KR200431683Y1 - 웨이퍼 이송장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 웨이퍼의 크리닝 공정에 설치되는 웨이퍼 이송장치에 관한 것으로서, 수평 방향으로 뻗어 있는 지지대와; 상기 지지대와 평행하게 슬라이딩 가능하도록 배치되어 상기 지지대와 수직 하게 이동하도록 구성된 수직암과; 상기 수직암의 일 단부에 고정되어 수평 방향으로 뻗어 있는 수평암과; 상기 수평암의 양 단부에서 하방으로 배치되어 웨이퍼를 집도록 구성된 한 쌍의 그리퍼와; 상기 그리퍼 중 적어도 하나를 상기 수평암과 평행하게 이동시키도록, 상기 수평암에 연결되는 그리퍼 이동부재를 포함하는 것을 특징으로 한다. 상기 구성에 의해 화학기계적 연마 공정시 웨이퍼를 더욱 효율적으로 이동할 수 있는 효과를 가진다.

웨이퍼 이송장치, 지지대, 수평암, 수직암, 그리퍼, 그리퍼 이동부재

Description

웨이퍼 이송장치 {APPARATUS FOR MOVING WAFER}

도1은 종래 기술에 따른 웨이퍼 이송장치를 도시한 사시도.

도2는 본 고안의 일 실시예에 따른 웨이퍼 이송장치를 도시한 사시도.

도3은 본 고안의 일 실시예에 따른 웨이퍼 이송장치를 도시한 단면도.

도4는 본 고안의 일 실시예에 따른 웨이퍼 이송장치에 있어서 그리퍼를 도시한 사시도.

도5는 본 고안의 일 실시예에 따른 웨이퍼 이송장치에 있어서 이송장치를 도시한 평면도.

도6은 본 고안의 일 실시예에 따른 웨이퍼 이송장치에 있어서 웨이퍼 배열 상태를 도시한 평면도.

도7은 본 고안의 일 실시예에 따른 웨이퍼 이송장치에 있어서 웨이퍼를 집고 이동하기 전의 상태를 도시한 단면도.

도8은 본 고안의 일 실시예에 따른 웨이퍼 이송장치에 있어서 웨이퍼를 집고 이동한 후의 상태를 도시한 단면도.

도9는 본 고안의 다른 실시예에 따른 웨이퍼 이송장치를 도시한 사시도.

도10은 본 고안의 다른 실시예에 따른 웨이퍼 이송장치에 있어서 웨이퍼 배열 상태를 도시한 평면도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

1: 웨이퍼 이송장치

10: 지지대

20: 수평암

30: 수직암

40: 그리퍼

50: 그리퍼 이동부재

본 고안은 반도체 웨이퍼의 표면을 평탄화 하기 위한 화학기계적 연마(Chemical Mechanical Polishing: 이하에서는 CMP라고 기술함) 공정에서 웨이퍼를 이송하는 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 CMP 장치에서 각 단계별로 웨이퍼를 짧은 시간 동안 효율적으로 이송하는 장치에 관한 것이다.

반도체 제조공정에 있어서 웨이퍼를 평탄화하기 위한 방법으로 연마제를 사용하여 웨이퍼의 표면을 문지르는 화학기계적 연마(CMP)가 많이 사용된다. 이러한 화학기계적 연마(CMP) 후 불순물 제거를 위한 크리닝 공정은 크게 세 단계로 이루어지는데, 즉 제1 브러쉬 모듈, 제2 브러쉬 모듈, SRD 모듈로 구성되어 있다. 제1 브러쉬 모듈에서 제2 브러쉬 모듈로 그리고 제2 브러쉬 모듈에서 SRD 모듈로의 이 동은 웨이퍼 이동부재에 의해 수행된다.

도1에는 종래의 웨이퍼 이송장치가 도시되어 있다. 도1에 도시된 것처럼, 웨이퍼 이송장치는 지지대(10), 수직암(20), 수평암(30), 그리퍼(40)를 포함한다.

수직암(20)은 지지대(10)와 평행하게 슬라이딩 가능하도록 배치되어 있으며, 상하 방향으로 이동 가능하도록 구성되어 있다. 수평암(30)은 수직암(20)의 일 단부에 고정되어 있으며, 수평암(30)에는 수직하게 배치된 그리퍼(40)가 설치되어 있다. 수직암(20)의 상하 이동에 의해 그리퍼(40)가 해당 모듈의 웨이퍼를 잡은 상태에서 다음 모듈로 이동하게 된다.

이와 같이 종래의 웨이퍼 이송장치에서는 하나의 웨이퍼를 집어서 다음 모듈로 이동하고, 다시 다른 웨이퍼를 집어서 다음 모듈로 이동하도록 구성되어 있다. 구체적으로 웨이퍼는 웨이퍼 이동장치에 의해 제1 브러쉬 모듈, 제2 브러쉬 모듈, SRD 모듈의 순서로 이동한다.

그러나, 화학기계적 연마(CMP)의 크리닝 공정은 세 개의 모듈로 이루어져 있기 때문에, 웨이퍼를 하나씩 이송하는 것은 전체 연마 공정의 효율을 떨어뜨리는 문제점이 있었다.

또한, 제1 브러쉬 모듈과 제2 브러쉬 모듈 사이의 거리, 제2 브러쉬 모듈과 SRD 모듈 사이의 거리가 상이하기 때문에 두 개의 웨이퍼를 동시에 이동시키기 어려운 문제점이 있었다.

이에 따라, 본 고안은 상기 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 제1 브러쉬 모듈과 제2 브러쉬 모듈 사이의 거리, 제2 브러쉬 모듈과 SRD 모듈 사이의 이동거리를 조절함으로써, 두 개의 웨이퍼를 동시에 이송 가능하도록 하는 웨이퍼 이송장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한, 두 모듈의 웨이퍼를 동시에 이동함으로써 전체 CMP 공정의 효율을 증가시키는 웨이퍼 이송장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 과제를 해결하기 위한 것으로서, 본 고안은 수평 방향으로 뻗어 있는 지지대와; 상기 지지대와 평행하게 슬라이딩 가능하도록 배치되어 상기 지지대와 수직 하게 이동하도록 구성된 수직암과; 상기 수직암의 일 단부에 고정되어 수평 방향으로 뻗어 있는 수평암과; 상기 수평암의 양 단부에서 하방으로 배치되어 웨이퍼를 집도록 구성된 한 쌍의 그리퍼와; 상기 그리퍼 중 적어도 하나를 상기 수평암과 평행하게 이동시키도록, 상기 수평암에 연결되는 그리퍼 이동부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 이송장치를 제공한다.

이때, 그리퍼 이동부재는 실린더 또는 서브모터 중 어느 하나와, 상기 실린더 또는 서브모터 중 어느 하나와 수평암 사이에 배치되어 상기 실린더 또는 서브모터 중 어느 하나와 수평암을 연결하며, 상기 실린더 또는 서브모터의 동작에 의해 길이가 조절되는 길이조절 부재와, 상기 길이조절 부재의 길이가 조절되는 경우 상기 수평암을 가이드하는 가이드레일로 이루어질 수 있다.

한편, 본 고안은 수평 방향으로 뻗어 있는 지지대와; 상기 지지대와 평행하게 슬라이딩 가능하도록 배치되어 상기 지지대와 수직 하게 이동하도록 구성된 한 쌍의 수직암과; 상기 한 쌍의 수직암 각각의 일 단부에 고정되어 수평 방향으로 뻗어 있는 수평암과; 상기 수평암의 양 단부에서 하방으로 배치되어 웨이퍼를 집도록 구성된 그리퍼를 포함하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 이송장치를 제공한다.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 고안에 따른 웨이퍼 이송장치의 일 실시예에 대해 상세히 설명하기로 한다. 본 명세서에서는 다양한 실시예에 있어서 동일한 구성을 가지는 구성요소에 대해서는 동일한 부호를 사용하기로 한다.

(제1 실시예)

도2 내지 도8을 참조하여 본 고안에 따른 웨이퍼 이송장치의 일 실시예에 대해 설명하기로 한다.

우선 도2 내지 도5를 참조하여 본 고안에 따른 웨이퍼 이송장치의 구성에 대해 설명한다. 도2에 도시된 것처럼, 본 고안에 따른 웨이퍼 이송장치는 지지재(10), 수직암(20), 수평암(30), 한 쌍의 그리퍼(40)를 포함한다.

지지재(10)는 수평 방향으로 길게 뻗어 있으며, 이 지지대(10)에 수직암(20)이 결합된다. 수평암(20)은 지지대(10)와 평행하게 슬라이딩 가능하며, 상하 방향으로도 이동 가능하도록 구성되어 있다. 수평암(30)은 수직암(20)의 상부에서 수평 방향으로 길게 뻗어 있으며, 수평암(30)의 양 단부에는 두 개의 그리퍼(40)가 설치되어 있다.

도4에 도시된 것처럼, 그리퍼(40)는 한 쌍의 핑거(41)를 구비함으로써 원형의 웨이퍼를 안정적으로 이동시킬 수 있다. 그리퍼(40)의 핑거(41)는 구동수단(미도시함)에 의해 좌우로 이동함으로써 웨이퍼를 지지한다.

또한, 본 고안에 따른 웨이퍼 이송장치는, 도3에 도시된 것처럼 그리퍼 이동부재(50)를 더 포함할 수 있다. 그리퍼 이동부재(50)는, 도5에 도시된 것처럼 수평암(30) 사이에 배치된다. 이때, 그리퍼 이동부재(50)는 수평암(30) 외부에 배치될 수도 있다.

그리퍼 이동부재는, 도5에 도시된 것처럼 실린더 또는 서브모터(51), 길이조절 부재(52), 가이드 레일(53)로 이루어질 수 있다. 길이조절 부재(52)는 실린더 또는 서브모터(51)와 수평암(30) 사이에 배치되어 있으며, 실린더 또는 서브모터(51)와 수평암(30)을 연결한다. 실린더 또는 서브모터(51)의 동작에 의해 길이조절 부재(52)의 길이가 변함으로써 이와 연결된 수평암(30) 및 그리퍼(40)의 위치도 변하게 된다. 이때, 가이드 레일(53)은 수평암(30) 및 그리퍼(40)의 위치 이동을 안내하는 역할을 한다.

이와 같이, 그리퍼 이동부재(50)는 한 쌍의 그리퍼(40) 중 적어도 하나를 수평암(30)과 평행한 방향으로 이동시킴으로써 두 개의 그리퍼(40) 사이의 거리를 조절하는 것이 가능하게 한다.

다음으로는 도6 내지 도8을 참조하여 본 고안에 따른 웨이퍼 이송장치의 동작에 대해 설명하기로 한다.

도6은 화학기계적 연마(CMP)의 크리닝 공정의 모듈을 도시하며, 도7 및 도8은 웨이퍼이동 전과 후의 상태를 도시한다.

화학기계적 연마(CMP) 공정은 도6에 도시된 것처럼 세 개의 모듈로 이루어져 있다. 웨이퍼는 웨이퍼 이동장치에 의해 제1 브러쉬 모듈, 제2 브러쉬 모듈, SRD 모듈의 순서로 이동한다.

본 발명에 따른 이송장치에서는, 제1 브러쉬 모듈의 웨이퍼(W1)와 제2 브러쉬 모듈의 웨이퍼(W2)를 제2 브러쉬 모듈과 SRD 모듈의 웨이퍼 위치로 동시에 이동시키는 것이 요구된다. 이때, 제1 브러쉬 모듈의 웨이퍼(W1)와 제2 브러쉬 모듈의 웨이퍼(W2) 사이의 거리(A)는 제2 브러쉬 모듈의 웨이퍼(W2)와 SRD 모듈의 웨이퍼(W3) 사이의 거리(B)보다 짧다. 이러한 중심 거리의 차이를 극복하기 위해, 본 발명에 따른 이송장치는 그리퍼 이동부재(도7의 50)를 이용한다.

도7에 도시된 것처럼, 수평암(30)에 설치된 한 쌍의 그리퍼(40)가 제1 브러쉬 모듈의 웨이퍼(W1)와 제2 브러쉬 모듈의 웨이퍼(W2)를 동시에 집어 올린다. 수평암(30)과 그리퍼(40)의 상승과 하강은 수직암(20)의 상승과 하강에 의해 수행된다. 이와 같이 두 개의 웨이퍼(W1, W2)를 동시에 집은 후, 수평암(30)과 그리퍼(40)는 수직암(20)에 의해 수평 이동한다.

수평암(30)과 그리퍼(40)가 이동한 후의 상태가 도8에 도시되어 있다. 도8에 도시된 것처럼, 수평암(30)과 그리퍼(40)가 수직암(20)에 의해 수평 이동하는 동안, 그리퍼 이동부재(50)는 하나의 그리퍼를 다른 그리퍼로부터 멀리 이동시킨다. 수평암(30)과 그리퍼(40)가 수직암(20)에 의해 수평 이동한 후 그리퍼 이동부 재(50)가 하나의 그리퍼를 다른 그리퍼로부터 멀리 이동시킬 수도 있다는 점이 이해될 것이다. 이때, 그리퍼 이동부재(50)는 실린더 또는 서브모터가 사용될 수 있으며, 이동 거리는 제1 브러쉬 모듈의 웨이퍼(W1)와 제2 브러쉬 모듈의 웨이퍼(W2) 사이의 거리(A) 및 제2 브러쉬 모듈의 웨이퍼(W2)와 SRD 모듈의 웨이퍼(W3) 사이의 거리(B)의 차이(B-A)가 된다.

이동 후 두 개의 그리퍼 사이의 거리는 제2 브러쉬 모듈의 웨이퍼(W2)와 SRD 모듈의 웨이퍼(W3) 사이의 거리(B)가 되기 때문에, 두 개의 웨이퍼를 모듈의 원하는 위치에 안착시킬 수 있게 된다.

(제2 실시예)

다음으로는 도9 및 도10을 참조하여 본 고안에 따른 웨이퍼 이송장치의 다른 실시예에 대해 설명하기로 한다. 여기서 제1 실시예와 동일한 구성에 대해서는 설명을 생략하기로 한다.

도9는 본 고안의 다른 실시예에 따른 웨이퍼 이송장치를 도시한다. 도9에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 웨이퍼 이송장치는 지지대와 수직 이동가능한 한 쌍의 수직암(20)을 포함한다. 한 쌍의 수직암(20) 각각에는 수평 방향으로 뻗어 있는 수평암(30)과 그리퍼(40)가 배치될 수 있다.

하나의 그리퍼는 제1 브러쉬 모듈의 웨이퍼(W1)를 제2 브러쉬 모듈의 웨이퍼 위치로 이동시키고, 다른 그리퍼는 제2 브러쉬 모듈의 웨이퍼(W2)를 SRD 모듈의 웨이퍼 위치로 동시에 이동시킨다.

도10은 화학기계적 연마(CMP)의 크리닝 공정에서 변형된 모듈 위치를 도시한다. 제1 브러쉬 모듈의 웨이퍼(W1)와 제2 브러쉬 모듈의 웨이퍼(W2) 사이의 거리(A+α)는 제2 브러쉬 모듈의 웨이퍼(W2)와 SRD 모듈의 웨이퍼(W3) 사이의 거리(A+α)와 동일하게 모듈의 위치를 변경시킨다.

이와 같이 한 쌍의 수직암(20)을 동시에 동일 거리만큼 이동함으로써, 두 모듈의 웨이퍼를 동시에 이동할 수 있게 된다. 이를 통해 전체 CMP 공정의 효율을 증가시킬 수 있다.

본 고안의 권리범위는 상기 실시예에 한정되는 것은 아니며 첨부된 실용신안청구범위 내에서 다양한 형태의 실시예로 구현될 수 있다. 실용신안청구범위에서 청구하는 본 고안의 요지를 벗어남이 없이 당해 고안이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 변형할 수 있는 범위까지 본 고안의 청구 범위 내에 있다는 것이 이해될 것이다.

이와 같이 구성된 본 고안에 따른 웨이퍼 이송장치에 의하면, 종래와 달리 제1 브러쉬 모듈과 제2 브러쉬 모듈 사이의 거리, 제2 브러쉬 모듈과 SRD 모듈 사이의 이동거리를 조절함으로써, 두 개의 웨이퍼를 동시에 이송할 수 있다.

또한, 두 모듈의 웨이퍼를 동시에 이동함으로써 전체 CMP 공정의 효율을 증가시킬 수 있다.

Claims (3)

1. 웨이퍼를 세척하는 크리닝 공정에 설치되는 웨이퍼 이송장치에 있어서,

   수평 방향으로 뻗어 있는 지지대와;

   상기 지지대와 평행하게 슬라이딩 가능하도록 배치되어 상기 지지대와 수직 하게 이동하도록 구성된 수직암과;

   상기 수직암의 일 단부에 고정되어 수평 방향으로 뻗어 있는 수평암과;

   상기 수평암의 양 단부에서 하방으로 배치되어 웨이퍼를 집도록 구성된 한 쌍의 그리퍼와;

   상기 그리퍼 중 적어도 하나를 상기 수평암과 평행하게 이동시키도록, 상기 수평암에 연결되는 그리퍼 이동부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 이송장치.
2. 제1항에 있어서,

   상기 그리퍼 이동부재는,

   실린더 또는 서브모터 중 어느 하나와,

   상기 실린더 또는 서브모터 중 어느 하나와 수평암 사이에 배치되어 상기 실린더 또는 서브모터 중 어느 하나와 수평암을 연결하며, 상기 실린더 또는 서브모터의 동작에 의해 길이가 조절되는 길이조절 부재와,

   상기 길이조절 부재의 길이가 조절되는 경우 상기 수평암을 가이드하는 가이 드레일로 이루어진 것을 특징으로 하는 웨이퍼 이송장치.
3. 웨이퍼를 제1 브러쉬 모듈, 제2 브러쉬 모듈, SRD 모듈로 세척하는 크리닝 공정에 설치되는 웨이퍼 이송장치에 있어서,

   수평 방향으로 뻗어 있는 지지대와;

   상기 지지대와 평행하게 슬라이딩 가능하도록 배치되어 상기 지지대와 수직 이동 가능한 한 쌍의 수직암과;

   상기 한 쌍의 수직암 각각의 일 단부에 고정되어 수평 방향으로 뻗어 있는 수평암과;

   상기 수평암의 양 단부에서 하방으로 배치되어 웨이퍼를 집도록 구성된 그리퍼를 포함하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 이송장치.

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