KR102411440B1 - 웨이퍼 처리 시스템 및 웨이퍼 처리 방법 - Google Patents

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채희성
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Abstract

웨이퍼 처리 시스템 및 웨이퍼 처리 방법을 개시한다.
웨이퍼 처리 시스템은, 서로 다른 종류의 웨이퍼를 처리하도록 구성되는 한 쌍의 프로세스 모듈과, 서로 다른 종류의 웨이퍼가 수용되도록 구성되는 한 쌍의 카세트 모듈과, 한 쌍의 프로세스 모듈과 한 쌍의 카세트 모듈 사이에서 서로 다른 종류의 웨이퍼를 각각 이송하도록 구성되는 이송모듈을 포함한다.

Description

웨이퍼 처리 시스템 및 웨이퍼 처리 방법{Wafer processing systems and wafer processing methods}
본 발명은 웨이퍼 처리 시스템 및 웨이퍼 처리 방법에 관한 것이다.
일반적으로 반도체 제조설비인 웨이퍼 처리 시스템은 식각, 증착, 이온주입 공정 등과 같은 반도체 공정으로 웨이퍼를 처리하는 프로세스 모듈을 포함한다.
그러나, 종래의 웨이퍼 처리 시스템은 한 종류의 웨이퍼를 처리하도록 구성되어 있다.
따라서, 종래의 웨이퍼 처리 시스템은 서로 다른 종류의 웨이퍼를 동시에 처리할 수 없고, 이에 다른 종류의 웨이퍼를 처리하기 위해서는 한 종류의 웨이퍼에 대한 처리가 모두 완료된 후 다른 종류의 웨이퍼를 처리할 수 있도록 반도체 제조설비의 개조를 진행해야 함에 따라, 작업효율 및 생산성이 저하되는 문제점이 있었다.
본 발명은 서로 다른 종류의 웨이퍼를 동시에 처리 가능하고, 이를 통해 다양한 종류의 웨이퍼를 복합적으로 생산가능함은 물론, 작업시간을 절감하고, 작업효율 및 생산성을 극대화할 수 있는 웨이퍼 처리 시스템 및 웨이퍼 처리 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 웨이퍼 처리 시스템은, 서로 다른 종류의 웨이퍼를 처리하도록 구성되는 한 쌍의 프로세스 모듈; 상기 서로 다른 웨이퍼가 수용되도록 구성되는 한 쌍의 카세트 모듈; 및 상기 한 쌍의 프로세스 모듈과 상기 한 쌍의 카세트 모듈 사이에서 상기 서로 다른 종류의 웨이퍼를 각각 이송하도록 구성되는 이송모듈; 을 포함할 수 있다.
상기 이송 모듈은 회전 가능하게 구성되는 적어도 하나의 로봇암; 을 포함하고, 상기 한 쌍의 프로세스 모듈은, 상기 로봇암의 회전 방향을 따라 제1 위치에 배치되고, 제1 웨이퍼를 처리하도록 구성되는 제1 프로세스 모듈; 및 상기 로봇암의 회전 방향을 따라 상기 제1 위치와 다른 제2 위치에 배치되고, 상기 제1 웨이퍼와 다른 종류의 제2 웨이퍼를 처리하도록 구성되는 제2 프로세스 모듈; 을 포함할 수 있다.
상기 한 쌍의 카세트 모듈은, 상기 로봇암의 회전 방향을 따라 상기 제2 위치와 다른 제3 위치에 배치되고, 상기 제1 웨이퍼가 수용되는 제1 카세트 모듈; 및 상기 로봇암의 회전 방향을 따라 상기 제3 위치와 다른 제4 위치에 배치되고, 상기 제2 웨이퍼가 수용되는 제2 카세트 모듈; 을 포함할 수 있다.
상기 제1 프로세스 모듈 및 상기 제2 프로세스 모듈은 상기 로봇암의 회전 방향을 따라 상기 제1 카세트 모듈과 상기 제2 카세트 모듈 사이에 배치될 수 있다.
상기 제1 프로세스 모듈은 상기 이송모듈을 중심으로 상기 제1 카세트 모듈에 대향 배치되고, 상기 제2 프로세스 모듈은 상기 이송모듈을 중심으로 상기 제2 카세트 모듈에 대향 배치될 수 있다.
상기 제1 웨이퍼와 상기 제2 웨이퍼는 서로 다른 직경을 가질 수 있다.
상기 한 쌍의 카세트 모듈과 상기 이송모듈 사이에서 상기 서로 다른 종류의 웨이퍼를 얼라인시키도록 구성되는 한 쌍의 얼라인 모듈; 을 더 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 웨이퍼 처리 시스템은, 제1 웨이퍼를 저장하는 제1 카세트 모듈; 상기 제1 카세트 모듈로 부터 이송된 상기 제1 웨이퍼를 처리하는 제1 프로세스 모듈; 상기 제1 웨이퍼와 다른 종류 제2 웨이퍼를 저장하는 제2 카세트 모듈; 상기 제2 카세트 모듈로 부터 이송된 상기 제2 웨이퍼를 처리하는 제2 프로세스 모듈; 및 상기 제1 웨이퍼를 이송하도록 구성되는 제1 로봇암과, 상기 제2 웨이퍼를 이송하도록 구성되는 제2 로봇암을 가지는 이송모듈; 을 포함할 수 있다.
상기 제1 웨이퍼와 상기 제2 웨이퍼는 서로 다른 직경을 가질 수 있다.
상기 제1 로봇암은, 상기 제1 웨이퍼의 저면을 지지하도록 구성되는 한 쌍의 제1 포크; 를 포함하고, 상기 제2 로봇암은, 상기 제2 웨이퍼의 저면을 지지하도록 구성되는 한 쌍의 제2 포크; 를 포함하며, 상기 한 쌍의 제1 포크와, 상기 한 쌍의 제2 포크는 서로 다른 길이 및 서로 다른 간격 중 적어도 하나를 가질 수 있다.
상기 제1 로봇암은, 상기 제1 웨이퍼의 반경방향을 따라 상기 제1 웨이퍼의 단부를 지지하고, 제1 반경을 가지는 원호 형상의 제1 가이드면을 포함하는 제1 가이드; 를 더 포함하고, 상기 제2 로봇암은, 상기 제2 웨이퍼의 반경방향을 따라 상기 제2 웨이퍼의 단부를 지지하고, 상기 제1 반경보다 큰 제2 반경을 가지는 원호 형상의 제2 가이드면을 포함하는 제2 가이드; 를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 웨이퍼 처리 방법은, 제1 카세트 모듈에 수용된 제1 웨이퍼를 제1 프로세스 모듈로 이송하는 제1 웨이퍼 이송 단계; 상기 제1 프로세스 모듈에서 상기 제1 웨이퍼를 처리하는 제1 웨이퍼 처리 단계; 제2 카세트 모듈에 수용된 상기 제1 웨이퍼와 다른 종류의 제2 웨이퍼를 상기 제1 프로세스 모듈과 다른 공정환경을 가진 제2 프로세스 모듈로 이송하는 제2 웨이퍼 이송 단계; 및 상기 제2 프로세스 모듈에서 상기 제2 웨이퍼를 처리하는 제2 웨이퍼 처리단계; 를 포함할 수 있다.
상기 제1 웨이퍼와 상기 제2 웨이퍼는 서로 다른 직경을 가질 수 있다.
상기 제1 웨이퍼 이송 단계는, 상기 제1 카세트 모듈에 상기 제1 웨이퍼를 공급하는 제1 웨이퍼 공급 단계; 상기 제1 카세트 모듈에 상기 제1 웨이퍼를 공급하는 제1 웨이퍼 공급 단계; 상기 제1 카세트 모듈에 수용된 상기 제1 웨이퍼를 제1 로봇암에 로딩하는 제1 웨이퍼 로딩 단계; 상기 제1 로봇암을 이동시켜 상기 제1 웨이퍼를 상기 제1 프로세스 모듈의 내부에 배치시키는 제1 웨이퍼 운반 단계; 및 상기 제1 로봇암에 로딩된 상기 제1 웨이퍼를 상기 제1 프로세스 모듈에 언로딩하는 제1 웨이퍼 언로딩 단계; 를 포함할 수 있다.
상기 제1 웨이퍼 공급 단계는, 상기 제1 카세트 모듈의 내부를 대기압 상태로 형성하는 제1 대기압 형성 단계; 상기 제1 카세트 모듈의 내부에 상기 제1 웨이퍼들을 투입하는 제1 웨이퍼 투입 단계; 및 상기 제1 카세트 모듈의 내부를 진공 상태로 전환하는 제1 진공 형성 단계; 를 포함할 수 있다.
상기 제1 웨이퍼 로딩 단계는, 상기 제1 카세트 모듈을 개방하는 제1 개방 단계; 상기 제1 로봇암을 상기 제1 카세트 모듈로 진입시켜 상기 제1 로봇암에 상기 제1 카세트 모듈에 수용된 상기 제1 웨이퍼를 로딩하는 제1 로딩 단계; 상기 제1 로봇암을 상기 제1 카세트 모듈의 외부로 이동시키는 제1-1 반출 단계; 상기 제1 카세트 모듈을 폐쇄하는 제1 폐쇄 단계; 상기 제1 로봇암을 제1 얼라인 모듈로 이동시켜 상기 제1 로봇암에 로딩된 상기 제1 웨이퍼를 얼라인하는 제1 얼라인 단계; 및 상기 제1 로봇암을 상기 제1 얼라인 모듈의 외부로 이동시키는 제1-2 반출 단계; 를 포함할 수 있다.
상기 제1 웨이퍼 운반 단계는, 상기 제1 로봇암을 상기 제1 프로세스 모듈의 위치로 회전시켜 상기 제1 웨이퍼를 상기 제1 프로세스 모듈의 전방에 배치시키는 제1-1 운반 단계; 상기 제1 프로세스 모듈을 개방하는 제1 프로세스 모듈 개방 단계; 및 상기 제1 로봇암을 상기 제1 프로세스 모듈의 내부로 진입시켜 상기 제1 웨이퍼를 상기 제1 프로세스 모듈에 배치된 제1 웨이퍼 척의 상부에 배치시키는 제1-2 운반 단계; 를 포함할 수 있다.
상기 제1 웨이퍼 언로딩 단계는, 상기 제1 로봇암에 지지된 상기 제1 웨이퍼를 상기 제1 프로세스 모듈에 마련된 제1 리프트핀에 지지되도록 하여 상기 제1 로봇암으로부터 이격시키는 제1 웨이퍼 이격 단계; 상기 제1 로봇암을 상기 제1 프로세스 모듈의 외부로 이동시키는 제1 로봇암 복귀 단계; 상기 제1 프로세스 모듈을 폐쇄하는 제1 프로세스 모듈 폐쇄 단계; 및 상기 제1 리프트핀에 지지된 상기 제1 웨이퍼를 하강시켜 상기 제1 프로세스 모듈에 배치된 제1 웨이퍼 척에 상기 제1 웨이퍼를 안착시키는 제1 웨이퍼 지지 단계; 를 포함할 수 있다.
상기 제2 웨이퍼 이송 단계는, 상기 제2 카세트 모듈에 상기 제2 웨이퍼를 공급하는 제2 웨이퍼 공급 단계; 상기 제1 웨이퍼가 상기 제1 프로세스 모듈에 언로딩되면, 상기 제2 카세트 모듈에 수용된 상기 제2 웨이퍼를 제2 로봇암에 로딩하는 제2 웨이퍼 로딩 단계; 상기 제2 로봇암을 이동시켜 상기 제2 웨이퍼를 상기 제2 프로세스 모듈의 내부에 배치시키는 제2 웨이퍼 운반 단계; 및 상기 제2 로봇암에 로딩된 상기 제2 웨이퍼를 상기 제2 프로세스 모듈에 언로딩하는 제2 웨이퍼 언로딩 단계; 를 포함할 수 있다.
상기 제2 웨이퍼 공급 단계는, 상기 제2 카세트 모듈의 내부를 대기압 상태로 형성하는 제2 대기압 형성 단계; 상기 제2 카세트 모듈의 내부에 상기 제2 웨이퍼들을 투입하는 제2 웨이퍼 투입 단계; 및 상기 제2 카세트 모듈의 내부를 진공 상태로 전환하는 제2 진공 형성 단계; 를 포함할 수 있다.
상기 제2 웨이퍼 로딩 단계는, 상기 제1 프로세스 모듈이 폐쇄되면, 상기 제2 카세트 모듈을 개방하는 제2 개방 단계; 상기 제2 로봇암을 상기 제2 카세트 모듈로 진입시켜 상기 제2 로봇암에 상기 제2 카세트 모듈에 수용된 상기 제2 웨이퍼를 로딩하는 제2 로딩 단계; 상기 제2 로봇암을 상기 제2 카세트 모듈의 외부로 이동시키는 제2-1 반출 단계; 상기 제2 카세트 모듈을 폐쇄하는 제2 폐쇄 단계; 상기 제2 로봇암을 제2 얼라인 모듈로 이동시켜 상기 제2 로봇암에 로딩된 상기 제2 웨이퍼를 얼라인하는 제2 얼라인 단계; 및 상기 제2 로봇암을 상기 제2 얼라인 모듈의 외부로 이동시키는 제2-2 반출 단계; 를 포함할 수 있다.
상기 제2 웨이퍼 운반 단계는, 상기 제2 로봇암을 상기 제2 프로세스 모듈의 위치로 회전시켜 상기 제2 웨이퍼를 상기 제2 프로세스 모듈의 전방에 배치시키는 제2-1 운반 단계; 상기 제2 프로세스 모듈을 개방하는 제2 프로세스 모듈 개방 단계; 및 상기 제2 로봇암을 상기 제2 프로세스 모듈의 내부로 진입시켜 상기 제2 웨이퍼를 상기 제2 프로세스 모듈에 배치된 제2 웨이퍼 척의 상부에 배치시키는 제2-2 운반 단계; 를 포함할 수 있다.
상기 제2 웨이퍼 언로딩 단계는, 상기 제2 로봇암에 지지된 상기 제2 웨이퍼를 상기 제2 프로세스 모듈에 마련된 제2 리프트핀에 지지되도록 하여 상기 제2 로봇암으로부터 이격시키는 제2 웨이퍼 이격 단계; 상기 제2 로봇암을 상기 제2 프로세스 모듈의 외부로 이동시키는 제2 로봇암 복귀 단계; 상기 제2 프로세스 모듈을 폐쇄하는 제2 프로세스 모듈 폐쇄 단계; 및 상기 제2 리프트핀에 지지된 상기 제2 웨이퍼를 하강시켜 상기 제2 프로세스 모듈에 배치된 제2 웨이퍼 척에 상기 제2 웨이퍼를 안착시키는 제2 웨이퍼 지지 단계; 를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 서로 다른 공정환경을 가지는 복수의 프로세스 모듈 및 복수의 카세트 모듈을 구비하여 서로 다른 종류의 웨이퍼를 동시에 처리 가능하므로, 다양한 종류의 웨이퍼를 복합적으로 생산가능함은 물론, 작업시간을 절감하고, 작업효율 및 생산성을 극대화할 수 있다.
본 발명에 따른 효과는 이상에서 예시된 내용에 의해 제한되지 않으며, 더욱 다양한 효과들이 본 발명 내에 포함되어 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 웨이퍼 처리 시스템을 나타낸 평면도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 웨이퍼의 이송 과정을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 웨이퍼의 로딩 과정을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 로봇암을 나타낸 사시도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 로봇암의 일부분을 확대하여 나타낸 확대도이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 웨이퍼 처리 방법을 나타낸 순서도이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 제1 웨이퍼 이송 단계를 나타낸 순서도이다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 제1 웨이퍼 공급 단계를 상세하게 나타낸 순서도이다.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 제2 웨이퍼 이송 단계를 나타낸 순서도이다.
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 제2 웨이퍼 이송 단계를 상세하게 나타낸 순서도이다.
이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 실시예들에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다.
본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예들에 한정되지 않는다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 웨이퍼 처리 시스템(1)은, 한 쌍의 프로세스 모듈(PM1, PM2)과, 한 쌍의 카세트 모듈(CM1, CM2)과, 적어도 하나의 웨이퍼를 이송하기 위하여 적어도 하나의 로봇암(RA)을 가지는 이송모듈(TM)을 포함할 수 있다. 이때, 한 쌍의 프로세스 모듈(PM1, PM2)과 한 쌍의 카세트 모듈(CM1, CM2)은 각각이 이송모듈(TM)과 연통되되 도어에 의해 밀폐되는 챔버 구조를 가질 수 있다. 또한, 이송모듈(TM)은 사각 형상으로 각각의 면에 한 쌍의 프로세스 모듈(PM1, PM2)과 한 쌍의 카세트 모듈(CM1, CM2)이 배치될 수 있다.
한 쌍의 프로세스 모듈(PM1, PM2)은 서로 다른 종류의 웨이퍼(W1, W2)를 처리하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 한 쌍의 프로세스 모듈(PM1, PM2)은 반도체 제조 시스템에서 식각, 증착, 이온주입 공정 등과 같은 반도체 공정이 수행되는 통상의 프로세스 모듈일 수 있다. 이때, 서로 다른 종류의 웨이퍼는 소재, 직경, 두께, 패턴 형상 및 적층 구조 중 적어도 하나 이상이 서로 다른 웨이퍼일 수 있다.
한 쌍의 프로세스 모듈(PM1, PM2)은 서로 다른 공정환경으로 서로 다른 종류의 웨이퍼(W1, W2)를 처리하도록 구성될 수 있다. 이때, 서로 다른 공정환경은 웨이퍼를 처리하는 데 투입되는 가스량, 대기압, 전압 등과 같은 리소스 중 적어도 하나 이상의 차이일 수 있다.
제1 프로세스 모듈(PM1) 및 제2 프로세스 모듈(PM2)은 로봇암(RA)의 회전 방향을 따라 제1 카세트 모듈(CM1))과 제2 카세트 모듈(CM2) 사이에 배치될 수 있다. 예를 들어, 로봇암(RA)의 회전 방향을 따라 제2 카세트 모듈(CM2), 제1 프로세스 모듈(PM1), 제2 프로세스 모듈(PM2) 및 제1 카세트 모듈(CM1)이 순차적으로 배치될 수 있다.
한 쌍의 프로세스 모듈(PM1, PM2)은 제1 프로세스 모듈(PM1)과, 제2 프로세스 모듈(PM2)을 포함할 수 있다.
제1 프로세스 모듈(PM1)은 로봇암(RA)의 회전 방향을 따라 제1 위치에 배치되고, 제1 웨이퍼(W1)를 처리하도록 구성될 수 있다.
예를 들어, 도 2를 참조하면, 제1 프로세스 모듈(PM1)은 이송모듈(TM) 측과 연통되어 제1 웨이퍼(W1)의 출입이 가능한 제1 출입구(E1), 제1 출입구(E1)를 개폐하도록 구성되는 제1 출입구 개폐도어(ED1), 로봇암(RA)을 통해 제1 프로세스 모듈(PM1)의 내부로 운반되어 로봇암(RA)으로부터 언로딩된 제1 웨이퍼(W1)를 지지하고, 제1 웨이퍼(W1)를 승강시키도록 구성되는 제1 리프트핀(LP1) 및 제1 리프트핀(LP1)에 의해 하강된 제1 웨이퍼(W1)를 지지하는 제1 웨이퍼 척(C1)을 포함할 수 있다. 이에, 도 2의 (a)에 도시된 바와 같이, 로봇암(RA)에 로딩된 제1 웨이퍼(W1)가 제1 프로세스 모듈(PM1)의 전방에 배치되면, 제1 출입구 개폐도어(ED1)가 제1 출입구(E1)를 개방한다. 그리고, 제1 출입구(E1)가 개방되면, 도 2의 (b)에 도시된 바와 같이, 로봇암(RA)이 제1 웨이퍼(W1)를 제1 프로세스 모듈(PM1)의 내부로 진입시켜 제1 웨이퍼 척(C1)의 상부에 배치시킨다. 그리고, 제1 웨이퍼(W1)가 제1 웨이퍼 척(C1)의 상부에 배치되면, 도 2의 (c)에 도시된 바와 같이, 제1 웨이퍼(W1)를 제1 리프트핀(LP1)에 거치한 후, 로봇암(RA)이 제1 프로세스 모듈(PM1)의 외부로 이동되면, 제1 출입구 개폐도어(ED1)가 제1 출입구(E1)를 폐쇄한다. 그리고, 제1 출입구(E1)가 폐쇄되면, 도 2의 (d)에 도시된 바와 같이, 제1 리프트핀(LP1)이 하강하여 제1 웨이퍼(W1)를 제1 웨이퍼 척(C1)에 안착시키고, 제1 웨이퍼(W1)가 제1 웨이퍼 척(C1)에 안착되면, 제1 프로세스 모듈(PM1)이 설정된 처리 공정에 따라 제1 웨이퍼(W1)의 처리를 수행한다. 이때, 제1 리프트핀(LP1)이 하강하여 제1 웨이퍼(W1)를 제1 웨이퍼 척(C1)에 안착시키는 과정은 제1 출입구 개폐도어(ED1)가 제1 출입구(E1)를 폐쇄되기 전 또는 폐쇄되는 과정에 진행될 수도 있다.
도 1을 참조하면, 제1 프로세스 모듈(PM1)은 로봇암(RA)을 가지는 이송모듈(TM)을 중심으로 제1 카세트 모듈(CM1)에 대향 배치될 수 있다.
제2 프로세스 모듈(PM2)은 로봇암(RA)의 회전 방향을 따라 제1 위치와 다른 제2 위치에 배치되고, 제1 웨이퍼(W1)와 다른 종류의 제2 웨이퍼(W2)를 처리하도록 구성될 수 있다.
예를 들어, 도 2를 참조하면, 제2 프로세스 모듈(PM2)은 이송모듈(TM) 측과 연통되어 제2 웨이퍼(W2)의 출입이 가능한 제2 출입구(E2), 제2 출입구(E2)를 개폐하도록 구성되는 제2 출입구 개폐도어(ED2), 로봇암(RA)을 통해 제2 프로세스 모듈(PM2)의 내부로 운반되어 로봇암(RA)으로부터 언로딩된 제2 웨이퍼(W2)를 지지하고, 제2 웨이퍼(W2)를 승강시키도록 구성되는 제2 리프트핀(LP2) 및 제2 리프트핀(LP2)에 의해 하강된 제2 웨이퍼(W2)를 지지하는 제2 웨이퍼 척(C2)을 포함할 수 있다. 이에, 도 2의 (a)에 도시된 바와 같이, 로봇암(RA)에 로딩된 제2 웨이퍼(W2)가 제2 프로세스 모듈(PM2)의 전방에 배치되면, 제2 출입구 개폐도어(ED2)가 제2 출입구(E2)를 개방한다. 그리고, 제2 출입구(E2)가 개방되면, 도 2의 (b)에 도시된 바와 같이, 로봇암(RA)이 제2 웨이퍼(W2)를 제2 프로세스 모듈(PM2)의 내부로 진입시켜 제2 웨이퍼 척(C2)의 상부에 배치시킨다. 그리고, 제2 웨이퍼(W2)가 제2 웨이퍼 척(C2)의 상부에 배치되면, 도 2의 (c)에 도시된 바와 같이, 제2 웨이퍼(W2)를 제2 리프트핀(LP2)에 거치한 후, 로봇암(RA)이 제2 프로세스 모듈(PM2)의 외부로 이동되면, 제2 출입구 개폐도어(ED2)가 제2 출입구(E2)를 폐쇄한다. 그리고, 제2 출입구(E2)가 폐쇄되면, 도 2의 (d)에 도시된 바와 같이, 제2 리프트핀(LP2)이 하강하여 제2 웨이퍼(W2)를 제2 웨이퍼 척(C2)에 안착시키고, 제2 웨이퍼(W2)가 제2 웨이퍼 척(C2)에 안착되면, 제2 프로세스 모듈(PM2)이 설정된 처리 공정에 따라 제2 웨이퍼(W2)의 처리를 수행한다. 이때, 제2 리프트핀(LP2)이 하강하여 제2 웨이퍼(W2)를 제2 웨이퍼 척(C2)에 안착시키는 과정은 제2 출입구 개폐도어(ED2)가 제2 출입구(E2)를 폐쇄되기 전 또는 폐쇄되는 과정에 진행될 수도 있다.
도 1을 참조하면, 제2 프로세스 모듈(PM2)은 로봇암(RA)을 가지는 이송모듈(TM)을 중심으로 제2 카세트 모듈(CM2)에 대향 배치될 수 있다.
제1 프로세스 모듈(PM1)과 제2 프로세스 모듈(PM2)은 로봇암(RA)의 회전 방향을 따라 90도의 간격으로 이격 배치될 수 있다. 그러나, 제1 프로세스 모듈(PM1)과 제2 프로세스 모듈(PM2)이 배치된 위치는 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 로봇암(RA)의 회전 가동 범위 내에서 다양한 간격으로 이격 배치될 수 있다.
본 실시예에서, 제1 웨이퍼(W1)와 제2 웨이퍼(W2)는 서로 다른 직경을 가질 수 있다. 즉, 제1 프로세스 모듈(PM1)과, 제2 프로세스 모듈(PM2)은 서로 다른 직경의 웨이퍼를 처리할 수 있도록 서로 다른 공정환경을 가질 수 있다.
예를 들어, 제1 웨이퍼(W1)는 4인치, 6인치, 8인치 및 12인치 중 하나의 직경을 가질 수 있고, 제2 웨이퍼(W2)는 다른 하나의 직경을 가질 수 있다. 그러나, 제1 웨이퍼(W1)와 제2 웨이퍼(W2)의 직경은 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 다양한 크기로 변경될 수 있다.
본 실시예에서는 프로세스 모듈을 제1 프로세스 모듈(PM1)과, 제2 프로세스 모듈(PM2)로 한정하여 설명하고 있으나, 이는 일 실시예일뿐 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 프로세스 모듈은 적어도 둘 이상의 프로세스 모듈을 포함할 수 있다. 이는 한 쌍의 프로세스 모듈로 표현한 것이 프로세스 모듈의 개수를 한정한 것이 아니며 한 쌍 외에도 프로세스 모듈이 더 추가될 수 있음을 의미한다.
한 쌍의 카세트 모듈(CM1, CM2)은 서로 다른 종류의 웨이퍼(W1, W2)가 수용되도록 구성될 수 있다.
한 쌍의 카세트 모듈(CM1, CM2)은 제1 카세트 모듈(CM1)과, 제2 카세트 모듈(CM2)을 포함할 수 있다.
제1 카세트 모듈(CM1)은 로봇암(RA)의 회전 방향을 따라 제2 프로세스 모듈(PM2)이 배치된 제2 위치와 다른, 제3 위치에 배치되고, 로봇암(RA)을 가지는 이송모듈(TM)을 중심으로 제1 프로세스 모듈(PM1)에 대향 배치될 수 있다.
또한, 제1 카세트 모듈(CM1)은 제1 웨이퍼(W1)가 하나 이상 수용되도록 구성될 수 있다. 바람직하게는 제1 카세트 모듈(CM1)은 복수의 제1 웨이퍼(W1)가 수용되도록 구성될 수 있다.
예를 들어, 도 3을 참조하면, 제1 카세트 모듈(CM1)은 이송모듈(TM) 측과 연결되는 제1 카세트 모듈(CM1)의 일 측을 개폐하도록 구성되는 제1-1 카세트 개폐도어(CD1A), 외부공간과 연결되는 제1 카세트 모듈(CM1)의 타 측을 개폐하도록 구성되는 제1-2 카세트 개폐도어(CD1B), 그리고 제1-1 카세트 개폐도어(CD1A)와 제1-2 카세트 개폐도어(CD1B)의 폐쇄 시 제1 카세트 모듈(CM1)의 내부를 진공 상태로 형성하도록 구성되는 제1 압력조절장치(PC1)를 포함할 수 있다. 이에, 제1 카세트 모듈(CM1)로 제1 웨이퍼(W1)가 공급되는 과정은, 도 3의 (a)에 도시된 바와 같이, 제1-1 카세트 개폐도어(CD1A)가 폐쇄된 상태에서 제1-2 카세트 개폐도어(CD1B)를 개방하여 제1 카세트 모듈(CM1)의 내부를 대기압 상태인 외부공간과 연통시키고, 이를 통해 제1 카세트 모듈(CM1)의 내부를 대기압 상태로 형성한다. 그리고, 제1 카세트 모듈(CM1)의 내부가 대기압 상태로 형성되면, 도 3의 (b)에 도시된 바와 같이, 외부에서 제1 카세트 모듈(CM1)의 내부에 제1 웨이퍼(W1)를 공급한다. 이때, 외부라 함은 웨이퍼 처리 시스템(1)의 외부 또는 반도체 제조 시스템에서 제1 카세트 모듈(CM1)로 제1 웨이퍼(W1)를 공급하기 위한 공급장비일 수 있다. 그리고, 제1 카세트 모듈(CM1)의 내부에 제1 웨이퍼(W1)가 공급되면, 도 3의 (c)에 도시된 바와 같이, 제1-2 카세트 개폐도어(CD1B)를 폐쇄하고, 제1 압력조절장치(PC1)를 가동시켜 제1 카세트 모듈(CM1)의 내부를 진공 상태로 전환한다. 그리고, 제1 카세트 모듈(CM1)의 내부가 진공 상태로 전환되면, 도 3의 (d)에 도시된 바와 같이, 제1-1 카세트 개폐도어(CD1A)를 개방하고, 로봇암(RA)을 제1 카세트 모듈(CM1)의 내부로 진입시켜, 로봇암(RA)에 제1 웨이퍼(W1)를 로딩한다.
도 1을 참조하면, 제2 카세트 모듈(CM2)은 로봇암(RA)의 회전 방향을 따라 제1 카세트 모듈(CM1)이 배치된 제3 위치와 다른 제4 위치에 배치되고, 로봇암(RA)을 가지는 이송모듈(TM)을 중심으로 제2 프로세스 모듈(PM2)에 대향 배치될 수 있다.
또한, 제2 카세트 모듈(CM2)은 제1 웨이퍼(W1)와 다른 종류의 제2 웨이퍼(W2)가 하나 이상 수용되도록 구성될 수 있다. 바람직하게는 제2 카세트 모듈(CM2)은 복수의 제2 웨이퍼(W2)가 수용되도록 구성될 수 있다.
예를 들어, 도 3을 참조하면, 제2 카세트 모듈(CM2)은 이송모듈(TM) 측과 연결되는 제2 카세트 모듈(CM2)의 일 측을 개폐하도록 구성되는 제2-1 카세트 개폐도어(CD2A), 외부공간과 연결되는 제2 카세트 모듈(CM2)의 타 측을 개폐하도록 구성되는 제2-2 카세트 개폐도어(CD2B), 그리고 제2-1 카세트 개폐도어(CD2A)와 제2-2 카세트 개폐도어(CD2B)의 폐쇄 시 제2 카세트 모듈(CM2)의 내부를 진공 상태로 형성하도록 구성되는 제2 압력조절장치(PC2)를 포함할 수 있다. 이에, 제2 카세트 모듈(CM2)로 제2 웨이퍼(W2)가 공급되는 과정은, 도 3의 (a)에 도시된 바와 같이, 제2-1 카세트 개폐도어(CD2A)가 폐쇄된 상태에서 제2-2 카세트 개폐도어(CD2B)를 개방하여 제2 카세트 모듈(CM2)의 내부를 대기압 상태인 외부공간과 연통시키고, 이를 통해 제2 카세트 모듈(CM2)의 내부를 대기압 상태로 형성한다. 그리고, 제2 카세트 모듈(CM2)의 내부가 대기압 상태로 형성되면, 도 3의 (b)에 도시된 바와 같이, 외부에서 제2 카세트 모듈(CM2)의 내부에 제2 웨이퍼(W2)를 공급한다. 이때, 외부라 함은 웨이퍼 처리 시스템(1)의 외부 또는 반도체 제조 시스템에서 제2 카세트 모듈(CM2)로 제2 웨이퍼(W2)를 공급하기 위한 공급장비일 수 있다. 그리고, 제2 카세트 모듈(CM2)의 내부에 제2 웨이퍼(W2)가 공급되면, 도 3의 (c)에 도시된 바와 같이, 제2-2 카세트 개폐도어(CD2B)를 폐쇄하고, 제2 압력조절장치(PC2)를 가동시켜 제2 카세트 모듈(CM2)의 내부를 진공 상태로 전환한다. 그리고, 제2 카세트 모듈(CM2)의 내부가 진공 상태로 전환되면, 도 3의 (d)에 도시된 바와 같이, 제2-1 카세트 개폐도어(CD2A)를 개방하고, 로봇암(RA)을 제2 카세트 모듈(CM2)의 내부로 진입시켜, 로봇암(RA)에 제2 웨이퍼(W2)를 로딩한다.
도 1을 참조하면, 제1 카세트 모듈(CM1)과, 제2 카세트 모듈(CM2)은 로봇암(RA)의 회전 방향을 따라 90도의 간격으로 이격 배치될 수 있다. 그러나, 제1 카세트 모듈(CM1)과, 제2 카세트 모듈(CM2)이 배치된 위치는 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 로봇암(RA)의 회전 가동 범위 내에서 다양한 간격으로 이격 배치될 수 있다.
본 실시예에서는 카세트 모듈을 제1 카세트 모듈(CM1)과, 제2 카세트 모듈(CM2)로 한정하여 설명하고 있으나, 이는 일 실시예일뿐 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 카세트 모듈은 적어도 둘 이상의 카세트 모듈을 포함할 수 있다. 이는 한 쌍의 카세트 모듈로 표현한 것이 카세트 모듈의 개수를 한정한 것이 아니며 한 쌍 외에도 카세트 모듈이 더 추가될 수 있음을 의미한다.
이러한, 프로세스 모듈과 카세트 모듈에 관한 실시예는 앞서 설명한 바와 같이 한 쌍의 프로세스 모듈 및 한 쌍의 카세트 모듈을 포함하는 실시예 외에도 둘 이상의 프로세스 모듈 및 둘 이상의 카세트 모듈을 포함할 수 있다. 이때, 카세트 모듈의 개수는 웨이퍼의 종류의 개수와 동일하고 프로세스 모듈의 개수는 웨이퍼의 종류의 개수와 동일하거나 더 많을 수 있다. 예를 들어, 두가지 종류의 웨이퍼인 경우 카세트 모듈은 두가지 종류의 웨이퍼를 각각 처리하도록 2개를 포함하고 프로세스 모듈은 4개를 포함할 수 있다. 이때, 프로세스 모듈 중 적어도 하나가 한 종류의 웨이퍼를 처리하면 남은 프로세스 모듈이 다른 종류의 웨이퍼를 처리할 수 있다. 다른 예로, 세가지 종류의 웨이퍼인 경우 세가지 종류의 웨이퍼에 각각 대응되도록 프로세스 모듈 및 카세트 모듈은 각각 3개를 포함할 수 있다.
한편, 프로세스 모듈과 카세트 모듈이 합쳐서 6개인 경우는 프로세스 모듈과 카세트 모듈은 로봇암(RA)의 회전 방향을 따라 60도의 간격으로 이격 배치될 수 있다. 이때, 이송모듈은 육각 형상으로 각각의 면에 프로세스 모듈과 카세트 모듈이 배치될 수 있다.
도 1을 참조하면, 이송모듈(TM)은 한 쌍의 프로세스 모듈(PM1, PM2)과 한 쌍의 카세트 모듈(CM1, CM2) 사이에서 서로 다른 종류의 웨이퍼(W1, W2)를 각각 이송하도록 구성될 수 있다.
이송모듈(TM)은 한 쌍의 프로세스 모듈(PM1, PM2)과 한 쌍의 카세트 모듈(CM1, CM2) 사이에서 회전 가능하게 구성되는 적어도 하나의 로봇암(RA) 및 로봇암(RA)이 결합되어 회전되기 위한 회전축을 포함할 수 있다.
구체적으로, 이송모듈(TM)은 제1 웨이퍼(W1)를 이송하도록 구성되는 제1 로봇암(RA1)과, 제2 웨이퍼(W2)를 이송하도록 구성되는 제2 로봇암(RA2)을 포함할 수 있다.
도 4를 참조하면, 제1 로봇암(RA1)은 한 쌍의 제1 포크(F1)를 포함할 수 있다. 한 쌍의 제1 포크(F1)는 제1 웨이퍼(W1)의 저면을 지지하도록 구성될 수 있다.
제2 로봇암(RA2)은 한 쌍의 제2 포크(F2)를 포함할 수 있다. 한 쌍의 제2 포크(F2)는 제2 웨이퍼(W2)의 저면을 지지하도록 구성될 수 있다.
한 쌍의 제1 포크(F1)와, 한 쌍의 제2 포크(F2)는 서로 다른 길이 및 서로 다른 간격 중 적어도 하나를 가질 수 있다.
즉, 한 쌍의 제1 포크(F1)와, 한 쌍의 제2 포크(F2)는 서로 동일한 간격을 가지되 서로 다른 길이를 가지도록 형성되거나, 서로 동일한 길이를 가지되 서로 다른 간격을 가지도록 형성되거나, 서로 다른 길이 및 서로 다른 간격을 가지도록 형성될 수 있다.
그러나, 한 쌍의 제1 포크(F1)와, 한 쌍의 제2 포크(F2)는 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 서로 동일한 길이 및 간격을 가지도록 형성될 수도 있다.
제1 로봇암(RA1)과 제2 로봇암(RA2)은 각각, 길이 조절이 가능하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 제1 로봇암(RA1)과 제2 로봇암(RA2)은 각각, 신축 가능한 접이식 관절 구조로 형성되거나, 제1 로봇암(RA1)과 제2 로봇암(RA2) 각각에 한 쌍의 제1 포크(F1)와, 한 쌍의 제2 포크(F2)를 이동시키는 액추에이터(미도시)가 마련될 수 있다.
또한, 한 쌍의 제1 포크(F1)와, 한 쌍의 제2 포크(F2)는 각각, 제1 로봇암(RA1)과 제2 로봇암(RA2)에 결합될 수도 있다.
이때, 한 쌍의 제1 포크(F1)는 각각 제1 로봇암(RA1)에 결합되어, 평면상에서 서로 평행하거나, 서로 가까워지거나, 서로 멀어질 수 있다. 예를 들어, 한 쌍의 제1 포크(F1)는 상호 평행을 이루는 제1 구조, 상호 인접해지도록 배치되는 제2 구조, 상호 멀어지도록 배치되는 제3 구조 중 어느 하나의 구조를 형성하여 제1 웨이퍼(W1)를 지지할 수 있다.
또한, 한 쌍의 제2 포크(F2)는 각각 제2 로봇암(RA2)에 결합되어, 평면상에서 서로 평행하거나, 서로 가까워지거나, 서로 멀어질 수 있다. 예를 들어, 한 쌍의 제2 포크(F2)는 상호 평행을 이루는 제1 구조, 상호 인접해지도록 배치되는 제2 구조, 상호 멀어지도록 배치되는 제3 구조 중 어느 하나의 구조를 형성하여 제2 웨이퍼(W2)를 지지할 수 있다.
도 5의 (a)를 참조하면, 제1 로봇암(RA1)은 제1 가이드(G1)를 더 포함할 수 있다.
제1 가이드(G1)는 제1 웨이퍼(W1)의 반경방향을 따라 제1 웨이퍼(W1)의 단부를 지지하여, 제1 웨이퍼(W1)의 반경반향으로의 유동을 제한하도록 구성될 수 있다.
제1 가이드(G1)는 제1 웨이퍼(W1)의 측면의 적어도 일부분을 지지하는 원호 형상의 제1 가이드면(S1)을 포함할 수 있다.
제1 가이드면(S1)은 제1 웨이퍼(W1)의 반경에 대응되는 제1 반경을 가질 수 있다.
따라서, 제1 로봇암(RA1)에 로딩된 제1 웨이퍼(W1)는, 한 쌍의 제1 포크(F1)에 저면이 지지되고, 제1 가이드(G1)에 반경방향 측 단부가 지지되어, 축방향 및 반경방향으로의 유동이 완벽히 제한될 수 있다.
도 5의 (b)를 참조하면, 제2 로봇암(RA2)은 제2 가이드(G2)를 더 포함할 수 있다.
제2 가이드(G2)는 제2 웨이퍼(W2)의 반경방향을 따라 제2 웨이퍼(W2)의 단부를 지지하여, 제2 웨이퍼(W2)의 반경반향으로의 유동을 제한하도록 구성될 수 있다.
제2 가이드(G2)는 제2 웨이퍼(W2)의 측면의 적어도 일부분을 지지하는 원호 형상의 제2 가이드면(S2)을 포함할 수 있다.
제2 가이드면(S2)은 제2 웨이퍼(W2)의 반경에 대응되는 제2 반경을 가질 수 있다.
따라서, 제2 로봇암(RA2)에 로딩된 제2 웨이퍼(W2)는, 한 쌍의 제2 포크(F2)에 저면이 지지되고, 제2 가이드(G2)에 반경방향 측 단부가 지지되어, 축방향 및 반경방향으로의 유동이 완벽히 제한될 수 있다.
도 1을 참조하면, 웨이퍼 처리 시스템(1)은 한 쌍의 얼라인 모듈(AM1, AM2)을 더 포함할 수 있다.
한 쌍의 얼라인 모듈(AM1, AM2)은 한 쌍의 카세트 모듈(CM1, CM2)과 이송모듈(TM) 사이에서 서로 다른 종류의 웨이퍼(W1, W2)를 얼라인(align)시키도록 구성될 수 있다.
한 쌍의 얼라인 모듈(AM1, AM2)은 웨이퍼(W1, W2)를 회전시켜 척(C1, C2)에 안착되기 위한 정위치로 얼라인시키는 통상의 얼라인 장치로 구현될 수 있다.
한 쌍의 얼라인 모듈(AM1, AM2)은 제1 얼라인 모듈(AM1)과, 제2 얼라인 모듈(AM2)을 포함할 수 있다.
제1 얼라인 모듈(AM1)은 제1 카세트 모듈(CM1)에 연계되어, 제1 카세트 모듈(CM1)과 이송모듈(TM) 사이에 배치되고, 제1 로봇암(RA1)에 로딩된 제1 웨이퍼(W1)를 얼라인시키도록 구성될 수 있다. 이때, 제1 로봇암(RA1)의 신축 가능한 연장선상에 제1 카세트 모듈(CM1) 및 제1 얼라인 모듈(AM1)이 배치될 수 있다.
제2 얼라인 모듈(AM2)은 제2 카세트 모듈(CM2)에 연계되어, 제2 카세트 모듈(CM2)과 이송모듈(TM) 사이에 배치되고, 제2 로봇암(RA2)에 로딩된 제2 웨이퍼(W2)를 얼라인시키도록 구성될 수 있다. 이때, 제2 로봇암(RA2)의 신축 가능한 연장선상에 제2 카세트 모듈(CM2) 및 제2 얼라인 모듈(AM2)이 배치될 수 있다.
한편, 제1-1 카세트 개폐도어(CD1A)는, 제1 카세트 모듈(CM1)과 제1 얼라인 모듈(AM1) 사이에 배치되거나, 제1 얼라인 모듈(AM1)과 이송모듈(TM) 사이에 배치될 수 있다. 또한, 제2-1 카세트 개폐도어(CD2A)는, 제2 카세트 모듈(CM2)과 제2 얼라인 모듈(AM2) 사이에 배치되거나, 제2 얼라인 모듈(AM2)과 이송모듈(TM) 사이에 배치될 수 있다.
본 실시예에서는 언라인 모듈은 제1 얼라인 모듈(AM1)과, 제2 얼라인 모듈(AM2)로 한정하여 설명하고 있으나, 이는 일 실시예일뿐 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 얼라인 모듈은 적어도 둘 이상의 얼라인 모듈을 포함할 수 있다. 이는 한 쌍의 얼라인 모듈로 표현한 것이 얼라인 모듈의 개수를 한정한 것이 아니며 한 쌍 외에도 얼라인 모듈이 더 추가될 수 있음을 의미한다. 이러한 얼라인 모듈은 카세트 모듈의 개수와 동일할 수 있다.
이처럼 언라인 모듈은 카세트 모듈과 이송모듈 사이에 배치되어 언라인 모듈을 위한 별도의 로봇암이 없이도 프로세스 모듈 및 카세트 모듈을 위한 로봇암을 사용함으로써 웨이퍼 처리 시스템의 크기를 소형화할 수 있다.
이하에서는, 본 발명의 실시예에 따른 웨이퍼 처리 방법(이하 '웨이퍼 처리 방법'이라 함)에 대하여 설명한다.
참고로, 웨이퍼 처리 방법을 설명하기 위한 각 구성에 대해서는 설명의 편의상 웨이퍼 처리 시스템(1)을 설명하면서 사용한 도면부호를 동일하게 사용하고, 동일하거나 중복된 설명은 생략하기로 한다.
도 1 및 도 6을 참조하면, 웨이퍼 처리 시스템(1)은 제1 카세트 모듈(CM1)에 수용된 제1 웨이퍼(W1)를 제1 프로세스 모듈(PM1)로 이송하는 제1 웨이퍼 이송 단계(S10)를 수행할 수 있다.
제1 웨이퍼 이송 단계(S10)는 제1 웨이퍼 공급 단계(S11), 제2 웨이퍼 처리 단계(S12), 제1 웨이퍼 운반 단계(S13) 및 제1 웨이퍼 언로딩 단계(S14)를 포함할 수 있다.
이하 제1 웨이퍼(W1)가 제1 프로세스 모듈(PM1)로 이송되는 과정에 대하여 더 자세히 설명한다.
도 1, 도 7 및 도 8을 참조하면, 웨이퍼 처리 시스템(1)은 제1 카세트 모듈(CM1)에 제1 웨이퍼(W1)를 공급하는 제1 웨이퍼 공급 단계(S11)를 수행할 수 있다.
구체적으로, 제1 웨이퍼 공급 단계(S11)는 도 3의 (a) 및 도 8에 도시된 바와 같이, 제1-1 카세트 개폐도어(CD1A)가 폐쇄된 상태에서 제1-2 카세트 개폐도어(CD1B)를 개방하여 제1 카세트 모듈(CM1)의 내부를 대기압 상태인 외부공간과 연통시키고, 이를 통해 제1 카세트 모듈(CM1)의 내부를 대기압 상태로 형성하는 제1 대기압 형상 단계(S111)를 수행할 수 있다. 제1 카세트 모듈(CM1)의 내부가 대기압 상태로 형성되면, 도 3의 (b) 및 도 8에 도시된 바와 같이, 외부에서 제1 카세트 모듈(CM1)의 내부에 제1 웨이퍼(W1)를 투입하는 제1 웨이퍼 투입 단계(S112)를 수행할 수 있다. 이때, 외부라 함은 웨이퍼 처리 시스템(1)의 외부 또는 반도체 제조 시스템에서 제1 카세트 모듈(CM1)로 제1 웨이퍼(W1)를 공급하기 위한 공급장비일 수 있다. 그리고, 제1 카세트 모듈(CM1)의 내부에 제1 웨이퍼(W1)가 투입되면, 도 3의 (c) 및 도 8에 도시된 바와 같이, 제1-2 카세트 개폐도어(CD1B)를 폐쇄하고, 제1 압력조절장치(PC1)를 가동시켜 제1 카세트 모듈(CM1)의 내부를 진공 상태로 전환하는 제1 진공 형성 단계(S113)를 수행할 수 있다.
다시, 도 1, 도 7 및 도 8을 참조하면, 제1 카세트 모듈(CM1)에 제1 웨이퍼(W1)가 공급되면, 웨이퍼 처리 시스템(1)은 제1 카세트 모듈(CM1)에 수용된 제1 웨이퍼(W1)를 제1 로봇암(RA1)에 로딩하는 제1 웨이퍼 처리 단계(S12)를 수행할 수 있다.
구체적으로, 제1 웨이퍼 처리 단계(S12)는 제1 카세트 모듈(CM1)의 내부가 진공 상태로 전환되면, 웨이퍼 처리 시스템(1)은 도 3의 (d) 및 도 8에 도시된 바와 같이, 제1 카세트 모듈(CM1)을 개방하는 제1 개방 단계(S121)를 수행할 수 있다. 더 정확하게는, 제1 카세트 모듈(CM1)의 내부가 진공 상태로 전환되면, 웨이퍼 처리 시스템(1)은 제1-1 카세트 개폐도어(CD1A)를 개방한다. 그리고, 제1 카세트 모듈(CM1)이 개방되면, 웨이퍼 처리 시스템(1)은 제1 로봇암(RA1)을 제1 카세트 모듈(CM1)의 내부로 진입시켜, 제1 로봇암(RA1)에 제1 카세트 모듈(CM1)에 수용된 제1 웨이퍼(W1)를 로딩하는 제1 로딩 단계(S122)를 수행할 수 있다. 그리고, 제1 로봇암(RA1)에 제1 웨이퍼(W1)가 로딩되면, 웨이퍼 처리 시스템(1)은 도 1 및 도 8에 도시된 바와 같이, 제1 로봇암(RA1)을 제1 카세트 모듈(CM1)의 외부로 이동시키는 제1-1 반출 단계(S123)를 수행할 수 있다. 그리고, 제1 로봇암(RA1)이 제1 카세트 모듈(CM1)의 외부로 이동되면, 웨이퍼 처리 시스템(1)은 제1 카세트 모듈(CM1)을 폐쇄하는 제1 폐쇄 단계(S124)를 수행할 수 있다. 더 정확하게는, 제1 로봇암(RA1)이 제1 카세트 모듈(CM1)의 외부로 이동되면, 웨이퍼 처리 시스템(1)은 제1-1 카세트 개폐도어(CD1A)를 폐쇄한다. 그리고, 제1 카세트 모듈(CM1)이 폐쇄되면, 웨이퍼 처리 시스템(1)은 제1 로봇암(RA1)을 제1 얼라인 모듈(AM1)로 이동시켜 제1 로봇암(RA1)에 로딩된 제1 웨이퍼(W1)를 얼라인(align)하는 제1 얼라인 단계(S125)를 수행할 수 있다. 이를 통해, 제1 웨이퍼(W1)를 회전시켜 제1 웨이퍼 척(C1)의 상면에 안착되기 위한 정위치로 얼라인시킬 수 있다. 그리고, 제1 웨이퍼(W1)가 얼라인되면, 제1 로봇암(RA1)을 제1 얼라인 모듈(AM1)의 외부로 이동시켜, 제1 웨이퍼(W1)를 이송모듈(TM)의 내부에 배치시키는 제1-2 반출 단계(S126)를 수행할 수 있다.
한편, 제1-1 카세트 개폐도어(CD1A)가 제1 얼라인 모듈(AM1)과 이송모듈(TM) 사이에 배치되는 경우 제1 폐쇄 단계(S124)는 제1-2 반출 단계(S126) 이후에 수행될 수 있다.
다시, 도 1, 도 7 및 도 8을 참조하면, 제1 웨이퍼(W1)가 제1 로봇암(RA1)에 로딩되면, 웨이퍼 처리 시스템(1)은 제1 로봇암(RA1)을 이동시켜 제1 웨이퍼(W1)를 제1 프로세스 모듈(PM1)의 내부에 배치시키는 제1 웨이퍼 운반 단계(S13)를 수행할 수 있다.
구체적으로, 제1 웨이퍼 운반 단계(S13)는 제1 로봇암(RA1)에 로딩된 제1 웨이퍼(W1)가 제1 얼라인 모듈(AM1)에서 얼라인된 후, 이송모듈(TM)의 내부에 배치되면, 웨이퍼 처리 시스템(1)은 도 1 및 도 8에 도시된 바와 같이, 제1 로봇암(RA1)을 제1 프로세스 모듈(PM1)의 위치로 회전시켜 제1 웨이퍼(W1)를 제1 프로세스 모듈(PM1)의 전방에 배치시키는 제1-1 운반 단계(S131)를 수행할 수 있다. 그리고, 제1 로봇암(RA1)에 로딩된 제1 웨이퍼(W1)가 제1 프로세스 모듈(PM1)의 전방에 배치되면, 웨이퍼 처리 시스템(1)은 도 2의 (a) 및 도 8에 도시된 바와 같이, 제1 프로세스 모듈(PM1)을 개방하는 제1 프로세스 모듈 개방 단계(S132)를 수행할 수 있다. 더 정확하게는, 제1 로봇암(RA1)에 로딩된 제1 웨이퍼(W1)가 제1 프로세스 모듈(PM1)의 전방에 배치되면, 웨이퍼 처리 시스템(1)은 제1 출입구 개폐도어(ED1)를 작동시켜 제1 출입구(E1)를 개방한다. 그리고, 제1 프로세스 모듈(PM1)이 개방되면, 웨이퍼 처리 시스템(1)은 도 2의 (b) 및 도 8에 도시된 바와 같이, 제1 로봇암(RA1)을 제1 프로세스 모듈(PM1)의 내부로 진입시켜 제1 로봇암(RA1)에 로딩된 제1 웨이퍼(W1)를 제1 프로세스 모듈(PM1)에 배치된 제1 웨이퍼 척(C1)의 상부에 배치시키는 제1-2 운반 단계(S133)를 수행할 수 있다.
다시, 도 1, 도 7 및 도 8을 참조하면, 제1 웨이퍼(W1)가 제1 프로세스 모듈(PM1)의 내부에 배치되면, 웨이퍼 처리 시스템(1)은 제1 로봇암(RA1)에 로딩된 제1 웨이퍼(W1)를 제1 프로세스 모듈(PM1)에 언로딩하는 제1 웨이퍼 언로딩 단계(S14)를 수행할 수 있다.
구체적으로, 제1 웨이퍼 언로딩 단계(S14)는 제1 로봇암(RA1)에 로딩된 제1 웨이퍼(W1)가 제1 웨이퍼 척(C1)의 상부에 배치되면, 웨이퍼 처리 시스템(1)은 도 2의 (c) 및 도 8에 도시된 바와 같이, 제1 로봇암(RA1)에 지지된 제1 웨이퍼(W1)를 제1 프로세스 모듈(PM1)에 마련된 제1 리프트핀(LP1)에 지지되도록 하여 제1 웨이퍼(W1)를 제1 로봇암(RA1)으로부터 이격시키는 제1 웨이퍼 이격 단계(S141)를 수행할 수 있다. 더 정확하게는, 제1 웨이퍼(W1)가 제1 웨이퍼 척(C1)의 상부에 배치되면, 웨이퍼 처리 시스템(1)은 제1 웨이퍼(W1)를 제1 웨이퍼 척(C1)의 상부로 돌출된 복수의 제1 리프트핀(LP1)에 거치시키고, 이를 통해 제1 웨이퍼(W1)를 제1 로봇암(RA1)으로부터 이격시킨다. 그리고, 제1 웨이퍼(W1)와 제1 로봇암(RA1)이 서로 이격되면, 웨이퍼 처리 시스템(1)은 제1 로봇암(RA1)을 제1 프로세스 모듈(PM1)의 외부로 이동시키는 제1 로봇암 복귀 단계(S142)를 수행할 수 있다. 그리고, 제1 로봇암(RA1)이 제1 프로세스 모듈(PM1)의 외부로 이동되면, 웨이퍼 처리 시스템(1)은 제1 프로세스 모듈(PM1)을 폐쇄하는 제1 프로세스 모듈 폐쇄 단계(S143)를 수행할 수 있다. 더 정확하게는, 제1 로봇암(RA1)이 제1 프로세스 모듈(PM1)의 외부로 이동되면, 웨이퍼 처리 시스템(1)은 제1 출입구 개폐도어(ED1)를 작동시켜 제1 출입구(E1)를 폐쇄한다. 그리고, 제1 프로세스 모듈(PM1)이 폐쇄되면, 웨이퍼 처리 시스템(1)은 도 2의 (d) 및 도 8에 도시된 바와 같이, 제1 리프트핀(LP1)에 지지된 제1 웨이퍼(W1)를 하강시켜 제1 프로세스 모듈(PM1)에 배치된 제1 웨이퍼 척(C1)에 제1 웨이퍼(W1)를 안착시키는 제1 웨이퍼 지지 단계(S144)를 수행할 수 있다. 더 정확하게는, 제1 출입구(E1)가 폐쇄되면, 웨이퍼 처리 시스템(1)은 제1 웨이퍼(W1)를 지지하고 있는 제1 리프트핀(LP1)이 제1 웨이퍼 척(C1)에 완전히 수용되도록 제1 리프트핀(LP1)을 하강시켜 제1 웨이퍼(W1)를 제1 웨이퍼 척(C1)의 상면에 안착시킨다.
도 1 및 도 6을 참조하면, 제1 웨이퍼(W1)가 제1 프로세스 모듈(PM1)로 이송되면, 웨이퍼 처리 시스템(1)은 제1 프로세스 모듈(PM1)에서 제1 웨이퍼(W1)를 처리하는 제1 웨이퍼 처리 단계(S20)를 수행할 수 있다.
더 자세하게는, 제1 프로세스 모듈(PM1)이 폐쇄되고, 제1 웨이퍼(W1)가 제1 웨이퍼 척(C1)에 안착되면, 웨이퍼 처리 시스템(1)은 제1 프로세스 모듈(PM1)을 통하여 제1 웨이퍼(W1)를 기설정된 공정에 따라 처리한다. 예를 들어, 제1 프로세스 모듈(PM1)은 제1 웨이퍼(W1)에 식각, 증착, 이온주입 공정 등과 같은 반도체 공정을 수행하도록 구성될 수 있다.
한편, 제1 웨이퍼(W1)가 제1 프로세스 모듈(PM1)에 언로딩되면, 웨이퍼 처리 시스템(1)은 제2 카세트 모듈(CM2)에 수용된 제1 웨이퍼(W1)와 다른 종류의 제2 웨이퍼(W2)를 제1 프로세스 모듈(PM1)과 다른 공정환경을 가진 제2 프로세스 모듈(PM2)로 이송하는 제2 웨이퍼 이송 단계(S30)를 수행할 수 있다.
이때, 제1 웨이퍼(W1)와 제2 웨이퍼(W2)는 서로 다른 직경을 가질 수 있다. 이에, 제1 웨이퍼(W1)를 처리하도록 구성되는 제1 프로세스 모듈(PM1)과, 제2 웨이퍼(W2)를 처리하도록 구성되는 제2 프로세스 모듈(PM2)은 서로 다른 공정환경을 가질 수 있다.
제2 웨이퍼 이송 단계(S30)는 제2 웨이퍼 공급 단계(S31), 제2 웨이퍼 로딩 단계(S32), 제2 웨이퍼 운반 단계(S33) 및 제2 웨이퍼 언로딩 단계(S34)를 포함할 수 있다.
이하 제2 웨이퍼(W2)가 제2 프로세스 모듈(PM2)로 이송되는 과정에 대하여 더 자세히 설명한다.
도 10을 참조하면, 웨이퍼 처리 시스템(1)은 제2 카세트 모듈(CM2)에 제2 웨이퍼(W2)를 공급하는 제2 웨이퍼 공급 단계(S31)를 수행할 수 있다.
구체적으로, 웨이퍼 처리 시스템(1)은 도 3의 (a) 및 도 10에 도시된 바와 같이, 제2-1 카세트 개폐도어(CD2A)가 폐쇄된 상태에서 제2-2 카세트 개폐도어(CD2B)를 개방하여 제2 카세트 모듈(CM2)의 내부를 대기압 상태인 외부공간과 연통시키고, 이를 통해 제2 카세트 모듈(CM2)의 내부를 대기압 상태로 형성하는 제2 대기압 형성 단계(S311)를 수행할 수 있다. 그리고, 제2 카세트 모듈(CM2)의 내부가 대기압 상태로 형성되면, 도 3의 (b) 및 도 10에 도시된 바와 같이, 외부에서 제2 카세트 모듈(CM2)의 내부에 제2 웨이퍼(W2)를 투입하는 제2 웨이퍼 투입 단계(S312)를 수행할 수 있다. 이때, 외부라 함은 웨이퍼 처리 시스템(1)의 외부 또는 반도체 제조 시스템에서 제2 카세트 모듈(CM2)로 제2 웨이퍼(W2)를 공급하기 위한 공급장비일 수 있다. 그리고, 제2 카세트 모듈(CM2)의 내부에 제2 웨이퍼(W2)가 투입되면, 도 3의 (c) 및 도 10에 도시된 바와 같이, 제2-2 카세트 개폐도어(CD2B)를 폐쇄하고, 제2 압력조절장치(PC2)를 가동시켜 제2 카세트 모듈(CM2)의 내부를 진공 상태로 전환하는 제2 진공 형성 단계(S313)를 수행할 수 있다.
다시, 도 1, 도 9 및 도 10를 참조하면, 제2 카세트 모듈(CM2)에 제2 웨이퍼(W2)가 공급되고, 제1 웨이퍼(W1)가 제1 프로세스 모듈(PM1)에 언로딩되면, 웨이퍼 처리 시스템(1)은 제2 카세트 모듈(CM2)에 수용된 제2 웨이퍼(W2)를 제2 로봇암(RA2)에 로딩하는 제2 웨이퍼 로딩 단계(S32)를 수행할 수 있다.
구체적으로, 제2 웨이퍼 로딩 단계(S32)는 제1 프로세스 모듈(PM1)이 폐쇄되면, 웨이퍼 처리 시스템(1)은 도 3의 (d) 및 도 10에 도시된 바와 같이, 제2 카세트 모듈(CM2)을 개방하는 제2 개방 단계(S321)를 수행할 수 있다. 더 정확하게는, 제2 카세트 모듈(CM2)의 내부가 진공 상태로 전환되고, 제1 웨이퍼(W1)가 제1 프로세스 모듈(PM1)에 언로딩된 후, 제1 프로세스 모듈(PM1)이 폐쇄되면, 웨이퍼 처리 시스템(1)은 제2-1 카세트 개폐도어(CD2A)를 개방한다. 그리고, 제2 카세트 모듈(CM2)이 개방되면, 웨이퍼 처리 시스템(1)은 제2 로봇암(RA2)을 제2 카세트 모듈(CM2)의 내부로 진입시켜, 제2 로봇암(RA2)에 제2 카세트 모듈(CM2)에 수용된 제2 웨이퍼(W2)를 로딩하는 제2 로딩 단계(S322)를 수행할 수 있다. 그리고, 제2 로봇암(RA2)에 제2 웨이퍼(W2)가 로딩되면, 웨이퍼 처리 시스템(1)은 도 1 및 도 10에 도시된 바와 같이, 제2 로봇암(RA2)을 제2 카세트 모듈(CM2)의 외부로 이동시키는 제2-1 반출 단계(S323)를 수행할 수 있다. 그리고, 제2 로봇암(RA2)이 제2 카세트 모듈(CM2)의 외부로 이동되면, 웨이퍼 처리 시스템(1)은 제2 카세트 모듈(CM2)을 폐쇄하는 제2 폐쇄 단계(S324)를 수행할 수 있다. 더 정확하게는, 제2 로봇암(RA2)이 제2 카세트 모듈(CM2)의 외부로 이동되면, 웨이퍼 처리 시스템(1)은 제2-1 카세트 개폐도어(CD2A)를 폐쇄한다. 그리고, 제2 카세트 모듈(CM2)이 폐쇄되면, 웨이퍼 처리 시스템(1)은 제2 로봇암(RA2)을 제2 얼라인 모듈(AM2)로 이동시켜 제2 로봇암(RA2)에 로딩된 제2 웨이퍼(W2)를 얼라인하는 제2 얼라인 단계(S325)를 수행할 수 있다. 이를 통해, 제2 웨이퍼(W2)를 회전시켜 제2 웨이퍼 척(C2)의 상면에 안착되기 위한 정위치로 얼라인시킬 수 있다. 그리고, 제2 웨이퍼(W2)가 얼라인되면, 제2 로봇암(RA2)을 제2 얼라인 모듈(AM2)의 외부로 이동시켜, 제2 웨이퍼(W2)를 이송모듈(TM)의 내부에 배치시키는 제2-2 반출 단계(S326)를 수행할 수 있다.
한편, 제2-1 카세트 개폐도어(CD2A)가 제2 얼라인 모듈(AM2)과 이송모듈(TM) 사이에 배치되는 경우 제2 폐쇄 단계(S324)는 제2-2 반출 단계(S326) 이후에 수행될 수 있다.
다시, 도 1, 도 9 및 도 10을 참조하면, 제2 웨이퍼(W2)가 제2 로봇암(RA2)에 로딩되면, 웨이퍼 처리 시스템(1)은 제2 로봇암(RA2)을 이동시켜 제2 웨이퍼(W2)를 제2 프로세스 모듈(PM2)의 내부에 배치시키는 제2 웨이퍼 운반 단계(S33)를 수행할 수 있다.
구체적으로, 제2 웨이퍼 운반 단계(S33)는 제2 로봇암(RA2)에 로딩된 제2 웨이퍼(W2)가 제2 얼라인 모듈(AM2)에서 얼라인된 후, 이송모듈(TM)의 내부에 배치되면, 웨이퍼 처리 시스템(1)은 도 1 및 도 10에 도시된 바와 같이, 제2 로봇암(RA2)을 제2 프로세스 모듈(PM2)의 위치로 회전시켜 제2 웨이퍼(W2)를 제2 프로세스 모듈(PM2)의 전방에 배치시키는 제2-1 운반 단계(S331)를 수행할 수 있다. 그리고, 제2 로봇암(RA2)에 로딩된 제2 웨이퍼(W2)가 제2 프로세스 모듈(PM2)의 전방에 배치되면, 웨이퍼 처리 시스템(1)은 도 2의 (a) 및 도 10에 도시된 바와 같이, 제2 프로세스 모듈(PM2)을 개방하는 제2 프로세스 모듈 개방 단계(S332)를 수행할 수 있다. 더 정확하게는, 제2 로봇암(RA2)에 로딩된 제2 웨이퍼(W2)가 제2 프로세스 모듈(PM2)의 전방에 배치되면, 웨이퍼 처리 시스템(1)은 제2 출입구 개폐도어(ED2)를 작동시켜 제2 출입구(E2)를 개방한다. 그리고, 제2 프로세스 모듈(PM2)이 개방되면, 웨이퍼 처리 시스템(1)은 도 2의 (b) 및 도 10에 도시된 바와 같이, 제2 로봇암(RA2)을 제2 프로세스 모듈(PM2)의 내부로 진입시켜 제2 로봇암(RA2)에 로딩된 제2 웨이퍼(W2)를 제2 프로세스 모듈(PM2)에 배치된 제2 웨이퍼 척(C2)의 상부에 배치시키는 제2-2 운반 단계(S333)를 수행할 수 있다.
다시, 도 1, 도 9 및 도 10을 참조하면, 제2 웨이퍼(W2)가 제2 프로세스 모듈(PM2)의 내부에 배치되면, 웨이퍼 처리 시스템(1)은 제2 로봇암(RA2)에 로딩된 제2 웨이퍼(W2)를 제2 프로세스 모듈(PM2)에 언로딩하는 제2 웨이퍼 언로딩 단계(S34)를 수행할 수 있다.
구체적으로, 제2 로봇암(RA2)에 로딩된 제2 웨이퍼(W2)가 제2 웨이퍼 척(C2)의 상부에 배치되면, 웨이퍼 처리 시스템(1)은 도 2의 (c) 및 도 10에 도시된 바와 같이, 제2 로봇암(RA2)에 지지된 제2 웨이퍼(W2)를 제2 프로세스 모듈(PM2)에 마련된 제2 리프트핀(LP2)에 지지되도록 하여 제2 웨이퍼(W2)를 제2 로봇암(RA2)으로부터 이격시키는 제2 웨이퍼 이격 단계(S341)를 수행할 수 있다. 더 정확하게는, 제2 웨이퍼(W2)가 제2 웨이퍼 척(C2)의 상부에 배치되면, 웨이퍼 처리 시스템(1)은 제2 웨이퍼(W2)를 제2 웨이퍼 척(C2)의 상부로 돌출된 복수의 제2 리프트핀(LP2)에 거치시키고, 이를 통해 제2 웨이퍼(W2)를 제2 로봇암(RA2)으로부터 이격시킨다. 그리고, 제2 웨이퍼(W2)와 제2 로봇암(RA2)이 서로 이격되면, 웨이퍼 처리 시스템(1)은 제2 로봇암(RA2)을 제2 프로세스 모듈(PM2)의 외부로 이동시키는 제2 로봇암 복귀 단계(S342)를 수행할 수 있다. 그리고, 제2 로봇암(RA2)이 제2 프로세스 모듈(PM2)의 외부로 이동되면, 웨이퍼 처리 시스템(1)은 제2 프로세스 모듈(PM2)을 폐쇄하는 제2 프로세스 모듈 폐쇄 단계(S343)를 수행할 수 있다. 더 정확하게는, 제2 로봇암(RA2)이 제2 프로세스 모듈(PM2)의 외부로 이동되면, 웨이퍼 처리 시스템(1)은 제2 출입구 개폐도어(ED2)를 작동시켜 제2 출입구(E2)를 폐쇄한다. 그리고, 제2 프로세스 모듈(PM2)이 폐쇄되면, 웨이퍼 처리 시스템(1)은 도 2의 (d) 및 도 10에 도시된 바와 같이, 제2 리프트핀(LP2)에 지지된 제2 웨이퍼(W2)를 하강시켜 제2 프로세스 모듈(PM2)에 배치된 제2 웨이퍼 척(C2)에 제2 웨이퍼(W2)를 안착시키는 제2 웨이퍼 지지 단계(S344)를 수행할 수 있다. 더 정확하게는, 제2 출입구(E2)가 폐쇄되면, 웨이퍼 처리 시스템(1)은 제2 웨이퍼(W2)를 지지하고 있는 제2 리프트핀(LP2)이 제2 웨이퍼 척(C2)에 완전히 수용되도록 제2 리프트핀(LP2)을 하강시켜 제2 웨이퍼(W2)를 제2 웨이퍼 척(C2)의 상면에 안착시킨다.
도 1 및 도 6을 참조하면, 제2 웨이퍼(W2)가 제2 프로세스 모듈(PM2)로 이송되면, 웨이퍼 처리 시스템(1)은 제2 프로세스 모듈(PM2)에서 제2 웨이퍼(W2)를 처리하는 제2 웨이퍼 처리 단계(S40)를 수행할 수 있다.
더 자세하게는, 제2 프로세스 모듈(PM2)이 폐쇄되고, 제2 웨이퍼(W2)가 제2 웨이퍼 척(C2)에 안착되면, 웨이퍼 처리 시스템(1)은 제2 프로세스 모듈(PM2)을 통하여 제2 웨이퍼(W2)를 기설정된 공정에 따라 처리한다. 예를 들어, 제2 프로세스 모듈(PM2)은 제2 웨이퍼(W2)에 식각, 증착, 이온주입 공정 등과 같은 반도체 공정을 수행하도록 구성될 수 있다. 이때, 제2 웨이퍼 처리 단계(S40)의 일부는 제1 웨이퍼 처리 단계(S20)와 동시에 수행될 수 있다. 예를 들어, 제1 웨이퍼 처리 단계(S20)가 수행되는 동안에 제2 웨이퍼 처리 단계(S40)가 시작 또는/및 종료될 수 있다.
한편, 제1 웨이퍼 처리 단계(S20) 이후 제1 웨이퍼(W1)의 처리가 완료되면, 앞서 설명한 제1 웨이퍼 이송 단계(S10)가 역순으로 진행되며 제1 카세트 모듈(CM1)로 제1 웨이퍼(W1)가 이송되어 제1 웨이퍼(W1)가 외부로 방출될 수 있다.
또한, 제2 웨이퍼 처리 단계(S40) 이후 제2 웨이퍼(W2)의 처리가 완료되면, 앞서 설명한 제2 웨이퍼 이송 단계(S30)가 역순으로 진행되며 제2 카세트 모듈(CM2)로 제2 웨이퍼(W2)가 이송되어 제2 웨이퍼(W2)가 외부로 방출될 수 있다.
한편, 제2 웨이퍼 이송 단계(S30)는 제1 웨이퍼 이송 단계(S10)와 순서가 겹치지 않도록 제1 웨이퍼 이송 단계(S10)의 진행 또는 역순으로 진행이 시작되기 전 또는 종료된 후에 진행될 수 있다.
또한, 제2 웨이퍼 이송 단계(S30)의 진행 또는 역순으로 진행은 제1 웨이퍼 처리 단계(S20) 이후 제1 웨이퍼(W1)의 처리가 진행중인지 여부를 식별함으로써 진행될 수 있다. 즉, 제1 웨이퍼(W1)의 처리가 진행중인 경우 제2 웨이퍼 이송 단계(S30)가 진행될 수 있다.
한편, 저장매체에 저장된 제1 웨이퍼(W1)의 처리가 진행중인지 여부의 식별 정보 및 제2 웨이퍼(W2)의 처리가 진행중인지 여부의 식별 정보를 기초로 제1 웨이퍼 이송 단계(S10) 및 제2 웨이퍼 이송 단계(S30)가 제어될 수 있다.
이처럼 본 발명의 실시예에 따르면, 서로 다른 공정환경을 가지는 복수의 프로세스 모듈 및 복수의 카세트 모듈을 구비하여 서로 다른 종류의 웨이퍼(W1, W2)를 동시에 처리 가능하므로, 다양한 종류의 웨이퍼를 복합적으로 생산가능함은 물론, 작업시간을 절감하고, 작업효율 및 생산성을 극대화할 수 있다.
이상, 바람직한 실시예를 통하여 본 발명에 관하여 상세히 설명하였으나, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니며, 청구범위 내에서 다양하게 실시될 수 있다.
1 : 웨이퍼 처리 시스템 PM1 : 제1 프로세스 모듈
E1 : 제1 출입구 ED1 : 제1 출입구 개폐도어
C1 : 제1 웨이퍼 척 LP1 : 제1 리프트핀
PM2 : 제2 프로세스 모듈 E2 : 제2 출입구
ED2 : 제2 출입구 개폐도어 C2 : 제2 웨이퍼 척
LP2 : 제2 리프트핀 CM1 : 제1 카세트 모듈
CD1A : 제1-1 카세트 개폐도어 CD1B : 제1-2 카세트 개폐도어
PC1 : 제1 압력조절장치 CM2 : 제2 카세트 모듈
CD2A : 제2-1 카세트 개폐도어 CD2B : 제2-2 카세트 개폐도어
PC2 : 제2 압력조절장치 TM : 이송모듈
RA : 로봇암 RA1 : 제1 로봇암
F1 : 제1 포크 G1 : 제1 가이드
S1 : 제1 가이드면 RA2 : 제2 로봇암
F2 : 제2 포크 G2 : 제2 가이드
S2 : 제2 가이드면 AM1 : 제1 얼라인 모듈
AM2 : 제2 얼라인 모듈 W1 : 제1 웨이퍼
W2 : 제2 웨이퍼

Claims (23)

  1. 서로 다른 종류의 웨이퍼를 처리하도록 구성되는 한 쌍의 프로세스 모듈;
    상기 서로 다른 종류의 웨이퍼가 수용되도록 구성되는 한 쌍의 카세트 모듈; 및
    상기 한 쌍의 프로세스 모듈과 상기 한 쌍의 카세트 모듈 사이에서 상기 서로 다른 종류의 웨이퍼를 각각 이송하도록 구성되는 이송모듈; 을 포함하고,
    상기 이송 모듈은 회전 가능하게 구성되는 적어도 하나의 로봇암; 을 포함하며,
    상기 한 쌍의 프로세스 모듈은 각각 상기 이송모듈을 중심으로 상기 한 쌍의 카세트 모듈 각각에 대향 배치되는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 처리 시스템.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 한 쌍의 프로세스 모듈은,
    상기 로봇암의 회전 방향을 따라 제1 위치에 배치되고, 제1 웨이퍼를 처리하도록 구성되는 제1 프로세스 모듈; 및
    상기 로봇암의 회전 방향을 따라 상기 제1 위치와 다른 제2 위치에 배치되고, 상기 제1 웨이퍼와 다른 종류의 제2 웨이퍼를 처리하도록 구성되는 제2 프로세스 모듈; 을 포함하는,
    웨이퍼 처리 시스템.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 한 쌍의 카세트 모듈은,
    상기 로봇암의 회전 방향을 따라 상기 제2 위치와 다른 제3 위치에 배치되고, 상기 제1 웨이퍼가 수용되는 제1 카세트 모듈; 및
    상기 로봇암의 회전 방향을 따라 상기 제3 위치와 다른 제4 위치에 배치되고, 상기 제2 웨이퍼가 수용되는 제2 카세트 모듈; 을 포함하는,
    웨이퍼 처리 시스템.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 제1 프로세스 모듈 및 상기 제2 프로세스 모듈은 상기 로봇암의 회전 방향을 따라 상기 제1 카세트 모듈과 상기 제2 카세트 모듈 사이에 배치되는 것을 특징으로 하는,
    웨이퍼 처리 시스템.
  5. 삭제
  6. 청구항 2에 있어서,
    상기 제1 웨이퍼와 상기 제2 웨이퍼는 서로 다른 직경을 가지는 것을 특징으로 하는,
    웨이퍼 처리 시스템.
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 한 쌍의 카세트 모듈과 상기 이송모듈 사이에서 상기 서로 다른 종류의 웨이퍼를 얼라인시키도록 구성되는 한 쌍의 얼라인 모듈; 을 더 포함하는,
    웨이퍼 처리 시스템.
  8. 제1 웨이퍼를 저장하는 제1 카세트 모듈;
    상기 제1 카세트 모듈로 부터 이송된 상기 제1 웨이퍼를 처리하는 제1 프로세스 모듈;
    상기 제1 웨이퍼와 다른 종류의 제2 웨이퍼를 저장하는 제2 카세트 모듈;
    상기 제2 카세트 모듈로 부터 이송된 상기 제2 웨이퍼를 처리하는 제2 프로세스 모듈; 및
    상기 제1 웨이퍼를 이송하도록 구성되는 제1 로봇암과, 상기 제2 웨이퍼를 이송하도록 구성되는 제2 로봇암을 가지는 이송모듈; 을 포함하고,
    상기 제1 프로세스 모듈은 상기 이송모듈을 중심으로 상기 제1 카세트 모듈에 대향 배치되고, 상기 제2 프로세스 모듈은 상기 이송모듈을 중심으로 상기 제2 카세트 모듈에 대향 배치되는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 처리 시스템.
  9. 청구항 8에 있어서,
    상기 제1 웨이퍼와 상기 제2 웨이퍼는 서로 다른 직경을 가지는 것을 특징으로 하는,
    웨이퍼 처리 시스템.
  10. 청구항 8에 있어서,
    상기 제1 로봇암은,
    상기 제1 웨이퍼의 저면을 지지하도록 구성되는 한 쌍의 제1 포크; 를 포함하고,
    상기 제2 로봇암은,
    상기 제2 웨이퍼의 저면을 지지하도록 구성되는 한 쌍의 제2 포크; 를 포함하며,
    상기 한 쌍의 제1 포크와, 상기 한 쌍의 제2 포크는 서로 다른 길이 및 서로 다른 간격 중 적어도 하나를 가지는 것을 특징으로 하는,
    웨이퍼 처리 시스템.
  11. 청구항 10에 있어서,
    상기 제1 로봇암은,
    상기 제1 웨이퍼의 반경방향을 따라 상기 제1 웨이퍼의 단부를 지지하고, 제1 반경을 가지는 원호 형상의 제1 가이드면을 포함하는 제1 가이드; 를 더 포함하고,
    상기 제2 로봇암은,
    상기 제2 웨이퍼의 반경방향을 따라 상기 제2 웨이퍼의 단부를 지지하고, 상기 제1 반경보다 큰 제2 반경을 가지는 원호 형상의 제2 가이드면을 포함하는 제2 가이드; 를 더 포함하는,
    웨이퍼 처리 시스템.
  12. 서로 다른 종류의 웨이퍼를 각각 이송하도록 구성되며, 회전 가능하게 구성되는 한 쌍의 로봇암을 포함하는 이송모듈을 통해 제1 카세트 모듈에 수용된 제1 웨이퍼를 제1 프로세스 모듈로 이송하는 제1 웨이퍼 이송 단계;
    상기 제1 프로세스 모듈에서 상기 제1 웨이퍼를 처리하는 제1 웨이퍼 처리 단계;
    상기 이송모듈을 통해 제2 카세트 모듈에 수용된 상기 제1 웨이퍼와 다른 종류의 제2 웨이퍼를 상기 제1 프로세스 모듈과 다른 공정환경을 가진 제2 프로세스 모듈로 이송하는 제2 웨이퍼 이송 단계; 및
    상기 제2 프로세스 모듈에서 상기 제2 웨이퍼를 처리하는 제2 웨이퍼 처리단계; 를 포함하고,
    상기 제1 프로세스 모듈은 상기 이송모듈을 중심으로 상기 제1 카세트 모듈에 대향 배치되고, 상기 제2 프로세스 모듈은 상기 이송모듈을 중심으로 상기 제2 카세트 모듈에 대향 배치되는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 처리 방법.
  13. 청구항 12에 있어서,
    상기 제1 웨이퍼와 상기 제2 웨이퍼는 서로 다른 직경을 가지는 것을 특징으로 하는,
    웨이퍼 처리 방법.
  14. 청구항 12에 있어서,
    상기 제1 웨이퍼 이송 단계는,
    상기 제1 카세트 모듈에 상기 제1 웨이퍼를 공급하는 제1 웨이퍼 공급 단계;
    상기 제1 카세트 모듈에 수용된 상기 제1 웨이퍼를 제1 로봇암에 로딩하는 제1 웨이퍼 로딩 단계;
    상기 제1 로봇암을 이동시켜 상기 제1 웨이퍼를 상기 제1 프로세스 모듈의 내부에 배치시키는 제1 웨이퍼 운반 단계; 및
    상기 제1 로봇암에 로딩된 상기 제1 웨이퍼를 상기 제1 프로세스 모듈에 언로딩하는 제1 웨이퍼 언로딩 단계; 를 포함하는,
    웨이퍼 처리 방법.
  15. 청구항 14에 있어서,
    상기 제1 웨이퍼 공급 단계는,
    상기 제1 카세트 모듈의 내부를 대기압 상태로 형성하는 제1 대기압 형성 단계;
    상기 제1 카세트 모듈의 내부에 상기 제1 웨이퍼들을 투입하는 제1 웨이퍼 투입 단계; 및
    상기 제1 카세트 모듈의 내부를 진공 상태로 전환하는 제1 진공 형성 단계; 를 포함하는,
    웨이퍼 처리 방법.
  16. 청구항 14에 있어서,
    상기 제1 웨이퍼 로딩 단계는,
    상기 제1 카세트 모듈을 개방하는 제1 개방 단계;
    상기 제1 로봇암을 상기 제1 카세트 모듈로 진입시켜 상기 제1 로봇암에 상기 제1 카세트 모듈에 수용된 상기 제1 웨이퍼를 로딩하는 제1 로딩 단계;
    상기 제1 로봇암을 상기 제1 카세트 모듈의 외부로 이동시키는 제1-1 반출 단계;
    상기 제1 카세트 모듈을 폐쇄하는 제1 폐쇄 단계;
    상기 제1 로봇암을 제1 얼라인 모듈로 이동시켜 상기 제1 로봇암에 로딩된 상기 제1 웨이퍼를 얼라인하는 제1 얼라인 단계; 및
    상기 제1 로봇암을 상기 제1 얼라인 모듈의 외부로 이동시키는 제1-2 반출 단계; 를 포함하는,
    웨이퍼 처리 방법.
  17. 청구항 14에 있어서,
    상기 제1 웨이퍼 운반 단계는,
    상기 제1 로봇암을 상기 제1 프로세스 모듈의 위치로 회전시켜 상기 제1 웨이퍼를 상기 제1 프로세스 모듈의 전방에 배치시키는 제1-1 운반 단계;
    상기 제1 프로세스 모듈을 개방하는 제1 프로세스 모듈 개방 단계; 및
    상기 제1 로봇암을 상기 제1 프로세스 모듈의 내부로 진입시켜 상기 제1 웨이퍼를 상기 제1 프로세스 모듈에 배치된 제1 웨이퍼 척의 상부에 배치시키는 제1-2 운반 단계; 를 포함하는,
    웨이퍼 처리 방법.
  18. 청구항 14에 있어서,
    상기 제1 웨이퍼 언로딩 단계는,
    상기 제1 로봇암에 지지된 상기 제1 웨이퍼를 상기 제1 프로세스 모듈에 마련된 제1 리프트핀에 지지되도록 하여 상기 제1 로봇암으로부터 이격시키는 제1 웨이퍼 이격 단계;
    상기 제1 로봇암을 상기 제1 프로세스 모듈의 외부로 이동시키는 제1 로봇암 복귀 단계;
    상기 제1 프로세스 모듈을 폐쇄하는 제1 프로세스 모듈 폐쇄 단계; 및
    상기 제1 리프트핀에 지지된 상기 제1 웨이퍼를 하강시켜 상기 제1 프로세스 모듈에 배치된 제1 웨이퍼 척에 상기 제1 웨이퍼를 안착시키는 제1 웨이퍼 지지 단계; 를 포함하는,
    웨이퍼 처리 방법.
  19. 청구항 14에 있어서,
    상기 제2 웨이퍼 이송 단계는,
    상기 제2 카세트 모듈에 상기 제2 웨이퍼를 공급하는 제2 웨이퍼 공급 단계;
    상기 제1 웨이퍼가 상기 제1 프로세스 모듈에 언로딩되면, 상기 제2 카세트 모듈에 수용된 상기 제2 웨이퍼를 제2 로봇암에 로딩하는 제2 웨이퍼 로딩 단계;
    상기 제2 로봇암을 이동시켜 상기 제2 웨이퍼를 상기 제2 프로세스 모듈의 내부에 배치시키는 제2 웨이퍼 운반 단계; 및
    상기 제2 로봇암에 로딩된 상기 제2 웨이퍼를 상기 제2 프로세스 모듈에 언로딩하는 제2 웨이퍼 언로딩 단계; 를 포함하는,
    웨이퍼 처리 방법.
  20. 청구항 19에 있어서,
    상기 제2 웨이퍼 공급 단계는,
    상기 제2 카세트 모듈의 내부를 대기압 상태로 형성하는 제2 대기압 형성 단계;
    상기 제2 카세트 모듈의 내부에 상기 제2 웨이퍼들을 투입하는 제2 웨이퍼 투입 단계; 및
    상기 제2 카세트 모듈의 내부를 진공 상태로 전환하는 제2 진공 형성 단계; 를 포함하는,
    웨이퍼 처리 방법.
  21. 청구항 19에 있어서,
    상기 제2 웨이퍼 로딩 단계는,
    상기 제1 프로세스 모듈이 폐쇄되면, 상기 제2 카세트 모듈을 개방하는 제2 개방 단계;
    상기 제2 로봇암을 상기 제2 카세트 모듈로 진입시켜 상기 제2 로봇암에 상기 제2 카세트 모듈에 수용된 상기 제2 웨이퍼를 로딩하는 제2 로딩 단계;
    상기 제2 로봇암을 상기 제2 카세트 모듈의 외부로 이동시키는 제2-1 반출 단계;
    상기 제2 카세트 모듈을 폐쇄하는 제2 폐쇄 단계;
    상기 제2 로봇암을 제2 얼라인 모듈로 이동시켜 상기 제2 로봇암에 로딩된 상기 제2 웨이퍼를 얼라인하는 제2 얼라인 단계; 및
    상기 제2 로봇암을 상기 제2 얼라인 모듈의 외부로 이동시키는 제2-2 반출 단계; 를 포함하는,
    웨이퍼 처리 방법.
  22. 청구항 19에 있어서,
    상기 제2 웨이퍼 운반 단계는,
    상기 제2 로봇암을 상기 제2 프로세스 모듈의 위치로 회전시켜 상기 제2 웨이퍼를 상기 제2 프로세스 모듈의 전방에 배치시키는 제2-1 운반 단계;
    상기 제2 프로세스 모듈을 개방하는 제2 프로세스 모듈 개방 단계; 및
    상기 제2 로봇암을 상기 제2 프로세스 모듈의 내부로 진입시켜 상기 제2 웨이퍼를 상기 제2 프로세스 모듈에 배치된 제2 웨이퍼 척의 상부에 배치시키는 제2-2 운반 단계; 를 포함하는,
    웨이퍼 처리 방법.
  23. 청구항 19에 있어서,
    상기 제2 웨이퍼 언로딩 단계는,
    상기 제2 로봇암에 지지된 상기 제2 웨이퍼를 상기 제2 프로세스 모듈에 마련된 제2 리프트핀에 지지되도록 하여 상기 제2 로봇암으로부터 이격시키는 제2 웨이퍼 이격 단계;
    상기 제2 로봇암을 상기 제2 프로세스 모듈의 외부로 이동시키는 제2 로봇암 복귀 단계;
    상기 제2 프로세스 모듈을 폐쇄하는 제2 프로세스 모듈 폐쇄 단계; 및
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    웨이퍼 처리 방법.
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