KR20090032651A - 기판 이송 장치 - Google Patents

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김대호
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세메스 주식회사
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Abstract

본 발명은 반도체 웨이퍼를 이송하는 장치에 관한 것이다. 본 발명에 따른 기판 이송 장치는 웨이퍼를 안착시키는 두 개의 핑거들과 상기 핑거들의 전단에 설치되어 핑거들에 안착된 웨이퍼의 전단 가장자리를 지지하는 전방 지지턱, 상기 핑거들의 후단에 설치되어 핑거들에 안착된 웨이퍼의 후단 가장자리를 지지하는 후방 지지턱, 그리고 상기 전방 지지턱 및 상기 후방 지지턱에 의해 지지되지 않는 웨이퍼의 가장자리를 지지하는 보조 가이드를 포함한다. 본 발명은 상기 보조 가이드가 핑거들의 전진 및 후진 이동을 방해하지 않는 위치에서 상기 핑거들 상에 안착된 웨이퍼를 지지함으로써, 웨이퍼 이송시 웨이퍼가 핑거 상으로부터 이탈되는 것을 방지한다.
반도체, 웨이퍼, 플레이트, 가이드, 핑거,

Description

기판 이송 장치{APPARATUS FOR TRANSFERING SUBSTRATE}
본 발명은 기판 처리 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 반도체 웨이퍼를 이송하는 장치에 관한 것이다.
일반적인 반도체 제조 공정에 있어서, 각각의 단위공정들을 진행하기 위해서는 각각의 공정 특성에 맞는 복수의 설비들을 구비하게 된다. 그리고, 이들 설비에는 각각의 설비로 웨이퍼를 이송하기 위한 장치가 구비된다. 이러한 웨이퍼 이송 장치들 중 로봇암(robot arm)은 웨이퍼가 놓여지는 플레이트 및 플레이트를 구동시키는 구동부를 가진다. 공정시 구동부는 플레이트를 동작시켜, 플레이트에 놓여진 웨이퍼를 공정상 요구되는 위치로 이동시킨다.
그러나, 이러한 웨이퍼 이송 장치는 플레이트의 기설정된 위치에 웨이퍼가 정확하게 놓여지지 않아 웨이퍼가 손상되어 공정 효율이 저하되는 현상이 발생된다. 예컨대, 웨이퍼 이송 장치가 공정설비로 박막이 형성된 웨이퍼를 이송하는 경우에는 웨이퍼 표면에 형성된 막질에 의해 웨이퍼가 플레이트의 기설정된 위치로부터 미끄러져 이탈되는 현상이 발생된다. 이를 방지하기 위해, 일반적으로 플레이트의 전방 및 후방에 각각 지지턱을 설치하여 웨이퍼가 지지턱들 사이에서 안착되어 지지되게 함으로써, 웨이퍼 이송시 플레이트로부터 웨이퍼가 이탈되는 것을 방지하였다. 그러나, 이러한 지지턱들에 의해 웨이퍼를 지지하는 방식은 웨이퍼를 지지하는 효율이 낮아 플레이트의 전진 및 후진, 그리고 회전 동작시에 웨이퍼가 플레이트로부터 이탈되는 현상이 발생된다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 기판의 지지하는 플레이트의 기설정된 위치에 기판이 안정적으로 놓여지도록 하는 기판 이송 장치 및 방법을 제공한다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 기판 이송시에 기판의 손상을 방지하는 기판 이송 장치 및 방법을 제공한다.
상술한 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 기판 이송 장치는 기판을 안착시키는 상부면을 가지는 플레이트, 상기 플레이트를 전진 및 후진시키는 구동부, 상기 플레이트 전방의 상부면으로부터 돌출되어 상기 플레이트에 안착된 기판 전방의 측면을 지지하는 전방 지지턱, 상기 플레이트 후방의 상부면으로부터 돌출되어 상기 플레이트에 안착된 기판 후방의 측면을 지지하는 후방 지지턱, 그리고 웨이퍼 이송시 상기 플레이트의 상부면에 놓여진 웨이퍼의 이탈을 방지하는 이탈방지부를 포함하되, 상기 이탈방지부는 상기 플레이트의 이동방향과 수직하며 상기 플레이트에 안착된 기판의 중심을 가로지르는 수직선을 기준으로 후진 방향으로의 기판 영역 중 상기 후방 지지턱에 의해 지지되는 기판의 부분을 제외한 기판 부분과 접촉하여 기판을 지지하는 보조 가이드를 포함한다.
본 발명의 실시예에 따르면, 상기 플레이트는 서로 일정 간격이 이격되어 평행하게 배치되는 제1 핑거 및 제2 핑거를 포함하고, 상기 전방 지지턱은 상기 제1 핑거의 전단에 설치되는 제1 지지턱 및 상기 제2 핑거의 전단에 설치되는 제2 지지 턱을 포함하고, 상기 보조 가이드는 상기 기판의 영역 중 상기 수직선 및 상기 제1 지지턱과 상기 플레이트에 놓여진 기판의 중심을 가로지르는 선 사이의 기판 가장자리 측면과 접촉하는 제1 보조가이드를 포함한다.
본 발명의 실시예에 따르면, 상기 보조 가이드는 상기 기판의 영역 중 상기 수직선 및 상기 제2 지지턱과 상기 플레이트 놓여진 기판의 중심을 가로지르는 선 사이의 기판 가장자리 측면과 접촉하는 제2 보조가이드를 포함한다.
본 발명의 실시예에 따르면, 상기 제1 보조가이드 및 상기 제2 보조가이드는 상기 플레이트의 이동 방향과 평행하며 상기 플레이트에 안착된 기판의 중심을 가로지르는 중심선을 기준으로 좌우 대칭으로 배치된다.
본 발명의 실시예에 따르면, 상기 후방 지지턱은 상기 제1 핑거의 후단에 설치되는 제3 지지턱 및 상기 제2 핑거의 후단에 설치되는 제4 지지턱을 포함하고, 상기 제1 보조 가이드는 상기 중심선과 접하는 기판 가장자리 측면 부분과 상기 제3 지지턱에 의해 지지되는 기판 가장자리 측면 부분 사이의 기판 가장자리 측면과 접촉하고, 상기 제2 보조 가이드는 상기 중심선과 접하는 기판 가장자리 측면 부분과 상기 제4 지지척에 의해 지지되는 기판 가장자리 측면 부분 사이의 기판 가장자리 측면과 접촉한다.
본 발명의 실시예에 따르면, 상기 기판 이송 장치는 상기 플레이트를 전진 및 후진시키는 구동부를 더 포함하고, 상기 보조 가이드는 상기 플레이트가 후진되었을 때, 상기 플레이트에 놓여진 기판과 접촉한다.
본 발명은 플레이트의 기설정된 위치에 기판이 안정적으로 놓여지도록 하여 기판 처리 효율을 향상시킨다. 특히, 본 발명은 기판을 지지하는 플레이트로 두 개의 핑거들을 사용하여 기판 이송하는 경우에, 핑거의 이동을 방해하지 않으면서 기판이 핑거들 상으로부터 이탈되는 것을 효과적으로 방지한다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 상세히 설명하기로 한다. 그러나, 본 발명은 여기서 설명되어지는 실시예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 오히려, 여기서 소개되는 실시예는 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록 그리고 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되어지는 것이다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호로 표시된 부분들은 동일한 구성요소들을 나타낸다.
또한, 본 발명에 따른 실시예는 웨이퍼를 이송하는 장치를 예로 들어 설명하였으나, 본 발명은 다양한 종류의 기판을 처리하는 모든 장치에 적용이 가능할 수 있다.
(실시예)
도 1은 본 발명에 따른 기판 이송 장치의 사시도이고, 도 2는 도 1에 도시된 기판 이송 장치의 측면도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 기판 이송 장치(apparatus for treating substrate)(100)는 블레이드(blade)(110), 구동부(driving member)(120), 그리고 이탈방지부(breakaway protecting member)(130)를 포함한다.
블레이드(110)는 반도체 기판(이하, '웨이퍼')을 지지한다. 블레이드(110)는 플레이트(plate)(112), 전방 지지턱(forward support sill)(114), 그리고 후방 지지턱(backward support sill)(116)을 포함한다.
플레이트(112)는 웨이퍼(W)가 안착되는 상부면을 가진다. 플레이트(112)는 제1 핑거(first finger)(112a) 및 제2 핑거(second finger)(112b)를 포함한다. 제1 핑거(112a) 및 제2 핑거(112b) 각각은 긴 바(bar) 형상을 가진다. 제1 핑거(112a) 및 제2 핑거(112b)는 중심선(X1)을 기준으로 좌우 대칭되게 배치된다. 중심선(L1)은 공정시 플레이트(112)의 이동 방향(X)과 평행하며 플레이트(112)에 놓여진 웨이퍼(W)의 중심을 가로지르는 선이다.
전방 지지턱(114)은 플레이트(112)에 놓여진 웨이퍼(W) 전방의 가장자리 측면을 지지한다. 전방 지지턱(114)은 제1 지지턱(first support sill)(114a) 및 제2 지지턱(second support sill)(114b)을 포함한다. 제1 지지턱(114a)은 제1 핑거(112a) 전단의 상부면으로부터 돌출되는 형상을 가진다. 제2 지지턱(114b)은 제2 핑거(112b) 전단의 상부면으로부터 돌출되는 형상을 가진다.
후방 지지턱(116)은 플레이트(112)에 놓여진 웨이퍼(W)의 후방 가장자리 측면을 지지한다. 후방 지지턱(116)은 제3 지지턱(116a) 및 제4 지지턱(116b)을 포함한다. 제3 지지턱(114a)은 제1 핑거(112a) 후단의 상부면으로부터 돌출되는 형상을 가진다. 제3 지지턱(116b)은 제2 핑거(112b) 후단의 상부면으로부터 돌출되는 형상을 가진다.
구동부(120)는 플레이트(110)를 전진 및 후진시킨다. 즉, 구동부(120)는 플레이트(110)를 제1 방향(X1) 및 제2 방향(X2)으로 직선 왕복 이동시킨다. 또한, 구동부(120)는 플레이트(110)를 회전방향(R)으로 회전시켜, 플레이트(110)의 이동 방향을 전환시킬 수 있다. 일 실시예로서, 구동부(120)는 제1 위치(도3a의 참조번호(a)) 및 제2 위치(도3b의 참조번호(b)) 상호간에 플레이트(110)를 위치시킨다. 제1 위치(a)는 플레이트(110)가 구동부(120)에 의해 제1 방향(X1)으로 최대한 전진된 위치이다. 제1 위치(a)는 플레이트(110)에 웨이퍼(W)를 안착시키거나, 플레이트(110)에 놓여진 웨이퍼(W)를 다른 공정 설비에 안착시키기 위한 플레이트(110)의 위치이다. 또한, 제2 위치(b)는 구동부(120)에 의해 플레이트(110)가 제2 방향(X2)으로 최대한 후진된 위치이다. 제2 위치(b)는 기판 이송 장치(100)를 회전시키기 위한 위치이다.
이탈방지부(130)는 웨이퍼 이송시 플레이트(110)에 놓여진 웨이퍼(W)가 플레이트(110)로부터 이탈되는 것을 방지한다. 이탈방지부(130)는 가이드(guide)(132) 및 보조가이드(134)(subsidize guide)를 포함한다.
가이드(132)는 공정시 플레이트(110)에 놓여진 웨이퍼(W) 가장자리 측면을 지지한다. 가이드(132)는 플레이트(110)의 후방에 고정설치된다. 이때, 가이드(132)는 플레이트(110)의 제1 및 제2 방향(X1, X2)으로의 이동과 관계없이 고정되도록 설치된다. 따라서, 공정시 플레이트(110)가 제1 방향(X1)으로 전진하더라도, 가이드(132)의 위치는 변화되지 않는다. 가이드(132)는 플레이트(110)에 놓여진 웨이퍼(W) 가장자리 측면을 감싸도록 제공된다.
보조가이드(134)는 공정시 플레이트(110)에 안착된 웨이퍼(W)의 영역 중 수직선(L4)을 기준으로 제2 방향(X2) 영역의 웨이퍼(W) 가장자리 측면을 지지한다. 보조가이드(134)은 제1 보조가이드(first subsidize guide)(134a) 및 제2 보조가이드(second subsidize guide)(134b)를 포함한다. 제1 보조가이드(134a) 및 제2 보조가이드(134b)은 가이드(132)의 내측면에 고정설치된다. 제1 보조가이드(134a) 및 제2 보조가이드(134b)는 중심선(L1)을 기준으로 좌우 대칭하게 배치된다.
여기서, 제1 보조가이드(134a)는 플레이트(110)에 안착된 웨이퍼(W)의 제1 영역(W1)의 가장자리 측면과 접촉하여 웨이퍼(W)를 지지한다. 제1 영역(W1)은 도 2에 도시된 바와 같이, 웨이퍼(W)의 영역 중 제2 지지턱(114)과 플레이트(110)에 안착된 웨이퍼(W)의 중심을 가로지르는 선(L2) 및 수직선(L4) 사이의 웨이퍼 영역 중 좌측 하부 영역이다. 또한, 제2 보조가이드(134b)는 플레이트(110)에 안착된 웨이퍼(W)의 제2 영역(W2)의 가장자리 측면과 접촉하여 웨이퍼(W)를 지지한다. 제2 영역(X2)은 도 2에 도시된 바와 같이, 웨이퍼(W) 처리면 중 제1 지지턱(112)과 플레이트(110)에 안착된 웨이퍼(W)의 중심을 가로지르는 선(L3)과 수직선(L4) 사이의 웨이퍼 영역 중 우측 하부 영역이다.
상술한 구조의 제1 보조가이드(134a) 및 제2 보조가이드(134b)는 공정시 플레이트(110)의 전후 운동을 방해하지 않음과 동시에, 플레이트(110)가 제2 위치(b)에 놓여졌을 때, 플레이트(110)로부터 웨이퍼(W)가 이탈하는 것을 방지한다. 즉, 제1 보조가이드(134a) 및 제2 보조가이드(134b)는 플레이트(110)가 제2 위치(b)에 놓여졌을 때, 전방 지지턱(114) 및 후방 지지턱(116)이 지지하지 않는 웨이퍼(W) 영역 중 수직선(L4)을 기준으로 제2 방향(X2)에 위치되는 영역(W1, W2)의 지지를 더 보조해 줌으로써, 플레이트(110)에 놓여진 웨이퍼(W)의 이탈을 효과적으로 방지한다. 특히, 보조가이드(134)는 플레이트(110)의 회전시에 웨이퍼(W)의 양측면을 지지해 줌으로써, 플레이트(110)의 회전방향(R)으로 가해지는 힘에 의해 웨이퍼(W)가 이탈되는 것을 방지한다.
상술한 일 실시예에서는 웨이퍼(W)의 제1 영역(W1) 및 제2 영역(W2)을 지지하는 지지블럭(134)으로서, 두 개의 보조가이드를 구비하는 경우를 예로 들어 설명하였으나, 보조가이드의 개수 및 형상, 그리고 배치는 다양하게 변경 및 변형될 수 있다.
상술한 기판 이송 장치(100)의 웨이퍼(W) 이송 과정은 다음과 같다. 도 3a 내지 도 3d는 본 발명에 따른 기판 이송 장치의 기판 이송 과정을 설명하기 위한 도면들이다. 여기서, 본 실시예에서는 기판 이송 장치(100)가 카세트(cassette)와 같은 수납부재(10) 내부에 위치된 웨이퍼(W)를 수납부재(10)로부터 반출시킨 후 기판 처리 공정을 수행하는 설비(20)로 이송시키는 경우를 예로 들어 설명한다.
웨이퍼(W)의 이송이 개시되면, 기판 이송 장치(100)의 구동부(120)는 플레이트(110)를 수납부재(10) 내부로 전진시킨다. 플레이트(110)가 제1 위치(a)에 위치되면, 구동부(120)는 플레이트(110)를 조절하여 수납부재(10) 내 웨이퍼(W)를 플레이트(110) 상에 안착시킨다. 플레이트(110)에 웨이퍼(W)가 안착되면, 도 3b에 도시된 바와 같이, 구동부(120)는 플레이트(110)를 제2 위치(b)로 후진시킨다. 플레이 트(120)가 제2 위치(b)로 후진되면, 플레이트(120)에 놓여진 웨이퍼(W)의 제1 영역(W1) 및 제2 영역(W2)의 가장자리 측면은 각각 이탈방지부(130)의 제1 보조가이드(134a) 및 제2 보조가이드(134b)에 접촉된다. 따라서, 이탈방지부(130)는 플레이트(120) 상에 놓여진 웨이퍼(W)가 플레이트(110) 상의 기설정된 위치로부터 이탈되는 것을 방지한다.
플레이트(110)가 제2 위치(b)에 위치되면, 도 3c에 도시된 바와 같이, 플레이트(110)의 전방이 공정 설비(20)와 마주보도록, 구동부(120)는 기판 이송 장치(100)를 회전시킨다. 그리고, 구동부(120)는 플레이트(110)를 전진시켜, 도 3d에 도시된 바와 같이, 공정 설비(20) 내 기설정된 위치에 웨이퍼(W)를 안착시킨다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 기판 이송 장치 및 방법은 공정시 웨이퍼(W)가 플레이트(110) 상으로부터 이탈되는 것을 방지하는 이탈방지부(130)를 가진다. 특히, 이탈방지부(130)는 전방 지지턱(112) 및 후방 지지턱(114)에 의해 지지되지 않는 웨이퍼(W) 영역(W1, W2)을 지지하는 보조가이드(134, 134b)를 구비함으로써, 플레이트(110)의 전진 및 후진 이동을 방해하지 않으면서, 웨이퍼(W)의 이탈을 방지한다.
이상의 상세한 설명은 본 발명을 예시하는 것이다. 또한 전술한 내용은 본 발명의 바람직한 실시 형태를 나타내고 설명하는 것에 불과하며, 본 발명은 다양한 다른 조합, 변경 및 환경에서 사용할 수 있다. 즉, 본 명세서에 개시된 발명의 개 념의 범위, 저술한 개시 내용과 균등한 범위 및/또는 당업계의 기술 또는 지식의 범위 내에서 변경 또는 수정이 가능하다. 전술한 실시예들은 본 발명을 실시하는데 있어 최선의 상태를 설명하기 위한 것이며, 본 발명과 같은 다른 발명을 이용하는데 당업계에 알려진 다른 상태로의 실시, 그리고 발명의 구체적인 적용 분야 및 용도에서 요구되는 다양한 변경도 가능하다. 따라서, 이상의 발명의 상세한 설명은 개시된 실시 상태로 본 발명을 제한하려는 의도가 아니다. 또한 첨부된 청구범위는 다른 실시 상태도 포함하는 것으로 해석되어야 한다.
도 1은 본 발명에 따른 기판 이송 장치를 보여주는 사시도이다.
도 2는 도 1에 도시된 기판 이송 장치의 측면도이다.
도 3a 내지 도 3d는 본 발명에 따른 기판 이송 장치의 기판 이송 과정을 설명하기 위한 도면들이다.
*도면의 주요 부분에 대한 부호 설명*
100 : 기판 이송 장치
110 : 기판 지지부
120 : 구동부
130 : 기판 걸림부
140 : 제어부

Claims (6)

  1. 기판을 이송하는 장치에 있어서,
    기판을 안착시키는 상부면을 가지는 플레이트와,
    상기 플레이트를 전진 및 후진시키는 구동부와,
    상기 플레이트 전방의 상부면으로부터 돌출되어, 상기 플레이트에 안착된 기판 전방의 측면을 지지하는 전방 지지턱과,
    상기 플레이트 후방의 상부면으로부터 돌출되어, 상기 플레이트에 안착된 기판 후방의 측면을 지지하는 후방 지지턱, 그리고
    웨이퍼 이송시 상기 플레이트의 상부면에 놓여진 웨이퍼의 이탈을 방지하는 이탈방지부를 포함하되,
    상기 이탈방지부는,
    상기 플레이트의 이동방향과 수직하며 상기 플레이트에 안착된 기판의 중심을 가로지르는 수직선을 기준으로 후진 방향으로의 기판 영역 중 상기 후방 지지턱에 의해 지지되는 기판의 부분을 제외한 기판 부분과 접촉하여 기판을 지지하는 보조 가이드를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 이송 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 플레이트는,
    서로 일정 간격이 이격되어 평행하게 배치되는 제1 핑거 및 제2 핑거를 포함 하고,
    상기 전방 지지턱은,
    상기 제1 핑거의 전단에 설치되는 제1 지지턱 및 상기 제2 핑거의 전단에 설치되는 제2 지지턱을 포함하고,
    상기 보조 가이드는,
    상기 기판의 영역 중 상기 수직선 및 상기 제1 지지턱과 상기 플레이트에 놓여진 기판의 중심을 가로지르는 선 사이의 기판 가장자리 측면과 접촉하는 제1 보조가이드를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 이송 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 보조 가이드는,
    상기 기판의 영역 중 상기 수직선 및 상기 제2 지지턱과 상기 플레이트 놓여진 기판의 중심을 가로지르는 선 사이의 기판 가장자리 측면과 접촉하는 제2 보조가이드를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 이송 장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 제1 보조가이드 및 상기 제2 보조가이드는,
    상기 플레이트의 이동 방향과 평행하며 상기 플레이트에 안착된 기판의 중심을 가로지르는 중심선을 기준으로 좌우 대칭으로 배치되는 것을 특징으로 하는 기판 이송 장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 후방 지지턱은,
    상기 제1 핑거의 후단에 설치되는 제3 지지턱 및 상기 제2 핑거의 후단에 설치되는 제4 지지턱을 포함하고,
    상기 제1 보조 가이드는,
    상기 중심선과 접하는 기판 가장자리 측면 부분과 상기 제3 지지턱에 의해 지지되는 기판 가장자리 측면 부분 사이의 기판 가장자리 측면과 접촉하고,
    상기 제2 보조 가이드는,
    상기 중심선과 접하는 기판 가장자리 측면 부분과 상기 제4 지지척에 의해 지지되는 기판 가장자리 측면 부분 사이의 기판 가장자리 측면과 접촉하는 것을 특징으로 하는 기판 이송 장치.
  6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 기판 이송 장치는,
    상기 플레이트를 전진 및 후진시키는 구동부를 더 포함하고,
    상기 보조 가이드는,
    상기 플레이트가 후진되었을 때, 상기 플레이트에 놓여진 기판과 접촉하는 것을 특징으로 하는 기판 이송 장치.
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