KR20050076259A - 반도체 기판 이송 장치 및 이를 구비하는 반도체 기판가공 설비 - Google Patents

반도체 기판 이송 장치 및 이를 구비하는 반도체 기판가공 설비 Download PDF

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KR20050076259A
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장우재
오승영
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삼성전자주식회사
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Abstract

이송 암의 일단부에는 반도체 기판을 지지하기 위한 블레이드가 연장되고, 블레이드의 상단부에는 반도체 기판의 이탈을 방지하기 위한 엔드 블록이 형성된다. 이송 암의 일단부에는 블레이드가 연결된 방향과 나란하게 플런저가 설치되고, 플런저의 양측에는 사이드 얼라이너가 각각 설치된다. 플런저는 블레이드의 상면을 따라 직선 왕복 운동하며 반도체 기판을 엔드 블록에 밀착시키고, 사이드 얼라이너는 블레이드를 향하여 모여들도록 회전하며 반도체 기판을 블레이드에 얼라인 시킨다. 반도체 기판은 플런저와 사이드 얼라이너에 의하여 엔드 블록에 밀착 고정된 상태로 반송되어, 반송 중에 반도체 기판이 낙하되지 않는다. 따라서 반도체 기판의 낙하로 인한 공정 에러를 방지할 수 있으며, 나아가 진공 상태에서도 반도체 기판을 고속으로 이동시킬 수 있어 생산수율을 증대시킬 수 있다.

Description

반도체 기판 이송 장치 및 이를 구비하는 반도체 기판 가공 설비{APPARATUS FOR TRANSFER A SEMICONDUCTOR SUBSTRATE AND EQUIPMENT FOR MANUFACTURING A SEMICONDUCTOR SUBSTRATE HAVING THE SAME}
본 발명은 반도체 기판 이송 장치 및 이를 구비하는 반도체 기판 가공 설비에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 로봇 암을 이용하여 카세트와 로드락 챔버, 또는 로드락 챔버와 프로세스 챔버 사이에서 반도체 기판을 이송하는 반도체 기판 이송 장치 및 이를 구비하는 반도체 기판 가공 설비에 관한 것이다.
현재의 반도체 장치에 대한 연구는 보다 많은 데이터를 단시간 내에 처리하기 위하여 고집적, 고신뢰 및 고성능을 추구하는 방향으로 진행되고 있다.
일반적으로 반도체 장치는 반도체 기판 상에 사진, 식각, 증착, 확산, 이온 주입, 금속 증착 등의 공정이 반복되어 형성된다. 상기 공정들을 거치면서 반도체 장치로 제조되기까지 반도체 기판은 높은 진공 상태로 유지되는 프로세스 챔버에 빈번하게 유출입 된다.
또한, 상기 각 공정들에 의하여 형성된 패턴들이 후속 공정에서 많은 차질을 유발할 수 있기 때문에, 반도체 기판에 형성되는 패턴을 포함한 미세 구조물의 정확도를 확인한 후, 후속 공정의 진행 여부를 판단하기 위하여 측정 공정이 수행되는 챔버에도 빈번하게 유출입된다.
전술한 바와 같이 반도체 기판은 많은 단위 공정에서 다양한 장소로 반송된다. 반도체 기판을 반송하기 위해서는 일반적으로 로봇 암을 포함하는 이송 장치가 이용된다.
로봇 암은 다관절을 갖고 있어 수평 방향으로 확장 및 수축 가능하고, 리프터에 의하여 수직 방향으로도 승강 가능하다. 로봇 암의 단부에는 반도체 기판을 밑에서 받쳐 지지하는 블레이드(blade)가 연결된다. 이하, 도면을 참조하여 블레이드 상에 반도체 기판이 로딩되는 것을 설명한다.
도 1은 종래에 개시된 반도체 기판 이송 장치를 설명하기 위한 부분 확대도이다. 또한, 도 1은 반도체 기판을 지지하기 위한 척 상에 이송 장치가 위치한 프로세스 챔버 내부를 도시한다.
도 1을 참조하면, 반도체 기판 이송 장치(10)는 수직 방향으로 승강하고 수평 방향으로 회전하는 이송 암(11), 이송 암(11)의 일단부에 연결되어 이송 암(11)에 수직 운동력 및 수평 회전력을 제공하는 구동부(도시되지않음) 및 이송 암(11)의 타단부에 연결되어 반도체 기판(W)을 지지하는 블레이드(13)를 포함한다.
반도체 기판(W)은 프로세스 챔버 내부의 척(도시되지않음) 상에 배치되어 소정의 단위 공정에 따라 가공된 후, 프로세스 챔버 외부로 배출되어야 한다. 반도체 기판(W)이 완료되면 프로세스 챔버의 도어(도시되지 않음)는 개방되고, 이송 장치(10)가 프로세스 챔버 내부로 유입한다. 이 경우, 반도체 기판(W)은 이미 척의 상면으로부터 돌출된 리프터 핀(20)들에 의하여 부양된 상태이다.
이송 장치(10)의 블레이드(13)는 리프터 핀(20)들 사이로 유입하여 부양된 상기 반도체 기판(W) 하부에 배치된다. 이후, 리프터 핀(20)들이 하강하여 반도체 기판(W)을 블레이드(13) 상부에 안착시킨다. 블레이드(13) 상에 반도체 기판(W)이 안착되면 이송 암(11)은 회전 운동을 하여 프로세스 챔버 외부로 이동한다.
하지만, 반도체 기판(W)이 블레이드(13) 상부에 안착될 시, 스티킹(sticking) 현상으로 인하여 상기 반도체 기판(W)이 블레이드(13) 상부에 편심되게 배치될 수 있다. 보다 정확하게 설명하면, 프로세스 챔버에서 반도체 기판(W)에 대한 소정의 공정을 진행 시, 반도체 기판(W)은 진공력이나 정전기력을 이용하여 척의 상면에 흡착 고정된다. 비록, 상기 소정의 공정이 완료되면, 반도체 기판(W)을 흡착 고정하기 위한 상기 진공력이나 정전기력이 해제되긴 하지만, 소정의 힘이 척과 반도체 기판(W) 사이에 잔류한다. 즉, 진공력이나 정전기력이 해제되었음에도 불구하고 반도체 기판(W)이 척에 잔류하려는 현상을 스티킹 현상이라고 한다. 이 상태에서 리프터 핀(20)들이 척의 상면으로부터 도출할 경우, 반도체 기판(W)이 튕기는 플립핑(fliping)현상이 발생하고, 반도체 기판(W)은 리프터 핀(20)들 중 한 하나에 치우치게 배치될 수 있다. 즉, 반도체 기판(W)이 편심되게 리프터 핀(20) 상에 지지된다. 따라서 반도체 기판(W)은 블레이드(13)에 편심되게 배치되고, 이송 장치(10)가 상기 반도체 기판(W)은 블레이드(13)가 프로세스 챔버 외부로 이동할 때 반도체 기판(W)이 프로세스 챔버의 도어에 충돌할 수 있다. 이 결과, 반도체 기판(W)이 낙하되어 파손되는 것은 물론 반도체 기판(W)의 파손으로 발생된 파편들이 프로세스 챔버 내부를 오염시킬 수도 있다.
또한, 프로세스 챔버로부터 반도체 기판(W)을 반출하거나, 프로세스 챔버에 반도체 기판(W)을 제공할 경우, 이송 암(11)이 회전 운동하기 때문에 블레이드(13) 상에 배치된 반도체 기판(W)에는 원심력이 작용한다. 반도체 기판(W)이 블레이드(13) 상에 편심되게 배치될 경우, 상기 원심력은 반도체 기판(W)의 일부분에 더욱 크게 작용하여 블레이드(13)로부터 반도체 기판(W)을 이탈시켜 공정 사고를 유발한다.
전술한 문제를 해소하기 위하여 반도체 기판이 이송 장치에 배치된 상태를 디스플레이하는 반도체 기판 가공 설비가 개시되어 있지만, 이는 단순히 경고를 알려주는 역할을 할뿐 상기 문제를 해결하는 근본적인 방안이 되지 못하고 있다.
현재 반도체 기판은 대구경화되는 추세이고, 상기 반도체 기판에는 고집적, 고성능의 반도체 장치들이 제조되기 때문에 반도체 기판의 단가는 계속 증가하고 있다. 고가의 반도체 기판들이 전술한 문제들로 인하여 파손될 경우, 경제적 손실뿐만 아니라, 시간적으로도 막대한 손실이 초래된다.
본 발명은 전술한 바와 같은 종래의 기술이 갖는 문제점을 해결하고자 안출된 것으로서, 본 발명의 일 목적은 블레이드의 상단부에 반도체 기판의 이탈을 방지하기 위한 엔드 블록을 형성하고, 상기 엔드 블록에 반도체 기판을 밀착 고정하여 반도체 기판을 정확 및 안전하게 반송할 수 있는 반도체 기판 이송 장치를 제공하는 것이다.
또한 본 발명의 일 목적은 상기 반도체 기판 이송 장치를 이용하여 진공 상태에서도 반도체 기판을 신속 및 정확하게 반송할 수 있는 반도체 기판 가공 설비를 제공하는 것이다.
상술한 본 발명의 일 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 반도체 기판 이송 장치는, 수직 방향으로 승강하고 수평 방향으로 회전하는 이송 암, 이송 암에 수직 운동력 및 수평 회전력을 제공하는 구동부, 및 이송 암의 일단부로부터 연장되어 반도체 기판을 지지하는 블레이드를 포함한다. 또한 블레이드의 상단부에는 엔드 블록(end block)이 돌출되게 형성되고, 블레이드가 연결된 이송 암의 단부에는 블레이드를 따라 직선 왕복 운동하는 플런저(plunger)가 설치되며, 플런저의 양측에는 회전 운동하는 사이드 얼라이너(side aligner)가 각각 설치된다. 반도체 기판이 블레이드의 상면에 안착되면, 플런저가 전진함과 동시에 사이드 얼라이너들이 블레이드를 향하여 모여듦으로써 반도체 기판을 엔드 블록에 밀착 고정한다. 이송 장치는 반도체 기판을 엔드 블록에 밀착 고정하여 반송하기 때문에 반송 중에 반도체 기판이 낙하되지 않는다.
상술한 본 발명의 일 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 반도체 기판 가공 설비는, 반도체 기판이 보관되는 카세트부, 반도체 기판을 얼라인 하는 로드락 챔버, 로드락 챔버로부터 반도체 기판을 제공받는 플랫폼, 반도체 기판에 대한 소정의 공정이 수행되는 프로세스 챔버, 플랫폼과 프로세스 챔버 사이에서 반도체 기판을 반송하는 제1 이송 장치, 및 카세트부와 로드락 챔버 사이에서 반도체 기판을 반송하는 제2 이송 장치를 포함한다. 이 경우, 제1 및 제2 이송 장치는 플런저 및 사이드 얼라이너를 이용하여 반도체 기판을 블레이드의 엔드 블록에 밀착 고정한 후 반도체 기판을 반송한다.
본 발명에 따르면, 플런저 및 사이드 얼라이너를 이용하여 반도체 기판을 블레이트의 엔드 블록에 밀착 고정함으로써, 반송 중에 반도체 기판이 이송 장치로부터 낙하되는 것을 방지할 수 있다. 따라서 반도체 기판의 낙하로 인한 공정 에러를 방지할 수 있으며, 나아가 진공 상태에서도 반도체 기판을 고속으로 이동시킬 수 있어 생산 수율을 증대시킬 수 있다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들에 따른 반도체 기판 이송 장치 및 이를 포함하는 반도체 기판 가공 설비에 대하여 상세하게 설명하지만, 본 발명이 하기 실시예들에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다.
실시예
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 기판 이송 장치를 설명하기 위한 평면도이고, 도 3은 도 2에 도시한 이송 장치의 정면도이다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 반도체 기판 이송 장치(100)는 구동부(110), 이송 암(120), 블레이드(130), 플런저(140) 및 사이드 얼라이너(150)를 포함한다.
구동부(110)는 리프터 축(111), 실린더(113) 및 회전 모터(도시되지않음)를 포함한다. 리프터 축(111)은 실린더(113)의 상단부에 연결되고, 상기 회전 모터는 실린더(113)에 내장된다.
리프터 축(111)은 실린더(113)에 연결되어 수직 방향으로 승강한다. 또한, 리프터 축(111)은 상기 회전 모터에도 연결되어 수평 방향으로 회전한다. 즉, 구동부(110)는 리프터 축(111)을 승강 및 회전 시킨다.
구동부(110)가 리프터 축(111)을 승강 및 회전시키기 위하여 실린더(113) 및 상기 회전 모터를 반드시 포함해야 하는 것은 아니다. 일예로, 구동부(110)는 리니어 모터나 기어 트레인을 이용하여 리프터 축(111)을 승강 및 회전시킬 수도 있다. 이는 당업자에게 자명한 사실이며, 본 실시예에서는 리프터 축, 실린더 및 회전 모터를 포함하는 구동부(110)에 대해서 설명한다.
리프터 축(111)의 상단부에는 이송 암(120)이 연결된다. 이송 암(120)은 적어도 두개 이상의 관절을 포함하고, 이송 암(120)의 일단부는 리프터 축(111)의 상단부에 회전가능하게 연결된다. 이송 암(120)은 리프터 축(111)이 승강함에 따라 같이 승강한다.
이송 암(120)은 리프터 축(111)을 통하여 실린더(113)에 내장된 상기 회전 모터에 연결된다. 따라서 이송 암(120)은 리프터 축(111)이 회전함에 따라 같이 회전한다. 하지만, 이송 암(120)은 다관절을 포함하기 때문에 리프터 축(111)의 회전 방향과 다르게 회전할 수도 있다. 또한, 이송 암(120)은 다관절을 이용하여 수평 방향으로 확장 및 수축 가능하다.
이송 암(120)의 타단부에는 블레이드(130)가 연결된다. 블레이드(130)는 반도체 기판(W)의 하면에 직접 접촉하여 반도체 기판(W)을 밑에서 받쳐 지지한다. 블레이드(130)는 ‘V’자 또는 'Y' 자 형상을 갖는 플레이트로 제작되는 것이 바람직하며, 이 경우, 블레이드(130)는 3개의 단부들을 갖는다. 블레이드(130)의 제1 단부(131) 및 제2 단부(132)는 대향되게 배치되어 서로 마주본다. 그리고 블레이드(130)의 제3 단부(133)는 이송 암(120)의 타단부에 연결된다.
블레이드(130)의 제1 단부(131) 및 제2 단부(132)에는 소정의 높이로 돌출된 엔드 블록(139)이 형성된다. 제1 및 제2 단부(131, 132)에 각각 형성된 엔드 블록(139)의 높이는 동일하며, 엔드 블록(139)의 높이는 반도체 기판(W)의 두께보다 큰 것이 바람직하다.
엔드 블록(139)에는 반도체 기판(W)의 측부가 접촉된다. 보다 자세하게 설명하면, 제1 및 제2 단부(131, 132)의 엔드 블록(139) 측면들 중, 제3 단부(133)를 향하는 엔드 블록(139)의 일 측면에는 반도체 기판(W)의 측부가 접촉된다. 또한, 상기 엔드 블록(139)의 일 측면은 반도체 기판(W)의 측부에 대응하게 라운딩(rounding)된다. 엔드 블록(139)은 반도체 기판(W)이 블레이드(130)로부터 이탈되는 것을 방지하기 위하여 이용되며, 궁극적으로는 반도체 기판(W)을 블레이드(130)에 정 위치시키기 위하여 이용된다.
반도체 기판(W)을 엔드 블록(139)에 밀착시키기 위하여 플런저(140)와 사이드 얼라이너(150)가 이용된다. 플런저(140)는 ‘T’자형 로드 형상을 갖고, 사이드 얼라이너(150)는 타원 날개 형상을 갖는다.
플런저(140) 및 사이드 얼라이너(150)는 이송 암(120)의 타단부 상에 설치된 동력부(160)에 장착된다. 보다 자세하게는, 플런저(140)는 이송 암(120)의 타단부로부터 블레이드(130)가 연장된 방향과 평행하도록 동력부(160)에 장착되고, 사이드 얼라이너(150)는 플런저(140)를 기준으로 동력부(160)의 양측에 각각 장착된다.
동력부(160)는 플런저(140)에 직선 왕복 운동력을 제공하고, 사이드 얼라이너(150)들에 회전력을 제공한다. 이를 위하여 동력부(160)는 모터나 실린더 또는 기어 트레인을 포함할 수 있다. 본 실시예의 실린더 및 모터를 모두 포함하는 동력부에 대해서 설명하지만, 동력부를 다양하게 변형시킬 수 있음은 자명한 사실이다.
플런저(140)는 동력부(160)의 실린더에 연결되어 직선 운동하고, 사이드 얼라이너(150)들은 동력부(160)의 모터에 연결되어 피벗 회전한다. 보다 자세하게는, 플런저(140)는 동력부(160)로부터 돌출하여 블레이드(130)의 상면을 따라 직선 운동을 하고, 사이드 얼라이너(150)는 동력부(160)를 피벗으로 블레이드(130)를 향하여 모여들도록 회전한다.
플런저(140) 및 사이드 얼라이너(150)는 모두 반도체 기판(W)의 측부에 접촉한다. 플런저(140)는 반도체 기판(W)을 엔드 블록(139)에 밀착시키고, 사이드 얼라이너(150) 반도체 기판(W)을 엔드 블록(139)에 얼라인 시킨다. 반도체 기판(W)은 플런저(140) 및 사이드 얼라이너(150)에 의하여 블레이드(130)에 얼라인됨과 동시에 밀착 고정된다. 이 경우, 반도체 기판(W)의 측부에 접촉하는 플런저(140) 및 사이드 얼라이너(150)의 단부들은 모두 반도체 기판(W)의 측부에 대응하게 라운딩 되는 것이 바람직하다.
이하, 일예를 들어 반도체 기판 이송 장치(100)에 반도체 기판(W)이 로딩(loading)되는 것에 대하여 설명한다.
이송 암(120)은 수직 및 수평 운동하여 블레이드(130)를 반도체 기판(W)의 하부에 위치시킨다. 이 경우, 반도체 기판(W)은 세 개의 리프터 핀(101)들에 의하여 지지되어 있다.
다음으로, 리프터 핀(101)들은 하강하여 반도체 기판(W)을 블레이드(130)의 상면에 안착시킨다. 이 경우, 반도체 기판(W)이 블레이드(130) 상에 편심되게 배치될 수 있다. 이는 종래의 기술 분야에서 상술한 스티킹과 같은 이유로 유발된다. 비록 반도체 기판(W)이 블레이드(130) 상에 편심되게 안착되더라고 반도체 기판(W)은 플런저(140)나 사이드 얼라이너(150)에 접촉되지 않는다. 이는 블레이드(130)의 길이가 반도체 기판(W)의 직경보다 크고 플런저(140)는 동력부(160) 내부로 수축된 상태이며, 사이드 얼라이너(150)가 블레이드(130)로부터 이격된 상태이기 때문이다.
이후, 플런저(140)는 동력부(160)로부터 돌출하고, 두 사이드 얼라이너(150)들은 블레이드(130)를 향하여 모여들도록 회전한다. 따라서 반도체 기판(W)은 플런저(140)에 의해서 엔드 블록(139)에 밀착되고, 두 사이드 얼라이너(150)들에 의하여 블레이드(130)의 일부분에 치우치지 않도록 얼라인된다.
플런저(140) 및 사이드 얼라이너(150)들은 반도체 기판(W)의 측부를 소정의 힘으로 계속 가압하여 반도체 기판(W)이 엔드 블록(139)에 고정된 상태를 유지한다. 이 상태가 반도체 기판(W)이 이송 장치(100)에 완전히 로딩된 상태이다.
전술한 바와 같이 반도체 기판(W)의 로딩이 완료되면, 이송 암(120)은 회전 및 승강하여 반도체 기판(W)을 소정의 위치로 반송한다. 이 경우, 반도체 기판(W)이 엔드 블록(139)에 고정되어 반송 중에 블레이드(130)로부터 이탈되지 않는다. 따라서 반송 중에 반도체 기판(W)이 낙하하여 발생되는 공정 에러를 방지할 수 있다.
이송 장치(100)로부터 반도체 기판(W)을 언로딩하는 순서는 상기 로딩하는 순서와 반대로 수행되기 때문에 중복된 설명을 생략하여도 당업자는 충분히 이해할 수 있을 것이다.
실시예
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 기판 가공 설비를 설명하기 위한 개략적인 구성도이다.
도 4를 참조하면, 반도체 기판 가공 설비는 카세트부(270), 로드락 챔버(280), 플랫폼(291), 프로세스 챔버(292), 제1 이송 암(201) 및 제2 이송 암(202)을 포함한다. 이 경우, 제1 이송 장치(201) 및 제2 이송 장치(202)는 실질적으로 동일하기 때문에 제1 이송 장치(201)에 대해서만 자세하게 설명한다.
카세트부(270)는 로드락 챔버(280)에 인접하게 배치되고, 로드락 챔버(280)는 플랫폼(291)에 선택적으로 연통된다. 플랫폼(291)의 둘레에는 복수개의 프로세스 챔버(292)가 설치된다. 플랫폼(291) 내부에는 스테이지(293) 및 제1 이송 장치(201)가 설치된다. 로드락 챔버(280) 내부에는 플랫존 얼라이너(281) 및 제2 이송 장치(202)가 설치된다.
카세트부(270)에는 복수개의 카세트(271)가 배치된다. 카세트(271)는 다층 구조를 갖고 있어 복수개의 반도체 기판(W)들이 적층 보관된다. 카세트(271)에는 한 샷(shot)당 처리되는 개수의 반도체 기판(W)들이 보관되는 것이 바람직하다.
카세트부(270)에 보관되는 반도체 기판(W)들은 로드락 챔버(280)에 제공되어 얼라인된다. 이 경우, 제2 이송 장치(202)가 이용된다. 제2 이송 장치(202)는 전술한 실시예의 이송 장치와 실질적으로 동일하다. 또한, 제2 이송 장치(202)는 이후 설명될 제1 이송 장치(201)와 실질적으로 동일하기 때문에 이하 제1 이송 장치(201) 설명으로 제2 이송 장치(202)에 대한 자세한 설명은 대신한다.
제2 이송 장치(202)는 카세트부(270)로부터 반도체 기판(W)을 반출하여 로드락 챔버(280)의 플랫존 얼라이너(281)에 배치한다.
플랫존 얼라이너(281)는 공정 효율을 증대시키기 위하여 반도체 기판(W)을 해당 공정에 맞게 얼라인한다. 여기서 해당 공정이란 프로세스 챔버(292)에서 수행되는 공정을 의미한다.
얼라인된 반도체 기판(W)은 플랫폼(291) 내부에 설치된 제1 이송 장치(201)에 의하여 플랫폼(291) 내부의 스테이지(293)에 배치된다. 스테이지(293)는 카세트(271)와 유사한 형상을 가져 반도체 기판(W)들이 적층되어 보관된다.
제1 이송 장치(201)는 구동부(210), 이송 암(220), 블레이드(230), 플런저(240) 및 사이드 얼라이너(250)를 포함한다.
구동부(210)는 실린더 및 모터를 포함하여 승강 및 회전한다. 구동부(210)의 상단부에는 이송 암(220)이 연결된다.
이송 암(220)은 적어도 두개 이상의 관절을 포함하며 이송 암(220)의 일단부는 구동부(210)의 상단부에 피벗(pivot) 연결된다. 따라서 이송 암(220)은 구동부(210)가 승강 또는 회전함에 따라 같이 승강 또는 회전한다.
이송 암(220)의 타단부에는 블레이드(230)가 연결된다. 블레이드(230)는 반도체 기판(W)의 하면에 직접 접촉하여 반도체 기판(W)을 밑에서 받쳐 지지한다. 블레이드(230)는 3개의 단부들을 갖는다. 블레이드(230)의 단부들 중 거의 평행하게 배치된 제1 단부 및 제2 단부에는 소정의 높이로 돌출된 엔드 블록이 형성된다. 도 4에 도시된 제1 및 제2 이송 장치(201, 202)는 반도체 기판 가공 설비의 전체적인 형상을 도시하므로, 제1 단부 및 제2 단부에는 소정의 높이로 돌출된 엔드 블록이 명확히 표현되지 않지만, 상기 도 2 및 도 3에 도시한 엔드 블록과 그 형성위치가 동일하므로 당업자는 용이하게 이해할 수 있을 것이다.
엔드 블록에는 반도체 기판(W)의 측부가 접촉되며, 엔드 블록은 반도체 기판(W)이 블레이드(230)로부터 이탈되는 것을 방지하기 위하여 이용된다.
반도체 기판(W)을 엔드 블록에 밀착시키기 위하여 플런저(240)와 사이드 얼라이너(250)가 이용된다. 플런저(240)는 ‘T’자형 로드 형상을 갖고, 사이드 얼라이너(250)는 타원 날개 형상을 갖는다.
플런저(240)는 이송 암(220)의 타단부로부터 돌출하여 블레이드(230)가 연장된 방향과 평행한 방향으로 직선 왕복 운동한다. 사이드 얼라이너(250)는 플런저(240)를 기준으로 블레이드(230)를 향하여 모여들거나 이격되도록 회전한다.
플런저(240) 및 사이드 얼라이너(250)는 모두 반도체 기판(W)의 측부에 접촉한다. 플런저(240)는 반도체 기판(W)을 엔드 블록에 밀착시키고, 사이드 얼라이너(250) 반도체 기판(W)이 엔드 블록으로부터 이탈되지 않도록 측부에서 가압한다.
플런저(240) 및 사이드 얼라이너(250)들은 반도체 기판(W)의 측부를 소정의 힘으로 계속 가압하여 반도체 기판(W)이 엔드 블록에 고정된 상태를 유지한다. 이 상태가 반도체 기판(W)이 제1 이송 장치(201)에 완전히 로딩된 상태이다.
제1 이송 장치(201)에 반도체 기판(W)의 로딩이 완료되면, 이송 암(220)은 회전 및 승강하여 반도체 기판(W)을 로드락 챔버(280)의 플랫존 얼라이너(281)와 플랫폼(291)의 스테이지(293) 사이에서 반송하다. 또한, 제1 이송 장치(201)는 상술한 로딩 방법과 동일한 방법으로 플랫폼(291)의 스테이지(293)와 프로세스 챔버(292) 사이에서 반송한다.
프로세스 챔버(292)에 제공된 반도체 기판(W)은 소정의 공정을 완료한 뒤 프로세스 챔버(292)에 반도체 기판(W)이 로딩된 순서와 반대로 카세트 로딩부(270)로 언로딩된다. 반도체 기판(W)을 언로딩하는 순서는 상기 로딩하는 순서와 반대로 수행되기 때문에 중복된 설명은 생략하지만 업자는 충분히 이해할 수 있을 것이다.
로드락 챔버(280), 플랫폼(291) 그리고 프로세스 챔버(292)의 내부는 진공에 가까운 상태로 유지된다. 하지만, 본 실시예에 따른 제1 및 제2 이송 장치(201, 202)는 메카니즘(mechanism)적으로 파지할 수 있어, 진공 상태로 유지되는 환경에서도 신속하게 동작될 수 있으며, 이송 속도를 증가시키더라도 반도체 기판(W)이 제1 및 제2 이송 장치(201, 202)로부터 이탈되는 것을 방지할 수 있다. 따라서 반도체 기판(W)을 반송 중에 반도체 기판(W)이 낙하하여 발생되는 공정 에러를 방지할 수 있다.
본 발명에 따르면, 반도체 기판을 밑에서 받쳐 지지하는 블레이드의 상면에 엔드 블록을 형성하고, 직선 왕복 운동하는 플런저와 회전 운동 하는 사이드 얼라이너를 이용하여 상기 엔드 블록에 반도체 기판을 밀착 고정함으로써 반도체 기판이 반송 중에 낙하되는 것을 방지할 수 있다. 또한 진공 상태에서도 상술한 바와 같이 반도체 기판을 메커니즘적으로 고정한 후 반송함으로써 안전 및 신속하게 반도체 기판을 이송할 수 있다. 따라서 생산 수율은 증대되고 공정 효율은 높아진다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예들을 참조하여 설명하였지만 해당 기술 분야의 숙련된 당업자라면 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경 시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
도 1은 종래의 반도체 기판 이송 장치를 설명하기 위한 부분 확대도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 기판 이송 장치를 설명하기 위한 평면도이다.
도 3은 도 2에 도시한 이송 장치의 정면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 기판 가공 설비를 설명하기 위한 개략도이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
100：반도체 기판 이송 장치 101：리프터 핀
110, 210：구동부 111：리프터 축
113：실린더 120, 220：이송 암
130, 230：블레이드 131：제1 단부
132：제2 단부 133：제3 단부
139：엔드 블록 140, 240：플런저
150, 250：사이드 얼라이너 160：동력부
201：제1 이송 장치 202：제2 이송 장치
270：카세트 로딩부 271：카세트
280：로드락 챔버 281：플랫존 얼라이너
291：플랫폼 292：프로세스 챔버
293：스테이지 W：반도체 기판

Claims (4)

  1. 반도체 기판을 이송하기 위한 이송 암;
    상기 이송 암의 일단부로부터 연장되어 상기 반도체 기판을 지지하고, 상기 반도체 기판의 위치를 한정하기 위하여 상단부로부터 돌출된 엔드 블록(end block)을 갖는 블레이드(blade);
    상기 반도체 기판을 상기 엔드 블록에 밀착하기 위하여 이동 가능하도록 상기 이송 암의 일단부에 연결된 플런저(plunger); 및
    상기 플런저의 양측부에 각각 회전 가능하게 연결되고, 상기 반도체 기판의 양측부를 가압하여 상기 반도체 기판을 상기 블레이드 상에 얼라인(align)하는 한쌍의 사이드 얼라이너(side aligner)를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 기판 이송 장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 플런저에 직선 왕복 운동력을 제공하기 위한 실린더 및 상기 사이드 얼라이너에 회전력을 제공하기 위한 모터를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 기판 이송 장치.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 블레이드는 ‘Y ’자 또는 ‘V’자 형상을 갖으며, 상기 엔드 블록은 서로 대향되게 배치된 상기 블레이드의 제 1 단부 및 제2 단부에 각각 형성된 것을 설치된 것을 특징으로 하는 반도체 기판 이송 장치.
  4. 반도체 기판에 대한 소정의 공정을 수행하기 위한 프로세스 챔버;
    상기 프로세스 챔버에 연결되어 반도체 기판이 보관되는 로드락 챔버; 및
    상기 로드락 챔버와 상기 프로세스 챔버 사이에서 상기 반도체 기판을 반송하기 위한 이송 암, 상기 이송 암의 일단부로부터 연장되어 상기 반도체 기판을 지지하고 상기 반도체 기판의 위치를 한정하기 위하여 상단부로부터 돌출된 엔드 블록을 갖는 블레이드, 상기 반도체 기판을 상기 엔드 블록에 밀착하기 위하여 이동 가능하도록 상기 이송 암의 일단부에 연결된 플런저, 그리고 상기 플런저의 양측부에 각각 회전 가능하게 연결되고 상기 반도체 기판의 양측부를 가압하여 상기 반도체 기판을 상기 블레이드 상에 얼라인하는 한 쌍의 사이드 얼라이너를 포함하는 이송 장치를 구비하는 것을 특징으로 하는 반도체 기판 가공 설비.
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KR100835177B1 (ko) * 2007-01-23 2008-06-04 (주)인터노바 반도체 자재 처리를 위한 이송 시스템
KR100885238B1 (ko) * 2007-09-28 2009-02-24 세메스 주식회사 기판 이송 장치 및 방법
KR200470096Y1 (ko) * 2008-12-09 2013-11-28 주식회사 테스 웨이퍼 블레이드

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