KR20160105638A - 기판 처리 장치, 기판 처리용 클러스터 설비 및 기판 처리 장치 운용 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 기판 처리 장치, 기판 처리용 클러스터 설비 및 기판 처리 장치 운용 방법에 관한 것이다. 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 장치는, 기판이 탑재된 기판 보유기를 수용하는 다수의 수용부들; 상기 기판을 처리하는 다수의 처리부들; 수용부에 수용된 상기 기판 보유기와 처리부 간에 상기 기판을 이송하는 이송부; 및 상기 기판을 처리하기 위한 공정이 수행되도록 기판 처리 장치의 동작을 제어하되, 상기 다수의 수용부들에 상기 기판 보유기가 모두 수용되어 있고, 상기 다수의 처리부들 중 적어도 하나가 유휴 상태인 경우, 상기 다수의 수용부들 중에서 타겟 수용부를 선택하고, 상기 타겟 수용부로부터 제 1 기판 보유기를 반출한 뒤, 상기 타겟 수용부에 제 2 기판 보유기를 반입하고, 상기 제 2 기판 보유기에 탑재된 기판을 유휴 처리부로 이송하여 상기 유휴 처리부가 상기 기판을 처리하도록 제어하는 제어부;를 포함할 수 있다.
Description
본 발명은 기판 처리 장치, 기판 처리용 클러스터 설비 및 기판 처리 장치 운용 방법에 관한 것이다.
일반적으로 반도체 공정에서 기판을 처리하는 설비는 생산성을 높이기 위해 로드 포트 및 공정 처리 모듈을 둘 이상 구비하고 있다. 각각의 로드 포트에 풉(FOUP, Front Opening Unified Pod)이 반입되면, 풉에 적재된 기판이 이송 로봇에 의해 로드락 챔버를 경유하여 공정 처리 모듈까지 이송되어 처리가 수행된다.
이와 같이 기판 처리 설비가 다수의 로드 포트들 및 다수의 공정 처리 모듈들을 구비함으로써 기판 처리량이 증가되지만, 종래의 설비는 로드 포트에 풉이 반입되면 그 풉에 적재되어 있던 기판이 처리 완료되어 다시 회수될 때까지 풉이 로드 포트를 점유하고 있어야 한다.
그 결과, 공정 처리 모듈들 중 일부가 유휴 상태이더라도 모든 로드 포트들에 풉이 반입되어 있어 또 다른 풉이 반입될 가용 로드 포트가 없는 경우, 유휴 상태의 공정 처리 모듈을 가동시킬 수 없게 된다.
본 발명의 실시예는 로드 포트들이 모두 풉으로 점유되어 있더라도 공정 처리 모듈을 유휴 상태로 남겨 두지 않고 공정 처리 모듈들이 모두 가동될 수 있도록 하는 기판 처리 장치, 기판 처리용 클러스터 설비 및 기판 처리 장치 운용 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 장치는, 기판이 탑재된 기판 보유기를 수용하는 다수의 수용부들; 상기 기판을 처리하는 다수의 처리부들; 수용부에 수용된 상기 기판 보유기와 처리부 간에 상기 기판을 이송하는 이송부; 및 상기 기판을 처리하기 위한 공정이 수행되도록 기판 처리 장치의 동작을 제어하되, 상기 다수의 수용부들에 상기 기판 보유기가 모두 수용되어 있고, 상기 다수의 처리부들 중 적어도 하나가 유휴 상태인 경우, 상기 다수의 수용부들 중에서 타겟 수용부를 선택하고, 상기 타겟 수용부로부터 제 1 기판 보유기를 반출한 뒤, 상기 타겟 수용부에 제 2 기판 보유기를 반입하고, 상기 제 2 기판 보유기에 탑재된 기판을 유휴 처리부로 이송하여 상기 유휴 처리부가 상기 기판을 처리하도록 제어하는 제어부;를 포함할 수 있다.
상기 제어부는: 상기 제 2 기판 보유기로부터 기판이 이송된 후, 상기 타겟 수용부로부터 상기 제 2 기판 보유기를 반출하고, 상기 타겟 수용부에 상기 제 1 기판 보유기를 다시 반입하도록 제어할 수 있다.
상기 제어부는: 상기 제 2 기판 보유기로부터 기판이 이송된 후, 상기 제 1 기판 보유기에 탑재되어 있던 기판의 처리 종료 시각이 상기 제 2 기판 보유기에 탑재되어 있던 기판의 처리 종료 시각보다 빠르면, 상기 타겟 수용부로부터 상기 제 2 기판 보유기를 반출하고, 상기 타겟 수용부에 상기 제 1 기판 보유기를 다시 반입하도록 제어할 수 있다.
상기 제어부는: 상기 제 1 기판 보유기에 탑재되어 있던 기판의 처리 종료 시각이 상기 제 2 기판 보유기에 탑재되어 있던 기판의 처리 종료 시각보다 늦거나 같으면, 상기 타겟 수용부에 상기 제 2 기판 보유기를 남겨 두도록 제어할 수 있다.
상기 제어부는: 상기 다수의 수용부들 중에서 상기 기판 보유기가 가장 나중에 반입된 수용부를 상기 타겟 수용부로 선택할 수 있다.
상기 제어부는: 상기 다수의 수용부들 중에서 상기 유휴 처리부와의 기판 이송 경로가 가장 짧은 수용부를 상기 타겟 수용부로 선택할 수 있다.
상기 제어부는: 상기 다수의 수용부들 중에서 기판 보유기에 탑재되어 있던 기판의 남은 처리 시간이 기 설정된 임계 시간보다 긴 수용부를 판별하고, 상기 판별된 수용부 중에서 상기 유휴 처리부와의 기판 이송 경로가 가장 짧은 수용부를 상기 타겟 수용부로 선택할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리용 클러스터 설비는, 기판이 적재된 풉(FOUP, Front Opening Unified Pod)이 위치하는 다수의 로드 포트들을 가지며, 상기 기판을 이송하기 위한 제 1 기판 이송 로봇을 구비하는 설비 전방 단부 모듈; 상기 설비 전방 단부 모듈과 게이트 밸브를 통해 연결되고, 내부 압력이 대기압과 진공압 간에 선택적으로 전환 가능한 적어도 하나의 로드락 챔버; 상기 로드락 챔버와 게이트 밸브를 통해 연결되고, 상기 기판을 이송하기 위한 제 2 기판 이송 로봇을 구비하는 트랜스퍼 챔버; 상기 트랜스퍼 챔버와 게이트 밸브를 통해 연결되고, 상기 기판이 탑재되는 기판 탑재 유닛을 구비하는 다수의 처리 모듈용 로드락 챔버들; 상기 처리 모듈용 로드락 챔버들과 연결되고, 상기 기판 탑재 유닛에 탑재된 기판을 처리하는 다수의 프로세스 챔버들; 및 상기 기판을 처리하기 위한 공정이 수행되도록 상기 클러스터 설비의 동작을 제어하되, 상기 다수의 로드 포트들에 상기 풉이 모두 수용되어 있고, 상기 다수의 프로세스 챔버들 중 적어도 하나가 유휴 상태인 경우, 상기 다수의 로드 포트들 중에서 타겟 로드 포트를 선택하고, 상기 타겟 로드 포트로부터 제 1 풉을 반출한 뒤, 상기 타겟 로드 포트에 제 2 풉을 반입하고, 상기 제 2 풉에 탑재된 기판을 유휴 프로세스 챔버로 이송하여 상기 유휴 프로세스 챔버가 상기 기판을 처리하도록 제어하는 제어부;를 포함할 수 있다.
상기 제어부는: 상기 제 2 풉으로부터 기판이 이송된 후, 상기 타겟 로드 포트로부터 상기 제 2 풉을 반출하고, 상기 타겟 로드 포트에 상기 제 1 풉을 다시 반입하도록 제어할 수 있다.
상기 제어부는: 상기 제 2 풉으로부터 기판이 이송된 후, 상기 제 1 풉에 탑재되어 있던 기판의 처리 종료 시각이 상기 제 2 풉에 탑재되어 있던 기판의 처리 종료 시각보다 빠르면, 상기 타겟 로드 포트로부터 상기 제 2 풉을 반출하고, 상기 타겟 로드 포트에 상기 제 1 풉을 다시 반입하도록 제어할 수 있다.
상기 제어부는: 상기 제 1 풉에 탑재되어 있던 기판의 처리 종료 시각이 상기 제 2 풉에 탑재되어 있던 기판의 처리 종료 시각보다 늦거나 같으면, 상기 타겟 로드 포트에 상기 제 2 풉을 남겨 두도록 제어할 수 있다.
상기 제어부는: 상기 다수의 로드 포트들 중에서 상기 풉이 가장 나중에 반입된 로드 포트를 상기 타겟 로드 포트로 선택할 수 있다.
상기 제어부는: 상기 다수의 로드 포트들 중에서 상기 유휴 프로세스 챔버와의 기판 이송 경로가 가장 짧은 로드 포트를 상기 타겟 로드 포트로 선택할 수 있다.
상기 제어부는: 상기 다수의 로드 포트들 중에서 풉에 탑재되어 있던 기판의 남은 처리 시간이 기 설정된 임계 시간보다 긴 로드 포트를 판별하고, 상기 판별된 로드 포트 중에서 상기 유휴 프로세스 챔버와의 기판 이송 경로가 가장 짧은 로드 포트를 상기 타겟 로드 포트로 선택할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 장치 운용 방법은, 다수의 수용부들 각각이 기판 보유기를 수용하고 있는지 여부, 및 다수의 처리부들 각각이 기판을 처리하고 있는지 여부를 모니터링하는 단계; 상기 다수의 수용부들에 상기 기판 보유기가 모두 수용되어 있고, 상기 다수의 처리부들 중 적어도 하나가 유휴 상태인 경우, 상기 다수의 수용부들 중에서 타겟 수용부를 선택하는 단계; 상기 타겟 수용부로부터 제 1 기판 보유기를 반출하는 단계; 상기 타겟 수용부에 제 2 기판 보유기를 반입하는 단계; 상기 제 2 기판 보유기에 탑재된 기판을 유휴 처리부로 이송하는 단계; 및 상기 유휴 처리부가 상기 기판을 처리하는 단계;를 포함할 수 있다.
상기 기판 처리 장치 운용 방법은 상기 제 2 기판 보유기에 탑재된 기판을 유휴 처리부로 이송하는 단계 후, 상기 타겟 수용부로부터 상기 제 2 기판 보유기를 반출하는 단계; 및 상기 타겟 수용부에 상기 제 1 기판 보유기를 다시 반입하는 단계;를 더 포함할 수 있다.
상기 기판 처리 장치 운용 방법은 상기 제 2 기판 보유기에 탑재된 기판을 유휴 처리부로 이송하는 단계 후, 상기 제 1 기판 보유기에 탑재되어 있던 기판의 처리 종료 시각이 상기 제 2 기판 보유기에 탑재되어 있던 기판의 처리 종료 시각보다 빠르면, 상기 타겟 수용부로부터 상기 제 2 기판 보유기를 반출하는 단계; 및 상기 타겟 수용부에 상기 제 1 기판 보유기를 다시 반입하는 단계;를 더 포함할 수 있다.
상기 기판 처리 장치 운용 방법은 상기 제 2 기판 보유기에 탑재된 기판을 유휴 처리부로 이송하는 단계 후, 상기 제 1 기판 보유기에 탑재되어 있던 기판의 처리 종료 시각이 상기 제 2 기판 보유기에 탑재되어 있던 기판의 처리 종료 시각보다 늦거나 같으면, 상기 타겟 수용부에 상기 제 2 기판 보유기를 남겨 두는 단계;를 더 포함할 수 있다.
상기 타겟 수용부를 선택하는 단계는: 상기 다수의 수용부들 중에서 상기 기판 보유기가 가장 나중에 반입된 수용부를 상기 타겟 수용부로 선택하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 타겟 수용부를 선택하는 단계는: 상기 다수의 수용부들 중에서 상기 유휴 처리부와의 기판 이송 경로가 가장 짧은 수용부를 상기 타겟 수용부로 선택하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 타겟 수용부를 선택하는 단계는: 상기 다수의 수용부들 중에서 기판 보유기에 탑재되어 있던 기판의 남은 처리 시간이 기 설정된 임계 시간보다 긴 수용부를 판별하는 단계; 및 상기 판별된 수용부 중에서 상기 유휴 처리부와의 기판 이송 경로가 가장 짧은 수용부를 상기 타겟 수용부로 선택하는 단계;를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 기판 처리 장치 운용 방법은 컴퓨터로 실행될 수 있는 프로그램으로 구현되어, 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 기록될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 기판 처리 장치 운용 방법은 컴퓨터와 결합되어 실행하기 위하여 매체에 저장된 컴퓨터 프로그램으로 구현될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 로드 포트들이 모두 풉으로 점유되어 있더라도 유휴 상태의 공정 처리 모듈을 남겨두지 않고 모든 공정 처리 모듈들을 가동시켜 장비 가동률을 최상으로 유지시킬 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 적은 수의 로드 포트로도 높은 기판 처리량을 달성할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 기판 처리 설비에 구비되는 로드 포트의 수를 줄일 수 있어, 설비의 풋프린트(footprint)를 감소시키고 장비의 가격 및 설치 비용을 절감시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리용 클러스터 설비를 나타내는 예시적인 평면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리용 클러스터 설비를 나타내는 예시적인 측면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 프로세스 챔버를 나타내는 예시적인 단면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따라 타겟 수용부를 선택하는 과정을 설명하기 위한 예시적인 도면이다.
도 5 및 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따라 타겟 수용부를 통해 또 다른 기판을 공급받는 과정을 설명하기 위한 예시적인 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 장치 운용 방법의 예시적인 흐름도이다.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 기판 처리 장치 운용 방법의 예시적인 흐름도이다.
도 9는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 기판 처리 장치 운용 방법의 예시적인 흐름도이다.
도 10은 본 발명의 또 다른 실시예에 따라 타겟 수용부를 선택하는 과정을 설명하기 위한 예시적인 흐름도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리용 클러스터 설비를 나타내는 예시적인 측면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 프로세스 챔버를 나타내는 예시적인 단면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따라 타겟 수용부를 선택하는 과정을 설명하기 위한 예시적인 도면이다.
도 5 및 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따라 타겟 수용부를 통해 또 다른 기판을 공급받는 과정을 설명하기 위한 예시적인 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 장치 운용 방법의 예시적인 흐름도이다.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 기판 처리 장치 운용 방법의 예시적인 흐름도이다.
도 9는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 기판 처리 장치 운용 방법의 예시적인 흐름도이다.
도 10은 본 발명의 또 다른 실시예에 따라 타겟 수용부를 선택하는 과정을 설명하기 위한 예시적인 흐름도이다.
본 발명의 다른 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술 되는 실시 예를 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시 예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
만일 정의되지 않더라도, 여기서 사용되는 모든 용어들(기술 혹은 과학 용어들을 포함)은 이 발명이 속한 종래 기술에서 보편적 기술에 의해 일반적으로 수용되는 것과 동일한 의미를 가진다. 일반적인 사전들에 의해 정의된 용어들은 관련된 기술 그리고/혹은 본 출원의 본문에 의미하는 것과 동일한 의미를 갖는 것으로 해석될 수 있고, 그리고 여기서 명확하게 정의된 표현이 아니더라도 개념화되거나 혹은 과도하게 형식적으로 해석되지 않을 것이다.
본 명세서에서 사용된 용어는 실시 예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 '포함한다' 및/또는 이 동사의 다양한 활용형들 예를 들어, '포함', '포함하는', '포함하고', '포함하며' 등은 언급된 조성, 성분, 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자는 하나 이상의 다른 조성, 성분, 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다. 본 명세서에서 '및/또는' 이라는 용어는 나열된 구성들 각각 또는 이들의 다양한 조합을 가리킨다.
도 1 및 도 2는 각각 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리용 클러스터 설비를 나타내는 평면도 및 측면도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 기판 처리용 클러스터 설비(1)는 설비 전방 단부 모듈(900), 로드락 챔버(200), 트랜스퍼 챔버(300) 및 공정 처리 모듈(400)을 포함한다.
설비 전방 단부 모듈(Equipment Front End Module, EFEM)(900)은 클러스터 설비(1)의 전면에 배치된다. 설비 전방 단부 모듈(900)은 풉(F)이 로딩 및 언로딩되는 로드 포트(load port)(910)와, 풉(F)로부터 기판을 인출하는 제 1 기판 이송 로봇(930)이 구비되어 풉(F)과 로드락 챔버(200) 간에 기판을 이송하도록 하는 인덱스 챔버(920)를 포함한다. 여기서, 제 1 기판 이송 로봇(930)은 ATM(Atmosphere) 로봇이 사용된다.
인덱스 챔버(920)는 로드 포트(910)와 로드락 챔버(200) 사이에 위치된다. 인덱스 챔버(920)는 전면 패널(922), 후면 패널(924) 그리고 양측면 패널(926)을 포함하는 직육면체의 형상을 가지며, 그 내부에는 기판을 이송하기 위한 제 1 기판 이송 로봇(930)이 제공된다. 도시하지는 않았지만, 인덱스 챔버(920)는 내부 공간으로 입자 오염물이 유입되는 것을 방지하기 위하여, 벤트들(vents), 층류 시스템(laminar flow system)과 같은 제어된 공기 유동 시스템을 포함할 수 있다.
인덱스 챔버(920)는 로드락 챔버(200)와 접하는 후면 패널(924)에 로드락 챔버(200)와의 웨이퍼 이송을 위한 통로가 게이트 밸브(GV1)에 의해 개폐된다.
로드 포트(910)는 인덱스 챔버(920)의 전면 패널(922) 상에 일렬로 배치된다. 로드 포트(204)에는 풉(F)이 로딩 및 언로딩된다.
인덱스 챔버(920)의 양측면 패널(926)에는 더미(dummy) 기판 저장부(940)가 제공된다. 더미 기판 저장부(940)는 더미 기판(DW)이 적층 보관되는 더미 기판 보관 용기(942)를 제공한다. 더미 기판 보관 용기(942)에 보관되는 더미 기판(DW)은 공정 처리 모듈(400)에서 기판이 부족할 경우 사용된다.
도시하지는 않았지만, 더미 기판 보관 용기(942)는 인덱스 챔버의 측면이 아닌 다른 챔버로 변경하여 제공될 수 있다. 일 예로, 더미 기판 보관 용기(942)는 트랜스퍼 챔버(300)에 설치될 수도 있다.
로드락 챔버(200)는 게이트 밸브(GV1)를 통해 설비 전방 단부 모듈(900)과 연결된다. 로드락 챔버(200)는 설비 전방 단부 모듈(900)과 트랜스퍼 챔버(300) 사이에 배치된다. 설비 전방 단부 모듈(900)과 트랜스퍼 챔버(300) 사이에는 3 개의 로드락 챔버(200)가 제공될 수 있으나 로드락 챔버의 개수는 이에 제한되지 않는다. 로드락 챔버(200)는 내부 공간이 대기압과 진공압으로 선택적 전환이 가능하다. 로드락 챔버(200)에는 기판이 적재되는 적재 용기(210)가 제공된다.
트랜스퍼 챔버(300)는 게이트 밸브(GV2)를 통해 로드락 챔버(200)와 연결된다. 트랜스퍼 챔버(300)는 로드락 챔버(200)와 공정 처리 모듈(400) 사이에 배치된다. 트랜스퍼 챔버(300)는 직육면체의 박스 형상을 가지며, 그 내부에는 기판을 이송하기 위한 제 2 기판 이송 로봇(330)이 제공된다. 제 2 기판 이송 로봇(330)은 로드락 챔버(200)와 공정 처리 모듈(400)의 처리 모듈용 로드락 챔버(410)에 구비된 기판 적재 유닛(130) 간에 기판을 이송한다. 제 2 기판 이송 로봇(330)은 1장의 기판 또는 5장의 기판을 반송할 수 있는 앤드 이펙터를 포함할 수 있다. 여기서, 제 2 기판 이송 로봇(330)은 진공 환경에서 기판을 이송시킬 수 있는 진공 로봇이 사용된다.
트랜스퍼 챔버(300)에는 복수 개의 공정 처리 모듈(400)이 게이트 밸브(GV3)를 통해 연결될 수 있다. 일 예로, 트랜스퍼 챔버(300)에는 3 개의 공정 처리 모듈(400)이 연결될 수 있으며, 그 개수는 이에 제한되지 않는다.
도 2를 참조하면, 클러스터 설비(1)는 진공 배기부(500)와 가스 공급부(600)를 포함한다. 진공 배기부(500)는 로드락 챔버(200), 트랜스퍼 챔버(300), 처리 모듈용 로드락 챔버(410) 그리고 프로세스 챔버(100) 각각에 연결되어 각 챔버에 진공압을 제공하는 진공 라인(510)을 포함한다. 가스 공급부(600)는 로드락 챔버(200), 트랜스퍼 챔버(300), 처리 모듈용 로드락 챔버(410) 그리고 프로세스 챔버(100) 간의 차압 형성을 위해 각각의 챔버에 가스를 공급하는 가스 공급라인(610)을 포함한다.
또한, 인덱스 챔버(920)와 로드락 챔버(200), 로드락 챔버(200)와 트랜스퍼 챔버(300), 그리고 트랜스퍼 챔버(300)와 처리 모듈용 로드락 챔버(410)는 게이트밸브(GV1, GV2, GV3)를 통해 연결되어, 각각의 챔버 압력을 독립적으로 제어할 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 프로세스 챔버(100)를 나타내는 단면도이다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 공정 처리 모듈(400)은 처리 모듈용 로드락 챔버(410)와 프로세스 챔버(100)를 포함한다.
처리 모듈용 로드락 챔버(410)는 게이트 밸브(GV3)를 통해 트랜스퍼 챔버(300)와 연결된다. 처리 모듈용 로드락 챔버(410)에는 기판들이 배치식으로 적재되는 기판 적재 유닛(130)을 프로세스 챔버(100)의 공정튜브(110)의 내부공간으로 로딩/언로딩시키기 위한 승강 부재(430)가 제공된다. 일 예로, 기판 적재 유닛(130)은 기판들이 25매, 50매씩 적재될 수 있도록 슬롯들을 구비한 보우트(boat)를 포함할 수 있다. 처리 모듈용 로드락 챔버(410)의 상부에는 프로세스 챔버(100)가 배치된다.
프로세스 챔버(100)는 기판을 처리하기 위한 장치를 포함할 수 있다. 일 예로, 프로세스 챔버(100)는 공정 튜브(110), 히터 어셈블리(120), 기판 적재 유닛(130), 사이드 노즐부(140), 보트 회전부(160), 제어부(170) 및 공급부(190)를 포함할 수 있다.
공정 튜브(110)는 기판 적재 유닛(130)이 수용되는 이너 튜브(112)와, 이너 튜브(112)를 감싸는 아우터 튜브(114)를 포함한다. 공정 튜브(110)는 기판이 적재된 기판 적재 유닛(130)이 로딩되어 기판에 처리가 진행되는 내부 공간을 제공한다. 공정 튜브(110)는 높은 온도에서 견딜 수 있는 재질, 예컨대 석영으로 제작될 수 있다. 이너 튜브(112)와 아우터 튜브(114)는 상부가 막혀 있는 원통관 형상으로 이루어진다. 특히, 이너 튜브(112)는 일측에 길이방향(수직한 방향)을 따라 절개부(113)가 형성된다. 절개부(113)는 슬롯형태로 제공된다. 절개부(113)는 면형상 노즐(142)과 일직선 상에 형성된다.
절개부(113)는 하단에서 상단으로 갈수록 폭이 넓어지는 역삼각형 모양, 하단에서 상단으로 갈수록 폭이 좁아지는 삼각형 모양처럼 상하 대칭이 이루어지지 않는 모양으로 제공될 수 있다. 또한, 절개부(113)는 면형상 노즐(142)의 분사홀에 대향되게 개별 홀 형태로 제공될 수 있다. 또한, 절개부(113)는 상단에서 하단까지 동일한 폭으로 제공될 수 있다.
다시 도 1 내지 도 3을 참조하면, 공정 튜브(110)는 플랜지(118) 일측에 내부를 감압시키기 위해 내부 공기를 강제 흡입하여 배기하기 위한 배기 포트(119)와, 배기 포트(119) 반대편에 공정 튜브(110) 내부로 공정 가스를 주입하기 위한 사이드 노즐부(140) 장착을 위한 노즐 포트(118)가 제공된다. 배기 포트(119)는 공정 시 공정 튜브(110) 내 공기를 외부로 배출시키기 위해 제공된다. 배기 포트(119)에는 진공 배기 장치(미도시)가 연결되며, 배기 포트(119)를 통해 공정 튜브(110)로 공급되는 공정 가스의 배기 및 내부 감압이 이루어진다. 히터 어셈블리(120)는 공정튜브(110)를 둘러싸도록 설치된다.
기판 적재 유닛(130)은 복수 개(일 예로 50장)의 기판들이 삽입되는 슬롯들을 구비할 수 있다. 기판 적재 유닛(130)은 시일 캡(180) 상에 장착되며, 시일 캡(180)은 엘리베이터 장치인 승강부재(430)에 의해 공정 튜브(110) 안으로 로딩되거나 또는 공정 튜브(110) 밖으로 언로딩된다. 기판 적재 유닛(130)이 공정 튜브(110)에 로딩되면, 시일 캡(180)은 공정 튜브(110)의 플랜지(111)와 결합된다. 한편, 공정 튜브(110)의 플랜지(111)와 시일 캡(180)이 접촉하는 부분에는 실링(sealing)을 위한 오-링(O-ring)과 같은 밀폐 부재가 제공되어 공정가스가 공정 튜브(110)와 시일 캡(180) 사이에서 새어나가지 않도록 한다.
한편, 보트 회전부(160)는 기판 적재 유닛(130)을 회전시키기 위한 회전력을 제공한다. 보트 회전부(160)는 모터가 사용될 수 있다. 보트 회전부(160)는 시일 캡(180) 상에 설치된다. 보트 회전부(160)는 기판 적재 유닛(130)의 회전 속도를 감지하기 위한 센서가 구비될 수 있다. 센서에 의해 감지된 기판 적재 유닛(130)의 회전 속도는 제어부(170)로 제공될 수 있다.
제어부(170)는 보트 회전부(160)의 동작을 제어한다. 제어부(170)는 사이드 노즐부(140)의 노즐을 통해 공급되는 가스 공급 단계별 시간에 따라 보트 회전부(160)의 회전속도를 제어한다. 또한, 상기 제어부(170)는 기판을 처리하기 위한 공정이 수행되도록 전술한 클러스터 설비(1)의 동작을 제어할 수도 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 상기 다수의 공정 처리 모듈들(400) 중 일부가 유휴 상태인 경우, 상기 클러스터 설비(1)에 구비된 모든 로드 포트들(910)에 풉(F)이 로딩되어 있더라도 타겟 로드 포트를 통해 유휴 상태의 공정 처리 모듈로 새로운 기판을 공급할 수 있다.
이하에서는 유휴 상태의 처리부를 남겨 두지 않고 장비의 가동률을 최상으로 유지시키는 본 발명의 실시예들을 설명하기로 한다. 여기서, 상기 기판 처리 장치는 전술한 클러스터 설비(1)일 수 있으나, 실시예에 따라 상기 클러스터 설비(1)의 일부분만을 갖거나, 기판을 처리하되 상기 클러스터 설비(1)와 다른 구조를 갖는 장치일 수도 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 상기 기판 처리 장치는 다수의 수용부들, 다수의 처리부들, 이송부 및 제어부를 포함할 수 있다. 상기 수용부는 기판이 탑재된 기판 보유기를 수용할 수 있다. 상기 처리부는 상기 기판을 처리할 수 있다. 상기 이송부는 수용부에 수용된 기판 보유기와 처리부 간에 기판을 이송할 수 있다. 상기 제어부는 상기 기판을 처리하기 위한 공정이 수행되도록 기판 처리 장치의 동작을 제어할 수 있다.
상기 기판 처리 장치와 상기 클러스터 설비(1)를 대비하여 설명하자면, 상기 수용부는 로드 포트(910)에 대응하며, 상기 기판 보유기는 풉(F)에 대응하며, 상기 처리부는 공정 처리 모듈(400)에 대응하며, 상기 이송부는 제 1 기판 이송 로봇(930) 및 제 2 기판 이송 로봇(930)에 대응하며, 상기 제어부는 제어부(170)에 대응할 수 있다. 그러나, 앞서 언급한 바와 같이, 상기 기판 처리 장치는 상기 클러스터 설비(1)의 일부만을 포함할 수도 있으며, 실시예에 따라 상기 클러스터 설비(1)와 상이한 구조를 가질 수도 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 상기 기판 처리 장치의 제어부는 다수의 수용부들에 기판 보유기가 모두 수용되어 있고, 다수의 처리부들 중 적어도 하나가 유휴 상태인 경우, 상기 다수의 수용부들 중에서 타겟 수용부를 선택하고, 상기 타겟 수용부로부터 제 1 기판 보유기를 반출한 뒤, 상기 타겟 수용부에 제 2 기판 보유기를 반입하고, 상기 제 2 기판 보유기에 탑재된 기판을 유휴 처리부로 이송하여 상기 유휴 처리부가 상기 기판을 처리하도록 제어할 수 있다.
설명의 편의를 위해, 이어지는 상기 기판 처리 장치의 동작에 관한 실시예들은 상기 클러스터 설비(1)의 구조를 기초로 기술하기로 한다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따라 타겟 수용부를 선택하는 과정을 설명하기 위한 예시적인 도면이다.
도 4에 도시된 바와 같이, 상기 기판 처리 장치(1)에 구비된 수용부들(910)이 모두 기판 보유기(F)를 수용하고 있고, 처리부들(400) 중에서 적어도 하나(403)가 유휴 상태인 경우, 상기 제어부는 상기 수용부들(910) 중에서 타겟 수용부를 선택할 수 있다.
각각의 수용부에는 기판 보유기(F)의 로딩 여부를 감지하는 센서가 구비되어 있어, 상기 제어부는 상기 센서로부터 입력받은 신호를 통해 상기 수용부의 점유 여부를 결정할 수 있으나, 수용부의 점유 여부 결정 방식은 이에 제한되지 않는다.
마찬가지로 처리부의 가동 여부 역시, 상기 처리부 내 기판 적재 유닛(130)에 기판의 적재 여부를 감지하는 센서가 구비되어 있어, 상기 제어부는 상기 센서로부터 입력받은 신호를 통해 상기 처리부의 가동 또는 유휴 상태 여부를 결정할 수 있으나, 처리부의 가동 여부 결정 방식은 이에 제한되지 않는다.
본 발명의 실시예에서, 상기 타겟 수용부는 현재 반입되어 있는 기판 보유기를 반출시킨 뒤 새로운 기판 보유기를 반입시킴으로써 상기 유휴 처리부에 기판을 공급하기 위해 사용되는 수용부이다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 제어부는 상기 다수의 수용부들(910) 중에서 기판 보유기(F)가 가장 나중에 반입된 수용부를 상기 타겟 수용부로 선택할 수 있다.
예를 들어, 도 4를 참조하면, 4 개의 수용부들(910) 중에서 제 1 수용부(911), 제 2 수용부(912), 제 3 수용부(913) 및 제 4 수용부(914) 순으로 기판 보유기(F)가 반입되었다면, 상기 제어부는 상기 제 4 수용부(914)를 타겟 수용부로 선택할 수 있다.
이와 같이 기판 보유기(F)의 반입 순서에 따라 상기 타겟 수용부를 결정하기 위해, 상기 제어부는 각 수용부(911, 912, 913, 914)에 상기 기판 보유기(F)가 반입된 시각이나 반입 순서에 관한 데이터를 소정의 저장부에 저장할 수 있다.
예를 들어, 상기 제어부는 레지스터나 메모리와 같은 저장 장치에 가장 최근에 기판 보유기(F)가 반입된 수용부의 식별자를 저장하고, 수용부에 기판 보유기(F)가 반입될 때마다 상기 식별자를 해당 수용부의 식별자로 업데이트하는 방식으로 기판 보유기(F)가 가장 나중에 반입된 수용부를 결정할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 상기 제어부는 다수의 수용부들(910) 중에서 상기 유휴 처리부와의 기판 이송 경로가 가장 짧은 수용부를 상기 타겟 수용부로 선택할 수 있다.
예를 들어, 도 4를 참조하면, 3 개의 처리부들(400) 중에서 제 1 및 제 2 처리부(401, 402)는 가동 중이고 제 3 처리부(403)가 유휴 상태인 경우, 상기 제어부는 4 개의 수용부들(910) 중에서 상기 제 3 처리부(403)와의 기판 이송 경로가 가장 짧은 제 4 수용부(914)를 상기 타겟 수용부로 선택할 수 있다.
이와 같이 기판 이송 경로의 길이에 따라 상기 타겟 수용부를 결정하기 위해, 상기 기판 처리 장치는 각 처리부(401, 402, 403)와 각 수용부(911, 912, 913, 914) 간 기판 이송 경로의 길이에 관한 데이터를 저장부에 미리 저장할 수 있다.
실시예에 따라, 상기 기판 처리 장치는 저장부에 각 처리부(401, 402, 403)마다 기판 이송 경로의 길이가 가장 짧은 수용부에 관한 데이터를 미리 저장할 수도 있다. 예를 들어, 도 4에서 제 3 처리부(403)와 기판 이송 경로(PATH1 내지 PATH4)의 길이가 가장 짧은 수용부는 제 4 수용부(914)이며, 상기 저장부는 상기 제 3 처리부(403)에 대한 타겟 수용부로 상기 제 4 수용부(914)의 식별자를 저장할 수 있다.
그 결과, 상기 제어부는 상기 처리부들(400) 중 유휴 처리부(403)가 특정되면, 상기 저장부로부터 해당 처리부(403)와의 기판 이송 경로의 길이가 가장 짧은 수용부(914)의 식별자를 불러옴으로써 상기 타겟 수용부를 결정할 수 있다.
실시예에 따라, 처리부와 수용부 간 기판 이송 경로가 다수인 경우에는, 다수의 기판 이송 경로들 중 가장 짧은 경로를 기초로 상기 타겟 수용부가 결정될 수 있다. 예를 들어, 도 4에 도시된 바와 같이, 클러스터 설비(1)가 다수의 로드락 챔버들(200)을 구비함으로써 하나의 처리부와 하나의 수용부 간 기판 이송 경로가 다수 존재하는 경우, 상기 다수의 기판 이송 경로들 중 가장 짧은 경로가 해당 처리부와 해당 수용부 간 기판 이송 경로로 설정된다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 상기 제어부는 다수의 수용부들(910) 중에서 기판 보유기(F)에 탑재되어 있던 기판의 남은 처리 시간이 기 설정된 임계 시간보다 긴 수용부를 판별하고, 상기 판별된 수용부 중에서 상기 유휴 처리부와의 기판 이송 경로가 가장 짧은 수용부를 상기 타겟 수용부로 선택할 수 있다.
즉, 이 실시예에 따르면, 상기 타겟 수용부는 유휴 처리부와의 기판 이송 경로가 가장 짧은 수용부이되, 그 수용부에 반입되어 있는 기판 보유기에 탑재되어 있던 기판의 처리 종료까지는 일정 시간 이상이 남아 있어야 한다.
이와 같이 기판 이송 경로의 길이 외에 기판의 남은 처리 시간까지 고려하여 타겟 수용부를 결정하기 위해, 상기 제어부는 각 수용부(911, 912, 913, 914)에 반입된 기판 보유기(F)에 적재되어 있던 기판의 처리 종료 시각에 관한 데이터를 저장부에 저장하여 관리할 수 있다.
전술한 바와 같이, 타겟 수용부가 결정되면, 상기 제어부는 상기 타겟 수용부로부터 제 1 기판 보유기를 반출한 뒤, 상기 타겟 수용부에 제 2 기판 보유기를 반입할 수 있다.
도 5 및 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따라 타겟 수용부를 통해 또 다른 기판을 공급받는 과정을 설명하기 위한 예시적인 도면이다.
도 5 및 도 6을 참조하면, 4 개의 수용부들(911, 912, 913, 914) 중에서 제 4 수용부(914)가 타겟 수용부로 선택된 경우, 상기 기판 처리 장치는 상기 제 4 수용부(914)로부터 이미 탑재되어 있던 제 1 기판 보유기(F)를 반출한 뒤, 상기 제 4 수용부(914)에 또 다른 제 2 기판 보유기(F')를 반입할 수 있다.
상기 제 2 기판 보유기(F')는 상기 제 1 기판 보유기(F)와 다른 것으로, 아직 처리되지 않아 상기 기판 처리 장치에 의해 처리가 수행될 새로운 기판을 보유하고 있는 기판 보유기이다.
그러고 나서, 상기 기판 처리 장치는 상기 제 2 기판 보유기(F')에 탑재된 기판을 상기 유휴 처리부(403)로 이송하여 기판을 처리할 수 있다.
다시 말해, 본 발명의 실시예는 다수의 수용부들(910)이 기판 보유기(F)를 모두 보유하고 있으나 다수의 처리부들(400) 중 유휴 상태의 처리부(403)가 남아 있는 경우, 상기 수용부들(910) 중에서 타겟 수용부(914)를 선택하여 상기 타겟 수용부(914)를 통해 상기 유휴 상태의 처리부(403)로 새로운 기판을 공급할 수 있다.
그 결과, 본 발명의 실시예는 유휴 상태로 처리부를 남겨 두지 않고 기판 처리 장치의 모든 처리부들을 가동시켜 장비의 가동률을 높이고 생산성을 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예는 동일한 수준의 기판 처리량을 달성하기 위해 요구되는 로드 포트의 수를 감소시킬 수 있어, 기판 처리 설비의 사이즈 및 그에 따른 풋프린트를 줄일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 제어부는 상기 제 2 기판 보유기(F')로부터 상기 유휴 처리부(403)로 기판이 이송된 후, 상기 타겟 수용부(914)로부터 상기 제 2 기판 보유기(F')를 반출하고, 상기 타겟 수용부(914)에 상기 제 1 기판 보유기(F)를 다시 반입하도록 제어할 수 있다.
즉, 이 실시예는 상기 타겟 수용부(914)를 통해 상기 유휴 처리부(403)로 새로운 기판이 공급되면, 원래의 기판 보유기(F)가 상기 타겟 수용부(914)로 재반입되어 처리가 완료된 기판을 회수할 수 있도록 한다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 상기 제어부는 상기 제 2 기판 보유기(F')로부터 상기 유휴 처리부(403)로 기판이 이송된 후, 상기 제 1 기판 보유기(F)에 탑재되어 있던 기판의 처리 종료 시각이 상기 제 2 기판 보유기(F')에 탑재되어 있던 기판의 처리 종료 시각보다 빠르면, 상기 타겟 수용부(914)로부터 상기 제 2 기판 보유기(F')를 반출하고, 상기 타겟 수용부(914)에 상기 제 1 기판 보유기(F)를 다시 반입하도록 제어할 수 있다.
또한, 상기 제어부는 상기 제 1 기판 보유기(F)에 탑재되어 있던 기판의 처리 종료 시각이 상기 제 2 기판 보유기(F')에 탑재되어 있던 기판의 처리 종료 시각보다 늦거나 같으면, 상기 타겟 수용부(914)에 상기 제 2 기판 보유기(F')를 남겨 두도록 제어할 수 있다.
즉, 이 실시예는 상기 제어부가 제 1 기판 보유기(F)와 제 2 기판 보유기(F')에 탑재되어 있던 기판의 처리 종료 시각을 비교하여, 두 기판 보유기들(F, F') 중 처리 종료 시각이 더 빠른 기판을 회수하기 위한 기판 보유기가 상기 타겟 수용부(914)에 남아 있도록 한다.
이를 위해, 상기 제어부는 제 1 및 제 2 기판 보유기(F, F')에 탑재되어 있던 기판의 처리 종료 시각에 관한 데이터를 저장부에 저장하여 관리하고, 상기 처리 종료 시각을 기반으로 상기 타겟 수용부(914)에 수용될 기판 보유기를 결정할 수 있다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 장치 운용 방법(700)의 예시적인 흐름도이다.
상기 기판 처리 장치 운용 방법(700)은 전술한 본 발명의 실시예에 따른 기판 처리 장치를 운용하는 방법으로서, 상기 기판 처리 장치에 포함된 제어부가 저장부에 저장된 프로그램을 불러와 실행함으로써 수행될 수 있다. 여기서, 상기 제어부는 소정의 프로그램을 실행할 수 있는 프로세서로서, CPU 등을 포함할 수 있다.
도 7을 참조하면, 상기 기판 처리 장치 운용 방법(700)은, 다수의 수용부들(910) 각각이 기판 보유기(F)를 수용하고 있는지 여부, 및 다수의 처리부들(400) 각각이 기판을 처리하고 있는지 여부를 모니터링하는 단계(S710), 상기 다수의 수용부들(910)에 상기 기판 보유기(F)가 모두 수용되어 있고(S720에서 예), 상기 다수의 처리부들(400) 중 적어도 하나가 유휴 상태인 경우(S730에서 예), 상기 다수의 수용부들(910) 중에서 타겟 수용부(914)를 선택하는 단계(S740), 상기 타겟 수용부(914)로부터 제 1 기판 보유기(F)를 반출하는 단계(S750), 상기 타겟 수용부(914)에 제 2 기판 보유기(F')를 반입하는 단계(S760), 상기 제 2 기판 보유기(F')에 탑재된 기판을 유휴 처리부(403)로 이송하는 단계(S770), 및 상기 유휴 처리부(403)가 상기 기판을 처리하는 단계(S780)를 포함할 수 있다.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 기판 처리 장치 운용 방법(700)의 예시적인 흐름도이다.
도 8을 참조하면, 상기 기판 처리 장치 운용 방법(700)은, 상기 제 2 기판 보유기(F')에 탑재된 기판을 유휴 처리부(403)로 이송하는 단계(S770) 후, 상기 타겟 수용부(914)로부터 상기 제 2 기판 보유기(F')를 반출하는 단계(S772), 및 상기 타겟 수용부(914)에 상기 제 1 기판 보유기(F)를 다시 반입하는 단계(S773)를 포함할 수 있다.
도 9는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 기판 처리 장치 운용 방법(700)의 예시적인 흐름도이다.
도 9를 참조하면, 상기 기판 처리 장치 운용 방법(700)은, 상기 제 2 기판 보유기(F')에 탑재된 기판을 유휴 처리부(403)로 이송하는 단계(S770) 후, 상기 제 1 기판 보유기(F)에 탑재되어 있던 기판의 처리 종료 시각이 상기 제 2 기판 보유기(F')에 탑재되어 있던 기판의 처리 종료 시각보다 빠르면(S771에서 예), 상기 타겟 수용부(914)로부터 상기 제 2 기판 보유기(F')를 반출하는 단계(S772), 및 상기 타겟 수용부(914)에 상기 제 1 기판 보유기(F)를 다시 반입하는 단계(S773)를 포함할 수 있다.
또한, 상기 기판 처리 장치 운용 방법(700)은, 상기 제 1 기판 보유기(F)에 탑재되어 있던 기판의 처리 종료 시각이 상기 제 2 기판 보유기(F')에 탑재되어 있던 기판의 처리 종료 시각보다 늦거나 같으면(S771에서 아니오), 상기 타겟 수용부(914)로부터 상기 제 2 기판 보유기(F')를 반출하지 않고 남겨둘 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 타겟 수용부를 선택하는 단계(S740)는, 상기 다수의 수용부들(910) 중에서 상기 기판 보유기(F)가 가장 나중에 반입된 수용부를 상기 타겟 수용부로 선택하는 단계를 포함할 수 있다. 즉, 이 실시예는 기판 보유기 반입 순서에 따라 타겟 수용부를 선택할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 상기 타겟 수용부를 선택하는 단계(S740)는, 상기 다수의 수용부들(910) 중에서 상기 유휴 처리부(403)와의 기판 이송 경로가 가장 짧은 수용부를 상기 타겟 수용부로 선택할 수 있다. 즉, 이 실시예는 수용부와 유휴 처리부 간의 기판 이송 경로 길이에 따라 타겟 수용부를 선택할 수 있다.
도 10은 본 발명의 또 다른 실시예에 따라 타겟 수용부를 선택하는 과정을 설명하기 위한 예시적인 흐름도이다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 상기 타겟 수용부를 선택하는 단계(S740)는, 상기 다수의 수용부들(910) 중에서 기판 보유기(F)에 탑재되어 있던 기판의 남은 처리 시간이 기 설정된 임계 시간보다 긴 수용부를 판별하는 단계(S741), 및 상기 판별된 수용부 중에서 상기 유휴 처리부(403)와의 기판 이송 경로가 가장 짧은 수용부를 상기 타겟 수용부로 선택하는 단계(S742)를 포함할 수 있다. 즉, 이 실시예는 수용부와 유휴 처리부 간의 기판 이송 경로 길이뿐만 아니라 기판 보유기에 회수될 기판의 남은 처리 시간까지 고려하여 타겟 수용부를 선택할 수 있다.
상기 기판 처리 장치 운용 방법(700)은 컴퓨터에서 실행되기 위한 프로그램으로 제작되어 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체에 저장될 수 있다. 상기 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 컴퓨터 시스템에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 저장장치를 포함한다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체의 예로는 ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피디스크, 광 데이터 저장장치 등이 있다. 또한, 상기 기판 처리 장치 운용 방법(700)은 컴퓨터와 결합되어 실행시키기 위하여 매체에 저장된 컴퓨터 프로그램으로 구현될 수 있다.
전술한 본 발명의 실시예에 따르면, 유휴 상태의 처리부를 남겨 두지 않고 기판 처리 장치의 모든 처리부들을 가동시켜 장비의 가동률을 높이고 기판 처리량을 늘려 생산성을 향상시킬 수 있다. 또한, 본 발명의 실시예는 동일한 수준의 기판 처리량을 달성하기 위해 요구되는 로드 포트의 수를 줄일 수 있어, 기판 처리 설비의 사이즈 및 풋프린트를 감소시킬 수 있으며, 그 결과 설비의 가격 및 설치 비용도 절감할 수 있다.
이상에서 실시예를 통해 본 발명을 설명하였으나, 위 실시예는 단지 본 발명의 사상을 설명하기 위한 것으로 이에 한정되지 않는다. 통상의 기술자는 전술한 실시예에 다양한 변형이 가해질 수 있음을 이해할 것이다. 본 발명의 범위는 첨부된 특허청구범위의 해석을 통해서만 정해진다.
1: 클러스터 설비
100: 프로세스 챔버
200: 로드락 챔버
300: 트랜스퍼 챔버
330: 제 2 기판 이송 로봇
400: 공정 처리 모듈
910: 로드 포트
930: 제 1 기판 이송 로봇
100: 프로세스 챔버
200: 로드락 챔버
300: 트랜스퍼 챔버
330: 제 2 기판 이송 로봇
400: 공정 처리 모듈
910: 로드 포트
930: 제 1 기판 이송 로봇
Claims (23)
- 기판이 탑재된 기판 보유기를 수용하는 다수의 수용부들;
상기 기판을 처리하는 다수의 처리부들;
수용부에 수용된 상기 기판 보유기와 처리부 간에 상기 기판을 이송하는 이송부; 및
상기 기판을 처리하기 위한 공정이 수행되도록 기판 처리 장치의 동작을 제어하되, 상기 다수의 수용부들에 상기 기판 보유기가 모두 수용되어 있고, 상기 다수의 처리부들 중 적어도 하나가 유휴 상태인 경우, 상기 다수의 수용부들 중에서 타겟 수용부를 선택하고, 상기 타겟 수용부로부터 제 1 기판 보유기를 반출한 뒤, 상기 타겟 수용부에 제 2 기판 보유기를 반입하고, 상기 제 2 기판 보유기에 탑재된 기판을 유휴 처리부로 이송하여 상기 유휴 처리부가 상기 기판을 처리하도록 제어하는 제어부;
를 포함하는 기판 처리 장치. - 제 1 항에 있어서,
상기 제어부는:
상기 제 2 기판 보유기로부터 기판이 이송된 후, 상기 타겟 수용부로부터 상기 제 2 기판 보유기를 반출하고, 상기 타겟 수용부에 상기 제 1 기판 보유기를 다시 반입하도록 제어하는 기판 처리 장치. - 제 1 항에 있어서,
상기 제어부는:
상기 제 2 기판 보유기로부터 기판이 이송된 후,
상기 제 1 기판 보유기에 탑재되어 있던 기판의 처리 종료 시각이 상기 제 2 기판 보유기에 탑재되어 있던 기판의 처리 종료 시각보다 빠르면, 상기 타겟 수용부로부터 상기 제 2 기판 보유기를 반출하고, 상기 타겟 수용부에 상기 제 1 기판 보유기를 다시 반입하도록 제어하는 기판 처리 장치. - 제 3 항에 있어서,
상기 제어부는:
상기 제 1 기판 보유기에 탑재되어 있던 기판의 처리 종료 시각이 상기 제 2 기판 보유기에 탑재되어 있던 기판의 처리 종료 시각보다 늦거나 같으면, 상기 타겟 수용부에 상기 제 2 기판 보유기를 남겨 두도록 제어하는 기판 처리 장치. - 제 1 항에 있어서,
상기 제어부는:
상기 다수의 수용부들 중에서 상기 기판 보유기가 가장 나중에 반입된 수용부를 상기 타겟 수용부로 선택하는 기판 처리 장치. - 제 1 항에 있어서,
상기 제어부는:
상기 다수의 수용부들 중에서 상기 유휴 처리부와의 기판 이송 경로가 가장 짧은 수용부를 상기 타겟 수용부로 선택하는 기판 처리 장치. - 제 1 항에 있어서,
상기 제어부는:
상기 다수의 수용부들 중에서 기판 보유기에 탑재되어 있던 기판의 남은 처리 시간이 기 설정된 임계 시간보다 긴 수용부를 판별하고,
상기 판별된 수용부 중에서 상기 유휴 처리부와의 기판 이송 경로가 가장 짧은 수용부를 상기 타겟 수용부로 선택하는 기판 처리 장치. - 기판을 처리하는 클러스터 설비에 있어서,
기판이 적재된 풉(FOUP, Front Opening Unified Pod)이 위치하는 다수의 로드 포트들을 가지며, 상기 기판을 이송하기 위한 제 1 기판 이송 로봇을 구비하는 설비 전방 단부 모듈;
상기 설비 전방 단부 모듈과 게이트 밸브를 통해 연결되고, 내부 압력이 대기압과 진공압 간에 선택적으로 전환 가능한 적어도 하나의 로드락 챔버;
상기 로드락 챔버와 게이트 밸브를 통해 연결되고, 상기 기판을 이송하기 위한 제 2 기판 이송 로봇을 구비하는 트랜스퍼 챔버;
상기 트랜스퍼 챔버와 게이트 밸브를 통해 연결되고, 상기 기판이 탑재되는 기판 탑재 유닛을 구비하는 다수의 처리 모듈용 로드락 챔버들;
상기 처리 모듈용 로드락 챔버들과 연결되고, 상기 기판 탑재 유닛에 탑재된 기판을 처리하는 다수의 프로세스 챔버들; 및
상기 기판을 처리하기 위한 공정이 수행되도록 상기 클러스터 설비의 동작을 제어하되, 상기 다수의 로드 포트들에 상기 풉이 모두 수용되어 있고, 상기 다수의 프로세스 챔버들 중 적어도 하나가 유휴 상태인 경우, 상기 다수의 로드 포트들 중에서 타겟 로드 포트를 선택하고, 상기 타겟 로드 포트로부터 제 1 풉을 반출한 뒤, 상기 타겟 로드 포트에 제 2 풉을 반입하고, 상기 제 2 풉에 탑재된 기판을 유휴 프로세스 챔버로 이송하여 상기 유휴 프로세스 챔버가 상기 기판을 처리하도록 제어하는 제어부;
를 포함하는 클러스터 설비. - 제 8 항에 있어서,
상기 제어부는:
상기 제 2 풉으로부터 기판이 이송된 후, 상기 타겟 로드 포트로부터 상기 제 2 풉을 반출하고, 상기 타겟 로드 포트에 상기 제 1 풉을 다시 반입하도록 제어하는 클러스터 설비. - 제 8 항에 있어서,
상기 제어부는:
상기 제 2 풉으로부터 기판이 이송된 후,
상기 제 1 풉에 탑재되어 있던 기판의 처리 종료 시각이 상기 제 2 풉에 탑재되어 있던 기판의 처리 종료 시각보다 빠르면, 상기 타겟 로드 포트로부터 상기 제 2 풉을 반출하고, 상기 타겟 로드 포트에 상기 제 1 풉을 다시 반입하도록 제어하는 클러스터 설비. - 제 10 항에 있어서,
상기 제어부는:
상기 제 1 풉에 탑재되어 있던 기판의 처리 종료 시각이 상기 제 2 풉에 탑재되어 있던 기판의 처리 종료 시각보다 늦거나 같으면, 상기 타겟 로드 포트에 상기 제 2 풉을 남겨 두도록 제어하는 클러스터 설비. - 제 8 항에 있어서,
상기 제어부는:
상기 다수의 로드 포트들 중에서 상기 풉이 가장 나중에 반입된 로드 포트를 상기 타겟 로드 포트로 선택하는 클러스터 설비. - 제 8 항에 있어서,
상기 제어부는:
상기 다수의 로드 포트들 중에서 상기 유휴 프로세스 챔버와의 기판 이송 경로가 가장 짧은 로드 포트를 상기 타겟 로드 포트로 선택하는 클러스터 설비. - 제 8 항에 있어서,
상기 제어부는:
상기 다수의 로드 포트들 중에서 풉에 탑재되어 있던 기판의 남은 처리 시간이 기 설정된 임계 시간보다 긴 로드 포트를 판별하고,
상기 판별된 로드 포트 중에서 상기 유휴 프로세스 챔버와의 기판 이송 경로가 가장 짧은 로드 포트를 상기 타겟 로드 포트로 선택하는 클러스터 설비. - 다수의 수용부들 각각이 기판 보유기를 수용하고 있는지 여부, 및 다수의 처리부들 각각이 기판을 처리하고 있는지 여부를 모니터링하는 단계;
상기 다수의 수용부들에 상기 기판 보유기가 모두 수용되어 있고, 상기 다수의 처리부들 중 적어도 하나가 유휴 상태인 경우, 상기 다수의 수용부들 중에서 타겟 수용부를 선택하는 단계;
상기 타겟 수용부로부터 제 1 기판 보유기를 반출하는 단계;
상기 타겟 수용부에 제 2 기판 보유기를 반입하는 단계;
상기 제 2 기판 보유기에 탑재된 기판을 유휴 처리부로 이송하는 단계; 및
상기 유휴 처리부가 상기 기판을 처리하는 단계;
를 포함하는 기판 처리 장치 운용 방법. - 제 15 항에 있어서,
상기 제 2 기판 보유기에 탑재된 기판을 유휴 처리부로 이송하는 단계 후,
상기 타겟 수용부로부터 상기 제 2 기판 보유기를 반출하는 단계; 및
상기 타겟 수용부에 상기 제 1 기판 보유기를 다시 반입하는 단계;
를 더 포함하는 기판 처리 장치 운용 방법. - 제 15 항에 있어서,
상기 제 2 기판 보유기에 탑재된 기판을 유휴 처리부로 이송하는 단계 후,
상기 제 1 기판 보유기에 탑재되어 있던 기판의 처리 종료 시각이 상기 제 2 기판 보유기에 탑재되어 있던 기판의 처리 종료 시각보다 빠르면, 상기 타겟 수용부로부터 상기 제 2 기판 보유기를 반출하는 단계; 및
상기 타겟 수용부에 상기 제 1 기판 보유기를 다시 반입하는 단계;
를 더 포함하는 기판 처리 장치 운용 방법. - 제 17 항에 있어서,
상기 제 2 기판 보유기에 탑재된 기판을 유휴 처리부로 이송하는 단계 후,
상기 제 1 기판 보유기에 탑재되어 있던 기판의 처리 종료 시각이 상기 제 2 기판 보유기에 탑재되어 있던 기판의 처리 종료 시각보다 늦거나 같으면, 상기 타겟 수용부에 상기 제 2 기판 보유기를 남겨 두는 단계;
를 더 포함하는 기판 처리 장치 운용 방법. - 제 15 항에 있어서,
상기 타겟 수용부를 선택하는 단계는:
상기 다수의 수용부들 중에서 상기 기판 보유기가 가장 나중에 반입된 수용부를 상기 타겟 수용부로 선택하는 단계를 포함하는 기판 처리 장치 운용 방법. - 제 15 항에 있어서,
상기 타겟 수용부를 선택하는 단계는:
상기 다수의 수용부들 중에서 상기 유휴 처리부와의 기판 이송 경로가 가장 짧은 수용부를 상기 타겟 수용부로 선택하는 단계를 포함하는 기판 처리 장치 운용 방법. - 제 15 항에 있어서,
상기 타겟 수용부를 선택하는 단계는:
상기 다수의 수용부들 중에서 기판 보유기에 탑재되어 있던 기판의 남은 처리 시간이 기 설정된 임계 시간보다 긴 수용부를 판별하는 단계; 및
상기 판별된 수용부 중에서 상기 유휴 처리부와의 기판 이송 경로가 가장 짧은 수용부를 상기 타겟 수용부로 선택하는 단계;
를 포함하는 기판 처리 장치 운용 방법. - 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 있어서,
제 15 항 내지 제 21 항 중 어느 한 항에 다른 기판 처리 장치 운용 방법을 컴퓨터로 실행하기 위한 프로그램이 기록된 기록매체. - 컴퓨터와 결합되어 제 15 항 내지 제 21 항 중 어느 한 항에 따른 기판 처리 장치 운용 방법을 실행시키기 위하여 매체에 저장된 컴퓨터 프로그램.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020150028428A KR101664186B1 (ko) | 2015-02-27 | 2015-02-27 | 기판 처리 장치, 기판 처리용 클러스터 설비 및 기판 처리 장치 운용 방법 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020150028428A KR101664186B1 (ko) | 2015-02-27 | 2015-02-27 | 기판 처리 장치, 기판 처리용 클러스터 설비 및 기판 처리 장치 운용 방법 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20160105638A true KR20160105638A (ko) | 2016-09-07 |
| KR101664186B1 KR101664186B1 (ko) | 2016-10-12 |
Family
ID=56949810
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020150028428A KR101664186B1 (ko) | 2015-02-27 | 2015-02-27 | 기판 처리 장치, 기판 처리용 클러스터 설비 및 기판 처리 장치 운용 방법 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR101664186B1 (ko) |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100233310B1 (ko) * | 1993-02-08 | 1999-12-01 | 히가시 데쓰로 | 열처리장치 |
| KR101503728B1 (ko) * | 2013-09-02 | 2015-03-24 | 국제엘렉트릭코리아 주식회사 | 기판 처리 장치, 기판 처리용 클러스터 설비 및 기판 처리 방법 |
-
2015
- 2015-02-27 KR KR1020150028428A patent/KR101664186B1/ko active IP Right Grant
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100233310B1 (ko) * | 1993-02-08 | 1999-12-01 | 히가시 데쓰로 | 열처리장치 |
| KR101503728B1 (ko) * | 2013-09-02 | 2015-03-24 | 국제엘렉트릭코리아 주식회사 | 기판 처리 장치, 기판 처리용 클러스터 설비 및 기판 처리 방법 |
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|---|---|
| KR101664186B1 (ko) | 2016-10-12 |
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