KR20060128170A - Wafer transfer apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
도 1은 종래 웨이퍼 이송 장치의 평면도이다.1 is a plan view of a conventional wafer transfer apparatus.
도 2는 도 1의 웨이퍼 이송 장치에서 웨이퍼가 비정상적으로 안착된 경우를 보여주는 측면도이다.FIG. 2 is a side view illustrating a case in which a wafer is abnormally seated in the wafer transport apparatus of FIG. 1.
도 3은 본 발명의 실시 예에 의한 웨이퍼 이송 장치의 평면도이다.3 is a plan view of a wafer transfer apparatus according to an embodiment of the present invention.
도 4는 도 3의 웨이퍼 이송 장치에서 웨이퍼가 비정상적으로 안착된 경우를 보여주는 측면도이다.FIG. 4 is a side view illustrating a case in which a wafer is abnormally seated in the wafer transport apparatus of FIG. 3.
< 도면의 주요 부분에 대한 설명 ><Description of Main Parts of Drawings>
110 : 로봇 척 112 : 웨이퍼 고정 핀110: robot chuck 112: wafer holding pin
114 : 웨이퍼 지지 핀 120a : 발광부 상하 감지 센서114:
120b : 수광부 상하 감지 센서 130 : 센서 가이드120b: Light-receiving unit vertical detection sensor 130: Sensor guide
140a : 발광부 좌우 감지 센서 140b : 수광부 좌우 감지 센서140a: light emitting unit left and
본 발명은 반도체 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 웨이퍼 이송 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a semiconductor device, and more particularly, to a wafer transfer device.
최근에 반도체 소자가 미세화 및 고집적화되고, 반도체 생산이 대량화됨에 따라서 작업자에 의한 웨이퍼의 오염을 방지하고 생산성을 향상시키기 위하여 로봇을 이용하여 웨이퍼를 이송한다. 일반적으로 웨이퍼 이송 장치는 웨이퍼가 놓이는 로봇 척과, 상기 로봇 척에 웨이퍼가 안착되었는지의 여부를 확인하는 센서와, 상기 로봇 척에 연결되고 상기 로봇 척을 이동시키기 위한 로봇 암 및 상기 로봇암을 구동하는 구동부를 포함한다.In recent years, as semiconductor devices have been miniaturized and highly integrated, and semiconductor production has grown in mass, wafers are transported using robots to prevent contamination of wafers by workers and to improve productivity. In general, a wafer transfer device includes a robot chuck on which a wafer is placed, a sensor for checking whether a wafer is seated on the robot chuck, a robot arm connected to the robot chuck and driving the robot arm to move the robot chuck. It includes a drive unit.
도 1은 종래 웨이퍼 이송 장치의 평면도이고, 도 2는 도 1의 웨이퍼 이송 장치에서 웨이퍼가 비정상적으로 안착된 경우를 보여주는 측면도이다.1 is a plan view of a conventional wafer transfer apparatus, and FIG. 2 is a side view illustrating a case in which a wafer is abnormally seated in the wafer transfer apparatus of FIG. 1.
도 1을 참고하면, 구동부(미도시됨)에 의하여 로봇 암(미도시됨)이 작동한다. 상기 로봇 암의 끝단에 웨이퍼(W)가 놓이는 로봇 척(10)이 부착되어 있다. 상기 로봇 척(10)은 여러 형상의 것이 있으나 일반적으로 웨이퍼(W) 가장자리 부위를 지지하는 핑거부와 이 핑거부 사이의 홈을 갖는다. 상기 핑거부와 핑거부 사이의 홈은 웨이퍼(W)를 다른 구성부에 인수 및 인계하기 용이하도록 하는 역할과 동시에 웨이퍼(W) 저면에 대한 접촉 면적을 줄이는 역할도 한다. 상기 로봇 척(10)의 핑거부는 웨이퍼의 이탈을 방지하는 웨이퍼 고정 핀(12)을 네 모서리에 각각 갖는다. 또한, 상기 로봇 척(10)의 핑거부는 로봇 척(10)의 핑거부의 네 모서리에서 상기 웨이퍼 고정 핀(12)의 안쪽에 웨이퍼 지지 핀(14)을 갖는다. 상기 웨이퍼 지지 핀(14)은 웨이퍼(W)의 저면과 로봇 척(10)이 최소 접촉 면적을 가지는 점 접촉을 하도록 한다.Referring to FIG. 1, a robot arm (not shown) is operated by a driving unit (not shown). Attached to the end of the robot arm is a
도 2를 참고하면, 상기 로봇 척(10)의 상부와 하부에 웨이퍼(W)의 로봇 척 안착 여부를 감지하는 상하 감지 센서들(20a, 20b)이 설치되어 있다. 상하 감지 센서들(20a, 20b)의 끝단, 즉 측면도에서 상기 웨이퍼 지지 핀(14)의 연직 상하에 상기 상하 감지 센서의 웨이퍼 감지부(22a, 22b)가 존재한다. 상하 감지 센서는 발광부 상하 감지 센서(20a)와 수광부 상하 감지 센서(20b)의 쌍으로 이루어진다. 웨이퍼(W)가 로봇 척(10)으로 이송되어 오면, 발광부 상하 감지 센서(20a)의 웨이퍼 감지부(22a)에서 빛을 발하고, 상기 발광부 상하 감지 센서(20a)의 연직 아래에 위치해 있는 수광부 상하 감지 센서(20b)의 웨이퍼 감지부(22b)는 빛을 검출한다. 웨이퍼(W)가 로봇 척(10) 상에 놓이면, 상기 상하 감지 센서들(20a, 20b)의 웨이퍼 감지부들(22a,22b) 사이에 웨이퍼(W)라는 장애물이 존재하므로, 상기 수광부 상하 감지 센서(20b)의 웨이퍼 감지부(22b)는 발광부 상하 감지 센서(20a)의 웨이퍼 감지부(20a)에서 방출한 빛을 감지하지 못한다. 따라서 로봇 척(10)에 웨이퍼(W)가 정상 안착된 것으로 인식하여 구동부는 로봇 암을 구동시키게 된다.Referring to FIG. 2, upper and
그러나 도 2에서 보듯이 웨이퍼(W)가 비스듬히 안착 된 경우에도, 수광부 상하 감지 센서(20b)의 웨이퍼 감지부(22b)에서 빛이 검출되지 않으므로 웨이퍼가 정상 안착된 것으로 인식한다. 이러한 경우 오류를 바로잡지 않고 로봇암이 구동하게 되면, 고가의 웨이퍼가 파손되거나 웨이퍼가 변형이 일어나는 문제점이 있으며, 또한 웨이퍼 이송 장치 자체에 충격이 가해져 고장을 일으킬 수 있다.However, even when the wafer W is mounted at an angle as shown in FIG. 2, since the light is not detected by the
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 웨이퍼의 안착 상태를 정확하게 감지할 수 있는 웨이퍼 이송 장치를 제공한다.The present invention is to solve the above-described problem, and provides a wafer transfer apparatus capable of accurately detecting the seating state of the wafer.
본 발명의 특징에 의하면, 웨이퍼 이송 장치는 웨이퍼가 놓이는 로봇 척, 상하 감지 센서 및 좌우 감지 센서를 포함한다. 상기 상하 감지 센서는 상기 로봇 척의 상부와 하부에 이격되게 설치되고, 상기 로봇 척에 놓인 웨이퍼를 감지한다. 상기 좌우 감지 센서는 상기 로봇 척과 평행하게 설치되고, 상기 로봇 척에 웨이퍼가 수평으로 안착되었는지의 여부를 판단한다.According to a feature of the invention, the wafer transfer device includes a robot chuck on which the wafer is placed, a top and bottom sensor and a left and right sensor. The upper and lower detection sensors are spaced apart from the upper and lower portions of the robot chuck, and detect the wafer placed on the robot chuck. The left and right detection sensors are installed in parallel with the robot chuck and determine whether a wafer is horizontally seated on the robot chuck.
이 특징에 있어서, 상기 좌우 감지 센서가 부착되는 센서 가이드가 상기 로봇 척의 양쪽에 더 설치된다. 또한, 상기 웨이퍼 이송 장치는 웨이퍼를 한 장씩 처리하는 매엽식 장치이다.In this aspect, the sensor guide to which the left and right detection sensors are attached is further provided on both sides of the robot chuck. Moreover, the said wafer transfer apparatus is a sheet | leaf type apparatus which processes a wafer one by one.
이 특징에 있어서, 상기 상하 감지 센서는 발광부와 수광부의 쌍으로 이루어진 광 센서이며, 상기 좌우 감지 센서는 발광부와 수광부의 쌍으로 이루어진 한 쌍 이상의 광 센서이다.In this aspect, the up and down detection sensor is an optical sensor consisting of a pair of light emitting and receiving unit, the left and right detection sensor is a pair or more light sensors consisting of a pair of light emitting and receiving unit.
본 발명의 다른 특징에 의하면, 웨이퍼 이송 장치는 웨이퍼가 놓이는 로봇 척, 상하 감지 센서, 센서 가이드, 좌우 감지 센서 및 경보부를 포함한다. 상기 상하 감지 센서는 상기 로봇 척의 상부와 하부에 이격되게 설치되고, 상기 로봇 척에 놓인 웨이퍼를 감지한다. 상기 센서 가이드는 상기 로봇 척의 양쪽에 이격되게 설치되며, 상기 좌우 감지 센서는 상기 센서 가이드에 부착되고 상기 로봇 척에 웨이퍼가 수평으로 안착되었는지의 여부를 판단한다. 상기 경보부는 상기 상하 감지 센서와 좌우 감지 센서와 연결되고, 웨이퍼가 정상 안착이 안 된 경우 경보를 발생한다.According to another feature of the invention, the wafer transfer device includes a robot chuck, a top and bottom detection sensor, a sensor guide, a left and right detection sensor and an alarm unit on which the wafer is placed. The upper and lower detection sensors are spaced apart from the upper and lower portions of the robot chuck, and detect the wafer placed on the robot chuck. The sensor guide is spaced apart from both sides of the robot chuck, and the left and right detection sensors are attached to the sensor guide and determine whether a wafer is horizontally seated on the robot chuck. The alarm unit is connected to the upper and lower detection sensors and the left and right detection sensors, and generates an alarm when the wafer is not normally seated.
이하 본 발명의 실시 예를 도 3과 도 4에 의거하여 상세히 설명한다. 본 실시 예는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 따라서 도면에서의 요소의 형상은 보다 명확한 설명을 강조하기 위해서 과장된 것이다. 상기 도면들에서 동일한 기능을 수행하는 구성 요소에 대해서는 동일한 참조번호를 명기한다. Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 3 and 4. This embodiment is provided to more completely explain the present invention to those skilled in the art. Therefore, the shape of the elements in the drawings are exaggerated to emphasize a clearer description. In the drawings, the same reference numerals denote components that perform the same function.
도 3은 본 발명의 웨이퍼 이송 장치의 평면도이고, 도 4는 도 3의 웨이퍼 이송 장치에서 웨이퍼가 비정상적으로 안착된 경우를 보여주는 측면도이다.3 is a plan view of the wafer transfer apparatus of the present invention, Figure 4 is a side view showing a case where the wafer is abnormally seated in the wafer transfer apparatus of FIG.
도 3 및 도 4를 참고하면, 웨이퍼(W)가 놓이는 로봇 척(110)은 웨이퍼(W)를 다른 구성부에 인수 및 인계하기 용이하도록 함과 동시에 웨이퍼(W) 저면에 대한 접촉 면적을 줄이도록 웨이퍼(W) 가장자리 부위를 지지하는 핑거부와 이 핑거부 사이의 홈을 갖는다. 상기 로봇 척(110)의 핑거부는 웨이퍼의 이탈을 방지하는 웨이퍼 고정 핀(112)을 네 모서리에 각각 갖는다. 또한, 상기 로봇 척(10)의 핑거부는 로봇 척(10)의 핑거부의 네 모서리에서 상기 웨이퍼 고정 핀(12)의 안쪽에 웨이퍼 지지 핀(14)을 갖는다. 상기 웨이퍼 지지 핀(14)은 웨이퍼(W)의 저면과 로봇 척(10)이 최소 접촉 면적을 가지는 점 접촉을 하도록 한다. 상기 로봇 척(110)의 상부와 하부에 웨이퍼(W)의 로봇 척 안착 여부를 감지하는 상하 감지 센서(120a, 120b)가 설치되어 있다. 상하 감지 센서의 끝단(122a, 122b), 즉 상기 웨이퍼 지지 핀(114)과 교차하는 부분의 상하 감지 센서의 부분에는 상기 상하 감지 센서의 웨이퍼 감지부(122a, 122b)가 존재한다. 3 and 4, the robot chuck 110 on which the wafer W is placed may reduce the contact area with respect to the bottom surface of the wafer W while facilitating taking over and handing the wafer W to other components. It has a finger portion for supporting the wafer W edge portion and a groove between the finger portion. The finger parts of the
웨이퍼(W)가 로봇 척(110)으로 이송되어 오면, 발광부 상하 감지 센서(120a) 의 웨이퍼 감지부(122a)에서 빛을 발하고, 상기 발광부 상하 감지 센서(120a)의 연직 아래에 위치해 있는 수광부 상하 감지 센서(120b)의 웨이퍼 감지부(122b)는 빛을 검출한다. 웨이퍼(W)가 로봇 척(110) 상에 놓이면, 상기 상하 감지 센서들(120a, 120b)의 웨이퍼 감지부들(122a, 122b) 사이에 웨이퍼(W)라는 장애물이 존재하므로, 상기 수광부 상하 감지 센서(120b)의 웨이퍼 감지부(122b)는 발광부 상하 감지 센서(120a)의 웨이퍼 감지부(120a)에서 방출한 빛을 감지하지 못하게 된다. 따라서 로봇 척(110)에 웨이퍼(W)가 정상 안착된 것으로 인식하여 구동부는 로봇 암을 구동시키게 된다. 그러나 도 4에서 보듯이 웨이퍼(W)가 비스듬히 안착 된 경우에도, 수광부 상하 감지 센서(20b)의 웨이퍼 감지부(22b)에서 빛이 검출되지 않으므로 웨이퍼(W)가 정상 안착된 것으로 인식한다. 상술하였듯이 상하 감지 센서는 로봇 척(110)에 웨이퍼(W)가 존재하는지 여부만 확인 가능하며, 상하 감지 센서(120a, 120b)만으로는 웨이퍼(W)가 로봇 척(110)에 수평으로 안착되었는지의 여부는 확인할 수 없다. 수광부 상하 감지 센서(120b)에서 빛을 검출하지 못하면 웨이퍼(W)가 로봇 척(110) 상에 존재하는 걸로 판단하여 '존재' 신호를 보낸다. 수광부 상하 감지 센서(120b)에서 빛을 검출할 경우 웨이퍼(W)가 로봇 척(110) 상에 존재하지 않은 걸로 판단하여 '부재' 신호를 내보낸다.When the wafer W is transferred to the
상기 로봇 척(110)과 평행하고, 로봇 척(110)의 웨이퍼 지지핀(114)과 상하 감지 센서(120a) 사이에 센서 가이드(130)가 존재한다. 상기 센서 가이드(130)는 로봇 척을 둘러싼 '∪' 자 형상이다. 상기 센서 가이드(130)의 양 끝단에 좌우 감지 센서(140a, 140b)가 설치된다. 따라서 상기 좌우 감지 센서(140a, 140b)는 로봇 척(110)과 평행하며, 웨이퍼 고정 핀(114)과 상하 감지 센서(120a) 사이에 위치한다. 좌우 감지 센서(140a, 140b)는 웨이퍼(W)가 로봇 척에 비스듬하게 안착된 것을 정밀하게 관측하려고 할수록, 웨이퍼 고정핀(114)에 근접하게 설치된다. 상기 좌우 감지 센서(140)는 발광부 상하 감지 센서(140a)와 수광부 상하 감지 센서(140b)의 쌍으로 이루어진다. 본 발명의 실시 예에서 한 쌍을 예로 들었으나, 좌우 감지 센서(140)의 수가 많을수록 보다 정밀하게 웨이퍼(W)의 이상 안착 유무를 감지할 수 있다.The
웨이퍼(W)가 로봇 척(110)에 장착되면, 발광부 좌우 감지 센서(140a)에서 빛을 방출하고, 상기 발광부 좌우 감지 센서(140a)의 맞은 편에 위치한 수광부 좌우 감지 센서(140b)에서는 빛을 검출한다. 웨이퍼(W)가 웨이퍼 지지핀(114) 상에 정확하게 장착된 경우에는, 수광부 좌우 감지 센서(140b)에서 최대의 빛을 검출한다. 그 이유는, 상기 좌우 감지 센서(140a, 140b)가 웨이퍼 지지핀(114)보다 높게 설치되어 있으므로 웨이퍼(W)가 정상 안착된 경우에는 발광부 좌우 감지 센서(140a)와 수광부 좌우 감지 센서(140b) 사이에 장애물이 존재하지 않기 때문이다. 이 경우 수광부 좌우 감지 센서(140b)는 '정상' 신호를 내보낸다. 도 4에서 보듯이 웨이퍼(W)가 비스듬하게 장착된 경우 발광부 좌우 감지 센서(140a)와 수광부 좌우 감지 센서(140b) 사이에 웨이퍼(W)라는 장애물이 존재하므로, 적은 양의 빛이 수광부 좌우 감지 센서(140b)에서 검출된다. 이 경우 수광부 좌우 감지 센서(140b)는 '이상' 신호를 내보낸다. 즉, 수광부 좌우 감지 센서(140b)에서 검출되는 빛의 양에 의하여 웨이퍼(W)가 로봇 척(110)에 정상 안착되었는지의 여부를 판별할 수 있다.When the wafer W is mounted on the
상기의 경우, 웨이퍼(W)가 로봇 척(110) 상에 존재하지 않은 경우에도 수광부 좌우 감지 센서(140b)는 '정상' 신호를 내보낸다. 그러나 상기 수광부 상하 감지 센서(120b)에서 웨이퍼가 없음을 감지하여 '부재' 신호를 내보내므로, 웨이퍼(W)가 로봇 척(110) 상에 정상 안착되지 않았음을 알 수 있다. 수광부 상하 감지 센서(120b)에서 '존재' 신호를, 수광부 좌우 감지 센서(140b)에서 '정상' 신호를 보낼 경우에만 웨이퍼(W)가 로봇 척(110)에 정상 안착된 경우이며, 이때 웨이퍼 이송 장치가 계속 작동하여 웨이퍼(W)를 이송시킨다. 그 외의 경우는 웨이퍼 이송 장치는 동작을 멈추고, 웨이퍼(W)를 로봇 척(110)에 재안착한다.In this case, even when the wafer W is not present on the
상기 수광부 상하 감지 센서(120b)와 수광부 좌우 감지 센서(140b)에 연결된 경보부(미도시됨)를 더 가질 수도 있다. 상기 경보부는 수광부 상하 감지 센서(120b)에서 '존재'신호를, 수광부 좌우 감지 센서(140b)에서 '정상' 신호를 보낼 경우에 '통과' 신호음을 내보낸다. 그 외의 경우에는 '실패' 신호음을 내보내어, 작업자에게 웨이퍼(W)가 로봇 척(110)에 정상 안착되지 않았음을 알린다. '실패' 신호음을 들은 작업자는 웨이퍼(W)를 재로딩한다. It may further have an alarm unit (not shown) connected to the light receiving unit up and down
상기 상하 감지 센서(120a, 120b)는 웨이퍼(W)가 로봇 척(110) 상에 존재하는 지를 감지하고, 상기 좌우 감지 센서(140a, 140b)는 상기 로봇 척(110) 상에 존재하는 웨이퍼가 로봇 척(110)과 수평인지의 여부를 감지한다. 따라서 웨이퍼가 웨이퍼 이송 장치에 정확하게 안착되었는지를 정확하게 알 수 있다. 웨이퍼 이송 장치에 웨이퍼가 비정상적으로 안착된 경우, 웨이퍼 이송 장치는 작동을 멈추고 경보를 발생한다. 이상을 알아 차린 작업자는 웨이퍼를 재로딩하여 정확하게 웨이퍼 이 송 장치에 재장착한다. 따라서 비정상적으로 웨이퍼가 웨이퍼 이송 장치에 놓여진 상태에서 웨이퍼 이송 장치가 동작하여 생기는 웨이퍼 파손이나, 장치의 고장을 막을 수 있다. 상기 본 발명의 실시 예에서 웨이퍼 이송 장치는 웨이퍼를 한 장씩 이송하는 매엽식 웨이퍼 이송 장치이다. 그러나 여러 장을 한꺼번에 이송하는 배치식 웨이퍼 이송 장치에도 적용할 수 있음은 이 분야의 통상적인 지식을 가진 자에게 자명하다.The upper and
본 발명의 바람직한 실시 예를 참조하여 설명하였지만 해당 기술 분야의 숙련된 당업자라면 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음은 자명하다.Although described with reference to a preferred embodiment of the present invention, those skilled in the art can be variously modified and changed within the scope of the invention without departing from the spirit and scope of the invention described in the claims below Is self explanatory.
본 발명에 의하면, 로봇 척의 상하에 설치된 상하 감지 센서와 로봇 척의 좌우에 설치된 좌우 감지 센서를 이용하여 웨이퍼의 안착 상태를 정확하게 감지하여 웨이퍼의 파손을 방지할 수 있다.According to the present invention, it is possible to prevent the wafer from being broken by accurately detecting the seating state of the wafer by using the up and down detection sensors provided on the upper and lower sides of the robot chuck and the left and right detection sensors installed on the left and right sides of the robot chuck.
Claims (8)
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Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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Family Applications (1)
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
WITN | Withdrawal due to no request for examination |