KR20070003396A - 웨이퍼 이송 장치 - Google Patents

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KR20070003396A KR1020050059343A KR20050059343A KR20070003396A KR 20070003396 A KR20070003396 A KR 20070003396A KR 1020050059343 A KR1020050059343 A KR 1020050059343A KR 20050059343 A KR20050059343 A KR 20050059343A KR 20070003396 A KR20070003396 A KR 20070003396A
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Abstract

본 발명은 반도체 웨이퍼 이송 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 웨이퍼 이송 장치 중 로봇암에 관한 것이다. 본 발명에 따른 웨이퍼 이송 장치는 웨이퍼가 안착되는 안착부와, 상기 안착부의 일단에서 구비되어 웨이퍼의 이탈을 방지하는 제 1 단차부와, 상기 안착부의 다른 일단 구비되어 웨이퍼가 상기 안착부의 정위치로 미끄러질 수 있도록 상부면이 경사진 제 2 단차부, 그리고, 상기 안착부의 상부면에 구비되어 웨이퍼 안착시 웨이퍼를 슬라이딩 할 수 있는 슬라이딩 부재를 포함한다.
상술한 구성을 갖는 웨이퍼 이송 장치에 있어서, 상기 제 2 단차부의 측면에는 웨이퍼의 이탈을 방지하도록 단차가 형성되고, 상기 슬라이딩 부재의 배치를 보다 효율적으로 웨이퍼가 슬라이딩 되도록 제 1 단차부에 인접하게 배치한다.
그리하여, 다수의 웨이퍼를 반복적으로 이송하는 웨이퍼 이송 장치의 블레이드에 웨이퍼를 보다 정밀하게 안착함으로서 웨이퍼의 파손 및 스크래치를 방지한다.
웨이퍼 이송 장치, 로봇암, 블레이드

Description

웨이퍼 이송 장치{WAFER TRANSFER APPARATUS}
도 1은 종래 기술에 따른 웨이퍼 이송 장치의 블레이드를 개략적으로 보여주는 평면도이다.
도 2는 도 1에 도시된 블레이드의 단면(A-A')을 개략적으로 보여주는 단면도이다.
도 3는 본 발명의 일 실시예에 따른 웨이퍼 이송 장치를 개략적으로 보여주는 사시도이다.
도 4은 도 3에 도시된 웨이퍼 이송 장치의 블레이드를 개략적으로 보여주는 평면도이다.
도 5는 도 4에 도시된 블레이드의 단면(A-A')을 개략적으로 보여주는 단면도이다.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호 설명 *
100 : 웨이퍼 이송 장치 230 : 제 2 단차부
200 : 블레이드 240 : 결합부
210 : 안착부 250 : 슬라이딩 부재
220 : 제 1 단차부 260 : 감지부
본 발명은 반도체 소자의 제조에 사용되는 웨이퍼 이송 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 웨이퍼를 안착하는 블레이드를 구비하는 로봇암에 관한 것이다.
일반적으로 반도체 소자는 웨이퍼 상에 사진, 식각, 확산, 금속증착 등의 공정을 선택적이고도 반복적으로 수행함으로써 이루어지고, 이렇게 반도체 소자로 제작되기까지의 웨이퍼는 각각의 공정을 수행하는 다수의 공정 장비들이 공정을 수행하기 위해 요구되는 위치 상호 간에 웨이퍼의 이송이 이루어진다.
이러한 웨이퍼의 이송에 있어서, 특정 공정이 진행되기 위한 웨이퍼는, 복수개가 소정 단위 개수로 카세트에 장착되어 공정을 수행하는 반도체 제조 장비로 이송되고, 이들 각각의 반도체 제조 장비에는 카세트로부터 웨이퍼를 인출하여 공정 수행위치로 또는 공정 수행위치에서 카세트로 이송시키는 웨이퍼 이송 장치가 구비된다.
상술한 웨이퍼 이송 장치의 구성은 여러 형태의 것이 있으나 여기서는 카세트에 수용된 낱장의 웨이퍼를 카세트와 공정 수행위치 상호 간을 이송하는 로봇암에 대하여 설명하고, 이러한 로봇암의 구동에 관계하여 실질적으로 낱장의 웨이퍼가 안착 되는 블레이드에 대하여 설명하기로 한다.
도 1은 웨이퍼 이송 장치의 블레이드를 개략적으로 보여주는 평면도이고, 도 2는 도 1에 도시된 블레이드의 단면(A-A')을 개략적으로 보여주는 단면도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 웨이퍼 이송 장치는 로봇암(13)과 블레이드(20)를 포함한다. 블레이드(20)는 결합부(24)에 의해 로봇암(13)과 결합된다. 블레이드(20)는 웨이퍼(W)가 안착 되는 플레이트 형상의 안착부(21), 안착부(21)의 상부면 앞 단에 구비되어 웨이퍼(W)의 이탈 방지를 위해 턱 형상으로 제공되는 제 1 단차부(22), 안착부(21)의 상부면 뒤 측 일단에 구비되어 웨이퍼(W)를 안차부(21)의 중심 방향으로 슬라이딩 되기 위해 상부면이 경사진 제 2 단차부(23), 웨이퍼가 안착부(21)에 안착 될 때 웨이퍼를 안착부(21)로 슬라이딩 시키는 슬라이딩 부재(25), 웨이퍼의 안착시 웨이퍼의 유무를 판별하기 위한 감지부(26)를 포함한다.
슬라이딩 부재(25)의 상부면은 웨이퍼가 적절하게 슬라이딩 될 수 있도록 낮은 마찰력의 물질로 코팅되어 있다. 웨이퍼(W)가 안착부에 안착시 웨이퍼(W) 하부면의 일측은 슬라이딩 부재(25)에 의해 미끄러지고 웨이퍼(W) 하부면의 다른 일측은 제 2 단차부(23)의 상부면에 형성된 경사를 따라 미끄러져서 블레이드(21)의 안착부 중심 방향으로 미끄러지면서 안착 된다. 웨이퍼(W)가 안착부(21)에 안착 되면 감지부(26)는 웨이퍼의 유무를 판단하고 웨이퍼(W)의 유무를 판별한 후 웨이퍼를 이송하게 된다.
그러나 종래의 제 2 단차부(23)의 형상은 완만한 경사를 지닌 형상으로서 웨이퍼(W)가 슬라이딩만 될 수 있고 웨이퍼(W)가 안착 된 후 웨이퍼(W)의 이탈을 방지하는 어떠한 수단도 구비되어 있지 않았다. 그리하여, 로봇암(13)의 회전 운동시에 웨이퍼가 안착부를 이탈할 가능성을 갖는다.
또한, 제 1 단차부(22)와 인접한 슬라이딩 부재(25b)의 배치가 제 1 단차부(22)에서 상당 거리 떨어져 있으므로 웨이퍼(W)가 슬라이딩 부재(25b)를 따라 미끄러질 때 제 2 단차부(23)의 경사 상에서 완전히 미끄러지지 못하는 현상이 발생한다. 이러한 현상은 웨이퍼(W)의 하부면을 슬라이딩 시키는 슬라이딩 부재(25b)가 웨이퍼를 제 1 단차부(22)로 완전히 슬라이딩시키기에는 거리가 짧기 때문이다.
이러한 요인에 의해 웨이퍼가 안착부의 중심에 정확하게 안착되지 못하는 현상이 발생되고, 웨이퍼를 정확하게 안착하지 못한 상태에서 웨이퍼를 이송하면 웨이퍼가 안착부를 이탈하게 되어 챔버 내부와 충돌하거나 로봇암에서 떨어지는 현상이 발생되는 문제점이 있었다.
이에 본 발명은 상기한 종래 기술상의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 웨이퍼 이송 장치에 있어서 웨이퍼가 웨이퍼 이송 장치에서 이탈 및 어긋나서 안착되는 현상을 방지할 수 있는 웨이퍼 이송 장치의 블레이드를 제공함에 있다.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 웨이퍼 이송 장치는 로봇암과 상기 로봇암을 지지하는 로봇 지지부재, 그리고 상기 로봇암과 결합하여 실질적으로 웨이퍼를 안착하기 위한 블레이드를 포함한다.
상기 로봇암은 제 1 내지 제 2 로봇암이 높이를 달리하여 결합되는 구성이다. 상기 제 1 내지 제 3 로봇암은 바(bar) 형상이고 서로 단차를 이루어 각각의 상기 제 1 내지 제 3 로봇암의 끝에 맞물려 구성되며 서로 수평으로 회전운동이 가능하도록 회전축이 제공되고, 제 3 로봇암의 앞단에는 상기 블레이드가 구비된다.
일 실시예에 따르면, 상기 블레이드는 웨이퍼가 안착되는 안착부, 상기 안착부의 한쪽 끝단에 제공되어 웨이퍼가 상기 블레이드를 이탈하는 것을 방지하는 제 1 단차부, 상기 안착부 상부면의 뒤측 끝단에 구비되어 웨이퍼가 상기 안착부의 중심방향으로 슬라이딩 될 수 있도록 상부면이 경사지고, 상기 웨이퍼의 이탈을 방지하도록 측면이 형성되는 제 2 단차부, 웨이퍼의 안착시 웨이퍼가 상기 안착부 상부면에 상기 제 1 단차부와 상기 제 2 단차부 사이로 미끄러져 안착될 수 있도록 하기 위한 슬라이딩 부재를 포함한다. 또한, 상기 블레이드에는 상기 블레이드와 상기 제 3 로봇암의 결합을 위한 결합부, 웨이퍼가 안착될 때 웨이퍼의 유무를 식별하기 위한 감지부가 더 제공될 수 있다.
상술한 구성을 갖는 블레이드에 있어서, 상기 슬라이딩 부재는 상기 제 1 단차부에 인접 배치되는 적어도 하나의 제 1 슬라이딩 부재와 제 2 단차부에 인접 배치되는 적어도 하나의 제 2 슬라이딩 부재를 포함하되 제 1 슬라이딩 부재와 제 1 단차부와의 간격은 제 2 슬라이딩 부재와 제 2 단차부와 간격보다 좁게 구비한다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면 도 3 내지 도 5를 참조하여 보다 상세히 설명한다. 본 발명의 실시예는 여러 가지 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상술하는 실시예로 인해 한정되어 지는 것으로 해석 되어져서는 안 된다. 본 실시예는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되어지는 것이다. 따라서 도면에서의 요소 의 형상은 보다 명확한 설명을 강조하기 위해서 과장되어진 것이다.
(실시예)
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 웨이퍼 이송 장치를 개략적으로 보여주는 사시도이다. 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 웨이퍼 이송 장치(100)는 바(bar) 형상으로 제작되고 서로 단차를 이루어 회전 운동하는 제 1 내지 제 3 로봇암(110, 120, 130), 로봇 지지부재(140), 그리고, 제 3 로봇암의 말단에 구비되어 웨이퍼를 안착하는 블레이드(blade)(200)를 포함한다.
제 1 로봇암(110)은 로봇 지지부재(140)에 의해 지지된다. 제 1 로봇암(110)은 로봇 지지부재(140)의 상부면에서 수평으로 회전 운동한다. 제 1 로봇암(110)의 회전 운동을 위해 제 1 로봇암(110)의 한 쪽 일면은 로봇 지지부재(140)와 제 1 회전축(111)으로 결합된다.
제 2 로봇암(120)은 제 1 로봇암(110)의 상부면에서 수평으로 회전운동한다. 제 2 로봇암(120)의 길이는 제 1 로봇암(110)의 길이보다 작게 제공된다. 제 2 로봇암(120)의 한 쪽 일면은 제 1 로봇암(110)의 제 1 회전축(111)의 맞은편 일면에서 제 2 회전축(121)에 의해 결합된다.
제 3 로봇암(130)은 제 2 로봇암(110)의 상부면에서 수평으로 회전운동한다. 제 3 로봇암(130)의 길이는 제 2 로봇암(120)의 길이보다 작게 제공된다. 제 3 로봇암(120)의 일면은 제 2 로봇암(120)의 제 2 회전축(121)의 맞은편 일면에서 제 3 회전축(131)에 의해 결합된다.
상술한 바와 같이 로봇암들은 단차를 이루어서 수평으로 회전운동 및 전후운동을 수행한다. 수평으로 회전운동을 하기 위해 각각의 로봇암은 회전축으로 결합되어 있으며, 제 3 로봇암의 끝단에는 웨이퍼를 실질적으로 안착하는 블레이드가 결합된다.
도 4는 도 3에 도시된 웨이퍼 이송 장치의 블레이드를 개략적으로 보여주는 평면도이고, 도 5는 도 4에 도시된 블레이드의 단면(A-A')을 개략적으로 보여주는 단면도이다.
도 4를 참조하면, 블레이드(200)는 안착부(210), 제 1 단차부(220) 및 제 2 단차부(230), 그리고 슬라이딩 부재(250)를 구비한다. 또한, 블레이드(200)와 제 3 로봇암(130)을 결합하는 결합부(240)와 웨이퍼가 안착부(210)에 안착될 때 웨이퍼의 유무를 감지하기 위한 감지부(260)가 더 구비될 수 있다.
블레이드(200)는 제 3 로봇암(130)의 끝단에 결합된다. 이 때, 블레이드(200)에는 블레이드(200)와 제 3 로봇암(130)의 결합을 위한 결합부(240)가 제공된다. 결합부(240)는 볼트와 같은 결합부재(도시되지 않음)에 의해 블레이드(200)와 제 3 로봇암(130)을 결합시킬 수 있다.
안착부(210)는 플레이트 형상으로서 웨이퍼가 안착되는 면을 제공한다.
제 1 단차부(220)는 안착부(210) 상부면의 앞단에 형성된다. 제 1 단차부(220)는 안착부(210)의 면보다 높게 단차를 주도록 형성되어 웨이퍼가 안착부(210)에 놓여질 때 웨이퍼가 안착부(210)를 이탈하지 않도록 지지하여 주는 역할을 한다.
제 2 단차부(230)는 안착부(210) 상부면의 뒤측 일단에 형성된다. 제 2 단차부(230)는 안착부(210)의 면보다 높게 단차를 주도록 형성된다. 이 때, 제 2 단차부(230)의 상부면은 웨이퍼가 상기 안착부의 중심방향으로 슬라이딩 될 수 있도록 경사지고, 그 경사진 측면은 슬라이딩 된 웨이퍼의 이탈을 방지하도록 측면이 수직한 면을 갖는다.
슬라이딩 부재(250)는 안착부(210)의 상부면에서 제 1 단차부(220)와 제 2 단차부(230)의 사이에 제공된다. 슬라이딩 부재(250)는 복수개가 구비될 수 있으며, 본 실시예에서는 4개가 구비되어 있는 것을 예로 든다. 슬라이딩 부재(250a, 250b)는 안착부(210)의 상부면에서 제 2 단차부(230)에 인접하게 배치되고 슬라이딩 부재(250c, 250d)는 제 1 단차부(220)에 인접하게 배치된다.
슬라이딩 부재(250)는 웨이퍼가 안착부(210)상에 미끄러진 후 안착될 수 있도록 웨이퍼를 슬라이딩 시켜주는 역할을 한다. 즉, 슬라이딩 부재(250)는 마찰력은 낮은 물질로 상부면이 코팅되어 웨이퍼가 그 상부면 상에서 슬라이딩 시키고, 슬라이딩이 진행된 후에는 슬라이딩 부재(250)의 측면에 의해 이탈되는 것을 방지한다.
특히, 슬라이딩 부재(250c, 250d)는 종래에 제 1 단차부(220)와 상당 거리 떨어져 배치되었다. 그리하여 웨이퍼를 슬라이딩 시켜주는 거리가 짧아 웨이퍼가 안착부(210) 상부로 완전히 미끄러지지 않는 경우가 발생되었다. 그리하여, 슬라이딩 부재(250c, 250d)는 제 1 단차부(220)와 인접하게 배치하여 웨이퍼의 슬라이딩을 완전히 진행할 수 있도록 한다.
감지부(260)는 웨이퍼가 안착부(210)에 안착되면 웨이퍼의 유무를 감지하는 기능을 한다. 예컨대, 감지부(260)는 일정 거리가 이격되어 존재하는 물체를 향해 빛을 방출한 후 물체에서 반사된 빛을 감지하여 물체의 유무를 식별하는 광센서일 수 있다.
상기와 같은 구성을 갖는 웨이퍼 이송 장치는 다음과 같이 작동한다.
도 5를 참조하면, 웨이퍼를 안착하기 위해 블레이드(200)가 카세트(도시되지 않음) 내부의 안착된 웨이퍼(W)로 이동한다. 블레이드(200)는 웨이퍼(W)의 하부면으로 이동되면서 웨이퍼(W)를 안착부(210)에 안착시킨다. 이 때, 웨이퍼(W)의 하부면 일측은 슬라이딩 부재(250d)에 의해 슬라이딩 되면서 안착부(210)로 미끄러지고 다른 일측은 제 2 단차부(230)에 형성된 경사를 따라 안착부(210)로 미끄러진다.
웨이퍼(W)가 슬라이딩 되어 안착부(210)의 상부면에 안착되면, 웨이퍼(W)는 제 1 단차부(220)와 제 2 단차부(230)의 사이에 위치한다. 제 1 단차부(220)와 제 2 단차부(230)의 측면은 모두 수직으로 단차가 형성되어 있으므로 웨이퍼(W)는 그 단차에 의해 이탈이 방지된다.
웨이퍼(W)가 블레이드(200)에 안착되고 소정의 시간이 지나면 감지부(260)는 웨이퍼(W)의 유무를 감지하고 웨이퍼(W)가 정상적으로 존재한다고 판단되면 블레이드(200)는 웨이퍼(W)를 이송한다.
상술한 본 발명에 따르면 다수의 웨이퍼를 반복적으로 이송하는 웨이퍼 이송 장치에 있어서 웨이퍼가 블레이드의 안착부 정위치에 안착되는 것을 보다 정밀하게 안착시킬 수 있는 웨이퍼 이송 장치를 제공함에 있다.
그리하여, 로봇암이 웨이퍼를 이송할 때 웨이퍼가 안착부를 이탈하여 웨이퍼가 파손 되거나 스크래치되는 현상을 방지한다.

Claims (5)

  1. 웨이퍼 이송 장치에 있어서,
    웨이퍼가 안착되는 플레이트 형상의 안착부와;
    상기 안착부의 상부면에 구비되어 웨이퍼 안착시 웨이퍼를 슬라이딩 시키는 적어도 하나의 슬라이딩 부재와;
    상기 안착부 상부면의 앞단에서 형성되어 웨이퍼의 이탈을 방지하는 제 1 단차부와;
    상기 안착부 상부면의 뒤측 끝단에 구비되어 웨이퍼가 상기 안착부의 중심방향으로 슬라이딩 될 수 있도록 상부면이 경사지고, 상기 웨이퍼의 이탈을 방지하도록 측면을 갖는 제 2 단차부를 포함하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 이송 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 웨이퍼 이송 장치는,
    상기 안착부가 로봇암과 결합되어 연결되도록 결합부가 더 구비되는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 이송 장치.
  3. 제 1 항 또는 제 2항에 있어서,
    상기 안착부는,
    웨이퍼의 안착시 상기 웨이퍼의 유무를 감지할 수 있는 감지부를 더 구비하 는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 이송 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 슬라이딩 부재는,
    상기 제 1 단차부에 인접 배치되는 적어도 하나의 제 1 슬라이딩 부재와;
    상기 제 2 단차부에 인접 배치되는 적어도 하나의 제 2 슬라이딩 부재를 포함하되;
    상기 제 1 슬라이딩 부재와 상기 제 1 단차부와의 간격은 상기 제 2 슬라이딩 부재와 상기 제 2 단차부와 간격보다 좁게 구비되는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 이송 장치.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 웨이퍼 이송 장치는 반도체 건식 식각 장치에 구비되는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 이송 장치.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100885238B1 (ko) * 2007-09-28 2009-02-24 세메스 주식회사 기판 이송 장치 및 방법
KR20210037765A (ko) * 2019-09-27 2021-04-07 주식회사 선익시스템 로봇 핸드

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KR100885238B1 (ko) * 2007-09-28 2009-02-24 세메스 주식회사 기판 이송 장치 및 방법
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