KR20070060372A

KR20070060372A - 반도체 소자 제조용 장치

Info

Publication number: KR20070060372A
Application number: KR1020050119697A
Authority: KR
Inventors: 김종준
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2005-12-08
Filing date: 2005-12-08
Publication date: 2007-06-13

Abstract

기판 이송시 기판의 손상을 방지하는 반도체 소자 제조용 장치가 제공된다. 기판 이송 장치는 챔버로 기판을 이송하는 기판 이송부, 기판 이송부 내에 배치되며, 회전하거나 전후 이동되는 로봇암과 로봇암과 연결되어 기판이 안착되는 블레이드를 구비하는 기판 이송 로봇 및 기판 이송부 내의 상면에 배치되어 기판의 이송시 기판이 슬라이딩되었는지 여부를 감지하는 센서를 포함한다.

기판 이송 장치, 기판 손상 방지

Description

반도체 소자 제조용 장치{Apparatus for fabricating semiconductor device}

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 소자 제조용 장치의 개략도이다.

도 2는 기판 이송부 내의 센서와 기판 이송 로봇의 사시도이다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 소자 제조용 장치에서 블레이드에서 기판의 위치에 따른 센서의 동작을 나타낸 도면이다.

(도면의 주요 부분에 관한 부호의 설명)

100: 반도체 소자 제조용 장치 110: 로드락 챔버

120: 기판 이송부 124: 센서

130: 기판 이송 로봇 132: 구동부

134: 로봇암 135: 블레이드

136: 안착판 137: 전방 가이드

138: 후방 가이드 140: 얼라인 챔버

150: 공정 챔버 160: 냉각 챔버

본 발명은 반도체 소자 제조용 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 기판 이송시 기판의 손상을 방지하는 반도체 소자 제조용 장치에 관한 것이다.

일반적으로 반도체 소자 제조 공정에서는 기판을 이송하기 위하여 기판 이송 로봇을 사용한다. 즉, 반도체 소자 제조용 장치 내부로 기판을 출입시키거나, 선행 공정에서 다음 공정으로 기판을 운반할 때 기판 이송 로봇이 사용된다. 기판 이송 로봇은 상부에 기판을 안착시키고 기판을 이송한다.

최근의 반도체 소자 제조용 장치는 제조 공정의 생산성을 높이기 위하여 다수개의 챔버로 구성되어 있다. 이와 같은 챔버들간에 기판을 이송하는 기판 이송 로봇은 공정 시간을 단축시키기 위하여 빠르게 이동된다. 또한, 기판 이송 로봇 주위에는 기판이 기판 이송 로봇에 안착된지 여부를 감지하는 센서가 배치되어, 기판이 기판 이송 로봇에 안착되었을 경우에 센서의 감지에 의해 기판 이송 로봇을 이동시킨다.

그러나, 기판 이송 로봇은 기판을 빠르게 이송하는 과정에서 기판이 기판 이송 로봇에서 슬라이딩 되는 경우에는 센서가 이를 감지할 수 없어 결국 기판이 기판 이송 로봇에서 낙하되어 기판을 손상시킨다. 따라서, 반도체 제조 공정의 생산성을 저하시킨다.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 기판 이송시 기판의 손상을 방지하는 반도체 소자 제조용 장치를 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 반도체 소자 제조용 장치는 챔버로 기판을 이송하는 기판 이송부, 상기 기판 이송부 내에 배치되며, 회전하거나 전후 이동되는 로봇암과 상기 로봇암과 연결되어 상기 기판이 안착되는 블레이드를 구비하는 기판 이송 로봇 및 상기 기판 이송부 내의 상면에 배치되어 상기 기판의 이송시 상기 기판이 슬라이딩되었는지 여부를 감지하는 센서를 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 완전하도록 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)" 또 는 "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, 도 1 내지 도 2를 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 소자 제조용 장치를 상세히 설명하기로 한다

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 소자 제조용 장치의 개략도이고, 도 2는 기판 이송부 내의 센서와 기판 이송 로봇의 사시도이다.

반도체 소자 제조용 장치(100)는 로드락(loadlock) 챔버(110), 기판 이송부(120), 얼라인(allign) 챔버(140), 공정 챔버(150), 냉각 챔버(160)를 포함한다.

로드락 챔버(110)는 기판(W)들을 반도체 소자 제조 공정 전, 후에 다수의 기판(W)들이 위치하는 공간으로써 외부 환경과 차단되어 있다. 로드락 챔버(110)는 하나 이상 설치되어 반도체 소자 제조 공정 이전의 기판(W)들과 반도체 소자 제조 공정 이후의 기판(W)들을 분리하여 보관한다. 여기서, 로드락 챔버(110)에 위치하는 기판(W)들은 카셋트(112)에 다수개가 수납되어 있다.

기판 이송부(120)는 기판(W)을 로드락 챔버(110), 얼라인 챔버(140), 공정 챔버(150) 또는 냉각 챔버(160)로 이송하는 부재이다. 이러한 기판 이송부(120)는 상측면(122) 하부에 기판 이송 로봇(130) 및 내부의 상측면(122)에 센서(124)를 포함한다.

기판 이송 로봇(130)은 도 2에 도시된 바와 같이, 구동부(132), 로봇암(134) 및 블레이드(135)를 포함한다.

구동부(132)는 기판(W)을 상하로 이동시키거나 회전시켜 기판(W)을 원하는 챔버로 이동시켜준다. 구동부(132) 상에는 로봇암(134)과 연결되고, 이 로봇암(134)은 블레이드(135)를 전, 후진시켜 기판(W)을 챔버 내에 출입하게 한다. 로봇암(134)은 수평면 상에서 선회하는 다수개의 암을 구비할 수 있다. 각각 암은 다관절 형태를 가지고 있어, 로봇암(134)이 신축적으로 움직이게 한다. 여기서, 로봇암(134)은 공정 시간을 단축하기 위하여 구동부(132) 상에 양측으로 배치된다.

블레이드(135)는 로봇암(134)의 끝단과 연결되어 기판(W) 이송시 표면에 기판(W)을 안착시키는 부재이다. 이러한 블레이드(135)는 U자형으로 형성되어 기판(W) 이송시 기판(W)을 지지한다. 블레이드(135)는 안착판(136), 전, 후방 가이드(137, 138)를 포함한다.

안착판(136)은 기판(W) 이송시 기판(W)이 접촉하는 부분이며, 전, 후방 가이드(137, 138)는 기판(W)이 안착판(136)의 정확한 위치에 안착되도록 기판(W)을 안착판(136)으로 안내한다.

한편, 기판 이송부(120) 내의 상측면(122)에는 각 챔버에서 기판(W)이 안착되어 기판 이송부(120)로 이송되어 나온 경우 기판(W)이 안착판(136)에 슬라이딩되었는지 여부를 감지하는 센서(124)가 배치된다. 센서(124)는 광 센서로 이루어질 수 있으며, 이 센서(124)는 기판 이송부(120)의 소정의 위치에서 후방 가이드(138)와 인접한 안착판(136)을 향하여 광을 제공하여 반사되는 광의 조도량으로 안착판(136)에 접촉된 기판(W)의 끝단이 후방 가이드(138)와 인접한 안착판(136) 상에 위치되었는지를 파악하여 기판(W)이 슬라이딩되었는지 여부를 감지한다. 이는 기판(W) 이송시 기판(W)이 슬라이딩 되어 전방 가이드(137)에 걸쳐 있거나 안착판(136) 에서 정확한 위치에 있지 않는 경우, 기판(W)이 후방 가이드(138)와 인접한 안착판(136)에 기판(W)의 끝단이 위치되지 않으므로 센서(124)의 광을 이 위치에 제공한다. 이 센서(124)에 대한 자세한 동작은 후술하도록 한다. 여기서, 센서(124)는 LED(Light Emitted Diode) 광 센서이거나 레이저 광 센서일 수 있다. 그리고, 센서(124)는 각 챔버의 수만큼 각 챔버의 입구와 근접한 기판 이송부(120)의 상측면(122)에 배치될 수 있다. 또한, 도 2에서 센서(124)는 후방 가이드(138)와 인접한 안착판(136) 상에 광을 제공하는 것으로 하나, 전방 가이드와 인접한 안착판(136) 상에 광을 제공할 수 있거나, 전, 후방 가이드(138)와 인접한 안착판(136) 상에 모두 광을 제공하도록 2개의 센서가 배치될 수 있다.

얼라인 챔버(140)는 로드락 챔버(110)에 위치한 기판(W)을 공정 챔버(150)로 이송하기 전에 정렬시키는 부재이다. 따라서, 로드락 챔버(110)에 위치한 기판(W)들은 기판 이송 로봇(130)에 의해 한 장씩 얼라인 챔버(140)로 이송되어 일정 방향으로 정렬된 다음 공정 챔버(150)로 이송된다.

공정 챔버(150)는 반도체 소자 제조 공정이 수행되는 공간으로써 일면이 기판 이송부(120)와 연결되어 있다. 공정 챔버(150)에는 공정 진행시에 공정 챔버(150) 내부를 가열하거나, 일정한 온도로 유지하기 위한 히터(미도시)가 설치될 수 있다.

냉각 챔버(160)는 공정 챔버(150)에서 공정을 마친 기판(W)을 냉각시키는 공간으로써 외부에서 공급되는 초저온 액체 가스를 이용한다. 냉각 챔버(160)에는 하나 이상의 기판(W)이 위치할 수 있어 동시에 다수의 기판(W)들을 냉각시킬 수 있 다.

이하, 도 1 및 도 3을 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 소자 제조용 장치에서 기판의 이송 동작 및 센서의 동작을 설명한다. 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 소자 제조용 장치에서 블레이드에서 기판의 위치에 따른 센서의 동작을 나타낸 도면이다.

먼저 구동부(132) 양측에 설치된 로봇암(134)들이 이완되어 블레이드(135)를 일 챔버로 진입시킨다. 일 챔버로 진입된 블레이드(135)는 이송할 기판(W) 하부에 위치한다. 이와 같이 기판(W) 하부에 위치한 블레이드(135)는 구동부(132)에 의해 상승되어 기판(W)의 일면과 접촉한다.

이와 같이 블레이드(135) 표면에 기판(W)이 안착되면 로봇암(134)이 다시 수축되어 기판(W)을 일 챔버에서 기판 이송부(120)로 이송한다. 이때, 기판 이송부(120)의 상측면(122)의 소정의 위치에 배치된 센서(124)가 도 3a 및 도 3b에 도시된 바와 같이, 후방 가이드(138)와 인접한 안착판(136) 상에 광을 제공한다.

여기서, 도 3a에 도시된 바와 같이, 기판(W)의 이송시에 기판(W)이 안착판(136)에서 슬라이딩되어 잘못 위치된 경우, 센서(124)에서 제공된 광이 안착판(136)에 반사되어 다시 센서(124)로 돌아온다. 안착판(136)에서 반사되어 온 광의 조도량은 기판(W)의 끝단에서 반사되어 온 광의 조도량과 다르므로 센서(124)는 이러한 조도량의 차이를 감지한다. 이런 차이를 감지한 센서(124)는 이 차이에 대한 신호를 제어부(200)로 보내고, 제어부(200)는 안착판(136)에서 기판(W)의 위치가 이미 정해진 범위를 초과하는지 여부를 판단하여 기판 이송 로봇(130)의 작동을 중 지시키는 제어 신호를 보낸다. 이어서, 기판(W)을 블레이드(135) 상에 정확하게 배치한 후, 기판 이송 로봇(130)을 작동시킨다. 이렇게 하여, 기판(W)이 빠른 속도로 이송되어 안착판(136)에서 낙하됨을 방지하고, 반도체 소자 제조 공정의 생산성을 향상시킨다.

도 3b에 도시된 바와 같이, 기판(W) 이송시 기판(W)이 안착판(136)에서 슬라이딩되지 않은 경우, 센서(124)는 기판(W)의 끝단에서 반사된 광을 감지하여 안착판(136)에서 반사된 광의 조도량과 다른 조도량을 감지한다. 센서(124)는 감지된 조도량을 신호로 제어부(200)로 보낸다. 이어서, 제어부(200)는 기판 이송 로봇(130)의 동작을 중지없이 진행하게 하는 신호를 보낸다.

그리고 나서 구동부(132)를 회전시켜 기판(W)을 원하는 챔버로 이송시킨다. 그리고 다시 로봇암(134)을 이완시켜 원하는 챔버로 기판(W)을 이송한다. 이와 같은 과정을 반복하여 기판(W)이 연속적으로 각 챔버 사이를 이동한다.

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.

기판 이송부 내의 상면에 센서를 배치하여 센서를 이용하여 기판 이송시 기판의 끝단이 블레이드의 특정의 위치에 있는지를 감지함으로써, 기판이 블레이드에서 슬라이딩되지 않았는지를 파악할 수 있다. 이렇게 하여, 기판이 블레이드에서 슬라이딩된 경우에 제조 공정을 중지시켜 이를 보정하여 다시 공정을 진행시킬 수 있어 기판의 손상을 방지하고 반도체 소자 제조 공정의 효율성을 향상시킬 수 있다.

Claims

챔버로 기판을 이송하는 기판 이송부;

상기 기판 이송부 내에 배치되며, 회전하거나 전후 이동되는 로봇암과 상기 로봇암과 연결되어 상기 기판이 안착되는 블레이드를 구비하는 기판 이송 로봇; 및

상기 기판 이송부 내의 상면에 배치되어 상기 기판의 이송시 상기 기판이 슬라이딩되었는지 여부를 감지하는 센서를 포함하는 반도체 소자 제조용 장치.
제1 항에 있어서,

상기 센서는 LED 광 센서 또는 레이저 광 센서인 반도체 소자 제조용 장치.
제2 항에 있어서,

상기 센서는 상기 블레이드에서 상기 기판의 끝단이 위치되는 지점에 광을 조사하여 반사된 광의 조도량으로 상기 기판이 슬라이딩되었는지 여부를 파악하는 반도체 소자 제조용 장치.
제2 항에 있어서,

상기 블레이드는 상기 기판과 접촉되는 안착판;

상기 기판을 상기 안착판으로 안내하는 전, 후방 가이드를 포함하는 반도체 소자 제조용 장치.
제4 항에 있어서,

상기 센서는 상기 후방 가이드와 인접한 상기 안착판의 지점에 광을 조사하는 반도체 소자 제조용 장치.
제1 항에 있어서,

상기 챔버가 다수개인 경우, 센서는 각 챔버의 입구와 연결되는 상기 기판 이송부의 상면에 각각 배치되는 반도체 소자 제조용 장치.