KR20230103844A - 기판 수용 장치 - Google Patents

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KR20230103844A
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Abstract

본 발명의 실시예는 복수개의 기판 이송 로봇 사이에서 원활한 기판의 이송을 가능하게 하는 기판 수용 장치를 제공한다. 본 발명에 기판 수용 장치는, 복수개의 기판 이송 로봇이 진입 가능하도록 형성된 개구부; 및 상기 개구부 사이에 형성되어 기판을 하부에서 지지하도록 구성된 지지부를 포함한다. 상기 개구부는, 제1 개방 방향을 향하여 개방되도록 형성된 제1 개구부; 및 상기 제1 개방 방향에 수직한 제2 수직 방향 및 제3 수직 방향에서 일정 각도만큼 기울어진 제2 개방 방향 및 제3 개방 방향을 향하여 각각 개방되도록 형성된 제2 개구부 및 제3 개구부를 포함한다.

Description

기판 수용 장치{SUBSTRATE RECEIVING APPARATUS}
본 발명은 반도체 제조 설비에서 기판을 보관하는 기판 수용 장치에 관한 것이다.
반도체 제조 공정은 전기적 신호를 처리할 수 있는 반도체 제품을 제조하는 공정으로서, 웨이퍼(기판) 상에 산화, 노광, 식각, 이온 주입, 증착 등의 처리 과정을 통해 패턴을 형성하는 처리 공정(전 공정)과 패턴이 형성된 웨이퍼에 대한 다이싱, 다이 본딩, 배선, 몰딩, 마킹, 테스트 등과 같은 과정을 통해 완제품 형태의 반도체 패키지를 제조하는 패키징 공정(후 공정)을 포함한다. 각각의 제조 공정을 수행하기 위하여, 반도체 제조 공장의 클린룸 내에 각 공정을 수행하는 반도체 제조 설비들이 구비되며, 반도체 제조 설비에 투입된 기판에 대한 공정 처리가 수행된다.
반도체 제조 설비는 크게 웨이퍼가 투입 또는 배출되는 인터페이스 모듈, 설비 내에서 기판을 반송하는 기판 이송 모듈, 그리고 기판에 대한 공정 처리를 수행하는 공정 처리 모듈을 포함한다. 반도체 제조 설비에서 시간당 웨이퍼 처리 개수를 증가시키기 위하여, 설비 내에서 복수개의 기판 이송 로봇이 구비될 수 있다. 한편, 복수개의 기판 이송 로봇 간의 기판 이송을 위하여 기판을 임시로 보관하는 기판 수용 장치가 반도체 제조 설비에 구비될 수 있는데, 복수개의 기판 이송 로봇 사이에서 원활한 기판의 이송을 가능하게 하는 기판 수용 장치가 요구되고 있다.
본 발명의 실시예는 복수개의 기판 이송 로봇 사이에서 원활한 기판의 이송을 가능하게 하는 기판 수용 장치를 제공한다.
본 발명에 기판 수용 장치는, 복수개의 기판 이송 로봇이 진입 가능하도록 형성된 개구부; 및 상기 개구부 사이에 형성되어 기판을 하부에서 지지하도록 구성된 지지부를 포함한다. 상기 개구부는, 제1 개방 방향을 향하여 개방되도록 형성된 제1 개구부; 및 상기 제1 개방 방향에 수직한 제2 수직 방향 및 제3 수직 방향에서 일정 각도만큼 기울어진 제2 개방 방향 및 제3 개방 방향을 향하여 각각 개방되도록 형성된 제2 개구부 및 제3 개구부를 포함한다.
본 발명의 실시예에 따르면, 상기 제1 개구부를 통해 제1 기판 이송 로봇이 진입 가능하도록 형성되고, 상기 제2 개구부를 통해 제2 기판 이송 로봇이 진입 가능하도록 형성되고, 상기 제3 개구부를 통해 제3 기판 이송 로봇이 진입 가능하도록 형성될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 상기 제1 기판 이송 로봇은 상기 제1 개방 방향을 따라 직선 이동하여 상기 제1 개구부로 진입하도록 구성될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 상기 제2 기판 이송 로봇 및 상기 제3 기판 이송 로봇은 각각 상기 제2 개방 방향 및 상기 제3 개방 방향을 따라 회전 구동을 통해 상기 제2 개구부 및 상기 제3 개구부로 진입하도록 구성될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 상기 지지부는, 상기 제1 개구부와 상기 제2 개구부 사이에 형성되는 제1 지지부; 상기 제2 개구부와 상기 제3 개구부 사이에 형성되는 제2 지지부; 및 상기 제3 개구부와 상기 제1 개구부 사이에 형성죄는 제3 지지부를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 상기 제1 기판 이송 로봇이 상기 기판을 상기 기판 수용 장치로 이송하고, 상기 제2 기판 이송 로봇 및 상기 제3 기판 이송 로봇이 상기 기판 수용 장치에 보관된 상기 기판을 기판 처리 챔버로 이송할 수 있다.
본 발명에 따르면, 특정 개구부에서 일정 각도만큼 기울어진 개방 방향을 갖는 복수개의 개구부를 구성함으로써 복수개의 기판 이송 로봇 사이에서 기판의 이송을 가능하게 하는 기판 수용 장치가 제공될 수 있다.
도 1 및 도 2는 종래 기술에 따른 기판 수용 장치를 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 본 발명에 따른 기판 수용 장치를 도시한다.
도 4 및 도 5는 본 발명에 따른 기판 수용 장치에서 기판 이송 로봇이 진입하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예들에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예들에 한정되지 않는다.
본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 붙이도록 한다.
또한, 여러 실시예들에 있어서, 동일한 구성을 가지는 구성요소에 대해서는 동일한 부호를 사용하여 대표적인 실시예에서만 설명하고, 그 외의 다른 실시예에서는 대표적인 실시예와 다른 구성에 대해서만 설명하기로 한다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결(또는 결합)"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결(또는 결합)"되어 있는 경우뿐만 아니라, 다른 부재를 사이에 두고 "간접적으로 연결(또는 결합)"된 것도 포함한다. 또한, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 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.
본 발명은 반도체 제조 설비에서 기판(예: 웨이퍼)을 보관하는 기판 수용 장치에 관한 것이다. 본 발명에 따른 기판 수용 장치가 적용되는 반도체 제조 설비는 기판에 대한 공정 처리(예: 세정, 도포, 노광, 식각, 증착)를 수행하는 장비로서, 기판이 투입되면 기판을 공정 처리 챔버로 이송하여 공정 처리를 수행한 후 다시 기판을 배출하는 설비이다. 본 발명이 적용되는 반도체 제조 설비는 특정 장비로 제한되지 않으며, 어떠한 종류의 반도체 제조 설비에도 적용될 수 있다.
반도체 제조 설비는, 크게 기판이 투입 및 배출되는 인터페이스부, 기판을 이송하는 기판 이송부, 기판에 대한 공정 처리가 수행되는 공정 처리 챔버를 포함할 수 있다. 본 발명에 따른 기판 수용 장치는 기판을 이송하는 기판 이송부의 일부로서 구성될 수 있다. 기판 수용 장치는 기판을 하부에서 지지하면서 이송하는 기판 이송 로봇과 기판 수용 장치를 포함할 수 있으며, 기판 수용 장치는 기판 이송 로봇 사이에서 기판이 운반되도록 임시로 보관할 수 있다. 기판 수용 장치는 기판을 수용하기 위하여 수직 방향을 따라 구성된 복수개의 보관 슬롯을 포함할 수 있다.
도 1 및 도 2는 종래 기술에 따른 기판 수용 장치(10)를 설명하기 위한 도면이다. 도 1 및 도 2는 종래 기술에 따른 상부(천장측)에서 바라본 기판 수용 장치(10)를 도시한다.
도 1을 참고하면, 기판 수용 장치(10)는 기판 이송 로봇(20A, 20B)이 출입 가능하도록 형성된 개구부(11A, 11B)와, 기판(W)을 하부에서 지지하는 지지부(12)를 포함하여 구성된다. 제1 기판 이송 로봇(20A)과 제2 기판 이송 로봇(20B)이 제1 개구부(11A)와 제2 개구부(11B)를 통해 내부로 진입하여 기판(W)을 내려놓거나 픽업할 수 있다. 제1 개구부(11A)와 제2 개구부(11B)는 서로 반대의 방향(-X 방향 및 +X 방향)으로 개방되도록 구성되며, 제1 기판 이송 로봇(20A)과 제2 기판 이송 로봇(20B)이 X 축 방향을 따라 기판 수용 장치(10)의 내부로 진입할 수 있다. 제1 기판 이송 로봇(20A)은 제1 길이(t1)의 너비를 가지며, 제2 기판 이송 로봇(20B)은 제2 길이(t2)의 너비를 가질 수 있다.
이때, 제1 기판 이송 로봇(20A) 및 제2 기판 이송 로봇(20B)의 이동 궤적과 간섭되지 않도록 지지부(12)가 구성될 필요가 있다. 도 1과 같이 서로 대향되는 방향으로 진입하도록 구성된 기판 이송 로봇(20A, 20B)에 의해 기판이 보관되는 기판 수용 장치(10)의 경우, 도 2와 같이 Y 방향을 따라 양 측부에 지지부(12)를 구성하기 위한 공간(A1, A2)이 형성된다.
다만, 도 1과 같은 기판 수용 장치(10)의 경우 2 방향에서만 기판 이송 로봇(20A, 20B)이 접근하는데, 그 이상의 방향에서 기판 이송 로봇이 접근하여 기판(W)을 이송할 수 있는 시스템이 요구되고 있다. 본 발명은 다방향에서 기판 이송 로봇이 접근할 수 있는 기판 수용 장치(100)를 제공하고자 한다.
도 3은 본 발명에 따른 기판 수용 장치(100)를 도시한다. 도 3은 상부(천장측)에서 바라본 기판 수용 장치(100)를 도시한다.
본 발명에 따른 기판 수용 장치(100)는, 복수개의 기판 이송 로봇(20)이 진입 가능하도록 형성된 개구부(110)와, 개구부(110) 사이에 형성되어 기판(W)을 하부에서 지지하도록 구성된 지지부(120)를 포함한다.
본 발명에 따르면, 개구부(110)는, 제1 개방 방향(Y 방향)을 향하여 개방되도록 형성된 제1 개구부(110A)와, 제1 개방 방향(Y 방향)에 수직한 제2 수직 방향(+X 방향) 및 제3 수직 방향(-X 방향)에서 일정 각도(θ)만큼 기울어진 제2 개방 방향(X1') 및 제3 개방 방향(X2')을 향하여 각각 개방되도록 형성된 제2 개구부(110B) 및 제3 개구부(110C)를 포함한다.
본 발명의 실시예에 따르면, 제1 개구부(110A)를 통해 제1 기판 이송 로봇(20A)이 진입 가능하도록 형성되고, 제2 개구부(110B)를 통해 제2 기판 이송 로봇(20B)이 진입 가능하도록 형성되고, 제3 개구부(110C)를 통해 제3 기판 이송 로봇(20C)이 진입 가능하도록 형성된다.
본 발명의 실시예에 따르면, 제1 기판 이송 로봇(20A)은 제1 개방 방향(Y 방향)을 따라 직선 이동하여 제1 개구부(120A)로 진입하도록 구성된다.
본 발명의 실시예에 따르면, 제2 기판 이송 로봇(20B) 및 제3 기판 이송 로봇(20C)은 제2 개방 방향(X1') 및 제3 개방 방향(X2')을 따라 회전 구동을 통해 제2 개구부(110B) 및 제3 개구부(110C)로 진입하도록 구성된다.
본 발명의 실시예에 따르면, 지지부(120)는, 제1 개구부(110A)와 제2 개구부(110B) 사이에 형성되는 제1 지지부(120A)와, 제2 개구부(110B)와 제3 개구부(110C) 사이에 형성되는 제2 지지부(120B)와, 제3 개구부(110C)와 제1 개구부(110A) 사이에 형성죄는 제3 지지부(120C)를 포함한다.
본 발명에 따르면, 제1 개구부(110A)를 통해 Y 방향을 따라 제1 기판 이송 로봇(20A)이 진입하고, 제1 개구부(110A)에 직교한 방향에서 일부 틀어진 방향(X1', X2')을 따라 제2 개구부(110B)와 제3 개구부(110C)가 구성됨으로써, 제2 기판 이송 로봇(20B) 및 제3 기판 이송 로봇(20C)이 기판 수용 장치(100)의 내부 공간으로 진입하여 기판(W)을 내려놓거나 픽업할 수 있다. 그리하여, 기존의 2 방향 진입에서 개선된 다방향 진입 가능한 기판 수용 장치(100)를 통해 보다 많은 기판 이송 로봇(20)이 기판(W)을 이송할 수 있어 단위 시간당 기판 이송량을 증대시킬 수 있다.
예를 들어, 도 4에 도시된 것과 같이 단순히 수직 방향을 따라 기판 이송 로봇(20)이 진입 가능하도록 개구부(110)를 구성할 경우, 한쪽에만 기판(W)을 지지할 수 있는 공간(B1)이 존재하므로, 기판(W)이 안정적으로 지지될 수 없다.
따라서, 도 5와 같이 제1 기판 이송 로봇(20A)이 진입하는 방향(Y 방향)에 직교하는 제1 수직 방향(+X 방향) 및 제2 수직 방향(-X 방향)에서 일정 각도(θ) 만큼 틀어져 제2 기판 이송 로봇(20B)과 제3 기판 이송 로봇(20C)이 진입하도록 함으로써, 기판(W)이 하부에서 지지될 수 있는 공간이 3군데(C1, C2, C3) 형성되도록 할 수 있다. 이를 위하여 제2 기판 이송 로봇(20B)과 제3 기판 이송 로봇(20C)은 기판 수용 장치(100)로 일정량 회전 구동하여 진입하도록 구성될 수 있다. 추가적으로, 제2 기판 이송 로봇(20B)과 제3 기판 이송 로봇(20C)은 종래의 제2 기판 이송 로봇(20B)보다 작은 길이(t2')의 폭을 가지게 하여 기판 수용을 용이하게 할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 제1 기판 이송 로봇(20A)이 기판(W)을 기판 수용 장치(100)로 이송하고, 제2 기판 이송 로봇(20B) 및 제3 기판 이송 로봇(20C)이 기판 수용 장치(100)에 보관된 기판(W)을 기판 처리 챔버(미도시)로 이송할 수 있다. 예를 들어, 로드 포트에 안착된 FOUP(Front Opening Unified Pod)로부터 제1 기판 이송 로봇(20A)이 기판(W)을 픽업하여 기판 수용 장치(100)에 안착시키고, 제2 기판 이송 로봇(20B) 및 제3 기판 이송 로봇(20C)이 기판 수용 장치(100)에 보관된 기판(W)을 픽업하여 기판 처리 챔버(예: 세정 챔버)로 이송할 수 있다.
본 실시예 및 본 명세서에 첨부된 도면은 본 발명에 포함되는 기술적 사상의 일부를 명확하게 나타내고 있는 것에 불과하며, 본 발명의 명세서 및 도면에 포함된 기술적 사상의 범위 내에서 당업자가 용이하게 유추할 수 있는 변형예와 구체적인 실시예는 모두 본 발명의 권리범위에 포함되는 것이 자명하다고 할 것이다.
따라서, 본 발명의 사상은 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등하거나 등가적 변형이 있는 모든 것들은 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.
100: 기판 수용 장치
110: 개구부
120: 지지부
20: 기판 이송 로봇

Claims (6)

  1. 복수개의 기판 이송 로봇이 진입 가능하도록 형성된 개구부; 및
    상기 개구부 사이에 형성되어 기판을 하부에서 지지하도록 구성된 지지부를 포함하고,
    상기 개구부는,
    제1 개방 방향을 향하여 개방되도록 형성된 제1 개구부; 및
    상기 제1 개방 방향에 수직한 제2 수직 방향 및 제3 수직 방향에서 일정 각도만큼 기울어진 제2 개방 방향 및 제3 개방 방향을 향하여 각각 개방되도록 형성된 제2 개구부 및 제3 개구부를 포함하는,
    기판 수용 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 개구부를 통해 제1 기판 이송 로봇이 진입 가능하도록 형성되고,
    상기 제2 개구부를 통해 제2 기판 이송 로봇이 진입 가능하도록 형성되고,
    상기 제3 개구부를 통해 제3 기판 이송 로봇이 진입 가능하도록 형성되는,
    기판 수용 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제1 기판 이송 로봇은 상기 제1 개방 방향을 따라 직선 이동하여 상기 제1 개구부로 진입하도록 구성되는,
    기판 수용 장치.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 제2 기판 이송 로봇 및 상기 제3 기판 이송 로봇은 각각 상기 제2 개방 방향 및 상기 제3 개방 방향을 따라 회전 구동을 통해 상기 제2 개구부 및 상기 제3 개구부로 진입하도록 구성되는, 기판 수용 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 지지부는,
    상기 제1 개구부와 상기 제2 개구부 사이에 형성되는 제1 지지부;
    상기 제2 개구부와 상기 제3 개구부 사이에 형성되는 제2 지지부; 및
    상기 제3 개구부와 상기 제1 개구부 사이에 형성죄는 제3 지지부를 포함하는,
    기판 수용 장치.
  6. 제2항에 있어서,
    상기 제1 기판 이송 로봇이 상기 기판을 상기 기판 수용 장치로 이송하고,
    상기 제2 기판 이송 로봇 및 상기 제3 기판 이송 로봇이 상기 기판 수용 장치에 보관된 상기 기판을 기판 처리 챔버로 이송하는,
    기판 수용 장치.
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