特開 2024-163862 基板移送装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024163862

(43)【公開日】2024-11-22

(54)【発明の名称】基板移送装置

(51)【国際特許分類】

   H01L 21/677 20060101AFI20241115BHJP

   B25J 5/02 20060101ALI20241115BHJP

【ＦＩ】

H01L21/68 A

B25J5/02 A

【審査請求】有

【請求項の数】8

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2024075577

(22)【出願日】2024-05-08

(31)【優先権主張番号】10-2023-0061498

(32)【優先日】2023-05-12

(33)【優先権主張国・地域又は機関】KR

(71)【出願人】

【識別番号】524173224

【氏名又は名称】ヴイエム インコーポレイテッド

【氏名又は名称原語表記】ＶＭ Ｉｎｃ．

(74)【代理人】

【識別番号】100121728

【弁理士】

【氏名又は名称】井関 勝守

(74)【代理人】

【識別番号】100165803

【弁理士】

【氏名又は名称】金子 修平

(74)【代理人】

【識別番号】100179648

【弁理士】

【氏名又は名称】田中 咲江

(74)【代理人】

【識別番号】100222885

【弁理士】

【氏名又は名称】早川 康

(74)【代理人】

【識別番号】100140338

【弁理士】

【氏名又は名称】竹内 直樹

(74)【代理人】

【識別番号】100227695

【弁理士】

【氏名又は名称】有川 智章

(74)【代理人】

【識別番号】100170896

【弁理士】

【氏名又は名称】寺薗 健一

(74)【代理人】

【識別番号】100219313

【弁理士】

【氏名又は名称】米口 麻子

(74)【代理人】

【識別番号】100161610

【弁理士】

【氏名又は名称】藤野 香子

(74)【代理人】

【識別番号】100206586

【弁理士】

【氏名又は名称】市田 哲

(72)【発明者】

【氏名】イ サンウ

(72)【発明者】

【氏名】チョェ ウヒョン

【テーマコード（参考）】

3C707

5F131

【Ｆターム（参考）】

3C707AS05

3C707AS24

3C707BS15

3C707CS04

3C707CY36

3C707CY39

3C707NS12

5F131AA02

5F131BB04

5F131CA38

5F131CA39

5F131DA22

5F131DA42

5F131DB02

5F131DB52

5F131DB72

5F131DB82

(57)【要約】

【課題】ロボットアームの軸が横方向に移動可能にされて横幅を最小化できるように構成される基板移送装置を提供する。
【解決手段】本発明の一実施形態によれば、基板移送装置は移動プレート、移動プレートの一端に配置されるロードロックチャンバー、移動プレートの両端に縦方向に沿って配置される複数のプロセシングチャンバー、及び移動プレートと連結されて複数のプロセシングチャンバーの中でいずれか１つのプロセシングチャンバーとロードロックチャンバーとの間で基板を移送するアーム（ａｒｍ）を含み、移動プレートはアームの第１ピボット軸が移動プレートで横方向に直線運動ができるように構成される第１経路を提供することができる。
【選択図】図１Ａ

【特許請求の範囲】

【請求項1】

移動プレートと、
前記移動プレートの一端に配置されるロードロックチャンバーと、
前記移動プレートの両端に縦方向に沿って配置される複数のプロセシングチャンバーと、
前記移動プレートと連結されて前記複数のプロセシングチャンバーの中でいずれか１つのプロセシングチャンバーと前記ロードロックチャンバーとの間で基板を移送するアーム（ａｒｍ）と、
を含み、
前記移動プレートは、前記アームの第１ピボット軸が前記移動プレートで横方向に直線運動ができるように構成される第１経路を提供する基板移送装置。

【請求項2】

前記第１経路上で前記第１ピボット軸の位置は、前記移動プレートに対する前記いずれか１つのプロセシングチャンバーの位置に基づいて決定される請求項１に記載の基板移送装置。

【請求項3】

前記移動プレートは、前記第１ピボット軸が前記移動プレートで前記縦方向に直線運動ができるように構成される第２経路を提供する請求項１に記載の基板移送装置。

【請求項4】

前記第２経路は、前記第１経路と交差する請求項３に記載の基板移送装置。

【請求項5】

前記移動プレートは、前記第１ピボット軸が前記移動プレートで斜線方向に直線運動ができるように構成される第３経路を提供する請求項１に記載の基板移送装置。

【請求項6】

前記第３経路は、前記第１経路と交差する請求項５に記載の基板移送装置。

【請求項7】

前記第１又は第３経路は、レール（ｒａｉｌ）を含む請求項５に記載の基板移送装置。

【請求項8】

前記第１経路は、複数のリンク（ｌｉｎｋ）を含み、前記第１ピボット軸は、前記いずれか１つのプロセシングチャンバーから前記基板を移送するために前記複数のリンクの中でいずれか１つのリンクに配置される請求項１に記載の基板移送装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は基板搬送装置に関するものである。

【背景技術】

【0002】

半導体又はディスプレー工程に使われる装備での処理量（ｔｈｒｏｕｇｈｐｕｔ）は単一工程で単位時間当たりウエハ又は基板工程を処理する量を言う。このような処理量はプロセシングチャンバーの工程時間、バキュームロボットの吸排気速度、ウエハのクーリング／ヒーティング時間等に基づいて決定され得る。しかし、このような要因のみで装備の処理量を極大化するのに限界が存在する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】国際公開第２０１１／０７４７５４号

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

本発明における上述した問題を解決するための課題は、ロボットアームの軸が横方向に移動可能にされて横幅を最小化できるように構成される基板移送装置を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0005】

本発明の一実施形態によれば、基板移送装置は移動プレート、移動プレートの一端に配置されるロードロックチャンバー、移動プレートの両端に縦方向に沿って配置される複数のプロセシングチャンバー、及び移動プレートと連結されて複数のプロセシングチャンバーの中でいずれか１つのプロセシングチャンバーとロードロックチャンバーとの間で基板を移送するアーム（ａｒｍ）を含み、移動プレートはアームの第１ピボット軸が移動プレートで横方向に直線運動ができるように構成される第１経路を提供することができる。

【0006】

一実施形態によれば、第１経路上で第１ピボット軸の位置は移動プレートに対するいずれか１つのプロセシングチャンバーの位置に基づいて決定されることができる。

【0007】

一実施形態によれば、移動プレートは第１ピボット軸が移動プレートで縦方向に直線運動ができるように構成される第２経路を提供することができる。

【0008】

一実施形態によれば、第２経路は第１経路と交差することができる。

【0009】

一実施形態によれば、移動プレートは第１ピボット軸が移動プレートで斜線方向に直線運動ができるように構成される第３経路を提供することができる。

【0010】

一実施形態によれば、第３経路は第１経路と交差することができる。

【0011】

一実施形態によれば、経路はレール（ｒａｉｌ）を含むことができる。

【0012】

一実施形態によれば、経路は複数のリンク（ｌｉｎｋ）を含み、第１ピボット軸はいずれか１つのプロセシングチャンバーから基板を移送するために複数のリンクの中でいずれか１つのリンクに配置されることができる。

【発明の効果】

【0013】

本発明の一部の実施形態によれば、基板移送装置のフットプリント（ｆｏｏｔ－ｐｒｉｎｔ）を減少させて制限された空間で基板処理量（ｔｈｒｏｕｇｈｐｕｔ）を極大化することができる。

【図面の簡単な説明】

【0014】

【図1A】本発明の一実施形態による基板移送装置の一の動作を示す平面図である。

【図1B】本発明の一実施形態による基板移送装置の図１Ａと異なる動作を示す平面図である。

【図1C】本発明の一実施形態による基板移送装置の図１Ａ、図１Ｂと異なる動作を示す平面図である。

【図2】本発明の一実施形態による四方直線運動が可能となるように構成される基板移送装置の平面図である。

【図3】本発明の一実施形態による斜線運動が可能となるように構成される基板移送装置の平面図である。

【図4A】本発明の一実施形態によって一の部材を含むアームユニットの平面図である。

【図4B】本発明の一実施形態によって図４Ａと異なる部材を含むアームユニットの平面図である。

【発明を実施するための形態】

【0015】

以下、本発明の実施のための具体的な内容を添付された図面を参照して詳細に説明する。但し、以下の説明では本発明の要旨を不必要に不明瞭にする恐れがある場合、広く公知された機能や構成に関する具体的説明は省略される。

【0016】

添付された図面で、同一であるか、或いは対応する構成要素には同じ参照符号が付与されている。また、以下の実施形態の説明において、同一であるか、或いは対応される構成要素を重複して記述することが省略される場合がある。しかし、構成要素に関する記述が省略されても、そのような構成要素が所定の実施形態に含まれないことを意図するものではない。

【0017】

開示された実施形態の長所及び／又は特徴、そしてそれを達成する方法は添付された図面と共に詳細に後述されている実施形態を参照すれば、明確になる。しかし、本発明は以下で開示される実施形態に限定されるものではなく、互いに異なる様々な形態で具現されることができ、本実施形態は、単に、本発明が完全になるようし、本発明について通常の技術者に発明の範疇を完全に知らせるために提供されるものにすぎない。

【0018】

本明細書で使用される用語に対して簡略に説明し、開示された実施形態に対して具体的に説明する。本明細書で使用される用語は本発明での機能を考慮しながら、可能な現在広く使用される一般的な用語を選択したが、これは関連分野に従事している技術者の意図又は判例、新しい技術の出現等によって変わることができる。また、特定の場合は出願人が任意に選定した用語もあり、この場合、該当する発明の説明部分で詳細にその意味を記載する。したがって、本発明で使用される用語は単純な用語の名称ではなく、その用語が有する意味と本発明の全般に亘る内容に基づいて定義されなければならない。

【0019】

本明細書での単数の表現は文脈の上に明確に単数であると特定しない限り、複数の表現を含む。また、複数の表現は文脈の上に明確に複数であると特定しない限り、単数の表現を含む。明細書の全体で、所定の部分が所定の構成要素を“含む”とする時、これは特別に反対する記載がない限り、他の構成要素を除外するものではなく、他の構成要素をさらに含むことができることを意味する。

【0020】

図１Ａ乃至図１Ｃは本発明の一実施形態による基板移送装置１００の互いに異なる動作を示す平面図である。図示されたように、基板移送装置１００は複数のプロセシングチャンバー１１２乃至１２６、移動プレート１３０、アーム（ａｒｍ）１４０、ロードロックチャンバー１６０、ＥＦＥＭ（Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ Ｆｒｏｎｔ Ｅｎｄ Ｍｏｄｕｌｅ）１７０、及び複数のＬＰＭ（Ｌｏａｄ Ｐｏｒｔ Ｍｏｄｕｌｅ）１８０の中で少なくとも１つを含むことができる。

【0021】

アーム１４０は複数のＬＰＭ１８０の中でいずれか１つのＬＰＭから獲得された基板（例えば、ウエハ（ｗａｆｅｒ））を、ロードロックチャンバー１６０を通じて複数のプロセシングチャンバー１１２乃至１２６の中で１つの対象プロセシングチャンバー（ここで、第２プロセシングチャンバー１１４）に移送することができる。また、アーム１４０は複数のプロセシングチャンバー１１２乃至１２６の中で、対象プロセシングチャンバーで処理された基板を、ロードロックチャンバー１６０を通じていずれか１つのＬＰＭに移送することができる。一方、本発明で‘対象プロセシングチャンバー’はアーム１４０によって基板が乗降されるプロセシングチャンバーを指称することができる。

【0022】

基板移送装置１００は制限された空間内に複数に具備されることができる。したがって、基板移送装置１００による基板処理量（ｔｈｒｏｕｇｈｐｕｔ）を向上させるためには基板移送装置１００のフットプリント（ｆｏｏｔ－ｐｒｉｎｔ）を決定する移動プレート１３０の幅ｗを減少させることが要求され得る。以下では、図１Ａを中心にアーム１４０の動きを考慮して移動プレート１３０の幅ｗを最小化できるように構成される基板移送装置１００の構成に対する説明が詳細に後述される。

【0023】

複数のプロセシングチャンバー１１２乃至１２６は移動プレート１３０の縁に配置されることができる。具体的に、複数のプロセシングチャンバー１１２乃至１２６は移動プレート１３０の両側縁に（即ち、両端に）縦方向に沿って配置されることができる。例えば、第１セットのプロセシングチャンバー１１２乃至１１６は移動プレート１３０の一側（図１で左側）の縁に縦方向に沿って配置されることができる。他の例として、第２セットのプロセシングチャンバー１２２乃至１２６は移動プレート１３０の他側（図１で右側）の縁に縦方向に沿って配置されることができる。

【0024】

ロードロック（ｌｏａｄ ｌｏｃｋ）チャンバー１６０は移動プレート１３０の一端に配置されることができる。具体的に、図１に図示されたようにロードロックチャンバー１６０は移動プレート１３０の下側の縁に（即ち、下端に）配置されることができる。一方、図１には１つのロードロックチャンバー１６０が図示されているが、これに限定されない。例えば、基板移送装置１００は２つ以上のロードロックチャンバーを含んでもよい。この場合、１つのロードロックチャンバーにはいずれか１つのプロセシングチャンバーに移送するための基板が配置されることができる。また、他の１つのロードロックチャンバーにはいずれか１つのプロセシングチャンバーから獲得された基板が配置されることができる。

【0025】

図１Ａを参照すれば、アーム１４０は上述したように複数のプロセシングチャンバー１１２乃至１２６の中で対象プロセシングチャンバー（ここで、第２プロセシングチャンバー１１４）とロードロックチャンバー１６０との間で基板を移送することができる。この場合、基板は対象プロセシングチャンバー内の一定の位置で乗降されなければならない。このために、アーム１４０の少なくとも一部（ここで、第３領域１４０＿３）は基板を乗降する時、対象プロセシングチャンバー上の予め決定された位置で停止することができる。例えば、アーム１４０が第６プロセシングチャンバー１２６から基板を乗せる又は降ろす場合、アーム１４０の少なくとも一部は第６プロセシングチャンバー１２６上の特定位置１２８で停止することができる。

【0026】

アーム１４０は１つ以上の関節（ｊｏｉｎｔ）を含むことができる。したがって、アーム１４０は関節に基づいて区分される複数の領域１４０＿１乃至１４０＿３を含むことができる。例えば、アーム１４０は移動プレートと関節を通じて連結される第１領域１４０＿１、基板が収容される第３領域１４０＿３を含むことができる。追加的に、アーム１４０は第１領域１４０＿１と第３領域１４０＿３との間に配置され、第１領域１４０＿１及び第３領域１４０＿３の各々と関節を通じて両端が連結される第２領域１４０＿２を含むことができる。

【0027】

アーム１４０の関節はピボット軸（ｐｉｖｏｔ－ａｘｉｓ）を含むことができる。したがって、アーム１４０の複数の領域１４０＿１乃至１４０＿３の各々はピボット軸を中心にピボット（ｐｉｖｏｔｉｎｇ）することができる。例えば、第１領域１４０＿１は移動プレート１３０に対して第１ピボット軸ｐ１を中心にピボットすることができる。他の例として、第１領域１４０＿１及び／又は第２領域１４０＿２は第２ピボット軸ｐ２を中心にピボットすることができる。その他の例として、第２領域１４０＿２及び／又は第３領域１４０＿３は第３ピボット軸ｐ３を中心にピボットすることができる。

【0028】

図１Ａ乃至図１Ｃを参照すれば、アーム１４０は移動プレート１３０によって提供される経路１５０に沿って移動することができる。具体的に、アーム１４０は経路１５０に沿って移動プレート１３０で横方向に直線運動をすることができる。この場合、経路１５０上で第１ピボット軸ｐ１の位置は対象プロセシングチャンバーに基づいて決定されることができる。例えば、図１Ａのように対象プロセシングチャンバーが第２プロセシングチャンバー１１４である場合、経路１５０上で第１ピボット軸ｐ１の位置は経路１５０の右側端に位置することができる。他の例として、図１Ｂのようにプロセシングチャンバーが第５プロセシングチャンバー１２４である場合、経路１５０上で第１ピボット軸ｐ１の位置は経路１５０の左側端に位置することができる。その他の例として、プロセシングチャンバーが第６プロセシングチャンバー１２６である場合、経路１５０上で第１ピボット軸ｐ１の位置は経路１５０の中央に位置することができる。

【0029】

上述したアーム１４０の構成及び動作に応じて、アーム１４０の第３領域１４０＿３は基板の乗降のために対象プロセシングチャンバーである第２プロセシングチャンバー１１４上の定まった位置に停止することができる。この場合、移動プレート１３０の横幅ｗ１はアーム１４０が移動プレート１３０で占める面積の横幅ｗ２より大きく構成されることができる。また、アーム１４０が移動プレート１３０で占める面積の横幅ｗ２の２倍は移動プレート１３０の横幅ｗ１より大きく構成されることができる。この時、アーム１４０が移動プレート１３０で占める面積の横幅ｗ２はアーム１４０の稼動範囲に基づいて決定される最小値で構成されることができる。このような構成によって、移動プレートの横幅ｗ１もまた最小化されるので、制限された空間に多数の基板移送装置１００を配置することができる。

【0030】

図２は本発明の一実施形態による四方直線運動が可能となるように構成される基板移送装置２００の平面図である。ここで、基板移送装置２００は図１Ａ乃至図１Ｃの基板移送装置１００と対応されることができる。即ち、基板移送装置２００は図１Ａ乃至図１Ｃの複数のプロセシングチャンバー１１２乃至１２６、アーム（ａｒｍ）１４０、ロードロックチャンバー１６０、ＥＦＥＭ（Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ Ｆｒｏｎｔ Ｅｎｄ Ｍｏｄｕｌｅ）１７０、及び複数のＬＰＭ（Ｌｏａｄ Ｐｏｒｔ Ｍｏｄｕｌｅ）１８０の中で少なくとも１つを含むことができる。追加的に、基板移送装置２００の移動プレート１３０は移動プレート１３０に対して横方向及び縦方向運動が可能となるように構成された経路２１０をさらに含むことができる。

【0031】

一方、図２の経路２１０は１つの横方向経路と１つの縦方向経路が一地点で交差されたものと図示されたが、これに限定されない。例えば、基板移送装置２００は互いに交差しなく、独立的に配置された横方向経路及び縦方向経路を含んでもよい。この場合には、横方向経路及び縦方向経路の各々にアームが配置されることができる。また、基板移送装置２００は２つ以上の横方向経路及び／又は縦方向経路を含んでもよい。

【0032】

図３は本発明の一実施形態による斜線運動が可能となるように構成される基板移送装置３００の平面図である。ここで、基板移送装置３００は図１Ａ乃至図１Ｃの基板移送装置１００と対応されることができる。即ち、基板移送装置３００は図１Ａ乃至図１Ｃの複数のプロセシングチャンバー１１２乃至１２６、アーム（ａｒｍ）１４０、ロードロックチャンバー１６０、ＥＦＥＭ（Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ Ｆｒｏｎｔ Ｅｎｄ Ｍｏｄｕｌｅ）１７０、及び複数のＬＰＭ（Ｌｏａｄ Ｐｏｒｔ Ｍｏｄｕｌｅ）１８０の中で少なくとも１つを含むことができる。追加的に、基板移送装置３００の移動プレート１３０は移動プレート１３０に対して斜線方向運動が可能となるように構成された経路３１０をさらに含むことができる。

【0033】

一方、図３の経路３１０は１つの横方向経路と２つの斜線方向経路が一地点で交差されたものと図示されたが、これに限定されない。例えば、基板移送装置２００は互いに交差しなく、独立的に配置された横方向経路及び斜線方向経路を含んでもよい。この場合には、横方向経路及び斜線方向経路の各々にアームが配置されることができる。また、基板移送装置２００は１つ又は３つ以上の斜線方向経路を含んでもよい。

【0034】

図４Ａ及び図４Ｂは本発明の一実施形態によって互いに異なる部材を含むアームユニット４１０、４２０の平面図である。ここで、図４Ａ及び図４Ｂのアーム４１２、４２２と経路４１４、４２４は図１Ａ乃至３に図示されたアーム及び経路に各々対応されることができる。即ち、図１Ａ乃至３に図示されたアームは図４のアーム４１２、４２２の中の少なくとも１つで置き換えることができる。また、図１Ａ乃至３に図示された経路は図４の経路４１４、４２４の中の少なくとも１つで置き換えることができる。

【0035】

図４Ａは経路４１４がレール（ｒａｉｌ）を含む例を示す。この場合、アーム４１２の第１ピボット軸ｐ１は経路４１４に含まれたレールに沿って任意の地点に配置されることができる。

【0036】

反面、図４Ｂは経路４２４が複数のリンクＬ１乃至Ｌ３を含む例を示す。この場合、アーム４２２の第１ピボット軸ｐ１は経路４２４に含まれた複数のリンクＬ１乃至Ｌ３の中でいずれか１つのリンクに配置されることができる。

【0037】

本発明の様々な修正例が通常の技術者に容易に明らであり、本願に定義された一般的な原理は本発明の趣旨又は範囲を逸脱しないながら、様々な変形例に適用されることもできる。したがって、本発明は本願に説明された例に制限されるように意図されたものではなく、本願に開示された原理及び新規な特徴と一貫された最広義の範囲が与えられることが意図される。

【0038】

たとえ例示的な具現例が１つ以上の独立形コンピュータシステムの脈絡で現在開示された主題の態様を活用することを言及するとしても、本主題はこのように制限されなく、むしろネットワークや分散コンピューティング環境と同一である任意のコンピューティング環境と関連して具現されることもできる。さらに、現在開示された主題の実施形態は複数のプロセシングチップやデバイスで、又はそれにわたって具現されてもよく、ストレージは複数のデバイスにわたって類似の影響を受ける可能性がある。このようなデバイスはＰＣ、ネットワークサーバー、及びハンドヘルドディバイスを含んでもよい。

【0039】

本明細書では本発明が一部の実施形態と関連して説明されたが、本発明が属する技術分野の通常の技術者が理解できる本発明の範囲を逸脱しない範囲で様々な変形及び変更が行われることができることを理解すべきである。また、そのような変形及び変更は本明細書で添付された特許請求の範囲内に属するものと考えるべきでる。

【符号の説明】

【0040】

１００ 基板移送装置
１１２～１２６ プロセシングチャンバー
１３０ 移動プレート
１４０ アーム（ａｒｍ）
１５０ 経路
１６０ ロードロック（ｌｏａｄ－ｌｏｃｋ）
１７０ ＥＦＥＭ（Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ Ｆｒｏｎｔ Ｅｎｄ Ｍｏｄｕｌｅ）
１８０ ＬＰＭ（Ｌｏａｄ Ｐｏｒｔ Ｍｏｄｕｌｅ）

【図1A】

【図1B】

【図1C】

【図2】

【図3】

【図4A】

【図4B】