KR20110003610A - Plural wafer transferring machine and method using the same - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 웨이퍼 이송 장치 및 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 복수의 웨이퍼를 한꺼번에 이송하는 웨이퍼 이송 장치 및 방법에 관한 것이다. The present invention relates to a wafer transfer apparatus and method, and more particularly, to a wafer transfer apparatus and method for transferring a plurality of wafers at once.
일반적으로 반도체 장치는 웨이퍼 상에 증착, 이온 임플란트, 사진 및 식각 공정을 반복적으로 수행하여 형성된다. 이러한 반도체 장치를 제조하기 위해서, 상기 웨이퍼는 캐리어(Carrier)에 수용된 상태로 각 공정을 수행하기 위한 반도체 제조 설비들로 이송되어야 할 뿐 아니라, 상기 반도체 설비들 내에서도 각 공정 단계들을 수행하기 위한 위치로 이송되어야 한다.In general, semiconductor devices are formed by repeatedly performing deposition, ion implantation, photography, and etching processes on a wafer. In order to manufacture such a semiconductor device, the wafer must not only be transferred to semiconductor manufacturing facilities for performing each process while being accommodated in a carrier, but also to a position for performing each process step within the semiconductor facilities. It must be transported.
일반적인 웨이퍼 이송 장치는 운반용 카세트에 적재된 웨이퍼를 각 공정에 투입하기 위해 낱장으로 꺼낸 후 이송함으로써 각 공정을 진행하고 다시 적재하는 일련의 작업을 벨트(belt)나 캠(cam)에 의해 진행한다.In general, a wafer transfer apparatus performs a series of operations by carrying out each process and reloading the wafers by taking them out in sheets to transfer them to each process and then reloading them by belts or cams.
만약 작업 공정이 다수의 웨이퍼를 한꺼번에 진행해야 할 경우 한 장씩 꺼내 적재하는 웨이퍼 이송 방식은, 웨이퍼의 이송 과정이 웨이퍼 수만큼 반복됨으로써 불필요한 시간이 소비된다.If the work process needs to proceed with a large number of wafers at once, the wafer transfer method of taking out and loading one sheet at a time consumes unnecessary time since the wafer transfer process is repeated by the number of wafers.
또한, 종래 기술 중 진공 패드에 의한 웨이퍼 이송 방식은 다수의 웨이퍼를 한번에 이송시킬 수 있으나 그 개수가 한정되는(약 10장) 단점이 있다.In addition, the wafer transfer method using a vacuum pad in the prior art can transfer a plurality of wafers at one time, but the number thereof is limited (about 10 sheets).
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 대량의 웨이퍼를 동시에 정확하고 안정적으로 이송하는 웨이퍼 이송 장치 및 방법을 제공하는데 있다. SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in an effort to provide a wafer transfer apparatus and method for simultaneously and accurately transferring a large amount of wafers.
상기 해결 하고자 하는 과제를 이루기 위한 본 발명에 의한 복수의 웨이퍼 이송 장치는 적어도 하나 이상의 웨이퍼가 탑재된 운반용 카세트를 얼라인, 클램핑 및 틸트시키도록 구성된 틸트 유닛(20);상기 틸트 유닛과 동일한 각도로 틸트되고, 상하로 움직이도록 구성되며, 상기 틸트 유닛의 하단에 위치하여 상기 운반용 카세트의 내부로 올라와서 상기 적어도 하나 이상의 웨이퍼를 상기 운반용 카세트로부터 이탈시키도록 구성된 제1 푸쉬부(12); 및 상기 제1 푸쉬부와 동일한 각도로 틸트되고, 상기 운반용 카세트로부터 이탈된 적어도 하나 이상의 웨이퍼를 좌우에서 고정시켜 소정의 위치까지 이송시키는 제1 그립부(13)를 구비하는 것을 특징으로 한다.A plurality of wafer transfer apparatus according to the present invention for achieving the above object is a
상기 해결 하고자 하는 과제를 이루기 위한 본 발명에 의한 웨이퍼 이송 방법은 적어도 하나 이상의 웨이퍼가 탑재된 운반용 카세트를 얼라인, 클램핑 및 틸트시키는 단계;상기 운반용 카세트 하단에 위치하여 상기 운반용 카세트와 동일한 각도로 틸트된 제1 푸쉬부를 상기 운반용 카세트 내부로 상승시켜 상기 적어도 하 나 이상의 웨이퍼가 상기 제1 푸쉬부에 의해 상기 운반용 카세트로부터 이탈되는 단계; 및 올라온 상기 적어도 하나 이상의 웨이퍼를 좌우방향에서 고정시키고, 상기 적어도 하나 이상의 웨이퍼가 탑재된 상기 제1 그립부에 의해 웨이퍼가 소정의 위치로 이송되는 단계를 구비하는 것을 특징으로 한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a wafer transfer method comprising: aligning, clamping, and tilting a transport cassette having at least one wafer mounted thereon; tilted at the same angle as the transport cassette at a lower end of the transport cassette; Lifting the first push portion into the carrying cassette to release the at least one wafer from the carrying cassette by the first push portion; And fixing the raised at least one wafer in a left and right direction, and transferring the wafer to a predetermined position by the first grip part on which the at least one wafer is mounted.
본 발명에 따른 웨이퍼 이송 장치 및 방법은 대량의 웨이퍼를 적재하여 공정을 진행하는 경우 한번에 대량의 웨이퍼를 정확하고 안정적으로 이송시킴으로써 공정 시간 단축 효과가 있다.The wafer transfer apparatus and method according to the present invention has an effect of shortening the process time by accurately and stably transferring a large amount of wafers at once when a large amount of wafers are loaded and processed.
또한, 본 발명은 웨이퍼를 낱장으로 이송하는 경우에 요구되는 부수적인 장치가 필요가 없으므로 면적 감소 효과가 있다. In addition, the present invention eliminates the need for ancillary devices required for transferring wafers in sheets, thereby reducing the area.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 보다 상세히 설명하도록 한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings to describe the present invention in more detail.
도 1은 본 발명에 의한 웨이퍼 이송 장치를 나타내는 도면이다.1 is a view showing a wafer transfer apparatus according to the present invention.
도 1에 도시된 본 발명에 의한 웨이퍼 이송 장치는 로딩 컨베이어 유닛(11), 틸트 유닛(20), 제1 푸쉬부(12), 제1 그립부(13), 제2 푸쉬부(14), 로테이트 유닛(15), 엘리베이터 유닛(16) 및 언로딩 컨베이어 유닛(17)을 구비한다.The wafer transfer apparatus according to the present invention shown in FIG. 1 includes a
본 실시예에서는 외부로부터 100개의 웨이퍼가 로딩되어 상기 제1 그립부에 의한 이동 후 보트(20)에서 추후 공정이 진행되는 경우로 예시로 설명하겠다. In this embodiment, 100 wafers are loaded from the outside, and the following process will be described in the
상기 로딩 컨베이어 유닛(11)은 100개의 웨이퍼가 탑재된 운반용 카세트(19)를 상단에 안착시키고 상기 틸트 유닛(20)까지 이송시키도록 구성된다. The
상기 틸트 유닛(20)은 상기 운반용 카세트(19)의 얼라인, 클램핑 및 소정의 각도로 틸트(tilt)시키도록 구성된다.The
상기 제1 푸쉬부(12)는 상기 틸트 유닛(20)과 동일한 각도로 틸트되어 상하로 움직이도록 구성되고, 상기 틸트 유닛의 하단에 위치하여 상기 운반용 카세트(19)의 내부로 올라와서 100장의 웨이퍼를 상기 운반용 카세트(19)로부터 이탈시키도록 구성된다.The
상기 제1 그립부(13)는 상기 제1 푸쉬부(12)와 동일한 각도로 틸트되고, 상기 운반용 카세트(19)로부터 이탈된 웨이퍼를 좌우에서 고정시켜 보트(20)가 있는 소정의 위치까지 이송시키도록 구성된다. 여기서, 소정의 위치는 추후 공정이 진행되는 장소이다.The
상기 제2 푸쉬부(14)는 상기 제1 푸쉬부(12)와 동일하게 구성되며, 상기 소정의 위치에 구비된다. The
구체적으로 설명하면, 상기 제2 푸쉬부(14)는 상기 제1 그립부와 동일한 각도로 틸트되고, 상하로 움직이도록 구성되고, 상기 소정의 위치의 하단에 위치하여 상기 운반용 카세트의 내부로 올라와서 적어도 하나 이상의 웨이퍼를 안착하도록 구성된다.Specifically, the
상기 로테이트 유닛(15)은 빈 운반용 카세트를 상기 틸트 유닛(20)으로부터 전달받아 회전시켜 상기 엘리베이터 유닛(16)까지 이송시킨다.The
상기 엘리베이터 유닛(16)은 상기 로테이트 유닛(15)으로부터 올라온 빈 운반용 카세트를 하강시켜 상기 언로딩 컨베이어 유닛(17)까지 이송시킨다.The
상기 언로딩 컨베이어 유닛(17)은 빈 운반용 카세트를 외부로 언로딩시킨다.The unloading
도 2는 본 발명에 의한 웨이퍼 이송 방법의 순서도이다.2 is a flowchart of a wafer transfer method according to the present invention.
도 3은 도 1에 도시된 제1 푸쉬부(12)와 제1 그립부(13)의 상세 구성을 나타내는 도면이고, 도 4는 도 3에 도시된 제1 푸쉬부(12)의 상세 도면이고, 도 5는 도 3에 도시된 제1 그립부(13)에 복수의 웨이퍼가 탑재된 형상을 나타내는 상세 도면이다. 보다 구체적인 설명은 하기의 웨이퍼 이송 방법과 함께 기술하겠다.FIG. 3 is a view illustrating a detailed configuration of the
도 1 내지 도 5를 참조하여 본 발명에 의한 웨이퍼 이송 방법을 설명하면 다음과 같다.Referring to Figures 1 to 5 the wafer transfer method according to the present invention will be described.
제1 단계는 도 1의 ①,②를 참조하면, 100개의 웨이퍼를 운반용 카세트(19)에 탑재시키고 상기 로딩 컨베이어 유닛(11)의 상단에 상기 운반용 카세트(19)를 안착시키고 상기 제1 푸쉬부(12)와 상기 제1 그립부(13)가 위치한 상기 틸트 유닛(20)까지 이송시킨다.In the first step, referring to ① and ② of FIG. 1, 100 wafers are mounted on a
제2 단계는 도 1의 ③을 참조하면, 100개의 웨이퍼가 탑재된 운반용 카세트(19)를 얼라인, 클램핑 및 3도의 각도로 틸트(tilt)시킨다(S1). 상기 운반용 카세트(19)를 정확한 위치에 얼라인시키고, 클램핑(고정) 시킨후 웨이퍼끼리 정확한 피치를 유지시키기 위해 상기 운반용 카세트(19)를 3도 틸트시킨다. 제2 단계는 틸트 유닛(20)에서 수행된다.In the second step, referring to (3) of FIG. 1, the
제3 단계는 도 1의 ④ 및 도 4를 참조하면, 상기 운반용 카세트(19)의 하단에 위치하며 3도로 틸트된 제1 푸쉬부(12)를 상기 운반용 카세트(19) 방향으로 상승시켜 상기 100개의 웨이퍼가 상기 제1 푸쉬부(12)에 의해 상기 운반용 카세트(19)로부터 이탈된다(S2). 상기 운반용 카세트(19)와 동일한 방향으로 상기 제1 푸쉬부(12)는 3도 틸트된다. 여기서, 상기 운반용 카세트(19)는 상기 제1 푸쉬부(12)가 상기 운반용 카세트(19) 내부로 들어갈 수 있도록 구성되어 있다. 즉, 상기 운반용 카세트(19)는 100개의 웨이퍼를 끼울 수 있도록 홈이 형성되어 있고, 하단에는 상기 웨이퍼를 받칠 수 있는 지지대와 상기 제1 푸쉬부(12)가 들어갈 수 있는 공간이 형성되어 있다.Referring to ④ of FIG. 1 and FIG. 4, the third step is located at the lower end of the carrying
제4 단계는 도 1의 ⑤ 및 도 5를 참조하면, 상기 제1 그립부(13)가 3도로 틸트된 상태에서, 100개의 웨이퍼를 좌우 방향에서 고정시킨 후 상기 제1 그립부(13)에 의해 100개의 웨이퍼가 제2 푸시부(14) 및 보트(20)가 위치한 장소로 이송된다(S3). 상기 제1 그립부(13)는 상기 운반용 카세트(19) 및 상기 제1 푸쉬부(12)와 동일한 3도로 틸트시킨다. 그리고, 상기 제1 그립부(13)의 측면(13-1)에는 상기 운반용 카세트(19)와 동일한 피치로 홈이 형성되어 있어서 100개의 웨이퍼가 손상되지 않고 이송될 수 있다.Referring to ⑤ and 5 of FIG. 1, in the state where the
이와 같이, 상기 운반용 카세트(19), 상기 제1 푸쉬부(12) 및 상기 제1 그립부(13)가 동일한 각도(3도)로 틸트됨으로써 보다 정확하게 웨이퍼들이 안착되고 이송될 수 있다. As such, the
틸트 각도 및 방향은 도 4의 제1 푸쉬부(12)에 도시된 바와 같다.The tilt angle and direction are as shown in the
또한, 도 5를 참조하면, 상기 제1 그립부(13)는 복수의 홈이 형성된 측면(13-1)과 상기 웨이퍼를 받칠 수 있는 받침대(13-2)를 구비하고, 상기 받침대(13-2)에 의해 보다 안정적으로 상기 웨이퍼를 이송시킬 수 있다.In addition, referring to FIG. 5, the
제5단계는 도 1의 ⑥을 참조하면, 3도로 틸트된 제2 푸쉬부(14)가 올라와서 상기 100개의 웨이퍼를 안착한 후(S4), 상기 웨이퍼가 상기 제2 푸쉬부(14)에 의해 내려가며 추후 공정이 진행된다(S5). 추후 공정을 위해 상기 제1 그립부(13)는 상기 제2 푸쉬부(14)가 구비된 상기 소정의 위치로 이동되고, 상기 제2 푸쉬부(14)에 의해 100개의 웨이퍼는 상기 제1 그립부(13)로부터 이탈되고 상기 보트(20)에 안착된다. 여기서, 100개의 웨이퍼가 동시에 전달되며 보트(20)에 안착되어 추후 공정이 진행되게 됨으로써 웨이퍼의 이송 과정은 완료된다. 상기 보트(20)는 공정을 수행하는 챔버 내에서 열에 의해 견딜 수 있는 재질로 구현된다.Referring to 6 in FIG. 1, after the
이와 별도로, 도 1의 ⑦을 참조하면, 웨이퍼가 이탈된 빈 운반용 카세트(19)는 로테이트 유닛(15)으로 이송되고, 도 1의 ⑧을 참조하면, 상기 로테이트 유닛(15)에 의해 상기 운반용 카세트(19)를 회전시켜 엘리베이터 유닛(16)으로 이송된다. 그 다음에, 도 1의 ⑩,⑪을 참조하면, 상기 엘리베이터 유닛(16)에서 상기 운반용 카세트(19)는 하강되어 외부로 언로딩된다. Separately, referring to ⑦ of FIG. 1, the
100개의 웨이퍼를 상기 제1 푸쉬부(12)로 전달한 빈 운반용 카세트(19)는 상기 로테이트 유닛(15)과 상기 엘리베이터 유닛(16)에 의해 언로딩된다. The
상기 틸트 유닛(20), 상기 제1 푸쉬부(12) 및 상기 제1 그립부(13)의 틸트 각도는 2도 이상 10도 이하의 범위를 갖으며, 바람직하게는 3도가 될 수 있다. The tilt angle of the
이와 같이, 상기 운반용 카세트를 3도 틸트시킴으로써 상기 운반용 카세트에 담겨있는 웨이퍼들이 상기 운반용 카세트 내 슬롯의 일면에 정렬되게 하여 일정한 피치를 유지하게 함으로써 상기 제1 푸쉬부(12), 상기 제2 푸쉬부(14) 및 상기 제1 그립부(13)에 안착시 정확성을 높일 수 있고, 결과적으로 정밀한 웨이퍼의 이송이 가능하게 된다.As such, the
또한, 웨이퍼를 상기 운반용 카세트로부터 이탈시키는 제1 푸쉬부(12)와 상기 웨이퍼를 고정시켜 보트로 이송시키는 제1 그립부(13)도 동일한 각도(3도)로 틸트되어 있어야 한다.In addition, the
특히, 상기 제1 푸쉬부(12) 및 상기 제2 푸쉬부(14)는 상부에 푸쉬 헤드(12-1)를 구비하며, 상기 푸쉬 헤드(12-1)는 도 4와 같이 구현할 수 있다. In particular, the
도 4에 도시된 푸쉬 헤드(12-1)는 0.5 밀리미터 간격의 슬롯이 형성되어 있다. 각 슬롯마다 한 장의 웨이퍼가 안착될 수 있다. The push head 12-1 shown in FIG. 4 has slots spaced 0.5 millimeters apart. One wafer may be seated in each slot.
바람직하게는 상기 푸쉬 헤드(12-1)는 각각의 홈을 형성하는데 있어서, 전체 두께의 절반씩 양쪽으로 가공함으로써 가공 툴(tool)의 선택이 자유롭고 가공 치수에 있어 여유가 생기며 작은 피치의 슬롯을 형성이 가능하고, 가공이 용이하며 가공비 절감 효과를 얻을 수 있다.Preferably, the push head 12-1 is formed in each of the grooves, by machining half of the entire thickness on both sides, the choice of the machining tool (free), the clearance in the machining dimensions and the small pitch slots It is possible to form, easy to process and to reduce the processing cost.
또한, 더욱 바람직하게는, 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 푸쉬 헤드(12-1)와 상기 제1 그립부(13)는 웨이퍼의 진입시 안내면을 따라 들어가기 용이하도록 테이퍼 처리가 된다. 구체적으로 설명하면, 테이퍼 처리에 의해 상기 푸쉬 헤드와 상기 제1 그립부에서 웨이퍼가 진입하는 면은 웨이퍼가 진입하기 용이하도록 비교적 넓은 공간으로 형성된다. Further, more preferably, as shown in FIGS. 4 and 5, the push head 12-1 and the
또한, 상기 홈의 치수는 0.1 밀리미터 이상 0.9 밀리미터 이하의 범위를 갖으며 바람직하게는 0.5 밀리미터의 간격을 갖는다. 이로써, 상기 제1 푸쉬부(12)와 상기 제1 그립부(13) 사이에서 웨이퍼를 원활히 주고 받을 수 있으며, 비교적 작은 피치의 슬롯이 형성되어 웨이퍼의 이송시 일어날 수 있는 작은 오차를 방지할 수 있다. Further, the dimensions of the grooves range from 0.1 millimeters to 0.9 millimeters and preferably have a spacing of 0.5 millimeters. As a result, the wafer may be smoothly exchanged between the
본 발명에 의한 웨이퍼 이송 장치 및 방법은 종래 기술과 비교하여 다음과 같은 효과를 갖는다.The wafer transfer apparatus and method according to the present invention have the following effects compared with the prior art.
첫째, 웨이퍼 1장당 2초의 시간이 소요된다고 가정하면, 상기 운반용 카세트에 100장의 웨이퍼가 담겨있는 경우, 1장씩 웨이퍼를 이송하게 되면 200초의 시간이 소요된다. 그에 반면 본 발명은 한번에 100장의 웨이퍼가 이송되므로 약 10 ~ 15초의 시간이 소요된다.First, assuming that 2 seconds per wafer is required, if 100 wafers are contained in the transport cassette, 200 seconds are required when the wafers are transferred one by one. On the other hand, the present invention takes about 10 to 15 seconds because 100 wafers are transferred at a time.
둘째, 종래 기술에 요구된 운반용 카세트를 웨이퍼의 피치대로 단계적으로 작업하기 위한 유닛, 로딩 유닛, 웨이퍼 이동 유닛 및 낱장에 대한 얼라인 유닛 등의 부수적인 장치를 구비하지 않아도 됨으로써 장비의 풋 프린트(foot print)를 감소시킬 수 있다.Second, the footprint of the equipment is eliminated by eliminating the need for additional equipment, such as a unit, a loading unit, a wafer transfer unit, and an align unit for sheeting, for stepwise operation of the transport cassette required in the prior art. print) can be reduced.
셋째, 본 발명은 결과적으로 제품 제조에 소요되는 1 주기 시간(cycle time)을 단축시킬 수 있으므로 신규 제품 개발에 소요되는 개발 주기를 단축시킬 수 있다.Third, the present invention can shorten the cycle time (cycle time) required for the production of the product as a result can shorten the development cycle required for the development of new products.
즉, 본 발명은 한번에 대량의 웨이퍼를 안정적이고 정확하게 이동시킴으로써 웨이퍼 이송 시간을 획기적으로 감소시킬 수 있으며, 제조 장비의 면적을 감소시킬 수 있다.That is, the present invention can drastically reduce wafer transfer time by stably and accurately moving a large amount of wafers at once, and can reduce the area of manufacturing equipment.
본 실시예는 반도체 디바이스가 집적되는 웨이퍼를 이송하는 장치 및 방법에 관하여 기술하였지만 웨이퍼 뿐 만 아니라 특히, 솔라 셀(Solar Cell)을 이송하는 장치 및 방법에도 동일한 원리가 적용되어 구현될 수 있다.Although the present embodiment has been described with respect to an apparatus and method for transferring a wafer in which a semiconductor device is integrated, the same principle may be applied to not only a wafer but also an apparatus and method for transferring a solar cell.
본 실시예는 한번에 이송시키는 웨이퍼의 개수가 100장인 경우로 설명하였지만, 이에 한정되지 않음은 물론이다.This embodiment has been described as a case where the number of wafers to be transferred at a time is 100 sheets, but is not limited thereto.
이상에서 본 발명에 대한 기술사상을 첨부 도면과 함께 서술하였지만 이는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시적으로 설명한 것이지 본 발명을 한정하는 것은 아니다. 또한 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구나 본 발명의 기술적 사상의 범주를 이탈하지 않는 범위 내에서 다양한 변형 및 모방이 가능함은 명백한 사실이다. The technical spirit of the present invention has been described above with reference to the accompanying drawings, but the present invention has been described by way of example and is not intended to limit the present invention. In addition, it is obvious that any person skilled in the art to which the present invention pertains can make various modifications and imitations without departing from the scope of the technical idea of the present invention.
도 1은 본 발명에 의한 웨이퍼 이송 장치를 나타낸 도면이다. 1 is a view showing a wafer transfer apparatus according to the present invention.
도 2는 본 발명에 의한 웨이퍼 이송 방법의 순서도이다.2 is a flowchart of a wafer transfer method according to the present invention.
도 3은 도 1에 도시된 제1 푸쉬부와 제1 그립부의 상세 도면이다.FIG. 3 is a detailed view of the first push part and the first grip part shown in FIG. 1.
도 4는 도 3에 도시된 제1 푸쉬부의 상세 도면이다.4 is a detailed view of the first push unit illustrated in FIG. 3.
도 5는 도 3에 도시된 제1 그립부의 상세 도면이다.FIG. 5 is a detailed view of the first grip part shown in FIG. 3.
Claims (5)
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KR1020090060938A KR20110003610A (en) | 2009-07-06 | 2009-07-06 | Plural wafer transferring machine and method using the same |
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KR20230120401A (en) * | 2022-02-09 | 2023-08-17 | 시너스텍 주식회사 | Grip unit for OHT vehicle |
-
2009
- 2009-07-06 KR KR1020090060938A patent/KR20110003610A/en not_active Application Discontinuation
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