KR20100096682A - 기판 처리 장치 및 그의 캐리어 이송 방법 - Google Patents

기판 처리 장치 및 그의 캐리어 이송 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 기판 처리 장치 및 그의 캐리어 이송 방법에 관한 것이다. 기판 처리 장치는 복수 매의 기판들이 수납되는 캐리어를 적재하는 버퍼 스테이지와, 버퍼 스테이지와 로드 포트들 사이에서 캐리어를 이송하는 캐리어 반송 유닛을 포함한다. 버퍼 스테이지는 물류 이송 장치(OHT)에 의해 캐리어가 적재되거나 반출된다. 캐리어 반송 유닛은 버퍼 스테이지와 로드 포트들로 캐리어를 적재하거나 반출한다. 본 발명에 의하면, 기판 처리 장치는 캐리어 반송 유닛에 의해 로드 포트들로 캐리어를 투입할 때 발생되는 대기 시간을 최소화할 수 있도록 버퍼 스테이지를 구비함으로써, 물류 이송 장치의 이송 속도에 의존하지 않고 캐리어의 반입과 반출이 이루어질 수 있다. 따라서, 기판 처리 장치는 공정 대기 중인 캐리어를 처리 유닛에 제공하는 데 소요되는 시간이 단축되므로, 설비 유휴 시간을 감소시키고, 생산성을 향상시킬 수 있다.
기판 처리 장치, 캐리어, OHT, 버퍼 스테이지, 캐리어 반송 유닛, 로드 포트

Description

기판 처리 장치 및 그의 캐리어 이송 방법{SUBSTRATE TREATING APPARATUS AND METHOD FOR TRANSFERING CARRIER THEREOF}
본 발명은 기판 처리 장치에 관한 것으로, 좀 더 구체적으로 복수 매의 기판들을 수납하는 캐리어를 이송하기 위한 기판 처리 장치 및 그의 캐리어 이송 방법에 관한 것이다.
일반적으로 반도체 소자를 제조하는 반도체 기판을 공정 처리하는 기판 처리 장치는 복수 매의 기판들이 수납된 캐리어 예를 들어, 풉(Front Opening Unified Pod : FOUP), 쉬핑 박스(Front Opening Shipping Box : FOSB) 등을 이용하여 기판 처리 장치의 공정을 처리하는 처리 유닛으로 기판을 제공하거나, 공정 처리된 기판을 처리 유닛으로부터 회수한다. 이러한 캐리어는 일반적으로 물류 이송 장치(Overhead Hoist Transport : OHT)에 의해 이송된다. 물류 이송 장치는 공정 처리 전의 기판들이 수납된 캐리어를 이송하여 비어 있는 기판 처리 장치의 로드 포트에 적재하고, 공정 처리된 기판들이 수납된 캐리어를 로드 포트로부터 픽업하여 외부로 반송한다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 기판 처리 장치(10)는 일측으로부터 다수의 로 드 포트(20 : 22 ~ 28)와, 인덱스(50)와, 버퍼부(미도시됨), 다수의 공정 챔버(미도시됨) 등을 포함하는 처리 유닛(60) 및, 처리 유닛(60)으로 기판을 제공하는 적어도 하나의 메인 이송 로봇(미도시됨)을 포함하는 구조로 이루어진다.
로드 포트(20)들에는 복수 매의 기판들이 수납된 캐리어(2) 예를 들어, 풉( FOUP), 쉬핑 박스(FOSB) 등이 각각 적재된다. 이 때, 캐리어(2)는 물류 이송 장치(OHT)(40)을 통하여 각각의 로드 포트(20)에 적재된다.
인덱스(50)는 내부에 인덱스 로봇(52)을 구비하고, 로드 포트(20)들 각각에 대응하여 캐리어(2)의 도어를 개폐하는 다수의 도어 오프너(30 : 32 ~ 38)가 설치된다. 각 도어 오프너(30)는 해당 로드 포트에 안착된 캐리어(2)의 도어를 개폐한다.
인덱스 로봇(52)은 캐리어(2)에 수납된 기판을 처리 유닛(60)으로 이송한다. 예를 들어, 인덱스 로봇(52)은 캐리어에 수납된 기판을 인출하여 버퍼부(미도시됨)에 제공하고, 메인 이송 로봇은 버퍼부에 수납된 기판을 각 공정 챔버(미도시됨)로 이송한다. 또 메인 이송 로봇은 공정 챔버에서 공정이 완료된 기판을 버퍼부에 적재하고, 인덱스 로봇(52)은 공정이 완료된 기판을 버퍼부로부터 인출하여 다시 캐리어(2)에 수납한다. 캐리어(2)에 공정 처리된 기판들의 수납이 완료되면, 해당 캐리어(2)는 다시 물류 이송 장치(40)에 의해 외부로 반송된다.
일반적으로, 풉(FOUP), 쉬핑 박스(FOSB) 등의 캐리어(2)는 물류 이송 장치( OHT)(40)에 의해 이송된다. 물류 이송 장치(40)는 기판 처리 장치(10)가 설치되는 반도체 제조 라인의 천장에 설치되는 레일(42)과, 레일(42)을 따라 이동하는 이송 유닛(44)과, 이송할 캐리어(2)를 착탈 가능하게 결합하는 그립부(48) 및, 이송 유닛(44)과 그립부(48)를 연결하고, 그립부(48)의 수직 위치를 조절하는 와이어(46)를 포함한다.
물류 이송 장치(40)는 외부로부터 캐리어(2)를 반입하여 기판 처리 장치(10)의 로드 포트(20)들 중 어느 하나에 적재한다. 또한, 물류 이송 장치(40)는 로드 포트(20)들 중 어느 하나에 적재된 캐리어(2)를 픽업하여 외부로 반출한다. 즉, 물류 이송 장치(40)는 공정 처리 전의 기판들이 수납된 캐리어(2)를 이송하여 비어 있는 로드 포트(도 3의 22)에 적재하고, 공정 처리된 기판들이 수납된 캐리어(2)를 로드 포트(도 3의 28)로부터 픽업하여 외부로 반송한다.
이러한 물류 이송 장치(40)는 저속으로 운행되기 때문에, 캐리어(2)로부터 기판들을 인출하여 공정을 처리한 후, 공정 처리된 기판들을 다시 캐리어(2)에 수납 완료하는 데 소요되는 시간보다 물류 이송 장치(40)에 의해 캐리어(2)를 이송하는 시간이 더 길다. 특히, 기술 개발을 통해 기판 처리 장치(10)의 효율이 향상됨에 따라 공정 처리 시간은 단축되고 있으나, 물류 이송 장치(40)는 여전히 저속으로 운행되고 있다. 이로 인해, 물류 이송 장치(40)의 캐리어(2) 반송 효율이 저하되고, 기판 처리 장치(10)의 유휴 시간이 증가하여 생산성이 저하된다.
본 발명의 목적은 복수 매의 기판들이 탑재된 캐리어들을 효율적으로 이송하기 위한 기판 처리 장치 및 그의 캐리어 이송 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 생산성을 향상시키기 위한 기판 처리 장치 및 그의 캐리어 이송 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 물류 이송 장치의 이송 속도에 의한 영향을 최소화하여 캐리어를 이송하는 기판 처리 장치 및 그 방법을 제공하는 것이다.
상기 목적들을 달성하기 위한, 본 발명의 기판 처리 장치는 물류 이송 장치로부터 캐리어를 받아들이는 적어도 하나의 버퍼 스테이지를 구비하는데 그 한 특징이 있다. 이와 같이 기판 처리 장치는 로드 포트의 캐리어 대기 시간을 단축하여 생산성을 향상시킬 수 있다.
이 특징에 따른 본 발명의 기판 처리 장치는, 기판을 처리하는 처리 유닛과; 복수 매의 기판들을 수납하는 캐리어를 각각 적재하는 복수 개의 로드 포트들과; 상기 처리 유닛과 상기 로드 포트들 사이에 배치되고, 상기 로드 포트에 적재된 캐리어와 상기 처리 유닛 간에 기판을 이송하는 인덱스와; 상기 인덱스에 설치되어, 캐리어를 적재하는 적어도 하나의 버퍼 스테이지 및; 상기 버퍼 스테이지와 상기 로드 포트들 간에 캐리어를 이송하는 캐리어 반송 유닛을 포함한다.
한 실시예에 있어서, 상기 버퍼 스테이지는; 상기 로드 포트의 상부에서 상 기 로드 포트와 마주하게 상기 인덱스 전면에 고정 설치된다.
다른 실시예에 있어서, 상기 버퍼 스테이지는 제 1 및 제 2 버퍼 스테이지들을 포함한다. 여기서 상기 제 1 버퍼 스테이지는 상기 로드 포트들 중 첫번째 로드 포트의 상부에 배치된다. 그리고, 상기 제 2 버퍼 스테이지는 상기 로드 포트들 중 마지막 번째 로드 포트의 상부에 배치된다.
또 다른 실시예에 있어서, 상기 캐리어 반송 유닛은; 상기 제 1 및 상기 제 2 버퍼 스테이지 사이에서 상하로 수직 이동되도록 상기 인덱스 전면에 고정 설치되고, 상기 제 1 및 상기 제 2 버퍼 스테이지 상부에서 좌우로 수평 이동되며, 그리고 상기 제 1 및 상기 제 2 버퍼 스테이지와 상기 로드 포트들 사이의 수직 구간 내에서 좌우로 수평 이동될 수 있도록 제공된다.
또 다른 실시예에 있어서, 상기 캐리어 반송 유닛은; 상기 인덱스 전면에 고정 설치되고, 상기 버퍼 스테이지 및 상기 로드 포트에 대응하여 상하로 이동하는 승강 구동 부재와; 상기 승강 구동 부재와 결합되고, 상기 승강 구동 부재에 의해 상하로 이동된 위치에서 좌우로 수평 이동하는 수평 구동 부재 및; 상기 수평 구동 부재와 결합되고, 상기 수평 구동 부재에 의해 수평 이동된 위치에서 상기 버퍼 스테이지 및 상기 로드 포트들로부터 캐리어를 척킹 및 언척킹하는 그립부를 포함한다.
또 다른 실시예에 있어서, 상기 수평 구동 부재는; 상기 승강 구동 부재에 연결되는 제 1 수평 구동 부재와; 상기 제 1 수평 구동 부재와 상기 그립부 사이에 연결되는 제 2 수평 구동 부재를 포함한다. 여기서 상기 제 1 및 상기 제 2 수평 구동 부재는 상기 제 1 또는 상기 제 2 버퍼 스테이지로부터 캐리어를 반출하거나, 상기 제 1 또는 상기 제 2 버퍼 스테이지로 캐리어를 적재할 수 있도록 수평 이동한다.
또 다른 실시예에 있어서, 상기 캐리어 반송 유닛은 상기 인덱스에 설치된다.
또 다른 실시예에 있어서, 상기 캐리어 반송 유닛은; 캐리어를 척킹, 언척킹하는 그립부 및; 상기 그립부를 상하 이동시키는 텔레스코프 방식의 구동 장치를 포함한다.
본 발명의 다른 특징에 따르면, 기판 처리 장치의 캐리어 이송 방법이 제공된다. 이 방법에 의하면, 복수 매의 기판들이 수납되는 캐리어를 이송하는 물류 이송 장치와, 상기 물류 이송 장치로부터 캐리어를 적재하는 적어도 하나의 버퍼 스테이지 및, 버퍼 스테이지로부터 캐리어를 반출하는 캐리어 반송 유닛 및, 상기 캐리어 반송 유닛에 의해 캐리어를 적재하는 복수 개의 로드 포트들을 제공한다.
이 방법은, 상기 물류 이송 장치를 통해 공정 대기 중인 캐리어를 상기 버퍼 스테이지에 적재한다. 상기 캐리어 반송 유닛을 이용하여 상기 버퍼 스테이지로부터 캐리어를 반출한다. 이어서 상기 캐리어 반송 유닛을 통해 캐리어가 적재되지 않은 대기 중인 로드 포트로 캐리어를 적재한다.
한 실시예에 있어서, 상기 방법은; 상기 물류 이송 장치가 상기 버퍼 스테이지에 캐리어를 적재한 다음, 다른 캐리어를 반입하도록 이동한다.
다른 실시예에 있어서, 상기 방법은; 상기 캐리어 반송 유닛이 상기 버퍼 스 테이지로부터 캐리어를 반출하면, 상기 물류 이송 장치로부터 상기 버퍼 스테이지로 상기 다른 캐리어를 적재한다.
또 다른 실시예에 있어서, 상기 방법은; 상기 캐리어 반송 유닛을 이용하여 공정 처리된 기판들이 수납된 캐리어가 적재된 상기 로드 포트로부터 상기 버퍼 스테이지로 캐리어를 반송한다.
또 다른 실시예에 있어서, 상기 방법은; 상기 물류 이송 장치를 이용하여 상기 버퍼 스테이지로부터 공정 처리된 기판들이 수납된 캐리어를 외부로 이송한다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 기판 처리 장치는 물류 이송 장치와 로드 포트 사이에 버퍼 스테이지를 구비하고, 로드 포트와 버퍼 스테이지 사이에서 캐리어를 이송하는 캐리어 반송 유닛을 구비함으로써, 캐리어 이송 및 대기 시간을 단축시킬 수 있다.
또 본 발명의 기판 처리 장치는 버퍼 스테이지와 캐리어 반송 유닛을 이용하여 캐리어를 공급함으로써, 물류 이송 장치의 이송 속도에 관계없이 캐리어의 반입, 반출이 가능하다.
또한 본 발명의 기판 처리 장치는 공정 대기 중인 캐리어를 처리 유닛에 제공하는 데 소요되는 시간이 단축되므로, 설비 유휴 시간을 감소시키고, 생산성을 향상시킬 수 있다.
본 발명의 실시예는 여러 가지 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 서술하는 실시예로 인해 한정되어지는 것으로 해석되어서는 안된다. 본 실시예는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 따라서 도면에서의 구성 요소의 형상 등은 보다 명확한 설명을 강조하기 위해서 과장되어진 것이다.
이하 첨부된 도 4 내지 도 10을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 캐리어 반송 유닛을 구비하는 기판 처리 장치의 구성을 도시한 사시도이고, 도 5는 도 4에 도시된 기판 처리 장치의 구성을 도시한 단면도이다.
도 4 및 도 5를 참조하면, 기판 처리 장치(100)는 캐리어(102)가 장착되는 복수 개의 로드 포트(110 : 112 ~ 118)들과, 각각의 로드 포트(110)들로부터 기판을 인출하는 인덱스(120) 및, 기판을 공정 처리하는 처리 유닛(130)을 포함한다.
기판 처리 장치(100)는 캐리어(102)가 로딩되는 적어도 하나의 버퍼 스테이지(202, 204)와, 캐리어(102)를 버퍼 스테이지(202, 204)로부터 로드 포트(112 ~ 118)들로 이송하거나 로드 포트(112 ~ 118)들로부터 버퍼 스테이지(202, 204)로 이송하는 캐리어 반송 유닛(200)을 포함한다. 이 실시예의 기판 처리 장치(100)는 캐리어(102)를 버퍼 스테이지(202, 204)로 이송하거나, 버퍼 스테이지(202, 204)로부터 외부로 이송하는 물류 이송 장치(Overhead Hoist Transport : OHT)(140)와 함께 사용된다.
캐리어(102)에는 복수 매의 기판들이 수납된다. 캐리어(102)는 예를 들어, 풉(Front Opening Unified Pod : FOUP), 쉬핑 박스(Front Opening Shipping Box : FOSB) 등으로 구비된다. 캐리어(102)는 기판 처리 장치(100)의 공정을 처리하는 처리 유닛(130)으로 기판을 제공하거나, 공정 처리된 기판을 처리 유닛(130)으로부터 회수한다. 이러한 캐리어(102)는 물류 이송 장치(140)에 의해 이송된다. 물류 이송 장치(104)는 공정 처리 전의 기판들이 수납된 캐리어(102)를 이송하여 비어 있는 버퍼 스테이지(202, 204)에 적재하고, 공정 처리된 기판들이 수납된 캐리어(102)가 로딩된 버퍼 스테이지(202, 204)로부터 픽업하여 외부로 반송한다.
로드 포트(110 : 112 ~ 118)들 각각에는 하나의 캐리어(102)가 적재된다. 이 때, 캐리어(102)는 캐리어 반송 유닛(200)에 의해 하나의 버퍼 스테이지(202, 204)로부터 각각의 로드 포트(110)로 이송, 적재된다. 또 캐리어(102)는 캐리어 반송 유닛(200)에 의해 각각의 로드 포트(110)로부터 하나의 버퍼 스테이지(202, 204)로 이송, 적재된다. 이 실시예의 로드 포트(110)들은 4 개로 구비되어 있으나, 기판 처리 장치(100)의 공정 효율에 따라 증가하거나 감소할 수도 있다.
인덱스(120)는 내부에 인덱스 로봇(121)을 구비하고, 로드 포트(110)들 각각에 대응하여 캐리어(102)의 도어를 개폐하는 다수의 도어 오프너(122 ~ 128)가 설치된다. 각 도어 오프너(122 ~ 128)는 해당 로드 포트에 안착된 캐리어(102)의 도어를 개폐한다. 인덱스 로봇(121)은 캐리어(102)에 수납된 기판을 처리 유닛(130)으로 이송한다. 예를 들어, 인덱스 로봇(121)은 캐리어(102)에 수납된 기판을 인출하여 처리 유닛(130)으로 제공하고, 처리 유닛(130)에서 공정이 완료된 기판을 인출하여 다시 캐리어(102)에 수납한다. 캐리어(102)에 공정 처리된 기판들의 수납이 완료되면, 해당 캐리어(102)는 다시 캐리어 반송 유닛(140)에 의해 비어 있는 버퍼 스테이지(202 또는 204)로 반송된다.
물류 이송 장치(140)는 기판 처리 장치(100)가 설치되는 반도체 라인의 천장에 설치되는 레일(142)과, 레일(142)을 따라 이동하는 이송 유닛(144)과, 이송할 캐리어(102)를 착탈 가능하게 결합하는 그립부(148) 및, 이송 유닛(144)과 그립부(148)를 연결하고, 그립부(148)의 수직 위치를 조절하는 와이어(146)를 포함한다. 물류 이송 장치(140)는 외부로부터 캐리어(102)를 반입, 이송하여 비어 있는 버퍼 스테이지(202 또는 204)에 적재한다. 또 물류 이송 장치(140)는 공정 처리된 기판들이 수납된 캐리어(102)가 적재된 버퍼 스테이지(202 또는 204)로부터 캐리어(102)를 픽업하여 외부로 반출한다. 즉, 물류 이송 장치(140)는 공정 처리 전의 기판들이 수납된 캐리어(2)를 이송하여 비어 있는 버퍼 스테이지(202, 204)에 적재하고, 공정 처리된 기판들이 수납된 캐리어(2)를 버퍼 스테이지(202, 204)로부터 픽업하여 외부로 반송한다.
이러한 물류 이송 장치(140)는 버퍼 스테이지(202, 204)들 중 어느 하나가 비어 있으면, 캐리어(102)를 이송, 적재할 수 있다. 그러므로, 물류 이송 장치(140)는 기판 처리 장치(100)의 공정 진행 중에도 캐리어(102)를 비어 있는 버퍼 스테이지(202 또는 204)에 적재하여 이송 시간이 단축된다.
구체적으로, 도 6 및 도 7을 참조하면, 버퍼 스테이지(202, 204)는 인덱스(120)의 전면에 적어도 하나가 구비된다. 즉, 버퍼 스테이지(202, 204)는 로드 포트(112 ~ 118)들에 대응하고 로드 포트(110)들 중 어느 하나(112, 118)의 상 부에 배치되도록 인덱스(120)의 전면에 고정, 설치된다. 또 버퍼 스테이지(202, 204)은 로드 포트(110)들의 배치 방향과 동일한 방향으로 배치되고, 각 버퍼 스테이지(202, 204)는 자신과 대응하는 로드 포트에 마주되게 설치된다.
이 실시예에서, 로드 포트(110)는 제 1 내지 제 4 로드 포트(112 ~ 118)들을 구비하고, 버퍼 스테이지(202, 204)는 제 1 및 제 2 버퍼 스테이지(202, 204)로 구비된다. 제 1 버퍼 스테이지(202)는 제 1 로드 포트(112)의 상부에 설치되고, 제 2 버퍼 스테이지(204)는 제 4 로드 포트(118)의 상부에 설치된다. 제 1 및 제 2 버퍼 스테이지(202, 204)는 상호 나란하게 배치된다. 제 1 버퍼 스테이지(112)는 물류 이송 장치(140)로부터 미처리된 기판들이 수납된 캐리어(102)가 이송, 적재되고, 제 2 버퍼 스테이지(204)는 캐리어 반송 유닛(200)에 의해 어느 하나의 로드 포트(112, 114, 116 또는 118)로부터 공정 처리된 기판들이 수납된 캐리어(102)가 이송, 적재된다. 물론, 제 1 및 제 2 버퍼 스테이지(202, 204)는 물류 이송 장치(140)로부터 이송된 미처리 기판들이 수납된 캐리어(102)가 적재될 수 있다. 또 제 1 및 제 2 버퍼 스테이지(202, 204)는 캐리어 반송 유닛(200)에 의해 어느 하나의 로드 포트(112, 114, 116 또는 118)로부터 이송되는 공정 처리된 기판들이 수납된 캐리어(102)가 적재될 수 있다.
캐리어 반송 유닛(200)은 인덱스(120)의 전면 상부에 고정 설치된다. 이 실시예에서, 캐리어 반송 유닛(200)은 제 1 및 제 2 버퍼 스테이지(202, 204) 사이의 간격이 평행하도록 상하로 연장되는 인덱스(120) 전면의 상부에 배치된다.
캐리어 반송 유닛(200)은 미처리된 기판들이 수납된 캐리어(102)를 버퍼 스 테이지(202, 204)로부터 로드 포트(112 ~ 118)들로 이송하거나, 처리된 기판들이 수납된 캐리어(102)를 로드 포트(112 ~ 118)들로부터 버퍼 스테이지(202, 204)로 이송한다. 이를 위해 캐리어 반송 유닛(200)은 인덱스(120)의 전면 상부에 고정되는 승강 구동 부재 (210) 및, 승강 구동 부재(210)의 하부에 결합되는 수평 구동 부재(220)를 포함한다. 수평 구동 부재(220)는 하부에 캐리어(102)를 척킹, 언척킹하는 그립부(228)를 구비한다. 예를 들어, 승각 구동 부재(210)는 모터, 실린더 등을 이용하여 왕복 수직 이동하고, 수평 구동 부재(220)는 밸드, 풀리, 기어 등을 이용하여 왕복 수평 이동한다.
승강 구동 부재(210)는 수평 구동 부재(220)를 상하로 위치 이동한다. 예를 들어, 승강 구동 부재(210)는 도 6에 도시된 바와 같이, 다단(예를 들어, 3 단) 구동 장치(212 ~ 216)를 포함한다. 다단 구동 장치(212 ~ 216)는 인덱스(120)의 전면 상부에 고정, 설치된다. 다단 구동 장치(212 ~ 216)는 수평 구동 부재(220) 및 그립부(228)를 상하로 이동시키는 텔레스코프(telescope) 실린더로 구비된다. 다단 구동 장치(212 ~ 216)들이 텔레스코프 방식으로 연장되거나 수축되어 수평 구동 부재(220) 및 그립부(228)를 상하로 이동시킨다. 즉, 승강 구동 부재(210)는 버퍼 스테이지(202, 204) 및 로드 포트(110)에 대향하여 수평 구동 부재(220) 및 그립부(228)를 상하 이동시킨다. 이 때, 승강 구동 부재(210)는 제 1 및 제 2 버퍼 스테이지(202, 204) 사이에서 상하로 이동된다.
수평 구동 부재(220)는 승강 구동 부재(210)에 의해 수직 방향으로 이동, 고정되고, 고정된 위치 즉, 버퍼 스테이지(202, 204) 또는 로드 포트(110)에서 좌우 방향으로 수평 이동한다. 수평 구동 부재(220)는 적어도 하나로 구비되고, 하부의 그립부(228)가 버퍼 스테이지(202, 204), 로드 포트(110)들 중 어느 하나에 로딩된 캐리어(102)를 척킹할 수 있도록 버퍼 스테이지(202, 204)와 로드 포트(110) 사이에서 수평 이동 가능하게 배치된다.
이 실시예에서 수평 구동 부재(220)는 제 1 및 제 2 수평 구동 부재(222, 224)를 포함한다. 또 수평 구동 부재(220)는 제 1 수평 구동 부재(222)를 승강 구동 부재에 연결하는 제 1 연결부재(230)와, 제 1 수평 구동 부재(222)와 제 2 수평 구동 부재(224)를 연결하는 제 2 연결부재(240) 및, 제 2 수평 구동 부재(224)의 하부에 연결되는 그립부(228)를 포함한다. 제 1 수평 구동 부재(222)는 승강 구동 부재(210)의 하부에 연결된다. 제 2 수평 구동 부재(224)는 상부에 제 1 수평 구동 부재(222)와 연결되고, 하부에 그립부(228)가 연결된다. 또 그립부(228)는 제 2 수평 구동 부재(224)로부터 상하로 수직 이동되어 캐리어(102)를 집거나 놓을 수 있도록 와이어(226)에 연결된다.
이러한 제 1 및 제 2 수평 구동 부재(222, 224)는 제 1 버퍼 스테이지(202) 또는 제 2 버퍼 스테이지(204)로부터 캐리어(102)를 집을 수 있도록 수평 이동한다. 또 제 1 및 제 2 수평 구동 부재(222, 224)는 제 1 버퍼 스테이지(202) 또는 제 2 버퍼 스테이지(204)로 캐리어(102)를 적재할 수 있도록 수평 이동한다. 또 제 1 및 제 2 수평 구동 부재(222, 224)는 제 1 로드 포트 내지 제 4 로드 포트(112 ~ 118) 중 어느 하나로 캐리어(102)를 적재하거나 반출할 수 있도록 수평 이동한다.
이 때, 버퍼 스테이지(202, 204)와 로트 포트(110) 사이의 간격(D1)은 도 7에 도시된 바와 같이, 수평 이동에 방해 받지 않도록, 제 1 수평 구동 부재(222)의 상부면과 그립부(228)에 그립된 캐리어(102)의 바닥면까지의 수직 높이(D2)와 적어도 같아야 한다. 즉, 간격 D1은 간격 D2와 같거나 보다 높아야 한다. 이는 제 1 및 제 2 수평 구동 부재(222, 224)와 그립부(228)가 어느 하나의 로트 포트(110)로 수평 이동하여 캐리어(102)를 집어들고, 어느 하나의 버퍼 스테이지(202, 204)로 이동할 수 있거나, 그립부(228)에 의해 그립된 캐리어(102)를 어느 하나의 로트 포트(110)로 적재할 수 있는 간격이 필요하기 때문이다.
제 1 수평 구동 부재(222)는 그립부(228)가 제 1 로드 포트 내지 제 4 로드 포트(112 ~ 118)의 상부에 위치되도록 제 2 수평 구동 부재(224)를 왼쪽 또는 오른쪽 방향으로 수평 이동한다. 즉, 제 1 수평 구동 부재(222)는 그립부(228)가 제 1 및 제 2 로드 포트(112, 114)의 상부로 캐리어(102)를 적재하거나, 제 1 및 제 2 로드 포트(112, 114)로부터 캐리어(102)를 반출할 수 있도록 제 2 수평 구동 부재(224)를 왼쪽 방향으로 수평 이동한다. 그리고 제 1 수평 구동 부재(222)는 그립부(228)가 제 3 및 제 4 로드 포트(116, 118)의 상부로 캐리어(102)를 적재하거나, 제 3 및 제 4 로드 포트(116, 118)로부터 캐리어(102)를 반출할 수 있도록 제 2 수평 구동 부재(224)를 오른쪽 방향으로 수평 이동한다. 또 제 2 수평 구동 부재(224)는 제 1 로드 포트(112)의 상부에 그립부(228)가 위치되도록 왼쪽으로 수평 이동하고, 제 4 로드 포트(118)의 상부에 그립부(228)가 위치되도록 오른쪽으로 수평 이동한다.
이 실시예에서 캐리어 반송 유닛(200)은 제 1 수평 구동 부재(222)의 가장 왼쪽에 제 2 수평 구동 부재(224)가 위치되고, 동시에 그립부(228)가 제 2 수평 구동 부재(224)의 가장 왼쪽에 위치될 때, 제 1 로드 포트(112) 또는 제 1 버퍼 스테이지(202)로 캐리어(102)를 적재하거나, 제 1 로드 포트(112) 또는 제 1 버퍼 스테이지(202)로부터 캐리어(102)를 반출한다. 또 캐리어 반송 유닛(200)은 제 1 수평 구동 부재(222)의 가장 오른쪽에 제 2 수평 구동 부재(224)가 위치되고, 동시에 그립부(228)가 제 2 수평 구동 부재(224)의 가장 오른쪽에 위치될 때, 제 4 로드 포트(118) 또는 제 2 버퍼 스테이지(204)로 캐리어(102)를 적재하거나, 제 4 로드 포트(118) 또는 제 2 버퍼 스테이지(204)로부터 캐리어(102)를 반출한다.
따라서 본 발명의 기판 처리 장치(100)는 물류 이송 장치(140)의 이송 속도에 따른 소요 시간 및 대기 시간의 증가를 방지하기 위하여, 캐리어(102)를 물류 이송 장치(140)와 버퍼 스테이지(202, 204) 사이, 버퍼 스테이지(202, 204)와 로드 포트(110)들 사이에서 개별적으로 이송된다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 기판 처리 장치(100)는 물류 이송 장치(140)로부터 로드 포트(110)들로 캐리어(102)를 투입할 때, 발생되는 대기 시간을 최소화할 수 있도록, 별도의 버퍼 스테이지(202, 204)을 구비한다. 또한, 로드 포트(110들과 버퍼 스테이지들(202, 204) 간의 캐리어(102) 이송은 캐리어 반송 유닛(200)에 의해 이루어지므로, 물류 이송 장치(140)의 이송 속도에 의존하지 않고 캐리어(102)의 반입과 반출이 이루어질 수 있다. 이에 따라, 기판 처리 장치(100)는 공정 대기 중인 캐리어(102)를 처리 유닛(130)에 제공하는 데 소요되는 시간이 단축되므로, 설비 유휴 시간을 감소시키고, 생산성을 향상시킬 수 있다.
계속해서 도 8 내지 도 10을 이용하여 기판 처리 장치에서 캐리어를 이송하는 동작을 설명한다.
도 9 및 도 10은 본 발명에 따른 기판 처리 장치의 캐리어 이송 수순을 나타내는 흐름도이다. 여기서 도 9는 로드 포트로 캐리어를 적재하는 수순이고, 도 10은 로드 포트로부터 캐리어를 반출하는 수순을 나타낸 도면들이다.
이러한 수순들은 도 8a 내지 도 8c를 이용하여 상세히 설명한다. 즉, 도 8a는 캐리어(102)를 물류 이송 장치(140)로부터 버퍼 스테이지(202, 204)로 이송하는 동작을 나타낸 도면이고, 도 8b는 캐리어 반송 유닛(200)이 버퍼 스테이지(202, 204)로부터 캐리어(102)를 척킹하는 동작을 나타내는 도면이며, 그리고 도 8c는 캐리어 반송 유닛(200)이 로드 포트(110)로 캐리어(102)를 적재하는 동작을 나타내는 도면이다. 이 실시예에서 제 1 버퍼 스테이지(202)는 공정 처리될 기판들이 수납되는 캐리어(102)를 공급하는 입력 스테이지로 제공하고, 제 2 버퍼 스테이지(204)는 공정 처리된 기판들이 수납되는 캐리어(102)를 반출하는 출력 스테이지로 제공한다. 제 1 및 제 2 버퍼 스테이지(202, 204) 모두를 입력 또는 출력 스테이지로 제공될 수 있다.
도 9를 참조하면, 단계 250에서 도 8a에 도시된 바와 같이, 물류 이송 장치(140)에 의해 외부로부터 공정 대기 중인 캐리어(102)를 반입하여 비어 있는 제 1 버퍼 스테이지(202)에 로딩한다. 이 때, 물류 이송 장치(140)는 제 1 버퍼 스테이지(202)에 캐리어(102)를 적재한 다음, 다른 캐리어(102)를 반입하기 위해 이 동한다.
단계 S252에서 대기 중인 로트 포트(110)가 있는지를 판별한다. 판별 결과, 캐리어(102)가 적재되지 않은 로드 포트 예를 들어, 제 1 및 제 4 로드 포트(112, 118) 중 어느 하나(112)에 캐리어(102)를 적재하기 위하여, 단계 S254에서 캐리어 반송 유닛(200a)은 도 8b에 도시된 바와 같이, 제 1 버퍼 스테이지(202) 상부로 수평 이동하여 제 1 버퍼 스테이지(202)에 적재된 캐리어(102)를 척킹한다.
이어서 단계 256에서 캐리어 반송 유닛(200b)은 도 8c에 도시된 바와 같이, 수직 및 수평 이동하여 대기 중인 제 1 로드 포트(112)로 캐리어(102)를 이송하고, 제 1 로드 포트(112)에 캐리어(102)를 로딩하여 적재한다. 이 때, 물류 이송 장치(140)는 반입된 캐리어(102)를 다시 제 1 버퍼 스테이지(202)에 적재한다.
그리고 도 10을 참조하면, 단계 S260에서 공정 처리된 기판들이 수납된 캐리어(102)가 로딩된 로드 포트가 있는지를 판별한다. 판별 결과 어느 하나의 로드 포트에 공정 완료된 캐리어가 적재되어 있으면, 단계 S262에서 해당 로드 포트로부터 제 2 버퍼 스테이지(204)로 캐리어(102)를 이송하여 적재한다. 이어서 단계 S264에서 물류 이송 장치(140)에 의해 제 2 버퍼 스테이지(204)로부터 캐리어(102)를 외부로 이송한다.
따라서 본 발명의 기판 처리 장치(100)는 공정 대기 중인 캐리어(102)를 버퍼 스테이지(202, 204)를 이용하여 로드 포트(110)에 공급하므로서 소요 시간이 단축되고, 설비 유휴 시간을 감소시켜서 생산성을 향상시킬 수 있다.
이상에서, 본 발명에 따른 기판 처리 장치의 구성 및 작용을 상세한 설명과 도면에 따라 도시하였지만, 이는 실시예를 들어 설명한 것에 불과하며, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변화 및 변경이 가능하다.
도 1은 일반적인 캐리어 반송 유닛을 구비하는 기판 처리 장치의 일부 구성을 도시한 사시도;
도 2는 도 1에 도시된 기판 처리 장치의 단면도;
도 3은 도 1에 도시된 기판 처리 장치의 정면도;
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 캐리어 반송 유닛을 구비하는 기판 처리 장치의 구성을 도시한 사시도;
도 5는 도 4에 도시된 기판 처리 장치의 구성을 도시한 단면도;
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 기판 처리 장치의 캐리어 반송 유닛의 동작을 나타내는 도면;
도 7은 도 6에 도시된 캐리어 반송 유닛의 일부 구성을 나타내는 도면;
도 8a 내지 도 8c는 본 발명의 실시예에 따른 기판 처리 장치의 캐리어 이송 동작을 나타내는 도면들; 그리고
도 9 및 도 10은 본 발명에 따른 기판 처리 장치의 캐리어 이송 수순을 나타내는 흐름도이다.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호 설명 *
100 : 기판 처리 장치 110 : 로드 포트
140 : 물류 이송 장치 202, 204 : 버퍼 스테이지
200 : 캐리어 반송 유닛

Claims (12)

  1. 기판 처리 장치에 있어서:
    기판을 처리하는 처리 유닛과;
    복수 매의 기판들을 수납하는 캐리어를 각각 적재하는 복수 개의 로드 포트들과;
    상기 처리 유닛과 상기 로드 포트들 사이에 배치되고, 상기 로드 포트에 적재된 캐리어와 상기 처리 유닛 간에 기판을 이송하는 인덱스와;
    상기 인덱스에 설치되어, 캐리어를 적재하는 적어도 하나의 버퍼 스테이지 및;
    상기 버퍼 스테이지와 상기 로드 포트들 간에 캐리어를 이송하는 캐리어 반송 유닛을 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 버퍼 스테이지는;
    상기 로드 포트의 상부에서 상기 로드 포트와 마주하게 상기 인덱스 전면에 고정 설치되는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 버퍼 스테이지는 제 1 및 제 2 버퍼 스테이지들을 포함하되;
    상기 제 1 버퍼 스테이지는 상기 로드 포트들 중 첫번째 로드 포트의 상부에 배치되고, 상기 제 2 버퍼 스테이지는 상기 로드 포트들 중 마지막 번째 로드 포트의 상부에 배치되는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 캐리어 반송 유닛은;
    상기 제 1 및 상기 제 2 버퍼 스테이지 사이에서 상하로 수직 이동되도록 상기 인덱스 전면에 고정 설치되고, 상기 제 1 및 상기 제 2 버퍼 스테이지 상부에서 좌우로 수평 이동되며, 그리고 상기 제 1 및 상기 제 2 버퍼 스테이지와 상기 로드 포트들 사이의 수직 구간 내에서 좌우로 수평 이동될 수 있도록 제공되는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 캐리어 반송 유닛은;
    상기 인덱스 전면에 고정 설치되고, 상기 버퍼 스테이지 및 상기 로드 포트에 대응하여 상하로 이동하는 승강 구동 부재와;
    상기 승강 구동 부재와 결합되고, 상기 승강 구동 부재에 의해 상하로 이동된 위치에서 좌우로 수평 이동하는 수평 구동 부재 및;
    상기 수평 구동 부재와 결합되고, 상기 수평 구동 부재에 의해 수평 이동된 위치에서 상기 버퍼 스테이지 및 상기 로드 포트들로부터 캐리어를 척킹 및 언척킹 하는 그립부를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 수평 구동 부재는;
    상기 승강 구동 부재에 연결되는 제 1 수평 구동 부재와;
    상기 제 1 수평 구동 부재와 상기 그립부 사이에 연결되는 제 2 수평 구동 부재를 포함하되;
    상기 제 1 및 상기 제 2 수평 구동 부재는 상기 제 1 또는 상기 제 2 버퍼 스테이지로부터 캐리어를 반출하거나, 상기 제 1 또는 상기 제 2 버퍼 스테이지로 캐리어를 적재할 수 있도록 수평 이동하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  7. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 캐리어 반송 유닛은 상기 인덱스에 설치되는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 캐리어 반송 유닛은;
    캐리어를 척킹, 언척킹하는 그립부 및;
    상기 그립부를 상하 이동시키는 텔레스코프 방식의 구동 장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  9. 복수 매의 기판들이 수납되는 캐리어를 이송하는 물류 이송 장치와 함께 사용하는 기판 처리 장치의 캐리어 이송 방법에 있어서:
    상기 물류 이송 장치로부터 캐리어를 적재하는 적어도 하나의 버퍼 스테이지와, 상기 버퍼 스테이지로부터 캐리어를 반출하는 캐리어 반송 유닛 및, 상기 캐리어 반송 유닛에 의해 캐리어를 적재하는 복수 개의 로드 포트들을 제공하여, 상기 물류 이송 장치를 통해 공정 대기 중인 캐리어를 상기 버퍼 스테이지에 적재하고, 상기 캐리어 반송 유닛을 이용하여 상기 버퍼 스테이지로부터 캐리어를 반출하고, 이어서 상기 캐리어 반송 유닛을 통해 캐리어가 적재되지 않은 대기 중인 로드 포트로 캐리어를 적재하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치의 캐리어 이송 방법.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 방법은;
    상기 캐리어 반송 유닛이 상기 버퍼 스테이지로부터 캐리어를 반출하면, 상기 물류 이송 장치로부터 상기 버퍼 스테이지로 다른 캐리어를 적재하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치의 캐리어 이송 방법.
  11. 제 9 항 또는 제 10 항에 있어서,
    상기 방법은;
    상기 캐리어 반송 유닛을 이용하여 공정 처리된 기판들이 수납된 캐리어가 적재된 상기 로드 포트로부터 상기 버퍼 스테이지로 캐리어를 반송하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치의 캐리어 이송 방법.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 방법은;
    상기 물류 이송 장치를 이용하여 상기 버퍼 스테이지로부터 공정 처리된 기판들이 수납된 캐리어를 외부로 이송하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치의 캐리어 이송 방법.
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