KR20090127592A - 기판 처리장치 및 이의 기판 이송 방법 - Google Patents

기판 처리장치 및 이의 기판 이송 방법 Download PDF

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Abstract

기판 처리장치는 수납용기와 공정 챔버 및 버퍼부를 구비한다. 수납용기는 다수의 기판을 수납하고, 공정 챔버에서는 기판의 처리가 이루어진다. 버퍼부는 수납용기로부터 공정 챔버에 투입될 기판을 수납하는 다수의 투입영역, 및 공정 챔버에서 공정이 완료된 기판을 수납하는 다수의 배출영역을 갖는다. 투입영역과 배출영역은 서로 교대로 위치한다. 버퍼부는 아직 처리가 이루어지지 않은 기판을 다루는 부분과 처리가 완료된 기판을 다루는 부분을 서로 분리하여 운용한다. 이에 따라, 기판 처리장치는 기판의 이송 과정에서 미처리된 기판에 의해 처리 완료된 기판이 오염되는 것을 방지하고, 제품의 수율을 향상시킬 수 있다.

Description

기판 처리장치 및 이의 기판 이송 방법{SUBSTRATE PROCESSING APPARATUS AND METHOD FOR TRANSFERRING SUBSTRATE OF THE SAME}
본 발명은 반도체 기판을 제조하는 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 반도체 기판을 처리하는 기판 처리장치 및 이의 기판 이송 방법에 관한 것이다.
일반적으로 기판 제조공정에서는 절연막 및 금속물질의 증착(Deposition), 식각(Etching), 감광제(Photo Resist)의 도포(Coating), 현상(Develop), 애셔(Asher) 제거 등이 수회 반복되어 미세한 패터닝(Patterning)의 배열을 만들어 나가게 되는데, 이러한 공정의 진행에 따라 기판 내에는 식각이나 애셔의 제거공정으로 완전제거가 되지 않은 이물질이 남게 된다. 이러한 이물질의 제거를 위한 공정으로는 순수(Deionized Water) 또는 약액(Chemical)을 이용한 세정공정(Wet Cleaning)이 있다.
기판 세정장치는 배치식 세정장치(Batch Processor)와 매엽식 세정장치(Single Processor)로 구분된다. 배치식 세정장치는 한번에 25매 또는 50매를 처리할 수 있는 크기의 약액조(Chemical Bath), 린스조(Rinse Bath), 건조조(Dry Bath) 등을 구비한다. 배치식 세정장치는 기판들을 각각의 조(Bath)에 일정 시간 동안 담가 이물을 제거한다. 이러한 배치식 세정장치는 기판의 상부 및 하부가 동시에 세정되고 동시에 대용량을 처리할 수 있는 이점이 있다. 그러나, 기판의 대구경화가 진행될수록 조의 크기가 커져 장치의 크기 및 약액의 사용량이 많아질 뿐만 아니라, 동시에 약액조 내에서 세정이 진행중인 기판에서는 인접한 기판로부터 떨어져 나온 이물이 재부착되는 문제가 있다.
최근에는 기판 직경의 대형화로 인해 매엽식 세정장치가 많이 사용된다. 매엽식 세정장치는 한 장의 기판을 처리할 수 있는 작은 크기의 챔버(Chamber)에서 기판을 기판 척(Chuck)으로 고정시킨 후 모터(Motor)에 의해 기판을 회전시키면서, 기판 상부에서 노즐(Nozzle)을 통해 약액 또는 순수를 기판에 제공한다. 기판의 회전력에 의해 약액 또는 순수 등이 기판 상부로 퍼지며, 이에 따라, 기판에 부착된 이물이 제거된다. 이러한 매엽식 세정장치는 배치식 세정장치에 비해 장치의 크기가 작고 균질의 세정효과를 갖는 것이 장점이다.
일반적으로 매엽식 세정장치는 일측으로부터 로딩/언로딩부, 인덱스 로봇, 버퍼부, 공정챔버, 및 메인 이송 로봇을 포함하는 구조로 이루어진다. 인덱스 로봇은 버퍼부와 로딩/언로딩부 간의 기판을 이송하며, 메인 이송로봇은 버퍼부와 공정챔버 간의 기판을 이송한다. 버퍼부에는 세정전의 기판이 공정챔버에 투입되기 위해 대기하거나, 세정이 완료된 기판이 로딩/언로딩부로 이송되기 위해 대기한다.
이와 같이, 버퍼부는 인덱스 로봇과 메인 이송 로봇에 의한 기판의 적재와 픽업이 빈번하게 이루어진다. 그러나, 버퍼부의 슬롯 간격이 인덱스 로봇의 암들간의 간격과 메인 이송 로봇의 암들 간격과 다르게 형성되기 때문에, 인덱스 로봇과 메인 이송 로봇은 기판 하나씩 버퍼부에 픽업하거나 적재해야한다. 이로 인해, 기판의 이송 시간이 증가하므로, 생산성이 저하된다.
본 발명의 목적은 기판의 로딩 및 언로딩의 효율을 향상시킬 수 있는 기판 처리 장치를 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 목적은 상기한 기판 처리 장치에서 기판을 이송하는 방법을 제공하는 것이다.
상기한 본 발명의 목적을 실현하기 위한 하나의 특징에 따른 기판 처리장치는, 수납용기, 공정 챔버, 버퍼부로 이루어진다.
수납용기는 다수의 기판을 수납한다. 공정 챔버는 기판에 처리가 이루어진다. 버퍼부는 상기 수납용기로부터 상기 공정 챔버에 투입될 기판을 수납하는 다수의 투입영역, 및 상기 공정 챔버에서 공정이 완료된 기판을 수납하는 다수의 배출영역을 갖는다. 여기서, 상기 투입영역과 상기 배출영역은 서로 교대로 위치한다.
또한, 기판 처리장치는 상기 수납용기와 상기 버퍼부 간에 기판을 이송하는 제1 이송부재를 더 포함할 수 있다. 상기 제1 이송부재는, 수직방향으로 서로 이격되어 마주하여 배치되고 각각 기판이 안착되는 다수의 암을 구비한다. 상기 다수의 암은, 상기 공정 챔버에 투입될 기판을 이송하는 다수의 소스암, 및 상기 소스암들의 상부에 위치하고 상기 공정이 완료된 기판을 이송하는 다수의 처리암을 포함한 다.
또한, 기판 처리장치는 상기 버퍼부와 상기 공정챔버 간에 기판을 이송하는 제2 이송부재를 더 포함할 수 있다. 상기 제2 이송부재는, 수직방향으로 서로 이격되어 마주하여 배치되고 각각 기판이 안착되는 다수의 핸드를 구비한다. 상기 다수의 핸드는, 상기 공정 챔버에 투입될 기판을 이송하는 다수의 소스 핸드, 및 상기 소스 핸드들의 상부에 위치하고 상기 공정이 완료된 기판을 이송하는 다수의 처리 핸드를 포함한다.
또한, 상기한 본 발명의 목적을 실현하기 위한 하나의 특징에 따른 기판 이송 방법은 다음과 같다.
먼저, 수납용기에 수납된 기판들을 투입 영역과 배출 영역이 교대로 위치하는 버퍼부에 적재하되, 상기 기판들을 상기 투입 영역에 적재한다. 상기 투입 영역에 수납된 기판들을 기판의 처리가 이루어지는 다수의 공정 챔버에 제공한다. 상기 공정 챔버로부터 공정 완료된 기판을 인출하여 상기 배출 영역에 적재한다.
상술한 본 발명에 따르면, 버퍼부는 아직 처리가 이루어지지 않은 기판을 다루는 부분과 처리가 완료된 기판을 다루는 부분을 서로 분리하여 운용한다. 이에 따라, 기판 처리장치는 기판의 이송 과정에서 미처리된 기판에 의해 처리 완료된 기판이 오염되는 것을 방지하고, 제품의 수율을 향상시킬 수 있다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하 게 설명한다. 한편, 이하에서는 웨이퍼를 기판의 일례로 설명하나, 본 발명의 기술적 사상과 범위는 이에 한정되지 않는다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 시스템을 개략적으로 나타낸 도면이고, 도 2는 도 1에 도시된 인덱스 로봇을 나타낸 사시도이다.
도 을 참조하면, 본 발명의 기판 처리 시스템(1000)은 로딩/언로딩부(110), 인덱스 로봇(Index Robot)(200), 버퍼부(300), 메인 이송 로봇(Main Transfer Robot)(500) 및 다수의 공정 챔버(600)를 포함할 수 있다.
상기 로딩/언로딩부(110)는 다수의 로드 포트(110a, 110b, 110c, 110d)를 포한다. 이 실시예에 있어서, 상기 로딩/언로딩부(110)는 네 개의 로드 포트(110a, 110b, 110c, 110d)를 구비하나, 상기 로드 포트(110a, 110b, 110c, 110d)의 개수는 상기 기판 처리 시스템(1000)의 공정 효율 및 풋 프린트(Foot print) 조건에 따라 증가하거나 감소할 수도 있다.
상기 로드 포트들(110a, 110b, 110c, 110d)에는 웨이퍼들이 수납되는 풉들(Front Open Unified Pods: FOUPs)(120a, 120b, 120c, 120d)이 안착된다. 각 풉(120a, 120b, 120c, 120d)은 상기 웨이퍼들을 지면에 대해 수평하게 배치한 상태로 수납하기 위한 다수의 슬롯이 형성된다. 상기 풉(120a, 120b, 120c, 120d)에는 공정 챔버(600) 안에 투입되어 처리가 완료된 웨이퍼들 또는 상기 공정 챔버(600)로 투입되어 처리될 웨이퍼들을 수납한다. 이하, 설명의 편의를 위해, 상기 기판 처리 시스템(1000)에 의해 처리가 완료된 웨이퍼를 가공 웨이퍼라 하고, 아직 처리 되지 않은 웨이퍼를 원시 웨이퍼라 한다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 상기 로딩/언로딩부(110)와 상기 버퍼부(300) 사이에는 상기 인덱스 로봇(200)이 설치된다. 상기 인덱스 로봇(200)은 각각 웨이퍼가 안착되는 다수의 인덱스 암(arm)(210), 각각 어느 하나의 인덱스 암과 연결된 다수의 연결부(220) 및 상기 다수의 인덱스 암(210)을 구동시키는 구동부(230)를 포함한다.
상기 다수의 인덱스 암(210)은 각각 개별 구동이 가능하며, 상기 다수의 로드 포트(110a, 110b, 110c, 110d) 중 어느 하나에 안착된 풉으로부터 원시 웨이퍼를 픽업하여 상기 버퍼부(300)에 제공한다.
구체적으로, 상기 다수의 인덱스 암(210)은 수직 방향으로 서로 마주하게 배치되며, 상기 버퍼부(300)에 원시 웨이퍼를 적재하는 인덱스 암(PA)과 상기 버퍼부(300)로부터 가공 웨이퍼를 인출하는 인덱스 암들(PA)로 구분하여 운용된다. 이하, 설명의 편의를 위해, 상기 버퍼부(300)에 웨이퍼를 적재하는 인덱스 암들(SA)을 소스암부(SA)라하고, 상기 버퍼부(300)로부터 웨이퍼를 인출하는 인덱스 암들(PA)을 처리암부(PA)라 한다.
상기 소스암부(SA)는 상기 처리암부(PA)의 아래에 위치하고, 적어도 두 개의 인덱스 암(213, 214)으로 이루어진다. 상기 소스암부(SA)는 상기 풉(120a, 120b, 120c, 120d)으로부터 원시 웨이퍼들을 인출하여 상기 버퍼부(300)에 적재한다. 이 실시예에 있어서, 상기 소스암부(SA)는 두 개의 인덱스 암(213, 214)으로 이루어지나, 상기 소스암부(SA)를 구성하는 인덱스 암(213, 214)의 개수는 상기 인덱스 로 봇(200)이 구비하는 인덱스 암의 총 개수에 따라 증가할 수도 있다.
상기 소스암부(SA)는 풉(120a, 120b, 120c, 120d)로부터 한번에 하나 또는 다수의 원시 웨이퍼를 픽업하고, 상기 버퍼부(300)에 한 번에 하나 또는 다수의 원시 웨이퍼를 적재한다. 이 실시예에 있어서, 상기 소스암부(SA)는 두 개의 인덱스 암(213, 214)으로 구성되므로, 한번에 두 개의 가공 웨이퍼들을 이송할 수 있다.
한편, 상기 처리암부(PA)는 적어도 두 개의 인덱스 암(211, 212)으로 이루어지며, 상기 버퍼부(300)에 적재된 가공 웨이퍼들을 풉(120a, 120b, 120c, 120d)에 적재한다. 이 실시예에 있어서, 상기 처리암부(PA)는 두 개의 인덱스 암(211, 212)으로 이루어지나, 상기 처리암부(PA)를 구성하는 인덱스 암(211, 212)의 개수는 상기 인덱스 로봇(200)이 구비하는 인덱스 암의 총 개수에 따라 증가할 수도 있다.
상기 처리암부(PA)는 원시 웨이퍼를 상기 버퍼부(300)에 하나씩 적재할 수도 있고, 다수의 원시 웨이퍼를 동시에 적재할 수도 있다. 즉, 상기 처리암부(PA)는 상기 풉(120a, 120b, 120c, 120d)으로부터 한 번에 하나 또는 다수 원시 웨이퍼들을 픽업한 후, 픽업한 원시 웨이퍼들을 상기 버퍼부(300)에 하나씩 적재하거나 동시에 적재할 수도 있다. 이 실시예에 있어서, 상기 처리암부(PA)는 두 개의 인덱스 암(211, 212)으로 구성되므로, 한번에 두 개의 원시 웨이퍼들을 이송할 수 있다.
이와 같이, 상기 인덱스 로봇(200)은 상기 인덱스 암들(210) 중 상기 원시 웨이퍼를 이송하는 암들을 하단에 배치하고, 상기 가공 웨이퍼를 이송하는 암들을 상단에 배치한다. 이에 따라, 상기 인덱스 로봇(200)은 웨이퍼를 인입 및 인출하는 과정에서 상기 원시 웨이퍼로부터 발생된 파티클이 상기 가공 웨이퍼에 부착되는 것을 방지할 수 있다.
공정 진행 시, 상기 인덱스 로봇(200)이 한번에 픽업 또는 적재하는 웨이퍼의 개수는 현재 상기 버퍼부(300)에 적재된 가공 웨이퍼들과 원시 웨이퍼들의 각 개수에 따라 달라진다.
이 실시예에 있어서, 상기 인덱스 로봇(200)은 다수의 웨이퍼를 동시에 처리시 두 개의 웨이퍼를 동시에 이송하나, 상기 인덱스 로봇(200)이 동시에 이송할 수 있는 웨이퍼들의 개수는 상기 인덱스 로봇(200)이 구비하는 인덱스 암(210)의 개수에 따라 증가할 수 있다.
한편, 상기 버퍼부(300)는 상기 인덱스 로봇(200)이 설치된 영역과 상기 다수의 공정 챔버(600) 및 상기 메인 이송 로봇(500)이 설치된 영역 사이에 위치한다. 상기 버퍼부(300)는 상기 인덱스 로봇(200)에 의해 이송된 원시 웨이퍼들을 수납하고, 상기 공정 챔버(600)에서 처리된 가공 웨이퍼들을 수납한다.
도 3은 도 1에 도시된 버퍼부를 나타낸 사시도이고, 도 4는 도 3에 도시된 버퍼부를 측면에서 바라본 평면도이며, 도 5는 도 4의 'A' 부분을 확대한 평면도이다.
도 3 내지 도 5를 참조하면, 본 발명의 버퍼부(300)는 상기 본체(310)와 제1 및 제2 지지부(320, 330)로 이루어진다.
구체적으로, 상기 본체(310)는 바닥면(311), 상기 바닥면(311)으로부터 수직하게 연장된 제1 및 제2 측벽(312, 313), 및 상기 제1 및 제2 측벽(312, 313)의 상단에 결합된 상면(314)을 포함할 수 있다.
상기 본체(310)는 웨이퍼의 출입을 위해 상기 인덱스 로봇(200)과 마주하는 전방 측벽 및 상기 메인 이송 로봇(500)과 마주하는 후방 측벽이 개방된다. 이에 따라, 상기 인덱스 로봇(200)과 상기 메인 이송 로봇(500)은 상기 버퍼부(300)로부터 웨이퍼를 인입 및 인출하기가 용이하다.
상기 제1 및 제2 측벽(312, 313)은 서로 마주하게 배치되며, 상기 상면(314)은 일부분 제거되어 개구부(314a)가 형성된다.
상기 본체(310) 내부에는 상기 제1 및 제2 지지부(320, 330)가 형성된다. 상기 제1 지지부(320)는 상기 제1 측벽(312)에 결합되고, 상기 제2 지지부(330)는 제2 측벽(313)에 결합된다. 상기 제1 및 제2 지지부(320, 330)는 각각 다수의 지지대를 포함한다. 상기 제1 지지부(320)의 지지대들은 상기 제2 지지부(330)의 지지대들과 서로 일대일 대응하며, 웨이퍼는 서로 대응하는 상기 제1 지지부(320)의 지지대와 상기 제2 지지부(330)의 지지대에 의해 단부가 지지되어 상기 버퍼부(300)에 수납된다. 이때, 상기 웨이퍼는 상기 바닥면(311)과 마주하게 배치된다.
이 실시예에 있어서, 상기 제1 지지부(320)의 지지대들과 상기 제2 지지부(330)의 지지대들은 서로 동일한 구성을 갖는다. 따라서, 이하, 상기 제1 지지부(320)를 일례로 하여 상기 지지대들의 구성에 대해 구체적으로 설명한다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 상기 제1 지지부(320)의 지지대들은 수직 방향으로 서로 이격되어 위치하며, 인접한 한 쌍의 지지대는 그 위치에 따라 제1 간격(D1)으로 이격될 수도 있고, 상기 제1 간격(D1)보다 큰 제2 간격(D2)으로 이격될 수도 있다. 상기 제1 간격(D1)은 상기 인덱스 로봇(200)(도 1 참조)의 인덱스 암 들(210) 간의 간격과 동일하다.
구체적으로, 제1 지지부(320)의 지지대들 중 2*N(여기서, N은 1 이상의 자연수) 번째 지지대는 (2*N)-1 번째 지지대와 상기 제1 간격(D1)으로 이격되고, (2*N)+1 번째 지지대와 상기 제2 간격(D2)으로 이격된다.
즉, 짝수 번째 지지대들 각각은 바로 위에 위치하는 홀수 번째 지지대와 상기 제1 간격(D1)으로 이격되고, 바로 아래에 위치하는 홀수 번째 지지대와 상기 제2 간격(D1)으로 이격된다. 예컨대, 상기 제1 지지부(320)의 첫 번째 지지대(321)와 두 번째 지지대(322)는 상기 제1 간격(D1)으로 이격되고, 상기 두 번째 지지대(322)와 세번째 지지대(323)는 상기 제2 간격(D2)으로 이격된다. 상기 세 번째 지지대(323)와 네 번째 지지대(324)는 상기 제1 간격(D1)으로 이격된다.
이와 같이, 상기 버퍼부(300)는 두 개의 지지대들 단위로 상기 인덱스 암들(210) 간의 간격과 동일하게 설정된다. 이에 따라, 상기 인덱스 로봇(200)은 상기 버퍼부(300)로부터 두 개의 가공 웨이퍼를 동시에 픽업하거나, 상기 버퍼부(300)에 두 개의 원시 웨이퍼를 동시에 적재할 수 있다.
여기서, 상기 인덱스 암들(210) 간의 간격은 상기 풉(120a, 120b, 120c, 120d)(도 1 참조)의 슬롯 간격과 동일하게 설정된다. 따라서, 상기 인덱스 로봇(210)은 상기 풉(120a, 120b, 120c, 120d)과의 웨이퍼 이송시 웨이퍼를 두 개씩 동시에 픽업하거나 적재할 수 있다.
한편, 상기 제1 지지부(320)는 연속하여 상기 제1 간격(D1)으로 이격되어 배치된 지지대들은 인접한 지지대들과 상기 제2 간격(D2)으로 이격된다. 즉, 상기 제 1 간격(D1)으로 연속하여 위치하는 지지대들을 하나의 단위 그룹으로 정의할 때, 서로 인접한 두 개의 단위 그룹들은 상기 제2 간격(D2)으로 이격된다.
상기 버퍼부(300)에 다수의 웨이퍼를 동시에 픽업하거나 적재시, 상기 인덱스 로봇(200)과 상기 메인 이송 로봇(500)은 상기 단위 그룹 단위로 웨이퍼를 픽업하거나 적재한다. 상기 버퍼부(300)는 서로 인접한 두 개의 단위 그룹들이 상기 제1 간격(D1)보다 넓은 상기 제2 간격(D2)으로 이격되므로, 상기 버퍼부(300) 내에서 상기 인덱스 로봇(200)과 상기 메인 이송 로봇(500)의 동작이 용이하다.
즉, 상기 인덱스 로봇(200)과 상기 메인 이송 로봇(500)이 웨이퍼를 픽업 또는 적재한 후 이동시, 상기 지지대들 간의 간격이 좁을수록, 상부 또는 하부에 위치하는 웨이퍼와 충돌을 유발하기 쉽다. 그러나, 상기 제1 및 제2 지지부(320, 330)의 단위 그룹들은 상기 제1 간격(D1)보다 넓은 상기 제2 간격(D2)으로 이격되므로, 상기 버퍼부(300)는 상기 인덱스 암들(210)과 상기 이송암들(510)이 이동할 수 있는 공간을 충분히 확보할 수 있다.
본 발명의 일례로, 상기 지지대들은 두 개씩 한 그룹이 되어 한 그룹 안에서의 지지대들이 상기 제1 간격(D1)으로 이격되나, 상기 제1 간격(D1)으로 연속하여 배치되는 지지대의 개수는 상기 인덱스 로봇(200) 또는 상기 메인 이송 로봇(500)이 한 번에 동시에 픽업 또는 적재할 수 있는 웨이퍼의 개수와 동일하게 설정될 수 있다.
또한, 상기 버퍼부(300)는 가공 웨이퍼들이 수납되는 적어도 하나의 배출영역(OA)과 소스 웨이퍼들이 수납되는 적어도 하나의 투입영역(IA)으로 구획되고, 상 기 배출영역과 투입영역은 서로 교대로 배치된다. 이때, 상기 버퍼부(300)의 최상단에는 상기 배출영역(OA)이 위치한다. 본 발명의 일례로, 각 배출영역(OA)과 각 투입영역(OA)은 지지대들이 상기 제1 간격(D1)으로 이격된 한 개의 단위 그룹으로 이루어진다.
한편, 상기 제1 및 제2 지지부(320, 330)의 각 지지대에는 웨이퍼의 위치를 가이드 가이드부(31)가 형성될 수 있다. 상기 가이드부(31)는 상기 지지대의 상면으로부터 돌출되어 형성되며, 웨이퍼의 측면을 지지한다.
도 6은 도 1에 도시된 메인 이송 로봇을 나타낸 사시도이다.
도 1 및 도 6을 참조하면, 상기 버퍼부(300)에 수납된 원시 웨이퍼들은 상기 메인 이송 로봇(500)에 의해 각 공정 챔버(600)로 이송된다. 상기 메인 이송 로봇(500)은 이송 통로(400)에 설치되며, 상기 이송 통로(400)는 상기 다수의 공정 챔버와 연결된다. 상기 메인 이송 로봇(500)은 각각 웨이퍼가 안착되는 다수의 핸드(510), 및 상기 다수의 핸드(510)를 구동하는 핸드 구동부(520)를 포함할 수 있다.
상기 다수의 핸드(510)는 각각 개별 구동이 가능하며, 수직 방향으로 서로 마주하게 배치된다. 상기 핸드들(510)은 상기 버퍼부(300)로부터 원시 웨이퍼를 픽업하는 핸드들(SH)과 상기 버퍼부(300)에 가공 웨이퍼를 적재하는 핸드들(PH)로 구분하여 운용된다. 이하, 설명의 편의를 위해, 상기 버퍼부(300)로부터 소스 웨이퍼를 인출하는 핸드들(SH)을 소스 핸드부(SA)라하고, 상기 버퍼부(300)에 가공 웨이퍼를 적재하는 핸드들(PH)을 처리 핸드부(PA)라 한다.
상기 소스 핸드부(SH)는 상기 처리 핸드부(PH)의 아래에 위치하고, 적어도 두 개의 핸드(513, 514)로 이루어진다. 상기 소스 핸드부(SH)는 상기 버퍼부(300)로부터 원시 웨이퍼들을 인출하여 상기 다수의 공정 챔버(600)에 제공한다. 이 실시예에 있어서, 상기 소스 핸드부(SH)는 두 개의 핸드(513, 514)로 이루어지나, 상기 소스 핸드부(SH)를 구성하는 핸드(513, 514)의 개수는 상기 메인 이송 로봇(500)이 구비하는 핸드의 총 개수에 따라 증가할 수도 있다.
상기 소스 핸드부(SH)는 상기 버퍼부(300)로부터 한번에 하나 또는 다수의 원시 웨이퍼를 픽업할 수 있다. 이 실시예에 있어서, 상기 소스 핸드부(SH)는 두 개의 핸드(513, 514)로 구성되므로, 한번에 두 개의 소스 웨이퍼들을 이송할 수 있다. 상기 메인 이송 로봇(500)이 동시에 이송할 수 있는 소스 웨이퍼의 개수는 상기 소스 핸드부(SH)의 핸드 개수에 따라 달라질 수 있다.
한편, 상기 처리 핸드부(PH)는 적어도 두 개의 핸드(511, 512)으로 이루어지며, 상기 공정 챔버(600)에서 처리가 완료된 웨이퍼, 즉, 상기 가공 웨이퍼를 상기 버퍼부(300)에 적재한다. 이 실시예에 있어서, 상기 처리 핸드부(PH)는 두 개의 핸드(511, 512)로 이루어지나, 상기 처리 핸드부(PH)를 구성하는 핸드(511, 512)의 개수는 상기 메인 이송 로봇(500)이 구비하는 핸드의 총 개수에 따라 증가할 수도 있다.
이와 같이, 상기 메인 이송 로봇(500)은 상기 핸드들(510) 중 상기 원시 웨이퍼를 이송하는 핸드들을 하단에 배치하고, 상기 가공 웨이퍼를 이송하는 핸드들을 상단에 배치한다. 이에 따라, 상기 메인 이송 로봇(500)은 웨이퍼를 인입 및 인 출하는 과정에서 상기 원시 웨이퍼로부터 발생된 파티클이 상기 가공 웨이퍼에 부착되는 것을 방지할 수 있다.
상기 처리 핸드부(PA)는 상기 버퍼부(300)로 한번에 하나의 가공 웨이퍼를 이송할 수도 있고, 한 번에 다수의 가공 웨이퍼를 상기 버퍼부(300)로 이송할 수도 있다. 즉, 상기 핸드들(510)은 상기 버퍼부(300)의 배출 영역(OA)에 위치하는 지지대들과 동일하게 상기 제1 간격(D1)(도 5 참조)으로 이격된다. 이에 따라, 상기 메인 이송 로봇(500)은 다수의 가공 웨이퍼를 상기 버퍼부(300)에 동시에 적재할 수 있다.
본 발명의 일례로, 상기 메인 이송 로봇(500)은 한 개의 배출 영역(OA)에 적재될 수 있는 가공 웨이퍼의 최대 개수만큼 가공 웨이퍼들을 상기 버퍼부(300)에 동시에 적재할 수 있다.
또한, 이 실시예에 있어서, 상기 처리 핸드부(PH)는 두 개의 핸드(511, 512)로 구성되므로, 한번에 두 개의 가공 웨이퍼들을 이송할 수 있다.
상기 메인 이송 로봇(500)이 동시에 이송할 수 있는 가공 웨이퍼의 개수는 상기 처리 핸드부(PH)의 핸드 개수 및 상기 배출 영역(OA)에 적재될 수 있는 가공 웨이퍼의 최대 개수에 따라 달라진다.
상술한 바와 같이, 상기 기판 처리 시스템(1000)은 상기 인덱스 로봇(200)의 인덱스 암들(210)과 상기 버퍼부(300) 및 상기 메인 이송 로봇(500)의 핸드들(510)을 상기 소스 웨이퍼를 다루는 부분과 상기 가공 웨이퍼를 다루는 영역으로 분리하여 운용한다. 이에 따라, 상기 기판 처리 시스템(1000)은 소스 웨이퍼와 가공 웨이 퍼를 이송하는 과정에서 소스 웨이퍼로 인해 가공 웨이퍼가 오염되는 것을 방지할 수 있으므로, 제품의 수율을 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명의 기판 처리 시스템(1000)은 상기 버퍼부(300)의 상기 투입영역(IA)에 위치하는 지지대들의 간격과, 상기 인덱스 로봇(200)의 소스암들(213, 214) 간의 간격, 및 상기 메인 이송 로봇(500)의 소스 핸드들(513, 514) 간의 간격이 서로 동일하고, 상기 버퍼부(300)의 상기 배출영역(OA)에 위치하는 지지대들의 간격과, 상기 인덱스 로봇(200)의 처리암들(211, 212) 간의 간격, 및 상기 메인 이송 로봇(500)의 처리 핸드들(511, 512) 간의 간격이 서로 동일하다.
이에 따라, 상기 인덱스 로봇(200)과 상기 메인 이송 로봇(500) 각각은 다수의 웨이퍼를 상기 버퍼부(300)에 동시에 적재 및 픽업할 수 있다. 따라서, 상기 기판 처리 시스템(1000)은 웨이퍼의 이송 시간을 단축할 수 있고, 공정 시간이 단축되며, 생산성을 향상시킬 수 있다.
한편, 상기 메인 이송 로봇(500)이 설치되는 이송 통로(400)의 양 측에는 상기 원시 웨이퍼를 처리하여 상기 가공 웨이퍼를 생성하는 상기 공정 챔버(600)가 각각 배치된다. 상기 공정 챔버(600)에서 이루어지는 처리 공정으로는 상기 원시 웨이퍼를 세정하는 세정 공정 등이 있다. 이 실시예에 있어서, 상기 기판 처리 시스템(1000)은 6개의 공정 챔버를 구비하나, 상기 공정 챔버의 개수는 상기 기판 처리 시스템(1000)의 공정 효율 및 풋 프린트 조건에 따라 증가하거나 감소할 수도 있다. 상기 다수의 공청 챔버는 두 개의 공정 챔버가 상기 이송 통로(400)를 사이에 두고 서로 마주하게 배치된다. 즉, 상기 이송 통로(400)의 양측에는 각각 3개의 공정 챔버가 배치된다.
이하, 도면을 참조하여서 상기 버퍼부(300)에 가공 웨이퍼와 원시 웨이퍼가 적재되는 과정을 구체적으로 설명한다.
도 7은 도 3에 도시된 버퍼부에 웨이퍼를 로딩하는 과정을 나타낸 도면이고, 도 8은 도 4에 도시된 버퍼부의 배출영역과 투입영역에 각각 웨이퍼가 수납된 상태를 나타낸 평면도이다.
도 1, 도 7 및 도 8을 참조하면, 소스 웨이퍼들(11, 12)을 버퍼부(300)로 이송하는 과정은 다음과 같다. 먼저, 인덱스 로봇(200)의 인덱스 암들(210) 중 소스암부(SA)의 인덱스 암들(213, 214)은 상기 로드/언로드부(110)에 안착된 풉들(120a, 120b, 120c, 120d) 중 어느 하나의 풉으로부터 각각 소스 웨이퍼(11, 12)를 픽업한다.
이어, 상기 인덱스 로봇(200)은 버퍼부(300) 측으로 이동하고, 상기 소스암부(SA)의 인덱스 암들(213, 214)은 상기 버퍼부(300)의 투입영역들 중 유휴 상태의 투입영역에 상기 소스 웨이퍼들(11, 12)을 동시에 적재한다.
이렇게 상기 버퍼부(300)의 투입영역(IA)에 적재된 소스 웨이퍼(11, 12)는 상기 메인 이송 로봇(500)에 의해 상기 공정 챔버(600)로 이송된다. 즉, 상기 메인 이송 로봇(500)의 소스 핸드부(SH)를 구성하는 핸드들(513, 514)(도 6 참조)은 상기 버퍼부(300)의 어느 하나의 투입영역(IA)에 적재된 소스 웨이퍼들(11, 12)을 동시에 픽업한다. 이어, 상기 메인 이송 로봇(500)은 픽업한 소스 웨이퍼(11, 12)를 이송하여 유휴 상태의 공정 챔버에 제공한다.
한편, 메인 이송 로봇(500)의 핸드들(510) 중 처리 핸드부(PH)의 핸드들(511, 512)은 각 공정챔버(600)에서 처리된 가공 웨이퍼(13, 14)를 인출한다.
이어, 메인 이송 로봇(500)은 상기 버퍼부(300) 측으로 이동하고, 상기 처리 핸드부(PH)의 핸드들(511, 512)은 상기 버퍼부(300)의 배출영역들 중 유휴 상태의 배출영역에 가공 웨이퍼들(13, 14)을 동시에 적재한다.
이렇게 상기 버퍼부(300)의 배출영역(OA)에 적재된 가공 웨이퍼(13, 14)는 상기 인덱스 로봇(200)에 의해 해당 풉에 적재된다. 즉, 상기 인덱스 로봇(200)의 인덱스 암들(210) 중 처리암부(PA)를 구성하는 인덱스 암들(211, 213)(도 2 참조)은 상기 버퍼부(300)의 어느 하나에 배출영역(OA)에 적재된 가공 웨이퍼들(13, 14)을 동시에 픽업한다. 이어, 상기 인덱스 로봇(200)은 픽업한 가공 웨이퍼들(13, 14)을 이송하여 해당 풉에 적재한다.
이상 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 시스템을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 2는 도 1에 도시된 인덱스 로봇을 나타낸 사시도이다.
도 3은 도 1에 도시된 버퍼부를 나타낸 사시도이다.
도 4는 도 3에 도시된 버퍼부를 측면에서 바라본 평면도이다.
도 5는 도 4의 'A' 부분을 확대한 평면도이다.
도 6은 도 1에 도시된 메인 이송 로봇을 나타낸 사시도이다.
도 7은 도 3에 도시된 버퍼부에 웨이퍼를 로딩하는 과정을 나타낸 도면이다.
도 8은 도 4에 도시된 버퍼부의 배출영역과 투입영역에 각각 웨이퍼가 수납된 상태를 나타낸 평면도이다.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호 설명 *
110 : 로딩/언로딩부 120a, 120b, 120c, 120d : 풉
200 : 인덱스 로봇 300 : 버퍼부
400 : 이송 통로 500 : 메인 이송 로봇
600 : 공정 챔버 1000 : 기판 처리 시스템

Claims (12)

  1. 다수의 기판을 수납하는 수납용기;
    기판에 처리가 이루어지는 공정 챔버; 및
    상기 수납용기로부터 상기 공정 챔버에 투입될 기판을 수납하는 다수의 투입영역, 및 상기 공정 챔버에서 공정이 완료된 기판을 수납하는 다수의 배출영역을 갖는 버퍼부를 포함하고,
    상기 투입영역과 상기 배출영역은 서로 교대로 위치하는 것을 특징으로 하는 기판 처리장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 버퍼부는
    수직 방향으로 이격되어 각각 기판의 단부를 지지하는 다수의 지지대를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 처리장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 수납용기와 상기 버퍼부 간에 기판을 이송하는 제1 이송부재를 더 포함하고,
    상기 제1 이송부재는, 수직방향으로 서로 이격되어 마주하여 배치되고 각각 기판이 안착되는 다수의 암을 구비하며,
    상기 다수의 암은, 상기 공정 챔버에 투입될 기판을 이송하는 다수의 소스 암, 및 상기 소스암들의 상부에 위치하고 상기 공정이 완료된 기판을 이송하는 다수의 처리암을 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 처리장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 소스암들 간의 간격은 상기 다수의 지지대 중 상기 투입 영역에 위치하는 지지대들 간의 간격과 동일하고,
    상기 처리암들 간의 간격은 상기 다수의 지지대 중 상기 배출 영역에 위치하는 지지대들 간의 간격과 동일한 것을 특징으로 하는 기판 처리장치.
  5. 제2항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 버퍼부와 상기 공정챔버 간에 기판을 이송하는 제2 이송부재를 더 포함하고,
    상기 제2 이송부재는, 수직방향으로 서로 이격되어 마주하여 배치되고 각각 기판이 안착되는 다수의 핸드를 구비하며,
    상기 다수의 핸드는, 상기 공정 챔버에 투입될 기판을 이송하는 다수의 소스 핸드, 및 상기 소스 핸드들의 상부에 위치하고 상기 공정이 완료된 기판을 이송하는 다수의 처리 핸드를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 처리장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 소스 핸드들 간의 간격은 상기 다수의 지지대 중 상기 투입 영역에 위 치하는 지지대들 간의 간격과 동일하고,
    상기 처리 핸드들 간의 간격은 상기 다수의 지지대 중 상기 배출 영역에 위치하는 지지대들 간의 간격과 동일한 것을 특징으로 하는 기판 처리장치.
  7. 제1항에 있어서, 상기 버퍼부의 최상단에는 상기 배출 영역이 위치하는 것을 특징으로 하는 기판 처리장치.
  8. 수납용기에 수납된 기판들을 투입 영역과 배출 영역이 교대로 위치하는 버퍼부에 적재하되, 상기 기판들을 상기 투입 영역에 적재하는 단계;
    상기 투입 영역에 수납된 기판들을 기판의 처리가 이루어지는 다수의 공정 챔버에 제공하는 단계; 및
    상기 공정 챔버로부터 공정 완료된 기판을 인출하여 상기 배출 영역에 적재하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 이송 방법.
  9. 제8항에 있어서,
    제1 이송부재의 처리암들이 상기 배출 영역에 수납된 기판들을 픽업하여 상기 수납용기에 적재하는 단계를 더 포함하고,
    상기 투입 영역에 기판들을 적재하는 단계는, 상기 제1 이송부재에서 상기 처리암들의 아래에 구비된 소스암들이 상기 수납용기에 수납된 기판들을 픽업하여 상기 버퍼부의 투입 영역에 적재하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 이 송 방법.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 제1 이송부재는 상기 소스암들 각각에 안착된 기판들을 상기 투입 영역에 동시에 적재하고, 상기 처리암들은 상기 배출 영역에 기판들을 동시에 픽업하는 것을 특징으로 하는 기판 이송 방법.
  11. 제8항 및 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 투입 영역에 수납된 기판들을 상기 공정 챔버에 제공하는 단계는, 제2 이송부재의 소스 핸드들이 상기 투입 영역에 수납된 기판들을 픽업하여 각 공정 챔버에 제공하는 단계를 포함하고,
    상기 공정 완료된 기판들을 상기 배출 영역에 적재하는 단계는, 상기 제2 이송부재에서 상기 소스 핸드들의 상부에 구비된 처리 핸드들이 상기 다수의 공정챔버로부터 상기 공정 완료된 기판들을 인출하여 상기 배출 영역에 적재하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 이송 방법.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 제2 이송부재는 상기 처리 핸드들 각각에 안착된 기판들을 상기 배출 영역에 동시에 적재하고, 상기 소스 핸드들은 상기 투입 영역에 적재된 기판들을 동시에 적재하는 것을 특징으로 하는 기판 이송 방법.
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