KR20050112734A - 반도체 소자 제조장비에서의 웨이퍼 트랜스퍼 장치 - Google Patents

Abstract

베이크 유닛등과 같은 장비로 웨이퍼 트랜스퍼 아암의 이동시 웨이퍼 드롭을 방지 또는 최소화할 수 있는 반도체 소자 제조장비에서의 웨이퍼 트랜스퍼 장치가 개시된다. 그러한 웨이퍼 트랜스퍼 장치는, 웨이퍼를 지지하기 위한 웨이퍼 트랜스퍼 아암과; 상기 웨이퍼 트랜스퍼 아암의 가이드 일부 구간마다 설치되어 웨이퍼의 안착상태를 검출하기 위한 센서부와; 웨이퍼 적재 장치에 들어 있는 웨이퍼를 반복적으로 옮기기 위해 상기 웨이퍼 트랜스터 아암을 일정 거리만큼 이동시키는 아암 이동부와; 상기 센서에 의해 검출된 값이 특정한 상태인 경우에 웨이퍼 이동 금지를 나타내는 알람신호를 생성하는 모니터링부를 구비함에 의해, 공정 진행을 위한 웨이퍼 로딩/언로딩 중에 웨이퍼 드롭 현상이 사전에 방지되는 효과가 있다.

Description

반도체 소자 제조장비에서의 웨이퍼 트랜스퍼 장치{Wafer transferring apparatus in semiconductor device fabrication equipment}

본 발명은 반도체 소자를 제조하기 위한 반도체 소자 제조장비에 관한 것으로, 특히 카세트에 웨이퍼를 적재하거나 카세트에 적재된 웨이퍼를 다른 장소로 이송할 수 있는 웨이퍼 트랜스퍼 장치에 관한 것이다.

근래에 컴퓨터 등과 같은 정보 매체의 급속한 보급에 따라 반도체 메모리 등과 같은 반도체 소자의 기능도 비약적으로 발전하고 있다. 최근의 반도체 제품들의 경우, 경쟁력 확보를 위해 낮은 비용, 고품질을 위해 필수적으로 제품의 고집적화가 요구된다. 고집적화를 위해서는 트랜지스터 소자의 게이트 산화막 두께 및 채널 길이들을 얇고 짧게 하는 작업 등을 포함하는 스케일 다운이 수반되어지며, 그에 따라 반도체 제조 공정 및 제조 장비도 다양한 형태로 발전되어 지고 있는 추세이다. 특히, 하이 퍼포먼스 디바이스를 사용자들이 요구함에 따라 그러한 반도체 소자를 제조하는 웨이퍼 처리 시스템 이른 바 반도체 소자 제조장비의 기능이나 동작 퍼포먼스는 매우 중요하게 대두되고 있다.

도 1은 통상의 웨이퍼 카세트에 웨이퍼가 적재되는 형태를 표현한 사시도이고, 도 2는 도 1의 웨이퍼 카세트에 적재되는 웨이퍼의 일반적 평면도이다. 도면들을 참조하면, 카세트(10)에는 일정 단위 수의 웨이퍼(20)가 적재될 수 있도록 일정 피치의 슬롯이 복수로 형성되어 있다. 상기 카세트(10)에 적재되는 웨이퍼(20)의 평면형상은 도 2와 같이 플랫 존(27)을 가진 원형으로 되어 있는데, 웨이퍼의 이송 시에 웨이퍼 안착상태가 불량하여 웨이퍼 드롭이 생길 경우 웨이퍼의 표면에는 흠(25)이 발생된다. 만약, 상기 흠(25)이 심할 경우에는 공정 불량이 초래되므로 웨이퍼 폐기문제를 일으킬 수 있다.

도 3에는 도 2의 웨이퍼를 이송하기 위한 웨이퍼 이송장치의 통상적 메카니즘이 보여진다. 도면을 참조하면, 아암(31)의 전단에 거리 감지 센서(33)가 부착되어 있으므로, 이송장치의 아암(31)이 웨이퍼가 적재된 카세트 내로 투입되면 현재시기에 지지할 웨이퍼와 다음 번 시기에 지지할 웨이퍼 사이의 간격이 측정된다. 이 간격 값은 그에 비례하는 전기 신호 형태로 웨이퍼 이송 장치의 콘트롤러(35)로 보내진다. 그러면, 상기 콘트롤러(35)는 아암 이동부(37)에 그 값에 비례한 신호를 보낸다. 그리고, 다음번 시기에 웨이퍼를 지지하기 위해 적재 수단에 웨이퍼 이송 장치의 아암(31)이 투입될 때에는 그 전 시기, 즉, 현재 시기에 측정된 웨이퍼 사이의 간격만큼 아암 이동 수단(37)이 아암(31)을 수직으로 이동시킨 상태에서 아암(31)이 적재수단에 투입된다. 따라서, 아암(31)은 카세트 내의 설정된 위치에 투입될 수 있다.

상기 아암(31)은 1 개 혹은 복수 개의 관절을 가지고 웨이퍼를 얹어 움직일 수 있는 통상의 로봇 아암 형태가 통상적이며, 아암 이동부(37)은 정밀한 동작을 위한 수치 제어 모터(38)와 모터에 달린 피니언(39)이나 풀리, 아암을 지지하는 축(36)에 설치된 나사산, 벨트 등의 동력전달 소자를 통해 구현될 수 있다.

도 4는 종래기술에 따른 웨이퍼 트랜스퍼 아암의 평면도로서, 아암 바디(100)에서 연장되어 웨이퍼를 지지하기 위한 가이드 아암(110)에는 별도로 연장된 브라켓((130)을 통해 센서(120)가 설치되어 있다. 상기 센서(120)는 메인 아암의 웨이퍼 로딩/언로딩 상태를 감지하기 위한 센서이다. 따라서, 도면에서 보여지는 바와 같이 로딩 후 리프트 핀의 업 다운 현상 등에 기인하여 웨이퍼(W)가 가이드 아암에 얹혀져 안착상태로 되어 있지 못하더라도, 상기 장치는 웨이퍼가 아암에 올라 타고 있는 현상을 전혀 감지하지 못한다. 그러한 상태에서 웨이퍼 트랜스퍼 아암이 이동하게 되면, 미 안착된 웨이퍼는 쉽게 드롭되어 공정불량 또는 웨이퍼 결함을 유발하게 된다.

따라서, 종래에는 웨이퍼 로딩 또는 언로딩을 위해 웨이퍼 트랜스퍼 아암이 이동될 경우에 웨이퍼 가이드에 웨이퍼가 얹혀지는 현상에 기인하여 웨이퍼 드롭이 초래되는 문제점이 있어왔다.

따라서, 본 발명의 목적은 상기한 종래의 문제점을 해결할 수 있는 반도체 소자 제조장비에서의 웨이퍼 트랜스퍼 장치를 제공함에 있다.

본 발명의 다른 목적은 웨이퍼 로딩/언로딩을 위해 웨이퍼 트랜스퍼 아암이 이동할 경우에 웨이퍼 가이드에 웨이퍼가 얹혀지는 현상을 방지하여 웨이퍼 드롭을 방지 또는 최소화할 수 있는 반도체 제조장비에서의 웨이퍼 트랜스퍼 아암 구조를 제공함에 있다.

상기한 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 실시예적 구체화에 따라, 반도체 제조장비에서의 웨이퍼 트랜스퍼 장치는, 웨이퍼를 지지하기 위한 웨이퍼 트랜스퍼 아암과; 상기 웨이퍼 트랜스퍼 아암의 가이드 일부 구간 마다 설치되어 웨이퍼의 안착상태를 검출하기 위한 센서부와; 웨이퍼 적재 장치에 들어 있는 웨이퍼를 반복적으로 옮기기 위해 상기 웨이퍼 트랜스터 아암을 일정 거리만큼 이동시키는 아암 이동부와; 상기 센서에 의해 검출된 값이 특정한 상태인 경우에 웨이퍼 이동 금지를 나타내는 알람신호를 생성하는 모니터링부를 구비함을 특징으로 한다.

바람직하기로, 상기 센서부는 3개의 센서들로 구현될 수 있으며, 상기 장치는 베이크 유닛 등과 같은 반도체 소자 제조장비에 보다 적합하게 채용될 수 있다.

상기한 본 발명의 장치에 따르면, 웨이퍼 트랜스퍼 아암이 이동할 경우에 웨이퍼 가이드에 웨이퍼가 얹혀지는 현상이 사전에 검출되므로, 웨이퍼 드롭 현상이 미연에 방지된다.

이하에서는 본 발명에 따라 반도체 제조장비에서의 웨이퍼 트랜스퍼 장치에 대한 바람직한 실시 예가 첨부된 도면들을 참조하여 설명된다. 비록 다른 도면에 표시되어 있더라도 동일 내지 유사한 기능을 수행하는 구성부품들은 동일 내지 유사한 참조부호로서 나타나 있다.

먼저, 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 웨이퍼 트랜스퍼 아암의 평면도이고, 도 6은 도 5의 웨이퍼 트랜스퍼 아암에서 웨이퍼 안착 불량을 검출하기 위한 모니터링부의 회로블록도이다.

도 5를 참조하면, 아암 바디(100)로부터 연장되어 웨이퍼를 지지하기 위한 웨이퍼 트랜스퍼 아암(110)의 가이드 일부 구간 마다 설치되어 웨이퍼의 안착상태를 검출하는 3개의 센서들(201,202,203)이 보여진다. 하나의 중심점에서 약 120도 간격을 유지하면서 이격된 상기 3개의 센서들은 상기 센서부를 구성한다. 또한, 도 3을 통하여 알 수 있는 바와 같이, 웨이퍼 적재 장치에 들어 있는 웨이퍼를 반복적으로 옮기기 위해 상기 도 5에서 보여지는 웨이퍼 트랜스터 아암을 일정 거리만큼 이동시키는 아암 이동부(37)와, 상기 센서부에 의해 검출된 값이 특정한 상태인 경우에 웨이퍼 이동 금지를 나타내는 알람신호를 생성하는 도 6의 모니터링부(320)도 본 발명의 장치구성에 포함된다.

상기 3개의 센서들(201,202,203)에 의해, 웨이퍼가 가이드 아암에 미안착되는 경우 적어도 하나의 센서에서 미안착 검출신호가 출력된다. 따라서, 도 6에서 보여지는 바와 같이, 센서 인터페이스(300)의 후단에 연결되어 있는 앤드 게이트(310)는 미안착 상태신호를 출력하게 되고, 모니터링부(320)는 이를 인지하여 경보부(330)으로 알람 신호를 출력한다. 또한, 상기 모니터링부(320)는 상기 알람 신호이외에 도 3의 콘트롤러로 전송될 경보신호(WS)를 더 생성할 수 있다.

상기한 본 발명의 장치는 포토리소그래피 공정을 위한 베이크 유닛 등과 같은 반도체 소자 제조장비에 보다 적합하게 채용될 수 있다.

상기한 바와 같이 웨이퍼 트랜스퍼 장치에 따르면, 웨이퍼 로딩/언로딩을 위해 웨이퍼 트랜스퍼 아암이 이동할 경우에 웨이퍼 가이드에 웨이퍼가 얹혀지거나 미 안착되는 현상이 센서부에 의해 사전에 검출되므로 웨이퍼 드롭이 방지 또는 최소화될 수 있다.

상기한 설명에서는 본 발명의 실시 예를 위주로 도면을 따라 예를 들어 설명하였지만, 본 발명의 기술적 사상의 범위 내에서 본 발명을 다양하게 변형 또는 변경할 수 있음은 본 발명이 속하는 분야의 당업자에게는 명백한 것이다. 예를 들어, 사안이 다른 경우에 상기 센서부의 센서 개수나 타입을 다양하게 변경할 수 있음은 물론이다.

상기한 바와 같이 본 발명의 웨이퍼 트랜스퍼 장치에 따르면, 웨이퍼 로딩/언로딩을 위해 웨이퍼 트랜스퍼 아암이 이동할 경우에 웨이퍼 가이드에 웨이퍼가 얹혀지거나 미 안착되는 현상이 방지되어 웨이퍼 드롭이 방지 또는 최소화되는 효과가 있다.

도 1은 통상의 웨이퍼 카세트에 웨이퍼가 적재되는 형태를 표현한 사시도

도 2는 도 1의 웨이퍼 카세트에 적재되는 웨이퍼의 일반적 평면도

도 3은 도 2의 웨이퍼를 이송하기 위한 웨이퍼 이송장치의 통상적 메카니즘을 보인 구조도

도 4는 종래기술에 따른 웨이퍼 트랜스퍼 아암의 평면도

도 5는 본 발명의 실시예에 따른 웨이퍼 트랜스퍼 아암의 평면도

도 6는 도 5의 웨이퍼 트랜스퍼 아암에서 웨이퍼 안착 불량을 검출하기 위한 모니터링부의 회로블록도

Claims (4)

1. 반도체 소자 제조장비에서의 웨이퍼 트랜스퍼 장치에 있어서:

   웨이퍼를 파지하기 위한 웨이퍼 트랜스퍼 아암과;

   상기 웨이퍼 트랜스퍼 아암의 가이드 일부 구간마다 설치되어 웨이퍼의 안착상태를 검출하기 위한 센서부와;

   웨이퍼 적재 장치에 들어 있는 웨이퍼를 반복적으로 옮기기 위해 상기 웨이퍼 트랜스터 아암을 일정 거리만큼 이동시키는 아암 이동부와;

   상기 센서에 의해 검출된 값이 특정한 상태인 경우에 웨이퍼 이동 금지를 나타내는 알람신호를 생성하는 모니터링부를 구비함을 특징으로 하는 반도체 소자 제조장비에서의 웨이퍼 트랜스퍼 장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 센서부는 3개의 센서들로 이루어짐을 특징으로 하는 반도체 소자 제조장비에서의 웨이퍼 트랜스퍼 장치.
3. 제1항에 있어서, 상기 반도체 소자 제조장비는 베이크 유닛임을 특징으로 하는 반도체 소자 제조장비에서의 웨이퍼 트랜스퍼 장치.
4. 제1항에 있어서, 상기 모니터링부는, 상기 알람 신호이외에 콘트롤러로 전송될 경보신호를 더 생성하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 트랜스퍼 장치.