KR100240417B1 - 웨이퍼 이송장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 웨이퍼에 공정을 수행하기 위하여 한 운반구에서 다른 운반구로 이송할 때 웨이퍼를 안전하게 이송하기 위한 웨이퍼 이송장치에 관한 것으로, 웨이퍼 이송장치의 몸체와, 상기 몸체를 관통하여 설치되고 일단에 모터와 연결되어 상·하 동작하는 동작바와, 상기 동작바의 타단에 연결되고 상·하 동작되어 웨이퍼가 이송되게 하는 푸셔를 갖는 웨이퍼 이송장치에 있어서, 푸셔의 길이 방향의 양단에 소정의 거리를 두고 각각 설치된 스톱퍼와, 푸셔 양단의 스톱퍼를 연결하여 일체되어 왕복운동을 하도록 하는 로드와, 푸셔 양단의 스톱퍼중, 어느 하나의 스톱퍼와 연결되도록 상기 몸체 상에 설치된 피스톤을 포함하여 상기 푸셔 상에 로딩된 보우트 또는 캐리어를 소정의 길이로 이동하게 하는 것을 포함한다. 이와 같은 장치에 의해서, 웨이퍼의 이송시 보우트 또는 캐리어의 정확한 위치를 맞추어 웨이퍼를 이송할 수 있다. 따라서, 웨이퍼의 표면에 발생하는 흠집을 방지하고, 웨이퍼의 파손을 방지하여 웨이퍼 이송장치의 수율을 높일 수 있다.

Description

웨이퍼 이송장치(a wafer transfer apparatus)
본 발명은 웨이퍼 이송장치에 관한 것으로, 좀 더 구체적으로는 웨이퍼에 소정의 공정을 수행하기 위하여 한 운반구에서 다른 운반구로 이송할 때 웨이퍼를 안전하게 이송하기 위한 웨이퍼 이송장치에 관한 것이다.
웨이퍼 이송장치에는 공정챔버이 확산로에 보우트를 집어넣기 전에 웨이퍼들을 카세트로부터 보우트로 이송하거나, 확산로에서의 공정이 끝난후 웨이퍼들을 보우트로부터 카세트로 이송하는 작업이 수행된다.여기에서 상기 보우트 및 캐리어, 그리고 상기 웨이퍼 이송장치에 설치된 챠져는 웨이퍼들이 끼워지는 슬롯들을 각각 갖고 있다.
그런데 일반적으로 반도체 제조공정에서 사용되는 캐리어와 챠져의 웨이퍼 로딩수는 25매이고, 보우트는 50매이다. 그러므로 웨이퍼 이송장치에서는 웨이퍼들을 이송하기 위해서 두 개의 캐리어에서 한 개의 보우트로 옮기는 작업을 수행하게 된다. 예컨대, 도 3a dptj qhduwnsms qkdhk rkxdl zofldj alc ciwudp gudtjdehls tmffhtdml vlcl(L)는 4.76mm이고, 보우트에 형성된 슬롯의 피치(l)는 상기 캐리어 및 챠져 슬롯의 피치의 1/2인 2.38mm로 다르기 때문에, 푸셔가 캐리어 또는 챠져에서 보우트로 또는 그 반대로 상기 웨이퍼들을 이송하기 위해서는 상기 보우트 슬롯의 피치 차이만큼 푸셔에 놓여져 있는 보우트의 위치를 재조정해 주어야 한다.
도 1은 종래 웨이퍼 이송장치의 구성을 개략적으로 보여주는 평면도이다.
도 2a는 종래 웨이퍼 이송장치의 푸셔위에 보우트가 로딩된 상태를 보여주는 도면이다.
도 2b는 도2a에서 보우트의 챠져의 슬롯 피치의 차이만큼 보우트가 재조정된 상태를 보여주는 도면이다.
도 1 내지 도 2b를 참조하면, 참조번호 12는 웨이퍼 이송장치의 몸체이고, 참조번호 40은 확산로내에서 공정을 수행하기 위한 웨이퍼들이 로딩되는 보우트이고, 참조번호 10은 운반구인 캐리어 또는 보우트로부터 웨이퍼를 로딩/언로딩하여 웨이퍼 이송장치의 상부에 설치된 챠져(도면에는 미도시)로 웨이퍼들를 이송시키기 위하여 웨이퍼들을 들어올리는 푸셔(pusher)이고, 참조번호 14는 보우트가 상기 푸셔(10)위에 로딩되었을 때 상기 보우트(40)에 위치를 설정하는 고정스톱퍼(stopper)이며, 참조번호 16은 캐리어가 상기 몸체(12)에 놓이면 위치를 고정시켜주는 사이드 스톱퍼(side stopper)이고, 참조번호 18은 상기 몸체(12)를 관통하여 설치되고 일단에 모터가 연결되어 상기 푸셔(10)를 상부에 설치된 챠져까지 상·하 동작시키는 동작바이다.
상술한 바와 같은 구성을 갖는 웨이퍼 이송장치의 동작은 다음과 같다.
먼저, 도 1 내지 도 2b를 참조하면, 소정의 공정을 수행하기 위한 25매의 웨이퍼들이 로딩된 제1 캐리어를 상기 사이드 스톱퍼(16) 위에 올려놓는다. 그리고 상기 웨이퍼 이송장치에 설치된 상·하 동작용 모터를 작동시키면, 상기 모터와 연결된 상기 동작바(18)에 의해 상기 푸셔(10)는 상부에 설치된 챠져상으로 이동된다. 이때 상기 푸셔(10)는 웨이퍼들을 제1 캐리어로부터 언로딩하여 상기 챠져로 이송하며, 상기 푸셔에 의해 챠져로 이송된 상기 웨이퍼들은 상기 챠져의 형성된 슬롯들에 홀딩된다. 웨이퍼들을 상기 챠져로 이송한 푸셔가 다시 내려오면 제1 캐리어를 상기 사이드 스톱퍼(16)로부터 언로딩하고, 웨이퍼들을 다음 공정에 로딩하기 위한 상기 보우트(40)를 상기 고정스톱퍼(14B)의 위치에 맞추어 상기 푸셔(10)위에 올려놓는다. 그리고 상기 보우트(40)는 상기 푸셔(10)에 의해 상부로 이동되며, 상기 챠져에 홀딩되어 있는 웨이퍼들은 상기 챠져로부터 상기 보우트의 홀수번째 슬롯들에 로딩된다.
상술한 1차 25매의 웨이퍼 이송이 끝나면, 상기 보우트(40)를 상기 푸셔(10)에서 내리고 25매의 웨이퍼들이 로딩된 제2 캐리어로부터 상기 챠져로 제1캐리어와 동일한 방법으로 웨이퍼들을 로딩한다. 그리고, 상기 차져에 로딩된 웨이퍼들을 상기 보우트(40)로 로딩하기 위해서는 상기 보우트(40)와 짝수번째 슬롯들과 챠져의 슬롯들 위치가 다르므로 그 위치 조절을 작업자가 수동으로 해주어야 한다. 즉 작업자는 상기 보우트(40)와 캐리어의 슬롯 피치의 차이만큼 그 위치가 세팅된 상기 고정스톱핀(14A)에 맞추어 상기 보우트(40)를 이동시켜야 한다. 그리고, 1차와 같이 웨이퍼들이 상기 챠져로부터 로딩된다. 이때 상기 보우트와 챠져 슬롯 피치의 차이만큼 상기 보우트(40)를 이동시키는 것은 이미 세팅되어 상기 몸체(12)에 고정되어 있는 상기 스톱퍼(14A)에 맞추어 작업자가 수동으로 이동시키면된다. 이때, 작업자의 실수로 상기 보우트의 이동이 잘못된 경우에는 도 3b에서 보여주는 바와 같이 웨이퍼의 파손이 발생될수 있는 문제가 발생된다.
도 3B는 상기 보우트(40)와 캐리어 또는 챠져가 웨이퍼를 교환할 때 피치의 보정량이 잘못되어 웨이퍼가 파손되는 것을 보여주는 도면이다.
상술한 바와 같은 기존의 웨이퍼 이송장치에 의하면, 2차 웨이퍼 이송을 위한 보우트의 위치 재설정이 작업자의 수작업에 의해 이루어지며 특히, 공정진행중에 보우트의 유동이 발생할 수 있기 때문에, 그 작업의 신뢰성이 약하고 작업자의실수로 보우트와 챠져의 정확한 슬롯위치 맞춤이 이루어지지 않는 경우가 종종 발생되고 있다. 이러한 부정확한 위치 맞춤으로 인해 웨이퍼 이송시 웨이퍼가 서로 겹쳐 파손되거나 흠집 등이 발생한다. 결과적으로 흠집의 발생은 웨이퍼에 치명적인 결함을 주고, 웨이퍼의 파손은 파티클 발생으로 인하여 주위의 웨이퍼까지 오염을 시키며 웨이퍼를 이송하기 위한 장치를 오염시켜 설비의 운전을 정지시키는 결과를 가져왔다.
따라서, 본 발명은 상술한 제반의 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로서, 웨이퍼의 이송시 보우트의 슬롯과 챠져의 슬롯 위치를 정확한 맞추어 웨이퍼들을 이송할 수 있는 웨이퍼 이송장치를 제공하는데 목적이 있다.
도 1은 종래 웨이퍼 이송장치의 구성을 개략적으로 보여주는 평면도;
도 2a 및 2b는 웨이퍼 이송장치에서 보우트의 이동을 보여주기 위한 도면;
도 3a 및 3b는 챠져 또튼 캐리어 슬롯과 보우트 슬롯의 정력 미스로 인한 웨이퍼 파손의 예를 보여주는 도면;
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 웨이퍼 이송장치의 구성을 개략적으로 보여주는 평면도;
도 5a 및 5b는 본 발명의 실시예에 따른 웨이퍼 이송장치의 동작을 개략적으로 보여주는 도면.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
10:푸셔, 12:몸체, 18:동작바, 20:스톱퍼, 22:로드, 24:피스톤,
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 의하면, 일정피치로 형성된 다수의 슬롯들을 갖는 보우트와, 상기 보우트 및 제1, 2 캐리어가 번갈아가며 놓여지고 상기 제1, 2 캐리어 및 보우트로부터 웨이퍼들을 들어올리기 위한 푸셔와, 상기 피치의 2배되는 피치로 형성된 다수의 슬롯들을 갖고 상기 푸셔에 의해 들어올려진 웨이퍼들을 홀딩하기 위한 챠져를 갖는 웨이퍼 이송장치에 있어서;
상기 제1, 2 캐리어로부터 보우트의 짝수번째 슬롯들과 홀수번째 슬롯들로 웨이퍼들을 각각 이송하기 위하여 상기 챠져의 슬롯들과 상기 보우트의 짝수번째 슬롯들과 홀수번째 슬롯들이 교대로 일치되도록 상기 푸셔상에 놓여진 보우트를 상기 보우트 슬롯의 피치만큼 이송시켜주는 부재를 포함하되; 상기 부재는 상기 푸셔의 길이방향의 양단에 소정거리를 두고 각각 설치되며 상기 보우트 슬롯의 피치만큼 슬라이드 이동되는 제1 및 제2 스톱퍼와;
상기 제 1 및 제2 스톱퍼를 연결하는 로드 및; 상기 제1 및 제2 스톱퍼 중 어느 하나의 스톱퍼와 연결되어 상기 스톱퍼들을 보우트 슬롯의 피치만큼 슬라이드되도록 밀거나 당기기 위한 피스톤을 구비한다.
이하, 본 발명의 실시예를 첨부 도면 도 4 및 도 5에 의거하여 상세히 설명한다.
도 4및 5a를 참고하면, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 웨이퍼 이송장치는, 푸셔(10)의 길이 방향의 양단에 소정의 거리를 두고 각각 설치되며 상기 보우트 슬롯의 피치만큼 슬라이드 이동되는 스톱퍼들(20a,20b)과, 그 스톱퍼들(20a,20b)을 연결하는 로드(22)와, 상기 스톱퍼들(20a,20b)중, 어느 하나의 스톱퍼와 연결되어 상기 스톱퍼들이 보우트 슬롯의 피치만큼 슬라이드 되도록 스톱퍼들을 밀거나 당겨주기 위한 피스톤(24)을 구비한 푸시/풀(push/pull) 부재를 갖는다. 이러한 구성적인 특징을 갖는 본 발명의 웨이퍼 이송장치는 웨이퍼 이송시, 보우트의 짝수번째 슬롯들과 홀수번째 슬롯들이 챠져의 슬롯들과 교대로 일치되도록 상기 푸시/풀 부재가 상기보우트를 상기 보우트 슬롯의 피치만큼 자동으로 슬라이드 이송시켜주므로서 제1, 2 캐리어(미도시됨)로부터 보우트의 짝수번째 슬롯들과 홀수번째 슬롯들로 웨이퍼들이 안정적으로 이송될 수 있는 것이다.
도 4 내지 도 5b에 있어서, 도 1 및 도 2에 도시된 웨이퍼 이송장치의 구성 요소와 동일한 기능을 수행하는 구성요소에 대해서는 동일한 참조번호를 병기한다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 웨이퍼 이송장치의 구성을 개략적으로 보여주는 평면도이다.
도 5A는 본 발명의 실시예에 따른 웨이퍼 이송장치의 푸셔위에 보우트를 로딩한 상태를 보여주는 도면이다.
도 5B는 본 발명의 실시예에 따른 웨이퍼 이송장치에서 보우트와 챠져의 피치의 차이를 조정한 상태를 보여주는 도면이다.
도 4 내지 도 5b를 참고하면, 본 발명의 실시예에 따른 웨이퍼 이송장치는, 웨이퍼 이송장치의 몸체(12)와, 상기 몸체(12)를 관통하여 설치되고 일단에 모터와 연결되어 상·하 동작하는 동작바(18)와, 상기 동작바(18)의 타단에 연결되고 상·하 동작되며 상기 제1, 2 캐리어 및 보우트가 번갈아 놓여지며 상기 제1, 2 캐리어로부터 웨이퍼들을 들어올리기 위한 푸셔(10)와, 상기 푸셔의 상부에 위치되는 상기 몸몸체에 설치되고 상기 푸셔에 의해 들어올려진 웨이퍼들을 홀딩하기 위한 챠져와, 본 발명의 가장 특징적인 구성인 푸시/풀(push/pull) 부재를 갖는다. 이 푸시/풀 부재는 상기 제1 캐리어로부터 푸셔가 상기 보우트의 짜가수번째 또는 홀수번째 슬롯들중 어느 하나의 슬롯들에 있는 웨이퍼들을 상기 챠져로 1차 이송시킨 다음 그 나머지 슬롯들에 있는 웨이퍼들을 2차 이송할 수 있도록 상시 푸셔상에 올려진 보우트의 슬롯들이 상기 챠져의 슬롯들과 일치되도록 상기 보우트를 이송시켜준다. 이 푸시/풀 부재를 좀더 구체적으로 살펴보면, 상기 푸셔(10)의 길이 방향의 양단에 소정의 거리를 두고 각각 설치된 스톱퍼(20a,20b)와, 상기 푸셔(10) 양단의 상기 스톱퍼(20a,20b)를 연결하여 일체되어 왕복운동을 하도록 하는 로드(22)와, 상기 푸셔(10) 양단의 상기 스톱퍼(20a,20b)중, 어느 하나의 스톱퍼(20b)와 연결되어 상기 스톱퍼들을 보우트 슬롯의 피치만큼 슬라이드시키기 위하여 상기 몸체(12)상에 설치된 피스톤(24)과, 상기 피스톤(24)을 상기 몸체(12)에 고정하는 고정판(30)과, 상기 피스톤(24)과 스톱퍼(20b)를 연결하는 피스톤 로드(26)와, 상기 로드(22)와 스톱퍼(20a,20b)를 고정하는 고정핀(32)과, 웨이퍼들을 이송하기 위한 캐리어 및 보우트의 위치설정을 위한 사이드 스톱퍼(16)를 포함한다.
상술한 바와 같은 구성을 갖는 웨이퍼 이송장치의 동작은 다음과 같다.
소정의 공정이 수행하기 위한 25매의 웨이퍼들이 로딩된 제1 캐리어를 상기 사이드 스톱퍼(16) 위에 올려 놓는다. 그리고 상기 웨이퍼 이송장치에 설치된 상·하 동작용 모터를 작동시키면, 상기 푸셔(10)는 상기 모터와 연결된 상기 동작바(18)에 의해 상부에 설치된 상기 챠져상으로 이동된다. 이때, 상기 푸셔(10)에 의해 상기 제1 캐리어로부터 언로딩된 웨이퍼들은 상기 챠져로 이송되며, 푸셔에 의해 챠져로 이송된 상기 웨이퍼들은 상기 챠져에 형성된 슬롯들에 홀딩된다. 웨이퍼들을 상기 챠져로 이송한 푸셔가 다시 내려오면 제1 캐리어를 상기 사이드 스톱퍼(16)로 부터 언로딩하고, 도 5a에서 보여주는 바와 같이 상기 보우트(40)를 상기 스톱퍼(20a,20b)에 위치를 맞추어 상기 푸셔(10)위에 올려놓는다. 예컨대, 상기 보우트의 홀수번째 슬롯들은 상기 챠져이 슬롯들과 일체된다. 이 보우트(40)는 상기 푸셔(10)에 의해 상부로 이동되며, 상기 챠져에 홀딩되어 있는 웨이퍼들은 상기 챠져로 부터 상기 보우트의 홀수번째 슬롯들로 로딩된다.
상술한 1차 25매의 웨이퍼 이송이 끝나면, 상기 보우트(40)를 상기 푸셔(10)에서 내리고 25매의 웨이퍼들이 로딩된 제2 캐리어로부터 상기 챠져로 제1 캐리어와 동일한 방법으로 웨이퍼들을 로딩한다. 이때 상기 챠져에 로딩된 웨이퍼들을 상기 보우트(40)로 2차 로딩하기 위해서는 상기 보우트(40)의 짝수번째 슬롯들과 챠져에 형성된 슬롯들이 일치되어야 한다. 여기에서 작업자가 상기 피스톤(24)을 동작시키면, 상기 스톱퍼(20a, 20b) 사이에 로딩되어 있는 상기 보우트(40)는 상기 피스톤(24)에 의해 이동되는 상기 스톱퍼들과 함께 자동으로 상기 보우트(40)와 캐리어의 피치 차이만큼(보우트 슬롯의 피치만큼) 도 5b 에서와 같이 이동된다. 그리고 1차와 같이 상기 챠져에 로딩된 웨이퍼들은 상기 챠져로부터 상기 보우트의 짝수번째 슬롯들로 로딩된다.
종래의 웨이퍼 이송장치에 의하면, 작업자가 수동으로 보우트의 위치를 설정하므로 그 신뢰성이 매우 낮으며, 특히 보우트가 푸셔상에서 유동이 자유롭기 때문에 공정 진행중 위치변동으로 웨이퍼가 서로 겹쳐 파손되거나 흠집 등이 발생하는 문제점이 발생되었다.
이와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명은, 로드에 의하여 보우트의 길이만큼 세팅된 스톱퍼와, 상기 보우트를 보우트와 캐리어의 피치 차이만큼 자동으로 이동시키는 피스톤을 포함하고 있다. 따라서, 웨이퍼의 이송시 보우트의 슬롯들과 챠져의 슬롯들 위치가 자동으로 정확하게 맞추어지기 때문에 신뢰성이 높고 안정적으로 웨이퍼들을 이송할 수 있는 것이다. 그러므로, 웨이퍼의 표면에 발생하는 흠집을 방지하고, 웨이퍼의 파손을 방지하여 웨이퍼 이송장치의 수율을 높일 수 있다.

Claims (1)

  1. 일정피치로 형성된 다수의 슬롯들을 갖는 보우트와, 상기 보우우트 및 제1, 2 캐리어가 번갈아가며 놓여지고 상기 제1, 2 캐리어 및 보우트로부터 웨이퍼들을 들어 올리기 위한 푸셔와, 상기 피치의 2배되는 피치로 형성된 다수의 슬롯들을 갖고 상기 푸셔에 의해 들어올려진 웨이퍼들을 홀딩하기 위한 챠져를 갖는 웨이퍼 이송장치에 있어서;
    상기 1, 2 캐리어로부터 보우트의짝수번째 슬롯들과 홀수번째 슬롯들로 웨이퍼들을 각각 이송하기 위하여 상기 챠져의 슬롯들과 상기 보우트의 짝수번째 슬롯들과 홀수번째 슬롯들이 교대로 일치되도록 상기 푸셔상에 놓여전 보우트를 상기 보우트 슬롯의 피치만큼 이송시켜주는 부재를 포함하되;
    상기 제1 및 제2 스톱퍼를 연결하는 로드 및; 상기 제1 및 제2 스톱퍼 중 어느 하나의 스톱퍼와 연결되어 상기 스톱퍼들을 보우트 슬롯의 피치만큼 슬라이드되도록 밀거나 당기기 위한 피스톤을 구비하여, 상기 푸셔상에 놓여진 보우트가 상기 스톱퍼에 의해 상기 스톱퍼에 의해 상기 보우트의 슬롯 피치만큼 이동되어 상기 챠져의 슬롯들과 보우트의 짝수번째 및 홀수번째 슬롯들이 일치되는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 이송장치.
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