KR20070024977A - Wafer handler having sensor - Google Patents

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Abstract

A wafer handler having a sensor is provided to prevent a contact or collision of a wafer and the wafer handler by mounting a proximity sensor at an edge of the wafer handler. A placing unit(112) is coupled to an arm unit(114). A wafer is placed on the placing unit. A vacuum hole(116) is installed on the placing unit. The vacuum hole absorbs the wafer. An adjacent sensor unit(118) is formed around an edge of the placing unit. The placing unit shapes like 'U' or 'V'. Plural arms are coupled by a connecting unit in the arm unit. The proximity sensor unit has a proximity sensor. The proximity sensor detects an object when there is the object approaching the placing unit.

Description

센서를 구비하는 웨이퍼 핸들러{Wafer handler having sensor}Wafer handler with sensor

도 1은 종래의 웨이퍼 핸들러의 평면도1 is a plan view of a conventional wafer handler

도 2는 도 1의 측면도2 is a side view of FIG. 1

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 웨이퍼 핸들러의 평면도3 is a plan view of a wafer handler according to an embodiment of the present invention.

도 4는 도 3의 측면도4 is a side view of FIG. 3

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명** Description of the symbols for the main parts of the drawings *

110 : 웨이퍼 핸들러 112 : 안착부110: wafer handler 112: seating portion

114 : 아암부 116 : 진공홀114: arm portion 116: vacuum hole

118 : 근접센서부 120 : 웨이퍼118: proximity sensor 120: wafer

본 발명은 반도체 제조설비 중 웨이퍼 핸들러에 관한 것으로, 더욱 구체적으로는 웨이퍼와의 충돌을 방지하기 위한 센서를 구비하는 웨이퍼 핸들러에 관한 것 이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a wafer handler in a semiconductor manufacturing facility, and more particularly to a wafer handler having a sensor for preventing a collision with a wafer.

일반적으로, 반도체 소자는 단결정의 실리콘 웨이퍼 상에 원하는 회로 패턴에 따라 다층막을 형성하여 제조한다. 따라서, 반도체 소자의 제조에는 증착공정, 포토리소그래피 공정, 산화 공정, 식각 공정, 이온주입 공정 및 금속배선 공정 등 다수의 단위 공정들이 단계에 따라 수행되는 것이 일반적이다. 이러한 각 단위 공정들이 절차에 따라 수행되기 위해서는 각각의 공정이 완료된 후 웨이퍼는 후속공정이 행해질 장비로 이동된다. 이때, 웨이퍼는 각각 개별적으로 이송될 수 있으며, 또는 카세트에 수매의 웨이퍼가 적재되어 이송될 수도 있다. 카세트에 적재된 복수 매의 웨이퍼를 일 매씩 특정의 장비에 로딩(loading)하거나 이송하는 공정에 있어서는 웨이퍼를 로딩(loading) 또는 언로딩(unloading)하는 웨이퍼 핸들러(wafer handler)가 사용되는 것이 일반적이다.Generally, semiconductor devices are fabricated by forming a multilayer film on a single crystal silicon wafer in accordance with a desired circuit pattern. Accordingly, in manufacturing a semiconductor device, a plurality of unit processes, such as a deposition process, a photolithography process, an oxidation process, an etching process, an ion implantation process, and a metal wiring process, are generally performed in steps. In order for each of these unit processes to be performed according to a procedure, after each process is completed, the wafer is moved to the equipment where the subsequent process is to be performed. In this case, the wafers may be individually transported, or several wafers may be stacked and transported in a cassette. In the process of loading or unloading a plurality of wafers loaded in a cassette into a specific equipment, a wafer handler that loads or unloads a wafer is generally used. .

도 1 및 도 2는 종래의 웨이퍼 핸들러의 평면도 및 측면도를 나타낸 것이다.1 and 2 show top and side views of a conventional wafer handler.

도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 종래의 웨이퍼 핸들러(10)는 적어도 구동부(미도시), 지지부(미도시), 아암부(14) 및 안착부(12)로 구성되는 것이 일반적이다. As shown in Figs. 1 and 2, the conventional wafer handler 10 is generally composed of at least a driving part (not shown), a support part (not shown), an arm part 14 and a seating part 12.

상기 구동부는 전원과 연결된 구동모터가 내장되어 있고 각종 제어부에 의해 동작된다. 그리고, 지지부는 구동부 상부에 연결되어 있으며 제어부의 신호에 의해 승하강된다. 또한, 지지부는 아암부(14)와 연결된다.The driving unit includes a driving motor connected to a power source and is operated by various control units. The support part is connected to the upper part of the driving part and is lifted up and down by the signal of the controller. In addition, the support portion is connected to the arm portion 14.

상기 아암부(14)는 1개의 아암 또는 보편적으로 복수개의 아암으로 구성된다. 또한, 아암부(14)의 끝단에는 안착부(12)가 결합되어있다. The arm portion 14 is composed of one arm or a plurality of arms in general. In addition, a seating portion 12 is coupled to the end of the arm portion 14.

상기 안착부(12)는 웨이퍼가 로딩 또는 언로딩되는 지지판 역할을 한다. 그리고, 안착부(12)에는 진공홀(16)이 형성되어 있다.The seating portion 12 serves as a support plate on which a wafer is loaded or unloaded. In addition, a vacuum hole 16 is formed in the seating part 12.

따라서, 안착부(12)의 진공홀을 통해 공기가 흡입되면서 웨이퍼가 웨이퍼 핸들러(10)에 안정한 상태로 놓여지게 되는 것이다.Therefore, as the air is sucked through the vacuum hole of the seating part 12, the wafer is placed in a stable state on the wafer handler 10.

종래 기술에 따른 웨이퍼 핸들러는 다음과 같이 동작된다. 즉, 다른 공정에서 이송되어온 카세트가 엘리베이터의 테이블상에 놓여지게 되고, 상기 엘리베이터의 테이블에 놓여진 카세트로부터 웨이퍼를 꺼내거나 넣는 작업은 웨이퍼 핸들러를 통하여 행해진다.The wafer handler according to the prior art operates as follows. That is, the cassettes transferred in another process are placed on the table of the elevator, and the operation of taking out or inserting the wafer from the cassette placed on the table of the elevator is performed through the wafer handler.

상기 웨이퍼 핸들러는 상기 카세트에 적재된 웨이퍼들 사이로 반입/반출되도록 세팅된다.The wafer handler is set to import / export between the wafers loaded in the cassette.

하지만, 종래의 웨이퍼 핸들러는 기구적으로 동작되는 것이기 때문에, 엘리베이터의 동작이상, 장시간 사용으로 인한 부품 마모 및 수리 점검시 분해 및 재조립으로 인해 오차가 발생하게 된다. 또한, 설비상의 좌표 에러나, 핸들러가 외부의 충격에 의해 휘어지는 경우도 발생하게 된다.However, since the conventional wafer handler is operated mechanically, an error occurs due to disassembly and reassembly at the time of abnormal operation of the elevator, component wear and repair inspection due to prolonged use. In addition, a coordinate error on the equipment and a case where the handler is bent due to an external impact may occur.

상술한 바와 같은 상황에서, 웨이퍼 이송을 위해 상기 웨이퍼 핸들러가 카세트로부터 웨이퍼를 꺼내거나 넣는 동작을 실시할 경우, 상기 웨이퍼 핸들러가 상기 웨이퍼와 웨이퍼 사이에 정확하게 삽입되지 못하고, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 웨이퍼 핸들러(10)가 웨이퍼(20)와 접촉 또는 충돌하여 웨이퍼의 긁힘 및 깨짐 등의 손상이 발생된다. 이 경우 이미 진행된 여러 단계의 반도체 제조공정이 무용으로 되며, 이후 반도체 제조공정을 진행할 수 없는 문제가 발생하여 공정 효율을 저해하는 심각한 요인이 될 수 있다.In the situation as described above, when the wafer handler performs an operation of ejecting or inserting a wafer from a cassette for wafer transfer, the wafer handler is not correctly inserted between the wafer and the wafer, and is shown in FIGS. 1 and 2. As described above, the wafer handler 10 comes into contact with or collides with the wafer 20 to cause damage such as scratching and cracking of the wafer. In this case, the semiconductor manufacturing process of several stages that have already been made becomes obsolete, and there may be a problem that the semiconductor manufacturing process cannot be progressed thereafter, which may be a serious factor that hinders the process efficiency.

따라서, 본 발명의 목적은 상기한 종래의 문제점을 극복할 수 있는 센서를 구비하는 웨이퍼 핸들러를 제공하는 데 있다.Accordingly, it is an object of the present invention to provide a wafer handler having a sensor that can overcome the above-mentioned conventional problems.

본 발명의 다른 목적은 웨이퍼와의 충돌을 방지 또는 최소화할 수 있는 센서를 구비하는 웨이퍼 핸들러를 제공하는 데 있다.Another object of the present invention is to provide a wafer handler having a sensor capable of preventing or minimizing a collision with a wafer.

본 발명의 또 다른 목적은 공정불량을 방지 또는 최소화할 수 있는 센서를 구비하는 웨이퍼 핸들러를 제공하는 데 있다.It is still another object of the present invention to provide a wafer handler having a sensor capable of preventing or minimizing a process defect.

본 발명의 또 다른 목적은 공정 효율을 향상시킬 수 있는 센서를 구비하는 웨이퍼 핸들러를 제공하는 데 있다.Still another object of the present invention is to provide a wafer handler having a sensor capable of improving process efficiency.

상기한 기술적 과제들의 일부를 달성하기 위한 본 발명의 양상(aspect)에 따라, 본 발명에 따른 웨이퍼를 로딩 또는 언로딩하기 위한 웨이퍼 핸들러는, 아암부와; 상기 아암부와 결합되며 웨이퍼가 안착되는 안착부와; 상기 안착부에 설치되며 상기 웨이퍼를 흡착할 수 있는 진공홀과; 상기 안착부의 가장자리 부위에 구비되는 근접센서부를 구비한다.According to an aspect of the present invention for achieving some of the above technical problems, a wafer handler for loading or unloading a wafer according to the present invention comprises: an arm portion; A seating portion coupled to the arm portion and on which a wafer is seated; A vacuum hole installed in the seating part and capable of absorbing the wafer; Proximity sensor is provided on the edge portion of the seating portion.

상기 안착부는 U자형,V자형,ㄷ자형 중 어느 하나의 형상일 수 있으며, 상기 아암부는 복수개의 아암이 연결유닛에 의해 결합되어 있는 다관절의 형태를 가질 수 있다. The seating portion may have any one of a U-shape, a V-shape, and a c-shape, and the arm portion may have a multi-joint shape in which a plurality of arms are coupled by a connection unit.

상기 근접센서부는 상기 안착부에 근접되는 물체가 있을 경우 이를 감지하는 근접 센서를 구비할 수 있다.The proximity sensor unit may include a proximity sensor that detects an object approaching the seating unit.

상기한 구성에 따르면, 웨이퍼와의 충돌을 방지 또는 최소화할 수 있으며,공정불량을 방지 또는 최소화할 수 있다.According to the above configuration, the collision with the wafer can be prevented or minimized, and a process defect can be prevented or minimized.

이하에서는 본 발명의 바람직한 실시예가, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명의 철저한 이해를 제공할 의도 외에는 다른 의도 없이, 첨부한 도면들을 참조로 하여 상세히 설명될 것이다. DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings, without any other intention than to provide a thorough understanding of the present invention to those skilled in the art.

도 3 및 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 웨이퍼 핸들러의 평면도 및 측면도를 나타낸 것이다.3 and 4 illustrate a plan view and a side view of a wafer handler according to an embodiment of the present invention.

도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 웨이퍼 핸들러(110)는 구동부(미도시), 지지부(미도시), 아암부(114), 안착부(112), 및 근접센서부(118)를 포함하여 구성된다. As shown in FIGS. 3 and 4, the wafer handler 110 according to an embodiment of the present invention may include a driving unit (not shown), a support unit (not shown), an arm unit 114, a seating unit 112, and It is configured to include a proximity sensor 118.

상기 구동부는 바닥면 또는 반도체 장비의 일부에 나사와 같은 소정의 체결장치에 의해 결합되어 설치된다. 상기 구동부의 내부에는, 도면에는 도시하지 않았지만, 전원과 연결된 구동모터가 장착되며 제어부와 같은 각종의 장치가 구비된다. 따라서, 상기 구동부는 상기 지지부를 구동시킨다.The driving unit is coupled to a bottom surface or part of a semiconductor device by a predetermined fastening device such as a screw. Although not shown in the drawing, a driving motor connected to a power supply is mounted inside the driving unit, and various devices such as a control unit are provided. Thus, the drive unit drives the support unit.

상기 지지부는 상기 구동부의 일면과 연결되어 있으며, 상기 구동부(110)의 상면에 위치되어 결합된다. 상기 지지부는 적어도 유압 실린더와 피스톤 로드를 포함하여 구성될 수 있다. 상기 구동부 내에 설비된 제어부에 의해 상기 구동모터에 의해 상기 피스톤 로드의 승 하강이 제어된다. 이 피스톤 로드는 설비에 따라 그 길이가 구현된다.The support part is connected to one surface of the driving part, and is located and coupled to an upper surface of the driving part 110. The support may comprise at least a hydraulic cylinder and a piston rod. Lifting and lowering of the piston rod is controlled by the drive motor by a control unit installed in the drive unit. This piston rod is of its length depending on the installation.

상기 아암부(114)는 상기 지지부의 상부와 결합되어, 상기 지지부에 의해 지지되고 승하강 작동된다. 상기 아암부(114)는 하나의 유닛으로 구성될 수 있고 복수개의 아암 유닛이 결합된 다관절 형태로 구성될 수 있다. The arm portion 114 is coupled with the upper portion of the support portion, and is supported by the support portion and operated up and down. The arm unit 114 may be configured as a single unit and may be configured as a multi-joint type in which a plurality of arm units are combined.

상기 안착부(112)는 상기 아암부(114)의 말단과 결합된다. 상기 안착부(112)에는 진공홀(116)이 설비되어 있어 진공홀(116)을 통해 공기가 그 내부로 흡입됨으로써 웨이퍼가 흡착되어 장착된다. The seating portion 112 is coupled to the distal end of the arm portion 114. The seating part 112 is equipped with a vacuum hole 116, the air is sucked into the interior through the vacuum hole 116, the wafer is adsorbed and mounted.

상기 안착부(112)는 평면에서 보았을 때, "U형", "V형" 또는 "ㄷ" 형상 등으로 구성될 수 있다. 상기 안착부(112)의 두께는 상기 아암부(114)의 두께에 비해 상대적으로 얇다. 이는, 웨이퍼가 적재되는 카세트에 형성된 슬롯들 간의 공간이 매우 협소하므로 이 슬롯들에 적재된 웨이퍼를 인입하고 인출하는 공간의 제약으로부터 벗어나기 위함이다.The seating part 112 may be configured in a "U-shaped", "V-shaped" or "c" shape when viewed in a plan view. The thickness of the seating portion 112 is relatively thin compared to the thickness of the arm portion 114. This is because the space between the slots formed in the cassette into which the wafer is loaded is very narrow so as to escape from the constraint of the space in which the wafers loaded in the slots are drawn in and taken out.

상기 근접센서부(118)는 웨이퍼(120)에 상기 안착부(112)가 근접할 경우에 이를 감지하기 위한 것으로, 상기 안착부(112)의 가장자리 부위에 근접 센서를 구비한다. 상기 근접 센서는 상기 핸들러(110)가 웨이퍼(120)에 접촉되거나 충돌되기 쉬운부분에 장착한다. The proximity sensor unit 118 detects when the seating unit 112 is close to the wafer 120, and includes a proximity sensor at an edge portion of the seating unit 112. The proximity sensor is mounted at a portion where the handler 110 is likely to contact or collide with the wafer 120.

예를 들어 엘리베이터의 동작이상, 장시간 사용으로 인한 부품 마모 및 수리 점검시 분해 및 재조립으로 인해 오차가 발생하게 되는 경우, 설비상의 좌표 에러나, 핸들러가 외부의 충격에 의해 휘어지는 경우 등의 상황이 발생되는 경우에, 웨 이퍼 핸들러가 동작되는 경우가 있다. 이경우에 상기 웨이퍼 핸들러(110)가 웨이퍼(120)와 접촉 또는 충돌하여 웨이퍼의 긁힘 및 깨짐 등의 손상이 발생되는 경우가 있는데 이를 방지하기 위한 것이다. 즉, 웨이퍼(120)에 상기 안착부(112)가 근접할 경우에 이를 감지하여 상기 웨이퍼 핸들러(110)와 웨이퍼(120)의 충돌이나 접촉을 방지한다. For example, if an error occurs due to an abnormal operation of the elevator, disassembly or reassembly during inspection of parts wear or repair due to prolonged use, coordinate errors on the facility, or a case where the handler is bent due to an external impact. In some cases, the wafer handler may operate. In this case, the wafer handler 110 may come into contact with or collide with the wafer 120 to cause damage such as scratching and cracking of the wafer. That is, when the seating unit 112 is close to the wafer 120, the mounting unit 112 detects this to prevent the wafer handler 110 and the wafer 120 from colliding or contacting the wafer 120.

이에 따라 공정불량이 방지 또는 최소화되고 공정효율을 향상시킬 수 있다.Accordingly, process defects can be prevented or minimized and process efficiency can be improved.

상기한 실시예의 설명은 본 발명의 더욱 철저한 이해를 위하여 도면을 참조로 예를 든 것에 불과하므로, 본 발명을 한정하는 의미로 해석되어서는 안될 것이다. 또한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 본 발명의 기본적 원리를 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변화와 변경이 가능함은 명백하다 할 것이다. The description of the above embodiments is merely given by way of example with reference to the drawings for a more thorough understanding of the present invention, and should not be construed as limiting the present invention. In addition, it will be apparent to those skilled in the art that various changes and modifications can be made without departing from the basic principles of the present invention.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 웨이퍼 핸들러의 가장자리 부분 즉 웨이퍼와 접촉되거나 충돌되기 쉬운부분에 근접센서를 장착하여, 웨이퍼에 웨이퍼 핸들러가 근접시 이를 감지하도록 함으로써, 웨이퍼와 웨이퍼 핸들러의 접촉이나 충돌을 방지할 수 있게 된다. 이에 따라 공정불량이 방지 또는 최소화 되고 공정효율이 향상될 수 있다.As described above, according to the present invention, the proximity sensor is mounted on the edge portion of the wafer handler, that is, the portion which is easily in contact with or collided with the wafer, so that the wafer handler is detected when the wafer handler is close to the wafer. You can prevent collisions. Accordingly, process defects can be prevented or minimized and process efficiency can be improved.

Claims (4)

웨이퍼를 로딩 또는 언로딩하기 위한 웨이퍼 핸들러에 있어서: In a wafer handler for loading or unloading a wafer: 아암부와; Arm arm; 상기 아암부와 결합되며 웨이퍼가 안착되는 안착부와;A seating portion coupled to the arm portion and on which a wafer is seated; 상기 안착부에 설치되며 상기 웨이퍼를 흡착할 수 있는 진공홀과;A vacuum hole installed in the seating part and capable of absorbing the wafer; 상기 안착부의 가장자리 부위에 구비되는 근접센서부를 구비함을 특징으로 하는 웨이퍼 핸들러. Wafer handler comprising a proximity sensor provided at the edge portion of the seating portion. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 안착부는 U자형,V자형,ㄷ자형 중 어느 하나의 형상인 것을 특징으로 하는 웨이퍼 핸들러.The seating portion is a wafer handler, characterized in that any one of the shape of U-shaped, V-shaped, U-shaped. 제2항에 있어서,The method of claim 2, 상기 아암부는 복수개의 아암이 연결유닛에 의해 결합되어 있는 다관절의 형태임을 특징으로 하는 웨이퍼 핸들러.The arm portion is a wafer handler, characterized in that the plurality of arms are in the form of a multi-joint coupled by a connecting unit. 제3항에 있어서,The method of claim 3, 상기 근접센서부는 상기 안착부에 근접되는 물체가 있을 경우 이를 감지하는 근접 센서를 구비함을 특징으로 하는 웨이퍼 핸들러.The proximity sensor unit is a wafer handler, characterized in that the proximity sensor for detecting when there is an object approaching the seating portion.
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