KR20220047160A - 기판 공정 시스템 - Google Patents

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KR20220047160A
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polishing
cleaning
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transfer
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채희성
이승은
윤근식
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주식회사 케이씨텍
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Abstract

일 실시 예에 따른 기판 공정 시스템은, 프론트 엔드 모듈; 제1 연마 라인 및 제1 세정 라인을 포함하는 제1 공정 라인; 제2 연마 라인 및 제2 세정 라인을 포함하고, 상기 제1 공정 라인과 병렬 배치되는 제2 공정 라인; 상기 제1 공정 라인 및 제2 공정 라인 사이에 위치되는 제1 스테이지; 상기 프론트 엔드 모듈로부터 상기 제1 스테이지로 기판을 이송하는 제1 반송 로봇을을 포함할 수 있다.

Description

기판 공정 시스템{SUBSTRATE PROCESSING SYSTEM}
아래의 실시 예는 기판 공정 시스템에 관한 것이다.
반도체소자의 제조에는, 연마와 버핑(buffing) 및 세정을 포함하는 CMP(chemical mechanical polishing) 작업이 필요하다. 반도체 소자는, 다층 구조의 형태로 되어 있으며, 기판층에는 확산영역을 갖춘 트랜지스터 소자가 형성된다. 기판층에서, 연결금속선이 패턴화되고 기능성 소자를 형성하는 트랜지스터 소자에 전기 연결된다. 공지된 바와 같이, 패턴화된 전도층은 이산화규소와 같은 절연재로 다른 전도층과 절연된다. 더 많은 금속층과 이에 연관된 절연층이 형성되므로, 절연재를 편평하게 할 필요성이 증가한다. 편평화가 되지 않으면, 표면형태에서의 많은 변동 때문에 추가적인 금속층의 제조가 실질적으로 더욱 어려워진다. 또한, 금속선패턴은 절연재로 형성되어, 금속 CMP 작업이 과잉금속물을 제거하게 된다.
CMP 공정의 생산 효율을 증가시키기 위하여, 공정 또는 이송 간 대기 시간을 줄이고, 각 공정 또는 이송을 병렬적으로 진행할 수 있다. 예를 들어, 기판의 이송 동선을 줄이고, 복수의 기판에 대하여 이송 및 연마를 동시에 진행할 수 있는 경우, CMP 공정의 생산 효율이 증가될 수 있다.
전술한 배경기술은 발명자가 본원의 개시 내용을 도출하는 과정에서 보유하거나 습득한 것으로서, 반드시 본 출원 전에 일반 공중에 공개된 공지기술이라고 할 수는 없다.
일 실시 예의 목적은, 복수의 기판에 대하여 이송 및 연마를 각각 병렬적으로 동시에 진행할 수 있는 기판 공정 시스템을 제공하는 것이다.
일 실시 예의 목적은, 기판 이송 동선을 줄이고 이송 효율을 증가시킬 수 있는 기판 공정 시스템을 제공하는 것이다.
일 실시 예에 따른 기판 공정 시스템은, 프론트 엔드 모듈; 제1 연마 라인 및 제1 세정 라인을 포함하는 제1 공정 라인; 제2 연마 라인 및 제2 세정 라인을 포함하고, 상기 제1 공정 라인과 병렬 배치되는 제2 공정 라인; 상기 제1 공정 라인 및 제2 공정 라인 사이에 위치되는 제1 스테이지; 상기 프론트 엔드 모듈로부터 상기 제1 스테이지로 기판을 이송하는 제1 반송 로봇을 포함할 수 있다.
상기 제1 연마 라인, 제1 세정 라인, 제2 연마 라인, 제2 세정 라인 및 제1 스테이지 중 적어도 어느 두 위치 사이에서 기판을 이송하는 제2 반송 로봇을 더 포함할 수 있다.
상기 제1 연마 라인 및 제2 연마 라인 각각은, 회전에 따라 원형으로 제1 이송 궤도를 형성하며, 제1 이송 위치 및 제2 이송 위치 사이에서 기판을 이송하는 제1 회전부; 회전에 따라 원형으로 제2 이송 궤도를 형성하며, 상기 제2 이송 위치 및 연마 위치 사이에서 기판을 이송하는 제2 회전부; 및 적어도 일부가 상기 연마 위치와 오버랩되는 위치에서 회전하는 연마 패드를 포함할 수 있다.
상기 제2 반송 로봇은, 상기 제1 스테이지로부터 상기 제1 연마 라인 및 제2 연마 라인 중 어느 하나의 상기 제1 이송 위치로 연마 전 기판을 이송할 수 있다.
상기 제1 회전부는, 상기 제1 이송 위치 및 제2 이송 위치에 번갈아 위치되는 적어도 하나의 제2 스테이지를 포함할 수 있다.
상기 제2 회전부는, 상기 제2 이송 위치 및 연마 위치에 번갈아 위치되는 적어도 하나의 캐리어 헤드를 포함할 수 있다.
상기 제1 연마 라인 및 제2 연마 라인 각각은, 상기 제2 이송 위치에서 상기 캐리어 헤드에 기판을 로딩 또는 언로딩하는 로딩부를 더 포함할 수 있다.
상기 로딩부는 상기 제2 이송 위치에 위치된 상기 캐리어 헤드를 세정하기 위한 세정 노즐을 포함할 수 있다.
상기 제2 반송 로봇은 상기 제1 연마 라인 및 제2 연마 라인 중 어느 하나로부터 연마가 완료된 기판을 상기 제1 세정 라인 및 제2 세정 라인 중 어느 하나로 이송할 수 있다.
상기 제1 반송 로봇은 상기 제1 세정 라인 및 제2 세정 라인 중 어느 하나로부터 세정이 완료된 기판을 상기 프론트 엔드 모듈로 이송할 수 있다.
상기 제1 세정 라인 및 제2 세정 라인 각각은, 적어도 일부가 수직 방향으로 적층된 복수 개의 세정 챔버를 포함하는 챔버부; 및 상기 복수 개의 세정 챔버 중 적어도 어느 하나로부터 다른 하나로 기판을 이송하는 제3 반송 로봇을 포함할 수 있다.
상기 챔버부는, 적어도 하나의 세정 챔버를 포함하는 제1 챔버부; 적어도 하나의 세정 챔버를 포함하고, 상기 제1 챔버부와 수평 방향으로 이격 배치되는 제2 챔버부를 포함하고, 상기 제3 반송 로봇은 상기 제1 챔버부 및 제2 챔버부 사이에 위치될 수 있다.
상기 제2 반송 로봇은 상기 제1 연마 라인 중 제2 연마 라인 중 어느 하나로부터 상기 제1 세정 라인 및 제2 세정 라인 중 어느 하나의 상기 제1 챔버부로 연마가 완료된 기판을 이송할 수 있다.
상기 제1 반송 로봇은 상기 제1 세정 라인 및 제2 세정 라인 중 어느 하나의 상기 제2 챔버부로부터 상기 프론트 엔드 모듈로 세정이 완료된 기판을 이송할 수 있다.
일 실시 예에 따른 기판 공정 시스템은, 제1 방향으로 배치된 프론트 엔드 모듈; 제1 연마 라인 및 제1 세정 라인을 포함하고, 상기 제1 방향과 수직한 제2 방향으로 배치되는 제1 공정 라인; 제2 연마 라인 및 제2 세정 라인을 포함하고, 상기 제1 방향과 수직하고 상기 제2 방향과 평행한 제3 방향으로 배치되는 제2 공정 라인; 및 상기 제1 공정 라인 및 제2 공정 라인 사이에 배치되어, 상기 제1 연마 라인, 제1 세정 라인, 제2 연마 라인 및 제2 세정 라인 중 적어도 어느 두 위치 간에 기판을 이송하는 제2 반송 로봇을 포함할 수 있다.
상기 제1 연마 라인 및 제2 연마 라인 각각은, 회전에 따라 원형으로 제1 이송 궤도를 형성하며, 제1 이송 위치 및 제2 이송 위치 사이에서 기판을 이송하는 제1 회전부; 회전에 따라 원형으로 제2 이송 궤도를 형성하며, 상기 제2 이송 위치 및 연마 위치 사이에서 기판을 이송하는 제2 회전부; 및 적어도 일부가 상기 연마 위치와 오버랩되는 위치에서 회전하는 연마 패드를 포함할 수 있다.
상기 제1 회전부는, 상기 제1 이송 위치 및 제2 이송 위치에 번갈아 위치되는 적어도 하나의 제2 스테이지를 포함할 수 있다.
상기 제2 회전부는, 상기 제2 이송 위치 및 연마 위치에 번갈아 위치되는 적어도 하나의 캐리어 헤드를 포함할 수 있다.
상기 제1 연마 라인 및 제2 연마 라인 각각은, 상기 제2 이송 위치에서 상기 캐리어 헤드에 기판을 로딩 또는 언로딩하는 로딩부를 더 포함할 수 있다.
상기 로딩부는 상기 제2 이송 위치에 위치된 상기 캐리어 헤드를 세정하기 위한 세정 노즐을 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따른 기판 공정 시스템은, 복수의 기판에 대하여 연속적 및 병렬적으로 연마 공정을 진행하여, 생산 효율을 향상시킬 수 있다.
일 실시 예에 따른 기판 공정 시스템은, 제1 기판이 연마되는 동안 제2 기판의 로딩/언로딩을 수행할 수 있도록 구성되어, 생산 효율을 향상시킬 수 있다.
일 실시 예에 따른 기판 공정 시스템은, 기판의 이송 동선을 줄이고 이송 효율을 증가시킬 수 있다.
일 실시 예에 따른 기판 공정 시스템의 효과는 이상에서 언급된 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 효과들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 일 실시 예에 따른 기판 공정 시스템의 개략적인 평면도이다.
도 2는 일 실시 예에 따른 제1 연마 라인의 개략적인 평면도이다.
도 3은 일 실시 예에 따른 제1 연마 라인에서 제1 회전부 및 로딩부에 대한 개략적인 측면도이다.
도 4는 일 실시 예에 따른 제1 세정 라인의 개략적인 사시도이다.
도 5는 일 실시 예에 따른 기판의 세정 과정을 나타내기 위한 제1 세정 라인의 개략적인 측면도이다.
도 6은 일 실시 예에 따른 제1 챔버부에 대한 개략적인 사시도이다.
이하에서, 첨부된 도면을 참조하여 실시예들을 상세하게 설명한다. 그러나, 실시예들에는 다양한 변경이 가해질 수 있어서 특허출원의 권리 범위가 이러한 실시예들에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다. 실시예들에 대한 모든 변경, 균등물 내지 대체물이 권리 범위에 포함되는 것으로 이해되어야 한다.
실시예에서 사용한 용어는 단지 설명을 목적으로 사용된 것으로, 한정하려는 의도로 해석되어서는 안된다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 실시예가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
또한, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 도면 부호에 관계없이 동일한 구성 요소는 동일한 참조부호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 실시예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 실시예의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
또한, 실시 예의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 또 다른 구성 요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
어느 하나의 실시 예에 포함된 구성요소와, 공통적인 기능을 포함하는 구성요소는, 다른 실시 예에서 동일한 명칭을 사용하여 설명하기로 한다. 반대되는 기재가 없는 이상, 어느 하나의 실시 예에 기재한 설명은 다른 실시 예에도 적용될 수 있으며, 중복되는 범위에서 구체적인 설명은 생략하기로 한다.
도 1은 일 실시 예에 따른 기판 공정 시스템의 개략적인 평면도이다.
도 1을 참조하면, 일 실시 예에 따른 기판 공정 시스템(1)은 기판의 표면을 처리하기 위한 시스템일 수 있다. 예를 들어, 기판 공정 시스템(1)은 기판에 대한 연마 공정 및 세정 공정을 수행할 수 있다. 기판 공정 시스템(1)을 통해 공정이 수행되는 기판은 반도체 장치 제조용 실리콘 웨이퍼(silicon wafer)일 수 있다. 그러나, 기판의 종류가 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 기판은 LCD(liquid crystal display), PDP(plasma display device, FPD)용 글라스를 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따른 기판 공정 시스템(1)은, 프론트 엔드 모듈(11), 공정 라인(12), 제1 스테이지(13), 제1 반송 로봇(14) 및 제2 반송 로봇(15)을 포함할 수 있다.
일 실시 예에서, 프론트 엔드 모듈(11)은 기판 공정 시스템(1)의 일측(예: +x 방향 측)에 위치될 수 있다. 프론트 엔드 모듈(11)은 제1 방향(L1)으로 배치될 수 있다. 예를 들어, 프론트 엔드 모듈(11)은 도 1을 기준으로 y축 방향의 길이 방향을 갖도록 배치될 수 있다. 예를 들어, 프론트 엔드 모듈(11)은 EFEM(equipment front end module)일 수 있다. 프론트 엔드 모듈(11)에는 카세트 또는 FOUP(Front Opening Unified Pod)이 배치될 수 있다. 카세트 또는 FOUP(Front Opening Unified Pod)에는 처리될 기판 및/또는 처리된 웨이퍼이 보관될 수 있다. 프론트 엔드 모듈(11)에는 제1 반송 로봇(14)이 배치될 수 있다. 제1 반송 로봇(14)에 대하여는 후술하도록 한다.
일 실시 예에서, 공정 라인(12)은 기판에 대한 공정이 수행되는 라인일 수 있다. 공정 라인(12)은 기판에 대한 연마 공정 및 세정 공정을 수행할 수 있다. 공정 라인(12)은 적어도 하나 이상 구비될 수 있다. 예를 들어, 공정 라인(12)은 제1 공정 라인(12a) 및 제2 공정 라인(12b)을 포함할 수 있다. 제1 공정 라인(12a) 및 제2 공정 라인(12b)은 서로 병렬적으로 배치될 수 있다. 예를 들어, 제1 공정 라인(12a)은 제1 방향(L1)과 수직한 제2 방향(L2)으로 배치될 수 있다. 제2 공정 라인(12b)은 제1 방향(L1)과 수직하고 제2 방향(L2)과 평행한 제3 방향(L3)으로 배치될 수 있다. 예를 들어, 제1 공정 라인(12a)은 x축에 평행한 길이 방향을 갖도록 배치되고, 제2 공정 라인(12b) 또한 제1 공정 라인(12a)에 평행하도록 x축에 평행한 길이 방향을 갖도록 배치될 수 있다. 즉, 제1 공정 라인(12a) 및 제2 공정 라인(12b)은 서로 평행하게 배치될 수 있다. 제1 공정 라인(12a) 및 제2 공정 라인(12b)은 사이에 공간이 형성되도록, 서로 이격 배치될 수 있다. 예를 들어, 제1 공정 라인(12a) 및 제2 공정 라인(12b)은 사이에는 후술하는 제1 스테이지(13) 및 제2 반송 로봇(15)이 배치될 수 있다.
일 실시 예에서, 제1 공정 라인(12a)은 제1 연마 라인(121a) 및 제1 세정 라인(122a)을 포함할 수 있다. 제2 공정 라인(12b)은 제2 연마 라인(121b) 및 제2 세정 라인(122b)을 포함할 수 있다.
일 실시 예에서, 제1 연마 라인(121a) 및 제2 연마 라인(121b)은 기판에 대한 연마 공정을 수행할 수 있다. 예를 들어, 제1 연마 라인(121a) 및 제2 연마 라인(121b)은 기판의 표면을 연마하는 화학적 기계적 평탄화 공정(CMP, Chemical Mechanical Planalazation)을 수행할 수 있다. 제1 연마 라인(121a) 및 제2 연마 라인(121b)은 프론트 엔드 모듈(11)의 맞은편에 위치될 수 있다. 예를 들어, 제1 연마 라인(121a) 및 제2 연마 라인(121b)은 기판 공정 시스템(1)의 타측(예: -x 방향 측)에 위치될 수 있다.
일 실시 예에서, 제1 세정 라인(122a) 및 제2 세정 라인(122b)은 기판에 대한 세정 공정을 수행할 수 있다. 세정 공정을 기판을 세정하는 공정과 건조하는 공정을 포함하는 개념일 수 있다. 예를 들어, 제1 세정 라인(122a) 및 제2 세정 라인(122b)은 연마가 완료된 기판에 대하여 세정 공정을 수행하고, 세정이 완료된 기판에 대하여 건조 공정을 수행할 수 있다. 제1 세정 라인(122a) 및 제2 세정 라인(122b)은 각각 x축에 평행한 길이 방향을 갖도록 배치될 수 있다. 예를 들어, 제1 세정 라인(122a) 및 제2 세정 라인(122b)은 사이에 공간이 형성되도록 서로 이격 배치될 수 있다. 제1 세정 라인(122a) 및 제2 세정 라인(122b)은 각각 제1 연마 라인(122a)과 프론트 엔드 모듈(11)의 사이 및 제2 연마 라인(122b)과 프론트 엔드 모듈(11)의 사이에 배치될 수 있다.
일 실시 예에서, 제1 스테이지(13)는 제1 공정 라인(12a) 및 제2 공정 라인(12b)의 사이에 위치될 수 있다. 예를 들어, 제1 스테이지(13)는 제1 세정 라인(122a) 및 제2 세정 라인(122b) 사이에 위치될 수 있다. 예를 들어, 제1 스테이지(13)는 프론트 엔드 모듈(11)과 제1 연마 라인(121a) 및 제2 연마 라인(121b) 사이에 위치될 수 있다. 제1 스테이지(13)는 프론트 엔드 모듈(11)에 인접하게 위치될 수 있다. 제1 스테이지(13)에는 처리될 기판(예: 연마 전 기판)이 안착될 수 있다.
일 실시 예에서, 제1 반송 로봇(14)은 프론트 엔드 모듈(11)의 길이 방향(예: y축 방향)을 따라 이동 가능할 수 있다. 예를 들어, 제1 반송 로봇(14)은 y축 방향으로 배치된 레일(141)을 따라 이동 가능할 수 있다. 예를 들어, 제1 반송 로봇(14)은 제1 수신 위치(RP1) 및 제2 수신 위치(RP2) 사이에서 이동 가능할 수 있다. 제1 수신 위치(RP1)는 제1 세정 라인(122a)과 인접한 위치일 수 있다. 제2 수신 위치(RP2)는 제2 세정 라인(122b)과 인접한 위치일 수 있다. 예를 들어, 제1 수신 위치(RP1)는 레일(141)의 일단부(예: +y 방향 단부)에 위치되고, 제2 수신 위치(RP2)는 레일(141)의 타단부(예: -y 방향 단부)에 위치될 수 있다. 제1 반송 로봇(14)은 제1 세정 라인(122a) 및 제2 세정 라인(122a) 중 어느 하나로부터 세정이 완료된 기판을 프론트 엔드 모듈(11)로 이송할 수 있다. 예를 들어, 제1 반송 로봇(14)은 제1 세정 라인(122a) 및 제2 세정 라인(122a) 중 어느 하나의 제2 챔버부(예: 도 5의 제2 챔버부(1220b))로부터 프론트 엔드 모듈(11)로 세정이 완료된 기판을 이송할 수 있다. 예를 들어, 제1 반송 로봇(14)은 제1 수신 위치(RP1)에서 제1 세정 라인(122a)으로부터 세정이 완료된 기판을 전달받을 수 있다. 제1 반송 로봇(14)은 제2 수신 위치(RP2)에서 제2 세정 라인(122b)으로부터 세정이 완료된 기판을 전달받을 수 있다. 제1 반송 로봇(14)은 전달받은 세정이 완료된 기판을 카세트 또는 FOUP에 보관할 수 있다.
일 실시 예에서, 제1 수신 위치(RP1) 및 제2 수신 위치(RP2) 사이에는 공급 위치(SP)가 위치될 수 있다. 예를 들어, 공급 위치(SP)는 제1 수신 위치(RP1) 및 제2 수신 위치(RP2) 사이의 중간 지점에 위치될 수 있다. 제1 반송 로봇(14)은 공급 위치(SP)에서 프론트 엔드 모듈(11)로부터 제1 스테이지(13)로 기판을 이송할 수 있다. 예를 들어, 제1 반송 로봇(14)은 공급 위치(SP)에서 프론트 엔드 모듈(11)의 카세트 또는 FOUP으로부터 처리될 기판을 제1 스테이지(13)에 이송할 수 있다. 처리될 기판은 제1 스테이지(13)에 안착되어, 다음 이송을 대기할 수 있다.
일 실시 예에서, 제2 반송 로봇(15)은 제1 연마 라인(121a), 제1 세정 라인(122a), 제2 연마 라인(121b), 제2 세정 라인(121b) 및 제1 스테이지(13) 중 적어도 어느 두 위치 사이에서 기판을 이송할 수 있다. 예를 들어, 제2 반송 로봇(15)은 제1 연마 라인(121a), 제1 세정 라인(122a), 제2 연마 라인(121b), 제2 세정 라인(121b) 중 적어도 어느 두 위치 사이에서 기판을 이송할 수 있다. 제2 반송 로봇(15)은 제1 공정 라인(12a) 및 제2 공정 라인(12b)의 사이에 위치될 수 있다. 예를 들어, 제2 반송 로봇(15)은 제1 세정 라인(122a) 및 제2 세정 라인(122b) 사이에 위치될 수 있다. 예를 들어, 제2 반송 로봇(15)은 프론트 엔드 모듈(11)과 제1 연마 라인(121a) 및 제2 연마 라인(121b) 사이에 위치될 수 있다. 예를 들어, 제2 반송 로봇(15)은 도 1을 기준으로 제1 스테이지(13)보다 좌측(예: -x 방향 측)에 위치될 수 있다. 제2 반송 로봇(15)은 회전 가능하도록 구성되고, 연장 가능한 암을 포함할 수 있다. 제2 반송 로봇(15)은 둘레 방향으로 자유롭게 접근 가능할 수 있다.
일 실시 예에서, 제1 반송 로봇(14)이 처리될 기판(예: 연마 전 기판)을 제1 스테이지(13)에 이송시키면, 제2 반송 로봇(15)은 제1 스테이지(13)에 안착된 연마 전 기판을 제1 연마 라인(121a) 및 제2 연마 라인(121b) 중 어느 하나로 이송할 수 있다. 예를 들어, 제2 반송 로봇(15)은 제1 스테이지(13)에 안착된 연마 전 기판을 제1 연마 라인(121a)의 제1 이송 위치(예: 도 2의 제1 이송 위치(TP1)) 또는 제2 연마 라인(121b)의 제1 이송 위치(TP1)로 이송할 수 있다.
일 실시 예에서, 제2 반송 로봇(15)은 제1 연마 라인(121a) 및 제2 연마 라인(121b) 중 어느 하나로부터 연마가 완료된 기판을 제1 세정 라인(122a) 및 제2 세정 라인(122b) 중 어느 하나로 이송할 수 있다. 예를 들어, 제2 반송 로봇(15)은 제1 연마 라인(121a)으로부터 연마가 완료된 기판을 제1 세정 라인(122a)으로 이송하고, 제2 연마 라인(121b)으로부터 연마가 완료된 기판을 제2 세정 라인(122b)으로 이송할 수 있다. 다만, 이는 예시적인 것으로, 제2 반송 로봇(15)은 제1 연마 라인(121a)으로부터 연마가 완료된 기판을 제2 세정 라인(122b)으로 이송하고, 제2 연마 라인(121b)으로부터 연마가 완료된 기판을 제1 세정 라인(122a)으로 이송할 수도 있다. 이와 같은 구성에 의하면, 제1 세정 라인(122a) 및 제2 세정 라인(122b) 중 어느 하나의 세정 라인이 고장난 상황에서도, 고장나지 않은 다른 세정 라인으로 연마된 기판을 이송할 수 있으므로, 공정 자유도가 향상될 수 있다.
도 2는 일 실시 예에 따른 제1 연마 라인의 개략적인 평면도이다. 도 3은 일 실시 예에 따른 제1 연마 라인에서 제1 회전부 및 로딩부에 대한 개략적인 측면도이다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 일 실시 예에서, 제1 연마 라인(121a)은 제1 회전부(1211), 제2 회전부(1212), 로딩부(1213) 및 연마 패드(1214)를 포함할 수 있다.
일 실시 예에서, 제1 회전부(1211)는 지면에 수직한 제1 축(A1)을 중심으로 회전하며, 원형의 제1 이송 궤도(TO1)를 따라 기판을 이송할 수 있다. 제1 회전부(1211)는 제2 반송 로봇(예: 도 1의 제2 반송 로봇(15))을 통해 연마 전 상태의 기판을 전달받을 수 있다. 제1 회전부(1211)는 전달받은 기판을 제2 회전부(1212)로 전달할 수 있다. 또한, 제1 회전부(1211)는 제2 회전부(1212)로부터 연마 후 상태의 기판을 전달받고, 제2 반송 로봇(15)을 통하여 연마 후 공정(예를 들어, 세정 공정)으로 전달할 수 있다. 제1 회전부(1211)는 원형 궤도를 따라 기판을 이송할 수 있다. 제1 회전부(1211)는 복수 개의 기판을 동시에 이송할 수 있다. 예를 들어, 연마 전 상태의 기판 이송과, 연마 후 상태의 기판 이송은 동시에 수행될 수 있다.
일 실시 예에서, 제1 회전부(1211)는 지면에 수직한 제1 축(A1)을 중심으로 회전할 수 있다. 제1 회전부(1211)는 일방향 또는 양방향으로 회전 가능할 수 있다. 제1 회전부(1211)는 제2 스테이지(12111)를 포함할 수 있다.
일 실시 예에서, 제2 스테이지(12111)는 제1 회전부(1211)에 연결되어 제1 회전부(1211)와 일체로 회전될 수 있다. 제2 스테이지(12111)는 기판의 하면을 지지할 수 있다. 제2 스테이지(12111)는 제1 회전부(1211)의 회전에 따라 제1 이송 궤도(TO1)를 형성하며 제1 축(A1)을 중심으로 회전할 수 있다. 제1 이송 궤도(TO1)는 원형으로 형성될 수 있다. 제2 스테이지(12111)는 기판이 안착된 상태로 제1 축(A1)을 중심으로 회전함으로써, 제1 이송 궤도(T01) 상의 일 위치(예: 제1 이송 위치(TP1) 또는 제2 이송 위치(TP2))로 기판을 이송할 수 있다.
일 실시 예에서, 제2 스테이지(12111)는 적어도 하나 이상 구비될 수 있다. 예를 들어, 제2 스테이지(12111)는 복수 개 구비될 수 있다. 예를 들어, 제2 스테이지(12111)는 2개 구비될 수 있다. 복수의 제2 스테이지(12111)는 제1 축(A1)을 중심으로 지정된 간격으로 이격 배치될 수 있다. 예를 들어, 복수의 제2 스테이지(12111)는 제1 축(A1)을 중심으로 등각도로 이격 배치될 수 있다. 한편, 도 1 및 도 2에 도시된 제2 스테이지(12111)의 개수는 예시적인 것으로, 이에 제한되는 것은 아니다. 제2 스테이지(12111)의 기판 이송에 대한 구체적인 내용은 후술하도록 한다.
일 실시 예에서, 제2 회전부(1212)는 지면에 수직한 제2 축(A2)을 중심으로 회전하며, 원형의 제2 이송 궤도(TO2)를 따라 기판을 이송할 수 있다. 제2 회전부(1212)는 일방향 또는 양방향으로 회전 가능할 수 있다. 제2 회전부(1212)는 캐리어 헤드(12121)를 포함할 수 있다.
일 실시 예에서, 제2 회전부(1212)는 캐리어 헤드(12121)를 상측에서 지지하고, 제2 축(A2)을 중심으로 제2 이송 궤도(TO2)를 따라 캐리어 헤드(12121)를 이동시킬 수 있다. 기판은 캐리어 헤드(12121)에 파지된 상태에서, 제2 회전부(1212)에 의해 이송될 수 있다. 캐리어 헤드(12121)는 멤브레인(미도시)을 통해 흡착식으로 기판을 파지할 수 있다. 제2 스테이지(12111) 및 캐리어 헤드(12121) 사이의 기판의 전달은, 후술하는 로딩부(1213)에 의해 수행될 수 있다.
일 실시 예에서, 캐리어 헤드(12121)는 연마 패드(1214)와 기판의 연마면을 접촉 마찰시킴으로써, 연마 공정을 수행할 수 있다. 캐리어 헤드(12121) 및 연마 패드(1214)는 적어도 상대 회전 운동을 통해, 기판을 연마시킬 수 있다. 예를 들어, 캐리어 헤드(12121)는 기판의 연마를 위하여 회전 및/또는 병진 이동(오실레이션) 가능할 수 있다. 한편, 캐리어 헤드(12121)는 기판의 로딩/언로딩 또는 기판의 연마를 위하여, 수직 방향으로 승강 구동 가능할 수 있다.
일 실시 예에서, 캐리어 헤드(12121)는 복수 개 구비될 수 있다. 예를 들어, 캐리어 헤드(12121)는 2개 구비될 수 있다. 제2 회전부(1212)에 복수의 캐리어 헤드(12121)가 연결되는 경우, 복수의 캐리어 헤드(12121)는 제2 축(A2)을 중심으로 지정된 간격으로 이격 배치될 수 있다. 예를 들어, 복수의 캐리어 헤드(12121)는 제2 축(A2)을 중심으로 등각도로 이격 배치될 수 있다. 다만, 이는 예시적인 것으로, 캐리어 헤드(12121)의 개수가 이에 제한되는 것은 아니다.
일 실시 예에서, 로딩부(1213)는 제2 스테이지(12111)로부터 캐리어 헤드(12121)로 연마 전 상태의 기판을 로딩할 수 있다. 로딩부(1213)는 캐리어 헤드(12121)로부터 제2 스테이지(12111)로 연마 후 상태의 기판을 언로딩할 수 있다. 로딩부(1213)는 수직 방향의 승강 동작을 통하여, 기판을 로딩 또는 언로딩할 수 있다. 로딩부(1213)가 기판을 로딩 또는 언로딩하는 과정에서, 제1 회전부(1211)(예를 들어, 제2 스테이지(12111))는 수직 방향으로 승강 작동 가능할 수 있다. 한편, 로딩부(1213)는 제1 회전부(1211)와 일체로 형성될 수도 있다. 즉, 제1 회전부(1211)(예를 들어, 제2 스테이지(12111))가 수직 방향의 승강 작동을 통해 별도의 로딩부 없이 자체적으로 기판을 캐리어 헤드(12121)에 로딩 또는 언로딩할 수도 있다.
이하에서는, 도 2 및 도 3을 참조하여, 제1 회전부(1211)의 제1 이송 궤도(TO1)에 대하여 구체적으로 설명하도록 한다.
일 실시 예에서, 먼저, 제2 반송 로봇(예: 도 1의 제2 반송 로봇(15))은 제1 스테이지(예: 도 1의 제1 스테이지(13))로부터 연마 전 기판을 제1 이송 위치(TP1)에 위치된 제2 스테이지(12111)로 이송할 수 있다. 즉, 제1 회전부(1211)는 제1 이송 궤도(TO1) 상의 제1 이송 위치(TP1)에서 제2 반송 로봇(15)으로부터 기판을 전달받을 수 있다. 전달된 기판은 제1 이송 위치(TP1)에 위치된 제2 스테이지(12111) 상에 안착된 상태일 수 있다. 또한, 제1 회전부(1211)는 제1 이송 위치(TP1)에서 제2 반송 로봇(15)으로 기판을 전달할 수 있다. 예를 들어, 제1 회전부(1211)는 제1 이송 위치(TP1)에서 제2 반송 로봇(15)을 통하여, 다음 공정(예를 들어, 세정 공정)으로 연마 후 상태의 기판을 전달할 수 있다. 즉, 제1 이송 위치(TP1)에는 이송 대기 상태의 기판이 위치될 수 있다. 제2 반송 로봇(15)은 제1 이송 위치(TP1)에서 연마 전 상태의 기판을 카세트 또는 FOUP으로부터 제1 회전부(1211)로 전달하거나, 제1 이송 위치(TP1)에서 연마 후 상태의 기판을 세정 공정(예: 도 1의 제1 세정 라인(1212a) 또는 제2 세정 라인(1212b))으로 전달할 수 있다.
일 실시 예에서, 제1 이송 궤도(TO1) 및 제2 이송 궤도(TO2)는 제2 이송 위치(TP2)에서 오버랩될 수 있다. 제2 이송 위치(TP2)에서 기판은 제1 회전부(1211)로부터 제2 회전부(1212)로 이동될 수 있다. 예를 들어, 제1 회전부(1211)는 제2 이송 위치(TP2)에서 제2 회전부(1212)로 연마 전 상태의 기판을 전달(로딩)할 수 있다. 제2 이송 위치(TP2)에서 기판은 제2 회전부(1212)로부터 제1 회전부(1211)로 이동될 수 있다. 예를 들어, 제2 회전부(1212)는 제2 이송 위치(TP2)에서 제1 회전부(1211)로 연마 후 상태의 기판을 전달(언로딩)할 수 있다. 제2 이송 위치(TP2)에서 제1 회전부(1211) 및 제2 회전부(1212) 사이의 기판 전달은 로딩부(1213)에 의해 수행될 수 있다. 이를 위하여, 로딩부(1213)는 제2 이송 위치(TP2)에 배치될 수 있다. 로딩부(1213)는 제2 이송 위치(TP2)에 위치된 제2 스테이지(12111)으로부터 제2 이송 위치(TP2)에 위치된 캐리어 헤드(12121)로 연마 전 상태의 기판을 로딩할 수 있다. 로딩부(1213)는 제2 이송 위치(TP2)에 위치된 캐리어 헤드(12121)로부터 제2 이송 위치(TP2)에 위치된 제2 스테이지(12111)으로 연마 후 상태의 기판을 언로딩할 수 있다.
일 실시 예에서, 제1 회전부(1211)의 제2 스테이지(12111)는 제1 이송 궤도(TO1)를 따라 회전하면서, 제1 이송 위치(TP1) 및 제2 이송 위치(TP2)에 번갈아 위치할 수 있다. 예를 들어, 일 제2 스테이지(12111)가 제1 이송 위치(TP1)에 위치할 때, 타 제2 스테이지(12111)는 제2 이송 위치(TP2)에 위치할 수 있다. 제1 회전부(1211)의 회전에 따라, 일 제2 스테이지(12111)가 제1 이송 위치(TP1)에서 제2 이송 위치(TP2)로 이동되면, 타 제2 스테이지(12111)가 이동될 수 있다. 즉, 제1 회전부(1211)는, 제1 기판을 제1 이송 위치(TP1)에서 제2 이송 위치(TP2)로 이송함과 동시에, 제2 기판을 제2 이송 위치(TP2)에서 제1 이송 위치(TP1)로 이송할 수 있다.
이하에서는, 도 2 및 도 3을 참조하여, 제2 회전부(1212)의 제2 이송 궤도(TO2)에 대하여 구체적으로 설명하도록 한다.
일 실시 예에서, 제2 회전부(1212)의 캐리어 헤드(12121)는 제2 이송 위치(TP2)에서 제1 회전부(1211)로부터 연마 전 상태의 기판을 전달(로딩)받을 수 있다. 기판의 로딩이 완료되면, 캐리어 헤드(12121)는 제2 회전부(1212)의 회전에 의하여 연마 위치(PP)로 이동할 수 있다. 연마 위치(PP)는 제2 이송 궤도(TO2)가 연마 패드(1214)와 오버랩되는 위치일 수 있다. 즉, 연마 패드(1214)의 적어도 일부는 연마 위치(PP)와 오버랩될 수 있다. 연마 위치(PP)에서는 기판에 대한 연마가 수행될 수 있다. 즉, 캐리어 헤드(12121)는 연마 위치(PP)에서 연마 전 상태의 기판의 연마를 수행할 수 있다. 기판의 연마가 완료되면, 캐리어 헤드(12121)는 제2 회전부(1212)의 회전에 의해 다시 제2 이송 위치(TP2)로 이동할 수 있다. 캐리어 헤드(12121)는 제2 이송 위치(TP2)에서 제1 회전부(1211)로 연마 후 상태의 기판을 전달(언로딩)할 수 있다.
일 실시 예에서, 연마 위치(PP)에서 일 기판이 연마되는 동안, 제2 이송 위치(TP2)에서 타 기판은 제1 회전부(1211)로부터 제2 회전부(1212)로 이동(로딩)되거나, 제2 회전부(1212)로부터 제1 회전부(1211)로 이동(언로딩)될 수 있다. 즉, 일 캐리어 헤드(12121)에서 일 기판에 대한 연마가 수행되는 동안, 타 캐리어 헤드(12121)에서는 타 기판이 로딩 또는 언로딩될 수 있다.
일 실시 예에서, 제2 회전부(1212)의 캐리어 헤드(12121)는 제2 이송 궤도(TO2)를 따라 회전하면서, 제2 이송 위치(TP2) 및 연마 위치(PP)에 번갈아 위치할 수 있다. 예를 들어, 일 캐리어 헤드(12121)가 제2 이송 위치(TP2)에 위치할 때, 타 캐리어 헤드(12121)는 연마 위치(PP)에 위치할 수 있다. 제2 회전부(1212)의 회전에 따라, 일 캐리어 헤드(12121)가 제2 이송 위치(TP2)에서 연마 위치(PP)로 이동되면, 타 캐리어 헤드(12121)가 연마 위치(PP)에서 제2 이송 위치(TP2)로 이동될 수 있다. 즉, 제2 회전부(1212)는, 일 기판을 연마 위치(PP)에서 제2 이송 위치(TP2)로 이송함과 동시에, 타 기판을 제2 이송 위치(TP2)에서 연마 위치(PP)로 이송할 수 있다.
이하에서는, 도 2 및 도 3을 참조하여, 로딩부(1213)에 대하여 설명하도록 한다.
일 실시 예에서, 로딩부(1213)는 제2 이송 위치(TP2)에 위치될 수 있다. 로딩부(1213)는 제2 이송 위치(TP2)에서 제2 스테이지(12111)로부터 캐리어 헤드(12121)에 기판을 로딩하거나, 캐리어 헤드(12121)로부터 제2 스테이지(12111)로 기판을 언로딩할 수 있다. 이를 위하여, 로딩부(1213)는 수직 방향으로 승강 가능하도록 구성될 수 있다.
일 실시 예에서, 로딩부(1213)는 세정 노즐(12131)을 더 포함할 수 있다. 세정 노즐(12131)은 세정액을 분사하여, 제2 이송 위치(TP2)에 위치된 캐리어 헤드(12121)에 대한 세정을 수행할 수 있다. 예를 들어, 로딩부(1213)가 제2 이송 위치(TP2)에서 캐리어 헤드(12121)를 감싼 상태에서, 세정 노즐(12131)에서 세정액이 분사되어 캐리어 헤드(12121)에 대한 세정을 수행할 수 있다. 이 경우, 캐리어 헤드(12121)에는 기판이 파지되지 않은 상태일 수 있다. 세정 노즐(12131)에서 분사되는 세정액에 의하여, 캐리어 헤드(12121)의 멤브레인(미도시)이 세정될 수 있다. 따라서, 멤브레인에 연마 파티클이 고착화되는 현상을 방지할 수 있다. 또한, 캐리어 헤드(12121)가 제2 이송 위치(TP2)에 위치한 상태에서, 로딩부(1213)의 동작에 의해 캐리어 헤드(12121)가 세정된다는 점에서 공간을 절약할 수 있다. 또한, 일 캐리어 헤드(12121)가 연마 위치(PP)에서 기판을 연마하는 동안 타 캐리어 헤드(12121)는 제2 이송 위치(TP2)에서 세정이 수행될 수 있으므로 시간을 절약할 수 있다.
일 실시 예에서, 제1 이송 위치(TP1)에는 별도의 분사 노즐(미도시)이 구비될 수 있다. 분사 노즐은 제1 이송 위치(TP1)의 제2 스테이지(12111)에 기판이 안착된 상태에서, 순수 등을 분사하여 기판이 대기 상태에서 건조되지 않도록 할 수 있다.
한편, 제2 연마 라인(121b)은 제1 연마 라인(121a)과 대응되는 구성으로서, 도 2 및 도 3을 통해 설명한 제1 연마 라인(121a)과 실질적으로 동일하게 이해될 수 있을 것이다. 따라서, 제2 연마 라인(121b)에 대한 설명은 제1 연마 라인(121a)에 대한 설명을 원용하도록 한다.
도 4는 일 실시 예에 따른 제1 세정 라인의 개략적인 사시도이다.
도 4를 참조하면, 일 실시 예에 따른 제1 세정 라인(122a)은 연마된 기판을 세정하는 세정 공정을 수행할 수 있다. 제1 세정 라인(122a)은 챔버부(1220) 및 제3 반송 로봇(1221)을 포함할 수 있다.
일 실시 예에서, 챔버부(1220)는 기판에 대한 세정 공정이 진행되는 공간을 제공할 수 있다. 일 실시 예에서, 챔버부(1220)는 복수 개로 형성될 수 있다. 예를 들어, 챔버부(1220)는 제1 챔버부(1220a) 및 제1 챔버부(1220a)와 수평 방향으로 이격 배치되는 제2 챔버부(1220b)를 포함할 수 있다. 다만, 이는 예시적인 것으로, 챔버부(1220)의 개수가 이에 한정되는 것은 아니다.
일 실시 예에서, 챔버부(1220)는 기판을 세정하기 위한 세정 챔버를 포함할 수 있다. 세정 챔버 내부에는 기판을 세정하기 위한 세정액이 공급되는 노즐이 구비될 수 있다. 일 실시 예에서, 세정 챔버는 복수개로 형성될 수 있다. 예를 들어, 챔버부(1220)는 제1 내지 제5 세정 챔버(12201, 12202, 12203, 12204, 12205)를 포함할 수 있다. 또한, 제1 내지 제5 세정 챔버(12201, 12202, 12203, 12204, 12205) 각각에는 다른 종류의 세정액이 공급되는 노즐이 구비될 수 있다. 제1 내지 제5 세정 챔버(12201, 12202, 12203, 12204, 12205) 중 적어도 일부는 기판을 세정하는 공정이 수행되는 챔버일 수 있으며, 다른 일부는 세정액을 건조하는 공정이 수행되는 챔버일 수 있다.
일 실시 예에서, 제1 챔버부(1220a)가 제1 내지 제3 세정 챔버(12201, 12202, 12203)를, 제2 챔버부(1220b)가 제4 및 제5 세정 챔버(12204, 12205)를 포함할 수 있다. 다만, 이는 예시적인 것으로, 챔버의 개수 및 배치가 이에 한정되는 것은 아니다.
일 실시 예에서, 복수 개의 세정 챔버는 각각 수직 방향으로 적층 될 수 있다. 예를 들어, 제1 챔버부(1220a)의 제1 내지 제3 세정 챔버(12201, 12202, 12203)는 지면을 기준으로 하측에서 상측으로(예: +z축 방향) 순서대로 적층될 수 있다. 또한, 제2 챔버부(1220b)의 제4 및 제5 세정 챔버(12204, 12205)는 지면을 기준으로 상측에서 하측으로(예: -z축 방향) 순서대로 적층될 수 있다.
일 실시 예에서, 제3 반송 로봇(1221)은 복수 개의 세정 챔버에 대하여 기판을 반입, 반출 또는 이송할 수 있다. 일 실시 예에서, 제3 반송 로봇(1221)은 기판의 하면을 지지할 수 있다. 예를 들어, 제3 반송 로봇(1221)은 기판을 파지하여 안정적으로 이송하기 위한 파지부를 포함할 수 있다. 일 실시 예에서, 제3 반송 로봇(1221)은 제1 챔버부(1220a) 및 제2 챔버부(1220b) 사이에 배치될 수 있다. 예를 들어, 제1 챔버부(1220a), 제3 반송 로봇(1221) 및 제2 챔버부(1220b)는 x축 방향으로 일직선으로 배치될 수 있다. 다만, 이는 예시적인 것으로, 챔버부(1220) 및 제3 반송 로봇(1221)의 배치가 이에 제한되는 것은 아니다. 예를 들어, 챔버부(1220)가 복수 개로 구비되는 경우, 복수 개의 챔버부(1220)가 제3 반송 로봇(1221)의 둘레 방향을 따라 이격 배치될 수 있다.
일 실시 예에서, 제3 반송 로봇(1221)은 수직 및 수평방향으로 이동 가능하고, 지면에 수직한 축을 중심으로 회전 가능할 수 있다. 따라서, 제3 반송 로봇(1221)은 수직 방향으로 적층된 복수 개의 세정 챔버에 대하여 자유롭게 접근할 수 있으며, 수평 방향으로 이격 배치된 제1 챔버부(1220a) 및 제2 챔버부(1220b)에 대하여 자유롭게 접근할 수 있다.
도 5는 일 실시 예에 따른 기판의 세정 과정을 나타내기 위한 제1 세정 라인의 개략적인 측면도이다.
도 5를 참조하면, 일 실시 예에 따른 제1 세정 라인(122a)은 제3 반송 로봇(1221)을 이용하여 복수의 챔버부(1220)로부터 기판을 세정할 수 있다.
일 실시 예에서, 세정 챔버는 기판의 출입이 가능하도록 적어도 일 방향에 출입구(미도시)를 구비할 수 있다. 일 실시 예에서, 제3 반송 로봇(1221)은 제1 내지 제5 세정 챔버(12201, 12202, 12203, 12204, 12205) 중 어느 한 곳에 기판을 반입할 수 있다. 또한, 제3 반송 로봇(1221)은, 세정 챔버 내에서 기판이 세정되는 동안, 대기할 수 있다. 그리고, 제3 반송 로봇(1221)은, 세정 챔버 내에서 기판 세정이 완료되면, 기판을 반출할 수 있으며, 제1 내지 제5 세정 챔버(12201, 12202, 12203, 12204, 12205) 중 다른 한 곳으로 기판을 이송할 수 있다. 예를 들어, 도 5의 (a)에서 도시된 것과 같이, 제3 반송 로봇(1221)은, 기판을 제1 세정 챔버(12201), 제2 세정 챔버(12202), 제3 세정 챔버(12203), 제4 세정 챔버(12204) 및 제5 세정 챔버(12205) 순으로 이송할 수 있다. 또한, 도 5의 (b)에서 도시된 것과 같이, 제1 반송 로봇(1221)은 기판을 제1 세정 챔버(12201), 제3 세정 챔버(12203), 제2 세정 챔버(12202), 제4 세정 챔버(12204) 및 제5 세정 챔버(12205) 순으로 이송할 수 있다. 따라서, 세정 공정에 따라 기판에 노출되는 세정액의 순서를 변경할 때, 세정 챔버 또는 세정액의 위치를 변경하지 않고, 기판이 이송되는 경로를 변경하여 세정 공정을 진행할 수 있으므로, 공정의 자유도가 향상될 수 있다. 다만, 도 5의 (a) 및 (b)에서의 실시 예는, 하나의 예시에 불과할 뿐, 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 제3 반송 로봇(1221)은 다양한 순서로 복수 개의 세정 챔버를 경유할 수 있다. 한편, 세정 공정이 시작되는 세정 챔버와 종료되는 세정 챔버는 그 위치가 고정되어 있을 수 있다. 예를 들어, 세정 공정은 제1 세정 챔버(12201)에서 시작하고, 제5 세정 챔버(12205)에서 종료될 수 있다. 예를 들어, 제5 세정 챔버(12205)에서 세정이 완료된 기판은 제1 수신 위치(예: 도 1의 제1 수신 위치(RP1))에 위치된 제1 반송 로봇(예: 도 1의 제1 반송 로봇(14))에 의해, 프론트 엔드 모듈(11)에 위치된 카세트 또는 FOUP으로 전달될 수 있다.
도 6은 일 실시 예에 따른 제1 챔버부에 대한 개략적인 사시도이다.
도 6을 참조하면, 일 실시 예에 따른 제1 챔버부(1220a)는 제2 반송 로봇(15)을 통해 연마된 기판을 이송 받을 수 있다.
일 실시 예에서, 제2 반송 로봇(15)은, 제1 연마 라인(121a) 또는 제2 연마 라인(121b)로부터 연마된 기판을 제1 세정 라인(122a) 또는 제2 세정 라인(122b)의 복수 개의 세정 챔버 중 어느 하나로 이송할 수 있다. 예를 들어, 제2 반송 로봇(15)은 제1 이송 위치(예: 도 2의 제1 이송 위치(TP1))에 위치된 제2 스테이지(예: 도 2의 제2 스테이지(12111))에 안착된 연마가 완료된 기판을 제1 세정 라인(122a) 또는 제2 세정 라인(122b)의 복수 개의 세정 챔버 중 어느 하나로 이송할 수 있다. 예를 들어, 제2 반송 로봇(15)은 제1 연마 라인(121a) 및 제2 연마 라인(121b) 중 어느 하나로부터 제1 세정 라인(122a) 및 제2 세정 라인(122b) 중 어느 하나의 제1 챔버부(1220a)로 연마가 완료된 기판을 이송할 수 있다.
일 실시 예에서, 도 6의 (a)와 같이, 제2 반송 로봇(15)은 제1 이송 위치(TP1)로부터 연마된 기판을 제1 챔버부(1220a)의 제1 세정 챔버(12201)로 이송할 수 있다. 다만, 도 6의 (a)는 이해의 편의를 위한 예시일 뿐, 제2 반송 로봇(15)으로부터 기판을 이송 받는 곳이 제1 세정 챔버(12201)로 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 제2 반송 로봇(15) 제2 세정 챔버(12202) 또는 제3 세정 챔버(12203)로 기판을 이송할 수도 있다.
일 실시 예에서, 제1 세정 라인(122a)은 이송 스테이지(1222)를 더 포함할 수 있다. 제2 반송 로봇(15)은, 제1 이송 위치(TP1)로부터 연마된 기판을 이송 스테이지(1222)로 이송할 수 있다. 이송 스테이지(1222)는 세정 챔버와 인접하게 위치될 수 있다. 또한, 이송 스테이지(1222)는 복수 개의 세정 챔버 중 인접한 2개의 세정 챔버 사이에 위치될 수 있다. 예를 들어, 도 6의 (b)에서, 이송 스테이지(1222)는 제1 및 제2 세정 챔버(12201, 12202) 사이에 위치될 수 있다. 다만, 도 6의 (b)는 이해의 편의를 위한 예시일 뿐, 이송 스테이지(1222)가 제1 세정 챔버(12201) 및 제2 세정 챔버(12202) 사이에 위치되는 것으로 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 이송 스테이지(1222)는 제1 세정 챔버(12201)의 하측에 위치되거나, 제2 세정 챔버(12202) 및 제3 세정 챔버(12203) 사이에 위치될 수도 있다. 제2 반송 로봇(15)이 연마된 기판을 이송 스테이지(1222)로 이송하면, 제3 반송 로봇(1221)이 이송 스테이지(1222)로 이송된 기판을 복수 개의 세정 챔버 중 어느 하나로 이송할 수 있다.
한편, 제2 세정 라인(122b)은 제1 세정 라인(122a)과 대응되는 구성으로서, 도 4 내지 도 6을 통해 설명한 제1 세정 라인(122a)과 실질적으로 동일하게 이해될 수 있을 것이다. 따라서, 제2 세정 라인(122b)에 대한 설명은 제1 세정 라인(122a)에 대한 설명을 원용하도록 한다.
이상과 같이 실시예들이 비록 한정된 도면에 의해 설명되었으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기를 기초로 다양한 기술적 수정 및 변형을 적용할 수 있다. 예를 들어, 설명된 기술들이 설명된 방법과 다른 순서로 수행되거나, 및/또는 설명된 시스템, 구조, 장치, 회로 등의 구성요소들이 설명된 방법과 다른 형태로 결합 또는 조합되거나, 다른 구성요소 또는 균등물에 의하여 대치되거나 치환되더라도 적절한 결과가 달성될 수 있다.
그러므로, 다른 구현들, 다른 실시예들 및 특허청구범위와 균등한 것들도 후술하는 청구범위의 범위에 속한다.
1: 기판 공정 시스템
11: 프론트 엔드 모듈
12a: 제1 공정 라인
12b: 제2 공정 라인
121a: 제1 연마 라인
121b: 제2 연마 라인
122a: 제1 세정 라인
122b: 제2 세정 라인
13: 제1 스테이지
14: 제1 반송 로봇
15: 제2 반송 로봇

Claims (20)

  1. 프론트 엔드 모듈;
    제1 연마 라인 및 제1 세정 라인을 포함하는 제1 공정 라인;
    제2 연마 라인 및 제2 세정 라인을 포함하고, 상기 제1 공정 라인과 병렬 배치되는 제2 공정 라인;
    상기 제1 공정 라인 및 제2 공정 라인 사이에 위치되는 제1 스테이지; 및
    상기 프론트 엔드 모듈로부터 상기 제1 스테이지로 기판을 이송하는 제1 반송 로봇을 포함하는, 기판 공정 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 연마 라인, 제1 세정 라인, 제2 연마 라인, 제2 세정 라인 및 제1 스테이지 중 적어도 어느 두 위치 사이에서 기판을 이송하는 제2 반송 로봇을 더 포함하는, 기판 공정 시스템.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제1 연마 라인 및 제2 연마 라인 각각은,
    회전에 따라 원형으로 제1 이송 궤도를 형성하며, 제1 이송 위치 및 제2 이송 위치 사이에서 기판을 이송하는 제1 회전부;
    회전에 따라 원형으로 제2 이송 궤도를 형성하며, 상기 제2 이송 위치 및 연마 위치 사이에서 기판을 이송하는 제2 회전부; 및
    적어도 일부가 상기 연마 위치와 오버랩되는 위치에서 회전하는 연마 패드를 포함하는, 기판 공정 시스템.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 제2 반송 로봇은, 상기 제1 스테이지로부터 상기 제1 연마 라인 및 제2 연마 라인 중 어느 하나의 상기 제1 이송 위치로 연마 전 기판을 이송하는, 기판 공정 시스템.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제1 회전부는, 상기 제1 이송 위치 및 제2 이송 위치에 번갈아 위치되는 적어도 하나의 제2 스테이지를 포함하는, 기판 공정 시스템.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 제2 회전부는, 상기 제2 이송 위치 및 연마 위치에 번갈아 위치되는 적어도 하나의 캐리어 헤드를 포함하는, 기판 공정 시스템.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 제1 연마 라인 및 제2 연마 라인 각각은,
    상기 제2 이송 위치에서 상기 캐리어 헤드에 기판을 로딩 또는 언로딩하는 로딩부를 더 포함하는, 기판 공정 시스템.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 로딩부는 상기 제2 이송 위치에 위치된 상기 캐리어 헤드를 세정하기 위한 세정 노즐을 포함하는, 기판 공정 시스템.
  9. 제2항에 있어서,
    상기 제2 반송 로봇은 상기 제1 연마 라인 및 제2 연마 라인 중 어느 하나로부터 연마가 완료된 기판을 상기 제1 세정 라인 및 제2 세정 라인 중 어느 하나로 이송하는, 기판 공정 시스템.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 제1 반송 로봇은 상기 제1 세정 라인 및 제2 세정 라인 중 어느 하나로부터 세정이 완료된 기판을 상기 프론트 엔드 모듈로 이송하는, 기판 공정 시스템.
  11. 제2항에 있어서,
    상기 제1 세정 라인 및 제2 세정 라인 각각은,
    적어도 일부가 수직 방향으로 적층된 복수 개의 세정 챔버를 포함하는 챔버부; 및
    상기 복수 개의 세정 챔버 중 적어도 어느 하나로부터 다른 하나로 기판을 이송하는 제3 반송 로봇을 포함하는, 기판 공정 시스템.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 챔버부는,
    적어도 하나의 세정 챔버를 포함하는 제1 챔버부;
    적어도 하나의 세정 챔버를 포함하고, 상기 제1 챔버부와 수평 방향으로 이격 배치되는 제2 챔버부를 포함하고,
    상기 제3 반송 로봇은 상기 제1 챔버부 및 제2 챔버부 사이에 위치되는, 기판 공정 시스템.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 제2 반송 로봇은 상기 제1 연마 라인 중 제2 연마 라인 중 어느 하나로부터 상기 제1 세정 라인 및 제2 세정 라인 중 어느 하나의 상기 제1 챔버부로 연마가 완료된 기판을 이송하는, 기판 공정 시스템.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 제1 반송 로봇은 상기 제1 세정 라인 및 제2 세정 라인 중 어느 하나의 상기 제2 챔버부로부터 상기 프론트 엔드 모듈로 세정이 완료된 기판을 이송하는, 기판 공정 시스템.
  15. 제1 방향으로 배치된 프론트 엔드 모듈;
    제1 연마 라인 및 제1 세정 라인을 포함하고, 상기 제1 방향과 수직한 제2 방향으로 배치되는 제1 공정 라인;
    제2 연마 라인 및 제2 세정 라인을 포함하고, 상기 제1 방향과 수직하고 상기 제2 방향과 평행한 제3 방향으로 배치되는 제2 공정 라인; 및
    상기 제1 공정 라인 및 제2 공정 라인 사이에 배치되어, 상기 제1 연마 라인, 제1 세정 라인, 제2 연마 라인 및 제2 세정 라인 중 적어도 어느 두 위치 간에 기판을 이송하는 제2 반송 로봇을 포함하는, 기판 공정 시스템.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 제1 연마 라인 및 제2 연마 라인 각각은,
    회전에 따라 원형으로 제1 이송 궤도를 형성하며, 제1 이송 위치 및 제2 이송 위치 사이에서 기판을 이송하는 제1 회전부;
    회전에 따라 원형으로 제2 이송 궤도를 형성하며, 상기 제2 이송 위치 및 연마 위치 사이에서 기판을 이송하는 제2 회전부; 및
    적어도 일부가 상기 연마 위치와 오버랩되는 위치에서 회전하는 연마 패드를 포함하는, 기판 공정 시스템.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 제1 회전부는, 상기 제1 이송 위치 및 제2 이송 위치에 번갈아 위치되는 적어도 하나의 제2 스테이지를 포함하는, 기판 공정 시스템.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 제2 회전부는, 상기 제2 이송 위치 및 연마 위치에 번갈아 위치되는 적어도 하나의 캐리어 헤드를 포함하는, 기판 공정 시스템.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 제1 연마 라인 및 제2 연마 라인 각각은,
    상기 제2 이송 위치에서 상기 캐리어 헤드에 기판을 로딩 또는 언로딩하는 로딩부를 더 포함하는, 기판 공정 시스템.
  20. 제19항에 있어서,
    상기 로딩부는 상기 제2 이송 위치에 위치된 상기 캐리어 헤드를 세정하기 위한 세정 노즐을 포함하는, 기판 공정 시스템.
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