KR20170005984A - 웨이퍼 이송 장치 - Google Patents

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KR20170005984A
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신형환
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Abstract

본 발명은 웨이퍼 이송 장치에 관한 것으로, 웨이퍼의 판면과 접촉하는 위치에 흡입공이 형성되고, 상기 웨이퍼를 거치하는 웨이퍼 보유부와; 상기 보유부를 이송하는 이송부와; 상기 흡입공과 연통하는 흡입 통로에 흡입압을 인가하는 흡입압 인가부를; 포함하여 구성되어, 웨이퍼의 이송을 위하여 웨이퍼를 거치하는 보유부에 흡입공이 형성되어, 웨이퍼의 이송 중에 웨이퍼 판면에 흡입압을 인가함으로써, 웨이퍼의 이송 도중에 웨이퍼의 자세와 위치가 고정되어, 이송 중에 웨이퍼가 보유부로부터 추락하는 것을 방지하는 웨이퍼 이송 장치를 제공한다.

Description

웨이퍼 이송 장치 {WAFER TRANSFER APPARATUS}
본 발명은 웨이퍼의 이송 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 웨이퍼를 이송하는 동안에 웨이퍼의 요동을 억제하면서 이탈을 방지하고, 충격 등에 의하여 웨이퍼가 이송 장치로부터 이탈하는 것을 실시간으로 감지하는 웨이퍼 이송 장치에 관한 것이다.
화학기계적 연마(CMP) 장치는 반도체소자 제조과정 중 마스킹, 에칭 및 배선공정 등을 반복 수행하면서 생성되는 웨이퍼 표면의 요철로 인한 셀 지역과 주변 회로지역간 높이 차를 제거하는 광역 평탄화와, 회로 형성용 콘택/배선막 분리 및 고집적 소자화에 따른 웨이퍼 표면 거칠기 향상 등을 도모하기 위하여, 웨이퍼의 표면을 정밀 연마 가공하는데 사용되는 장치이다.
도1에 도시된 바와 같이 화학 기계적 연마 장치(X1)는 이송 아암(H)으로 웨이퍼(W)를 파지한 상태로 웨이퍼(W)을 연마 헤드(CH)에 공급하면, 연마 헤드(CH)에 탑재된 웨이퍼가 연마 정반(P) 상에서 가압되면서 마찰에 의한 기계적 연마 공정이 행해지고, 이와 동시에 연마 정반(P)에 공급되는 슬러리에 의하여 화학적 연마 공정이 행해진다.
화학 기계적 연마 공정은 웨이퍼(W)의 연마면에 많은 이물질이 부착된 상태로 종료되므로, 웨이퍼(W)의 연마면을 깨끗하게 세정하는 세정 공정이 다단계에 걸쳐 이루어진다. 이를 위하여, CMP 공정이 종료된 웨이퍼(W)는 표면에 묻은 이물질을 제거하기 위하여, 이송 아암(H)에 의하여 진행 방식의 이송 장치(1)에 위치한 상태가 되고, 이송 장치(1)의 보유부(20)가 정해진 경로(10)를 따라 이동(99d)하면서, 웨이퍼 세정 유닛(X2)의 각 세정 모듈(C1, C2, C3)에서의 세정 공정이 이루어진다.
여기서, 각각의 세정 모듈(C1, C2, C3)의 세정 기구는 다양한 형태로 선택될 수 있으며, 웨이퍼(W)의 표면을 직접 접촉한 상태로 세정하는 브러쉬 세정 장치나, 웨이퍼(W)의 표면에 고압의 세정액과 기체 중 어느 하나 이상을 분사하는 노즐 세정 장치, 건조 장치 중 어느 하나 이상이 다양하게 배치된다.
이와 같이, 웨이퍼(W)의 화학 기계적 연마 공정과 세정 공정을 행하는 과정에서, 웨이퍼(W)는 이송 아암(H) 등과 같은 웨이퍼 이송 장치(H, 1)에 의하여 이송된다. 즉, 도2a에 도시된 바와 같이, 웨이퍼(W)는 보유부(20)에 웨이퍼(W)를 거치시킨 상태로, 이송부(10)에 의하여 정해진 경로를 따라 이동된다. 그러나, 웨이퍼(W)의 이송 과정에서 웨이퍼(W)가 예정된 자세와 위치에 정확하게 위치하지 못하거나 급작스러운 감가속에 의하여, 도2b에 도시된 바와 같이 웨이퍼(W)는 이송 도중에 보유부(10)로부터 추락(66)하는 경우도 발생된다.
한편, 도3에 도시된 바와 같이, 이송 아암과 같은 웨이퍼 이송 장치(H)는 기준점(90a)을 중심으로 다관절 아암(91)이 회전하고, 다관절 아암(91)의 끝단에 웨이퍼(W)를 파지하는 보유부(95)를 구비한다. 웨이퍼(W)는 보유부(95)가 오무려지는 것에 의하여 파지된다. 그리고, 이와 같이 보유부(95)에 의하여 웨이퍼(W)를 보유한 상태로 이동하는 과정에서, 웨이퍼(W)의 가장자리가 보유부(95)와의 접촉면에 대하여 미끄러져, 웨이퍼(W)가 보유부(95)로부터 이탈하여 추락하는 경우도 발생된다.
이와 같은 웨이퍼(W)의 추락은 웨이퍼(W)의 가장자리 부근의 물리적인 손상을 야기할 뿐만 아니라, 무엇보다도, 웨이퍼(W)의 추락 사실을 실시간으로 알 수 없으므로, 추락한지 2~3분이 경과하면 웨이퍼(W)의 표면이 건조되면서 웨이퍼의 회복할 수 없는 손상이 야기되면서 고가의 웨이퍼 전체를 폐기해야 하는 심각한 문제가 야기되었다.
본 발명은 전술한 기술적 배경하에서 창안된 것으로, 웨이퍼의 화학 기계적 연마 공정과 세정 공정을 행하기 위하여 웨이퍼를 이송하는 데 있어서, 웨이퍼의 추락 여부를 실시간으로 감지할 수 있는 웨이퍼의 이송 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
그리고, 본 발명은, 웨이퍼가 이송 장치의 보유부에 정확히 안착되지 않은 상태에서도, 예정된 자세와 위치로 웨이퍼를 이동시켜 예정된 자세와 위치에서 웨이퍼를 안정되게 이송하는 것을 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은, 웨이퍼의 판면과 접촉하는 위치에 흡입공이 형성되고, 상기 웨이퍼를 거치하는 웨이퍼 보유부와; 상기 보유부를 이송하는 이송부와; 상기 흡입공과 연통하는 흡입 통로에 흡입압을 인가하는 흡입압 인가부를; 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 웨이퍼의 이송 장치를 제공한다.
이는, 웨이퍼의 이송을 위하여 웨이퍼를 거치하는 보유부에 흡입공이 형성되어, 웨이퍼의 이송 중에 웨이퍼 판면에 흡입압을 인가함으로써, 웨이퍼의 이송 도중에 웨이퍼의 자세와 위치가 고정되어, 이송 중에 웨이퍼가 보유부로부터 추락하는 것을 방지하기 위함이다.
이 때, 상기 보유부는 상기 웨이퍼의 가장자리를 지지하게 구성되고, 흡입공은 상기 웨이퍼의 가장자리에 흡입압을 인가하여 웨이퍼의 위치 및 자세를 고정하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 보유부는 상기 웨이퍼의 가장자리를 지지하는 수평면과, 상기 수평면에 인접하여 상향 경사진 경사면이 구비되어, 상기 웨이퍼가 안착되는 것으로 예정된 위치에 인접한 바깥에 배치된 상향 경사면에 의하여, 상기 웨이퍼가 상기 수평면에 정확하게 안착되지 않았더라도, 상기 웨이퍼의 가장자리가 상기 상향 경사면에 의하여 흘러내려 상기 웨이퍼(W)가 정확하게 예정된 위치에서 안착될 수 있게 한다.
더욱이, 웨이퍼(W)의 가장자리가 상향 경사면과의 마찰에 의하여 좀처럼 예정된 위치로 흘러내리지 않더라도, 흡입공에서 작용하는 흡입압에 의하여, 웨이퍼는 예정된 위치로 강제 이동하게 되므로, 웨이퍼가 보유부의 예정된 위치에 정확하게 안착시키고 흡입압에 의해 위치 고정시킨 상태로 이송된다.
그리고, 상기 흡입압 인가부는 상기 웨이퍼가 상기 보유부에 거치되는 때부터 흡입압이 인가함으로써, 웨이퍼의 가장자리가 상향 경사면과 접촉하는 순간부터 흡입압에 의하여 웨이퍼를 평탄면으로 흡입 유인하여, 웨이퍼가 정지된 상태에서 웨이퍼 가장자리와 상향 경사면과의 높은 정지 마찰력이 작용하기 이전에, 웨이퍼의 가장자리가 상향 경사면을 타고 평탄면에 보다 작은 흡입압으로 안착시킬 수 있게 된다.
이를 통해, 웨이퍼 이송 장치에 의하여 웨이퍼를 이송시킨 이후에, 그 다음 공정에서 웨이퍼를 정확하게 집어 셋팅 위치로 이동시키는 것에 오류를 없앨 수 있을 뿐만 아니라, 웨이퍼의 이송 중에 웨이퍼의 추락을 방지할 수 있는 효과를 얻을 수 있다.
상기와 같이 구성된 웨이퍼 이송 장치의 이송부는 상기 보유부를 정해진 경로를 따라 수평 이동시킬 수도 있고, 다관절 아암에 의하여 3차원의 공간 상에서 다양한 경로로 이동시킬 수 도 있다.
또한, 상기 웨이퍼 이송장치의 이송부는 화학 기계적 연마 공정이 행해진 상기 웨이퍼를 세정하기 위하여 상기 보유부를 왕복 이동시킬 수도 있으며, 웨이퍼를 화학 기계적 연마 공정을 행하기 위하여 연마 헤드로 공급하거나 연마 헤드로부터 다른 웨이퍼 이송 장치로 이송할 수 있다.
한편, 상기 흡입 통로의 압력을 감시하여 상기 흡입공이 상기 웨이퍼에 의하여 막힌 상태인지 여부를 감지하는 압력 센서를; 더 포함하여 구성될 수 있다. 이를 통해, 웨이퍼의 이송 도중에 흡입 통로의 압력이 부압 상태를 유지하다가 급작스럽게 대기압에 근접하는 압력 변동에 의하여, 웨이퍼 가장자리와 흡입공이 밀착되지 못하여 웨이퍼가 보유부로부터 이탈한 것을 실시간으로 감지할 수 있다.
이 때, 상기 흡입공은 웨이퍼의 원주 방향으로 120도 이상만큼 이격된 위치로부터 연장된 서로 다른 2개의 흡입공으로부터 각각 연통된 제1흡입통로와 제2흡입통로를 포함한다. 이와 같이, 원주 방향으로 120도 이상으로 이격된 2개 이상의 흡입공에 의하여 웨이퍼를 흡입 파지하므로, 웨이퍼를 정해진 위치에 안정되게 흡입 고정시킬 수 있다.
그리고, 상기 제1흡입통로와 상기 제2흡입통로는 서로 연결되고, 상기 제1흡입통로와 상기 제2흡입통로의 분기부로부터 상기 흡입압 인가부의 사이에 상기 압력 센서가 배치될 수 있다. 이를 통해, 웨이퍼를 흡입하고 있는 2개 이상의 흡입공 중에 어느 하나의 흡입공에서 웨이퍼의 밀착 상태가 해제되는 것을 하나의 압력 센서로 감지할 수 있다. 또한, 웨이퍼의 위치가 조금만 틀어져 웨이퍼의 가장자리 중 일부가 흡입공에 밀착되지 아니한 상태를 즉각적으로 감지할 수 있다.
한편, 본 발명의 다른 실시 형태에 따르면, 상기 제1흡입통로와 상기 제2흡입통로마다 압력 센서가 배치되어, 제1흡입통로와 연통되는 흡입공과 제2흡입통로와 연통되는 흡입공의 각각에 대하여 흡입공과 웨이퍼 판면이 밀착된 상태로 유지되는지를 감지할 수 있다.
그리고, 상기 압력 센서에 의하여 압력 상승이 감지되면 알람 신호를 출력하는 알람 출력부를; 더 포함하여 구성되어, 알람의 출력 신호로부터 웨이퍼 이송 장치의 보유부로부터 웨이퍼가 이탈한 것을 작업자가 즉시 알 수 있도록 한다.
본 명세서 및 특허청구범위에 기재된 '보유부'는 웨이퍼를 거치시키거나 붙잡는 등 다양한 형태로 웨이퍼를 위치시킬 수 있는 모든 형태를 통칭하는 의미로 정의하기로 한다.
본 발명에 따르면, 웨이퍼를 거치하는 보유부에 흡입압이 인가되는 흡입공이 형성되어, 웨이퍼의 이송 중에 웨이퍼 판면에 흡입압을 인가하여 흡입압에 의하여 웨이퍼를 보유부의 정해진 위치에 안정되게 고정시킴으로써, 웨이퍼의 이송 도중에 웨이퍼의 추락을 방지할 수 있는 유리한 효과를 얻을 수 있다.
또한, 본 발명은, 웨이퍼 이송 장치의 보유부가 웨이퍼의 가장자리를 지지하는 수평면과, 상기 수평면에 인접한 상향 경사면으로 구성되고, 동시에 웨이퍼가 보유부에 안착될 때에 흡입공을 통해 흡입압이 인가됨으로써, 웨이퍼가 정지된 상태에서 웨이퍼 가장자리와 상향 경사면과의 높은 정지 마찰력이 작용하기 이전에, 웨이퍼의 가장자리가 상향 경사면을 타고 평탄면에 보다 작은 흡입압으로 안착시킬 수 있고, 보유부의 예정된 위치에 웨이퍼를 정확하게 안착시킬 수 있는 효과를 얻을 수 있다.
이를 통해, 본 발명은, 웨이퍼 이송 장치에 의하여 웨이퍼를 이송시킨 이후의 공정에서 웨이퍼를 웨이퍼 이송 장치로부터 정확하게 집어 셋팅 위치로 이동시키는 데에 발생되는 오류를 근본적으로 제거할 수 있는 효과를 얻을 수 있다.
이 뿐만 아니라, 본 발명은, 흡입공으로부터 연장된 흡입 통로의 압력을 감시하는 압력 센서를 구비하여, 흡입 통로의 압력 변동으로부터 웨이퍼가 보유부의 평탄면으로부터 이탈하였거나 들뜬 상태가 되는 것을 실시간으로 감지할 수 있으므로, 웨이퍼가 보유부로부터 이탈하여 추락하더라도 즉각적으로 작업자가 웨이퍼를 그 다음 공정에 수동으로 투입할 수 있도록 하여, 고가의 웨이퍼가 건조하여 손상되는 것을 방지할 수 있는 유리한 효과를 얻을 수 있다.
도1은 화학 기계적 연마 장치와 인접한 종래의 웨이퍼 세정 장치의 챔버 배열 구조를 도시한 평면도,
도2a는 도1의 웨이퍼 이송 장치의 절단면 Ⅱ-Ⅱ에 따른 횡단면도,
도2b는 도2a의 웨이퍼 이송 장치의 보유부로부터 웨이퍼의 추락 상태를 도시한 도면,
도3은 도1의 이송 아암 형태의 웨이퍼 이송 장치의 구성을 도시한 개략도,
도4는 본 발명의 제1실시예에 따른 웨이퍼 이송 장치의 구성을 도시한 사시도,
도5a는 도4의 절단선 V-V에 따른 단면도,
도5b는 웨이퍼가 보유부에 정확하게 안착하지 않은 상태에서 안착시키는 작용을 도시한 도면,
도6은 도5b의 'A'부분의 확대도,
도7은 본 발명의 제2실시예에 따른 웨이퍼 이송 장치의 구성을 도시한 도면,
도8은 도7의 'B'부분의 확대도,
도9는 도7의 'C'부분의 확대도이다.
이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명에 관하여 상세히 설명한다. 다만, 본 발명을 설명함에 있어서, 공지된 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명은 본 발명의 요지를 명료하게 하기 위하여 생략하기로 한다.
도면에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제1실시예에 따른 웨이퍼 이송 장치(100)는, 도1의 화학 기계적 연마 장치(X1)에서 화학 기계적 연마 공정을 마친 웨이퍼(W)를 이송 아암(H)으로부터 넘겨 받아 웨이퍼(W)를 위치시키는 보유부(120)와, 보유부(120)를 정해진 경로(Hx)를 따라 이동시키는 이송부(110)와, 보유부(120)의 바닥면(120s)에 형성된 흡입공(120a)과 연통하는 흡입 통로(120p1-88, 120p2-89)에 배치되어 흡입 통로(120p1-88, 120p2-89)의 압력을 측정하는 압력 센서(1301, 1302; 130)와, 흡입 통로(120p1-88, 120p2-89)에 흡입압을 인가하는 흡입압 인가부(140)로 구성된다.
상기 보유부(120)는 웨이퍼(W)의 가장자리를 거치하는 평탄면(120s)이 형성되고, 웨이퍼(W)가 거치된 상태에서 웨이퍼(W)의 가장자리로부터 바깥 방향으로 상향 경사진 상향 경사면(120x)이 형성된다. 이에 따라, 웨이퍼(W)가 보유부(120)에 정확히 예정된 위치에 놓여지지 않더라도, 웨이퍼(W)의 가장자리 끝단(Ew)이 상향 경사면(120x)을 타고 내려와, 웨이퍼(W)는 수평한 평탄면(120s) 상에 거치되게 유도된다. 즉, 웨이퍼(W)가 보유부(120)에 안정되게 위치하도록 예정된 자리는 평탄면(120s)으로 형성된다.
여기서, 상향 경사면(120x)은 직선 형태로 형성될 수도 있고, 곡면 형태로 형성될 수도 있다. 그리고, 웨이퍼 가장자리(Ew)가 상향 경사면(120x)에 걸터진 상태로부터 쉽게 평탄면(120s)으로 흘러내리도록, 상향 경사면(120x)의 경사도는 수평면에 대하여 45도 내지 80도로 급한 경사도로 형성되는 것이 좋다.
이 때, 보유부(120)의 평탄면(120s)에는 하나 이상의 흡입공(120a)이 형성되고, 흡입공(120a)으로부터 흡입 통로(120p1, 120p2)가 보유부(120)에 형성된다. 도면에는 보유부(120)에 형성되는 흡입 통로(120p1, 120p2)가 보유부(120) 내부에 'ㄷ'자 형태로 관통 형성된 구성을 예시하였지만, 흡입 통로(120p1, 120p2)는 'l'자나 'ㄴ'자 등 다양한 형태로 형성될 수 있다. 보유부(120)에 형성된 흡입 통로(120p1, 120p2)는 튜브 등의 관 부재((88, 89; 98, 99)를 통해 흡입압 인가부(140)까지 연속하는 흡입 통로를 형성한다.
보유부(120)에 형성된 흡입공(120a)은 하나로 형성될 수 있지만, 120도 이상의 간격을 두고 배치된 2개의 흡입공을 포함한다. 이에 의하여, 원판 형상인 웨이퍼(W)를 적어도 2군데에서 흡입 고정함으로써, 보유부(120)에 안착된 웨이퍼(W)가 이송 중에도 제 위치에서 위치 고정된 상태를 안정되게 유지할 수 있다.
특히, 웨이퍼(W)가 웨이퍼 이송 장치(100)의 보유부(120)에 공급되기 시작할 때부터, 보유부(120)의 흡입공(120a)에 흡입압 인가부(140)로부터 흡입압(55F)이 인가되면, 도5b 및 도6에 도시된 바와 같이, 보유부(120)에 위치할 당시에는 웨이퍼(W)의 가장자리 끝단(Ew)이 상향 경사면(120x)에 걸터져 있더라도, 하방으로 작용하는 흡입압(55F)에 의하여 웨이퍼(W)의 일측 가장자리가 경사진 하방으로 이동(77)하면서, 웨이퍼(W)의 저면이 평탄면(120s)에 밀착하여 흡입공(120a)을 막는 위치까지 도달하게 된다. 즉, 보유부(120)에 웨이퍼(W)가 안착되기 시작할 당시에는 평탄면(120s)에 거치되어 있지 않지만, 흡입압(55F)에 의하여 웨이퍼(W)가 하방으로 강제 흡입되면서 상향 경사면(120x)을 타고 경사진 하방(77)으로 이동함에 따라, 웨이퍼(W)는 곧바로 예정된 위치(평탄면 상의 위치)에 안착하게 된다.
상기 이송부(110)는 웨이퍼(W)를 흡입한 상태로 안착시키는 보유부(120)를 정해진 경로(Hx)를 따라 왕복 이동시킨다. 이를 위하여, 이송부(110)에 배치된 레일(Rx)을 리니어 모터의 원리로 왕복 이동하는 이동 구동부(115)가 구비되고, 이동 구동부(115)에 상기 보유부(120)가 연결 설치된다. 따라서, 보유부(120)는 이송부(110)에 의하여 정해진 경로(Hx)를 수평 방향으로 왕복 이동된다.
즉, 도1에 도시된 웨이퍼 이송 장치(1)와 마찬가지로, 화학 기계적 연마 공정을 마친 웨이퍼(W)를 세정하기 위하여, 다수의 세정 챔버(C1, C2, C3)로 보유부(120)를 왕복 이동시키는 것에 의하여, 보유부(120)에 의하여 이송되는 웨이퍼(W)가 순차적으로 세정 챔버(C1, C2, C3)에서 세정 공정이 행해질 수 있게 된다.
상기 압력 센서(130)는 보유부(120)의 평탄면(120s)에 형성된 흡입공(120a)으로부터 연장된 흡입 통로(120p1-88, 120p2-89)에 설치되어, 실시간으로 흡입 통로(120p1-88, 120p2-89)에서의 압력을 측정한다.
흡입압 인가부(140)로부터 흡입 통로(120p1-88, 120p2-89)를 통해 흡입공(120a)에는 부압(55F)이 인가되므로, 압력 센서(130)에 의하여 측정되는 압력은 대기압에 비하여 낮은 압력으로 유지되어야 한다. 따라서, 압력 센서(130)에 의하여 감지되는 압력이 흡입압 인가부(140)에서 인가한 부압에 비하여 정해진 범위(예를 들어 30% 내지 50%) 이상 상승하면, 흡입공(120a)에 웨이퍼(W)의 판면이 밀착되지 않은 상태라는 것으로 감지한다.
도4 내지 도5b에 도시된 바와 같이, 보유부(120)의 흡입공(120a)은 180도 간격을 두고 2군데의 위치에 각각 형성된다. 이 때, 1군데 마다 흡입공(120a)은 하나로 형성될 수도 있고, 2개 이상으로 형성될 수도 있다.
도5a에 도시된 바와 같이, 2군데의 흡입공(120a)으로부터 흡입압 인가부(140)까지의 흡입 통로(120p1-88, 120p2-89)마다 각각 하나씩의 압력 센서(1301, 1302)가 설치될 수 있다. 이에 의하여, 2군데에서의 흡입공(120a) 중 어느 한 군데에서의 흡입공(120a)에서의 압력이 높아져 웨이퍼(W)의 밀착 상태가 해제되었는지를 정확하게 감지할 수 있다. 그리고, 2군데의 흡입공(120a)에서 모두 인가 압력에 비하여 정해진 값만큼 높아진 상태로 감지되면, 웨이퍼(W)가 보유부(120)로부터 이탈한 것으로 감지한다.
도면에 도시되지 않았지만, 압력 센서(1301, 1302)의 측정값은 실시간으로 제어부로 전송되며, 제어부는 2군데에서의 흡입공(120a)에서 모두 흡입압이 기준치를 초과하면, 웨이퍼(W)의 판면과 흡입공(120a)이 밀착된 상태가 아닌 것으로 간주하여 알람음을 발생시키거나, 작업자의 화면창에 팝업창을 띄우는 등의 수단에 의하여 오류 알람 신호를 즉시 출력한다. 이를 통해, 작업자는 웨이퍼(W)가 이송 도중에 추락한 것을 실시간으로 인식하여, 공정을 멈추고 웨이퍼(W)를 이송 장치(100)로 위치시킴으로써 웨이퍼(W)를 폐기시켜야 하는 상황을 모면할 수 있게 된다.
상기 흡입압 인가부(140)는 흡입 펌프 등으로 형성되며, 정해진 부압을 흡입 통로(120p1-88, 120p2-89)를 통해 흡입공(120a)에 인가한다. 도면에는 하나의 흡입압 인가부(140)로부터 흡입공(120a)에 부압을 인가하는 구성을 예시하고 있지만, 각각의 흡입공(120a)마다 서로 다른 흡입압 인가부(140)에 의하여 부압이 인가될 수도 있다.
상기와 같이 구성된 본 발명의 제1실시예에 따른 웨이퍼 이송 장치(100)는, 보유부(120)에 흡입공(120a)이 형성되어 흡입압(55F)을 인가함으로써, 보다 높은 가속도와 감속도로 웨이퍼(W)를 이송하더라도, 웨이퍼(W)가 보유부(120)의 정해진 위치에 안정되게 고정되므로, 웨이퍼의 이송 속도를 보다 단축할 수 있는 효과를 얻을 수 있다.
이 뿐만 아니라, 웨이퍼 이송 장치(100)의 보유부(120)에 평탄면(120s) 및 상향 경사면(120x)을 함께 형성하고, 웨이퍼(W)가 보유부(120)에 공급될 때에 흡입압(55F)을 인가함으로써, 웨이퍼(W)를 하방으로 잡아당기는 힘이 작용하면서 웨이퍼(W)의 가장자리(Ew)가 상향 경사면(120x)을 타고 웨이퍼(W)를 예정된 평탄면(120s) 상의 위치로 정확하게 안착시킬 수 있으므로, 웨이퍼 이송 장치(100)에 의하여 웨이퍼를 이송시킨 이후에 각 세정 챔버(C1, C2, C3)에서 웨이퍼(W)를 세정을 위한 셋팅 위치로 이동시키는 데에 위치 오류가 발생되지 않으므로, 공정 오류에 따른 수율 저하의 문제를 해소할 수 있는 유리한 효과도 얻을 수 있다.
더욱이, 웨이퍼 이송 장치(100)의 흡입 통로(120p1-88, 120p2-89)에 압력 센서(1301, 1302)를 배치하여 압력을 실시간 감지함으로써, 웨이퍼(W)를 이송하는 도중에 추락하는 것을 실시간으로 즉시 감지하여 작업자에게 알람으로 알림으로써, 웨이퍼(W)를 폐기시키지 않도록 하므로, 경제성을 재고하는 잇점도 얻어진다.
이하, 본 발명의 제2실시예에 따른 웨이퍼 이송 장치(900)를 상술한다.다만, 본 발명의 제2실시예를 설명함에 있어서, 전술한 제1실시예와 동일 또는 유사한 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명은 제2실시예의 요지를 명료하게 하기 위하여 생략하기로 한다.
도7에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제2실시예에 따른 웨이퍼 이송 장치(900)는 웨이퍼(W)를 거치시키는 형태로 형성되지 않고 웨이퍼(W)의 가장자리를 집는 형태로 웨이퍼(W)를 파지하여 이송하는 장치이다.
이를 위하여, 웨이퍼 이송 장치(900)는 기준점(90a)을 중심으로 상호 회전 가능한 다관절 아암(91)과, 다관절 아암(91)의 끝단에 웨이퍼(W)를 파지하는 보유부(95)를 구비하여, 집게 형태의 보유부(95)가 서로 오무리는 것에 의하여 웨이퍼(W)를 파지한다. 즉, 다관절 아암(91)이 보유부(95)를 이송하는 이송부가 된다.
도8에 도시된 바와 같이, 웨이퍼(W)의 가장자리와 접촉하는 보유부(95)에는 웨이퍼(W)의 판면과 대향하는 평탄면(95s)이 형성되어 있고, 평탄면(95s)에는 흡입공(95a)이 형성된다. 이에 따라, 웨이퍼(W)가 보유부(95)에 파지된 상태에서는, 웨이퍼(W)의 가장자리 측면이 보유부(95)의 곡선 형태의 측면(95y)에 맞닿고, 웨이퍼(W)의 가장자리 저면이 보유부(95)의 평탄면(95s)과 맞닿은 상태가 된다. 즉, 평탄면(95s)의 흡입공(95a)에 작용하는 흡입압(55F)에 의하여 웨이퍼(W)는 보유부(95)의 평탄면(95)에 밀착된 상태를 안정되게 유지한다.
즉, 도9에 도시된 바와 같이, 보유부(95)의 2군데 평탄면(95s)에는 각각 흡입공(95a)이 형성되고, 흡입공(95a)으로부터 연통 형성된 제1흡입 통로(95p-88-99)와 제2흡입통로(95p-89-99)가 흡입압 인가부(140)까지 연장 형성된다. 그리고, 제1흡입 통로(95p-88-99)와 제2흡입통로(95p-89-99)의 압력을 감시하기 위하여, 압력 센서(130)는 제1흡입통로(95p-88-99)와 제2흡입통로(95p-89-99)의 분기부(44)로부터 흡입압 인가부(140)의 사이에 배치된다. 이를 통해, 하나의 압력 센서(130)에 의해서도 보유부(120)의 평탄면(120s)과 웨이퍼(W)의 판면이 분리된 상태인지를 감지할 수 있다.
특히, 본 발명의 제2실시예에 따른 웨이퍼 이송 장치(900)는 웨이퍼(W)를 수평 방향으로만 이송하지 않고, 다관절 아암(91)에 의하여 3차원 공간 내에서 이동하므로, 2군데 중 어느 하나에서 압력의 누설이 발생되면, 웨이퍼(W)가 보유부(120)로부터 이탈하여 추락한 것으로 감지한다. 그리고, 전술한 실시예와 마찬가지로, 웨이퍼(W)가 보유부(120)로부터 이탈한 것으로 감지되면, 알람을 출력하여 작업자가 곧바로 웨이퍼(W)를 회수하도록 한다.
상기와 같이 구성된 본 발명의 제2실시예에 따른 웨이퍼 이송 장치(900)는, 2군데 이상의 흡입공(95a)으로부터 연통하는 흡입 통로가 서로 하나의 통로(99)로 연통시키고, 하나로 합쳐진 통로(99) 상에 압력 센서(130)를 설치함으로써, 하나의 압력 센서에 의해서도 웨이퍼(W)가 웨이퍼 이송 장치(900)의 보유부(120)로부터 이탈하였는지 여부를 정확하게 감지할 수 있는 잇점이 얻어진다.
이상에서 바람직한 실시예를 통하여 본 발명을 예시적으로 설명하였으나, 본 발명은 이와 같은 특정 실시예에만 한정되는 것은 아니며 본 발명에서 제시한 기술적 사상, 구체적으로는 특허청구범위에 기재된 범주 내에서 다양한 형태로 수정, 변경, 또는 개선될 수 있을 것이다.
예를 들어, 전술한 제1실시예에서는 흡입공(120a)마다 압력 센서(1301, 1302)가 설치되는 구성을 예시하였지만, 전술한 제1실시예에서도 흡입공(120a)과 연통하는 흡입 통로 중 서로 합쳐진 흡입 통로를 형성하고 합쳐진 흡입 통로에만 압력 센서(130)가 설치될 수도 있다. 마찬가지로, 전술한 제2실시예에서는 흡입공(95a)과 연통하는 흡입 통로 중 서로 합쳐진 흡입 통로(99) 상에만 압력 센서(130)가 설치된 구성을 예로 들었지만, 전술한 제2실시예에서도 흡입공(95a)마다 압력 센서가 설치될 수도 있다.
W: 웨이퍼 100, 900: 웨이퍼 이송 장치
110, 91: 이송부 120, 95: 보유부
120a, 95a: 흡입공 120s, 95s: 평탄면
120x: 상향 경사면 1301, 1302, 130: 압력 센서
140: 흡입압 인가부

Claims (13)

  1. 웨이퍼의 판면과 접촉하는 위치에 흡입공이 형성되고, 상기 웨이퍼를 거치하는 웨이퍼 보유부와;
    상기 보유부를 이송하는 이송부와;
    상기 흡입공과 연통하는 흡입 통로에 흡입압을 인가하는 흡입압 인가부를;
    포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 웨이퍼의 이송 장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 보유부는 상기 웨이퍼의 가장자리를 지지하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼의 이송 장치.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 보유부는 상기 웨이퍼의 가장자리를 지지하는 수평면과, 상기 수평면에 인접하여 상향 경사진 경사면이 구비되는 것을 특징으로 하는 웨이퍼의 이송 장치.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 이송부는 상기 보유부를 정해진 경로를 따라 수평 이동하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼의 이송 장치.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 이송부는 화학 기계적 연마 공정을 행하기 위하여 상기 웨이퍼를 이송시키는 것을 특징으로 하는 웨이퍼의 이송 장치.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 흡입압 인가부는 상기 웨이퍼가 상기 보유부에 거치되는 때부터 흡입압이 인가되는 것을 특징으로 하는 웨이퍼의 이송 장치.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 이송부는 화학 기계적 연마 공정이 행해진 상기 웨이퍼를 세정하기 위하여 상기 보유부를 왕복 이동시키는 것을 특징으로 하는 웨이퍼의 이송 장치.
  8. 제 1항에 있어서,
    상기 보유부는 상기 웨이퍼의 가장자리를 그립 형태로 집는 형태로 형성되되, 상기 웨이퍼(W)의 판면에 상기 흡입공이 위치하는 것을 특징으로 하는
    흡입압 인가부는 상기 웨이퍼가 상기 보유부에 거치되는 때부터 흡입압이 인가되는 것을 특징으로 하는 웨이퍼의 이송 장치.
  9. 제 1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 흡입 통로의 압력을 감시하여 상기 흡입공이 상기 웨이퍼에 의하여 막힌 상태인지 여부를 감지하는 압력 센서를;
    더 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 웨이퍼의 이송 장치.

  10. 제 9항에 있어서,
    상기 흡입공은 상기 웨이퍼의 원주 방향으로 120도 이상만큼 이격된 위치로부터 연장된 서로 다른 2개의 흡입공으로부터 각각 연통된 제1흡입통로와 제2흡입통로를 포함하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼의 이송 장치.
  11. 제 9항에 있어서,
    상기 제1흡입통로와 상기 제2흡입통로는 서로 연결되고, 상기 제1흡입통로와 상기 제2흡입통로의 분기부로부터 상기 흡입압 인가부의 사이에 상기 압력 센서가 배치되는 것을 특징으로 하는 웨이퍼의 이송 장치.
  12. 제 9항에 있어서,
    상기 제1흡입통로와 상기 제2흡입통로마다 상기 압력 센서가 배치된 것을 특징으로 하는 웨이퍼의 이송 장치.
  13. 제 9항에 있어서,
    상기 압력 센서에 의하여 압력 상승이 감지되면 알람 신호를 출력하는 알람 출력부를;
    더 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 웨이퍼의 이송 장치.

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