KR20060097840A

KR20060097840A - Ｃｍｐ 설비용 롱 로봇 유닛

Info

Publication number: KR20060097840A
Application number: KR1020050018580A
Authority: KR
Inventors: 윤용효
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2005-03-07
Filing date: 2005-03-07
Publication date: 2006-09-18

Abstract

본 발명은 반도체 제조설비에 관한 것으로, 특히 화학적 기계적 연마(chemical mechanical polishing) 설비용 롱 로봇 유닛에 관한 것이다.

이러한 본 발명은 롱 로봇 유닛의 일 요소인 풀리가 기울어져 프레임 내측면에 부딪치기 직전 작업자가 이를 인식할 수 있게 하기 위한 것으로써, 웨이퍼를 파지하기 위한 완드(wand)를 갖는 롱 로봇과, 상기 롱 로봇을 X축 방향으로 구동시키기 위한 X축 이송장치 구비하며, 폴리싱부의 HLCU(Head Cup Load Unload), 클리너 및 로드락 간에 웨이퍼를 이동시키는 CMP 설비용 롱 로봇 유닛에 있어서, 상기 X축 이송장치는 프레임 내부에 배치된 풀리를 이용하여 풀리구동을 하며, 상기 풀리가 기울어져 상기 프레임 내측면에 부딪칠 경우 사전에 이를 감지하여 특정 신호를 발생시키는 적어도 하나 이상의 센서와, 상기 센서와 연결되고 상기 센서로부터 전달되는 신호에 따라 알람발생 여부 및 설비작동의 중단 여부를 결정하는 제어부를 포함한다.

롱 로봇 유닛, X축 이송장치, 풀리, 센서, 제어부

Description

ＣＭＰ 설비용 롱 로봇 유닛{Long robot unit for chemical-mechanical polishing}

도 1은 종래 CMP 설비용 롱 로봇 유닛의 구성도이다.

도 2는 도 1의 측면도로써 고정플레이트 및 고정나사를 구체적으로 도시하기 위한 것이다.

도 3은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 CMP 설비용 롱 로봇 유닛의 구성도이다.

<도면의 주요부분에 대한 참조 부호의 설명>

100 : 롱 로봇 유닛 20, 120 : 풀리

23, 123 : 풀리 축 25, 125 : 전동벨트

30, 130 : 고정플레이트 35, 135 : 고정나사

150 : 프레임 170 : 센서

180 : 제어부

본 발명은 반도체 제조설비에 관한 것으로, 보다 상세하게는 화학적 기계적 연마(chemical mechanical polishing; CMP) 설비용 롱 로봇 유닛에 관한 것이다.

최근에는 웨이퍼가 대구경화됨에 따라 웨이퍼의 넓어진 면을 평탄화하기 위해서 화학적인 제거가공과 기계적인 제거 가공을 하나의 가공방법으로 혼합한 화학적 기계적 연마(Chemical-Mechanical Polishing; 이하 'CMP'라 칭함) 공정이 널리 이용되고 있다. CMP 공정이란 단차를 가진 웨이퍼 표면을 폴리싱 패드 위에 밀착시킨 후 연마제와 화학물질이 포함된 슬러리(slurry)를 웨이퍼와 폴리싱 패드 사이에 주입시켜 웨이퍼의 표면을 평탄화시키는 방식이다.

이러한 공정을 진행하는 CMP 설비는 통상 로봇에 의해서 카세트가 인출되는 카세트 스테이지와, CMP 처리를 위한 카세트가 준비되는 로드락, 상기 로드락으로부터 웨이퍼를 이송 시키는 롱 로봇 유닛과, 상기 롱 로봇 유닛에 의해서 이송되는 웨이퍼가 안착되고 CMP 공정이 진행되는 폴리싱부와, 폴리싱된 웨이퍼를 세정하는 클리너를 포함하여 구성된다.

롱 로봇 유닛은 폴리싱부의 HLCU(Head Cup Load Unload)에 웨이퍼를 로딩시키고, 상기 폴리싱 부에서 연마가 완료된 웨이퍼를 언로딩하여 클리너에 공급하며, 상기 클리너에서 세정이 완료된 웨이퍼를 다시 로드락에 이동시키는 기능을 한다.

이와 같은 롱 로봇 유닛은 웨이퍼를 파지하기 위한 완드(wand)를 갖는 롱 로봇과, 롱 로봇을 X축 방향으로 구동시키기 위한 X축 이송장치를 구비하고 있다.

상기 X축 이송장치는 프레임 내부에 배치된 두 개의 풀리와, 한쪽 풀리를 구동하는 모터와, 두 풀리에 장착되어 있고 롱 로봇이 연결되어 있는 전동벨트와, 풀리의 위치를 조정하여 전동벨트의 장력을 적절하게 조절하기 위한 장력조정장치를 구비한다.

여기서 상기 풀리의 축은 프레임 양측에 설치된 지지부(미도시)에 의하여 지지되며, 상기 지지부는 프레임의 외측에 위치한 고정플레이트 및 고정나사에 의하여 고정된다. 이는 도 1 및 도 2를 참조하면 더욱 자세히 파악할 수 있다. 프레임(50) 내부에는 풀리(20)가 배치되고, 상기 풀리(20)의 둘레에는 전동밸트(25)가 장착되어 있다. 그리고 풀리(20)의 축(23)은 프레임(50) 양측에 설치된 지지부(미도시)에 의하여 지지된다. 그리고 상기 지지부는 상기 프레임(50) 외부에 위치한 고정플레이트(30) 및 고정나사(35)에 의하여 고정된다.

이와 같은 구성을 가진 종래 CMP 설비의 롱 로봇 유닛은 다음과 같은 문제점을 가지고 있다.

CMP 공정이 진행되거나, X축 이송장치가 이송될 때 발생하는 진동으로 인하여 풀리(20)를 고정한 고정나사(35)가 풀리는 경우가 빈번히 발생한다. 이처럼 풀리(20)를 고정하는 고정나사(35)가 풀리게 되면 풀리(20)가 기울어지고(실선참조), 기울어진 풀리(20)는 프레임(50)의 내측면(A)에 부딪치게 되어 회전 시 마찰이 발생하게 된다.

이로 인해 풀리(20)가 심하게 마모되면, 롱 로봇의 포지션(position)이 바뀔 수 있게 되고, 이는 공정불량으로 이어진다. 또한, 상기한 바와 같이 마찰로 인해 파손된 풀리(20)의 교체작업에는 많은 시간이 소요되어 제품의 생산성 저하 및 생산 단가를 상승시키는 문제점도 발생한다.

이에 본 발명의 목적은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 롱 로봇 유닛의 일 요소인 풀리가 기울어져 프레임 내측면에 부딪치기 직전 작업자가 이를 인식할 수 있게 하는 CMP 설비용 롱 로봇 유닛을 제공하는데 있다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 구성은 웨이퍼를 파지하기 위한 완드(wand)를 갖는 롱 로봇과, 상기 롱 로봇을 X축 방향으로 구동시키기 위한 X7축 이송장치 구비하며, 폴리싱부의 HLCU(Head Cup Load Unload), 클리너 및 로드락 간에 웨이퍼를 이동시키는 CMP 설비용 롱 로봇 유닛에 있어서, 상기 X축 이송장치는 프레임 내부에 배치된 풀리를 이용하여 풀리구동을 하며, 상기 풀리가 기울어져 상기 프레임 내측면에 부딪칠 경우 사전에 이를 감지하여 특정 신호를 발생시키는 적어도 하나 이상의 센서와, 상기 센서와 연결되고 상기 센서로부터 전달되는 신호에 따라 알람발생 여부 및 설비작동의 중단 여부를 결정하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 특징적인 구성 및 이에 따른 작용효과는 실시예의 상세한 설명을 통해 더욱 명확해 질 것이다.

본 발명의 실시예는 당해 기술이 속한 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해 제공되는 것이다. 그리고 도면에서 요소의 형상 등은 보다 명확한 설명을 위해 강조된 것이며, 도면상에서 동일한 부호로 표시된 요소는 동일한 요소를 의미한다.

본 발명은 첨부된 도면에 의하여 설명되지만, 다양한 형태, 크기 등으로 대체될 수 있음은 당해 기술이 속한 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 일이다. 한편, 일반적으로 널리 알려져 있는 공지기술의 경우 그 구체적인 설명은 생략하도록 한다.

롱 로봇 유닛(100)은 웨이퍼(미도시)를 파지하기 위한 완드(wand)를 갖는 롱 로봇(미도시)과, 롱 로봇을 X축 방향으로 구동시키기 위한 X축 이송장치를 구비한다. 도 3을 참조하면 X축 이송장치는 프레임(150)과, 풀리(120)와, 전동벨트(125)와, 센서(170)와, 제어부(180)를 포함하여 구성된다.

프레임(150) 내부에는 풀리(120)가 배치된다. 본 도면에서는 두 개의 풀리(120) 중 하나의 풀리(120)만이 도시되어 있다. 상기 풀리(120)의 축(123)은 프레임(150) 양측에 설치된 지지부(미도시)에 의하여 지지되며, 상기 지지부는 프레임(150)의 외측에 위치한 고정플레이트(130) 및 고정나사(135)에 의하여 고정된다.

풀리(120)의 둘레에는 동력을 전달하는 전동벨트(125)가 장착되어 있다. 그리고, 두개의 풀리(120) 중 하나의 풀리(120)에는 이를 구동하는 모터(미도시)가 설치된다. 또한, 풀리(120)에는 상기 풀리(120)의 위치를 조정하여 전동벨트(125)의 장력을 적절하게 조절하기 위한 장력조정장치(미도시)가 구비된다.

롱 로봇(미도시)은 상기 전동벨트(125)에 설치되며, 웨이퍼(미도시)를 파지하기 위한 완드(미도시)를 구비하고 있다.

한편, 프레임(150)의 내부 측면에는 적어도 하나 이상의 센서(170)가 설치된다. 상기 센서(170)는 풀리(120)가 기울어져 프레임(150) 내측면에 부딪치기 직전에 이를 감지하여 소정 신호를 발생시킨다. 이러한 센서(170)에는 압력 유무에 따라 풀리(120)가 기울어졌는지 여부를 체크하는 압력감지센서가 사용됨이 바람직하다.

제어부(180)는 센서(170)와 연결되며, 풀리(120)가 프레임(150) 내측면에 접촉되기 직전 센서(170)로부터 특정 신호를 전달받는다. 이러한 신호를 전달받은 제어부(180)는 알람부(미도시)를 통해 경보를 발하여 작업자가 인식할 수 있게 한다. 또한, 제어부(180)부는 설비의 동작을 중단시켜 풀리(120)가 마모되지 않도록 한다.

즉, CMP 공정이 진행되거나, X축 이송장치가 이송될 때 발생하는 진동으로 인해 풀리(120)를 고정한 고정나사(135)가 풀리는 경우, 상기 풀리(120)가 기울어지게 된다. 이때 기울어진 풀리(120)가 센서(170)에 접촉하게 되면 센서는 이를 감지하여 소정 신호를 발생시켜 제어부(180)로 전달한다. 상기 신호를 전달받은 제어부(180)는 알람부(미도시)를 통해 경보를 발하여 작업자가 인식할 수 있게 한다. 이때 작업자는 설비를 보정하게 된다. 즉, 작업자는 풀어진 고정나사(135)를 죄어 풀리(120)의 위치를 바로잡을 수 있다.

본 발명은 상술한 실시예들에 한정되지 않고, 본 발명의 사상을 벗어나지 않 는 범위 내에서 이 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 그 변형이나 개량이 가능함은 명백하다.

상술한 바와 같이 본 발명에 의하면 풀리가 기울어져 프레임에 부딪치기 전에 설비작동을 중단시킬 수 있다. 이로써 풀리가 프레임과의 마찰로 인해 파손되는 것을 방지할 수 있게 된다. 이와 같이 풀리의 파손을 방지할 수 있기 때문에, 종래처럼 파손된 풀리의 교체작업에 소요되는 시간을 없앨 수 있다.

또한, 본 발명에 의하면 풀리가 심하게 기울어진 경우에 동작하지 않으므로, 공정불량을 방지할 수 있다.

Claims

웨이퍼를 파지하기 위한 완드(wand)를 갖는 롱 로봇과, 상기 롱 로봇을 X축 방향으로 구동시키기 위한 X축 이송장치 구비하며, 폴리싱부의 HLCU(Head Cup Load Unload), 클리너 및 로드락 간에 웨이퍼를 이동시키는 CMP 설비용 롱 로봇 유닛에 있어서,

상기 X축 이송장치는 프레임 내부에 배치된 풀리를 이용하여 풀리구동을 하며, 상기 풀리가 기울어져 상기 프레임 내측면에 부딪칠 경우 사전에 이를 감지하여 특정 신호를 발생시키는 적어도 하나 이상의 센서와, 상기 센서와 연결되고 상기 센서로부터 전달되는 신호에 따라 알람발생 여부 및 설비작동의 중단 여부를 결정하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 CMP 설비용 롱 로봇 유닛.
제 1항에 있어서,

상기 센서는 압력감지센서임을 특징으로 하는 CMP 설비용 롱 로봇 유닛.
프레임;

상기 프레임의 양측에 형성된 지지부에 설치되는 풀리;

상기 풀리에 장착되고, 동력을 전달하는 전동벨트;

상기 전동벨트에 설치되며, 웨이퍼를 파지하기 위한 완드를 갖는 롱 로봇;

상기 프레임의 내부 측면에 설치되며, 상기 풀리가 기울어져 상기 프레임 내측면에 부딪치기 직전에 이를 감지하여 특정 신호를 발생시키는 적어도 하나 이상의 센서; 및

상기 센서와 연결되고 상기 센서로부터 전달된 신호에 따라 알람발생 여부 및 설비작동의 중단여부를 결정하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 CMP 설비용 롱 로봇 유닛.
제 3항에 있어서,

상기 센서는 압력감지센서임을 특징으로 하는 CMP 설비용 롱 로봇 유닛.