KR20060134740A - 웨이퍼 이송 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 진공 흡착 방식으로 웨이퍼 면과 접촉하여 상기 웨이퍼를 이송시켜 주는 포크 형상의 플레이트가 구비된 웨이퍼 이송장치에 관해 개시한다. 개시된 본 발명은 플레이트의 선단부에는 상기 웨이퍼와의 접촉 시 스크랫치를 방지하는 팁이 부착된다. 따라서, 본 발명은 플레이트의 선단부에 웨이퍼와 접촉 시에 스크랫치를 방지할 수 있는 팁이 부착됨으로써, 웨이퍼가 척 상에서 슬라이딩되어 한쪽으로 기울어질 경우에도, 웨이퍼 스크랫치 또는 파손없이 웨이퍼를 안전하게 이송할 수 있다.

Description

웨이퍼 이송 장치{apparatus for wafer transfer}

도 1은 종래 기술에 따른 웨이퍼 이송장치를 개략적으로 나타낸 평면도.

도 2는 본 발명에 따른 웨이퍼 이송장치를 개략적으로 나타낸 평면도.

도 3은 본 발명에 따른 이송장치를 이용하여 웨이퍼 캐리어 내에 적재된 웨이퍼를 이송하는 과정을 설명하기 위한 평면도.

도 4는 척 상에서 웨이퍼가 슬라이딩되어 한쪽으로 기울어지게 될 경우, 본 발명에 따른 이송장치를 이용하여 스크랫치 없이 안전하게 웨이퍼를 이송하는 과정을 보인 개략도.

도 5는 본 발명에 따른 고정부재의 다른 실시예를 보인 평면도.

본 발명은 웨이퍼 이송장치에 관한 것으로, 특히 반도체 제조 공정 시 웨이퍼를 이송시키는 웨이퍼 이송 장치에 관한 것이다.

통상적으로, 반도체 웨이퍼 상에는 도체, 반도체, 부도체의 막을 형성하고 이를 패터닝 등의 가공을 통해 전기전자 소자를 형성하고, 이들을 회로 배선을 통해 결합시키는 일련의 반도체 제조공정이 수반된다. 이 반도체 제조공정은 고도의 집적도를 가진 매우 정밀하고 복잡한 과정으로서, 엄격하고 정밀한 다수의 다양한 공정이 요구된다. 이와 같은 다수의 공정을 수행하기 위해서는 공정 웨이퍼를 여러 위치에 있는 다양한 설비 사이에서 이송하게 되며, 공정 처리를 위한 설비 간 이송은 설비들 사이의 거리가 멀 경우에는 무인대차 시스템을 이용할 수도 있으나 스텝과 스텝 사이에서 그리고 공정 챔버와 로드록 챔버 사이와 같이 가까운 거리 사이의 이동은 로봇 아암(robot arm), 트렌스퍼 포크(transfer pork) 등의 웨이퍼 이송장치에 의해 이루어진다.

구체적으로, 웨이퍼에 반도체 제조 공정을 수행하기 위해서는, 웨이퍼 캐리어(Wafer Carrier)나 보트(Boat) 내부에 적층되어 있는 여러 매의 반도체 웨이퍼가 제공되면, 먼저, 웨이퍼 이송장치를 이용하여 진공 흡착 방식으로 웨이퍼 면(정확히는, 소자가 형성된 웨이퍼의 뒷면)을 고정시켜 웨이퍼를 한 매씩 또는 여러 장씩 공정챔버 내의 척으로 이송하고, 척에 고전압을 가하게 되면 정전기적 힘에 의해 웨이퍼는 척에 고정된다. 이어, 공정챔버 내에서는 각 웨이퍼에 식각 등 반도체 제조 공정을 수행한다. 계속해서, 웨이퍼 이송장치를 이용하여 소정의 공정이 완료된 웨이퍼를 이동시켜 원하는 위치에 도달하면 진공을 해제하고, 웨이퍼를 분리시키는 방식으로 웨이퍼를 이송하게 된다.

도 1은 종래 기술에 따른 웨이퍼 이송 장치를 개략적으로 나타낸 평면도이다

도 1에 도시된 바와 같이, 종래기술에 따른 웨이퍼 이송장치(1)는 진공흡착 방식으로 웨이퍼(W1)를 고정시켜 주는 진공 홀(5)이 구비된 포크 형상의 플레이트(3)를 포함한다. 이와 같은 플레이트(3)는 통상적으로 세라믹 재질을 이용한다.

웨이퍼 이송장치(1)를 사용하여 웨이퍼(W)를 이송할 때, 플레이트(3)의 진공 홀(5)을 통해 진공흡착 방식으로 웨이퍼를 고정시켜 들어올려 원하는 지점까지 이동시킨다. 이때, 웨이퍼(W1)의 이동은 2차원적 수평운동으로 제한된다. 한편, 도 1에서 미설명된 도면부호 9는 플레이트와 일체로 연결된 이송장치의 몸체를 나타낸 것이다.

그러나, 기존의 플레이트를 구비한 웨이퍼 이송장치를 사용하여 웨이퍼를 이송할 때, 공정챔버 내의 척 상에서 웨이퍼의 미끄러짐(sliding)이 발생할 수 있다.즉, 공정챔버 내에서 웨이퍼에 해당공정을 완료하면, 척 상에 배치된 핀들이 업되면서 웨이퍼를 들어올려 척으로부터 분리한다. 그러나, 핀이 업되면서 정전기적 힘에 의해 척 상에 고정되어 있던 웨이퍼는 척 위에서 슬라이딩되어 한쪽으로 기울어질 수 있다. 이런 경우, 기존의 웨이퍼 이송장치를 이용하여 슬라이딩된 웨이퍼를 이송하게 되면, 포크 형상인 플레이트 선단부의 날카로운 부분이 상기 웨이퍼 뒷면 또는 앞면에 닿게 되어 스크랫치(scratch) 또는 파손되는 문제점이 있다. 이로 인해, 웨이퍼가 손실되고 설비 다운 타임(down time)이 증가된다.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 공정챔버 내의 척 상에서 웨이퍼가 슬라이딩되어 한쪽으로 기울어지더라도, 웨이퍼의 스크랫치 또는 파손을 방지할 수 있는 웨이퍼 이송장치를 제공하는 데 있다.

상기 기술적 과제들을 이루기 위하여 본 발명은 진공 흡착 방식으로 웨이퍼 면과 접촉하여 상기 웨이퍼를 이송시켜 주는 포크 형상의 플레이트가 구비된 웨이퍼 이송장치를 제공한다. 본 발명에 따른 웨이퍼 이송장치는 상기 플레이트의 선단부에 웨이퍼와의 접촉 시에 스크랫치를 방지하는 팁이 부착된다.

상기 팁은 러버 재질인 것이 바람직하다.

상기 웨이퍼와 접촉되는 플레이트 면에는 상기 웨이퍼를 고정시켜 이탈을 방지하는 고정부재가 부착된다. 상기 고정부재는 상기 웨이퍼와 접촉되는 플레이트 면에 적어도 하나 이상 배치된 것이 바람직하다. 상기 고정부재는 러버 및 스펀지 중 어느 하나의 재질을 이용하는 것이 바람직하다. 상기 고정부재는 상기 플레이트의 중심선을 기준으로 하여 좌우 대칭되도록 배치된 것이 바람직하다. 상기 고정부재는 상기 플레이트의 에지 부위에 배치된 것이 바람직하다.

(실시예)

이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 그러나, 본 발명은 여기서 설명되어지는 실시예에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 오히려, 여기서 소개되는 실시예는 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록 그리고 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되어지는 것이다.

도 2는 본 발명에 따른 웨이퍼 이송장치를 개략적으로 나타낸 평면도이다. 또한, 도 3은 본 발명에 따른 이송장치를 이용하여 웨이퍼 캐리어 내에 적재된 웨이퍼를 이송하는 과정을 설명하기 위한 평면도이다.

도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 웨이퍼 이송장치(10)는 진공 홀(13)을 통해 진공 흡착 방식으로 웨이퍼(W2) 뒷면과 접촉하여 웨이퍼(W2)를 이송시켜 주는 포크 형상의 플레이트(11)와, 플레이트(11)의 선단부에 부착되어 웨이퍼(W2)와의 접촉 시에 스크랫치를 방지하는 팁(15)과, 웨이퍼(W2)와 접촉되는 플레이트(11) 면에 부착되어 웨이퍼(W2)를 고정시켜 미끄러짐을 방지하는 고정부재(17)를 포함하여 구성된다. 도 2에서 미설명된 도면부호 19는 플레이트(11)와 일체로 연결된 이송장치의 몸체를 나타낸 것이다.

상기 플레이트(11)는 세라믹 재질을 이용한다.

상기 팁(15)은 웨이퍼(W2)와 접촉 시에 스크랫치를 발생시키지 않도록 러버(rubber) 등의 재질을 이용하며, 좌우 한 쌍으로 구성된다. 상기 스크랫치 방지용 팁(15)은 탈부착이 가능하여, 상기 팁(15)에 이물질이 묻거나 팁(15)의 일부분이 닳은 경우에 교체할 수 있다.

상기 고정부재(17)는 웨이퍼(W1)와 접촉되는 플레이트(11) 면에 적어도 하나 이상 배치된 것이 바람직하다. 상기 고정부재(17)는 웨이퍼의 미끄러짐 현상을 최소화도록 러버 및 스펀지 중 어느 하나의 재질을 이용하는 것이 바람직하다. 상기 고정부재(17)는 플레이트(17)의 중심선을 기준으로 하여 좌우 대칭되도록 배치된 것이 바람직하다.

상술한 본 발명에 따른 웨이퍼 고정장치를 이용하여 웨이퍼를 이송하는 과정을 설명하면 다음과 같다.

도 3에 도시된 바와 같이, 먼저, 여러 매의 반도체 웨이퍼(W2)가 적재된 웨이퍼 캐리어(19)를 제공한다. 웨이퍼 이송장치(10)의 플레이트(11)는 웨이퍼 캐리 어(19) 내부에 적재된 각 웨이퍼(W2) 사이로 인입한다. 상기 진공 홀(13)을 통해 웨이퍼(W2) 뒷면을 진공흡착 방식으로 고정한 다음, 웨이퍼(W2)를 들어올려 웨이퍼 캐리어(19)로 부터 웨이퍼를 인출한다. 계속하여, 웨이퍼 캐리어(19)로 부터 인출된 웨이퍼(W2)를 소정의 공정이 진행될 공정챔버(미도시) 내부의 척 위로 이송한다. 공정챔버 내로 이송된 각 웨이퍼에 반도체 제조 공정을 수행한다. 그 다음, 웨이퍼 이송장치를 이용하여 소정의 공정이 완료된 웨이퍼를 이동시켜 원하는 위치에 도달시킨 다음 진공을 해제하고, 웨이퍼를 분리시키는 방식으로 웨이퍼를 이송하게 된다.

도 4는 공정챔버 내의 척 상에서 웨이퍼가 슬라이딩되어 한쪽으로 기울어진 경우, 본 발명에 따른 이송장치를 이용하여 스크랫치 없이 안전하게 웨이퍼를 이송하는 과정을 보인 개략도이다.

공정챔버 내에서 웨이퍼에 해당 공정을 완료하면, 척(31) 상에 배치된 핀(33)들이 업(up)되면서 웨이퍼(W2)를 들어올려 척(31)으로부터 분리한다. 그러나, 핀들(33)이 업되면서 정전기적 힘에 의해 척(31) 상에 고정되어 있던 웨이퍼는 척 (31)위에서 슬라이딩되어 한쪽으로 기울어지게 될 우려가 있다. 따라서, 이처럼 웨이퍼(W2)가 척(31) 상에서 슬라이딩 되어 한쪽으로 기울어지게 될 경우, 본 발명에 따른 스크랫치 방지용 팁(15)이 부착된 웨이퍼 이송장치(10)를 이용하면 웨이퍼(W2)의 스크랫치나 파손없이 웨이퍼(W2)를 안전하게 이송할 수 있다.

즉, 본 발명의 웨이퍼 이송장치(10)는 웨이퍼(W2)와 접촉되는 플레이트(11)의 선단부에 러버 재질의 스크랫치 방지용 팁이 부착됨으로써, 웨이퍼 스크랫치 또 는 파손을 방지하여 웨이퍼를 안전하게 이송할 수 있다.

도 5는 본 발명에 따른 고정부재의 다른 실시예를 보인 평면도이다.

도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 웨이퍼 이송장치(20)는 웨이퍼(W3)와 접촉되는 플레이트(21)의 에지 부위에 배치된 고정부재(27)를 포함한다. 상기 고정부재(27)는 웨이퍼(W3)와 접촉되는 플레이트 면(21)에 적어도 하나 이상 배치된다. 상기 고정부재(27)는 웨이퍼(W3)의 미끄러짐 현상을 최소화도록 러버 및 스펀지 중 어느 하나의 재질을 이용하는 것이 바람직하다. 한편, 도 5에서, 미설명된 23은 진공 홀을 나타낸 것이고, 도면부호 29는 플레이트(21)와 일체로 연결된 이송장치의 몸체를 나타낸 것이다.

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

본 발명에 따르면, 플레이트의 선단부에 웨이퍼와 접촉 시에 스크랫치를 방지할 수 있는 팁이 부착됨으로써, 공정챔버 내의 척 상에서 웨이퍼가 슬라이딩되어 한쪽으로 기울어질 경우에도, 웨이퍼 스크랫치 또는 파손없이 웨이퍼를 안전하게 이송할 수 있다.

또한, 본 발명은 웨이퍼와 접촉되는 플레이트 면에 웨이퍼를 고정시켜 이탈을 방지하는 고정부재가 부착됨으로써, 웨이퍼 이송 시 미끄러짐 현상을 최소화하 여 웨이퍼 스크랫치 및 파손 현상을 막을 수 있다. 따라서, 본 발명은 반도체 웨이퍼의 품질 및 수율을 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라 웨이퍼의 이송 중 파손으로 인한 설비의 정지, 고장, 공정불량의 발생율을 낮출 수 있다.

Claims (7)

1. 진공 흡착 방식으로 웨이퍼 면과 접촉하여 상기 웨이퍼를 이송시켜 주는 포크 형상의 플레이트가 구비된 웨이퍼 이송장치에 있어서,

   상기 플레이트의 선단부에 상기 웨이퍼와의 접촉 시 스크랫치를 방지하는 팁이 부착된 것을 특징으로 하는 웨이퍼 이송장치.
2. 제 1항에 있어서, 상기 팁은 러버 재질인 것을 특징으로 하는 웨이퍼 이송장치.
3. 제 1항에 있어서, 상기 웨이퍼와 접촉되는 플레이트 면에는 상기 웨이퍼를 고정시켜 이탈을 방지하는 고정부재가 부착된 것을 특징으로 하는 웨이퍼 이송장치
4. 제 3항에 있어서, 상기 고정부재는 상기 웨이퍼와 접촉되는 플레이트 면에 적어도 하나 이상 배치된 것을 특징으로 하는 웨이퍼 이송장치.
5. 제 3항에 있어서, 상기 고정부재는 러버 및 스펀지 중 어느 하나의 재질을 이용하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 이송장치.
6. 제 3항에 있어서, 상기 고정부재는 상기 플레이트의 중심선을 기준으로 하여 좌우 대칭되도록 배치된 것을 특징으로 하는 웨이퍼 이송장치.
7. 제 3항에 있어서, 상기 고정부재는 상기 플레이트의 에지 부위에 배치된 것을 특징으로 하는 웨이퍼 이송장치.

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