KR20030080355A

KR20030080355A - 기판 정렬 시스템 및 그 정렬 방법

Info

Publication number: KR20030080355A
Application number: KR1020020018939A
Authority: KR
Inventors: 방인호
Original assignee: 한국디엔에스 주식회사
Priority date: 2002-04-08
Filing date: 2002-04-08
Publication date: 2003-10-17
Also published as: KR100459335B1

Abstract

본 발명은 기판 정렬 시스템 및 정렬 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 기판들을 습식 세정 및 습식 식각을 하기 위해 각 처리조로 보내어지기 전에, 기판의 연마면이 서로 마주보도록 기판의 위치를 정렬시키기 위한 기판 정렬 시스템에 관한 것이다. 본 발명의 기판 정렬 시스템은 캐리어에/로부터 복수의 기판들을 일괄적으로 로딩/언로딩하기 위한 반송 장치, 반송장치로부터 기판들을 넘겨받고, 이 기판들을 수평 또는 수직 상태로 위치를 전환시키기 위한 장치 및 수평 상태로 전환된 복수의 기판들을 반전시키기 위한 장치를 갖는다. 여기서, 위치 전환 장치는 동일 피치간격으로 제1그룹을 이루는 기판들이 수납되는 제1수납부와, 제1수납부에 수납되는 제1그룹의 기판들과는 서로 중첩되지 않도록 배치되는 그리고 상기 피치 간격으로 제2그룹을 이루는 기판들이 수납되는 제2수납부를 갖는 카세트와, 상기 카세트를 회전시키기 위한 회전부재를 갖는다.

Description

기판 정렬 시스템 및 그 정렬 방법{METHOD AND SYSTEM FOR WAFER ARRAY}

본 발명은 기판 정렬 시스템 및 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 기판들을 습식 세정 및 습식 식각을 하기 위해 각 처리조로 보내어질 때 기판의 연마면이 서로 마주보도록 기판의 위치를 정렬시키기 위한 기판 정렬 시스템 및 정렬방법에 관한 것이다.

예컨대, 반도체 디바이스의 제조 공정으로서는, 기판으로서의 반도체 웨이퍼(이하, "기판"라고 함)를 소정의 약액이나 순수한 물 등의 세정액에 의해서 세정하고, 기판의 표면에 부착한 파티클, 유기오염물, 금속불순물 등의 콘터미네이션(contamination) 을 제거하는 세정 시스템이 사용되고 있다. 그 중에서도 웨트(습식)형의 세정 시스템은 기판에 부착한 파티클을 효과적으로 제거할 수 있고, 게다가 배치(batch)처리에 의한 세정이 가능하기 때문에, 널리 보급되고 있다.

종래 상기 습식 세정시스템은 반입부, 세정처리부, 반출부로 구성되어 있다. 상기의 반입부는 소정 매수의 기판, 예를 들면 25매의 기판을 수직 상태로 수납한캐리어를 수취(receive)하기 위한 캐리어 재치대, 기판을 캐리어 단위로 납입하는 로드(load)기구, 이 로드기구에 의해 로드된, 예를 들면 캐리어 2개분의 50매의 기판을 정렬시키는 정렬부로 형성되어 있다.

상기 세정시스템의 반입부에 있어서는 상기 캐리어 재치대상에 반입된 캐리어가 위치결정된 후, 예를 들면 이송장치에 의해 이송된다. 그리고, 수직상태로 캐리어에 수납된 기판들은 로드기구에 의해서, 캐리어내에서 상방으로 밀어 올려져 취출된다. 그 후, 기판은 정렬부에 이송된다. 이렇게 해서 캐리어내에서 취출된, 예를 들면 50매의 기판이 정렬부에 병렬로 정렬된 자세로 대기한 상태로 된다. 그리고, 정렬부에 대기하고 있는 기판은 기판 척에 의해 일괄 보지되고, 세정처리부로 반송된다.

그런데, 캐리어 내에는 각 기판의 표면이 전부 동일한 방향으로 향하도록 복수 매의 기판이 소정의 간격을 갖고 평행하게 수직 배열된 상태로 수납되어 있다. 즉, 복수 매의 기판은 서로 인접하는 기판 끼리의 표면과 이면이 각각 마주보도록 하여 배열되어 있다. 이와 같이 해서, 캐리어 내에 수직하게 수납된 복수 매의 기판은 전부 앞쪽방향으로 표면을 향하게 한 상태로, 예를 들면 반송로봇 등에 의해 캐리어 채로 세정시스템 내에 반송된다. 따라서, 각 조내에 있어서도, 각 기판은 모두 그 표면이 동일방향으로 향해진 채로 세정되는 것이 일반적이다.

여기서, 기판의 이면은 표면(연마면)에 비해 거친 면으로 되어 있다. 그리고, 기판의 이면은 표면에 비교해서 파티클의 부착이 비교적 많다. 하지만, 상기와 같이, 각 기판은 그 표면이 인접하는 기판의 이면에 마주한 상태로 세정되기 때문에, 세정 중이나 세정조로의 투입 시 등에 기판의 이면에서 떨어져나간 파티클이 인접하는 기판의 표면에 전사해버리는 것(기판의 이면에 부착되어 있던 파티클이 처리액 내를 부유해서 인접한 기판의 표면에 재부착되어 버리는 것)이 많았다. 이와 같이, 기판의 표면이 파티클로 오염되면, 그 만큼 원료에 대한 제품 비율의 저하로 이어져 버린다.

또한, 기존의 습식 세정 시스템에서는 기판들이 수직하게 수납된 캐리어로부터 기판들이 상방으로 밀어올려진 후 기판 척에 의해 일괄 보지되고, 세정처리부로 반송되는 기판 정렬 시스템이 사용되고 있다. 이러한 기판 정렬 시스템을 갖는 습식 세정 시스템에서는 기판이 수평으로 수납되어 운반 및 보관되는 프론트 오픈 유니파이드 포드(Front Open Unified Pod: FOUP) 캐리어를 사용할 수 없다는 단점이 있으며, 이 FOUP 캐리어를 사용하기 위해서는, 상기 기판 정렬 시스템에서 상기 FOUP 캐리어로부터 수평상태로 보관중인 기판들을 인출하여 수직 상태로 전환해주는 별도의 장치가 필수적이다.

본 발명은 이와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 그 목적은 기판 이면에 묻은 오염원으로부터 기판 표면의 오염을 방지하도록 이웃하는 기판들이 서로 마주보도록 면대면 정렬을 위한 새로운 형태의 기판 정렬 시스템 및 정렬방법을 제공하는데 있다.

본 발명의 다른 목적은 기판들이 수평하게 보관되는 FOUP 캐리어로부터 기판들을 인출하여 수직 상태로 정렬시킬 수 있는 새로운 형태의 기판 정렬 시스템 및정렬 방법을 제공하는데 있다.

본 발명의 다른 목적은 대량의 기판들을 동시에 이송할 수 있도록 기판들을 정렬하는 새로운 형태의 기판 정렬 시스템 및 정렬 방법을 제공하는데 있다.

본 발명의 다른 목적은 기판 정렬에 따른 작업 공간을 보다 콤팩트(compact)하고 심플(simple)화 할 수 있는 그리고 정렬에 따른 작업 시간을 최소화할 수 있는 새로운 형태의 기판 정렬 시스템 및 정렬 방법을 제공하는데 있다.

본 발명의 다른 목적은 기판들을 풀피치에서 하프(half) 간격으로 재 정렬 가능한, 그리고 하프 간격으로 정렬된 상태에서 반송로봇의 로딩/언로딩이 가능한 새로운 형태의 기판 정렬 시스템 및 정렬 방법을 제공하는데 있다.

본 발명의 다른 목적은 공정처리를 마친 기판들이 하프 피치에서 풀 피치로 정열되는 과정에서 기판의 재오염을 방지할 수 있는 새로운 형태의 기판 정렬 시스템 및 정렬 방법을 제공하는데 있다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 기판 정렬 시스템(100)을 나타낸 도면;

도 2는 도 1에 도시된 위치 전환 장치의 사시도;

도 3은 도 2에 도시된 위치 전환 장치의 정면도;

도 4는 도 3에 표시된 4-4선 방향에서 바라본 카세트의 평면도;

도 5는 도 3에 표시된 5-5선 방향에서 바라본 카세트의 측면도;

도 6내지 도 14는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 기판 정렬 시스템에서 제1그룹의 기판들과 제2그룹의 기판들이 정렬되는 과정을 단계적으로 보여주는 도면들;

도 15 내지 도 17에는 본 발명에서 위치 반전 장치의 변형예;

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

110 : 반송장치

120 : 위치 전환 장치

122 : 브라켓

124 : 프레임

126 : 제1회전모터

130 : 카세트

132 : 몸체

134 : 제1보유블록

136 : 제2보유블록

140 : 반전 장치

상기 기술적 과제들을 이루기 위하여 본 발명은 캐리어에/로부터 복수의 기판들을 일괄적으로 로딩/언로딩하기 위한 반송 장치; 상기 반송장치로부터 기판들을 넘겨받고, 이 기판들을 수평 또는 수직 상태로 위치를 전환시키기 위한 장치 및; 수직 상태로 전환된 복수의 기판들을 반전시키기 위한 장치를 갖는다. 여기서, 상기 위치 전환 장치는 동일 피치간격으로 제1그룹을 이루는 기판들이 수납되는 제1수납부와, 상기 제1수납부에 수납되는 제1그룹의 기판들과는 서로 중첩되지 않도록 배치되는 그리고 상기 피치 간격으로 제2그룹을 이루는 기판들이 수납되는제2수납부를 갖는 카세트와; 상기 카세트를 회전시키기 위한 회전부재를 구비한다.

본 발명의 실시예에 따르면, 상기 카세트는 좌우 측면을 갖는 몸체를 포함하고, 상기 제1수납부는 상기 몸체의 좌,우 측면에 각각 설치되는 그리고 상기 제1그룹의 기판들을 지지하는 제1슬롯들을 갖는 제1보유블록을 구비하고, 상기 제2수납부는 상기 몸체의 좌,우 측면에 각각 설치되는 그리고 상기 제2그룹의 기판들을 지지하는 제2슬롯들을 갖는 제2보유블록을 구비할 수 있다. 여기서, 상기 제1수납부의 중심과 상기 제2수납부의 중심은 이격되어 있다. 상기 제1슬롯들과 상기 제2슬롯들은 서로 교호(alternation)적으로 위치된다. 상기 제2보유블록은 상기 제2슬롯들 사이에 상기 제1슬롯들과 대응하는 그리고 상기 제1그룹의 기판들이 상기 제1슬롯에 수납되도록 이들이 지나가는 제3슬롯들을 더 포함한다. 상기 제2홈과 제3홈의 간격은 상기 피치 간격의 1/2으로 이루어질 수 있다.

본 발명의 실시예에 따르면, 상기 위치 전환장치는 상기 카세트가 고정되는 브라켓과, 상기 회전부재가 고정되는 프레임을 더 포함하고; 상기 브라켓은 상기 회전부재에 의해 회전되도록 상기 회전부재에 연결된다. 상기 회전부재는 회전 모터와, 감속기(reducer)를 포함할 수 있다.

상기 반전 장치는 상면에 상기 피치간격의 1/2 간격으로 제4슬롯들이 형성된 수평테이블과, 상기 수평 상태로 전환된 상기 카세트로부터 기판들을 들어올리기 위한 수단과; 상기 카세트로부터 들어올려진 제1그룹의 기판들을 180도 반전시키기 위한 회전장치를 포함하되; 상기 들어올리기 위한 수단은 상면에 상기 피치간격의1/2 간격으로 제4슬롯들이 형성된 수평 테이블과; 상기 수평테이블을 상하 승강시키기 위한 승강장치를 구비한다.

본 발명의 실시예에 따르면, 상기 카세트는 공정 처리를 위한 기판들을 상기 반송장치로부터 넘겨받는 인 카세트와; 상기 인 카세트와는 층을 이루도록 위치되는 그리고, 공정 처리를 마친 기판들을 상기 반송장치로 넘겨주기 위한 아웃 카세트로 이루어지고,상기 회전부재는 상기 인 카세트와 아웃 카세트 각각에 설치된다. 상기 위치 전환장치는 상기 인 카세트와 상기 아웃 카세트가 상기 회전부재에 의해 수직상태로 회전되었을 때 그 포지션이 동일하다.

이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 상세히 설명하기로 한다. 그러나, 본 발명은 여기서 설명되어지는 실시예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 오히려, 여기서 소개되는 실시예는 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록 그리고 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되어지는 것이다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호로 표시된 부분들은 동일한 구성요소들을 나타낸다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 기판 정렬 시스템(100)을 나타낸 도면으로, 본 실시예는 50매의 기판들을 일괄해서 세정하는 습식 세정 시스템 내의 기판 정렬 시스템에 작용된 예이다.

도 1을 참조하면, 기판들이 담겨진 캐리어(C)는 자동반송장치(AGV(Automated Guided Vehicle)나 RGV(Rail Guided Vehicle)등에 의해 로더부(10)에 놓여진다. 상기 캐리어(C)에는 25매의 기판(W)이 하나씩 캐리어(C) 내에 수평하게 수납되어 있다. 상기 캐리어(C)에는 기판(W)를 수평으로 눕힌 상태로 보지(preservation)하기 위한 평행한 홈이 25개소씩 형성됨은 물론이다. 이들 홈의 간격은 어느 것이나 동일한 간격(300mm 기판을 보지하는 경우에는, 예를 들면 10㎜의 동일한 간격)으로 되어 있고, 본 실시형태에 있어서는 캐리어(C)에 의해 25매의 기판(W)들이 동일한 10mm 간격(L, 풀 피치)으로 수평하게 배열한 상태로 보지하도록 되어 있다. 또한, 캐리어(C)에 수납된 기판(W)의 표면(연마면)은 전부 동일한 방향을 향하고 있고,

예컨대, 상기 캐리어(C)는 기판을 수평한 상태로 수납, 운반 및 보관하는 차세대의 기판 수납 지그인 프론트 오픈 유니파이드 포드(Front Open Unified Pod: FOUP)일 수 있다.

다시 도 1을 참고하면, 본 발명의 기판 정렬 시스템(100)은 반송장치(110), 위치 전환 장치(120), 반전 장치(140)를 포함하고 있다. 상기 반송 장치(110)는 상기 캐리어(C)로부터 25매의 기판들을 일괄적으로 로딩하여 상기 위치 전환 장치(120)의 카세트(130)로 옮길 수 있도록, X,Y,Z축 등 3차원의 공간상에서 자유로이 동작되는 기판 지지암(112)을 갖는다. 상기 기판 지지암(112)은 상기 캐리어(C) 내에 적층된 기판들과 동일 갯수 및 간격을 가지면서 기판의 저면을 다수곳에서 점접촉 상태로 지지되는 "Y"형태의 선단부를 갖는다.

도 2 및 도 3을 참고하면, 상기 위치 전환 장치(120)는 상기 반송 장치(110)의 기판 지지암(112)으로부터 기판들을 넘겨받는 카세트(130), 브라켓(122), 프레임(124) 그리고 제 1 회전 모터(126)를 갖는다.

상기 카세트(130)는 상기 브라켓(122)에 고정 설치되며, 이 브라켓(122)은상기 제 1 회전 모터(126)와 연결된다. 상기 제 1 회전 모터(126)는 상기 프레임(124)에 고정된다.

도 4 내지 도 5b에 도시된 바와 같이, 상기 카세트(130)는 좌우 측면(132a)을 갖는 몸체(132), 상기 몸체(132)에 설치되는 제 1 및 제 2 수납부를 갖는다. 상기 제1수납부에는 상기 피치간격(L)으로 제1그룹을 이루는 25매의 기판(w1)들이 수납된다. 상기 제2수납부에는 상기 제1수납부에 수납되는 제1그룹의 기판들과는 서로 중첩되지 않도록 배치되는 그리고 상기 피치 간격으로 제2그룹을 이루는 기판(w2)들이 수납된다.

상기 제1수납부는 상기 제1그룹의 기판(w1)들을 지지하는 제1슬롯(s1)들을 갖는 한 쌍의 제1보유블록(134)으로 이루어지며, 이 제1보유블록(134)은 상기 몸체(132)의 좌우 측면(132a)에 설치된다. 상기 제2수납부는 상기 제2그룹의 기판(w2)들을 지지하는 제2슬롯(s2)들과, 상기 제1보유블록(134)의 제1슬롯(s1)에 삽입되는 제1그룹의 기판(w1)들이 지나가는 제3슬롯(s3)들을 갖는 한 쌍의 제2보유블록(136)으로 이루어진다. 이 제2보유블록(136)은 상기 몸체의 좌우 측면(132a)에 설치된다. 여기서, 상기 제2슬롯(s1)과 제3슬롯(s3)은 상기 피치 간격의 1/2인 간격(5mm)으로 형성된다. 상기 제1그룹의 기판(w1)들이 상기 제1보유블록(134)의 제1슬롯(s1)에 수납되기 위해서는 상기 제2보유블록(136)을 통과해야 한다. 따라서, 상기 제2보유블록(136)에는 상기 제1그룹의 기판(w1)들이 지나가는 통로인 제3슬롯(s3)들이 형성되어 있는 것이다. 여기서, 상기 제1슬롯(s1)과 상기 제2슬롯(s2)은 서로 교호(alternation)적으로 상기 제1,2 보유블록(134,136)에 형성되며, 상기 제3슬롯(s3)은 상기 제1슬롯(s1)과 대응되게 형성된다.

한편, 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 카세트(130)는 상기 제1보유블록의 중심(c1)과 상기 제2보유블록의 중심(c2)이 이격되는 구조를 갖는다. 이러한 구조는 상기 제1보유블록에 제1그룹의 기판(w1)들이 수납된 후, 상기 반송 장치(110)에 의해 제2그룹의 기판(w2)들이 상기 제2보유블록에 수납되는 과정에서, 상기 제1그룹의 기판(w1)들과 상기 반송 장치의 지지암(112) 간의 간섭을 방지할 수 있다. 물론, 그 이격 거리는 기판의 지름을 넘지 않는 범위내에서 설정하는 것이 바람직하다.

도 2를 참고하면, 상기 제 1 회전 모터(126)는 상기 카세트(130)를 90도 회전시킨다. 상기 카세트(130)의 회전에 의해 상기 카세트(130)에 수납된 기판들은 수평에서 수직 상태로, 또는 수직에서 수평상태로 위치 전환된다. 상기 제 1 회전 모터(126)에는 감속기(미도시됨)가 설치되는 것이 바람직하다. 이처럼, 본 발명의 기판 정렬 시스템(100)에서는 기판들이 수평하게 보관되는 FOUP 캐리어로부터 기판들이 인출된 후 수직 상태로 전환된다.

상기 반전 장치(140)는 기판 지지대(142)와 제 2 회전 모터(144) 그리고 엘리베이터 장치(146)를 갖는다. 상기 기판 지지대(142)는 상기 카세트(130)로부터 수직상태로 전환된 기판들이 삽입되어 지지되는 제4슬롯(s4)들을 갖는다. 상기 제4슬롯(s4)들은 상기 피치간격의 1/2 간격으로 형성되어 있다. 상기 기판 지지대(142)는 상기 엘리베이터 장치(146)에 의해 상하 이동된다. 상기 제 2 회전 모터(144)는 상기 기판 지지대(142)의 축(143)에 설치되어, 상기 기판 지지대(142)를 180도 회전시킨다. 상기 기판 지지대(142)의 회전에 의해 상기 제4슬롯(s4)들에 지지되어 있는 기판들이 180도 반전된다. 상기 엘리베이터 장치(146)는 유압 실린더 또는 스테핑 모터의 동력을 이용하여 상기 기판 지지대(142)를 승강시킨다.

한편, 참조부호 180은 하프 피치로 배치된 그리고 면대면 배치된 50 매의 기판들은 일괄적으로 홀딩하여 세정조로 이송시키기 위한 제 2 반송 장치이다.

여기서, 상기 기판은 포토레티클(reticlo: 회로 원판)용 기판, 액정 디스플레이 패널용 기판이나 플라즈마 디스플레이 패널용 기판 등의 표시 패널 기판, 하드 디스크용 기판, 반도체 장치 등의 전자 디바이스용 웨이퍼 등을 뜻한다.

다음은 도 6내지 도 14를 참조하면서 제1그룹의 기판들과 제2그룹의 기판들이 정렬되는 과정을 설명하기로 한다.

먼저, 캐리어(C)들은 통상의 자동 반송장치(미도시됨)에 의해 로더부(10;도1에 표시됨)에 놓여진다. 각각의 캐리어에는 세정을 위한 25매의 기판(W)들이 수평하게 수납되어 있다. 상기 반송장치(110)는 어느 하나의 캐리어로부터 25매의 기판들을 일괄적으로 인출하여 상기 카세트(130)의 제1보유블록(134)으로 옮겨 놓는다.(도 6) (상기 제1수납부인 제1보유블록에 수납되는 기판들을 제1그룹의 기판들로 정의한다.) 상기 제1그룹의 기판(w1)들이 수납되어 있는 상기 카세트(130)는 상기 제 1 회전 모터(126)에 의해 90도 회전된다. 상기 카세트(130)의 회전에 의하여, 상기 제1그룹의 기판(w1)들은 수평 상태에서 수직 상태로 위치 전환된다.(도 7) 상기 기판 지지대(142)는 상기 엘리베이터 장치(146)에 의해 상승되고, 상승되는 상기 기판 지지대(142)는 상기 카세트(130)로부터 상기 제1그룹의 기판(w1)들을수직상태로 들어 올린다. 이렇게, 제1그룹의 기판(w1)들이 상기 카세트(130)로부터 분리된 상태에서, 상기 기판 지지대(142)는 상기 제 2 회전 모터(144)에 의해 180도 회전된다.(도 8)(제1그룹의 기판들이 180도 회전됨) 그리고 나서, 상기 기판 지지대(142)는 하강하여 반전된 상기 제1그룹의 기판(w1)들을 상기 카세트(130)의 제1보유블록에 다시 담는다.(도 9) 상기 카세트(130)는 상기 제1 회전 모터(126)에 의해 역방향으로 90도 회전된다.(도 10)(반전된 상기 제1그룹의 기판들이 수직상태에서 수평 상태로 위치 전환됨) 상기 반송 장치(110)는 다른 캐리어로부터 25매의 기판(w2)들을 일괄적으로 꺼내어 상기 카세트(130)의 제2보유블록(136)으로 옮겨 놓는다.(도 11) (여기서, 상기 제2수납부에 수납되는 기판들을 제2그룹의 기판들로 정의한다) 여기서, 상기 반송장치(110)는 상기 제1그룹의 기판(w1)들을 수납할 때의 높이보다 하프 피치(5mm) 만큼 낮춘 상태에서 상기 제2보유블록(136)으로 제2그룹의 기판(w2)들을 수납해야 함은 물론이다. 이렇게 상기 제2그룹의 기판(w2)들이 제2보유블록에 수납되면, 상기 카세트(130)는 상기 제1 및 제2 그룹의 기판(w1,w2)들이 수직상태로 위치 전환되도록 다시 90도 회전된다.(도 12) 상기 카세트(130)는 제1보유블록(134)과 제2보유블록(136)을 가짐으로써, 다른 장소에 1/2간격의 기판을 재치하기 위한 공간이나, 기구를 설치할 필요가 없다.

상기 기판 지지대(142)가 상승하여 두 그룹의 기판들(50매;w1,w2)을 상기 카세트(130)로부터 분리시킨다.(도 13) 여기서, 상기 기판 지지대(142)에 놓여지는 50매의 기판들은 제1그룹의 기판(w1)과 제2그룹의 기판(w2)이 서로 번갈아가며 배치될 뿐만 아니라, 서로 인접한 기판들은 연마면이 서로 마주보도록 배치되어 있다. 또한, 상기 기판 지지대(142)에는 기판들이 하프 피치로 정렬되어 있다. 이렇게 하프 피치로 배치된 그리고 면대면 배치된 50 매의 기판들은 일괄적으로 제 2 반송 장치(도 1에 도시되어 있음;180)에 의해 세정조(미도시됨)로 이송된다.(도 14) 세정을 마친 50매의 기판들은 상기 제2반송 장치(180)에 의해 상기 기판 지지대(142)에 놓여지고, 상기 기판 지지대(142)에 놓여진 50매의 기판들(제1그룹의 기판들과 제2그룹의 기판들)은 앞서 설명한 단계의 역순에 의해 각각의 카세트로 수납된다.

이처럼, 본 발명의 기판 정렬 시스템(100)은 제1 및 제2 그룹의 기판(w1,w2)들을 각각 제1보유블록과 제2보유블록에 수납하고, 카세트를 90도 회전시킨 다음, 상기 기판 지지대(142)를 상승시키는 간단한 동작으로, 기판들을 풀 피치(10mm)에서 하프(half) 피치(5mm)로 재 정렬시킬 수 있는 것이다. 또한, 기판들의 연마면이 서로 마주보도록 면대면 정렬 또한 가능하다.

도 15 내지 도 17에는 본 발명에서 위치 반전 장치의 변형예가 도시되어 있다.

도 15 내지 도 17에 도시된 본 발명의 기판 정렬 시스템(200)은 도 1에 도시된 첫 번째 실시예에 따른 기판 정렬 시스템(100)과 동일한 구성과 기능을 갖는 반송장치(210), 위치 전환 장치(220), 반전 장치(240) 등을 갖으며, 이들에 대한 설명은 첫 번째 실시예에서 상세하게 설명하였기에 본 실시예에서는 생략하기로 한다. 다만, 본 실시예에서의 위치 전환 장치(220)는 공정처리를 위한 기판들이 풀피치에서 하프 피치로 정렬되는 카세트(인 카세트;230a)와, 공정처리를 마친 기판들이 하프 피치에서 풀 피치로 정렬되는 카세트(out 카세트;230b)를 갖는 구조적인 특징이 있다. 즉, 상기 위치 전환 장치(220)는 첫 번째 실시예와 다르게 한 쌍의 카세트를 구비한다. 도면에서도 나타난 바와 같이, 상기 인,아웃 카세트(230a,230b)의 수평 위치는 아래위 층을 두고 배치되고, 수직 상태로 회전되었을 때 그 수직 위치는 동일한 포지션을 갖는다. 상기 인 카세트(230a)는 캐리어로부터 기판들을 넘겨받는 공간이고, 상기 아웃 카세트(230b)는 공정처리가 완료된 기판들을 캐리어로 넘겨주기 위해 대기중인 공간으로 사용된다. 본 실시예에서는 첫 번째 실시예에서 공정처리 전,후의 기판들이 하나의 카세트를 공유함으로써 발생될 수 있는 공정처리 된 기판들의 재오염을 예방할 수 있다.

이상에서, 본 발명에 따른 기판 정렬 시스템의 구성 및 작용을 상기한 설명 및 도면에 따라 도시하였지만 이는 예를 들어 설명한 것에 불과하며 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변화 및 변경이 가능함은 물론이다.

상술한 바와 같이 본 발명에 따르면, 첫째, 수평하게 보관되는 FOUP 캐리어로부터 기판들을 용이하게 인출하여 정렬할 수 있다. 둘째, 간단한 과정만으로 50매의 기판들을 풀피치에서 하프(half) 간격으로 재 정렬할 수 있으며, 하프 피치로 재 정렬된 대량의 기판들을 동시에 이송할 수 있어 공정별 작업효율을 향상시킬 수 있다. 셋째, 제1보유블록의 중심과 제2보유블록의 중심이 이격되는 구조를 가짐으로써 기판들을 하프 간격으로 정렬하는 과정에서 기판과 반송로봇 간의 간섭을방지할 수 있다. 넷째, 서로 이웃하는 기판들이 서로 연마면(표면)이 마주보도록 면대면 정렬시킴으로써, 기판 세정시 기판 이면에 묻은 오염원으로부터 기판 연마면의 오염을 방지할 수 있다. 기판 정렬에 따른 작업 공간을 보다 콤팩트(compact)하고 심플(simple)화 하여, 정렬에 따른 작업 시간을 최소화할 수 있는 이점이 있다. 다섯째, 공정처리를 마친 기판들이 하프 피치에서 풀 피치로 정열되는 과정에서 오염되는 것을 방지할 수 있다.

Claims

복수의 기판들이 동일 피치 간격으로 수납되는 캐리어로부터 공정처리부로 기판들을 이송하는 과정중에 기판들을 정렬시키기 위한 시스템에 있어서:

상기 캐리어에/로부터 복수의 기판들을 일괄적으로 로딩/언로딩하기 위한 반송 장치;

상기 반송장치로부터 기판들을 넘겨받고, 이 기판들을 수평 또는 수직 상태로 위치를 전환시키기 위한 장치 및;

수직 상태로 전환된 복수의 기판들을 반전시키기 위한 장치를 포함하되;

상기 위치 전환 장치는

동일 피치간격으로 제1그룹을 이루는 기판들이 수납되는 제1수납부와, 상기 제1수납부에 수납되는 제1그룹의 기판들과는 서로 중첩되지 않도록 배치되는 그리고 상기 피치 간격으로 제2그룹을 이루는 기판들이 수납되는 제2수납부를 갖는 카세트와;

상기 카세트를 회전시키기 위한 회전부재를 구비하는 하는 것을 특징으로 하는 기판 정렬시스템.
제 1 항에 있어서,

상기 카세트는

좌우 측면을 갖는 몸체를 포함하고,

상기 제1수납부는 상기 몸체의 좌,우 측면에 각각 설치되는 그리고 상기 제1그룹의 기판들을 지지하는 제1슬롯들을 갖는 제1보유블록을 구비하고,

상기 제2수납부는 상기 몸체의 좌,우 측면에 각각 설치되는 그리고 상기 제2그룹의 기판들을 지지하는 제2슬롯들을 갖는 제2보유블록을 구비하는 것을 특징으로 하는 기판 정렬 시스템.
제 2 항에 있어서,

상기 제1슬롯들과 상기 제2슬롯들은 서로 교호(alternation)적으로 위치되는 것을 특징으로 하는 기판 정렬 시스템.
제 2 항에 있어서,

상기 제2보유블록은 상기 제2슬롯들 사이에 상기 제1슬롯들과 대응하는 그리고 상기 제1그룹의 기판들이 상기 제1슬롯에 수납되도록 이들이 지나가는 제3슬롯들을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 정렬 시스템.
제 2 항에 있어서,

상기 제2홈과 제3홈의 간격은 상기 피치 간격의 1/2인 것을 특징으로 하는 기판 정렬 시스템.
제 2 항에 있어서,

상기 위치 전환장치는

상기 카세트가 고정되는 브라켓과, 상기 회전부재가 고정되는 프레임을 더 포함하고;

상기 브라켓은 상기 회전부재에 의해 회전되도록 상기 회전부재에 연결되는 것을 특징으로 하는 기판 정렬 시스템.
제 2 항에 있어서,

상기 회전부재는

회전 모터와, 감속기(reducer)를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 정렬 시스템.
제 1 항에 있어서,

상기 반전 장치는

상면에 상기 피치간격의 1/2 간격으로 제4슬롯들이 형성된 수평테이블과, 상기 수평 상태로 전환된 상기 카세트로부터 기판들을 들어올리기 위한 수단과;

상기 카세트로부터 들어올려진 제1그룹의 기판들을 180도 반전시키기 위한 회전장치를 포함하되;

상기 들어올리기 위한 수단은

상면에 상기 피치간격의 1/2 간격으로 제4슬롯들이 형성된 수평 테이블과;

상기 수평테이블을 상하 승강시키기 위한 승강장치를 구비하는 것을 특징으로 하는 기판 정렬 시스템.
제 1 항에 있어서,

상기 카세트는

공정 처리를 위한 기판들을 상기 반송장치로부터 넘겨받는 인 카세트와;

상기 인 카세트와는 층을 이루도록 위치되는 그리고, 공정 처리를 마친 기판들을 상기 반송장치로 넘겨주기 위한 아웃 카세트로 이루어지고,

상기 회전부재는 상기 인 카세트와 아웃 카세트 각각에 설치되는 것을 특징으로 하는 기판 정렬 시스템.
제 9 항에 있어서,

상기 위치 전환장치는

상기 인 카세트와 상기 아웃 카세트가 상기 회전부재에 의해 수직상태로 회전되었을 때 그 포지션이 동일한 것을 특징으로 하는 기판 정렬 시스템.
제 1 항에 있어서,

상가 카세트는

상기 제1수납부에 제1그룹의 기판들이 수납된 상태에서 상기 반송 장치에 의해 제2그룹의 기판들이 상기 제2수납부에 수납될 때, 상기 제1그룹의 기판들과 상기 반송 장치 간의 간섭이 발생되지 않도록 상기 제1수납부의 중심과 상기 제2수납부의 중심이 이격되는 것을 특징으로 하는 기판 정렬 시스템.
복수의 기판들이 동일 피치 간격으로 수납되는 캐리어로부터 공정처리부로 기판들을 이송하는 과정중에 기판들을 정렬시키기 위한 방법에 있어서:

제1그룹의 기판들을 카세트의 제1수납부에 수평하게 수납하는 단계;

상기 카세트를 90도 회전시켜 상기 제1그룹의 기판들을 수직상태로 위치를 전환시키는 단계;

수직상태로 전환된 제1그룹의 기판들을 반전시키는 단계;

상기 카세트를 90도 역회전시키는 단계;

제2그룹의 기판들을 상기 카세트의 제2수납부에 수평하게 수납하는 단계;

상기 카세트를 90도 회전시켜 제1그룹의 기판들과 제2그룹의 기판들을 수직상태로 위치를 전환시키는 단계;

수직상태로 전환된 제1,2그룹의 기판들을 상기 카세트로부터 이격시키는 단계;

상기 카세트로부터 이격된 제1,2그룹의 기판들을 세정조로 이송하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 정렬 방법.