KR20060058956A - 웨이퍼 로딩 위치 감지 센서를 구비하는 포토 설비의 메인암 - Google Patents

웨이퍼 로딩 위치 감지 센서를 구비하는 포토 설비의 메인암 Download PDF

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Abstract

본 발명은 포토(photo) 설비의 메인 암(main arm)에 관한 것으로, 메인 암은 지지부, 웨이퍼 로딩부, 및 웨이퍼 로딩 가이드로 구성되며, 웨이퍼가 실제 올려지는 웨이퍼 로딩 가이드에 웨이퍼의 로딩 위치를 감지하는 센서가 설치되어 있는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 센서가 감지한 웨이퍼의 실제 로딩 위치 데이터를 이용하여 웨이퍼가 정해진 위치에 정확하게 로딩되도록 함으로써 포토 설비 내에서 메인 암이 웨이퍼를 이송하는 과정에서 웨이퍼가 메인 암으로부터 이탈하여 탈락되는 현상을 방지하고, 웨이퍼가 틀어진 상태로 포토 설비 내의 다른 장치들로 공급되는 티칭(teaching) 현상을 방지하는 효과가 있다.
포토 설비, 웨이퍼, 메인 암(main arm), 센서, 티칭

Description

웨이퍼 로딩 위치 감지 센서를 구비하는 포토 설비의 메인 암{Main arm of photo equipment having wafer loading location sensors}
도 1은 종래 포토 설비를 개략적으로 도시한 블럭도이다.
도 2a는 종래 메인 암의 구조를 도시하는 사시도이다.
도 2b는 종래 메인 암에 웨이퍼가 로딩된 상태를 도시하는 사시도이다.
도 3a는 본 발명에 따른 메인 암의 일 실시예의 구조를 도시하는 사시도이다.
도 3b는 본 발명에 따른 메인 암의 일 실시예에 웨이퍼가 로딩된 상태를 도시하는 사시도이다.
도 3c는 도 3a의 A 부분을 확대하여 도시하는 도면이다.
*도면의 주요 부분에 대한 부호설명*
150, 200; 메인 암 151, 220; 웨이퍼 로딩부
152, 210; 지지부 153, 230; 웨이퍼 로딩 가이드
260; 광센서 170, 250; 웨이퍼
본 발명은 포토 설비 내에서 웨이퍼(wafer)를 로딩하여 개별 장치로 이송하는 메인 암(main arm)에 관한 것으로, 보다 상세하게는 웨이퍼의 로딩 위치를 감지하는 센서를 구비하는 것을 특징으로 하는 포토 설비의 메인 암에 관한 것이다.
반도체 제조 공정 중에는 식각이나 이온 주입이 될 부위와 보호될 부위를 선택적으로 지정하기 위해 마스크(mask)나 레티클(reticle)의 패턴(pattern)을 웨이퍼 상에 만드는 포토 공정이 있다.
포토 공정에는 일반적으로 웨이퍼상에 포토 레지스트를 떨어뜨린 후 고속으로 회전시켜 웨이퍼 위에 원하는 두께로 도포하는 포토 레지스트 도포 공정, 도포된 포토 레지스트에 일정한 지역에만 빛(자외선)을 쬐여서 마스크 또는 레티클의 패턴을 웨이퍼에 옮기는 노광(expose) 공정, 도포된 포토 레지스트가 빛을 받아 중합체를 형성한 곳에 현상액과 반응시켜 제거하는 현상(develop) 공정, 및 원하는 마스크 또는 레티클 상의 패턴이 잘 옮겨져 있는지를 현미경으로 검사하는 검사 공정 등이 포함되는데, 이러한 포토 레지스트 도포 공정에서 현상 공정에 이르는 공정들을 수행하는 설비로 통상 포토 설비가 사용된다.
도 1은 종래의 포토 설비를 간략하게 도시한 블럭도인데, 도 1에서 도시하는 바와 같이, 포토 설비(100)에는 웨이퍼 표면에 포토 레지스트를 도포하는 코터(coater) 장치(110), 노광 장치(도시되지 않음)와 상호작용을 수행하게 되는 인터페이스부(120), 노광된 웨이퍼를 현상하는 현상 장치(130), 및 이러한 개별 장치들로 웨이퍼를 반송하여 로딩 및 언로딩시키는 동작을 수행하는 반송 장치(140)가 포함된다.
반송 장치(140)는 웨이퍼가 실장되는 메인 암(150)과 메인 암(150)을 소정의 방향으로 구동시키는 구동 수단(160)을 포함하는데, 종래의 반송 장치(140)에 있어서의 메인 암(150)의 구조는 도 2a 및 2b에서 도시하고 있다.
도 2a에서 도시하는 바와 같이, 종래의 메인 암(150)은 웨이퍼(170)가 로딩되는 웨이퍼 로딩부(151), 구동 수단(도 1의 160)과 웨이퍼 로딩부(151)를 연결하면서 웨이퍼 로딩부(151)를 지지하는 지지부(152), 및 웨이퍼 로딩부(151)의 상부에 형성되며 웨이퍼(도 2b의 170)와 직접 접촉하여 이를 지지하는 부분을 제공하는 웨이퍼 로딩 가이드(153)로 구성된다.
웨이퍼 로딩부(151)와 지지부(152)는 동일한 두께를 가지고 일체로 형성되는 것이 보통이다. 웨이퍼 로딩부(151)는 지지부(152)를 중심으로 일정한 폭을 가지고 좌우 방향으로 곡선을 그리며 대칭적으로 연장되어 양 끝 단이 소정의 거리를 두고 서로 마주 보도록 형성된다.
웨이퍼 로딩부(151)의 상부에는 3개의 웨이퍼 로딩 가이드(153)가 형성되는데, 웨이퍼 로딩 가이드(153)는 웨이퍼(170)가 정확한 위치에 로딩되도록 로딩 위치를 가이드하는 가이드부(153a)와 로딩되는 웨이퍼(170)와 직접 접촉하면서 이를 지지하는 돌출부(153b)로 형성된다. 가이드부(153a)는 소정의 높이를 가지고 형성되는데, 가이드부(153a)의 높이는 통상 웨이퍼(170)의 두께보다 크도록 형성된다. 돌출부(153b)는 가이드부(153a)로부터 수직방향으로 돌출 형성되는데, 웨이퍼(170)와 직접 접촉하는 면적을 최소화하면서 웨이퍼(170)를 지지하도록 형성된다.
웨이퍼 로딩 가이드(153)는 통상 웨이퍼 로딩부(151) 및 지지부(152)와는 별 개로 제조되는 것으로, 별도의 체결 부재(도시되지 않음)를 이용하여 웨이퍼 로딩부(151)와 체결된다. 웨이퍼 로딩 가이드(153)는 통상 지지부(152)와 웨이퍼 로딩부(151)가 연결되는 지점, 즉 웨이퍼 로딩부(151)의 중심부에 하나가, 중심부로부터 좌우측으로 연장되어 형성되는 부분의 각 단부에 각 하나씩 두개가 형성된다.
도 2b는 상기한 메인 암(150)에 웨이퍼(170)가 로딩되어 있는 상태를 도시하고 있는데, 도 2b에서 도시하는 바와 같이, 종래의 메인 암(150)에서는 웨이퍼(170)가 정해진 로딩 위치(도 2a에서 사선으로 도시됨)에 정확하게 올려지지 않은 상태에 있더라도 이를 인식하지 못하고, 구동 수단(160)에 의해 이동하게 됨에 따라 이동 과정에서 웨이퍼(170)가 메인 암(150)으로부터 이탈되어 파손되는 경우가 빈번하게 발생하는 문제점이 있다.
또한, 메인 암(150)으로부터 이탈될 정도는 아니지만, 메인 암(150)에 로딩되는 과정에서 정해진 로딩 위치에서 틀어진 상태로 웨이퍼(170)가 올려지더라도 이를 감지하지 못함으로 인해, 웨이퍼(170)가 정확한 위치에서 코터 장치(110)나 현상 장치(130) 등으로 로딩되지 못하게 되는 티칭(teaching) 현상을 야기하여 도포 공정이나 현상 공정에 있어서의 불량 발생을 일으키는 문제점이 있다.
본 발명의 목적은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 메인 암에 웨이퍼가 로딩되는 위치를 감지하는 센서를 형성함으로써 웨이퍼를 정해진 위치에 정확하게 로딩되도록 하여 웨이퍼가 이탈되는 현상 및 웨이퍼가 틀어진 상태로 도포 공정이나 현상 공정이 진행되는 티칭 현상을 방지하는 포토 설비의 메인 암을 제공하려는 것이다.
상기한 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 포토 설비의 메인 암은 포토 설비에서 웨이퍼를 이송하는데 사용되는 메인 암으로, 지지부, 상기 지지부와 일체로 연결되며, 상기 지지부를 중심으로 좌측 방향으로 소정의 폭을 가지고 연장되어 형성되는 좌측 암과 상기 지지부와 일체로 연결되며, 상기 지지부를 중심으로 우측 방향으로 소정의 폭을 가지고 연장되어 상기 좌측 암과 대칭적으로 형성되는 우측 암을 포함하는 웨이퍼 로딩부, 상기 웨이퍼 로딩부의 상부에 형성되는 복수의 웨이퍼 로딩 가이드를 포함하고, 상기 웨이퍼 로딩부는 상기 좌측 암의 단부와 상기 우측 암의 단부가 소정의 거리를 두고 서로 마주 보는 형태를 가지며, 상기 복수의 웨이퍼 로딩 가이드는 상기 웨이퍼의 정확한 로딩 위치를 가이드하는 가이드부와, 상기 가이드부로부터 수직으로 돌출되어 형성되며 상기 웨이퍼와 직접 접촉하면서 상기 웨이퍼를 지지하는 돌출부로 형성되며, 상기 복수의 웨이퍼 로딩 가이드에 상기 웨이퍼의 실제 로딩 위치를 감지하는 센서가 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.
또한 상기 복수의 로딩 가이드는 상기 좌측 암의 단부, 상기 우측 암의 단부, 및 상기 웨이퍼 로딩부가 상기 지지부와 연결되는 부분에 하나씩 형성되는 것이 바람직하며, 웨이퍼의 실제 로딩 위치를 감지하는 센서로는 광센서를 사용하는 것이 바람직하다.
이와 같이 메인 암이 웨이퍼가 실제 로딩 되는 위치를 감지하는 센서를 구비 함으로써 웨이퍼가 메인 암으로부터 이탈되는 현상 또는 웨이퍼가 정해진 위치에서 틀어진 상태로 로딩되어 야기되는 티칭 현상의 발생 등을 방지하게 된다.
이하에서는 본 발명의 구체적인 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 구체적으로 설명하도록 한다.
도 3a는 본 발명에 따른 메인 암의 일 실시예의 구조를 도시하는 사시도이다.
도 3a에서 도시하는 바와 같이, 메인 암(200)에는 일체로 형성되는 지지부(210)와 웨이퍼 로딩부(220)가 형성된다. 메인 암(200)은 포토 설비(도시되지 않음)의 구동 수단(도시되지 않음)에 지지부(210)를 통해 연결되어 포토 설비 내에서 포토 레지스트를 웨이퍼(250)에 도포하는 코터 장치(도시되지 않음)나 노광된 웨이퍼(250)를 현상하는 현상 장치(도시되지 않음) 등으로 웨이퍼(250)를 이송하는 기능을 한다.
웨이퍼 로딩부(220)는 웨이퍼(250)가 올려질 수 있는 위치를 제공하는데, 지지부(210)를 중심으로 좌우 대칭적인 구조를 가진다. 즉, 지지부(210)를 중심으로 좌측으로 연장되어 형성되는 부분이 좌측 암(221)을 형성하고, 좌측 암(221)과 대칭적인 형태로 지지부(210)를 중심으로 우측으로 연장되어 형성되는 부분이 우측 암(222)을 형성한다. 좌우측 암(221,222)은 지지부(210)를 중심으로 좌우측으로 연장되어 형성되는데, 각각의 내측면은 웨이퍼(250)의 형상과 유사한 곡면을 갖도록 형성된다.
웨이퍼 로딩부(220)의 상부에는 웨이퍼 로딩 가이드(230)가 형성되는데, 웨 이퍼 로딩 가이드(230)는 웨이퍼 로딩부(220)나 지지부(210)와는 별개로 제조되며, 소정의 체결 부재(도시되지 않음)를 통해 웨이퍼 로딩부(220)와 체결된다. 웨이퍼 로딩 가이드(230)는 웨이퍼(250)가 실제 접촉하면서 올려지는 부분인 돌출부(232)와 웨이퍼(250)가 올려지는 위치를 가이드하는 가이드부(231)를 구비한다.
가이드부(231)는 웨이퍼(250)의 두께보다 큰 높이를 갖도록 형성되어 웨이퍼(250)가 로딩되는 과정에서 정해진 위치를 이탈하지 않도록 하는 기능을 하는데, 웨이퍼(250)가 정해진 위치에 정확하게 올려지는 경우 웨이퍼(250)의 측면이 가이드부(231)와 접촉되게 된다.
돌출부(232)는 가이드부(231)로부터 수직으로 돌출되어 형성되며, 실제 웨이퍼(250)와 직접 접촉하면서 로딩되는 웨이퍼(250)를 지지하는 역할을 한다. 돌출부(232)는 웨이퍼(250)와 직접 접촉되는 면적을 최소화하면서 웨이퍼(250)를 충분하게 지지하도록 형성되는데, 양 변이 곡선인 삼각형의 형태를 갖도록 형성되는 것이 바람직하다.
한편, 웨이퍼 로딩 가이드(230)에는 웨이퍼(250)의 로딩 위치를 감지하는 광센서(260)가 설치되는데, 발광부와 수광부를 일체로 구비하는 구성으로 발광부에서 발광된 빛이 웨이퍼(250)의 측면으로부터 반사되어 돌아오는 시간을 측정하여 웨이퍼(250)가 정해진 로딩 위치(사선으로 도시됨)에 정확하게 로딩되었는지 여부를 감지한다.
도 3b에서 도시하는 바와 같이, 웨이퍼(250)가 메인 암(200)에 로딩되면, 광센서(260)는 웨이퍼(250)의 실제 로딩 위치를 감지하고, 감지된 결과 데이터를 메 인 암(200)의 구동 수단(도시되지 않음)의 움직임을 제어하는 제어 장치(도시되지 않음)로 전송하고, 제어 장치는 미리 설정된 웨이퍼(250)의 정확한 로딩 위치값과 이를 비교하게 된다.
웨이퍼(250)의 로딩 위치 비교 결과, 소정의 오차 범위 내에서 정해진 위치에 로딩된 것으로 판정되면, 구동 수단을 움직여 웨이퍼(250)를 이후 공정을 수행하는 장치들로 이송하게 되고, 정해진 오차 범위를 벗어나는 위치에 로딩된 것으로 판정되면, 메인 암(200)은 로딩된 웨이퍼(250)를 일단 언로딩한 이후, 다시 로딩을 시도하게 된다.
도 3c는 도 3a의 A 부분을 확대하여 도시하고 있는데, 도 3c에서 도시하는 바와 같이 광센서(260)는 가이드부(231)의 중앙에 소정의 크기를 가지고 형성된 개구부(231a)에 내장된다. 광센서(260)는 적외선 등을 발광하는 발광부(261)와 웨이퍼(250)의 측면으로부터 반사되어 나오는 빛을 수신하는 수광부(262)가 일체로 형성되어 있으며, 가이드부(231)의 표면으로부터 소정 깊이만큼 들어간 위치에 설치된다. 광센서(260)의 출력단은 위에서 기술한 구동 수단의 제어 장치의 입력단에 연결되어 광센서(260)가 인지한 위치 데이터를 이용하여 구동 수단의 움직임을 제어하게 된다.
이상에서는 메인 암(200)에 설치되는 센서로 광센서(260)가 이용되는 경우에 대해 기술하였으나, 본 발명에 따른 메인 암에 사용되는 센서는 통상 사물의 위치를 감지할 수 있는 센서이면 충분한 것으로, 상술한 본 발명의 일 실시예의 구성과 같이 광센서로 한정되는 것은 아니다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 포토 설비의 메인 암은 웨이퍼가 정해진 위치에 정확하게 로딩된 경우에만 이후 공정을 수행하도록 함으로써 포토 설비 내에서 공정을 수행하는 동안 웨이퍼가 메인 암으로부터 이탈되어 탈락되는 현상을 방지할 뿐 아니라, 정해진 로딩 위치로부터 틀어진 상태로 로딩되어 이후 공정이 수행됨으로써 발생하는 공정 불량의 발생을 방지하는 효과가 있다.

Claims (3)

  1. 포토 설비에서 웨이퍼를 이송하는데 사용되는 메인 암으로,
    지지부
    상기 지지부와 일체로 연결되며, 상기 지지부를 중심으로 좌측 방향으로 소정의 폭을 가지고 연장되어 형성되는 좌측 암과 상기 지지부와 일체로 연결되며, 상기 지지부를 중심으로 우측 방향으로 소정의 폭을 가지고 연장되어 상기 좌측 암과 대칭적으로 형성되는 우측 암을 포함하는 웨이퍼 로딩부
    상기 웨이퍼 로딩부의 상부에 형성되는 복수의 웨이퍼 로딩 가이드를 포함하고,
    상기 웨이퍼 로딩부는 상기 좌측 암의 단부와 상기 우측 암의 단부가 소정의 거리를 두고 서로 마주 보는 형태를 가지며,
    상기 복수의 웨이퍼 로딩 가이드는 상기 웨이퍼의 정확한 로딩 위치를 가이드하는 가이드부와, 상기 가이드부로부터 수직으로 돌출되어 형성되며 상기 웨이퍼와 직접 접촉하면서 상기 웨이퍼를 지지하는 돌출부로 형성되며,
    상기 복수의 웨이퍼 로딩 가이드에 상기 웨이퍼의 실제 로딩 위치를 감지하는 센서가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 포토 설비의 메인 암.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 복수의 웨이퍼 로딩 가이드는 상기 좌측 암의 단부, 상기 우측 암의 단부, 및 상기 웨이퍼 로딩부가 상기 지지부와 연결되는 부분에 하 나씩 형성되는 것을 특징으로 하는 포토 설비의 메인 암.
  3. 제 1항 또는 2항에 있어서, 상기 센서는 광센서인 것을 특징으로 하는 포토 설비의 메인 암.
KR1020040098011A 2004-11-26 2004-11-26 웨이퍼 로딩 위치 감지 센서를 구비하는 포토 설비의 메인암 KR20060058956A (ko)

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