KR20110105572A - 반도체 웨이퍼 반송용 핸드 - Google Patents

반도체 웨이퍼 반송용 핸드 Download PDF

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KR20110105572A
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도쿄엘렉트론가부시키가이샤
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Abstract

(과제)
웨이퍼의 노치의 얼라인먼트를 실행할 수 있고, 또한 지름이 서로 다른 웨이퍼를 반송하였을 경우에도 웨이퍼 처리장치에 대한 웨이퍼의 중심위치를 얼라인먼트 할 수 있는 반도체 웨이퍼 반송용 핸드를 제공한다.
(해결수단)
용기(68)로부터 웨이퍼(W)를 꺼내 웨이퍼(W)를 처리하는 처리장치(70)로 반송하는 반도체 웨이퍼 반송용 핸드(10)로서, 핸드부재 본체(12)와, 핸드부재 본체(12)에 대하여 이동 가능한 핸드부재(14)와, 핸드부재(14)에 대하여 이동 가능한 지지부재(36)와, 웨이퍼(W)와 접촉하는 제1회전부재(24)와, 제1회전부재(24)와 함께 웨이퍼(W)를 회전시키는 제2회전부재(56)와, 제1회전부재(24)와 제2회전부재(56)가 서로 이간하는 방향 또는 서로 접근하는 방향을 따라 동일한 거리만 이동시키는 이동수단(16, 66)과, 웨이퍼(W)의 노치를 검출하는 노치검출수단(54)을 구비하는 구성으로 하였다.

Description

반도체 웨이퍼 반송용 핸드{SEMICONDUCTOR WAFER CARRYING HAND}
본 발명은, 반도체 웨이퍼를 반송하는 반도체 웨이퍼 반송용 핸드(半導體 wafer 搬送用 hand)에 관한 것이다.
종래부터 용기에 수용된 반도체 웨이퍼(이하, 「웨이퍼」라고 한다)는, 핸드에 의하여 용기로부터 꺼내져 일단 얼라이너 장치(aligner 裝置)상에 재치(載置)된다. 얼라이너 장치상에 재치된 웨이퍼는, 얼라이너 장치에 의해 노치(notch)가 검출되어 소정의 위치가 되도록 얼라인먼트 된다. 얼라이너 장치에 의해 얼라인먼트 된 웨이퍼는, 핸드에 의해 얼라이너 장치로부터 꺼내져 웨이퍼를 처리하는 웨이퍼 처리장치로 반송된다.
그런데 상기 방법으로는, 얼라이너 장치에 의해 웨이퍼의 노치를 검출한다고 하여도 얼라이너 장치로부터 핸드 상으로 웨이퍼를 이동시킬 때에 웨이퍼의 위치가 어긋나 버리게 된다. 이에 따라 핸드로부터 웨이퍼 처리장치로 웨이퍼를 이동시켰을 때에, 웨이퍼가 웨이퍼 처리장치에 대하여 위치가 어긋나게 되어 고정밀도로 웨이퍼를 처리할 수 없는 문제가 발생한다. 또한 그 밖에도, 웨이퍼를 얼라이너 장치에 두고 얼라인먼트 하기 위한 시간이 많이 걸리거나 얼라이너 장치를 설치할 스페이스를 확보할 필요가 있는 등 많은 지장이 생긴다.
이에 대하여 용기로부터 핸드로 웨이퍼를 꺼내고 핸드상에서 얼라인먼트 하여 웨이퍼 처리장치로 반송하는 방법이 알려져 있다(하기 특허문헌1 참조). 이 방법으로는, 핸드상에서 웨이퍼 지지부에 의해 웨이퍼를 지지한 상태에서 회전시켜서 노치 센서에 의해 노치를 검출하여 웨이퍼의 얼라인먼트가 이루어진다.
일본국 공개특허 특개2004-165280호 공보
그러나 상기 종래의 기술에서는, 웨이퍼를 회전시켜서 노치를 검출 하는 것은 가능하지만 어디까지나 노치의 위치가 밝혀지는 것뿐이다. 즉 웨이퍼 처리장치에 웨이퍼를 재치하는 경우에는, 웨이퍼에 있어서 노치의 위치 이외에 웨이퍼의 중심위치를 웨이퍼 처리장치에 대하여 얼라인먼트 할 필요가 있다. 상기 종래기술의 방법으로는, 여러 지름의 웨이퍼를 웨이퍼 처리장치에 재치할 때에, 지름의 크기에 따라 웨이퍼의 중심위치가 웨이퍼 처리장치에 대하여 어긋나 버려 고정밀도로 웨이퍼를 처리할 수 없게 된다.
여기에서 본 발명은 상기 사정을 고려하여, 웨이퍼에 있어서 노치의 얼라인먼트을 실행할 수 있고, 또한 지름이 서로 다른 웨이퍼를 반송한 경우에도 웨이퍼 처리장치에 대한 웨이퍼의 중심위치를 얼라인먼트 할 수 있는 반도체 웨이퍼 반송용 핸드를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본원 제1발명은, 반도체 웨이퍼를 수용하는 용기로부터 상기 반도체 웨이퍼를 꺼내 상기 반도체 웨이퍼를 처리하는 처리 장치로 반송하는 반도체 웨이퍼 반송용 핸드로서, 핸드부재 본체와, 상기 핸드부재 본체에 설치되고 상기 핸드부재 본체에 대하여 이동 가능한 핸드부재와, 상기 핸드부재 본체 또는 상기 핸드부재에 설치되고 상기 핸드부재에 대하여 이동 가능한 지지부재와, 상기 핸드부재에 회전 가능하도록 설치되고 상기 반도체 웨이퍼와 접촉하는 제1회전부재와, 상기 지지부재에 회전 가능하도록 설치되고 상기 반도체 웨이퍼와 접촉하여 상기 제1회전부재와 함께 상기 반도체 웨이퍼를 회전시키는 제2회전부재와, 상기 제1회전부재와 상기 제2회전부재가 서로 이간하는 방향 또는 서로 접근하는 방향을 따라 동일한 거리만큼 상기 핸드부재와 상기 지지부재를 이동시키는 이동수단과, 상기 반도체 웨이퍼의 노치를 검출하는 노치검출수단을 구비하는 것을 특징으로 한다.
본원 제2발명은, 청구항1에 기재된 반도체 웨이퍼 반송용 핸드에 있어서, 상기 제1회전부재 및 상기 제2회전부재에, 상기 반도체 웨이퍼에 있어서 지름방향 외측단부와의 접촉을 회피하는 홈부를 형성하는 것을 특징으로 한다.
제1발명에 의하면, 핸드상의 반도체 웨이퍼는 제1회전부재와 제2회전부재에 의하여 지지된다. 이 때에 핸드부재 및 지지부재는, 이동수단의 작용에 의하여 제1회전부재와 제2회전부재가 서로 이간 또는 서로 접근하는 방향을 따라 동일한 거리만큼 이동한다. 이에 따라 비교적 지름이 큰 반도체 웨이퍼를 지지하는 경우에는, 제1회전부재와 제2회전부재는, 제1회전부재와 제2회전부재가 서로 이간하는 방향으로 같은 거리만큼 이동한다. 한편 비교적 지름이 작은 반도체 웨이퍼를 지지하는 경우에는, 제1회전부재와 제2회전부재는, 제1회전부재와 제2회전부재가 서로 접근하는 방향으로 같은 거리만큼 이동한다. 이와 같이 제1회전부재와 제2회전부재는 반도체 웨이퍼의 지름의 크기에 대응되도록 같은 거리만큼 이동하기 때문에, 각 회전부재에 의해 지지되는 반도체 웨이퍼는 지름이 서로 달라도 그 중심위치가 항상 일치되어 얼라인먼트 된다.
이에 더하여, 제2회전부재에 대하여 구동수단으로부터 회전구동력이 가해지면 반도체 웨이퍼가 회전하고, 이에 따라 제1회전부재도 수동적(受動的)으로 회전한다. 그리고 노치검출수단에 의해 반도체 웨이퍼의 노치가 검출되어 노치가 소정의 위치가 되도록 반도체 웨이퍼의 얼라인먼트가 실행된다.
이상과 같이 본 발명에 의하면, 웨이퍼의 노치의 얼라인먼트를 실행할 수 있고, 동시에 지름이 서로 다른 웨이퍼를 반송하였을 경우에도 처리장치에 대한 웨이퍼의 중심위치를 얼라인먼트 할 수 있다.
제2발명에 의하면, 제1회전부재 및 제2회전부재에 홈부를 형성함으로써 반도체 웨이퍼가 각 회전부재에 의해 지지되어 있을 때나 회전될 때에, 반도체 웨이퍼의 지름방향 외측단부가 각 회전부재에 접촉하는 일이 없다. 이에 따라 반도체 웨이퍼의 지름방향 외측단부에 외력이 작용하여 반도체 웨이퍼가 파손되거나 혹은 균열이 생기는 것을 방지할 수 있다.
도1은 본 발명의 한 실시예에 관한 반도체 웨이퍼 반송용 핸드의 개념도이다.
도2는 본 발명의 한 실시예에 관한 반도체 웨이퍼 반송용 핸드의 사시도이다.
도3은 본 발명의 한 실시예에 관한 반도체 웨이퍼 반송용 핸드의 평면도이다.
도4는 본 발명의 한 실시예에 관한 반도체 웨이퍼 반송용 핸드의 이면도이다.
도5는 본 발명의 한 실시예에 관한 반도체 웨이퍼 반송용 핸드의 구동기구를 나타내는 도면이다.
도6은 본 발명의 한 실시예에 관한 반도체 웨이퍼 반송용 핸드로 지름이 서로 다른 반도체 웨이퍼를 지지했을 때를 비교한 도면이다.
도7은 본 발명의 한 실시예에 관한 반도체 웨이퍼 반송용 핸드의 제1회전부재에 의하여 반도체 웨이퍼가 지지될 때의 상태를 나타낸 단면도이다.
도8은 본 발명의 한 실시예에 관한 반도체 웨이퍼 반송용 핸드의 제2회전부재에 의하여 반도체 웨이퍼가 지지될 때의 상태를 나타낸 단면도이다.
도9는 본 발명의 한 실시예에 관한 반도체 웨이퍼 반송용 핸드의 제어시스템을 나타낸 블럭도이다.
도10은 본 발명의 한 실시예에 관한 반도체 웨이퍼 반송용 핸드의 변형예의 평면도이다.
도11은 본 발명의 한 실시예에 관한 반도체 웨이퍼 반송용 핸드의 변형예에 있어서 회전 롤러와 반도체 웨이퍼의 노치와의 위치관계를 나타내는 부분적인 확대도이다.
다음에, 본 발명의 한 실시예에 관한 반도체 웨이퍼 반송용 핸드에 대해서 도면을 참조하여 설명한다.
도1 내지 도6에 나타나 있는 바와 같이, 반도체 웨이퍼 반송용 핸드(10)는, 로봇(1)의 링크기구(3)에 접속 가능한 핸드부재 본체(12)를 구비하고 있다. 이 핸드부재 본체(12)의 상면에는, 핸드부재(14)가 전후방향으로 이동 가능하도록 설치되어 있다. 즉 핸드부재(14)의 하면에는 이동방향으로 연장된 돌출부(도면에 나타내는 것은 생략)가 형성되어 있고, 핸드부재 본체(12)에는 돌출부가 삽입되는 오목부(도면에 나타내는 것은 생략)가 형성되어 있어, 돌출부가 오목부를 따라 이동함으로써 핸드부재 본체(12)에 대한 핸드부재(14)의 이동이 적절하게 실현된다.
도5에 나타나 있는 바와 같이 핸드부재 본체(12)와 핸드부재(14) 사이에는, 핸드부재 본체(12)에 대한 핸드부재(14)의 이동을 가능하게 하는 제1공기압 실린더(16)가 설치되어 있다. 이 제1공기압 실린더(16)는, 실린더 부재와, 공기압에 의해 실린더 부재의 내부에 수납 또는 실린더 부재로부터 인출되는 로드부재로 구성되어 있다. 또한 도9에 나타나 있는 바와 같이, 제1공기압 실린더(16)에는 공기공급원(18)과 컨트롤러(20)가 접속되어 있고, 컨트롤러(20)에 의해 공기압이 제어되어서 실린더 부재에 대한 로드부재의 이동거리가 조정된다.
도2 내지 도5에 나타나 있는 바와 같이, 핸드부재(14)는 전체로서 평판모양으로 형성되어 있고, 그 선단부는 2개의 돌기부(22)가 형성되어 있다. 이 각 돌기부(22)에는 회전롤러(24)가 부착되어 있다. 이 회전롤러(24)는, 각 돌기부(22)에 회전 가능하게 지지된 회전축(26)과 회전축(26)에 부착된 롤러부(28)로 구성되어 있다.
여기에서 도7에 나타나 있는 바와 같이 롤러부(28)의 외주면에는 홈부(30)가 형성되어 있다.
이 홈부(30)는, 원주방향을 따라 형성된 중심홈(32)과, 중심홈(32)으로부터 지름방향 외측에 형성된 경사홈(34)으로 구성되어 있다. 반도체 웨이퍼(W)의 외주면은, 단면(측면)에서 봤을 때에 지름방향 내측으로부터 지름방향 외측을 향해서 끝이 가는 모양으로 형성되어 있고, 그 지름방향 외측단부(外側端部)에는 첨단부(尖端部)(r1)가 형성되어 있다. 이 때문에 반도체 웨이퍼(W)의 외주면에는 경사부(t1)가 형성되어 있다.
회전롤러(24)에 의해 반도체 웨이퍼(W)가 지지된 상태에서는, 반도체 웨이퍼(W)의 자체 중량에 의하여 롤러부(28)의 하측의 경사홈(34)과 반도체 웨이퍼(W)의 경사부(t1)가 접촉한다. 이 때에 반도체 웨이퍼(W)의 첨단부(r1)은 롤러부(28)의 중심홈(32) 근방에 위치하고 있기 때문에, 첨단부(r1)가 롤러부(28)에 접촉하는 일이 없다. 이에 따라 반도체 웨이퍼(W)의 첨단부(r1)에 롤러부(28)로부터 외력이 작용하는 일이 없어, 첨단부(r1)가 파손되거나 첨단부(r1)에 균열이 생기는 일이 없기 때문에, 반도체 웨이퍼(W)가 열화(劣化)해 버리는 것을 방지할 수 있다.
도2 내지 도5에 나타나 있는 바와 같이 핸드부재 본체(12)의 상면에는, 지지부재(36)가 전후방향으로 이동 가능하도록 설치되어 있다. 즉 지지부재(36)와 핸드부재(14)는 같은 방향으로 이동 가능하게 되도록 구성되어 있고, 지지부재(36)와 핸드부재(14)는 서로 이간(離間)하는 방향으로 이동하거나 서로 접근(接近)하는 방향으로 이동할 수 있다.
지지부재(36)는, 평면에서 볼 때에 대략 U자 모양의 베이스부재(38)를 구비하고 있다. 이 베이스부재(38)의 하면에는 이동방향으로 연장된 한 쌍의 지지편(도면에 나타내는 것은 생략)이 형성되어 있다. 또한 핸드부재 본체(12)의 상면에는, 이 지지편의 사이에 삽입하는 가이드부(도면에 나타내는 것은 생략)가 형성되어 있어, 지지편의 사이에 가이드부가 삽입된 상태로 지지부재(36)가 가이드부를 따라 이동함으로써 지지부재(36)에 있어서 핸드부재(14)에 대한 이동이 적절하게 실현된다.
도2 및 도3에 나타나 있는 바와 같이 베이스부재(38)의 상면에는 구동부(44)가 설치되어 있다. 이 구동부(44)는, 구동모터(46)와, 복수의 구동력 전달롤러(48)와, 구동모터(46)의 회전축에 부착된 풀리(pulley)와 복수의 구동력 전달롤러(48)에 걸쳐진 벨트(50)와, 이들의 구성부재를 덮는 케이싱(52)으로 구성되어 있다. 이에 따라 구동모터(46)가 구동하면 그 구동력이 풀리를 통하여 벨트(50)에 전달된다. 그리고 구동력은 벨트(50)를 통하여 복수의 구동력 전달롤러(48)에 전달된다. 이렇게 하여 복수의 구동력 전달롤러(48)는 벨트(50)와 함께 회전한다.
도9에 나타나 있는 노치 검출 센서(54)는 구동부(44)의 전방 측면에 부착되어 있다. 이 노치 검출 센서(54)는 반도체 웨이퍼(W)의 노치를 검출하는 것으로서, 발광부(發光部)와 수광부(受光部)를 구비한 광센서 등으로 구성되어 있다. 노치 검출 센서(54)는 핸드부재(14)나 핸드부재 본체(12)에 설치되어 있더라도 좋다. 또, 이 노치 검출 센서(54)는 종래부터 주지의 것이므로 그 구성의 상세한 설명은 생략한다.
또한 복수의 구동력 전달롤러(48) 중에서 전방측의 2개의 구동력 전달롤러(48A)의 하단부에는, 반도체 웨이퍼(W)를 지지하여 회전시키는 위치결정롤러(56)가 설치되어 있다. 즉 위치결정롤러(56)는, 구동력 전달롤러(48A)의 회전축에 부착되어 있어 구동력 전달롤러(48A)와 함께 회전하도록 구성되어 있다.
여기에서 도8에 나타나 있는 바와 같이, 위치결정롤러(56)는 회전축에 부착된 롤러부(58)를 구비하고 있고, 회전롤러(24)와 마찬가지로 롤러부(58)의 외주면에는 홈부(60)가 형성되어 있다. 이 홈부(60)는, 원주방향을 따라 형성된 중심홈(62)과, 중심홈(62)으로부터 지름방향 외측에 형성된 경사홈(64)으로 구성되어 있다.
이에 따라 위치결정롤러(56)에 의하여 반도체 웨이퍼(W)가 지지된 상태에서는, 회전롤러(24)에 의하여 반도체 웨이퍼(W)가 지지되는 경우와 마찬가지로 반도체 웨이퍼(W)의 자체 중량에 의하여 롤러부(58)의 하측의 경사홈(64)과 반도체 웨이퍼(W)의 경사부(t1)가 접촉한다. 이 때에 반도체 웨이퍼(W)의 첨단부(r1)는 롤러부(58)의 중심홈(62) 근방에 위치하고 있기 때문에, 첨단부(r1)가 롤러부(58)에 접촉하는 일이 없다. 이에 따라 반도체 웨이퍼(W)의 첨단부(r1)에 롤러부(58)로부터 외력이 작용하는 일이 없어, 첨단부(r1)가 파손되거나 첨단부(r1)에 균열이 생기는 일이 없기 때문에, 반도체 웨이퍼(W)의 불량이 발생하는 것을 방지할 수 있다.
도5에 나타나 있는 바와 같이 핸드부재 본체(12)와 지지부재(36) 사이에는, 핸드부재 본체(12)에 대한 지지부재(36)의 이동을 가능하게 하는 제2공기압 실린더(66)가 설치되어 있다. 이 제2공기압 실린더(66)는, 실린더 부재와, 공기압에 의해 실린더 부재의 내부에 수납 또는 실린더 부재로부터 인출되는 로드부재로 구성되어 있다. 또한 도9에 나타나 있는 바와 같이 제2공기압 실린더(66)에는 공기공급원(18)과 컨트롤러(20)가 접속되어 있어, 컨트롤러(20)에 의해 공기압이 제어되어서 실린더 부재에 대한 로드부재의 이동거리가 조정된다.
여기에서 도5 및 도9에 나타나 있는 바와 같이 컨트롤러(20)는, 제1공기압 실린더(16)의 로드부재의 신축 동작과 제2공기압 실린더(66)의 로드부재의 신축 동작이 일정한 관계가 되도록 제어한다. 즉 컨트롤러(20)는, 회전롤러(24)와 위치결정롤러(56)가 서로 이간하는 방향(도6에서 화살표M 방향) 또는 동일한 거리만큼 서로 접근하는 방향(도6에서 화살표N 방향)으로 같은 거리만큼 이동하도록, 핸드부재(14)와 지지부재(36)와의 이동을 제어한다. 이에 따라 지름이 작은 반도체 웨이퍼(W)를 핸드부재(14)의 회전롤러(24)와 지지부재(36)의 위치결정롤러(56)로 지지한 후에, 지름이 큰 반도체 웨이퍼(W)를 핸드부재(14)의 회전롤러(24)와 지지부재(36)의 위치결정롤러(56)로 지지할 때에는, 핸드부재(14)(회전롤러(24))와 지지부재(36)(위치결정롤러(56))가 서로 이간하는 방향으로 같은 거리만큼 이동한다. 한편 지름이 큰 반도체 웨이퍼(W)를 핸드부재(14)의 회전롤러(24)와 지지부재(36)의 위치결정롤러(56)로 지지한 후, 지름이 작은 반도체 웨이퍼(W)를 핸드부재(14)의 회전롤러(24)와 지지부재(36)의 위치결정롤러(56)로 지지할 때에는, 핸드부재(14)(회전롤러(24))와 지지부재(36)(위치결정롤러(56))가 서로 접근하는 방향으로 같은 거리만큼 이동한다. 이에 따라 핸드부재(14)의 회전롤러(24)와 지지부재(36)의 위치결정롤러(56)로 지지되는 반도체 웨이퍼(W)의 중심(O)의 위치는, 지름의 대소에 관계없이 항상 일정한 위치로 정할 수 있어 반도체 웨이퍼(W)의 중심(O)을 얼라인먼트 할 수 있다.
다음에 본 실시예에 있어서 반도체 웨이퍼 반송용 핸드(10)의 작용에 대해서 설명한다.
도1에 나타나 있는 바와 같이, 반도체 웨이퍼(W)가 수용된 용기(68)에 반도체 웨이퍼 반송용 핸드(10)가 진입하여 반도체 웨이퍼(W)가 반도체 웨이퍼 반송용 핸드(10)의 핸드부재(14)와 지지부재(36)로 지지된다.
도6에 나타나 있는 바와 같이 반도체 웨이퍼(W)는, 핸드부재(14)의 회전롤러(24)와 지지부재(36)의 위치결정롤러(56)에 의해 끼워지는 형태로 지지된다. 그리고 구동모터(46)가 구동함으로써 위치결정롤러(56)가 회전하고, 이 위치결정롤러(56)의 회전력이 반도체 웨이퍼(W)에 전달되어서 반도체 웨이퍼(W)가 회전한다. 이 때에 회전롤러(24)는 수동롤러(受動roller)로서 기능하고 있기 때문에, 반도체 웨이퍼(W)의 회전과 함께 수동적으로 회전한다. 이와 같이 회전롤러(24)와 위치결정롤러(56)로 지지된 반도체 웨이퍼(W)가 회전하고, 노치 검출 센서(54)에 의해 반도체 웨이퍼(W)의 노치가 검출되어 노치의 얼라인먼트가 완료된다.
여기에서 도7 및 도8에 나타나 있는 바와 같이 회전롤러(24)와 위치결정롤러(56)의 각 롤러부(28, 58)에는 중심홈(32, 62)이 각각 형성되어 있기 때문에, 지지된 반도체 웨이퍼(W)에 있어서 지름방향 외측단부의 첨단부(r1)가 회전롤러(24), 위치결정롤러(56)와 접촉하는 일이 없다. 이 때문에 회전롤러(24)와 위치결정롤러(56)로 지지되어서 회전되는 반도체 웨이퍼(W)에 있어서 지름방향 외측단부의 첨단부(r1)에 대하여, 회전롤러(24) 및 위치결정롤러(56)로부터 외력이 작용하는 일이 없다. 이에 따라 반도체 웨이퍼(W)의 얼라인먼트 중에 반도체 웨이퍼(W)가 파손되거나 혹은 균열이 발생하는 것을 방지할 수 있다. 이 결과, 반도체 웨이퍼(W)의 얼라인먼트 작업에 있어서 반도체 웨이퍼(W)의 불량이 발생하는 것을 방지할 수 있다.
노치가 검출되어서 노치의 얼라인먼트가 완료된 반도체 웨이퍼(W)는, 반도체 웨이퍼 반송용 핸드(10)에 의해 소정의 웨이퍼 처리장치(70)(도1 참조)로 반송되어 각 처리가 실행된다.
도6에 나타나 있는 바와 같이, 나중에 노치의 얼라인먼트가 실행되는 반도체 웨이퍼(W)의 지름이, 그 직전에 얼라인먼트가 완료된 반도체 웨이퍼(W)의 지름보다 큰 경우에는, 핸드부재(14)와 지지부재(36)는 서로 이간하는 방향을 따라 동일한 거리만큼 이동한다. 여기에서 도5 및 도9에 나타나 있는 바와 같이, 핸드부재(14)와 지지부재(36)의 이동은 각 공기압 실린더(16, 66)를 통하여 실현된다. 공기공급원(18)으로부터 각 공기압 실린더(16, 66)에 대한 공기유입은 컨트롤러(20)에 의해 제어되고 있어, 컨트롤러(20)에 의해 각 공기압 실린더(16, 66)의 동작이 적절하게 제어됨으로써, 핸드부재(14)와 지지부재(36)가 서로 이간하는 방향을 따라 동일한 거리만큼 이동하는 동작이 실현된다.
이에 따라 도6에 나타나 있는 바와 같이 지름이 큰 반도체 웨이퍼(W)를 지지해서 노치의 얼라인먼트를 실행하는 경우에도, 얼라인먼트 되는 반도체 웨이퍼(W)의 중심(O)의 위치가 항상 일정한 위치가 되기 때문에, 다른 지름의 반도체 웨이퍼(W)를 지지하였을 경우에도 반도체 웨이퍼(W)의 중심(O)의 얼라인먼트가 가능하게 된다.
한편 나중에 노치의 얼라인먼트가 실행되는 반도체 웨이퍼(W)의 지름이 그 직전에 얼라인먼트가 완료된 반도체 웨이퍼(W)의 지름보다 작은 경우에는, 핸드부재(14)와 지지부재(36)는 서로 접근하는 방향을 따라 동일한 거리만큼 이동한다. 여기에서 도5 및 도9에 나타나 있는 바와 같이 핸드부재(14)와 지지부재(36)의 이동은 각 공기압 실린더(16, 66)를 통하여 실현된다. 공기공급원(18)으로부터 각 공기압 실린더(16, 66)에 대한 공기유입은 컨트롤러(20)에 의해 제어되고 있어, 컨트롤러(20)에 의해 각 공기압 실린더(16, 66)의 동작이 적절하게 제어됨으로써, 핸드부재(14)와 지지부재(36)가 서로 접근하는 방향을 따라 동일한 거리만큼 이동하는 동작이 실현된다.
이에 따라 도6에 나타나 있는 바와 같이 지름이 작은 반도체 웨이퍼(W)를 지지해서 노치의 얼라인먼트를 실행하는 경우에도, 얼라인먼트 되는 반도체 웨이퍼(W)의 중심(O)의 위치가 항상 일정한 위치가 되기 때문에, 다른 지름의 반도체 웨이퍼(W)를 지지하였을 경우에도 반도체 웨이퍼(W)의 중심(O)의 얼라인먼트가 가능하게 된다.
이상과 같이, 본 실시예의 반도체 웨이퍼 반송용 핸드(10)를 사용함으로써 반도체 웨이퍼(W)의 지름의 대소에 관계없이 반도체 웨이퍼(W)의 노치 위치와 중심(O)위치의 양방을 동시에 얼라인먼트(위치결정) 할 수 있다. 또한, 얼라이너 장치를 준비해서 얼라이너 장치로 노치의 얼라인먼트를 실행할 필요가 없어지므로 얼라이너 장치의 스페이스가 필요하지 않게 되어, 장치의 비용을 저감할 수 있고 장치를 소형화 할 수 있다. 또한 반도체 웨이퍼 반송용 핸드(10)상으로 노치 및 중심위치를 얼라인먼트 하여 그대로 웨이퍼 처리장치(70)로 반송할 수 있기 때문에, 얼라이너 장치를 별도로 설치한 구성과 비교하여 반도체 웨이퍼(W)를 용기(68)로부터 꺼내서 웨이퍼 처리장치(70)에 공급할 때까지의 시간을 단축할 수 있다. 동시에, 반도체 웨이퍼(W)를 웨이퍼 처리장치(70)로 반송했을 때의 반도체 웨이퍼(W)에 있어서 웨이퍼 처리장치(70)에 대한 위치 어긋남을 감소시킬 수 있다. 그 결과, 웨이퍼 처리장치(70)에 있어서의 반도체 웨이퍼(W)의 처리 정밀도를 높일 수 있다.
또, 도10 및 도11에 나타나 있는 바와 같이 핸드부재(14)의 각 돌기부(22)에는 복수의 회전롤러(24A, 24B)가 부착되어 있는 구성이 바람직하다. 즉 각 돌기부(22)에는 반도체 웨이퍼(W)의 원주방향을 따르는 2개의 회전롤러(24A, 24B)가 회전 가능하도록 나란히 부착되어 있다. 이 때문에 2개의 돌기부(22)에는 합계 4개의 회전롤러가 부착된 구성이 된다. 여기에서 각 돌기부(22)에 1개의 회전롤러(24) 만을 부착한 구성에서는 회전롤러(24)가 작은 지름이 되기 때문에, 반도체 웨이퍼(W)의 노치(N)로 회전롤러(24)가 떨어져 반도체 웨이퍼(W)의 회전위치가 어긋나 버리거나 또 반도체 웨이퍼(W)의 노치(N)로 회전롤러(24)가 떨어지는 충격으로 반도체 웨이퍼(W)가 파손되어 버릴 우려가 있다. 그러나 각 돌기부(22)에 2개 이상의 회전롤러(24A, 24B)를 설치한 구성에서는, 2개의 회전롤러(24A, 24B) 중 일방의 회전롤러(24A)가 반도체 웨이퍼(W)의 노치(N)로 떨어지려고 할 때에 타방의 회전롤러(24B)가 반도체 웨이퍼(W)의 외주면 상에 접촉하여 간섭하기 때문에, 반도체 웨이퍼(W)의 노치(N)에 대한 일방의 회전롤러(24A)의 떨어짐이 저지된다. 이와 같이 2개의 회전롤러(24A, 24B) 중에서 일방의 회전롤러(24A(24B))가 반도체 웨이퍼(W)의 노치(N)에 대한 타방의 회전롤러(24B(24A))의 떨어짐을 항상 저지하게 되기 때문에, 반도체 웨이퍼(W)에 있어서 회전위치의 어긋남이나 파손을 방지할 수 있다.
또한 본 실시예의 반도체 웨이퍼 반송용 핸드(10)는, 핸드부재(14)가 반도체 웨이퍼(W)의 하측 평면에 접촉해서 얼라인먼트 하는 구성과, 핸드부재(14)가 반도체 웨이퍼(W)의 하측 평면에 비접촉의 상태(베르누이 방식)에서 얼라인먼트 하는 구성의 양방 타입에 적용할 수 있다.
10 : 반도체 웨이퍼 반송용 핸드
12 : 핸드부재 본체
14 : 핸드부재 16 : 제1공기압 실린더(이동수단)
24 : 회전롤러(제1회전부재) 33 : 홈부
36 : 지지부재 54 : 노치 검출 센서(노치검출수단)
56 : 위치결정롤러(제2회전부재) 60 : 홈부
66 : 제2공기압 실린더(이동수단) W : 반도체 웨이퍼(웨이퍼)
68 : 용기 70 : 웨이퍼 처리장치(처리장치)

Claims (2)

  1. 반도체 웨이퍼를 수용(收容)하는 용기로부터 상기 반도체 웨이퍼를 꺼내 상기 반도체 웨이퍼를 처리하는 처리장치로 반송하는 반도체 웨이퍼 반송용 핸드(半導體 wafer 搬送用 hand)로서,
    핸드부재 본체(hand部材 本體)와
    상기 핸드부재 본체에 설치되고 상기 핸드부재 본체에 대하여 이동 가능한 핸드부재와,
    상기 핸드부재 본체 또는 상기 핸드부재에 설치되고 상기 핸드부재에 대하여 이동 가능한 지지부재(支持部材)와,
    상기 핸드부재에 회전 가능하도록 설치되고 상기 반도체 웨이퍼와 접촉하는 제1회전부재(回轉部材)와,
    상기 지지부재에 회전 가능하도록 설치되고 상기 반도체 웨이퍼와 접촉하여 상기 제1회전부재와 함께 상기 반도체 웨이퍼를 회전시키는 제2회전부재와,
    상기 핸드부재와 상기 지지부재를, 상기 제1회전부재와 상기 제2회전부재가 서로 이간(離間)하는 방향 또는 서로 접근하는 방향을 따라 동일한 거리만큼만 이동시키는 이동수단과,
    상기 반도체 웨이퍼의 노치(notch)를 검출하는 노치검출수단을
    구비하는 것을 특징으로 하는 반도체 웨이퍼 반송용 핸드.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1회전부재 및 상기 제2회전부재에, 상기 반도체 웨이퍼의 지름방향 외측단부(外側端部)와의 접촉을 회피(回避)하는 홈부를 형성하는 것을 특징으로 하는 반도체 웨이퍼 반송용 핸드.
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