KR20210128305A - 기판 이송 및 처리 시스템 - Google Patents

기판 이송 및 처리 시스템 Download PDF

Info

Publication number
KR20210128305A
KR20210128305A KR1020200086201A KR20200086201A KR20210128305A KR 20210128305 A KR20210128305 A KR 20210128305A KR 1020200086201 A KR1020200086201 A KR 1020200086201A KR 20200086201 A KR20200086201 A KR 20200086201A KR 20210128305 A KR20210128305 A KR 20210128305A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
substrate
transfer
load lock
processing system
chamber
Prior art date
Application number
KR1020200086201A
Other languages
English (en)
Inventor
김원경
장현석
정광민
박찬웅
장근영
Original Assignee
주식회사 라온테크
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 라온테크 filed Critical 주식회사 라온테크
Publication of KR20210128305A publication Critical patent/KR20210128305A/ko
Priority to KR1020230087078A priority Critical patent/KR20230107521A/ko

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/677Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for conveying, e.g. between different workstations
    • H01L21/67703Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for conveying, e.g. between different workstations between different workstations
    • H01L21/67706Mechanical details, e.g. roller, belt
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67011Apparatus for manufacture or treatment
    • H01L21/67155Apparatus for manufacturing or treating in a plurality of work-stations
    • H01L21/67196Apparatus for manufacturing or treating in a plurality of work-stations characterized by the construction of the transfer chamber
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25JMANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J11/00Manipulators not otherwise provided for
    • B25J11/0095Manipulators transporting wafers
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/677Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for conveying, e.g. between different workstations
    • H01L21/67703Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for conveying, e.g. between different workstations between different workstations
    • H01L21/67715Changing the direction of the conveying path
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/677Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for conveying, e.g. between different workstations
    • H01L21/67739Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for conveying, e.g. between different workstations into and out of processing chamber
    • H01L21/67742Mechanical parts of transfer devices

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Robotics (AREA)
  • Container, Conveyance, Adherence, Positioning, Of Wafer (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)

Abstract

본 발명은 기판 이송 및 처리 시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 기판(wafer)의 보관, 이송, 전달 및 공정 처리가 가능하며, 또한 공정 처리를 위한 프로세스 챔버의 갯수를 탄력성 있게 증가시키는 것이 가능한 기판 이송 및 처리 시스템에 관한 것이다.
본 발명에 의하면, 진공 챔버 내에서 기판을 더욱 많은 프로세스 챔버로 이송하여 전달할 수 있는 이송 장치를 구비하며, 이에 따라 프로세스 챔버 역시 필요에 따라 용이하게 추가 배치가 가능한 기판 이송 및 처리 시스템을 제공한다.

Description

기판 이송 및 처리 시스템{Apparatus for transferring and processing wafer}
본 발명은 기판 이송 및 처리 시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 기판(wafer)의 보관, 이송, 전달 및 공정 처리가 가능하며, 또한 공정 처리를 위한 프로세스 챔버의 갯수를 탄력성 있게 증가시키는 것이 가능한 기판 이송 및 처리 시스템에 관한 것이다.
종래 기판 이송 및 처리 시스템에서는, 보관 중인 기판에 대하여 공정을 수행하기 위하여 기판을 로드락 챔버로부터 들여온 경우, 해당 기판을 공정을 수행하는 프로세스 챔버로 전달할 때, 공급할 수 있는 프로세스 챔버의 위치가 링크의 회전 반경 내에 한정되어, 기판이 공급되어 공정이 동시에 수행될 수 있는 프로세스 챔버의 갯수 역시 한정될 수 밖에 없는 문제점이 있었다.
KR 10-2002553 B1
본 발명은 이와 같은 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로서, 진공 챔버 내에서 기판을 더욱 많은 프로세스 챔버로 이송하여 전달할 수 있는 이송 장치를 구비하며, 이에 따라 프로세스 챔버 역시 필요에 따라 용이하게 추가 배치가 가능한 기판 이송 및 처리 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.
이와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 기판 이송 및 처리 시스템은, 기판(wafer)에 대한 증착 공정 등을 수행하는 1개 이상의 프로세스 챔버(process chamber); 상기 각 프로세스 챔버로 기판을 이송하여 전달하는 기판 이송 장치; 및, 상기 각 프로세스 챔버에 전달할 기판을 상기 기판 이송 장치에 제공하는 로드락 챔버(load lock chamber)를 포함한다.
상기 로드락 챔버는, 기판 공급 장치의 이송 로봇으로부터 기판을 공급받는 경우, 상기 로드락 챔버의 내부는 대기압 상태로 유지되고, 상기 로드락 챔버가 상기 기판 공급 장치로부터 기판을 전달받은 투입구를 닫은 후 로드락 챔버 내부는 진공상태로 전환하고, 상기 기판 이송 장치 방향의 기판 전달 입구를 개방한 후 진공 상태인 기판 이송 장치로 상기 기판을 전달할 수 있다.
상기 기판 이송 장치로의 기판의 전달은, 상기 기판 이송 장치의 기판 탑재 링크 동작에 의해 상기 기판 이송 장치의 기판 탑재부가 로드락 챔버 내로 이동하고, 상기 로드락 챔버의 기판을 상기 기판 탑재부에 탑재한 후, 상기 기판 탑재 링크 및 기판 탑재부가 다시 기판 이송 장치의 챔버 내부로 이동 복귀하여 기판을 기판 이송 장치의 챔버 내부로 들여 옴으로써 이루어질 수 있다.
상기 기판 이송 장치는, 이송 링크가 전방 직선 방향의 이송 레일을 통해 기판을 이송할 수 있는 구조이고, 이러한 구조로부터 상기 전방 직선 방향을 따라 상기 기판 이송 장치의 양측면에 프로세스 챔버의 증설이 용이한 구조일 수 있다.
상기 기판 이송 장치는, 단부에 기판 탑재부가 구비된 기판 탑재 링크를 2개 구비하고, 상기 2개의 기판 탑재 링크는, 각각 별개로 제어될 수 있다.
상기 프로세스 챔버는, 전방 직선 방향을 따라 상기 기판 이송 장치의 양측면에 각각 짝수개 또는 홀수개 설치될 수 있다.
상기 로드락 챔버는, 기판을 보유하는 부분인 로드락(load lock)을 상하로 1단 또는 2단 이상 구비할 수 있다.
상기 로드락 챔버는, 기판을 보유하는 부분인 로드락(load lock)을 각 단마다 좌우로 2개 구비할 수 있다.
기판 이송 장치의 내부는 진공 상태에서 기판의 이송이 이루어지고, 상기 기판 이송 장치 및 상기 프로세스 챔버는 각각 진공인 상태에서 기판의 전달이 수행될 수 있다.
본 발명에 의하면, 진공 챔버 내에서 기판을 더욱 많은 프로세스 챔버로 이송하여 전달할 수 있는 이송 장치를 구비하며, 이에 따라 프로세스 챔버 역시 필요에 따라 용이하게 추가 배치가 가능한 기판 이송 및 처리 시스템을 제공하는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 기판 이송 및 처리 시스템을 나타내는 도면.
도 2는 본 발명의 기판 이송 장치를 도시한 도면.
도 3은 도 2의 기판 이송 장치에서 챔버 덮개를 제거한 상태를 도시한 도면.
도 4는 도 2의 기판 이송 장치를 정면에서 바라본 단면도로서, 동력전달 구조를 도시한 도면.
도 5는 도 4의 기판 이송 장치에서 이송 레일의 덮개 구조를 도시한 도면.
도 6은 도 2의 기판 이송 장치를 정면에서 바라본 단면도로서, 전력전달 구조를 도시한 도면.
이하 첨부된 도면을 참조로 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
도 1은 본 발명의 기판 이송 및 처리 시스템(1000)을 나타내는 도면으로서, 도 1(a)가 본 발명의 기판 이송 및 처리 시스템(1000)이며, 도 1(b)는 이와 대비되는 종래 기판 이송 및 처리 시스템이다.
도 1(a)를 참조하면, 본 발명의 기판 이송 및 처리 시스템(1000)은, 기판(wafer)에 대한 증착 공정 등을 수행하는 프로세스 챔버(process chamber)(300), 각 프로세스 챔버(300)로 기판을 이송하여 전달하는 기판 이송 장치(100), 프로세스 챔버(300)에 전달할 기판을 기판 이송 장치(100)에 제공하는 로드락 챔버(load lock chamber)(200) 및, 공정이 수행될 기판을 보관하고, 공정 수행을 위해 기판을 로드락 챔버(200)로 공급하는 기판 공급 장치(400)를 포함한다.
기판 공급 장치(400)는, 기판 보관부(410)인 후프(houp)(410)에서 기판을 보관하고, 또한 공정 수행을 위해, 후프(410)에서 보관 중이던 기판을 꺼내어 로드락 챔버(300)로 공급한다. 이때 기판 공급 장치(400) 내부의 이송 로봇(420)이 그와 같은 기판의 전달 역할을 수행한다. 기판 공급 장치(400)는 또한 이와 같은 기판의 공급 과정에서의 기판의 위치를 맞추는 위치정렬기 및, 로드락 챔버(200)로의 전달을 위한 도어 개폐기를 포함하며, 이송 로봇의 링크 암(arm)은 로드락 챔버(200)의 내부로 주입되어, 로드락 챔버(200) 내에 기판을 전달하게 된다.
기판 공급 장치(400) 내부는 대기가 존재하여 대기압 상태이며, 기판 공급 장치(400)의 이송 로봇의 링크 암(arm)이 로드락 챔버(200)의 내부로 주입되어 로드락 챔버(200) 내에 기판을 전달하는 경우, 로드락 챔버(200) 내부 역시 대기압 상태에 있게 된다. 로드락 챔버(200)가 기판을 전달받은 투입구를 닫은 후에는, 로드락 챔버(200) 내부는, 기판 이송 장치(100) 내부와 동일하게 진공상태로 전환하고, 기판 이송 장치(100) 방향의 기판 전달 입구를 개방한 후 기판 이송 장치(100)로 기판을 전달하게 된다. 이 경우에는 기판 이송 장치(100)의 기판 탑재 링크(112)가 이동하여 기판 탑재부(111)가 로드락 챔버(200) 내로 이동하고, 로드락 챔버(200)의 기판을 기판 탑재부(111)에 탑재한 후, 기판 탑재 링크(112) 및 기판 탑재부(111)가 다시 기판 이송 장치(100)의 챔버 내부로 이동 복귀하여 기판을 기판 이송 장치(100)의 챔버 내부로 들여 오게 된다. 또한 로드락 챔버(200)는, 상하로 1단 또는 2단 이상, 그리고 각 단마다 좌우로 2개의 로드락(load lock), 즉, 기판을 보유하는 부분을 가질 수 있으며, 기판 이송 장치(100)가 2단 이상의 로드락으로 구성된 로드락 챔버(200)로부터 기판을 전달받는 방법에 대하여는 후술한다.
도 1(b)의 종래 시스템에서는 이와 같이 들여온 기판을 공급할 수 있는 프로세스 챔버(630)의 위치가, 도시된 바와 같이 이송 장치(610)의 회전 반경 내에 한정되어, 기판이 공급되어 공정이 동시에 수행될 수 있는 프로세스 챔버의 갯수 역시 한정될 수 밖에 없는 문제점이 있었다.
그러나 도 1(a)의 본 발명의 기판 이송 및 처리 시스템(1000)은, 기판 이송 장치(100)의 이송 링크(130)가 이송 레일(120)을 통해 이동하여 기판을 이송할 수 있는 구조로서, 이로 인하여 도 1(a)에 도시된 바와 같이 필요에 따라 더욱 많은 프로세스 챔버(300)를 설치할 수 있는 차별점이 있다. 도 1(a)에는 기판 이송 장치(100)의 양측에 나란하게 각각 6개씩 12개의 프로세스 챔버(300)를 배치하였으나, 기판 이송 장치(100)의 이송 기능에 의해 더욱 다양한 갯수의 프로세스 챔버(300)를 배치할 수 있다.
이러한 프로세스 챔버(300)의 증설은, 2개, 4개, ... 등 짝수개씩 증설도 가능하지만, 1개, 3개, ... 등 홀수개씩의 증설도 가능하다. 또한, 기판 이송 장치(100)의 양측에 각각 짝수개의 프로세스 챔버(300)가 구비될 수도 있고, 홀수개의 프로세스 챔버(300)가 구비될 수도 있을 뿐 아니라, 기판 이송 장치(100)의 양측에 설치되는 프로세스 챔버(300)가 도 1에 도시된 것과 같이 반드시 같은 갯수로 설치되어야 하는 것도 아니다.
이와 같은 탄력적인 설치가 가능한 이유는, 기판 이송 장치(100)는, 단부에 기판 탑재부(111)가 구비된 기판 탑재 링크(112), 즉, 기판 탑재 링크(112)-기판 탑재부(111) 쌍을 2개 구비하고(도 3 참조), 그 2개의 기판 탑재 링크(112)는 각각 별개로 제어되기 때문이다. 즉, 2개의 기판 탑재 링크(112)가 각각 별개로 제어되기 때문에, 기판 이송 장치(100)와 로드락 챔버(200) 간에, 또는 기판 이송 장치(100)와 프로세스 챔버(300) 간에, 2개의 기판 탑재 링크(112)가 모두 기판의 전달을 동시에 수행할 수도 있고, 또는 그 중 1개의 기판 탑재 링크(112)만 기판의 전달을 수행할 수도 있으며, 이러한 이유로 프로세스 챔버(300)가 반드시 짝수개로 설치될 필요가 없는 것이다.
도 1(a)에서 세 지점에 도시한 기판 전달부(110)는, 이송 레일(120)을 따라 이동한 세 지점에서의 움직임을 하나의 도면에 도시한 것이다.
이러한 기판 이송 장치(100)는, 로드락 챔버(200) 및 프로세스 챔버(300)와 같이, 진공 챔버를 구비하여, 진공 상태에서 기판의 이송 및, 진공 상태의 프로세스 챔버(300)로의 전달이 이루어지게 된다. 이러한 기판 이송 장치(100)의 구성에 대하여는 이하 도 2 내지 도 6을 참조하여 상세히 후술하기로 한다.
도 2는 기판 이송 장치(100)를 도시한 도면이고, 도 3은 도 2의 기판 이송 장치(l00)에서 챔버 덮개를 제거한 상태를 도시한 도면이며, 도 4는 도 2의 기판 이송 장치(100)를 챔버 덮개가 덮인 상태로 정면에서 바라본 단면도로서, 동력전달 구조를 도시한 도면이다.
기판 탑재부(111)에는 이송할 대상물인 반도체 기판 등이 탑재되며, 기판 탑재 링크(112)의 움직임에 의해 기판을 받아서 전달할 수 있도록 한다. 실제로 도 2에서 도면부호 111은 기판을 가리키고 있으나, 편의상, 기판을 받치고 있어 보이지 않는 부분인 기판 탑재부를 111로 표시하는 것으로 한다.
기판 탑재 링크(112)는 다수의 암(arm)들이 연결되어 이루어질 수 있고, 그 암(arm)들이 연결된 각 부분을 중심으로, 연결된 암(arm)들이 서로 자유롭게 회전할 수 있다. 예를 들어 기판 탑재 링크(112)가 구동되어 기판 탑재부(111)가 이동하여 로드락(load lock) 챔버(200)로부터 도 3의 화살표(1) 방향으로 기판을 넘겨받고, 또한 역시 기판 탑재 링크(112)의 구동에 의해 도 3과 같은 위치로 기판 탑재부(111)가 이동하여 화살표(2) 방향으로 기판을 프로세스 챔버(300)에 전달할 수 있다. 로드락(200)은, 상,하 2단 이상으로 구성될 수 있는데, 이 경우, 도 4의 승강 가이드(guide)(170)를 따라 기판 전달부(110)가 상,하로 움직이면서 로드락(200)의 해당 단으로부터 기판을 전달받거나, 프로세스 챔버(300)로부터 넘겨받은, 작업이 끝난 기판을 다시 로드락(200)의 해당 단으로 기판을 전달해줄 수 있는 위치로 이동하게 된다.
도시된 바와 같이 기판 탑재 링크(112)-기판 탑재부(111) 쌍은 2개 존재하는데, 이러한 2개의 기판 탑재 링크(112)는, 도 1을 참조하여 전술한 바와 같이, 각각 별개로 제어되며, 따라서, 기판 이송 장치(100)와 로드락 챔버(200) 간에, 또는 기판 이송 장치(100)와 프로세스 챔버(300) 간에, 2개의 기판 탑재 링크(112)가 모두 기판의 전달을 동시에 수행할 수도 있고, 또는 그 중 1개의 기판 탑재 링크(112)만 기판의 전달을 수행할 수도 있다.
또한 각각의 기판 탑재부(111)는 상하 2단으로 구성될 수 있다. 이에 따라 기판 이송 장치(100)는 프로세스 챔버(300)와 기판을 전달하는 경우, 예를 들어 기판 탑재부(111)의 1단에는 처리할 기판을 놓고, 2단은 빈 상태로 프로세스 챔버(300) 내로 이동하여, 1단의 기판은 프로세스 챔버(300)로 전달하고, 2단에는 프로세스 챔버(300)에서 처리 완료된 기판을 전달받아 옴으로써, 기판 탑재부(111)의 한번의 이동으로 기판의 전달과 기판의 수령을 수행하여 작업시간을 단축하는 효과가 있다.
마찬가지로 로드락 챔버(200)와의 사이에서도, 예를 들어 기판 탑재부(111)의 2단에는 처리완료된 기판을 놓고, 1단은 빈 상태로 로드락 챔버(200) 내로 이동하여, 2단의 기판은 로드락 챔버(200)로 전달하고, 1단에는 로드락 챔버(200)로부터, 처리할 기판을 전달받아 옴으로써, 역시 기판 탑재부(111)의 한번의 이동으로 기판의 전달과 기판의 수령을 수행하여 작업시간을 단축하는 효과가 있다.
구동부(113)는, 기판 탑재부 판(115) 전체를 회전시키는 회전 구동부(113.1) 및 기판 탑재 링크(112)를 구동시키는 핸드(hand) 구동부(113.2)를 포함한다.
기판 전달부(110)는 이송 레일(120) 위를 이동하면서, 이송 레일(120) 위의 여러 지점에서 전술한 바와 같은 방식으로 기판을 전달해줄 수 있다. 이 경우 도 3에 도시된 바와 같이 이송 링크(130)의 움직임에 의해 기판 전달부(110)가 이송 레일(120) 위를 움직일 수 있으나, 다른 실시예에서는 이와 같은 이송 링크(130) 없이, 기판 전달부(110) 하부에 별도의 구동 장치가 구비되어 기판 전달부(110) 스스로가 이송 레일(120)을 따라 운행하도록 구성될 수도 있다.
도 3의 경우, 이송 링크(130) 역시, 기판 탑재 링크(112)와 유사한 방식으로 다수의 암(arm)들(131,132,133)이 연결되어 이루어질 수 있고, 그 연결된 각 부분을 중심으로, 연결된 각 암(arm)들이 서로 자유롭게 회전할 수 있다.
이송 링크(130)는, 최하단의 이송 링크 암(arm)(131)이 연결되고, 챔버 바닥의 일 지점에 고정된 이송 링크 하단 연결부(134), 최상단의 이송 링크 암(arm)(133)이 연결되고, 기판 탑재부 판(115) 하부면에 고정된 이송 링크 상단 연결부(137), 각 이송 링크 암(arm)(131,132,133) 들이 서로 연결된 이송 링크 암(arm) 간 연결부(135,136)를 포함하고, 각 이송 링크 암(arm)(131,132,133)은, 이송 링크 하단 연결부(134), 이송 링크 상단 연결부(137), 또는 이송 링크 암(arm) 간 연결부(135,136)를 중심으로 회전 가능하도록 구성된다.
이송 링크(130)의 각 암(arm)(131,132,133)들이 연결된 연결부(134,135,136,137, 도 3 및 도 4 참조)는, 내부에 자성유체가 구비된 페로실(ferroseal)로 구성될 수 있다. 이와 같은 연결부(134,135,136,137)를 구성하는 페로실(ferroseal)은, 대기와 진공 공간을 완벽히 분리하며, 자기장을 사용하여 회전 운동을 진공 환경으로 전달한다. 페로실 내부의 자력은 강자성 유체가 완전히 밀봉되도록 하여 가스가 들어가지 못하도록 하며, 고속 토크 전송을 효과적으로 처리하고 고속 기능, 낮은 드래그 토크, 저속 및 시동 중 부드러운 움직임을 제공하는 장점이 있다.
주행 구동부(150)는 기판 전달부(110)가 이송 레일(120)을 따라 주행하도록 구동하는 모터를 포함할 수 있다. 즉, 도 3 및 도 4에서 이송 링크(130)의 각 암(arm) 들(131,132,133))이 연결되어 회전하는 부분인 연결부(134,135,136,137) 들을 중심으로 회전하면서, 기판 전달부(110)가 이송 레일(120)을 따라 주행하도록 구동되는 것이다. 주행 중, 특정 위치에 있는 프로세스 챔버(300)에 멈추어, 해당 프로세스 챔버(300)로 기판을 전달하여 주게 된다.
도 5는 도 4의 이송 시스템(100)에서 이송 레일(120)의 덮개 구조를 도시한 도면이다.
본 발명의 기판 이송 장치(100)는, 진공 챔버(160) 내에서 동작하므로, 진공 챔버(160)의 오염을 방지하는 것이 매우 중요하다. 기판 이송 장치(100)에서 발생할 수 있는 대부분의 분진(particle)들은 주로 기판 전달부(110)가 이송 레일(120) 상을 주행하면서 기판 전달부(110)와 이송 레일(120)이 마찰되는 부분(10)에서 발생한다.
도 5는 도 4에서의 마찰 부분(10)을 확대한 도면으로서, 도 5를 참조하면, 본 발명은 이송 레일(120)과 기판 전달부(110)가 맞닿는 부분에 레일 덮개(114)를 구비한다. 레일 덮개(114)는 이송 레일(120)을 측면 부분까지 감싸고 있는데, 이와 같은 구조로 인하여 레일 덮개(114)와 이송 레일(120) 사이의 마찰로 발생하는 분진은 레일 덮개(114)와 이송 레일(120) 사이의 틈(121)을 따라 아래 방향으로 흘러나오고 대부분 밑으로 떨어지게 된다. 따라서 진공 챔버(160) 상부의 이송 대상물인 기판에는 분진의 영향이 거의 미치지 않도록 하는 가운데 이송이 수행되도록 하는 장점이 있다.
도 6은 도 2의 기판 이송 장치(100)를 덮개가 덮인 상태로 정면에서 바라본 단면도로서, 전력전달 구조를 도시한 도면이다.
케이블(140)은 기판 전달부(110)를 구동하는 구동부의 모터로 전력을 전달하는 케이블과, 구동부 모터 엔코더(encoder)에 신호를 전달하는 케이블을 포함하며, 도 6에 도시된 바와 같이 하단부로부터 상부의 구동부(113)로 연결된다.
이송 링크(130)의 각 암(arm)(131,132,133) 들의 연결부(134,135,136,137)인 각 페로실(ferroseal) 들의 중심축에는 상하를 관통하는 중공부가 구비되는데, 도 6에 도시된 바와 같이 케이블(140)은 이러한 각 페로실(134,135,136,137) 들의 중공부를 관통하여 상부의 구동부(113)로 연결되는 것이다. 즉, 기판 전달부(110)와 연결되는 이러한 케이블(140)의 처리를 위해 별도의 구조물을 설치해야 하는 번거로움이 없이, 기판 이송 중인 이송 링크(130)의 페로실(134,135,136,137)들을 통과하는 구성을 취하여, 설치의 간편함과 비용의 절감을 가져올 수 있다.
또한 그러한 별도의 구조물 설치시 기판 이송 장치(100)의 진공 챔버 내에 분진이 발생할 염려가 있으므로, 그러한 분진의 원인이 되는 구조물을 설치하지 않게되는 장점도 있다.
100: 진공 챔버와 그 내부에 이송 장치를 구비하는 이송 시스템
110: 기판 전달부
111: 기판 탑재부
112: 기판 탑재 링크
113: 구동부
113.1: 회전 구동부
113.2: 핸드(hand) 구동부
114: 레일 덮개
115: 기판 탑재부 판
120: 이송 레일
130: 이송 링크
131,132,133: 이송 링크 암(arm)
134: 이송 링크 하단 연결부
135,136 : 이송 링크 하단 연결부
137: 이송 링크 상단 연결부
140: 케이블
150: 주행 구동부
160: 진공 챔버(chamber)
161: 진공 부분
170: 승강 가이드
180: 감속기
200: 로드락 챔버(load lock chamber)
300: 프로세스 챔버(process chamber)
400: 기판 공급 장치
410: 기판 보관부
420: 이송 로봇
600: 종래 기판 이송 및 처리 시스템
610: 이송 장치
630: 프로세스 챔버
1000: 본 발명의 기판 이송 및 처리 시스템

Claims (9)

  1. 기판 이송 및 처리 시스템으로서,
    기판(wafer)에 대한 증착 공정 등을 수행하는 1개 이상의 프로세스 챔버(process chamber);
    상기 각 프로세스 챔버로 기판을 이송하여 전달하는 기판 이송 장치; 및,
    상기 각 프로세스 챔버에 전달할 기판을 상기 기판 이송 장치에 제공하는 로드락 챔버(load lock chamber)
    를 포함하는 기판 이송 및 처리 시스템.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 로드락 챔버는,
    기판 공급 장치의 이송 로봇으로부터 기판을 공급받는 경우, 상기 로드락 챔버의 내부는 대기압 상태로 유지되고,
    상기 로드락 챔버가 상기 기판 공급 장치로부터 기판을 전달받은 투입구를 닫은 후 로드락 챔버 내부는 진공상태로 전환하고, 상기 기판 이송 장치 방향의 기판 전달 입구를 개방한 후 진공 상태인 기판 이송 장치로 상기 기판을 전달하는 것
    을 특징으로 하는 기판 이송 및 처리 시스템.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 기판 이송 장치로의 기판의 전달은,
    상기 기판 이송 장치의 기판 탑재 링크 동작에 의해 상기 기판 이송 장치의 기판 탑재부가 로드락 챔버 내로 이동하고, 상기 로드락 챔버의 기판을 상기 기판 탑재부에 탑재한 후, 상기 기판 탑재 링크 및 기판 탑재부가 다시 기판 이송 장치의 챔버 내부로 이동 복귀하여 기판을 기판 이송 장치의 챔버 내부로 들여 옴으로써 이루어지는 것
    을 특징으로 하는 기판 이송 및 처리 시스템.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 기판 이송 장치는,
    이송 링크가 전방 직선 방향의 이송 레일을 통해 기판을 이송할 수 있는 구조이고,
    이러한 구조로부터 상기 전방 직선 방향을 따라 상기 기판 이송 장치의 양측면에 프로세스 챔버의 증설이 용이한 구조인 것
    을 특징으로 하는 기판 이송 및 처리 시스템.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 기판 이송 장치는,
    단부에 기판 탑재부가 구비된 기판 탑재 링크를 2개 구비하고,
    상기 2개의 기판 탑재 링크는, 각각 별개로 제어되는 것
    을 특징으로 하는 기판 이송 및 처리 시스템.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 프로세스 챔버는,
    전방 직선 방향을 따라 상기 기판 이송 장치의 양측면에 각각 짝수개 또는 홀수개 설치되는 것
    을 특징으로 하는 기판 이송 및 처리 시스템.
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 로드락 챔버는,
    기판을 보유하는 부분인 로드락(load lock)을 상하로 1단 또는 2단 이상 구비하는 것
    을 특징으로 하는 기판 이송 및 처리 시스템.
  8. 청구항 7에 있어서,
    상기 로드락 챔버는,
    기판을 보유하는 부분인 로드락(load lock)을 각 단마다 좌우로 2개 구비하는 것
    을 특징으로 하는 기판 이송 및 처리 시스템.
  9. 청구항 1에 있어서,
    기판 이송 장치의 내부는 진공 상태에서 기판의 이송이 이루어지고,
    상기 기판 이송 장치 및 상기 프로세스 챔버는 각각 진공인 상태에서 기판의 전달이 수행되는 것
    을 특징으로 하는 기판 이송 및 처리 시스템.
KR1020200086201A 2020-04-16 2020-07-13 기판 이송 및 처리 시스템 KR20210128305A (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020230087078A KR20230107521A (ko) 2020-04-16 2023-07-05 기판 이송 및 처리 시스템

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR20200046214 2020-04-16
KR1020200046214 2020-04-16

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020230087078A Division KR20230107521A (ko) 2020-04-16 2023-07-05 기판 이송 및 처리 시스템

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20210128305A true KR20210128305A (ko) 2021-10-26

Family

ID=78268638

Family Applications (3)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020200086201A KR20210128305A (ko) 2020-04-16 2020-07-13 기판 이송 및 처리 시스템
KR1020200086207A KR20210128306A (ko) 2020-04-16 2020-07-13 기판 이송 장치
KR1020230087078A KR20230107521A (ko) 2020-04-16 2023-07-05 기판 이송 및 처리 시스템

Family Applications After (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020200086207A KR20210128306A (ko) 2020-04-16 2020-07-13 기판 이송 장치
KR1020230087078A KR20230107521A (ko) 2020-04-16 2023-07-05 기판 이송 및 처리 시스템

Country Status (1)

Country Link
KR (3) KR20210128305A (ko)

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102002553B1 (ko) 2017-06-27 2019-07-22 주식회사 비엔에스 반도체 웨이퍼의 정밀이송을 위한 경량 진공척

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SE514948C2 (sv) 1999-03-29 2001-05-21 Ericsson Telefon Ab L M Förfarande och anordning för att reducera överhörning

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102002553B1 (ko) 2017-06-27 2019-07-22 주식회사 비엔에스 반도체 웨이퍼의 정밀이송을 위한 경량 진공척

Also Published As

Publication number Publication date
KR20210128306A (ko) 2021-10-26
KR20230107521A (ko) 2023-07-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20200309455A1 (en) Door opener and substrate processing apparatus provided therewith
JP4493955B2 (ja) 基板処理装置及び搬送ケース
TWI725303B (zh) 基材處理設備
JP6510423B2 (ja) 基板搬送部
US5478195A (en) Process and apparatus for transferring an object and for processing semiconductor wafers
JP6577944B2 (ja) オンザフライ基板センタリングを含む処理装置
KR102359364B1 (ko) 기판 프로세싱 장치
US20140348618A1 (en) Vacuum robot with linear translation carriage
JP2016154248A (ja) 異なる保持エンドエフェクタを有する基板搬送装置
CN102110633A (zh) 具有z向运动和铰接臂的线性运动真空机械手
KR20210128305A (ko) 기판 이송 및 처리 시스템
CN111432986B (zh) 具有单独附件馈通的衬底运输装置
JP2022133867A (ja) 基板搬送装置及び基板処理システム
US20230271792A1 (en) Substrate processing apparatus
KR20210098573A (ko) 기판 반전장치 및 이를 포함하는 트랜스퍼 시스템
EP0634784A1 (en) Variable speed wafer exchange robot
CN116620859A (zh) 一种用于晶圆储存搬运的机械臂装置
KR102397848B1 (ko) 스토커, 이를 포함하는 이송 시스템
WO2016132651A1 (ja) キャリア搬送装置及びキャリア搬送方法
US6705816B2 (en) Wafer transport mechanism
KR102636976B1 (ko) Oht 장치용 로테이트 유닛
KR102110307B1 (ko) 웨이퍼 이송 장치
KR20120137662A (ko) 주행형 진공 로봇
CN101740439A (zh) 用于传输和处理衬底的装置和方法
KR100696047B1 (ko) 웨이퍼 로봇암 장치

Legal Events

Date Code Title Description
E902 Notification of reason for refusal
E90F Notification of reason for final refusal
E601 Decision to refuse application
E801 Decision on dismissal of amendment
E601 Decision to refuse application
E801 Decision on dismissal of amendment
A107 Divisional application of patent