KR20050037810A - Wafer transfer apparatus and wafer transfer method - Google Patents

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Abstract

본 발명은 웨이퍼 이송장치 및 웨이퍼 이송방법에 관한 것으로, 종래 웨이퍼 이송장치의 로봇팬의 구조를 개선하여 상기 로봇팬에서 웨이퍼가 안착되는 안착홈의 외주면으로 일정한 기울기를 가진 경사부를 형성함으로써, 상기 로봇팬에 웨이퍼가 비정상적으로 안착된 경우에도 웨이퍼가 경사부에서의 미끄럼에 의해 자동으로 정상적으로 안착될 수 있도록 유도하고, 이로 인해 비정상적으로 안착된 웨이퍼가 로봇팬에서 이탈되어 파손되는 문제를 해결하여 공정상의 수율을 향상시킬 수 있다. The present invention relates to a wafer transfer device and a wafer transfer method, by improving the structure of the robot fan of the conventional wafer transfer device by forming an inclined portion having a predetermined slope to the outer circumferential surface of the seating groove in which the wafer is seated in the robot fan, Even when the wafer is abnormally seated on the fan, the wafer is guided to be automatically seated normally by sliding on the inclined part, and thus the problem that the abnormally seated wafer is detached from the robot fan and damaged is solved. Yield can be improved.

Description

웨이퍼 이송장치 및 웨이퍼 이송방법 { Wafer transfer apparatus and wafer transfer method } Wafer transfer apparatus and wafer transfer method

본 발명은 웨이퍼 이송장치 및 웨이퍼 이송방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 웨이퍼 이송장치의 웨이퍼가 안착되는 로봇팬에 웨이퍼가 비정상적으로 안착된 경우에도 이송중에 미끄럼 현상에 의해 정상적으로 안착될 수 있도록 한 웨이퍼 이송장치 및 웨이퍼 이송방법에 관한 것이다. The present invention relates to a wafer transfer device and a wafer transfer method, and more particularly, a wafer that can be normally seated by a sliding phenomenon during transfer even when an abnormally seated wafer is placed in a robot fan on which a wafer of the wafer transfer device is seated. It relates to a transfer device and a wafer transfer method.

라디오, 텔레비젼, 컴퓨터등에 사용되는 다이오우드, 트랜지스터, 사이리스터등의 반도체 소자는 실리콘등의 단결정을 성장시킨 기둥 모양의 봉을 얇게 잘라서 원판 모양으로 만든 웨이퍼로 부터 만들어진다. 즉, 상기 웨이퍼가 사진공정, 식각공정, 박막형성공정등 일련의 단위 공정들을 순차적으로 거쳐서 반도체 소자로 제조되는 것이다. 상기 단위 공정들은 연속적 공정들로 구성되고, 이러한 연속 공정을 수행하기 위해서 각 공정이 이루어지는 장치와 장치 사이에서 상기 웨이퍼의 이송이 빈번하게 이루어지며, 상기 공정 중 일부는 진공상태에서 이루어진다.  Semiconductor devices such as diodes, transistors, and thyristors used in radios, televisions, computers, etc. are made from wafers made of discs by thinly cutting columnar rods made of silicon or single crystals. In other words, the wafer is sequentially manufactured through a series of unit processes such as a photo process, an etching process, and a thin film forming process. The unit processes are composed of continuous processes. In order to perform such a continuous process, transfer of the wafer is frequently performed between the apparatus and the apparatus in which each process is performed, and some of the processes are performed in a vacuum state.

진공 상태에서 반도체 제조 공정을 진행하는 설비는, 필요한 장비를 갖춘 공정실(process chamber)과 로드록실(loadlock chamber)을 구비하는데, 이는 단결정을 성장시켜 제조되는 웨이퍼는 대기상태에서 다수의 웨이퍼가 일정간격으로 상하로 배치된 상태에서 카세트내에 적재되므로 공정실로 이송하기에 앞서 상기 웨이퍼를 진공상태로 만들어주는 것이 필요하기 때문이다. 즉, 상기 웨이퍼는 진공상태와 대기상태를 수시로 전환할 수 있는 로드록실로 이동된 후 웨이퍼 이송장치에 의해 해당 공정실로 이송된다. The equipment for carrying out the semiconductor manufacturing process in a vacuum state has a process chamber and a loadlock chamber equipped with the necessary equipment. This is because it is necessary to make the wafer into a vacuum state before transferring to the process chamber because it is placed in the cassette in a state arranged up and down at intervals. That is, the wafer is moved to the load lock chamber which can switch between the vacuum state and the standby state at any time and then transferred to the process chamber by the wafer transfer device.

이 때 상기 로드록실의 압력은 해당 공정을 위해 웨이퍼가 로딩되거나 언로딩되는 공정실의 압력에 맞도록 조절되며, 이러한 공정실 또는 로드록실의 진공 상태에서 웨이퍼를 로딩하거나 언로딩하는 작업을 수행하는 웨이퍼 이송장치는 로봇암(robot arm)과 로봇팬(robot pan)을 구비한다. 도 1을 참조하면, 상기 로봇팬(30)은 로봇암(40)의 일측 끝단에 형성되며 중심에 안착홈(20)이 형성되어 웨이퍼(10)가 안착되고, 상기 로봇암(40)은 로봇팬(30)에 구동력을 제공함으로서 상기 웨이퍼(10)를 이송한다. 상기 안착홈(20)은 도시된 바와 같이, 웨이퍼(10)와의 접촉면이 최소화되도록 형성되는데 이는 안착홈(20)과의 접촉으로 인해서 웨이퍼(10) 뒷면에 발생될 수 있는 오염이나 스크래치(scratch)를 방지하기 위함이다. At this time, the pressure of the load lock chamber is adjusted to match the pressure of the process chamber in which the wafer is loaded or unloaded for the process, and the operation of loading or unloading the wafer in the vacuum state of the process chamber or load lock chamber is performed. The wafer transfer device includes a robot arm and a robot pan. Referring to FIG. 1, the robot fan 30 is formed at one end of the robot arm 40, and a seating groove 20 is formed at the center thereof to seat the wafer 10, and the robot arm 40 is a robot. The wafer 10 is transferred by providing a driving force to the fan 30. The seating groove 20 is formed to minimize the contact surface with the wafer 10, as shown, which may be contaminated or scratches that may occur on the back surface of the wafer 10 due to the contact with the seating groove 20 This is to prevent.

상기 웨이퍼 이송장치에 있어서, 상기 로봇팬(30)에 정확하게 웨이퍼(10)가 안착되도록 하기 위해서 사전에 충분한 높낮이 조절(calibration)이 이루어지나, 각종 변수로 인하여 웨이퍼(10)가 상기 로봇팬(30)에 비정상적으로 안착되는 경우가 종종 발생하고 있다. 즉, 상기 변수로는 웨이퍼(10)가 적재된 카세트의 치수차나 로봇팬(30)과 웨이퍼(10)간의 높이 조절 오류, 로봇암(40)을 움직일 때 에러, 장시간 사용으로 인한 얼라인 세팅 값 변경, 웨이퍼(10)의 위치 이동등이 있다.  In the wafer transfer apparatus, a height adjustment is performed in advance so that the wafer 10 is accurately seated on the robot fan 30, but the wafer 10 may be moved to the robot fan 30 due to various variables. ) Is often abnormally seated. That is, the variables include the difference in the dimensions of the cassette on which the wafer 10 is loaded, an error in height adjustment between the robot fan 30 and the wafer 10, an error in moving the robot arm 40, and an alignment setting value due to prolonged use. There is a change, the position movement of the wafer 10, or the like.

도 1(a)는 정상적으로 웨이퍼가 로봇팬의 안착홈에 안착된 상태이고, 도 1(b)는 웨이퍼가 로봇팬에 비정상적으로 안착된 상태이다. 도 1(a)의 상태에서 로봇암(40)이 움직이는 경우, 웨이퍼(10)는 안착홈(20)에 안착된 상태이고, 로봇팬(30)과 비교적 넓은 범위에서 접촉되어 큰 마찰력을 가지므로 어느 정도의 이동속도에도 이탈되지 않아 정상적으로 공정을 진행할 수 있지만, 도 1(b)의 상태에서는 웨이퍼(10)가 안착홈(20)에 안착되지 못하고, 로봇팬(30)과의 접촉면적도 작아 마찰력이 작아지므로 약간의 충격이나 이동속도에도 웨이퍼(10)가 균형을 잃고 로봇팬(30)으로부터 이탈하여 파손되는 문제가 발생될 수 있다. 그런데 반도체 공정실이 진공상태에 있는 경우 해당 공정실로 웨이퍼(10)를 이송하는 장치도 진공상태에서 구동해야 하므로, 비정상적으로 안착된 웨이퍼(10)를 작업자가 수동으로 핸들링함에 있어서는 진공상태를 대기압으로 전환하고 작업을 실시해야 한다. 그러나 위와 같이 대기압 상태에서 작업자가 수동으로 작업하면 각 공정실 내에 부유하고 있는 입자에 웨이퍼(10)가 직접 노출되기 때문에 웨이퍼(10)에 결함(defect)이 발생하게 된다. 1 (a) is a state in which the wafer is normally seated in the mounting groove of the robot fan, Figure 1 (b) is a state in which the wafer is abnormally seated in the robot fan. When the robot arm 40 moves in the state of FIG. 1A, since the wafer 10 is seated in the seating groove 20 and contacts the robot fan 30 in a relatively wide range, it has a large friction force. Although the process can proceed normally without being separated at any movement speed, in the state of FIG. 1B, the wafer 10 is not seated in the seating groove 20, and the contact area with the robot fan 30 is also small. Since the frictional force is reduced, the wafer 10 may be unbalanced even with a slight impact or moving speed, and may be broken away from the robot fan 30. However, when the semiconductor process chamber is in a vacuum state, the apparatus for transferring the wafer 10 to the process chamber must also be driven in a vacuum state, and thus, when the worker manually handles the abnormally seated wafer 10, the vacuum state is set to atmospheric pressure. You have to switch and work. However, if the worker works manually in the atmospheric pressure as described above, since the wafer 10 is directly exposed to the particles suspended in each process chamber, defects occur in the wafer 10.

상기의 문제점은 특히 점차로 웨이퍼가 대구경화 되어가는 최근의 추세에서 반도체 양산시 수율(yield)을 떨어뜨리는 큰 요인으로 작용하여, 이에 대한 개선책이 시급한 상황이다.  In particular, in the recent trend in which wafers are gradually large-sized, the above-mentioned problem acts as a large factor that lowers the yield in mass-producing semiconductors.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 감안하여 발명된 것으로, 종래 웨이퍼 이송장치의 로봇팬의 구조를 개선하여 상기 로봇팬에 웨이퍼가 비정상적으로 안착된 경우에도 작업자의 수작업 없이 웨이퍼의 이송 중에 자동으로 웨이퍼가 정상적으로 안착될 수 있도록 작동하는 웨이퍼 이송장치 및 웨이퍼 이송방법을 제공하고자 함에 그 목적이 있다. The present invention has been invented in view of the above problems, and improves the structure of the robot fan of the conventional wafer transfer device so that the wafer is automatically moved during the transfer of the wafer without manual operation even when the wafer is abnormally seated on the robot fan. It is an object of the present invention to provide a wafer transfer apparatus and a wafer transfer method that operate so as to be normally seated.

상기한 목적을 실현하기 위한 본 발명 웨이퍼 이송장치는, 중심부에는 웨이퍼가 안착될 수 있도록 안착홈이 형성되고, 상기 안착홈의 외주면에는 일정한 기울기를 가진 경사부가 형성되는 로봇팬을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다. The wafer transfer apparatus of the present invention for realizing the above object includes a robot fan having a seating groove formed at a center thereof so that a wafer can be seated thereon, and an inclined portion having a predetermined slope formed at an outer circumferential surface of the seating groove. It is done.

또한 본 발명 웨이퍼 이송방법은, 웨이퍼 이송용 로봇팬의 중심부에 형성되는 안착홈의 외주면에 일정한 기울기를 가진 경사부를 형성함으로써, 상기 안착홈에 비정상적으로 안착된 웨이퍼가 이송중에 상기 경사부에서 발생되는 미끄럼에 의해 정상적으로 안착될 수 있도록 하는 것을 특징으로 한다. In addition, the wafer transfer method of the present invention, by forming an inclined portion having a predetermined slope on the outer peripheral surface of the seating groove formed in the center of the wafer transfer robot fan, the wafer abnormally seated in the seating groove is generated in the inclined portion during transfer Characterized in that it can be normally seated by sliding.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예에 대한 구성 및 작용을 예시도면에 의거하여 상세히 설명한다. Hereinafter, the configuration and operation of the preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 2는 본 발명의 작동원리를 나타내는 도면이다.2 is a view showing the operating principle of the present invention.

본 발명에 의한 웨이퍼 이송장치는 종래 장치와 마찬가지로 웨이퍼(10)가 안착되는 안착홈(20)이 형성된 로봇팬(30)과 상기 로봇팬(30)을 구동하는 로봇암(40)을 포함하여 이루어진다. 상기 로봇팬(30)을 살펴보면, 종래 장치에 비해 웨이퍼(10)가 안착될 수 있는 안착홈(20)의 외주면으로 일정한 기울기를 가진 경사부(50)가 형성되는 특징이 있다. 상기 경사부(50)를 별도로 형성함으로써 본 발명에 의한 웨이퍼 이송장치는 종래 장치의 문제점을 해소할 수 있게된다. The wafer transfer apparatus according to the present invention includes a robot fan 30 having a seating groove 20 on which the wafer 10 is seated and a robot arm 40 driving the robot fan 30, as in the conventional apparatus. . Looking at the robot fan 30, the inclined portion 50 having a predetermined slope is formed on the outer circumferential surface of the seating groove 20 on which the wafer 10 can be seated compared to the conventional apparatus. By separately forming the inclined portion 50, the wafer transfer apparatus according to the present invention can solve the problems of the conventional apparatus.

즉, 도면에 도시된 바와 같이 최초에 비정상적으로 안착된 웨이퍼(11)는, 로봇팬(30)이 이송경로로 일정 속도를 가지고 이동함에 따라서 상기 이송경로와는 반대방향으로 관성력을 받게되고, 상기 관성력이 상기 로봇팬(30)의 안착홈(20) 외주면에 형성된 경사부(50)에서의 마찰력보다 커지게 되면, 자동적으로 상기 비정상적으로 안착된 웨이퍼(11)가 경사부(50)를 타고 미끄러져 정상적으로 안착홈(20)에 안착된다. 그리고 일단 웨이퍼(10)가 정상적으로 안착되고 나면, 상기 웨이퍼(10)는 로봇팬(30)과 비교적 넓은 범위에서 접촉되어 큰 마찰력을 가지므로 어느 정도의 이동속도에도 이탈되지 않아 정상적으로 공정을 진행할 수 있게 된다. That is, as shown in the drawings, the wafer 11 initially abnormally seated receives an inertial force in a direction opposite to the transport path as the robot fan 30 moves with a constant speed in the transport path. When the inertial force becomes greater than the friction force in the inclined portion 50 formed on the outer circumferential surface of the seating groove 20 of the robot fan 30, the abnormally seated wafer 11 automatically slides on the inclined portion 50. It is normally seated in the seating groove (20). And once the wafer 10 is normally seated, the wafer 10 is in contact with the robot fan 30 in a relatively wide range has a large friction force so that it does not deviate at any moving speed so that the process can proceed normally. do.

본 발명은 웨이퍼 이송장치에 있어서, 웨이퍼를 직접 핸들링하여 웨이퍼와 접촉하게 되는 어떠한 형태의 로봇팬(블레이드, 핑거등)에 대해서도 각 장치의 형상에 따라 적절한 형상의 경사부를 채택하여 적용될 수 있으므로, 해당분야에서 통상의 지식을 가진 업자에 의해서 다양하게 응용되어 사용될 수 있음은 자명하다. The present invention can be applied to any type of robot fan (blade, finger, etc.) in which the wafer transfer device directly contacts the wafer by directly handling the wafer. It is obvious that the present invention can be used in various applications by those skilled in the art.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명 웨이퍼 이송장치 및 웨이퍼 이송방법에 의하면, 웨이퍼 이송장치의 로봇팬에 별도의 경사부를 형성함으로써, 최초 비정상적으로 로봇팬의 안착홈에 안착된 웨이퍼에 대해서 작업자에 의한 별도의 작업이 없이도, 자동적으로 이송 중 웨이퍼가 상기 경사부에서 미끄러져 정상적으로 안착될 수 있도록 유도할 수 있으며, 이에 따라 웨이퍼가 로봇팬에서 이탈되는 현상을 최소화 할 수 있어 장비가동율과 웨이퍼의 수율을 향상시킬 수 있는 효과가 있다. As described above, according to the wafer transfer apparatus and the wafer transfer method of the present invention, a separate inclined portion is formed in the robot fan of the wafer transfer apparatus, so that a wafer that is abnormally seated in the seating groove of the robot fan is separated by an operator. Even without work, the wafer can be automatically guided to slide on the inclined portion during transfer, thereby minimizing the phenomenon that the wafer is separated from the robot fan, thereby improving the equipment operation rate and the yield of the wafer. It can be effective.

도 1은 종래 웨이퍼 이송장치에 웨이퍼가 안착된 상태를 도시한 도면,1 is a view showing a state in which a wafer is seated in a conventional wafer transfer apparatus;

도 2는 본 발명의 작동원리를 나타내는 도면이다. 2 is a view showing the operating principle of the present invention.

〈 도면의 주요부분에 대한 설명 〉<Description of Main Parts of Drawing>

10 : 웨이퍼 20 : 안착홈10: wafer 20: seating groove

30 : 로봇팬 40 : 로봇암30: robot fan 40: robot arm

50 : 경사부 50: inclined portion

Claims (2)

중심부에는 웨이퍼가 안착될 수 있도록 안착홈이 형성되고, 상기 안착홈의 외주면에는 일정한 기울기를 가진 경사부가 형성되는 로봇팬을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 이송장치. A wafer transfer device comprising a robot fan having a center in which a seating groove is formed to allow the wafer to be seated, and an inclined portion having a predetermined slope formed on an outer circumferential surface of the seating groove. 웨이퍼 이송용 로봇팬의 중심부에 형성되는 안착홈의 외주면에 일정한 기울기를 가진 경사부를 형성함으로써, 상기 안착홈에 비정상적으로 안착된 웨이퍼가 이송중에 상기 경사부에서 발생되는 미끄럼에 의해 정상적으로 안착될 수 있도록 하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 이송방법. By forming an inclined portion having a predetermined slope on the outer circumferential surface of the seating groove formed in the center of the wafer transfer robot fan, the wafer that is abnormally seated in the seating groove can be normally seated by the sliding generated in the inclined portion during the transfer. Wafer transfer method characterized in that.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR101282589B1 (en) * 2011-12-08 2013-07-12 주식회사 케이씨텍 Substrate transfer apparatus and substrate transfer method

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