KR20080079780A

KR20080079780A - 기판 반송 장치

Info

Publication number: KR20080079780A
Application number: KR1020070020187A
Authority: KR
Inventors: 김진환; 양준혁
Original assignee: 세메스 주식회사
Priority date: 2007-02-28
Filing date: 2007-02-28
Publication date: 2008-09-02

Abstract

본 발명은 트랜스퍼 챔버 주위에 마련된 복수의 처리 모듈을 포함하는 멀티 챔버형 기판 처리 설비에 사용되는 기판 반송 장치에 관한 것이다. 본 발명의 기판 반송 장치는 베이스; 상기 베이스에 서로 다른 높이로 회전 가능하게 설치되는 베이스 아암과, 상기 베이스 아암의 선단부에 회전 가능하게 설치되며, 피가공물이 놓여지는 앤드이펙터를 갖는 아암부들을 포함한다.

상술한 바와 같은 구성으로 이루어지는 본 발명의 기판 반송 장치는 점유 면적을 줄일 수 있고, 동시에 기판들을 여러 방향으로 반송할 수 있다.

Description

기판 반송 장치{APPARATUS FOR TRANSFERRING SUBSTRATES}

도 1은 종래 기판 반송 장치를 보여주는 도면이다.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 기판 반송 장치가 적용된 멀티 챔버 시스템을 보여주는 구성도이다.

도 3은 기판 반송 장치에서 기판 반송을 위해 아암부가 펼쳐진 상태를 보여주는 도면이다.

도 4는 4개의 아암부를 갖는 기판 반송 장치를 보여주는 변형예이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*

110 : 인덱스

120 : 로드락 챔버

130 : 트랜스퍼 챔버

150 : 공정 챔버

200 : 기판 반송 장치

210 : 베이스

220 : 아암부

본 발명은 기판 반송 장치에 관한 것으로, 좀 더 구체적으로는 트랜스퍼 챔버 주위에 마련된 복수의 처리 모듈을 포함하는 멀티 챔버형 기판 처리 설비에 사용되는 기판 반송 장치에 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 일반적으로 채용되고 있다.

일반적으로, 클러스터(cluster) 시스템은 반송 로봇(또는 핸들러; handler)과 그 주위에 마련된 복수의 기판 처리 모듈을 포함하는 멀티 챔버형 기판 처리 시스템을 지칭한다.

클러스터 시스템은 반송실(transfer chamber)과 반송실내에 회동이 자유롭게 마련된 반송 로봇을 구비한다.

도 1은 일반적인 클러스터 형태의 멀티 챔버 시스템에 사용되는 더블 아암을 갖는 기판 반송 장치를 보여주는 도면이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 기판 반송 장치(10)는 여러개의 아암(12,14,16)들로 이루어지는 비교적 복잡한 구조로 이루어진다는 것을 알 수 있다. 또한, 기판 반송 장치(10)는 구조적으로 각 아암의 길이가 서로 비슷하게 구성되어야 하고, 반송장치(10)의 최대 스토크는 트랜스퍼 챔버의 지름으로 제한된다. 스토크가 길어질수록 트랜스퍼 챔버를 크게 구성하여야 하고, 트랜스퍼 챔버가 커진 만큼 시스템전체의 면적은 물론, 제조 라인 내의 시스템배치에 있어서 중시되는 시스템 폭이 필 요이상으로 증가되고, 트랜스퍼 챔버를 진공상태로 유지시키는 데 필요한 진공시스템의 규모가 증가되어 장치비 및 설치비가 증가하게 된다. 또한, 기존의 기판 반송 장치(10)는 한번에 한 장의 기판만을 한 방향으로 반송할 수 있고, 기판 반송시 반대 방향의 기판도 움직이게 되어 기판의 정렬이 틀어지는 경우도 발생된다.

본 발명은 점유 면적을 줄일 수 있는 기판 반송 장치를 제공하는데 있다.

또한, 본 발명은 멀티 챔버형 설비에서 동시에 기판들을 반송하는데 유용한 기판 반송 장치를 제공하는데 있다.

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 의하면, 기판 반송 장치는 베이스; 상기 베이스에 서로 다른 높이로 회전 가능하게 설치되는 베이스 아암과, 상기 베이스 아암의 선단부에 회전 가능하게 설치되며, 피가공물이 놓여지는 앤드이펙터를 갖는 아암부들을 포함한다.

본 발명의 실시예에 따르면, 상기 아암부들은 상기 베이스에 일정간격으로 4개가 설치된다.

본 발명의 실시예에 따르면, 상기 아암부부들은 접혀졌을 때 인접한 아암부와 충돌하지 않도록 서로 다른 높낮이를 갖는다.

예컨대, 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 완전 하게 설명하기 위해서 제공되어지는 것이다. 따라서, 도면에서의 요소의 형상 등은 보다 명확한 설명을 강조하기 위해서 과장되어진 것이다.

이하, 본 발명의 실시예를 첨부된 도면 도 2 내지 도 4를 참조하면서 보다 상세히 설명한다. 상기 도면들에 있어서 동일한 기능을 수행하는 구성요소에 대해서는 동일한 참조번호가 병기되어 있다.

도 2를 참조하면, 멀티 챔버 시스템(100)은 중앙에 다각형의 트랜스퍼 챔버(130)가 설치되고, 트랜스퍼 챔버(130)의 각진 측면에 각각 공정이 이루어지는 4개의 공정 챔버(150)들과 로드락 챔버(120)가 연결되며, 트랜스퍼 챔버(130)의 중심에 배치되어 로드락 챔버(120) 및 공정 챔버(150)간에 기판 이송을 담당하는 2개의 아암부(220)를 갖는 기판 반송 장치(200)를 포함하여 구성된다.

트랜스퍼 챔버(130)는 공정 설비의 중앙에 위치하면서 복수 개의 챔버들과 각각 슬릿을 통해서 연결된다. 트랜스퍼 챔버(130)는 기판이 챔버와 챔버를 이동하도록 하는 이동 공간을 이루며, 내부는 일정한 진공 상태를 유지하도록 한다.

인덱스(110)는 멀티 챔버 시스템(100)의 전방에 배치된다. 인덱스(110)는 기판들이 적재된 풉(front open unified pod, FOUP;일명 캐리어)(112)이 안착되는 그리고 풉(112)의 덮개를 개폐하는 3개의 풉 오프너(이하, 로드 포트라고도 함)(114)와, 대기압에서 동작되는 대기압 반송 로봇(116)을 포함한다. 풉(112)은 생산을 위한 일반적인 로트(lot)용 캐리어로써, 물류 자동화 장치(예를 들어, OHT, AGV, RGV)에 의하여 로드 포트에 안착된다. 인덱스는 최근 300mm 웨이퍼 반송 장치로 많이 사용되는 설비 전방 단부 모듈(equipment front end module, 이하 EFEM) 또는 로드락 챔버라고 불리는 인터페이스이다.

대기압 반송 로봇(116)은 로드포트(114)와 로드락 챔버(120) 사이에서 기판을 반송하기 위해 동작할 수 있는 것이다. 대기압 반송 로봇(116)은 로드 포트(114)에 놓여진 풉(112)으로부터 일회 동작에 한 장의 기판을 반출하여 로드락 챔버(120)의 카세트(122)에 반입할 수 있는 1개의 암 구조를 갖는 로봇으로 구성될 수 있다. 인덱스(110)에 설치되는 대기압 반송 로봇(116)은 본 실시예에서 보여주는 싱글 암 구조의 방식 이외에도 통상적인 반도체 제조 공정에서 사용되는 다양한 로봇들이 사용될 수 있다. 예를 들어, 두 장의 기판을 하나의 암으로 핸들링 할 수 있는 더블 블레이드 구조의 암을 구비한 로봇이나, 2개 이상의 암을 구비한 로봇 또는 이들을 혼합적으로 채용한 로봇이 사용될 수 있다.

로드락 챔버(120)는 일측이 하나의 게이트밸브(180)에 의해 인덱스(110)에 접속되고, 타측은 다른 하나의 게이트밸브(180)에 의해 트랜스퍼 챔버(130)와 접속된다. 로드락 챔버(120)는 트랜스퍼 챔버(130)의 기판 반송 장치(200)가 기판을 로딩 또는 언로딩하는 시기에 트랜스퍼 챔버(130)와 동일한(근접한) 진공분위기를 형성하며, 인덱스(110)로부터 미가공 기판을 공급받거나 이미 가공된 기판을 인덱스(110)로 반송시키게 될 때에는 대기압 상태로서 전환된다. 즉, 로드락 챔버(120)는 트랜스퍼 챔버(130)의 기압상태가 변화되는 것을 방지시키기 위해 그 자체적으로 진공 상태와 대기압 상태를 교차하면서 압력을 유지하게 되는 특징이 있다. 로 드락 챔버(120)는 기판들이 임시 대기하는 카세트를 구비한다.

기판 반송 장치(200)는 트랜스퍼 챔버(130)의 중심에 배치되어 로드락 챔버(120) 및 공정 챔버(150)간에 기판 이송을 각각 독립적으로 처리하는 2개의 아암부(220)를 갖는다. 기판 반송 장치(200)는 회전 가능한 베이스(210)와, 베이스(210)에 설치되는 2개의 아암부(220)를 갖는다. 아암부(220) 각각은 베이스(210)에 서로 다른 높이로 회전 가능하게 설치되는 베이스 아암(222)과, 베이스 아암(222)의 선단부에 회전 가능하게 설치되며, 피가공물인 기판이 놓여지는 앤드이펙터(224)로 이루어지는 간단한 구조로 이루어진다.

이러한 구조를 갖는 기판 반송 장치(200)는 앤드이펙터(224)에 놓여진 기판을 최대한 베이스(210) 쪽으로 접을 수 있으므로, 트랜스퍼 챔버(130)의 크기를 줄일 수 있다. 따라서, 트랜스퍼 챔버(130)가 줄어든 만큼 시스템전체의 면적은 물론, 제조 라인 내의 시스템배치에 있어서 중시되는 시스템 폭을 줄일 수 있고, 트랜스퍼 챔버(130)를 진공상태로 유지시키는 데 필요한 진공시스템의 규모가 감소되어 장치비 및 설치비를 줄일 수 있게 된다. 또한, 기판 반송 장치(200)는 2개의 아암부(220)가 각각 기판을 2방향에 위치한 공정챔버(150)로 반송할 수 있다. 도 3은 기판 반송 장치에서 기판 반송을 위해 아암부가 펼쳐진 상태를 보여주는 도면이다.

도 4에 도시된 바와 같이, 기판 반송 장치(200a)는 4개의 아암부(220)를 갖는다. 4개의 아암부(220)를 90도 간격으로 베이스(210)에 설치된다. 아암부(220)들 은 이웃하는 아암부(220)와의 충돌을 방지하기 위해 서로 다른 높낮이를 갖으며, 동시에 4방향으로 기판을 반송하는 것이 가능하다.

여기서, 상기 공정 챔버(150)들은 인터커넥트 구조들을 형성하기 위해 절연막에 애퍼쳐(aperture)들이나 개구들을 에치하도록 구성된 식각 챔버로 설명하였으나, 그 외에도 다양한 기판 프로세싱 작동들을 수행하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 공정 챔버는 절연막을 증착시키도록 구성된 CVD 챔버일 수 있고; 공정 챔버는 장벽(barrier) 막을 증착시키도록 구성된 PVD 챔버일 수 있다.

이상에서, 본 발명에 따른 기판 반송 장치의 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.

이와 같은 본 발명은 점유 면적을 줄일 수 있다. 또한, 본 발명은 동시에 기판들을 여러 방향으로 반송할 수 있다.

Claims

기판 반송 장치에 있어서:

베이스;

상기 베이스에 서로 다른 높이로 회전 가능하게 설치되는 베이스 아암과, 상기 베이스 아암의 선단부에 회전 가능하게 설치되며, 피가공물이 놓여지는 앤드이펙터를 갖는 아암부들을 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 반송 장치.
제1항에 있어서,

상기 아암부들은 상기 베이스에 일정간격으로 4개가 설치되는 것을 특징으로 하는 기판 반송 장치.
제2항에 있어서,

상기 아암부부들은 접혀졌을 때 인접한 아암부와 충돌하지 않도록 서로 다른 높낮이를 갖는 것을 특징으로 하는 기판 반송 장치.