KR20070059722A - 기판 이송 장치 및 이를 포함하는 반도체 소자 제조용 장비 - Google Patents

기판 이송 장치 및 이를 포함하는 반도체 소자 제조용 장비 Download PDF

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기판 이송시 기판의 손상을 방지하는 기판 이송 장치 및 이를 포함하는 반도체 소자 제조용 장비가 제공된다. 기판 이송 장치는 전, 후진하는 메인 암, 메인 암의 끝단에 배치되는 핸드부, 핸드부와 결합되고, 기판이 안착되는 안착부 및 안착부 상에 배치되어 안착부를 유동하게 하는 탄력부를 포함한다.
기판 이송 장치, 탄력부

Description

기판 이송 장치 및 이를 포함하는 반도체 소자 제조용 장비{Apparatus for transferring substrate and equipment for fabricating semiconductor device employing the same}
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 이송 장치의 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 이송 장치의 분해 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 이송 장치가 기판을 안착하는 경우의 동작을 나타낸 측면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 소자 제조용 장비의 평면도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 소자 제조용 장치에서 기판을 이송하는 동작을 나타낸 사시도이다.
(도면의 주요 부분에 관한 부호의 설명)
100: 기판 이송 장치 110: 본체
120: 메인 암 130: 핸드부
133: 받침대 134: 결합홈
138: 누름 센서 140: 안착부
142: 가이드판 144: 안착판
146: 결합 돌기 150: 탄력부
본 발명은 기판 이송 장치 및 이를 포함하는 반도체 소자 제조용 장비에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 기판 이송시 기판의 손상을 방지하는 기판 이송 장치 및 이를 포함하는 반도체 소자 제조용 장비에 관한 것이다.
일반적으로 반도체 소자를 제조하기 위해서는 확산, 식각, 사진 및 클리닝 공정 등을 수행하게 된다. 따라서 이러한 각 공정들을 모두 수행하기 위해서 각 공정을 수행한 후 기판들이 다음 공정으로 이송되어야 한다. 이를 위해 기판을 보관하는 용기를 사용하고, 용기에서 각 반도체 소자 제조 공정이 진행되는 공정 챔버로 기판을 이송하기 위해 기판 이송 장치가 사용된다.
기판 이송 장치는 메인 암의 말단부에 링 타입의 핸드부를 가지고 핸드부의 내주연을 따라 기판이 안착되도록 복수의 안착부가 결합되어 있다. 기판 이송 장치는 안착부를 기판의 하부에 위치하게 한 후, 상승하면서 기판을 안착부에 안착시킨다. 여기서, 안착부는 정확한 위치에 기판이 안착되도록 경사진 면을 구비하여, 기판의 측면이 경사진 면을 따라 슬라이딩 되게 한다.
그러나, 기판의 측면이 경사진 면과의 마찰로 인해 안착부의 경사진 면을 따라 내려오지 않아 안착부 상에 수평되지 않게 놓일 수 있다. 특히, 기판 이송 장치가 기판의 안착된 후, 빠른 속도로 이동하게 될 경우에 기판이 안착부에서 이탈되어 기판이 손상되는 문제가 발생한다. 따라서, 반도체 소자 제조 공정의 수율을 저 하시킨다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 기판 이송시 기판의 손상을 방지하는 기판 이송 장치를 제공하는데 있다.
본 발명이 이루고자 하는 다른 기술적 과제는 상기의 기판 이송 장치를 포함하는 반도체 소자 제조용 장비를 제공하는데 있다.
본 발명의 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위하여 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 이송 장치는 전, 후진하는 메인 암, 메인 암의 끝단에 배치되는 핸드부, 상기 핸드부와 결합되고, 기판의 일부분과 접촉되어 상기 반도체가 안착되는 안착부 및 상기 안착부 상에 배치되어 상기 안착부가 유동하게 하는 탄력부를 포함한다.
기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다.
그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하 도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
소자(elements) 또는 층이 다른 소자 또는 층의 "위(on)" 또는 "상(on)"으로 지칭되는 것은 다른 소자 또는 층의 바로 위 뿐만 아니라 중간에 다른 층 또는 다른 소자를 개재한 경우를 모두 포함한다. 반면, 소자가 "직접 위(directly on)" 또는 "바로 위"로 지칭되는 것은 중간에 다른 소자 또는 층을 개재하지 않은 것을 나타낸다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 이송 장치 및 이를 포함하는 반도체 소자 제조용 장비를 상세히 설명하기로 한다
먼저, 도 1 내지 도 3을 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 이송장치에 대하여 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 이송 장치의 사시도이며, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 이송 장치의 분해 사시도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 이송 장치가 기판을 안착하는 경우의 동작을 나타낸 측면도이다.
기판 이송 장치(100)는 내부에 구동 수단(미도시)이 설치된 본체(110), 본체(110)의 상부에 배치된 메인 암(120), 메인 암(120)의 끝단에 배치되는 핸드부(130) 및 핸드부(130)의 내주연의 일정한 간격으로 배치된 안착부(140)를 포함한다.
메인 암(120)은 본체(110)와 연결되어 수평면 상에서 상하로 이동하거나 전, 후진한다. 메인 암(120)은 수평면 상에서 선회하는 다수개의 암(120a, 120b, 120c)을 구비한다. 각각 암(120a, 120b, 120c)은 다관절 형태를 가지고 있어, 메인 암(120)이 신축적으로 움직이게 한다.
메인 암(120)의 끝단에는 핸드부(130)가 배치된다. 핸드부(130)는 도 2에 도시된 바와 같이, 측벽(132)의 하부에 배치된 받침대(133), 측벽(132) 내로 파인 결합홈(134), 결합홈(134)의 양측에 형성된 힌지홈(135), 받침대(133)의 상면에 형성된 끼움홈(136) 및 받침대(133)의 경사진 면에 배치된 센서(138)를 포함한다. 여기서, 측벽(132)은 일부가 개방된 링의 형상을 가지며, 결합홈(134)은 안착부(140)의 결합 돌기(146)가 삽입될 수 있게 한다.
받침대(133)는 안착부(140)가 안치되는 공간을 마련하며, 측벽(132)을 따라 일정한 간격으로 배치된다. 받침대(133)의 상면에는 탄력부(150)가 삽입될 수 있는 끼움홈(136)이 배치되며, 2개의 홈을 가진다.
또한, 받침대(133)는 길이 방향으로 경사진 면을 가지며, 경사진 면의 상부에는 안착부(140) 상에 기판의 안착 유무를 감지하는 센서(138)가 배치된다. 이 센서(138)는 안착부(140)의 저면과 접촉하여 또는 안착부(140)의 저면과 거리를 측정하여 기판의 안착 유무를 감지한다. 예를 들면, 센서(138)는 일정한 압력을 감지하게 되면 기판의 안착을 감지하는 압력 센서, 안착부(140)와 경사진 면의 거리가 일정한 범위 내로 들어오면 기판의 안착을 감지하는 거리 계전기 또는 누름 센서로 이루어질 수 있다.
핸드부(130)에서 받침대(133)가 위치하는 부분에 안착부(140)가 배치된다. 안착부(140)는 기판의 일부분과 접촉됨으로써 기판이 안착되는 부분으로 측벽(132)을 따라 최소 3개 이상인 것이 바람직하다. 안착부(140)는 도 2에 도시된 바와 같이, 가이드판(142), 가이드판(142)과 일체로 형성되며 하부에 배치되어 기판이 안착되는 안착판(144), 안착판(144)의 끝단에 형성된 점접촉용 돌기(145), 가이드판(142)과 일체로 형성되며 안착판(144)과 반대측에 배치되는 결합 돌기(146) 및 힌지 돌기(147)를 포함한다.
가이드판(142)은 받침대(133)의 경사진 면과 대응되게 배치되고, 기판이 안착판(144)으로 정확하게 안착되도록 기판을 안착판(144)으로 안내하며, 기판의 측면이 가이드판(142)을 따라 슬라이딩하도록 경사져 있다.
슬라이딩된 기판은 도 2에 도시된 바와 같이, 안착판(144)의 끝단에 형성된 점접촉용 돌기(145)과 점접촉하며 안착판(144) 상에 안착될 수 있다. 점접촉용 돌기(145)는 안착판(144)과 기판과의 접촉 면적을 감소시킴으로써, 기판 하부에 점착되는 파티클을 감소시킬 수 있고, 또한 안착되는 기판의 충격을 감소시켜 기판의 손상을 억제시킬 수 있다.
결합 돌기(146)는 결합홈(134)에 삽입되어지고, 결합 돌기(146)의 양측에는 힌지 돌기(147)가 배치되어, 이 힌지 돌기(147)는 결합홈(134) 내의 힌지홈(135)에 삽입되어 안착부(140)와 핸드부(130) 사이를 힌지 결합을 하게 하여 안착부(140)를 상하로 유동하게 한다.
한편, 탄력부(150)는 가이드판(142)의 저면과 받침대(133)의 상면 사이에 위 치되어, 탄성을 이용하여 기판이 가이드판(142)을 따라 슬라이딩되어 안착판(144) 상에 안착되도록 한다. 탄력부(150)는 도 2에 도시된 바와 같이, 스프링으로 이루어질 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
이와 같은 탄력부(150)는 도 3에 도시된 바와 같이, 안착부(140) 상에 기판(250)이 안착되지 않은 경우 가이드판(142)이 위로 상승되어 있도록 하고, 안착부(140) 상에 기판(250)이 안착되는 경우 가이드판(142)이 기판(250)의 일부분과 접촉하면서 하강하여 내려가 기판(250)이 가이드판(142)을 따라 이동하여 안착될 수 있도록 한다. 여기서, 안착부(140)가 기판(250)의 측면과 가이드판(142)이 접할 때(점선), 탄력부(150)의 탄성이 수축되어 안착부(140)가 내려가면서 가이드판(142)의 기울기를 더욱 크게하여 기판(250)이 가이드판(142)을 따라 슬라이딩한다. 이어서, 탄력부(150)의 탄성이 이완되면서 슬라이딩하는 기판(250)의 이동은 정지하고, 각 안착판(144) 상에 안착한다. 이렇게 하여 기판(250)은 각 안착판(144)에서 수평되게 배치되어 안정되게 안착된다. 또한, 기판(250)이 안착판(144) 상에 안착되면서 안착부(140)의 저면이 받침대(133)와 가까워져 센서(138)에 의해 기판(250)이 안착부(140) 상에 안착된 것을 감지한다. 여기서 안착부(140) 상에 안착된 기판(250)은 점접촉용 돌기(145) 상에 점접촉되어 안착될 수 있다.
이하, 도 4를 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 이송 장치를 포함하는 반도체 소자 제조용 장치에 대해 설명한다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 소자 제조용 장비의 평면도이다.
도 4에 도시된 바와 같이, 반도체 소자 제조용 장비(200)는 로드락 챔버 (210), 버퍼 챔버(220), 공정 챔버(230) 및 기판 이송부(240)를 포함한다.
로드락 챔버(210)는 기판(250)들을 반도체 소자 제조 공정이 수행되는 공정 챔버(230)로 이송하기 전에 공정 챔버(230) 내의 환경 조건에 근접한 환경 조건을 접할 수 있도록 하고, 공정 챔버(230) 내의 환경 조건이 외부로부터 영향을 받지 않도록 차단하는 역할을 한다. 이러한 로드락 챔버(210)의 일면은 외부와 연결되고 다른 일면은 버퍼 챔버(220)와 연결된다. 따라서 이전 반도체 소자 제조 공정을 마친 기판(250)들을 수용한 카세트(212)가 로드락 챔버(210) 내로 이송되어 기판(250)들이 로드락 챔버(210) 내에 위치한다.
버퍼 챔버(220)는 로드락 챔버(210)에 위치된 카세트(212)를 이송하여 대기시키고, 카세트(212) 내에 수용된 기판(250)을 인출하여 공정 챔버(230)로 갈 수 있도록 오프너(미도시)에 대기시킨다.
공정 챔버(230)는 반도체 소자 제조 공정이 수행되는 공간으로써 기판 이송부(220)를 통해 버퍼 챔버(220) 내의 기판(250)을 이송받아 기판(250)에 확산, 식각 또는 클리닝 공정 등을 수행한다.
기판 이송부(240)는 버퍼 챔버(220)와 공정 챔버(230) 간을 이동하면서 기판(250)을 이송한다. 이러한 기판 이송부(240) 내부에는 기판 이송 장치(100)가 설치된다. 따라서 기판 이송 장치(100)에 의해 버퍼 챔버(220)의 오프너(미도시) 상에 안치된 기판(250)들이 공정 챔버(230)로 이송되며, 반도체 소자 제조 공정을 마친 공정 챔버(230) 내의 기판(250)은 버퍼 챔버(220)로 이송된다.
이하, 도 5를 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 소자 제조용 장 치에서 기판을 이송하는 동작을 설명한다. 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 소자 제조용 장치에서 기판을 이송하는 동작을 나타낸 사시도이다.
기판 이송부(240)에 설치되는 기판 이송 장치(100)는 본체(110)의 상부에 핸드부(130)가 위치하여 버퍼 챔버(220)와 공정 챔버(230) 간에 기판(250)을 이송한다.
상세히 설명하면, 먼저 본체(110)의 상부에 설치된 메인 암(120)들이 이완되어 핸드부(130)와 결합된 안착부(140)를 버퍼 챔버(220) 또는 공정 챔버(230) 로 진입시킨다. 버퍼 챔버(220) 또는 공정 챔버(230)로 진입된 안착부(140)는 이송될 기판(250) 하부에 위치한다. 이와 같이 기판(250) 하부에 위치한 안착부(140)는 상승되어 기판(250)의 일부분과 접촉된다. 이때, 상술한 바와 같이, 안착부(140)의 동작은 도 3에 대한 설명과 동일하다.
이와 같이 안착부(140)의 안착판(144) 상에 기판(250)이 안착되면 메인 암(120)이 다시 수축되어 기판(250)이 버퍼 챔버(220) 또는 공정 챔버(230)에서 기판 이송부(240)로 이송된다. 그리고 나서, 안착부(140)와 연결된 본체(110)가 이동되어 기판(250)을 원하는 챔버의 입구에 위치시킨다. 그리고 다시 메인 암(120)을 이완시켜 버퍼 챔버(220) 또는 공정 챔버(230)로 기판(250)을 이송한다.
이와 같은 과정을 반복하여 기판(250)이 연속적으로 버퍼 챔버(220)와 공정 챔버(230) 사이를 이동한다. 이 때, 반도체 소자 제조 공정 단축을 위해 기판 이송 장치(100)의 동작 속도를 증가시켜도 안착판(144) 상에 기판(250)이 이탈되지 않고, 수평되게 안착되어 전체적으로 반도체 소자 제조 공정의 수율을 향상시킬 수 있다.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.
상기한 바와 같은 본 발명의 반도체 소자 제조용 장치에 따르면 다음과 같은 효과가 있다.
핸드부와 안착부 사이에 탄력부를 개재함으로써 기판이 안착부에 놓이게 될때의 탄력을 이용하여 기판의 측면이 안착부의 가이드판을 따라 슬라이딩 되게 한다. 이렇게 하여 기판 이송 장치가 빠른 속도로 이동하게 될 경우, 기판이 안착부의 정확한 위치에 안착되어 기판이 이탈되지 않아 기판의 손상을 방지하며, 반도체 소자 제조 공정의 효율을 향상시킨다.

Claims (8)

  1. 전, 후진하는 메인 암;
    상기 메인 암의 끝단에 배치되는 핸드부;
    상기 핸드부와 결합되고, 상기 기판이 안착되는 안착부; 및
    상기 안착부의 상에 배치되어 상기 안착부를 유동하게 하는 탄력부를 포함하는 기판 이송 장치.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 안착부는 상기 기판이 안착되는 안착판; 및
    상기 기판의 측면이 슬라이딩되어 상기 안착판에 안착되도록 하는 가이드판을 더 포함하는 기판 이송 장치.
  3. 제2 항에 있어서,
    상기 안착판은 상기 기판과 점접촉 가능하게 형성된 것을 특징으로 하는 기판 이송 장치.
  4. 제1 항에 있어서,
    상기 안착부와 상기 핸드부의 결합은 힌지 결합으로 이루어지는 기판 이송 장치.
  5. 제4 항에 있어서,
    상기 핸드부는 그 측벽에 상기 안착부와 힌지 결합하는 결합홈을 더 포함하는 기판 이송 장치.
  6. 제1 항에 있어서,
    상기 핸드부는 상기 안착부의 저면과 대향하는 면에 상기 기판의 안착 유무를 감지하는 센서를 더 포함하는 기판 이송 장치.
  7. 제1 항에 있어서,
    상기 핸드부는 끝단이 개방된 링 형태를 가지는 기판 이송 장치.
  8. 제1 항 내지 제7 항 중 어느 한 항에 따른 기판 이송 장치를 포함하는 반도체 소자 제조용 장비.
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