KR20050064525A - 자가 건조형 반도체 웨이퍼 이송용 로봇암 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 반도체 제조공정에서 웨이퍼를 이송하는 로봇암 장치로서, 웨이퍼를 이송할 때, 로봇암 장치에 물방울이 맺혀 웨이퍼를 오염시키게 되는 것을 방지할 수 있도록 자체적으로 건조되어 물방울이 맺히지 않도록 하는 자가 건조형 반도체 웨이퍼 이송용 로봇암 장치에 관한 것이다.

본 발명에서는, 다수개의 웨이퍼(W)가 담겨진 보우트(20)를 홀드하기 위한 홀드부(32)가 구비되어 웨이퍼(W)를 이송하는 로봇암 장치로서, 상기 로봇암 장치(1)는 다수개의 프레임 부재로 구성되며; 상기 프레임 부재의 내부에는, 전기에 의하여 가열되어 발열하는 가열부재가 배치되어 있어, 가열부재의 발열에 의하여 상기 프레임 부재가 가열되어, 프레임 부재의 표면에 잔존한 수분이 증발되어 물방울이 맺히는 현상을 방지하게 되는 것을 특징으로 하는 반도체 웨이퍼 이송용 로봇암 장치가 제공된다.

Description

자가 건조형 반도체 웨이퍼 이송용 로봇암 장치{Self Dry Type Robot Arm Apparatus for Transferring Semiconductor Wafer}

본 발명은 자가 건조형 반도체 웨이퍼 이송용 로봇암(Robot Arm) 장치에 관한 것으로서, 구체적으로는, 반도체 제조공정에서 웨이퍼를 이송하는 로봇암 장치로서, 웨이퍼를 이송할 때, 로봇암 장치에 물방울이 맺혀 웨이퍼를 오염시키게 되는 것을 방지할 수 있도록 자체적으로 건조되어 물방울이 맺히지 않도록 하는 자가 건조형 반도체 웨이퍼 이송용 로봇암 장치에 관한 것이다.

반도체 웨이퍼의 제조 공정 중에서, 습식 식각 공정 및 세정 공정을 진행할 때는, 다수개의 웨이퍼가 보우트라는 일종의 용기에 담겨져서, 로봇암 장치에 의하여 식각 용액 용액이 담겨진 배스내로 침잠되거나 또는 후속 세정 공정으로 이송된다.

도 1에는 종래의 반도체 웨이퍼 장비에서, 다수개의 웨이퍼(W)가 보우트(20)에 담겨져서 로봇암 장치(10)에 의하여 이송되는 형상이 개략적으로 도시되어 있다. 상기 보우트(20)를 하단에 홀드하고 있는 로봇암 장치(10)는 구동수단(40)의 작동에 의하여 화살표 방향으로 상하 이동하여 보우트(20)에 담겨진 다수개의 웨이퍼(W)가 배스(30)에 담겨져 있는 식각용액에 침잠되도록 한다. 이와 같은 습식 식각 공정에 후속하여, 로봇암 장치(10)는, 웨이퍼(W)가 담겨진 배스(30)를 홀드한 채로 세정 공정으로 이동하게 되며, 세정 공정에서는 초순수(deionized water)가 분사되어 웨이퍼(W)를 세정하게 된다.

이와 같이, 습식 식각 공정 내지 세정 공정을 거치는 동안에, 로봇암 장치(10)의 외면에는, 식각 공정에서 식각용액으로 증발된 증기에 의하여 화학물질이 묻어 있게 되거나 또는 세정 공정에서 분사된 초순수가 묻어 있게 된다. 로봇암 장치(10)의 외면에 남겨진 수분 등을 제거하기 위하여 종래에는 고압의 가스를 분사시키는 방법을 채택하고 있으나, 가스 분사에 의해서도 수분이 완전히 제거되지 않을 수 있으며, 더욱이 이러한 가스 분사 공정은 특정한 공간내에서만 이루어지므로 공정 진행과정에서 웨이퍼를 이송하는 동안에는 여전히 로봇암 장치(10)의 외면에 물방물이 맺히는 현상이 발생하게 된다.

이와 같이, 웨이퍼의 이송 중에 찬공기로 인하여 물방울이 맺혀 로봇암 장치(10)의 외면에 묻어 있는 화학물질 및/또는 초순수가 세정된 웨이퍼(W)를 이송하는 과정에서 웨이퍼(W) 위로 떨어지게 되면 웨이퍼(W)를 오염시켜 웨이퍼(W)의 불량을 일으키는 요인이 된다.

그 뿐만 아니라, 위와 같이 로봇암 장치(10)의 외면에서 물방울 형태로 맺혀 떨어지는 화학물질 및/또는 초순수는 세정된 웨이퍼(W) 뿐만 아니라, 주면의 장비를 오손시키게 된다.

본 발명은 위와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로서, 반도체 웨이퍼를 이송하는 로봇암 장치의 외면에 화학물질이 함유되거나 또는 초순수로 이루어진 물방울이 맺혀 웨이퍼 또는 주변 장비로 떨어지므로써, 웨이퍼 및/또는 주변 장비가 오손되는 것을 방지할 수 있도록 하는 것을 목적으로 한다.

본 발명에서는 상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 다수개의 웨이퍼가 담겨진 보우트를 홀드하기 위한 홀드부가 구비되어 웨이퍼를 이송하는 로봇암 장치로서, 상기 로봇암 장치는 다수개의 프레임 부재로 구성되며; 상기 프레임 부재의 내부에는, 전기에 의하여 가열되어 발열하는 가열부재가 배치되어 있어, 가열부재의 발열에 의하여 상기 프레임 부재가 가열되어, 프레임 부재의 표면에 잔존한 수분이 증발되어 물방울이 맺히는 현상을 방지하게 되는 것을 특징으로 하는 반도체 웨이퍼 이송용 로봇암 장치가 제공된다.

본 발명에서는 구체적인 실시예로서, 상기 로봇암 장치를 구성하는 프레임 부재는, 다수개의 웨이퍼가 담겨진 보우트를 홀드하기 위한 홀드부가 하부에 장착되는 수직한 제1지지 프레임과; 상기 제1지지 프레임을 소정 간격으로 지지하는 수평한 제2지지 프레임과; 상기 제1지지 프레임의 상단에 결합되어, 구동수단에 의하여 전체 로봇암 장치를 수직 및 수평방향으로 움직이는 핸들링 프레임을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 반도체 이송용 로봇암 장치가 제공된다.

본 발명에서는 상기한 로봇암 장치의 더욱 구체적인 실시예로서, 상기 가열부재는 각각 상기 제1지지 프레임 및 제2지지 프레임의 내부에 구비되는 것을 특징으로 하는 반도체 이송용 로봇암 장치가 제공된다.

상기한 본 발명에 따른 반도체 이송용 로봇암 장치의 실시예에서, 상기 핸들링 프레임의 내부에도 가열부재가 구비될 수도 있다.

다음에서는 첨부도면을 참고하여 본 발명의 구체적인 실시예들을 살펴봄으로써 본 발명의 구성에 대하여 설명한다.

본 발명에서는, 반도체 웨이퍼를 이송하는 로봇암 장치를 구성하는 각 프레임 부재의 내부에 가열수단을 내장시켜, 로봇암 장치의 각 프레임 부재를 소정 온도로 가열하여 로봇암 장치의 외면에 묻어 있는 액체를 제거하므로써, 물방울이 맺히는 것 자체를 원천적으로 방지하게 된다.

도 2는 본 발명에 따른 반도체 웨이퍼 이송용 로봇암 장치(1)의 일 실시예의 정면도를 개략적으로 도시한 것이다. 도면에 도시된 본 발명에 따른 반도체 웨이퍼 이송용 로봇암 장치(1)의 실시예는, 다수개의 웨이퍼(W)가 담겨진 보우트(20)를 홀드하기 위한 홀드부(32)가 하부에 장착되는 수직한 제1지지 프레임(34)과, 상기 제1지지 프레임(34)을 소정 간격을 두고 견고하게 지지하기 위한 수평한 제2지지 프레임(36)과, 상기 제1지지 프레임(34) 전체를 고정시켜 이동시키기 위하여 상기 제1지지 프레임(34)의 상단에 결합된 핸들링 프레임(38)을 구비하고 있다. 상기 핸들링 프레임(38)은 구동수단(도시되지 아니함)과 연결되어, 구동수단의 작동에 의하여 전체 로봇암 장치(1)를 수직 방향 및 수평 방향으로 움직인다.

상기 제1지지 프레임(34)의 내부에는, 전기공급에 의하여 가열되는 가열부재(41)가 내장되어 있다. 또한, 상기 제2지지 프레임(36)의 내부에도 전기공급에 의하여 가열되는 가열부재(42)가 내장되어 있다. 상기 가열부재(41, 42)는 상기 제1지지 프레임(34) 및 상기 제2지지 프레임(36)의 내부 및 핸들링 프레임(38)의 내부에 배치된 도선(43)을 통하여 외부의 전원(44)으로부터 전기를 공급받아 소정의 온도로 가열된다. 도 2에서 상기 가열부재(41, 42)는 제1 및 제2지지 프레임(34, 36) 내부에 구비되는 것이므로, 점선으로 도시하였다.

위와 같은 구성에 의하면, 웨이퍼의 습식 식각 공정 및 세정 공정 과정에서, 전원(44)으로부터 전기가 상기 제1 및 제2지지 프레임(34, 36) 내부에 구비된 가열부재(41, 42)로 공급되어 상기 가열부재(41, 42)를 가열하게 되고, 이러한 가열부재(41, 42)의 가열에 의하여 제1 및 제2지지 프레임(34, 36)도 소정 온도로 가열되고, 그에 따라 제1 및 제2지지 프레임(34, 36)의 외면에 묻은 수분이 모두 증발된다. 따라서, 로봇암 장치(1)의 외면에 물방울이 맺히는 것이 원천적으로 방지된다.

도 3에는 본 발명의 또다른 실시예가 도시되어 있는데, 상기 가열부재(41, 42)를 배치함에 있어서, 가열부재(41, 42)의 직접적인 발열에 의하여 제1 및 제2지지 프레임(34, 36)에 변색, 변형 등이 발생할 수 있으므로, 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 가열부재(41, 42)의 외부에 원통형 유리관 등과 같은 보호관(45)을 씌운 상태로 제1 및 제2지지 프레임(34, 36)에 배치하는 것도 바람직하다.

한편, 상기 제1 및 제2지지 프레임(34, 36)의 내부뿐만 아니라, 상기 핸들링 프레임(38)의 내부에도 가열부재를 설치할 수도 있다.

위의 설명에서는, 본 발명의 일 실시예로서, 종래의 로봇암 장치와 동일한 외형을 가지는 장치를 예시하여 본 발명을 설명하였으나, 본 발명의 로봇암 장치는 그 외형 구조가 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.

즉, 본 발명의 로봇암 장치에서는, 제1 및 제2지지 프레임(34, 36) 이외에 추가적인 지지 프레임이 더 구비될 수도 있으며, 그 형상 역시 도면에 도시된 바와 같은 직선 형상을 가지지 아니할 수도 있다. 그러나, 이러한 다양한 외부 형상을 가지는 로봇암 장치라도, 로봇암 장치를 구성하는 각 프레임의 내부에 앞서 설명한 바와 같이 전원공급에 의하여 가열되어 발열하는 가열부재를 설치하여, 그 가열부재의 발열이 각 프레임으로 전달되고, 그에 따라 프레임에 수분이 잔존하여 물방울이 맺히는 현상을 방지할 수 있는 구성이라면, 모두 본 발명의 로봇암 장치에 속하는 것이라고 할 것이다.

한편, 상기 가열부재(41, 42)의 일예로는 코일 형태를 가진 가열 코일을 사용할 수 있다. 그러나 가열부재(41, 42)는 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 전기에 의하여 가열되어 발열하는 부재이고, 프레임 내부에 위치할 수 있는 형태를 가진 것이라면 본 발명의 가열부재로서 사용할 수 있다.

위에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면 로봇 암 장치를 구성하는 프레임이, 그 내부에 배치된 가열부재의 발열에 의하여 가열되므로써, 그 표면에 수분이 잔존하여 물방울로 맺히는 것이 원천적으로 방지된다.

따라서, 종래의 경우와 같이, 로봇 암 장치가 웨이퍼를 이송하는 과정에서 그 표면에 맺힌 물방울이 웨이퍼 및/또는 주변 장비로 떨어져 오손시키는 것을 사전에 예방할 수 있게 된다.

도 1은 종래의 반도체 웨이퍼 장비에서, 다수개의 웨이퍼가 보우트에 담겨져서 로봇암 장치에 의하여 이송되는 형상을 도시한 개략적인 사시도이다.

도 2는 본 발명에 따른 반도체 웨이퍼 이송용 로봇암 장치의 일 실시예의 개략적인 정면도이다.

도 3은 본 발명에 따른 반도체 웨이퍼 이송용 로봇암 장치의 또다른 실시예의 개략적인 정면도이다.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

1, 10 로봇암 장치 34 제1지지 프레임

36 제2지지 프레임 38 핸들링 프레임

41, 42 가열부재 45 보호관

Claims (5)

1. 다수개의 웨이퍼(W)가 담겨진 보우트(20)를 홀드하기 위한 홀드부(32)가 구비되어 웨이퍼(W)를 이송하는 로봇암 장치로서,

   상기 로봇암 장치(1)는 다수개의 프레임 부재로 구성되며;

   상기 프레임 부재의 내부에는, 전기에 의하여 가열되어 발열하는 가열부재가 배치되어 있어, 가열부재의 발열에 의하여 상기 프레임 부재가 가열되어, 프레임 부재의 표면에 잔존한 수분이 증발되어 물방울이 맺히는 현상을 방지하게 되는 것을 특징으로 하는 반도체 웨이퍼 이송용 로봇암 장치.
2. 제1항에 있어서,

   상기 로봇암 장치(1)를 구성하는 프레임 부재는,

   다수개의 웨이퍼(W)가 담겨진 보우트(20)를 홀드하기 위한 홀드부(32)가 하부에 장착되는 수직한 제1지지 프레임(34)과;

   상기 제1지지 프레임(34)을 소정 간격으로 지지하는 수평한 제2지지 프레임(36)과;

   상기 제1지지 프레임(34)의 상단에 결합되어, 구동수단에 의하여 전체 로봇암 장치(1)를 수직 및 수평방향으로 움직이는 핸들링 프레임(38)을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 반도체 이송용 로봇암 장치.
3. 제2항에 있어서,

   상기 가열부재는 각각 상기 제1지지 프레임(34) 및 제2지지 프레임(36)의 내부에 구비되는 것을 특징으로 하는 반도체 이송용 로봇암 장치.
4. 제3항에 있어서,

   상기 핸들링 프레임의 내부에도 가열부재가 구비되는 것을 특징으로 하는 반도체 이송용 로봇암 장치.
5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 가열부재는 보호관(45) 내에 배치되어 상기 프레임의 내부에 구비되는 것을 특징으로 하는 반도체 이송용 로봇암 장치.