KR100362943B1 - 스탠더드 메커니컬 인터페이스 시스템의 웨이퍼 돌출 감지장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 스탠더드 메커니컬 인터페이스(SMIF : Standard Mechanical Interface) 시스템에 관한 것으로, 특히 SMIF 카세트내에 수납된 웨이퍼의 돌출 상태를 감지하는 SMIF 시스템의 웨이퍼 돌출 감지 장치에 관한 것이다.

이를 위한 본 발명은, 웨이퍼가 각 슬롯에 저장된 캐리어를 기밀이 유지되는 저장 용기에 담아 이동하는 SMIF 파드와, 상기 캐리어를 운반하는 SMIF 포트 도어와, 상기 SMIF 포트 도어에 운반되는 캐리어를 이송하기 위한 동력을 제공하는 모터를 구비한 SMIF 시스템의 웨이퍼 돌출 감지 장치에 있어서, 상기 캐리어를 둘러싸고 형성되는 웨이퍼 돌출 감지 센서 장착 프레임과, 상기 프레임에 발광 소자와 수광 소자가 장착되어 상기 캐리어내의 각 슬롯에 저장된 웨이퍼의 돌출을 감지하는 웨이퍼 돌출 감지 수단과, 상기 감지 수단에 의해 상기 웨이퍼의 돌출이 감지되면 상기 모터의 구동을 정지시키는 제어 수단과, 복수의 슬롯 중 소정 슬롯들에 광차단성 테스트 도구가 부착된 테스트용 캐리어를 포함하며; 상기 제어 수단은 상기 소정 슬롯들에 대한 상기 수광 소자의 동작 특성과 이외의 슬롯들에 대한 상기 수광 소자의 동작 특성을 비교하여 상기 감지 수단의 정상 동작 여부를 판단하는 것을 특징으로 함으로써, 웨이퍼 돌출로 인하여 웨이퍼 이송시 발생할 수 있는 웨이퍼의 파손을 방지하는 효과가 있다

Description

스탠더드 메커니컬 인터페이스 시스템의 웨이퍼 돌출 감지 장치{APPARATUS FOR SENSING PROTRUSION OF WAFER IN A STANDARD MACHENICAL INTERFACE SYSTEM}

본 발명은 스탠더드 메커니컬 인터페이스 시스템(Standard Mechanical Interface System 이하, SMIF 시스템이라 약칭함)에 관한 것으로, 특히 SMIF 카세트내에 수납된 웨이퍼의 돌출 상태를 감지하는 SMIF 시스템의 웨이퍼 돌출 감지 장치에 관한 것이다.

SMIF(Standard Mechanical Interface) 시스템은 좁은 공간의 청정실등에서의 대기 컨트롤 및 프로세스 처리시 인위적인 실수등을 방지하기 위한 것으로, SMIF 시스템은 반도체 제조공정을 수행하는 반도체 장비의 주변장치로서 웨이퍼가 저장된 캐리어를 반도체 장비에 장전하거나 인출하는 데 이용된다.

이러한 SMIF 시스템은 반도체 제조공정실에서 웨이퍼 이동시 웨이퍼가 저장웨이퍼 카세트를 기밀이 유지되는 저장 용기에 담아 이동하는 SMIF 파드(pod)와 SMIF 파드를 그 위에 얹는 포트 플레이트(port plate)와 포트 플레이트를 지지하는 SMIF 아암(arm)을 포함하여, 포트 도어와 파드 도어와 캐리어가 함께 움직여 SMIF 아암안으로 내려가거나 포트위로 올라오도록 작동된다.

도 1은 상기한 SMIF 장치의 작동을 설명하기 위한 도면이다.

참조부호 10으로 나타내어진 SMIF 파드(10)는 그의 하부에 마련된 파드 도어(11), 파드 도어(11)의 상부에 탑재되며 웨이퍼들이 각 슬롯(13)에 정렬되어 있는 캐리어(12)와 커버를 포함한다.

또한, SMIF 파드(10)의 내부는 진공 상태를 유지해야 하므로 파드 도어(11)에는 SMIF 파드(10)의 내부에 공기의 주입을 방지하기 위한 고무 재질로 이루어지는 밀봉재가 마련되어 있다.

그리고, 참조부호 50으로 나타내어진 SMIF 포트는 포트 도어(51), 파드 래치(pod latch)(52)와 L자 형상의 가이드 레일(56)을 구비한다.

포트 도어(51)는 파드 도어(11)상의 캐리어(12)를 운반하는 역할을 하며, 파드 센서(53), 파드 위치 결정핀(54) 및 래치핀(55)으로 이루어져 있다. 이 때, 파드 센서(53)는 SMIF 파드(10)가 정위치에 배치되었는가를 체크하고, 파드 위치 결정핀(54)은 포트 도어(51)의 소정 위치에 배치되어 파드 도어(11)상의 3개의 삽입구멍에 각각 삽입되는 것에 의해 SMIF 파드(10)를 원하는 정위치에 배치시키도록 하고, 래치핀(55)은 포트 도어(51)의 중앙부에 위치하여 파드 도어(11)를 커버로부터 선택적으로 개폐시키는 역할을 한다.

또한, 포트 플레이트(57)는 SMIF 포트(50)상에 SMIF 파드(10)가 위치할 때 SMIF 파드(10)의 하면을 수평으로 유지시키고, 가이드 레일(56)은 포트 플레이트(57)의 각 꼭지점을 중심으로 마련되어 SMIF 포트(50)상의 원하는 정위치에 SMIF 파드(10)를 안내하는 역할을 하며, 파드 래치(52)는 가이드 레일(56)의 코너부에 마련되어 SMIF 파드(10)를 SMIF 포트(50)상의 원하는 정위치에 기계적으로 고정시키는 역할을 한다.

이 때, 웨이퍼가 슬롯에 정렬되어 있는 캐리어(12)가 수납된 SMIF 파드(10)가 SMIF 포트(57)상에 안착되면, SMIF 파드(10)는 파드 위치 결정핀(55) 및 가이드 레일(56)에 의해 원하는 정위치로 안내되며, 정위치로 안내된 후에는 파드 래치(52)에 의해 기계적으로 고정된다.

다음, SMIF 포트(50)의 파드 센서(53)가 SMIF 파드(10)의 위치를 체크하여 SMIF 파드(10)가 정위치에 위치된 경우, 래치핀(55)은 파드 도어(11)의 회전판(도시되지 않음)을 회전시켜 파드 도어(11)를 SMIF 파드(10)의 커버로부터 분리시켜 SMIF 포트(50)의 포트 플레이트(57)가 이동할 때 SMIF 파드(10)의 파드 도어(11)도함께 이동할 수 있게 한다.

이 후, SMIF 아암(60)에 포함되며 포트 도어(51)와 연결되어 포트 도어(51)를 상, 하 방향으로 이송시키는 역할을 하는 Z축 아암(61)의 이송에 의해 SMIF 포트(50)의 포트 도어(51)와 SMIF 파드(10)의 파드 도어(11)가 동시에 아래로 이송되며, 파드 도어(11)상의 캐리어(12)는 도시되지 않은 웨이퍼 캐리어 이송 아암의 픽업 위치로 이송된다.

한편, 소정의 반도체 공정을 수행한 후 다른 공정을 수행하기 위하여 상기한 바와 같은 SMIF 시스템을 이용하여 웨이퍼를 다른 반도체 장비로 이송할 경우 웨이퍼 슬롯(13)을 인식하는 센서에 의하여 SMIF 파드(10)의 캐리어(12)의 각 슬롯에 웨이퍼를 안착시키게 된다.

그러나, 상기한 센서의 감도가 좋지 못한 상태에서 웨이퍼 암이 언로딩 동작을 수행하는 경우 캐리어(12)내에 웨이퍼가 잘못 안착되어 웨이퍼가 캐리어(12) 앞으로 돌출 예를 들어, 약 2㎝정도 돌출이 되는 경우가 발생하게 된다.

따라서. SMIF 파드(10)가 SMIF 포트(50)의 포트 도어(51)에 안착되어 포트 도어(51)와 연결되어 있는 Z축 아암(61)에 의하여 파드 도어(11)와 캐리어(12)가 아래로 이송되거나 또는 위로 이송되는 경우 종래에는 캐리어(12)를 정지시키는 수단이 구비되어 있지 않아 상기한 바와 같이 웨이퍼가 돌출한 상태에서는 포트 플레이트(57)와 부딪치게 되어 웨이퍼가 파손되는 경우가 발생하였다.

본 발명은 상기한 바를 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명은 SMIF캐리어내에 수납된 웨이퍼의 돌출 여부를 감지하여 캐리어의 동작을 정지시키고 또한 웨이퍼 돌출 감지 기능이 정확하게 동작하고 있는 가를 테스트함으로써, 웨이퍼 이송중에 웨이퍼가 파손되는 것을 방지할 수 있도록 한 SMIF 시스템의 웨이퍼 돌출 감지 장치를 제공하는 데 있다.

전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 웨이퍼가 각 슬롯에 저장된 캐리어를 기밀이 유지되는 저장 용기에 담아 이동하는 스탠더드 메커니컬 인터페이스(SMIF) 파드와, 상기 캐리어를 운반하는 SMIF 포트 도어와, 상기 SMIF 포트 도어에 운반되는 캐리어를 이송하기 위한 동력을 제공하는 모터를 구비한 SMIF 시스템의 웨이퍼 돌출 감지 장치에 있어서, 상기 캐리어를 둘러싸고 형성되는 웨이퍼 돌출 감지 센서 장착 프레임과, 상기 프레임에 발광 소자와 수광 소자가 장착되어 상기 캐리어내의 각 슬롯에 저장된 웨이퍼의 돌출을 감지하는 웨이퍼 돌출 감지 수단과, 상기 감지 수단에 의해 상기 웨이퍼의 돌출이 감지되면 상기 모터의 구동을 정지시키는 제어 수단과, 복수의 슬롯 중 소정 슬롯들에 광차단성 테스트 도구가 부착된 테스트용 캐리어를 포함하며; 상기 제어 수단은 상기 소정 슬롯들에 대한 상기 수광 소자의 동작 특성과 이외의 슬롯들에 대한 상기 수광 소자의 동작 특성을 비교하여 상기 감지 수단의 정상 동작 여부를 판단하는 것을 특징으로 한다.

도 1은 일반적인 스탠더드 메커니컬 인터페이스(SMIF) 장치의 작동을 설명하는 개략도이고,

도 2는 본 발명에 따른 웨이퍼 돌출 감지 장치를 나타낸 도면이고,

도 3은 도 2에 도시된 웨이퍼 돌출 감지 장치의 감지 동작 테스트 장치를 나타낸 도면이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

210 : SMIF 모듈 220 : 웨이퍼

230, 320 : 발광 소자 231, 340 : 수광 소자

240 : 웨이퍼 돌출 센서 장착 프레임 250, 310 : 캐리어

본 발명의 상기 및 기타 목적과 여러 가지 장점은 이 기술 분야에 숙력된 사람들에 의해 첨부된 도면을 참조하여 하기에 기술되는 본 발명의 바람직한 실시예로부터 더욱 명확하게 될 것이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예의 동작을 상세하게 설명한다.

도 2a는 본 발명에 따른 SMIF 시스템의 웨이퍼 돌출 감지 장치를 나타낸 도면으로서, 캐리어(250), 캐리어(250)내에 수납된 웨이퍼(220)의 돌출을 감지하기 위한 발광 소자(230) 및 수광 소자(231), 발광 소자(230)가 장착되어 있는 발광 소자 장착 프레임(240)을 구비하는 바, 구체적인 동작은 다음과 같다.

이 때, 발광 소자(230) 및 수광 소자(231)는 레이저 다이오드로 이루어진다.

웨이퍼 돌출 센서 장착 프레임(240)은 도 2a에 도시된 바와 같이 SMIF 모듈(210)의 캐리어(250)를 둘러싸고 형성되며, 웨이퍼(220) 돌출 감지를 위한 센서 즉, 발광 소자 및 수광 소자(231)를 고정시키는 역할을 수행한다.

이 때, 웨이퍼 돌출 센서 장착 프레임(240)에 고정된 발광 센서는 계속적으로 빛을 발광시키며, 발광 소자에 대향되어 장착되는 수광 소자(231)는 발광 소자(230)에서 발광되는 빛을 수광하여 전기적인 값으로 변환하여 도 2b에 도시된 컨트롤러(280)로 제공한다.

즉, 웨이퍼(220)가 캐리어(250)내의 슬롯(13)에 잘못 안착되어 웨이퍼(220)가 약간 돌출된 상태에서 SMIF 파드(10)가 SMIF 포트 도어(51)에 기계적으로 고정되어 Z축 아암(61)의 작동에 의하여 상, 하 방향으로 이송할 때, 웨이퍼 돌출 센서 장착 프레임(240)에 장착된 수광 소자(231)는 발광 소자(230)에서 발광되는 빛의 일부분만을 수광하게 된다.

이 때, 수광 소자(213)는 수광한 빛에 대하여 전기적인 값으로 변환하여 도 2b에 도시된 컨트롤러(280)로 제공하고, 컨트롤러(280)는 수광 소자(231)에서 제공되는 전기적인 값으로 변환된 수광값이 기설정된 수광값 예를 들어, 웨이퍼(220)가정확한 위치에 안착되었을 경우에 대하여 수광되는 값보다 적으면 웨이퍼(220)가 돌출되었다고 판단하여 Z축 아암(61)을 구동시키는 모터(290)의 동작을 제어 즉, 정지시켜 캐리어(250)가 더 이상 동작하지 않도록 하여 웨이퍼(220)가 SMIF 모듈(210)에 부딪치지 않도록 한다.

다음, 컨트롤러(280)는 정지된 모터(290)를 재구동시킨 후 도 3에 도시된 바와 같은 웨이퍼 돌출 감지 동작 테스트 장치, 즉 테스트용 캐리어를 이용하여 웨이퍼 돌출 감지 동작이 정확하게 수행되고 있는 가를 판단한다.

구체적으로 설명하면, 도 3에 도시된 바와 같이, 캐리어(310)의 슬롯 예를 들어, 1번 슬롯부터 7번 슬롯까지 두께 2∼3㎝정도의 광차단성 테스트 도구 예를 들어, 아크릴 소자를 부착하고, 나머지 슬롯 예를 들어, 25번 슬롯까지 있다고 가정할 경우 8번 슬롯부터 25번 슬롯에 대해서는 아크릴 소자를 부착하지 않는 상태에서 도 2a에서와 같이 발광 소자(330)를 통하여 계속적으로 발광시키고 대향되어 있는 수광 소자(340)에서 수광하도록 한다.

이 때, 1번 슬롯부터 7번 슬롯에서 수광되는 빛의 양은 아크릴 소자가 부착되어 있으므로 즉, 웨이퍼가 돌출된 상태에서와 같이 발광되는 빛 중 소정의 빛만이 수광 소자(340)에서 수광 즉, 수광 소자에 청색불이 들어오거나 또한, 8번 슬롯부터 25번 슬롯에서 수광되는 빛의 양은 아크릴 소자가 부착되어 있지 않으므로 즉, 웨이퍼가 돌출되지 않은 상태와 동일하므로 발광 소자(330)에서 발광되는 빛의 양이 모두 수광 소자(340)에서 수광되면 즉, 아무런 변화가 없으면 웨이퍼 돌출 감지 기능이 정확하게 수행되고 있다고 판단한다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 SMIF 시스템의 웨이퍼 돌출 감지 장치는 웨이퍼가 캐리어의 슬롯에 잘못 안착되어 돌출된 경우를 감지하여 캐리어의 이송을 정지시킴으로써, 웨이퍼 돌출로 인하여 웨이퍼 이송시 발생할 수 있는 웨이퍼의 파손을 방지하는 효과가 있다.

또한, 웨이퍼 돌출 감지 기능이 정확하게 동작하고 있는 가의 여부를 판단함으로써, 웨이퍼의 돌출 감지를 정확하게 수행할 수 있도록 하는 효과도 제공한다.

본 발명은 특정한 바람직한 실시예들에 대하여 도시되고 설명되었지만, 당업자라면 다음의 청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 범주를 벗어나지 않고도 다양한 수정 및 변화가 발생할 수 있음을 알 수 있을 것이다.

Claims (4)

1. 삭제
2. 삭제
3. 웨이퍼가 각 슬롯에 저장된 캐리어를 기밀이 유지되는 저장 용기에 담아 이동하는 스탠더드 메커니컬 인터페이스(SMIF) 파드와, 상기 캐리어를 운반하는 SMIF 포트 도어와, 상기 SMIF 포트 도어에 운반되는 캐리어를 이송하기 위한 동력을 제공하는 모터를 구비한 SMIF 시스템의 웨이퍼 돌출 감지 장치에 있어서,

   상기 캐리어를 둘러싸고 형성되는 웨이퍼 돌출 감지 센서 장착 프레임과, 상기 프레임에 발광 소자와 수광 소자가 장착되어 상기 캐리어내의 각 슬롯에 저장된 웨이퍼의 돌출을 감지하는 웨이퍼 돌출 감지 수단과, 상기 감지 수단에 의해 상기 웨이퍼의 돌출이 감지되면 상기 모터의 구동을 정지시키는 제어 수단과, 복수의 슬롯 중 소정 슬롯들에 광차단성 테스트 도구가 부착된 테스트용 캐리어를 포함하며;

   상기 제어 수단은 상기 소정 슬롯들에 대한 상기 수광 소자의 동작 특성과 이외의 슬롯들에 대한 상기 수광 소자의 동작 특성을 비교하여 상기 감지 수단의 정상 동작 여부를 판단하는 것을 특징으로 한 스탠더드 메커니컬 인터페이스 시스템의 웨이퍼 돌출 감지 장치.
4. 제 3 항에 있어서,

   상기 테스트 도구는, 아크릴 소자인 것을 특징으로 하는 스탠더드 메커니컬 인터페이스 시스템의 웨이퍼 돌출 감지 장치.