KR20030087225A - Wafer transfer apparatus for semiconductor device fabrication apparatus - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: A substrate transfer apparatus of semiconductor manufacturing equipment is provided to be capable of previously preventing the damage of a substrate by checking the start position of a transfer robot. CONSTITUTION: A substrate transfer apparatus(200) is provided with a base(210) driven by a rotating shaft, a robot arm part(250) located at the upper portion of the base for transferring a substrate by carrying out a rotating motion and a linear motion, a hand(260) located at the front portion of the robot arm part for stably loading the substrate, and a sensing part(270) for checking the reference position of the hand before transferring the substrate. Preferably, the sensing part includes a sensor(272) installed at the hand and a reference position reflector(274) installed at the predetermined height corresponding to the reference position of the hand.

Description

반도체 제조 장치의 기판 이송 장치{WAFER TRANSFER APPARATUS FOR SEMICONDUCTOR DEVICE FABRICATION APPARATUS}Substrate transfer apparatus of semiconductor manufacturing apparatus {WAFER TRANSFER APPARATUS FOR SEMICONDUCTOR DEVICE FABRICATION APPARATUS}

본 고안은 기판 이송 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 로더부와 로드락 챔버 사이에서 기판을 이송하는 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a substrate transfer apparatus, and more particularly to an apparatus for transferring a substrate between the loader portion and the load lock chamber.

일반적으로 반도체소자의 제조공정은 크게 물질막을 적층하는 공정, 적층된 물질막을 원하는 형태로 패터닝하기 위한 사진공정, 사진공정에서 형성되는 마스크를 이용하여 원하는 패턴을 형성하는 식각공정 및 식각 후의 세정공정으로 나눌 수있다. 각 공정을 살펴볼 때, 반도체 산업은 기계, 화학, 물리, 생물 등의 모든 학문이 연계된 종합 전자산업임을 알 수 있다. 특히, 상기 각 공정에 사용되는 설비는 반도체 산업이 장치 산업이라 할 만큼 매우 다양하고, 경우에 따라서는 큰 규모의 제조 설비가 사용된다.In general, a semiconductor device manufacturing process includes a process of laminating material films, a photo process for patterning the stacked material films into a desired shape, an etching process of forming a desired pattern using a mask formed in the photo process, and a cleaning process after etching. Can be divided Looking at each process, it can be seen that the semiconductor industry is a comprehensive electronics industry in which all disciplines such as machinery, chemistry, physics and biology are linked. In particular, the equipment used in each of the above processes is so diverse that the semiconductor industry is called the device industry, and in some cases, a large scale manufacturing equipment is used.

반도체소자를 제조하기 위한 종래에 따른 반도체 제조 장치들은 대부분 고진공 분위기에서 소정의 공정을 진행할 수 있도록 밀폐된 다수의 챔버설비를 구비한다. 구체적으로, 상기 챔버 설비는 다수의 반응챔버(process chamber)와, 로드락 챔버(load lock chamber)와, 로더부를 구비한다.BACKGROUND OF THE INVENTION [0002] Conventional semiconductor manufacturing apparatus for manufacturing a semiconductor device are provided with a plurality of sealed chamber facilities to proceed a predetermined process in a high vacuum atmosphere. Specifically, the chamber facility includes a plurality of reaction chambers, a load lock chamber, and a loader.

반도체 제조설비의 로더부에서 이송 로봇은 FOUP에서 로드락 챔버로 기판을 이송시켜주는 역할을 하는데, 상기 이송 로봇 자체의 신뢰성에 문제가 생기면 기판 브로킨 등의 지대한 로스가 발생된다. 이를 예방하기 위해서 이송 로봇 상태(ROBOT STATE)를 온 타임(ON-TIME)으로 모니터링 할 필요가 있다.The transfer robot in the loader portion of the semiconductor manufacturing facility serves to transfer the substrate from the FOUP to the load lock chamber. When a problem occurs in the reliability of the transfer robot itself, a large loss such as a substrate brokin is generated. To prevent this, it is necessary to monitor the robot robot status (ROBOT STATE) ON-TIME.

기존의 로봇 인터록(INTERLOCK)은 로봇내의 엔코더(ENCODER)에 의한 간접적인 값으로 하기 때문에 이송 로봇의 하드웨어 자체 고장이 발생되면 잘못된 값으로 피드백(FEED BACK)되어 정상적인 인터록이 작동하지 못하는 문제점이 있다.Since the existing robot interlock is an indirect value due to an encoder in the robot, when a hardware failure of the transfer robot occurs, the robot interlock is fed back to an incorrect value, thereby failing to operate the normal interlock.

특히, 이송 로봇은 초기(기준) 포지션 내지 홈 포지션(HOME POSITION)이 틀어진 경우에 오동작으로 인한 기판 로스가 발생되는 경우가 많다.In particular, the transfer robot often generates substrate losses due to malfunctions when the initial (reference) position or the home position (HOME POSITION) is misaligned.

본 발명은 이와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 그 목적은 항상 이송 로봇의 시작 포지션을 확인하여 미연에 기판 브로킨 등의 로스를 막을 수 있는 새로운 형태의 기판 이송 장치를 제공하는데 있다.The present invention is to solve such a conventional problem, an object of the present invention is to always check the starting position of the transfer robot to provide a new type of substrate transfer apparatus that can prevent the loss of the substrate Brokin in advance.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 기판 이송 장치가 적용된 반도체 제조 장치 개략도;1 is a schematic view of a semiconductor manufacturing apparatus to which a substrate transfer apparatus is applied according to a preferred embodiment of the present invention;

도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 기판 이송 장치가 설치된 로더부의 종단면도;Figure 2 is a longitudinal sectional view of the loader unit is installed substrate transfer apparatus according to a preferred embodiment of the present invention;

도 3 내지 도 5는 기판 이송 장치에서의 기판 이송 과정을 설명하기 위한 도면들이다.3 to 5 are views for explaining a substrate transfer process in the substrate transfer apparatus.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for the main parts of the drawings

110 : 반응 챔버110: reaction chamber

120 : 트랜스퍼 챔버120: transfer chamber

130 : 로더부130: loader

140 : 로드락 챔버140: load lock chamber

200 : 기판 이송 장치200: substrate transfer device

210 : 베이스210: base

250 : 아암부250: arm part

260 : 핸들260 handle

270 : 기준위치 센싱 수단270: reference position sensing means

272 : 센서272: sensor

274 : 기준위치 반사체274: reference position reflector

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 의하면, 기판을 이송시키기 위한 장치는 회전축에 의해 구동되는 베이스; 상기 베이스 상에 위치하는 그리고 기판을 이송시키도록 회전운동과 직선운동을 하는 로봇 아암부; 및 상기 로봇 아암부의 선단에 위치하는 그리고 기판이 안착되는 핸드 및; 기판 이송전, 상기 핸드의 기준 위치를 센싱하기 위한 수단을 갖는다.According to a feature of the present invention for achieving the above object, an apparatus for transferring a substrate includes a base driven by a rotating shaft; A robot arm portion positioned on the base and configured to rotate and linearly move a substrate; A hand positioned at the tip of the robot arm portion and on which the substrate is seated; And means for sensing the reference position of the hand before substrate transfer.

여기서, 상기 센싱 수단은 상기 핸드에 설치되는 센서와; 상기 핸드의 기준 위치에 해당되는 높이에 설치되는 기준위치 반사체를 포함할 수 있다.Here, the sensing means includes a sensor installed in the hand; A reference position reflector may be installed at a height corresponding to the reference position of the hand.

예컨대, 본 발명의 실시예들은 여러 가지 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상술하는 실시예들로 인해 한정되어 지는 것으로 해석되어져서는 안 된다. 본 실시예들은 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.For example, the embodiments of the present invention may be modified in various forms, and the scope of the present invention should not be construed as being limited by the embodiments described below. These examples are provided to more fully explain the present invention to those skilled in the art. Accordingly, the shape of the elements in the drawings and the like are exaggerated to emphasize a clearer description.

이하, 본 발명의 실시예를 첨부도면 도 1 내지 도 5에 의거하여 상세히 설명한다. 또, 상기 도면들에서 동일한 기능을 수행하는 구성요소에 대해서는 동일한 참조번호를 병기한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 1 to 5. In addition, in the drawings, the same reference numerals are denoted together for components that perform the same function.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 반도체 제조 장치 개략도이다. 도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 기판 이송 장치가 장착된 로더부를 보여주는 종단면도이다.1 is a schematic view of a semiconductor manufacturing apparatus according to a preferred embodiment of the present invention. Figure 2 is a longitudinal sectional view showing a loader portion mounted with a substrate transfer apparatus according to a preferred embodiment of the present invention.

우선, 도 1을 참조하면, 반도체소자를 제조하기 위한 반도체 제조 장치(100)는 고진공 분위기에서 소정의 공정을 진행할 수 있도록 밀폐된 다수의 챔버설비를 구비한다. 구체적으로, 상기 챔버설비는 고진공 상태에서 소정의 공정을 진행하기 위한 다수의 반응챔버(process chamber)(110)와, 반응챔버(110)에 기판을 로딩하기 전에 기판을 일시적으로 보관시키기 위한 로드락 챔버(load lock chamber)(140)와, 반응챔버(110) 및 로드락 챔버(140)와 각각 연결되어 있는 트랜스퍼 챔버(transfer chamber)(120), 지지대(132)상에 위치한 수납용기(FOUP;300)로부터 기판을 상기 로드락 챔버(140)에 대하여 로딩 및 언로딩하기 위한 매개체인 로더부(130)를 구비한다.First, referring to FIG. 1, a semiconductor manufacturing apparatus 100 for manufacturing a semiconductor device includes a plurality of sealed chamber facilities to perform a predetermined process in a high vacuum atmosphere. In detail, the chamber facility includes a plurality of reaction chambers 110 for performing a predetermined process in a high vacuum state, and a load lock for temporarily storing the substrates before loading the substrates in the reaction chamber 110. A chamber (load lock) 140, a transfer chamber 120 connected to the reaction chamber 110 and the load lock chamber 140, and a storage container FOUP positioned on the support 132; It is provided with a loader chain unit 130 for loading and unloading the substrate from the 300 to the load lock chamber 140.

도 2를 참고하면, 기판 이송 장치(200)는 베이스(210)와 상기 베이스(210) 상에 설치되는 아암부(250), 핸드(260) 및 기준위치 센싱 수단(270)으로 구성된다.Referring to FIG. 2, the substrate transfer apparatus 200 includes a base 210, an arm 250 installed on the base 210, a hand 260, and a reference position sensing means 270.

상기 아암부(250)는 상기 베이스 상(210)에 설치된다. 그리고 기판이 안착되는 상기 핸드(260)는 상기 아암부(240)의 선단에 설치된다. 상기 아암부(250)는 기판의 로딩/언로딩을 위하여 직선운동과 회전운동을 한다.The arm portion 250 is installed on the base 210. The hand 260 on which the substrate is seated is installed at the tip of the arm 240. The arm unit 250 performs linear motion and rotational motion for loading / unloading the substrate.

상기 기준위치 센싱 수단(270)은 기판 이송전, 상기 핸드(260)의 기준 위치를 센싱하기 위한 것으로, 상기 센싱 수단(270)은 상기 핸드(260)에 설치되는 센서(272)와, 상기 핸드(260)의 기준 위치에 해당되는 높이에 설치되는 기준위치 반사체(274)로 이루어진다. 여기서, 중요한 것은 상기 센서의 장착위치이다. 이 장착 위치를 선정하는데에는 이송 장치의 위치 즉, 지상에서의 높이와 로봇 아암부의 방향 즉, 원점 좌표에 의한 각도 값을 참고하여 설정하는 것이 바람직하다. 즉, 상기 센서는 이 둘을 동시에 센싱할 수 있는 위치에 설치하여 로봇의 일상 동작을 취할 때 마다 정위치를 확인한다.The reference position sensing means 270 is for sensing a reference position of the hand 260 before transferring the substrate, the sensing means 270 is a sensor 272 installed in the hand 260 and the hand And a reference position reflector 274 installed at a height corresponding to the reference position of 260. What is important here is the mounting position of the sensor. In selecting this mounting position, it is preferable to set the position by referring to the position of the transfer device, that is, the height on the ground and the direction of the robot arm, that is, the angle value based on the origin coordinate. That is, the sensor is installed in a position where both can be sensed at the same time to check the correct position every time the robot's daily operation.

한편, 상기 기준 위치는 상기 기판 이송 장치의 높이, 회전 방향, 로봇 레일의 위치, 아암의 스크레치 정도(접힌 아암의 관절이 얼마나 돌아가 밖으로 팔을 뻗고 있는 정도)를 확인하여 명령을 내린 모터의 엔코더값과 피드백 된 값의 비교는 물론이고, 센싱으로 얻은 실제 위치와 비교하여 명령과 실제값의 차이가 있는지를 확인한다.On the other hand, the reference position is the encoder value of the motor commanded by checking the height of the substrate transfer device, the direction of rotation, the position of the robot rail, the degree of scratch of the arm (how far the joint of the folded arm is extended outward) In addition to the comparison between the feedback and the feedback value, we check the difference between the command and the actual value by comparing it with the actual position obtained by sensing.

도 3 내지 도 5는 본 발명의 기판 이송 장치에서 기판 이송과정을 보여주는 도면으로, 도 3에서와 같이, 상기 기판 이송 장치(200)는 센서(272)와 기준위치 반사체(274)를 이용하여 기판 핸들링 전 기준위치를 확인한다. 그리고, 상기 센서(272)를 이용하여 맵핑을 실시한다. 그런 다음 FOUP로부터 기판을 로딩/언로딩한다.3 to 5 are views illustrating a substrate transfer process in the substrate transfer apparatus of the present invention. As shown in FIG. 3, the substrate transfer apparatus 200 uses a substrate using a sensor 272 and a reference position reflector 274. Check the standard position before handling. Then, mapping is performed using the sensor 272. Then load / unload the substrate from the FOUP.

본 발명의 기판 이송 장치는 상기 기준위치 센싱 수단을 이용해 로봇의 이상 행동 전에 인터록을 걸어 기판 로스로 까지 연결되지 않도록 할 수 있다. 다시 말해, 이송 장치의 중요 포인트에 센서를 부착하여 이송장치의 작동을 시작하거나 특정 동작을 위해 지나가는 위치를 항상 확인할 수 있는 것이다. 이렇게 함으로써, 이송 장치의 에러로 인한 오동작으로 기판 로스를 미연에 막을 수 있다.The substrate transfer apparatus of the present invention can prevent the robot from being connected to the substrate loss by interlocking the robot before an abnormal action by the reference position sensing means. In other words, a sensor can be attached to an important point of the transfer device to start operation of the transfer device or to always check the passing position for a specific operation. By doing so, it is possible to prevent the substrate loss due to malfunction due to an error of the transfer device.

특히, 지지대나 로드락 챔버의 버퍼 카세트(BUFFER CASSETTE)에서 기판을 로딩/언로딩 동작을 하기 전에 위치하는 카세트 슬롯별 위치를 중심으로 위치 센싱을 하여 모니터링하면 기판 핸들링 과정에서 일어나는 기판 브로킨을 많이 막을 수 있다.In particular, when the sensor senses and monitors the position of the cassette slots before the loading / unloading operation of the buffer or the buffer cassette of the load lock chamber, the substrate brokines generated during the substrate handling process are increased. You can stop it.

이상에서, 본 발명에 따른 기판 이송 장치의 구성 및 작용을 상기한 설명 및 도면에 따라 도시하였지만 이는 예를 들어 설명한 것에 불과하며 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변화 및 변경이 가능함은 물론이다.In the above, the configuration and operation of the substrate transfer apparatus according to the present invention is shown in accordance with the above description and drawings, but this is merely described, for example, and various changes and modifications can be made without departing from the spirit of the present invention. Of course.

이와 같은 본 발명을 적용하면, 기판을 핸들링 하는 과정에서 발생될 수 있는 기판 브로킨 등의 로스를 막을 수 있는 효과를 얻을 수 있다.Applying the present invention as described above, it is possible to obtain an effect that can prevent the loss, such as the substrate brokin can be generated in the process of handling the substrate.

Claims (2)

기판을 이송시키기 위한 이송 장치에 있어서:In the transfer apparatus for transferring the substrate: 회전축에 의해 구동되는 베이스;A base driven by a rotating shaft; 상기 베이스 상에 위치하는 그리고 기판을 이송시키도록 회전운동과 직선운동을 하는 로봇 아암부; 및A robot arm portion positioned on the base and configured to rotate and linearly move a substrate; And 상기 로봇 아암부의 선단에 위치하는 그리고 기판이 안착되는 핸드 및;A hand positioned at the tip of the robot arm and on which the substrate is seated; 기판 이송전, 상기 핸드의 기준 위치를 센싱하기 위한 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 이송 장치.And means for sensing the reference position of the hand before substrate transfer. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 센싱 수단은The sensing means 상기 핸드에 설치되는 센서와;A sensor installed in the hand; 상기 핸드의 기준 위치에 해당되는 높이에 설치되는 기준위치 반사체를 포함하는 것을 특징으로 기판 이송 장치.And a reference position reflector installed at a height corresponding to the reference position of the hand.
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