KR20070068306A - Load lock chamber - Google Patents

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KR20070068306A
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Abstract

A load lock chamber is provided to rapidly transfer wafers in a process chamber and to reduce transfer time of the wafer by installing two load lock chambers for inputting and outputting. Slot cassettes(210,310) receive wafers corresponding to the number of wafer stages at a predetermined height. Cassette lifter(220,320) elevate the slot cassettes by a preset height in stages. Wafer transfers(230,330) transfer the wafer from the slot cassette to a process chamber, or transfer the wafer to the process chamber. The wafer transfers include transfer arms(232,332) and transfer cylinders(234,334). The wafer is placed on an upper portion of the transfer arm. The transfer cylinder makes the transfer arm move forwardly and backwardly from the slot cassette to the wafer stage. The wafer received in the lowest slot is firstly placed on the upper portion of the transfer arm when the slot cassette drops, or the wafer placed on the transfer arm is firstly received in the highest slot when the slot cassette is raised.

Description

로드락 챔버{Load lock chamber}Load lock chamber

도 1은 종래의 웨이퍼 이송장치를 나타내는 전체 구성도.1 is an overall configuration diagram showing a conventional wafer transfer apparatus.

도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 로드락 챔버를 포함한 웨이퍼 이송장치의 전체 구성도.2 is an overall configuration diagram of a wafer transfer apparatus including a load lock chamber according to an embodiment of the present invention.

도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 로드락 챔버의 조립 구성도.3 is an assembly configuration of the load lock chamber according to an embodiment of the present invention.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ><Description of Symbols for Main Parts of Drawings>

100 : 공정 챔버 110 : 회전 디스크100 process chamber 110 rotating disk

120a ~120d : 웨이퍼 스테이지 130, 140 : 웨이퍼 리프터120a to 120d: wafer stage 130 and 140: wafer lifter

200, 300 : 인입용, 인출용 로드락 챔버200, 300: Load lock chamber for draw in and draw out

201, 301 : 챔버 본체 202, 302 : 투시창201 and 301: Chamber main body 202 and 302: Viewing window

203, 303 : 진공 도어 204, 304 : 대기 도어203, 303: vacuum door 204, 304: standby door

205, 305 : 상부 플레이트 206, 306 : 상부 도어205, 305: upper plate 206, 306: upper door

207, 307 : 힌지 208, 308 : 펌핑 라인207, 307, hinge 208, 308: pumping line

210, 310 : 슬롯 카세트 212, 312 : 상부 플레이트210, 310: slot cassette 212, 312: top plate

214, 314 : 제1슬롯부 216, 316 : 제2슬롯부214, 314: first slot part 216, 316: second slot part

218, 318 : 제3슬롯부 220, 320 : 카세트 엘리베이터218, 318: third slot portion 220, 320: cassette elevator

222, 322 : 스텝 모터 224, 324 : 체결 브라켓222, 322: stepper motor 224, 324: fastening bracket

230, 330 : 웨이퍼 트랜스퍼 232, 332 : 트랜스퍼 암230, 330: wafer transfer 232, 332: transfer arm

234, 334 : 트랜스퍼 실린더 232, 332 : 트랜스퍼 암234, 334: transfer cylinder 232, 332: transfer arm

400 : 대기 로봇 410 : 박스400: standby robot 410: box

500 : 로드 포트500: load port

본 발명은 반도체 제조장치 중 다수개의 웨이퍼에 대하여 동시에 공정을 수행하는 공정 챔버 내부로 웨이퍼를 이송시키는 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 공정 챔버 내의 회전하는 웨이퍼 스테이지에 대하여 웨이퍼 인입 또는 인출을 신속하게 수행하여 웨이퍼의 이송 효율을 제고하는 로드락 챔버에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an apparatus for transferring wafers into a process chamber that simultaneously performs a process for a plurality of wafers in a semiconductor manufacturing apparatus. The present invention relates to a load lock chamber for performing a transfer efficiency of a wafer.

일반적으로 반도체장비는 웨이퍼 상에 사진, 식각, 확산, 이온주입, 화학기상증착, 금속증착 등의 공정을 선택적 또는 반복적으로 수행함으로써 이루어진다. 반도체장치로 형성되기까지의 웨이퍼는 카세트에 다수 개씩 수납되어 필요한 제조설비로 이송될 뿐만 아니라, 각 공정을 수행하는 제조설비 내에서도 카세트와 공정 수행 위치 사이에서 이송된다.In general, semiconductor equipment is achieved by selectively or repeatedly performing a process such as photographing, etching, diffusion, ion implantation, chemical vapor deposition, and metal deposition on a wafer. A plurality of wafers up to the semiconductor device are stored in a cassette and transferred to a required manufacturing facility, and also transferred between a cassette and a process performing position in a manufacturing facility that performs each process.

종래에는 웨이퍼를 대기압 상태에서 진공 상태의 공정 챔버(10)로 이송하기 위하여, 도 1에 도시된 바와 같이, 다수 개의 웨이퍼가 수납된 카세트를 내장하는 로드 포트(Load Port ; 10), 로드 포트(50)의 카세트에 수납된 웨이퍼를 전달하기 위하여 대기압 상태에서 동작되는 대기 로봇(40), 대기 로봇(40)에 의하여 전달된 웨이퍼를 단시간 내에 진공 상태를 유지하도록 하는 버퍼 역할을 하는 로드락(Loadlock) 챔버(30), 로드락 챔버(30)로부터 웨이퍼를 진공 상태에서 공정 챔버(10)로 이송하기 위한 진공 로봇(20) 등으로 구성된다.Conventionally, in order to transfer a wafer from the atmospheric pressure to the vacuum process chamber 10, as shown in FIG. 1, a load port (Load Port) 10 having a cassette containing a plurality of wafers, a load port ( A load lock serving as a buffer for maintaining a vacuum state of the wafer delivered by the atmospheric robot 40 and the wafer transferred by the atmospheric robot 40 in a short time to deliver the wafer stored in the cassette of 50). ) A vacuum robot 20 for transferring the wafer 30 from the load lock chamber 30 to the process chamber 10 in a vacuum state.

그러나 위와 같이 구성된 종래의 이송장치에 의하면, 대기 로봇(40)과 진공 로봇(20)이 동작되고, 공정 챔버(10)는 로봇(20, 40)의 동작 범위 내에 위치해야함에 따라 이송장치 전체가 차지하는 면적이 클 수밖에 없었다.However, according to the conventional transfer device configured as described above, the standby robot 40 and the vacuum robot 20 is operated, the process chamber 10 should be located within the operating range of the robot 20, 40, the entire transfer device is The area occupied was large.

또한, 웨이퍼를 공정 챔버(10)로 인입 또는 인출시키기 위해서는 로봇(20, 40)의 반복적인 동작이 요구됨에 따른 전체적인 생산성 저하의 요인으로 지적되어 왔다. 특히, 공정 챔버(10)가 다수개의 웨이퍼를 장착하여 공정을 동시에 진행되는 챔버의 경우, 공정이 완료된 하나의 웨이퍼를 먼저 공정 챔버(10)로부터 인출하여 로드락 챔버(30)에 안착시킨 후, 신규 웨이퍼를 로드락 챔버(30)로부터 공정 챔버(10)로 인입시킴에 따라 전체 공정을 마치기 위해서 각각의 로봇(20, 40)은 공정 챔버(10)에 장착되는 웨이퍼 개수의 2배만큼 왕복 운동을 수행하여야 한다. 따라서 웨이퍼 이송에 장시간이 소요됨에 따라 전체적인 생산성이 떨어지는 문제점이 있었다.In addition, it has been pointed out as a factor of lowering the overall productivity as the repeated operation of the robots 20 and 40 is required to draw or withdraw the wafer into the process chamber 10. Particularly, in the case where the process chamber 10 is equipped with a plurality of wafers and proceeds with the process at the same time, one wafer from which the process is completed is first withdrawn from the process chamber 10 and seated in the load lock chamber 30. As new wafers are drawn from the load lock chamber 30 into the process chamber 10, each robot 20, 40 reciprocates by twice the number of wafers mounted in the process chamber 10 to complete the entire process. Should be performed. Therefore, as the wafer transfer takes a long time, there is a problem in that the overall productivity falls.

본 발명은 상기와 같은 문제를 해결하기 위하여, 다수 개의 웨이퍼에 대하여 동시에 공정을 진행하는 공정 챔버에 인접하게 설치하고 직선 왕복운동하는 트랜스퍼에 의하여 공정이 완료된 회전하는 스테이지의 웨이퍼를 신속하게 인출하거나, 새로운 웨이퍼를 신속하게 인입할 수 있는 로드락 챔버를 제공함에 그 목적이 있다.In order to solve the above problems, the wafer of the rotating stage which is completed by the process is completed by a transfer that is installed adjacent to the process chamber for processing a plurality of wafers at the same time and a linear reciprocating movement, or The purpose is to provide a load lock chamber capable of quickly introducing new wafers.

또한, 하나의 로봇을 사이에 두고 웨이퍼를 교환할 수 있도록 하되 공정 챔버로부터의 웨이퍼 인출을 전담하거나 공정챔버로의 웨이퍼 인입을 전담하게 함으로써 이송효율을 제고할 수 있는 로드락 챔버를 제공함에 그 목적이 있다.In addition, it is possible to provide a load lock chamber for improving transfer efficiency by allowing wafers to be exchanged with a single robot in between, and dedicated to taking out wafers from the process chamber or taking wafers into the process chamber. There is this.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 로드락 챔버는, 웨이퍼를 회전하는 다수개의 웨이퍼 스테이지가 구비된 공정 챔버로 인입 또는 공정 챔버로부터 인출하는 로드락 챔버에 있어서, 상기 웨이퍼 스테이지 개수에 상응하는 웨이퍼를 소정 높이의 간격을 두고 수납하는 슬롯 카세트; 상기 슬롯 카세트를 소정 높이씩 단계적으로 승하강시키는 카세트 리프터; 및 단계적으로 승하강하는 상기 슬롯 카세트에 수납된 웨이퍼를 공정 챔버로 차례로 인입하거나, 상기 공정 챔버로부터 웨이퍼를 인출하여 단계적으로 승하강하는 슬롯 카세트에 차례로 수납하는 웨이퍼 트랜스퍼를 포함하여 구성한다.The load lock chamber of the present invention for achieving the above object, in the load lock chamber which is introduced into or withdrawn from the process chamber with a plurality of wafer stages for rotating the wafer, the wafer corresponding to the number of wafer stages A slot cassette for storing at intervals of a predetermined height; A cassette lifter configured to step up and down the slot cassette by a predetermined height; And a wafer transfer sequentially introducing wafers stored in the slot cassettes which are stepped up and down into the process chamber, or sequentially retracting the wafers from the process chamber and storing them in the slot cassettes which are stepped up and down.

바람직하게는, 상기 슬롯 카세트의 내부에는, 상기 웨이퍼 트랜스퍼에 의한 공정 챔버와의 웨이퍼 교환이 이루어지도록 양방향으로 개구된 제1통로; 및 상기 제1통로와 180°미만의 각도로 이루면서 외부와의 웨이퍼 교환이 이루어지는 제2통 로를 형성한다. 이때 상기 제1, 제2통로는, 상부 플레이트 외곽 하면의 소정 거리 이격된 위치에 다수개의 슬롯을 각각 구비한 3개의 슬롯부 사이에 형성한다.Preferably, the inside of the slot cassette, the first passage is opened in both directions so that the wafer exchange with the process chamber by the wafer transfer; And a second passage formed at an angle of less than 180 ° with the first passage, where a wafer exchange with the outside is performed. In this case, the first and second passages are formed between three slot portions each having a plurality of slots at positions spaced apart from each other by a predetermined distance from the lower surface of the upper plate.

바람직하게는, 상기 웨이퍼 트랜스퍼는, 웨이퍼가 상부에 안착되는 트랜스퍼 암; 및 상기 트랜스퍼 암을 슬롯 카세트에서 웨이퍼 스테이지까지 전후진시키는 트랜스퍼 실린더를 포함하되, 상기 트랜스퍼 암 상부에 슬롯 카세트의 하강시 최하위 슬롯에 수납된 웨이퍼부터 차례로 안착시키거나, 트랜스퍼 암 상에 안착된 웨이퍼를 슬롯 카세트의 상승시 최상위 슬롯부터 차례로 수납하도록 구성한다.Preferably, the wafer transfer comprises: a transfer arm on which the wafer is seated; And a transfer cylinder for advancing the transfer arm back and forth from the slot cassette to the wafer stage, wherein the transfer arm is sequentially seated on the transfer arm from the wafer accommodated in the lowest slot when the slot cassette is lowered, or the wafer seated on the transfer arm. When the slot cassette is raised, the slot cassette is configured to be stored in order from the highest slot.

본 발명의 로드락 챔버는 웨이퍼 이송장치의 전체 구성품 중 하나이며, 본 발명의 로드락 챔버는 웨이퍼의 인입 및/또는 인출 전용으로 사용할 수 있는데, 이하에서는 웨이퍼 이송효율을 극대화할 수 있도록 인입 전용과 인출 전용의 로드락 챔버 2개를 사용한 웨이퍼 이송장치에 관하여 설명하기로 한다.The load lock chamber of the present invention is one of the entire components of the wafer transfer device, the load lock chamber of the present invention can be used only for the introduction and / or withdrawal of the wafer, in the following only the draw-in and to maximize the wafer transfer efficiency A wafer transfer apparatus using two load lock chambers dedicated to takeout will be described.

이하에서는 도면을 참조하여 본 발명에 대하여 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 로드락 챔버가 포함된 웨이퍼 이송장치의 전체 구성도이다.(여기서, 직선으로 된 화살표는 웨이퍼의 이송 방향을 나타낸다.)2 is an overall configuration diagram of a wafer transfer apparatus including a load lock chamber according to an embodiment of the present invention (wherein, a straight arrow indicates a wafer transfer direction).

본 발명의 로드락 챔버가 포함된 웨이퍼 이송장치는 도 2에 도시된 바와 같이, 크게 진공 상태에서 웨이퍼에 대하여 필요한 공정을 수행하는 공정 챔버(100), 공정 챔버(100)로 웨이퍼를 인입하는 인입용 로드락 챔버(200), 공정 챔버(200)로부터 웨이퍼를 인출하는 인출용 로드락 챔버(300), 대기압 상태에서 각각의 로드락 챔버(200, 300)에 대하여 웨이퍼를 인입 또는 인출시키는 로봇(400), 및 대기압 상 태에서 로봇(400)에 신규 웨이퍼를 공급하거나, 로봇(400)에 의하여 공정이 완료된 웨이퍼를 수납하는 로드 포트(500)로 구성된다.In the wafer transfer apparatus including the load lock chamber of the present invention, as shown in FIG. 2, a wafer is introduced into the process chamber 100 and the process chamber 100 to perform a required process on the wafer in a large vacuum state. For load lock chamber 200, withdrawal load lock chamber 300 for withdrawing wafers from process chamber 200, and robots for introducing or withdrawing wafers to respective load lock chambers 200 and 300 at atmospheric pressure ( 400, and a load port 500 for supplying a new wafer to the robot 400 at atmospheric pressure, or for storing a wafer in which the process is completed by the robot 400.

먼저, 상기 공정 챔버(100)는, 도 2에 도시된 바와 같이, 회전 구동수단(미도시)에 의하여 일정 각도만큼씩 회전하는 회전 디스크(110) 상에 다수개의 웨이퍼 스테이지(120a ~ 120d)가 구비된다. 이하에서는 이들 웨이퍼 스테이지(120a ~ 120d) 중 웨이퍼가 인입되는 위치의 웨이퍼 스테이지를 인입 스테이지(도 2에서 120a에 해당)라 하고, 이와 인접하여 웨이퍼가 인출되는 위치의 웨이퍼 스테이지를 인출 스테이지(도 2에서 120d에 해당)라 한다. 만약, 웨이퍼의 회전 방향을 반대로 하는 경우 인입 스테이지(120a)와 인출 스테이지(120d)의 위치는 바뀌게 된다. First, as shown in FIG. 2, a plurality of wafer stages 120a to 120d are disposed on a rotating disk 110 rotated by a predetermined angle by a rotation driving means (not shown). It is provided. Hereinafter, the wafer stage at the position where the wafer is inserted among these wafer stages 120a to 120d will be referred to as the insertion stage (corresponding to 120a in FIG. 2), and the wafer stage at the position where the wafer is taken out adjacent thereto will be taken out (FIG. 2). Corresponds to 120d). If the direction of rotation of the wafer is reversed, the positions of the pulling stage 120a and the drawing stage 120d are changed.

한편 도면에서는 편의상 4개의 웨이퍼 스테이지(120a ~ 120d)만을 도시하였으나, 필요에 따라 그 이상의 웨이퍼 스테이지를 구비할 수 있음은 물론이다.Meanwhile, although only four wafer stages 120a to 120d are illustrated in the drawing, the wafer stage may be further provided as necessary.

상기 인입 스테이지(120a)와 인출 스테이지(120d)의 하부에는 각각 웨이퍼를 승하강시킬 수 있는 웨이퍼 리프터(130, 140)가 설치된다. 이는 후술하는 도 2의 트랜스퍼 암(232, 332) 상에 안착된 웨이퍼를 인입 스테이지(120a) 상에 로딩하거나, 인출 스테이지(120d) 상의 웨이퍼를 트랜스퍼 암(232, 332)으로 언로딩하는데 사용된다.Wafer lifters 130 and 140 are provided at lower portions of the inlet stage 120a and the outlet stage 120d to lift and lower the wafer, respectively. This is used to load the wafer seated on the transfer arms 232 and 332 of FIG. 2 described below on the retraction stage 120a or to unload the wafer on the retrieval stage 120d into the transfer arms 232 and 332. .

다음으로, 본 발명의 로드락 챔버로 이루어진 인입용 로드락 챔버(200)와 인출용 로드락 챔버(300)는 좌우 대칭 구조를 갖고, 상기 공정 챔버(100)에 인접하여 설치된다.Next, the incoming load lock chamber 200 and the withdrawal load lock chamber 300 having the load lock chamber of the present invention have a symmetrical structure and are installed adjacent to the process chamber 100.

도 3은 인출용 로드락 챔버의 조립 구성도를 나타내는데, 인출용 로드락 챔버(300)는 인입용 로드락 챔버(200)와 좌우 대칭 구조를 가지므로 설명의 편의상 도면의 부호는 병기하여 표기하였다.Figure 3 shows the assembly configuration of the take-out load lock chamber, the take-out load lock chamber 300 has a left-right symmetrical structure with the load-loading load chamber 200, for the sake of convenience of description and reference numerals are denoted in parallel. .

인입용 및 인출용 로드락 챔버(200 및 300, 이하에서는 설명의 편의상 '로드락 챔버'라 통칭하기로 한다)는, 도 3에 도시된 바와 같이, 챔버 본체(201, 301)와, 챔버 본체(201, 301) 내부에 웨이퍼를 수납하는 슬롯 카세트(210, 310), 슬롯 카세트(210, 310)를 승하강시키는 카세트 리프터(220, 320) 및 슬롯 카세트(210, 3110)에 수납된 웨이퍼를 공정 챔버(100)로 이송하거나, 공정 챔버(100) 내의 웨이퍼를 슬롯 카세트(210, 310)로 이송하는 웨이퍼 트랜스퍼(230, 330)가 구성된다. 이하에서는 각각의 구성에 대하여 구체적으로 살펴본다.Retractable and withdrawal load lock chambers 200 and 300 (hereinafter referred to collectively as "load lock chambers" for convenience of description), as shown in Figure 3, the chamber main body (201, 301), chamber main body Slot cassettes 210 and 310 for storing wafers in the 201 and 301, cassette lifters 220 and 320 for lifting and lowering the slot cassettes 210 and 310, and wafers stored in the slot cassettes 210 and 3110 are disposed. Wafer transfers 230 and 330 are configured to transfer to the process chamber 100 or transfer wafers in the process chamber 100 to the slot cassettes 210 and 310. Hereinafter, each configuration will be described in detail.

상기 챔버 본체(201, 301)는, 공정 챔버(100)와의 웨이퍼 인입 및 인출 통로이자 진공 압력 제어를 위한 진공 도어(203, 303)와, 로봇에 의한 웨이퍼의 인입 및 인출 통로이자 대기와의 압력 제어를 위한 대기 도어(204, 304)가 구비된다. 챔버 본체(201, 301) 상부에는 상부 도어(206, 306)가 힌지(207, 307)에 의하여 접철되는 상부 플레이트(205, 305)가 설치되며, 측면에는 투시창(202, 302)이 설치된다.The chamber bodies 201 and 301 are wafer entry and withdrawal passages with the process chamber 100, vacuum doors 203 and 303 for vacuum pressure control, wafer entry and withdrawal passages by a robot, and pressure to the atmosphere. Standby doors 204 and 304 for control are provided. Upper plates 205 and 305 are provided on the upper sides of the chamber bodies 201 and 301, and upper windows 206 and 306 are folded by hinges 207 and 307, and viewing windows 202 and 302 are provided on the side surfaces thereof.

상기 슬롯 카세트(210, 310)는, 챔버 본체(201, 301) 내부에서 웨이퍼 스테이지 개수에 상응하는 웨이퍼를 소정 높이의 간격을 두고 수납하도록 구성되며, 웨이퍼 트랜스퍼(230, 330)에 의한 공정 챔버(100)와의 웨이퍼 교환이 이루어지도록 양방향으로 개구된 제1통로와, 로드락 챔버(200, 300) 외부 즉, 대기 로봇(400)에 의한 웨이퍼 교환이 이루어지도록 적어도 한 방향으로 개구된 제2통로를 구비한다. 이때, 제1통로와 제2통로는 180°미만의 각도의 각도로 형성함으로써 웨이퍼의 인입 및 인출이 원활하게 이루어지게 된다.The slot cassettes 210 and 310 are configured to accommodate wafers corresponding to the number of wafer stages at intervals of a predetermined height in the chamber bodies 201 and 301, and may include a process chamber by the wafer transfers 230 and 330. A first passage opened in both directions to allow wafer exchange with 100, and a second passage opened in at least one direction to allow wafer exchange by the atmospheric robot 400 outside of the load lock chambers 200 and 300. Equipped. At this time, the first passage and the second passage are formed at an angle of less than 180 ° to facilitate the introduction and withdrawal of the wafer.

본 발명의 일실시예에 따른 슬롯 카세트(210, 310)는, 상부 플레이트(212, 312) 외곽 하부면에 다수개의 슬롯이 각각 구비된 제1슬롯부(214, 314)와, 수납되는 웨이퍼의 대략 반경 방향으로 돌출된 제2슬롯부(216, 316) 및 제3슬롯부(218, 318)가 일체로 형성되어, 웨이퍼는 이들 3개의 슬롯부를 구성하는 슬롯 중 대응되는 슬롯에 걸쳐서 수납된다. 이와 같이 구성된 슬롯 카세트(210, 310)에 의하면, 제1통로는 제1슬롯부(214, 314)와 제3슬롯부(218, 318)사이에 형성되고, 제2통로는 제2슬롯부(216, 316)와 제3슬롯부(218, 318) 사이에 형성된다.The slot cassettes 210 and 310 according to the exemplary embodiment of the present invention may include first slots 214 and 314 provided with a plurality of slots on the outer lower surfaces of the upper plates 212 and 312, and the wafers to be accommodated. The second slot portions 216 and 316 and the third slot portions 218 and 318 which protrude in substantially radial directions are integrally formed so that the wafer is received over corresponding slots among the slots constituting these three slot portions. According to the slot cassettes 210 and 310 configured as described above, the first passage is formed between the first slot portions 214 and 314 and the third slot portions 218 and 318, and the second passage is formed by the second slot portion ( 216, 316 and third slot portions 218, 318.

상기 카세트 리프터(220, 320)는, 슬롯 카세트(210, 310)를 스텝 모터(222, 322)에 의하여 소정 높이씩 단계적으로 승하강시키도록 챔버 본체(201, 301) 하부에 설치되며, 슬롯 카세트(210, 310)와 카세트 리프터(220, 320)는 체결 브라켓(224, 324)으로 체결된다.The cassette lifters 220 and 320 are installed below the chamber main body 201 and 301 so that the slot cassettes 210 and 310 are stepped up and down by a predetermined height by the step motors 222 and 322. The 210 and 310 and the cassette lifters 220 and 320 are fastened to the fastening brackets 224 and 324.

한편, 본 발명의 다른 실시예로서 로봇(400)이 슬롯 카세트(210, 310) 전체를 이송하는 경우 슬롯 카세트(210, 310)와 카세트 리프터(220, 320)는 체결되지 않은 상태를 유지한다.On the other hand, when the robot 400 transfers the entire slot cassettes 210 and 310 as another embodiment of the present invention, the slot cassettes 210 and 310 and the cassette lifters 220 and 320 remain unfastened.

상기 웨이퍼 트랜스퍼(230, 330)는, 웨이퍼가 상부에 안착되는 트랜스퍼 암(232, 332)과, 트랜스퍼 암(232, 332)을 슬롯 카세트(210, 310)에서 웨이퍼 스테 이지(120a, 120d)까지 전후진시키는 트랜스퍼 실린더(234, 334)를 구비한다.The wafer transfers 230 and 330 may include transfer arms 232 and 332 on which wafers are placed, and transfer arms 232 and 332 from slot cassettes 210 and 310 to wafer stages 120a and 120d. Transfer cylinders 234 and 334 are moved forward and backward.

다음으로, 로봇(400)은 로드 포트(500)에 수납된 신규 웨이퍼를 로봇 암으로 파지한 후 인입용 로드락 챔버(200)에 설치된 대기 도어(220)를 통하여 슬롯 카세트(210, 310)에 웨이퍼를 수납한다. 또는 인출용 로드락 챔버(300)에 수납된 공정이 완료된 웨이퍼를 로봇(400)의 로봇 암으로 파지하여 로드 포트(500)에 수납하게 된다. 상기 로봇(400)은 대기압 상태에서 로봇 암의 확장 및 수축, 회전, 승강 및 하강 등의 동작에 의하여 블레이드 상에 웨이퍼를 안착시킨 상태에서 목표로 하는 위치에 이송하며, 외부로부터의 오염을 방지하기 위한 박스(410) 내에 설치된다.Next, the robot 400 grips the new wafer stored in the load port 500 with the robot arm, and then inserts the wafer into the slot cassettes 210 and 310 through the standby door 220 installed in the load lock chamber 200. The wafer is stored. Alternatively, the wafer in which the process stored in the take-off load lock chamber 300 is completed is gripped by the robot arm of the robot 400 to be stored in the load port 500. The robot 400 is transferred to a target position in a state in which the wafer is seated on the blade by operations such as expansion and contraction, rotation, lifting and lowering of the robot arm at atmospheric pressure, and to prevent contamination from the outside. It is installed in the box 410 for.

상기 로봇(400)은 각각의 웨이퍼를 하나씩 이송하도록 구성되어 있으나, 다수개의 웨이퍼가 수납된 또는 비어 있는 슬롯 카세트(210, 310) 전체를 이송하도록 구성할 수도 있다.The robot 400 is configured to transfer each wafer one by one, but may also be configured to transfer the entirety of the slot cassettes 210 and 310 in which a plurality of wafers are accommodated or empty.

이하에서는, 상술한 바와 같이 구성된 본 발명의 로드락 챔버가 포함된 웨이퍼이송장치에 의한 구체적인 동작을, (1) 인입용 로드락 챔버(200)를 중심으로 한 웨이퍼 인입 과정과 (2) 인출용 로드락 챔버(300)를 중심으로 한 웨이퍼 인출 과정을 구분하여 설명한 후, (3) 공정 완료 후 웨이퍼의 인출 및 인입의 동시 동작 과정에 대하여 설명한다.(참고로, 이하에서는 로봇(400)이 각각의 웨이퍼를 하나씩 이송하는 경우에 대하여 설명하였으며, 슬롯 카세트(210, 310) 전체를 이송하는 경우에 대한 설명은 생략하기로 한다.)Hereinafter, the specific operation by the wafer transfer device including the load lock chamber of the present invention configured as described above, (1) the wafer retracting process centering on the load lock chamber 200 for pulling in and (2) for pulling out After separating and explaining the wafer withdrawal process centering on the load lock chamber 300, (3) the simultaneous operation of the withdrawal and withdrawal of the wafer after the completion of the process will be described. (For reference, the robot 400 will be described below. The case of transferring each wafer one by one has been described, and the description of the case of transferring the entire slot cassettes 210 and 310 will be omitted.)

(1) 인입용 로드락 챔버(200)를 중심으로 한 웨이퍼 인입 과정(1) Wafer Retracting Process Based on Loadlock Chamber 200 for Retraction

먼저 공정 챔버(100)는 진공을 유지하고, 인입용 로드락 챔버(200)를 대기압 상태로 한 후 대기 도어(204)를 개방한다.(S101)First, the process chamber 100 maintains a vacuum, sets the incoming load lock chamber 200 to atmospheric pressure, and then opens the standby door 204. (S101)

다음으로, 로봇(400)은 로드 포트(500)로부터 신규 웨이퍼를 인출하여 단계적으로 상승하는 슬롯 카세트(210)의 최상위 슬롯부터 차례로 수납한다. 이러한 동작을 반복하여 최하위 슬롯까지 웨이퍼를 수납한다.(S102)Next, the robot 400 withdraws a new wafer from the load port 500 and sequentially receives the slots from the uppermost slot of the slot cassette 210 rising in stages. This operation is repeated to store the wafer to the lowest slot (S102).

다음으로, 대기 도어(204)를 폐쇄한 후 펌핑 라인(208)을 통하여 인입용 로드락 챔버(200)를 진공 상태로 만든 후 진공 도어(203)을 개방한다.(S103)Next, after closing the standby door 204, the vacuum load 203 is opened through the pumping line 208 to open the vacuum door 203. (S103)

다음으로, 슬롯 카세트(210)를 하강시켜 트랜스퍼 암(232) 상부에 최하위 슬롯에 수납된 웨이퍼가 안착시킨다.(S104)Next, the slot cassette 210 is lowered to seat the wafer accommodated in the lowermost slot on the upper portion of the transfer arm 232 (S104).

다음으로, 트랜스퍼 암(232)을 인입 스테이지(120a)까지 전진시킨 후, 웨이퍼 리프트(130)를 상승시켜 트랜스퍼 암(232)에 안착된 웨이퍼만을 상승시킨 다음, 트랜스퍼 암(232)를 다시 후진시키면서 웨이퍼 리프트(130)를 하강시켜 인입 스테이지(120a)에 최초 웨이퍼를 인입시킨다.(S105)Next, after advancing the transfer arm 232 to the retraction stage 120a, the wafer lift 130 is raised to raise only the wafer seated on the transfer arm 232, and then the reverse of the transfer arm 232 again. The wafer lift 130 is lowered to allow the first wafer to be introduced into the inlet stage 120a. (S105)

이때 공정 챔버(100) 내의 회전 디스크(110)는 일정 각도만큼 회전(도 2에서는 시계 방향으로 90°회전)하여 웨이퍼 스테이지(120a ~ 120d)의 위치를 교대한다.At this time, the rotating disk 110 in the process chamber 100 rotates by a predetermined angle (clockwise 90 ° in FIG. 2) to alternate the positions of the wafer stages 120a to 120d.

마지막으로, 하고, 트랜스퍼 암(232)은 최상위 슬롯에 수납된 웨이퍼까지 상기 단계(S104)와 단계(S105)를 반복한다.(S106)Finally, the transfer arm 232 repeats step S104 and step S105 up to the wafer housed in the uppermost slot. (S106)

이상의 단계(S101 ~ S106)를 거쳐 공정 챔버(100)로의 웨이퍼 인입이 완료되 면, 진공 도어(203)를 폐쇄한 상태에서 공정 챔버(100) 내에서 웨이퍼에 대한 공정을 진행한다.When the wafer is introduced into the process chamber 100 through the above steps (S101 ˜ S106), the wafer is processed in the process chamber 100 with the vacuum door 203 closed.

(2) 인출용 로드락 챔버(300)를 중심으로 한 웨이퍼 인출 과정(2) Wafer withdrawal process centering on the load lock chamber 300 for withdrawal

먼저, 인출용 로드락 챔버(300)를 펌핑 라인(308)을 통하여 진공 상태로 한 후 진공 도어(303)를 개방한다.(S201)First, the draw load lock chamber 300 is vacuumed through the pumping line 308 and then the vacuum door 303 is opened. (S201)

다음으로, 인출 스테이지(120d)의 웨이퍼 리프터(140)를 상승시켜 공정이 완료된 웨이퍼를 승강시킨 후, 트랜스퍼 암(332)을 인출 스테이지(120d)까지 전진시킨 다음, 웨이퍼 리프트(140)를 하강시켜 트랜스퍼 암(332)에 웨이퍼를 안착시킨 상태에서 트랜스퍼 암(332)를 후진시켜 인출 스테이지(120d)로부터 최초 웨이퍼를 인출시킨다.(S202)Next, the wafer lifter 140 of the take-out stage 120d is raised to elevate the wafer after the process is completed, and then the transfer arm 332 is advanced to the take-out stage 120d, and the wafer lift 140 is lowered. In the state where the wafer is seated on the transfer arm 332, the transfer arm 332 is retracted to withdraw the first wafer from the withdrawal stage 120d (S202).

다음으로, 슬롯 카세트(310)를 소정 높이 만큼 상승시켜 트랜스퍼 암(332) 상부에 안착된 웨이퍼를 최상위 슬롯에 최초 웨이퍼를 수납시킨다.(S203)Next, the slot cassette 310 is raised by a predetermined height so that the wafer seated on the upper portion of the transfer arm 332 is accommodated in the uppermost slot for the first wafer (S203).

이때 공정 챔버(100) 내의 회전 디스크(110)는 일정 각도만큼 회전(도 2에서는 시계 방향으로 회전)하여 웨이퍼 스테이지(120a ~ 120d)의 위치를 교대한다.At this time, the rotating disk 110 in the process chamber 100 is rotated by a predetermined angle (clockwise in Figure 2) to alternate the position of the wafer stage (120a ~ 120d).

다음으로, 트랜스퍼 암(332)은 최하위 슬롯에 수납된 웨이퍼까지 상기 단계(S202)와 단계(S203)를 반복하여 슬롯 카세트(310)의 모든 슬롯에 웨이퍼를 수납한다.(S204)Next, the transfer arm 332 stores the wafer in all slots of the slot cassette 310 by repeating steps S202 and S203 until the wafer accommodated in the lowermost slot (S204).

다음으로, 인출용 로드락 챔버(300)를 대기압 상태로 만든 후, 대기 도어(304)를 개방한다.(S205)Next, after making the take-out load lock chamber 300 to atmospheric pressure, the standby door 304 is opened. (S205)

마지막으로, 로봇(400)은 단계적으로 하강하는 슬롯 카세트(310)의 최하위 슬롯에 수납된 웨이퍼부터 최상위 슬롯에 수납된 웨이퍼까지 차례로 인출하여 로드 포트(500)에 수납한다.(S206)Finally, the robot 400 sequentially draws the wafers stored in the lowermost slots of the slot cassette 310 descending in steps from the wafers stored in the uppermost slots to the load ports 500 (S206).

(3) 공정 완료 후 웨이퍼의 인출 및 인입 동시 동작 과정(3) Simultaneous withdrawal and withdrawal of wafer after process completion

먼저, 공정 챔버(100) 내에서 웨이퍼에 대한 공정이 완료되면, 인출용 로드락 챔버(300)에 대하여 상기 단계(S201 ~ S202)를 수행한다.(S301)First, when a process for a wafer is completed in the process chamber 100, the steps S201 to S202 are performed on the load lock chamber 300 for extraction (S301).

다음으로, 공정 챔버(100) 내의 회전 디스크(110)는 일정 각도만큼 회전(도 2에서는 시계 방향으로 90°회전)하여 웨이퍼 스테이지(120a ~ 120d)의 위치를 교대한다.(S302)Next, the rotating disk 110 in the process chamber 100 rotates by a predetermined angle (rotated 90 ° clockwise in FIG. 2) to alternate positions of the wafer stages 120a to 120d. (S302)

다음으로, 인입용 로드락 챔버(200)에 대하여 상기 단계(S103 ~ S105)를 수행함과 동시에, 인출용 로드락 챔버(300)에 대하여 상기 단계(S201 ~ S202)를 수행한다.(S303)Next, the steps S103 to S105 are performed with respect to the load lock chamber 200 for pulling in, and the steps S201 to S202 are performed with respect to the load lock chamber 300 for pulling out (S303).

마지막으로, 상기 단계(S302 및 S303)를 반복 수행하여, 인출용 로드락 챔버(300) 내의 슬롯 카세트(310)에 웨이퍼를 모두 수납하고, 인입용 로드락 챔버(200) 내의 슬롯 카세트(210)에 수납된 웨이퍼를 모두 공정 챔버(100)로 인출하여 공정 챔버(100)에 대한 웨이퍼의 인출 및 인입을 완료한다.Finally, the steps S302 and S303 are repeatedly performed to accommodate all the wafers in the slot cassette 310 in the withdrawal load lock chamber 300, and the slot cassette 210 in the withdrawal load lock chamber 200. All of the wafers stored therein are taken out to the process chamber 100 to complete the withdrawal and withdrawal of the wafer to the process chamber 100.

위와 같이 이루어진 동작을 하나의 웨이퍼를 기준으로 살펴보면, 모든 웨이퍼는 도 2에서의 웨이퍼 스테이지 120a → 120b → 120c → 120d의 경로를 거치게 된다. 즉, 하나의 웨이퍼는 인입 스테이지(120a)로 인입된 다음, 다른 웨이퍼들의 인입을 위한 회전을 한 후, 최종적으로 인출 스테이지(120d)까지 이동하여 공정 챔버(100) 내에서의 공정을 거친 후 인출된다.Referring to the above operation based on one wafer, all the wafers pass through the wafer stages 120a-120b-120c-120d in FIG. 2. That is, one wafer is drawn into the drawing stage 120a, and then rotates for drawing of other wafers, and finally moves to the drawing stage 120d and passes through the process in the process chamber 100. do.

이상에서는 인입용 로드락 챔버(200)와 인출용 로드락 챔버(300)가 대칭 구조를 갖는 웨이퍼 이송장치를 중심으로 설명하였다. 그러나 본 발명의 로드락 챔버가 포함된 웨이퍼 이송장치는 공정 챔버(100)로의 웨이퍼 인입과 공정챔버(100)로부터의 웨이퍼 인출이 동시 수행하는 것에 특징이 있으며, 필요에 따라 로드락 챔버(200, 300) 중 어느 하나의 구조를 변경하여 사용할 수도 있다. In the above, the loading load lock chamber 200 and the drawing load lock chamber 300 have been described mainly with a wafer transfer apparatus having a symmetrical structure. However, the wafer transfer apparatus including the load lock chamber of the present invention is characterized in that the wafer introduction into the process chamber 100 and the wafer withdrawal from the process chamber 100 are simultaneously performed. It is also possible to change the structure of any one of 300).

상술한 바와 같이, 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 형태에 관해 설명하였으나, 이는 단지 예시적인 것이며 본 발명의 기술적 사상의 범주에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이며, 본 발명에 개시된 내용과 동일한 기능을 하는 한 균등 수단으로 볼 수 있음이 자명하므로, 본 발명의 범위는 설명된 실시 형태에 국한되어 정해져서는 안되며 후술하는 특허청구범위 뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.As described above, in the detailed description of the present invention has been described with respect to specific embodiments, which are merely exemplary and various modifications are possible without departing from the scope of the technical idea of the present invention, of course, disclosed in the present invention Obviously, the scope of the present invention should not be limited to the described embodiments, but should be defined by the claims and equivalents described below as well as the claims. Should.

상기와 같이 구성된 본 발명의 로드락 챔버를 사용하면 공정 챔버와의 웨이퍼 교환이 신속하게 이루어지게 된다. 특히 본 발명의 로드락 챔버를 인입용 및 인출용 2개를 설치하는 경우, 서로 다른 위치에서 웨이퍼의 인입과 인출이 동시에 이 루어지게 되어 웨이퍼의 이송 시간을 크게 단축시킬 수 있어 생산성을 현저히 향상시킬 수 있다.Using the load lock chamber of the present invention configured as described above it is possible to quickly exchange the wafer with the process chamber. In particular, when the load lock chamber of the present invention is provided with two for drawing and withdrawing, it is possible to draw and withdraw the wafer at different positions at the same time, which can greatly shorten the transfer time of the wafer, thereby significantly improving productivity. Can be.

특히, 각각의 로드락 챔버 내에 다수개의 웨이퍼를 동시에 수납할 수 있는 슬롯 카세트 내부에 웨이퍼 트랜스퍼에 의한 웨이퍼 이송 통로(제1통로)와, 대기 로봇에 의한 웨이퍼 이송 통로(제2통로)가 별개로 형성되어 웨이퍼의 이송 시간을 단축시킬 수 있을 뿐만 아니라 웨이퍼의 이송을 위한 로봇의 동작을 단순화할 수 있게 된다. 이에 따라 웨이퍼의 이송을 위한 로봇과 로드 포트의 배치를 최적화함으로써 전체 장치가 차지하는 면적을 최소화할 수 있을 뿐만 아니라, 청정을 요구하는 공간의 체적을 최소화할 수 있게 된다.In particular, a wafer transfer passage (first passage) by a wafer transfer and a wafer transfer passage (second passage) by an atmospheric robot are separately provided in a slot cassette capable of simultaneously storing a plurality of wafers in each load lock chamber. It can be formed to shorten the transfer time of the wafer as well as simplify the operation of the robot for the transfer of the wafer. Accordingly, by optimizing the arrangement of the robot and the load port for wafer transfer, the area occupied by the entire apparatus can be minimized, and the volume of the space requiring cleanness can be minimized.

Claims (4)

웨이퍼를 회전하는 다수개의 웨이퍼 스테이지가 구비된 공정 챔버로 인입 또는 공정 챔버로부터 인출하는 로드락 챔버에 있어서,A load lock chamber for entering or withdrawing from a process chamber with a plurality of wafer stages for rotating a wafer, 상기 웨이퍼 스테이지 개수에 상응하는 웨이퍼를 소정 높이의 간격을 두고 수납하는 슬롯 카세트;A slot cassette for accommodating a wafer corresponding to the number of wafer stages at intervals of a predetermined height; 상기 슬롯 카세트를 소정 높이씩 단계적으로 승하강시키는 카세트 리프터; 및A cassette lifter configured to step up and down the slot cassette by a predetermined height; And 단계적으로 승하강하는 상기 슬롯 카세트에 수납된 웨이퍼를 공정 챔버로 차례로 인입하거나, 상기 공정 챔버로부터 웨이퍼를 인출하여 단계적으로 승하강하는 슬롯 카세트에 차례로 수납하는 웨이퍼 트랜스퍼를 포함하여 구성하는 것을 특징으로 하는 로드락 챔버.And a wafer transfer sequentially introducing the wafers stored in the slot cassettes which are stepped up and down into the process chamber, or sequentially retracting the wafers from the process chamber and storing them in the slot cassettes which are stepped up and down. Load lock chamber. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 슬롯 카세트의 내부에는,Inside the slot cassette, 상기 웨이퍼 트랜스퍼에 의한 공정 챔버와의 웨이퍼 교환이 이루어지도록 양방향으로 개구된 제1통로; 및A first passage opening in both directions to allow wafer exchange with the process chamber by the wafer transfer; And 상기 제1통로와 180°미만의 각도로 이루면서 외부와의 웨이퍼 교환이 이루어지는 제2통로를 형성하는 것을 특징으로 하는 로드락 챔버A load lock chamber, characterized in that the second passage is formed at an angle of less than 180 ° with the first passage to form a second passage for exchanging wafers with the outside. 제2항에 있어서,The method of claim 2, 상기 제1, 제2통로는,The first and second passages, 상부 플레이트 외곽 하면의 소정 거리 이격된 위치에 다수개의 슬롯을 각각 구비한 3개의 슬롯부 사이에 형성하는 것을 특징으로 하는 로드락 챔버.The load lock chamber, characterized in that formed between the three slots each having a plurality of slots at a predetermined distance spaced apart from the lower surface of the upper plate. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 웨이퍼 트랜스퍼는,The wafer transfer, 웨이퍼가 상부에 안착되는 트랜스퍼 암; 및A transfer arm on which the wafer rests; And 상기 트랜스퍼 암을 슬롯 카세트에서 웨이퍼 스테이지까지 전후진시키는 트랜스퍼 실린더를 포함하되,A transfer cylinder for advancing the transfer arm back and forth from the slot cassette to the wafer stage, 상기 트랜스퍼 암 상부에 슬롯 카세트의 하강시 최하위 슬롯에 수납된 웨이퍼부터 차례로 안착시키거나, 트랜스퍼 암 상에 안착된 웨이퍼를 슬롯 카세트의 상승시 최상위 슬롯부터 차례로 수납하도록 구성하는 것을 특징으로 하는 로드락 챔버.Load lock chamber, characterized in that configured to seat in order from the wafer received in the lowest slot when the slot cassette is lowered on the transfer arm, or sequentially received from the top slot when the slot cassette is raised .
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