KR20070037007A

KR20070037007A - 웨이퍼 이송장치

Info

Publication number: KR20070037007A
Application number: KR1020050092178A
Authority: KR
Inventors: 황순필
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2005-09-30
Filing date: 2005-09-30
Publication date: 2007-04-04

Abstract

반도체 제조설비의 웨이퍼 이송장치를 제공한다. 개시된 웨이퍼 이송장치는 웨이퍼가 안치되는 이송암 블레이드와, 상기 이송암 블레이드와 연결되어 상기 웨이퍼의 이송을 위해 회전 운동 및 승하강 운동을 하는 이송암, 및 상기 이송암의 일단과 연결되어 상기 이송암의 회전 운동 및 승하강 운동을 가능케 하는 구동부를 구비한다. 상기 이송암 블레이드의 상면에는 패드가 장착되고, 상기 패드의 내부에는 교체시기 확인부재가 구비된다.

Description

웨이퍼 이송장치{Wafer transfer apparatus}

도 1은 본 발명에 따른 웨이퍼 이송장치를 구비한 반도체 제조설비의 개략적 구성도이다.

도 2는 본 발명에 따른 웨이퍼 이송암 블레이드의 평면도이다.

도 3a는 도 2의 Ⅰ-Ⅰ'단면도이다.

도 3b는 패드의 다른 실시예를 나타낸 도 2의 Ⅰ-Ⅰ'단면도이다.

**도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명**

1 : 트랜스퍼 챔버 2 : 로드락 챔버

3 : 프로세스 챔버 10 : 웨이퍼 이송장치

100 : 이송암 블레이드 120 : 패드

122 : 교체시기 확인부재 150 : 오리엔트

본 발명은 반도체 소자의 제조설비에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 웨이퍼 운반을 위한 웨이퍼 이송장치에 관한 것이다.

일반적으로 반도체 소자는 순수 실리콘 웨이퍼(Sillicon wafer) 상에 소정 회로패턴 박막을 순차적으로 적층하는 과정을 반복함으로써 제조된다.

반도체 소자를 제조하기 위해서는 포토(Photo) 공정, 애싱(Ashing) 공정, 박막증착 공정, 식각 공정 등 다수의 단위공정을 반복적으로 수행해야만 한다. 이러한 다수의 단위공정은 크게 두가지 방식에 의해 이루어진다. 즉, 다수의 단위공정은 약 50여장 이상의 웨이퍼를 동시에 처리하는 배치(Batch)식이나 1장씩의 웨이퍼를 낱개로 처리하는 매엽식에 의해 이루어진다. 여기서, 배치식의 경우는 약 50여장 이상의 웨이퍼를 동시에 처리하기 때문에 우수한 결과물을 얻을 수 있다는 점에서 많이 이용되고 있으며, 매엽식의 경우는 1장씩의 웨이퍼를 낱개로 처리하기 때문에 매우 정밀한 공정구현이 가능하다는 점에서 많이 이용되고 있다.

그리고, 최근에는 웨이퍼를 낱개로 처리하는 매엽식이면서도 보다 향상된 결과물을 얻을 수 있는 멀티챔버 방식이 제반 단위공정에 점차 확대되고 있다. 예를 들면, 멀티챔버 방식의 반도체 제조설비는 통상 다수개의 프로세스 챔버와, 이 다수개의 프로세스 챔버 사이에 설치되며 웨이퍼 이송장치를 구비한 트랜스퍼 챔버 및 이 트랜스퍼 챔버의 일측에 설치되며 프로세스 챔버로 웨이퍼가 이송되기 전 다수개의 웨이퍼가 미리 정렬되어 대기되는 로드락 챔버 등을 포함하여 구성된다. 이 때 웨이퍼 이송장치는 로드락 챔버와 다수개의 프로세스 챔버 사이에서 공정 진행에 따라 웨이퍼를 순차적으로 빠르게 로딩 또는 언로딩 시키기 때문에 멀티챔버 방식의 반도체 제조설비는 종래 매엽식에 비해 우수한 결과물을 얻을 수 있으면서도 매우 정밀한 공정을 수행할 수 있게 된다.

이러한 반도체 소자 제조공정 중 각각의 공정을 수행하기 위해 로드락 챔 버와 프로세스 챔버 사이에서 웨이퍼 이송장치에 의한 웨이퍼의 이송이 이루어지게 된다. 상기 웨이퍼 이송장치는 일반적으로 웨이퍼가 안치되는 이송암 블레이드, 상기 이송암 블레이드와 연결되어 회전 운동 및 승하강 운동을 하는 이송암, 및 상기 이송암과 연결되어 상기 이송암의 회전 운동 및 승하강 운동을 가능케하는 구동부로 구성된다. 트랜스퍼 챔버에서 웨이퍼를 이송시에 이송암 블레이드 상단에 웨이퍼 카세트로부터 웨이퍼가 올려지고 각각의 공정을 수행하게 된다.

한편, 이송암 블레이드 상면에는 패드가 장착된다. 상기 패드는 웨이퍼가 안착될 경우, 이송암 블레이드에 의한 스크래치를 방지하게 된다. 웨이퍼가 각 공정을 수행하기 위해 운반되는 과정에서 패드는 마모가 된다. 따라서 일정 시점에서 그 교체가 이루어져야 한다.

그런데, 기존에는 패드가 투명한 소재로 되있으므로 그 마모 정도를 파악하기 어려워 교체 시점을 예측하기 곤란한 문제점이 있었다. 따라서 교체시기의 도달 여부에 관계없이 일정시기에 패드 전부를 교체함으로써 비용이 많이 발생하게 된다.

본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 단점을 극복하기 위해 안출된 것으로서, 이송암 블레이드의 상면에 장착되는 패드의 교체시기를 손쉽게 파악할 수 있도록 함으로써 적절한 시기에 그 교체가 이루어지지 못함으로써 발생할 수 있는 교체 비용의 증가 기타 제문제를 방지하도록 하는 웨이퍼 이송장치를 제공하는데 있다.

이와 같은 목적을 구현하기 위한 본 발명에 따른 웨이퍼 이송장치는 웨이퍼가 안치되는 이송암 블레이드와, 상기 이송암 블레이드와 연결되어 상기 웨이퍼의 이송을 위해 회전 운동 및 승하강 운동을 하는 이송암, 및 상기 이송암의 일단과 연결되어 상기 웨이퍼의 이송을 위해 회전 운동 및 승하강 운동을 가능하게 하는 구동부를 갖는다. 상기 이송암 블레이드의 상면에 패드가 장착되고, 상기 패드는 내부에 교체시기 확인부재를 포함한다.

상기 패드는 불투명한 소재로 형성된 것일 수 있다.

상기 교체시기 확인부재는 유색 필름일 수 있다.

상기 교체시기 확인부재는 그 직경이 상기 패드의 직경과 동일하여 상기 패드의 외주면에 노출되도록 구성될 수 있다.

이하에서는 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. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다.

도 1은 본 발명에 따른 웨이퍼 이송장치가 설치된 반도체 제조설비의 개략적 구성도이다.

먼저, 도 1을 참조하여 본 발명에 따른 웨이퍼 이송장치가 설치된 반도체 제조설비에 대해 설명한다. 상기 반도체 제조설비는 전체적으로 보아 웨이퍼(W)에 대한 소정 프로세스가 진행되는 프로세스 챔버(3)와, 이러한 프로세스 챔버(3)에서 소정 프로세스를 진행할 수 있도록 선행 공정을 수행한 웨이퍼(W)가 대기되는 로드락 챔버(2), 및 이러한 제반 챔버(2,3)에 각각 연결되도록 제반 챔버(2,3)의 사이에 배치되는 트랜스퍼 챔버(1)로 구성된다. 트랜스퍼 챔버(1) 내에는 공정 진행에 따라 웨이퍼(W)를 일 챔버에서 타 챔버로, 예를 들면, 로드락 챔버(2)에서 프로세스 챔버(3)로, 또는 프로세스 챔버(3)에서 로드락 챔버(2)로 각각 이송시켜주는 본 발명에 따른 웨이퍼 이송장치(10)가 마련된다. 상기 로드락 챔버(2) 내에는 다수의 웨이퍼(W)가 웨이퍼 카세트(22)에 적재된 상태로 대기하게 되며, 상기 웨이퍼(W)는 트랜스퍼 챔버(1)의 웨이퍼 이송장치(10)에 의해서 각각의 프로세스 챔버(3)로 이동된 후 소정 프로세스를 수행하게 된다.

다음으로, 도 1 및 도 2를 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 웨이퍼 이송장치(10)에 대해 설명한다. 상기 웨이퍼 이송장치(10)는 이송암 블레이드(100), 이송암(110), 구동부(115)로 구성된다. 이송암 블레이드(100)의 상면에 패드(120)가 장착되고, 상기 이송암 블레이드(100)는 상기 이송암(110)의 일단과 연결된다. 상기 이송암(110)은 웨이퍼(W)의 이송을 위해 회전 운동과 승하강 운동을 한다. 상기 이송암(110)의 타단은 상기 구동부(115)와 연결된다. 상기 구동부(115)는 도시되지 않은 복수의 모터와 공압 또는 유압 실린더를 구비하여 상기 이송암(110)의 회전운동 및 승하강 운동을 가능하게 한다.

도 2 및 도 3a는 본 발명의 일 실시예에 따른 웨이퍼 이송 장치(10)에 장착되는 패드(120)와 교체시기 확인부재(122)를 구체적으로 나타내고 있다.

도 2 및 도 3a를 참고하면, 패드(120)는 웨이퍼(W)가 안정적으로 안치될 수 있도록 하기 위해 이송암 블레이드(100)의 상면에 삼각형의 형태를 이루도록 3개가 장착된다. 상기 패드(120)는 웨이퍼(W)의 이면이 상기 이송암 블레이드(100)의 상면에 직접 접촉되므로써 스크래치 등의 손상이 발생되는 것을 방지하기 위한 것이며, 이를 위해 상기 패드(120)는 점성이 크고 탄성이 있는 합성고무나 합성수지로 형성된다. 상기 패드(120)의 경우 웨이퍼(W)를 이송함에 따른 웨이퍼(W) 이면과의 접촉에 의해 마모가 된다. 따라서 상기 패드(120)가 소정의 두께 이상으로 마모되면 상기 패드(120)의 교체가 필요하다.

이러한 상기 패드(120)의 적절한 시점에서의 교체를 위해, 상기 패드(120)의 내부에는 교체시기 확인부재(122)가 구비된다. 상기 교체시기 확인부재(122)는 상기 패드(120)의 내부 소정 높이에 삽입된다. 상기 교체시기 확인부재(122)는 패드(120)의 마모로 인해 상기 패드(120) 외부로 노출되면, 이를 통해 사용자는 상기 패드(120)가 교체시점에 도달하였음을 파악할 수 있다. 이를 위해 상기 교체시기 확인부재(122)는 트랜스퍼 챔버(1)의 유리창(미도시)을 통해서 육안으로 확인이 가능해야 한다. 상기 교체시기 확인부재(122)의 소재로는 유색필름을 사용하는 것이 바람직하다. 유색필름은 다양한 색을 표시할 수 있고 두께를 얇게 할 수 있을 뿐만 아니라, 상기 패드(120)에 삽입된 경우에 평탄한 형상의 유지가 가능하기 때문이다.

한편, 투명한 재질로 형성된 패드(120)의 경우엔 마모로 인해 교체를 필요로 하는 시점, 즉 상기 패드(120)의 상면이 마모됨으로써 상기 교체시기 확인부재 (122)가 외부로 드러나는 시점 이전에도 상기 패드(120) 외부로 교체시기 확인부재(122)가 보이게 된다. 이러한 경우에는 패드(120)의 마모 정도를 정확히 알기 어려워 패드(120)의 교체시점을 파악하기엔 어려움이 있다. 따라서, 상기 패드(120)는 불투명한 소재로 형성되는 것이 바람직하다.

본 발명의 일 실시예에서의 상기 교체시기 확인부재(122)는 그 직경이 상기 패드(120)의 직경보다 작을수 있으며, 상기 패드(120)와 동심원상에 위치한다.

도 3b는 이송암 블레이드(100)에 장착된 패드(120')의 다른 실시예를 보이고 있다. 상기 패드(120')에 구비되는, 본 발명의 다른 실시예에 따른 교체시기 확인부재(122')는 그 직경이 상기 패드(120')의 직경과 동일할 수 있다. 이 경우 상기 교체시기 확인부재(122')의 외주면이 상기 패드(120')의 외주면에 노출된다. 따라서, 상기 패드(120')의 마모에 따라 상기 교체시기 확인부재(122')의 상면이 드러남으로써 전술한 교체시기의 파악이 가능함은 물론, 노출된 교체시기 확인부재(122')의 외주면으로부터 웨이퍼(W) 이면과의 마찰에 의해서 마모가 진행되는 패드(120')의 잔여높이를 알 수 있다. 그러므로, 그 높이에 의해 패드(120')의 잔여 사용 기간을 예상할 수 있다.

전술한 바와 같이 본 발명의 실시예들에 의하면, 상기 교체시기 확인부재(122,122')를 통해서 사용자는 패드(120,120')의 마모에 따른 교체시기를 적시에 확인할 수 있고, 마모에 의해 교체가 필요한 개개의 패드만을 선별하여 교체할 수 있으므로, 종래와 같이 일정시점 경과후 사용되고 있는 패드 전부를 일률적으로 교체함으로써 발생되는 경제적 손실을 줄일 수 있다.

한편, 도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 복수의 웨이퍼 이송장치(10)가 구비된 트랜스퍼 챔버(1)에 오리엔트(150)를 추가하여 상기 트랜스퍼 챔버(1)를 구성할 수 있다. 상기 오리엔트(150)는 복수의 웨이퍼 이송장치(10) 사이에서 웨이퍼(W)의 방향 전환을 담당한다. 더불어, 상기 오리엔트(150)는 웨이퍼(W)를 트랜스퍼 챔버(1)에서 프로세스 챔버(3)로 이송하기 전에 대기시키는 역할을 수행한다. 상기 오리엔트(150)가 없고 단수의 웨이퍼 이송장치(10)만을 구비한 트랜스퍼 챔버는 설비는 간단한 반면에, 하나의 웨이퍼를 로드락 챔버(2)와 프로세스 챔버(3)사이에서 왕복 이송을 끝낸후에 다른 웨이퍼(W)를 이송해야 하므로 작업시간이 오래 걸리는 단점이 있다. 따라서, 복수의 웨이퍼 이송 장치(10) 사이에 오리엔트(150)를 구비한 트랜스퍼 챔버(1)는 프로세스 챔버(3)에서 하나의 웨이퍼(W)의 작업이 끝난 후 바로 다른 웨이퍼(W)의 투입을 가능하게 하므로 작업능률을 향상시킬 수 있다.

상기 오리엔트(150)의 상면에도 패드(152)가 장착되는데, 웨이퍼(W)의 이송시에 상기 패드(152) 역시 계속적인 사용으로 웨이퍼(W) 이면과의 마찰에 의해 마모되므로 일정 시간이 경과된 후 교체되야 한다. 그러므로, 상기 오리엔트(150)에 적용되는 패드(152)로 상기 웨이퍼 이송 장치(10)에 적용되는 패드(120,120')가 사용될 수 있다.

본 발명인 웨이퍼 이송장치(10)의 작용을 구체적으로 설명하면 다음과 같다. 먼저, 선행공정을 수행한 웨이퍼(W)가 웨이퍼 카세트(22)에 적재되어 로드락 챔버(2)로 이송되면, 구동부(115)의 구동을 통해 이송암(110)이 승강 및 회전 운동을 함으로써 상기 이송암(110)에 구비된 이송암 블레이드(100)가 웨이퍼 카세트 (22)에 적재된 웨이퍼(W)의 하단으로 이동한다. 그 후 이송암(110)이 소정 높이 만큼 상승하여 상기 이송암 블레이드(100) 상면에 장착된 패드(120)에 웨이퍼(W)가 올려지게 된다. 그 다음, 상기 이송암(110)이 회전하므로써 상기 웨이퍼 카세트(22)로부터 웨이퍼(W)를 가져올 수 있다. 웨이퍼(W)가 소정의 프로세스를 수행하도록 하기 위해 상기 이송암 블레이드(100)는 프로세스 챔버(3)로 이동한다. 상기 프로세스 챔버(3)에서 이송암 블레이드(100)는 이송암(110)에 의해 하강하여 웨이퍼(W)를 프로세스 챔버(3)내에 내려놓게 된다. 이후 상기 프로세스 챔버(3)에서 소정 프로세스가 완료되면 상기 웨이퍼 이송장치(10)는 상기 프로세스 챔버(3)의 웨이퍼(W)를 상기 로드락 챔버(2)로 다시 이송시킴으로써 하나의 단위 공정은 완료하게 된다.

본 발명에 따른 상기 웨이퍼 이송장치의 경우 반도체 제조 공정중에 트랜스퍼 챔버의 유리창을 통해 패드의 마모에 따른 교체시기를 적시에 확인할 수 있다. 따라서 마모 진행 속도가 빨라 교체가 필요한 개개의 패드만을 선별하여 교체할 수 있기 때문에 종래와 같이 일정 시점 경과후 사용되고 있는 패드 전부를 일률적으로 교체함으로써 발생되는 경제적 손실을 줄일 수 있는 이점이 있다.

Claims

웨이퍼가 안치되는 이송암 블레이드;

상기 이송암 블레이드와 연결되어 상기 웨이퍼의 이송을 위해 회전 운동 및 승하강 운동을 하는 이송암;

상기 이송암의 회전 운동 및 승하강 운동을 가능케 하는 구동부;

상기 이송암 블레이드의 상면에 장착되는 패드; 및

상기 패드의 내부에 삽입되어 상기 패드의 교체시기를 확인케 하는 교체시기 확인부재를 포함하는 웨이퍼 이송장치.
제 1항에 있어서, 상기 패드는 불투명 소재로 형성되는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 이송장치.
제 1항에 있어서, 상기 교체시기 확인부재는 유색 필름인 것을 특징으로 하는 웨이퍼 이송장치.
제 1항에 있어서, 상기 교체시기 확인부재는 상기 패드의 외주면에 노출되도록 상기 패드의 내부에 삽입되는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 이송장치.