KR101749312B1 - 기판 처리 장치 및 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 기판 처리 장치에 관한 것이다. 본 발명의 일 실시 예에 따른 기판 처리 장치는 설비 전방 단부 모듈, 상기 설비 전방 단부 모듈과 인접 배치된 공정 챔버를 포함하되, 상기 설비 전방 단부 모듈은, 기판이 수납된 용기가 놓이는 로드 포트와; 반송 로봇이 제공된 프레임;을 포함하고, 상기 공정 챔버는 내부에 기판이 놓이는 지지 유닛을 포함하고, 상기 반송 로봇은 상기 용기와 상기 지지 유닛 간에 기판을 반송한다.

Description

기판 처리 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR TREATING SUBSTRATE}
본 발명은 기판을 처리하는 장치 및 방법에 관한 것이다.
반도체는 기판에 대해 일반적으로 막 형성, 패턴 형성, 금속 배선 형성 등을 위한 일련의 단위 공정들이 순차적으로 수행됨으로써 제조된다.
도 1은 일반적인 기판 처리 장치(1)를 개략적으로 보여주는 평면도이다. 도 1을 참고하면, 상기 단위 공정들은 일반적으로 공정 챔버(2) 내부에서 진행되며, 기판 처리 장치(1)는 기판을 공정 챔버(2) 내부로 제공하기 위하여 로드 포트(3), 설비 전방 단부 모듈(4, EFEM) 그리고 내부에 버퍼(5)가 제공된 트랜스퍼 챔버(6)를 포함한다. 로드 포트(3)는 기판이 수납된 용기(7)를 지지하며, 설비 전방 단부 모듈(4)은 로드 포트(3)와 버퍼(5) 간에 기판을 이송하는 이송로봇(8)을 포함한다. 버퍼(5)에는 기판처리가 완료된 기판이 로드 포트(3)로 이송되기 전 또는 기판 처리에 제공되는 기판이 공정 챔버(2)로 이송되기 전에 대기하며, 트랜스퍼 챔버(6) 내의 이송 로봇(9)은 버퍼(5)와 공정 챔버(2) 간에 기판을 이송한다.
버퍼(5)는 공정 챔버(2)로 기판을 지연 없이 반출입할 수 있도록 트랜스퍼 챔버(6) 내에서 기판이 대기할 수 있도록 제공된다. 버퍼(5)가 제공됨으로써 설비 전방 단부 모듈(4)외에 버퍼(5)와 공정 챔버(2) 간에 기판을 반송하는 이송로봇(9)이 제공된 별도의 트랜스퍼 챔버(6)가 요구되어 기판 처리 장치의 풋 프린트(Footprint)가 증대된다. 또한, 공정이 완료된 기판을 공정 챔버(2)로부터 버퍼(5)로 반송하고, 공정 처리 전 기판을 버퍼(5)로부터 공정 챔버(2)로 반송하는 동안 공정 챔버(2)에서의 공정이 지연되는 문제가 있다.
특허문헌1: 공개특허공보 제10-2014-0005893호
본 발명은 설비 전방 단부 모듈 외 별도의 트랜스퍼 챔버가 요구되지 않을 수 있는 장치 및 방법을 제공하기 위한 것이다.
또한, 본 발명은 기판 처리 장치의 풋프린트를 감소시킬 수 있는 장치 및 방법을 제공하기 위한 것이다.
또한, 본 발명은 공정 챔버로부터 공정이 완료된 기판을 반출하고 공정 챔버로 처리 전 기판을 반입하는 시간을 단축시킬 수 있는 장치 및 방법을 제공하기 위한 것이다.
또한, 본 발명은 기판의 처리 효율(Throughput)을 높일 수 있는 장치 및 방법을 제공하기 위한 것이다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제가 상술한 과제들로 한정되는 것은 아니며, 언급되지 아니한 과제들은 본 명세서 및 첨부된 도면으로부터 본 발명의 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명은 기판 처리 장치를 제공한다. 본 발명의 일 실시 예에 따른 기판 처리 장치는 설비 전방 단부 모듈과; 상기 설비 전방 단부 모듈과 인접 배치된 공정 챔버;를 포함하되, 상기 설비 전방 단부 모듈은, 기판이 수납된 용기가 놓이는 로드 포트와; 반송 로봇이 제공된 프레임;을 포함하고, 상기 공정 챔버는 내부에 기판이 놓이는 지지 유닛을 포함하고, 상기 반송 로봇은 상기 용기와 상기 지지 유닛 간에 기판을 반송한다.
상기 반송 로봇은, 제 1 방식으로 기판을 지지하는 제 1 아암; 및 상기 제 1 방식과 상이한 제 2 방식으로 기판을 지지하는 제 2 아암;을 포함한다.
상기 반송 로봇은, 상기 제 1 아암 및 상기 제 2 아암을 서로 독립적으로 구동시키는 구동 부재;를 더 포함한다.
상기 반송 로봇은, 상기 제 1 아암은 상기 용기로부터 상기 지지 유닛으로 기판 반송 시 기판을 지지하고, 상기 제 2 아암은 상기 지지 유닛으로부터 상기 용기로 기판 반송 시 기판을 지지하도록 상기 구동 부재를 제어하는 제어기;를 더 포함한다.
상기 제 1 아암 및 상기 제 2 아암은 서로 상하 방향으로 배열된다.
상기 공정 챔버는 복수개로 제공되고, 각각 기판에 대해 서로 상이한 공정을 수행할 수 있다.
상기 로드 포트는 상기 프레임의 일 측면에 배치되고, 상기 공정 챔버는 상기 프레임의 상기 일 측면 외의 측면에 배치된다.
상기 공정 챔버는 상압 챔버로 제공될 수 있다.
상기 제 1 아암은 엣지 그립(Edge grip) 타입으로 제공되고, 상기 제 2 아암은 진공 그립(Vacuum grip) 타입으로 제공된다.
상기 제 2 아암은 상기 제 1 아암보다 아래에 배치된다.
상기 제 1 아암은 기판이 놓이는 핸드; 및 상기 핸드를 지지하는 지지축;을 포함하되, 상기 핸드는, 상기 지지축의 끝단으로부터 수평 방향으로 연장되게 제공되고, 상기 핸드의 상기 지지축으로부터 먼 일단에서 상부로 돌출되고, 복수개가 서로 상기 핸드에 놓인 기판의 원주 방향을 따라 배열된 돌기; 및 상기 핸드의 상기 지지축에 인접한 일단에 위치되고 상기 기판을 상기 돌기가 위치된 방향으로 미는 푸쉬 부재;를 포함한다.
상기 지지 유닛은 기판 안착 시 기판을 정 위치시키는 가이드 부재;를 더 포함한다.
또한, 본 발명은 기판 처리 방법을 제공한다. 본 발명의 일 실시 예에 따른 기판 처리 방법은 상기 기판 처리 장치를 이용하여 기판을 처리하는 기판 처리 방법에 있어서, 상기 공정 챔버 내에서 기판이 처리되는 동안 상기 제 1 아암이 처리되기 전의 기판을 상기 용기로부터 반출하여 지지한 상태로 대기하는 대기 단계; 이 후, 상기 제 2 아암이 처리가 완료된 기판을 상기 공정 챔버로부터 반출하는 챔버 반출 단계; 이 후, 상기 제 1 아암이 상기 대기 단계에서 대기시킨 기판을 상기 공정 챔버 내로 반입하고 공정 챔버 내에서 공정이 시작되는 챔버 반입 단계; 및 이 후, 상기 제 2 아암이 처리가 완료된 기판을 상기 용기로 반입하는 용기 반입 단계;를 포함한다.
상기 대기 단계, 상기 챔버 반출 단계, 상기 챔버 반입 단계 및 상기 용기 반입 단계는 서로 연속적으로 반복된다.
상기 대기 단계, 상기 챔버 반출 단계, 상기 챔버 반입 단계 및 상기 용기 반입 단계 전에, 상기 반송 로봇이 처리되기 전의 기판을 상기 용기로부터 반출하여 상기 공정 챔버로 반입하고 공정 챔버 내에서 공정이 시작되는 시작 단계;를 더 포함한다.
상기 대기 단계에서의 상기 용기에서 반출된 처리되기 전의 기판이 상기 용기 내에 수납된 처리되기 전의 기판들 중 최종 기판인 경우, 상기 용기 반입 단계 이 후, 상기 반송 로봇이 처리가 완료된 기판을 상기 공정 챔버로부터 반출하여 상기 용기로 반입하는 종료 단계;를 더 포함한다.
또한, 본 발명의 실시 에에 따른 기판 처리 방법은 제 1 아암을 이용하여 설비 전방 단부 모듈에 놓인 용기로부터 공정 챔버 내부의 지지 유닛으로 기판을 반송하고, 제 2 아암을 이용하여 상기 지지 유닛으로부터 상기 용기로 기판을 반송하되, 상기 제 1 아암 및 상기 제 2 아암은 서로 상이한 방식으로 기판을 지지한다.
상기 제 1 아암은 엣지 그립 방식으로 기판을 지지하고, 상기 제 2 아암은 진공 그립 방식으로 기판을 지지한다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 장치 및 방법은 설비 전방 단부 모듈 외 별도의 트랜스퍼 챔버가 요구되지 않을 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시 예에 따른 장치 및 방법은 기판 처리 장치의 풋프린트를 감소시킬 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시 예에 따른 장치 및 방법은 공정 챔버로부터 공정이 완료된 기판을 반출하고 공정 챔버로 처리 전 기판을 반입하는 시간을 단축시킬 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시 예에 따른 장치 및 방법은 기판의 처리 효율을 높일 수 있는 장치 및 방법을 제공하기 위한 것이다.
도 1은 일반적인 기판 처리 장치를 개략적으로 보여주는 평면도이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 기판 처리 장치를 개략적으로 나타낸 단면도이다.
도 3은 도 2의 반송 로봇을 나타낸 사시도이다.
도 4는 도 3의 제 1 아암의 일부를 나타낸 사시도이다.
도 5는 도 3의 제 2 아암의 일부를 나타낸 사시도이다.
도 6은 도 2의 지지 유닛을 개략적으로 나타낸 단면도이다.
도 7은 본 발명의 기판 처리 방법을 나타낸 순서도이다.
도 8 내지 도 17은 본 발명의 기판 처리 방법을 설명하기 위한 도면들이다.
이하, 본 발명의 실시 예를 첨부된 도면들을 참조하여 더욱 상세하게 설명한다. 본 발명의 실시 예는 여러 가지 형태로 변형할 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래의 실시 예들로 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 실시 예는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위해 제공되는 것이다. 따라서 도면에서의 요소의 형상은 보다 명확한 설명을 강조하기 위해 과장되었다.
본 실시 예에서는 클러스터 타입의 구조를 가지는 기판 처리 장치를 예로 들어 설명한다. 그러나 본 발명의 기술적 사상은 이에 한정되지 않으며, 본 발명의 특징은 다양한 구조의 장치에 적용 가능하다.
또한, 본 실시 예에서는 기판으로서 반도체 칩 제조를 위한 웨이퍼를 예로 들어 설명한다. 그러나 본 발명의 기판 처리 장치에 의해 처리되는 기판은 웨이퍼로 한정되지 않는다. 예컨대, 기판은 유리 기판 등과 같이 판 형상을 가지는 다양한 종류일 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 기판 처리 장치를 개략적으로 보여주는 평면도이다. 도 2를 참고하면, 기판 처리 장치(100)는 설비 전방 단부 모듈(Equipment front end module, 1000) 및 공정 챔버(2000)를 가진다.
설비 전방 단부 모듈(1000)은 웨이퍼들이 수용된 용기(1100)와 공정 챔버(2000) 간에 웨이퍼를 이송한다. 설비 전방 단부 모듈(1000)은 로드 포트(loadport)(1200)와 프레임(frame)(1400)을 가진다.
로드 포트(1200)는 복수개로 제공될 수 있다. 웨이퍼(W)를 수용하는 용기(1100)는 오버헤드 트랜스퍼(overhead transfer), 오버헤드 컨베이어(overhead conveyor), 또는 자동 안내 차량(automatic guided vehicle)과 같은 이송 수단(도시되지 않음)에 의해 로드 포트(1200) 상에 놓여진다. 용기(1100)는 전면 개방 일체식 포드(front open unified pod)와 같은 밀폐용 용기가 사용될 수 있다.
프레임(1400)은 로드 포트(1200) 및 공정 챔버(2000)에 인접하게 위치된다. 예컨대, 프레임(1400)은 상부에서 바라볼 때 대체로 다각의 형상을 가진다. 프레임(1400)의 측면에는 로드 포트(1200) 및 공정 챔버(2000)가 위치된다. 로드 포트(1200)는 프레임(1400)의 일 측면에 배치되고, 공정 챔버(2000)는 프레임(1200)의 로드 포트(1200)가 배치된 일 측면 외의 측면에 배치될 수 있다.
프레임(1400) 내에는 로드 포트(1200)에 놓여진 용기(1100)와 공정 챔버(2000) 내의 웨이퍼가 놓이는 지지 유닛(2300) 간에 웨이퍼(W)를 이송하는 반송 로봇(1600)이 설치된다. 프레임(1400) 내에는 용기(1100)의 도어를 자동으로 개폐하는 도어 오프너(도시되지 않음)가 설치될 수 있다. 또한, 프레임(1400)에는 청정 공기가 프레임(1400) 내 상부에서 하부로 흐르도록 청정 공기를 프레임(1400) 내로 공급하는 팬필터 유닛(fan filter unit)(도시되지 않음)이 제공될 수 있다.
도 3은 도 2의 반송 로봇(1600)을 나타낸 사시도이다. 도 2 및 도 3을 참고하면, 반송 로봇(1600)은 제 1 아암(1610), 제 2 아암(1620), 구동 부재(1630) 및 제어기(1640)를 포함한다. 제 1 아암(1610) 및 제 2 아암(1620)은 서로 상하 방향으로 배열된다. 제 2 아암(1620)은 제 1 아암(1610)보다 아래에 배치될 수 있다. 이와 달리 선택적으로 제 2 아암(1620)은 제 1 아암(1610)보다 위에 배치될 수 있다. 제 1 아암(1610) 및 제 2 아암(1620) 각각 복수개로 제공될 수 있다. 예컨대, 제 1 아암(1610) 및 제 2 아암(1620)은 공정 챔버(2000) 내에 제공된 지지 유닛(2300)과 동일한 수로 제공될 수 있다.
도 4는 도 3의 제 1 아암(1610)의 일부를 나타낸 사시도이다. 도 4를 참고하면, 제 1 아암(1610)은 제 1 방식으로 웨이퍼(W)를 지지한다. 제 1 방식은 엣지 그립(Edge grip) 방식일 수 있다. 예컨대, 제 1 아암(1610)은 엣지 그립(Edge grip) 방식으로 웨이퍼(W)를 지지하는 엣지 그립 타입으로 제공된다. 일 실시 예에 의하면, 엣지 그립 타입의 제 1 아암(1610)은 핸드(1611) 및 지지축(1612)을 포함한다.
핸드(1611)에는 반송 로봇(1600)이 웨이퍼(W) 이송 시 웨이퍼(W)가 놓인다. 핸드(1611)는 지지축(1612)의 끝단으로부터 수평 방향으로 연장되게 제공된다. 핸드(1611)는 돌기(1611a) 및 푸쉬 부재(1611b)를 포함한다.
돌기(1611a)는 핸드(1611)의 지지축(1612)으로부터 먼 일단에서 상부로 돌출되게 제공된다. 돌기(1611a)는 복수개가 서로 핸드(1611)에 놓인 웨이퍼(W)를 둘러싸도록 배열된다.
푸쉬 부재(1611b)는 핸드(1611)의 지지축(1612)에 인접한 일단에 위치된다. 웨이퍼(W)는 핸드(1611) 상의 돌기(1611a)와 푸쉬 부재(1611b) 사이에 놓이고, 푸쉬 부재(1611b)는 핸드(1611)에 놓인 웨이퍼(W)를 돌기(1611a)가 위치된 방향으로 민다. 이에 의해, 웨이퍼(W)는 돌기(1611a)와 푸쉬 부재(1611b)에 의해 핸드(1611) 상에서 고정 및 정위치 된다. 따라서, 엣지 그립 타입의 제 1 아암(1610)을 이용해 용기(1100)로부터 웨이퍼를 반출하는 경우, 용기(1100)에는 핸드(1611) 상에 웨이퍼(W)를 정위치 시키기 위한 별도의 가이드 부재가 요구되지 않는다.
다시 도 3을 참고하면, 지지축(1612)은 구동 부재(1630)와 핸드(1611)를 연결하고, 핸드(1611)를 지지한다. 지지축(1612)의 내부에는 푸쉬 부재(1611b)를 구동시키는 구동기(미도시)가 제공될 수 있다.
도 5는 도 3의 제 2 아암(1620)의 일부를 나타낸 사시도이다. 도 5를 참고하면, 제 2 아암(1620)은 제 1 방식과 상이한 제 2 방식으로 웨이퍼를 지지한다. 제 2 방식은 진공 그립 방식일 수 있다. 예컨대, 제 2 아암(1620)은 진공 그립 방식으로 웨이퍼를 지지하는 진공 그립 타입으로 제공된다. 일 실시 예에 의하면, 진공 그립 타입의 제 2 아암(1620)은 핸드(1621) 및 지지축(1622)을 포함한다. 핸드(1621)에는 웨이퍼 이송 시 웨이퍼가 놓인다. 핸드(1621)는 지지축(1622)의 끝단으로부터 수평 방향으로 연장되게 제공된다. 핸드(1621)의 끝단 상면에는 진공홀(1621a)이 형성된다. 제 2 아암(1620)은 진공홀(1621a)을 통해 흡기함으로써 진공압을 형성하여 핸드(1621) 상에 놓인 웨이퍼를 핸드(1621)에 흡착시킨다. 진공 그립 타입의 제 2 아암(1620)은 핸드(1621)의 구조 상 핸드(1621) 상에 놓인 웨이퍼를 정위치시키는 기능은 수행하지 못한다. 따라서, 진공 그립 타입의 제 2 아암(1620)을 이용해 공정 챔버(2000)로부터 웨이퍼를 반출하는 경우, 지지 유닛(2300)에는 핸드 상에 웨이퍼를 정위치 시키기 위한 별도의 가이드 부재(도 6의 2310)가 요구된다. 그 외의 제 2 아암(1620)의 구성 등의 특징은 제 1 아암(1610)과 유사하게 제공된다.
일반적으로, 엣지 그립 타입의 아암은 푸쉬 부재 등을 구동 및 제어하는 구성을 포함하므로 진공 그립 타입의 아암에 비해 많은 배선이 요구된다. 따라서, 상술한 바와 같이, 제 1 아암(1610)을 엣지 그립 타입으로 제공하고, 제 2 아암(1620)을 진공 그립 타입으로 제공함으로써, 장치 내부의 배선 등의 구조를 단순화 할 수 있다. 이와 달리, 선택적으로 제 1 아암(1610) 및 제 2 아암(1620)은 동일한 타입의 핸드를 가질 수 있다. 예컨대, 제 1 아암(1610) 및 제 2 아암(1620) 모두 엣지 그립 타입으로 제공될 수 있다. 이 경우, 지지 유닛(2300)에는 별도의 가이드 부재가 요구되지 않는다.
다시, 도 2 및 도 3을 참고하면, 구동 부재(1630)는 제 1 아암(1610) 및 제 2 아암(1620)을 구동시킨다. 구동 부재(1630)는 제 1 아암(1610) 및 제 2 아암(1620)을 서로 독립적으로 구동시킨다. 예컨대, 구동 부재(1630)은 복수개의 관절로 서로 연결된 아암(Arm)들을 포함한다. 각각의 관절에는 아암들을 각 관절을 축으로 회전시키는 모터가 제공된다.
제어기(1640)는 제 1 아암(1610)은 용기(1100)로부터 공정 챔버(2000) 내의 지지 유닛(2300)으로 웨이퍼 반송 시에 웨이퍼를 지지하고, 제 2 아암(1620)은 지지 유닛(2300)으로부터 용기(1100)로 웨이퍼 반송 시에 웨이퍼를 지지하도록 구동 부재(1630)를 제어한다.
상술한 바와 같이, 용기(1100)로부터 지지 유닛(2300)으로 반송 시 웨이퍼를 지지하는 아암과 지지 유닛(2300)으로부터 용기(1100)로 반송 시 웨이퍼를 지지하는 아암을 각각 제 1 아암(1610) 및 제 2 아암(1620)으로 별도로 제공함으로써, 웨이퍼가 공정 챔버(2000) 내에서 공정 처리되고 반출되는 동안 제 1 아암(1610)이 처리되기 전의 웨이퍼를 지지한 상태에서 대기할 수 있다. 따라서, 웨이퍼가 대기하는 버퍼가 제공된 별도의 트랜스퍼 챔버가 요구되지 않고 공정 챔버(2000)가 설비 전방 단부 모듈(1000)에 직접 인접하여 배치될 수 있다.
공정 챔버(2000)는 상압 상태에서 웨이퍼(W)에 대해 소정의 공정을 수행한다. 예컨대, 공정 챔버(2000)는 상압 화학기상증착 등과 같은 공정을 수행하는 챔버일 수 있다. 공정 챔버(2000)는 설비 전방 단부 모듈(1000)에 인접하게 제공된다. 공정 챔버(2000)는 프레임(1200)의 로드 포트(1200)가 배치된 일 측면 외의 측면에 하나 또는 복수 개가 배치된다. 공정 챔버(2000)가 복수 개 제공되는 경우, 각각의 공정 챔버(2000)는 웨이퍼(W)에 대해 서로 동일한 공정을 수행할 수 있다. 선택적으로 공정 챔버(2000)가 복수 개 제공되는 경우, 공정 챔버들(200)은 서로 상이한 공정을 수행할 수 있다. 예컨대, 공정 챔버들(2000)은 순차적으로 웨이퍼(W)에 대해 일련의 공정을 수행할 수 있다. 공정 챔버(2000)는 하우징(2200)과 지지 유닛(2300)를 포함한다. 하우징(2000)은 내부에 공정이 수행되는 공간을 제공한다. 하우징(2000)의 외벽 중 설비 전방 단부 모듈(1000)과 대향되는 영역에는 웨이퍼(W)가 출입하는 출입구(2220)가 형성된다. 출입구(2220)는 도어(2240)에 의해 개폐될 수 있다. 출입구(2220)는 두 개의 웨이퍼들(W)이 동시에 출입될 수 있는 폭으로 제공된다. 선택적으로 출입구(2220)는 하우징(2000) 내 지지 유닛(2300)과 동일한 수로 제공되고, 각각의 출입구(2220)는 하나의 웨이퍼(W)가 출입될 수 있는 폭으로 제공된다.
도 6은 도 2의 지지 유닛(2300)을 개략적으로 나타낸 단면도이다. 도 2 및 도 6을 참고하면, 지지 유닛(2300)은 공정 챔버(200)의 내부, 즉 하우징(2000) 내에 제공되며, 공정 진행 시 웨이퍼(W)가 놓인다. 지지 유닛(2300)은 기계적 클램핑에 의해 웨이퍼(W)를 고정하는 구조로 제공되거나, 정전력에 의해 웨이퍼(W)를 고정하는 구조로 제공될 수 있다. 하우징(2000) 내에는 두 개의 지지 유닛(2300)들이 제공된다. 두 개의 지지 유닛(2300)들은 서로 측방향으로 나란하게 배치된다. 하우징(2000)에 제공되는 지지 유닛(2300)들의 수는 더 증가될 수 있다. 이와 달리 하우징(2000)에는 하나의 지지 유닛(2300)이 제공될 수 있다.
지지 유닛(2300)은 가이드 부재(2310)를 포함할 수 있다. 가이드 부재(2310)는 지지 유닛(2300)에 웨이퍼(W) 안착 시 웨이퍼(W)를 정위치 시킨다. 일 실시 예에 의하면, 가이드 부재(2310)는 지지 유닛(2300)의 웨이퍼(W)가 안착되는 영역을 둘러싸는 원통 형상으로 지지 유닛(2300)의 상부로부터 돌출되게 제공된다. 지지 유닛(2300)의 내측면은 위로 갈수록 외측으로 경사지도록 제공된다.
지지 유닛(2300)은 리프트 핀(2320)을 포함할 수 있다. 리프트 핀(2320)은 가이드 부재(2310)의 상단보다 높은 위치에서 제 1 아암(1610)으로부터 웨이퍼(W)를 인수 받고, 하강하여 웨이퍼(W)를 지지 유닛(2300)에 안착시킨다. 또한, 리프트 핀(2320)은 상승하여 가이드 부재(2310)의 상단보다 높은 위치에서 웨이퍼(W)를 제 2 아암(1620)으로 인계한다.
제 1 아암(1610)으로부터 웨이퍼(W)를 인수받은 리프트 핀(2320) 하강 시 웨이퍼(W)는 가이드 부재(2310)의 내측면을 따라 지지 유닛(2300) 상에 정위치 된다. 따라서, 진공 그립 타입의 제 2 아암(1620)의 핸드(1621) 상에 정위치에 위치됨으로써 웨이퍼가 정위치를 벗어남으로 인해 반송시에 장치 내의 구성물들과 충돌하는 것을 방지한다.
다음에는 설명의 편의를 위해 상술한 기판 처리 장치를 이용하여 본 발명의 일 실시 예에 따른 기판을 처리 방법을 설명한다. 본 발명의 기판 처리 방법은 제 1 아암(1610)을 이용하여 설비 전방 단부 모듈(1000)에 놓인 용기(1100)로부터 공정 챔버(2000) 내부의 지지 유닛(2300)으로 웨이퍼를 반송하고, 제 2 아암(1620)을 이용하여 지지 유닛(2300)으로부터 용기(1100)로 웨이퍼를 반송한다. 이 경우, 제 1 아암(1610) 및 제 2 아암(1620)은 서로 상이한 방식으로 웨이퍼를 지지한다. 예컨대, 제 1 아암(1610)은 상술한 엣지 그립 방식으로 웨이퍼를 지지하고, 제 2 아암(1620)은 상술한 진공 그립 방식으로 웨이퍼를 지지한다.
도 7은 본 발명의 기판 처리 방법을 나타낸 순서도이다. 도 8 내지 도 18은 본 발명의 기판 처리 방법을 설명하기 위한 도면들이다. 도 2, 도 3 및 도 7을 참고하면, 일 실시 예에 의하면, 기판 처리 방법은 시작 단계(S10), 대기 단계(S20), 챔버 반출 단계(S30), 챔버 반입 단계(S40), 용기 반입 단계(S50) 및 종료 단계(S60)를 포함한다.
시작 단계(S10)는 대기 단계(S20), 챔버 반출 단계(S30), 챔버 반입 단계(S40) 및 용기 반입 단계(S50) 전에 수행된다. 도 8 내지 도 10은 시작 단계(S10)에서의 웨이퍼가 반송되는 모습을 순차적으로 나타낸 도면들이다. 도 8 내지 도 10을 참고하면, 시작 단계(S10)에서는 반송 로봇(1600)이 처리되기 전의 웨이퍼(W1)를 용기(1100)로부터 반출하여 공정 챔버(2000)로 반입한다. 이 때, 복수개의 공정 챔버(2000) 또는 복수개의 지지 유닛(2300)이 제공된 경우, 모든 공정 챔버(2000)의 모든 지지 유닛(2300)에 처리되기 전의 웨이퍼(W1)가 안착되도록 웨이퍼(W1)를 반입한다. 이 후, 시작 단계(S10)에서는 공정 챔버(2000) 내에서 공정이 시작된다.
도 11 및 도 12는 대기 단계(S20)에서 웨이퍼가 반송되는 모습을 순차적으로 나타낸 도면들이다. 도 11을 참고하면, 대기 단계(S20)에서는 제 1 아암(1610)이 공정 챔버(2000) 내에서 웨이퍼(W1)가 처리되는 동안 처리되기 전의 웨이퍼(W2)를 용기(1100)로부터 반출한다. 도 12를 참고하면, 이 후, 대기 단계(S20)에서는 공정 챔버(2000) 내에서 웨이퍼(W1)가 처리되는 동안 제 1 아암(1610)은 처리되기 전의 웨이퍼(W2)를 지지한 상태로 대기한다.
도 13 및 도 14는 챔버 반출 단계(S30)에서 웨이퍼가 반송되는 모습을 순차적으로 나타낸 도면들이다. 도 13 및 도 14를 참고하면, 챔버 반출 단계(S30)에서는 제 2 아암(1620)은 처리가 완료된 웨이퍼(W1)를 공정 챔버(2000)로부터 반출한다. 이 경우, 제 1 아암(1610)은 처리되기 전의 웨이퍼(W2)를 지지한 상태로 대기한다. 챔버 반출 단계(S30)는 대기 단계(S20) 이후 수행된다.
도 15는 챔버 반입 단계(S40)에서 웨이퍼가 반송되는 모습을 나타낸 도면이다. 도 15를 참고하면, 챔버 반입 단계(S40)에서는 제 1 아암(1610)은 대기 단계(S20)에서 대기시킨 웨이퍼(W2)를 공정 챔버(2000) 내로 반입한다. 웨이퍼(W2)가 반입된 공정 챔버(2000) 내에서는 공정이 시작된다. 챔버 반입 단계(S40)는 챔버 반출 단계(S30) 이후 수행된다. 이 경우, 제 2 아암(1620)은 챔버 반출 단계(S30)에서 반출한 웨이퍼(W1)를 지지한 상태로 대기한다.
도 16은 용기 반입 단계(S50)에서 웨이퍼가 반송되는 모습을 나타낸 도면이다. 도 16을 참고하면, 용기 반입 단계(S50)에서는 제 2 아암(1620)이 처리가 완료된 웨이퍼(W1)를 용기(1100)로 반입한다. 용기 반입 단계(S50)는 챔버 반입 단계(S40) 이후 수행된다.
대기 단계(S20), 챔버 반출 단계(S30), 챔버 반입 단계(S40) 및 용기 반입 단계(S50)는 서로 연속적으로 반복된다. 공정 챔버(2000)가 복수개로 제공된 경우, 챔버 반출 단계(S30) 및 챔버 반입 단계(S40)는 공정 챔버(2000)들 중 공정이 완료되는 순서에 따라 수행된다.
도 17은 종료 단계(S60)에서 웨이퍼가 반송되는 모습을 나타낸 도면이다. 도 17을 참고하면, 대기 단계(S20)에서 용기(1100)에서 반출된 처리되기 전의 웨이퍼(도 11의 W2)가 용기(1100) 내에 수납된 처리되기 전의 웨이퍼들 중 최종 웨이퍼인 경우, 용기 반입 단계(S50) 이 후, 종료 단계(S60)가 수행된다. 종료 단계(S60)에서는 반송 로봇(1600)은 처리가 완료된 웨이퍼(W3)를 공정 챔버(2000)로부터 반출하여 용기(1100)로 반입한다. 이 때, 복수개의 공정 챔버(2000) 또는 복수개의 지지 유닛(2300)이 제공된 경우, 모든 공정 챔버(2000)의 모든 지지 유닛(2300)의 처리가 완료된 웨이퍼에 대해 종료 단계(S60)를 수행한다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 실시 예에 따른 장치 및 방법은 용기(1100)로부터 공정 챔버(2000)로 웨이퍼를 이송하는 아암과 공정 챔버(2000)로부터 용기(1100)로 웨이퍼를 이송하는 아암을 별도로 제공함으로써, 웨이퍼를 대기시키는 버퍼가 제공된 별도의 트랜스퍼 챔버가 요구되지 않는다. 따라서, 공정 챔버(2000)는 설비 전방 단부 모듈(1000)과 인접 배치되어 장치의 풋 프린트를 감소시킬 수 있다. 또한, 제 1 아암(1610)에 의해 처리되기 전의 웨이퍼가 공정 챔버(2000)에 인접한 위치에서 대기할 수 있으므로 웨이퍼의 반송거리가 감소되어 공정 챔버(2000)로부터 웨이퍼가 반출입되는 시간이 최소화된다. 따라서, 웨이퍼의 처리 효율을 높일 수 있다.
100: 기판 처리 장치 1000: 설비 전방 단부 모듈
1100: 용기 1200: 로드 포트
1400: 프레임 1600: 반송 로봇
1610: 제 1 아암 1620: 제 2 아암
1630: 구동 부재 1640: 제어기
2000: 공정 챔버 2300: 지지 유닛
2310: 가이드 부재

Claims (19)

  1. 설비 전방 단부 모듈과;
    상기 설비 전방 단부 모듈과 인접 배치되고, 내부에 기판이 놓이는 지지 유닛을 포함하는 공정 챔버;를 포함하되,
    상기 설비 전방 단부 모듈은,
    기판이 수납된 용기가 놓이는 로드 포트와;
    상기 용기와 상기 지지 유닛 간에 기판을 반송하는 반송 로봇이 제공된 프레임;을 포함하고,
    상기 반송 로봇은,
    제 1 방식으로 기판을 지지하는 제 1 아암; 및
    상기 제 1 방식과 상이한 제 2 방식으로 기판을 지지하는 제 2 아암;을 포함하고,
    상기 제 1 아암은 엣지 그립(Edge grip) 타입으로 제공되고,
    상기 제 2 아암은 진공 그립(Vacuum grip) 타입으로 제공되는 기판 처리 장치.
  2. 삭제
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 반송 로봇은, 상기 제 1 아암 및 상기 제 2 아암을 서로 독립적으로 구동시키는 구동 부재;를 더 포함하는 기판 처리 장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 반송 로봇은,
    상기 제 1 아암은 상기 용기로부터 상기 지지 유닛으로 기판 반송 시 기판을 지지하고, 상기 제 2 아암은 상기 지지 유닛으로부터 상기 용기로 기판 반송 시 기판을 지지하도록 상기 구동 부재를 제어하는 제어기;를 더 포함하는 기판 처리 장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 아암 및 상기 제 2 아암은 서로 상하 방향으로 배열되는 기판 처리 장치.
  6. 제 1 항 및 제 3 항 내지 제 5 항 중 어느 하나에 있어서,
    상기 공정 챔버는 복수개로 제공되는 기판 처리 장치.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 공정 챔버는 각각 기판에 대해 서로 상이한 공정을 수행하는 기판 처리 장치.
  8. 제 6 항에 있어서,
    상기 로드 포트는 상기 프레임의 일 측면에 배치되고,
    상기 공정 챔버는 상기 프레임의 상기 일 측면 외의 측면에 배치되는 기판 처리 장치.
  9. 제 1 항 및 제 3 항 내지 제 5 항 중 어느 하나에 있어서,
    상기 공정 챔버는 상압 챔버인 기판 처리 장치.
  10. 삭제
  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 2 아암은 상기 제 1 아암보다 아래에 배치되는 기판 처리 장치.
  12. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 아암은
    기판이 놓이는 핸드; 및
    상기 핸드를 지지하는 지지축;을 포함하되,
    상기 핸드는,
    상기 지지축의 끝단으로부터 수평 방향으로 연장되게 제공되고,
    상기 핸드의 상기 지지축으로부터 먼 일단에서 상부로 돌출되고, 복수개가 서로 상기 핸드에 놓인 기판의 원주 방향을 따라 배열된 돌기; 및
    상기 핸드의 상기 지지축에 인접한 일단에 위치되고 상기 기판을 상기 돌기가 위치된 방향으로 미는 푸쉬 부재;를 포함하는 기판 처리 장치.
  13. 제 1 항에 있어서,
    상기 지지 유닛은 기판 안착 시 기판을 정 위치시키는 가이드 부재;를 더 포함하는 기판 처리 장치.
  14. 제 1 항의 기판 처리 장치를 이용하여 기판을 처리하는 기판 처리 방법에 있어서,
    상기 공정 챔버 내에서 기판이 처리되는 동안 상기 제 1 아암이 처리되기 전의 기판을 상기 용기로부터 반출하여 지지한 상태로 대기하는 대기 단계;
    이 후, 상기 제 2 아암이 처리가 완료된 기판을 상기 공정 챔버로부터 반출하는 챔버 반출 단계;
    이 후, 상기 제 1 아암이 상기 대기 단계에서 대기시킨 기판을 상기 공정 챔버 내로 반입하고 공정 챔버 내에서 공정이 시작되는 챔버 반입 단계; 및
    이 후, 상기 제 2 아암이 처리가 완료된 기판을 상기 용기로 반입하는 용기 반입 단계;를 포함하는 기판 처리 방법.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 대기 단계, 상기 챔버 반출 단계, 상기 챔버 반입 단계 및 상기 용기 반입 단계는 서로 연속적으로 반복되는 기판 처리 방법.
  16. 제 14 항에 있어서,
    상기 대기 단계, 상기 챔버 반출 단계, 상기 챔버 반입 단계 및 상기 용기 반입 단계 전에, 상기 반송 로봇이 처리되기 전의 기판을 상기 용기로부터 반출하여 상기 공정 챔버로 반입하고 공정 챔버 내에서 공정이 시작되는 시작 단계;를 더 포함하는 기판 처리 방법.
  17. 제 14 항 또는 제 15 항에 있어서,
    상기 대기 단계에서의 상기 용기에서 반출된 처리되기 전의 기판이 상기 용기 내에 수납된 처리되기 전의 기판들 중 최종 기판인 경우,
    상기 용기 반입 단계 이 후, 상기 반송 로봇이 처리가 완료된 기판을 상기 공정 챔버로부터 반출하여 상기 용기로 반입하는 종료 단계;를 더 포함하는 기판 처리 방법.
  18. 삭제
  19. 삭제
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