KR100514477B1 - Function integrated type transfer module robot - Google Patents

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KR100514477B1
KR100514477B1 KR10-2003-0014443A KR20030014443A KR100514477B1 KR 100514477 B1 KR100514477 B1 KR 100514477B1 KR 20030014443 A KR20030014443 A KR 20030014443A KR 100514477 B1 KR100514477 B1 KR 100514477B1
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주식회사 휴먼로보텍
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Abstract

본 발명은 반도체 웨이퍼 제작공정에서 사용되는 종래의 EFEM(Equipment Front End Module) 장비의 주행축과 프리얼라이너(Pre-Aligner)를 로봇의 기능에 통합하고 EFEM 장비의 모든 유니트를 1대의 제어기로 컨트롤하는 트랜스퍼 모듈 로봇에 관한 것으로, 웨이퍼 취출용 카세트(C1)에 직결된 웨이퍼 적재용 풉오프너(FOUP opener)(20); 상기 풉오프너에 연결되어 풉오프너의 개폐상태와 웨이퍼 취출상태를 제어하기 위한 제어기(30); 상기 웨이퍼 취출카세트(C1)와 풉오프너(20)가 외부에 장착되어 있는 크린룸 기능을 하는 프레임(40); 상기 프레임(40) 안에 내장되어 있고, 별도의 주행축이 없는 다관절 링크 아암의 로봇(50); 상기 로봇(50)의 아암 단부에 장착되어 카세트(C1)에서 취출한 웨이퍼를 센터링하기 위한 프리얼라이너(Pre-Aligner)(60); 상기 제어기(30)와 프레임(40)에 연결되어 전체적인 시스템의 동작을 제어하는 TMC(Transfer Module Controller)(70); 및 상기 로봇(50)의 아암에서 센터링된 웨이퍼를 수납하기 위해 프레임(40)에 장착된 웨이퍼 수납카세트(C2);를 포함하고, 상기 로봇(50)은 자체의 다관절 링크 아암을 이용해 상기 웨이퍼 취출카세트(C1)에서 웨이퍼를 취출한 상태에서 프리얼라이너(60)에 의해 센터링이 완료된 웨이퍼를 웨이퍼 수납카세트(C2)에 적재하는 것을 특징으로 한다. The present invention integrates the driving shaft and pre-aligner of the conventional EFEM (Equipment Front End Module) equipment used in the semiconductor wafer manufacturing process into the functions of the robot and controls all units of the EFEM equipment with one controller. A transfer module robot comprising: a wafer loading pull opener (FOUP opener) 20 directly connected to a wafer take-out cassette C1; A controller 30 connected to the pull opener for controlling an open / close state of the pull opener and a wafer ejection state; A frame 40 having a clean room function in which the wafer ejecting cassette C1 and the pull opener 20 are externally mounted; A robot 50 of the articulated link arm embedded in the frame 40 and having no separate driving shaft; A pre-aligner (60) mounted at an arm end of the robot (50) for centering a wafer taken out from the cassette (C1); A Transfer Module Controller (TMC) 70 connected to the controller 30 and the frame 40 to control the operation of the overall system; And a wafer accommodating cassette C2 mounted to the frame 40 for accommodating the wafer centered at the arm of the robot 50, wherein the robot 50 uses the articulated link arm of the wafer 50. In the state where the wafer is taken out from the take-out cassette C1, the wafer with the centering completed by the pre-aligner 60 is loaded into the wafer storage cassette C2.

Description

기능통합형 트랜스퍼 모듈 로봇{Function integrated type transfer module robot}Function integrated type transfer module robot}

본 발명은 기능통합형 트랜스퍼 모듈 로봇에 관한 것으로, 구체적으로는 반도체 웨이퍼 제작공정에서 사용되는 종래의 EFEM(Equipment Front End Module) 장비의 주행축과 프리얼라이너(Pre-Aligner)를 로봇의 기능에 통합하고 EFEM 장비의 모든 유니트를 1대의 제어기로 컨트롤하는 트랜스퍼 모듈 로봇에 관한 것이다. The present invention relates to a functional integrated transfer module robot, and specifically, integrates a traveling shaft and a pre-aligner of a conventional EFEM (Equipment Front End Module) equipment used in a semiconductor wafer fabrication process into the functions of a robot. And a transfer module robot that controls all units of the EFEM equipment with one controller.

도 1에는 현재의 EFEM 장비의 구성도가, 도 2에는 이런 장비의 간략한 개략도가 도시되어 있다.1 is a schematic diagram of the current EFEM equipment, and FIG. 2 is a simplified schematic diagram of such equipment.

도시된 바와 같이, 현재의 EFEM 장비는 컨트롤 패널, 스위치패널, 키보드, 로보트 컨트롤러가 별도의 장치로 구성되어 있고, 크린룸 기능을 하는 프레임 내부에 주행축을 따라 이동하는 로보트와, 로보트가 취출한 웨이퍼의 센터링 작업을 위한 프리얼라이너가 내장되어 있으며, 프레임 외부에 풉 오프너(FOUP opener)와 웨이퍼 취출카세트(C1), 웨이퍼 수납카세트(C2)가 장착되어 있다. 이런 구성에서는 로봇(R)이 주행축을 따라 이동하면서 화살표(1-7) 순서대로 동작을 하게 된다.As shown in the drawing, the current EFEM equipment includes a control panel, a switch panel, a keyboard, and a robot controller as separate devices, and includes a robot moving along a driving axis inside a frame that functions as a clean room, and a wafer taken out by the robot. A pre-aligner for the centering operation is built in, and a FOUP opener, a wafer takeout cassette C1, and a wafer storage cassette C2 are mounted outside the frame. In this configuration, the robot R moves along the travel shaft and operates in the order of the arrows 1-7.

이와 같이 구성되어 있기때문에, 종래의 장비에서는 로봇이 웨이퍼 카세트(C1) 위치로 이동하여 이곳에서 웨이퍼를 취출한 다음 주행축을 따라 프리얼라이너 위치로 이동하여 웨이퍼를 센터링한 다음 버퍼 위치로 이동하여 작업을 끝낸 뒤 웨이퍼 수납카세트(C2) 위치까지 이동하여 이 카세트에 웨이퍼를 적재하는 동작을 해야만 했다. 이에 따라, 웨이퍼의 이송거리가 길기때문에 장비의 설치면적이 증가하고, 로봇의 주행을 위한 주행축과 프리얼라이너에 의한 사이클타임이 증가함은 물론, 각각의 모듈을 개별적으로 제어해야 하므로 전체적인 장비 가격이 상승하고, 주행축을 따라 로봇이 이동함에 따른 진동과 소음과 파티클이 발생하여 불량율이 증가하는 등의 문제가 있었다.In this way, in the conventional equipment, the robot moves to the wafer cassette (C1) position, takes out the wafer from it, moves to the pre-aligner position along the travel axis, centers the wafer, and then moves to the buffer position. After the process, the wafer was moved to the wafer storage cassette C2 and the wafer was loaded into the cassette. As a result, the wafer transfer distance is long, which increases the installation area of the equipment, increases the cycle time by the driving axis and the pre-aligner for driving the robot, and also requires the individual modules to be controlled individually. There was a problem that the price increases, the failure rate increases due to vibration, noise and particles generated as the robot moves along the driving axis.

본 발명은 종래의 이와 같은 문제점을 감안하여 안출된 것으로서, 기존의 여러개의 모듈로 구성된 장비를 하나의 모듈로 통합하고, 로봇의 주행축을 없애 주행공간을 단축함으로써 장비의 설치면적을 획기적으로 단축하며, 모듈 통합과 통합제어에 따른 가격의 절감을 도모하고, 주행축으로 인한 진동, 소음, 파티클 발생을 원천적으로 차단하여 higher cleanliness를 실현하여 수율향상을 도모하는 것을 주목적으로 한다. The present invention has been made in view of the above-mentioned problems in the prior art, and integrates the existing equipment consisting of several modules into one module, and significantly reduces the installation area of the equipment by eliminating the traveling shaft of the robot, thereby reducing the traveling space. In addition, it aims to reduce the price by module integration and integrated control, and improve the yield by realizing higher cleanliness by fundamentally blocking vibration, noise and particle generation caused by the driving shaft.

또한, 프리얼라이너 일체형 다관절 링크아암 로봇을 이용함으로써 얼라인먼트에 소요되던 시간을 크게 단축하여 사이클타임을 획기적으로 단축하여 생산성을 향상하는 것을 목적으로 한다. In addition, the use of the pre-aligner integrated articulated link arm robot aims to significantly shorten the time taken for alignment and significantly reduce the cycle time to improve productivity.

본 발명의 이와 같은 목적을 달성하기 위해, 반도체 웨이퍼 적재를 위한 EFEM 장비용의 기능통합형 트랜스퍼 모듈 로봇에 있어서: 웨이퍼 취출용 카세트에 직결된 웨이퍼 적재용 풉오프너(FOUP opener); 상기 풉오프너에 연결되어 풉오프너의 개폐상태와 웨이퍼 취출상태를 제어하기 위한 제어기; 상기 웨이퍼 카세트와 풉오프너가 외부에 장착되어 있는 크린룸 기능을 하는 프레임; 상기 프레임 안에 내장되어 있고, 별도의 주행축이 없는 다관절 링크 아암의 로봇; 상기 로봇의 아암 단부에 장착되어 카세트에서 취출한 웨이퍼를 센터링하기 위한 프리얼라이너(Pre-Aligner); 상기 제어기와 프레임에 연결되어 전체적인 시스템의 동작을 제어하는 TMC(Transfer Module Controller); 및 상기 로봇의 아암에서 센터링된 웨이퍼를 수납하기 위해 프레임에 장착된 웨이퍼 수납카세트;를 포함하고, 로봇은 자체의 다관절 링크 아암을 이용해 상기 웨이퍼 취출카세트에서 웨이퍼를 취출한 상태에서 프리얼라이너에 의해 센터링이 완료된 웨이퍼를 웨이퍼 수납카세트에 적재하는 것을 특징으로 하는 기능통합형 트랜스퍼 모듈 로봇이 제공된다.In order to achieve the object of the present invention, a functional integrated transfer module robot for EFEM equipment for semiconductor wafer loading, comprising: a wafer loading pull opener (FOUP opener) directly connected to a wafer taking out cassette; A controller connected to the pull opener for controlling an open / close state of the pull opener and a wafer ejection state; A frame having a clean room function in which the wafer cassette and the pull opener are externally mounted; A robot of the articulated link arm embedded in the frame and without a separate travel shaft; A pre-aligner mounted on an arm end of the robot for centering a wafer taken out of a cassette; A Transfer Module Controller (TMC) connected to the controller and the frame to control the operation of the entire system; And a wafer accommodating cassette mounted to a frame for accommodating the wafer centered on the arm of the robot, wherein the robot uses the articulated link arm of the robot to take out the wafer from the wafer ejecting cassette. Thereby, a functional integrated transfer module robot is provided which loads a centered wafer into a wafer storage cassette.

본 발명에 따른 트랜스퍼 모듈 로봇에 있어서, 로봇은 2-링크 스칼라 아암형 로봇으로서, 2-Port EFEM 장비에 사용하기에 적합한 것이 바람직하다.In the transfer module robot according to the present invention, the robot is a 2-link scalar arm type robot, which is suitable for use in 2-Port EFEM equipment.

또, 본 발명에 따른 트랜스퍼 모듈 로봇은 4-링크 스칼라 아암형 로봇으로서, 4-Port EFEM 장비에 사용하기에 적합한 것도 바람직하다.In addition, the transfer module robot according to the present invention is a 4-link scalar arm type robot, which is also suitable for use in 4-Port EFEM equipment.

본 발명에 따른 트랜스퍼 모듈 로봇에 있어서, 프리얼라이너는 취출된 웨이퍼의 외주변을 맞물도록 웨이퍼 외주변을 따라 적당한 간격으로 배치된 다수의 롤러와 웨이퍼의 센터링 상태를 감지하기 위한 센서로 이루어지고, 이들 다수개의 롤러는 웨이퍼를 회전시키기 위한 하나의 구동롤러와 웨이퍼를 단순히 지지하기 위한 피동롤러인 것이 바람직하다.In the transfer module robot according to the present invention, the pre-aligner is composed of a plurality of rollers arranged at appropriate intervals along the outer periphery of the wafer and a sensor for sensing the centering state of the wafer to engage the outer periphery of the taken-out wafer. The plurality of rollers is preferably one driving roller for rotating the wafer and driven roller for simply supporting the wafer.

또한, 본 발명에 따른 프리얼라이너는 비젼카메라를 포함하고, 비젼카메라를 통해 웨이퍼의 회전 없이 로봇 아암의 각도를 조정하여 웨이퍼의 센터링을 완료하는 것일 수도 있다. In addition, the pre-aligner according to the present invention includes a vision camera, it may be to complete the centering of the wafer by adjusting the angle of the robot arm without the rotation of the wafer through the vision camera.

이하, 첨부 도면들을 참조하여 본 발명에 대해 자세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 3은 본 발명의 개략적인 블록도이다.3 is a schematic block diagram of the present invention.

도시된 바와 같이, 본 발명은 웨이퍼 반송용 로봇(50), 풉 오프너(20), 풉오프너에 연결된 제어기(30), 프레임(40), 제어기와 프레임에 연결된 TMC(Transfer Module Controller)(70)로 크게 구성된다. 웨이퍼 반송용 로봇(50)에 대해서는 후술하고, 제어기(30)는 풉오프너의 개폐와 웨이퍼의 하역상태를 제어한다. 또한, TMC는 시스템의 전반적인 동작 전체를 제어한다. 프레임(40)은 클린한경을 유지하고, 프레임 내부에 로봇이 장착된다.As shown, the present invention is a wafer transfer robot 50, the pull opener 20, the controller 30 connected to the pull opener, the frame 40, the transfer module controller (TMC) 70 connected to the controller and the frame It is composed largely. The wafer transfer robot 50 will be described later, and the controller 30 controls the opening and closing of the pull opener and the unloading state of the wafer. The TMC also controls the overall operation of the system. The frame 40 maintains a clean diameter, and a robot is mounted inside the frame.

도 4는 도 2에 대응하는 본 발명의 개략적 구성도이다.4 is a schematic structural diagram of the present invention corresponding to FIG. 2.

도시된 바와 같이, 시스템 내부에 본 발명에 따른 로봇(50)이 장착되고, 시스템 외부에는 웨이퍼 취출카세트(C1)와 웨이퍼 수납카세트(C2)가 장착된다. 본 발명에 따른 로봇(50)은 다관절 링크아암 로봇으로서 종래와 같은 주행축이 불필요하고, 화살표 순서대로 작업하는바, 고정된 위치에서 다관절 아암의 조작에 의해 취출카세트(C1)에서 화살표(1) 방향으로 웨이퍼를 취출한 다음 화살표(2,3) 방향으로 버퍼에서 웨이퍼를 처리하고, 이어서 화살표(4) 방향으로 웨이퍼를 웨이퍼 수납카세트(C2)에 적재할 수 있다. 따라서, 종래와 달리 주행축을 통한 로봇 이동공간이 불필요하여 전체적인 장비 설치공간을 대폭적으로 절감할 수 있고, 종래에 비해 작업에 필요한 공수가 절감되어 사이클타임이 대폭 단축된다. 본 발명자들의 실험에 의하면 종래의 공정에서는 사이클타임이 19.2초인데 반해(도 2 참조), 본 발명의 사이클타임은 15.4초로서 4초정도 단축되었다. 이정도의 시간 단축은 대단한 단축으로서 본 발명분야에서는 획기적인 단축이라 할 수 있다. 또한, 웨이퍼의 센터링 작업은 후술하는 바와 같이 로봇(50)에서 자체적으로 이루어지므로, 종래와 같은 별도의 공간에 프리얼라이너를 설치할 필요가 없다.As shown, the robot 50 according to the present invention is mounted inside the system, and the wafer takeout cassette C1 and the wafer storage cassette C2 are mounted outside the system. The robot 50 according to the present invention is an articulated link arm robot, which does not require a traveling shaft as in the prior art, and works in the order of the arrows, so that the arrow (at the ejection cassette C1) is operated by operating the articulated arm at a fixed position. The wafer can be taken out in the 1) direction, the wafer is processed in the buffer in the directions of the arrows 2 and 3, and the wafer can then be loaded into the wafer storage cassette C2 in the direction of the arrow 4. Therefore, unlike the prior art, the robot moving space through the traveling shaft is not necessary, thereby greatly reducing the overall equipment installation space, and the operation time required for the work is reduced compared to the conventional, and the cycle time is greatly shortened. According to the experiments of the present inventors, in the conventional process, the cycle time is 19.2 seconds (see Fig. 2), whereas the cycle time of the present invention is shortened by 4 seconds to 15.4 seconds. This shortening of time is a great shortening and can be called a breakthrough in the present invention. In addition, since the wafer centering operation is performed by the robot 50 itself as described later, it is not necessary to install a pre-aligner in a separate space as in the prior art.

도 5는 본 발명에 따른 다관절 로봇, 특히 2-링크 아암 로봇의 동작상태를 보여주기 위한 평면도이다.Figure 5 is a plan view for showing the operating state of the articulated robot, in particular a two-link arm robot according to the present invention.

도시된 바와 같이, 로봇의 2-링크 아암을 이용해 로봇은 고정된 위치에서 한쪽 카세트에서 웨이퍼를 취출하여 다른쪽 카세트에 웨이퍼를 적재할 수 있는 것이다. 이와 같은 동작 이동상태를 도면에는 화살표로 표시하였다. 즉, 화살표 방향을 따라, 2-링크 아암이 접혀졌다 펼쳐지면서 좌측의 카세트에서 웨이퍼를 취출하여 우측의 카세트에 웨이퍼를 적재하는 것이다. 이와 같은 2-링크 아암 로봇은 2-포트 EFEM 장비에 특히 적합하다.As shown, using the robot's two-link arm, the robot can take the wafer from one cassette at a fixed position and load the wafer into the other cassette. Such a movement state is indicated by an arrow in the figure. That is, along the direction of the arrow, the 2-link arm is folded and unfolded to take out the wafer from the cassette on the left side and load the wafer into the cassette on the right side. This two-link arm robot is particularly suitable for two-port EFEM equipment.

도 6은 본 발명에 따른 다관절 로봇, 특히 4-링크 아암 로봇의 동작상태를 보여주기 위한 평면도이다.Figure 6 is a plan view for showing the operating state of the articulated robot, in particular a 4-link arm robot according to the present invention.

4-링크 아암 로봇은 2-링크 아암로봇에 2개의 링크를 추가한 것으로서, 최소의 풋 프린트(Foot Print)를 유지하면서 주행방향으로 동작범위의 확대가 가능하며, 추가되는 2개의 링크는 기계적으로 구속을 주어 주행방향으로만 이동하는 특징을 갖는 로봇으로서, 4개의 카세트에서 웨이퍼를 취출, 수납할 수 있게 된다. 즉 로봇이 고정된 위치에서 한쪽 카세트에서 웨이퍼를 취출하여 다른쪽 카세트에 웨이퍼를 적재할 수 있는 것이다. 이와 같은 4-링크 아암 로봇은 4-포트 EFEM 장비에 특히 적합하다.The four-link arm robot adds two links to the two-link arm robot, which allows the movement range to be extended in the driving direction while maintaining the minimum foot print, and the two additional links are mechanically As a robot having a characteristic of being constrained and moving only in the traveling direction, the wafer can be taken out and stored in four cassettes. In other words, the wafer can be taken out of one cassette at the position where the robot is fixed, and the wafer can be loaded in the other cassette. This four-link arm robot is particularly suitable for four-port EFEM equipment.

도 7, 8은 본 발명에 따른 프리얼라이너가 로봇의 아암 일단부에 설치된 제1 실시예 및 제2 실시예의 사시도이다.도 7에 도시된 바와 같이, 로봇 아암의 일단부에 웨이퍼가 적재된 상태에서, 웨이퍼 외주변을 적당한 간격으로 홀딩하기 위한 다수개의 롤러(61-65)가 로봇 아암의 일단부에 배치되어 있으며, 또한 센서(66)가 아암 단부 중앙에 배치된다. 이들 롤러(61-66)는 웨이퍼의 가장자리를 맞물기에 적절하도록 원주변에 홈이 파진 풀리 형태로서, 웨이퍼를 적재하기 위해서는 적당한 간격으로 벌어졌다가, 롤러 사이로 웨이퍼를 배치한 다음 좁혀지면서 웨이퍼의 외주변을 맞물도록 되어있다. 또, 롤러가 풀리 형태로 회전이 가능하므로, 웨이퍼를 맞물 때 중심을 맞출 수 있는 것이다. 즉, 롤러중 하나는 동력원에 연결되어 회전동력을 발생시키는 구동롤러이며, 나머지는 구동롤러의 회전력에 의해 웨이퍼를 회전 지지하기 위한 피동롤러이기 때문에 롤러가 회전하면서 웨이퍼를 회전지지하기 때문에 웨이퍼의 중심을 맞출 수 있는 것이다. 또한, 센서(66)는 웨이퍼의 노치를 감지한다. 센서(66)에서 감지한 신호는 TMC(70)로 전달되고 이에 따라 구동롤러가 적절히 회전하면서 웨이퍼의 센터링 작업이 완료된다.7 and 8 are perspective views of a first embodiment and a second embodiment in which a pre-aligner according to the present invention is installed at one end of an arm of a robot. As shown in FIG. 7, a wafer is loaded at one end of a robot arm. In the above, a plurality of rollers 61-65 for holding the outer periphery of the wafer at appropriate intervals are disposed at one end of the robot arm, and the sensor 66 is disposed at the arm end center. These rollers 61-66 are grooved pulleys around the periphery to be suitable for engaging the edges of the wafer. The rollers 61-66 are spaced apart at appropriate intervals for stacking wafers, and then placed between the rollers and then narrowed. It is supposed to engage the surroundings. In addition, since the roller can rotate in the form of a pulley, the center can be aligned when the wafer is engaged. That is, one of the rollers is a driving roller which is connected to a power source to generate rotational power, and the other is a driven roller for rotating and supporting the wafer by the rotational force of the driving roller. Will be able to fit. In addition, sensor 66 senses the notch of the wafer. The signal sensed by the sensor 66 is transmitted to the TMC 70 so that the centering operation of the wafer is completed while the driving roller is properly rotated.

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이 실시예에서는 데드스페이스를 이용해 프리얼라이너를 내장할 수 있고, 로봇과 얼라이너의 축을 공통 사용하여 축수를 절감할 수 있으며, 기계적 접촉방식으로 웨이퍼의 노치를 얼라인먼트할 수 있다.도 8은 비젼카메라를 이용한 프리얼라이너로서, 웨이퍼를 회전시키기 위한 별도의 롤러는 없으며, 비젼카메라(68)는 롤러의 일단부 위에 배치된다. 도면에는 비젼카메라(68)가 빛을 조사하는 범위가 도시되어 있는바, 빛을 조사하면서 웨이퍼의 센터링 상태를 감지하게 되고, 감지된 신호에 따라, 로봇 아암이 적절한 각도로 회전하여 웨이퍼의 센터링을 완료하는 타입이다. 이 실시예에서는 로봇과 얼라이너가 통합적으로 웨이퍼의 센터링 위치를 계산하고, 일반적으로 부분검사를 통한 추론 알고리즘을 적용한다.In this embodiment, the pre-aligner can be embedded using dead space, the axis number of the robot and the aligner can be used in common, and the notch of the wafer can be aligned by the mechanical contact method. As the used pre-aligner, there is no separate roller for rotating the wafer, and the vision camera 68 is disposed on one end of the roller. In the drawing, a range in which the vision camera 68 irradiates light is shown, and the centering state of the wafer is sensed while irradiating light, and according to the detected signal, the robot arm rotates at an appropriate angle to perform centering of the wafer. The type to complete. In this embodiment, the robot and the aligner collectively calculate the centering position of the wafer and generally apply an inference algorithm through partial inspection.

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이와 같이 구성된 본 발명에 따르면, 기존의 여러개의 모듈로 구성된 장비를 하나의 모듈로 통합하고, 로봇의 주행축을 없애 주행공간을 단축함으로써 장비의 설치면적이 크게 단축될 수 있다. 또한, 여러개의 모듈을 통합하고 이들을 하나의 제어기를 통해 통합적으로 제어함으로써 장비의 수가 줄어들어 가격의 절감을 도모할 수 있음은 물론, 주행축으로 인한 진동, 소음, 파티클 발생을 원천적으로 차단할 수 있게 되어, 크린룸의 청정도가 크게 향상됨으로써 웨이퍼 공정의 수율도 크게 향상될 수 있다. According to the present invention configured as described above, the installation area of the equipment can be significantly shortened by integrating the existing equipment consisting of several modules into one module and shortening the traveling space by eliminating the traveling shaft of the robot. In addition, by integrating several modules and controlling them collectively through a single controller, the number of equipment can be reduced and the price can be reduced, and the vibration, noise and particles generated by the driving shaft can be fundamentally blocked. In addition, since the cleanliness of the clean room is greatly improved, the yield of the wafer process may be greatly improved.

한편, 프리얼라이너가 다관절 링크아암 로봇에 일체화되고, 로봇이 웨이퍼를 적재 및 이동할 때 웨이퍼 센터링 작업이 완료되므로, 웨이퍼의 얼라인먼트에 소요되던 시간을 크게 단축하여 사이클타임을 획기적으로 단축하여 생산성이 향상될 수 있다. Meanwhile, since the pre-aligner is integrated with the articulated link arm robot and the wafer centering operation is completed when the robot loads and moves the wafer, the time required for alignment of the wafer is greatly shortened, thereby dramatically reducing the cycle time and improving productivity. Can be.

도 1은 종래의 EFEM 장비의 개략적 구성도;1 is a schematic configuration diagram of a conventional EFEM equipment;

도 2는 종래의 EFEM 장비에서의 로봇의 이동상태를 보여주는 개략적 평면도;2 is a schematic plan view showing the movement state of the robot in the conventional EFEM equipment;

도 3은 본 발명에 따른 장비의 개략적 블록도;3 is a schematic block diagram of equipment according to the invention;

도 4는 도 2에 대응하는 본 발명에 따른 로봇의 이동상태를 보여주는 개략적 평면도;4 is a schematic plan view showing a movement state of a robot according to the present invention corresponding to FIG. 2;

도 5는 본 발명에 따른 2-링크 아암 로봇의 동작상태를 보여주는 개략적 평면도;5 is a schematic plan view showing an operating state of a two-link arm robot according to the present invention;

도 6은 본 발명에 따른 4-링크 아암 로봇의 동작상태를 보여주는 개략적 평면도;6 is a schematic plan view showing an operating state of a four-link arm robot according to the present invention;

도 7은 본 발명에 따른 프리얼라이너의 첫번째 예의 사시도;7 is a perspective view of a first example of a prealigner according to the present invention;

도 8은 본 발명에 따른 프리얼라이너의 두번째 예의 사시도.8 is a perspective view of a second example of a prealigner according to the present invention;

Claims (5)

반도체 웨이퍼 적재를 위한 EFEM 장비용의 기능통합형 트랜스퍼 모듈 로봇에 있어서:In the integrated transfer module robot for EFEM equipment for semiconductor wafer loading: 웨이퍼 취출용 카세트(C1)에 직결된 웨이퍼 적재용 풉오프너(FOUP opener)(20);A wafer loading pull opener (FOUP opener) 20 directly connected to the wafer takeout cassette C1; 상기 풉오프너에 연결되어 풉오프너의 개폐상태와 웨이퍼 취출상태를 제어하기 위한 제어기(30);A controller 30 connected to the pull opener for controlling an open / close state of the pull opener and a wafer ejection state; 상기 웨이퍼 취출카세트(C1)와 풉오프너(20)가 외부에 장착되어 있는 크린룸 기능을 하는 프레임(40);A frame 40 having a clean room function in which the wafer ejecting cassette C1 and the pull opener 20 are externally mounted; 상기 프레임(40) 안에 내장되어 있고, 별도의 주행축이 없는 다관절 링크 아암의 로봇(50);A robot 50 of the articulated link arm embedded in the frame 40 and having no separate driving shaft; 상기 로봇(50)의 아암 단부에 장착되어 카세트(C1)에서 취출한 웨이퍼를 센터링하기 위한 프리얼라이너(Pre-Aligner)(60);A pre-aligner (60) mounted at an arm end of the robot (50) for centering a wafer taken out from the cassette (C1); 상기 제어기(30)와 프레임(40)에 연결되어 전체적인 시스템의 동작을 제어하는 TMC(Transfer Module Controller)(70); 및A Transfer Module Controller (TMC) 70 connected to the controller 30 and the frame 40 to control the operation of the overall system; And 상기 로봇(50)의 아암에서 센터링된 웨이퍼를 수납하기 위해 프레임(40)에 장착된 웨이퍼 수납카세트(C2);를 포함하고,And a wafer storage cassette C2 mounted to the frame 40 to receive the wafer centered on the arm of the robot 50. 상기 로봇(50)은 자체의 다관절 링크 아암을 이용해 상기 웨이퍼 취출카세트(C1)에서 웨이퍼를 취출한 상태에서 프리얼라이너(60)에 의해 센터링이 완료된 웨이퍼를 웨이퍼 수납카세트(C2)에 적재하는 것을 특징으로 하는 기능통합형 트랜스퍼 모듈 로봇.The robot 50 loads the wafer centered on the wafer storage cassette C2 by the pre-aligner 60 while the wafer is taken out of the wafer extraction cassette C1 using its own articulated link arm. Integrated transfer module robot, characterized in that. 제1항에 있어서, 상기 로봇(50)이 2-링크 스칼라 아암형 로봇으로서, 2-Port EFEM 장비에 사용하기에 적합한 것을 특징으로 하는 기능통합형 트랜스퍼 모듈 로봇.2. The integrated transfer module robot of claim 1, wherein said robot (50) is a two-link scalar arm type robot suitable for use in two-port EFEM equipment. 제1항에 있어서, 상기 로봇(50)이 4-링크 스칼라 아암형 로봇으로서, 4-Port EFEM 장비에 사용하기에 적합한 것을 특징으로 하는 기능통합형 트랜스퍼 모듈 로봇.2. The integrated transfer module robot of claim 1, wherein said robot (50) is a four-link scalar arm robot suitable for use in four-port EFEM equipment. 제1항 내지 제3항중의 어느 한 항에 있어서, 상기 프리얼라이너(60)는 취출된 웨이퍼의 외주변을 맞물도록 웨이퍼 외주변을 따라 적당한 간격으로 배치된 다수의 롤러(61-65)와 웨이퍼의 센터링 상태를 감지하기 위한 센서(66)로 이루어지고, 상기 다수개의 롤러는 웨이퍼를 회전시키기 위한 하나의 구동롤러와 웨이퍼를 단순히 지지하기 위한 나머지 피동롤러인 것을 특징으로 하는 기능통합형 트랜스퍼 모듈 로봇.4. The roller according to any one of claims 1 to 3, wherein the pre-aligner 60 includes a plurality of rollers 61-65 arranged at appropriate intervals along the outer periphery of the wafer to engage the outer periphery of the taken-out wafer. It is composed of a sensor 66 for detecting the centering state of the wafer, wherein the plurality of rollers are one drive roller for rotating the wafer and the remaining driven roller for simply supporting the wafer. . 제1항 내지 제3항중의 어느 한 항에 있어서, 상기 프리얼라이너(60)는 비젼카메라(68)를 포함하고, 비젼카메라(68)를 통해 웨이퍼의 회전 없이 로봇 아암의 각도를 조정하여 웨이퍼의 센터링을 완료하는 것을 특징으로 하는 기능통합형 트랜스퍼 모듈 로봇.The wafer according to any one of claims 1 to 3, wherein the pre-aligner 60 includes a vision camera 68, and through the vision camera 68 adjusts the angle of the robot arm without rotating the wafer. Integrated transfer module robot, characterized in that to complete the centering.
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