KR20070097820A - 반도체 웨이퍼 이송용 로봇 - Google Patents

반도체 웨이퍼 이송용 로봇 Download PDF

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KR20070097820A
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Abstract

반도체 웨이퍼 이송용 로봇이 개시된다. 본 발명의 반도체 웨이퍼 이송용 로봇은, 소정의 방향으로 이동이 가능한 리프터 축의 일측 단부에 결합되는 홀더; 홀더의 하단면에 결합되는 복수 개의 푸쉬핀; 홀더의 내부에 형성되어 진공을 공급하는 베큠라인; 및 중앙을 기준으로 푸쉬핀보다 내측에서 홀더의 하단면에 결합되며, 베큠라인에 연결되어 웨이퍼를 진공 흡착시켜 고정하는 베큠패드를 포함하는 것을 특징으로 한다. 본 발명에 의하면, 웨이퍼 이송시 오염을 방지하거나 일정 한도의 오염 또는 언밸런스가 발생하여도 정확한 위치로 이송이 가능하여, 밸런스가 틀어져 정확한 위치에 놓이지 못하거나 움직이는 도중에 떨어지는 현상이 발생함으로써 웨이퍼가 파손되거나 설비 공정의 에러가 발생되는 종래의 현상을 현저하게 감소시킬 수 있다.

Description

반도체 웨이퍼 이송용 로봇{Robot For Transferring Wafer}
도 1은 종래의 일 실시 예에 따른 반도체 웨이퍼 이송용 로봇의 리프터 아암의 단면도이다.
도 2는 도 1에 도시된 로봇의 리프터 아암에 대한 홀더 내부의 단면도이다.
도 3은 웨이퍼 도금 처리 공정의 개략적인 사시도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 반도체 웨이퍼 이송용 로봇의 리프터 아암의 단면도이다.
도 5는 도 4에 도시된 로봇의 리프터 아암에 대한 홀더 내부의 단면도이다.
도 6은 도 4에 도시된 로봇의 리프터 아암에 의해 웨이퍼가 도금조 내에 안착된 상태의 도면이다.
도 7은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 반도체 웨이퍼 이송용 로봇의 리프터 아암에 대한 홀더 내부의 단면도이다.
*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1 : 반도체 웨이퍼 이송용 로봇의 리프터 아암
7 : 도금 설비 테이블 9 : 도금조
10 : 리프터 축 30 : 홀더
31 : 홀더 유동 스프링 40 : 푸쉬핀
41 : 푸쉬핀스프링 50 : 베큠라인
51 : 직선베큠라인 53 : 곡선베큠라인
60 : 베큠패드 80 : 오염차단부재
본 발명은, 반도체 웨이퍼 이송용 로봇에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 웨이퍼 이송시 일정 한도의 오염이나 언밸런스가 발생하여도 정확한 위치로 이송이 가능한 반도체 웨이퍼 이송용 로봇에 관한 것이다.
일반적으로, 반도체 소자는 최초 웨이퍼(W, Wafer) 제작에서부터 최종 완제품까지 크게 4가지 공정으로 나누어 제조된다. 즉, 실리콘 원석에서 웨이퍼를 제작하는 웨이퍼 제조공정, 제조된 웨이퍼를 이용하여 웨이퍼 표면에 집적회로를 형성하는 웨이퍼 가공공정, 가공된 웨이퍼로 반도체칩을 제작하는 패키지 조립공정, 패키지를 모듈에 부착하여 완전한 기능을 하는 제품으로 조립하는 모듈 조립공정을 거쳐 제조된다.
이 공정 가운데 웨이퍼 가공공정에는, 웨이퍼 표면에 형성된 각각의 회로를 구리, 금, 은 또는 알루미늄 등과 같은 금속으로 채우는 도금공정이 포함된다. 이 중에서, 구리도금은 구리의 낮은 저항과 우수한 전자이동 저항 특성으로 인해 고밀도의 전류를 감당할 수 있고 칩의 동작속도 저하도 막을 수 있기 때문에 상용화되어가는 추세이다.
한편, 도금 공정은 복수 개의 컵 형상의 도금조가 배열되어 있는 설비에서 진행된다. 각각의 도금조 내부에는 도금액이 일정 부분 채워져 있다. 로봇에 의해서 웨이퍼가 도금조에 안치되고, 일련의 도금 처리를 거친 후에 다음 단계의 도금조로 옮겨지는데, 이 때 웨이퍼를 어느 한 도금조에서 다른 한 도금조로 옮기기 위해 반도체 웨이퍼 이송용 로봇이 이용된다.
전술한 바와 같이, 웨이퍼는 컵 모양의 도금조 내부에 안착되어 일정 부분 도금액에 잠겨 있기 때문에, 반도체 웨이퍼 이송용 로봇은, 웨이퍼의 상부에서 진공의 힘으로 웨이퍼를 들어 올리거나 분리할 수 있는 구조를 가져야만 한다.
도 1은 종래의 일 실시 예에 따른 반도체 웨이퍼 이송용 로봇의 리프터 아암의 단면도이며, 도 2는 도 1에 도시된 로봇의 리프터 아암에 대한 홀더 내부의 단면도이다.
이들 도면에 도시된 바와 같이, 반도체 웨이퍼 이송용 로봇의 리프터 아암(101)은, 소정의 방향으로 이동이 가능한 리프터 축(110)의 단부에 결합되는 홀더(130)와, 홀더(130)의 하단면에 결합되는 복수 개의 푸쉬핀(140)과, 홀더(130)의 내부에 형성되어 진공을 공급하는 베큠라인(150)과, 홀더(130)의 하단부에서 돌출되도록 베큠라인(150)과 결합되되 푸쉬핀(140)의 외측에 결합되어 웨이퍼(W)를 진공 흡착시키는 복수 개의 베큠패드(160)와, 베큠패드(160) 내측의 홀더(130) 하단면에 결합된 오염차단부재(180)를 구비한다.
베큠패드(160)는 20개 정도의 많은 개수가 사용되는데, 곡선베큠라인(153) 상에 상호 이격되게 등각도 간격으로 배열되어 있다. 그리고 곡선베큠라인(153)은 십자 형태의 4개의 직선베큠라인(151)과 상호 연통되어 있다.
이러한 구성을 갖는 반도체 웨이퍼 이송용 로봇의 리프터 아암(101)에 의해 웨이퍼(W)가 흡착되어 들어올려지거나 반대로 분리되어 내려놓아진다. 이러한 동작에 대해 보다 자세히 설명하면 다음과 같다.
먼저 웨이퍼(W)를 들어올리는 경우에, 베큠패드(160)를 웨이퍼(W)에 밀착시킨 후, 진공공급부(미도시)를 온(on)하면 홀더(130)의 중앙으로부터 십자 방향으로 갈라지는 4개의 직선베큠라인(151)으로 진공이 전달된다. 이어서 진공이 곡선베큠라인(153)에 골고루 퍼지고 곡선베큠라인(153)에 결합되어 있는 베큠패드(160)에 최종적으로 전달되어 웨이퍼(W)가 베큠패드(160)에 흡착되어 들어올려진다. 이때, 푸쉬핀스프링(141)은 압축된다. 다음, 별도의 제어신호에 의해 수평 또는 수직으로 리프터 축(110)이 이동됨으로써 웨이퍼(W)는 다음 도금조(미도시)로 이송된다.
반대로, 웨이퍼(W)를 도금조의 내부에 안착시킬 때에는, 우선 도금조의 내부에 웨이퍼(W)가 정확히 안착되도록 도금조의 상면에 웨이퍼(W)를 위치시킨다. 이어서 웨이퍼(W)를 흡착할 때의 진공을 차단(vacuum off)하거나 N2 가압방식을 이용하여 도금조 내부에 있는 도금액에 웨이퍼(W)를 안착시킨다. 이 때, 베큠패드(160)의 영역 내측에 결합되어 있는 푸쉬핀스프링(141)의 탄성력에 의해 푸쉬핀(140)이 돌출되면서 웨이퍼(W)를 밀게 됨으로써, 웨이퍼(W)의 분리를 돕는다.
이러한 작동 과정에 의하여 이송된 웨이퍼(W)는 도금조 내부에서 도금되는데, 도금되는 과정에서 도금액이 도금조 내부에서 외부로 기체 및 액체 상태로 빠져나와 홀더(130) 하단면에 결합되어 있는 베큠패드(160)의 내부로 스며드는 경우 가 발생한다. 도금액은 독성의 시안화칼륨 성분이 포함된 액체 화학 물질로서, 이 물질이 베큠패드(160)에 스며들게 되면 베큠패드(160)를 부식시킴은 물론 패드(160)를 국부적으로 오염시키어 흡착력을 저하시킬 우려가 있다.
그런데, 이러한 종래의 반도체 웨이퍼 이송용 로봇의 리프터 아암(101)에 있어서는, 베큠패드(160)가 홀더(130) 하단면의 중앙을 기준으로 푸쉬핀(140)의 외측에 결합되어 있기 때문에 시안화칼륨이 포함된 독성의 도금액에 오염되어 부식되기 쉽다. 베큠패드가 오염되면, 이로 인해, 각 베큠패드(160)에 균일하게 진공이 형성될 수 없으며 특히 각 베큠패드(160)에 균일한 진공이 제공되지 못하는 상태에서는 그 정도가 더 심화되기 때문에, 결국 반도체 웨이퍼 이송용 로봇의 리프터 아암(101)은 웨이퍼(W)를 밸런스 있게 흡착하지 못하거나 정확한 위치에 놓지 못하는 현상이 발생한다.
즉, 웨이퍼(W)의 에지(edge) 부근에서 베큠패드(160)가 웨이퍼(W)를 진공 흡착하기 때문에, 도금공정에서 생기는 오염물질이 도금조와 웨이퍼(W)의 틈새를 통과하여 베큠패드(160)에 쉽게 파고 들 수 있다. 오염된 베큠패드(160)는 웨이퍼(W)에 언밸런스한 진공력을 제공하기 때문에, 정확한 위치에 웨이퍼(W)를 진공 흡착할 수 없게 되며, 나아가 불안정한 흡착에 의해 이송 중 웨이퍼(W)를 떨어뜨려 깨뜨리게 된다. 특히 도금조 안착과정에서 웨이퍼가 깨지는 경우에는, 깨진 파편이 도금조에 유입되고 이에 의하여 공정 상에 에러가 발생하게 되고 공정의 지연을 초래하게 되는 연쇄적인 문제점이 있다.
이러한 문제점은 애초부터 베큠패드에 균일한 진공이 제공되지 못하는 경우 에는 배가되는데, 종래의 반도체 웨이퍼 이송용 로봇은, 진공을 제공하는 베큠라인(150), 특히, 직선베큠라인(151)의 개수에 비해 베큠패드(160)의 개수가 현저하게 많아 그 경로의 길이에 길고 짧음이 있어 모든 베큠패드(160)에 균일한 진공을 제공하지 못하게 된다. 예를 들면, 도 2에 도시된 바와 같이, 패드 1번(161)과 패드 2번(163)에 도달되는 진공의 경로 길이의 차이로 인하여 개개의 베큠패드(160)는 흡착의 세기를 달리하게 되고, 이것은 애초부터 다소의 언밸런스한 웨이퍼(W)의 흡착으로 이어진다.
결국, 이러한 언밸런스한 진공 흡착에 의해서, 베큠패드(160)의 오염이 발생하면, 밸런스가 틀어져 정확한 위치에 놓이지 못하거나 움직이는 도중에 떨어지는 현상이 발생하여 웨이퍼(W)가 파손되는 문제점이 배가된다.
아울러, 종래의 반도체 웨이퍼 이송용 로봇에 있어서는, 베큠패드(160)의 수가 필요 이상으로 많음으로 인해, 비용이 증가하고, 작업 현장에서 베큠패드(160)의 오염이 발생한 경우에 오염된 베큠패드(160)를 찾는 일이 쉽지 않을 뿐만 아니라 고장에 대해 잦은 유지보수가 요구되는 등의 로스(loss)가 발생하는 문제점도 있다.
따라서, 본 발명의 목적은, 웨이퍼 이송시 오염을 방지하거나 일정 한도의 오염 또는 언밸런스가 발생하여도 정확한 위치로 이송이 가능하여, 밸런스가 틀어져 정확한 위치에 놓이지 못하거나 움직이는 도중에 떨어지는 현상이 발생하여 웨이퍼가 파손되거나 설비 공정의 에러가 발생되는 종래의 현상을 감소시킬 수 있는 반도체 웨이퍼 이송용 로봇을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은, 모든 베큠패드에 균일한 진공을 형성할 수 있을 뿐만 아니라 사용되는 베큠패드의 개수를 감소시켜 비용을 줄이고 유지보수 작업을 원활하게 하는 등, 전반적으로 로스(loss) 발생을 종래보다 감소시킬 수 있는 반도체 웨이퍼 이송용 로봇을 제공하는 것이다.
상기 목적은, 본 발명에 따라, 소정의 방향으로 이동이 가능한 리프터 축의 일측 단부에 결합되는 홀더; 상기 홀더의 하단면에 결합되는 복수 개의 푸쉬핀; 상기 홀더의 내부에 형성되어 진공을 공급하는 베큠라인; 및 중앙을 기준으로 상기 푸쉬핀보다 내측에서 상기 홀더의 하단면에 결합되며, 상기 베큠라인에 연결되어 웨이퍼를 진공 흡착시키는 베큠패드를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 웨이퍼 이송용 로봇에 의해 달성된다.
여기서, 상기 베큠패드는 상기 홀더의 중앙으로부터 방사방향으로 연장된 각 베큠라인의 단부에서 상기 홀더의 하단면으로부터 돌출되게 마련되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 베큠라인은, 상기 홀더의 중앙으로부터 방사방향으로 연장된 복수의 직선베큠라인; 및 상기 홀더의 원주방향을 따라 형성되어 상기 복수의 직선베큠라인과 연통되는 곡선베큠라인을 포함하며, 상기 베큠패드는 상기 직선베큠라인과상기 곡선베큠라인이 교차하는 영역에 마련될 수 있다.
그리고, 상기 복수 개의 푸쉬핀은 삼각구도로 배치되는 것이 바람직하다.
상기 푸쉬핀은 상기 베큠패드보다 상기 홀더의 하단면으로부터 더 돌출되어 있을 수 있다.
상기 푸쉬핀과 상기 베큠패드 사이의 상기 홀더의 하단면에는 오염차단부재가 결합되어 있는 것이 바람직하다.
또한, 상기 리프터 축과 상기 홀더 사이에 결합되어 상기 홀더의 충격을 완충하는 적어도 하나의 탄성부재를 더 포함할 수 있다.
한편, 상기 목적은, 본 발명에 따라, 소정의 방향으로 이동이 가능한 리프터 축의 일측 단부에 결합되는 홀더; 상기 홀더의 내부에 형성되어 진공을 공급하는 복수의 베큠라인; 및 상기 홀더의 하단면으로부터 돌출되게 마련되며, 상기 홀더의 중앙으로부터 방사방향으로 연장된 각 베큠라인의 단부에서 상기 베큠라인에 연결되어 웨이퍼를 진공 흡착시키는 베큠패드를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 웨이퍼 이송용 로봇에 의해서도 달성된다.
여기서, 상기 베큠라인은, 상기 홀더의 중앙으로부터 방사방향으로 연장된 복수의 직선베큠라인; 및 상기 홀더의 원주방향을 따라 형성되어 상기 직선베큠라인과 연통되는 곡선베큠라인을 포함하며, 상기 베큠패드는 상기 직선베큠라인과 상기 곡선베큠라인이 교차하는 영역에 마련될 수 있다.
또한, 상기 베큠패드 외측의 상기 홀더 하단면에는 오염차단부재가 결합되어 있는 것이 바람직하다.
그리고, 상기 리프터 축과 상기 홀더 사이에 결합되어 상기 홀더의 충격을 완충하는 적어도 하나의 탄성부재를 더 포함할 수 있다.
본 발명과 본 발명의 동작상의 이점 및 본 발명의 실시에 의하여 달성되는 목적을 충분히 이해하기 위해서는 본 발명의 바람직한 실시 예를 예시하는 첨부 도면 및 첨부 도면에 기재된 내용을 참조하여야만 한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명함으로써, 본 발명을 상세히 설명한다. 각 도면에 제시된 동일한 참조부호는 동일한 부재를 나타낸다.
도 3은 웨이퍼 도금 처리 공정의 개략적인 사시도이다. 이에 도시된 바와 같이, 웨이퍼(W)가 탑재되어 있는 카세트(C, Cassette)와 도금 설비 테이블(7) 사이에는 반송 로봇(미도시)이 있고, 반송 로봇에 의해서 카세트(C)에 탑재된 웨이퍼(W)는 도금 설비의 도금조(9)로 이송된다.
도금 설비 테이블(7)에는 복수 개의 컵 형상의 도금조(9)가 정렬되어 배치되어 있다. 각각의 도금조(9) 내부에는 도금처리를 위한 도금액이 담겨 있다. 반도체 웨이퍼 이송용 로봇의 리프터 아암(1)은 도금 설비 테이블(7)의 측면을 따라 운행되면서 순차적으로 웨이퍼(W)를 해당 도금조(9)로 이송하게 된다.
자세히 후술하겠지만, 도금액이 담긴 도금조(9)의 직경과 웨이퍼(W)의 직경의 크기를 거의 일치시켜서 웨이퍼(W)가 도금조(9)에서 도금처리되는 동안 도금조(9) 외부로 독성의 화학 물질이 빠져나오지 못하도록 설비를 구축하기 때문에, 도금조(9)의 정확한 위치에 웨이퍼(W)가 안착되어야만 설비 공정상의 에러가 발생하지 않는다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 반도체 웨이퍼 이송용 로봇의 리프터 아암의 단면도이며, 도 5는 도 4에 도시된 로봇의 리프터 아암에 대한 홀더 내부의 단면도이다. 이들 도면에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시 예에 따른 반도체 웨이퍼 이송용 로봇의 리프터 아암(1)은, 소정의 방향으로 이동이 가능한 리프터 축(10)의 일측 단부에 결합되는 홀더(30)와, 홀더(30)의 하단면에 결합되는 3개의 푸쉬핀(40)과, 홀더(30)의 내부에 형성되어 진공을 공급하는 베큠라인(50)과, 홀더(30)의 하단면 중앙을 기준으로 푸쉬핀(40)보다 내측 영역에 결합되는 베큠패드(60)를 구비한다.
홀더(30)는 본 실시 예의 반도체 웨이퍼 이송용 로봇의 리프터 아암(1)에서 몸체를 형성하며 일정한 체적을 갖는 부분이다. 홀더(30)는 어떠한 형상을 갖더라도 무방하지만, 본 실시 예의 경우, 홀더(30)의 하단면은 웨이퍼(W)와 대응되도록 거의 원형상을 갖는 것이 바람직하다. 이러한 홀더(30)의 내부에는 진공이 제공되는 경로인 베큠라인(50)이 형성되어 있다.
또한, 홀더(30)와 리프터 축(10)과의 연결 부분에는 완충 작용을 하는 복수 개의 홀더 유동 스프링(31)이 설치되어 있다. 홀더 유동 스프링(31)은, 홀더(30) 하단면의 베큠패드(50)가 웨이퍼(W)에 밀착하여 웨이퍼(W)를 흡착할 때 충격을 완화시키는 기능을 함으로써 웨이퍼(W)의 깨짐을 일정 정도 방지한다. 홀더 유동 스프링(31)으로 인해 웨이퍼(W)에 무리한 압력이 가해지는 것이 저지될 수 있게 된다.
푸쉬핀(40)은, 홀더(30) 하단면의 중앙을 기준으로 상호 등각도로 이격되어 3개 배치된다. 푸쉬핀(40)은 베큠패드(60)보다 홀더(30) 하단면으로부터 더 돌출되 게 결합되어서 웨이퍼(W)를 밀어내기에 유용한 구조를 갖는다. 푸쉬핀(40)의 상단부에는 푸쉬핀스프링(41)이 결합되어 있는데, 웨이퍼(W)가 흡착될 경우에는 푸쉬핀스프링(41)이 압축되어 소정의 탄성력을 보유하였다가, 웨이퍼(W)가 분리될 때 압축이 해제되면서 푸쉬핀(40)을 돌출시켜 웨이퍼(W)를 살짝 밀어냄으로써 웨이퍼(W)의 분리를 돕는다.
푸쉬핀(40)은 종래의 경우에 베큠패드(60)보다 내측 영역에 존재하였지만, 본 발명의 실시 예에서는 베큠패드(60)의 외측에 결합된다. 외측에 결합되는 구조는 종래의 경우보다 상대적으로 고르고 큰 힘으로 푸쉬할 수 있기 때문에 효과적으로 웨이퍼가 분리될 수 있는 장점이 있다.
한편, 베큠라인(50)은, 홀더(30)의 내부 중앙으로부터 방사방향으로 갈라지는 8개의 직선베큠라인(51)과, 각각의 직선베큠라인(51)의 단부를 원주방향으로 연통하여 진공이 흐르도록 하는 곡선베큠라인(53)을 포함한다.
리프터 축(10)으로 진공을 공급하는 진공공급부(미도시)를 온(on)하면 진공력이 발생하고, 이 진공력이 홀더(30)의 중앙으로부터 방사방향으로 갈라진 각각의 직선베큠라인(51)으로 균일하게 나누어져 웨이퍼(W)를 빨아들이는 힘을 제공한다. 또한 진공력은 직선베큠라인(51)의 단부를 따라 연통된 곡선베큠라인(33)에도 골고루 분포하게 된다.
8개의 베큠패드(60)는 직선베큠라인(51)과 곡선베큠라인(53)의 교차점에서 홀더(30)의 하단부에 돌출되어 결합된다. 즉, 8개의 직선베큠라인(51)들의 단부에 8개의 각 베큠패드(60)가 배치되기 때문에, 각 베큠패드(60)에는 상호 균일하게 진 공이 형성될 수 있게 된다. 따라서, 일정 한도의 오염시에도 웨이퍼(W)를 밸런스 있게 흡착시킬 수 있다.
베큠패드(60)의 하단부는 웨이퍼(W)와 접촉하는 부분이므로 웨이퍼(W)를 효과적으로 흡착하면서도 손상을 거의 주지 않는 고무와 같은 재질로 제조된다.
또한, 8개의 베큠패드(60)들은 홀더(30)의 하단면 중앙을 기준으로 푸쉬핀(40)보다 내측 영역에 결합된다. 따라서 종래에 비해 베큠패드(60)의 개수를 줄일 수 있음은 물론, 종래의 구성으로 발생하는 여러 문제점을 개선하거나 최소화할 수 있다.
즉, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 종래의 베큠패드(160)는 푸쉬핀(140)의 외측 영역, 즉, 홀더(130)의 최외각 부분에 결합되기 때문에 도금 공정 가운데 발생하는 독성물질이 타고 올라와서 베큠패드(160)를 쉽게 오염시킬 수 있는 구조를 갖고 있다. 도금액이 단지 기화되어 베큠패드(160)에 스며드는 것 뿐만 아니라 웨이퍼(W)의 상면에 액체의 상태로 머물게 된다. 이러한 상태의 웨이퍼(W)는 베큠패드(160)에 밀착될 수 없기 때문에 웨이퍼(W)를 정확하게 들어올리지 못하게 되며, 이송 도중 압력의 불균형 및 미끄러짐에 의해 낙하되어 깨지게 된다.
그러나 본 발명의 일 실시 예에 따른 반도체 웨이퍼 이송용 로봇(1)은, 베큠패드(60)가 푸쉬핀(40)보다 내측에 결합되기 때문에 도금 공정에서 발생하는 기체 및 액체의 독성 화학 물질이 접근하기 쉽지 않을 뿐만 아니라, 푸쉬핀(40)과 베큠패드(60) 사이에 오염차단부재(80)가 마련되어 있어서 오염물질이 베큠패드(60)에 접근할 수 없도록 미리 차단한다.
오염차단부재(80)는 푸쉬핀(40)보다 내측 영역에 결합되는 베큠패드(60)를 외부에서 감싸는 구조를 갖기 때문에 오염물질이 베큠패드(60) 영역으로 침투하는 양을 현저히 감소시킴으로써 베큠패드(60)가 오염되는 것을 방지할 수 있다.
한편, 종래의 베큠라인(150)은, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 곡선베큠라인(151)에 등간격으로 배치되어 있는 20개의 모든 베큠패드(160)에 동일한 진공을 제공하지 못하는 구조를 갖는다. 그렇기 때문에 진공을 강하게 받는 웨이퍼(W)의 부분은 더 밀착되어지고, 진공의 힘을 덜 받는 부분은 베큠패드(160)에 느슨하게 흡착된다. 이러한 불균형적인 흡착력에 의해, 베큠패드(160)가 오염되면 웨이퍼(W)는 이송 도중에 낙하되어 깨지거나, 도금조의 정확한 위치에 안착시킬 수 없는 현상이 자주 발생하였다.
그러나 본 발명에 따른 베큠라인(50)은 각각의 베큠패드(60)에 거의 동일한 압력을 제공하는 베큠라인(50)을 구비한다. 즉 8개의 베큠패드(60)에 동일 진공을 제공하는 8개의 직선베큠라인(51)이 일대일 대응하여 결합된다. 이로 인해, 각각의 베큠패드(60)에 거의 동일한 압력을 제공할 수 있고, 따라서 일정 한도의 오염이 발생하더라도 웨이퍼(W)의 이송 도중 낙하 및 파손되는 현상을 현저히 줄일 수 있다.
나아가 도금조(9)의 정확한 위치에 안치시킬 수 있기 때문에 틀어짐에 의해서 발생하였던 종래의 웨이퍼(W)의 파손 현상을 감소시킬 수 있다.
이하에서는 본 발명의 일 실시 예에 따른 반도체 웨이퍼 이송용 로봇의 리프터 아암(1)의 동작 과정에 대하여 설명하기로 한다.
우선, 반도체 웨이퍼 이송용 로봇의 리프터 아암(1)에 의해서 웨이퍼(W)가 도금조(9) 내부에서 진공 흡착되어 빼내어지는 경우에, 먼저 리프터 축(10)의 일측 단부에 결합된 홀더(30)가 도금조(9)의 상부에 하강하여 위치하게 된다. 도금조(9)의 중심부와 홀더(30) 하단면의 중심 위치를 일치시킨 후에 도금조(9) 내부에 있는 웨이퍼(W) 에 베큠패드(60)를 접촉시킨다. 그리고 나서, 진공 공급부를 온(on)하면 진공이 베큠라인(50)을 따라서 베큠패드(60)에 제공되고 진공의 힘에 의해 베큠패드(60)에 웨이퍼(W)가 흡착되어 들어올려진다. 이때, 푸쉬핀스프링(41)은 압축되고 푸쉬핀(40)은 홀더(30) 내측으로 약간 삽입된다.
반대로, 베큠패드(60)에 진공 흡착되어 있는 웨이퍼(W)를 도금조(9)의 내부에 안착시키는 경우에는, 먼저 반도체 웨이퍼 이송용 로봇의 제어부에 의해 베큠패드(60)에 고정된 웨이퍼(W)의 중심과 도금조(9)의 중심을 일치시킨다. 이후에, 웨이퍼(W)를 분리할 수 있도록 진공을 해제하거나 N2 가압한다. 이 때 웨이퍼(W)가 수월하게 분리되도록 베큠패드(60) 외측에 삼각구도로 배치된 푸쉬핀(40)이 압축되어진 푸쉬핀스프링(41)의 탄성력에 의해 웨이퍼(W)를 살짝 밀어냄으로써 분리를 돕는다.
웨이퍼(W)가 도금조(9)의 내부에 확실하게 안착되기 위해서는 전술한 과정을 거친 후에, 리프터 축(10)에 의한 압력으로 웨이퍼(W)를 한번 더 누른다.
도 6은 도 4에 도시된 로봇에 의해 웨이퍼가 도금조 내에 안착된 상태의 도면인데, 이에 도시된 바와 같이, 웨이퍼(W)가 도금조(9)의 내부에서 도금 처리될 때, 도금액은 기화되어 올라오거나 액체 상태로 웨이퍼(W)의 배면에 존재하게 된 다. 웨이퍼(W)의 직경이 도금조(9)의 내경과 거의 일치하여서, 반도체 웨이퍼 이송용 로봇(1)의 제어부(미도시)에 의해서 웨이퍼(W)가 정확히 제어되어 도금조(9)에 안착되어야 한다.
이 때 도금조(9) 내부에 한 번 더 압력을 가하여 웨이퍼(W)를 도금조(9)의 내부로 밀어주는데, 전술하였던 바와 같이, 베큠패드(60)의 오염에 의해 특히 베큠라인(50)을 통해 각각의 베큠패드(160)에 동일한 진공력이 제공되지 않은 상태에서 베큠패드(60)의 오염에 의해 웨이퍼(W)를 정확한 위치에 흡착할 수 없게 되어, 도금조(9)에 정확히 안착되지 않는 경우가 발생할 수 있다. 정확히 안착되지 않은 상태에서, 웨이퍼(W)에 압력을 가하게 되면 웨이퍼(W)가 가지는 취성에 의해 웨이퍼(W)는 깨지게 되고, 파편들이 도금액에 부유된 채 존재하게 되고, 설비를 오염시키게 된다. 이는 결국 설비 공정의 에러를 발생시키게 된다.
전술한 바와 같이, 종래의 도금공정 가운데 웨이퍼(W)의 파손 및 설비 가동률을 떨어뜨리는 주요 원인은 베큠패드(160)의 오염이며, 특히 뷸균일한 진공을 제공하는 베큠라인(150)에 연결된 베큠패드(160)의 오염이 심각한 원인이라 할 것이다.
그러나, 본 발명의 일 실시 예에 따른 반도체 웨이퍼 이송용 로봇의 구성을 통해, 즉, 베큠패드(60)를 홀더(30) 하단면의 중앙을 기준으로 푸쉬핀(40)보다 내측에 결합시키고, 각각의 베큠패드(60)에 대응하는 독립적인 베큠라인(50)을 구축함으로써, 웨이퍼(W)의 파손 및 에러의 발생을 감소시킬 수 있으며, 나아가 설비의 가동률을 향상시킬 수 있다.
또한, 종래보다 베큠패드(60)의 개수를 줄임으로써 비용을 절감할 수 있으며 고장이 발생하더라도 쉽게 위치를 파악할 수 있는 장점도 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 다른 실시 예에 따른 반도체 웨이퍼 이송용 로봇을 상세하게 설명하면 다음과 같다. 다만 본 발명의 일 실시 예에 따른 반도체 웨이퍼 이송용 로봇에서 설명한 바와 동일한 것에 대하여는 그 설명을 생략하기로 한다.
도 7은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 반도체 웨이퍼 이송용 로봇의 리프터 아암(1a)에 대한 홀더(30) 내부의 단면도이다. 도시된 바와 같이, 본 발명의 다른 실시 예에 따른 반도체 웨이퍼 이송용 로봇의 리프터 아암(1a)은, 홀더(30)의 중앙으로부터 각각의 패드(60)에 일대일 대응하는 8개의 직선베큠라인(51a)을 구비하며, 각각의 직선베큠라인(51a)의 단부에 결합되며, 홀더(30) 하단면에 돌출되는 베큠패드(60)를 구비한다.
본 실시 예의 경우에는, 직선베큠라인(51a)의 단부를 연통시키는 곡선베큠라인이 존재하지 않는다. 또한, 푸쉬핀이 홀더의 하단면에 존재하지 않음은 물론 베큠패드(60)의 위치가 내측 영역에만 국한되지 않는다.
이러한 구조는, 직선베큠라인(51a)을 구축함으로써 각각의 베큠패드(60)에 동일한 진공을 제공할 수 있는 장점이 있으며, 설령 베큠패드(60)가 오염물질에 일정 한도로 오염되더라도 각각의 베큠패드(60)에 독립적인 직선베큠라인(51a)을 구비하기 때문에 일정 정도의 오염은 극복할 수 있다.
오염 정도에 따라서 일정 정도의 불균형을 초래하는 단점은 있지만, 종래의 반도체 웨이퍼 이송용 로봇에 비해 몇가지 장점이 있다. 즉, 베큠패드와 베큠라인의 수를 줄이고 푸쉬핀을 결합하지 않음으로써, 구조의 단순화 및 비용 절감의 장점이 발생한다.
전술한 실시 예에서는, 홀더 내부에서 8가지 방향으로 구축되는 직선베큠라인에 대하여 상술하였으나, 직선베큠라인의 라인 수는 그보다 많거나 적게 구축될 수도 있을 것이다.
이와 같이 본 발명은 기재된 실시 예에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않게 다양하게 수정 및 변형할 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다. 따라서, 그러한 수정 예 또는 변형 예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 하여야 할 것이다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 웨이퍼 이송시 오염을 방지하거나 일정 한도의 오염 또는 언밸런스가 발생하여도 정확한 위치로 이송이 가능하여, 밸런스가 틀어져 정확한 위치에 놓이지 못하거나 움직이는 도중에 떨어지는 현상이 발생하여 웨이퍼가 파손되거나 설비 공정의 에러가 발생되는 종래의 현상을 현저하게 감소시킬 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 모든 베큠패드에 균일한 진공을 형성할 수 있을 뿐만 아니라 사용되는 베큠패드의 개수를 감소시켜 비용을 줄이고 유지보수 작업을 원활하게 하는 등, 전반적으로 로스(loss) 발생을 종래보다 감소시킬 수 있다.

Claims (11)

  1. 소정의 방향으로 이동이 가능한 리프터 축의 일측 단부에 결합되는 홀더;
    상기 홀더의 하단면에 결합되는 복수 개의 푸쉬핀;
    상기 홀더의 내부에 형성되어 진공을 공급하는 베큠라인; 및
    중앙을 기준으로 상기 푸쉬핀보다 내측에서 상기 홀더의 하단면에 결합되며, 상기 베큠라인에 연결되어 웨이퍼를 진공 흡착시키는 베큠패드를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 웨이퍼 이송용 로봇.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 베큠패드는 상기 홀더의 중앙으로부터 방사방향으로 연장된 각 베큠라인의 단부에서 상기 홀더의 하단면으로부터 돌출되게 마련되는 것을 특징으로 하는 반도체 웨이퍼 이송용 로봇.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 베큠라인은,
    상기 홀더의 중앙으로부터 방사방향으로 연장된 복수의 직선베큠라인;
    상기 홀더의 원주방향을 따라 형성되어 상기 복수의 직선베큠라인과 연통되는 곡선베큠라인을 포함하며,
    상기 베큠패드는 상기 직선베큠라인과 상기 곡선베큠라인이 교차하는 영역에 마련되어 있는 것을 특징으로 하는 반도체 웨이퍼 이송용 로봇.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 복수 개의 푸쉬핀은 삼각구도로 배치되는 것을 특징으로 하는 반도체 웨이퍼 이송용 로봇.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 푸쉬핀은 상기 베큠패드보다 상기 홀더의 하단면으로부터 더 돌출되어 있는 것을 특징으로 하는 반도체 웨이퍼 이송용 로봇.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 푸쉬핀과 상기 베큠패드 사이의 상기 홀더의 하단면에는 오염차단부재가 결합되어 있는 것을 특징으로 하는 반도체 웨이퍼 이송용 로봇.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 리프터 축과 상기 홀더 사이에 결합되어 상기 홀더의 충격을 완충하는 적어도 하나의 탄성부재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 웨이퍼 이송용 로봇.
  8. 소정의 방향으로 이동이 가능한 리프터 축의 일측 단부에 결합되는 홀더;
    상기 홀더의 내부에 형성되어 진공을 공급하는 복수의 베큠라인; 및
    상기 홀더의 하단면으로부터 돌출되게 마련되며, 상기 홀더의 중앙으로부터 방사방향으로 연장된 각 베큠라인의 단부에서 상기 베큠라인에 연결되어 웨이퍼를 진공 흡착시키는 베큠패드를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 웨이퍼 이송용 로봇.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 베큠라인은,
    상기 홀더의 중앙으로부터 방사방향으로 연장된 복수의 직선베큠라인; 및
    상기 홀더의 원주방향을 따라 형성되어 상기 직선베큠라인과 연통되는 곡선베큠라인을 포함하며,
    상기 베큠패드는 상기 직선베큠라인과 상기 곡선베큠라인이 교차하는 영역에 마련되어 있는 것을 특징으로 하는 반도체 웨이퍼 이송용 로봇.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 베큠패드 외측의 상기 홀더 하단면에는 오염차단부재가 결합되어 있는 것을 특징으로 하는 반도체 웨이퍼 이송용 로봇.
  11. 제8항에 있어서,
    Figure 112006022205416-PAT00001
    상기 리프터 축과 상기 홀더 사이에 결합되어 상기 홀더의 충격을 완충하는 적어도 하나의 탄성부재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 웨이퍼 이송용 로봇.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR101462598B1 (ko) * 2013-04-30 2014-11-19 주식회사 에스에프에이 기판 이/적재용 로봇 핸드
KR101653987B1 (ko) * 2015-04-10 2016-09-05 엔비스아나(주) 기판 오염물 분석 장치 및 기판 오염물 분석 방법
KR20200123765A (ko) * 2016-02-26 2020-10-30 엔비스아나(주) 기판 오염물 분석 장치 및 기판 오염물 분석 방법
KR20210025351A (ko) * 2019-08-27 2021-03-09 세메스 주식회사 반송 유닛
WO2024014841A1 (ko) * 2022-07-13 2024-01-18 주식회사 엘지에너지솔루션 흡착 장치

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101462598B1 (ko) * 2013-04-30 2014-11-19 주식회사 에스에프에이 기판 이/적재용 로봇 핸드
KR101653987B1 (ko) * 2015-04-10 2016-09-05 엔비스아나(주) 기판 오염물 분석 장치 및 기판 오염물 분석 방법
KR20200123765A (ko) * 2016-02-26 2020-10-30 엔비스아나(주) 기판 오염물 분석 장치 및 기판 오염물 분석 방법
KR20210025351A (ko) * 2019-08-27 2021-03-09 세메스 주식회사 반송 유닛
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