KR20060034901A - Apparatus for transfer a semiconductor substrate and equipment for cleaning a semiconductor substrate having the same - Google Patents

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KR20060034901A KR1020040083927A KR20040083927A KR20060034901A KR 20060034901 A KR20060034901 A KR 20060034901A KR 1020040083927 A KR1020040083927 A KR 1020040083927A KR 20040083927 A KR20040083927 A KR 20040083927A KR 20060034901 A KR20060034901 A KR 20060034901A
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Abstract

반도체 기판의 파손을 효과적으로 방지할 수 있는 반도체 기판 이송 장치 및 이를 포함하는 반도체 기판 세정 설비에 있어서, 이송 장치는 이송암과, 이송암으로 회전 및 직선왕복 운동력을 제공하는 구동 유닛과, 이송암에 대한 반도체 기판의 정배치 여부를 확인하기 위하여 반도체 기판의 하부에 위치하도록 이송암에 고정된 감지 센서들, 그리고 센서들로부터 제공된 신호에 따라 구동 유닛을 제어하기 위한 제어 유닛을 포함한다. 감지 센서들은 반도체 기판의 감지 신호를 제어 유닛으로 제공하고, 이에 따라 제어 유닛이 구동 유닛을 제어하여 반도체 기판을 이송한다. 이송암에 대한 반도체 기판의 정배치 여부를 확인 후, 이송함으로써 반도체 기판이 이송 도중에 낙하되거나 충돌하는 것을 방지할 수 있다.In a semiconductor substrate transfer apparatus capable of effectively preventing damage to a semiconductor substrate and a semiconductor substrate cleaning apparatus including the same, the transfer apparatus includes a transfer arm, a drive unit providing rotational and linear reciprocating force to the transfer arm, and a transfer arm. Sensing sensors fixed to the transfer arm to be positioned below the semiconductor substrate to check whether the semiconductor substrate is correctly disposed, and a control unit for controlling the driving unit according to the signals provided from the sensors. The sensing sensors provide a sensing signal of the semiconductor substrate to the control unit, whereby the control unit controls the driving unit to transfer the semiconductor substrate. After checking whether or not the semiconductor substrate is correctly positioned with respect to the transfer arm, the semiconductor substrate can be prevented from falling or colliding during the transfer.

Description

반도체 기판 이송 장치 및 이를 포함하는 반도체 기판 세정 설비{APPARATUS FOR TRANSFER A SEMICONDUCTOR SUBSTRATE AND EQUIPMENT FOR CLEANING A SEMICONDUCTOR SUBSTRATE HAVING THE SAME}A semiconductor substrate transfer apparatus and a semiconductor substrate cleaning apparatus including the same. {APPARATUS FOR TRANSFER A SEMICONDUCTOR SUBSTRATE AND EQUIPMENT FOR CLEANING A SEMICONDUCTOR SUBSTRATE HAVING THE SAME}

도 1은 종래에 개시된 세정 설비의 트랜스퍼 로봇을 설명하기 위한 개략적인 평면도이다.1 is a schematic plan view for explaining a transfer robot of a cleaning apparatus disclosed in the prior art.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 기판 이송 장치를 설명하기 위한 개략적인 사시도이다. 2 is a schematic perspective view illustrating a semiconductor substrate transfer apparatus according to an embodiment of the present invention.

도 3은 도 2에 도시한 이송암 및 센서 유닛의 분해 사시도이다. 3 is an exploded perspective view of the transfer arm and the sensor unit shown in FIG. 2.

도 4는 상기 실시예에 따른 반도체 기판 이송 장치를 포함하는 반도체 기판 세정 설비를 설명하기 위한 개략적인 구성도이다. 4 is a schematic configuration diagram illustrating a semiconductor substrate cleaning apparatus including a semiconductor substrate transfer apparatus according to the embodiment.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>

100：반도체 기판 이송 장치 110：이송암100: semiconductor substrate transfer apparatus 110: transfer arm

112：가이드 113：단차부112 ： Guide 113 ： Step

114：핸들링 축 116：브래킷114: handling axis 116: bracket

120：구동 유닛 130：센서 유닛120: drive unit 130: sensor unit

133：보조 감지 센서 136：감지 센서 133 ： Auxiliary detection sensor 136 ： Detecting sensor

140：제어 유닛 150：레일 140: control unit 150: rail                 

260：인덱스 부 261：캐리어 260: Index part 261: Carrier

270：제1 반송부 271：대기 스테이지270: 1st conveyance part 271: Waiting stage

280：제2 반송부 290：스핀 프로세스부280: 2nd conveyance part 290: Spin process part

291：세정 챔버 293：회전 척291: washing chamber 293: rotary chuck

295：바울 W：반도체 기판295: Paul W: Semiconductor board

본 발명은 반도체 기판 이송 장치 및 이를 포함하는 기판 세정 설비에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 회전되는 반도체 기판 상에 세정액을 공급하여 상기 기판을 세정하는 장치에 관한 것이다. The present invention relates to a semiconductor substrate transfer apparatus and a substrate cleaning apparatus including the same. More particularly, the present invention relates to an apparatus for cleaning a substrate by supplying a cleaning liquid onto a rotating semiconductor substrate.

일반적으로, 반도체 장치는 증착, 포토리소그래피, 식각, 화학적 기계적 연마, 세정, 건조 등과 같은 단위 공정들의 반복적인 수행에 의해 제조된다. 상기 단위 공정들 중에서 반도체 기판 표면에 부착된 이물질을 제거하기 위하여 반도체 기판을 세정하는 공정이 필요하다. 세정 공정은 최근 반도체 기판 상에 형성되는 패턴이 미세화되고, 패턴의 종횡비(aspect ratio)가 커짐에 따라 그 중요도가 높아지고 있다. In general, semiconductor devices are manufactured by repeated performance of unit processes such as deposition, photolithography, etching, chemical mechanical polishing, cleaning, drying, and the like. In order to remove foreign substances adhering to the surface of the semiconductor substrate among the unit processes, a process for cleaning the semiconductor substrate is required. In the cleaning process, the importance of the pattern formed on the semiconductor substrate has become finer and the aspect ratio of the pattern increases.

세정 공정을 수행하기 위한 장치 중 매엽식 세정 설비는, 세정 챔버에 반도체 기판을 투입한 후, 투입된 반도체 기판에 세정액을 분사하여 세정 공정을 수행한다. 세정 챔버에 반도체 기판을 투입하기 위하여 트랜스퍼 로봇이 이용된다. 트 랜스퍼 로봇은 스테이지부로부터 반도체 기판을 파지하여 세정 챔버에 투입하고, 세정 공정이 완료된 후 세정 챔버로부터 반도체 기판을 파지하여 스테이지부로 반송한다. In the apparatus for performing the cleaning process, the single wafer type cleaning equipment injects the semiconductor substrate into the cleaning chamber, and then sprays the cleaning liquid onto the injected semiconductor substrate to perform the cleaning process. A transfer robot is used to inject the semiconductor substrate into the cleaning chamber. The transfer robot grasps the semiconductor substrate from the stage part and puts it into the cleaning chamber. After the cleaning process is completed, the transfer robot grasps the semiconductor substrate from the cleaning chamber and conveys the semiconductor substrate to the stage part.

도 1은 종래에 개시된 세정 설비의 트랜스퍼 로봇을 설명하기 위한 개략적인 평면도이다.1 is a schematic plan view for explaining a transfer robot of a cleaning apparatus disclosed in the prior art.

도 1을 참조하면, 트랜스퍼 로봇(10)은 이송 암(20), 트레일러(30), 감지 센서(40) 및 모노레일(50)을 포함한다.Referring to FIG. 1, the transfer robot 10 includes a transfer arm 20, a trailer 30, a sensor 40, and a monorail 50.

이송 암(20)은 가이드(12), 브래킷(14) 및 핸들링 축(16)을 포함하며, 반도체 기판(W)을 지지한다. 가이드(12)는 반도체 기판(W)의 형상과 대응하는 원형 프레임 형상을 갖는다. 가이드(12)의 내주면에는 등 간격으로 3개의 브래킷들(14)이 배치되어 반도체 기판(W)을 지지한다. 가이드(12)의 일단부는 핸들링 축(16)과 연결되며, 가이드(12)는 핸들링 축(16)을 중심으로 회전 및 직진 운동한다. 핸들링 축(16)은 트레일러(30)로부터 가이드(12)를 회전 또는 직진 운동시키기 위한 동력을 제공받는다. 보다 발전적으로 가이드(12)는 핸들링 축(16)을 기준으로 신장될 수도 있다. The transfer arm 20 includes a guide 12, a bracket 14 and a handling axis 16 and supports the semiconductor substrate W. The guide 12 has a circular frame shape corresponding to the shape of the semiconductor substrate W. FIG. Three brackets 14 are disposed on the inner circumferential surface of the guide 12 at equal intervals to support the semiconductor substrate W. FIG. One end of the guide 12 is connected to the handling axis 16, the guide 12 rotates and moves straight about the handling axis 16. The handling shaft 16 is powered from the trailer 30 to rotate or move the guide 12. More developmentally, the guide 12 may extend relative to the handling axis 16.

트레일러(30)는 내부에 핸들링 축(16)으로 회전 및 직진 운동력을 제공하기 위한 모터를 포함한다. 트레일러(30)는 세정 설비의 내부 저면에 배치된 모노레일(50) 상에 설치되어 모노레일(50)을 따라 이동한다. 트레일러(30)는 이송 암(20)을 반도체 기판들(W)이 보관되는 스테이지부(도시되지 않음)와 세정 챔버(도시되지 않음) 사이에서 이동시킨다. The trailer 30 includes a motor therein for providing rotational and straightforward momentum to the handling shaft 16. The trailer 30 is installed on the monorail 50 disposed on the inner bottom of the washing facility and moves along the monorail 50. The trailer 30 moves the transfer arm 20 between a stage portion (not shown) and a cleaning chamber (not shown) in which the semiconductor substrates W are stored.                         

감지 센서(40)는 트레일러(30) 상측에 설치된다. 보다 자세하게는, 감지 센서(40)는 이송 암(20)의 가이드(12)에 안착된 반도체 기판(W) 하부를 마주보도록 트레일러(30)에 설치된다. 감지 센서(40)는 상방으로 광을 조사하여 반도체 기판(W)의 존재 여부를 확인한다. 트랜스퍼 로봇(10)은 감지 센서(40)로부터 제공된 반도체 기판(W)의 존재 여부 신호에 대응되게 작동된다. The detection sensor 40 is installed above the trailer 30. In more detail, the sensor 40 is installed in the trailer 30 so as to face the lower portion of the semiconductor substrate W seated on the guide 12 of the transfer arm 20. The detection sensor 40 checks the presence of the semiconductor substrate W by irradiating light upward. The transfer robot 10 is operated in response to the presence signal of the semiconductor substrate W provided from the sensing sensor 40.

감지 센서(40)는 반도체 기판(W)의 존재 여부를 검출할 수 있지만, 반도체 기판(W)이 가이드(12)에 정배치되었는지에 대한 여부는 확인할 수 없다. 여기서, 정배치란 반도체 기판(W)과 가이드(12)의 중심축들이 일치되게 배치되는 것을 의미한다. The sensing sensor 40 may detect the presence or absence of the semiconductor substrate W, but it may not be confirmed whether the semiconductor substrate W is disposed on the guide 12. Here, the regular arrangement means that the central axes of the semiconductor substrate W and the guide 12 are arranged to match.

반도체 기판(W)이 가이드(12)로부터 편심되게 배치될 경우, 반도체 기판(W)의 낙하 또는 충돌의 문제가 발생될 수 있다. 예를 들어, 이송 암(20)이 회전 및 직선왕복 운동 중에 이송 암(20)이 트레일러(30)에 의하여 수평 이동 중에 관성력에 의하여 반도체 기판(W)이 가이드(12)로부터 낙하될 수 있다. 다른 예로서, 이송 암(20)이 반도체 기판(W)을 세정 챔버에 투입하거나 세정 챔버로부터 반출할 경우, 반도체 기판(W)이 세정 챔버의 통로부에 충돌할 수 있다. When the semiconductor substrate W is disposed eccentrically from the guide 12, a problem of dropping or collision of the semiconductor substrate W may occur. For example, the semiconductor substrate W may fall from the guide 12 by the inertial force while the transfer arm 20 is horizontally moved by the trailer 30 while the transfer arm 20 rotates and reciprocates. As another example, when the transfer arm 20 puts the semiconductor substrate W into or out of the cleaning chamber, the semiconductor substrate W may collide with a passage portion of the cleaning chamber.

전술한 바와 같이, 반도체 기판의 낙하 또는 충돌이 발생할 경우 반도체 기판이 파손될 수 있음은 물론, 파편들이 세정 설비 내부를 오염 또는 손상 시킬 수 있다. As described above, when the semiconductor substrate falls or collides, the semiconductor substrate may be damaged, and the debris may contaminate or damage the inside of the cleaning facility.

현재 반도체 기판은 대구경화되는 추세이고, 상기 반도체 기판에는 고집적, 고성능의 반도체 장치들이 제조되기 때문에 반도체 기판의 단가는 계속 증가하고 있다. 전술한 문제들로 인하여 고가의 반도체 기판들이 파손될 경우, 경제적 손실뿐만 아니라, 시간적으로도 막대한 손실이 초래된다.At present, semiconductor substrates have become large in size, and since the integrated and high-performance semiconductor devices are manufactured in the semiconductor substrate, the cost of the semiconductor substrate continues to increase. When expensive semiconductor substrates are broken due to the above-mentioned problems, not only economic loss but also huge losses in time are caused.

본 발명은 전술한 바와 같은 종래의 기술이 갖는 문제점을 해결하고자 안출된 것으로서, 본 발명의 일 목적은 반도체 기판의 이탈을 미연에 방지할 수 있는 반도체 기판 이송 장치를 제공하는 것이다. The present invention has been made to solve the problems of the prior art as described above, one object of the present invention is to provide a semiconductor substrate transfer apparatus that can prevent the separation of the semiconductor substrate in advance.

본 발명의 다른 목적은 상기 이송 장치를 이용하여 이동 중에 반도체 기판이 파손되는 것을 방지할 수 있는 반도체 기판 세정 설비를 제공하는 것이다. Another object of the present invention is to provide a semiconductor substrate cleaning apparatus which can prevent the semiconductor substrate from being broken during movement by using the transfer device.

전술한 본 발명의 일 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 기판 이송 장치는 반도체 기판을 지지하기 위한 이송암, 이송암으로 회전 및 직선왕복 운동력을 제공하기 위한 구동 유닛, 이송암에 대한 반도체 기판의 정배치 여부를 확인하기 위하여 반도체 기판의 하부에 위치하도록 이송암에 고정된 감지 센서들을 포함하는 센서 유닛, 그리고 센서 유닛으로부터 제공된 신호에 따라 구동 유닛을 제어하기 위한 제어 유닛을 포함한다.In order to achieve the above object of the present invention, a semiconductor substrate transfer apparatus according to an embodiment of the present invention, a transfer arm for supporting a semiconductor substrate, a drive unit for providing rotational and linear reciprocating force to the transfer arm, transfer A sensor unit including sensing sensors fixed to the transfer arm to be positioned below the semiconductor substrate to check whether the semiconductor substrate is correctly positioned with respect to the arm, and a control unit for controlling the driving unit according to a signal provided from the sensor unit. Include.

본 발명의 다른 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 다른 실시예에 따른 반도체 기판 세정 설비는, 반도체 기판이 보관되는 스테이지, 반도체 기판에 대한 세정 공정을 수행하기 위한 세정 챔버, 스테이지부와 세정 챔버 사이에서 반도체 기판을 이송하기 위하여, ⅰ)반도체 기판을 지지하기 위한 이송암과, ⅱ) 이송암으로 회전 및 직선왕복 운동력을 제공하며, 스테이지부와 세정 챔버 사이에 배치된 레일 을 따라 이송암을 이동시키는 구동 유닛과, ⅲ)이송암에 대한 반도체 기판의 정배치 여부를 확인하기 위하여 반도체 기판의 하부에 위치하도록 이송암에 고정된 감지 센서들을 포함하는 센서 유닛, 그리고 ⅳ)센서 유닛으로부터 제공된 신호에 따라 구동 유닛을 제어하기 위한 제어 유닛을 갖는 이송 장치를 포함한다. In order to achieve another object of the present invention, a semiconductor substrate cleaning apparatus according to another embodiment of the present invention, the stage in which the semiconductor substrate is stored, the cleaning chamber for performing the cleaning process for the semiconductor substrate, between the stage portion and the cleaning chamber Iii) a transfer arm for supporting the semiconductor substrate, ii) a rotational and linear reciprocating force with the transfer arm, and a transfer arm along a rail disposed between the stage portion and the cleaning chamber in order to transfer the semiconductor substrate at A sensor unit comprising: a sensing unit fixed to the transfer arm so as to be positioned at the bottom of the semiconductor substrate in order to check whether the semiconductor substrate is correctly aligned with respect to the transfer arm; And a conveying device having a control unit for controlling the drive unit.

상기와 같은 본 발명의 실시예들에 따르면, 이송암에 감지 센서들을 반도체 기판의 하부에 위치하도록 설치함으로써 반도체 기판이 이송암에 정배치 되었는지를 확인 후 반도체 기판을 이송한다. 따라서 이동 중에 반도체 기판이 낙하 또는 충돌되는 것을 방지할 수 있다.According to the embodiments of the present invention as described above, by mounting the sensing sensors to the lower portion of the semiconductor substrate in the transfer arm to confirm whether the semiconductor substrate is arranged on the transfer arm and then transfer the semiconductor substrate. Therefore, it is possible to prevent the semiconductor substrate from falling or colliding during movement.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들에 따른 반도체 기판 이송 장치 및 이를 포함하는 반도체 기판 세정 설비에 대하여 상세하게 설명하지만, 본 발명이 하기 실시예들에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, a semiconductor substrate transfer apparatus and a semiconductor substrate cleaning apparatus including the same according to preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings, but the present invention is limited or limited by the following embodiments. no.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 기판 이송 장치를 설명하기 위한 개략적인 사시도이고, 도 3은 도 2에 도시한 이송암 및 센서 유닛의 분해 사시도이다. 2 is a schematic perspective view illustrating a semiconductor substrate transfer apparatus according to an exemplary embodiment of the present invention, and FIG. 3 is an exploded perspective view of the transfer arm and the sensor unit illustrated in FIG. 2.

도 2 및 도 3을 참조하면, 반도체 기판 이송 장치(100)는 이송암(110), 구동 유닛(120), 센서 유닛(130) 및 제어 유닛(140)을 포함한다. 이송암(110)은 반도체 기판(W)을 밑에서 받쳐 지지한다. 구동 유닛(120)은 이송암(110)으로 회전 및 직선왕복 운동력을 제공하며 하부에 배치된 레일(150)을 따라 이송암(110)을 수평 이동시킨다. 센서 유닛(130)은 반도체 기판(W)의 정배치 여부를 확인하기 위하여 이송암(110)에 반도체 기판의 하부에 위치하도록 고정된 감지 센서들(136)을 포함한다. 2 and 3, the semiconductor substrate transfer apparatus 100 includes a transfer arm 110, a driving unit 120, a sensor unit 130, and a control unit 140. The transfer arm 110 supports the semiconductor substrate W from below. The driving unit 120 provides a rotational and reciprocating movement force to the transfer arm 110 and horizontally moves the transfer arm 110 along the rail 150 disposed below. The sensor unit 130 includes sensing sensors 136 fixed to the lower portion of the semiconductor substrate to the transfer arm 110 in order to check whether the semiconductor substrate W is correctly disposed.                     

이송암(110)은 가이드(112), 핸들링 축(114) 및 브래킷들(116)을 포함한다.The transfer arm 110 includes a guide 112, a handling shaft 114 and brackets 116.

가이드(112)는 반도체 기판(W)의 형상과 대응하는 원형 프레임 형상을 갖는다. 가이드(112)의 일측부는 이송암(110)의 수평유동을 제한되지 않도록 개방된다. 가이드(112)는 반도체 기판(W)의 둘레를 감싸며, 반도체 기판(W)을 지지하기 위한 브래킷들(116)을 지지한다.Guide 112 has a circular frame shape corresponding to the shape of semiconductor substrate (W). One side of the guide 112 is opened so as not to limit the horizontal flow of the transfer arm (110). The guide 112 wraps around the semiconductor substrate W and supports brackets 116 for supporting the semiconductor substrate W.

브래킷들(116)은 반도체 기판(W)의 형상에 대응되게 형성되며, 가이드(112)의 내측면으로부터 가이드(112)의 중심부 방향을 향하도록 고정된다. 바람직하게는 3개의 브래킷들(116)이 가이드(112)의 내측면을 따라서 등 간격으로 배치된다. 브래킷들(116)은 반도체 기판(W)의 하면에 접촉되어 반도체 기판(W)을 지지한다. 브래킷들(116)에는 감지 센서들(136)이 각각 배치된다. The brackets 116 are formed to correspond to the shape of the semiconductor substrate W, and are fixed to face toward the center of the guide 112 from an inner side surface of the guide 112. Preferably three brackets 116 are arranged at equal intervals along the inner side of the guide 112. The brackets 116 contact the bottom surface of the semiconductor substrate W to support the semiconductor substrate W. FIG. Detect sensors 136 are disposed in brackets 116, respectively.

도 3에 도시한 바와 같이, 감지 센서들(136)은 브래킷들(116)에 의하여 가이드(112)에 고정된다. 가이드(112)의 상면에는 브래킷들(116)을 수용하기 위한 단차부들(113)이 형성되고, 단차부들(113)의 저면에는 브래킷들(116)을 고정하기 위한 나사홈이 형성된다. 감지 센서들(136)은 가이드(112)와 브래킷들(116) 사이에 각각 배치된다. 따라서 브래킷(116)을 가이드(112)에 고정할 경우, 감지 센서(136)도 가이드(112)에 고정된다. 감지 센서(136)를 가이드(112)에 고정하는 방법은 다양하며, 당업자라면 전술한바와 다르게 감지 센서(136)를 가이드(112)에 고정할 수 있을 것이다. As shown in FIG. 3, the sensing sensors 136 are secured to the guide 112 by brackets 116. Step portions 113 for accommodating the brackets 116 are formed on the top surface of the guide 112, and screw grooves for fixing the brackets 116 are formed on the bottom surfaces of the step portions 113. The detection sensors 136 are respectively disposed between the guide 112 and the brackets 116. Therefore, when fixing the bracket 116 to the guide 112, the detection sensor 136 is also fixed to the guide 112. The method of fixing the sensing sensor 136 to the guide 112 is various, and those skilled in the art may fix the sensing sensor 136 to the guide 112 differently from the above description.

감지 센서들(136)로서 접촉식 센서와 비접촉식 센서 모두 이용 가능하다. 예를 들어, 감지 센서들(136)로서 광 센서, 초음파 센서 등과 같은 비접촉 센서가 선 택된 경우, 감지 센서들(136)은 브래킷들(116)과 동일한 높이로 배치되거나 더 낮게 배치되는 것이 바람직하다. 상기 비접촉식 감지 센서들은 반도체 기판(W)의 하면으로 광 또는 초음파와 같은 신호를 조사하여 반도체 기판(W)의 위치 여부를 확인한다. 감지 센서들(136)로서 접촉식 센서가 선택될 경우, 브래킷들(116)에 내장되거나, 브래킷들(116) 상에 배치되는 것이 바람직하다. 상기 접촉식 감지 센서들은 반도체 기판(W)의 하면에 접하여 반도체 기판(W)의 위치 여부를 확인한다.As sensing sensors 136 both contact sensors and contactless sensors are available. For example, when a non-contact sensor such as an optical sensor, an ultrasonic sensor, or the like is selected as the sensing sensors 136, the sensing sensors 136 are preferably disposed at the same height as the brackets 116 or lower. . The non-contact detection sensors check a position of the semiconductor substrate W by irradiating a signal such as light or ultrasonic waves to the lower surface of the semiconductor substrate W. When a contact sensor is selected as the sensing sensors 136, it is preferable to be embedded in the brackets 116 or disposed on the brackets 116. The touch sensing sensors contact the bottom surface of the semiconductor substrate W to check whether the semiconductor substrate W is located.

감지 센서들(136)은 브래킷들(116) 상에 반도체 기판(W)의 정배치 여부를 확인한다. 모든 브래킷들(116)에 반도체 기판(W)이 접할 경우, 반도체 기판(W)이 이송암(110)에 정배치되엇음을 확인할 수 있다. 여기서 정배치란, 반도체 기판(W)과 가이드(112)의 중심축선들이 일치된 것을 의미한다. 만약, 반도체 기판(W)이 감지 센서들(136) 중 하나에라도 접촉되지 않을 경우, 반도체 기판(W)이 이송암(110)에 편심되게 배치되었음을 의미한다. 이 경우, 중간 정비 공정이 필요하다. The detection sensors 136 check whether the semiconductor substrate W is properly disposed on the brackets 116. When the semiconductor substrate W is in contact with all the brackets 116, it may be confirmed that the semiconductor substrate W is disposed on the transfer arm 110. Herein, the alignment means that the central axes of the semiconductor substrate W and the guide 112 coincide with each other. If the semiconductor substrate W is not in contact with any of the sensing sensors 136, it means that the semiconductor substrate W is disposed eccentrically to the transfer arm 110. In this case, an intermediate maintenance process is required.

이송암(110)에 대한 반도체 기판(W)의 정배치 여부를 보다 정확하게 검출하기 위하여, 3개 이상의 브래킷들(116)을 가이드(112)에 설치하고 각각의 브래킷(116)에 감지 센서(136)를 설치하는 것이 바람직하다.In order to more accurately detect whether the semiconductor substrate W is correctly positioned with respect to the transfer arm 110, three or more brackets 116 are installed in the guide 112 and the sensing sensor 136 in each bracket 116. ) Is preferable.

각각의 감지 센서들(136)은 제어 유닛(140)에 제공된다. 제어 유닛(140)은 감지 센서들(136)로부터 제공된 신호에 따라 전체 반도체 기판 이송 장치(100)의 작동을 통제한다. 제어 유닛(140)은 이송암(110) 뿐만 아니라 이후 설명될 구동 유닛(120)을 통제하여 반도체 기판(W)을 소정의 장소로 이동한다. 보다 자세하게는, 제어 유닛(140)은 모든 감지 센서들(136)로부터 동일한 반도체 기판(W)의 검출 신 호를 제공받지 못하면, 이송암(110) 및 구동 유닛(120)의 작동을 일시 정지하고 워닝 신호를 발생한다. 이는, 감지 센서들(136)로부터 동일한 반도체 기판(W)의 검출 신호를 제공되지 않은 것은 반도체 기판(W)이 편심되게 배치되었음을 의미하기 때문이다. Respective sensors 136 are provided to the control unit 140. The control unit 140 controls the operation of the entire semiconductor substrate transfer device 100 according to the signals provided from the sensing sensors 136. The control unit 140 controls not only the transfer arm 110 but also the driving unit 120 to be described later to move the semiconductor substrate W to a predetermined place. More specifically, the control unit 140 temporarily stops the operation of the transfer arm 110 and the driving unit 120 when the detection signal of the same semiconductor substrate W is not provided from all the sensing sensors 136. Generates a warning signal. This is because the detection signal of the same semiconductor substrate W is not provided from the sensing sensors 136 because the semiconductor substrate W is disposed eccentrically.

감지 센서들(136)로부터 제어 유닛(140)으로 동일한 반도체 기판(W)의 검출 신호가 제공될 경우, 구동 유닛(120)은 이송암(110)으로 회전, 승강 및 직선왕복 운동력을 제공한다.When the detection signal of the same semiconductor substrate W is provided from the sensing sensors 136 to the control unit 140, the driving unit 120 provides rotation, lifting and linear reciprocating momentum to the transfer arm 110.

구동 유닛(120)은 이송암(110)의 핸들링 축(114)을 통하여 가이드(112)에 연결된다. 핸들링 축(114)의 상단은 가이드(112)의 타단부에 연결되고, 하단은 구동 유닛(120)에 연결된다. 즉, 이송암(110)의 하부에 구동 유닛(120)이 배치된다. The drive unit 120 is connected to the guide 112 via the handling axis 114 of the transfer arm 110. The upper end of the handling shaft 114 is connected to the other end of the guide 112, and the lower end is connected to the drive unit 120. That is, the driving unit 120 is disposed below the transfer arm 110.

핸들링 축(114)은 다수의 기어를 포함하는 동력전달 장치이다. 핸들링 축(114)은 구동 유닛(120)에 내장된 복수개의 모터(도시되지 않음)들로부터 구동력을 제공받아 가이드(112)에 전달한다. 동력전달 장치의 다른 실시예로서, 리프트와 슬라이딩 부재를 포함하는 부재가 선택될 수도 있다. The handling shaft 114 is a power train including a plurality of gears. The handling shaft 114 receives a driving force from a plurality of motors (not shown) included in the driving unit 120 and transmits the driving force to the guide 112. As another embodiment of the power train, a member including a lift and a sliding member may be selected.

구동 유닛(120)의 내부에는 복수개의 기어들 및 모터들(도시되지 않음)이 내장된다. 구동 유닛(120)은 핸들링 축(114)으로 승강, 회전 운동력을 제공하고, 핸들링 축(114)에 내장된 동력 전달 유닛을 통하여 가이드(112)에 회전 및 직선왕복 운동력을 제공한다. 또한, 구동 유닛(120)의 하부에는 레일(150)이 설치된다. 구동 유닛(120)은 레일(150)을 따라서 이송암(110)을 수평 이동시킨다.A plurality of gears and motors (not shown) are built in the drive unit 120. The drive unit 120 provides the lifting and rotating movement force to the handling shaft 114, and provides the rotational and linear reciprocating movement force to the guide 112 through a power transmission unit built into the handling shaft 114. In addition, a rail 150 is installed below the driving unit 120. The drive unit 120 horizontally moves the transfer arm 110 along the rail 150.

전술한 바와 같은 구동 유닛(120)의 작동은 모두 제어 유닛(140)을 통하여 통제된다. 제어 유닛(140)은 감지 센서들(136)로부터 제공된 신호에 따라 구동 유닛(120)을 제어한다.The operation of the drive unit 120 as described above is all controlled via the control unit 140. The control unit 140 controls the drive unit 120 according to the signal provided from the detection sensors 136.

보다 발전적으로, 센서 유닛(130)은 구동 유닛(120)의 상측에 배치된 보조 감지 센서(133)를 더 포함한다. 보조 감지 센서(133)는 이송암(110)의 가이드(112)를 직진 왕복 운동 시킬 경우, 반도체 기판(W)의 유무를 감지하기 위하여 이용된다. 보조 감지 센서(133) 또한 제어 유닛(140)으로 반도체 감지 신호를 제공한다. In further development, the sensor unit 130 further includes an auxiliary sensing sensor 133 disposed above the drive unit 120. The auxiliary sensor 133 is used to detect the presence or absence of the semiconductor substrate W when the guide 112 of the transfer arm 110 is reciprocated straight. The auxiliary sensor 133 also provides a semiconductor detection signal to the control unit 140.

도 4는 상기 실시예에 따른 반도체 기판 이송 장치를 포함하는 반도체 기판 세정 설비를 설명하기 위한 개략적인 구성도이다.4 is a schematic configuration diagram illustrating a semiconductor substrate cleaning apparatus including a semiconductor substrate transfer apparatus according to the embodiment.

도 2 내지 도 4를 참조하면, 반도체 기판 세정 설비(200)는 스테이지 인덱스부(stage indexer, 260), 제1 반송부(270), 제2 반송부(280) 및 스핀 프로세스부(290)를 포함한다.2 to 4, the semiconductor substrate cleaning apparatus 200 may include a stage indexer 260, a first conveying unit 270, a second conveying unit 280, and a spin process unit 290. Include.

스테이지 인덱스부(260)는 세정 공정이 수행되거나 세정 공정을 완료한 반도체 기판들(W)이 배치된다. 이 경우, 반도체 기판들(W)은 카세트(cassette)와 같은 캐리어(carrier, 261)에 적층 보관된다.In the stage index unit 260, semiconductor substrates W on which the cleaning process is performed or the cleaning process is completed are disposed. In this case, the semiconductor substrates W are stacked and stored in a carrier 261 such as a cassette.

제1 반송부(270)에는 대기 스테이지(271) 및 인덱스 반도체 기판 이송 장치(도시되지 않음)가 설치된다. 대기 스테이지(271)에는 세정 공정이 수행되거나 세정 공정이 수행된 반도체 기판(W)이 낱장으로 배치된다. 상기 인덱스 반도체 기판 이송 장치는 대기 스테이지(271)와 스테이지 인덱스부(260) 사이에서 반도체 기판(W)을 이송한다. 상기 인덱스 반도체 기판 이송 장치로서 전술한 실시예에 따른 반도체 기판 이송 장치(100)와 실질적으로 동일한 이송 장치가 이용될 수 있다. The standby stage 271 and the index semiconductor substrate transfer apparatus (not shown) are provided in the 1st conveyance part 270. In the standby stage 271, a cleaning process is performed or a semiconductor substrate W on which the cleaning process is performed is disposed in a sheet. The index semiconductor substrate transfer device transfers the semiconductor substrate W between the standby stage 271 and the stage index unit 260. As the index semiconductor substrate transfer apparatus, a transfer apparatus substantially the same as the semiconductor substrate transfer apparatus 100 according to the above-described embodiment may be used.                     

제2 반송부(280)는 제1 반송부(270)와 연통되며, 제2 반송부(280)를 따라서 스핀 프로세스부(290)가 배치된다. 제2 반송부(280)의 저면에는 레일(150)이 설치되고, 레일(150) 상에는 반도체 기판 이송 장치(100)가 설치된다. 제2 반송부(280)는 스핀 프로세스부(290)와 제1 반송부(270)를 연결한다. 보다 자세하게는, 반도체 기판 이송 장치(100)는 레일(150)을 따라 움직이며, 반도체 기판(W)을 제1 반송부(270)와 스핀 프로세스부(290) 사이에서 운반한다. 반도체 기판 이송 장치(100)에 대한 설명은 전술한 실시예의 내용으로서 대체한다. The second conveying unit 280 communicates with the first conveying unit 270, and the spin process unit 290 is disposed along the second conveying unit 280. The rail 150 is provided in the bottom surface of the 2nd conveyance part 280, and the semiconductor substrate transfer apparatus 100 is provided on the rail 150. As shown in FIG. The second transfer unit 280 connects the spin process unit 290 and the first transfer unit 270. In more detail, the semiconductor substrate transfer device 100 moves along the rail 150, and transports the semiconductor substrate W between the first transfer unit 270 and the spin process unit 290. The description of the semiconductor substrate transfer apparatus 100 is replaced by the contents of the above-described embodiment.

스핀 프로세스부(290)는 반도체 기판(W)에 대한 세정 공정이 수행되는 세정 챔버들(291)을 포함한다. 세정 챔버(291) 내부에는 반도체 기판(W)을 지지 및 회전시키기 위한 회전 척(293)이 배치된다. 회전 척(293)의 구조는 다양하게 변경될 수 있으며, 다양한 척의 구조가 공지되어 있으므로 상세한 설명을 생략하기로 한다. The spin processor 290 includes cleaning chambers 291 in which a cleaning process for the semiconductor substrate W is performed. In the cleaning chamber 291, a rotary chuck 293 for supporting and rotating the semiconductor substrate W is disposed. The structure of the rotary chuck 293 can be changed in various ways, and since the structure of the various chucks are known, detailed description thereof will be omitted.

회전 척(293)의 둘레에는 세정액의 비산을 방지하기 위한 바울(bowl,295)이 구비된다. 바울(295)은 반도체 기판(W)의 로딩 및 언로딩을 저해하지 않도록 상하 이동 가능하다. A circumference of the rotary chuck 293 is provided with a bowl 295 for preventing the cleaning liquid from scattering. Paul 295 is movable up and down so as not to inhibit loading and unloading of semiconductor substrate W. FIG.

회전 척(293)의 상부에는 반도체 기판(W)의 표면에 세정액을 공급하기 위한 세정액 공급 유닛(도시되지 않음)이 배치된다. 세정액 공급 유닛이 회전되는 반도체 기판(W)의 상면으로 세정액을 공급하여 세정 공정이 수행된다. 세정액으로는 탈이온수(de-ionized water, H2O), 불산(HF)과 탈이온수의 혼합액, 수산화암모늄(NH4OH)과 과산화수소(H2O2) 및 탈이온수의 혼합액, 불화암모늄(NH4 F)과 불산(HF) 및 탈이온수의 혼합액 및 인산(H3PO4) 및 탈이온수를 포함하는 혼합액 등이 사용될 수 있다. 세정액 공급 유닛 및 세정액에 대한 기술은 공지되어 있으므로 더 이상의 상세한 설명을 생략하기로 한다. 이하, 본 실시예에 따른 반도체 기판 세정 설비를 이용한 세정 공정에 대하여 설명한다. The cleaning liquid supply unit (not shown) for supplying the cleaning liquid to the surface of the semiconductor substrate W is disposed above the rotary chuck 293. The cleaning process is performed by supplying the cleaning liquid to the upper surface of the semiconductor substrate W on which the cleaning liquid supply unit is rotated. Deionized water (H 2 O), mixed solution of hydrofluoric acid (HF) and deionized water, mixed solution of ammonium hydroxide (NH 4 OH) and hydrogen peroxide (H 2 O 2 ) and deionized water, ammonium fluoride ( A mixture solution of NH 4 F) and hydrofluoric acid (HF) and deionized water and a mixture solution containing phosphoric acid (H 3 PO 4 ) and deionized water may be used. Since the technology for the cleaning liquid supply unit and the cleaning liquid is well known, detailed descriptions thereof will be omitted. Hereinafter, the washing | cleaning process using the semiconductor substrate washing | cleaning apparatus which concerns on a present Example is demonstrated.

스테이지 인덱스부(260)로 반도체 기판들(W)이 적층된 캐리어(261)가 로딩되면, 인덱스 반도체 기판 이송 장치(도시되지 않음)는 캐리어(261)로부터 대기 스테이지(271)로 반도체 기판(W)을 이송한다. 이 경우, 인덱스 반도체 기판 이송 장치는 반도체 기판(W)이 정배치되었을 경우에만 작동된다. When the carrier 261 on which the semiconductor substrates W are stacked is loaded into the stage index unit 260, the index semiconductor substrate transfer device (not shown) moves the semiconductor substrate W from the carrier 261 to the standby stage 271. ). In this case, the index semiconductor substrate transfer device operates only when the semiconductor substrate W is arranged.

이어서, 제2 반송부(280)의 반도체 기판 이송 장치(100)가 레일(150)을 따라 대기 스테이지(271)로 이동한다. 반도체 기판 이송 장치(100)는 대기 스테이지(271)로부터 반도체 기판(W)을 제공받아 스핀 프로세스부(290)로 이송한다. 이 경우, 반도체 기판 이송 장치(100)는 센서 유닛(130)으로부터 제공된 신호에 따라 제어된다. 보다 자세하게는, 감지 센서들(136)로부터 반도체 기판(W)을 감지한 신호들이 제어 유닛(140)으로 전달되지 않을 경우, 제어 유닛(140)은 구동 유닛(120)을 정지시키고, 워닝 신호(warning signal)를 방출한다. 감지 센서들(136)로부터 반도체 기판(W)을 감지한 신호들이 제어 유닛(140)으로 전달될 경우, 제어 유닛(140)은 구동 유닛(120)을 작동시켜 이송암(110)을 스핀 프로세스부(290)로 이동시킨다. Next, the semiconductor substrate transfer apparatus 100 of the 2nd conveyance part 280 moves to the standby stage 271 along the rail 150. The semiconductor substrate transfer apparatus 100 receives the semiconductor substrate W from the standby stage 271 and transfers the semiconductor substrate W to the spin processor 290. In this case, the semiconductor substrate transfer apparatus 100 is controlled according to the signal provided from the sensor unit 130. More specifically, when the signals detected by the semiconductor substrate W from the sensing sensors 136 are not transmitted to the control unit 140, the control unit 140 stops the driving unit 120, and the warning signal ( emits a warning signal). When signals sensing the semiconductor substrate W from the sensing sensors 136 are transmitted to the control unit 140, the control unit 140 operates the driving unit 120 to spin the transfer arm 110. Go to (290).

다음으로, 세정 챔버(291)의 도어가 개방되고, 반도체 기판(W)을 지지하는 가이드(112)가 세정 챔버(291) 내부로 전진한다. 이송암(110)이 승강하여, 가이드 (112)에 배치된 반도체 기판(W)을 회전척(293)으로 이동시킨다. 이후, 가이드(112)는 세정 챔버(291) 외부로 후퇴한다. 세정 챔버(291)의 도어가 폐쇄되고, 반도체 기판(W)에 대한 세정 공정이 수행된다. Next, the door of the cleaning chamber 291 is opened, and the guide 112 supporting the semiconductor substrate W is advanced into the cleaning chamber 291. The transfer arm 110 moves up and down to move the semiconductor substrate W disposed on the guide 112 to the rotary chuck 293. The guide 112 then retracts out of the cleaning chamber 291. The door of the cleaning chamber 291 is closed, and a cleaning process for the semiconductor substrate W is performed.

세정 공정이 완료되면, 역순으로 스핀 프로세스부(290)로부터 스테이지 인덱스부(260)로 반도체 기판(W)을 귀환시킨다. When the cleaning process is completed, the semiconductor substrate W is returned from the spin process unit 290 to the stage index unit 260 in the reverse order.

전술한 바와 같은 반도체 기판 세정 공정에서, 반도체 기판(W)은 가이드(112)에 정배치되어 이동 중에 낙하되지 않는다. 또한, 가이드(112)가 세정 챔버(291) 내부로 전진 시에 반도체 기판(W)이 세정 챔버(291)의 도어에 충돌하거나, 세정 챔버(291) 내부의 바울(295)에 충돌하는 것을 방지할 수 있다. In the semiconductor substrate cleaning process as described above, the semiconductor substrate W is disposed on the guide 112 and does not fall during movement. In addition, when the guide 112 is advanced into the cleaning chamber 291, the semiconductor substrate W is prevented from colliding with the door of the cleaning chamber 291, or with the paul 295 inside the cleaning chamber 291. can do.

본 발명에 따르면, 반도체 기판을 이송하기 전에 반도체 기판이 이송암에 정배치되었는지를 확인함으로써 반도체 기판이 이송 도중에 낙하되거나 충돌하는 것을 방지할 수 있다. 이 결과, 반도체 기판의 파손으로 인한 경제적, 시간적 손실을 크게 줄일 수 있을 뿐만 아니라 생산 수율은 증대되고 공정 효율은 높아진다. According to the present invention, it is possible to prevent the semiconductor substrate from falling or colliding during the transfer by confirming whether the semiconductor substrate is orientated to the transfer arm before transferring the semiconductor substrate. As a result, not only the economic and time loss due to breakage of the semiconductor substrate can be greatly reduced, but also the production yield is increased and the process efficiency is increased.

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. As described above, although described with reference to the preferred embodiments of the present invention, those skilled in the art various modifications and variations of the present invention without departing from the spirit and scope of the present invention described in the claims below You will understand that it can be changed.

Claims (4)

반도체 기판을 지지하기 위한 이송암;A transfer arm for supporting a semiconductor substrate; 상기 이송암으로 회전, 승강 및 직선왕복 운동력을 제공하는 구동 부재;A drive member for providing rotational, lifting and linear reciprocating force to the transfer arm; 상기 이송암에 대한 상기 반도체 기판의 정배치 여부를 확인하기 위하여 상기 반도체 기판의 하부에 위치하도록 상기 이송암에 배치된 감지 센서들; 및Detection sensors disposed on the transfer arm so as to be positioned below the semiconductor substrate in order to confirm whether or not the semiconductor substrate is correctly disposed with respect to the transfer arm; And 상기 센서들로부터 제공된 신호에 따라 상기 구동 부재를 제어하기 위한 제어 부재를 구비하는 것을 특징으로 하는 반도체 기판 이송 장치.And a control member for controlling the drive member in accordance with signals provided from the sensors. 제 1 항에 있어서, 상기 이송암은,The method of claim 1, wherein the transfer arm, 상기 반도체 기판과 대응된 원형 프레임 형상을 갖는 가이드;A guide having a circular frame shape corresponding to the semiconductor substrate; 상기 가이드와 상기 구동 부재를 연결하는 핸들링 축; 및 A handling shaft connecting the guide and the drive member; And 상기 반도체 기판을 지지하기 위하여 상기 가이드의 내주면을 따라 소정의 간격 배치되며 상기 가이드의 중심부 방향으로 돌출된 브래킷들을 포함하며, In order to support the semiconductor substrate and the predetermined intervals along the inner circumferential surface of the guide and includes a bracket protruding toward the center of the guide, 상기 감지 센서들은 상기 브래킷들에 의하여 상기 가이드에 고정된 것을 특징으로 하는 반도체 기판 이송 장치. And the sensing sensors are fixed to the guide by the brackets. 제 1 항에 있어서, 상기 감지 센서들은 광센서인 것을 특징으로 하는 반도체 기판 이송 장치.The semiconductor substrate transport apparatus of claim 1, wherein the sensing sensors are optical sensors. 반도체 기판이 보관되는 스테이지부;A stage unit in which a semiconductor substrate is stored; 상기 반도체 기판에 대한 세정 공정을 수행하기 위한 세정 챔버; 그리고 A cleaning chamber for performing a cleaning process on the semiconductor substrate; And 상기 스테이지부와 세정 챔버 사이에서 상기 반도체 기판을 이송하기 위하여, ⅰ)상기 반도체 기판을 지지하기 위한 이송암과, ⅱ)상기 이송암으로 회전, 승강 및 직선왕복 운동력을 제공하는 구동 부재와, ⅲ)상기 이송암에 대한 상기 반도체 기판의 정배치 여부를 확인하기 위하여 상기 반도체 기판의 하부에 위치하도록 상기 이송암에 배치된 감지 센서들, 그리고 ⅳ)상기 센서들로부터 제공된 신호에 따라 상기 구동 부재를 제어하기 위한 제어 부재를 포함하는 이송 장치를 구비하는 것을 특징으로 하는 반도체 기판 세정 설비. To transfer the semiconductor substrate between the stage portion and the cleaning chamber, i) a transfer arm for supporting the semiconductor substrate, ii) a drive member for providing rotation, lifting and linear reciprocating force to the transfer arm, Sensing sensors disposed on the transfer arm so as to be positioned below the semiconductor substrate to determine whether the semiconductor substrate is correctly disposed with respect to the transfer arm, and iii) the driving member according to the signals provided from the sensors. And a transfer device including a control member for controlling the semiconductor substrate cleaning equipment.
KR1020040083927A 2004-10-20 2004-10-20 Apparatus for transfer a semiconductor substrate and equipment for cleaning a semiconductor substrate having the same KR20060034901A (en)

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