KR100272250B1 - System and method for carrying wafer in semiconductor manufacturing equipment - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 반도체 제조 설비의 웨이퍼 이송 시스템 및 이를 이용한 웨이퍼 이송방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 고유번호 검색장치를 이용하여 웨이퍼 자체에 마킹(marking)된 고유번호를 인식한 뒤, 이 고유번호에 맞추어 웨이퍼를 순차적(올름차순/내림차순/홀,짝수순/개별선택)으로 자동 배열시킬 수 있도록 한 반도체 제조 설비의 웨이퍼 이송 시스템 및 이를 이용한 웨이퍼 이송방법에 관한 것이다.The present invention relates to a wafer transfer system of a semiconductor manufacturing facility and a wafer transfer method using the same, and more particularly, after recognizing a unique number marked on the wafer itself using a unique number retrieval device, The present invention relates to a wafer transfer system of a semiconductor manufacturing facility and a wafer transfer method using the same, which automatically arranges wafers sequentially (ascending / descending / hole, even / individual selection).
반도체 제조 설비는 기가(GIGA) 시대에 도래한 지금까지 눈부신 발전을 거듭하여 왔다. 제조 프로세스 만큼이나 복잡 다양하고, 자동화된 각종 기능과 향상된 제어기술이 구비되도록 만들어진 이들 반도체 제조 설비들이 반도체 제품의 특성과 제조 기술력을 좌우하는 중심적인 역할을 하고 있다는 것은 이미 인지된 사실이다.The semiconductor manufacturing equipment has made remarkable progress until now in the GIGA era. It is already recognized that these semiconductor manufacturing facilities, which are as complex as the manufacturing process and are equipped with various automated functions and improved control technology, play a central role in determining the characteristics and manufacturing technology of semiconductor products.
그러므로, 반도체 소자 제조시 요구되는 수백여 프로세스 과정을 설정된 공정 조건에 맞추어 실시해주기 위해서는, 실공정이 이루어지는 설비 메커니즘의 안정성이 필수적으로 요구되고 있다.Therefore, in order to carry out hundreds of process steps required in the manufacture of semiconductor devices in accordance with the set process conditions, stability of the equipment mechanism in which the actual process is performed is required.
이와 같이, 설비 메커니즘의 안정성이 요구되는 것은 반도체 소자 제조 공정을 복잡 다양한 일련의 과정을 볼 때, 각 스텝별로 단위 공정의 고유 파라미터(parameter)와 프로세스가 다르고, 이와 아울러 웨이퍼 처리 순서 또한 랜덤(random)한 방식을 따르므로, 수백여 프로세스를 거쳐 완전한 제품이 탄생되는 동안 설정된 공정 조건을 변화시킬 요인들이 수없이 많이 발생될 수 있기 때문이다.As such, the stability of the equipment mechanism is complicated by the semiconductor device manufacturing process. In view of the various series of processes, the unique parameters and processes of the unit process are different for each step, and the wafer processing order is also random. This is because there are hundreds of factors that can change the set process conditions during hundreds of processes and the complete product.
특히, 하나의 완제품을 탄생시키기 위하여 요구되는 이들 수백여 프로세스에 해당되는 각 단위 공정들은 완전한 단일 형태로 프로세스가 진행되는 것이 아니라, 각각의 프로세스들이 서로 연관성을 가져, 프로세스 전후 환경에 접목하여 각 단위 공정들이 제대로 이루어졌는지를 확인하는 공정 검사(test) 스텝을 거친후에 그 결과를 검증하는 방식으로 연속적으로 공정이 진행되므로, 기가급의 고집적도를 갖는 소자 제조시에는 설비 메카니즘의 안정성이 더욱 크게 요구될 수밖에 없다. 이를, 반도체 소자 제조시 널리 이용되고 있는 건식 식각 공정을 예로 들어 설명하면 다음과 같다. 여기서는, 편의상 단일 공정을 반복 진행하는 과정에서 입력인자와 출력인자에 해당되는 두 개의 관리 포인트를 설정한 뒤, 이를 기초로하여 반도체 제조 설비 메커니즘이 반도체 소자 제조에 어떤 영향을 미칠 수 있는지에 대하여 살펴보고자 한다. 이와 같은 방식을 통계적 공정 관리법이라 한다. 이때, 상기 입력인자와 출력인자의 구분은 표 1.에 구체적으로 명시되어 있다.In particular, each unit process corresponding to the hundreds of processes required to produce one finished product is not a single process, but each process is related to each other by integrating the processes before and after the process. Since the process proceeds continuously through a process test step to verify that the processes are performed properly, the result is verified. Therefore, when manufacturing a device having a high level of integration, the stability of the installation mechanism is required more. It must be. This will be described with reference to the dry etching process which is widely used in manufacturing a semiconductor device as an example. Here, for convenience, two control points corresponding to the input and output factors are set in the process of repeating a single process, and based on this, the semiconductor manufacturing equipment mechanism will be described to influence the semiconductor device manufacturing. I want to see. This method is called statistical process control. At this time, the distinction between the input factor and the output factor is specified in Table 1.
표 1.Table 1.
상기 표 1.에서, 입력인자는 건식 식각이 진행되는 반도체 제조 설비(예컨대, 건식 식각 장치)적인 측면을 나타내고, 반면 출력인자는 건식 식각 공정후 만들어지는 제품(예컨대, 웨이퍼 상에 패터닝된 막질)의 특성을 나타낸다.In Table 1 above, the input factors represent aspects of the semiconductor manufacturing equipment (eg, dry etching apparatus) in which dry etching is performed, while the output factors are products made after the dry etching process (eg, the film quality patterned on the wafer). Indicates the properties.
상기 표 1.을 참조하면, 출력인자의 특성인 패터닝된 막질의 미세 선폭이나 식각률 등이 입력인자의 공정 조건에 의해 결정됨을 알 수 있다. 이로부터, 제조 설비 메커니즘의 안정성이 확보되지 못할 경우, 실공정 진행시 출력인자의 불량이 발생될 수 밖에 없음을 확인할 수 있다.Referring to Table 1, it can be seen that the fine line width or etching rate of the patterned film quality, which is a characteristic of the output factor, is determined by the process conditions of the input factor. From this, when the stability of the manufacturing equipment mechanism is not secured, it can be confirmed that the failure of the output factor during the actual process is inevitably generated.
도 1에서는 이를 보다 명확하게 확인하기 위하여, 배치 방식으로 복수의 웨이퍼 상에 박막을 형성해줄 경우에 있어서의 시간 흐름에 따른 박막의 성장속도 변화를 나타낸 그래프가 제시되어 있다. 상기 도면에서 가로축은 시간을, 세로축은 웨이퍼 상의 박막 성장속도를 나타낸다. 그리고, N1-----Nx는 웨이퍼 번호를 나타낸다.In FIG. 1, in order to more clearly confirm this, a graph showing a change in growth rate of a thin film over time when a thin film is formed on a plurality of wafers in a batch method is presented. In the figure, the horizontal axis represents time and the vertical axis represents the growth rate of the thin film on the wafer. N1 ----- Nx represents a wafer number.
상기 그래프를 참조하면, 초기의 N1웨이퍼 상에 박막을 성장시켜 줄때에는 V1의 성장속도로 박막이 성장되나, 점차 시간이 흘러 Nx에 해당되는 웨이퍼 상에 박막을 성장시켜 주고자 할 경우에는 RF(raido frequency) 가열로 인해 반응로 내부의 온도가 점차 상승하게 되어, 최종의 경우에는 반응로 내의 성장속도가 초기의 V1 속도에 비해 △V만큼 변화된 V2 상태로 박막이 성장되는 것을 관측할 수 있다. 성장속도가 상기와 같이 변화될 경우, 웨이퍼 상에 성장된 막질 두께에 점차적으로 차이가 발생하게 되어 공정불량이 발생하게 된다.Referring to the graph, when the thin film is grown on the initial N 1 wafer, the thin film is grown at the growth rate of V1, but gradually, RF is required to grow the thin film on the wafer corresponding to Nx over time. (raido frequency) Due to the heating, the temperature inside the reactor gradually increases, and in the last case, it can be observed that the thin film grows in the V2 state in which the growth rate in the reactor is changed by ΔV compared to the initial V1 speed. . When the growth rate is changed as described above, a difference occurs gradually in the thickness of the film grown on the wafer, resulting in a process defect.
이와 같이 공정불량이 발생하게 될 경우, 단위 공정 완료후 실시되는 공정 검사 작업에서 이 증착된 박막의 두께값이 기준값(설정치±0.5%) 범위 내에 포함되지 않으면 불량품으로 취급되어 폐기처리되나, 그렇지 않고 기준값 내에 포함되면 그대로 다음의 단위 공정을 연속적으로 진행하게 된다.If such a process defect occurs, if the thickness value of the deposited thin film is not included in the standard value (set value ± 0.5%) in the process inspection work performed after completion of the unit process, it is treated as a defective product and disposed of. When included in the reference value, the following unit process is continuously performed.
따라서, 웨이퍼 상에 성장된 박막의 두께가 설정치와는 다르나 기준값 범위 내에 포함되어 그대로 후속 공정이 진행된 웨이퍼의 경우에는, 이후 스텝별 단위 공정 진행후 실시되는 공정 검사 작업에 의해 공정불량 판정을 받았다 하더라도 실질적으로 어떤 설비 내에서, 몇번 공정을 진행할 때 이와 같은 불량 요인이 발생되었는지를 구체적으로 알 수 없게 된다.Therefore, in the case of a wafer in which the thickness of the thin film grown on the wafer is different from the set value but included in the reference value range and the subsequent process is performed as it is, even if the process defect is judged by the process inspection work performed after the unit process for each step thereafter, In practically no facility, it is not possible to know specifically how many such failures have occurred during the process.
이것은, 현재의 웨이퍼 처리 방식이 일정한 룰(rule)에 의해 이루어지는 것이 아니라 각 공정별로 랜덤한 방식을 따르기 때문이다. 여기서, 랜덤한 방식이란 단위 공정 완료후 일정한 룰(예컨대, 웨이퍼에 마킹된 고유번호등)에 상관 없이 공정이 완료되는 순서에 따라 가변적으로 웨이퍼가 카세트 내에 로딩되어지는 것을 말한다.This is because the current wafer processing method is not based on a certain rule, but follows a random method for each process. Here, the random method means that the wafer is variably loaded into the cassette according to the order in which the process is completed regardless of a predetermined rule (for example, a unique number marked on the wafer) after completion of the unit process.
통상적으로, 하나의 제품이 만들어지기 까지 수백여 프로세스에 해당되는 단위 공정들을 거치게 되고, 또한 배치(batch) 방식과 싱글(single) 방식이 혼합된 상태로 공정이 진행된다는 것을 감안하면, 각각의 단위 공정 진행시 웨이퍼 처리 방식이 얼마나 랜덤할 수 있는지는 짐작할 수 있다. 여기서, 배치 방식을 적용하는 대표적인 공정으로는 확산노(diffusion furnace)를 이용한 공정을 들 수 있으며, 싱글 방식을 적용하는 대표적인 공정으로는 건식 식각 공정이나 이온주입 공정을 들 수 있다. 그리고, 반 배치 방식의 대표적인 공정으로는 기상화학증착(CVD) 공정을 들 수 있다. 여기서, 반 배치 방식이란 제조 설비 내에 웨이퍼가 투입될 때는 배치 방식으로 투입되나, 실공정은 웨이퍼 1매씩 개별적으로 이루어지는 것을 말한다.Typically, each unit goes through several hundred processes until a single product is made, and each unit is processed in a batch and single manner. It can be estimated how random the wafer processing method can be during the process. Here, a typical process for applying a batch method may include a process using a diffusion furnace, and a typical process for applying a single method may include a dry etching process or an ion implantation process. In addition, a typical process of the semi-batch method is a vapor phase chemical vapor deposition (CVD) process. Here, the semi-batch method means that when the wafer is introduced into the manufacturing facility, the wafer is introduced in a batch method, but the actual process is performed individually by one wafer.
이와 같이, 웨이퍼가 랜덤한 상태로 카세트 내에 로딩될 경우에는 단순하게 공정불량이 발생된 웨이퍼만 가지고서는 각 단위 공정에서 발생된 공정불량 요인들과 반도체 제조 설비의 입력인자 간의 연관성 검증이 불가능하게 된다.As such, when the wafer is loaded into the cassette in a random state, it is impossible to verify the correlation between the defect factors generated in each unit process and the input factors of the semiconductor manufacturing equipment using only the wafer having a defective process. .
따라서, 설비적인 측면이 강한 입력인자와 제품의 성격이 강한 출력인자 간의 연관성을 제대로 파악하기 위해서는 먼저 기 언급된 바와 같은 제반 문제점들을 해결하기 위한 많은 연구 개발들이 선행되어야 한다.Therefore, in order to properly grasp the relationship between the input factor with a strong mechanical aspect and the output factor with a strong character of the product, a lot of research and development must be preceded to solve the problems mentioned above.
이에 본 발명에서는 웨이퍼를 순차적으로 자동 정렬해주는 기술을 이용하여, 반도체 제조 설비 자체의 히스토리(history)를 공정불량이 발생되는 시점과 접목시킬 수 있도록 하므로써, 단위 공정 진행중의 설비별 상태를 명확하게 검증할 수 있도록 하고자 한다.In the present invention, by using a technology that automatically arranges the wafers sequentially, it is possible to combine the history of the semiconductor manufacturing equipment itself with the time when the process failure occurs, thereby clearly verifying the status of each equipment during the unit process in progress. I want to be able to.
본 발명의 목적은, 반도체 제조 설비를 이용한 매 단위 공정 진행시마다, 런 단위로 웨이퍼를 순차적(올름차순/내림차순/홀,짝수순/개별선택)으로 자동 배열시켜 주므로써, 단위 공정 진행중의 설비별 고유특성 및 스텝별 프로세스의 연속성에 따른 공정 특성 변화를 명확히 검증할 수 있도록 한 반도체 제조 설비의 웨이퍼 이송 시스템 및 이를 이용한 웨이퍼 이송방법을 제공함에 있다.The object of the present invention is to automatically arrange the wafers sequentially (in ascending order / descending order / hole, even number / individual selection) at every unit process progress using the semiconductor manufacturing equipment. The present invention provides a wafer transfer system of a semiconductor manufacturing facility and a wafer transfer method using the same so that process characteristics change according to intrinsic characteristics and continuity of a step-by-step process can be clearly verified.
도 1은 종래 기술로서, 배치 방식으로 복수의 웨이퍼 상에 박막을 형성해줄 경우에 있어서의 시간 흐름에 따른 박막의 성장속도 변화를 나타낸 그래프,1 is a prior art, a graph showing a change in growth rate of a thin film over time when forming a thin film on a plurality of wafers in a batch method,
도 2는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 반도체 제조 설비의 웨이퍼 이송 시스템 구조를 도시한 단면도,2 is a cross-sectional view showing the structure of a wafer transfer system of a semiconductor manufacturing facility according to a first embodiment of the present invention;
도 3은 도 1의 웨이퍼 이송 시스템을 구성하는 제 1 카세트 내에 런 단위로 25매의 웨이퍼가 로딩된 상태를 나타낸 사시도,3 is a perspective view illustrating a state in which 25 wafers are loaded in a unit of run into a first cassette constituting the wafer transfer system of FIG. 1;
도 4는 도 3에 제시된 개별 웨이퍼들의 플렛존 부분을 확대 도시한 요부상세도,FIG. 4 is an enlarged main view of the flat zone of the individual wafers shown in FIG. 3;
도 5는 도 1의 웨이퍼 이송 시스템을 구성하는 고유번호 검색장치를 이용하여 웨이퍼 고유번호를 검색하는 방법을 도시한 개략도,FIG. 5 is a schematic diagram illustrating a method of searching for a wafer unique number using a unique number searching device of the wafer transfer system of FIG. 1; FIG.
도 6은 도 1의 웨이퍼 이송 시스템을 구성하는 고유번호 검색장치를 이용하여 개별 웨이퍼들의 고유번호 검색 결과를 컴퓨터 화면에 디스플레이한 도면,FIG. 6 is a view showing a unique number search result of individual wafers on a computer screen using a unique number searching device of the wafer transfer system of FIG. 1;
도 7은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 반도체 제조 설비의 웨이퍼 이송 시스템 구조를 도시한 단면도,7 is a cross-sectional view showing the structure of a wafer transfer system of a semiconductor manufacturing facility according to a second embodiment of the present invention;
도 8은 본 발명의 제 3 실시예에 따른 반도체 제조 설비의 웨이퍼 이송 시스템 구조를 도시한 단면도,8 is a cross-sectional view showing the structure of a wafer transfer system of a semiconductor manufacturing facility according to a third embodiment of the present invention;
도 9는 웨이퍼 처리방법(오름차순/내림차순/홀,짝수순/개별선택)의 선택에 따른 웨이퍼 정렬 예를 도시한 표.9 is a table showing an example of wafer alignment according to the selection of the wafer processing method (ascending / descending / hole, even / individual selection).
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명에서는, 시스템 바디와, 상기 시스템 바디 상의 소정 부분에 장착된 카세트 고정대와, 상기 카세트 고정대 상에 탑재되며, 복수의 웨이퍼가 로딩된 제 1 카세트와, 상기 제 1 카세트의 일측 상기 시스템 바디 상에 장착되며, 상/하 직선운동이 가능하도록 설계된 고유번호 검색장치와, 상기 고유번호 검색장치와 소정 간격 이격된 지점의 상기 시스템 바디 상에 장착되며, 상/하 직선운동이 가능한 카세트 이동대와, 상기 카세트 이동대 상에 탑재되며, 웨이퍼가 언로딩된 제 2 카세트 및, 상기 제 1 카세트의 다른 측 상기 시스템 바디 상에 장착되며, 상/하 직선운동이 가능한 웨이퍼 이송 로봇으로 이루어진 반도체 제조 설비의 웨이퍼 이송 시스템이 제공된다.In order to achieve the above object, the present invention provides a system body, a cassette holder mounted on a predetermined portion on the system body, a first cassette mounted on the cassette holder, and loaded with a plurality of wafers, and the first cassette. It is mounted on one side of the system body, and the unique number search device designed to enable a linear movement up and down, mounted on the system body at a point spaced apart from the unique number search device, a linear movement up / down A cassette carrier table capable of being mounted, a second cassette mounted on the cassette carrier table, and a wafer unloaded, and mounted on the system body on the other side of the first cassette, and capable of linear movement up and down A wafer transfer system of a semiconductor manufacturing facility consisting of a robot is provided.
이때, 상기 고유번호 검색 장치는 지지대와, 상기 지지대의 일 측면 소정 부분에 부착된 문자 인식부로 구성되고, 상기 웨이퍼 이송 로봇은 웨이퍼가 탑재되는 웨이퍼 이송팔과 상기 웨이퍼 이송팔에 대하여 수직방향으로 부착된 지지대로 구성된다. 여기서, 상기 고유번호 검색장치의 높이는 40 ~ 50cm인 것이 바람직하고, 상기 웨이퍼 이송팔의 길이는 33 ~ 37cm인 것이 바람직하다. 그리고, 상기 문자 인식부는 웨이퍼가 놓여지는 수평면에 대하여 45°의 각도로 경사지도록 고정되며, 상기 웨이퍼 이송팔은 좌/우 직선운동이 가능하도록 설계된다.At this time, the unique number retrieval apparatus is composed of a support, a letter recognition unit attached to a predetermined portion of one side of the support, the wafer transfer robot is a wafer transfer arm on which the wafer is mounted and a support vertically attached to the wafer transfer arm It consists of. Here, the height of the unique number retrieval device is preferably 40 ~ 50cm, the length of the wafer transfer arm is preferably 33 ~ 37cm. The letter recognition unit is fixed to be inclined at an angle of 45 ° with respect to the horizontal plane on which the wafer is placed, and the wafer transfer arm is designed to allow left / right linear movement.
본 발명에 의하면, 상기 웨이퍼 이송 시스템은 제 2 카세트와 고유번호 검색장치 사이의 상기 시스템 바디 상에 웨이퍼 이송 로봇이 장착되도록 설계할 수도 있고, 반면 상기 제 1 및 제 2 카세트 사이의 중앙부를 수직방향으로 연장한 선상의 상기 시스템 바디 상에 제 3 카세트가 탑재된 제 3 카세트 고정대가 더 탑재되도록 웨이퍼 이송 시스템을 설계할 수도 있다. 이때, 상기 제 3 카세트는 웨이퍼가 로딩되지 않은 언로딩 카세트이며, 상기 시스템 바디 상에 제 1 내지 제 3 카세트가 구비되도록 웨이퍼 이송 시스템을 설계해줄 경우에는 각 카세트가 중앙부로부터 서로 등간격 이격된 지점에 배치되도록 각각의 카세트를 장착해 준다.According to the invention, the wafer transfer system may be designed such that a wafer transfer robot is mounted on the system body between the second cassette and the serial number retrieval device, while the center portion between the first and second cassettes is in the vertical direction. The wafer transfer system may be designed such that a third cassette holder on which the third cassette is mounted is further mounted on the linearly extending system body. In this case, the third cassette is an unloading cassette in which no wafer is loaded, and in the case where the wafer transfer system is designed such that the first to third cassettes are provided on the system body, the cassettes are spaced apart from each other by a central portion. Mount each cassette to be placed in the
이때, 상기 웨이퍼 이송 로봇의 웨이퍼 이송팔은 22 ~ 24cm의 길이를 가지도록 제작하는 것이 바람직하며, 상기 웨이퍼 이송 로봇은 180°범위 내에서 회전 가능하도록 설계된다.At this time, the wafer transfer arm of the wafer transfer robot is preferably manufactured to have a length of 22 ~ 24cm, the wafer transfer robot is designed to be rotatable within a 180 ° range.
이와 같이, 웨이퍼를 순차적으로 정렬해줄 경우 공정 검사 작업시 개별 웨이퍼들을 모두 검사할 필요없이 엔지니어가 인위적으로 위크 포인트(weak point)에 해당되는 몇몇 웨이퍼(예컨대, 22번에서 ~ 24번에 해당되는 웨이퍼)만을 검사해주는 방식으로 공정 검사 작업을 실시해도 되므로, 공정 검사 작업시 요구되는 시간 로스를 줄일 수 있게 된다. 그리고, 반복되는 매 단위 공정을 진행할 때 마다 지정된 웨이퍼 처리방법에 의거하여 웨이퍼를 순차적(오름차순/내림차순/홀,짝수순/개별선택)으로 자동 정렬할 수 있게 되어, 스텝별 프로세스의 연속성에 따른 공정 특성 변화를 명확히 검증할 수 있게 된다.As such, the sequential alignment of the wafers allows the engineer to artificially determine the number of wafers (e.g., 22 to 24 wafers) that do not require the individual wafers to be inspected during the process inspection. The process inspection work may be performed in such a manner as to inspect only), thereby reducing the time loss required during the process inspection work. Each time the unit process is repeated, wafers can be automatically sorted sequentially (ascending / descending / hole, even / individual selection) based on the specified wafer processing method, and the process according to the continuity of the process by step It is possible to clearly verify the characteristic change.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 상세히 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail a preferred embodiment of the present invention.
도 2는 웨이퍼를 순차적으로 자동 정렬될 수 있도록 한, 본 발명의 제 1 실시예에 의한 반도체 제조 설비의 웨이퍼 이송 시스템 구조를 나타낸 단면도를 나타낸다. 상기 단면도를 참조하여 웨이퍼 이송 시스템의 구조를 구체적으로 살펴보면 다음과 같다.2 is a cross-sectional view showing the structure of the wafer transfer system of the semiconductor manufacturing facility according to the first embodiment of the present invention, which enables the wafers to be automatically aligned in sequence. Looking at the structure of the wafer transfer system in detail with reference to the cross-sectional view as follows.
도 2에 제시된 반도체 제조 설비의 웨이퍼 이송 시스템은, 시스템 바디(100) 상의 소정 부분에 카세트 고정대(102)가 장착되고, 상기 카세트 고정대(102) 상에는 복수(예컨대, 25매)의 웨이퍼가 로딩된 제 1 카세트(104)가 탑재되며, 상기 제 1 카세트(104)의 일측 상기 시스템(100) 바디 상에는 기어(gear) 방식에 의해 상/하 직선운동이 가능하도록 설계된 고유번호 검색장치(106)가 장착되고, 상기 고유번호 검색장치(106)와 소정 간격 이격된 지점의 상기 시스템 바디(100) 상에는 기어 방식에 의해 상/하 직선운동이 가능하도록 설계된 카세트 이동대(108)가 장착되며, 상기 카세트 이동대(108) 상에는 웨이퍼가 언로딩된 제 2 카세트(110)가 탑재되고, 상기 제 1 카세트(104)의 다른측 상기 시스템 바디(100) 상에는 기어 방식에 의해 상/하 직선운동이 가능하도록 설계된 웨이퍼 이송 로봇(112)이 장착된 구조를 갖는다. 이때, 상기 웨이퍼 이송 시스템은 컴퓨터(115)와 네트워크 방식으로 연결되도록 구성된다.In the wafer transfer system of the semiconductor manufacturing facility shown in FIG. 2, a
도 3에는 런(run) 단위로 25매의 웨이퍼(114)가 상기 제 1 카세트(104) 내의 슬릿(1번 슬릿 ~ 25번 슬릿)에 로딩된 상태를 나타낸 사시도가 제시되어 있다. 상기 웨이퍼(114)의 플렛존(flatzone) 부분(a)에는 도4에 제시된 요부상세도에서 알 수 있듯이, 웨이퍼의 고유번호(예컨대, 개별 번호(#02)와 랏 네임(7UD875))가 마킹(marking)되어 있다.FIG. 3 is a perspective view illustrating a state in which 25
상기 고유번호 검색장치(106)는 40 ~ 50cm의 높이를 가지도록 설계되며, 크게 시스템 바디(100) 상에 장착되는 지지대(106b)와, 상기 지지대(106b)의 일 측면 소정 부분에 부착된 문자인식부(106a)로 구성된다. 이때, 상기 문자인식부(106a)는 도 5에 제시된 개략도에서 알 수 있듯이, 웨이퍼(114)가 놓여지는 수평면에 대하여 45°의 각도로 경사지도록 상기 지지대(106b)에 고정된다. 이와 같이, 상기 문자인식부(106a)를 고정시켜 준 것은 일정한 피치(pitch)로 상기 제 1 카세트(104) 내의 슬릿에 로딩된 25매의 각 웨이퍼에 마킹된 고유번호를 고유번호 검색장치(106)를 이용하여 원할하게 검색할 수 있도록 하기 위함이다.The unique
상기 웨이퍼 이송 로봇(112)은 크게, 상기 시스템 바디(100) 상에 장착된 지지대(112a)와, 상기 지지대(112a)의 상면에 탑재된 웨이퍼 이송팔(112b)로 구성되며, 상기 웨이퍼 이송팔(112b)은 좌/우 직선운동이 가능하도록 설계되어 있다. 여기서, 상기 웨이퍼 이송팔(112b)은 33 ~ 37cm의 길이를 가지도록 설계되고, 상기 지지대(112a)는 28 ~ 30cm의 높이를 가지도록 설계된다.The
이때, 상기 웨이퍼 이송 시스템을 구성하는 상기 제 1 카세트(104)와 제 2 카세트(110)는 상기 시스템 바디(100) 상에서 각 카세트(104),(110)가 서로 대응되는 위치에 배치되도록 장착된다. 이것은, 상기 제 1 카세트(104) 내의 임의의 슬롯에 위치한 웨이퍼를 상기 제 2 카세트(110) 내의 정위치에 해당하는 슬롯으로 이송시킬 때, 상기 제 1 카세트(104) 내의 웨이퍼를, 웨이퍼 이송장치(112)를 이용하여 평면상의 수평 위치로 제 2 카세트(110) 내로 밀어주는 방식으로 웨이퍼가 이송되기 때문이다.In this case, the
따라서, 상기 제 1 실시예의 경우에는 다음의 3 단계를 거쳐 웨이퍼 이송작업이 실시된다.Therefore, in the case of the first embodiment, the wafer transfer operation is performed through the following three steps.
제 1단계로서, 먼저 런 단위의 웨이퍼 로딩 매수를 확인한다. 이를 보다 구체적으로 설명하면, 도 3에서와 같이 런 단위로 웨이퍼(114)가 로딩되어 있는 제 1 카세트(104) 내에 25매의 웨이퍼(114)가 모두 채워져 있는지, 그 존재 유/무를 확인한다. 만약, 25매의 웨이퍼가 모두 채워지지 않고 비어있는 슬롯이 발견되면, 비어있는 슬롯으로 그 다음의 슬롯에 로딩된 웨이퍼가 자동적으로 채워지는 방식으로 웨이퍼 이송 로봇(112)을 이용하여 웨이퍼를 정렬해준다.As a first step, first, the number of wafers loaded in a run unit is checked. More specifically, as shown in FIG. 3, it is checked whether all 25
이어, 상기 제 1 카세트(104) 내에 로딩된 25매의 웨이퍼(114)의 고유번호를 고유번호 검색장치(106)의 문자인식부(106a)를 통해 순차적으로 검색하고, 상기 웨이퍼 이송 시스템에 네트워크 방식으로 연결된 컴퓨터 화면(116)에 그 결과를 디스플레이한다. 도 6에는 검색결과가 디스플레이된 컴퓨터 화면(116)이 도시되어 있다. 여기서, 상기 웨이퍼(114)에 마킹된 랏 네임이 모두 7UD007로 동일하게 디스플레이된 것은 25매의 웨이퍼가 모두 제 1 카세트(104) 내에 로딩되어진 웨이퍼를 나타내기 때문이다.Subsequently, the unique numbers of the 25
이때, 상기 문자인식부(106a)를 이용한 검색 작업은 상기 고유번호 검색 장치(106)를 상기 제 1 카세트(114)의 25번 슬롯 위치로부터 순차적으로 연직 하방향으로 이동시켜 주면서, 각 웨이퍼(114)의 플렛존 부분에 마킹된 고유번호(개별 번호와 랏 네임)를 팩시밀리 헤드와 같이 특정 위치의 특정 폭 내에 표기된 수치 영상의 이미지를 읽어 스캐닝해주는 방식으로 실시한다.At this time, the search operation using the character recognition unit 106a moves each unique
이와 같이, 웨이퍼 고유번호 검색작업 이전에 웨이퍼 매수 확인 작업을 실시해 주는 것은 웨이퍼 매수 확인 작업을 거친후 이송작업을 실시할 경우가, 그렇지 않은 경우에 비해 웨이퍼를 이송하는데 소요되는 시간 로스를 줄일 수 있기 때문이다. 여기서, 상기 웨이퍼 매수 확인 작업은 스킵(skip) 가능하다.As such, performing the number of wafer checks prior to the wafer identification number retrieval operation may reduce the time required to transfer the wafers when the transfer operation is performed after the number of wafers has been checked. Because. Here, the wafer number checking operation can be skipped.
제 2 단계로서, 상기 컴퓨터(115) 내에 자체 설정된 배열선택 기준(① 오름차순, ② 내림차순, ③ 개별선택)에 의거하여 웨이퍼 처리방법을 지정한다.As a second step, the wafer processing method is specified based on the arrangement selection criteria (1 ascending order, 2 descending order, 3 individual selection) set within the
제 3 단계로서, 상기 컴퓨터 화면(116)에 디스플레이된 검색결과를 참조로하여, 상기 고유번호 검색장치(106)를 연직 하방향으로 이동시켜 상기 시스템 바디(100) 내로 상기 검색장치(216)를 소정 깊이만큼 내려보낸 상태에서, 상기 제 1 카세트(104) 내에 로딩된 25매의 웨이퍼를 제 2 단계에서 지정한 웨이퍼 처리방법에 의해, 상기 웨이퍼 이송 로봇(112)을 이용하여 순차적으로 제 2 카세트(110) 내의 정위치로 로딩시켜 준다. 상기 제 2 카세트(110) 내의 정위치란, 지정된 웨이퍼 처리방법에 의해 제 2 카세트(110) 쪽으로 25매의 웨이퍼(114)를 자동 배열 시키고자할 때, 개별 웨이퍼들이 제 2 카세트(110) 내에 로딩되어야 할 적합한 위치를 나타낸다.As a third step, referring to the search result displayed on the
제 3 단계를 보다 구체적으로 설명하면 다음과 같다. 여기서는 일 예로서, 오름차순으로 25매의 웨이퍼(114)를 정렬시켜 주는 경우에 대하여 설명한다.The third step will be described in more detail as follows. As an example, the case where 25
먼저, 상기 제 1 카세트(104) 내의 25번 슬롯에 로딩된 5번 웨이퍼(114)를 웨이퍼 이송 로봇(112)의 웨이퍼 이송팔(112b)에 탑재시킨다. 다음으로, 상기 5번 웨이퍼(114)를 상기 제 2 카세트(110)의 정위치(예컨대, 5번 슬롯의 위치)에 로딩시켜 주기 위하여, 상기 카세트 이동대(108)를 소정 높이 만큼 상방향으로 직선운동시킨다. 이 상태에서 5번 웨이퍼(114)가 탑재된 상기 웨이퍼 이송팔(112b)을 평면상의 수평 위치로 제 2 카세트(110) 내의 5번 슬롯 위치로 밀어준다. 그 결과, 상기 제 2 카세트(110)의 정위치(예컨대, 5번 슬롯의 위치)에 5번 웨이퍼(114)가 이송되어진다.First, the
이러한 작업을 제 1 카세트(104) 내에 로딩된 나머지 24매의 웨이퍼(114)에 대해서도 동일하게 반복적으로 실시해주게 되면, 지정된 웨이퍼 처리방법(예컨대, 오름차순)에 의거하여 상기 제 1 카세트(104) 내의 25매의 웨이퍼(114)를 모두 제 2 카세트(110) 내의 정위치에 로딩시킬 수 있게 된다.If the same operation is repeatedly performed on the remaining 24
상기와 같은 방법으로, 상기 웨이퍼 이송 작업을 매 단위 공정 진행시마다 실시해 줄 경우, 스텝별 프로세스의 연속성에 따른 공정 특성 변화를 명확히 검증할 수 있게 된다. 또한, 이로 인해 각 단위 공정별로 그 공정 특성을 분석하는 것이 가능하게 되어, 반도체 제조 설비의 상태를 용이하게 분석할 수 있게 된다.In the same manner as described above, when the wafer transfer operation is performed at every unit process, it is possible to clearly verify the process characteristic change according to the continuity of the step-by-step process. In addition, this makes it possible to analyze the process characteristics for each unit process, thereby making it possible to easily analyze the state of the semiconductor manufacturing equipment.
한편, 상기 웨이퍼 이송 시스템은 도 7에 제시된 단면도에서 알 수 있듯이 상기 웨이퍼 이송 로봇을 제 1 카세트의 일측이 아닌, 상기 제 1 카세트와 제 2 카세트 사이의 상기 시스템 바디 상에 장착해주는 방식으로 시스템을 설계해 줄 수도 있는데, 이를 구체적으로 살펴보면 다음과 같다.Meanwhile, as shown in the cross-sectional view of FIG. 7, the wafer transfer system mounts the system on the system body between the first cassette and the second cassette, not on one side of the first cassette. You can also design it.
여기서, 도 7은 웨이퍼를 순차적으로 자동 정렬될 수 있도록 한, 본 발명의 제 2 실시예에 의한 반도체 제조 설비의 웨이퍼 이송 시스템 구조를 나타낸 단면도를 나타낸다.Here, FIG. 7 is a cross-sectional view showing the structure of the wafer transfer system of the semiconductor manufacturing equipment according to the second embodiment of the present invention, which allows the wafers to be automatically aligned in sequence.
상기 단면도를 참조하면, 상기 웨이퍼 이송 시스템은 상기 시스템 바디(200) 상의 소정 부분에 서로 소정 간격 이격되도록 제 1 및 제 2 카세트 고정대(202),(208)가 장착되고, 상기 제 1 카세트 고정대(202) 상에는 복수의 웨이퍼(214)가 로딩된 제 1 카세트(204)가 탑재되며, 상기 제 2 카세트 고정대(208) 상에는 웨이퍼가 언로딩된 제 2 카세트(210)가 탑재되고, 상기 제 1 카세트(204)와 제 2 카세트(208) 사이의 상기 시스템 바디(200) 상는 기어 방식에 의해 상/하 직선운동 및 회전운동이 가능하도록 설계된 웨이퍼 이송 로봇(212)가 장착되며, 상기 웨이퍼 이송 로봇(212)과 상기 제 1 카세트(204) 사이의 상기 시스템 바디(200) 상에는 기어 방식에 의해 상/하 직선운동이 가능하도록 설계된 고유번호 검색장치(206)가 장착된 구조로 이루어져 있음을 알 수 있다. 이때, 상기 웨이퍼 이송 시스템은 컴퓨터(115)와 네트워크 방식으로 연결되도록 구성된다.Referring to the cross-sectional view, the wafer transfer system is equipped with first and
상기 웨이퍼 이송 로봇(212)은 지지대(212a)와 웨이퍼 이송팔(212b)로 구성된다는 점에서는 제 1 실시예의 웨이퍼 이송 로봇(112)과 동일하나, 상/하 직선운동외에 180。 회전운동이 가능하도록 설계되어 있다는 점에서 그 차이가 있다. 이 경우, 상기 웨이퍼 이송팔(212b)은 좌/우 직선운동이 가능하도록 설계되며, 그 길이는 22 ~ 24cm의 길이로 제작된다. 그리고, 상기 지지대(212a)는 28 ~ 30cm의 높이를 가지도록 제작된다.The
여기서, 상기 웨이퍼 이송팔(212b)의 길이를 제 1 실시예에서보다 짧게 제작해준 것은 최단거리로 웨이퍼(214)의 운반이 가능하도록 하기 위하여, 상기 웨이퍼 이송 로봇(212)을 제 1 및 제 2 카세트(204),(210)의 중앙부에 배치해 주었기 때문이다.Here, the length of the
상기 고유번호 검색장치(206)는 제 1 실시예와 동일하게 지지대(206b)와 문자인식부(206a)로 구성되며, 총 높이가 40 ~ 50cm로 제작된다. 이때, 상기 문자인식부(206a)는 기 언급된 바와 같이 웨이퍼가 놓여지는 수평면에 대하여 45°의 각도로 경사지도록 상기 지지대(106b)에 고정된다.The unique
이때, 상기 웨이퍼 이송 시스템을 구성하는 상기 제 1 카세트(204)와 제 2 카세트(210)는 상기 시스템 바디(200) 상에서 각 카세트(204),(210)가 서로 대응되는 위치에 배치되도록 장착된다.In this case, the
한편, 제 2 실시예의 변형예로서, 상기 웨이퍼 이송 시스템은 웨이퍼 이송 로봇(212)은 기어 방식에 의해 상/하 직선운동만이 가능하고, 반면 상기 웨이퍼 이송 시스템을 구성하는 웨이퍼 이송팔(212b)이 좌/우 직선운동과 회전운동이 모두 가능하도록 설계할 수도 있다. 이와 같이, 웨이퍼 이송 시스템을 설계할 경우, 상기 웨이퍼 이송팔(212b)은 180。 회전가능하도록 설계된다.On the other hand, as a variation of the second embodiment, the
따라서, 상기 제 2 실시예의 경우에는 다음의 3 단계를 거쳐 웨이퍼 이송작업이 실시된다.Therefore, in the case of the second embodiment, the wafer transfer operation is performed through the following three steps.
제 1단계로서, 먼저 제 1 실시예에서와 동일한 방법으로 런 단위의 웨이퍼 로딩 매수를 확인한다. 웨이퍼 로딩 매수를 확인한 결과, 25매의 웨이퍼가 모두 채워지지 않고 비어있는 슬롯이 발견되면, 비어있는 슬롯으로 그 다음의 슬롯에 로딩된 웨이퍼가 자동적으로 채워지는 방식으로 웨이퍼 이송 로봇(212)을 이용하여 웨이퍼를 정렬해준다.As a first step, first, the number of wafers loaded in a run unit is checked in the same manner as in the first embodiment. As a result of checking the wafer loading quantity, if all 25 wafers are not filled and an empty slot is found, the
이어, 상기 제 1 카세트(204) 내에 로딩된 25매의 웨이퍼(214)의 고유번호를 고유번호 검색장치(206)의 문자인식부(206a)를 통해 순차적으로 검색하고, 상기 웨이퍼 이송 시스템에 네트워크 방식으로 연결된 컴퓨터 화면(116)에 그 결과를 디스플레이한다. 도 6에는 검색결과가 디스플레이된 컴퓨터 화면(116)이 도시되어 있다.Subsequently, the unique numbers of the 25
이때, 상기 문자인식부(206a)를 이용한 검색 작업은 상기 고유번호 검색장치(206)를 상기 제 1 카세트(214)의 25번 슬롯 위치로부터 순차적으로 연직 하방향으로 이동시켜 주면서, 각 웨이퍼(214)의 플렛존 부분에 마킹된 고유번호를 팩시밀리 헤드와 같이 특정 위치의 특정 폭 내에 표기된 수치 영상의 이미지를 읽어 스캐닝해주는 방식으로 실시한다. 이 경우 역시, 상기 웨이퍼 매수 확인 작업은 스킵 가능하다.In this case, the search operation using the character recognition unit 206a moves each unique
제 2 단계로서, 상기 컴퓨터(115) 내에 자체 설정된 배열선택 기준(① 오름차순, ② 내림차순, ③ 개별선택)에 의거하여 웨이퍼 처리방법을 지정한다.As a second step, the wafer processing method is specified based on the arrangement selection criteria (1 ascending order, 2 descending order, 3 individual selection) set within the
제 3 단계로서, 상기 컴퓨터 화면(116)에 디스플레이된 검색결과를 참조로하여, 상기 고유번호 검색장치(206)를 연직 하방향으로 이동시켜 상기 시스템 바디(200) 내로 상기 검색장치(206)를 소정 깊이만큼 내려보낸 상태에서, 상기 제 1 카세트(204) 내에 로딩된 25매의 웨이퍼를 제 2 단계에서 지정한 웨이퍼 처리방법에 의해, 상기 웨이퍼 이송 로봇(212)을 이용하여 순차적으로 제 2 카세트(210) 내의 정위치로 로딩시켜 준다.As a third step, referring to the search result displayed on the
제 3 단계를 보다 구체적으로 설명하면 다음과 같다. 여기서는 일 예로서, 오름차순으로 25매의 웨이퍼(214)를 정렬시켜 주는 경우에 대하여 살펴본다.The third step will be described in more detail as follows. As an example, the case where 25
먼저, 상기 제 1 카세트(204) 내의 25번 슬롯에 로딩된 5번 웨이퍼(214)를 웨이퍼 이송 로봇(212)의 웨이퍼 이송팔(212b)에 탑재시킨다. 다음으로, 지정된 웨이퍼 처리방법에 의거하여 5번 웨이퍼(214)가 탑재된 웨이퍼 이송 로봇(212)을 상기 제 2 카세트(210)의 정위치(예컨대, 5번 슬롯의 위치)로 이동시킨다. 이후, 상기 웨이퍼 이송 로봇(212)을 180。의 각도로 회전시켜 준다. 이 상태에서, 5번 웨이퍼(214)가 탑재된 상기 웨이퍼 이송팔(212b)을 평면상의 수평 위치로 제 2 카세트(210) 내의 5번 슬롯 위치로 밀어준다. 그 결과, 상기 제 2 카세트(210)의 정위치(예컨대, 5번 슬롯의 위치)에 5번 웨이퍼(214)가 이송되어진다.First, the
이러한 작업을 제 1 카세트(204) 내에 로딩된 나머지 24매의 웨이퍼(214)에 대해서도 동일하게 반복적으로 실시해주게 되면, 지정된 웨이퍼 처리방법(예컨대, 오름차순)에 의거하여 상기 제 1 카세트(204) 내의 25매의 웨이퍼(214)를 모두 제 2 카세트(210) 내의 정위치에 로딩시킬 수 있게 된다.If the same operation is repeatedly performed on the remaining 24
한편, 제 2 실시예의 변형예에서와 같이 웨이퍼 이송 로봇(212)은 상/하 직선운동만이 가능하고, 이를 구성하는 웨이퍼 이송팔(212b)이 회전운동이 가능하도록 웨이퍼 이송 시스템이 설계되었을 경우에는, 다음의 방법에 의거하여 웨이퍼가 제 2 카세트(210) 내로 이송된다. 이때, 제 1 및 제 2 단계는 제 2 실시예와 동일하게 진행되므로 언급을 회피하고, 여기서는 웨이퍼 고유번호 검색 작업과 웨이퍼 처리방법 지정이 완료된 이후의, 제 3 단계를 중심으로 설명한다. 이 경우 역시, 오름차순으로 25매의 웨이퍼(214)를 정렬시켜 주는 경우에 대하여 설명한다.On the other hand, as in the modification of the second embodiment, the
먼저, 상기 고유번호 검색장치(206)를 연직 하방향으로 이동시켜 상기 시스템 바디(200) 내로 상기 검색장치(206)를 소정 깊이만큼 내려보낸 상태에서, 상기 제 1 카세트(204) 내의 25번 슬롯에 로딩된 5번 웨이퍼(214)를 웨이퍼 이송 로봇(212)의 웨이퍼 이송팔(212b)에 탑재시키고, 지정된 웨이퍼 처리방법(예컨대, 오름차순)에 의거하여 5번 웨이퍼(214)가 탑재된 웨이퍼 이송 로봇(212)을 상기 제 2 카세트(210)의 정위치(예컨대, 5번 슬롯의 위치)로 이동시켜 준다.First,
이어, 웨이퍼 이송 로봇(210)은 회전시키지 않고 그대로 두고, 이를 구성하는 웨이퍼 이송팔만 180。의 각도로 회전시켜 준다. 이 상태에서, 5번 웨이퍼(214)가 탑재된 상기 웨이퍼 이송팔(212b)을 평면상의 수평 위치로 제 2 카세트(210) 내의 5번 슬롯 위치로 밀어준다. 그 결과, 상기 제 2 카세트(210)의 정위치(예컨대, 5번 슬롯의 위치)에 5번 웨이퍼(214)가 이송되어진다.Subsequently, the
상기 작업을 제 1 카세트(204) 내에 로딩된 나머지 24매의 웨이퍼(214)에 대해서 동일하게 반복적으로 실시해주므로써, 웨이퍼 이송작업을 완료한다.By repeating the above operation on the remaining 24
또한, 상기 웨이퍼 이송 시스템은 도 8에 제시된 평면도에서 알 수 있듯이 상기 웨이퍼 이송 로봇을 제 1 카세트의 일측이 아닌 상기 제 1 카세트와 제 2 카세트 사이의 상기 시스템 바디 상에 장착해줌과 동시에, 별도의 제 3 카세트를 제 1 및 제 2 카세트와 소정 간격 이격된 지점의 상기 시스템 바디 상에 더 장착해 주는 방식으로 웨이퍼 이송 시스템을 설계해 줄 수도 있는데, 이를 구체적으로 살펴보면 다음과 같다.In addition, as shown in the plan view shown in FIG. 8, the wafer transfer system mounts the wafer transfer robot on the system body between the first cassette and the second cassette rather than on one side of the first cassette, The wafer transfer system may be designed in such a manner that a third cassette is further mounted on the system body at a predetermined distance from the first and second cassettes.
여기서, 도 8은 웨이퍼를 순차적으로 자동 정렬될 수 있도록 한, 본 발명의 제 3 실시예에 의한 반도체 제조 설비의 웨이퍼 이송 시스템 구조를 나타낸 평면도를 나타낸다. 상기 실시예에서, 단면도 대신 평면도를 제시한 것은 상기 시스템의 구조에 대한 이해도를 높이기 위함이다.Here, FIG. 8 shows a plan view showing the structure of the wafer transfer system of the semiconductor manufacturing equipment according to the third embodiment of the present invention, which allows the wafers to be automatically aligned sequentially. In the above embodiment, the plan view instead of the cross-sectional view is intended to increase the understanding of the structure of the system.
상기 평면도를 참조하면, 상기 웨이퍼 이송 시스템은 상기 시스템 바디(300) 상의 소정 부분에 서로 소정 간격 이격되도록 제 1 내지 제 3 카세트 고정대(302),(308),(314)가 장착되고, 상기 제 1 카세트 고정대(302) 상에는 복수(예컨대, 25매)의 웨이퍼(314)가 로딩된 제 1 카세트(304)가 탑재되며, 상기 제 2 및 제 3 카세트 고정대(308),(314) 상에는 웨이퍼가 언로딩된 제 2 및 제 3 카세트(310),(316)가 탑재되고, 상기 제 1 카세트(304)와 제 2 카세트(310) 사이의 상기 시스템 바디(300) 상에는 기어 방식에 의한 상/하 직선운동 및 회전운동이 가능하도록 설계된 웨이퍼 이송 로봇(312)이 장착되며, 상기 웨이퍼 이송 로봇(312)과 상기 제 1 카세트(304) 사이의 상기 시스템 바디(300) 상에는 기어 방식에 의해 상/하 직선운동이 가능하도록 설계된 고유번호 검색장치(306)가 장착된 구조로 이루어져 있음을 알 수 있다. 이때, 상기 웨이퍼 이송 시스템은 컴퓨터(115)와 네트워크 방식으로 연결되도록 구성된다.Referring to the plan view, the wafer transfer system includes first to
여기서, 상기 제 1 및 제 2 카세트(304),(310)는 상기 시스템 바디(300) 상에서 서로 대응되는 위치에 배치되고, 상기 제 3 카세트(316)는 상기 제 1 및 제 2 카세트(304),(310)의 중앙부를 수직 방향으로 연장한 선상에 배치되도록 장착된다. 이때, 상기 제 1 내지 제 3 카세트(304),(310),(316)는 상기 제 1 및 제 2 카세트(304),(310)의 중앙부로부터 서로 등간격 이격되도록 배치됨에 유의한다.Here, the first and
이와 같이, 상기 제 1 내지 제 3 카세트(304),(310),(316)를 중앙부로부터 서로 등간격 이격되도록 배치시켜 주는 것은, 상기 웨이퍼 이송 시스템의 웨이퍼 이송 로봇(312)이 일정 범위 내에서 상/하 직선운동과 회전운동이 이루어지도록 설계되어져 있어, 이 범위를 넘어서는 위치에 카세트가 배치될 경우에는 정확하게 웨이퍼를 이송하기 어렵기 때문이다.As described above, disposing the first to
상기와 같이, 웨이퍼가 언로딩된 카세트를 상기 시스템 바디(300) 상에 2개 장착해 줄 경우, 엔지니어가 개별 웨이퍼들을 선택적으로 구분하여 정렬시키고자 할 경우나 또는 개별 웨이퍼들을 홀,짝수로 구분하여 정렬시키고자 할 때 용이하게 웨이퍼를 정렬할 수 있다는 잇점을 갖는다.As described above, when two unloaded cassettes are mounted on the
상기 웨이퍼 이송 로봇(312)은 지지대(312a)와 웨이퍼 이송팔(312b)로 구성된다는 점에서는 제 1 및 제 2 실시예의 웨이퍼 이송 로봇(112)과 동일하나, 상/하 직선운동외에 90。 또는 180。 회전운동이 가능하도록 설계되어 있다는 점에서 그 차이가 있다. 이 경우, 상기 웨이퍼 이송팔(312b)은 좌/우 직선운동이 가능하도록 설계되며, 그 길이는 22 ~ 24cm의 길이로 제작된다. 그리고, 상기 지지대(312a)는 28 ~ 30cm의 높이를 가지도록 제작된다.The
여기서, 상기 웨이퍼 이송팔(312b)의 길이를 제 1 실시예에서보다 짧게 제작해준 것은 상기 웨이퍼(314)를 최단거리 내에서 운반시켜 주기 위하여 상기 웨이퍼 이송 로봇(312)을 제 1 내지 제 3 카세트(304),(310),(316)의 중앙부에 배치해 주었기 때문이다.Here, the shorter length of the
상기 고유번호 검색장치(306)는 도 5의 개략도에서 알 수 있듯이 크게, 지지대와 문자인식부로 구성되며, 총 높이가 40 ~ 50cm로 제작된다. 그리고, 상기 문자인식부는 기 언급된 바와 같이 웨이퍼가 놓여지는 수평면에 대하여 45°의 각도로 경사지도록 상기 지지대에 고정된다.The unique
한편, 제 3 실시예의 변형예로서, 상기 웨이퍼 이송 시스템은 웨이퍼 이송 로봇(312)은 기어 방식에 의해 상/하 직선운동만이 가능하고, 반면 상기 웨이퍼 이송 시스템을 구성하는 웨이퍼 이송팔(312b)이 좌/우 직선운동과 회전운동이 모두 가능하도록 설계할 수도 있다. 이와 같이, 웨이퍼 이송 시스템을 설계할 경우, 상기 웨이퍼 이송팔(312b)은 90。 또는 180。 회전 가능하도록 설계된다. 여기서, 상기 웨이퍼 이송팔(312b)을 90。 회전시켜 줄 경우에는 상기 웨이퍼 이송팔(312b)이 제 3 카세트(316)쪽으로 배치되게 되고, 반면 180。 회전시켜 줄 경우에는 상기 웨이퍼 이송팔(312b)이 제 2 카세트(310)쪽으로 배치되게 된다.On the other hand, as a modification of the third embodiment, the
따라서, 상기 제 3 실시예의 경우에는 다음의 3 단계를 거쳐 웨이퍼 이송작업이 실시된다. 여기서, 제 1 및 제 2 단계는 제 1 및 제 2 실시예와 동일하게 웨이퍼 이송작업이 진행되므로 간략하게만 언급을 하고 여기서는 제 3 단계를 중심으로 살펴보고자 한다.Therefore, in the case of the third embodiment, the wafer transfer operation is performed through the following three steps. Here, since the wafer transfer operation is performed in the same manner as the first and second embodiments, the first and second steps will be described only briefly, and the following description will focus on the third step.
제 1단계로서, 먼저 런 단위의 웨이퍼 로딩 매수를 확인한다. 웨이퍼 로딩 매수를 확인한 결과, 25매의 웨이퍼가 모두 채워지지 않고 비어있는 슬롯이 발견되면, 비어있는 슬롯으로 그 다음의 슬롯에 로딩된 웨이퍼가 자동적으로 채워지는 방식으로 웨이퍼 이송 로봇(312)을 이용하여 웨이퍼를 정렬해준다.As a first step, first, the number of wafers loaded in a run unit is checked. As a result of checking the number of wafers loaded, if all 25 wafers are not filled and an empty slot is found, the
이후, 제 1 카세트(304) 내에 로딩된 25매의 웨이퍼의 고유번호를 고유번호 검색장치(306)의 문자인식부를 통하여 스캐닝 방식으로 검색하고, 그 결과를 컴퓨터 화면(116)에 디스플레이한다. 이때, 상기 웨이퍼 로딩 매수 확인 작업은 스킵 가능하다.Thereafter, the unique numbers of the 25 wafers loaded in the
제 2 단계로서, 상기 컴퓨터(115) 내에 자체 설정된 배열선택 기준(① 홀,짝수순, ② 개별선택)에 의거하여 웨이퍼 처리방법을 지정한다.As a second step, a wafer processing method is specified based on the array selection criteria (1 hole, even order, 2 individual selection) set in the
제 3 단계로서, 상기 컴퓨터 화면(116)에 디스플레이된 검색결과를 참조로하여, 상기 고유번호 검색장치(306)를 연직 하방향으로 이동시켜 상기 시스템 바디(300) 내로 상기 검색장치(306)를 소정 깊이만큼 내려보낸 상태에서, 상기 제 1 카세트(304) 내에 로딩된 25매의 웨이퍼를 제 2 단계에서 지정한 웨이퍼 처리방법에 의해, 상기 웨이퍼 이송 로봇(312)을 이용하여 순차적으로 제 2 카세트(310) 내의 정위치로 로딩시켜 준다.As a third step, referring to the search result displayed on the
제 3 단계를 보다 구체적으로 설명하면 다음과 같다. 여기서는 일 예로서, 웨이퍼의 고유번호를 홀,짝수순으로 구분하여 25매의 웨이퍼(314)를 정렬시켜 주는 경우에 대하여 살펴본다.The third step will be described in more detail as follows. As an example, a case in which 25
먼저, 상기 제 1 카세트(304) 내의 25번 슬롯에 로딩된 5번 웨이퍼(314)를 웨이퍼 이송 로봇(312)의 웨이퍼 이송팔(312b)에 탑재시킨다. 다음으로, 지정된 웨이퍼 처리방법에 의거하여, 5번 웨이퍼(314)가 탑재된 상기 웨이퍼 이송 로봇(312)을 상기 제 2 카세트(310)의 정위치(예컨대, 3번 슬롯의 위치)로 이동시킨다. 이후, 상기 웨이퍼 이송 로봇(312)을 180。의 각도로 회전시켜 준다. 이 상태에서, 5번 웨이퍼(314)가 탑재된 상기 웨이퍼 이송팔(312b)을 평면상의 수평 위치로 제 2 카세트(310) 내의 3번 슬롯 위치로 밀어준다. 그 결과, 상기 제 2 카세트(310)의 정위치(예컨대, 3번 슬롯의 위치)에 5번 웨이퍼(314)가 이송되어진다.First, the
만약, 상기 제 1 카세트(304)의 25번 슬롯에 로딩된 웨이퍼가 5번 웨이퍼가 아니고 6번 웨이퍼일 경우에는, 상기 웨이퍼 이송 로봇을 90。 만큼만 회전시켜 상기 웨이퍼(314)를 제 3 카세트(316)에 로딩시켜 주는 방식으로 웨이퍼를 이송시켜 주면 된다.If the wafer loaded in
이러한 작업을 제 1 카세트(304) 내에 로딩된 나머지 24매의 웨이퍼(314)에 대해서도 동일하게 반복적으로 실시해주게 되면, 지정된 웨이퍼 처리방법에 의거하여 상기 제 1 카세트(304) 내의 25매의 웨이퍼(314)를 모두 제 2 카세트(310) 내의 정위치에 로딩시킬 수 있게 된다.If this operation is repeatedly performed on the remaining 24
한편, 제 3 실시예의 변형예에서와 같이 웨이퍼 이송 로봇(312)은 상/하 직선운동만이 가능하고, 이를 구성하는 웨이퍼 이송팔(312b)이 회전운동이 가능하도록 웨이퍼 이송 시스템이 설계되었을 경우에는, 다음의 방법에 의거하여 웨이퍼(314)가 제 2 및 제 3 카세트(310),(316) 내로 이송된다. 이때, 제 1 및 제 2 단계는 제 2 실시예와 동일하게 진행되므로 언급을 회피하고, 여기서는 웨이퍼 고유번호 검색 작업과 웨이퍼 처리방법 지정이 완료된 이후의, 제 3 단계를 중심으로 설명한다. 이 경우 역시, 웨이퍼(314)의 고유번호를 홀,짝수순으로 구분하여 25매의 웨이퍼(314)를 정렬시켜 주는 경우에 대하여 살펴본다.On the other hand, as in the modification of the third embodiment, the
먼저, 상기 고유번호 검색장치(306)를 연직 하방향으로 이동시켜 상기 시스템 바디(300) 내로 상기 검색장치(306)를 소정 깊이만큼 내려보낸 상태에서, 상기 제 1 카세트(304) 내의 25번 슬롯에 로딩된 5번 웨이퍼(314)를 웨이퍼 이송 로봇(312)의 웨이퍼 이송팔(312b)에 탑재시키고, 지정된 웨이퍼 처리방법에 의거하여 5번 웨이퍼(314)가 탑재된 웨이퍼 이송 로봇(312)을 상기 제 2 카세트(210)의 정위치(예컨대, 3번 슬롯의 위치)로 이동시켜 준다.First,
이어, 웨이퍼 이송 로봇(310)은 회전시키지 않고 그대로 두고, 이를 구성하는 웨이퍼 이송팔(312b)만 180。의 각도로 회전시켜 준다. 이 상태에서, 5번 웨이퍼(314)가 탑재된 상기 웨이퍼 이송팔(312b)을 평면상의 수평 위치로 제 2 카세트(310) 내의 3번 슬롯 위치로 밀어준다. 그 결과, 상기 제 2 카세트(310)의 정위치(예컨대, 3번 슬롯의 위치)에 5번 웨이퍼(314)가 이송되어진다.Subsequently, the
상기 작업을 제 1 카세트(304) 내에 로딩된 나머지 24매의 웨이퍼(314)에 대해서 동일하게 반복적으로 실시해주므로써, 웨이퍼 이송작업을 완료한다.By repeating the above operation on the remaining 24
상기 제 2 및 제 3 실시예와 같이 웨이퍼 이송 시스템을 설계해 줄 경우, 최단거리로 웨이퍼를 이송할 수 있다는 잇점을 갖는다.When the wafer transfer system is designed as in the second and third embodiments, the wafer can be transferred in the shortest distance.
도 9에는 제 1 내지 제 3 실시예에서 제시된 웨이퍼 이송 시스템을 적용하여 웨이퍼를 이송해줄 경우에 있어서의, 웨이퍼 처리방법(오름차순/내림차순/홀,짝수순/개별선택) 선택에 따른 웨이퍼 정렬 예를 도시한 표가 제시되어 있다.Fig. 9 shows an example of wafer alignment according to the selection of the wafer processing method (ascending / descending / hole, even number / individual selection) in the case of transferring the wafer by applying the wafer transfer system shown in the first to third embodiments. A table is shown.
상기 도 9의 표를 참조하면, 웨이퍼를 오름차순으로 자동 정렬해줄 경우에는 제 2 카세트의 1번 슬롯에는 1번의 웨이퍼가, 2번 슬롯에는 2번의 웨이퍼가 로딩되는 식으로 25매의 웨이퍼가 로딩되어지고, 반면 웨이퍼를 내림차순으로 자동 정렬해줄 경우에는 제 2 카세트의 1번 슬롯에는 25번의 웨이퍼가, 2번 슬롯에는 24번의 웨이퍼가 로딩되는 식으로 25매의 웨이퍼가 로딩되어짐을 알 수 있다.Referring to the table of FIG. 9, when the wafers are automatically sorted in ascending order, 25 wafers are loaded in such a manner that one wafer is loaded in the first slot of the second cassette and two wafers are loaded in the second slot. On the other hand, when the wafers are automatically sorted in descending order, it can be seen that 25 wafers are loaded in a slot 1 of the second cassette and 25 wafers in a slot 2 of the wafer.
그리고, 웨이퍼를 홀,짝수순으로 구분하여 자동 정렬해줄 경우에는 제 2 카세트의 1번 슬롯에는 1번의 웨이퍼가, 2번 슬롯에는 3번의 웨이퍼가, 3번 슬롯에는 5번의 웨이퍼가 로딩되어지는 식으로 홀수번째의 웨이퍼가 로딩되고, 제 3 카세트의 1번 슬롯에는 2번의 웨이퍼가, 2번 슬롯에는 4번의 웨이퍼가, 3번 슬롯에는 6번의 웨이퍼가 로딩되어지는 식으로 짝수번째의 웨이퍼가 로딩되어짐을 알 수 있다. 또한, 엔지니어가 웨이퍼를 개별선택해주는 방식으로 자동 정렬해줄 경우에는 제 2 카세트의 1번 슬롯에는 4번의 웨이퍼가, 2번 슬롯에는 7번의 웨이퍼가, 3번 슬롯에는 24번의 웨이퍼가 로딩되는 식으로 25매의 웨이퍼가 로딩되어짐을 알 수 있다.In the case of automatically sorting the wafers in the order of odd and even numbers, one wafer is loaded in slot 1 of the second cassette, three wafers are loaded in slot 2, and five wafers are loaded in slot 3. The odd wafer is loaded, the second wafer is loaded in slot 1, the second wafer is loaded, the second slot is loaded in the fourth wafer, and the third slot is loaded in the sixth wafer. It can be seen that. In addition, if an engineer automatically selects wafers in a manner that allows the wafer to be individually selected, four wafers are loaded into slot 1 of the second cassette, seven wafers into
이와 같이, 웨이퍼를 순차적으로 자동 정렬해줄 경우에는 매 단위 공정 진행시마다 실시되는 공정 검사 작업시 개별 웨이퍼들을 모두 검사할 필요없이 엔지니어가 인위적으로 위크 포인트에 해당되는 몇몇 웨이퍼만을 검사해주는 방식으로 공정 검사 작업을 실시해도 되므로, 공정 검사 작업시 요구되는 시간 로스를 줄일 수 있게 된다.As such, in order to automatically arrange wafers sequentially, the process inspection work is performed by an engineer artificially inspecting only a few wafers corresponding to the weak point, without having to inspect all the individual wafers during the process inspection work performed at every unit process. Since it may be carried out, the time loss required during the process inspection work can be reduced.
상술한 바와 같이 본 발명에 의하면, 반도체 소자 제조시 매 단위 공정을 진행할 때 마다, 지정된 웨이퍼 처리방법에 의거하여 웨이퍼를 순차적(올림차순/내림차순/홀,짝수순/개별선택)으로 정렬화해주므로써, 1) 대구경 웨이퍼의 개별 관리 필요성에 대응할 수 있을 뿐 아니라 개별 웨이퍼의 전산화가 가능하게 되고, 2) 각 단위 공정별로 그 공정 특성을 분석하는 것이 가능하며, 3) 반도체 제조 설비의 상태를 조사 및 분석하는 것이 용이하게 되고, 4) 반복되는 공정 진행 과정에서도 웨이퍼가 자동으로 순차적 기준 정렬 방식에 의해 배열되므로, 스텝별 프로세스의 연속성에 따른 공정 특성 변화를 명확히 검증할 수 있게 된다.As described above, according to the present invention, the wafers are sorted sequentially (ascending / descending / hole, even / individual selection) according to the specified wafer processing method every time a unit process is performed in manufacturing a semiconductor device. 1) It can cope with the necessity of individual management of large-diameter wafers, and it is possible to computerize individual wafers. 2) It is possible to analyze the process characteristics of each unit process. 4) Since the wafers are automatically arranged by the sequential reference alignment method even in the repeated process, it is possible to clearly verify the process characteristic change according to the continuity of the step-by-step process.
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