KR20080069440A - 고속 기판 처리 시스템 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 복수 매의 기판들을 연속적으로 공정 챔버로 로딩/언로딩하여 기판 반송 시간을 절약하여 생산성을 향상 시킬 수 있는 기판 반송 장치를 갖는 고속의 기판 처리 시스템에 관한 것이다. 기판 반송 장치는 트랜스 챔버의 내부에 설치되며, 트랜스 챔버의 좌우로 배치되는 제1 및 제2 공정 챔버와 로드 락 챔버 사이에서 기판 반송을 수행한다. 기판 반송 장치는 회전력을 제공하는 구동부, 상기 구동부에 연결되는 적어도 하나의 스핀들, 제1 공정 챔버로 기판을 로딩/언로딩 하기 위한 복수개의 제1 회전 플레이트 암, 및 제2 공정 챔버로 기판을 로딩/언로딩 하기 위한 복수개의 제2 회전 플레이트 암을 포함한다. 이러한 기판 반송 장치를 이용한 기판 처리 시스템은 복수 매의 기판을 동시에 또는 연속적으로 처리하는 과정에서 처리 전/후의 기판 교환을 신속히 수행할 수 있어서 설비의 처리율을 높여서 전체적인 기판의 생산성을 높일 수 있다.
기판 반송, 공정 챔버, 반송 챔버

Description

고속 기판 처리 시스템{HIGH SPEED SUBSTRATE PROCESS SYSTEM}
본 발명의 상세한 설명에서 사용되는 도면을 보다 충분히 이해하기 위하여, 각 도면의 간단한 설명이 제공된다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 기판 처리 시스템의 평면도이다.
도 2는 도 1의 트랜스퍼 챔버에 설치된 기판 반송 장치의 사시도이다.
도 3은 기판 반송 장치가 상부와 하부에 각기 분리된 구동 방식으로 구성된 예를 보여주는 도면이다.
도 4는 하나의 회전 플레이트 암의 구조를 보여주는 사시도이다.
도 5는 분리 구동형 기판 반송 장치를 갖는 기판 처리 시스템의 평면도이다.
도 6은 회전 플레이트 암의 구조를 변형한 예를 보여주는 평면도이다.
도 7은 복수개의 처리 그룹으로 이루어진 기판 처리 시스템의 평면도이다.
*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*
100: 인덱스 110: 캐리어
200: 로드 락 챔버 210: 대기압 반송 로봇
212: 엔드 이벡터 300: 트랜스퍼 챔버
310: 제1 기판 출입구 320: 제2 기판 출입구
330: 제3 기판 출입구 400: 제1 공정 챔버
402: 기판 지지대 410: 제2 공정 챔버
412: 기판 지지대 500: 기판 반송 장치
510: 회전 플레이트 암 512: 엔드 이팩터
513: 개구부 514: 지지부
515: 진입 통로 520: 로딩 암
522: 언로딩 암 530: 스핀들
530a: 상부 스핀들 530b: 하부 스핀들
540: 구동부 540a: 상부 구동부
540b: 하부 구동부 600: 제1 처리 그룹
610: 제2 처리 그룹 620: 제3 처리 그룹
본 발명은 반도체 장치의 제조를 위한 기판 처리 시스템에 관한 것으로, 구체적으로는 복수 매의 기판들을 연속적으로 공정 챔버로 로딩/언로딩하여 기판 반송 시간을 절약하여 생산성을 향상 시킬 수 있는 기판 처리 시스템에 관한 것이다.
최근, 액정 디스플레이 장치, 플라즈마 디스플레이 장치, 반도체 장치들의 제조를 위한 기판 처리 시스템들은 복수 매의 기판을 일관해서 처리할 수 있는 클러스터 시스템이 채용되고 있다. 클러스터(cluster) 시스템은 반송 로봇(또는 핸들러; handler)과 그 주위에 마련된 복수의 기판 처리 모듈을 포함하는 멀티 챔버 형 기판 처리 시스템을 지칭한다.
일반적으로, 클러스터 시스템은 반송실(transfer chamber)과 반송실내에 회동이 자유롭게 마련된 반송 로봇을 구비한다. 반송실의 각 변에는 기판의 처리 공정을 수행하기 위한 공정 챔버가 장착된다. 이와 같은 클러스터 시스템은 복수개의 기판을 동시에 처리하거나 또는 여러 공정을 연속해서 진행 할 수 있도록 함으로 기판 처리량을 높이고 있다. 기판 처리량을 높이기 위한 또 다른 노력으로는 하나의 공정 챔버에서 복수 매의 기판을 동시에 처리하도록 하여 시간당 기판 처리량을 높이도록 하고 있다.
그러나 공정 챔버가 복수 매의 기판을 동시(또는 연속적으로)에 처리하더라도 공정 챔버에 처리 전후의 기판들이 효율적으로 교환되지 못하는 경우 시간적 손실이 발생하게 된다. 통상적인 클러스터 시스템은 6각형의 반송실을 구성하는 데 있어서(기본적으로 4개의 공정 챔버와 2개의 로드 락 챔버로 구성되는 경우), 반송실이 차지하는 면적 때문에 시스템전체의 면적은 물론, 제조 라인 내의 시스템배치에 있어서 중시되는 시스템 폭이 필요이상으로 증가되고, 반송실을 진공상태로 유지시키는 데 필요한 진공시스템의 규모가 증가되어 장치비 및 설치비가 증가하게 된다. 또한, 이러한 반송실의 면적은, 설치되는 공정 챔버의 개수가 증가함에 따라서 더욱 가중된다.
그럼으로 복수 매의 기판을 처리하는 공정 챔버에서 복수 매의 기판을 동시(또는 연속적으로)에 처리하는 것과 더불어 처리 전후의 기판들을 보다 효율적으로 교환할 수 있는 기판 처리 시스템이 요구되고 있다.
본 발명은 고속으로 기판 반송을 처리할 수 있는 기판 반송 장치를 이용한 기판 처리 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 기판의 반송 시간을 감소시켜 생산성을 향상시킬 수 있는 기판 처리 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 작은 시스템 면적을 가지는 기판 처리 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 공정에 소요되는 시간을 단축할 수 있는 구조를 가지는 기판 처리 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 공정 챔버의 가동률을 향상시킬 수 있는 구조를 가지는 기판 처리 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 시스템의 면적 및 시스템 폭을 획기적으로 축소할 수 있는 기판 처리 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 불필요한 진공면적을 축소함으로써 장치비 및 설치비를 최소화할 수 있는 기판 처리 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일면은 기판 처리 시스템에 관한 것이다. 본 발명의 기판 처리 시스템은: 하나의 기판 지지부를 포함하는 제1 공정 챔버; 하나의 기판 지지부를 포함하는 제2 공정 챔버; 기판 반송 장치가 설치된 트랜스퍼 챔버; 트랜스퍼 챔버와 외부 사이에 개설되는 제1 기판 출입구; 제1 공정 챔버와 트랜스퍼 챔버 사이에 개설되는 제2 기판 출입구; 및 제2 공정 챔버와 트랜스퍼 챔버 사이에 개설되는 제3 기판 출입구를 포함하는 하나 이상의 처리 그룹을 갖되, 기판 반송 장치는: 제1 기판 출입구를 통하여 외부와 처리 전후의 기판을 인수인계하되, 인수된 처리 전 기판을 제2 또는 제3 기판 출입구를 통하여 제1 또는 제2 공정 챔버로 반송하고, 제1 또는 제2 공정 챔버에서 처리된 처리 후 기판들을 제2 또는 제3 기판 출입구를 통하여 인계받아 제1 기판 출입구를 통하여 외부로 인계한다.
일 실시예에 있어서, 제1 기판 출입구에 연결되는 로드 락 챔버를 포함하고, 로드 락 챔버는 대기압에서 기판을 반송하는 대기압 반송 로봇을 포함한다.
일 실시예에 있어서, 상기 제1 또는 제2 공정 챔버 중 적어도 어느 하나는 플라즈마 처리 챔버이다.
일 실시예에 있어서, 상기 제1 또는 제2 공정 챔버 중 적어도 어느 하나는 냉각 처리 챔버이다.
일 실시예에 있어서, 상기 제1 또는 제2 공정 챔버 중 적어도 어느 하나는 정렬 처리 챔버이다.
일 실시예에 있어서, 상기 기판 반송 장치는: 회전력을 제공하는 구동부; 상기 구동부에 연결되는 적어도 하나의 스핀들; 제1 공정 챔버로 기판을 로딩/언로딩 하기 위한 복수개의 제1 회전 플레이트 암; 및 제2 공정 챔버로 기판을 로딩/언로딩 하기 위한 복수개의 제2 회전 플레이트 암을 포함한다.
일 실시예에 있어서, 제1 및 제2 회전 플레이트 암이 나뉘어 장착되고, 각각 독립적으로 회전되는 적어도 두 개의 서로 다른 스핀들을 포함한다.
일 실시예에 있어서, 적어도 두 개의 서로 다른 스핀들로 회전력을 제공하는 하나 이상의 구동부를 포함한다.
일 실시예에 있어서, 상기 제1 회전 플레이트 암과 상기 제2 회전 플레이트 암 각각은: 일 측이 개방된 개구부를 갖고, 상면에 기판 가장자리가 놓이는 지지부를 갖는 말편자 형상의 엔드 이펙터(END EFFECTOR)를 포함한다.
일 실시예에 있어서, 상기 엔드 이펙터는: 기판을 주고받기 위하여 상기 로드 락 챔버에 설치된 기판 반송 로봇의 엔드 이펙터가 진입할 수 있도록 형성된 진입 통로를 갖는다.
본 발명과 본 발명의 동작상의 이점 및 본 발명의 실시예에 의하여 달성되는 목적을 충분히 이해하기 위해서는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 첨부 도면 및 첨부 도면에 기재된 내용을 참조하여야 한다. 본 발명의 실시예는 여러 가지 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상술하는 실시예로 인해 한정되어 지는 것으로 해석되어져서는 안 된다. 본 실시예는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공 되어지는 것이다. 따라서 도면에서의 요소의 형상 등은 보다 명확한 설명을 강조하기 위해서 과장되어진 것이다. 각 도면을 이해함에 있어서, 동일한 부재는 가능한 한 동일한 참조부호로 도시하고자 함에 유의하여야 한다. 그리고 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 기술은 생략된다.
(실시예)
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명함으로써, 본 발명의 기판 처리 시스템을 상세히 설명한다. 또, 상기 도면들에서 동일한 기능을 수행하는 구성 요소에 대해서는 동일한 참조 번호를 병기한다.
본 발명의 기본적인 의도는 복수 매의 기판 처리 능력을 구비한 기판 처리 시스템에서 보다 효율적인 기판 교환 방식을 제공함으로서 생산성을 높일 수 있도록 하는데 있다. 또한, 효율적인 기판 교환 방식에 기반 하여 보다 많은 매수의 기판을 동시에 처리할 수 있는 기판 처리 시스템을 제공할 수 있도록 하는데 있다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 기판 처리 시스템의 평면도이다.
도 1을 참조하여, 본 발명의 기판 처리 시스템은 제1 및 제2 공정 챔버(400, 410)와 그 사이에 배치된 트랜스퍼 챔버(300)를 구비한다. 트랜스퍼 챔버(300)의 전방으로 로드 락 챔버(200)가 구비되고, 다시 로드 락 챔버(200)의 전방으로 다수의 캐리어(110)가 장착되는 인덱스(100)가 설치된다. 인덱스(100)는 설비 전방 단부 모듈(equipment front end module, 이하 EFEM)이라고도 하며 때로는 로드 락 챔버를 포괄하여 명칭 된다. 기판 처리 시스템은 필요에 따라 기판 냉각을 위한 냉각 처리 챔버(미도시)가 구비될 수 있다.
로드 락 챔버(200)는 대기압에서 동작되는 대기압 반송 로봇(210)이 구비된다. 대기압 반송 로봇(210)은 트랜스퍼 챔버(300)와 인덱스(100) 사이에서 기판 이송을 담당한다. 대기압 반송 로봇(210)은 캐리어(110)와 트랜스퍼 챔버(300) 사이에서 기판(W)을 반송하기 위해 동작한다. 대기압 반송 로봇(210)은 캐리어(210)로부터 일회 동작에 2장의 기판(W)을 반출하여 트랜스퍼 챔버(300)로 반입할 수 있 는 2개의 앤드 이팩터(212)를 구비한 더블 암 구조를 갖는 로봇으로 구성된다. 그리고 대기압 반송 로봇(210)은 좌우로 이동 가능한 트랙(220)을 구비한다. 대기압 반송 로봇(210)은 본 실시예에서 보여주는 더블 암 구조의 방식 이외에도 통상적인 반도체 제조 공정에서 사용되는 다양한 로봇들이 사용될 수 있다.
제1 및 제2 공정 챔버(400, 410)는 플라즈마 처리 공정을 수행하기 위한 진공 챔버이다. 제1 및 제2 공정 챔버(400, 410)에는 각기 하나의 기판 지지대(402, 412)가 기판 반송 장치(500)의 회전 플레이트 암들이 회전하는 경로 상에 배치된다. 제1 및 제2 공정 챔버(400, 410)는 다양한 기판 프로세싱 작동들을 수행하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 플라즈마를 이용하여 포토레지스트를 제거하는 에싱(ashing) 챔버일 수 있고, 절연막을 증착시키도록 구성된 CVD(Chemical Vapor Deposition) 챔버일 수 있고, 인터커넥트 구조들을 형성하기 위해 절연막에 애퍼쳐(aperture)들이나 개구들을 에치하도록 구성된 에치 챔버일 수 있다. 또는 장벽(barrier) 막을 증착시키도록 구성된 PVD 챔버일 수 있으며, 금속막을 증착시키도록 구성된 PVD 챔버일 수 있다.
본 기판 처리 시스템에서 처리되는 피 처리 기판(W)은 대표적으로 반도체 회로를 제조하기 위한 웨이퍼 기판이거나 액정 디스플레이를 제조하기 위한 유리 기판이다. 본 기판 처리 시스템의 도시된 구성 외에도 집적 회로 또는 칩의 완전한 제조에 요구되는 모든 프로세스를 수행하기 위해 다수의 프로세싱 시스템들이 요구될 수 있다. 그러나 본 발명의 명확한 설명을 위하여 통상적인 구성이나 당업자 수준에서 이해될 수 있는 구성들은 생략하였다.
트랜스퍼 챔버(300)에는 기판 반송 장치(800)가 구비된다. 트랜스퍼 챔버(300)와 로드 락 챔버(200) 사이에는 제1 기판 출입구(310)가 개설되어 있다. 그리고 트랜스퍼 챔버(300)와 제1 공정 챔버(400) 사이로 제2 기판 출입구(320)가 개설되어 있으며, 트랜스퍼 챔버(300)와 제2 공정 챔버(410) 사이로 제3 기판 출입구(330)가 개설되어 있다. 제1 내지 제3 기판 출입구(310, 320, 330)들은 각각 슬릿 밸브(미도시)에 의해 개폐 작동된다.
대기압 반송 로봇(210)이 트랜스퍼 챔버(300)에서 처리 전후의 기판을 교환하는 과정은 제2 및 제3 기판 출입구(320, 330)는 폐쇄되고 제1 기판 출입구(410)가 열린 대기압 상태에서 진행된다. 반면, 기판 반송 장치(500)가 제1 및 제2 공정 챔버(400, 410)와 트랜스 챔버(300) 사이에서 처리 전후의 기판을 교환하는 과정은 제1 기판 출입구(310)는 폐쇄된 상태로 진공을 유지하는 가운데 제2 및 제3 기판 출입구(320, 330)를 열고 진공 상태에서 진행된다.
도 2는 도 1의 트랜스퍼 챔버에 설치된 기판 반송 장치의 사시도이다.
도 2를 참조하여, 기판 반송 장치(500)는 회전력을 제공하는 구동부(540)와 구동부(540)에 연결되는 하나의 스핀들(530) 그리고 스핀들(530)에 장착되는 다수개의 회전 플레이트 암(510)을 구비한다. 다수개의 회전 플레이트 암(510)은 제1 공정 챔버(400)로 기판을 로딩/언로딩 하기 위한 두 개의 제1 회전 플레이트 암과 제2 공정 챔버(410)로 기판을 로딩/언로딩 하기 위한 두 개의 제2 회전 플레이트 암으로 구성된다. 제1 및 제2 회전 플레이트 암은 교대적으로 배열된다. 그러나 순차적으로 배열되어도 무방하다. 복수의 회전 플레이트 암(510)은 다시 로딩 암(520)과 언로딩 암(522)으로 구분될 수 있다. 이때, 언로딩 암(522)은 로딩 암(520) 보다 낮게 배열되는 것이 바람직하다. 로딩 암(520)과 언로딩 암(522)은 각기 쌍을 이루게 되며, 일 실시예에서는 도시된 바와 같이 전체적으로 두 개의 쌍을 이루는 네 개의 회전 플레이트 암이 구비된다.
복수의 회전 플레이트 암(510)은 도 1에서 도시된 바와 같이, 부채꼴 형상으로 펼쳐지도록 동작한다. 도면에는 구체적으로 도시하지 않았으나, 구동부(540)는 회전력을 발생하는 전기 모터와 발생된 회전력을 스핀들(530)로 전달하여 다수의 회전 플레이트 암(510)들이 원하는 동작을 수행하도록 하는 기어 어셈블리가 포함된다. 그럼으로 다수의 회전 플레이트 암(510)들은 스핀들(530)에 장착되어, 도 1에 도시된 바와 같이, 스핀들(530)을 중심으로 대칭되게 부채꼴 형태로 펼쳐지고 접혀지는 동작을 수행한다.
도 3은 기판 반송 장치가 상부와 하부에 각기 분리된 구동 방식으로 구성된 예를 보여주는 도면이다.
도 3을 참조하여, 다른 실시예의 기판 반송 장치(500a)는 로딩 암(520)과 언로딩 암(522)이 각기 분리되어 장착되는 상부와 하부로 독립된 스핀들(530a, 530b)과 이를 구동하는 상부와 하부로 분리 설치된 구동부(540a, 540b)를 구비한다. 여기서, 두 개의 상부 및 하부의 스핀들(530a, 530b)은 동일한 축 상에 정렬되도록 하는 것이 바람직하다.
도 4는 하나의 회전 플레이트 암의 구조를 보여주는 사시도이다.
도 4를 참조하여, 기판 반송 장치(500)에 구성되는 다수의 회전 플레이트 암(510)은 일 측이 개방된 개구부(513)를 갖고, 상면에 기판 가장자리가 놓이는 다수의 지지부(514)를 갖는 말편자 형상의 엔드 이펙터(END EFFECTOR)(512)를 갖는다. 개구부(513)는 기판 지지대에 설치되는 리프트 핀의 출입을 위한 것이다. 그리고 엔드 이펙터(512)는 대기압 반송 로봇(510)의 엔드 이팩터(212)가 출입할 수 있도록 형성된 진입 통로(515)를 갖는다. 이러한 구성을 갖는 회전 플레이트 암(510)은 본 발명의 기술적 사상의 범위 내에서 또 다른 형태로 변형이 가능할 것이다.
이상과 같은 본 발명의 기판 처리 시스템의 기판 반송 동작은 다음과 같다.
제2 및 제3 기판 출입구(320, 330)가 폐쇄된 상태에서 제1 기판 출입구(310)가 열리면 기판 반송 장치(500)의 로딩 암(520)으로 처리 전 기판(W)이 인계된다. 기판 인계가 완료되면, 제1 기판 출입구(310)는 폐쇄되고 트랜스퍼 챔버(300)는 제1 및 제2 공정 챔버(400, 410)의 내부와 동일한 진공 상태로 전환된다. 이를 위한 펌핑 시스템은 당연히 본 시스템에 구비되나 편의상 도면의 표시는 생략된다.
제1 및 제2 공정 챔버(400, 410)의 기판 지지대(402, 412)에는 처리가 완료된 기판(W)이 대기한다. 기판 지지대(402, 412)의 리프트 핀들이 승강하면서 처리된 기판(W)이 지정된 높이까지 승강된다. 이 동작과 더불어 제2 및 제3 기판 출입구(320, 330)가 열린다. 기판 반송 장치(400)의 로딩 암(520)과 언로딩 암(522)이 쌍을 이루어 부채꼴 형상으로 펼쳐진다. 이때, 처리 후 기판(W)들은 리프트 핀에서 언로딩 암(522)으로 인계된다.
처리 후 기판(W)이 인계되면 계속해서 언로딩 암(522)은 다시 트랜스퍼 챔 버(300)의 처음 위치로 복귀한다. 리프트 핀들은 다시 승강하여 로딩 암(520)들로부터 처리 전 기판(W)을 인계 받는다. 로딩 암(520)들도 트랜스퍼 챔버(300)의 처음 위치로 복귀한다. 이와 더불어, 제2 및 제3 기판 출입구(320, 330)는 다시 폐쇄된다. 이와 더불어 리프트 핀들은 하강하여 기판 지지대(402, 412)에 처리 전 기판(W)을 안착 시킨다. 이어, 트랜스퍼 챔버(300)는 대기압 상태로 전환되고 제1 기판 출입구(310)가 열린다. 로드 락 챔버(200)의 대기압 반송 로봇(210)은 언로딩 암(522)으로부터 처리 후 기판(W)을 인계 받아 트랜스퍼 챔버(400)로부터 나오게 된다.
이와 같은 일련의 기판 교환 단계들은 기판 교환 시간을 최소화하기 위하여 전후 단계가 간섭되지 않는 범위에서 연속적으로 또는 동시에 진행된다. 그리고 트랜스퍼 챔버(300)의 기판 반송 장치(500)와 대기압 반송 로봇(210)의 처리 전후의 기판 교환 과정은 동시에 진행된다. 즉, 트랜스 챔버(400)와 로드 락 챔버(200) 사이에서 기판 교환 과정은 앞 단계에서 언로딩된 처리 후 기판과 앞으로 로딩될 처리 전 기판이 동시에 교환되는 것이다. 언로딩 된 처리 후 기판(W)은 대기압 반송 로봇(210)에 의해 카세트(110)에 적재된다.
언로딩된 기판(W)의 냉각이 필요한 경우라면 기판 처리 시스템은 냉각 처리 챔버를 별도로 구비하여 냉각 처리가 수행되도록 할 수 있다. 이를 위하여 별도의 냉각 처리 챔버를 기판 처리 시스템의 적절한 위치에 설치할 수 있다. 다른 대안으로는 제1 또는 제2 공정 챔버(400 or 410) 중 어느 하나를 냉각 처리 챔버로 구성할 수 있다. 예를 들어, 제1 공정 챔버(400)를 플라즈마 처리 챔버로 구성하고, 제2 공정 챔버(410)를 냉각 처리 챔버로 구성할 수 있다. 이러한 구성을 갖도록 하는 경우에는 제1 공정 챔버(400)에서 기판에 대한 플라즈마 처리를 수행하고, 처리 후 기판을 기판 반송 장치(500)가 제1 공정 챔버(400)에서 제2 공정 챔버(410)로 반송하여 냉각하도록 한다. 그리고 냉각이 완료된 기판을 제2 공정 챔버(410)에서 로드 락 챔버(200)로 반송하도록 동작할 수 있을 것이다.
로딩되기 이전에 기판(W)의 정렬이 필요한 경우라면 기판 처리 시스템은 정렬 처리를 별도로 구비하여 정렬 처리가 수행되도록 할 수 있다. 이를 위하여 별도의 정렬 처리를 기판 처리 시스템의 적절한 위치에 설치할 수 있다. 다른 대안으로는 제1 또는 제2 공정 챔버(400 or 410) 중 어느 하나를 정렬 처리로 구성할 수 있다. 예를 들어, 제1 공정 챔버(400)를 플라즈마 처리 챔버로 구성하고, 제2 공정 챔버(410)를 정렬 처리로 구성할 수 있다. 이러한 구성을 갖도록 하는 경우에는 제1 공정 챔버(400)에서 기판에 대한 플라즈마 처리가 수행되기 이전에 처리 전 기판을 기판 반송 장치(500)가 제2 공정 챔버(410)에서 정렬 처리를 하고 제1 공정 챔버(400)로 반송하여 플라즈마 처리하도록 한다.
이처럼, 본 발명의 기판 처리 시스템은 다수의 기판을 동시에 처리하기 위하여 제1 및 제2 공정 챔버(400, 410)를 좌우로 병렬로 배열하고 그리고 트랜스퍼 챔버(300)가 두 개의 제1 및 제2 공정 챔버(400, 410) 사이에 위치한다. 이러한 구조에서 빠른 기판 교환을 가능하게 하는 기판 반송 장치(300)가 제공됨으로서 처리 전후의 기판을 빠르게 교환하고 반송 처리할 수 있다.
도 5는 분리 구동형 기판 반송 장치를 갖는 기판 처리 시스템의 평면도이고, 도 6은 회전 플레이트 암의 구조를 변형한 예를 보여주는 평면도이다.
도 5를 참조하여, 좌우로 분리되어 독립적으로 구동하는 분리 구동형 기판 반송 장치(500a, 500b)가 트랜스퍼 챔버(300)에 설치될 수 있다. 즉, 하나의 기판 반송 장치(500a)가 제1 공정 챔버(400)의 기판 반송을 담당하고, 다른 하나의 기판 반송 장치(500b)가 제2 공정 챔버(410)의 기판 반송을 담당하도록 구성될 수 있다. 분리 구동형 기판 반송 장치(500a, 500b)의 세부 구성은 도 2 및 도 3에 도시된 예와 동일하게 적용이 가능함으로 구체적인 설명은 생략한다. 그리고 도 6에 도시된 바와 같이, 분리 구동형 기판 반송 장치(500a, 500b)는 'L' 형으로 구부러진 회전 플레이트 암(510')을 구비할 수 있다.
도 7은 복수개의 처리 그룹으로 이루어진 기판 처리 시스템의 평면도이다.
도 7을 참조하여, 본 발명의 기판 처리 시스템은 복수개의 처리 그룹들(600, 610, 620)을 구비할 수 있다. 복수개의 처리 그룹들(600, 610, 620)은, 상술한 도 1의 구조와 같이, 중앙에 트랜스퍼 챔버가 구비되고 그 양쪽으로 플라즈마 처리 챔버가 구비되는 구조를 갖는다. 복수개의 처리 그룹들(600, 610, 620)중 제1 및 제3 처리 그룹(600, 620)이 양편으로 마주 대향하여 위치하고, 제2 처리 그룹(610)이 후방에 위치하도록 배치된다. 로드 락 챔버(200)에 위치한 대기압 반송 로봇(210)은 'T' 형으로 배치된 트랙(220, 230)을 구비한다.
대기압 반송 로봇(210)은 트랙(220, 230)을 따라서 이동하면서 인덱스(100)의 캐리어(110)와 제1 내지 제3 처리 그룹(600, 610, 620)들 간의 기판 이송을 담당한다. 제1 내지 제3 처리 그룹(600, 610, 620)에 구비되는 두 개의 공정 챔버는 플라즈마 처리 공정을 위한 챔버일 수 있다. 또는 어느 하나가 냉각 처리 챔버이거나, 정렬 처리 일 수 있다. 또는 제1 내지 제3 처리 그룹 중 어느 하나의 그룹에 구비되는 두 개의 공정 챔버가 모두 냉각 처리 챔버로 구성되거나, 모두 정렬 처리로 구성될 수 있다. 이와 같이, 제1 내지 제3 처리 그룹(600, 610, 620)에 구비되는 복수개의 공정 챔버들 중에서 적어도 하나가 냉각 처리 챔버들 포함할 수 있다. 그리고/또는 적어도 하나가 정렬 처리를 포함할 수 있다.
이상에서 설명된 본 발명의 기판 처리 시스템의 실시예는 예시적인 것에 불과하며, 본 발명이 속한 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 잘 알 수 있을 것이다. 그럼으로 본 발명은 상기의 상세한 설명에서 언급되는 특별한 형태로 한정되는 것이 아닌 것으로 이해되어야 한다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이며, 본 발명은 첨부된 청구범위에 의해 정의되는 본 발명의 정신과 범위 내에 있는 모든 변형물과 균등물 및 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
상술한 바와 같은 본 발명의 기판 처리 시스템에 의하면, 복수 매의 기판을 동시에 또는 연속적으로 처리하는 기판 처리 시스템에서 처리 전/후의 기판 교환을 신속히 수행할 수 있어서 시스템의 처리율을 높여서 전체적인 기판의 생산성을 높일 수 있다. 또한, 기판의 로딩과 언로딩을 동시에 수행하는 기판 반송 장치가 제공됨으로서 복수 매의 기판 처리를 위한 공정 챔버의 구현이 매우 용이하다. 또 한, 본 발명은 기판의 반송 시간을 감소시켜 생산성을 향상시킬 수 있다. 또한 본 발명은 시스템의 면적 및 시스템 폭을 획기적으로 축소함으로써 장치비 및 설치비를 최소화할 수 있다.

Claims (10)

  1. 하나의 기판 지지부를 포함하는 제1 공정 챔버;
    하나의 기판 지지부를 포함하는 제2 공정 챔버;
    기판 반송 장치가 설치된 트랜스퍼 챔버;
    트랜스퍼 챔버와 외부 사이에 개설되는 제1 기판 출입구;
    제1 공정 챔버와 트랜스퍼 챔버 사이에 개설되는 제2 기판 출입구; 및
    제2 공정 챔버와 트랜스퍼 챔버 사이에 개설되는 제3 기판 출입구를 포함하는 하나 이상의 처리 그룹을 갖되,
    기판 반송 장치는:
    제1 기판 출입구를 통하여 외부와 처리 전후의 기판을 인수인계하되,
    인수된 처리 전 기판을 제2 또는 제3 기판 출입구를 통하여 제1 또는 제2 공정 챔버로 반송하고,
    제1 또는 제2 공정 챔버에서 처리된 처리 후 기판들을 제2 또는 제3 기판 출입구를 통하여 인계받아 제1 기판 출입구를 통하여 외부로 인계하는 기판 처리 시스템.
  2. 제1항에 있어서, 제1 기판 출입구에 연결되는 로드 락 챔버를 포함하고, 로드 락 챔버는 대기압에서 기판을 반송하는 대기압 반송 로봇을 포함하는 기판 처리 시스템.
  3. 제1항에 있어서, 상기 제1 또는 제2 공정 챔버 중 적어도 어느 하나는 플라즈마 처리 챔버인 것을 특징으로 하는 기판 처리 시스템.
  4. 제1항에 있어서, 상기 제1 또는 제2 공정 챔버 중 적어도 어느 하나는 냉각 처리 챔버인 것을 특징으로 하는 기판 처리 시스템.
  5. 제1항에 있어서, 상기 제1 또는 제2 공정 챔버 중 적어도 어느 하나는 정렬 처리 챔버인 것을 특징으로 하는 기판 처리 시스템.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 기판 반송 장치는:
    회전력을 제공하는 구동부;
    상기 구동부에 연결되는 적어도 하나의 스핀들;
    제1 공정 챔버로 기판을 로딩/언로딩 하기 위한 복수개의 제1 회전 플레이트 암; 및
    제2 공정 챔버로 기판을 로딩/언로딩 하기 위한 복수개의 제2 회전 플레이트 암을 포함하는 기판 처리 시스템.
  7. 제6항에 있어서, 제1 및 제2 회전 플레이트 암이 나뉘어 장착되고, 각각 독립적으로 회전되는 적어도 두 개의 서로 다른 스핀들을 포함하는 기판 처리 시스 템.
  8. 제7항에 있어서, 적어도 두 개의 서로 다른 스핀들로 회전력을 제공하는 하나 이상의 구동부를 포함하는 기판 처리 시스템.
  9. 제1항에 있어서, 상기 제1 회전 플레이트 암과 상기 제2 회전 플레이트 암 각각은: 일 측이 개방된 개구부를 갖고, 상면에 기판 가장자리가 놓이는 지지부를 갖는 말편자 형상의 엔드 이펙터(END EFFECTOR)를 포함하는 기판 처리 시스템.
  10. 제9항에 있어서, 상기 엔드 이펙터는: 기판을 주고받기 위하여 상기 로드 락 챔버에 설치된 기판 반송 로봇의 엔드 이펙터가 진입할 수 있도록 형성된 진입 통로를 갖는 것을 특징으로 하는 기판 처리 시스템.
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