KR100801847B1 - 웨이퍼 캐리어 이송용 그립 암 모듈 - Google Patents

Abstract

본 발명은 그립 암 모듈을 구비하는 반도체 제조용 노(furnace) 장비에 있어서 SMIF 엘리베이터와 트랜스퍼 스테이지 사이에서 웨이퍼 캐리어를 이송하는 그립 암 모듈에 관한 것으로, 본 발명의 그립 암 모듈은, 그립 암; 상기 그립 암을 구동하는 구동부; 상기 그립 암을 사이에 두고 상기 구동부의 반대쪽에 설치되는 지지부; 상기 그립 암을 지지하도록 상기 구동부에 설치되는 제1 지지축; 및 상기 그립 암을 지지하도록 상기 지지부에 설치되는 제2 지지축;을 포함한다.

SMIF, POD, 엘리베이터, 그립 암, 웨이퍼 캐리어,

Description

웨이퍼 캐리어 이송용 그립 암 모듈{GRIP ARM MODULE FOR TRANSFERRING WAFER CARRIER}

도 1a 및 1b는 종래 기술에 따른 그립 암 모듈의 개략적인 구성을 나타내는 측면도 및 평면도이고,

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 그립 암 모듈의 개략적인 구성을 나타내는 측면도이며,

도 3은 도 2의 주요부 구성을 나타내는 도면이다.

본 발명은 그립 암 모듈을 구비하는 반도체 제조용 노(furnace) 장비에 관한 것으로, 보다 상세하게는 SMIF 엘리베이터와 트랜스퍼 스테이지 사이에서 웨이퍼 캐리어를 이송하는 그립 암 모듈에 관한 것이다.

반도체 소자를 제조하기 위한 노 장비 중에서 사용되는 확산로는 반도체 웨이퍼의 표면에 소정의 불순물을 주입하거나 산화막을 성장시키는 장치로 사용되는데, 반도체 웨이퍼를 확산로에 적재하기 위해 웨이퍼 캐리어 이송장치가 사용된다.

상기 웨이퍼 캐리어 이송장치는 크게, 표준기계접속장치(Standard Mechanical Interface: 이하, 'SMIF'라 한다), 그립 암 모듈(grip arm module), 트랜스퍼 스테이지(transfer stage), 캐리어 트랜스퍼(carrier transfer), 캐리어 스테이지(carrier stage) 및 웨이퍼 트랜스퍼(wafer transfer)를 구비한다.

상기 그립 암 모듈은 SMIF와 트랜스퍼 스테이지 사이에 설치되며, 캐리어 트랜스퍼는 트랜스퍼 스테이지와 캐리어 스테이지 사이에 설치된다.

이러한 구성의 웨이퍼 캐리어 이송장치를 이용하여 웨이퍼 캐리어를 이송하는 방법을 간단히 설명하면 다음과 같다.

웨이퍼 캐리어 로딩 신호가 입력되면, 웨이퍼 캐리어를 로딩하기 위해 캐리어 트랜스퍼가 트랜스퍼 스테이지로 하강되고, 또한 그립 암 모듈이 트랜스퍼 스테이지로 이동된다.

이와 같이 캐리어 트랜스퍼와 그립 암 모듈이 트랜스퍼 스테이지로 이동되면, 웨이퍼 캐리어가 안착된 SMIF의 엘리베이터가 소정 높이로 하강된다. 이때, 그립 암 모듈의 그립 암이 SMIF의 내측으로 이동되어 웨이퍼 캐리어를 잡은 후, 이 캐리어를 트랜스퍼 스테이지로 이송시킨다.

트랜스퍼 스테이지로 이송된 웨이퍼 캐리어는 캐리어 트랜스퍼에 의해 캐리어 스테이지로 이송되며, 캐리어 스테이지에 로딩된 웨이퍼 캐리어에 수납된 반도체 웨이퍼는 웨이퍼 트랜스퍼에 의해 확산로의 보트로 적재된다.

상기한 구성의 웨이퍼 캐리어 이송장치에 있어서, 그립 암 모듈의 개략적인 구성을 도 1a 및 1b를 참조로 살펴보면 다음과 같다.

종래의 그립 암 모듈(100)은 그립 암(102)과, 그립 암(102)을 구동하는 암 구동부(104)와, 암 구동부(104)와 그립 암(102)을 연결하는 한 개의 지지축(106)을 포함한다. 상기 암 구동부(104)는 그립 암(102)을 전진 및 후진시키는 제1 축(104a)과, 웨이퍼 캐리어(C)에 적재된 웨이퍼의 돌출을 방지하도록 90°정도의 각도로 틸트 동작을 하는 제2 축(104b)과, 웨이퍼 캐리어를 들기 위해 상승 및 하강하는 제3 축(104c)과, 웨이퍼 캐리어를 잡기 위해 록/언록(lock/unlock) 작동되는 제4 축(104d)을 구비한다.

그런데, 상기한 종래의 그립 암 모듈(100)은 상기 그립 암(102)이 한 개의 지지축(106)에 의해서만 암 구동부(104)에 지지되어 있으므로, 웨이퍼 캐리어 및 이의 내부에 적재된 웨이퍼의 무게로 인해 상기 지지축(106)이 휘어지게 되어 기계적 수명이 저하되는 문제점이 있다.

그리고, 상기와 같이 지지축이 휘어지면, 그립 암이 기울어지게 되고, 이로 인해 웨이퍼 캐리어가 SMIF 엘리베이터 또는 트랜스퍼 스테이지에 제대로 안착되지 않아 에러가 발생되는 문제점이 있으며, 또한, 그립 암에 부착되어 있는 캐리어 감지 센서에서 캐리어 유무를 제대로 감지하지 못해 에러가 발생되는 문제점이 있으며, 또한, 상기한 에러 발생으로 인해 장비 가동률이 저하되는 문제점이 있다.

이에 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명은 기계적 수명을 연장시킬 수 있으며, 에러 발생을 감소시킬 수 있는 그립 암 모듈을 제공함에 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은,

SMIF 엘리베이터와 트랜스퍼 스테이지 사이에서 웨이퍼 캐리어를 이송하는 그립 암 모듈에 있어서,

그립 암;

상기 그립 암을 구동하는 구동부;

상기 그립 암을 사이에 두고 상기 구동부의 반대쪽에 설치되는 지지부;

상기 그립 암을 지지하도록 상기 구동부에 설치되는 제1 지지축; 및

상기 그립 암을 지지하도록 상기 지지부에 설치되는 제2 지지축;

을 포함하는 웨이퍼 캐리어 이송용 그립 암 모듈을 제공한다.

본 발명의 바람직한 실시예에 의하면, 상기 구동부는 상기 그립 암을 전진 및 후진시키는 제1 축과, 웨이퍼 캐리어에 적재된 웨이퍼의 돌출을 방지하도록 설정된 각도로 틸트 동작을 하는 제2 축과, 웨이퍼 캐리어를 들기 위해 상승 및 하강하는 제3 축과, 웨이퍼 캐리어를 잡기 위해 록/언록 작동되는 제4 축을 포함한다.

그리고, 상기 지지부는 바닥면에 직립 설치되는 제1 지지대와, 상기 제1 지지대에 설치되며 상기 제2 지지축의 단부를 고정하는 제2 지지대를 포함한다.

이때, 상기 제 2 지지대는 제1 축에 의한 그립 암의 전진 및 후진이 가능하도록 하기 위해 제1 지지대에 슬라이드 가능하게 결합된다. 이를 위해, 상기 제1 지지대는 레일 홈을 구비하고, 제2 지지대는 상기 레일 홈에 결합되는 홈 결합부를 구비할 수 있다.

또한, 상기 제2 축에 의한 그립 암의 틸트 동작이 가능하도록 하기 위해, 상 기 제2 지지축은 제2 지지대에 회전 가능하게 결합된다.

이러한 구성의 그립 암 모듈에 의하면, 상기 그립 암의 양쪽에서 상기 그립 암을 지지하므로, 웨이퍼 캐리어 및 이의 내부에 적재된 웨이퍼의 무게로 인해 지지축이 휘어지게 되는 것을 방지할 수 있다.

이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 그립 암 모듈을 도시한 것이며, 도 3은 도 2의 주요부 구성을 나타내는 도면을 도시한 것이다.

도시한 바와 같이, 본 실시예의 그립 암 모듈(10)은 그립 암(12)을 구비한다. 상기 그립 암(12)의 한쪽에는 암 구동부(14)가 직립 설치되어 있고, 이 암 구동부(14)에는 그립 암(12)의 한쪽을 지지하기 위한 제1 지지축(16)이 설치되어 있다.

그리고, 상기 암 구동부(14)에는 그립 암(12)을 전진 및 후진시키는 제1 축(14a)과, 웨이퍼 캐리어(C)에 적재된 웨이퍼의 돌출을 방지하도록 90°정도의 각도로 틸트 동작을 하는 제2 축(14b)과, 웨이퍼 캐리어(C)를 들기 위해 상승 및 하강하는 제3 축(14c)과, 웨이퍼 캐리어(C)를 잡기 위해 록/언록(lock/unlock) 작동되는 제4 축(14d)이 구비된다.

한편, 상기 그립 암(12)을 사이에 두고 암 구동부(14)의 반대쪽에는 그립 암(12)의 다른쪽을 지지하기 위한 지지부(18)가 설치되어 있는데, 이 지지부(18)는 바닥면에 직립 설치되는 제1 지지대(18a)와, 제1 축(14a)에 의해 그립 암(12)을 전 진 및 후진시키는 동안 상기 제1 지지대(18a)에 제공된 레일 홈(18a')을 따라 슬라이드 되도록 설치되는 제2 지지대(18b)와, 제2 축(14b)에 의한 그립 암(12)의 틸트 동작이 가능하도록 상기 제2 지지대(18b)에 일단부가 회전 가능하게 결합되며 다른 단부는 그립 암(12)에 고정되는 제2 지지축(20)을 포함한다.

첨부도면 도 3에서, 미설명 도면부호 18b'는 제1 지지대의 레일 홈에 결합되는 제2 지지대의 홈 결합부를 나타내고, 도면부호 18b"는 베어링을 나타낸다.

따라서, 상기한 구성의 지지부(18)를 갖는 그립 암 모듈(10)에 의하면, 그립 암(12)의 전진 및 후진과 틸트가 가능하면서도 그립 암(12)의 양쪽을 모두 지지할 수 있으므로, 웨이퍼 캐리어(C) 및 이의 내부에 적재된 웨이퍼의 무게로 인해 지지축(16,20)이 휘어지게 되는 것을 방지할 수 있다.

이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하였지만 본원 발명은 상기한 실시예에 한정되는 것이 아니고 특허청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고 이 또한 본 발명의 범위에 속하는 것은 당연하다.

이상에서 설명한 바와 같은 본 발명에 의하면, 그립 암이 제1 및 제2 지지축에 의해 지지되므로, 웨이퍼 캐리어 및 이의 내부에 적재된 웨이퍼의 무게로 인해 지지축이 휘게 되는 것을 효과적으로 방지할 수 있어 기계적 수명을 연장시킬 수 있는 효과가 있다.

또한, 지지축의 휨으로 인해 웨이퍼 캐리어가 SMIF 엘리베이터나 트랜스퍼 스테이지에 제대로 놓여지지 않거나 그립 암 자체에 부착되어 있는 캐리어 감지 센서에서 캐리어 유무를 제대로 감지하지 못해 발생되는 에러를 방지할 수 있으므로, 장비 가동률이 향상되는 등의 효과가 있다.

Claims (6)

1. SMIF 엘리베이터와 트랜스퍼 스테이지 사이에서 웨이퍼 캐리어를 이송하는 그립 암 모듈에 있어서,

   그립 암;

   상기 그립 암을 구동하는 구동부;

   상기 그립 암을 사이에 두고 상기 구동부의 반대쪽에 설치되는 지지부;

   상기 그립 암을 지지하도록 상기 구동부에 설치되는 제1 지지축; 및

   상기 그립 암을 지지하도록 상기 지지부에 설치되는 제2 지지축;

   을 포함하는 웨이퍼 캐리어 이송용 그립 암 모듈.
2. 제 1항에 있어서, 상기 구동부는 상기 그립 암을 전진 및 후진시키는 제1 축과, 웨이퍼 캐리어에 적재된 웨이퍼의 돌출을 방지하도록 설정된 각도로 틸트 동작을 하는 제2 축을 포함하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 캐리어 이송용 그립 암 모듈.
3. 제 2항에 있어서, 상기 지지부는 바닥면에 직립 설치되는 제1 지지대와, 상기 제1 지지대에 설치되며 상기 제2 지지축의 단부를 고정하는 제2 지지대를 포함하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 캐리어 이송용 그립 암 모듈.
4. 제 3항에 있어서, 상기 제 2 지지대는 제1 축에 의한 그립 암의 전진 및 후진이 가능하도록 하기 위해 제1 지지대에 슬라이드 가능하게 결합되는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 캐리어 이송용 그립 암 모듈.
5. 제 4항에 있어서, 상기 제1 지지대는 레일 홈을 구비하고, 제2 지지대는 상기 레일 홈에 결합되는 홈 결합부를 구비하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 캐리어 이송용 그립 암 모듈.
6. 제 3항 내지 제 5항중 어느 한 항에 있어서, 상기 제2 지지축은 제2 지지대에 회전 가능하게 결합되는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 캐리어 이송용 그립 암 모듈.

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