KR20080072257A - 기판 이송 장치 및 이를 이용한 기판 이송 방법 - Google Patents

Abstract

기판의 잔열을 식히고 기판이 산화되거나 파티클에 의해 오염되는 것을 방지하는 기판 이송 장치 및 이를 이용한 기판 이송 방법이 제공된다. 기판 이송 장치는, 암부와, 연결부를 통하여 암부에 결합되고 기판이 안착되는 플레이트와, 기판 위로 기체를 배출하는 노즐부를 포함한다.

기판 이송 장치, 쿨링(cooling), 로봇암

Description

기판 이송 장치 및 이를 이용한 기판 이송 방법{Apparatus for transferring substrate and method of transferring substrate using the same}

도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 기판 이송 장치의 사시도이다.

도 2는 도 1의 기판 이송 장치의 노즐부 및 그 주변부를 확대한 사시도이다.

도 3은 도 2의 Ⅲ- Ⅲ'선에 대한 단면도이다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 의한 기판 이송 방법을 나타낸 순서도이다.

(도면의 주요부분에 대한 부호의 설명)

1: 기판 이송 장치 10: 암부

11: 제1 로봇암 12: 제2 로봇암

20: 배관 31: 연결부

32: 노즐부 33: 플레이트

40: 기체 공급부 50: 기체

본 발명은 기판 이송 장치 및 이를 이용한 기판 이송 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 기판의 잔열을 식히고, 기판이 산화되거나 파티클에 노출되는 것 을 방지하는 기판 이송 장치 및 이를 이용한 기판 이송 방법에 관한 것이다.

일반적으로 반도체 제조 설비에는 기판에 대한 공정을 진행하기 위해 기판을 공정 챔버로 로딩하거나 또는 공정을 끝마친 후 기판을 언로딩하는 기판 이송 장치가 설치된다.

예를 들면, 종래 반도체 제조 설비에는 다수 개의 프로세스 챔버(process chamber)와, 이 다수 개의 프로세스 챔버 사이에 위치되며 기판 이송 장치가 설치된 로드락 챔버(loadlock chamber) 및 다수 개의 기판이 정렬되어 대기되는 기판 대기 챔버가 구비되어 있다. 이 때, 기판 이송 장치는 이 기판 대기 챔버와 다수 개의 프로세스 챔버 사이에서 순차적으로 기판을 빠르게 로딩(loading)/언로딩(unloading)시킴으로써 우수한 드루풋(throughput)을 얻음과 동시에 매우 정밀한 공정을 수행하게 된다.

그런데, 종래의 기판 이송 장치에는, 고열 처리 장비에서 기판이 충분히 쿨링 처리가 되지 않은 경우, 약한 재질로 이루어진 플레이트나 FOUP(Front Opening Unified Pod) 등이 열에 의해 변형되는 문제점이 있었다. 또한, 설비 장치의 오작동으로 인해 기판 이송 장치가 기판을 옮기는 중에 정지하는 경우, 공기 중에 노출되어 기판이 산화되거나 파티클에 의해 오염되는 문제점이 있었다.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 기판의 잔열을 식히고 기판이 산화되거나 파티클에 의해 오염되는 것을 방지하는 기판 이송 장치를 제공하고자 하는 것이다.

본 발명이 이루고자 하는 다른 기술적 과제는, 이러한 기판 이송 장치를 이용한 기판 이송 방법을 제공하고자 하는 것이다.

본 발명의 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 이송 장치는, 암부와, 연결부를 통하여 상기 암부에 결합되고 기판이 안착되는 플레이트 및 상기 기판 위로 기체를 배출하는 노즐부를 포함한다.

상기 다른 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 이송 방법은, 플레이트에 기판을 로딩하는 단계와, 노즐부를 통하여 기판 위에 기체를 배출시키는 단계와, 상기 플레이트와 연결된 암부를 이용하여 상기 기판을 이송하는 단계와, 상기 기체의 배출을 정지한 후 상기 플레이트로부터 상기 기판을 언로딩하는 단계를 포함한다.

기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다.

도 1을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 의한 기판 이송 장치에 대하여 상세히 설명한다. 도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 기판 이송 장치의 사시도이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 기판 이송 장치(1)는 도 1에서 보는 바와 같이, 평면적으로 수축 및 신장되는 암부(10)와, 기판(W)을 로딩하고 있는 플레이트(33)와, 암부(10)와 플레이트(33)를 연결시키는 연결부(31)로 이루어질 수 있다.

암부(10)는, 적어도 하나 이상의 로봇암으로 형성될 수 있다. 예를 들어, 암부(10)는 제1 및 제2 로봇암(11, 12)으로 이루어질 수 있으며, 제1 로봇암(11)의 어느 한 측 가장자리와 제2 로봇암(12)의 어느 한 측 가장자리가 교차되고, 제1 및 제2 로봇암(11, 12)은 그 교차된 위치에서 회전축을 공유하며 결합할 수 있다. 이러한 결합은 플레이트(33)를 소정의 장소로 이동 가능하게 한다.

플레이트(33)는, 도시된 바와 같이 판 내지 포크 형상을 가질 수 있으며, 그 용도에 따라 다양한 형상과 재질로 구성될 수 있다. 플레이트(33)의 재료로 세라믹이나 알루미늄을 사용할 수 있다.

플레이트(33)의 상면에는 기판(W)의 안정적인 파지(把持)를 위해 도면에 도시되지는 않았으나 다수의 진공 홀이 구비될 수 있다. 진공 홀은 플레이트(33) 상에 기판(W)이 로딩되면 진공을 조성하여, 기판(W)을 플레이트(33)에 긴밀하게 흡착 시킨다. 그리고 기판(W)을 소정의 장소로 운반한 후 진공을 해제하여 기판(W)이 언로딩되도록 할 수 있다. 플레이트(33)에 기판(W)을 로딩하는 방식은 앞서 본 진공 흡착 방식에 한정되지 않으며, 에지 그립 방식과 같이 목적에 따라 다양한 방식이 있을 수 있다.

연결부(31)는 암부(10)의 말단부와 회전축을 공유하며 결합한다. 연결부(31)는 한쪽 측면이 플레이트(33)와 연결되어, 플레이트(33)와 암부(10)를 연결시키는 역할을 할 수 있다. 또한, 암부(10)와 회전축을 공유하여 수평 회전 운동이 가능하고, 이로 인해 플레이트(33) 위에 로딩된 기판(W)을 소정의 장소로 이송하는 데 도움이 된다.

연결부(31) 상부에는 기체(50)를 배출하는 노즐부(32)가 배치될 수 있다.

이하에서는 도 2 및 도 3을 참조하여 노즐부의 위치 및 노즐부에서 배출되는 기체에 대하여 좀 더 상세히 설명한다. 도 2는 도 1의 기판 이송 장치의 노즐부 및 그 주변부를 확대한 사시도 이며, 도 3은 도 2의 Ⅲ- Ⅲ'선에 대한 단면도이다.

도 2를 참조하면, 노즐부(32)는 연결부(31) 상에 배치되어 있으며, 바람직하게는 기판(W)으로부터 근접한 곳에서 기체(50)가 배출되도록 플레이트(33)와 연결부(31)의 접촉면 쪽으로 치우쳐 배치될 수 있다. 노즐부(32)에서 배출된 기체(50)는 연결부(31)와 인접한 플레이트(33)의 일 부분을 지나 기판(W) 위를 통과한다.

도 3을 참조하면, 노즐부(32)는 연결부(31)의 상측에 장착되어 있고, 기체 공급부(40)에서 공급된 기체(50)는 연결부(31) 내부에 형성된 배관(20)을 통해 이동하여 노즐부(32)에서 기판(W) 방향을 향해 배출된다. 이 때, 배관(20)은 연결 부(31)에서 암부(10) 내부로까지 연장되어 형성될 수 있다.

이하에서는 기체(50)의 작용에 대해 설명한다.

노즐부(32)에서 배출되는 기체(50)는 공기, 질소 또는 비활성 기체가 사용될 수 있다. 일반적으로 기체(50)는 공기를 사용하지만, 기판(W)이 산소와 결합할 가능성이 있는 경우 질소 또는 비활성 기체가 사용될 수 있다.

기체(50)는 기판(W) 위를 통과하면서 에어 커튼(air curtain)을 형성한다. 이 에어 커튼은, 기판(W)의 잔열을 식혀줌으로써 기판이 CVD(Chemical Vapor Deposition)나 건식 식각 장비(dry-etcher) 등의 고열 처리 장비 내에서 충분히 쿨링되지 못하고 플레이트(33)에 로딩된 경우 플레이트(33)나 FOUP의 변형을 막아줄 수 있다. 또한, 에어 커튼은 기판(W)을 외부 공기로부터 차단하여 기판이 산화되거나 파티클에 의하여 오염되는 것을 방지할 수 있다.

도 4를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 의한 기판 이송 방법에 대하여 상세히 설명한다. 도 4는 본 발명의 일 실시예에 의한 기판 이송 방법을 도시한 순서도이다.

먼저, 일련의 공정을 거친 후 다음 공정 장치로 이송될 기판(W)을 플레이트(33) 상에 로딩한다(S100). 이후 노즐부(32)가 기체 공급부(40)에 의해 공급된 기체(50)를 배출시켜 기판 위에 에어 커튼을 형성한다(S110).

다음으로, 암부(10)와 연결부(31)를 움직여서 기판(W)을 소정의 장소로 이송한다(S120). 마지막으로 기체(50)의 배출을 정지하여 에어 커튼을 제거한 후(S130), 플레이트(33)로부터 기판(W)을 언로딩한다(S140).

이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.

상술한 바와 같은 본 발명의 기판 이송 장치 및 이를 이용한 기판 이송 방법에 의하면 다음과 같은 효과가 하나 혹은 그 이상 있다.

첫째, 기판 상부에 에어 커튼을 형성하여 기판의 잔열을 식혀줌으로써 열에 의해 플레이트나 FOUP가 변형되는 것을 막을 수 있다는 장점이 있다.

둘째, 상기 에어 커튼이 기판을 외부 공기로부터 차단시킴으로써 기판의 산화와 파티클에 의한 오염을 막을 수 있다는 장점이 있다.

Claims (7)

1. 암부;

   연결부를 통하여 상기 암부에 결합되고, 기판이 로딩되는 플레이트; 및

   상기 기판 위로 기체를 배출하는 노즐부를 포함하는 기판 이송 장치.
2. 제1 항에 있어서,

   상기 노즐부는 상기 연결부 상에 배치되는 기판 이송 장치.
3. 제1 항에 있어서,

   상기 기체를 제공하는 기체 공급부를 더 포함하고, 상기 기체 공급부는 상기 연결부 내에 형성되어 상기 노즐부와 연결된 배관에 상기 기체를 공급하는 기판 이송 장치.
4. 제3 항에 있어서,

   상기 배관은 상기 연결부로부터 상기 암부 내부로까지 연장되어 형성된 기판 이송 장치.
5. 제1 항에 있어서,

   상기 기체는 공기, 질소 또는 비활성 기체로 이루어진 기판 이송 장치.
6. 플레이트에 기판을 로딩하는 단계;

   노즐부를 통하여 상기 기판 위에 기체를 배출시키는 단계;

   상기 플레이트와 연결된 암부를 이용하여 상기 기판을 이송하는 단계; 및

   상기 기체의 배출을 정지한 후 상기 플레이트로부터 상기 기판을 언로딩하는 단계를 포함하는 기판 이송 방법.
7. 제6 항에 있어서,

   상기 기체는 공기, 질소 또는 비활성 기체로 이루어진 기판 이송 방법.

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