(57)【要約】【課題】  基板製造装置の稼働率を向上させる。【解決手段】  トランスファーチャンバ１４０及びこのまわりに配置される工程チャンバ１６０、ロードロックチャンバ１２０を有する。トランスファーチャンバの中央には工程チャンバ間、または工程チャンバとロードロックチャンバ間にウェーハを移送する基板移送モジュール３０が配置される。基板移送モジュールは各々独立的に駆動される二つの移送ロボットを有し、各々の移送ロボットは両端に各々支持部を有するブレードとこれを移動させるアーム及びブレードとアームを独立的に駆動させるアーム駆動部を有する。【選択図】            図３
2005197752.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
トランスファーチャンバと、
前記トランスファーチャンバの側面に隣接して配置された工程チャンバと、
互いに独立的に駆動され、前記工程チャンバ間に基板を各々移送する少なくとも二つの移送ロボットとを有し、
前記トランスファーチャンバに配置される基板移送モジュールを具備し、
前記各々の移送ロボットは、
基板を支持する支持部を少なくとも二つ有するブレードと、
前記ブレードと連結されて前記ブレードを移動させるアーム部と、
前記ブレードと前記アーム部とを駆動するアーム駆動部とを含むことを特徴とする基板製造装置。
【請求項２】
前記ブレードは前記アーム部に対して相対的回転が可能であることを特徴とする請求項１に記載の基板製造装置。
【請求項３】
前記基板移送モジュールは、
前記移送ロボットのアーム部が設けられる回転体と、
前記回転体を回転させる回転体駆動部とをさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の基板製造装置。
【請求項４】
前記ブレードは両端に各々位置する二つの前記支持部を有し、
前記アーム部は、
前記ブレードの中央に連結される上部アームと、
前記上部アームと連結されて前記上部アームの下に配置される下部アームとを含むことを特徴とする請求項１に記載の基板製造装置。
【請求項５】
前記アーム駆動部は、
前記ブレードと前記上部アームが連結される連結軸を基準にして前記ブレードを回転させるブレード駆動部と、
前記上部アームと前記下部アームが連結される連結軸を基準にして前記上部アームを回転させる上部アーム駆動部と、
前記上部アームと独立的に前記下部アームを回転させる下部アーム駆動部とを含むことを特徴とする請求項４に記載の基板製造装置。
【請求項６】
前記下部アーム駆動部は前記回転体内に配置され、駆動モータによって回転される第１下部プーリー、前記下部アームの連結軸の一端に配置される第２下部プーリー、および前記第１下部プーリー及び前記第２下部プーリーに連結される下部ベルトを含み、
前記上部アーム駆動部は前記回転体内に配置され、駆動モータによって回転される第１上部プーリー、前記下部アームの連結軸内に挿入される第１回転軸の一端に配置される第２上部プーリー、前記第１上部プーリー及び前記第２上部プーリーに連結される第１上部ベルト、前記第１回転軸の他端に配置される第３上部プーリー、前記上部アームの連結軸の一端に配置される第４上部プーリー、および前記第３上部プーリー及び前記第４上部プーリーに連結される第２上部ベルトを含み、
前記ブレード駆動部は前記回転体内に配置され、駆動モータによって回転される第１ブレードプーリー、前記第１回転軸を挿入し、前記上部アームの連結軸内に配置される第２回転軸の一端に配置される第２ブレードプーリー、前記第１ブレードプーリー及び前記第２ブレードプーリーに連結される第１ブレードベルト、前記第２回転軸の他端に配置される第３ブレードプーリー、前記上部アームの連結軸内に挿入される第３回転軸の一端に配置される第４ブレードプーリー、前記第３ブレードプーリー及び前記第４ブレードプーリーに連結される第２ブレードベルト、前記第３回転軸の他端に配置される第５ブレードプーリー、前記ブレードの連結軸の一端に配置される第６ブレードプーリー、および前記第５ブレードプーリー及び前記第６ブレードプーリーを連結する第３ブレードベルトを具備することを特徴とする請求項５に記載の基板製造装置。
【請求項７】
前記工程チャンバは内部に一つの基板ステージを有し、
前記装置は前記トランスファーチャンバの一側面に複数の工程チャンバを有することを特徴とする請求項１に記載の基板製造装置。
【請求項８】
前記工程チャンバは内部に複数の基板ステージを有し、
前記装置は前記トランスファーチャンバの一側面に一つの工程チャンバを有することを特徴とする請求項１に記載の基板製造装置。
【請求項９】
前記装置は、
前記トランスファーチャンバの他側面に配置される少なくとも一つのロードロックチャンバをさらに含み、
前記工程チャンバと前記ロードロック間の基板移送は前記基板移送モジュールによって行なわれることを特徴とする請求項１に記載の基板製造装置。
【請求項１０】
前記ブレードは前記支持部を二つ有し、
前記移送ロボットは一つの工程チャンバ内で基板に対して工程が実行される間、次に工程が実行される基板を前記基板支持部のうちの一つに支持して待機することを特徴とする請求項２に記載の基板製造装置。
【請求項１１】
前記移送ロボットは、
前記ブレードの支持部のうちの空いている支持部によって前記工程チャンバ内で工程が完了した基板を前記工程チャンバからアンローディングし、前記ブレードを前記アーム部によって回転した後待機中のウェーハを前記工程チャンバにローディングすることを特徴とする請求項１０に記載の基板製造装置。
【請求項１２】
トランスファーチャンバと、
前記トランスファーチャンバの一側面に隣接して配置されたロードロックチャンバと、
前記トランスファーチャンバの他側面に隣接して配置された少なくとも一つの工程チャンバと、
前記トランスファーチャンバに配置され、回転可能な回転体及び前記回転体と連結され、互いに独立的に駆動されて前記工程チャンバ間、または前記工程チャンバと前記ロードロックチャンバ間に基板を各々移送する少なくとも二つの移送ロボットを有する基板移送モジュールとを具備し、
前記各々の移送ロボットは、
両端に各々基板を支持する支持部を有するブレードと、
前記ブレードの中心部と連結される上部アームと、
前記回転体と結合し、前記上部アームと連結される下部アームとを具備することを特徴とする基板製造装置。
【請求項１３】
前記装置は前記ブレード、前記上部アーム、および前記下部アームを各々駆動するアーム駆動部を含むことを特徴とする請求項１２に記載の基板製造装置。
【請求項１４】
前記下部アーム駆動部は前記回転体内に配置され、駆動モータによって回転される第１下部プーリー、前記下部アームの連結軸の一端に配置される第２下部プーリー、および前記第１下部プーリー及び前記第２下部プーリーに連結される下部ベルトを含み、
前記上部アーム駆動部は前記回転体内に配置され、駆動モータによって回転される第１上部プーリー、前記下部アームの連結軸内に挿入される第１回転軸の一端に配置される第２上部プーリー、前記第１上部プーリー及び前記第２上部プーリーに連結される第１上部ベルト、前記第１回転軸の他端に配置される第３上部プーリー、前記上部アームの連結軸の一端に配置される第４上部プーリー、および前記第３上部プーリー及び前記第４上部プーリーに連結される第２上部ベルトを含み、
前記ブレード駆動部は前記回転体内に配置され、駆動モータによって回転される第１ブレードプーリー、前記第１回転軸を挿入して前記上部アームの連結軸内に配置される第２回転軸の一端に配置される第２ブレードプーリー、前記第１ブレードプーリー及び前記第２ブレードプーリーに連結される第１ブレードベルト、前記第２回転軸の他端に配置される第３ブレードプーリー、前記上部アームの連結軸内に挿入される第３回転軸の一端に配置される第４ブレードプーリー、前記第３ブレードプーリー及び前記第４ブレードプーリーに連結される第２ブレードベルト、前記第３回転軸の他端に配置される第５ブレードプーリー、前記ブレードの連結軸の一端に配置される第６ブレードプーリー、および前記第５ブレードプーリー及び前記第６ブレードプーリーを連結する第３ブレードベルトを具備することを特徴とする請求項１３に記載の基板製造装置。
【請求項１５】
回転体と、
前記回転体を駆動する回転体駆動部と、
前記回転体に設けられて前記回転体とともに回転可能な少なくとも二つの移送ロボットを含み、
各々の前記移送ロボットは、
基板を支持する支持部を少なくとも二つ有するブレードと、
前記ブレードと連結されて前記ブレードを移動させる少なくとも一つのアームと、
前記少なくとも一つのアームと前記ブレードを独立的に駆動するアーム駆動部とを含むことを特徴とする基板移送モジュール。
【請求項１６】
前記ブレードは両端に各々位置する二つの前記支持部を有し、
前記アーム部は、
前記ブレードの中央に連結される上部アームと、
前記上部アームと連結されて前記上部アームの下に配置される下部アームとを含むことを特徴とする請求項１５に記載の基板移送モジュール。
【請求項１７】
前記アーム駆動部は、
前記ブレードと前記上部アームが連結される連結軸を中心にして前記ブレードを回転させるブレード駆動部と、
前記上部アームと前記下部アームが連結される連結軸を中心にして前記上部アームを回転させる上部アーム駆動部と、
前記上部アームと独立的に前記下部アームを回転させる下部アーム駆動部とを含むことを特徴とする請求項１６に記載の基板移送モジュール。
【請求項１８】
前記下部アーム駆動部は前記回転体内に配置され、駆動モータによって回転される第１下部プーリー、前記下部アームの連結軸の一端に配置される第２下部プーリー、および前記第１下部プーリー及び前記第２下部プーリーに連結される下部ベルトを含み、
前記上部アーム駆動部は前記回転体内に配置され、駆動モータによって回転される第１上部プーリー、前記下部アームの連結軸内に挿入される第１回転軸の一端に配置される第２上部プーリー、前記第１上部プーリー及び前記第２上部プーリーに連結される第１上部ベルト、前記第１回転軸の他端に配置される第３上部プーリー、前記上部アームの連結軸の一端に配置される第４上部プーリー、および前記第３上部プーリー及び前記第４上部プーリーに連結される第２上部ベルトを含み、
前記ブレード駆動部は前記回転体内に配置され、駆動モータによって回転される第１ブレードプーリー、前記第１回転軸を挿入し、前記上部アームの連結軸内に配置される第２回転軸の一端に配置される第２ブレードプーリー、前記第１ブレードプーリー及び前記第２ブレードプーリーに連結される第１ブレードベルト、前記第２回転軸の他端に配置される第３ブレードプーリー、前記上部アームの連結軸内に挿入される第３回転軸の一端に配置される第４ブレードプーリー、前記第３ブレードプーリー及び前記第４ブレードプーリーに連結される第２ブレードベルト、前記第３回転軸の他端に配置される第５ブレードプーリー、前記ブレードの連結軸の一端に配置される第６ブレードプーリー、および前記第５ブレードプーリー及び前記第６ブレードプーリーを連結する第３ブレードベルトを具備することを特徴とする請求項１７に記載の基板移送モジュール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は半導体基板を製造する装置に関するものであって、さらに詳細には複数の工程チャンバが設けられた装置から工程チャンバに基板を移送するモジュールを含んだ基板製造装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
半導体素子製造のために半導体基板であるウェーハ上には蒸着やエッチング工程などの多様な工程が実行される。最近では工程の効率を高めるために中央に多角形状のトランスファーチャンバが配置され、そのまわりに複数の工程チャンバが配置されたクラスタシステムが主に使われている。
【０００３】
クラスタシステムにおけるトランスファーチャンバは四角形または五角形であり、中央には移送ロボットが設けられる。トランスファーチャンバの一側面にはロードロックチャンバが配置され、他の側面には工程チャンバが配置される。工程チャンバはトランスファーチャンバの側面の各々に一つまたは二つ並んで配置される。二つの工程チャンバが配置される場合、各々のチャンバは一つの基板ステージを有し、一つのチャンバが配置される場合工程チャンバは二つの基板に対して同時に工程が実行されるように二つの基板ステージを有する。前者はエッチング工程のように精密な調節が必要な工程実行の時に主に使用され、後者はアッシング工程のように比較的高精密度を要しない工程実行の時に主に使用される。
【０００４】
図１と図２は一般的なクラスタシステムを示す図面である。図１と図２を参照すれば、トランスファーチャンバ９２０には一つの移送ロボット９８０だけが配置され、移送ロボット９８０はウェーハが置かれるブレード９８２とこれと連結される複数のアーム９８４を有する。移送ロボット９８０は一つの駆動モータを有し、ブレード９８２及びこれと連結される複数のアーム９８４は１自由度(ｔｈｅ ｄｅｇｒｅｅ ｏｆ ｆｒｅｅｄｏｍ)で連結される。ブレード９８２は一端にウェーハが置かれる基板支持部を有し、ブレード９８２の他端にはアーム９８４が連結される。工程チャンバ９６０でウェーハに対して所定の工程が完了したら、移送ロボット９８０は工程チャンバ９６０からウェーハをアンローディングしてこれをロードロックチャンバ９４０に移送した後ロードロックチャンバ９４０から次のウェーハをアンローディングして、これを工程チャンバ９６０に移送する動作を繰り返す。上述の動作が行なわれる間工程チャンバ９６０では工程が実行されないので、装置の稼動率が低下する。また、クラスタシステムには多数の工程チャンバ９６０が配置される一方、移送ロボット９８０はただ一つのウェーハのみを移送することができるので、工程の実行に非常に多くの時間がかかる。
【０００５】
工程チャンバ９６０の稼動率を向上させるため、図２に示したように、一つのアーム９８４に二つのブレード９８２'を固定設置させることができる。この場合、並んで配置された二つの工程チャンバ９６０に二つのウェーハを同時に移送させることができるが、二つの工程チャンバ９６０のうちのいずれか一つの工程チャンバ９６０が故障、または整備(ｐｒｅｖｅｎｔｉｖｅ ｍａｉｎｔｅｎａｎｃｅ、ＰＭ)中となった場合、正常に工程の実行が可能な工程チャンバ９６０に対しても工程を進行することができないので、設備の稼動率が低下するという問題がある。
【特許文献１】韓国公開特許第２００２−６３６６４号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は多数の工程チャンバが配置された設備使用の時、設備の稼動率を向上させることができる基板移送モジュール及びこれを含む基板製造装置を提供することを目的とする。
【０００７】
また、本発明は工程チャンバのうちの一部が整備、または故障によって工程の実行ができなくなった場合にも、一部工程チャンバにだけ選択的に基板を移送することができる基板移送モジュール及びこれを含む基板製造装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上述の目的を達成するために本発明の基板製造装置はトランスファーチャンバと前記トランスファーチャンバの一側面に隣接して配置されたロードロックチャンバ及び他側面に隣接して配置された工程チャンバを有する。前記トランスファーチャンバには前記ロードロックチャンバと前記工程チャンバ間、または工程チャンバ間に基板を移送する基板移送モジュールが配置される。前記基板移送モジュールは互いに独立的に駆動される少なくとも二つの移送ロボットを有し、前記各々の移送ロボットは基板を支持する支持部を少なくとも二つ有するブレードと前記ブレードを移動させるアーム部を含み、前記ブレードと前記アーム部はアーム駆動部によって独立的に駆動されることができる。
【０００９】
また、前記ブレードは前記アーム部に対して相対的回転が可能であり、前記基板移送モジュールは前記移送ロボットのアーム部が設けられる回転体と前記回転体を回転させる回転体駆動部をさらに含むことができる。
【００１０】
前記ブレードは両端に各々位置する二つの前記支持部を有し、前記アーム部は前記ブレードの中央に連結される上部アームと前記上部アームと連結されて前記上部アームの下に配置される下部アームを有する。前記アーム駆動部は前記ブレードと前記上部アームが連結される連結軸を基準にして前記ブレードを回転させるブレード駆動部、前記上部アームと前記下部アームが連結される連結軸を基準にして前記上部アームを回転させる上部アーム駆動部、および前記上部アームと独立的に前記下部アームを回転させる下部アーム駆動部を含む。
【００１１】
一例によれば、前記下部アーム駆動部は前記回転体内に配置され、駆動モータによって回転される第１下部プーリー、前記下部アームの連結軸の一端に配置される第２下部プーリー、および前記第１下部プーリー及び前記第２下部プーリーに連結される下部ベルトを含み、前記上部アーム駆動部は前記回転体内に配置され、駆動モータによって回転される第１上部プーリー、前記下部アームの連結軸内に挿入される第１回転軸の一端に配置される第２上部プーリー、前記第１上部プーリー及び前記第２上部プーリーに連結される第１上部ベルト、前記第１回転軸の他端に配置される第３上部プーリー、前記上部アームの連結軸の一端に配置される第４上部プーリー、および前記第３上部プーリー及び前記第４上部プーリーに連結される第２上部ベルトを含み、前記ブレード駆動部は前記回転体内に配置され、駆動モータによって回転される第１ブレードプーリー、前記第１回転軸を挿入し、前記上部アームの連結軸内に配置される第２回転軸の一端に配置される第２ブレードプーリー、前記第１ブレードプーリー及び前記第２ブレードプーリーに連結される第１ブレードベルト、前記第２回転軸の他端に配置される第３ブレードプーリー、前記上部アームの連結軸内に挿入される第３回転軸の一端に配置される第４ブレードプーリー、前記第３ブレードプーリー及び前記第４ブレードプーリーに連結される第２ブレードベルト、前記第３回転軸の他端に配置される第５ブレードプーリー、前記ブレードの連結軸の一端に配置される第６ブレードプーリー、および前記第５ブレードプーリー及び前記第６ブレードプーリーを連結する第３ブレードベルトを含む。
【００１２】
前記工程チャンバは内部に一つの基板ステージを有し、前記装置は前記トランスファーチャンバの一側面に複数の工程チャンバを有することができる。選択的に前記工程チャンバは内部に複数の基板ステージを有し、前記装置は前記トランスファーチャンバの一側面に一つの工程チャンバを有することができる。
【００１３】
また、前記移送ロボットは一つの工程チャンバ内で基板に対して工程が実行される間、次に工程が実行される基板を前記基板支持部のうちの一つに支持して待機し、前記ブレードの支持部のうちの空いている支持部によって前記工程チャンバ内で工程が完了した基板を前記工程チャンバからアンローディングし、前記ブレードを前記アーム部によって回転した後待機中のウェーハを前記工程チャンバにローディングする。
【００１４】
また、本発明の基板移送モジュールは回転体と前記回転体に設けられて前記回転体とともに回転可能な少なくとも二つの移送ロボットを含む。前記回転体は回転体駆動部によって回転され、各々の前記移送ロボットは基板を支持する支持部を少なくとも二つ有するブレードと前記ブレードと連結されて前記ブレードを移動させる少なくとも一つのアームを有する。前記少なくとも一つのアームと前記ブレードはアーム駆動部によって独立的に駆動される。前記ブレードは両端に各々位置する二つの前記支持部を有し、前記アーム部は前記ブレードの中央に連結される上部アームと前記上部アームと連結されて前記上部アームの下に配置される下部アームを含む。前記アーム駆動部は前記ブレードと前記上部アームが連結される連結軸を中心にして前記ブレードを回転させるブレード駆動部、前記上部アームと前記下部アームが連結される連結軸を中心にして前記上部アームを回転させる上部アーム駆動部、および前記上部アームと独立的に前記下部アームを回転させる下部アーム駆動部を含む。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、トランスファーチャンバに配置される基板移送モジュールは独立的に駆動可能な基板移送ロボットを二つ具備するので、並んで配置された二つの工程チャンバのうちのいずれか一つが故障または点検中である時でも、他の工程チャンバにウェーハを移送することができ、これによって設備の稼動率を向上させることができるという効果がある。
【００１６】
また、本発明によれば、ブレードが上部アームに対して独立的に回転可能なので、回転体を回転させる場合に比べて所要動力及び駆動にかかる時間を節減することができるという効果がある。
【００１７】
また、本発明によれば、一つのブレードは二つの支持部を有し、工程設備で工程が進行される間、次の工程が進行されるウェーハは支持部にあらかじめ待機されるので、ウェーハ移送にかかる時間を節減することができるという効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明の実施形態を添付の図３乃至図１０を参照しながらより詳細に説明する。本発明の実施形態は様々な形態で変形されることができ、本発明の範囲が下で説明する実施形態によって限定されるものと解釈されてはならない。本実施形態は当業界で平均的な知識を持つ者に本発明をより完全に説明するために提供されるものである。したがって、図面での要素の形状はより明確な説明を強調するために誇張されたものである。
【００１９】
図３は本発明の望ましい一実施形態による基板製造装置１を概略的に示す図面である。最近半導体基板であるウェーハが２００ｍｍから３００ｍｍに大口径化されたことによって基板製造装置１は完全な自動化によって工程を実行し、工程設備２０にはウェーハハンドリングシステムの一つであるＥＦＥＭ(ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ ｆｒｏｎｔ ｅｎｄ ｍｏｄｕｌｅ)１０が装着される。ＥＦＥＭ１０はフレーム１２とその一側壁にＦＯＵＰ１８(ｆｒｏｎｔ ｏｐｅｎ ｕｎｉｆｉｅｄ ｐｏｄ)のような基板貯蔵容器(不図示)が置かれるロードステーション１４を有する。フレーム１２の内部にはＦＯＵＰ１８のドアを開閉するドアオープナ(不図示)が設けられ、ＦＯＵＰ１８と工程設備２０間のウェーハを移送する移送ロボット１６が配置される。
【００２０】
工程設備２０はウェーハに対して一つ、または複数の工程を実行するためのものであって、ロードロックチャンバ(ｌｏａｄｌｏｃｋ ｃｈａｍｂｅｒ)１２０、トランスファーチャンバ(ｔｒａｎｓｆｅｒ ｃｈａｍｂｅｒ)１４０、工程チャンバ(ｐｒｏｃｅｓｓ ｃｈａｍｂｅｒｓ)１６０、および基板移送モジュール(ｓｕｂｓｔｒａｔｅ ｔｒａｎｓｆｅｒ ｍｏｄｕｌｅ)３０を有する。工程設備２０の中央には多角形のトランスファーチャンバ１４０が配置され、ＥＦＥＭ１０とトランスファーチャンバ１４０との間には工程が実行されるウェーハが置かれるロードロックチャンバ１２０が配置される。また、トランスファーチャンバ１４０の各々の側面にはウェーハに対して所定工程を実行する工程チャンバ２０が並んで複数個が配置される。並んで配置された工程チャンバ１６０では同一の工程が実行され、本実施形態では二つの工程チャンバ１６０が並んで配置された場合を例としてあげて説明する。各々の工程チャンバ１６０内には一つの基板ステージ１０２が置かれる。選択的に図４に示したようにトランスファーチャンバ１４０の一側面の各々には一つの工程チャンバ１６０'が配置され、工程チャンバ１６０内には二つのウェーハに対して工程が同時に実行されるように、二つまたはそれ以上の基板ステージ１０２を並べて配置させることができる。エッチング工程のように工程条件が精密に調節されなければならない工程実行の時には各々の工程チャンバ１６０内で一つのウェーハに対して工程が実行され、アッシング工程のように工程条件が相対的に精密に調節される必要がない場合には、一つの工程チャンバ１６０内で複数のウェーハに対して工程が実行される。
【００２１】
四角形のトランスファーチャンバ１４０の使用の時、トランスファーチャンバ１４０の一側面にはロードロックチャンバ１２０が配置され、他の三つの側面には上述の工程チャンバ１６０が配置されることができる。各々の工程チャンバ１６０は全部同一の工程が実行されるチャンバであり得、選択的に一つのウェーハに対して一連の工程を順次に進行させることができるように互いに違う工程を実行させることができる。
【００２２】
トランスファーチャンバ１４０の中央には基板移送モジュール３０が配置される。基板移送モジュール３０はロードロックチャンバ１２０と工程チャンバ１６０間、または隣接する工程チャンバ１６０間にウェーハを移送する。図５乃至図６は各々基板移送モジュール３０の平面図と正面図である。図５と図６を参照すれば、基板移送モジュール３０は回転体４００、回転体駆動部４２０、および各々独立的に駆動される複数の移送ロボット３００を有する。本実施形態では二つの移送ロボット３００が配置される場合を例としてあげて説明する。回転体４００はトランスファーチャンバ１４０の中央に配置され、円筒形である。回転体４００は自分の中心軸を基準にして回転可能である。各々の移送ロボット３００はブレード３２０とアーム部３４０とを有する。ブレード３２０は棒形の連結部３２４と連結部３２４の一端及び他端に各々配置される支持部３２２を有する。各々の支持部３２２は‘Ｃ’形を有し、ウェーハの底面を支持する。各々の支持部３２２は真空によって基板を吸着、または機械的にウェーハを支持することができる。
【００２３】
アーム部３４０はブレード３２０を移動させる部分として上部アーム３４２と下部アーム３４４とを有する。上部アーム３４２はその一端がブレードの連結部３２４の中央に結合し、下部アーム３４４はその一端が上部アーム３４２の他端と結合する。下部アーム３４４の他端は回転体４００に結合する。ブレード３２０は上部アーム３４２に対して相対的に回転でき、上部アーム３４２は下部アーム３４４に対して相対的に回転できる。また、下部アーム３４４は回転体４００に対して相対的に回転できる。
【００２４】
図７は図６の断面図として、ブレード３２０、上部アーム３４２、および下部アーム３４４を各々回転させるアーム駆動部５００の一例を示す。アーム駆動部５００は下部アーム駆動部５２０、上部アーム駆動部５４０、およびブレード駆動部５６０を有する。下部アーム連結軸３４５は下部アーム３４４の一端から下に垂直に延長されて回転体４００に結合し、下部アーム駆動部５２０は上述の下部アーム連結軸３４５を基準にして下部アーム３４４を回転体４００上で回転させる。下部アーム駆動部５２０は回転体４００内に挿入される駆動モータ５２０、第１下部プーリー５２４ａ、第２下部プーリー５２４ｂ、および下部ベルト５２６を有する。第１下部プーリー５２４ａは駆動モータ５２２によって回転されるように駆動モータ５２２と連結され、第２下部プーリー５２４ｂは下部アーム連結軸３４５の一端に配置される。第２下部プーリー５２４ｂは下部アーム連結軸３４５と一体型で形成されることができ、選択的に第２下部プーリー５２４ｂと下部アーム連結軸３４５は各々形成された後互いに結合することができる。下部ベルト５２６は第１下部プーリー５２４ａと第２下部プーリー５２４ｂに連結されて駆動モータ５２２の回転力を下部アーム連結軸３４５に伝達する。
【００２５】
上部アーム連結軸３４３は上部アーム３４２の一端から下に垂直に延長されて下部アーム３４４と結合する。上部アーム駆動部５４０は上部アーム連結軸３４３を基準にして下部アーム３４４上で上部アーム３４２を回転させる。上部アーム駆動部５４０は駆動モータ５４２、第１上部プーリー５４４ａ、第２上部プーリー５４４ｂ、第１上部ベルト５４６ａ、第３上部プーリー５４４ｃ、第４上部プーリー５４４ｄ、第２上部ベルト５４６ｂ、および第１回転軸５４８を有する。第１上部プーリー５４４ａは駆動モータ５４２によって回転されるように駆動モータ５４２と連結される。第１回転軸５４８は下部アーム連結軸３４５内に挿入され、第１回転軸５４８の一端には第２上部プーリー５４４ｂが結合し、他端には第３上部プーリー５４４ｃが結合する。第１上部ベルト５４６ａは第１上部プーリー５４４ａと第２上部プーリー５４４ｂに連結されて駆動モータ５４２の回転力を第１回転軸５４８に伝達する。また、第４上部プーリー５４４ｄは上部アーム連結軸３４３の一端に配置される。第４上部プーリー５４４ｄは上部アーム連結軸３４３と一体で形成されることができ、選択的に第４上部プーリー５４４ｄと上部アーム連結軸３４３は各々形成された後結合することができる。第２上部ベルト５４６ｂは第１回転軸５４８の回転力を上部アーム連結軸３４３に伝達する。
【００２６】
ブレード連結軸３２６はロード形であり、一端はブレードの連結部３２４の中心に固定され、他端が上部アーム３４２に連結される。ブレード駆動部５６０はブレード連結軸３２６を基準にして上部アーム３４２上でブレード３２０を回転させる。ブレード駆動部５６０は駆動モータ５６２、第１ブレードプーリー５６４ａ、第２ブレードプーリー５６４ｂ、第１ブレードベルト５６６ａ、第３ブレードプーリー５６４ｃ、第４ブレードプーリー５６４ｄ、第２ブレードベルト５６６ｂ、第５ブレードプーリー５６４ｅ、第６ブレードプーリー５６４ｆ、第３ブレードベルト５６６ｃ、第２回転軸５６８ａ、および第３回転軸５６８ｂを有する。第１ブレードプーリー５６４ａは駆動モータ５６２によって回転されるように駆動モータ５６２と連結される。第２回転軸５６８ａは上述の第１回転軸５４８を内挿するように下部アーム連結軸３４５内に挿入され、第２回転軸５６９ａの一端には第２ブレードプーリー５６４ｂが結合され、他端には第３ブレードプーリー５６４ｃが結合される。第１ブレードベルト５６６ａは第１ブレードプーリー５６４ａと第２ブレードプーリー５６４ｂに連結されて駆動モータ５６２の回転力を第２回転軸５６８ａに伝達する。第３回転軸５６８ｂは上部アーム連結軸３４３内に挿入され、第３回転軸３４３の一端には第４ブレードプーリー５６４ｄが結合し、他端には第５ブレードプーリー５６４ｅが結合する。第２ブレードベルト５６６ｂは第３ブレードプーリー５６４ｃと第４ブレードプーリー５６４ｄに連結されて第２回転軸５６８ａの回転力を第３回転軸５６８ｃに伝達する。また、第６ブレードプーリー５６４ｆはブレード連結軸３２６に連結される。第３ブレードベルト５６６ｃは第３回転軸５６８ｃの回転力をブレード連結軸３２６に伝達する。上述のアーム駆動部５００の構造によってブレード３２０、上部アーム３４２、および下部アーム３４４は各々独立的に駆動可能である。
【００２７】
図８乃至図１０は上述の基板移送モジュール３０を使用して工程を実行する過程を順次に示す図面である。トランスファーチャンバ１８０は四角形であり、トランスファーチャンバ１８０の一側面にはロードロックチャンバ１２０が位置し、残りの側面のうちの一つにだけ同一の工程を実行する二つの工程チャンバ１６０が並んで配置された場合を例として説明する。図面で内部が空いているウェーハは工程が進行されない状態のウェーハであり、内部が両方向に斜線のウェーハは工程が進行中の状態のウェーハであり、内部が一方向の斜線のウェーハは工程が完了した状態のウェーハである。
【００２８】
図８Ａ乃至図８Ｅは二つの工程チャンバ１６０の全部が、工程実行が可能な場合、ウェーハの移送過程を示す図面であり、図９Ａ乃至図９Ｅは二つの工程チャンバ１６０のうちの一つの工程チャンバ１６０でのみ工程実行が可能な場合を示す図面である。図８Ａ乃至図８Ｅを参照すれば、すべての工程チャンバ１６０で工程実行が可能な場合、ロードロックチャンバ１２０からウェーハＷ１が各々第１移送ロボット３００ａと第２移送ロボット３００ｂにアンローディングされる(図８Ａ)。以後、回転体４００は工程チャンバ１６０に向けて９０゜回転し、移送ロボット３００ａ、３００ｂはウェーハＷ１を工程チャンバ１６０に同時にローディングする(図８Ｂ)。工程チャンバ１６０で工程が進行される間、ブレード３２０がロードロックチャンバ１２０に向けるように回転体は９０゜回転し、次に工程が進行されるウェーハＷ２がロードロックチャンバ１２０から移送ロボット３００ａ、３００ｂによってアンローディングされる。各々の移送ロボットのブレード３２０で一つの支持部には工程が進行されるウェーハＷ２が置かれ、他の一つの支持部は空いている状態で維持される。回転体４００はブレード３２０の支持部のうちの空いている支持部が工程チャンバ１６０に向けるように回転し、移送ロボット３００ａ、３００ｂは工程チャンバ１６０内で工程が完了するまで待機する(図８Ｃ)。同一の工程を実行する工程チャンバ１６０がトランスファーチャンバ１４０の他の側面にも配置された場合、移送ロボット３００ａ、３００ｂはすべての工程チャンバ１６０にウェーハをローディングした後に８ｃの動作を実行する。工程チャンバ１６０内での工程が完了すれば、移送ロボット３００ａ、３００ｂはウェーハＷ１を工程チャンバ１６０からブレード３２０の空いている支持部上にアンローディングする。以後、待機中のウェーハＷ２が工程チャンバ１６０に向けるように回転体４００は１８０゜回転し、移送ロボット３００ａ、３００ｂは待機中のウェーハＷ２を工程チャンバ１６０にローディングする(図８Ｄ)。選択的にブレード３２０の位置変更は回転体４００が回転する代わりにブレード３２０が上部アーム３４２から１８０゜回転することによって行なうことができる。移送ロボット３００ａ、３００ｂはブレード３２０の支持部上に置かれたウェーハＷ１をロードロックチャンバ１２０にローディングする(図８Ｅ)。以後、ロードロックチャンバ１２０内のすべてのウェーハＷに対して工程が完了するまで上述の８Ａないし８Ｅの過程は繰り返される。
【００２９】
図９Ａ乃至図９Ｅを参照すれば、工程チャンバ１６０ａ、１６０ｂのうちの一つの工程チャンバ１６０ｂが故障や整備中なので、他の一つの工程チャンバ１６０ａでのみ工程実行が可能な場合、二つの移送ロボット３００ａ、３００ｂのうちの一つの移送ロボット３００ａだけが動作され、他の一つの移送ロボット３００ｂは停止された状態で維持される。ロードロックチャンバ１２０からウェーハＷ１が第１移送ロボット３００ａにアンローディングされる(図９Ａ)。以後、ブレード３２０は工程チャンバ１６０ａに向けるように上部アーム３４２上で１８０゜回転し、第１移送ロボット３００ａはウェーハＷ１を工程チャンバ１６０ａにローディングする(図９Ｂ)。工程チャンバ１６０ａで工程が進行される間、次に工程が進行されるウェーハＷ２がロードロックチャンバ１２０からブレード３２０の支持部にアンローディングされ、工程チャンバ１６０ａ内で工程が完了するまで待機する(図９Ｃ)。工程チャンバ１６０ａ内で工程が完了すれば、ウェーハＷ１は工程チャンバ１６０ａからブレード３２０の空いている支持部上にアンローディングされる。以後ブレード３２０は待機中のウェーハＷ２が工程チャンバ１６０ａに向けるように上部アーム３４２上で１８０゜回転し、第１移送ロボット３００ａはブレード３２０の支持部上に置かれた大気中のウェーハＷ２を工程チャンバ１６０ａにローディングする(図９Ｄ)。ブレード３２０上に置かれた工程が完了したウェーハＷ１はロードロックチャンバ１２０にローディングされる(図９Ｅ)。以後、上述の９Ａ乃至９Ｅの過程は繰り返される。
【００３０】
一つの移送ロボット３００ａのみを利用して工程を実行する場合、上述のように回転体４００が回転する代わりにブレード３２０が上部アーム３４２に対して回転されることが望ましい。これは回転体４００を回転させる場合に比べて動力消耗が少ないだけではなく、回転動作にかかる時間も非常に短縮されて設備稼動率を向上させることができる。
【００３１】
図１０Ａ乃至図１０Ｅはトランスファーチャンバ１４０の隣接する二つの側面に各々工程チャンバ１６０が二個ずつ並んで配置され、これらのうち、並んで配置された二つの工程チャンバ１６０のうちの一つのチャンバだけが工程実行が可能な場合、基板移送モジュール３０の動作過程を示す。すべての工程チャンバ１６０ａ、１６０ｂが同一の工程を実行する場合を例としてあげる。
【００３２】
ロードロックチャンバ１２０からウェーハＷ１ａ、Ｗ１ｂが各々第１移送ロボット３００ａと第２移送ロボット３００ｂにアンローディングされる(図１０Ａ)。第１移送ロボット３００ａのブレードが第１工程チャンバ１６０ａに向くように回転体４００が回転され、第１移送ロボット３００ａはウェーハＷ１ａを第１工程チャンバ１６０ａにローディングする。以後、第２移送ロボット３００ｂのブレードが第２工程チャンバ１６０ｂに向くように回転体４００が回転され、第２移送ロボット３００ｂはウェーハＷ１ｂを第２工程チャンバ１６０ｂにローディングする(図１０Ｂ)。工程チャンバ１６０ａ、１６０ｂから工程が実行され、第１移送ロボット３００ａと第２移送ロボット３００ｂは次に工程が実行されるウェーハＷ２ｂ、Ｗ２ａをロードロックチャンバ１２０からアンローディングし、工程チャンバ１６０ａ、１６０ｂ内で工程が完了するまで待機する(図１０Ｃ)。工程が完了すれば、第２移送ロボット３００ｂと第２工程チャンバ１６０ｂから工程が完了したウェーハＷ１ｂをブレード３２０の支持部のうちの空いている支持部にアンローディングする。第２移送ロボット３００ｂのブレード３２０は待機中のウェーハＷ２ａが第２工程チャンバ１６０ｂに向けるように上部アーム３４２から１８０゜回転され、第２移送ロボット３００ｂは待機中のウェーハＷ２ａを第２工程チャンバ１６０ｂにローディングする。次に回転体４００が回転され、第１移送ロボット３００ｂは第１工程チャンバ１６０ａから工程が完了したウェーハＷ１ｂをブレード３２０の支持部のうちの空いている支持部にアンローディングする。第１移送ロボット３００ａのブレード３２０は待機中のウェーハＷ２ｂが第１工程チャンバ１６０ａに向けるように上部アーム３４２から１８０゜回転され、第１移送ロボット３００ａは待機中のウェーハＷ２ｂを第１工程チャンバ１６０ａにローディングする(図１０Ｄ)。以後、ウェーハＷ１ａ、Ｗ１ｂが支持される支持部がロードロックチャンバ１２０に向けるように回転体４００が回転され、移送ロボット３００ａ、３００ｂは工程が完了したウェーハＷ１ａ、Ｗ１ｂをロードロックチャンバ１２０にローディングする(図１０Ｅ)。ロードロックチャンバ１２０内のすべてのウェーハＷに対して工程が実行されるまで上述の図１０Ａ乃至図１０Ｅの動作を繰り返す。
【産業上の利用可能性】
【００３３】
本発明は半導体基板を製造する装置に利用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】移送ロボットを有する一般的な基板製造装置を概略的に示す図面である。
【図２】他の形態の移送ロボットを有する一般的な基板製造装置を概略的に示す図面である。
【図３】本発明の一実施形態による基板製造装置を概略的に示す図面である。
【図４】図３の基板製造装置の他の例を概略的に示す図面である。
【図５】図３の基板移送モジュールの平面図である。
【図６】図５の基板移送モジュールの正面図である。
【図７】図６の基板移送モジュールの断面図である。
【図８Ａ】基板移送モジュールの動作過程の一例を示す図面である。
【図８Ｂ】基板移送モジュールの動作過程の一例を示す図面である。
【図８Ｃ】基板移送モジュールの動作過程の一例を示す図面である。
【図８Ｄ】基板移送モジュールの動作過程の一例を示す図面である。
【図８Ｅ】基板移送モジュールの動作過程の一例を示す図面である。
【図９Ａ】基板移送モジュールの動作過程の他の例を示す図面である。
【図９Ｂ】基板移送モジュールの動作過程の他の例を示す図面である。
【図９Ｃ】基板移送モジュールの動作過程の他の例を示す図面である。
【図９Ｄ】基板移送モジュールの動作過程の他の例を示す図面である。
【図９Ｅ】基板移送モジュールの動作過程の他の例を示す図面である。
【図１０Ａ】基板移送モジュールの動作過程のまた他の例を示す図面である。
【図１０Ｂ】基板移送モジュールの動作過程のまた他の例を示す図面である。
【図１０Ｃ】基板移送モジュールの動作過程のまた他の例を示す図面である。
【図１０Ｄ】基板移送モジュールの動作過程のまた他の例を示す図面である。
【図１０Ｅ】基板移送モジュールの動作過程のまた他の例を示す図面である。
【符号の説明】
【００３５】
３０    基板移送モジュール
１２０    ロードロックチャンバ
１４０    トランスファーチャンバ
１６０    工程チャンバ
３００    移送ロボット
３２０    ブレード
３２２    支持部
３２４    連結部
３２６    ブレード連結軸
３４２    上部アーム
３４３    上部アーム連結軸
３４４    下部アーム
３４５    下部アーム連結軸
４００    回転体
４２０    回転体駆動部
５２０    下部アーム駆動部
５４０    上部アーム駆動部
５６０    ブレード駆動部
５４８、５６８ａ、５６８ｂ    第１、２、３回転体
【図１】
2005197752.tif 000003
【図２】
2005197752.tif 000004
【図３】
2005197752.tif 000005
【図４】
2005197752.tif 000006
【図５】
2005197752.tif 000007
【図６】
2005197752.tif 000008
【図７】
2005197752.tif 000009
【図８Ａ】
2005197752.tif 000010
【図８Ｂ】
2005197752.tif 000011
【図８Ｃ】
2005197752.tif 000012
【図８Ｄ】
2005197752.tif 000013
【図８Ｅ】
2005197752.tif 000014
【図９Ａ】
2005197752.tif 000015
【図９Ｂ】
2005197752.tif 000016
【図９Ｃ】
2005197752.tif 000017
【図９Ｄ】
2005197752.tif 000018
【図９Ｅ】
2005197752.tif 000019
【図１０Ａ】
2005197752.tif 000020
【図１０Ｂ】
2005197752.tif 000021
【図１０Ｃ】
2005197752.tif 000022
【図１０Ｄ】
2005197752.tif 000023
【図１０Ｅ】
2005197752.tif 000024