KR20070000170A - 기판 직립이송장치 및 방법 - Google Patents

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Abstract

공정챔버로부터 기판을 수평하게 로딩하여 이송시키는 기판 이송로봇을 포함하는, 싱글 및 배치 타입 연계형 기판 이송 시스템에 있어서, 베이스 테이블; 베이스 테이블 상에 상하 이동 가능하게 배치되고, 기판 이송로봇으로부터 적재된 기판을 수직으로 회전시키는 기판 회전기구; 및 기판 회전기구에 의해 수직으로 회전된 기판을 직립 상태로 로딩할 수 있도록 베이스 테이블 상에 배치되며 다수의 슬롯을 구비하는 기판 대기포트를 포함하는 기판 직립이송장치를 제공한다. 기판 직립이송장치는, 베이스 테이블 상에 기판 회전기구와 마주하도록 배치되며, 기판 대기포트에 직립되어 있는 기판을 선택적으로 들어올리고 기판을 기판 대기포트에 다시 안착시킬 수 있는 기판 업/다운 리프터를 더 포함한다.

Description

기판 직립이송장치 및 방법 {UPRIGHTING AND FEEDING DEVICE AND METHOD FOR A SUBSTRATE}
본 발명은 반도체 기판 이송장치 및 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 수평으로 이송된 기판을 수직으로 직립시켜 이송함으로써 장치의 가용 공간을 축소할 수 있는 기판 직립이송장치 및 방법에 관한 것이다.
반도체 장비는 서로 다른 공정 진행으로 인해 각각의 장치가 서로 분리되어 있으나, 점차 각 공정을 연계할 수 있는 인-라인(In-Line) 장비로 발전하고 있는 추세이다.
종래의 반도체 장비는 증착, 포토, 식각 및 세정 등의 공정을 진행할 때, 수평으로 취줄되어진 기판을 수직으로 세우기 위한 별도의 로더, 언로더 및 반전부를 구비하는 것이 일반적이다.
이러한 기판의 처리 라인은 도 6으로 나타낸 바와 같다.
도 6을 참조하면, 종래의 기판 처리라인은 기판(100)을 반전시키기 위한 반전부(102)와, 반전부(102)로부터 기판(100)을 공급받아 세정부로 공급하기 위한 로더(104)와, 기판(100)의 표면상의 이물질을 순차적으로 세정하기 위한 제 1 내지 제 4 세정부(106,108,112,116)와, 기판(100)을 소정의 각도로 회전하여 세정부로 공급하기 위한 상류 및 하류 컨베이어(110,114)와, 세정된 기판(100)을 건조하기 위한 건조부(118)와, 기판(100)을 언로딩하기 위한 언로더(120)로 이루어진다. 이러한 종래 기술에 따른 장치는 기판을 화살표 방향을 따라 이송시킴으로써 일련의 공정을 거쳐 세정하게 된다.
상기와 같은 반전부를 구비할 수 없는 장비에서는 카세트를 인위적으로 세워 기판의 방향이 수직이 되도록 각 공정에 투입하여 세워진 기판을 취출하여 공정을 진행해 왔다.
그러나 이러한 반도체 공정 장비들은 싱글 타입 장치와 배치 타입 장치가 서로 분리되어 있어서, 배치 타입의 경우 기판이 수용된 카세트를 수직으로 세워 투입하고, 싱글 타입의 경우 카세트를 수평 방향으로 투입해야 하므로, 전 공정의 장비 대부분이 수평 방향으로 진행되는 싱글 타입의 장비와 기판을 수직으로 세워 공정을 진행하는 배치 타입의 장비를 인-라인으로 연계할 때 별도의 반송 시스템이 필요한 문제점이 있었다.
또한, 이러한 장비들은 점점 대형화 및 대량 생산화되어 가는 기판을 생산하기 위하여 불필요한 작업 공간을 많이 차지하며, 각 기판들을 수직으로 세워 처리하는 과정에서 처리시간도 길어지게 되므로 생산성이 떨어지게 되는 단점을 갖는다.
본 발명은 전술한 종래기술의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 본 발명의 목적은, 별도의 기판 반송 로봇 또는 반전 스테이지 등이 없이도 싱글 타입과 배치 타입 장비를 효율적으로 연계할 수 있어 가용 공간을 축소할 수 있으며, 생산성을 향상시킬 수 있는 기판 직립이송장치 및 방법을 제공하는 것이다.
이를 위해 본 발명은, 공정챔버로부터 기판을 수평하게 로딩하여 이송시키는 기판 이송로봇을 포함하는 싱글 및 배치 타입 연계형 기판 이송 시스템에 있어서, 베이스 테이블; 베이스 테이블 상에 상하 이동 가능하게 배치되고, 기판 이송로봇으로부터 적재된 기판을 수직으로 회전시키는 기판 회전기구; 및 기판 회전기구에 의해 수직으로 회전된 기판 직립장치를 제공한다.
기판 직립이송장치는, 베이스 테이블 상에 기판 회전기구와 마주하도록 배치되며, 기판 대기포트에 직립되어 있는 기판을 선택적으로 들어올리고 기판을 기판 대기포트에 다시 안착시킬 수 있는 기판 업/다운 리프터를 더 포함한다.
베이스 테이블은 60°회전 가능한 것이 바람직하다.
기판 회전기구는 중앙에 가로대를 구비하며, 가로대의 양 단으로부터 소정 각도를 이루며 상방으로 연장되는 지지암; 지지암의 양 끝단에 각각 90°회전 가능하게 결합되며 마주보는 면에 다수의 슬롯을 구비하는 제 1 기판 안착부재; 및 제 1 기판 안착부재를 지지하기 위해, 제 1 기판 안착부재의 일측 양 단에 덧대어지는 지지 플레이트를 포함한다.
제 1 기판 안착부재는 5-25개의 슬롯을 구비하고, 기판 대기포트는 5-25개의 슬롯을 구비하는 것이 바람직하다.
기판 대기포트는 180°회전하는 것이 바람직하다.
기판 업/다운 리프터는 선택된 기판의 양단을 들 수 있도록, 두개의 암과 각각의 암의 마주하는 면에 부착되며 기판을 삽입할 수 있는 다수의 슬롯을 구비하는 제 2 기판 안착부재를 구비한다.
제 2 기판 안착부재는 1-25개의 슬롯을 구비하는 것이 바람직하다.
본 발명에 관한 기판 직립이송방법은, 기판 이송로봇에 의해 기판 회전기구의 기판 안착부재에 수평으로 로딩된 기판을 90°회전시키는 단계; 기판 회전기구의 지지암이 하강하여 기판 대기포트에 기판을 안착시키는 단계; 공정처리 조건에 따라 기판 대기포트에 안착된 기판을 기판 업/다운 리프터가 하나씩 들어올리는 단계; 기판 업/다운 리프터에 의해 기판이 모두 들어올려지면 기판 대기포트를 180°회전시키는 단계; 기판 업/다운 리프터가 하강하여 180°회전된 기판 대기포트에 기판들을 안착시키는 단계; 및 배치 처리용 이송 로봇의 처킹이 가능하도록 베이스 테이블을 60°회전시키는 단계로 이루어진다.
이하, 첨부 도면을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 기판 직립이송장치 및 방법을 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 기판 직립이송장치(100)의 평면도이고, 도 2는 도 1에 따른 기판 직립이송장치(100)의 정면도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 기판 직립이송장치(100)는 베이스 테이블(110), 기판 회전기구(120) 및 기판 대기포트(130)를 포함한다.
베이스 테이블(110)은 수평으로 이송된 기판(W)을 수직으로 지지할 수 있는 기저부로써, 초기 위치를 기준으로 좌우로 60°회전할 수 있다.
기판 회전기구(120)는 베이스 테이블(110) 상에서 상하 이동 가능하게 배치되며, 기판 이송로봇(102)에 의해 공정챔버(101)로부터 수평으로 적재된 기판(W)을 수직으로 회전시킬 수 있다. 기판 회전기구(120)는 지지암(122), 제 1 기판 안착부재(123) 및 지지 플레이트(124)를 포함한다. 이러한 기판 회전기구(120)는 도 3 및 도 4를 참조하여 하기에 상세히 설명한다.
기판 대기포트(130)는 기판 회전기구(120)에 의해 수직으로 회전된 기판(W)을 직립 상태로 로딩할 수 있도록 베이스 테이블(110) 상에 배치되며, 다수의 슬롯(S)을 구비한다.
기판 대기포트(130)는 다수의 슬롯(S)에 다수의 기판(W)이 수직으로 삽입될 수 있도록, 기판(W)의 외주 형상에 부합하는 부분적인 호형상을 이룰 수 있으며, 상기 다수의 슬롯(S)은 5-25개인 것이 바람직하다.
기판 대기포트(130)는 또한 직립 상태로 로딩된 다수의 기판(W)의 양면에 모두 공정을 가하기 위해 180°회전될 수 있다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따른 기판 직립이송장치(100)는 기판 업/다운 리프터(140)를 더 포함할 수 있다.
기판 업/다운 리프터(140)는 베이스 테이블(110) 상부에서 상하 이동가능하고 기판 회전기구(120)와 마주하도록 배치된다. 기판 업/다운 리프터(140)는 기판 대기포트(130)에 직립 로딩되어 있는 다수의 기판(W)을 선택적으로 들어올리고, 원하는 공정을 가한 뒤 기판(W)을 기판 대기포트(130)에 다시 안착시킨다.
이러한 동작을 위해 기판 업/다운 리프터(140)는 선택된 기판(W)의 양단을 홀딩할 수 있도록 기판(W)의 지름에 대응하는 폭을 갖도록 배치되는 두개의 암(141)을 구비하고, 각 암(141)의 마주하는 단부에 부착되어 기판(W)을 삽입하여 들어올릴 수 있도록 서로 마주하는 면에 다수의 슬롯(S)을 구비하는 제 2 기판 안착부재(142)를 구비한다.
제 2 기판 안착부재(142)의 슬롯(S)은 직립 로딩되어 있는 기판(W)을 선택적으로 들어올릴 수 있도록 1-25개인 것이 바람직하다.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 기판 회전기구(120)와 기판 업/다운 리프터(140)의 평면도이고, 도 4는 도 3에 따른 기판 회전기구(120)의 측면도이다. 도 3 및 도 4를 참조하여 기판 회전기구(120)를 보다 상세히 설명한다.
기판 회전기구(120)는 지지암(122), 제 1 안착부재(123) 및 지지 플레이트(124)를 포함하는데, 지지암(122)은 중앙에 가로대(121)를 구비하고, 가로대(121)와 수직 방향으로 절곡된 뒤 양 단이 소정 각도를 이루어 상방으로 연장된다.
제 1 기판 안착부재(123)는 지지암(122)의 양 끝단에 각각 부착되며, 서로 마주하는 면에 기판(W)의 양 단이 삽입될 수 있도록 다수의 슬롯(S)을 구비하며, 각각이 90°회전 가능하게 결합된다. 슬롯(S)의 개수는 로딩되는 기판(W)의 개수에 따라 다양하게 변경될 수 있으며, 5-25개인 것이 바람직하다.
지지 플레이트(124)는 제 1 기판 안착부재(123)를 지지하고 제 1 안착부재(123)의 회전 각도를 동일하게 조정하기 위해, 제 1 기판 안착부재(123)의 일측 양 단에 덧대어진다.
전술한 구성의 지지암(122), 제 1 기판 안착부재(123) 및 지지 플레이트(124)를 구비하는 기판 회전기구(120)는 도 4로 나타낸 바와 같이, 공정 진행을 원활히 할 수 있도록 가로대(121)의 중앙부 상에 상하 이동 가능한 샤프트(125)를 구비하여 지지 플레이트(124) 상에서 상하 이동가능하다.
다시 도 3을 참조하면, 기판 회전기구(120)는 마주하도록 배치되어 있는 기판 업/다운 리프터(140)와의 사이에 기판(W)이 수평으로 로딩되어도 걸리는 부분이 없을 정도의 간격을 갖는 것이 바람직하다.
이하, 도 1 내지 도 5를 참조하여, 기판(W)의 직립이송방법에 대하여 설명한다.
먼저 공정챔버(101) 내에서 일련의 처리공정을 거친 기판(W)을 기판 이송로봇(102)이 수평으로 로딩하여 공정챔버(101) 외부로 이송시킨다.
이렇게 기판 이송로봇(102)에 의해 수평으로 로딩된 기판(W)은 도 5의 수평방향 기판(HW)으로 도시된 바와 같이, 기판 회전기구(120)의 제 1 기판 안착부재(123)의 다수의 슬롯(S) 내부에 수평하게 삽입되어 로딩된다.
그 뒤, 기판 이송로봇(102)에 의해 기판 회전기구(120)의 제 1 기판 안착부재(123)가 90°회전하여, 도 5의 수직방향 기판(VW)으로 나타낸 것처럼 수평으로 로딩되었던 기판을 90°회전시킨다.
상기와 같이 기판(VW)들이 제 1 기판 안착부재에 직립 로딩되면, 기판 회전기구(120)의 지지암(122)이 샤프트(125)에 의해 도 5에 도시된 화살표 방향과 같이 베이스 테이블(110) 상에서 하강하여, 베이스 테이블(110) 상부에 위치한 기판 대기포트(130)에 기판(VW)을 직립 안착시킨다.
그 뒤, 예를 들어 기판(W) 세정시 각각의 기판(W)을 보다 정밀히 세정하는 것이 요구된다면, 공정처리 조건에 따라 기판 대기포트(130)에 안착된 기판(W)을 기판 업/다운 리프터(140)가 하나씩 들어올린다.
기판 업/다운 리프터(140)에 의해 들어 올려진 기판(W)들에 모두 원하는 공정이 가해지면, 각각의 기판(W)들을 다시 기판 대기포트(130)에 안착시킨 후, 기판 대기 포트(130)를 180°회전시켜 기판(W)의 양면을 반전시킨다.
기판(W)이 반된되면, 반전된 기판(W)들을 이송 로봇(102)이 처킹하여 다시 개별 공정을 진행할 수 있도록 베이스 테이블(110)이 60°회전하여 이송 로봇(102)의 처킹이 용이하도록 돕는다.
전술한 단계들에 의해, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 기판 직립이송장치(100)는 별도의 반전 스테이지가 없어도 기판(W)을 용이하게 반전시킬 수 있으며, 별도의 반송 라인 또는 반송 로봇이 없어도 기판 회전기구(120)와 베이스 테이블(110)의 회전 각도만으로도 기판(W)을 이송시킬 수 있다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따른 기판 직립이송장치(100)는 또한, 제 1 기판 안착부재(123), 제 2 기판 안착부재(142) 및 기판 대기포트(130)에 구비된 다수의 슬롯(S)에 다수의 기판(W)을 한꺼번에 로딩할 수 있으므로, 수평으로 이송된 다수의 기판(W)을 동시에 직립 이송시킬 수 있다.
전술한 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 기판 직립이송장치는 별도의 기판 반송 로봇 또는 반전 스테이지 등이 없이도 싱글 타입과 배치 타입 장비를 효율적으로 연계할 수 있어 가용 공간을 축소할 수 있으므로 제조 비용을 절감하고 생산효율을 높일 수 있으며, 다수의 기판을 한꺼번에 수평 및 직립 로딩하여 이송시킬 수 있으므로 수율을 높일 수 있는 효과를 갖는다.
본 발명은 이상과 같이 기재된 실시예를 통해서 상세히 설명되었지만, 본 발명의 사상과 범위 내에서 다양하게 변경 및 변형시킬 수 있음을 본 발명이 속하는 분야의 당업자에게는 명백한 것이다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 기판 직립이송장치의 평면도;
도 2는 도 1에 따른 기판 직립이송장치의 정면도;
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 기판 회전기구와 기판 업/다운 리프터의 평면도;
도 4는 도 3에 따른 기판 회전기구의 측면도;
도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 기판 직립이송장치의 작동상태를 나타낸 도면이고,
도 6은 종래기술에 따른 기판 이송장치를 간략히 나타낸 도면이다.
〈도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명〉
100: 기판 직립이송장치 110: 베이스 테이블
120: 기판 회전기구 121: 가로대
122: 지지암 123: 제 1 기판 안착부재
124: 지지 플레이트 125: 샤프트
130: 기판 대기포트 140: 기판 업/다운 리프터
141: 암 142: 제 2 기판 안착부재

Claims (10)

  1. 공정챔버로부터 기판을 수평하게 로딩하여 이송시키는 기판 이송로봇을 포함하는 싱글 및 배치 타입 연계형 기판 이송 시스템에 있어서,
    베이스 테이블;
    상기 베이스 테이블 상에서 상하 이동 가능하게 배치되고, 기판 이송로봇으로부터 적재된 기판을 수직으로 회전시키는 기판 회전기구; 및
    상기 기판 회전기구에 의해 수직으로 회전된 기판을 직립 상태로 로딩할 수 있도록 상기 베이스 테이블 상에 배치되며 다수의 슬롯을 구비하는 기판 대기포트를 포함하는 기판 직립이송장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 베이스 테이블 상에 상기 기판 회전기구와 마주하도록 배치되며, 상기 기판 대기포트에 직립되어 있는 기판을 선택적으로 들어올리고 상기 기판을 상기 기판 대기포트에 다시 안착시킬 수 있는 기판 업/다운 리프터를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 직립이송장치.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 베이스 테이블은 60°회전 가능한 것을 특징으로 하는 기판 직립이송장치.
  4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 기판 회전기구는
    중앙에 가로대를 구비하며, 상기 가로대의 양 단으로부터 소정 각도를 이루며 상방으로 연장되는 지지암;
    상기 지지암의 양 끝단에 각각 90°회전 가능하게 결합되며 마주보는 면에 다수의 슬롯을 구비하는 제 1 기판 안착부재; 및
    상기 제 1 기판 안착부재를 지지하기 위해, 상기 제 1 기판 안착부재의 일측 양 단에 덧대어지는 지지 플레이트를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 직립이송장치.
  5. 제 4 항에 있어서, 상기 제 1 기판 안착부재는 5-25개의 슬롯을 구비하는 것을 특징으로 하는 기판 직립이송장치.
  6. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 기판 대기포트는 5-25개의 슬롯을 구비하는 것을 특징으로 하는 기판 직립이송장치.
  7. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 기판 대기포트는 180°회전하는 것을 특징으로 하는 기판 직립이송장치.
  8. 제 2 항에 있어서, 상기 기판 업/다운 리프터는 선택된 기판의 양단을 들 수 있도록, 두개의 암과 상기 각각의 암의 마주하는 면에 부착되며 기판을 삽입할 수 있는 다수의 슬롯을 구비하는 제 2 기판 안착부재를 구비하는 것을 특징으로 하는 기판 직립이송장치.
  9. 제 8 항에 있어서, 상기 제 2 기판 안착부재는 1-25개의 슬롯을 구비하는 것을 특징으로 하는 기판 직립이송장치.
  10. 기판 이송로봇에 의해 기판 회전기구의 제 1 기판 안착부재에 수평으로 로딩된 기판을 90°회전시키는 단계;
    상기 기판 회전기구의 지지암이 하강하여 기판 대기포트에 기판을 안착시키는 단계;
    공정처리 조건에 따라 상기 기판 대기포트에 안착된 기판을 기판 업/다운 리프터가 하나씩 들어올리는 단계;
    기판 업/다운 리프터에 의해 들어 올려진 기판들에 모두 원하는 공정이 가해지면, 각각의 기판들을 다시 기판 대기포트에 안착시키는 단계;
    상기 기판 대기포트에 공정이 끝난 기판들이 모두 안착되면, 기판 대기 포트를 180°회전시켜 기판의 양면을 반전시키는 단계;
    상기 반전된 기판들을 배치 처리용 이송 로봇이 처킹하여 이송시킬 수 있도록 베이스 테이블을 60°회전시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판의 직립이송방법.
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