KR20020096537A - Apparatus for Wafer Conveyance of Semiconductor Processing Spinner - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 반도체 공정용 스피너 설비의 웨이퍼 반송 장치에 있어서, 웨이퍼를 파지하는 로봇암에 웨이퍼가 정확하게 파지되었는지 감지할 수 있는 감지 센서가 설치되는 반도체 공정용 스피너 설비의 웨이퍼 반송 장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a wafer transfer device of a spinner installation for semiconductor processing, wherein the wafer transfer device of the spinner installation for semiconductor processing is provided with a sensing sensor capable of detecting whether the wafer is correctly held on a robot arm holding the wafer.
일반적으로, 반도체 웨이퍼는 이온 확산, 사진, 식각, 증착 등의 공정을 반복적으로 수행하여 반도체 장치인 칩으로 제조된다.In general, a semiconductor wafer is manufactured into a chip, which is a semiconductor device, by repeatedly performing processes such as ion diffusion, photography, etching, and deposition.
이때, 웨이퍼 상에 다종의 케미컬들을 분사하여 상기 웨이퍼를 가공하고, 일련의 가공을 마친 후에는 세정액을 분사하여 웨이퍼를 세정하게 되며, 이러한 작업을 반복적으로 수행함으로써 상기 웨이퍼를 반도체 장치로 제조하게 된다.In this case, a plurality of chemicals are sprayed on the wafer to process the wafer, and after a series of processing, the cleaning liquid is sprayed to clean the wafer, and the wafer is manufactured as a semiconductor device by repeatedly performing such an operation. .
사진 평판 공정을 수행하는 스피너(Spinner) 설비는 웨이퍼의 표면에 감광액을 도포하고 이를 노광한 후, 이를 현상에 이르는 전공정을 연계된 동작에 의하여 수행함에 따라 반도체 웨이퍼의 미세 패턴을 형성하는 설비이다.Spinner equipment for performing a photolithography process is a device for forming a fine pattern of a semiconductor wafer by applying a photoresist to the surface of the wafer, exposing the photoresist, and performing the entire process leading to the development by a linked operation. .
도 1a와 도 1b는 종래의 스피너 설비를 나타내는 사시도 및 블록도이다.1A and 1B are a perspective view and a block diagram showing a conventional spinner installation.
도시된 바와 같이, 상기 스피너는 웨이퍼를 로딩 및 언로딩시키는 인덱서(1)와, 로딩된 웨이퍼를 각 프로세스 유닛(3~7)에 반송하는 반송 장치(2)와, 웨이퍼의표면에 감광액을 도포하는 스핀 코터(Spin Coater, 3)와, 노광된 웨이퍼를 현상하여 주는 스핀 디밸로퍼(Spin Developer, 4)와, 감광액의 도포 또는 현상 전후에 웨이퍼를 가열 및 냉각하는 핫 플레이트와 쿨 플레이트로 구성된 베이커(5)와, 웨이퍼의 원주 부위에 도포된 불필요한 감광액을 노광시키는 WEE(Wide Expose Edge, 6) 및 별도의 노광장치(Stepper, 8)와의 상호 작용을 수행하는 인터페이스(7) 등으로 구성되며 상기 유닛(1~8)들은 공정 제어부(9)의 제어에 의하여 동작한다.As shown, the spinner is applied to the indexer 1 for loading and unloading the wafer, the conveying device 2 for conveying the loaded wafer to each of the process units 3 to 7, and a photosensitive liquid applied to the surface of the wafer. A baker consisting of a spin coater (3), a spin developer (4) for developing the exposed wafer, and a hot plate and a cool plate for heating and cooling the wafer before and after application or development of the photoresist. (5), an interface 7 for interacting with a WEE (Wide Expose Edge) 6 for exposing an unnecessary photoresist applied to a circumferential portion of the wafer, and a separate exposure device (Stepper 8), and the like. The units 1 to 8 operate under the control of the process control unit 9.
이때, 스피너의 각 유닛(3~7)에 웨이퍼를 반입 또는 반출시키는 동작을 반송 장치(2)가 수행하며, 반송 장치(2)에 의하여 각 유닛(3~7)에 반입된 웨이퍼(100)는 도 2에 도시된 회전축에 연결된 스핀척(10) 또는 3점핀(미도시) 및 스토커(미도시) 등의 지지 수단에 의하여 지지된다.At this time, the conveying apparatus 2 performs the operation | movement which carries in or carries out a wafer to each unit 3-7 of a spinner, and the wafer 100 carried in each unit 3-7 by the conveying apparatus 2 is carried out. Is supported by supporting means such as a spin chuck 10 or a three-point pin (not shown) and a stocker (not shown) connected to the rotating shaft shown in FIG. 2.
한편, 반송 장치(2)에 구비되어 웨이퍼(100)를 파지하는 로봇암(22)은 도 3에 도시된 바와 같이, 환형홈에 웨이퍼(100)를 안착하여 반송 장치(2)의 핸들에 의하여 핸들링 될 수 있도록 평판형으로 구성되는 것이 일반적이며, 그 외에도 웨이퍼의 직경부위를 지지하는 막대형 로봇암 및 진공의 흡착구를 통하여 웨이퍼를 흡착하는 흡착형 로봇암 등으로 구성될 수도 있다.On the other hand, the robot arm 22 which is provided in the conveying apparatus 2 and hold | grips the wafer 100, as shown in FIG. 3, seats the wafer 100 in the annular groove, and is handled by the handle of the conveying apparatus 2, as shown in FIG. It is generally configured as a flat plate to be handled, in addition, it may be composed of a rod-type robot arm for supporting the diameter portion of the wafer and the adsorption-type robot arm for adsorbing the wafer through the suction hole of the vacuum.
그런데, 이러한 로봇암(22)이 웨이퍼(100)를 파지할 때, 설비의 오동작 또는 공정 환경의 변화 등으로 인하여 웨이퍼(100)가 로봇암(22)에 정확히 놓이지 못하는 경우가 발생할 수 있다.However, when the robot arm 22 grips the wafer 100, the wafer 100 may not be accurately placed on the robot arm 22 due to a malfunction of a facility or a change in a process environment.
도 4는 이렇게 웨이퍼(100)가 로봇암(22)에 정확히 놓이지 못하고 비스듬히 놓인 경우를 나타내는데, 이러한 경우 오류를 바로잡지 않고 핸들을 구동하게 되면로봇암(22)의 수평 구동 시 웨이퍼가 로봇암(22) 밖으로 튀어나와 있음으로 인하여 각 유닛(1~8)의 커버 등 설비의 각부와 충돌하여 웨이퍼(100)가 파손되거나 웨이퍼(100)의 변형이 일어나 웨이퍼(100) 불량이 발생하는 문제점이 있으며, 또한 로봇암(22) 자체에 충격이 가하여져 로봇암(22)에 변형이 일어날 가능성이 있다.4 illustrates a case in which the wafer 100 is placed at an angle to the robot arm 22 without being placed accurately. In this case, when the handle is driven without correcting an error, the wafer is moved when the robot arm 22 is driven horizontally. 22) There is a problem in that the wafer 100 is damaged due to damage to the wafer 100 or deformation of the wafer 100 due to collision with the parts of the facility such as the cover of each unit 1 to 8 due to the protruding outward. Further, an impact is applied to the robot arm 22 itself, which may cause deformation of the robot arm 22.
본 발명은 이러한 문제점들을 해결하기 위하여 창안된 것으로, 공정 중인 웨이퍼가 로봇암에 정확하게 파지되었는지를 감지할 수 있는 감지 센서를 구비하여 감지 결과 웨이퍼가 부정확하게 파지되었을 경우 설비를 인터록시켜줌으로써, 웨이퍼의 부정확한 반입 및 반출로 인한 웨이퍼 또는 로봇암의 파손 및 변형을 방지할 수 있는 반도체 공정용 스피너 설비의 웨이퍼 반송 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention was devised to solve these problems. The present invention is provided with a sensing sensor that can detect whether the wafer being processed is correctly held by the robot arm, and interlocks the facility when the wafer is incorrectly held as a result of the detection. SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a wafer conveying apparatus for a spinner facility for semiconductor processing, which can prevent breakage and deformation of a wafer or robot arm due to incorrect loading and unloading.
도 1a는 종래의 스피너 설비를 나타내는 사시도이다.1A is a perspective view showing a conventional spinner fixture.
도 1b는 종래의 스피너 설비를 나타내는 블록도이다.1B is a block diagram showing a conventional spinner installation.
도 2는 종래의 스피너 설비의 스핀척을 나타내는 정면도이다.2 is a front view showing a spin chuck of a conventional spinner installation.
도 3은 종래의 스피너 설비의 로봇암을 나타내는 사시도이다.3 is a perspective view showing a robot arm of a conventional spinner installation.
도 4는 웨이퍼가 로봇암에 비정상적으로 파지된 경우를 나타내는 예시도이다.4 is an exemplary view showing a case where the wafer is abnormally gripped by the robot arm.
도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 반도체 공정용 스피너 설비의 웨이퍼 반송 장치를 설명하기 위한 사시도이다.5 is a perspective view for explaining a wafer transfer device of a spinner installation for semiconductor processing according to a preferred embodiment of the present invention.
도 6a 및 도 6b는 로봇암에 웨이퍼가 정상적으로 파지되었을 경우 및 비정상적으로 파지되었을 경우 발광 센서와 수광 센서의 동작을 각각 나타내는 예시도이다.6A and 6B are exemplary views illustrating the operation of the light emitting sensor and the light receiving sensor, respectively, when the wafer is normally gripped and abnormally gripped by the robot arm.
<도면의 주요 부분에 대한 부호 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>
21 : 반송 로봇21: transfer robot
22 : 로봇암22: robot arm
200 : 발광 센서200: light emitting sensor
201 : 수광 센서201: Light receiving sensor
이러한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 반도체 공정용 스피너 설비에 설치된 각 유닛에 공정 단계에 따라 웨이퍼를 반입 및 반출하는 반송 로봇과 상기 반송 로봇에 설치되어 상기 웨이퍼를 파지하는 로봇암을 포함하는 웨이퍼 반송 장치에 있어서, 상기 로봇암에 웨이퍼가 정확하게 안착되었는지를 감지하도록 발광 센서와 수광 센서가 로봇암에 수평되도록 설치되는 특징이 있다.In order to achieve the above object, the present invention provides a wafer including a transfer robot for carrying in and carrying out a wafer to each unit installed in a spinner facility for semiconductor processing, and a robot arm installed at the transfer robot and holding the wafer. In the transfer apparatus, the light emitting sensor and the light receiving sensor are installed to be horizontal to the robot arm so as to detect whether the wafer is correctly seated on the robot arm.
이하, 본 발명이 속하는 분야에 통상의 지식을 지닌자가 본 발명을 용이하게실시할 수 있도록 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art may easily implement the present invention.
또한, 이해의 편의를 위하여 비록 다른 도면에 속하더라도 동일한 구성 요소에는 동일한 부호를 부여하였음을 주의하여야 한다.In addition, it should be noted that the same reference numerals are given to the same components, although belonging to different drawings for convenience of understanding.
도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 반도체 공정용 스피너 설비의 웨이퍼 반송 장치를 설명하기 위한 사시도이다.5 is a perspective view for explaining a wafer transfer device of a spinner installation for semiconductor processing according to a preferred embodiment of the present invention.
도시된 바와 같이, 웨이퍼 반송 장치(2)는 앞서 설명한 스핀 코터(3), 스핀 디벨로퍼(4), 베이커(5) 등과 같은 각 프로세스 유닛(3~7)에 웨이퍼(100)를 반입 또는 반출시키는 동작을 수행하는 반송 로봇(21)이 설치되며, 반송 로봇(2)에는 웨이퍼(100)를 반입, 반출할 때 웨이퍼(100)를 파지하는 로봇암(22)이 구비되고, 로봇암(22)이 웨이퍼(100)를 파지할 때 웨이퍼(100)가 로봇암(22)에 정확히 파지되었는지를 감지할 수 있도록 로봇암(22)에 수평되게 설치된 감지 센서가 구비된다.As shown, the wafer transfer device 2 allows the wafer 100 to be loaded or unloaded into each process unit 3-7 such as the spin coater 3, the spin developer 4, the baker 5, and the like. The transfer robot 21 which performs an operation is installed, and the transfer robot 2 is equipped with the robot arm 22 which grips the wafer 100 when carrying in and carrying out the wafer 100, and the robot arm 22 When gripping the wafer 100, a sensing sensor is installed horizontally on the robot arm 22 to detect whether the wafer 100 is correctly held on the robot arm 22.
이때, 감지 센서는 복수의 쌍으로 이루어진 발광 센서(200)와 수광 센서(201)로 이루어지며, 상기 발광 센서(200) 및 수광 센서(201)는 로봇암(22)의 상부에 근접하게 감지 광선이 통과될 수 있도록 로봇암(22)의 일측에 상호 대향되도록 설치된다.At this time, the detection sensor is composed of a light emitting sensor 200 and a light receiving sensor 201 composed of a plurality of pairs, the light emitting sensor 200 and the light receiving sensor 201 is a detection beam in close proximity to the upper portion of the robot arm (22). It is installed to face each other on one side of the robot arm 22 so that it can pass.
바람직하기로는, 상기 수광 센서(201)는 공정 제어부(9)와 연결되어 공정 중 발광 센서(200)에서 방출되는 광선을 수광하지 못하면 웨이퍼(100)가 비정상적으로 로봇암(22)에 파지된 것으로 간주하여 설비를 인터록시켜 이를 시정할 수 있도록 한다.Preferably, when the light receiving sensor 201 is connected to the process control unit 9 and fails to receive the light emitted from the light emitting sensor 200 during the process, the wafer 100 is abnormally held by the robot arm 22. It is considered to be able to interlock the equipment and correct it.
도 6a 및 도 6b는 반송 동작 시 웨이퍼(100)가 정상적으로 로봇암(22)에 파지되었을 경우 및 비정상적으로 파지되었을 경우 발광 센서(200)와 수광 센서(201)의 동작을 각각 나타내는 예시도이다.6A and 6B are exemplary views illustrating the operation of the light emitting sensor 200 and the light receiving sensor 201 when the wafer 100 is normally gripped by the robot arm 22 and abnormally gripped during the transfer operation.
도 6a와 같이 웨이퍼(100)가 정상적으로 로봇암(22)에 파지되면 발광 센서(200)에서 방출된 광선이 수광 센서(201)에 정상적으로 도달되어 웨이퍼(100) 반송 동작은 정상적으로 수행된다.When the wafer 100 is normally gripped by the robot arm 22 as shown in FIG. 6A, the light beam emitted from the light emitting sensor 200 reaches the light receiving sensor 201, and the wafer 100 conveyance operation is normally performed.
그러나, 만약 웨이퍼(100)가 로봇암(22)에 비정상적으로 파지된 경우 도 6b와 같이 발광 센서(200)를 통하여 방출된 광선이 정상적으로 수광 센서(201)에 도달되지 못하고, 돌출된 웨이퍼(100)에 의하여 차단되어 파지 에러임을 감지할 수 있다.However, if the wafer 100 is abnormally gripped by the robot arm 22, the light rays emitted through the light emitting sensor 200 do not reach the light receiving sensor 201 normally, as shown in FIG. Blocked by) can be detected as a gripping error.
이러한 경우 공정 제어부(9)는 인터록을 설정하여 동작을 중단시키고 웨이퍼(100)가 정상적으로 파지되어 정상 동작이 가능하도록 되면 중단된 공정을 재시작하여, 로봇암(22)이 웨이퍼(100)를 비정상적으로 파지한 상태에서 반입, 반출 동작을 수행함으로써 발생되는 웨이퍼(100) 및 로봇암(22)을 변형, 파손을 미연에 방지할 수 있다.In this case, the process control unit 9 stops the operation by setting the interlock, and restarts the interrupted process when the wafer 100 is normally gripped to enable normal operation, so that the robot arm 22 abnormally moves the wafer 100. The wafer 100 and the robot arm 22 generated by carrying out the carrying out and carrying out operations in the gripped state can be prevented in advance.
이상 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 상세히 기술되었지만, 본 발명이 속하는 기술분야에 있어서 통상의 지식을 가진 사람이라면, 첨부된 청구 범위에 정의된 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 본 발명을 여러 가지로 변형 또는 변경하여 실시할 수 있음을 알 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 앞으로의 실시예들의 변경은 본 발명의 기술을 벗어날 수 없을 것이다.Although the preferred embodiments of the present invention have been described in detail above, those skilled in the art will appreciate that the present invention may be modified without departing from the spirit and scope of the invention as defined in the appended claims. It will be appreciated that modifications or variations may be made. Therefore, changes in the future embodiments of the present invention will not be able to escape the technology of the present invention.
이상 살펴본 바와 같이, 본 발명에 따르면 공정 중인 웨이퍼가 로봇암에 정확하게 파지되었는지를 감지할 수 있는 감지 센서를 구비하여 감지 결과 웨이퍼가 부정확하게 파지되었을 경우 설비를 인터록시켜줌으로써, 웨이퍼의 부정확한 반입 및 반출로 인한 웨이퍼 또는 로봇암의 파손 및 변형을 방지할 수 있는 장점이 있다.As described above, according to the present invention, a detection sensor capable of detecting whether the wafer being processed is correctly held by the robot arm is interlocked when the wafer is incorrectly detected as a result of the detection, thereby inaccurate loading of the wafer and There is an advantage that can prevent damage and deformation of the wafer or robot arm due to the export.
Claims (1)
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2001
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