KR20040081348A - 매엽 반송 장치 및 매엽 반송 방법 - Google Patents

매엽 반송 장치 및 매엽 반송 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명의 목적은 컨베이어에서의 웨이퍼와 같은 제조 대상물의 반송량을 증대시켜, 제조 대상물의 매엽(枚葉) 반송 효율을 높일 수 있는 매엽 반송 장치 및 매엽 반송 방법을 제공하는 것이다.
제조 대상물을 반송하기 위한 매엽 반송 장치(20)에 있어서, 제조 대상물을 반송하고자 하는 방향으로 반송하기 위한 컨베이어(40)와, 컨베이어(40)에 대하여 컨베이어(40)에 의한 제조 대상물의 반송 방향을 따라서 배열되어 있는 복수의 가대(架臺)(41)로서, 각각 적어도 1장의 제조 대상물을 컨베이어(40)에 의한 제조 대상물의 반송 방향에 대하여 교차하는 방향의 위치에 탑재 가능한 복수의 가대(41)를 구비한다.

Description

매엽 반송 장치 및 매엽 반송 방법{SINGLE WAFER CONVEYING APPARATUS AND METHOD}
본 발명은 복수의 웨이퍼 처리 장치 사이를 반송하기 위한 매엽(枚葉) 반송 장치 및 매엽 반송 방법에 관한 것이다.
예를 들면, 반도체 웨이퍼(이하 웨이퍼라고 함)를 제조하기 위한 반도체 제조 장치로는, 예컨대 리소그래피 장치, 성막 장치, 에칭 장치, 세정 장치, 검사 장치 등의 각종 웨이퍼 제조 장치가 있다.
반도체 제조에서는, 이들 웨이퍼 제조 장치 사이에서 웨이퍼를 이동하고, 각제조 장치에서 처리를 실시하는 것에 의해 제조가 진행된다.
이러한 웨이퍼 제조 장치 사이에서 웨이퍼를 이동하기 위해서 웨이퍼 카세트가 이용된다. 이 웨이퍼 카세트는 복수장의 웨이퍼를 착탈 가능하게 수납하는 것이다(예를 들면 특허 문헌 1).
또한, 이 웨이퍼 카세트 방식에 의한 웨이퍼의 반송 대신에, 웨이퍼의 소량 다품종 생산의 요구로부터, 컨베이어 상에 웨이퍼를 1장씩 두고 반송하는 소위 매엽 반송의 사고 방식이 도출되고 있다. 이 매엽 반송 방식은 웨이퍼의 소량 다품종 생산에 대응시킨 것이다(예를 들면 특허 문헌 2).
[특허 문헌 1]
일본 특허 공개 평성 제 62-48038 호 공보(제 2 페이지, 도 1 참조)
[특허 문헌 2]
일본 특허 공개 제 2002-334917 호 공보(제 1 페이지, 도 1 참조)
이 종래의 매엽 반송 방식에서는 컨베이어 상에 웨이퍼를 순차적으로 나열하여 탑재하기 때문에, 웨이퍼가 컨베이어 상에 서로 간격을 두고 수평으로 놓여진다. 따라서 컨베이어 상에는 컨베이어의 길이에 따른 매수의 웨이퍼밖에 탑재할 장소가 없기 때문에, 컨베이어에 의한 웨이퍼의 반송량에는 한계가 있다. 더구나, 컨베이어에 종래의 매엽 반송 방법으로 웨이퍼를 탑재하는 경우에는, 웨이퍼의 직경의 크기에 부가하여 더 인접하는 웨이퍼의 사이에 간격 피치를 마련해야 하므로,웨이퍼의 반송량의 증대는 바랄 수 없다.
그래서 본 발명은 상기 과제를 해소하여, 컨베이어에서의 웨이퍼와 같은 제조 대상물의 반송량을 증대시켜, 제조 대상물의 매엽 반송 효율을 높일 수 있는 매엽 반송 장치 및 매엽 반송 방법을 제공하는 것을 목적이라고 하고 있다.
도 1은 본 발명의 매엽 반송 장치를 포함하는 반도체 제조 장치의 일 부분을 나타내는 평면도,
도 2는 도 1의 반도체 제조 장치를 E 방향에서 본 측면도,
도 3은 매엽 반송 장치의 구체적 구조를 나타내는 사시도,
도 4는 도 3의 매엽 반송 장치의 측면도,
도 5는 본 발명의 매엽 반송 장치의 다른 실시예를 나타내는 사시도,
도 6은 도 5의 매엽 반송 장치 및 또 다른 실시예를 나타내는 측면도,
도 7은 본 발명의 매엽 반송 장치의 또 다른 실시예를 나타내는 사시도,
도 8은 도 7의 매엽 반송 장치 및 또 다른 실시예를 나타내는 측면도,
도 9는 본 발명의 매엽 반송 장치와 주변의 처리 장치를 도시한 도면,
도 10은 본 발명의 매엽 반송 장치와 처리 장치를 이용한 사용예를 나타내는 도면,
도 11은 본 발명의 매엽 반송 장치와 처리 장치를 이용한 사용예를 나타내는 도면,
도 12는 본 발명에 이용되는 로봇의 일례를 나타내는 사시도,
도 13은 도 12의 로봇을 다른 각도로부터 본 사시도,
도 14는 도 13의 로봇의 핸드에 실리고 있는 웨이퍼를 도시한 도면,
도 15는 매엽 반송 방법을 나타내는 흐름도.
도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
10 : 반도체 제조 장치 20 : 매엽 반송 장치
23~28 : 처리 장치 40 : 컨베이어
41 : 가대 43 : 구동 벨트
46 : 웨이퍼 유지부 47 : 서포트
본 발명의 매엽 반송 장치는, 제조 대상물을 반송하기 위한 매엽 반송 장치에 있어서, 상기 제조 대상물을 반송하고자 하는 방향으로 반송하기 위한 컨베이어와, 상기 컨베이어에 대하여 상기 컨베이어에 의한 상기 제조 대상물의 반송 방향을 따라서 배열되어 있는 복수의 가대(架臺)로서, 각각에 적어도 1장의 상기 제조 대상물을 상기 컨베이어에 의한 상기 제조 대상물의 반송 방향에 대해서 교차하는 방향의 위치에 탑재할 수 있는 상기 복수의 가대를 구비하는 것을 특징으로 한다.
이러한 구성에 따르면, 컨베이어 상의 복수의 가대는 적어도 1장의 제조 대상물을 컨베이어에 의한 제조 대상물의 반송 방향으로 대하여 교차하는 방향의 위치에 쌓아올려 탑재할 수 있다.
이로 인해, 컨베이어에 대한 제조 대상물의 반송량을 증대시킬 수 있다. 따라서, 제조 대상물의 매엽 반송 효율을 높일 수 있다.
또한, 복수의 가대 중의 임의의 가대에 대하여, 제조 대상물을 선택적으로 탑재하도록 하면, 다음과 같은 장점이 있다. 즉, 제조 대상물은 제조 장치에 의한 처리에 의해 오염 정도가 다르지만, 동일한 정도의 오염 정도, 또는 실행된 처리의종류에 따라 제조 대상물을 특정한 가대에 각각 구별하여 탑재한다. 이것에 의해서, 보다 오염된 제조 대상물로부터의 오염물이 오염 정도가 낮거나 또는 세정 후의 청정한 제조 대상물에 대하여 가대를 통하여 이동해 버리는 일이 없어진다.
상기 구성에 있어서, 상기 가대는 1장의 상기 제조 대상물을 착탈 자유롭게 유지하는 제조 대상물 유지부를 갖고, 상기 제조 대상물 유지부는 상기 제조 대상물을 상기 컨베이어에 의한 상기 제조 대상물의 반송 방향에 대하여 기울여 유지하는 것을 특징으로 하는 것이 바람직하다.
이러한 구성에 따르면, 제조 대상물 유지부는 제조 대상물을 컨베이어에 의한 제조 대상물의 반송 방향에 대하여 기울여 유지하고 있다. 이 때문에, 컨베이어에 제조 대상물을 수평으로 탑재하는 것에 비해, 컨베이어에서의 제조 대상물의 반송량을 증대시킬 수 있다.
상기 구성에 있어서, 상기 가대는 1장의 상기 제조 대상물을 착탈 자유롭게 유지하는 제조 대상물 유지부를 복수개 갖고, 복수의 상기 제조 대상물 유지부는 상기 컨베이어에 의한 상기 제조 대상물의 반송 방향에 대하여 교차하는 방향으로 간격을 두고 배열되어 있으며, 각 상기 제조 대상물 유지부는 상기 제조 대상물을 상기 컨베이어에 의한 상기 제조 대상물의 반송 방향에 대하여 기울여 유지하는 것을 특징으로 하는 것이 바람직하다.
이러한 구성에 따르면, 제조 대상물 유지부를 복수개 갖고 있으며, 제조 대상물 유지부는 컨베이어에 의한 제조 대상물의 반송 방향에 대하여 제조 대상물을 기울여 유지한다. 이로 인해, 컨베이어에 제조 대상물을 수평으로 탑재하는 것에비해, 컨베이어에서의 제조 대상물의 반송량을 증대시킬 수 있다.
상기 구성에 있어서, 상기 가대는 1장의 상기 제조 대상물을 착탈 자유롭게 유지하는 제조 대상물 유지부를 복수개 갖고, 복수의 상기 제조 대상물 유지부는 상기 컨베이어에 의한 상기 제조 대상물의 반송 방향에 대하여 교차하는 방향으로 배열되어 있고, 각 상기 제조 대상물 유지부는 상기 제조 대상물을 상기 컨베이어에 의한 상기 제조 대상물의 반송 방향과 평행한 방향으로 유지하는 것을 특징으로 하는 것이 바람직하다.
이러한 구성에 따르면, 제조 대상물 유지부를 복수개 갖고 있으며, 제조 대상물 유지부는 컨베이어에 의한 제조 대상물의 반송 방향과 평행한 방향으로 제조 대상물을 유지한다. 이로 인해, 컨베이어에 제조 대상물을 1장만 수평으로 탑재하는 것에 비해, 컨베이어에서의 제조 대상물의 반송량을 증대시킬 수 있다.
상기 구성에 있어서, 상기 제조 대상물은 전자 부품 제조용 기판 또는 기판용 웨이퍼이며, 상기 컨베이어에 의한 상기 제조 대상물의 반송 방향에 대하여 교차하는 방향이란 상기 컨베이어에 의한 상기 제조 대상물의 반송 방향에 대하여 수직인 위 방향인 것을 특징으로 하는 것이 바람직하다.
이러한 구성에 따르면, 제조 대상물인 전자 부품 제조용 기판 또는 기판용 웨이퍼는 반송 방향에 대하여 수직인 위 방향을 따라서 배치된다. 이에 따라, 컨베이어에서의 전자 부품 제조용 기판 또는 기판용 웨이퍼의 반송량의 증대를 도모할 수 있다.
여기서 말하는 전자 부품이란, 반도체 장치나 액정 표시체, 수정 진동자로대표되는 것이다.
본 발명의 매엽 반송 방법은, 제조 대상물을 반송하기 위한 매엽 반송 방법에 있어서, 상기 제조 대상물을 반송하고자 하는 방향으로 반송하기 위한 컨베이어에 대하여, 상기 컨베이어에 의한 상기 제조 대상물의 반송 방향을 따라서 배열되어 있는 복수의 가대의 각각에 적어도 1장의 상기 제조 대상물을 상기 컨베이어에 의한 상기 제조 대상물의 반송 방향에 대하여 교차하는 방향의 위치에 탑재하는 제조 대상물 탑재 단계와, 상기 컨베이어에 의해 상기 제조 대상물이 탑재된 복수의 상기 가대를 이동함으로써, 제조 대상물 처리 장치에 대면시키는 제조 대상물 이동 단계를 갖는 것을 특징으로 한다.
이러한 구성에 따르면, 제조 대상물 탑재 단계에서는, 제조 대상물을 반송하고자 하는 방향으로 반송하기 위한 컨베이어에 대하여, 컨베이어에 의한 제조 대상물의 반송 방향을 따라서 배열되어 있는 복수의 가대 각각에, 적어도 1장의 제조 대상물을 컨베이어에 의한 제조 대상물의 반송 방향에 대하여 교차하는 방향의 위치에 탑재한다.
이것에 의해서, 컨베이어에 제조 대상물을 수평으로 탑재하는 것에 비해, 컨베이어에서의 제조 대상물의 반송량을 증대시킬 수 있다. 따라서, 제조 대상물의 매엽 반송 효율을 높일 수 있다.
그리고, 제조 대상물 이동 단계에서는, 컨베이어에 의해 제조 대상물이 탑재된 복수의 가대를 이동함으로써, 제조 대상물의 제조 장치에 대면시키도록 되어 있다. 이와 같이 컨베이어에서의 제조 대상물의 반송량을 증대시킬 수 있고, 제조대상물은 제조 대상물의 제조 장치에 대면시킬 수 있다.
상기 구성에 있어서, 상기 가대는 1장의 상기 제조 대상물을 착탈 자유롭게 유지하는 제조 대상물 유지부를 갖고, 상기 제조 대상물 유지부는 상기 제조 대상물을 상기 컨베이어에 의한 상기 제조 대상물의 반송 방향에 대하여 기울여 유지하는 것을 특징으로 하는 것이 바람직하다.
이러한 구성에 따르면, 제조 대상물 유지부는 제조 대상물을 컨베이어에 의한 제조 대상물의 반송 방향에 대하여 기울여 유지하고 있다. 이 때문에, 컨베이어에 제조 대상물을 수평으로 탑재하는 것에 비해서, 컨베이어에서의 제조 대상물의 반송량을 증대시킬 수 있다.
상기 구성에 있어서, 상기 가대는 1장의 상기 제조 대상물을 착탈 자유롭게 유지하는 제조 대상물 유지부를 복수개 갖고, 복수의 상기 제조 대상물 유지부는 상기 컨베이어에 의한 상기 제조 대상물의 반송 방향에 대하여 교차하는 방향에 간격을 두고 배열되어 있고, 각 상기 제조 대상물 유지부는 상기 제조 대상물을 상기 컨베이어에 의한 상기 제조 대상물의 반송 방향에 대하여 기울여 유지하는 것을 특징으로 하는 것이 바람직하다.
이러한 구성에 따르면, 제조 대상물 유지부를 복수개 갖고 있으며, 제조 대상물 유지부는 컨베이어에 의한 제조 대상물의 반송 방향에 대하여 제조 대상물을 기울여 유지한다. 이로 인해, 컨베이어에 제조 대상물을 수평으로 탑재하는 것에 비해서, 컨베이어에서의 제조 대상물의 반송량을 증대시킬 수 있다.
상기 구성에 있어서, 상기 가대는 1장의 상기 제조 대상물을 착탈 자유롭게유지하는 제조 대상물 유지부를 복수개 갖고, 복수의 상기 제조 대상물 유지부는 상기 컨베이어에 의한 상기 제조 대상물의 반송 방향에 대하여 교차하는 방향으로 배열되어 있고, 각 상기 제조 대상물 유지부는 상기 제조 대상물을 상기 컨베이어에 의한 상기 제조 대상물의 반송 방향과 평행한 방향으로 유지하는 것을 특징으로 하는 것이 바람직하다.
이러한 구성에 따르면, 제조 대상물 유지부를 복수개 갖고 있으며, 제조 대상물 유지부는 컨베이어에 의한 제조 대상물의 반송 방향과 평행한 방향으로 제조 대상물을 유지한다. 이로 인해, 컨베이어에 제조 대상물을 1장만 수평으로 탑재하는 것에 비해서, 컨베이어에서의 제조 대상물의 반송량을 증대시킬 수 있다.
상기 구성에 있어서, 상기 제조 대상물은 전자 부품 제조용 기판 또는 기판용 웨이퍼이며, 상기 컨베이어에 의한 상기 제조 대상물의 반송 방향에 대하여 교차하는 방향이란, 상기 컨베이어에 의한 상기 제조 대상물의 반송 방향에 대하여 수직인 위 방향인 것을 특징으로 하는 것이 바람직하다.
이러한 구성에 따르면, 제조 대상물인 전자 부품 제조용 기판 또는 기판용 웨이퍼는 반송 방향에 대하여 수직인 위 방향을 따라서 배치된다. 이에 따라, 컨베이어에서의 전자 부품 제조용 기판 또는 기판용 웨이퍼의 반송량의 증대를 도모할 수 있다.
여기서 말하는 전자 부품이란, 반도체 장치나 액정 표시체, 수정 진동자로 대표되는 것이다.
이하, 본 발명이 바람직한 실시예를 도면에 근거하여 설명한다.
(실시예 1)
도 1은 본 발명의 매엽 반송 장치의 바람직한 실시예 1을 포함하는 반도체 제조 장치의 일례를 나타내는 평면도이다. 도 2는 도 1의 반도체 제조 장치의 E 방향에서 본 측면도이다. 반도체 제조 장치(10)는 매엽 반송 장치(20)와, 복수의 로봇(21) 및 복수의 제조 장치(23~28)를 갖고 있다.
도 1에 나타내는 반도체 제조 장치(10)에서의 제조 대상물은 반도체 웨이퍼(이하 웨이퍼 W라고 함)이다. 도 1과 도 2에 나타내는 제조 장치(23~28)는, 예를 들면 리소그래피 장치, 성막 장치, 에칭 장치, 세정 장치, 검사 장치와 같은 각종 웨이퍼 제조 장치이며, 필요한 순서로 배열되어 있다. 이 제조 장치(23~28)는 처리 장치 또는 생산 장치라고도 한다.
도 1과 도 2에 나타내는 매엽 반송 장치(20)는 클린 터널(30)에 의해 구획되어 있다. 이 클린 터널(30)은 웨이퍼 W가 통과하는 부분을 매우 작은 폐(閉) 공간에서 구획하기 위한 것이다.
클린 터널(30)은 복수의 팬 부착 필터 유닛(FFU)(31)을 갖고 있다. 이 팬 부착 필터 유닛(31)은 클린 터널(30)의 천장에 배치되어 있다. 팬 부착 필터 유닛(31)은 천장으로부터 마루 밑으로의 공기의 흐름(다운플로우)을 발생하고 있어, 이에 따라 공기 중 진애(塵埃)를 제거하고, 규정된 청정도 레벨(청정도 클래스)로 클린 터널(30) 내를 관리하도록 되어 있다.
각 처리 장치(23~28)와 매엽 반송 장치(20) 사이에는 로드 포트(33)와 미니 버퍼(버퍼라고도 함)(34)가 마련되어 있다. 로드 포트(33)와 미니 버퍼(34) 사이에는 로봇(21)이 배치되어 있다. 로드 포트(33)에는 웨이퍼 W를 착탈 가능하게 수용할 수 있는 용기를 탑재한다. 이에 따라 웨이퍼 W는 수동적으로 공급한다.
로봇(21)은 탑재 이송 로봇이라고도 하며, 반송 장치(20)로 실려져 오는 웨이퍼 W를 제조 장치로 이송하거나, 웨이퍼 W를 미니 버퍼(34)에 일단 이송하거나, 그리고 미니 버퍼(34)의 웨이퍼 W를 제조 장치로 이송한다. 또한, 로봇(21)은 제조 장치에 임의의 웨이퍼 W를 미니 버퍼(34)로 이송하거나, 그리고 미니 버퍼(34)의 웨이퍼 W를 매엽 반송 장치(20)로 회송한다. 또한, 로봇(21)은 로드 포트(33) 상에 탑재된 용기 내에 수납된 웨이퍼 W를 제조 장치로 이송하거나, 제조 장치에 임의의 웨이퍼 W를 로드 포트(33) 상에 탑재된 용기로 회송하는 기능을 갖고 있다.
도 3은 도 1에 나타내는 매엽 반송 장치(20)의 일부분을 구체적으로 나타낸 도면이다. 매엽 반송 장치(20)는 컨베이어(40)와 복수의 가대(41)를 갖고 있다.
컨베이어(40)는 웨이퍼 W를 반송하고자 하는 반송 방향 T를 따라 순환 형상으로 반송하기 위한 장치이다. 각 가대(41)는, 예컨대 컨베이어(40)의 구동 벨트(43)에 의해 반송 방향 T를 따라 동등한 간격을 두고 배열되어 있다.
도 4는 도 3에 나타내는 매엽 반송 장치(20)의 개략 구성을 나타내는 측면도이다.
도 4에 나타내는 바와 같이, 각 가대(41)는 동일한 간격을 두고 구동 벨트(43)의 이동에 의해 반송 방향 T로 이동 가능하다. 이 구동 벨트(43)는 도 4에 나타내는 구동부(45)의 힘에 의해 이동된다.
각 가대(41)는 적어도 1장의 웨이퍼 W를 탑재할 수 있도록 되어 있다. 구체적으로는, 도 3과 도 4에 나타내는 바와 같이 각 가대(41)는 3개의 웨이퍼 유지부(46)를 갖고 있다. 이들 웨이퍼 유지부(46)는, 도 3에 나타내는 바와 같이 서포트(47)에 의해 등간격을 두고 Z 방향으로 겹쳐 쌓여 배치되어 있다. 이 Z 방향은 컨베이어(40)에 의한 웨이퍼 W의 반송 방향 T에 대하여 교차하는 방향, 특히 바람직하게는 수직인 위 방향이다.
각 가대(41)는, 상술한 바와 같이 서포트(47)와 예를 들면 3개의 웨이퍼 유지부(46)를 갖고 있다. 서포트(47)는, 도 3에 나타내는 지지 부재(48)에 의해 구동 벨트(43)에 접속하여 고정되어 있다. 이에 따라, 서포트(47)는 수직으로 지지되어 있다. 지지 부재(48)는 구동 벨트(43)에 대하여 반송 방향 T를 따라 안정하게 이동 가능하게 되어 있다.
도 3에 나타내는 각 웨이퍼 유지부(46)는 거의 U자형의 형상을 갖고 있으며, 평행한 암부(50, 50)를 갖고 있다. 각 암부(50)에는 2개의 돌기(51)가 마련되어 있다. 2개의 암(50, 50)의 합계 4개의 돌기(51)는 웨이퍼 W의 외주부를 지지하도록 되어 있다. 이에 따라, 웨이퍼 W는 도 3에 나타내는 반송 방향 T로 반송되더라도 웨이퍼 유지부(46)에서 이동하지 않도록 되어 있다.
각 웨이퍼 유지부(46)는 웨이퍼 W를 반송 방향 T에 평행한 방향으로 유지한다. 각 가대(41)는 복수개, 도시예에서는 3개의 유지부(46)를 갖고 있기 때문에, 각 가대(41)에 의한 웨이퍼의 반송량을 증대시킬 수 있다. 즉, 종래와 같이 웨이퍼가 컨베이어 상에 1장씩 간격 피치를 두고 수평으로 배치하여 반송하는 것에 비해, 본 발명의 실시예에서는, 웨이퍼의 반송량은 최대한, 예를 들면 3배의 반송량으로 증가시킬 수 있는 것이다.
도 3과 도 4에 나타내는 가대(41)의 웨이퍼 유지부(46)가 반드시 반송 방향 T를 따라 웨이퍼 W를 수평으로 유지할 필요는 없지만, 컨베이어(40) 및 복수의 가대(41)를 포함하는 매엽 반송 장치(20)의 구조를 작게 하기 위해서는, 바람직하게는 웨이퍼 W가 수평으로 유지되는 것이 바람직하다.
웨이퍼 유지부(46)의 Z 방향에 관한 적층수는, 도 3과 도 4에서는 3단이지만, 실제로는 2단이라도 4단 이상이라도 무방하다. 각 웨이퍼 유지부(46)는 서포트(47)에 대하여 필요에 따라 착탈 가능하게 유지할 수 있는 것이 더욱 바람직하다. 이렇게 함으로써, 매엽 반송 장치(20)에서의 웨이퍼의 반송량을 조절할 수 있다.
또한 도 3과 도 4에 나타내는 바와 같이, 웨이퍼 W는 임의의 웨이퍼 유지부(46)에 탑재되어 있다. 즉 어떤 웨이퍼 유지부(46)에는 웨이퍼가 탑재되어 있지 않은 예를 나타내고 있다.
도 1에 나타내는 웨이퍼를 처리하는 제조 장치의 종류 또는 처리 내용에 따라서, 그 처리된 웨이퍼가 탑재되는 웨이퍼 유지부의 단수를 미리 설정해 두도록 한다. 이렇게 함으로써, 임의의 제조 장치에서 오염 정도가 비교적 큰 웨이퍼 W와, 다른 제조 장치에서 처리된 오염 정도가 비교적 낮거나, 또는 세정 후에 청정한 상태의 웨이퍼 W가 동일한 위치의 동일한 단수의 위치의 웨이퍼 유지부(46)에 탑재되는 일이 없어진다. 따라서, 오염 정도가 강한 웨이퍼로부터 오염 정도가 낮거나, 또는 청정한 웨이퍼측으로 오염물을 이동시켜 버리는 문제가 발생하지 않게된다고 하는 장점이 있다.
(실시예 2)
도 5와 도 6은 본 발명의 매엽 반송 장치(20)의 실시예 2를 나타내고 있다.
도 5와 도 6(a)에서는, 복수의 가대(141)가 구동 벨트(43)에 대하여 등간격을 두고 배열되어 있다. 이들 가대(141)의 구동 벨트(43)는 도 6에 나타내는 구동부(45)의 힘에 의해 반송 방향 T로 이동할 수 있다.
각 가대(141)는 서포트(147)와 하나의 웨이퍼 유지부(146)를 갖고 있다. 서포트(147)는 지지 부재(148)에 의해 지지되어 있다. 서포트(147)는 구동 벨트(43)의 길이 방향, 즉 반송 방향 T에 대하여 수직인 위 방향을 향해 마련되어 있다.
그러나, 특징적인 것은, 웨이퍼 유지부(146)가 반송 방향 T에 대하여 각도 θ만큼 기울여 배치되어 있는 것이다. 이 각도 θ는, 예를 들면 45°보다도 작은 각도이더라도 45°를 넘은 각도로서 90°보다도 작은 각도이더라도 물론 상관없다.
웨이퍼 유지부(146)가 반송 방향 T 및 서포트(147)에 대하여 기울어져 있기 때문에, 웨이퍼 유지부(146)가 웨이퍼 W를 반송 방향 T에 평행한 수평 방향으로 유지하는 것에 비하여 다음과 같은 장점이 있다. 즉, 웨이퍼 유지부(146)가 기울어져 있기 때문에, 각 가대(141)의 간격 L을 수평으로 웨이퍼 유지부를 배치하는 것에 비해서 작게 할 수 있다. 이것에 의해서, 하나의 컨베이어(40)에 대하여 배열할 수 있는 가대의 수를 늘릴 수 있다.
따라서, 종래와 같이 웨이퍼가 컨베이어 상에 1장씩 간격 피치를 두고 수평으로 배치하여 반송되는 것에 비하여, 웨이퍼 W의 반송량의 증대를 도모할 수 있다.
도 6(a)와 도 5에 나타내는 실시예 2의 매엽 반송 장치(20)의 그 외의 부분에 대해서는, 도 3과 도 4에 나타내는 매엽 반송 장치(20)의 해당하는 부분과 동일하기 때문에, 그 설명을 이용한다.
(실시예 3)
도 6(b)는 본 발명의 매엽 반송 장치(20)의 실시예 3을 나타내고 있다. 도 6(b)에 나타내는 매엽 반송 장치(20)가 도 6(a)에 나타내는 매엽 반송 장치(20)와 다른 점은 다음과 같은 점이다. 도 6(b)에 나타내는 가대(241)는 반송 방향 T에 대하여 경사 각도 θ1로 기울여 배열되어 있다. 도 6(b)에 나타내는 가대(241)는 도 6(a)의 가대(141)에 대하여 반대 방향으로 기울여 배열되어 있다.
이러한 구조로 하여도, 인접하는 가대(241) 사이의 간격 L은 수평으로 가대를 배열하는 것에 비하여 작게 할 수 있다.
도 6(B)에서의 매엽 반송 장치(20)의 다른 부분은 도 6(a) 및 도 3과 도 4에 나타내는 매엽 반송 장치(20)의 해당하는 부분과 동일하기 때문에 그 설명을 이용한다.
도 7과 도 8(a)는 본 발명의 매엽 반송 장치(20)의 실시예 4를 나타내고 있다.
도 7에 나타내는 매엽 반송 장치(20)가 도 5와 도 6(a), 도 6(b)에 나타내는각 매엽 반송 장치(20)와 다른 점은 다음과 같은 점이다.
예를 들면, 도 5의 각 가대(141)에서는 웨이퍼 유지부(146)가 하나 설정되어 있다. 이에 반하여, 도 7의 실시예 4에서는, 각 가대(341)에 대하여 복수, 실제로는 예를 들면 2개의 웨이퍼 유지부(146)가 경사져 배열되어 있다. 이들 2개의 웨이퍼 유지부(146)는 서포트(147)에 대하여 장착되어 있다. 서포트(147)는 지지 부재(148)에 대하여 Z 방향으로 지지되어 있다.
도 7의 실시예에 있어서도, 각 가대(341)의 임의의 단수의 웨이퍼 유지부(146)에 대하여 웨이퍼 W를 탑재할 수 있다.
이렇게 함으로써, 상술한 바와 같이 웨이퍼의 오염 정도에 따라 탑재해야 할 웨이퍼 유지부(146)를 선정할 수 있다. 따라서, 오염 정도가 높은 웨이퍼로부터 오염 정도가 낮거나 또는 청정한 웨이퍼에 오염 물질이 옮겨지는 일이 없어진다.
도 8(a)는 도 7의 실시예 4의 매엽 반송 장치(20)를 나타내는 측면도이다. 도 7과 도 8(a)에서는, 각 가대(146)가 θ만큼 기울어져 있다. 이에 반하여, 도 8(b)의 실시예 5에서는 각 가대(146)가 반대 방향의 θ1을 갖고 기울어져 있다.
도 7과 도 8에 나타내는 매엽 반송 장치(20)를 이용하는 것에 의해, 도 5에 나타내는 매엽 반송 장치(20)에 비해서, 인접하는 가대 사이의 거리 L을 작게 할 수 있을 뿐만 아니라, 웨이퍼의 반송량을 더욱 증대시킬 수 있다.
도 9는 매엽 반송 장치(20)와, 일례로서 제조 장치(27)와 제조 장치(26)를 대표적으로 나타내고 있다.
가령 제조 장치(27)가 에칭 장치라고 하고, 제조 장치(26)가 세정 장치라고한다. 매엽 반송 장치(20)로 반송되어 오는 웨이퍼 W가 제조 장치(27)에서 처리된 후에, 제조 장치(26)에서 처리되는 공정을 생각한다.
이 경우에, 제조 장치(27)로 처리된 웨이퍼 W가 매엽 반송 장치(20)의 웨이퍼 유지부에 의해 유지되어 반송되고, 다시 제조 장치(26)측으로 이송되어 세정된다. 그 후에, 웨이퍼 W는 다시 매엽 반송 장치(20)의 웨이퍼 유지부측에 실린다.
이 때에, 에칭 장치인 제조 장치(27) 내에서 나온 웨이퍼 W는 피에칭물의 재부착이나 에칭 가스의 잔류물 등에 의해, 이 웨이퍼는 비교적 오염된 상태에 있다.
이 오염 정도가 비교적 큰 웨이퍼가 실린 이력을 갖는 웨이퍼 유지부에, 세정 장치(26)에서 세정된 다른 웨이퍼 W가 실려 버린다. 따라서 파티클 등의 부착물이나 오염물이, 세정된 웨이퍼 W에 전사되어 버려 웨이퍼 W의 세정 처리가 낭비되어 버린다.
그래서, 도 10에 나타내는 바와 같이 웨이퍼 W가 처리된 내용에 의해서, 웨이퍼 W를 싣는 웨이퍼 유지부를 선택하여 구별지어 사용하는 것을 채용하는 것이 바람직하다. 이것에 의해서, 웨이퍼 W의 오염이나 파티클의 부착을 방지한다.
예를 들면, 도 10에 나타내는 바와 같이 도 3에 나타내는 배열된 가대(41)를 순서로 종류 A, B, C, D라고 하도록 구별해 둔다. 부호 「A」로 나타내는 가대(41)는, 예컨대 에칭 장치인 제조 장치(27)에 의해 처리된 웨이퍼 W를 싣는다. 이에 반하여, 부호 「B」로 나타내는 가대(41)는 세정 장치인 제조 장치(26)로 세정된 웨이퍼 W를 싣는다. 부호 「C」로 나타내는 가대(41)는 도시하지 않은 제조 장치에 의해 처리된 웨이퍼를 싣는다. 부호 「D」로 나타내는 가대(41)는 또 다른종류의 제조 장치에 의해 처리된 웨이퍼를 싣는다.
이와 같이 제조 장치의 종별 또는 처리 내용에 의해 처리된 웨이퍼를 구별하여 가대에 싣는 것에 의해, 오염 정도가 큰 웨이퍼로부터 오염 정도가 작은 또는 세정 후의 청정한 웨이퍼에 파티클이 부착되거나 오염의 전사가 발생하지 않는다고 하는 큰 장점이 있다.
도 11은 도 10의 변형예를 나타내고 있으며, 부호 「A」로 나타내는 가대(41)가 복수개 연속하여 배열되고, 부호 「B」로 나타내는 가대(41)가 또한 연속하여 배열되어 있다. 마찬가지로 해서, 부호 「C」로 나타내는 가대(41)가 연속하여 배열되고, 부호 「D」로 나타내는 가대(41)가 연속하여 배열되어 있다.
도 12와 도 13은 도 1에 나타내는 로봇(21)의 구체예를 나타내고 있다.
로봇(21)은 본체(300), 제 1 암(301), 제 2 암(302) 및 핸드(303)를 갖고 있다. 제 1 암(301)은 본체(300)에 대하여 중심축 CL을 중심으로 하여 회전 가능하다. 제 2 암(302)은 회전축 CL1을 중심으로 하여 제 1 암(301)에 대해서 회전 가능하다. 핸드(303)는 회전축 CL2를 중심으로 하여 회전 가능하고, 또한, 회전축 CL3을 중심으로 하여 회전 가능하다.
핸드(303)는 거의 U자형의 암부(305, 305)를 갖고 있다. 암(305, 305)에는 웨이퍼 W의 외주면을 유지하는 지지부(306)를 갖고 있다.
도 14는 도 12와 도 13에 나타내는 로봇(21)의 핸드(303)를 나타내고 있다. 이 핸드(303)의 지지부(306)는 웨이퍼 W의 외주부를 지지하고 있다.
다음에, 본 발명의 매엽 반송 방법에 대해서 도 1과 도 15를 참조하여 설명한다.
먼저, 제조 대상물 탑재 단계 ST1에서는, 로봇(21)이, 컨베이어의 복수의 가대(41)의 웨이퍼 유지부(46)에 적어도 1장의 웨이퍼를 컨베이어(40)에 의한 웨이퍼 W의 반송 방향 T에 대하여 교차하는 방향의 위치에 탑재한다.
다음에 제조 대상물 이동 단계 ST2에서는, 컨베이어(40)에 의해 가대(41)를 이동시킴으로써, 어느 하나의 제조 대상물의 제조 장치(23∼28)에 대면시킨다.
그리고, 웨이퍼 탑재 이송 단계 ST3에서는, 로봇(21)은 가대(41) 상의 웨이퍼 W를 제조 장치(23∼28)에 탑재 이송하는 것이다.
이렇게 하여, 웨이퍼 W의 반송량은 컨베이어(40)의 가대(41)에 의해 증대될 수 있고, 또한, 로봇(21)이 웨이퍼 W를 제조 장치와 가대 사이에서 주고받을 수 있다.
도 3에 나타내는 본 발명의 실시예에서는, 웨이퍼 W는 웨이퍼 유지부(46)에 의해 반송 방향 T에 평행하게, 즉 수평으로 각각 겹쳐 쌓도록 하여 간격을 두고 유지할 수 있다. 이 간격을 두고 웨이퍼 W를 겹쳐 쌓은 방향은 컨베이어에 의한 웨이퍼의 반송 방향 T에 대하여 수직 위 방향(연직(鉛直) 방향)이다. 이와 같이, 웨이퍼 W를 복수장 간격을 두고 유지할 수 있기 때문에, 웨이퍼 W의 반송량을 증대시킬 수 있다.
도 5와 도 7에 나타내는 실시예에서는, 각 웨이퍼 W는 반송 방향 T에 대하여 기울어진 웨이퍼 유지부(146)에 의해 유지되어 있다. 이것에 의해서, 인접하는 가대(41)의 간격 L을 작게 할 수 있다. 따라서, 웨이퍼 W의 반송량의 증대를 도모할수 있다.
도 3과 도 7에 나타내는 각 실시예를 사용함으로써, 여러 공정을 거친 웨이퍼가 동일한 컨베이어 상으로 반송되었다고 해도, 오염 정도가 큰 웨이퍼로부터 오염 정도가 작은 또는 청정한 웨이퍼로의 오염의 전사나 파티클의 부착을 방지할 수 있다.
웨이퍼 W는 웨이퍼 유지부(46)의 돌기(51)에 의해 외주부를 유지하도록 되어 있다. 이것에 의해서, 웨이퍼 W에는 직접 돌기(51)가 거의 닿지 않기 때문에, 웨이퍼 유지부(46)는 웨이퍼 W를 제품에 영향을 주지 않는 부분에서 유지하여 반송할 수 있다.
본 발명의 실시예에 있어서, 웨이퍼 유지부(46, 146)가 웨이퍼를 유지하는 경우에, 돌기(51)를 이용하는 메카니컬 척 방식을 채용하더라도 된다. 그러나 이것에 한정되지 않고, 웨이퍼의 유지는 정전 척 방식이더라도 물론 상관없다.
도 5와 도 7에 나타내는 본 발명의 실시예에서 나타내는 바와 같이, 웨이퍼를 수평이 아닌 상태로 반송함으로써, 컨베이어 상에서의 웨이퍼의 탑재 피치가 축소된다. 이것에 의해서 웨이퍼의 반송량의 증대를 도모할 수 있다.
웨이퍼 W는 반송 방향 T에 대하여 거의 수직으로 세우고 반송하는 것도 가능하다. 이와 같이 웨이퍼를 거의 수직 방향으로 세워 반송함으로써, 웨이퍼에 부착하는 먼지 등의 저감을 도모할 수 있다.
각 가대가 웨이퍼 유지부(46)를 복수개 구비하고 있으며, 더구나 Z 방향, 즉 연직 방향으로 복수단 탑재되어 있다. 이것에 의해서, 그 웨이퍼 유지부의 단수가2단으로 되면 2배의 웨이퍼를 운반하는 것이 가능하게 되어, 3단이면 3배의 웨이퍼를 운반하는 것이 가능하게 된다. 이 결과 웨이퍼의 반송량이 증대한다.
복수의 가대(41) 중이 임의의 가대를 선정함으로써, 컨베이어 상의 웨이퍼의 탑재 위치를 나눌 수 있다. 이것에 의해서, 비교적 오염 정도가 낮은 웨이퍼에 대한 파티클의 오염이나 화학적 오염을 방지할 수 있다.
도시예와 같은 가능한 한 비접촉에 가까운 방식의 웨이퍼 유지부(46)를 이용하는 것에 의해, 웨이퍼가 통과하여 온 공정을 걱정하는 일없이, 웨이퍼를 반송할 수 있어, 시스템 상의 관리비도 경감할 수 있다.
도 1과 도 2에 나타내는 바와 같이, 매엽 반송 장치(20)가, 클린 터널(30)에 의해 작은 폐 공간에서 구획되는 것에 의해 다음과 같은 장점이 있다.
종래에는 도 1에 나타내는 반도체 제조 장치(10)의 전체를 청정실 내에 배치하고, 청정도를 높일 필요가 있었다. 그러나 본 발명의 실시예에서는, 매엽 반송 장치(20)를 포함하는 웨이퍼가 통과하는 극소의 폐 공간만의 청정도를 클린 터널(30) 내에서 달성하면 되기 때문에, 청정도의 유지 비용의 저감을 도모할 수 있다.
본 발명은, 상기 실시예에 한정되지 않고, 특허청구범위를 일탈하지않는 범위에서 여러 변경을 가할 수 있다.
상기 실시예의 각 구성은 그 일부를 생략하거나, 상기와는 다르도록 임의로 조합할 수 있다. 예컨대 상기 실시예의 각 구성은, 그 일부를 생략하거나, 상기와는 다르도록 임의로 조합할 수 있다.
본 발명의 실시예에서는, 제조 대상물의 일례로서 반도체 웨이퍼 W를 예로 들고 있다. 그러나 이것에 한정되지 않고, 제조 대상물로서는 전자 부품이나 전자 제품을 제조하기 위해서 이용하는 기판 또는 기판용 웨이퍼이면 되고, 예를 들면 액정 표시 장치에 이용되는 기판 또는 기판용 웨이퍼, 수정 진동자에 이용되는 기판 또는 기판용 웨이퍼이더라도 물론 상관없다. 여기서 말하는 전자 부품이란, 반도체 장치나, 액정 표시체, 수정 진동자로 대표되는 것이다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 의하면, 컨베이어에서의 웨이퍼와 같은 제조 대상물의 반송량을 증대시켜, 제조 대상물의 매엽 반송 효율을 높일 수 있는 매엽 반송 장치 및 매엽 반송 방법을 얻을 수 있다.

Claims (10)

  1. 제조 대상물을 반송하기 위한 매엽(枚葉) 반송 장치에 있어서,
    상기 제조 대상물을 반송하고자 하는 방향으로 반송하기 위한 컨베이어와,
    상기 컨베이어에 대하여 상기 컨베이어에 의한 상기 제조 대상물의 반송 방향을 따라 배열되어 있는 복수의 가대(架臺)로서, 각각에 적어도 1장의 상기 제조 대상물을 상기 컨베이어에 의한 상기 제조 대상물의 반송 방향에 대하여 교차하는 방향의 위치에 탑재할 수 있는 상기 복수의 가대를 구비하는 것
    을 특징으로 하는 매엽 반송 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 가대는 1장의 상기 제조 대상물을 착탈 자유롭게 유지하는 제조 대상물 유지부를 갖고, 상기 제조 대상물 유지부는 상기 제조 대상물을 상기 컨베이어에 의한 상기 제조 대상물의 반송 방향에 대해 경사지게 유지하는 것을 특징으로 하는 매엽 반송 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 가대는 1장의 상기 제조 대상물을 착탈 자유롭게 유지하는 제조 대상물유지부를 복수개 갖고, 복수의 상기 제조 대상물 유지부는 상기 컨베이어에 의한 상기 제조 대상물의 반송 방향에 대하여 교차하는 방향으로 간격을 두고 배열되어 있고, 각 상기 제조 대상물 유지부는 상기 제조 대상물을 상기 컨베이어에 의한 상기 제조 대상물의 반송 방향에 대해 경사지게 유지하는 것을 특징으로 하는 매엽 반송 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 가대는 1장의 상기 제조 대상물을 착탈 자유롭게 유지하는 제조 대상물 유지부를 복수개 갖고, 복수의 상기 제조 대상물 유지부는 상기 컨베이어에 의한 상기 제조 대상물의 반송 방향에 대해 교차하는 방향으로 배열되어 있고, 각 상기 제조 대상물 유지부는 상기 제조 대상물을 상기 컨베이어에 의한 상기 제조 대상물의 반송 방향과 평행한 방향으로 유지하는 것을 특징으로 하는 매엽 반송 장치.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제조 대상물은 전자 부품 제조용 기판 또는 기판용 웨이퍼이며, 상기 컨베이어에 의한 상기 제조 대상물의 반송 방향에 대해 교차하는 방향은 상기 컨베이어에 의한 상기 제조 대상물의 반송 방향에 대해 수직인 위 방향인 것을 특징으로 하는 매엽 반송 장치.
  6. 제조 대상물을 반송하기 위한 매엽 반송 방법에 있어서,
    상기 제조 대상물을 반송하고자 하는 방향으로 반송하기 위한 컨베이어에 대해, 상기 컨베이어에 의한 상기 제조 대상물의 반송 방향을 따라 배열되어 있는 복수의 가대의 각각에, 적어도 1장의 상기 제조 대상물을 상기 컨베이어에 의한 상기 제조 대상물의 반송 방향에 대해 교차하는 방향의 위치에 탑재하는 제조 대상물 탑재 단계와,
    상기 컨베이어에 의해 상기 제조 대상물이 탑재된 복수의 상기 가대를 이동시킴으로써, 제조 대상물의 제조 장치에 대면시키는 제조 대상물 이동 단계를 갖는 것
    을 특징으로 하는 매엽 반송 방법.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 가대는 1장의 상기 제조 대상물을 착탈 자유롭게 유지하는 제조 대상물 유지부를 갖고, 상기 제조 대상물 유지부는 상기 제조 대상물을 상기 컨베이어에 의한 상기 제조 대상물의 반송 방향에 대해 경사지게 유지하는 것을 특징으로 하는 매엽 반송 방법.
  8. 제 6 항에 있어서,
    상기 가대는 1장의 상기 제조 대상물을 착탈 자유롭게 유지하는 제조 대상물 유지부를 복수개 갖고, 복수의 상기 제조 대상물 유지부는 상기 컨베이어에 의한 상기 제조 대상물의 반송 방향에 대해 교차하는 방향으로 간격을 두고 배열되어 있고, 각 상기 제조 대상물 유지부는 상기 제조 대상물을 상기 컨베이어에 의한 상기 제조 대상물의 반송 방향에 대해 경사지게 유지하는 것을 특징으로 하는 매엽 반송 방법.
  9. 제 6 항에 있어서,
    상기 가대는 1장의 상기 제조 대상물을 착탈 자유롭게 유지하는 제조 대상물 유지부를 복수개 갖고, 복수의 상기 제조 대상물 유지부는 상기 컨베이어에 의한 상기 제조 대상물의 반송 방향에 대해 교차하는 방향으로 배열되어 있고, 각 상기 제조 대상물 유지부는 상기 제조 대상물을 상기 컨베이어에 의한 상기 제조 대상물의 반송 방향과 평행한 방향으로 유지하는 것을 특징으로 하는 매엽 반송 방법.
  10. 제 6 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제조 대상물은 전자 부품 제조용 기판 또는 기판용 웨이퍼이며, 상기컨베이어에 의한 상기 제조 대상물의 반송 방향에 대해 교차하는 방향은 상기 컨베이어에 의한 상기 제조 대상물의 반송 방향에 대해 수직인 위 방향인 것을 특징으로 하는 매엽 반송 방법.
KR1020040016447A 2003-03-12 2004-03-11 매엽 반송 장치 및 매엽 반송 방법 KR100586111B1 (ko)

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