WO2011139124A2

WO2011139124A2 - 일체형 반도체 처리 장치

Info

Publication number: WO2011139124A2
Application number: PCT/KR2011/003411
Authority: WO
Inventors: 유정호
Original assignee: 나노세미콘(주)
Priority date: 2010-05-07
Filing date: 2011-05-06
Publication date: 2011-11-10
Also published as: WO2011139124A3

Abstract

본 발명은 일체형 반도체 처리 장치에 관한 것으로, 복수개의 웨이퍼를 저장하고 있는 복수개의 풉(foup)을 저장하는 제1 공간과, 상기 제1 공간에 저장된 웨이퍼를 공정 처리하는 공정 처리 장치가 구비된 제2 공간이 형성된 일체형 반도체 처리 본체와, 상기 일체형 반도체 처리 본체의 제1 공간에 설치되며 상기 풉을 열어 상기 풉 내부의 웨이퍼를 인출할 수 있게 하는 로드 포트 모듈과, 상기 풉 내부의 웨이퍼를 인출하여 상기 제2 공간의 공정 처리 장치로 운송하는 이송장치를 포함한다.

Description

일체형 반도체 처리 장치

본 발명은 반도체를 열처리하기 위하여 열처리 공정에 반도체 웨이퍼를 공급하는 기술에 관한 것이다. 더욱 자세하게는, 웨이퍼의 공정 처리 장치에 웨이퍼를 공급할 때 웨이퍼 저장 공간으로부터 공정 처리 장치까지의 동선을 최소화하고, 웨이퍼가 외부에 노출되는 것을 최소화하는 기술에 관한 것이다.

반도체 기술의 발전이 가속화되면서, 반도체 생산에 필요한 웨이퍼를 처리하는 기술에 대한 연구가 발전하고 있다. 웨이퍼는, 반도체 제조에 사용되는 재료로서, 실리콘 웨이퍼는 다양한 처리 공정을 통해 반도체 제조에 사용될 수 있는 소재로 공급되게 된다.

실리콘 웨이퍼는 실리콘 반도체의 소재의 종류 결정을 원주상에 성장시킨 주괴를 얇게 깎아낸 원 모양의 판이다. 실리콘 웨이퍼를 결정으로 육성하는 과정에서는 산소가 결합하여 실리콘 웨이퍼상에 불순물을 통해 제어된 저항값이 원하는 저항값과 어긋나는 현상이 발생할 수 있다.

따라서, 산소를 웨이퍼로부터 분리하여 양질의 웨이퍼를 생산하기 위하여 열처리 공정이 필요하다. 또한, 열처리 공정은 웨이퍼 가공응력의 완화나 웨이퍼 결정의 결함을 감소하기 위하여 필요하기도 하다.

웨이퍼를 열처리하는 공정에서 중요한 이슈는 생산성 및 수율이다. 웨이퍼의 열처리에 있어서 수율이 높은, 즉 양질의 웨이퍼를 생산해야 함은 당연한 목적일 것이며, 이에 더불어 빠르게 웨이퍼를 처리하여 대량의 열처리된 웨이퍼를 생산할 수 있어야 할 것이다.

본 발명은 반도체 생산에 사용되는 실리콘 웨이퍼를 열처리하는 공정에 있어서 웨이퍼의 이동을 최소화하여 웨이퍼를 열처리하는 속도를 증가시켜, 열처리 웨이퍼의 생산 속도를 향상시키는 데 그 목적이 있다. 또한, 웨이퍼가 외부에 노출되는 것을 시공간적으로 최소화하여, 열처리에 있어서의 수율을 향상시키는 데 그 목적이 있다. 그리고 웨이퍼 처리 장치의 각 구성을 입체화하여 웨이퍼 처리 장치가 차지하는 공간을 최소화함에 따라서, 공장내의 여유공간 확보를 용이하게 하는 데 그 목적이 또한 있다.

본 발명의 실시 예에 따른 일체형 반도체 처리 장치는, 복수개의 웨이퍼를 저장하고 있는 복수개의 풉을 저장하는 제1 공간과, 상기 제1 공간에 저장된 웨이퍼를 공정 처리하는 공정 처리 장치가 구비된 제2 공간이 형성된 일체형 반도체 처리 본체와;

상기 일체형 반도체 처리 본체의 제1 공간에 설치되며 상기 풉을 열어 상기 풉 내부의 웨이퍼를 인출할 수 있게 하는 로드 포트 모듈과;

상기 풉 내부의 웨이퍼를 인출하여 상기 제2 공간의 공정 처리 장치로 운송하는 이송장치를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 상기 제1 공간은 1 ~ 40개의 풉을 저장한다.

본 발명에 따른 상기 로드 포트 모듈은 상기 제1 공간에 복수개 설치되며, 그 중 하나 이상은 풉 내부에 저장된 미처리된 웨이퍼를 상기 공정 처리 장치에 공급하고, 나머지는 상기 공정 처리 장치에서 처리된 웨이퍼를 공정 처리 장치로부터 풉에 다시 저장시킬 수 있게 한다.

본 발명에 따른 일체형 반도체 처리 장치는,상기 제1 공간에 설치되어 풉을 저장된 위치와 상기 로드 포트 모듈로 이송할 수 있는 풉 이송 로봇을 더 포함한다.

본 발명에 따른 상기 풉 이송 로봇은 풉을 잡아 들어올리는 이송 암부; 및 상기 이송 암부를 회전시키는 암 회전부를 포함한다.

본 발명에 따른 상기 풉 이송 로봇은 풉을 잡아 들어올리는 이송 암부를 포함하며, 상기 이송 암부는 전, 후 측에 각각 구비된다.

본 발명에 따른 상기 공정 처리 장치는 웨이퍼를 열처리하는 열처리 장치와, 식각 및 증착하는 장치 중 어느 하나이다.

본 발명에 따른 상기 일체형 반도체 처리 본체 내에는 상기 제1 공간과 제2 공간을 구분하며, 상기 제1 공간 및 상기 제2 공간을 연통시켜 풉 내부에 저장된 웨이퍼를 상기 제 1 공간에서 상기 제 2 공간 내의 상기 공정 처리 장치 내로 공급할 수 있게 하는 연결 통로 구멍이 형성된 공간 구획벽부가 구비된다.

상기 일체형 반도체 처리 본체 내에는 상기 연결 통로 구멍을 개폐할 수 있는 공간 개폐 도어가 구비된다.

본 발명에 의하면, 웨이퍼를 공정 처리하기 위해 필요한 구성들이 하나의 장치에 일체화될 수 있어, 웨이퍼의 동선을 최소화하여 공정 처리 속도를 향상시킬 수 있는 효과가 있다. 또한, 웨이퍼가 외부에 노출되는 것을 시공간적으로 최소화시킬 수 있어, 공정 처리에 있어서 수율을 높일 수 있는 효과가 있다. 또한, 웨이퍼 공정 처리에 필요한 각 구성을 입체적으로 결합하여, 공장 내에서 상기의 반도체 처리 장치가 차지하는 공간을 최소화할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 일체형 반도체 처리 장치의 사시도

도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 일체형 반도체 처리 장치의 측면도

도 3 내지 도 6은 본 발명에 따른 풉 이송 로봇의 실시 예를 도시한 평면도

도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 로드 포트 모듈의 사시도

도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 로드 포트 모듈의 구조를 도시한 단면도

도 9는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 일체형 반도체 처리 장치의 내부 구조를 도시한 개략도

*도면 중 주요 부호에 대한 설명*

10 : 일체형 반도체 처리 본체 11 : 제1 공간

12 : 제2 공간 20 : 로드 포트 모듈

30 : 이송 장치 40 : 공정 처리 장치

50 : 풉 이송 로봇

본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면에 의하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명인 일체형 반도체 처리 장치는 제1 공간(11)과, 제2 공간(12)이 형성된 일체형 반도체 처리 본체(10)를 포함한다.

상기 제1 공간(11) 내 및 풉(1) 내부는 무산소 환경을 구축하여 웨이퍼의 손실을 방지할 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 공간(11) 및 풉(1) 내부에 질소를 충전하여 웨이퍼가 산소와 결합하는 것을 방지할 수 있을 것이다.

풉(1)은 케이스 형태를 띄며 일면에 도어(1a)가 구비되어 개폐될 수 있는 장치이다.

상기 풉(1)은 공정 처리 대상 웨이퍼 및 공정 처리된 웨이퍼를 저장하고 있을 수 있다. 상기의 공정 처리 장치(40)를 통해 공정 처리된 웨이퍼 역시 상기 제1 공간(11) 내에 저장될 수 있다.

따라서, 상기 제1 공간(11)에는 미처리된 웨이퍼 및 처리된 웨이퍼를 저장하는 복수개의 풉(1)이 동시에 저장되어 있을 수 있다. 이에 따라서, 풉(1)이 저장된 상기 제1 공간(11)을 제1 구역 및 제2 구역으로 구분하고, 제1 구역에는 미처리된 웨이퍼를 저장하는 복수개의 풉(1)을, 제2 구역에는 처리된 웨이퍼를 저장하는 복수개의 풉(1)을 저장할 수 있다.

상기 제1 공간(11)은 1 ~ 40개의 풉(1)을 저장한다.

제1 구역은 본 발명의 실시 예에서 직육면체의 구조를 취할 수 있다. 그리고 복수개의 풉(1)은 제1 구역의 내벽의 각 방향에 소정 개수씩 적층되어 있을 수 있다. 예를 들어, 제1 구역의 하부에 설치된 로드 포트 모듈(20)과 같은 측의 양 방향에 풉(1)이 적층되어 있을 수 있다. 자세한 형상은 도 1에 도시된 바와 같다.

상기 제1 공간(11)에는 복수개의 풉(1)을 저장할 수 있도록 풉(1)을 거치할 수 있는 선반, 프레임 등의 거치대(10c)가 구비된다. 본 발명의 일 실시 예에서는 상기 제1 공간(11)에 위치되는 상기 공간 구획벽부(13)의 전면에서 상부 측에 복수개의 풉(1)을 거치할 수 있는 거치대(10c)가 구비된다. 그리고 상기 제1 공간(11)의 하부에는 상기 풉(1)을 열어 상기 풉(1) 내부의 웨이퍼를 인출할 수 있게 하는 로드 포트 모듈(20)이 설치된다.

또한, 본 발명은 상기 제1 공간(11)에 설치되어 풉(1)을 저장된 위치와 상기 로드 포트 모듈(20)로 이송할 수 있는 풉 이송 로봇(50)을 더 포함하는 것이 바람직하다.

상기 풉 이송 로봇(50)은 풉(1)을 지지할 수 있는 수단과 이동 수단을 포함할 수 있다. 이동 수단은 전후진 및 상하 좌우 운동을 통하여 풉(1)을 적층된 위치와 상기 로드 포트 모듈(20) 사이에서 이동시킬 수 있을 것이다.

상기 풉 이송 로봇(50)은 상기 제1 공간(11)에서 세로 방향으로 배치되는 수직 이동 가이드 레일부재(51)와, 상기 수직 이동 가이드 레일부재(51)에 상, 하 이동 가능하게 연결되며 별도의 구동 장치에 의해 상, 하 이동되고 상기 제1 공간(11)에서 가로로 배치되는 수평 이동 가이드 레일부재(52)와, 상기 수평 이동 가이드 레일부재(52)에 좌, 우로 이동 가능하게 연결되며 별도의 구동 장치에 의해 좌, 우 이동하며 상기 풉(1)을 저장된 위치에서 분리해서 상기 로드 포트 모듈(20)로 이동시키는 풉 홀딩부재(53)를 포함한다.

상기 풉 홀딩부재(53)는 상기 풉(1)을 향해 돌출된 복수의 이송 암부(53a)를 구비하여 상기 이송 암부(53a)가 상기 풉(1)의 하부를 받쳐 상기 풉(1)을 들어올려 상기 로드 포트 모듈(20)로 이동시키는 것을 일 예로 하며, 도시하지는 않았지만, 상기 풉(1)을 파지하는 클램핑부를 포함하여 상기 풉(1)을 잡고 들어올려 이송시킬 수도 있다.

상기 풉 홀딩부재(53)는 상기 수평 이동 가이드 레일부재(52)를 따라 좌, 우 이동하고, 상기 수평 이동 가이드 레일부재(52)가 상기 수직 이동 가이드 레일부재(51)를 따라 상, 하 이동함으로써, 좌, 우, 상, 하 이동된다. 따라서, 상기 제1 공간(11)에서 저장된 복수개의 풉(1)을 상기 로드 포트 모듈(20)로 자유롭게 이송할 수 있는 것이다.

상기 풉 이송 로봇(50)은 도 3에서 도시한 바와 같이 상기 제1 공간(11) 내에서 가로로 배치되는 수평 이동 가이드 레일부재(52)와; 상기 수평 이동 가이드 레일부재(52)에 좌, 우로 이동 가능하게 연결되며 별도의 구동 장치에 의해 좌, 우 이동하며 상기 풉(1)을 저장된 위치에서 분리해서 상기 로드 포트 모듈(20)로 이동시키는 풉 홀딩부재(53)를 포함한다.

또한, 상기 풉 홀딩부재(53)는 상기 풉(1)을 향해 돌출되어 상기 풉(1)을 들어올릴 수 있게 하는 이송 암부(53a)를 포함한다.

상기 이송 암부(53a)는 전, 후 이동되게 구비된다.

또한, 풉 이송 로봇(50)은 상기 풉 홀딩부재(53)를 회전시키는 암 회전부(55)를 더 포함한다.

상기 풉 이송 로봇(50)은 상기 수평 이동 가이드 레일부재(52)를 따라 상기 풉 홀딩부재(53)가 좌, 우로 이동하면서 해당 풉(1)에 대응되게 위치된 후 상기 이송 암부(53a)를 전진시켜 상기 풉 홀딩부재(53)로 풉(1)을 잡아 들어올린 후 상기 로드 포트 모듈(20)로 이동시킨다.

또 상기 풉 이송 로봇(50)은 상기 풉 홀딩부재(53)를 회전시켜 상기 풉 홀딩부재(53)를 기준으로 앞, 뒤에 위치한 풉(1)을 들어올려 상기 로드 포트 모듈(20)로 이동시킬 수 있다.

상기 풉 이송 로봇(50)은 도 4에서 도시한 바와 같이 상기 제1 공간(11)에서 전, 후 방향으로 배치되는 전후진 이동 가이드 레일부재(54)와; 상기 제1 공간(11) 내에서 가로로 배치되며, 상기 전후진 이동 가이드 레일부재(54)에 전, 후 이동되게 연결되고 별도의 구동 장치에 의해 상기 전, 후진 이동하는 수평 이동 가이드 레일부재(52)와; 상기 수평 이동 가이드 레일부재(52)에 좌, 우로 이동 가능하게 연결되며 별도의 구동 장치에 의해 좌, 우 이동하며 상기 풉(1)을 저장된 위치에서 분리해서 상기 로드 포트 모듈(20)로 이동시키는 풉 홀딩부재(53)를 포함한다.

상기 풉 이송 로봇(50)은 상기 수평 이동 가이드 레일부재(52)를 따라 상기 풉 홀딩부재(53)가 좌, 우로 이동하면서 해당 풉(1)에 대응되게 위치된 후 상기 수평 이동 가이드 레일부재(52)를 전진시켜 상기 풉 홀딩부재(53)로 풉(1)을 잡아 들어올린 후 상기 로드 포트 모듈(20)로 이동시킨다.

상기 풉 홀딩부재(53)는 도 5에서 도시한 바와 같이 상기 풉(1)을 들어올릴 수 있게 하는 이송 암부(53a)가 전, 후에 각각 돌출될 수 있다.

상기 풉 홀딩부재(53)는 전, 후 측에 각각 이송 암부(53a)가 구비되어 상기 풉 홀딩부재(53)를 기준으로 앞, 뒤에 위치한 풉(1)을 들어올려 상기 로드 포트 모듈(20)로 이동시킬 수 있다.

즉, 상기 풉 이송 로봇(50)은 풉(1)을 잡아 들어올리는 이송 암부(53a)를 포함하며, 상기 이송 암부(53a)가 한 개인 싱글 암 타입인 경우에 상기 이송 암부(53a)를 회전시키는 암 회전부(55)를 더 포함하여 앞, 뒤에 위치한 풉(1)을 들어올려 상기 로드 포트 모듈(20)로 이동시킬 수 있다.

또한, 상기 풉 이송 로봇(50)은 풉(1)을 잡아 들어올리는 이송 암부(53a)를 포함하며, 상기 이송 암부(53a)를 전, 후 측에 각각 구비한 더블 암 타입으로 형성하여 앞, 뒤에 위치한 풉(1)을 들어올려 상기 로드 포트 모듈(20)로 이동시킬 수 있다.

상기 풉 이송 로봇(50)은 도 6에서 도시한 바와 같이 상기 풉(1)을 저장된 위치에서 분리해서 상기 로드 포트 모듈(20)로 이동시키는 풉 홀딩부재(53)와, 상기 풉 홀딩부재(53)를 전후 이동시키는 전후진 기기(56)와, 상기 전후진 기기(56) 및 상기 풉 홀딩부재(53)를 회전시키는 암 회전부(55)를 포함한다.

상기 풉 이송 로봇(50)은 상기 풉 홀딩부재(53)를 상기 암 회전부(55)를 중심으로 회전시킨 후 상기 전후진 기기(56)로 전후진 이동시킴으로써 원형으로 배치된 풉(1)을 들어올려 상기 로드 포트 모듈(20)로 이동시킬 수 있다.

한편, 상기 풉(1)은 처리의 효율성을 위하여, 상기 제2 공간(12)을 향하여 케이스가 개폐될 수 있도록 적층되어 있을 수 있다. 예를 들어, 도 2에서 상기 제1 공간(11) 뒤에 상기 제2 공간(12)이 존재할 수 있다. 웨이퍼는 상기 제2 공간(12)에 설치된 공정 처리 장치(40)에 공급되어 공정 처리 될 것이다. 따라서, 웨이퍼를 바로 상기 로드 포트 모듈(20)에서 공정 처리 장치(40)에 공급할 수 있도록 풉(1)이 열리는 방향이 상기 제2 공간(12)을 향하도록 상기 제1 공간(11)에 적층시킬 수 있는 것이다. 그러나 이외의 방향을 향해서도 풉(1)이 적층되어 있을 수 있을 것이다.

예를 들어, 상기 제1 공간(11)의 내벽의 각 측의 모든 방향에 풉(1)이 적층되어 있을 수 있다. 이 때, 상기 풉 이송 로봇(50)은 상기의 실시 예에 한정되지 않고 이동 형태를 더 다양한 구조로 변형되어 모든 방향의 풉(1)을 상기 로드 포트 모듈(20)과의 사이에서 이송시킬 수 있는 기능을 수행할 수 있을 것이다.

상기 제1 공간(11)에는 웨이퍼의 손실을 방지하기 위하여 무산소 환경이 구축되어 있을 수 있다. 웨이퍼가 산소와 접촉하는 것을 방지해야 하기 때문이다. 이에 따라서, 예를 들면 상기 제1 공간(11) 및 풉(1) 내부에 질소를 충전할 수 있도록 상기 제1 공간(11) 내에 질소를 공급하는 장치가 존재할 수 있을 것이다.

상기 로드 포트 모듈(20)은 제1 공간(11)의 하부에 설치되어 있을 수 있다. 상기 로드 포트 모듈(20)에는 또한 풉(1)을 지지할 수 있는 공간이 존재하여 풉(1)을 상기 로드 포트 모듈(20) 상에 위치시키고, 풉(1)을 개폐할 수 있을 것이다. 풉(1)이 상기 로드 포트 모듈(20)에 의해 열리면 미처리된 웨이퍼가 반출되어 공정 처리 장치(40)로 공급되거나, 처리된 웨이퍼가 공정 처리 장치(40)로부터 풉(1)으로 반입될 수 있을 것이다.

상기 풉(1)이 상기 공정 처리 장치(40)로 공급될 수 있도록, 상기 로드 포트 모듈(20)은 풉 이송 로봇(50)에 의해 이송된 풉(1)을 열고, 풉(1) 내부의 웨이퍼를 직접 반출하는 기능을 수행할 수 있다. 또는, 이송 장치(EFEM, Equipment Front End Module)(30)에 포함되는 웨이퍼 이송 로봇이 직접 로드 포트 모듈(20) 내부로 진입하여 웨이퍼를 반출할 수 있을 것이다.

본 발명의 실시 예에서 상기 로드 포트 모듈(20)은 상기 제1 공간(11)의 하부의 일측에 복수개가 존재할 수 있다. 상기 제1 공간(11)의 하부의 일측은, 풉(1)이 적층된 상기 제1 공간(11) 내벽측과 동일한 측일 수 있다. 그러나 이 외에도, 상기 로드 포트 모듈(20)은 이송 장치(30) 및 공정 처리 장치(40)를 잇는 일련의 웨이퍼 이동 경로를 통해 웨이퍼를 이송시킬 수 있는 위치라면 어느 위치에도 설치되어 있을 수 있을 것이다.

상기 로드 포트 모듈(20)은 복수개 설치되어 있을 수 있으며, 그 중 하나 이상은 풉(1)에 저장된 미처리된 웨이퍼를 공정 처리 장치에 공급하고, 나머지는 상기 공정 처리 장치(40)에서 처리된 웨이퍼를 공정 처리 장치(40)로부터 풉에 다시 저장시킬 수 있다.

상기 로드 포트 모듈(20)의 일 예는 도 7 및 도 8을 참조하면, 상기 이송 통로 구멍을 개폐하며 상기 풉(1)을 개폐할 수 있는 도어 개폐수단(23)이 구비된 이동 패널부재(21)와, 상기 이동 패널부재(21)의 하부 측에 배치되며 상부에 상기 풉(1)이 올려지는 풉 받침부재(22)를 포함한다.

상기 도어 개폐수단(23)은 상기 풉(1)을 향한 상기 이동 패널부재(21)의 전면에 돌출되고, 풉(1)의 도어(1a)에 형성된 잠금홈(1b)에 삽입되어 풉(1)의 도어(1a)를 개폐시킬 수 있도록 일측 끝단부에 잠금고리(24a)가 형성되고 별도의 구동수단에 의해 회전되는 회전축(24)과, 상기 이동 패널부재(21)에 연결되어 상기 이동 패널부재(21)를 상, 하 이동시키는 패널 승하강 기기(25)를 포함한다.

상기 패널 승하강 기기(25)는 상기 이동 패널부재(21)에 연결되고 상기 이동 패널부재(21)를 전, 후진 이동시키는 패널 이동부(25a)와, 상기 패널 이동부(25a)에 연결되어 상기 이동 패널부재(21)를 상, 하 이동시키는 패널 승하강부(25b)를 포함한다.

상기 로드 포트 모듈(20)은 하기와 같은 작동으로 풉(1)의 도어(1a)를 연다.

상기 풉 받침부재(22)의 상부면에는 풉(1)의 도어(1a)가 상기 이동 패널부재(21)에 밀착되게 상기 풉(1)이 안착된다. 그리고, 상기 도어 개폐수단(23)의 회전축(24) 끝단에 형성된 잠금고리(24a)가 풉(1)의 도어(1a)에 형성된 잠금홈(1b)에 삽입되고, 상기 잠금홈(1b)에 삽입된 상기 회전축(24)이 회전되면서 상기 풉(1)의 도어(1a)가 잠금 상태가 해제된다.

상기 패널 승하강 기기(25)는 상기 이동 패널부재(21)와 상기 이동 패널부재(21)에 밀착된 풉(1)의 도어(1a)를 하강 이동시 걸리지 않도록 상기 패널 이동부(25a)로 후진 이동시킨 후 상기 패널 승하강부(25b)로 하강시킨다.

상기 풉(1)은 상기 이동 패널부재(21)와 상기 풉(1)의 도어(1a)가 함께 상기 패널 승하강 기기(25)에 의해 하강하면서 열리게 되는 것이다.

상기 로드 포트 모듈(20)은 상기의 예에 한정되지 않으며, 상기 풉(1)의 도어(1a)를 개폐할 수 있는 다양한 구조로 다양하게 변형 실시될 수 있음을 밝혀둔다.

한편, 상기 제2 공간(12)은 상기 제1 공간(11)에 저장된 웨이퍼를 공정 처리하는 공정 처리 장치(40)가 구비되어 웨이퍼를 공정 처리할 수 있는 공간이다.

상기 공정 처리 장치(40)는 웨이퍼를 가공하는 장치로써, 웨이퍼를 열처리하는 열처리 장치일 수도 있고, 화상기상증착기(CVD) 등과 같은 증착 장치일 수도 있고, 식각 장치(etcher)일 수도 있는 것이다.

또, 도 5를 참조하면, 상기 일체형 반도체 처리 본체(10) 내에는 상기 풉(1) 내부의 웨이퍼를 인출하여 상기 제2 공간(12)의 공정 처리 장치로 운송하는 이송장치(EFEM, Equipment Front End Module)가 설치된다.

상기 이송 장치(30)는 상기 제1 공간(11)과 제2 공간(12) 사이에서 상기 로드 포트 모듈(20)의 후면부 측에 설치되어 상기 로드 포트 모듈(20)의 작동으로 열린 풉(1)의 내부에서 웨이퍼를 바로 인출하여 상기 제2 공간의 공정 처리 장치(40)로 운송한다.

상기 이송 장치(30)는 상기 로드 포트 모듈(20)로부터 반출된 웨이퍼를 공정 처리 장치(40)에 공급하는 기능을 수행한다.

상기 이송 장치(30)는 상기 로드 포트 모듈(20)로부터 웨이퍼를 고정하여 반출하고, 웨이퍼를 정확하게 공정 처리 장치(40)에 이송시켜야 한다. 또한, 처리된 웨이퍼 역시 공정 처리 장치(40)로부터 반출하고, 로드 포트 모듈(20) 내의 풉(1) 내부에 웨이퍼를 정확하게 반입해야 한다.

상기 이송 장치(30)는 웨이퍼 이송 로봇인 것을 일 예로 한다. 그리고 상기의 기능을 수행하기 위하여 웨이퍼 이송 로봇에는 웨이퍼를 열린 풉(1)으로부터 또는 풉(1)으로 이송하기 위해 웨이퍼를 고정하는 홀드 장치, 웨이퍼를 이송하는 이송 수단, 및 웨이퍼를 풉(1) 또는 공정 처리 장치(40)에 정확하게 진입시킬 수 있도록 하기 위하여 웨이퍼의 위치를 조절하는 얼라이너(Aligner)가 포함되어 있을 수 있다.

상기 웨이퍼 이송 로봇의 이송 수단으로는 회전 가능하게 힌지 연결되는 복수의 암과, 상기 복수의 암을 각 힌지 연결부에서 회전 가능하게 작동시키는 암 작동부, 상기 복수의 암을 상, 하 이동시키는 암 승하강부, 상기 암을 회전시키는 회전부를 포함한 로봇 암 구조를 일 예로 한다.

상기 이송 수단은 상기 예 이외에도 로드 포트 모듈(20)로부터 공정 처리 장치(40)로 웨이퍼를 운반하는 기능을 수행하는 구성이라면 어느 것이나 가능할 것이다. 예를 들어, 이송 수단은 회전 운동이 가능하여 로드 포트 모듈(20)에서 공정 처리 장치(40)로 웨이퍼를 고정하는 홀드 장치를 회전 운동시켜 이송시킬 수 있을 것이다. 또는 이송 수단은 레일 운동 수단이 되어, 홀드 장치를 레일 운동시켜 공정 처리 장치(40)로 웨이퍼를 공급할 수 있을 것이다.

또한 상기 홀드 장치는 웨이퍼와의 접촉면을 최소화하여 웨이퍼의 손실을 방지하는 구성을 가지고 있을 수 있다. 예를 들어 웨이퍼의 하부의 소정 갯수의 접점을 통해 웨이퍼를 밑에서부터 지지하는 구성을 취할 수 있을 것이다.

한편, 상기 제1 공간(11)과 상기 제2 공간(12)은 상기 일체형 반도체 처리 본체(10) 내에 연통된 한 공간으로 형성될 수도 있다. 또 상기 일체형 반도체 처리 본체(10) 내에는 도 9에서 도시한 바와 같이 상기 제1 공간(11)과 제2 공간(12)을 구분하는 공간 구획벽부(13)가 구비될 수 있다. 상기 공간 구획벽부(13)에는 상기 제1 공간(11) 및 상기 제2 공간(12)을 연통시켜 풉(1) 내부에 저장된 웨이퍼를 상기 제1 공간(11)에서 상기 제2 공간(12) 내의 상기 공정 처리 장치(40) 내로 공급할 수 있게 하는 연결 통로(13a)가 형성되며, 상기 연결 통로(13a)를 개폐할 수 있는 통로 개폐 도어(14)가 구비된다.

본 발명은 상기한 바와 같이 웨이퍼를 공정 처리하기 위해 필요한 구성들이 하나의 장치에 일체화될 수 있어, 웨이퍼의 동선을 최소화하여 공정 처리 속도를 향상시킬 수 있는 효과가 있다. 또한, 웨이퍼가 외부에 노출되는 것을 시공간적으로 최소화시킬 수 있어, 공정 처리에 있어서 수율을 높일 수 있는 효과가 있다. 또한, 웨이퍼 공정 처리에 필요한 각 구성을 입체적으로 결합하여, 공장 내에서 상기의 반도체 처리 장치가 차지하는 공간을 최소화할 수 있는 효과가 있다.

본 발명은 상기한 실시 예에 한정되는 것이 아니라, 본 발명의 요지에 벗어나지 않는 범위에서 다양하게 변경하여 실시할 수 있으며 이는 본 발명의 구성에 포함됨을 밝혀둔다.

Claims

복수개의 웨이퍼를 저장하고 있는 복수개의 풉을 저장하는 제1 공간과, 상기 제1 공간에 저장된 웨이퍼를 공정 처리하는 공정 처리 장치가 구비된 제2 공간이 형성된 일체형 반도체 처리 본체;

상기 일체형 반도체 처리 본체의 제1 공간에 설치되며 상기 풉을 열어 상기 풉 내부의 웨이퍼를 인출할 수 있게 하는 로드 포트 모듈; 및

상기 풉 내부의 웨이퍼를 인출하여 상기 제2 공간의 공정 처리 장치로 운송하는 이송장치를 포함한 것을 특징으로 하는 일체형 반도체 처리 장치.
청구항 1에 있어서,

상기 제1 공간은 1 ~ 40개의 풉을 저장한 것을 특징으로 하는 일체형 반도체 처리 장치.
청구항 1에 있어서,

상기 로드 포트 모듈은 상기 제1 공간에 복수개 설치되며, 그 중 하나 이상은 풉 내부에 저장된 미처리된 웨이퍼를 상기 공정 처리 장치에 공급하고, 나머지는 상기 공정 처리 장치에서 처리된 웨이퍼를 공정 처리 장치로부터 풉에 다시 저장시킬 수 있게 한 것을 특징으로 하는 일체형 반도체 처리 장치.
청구항 1에 있어서,

상기 제1 공간에 설치되어 풉을 저장된 위치와 상기 로드 포트 모듈로 이송할 수 있는 풉 이송 로봇을 더 포함한 것을 특징으로 하는 일체형 반도체 처리 장치.
청구항 1에 있어서,

상기 제1 공간에 설치되어 풉을 저장된 위치와 상기 로드 포트 모듈로 이송할 수 있는 풉 이송 로봇을 더 포함한 것을 특징으로 하는 일체형 반도체 처리 장치.
청구항 4에 있어서,

상기 풉 이송 로봇은 풉을 잡아 들어올리는 이송 암부를 포함하며,

상기 이송 암부는 전, 후 측에 각각 구비된 것을 특징으로 하는 일체형 반도체 처리 장치.
청구항 1에 있어서,

상기 공정 처리 장치는 웨이퍼를 열처리하는 열처리 장치와, 식각 및 증착하는 장치 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 일체형 반도체 처리 장치.
청구항 1에 있어서,

상기 일체형 반도체 처리 본체 내에는 상기 제1 공간과 제2 공간을 구분하며, 상기 제1 공간 및 상기 제2 공간을 연통시켜 풉 내부에 저장된 웨이퍼를 상기 제 1 공간에서 상기 제 2 공간 내의 상기 공정 처리 장치 내로 공급할 수 있게 하는 연결 통로 구멍이 형성된 공간 구획벽부가 구비되는 것을 특징으로 하는 일체형 반도체 처리 장치.
청구항 8에 있어서,

상기 일체형 반도체 처리 본체 내에는 상기 연결 통로 구멍을 개폐할 수 있는 공간 개폐 도어가 구비된 것을 특징으로 하는 일체형 반도체 처리 장치.