KR19990031287A - 웨이퍼 이송 장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 상압 화학적 기상 증착 장치의 웨이퍼 이송 장치에 관한 것으로, 보완 수단의 수납대로 떨어지는 웨이퍼가 파손되는 것을 방지하기 위하여, 컨베이어 벨트의 종착지점에 컨베이어 벨트의 진행 방향에 대하여 수직 방향으로 설치된 스테이션과, 그 스테이션의 말단의 외측에 설치된 제 1 예비 웨이퍼 카세트와, 컨베이어 벨트의 종착지점에 컨베이어 벨트의 진행 방향으로 제 2 예비 웨이퍼 카세트를 설치하고, 제 2 예비 웨이퍼 카세트로 떨어지는 웨이퍼를 감지할 수 있는 감지부를 설치하여 제 2 예비 웨이퍼 카세트로 떨어지는 웨이퍼가 차례로 제 2 예비 웨이퍼 카세트에 수납될 수 있는 보완 수단을 갖는 웨이퍼 이송 장치를 제공한다. 특히, 본 발명의 웨이퍼 이송 장치는 감지부의 신호에 의해 제 2 예비 웨이퍼 카세트를 상하로 구동시켜 제 2 웨이퍼 카세트로 떨어지는 웨이퍼가 차례로 제 2 웨이퍼 카세트에 수납될 수 있도록 제 2 웨이퍼 카세트를 상하로 구동시키기 위한 엘리베이터가 설치된 것을 특징으로 한다.
Description
본 발명은 상압 화학적 기상 증착 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 언로딩부의 오동작에 따른 컨베이어 벨트의 종착지점에서 외부로 떨어지는 웨이퍼를 인식하고 인식된 신호에 의해 웨이퍼를 차례로 수납하기 위한 예비 웨이퍼 카세트가 설치된 웨이퍼 이송 장치에 관한 것이다.
반도체 제조 공정에 있어서, 증착 공정(Deposition Process)이라 함은 기상(Gas or Vapor Phase)의 소스(Source)로부터 특정 원자나 분자를 고상(Solid Phase)화 시켜 필요로 하는 박막을 얻어내는 일종의 물질 합성(Material Synthesis) 과정을 통칭한다. 반도체 소자의 제조에는 다결정 실리콘(Poly-crystal Silicon), 산화막(Oxide Film), 질화막(Nitride Film) 등 여러 종류의 금속 혹은 실리사이드(Silicide) 박막이 필요하며 이와 같은 박막들은 모두 증착 공정에 의해서 형성된다.
증착 공정은 박막 형성 공정(Thin Film Process)이라고 말할 수 있으며, 이는 크게 물리적 기상 증착(Physical Vapor Deposition; PVD) 공정과 화학적 기상 증착(Chemical Vapor Deposition; CVD) 공정으로 대별된다. PVD 공정은 소스로부터 다른 성분이 더해지거나 감해지지 않고 상의 변환 과정만을 통하여 증착되는 것이다. 반면에 CVD 공정은 화학 반응을 수반하기 때문에 소스와 증착 산물간에 물리화학적 구조의 차이가 있다.
CVD 공정은 증착하고자 하는 대상 물질의 원소를 포함하는 기체(혹은 Vapor) 소스와 반응 기체를 가열된 웨이퍼와 같은 기판 위에 공급하고 화학 반응이 일어나도록 하여 기판 위에 고상의 박막을 형성하고 반응 부생성물(By-product) 기체를 제거하는 일련의 공정이다. CVD 공정은 증착 압력에 따라 상압 CVD, 저압 CVD 공정 등으로 분류하거나 에너지원에 따라 열(Thermal) CVD, 플라즈마(Plasma) CVD, 광 CVD, 레이져(Laser) CVD 공정 등으로 분류하기도 한다.
여기서, 상압 CVD 공정에 사용되는 상압 CVD 장치의 웨이퍼 이송 장치에 대하여 도 1을 참조하여 설명하면, 웨이퍼 이송 장치(100)는 웨이퍼(10)를 이송하기 위한 컨베이어 벨트(46; Conveyor Belt)가 체결된 벨트 컨베이어(40; Belt Conveyor)와, 웨이퍼 카세트(12; Wafer Cassette)에 수납된 웨이퍼(10)를 컨베이어 벨트(46)로 이송하기 위한 로딩부(Loading Part)와, 컨베이어 벨트(46)를 따라 이송된 웨이퍼(10)를 원래의 웨이퍼 카세트(12)에 수납하기 위한 언로딩부(Unloading Part) 및 언로딩부의 오동작에 따른 웨이퍼(10a, 10b)를 별도로 수납하기 위한 보완 수단을 갖는다. 한편, 증착 공정은 컨베이어 벨트(146) 상에 설치된 복수개의 반응실(80; Chamber)에서 진행된다.
웨이퍼(10)를 이송하는 벨트 컨베이어(40)의 컨베이어 벨트(46)는 로딩부와 언로딩부 사이에 설치되며, 컨베이어 벨트(46)의 진행 방향의 출발지점에 로딩부가 설치되며, 컨베이어 벨트(46)의 진행 방향의 종착지점에 언로딩부가 설치된다. 본 도면에서는 로딩부가 좌측에 언로딩부가 우측에 설치되기 때문에 컨베이어 벨트(46)는 좌에서 우로 시계 방향으로 회전하게 된다.
언로딩부는 컨베이어 벨트(46)의 진행 방향으로 설치되며, 컨베이어 벨트의 종착지점에 근접하게 설치된 제 2 롤러(43)와, 컨베이어 벨트(46)의 진행 방향에 대하여 수직 방향으로 제 2 롤러(43)에 근접하게 설치된 제 2 스테이션(36; Station)과, 컨베이어 벨트(46)에 의해 이송된 제 2 롤러(43) 상의 웨이퍼(10)를 제 2 스테이션(36)으로 이송하기 위한 제 2 셔틀(37; Shuttle) 및 제 2 스테이션(36)에서 웨이퍼(10)를 집어 웨이퍼 카세트(12)에 수납하는 제 2 로봇(26; Robot)을 포함한다.
로딩부는 언로딩부와 동일한 구성 요소를 갖고 있으며, 언로딩부와 반대로 동작하게 된다.
그리고, 보완 수단은 제 2 스테이션(36) 외측에 설치되는 예비 웨이퍼 카세트(16; Spare Wafer Cassette)와, 컨베이어 벨트(46)의 진행방향 상에 설치되며 제 2 롤러(43)의 외측에 설치되는 수납대(50; Basket)를 포함한다.
여기서, 보완 수단의 작동 관계를 설명하면, 먼저, 언로딩부의 제 2 로봇(26)에 문제가 발생되면 제 2 스테이션(36)으로 이송된 웨이퍼(10b)는 제 2 스테이션(36) 외측의 예비 웨이퍼 카세트(16)에 차례로 수납된다. 이때, 웨이퍼(10b)는 제 2 셔틀(37)에 의해 예비 웨이퍼 카세트(16)로 차례로 수납된다.
다음으로, 언로딩부의 제 2 셔틀(37)에 문제가 발생되거나 예비 웨이퍼 카세트(16)에 문제가 발생될 경우에 웨이퍼(10a)는 제 2 롤러(43)의 동작에 의해 수납대(50)로 떨어지게 된다. 즉, 제 2 롤러(43)는 계속해서 컨베이어 벨트(46)의 회전 방향과 동일한 시계 방향으로 회전하기 때문에 제 2 롤러(43)로 이송된 웨이퍼(10a)를 제 2 스테이션(36)으로 이송하는 제 2 셔틀(37)이 작동하지 않는다면 제 2 롤러(43)에 의해 웨이퍼(10a)는 수납대(50)로 떨어지게 된다.
이와 같은 언로딩부의 오동작이 발생될 때 작동하는 보완 수단에 있어서, 예비 웨이퍼 카세트의 경우는 웨이퍼가 차례로 수납되기 때문에 웨이퍼가 겹치는 일은 없지만, 수납대로 떨어지는 웨이퍼는 서로 겹치게 되어 웨이퍼가 파손되는 문제가 발생된다. 즉, 제 2 셔틀이 고장날 경우에 제 2 롤러로 이송된 웨이퍼를 제어할 수단이 없기 때문에 종래에는 제 2 롤러의 외측에 수납대를 설치하였지만 수납대로 떨어진 웨이퍼는 서로 겹치거나 마찰에 의해 파손되는 것이다.
따라서, 본 발명의 목적은 보완 수단의 수납대로 떨어지는 웨이퍼가 파손되는 것을 방지할 수 있는 보완 수단을 갖는 웨이퍼 이송 장치를 제공하는 데 있다.
도 1은 종래 기술에 따른 컨베이어 벨트를 이용한 웨이퍼 이송 장치를 나타내는 개략도,
도 2는 본 발명에 따른 컨베이어 벨트를 이용한 웨이퍼 이송 장치를 나타내는 개략도이다.
* 도면의 주요 부분에 대한 설명 *
110 : 웨이퍼 112, 114 : 웨이퍼 카세트
116, 118 : 예비 웨이퍼 카세트
124, 126 : 로봇 127 : 집게
132 : 셔틀 133 : 가이드 레일
135, 136 : 스테이션 140 : 벨트 컨베이어
142, 143 : 롤러 146 : 컨베이어 벨트
160 : 엘리베이터 170 : 감지부
200 : 웨이퍼 이송 장치
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 컨베이어 벨트의 종착지점에 컨베이어 벨트의 진행 방향에 대하여 수직 방향으로 설치된 스테이션과, 그 스테이션의 말단의 외측에 설치된 제 1 예비 웨이퍼 카세트와, 컨베이어 벨트의 종착지점에 컨베이어 벨트의 진행 방향으로 제 2 예비 웨이퍼 카세트를 설치하고, 제 2 예비 웨이퍼 카세트로 떨어지는 웨이퍼를 감지할 수 있는 감지부를 설치하여 제 2 예비 웨이퍼 카세트로 떨어지는 웨이퍼가 차례로 제 2 예비 웨이퍼 카세트에 수납될 수 있는 보완 수단을 갖는 웨이퍼 이송 장치를 제공한다. 특히, 본 발명의 웨이퍼 이송 장치는 감지부의 신호에 의해 제 2 예비 웨이퍼 카세트를 상하로 구동시켜 제 2 웨이퍼 카세트로 떨어지는 웨이퍼가 차례로 제 2 웨이퍼 카세트에 수납될 수 있도록 제 2 웨이퍼 카세트를 상하로 구동시키기 위한 엘리베이터가 설치된 것을 특징으로 한다.
이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다.
본 발명에 따른 웨이퍼 이송 장치를 도 2를 참조하여 설명하면, 웨이퍼 이송 장치(200)는 웨이퍼(110)를 이송하기 위한 컨베이어 벨트(146)가 체결된 벨트 컨베이어(140)와, 웨이퍼 카세트(112)에 수납된 웨이퍼(110)를 컨베이어 벨트(146)로 이송하기 위한 로딩부와, 컨베이어 벨트(146)를 따라 이송된 웨이퍼(110)를 원래의 웨이퍼 카세트(112)에 수납하기 위한 언로딩부 및 언로딩부의 오동작에 따른 웨이퍼(110a, 110b)를 별도로 수납하기 위한 보완 수단을 갖는다. 한편, 증착 공정은 컨베이어 벨트(146) 상에 설치된 복수개의 반응실(180)에 진행된다.
웨이퍼(110)를 로딩부에서 반응실(180)을 거쳐 언로딩부로 이송하는 벨트 컨베이어(140)의 컨베이어 벨트(146)는 로딩부와 언로딩부 사이에 설치되며, 컨베이어 벨트(146)의 진행 방향의 출발지점에 로딩부가 설치되며, 컨베이어 벨트(146)의 진행 방향의 종착지점에 언로딩부가 설치된다. 본 도면에서는 로딩부가 좌측에 언로딩부가 우측에 설치되기 때문에 컨베이어 벨트(146)는 좌에서 우로 시계 방향으로 회전하게 된다.
로딩부는 웨이퍼 카세트(112)에서 웨이퍼(110)를 집어내는 제 1 로봇(124)과, 제 1 로봇(124)이 집은 웨이퍼(110)가 제 1 로봇(124)의 구동에 의해 안착되는 제 1 스테이션(135)과, 제 1 스테이션(135)과 컨베이어 벨트(146)의 출발지점 사이에 설치되며, 제 1 셔틀(132)에 의해 이송된 웨이퍼(110)가 안착되어 컨베이어 벨트(146)로 이송시키는 제 1 롤러(142) 및 제 1 스테이션과 제 1 롤러 사이를 왕복 운동하는 제 1 셔틀(132)을 포함한다.
좀더 상세히 설명하면, 제 1 로봇(124)은 웨이퍼(110)를 집기 위한 집게(127)를 갖고 있으며, 전후좌우 및 회전 운동에 의해 집은 웨이퍼(110)를 제 1 스테이션(135)의 상부에 놓는다. 제 1 스테이션(135)은 가이드 레일(133)과, 가이드 레일(133) 사이에 돌출된 네 개의 핀(131)이 양측에 각기 2개씩 형성되어 된다. 여기서, 웨이퍼(110)는 제 1 스테이션의 네 개의 핀(131) 위에 안착된다. 제 1 셔틀(132)은 제 1 스테이션(135)과 컨베이어 제 1 롤러(142) 사이를 상하 좌우 운동에 의한 왕복 운동하면서 웨이퍼(110)를 제 1 롤러(142) 상부로 이송시키는데, 중심 부분에 웨이퍼(110)를 고정하기 위한 진공 흡착부(도시 안됨)가 형성되어 있다. 제 1 롤러(142)는 컨베이어 벨트(146)가 진행하는 방향에 수평하게 설치되어 있는데, 제 1 롤러(142)로 이송된 웨이퍼(110)를 컨베이어 벨트(146)로 이송하기 위하여 컨베이어 벨트(146)의 회전 방향과 동일한 방향으로 회전한다. 즉, 제 1 롤러(142)는 시계 방향으로 회전하게 된다.
로딩부의 동작 관계를 설명하면, 제 1 로봇(124)에 의해 웨이퍼 카세트(112)에서 한 장의 웨이퍼(110)를 집어 제 1 스테이션의 네 개의 핀(131) 상부에 안착시킨다. 이때, 핀(131) 사이에 위치하는 제 1 셔틀(132)이 상승하여 웨이퍼(110)의 하부면에 접촉된 상태에서 웨이퍼(110)를 진공 흡착하여 제 1 셔틀(132)의 상부면에 고정시킨 상태에서 더 상승하게되면 웨이퍼(110)는 네 개의 핀(131)에서 분리된다. 그리고, 제 1 셔틀(132)이 직선 운동하여 제 1 롤러(142) 상부로 이동된 상태에서 제 1 셔틀(132)이 하강하여 제 1 롤러(142) 하부로 내려간 상태에서 진공 흡착 상태를 해제하게 되면 제 1 셔틀(132) 상부의 웨이퍼(110)는 제 1 롤러(142) 상에 안착되어 제 1 롤러(142)의 시계 방향으로의 회전 운동에 의해 웨이퍼(110)를 컨베이어 벨트(146)로 이송하게 된다. 다음으로, 제 1 셔틀(132)은 직선 운동하여 제 1 스테이션의 네 핀(131) 사이로 이동하여 제 1 스테이션의 네 핀(131)에 안착된 새로운 웨이퍼를 제 1 롤러(142)로 이송하는 작업을 반복하게 된다.
언로딩부 또한 로딩부와 동일하게 제 2 로봇(126), 제 2 스테이션(136), 제 2 롤러 및 제 2 셔틀(137)이 설치되며, 동작 관계면에서만 컨베이어 벨트(146)의 종착 지점에 도착한 웨이퍼(110)를 제 2 셔틀(137)이 제 2 스테이션(136) 상으로 이송하고, 제 2 로봇의 집게(127)가 제 2 스테이션의 네 핀(131)에 안착된 웨이퍼(110)를 집어 원래의 웨이퍼 카세트(112)에 수납하게 된다. 즉, 로딩부와 언로딩부의 구성 요소는 동일하지만 반대되는 작업을 진행하게 된다.
이때, 웨이퍼(110)가 컨베이어 벨트(146)로 이동할 때, 컨베이어 벨트(146) 상에 설치된 복수개의 반응실(80)을 통과하면서 웨이퍼(110) 상에 필요한 박막이 증착되고, 박막 증착이 완료된 웨이퍼(110)는 컨베이어 벨트(146)의 종착 지점을 지나 제 2 롤러(143)를 포함하는 언로딩부에 의해 원래의 웨이퍼 카세트(112)에 수납된다. 이때, 박막 형성 공정은 상압 CVD 공정으로 진행된다.
보완 수단은 제 2 스테이션(136)의 말단에 설치된 제 1 예비 웨이퍼 카세트(116)와, 컨베이어 벨트(146)의 진행방향 상에 설치되며 제 2 롤러(143)의 외측에 설치된 제 2 예비 웨이퍼 카세트(118) 및 제 2 웨이퍼 카세트(118)를 상하로 구동시키기 위한 엘리베이터(160)를 포함한다. 그리고, 제 2 예비 웨이퍼 카세트(118)로 떨어지는 웨이퍼(110a)를 감지하는 감지부(170)가 제 2 롤러(143)의 외측에 설치되어 감지부(170)의 신호에 의해 제 2 웨이퍼 카세트(118)로 떨어지는 웨이퍼(110a)가 차례로 수납될 수 있도록 엘리베이터(160)를 제어하게 된다.
보완 수단의 작동 관계를 설명하면, 먼저, 언로딩부의 제 2 로봇(126)에 문제가 발생되면 제 2 스테이션(136)으로 이송된 웨이퍼를 웨이퍼 카세트(112)로 이송할 수 없으며, 제 2 셔틀(137)에 의해 계속해서 웨이퍼를 이미 웨이퍼가 안착된 제 2 스테이션(136)으로 이송하여 제 2 스테이션(136)에서 웨이퍼가 충돌하는 문제가 발생될 수 있기 때문에 제 2 스테이션(136)에 안착된 웨이퍼는 그대로 둔 상태에서 제 2 셔틀(137)이 제 2 롤러(143)로 이송된 다음 번의 웨이퍼(110b)를 제 1 예비 웨이퍼 카세트(116)에 차례로 수납시키게 된다. 다음으로, 언로딩부의 제 2 셔틀(137)에 문제가 발생되거나 제 1 예비 웨이퍼 카세트(116)에 문제가 발생될 경우에 웨이퍼(110a)는 제 2 롤러(143)의 동작에 의해서 제 2 예비 웨이퍼 카세트(118)로 떨어지게 된다. 한편, 제 2 예비 웨이퍼 카세트(118)로 떨어지는 웨이퍼(110a)는 감지부(170)에 의해 먼저 감지되어, 감지부(170)와 연결된 엘리베이터(160)를 작동시켜 제 2 웨이퍼 카세트(118)로 떨어지는 웨이퍼(110a)가 차례로 제 2 웨이퍼 카세트(118)에 수납될 수 있도록 한다.
따라서, 본 발명의 구조를 따르면 웨이퍼 이송 장치의 언로딩부에 오동작이 발생될 때, 컨베이어 벨트의 종착 지점을 지나 제 2 롤러의 외측에 근접한 웨이퍼를 감지하고, 감지된 신호에 의해 엘리베이터를 작동시켜 컨베이어 벨트의 종착 지점을 벗어나 떨어지는 웨이퍼를 제 2 예비 웨이퍼 카세트가 차례로 수납함으로써 웨이퍼가 손상되는 불량을 억제할 수 있다.
Claims (3)
- 웨이퍼를 이송하며, 상기 웨이퍼에 대한 증착 공정이 진행되는 컨베이어 벨트와;상기 컨베이어 벨트의 출발지점에 설치되며, 웨이퍼 카세트에서 상기 컨베이어 벨트로 웨이퍼를 이송하기 위한 로딩부와;상기 컨베이어 벨트의 종착지점에 설치되며, 상기 반응실에서 증착 공정이 완료된 웨이퍼를 웨이퍼 카세트로 수납하기 위한 언로딩부; 및(a) 상기 언로딩부의 오동작에 따른 컨베이어 벨트의 종착지점에 도착한 웨이퍼를 감지하기 위한 감지부와, (b) 상기 감지부를 지나 상기 컨베이어 벨트에서 떨어지는 웨이퍼가 수납되는 제 2 예비 웨이퍼 카세트 및 (c) 상기 감지부의 신호에 의해 상기 제 2 예비 웨이퍼 카세트를 상하로 구동시키는 엘리베이터;를 갖는 보완 수단을 포함하며,상기 감지부의 신호에 따라서 상기 엘리베이터는 상기 제 2 예비 웨이퍼 카세트로 떨어지는 웨이퍼가 상기 제 2 예비 웨이퍼 카세트에 차례로 수납될 수 있도록 상기 제 2 예비 웨이퍼 카세트를 구동시키는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 이송 장치.
- 제 1항에 있어서, 상기 언로딩부는상기 컨베이어 벨트의 종착 지점에 근접하게 설치되며, 상기 컨베이어 벨트와 동일한 회전 방향을 갖는 롤러와;상기 컨베이어 벨트의 진행 방향에 대하여 수직 방향으로 상기 롤러에 근접하게 설치되는 스테이션과;상기 롤러와 스테이션 사이를 왕복하며 상기 롤러 상에 위치한 웨이퍼를 상기 스테이션으로 이송하는 셔틀; 및 상기 스테이션에 안착된 웨이퍼를 웨이퍼 카세트로 수납하기 위한 로봇;을 포함하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 이송 장치.
- 제 2항에 있어서, 상기 보완 수단은 상기 스테이션의 외측에 설치되며, 상기 로봇이 오동작할 때 상기 셔틀에 의해 상기 스테이션으로 이송될 웨이퍼가 차례로 수납되는 제 1 예비 웨이퍼 카세트를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 이송 장치.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1019970051941A KR19990031287A (ko) | 1997-10-10 | 1997-10-10 | 웨이퍼 이송 장치 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1019970051941A KR19990031287A (ko) | 1997-10-10 | 1997-10-10 | 웨이퍼 이송 장치 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR19990031287A true KR19990031287A (ko) | 1999-05-06 |
Family
ID=66042401
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1019970051941A KR19990031287A (ko) | 1997-10-10 | 1997-10-10 | 웨이퍼 이송 장치 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR19990031287A (ko) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101014747B1 (ko) * | 2008-09-19 | 2011-02-15 | 주식회사 에스에프에이 | 태양전지용 웨이퍼의 로딩 및 언로딩 장치 |
-
1997
- 1997-10-10 KR KR1019970051941A patent/KR19990031287A/ko not_active Application Discontinuation
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101014747B1 (ko) * | 2008-09-19 | 2011-02-15 | 주식회사 에스에프에이 | 태양전지용 웨이퍼의 로딩 및 언로딩 장치 |
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