챔버들과 연결되고, 상기 기판 탑재 유닛에 탑재된 기판을 처리하는 다수의 프로세스 챔버들를 포함하되; 상기 로드 포트는 상기 기판 이송 용기의 도어를 개방하는 오프너를 구비하는 수직 프레임; 상기 수직 프레임의 측면으로부터 외측으로 연장되고 상기 기판 이송용기가 탑재되는 이동용 평판(moving plate)을 구비하는 스테이지; 및 상기 이동용 평판에 탑재된 상기 기판 이송용기를 상기 스테이지의 하부 공간 또는 상부 공간으로 이동 보관하는 이동 보관 유닛을 포함하는 클러스터 설비를 제공하고자 한다.
또한, 상기 이동식 보관 유닛은 상기 기판 이송용기의 양측면을 클램핑하는 클램핑부; 상기 클램핑부에 클램핑된 상기 기판 이송용기가 상기 스테이지로부터 이탈되도록 상기 클램핑부를 이동시키는 위치 이동부를 포함할 수 있다.
또한, 상기 이동식 보관 유닛은 상기 클램핑부와 상기 위치 이동부를 연결하는 연결부를 더 포함하되; 상기 연결부는 상기 기판 이송 용기가 상기 이동용 평판으로부터 들어 올려지도록 상기 클램핑부를 승강 시키는 제1승강 모듈을 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 위치 이동부는 일단이 상기 수직 프레임 또는 상기 스테이지에 회동 가능하게 설치되고, 타단에 상기 클램핑부가 설치되며, 길이방향으로 가변 가능한 슬라이드 프레임; 및 상기 슬라이드 프레임의 일단에 설치되고 상기 슬라이드 프레임을 회동시키는 회전모듈을 포함할 수 있다.
또한, 상기 위치 이동부는 타단에 상기 클램핑부가 설치되며, 길이방향으로 가변 가능한 슬라이드 프레임; 및 상기 슬라이드 프레임을 상하 방향으로 이동시키는 제2승강 모듈을 포함할 수 있다.
또한, 상기 로드 포트는 기판 이송용기를 보관하는 보관 스테이지를 더 포함하고, 기판 이송용기는 상기 이동 보관 유닛에 의해 반송될 수 있다.
또한, 상기 보관 스테이지는 상기 스테이지의 상부에 위치될 수 있다.
또한, 상기 보관 스테이지는 상기 수직 프레임의 내측에 위치되고, 상기 수직 프레임에는 상기 보관 스테이지로 기판 이송용기가 반입반출될 수 있도록 개구가 형성될 수 있다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 기판 이송 용기의 도어를 개방하는 오프너를 구비하는 수직 프레임; 상기 수직 프레임의 측면으로부터 외측으로 연장되는 지지용 평판 및 상기 지지용 평판 상에 이동가능하게 배치되고 상면에 상기 기판 이송용기가 탑재되는 이동용 평판(moving plate)을 구비하는 스테이지; 및 상기 이동용 평판에 탑재된 상기 기판 이송용기를 상기 스테이지의 하부 공간 또는 상부 공간으로 이동 보관하는 이동식 보관 유닛을 포함하는 로드 포트를 제공하고자 한다.
또한, 상기 이동식 보관 유닛은 상기 기판 이송용기의 양측면을 클램핑하는 클램핑부; 상기 클램핑부에 클램핑된 상기 기판 이송용기가 상기 스테이지로부터 이탈되도록 상기 클램핑부를 이동시키는 위치 이동부를 포함할 수 있다.
또한, 상기 이동식 보관 유닛은 상기 클램핑부와 상기 위치 이동부를 연결하는 연결부를 더 포함하되; 상기 연결부는 상기 기판 이송 용기가 상기 이동용 평판으로부터 들어 올려지도록 상기 클램핑부를 승강 시키는 제1승강 모듈을 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 위치 이동부는 일단이 상기 수직 프레임 또는 상기 스테이지에 회동 가능하게 설치되고, 타단에 상기 클램핑부가 설치되며, 길이방향으로 가변 가능한 슬라이드 프레임; 및 상기 슬라이드 프레임의 일단에 설치되고 상기 슬라이드 프레임을 회동시키는 회전모듈을 포함할 수 있다.
또한, 상기 위치 이동부는 타단에 상기 클램핑부가 설치되며, 길이방향으로 가변 가능한 슬라이드 프레임; 및 상기 슬라이드 프레임을 상하 방향으로 이동시키는 제2승강 모듈을 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 의하면, 더미 기판용 풉을 로드 포트의 스테이지 상부 또는 하부에 별도 보관할 수 있어 로드 포트의 효율적인 운용이 가능한 각별한 효과를 갖는다.
본 발명의 실시예에 의하면, 물류 이송 장치의 프로덕트(Product) 기판용 풉의 반송 효율을 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리용 클러스터 설비를 나타내는 평면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리를 위한 클러스터 설비를 나타내는 측면도이다.
도 3은 기판 처리용 클러스터 설비의 로드 포트를 설명하기 위한 설비 전방 단부 모듈(EFEM)의 사시도이다.
도 4는 도 3에 도시된 설비 전방 단부 모듈(EFEM)의 정면도이다.
도 5는 도 3에 도시된 설비 전방 단부 모듈(EFEM)의 측단면도이다.
도 6은 로드 포트에 설치된 이동 보관 유닛을 설명하기 위한 요부 확대 사시도이다.
도 7 내지 도 10은 제1실시예에 따른 이동 보관 유닛의 동작을 보여주는 도면들이다.
도 11은 제1실시예에 따른 이동 보관 유닛의 변형예를 보여주는 도면이다.
도 12는 로드 포트에 설치된 제2실시예에 따른 이동 보관 유닛을 설명하기 위한 사시도이다.
도 13 내지 도 16은 제2실시예에 따른 이동 보관 유닛의 동작을 보여주는 도면들이다.
도 17은 로드 포트에 설치된 제2실시예에 따른 이동 보관 유닛의 변형예를 설명하기 위한 사시도이다.
도 18 내지 도 20은 제2실시예의 변형예에 따른 이동 보관 유닛의 동작을 보여주는 도면들이다.
도 21은 보관 스테이지가 구비된 로드 포트를 보여주는 도면이다
도 22a 내지 도 22f는 도 21에 도시된 로드 포트에서의 이동 보관 유닛의 동작을 보여주는 도면들이다.
도 23은 보관 스테이지가 구비된 로드 포트를 보여주는 도면이다.
도 24a 내지 도 24c는 도 23에 도시된 로드 포트에서의 이동 보관 유닛의 동작을 보여주는 도면들이다.
본 발명의 다른 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술 되는 실시 예를 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시 예는 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.
만일 정의되지 않더라도, 여기서 사용되는 모든 용어들(기술 혹은 과학 용어들을 포함)은 이 발명이 속한 종래 기술에서 보편적 기술에 의해 일반적으로 수용되는 것과 동일한 의미를 가진다. 일반적인 사전들에 의해 정의된 용어들은 관련된 기술 그리고/혹은 본 출원의 본문에 의미하는 것과 동일한 의미를 갖는 것으로 해석될 수 있고, 그리고 여기서 명확하게 정의된 표현이 아니더라도 개념화되거나 혹은 과도하게 형식적으로 해석되지 않을 것이다.
본 명세서에서 사용된 용어는 실시 예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 '포함한다' 및/또는 이 동사의 다양한 활용형들 예를 들어, '포함', '포함하는', '포함하고', '포함하며' 등은 언급된 조성, 성분, 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자는 하나 이상의 다른 조성, 성분, 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다. 본 명세서에서 '및/또는' 이라는 용어는 나열된 구성들 각각 또는 이들의 다양한 조합을 가리킨다.
도 1 및 도 2는 각각 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리용 클러스터 설비를 나타내는 평면도 및 측면도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 기판 처리용 클러스터 설비(1)는 설비 전방 단부 모듈(900), 로드락 챔버(200), 트랜스퍼 챔버(300) 및 공정 처리 모듈(400)을 포함한다.
설비 전방 단부 모듈(Equipment Front End Module, EFEM)(900)은 클러스터 설비(1)의 전면에 배치된다. 설비 전방 단부 모듈(900)은 기판 이송 용기(C)가 로딩 및 언로딩되는 로드 포트(load port)(910)와, 기판 이송 용기(C)로부터 기판을 인출하는 제 1 기판 이송 로봇(930)이 구비되어 기판 이송 용기(C)와 로드락 챔버(200) 간에 기판을 이송하도록 하는 인덱스 챔버(920)를 포함한다. 여기서, 제 1 기판 이송 로봇(930)은 ATM(Atmosphere) 로봇이 사용될 수 있다.
본 실시예에서 기판은 반도체 웨이퍼일 수 있다. 그러나 이에 한정되지 않고, 기판은 유리 기판 등과 같이 다른 종류의 기판일 수 있다.
인덱스 챔버(920)는 로드 포트(910)와 로드락 챔버(200) 사이에 위치된다. 인덱스 챔버(920)는 전면 패널(922), 후면 패널(924) 그리고 양측면 패널(926)을 포함하는 직육면체의 형상을 가지며, 그 내부에는 기판을 이송하기 위한 제 1 기판 이송 로봇(930)이 제공된다. 도시하지는 않았지만, 인덱스 챔버(920)는 내부 공간으로 입자 오염물이 유입되는 것을 방지하기 위하여, 벤트들(vents), 층류 시스템(laminar flow system)과 같은 제어된 공기 유동 시스템을 포함할 수 있다.
인덱스 챔버(920)는 로드락 챔버(200)와 접하는 후면 패널(924)에 로드락 챔버(200)와의 웨이퍼 이송을 위한 통로가 게이트 밸브(GV1)에 의해 개폐된다.
로드락 챔버(200)는 게이트 밸브(GV1)를 통해 설비 전방 단부 모듈(900)과 연결된다. 로드락 챔버(200)는 설비 전방 단부 모듈(900)과 트랜스퍼 챔버(300) 사이에 배치된다. 설비 전방 단부 모듈(900)과 트랜스퍼 챔버(300) 사이에는 3 개의 로드락 챔버(200)가 제공될 수 있다. 로드락 챔버(200)는 내부 공간이 대기압와 진공압으로 선택적 전환이 가능하다. 로드락 챔버(200)에는 기판이 적재되는 적재 용기(210)가 제공된다.
트랜스퍼 챔버(300)는 게이트 밸브(GV2)를 통해 로드락 챔버(200)와 연결된다. 트랜스퍼 챔버(300)는 로드락 챔버(200)와 공정 처리 모듈(400) 사이에 배치된다. 트랜스퍼 챔버(300)는 직육면체의 박스 형상을 가지며, 그 내부에는 기판을 이송하기 위한 제 2 기판 이송 로봇(330)이 제공된다. 제 2 기판 이송 로봇(330)은 로드락 챔버(200)와 공정 처리 모듈(400)의 처리 모듈용 제2로드락 챔버(410)에 구비된 보트(130) 간에 기판을 이송한다. 제 2 기판 이송 로봇(330)은 1장의 기판 또는 5장의 기판을 반송할 수 있는 앤드 이펙터를 포함할 수 있다. 여기서, 제 2 기판 이송 로봇(330)은 진공 환경에서 기판을 이송시킬 수 있는 진공 로봇이 사용된다.
트랜스퍼 챔버(300)에는 복수 개의 공정 처리 모듈(400)이 게이트 밸브(GV3)를 통해 연결될 수 있다. 일 예로, 트랜스퍼 챔버(300)에는 3 개의 공정 처리 모듈(400)이 연결될 수 있으며, 그 개수는 이에 제한되지 않는다.
도 2를 참조하면, 클러스터 설비(1)는 진공 배기부(500)와 가스 공급부(600)를 포함한다. 진공 배기부(500)는 로드락 챔버(200), 트랜스퍼 챔버(300), 처리 모듈용 로드락 챔버(410) 그리고 프로세스 챔버(100) 각각에 연결되어 각 챔버에 진공압을 제공하는 진공 라인(510)을 포함한다. 가스 공급부(600)는 로드락 챔버(200), 트랜스퍼 챔버(300), 처리 모듈용 로드락 챔버(410) 그리고 프로세스 챔버(100) 간의 차압 형성을 위해 각각의 챔버에 가스를 공급하는 가스 공급라인(610)을 포함한다.
또한, 인덱스 챔버(920)와 로드락 챔버(200), 로드락 챔버(200)와 트랜스퍼 챔버(300), 그리고 트랜스퍼 챔버(300)와 처리 모듈용 로드락 챔버(410)는 게이트밸브(GV1, GV2, GV3)를 통해 연결되어, 각각의 챔버 압력을 독립적으로 제어할 수 있다.
퍼니스형 반도체 설비인 공정 처리 모듈(400)은 제2로드락 챔버(410)와 프로세스 챔버(100)를 포함한다.
제2로드락 챔버(410)는 게이트 밸브(GV3)를 통해 트랜스퍼 챔버(300)와 연결된다. 제2로드락 챔버(410)에는 기판들이 배치식으로 적재되는 보트(130)를 프로세스 챔버(100)의 공정튜브(110)의 내부공간으로 로딩/언로딩시키기 위한 보트 승강 장치(490)가 제공된다. 일 예로, 보트(130)는 기판들이 25매, 50매씩 적재될 수 있도록 슬롯들을 포함할 수 있다. 제2로드락 챔버(410)의 상부에는 프로세스 챔버(100)가 배치된다.
도 3은 기판 처리용 클러스터 설비의 로드 포트를 설명하기 위한 설비 전방 단부 모듈(EFEM)의 사시도이고, 도 4는 도 3에 도시된 설비 전방 단부 모듈(EFEM)의 정면도이며, 도 5는 도 3에 도시된 설비 전방 단부 모듈(EFEM)의 측단면도이다. 그리고 도 6은 로드 포트에 설치된 제1실시예에 따른 이동 보관 유닛을 설명하기 위한 요부 확대 사시도이다.
도 3 내지 도 6을 참조하면, 설비 전방 단부 모듈(900)은 기판 이송 용기(C)가 로딩 및 언로딩되는 로드 포트(load port)(910)를 포함한다.
로드 포트(910)는 인덱스 챔버(920)의 전면 패널(922) 상에 일렬로 배치된다. 로드 포트(204)에는 기판 이송 용기(C)가 로딩 및 언로딩된다.
인덱스 챔버(920)의 양측면 패널(926)에는 더미(dummy) 기판 저장부(940)가 제공된다. 더미 기판 저장부(940)는 더미 기판(DW)이 적층 보관되는 더미 기판 보관 용기(942)를 제공한다. 일 예로, 더미 기판 보관 용기(942)에 보관되는 더미 기판(DW)은 공정 처리 모듈(400)에서 기판이 부족할 경우 사용될 수 있다.
도시하지는 않았지만, 더미 기판 보관 용기(942)는 인덱스 챔버(920)의 측면이 아닌 다른 챔버로 변경하여 제공될 수 있다. 일 예로, 더미 기판 보관 용기(942)는 트랜스퍼 챔버(300)에 설치될 수도 있다.
로드 포트(910)는 수직 프레임(912), 수직 프레임(912)의 측면으로부터 외측으로 연장되는 지지용 평판(913) 및 지지용 평판(913) 상에 이동가능하게 배치되고 상면에 기판 이송 용기(C)가 탑재되는 이동용 평판(moving plate, 914)을 구비하는 스테이지(915), 오프너(911)를 이동시키는 구동부(916) 그리고 이동용 평판(914)에 탑재된 기판 이송용기(C)를 스테이지(915)의 하부 공간으로 이동 보관하는 이동 보관 유닛(800)을 포함한다.
기판 이송 용기(C)는 물류 이송 장치(예를 들어 오버헤드 호이스트 트랜스포트; OHT) 또는 작업자에 의해 로드 포트(910)에 탑재될 수 있다.
수직 프레임(912)은 가공대상 기판 또는 더미 기판이 적재된 기판 이송 용기(C)의 도어(12)와 결합되어 도어(12)를 개방하는 오프너(911)를 구비한다.
기판 이송 용기(C)는 내부공간에 기판을 적재할 수 있는 다수의 슬롯이 구비되고 일측은 개방되어 도어(12)에 의해 선택적으로 개폐되는 몸체(14)를 포함한다. 예를 들면, 기판 이송 용기(C)로서 전방 개방형 일체식 용기(front opening unified pod, FOUP(풉))를 이용할 수 있다. 도어(12)는 개방된 일측부에 삽입되어 상기 기판 이송 용기(C)의 내부를 외부와 밀폐시키고 오프너(120)와 결합할 수 있는 다수의 홈이 제공된다.
상기 오프너(911)는 상기 도어(12)에 대응하는 형상을 갖도록 배치되어 상기 인덱스 챔버(920)의 내부를 기판 이송 용기(10)가 배치된 외부환경과 분리시킨다. 오프너(9110)의 외측면에는 도어(12)의 홈에 삽입되어 도어(12)와 오프너(911)를 결합하는 래치 키(latch key) 및 진공압으로 상기 도어(12)를 오프너(911)에 흡착하여 고정하는 흡착패드가 배치될 수 있다. 한편, 오프너(911)의 내측면에는 수직 프레임(912)의 길이방향을 따라 오프너(911)를 이동할 수 있는 슬라이드 바(slide bar)가 연결된다. 슬라이드 바는 후술하는 구동부(916)와 연결되어 도어(12)와 결합된 오프너(911)를 하부로 이송시키고 개구를 개방한다. 이때, 도어(12)도 오프너(911)와 함께 이송되어 기판 이송용기(C)는 인덱스 챔버(920)의 내부로 개방된다.
스테이지(915)는 수직 프레임(912)의 외측면에 고정되는 지지용 평판(913) 및 지지용 평판(913)의 상면에 지지용 평판(913)을 따라 이동가능하게 배치되고 기판 이송 용기(C)가 탑재되는 이동용 평판(914)을 구비한다. 따라서, 기판 이송 용기(C)는 이동용 평판(914)의 이동에 의해 이동된다. 예를 들면, 이동용 평판(914)의 상면에는 기판 이송 용기(C)를 고정하기 위한 다수의 고정 돌기가 배치되고 상기 기판 이송 용기(C)의 저면에는 상기 고정 돌기가 삽입되는 고정 홈(미도시)이 배치될 수 있다.
제 1실시예에 따른 이동 보관 유닛(800)은 이동용 평판(914)에 탑재된 기판 이송 용기(C)를 스테이지(915)의 하부 공간으로 이동 보관하기 위한 유닛이다. 이동식 보관 유닛(800)은 클램핑부(810)와 위치 이동부(820)를 그리고 연결부(890)를 포함한다.
클램핑부(810)는 기판 이송 용기(C)의 양측면을 클램핑하기 위해 기판 이송 용기(C)를 기준으로 서로 대칭되게 배치되는 한쌍의 척킹바(812)를 포함할 수 있다. 척킹바(812)는 그 단면이 기판 이송 용기(C)의 측면 일부와 저면 일부를 안정적으로 지지할 수 있는 절곡된 형상으로 제공될 수 있다. 기판 이송 용기(C)는 한 쌍의 척킹바(812) 사이에 위치된 후 한 쌍의 척킹바(812)에 의해 클램핑된다.
척킹바(812)의 간격은 기판 이송 용기(C)보다 좁고, 슬라이드 프레임(830)의 간격은 기판 이송 용기 또는 스테이지(915)와의 간섭 방지를 위해 기판 이송 용기(C) 및 스테이지(915)보다 넓게 제공된다.
위치 이동부(820)는 클램핑부(810)에 클램핑된 기판 이송 용기(C)가 스테이지(915)로부터 옮겨지도록 클램핑부(810)를 이동시킨다. 위치 이동부(820)는 슬라이드 프레임(830) 및 회전 모듈(840)을 포함한다.
슬라이드 프레임(830)은 길이 방향으로 가변될 수 있다. 예를 들어, 슬라이드 프레임(830)은 고정 프레임(832)과 고정 프레임(832)으로부터 진퇴 이동되는 이동 프레임(834)을 포함할 수 있다. 고정 프레임(832)에는 이동 프레임(834)을 진퇴이동시키는 엑추에이터가 구비될 수 있다. 여기서, 슬라이드 프레임(830)은 기판 이송 용기(C)가 스테이지(915)에 놓여지는 위치와 스테이지(915)로부터 벗어난 위치 사이에서 전후 방향으로 진퇴 이동시킬 수 있는 유압 실린더/기어 등의 다양한 직선 구동 방식이 적용될 수 있다.
슬라이드 프레임(830)은 회전 모듈(840)에 의해 스테이지(915)에 회동 가능하게 설치될 수 있다. 회전 모듈(840)은 슬라이드 프레임의 일단에 설치된다.
연결부(890)는 클램핑부(810)와 위치 이동부(820)를 연결한다. 연결부(890)는 기판 이송 용기(C)가 이동용 평판(914)으로부터 소정 간격 들어 올려지도록 클램핑부(810)를 승강 시키는 엑추에이터인 제1승강 모듈(892)을 포함할 수 있다. 여기서, 소정 간격은 이동용 평판(914)의 상면으로 돌출된 고정 돌기들에 의한 기판 이송 용기의 간섭 방지를 위한 높이를 의미할 수 있다.
한편, 연결부(890)에는 슬라이드 프레임의 회동시 클램핑부(810)가 항상 수평을 유지할 수 있도록 클램핑부(810)를 회동시키는 수평 유지 회전 모듈(898)이 제공될 수 있다.
도 4에 도시된 바와 같이, 좌측의 로드 포트(910)는 기판 이송 용기(C)가 안착되기 전이고, 그 다음 로드 포트(910)에는 기판 이송 용기(C)가 이동용 평판(914)에 안착된 상태이고, 그 다음 로드 포트(910)에는 기판 이송 용기(C)가 이동 보관 유닛(800)에 의해 스테이지(915) 하부 공간으로 이동 보관된 상태를 보여주며, 가장 우측에 있는 로드 포트(910)에는 또 다른 기판 이송 용기(C)가 이동용 평판(914)에 안착된 상태를 보여준다.
상기와 같이, 이동 보관 유닛(800)에 의해 스테이지(915) 하부 공간으로 이동 보관되는 기판 이송 용기(C)는 더미 기판 저장부(940)에 적층 보관되는 더미 기판(DW)용 기판 이송 용기(C)일 수 있다. 더미 기판(DW)용 기판 이송 용기(C)는 최초 로드 포트(910)를 통해 더미 기판(DW)들을 더미 기판 저장부(940)에 모두 반출한 후 이동 보관 유닛(800)에 의해 스테이지((15)의 하부 공간으로 이동 보관될 수 있다.
여기서, 로드 포트(910)의 제어는 제어 시스템(CTC)에서 실행을 하며, OHT와의 간섭 방지를 위한 제어 방법을 구현하는 것이 바람직하다. 예를 들어, OHT에서 기판 이송 용기(C)를 받을 수 있는 상태인지, OHT에서 기판 이송 용기를 받기 위한 동작 상태인지 또는 OHT에서 기판 이송 용기를 받을 수 없는 상태인지를 확인하여 OHT의 동작과 연동하여 설비를 제어하는 것이 바람직하다.
도 7 내지 도 10은 제1실시예에 따른 이동 보관 유닛의 동작을 보여주는 도면들이다.
도 7 내지 도 10을 참조하면, 이동 보관 유닛(800)은 클램핑부(810)에 의해 기판 이송 용기(C)가 클램핑되면, 연결부(890)의 제1승강 모듈(892)이 클램핑부(810)를 승강시키고, 위치 이동부(820)의 회동 동작을 통해 기판 이송 용기(C)를 스테이지(915)의 하부 공간으로 이동 보관할 수 있다.
도 11은 제1실시예에 따른 이동 보관 유닛의 변형예를 보여주는 도면이다.
도 11을 참조하면, 변형예에 따른 이동 보관 유닛(800a)은 연결부(890)에 수평 유지 회전 모듈이 적용되지 않은 것으로, 기판 이송 용기(C)가 수직하게 세워진 상태로 이동 보관될 수 있다.
도 12는 로드 포트에 설치된 제2실시예에 따른 이동 보관 유닛을 설명하기 위한 사시도이다.
도 12를 참조하면, 제 2 실시예에 따른 이동 보관 유닛(800-1)은 제1실시예에 따른 이동식 보관 유닛(800)의 클램핑부(810)와 위치 이동부(820)를 그리고 연결부(890)와 거의 동일한구성을 갖는다. 다만, 제2실시예에 따른 이동 보관 유닛(800-1)은 회동 방식이 아닌 승강 방식으로 기판 이송 용기(C)를 스테이지(915) 하부 공간으로 이동시킨다. 이를 위해 이동 보관 유닛(800-1)은 슬라이드 프레임(830)을 상하 방향으로 이동시키는 제2승강 모듈(870)을 갖는다는 점에서 차이가 있다.
제2승강 모듈(870)은 수직 프레임(912)의 전면에 설치된다. 슬라이드 프레임(830)은 제2승강 모듈(870)에 의해 스테이지(915) 하부로 이동될 수 있다.
도 13 내지 도 16은 제2실시예에 따른 이동 보관 유닛의 동작을 보여주는 도면들이다.
도 13 내지 도 16을 참조하면, 이동 보관 유닛(800-1)은 클램핑부(810)에 의해 기판 이송 용기(C)가 클램핑되면, 연결부(890)의 제1승강 모듈(892)이 클램핑부(810)를 승강시키고, 슬라이드 프레임(830)에 의해 기판 이송 용기(C)가 스테이지 전방으로 이동되면, 제2승강 모듈(870)의 승강 동작에 의해 기판 이송 용기(C)가 하강 이동 후 슬라이드 프레임에 의해 스테이지 하부 공간에 기판 이송 용기(C)가 위치된다.
도 17은 로드 포트에 설치된 제2실시예에 따른 이동 보관 유닛의 변형예를 설명하기 위한 사시도이다.
도 17을 참조하면, 제 2 실시예의 변형예에 따른 이동 보관 유닛(800-2)은 제2실시예에 따른 이동식 보관 유닛(800-1)과 거의 동일한 구성을 갖는다. 다만, 제2승강 모듈(870)의 위치를 스테이지(915) 상부로 변경하였다는 점에서 차이가 있다.
도 18 내지 도 20은 제2실시예의 변형예에 따른 이동 보관 유닛의 동작을 보여주는 도면들이다.
도 18 내지 도 20을 참조하면, 이동 보관 유닛(800-2)은 클램핑부(810)에 의해 기판 이송 용기(C)가 클램핑되면, 제2승강 모듈(870)의 승강 동작에 의해 기판 이송 용기(C)가 상승 이동되는 것으로 스테이지 상부 공간에 기판 이송 용기(C)가 위치된다.
도 21은 보관 스테이지가 구비된 로드 포트를 보여주는 도면이고, 도 22a 내지 도 22f는 도 21에 도시된 로드 포트에서의 이동 보관 유닛의 동작을 보여주는 도면들이다.
도 21을 참조하면, 이동 보관 유닛(800-2)은 제2실시예에 따른 이동식 보관 유닛(800-1)과 거의 동일한 구성을 갖는다. 다만, 로드 포트(910)의 상부에 별도의 보관 스테이지(919)가 구비되어 있다는 점에서 차이가 있다.
도 22a 내지 도 22f를 참조하면, 이동 보관 유닛(800-2)은 로드포트(910)의 전방으로 인출된 상태에서 OHT로부터 기판 이송 용기(C)를 제공받는다(도 22a). 이동 보관 유닛(800-2)은 기판 이송 용기(C)를 로드 포트의 스테이지(915)에 안착시키고(도 22b), 로드 포트(910)에서 기판 이송 용기(C)로부터 기판들의 인출이 모두 완료되면, 기판 이송 용기(C)를 클램핑하여 보관 스테이지(919)로 운반한다(도 22c). 기판 이송 용기(C)를 보관 스테이지(919)로 운반 한 이동 보관 유닛(800-2)은 다시 OHT로부터 또 다른 기판 이송 용기(C)를 제공받을 수 있는 위치로 이동한다(도 22d). OHT로부터 기판 이송 용기(C)를 제공받은 이동 보관 유닛은 기판 이송 용기를 로드 포트의 스테이지(915)에 안착시킨다(도 22e, 도 22f).
도 23은 보관 스테이지가 구비된 로드 포트를 보여주는 도면이고, 도 24a 내지 도 24c는 도 23에 도시된 로드 포트에서의 이동 보관 유닛의 동작을 보여주는 도면들이다.
도 23을 참조하면, 로드 포트(910)는 상부에 별도의 보관 스테이지(919)가 구비되되, 수직 프레임(912)의 측면으로부터 내측으로 연장되고, 수직 프레임(912)에는 보관 스테이지(919)로 기판 이송용기가 반입반출될 수 있도록 개구(913)가 형성되어 있다는데 특징이 있다. 또한, 이동 보관 유닛(800-3)은 도 21에 도시된 이동식 보관 유닛(800-2)과 거의 동일한 구성을 갖으나, 다만 이동 보관 유닛(800-3)은 수직 프레임의 내측에 위치한 보관 스테이지로 기판 이송용기를 반송할 수 있도록 클램핑부(810)가 위치 이동부(820)에 의해 수직 프레임의 내측으로 수평 이동되는 동작을 구현한다는 점에서 차이가 있다.
도 24a 내지 도 24c를 참조하면, 기판 이송 용기(C)는 OHT에 의해 이동용 평판(914) 상에 탑재된다(도 24a). 로드 포트(910)에서 기판 이송 용기(C)로부터 기판들의 인출이 모두 완료되면, 이동 보관 유닛(800-3)은 기판 이송 용기(C)를 클램핑하여 보관 스테이지(919)로 운반한다(도 24b). 기판 이송 용기(C)를 보관 스테이지(919)로 운반 한 이동 보관 유닛(800-2)은 다시 로드포트의 스테이지 인근으로 이동되고, OHT로부터 또 다른 기판 이송 용기(C)가 이동용 평판 또는 이동 보관 유닛으로 제공된다(도 24c).
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시 예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시 예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
910 : 로드 포트 912 : 수직 프레임
915 ; 스테이지 800 ; 이동식 보관 유닛
810 ; 클램핑부 820 ; 위치 이동부
890 : 연결부

Claims (16)

  1. 기판을 처리하는 클러스터 설비에 있어서,
    기판이 적재된 기판 이송 용기가 위치하는 다수의 로드 포트들을 가지며, 상기 기판을 이송하기 위한 제 1 기판 이송 로봇을 구비하는 설비 전방 단부 모듈;
    상기 설비 전방 단부 모듈과 게이트 밸브를 통해 연결되고, 내부 압력이 대기압과 진공압 간에 선택적으로 전환 가능한 적어도 하나의 로드락 챔버;
    상기 로드락 챔버와 게이트 밸브를 통해 연결되고, 상기 기판을 이송하기 위한 제 2 기판 이송 로봇을 구비하는 트랜스퍼 챔버;
    상기 트랜스퍼 챔버와 게이트 밸브를 통해 연결되고, 상기 기판이 탑재되는 기판 탑재 유닛을 구비하는 다수의 처리 모듈용 로드락 챔버들; 및
    상기 처리 모듈용 로드락 챔버들과 연결되고, 상기 기판 탑재 유닛에 탑재된 기판을 처리하는 다수의 프로세스 챔버들를 포함하되;
    상기 로드 포트는
    상기 기판 이송 용기의 도어를 개방하는 오프너를 구비하는 수직 프레임;
    상기 수직 프레임의 측면으로부터 외측으로 연장되고 상기 기판 이송용기가 탑재되는 이동용 평판(moving plate)을 구비하는 스테이지; 및
    상기 이동용 평판에 탑재된 상기 기판 이송용기를 상기 스테이지의 하부 공간 또는 상부 공간으로 이동 보관하는 이동 보관 유닛을 포함하며,
    상기 이동 보관 유닛은
    상기 기판 이송용기의 양측면을 클램핑하는 클램핑부;
    상기 클램핑부에 클램핑된 상기 기판 이송용기가 상기 스테이지로부터 이탈되도록 상기 클램핑부를 이동시키는 위치 이동부;
    상기 클램핑부와 상기 위치 이동부를 연결하는 연결부를 포함하고,
    상기 연결부는
    상기 기판 이송 용기가 상기 이동용 평판으로부터 들어 올려지도록 상기 클램핑부를 승강 시키는 제1승강 모듈을 포함하는 클러스터 설비.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 기판을 처리하는 클러스터 설비에 있어서,
    기판이 적재된 기판 이송 용기가 위치하는 다수의 로드 포트들을 가지며, 상기 기판을 이송하기 위한 제 1 기판 이송 로봇을 구비하는 설비 전방 단부 모듈;
    상기 설비 전방 단부 모듈과 게이트 밸브를 통해 연결되고, 내부 압력이 대기압과 진공압 간에 선택적으로 전환 가능한 적어도 하나의 로드락 챔버;
    상기 로드락 챔버와 게이트 밸브를 통해 연결되고, 상기 기판을 이송하기 위한 제 2 기판 이송 로봇을 구비하는 트랜스퍼 챔버;
    상기 트랜스퍼 챔버와 게이트 밸브를 통해 연결되고, 상기 기판이 탑재되는 기판 탑재 유닛을 구비하는 다수의 처리 모듈용 로드락 챔버들; 및
    상기 처리 모듈용 로드락 챔버들과 연결되고, 상기 기판 탑재 유닛에 탑재된 기판을 처리하는 다수의 프로세스 챔버들를 포함하되;
    상기 로드 포트는
    상기 기판 이송 용기의 도어를 개방하는 오프너를 구비하는 수직 프레임;
    상기 수직 프레임의 측면으로부터 외측으로 연장되고 상기 기판 이송용기가 탑재되는 이동용 평판(moving plate)을 구비하는 스테이지; 및
    상기 이동용 평판에 탑재된 상기 기판 이송용기를 상기 스테이지의 하부 공간 또는 상부 공간으로 이동 보관하는 이동 보관 유닛을 포함하며,
    상기 이동 보관 유닛은
    상기 기판 이송용기의 양측면을 클램핑하는 클램핑부;
    상기 클램핑부에 클램핑된 상기 기판 이송용기가 상기 스테이지로부터 이탈되도록 상기 클램핑부를 이동시키는 위치 이동부를 포함하고,
    상기 위치 이동부는
    일단이 상기 수직 프레임 또는 상기 스테이지에 회동 가능하게 설치되고, 타단에 상기 클램핑부가 설치되며, 길이방향으로 가변 가능한 슬라이드 프레임; 및
    상기 슬라이드 프레임의 일단에 설치되고 상기 슬라이드 프레임을 회동시키는 회전모듈을 포함하는 클러스터 설비.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 위치 이동부는
    타단에 상기 클램핑부가 설치되며, 길이방향으로 가변 가능한 슬라이드 프레임; 및
    상기 슬라이드 프레임을 상하 방향으로 이동시키는 제2승강 모듈을 포함하는 클러스터 설비.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 로드 포트는
    기판 이송용기를 보관하는 보관 스테이지를 더 포함하고,
    기판 이송용기는 상기 이동 보관 유닛에 의해 반송되는 클러스터 설비.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 보관 스테이지는 상기 스테이지의 상부에 위치되는 클러스터 설비.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 보관 스테이지는 상기 수직 프레임의 내측에 위치되고, 상기 수직 프레임에는 상기 보관 스테이지로 기판 이송용기가 반입반출될 수 있도록 개구가 형성된 클러스터 설비.
  9. 기판 이송 용기의 도어를 개방하는 오프너를 구비하는 수직 프레임;
    상기 수직 프레임의 측면으로부터 외측으로 연장되는 지지용 평판 및 상기 지지용 평판 상에 이동가능하게 배치되고 상면에 상기 기판 이송용기가 탑재되는 이동용 평판(moving plate)을 구비하는 스테이지; 및
    상기 이동용 평판에 탑재된 상기 기판 이송용기를 상기 스테이지의 하부 공간 또는 상부 공간으로 이동 보관하는 이동식 보관 유닛을 포함하되;
    상기 이동식 보관 유닛은
    상기 기판 이송용기의 양측면을 클램핑하는 클램핑부;
    상기 클램핑부에 클램핑된 상기 기판 이송용기가 상기 스테이지로부터 이탈되도록 상기 클램핑부를 이동시키는 위치 이동부; 및
    상기 클램핑부와 상기 위치 이동부를 연결하는 연결부를 포함하고;
    상기 연결부는
    상기 기판 이송 용기가 상기 이동용 평판으로부터 들어 올려지도록 상기 클램핑부를 승강 시키는 제1승강 모듈을 포함하는 로드 포트.
  10. 삭제
  11. 삭제
  12. 기판 이송 용기의 도어를 개방하는 오프너를 구비하는 수직 프레임;
    상기 수직 프레임의 측면으로부터 외측으로 연장되는 지지용 평판 및 상기 지지용 평판 상에 이동가능하게 배치되고 상면에 상기 기판 이송용기가 탑재되는 이동용 평판(moving plate)을 구비하는 스테이지; 및
    상기 이동용 평판에 탑재된 상기 기판 이송용기를 상기 스테이지의 하부 공간 또는 상부 공간으로 이동 보관하는 이동식 보관 유닛을 포함하되;
    상기 이동식 보관 유닛은
    상기 기판 이송용기의 양측면을 클램핑하는 클램핑부;
    상기 클램핑부에 클램핑된 상기 기판 이송용기가 상기 스테이지로부터 이탈되도록 상기 클램핑부를 이동시키는 위치 이동부를 포함하고,
    상기 위치 이동부는
    일단이 상기 수직 프레임 또는 상기 스테이지에 회동 가능하게 설치되고, 타단에 상기 클램핑부가 설치되며, 길이방향으로 가변 가능한 슬라이드 프레임; 및
    상기 슬라이드 프레임의 일단에 설치되고 상기 슬라이드 프레임을 회동시키는 회전모듈을 포함하는 로드 포트.
  13. 제 9 항에 있어서,
    상기 위치 이동부는
    타단에 상기 클램핑부가 설치되며, 길이방향으로 가변 가능한 슬라이드 프레임; 및
    상기 슬라이드 프레임을 상하 방향으로 이동시키는 제2승강 모듈을 포함하는 로드 포트.
  14. 제 9 항에 있어서,
    상기 로드 포트는
    기판 이송용기를 보관하는 보관 스테이지를 더 포함하고,
    기판 이송용기는 상기 이동식 보관 유닛에 의해 반송되는 로드 포트.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 보관 스테이지는 상기 수직 프레임의 측면으로부터 외측으로 연장되고, 상기 스테이지의 상부에 위치되는 로드 포트.
  16. 제 14 항에 있어서,
    상기 보관 스테이지는 상기 수직 프레임의 측면으로부터 내측으로 연장되고, 상기 수직 프레임에는 상기 보관 스테이지로 기판 이송용기가 반입반출될 수 있도록 개구가 형성된 로드 포트.
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR20150027733A (ko) * 2014-12-19 2015-03-12 국제엘렉트릭코리아 주식회사 기판 처리용 클러스터 설비

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