KR20030064472A - 웨이퍼 이송 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 구동부의 마모로 인해 발생하는 오차 및 수리점검시 분해 및 재조립에 의한 오차 등으로 핸들러가 카세트내에 진입하는 과정에서 발생하는 웨이퍼 접촉 및 충돌을 방지할 수 있는 반도체 웨이퍼 이송장치를 제공함에 있다. 본 발명의 웨이퍼 이송 장치는 핸들러의 이동 선상에 웨이퍼가 위치하면 이를 감지하는 센서를 포함한다.

Description

웨이퍼 이송 장치{WAFER TRANSFER APPARATUS}
본 발명은 반도체 웨이퍼 이송장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 엘리베이터 테이블상에 놓인 카세트로부터 웨이퍼를 꺼내어 공정을 수행하기 위한 장소로 이송시키거나 공정을 마친 웨이퍼를 다시 카세트내에 넣어적재시키는 반도체 웨이퍼 이송장치에 관한 것이다.
일반적으로 반도체장치는 사진, 증착, 식각, 박막형성공정등 많은 공정을 반복적으로 수행하여 제조되고, 반도체장치를 제조하기 위한 웨이퍼는 다수매씩 카세트내에 적재된 상태에서 각 공정으로 운반되어진다.
따라서 카세트내에 적재된 웨이퍼를 꺼내어 공정을 실시하고, 공정을 마친 웨이퍼는 다시 카세트내에 넣어 적재하는 작업이 수시로 이루어지고, 이러한 작업은 모두 자동화시스템에 의해 자동으로 이루어지도록 되어있다.
도1 및 도2는 상기와 같은 반도체 웨이퍼 이송장치의 종래예를 나타낸 것으로, 다른 공정에서 이송되어온 카세트(1)는 엘리베이터(2)의 테이블(3)상에 놓여지게 되고, 엘리베이터(2)의 테이블(3)은 하부의 구동수단(도시안됨)에 의해 상,하이동이 가능하게 되어 있다. 상기 엘리베이터(2)의 테이블(3)에 놓여진 카세트(1)로부터 웨이퍼(W)를 꺼내거나 넣는 작업은 웨이퍼 이송 장치(10)를 사용한다.
웨이퍼 이송장치(10)는 x,y,z 방향으로 구동 가능한 구동부(12)와, 이 구동부에 웨이퍼(W)를 진공 흡착하여 이송시킬 수 있는 핸들러(14)를 갖는다. 상기 구동부(12)는 전후진 운동과 상하 운동이 가능하고, 회전 운동이 가능하며, 상기 핸들러(14)는 웨이퍼(W)의 저면을 진공흡착 가능하도록 형성된다. 여기서, 상기 핸들러(14)는 상기 카세트(1)에 적재된 웨이퍼들 사이로 반입/반출되도록 세팅된다.
하지만, 종래의 웨이퍼 이송 장치(10)는 기구적으로 동작되는 것이기 때문에, 장시간 사용으로 인한 부품 마모 및 수리 점검시 분해 및 재조립으로 인해 오차가 발생하게 된다. 또한, 설비상의 좌표 에러나, 핸들러가 외부의 충격에 의해 휘어지는 경우도 발생하게 된다.
상술한 바와 같은 상황에서, 웨이퍼 이송을 위해 상기 웨이퍼 이송 장치가 카세트로부터 웨이퍼를 꺼내거나 넣는 동작을 실시할 경우, 상기 핸들러가 상기 웨이퍼와 웨이퍼 사이에 정확하게 삽입되지 못하고, 핸들러가 웨이퍼와 접촉 또는 충돌하여 웨이퍼의 긁힘 및 깨짐 등의 손상을 발생되었다. 이로 인해 경제적인 손실은 물론 설비의 가동이 중단되어 생산성 및 제품수율이 저하되는 문제점이 있다.
본 발명은 이와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 그 목적은 핸들러가 카세트내에 진입하는 과정에서 발생할 수 있는 웨이퍼와의 접촉 및 충돌을 방지할 수 있는 웨이퍼 이송 장치를 제공하는데 있다. 또 다른 목적은 웨이퍼의 반입과 반출과정에서 웨이퍼의 손상 없이 안정적으로 웨이퍼를 반입과 반출할 수 있는 웨이퍼 이송 장치를 제공하는데 있다.
도1 및 도2는 반도체 웨이퍼 이송장치의 종래예를 나타낸 도면;
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 웨이퍼 이송 장치의 개략도;
도 4는 도 3에 도시된 웨이퍼 이송 장치의 평면도;
도 5는 웨이퍼 이송 장치의 핸들러에 센서가 다양한 위치에 장착된 상태를 보여주는 도면이다.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
110 : 베이스
120 : 로봇 아암부
130 : 핸들러
140 : 센서
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 의하면, 카세트로부터 웨이퍼를 이송시키기 위한 장치는 회전축에 의해 구동되는 베이스; 상기 베이스 상에 위치하는 그리고 웨이퍼를 이송시키도록 회전운동과 직선운동을 하는 로봇 아암부; 상기 로봇 아암부의 선단에 위치하는 그리고 웨이퍼가 안착되는 핸들러; 상기 핸들러에 설치되어 상기 핸들러의 이동 선상에 웨이퍼가 위치하면 이를 감지하는 센서를 포함한다.
본 발명의 실시예에 따르면, 상기 센서는 상기 핸들러에 장착되는 발광부와; 상기 발광부에서 조사되어 장애물에 반사된 빔을 감지하여, 상기 핸들러의 동작을 정지시키는 신호를 발생하는 수광부를 갖는다.
본 발명의 실시예에 따르면, 상기 센서는 상기 핸들러의 정면, 측면, 저면, 윗면 중 적어도 하나에 설치된다.
본 발명의 실시예에 따르면, 상기 센서는 광센서 또는 적외선 센서일 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 상기 센서는 근접센서일 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 카세트로부터 웨이퍼 이송 작업을 하는 동작에만 상기 센서가 작동되도록 상기 카세트의 전단부에 상기 핸들러를 인식할 수 있는 감지부를 더 포함할 수 있다.
본 발명은 구동부의 마모로 인해 발생하는 오차 및 수리점검시 분해 및 재조립에 의한 오차 등으로 핸들러가 카세트내에 진입하는 과정에서 발생하는 웨이퍼 접촉 및 충돌을 방지할 수 있는 반도체 웨이퍼 이송장치를 제공함에 있다.
예컨대, 본 발명의 실시예는 여러 가지 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상술하는 실시예로 인해 한정되어 지는 것으로 해석되어져서는 안 된다. 본 실시예는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되어지는 것이다. 따라서, 도면에서의 요소의 형상 등은 보다 명확한 설명을 강조하기 위해서 과장되어진 것이다.
이하, 첨부된 도면 도 3 내지 도 5를 참조하면서 본 발명의 실시예를 보다 상세히 설명한다. 상기 도면들에 있어서 동일한 기능을 수행하는 구성요소에 대해서는 동일한 참조번호가 병기되어 있다.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 웨이퍼 이송 장치의 개략도이다.
도 4는 도 3에 도시된 웨이퍼 이송 장치의 평면도이다. 도 5는 웨이퍼 이송 장치의 핸들러에 센서가 다양한 위치에 장착된 상태를 보여주는 도면이다.
도 3 내지 도 5를 참조하면, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 웨이퍼 이송 장치(100)는 다수매의 웨이퍼가 적재된 카세트(200)내의 웨이퍼를 흡착하여 꺼내거나 넣기 위한 것으로, 베이스(110)와 로봇 아암부(120)와 핸들러(130) 및 센서(140)로 구성된다.
상기 베이스(110)는 회전축에 의해 구동되며, 상기 로봇 아암부(120)는 하부아암(122)과 상부아암(124)으로 이루어진다. 상기 하부아암(122)은 상기 베이스(110) 상에 설치되고, 상기 상부아암(124)은 상기 하부아암(122) 상단에 위치한다. 그리고 상기 핸플러(130)는 상기 상부아암(124)의 선단에 위치한다. 상기 로봇 아암부(120)와 상기 핸들러(130)는 링크(link) 구조로 이루어지며, 웨이퍼의 이송을 위하여 상기 로봇 아암부(120)는 직선운동과 회전운동을 한다. 그리고, 상기 핸들러(130)에는 웨이퍼(w)가 안착된다.
또한 반도체 웨이퍼 이송장치(100)는 핸들러(130)가 카세트(200)내에 삽입될 때 웨이퍼(W)와 충돌하지 않도록 이송위치에 있는 웨이퍼를 검출하는 센서를 구비한다. 상기 센서(140))는 상기 핸들러(130)에 설치되어 상기 핸들러(130)의 이동 선상에 웨이퍼(W)가 위치하면 이를 감지한다. 상기 센서(140)는 상기 핸들러(130)에 장착되는 발광부와, 상기 발광부에서 조사되어 장애물에 반사된 빔을 감지하여, 상기 핸들러의 동작을 정지시키는 신호를 발생하는 수광부로 구성된다.
도 5에는 본 발명의 웨이퍼 이송 장치의 핸들러(130)에 센서가 다양한 위치에 장착된 상태를 보여주는 도면이다. 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 센서(140)는 상기 핸들러(!30)의 정면, 저면 또는 측면, 저면, 또는 정면, 측면 또는 측면에 설치될 수 있으며, 상기 센서는 광센서 또는 적외선 센서 또는 근접센서일 수 있다.
이러한 구성의 본 발명은 도 3에 도시된 바와 같이, 엘리베이터의 테이블에 놓여진 카세트로부터 웨이퍼를 반입/반출하는데 사용된다.
도 3을 참고하면, 상기 엘리베이터(22)는 카세트(200)가 놓여지는 테이블(23)을 구비하고, 이 테이블(23)은 하부의 구동수단(도시안됨)에 의해 상,하 이동가능하게 설치된다. 상기 카세트(200)를 설명하면, 카세트(20)는 복수개의 웨이퍼(W)가 수납될 수 있도록, 일방향으로 개구된 공간이 형성되어 있으며,그 내벽에 횡방향으로 형성된 복수개의 웨이퍼 삽입홈들을 갖고 있다. 그리고 상기 카세트(200)의 상면에는 카세트 손잡이가 있다.
상기 이송 장치의 핸들러는 상기 카세트(200)내의 이송위치에 있는 웨이퍼(W)를 흡착하여 꺼내고 넣을 수 있게 된다.
한편, 상기 웨이퍼 이송 장치(100)의 구동은 기구적으로 동작되는 것이므로, 장기간 사용으로 인해 부품이 마모되거나, 핸들러의 휨 등의 원인으로 상기 핸들러(130)의 이동경로상에 미세한 오차가 발생하여, 상기 핸들러와 웨이퍼(W)가 동일높이에 위치할 수 있다. 이상태에서, 상기 핸들러(130)가 상기 카세트(200)로 접근하면, 상기 센서(140)의 발광부에서 신호를 보내지고, 상기 수광부에서는 웨이퍼(물체)에 반사되어 온 신호를 받아 그 거리를 계산하게 된다. 그리고, 그 거리가 일정거리 이내에 해당되면, 상기 센서(140)에서는 상기 핸들러(130)의 동작을 정지시키는 신호를 발하게 되어 상기 웨이퍼 이송 장치(100)의 구동을 멈추게 한다. 따라서, 상기 핸들러(130)와 웨이퍼(W)가 충돌하는 사고를 방지할 수 있다. 이때 센서의 작동은 상기 카세트 부위에서만 작동되도록 해야 한다. 이를 위해 상기 핸들러가 상기 카세트로 접근하면, 이를 인식할 수 있는 감지부(160)를 설치하여, 상기 핸들러(130)가 인식될 경우에만 상기 센서의 전원이 on 되도록 하였다.
이상에서는 바람직한 실시예들을 예시하고 그것을 통해서 본 발명을 설명하였지만, 본 발명이 거기에 한정되는 것이 아님을 유의해야 하며, 본 발명의 사상과 기술적 범위를 벗어나지 않는 선에서 다양한 실시예들 및 변형예들이 있을 수 있다는 것을 잘 이해해야 한다.
이상과 같은 본 발명에 따르면, 수평이동하는 핸들러의 이동선상에 웨이퍼가 근접하게 있는지를 감지하여, 웨이퍼가 동일 높이에 위치하는 경우에는 핸들러의 구동을 정지시킴으로써, 웨이퍼와 핸들러의 충돌을 방지할 수 있는 것이고, 이로써 설비가동이 중단되는 시간을 감소시켜 생산성 및 제품수율이 향상되는 효과가 있다.

Claims (6)

  1. 카세트로부터 웨이퍼를 이송시키기 위한 장치에 있어서:
    회전축에 의해 구동되는 베이스;
    상기 베이스 상에 위치하는 그리고 웨이퍼를 이송시키도록 회전운동과 직선운동을 하는 로봇 아암부;
    상기 로봇 아암부의 선단에 위치하는 그리고 웨이퍼가 안착되는 핸들러;
    상기 핸들러에 설치되어 상기 핸들러의 이동 선상에 웨이퍼가 위치하면 이를 감지하는 센서를 포함하여 상기 핸들러와 웨이퍼와의 충돌을 사전에 예방하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 이송 장치.
  2. 제 1 항에 있어서
    상기 센서는
    상기 핸들러에 장착되는 발광부와;
    상기 발광부에서 조사되어 장애물에 반사된 빔을 감지하여, 상기 핸들러의 동작을 정지시키는 신호를 발생하는 수광부로 구성된 것을 특징으로 하는 웨이퍼 이송 장치.
  3. 제 1 항에 있어서
    상기 센서는
    상기 핸들러의 정면, 측면, 저면, 윗면 중 적어도 하나에 설치되는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 이송 장치.
  4. 제 1 항에 있어서
    상기 센서는 광센서 또는 적외선 센서인 것을 특징으로 하는 웨이퍼 이송 장치.
  5. 제 1 항에 있어서
    상기 센서는 근접센서인 것을 특징으로 하는 웨이퍼 이송 장치.
  6. 제 1 항에 있어서
    카세트로부터 웨이퍼 이송 작업을 하는 동작에만 상기 센서가 작동되도록 상기 카세트의 전단부에 상기 핸들러를 인식할 수 있는 감지부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 이송 장치.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR100931857B1 (ko) * 2007-11-02 2009-12-15 세메스 주식회사 웨이퍼 이송 로봇을 구비하는 반도체 제조 설비 및 그의자동 티칭 방법
KR101406623B1 (ko) * 2006-11-27 2014-06-12 니혼 덴산 산쿄 가부시키가이샤 워크 반송 시스템

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