KR20060127295A

KR20060127295A - 웨이퍼 이송용 포크

Info

Publication number: KR20060127295A
Application number: KR1020050048273A
Authority: KR
Inventors: 신정철; 김남헌
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2005-06-07
Filing date: 2005-06-07
Publication date: 2006-12-12

Abstract

본 발명은 반도체 제조설비에서 로봇암의 이동시 포크 상에 놓여진 웨이퍼의 유동을 방지하는 웨이퍼 이송용 포크에 관한 것이다.

이를 위한 웨이퍼 이송용 포크는, 웨이퍼가 안착되어 이동될 시 상기 웨이퍼의 슬라이딩이 방지되도록 상기 포크의 상부 양끝단에 턱이 형성된 러버가 설치되고, 상기 러버는 상기 포크의 양끝단부에 형성된 홀을 통해 삽입되고 상기 러버의 하부가 상기 홀의 직경보다 크게하여 상기 포크의 저면에 면접되도록 설치하며, 상기 러버는 상기 포크로부터 턱이 형성되고 상기 웨이퍼의 에지부분과 접촉되는 부분이 경사면으로 형성되도록 한다.

반도체 제조설비에서 이송암의 포크부 양끝단부에 턱이 형성된 러버를 포크부에 형성된 홀에 삽입하여 고정시키므로 장시간 사용에 따른 접착력이 저하되어도 포크부로부터 러버가 이탈되지 않게 되어 웨이퍼를 이송중에 관성이나 원심력에 의해 슬라이딩되지 않으며, 슬라이딩방지로 인하여 웨이퍼 드롭을 방지한다.

웨이퍼 무빙, 웨이퍼 이송암, 로봇암, 암포크, 러버

Description

웨이퍼 이송용 포크{FORK FOR TRANSFERING WAFER}

도 1은 종래의 로봇암을 구동하기 위한 이송로봇의 개략적인 사시도

도 2는 종래의 웨이퍼 이송암의 평면구성도

도 3은 도 2의 웨이퍼 이송암의 측면구성도

도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 웨이퍼 이송암의 평면구성도

도 5는 도 4의 웨이퍼 이송암의 A-A'단면구성도

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

40: 포크부 42: 러버

44: 본체 46: 웨이퍼

48: 경사면 50: 러버 저면

52: 홀

본 발명은 반도체 제조설비의 웨이퍼 이송용 포크에 관한 것으로, 특히 반도 체 제조설비에서 로봇암의 이동시 포크 상에 놓여진 웨이퍼의 유동을 방지하는 웨이퍼 이송용 포크에 관한 것이다.

일반적으로 반도체 소자를 제조하기 위한 공정을 크게 물질 막을 적층하는 공정, 적층된 물질 막을 원하는 형태로 패터닝하는 사진공정, 사진공정에서 형성되는 마스크를 이용하여 원하는 패턴을 형성하는 식각공정 및 식각 후의 세정공정 등으로 나눌 수 있다. 이러한 공정 수행 중에 파티클의 발생 또는 존재는 반도체 소자의 수율 및 신뢰성에 커다란 영향을 미친다.

따라서, 반도체 소자의 제조 장치들은 대부분 진공분위기에서 소정의 공정을 진행할 수 있도록 밀폐된 다수의 챔버 설비를 구비하며, 이러한 다수의 챔버에 웨이퍼를 로딩/언로딩하기 위해 이송챔버를 사용한다.

상기 공정을 수행하기 위해 카세트의 각 슬롯에 적재된 웨이퍼를 공정 챔버내로 이송하고, 공정챔버 내에서 공정이 완료된 웨이퍼를 카세트로 이송하여야 한다. 이러한 웨이퍼 이송은 주로 로봇암 등에 의해 자동으로 이루어지며, 웨이퍼 이송 시에 공정 챔버 내에 이송하기 전에 얼라이너를 통해 얼라인한 후 공정 챔버로 이송하게 된다.

일종의 로봇암은 개별적이나 혹은 수개 단위로 웨이퍼를 이송시키는 장치로 포크나 튀저 등을 사용한다. 튀저는 주로 진공을 인가시키는 공기 흡입구를 설치하여 웨이퍼 뒷면을 잡아서 옮기는 진공튀저를 많이 사용한다. 그리고 포크는 튀저와 근본적인 차이는 없으나 대개는 대략 직사각의 판형을 이루고 있다. 그리고 웨이퍼가 삼발이 형태의 핀에 얹혀 서셉터 등에서 올려지면 혹은 주연부만 받치는 웨이퍼 지지대에 놓여 있으면 포크가 웨이퍼 밑으로 수평이동한 다음 상방으로 이동하면서 웨이퍼를 포크자체의 판형 몸체에 얹는 형태가 되고 이 상태에서 웨이퍼를 이송할 위치로 움직이게 된다.

도 1은 종래의 로봇암을 구동하기 위한 이송로봇의 개략적인 사시도이다.

소정 높이의 카세트 지지대(10)에 카세트(C)가 안착 고정된 상태에서 상기 카세트(C)에 적재되어 있는 웨이퍼(W)를 파지하기 위한 로봇암(30)과, 상기 로봇암(30)의 저면에 설치되어 상기 로봇암(30)이 카세트(C)의 위치까지 전진하였다가 카세트(C)에 적재된 웨이퍼(W)를 파지한 후 후진할 수 있도록 로봇암(30)을 전후 왕복 이동시키는 이동수단과, 이 이동수단의 저면에 설치되어 웨이퍼(W)를 파지한 로봇암(30)이 웨이퍼척(20) 방향으로 회전할 수 있도록 이동수단을 회전시키는 회전수단과, 이 회전수단의 저면에 설치되어 상기 로봇암(30)이 파지한 웨이퍼(W)를 웨이퍼척(20)에 안착시킬 수 있도록 상기 회전수단을 상승 하강시키는 승강수단으로 구성된다.

상기 로봇암(30)의 상면에는 카세트(C)의 슬롯에 적재된 다수개의 웨이퍼(W) 사이에 삽입되어 목표한 웨이퍼(W)가 상면에 안착된 상태에서 웨이퍼(W)를 흡착 고정하도록 진공홀(31)이 다수개 형성된다.

상기 이동수단은 이동모터(미도시)와, 이 이동모터의 구동력에 의해 시계 또는 반시계 방향으로 회전하는 구동풀리(41)와, 이 구동풀리(41)에 소정 거리를 두고 설치되어 구동풀리(41)의 구동에 따라 연동 회전하는 연동풀리(42)와, 상기 각각의 풀리(41)(42)에 결합되어 상기 로봇암(30)을 얹고 로봇암(30)을 전후로 왕복 이동시키는 이송벨트(43)로 구성된다.

상기 회전수단은 상기 이동수단의 저면에 결합 설치되어 상기 로봇암(30)의 상면에 안착된 웨이퍼(W)를 웨이퍼척(20)에 안착시키기 위해 로봇암(30)을 회전시키는 회전축(미도시)과, 이 회전축에 회전력을 인가하는 회전모터(51)로 구성된다.

상기 승강수단은 상기 회전수단의 저면에 결합되는 승강축(61)과, 이 승강축(61)의 내측에 맞물려 회전하는 리드스크류(62)와, 이 리드스크류(62)에 회전력을 인가하여 상기 승강축(61)이 소정량씩 상승 하강하도록 하는 스텝모터(63)로 구성된다.

상기와 같이 구성된 본 고안에 의한 반도체 웨이퍼 이송로봇의 작용을 설명하면 다음과 같다.

우선, 웨이퍼(W)를 카세트(C)에서 웨이퍼척(20)으로 로딩시에는 다수개의 웨이퍼(W)가 담긴 카세트(C)를 소정 높이의 카세트 지지대(10) 상면에 안착 고정시킨 상태에서 로봇암(30)이 이동수단에 의해 카세트(C) 방향으로 설정치만큼 전진하여 카세트(C)의 최하위 슬롯에 적재되어 있는 웨이퍼(W)를 꺼낸 후 다시 후진한다.

계속해서 이동수단에 의해 로봇암(30)이 소정의 공정을 진행하기 위한 웨이퍼척(20)에 대응되도록 후진하면 회전수단이 로봇암(30)을 얹고 있는 이동수단을 웨이퍼척(20)이 있는 방향으로 설정 각도만큼 회전시키고, 이동수단에 의해 로봇암(30)은 카세트(C)에서 인출해 온 웨이퍼(W)가 웨이퍼척(20)의 상면에 대응되도록 웨이퍼척(20) 방향으로 전진하며, 승강수단에 의해 로봇암(20)을 소정 높이 하강시켜 웨이퍼척(20)에 웨이퍼(W)를 안착시킨다.

한편, 소정의 공정이 완료되면 상술한 바와 같은 웨이퍼의 로딩 동작과 역순으로 웨이퍼척(20)에서 카세트(C)로 언로딩하게 된다.

도 2는 종래의 웨이퍼 이송암의 평면구성도이고,

도 3은 도 2의 웨이퍼 이송암의 A-A' 단면구성도이다.

진공라인이 형성된 얇은 판형상의 포크부(17)와, 상기 포크부(17)의 양끝단부와 상기 양끝단부로부터 일정거리 이격된 타단부에 웨이퍼(23)를 지지하기 위한 러버(Rubber)(19)와, 상기 포크부(17)에 일체형으로 연결되어 상기 포크부(17)를 지지하고, 진공라인이 형성된 본체(21)로 구성되어 있다.

상기 본체(21)와 상기 포크부(17)는 일체형으로 조립, 연결되어 있으며 상기 포크부(17)는 2개의 포크가 일정한 포크간격을 두고 형성되어 상기 포크부(17)에 형성된 러버(19) 상에 웨이퍼(23)을 올려 놓는다.

상기 본체(19) 및 상기 포크부(17)의 재질은 세라믹을 사용하고 있다.

상기와 같은 종래의 웨이퍼 이송용 포크부(17)는 표면상에 4개의 러버(19)를 구비하여 웨이퍼(23)를 이송할 시 웨이퍼(23)의 미끄러짐을 방지하도록 하고 있으나, 설비를 셋업한 후 오랫동안 사용할 경우 포크부(17)에 형성된 러버(19)가 접착력저하로 포크부(17)로부터 떨어져 나가 웨이퍼가 슬라이딩되어 드롭되는 문제가 있었다.

따라서 본 발명의 목적은 로봇 이송암의 포크부가 웨이퍼를 이송할 시 러버 가 접착력 저하 등으로 인하여 떨어져 나가지 않도록 고정시켜 웨이퍼가 슬라이딩으로 인해 드롭되는 현상을 방지하는 웨이퍼 이송용 포크를 제공함에 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 웨이퍼 이송용 포크는, 웨이퍼가 안착되어 이동될 시 상기 웨이퍼의 슬라이딩이 방지되도록 상기 포크의 상부 양끝단에 턱이 형성된 러버가 설치되고, 상기 러버는 상기 포크의 양끝단부에 형성된 홀을 통해 삽입되고 상기 러버의 하부가 상기 홀의 직경보다 크게하여 상기 포크의 저면에 면접되도록 설치함을 특징으로 한다.

상기 러버는 상기 포크로부터 턱이 형성되고 상기 웨이퍼의 에지부분과 접촉되는 부분이 경사면으로 형성됨을 특징으로 한다.

이하 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 그리고 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.

도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 웨이퍼 이송암의 평면구성도이고,

도 5는 도 4의 웨이퍼 이송암의 A-A' 단면구성도이다.

진공라인이 형성된 얇은 판형상의 포크부(40)와, 상기 포크부(40)의 양끝단부에 설치되어 웨이퍼(46)가 슬라이딩되지 않도록 지지하기 위한 러버(Rubber)(42)와, 상기 포크부(40)에 일체형으로 연결되어 상기 포크부(40)를 지지하고, 진공라 인이 형성된 본체(44)로 구성되어 있다.

상기 본체(44)와 상기 포크부(40)는 일체형으로 조립, 연결되어 있으며 상기 포크부(40)는 2개의 포크가 일정한 포크간격을 두고 형성되어 상기 포크부(40)에 형성된 러버(42)에 의해 웨이퍼(46)가 슬라이딩 되지 않도록 지지한다.

상기 본체(40) 및 상기 포크부(40)의 재질은 예를 들어 세라믹을 사용하고 있다.

상기 러버(42)는 포크부(40)의 양끝단부에 표면으로부터 턱이 형성되어 웨이퍼(46)가 이송중에 관성이나 원심력에 의해 포크부(40)의 외부로 슬라이딩되어 드롭되는 현상을 방지한다. 상기 러버(42)는 상기 포크부(40)로부터 턱이 형성되고 상기 웨이퍼(46)의 에지부분과 접촉되는 면이 경사면(48)을 이룬다. 상기 러버(42)는 상기 포크부(40)의 양끝단부에 각각 형성된 홀(52)에 삽입 고정되고, 상기 러버(42)의 저면(50)은 상기 포크부(40)의 양끝단부에 각각 형성된 홀(52)의 직경보다 크게되어 상기 러버(42)가 상기 홀(52)에 삽입될 경우 빠져나오지 않도록 형성되어 있다. 즉, 상기 러버(42)는 상기 포크부(40)의 양끝단부에 형성된 홀(52)을 통해 삽입되고 상기 러버(42)의 하부가 상기 홀(52)의 직경보다 크게하여 상기 포크부(40)의 저면에 면접된다.

상술한 바와 같이 본 발명은 반도체 제조설비에서 이송암의 포크부 양끝단부에 턱이 형성된 러버를 포크부에 형성된 홀에 삽입하여 고정시키므로 장시간 사용 에 따른 접착력이 저하되어도 포크부로부터 러버가 이탈되지 않게 되어 웨이퍼를 이송중에 관성이나 원심력에 의해 슬라이딩되지 않으며, 슬라이딩방지로 인하여 웨이퍼 드롭을 방지할 수 있는 이점이 있다.

Claims

웨이퍼 이송용 포크에 있어서,

웨이퍼가 안착되어 이동될 시 상기 웨이퍼의 슬라이딩이 방지되도록 상기 포크의 상부 양끝단에 턱이 형성된 러버가 설치되고, 상기 러버는 상기 포크의 양끝단부에 형성된 홀을 통해 삽입되고 상기 러버의 하부가 상기 홀의 직경보다 크게하여 상기 포크의 저면에 면접되도록 설치함을 특징으로 하는 웨이퍼 이송용 포크.
제1항에 있어서,

상기 러버는 상기 포크로부터 턱이 형성되고 상기 웨이퍼의 에지부분과 접촉되는 부분이 경사면으로 형성됨을 특징으로 하는 웨이퍼 이송용 포크.