KR20070112527A - 반도체이송장비 - Google Patents

반도체이송장비 Download PDF

Info

Publication number
KR20070112527A
KR20070112527A KR1020060045536A KR20060045536A KR20070112527A KR 20070112527 A KR20070112527 A KR 20070112527A KR 1020060045536 A KR1020060045536 A KR 1020060045536A KR 20060045536 A KR20060045536 A KR 20060045536A KR 20070112527 A KR20070112527 A KR 20070112527A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
wafer
hand
roller
driven
semiconductor
Prior art date
Application number
KR1020060045536A
Other languages
English (en)
Other versions
KR100832772B1 (ko
Inventor
김원경
장현석
Original Assignee
주식회사 나온테크
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 나온테크 filed Critical 주식회사 나온테크
Priority to KR1020060045536A priority Critical patent/KR100832772B1/ko
Priority to JP2007133371A priority patent/JP2007318134A/ja
Priority to US11/751,792 priority patent/US7661921B2/en
Publication of KR20070112527A publication Critical patent/KR20070112527A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100832772B1 publication Critical patent/KR100832772B1/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/68—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for positioning, orientation or alignment
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/677—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for conveying, e.g. between different workstations
    • H01L21/67763—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for conveying, e.g. between different workstations the wafers being stored in a carrier, involving loading and unloading
    • H01L21/67766—Mechanical parts of transfer devices
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J9/00—Programme-controlled manipulators
    • B25J9/02—Programme-controlled manipulators characterised by movement of the arms, e.g. cartesian coordinate type
    • B25J9/04—Programme-controlled manipulators characterised by movement of the arms, e.g. cartesian coordinate type by rotating at least one arm, excluding the head movement itself, e.g. cylindrical coordinate type or polar coordinate type
    • B25J9/041—Cylindrical coordinate type
    • B25J9/042—Cylindrical coordinate type comprising an articulated arm
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/683—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping
    • H01L21/687—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches
    • H01L21/68707—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches the wafers being placed on a robot blade, or gripped by a gripper for conveyance
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S414/00—Material or article handling
    • Y10S414/135—Associated with semiconductor wafer handling
    • Y10S414/141—Associated with semiconductor wafer handling includes means for gripping wafer

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Robotics (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Container, Conveyance, Adherence, Positioning, Of Wafer (AREA)
  • Manipulator (AREA)

Abstract

본 발명은 반도체이송장비(EFEM)에 관한 것으로서, 더욱 자세하게는 관절아암을 선형이송수단으로 사용하고, 로봇아암에 웨이퍼정렬장치를 부가하여 장비 내의 청정도와 작업성능(throughput)이 향상되고 설치면적(footprint)이 축소된 반도체이송장비(EFEM; Equipment Front End Module)에 관한 것이다.
본 발명은 웨이퍼카세트가 안착되는 다수의 로드포트가 장착된 프레임 및 웨이퍼이송로봇을 포함하는 반도체이송장비에 있어서, 상기 웨이퍼이송로봇은 상기 프레임 안에 장착되고, 소정의 승강축을 따라 상하이동하는 승강부재를 포함하는 로봇보디; 구동링크와 다수의 피동링크로 이루어졌으며, 상기 구동링크는 상기 승강부재에 장착되고, 상기 피동링크의 말단부는 상기 로드포트가 장착된 프레임면을 따라 수평방향으로 선형이동하는 관절아암; 상기 피동링크의 말단부에 장착되고, 수직의 회전축을 중심으로 회전하는 스윙유닛; 및 상기 스윙유닛에 장착되는 베이스, 상기 베이스에 장착되어 수평방향으로 직선왕복운동하는 슬라이딩유닛 및 상기 웨이퍼카세트로부터 웨이퍼를 인출,수납하기 위하여 상기 슬라이딩유닛에 장착되는 웨이퍼핸드를 포함하는 직교아암을 포함하는 것을 특징으로 한다.
반도체이송장비, EFEM, 웨이퍼이송로봇, 웨이퍼 위치정렬

Description

반도체이송장비{Semiconductor material handling system}
도1은 종래의 반도체 라인의 구성도,
도2는 종래의 반도체이송장비의 내부를 도시한 절개도,
도3은 본 발명의 일 실시예인 반도체이송장비의 내부를 도시한 사시도,
도4는 본 발명의 일 실시예인 반도체이송장비의 개략적인 평면도,
도5는 본 발명의 일 실시예인 반도체이송장비의 직교아암의 사시도,
도6은 본 발명의 일 실시예인 반도체이송장비의 웨이퍼정렬장치를 나타낸 직교아암의 사시도,
도7은 웨이퍼위치조정부를 형성하는 것을 도시한 측면도,
도8은 웨이퍼그립장치를 도시한 측면도,
도9는 웨이퍼안착부를 구비한 웨이퍼핸드의 측면도,
도10은 피동롤러와 웨이퍼지지패드의 위치관계를 도시한 측면도,
도11은 베이스에 구름롤러가 장착된 직교아암을 도시한 측면도,
도12는 구름롤러가 장착된 직교아암의 동작상태를 도시한 평면도이다.
< 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 >
50: 웨이퍼카세트 60: 웨이퍼
100: 로봇보디 200: 관절아암
300: 스윙유닛 400: 직교아암
500: 웨이퍼정렬장치 600: 웨이퍼그립장치
700: 웨이퍼안착부 800: 구름롤러
1000: 웨이퍼이송로봇 2000: 프레임
3000: 반도체이송장비(EFEM)
본 발명은 반도체이송장비(EFEM)에 관한 것으로서, 더욱 자세하게는 반도체 제조라인에서 웨이퍼카세트와 공정장비 사이에서 웨이퍼의 인출, 이송 및 수납을 담다하는 반도체이송장비(EFEM; Equipment Front End Module)에 관한 것이다.
최근 반도체 제조업체들의 중요한 관심사는 소형, 고성능이면서 가격이 저렴한 칩을 공급하는 것이다. 이를 위하여 미세선폭 공정기술의 개발과 작업성능이 뛰어나고 설치면적이 축소된 반도체 생산장비의 개발이 필요하게 되었다.
이중, 미세선폭의 적용을 위해서는 장비내부와 공장내부의 청정도 관리가 필수적이며, 파티클(particle)로부터 웨이퍼의 오염을 방지하기 위하여 최근에는 웨이퍼카세트(wafer cassette)의 일종인 풉(FOUP; Front Open Unified Pod)을 반도체 공장의 표준 이송단위로 적용하는 것이 일반적 추세이다.
반도체이송장비(EFEM)는 반도체 웨이퍼 제조공정에서 웨이퍼카세트와 공정장비 사이를 연결하여주는 인터페이스 모듈로서, 도1은 반도체 제조라인에서 반도체이송장비(EFEM)가 설치된 일례를 도시한 것이고, 도2는 종래의 반도체이송장비(EFEM) 내부를 도시한 것이다.
도1을 참조하면, 반도체 제조라인은 웨이퍼카세트 보관장치(10), 모노레일(20), 반도체이송장비(EFEM,30), 공정장비(40)로 구성되고, 웨이퍼카세트(50)를 통하여 공정장비(40)로 웨이퍼가 전달된다.
자세하게는, 웨이퍼카세트 보관장치(10)에서 인출된 웨이퍼카세트(50)는 모노레일을 통하여 반도체이송장비(EFEM,30)에 전달되고, 반도체이송장비(EFEM,30)는 내부에 장착된 웨이퍼이송로봇이 웨이퍼카세트에서 웨이퍼를 낱장으로 인출하여 공정장비에 반송하고, 공정작업이 완료된 웨이퍼를 다시 웨이퍼카세트에 수납한다.
도2를 참조하면, 종래의 반도체이송장비(EFEM)는 장비의 외곽을 이루는 프레임(33), 웨이퍼카세트(50)를 전달받는 로드포트(loadport,32), 반도체이송장비(EFEM) 내에서 웨이퍼(60)를 이송하는 웨이퍼이송로봇(31), 웨이퍼를 정렬하는 프리얼라이너(Pre-Aligner,34)를 포함하여 이루어진다.
웨이퍼이송로봇(31)은 주행축(35)을 왕복 이동하는 주행장치(36)에 탑재된 구조로 되어 있고, 주행축(35)을 따라서 원하는 로드포트(32)로 이동한 웨이퍼이송로봇(31)은 해당 로드포트(32)에 안착되어 있는 웨이퍼카세트(50)로부터 웨이퍼의 인출 및 수납작업을 실시한다.
이 구조의 반도체이송장비(EFEM)는 로봇 전체가 주행축을 통하여 이동하므로, 반도체이송장비(EFEM)에서 파티클 제거 기능을 담당하는 FFU(Fan Filter Unit)의 층류를 교란할 가능성이 높고, 주행장치의 이동에 따른 파티클 발생 소지가 있어 고청정도를 필요로 하는 반도체이송장비(EFEM)에 부적합할 수 있다. 뿐만 아니라, 주행축을 설치하는 경우 실제 주행거리보다 긴 추가 공간이 필요하여 비교적 큰 설치면적이 요구되는 문제점이 있다.
한편, 종래 반도체이송장비(EFEM)는 내부에 별도의 프리얼라이너(Pre-Aligner)를 마련하여, 웨이퍼를 공정장비에 투입하기 전에, 혹은 웨이퍼를 웨이퍼카세트에 수납하기 전에 웨이퍼의 방향을 조정한다.
반도체 장비에 있어서 웨이퍼의 처리속도는 장비의 성능을 가늠하는 매우 중요한 요소로서, 0.1 초 단위로 성능이 좌우된다. 그런데, 웨이퍼 이송도중에 별도의 프리얼라이너를 이용하여 실시되는 웨이퍼 정렬작업은 전체 반도체이송장비(EFEM)의 작업성능을 저하시키는 문제점을 발생시킬 수 있다.
동시에, 프리얼라이너 자체의 별도 설치공간이 필요하므로 설치면적이 증대되는 문제점이 있다.
본 발명은 상기 내용에 착안하여 제안된 것으로, 장비의 청정도 및 작업성능이 향상되고, 설치면적이 감소된 반도체이송장비(EFEM)를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기의 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 웨이퍼카세트가 안착되는 다수의 로드포트가 장착된 프레임 및 웨이퍼이송로봇을 포함하는 반도체이송장비에 있어서, 상기 웨이퍼이송로봇은, 상기 프레임 안에 장착되고, 소정의 승강축을 따라 상하이동하는 승강부재를 포함하는 로봇보디; 구동링크와 다수의 피동링크로 이루어졌으며, 상기 구동링크는 상기 승강부재에 장착되고, 상기 피동링크의 말단부는 상기 로드포트가 장착된 프레임면을 따라 수평방향으로 선형이동하는 관절아암; 상기 피동링크의 말단부에 장착되고, 수직의 회전축을 중심으로 회전하는 스윙유닛; 및 상기 스윙유닛에 장착되는 베이스, 상기 베이스에 장착되어 수평방향으로 직선왕복운동하는 슬라이딩유닛 및 상기 웨이퍼카세트로부터 웨이퍼를 인출,수납하기 위하여 상기 슬라이딩유닛에 장착되는 웨이퍼핸드를 포함하는 직교아암을 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 직교아암은, 상기 웨이퍼핸드에 안착된 상기 웨이퍼의 외주변을 맞물도록 롤러의 외주면에 웨이퍼가 삽입되는 웨이퍼파지홈이 구비되고, 상기 웨이퍼의 외주변을 따라 상기 웨이퍼핸드의 끝단에 장착되는 다수의 피동롤러; 상기 웨이퍼를 인출한 상기 웨이퍼핸드가 상기 베이스로 후퇴하면 상기 웨이퍼의 외주변에 맞물려서 상기 웨이퍼를 회전시키도록 상기 베이스에 장착되는 구동롤러; 및 상기 웨이퍼의 회전위치를 감지하는 센서를 포함하는 웨이퍼정렬장치를 더 포함할 수 있다.
상기 웨이퍼핸드는, 상기 피동롤러와 함께 웨이퍼를 파지하도록 왕복 운동하는 이동롤러, 및 상기 이동롤러를 이송시키는 직동유닛을 포함하는 웨이퍼그립장치를 더 포함할 수 있다.
웨이퍼그립장치를 추가로 장착하는 것 이외에, 상기 피동롤러는 상기 웨이퍼파지홈 상부에 경사진 원주면을 구비하고; 상기 웨이퍼핸드는, 안쪽으로 경사면을 구비하고 상기 웨이퍼핸드에 상기 피동롤러와 대응되게 장착되는 이탈방지턱을 더 포함할 수 있다.
여기서, 상기 피동롤러의 상기 웨이퍼파지홈은 V자 홈이고; 상기 웨이퍼핸드는, 상기 웨이퍼가 상기 웨이퍼파지홈의 하단 내측면에 해당하는 높이에 안착되도록 상기 웨이퍼를 지지하는 웨이퍼지지패드를 더 포함할 수 있다.
뿐만 아니라, 상기 베이스는, 상기 웨이퍼파지홈의 중앙골에 해당하는 높이에 구름면이 형성되는 구름롤러를 포함할 수 있다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 구체적으로 설명한다.
도3은 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체이송장비의 사시도이고, 도4는 본 발명의 일 실시예에 따른 개략적인 평면도이다.
도3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체이송장비(EFEM,3000)는 장비의 외곽을 이루는 프레임(2000), 웨이퍼카세트(50)를 전달받는 로드포트(1100), 반도체이송장비(EFEM,3000) 안에서 웨이퍼를 이송하는 웨이퍼이송로봇(1000)을 포함하여 이루어진다.
종래의 반도체이송장비에 사용되는 웨이퍼이송로봇은 주행축을 왕복 이동하 는 주행장치에 탑재된 구조로 되어 있는데 반하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 웨이퍼이송로봇은 별도의 주행장치를 구비하지 않은 것을 특징으로 한다.
도3에 도시된 바와 같이, 상기 웨이퍼이송로봇(1000)은 상기 프레임(2000)에 장착된 로봇보디(100)의 승강부재(110)가 상하이동하면서 높이를 조정하고, 상기 승강부재(110)에 장착되는 관절아암(200)의 동작에 의하여 원하는 상기 로드포트(1100)로 수평이동하여 해당 로드포트(1100)에 안착되어 있는 웨이퍼카세트(50)로부터 웨이퍼의 인출 및 수납작업을 실시한다.
상기 관절아암은 로드포트의 수량증가에 의해 늘어나는 수평이동거리에 따라서 2개 또는 3개의 링크로 이루어진 것이 사용된다.
도4에 도시된 바와 같이, 상기 관절아암(200) 구동링크의 기단부(210)는 상기 승강부재에 장착되어 상기 승강부재의 움직임에 따라 상하운동을 하고, 수평이동을 하는 상기 관절아암 피동링크의 말단부에는 스윙유닛(도시되지 않음)과 직교아암(400)이 장착되어 회전운동과 직선운동을 한다.
종래에는 주행장치가 주행축을 따라 이동하면서 주행축과의 마찰에 의하여 파티클이 발생하며, 계속적으로 움직이어야하는 주행장치의 특성 때문에 커버를 이용한 파티클 차폐에는 한계가 있었다.
하지만, 본 발명의 반도체이송장비에 사용되는 웨이퍼이송로봇은 관절아암을 이용하여 수평운동을 하고 주행장치를 이용하지 않으므로, 근본적으로 파티클의 발생을 줄일 수 있다.
또한, 반도체이송장비에는 FFU(Fan Filter Unit)가 구비되어, 아래쪽으로 공 기의 흐름을 발생시키는데, 주행장치와 로봇보디의 움직임이 이러한 층류를 교란시키는 문제가 발생할 수 있었다.
하지만, 본 발명의 경우에는 주행장치의 움직임이 없고 웨이퍼이송로봇에서 가장 커다란 부피를 차지하는 로봇보디가 고정되어 있으므로, 위에서 언급한 문제점이 해결된다.
뿐만 아니라, 주행축의 설치에서 소요되는 필요공간이 축소되어 장비 전체의 설치면적(Footprint)이 줄어드는 효과가 있다.
또한, 웨이퍼이송로봇의 로봇보디가 고정되어 있으므로, 종래의 것에 비하여 이동부의 무게가 감소하여 고속운전이 가능하고 작업속도가 향상되는 결과를 가져온다.
반도체이송장비는 웨이퍼카세트로부터 인출한 웨이퍼를 공정장비로 전달하고, 공정작업이 완료된 웨이퍼는 다시 웨이퍼카세트에 수납하는 기능을 하므로, 웨이퍼카세트와 공정장비 양쪽에 접근이 가능하도록 회전장치가 필요하다.
웨이퍼카세트로부터 웨이퍼의 인출 및 수납작업은 상기 스윙유닛에 장착된 직교아암에서 이루어진다.
도5는 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체이송장비에서 웨이퍼이송로봇의 직교아암의 사시도이다.
도5를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체이송장비(EFEM)의 직교아암(400)은 상기 피동링크 말단부(220)에 장착된 스윙유닛(300)에 장착되는 베이스(410), 상기 베이스(410)에 장착되어 수평방향으로 직선왕복운동하는 슬라이딩유 닛(420), 상기 웨이퍼카세트로부터 웨이퍼(60)를 인출,수납하기 위하여 상기 슬라이딩유닛(420)에 장착되는 웨이퍼핸드(430)를 포함하여 이루어진다.
상기 슬라이딩유닛(420)은 상기 베이스(410)에 단독으로 장착될 수도 있으나, 도5에 도시된 바와 같이 2개 이상의 상기 슬라이딩유닛(420)이 장착되어 웨이퍼의 교체작업(swapping)을 신속하게 할 수 있으며, 경우에 따라서는 상기 슬라이딩유닛을 4개까지 장착하여 작업속도를 향상시킬 수 있다.
상기 슬라이딩유닛은 일반적인 벨트타입 뿐만 아니라, 랙 앤드 피니언(Rack & Pinion) 방식의 적용도 가능하며, 보다 향상된 동작 및 고청정 환경을 위해서는 리니어모터를 이용하는 것이 바람직하다.
도6은 인출된 웨이퍼의 방향을 조정하는 웨이퍼정렬장치(500)를 나타낸 사시도이고, 도7은 웨이퍼를 인출한 웨이퍼핸드(430)가, 웨이퍼를 정렬하기 위하여 베이스(410)로 후퇴하여, 웨이퍼의 정렬이 이루어지는 공간인 웨이퍼위치조정부(540)를 형성하는 것을 도시한 측면도이다.
도6과 도7을 참조하면, 상기 웨이퍼정렬장치(500)는 상기 웨이퍼(60)의 이탈을 방지하며 상기 웨이퍼(60)의 회전을 돕는 피동롤러(510), 상기 웨이퍼(60)의 방향이 미리 정하여진 곳을 향하도록 상기 웨이퍼(60)를 회전시키는 구동롤러(520), 웨이퍼(60)의 방향위치를 감지하는 센서(530)를 포함하여 이루어진다.
도6에 도시된 바와 같이, 상기 웨이퍼핸드(430)에 의하여 인출된 상기 웨이퍼(60)는, 상기 웨이퍼핸드(430)가 상기 베이스(410)로 후퇴하면서, 한쪽 외주변은 상기 피동롤러(510)와 맞물리고 반대방향의 외주변은 상기 베이스(410)에 장착되어 있는 상기 구동롤러(520)와 맞물리게 된다.
웨이퍼는 원주변의 일정위치에 위치확인용 노치(notch)가 구비되어 있으므로, 센서를 이용하여 웨이퍼의 방향을 확인하면서 구동롤러를 이용하여 웨이퍼를 회전시켜주면 정해진 방향으로 웨이퍼를 정렬시킬 수 있다.
도7에 도시된 바와 같이, 상기 피동롤러(510)는 외주면에 상기 웨이퍼(60)가 삽입되는 웨이퍼파지홈(511)이 구비되어 있어서, 상기 웨이퍼(60)가 상기 웨이퍼핸드(430)로부터 이탈되는 것을 막아준다. 이때 상기 구동롤러(520)에도 상기 웨이퍼(60)의 이탈방지 및 평형유지를 위하여 상기 피동롤러(510)와 마찬가지로 웨이퍼파지홈을 구비하는 것이 바람직하다.
부피가 큰 구동롤러와 센서는 웨이퍼핸드가 아닌 직교아암의 베이스에 장착되어 있으므로, 웨이퍼핸드가 인출 및 수납 작업을 위하여 전진 및 후진을 하는 경우에 있어서, 웨이퍼카세트의 슬롯과 같이 좁은 작업공간에서의 작업도 수월하게 수행할 수 있다.
또한, 웨이퍼의 정렬이 별도의 프리얼라이너가 아닌 웨이퍼이송로봇 위에서 이루어지므로, 종래의 반도체이송장비에 비하여 공간적인 면에서 유리하다.
뿐만 아니라, 웨이퍼카세트에서 공정장비로 또는 공정장비에서 웨이퍼카세트로 웨이퍼를 이송하는 과정 중에 웨이퍼의 위치정렬이 이루어지므로, 작업속도가 빨라져서 작업성능(Throughput)도 개선되는 효과가 있다.
웨이퍼를 인출하는 과정에서 웨이퍼가 웨이퍼핸드에서 이탈되는 것을 방지하고 고속 운전이 가능하도록, 웨이퍼핸드는 웨이퍼그립장치를 더 포함한다.
도8은 웨이퍼그립장치를 도시한 측면도이다.
도8을 참조하면, 웨이퍼그립장치(600)는 상기 피동롤러(510)와 대응되도록 상기 웨이퍼핸드(430)에 장착되며, 상기 피동롤러(510)와 함께 웨이퍼(60)를 파지하도록 웨이퍼(60) 방향으로 왕복 운동하는 이동롤러(610)와 상기 이동롤러(610)를 이송시키는 직동유닛(620)을 포함하여 이루어진다.
자세하게는, 공압 또는 전동모터에 의하여 구동되는 상기 직동유닛(620)에 의하여 상기 이동롤러(610)가 전진하고, 상기 웨이퍼핸드(430) 끝단에 장착되어 있는 상기 피동롤러(510)와 상기 이동롤러(610)가 함께 상기 웨이퍼(60)를 맞물어서 상기 웨이퍼(60)의 이탈을 막아주는 것이다.
상기 웨이퍼(60)는 상기 이동롤러(610)를 통하여 전달되는 파지력에 의하여 위치가 고정되는데, 상기 이동롤러(610)에 의하여 상기 웨이퍼(60)가 밀리면서 상기 피동롤러(510)의 상기 웨이퍼파지홈(511)으로 상기 웨이퍼(60)가 삽입되어 견고하게 상기 웨이퍼(60)의 위치가 고정된다.
웨이퍼를 더욱 견고하게 고정시키기 위해서는, 도8에 도시된 바와 같이 피동롤러(510)의 웨이퍼파지홈(511)에 대응하도록 이동롤러(610)에도 웨이퍼파지홈을 구비하는 것이 바람직하다.
상기 이동롤러(610)는 상기 직동유닛(620)에 의하여 전진하여 웨이퍼(60)를 잡아주는 역할을 함과 동시에, 웨이퍼(60) 정렬작업 중에는 상기 피동롤러(510)와 함께 웨이퍼(60)의 회전을 도와주는 역할을 한다.
즉, 상기 웨이퍼핸드(430)가 상기 베이스(410) 방향으로 후진한 상태에서 상 기 웨이퍼정렬장치(500)에 의하여 상기 웨이퍼(60)가 회전하는 동안에도, 웨이퍼(60)는 상기 피동롤러(510)와 상기 이동롤러(610)에 의해 위치를 유지하면서 회전하게 되는 것이다.
전술한 바와 같이 직동유닛을 이용하여 웨이퍼를 잡는 것 이외에, 웨이퍼가 안착할 수 있는 웨이퍼안착부를 웨이퍼핸드위에 형성하여 고속운전 중에도 웨이퍼가 이탈되지 않도록 하는 것이 가능하다.
도9는 본 발명의 다른 실시예인 반도체이송장비의 웨이퍼핸드부분의 측면도이다.
도9를 참조하면, 웨이퍼핸드(430)에 장착된 피동롤러(510)는 상기 웨이퍼파지홈(510)상부에 경사진 원주면(512)을 구비하고, 안쪽으로 경사면(711)을 구비한 이탈방지턱(710)이 상기 피동롤러(510)와 대응되게 상기 웨이퍼핸드(430)에 장착되어 웨이퍼안착부(700)를 형성하고 있다.
이것은 웨이퍼카세트의 슬롯 하부로 진입한 상기 웨이퍼핸드(430)가 위로 이동하면서 웨이퍼(60)를 떠내도록 하는 것으로, 상기 웨이퍼(60)가 상기 웨이퍼핸드(430)의 정위치에 안착되도록 안내기능을 하는 상기 경사진 원주면(512)과 상기 경사면(711)을 구비하는 것이다.
그러므로, 웨이퍼카세트의 슬롯 또는 공정장비에서 비뚤어진 위치에 놓여진 웨이퍼도, 웨이퍼를 떠내는 과정(Picking)에서 상기 경사진 원주면 및 상기 경사면을 따라 미끄러짐으로써 정위치에 안착된다.
도9에 도시된 바와 같이, 웨이퍼안착부(700)에 안착되는 웨이퍼(60)의 안정 적인 지지를 위하여 웨이퍼지지패드(720)를 장착하는 것도 가능하다.
도10은 본 발명의 또 다른 실시예인 반도체이송장비의 웨이퍼핸드에서 피동롤러와 웨이퍼지지패드의 위치관계를 도시한 측면도이다.
도10을 참조하면, 상기 피동롤러(510)의 웨이퍼파지홈(511)은 V자 홈으로 이루어져서, 웨이퍼(60)가 상기 웨이퍼파지홈(511) 중앙에 쉽게 삽입되도록 하여준다.
상기 웨이퍼안착부(700)에는, 도10에 도시된 바와 같이 패드의 상부면(721)이 상기 웨이퍼파지홈(511)의 하단 내측면(513)에 해당하는 높이에 위치하도록, 웨이퍼지지패드(720)가 장착된다.
이것은 후술하는 바와 같이 웨이퍼핸드(430)가 웨이퍼정렬장치(500)로 후퇴할 때 웨이퍼(60)가 웨이퍼파지홈(511)에 용이하게 삽입되도록 하기 위한 것이다.
웨이퍼카세트로부터 웨이퍼핸드(430)에 안착된 웨이퍼(60)는 도10에서 실선으로 표시된 것과 같이 피동롤러(510)의 외주면 바깥에 위치하고 있으며, 웨이퍼(60)의 원활한 회전을 위해서는 웨이퍼(60)가 웨이퍼파지홈(511)으로 삽입되어야 한다.
웨이퍼핸드(430)에 의하여 인출된 웨이퍼(60)가 웨이퍼위치조정부(540)로 이동하여 직교아암(400)의 베이스(410)에 장착된 구동롤러(520)에 접촉하면, 상기 웨이퍼(60)와 상기 웨이퍼지지패드(720) 사이에는 미끄러짐이 발생하고, 도10에 도시된 바와 같이 일점쇄선으로 표시된 상기 웨이퍼(60)는 상기 웨이퍼파지홈(511)의 경사면(513)을 따라서 상향 이동을 하여 상기 웨이퍼파지홈(511)에 삽입되게 된다.
상기 웨이퍼(60)가 상기 웨이퍼파지홈(511)에 완전히 삽입되면, 상기 웨이퍼(60)와 상기 웨이퍼지지패드(720) 사이에는 일정간격의 공간이 형성되어, 웨이퍼 회전시에도 상기 웨이퍼지지패드(720)와 상기 웨이퍼(60)사이의 마찰에 의한 웨이퍼 손상 문제가 발생하지 않고 원활한 회전이 가능하게 된다.
도11은 본 발명의 또 다른 실시예인 반도체이송장비의 베이스에 구름롤러가 장착된 직교아암을 도시한 측면도이고, 도12는 구름롤러가 장착된 직교아암의 동작상태를 도시한 평면도이다.
더욱 원활한 웨이퍼 파지 및 웨이퍼의 회전을 위하여, 본 발명의 다른 구체예인 반도체이송장비의 베이스는 도11에 도시된 바와 같이 구름롤러(800)를 포함한다.
도11을 참조하면, 상기 베이스(410)는, 상기 피동롤러(510)의 상기 웨이퍼파지홈(511)의 중앙골에 해당하는 높이에 구름면이 형성되는 구름롤러(800)를 포함한다.
도11과 도12에 도시된 바와 같이, 웨이퍼를 인출한 웨이퍼핸드(430)가 상기 웨이퍼위치조정부(540)로 후퇴하면, 상기 웨이퍼핸드(430)에 있던 상기 웨이퍼(60)는 상기 구름롤러(800)와 접촉하면서 상기 구름롤러(800)를 타고 상승하여 상기 웨이퍼파지홈(511)의 중앙골에 해당하는 높이에 위치하게 된다.
따라서, 상기 웨이퍼(60)가 상기 피동롤러(510)의 상기 웨이퍼파지홈(511)에 정확히 삽입되어 상하 흔들림 없이 회전하게 되며, 상기 구름롤러(800)위에서 회전하므로 상기 웨이퍼(60) 바닥면의 손상 없이 원활하게 회전하게 된다.
상기 구름롤러(800)는 웨이퍼의 전후방향 이동뿐만 아니라, 원주방향의 회전운동에도 대응하여야 하므로 볼 형태의 롤러인 것이 바람직하다.
전술한 바와 같이 본 발명의 구체예인 반도체이송장비는 관절아암으로 수평이동을 실시함으로써, 설치공간을 축소에 따른 효율적인 공간활용을 가능하게 하고, 파티클의 발생 및 장비 내의 공기흐름을 교란시키는 요소를 제거하여 고청정의 공정작업 환경을 이룩할 수 있다.
또한, 웨이퍼이송 도중에 웨이퍼의 위치를 정렬함으로써, 공간절약의 효과뿐만 아니라, 공정시간을 단축하여 생산성을 높이는 효과가 있다.
이상에서 설명한 것은 본 발명에 따른 반도체이송장비를 실시하기 위한 하나의 실시예에 불과한 것으로서, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 않고, 이하의 특허청구범위에서 청구하는 바와 같이 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경실시가 가능한 범위까지 본 발명의 기술적 정신이 있다고 할 것이다.

Claims (6)

  1. 웨이퍼카세트가 안착되는 다수의 로드포트가 장착된 프레임 및 웨이퍼이송로봇을 포함하는 반도체이송장비에 있어서,
    상기 웨이퍼이송로봇은,
    상기 프레임 안에 장착되고, 소정의 승강축을 따라 상하이동하는 승강부재를 포함하는 로봇보디;
    구동링크와 다수의 피동링크로 이루어졌으며, 상기 구동링크는 상기 승강부재에 장착되고, 상기 피동링크의 말단부는 상기 로드포트가 장착된 프레임면을 따라 수평방향으로 선형이동하는 관절아암;
    상기 피동링크의 말단부에 장착되고, 수직의 회전축을 중심으로 회전하는 스윙유닛; 및
    상기 스윙유닛에 장착되는 베이스, 상기 베이스에 장착되어 수평방향으로 직선왕복운동하는 슬라이딩유닛 및 상기 웨이퍼카세트로부터 웨이퍼를 인출,수납하기 위하여 상기 슬라이딩유닛에 장착되는 웨이퍼핸드를 포함하는 직교아암;
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체이송장비.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 직교아암은,
    상기 웨이퍼핸드에 안착된 상기 웨이퍼의 외주변을 맞물도록 롤러의 외주면에 웨이퍼가 삽입되는 웨이퍼파지홈이 구비되고, 상기 웨이퍼의 외주변을 따라 상기 웨이퍼핸드의 끝단에 장착되는 다수의 피동롤러;
    상기 웨이퍼를 인출한 상기 웨이퍼핸드가 상기 베이스로 후퇴하면 상기 웨이퍼의 외주변에 맞물려서 상기 웨이퍼를 회전시키도록 상기 베이스에 장착되는 구동롤러; 및
    상기 웨이퍼의 회전위치를 감지하는 센서를 포함하는 웨이퍼정렬장치를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체이송장비.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 웨이퍼핸드는,
    상기 피동롤러와 함께 웨이퍼를 파지하도록 왕복 운동하는 이동롤러, 및
    상기 이동롤러를 이송시키는 직동유닛을 포함하는 웨이퍼그립장치를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체이송장비.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 피동롤러는 상기 웨이퍼파지홈 상부에 경사진 원주면을 구비하고;
    상기 웨이퍼핸드는, 안쪽으로 경사면을 구비하고 상기 웨이퍼핸드에 상기 피 동롤러와 대응되게 장착되는 이탈방지턱을 더 포함하는 것을 특징으로하는 반도체이송장비.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 피동롤러의 상기 웨이퍼파지홈은 V자 홈이고;
    상기 웨이퍼핸드는, 상기 웨이퍼가 상기 웨이퍼파지홈의 하단 내측면에 해당하는 높이에 안착되도록 상기 웨이퍼를 지지하는 웨이퍼지지패드를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체이송장비.
  6. 제4항 또는 제5항에 있어서,
    상기 베이스는, 상기 웨이퍼파지홈의 중앙골에 해당하는 높이에 구름면이 형성되는 구름롤러를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체이송장비.
KR1020060045536A 2006-05-22 2006-05-22 반도체이송장비 KR100832772B1 (ko)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020060045536A KR100832772B1 (ko) 2006-05-22 2006-05-22 반도체이송장비
JP2007133371A JP2007318134A (ja) 2006-05-22 2007-05-18 半導体移送装備（Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒｍａｔｅｒｉａｌｈａｎｄｌｉｎｇｓｙｓｔｅｍ）
US11/751,792 US7661921B2 (en) 2006-05-22 2007-05-22 Semiconductor material handling system

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020060045536A KR100832772B1 (ko) 2006-05-22 2006-05-22 반도체이송장비

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20070112527A true KR20070112527A (ko) 2007-11-27
KR100832772B1 KR100832772B1 (ko) 2008-05-27

Family

ID=38712147

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020060045536A KR100832772B1 (ko) 2006-05-22 2006-05-22 반도체이송장비

Country Status (3)

Country Link
US (1) US7661921B2 (ko)
JP (1) JP2007318134A (ko)
KR (1) KR100832772B1 (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20130142915A (ko) * 2012-06-20 2013-12-30 가부시기가이샤 디스코 로봇 핸드

Families Citing this family (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5155517B2 (ja) * 2005-04-21 2013-03-06 株式会社荏原製作所 ウエハ受渡装置及びポリッシング装置
US7604449B1 (en) * 2005-06-27 2009-10-20 Kla-Tencor Technologies Corporation Equipment front end module
WO2011148560A1 (ja) * 2010-05-26 2011-12-01 株式会社アルバック 搬送方法
JP5940342B2 (ja) * 2011-07-15 2016-06-29 東京エレクトロン株式会社 基板搬送装置、基板処理システムおよび基板搬送方法、ならびに記憶媒体
KR20130009700A (ko) * 2011-07-15 2013-01-23 도쿄엘렉트론가부시키가이샤 기판 반송 장치, 기판 처리 시스템, 기판 반송 방법, 및 기억 매체
JP5549655B2 (ja) * 2011-09-26 2014-07-16 株式会社安川電機 ハンドおよびロボット
US9431282B2 (en) * 2011-12-27 2016-08-30 Rudolph Technologies, Inc. Wafer inversion mechanism
JP2013165241A (ja) * 2012-02-13 2013-08-22 Yaskawa Electric Corp 搬送装置
US8944739B2 (en) * 2012-06-01 2015-02-03 Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. Loadport bridge for semiconductor fabrication tools
US10363665B2 (en) 2012-07-10 2019-07-30 Persimmon Technologies Corporation Linear robot arm with multiple end effectors
US9076834B2 (en) * 2012-09-28 2015-07-07 United Microelectronics Corp. Spacer for thermal plate in semiconductor processing
JP2014086472A (ja) * 2012-10-19 2014-05-12 Sinfonia Technology Co Ltd クランプ装置及びワーク搬送ロボット
US10199256B2 (en) 2013-09-28 2019-02-05 Applied Materials, Inc. Methods and systems for improved mask processing
CN105097623A (zh) * 2014-05-07 2015-11-25 盛美半导体设备（上海）有限公司 晶圆装载端口结构
CN104617025A (zh) * 2015-01-12 2015-05-13 北京七星华创电子股份有限公司 多腔室堆栈式晶圆处理设备及晶圆处理方法
US10399231B2 (en) 2017-05-22 2019-09-03 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. Substrate handling contacts and methods
US10406562B2 (en) * 2017-07-21 2019-09-10 Applied Materials, Inc. Automation for rotary sorters
US11426783B2 (en) * 2019-03-12 2022-08-30 Nsk Ltd. Workpiece changer, workpiece conveyor device, processing device, method for manufacturing ring bearing, method for manufacturing machine, and method for manufacturing vehicle
TWI739350B (zh) * 2020-03-19 2021-09-11 樂華科技股份有限公司 半導體移載機之校正裝置及其方法
TWI749802B (zh) * 2020-10-08 2021-12-11 南亞科技股份有限公司 輸送裝置
KR20230032399A (ko) 2021-08-31 2023-03-07 삼성전자주식회사 기판 분석 설비 및 방법
CN114121745B (zh) * 2021-11-26 2022-10-11 上海果纳半导体技术有限公司 一种用于晶圆装载盒门体的摆放系统

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0596478A (ja) * 1991-10-03 1993-04-20 Seiko Seiki Co Ltd 磁気浮上型搬送装置
JP2867194B2 (ja) * 1992-02-05 1999-03-08 東京エレクトロン株式会社 処理装置及び処理方法
US5667353A (en) * 1995-03-31 1997-09-16 Inspex Inc. Robot system
US5765444A (en) * 1995-07-10 1998-06-16 Kensington Laboratories, Inc. Dual end effector, multiple link robot arm system with corner reacharound and extended reach capabilities
FR2778496B1 (fr) * 1998-05-05 2002-04-19 Recif Sa Procede et dispositif de changement de position d'une plaque de semi-conducteur
US6623235B2 (en) * 2001-04-11 2003-09-23 Pri Automation, Inc. Robot arm edge gripping device for handling substrates using two four-bar linkages
US7100340B2 (en) * 2001-08-31 2006-09-05 Asyst Technologies, Inc. Unified frame for semiconductor material handling system
US7066707B1 (en) * 2001-08-31 2006-06-27 Asyst Technologies, Inc. Wafer engine
JP2003203963A (ja) * 2002-01-08 2003-07-18 Tokyo Electron Ltd 搬送機構、処理システム及び搬送方法
FR2835337B1 (fr) * 2002-01-29 2004-08-20 Recif Sa Procede et dispositif d'identification de caracteres inscrits sur une plaque de semi-conducteur comportant au moins une marque d'orientation
US6769861B2 (en) * 2002-10-08 2004-08-03 Brooks Automation Inc. Apparatus for alignment and orientation of a wafer for processing
US20050035046A1 (en) * 2003-06-06 2005-02-17 Hanson Kyle M. Wet chemical processing chambers for processing microfeature workpieces
JP2005191464A (ja) * 2003-12-26 2005-07-14 Harmotec Corp アライメント機構およびウェハ搬送ハンド

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20130142915A (ko) * 2012-06-20 2013-12-30 가부시기가이샤 디스코 로봇 핸드

Also Published As

Publication number Publication date
US20070269302A1 (en) 2007-11-22
JP2007318134A (ja) 2007-12-06
US7661921B2 (en) 2010-02-16
KR100832772B1 (ko) 2008-05-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100832772B1 (ko) 반도체이송장비
US10434661B2 (en) Workpiece support structures and apparatus for accessing same
KR100889649B1 (ko) 기판처리장치 및 기판취급방법
KR101539568B1 (ko) 복수의 웨이퍼 핸들링 능력이 있는 이송 기구
KR101366754B1 (ko) 고속의 기판 정렬기 장치
US10665478B2 (en) Liquid processing apparatus
US20070018469A1 (en) Contamination-free edge gripping mechanism with withdrawable pads and method for loading/unloading and transferring flat objects
CN107527848B (zh) 一种机械手臂及基板的抓取方法
KR20160094276A (ko) 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법
US20100280653A1 (en) Substrate processing apparatus and semiconductor device manufacturing method
JP2017119325A (ja) 水平多関節ロボットおよび製造システム
US20090092470A1 (en) End effector with sensing capabilities
JP5279554B2 (ja) 基板処理装置
TWI759068B (zh) 晶圓取放裝置
CN111146128B (zh) 裸片转移模块和具有该裸片转移模块的裸片接合设备
JP4261951B2 (ja) 基板処理装置
JP2899911B2 (ja) 板状体移載方法及びその装置
CN218664208U (zh) 具有高稳定性的用于半导体表面检测的上下料装置
JP2007281491A (ja) 基板洗浄装置
JP3909597B2 (ja) 基板搬入出装置
JP2006032687A (ja) 被加工物搬送装置
KR100572318B1 (ko) 반도체 기판을 컨테이너로부터 언로딩하는 이송장치
KR200292407Y1 (ko) 웨이퍼 이송용 로더
CN118305669A (zh) 用于晶圆减薄设备的搬运系统、方法、装置及晶圆减薄设备
KR20150076823A (ko) 기판 이송 시스템, 기판 처리 설비 및 기판 이송 방법

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E90F Notification of reason for final refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20130521

Year of fee payment: 6

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20140610

Year of fee payment: 7

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20150521

Year of fee payment: 8

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20160523

Year of fee payment: 9

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20170522

Year of fee payment: 10

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20180521

Year of fee payment: 11

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20190521

Year of fee payment: 12