KR102068618B1 - 고생산성 자동물류 원자층 증착 시스템 - Google Patents

고생산성 자동물류 원자층 증착 시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명은 넓은 간격으로 기판이 장입되어 있는 일반 카세트로와 좁은 간격으로 기판이 장입되어 있는 공정용 카세트 사이에 기판을 체인징하고 다수개의 공정용 카세트를 다수개의 공정 챔버에 자동으로 반입 및 반출할 수 있는 자동 물류 라인을 구비하여 생산성이 대폭 향상되는 고생산성 자동물류 원자층 증착 시스템에 관한 것으로서, 본 발명에 따른 고생산성 자동물류 원자층 증착 시스템은, 다수개의 공정용 카세트가 장입된 상태에서 박막 증착 공정을 수행할 수 있는 다수개의 공정 챔버로 구성된 박막 증착부; 상기 다수개의 공정 챔버에 인접하게 설치되며, 공정 전 기판이 장입된 다수 개의 공정용 카세트들 또는 공정 후 기판이 장입된 카세트들이 대기하는 공정용 카세트 대기부; 다수개의 공정챔버와 카세트 대기부 사이에서 공정 전 공정용 카세트를 카세트 대기부에서 다수의 공정챔버로 반입시키거나 공정 후 공정용 카세트를 다수개의 공정 챔버에서 카세트 대기부로 이송시키는 공정용 카세트 이송부; 상기 카세트 대기부에 인접하게 설치되며, 상기 공정용 카세트에 상기 일반 카세트의 기판을 옮겨 담고, 상기 일반 카세트에 상기 공정용 카세트의 기판을 옮겨 담는 카세트 체인징부; 상기 카세트 체인징부에 인접하게 설치되며, 상기 카세트 체인징부에 공정이 진행될 기판이 담긴 일반 카세트를 연속적으로 공급하고 공정이 완료된 기판이 담긴 일반 카세트를 연속적으로 배출하는 일반카세트 이송부;를 포함한다.

Description

고생산성 자동물류 원자층 증착 시스템{A AUTOMATIC SYSTEM FOR DEPOSITING THE ATOMIC LAYER}
본 발명은 원자층 증착 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 넓은 간격으로 기판이 장입되어 있는 일반 카세트로와 좁은 간격으로 기판이 장입되어 있는 공정용 카세트 사이에 기판을 체인징하고 다수개의 공정용 카세트를 다수개의 공정 챔버에 자동으로 반입 및 반출할 수 있는 자동 물류 라인을 구비하여 생산성이 대폭 향상되는 고생산성 자동물류 원자층 증착 시스템에 관한 것이다.
일반적으로 반도체 소자나 평판 디스플레이 소자 등의 제조에서는 다양한 제조공정을 거치게 되는데, 그 중에서 웨이퍼나 글래스(이하, '기판'이라고 한다) 상에 소정의 박막을 증착시키는 공정이 필수적으로 진행된다. 이러한 박막 증착공정은 스퍼터링법(sputtering), 화학기상증착법(CVD: chemical vapor deposition), 원자층 증착법(ALD: atomic layer deposition) 등이 주로 사용된다.
먼저, 스퍼터링법은 예를 들어, 플라즈마 상태에서 아르곤 이온을 생성시키기 위해 고전압을 타겟에 인가한 상태에서 아르곤 등의 비활성 가스를 공정챔버 내로 주입시킨다. 이때, 아르곤 이온들은 타겟의 표면에 스퍼터링되고, 타겟의 원자들은 타겟의 표면으로부터 이탈되어 기판에 증착된다.
이러한 스퍼터링법에 의해 기판과 접착성이 우수한 고순도 박막을 형성할 수 있으나, 공정 차이를 갖는 고집적 박막을 스퍼터링법으로 증착하는 경우에는 전체 박막에 대해서 균일도를 확보하기가 매우 어려워 미세한 패턴을 위한 스퍼티링법의 적용에는 한계가 있다.
다으로 화학기상증착법은 가장 널리 이용되는 증착기술로서, 반응가스와 분해가스를 이용하여 요구되는 두께를 갖는 박막을 기판상에 증착하는 방법이다. 예컨데, 화학기상증착법은 먼저 다양한 가스들을 반응 챔버로 주입시키고, 열, 빛 또는 플라즈마와 같은 고에너지에 의해 유도된 가스들을 화학반응시킴으로써 기판상에 요구되는 두께의 박막을 증착시킨다.
아울러 화학기상증착법에서는 반응에너지만큼 인가된 플라즈마 또는 가스들의 비(ratio) 및 양(amount)을 통해 반응 조건을 제어함으로써, 증착률을 증가시킨다. 그러나 화학기상증착법에서는 반응들이 빠르기 때문에 원자들의 열역학적 안정성을 제어하기 매우 어렵고, 박막의 물리적, 화학적 전기적 특성을 저하시키는 문제점이 있다.
마지막으로 원자층 증착법은 (ALD: Atomic Layer Deposition)은 박막을 형성하기 [0008] 위한 반응 챔버(chamber) 내로 두 가지 이상의 반응물(reactants)을 하나씩 차례로 투입하여 각각의 반응물의 분해와 흡착에 의해서 박막을 원자층 단위로 증착하는 방법이다. 즉, 제1반응가스를 펄싱(pulsing) 방식으로 공급하여 챔버 내부에서 하부막에 화학적으로 증착시킨 후, 물리적으로 결합하고 있는 잔류 제1반응가스는 퍼지(purge) 방식으로 제거된다. 이어서, 제2반응가스도 펄싱(pulsing)과 퍼지(purge) 과정을 통해 일부가 제1반응가스(제1반응물)와 화학적인 결합을 하면서 원하는 박막이 기판에 증착된다. 상술한 원자층 증착공정에서, 각각의 반응가스가 일회의 펄싱(pulsing) 및 퍼지(purge)가 행해지는 시간을 사이클(cycle)이라 부른다. 이러한 원자층 증착방식으로 형성 가능한 박막으로는 Al2O3, HfO2, ZrO2, TiO2 및 ZnO가 대표적이다.
상기 원자층 증착은 60℃ 이하의 낮은 온도에서도 우수한 단차도포성(step coverage)을 갖는 박막을 형성할 수 있기 때문에, 차세대 반도체 소자, 디스플레이, 태양전지 등을 제조하는 공정에서 많은 사용이 예상되는 공정기술이다.
이러한 원자층 증착 기술이 반도체 분야 뿐만아니라 디스플레이, 태양전지 등의 분야에 확대되어 사용되기 위해서는 대면적 기판에 대하여 균일한 박막을 얻을 수 있어야 할 뿐만아니라, 대면적 기판 다수장의 한 번의 공정으로 처리하여 충분한 생산성을 확보하여야 한다.
그런데 다수장의 기판을 한번의 공정으로 처리하기 위하여 다수장의 기판이 로딩된 카세트 다수개를 길게 장입한 상태에서 원자층 증착 공정을 수행하다 보면, 공정가스가 통과하는 구간이 길어져서 공정 시간이 길어질 뿐만아니라, 다수장의 기판에 대한 균일한 박막 형성이 어려운 문제점이 있다.
따라서 다수개의 카세트를 장입한 상태에서도 짧은 공정 시간 안에 모든 기판에 대하여 균일한 공정을 수행할 수 있는 원자층 증착장치의 개발이 절실하게 요구되고 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는 넓은 간격으로 기판이 장입되어 있는 일반 카세트로와 좁은 간격으로 기판이 장입되어 있는 공정용 카세트 사이에 기판을 체인징하고 다수개의 공정용 카세트를 다수개의 공정 챔버에 자동으로 반입 및 반출할 수 있는 자동 물류 라인을 구비하여 생산성이 대폭 향상되는 고생산성 자동물류 원자층 증착 시스템을 제공하는 것이다.
전술한 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 고생산성 자동물류 원자층 증착 시스템은, 다수개의 공정용 카세트가 장입된 상태에서 박막 증착 공정을 수행할 수 있는 다수개의 공정 챔버로 구성된 박막 증착부; 상기 다수개의 공정 챔버에 인접하게 설치되며, 공정 전 기판이 장입된 다수 개의 공정용 카세트들 또는 공정 후 기판이 장입된 카세트들이 대기하는 공정용 카세트 대기부; 다수개의 공정챔버와 카세트 대기부 사이에서 공정 전 공정용 카세트를 카세트 대기부에서 다수의 공정챔버로 반입시키거나 공정 후 공정용 카세트를 다수개의 공정 챔버에서 카세트 대기부로 이송시키는 공정용 카세트 이송부; 상기 카세트 대기부에 인접하게 설치되며, 상기 공정용 카세트에 상기 일반 카세트의 기판을 옮겨 담고, 상기 일반 카세트에 상기 공정용 카세트의 기판을 옮겨 담는 카세트 체인징부; 상기 카세트 체인징부에 인접하게 설치되며, 상기 카세트 체인징부에 공정이 진행될 기판이 담긴 일반 카세트를 연속적으로 공급하고 공정이 완료된 기판이 담긴 일반 카세트를 연속적으로 배출하는 일반카세트 이송부;를 포함한다.
그리고 본 발명에서 상기 공정 챔버는, 다수개의 공정용 카세트를 챔버 내부에 배치한 상태에서 공정을 수행할 수 있는 공정용 카세트 배치부를 더 포함하는 것이 바람직하다.
또한 본 발명에서 상기 공정용 카세트 배치부는, 다수개의 공정용 카세트가 밀착된 상태에서 길이방향으로 일직선상으로 장착되는 카세트 배치 프레임; 상기 카세트 배치 프레임의 전단에 결합되어 설치되며, 상기 공정 챔버의 게이트를 차단하는 도어부;를 포함하는 것이 바람직하다.
또한 본 발명에서 상기 공정 챔버는, 상기 다수개의 공정용 카세트를 상기 공정 챔버 내에서 밀착된 상태로 직접 장입하여 다수개의 공정용 카세트에 장입된 기판 사이로 라미나 플로우가 형성되도록 하여 공정을 수행하는 것이 바람직하다.
또한 본 발명에서 상기 공정 챔버는, 하나의 공정 챔버 내에 2단 이상으로 다수개의 공정용 카세트를 적층하여 공정을 진행하는 것이 바람직하다.
또한 본 발명에 따른 고생산성 자동물류 원자층 증착 시스템은, 상기 공정용 카세트 대기부나 상기 카세트 체인징부에 설치되며, 공정이 완료된 기판의 온도를 내리는 냉각장치를 더 포함하는 것이 바라직하다.
또한 본 발명에 따른 고생산성 자동물류 원자층 증착 시스템에서, 상기 공정용 카세트에 장입된 기판 사이의 간격은 상기 일반용 카세트에 장입된 기판 사이의 간격의 1/2 또는 1/3인 것이 바람직하다.
또한 본 발명에서 상기 카세트 체인징부는, 상기 일반 카세트에서 공정용 카세트로 공정 전 기판을 옮기고, 공정용 카세트에서 일반 카세트로 공정 후 기판을 옮기는 짝수 개의 카세트 체인징 장치가 배치되는 것이 바람직하다.
또한 본 발명에서 상기 카세트 체인징부는, 상기 공정용 카세트가 그 상부에 안착되며, 상기 공정용 카세트에 장착되어 있는 다수개의 기판을 승강시키는 공정용 카세트 승강모듈; 상기 공정용 카세트 승강모듈에 인접하게 설치되며, 상기 일반 카세트가 그 상부에 안착되어 상기 일반 카세트에 장착되어 있는 다수개의 기판을 승강시키는 일반 카세트 승강모듈; 상기 공정 카세트 승강모듈 및 일반 카세트 승강모듈의 상측에 걸쳐서 설치되며, 상기 공정용 카세트 승강 모듈에 의하여 상승된 기판 또는 상기 일반 카세트 승강모듈에 의하여 상승된 기판을 그리핑하여 이송하는 기판 그리핑 모듈;을 포함하는 것이 바람직하다.
또한 본 발명에서 상기 일반 카세트 승강 모듈은, 상기 일반 카세트 하단에 설치되어 다수의 기판을 슬라이딩하여 기판을 정렬하고 다수의 기판을 상승시키는 승강 모듈을 포함하는 것이 바람직하다.
또한 본 발명에서 상기 공정용 카세트 승강모듈은, 상기 공정용 카세트에 장착되어 있는 다수개의 기판 중 절반의 기판을 교번적으로 승강시키는 것이 바람직하다.
또한 본 발명에서 상기 기판 그리핑 모듈은, 기판 양측 하부 모서리를 지지하는 기판 그리퍼; 상기 기판 그리퍼를 전후진 시키는 그리퍼 구동수단; 상기 그리퍼 구동수단에 설치되며, 상기 기판 그리퍼에 이재된 기판의 측면을 지지하는 기판 가이드부; 상기 그리퍼 구동수단을 상하 및 수평 방향으로 이동시키는 이송 로봇;을 포함하는 것이 바람직하다.
또한 본 발명에서 상기 기판 그리핑 모듈에는, 상기 다수의 기판을 진공으로 흡착하여 배출 또는 장입하는 기판 흡착 모듈이 더 구비되는 것이 바람직하다.
또한 본 발명에서 상기 기판 흡착 모듈은, 기판 사이의 공간으로 진입하여 기판의 일측면을 흡착하는 기판 흡착 패드 다수개가 나란하게 배열되는 흡착 패드부; 상기 흡착 패드부를 승강시키는 패드부 승강모듈; 상기 패드부 승강모듈을 회전시키는 회전모듈; 상기 패드부 승강모듈을 수평 이동시키는 패드부 수평이동모듈;을 포함하는 것이 바람직하다.
또한 본 발명에서 상기 공정용 카세트는, 다수개의 카세트가 서로 일직선으로 연결되어 있어서 하나의 모듈로 이송이 가능한 것이 바람직하다.
또한 본 발명에서 상기 박막 증착부는 다수개의 공정 챔버가 일정 간격으로 이격되어 나란히 설치되는 것이 바람직하다.
또한 본 발명에서 상기 공정 챔버는, 일측에 개구부가 형성된 외부 챔버; 상기 외부 챔버의 내부에 구비되며, 일측에 개구부가 형성되는 내부 챔버; 상기 내부 챔버의 개구부를 개폐하는 제1 도어; 상기 외부 챔버의 개구부를 개폐하는 제2 도어;를 포함하며, 상기 제2 도어는 다수의 제2 도어와 연결되어 있는 것이 바람직하다.
또한 본 발명에서 상기 카세트 이송부는 다수의 공정용 카세트를 한번에 잡는 그리핑 모듈을 포함하고,
상기 그리핑 모듈은, 상기 다수개의 공정용 카세트의 측면을 그리핑할 수 있는 다수의 그리퍼부; 상기 그리퍼부를 전후진 시키는 그리퍼부 구동수단; 상기 그리퍼부 구동수단을 상하 및 수평 방향으로 이동 및 회전시키는 이송로봇;을 포함하는 것이 바람직하다.
또한 본 발명에 따른 고생산성 자동물류 원자층 증착 시스템에는, 상기 카세트 체인징부에서 인접한 공정용 카세트 대기부의 하단에 구비된 공정 전후의 공정용 카세트를 카세트 체인징부로 이송시키는 이송 수단이 구비되고, 상기 이송 수단은 상하 및 수평 방향으로 다수의 공정용 카세트를 이동시키는 이송 로봇을 포함하는 것이 바람직하다.
또한 본 발명에 따른 고생산성 자동물류 원자층 증착 시스템에서, 상기 공정용 카세트의 그리핑 포인트 배열은 상기 공정 챔버 간격 및 공정용 카세트 간격에 맞추어서 구성되는 것이 바람직하다.
본 발명의 고생산성 자동물류 원자층 증착 시스템에 의하면 넓은 간격으로 기판이 장입되어 있는 일반 카세트로와 좁은 간격으로 기판이 장입되어 있는 공정용 카세트 사이에 기판을 체인징하고 다수개의 공정용 카세트를 다수개의 공정 챔버에 자동으로 반입 및 반출할 수 있는 자동 물류 라인을 구비하여 생산성이 대폭 향상되는 장점이 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 고생산성 자동물류 원자층 증착 시스템의 구성을 도시하는 레이아웃도이다.
도 2는 공정용 카세트와 일반 카세트의 구조를 도시하는 도면들이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 공정용 카세트 대기부의 구성을 도시하는 도면이다.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 구체적인 실시예를 상세하게 설명한다.
본 실시예에 따른 고생산성 자동물류 원자층 증착 시스템(1)은, 도 1에 도시된 바와 같이, 박막 증착부(100), 공정용 카세트 대기부(200), 공정용 카세트 이송부(300), 카세트 체인징부(400), 일반카세트 이송부(500)를 포함하여 구성될 수 있다.
먼저 상기 박막 증착부(110)는 다수개의 공정용 카세트가 장입된 상태에서 박막 증착 공정을 수행할 수 있는 다수개의 공정 챔버로 구성된 구성요소이다. 여기에서 상기 공정 챔버는, 일측에 개구부가 형성된 외부 챔버, 상기 외부 챔버의 내부에 구비되며, 일측에 개구부가 형성되는 내부 챔버, 상기 내부 챔버의 개구부를 개폐하는 제1 도어 및 상기 외부 챔버의 개구부를 개폐하는 제2 도어를 포함하며, 상기 제2 도어는 다수의 제2 도어와 연결되어 있는 구조를 가진다.
여기에서 상기 공정 챔버는, 다수개의 공정용 카세트를 챔버 내부에 배치한 상태에서 공정을 수행할 수 있는 공정용 카세트 배치부를 더 포함하는 것이 바람직하다.
구체적으로 상기 공정용 카세트 배치부는, 다수개의 공정용 카세트가 밀착된 상태에서 길이방향으로 일직선상으로 장착되는 카세트 배치 프레임 및 상기 카세트 배치 프레임의 전단에 결합되어 설치되며, 상기 공정 챔버의 게이트를 차단하는 도어부를 포함하는 것이 바람직하다.
한편 본 실시예에서 상기 공정 챔버는, 전술한 공정용 카세트 배치부를 구비하지 않고, 상기 다수개의 공정용 카세트를 상기 공정 챔버 내에서 밀착된 상태로 직접 장입하여 다수개의 공정용 카세트에 장입된 기판 사이로 라미나 플로우가 형성되도록 하여 공정을 수행하는 구조를 가질 수도 있다.
또한 본 실시예에서 상기 공정 챔버는, 하나의 공정 챔버 내에 2단 이상으로 다수개의 공정용 카세트를 적층하여 공정을 진행하는 독특한 구조를 가질 수도 있다.
다음으로 상기 공정용 카세트 대기부(200)는 도 1에 도시된 바와 같이, 상기 다수개의 공정 챔버에 인접하게 설치되며, 공정 전 기판이 장입된 다수 개의 공정용 카세트들 또는 공정 후 기판이 장입된 카세트들이 대기하는 구성요소이다.
다음으로 상기 공정용 카세트 이송부(300)는 도 1에 도시된 바와 같이, 다수개의 공정챔버와 카세트 대기부 사이에서 공정 전 공정용 카세트를 카세트 대기부에서 다수의 공정챔버로 반입시키거나 공정 후 공정용 카세트를 다수개의 공정 챔버에서 카세트 대기부로 이송시키는 구성요소이다.
다음으로 상기 카세트 체인징부(400)는 도 1에 도시된 바와 같이, 상기 카세트 대기부에 인접하게 설치되며, 상기 공정용 카세트에 상기 일반 카세트의 기판을 옮겨 담고, 상기 일반 카세트에 상기 공정용 카세트의 기판을 옮겨 담는 구성요소이다. 본 실시예에서 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 공정용 카세트에 장입된 기판 사이의 간격은 상기 일반용 카세트에 장입된 기판 사이의 간격의 1/2 또는 1/3인 것이, 증착 공정의 생산성을 극대화할 수 있어서 바람직하다.
그리고 상기 카세트 체인징부(400)에는, 상기 일반 카세트에서 공정용 카세트로 공정 전 기판을 옮기고, 공정용 카세트에서 일반 카세트로 공정 후 기판을 옮기는 짝수 개의 카세트 체인징 장치가 배치되는 것이 바람직하다.
이때 각 카세트 체인징 장치는 구체적으로 공정용 카세트 승강모듈, 일반 카세트 승강모듈 및 기판 그리핑 모듈을 포함하여 구성될 수 있다. 먼저 상기 공정용 카세트가 그 상부에 안착되며, 상기 공정용 카세트에 장착되어 있는 다수개의 기판을 승강시키는 구성요소이며, 상기 일반 카세트 승강모듈은 상기 공정용 카세트 승강모듈에 인접하게 설치되며, 상기 일반 카세트가 그 상부에 안착되어 상기 일반 카세트에 장착되어 있는 다수개의 기판을 승강시키는 구성요소이다. 마지막으로 상기 기판 그리핑 모듈은 상기 공정 카세트 승강모듈 및 일반 카세트 승강모듈의 상측에 걸쳐서 설치되며, 상기 공정용 카세트 승강 모듈에 의하여 상승된 기판 또는 상기 일반 카세트 승강모듈에 의하여 상승된 기판을 그리핑하여 이송한다.
그리고 본 발명에서 상기 일반 카세트 승강 모듈은, 상기 일반 카세트 하단에 설치되어 다수의 기판을 슬라이딩하여 기판을 정렬하고 다수의 기판을 상승시키는 승강 모듈을 포함하는 것이 바람직하다. 상 공정용 카세트 승강모듈은 상기 공정용 카세트에 장착되어 있는 다수개의 기판 중 절반의 기판을 교번적으로 승강시키는 것이 바람직하다.
다음으로 상기 기판 그리핑 모듈은, 구체적으로 기판 양측 하부 모서리를 지지하는 기판 그리퍼과, 상기 기판 그리퍼를 전후진 시키는 그리퍼 구동수단 및 상기 그리퍼 구동수단에 설치되며, 상기 기판 그리퍼에 이재된 기판의 측면을 지지하는 기판 가이드부 그리고 상기 그리퍼 구동수단을 상하 및 수평 방향으로 이동시키는 이송 로봇을 포함하는 구조를 가진다.
그리고 상기 기판 그리핑 모듈에는, 상기 다수의 기판을 진공으로 흡착하여 배출 또는 장입하는 기판 흡착 모듈이 더 구비된다.
이때 상기 기판 흡착 모듈은, 기판 사이의 공간으로 진입하여 기판의 일측면을 흡착하는 기판 흡착 패드 다수개가 나란하게 배열되는 흡착 패드부, 상기 흡착 패드부를 승강시키는 패드부 승강모듈, 상기 패드부 승강모듈을 회전시키는 회전모듈 및 상기 패드부 승강모듈을 수평 이동시키는 패드부 수평이동모듈을 포함하여 구성된다.
다음으로 상기 일반카세트 이송부(500)는 도 1에 도시된 바와 같이, 상기 카세트 체인징부에 인접하게 설치되며, 상기 카세트 체인징부에 공정이 진행될 기판이 담긴 일반 카세트를 연속적으로 공급하고 공정이 완료된 기판이 담긴 일반 카세트를 연속적으로 배출하는 구성요소이다.
한편 본 실시예에서 상기 공정용 카세트 대기부(200)나 상기 카세트 체인징부(400)에는 도 3에 도시된 바와 같이, 공정이 완료된 기판의 온도를 내리는 냉각장치(210)가 더 구비되는 것이 바람직하다.
그리고 본 실시예에서 상기 카세트 이송부(300)는 다수의 공정용 카세트를 한번에 잡는 그리핑 모듈을 포함하고, 상기 그리핑 모듈은 상기 다수개의 공정용 카세트의 측면을 그리핑할 수 있는 다수의 그리퍼부, 상기 그리퍼부를 전후진 시키는 그리퍼부 구동수단 및 상기 그리퍼부 구동수단을 상하 및 수평 방향으로 이동 및 회전시키는 이송로봇을 포함하여 구성될 수 있다.
또한 상기 카세트 체인징부(400)에서 인접한 공정용 카세트 대기부(200)의 하단에 구비된 공정 전후의 공정용 카세트를 카세트 체인징부(400)로 이송시키는 이송 수단이 구비되고, 상기 이송 수단은 상하 및 수평 방향으로 다수의 공정용 카세트를 이동시키는 이송 로봇을 포함한다.
1 : 본 발명의 일 실시예에 따른 고생산성 자동물류 원자층 증착 시스템
100 : 박막 증착부 200 : 공정용 카세트 대기부
300 : 공정용 카세트 이송부 400 : 카세트 체인징부
500 : 일반카세트 이송부

Claims (20)

  1. 다수개의 공정용 카세트가 장입된 상태에서 박막 증착 공정을 수행할 수 있는 다수개의 공정 챔버로 구성된 박막 증착부;
    상기 다수개의 공정 챔버에 인접하게 설치되며, 공정 전 기판이 장입된 다수 개의 공정용 카세트들 또는 공정 후 기판이 장입된 카세트들이 대기하는 공정용 카세트 대기부;
    다수개의 공정챔버와 공정용 카세트 대기부 사이에서 공정 전 공정용 카세트를 공정용 카세트 대기부에서 다수의 공정챔버로 반입시키거나 공정 후 공정용 카세트를 다수개의 공정 챔버에서 공정용 카세트 대기부로 이송시키는 공정용 카세트 이송부;
    상기 공정용 카세트 대기부에 인접하게 설치되며, 상기 공정용 카세트에 일반 카세트의 기판을 옮겨 담고, 상기 일반 카세트에 상기 공정용 카세트의 기판을 옮겨 담는 카세트 체인징부;
    상기 카세트 체인징부에 인접하게 설치되며, 상기 카세트 체인징부에 공정이 진행될 기판이 담긴 일반 카세트를 연속적으로 공급하고 공정이 완료된 기판이 담긴 일반 카세트를 연속적으로 배출하는 일반카세트 이송부; 및
    상기 카세트 체인징부에서 인접한 공정용 카세트 대기부의 하단에 구비된 공정 전후의 공정용 카세트를 카세트 체인징부로 이송시키는 이송 수단;을 포함하고,
    상기 이송 수단은 상하 및 수평 방향으로 다수의 공정용 카세트를 이동시키는 이송 로봇을 포함하며,
    상기 공정용 카세트 이송부는 다수의 공정용 카세트를 한번에 잡는 그리핑 모듈을 포함하고,
    상기 그리핑 모듈은,
    상기 다수개의 공정용 카세트의 측면을 그리핑할 수 있는 다수의 그리퍼부;
    상기 그리퍼부를 전후진 시키는 그리퍼부 구동수단;
    상기 그리퍼부 구동수단을 상하 및 수평 방향으로 이동 및 회전시키는 이송로봇;을 포함하는 것을 특징으로 하는 고생산성 자동물류 원자층 증착 시스템.
  2. 제1항에 있어서, 상기 공정 챔버는,
    다수개의 공정용 카세트를 챔버 내부에 배치한 상태에서 공정을 수행할 수 있는 공정용 카세트 배치부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 고생산성 자동물류 원자층 증착 시스템.
  3. 제2항에 있어서, 상기 공정용 카세트 배치부는,
    다수개의 공정용 카세트가 밀착된 상태에서 길이방향으로 일직선상으로 장착되는 카세트 배치 프레임;
    상기 카세트 배치 프레임의 전단에 결합되어 설치되며, 상기 공정 챔버의 게이트를 차단하는 도어부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 고생산성 자동물류 원자층 증착 시스템.
  4. 제1항에 있어서, 상기 공정 챔버는,
    상기 다수개의 공정용 카세트를 상기 공정 챔버 내에서 밀착된 상태로 직접 장입하여 다수개의 공정용 카세트에 장입된 기판 사이로 라미나 플로우가 형성되도록 하여 공정을 수행하는 것을 특징으로 하는 고생산성 자동물류 원자층 증착 시스템.
  5. 제1항에 있어서, 상기 공정 챔버는,
    하나의 공정 챔버 내에 2단 이상으로 다수개의 공정용 카세트를 적층하여 공정을 진행하는 것을 특징으로 하는 고생산성 자동물류 원자층 증착 시스템.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 공정용 카세트 대기부나 상기 카세트 체인징부에 설치되며, 공정이 완료된 기판의 온도를 내리는 냉각장치를 더 포함하는 것을 특징으로하는 고생산성 자동물류 원자층 증착 시스템.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 공정용 카세트에 장입된 기판 사이의 간격은 상기 일반 카세트에 장입된 기판 사이의 간격의 1/2 또는 1/3인 것을 특징으로 하는 고생산성 자동물류 원자층 증착 시스템.
  8. 제1항에 있어서, 상기 카세트 체인징부는,
    상기 일반 카세트에서 공정용 카세트로 공정 전 기판을 옮기고, 공정용 카세트에서 일반 카세트로 공정 후 기판을 옮기는 짝수 개의 카세트 체인징 장치가 배치되는 것을 특징으로 하는 고생산성 자동물류 원자층 증착 시스템.
  9. 제1항에 있어서, 상기 카세트 체인징부는,
    상기 공정용 카세트가 그 상부에 안착되며, 상기 공정용 카세트에 장착되어 있는 다수개의 기판을 승강시키는 공정용 카세트 승강모듈;
    상기 공정용 카세트 승강모듈에 인접하게 설치되며, 상기 일반 카세트가 그 상부에 안착되어 상기 일반 카세트에 장착되어 있는 다수개의 기판을 승강시키는 일반 카세트 승강모듈;
    상기 공정용 카세트 승강모듈 및 일반 카세트 승강모듈의 상측에 걸쳐서 설치되며, 상기 공정용 카세트 승강 모듈에 의하여 상승된 기판 또는 상기 일반 카세트 승강모듈에 의하여 상승된 기판을 그리핑하여 이송하는 기판 그리핑 모듈;을 포함하는 것을 특징으로 하는 고생산성 자동물류 원자층 증착 시스템.
  10. 제9항에 있어서, 상기 일반 카세트 승강 모듈은,
    상기 일반 카세트 하단에 설치되어 다수의 기판을 슬라이딩하여 기판을 정렬하고 다수의 기판을 상승시키는 승강 모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는 고생산성 자동물류 원자층 증착 시스템.
  11. 제9항에 있어서, 상기 공정용 카세트 승강모듈은,
    상기 공정용 카세트에 장착되어 있는 다수개의 기판 중 절반의 기판을 교번적으로 승강시키는 것을 특징으로 하는 고생산성 자동물류 원자층 증착 시스템.
  12. 제9항에 있어서, 상기 기판 그리핑 모듈은,
    기판 양측 하부 모서리를 지지하는 기판 그리퍼;
    상기 기판 그리퍼를 전후진 시키는 그리퍼 구동수단;
    상기 그리퍼 구동수단에 설치되며, 상기 기판 그리퍼에 이재된 기판의 측면을 지지하는 기판 가이드부;
    상기 그리퍼 구동수단을 상하 및 수평 방향으로 이동시키는 이송 로봇;을 포함하는 것을 특징으로 하는 고생산성 자동물류 원자층 증착 시스템.
  13. 제9항에 있어서, 상기 기판 그리핑 모듈에는,
    상기 다수의 기판을 진공으로 흡착하여 배출 또는 장입하는 기판 흡착 모듈이 더 구비되는 것을 특징으로 하는 고생산성 자동물류 원자층 증착 시스템.
  14. 제13항에 있어서, 상기 기판 흡착 모듈은,
    기판 사이의 공간으로 진입하여 기판의 일측면을 흡착하는 기판 흡착 패드 다수개가 나란하게 배열되는 흡착 패드부;
    상기 흡착 패드부를 승강시키는 패드부 승강모듈;
    상기 패드부 승강모듈을 회전시키는 회전모듈;
    상기 패드부 승강모듈을 수평 이동시키는 패드부 수평이동모듈;을 포함하는 고생산성 자동물류 원자층 증착 시스템.
  15. 제1항에 있어서, 상기 공정용 카세트는,
    다수개의 카세트가 서로 일직선으로 연결되어 있어서 하나의 모듈로 이송이 가능한 것을 특징으로 하는 고생산성 자동물류 원자층 증착 시스템.
  16. 제1항에 있어서, 상기 박막 증착부는,
    다수개의 공정 챔버가 일정 간격으로 이격되어 나란히 설치되는 것을 특징으로 하는 고생산성 자동물류 원자층 증착 시스템.
  17. 제1항에 있어서, 상기 공정 챔버는,
    일측에 개구부가 형성된 외부 챔버;
    상기 외부 챔버의 내부에 구비되며, 일측에 개구부가 형성되는 내부 챔버;
    상기 내부 챔버의 개구부를 개폐하는 제1 도어;
    상기 외부 챔버의 개구부를 개폐하는 제2 도어;를 포함하며, 상기 제2 도어는 다수의 제2 도어와 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 고생산성 자동물류 원자층 증착 시스템.
  18. 삭제
  19. 삭제
  20. 제1항에 있어서,
    상기 공정용 카세트의 그리핑 포인트 배열은 상기 공정 챔버 간격 및 공정용 카세트 간격에 맞추어서 구성되는 것을 특징으로 하는 고생산성 자동물류 원자층 증착 시스템.
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