KR20050038723A - 로봇암 및 웨이퍼 로딩 시스템 - Google Patents

로봇암 및 웨이퍼 로딩 시스템 Download PDF

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KR20050038723A
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최교형
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Abstract

공정시간을 단축시킬 수 있으며, 신뢰성 있게 웨이퍼를 감지할 수 있는 로봇 암 및 웨이퍼 이송 시스템을 개시한다. 이 로봇암은 웨이퍼가 놓이는 웨이퍼 수용부, 상기 웨이퍼 수용부 단부에 장착된 웨이퍼를 감지하는 센서, 및 상기 웨이퍼 수용부를 좌우 및 상하 운동을 할 수 있게 하는 지지대를 구비한다. 상기 센서는 발광부 및 수광부를 구비할 수 있다. 또는 상기 센서는 압력센서일 수 있다. 이 웨이퍼 로딩 시스템은 상기 로봇암, 웨이퍼를 수납하는 카세트, 및 웨이퍼의 방향을 맞추는 프리얼라이너를 구비한다.

Description

로봇암 및 웨이퍼 로딩 시스템{Robot arm and wafer loading system}
본 발명은 반도체 제조 장비에 관한 것으로, 좀 더 상세하게는 로봇암 및 웨이퍼 로딩 시스템에 관한 것이다.
반도체 제조 장비에 있어서, 웨이퍼 로딩 시스템은 카세트에 수납된 처리해야할 웨이퍼를 반응기로 로딩하거나 처리가 끝난 웨이퍼를 반응기로부터 언로드하여 카세트에 수납하는 역할을 한다.
도 1은 종래 기술에 따라 웨이퍼를 감지하는 웨이퍼 로딩 시스템의 동작을 나타낸다.
도 2는 도 1을 위에서 본 것으로, 종래기술에 따른 웨이퍼 로딩 시스템을 나타낸다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 상기 웨이퍼 로딩 시스템은 웨이퍼(W)들이 수납된 카세트(10)와 웨이퍼를 이송하는 로봇암(30)을 구비한다. 상기 카세트(10)하부에 로드포트(11)가 위치하며 상기 카세트(10)를 상하로 움직이게 한다. 상기 로봇암(30)은 웨이퍼가 놓이는 웨이퍼 수용부(31), 상기 웨이퍼 수용부(31)를 지지하는 제 1 지지대(32) 및 제 2 지지대(34), 상기 제 2 지지대(34)를 상하 수직운동하게 하는 지지축(35), 그리고 상기 웨이퍼 수용부(31)과 상기 제 1 및 제 2 지지대들(32, 34) 및 상기 지지축(35)을 회전하게 하는 제 1 회전부(33), 제 2 회전부(36)를 구비한다. 종래에는 상기 제 1 지지대(32)의 단부에 웨이퍼를 감지하는 센서(40)가 위치한다. 상기 센서(40)는 발광부와 수광부로 나뉘어져 레이저등을 이용하여 웨이퍼를 감지한다.
종래에 상기 웨이퍼 로딩 시스템은 다음과 같은 순서로 작동한다. 먼저 상기 카세트(10)에 웨이퍼(W)들이 로딩된 후, 상기 로드 포트(11)에 의해 위로 들여올려진다. 상기 로봇암(30)에서 상기 제 1 지지대(32) 및 제 2 지지대(34)가 상기 제 2 회전부(36)에 의해 회전하여 상기 제 1 지지대(32)의 단부가 상기 웨이퍼(W)를 향하도록 한다. 상기 지지축(35)에 의해 상기 지지대들(32, 34)이 위로 들어올려지면서 상기 제 1 지지대(32)의 단부에 위치하는 상기 센서(40)에 의해 상기 웨이퍼(W)들이 해당 슬롯들에 있는지가 감지된다. 감지가 완료된후 상기 지지대들(32, 34)은 상기 지지축(35)에 의해 아래로 내려오고, 상기 지지대(32, 34)들 사이에 삽입된 회전부(미도시)에 의해 상기 제 1 지지대(32)가 회전하면서 상기 웨이퍼(W)쪽으로 상기 지지대(32, 34)들이 펴지게 된다. 상기 웨이퍼 수용부(31)는 상기 제 1 회전부(33)에 의해 회전하면서 상기 슬롯들 사이로 들어가 상기 웨이퍼(W)를 반출한다. 그리고 상기 로봇암(30)은 상기 지지대들(32, 34), 상기 회전부들(33, 36) 및 상기 지지축(35)을 움직여 상기 웨이퍼(W)를 상기 프리얼라이너(미도시)로 이송하여 상기 웨이퍼(20)의 방향을 맞춘다. 방향이 맞추어진 상기 웨이퍼(20)는 상기 로봇암(10)에 의해 반응기(미도시)로 로딩된다.
상기 과정에 있어서, 웨이퍼가 카세트의 해당 슬롯에 있는지를 감지하는 과정에서 많은 시간이 소요된다. 또한 상기 센서(40)가 상기 지지대(32)의 단부에 위치하므로, 웨이퍼의 위치나 표면의 상태에 따라 감지 불량을 야기할 수 있다.
따라서, 상기 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명의 기술적 과제는 공정시간을 단축시킬 수 있으며, 신뢰성 있게 웨이퍼를 감지할 수 있는 로봇 암 및 웨이퍼 이송 시스템을 제공하는 데 있다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 로봇암은 웨이퍼가 놓이는 웨이퍼 수용부, 상기 웨이퍼 수용부 단부에 장착된 웨이퍼를 감지하는 센서, 상기 웨이퍼 수용부를 지지하는 지지대, 상기 지지대를 상하로 수직 운동하게 하는 지지축, 및 상기 지지대, 상기 웨이퍼 수용부, 및 상기 지지축을 회전운동 하게 하는 회전부를 구비한다. 상기 센서는 발광부 및 수광부를 구비할 수 있다. 또는 상기 센서는 압력센서일 수 있다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 웨이퍼 로딩 시스템은 상기 로봇암; 웨이퍼를 수납하는 카세트; 및 웨이퍼의 방향을 맞추는 프리얼라이너(Pre-aligner)를 구비한다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 여기서는 여러 종류의 로봇 암 중에서, 웨이퍼를 그냥 올려놓고 이송하는 로봇암을 예로 든다. 그러나, 본 발명은 여기서 설명되어지는 실시예에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 오히려, 여기서 소개되는 실시예는 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록 그리고 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되어지는 것이다.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 웨이퍼를 감지하는 웨이퍼 로딩 시스템의 동작을 나타낸다.
도 4는 도 3을 위에서 본 것으로, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 웨이퍼 로딩 시스템을 나타낸다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 상기 웨이퍼 로딩 시스템은 웨이퍼(W)들이 수납된 카세트(10), 상기 웨이퍼(W)들의 방향을 맞추는 프리얼라이너(Pre-aligner) 및 웨이퍼를 이송하는 로봇암(30)을 구비한다. 상기 카세트(10)하부에 로드포트(11)가 위치하며 상기 카세트(10)를 상하로 움직이게 한다. 상기 로봇암(30)은 웨이퍼가 놓이는 웨이퍼 수용부(31), 상기 웨이퍼 수용부(31)를 지지하는 제 1 지지대(32) 및 제 2 지지대(34), 상기 제 2 지지대(34)를 상하 수직운동하게 하는 지지축(35), 그리고 상기 웨이퍼 수용부(31)과 상기 제 1 및 제 2 지지대들(32, 34) 및 상기 지지축(35)을 회전하게 하는 제 1 회전부(33), 제 2 회전부(36)를 구비한다. 상기 웨이퍼 수용부(31)는 상기 제 1 회전부에 고정되어 있다. 상기 로봇암(30)의 웨이퍼 수용부(31)의 단부에 센서(50)가 장착된다. 상기 센서(50)는 레이저등을 이용하는 감광센서로서 발광부와 수광부를 구비할 수 있다. 또는 상기 센서(50)는 압력센서로서 상기 카세트(10)에 로딩된 웨이퍼(W)를 반출할때 웨이퍼와의 접촉 압력 또는 웨이퍼가 놓이는 무게의한 압력을 측정하여 웨이퍼를 감지할 수 있다.
본 발명에 의한 상기 웨이퍼 로딩 시스템은 다음과 같은 순서로 작동한다. 먼저 상기 카세트(10)에 웨이퍼(W)들이 로딩된 후, 상기 로드 포트(11)에 의해 위로 들여올려진다. 상기 로봇암(30)에서 상기 웨이퍼 수용부(31)가 상기 웨이퍼(W)를 향하도록, 상기 회전부(33, 35)들이 회전하고 상기 지지대(32, 34)들 사이에 삽입된 회전부(미도시)가 회전하여 상기 지지대(32, 34)들이 펴진다. 상기 웨이퍼 수용부(31)의 단부에 있는 센서(50)가 웨이퍼가 해당 슬롯에 있는지를 감지한 후, 상기 웨이퍼가 해당 슬롯에 있으면 상기 웨이퍼 수용부(31)가 상기 회전부들(33, 36) 및 상기 지지대들(32, 34)에 의해 상기 웨이퍼(W) 한 장을 반출한다. 상기 로봇암(30)은 각각의 구성요소(31, 32, 34, 35, 36)들을 움직여 상기 프리얼라이너(20)로 상기 웨이퍼를 가져가고 상기 프리얼라이너(20)에서 웨이퍼의 방향을 맞춘다. 그리고 상기 로봇암(30)은 상기 웨이퍼를 반응기로 로딩한다.
본 발명에 따르면, 상기 센서(50)가 웨이퍼 수용부(31)의 단부에 위치하여 각각의 웨이퍼를 로딩하기 바로 직전, 또는 그 순간 웨이퍼를 감지할 수 있으므로 더욱 정확하게 웨이퍼를 감지할 수 있다. 또한 종래에 센서가 지지대의 단부에 위치하여 지지대가 상하로 이동하면서 웨이퍼를 감지하는 시간이 절약될 수 있어 공정 시간을 단축시킬 수 있다.
본 발명에 의한 로봇암 및 웨이퍼 로딩 시스템에 따르면, 센서가 로봇암의 웨이퍼 수용부의 단부에 위치하여 웨이퍼를 로딩하는 순간순간 웨이퍼를 감지할 수 있고 더욱 정확하게 웨이퍼를 감지할 수 있다. 또한 웨이퍼를 감지하는 시간이 절약될 수 있어 공정 시간을 단축시킬 수 있다.
도 1은 종래 기술에 따라 웨이퍼를 감지하는 웨이퍼 로딩 시스템의 동작을 나타낸다.
도 2는 도 1을 위에서 본 것으로, 종래기술에 따른 웨이퍼 로딩 시스템을 나타낸다.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 웨이퍼를 감지하는 웨이퍼 로딩 시스템의 동작을 나타낸다.
도 4는 도 3을 위에서 본 것으로, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 웨이퍼 로딩 시스템을 나타낸다.
*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
10: 카세트 11: 로드 포트(load port)
20: 프리 얼라이너 30: 로봇 암
31: 웨이퍼 수용부 32, 34: 지지대
33, 36: 회전부 40, 50: 센서
35: 지지축

Claims (6)

  1. 웨이퍼가 놓이는 웨이퍼 수용부;
    상기 웨이퍼 수용부 단부에 장착된 웨이퍼를 감지하는 센서;
    상기 웨이퍼 수용부를 지지하는 지지대;
    상기 지지대를 상하로 수직 운동하게 하는 지지축; 및
    상기 지지대, 상기 웨이퍼 수용부, 및 상기 지지축을 회전운동 하게 하는 회전부를 구비하는 로봇암.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 센서는 감광센서로서 발광부 및 수광부를 구비하는 것을 특징으로 하는 로봇암.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 센서는 압력센서인 것을 특징으로 하는 로봇암.
  4. 제 1 항의 로봇암;
    웨이퍼를 수납하는 카세트; 및
    웨이퍼의 방향을 맞추는 프리얼라이너(Pre-aligner)를 구비하는 웨이퍼 로딩 시스템.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 센서는 발광부 및 수광부를 구비하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 로딩 시스템.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 센서는 압력센서인 것을 특징으로 하는 웨이퍼 로딩 시스템.
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