KR102200250B1 - 풉 로드락 도어가 구비된 로드포트모듈 및 로드포트모듈 도어와 풉 로드락 도어의 개폐방법 - Google Patents

풉 로드락 도어가 구비된 로드포트모듈 및 로드포트모듈 도어와 풉 로드락 도어의 개폐방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 풉 로드락 도어가 구비된 로드포트모듈 및 로드포트모듈 도어와 풉 로드락 도어의 개폐방법에 관한 것으로서, 상세하게는 풉의 도어를 열면서 웨이퍼가 수납된 슬롯을 매핑할 수 있고 로드포트모듈 도어와 풉 로드락 도어가 일체 거동되도록 형성됨으로써 설비의 설치면적을 절감할 수 있는 풉 로드락 도어가 구비된 로드포트모듈 및 로드포트모듈 도어와 풉 로드락 도어의 개폐방법에 관한 것이다.
이러한 본 발명은 웨이퍼가 수납된 풉이 안착되는 스테이지;
상기 스테이지의 일단부에서 상측으로 수직하게 형성되고 중간에 결합부가 형성되는 도어프레임;
상기 도어프레임의 하측으로 수직하게 형성되는 도어가이드;
상기 도어프레임의 일측에 형성되고 상기 도어가이드에 상하 구동 가능하도록 결합되는 로드포트모듈 도어;
상기 로드포트모듈 도어의 일측에 설치되어 대기상태 또는 진공상태로의 전환이 가능하며 상기 풉으로부터 웨이퍼를 반입하거나 프로세스 챔버에 의해 공정이 완료된 웨이퍼를 트랜스퍼 모듈 챔버 내측의 진공 이송 로봇으로부터 전달받아 상기 풉으로 반송하는 풉 로드락을 개방하거나 밀폐하고 상기 도어가이드에 상하 구동 가능하도록 결합되는 풉 로드락 도어;
상기 로드포트모듈 도어와 결합되어 상기 로드포트모듈 도어의 수평방향 구동이 가능하도록 하는 제1실린더;
상기 제1실린더의 하측에 설치되고 상기 풉 로드락 도어와 결합되어 상기 풉 로드락 도어의 수평방향 구동이 가능하도록 하는 제2실린더;
상기 도어가이드의 하단부에 설치되어 상기 로드포트모듈 도어와 상기 풉 로드락 도어의 상하 구동이 가능하도록 하는 서보 모터;를 포함한다.

Description

풉 로드락 도어가 구비된 로드포트모듈 및 로드포트모듈 도어와 풉 로드락 도어의 개폐방법{Load port module provided with a Foup loadlock door, and a method for opening and closing the Load port module door and the Foup loadlock door}
본 발명은 풉 로드락 도어가 구비된 로드포트모듈 및 로드포트모듈 도어와 풉 로드락 도어의 개폐방법에 관한 것으로서, 상세하게는 풉의 도어를 열면서 웨이퍼가 수납된 슬롯을 매핑할 수 있고 로드포트모듈 도어와 풉 로드락 도어가 일체 거동되도록 형성됨으로써 설비의 설치면적을 절감할 수 있는 풉 로드락 도어가 구비된 로드포트모듈 및 로드포트모듈 도어와 풉 로드락 도어의 개폐방법에 관한 것이다.
반도체 웨이퍼는 웨이퍼에 전기적인 특성을 형성하는 증착 공정, 웨이퍼에 미세한 회로 패턴을 형성하는 노광 공정, 형성된 회로 패턴을 제외한 나머지 부분을 제거하는 식각 공정 및 제거된 부분을 씻어 내는 세정 공정 등을 거치며 가공된다.
이러한 웨이퍼 가공 공정은 여러 반도체 장비가 연결되어 일련의 단계로 진행된다. 각 단계의 웨이퍼 공정라인은 복수 개의 장비가 하나로 연결되어 작동하며 가공된 웨이퍼를 다음 단계의 공정으로 자동 이동시킨다.
통상, 각 단계의 공정라인은 복수 개의 웨이퍼가 담긴 FOUP(Front Opening Unified Pod)을 이송하는 이송용 로봇, FOUP을 고정한 후 FOUP의 커버를 여는 LPM(Load Port Module), FOUP에서 복수 개의 웨이퍼를 순차적으로 빼내어 로드락 챔버(Loadlock Chamber)로 이송시키는 EFEM(Equipment Front End Module) 및 로드락 챔버로부터 기판을 이송하여 프로세스 챔버(Process Chamber)로 이송하는 TM챔버(Transfer Module Chamber)가 연결된 구조이다.
그러나 상기 구조는 LPM과 EFEM, 로드락 챔버, TM챔버가 순차적으로 결합되어 있는 구성으로써 LPM과 EFEM, 로드락 챔버의 구성에 각각의 도어가 구성되어야 한다. 따라서, 도어 각각의 구동장치 설치에 의하여 불필요한 설치면적이 낭비되고 각 도어 간 설치 이격거리가 발생되어 설비의 설치면적이 늘어날 뿐만 아니라 웨이퍼 이송을 위한 웨이퍼 이송 로봇의 구동범위가 늘어나 웨이퍼 이송시간 및 전체 공정시간이 지연되는 문제점이 있다.
따라서, 상기한 종래의 넓은 면적을 차지하는 웨이퍼 공정 장치의 도어 간 이격거리를 축소하여 한정된 공간에 다수의 공정라인을 설치할 수 있을 뿐 아니라 웨이퍼 이송거리를 단축시켜 이송시간 및 공정시간이 단축될 수 있는 도어 구조의 개발이 필요한 실정이다.
대한민국 등록특허 제10-1361545호 (공고일자 2014.02.13)
본 발명은 로드포트모듈 도어와 풉 로드락 도어가 일체 거동할 수 있는 구조로 형성됨으로써 각각의 구동장치를 구비하지 않게 되어 설치면적을 축소시킴으로써 한정된 공간에 다수의 공정 장치의 설치가 가능하고 웨이퍼 이송시간 및 전체 공정시간을 단축할 수 있음에 따라 도어 각각의 구동장치 설치에 의하여 불필요한 설치면적이 낭비되고 각 도어 간 설치 이격거리가 발생되어 설비의 설치면적이 늘어날 뿐만 아니라 웨이퍼 이송을 위한 웨이퍼 이송 로봇의 구동범위가 늘어나 웨이퍼 이송시간 및 공정시간이 지연되는 문제점을 해결하고자 한다.
본 발명의 해결하고자 하는 과제는 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 해결하고자 하는 과제를 달성하기 위한 본 발명의 풉 로드락 도어가 구비된 로드포트모듈은,
웨이퍼가 수납된 풉이 안착되는 스테이지;
상기 스테이지의 일단부에서 상측으로 수직하게 형성되고 중간에 결합부가 형성되는 도어프레임;
상기 도어프레임의 하측으로 수직하게 형성되는 도어가이드;
상기 도어프레임의 일측에 형성되고 상기 도어가이드에 상하 구동 가능하도록 결합되는 로드포트모듈 도어;
상기 로드포트모듈 도어의 일측에 설치되어 대기상태 또는 진공상태로의 전환이 가능하며 상기 풉으로부터 웨이퍼를 반입하거나 프로세스 챔버에 의해 공정이 완료된 웨이퍼를 트랜스퍼 모듈 챔버 내측의 진공 이송 로봇으로부터 전달받아 상기 풉으로 반송하는 풉 로드락을 개방하거나 밀폐하고 상기 도어가이드에 상하 구동 가능하도록 결합되는 풉 로드락 도어;
상기 로드포트모듈 도어와 결합되어 상기 로드포트모듈 도어가 수평방향으로 구동이 가능하도록 하는 제1실린더;
상기 제1실린더의 하측에 설치되고 상기 풉 로드락 도어와 결합되어 상기 풉 로드락 도어가 수평방향으로 구동이 가능하도록 하는 제2실린더;
상기 도어가이드의 하단부에 설치되어 상기 로드포트모듈 도어와 상기 풉 로드락 도어(70)의 상하 구동이 가능하도록 하는 서보 모터;를 포함한다.
상기 로드포트모듈 도어는 하단부에서 연장되어 형성되는 제1연결부에 의해 상기 도어가이드와 결합되고,
상기 풉 로드락 도어는 하단부에서 절곡되어 형성되는 제2연결부에 의해 상기 상기 도어가이드와 결합되며,
상기 제1연결부의 일측에는 상기 제1실린더가 결합되고 상기 제2연결부의 일측에는 상기 제2실린더가 결합된다.
상기 로드포트모듈 도어가 하강할 때 상기 제1연결부가 상기 제2연결부의 상면과 접촉된 후 하측으로 가압함으로써 상기 로드포트모듈 도어와 풉 로드락 도어가 하측으로 일체 거동하고,
상기 풉 로드락 도어가 상승할 때 상기 제2연결부가 상기 제1연결부의 하면과 접촉된 후 상측으로 가압함으로써 상기 로드포트모듈 도어와 풉 로드락 도어가 상측으로 일체 거동한다.
상기 로드포트모듈 도어에는 매핑 센서가 설치되고 상기 매핑 센서는 상기 로드포트모듈 도어가 하강함과 동시에 상기 풉에 수납된 웨이퍼들을 매핑한다.
상기 풉 로드락의 외측에는 복수의 클램프 실린더가 설치되고,
상기 클램프 실린더는 상기 풉 로드락 도어를 상기 풉 로드락 방향으로 가압하여 상기 풉 로드락을 진공 밀폐한다.
상기 해결하고자 하는 과제를 달성하기 위한 본 발명의 로드포트모듈 도어와 풉 로드락 도어의 개폐방법은,
로드포트모듈의 스테이지에 웨이퍼가 수납된 풉이 안착된 후 상기 스테이지가 수평방향으로 이동되어 도어프레임에 상기 풉이 밀착되게 하는 제1단계;
로드포트모듈 도어가 수평방향으로 이동하여 상기 풉의 도어를 개방하고 상기 로드포트모듈 도어에 설치된 매핑 센서가 웨이퍼 방향으로 펼쳐진 후 상기 로드포트모듈 도어가 일정만큼 하강하면서 상기 풉 내부의 웨이퍼를 매핑하는 제2단계;
상기 풉 내부의 웨이퍼를 매핑한 후 상기 로드포트모듈 도어가 하강하며 풉 로드락 도어와 일체 거동하여 도어가이드의 하단부까지 하강하는 제3단계;
상기 풉 내부의 웨이퍼가 상기 도어가이드에 상하 구동 가능하도록 결합되는 풉 로드락 도어에 의해 개방되거나 밀폐되는 풉 로드락의 내부로 이동된 후 상기 로드포트모듈 도어와 풉 로드락 도어가 일체 거동하여 도어가이드의 상단부까지 상승하는 제4단계;
상기 풉 로드락 도어가 수평방향으로 이동하여 풉 로드락과 밀착되어 클램프 실린더와 결합되고 상기 클램프 실린더가 상기 풉 로드락 도어를 상기 풉 로드락 방향으로 가압함으로써 상기 풉 로드락을 진공 밀폐하는 제5단계;를 포함한다.
본 발명을 통해 로드포트모듈 도어와 풉 로드락 도어가 일체 거동할 수 있는 구조로 형성됨으로써 각각의 구동장치를 구비하지 않게 되어 설치면적을 축소시킴으로써 한정된 공간에 다수의 공정 장치의 설치가 가능하고 웨이퍼 이송시간 및 전체 공정시간을 단축할 수 있다.
도 1은 종래의 웨이퍼 공정 장치의 전체적인 모습을 도시하는 평면도이다.
도 2는 본 발명의 일례에 따른 풉 로드락을 적용한 웨이퍼 공정 장치를 도시하는 평면도이다.
도 3은 본 발명의 일례에 따른 풉 로드락을 상세하게 도시하는 확대도이다.
도 4는 풉 내측의 웨이퍼를 웨이퍼 이송 로봇이 풉 로드락으로 반입하는 모습을 도시하는 도면이다.
도 5는 웨이퍼 이송 로봇이 풉 로드락의 내측으로 웨이퍼를 반입한 후 슬릿 밸브 모듈 쪽으로 회전하는 모습을 도시하는 도면이다.
도 6은 본 발명의 일례에 따른 풉 로드락 도어가 구비된 로드포트모듈을 도시하는 사시도이다.
도 7은 도 1을 상세하게 도시하는 분해상세도이다.
도 8a는 본 발명의 일례에 따른 로드포트모듈 도어와 풉 로드락 도어의 개폐방법의 제1단계를 도시하는 도면이다.
도 8b는 본 발명의 일례에 따른 로드포트모듈 도어와 풉 로드락 도어의 개폐방법의 제2단계를 도시하는 도면이다.
도 8c는 본 발명의 일례에 따른 로드포트모듈 도어와 풉 로드락 도어의 개폐방법의 제3단계를 도시하는 도면이다.
도 8d는 본 발명의 일례에 따른 로드포트모듈 도어와 풉 로드락 도어의 개폐방법의 제4단계를 도시하는 도면이다.
도 8e는 본 발명의 일례에 따른 로드포트모듈 도어와 풉 로드락 도어의 개폐방법의 제5단계를 도시하는 도면이다.
본 발명의 실시 예를 상세히 설명하기 앞서, 본 발명의 실시 예는 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명을 완전하게 설명하기 위하여 제공되는 것임을 밝혀 둔다.
따라서, 본 발명의 청구 범위가 하기 실시 예 및 도면에 의해 한정되지는 않는다.
또한, 본 명세서 상에서의 도면은 도면에 참조에 의한 설명이 명확하게 이해될 수 있도록 하기 위한 것이어서, 다소 과장된 부분이 있다. 이에, 본 발명에 도시된 도면과 실제 제품과는 차이가 있을 수 있다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명에 대해 설명한다. 다만, 본 발명을 설명하기 이전에 도 1 내지 도 5를 참조하여 본 발명이 적용되는 웨이퍼 공정 장치와 풉 로드락을 상세하게 설명한다.
또한, 본 발명에 대한 설명이 간결하고, 명확해질 수 있도록 도 6, 7을 참조하여 풉 로드락 도어가 구비된 로드포트모듈의 구성요소에 대해 설명한 후, 도 8a 내지 도 8e을 참조하여 로드포트모듈 도어와 풉 로드락 도어의 개폐방법을 상세하게 설명한다.
이하, 도 1 내지 5을 참조하여 본 발명의 풉 로드락 도어가 구비된 로드포트모듈이 적용되는 웨이퍼 공정 장치와 풉 로드락을 상세하게 설명한다.
풉 로드락 도어가 구비된 로드포트모듈이 적용되는 웨이퍼 공정 장치(100)는 종래의 웨이퍼 공정 장치에 사용되던 EFEM과 로드락 챔버를 하나의 구성으로 단축시킨 풉 로드락(30)을 사용함으로써 웨이퍼 공정 장치(100)의 설비의 전체적인 설치면적을 축소시킬 수 있다.
따라서, 효율적인 공간활용에 의해 한정된 공간에 다수의 웨이퍼 공정 장치(100)를 설치할 수 있다.
아울러, 축소된 공정 장치의 구성에 의하여 더 신속한 웨이퍼 공정 작업이 이루어짐에 따라 웨이퍼 공정 작업의 효율이 증대될 수 있다.
이와 같은, 효율적인 설치면적을 갖는 웨이퍼 공정 장치(100)는 로드포트모듈(1), 풉 로드락(30), 트랜스퍼 모듈 챔버(110), 진공 이송 로봇(120), 얼라이너 챔버(130), 프로세스 챔버(140)를 포함한다.
로드포트모듈(1)은 본 발명인 풉 로드락 도어가 구비된 로드포트모듈(1)이 적용될 수 있다. 로드포트모듈에 대한 상세한 설명은 웨이퍼 공정 장치와 풉 로드락을 선행적으로 설명한 후 후술한다.
로드포트모듈(1)의 일측에는 풉 로드락(30)이 설치될 수 있다.
풉 로드락(30)은 대기상태 또는 진공상태로의 전환이 가능할 수 있다. 즉, 풉 로드락(30)은 종래의 로드락 챔버와 동일하게 대기상태에서 풉 로드락의 내측으로 웨이퍼를 반입한 후 후술하는 진공펌프에 의해 풉 로드락 챔버의 내측을 진공상태로 전환한 후 웨이퍼를 후술하는 트랜스퍼 모듈 챔버(110)로 이송 시켜주는 기능을 포함할 수 있는 것이다.
풉 로드락(30)은 풉(10)으로부터 웨이퍼를 반입하거나 공정이 완료된 웨이퍼를 다시 풉(10)으로 반송할 수 있다.
풉 로드락(30)은 종래의 EFEM와 같이 풉(10)으로부터 웨이퍼를 반입하여 이송하는 기능과 전술한 종래의 로드락 챔버의 기능을 함께 포함할 수 있다. 따라서, 풉 로드락(30)에 의해 EFEM과 로드락 챔버를 대체함으로써 웨이퍼 공정 장치(100) 설비의 설치면적을 축소시킬 수 있는 것이다.
풉 로드락(30)은 풉 로드락 챔버(33)와 웨이퍼 이송 로봇(35)과 슬릿 밸브 모듈(37)과 진공펌프(미도시)를 포함한다.
풉 로드락 챔버(33)는 후술하는 풉 로드락 도어(70)에 의해 밀폐되고 내측에 공간부를 형성할 수 있다. 즉, 풉 로드락 챔버(33)의 일측에는 풉 로드락 도어(70)에 의해 개방되거나 밀폐되는 개방부가 형성되고, 내측에는 후술하는 웨이퍼 이송 로봇(35)이 설치되고 웨이퍼가 반입될 수 있는 공간이 형성될 수 있다.
풉 로드락 챔버(33)의 외측에는 복수의 클램프 실린더(31)가 설치될 수 있다.
클램프 실린더(31)는 통상의 유압실린더를 사용할 수 있다. 클램프 실린더(31)는 풉 로드락 도어(70)가 풉 로드락 챔버(33) 방향으로 이동되어 밀착된 후 풉 로드락 챔버(33) 방향으로 풉 로드락 도어(70)를 재차 가압함으로써 풉 로드락 챔버(33)가 완전한 밀폐 상태가 되도록 할 수 있다.
풉 로드락 챔버(33) 내부의 공간부 저면에는 웨이퍼 이송 로봇(35)이 설치될 수 있다. 웨이퍼 이송 로봇(35)은 풉(10)으로부터 웨이퍼를 풉 로드락 챔버(35) 내부로 반입하거나 공정이 완료된 웨이퍼를 풉(10)으로 반송할 수 있다.
웨이퍼 이송 로봇(35)은 풉 로드락 챔버(33)의 내부에 웨이퍼를 반입할 수 있는 복수의 블레이드들이 적층된 블레이드부(351)와 블레이드부(351)의 하측에 설치되고 회전 및 상승, 하강이 가능한 아암부(353)를 포함할 수 있다.
블레이드부(351)는 복수의 웨이퍼들을 수납할 수 있는 복수의 블레이드가 형성될 수 있다.
블레이드부(351)는 풉(10)에 수납된 복수의 웨이퍼들을 풉 로드락 챔버(33)의 내부로 한번에 반입할 수 있다.
즉, 블레이드부(351)는 복수의 블레이드에 의해 풉(10) 내부의 웨이퍼들을 1장에서부터 25장까지 한번에 이송할 수 있다.
아암부(353)는 회전 및 상승, 하강이 가능하도록 형성될 수 있다. 아암부(353)는 저면에 회전 가능하도록 결합되는 제1부재, 제1부재의 일측 상부에 회전 가능하도록 힌지 결합되는 제2부재로 형성될 수 있다.
아암부(353)는 풉 로드락 챔버(33) 내부에 위치하는 경우 제2부재가 제1부재의 상측에 겹쳐진 상태가 되고, 풉(10)의 내부의 웨이퍼를 반출하는 경우 제1부재와 제2부재가 직선상으로 펼쳐지게 되도록 회전된다.
또한, 아암부(353)는 Z축으로 상승 또는 하강이 이루어질 수 있다. 즉, 아암부(353)는 매핑센서(61)에 의해 매핑된 웨이퍼가 수납된 복수의 블레이드가 후술하는 트랜스퍼 모듈 챔버(110) 내측의 진공 이송 로봇(120)에게 웨이퍼를 한 장씩 공급할 수 있도록 Z축 방향으로 점진적으로 상승되거나 진공 이송 로봇(120)에 의해 공정이 완료된 웨이퍼가 복수의 블레이드로 순차적으로 반송되도록 하강함으로써 웨이퍼를 공급 또는 반송시킬 수 있다.
아암부(353)의 상승 및 하강은 Z축 구동을 실시하는 모터에 의해 구동될 수 있다.
풉 로드락 챔버(33)의 내측과 외측에 걸쳐서는 슬릿 밸브 모듈(37)이 설치될 수 있다. 슬릿 밸브 모듈(37)은 후술하는 풉 로드락 도어(70)와 직교하는 방향에 설치될 수 있다.
슬릿 밸브 모듈(37)은 웨이퍼 이송 로봇(35)이 트랜스퍼 모듈 챔버(110) 내측의 진공 이송 로봇(120)으로 웨이퍼를 공급하거나 진공 이송 로봇(120)이 공정이 완료된 웨이퍼를 웨이퍼 이송 로봇(35)으로 반송하도록 웨이퍼가 인입출되는 개폐가 가능한 출입구일 수 있다.
슬릿 밸브 모듈(37)은 중간부분에 웨이퍼가 인입출될 수 있는 입출부가 형성될 수 있다. 입출부를 통해 후술하는 트랜스퍼 모듈 챔버(110)쪽으로 웨이퍼가 이송될 수 있다.
슬릿 밸브 모듈(37)은 웨이퍼 이송 로봇(35)이 트랜스퍼 모듈 챔버(110) 내측의 진공 이송 로봇(120)으로 웨이퍼를 공급하거나 진공 이송 로봇(120)이 공정이 완료된 웨이퍼를 웨이퍼 이송 로봇(35)으로 반송하도록 개폐가 가능할 수 있다. 따라서, 웨이퍼 이송 로봇(35)이 트랜스퍼 모듈 챔버(110) 내측의 진공 이송 로봇(120)으로 웨이퍼를 공급할 수 있게되어 풉 로드락(30)이 종래의 EFEM과 로드락챔버를 대체할 수 있는 것이다.
풉 로드락 챔버(33)의 하부에는 진공펌프(미도시)가 설치될 수 있다.
진공펌프는 풉 로드락 챔버(33) 내부의 공기를 흡입하여 풉 로드락 챔버(33)의 내부를 대기상태에서 진공상태로 전환시킬 수 있다.
진공펌프의 의한 풉 로드락 챔버(33)의 진공상태 전환은 웨이퍼 이송 로봇(35)의 주변부에 복수의 타공홀을 형성하고 타공홀과 진공펌프를 연결한 후 진공펌프를 구동하여 풉 로드락 챔버(33) 내측의 공기를 흡입함으로써 이루어질 수 있다.
풉 로드락(30)과 직교하는 방향에는 트랜스퍼 모듈 챔버(110)가 형성될 수 있다. 트랜스퍼 모듈 챔버(110)는 내부가 진공상태일 수 있다. 따라서, 트랜스퍼 모듈 챔버(110) 내측에서 웨이퍼가 이송될 때 공기에 의해 웨이퍼가 먼지 등의 이물이 묻거나 손상되는 것을 방지할 수 있다.
트랜스퍼 모듈 챔버(110)에는 양측에 각각 두개의 풉 로드락(30)이 설치될 수 있다.
트랜스퍼 모듈 챔버(110)의 내측에는 진공 이송 로봇(120)이 설치될 수 있다. 진공 이송 로봇(120)은 트랜스퍼 모듈 챔버(110)의 내측에서 슬릿 밸브 모듈(37)을 통해 웨이퍼를 공급받아 후술하는 얼라이너 챔버(130) 또는 프로세스 챔버(140)로 웨이퍼를 이송하여 공급할 수 있다.
진공 이송 로봇(120)은 2개의 암이 형성될 수 있다. 즉, 진공 이송 로봇(120)은 2개의 암을 번갈아가며 사용함으로써 프로세스 챔버(140)에 공정 전의 웨이퍼를 공급함과 동시에 공정이 완료된 웨이퍼를 공급받아 슬릿 밸브 모듈(37)을 통해 풉 로드락 챔버(33)로 반출시킬 수 있다.
트랜스퍼 모듈 챔버(110)의 일측에는 얼라이너 챔버(130)가 설치될 수 있다. 얼라이너 챔버(130)는 전술한 트랜스퍼 모듈 챔버(110)와 동일하게 내부가 진공상태로 형성될 수 있다.
얼라이너 챔버(130)는 진공 이송 로봇(120)으로부터 공정 전의 웨이퍼를 공급받아 중심이 맞도록 정렬할 수 있다. 따라서, 얼라이너 챔버(130)에서 웨이퍼를 정렬한 후 진공 이송 로봇(120)으로 전달하여 프로세스 챔버(140)로 공급함으로써 보다 정교한 공정이 이루어지도록 할 수 있다.
트랜스퍼 모듈 챔버(110)의 양측에는 복수의 프로세스 챔버(140)가 설치될 수 있다. 프로세스 챔버(140)는 진공 이송 로봇(120)으로부터 웨이퍼를 공급받아 웨이퍼를 가공할 수 있다. 프로세스 챔버(140)는 전술한 트랜스퍼 모듈 챔버(110)와 얼라이너 챔버(130)와 동일하게 진공상태로 형성될 수 있다.
이하, 도 6, 7을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 풉 로드락 도어가 구비된 로드포트모듈을 상세하게 설명한다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 풉 로드락 도어가 구비된 로드포트모듈의 사시도이고, 도 7은 본 발명의 일례에 따른 풉 로드락 도어가 구비된 로드포트모듈을 도시하는 사시도이다.
풉 로드락 도어가 구비된 로드포트모듈(1)은 로드포트모듈 도어(60)와 풉 로드락 도어(70)가 일체 거동할 수 있는 구조로 형성됨으로써 각각의 구동장치를 구비하지 않게 되어 설치면적을 축소시킬 수 있고, 도어 각각의 구동장치가 설치되지 않고 하나의 구동장치로 구동이 가능할 수 있다.
따라서, 한정된 공간에 다수의 공정 장치의 설치가 가능하고 웨이퍼 이송시간 및 전체 공정시간을 단축할 수 있다.
아울러, 하나의 구동장치에 의해 로드포트모듈 도어(60)와 풉 로드락 도어(70)가 일체 거동할 수 있게됨으로써 구동장치 설치면적이 축소되어 도어 간의 이격거리가 최소화됨으로써 웨이퍼 이송 장치에 의한 웨이퍼의 반입과 반송에 소요되는 이송시간이 단축될 수 있음에 따라 전체적인 웨이퍼 공정시간을 단축할 수 있다.
이와 같은, 풉 로드락 도어가 구비된 로드포트모듈은 스테이지(21), 도어프레임(40), 도어가이드(50), 로드포트모듈 도어(60), 풉 로드락 도어(70), 제1실린더(65), 제2실린더(73), 서보 모터(80)를 포함한다.
이하, 도 6, 7을 참조하여, 풉 로드락 도어가 구비된 로드포트모듈을 구성하는 구성요소에 대해 구체적으로 설명한다.
본 발명의 실시예를 설명하기 앞서 명세서 상에 기술된 풉에 대하여 설명한다.
풉(10)은 내부에 복수의 슬롯이 형성되며, 슬롯에 웨이퍼를 수납하여 이송할 수 있는 웨이퍼 이송 장치이다.
풉(10)은 후술하는 로드포트모트모듈(1)의 스테이지(21)에 안착된 후 공정 장치로 웨이퍼가 공급되도록 할 수 있다.
스테이지(21)는 웨이퍼가 수납된 풉(10)이 안착되고 풉(10)을 후술하는 풉 로드락(30) 방향으로 이동되도록 하여 풉 로드락(30)으로 웨이퍼가 공급되도록 할 수 있다.
스테이지(21)는 풉(10)이 안착된 후 수평방향으로 이동될 수 있다. 즉, 스테이지(21)는 후술하는 도어프레임(40) 방향으로 이동됨으로써, 풉(10)이 도어프레임(40)에 밀착되도록 할 수 있다.
스테이지(21)의 일단부에는 도어프레임(40)이 형성될 수 있다. 도어프레임(40)은 스테이지(21)의 일단부에서 상측으로 수직하게 형성되는 강재 재질의 사각형상의 판일 수 있다.
도어프레임(40)은 중간에 결합부가 형성될 수 있다. 결합부의 일측으로는 풉(10)이 밀착되고 타측으로는 후술하는 로드포트모듈 도어(60)가 밀착될 수 있다.
도어프레임(40)의 하측으로는 도어가이드(50)가 형성될 수 있다. 도어가이드(50)는 도어프레임(40)의 하측으로 수직하게 형성되는 볼 스크류 일 수 있다.
도어가이드(50)는 후술하는 로드포트모듈 도어(60)와 풉 로드락 도어(70)가 결합되어 상하측으로 상승 또는 하강되도록 할 수 있다.
도어프레임(40)의 일측에는 로드포트모듈 도어(60)가 형성될 수 있다.
로드포트모듈 도어(60)는 풉(10)의 도어를 개방하고 풉(10)의 내측에 있는 웨이퍼를 후술하는 매핑 센서(61)에 의해 매핑할 수 있다.
로드포트모듈 도어(60)는 도어가이드(50)에 상하 구동 가능하도록 결합될 수 있다. 로드포트모듈 도어(60)는 하단부에서 연장되어 형성되는 제1연결부(63)에 의해 도어가이드(50)와 결합될 수 있다. 제1연결부(63)의 일측에는 후술하는 제1실린더(65)가 결합될 수 있다.
로드포트모듈 도어(60)에는 매핑 센서(61)가 설치될 수 있다. 매핑 센서(61)는 로드포트모듈 도어(60)의 상측 부분에 설치될 수 있다. 매핑 센서(61)는 로드포트모듈 도어(60)에 90°회전이 가능하도록 결합될 수 있다. 즉, 매핑 센서(61)는 미사용시에는 로드포트모듈 도어(60) 방향으로 회전되어 접혀져 있는 상태이고, 풉(10)의 도어가 로드포트모듈 도어(60)에 의해 개방되면 풉(10) 내측의 웨이퍼 방향으로 회전되어 펼쳐질 수 있는 구성이다.
또한, 매핑 센서(61)는 풉(10) 내부의 웨이퍼들의 매핑이 완료된 후 로드포트모듈 도어(60)가 하측으로의 완전한 하강이 이루어지기 이전에 다시 로드포트모듈 도어(60) 측으로 회전되어 접혀짐으로써 원활한 하강이 이루어지도록 할 수 있다.
매핑 센서(61)는 풉(10)의 도어가 개방된 후 풉(10)의 상단부에서부터 하단부까지 일정만큼 하강하여 풉(10)의 슬롯에 수납된 웨이퍼들을 매핑할 수 있다.
로드포트모듈 도어(60)는 매핑이 완료된 후 하측으로 완전히 하강될 수 있다. 따라서, 풉 로드락(30) 내부에 설치되는 웨이퍼 이송 로봇이 풉(10)으로 이동되어 웨이퍼를 이송할 때 로드포트모듈 도어(60)와 접촉이 발생하지 않도록 할 수 있다.
로드포트모듈 도어(60)는 하강이 이루어질 때 제1연결부(63)가 후술하는 풉 로드락 도어(70)의 제2연결부(71)의 상면과 접촉된 후 하측으로 가압할 수 있다. 즉, 로드포트모듈 도어(60)의 일측에 형성되는 풉 로드락 도어(70)가 제1연결부(63)와 제2연결부(71)의 접촉에 의해 로드포트모듈 도어(60)와 풉 로드락 도어(70)가 하측으로 일체 거동될 수 있다. 따라서, 하나의 구동 장치만으로도 로드포트모듈 도어(60)와 풉 로드락 도어(70)가 구동될 수 있음으로써 구동장치 설비가 단일화되어 설비 설치비용 및 설치면적이 절약될 수 있다.
또한, 로드포트모듈 도어(60)는 풉 로드락(30)으로 웨이퍼의 이송이 완료된 후 상승되어 복귀될 수 있다.
로드포트모듈 도어(60)의 일측에는 풉 로드락(30)이 설치될 수 있다.
풉 로드락(30)은 대기상태 또는 진공상태로의 전환이 가능할 수 있다. 풉 로드락(30)은 풉(10)으로부터 웨이퍼를 반입하거나 공정이 완료된 웨이퍼를 다시 풉(10)으로 반송할 수 있다.
풉 로드락(30)은 전술한 것과 같이 종래의 웨이퍼 공정 장치에 사용되던 EFEM과 로드락 챔버를 하나의 구성으로 단축시킨 구성이다.
도 1 내지 5를 참조하면, 풉 로드락(30)은 종래의 EFEM와 같이 풉(10)으로부터 웨이퍼를 반입하여 이송하는 기능과 종래의 로드락 챔버와 같이 대기상태에서 풉 로드락의 내측으로 웨이퍼를 반입한 후 진공펌프에 의해 풉 로드락 챔버의 내측을 진공상태로 전환한 후 웨이퍼를 트랜스퍼 모듈 챔버로 이송 시켜주는 기능을 함께 포함할 수 있다.
도 1를 참조하면 종래에는 EFEM과 로드락챔버, 트랜스퍼 모듈 챔버, 진공 이송 로봇, 프로세스 챔버로 구성되어 설비면적이 넓게 형성되었다.
도 2를 참조하면, EFEM과 로드락챔버를 풉 로드락으로 대체하고 본 발명의 풉 로드락 도어가 구비된 로드포트모듈이 풉 로드락과 접하여 설치되고 풉 로드락과 직교하는 방향에 트랜스퍼 모듈 챔버가 연결되고 트랜스퍼 모듈 챔버에는 프로세스 챔버가 연결될 수 있다. 따라서, 풉 로드락에 절감된 이송 과정에 의해 트랜스퍼 모듈 챔버로 웨이퍼를 이송시키고 트랜스퍼 모듈 챔버 내측에 설치되는 진공 이송 로봇이 웨이퍼를 프로세스 챔버로 이송시킴으로써 효율적인 공정 과정을 통해 웨이퍼 공정을 진행할 수 있도록 할 수 있다.
이러한 풉 로드락(30)은 후술하는 풉 로드락 도어에 의하여 개방되거나 밀폐될 수 있다.
풉 로드락(30)의 외측에는 복수의 클램프 실린더(31)가 설치될 수 있다.
클램프 실린더(31)는 풉 로드락(30)으로 밀착된 풉 로드락 도어(70)를 풉 로드락(30) 방향으로 재차 가압하여 밀착시킴으로서 풉 로드락 도어(70)가 진공 밀폐되도록 할 수 있다.
풉 로드락(30)의 일측이면서 로드포트모듈 도어(60)의 일측에는 풉 로드락 도어(70)가 형성될 수 있다.
풉 로드락 도어(70)는 풉 로드락(30)의 내측이 진공상태로 전환될 수 있도록 풉 로드락(30)을 진공 밀폐할 수 있다.
풉 로드락 도어(70)는 도어가이드(50)에 상하 구동 가능하도록 결합될 수 있다. 풉 로드락 도어(70)는 하단부에서 도어가이드(50) 방향으로 절곡되어 형성되는 제2연결부(71)에 의해 도어가이드(50)와 결합될 수 있다. 제2연결부(71)의 일측에는 후술하는 제2실린더(73)가 결합될 수 있다.
풉 로드락 도어(70)는 로드포트모듈 도어(60)가 하강될 때 함께 하강될 수 있다. 따라서, 풉 로드락(30) 내부에 설치되는 웨이퍼 이송 로봇이 풉(10)으로 이동되어 웨이퍼를 이송할 때 로드포트모듈 도어(60)와 접촉이 발생하지 않도록 할 수 있다.
풉 로드락 도어(70)는 로드포트모듈 도어(60)의 하강이 이루어질 때 제1연결부(63)가 제2연결부(71)의 상면과 접촉된 후 하측으로 가압함으로써 하측으로 일체 거동될 수 있다. 제2연결부(71)는 제1연결부(63)와 접촉되는 부분에 고무쿠션이 구비될 수 있다. 따라서, 제1연결부(63)와 지속적인 접촉에 의해 접촉부분이 마모되거나 손상되는 것을 방지할 수 있다.
또한, 풉 로드락 도어(70)는 풉 로드락(30)으로 웨이퍼의 이송이 완료된 후 상승되어 복귀될 수 있다.
이때, 풉 로드락 도어(70)의 제2연결부(71)는 로드포트모듈 도어(60)의 제1연결부(63)의 하면과 접촉된 후 상측으로 가압할 수 있다. 즉, 제1연결부(63)와 제2연결부(71)의 접촉에 의해 로드포트모듈 도어(60)와 풉 로드락 도어(70)가 상측으로 일체 거동될 수 있다.
로드포트모듈 도어(60)의 제1연결부(63)의 일측에는 제1실린더(65)가 결합될 수 있다. 제1실린더(65)는 로드포트모듈 도어(60)의 수평방향 구동이 가능하도록 할 수 있다. 즉, 제1실린더(65)에 의해 로드포트모듈 도어(60)가 도어 프레임에 밀착되거나 이격되거나 할 수 있다.
제1실린더(65)의 하측이면서 풉 로드락(30)의 제2연결부(71)의 일측에는 제2실린더(73)가 결합될 수 있다. 제2실린더(73)는 풉 로드락 도어(70)의 수평방향 구동이 가능하도록 할 수 있다. 즉, 제2실린더(73)에 의해 풉 로드락 도어(70)가 풉 로드락(30)에 밀착되거나 이격되거나 할 수 있다.
도어가이드(50)의 하단부에는 서보 모터(80)가 설치될 수 있다. 서보 모터(80)는 로드포트모듈 도어(60)와 풉 로드락 도어(70)의 상하 구동이 가능하도록 할 수 있다.
이하, 도 8a 내지 도 8e를 참조하여, 본 발명의 일례에 따른 로드포트모듈 도어와 풉 로드락 도어의 개폐방법을 상세하게 설명한다.
제1단계는 로드포트모듈의 안착된 풉(10)을 도어프레임(40)으로 밀착되도록 하는 단계이다.
즉, 본 단계는 웨이퍼가 수납된 풉(10)이 로드포트모듈의 스테이지(21)에 안착된 후 스테이지(21)가 수평방향으로 이동됨으로써 풉(10)이 도어프레임(40)에 밀착되도록 하여 풉(10)의 도어의 개방을 준비할 수 있는 단계이다.
제2단계는 로드포트모듈 도어(60)가 수평방향으로 이동되어 도어프레임(40)과 밀착된 후 풉(10)의 도어를 개방하여 풉(10) 내부의 웨이퍼를 매핑하는 단계이다.
본 단계에서는 로드포트모듈 도어(60)가 풉(10)의 도어를 개방하고 제1실린더(65)에 의해 수평방향으로 이동되어 풉(10)과 이격된 후 매핑 센서(61)가 풉(10) 방향으로 펼쳐지며 로드포트모듈 도어(60)가 일정만큼 하강하여 풉(10)에 수납된 웨이퍼들을 매핑하여 웨이퍼가 수납된 슬롯을 파악할 수 있다.
제3단계는 로드포트모듈 도어(60)의 매핑 센서(61)가 웨이퍼를 매핑한 후 로드포트모듈 도어(60)와 풉 로드락 도어(70)가 하측으로 완전히 하강하는 단계이다.
본 단계는 로드포트모듈 도어(60)가 하강하면서 제1결합부가 제2결합부의 상면과 접촉되어 가압함으로써 로드포트모듈 도어(60)와 풉 로드락 도어(70)가 일체 거동하여 하강되는 단계이다.
본 단계를 통해 로드포트모듈 도어(60)와 풉 로드락 도어(70)가 하측으로 이동되어 풉 로드락(30) 내부의 웨이퍼 이송 로봇와 접촉되지 않도록 위치함으로써 웨이퍼가 용이하게 이송될 수 있도록 할 수 있다.
제4단계는 로드포트모듈 도어(60)와 풉 로드락 도어(70)가 상승하여 복귀하는 단계이다.
본 단계는 풉 로드락(30)의 내부로 웨이퍼의 이송이 완료된 후 풉 로드락 도어(70)가 상승하면서 제2결합부가 제1결합부의 하면과 접촉되어 가압함으로써 로드포트모듈 도어(60)와 풉 로드락 도어(70)가 일체 거동하여 상승되는 단계이다.
본 단계를 통해 로드포트모듈 도어(60)와 풉 로드락 도어(70)가 원위치로 복귀됨으로써 풉 로드락 도어(70)가 풉 로드락(30)으로 밀착될 수 있도록 준비될 수 있다.
제5단계는 풉 로드락 도어(70)가 클램프 실린더(31)와 결합되어 풉 로드락(30)을 진공 밀폐하는 단계이다.
본 단계에서는 풉 로드락 도어(70)가 제2실린더(73)에 의해 수평방향(풉 로드락 방향)으로 이동되어 풉 로드락(30)과 밀착되고 풉 로드락(30)의 외측에 설치된 클램프 실린더(31)와 결합되어 클램프 실린더(31)가 풉 로드락(30) 방향으로 풉 로드락 도어(70)를 가압함으로써 풉 로드락(30)을 진공 밀폐할 수 있다.
본 단계를 통해 풉 로드락(30)이 진공 밀폐된 후 진공펌프에 의해 진공상태로 전환된 후 다음 공정단계로 웨이퍼를 이송시킬 수 있다.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예들을 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야 한다.
1: 로드포트모듈
10: 풉
21: 스테이지
30: 풉 로드락 31: 클램프 실린더
33: 풉 로드락 챔버 35: 웨이퍼 이송 로봇
351: 블레이드부 353: 아암부
37: 슬릿 밸브 모듈
40: 도어프레임
50: 도어가이드
60: 로드포트모듈 도어
61: 매핑 센서
63: 제1연결부
65: 제1실린더
70: 풉 로드락 도어
71: 제2연결부
73: 제2실린더
80: 서보 모터
100: 웨이퍼 공정 장치
110: 트랜스퍼 모듈 챔버
120: 진공 이송 로봇
130: 얼라이너 챔버
140: 프로세스 챔버

Claims (6)

  1. 웨이퍼가 수납된 풉(10)이 안착되는 스테이지(21);
    상기 스테이지(21)의 일단부에서 상측으로 수직하게 형성되고 중간에 결합부가 형성되는 도어프레임(40);
    상기 도어프레임(40)의 하측으로 수직하게 형성되는 도어가이드(50);
    상기 도어프레임(40)의 일측에 형성되고 상기 도어가이드(50)에 상하 구동 가능하도록 결합되는 로드포트모듈 도어(60);
    상기 로드포트모듈 도어(60)의 일측에 설치되어 대기상태 또는 진공상태로의 전환이 가능하며 상기 풉(10)으로부터 웨이퍼를 반입하거나 프로세스 챔버(140)에 의해 공정이 완료된 웨이퍼를 트랜스퍼 모듈 챔버(110) 내측의 진공 이송 로봇(120)으로부터 전달받아 상기 풉(10)으로 반송하는 풉 로드락(30)을 개방하거나 밀폐하고 상기 도어가이드(50)에 상하 구동 가능하도록 결합되는 풉 로드락 도어(70);
    상기 로드포트모듈 도어(60)와 결합되어 상기 로드포트모듈 도어(60)가 수평방향으로 구동이 가능하도록 하는 제1실린더(65);
    상기 제1실린더(65)의 하측에 설치되고 상기 풉 로드락 도어(70)와 결합되어 상기 풉 로드락 도어(70)가 수평방향으로 구동이 가능하도록 하는 제2실린더(73);
    상기 도어가이드(50)의 하단부에 설치되어 상기 로드포트모듈 도어(60)와 상기 풉 로드락 도어(70)의 상하 구동이 가능하도록 하는 서보 모터(80);를 포함하고,
    상기 로드포트모듈 도어(60)는 하단부에서 연장되어 형성되는 제1연결부(63)에 의해 상기 도어가이드(50)와 결합되고,
    상기 풉 로드락 도어(70)는 하단부에서 절곡되어 형성되는 제2연결부(71)에 의해 상기 도어가이드(50)와 결합되며,
    상기 제1연결부(63)의 일측에는 상기 제1실린더(65)가 결합되고 상기 제2연결부(71)의 일측에는 상기 제2실린더(73)가 결합되며,
    상기 로드포트모듈 도어(60)가 하강할 때 상기 제1연결부(63)가 상기 제2연결부(71)의 상면과 접촉된 후 하측으로 가압함으로써 상기 로드포트모듈 도어(60)와 풉 로드락 도어(70)가 하측으로 일체 거동하고,
    상기 풉 로드락 도어(70)가 상승할 때 상기 제2연결부(71)가 상기 제1연결부(63)의 하면과 접촉된 후 상측으로 가압함으로써 상기 로드포트모듈 도어(60)와 풉 로드락 도어(70)가 상측으로 일체 거동하는 풉 로드락 도어가 구비된 로드포트모듈.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    상기 로드포트모듈 도어(60)에는 매핑 센서(61)가 설치되고 상기 매핑 센서(61)는 상기 로드포트모듈 도어(60)가 하강함과 동시에 상기 풉(10)에 수납된 웨이퍼들을 매핑하는 풉 로드락 도어가 구비된 로드포트모듈.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 풉 로드락(30)의 외측에는 복수의 클램프 실린더(31)가 설치되고,
    상기 클램프 실린더(31)는 상기 풉 로드락 도어(70)를 상기 풉 로드락(30) 방향으로 가압하여 상기 풉 로드락(30)을 진공 밀폐하는 풉 로드락 도어가 구비된 로드포트모듈.
  6. 스테이지(21)에 웨이퍼가 수납된 풉(10)이 안착된 후 상기 스테이지(21)가 수평방향으로 이동되어 도어프레임(40)에 상기 풉(10)이 밀착되게 하는 제1단계;
    로드포트모듈 도어(60)가 수평방향으로 이동하여 상기 풉(10)의 도어를 개방하고 상기 로드포트모듈 도어(60)에 설치된 매핑 센서(61)가 웨이퍼 방향으로 펼쳐진 후 상기 로드포트모듈 도어(60)가 일정만큼 하강하면서 상기 풉(10) 내부의 웨이퍼를 매핑하는 제2단계;
    상기 풉(10) 내부의 웨이퍼를 매핑한 후 상기 로드포트모듈 도어(60)가 하강하며 풉 로드락 도어(70)와 일체 거동하여 도어가이드(50)의 하단부까지 하강하는 제3단계;
    상기 풉(10) 내부의 웨이퍼가 상기 도어가이드(50)에 상하 구동 가능하도록 결합되는 풉 로드락 도어(70)에 의해 개방되거나 밀폐되는 풉 로드락(30)의 내부로 이동된 후 상기 로드포트모듈 도어(60)와 풉 로드락 도어(70)가 일체 거동하여 도어가이드(50)의 상단부까지 상승하는 제4단계;
    상기 풉 로드락 도어(70)가 수평방향으로 이동하여 상기 풉 로드락(30)과 밀착되어 클램프 실린더(31)와 결합되고 상기 클램프 실린더(31)가 상기 풉 로드락 도어(70)를 상기 풉 로드락(30) 방향으로 가압함으로써 상기 풉 로드락(30)을 진공 밀폐하는 제5단계;를 포함하는 로드포트모듈 도어와 풉 로드락 도어의 개폐방법.
KR1020200083098A 2020-05-29 2020-07-06 풉 로드락 도어가 구비된 로드포트모듈 및 로드포트모듈 도어와 풉 로드락 도어의 개폐방법 KR102200250B1 (ko)

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