KR20060106147A - 반도체 제조설비용 웨이퍼 이송로봇 - Google Patents

Abstract

개시된 반도체 제조설비용 웨이퍼 이송로봇은 로봇몸체, 로봇몸체에 결합되며 공정진행에 따라 소정거리 신축되는 로봇암, 웨이퍼가 안착되도록 로봇암의 끝단부에 마련되며 웨이퍼를 흡착하고 지지하는 웨이퍼 흡착팬 및, 웨이퍼를 지지하도록 웨이퍼 흡착팬의 끝단에서 소정크기로 연장형성된 웨이퍼 지지부를 포함한다. 따라서, 개시된 반도체 제조설비용 웨이퍼 이송로봇에 따르면, 웨이퍼 흡착팬의 강도가 보강되어지게 된다. 이에, 개시된 웨이퍼 이송로봇을 이용하여 웨이퍼를 이송하면, 웨이퍼 흡착팬의 브로큰 문제를 방지할 수 있다.

Description

반도체 제조설비용 웨이퍼 이송로봇{Wafer transfer robot for semiconductor manufacturing equipment}

도 1은 본 발명에 따른 반도체 제조설비용 웨이퍼 이송로봇의 일실시예를 도시한 사시도이다.

도 2는 도 1의 A 부분을 확대도시한 사시도이다.

본 발명은 반도체 소자의 제조에 사용되는 설비에 관한 것으로, 특히, 설비 내에서 웨이퍼를 이송하는 반도체 제조설비용 웨이퍼 이송로봇에 관한 것이다.

일반적으로, 반도체 소자를 제조하기 위해서는 순수 실리콘(Sillicon) 웨이퍼 상에 소정 회로패턴 박막을 순차적으로 적층하기 위한 다수의 반도체 제조설비가 필요하다.

이와 같은 반도체 제조설비는 대부분 웨이퍼가 로딩되는 웨이퍼 로딩부와, 공정이 진행되는 챔버(Chamber) 및, 웨이퍼 로딩부와 챔버의 사이에서 웨이퍼를 이송해주는 웨이퍼 이송로봇 등을 포함한다.

따라서, 공정이 진행되도록 웨이퍼 로딩부에 웨이퍼가 로딩되면, 웨이퍼 이 송로봇은 웨이퍼 로딩부의 웨이퍼를 챔버 내부로 이송하게 되고, 공정이 진행완료되면, 웨이퍼 이송로봇은 챔버 내 웨이퍼가 언로딩되도록 챔버 내부의 웨이퍼를 다시 웨이퍼 로딩부로 이송하게 된다. 이에, 반도체 제조설비는 이와 같은 웨이퍼 이송로봇의 이송작용에 따라 공정을 원활하게 진행할 수 있는 것이다.

한편, 반도체 제조설비에 구비된 웨이퍼 이송로봇의 경우, 웨이퍼와의 접촉시 오염을 유발하지 않는 재질로 형성되어야 하고, 웨이퍼를 이송시에는 웨이퍼의 이탈을 방지할 수 있는 구조로 형성되어야 한다.

따라서, 종래 웨이퍼 이송로봇의 경우, 대부분 웨이퍼와 접촉되는 부분이 퀄츠(Quartz) 재질로 형성되어 있으면서도 그 퀄츠 부분 가장자리부와 중앙부에는 각각 웨이퍼의 이송시 웨이퍼의 이탈을 방지하도록 진공압 공급홈과 진공압 작용홀이 마련되어 있다. 이에, 웨이퍼는 이 퀄츠 부분에 안착됨과 아울러 진공압 공급홈과 진공압 작용홀을 통해 작용되는 소정 진공압에 의해 웨이퍼 이송로봇에서 오염 및 이탈되지 않고 이송되어야할 목적지까지 정확하게 이송되는 것이다.

그러나, 종래 웨이퍼 이송로봇의 경우, 진공압이 공급되는 진공압 공급홈이 웨이퍼가 안착되는 퀄츠 부의 가장자리부에 형성되어 있기 때문에 장시간 웨이퍼 이송작업을 반복할 경우에는 이 가장자리부의 퀄츠가 웨이퍼로부터 작용되는 반복 하중 등에 의하여 종종 브로큰(Brocken)되는 문제가 발생된다. 따라서, 반도체 제조설비의 내부 및 이 내부에 구비된 웨이퍼들은 이와 같은 브로큰에 의하여 발생되는 파티클(Particle)에 의해 오염되어지는 문제가 발생된다.

따라서, 본 발명은 이와 같은 문제점을 감안하여 안출된 것으로써, 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 웨이퍼의 이송시 브로큰되는 문제를 미연에 방지할 수 있는 반도체 제조설비용 웨이퍼 이송로봇을 제공하는데 있다.

이와 같은 기술적 과제를 구현하기 위한 본 발명 반도체 제조설비용 웨이퍼 이송로봇은 웨이퍼를 이송하도록 상승, 하강 및 회전되는 로봇몸체, 로봇몸체에 결합되며 공정진행에 따라 소정거리 신축되는 로봇암(Robot arm), 웨이퍼가 안착되도록 로봇암의 끝단부에 마련되며 웨이퍼를 흡착하고 지지하는 웨이퍼 흡착팬 및, 웨이퍼를 지지하도록 웨이퍼 흡착팬의 끝단에서 소정크기로 연장형성된 웨이퍼 지지부를 포함한다.

이때, 상기 웨이퍼 흡착팬에는 웨이퍼 흡착팬으로 소정 진공압을 공급해주는 진공라인이 연결될 수 있다.

그리고, 상기 웨이퍼 흡착팬의 내부에는 진공라인과 연결되는 진공압 공급홈이 형성될 수 있다.

또한, 상기 웨이퍼 흡착팬의 상면에는 진공압 공급홈과 연통되는 진공압 작용홀이 형성될 수 있다.

한편, 상기 진공압 공급홈은 원형 형상으로 형성될 수 있고, 상기 웨이퍼 흡착팬의 내부에만 형성될 수 있다.

그리고, 상기 웨이퍼 지지부는 반원형 형상으로 형성될 수 있고, 상기 웨이퍼 흡착팬과 일체로 형성될 수 있다.

이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 상세히 설명하기로 한다. 그러나, 본 발명은 여기서 설명되어지는 실시예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 오히려, 여기서 소개되는 실시예들은 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록 그리고 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되어지는 것이다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다.

도 1은 본 발명에 따른 반도체 제조설비용 웨이퍼 이송로봇의 일실시예를 도시한 사시도이고, 도 2는 도 1의 A 부분을 확대도시한 사시도이다.

도 1과 도 2를 참조하면, 웨이퍼 이송로봇(10)은 로봇몸체(11)와, 로봇몸체(11)에 결합되는 로봇암(12)을 구비한다.

이때, 로봇몸체(11)는 웨이퍼를 어느 한 위치에서 어느 다른 위치로 이송하도록 상승, 하강 및 회전된다.

그리고, 로봇암(12)은 로봇몸체(11)에 결합되어 공정진행에 따라 소정거리 신축된다. 따라서, 로봇암(12)은 상호 결합된 적어도 2개 이상의 몸체로 구현되어야 한다. 일실시예로, 로봇암(12)은 도 1에 도시된 바와 같이 상호 결합된 4개의 몸체로 구현될 수 있다.

한편, 웨이퍼는 로봇암(12)의 끝단부에 안착되어 로봇암(12)의 신축과 로봇몸체(11)의 움직임에 따라 이송된다. 따라서, 로봇암(12)의 끝단부에는 안착되는 웨이퍼를 흡착하고 지지하도록 웨이퍼 흡착팬(13)이 마련된다.

이때, 웨이퍼 흡착팬(13)은 웨이퍼와의 접촉시 오염유발 등을 방지하도록 퀄 츠(Quartz) 재질로 이루어지되, 사각 평판 타입으로 형성된다.

그리고, 웨이퍼 흡착팬(13)에는 안착된 웨이퍼를 흡착하도록 흡착수단이 구비된다.

구체적으로, 흡착수단은 웨이퍼를 흡착하도록 웨이퍼 흡착팬(13) 측으로 소정 진공압을 공급해주는 진공라인(17)과, 이 진공라인(17)을 통해 공급된 진공압이 웨이퍼에 작용되도록 웨이퍼 흡착팬(13)의 상면에 형성된 진공압 작용홀(14) 및, 진공라인(17)을 통해 공급된 진공압이 보다 효과적으로 진공압 작용홀(14) 측으로 전달되도록 웨이퍼 흡착팬(13)의 내부에 형성된 진공압 공급홈(15)을 포함한다.

이때, 진공압 공급홈(15)은 일측이 진공라인(17)과 연통되고 타측이 진공압 작용홀(14)에 연통되는 원형 형상으로, 웨이퍼 흡착팬(13)의 내부에만 형성된다. 따라서, 진공라인(17)을 통해 공급된 진공압은 진공라인(17)에 연통된 진공압 공급홈(15)으로 공급된 다음, 이 진공압 공급홈(15)에 연통된 진공압 작용홀(14)을 통하여 웨이퍼에 작용되는 것이다.

여기서, 진공압 공급홈(15)은 다양한 형태로 형성될 수 있지만, 도면에 도시된 바와 같이 내통(15a)과 외통(15b)을 이용하여 형성될 수도 있다. 즉, 작업자 등은 웨이퍼 흡착팬(13)의 내부에 소정 직경과 소정 길이를 갖는 중공의 외통(15b)을 마련한 다음, 이 외통(15b) 내부에 외통(15b)보다 다소 적은 직경과 다소 적은 길이를 갖는 중공의 내통(15a)을 개재하고 이 개재된 내통(15a)을 외통(15b)의 상면에 장착함으로써 진공압 공급홈(15)을 형성할 수 있다. 이때, 진공압 작용홀(14)은 내통(15a)의 중앙부 상면에 형성됨이 바람직하고, 진공라인(17)은 외통(15b)의 내 주면으로 연통됨이 바람직하다.

따라서, 진공라인(17)을 통해 공급된 진공압은 제일 먼저 외통(15b)의 내주면과 내통(15a)의 외주면 사이로 공급된 다음 외통(15b)과 내통(15a)의 길이차이로 인해 형성된 내통(15a)의 밑면부 공간으로 유입되어지고, 이 밑면부 공간으로 유입된 후에는 내통(15a)의 중공부와 내통(15a)의 중앙부 상면에 형성된 진공압 작용홀(14)을 통해 웨이퍼에 작용하게 되는 것이다.

한편, 웨이퍼 흡착팬(13)의 끝단에는 웨이퍼를 지지함과 아울러 웨이퍼 흡착팬(13)의 강도를 더 보강하는 웨이퍼 지지부(16)가 마련된다. 이때, 웨이퍼 지지부(16)는 웨이퍼를 지지하도록 웨이퍼 흡착팬(13)의 끝단에서 소정크기로 연장형성된 부분으로, 웨이퍼 흡착팬(13)의 재질과 동일한 퀄츠 재질일 수 있다. 그리고, 웨이퍼 지지부(16)는 도면에 도시된 바와 같이 반원형 형상으로 형성될 수도 있고, 웨이퍼 흡착팬(13)과 일체로 형성될 수도 있다. 따라서, 웨이퍼 흡착팬(13)은 이와 같이 형성된 웨이퍼 지지부(16)로 인하여 그 강도가 보강되는 것이다.

이하, 이상과 같이 구성된 본 발명 반도체 제조설비용 웨이퍼 이송로봇(10)의 작용 및 효과를 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

먼저, 어느 한 곳에 위치한 웨이퍼를 다른 한 곳으로 이송하고자 할 경우, 웨이퍼 이송로봇(10)의 로봇몸체(11) 및 이 로봇몸체(11)에 장착된 로봇암(12)은 상승, 하강, 회전 및 신축되면서 그 로봇암(12)의 끝단부에 마련된 웨이퍼 흡착팬(13) 및 웨이퍼 지지부(16)가 웨이퍼의 하부로 위치하도록 하게 된다.

이후, 웨이퍼 흡착팬(13) 및 웨이퍼 지지부(16)가 웨이퍼의 하부에 위치되 면, 로봇몸체(11)는 소정높이로 상승되면서 웨이퍼가 웨이퍼 흡착팬(13) 및 웨이퍼 지지부(16)에 지지되도록 하게 된다.

이후, 웨이퍼가 지지되면, 웨이퍼 흡착팬(13)으로는 진공라인(17)을 통해 소정 진공압이 공급된다. 따라서, 이 진공압은 웨이퍼 흡착팬(13)에 마련된 진공압 공급홈(15)과 진공압 작용홀(14)을 통해 웨이퍼에 작용된다. 이에 따라, 웨이퍼는 웨이퍼 흡착팬(13) 상에 흡착된다.

계속해서, 웨이퍼가 흡착되면, 로봇몸체(11)와 로봇암(12)은 상승, 하강, 회전 및 신축되면서 웨이퍼 흡착팬(13)에 흡착된 웨이퍼를 이송해야 할 곳의 상부로 이송하게 된다.

이후, 웨이퍼가 원하는 위치의 상부로 이송되면, 로봇몸체(11)는 소정높이만큼 하강하게 되고 진공라인(17)으로 공급되던 진공압은 차단된다. 따라서, 웨이퍼 흡착팬(13)에 흡착되었던 웨이퍼는 이 로봇몸체(11)의 하강에 의해 원하는 위치 곧, 이송되어야할 위치에 정확히 안착되어지는 것이다.

이상, 본 발명은 도시된 실시예를 참고로 설명하였으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 그러므로 본 발명의 범위는 첨부된 특허청구의 범위와 이와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 반도체 제조설비용 웨이퍼 이송로봇에 따르면, 웨이퍼를 흡착하는 웨이퍼 흡착팬의 끝단에 웨이퍼를 지지할 수 있는 웨이 퍼 지지부가 연장형성되어 있기 때문에 웨이퍼 흡착팬의 강도가 보강되어지게 된다. 따라서, 본 발명에 따른 웨이퍼 이송로봇을 이용하여 웨이퍼를 이송하면, 종래와 같이 웨이퍼 흡착팬의 가장자리부에서 발생되는 웨이퍼 흡착팬 브로큰 문제를 미연에 방지할 수 있는 효과가 있다.

Claims (4)

1. 웨이퍼를 이송하도록 상승, 하강 및 회전되는 로봇몸체;

   상기 로봇몸체에 결합되며, 공정진행에 따라 소정거리 신축되는 로봇암;

   상기 웨이퍼가 안착되도록 상기 로봇암의 끝단부에 마련되며, 상기 웨이퍼를 흡착하고 지지하는 웨이퍼 흡착팬; 및,

   상기 웨이퍼를 지지하도록 상기 웨이퍼 흡착팬의 끝단에서 소정크기로 연장형성된 웨이퍼 지지부를 포함한 것을 특징으로 하는 반도체 제조설비용 웨이퍼 이송로봇.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 웨이퍼 흡착팬에는 상기 웨이퍼 흡착팬으로 소정 진공압을 공급해주는 진공라인이 연결되고,

   상기 웨이퍼 흡착팬의 내부에는 상기 진공라인과 연결되는 진공압 공급홈이 형성되며,

   상기 웨이퍼 흡착팬의 상면에는 상기 진공압 공급홈과 연통되는 진공압 작용홀이 형성된 것을 특징으로 하는 반도체 제조설비용 웨이퍼 이송로봇.
3. 제 2항에 있어서, 상기 진공압 공급홈은 원형 형상으로 형성되며, 상기 웨이퍼 흡착팬의 내부에만 형성된 것을 특징으로 하는 반도체 제조설비용 웨이퍼 이송 로봇.
4. 제 1항 또는 제 3항에 있어서, 상기 웨이퍼 지지부는 반원형 형상으로 형성되며, 상기 웨이퍼 흡착팬과 일체로 형성된 것을 특징으로 하는 반도체 제조설비용 웨이퍼 이송로봇.

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