KR100325628B1 - 반도체 웨이퍼의 위치 조정 기능을 갖는 이송장치 - Google Patents

반도체 웨이퍼의 위치 조정 기능을 갖는 이송장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 반도체 소자를 제조하는 공정에 사용되는 장치로 반도체 웨이퍼를 로딩 및 언로딩하는 장치에 반도체 웨이퍼의 위치를 조정할 수 있는 기능이 부가된 이송장치에 관한 것으로, 베이스 프레임에 힌지로 결합되어 회전되도록 조립되는 제1이송아암과, 제1이송아암에 힌지로 결합되어 회전되도록 조립되는 제2이송아암과, 일측단은 제2이송아암에 고정 결합되고 내측에는 슬릿 홈이 형성되며 슬릿 홈의 내측에는 회전하여 반도체 웨이퍼를 집거나 이탈시키는 웨이퍼 홀더가 조립 장착된 제3이송 아암과, 제3이송아암의 상측면 일측단에 설치되어 제3이송아암에 반도체 웨이퍼 장착시 중심 위치가 조정되도록 설치되는 위치조정부재로 구성하여 반도체 웨이퍼의 로딩 및 언로딩 작업시간을 단축시켜 로딩 및 언로딩 작업을 신속하게 할 수 있으며 이송장치의 구성의 단순화시켜 사후 유지 보수를 용이하게 할 수 있도록 함에 있다.

Description

반도체 웨이퍼의 위치 조정 기능을 갖는 이송장치{Transfer having centering function of semiconductor wafer}
본 발명은 반도체 웨이퍼의 위치 조정 기능을 갖는 이송장치에 관한 것으로, 특히 반도체 소자를 제조하는 공정에 사용되는 장치로 반도체 웨이퍼를 로딩 및 언로딩하는 장치에 반도체 웨이퍼의 위치를 조정할 수 있는 기능이 부가된 이송장치에 관한 것이다.
반도체 소자를 제조하기 위한 공정에는 많은 종류의 반도체 제조 장비가 사용된다. 각 장비에는 반도체 웨이퍼를 로딩(loading) 및 언로딩(unloading)하기 위한 반도체 이송장치가 구비된다. 반도체 이송장치는 다음 공정에서 이송된 다수의 반도체 웨이퍼를 작업 위치로 이송시켜 로딩하고 공정이 완료된 반도체 웨이퍼를 언로딩하게 된다. 공정장치 내로 반도체 웨이퍼를 로딩시 정확한 위치로 이송이 요구되면 웨이퍼 위치 조정장치가 사용된다.
웨이퍼 위치 조정장치는 공정장치의 작업 위치로 반도체 웨이퍼를 정밀하게 이송시키기 위해 이송장치에 장착되어 작업 위치로 로딩하기 전에 이송장치에서 반도체 웨이퍼의 중심 위치를 조정하게 된다. 이송장치에서 반도체 웨이퍼의 중심 위치의 조정이 완료되면 이송장치는 작업 위치로 반도체 웨이퍼를 이송하게 된다. 반도체 웨이퍼를 작업 위치로 로딩/언로딩하는 이송장치와 이송장치에 장착된 반도체 웨이퍼의 위치를 조정하는 웨이퍼 위치 조정장치의 구성을 첨부된 도면을 이용하여 설명하면 다음과 같다.
도 1은 종래의 반도체 웨이퍼 이송장치의 평면도이다. 도시된 바와 같이, 크게 아암(arm)(1), 제1진공 아암(2), 제2진공 아암(3) 및 웨이퍼 위치 조정장치(4)로 구성된다. 아암(1)은 베이스 프레임(base frame)(도시 않음)과 힌지(hinge)(1a)로 결합되며 제1진공 아암(2)은 아암(1)과 힌지(2a)로 결합되어 조립된다. 제1진공 아암(2)에는 반도체 웨이퍼(W)를 집는 제2진공 아암(3)이 결합되어 조립된다.
제1진공 아암(2)은 외부에서 공기를 흡입할 수 있도록 공기 배출구(도시 않음)가 형성되며 이 배출구는 제1진공 아암(2)의 일단에 고정 장착되는 제2진공 아암(3)에 형성된 진공척(vacuum chuck)(3a)이 형성된다. 진공척(3a)의 하측에는 도 2에서와 같이 제1진공 아암(2)에 형성된 배출구와 연통되도록 배출구(3b)가 형성된다. 진공척(3a) 및 배출구(3b)는 제2진공 아암(3)에 반도체 웨이퍼(W)가 로딩되면 공기를 배출시켜 반도체 웨이퍼(W)가 제2진공 아암(3)에서 이탈되지 않도록 고정시키게 된다.
제2진공 아암(3)에 반도체 웨이퍼(W)가 장착되면 아암(1) 및 제1진공 아암(2)이 힌지(1a)(2a)를 중심으로 회전하여 반도체 웨이퍼(W)를 작업 위치로 이송시킨다. 이송이 완료되면 진공척(3a) 및 배출구(3b)를 통해 외부로 공기를 배출시키는 멈춘 상태에서 진공척(3a) 및 배출구(3b)로 소정량의 공기를 유입시켜 반도체 웨이퍼(W)를 작업 위치로 로딩하게 된다. 작업 위치로의 로딩이 완료되고 공정이 완료되면 다시 제2진공 아암(3)이 동작하여 반도체 웨이퍼(W)를 언로딩하게 된다.
작업 위치로 반도체 웨이퍼를 이송시 보다 정밀하게 반도체 웨이퍼의 중심 위치 조정이 요구되면 웨이퍼 위치 조정장치(4)가 사용된다. 웨이퍼 위치 조정장치(4)는 제2진공 아암(3)에 의해 반도체 웨이퍼(W)가 작업 위치로 이송이 완료되면 작업 위치로 이송된 반도체 웨이퍼(W)의 위치를 조정하게 된다. 즉, 작업 위치의 중심에 반도체 웨이퍼(W)가 위치하도록 조정하게 된다.
반도체 웨이퍼(W)의 로딩 위치를 정확하게 조정하는 경우 종래의 이송장치는 제2진공 아암(3)을 통해 반도체 웨이퍼(W)를 작업 위치로 이송시킨 후 반도체 웨이퍼 위치 조정장치(4)로 로딩된 반도체 웨이퍼(W)의 위치를 조정한다. 이와 같이 반도체 웨이퍼(W)의 중심 위치의 조정이 요구되는 경우 먼저 반도체 웨이퍼(W)를 작업 위치로 이송한다. 이 후 웨이퍼 위치 조정장치(4)로 다시 반도체 웨이퍼(W)의 위치를 조정함으로써 반도체 웨이퍼(W)의 로딩 및 언로딩 작업 시간이 길어져 작업 생산성이 저하되는 문제점이 있다.
반도체 웨이퍼의 로딩 및 언로딩 작업 시간의 증가와 더불어 반도체 웨이퍼 이송장치에 웨이퍼 위치 조정장치가 별도로 구성됨으로써 이송장치의 구성이 복잡하게 된다. 복잡한 장치의 구성으로 인해 유지 보수가 어려운 문제점이 있다.
본 발명의 목적은 반도체 소자를 제조하는 공정에 사용되는 장치로 반도체 웨이퍼를 로딩 및 언로딩하는 장치에 반도체 웨이퍼의 위치를 조정할 수 있는 장치가 부가된 이송장치를 제공함에 있다.
본 발명의 다른 목적은 반도체 웨이퍼 이송장치에 반도체 웨이퍼의 위치를조정할 수 있도록 함으로써 반도체 웨이퍼의 로딩 및 언로딩 작업시간을 단축시켜 로딩 및 언로딩 작업을 신속하게 할 수 있도록 하여 작업 생산성을 향상시키는데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 반도체 웨이퍼 이송장치에 반도체 웨이퍼의 위치를 조정하는 장치를 부가시킴으로써 이송장치의 구성을 단순화시켜 사후 유지 보수를 용이하게 하도록 함에 있다.
도 1은 종래의 반도체 웨이퍼 이송장치의 평면도,
도 2는 도 1에 도시된 반도체 웨이퍼 이송장치의 측면도,
도 3은 본 발명에 의한 반도체 웨이퍼 이송장치의 평면도,
도 4는 도 3에 도시된 제2아암의 측단면도,
도 5a 및 도 5b는 도 3에 도시된 웨이퍼 홀더의 요부 확대도이다.
＊도면의 주요 부분에 대한 부호 설명＊
10: 제1이송아암 20: 제2이송아암
30: 제3이송아암 31: 슬릿 홈
32: 웨이퍼 홀더 32a: 샤프트
32b: 고정부재 40: 위치조정부재
본 발명의 반도체 웨이퍼 위치 조정 기능이 부가된 이송장치는 베이스 프레임에 힌지로 결합되어 회전되도록 조립되는 제1이송아암과, 제1이송아암에 힌지로 결합되어 회전되도록 조립되는 제2이송아암과, 일측단은 제2이송아암에 고정 결합되고 내측에는 슬릿 홈이 형성되며 슬릿(slit) 홈의 내측에는 회전하여 반도체 웨이퍼를 집거나 이탈시키는 웨이퍼 홀더(holder)가 조립 장착된 제3이송 아암과, 제3이송아암의 상측면 일측단에 설치되어 제3이송아암에 반도체 웨이퍼 장착시 중심 위치가 조정되도록 설치되는 위치조정부재로 구성됨을 특징으로 한다.
웨이퍼 홀더는 제3이송아암의 내측에 형성된 슬릿 홈의 양측단에 회전가능하도록 조립되는 샤프트(shaft)와 샤프트의 일측단에 반도체 웨이퍼를 고정시키는 고정부재로 구성되며, 고정부재와 위치조정부재의 일측면은 반도체 웨이퍼를 장착하여 이동시 반도체 웨이퍼의 움직임을 방지하기 위해 반도체 웨이퍼의 모서리 모양으로 형성됨을 특징으로 한다.
이하, 본 발명을 첨부된 도면을 이용하여 설명하면 다음과 같다.
도 3은 본 발명에 의한 반도체 웨이퍼 이송장치의 평면도이다. 도시된 바와 같이, 베이스 프레임(도시 않음)에 힌지(11)로 결합되어 회전되도록 조립되는 제1이송아암(10), 제1이송아암(10)에 힌지(21)로 결합되어 회전되도록 조립되는 제2이송아암(20), 일측단은 제2이송아암(20)에 고정 결합되고 내측에는 슬릿 홈(31)이 형성되며 슬릿 홈(31)의 내측에는 회전하여 반도체 웨이퍼(W)를 집거나 이탈시키는 웨이퍼 홀더(32)가 장착된 제3이송아암(30)과, 제3이송아암(30)의 상측면 일측단에 설치되어 제3이송아암(30)에 반도체 웨이퍼(W) 장착시 중심 위치가 조정되도록 설치되는 위치조정부재(40)로 구성된다.
본 발명의 구성 및 작용을 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.
베이스 프레임에 제1이송아암(10)이 힌지(11)로 결합되어 회전되도록 조립된다. 제1이송아암(10)에는 제2이송아암(20)이 힌지(21)로 결합되어 회전되도록 조립되며 제3이송아암(30)은 제2이송아암(20)에 고정 결합된다. 제3이송아암(30)의 내측에는 슬릿 홈(31)이 형성되며 슬릿 홈(31)의 내측에는 회전하여 반도체 웨이퍼(W)를 집거나 이탈시키는 웨이퍼 홀더(32)가 장착된다.
위치조정부재(40)는 반도체 웨이퍼(W)를 집음과 동시에 반도체 웨이퍼(W)의 중심 위치를 조정하기 위해 웨이퍼 홀더(32)와 마주대하도록 제3이송아암(30)에 장착되어 조립된다. 위치조정부재(40)와 마주대하도록 설치된 웨이퍼 홀더(32)는 샤프트(32a)와 고정부재(32b)로 구성된다. 샤프트(32a)는 제3이송아암(30)의 내측에 형성된 슬릿 홈(31)의 양측단에 회전 가능하도록 조립되며, 고정부재(32b)는 위치조정부재(40)와 마주대하도록 샤프트(32a) 위에 고정 설치된다.
위치조정부재(40)와 고정부재(32b)는 도 4에 도시된 바와 같이 각각의 일측면은 반도체 웨이퍼(W)를 장착하여 이동시 반도체 웨이퍼(W)의 움직임을 방지하기 위해 반도체 웨이퍼(W)의 모서리 모양으로 형성된다. 위치조정부재(40)와 고정부재(32b)의 일측면이 반도체 웨이퍼(W)의 모서리 모양으로 형성됨으로 인해 반도체 웨이퍼(W) 장착시 반도체 웨이퍼(W)의 모서리 부분이 정확하게 밀착된 상태로 장착하게 된다.
고정부재(32b)와 위치조정부재(40)를 구동시켜 반도체 웨이퍼(W)를 집거나 이탈시키는 본 발명의 반도체 웨이퍼 이송장치의 작용을 설명하면 다음과 같다. 작업 위치로 로딩될 반도체 웨이퍼(W)가 위치한 곳으로 제3이송아암(30)이 이동된다.
제3이송아암(30)은 제1이송아암(10)을 힌지(11)를 중심으로 회전시키고, 제2이송아암(20)은 힌지(21)를 중심으로 회전시켜 제3이송아암(30)을 전진시키거나 후진시키게 된다.
제3이송아암(30)의 전진 및 후진을 통해 제3이송아암(30)이 작업 위치로 이송될 반도체 웨이퍼(W)가 위치한 곳으로 이송되면 반도체 웨이퍼(W)를 웨이퍼 홀더(32)와 위치조정부재(40)를 이용하여 집게 된다. 웨이퍼 홀더(32)는 도 5a에 도시된 상태로 반도체 웨이퍼(W) 저면으로 이동한 후 반도체 웨이퍼(W)가 위치조정부재(40)의 일측면에 밀착되면 도 5b에 도시된 바와 같이 웨이퍼 홀더(32)의 고정부재(32b)를 소정 각도 회전시킨다. 고정부재(32b)는 샤프트(32a)의 회전에 의해 회전되며 샤프트(32a)는 모터(도시 않음)를 구동시켜 회전시킨다.
모터 구동시 정확하게 위치조정부재(40)와 고정부재(32b)의 일측면이 마주대하는 위치까지 회전시킨다. 고정부재(32b)가 회전되면 반도체 웨이퍼(W)가 고정부재(32b)와 위치조정부재(40) 사이에 장착되어 고정되며, 위치조정부재(40)에 반도체 웨이퍼(W)가 밀착되면 반도체 웨이퍼(W)의 중심 위치를 자동으로 조정하게 된다. 즉, 별도로 반도체 웨이퍼(W)의 중심을 조정하지 않는 상태에서 위치조정부재(40)의 일측면을 반도체 웨이퍼(W)의 형상으로 형성함으로써 자동으로 반도체 웨이퍼(W)의 중심 위치가 조정된다.
중심 위치가 조정된 상태에서 반도체 웨이퍼(W)가 웨이퍼 홀더(32)에 장착되면 제1이송아암(10) 및 제2이송아암(20)이 회전하여 반도체 웨이퍼(W)가 장착될 위치로 이동한다. 이동이 완료되면 제3이송아암(30)에 설치된 웨이퍼 홀더(32)의 고정부재(32b)를 회전시킨다. 고정부재(32b)의 회전이 완료되면 반도체 웨이퍼(W)를 작업 위치로 로딩한 후 다음 로딩될 반도체 웨이퍼(W)가 있는 장소로 이동하게 된다. 이러한 연속적인 동작을 통해 반도체 웨이퍼(W)를 작업 위치로 로딩 및 언로딩하게 된다.
이상과 같이 본 발명의 반도체 웨이퍼 이송장치는 이송장치에 반도체 웨이퍼의 중심 위치를 조정하기 위한 위치조정부재를 설치함으로써 별도로 반도체 위치 조정이 필요 없이 한번에 반도체 웨이퍼의 위치 조정 및 이송 작업을 실시할 수 있게 된다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명은 반도체 이송장치에 반도체 웨이퍼의 위치를 조정하는 기능을 부가함으로써 반도체 웨이퍼의 로딩 및 언로딩 작업시간을단축시켜 로딩 및 언로딩 작업을 신속하게 할 수 있으며 이송장치의 구성의 단순화시켜 사후 유지 보수를 용이하게 할 수 있는 효과를 제공한다.

Claims (4)

  1. 반도체 웨이퍼를 작업 위치로 이송시켜 로딩 및 언로딩하는 장치에 있어서,
    베이스 프레임에 힌지로 결합되어 회전되도록 조립되는 제1이송아암;
    상기 제1이송아암에 힌지로 결합되어 회전되도록 조립되는 제2이송아암;
    일측단은 상기 제2이송아암에 고정 결합되고 내측에는 슬릿 홈이 형성되며 슬릿 홈의 내측에는 회전하여 반도체 웨이퍼를 집거나 이탈시키는 웨이퍼 홀더가 조립 장착된 제3이송 아암; 및
    상기 제3이송아암의 상측면 일측단에 설치되어 제3이송아암에 반도체 웨이퍼 장착시 중심 위치를 조정되도록 설치되는 위치조정부재로 구성됨을 특징으로 하는 반도체 웨이퍼의 위치 조정 기능을 갖는 이송장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 웨이퍼 홀더는 상기 제3이송아암의 내측에 형성된 슬릿 홈의 양측단에 회전 가능하도록 조립되는 샤프트; 및
    상기 샤프트의 일측단에 반도체 웨이퍼를 고정시키는 고정부재로 구성됨을 특징으로 하는 반도체 웨이퍼의 위치 조정 기능을 갖는 이송장치.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 고정부재의 일측면은 반도체 웨이퍼를 장착하여 이동시 반도체 웨이퍼의 움직임을 방지하기 위해 반도체 웨이퍼의 모서리 모양으로 형성됨을 특징으로 하는 반도체 웨이퍼의 위치 조정 기능을 갖는 이송장치.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 위치조정부재는 일측면은 반도체 웨이퍼를 장착하여 이동시 반도체 웨이퍼의 움직임을 방지하기 위해 반도체 웨이퍼의 모서리 모양으로 형성됨을 특징으로 하는 반도체 웨이퍼의 위치 조정 기능을 갖는 이송장치.
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