KR20040004997A - 웨이퍼 이송용 블레이드 - Google Patents

Abstract

본 발명은 웨이퍼 이송용 블레이드에 관한 것으로서, 이를 위한 구성으로 본 발명은 일단부가 이송 로봇의 아암에 체결되고, 양측의 끝단부로부터 직경이 다른 원호형상으로서 아래쪽으로 다단으로 단층지게 하면서 웨이퍼 안치면과 웨이퍼 이탈 방지용 가이드가 형성되도록 하고, 웨이퍼 안치면에는 제로 포인트 확인용 홀과 복수의 방열용 홀이 수직으로 관통되게 형성되도록 한 웨이퍼 이송용 블레이드에 있어서, 판면은 세라믹 재질로 이루어지고, 두께가 최고 2.0㎜로서 형성되도록 하는 구성이 특징으로서, 공정 수행 중 고온의 열접촉에도 변형되지 않으면서 카세트나 보트의 슬롯 변형에 의한 슬롯에의 웨이퍼 충돌을 방지할 수 있도록 하고, 웨이퍼 충돌에 의한 파티클 생성 또한 방지하게 되므로써 웨이퍼의 제조 수율을 향상시키게 되고, 특히 강력한 충돌 충격에 의한 웨이퍼 또는 브레이드 브로큰 및 이로 인한 공정 불량 또는 사고를 방지하게 됨으로써 웨이퍼의 제조 수율 및 생산성이 향상되도록 하는 것이다.

Description

웨이퍼 이송용 블레이드{Blade for moving wafer}

본 발명은 웨이퍼 이송용 블레이드에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 열변형에 강한 세라믹 재질로서 구비하면서 두께를 보다 얇게 형성되도록 하여 안전하게 카세트에의 로딩 및 언로딩이 이루어지도록 하는 웨이퍼 이송용 블레이드에 관한 것이다.

일반적으로 반도체 제조 공정 중에 웨이퍼를 이송시키기 위한 수단으로서 주로 이송 로봇을 사용하고 있다.

로봇에 의한 웨이퍼의 이송은 통상 공정 챔버와 카세트간으로 웨이퍼를 로딩/언로딩하는 행위이다.

이러한 웨이퍼 이송을 위한 로봇에는 암의 선단에 실제적으로 웨이퍼가 안치되도록 하는 블레이드(blade)를 구비한다.

블레이드는 도 1에서 보는바와 같이 판면의 상부면으로 웨이퍼가 안치될 수 있도록 안치면(11)을 형성하고, 판면에는 미세한 직경으로 중앙 부위에 제로 포인트 확인용 홀(12)이 형성되도록 하며, 일측의 끝단부에는 웨이퍼의 이탈이 방지되도록 하는 웨이퍼 가이드(13)가 위쪽으로 돌출되도록 한다.

특히 블레이드(10)의 판면에는 열적 변형이 감소되도록 하기 위한 방열용 홀(14)이 다수 형성된다.

이와 같은 블레이드(10)는 통상 SiO₂인 쿼츠(quartz) 재질로서 이루어지는 것이 대부분이고, 그 두께는 3.1㎜ 정도로 구비되도록 하고 있다.

또한 웨이퍼가 적재되는 카세트나 종형로의 보트(boat)에서는 슬롯간 간격이 약 6.35㎜로서 형성하므로 웨이퍼를 인출입시 슬롯에서의 정렬 마진은 약 1.28㎜에 불과하다.

한편 공정 챔버에서의 공정 수행 중 공정 챔버의 온도는 약 1000℃이고, 비록 공정 수행을 잠시 중단시킨 상태에서 웨이퍼를 로딩/언로딩시키는 조건에서도 공정 챔버의 온도는 약 700℃ 이상을 유지하게 된다.

그러나 웨이퍼를 안치한 상태에서 블레이드(10)가 공정 챔버를 인출입하게되면 블레이드(10)는 이러한 고온의 열에 그대로 노출되면서 열변형이 초래되는 문제가 있다.

또한 카세트나 보트에서의 슬롯간 정렬 마진에 비교적 여유가 없으므로 고온의 열에 의해 블레이드(10)가 가시적으로 확인이 곤란하기는 하지만 미세하게 열변형에 의해 판면이 휘어지게 되면 카세트나 보트에 인입시 슬롯에 웨이퍼 또는 블레이드(10)가 충돌하게 되고, 이로인해 웨이퍼 또는 블레이드(10)의 브로큰에 따른 공정 불량이 야기되는 문제가 있다.

따라서 본 발명은 상술한 종래 기술의 문제점들을 해결하기 위하여 발명된 것으로서, 본 발명의 주된 목적은 고온의 공정 분위기에서도 열에 강한 재질로서 구비함으로써 안전한 웨이퍼 이송이 되도록 하는 것이다.

또한 본 발명은 두께로 더욱 박형화하여 카세트 또는 보트에 웨이퍼를 끼워 넣거나 웨이퍼 인출을 위해 슬롯간으로 삽입시 블레이드 또는 웨이퍼 브로큰이 방지되게 함으로써 안정된 공정 수행을 제공하는데 다른 목적이 있다.

도 1은 종래의 블레이드를 도시한 사시도,

도 2는 본 발명에 따른 블레이드의 측면도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

10 : 블레이드 11 : 안치면

12 : 제로 포인트 확인용 홀 13 : 웨이퍼 가이드

이와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 일단부가 이송 로봇의 아암에 체결되고, 양측의 끝단부로부터 직경이 다른 원호형상으로서 아래쪽으로 다단으로 단층지게 하면서 웨이퍼 안치면과 웨이퍼 이탈 방지용 가이드가 형성되도록 하고,웨이퍼 안치면에는 제로 포인트 확인용 홀과 복수의 방열용 홀이 수직으로 관통되게 형성되도록 한 웨이퍼 이송용 블레이드에 있어서, 판면은 세라믹 재질로 이루어지고, 두께가 최고 2.0㎜로서 형성되도록 하는 구성이다.

이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면에 의하여 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명은 종래의 블레이드 형상과 동일하다. 따라서 본 발명에서 종래와 동일한 구성에는 동일 부호를 적용한다. 즉 블레이드(10)는 일단부가 이송 로봇의 아암에 체결되는 구성이고, 양측의 끝단부는 직경이 다른 원호형상을 이루면서 아래쪽으로 다단의 단층구조를 이루게 하여 웨이퍼 안치면(11)과 함께 웨이퍼 이탈 방지용 가이드(13)가 형성되는 구성이다.

웨이퍼 안치면(11)은 웨이퍼의 외주연부가 안치되는 소정의 폭으로 이루어지는 부위이고, 웨이퍼 이탈 방지용 가이드(13)는 웨이퍼를 수용할 수 있도록 웨이퍼 안치면(11)의 외주연 끝단부를 원호형상으로 상향 돌출되게 한 구성으로, 웨이퍼의 직경보다는 미세하게 큰 내경을 갖도록 한다.

다단으로 단층진 부위의 안쪽으로 구비되는 평판의 판면에는 중앙 부위에 제로 포인트 확인용 홀(12)을 형성하고, 이 제로 포인트 확인용 홀(12)의 외측 및 단층진 부위에 각각 복수의 방열용 홀(14)을 형성한다.

방열용 홀(14)은 대기와의 접촉 면적을 보다 확장시키므로서 블레이드(10)의 판면에 전달되는 고온의 열이 신속하게 냉각될 수 있도록 하는 동시에 중량이 절감되도록 하는 기능을 한다.

이에 본 발명은 판면을 세라믹으로 형성되도록 하고, 도 2에서와 같이 두께는 최고 2.0㎜로서 박형화되도록 하는데 가장 두드러진 특징이 있다.

다시말해 종전에는 블레이드(10)의 재질을 쿼츠, 주로 SiO₂를 사용하여 제작하였으나 본 발명에서는 쿼츠보다는 열변형에 강한 재질인 세라믹을 사용하여 제작하되 세라믹 중에서도 산화 알루미늄(Al₂O₃)을 사용하는 것이 가장 바람직하다.

이와 같이 구성된 본 발명에 의한 작용에 대해서 살펴보면 다음과 같다.

본 발명은 반도체 제조 공정 중에 웨이퍼 이송을 위해 웨이퍼(w)가 안치되도록 하는 이송 로봇의 블레이드(10)에 대한 것이다. 이러한 로봇의 블레이드(10)는 웨이퍼(w)가 다수 적층되는 카세트 또는 보트를 인출입하면서 적재된 웨이퍼(w)를 픽업(pick-up)하거나 다시 삽입시키게 된다.

따라서 블레이드(10)에서는 웨이퍼(w)를 견고하게 지지하도록 통상 공압을 이용해 척킹하게 되며, 카세트 또는 보트의 슬롯간을 인출입하므로 휨변형에 대단히 강한 성질을 갖지 않으면 안된다.

하지만 종전의 블레이드(10)는 쿼츠의 재질로 이루어지므로 그 자체의 강성은 좋으나 지속적으로 고온(약 700℃ 이상)의 열에 노출되면서 판면이 휘어지기도 하고, 카세트나 보트의 슬롯이 제작 시 이미 휘어지거나 그 스스로 열변형에 의해서 휘어지게 되는 폐단이 있었다.

이에 본 발명은 일단 블레이드(10)를 쿼츠보다도 더욱 열변형에 강한 재질인 세라믹으로 형성하면서 두께가 보다 박형화되도록 함으로써 일단 공정을 수행하면서 웨이퍼(w) 이송 중에도 고온의 열에도 절대 변형되지 않을 뿐만 아니라 카세트나 보트의 슬롯에 웨이퍼(w)가 충돌하는 사례가 방지되도록 한다.

이러한 블레이드(10)의 재질 변경은 강성을 대폭적으로 증대시키게 되는 동시에 두께를 보다 박형화하더라도 종전의 구성에 비해 강도가 더욱 증강되면서 고온의 열접촉에도 변형을 방지시킬 수가 있도록 한다.

특히 판면의 두께를 축소시킴으로써 웨이퍼(w)를 픽업 시 카세트 또는 보트에서의 정렬 마진을 더욱 확장되도록 하여 블레이드가 보다 여유있게 인출입되게 함으로써 웨이퍼(w)가 슬롯과의 충돌에 의해 브로큰을 유발하게 되는 사례를 방지하도록 한다.

한편 상기한 설명에서 많은 사항이 구체적으로 기재되어 있으나, 그들은 발명의 범위를 한정하는 것이라기보다는 바람직한 실시예의 예시로서 해석되어야 한다.

따라서 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 의하여 정하여 질 것이 아니고 특허 청구범위에 기재된 기술적 사상에 의해 정하여져야 한다.

상술한 바와 같이 본 발명에 의하면 반도체를 제조하는 공정에서 웨이퍼(w)를 이송하는 로봇에서 웨이퍼(w)가 안착되는 블레이드(10)를 열변형에 강한 재질인 세라믹으로 형성하면서 두께는 최대 2.0㎜로 박형화함으로써 공정 수행 중 고온의 열접촉에도 변형되지 않으면서 카세트나 보트의 슬롯 변형에 의한 슬롯에의웨이퍼(w) 충돌을 방지할 수 있도록 한다.

따라서 웨이퍼(w) 충돌에 의한 파티클 생성 또한 방지하게 되므로써 웨이퍼의 제조 수율을 향상시키게 되고, 특히 강력한 충돌 충격에 의한 웨이퍼(w) 또는 브레이드 브로큰 및 이로 인한 공정 불량 또는 사고를 방지하게 됨으로써 웨이퍼의 제조 수율 및 생산성이 향상되도록 하는 매우 유용한 효과를 제공하게 된다.

Claims (2)

1. 일단부가 이송 로봇의 아암에 체결되고, 양측의 끝단부로부터 직경이 다른 원호형상으로서 아래쪽으로 다단으로 단층지게 하면서 웨이퍼 안치면과 웨이퍼 이탈 방지용 가이드가 형성되도록 하고, 웨이퍼 안치면에는 제로 포인트 확인용 홀과 복수의 방열용 홀이 수직으로 관통되게 형성되도록 한 웨이퍼 이송용 블레이드에 있어서,

   판면은 세라믹 재질로 이루어지고, 두께는 최고 2.0㎜로서 형성되도록 하는 웨이퍼 이송용 블레이드.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 세라믹은 산화 알루미늄(Al₂O₃)을 사용하는 웨이퍼 이송용 블레이드.