KR20060040432A - 복수의 기판을 이송하기 위한 반도체 제조용 기판 이송 장치 - Google Patents

복수의 기판을 이송하기 위한 반도체 제조용 기판 이송 장치 Download PDF

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KR20060040432A
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Abstract

본 발명은 복수의 기판을 동시에 이송하기 위한 반도체 제조용 기판 이송 장치에 관한 것으로, 기판을 이송하기 위해 회전 및 수직으로 상하 이동이 가능한 몸체와 상기 몸체에 결합되어 소정거리로 수평이동가능한 아암 및 상기 아암에 결합되어 상기 기판을 지지하여 상기 기판을 이송하는 핸드로 이루어진 반도체 제조용 기판 이송 장치에 있어서, 상기 핸드는 적어도 두개 이상을 포함하는 것을 특징으로 한다.
기판, 이송장치

Description

복수의 기판을 이송하기 위한 반도체 제조용 기판 이송 장치{Semiconductor Manufacturing Apparatus For Transferring Multiple Substrates}
도 1은 종래 기술에 따른 반도체 제조용 기판 이송 장치를 나타낸다.
도 2는 본 발명에 따른 반도체 제조용 기판 이송 장치를 나타낸다.
< 도면의 주요부분의 부호에 대한 설명 >
110 : 몸체,
120 : 아암,
130, 132, 134 : 핸드
본 발명은 반도체 제조 공정에 사용되는 기판 이송 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 복수의 기판을 동시에 이송하기 위한 반도체 제조용 기판 이송 장치에 관한 것이다.
반도체 소자는 기판(또는 웨이퍼) 상에 사진(photo), 식각(etching), 확산(diffusion), 화학기상증착(chemical vapor deposition) 등의 공정을 반복 수행함으로써 만들어진다. 반도체 소자를 제조하기 위한 반도체 제조 장치에는 상기 각 공정들에 따라 수많은 종류가 있다.
반도체 제조 장치의 기본적인 구성을 보면, 실제 기판의 가공이 이루어지는 공정챔버(process chamber), 다수의 기판이 적재되어 있는 카셋트, 기판을 공정챔버에 로딩(loading) / 언로딩(unloading)하기 위한 기판 이송 장치가 있다.
상기와 같이 구성된 반도체 제조 장치의 제반 방식은 크게 싱글기판(single-substrate 또는 매엽식) 방식과 배치(batch) 방식으로 나눌 수 있다. 싱글기판 방식은 공정챔버 내에서 1장의 기판에 대해 공정을 실시하는 것을 말한다. 싱글기판 방식은 기판 1매에 대해 정밀한 제어를 할 수 있어 정밀도 높은 처리를 할 수 있는 장점이 있다. 포토공정의 스캐너(scanner)나 스테퍼(stepper) 등이 대표적인 예라 할 수 있다. 그러나 이러한 싱글기판 방식은 단위시간당 처리량을 높이기 위해서는 처리속도를 높여야 하므로 처리의 재현성과 프로세스의 질, 처리의 정도 등에 문제가 생긴다는 단점이 있다. 최근에는 기판을 낱개로 처리하는 싱글기판 방식이면서도 보다 향상된 단위시간당 처리가 가능한 멀티챔버(Multi Chamber)방식이 제반 단위공정에 점차 확대되고 있다.
배치 방식은 공정챔버 내에서 다수의 기판에 대해 한꺼번에 공정을 실시하는 것을 말한다. 배치 방식은 싱글기판 방식에 비해 양산성을 크게 높일 수 있고 다수의 기판에 대해 동일한 공정을 진행하여 처리의 균일성을 쉽게 얻을 수 있다. 다만 균일한 처리를 가능하게 하는 공정챔버 내의 공정조건의 설정에 시간이 많이 소요되는 문제가 있다.
이하 첨부된 도면을 참조하면서 종래의 반도체 제조용 기판 이송 장치의 예 를 살펴보고 그 문제점에 대해 알아보기로 한다.
도 1은 종래 기술에 따른 반도체 제조용 기판 이송 장치를 나타낸다.
도 1을 참조하면, 반도체 제조용 기판 이송 장치(10)는 몸체(Body, 20)와 아암(Arm, 30) 및 핸드(Hand, 40)로 구성되어 있다.
몸체(20)는 θ축 방향으로 회전이 가능하고, Z축 방향으로 상승 또는 하강할 수 있다. 아암(30)은 핸드(40)를 전진 또는 후진시켜 반도체 제조 장치의 공정챔버(미도시)에 기판(50)을 안착시킨다. 핸드(40)는 기판(50)이 안착되는 부분이다.
종래의 기판 이송 장치(10)에 의하면, 공정챔버(미도시)에서 공정을 진행하기 위해서는 먼저 공정이 진행할 다수의 기판이 적재되어 있는 카셋트(미도시)로부터 기판 이송 장치(10)가 기판 1매를 가지고 와서 공정챔버(미도시)에 로딩한다.
당해 기판에 대한 공정이 완료되면 기판 이송 장치(10)는 공정챔버(미도시)로부터 기판을 언로딩하고 이를 카셋트(미도시)에 갖다 둔다. 공정을 진행할 다른 기판이 있다면 이를 카셋트로부터 가져와서 이를 공정챔버(미도시)에 로딩한다.
상기와 같이 종래 기술에 의하면 기판 이송 장치(10)에는 하나의 핸드만이 장착되어 있으므로, 기판 이송 장치(10)는 한번에 1매의 기판씩만을 공정챔버에 로딩/언로딩할 수 있다.
이러한 싱글 핸드를 가진 기판 이송 장치는 싱글기판 방식이나 멀티챔버 방식의 반도체 제조 장치에는 바람직하나 배치 방식의 반도체 제조 장치에는 바람직하지 않다.
상기에서 본바와 같이 배치 방식의 반도체 제조 장치에서는 공정챔버 내에서 다수의 웨이퍼가 한꺼번에 공정을 진행하게 된다. 배치 방식의 반도체 제조 장치에 종래의 기판 이송 장치를 사용할 경우, 먼저 카셋트로부터 기판 1매를 가져와서 공정챔버에 로딩한다. 다음에 또다른 기판 1매를 카셋트에서 공정챔버로 로딩한다. 이와 같이 공정챔버에 다수의 기판을 로딩하기 위해서는 공정챔버와 카셋트 사이에 다수의 왕복 이송이 필요하다. 마찬가지로 공정챔버에서 다수의 기판을 언로딩하기 위해서도 다수의 왕복 이송이 필요하다.
종래의 기판 이송 장치를 배치 방식의 반도체 제조 장치에 대해 사용할 경우 기판 1매씩 반복하여 이송할 수밖에 없어 기판 로딩/언로딩시 시간이 많이 소모된다. 따라서 전체적인 공정 작업 시간이 늘어나고 생산성도 악화되는 문제점이 발생한다.
또한 종래의 기판 이송 장치에 있어서 빠른 기판 이송 작업을 수행하기 위해서는 기판 이송 장치를 빠른 속도로 가동시킬 수밖에 없다. 따라서 고속 작동에 따른 기계의 마모 등으로 인해 기판 이송 장치의 수명이 줄어들고 유지 보수에 따른 부담이 증가하는 문제점이 발생한다.
상기의 기술적 과제를 해결하기 위해 본 발명의 목적은 한번에 다수의 기판을 이송할 수 있도록 한 반도체 제조용 기판 이송 장치를 제공하기 위함이다.
상기 기술적 과제를 해결하기 위해 본 발명은 기판을 이송하기 위해 회전 및 수직으로 상하 이동이 가능한 몸체와 상기 몸체에 결합되어 소정거리로 수평이동가 능한 아암 및 상기 아암에 결합되어 상기 기판을 지지하여 상기 기판을 이송하는 핸드로 이루어진 반도체 제조용 기판 이송 장치에 있어서, 상기 핸드는 적어도 두개 이상을 포함하는 것을 특징으로 한다.
한편 상기 핸드에는 상기 기판을 흡착 지지하기 위한 진공척을 설치하는 것이 바람직하다.
또한 상기 핸드에는 상기 기판의 안착 유무를 확인할 수 있는 센서를 설치하는 것이 바람직하다.
이하 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 그러나 본 실시예가 이하에서 개시되는 실시예에 한정할 것이 아니라 서로 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 도면에서의 요소의 형상 등은 보다 명확한 설명을 강조하기 위하여 과장되게 표현된 부분이 있을 수 있으며, 도면상에서 동일 부호로 표시된 요소는 동일 요소를 의미한다.
도 2는 본 발명에 따른 반도체 제조용 기판 이송 장치를 나타낸다. 본 발명은 종래 반도체 제조용 기판 이송 장치와 달리 다수의 핸드를 장착한 것을 특징으로 한다.
도 2를 참조하면, 본 발명에 의한 반도체 제조용 기판 이송 장치(100)는 몸체(110)와 아암(120), 다수의 핸드(130, 132, 134)로 구성되어 있다.
몸체(110)는 θ축 방향으로 회전이 가능하고, Z축 방향으로 수직으로 상승 및 하강할 수 있다. 또한 필요에 따라 Y축 방향으로 수평 이동이 가능한 스테이지(미도시)를 몸체(110)에 부가할 수 있다.
아암(120)은 몸체(110)에 결합되어 설치하며, 전후로 수평 이동이 가능하다.
핸드(130, 132, 134)는 아암(120)에 결합하여 설치된다. 핸드(130, 132, 134)에 기판(미도시)을 안착하여 기판(미도시)을 이송하기 위한 부분이다. 본 발명에서는 종래의 기술과 달리 다수의 핸드를 사용한다. 본 실시예에서 핸드의 개수는 세개로 나타나 있으나, 핸드의 개수는 제한이 없으며 필요에 따라 적절한 개수로 설치할 수 있다. 카셋트(미도시)에는 일정한 간격으로 마련된 슬롯이 있고, 이 슬롯에 각각 기판(미도시)이 장착된다. 따라서 다수의 핸드(130, 132, 134)를 카셋트(미도시)의 슬롯 간격에 맞추어 핸드를 배치하면 한꺼번에 다수의 기판을 이송할 수 있게 된다.
핸드(130, 132, 134)에는 기판(미도시)을 흡착 지지하기 위한 진공척(미도시)이 설치된다. 진공척(미도시)는 진공압을 이용하여 기판(미도시)을 흡착한다. 기판(미도시)을 흡착 지지하지 않는다면 기판(미도시) 이송되는 도중 핸드(130, 132, 134)에서 떨어질 위험이 있기 때문이다.
또한 핸드(130, 132, 134)에는 기판(미도시)이 핸드(130, 132, 134)에 장착되었는지 여부를 인식하기 위한 센서(미도시)가 장착된다. 기판(미도시)을 인식하기 위한 센서(미도시)로는 접촉센서(contact sensor), 근접센서(proximity sensor) 등을 사용할 수 있다.
상기와 같이 구성된 본 발명인 반도체 제조용 기판 이송 장치(100)의 작용 및 효과를 구체적으로 설명하면 다음과 같다.
공정챔버(미도시)에서 공정 진행을 위해 기판 이송 장치(100)에 기판(미도시)의 로딩을 명령한다. 기판 이송 장치(100)는 몸체(110)를 회전 및 수직이동하고, 아암(120)을 전진하여 카셋트(미도시)로부터 다수의 기판(미도시)을 핸드(130, 132, 134)에 안착시킨다. 이때 진공척(미도시)에 진공압을 형성하여 안착된 기판(미도시)을 흡착한다. 핸드(130, 132, 134)의 센서(미도시)를 통해 기판(미도시)의 장착 여부를 확인하고 어느 하나의 핸드(130, 132, 134)에라도 기판(미도시)이 없다면 에러를 발생시킨다.
기판(미도시)이 모든 핸드(130, 132, 134)에 정확히 안착되었다면 기판 이송장치(100)는 다수의 기판(미도시)을 공정챔버(미도시)에 한꺼번에 로딩한다. 즉 단 한번의 이송으로 모든 기판(미도시)의 이송이 완료되고 이후 공정챔버(미도시)가 공정을 진행한다.
공정이 완료되면 공정챔버(미도시)는 기판 이송 장치(100)에 기판(미도시)의 언로딩을 명령한다. 기판 이송 장치(100)는 몸체(110)를 회전 및 수직이동하고, 아암(120)을 전진하여 공정챔버(미도시)로부터 다수의 기판(미도시)을 한번에 언로딩한다.
상기와 같이 본 발명에 의하면 기판을 1매씩 공정설비 또는 카셋트에 이송하는 것이 아니라 다수의 기판을 한꺼번에 이송시킨다. 따라서 기판의 반복적 이송에 따른 공정 지연을 방지할 수 있다.
또한 1매씩 이송하는 것과 비교하여 상대적으로 저속으로 기판 이송 장치를 작동시켜도 충분하므로 고속 작동으로 인한 기계의 마모 등에 의한 장비의 수명 단축을 방지할 수 있다.
본 발명에 의하면, 다수의 기판을 한번에 원하는 카셋트 또는 공정챔버에 이송할 수 있으므로 기판의 반복적 이송에 따른 공정 지연을 방지할 수 있는 효과가 있다.

Claims (3)

  1. 기판을 이송하기 위해 회전 및 수직으로 상하 이동이 가능한 몸체와 상기 몸체에 결합되어 소정거리로 수평이동가능한 아암 및 상기 아암에 결합되어 상기 기판을 지지하여 상기 기판을 이송하는 핸드로 이루어진 반도체 제조용 기판 이송 장치에 있어서,
    상기 핸드는 적어도 두개 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 제조용 기판 이송 장치
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 핸드에는 상기 기판을 흡착 지지하기 위한 진공척을 설치한 것을 특징으로 하는 반도체 제조용 기판 이송 장치
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 핸드에는 상기 기판의 안착 유무를 확인할 수 있는 센서를 설치한 것을 특징으로 하는 반도체 제조용 기판 이송 장치
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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