KR20020087164A - 반도체 제조장비의 캐리어 이송 병행 웨이퍼 이송 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명의 목적은 웨이퍼 이송장치인 로봇의 암 구조를 개선하여 하나의 이송장치로 웨이퍼 이송은 물론 캐리어도 이동시킬 수 있도록 된 반도체 제조장비의 캐리어 이송 병행 웨이퍼 이송 장치를 제공함에 있다.

이에 본 발명은, 웨트세정시스템의 세정조 상부에 설치된 안내로드를 따라 이동되는 로봇과, 로봇을 이동시키기 위한 구동모터, 로봇의 전방으로 돌출 설치된 한쌍의 아암, 각 아암을 축회동시키기 위한 회동모터, 각 아암의 하부에 연장설치되어 웨이퍼를 파지하기 위한 파지부재를 포함하여, 캐리어에 놓여진 웨이퍼를 들어올려 각 세정조로 이동시키기 위한 웨이퍼 이송장치에 있어서, 상기 로봇에 설치되어 로봇을 회전시켜 아암의 상하부를 역전시키기 위한 회전모터와, 각 아암의 상부에 설치되어 캐리어의 상부를 파지할 수 있도록 된 파지수단을 더욱 포함하여, 하나의 로봇으로 웨이퍼와 캐리어를 병행 이송시킬 수 있도록 된 것을 특징으로 하는 반도체 제조장비의 캐리어 이송 병행 웨이퍼 이송 장치를 제공한다.

Description

반도체 제조장비의 캐리어 이송 병행 웨이퍼 이송 장치{Device for carrying wafer}

본 발명은 일반적인 반도체 제조설비에서 웨이퍼를 이송시키기 위한 이송장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 하나의 이송장치를 사용하여 웨이퍼뿐만 아니라 웨이퍼가 담아진 캐리어도 이송시킬 수 있도록 된 캐리어 이송 병행 웨이퍼 이송장치에 관한 것이다.

일반적으로, 반도체 조립장치의 제조공정에 있어서, 웨이퍼 이송장치들은 연속적으로 이송되는 반도체 웨이퍼(wafer)를 화학용액이나 린스용액과 같은 처리용액이 들어있는 처리욕조(processing bath)로, 또는 웨이퍼들의 세정 및 건조와 같은 처리과정을 수행하기 위한 건조부로 진행시키기 위해 널리 이용된다.

이와 같은 이송장치는 다수의 처리유닛과 세정유닛 전후단에 위치한 캐리어(carrier)의 공급부(supply section)와 처리된 웨이퍼가 수용되는 캐리어의 반출부(discharge section) 사이의 직선 상에 배열된다. 따라서 다수의 웨이퍼(약 50개)는 웨이퍼의 효과적인 세정(cleaning)을 위하여, 상기 이송장치에 의해 각각의 처리유닛(processing unit)으로 바람직하게 이송된다.

예컨데, 반도체 웨이퍼의 표면으로부터 입자들이나 유기물 불순물과 같은 불순물을 제거하기 위해 사용되는 세정시스템 중에서 처리욕조내의 세정용액에 웨이퍼를 담그는 웨트세정시스템(wet cleaning system)을 살펴보면 다음과 같다.

상기 웨트세정시스템은 도 5에 도시된 바와 같이, 웨이퍼(100)가 적재된 캐리어(70)가 장착되는 로딩부(50)와, 웨이퍼의 세정과 건조를 위한 다양한 욕조(bath;60)를 포함하는 세정부, 로딩부에서 세정부를 지난 언로딩부(90)로 별도의 이동라인(A 또는 A')를 따라 캐리어를 이송시키기 위한 이송유닛(도시되지 않음) 및, 로딩부의 캐리어에서 웨이퍼를 인출하여 이동라인(B)를 따라 각각의 욕조를 거쳐 언로딩부로 최종 이동시키기 위한 이송장치(80)를 포함하여 이루어진다.

따라서 웨이퍼는 이송장치에 의해 캐리어로부터 인출된 후 각각 세정욕조로이송되어 다양한 용액을 이용하여 한 묶음으로 세정되어 언로딩부로 이동되고, 캐리어는 별도의 이송유닛을 통해 언로딩부로 이동되어 다시 웨이퍼를 수납하게 되는 것이다.

그러나 상기한 종래의 구조는 캐리어로부터 웨이퍼를 인출하여 각 세정조를 진행하기 위한 이송장치와는 별도로 캐리어를 언로딩부로 이동시키기 위한 캐리어 이송용 이송유닛을 필수적으로 구비해야 하므로 장비가 대형화되고 많은 부품 사용으로 인해 장비가 복잡해지며 제작가가 상승되는 문제가 있다.

또한, 장비의 유지보수가 어렵고 시간이 많이 걸리며 이동거리가 길기 때문에 오동작의 우려가 높으며, 각 부품의 수명이 짧은 단점이 있다.

또한, 장비 초기화 작업시 초기위치 확인시간이 길어지게 되고, 트랙에 의한 이동의 경우 캐리어의 이동이 육안으로 확인되지 않는 단점이 있다.

이에 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 웨이퍼 이송장치인 로봇의 암 구조를 개선하여 하나의 이송장치로 웨이퍼 이송은 물론 캐리어도 이동시킬 수 있도록 된 반도체 제조장비의 캐리어 이송 병행 웨이퍼 이송 장치를 제공함에 그 목적이 있다.

도 1은 본 발명에 따른 웨트세정시스템을 도시한 개략적인 도면,

도 2는 본 발명에 따른 웨이퍼 이송장치를 도시한 개략적인 사시도,

도 3, 4는 본 발명에 따른 이송장치의 사용상태도,

도 5는 종래기술에 따른 웨트세정시스템을 도시한 개략적인 도면이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

10 : 로봇 11 : 회전수단

12 : 아암 13 : 파지부재

20 : 걸림바 70 : 캐리어

71 : 플랜지

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 웨트세정시스템의 각 세정조를 따라 진행하는 로봇과, 로봇에 설치되어 캐리어에 놓여진 웨이퍼를 들어올려 이동시키기 위한 아암을 포함하는 웨이퍼 이송장치에 있어서, 상기 아암이 설치된 로봇이 자체 회전가능하게 설치되고, 아암의 상부에 캐리어 파지수단이 설치된 것을 특징으로 한다.

이하 본 발명의 일실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 웨트세정시스템을 도시한 개략적인 도면이고, 도 2는 본 발명에 따른 웨이퍼 이송장치를 도시한 개략적인 사시도이며, 도 3, 4는 본 발명에 따른 이송장치의 사용상태도이다.

상기한 도면에 의하면, 웨트세정시스템은 웨이퍼(100)가 적재된 캐리어(70)가 장착되는 로딩부(50)와, 웨이퍼의 세정과 건조를 위한 다양한 세정욕조 (cleaning bath;60), 웨이퍼(100)의 건조를 위한 건조욕조(drying bath;60)를 포함하는 세정부, 로딩부의 캐리어에서 웨이퍼를 인출하여 각각의 욕조(60)를 거쳐 언로딩부(90)로 최종 이동시키기 위한 이송장치를 포함하여 이루어진다.

여기서 본 발명의 이송장치는 세정조 상부에 설치된 안내로드(도시되지 않음)를 따라 이동되는 로봇(10)과, 로봇을 이동시키기 위한 구동모터(도시되지 않음), 로봇을 자체 회전시키기 위한 회전수단(11), 로봇(10)의 전방으로 돌출되어 축회동가능하게 설치되는 한쌍의 아암(12)과 각 아암을 축회동시키기 위한 회동모터(도시되지 않음), 아암의 하단에 연장설치되어 웨이퍼(100)를 파지하기 위한 파지부재(13) 각 아암의 상부에 설치되어 캐리어(70)의 상부를 파지할 수 있도록 된 파지수단을 포함한다.

상기 회전수단은 로봇(10)을 아암(12)의 회동방향과 동일한 방향으로 회전시키기 위한 것으로 로봇(10) 본체의 회전중심축에 연결설치되는 회전모터로 이루어진다.

따라서 로봇(10)이 회전하게 되면 아암(12)의 상하부가 뒤집혀지면서 상부에 위치하고 있던 파지수단이 저면을 향하게 된다.

상기 파지수단는 아암(12)을 중심으로 파지부재의 반대방향으로 연장설치되어, 캐리어(70)의 상단에 외측으로 돌출형성된 플랜지(71)에 걸릴 수 있도록 된 걸림바(20)로 이루어진다. 걸림바는 도 2에 도시된 바와 같이 수평상태를 이루고, 양 선단은 직각절곡되어 아암의 양 선단에 부착설치된다.

여기서 미설명된 도면부호(14)는 아암의 자유단이 축결합되어 지지되는 지지부재이다.

이하 본 발명의 작용에 대해 설명한다.

웨이퍼(100)가 적재된 캐리어(70)는 웨트세정시스템의 입측 로딩부(50)를 통해 세정시스템내로 진입하게 되고, 캐리어(70)가 로딩부(50)에 안정적으로 안착된 후에는 세정시스템 상부쪽에 설치된 로봇(10)이 이동하여 웨이퍼(100)를 들어올리게 된다.

즉, 구동모터의 작동에 따라 로봇(10)은 안내로드를 따라 로딩부의 캐리어(70) 상부로 이동하게 되고, 로봇(10)이 정지하게 되면 로봇(10) 아암 하부에 설치되어 있는 파지부재(13)를 이용하여 캐리어에서 웨이퍼만을 빼내 파지부재에 파지시키게 된다.

이때, 파지부재(13)는 아암(12)의 하부에 위치하게 되는 데, 각각의 아암을 로봇(10)에 대해 회동시킴으로서 캐리어(70)에 접촉되지 않은 체 캐리어(70)에서웨이퍼(100)만을 집어올릴수 있게 된다.

로봇(10)의 파지부재에 웨이퍼(100)가 들어올려진 상태가 도 3에 잘 예시되어 있다.

다음으로 로봇(10)은 세정부의 각 욕조(60)를 순차진행하면서 정해진 프로세스대로 웨이퍼(100)를 각 욕조(60)에 투입하게 된다.

한편, 웨이퍼(100)가 최초 욕조(60)에 투입되면 로봇(10)은 다음 욕조(60)로 웨이퍼(100)를 이동시키기 전까지의 시간동안 캐리어(70)를 언로딩부(90)로 이동시키기 위한 작업을 수행하게 된다.

즉, 로봇(10)은 회전모터의 작동에 따라 몸체를 180도 방향전환하게 되고 이에 따라 아암(12)의 아래쪽에 위치하고 있던 파지부재(13)가 아암의 상부로 올라가고 걸림바(20)는 밑쪽을 향하게 된다.

이 상태에서 로봇(10)은 로딩부(50)로 이동하여 로딩부(50)에 놓여져 있는 캐리어(70) 상부에 위치하게 된다. 그리고 각 아암을 로봇(10) 몸체에 대해 회동시켜 줌으로서 아암에 설치된 걸림바(20)가 캐리어(70)의 상단에 돌출된 플랜지(71)에 걸리도록 한다.

걸림바(20)가 캐리어(70)의 플랜지(71)를 완전히 파지하게 되면 안내로드를 따라 로봇(10)을 세정시스템 출측의 언로딩부(90)까지 이동시킨다. 언로딩부(90)로 로봇(10)이 완전히 이동되면 캐리어(70)를 파지하는 역순으로 진행하여 캐리어(70)를 언로딩부(90)의 제 위치에 정확히 안착시킨다.

캐리어(70)로부터 분리된 로봇(10)은 회전모터의 작동에 따라 원상태로 복귀하여 최초 욕조(60)에 놓여져 있는 웨이퍼(100)를 다음 공정으로 이동시키는 작업을 계속 진행하게 된다.

웨이퍼(100)를 정해진 프로세스대로 진행시킨 로봇(10)은 상기와 같이 미리 언로딩부(90)로 이송되어 대기중인 캐리어(70)에 웨이퍼(100)를 적재함으로서 작업을 마치게 된다.

이상 설명한 바와 같은 본 발명에 따른 반도체 제조장비의 캐리어 이송 병행 웨이퍼 이송 장치에 의하면, 하나의 웨이퍼 이송용 로봇을 이용하여 웨이퍼는 물론 캐리어까지 이동시킴으로서 캐리어 이동을 위한 별도의 설비가 필요없게 되고 이에 따라 설비를 단순화하여 제작 단가나 고장발생을 현저히 줄일 수 있는 잇점이 있다.

Claims (2)

1. 웨트세정시스템의 세정조 상부에 설치된 안내로드를 따라 이동되는 로봇과, 로봇을 이동시키기 위한 구동모터, 로봇의 전방으로 돌출 설치된 한쌍의 아암, 각 아암을 축회동시키기 위한 회동모터, 각 아암의 하부에 연장설치되어 웨이퍼를 파지하기 위한 파지부재를 포함하여, 캐리어에 놓여진 웨이퍼를 들어올려 각 세정조로 이동시키기 위한 웨이퍼 이송장치에 있어서,

   상기 로봇에 설치되어 로봇을 회전시켜 아암의 상하부를 역전시키기 위한 회전모터와, 각 아암의 상부에 설치되어 캐리어의 상부를 파지할 수 있도록 된 파지수단을 더욱 포함하여, 하나의 로봇으로 웨이퍼와 캐리어를 병행 이송시킬 수 있도록 된 것을 특징으로 하는 반도체 제조장비의 캐리어 이송 병행 웨이퍼 이송 장치.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 파지수단는 아암을 중심으로 파지부재의 반대방향으로 연장설치되어, 캐리어의 상단에 외측으로 돌출형성된 플랜지에 걸릴 수 있도록 된 걸림바를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 제조장비의 캐리어 이송 병행 웨이퍼 이송 장치.