KR100857006B1 - 웨이퍼 이탈 감지부를 가지는 웨이퍼 이송 장치 - Google Patents

Abstract

웨이퍼 이탈 감지부를 가지는 웨이퍼 이송 장치를 제시한다. 본 발명의 일 관점에 따르면, 웨이퍼를 수납하여 이송시키는 로봇 블레이드(robot blade), 및 로봇 블레이드 면에 수납된 웨이퍼의 위치를 감지하기 위해 로봇 블레이드 면에 일정 영역에 걸쳐 상호 이격되어 배열된 다수의 위치 감지 수단으로서의 써미스터(thermistor)들을 포함하여 구성되는 웨이퍼 이송 장치를 제시한다.

웨이퍼 이송, 슬라이딩, 위치 감지

Description

웨이퍼 이탈 감지부를 가지는 웨이퍼 이송 장치{Wafer transfer apparatus having wafer sliding detector}

도 1a 및 도 1b는 전형적인 웨이퍼 이송 장치를 설명하기 위해서 개략적으로 도시한 도면들이다.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 웨이퍼 이탈 감지부를 가지는 웨이퍼 이송 장치를 설명하기 위해서 개략적으로 도시한 도면이다.

본 발명은 반도체 소자 제조 장비에 관한 것으로, 특히, 웨이퍼(wafer) 이탈 감지부를 가지는 웨이퍼 이송 장치(wafer transfer)에 관한 것이다.

현재 반도체 소자 제조에 사용되고 있는 대부분의 장비에서는 웨이퍼 이송 장치가 사용되고 있다. 이러한 웨이퍼 이송 장치 대부분에는 웨이퍼의 존재를 감지하는 감지부가 부착되고 있다.

웨이퍼 이송 장치는 로봇 암(robot arm)에 로봇 블레이드(robot blade)가 웨이퍼를 수납하기 위해서 부착된 형태로 구성되는 데, 감지부가 단순히 로봇 블레이드 위에 웨이퍼의 유, 무를 감지하는 기능을 가지도록 구비되고 있다. 따라서, 로 봇 블레이드 위에 조금이라도 이탈(sliding)할 경우, 이를 감지하는 것은 실질적으로 불가능하다. 따라서, 미세한 이탈이 발생할 경우에도 웨이퍼 이동(wafer moving)이 계속 진행되게 되는 데, 이에 따라, 다른 챔버(chamber)로의 이동 또는 카세트(cassette)로의 이동시에 웨이퍼가 깨질 확률이 매우 높다.

반도체 소자 제조 공정에서 웨이퍼 1장이 깨질 경우 그 여파는 매우 크다. 웨이퍼 1장의 손실 금액을 포함하여 주변에 있던 다른 웨이퍼들에까지 미세한 파티클(particle)로 인한 오염 발생 등으로 거의 모든 웨이퍼들이 손상되게 된다. 또한, 이러한 문제 발생을 조치하는 동안의 시간 및 정상적인 웨이퍼 진행을 위한 장비 검사(check) 시 소요되는 시간 등 유상 무상 손실이 매우 크게 된다.

도 1a 및 도 1b는 전형적인 웨이퍼 이송 장치를 설명하기 위해서 개략적으로 도시한 도면들이다.

도 1a 및 도 1b를 참조하면, 전형적인 웨이퍼 이송 장치는 로봇 암에 부착되는 로봇 블레이드(20)를 포함하여 구성되는 데, 로봇 블레이드(20) 상에 웨이퍼(30)의 존재 유무를 판단하기 위해 감지부(40)가 웨이퍼 이송 챔버(wafer moving chamber:11, 13)의 상면(11)에 구비된다. 로봇 블레이드(20)는 웨이퍼 이송 챔버(11, 13)의 상면(11)과 하면(13) 사이 공간에 도입된다.

감지부(40)는 광 센서(photo sensor) 형태로 구비되는 데, 따라서, 감지 광을 제공하는 발광부(41)와 돌아오는 광을 감지하는 수광부(45)로 구성된다. 로봇 블레이드(20) 면에는 관통홀(21)이 구비되어, 로봇 블레이드(20)가 정상 위치에 오면, 감지광이 관통홀(21)을 통과하고 반대의 웨이퍼 이송 챔버(11, 13) 면(13)에 반사되어 되돌아오고, 이를 감지하여 로봇 블레이드(20)의 위치를 파악하게 된다.

로봇 블레이드(20) 상에 웨이퍼(30)가 안착되면, 감지광은 웨이퍼(30) 상에 차단되거나 또는 웨이퍼(30) 상에서 반사되게 된다. 그런데, 웨이퍼(30) 면에서 반사되는 광과 챔버의 하면(13)에서 반사되는 광 사이에는 그 세기가 차이 나게 마련이므로, 이러한 세기 차이에 따른 전류 또는 전압 차를 이용하여 감지부(40)는 로봇 블레이드(20) 상의 웨이퍼(30)의 존재 유무를 감지하게 된다.

그런데, 도 1b에 제시된 바와 같이 웨이퍼(31)가 로봇 블레이드(20)에 위치하되, 정상 위치에서 조금 이탈한 경우, 이러한 미세한 이탈 또는 슬라이딩(sliding) 발생을 상기한 바와 같은 감지부(40)는 감지할 수가 없다. 따라서, 로봇 블레이드(20)는 비정상 웨이퍼(31)를 이송시키게 되며, 이에 따라, 웨이퍼(31) 깨짐과 같은 불량들이 빈번하게 발생되게 된다.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 웨이퍼를 수납하는 로봇 블레이드에 웨이퍼가 수납될 때, 웨이퍼가 정상 위치 상태인지 미세하게 이탈된 상태인지를 감지할 수 있는 웨이퍼 이송 장치를 제공하는 데 있다.

상기의 기술적 과제들을 달성하기 위한 본 발명의 일 관점은, 웨이퍼를 수납하여 이송시키는 로봇 블레이드(robot blade), 및 상기 로봇 블레이드 면에 수납된 웨이퍼의 위치를 감지하기 위해 상기 로봇 블레이드 면에 일정 영역에 걸쳐 상호 이격되어 배열된 다수의 위치 감지 수단들을 포함하여 구성되는 웨이퍼 이송 장치 를 제시한다.

상기 위치 감지 수단들은 상기 로봇 블레이드의 끝단에 반대되는 안쪽 면 상에 배치되는 것일 수 있다.

상기 위치 감지 수단들은 상기 로봇 블레이드의 길이 방향으로 배열된 것일 수 있다.

개개의 상기 위치 감지 수단은 상호 이격된 한 쌍의 써미스터(thermistor)를 포함하여 구비되는 것일 수 있다.

본 발명에 따르면, 웨이퍼를 수납하는 로봇 블레이드에 웨이퍼가 수납될 때, 웨이퍼가 정상 위치 상태인지 미세하게 이탈된 상태인지를 감지할 수 있는 웨이퍼 이송 장치를 제공할 수 있다.

이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나, 본 발명의 실시예들은 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상술하는 실시예들로 인해 한정되어지는 것으로 해석되어져서는 안되며, 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되어지는 것으로 해석되는 것이 바람직하다.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 웨이퍼 이탈 감지부를 가지는 웨이퍼 이송 장치를 설명하기 위해서 개략적으로 도시한 도면이다.

도 2를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 웨이퍼 이송 장치는, 웨이퍼 이송 챔버(110, 130)의 상면(110) 및 하면(130) 사이 공간에 도입되게, 로봇 암에 연결되어 웨이퍼(300)를 수납하여 이송시키는 로봇 블레이드(200) 및 상기 로봇 블레 이드(200) 면에 수납된 웨이퍼(300)의 위치를 감지하기 위해 상기 로봇 블레이드 면(200)에 일정 영역에 걸쳐 상호 이격되어 배열된 다수의 위치 감지 수단들(410)을 포함하여 구성된다. 상기 위치 감지 수단들(410)은 상기 로봇 블레이드(200)의 끝단에 반대되는 안쪽 면 상에 배치된다. 그리고, 상기 위치 감지 수단들(410)은 상기 로봇 블레이드(200)의 길이 방향으로 배열된다.

개개의 상기 위치 감지 수단(410)은 상호 이격된 한 쌍의 써미스터(thermistor:411, 413)를 포함하여 구성된다. 각각의 써미스터(411, 413)는 감지된 온도 편차를 감지하는 기능을 가지고 있는 데, 온도에 따른 특정 저항값을 갖고 있으며, 이 저항값은 미세한 온도 변화에도 매우 크게 반응하여 상당한 저항 편차를 가지게 된다.

이에 따라, 써미스터(411, 413)들은 도 2에 제시된 바와 같이 일정 영역에 걸쳐, 예를 들어, 로봇 블레이드(200)의 길이 방향으로 배열시키고, 각각의 쌍의 써미스터(411, 413)를 직렬로 연결되게, 2개의 그룹으로 나눠 배열시키고, 최종단에 직류 24V를 공급하게 되면, 저항 값에 따라 전압이 도통되게 되거나 또는 전압이 차단되는 효과가 발생된다.

즉, 각각 쌍의 써미스터(411, 413) 상에 웨이퍼(300)가 올려져 접촉하거나 또는 접촉되지 않거나 하는 두 상태 사이에 전압 차가 발생하여 이를 감지부(400)에 신호선(420)을 통해 전달하게 된다. 이러한 쌍의 써미스터(411, 413)들은 도 2에 제시된 바와 같이 로봇 블레이드(200) 면에 길이 방향으로 다수 개 배열되므로, 웨이퍼(300)가 수납된 위치에 따라, 결국 웨이퍼(300)가 걸쳐진 써미스터(411, 413) 쌍의 수는 달라지게 되고, 이에 따라, 감지부(400)에 전달되는 감지 신호의 전류 또는 전압 값에는 차이가 발생되게 된다. 이러한 전류 또는 전압 값의 차이에 의해 로봇 블레이드(200) 상에 웨이퍼(300)가 안착된 여부 및 웨이퍼(300) 위치의 정상 또는 비정상, 즉, 슬라이딩 발생 여부 및 그 정도를 감지하게 된다.

이에 따라, 웨이퍼(300)의 위치 및 슬라이딩 여부, 그 정도가 실시간의 감지되어 작업자에게 알려지므로, 작업자의 즉각적인 조치가 가능하여, 웨이퍼(300)의 슬라이딩에 따른 웨이퍼(300) 손상 발생을 효과적으로 방지할 수 있다.

이상, 본 발명을 구체적인 실시예를 통하여 상세히 설명하였으나, 본 발명은 이에 한정되지 않고, 본 발명의 기술적 사상 내에서 당 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 그 변형이나 개량이 가능함이 명백하다.

상술한 본 발명에 따르면, 로봇 블레이드 상에 웨이퍼가 안착될 때 웨이퍼의 위치 정보 및 웨이퍼의 슬라이딩 정보를 정확하게 감지할 수 있어, 웨이퍼 슬라이딩 발생에 따른 웨이퍼 손상 발생을 효과적으로 예방할 수 있다. 이에 따라, 웨이퍼 깨짐, 스크래치(scratch) 발생 등의 웨이퍼 손상을 방지하여, 이에 따른 장비 가동률 저하, 생산성 저하, 납기 지연 등을 방지할 수 있어, 경제적인 큰 손실을 사전에 예방할 수 있다.

Claims (5)

1. 웨이퍼를 수납하여 이송시키는 로봇 블레이드(robot blade);

   상기 로봇 블레이드 면에 수납된 웨이퍼의 위치를 감지하기 위해 상기 로봇 블레이드 면에 상호 이격되어 배열된 다수의 위치 감지 수단;

   개개의 상기 위치 감지 수단에 상호 이격되어 형성된 한 쌍의 써미스터(thermistor); 및

   상기 수납된 웨이퍼가 접촉하는 상기 한 쌍의 써미스터의 수에 따라 달라지는 전기 신호의 세기를 감지하여 상기 웨이퍼의 수납 상태를 감지하는 감지부를 포함하는 웨이퍼 이송 장치.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 위치 감지 수단들은 상기 로봇 블레이드의 끝단에 반대되는 안쪽 면 상에 배치되는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 이송 장치.
3. 제 1항에 있어서,

   상기 위치 감지 수단들은 상기 로봇 블레이드의 길이 방향으로 배열된 것을 특징으로 하는 웨이퍼 이송 장치.
4. 제 1항에 있어서,

   상기 쌍을 이루는 써미스터는 복수개 형성되어, 상기 로봇 블레이드의 길이 방향으로 다수 개의 열을 이루어 배열되는 것을 포함하는 웨이퍼 이송 장치.
5. 삭제

Images