KR20080010638A - 반도체 소자 제조 설비 - Google Patents

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Abstract

반도체 소자 제조 설비가 제공된다. 반도체 소자 제조 설비는 웨이퍼가 안착되는 복수개의 웨이퍼 가이드 및 각각의 웨이퍼 가이드에 형성되며 웨이퍼와 웨이퍼 가이드의 접촉 여부를 센싱하는 접점 센서를 포함하는 이송 로봇암 및 복수개의 접점 센서의 센싱 결과에 따라 이송 로봇암의 이동을 제어하는 제어부를 포함한다.
이송 로봇암, 센서

Description

반도체 소자 제조 설비{Apparatus for fabricating semiconductor device}
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 소자 제조 설비의 사시도 및 일부 단면의 확대도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 소자 제조 설비의 이송 로봇암의 동작을 설명하기 위한 평면도이다.
도 3a 및 도 3b는 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 소자 제조 설비의 이송 로봇암의 자동 제어 과정을 설명하기 위한 도면이다.
(도면의 주요부분에 대한 부호의 설명)
100: 이송 로봇암 110: 상부 로봇암
112: 로봇 바디 114: 로봇 핸드
116: 웨이퍼 가이드 118: 접점 센서
120: 연결부재 130: 하부 로봇암
140: 제어부 200: 유닛
본 발명은 반도체 소자 제조 설비에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 공정 안 정성을 높일 수 있는 반도체 소자 제조 설비에 관한 것이다.
일반적으로 반도체 소자 제조 공정에서는 웨이퍼를 이송하기 위하여 이송 로봇암을 사용한다. 즉, 반도체 소자 제조 설비 내부로 웨이퍼를 출입시키거나, 선행 공정에서 다음 공정으로 웨이퍼를 운반할 때 이송 로봇암이 사용된다. 이송 로봇암은 상부에 웨이퍼를 안착시키고 웨이퍼를 이송한다.
이송 로봇암이 웨이퍼를 이송할 때에, 이송 로봇암 상의 정확한 위치에 웨이퍼가 안착되지 못할 수 있고, 웨이퍼가 틀어질 수도 있다. 웨이퍼가 정확한 위치에 안착되지 않거나, 틀어지는 경우 이송 공정 진행 중에 웨이퍼가 이송 로봇암에서 떨어질 수 있다. 웨이퍼가 이송 로봇암에서 떨어지는 경우, 웨이퍼가 깨지거나 손상될 수 있다.
또한, 웨이퍼(W)가 반도체 소자 제조 설비 내부에 떨어짐으로써, 반도체 소자 제조 설비가 손상되고, 공정 진행이 지연될 수 있다. 따라서, 공정 안정성이 저하될 수 있다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 공정 안정성을 높일 수 있는 반도체 소자 제조 설비를 제공하는 것이다.
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 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 소자 제조 설비는 웨이퍼가 안착되는 복수개의 웨이퍼 가이드 및 상기 각각의 웨이퍼 가이드에 형성되며 상기 웨이퍼와 상기 웨이퍼 가이드의 접촉 여부를 센싱하는 접점 센서를 포함하는 이송 로봇암 및 상기 복수개의 접점 센서의 센싱 결과에 따라 상기 이송 로봇암의 이동을 제어하는 제어부를 포함한다.
본 발명의 기타 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.
이하 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다. 및/또는 은 언급된 아이템들의 각각 및 하나 이상의 모든 조합을 포함한다.
본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 포함한다(comprises) 및/또는 포함하는(comprising)은 언급된 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자는 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.
이하, 도 1 내지 도 2를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 소자 제조 설비에 대하여 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 소자 제조 설비의 사시도 및 일부 단면의 확대도이다. 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 소자 제조 설비의 이송 로봇암의 동작을 설명하기 위한 평면도이다.
도 1 내지 도 2를 참조하면, 반도체 소자 제조 설비는 이송 로봇암(100) 및 유닛(200)을 포함한다.
이송 로봇암(100)은 상부 로봇암(110), 연결부재(120), 하부 로봇암(130) 및 제어부(140)를 포함한다.
상부 로봇암(110)은 연결부재(120)로 하부 로봇암(130)과 연결되며, 상부 로봇암(110)에는 웨이퍼(W)가 안착된다. 상부 로봇암(110)은 연결부재(120)를 축으로 하여 수평 방향으로 360°의 자유도를 가지고 움직일 수 있다. 상부 로봇암(110)은 로봇 바디(112), 로봇 핸드(114), 웨이퍼 가이드(116) 및 접점 센서(118)를 포함한다.
로봇 바디(112)는 일측은 연결부재(120)와 타측은 로봇 핸드(114)와 연결된다.
로봇 핸드(114)의 일측은 로봇 바디(112)와 연결되어 있으며, 타측은 일측이 개방된 링 형상으로 형성되어 있다. 로봇 핸드(114)에는 웨이퍼 가이드(116)가 형성된다. 웨이퍼 가이드(116)는 복수개가 형성될 수 있는데, 도 1 내지 도 2에는 3개의 웨이퍼 가이드(116)가 형성된 이송 로봇암(100)이 도시되어 있다. 웨이퍼 가 이드(116)는 로봇 핸드(114)의 내측을 향하도록 소정 간격씩 이격되어 형성된다. 웨이퍼 가이드(116)는 상부판 및 하부판을 포함하며, 상부판과 하부판 사이에 접점 센서(118)를 구비한다. 웨이퍼 가이드(116) 상에 웨이퍼(W)가 안착되면 상부판이 하부판을 누르게 되고, 접점 센서(118)는 상부판과 하부판의 접촉 여부로 웨이퍼(W)와 웨이퍼 가이드(116)와의 접촉 여부를 센싱한다. 접점 센서(118)는 각각의 하부판 상에 형성될 수 있어, 복수개가 형성될 수 있다.
연결부재(120)는 상부 로봇암(110)과 하부 로봇암(130)을 연결한다. 연결부재(120)는 소정의 높이를 가지고 있으며, 연결 부위가 수평 방향으로 자유도를 가지고 움직일 수 있게 한다.
하부 로봇암(130)은 상면의 일측에서 연결부재(120)로 상부 로봇암(110)과 연결되며, 연결부재(120)를 축으로 하여 수평 방향으로 360°의 자유도를 가지고 움직일 수 있다.
제어부(140)는 이송 로봇암(100)의 이동을 제어하는데, 접점 센서(118)에서 웨이퍼(W)의 접촉 여부를 센싱하여 이송 로봇암(100)의 이동을 제어한다. 즉, 제어부(140)는 접점 센서(118)의 센싱 결과를 인식하며, 그 결과를 토대로 이송 로봇암(100)을 이동시키거나, 또는 정지시킨다.
유닛(200)은 반도체 소자 제조 공정을 진행할 때에, 웨이퍼(W)가 안착되는 부재이다. 이송 로봇암(100)은 유닛(200) 상부로 웨이퍼(W)를 로딩 또는 언로딩할 수 있다.
이하, 도 1 내지 도 3b를 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 소 자 제조 설비의 웨이퍼 이송 공정을 설명한다.
도 3a 및 도 3b는 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 소자 제조 설비의 이송 로봇암의 자동 제어 과정을 설명하기 위한 도면이다. 여기서, 도 3a는 이송 로봇암 상에 웨이퍼가 정상적으로 안착된 경우를 나타내며, 도 3b는 이송 로봇암 상에 웨이퍼가 정상적으로 안착되지 못한 경우를 나타낸다.
우선, 이송 로봇암(100) 상부에 웨이퍼(W)를 안착시킨다. 그러면, 이송 로봇암(100)은 유닛(200) 상부로 웨이퍼(W)를 언로딩시킨다. 이어서, 반도체 소자 제조 공정을 진행한다. 반도체 소자 제조 공정이 끝나면, 이송 로봇암(100)은 유닛(200)으로부터 다시 웨이퍼(W)를 로딩한다.
이러한 공정이 수행되는 동안, 웨이퍼의 접촉 여부 센싱 및 자동 제어 과정이 진행되는데 이하, 이를 구체적으로 설명한다.
도 3a의 (a)에 도시된 바와 같이, 이송 로봇암(100) 상부에 웨이퍼(W)를 안착시킬 때에, 웨이퍼(W)가 정상적으로 안착되면, 웨이퍼 가이드(116)의 모든 상부판이 하부판을 누르게 된다. 그러면, 모든 접점 센서(118)가 웨이퍼(W)와 접촉되었음을 센싱한다. 이 때, 이 센싱 결과를 제어부(140)가 인식하여, 이송 로봇암(100) 상에 웨이퍼(W)가 바르게 안착된 것으로 판단한다. 그러면, 제어부(140)는 이송 로봇암(100)을 정상적으로 이동시켜 웨이퍼(W)를 이송한다.
제어부(140)는 모든 접점 센서(118)에서 웨이퍼(W)가 접촉한 것으로 센싱되어야만 이송 로봇암(100) 상에 웨이퍼(W)가 정상적으로 안착된 것으로 인식한다. 이를 구현하는 방법으로, 도 3a의 (b)에 도시된 바와 같이, 모든 웨이퍼 가이 드(116)를 직렬로 연결하고, 하부판 상의 접점 센서(118)가 상부판과 접촉할 때에 ON되는 접촉 스위치로 형성할 수 있다. 따라서, 모든 웨이퍼 가이드(116)에 웨이퍼(W)가 접촉할 때에만 회로에 전류가 통하게 되고, 이를 통하여 정상적으로 웨이퍼(W)가 안착된 것으로 제어부(140)가 인식하게 할 수 있다.
반면에, 도 3b의 (a)에 도시된 바와 같이, 웨이퍼(W)가 이송 로봇암(100) 상부에 바르게 안착되지 않은 경우, 전부 또는 일부의 접점 센서(118)에서는 웨이퍼(W)의 접촉이 센싱되지 못한다. 따라서, 제어부(140)는 전부 또는 일부의 접점 센서(118)에 웨이퍼(W)의 접촉이 센싱되지 못하였음을 인식하여, 이송 로봇암(100) 상에 웨이퍼(W)가 바르게 안착되지 못한 것으로 판단한다. 그러면, 제어부(140)는 에러를 발생시킴으로써, 이송 로봇암(100)을 정지시킨다. 이 때, 웨이퍼(W)가 바르게 안착되지 못하였음을 알리는 알람(alarm) 등을 울리게 할 수도 있다.
도 3b의 (b)에 도시된 바와 같이, 모든 웨이퍼 가이드(116)를 직렬로 연결하고, 하부판 상의 접점 센서(118)가 상부판과 접촉할 때에 ON되는 접촉 스위치로 형성한 경우, 하나의 웨이퍼 가이드(116)라도 웨이퍼(W)와 접촉하지 않게 되면, 회로에 전류가 통하지 않게 된다. 그러면, 제어부(140)는 이송 로봇암(100) 상에 웨이퍼(W)가 정상적으로 안착되지 않은 것으로 인식하여 에러를 발생시킬 수 있다.
에러가 발생한 경우, 작업자가 웨이퍼(W)를 이송 로봇암(100)에 정상적으로 안착시킬 수 있다. 그러면, 제어부(140)는 웨이퍼(W)와 접점 센서(118)의 접촉을 인식하고, 웨이퍼(W)가 정상적으로 안착된 것으로 판단하여, 이송 로봇암(100)을 이동시켜 작업을 재개한다.
제어부(140)가 이송 로봇암(100)에 웨이퍼(W)가 정상적으로 안착되었는지 여부를 자동으로 인식하여 이송 로봇암(100)의 이동 여부를 제어하면, 웨이퍼(W)가 이송 로봇암(100)에 정상적으로 안착되지 않음으로 인한 웨이퍼(W)의 손상을 방지할 수 있다. 즉, 웨이퍼(W)가 정상적으로 안착되지 않은 상태에서 이송 로봇암(100)을 이동시킴으로써, 웨이퍼(W)가 반도체 소자 제조 설비 내부로 떨어져, 깨지거나 손상되는 것을 방지할 수 있다. 따라서, 수율이 높아질 수 있다.
또한, 웨이퍼(W)가 공정 챔버 내부에 떨어짐으로써, 반도체 소자 제조 설비가 손상되고, 공정 진행이 지연되는 것을 방지함으로써, 공정 안정성이 높아지고 생산성이 향상될 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 반도체 소자 제조 설비에 따르면 다음과 같은 효과가 하나 혹은 그 이상 있다.
첫째, 웨이퍼가 깨지거나 손상되는 것을 방지할 수 있어 수율이 증가될 수 있다.
둘째, 웨이퍼의 깨짐이나 떨어짐에 의한 반도체 소자 제조 설비의 손상을 방 지하고 작업이 지연되는 것을 막을 수 있어, 공정 안정성이 높아지고 생산성이 향상될 수 있다.

Claims (5)

  1. 웨이퍼가 안착되는 복수개의 웨이퍼 가이드 및 상기 각각의 웨이퍼 가이드에 형성되며 상기 웨이퍼와 상기 웨이퍼 가이드의 접촉 여부를 센싱하는 접점 센서를 포함하는 이송 로봇암; 및
    상기 복수개의 접점 센서의 센싱 결과에 따라 상기 이송 로봇암의 이동을 제어하는 제어부를 포함하는 반도체 소자 제조 설비.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 모든 접점 센서에서 상기 웨이퍼와 상기 웨이퍼 가이드가 접촉한 것으로 센싱될 때에만 상기 이송 로봇암을 정상적으로 이동시키는 반도체 소자 제조 설비.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 복수개의 웨이퍼 가이드는 직렬로 연결되고, 각각의 웨이퍼 가이드는 접촉 스위치로 형성되어 상기 접촉 스위치는 상기 웨이퍼 가이드와 상기 웨이퍼가 접촉했을 때에 ON되는 반도체 소자 제조 설비.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 모든 접촉 스위치가 ON되었을 때에만 상기 이송 로봇암 을 정상적으로 이동시키는 반도체 소자 제조 설비.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 웨이퍼 가이드는 상부판과 하부판을 포함하며 상기 하부판 상에 상기 접점 센서가 형성되는 반도체 소자 제조 설비.
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