KR20020066734A - 웨이퍼 이송 장치 - Google Patents

Abstract

웨이퍼의 미끄러짐을 최소화하기 위한 이송 장치가 개시되어 있다. 다수매의 웨이퍼가 수평으로 담겨있는 카세트가 놓여지는 로딩부와, 상기 웨이퍼의 이면과 수평하게 면접하고, 상기 면접된 상태로 상기 웨이퍼를 이송하고, 상기 웨이퍼의 이면과 면접하는 부위가 라운딩 처리된 로봇암으로 구성된 이송 장치를 제공한다. 상기 로봇암이 웨이퍼의 이면과 면접하는 부위가 라운딩 처리됨에 따라 상기 웨이퍼와 로봇암의 접촉면이 증가하여 미끄러짐을 방지하고 안정되게 웨이퍼를 이송할 수 있다.

Description

웨이퍼 이송 장치{Apparatus for transferring wafer}

본 발명은 웨이퍼 이송 장치에 관한 것이다. 보다 상세하게는 웨이퍼의 미끄러짐을 최소화하기 위한 이송 장치에 관한 것이다.

일반적으로 반도체 장치는 실리콘 웨이퍼 상에 사진 공정, 식각 공정, 박막형성 공정 등의 공정을 반복 수행하여 제조된다. 이러한 공정의 수행시에 상기 웨이퍼는 다수매씩 카세트(cassette)에 적재되어 현재의 공정에서 다음 공정으로 이송되고, 상기 카세트에서 낱장 단위 또는 카세트 단위로 제조 장치내에 탑재되어 반도체 제조 공정이 수행된다. 이와 같이 빈번히 웨이퍼를 이송하는 과정에서 웨이퍼의 오염 및 손상을 유발 할 수 있으며, 이는 반도체 장치의 불량 및 생산 수율에 지장을 초래하므로 각별한 주의를 요하게 된다.

상기 카세트에 담겨있는 웨이퍼를 낱장 단위로 이송하는 방법은 로봇암에 의해 상기 웨이퍼의 이면을 진공으로 흡착하여 수행하는 것이 일반적이다. 그러나 반도체 설비에 따라서는 상기 웨이퍼의 이면을 로봇암에 진공 흡착시키지 않고, 단지 웨이퍼의 이면을 로봇암과 면접하여 수평 방향으로 이송하는 이송 장치를 채용하고 있다. 이러한 이송 장치를 채용하고 있는 장치의 일 예로 화학 기상 증착 장치에 채용된 MATTSON FRONT ROBOT을 들 수 있다.

도 1은 종래의 이송 장치에서 채용되는 로봇암의 구성을 설명하기 위한 도면이다.

도 1를 참조하면, 상기 로봇암(10)은 웨이퍼(W)의 이면과 면접하여 상기 웨이퍼(W)를 이송한다. 구체적으로, 상기 로봇암(10)은 카세트에 구비된 슬럿에 삽입되어 있는 웨이퍼(W)들의 사이공간으로 삽입되고, 상기 웨이퍼(W)의 이면과 수평하게 면접하고, 상기 면접된 상태로 상기 웨이퍼(W)를 이송시킨다. 상기 로봇암(10)은 도시된 바와 같이, 웨이퍼(W)의 이면이 놓여지는 부위에서 소정각을 가지면서 절곡되어서 상기 웨이퍼(W)의 이면과 면접하는 부위가 삼각형의 형상을 가진다.

상기 로봇암(10)은 상기 웨이퍼(W)의 이면과 수평하게 면접한 상태로 이송하기 때문에, 상기 웨이퍼(W)의 이면을 진공에 의해 흡착하지 않더라도 이송을 수행할 수 있다. 그러나 상기 로봇암(10)과 상기 웨이퍼(W)의 이면이 서로 흡착되어 있지 않기 때문에 상기 웨이퍼(W)의 미끄러짐이 발생하기 쉬우며, 이에 따라 웨이퍼(W)의 위치가 변하거나 또는 상기 웨이퍼(W)가 상기 로봇암(10)에서 낙하할 수도 있다.

상기 웨이퍼의 미끄러짐이 발생하여 상기 웨이퍼의 위치가 변할 경우에, 상기 웨이퍼의 공정 불량을 유발되고, 또한 상기 웨이퍼가 낙하할 경우에는 웨이퍼의 손상이 발생하여 상기 웨이퍼를 리젝(reject)하고 상기 이송 장치 또는 이를 채용하는 설비의 점검을 수행하여야 한다. 따라서 반도체 장치의 생산성에 막대한 지장을 준다.

본 발명의 목적은, 웨이퍼의 미끄러짐을 최소화하는 이송 장치를 제공하는 데 있다.

도 1은 종래의 이송 장치에서 채용되는 로봇암의 구성을 설명하기 위한 도면이다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 이송 장치를 설명하기 위한 도면이다.

도 3은 도 3은 도 2에 도시한 이송장치에서 로봇암의 구성을 설명하기 위한 도면이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

20 : 카세트 22 : 로딩부

24 : 제1 구동부 26 : 로봇암

26a : 오 링 26b : 직선부

26c : 라운딩 처리부 28 : 제2 구동부

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 웨이퍼 이송 장치는, 다수의 웨이퍼가 수평으로 담겨있는 카세트가 놓여지는 로딩부가 구비되고, 상기 로딩부에 놓여 있는 웨이퍼의 이면과 수평하게 면접하고, 상기 면접된 상태로 상기 웨이퍼를 이송하고, 상기 웨이퍼의 이면과 면접하는 부위가 라운딩 처리된 로봇암으로 구성되는 이송장치를 제공한다.

따라서 상기 로봇암에 의해 상기 웨이퍼를 이송할 때, 상기 웨이퍼의 이면과 상기 로봇암이 접촉면이 증가하여 더욱 안정되게 웨이퍼를 이송할 수 있다. 때문에 상기 웨이퍼의 미끄러짐을 최소화하여 공정 불량을 방지할 수 있다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 따라서 더욱 상세히 설명하기로 한다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 이송 장치를 설명하기 위한 도면이다.

도 2에 도시한 본 발명의 일 실시예에 따른 이송 장치는, 카세트에서 반도체 설비의 소정 부분으로 웨이퍼를 낱장 단위로 이송하는 장치이다.

도 2를 참조하면, 웨이퍼(W)가 담겨있는 카세트(20)를 로딩하기 위한 로딩부(22)가 구비된다. 상기 로딩부(22)에 놓여지는 상기 카세트(20)는, 슬럿(도시안됨)이 형성되어 있고, 상기 슬럿(도시안됨)에 다수매의 웨이퍼(W)가 삽입되어 있다. 그리고, 상기 카세트(20)는 상기 카세트에 삽입되어 있는 웨이퍼(W)가 수평으로 놓여지도록 상기 로딩부(22)에 로딩한다. 상기 로딩부(22)는 상기 카세트(20)에 웨이퍼(W)가 담겨 있는지 여부와, 상기 웨이퍼(W)가 담겨있는 카세트(20)의 슬럿을 확인할 수 있는 센서(도시안됨)를 구비하고 있다. 따라서 상기 센서(도시안됨)에 의해 이송하고자 하는 웨이퍼(W)를 확인하고 이송시킨다.

상기 로딩부(22)와 연결하여 상기 로딩부(22)를 상하 구동시키는 제1 구동부(24)가 설치된다. 따라서 상기 제1 구동부(24)에 의해 상기 카세트(20)를 상하 구동시켜서 소정의 웨이퍼(W)를 이송할 수 있는 정확한 위치에 상기 웨이퍼(W)가 놓이도록 한다.

상기 카세트(20)에 담겨 있는 웨이퍼(W)를 이송시키기 위한 로봇암(26)이 구비된다. 상기 로봇암(26)은 상기 카세트(20)에서 수평 방향으로 놓여진 웨이퍼(W)들간의 사이 공간으로 삽입되고, 상기 삽입된 로봇암(26)이 상기 웨이퍼(W)의 이면과 면접하여 지지된다.

상기 로봇암(26)과 연결되고, 상기 로봇암(26)을 수평 방향으로 전 후, 좌 우, 또는 회전 구동을 수행하는 제2 구동부(28)가 구비된다. 상기 제2 구동부(28)는, 상기 로봇암(26)이 상기 웨이퍼(W)의 이면과 수평하게 면접한 상태로 전 후, 좌 우, 또는 회전 구동을 수행하여 상기 웨이퍼(W)를 소정의 위치로 이송시킨다.

이 때 상기 로봇암(26)은 진공에 의해 웨이퍼(W)의 이면을 흡착하지 않더라도, 상기 웨이퍼(W)를 지지하여 이송할 수 있다. 그러나 상기 웨이퍼(W)와 상기 로봇암(26)이 서로 흡착된 상태가 아니기 때문에 상기 로봇암(26)과 면접하여 지지되어 있는 웨이퍼(W)가 미끄러져 웨이퍼(W)의 위치가 변경되거나 또는 상기 웨이퍼(W)의 낙하하는 일이 빈번히 발생한다. 상기 웨이퍼(W)의 위치가 변경될 경우 공정상의 불량을 유발할 수 있다. 그리고 상기 웨이퍼(W)가 낙하할 경우에는 상기 웨이퍼(W)의 리젝을 수행하여야 할 뿐 아니라 상기 이송장치 및 상기 이송 장치를 포함하는 반도체 설비까지도 점검을 수행하여야 하므로 반도체 장치의 생산성을 감소시킨다. 그러므로 상기 로봇암(26)은 상기 웨이퍼(W)에 의해 안정적으로 지지하도록, 상기 로봇암(26)이 상기 웨이퍼(W)의 이면과 면접하는 부위를 라운딩 처리하여 구성한다.

도 3은 도 2에 도시한 이송장치에서 로봇암의 구성을 설명하기 위한 도면이다.

도 3을 참조하면, 상기 로봇암(26)은 상기 로봇암(26)과 상기 웨이퍼(W) 이면이 면접하는 소정 부위에 다수개의 오링(26a)을 구비한다. 상기 오링(26a)은 고무 성분으로 구성되어 있으므로, 상기 오링(26a)에 의해 상기 로봇암(26)과 상기 로봇암(26)에 면접하고 있는 상기 웨이퍼(W) 이면간의 마찰력이 증가된다. 상기 마찰력의 증가로 상기 로봇암(26)에서 상기 웨이퍼(W)의 미끄러짐이 발생하는 것을 감소시킬 수 있다. 이 때 상기 오링(26a)은 상기 웨이퍼(W)의 이면에 대해 균일하게 마찰력을 제공하도록 상기 로봇암(26)이 상기 웨이퍼(W)의 이면과 면접하는 부위의 중심으로부터 서로 대칭하게 구비된다.

또한, 상기 로봇암(26)에 의해 상기 웨이퍼(W)를 이송할 때, 상기 로봇암(26)과 상기 웨이퍼(W)의 이면이 면접하는 부위가 증가되도록 상기 로봇암(26)을 구성한다. 상기 로봇암(26)과 상기 웨이퍼(W)가 접하는 면적을 증가되도록 상기 로봇암(26)을 구성하기 위하여, 상기 로봇암(26)이 상기 웨이퍼(W) 이면과 면접하는 부위를 라운딩 처리한 라운딩 처리부(26c)가 구비된다.

상기 로봇암(26)과 상기 웨이퍼(W) 이면이 면접하는 부위가 라운딩 처리(26c)된 형상을 가지는 로봇암(26)은, 도 1에 도시된 종래의 로봇암과 동일한 길이와 폭을 가지더라도, 상기 로봇암(26)이 상기 웨이퍼(W) 이면과 면접하는 부위가 증가한다. 따라서 종래의 로봇암에 비해, 본 발명의 일 실시예에 따른 로봇암(26)이 상기 웨이퍼(W)의 이면을 안정적으로 지지하여 상기 웨이퍼(W)를 이송할 수 있으므로, 상기 웨이퍼(W)의 이송 중에 발생할 수 있는 상기 웨이퍼(W)의미끄러짐을 최소화할 수 있다.

상기 로봇암(26)의 길이를 변경하지 않으면서 상기 로봇암(26)이 상기 웨이퍼(W)의 이면과 면접하는 부위를 더욱 증가시키기 위하여, 상기 로봇암(26)은 상기 웨이퍼(W)의 이면과 면접하는 부위 중에서 끝부분을 소정의 길이 만큼 직선 처리한직선 처리부(26b)를 구비한다. 그러면 상기 웨이퍼(W)의 이면과 면접하는 부위를 완전한 라운드의 형태로 구성할 때에 비해, 상기 웨이퍼(W)의 이면과 상기 로봇암(26)과의 면접하는 부위가 증가된다.

따라서 상기 로봇암과 상기 웨이퍼 이면이 면접하는 부위가 증가되어 상기 로봇암에 의해 웨이퍼의 이면을 안정적으로 지지하면서 이송할 수 있다. 이에 따라 상기 웨이퍼의 미끄러짐을 최소화할 수 있다.

로딩부에 놓여 있는 웨이퍼의 이면과 수평하게 면접하고, 상기 면접된 상태로 상기 웨이퍼를 이송하는 로봇암은, 웨이퍼의 이면과 면접하는 부위를 라운딩 처리하여 구성한다. 따라서 상기 로봇암과 상기 웨이퍼의 이면이 면접하는 부위가 증가되어 상기 웨이퍼를 더욱 안정적으로 지지하면서 상기 웨이퍼를 이송할 수 있다. 따라서 상기 웨이퍼의 미끄러짐의 발생이 감소되고, 이에 따라 발생되는 공정 불량이 감소될 뿐 아니라, 반도체 설비의 정비 주기를 증가시켜 생산성 향상을 도모할 수 있다.

상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

Claims (3)

1. 다수매의 웨이퍼가 수평으로 담겨있는 카세트가 놓여지는 로딩부; 및

   상기 웨이퍼의 이면과 수평하게 면접하고, 상기 면접된 상태로 상기 웨이퍼를 이송하고, 상기 웨이퍼의 이면과 면접하는 부위가 라운딩 처리된 로봇암을 구비하는 것을 특징으로 하는 이송 장치.
2. 제 1항에 있어서, 상기 로봇암은 상기 웨이퍼의 이면과 면접하는 소정 부위에 다수개의 오링을 구비하는 것을 특징으로 하는 이송장치.
3. 제 1항에 있어서, 상기 로봇암은 상기 웨이퍼가 면접하는 부위 중에서 끝부분이 직선으로 처리되는 것을 특징으로 하는 이송장치.