KR20060028578A - 반도체 제조설비의 반도체 기판 이송 로봇 - Google Patents

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Abstract

반도체 제조설비의 반도체 기판 이송 로봇이 개시된다. 본 발명에 따른 반도체 기판 이송 로봇은 반도체 기판을 이송하기 위해 상승, 하강 및 회전이 가능한 로봇 몸체, 로봇 몸체에 결합되어 움직이고 로봇 몸체로부터 안팎으로 신축이 가능한 로봇 암, 로봇 암에 결합되어 움직이고 반도체 기판을 탑재할 수 있는 블레이드 어셈블리 및 반도체 기판의 탑재여부를 탐지하기 위해 블레이드 어셈블리에 장착된 프레젠트 센서 어셈블리를 포함한다.

Description

반도체 제조설비의 반도체 기판 이송 로봇{Robot of semiconductor equipment for transferring semiconductor substrate }
도 1은 종래 반도체 기판 이송 로봇을 이용한 반도체 기판 이동 시 문제점을 보여주는 사시도이다.
도 2는 본 발명에 따른 반도체 기판 이송 로봇을 보여주는 사시도이다.
도 3은 본 발명에 따른 반도체 기판 이송 로봇의 블레이드 어셈블리를 보여주는 사시도이다.
도 4는 본 발명에 따른 반도체 기판 이송 로봇의 블레이드 어셈블리를 보여주는 단면도이다.
본 발명은 반도체 제조설비에 관한 것으로서, 특히 반도체 제조 설비의 반도체 기판 이송 로봇에 것이다.
반도체 소자는 반도체 기판, 예를 들어 실리콘 기판 상에 소정의 회로 패턴을 형성하는 작업을 반복하여 형성한다. 보다 구체적으로 보면, 반도체 소자를 형성하기 위해서는 박막을 형성하는 증착 공정, 이온 주입 공정, 열 산화 또는 열처 리 공정, 패턴 형성을 위한 포토 공정 및 식각 공정들이 반복적으로 진행된다. 따라서, 이러한 공정들을 진행하기 위해서 반도체 생산라인에는 다양한 제조설비들이 구비된다.
여기에서 반도체 제조설비들이 반도체 기판을 처리함에 있어서는, 반도체 기판을 낱장 단위로 처리하는 매엽식(single type) 또는 반도체 기판의 25장 내외의 단위로 수 묶음씩 동시에 처리하는 배치식(batch type)이 있다. 매엽식으로 반도체 기판을 처리하는 반도체 제조설비에는 예를 들어 스퍼터링(sputtering) 장치, 급속 열처리 장치, 식각(etching) 장치, 애싱(ashing) 장치, 코팅(coating) 장치 및 노광(exposure) 장치 등이 있다.
하지만, 반도체 기판은 통상 반도체 생산라인에서 25장 내외의 배치를 이루어 카세트에 담겨서 카세트 단위로 이동된다. 따라서, 매엽식으로 반도체 기판을 처리하는 반도체 제조설비에서 반도체 기판 상에 공정을 진행할 때는, 25장 내외의 반도체 기판들이 담긴 카세트에서 설비 내의 챔버로 반도체 기판을 한 장씩 이송하는 작업이 필요하다. 제조설비에 따라서는 배치식 반도체 제조설비에서도 챔버 내의 카세트로 외부 카세트에서 반도체 기판을 이송하는 작업이 필요한 경우도 있다.
이에 따라, 반도체 제조설비에는 반도체 기판 이송 로봇이 일 체형으로 구비되어 있거나, 또는 부수적으로 부착되어 있다. 이 경우, 대기 상태에서 반도체 기판을 이송하는 로봇은 진공 장치(vacuum equipment)를 구비하여 반도체 기판을 블레이드 상에 흡입 밀착하여 고정시킬 수 있다. 이 때, 이러한 대기 상태에서의 반도체 기판 이송 로봇을 에이티엠(atmosphere; ATM) 로봇이라고도 한다. 이러한, 진 공 흡입을 이용하는 반도체 이송 로봇은 진공 흡입 여부를 진공 센서(vacuum sensor)를 이용하여 탐지함으로써 반도체 기판의 탑재 여부를 탐지할 수 있다. 이하 도면을 참조하여 종래 반도체 기판 이송 로봇의 문제점을 설명한다.
도 1은 종래 반도체 기판 이송 로봇을 이용한 반도체 기판 이동 시 문제점을 보여주는 사시도이다.
도 1을 참조하면, 종래 반도체 기판 이송 로봇은 블레이드 어셈블리(130) 상에 반도체 기판(100)을 탑재하고, 로봇 암(120)을 움직여 상기 블레이드 어셈블리(130)를 움직임으로써 상기 반도체 기판(100)을 이송한다. 하지만, 진공 라인에 문제가 발생하여 상기 반도체 기판(100)이 상기 블레이드 어셈블리(130)에 탑재되었음에도 이를 인식하지 못하는 경우에는 도 1에 도시된 바와 같이 다른 반도체 기판과 충돌하여 반도체 기판들이 깨지는 사고가 발생할 수 있다. 이러한, 반도체 기판의 깨짐은 제조설비의 다운뿐만 아니라 카세트 내의 전 웨이퍼의 손실 처리로 수율을 감소 문제로 이어진다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 반도체 기판의 탑재 여부를 신뢰성 있게 탐지할 수 있는 반도체 제조설비의 반도체 기판 이송 로봇을 제공하는 데 있다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 반도체 제조설비의 반도체 기판 이송 로봇은, 반도체 기판을 이송하기 위해 상승, 하강 및 회전이 가능한 로봇 몸체(robot body); 상기 로봇 몸체에 결합되어 움직이고, 상기 로봇 몸체로부터 안팎으로 신축이 가능한 로봇 암(robot arm); 상기 로봇 암에 결합되어 움직이고 반도체 기판을 탑재할 수 있는 블레이드 어셈블리(blade assembly); 및 반도체 기판의 상기 블레이드 어셈블리 상에 탑재 여부를 탐지하기 위해, 상기 블레이드 어셈블리에 장착된 프레젠트 센서 어셈블리(present sensor assembly)를 포함한다.
상기 프레젠트 센서 어셈블리는 상기 반도체 기판의 탑재 여부를 탐지하는 프레젠트 센서, 상기 프레젠트 센서를 제어하기 위한 프레젠트 센서 보드 및 상기 프레젠트 센서 및 프레젠트 센서 보드(present sensor board)를 연결하는 프레젠트 센서 탐지 케이블(present sensor detecting cable)을 포함하는 것이 바람직하다.
나아가, 상기 프레젠트 센서는 상기 블레이드 어셈블리의 반도체 기판이 탑재될 영역의 표면에 상부가 개방된 채로 매몰되어 있는 것이 바람직하다. 또한, 상기 프레젠트 센서는 반도체 기판의 탑재 여부를 탐지하기 위해 레이저빔 소스를 포함할 수 있다.
또한, 상기 블레이드 어셈블리는 반도체 기판을 상기 블레이드 어셈블리에 흡입 고정시키고, 반도체 기판의 탑재 여부를 확인할 수 있는 진공 센서 어셈블리를 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 블레이드 어셈블리는 반도체 기판이 탑재되는 블레이드 및 상기 블레이드를 상기 로봇 암과 연결하는 연결 단자를 포함한다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 설명함으로써 본 발명을 상세하게 설명한다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 도면에서 구성 요소들은 설명의 편의를 위하여 그 크기가 과장되어 있을 수 있다.
도 2는 본 발명에 따른 반도체 기판 이송 로봇을 보여주는 사시도이다.
도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 반도체 제조설비의 반도체 기판 이송 로봇(200)은 로봇 몸체(210), 로봇 암(220) 및 블레이드 어셈블리(230)를 포함한다.
여기에서 상기 로봇 몸체(210)는 반도체 기판에 접근하기 위해 상승, 하강 및 회전이 가능하다. 이에 따라, 상기 반도체 기판 이송 로봇이 고정된 채로, 카세트의 반도체 기판들 및 반도체 설비의 챔버 등으로의 이동이 가능해진다.
도 2에 도시된 바와 같이, 상기 로봇 몸체(210)의 끝단에 상기 로봇 암(220)이 연결되어 있다. 이에 따라, 상기 로봇 암(220)은 상기 로봇 몸체(210)의 움직임에 연동되어 움직인다. 그와 더불어, 상기 로봇 암(220)은 상기 로봇 몸체(210)에서 안팎으로 신축이 가능하다. 따라서, 상기 로봇 암(220)의 신축에 따라 상기 로봇 몸체(210)로부터 반도체 카세트 또는 챔버 등으로의 거리 조절이 가능해진다.
상기 로봇 암(220)은 도 2에 도시된 바와 같이, 두 부분이 피봇 또는 고리 등에 의해 연결된 접이식으로 구성될 수 있다. 여기에서 상기 접이 부분을 폈다 접었다 함으로써 신축 운동이 가능해진다.
여기에서 상기 로봇 암(220) 끝단에 상기 블레이드 어셈블리(230)가 연결되어 있다. 이에 따라, 상기 블레이드 어셈블리(230)는 상기 로봇 암(220)의 움직임 에 연동된다. 즉, 상기 로봇 몸체(210)의 상승, 하강 및 회전 운동이 상기 로봇 암(220)을 통해 상기 블레이드 어셈블리(230)로 전달되고, 상기 로봇 암(220)의 신축 운동이 직접 상기 블레이드 어셈블리(230)로 전달된다.
도 3은 도 2의 블레이드 어셈블리를 보여주는 사시도이다.
도 3을 참조하면, 상기 블레이드 어셈블리는 반도체 기판이 탑재되는 블레이드(230a) 및 상기 로봇 암(도 1의 220)과의 연결을 위한 연결 단자(230b)를 포함한다. 상기 블레이드(230a)는 반도체 기판을 안정되게 탑재할 수 있도록 넓은 면적을 가지며 균형을 이루도록 되어 있다.
여기에서 상기 블레이드 어셈블리(230)에는 반도체 기판을 상기 블레이드(230a)에 흡입 고정시키고, 반도체 기판의 탑재 여부를 확인할 수 있는 진공 센서 어셈블리(235)가 장착되어 있을 수 있다. 상기 진공 센서 어셈블리(235)는 제조설비의 진공라인을 이용하여 진공 흡입구가 상기 블레이드(230a) 상으로 연결되어 있어 반도체 기판을 흡입할 수 있으며, 상기 흡입 압력을 탐지하여 반도체 기판의 탑재 여부를 탐지할 수 있다.
또한, 상기 블레이드 어셈블리(230)에는 반도체 기판의 탑재 여부를 탐지하기 위한 프레젠트 센서(240a) 및 프레젠트 센서 보드(240b)를 포함하는 프레젠트 센서 어셈블리(240)가 부착되어 있다. 이에 따라, 상기 진공 센서 어셈블리(235)와 더불어 반도체 기판의 탑재 여부를 이중으로 탐지할 수 있게 된다. 따라서, 설비라인의 진공라인에 이상이 생겨 상기 진공 센서 어셈블리(235)가 오 동작을 일으키거나 작동되지 않는다 하더라도, 상기 프레젠트 센서 어셈블리(240)를 이용하여 반도 체 기판의 탑재 여부를 탐지할 수 있다. 이하에서 상기 프레젠트 센서 어셈블리(240)의 구성 및 동작을 상세하게 설명한다.
도 4는 상기 블레이드 어셈블리(230)를 보여주는 단면도이다.
도 4를 참조하면, 상기 프레젠트 센서(240a)는 반도체 기판이 탑재될 상기 블레이드(230a)의 표면에 상부가 개방된 채로 매몰되어 있으며, 상기 프레젠트 센서(240a)를 제어하는 상기 프레젠트 센서 보드(240b)는 상기 블레이드 어셈블리의 연결 단자(230b)에 구비되어 있다. 또한, 상기 프레젠트 센서 어셈블리(240)에는 프레젠트 센서 탐지 케이블(240c)이 더 구비되어, 상기 프레젠트 센서(240a)와 프레젠트 센서 보드(240b)를 연결한다. 상기 프레젠트 센서 케이블(240c)은 반도체 기판의 탑재를 방해하지 않도록 상기 블레이드(230a)의 하부면 방향으로 배열되어 있는 것이 바람직하다.
또한, 상기 프레젠트 센서(240a)는 반도체 기판의 탑재 여부를 탐지하기 위해 레이저빔 소스를 포함하는 것이 바람직하다. 여기에서, 상기 프레젠트 센서(240a)는 상기 블레이드(230a) 상으로 레이저빔을 조사하여 일정 시간 경과 후 반도체 기판에 반사되어 되돌아오는 레이저빔 신호의 수신 여부에 따라 반도체 기판의 탑재 여부를 탐지할 수 있게 된다.
전술한 바와 같이, 본 발명에 따른 반도체 제조설비의 반도체 기판 이송 로봇(200)은 프레젠트 센서 어셈블리(240)를 구비하여, 반도체 기판의 블레이드 어셈블리(230) 상에 탑재 여부를 탐지할 수 있어, 종래 진공 센서 어셈블리만으로 반도체 기판의 탑재 여부를 탐지함에 있어 진공 라인 이상으로 반도체 기판의 탑재 여 부의 오판으로 반도체 기판끼리 부딪혀 깨지는 문제 등이 개선될 수 있다. 이에 따라, 반도체 기판의 손실을 감소시켜 수율이 향상되고, 제조설비의 운영 효율이 향상된다.
본 발명의 특정 실시예들에 대한 이상의 설명은 예시 및 설명을 목적으로 제공되었다. 본 발명은 상기 실시예들에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상 내에서 해당 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 상기 실시예들을 조합하여 실시하는 등 여러 가지 많은 수정 및 변경이 가능함은 명백하다.
본 발명에 따른 반도체 제조설비의 반도체 기판 이송 로봇은 프레젠트 센서 어셈블리를 구비하여, 반도체 기판의 블레이드 어셈블리 상에 탑재 여부를 탐지할 수 있다. 따라서, 제조설비의 진공라인에 이상이 생겨 진공 센서 어셈블리가 정상적으로 작동하지 않아 반도체 기판의 탑재 여부를 제대로 탐지할 수 없는 상황에서, 프레젠트 센서 어셈블리를 이용하여 반도체 기판의 탑재 여부를 탐지할 수 있어 종래와 같이 블레이드 어셈블리의 반도체 기판이 카세트 내의 반도체 기판과 부딪혀 깨지는 문제 등을 방지할 수 있다.
이에 따라, 반도체 기판의 손실을 감소시켜 수율을 높일 수 있고, 제조설비의 다운을 방지하여 제조설비의 운영 효율을 높일 수 있다.

Claims (6)

  1. 반도체 기판을 이송하기 위해 상승, 하강 및 회전이 가능한 로봇 몸체;
    상기 로봇 몸체에 결합되어 움직이고, 상기 로봇 몸체로부터 안팎으로 신축이 가능한 로봇 암;
    상기 로봇 암에 결합되어 움직이고 반도체 기판을 탑재할 수 있는 블레이드 어셈블리; 및
    반도체 기판의 상기 블레이드 어셈블리 상에 탑재 여부를 탐지하기 위해, 상기 블레이드 어셈블리에 장착된 프레젠트 센서 어셈블리를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 제조설비의 반도체 기판 이송 로봇.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 프레젠트 센서 어셈블리는 상기 반도체 기판의 탑재 여부를 탐지하는 프레젠트 센서, 상기 프레젠트 센서를 제어하기 위한 프레젠트 센서 보드 및 상기 프레젠트 센서 및 프레젠트 센서 보드를 연결하는 프레젠트 센서 탐지 케이블을 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 제조설비의 반도체 기판 이송 로봇.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 프레젠트 센서는 상기 블레이드 어셈블리의 반도체 기판이 탑재될 영역의 표면에 상부가 개방된 채로 매몰되어 있는 것을 특징으로 하는 반도체 제조설비의 반도체 기판 이송 로봇.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 프레젠트 센서는 반도체 기판의 탑재 여부를 탐지하기 위해 레이저빔 소스를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 제조설비의 반도체 기판 이송 로봇.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 블레이드 어셈블리는 반도체 기판을 상기 블레이드 어셈블리 상에 흡입 고정시키고, 반도체 기판의 탑재 여부를 확인할 수 있는 진공 센서 어셈블리를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 제조설비의 반도체 기판 이송 로봇.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 블레이드 어셈블리는 반도체 기판이 탑재되는 블레이드 및 상기 블레이드를 상기 로봇 암과 연결하는 연결 단자를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 제조설비의 반도체 기판 이송 로봇.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR100763251B1 (ko) * 2006-02-01 2007-10-04 삼성전자주식회사 웨이퍼 이송 장치
KR101506605B1 (ko) * 2013-07-26 2015-03-30 조윤철 유리기판 감지장치
KR101595885B1 (ko) * 2015-04-01 2016-02-19 주식회사 넥서스원 웨이퍼 검사 장비의 웨이퍼 지지장치

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