KR100506930B1

KR100506930B1 - 웨이퍼 카세트

Info

Publication number: KR100506930B1
Application number: KR10-2002-0067979A
Authority: KR
Inventors: 임정우
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2002-11-04
Filing date: 2002-11-04
Publication date: 2005-08-09
Also published as: KR20040039793A

Abstract

본 발명은 웨이퍼카세트에 관한 것으로서, 그 전방부가 개방되며 내부가 비어 있게 형성된 몸체; 및 웨이퍼를 받쳐주도록 상기 몸체의 내벽에 소정의 간격(L)을 두고 돌출 형성됨과 아울러 상기 내벽에 소정의 폭(d)을 갖으며 그 상·하면이 평편하게 형성된 웨이퍼 받침대를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상술한 바와 같이 구성함에 따라 웨이퍼를 받쳐주는 웨이퍼받침대의 형상을 평편하게 제작하고 그 폭을 증폭시킴에 따라 웨이퍼의 에지를 보다 안정적으로 지지하여 웨이퍼가 처지는 현상을 효과적으로 방지할 수 있다.

또한, 상기 웨이퍼받침대의 간격을 넓게 형성하여 웨이퍼 로딩·언로딩공간을 보다 넓게 확보함으로써 웨이퍼 로딩·언로딩 에러가 발생하는 것을 줄이는 이점이 있다.

Description

웨이퍼 카세트{WAFER CASSETTE}

본 발명은 웨이퍼카세트에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 상기 웨이퍼카세트의 웨이퍼받침대의 형상 및 그 간격과 폭의 구조를 개선하여 웨이퍼가 상기 웨이퍼 카세트의 개구측으로 처지는 것을 방지하도록 하는 웨이퍼카세트에 관한 것이다.

일반적으로 각종 반도체소자가 형성되는 웨이퍼는 운반, 보관 및 공정 진행동안에 시종일관 최고의 물리적, 화학적 상태가 유지되어야 한다. 만약, 상기 웨이퍼가 제한량 이상의 먼지나 기타 오염물에 노출되면, 상기 반도체소자의 불량율이 높아진다. 따라서, 반도체 제조현장에서는 상기 웨이퍼를 운반, 보관, 공정 진행동안에 상기 웨이퍼의 보호를 위해 별도의 웨이퍼 관리장치로서 상기 웨이퍼를 넣어두기 위한 웨이퍼카세트가 사용되어 왔다.

도 1은 상술한 종래의 웨이퍼카세트(10)의 구성을 개략적으로 도시한 도면으로서, 상기 도면에 도시된 바와 같이 웨이퍼카세트(10)는 그 내부에 복수의 웨이퍼(W)를 적층 수납시키도록 적어도 그 전면측이 개방된 개구(11)를 갖는 몸체(13)로 구성된다.

상기 몸체(13)의 내측벽에는 각 웨이퍼(W)를 분리하여 보관할 수 있는 다수개의 웨이퍼받침대(15)가 소정의 간격을 두고 형성된다.

상기 웨이퍼받침대(15)의 형상은 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이 앞부분으로부터 후방측으로 갈수록 점점 좁아지도록 경사지게 형성된 것으로 각 웨이퍼받침대(15)에 의해 이루어지는 슬롯(17)의 개구측 폭(H₁)은 5㎜, 중간측 폭(H₂)은 3㎜, 끝 쪽의 폭(H₃)은 2㎜로 되며, 웨이퍼받침대(15)의 피치(P)는 6.5㎜로 형성되고, 상기 웨이퍼받침대(15)의 폭(D)은 10㎜로 형성된다.

도 1에서 부호(20)는 웨이퍼(W)를 로딩·언로딩시키는 이송암을 나타내고, 도 4에서 부호(31)는 승·하강테이블을 나타내고, 부호(33)는 웨이퍼를 이송하는 컨베이어를 나타낸다.

그러나 종래에는 상술한 바와 같이 웨이퍼받침대(15)의 형상이 경사지게 형성됨에 따라 웨이퍼(W)의 두께가 점점 얇아져 가는 최근의 경향에 있어서는 웨이퍼(W)가 더욱더 쉽게 처지는 구조를 제공한다는 문제점이 있다.

그에 대해서 좀더 상세히 설명하면, 도 3에 도시된 바와 같이 웨이퍼(W)가 웨이퍼받침대(15)의 경사진 면을 따라 가이드되어 더욱더 쉽게 처지게 된다.

또한, 상기 웨이퍼받침대(15)는 웨이퍼카세트(10)의 개구(11)측에는 형성되지 않고, 상기 웨이퍼카세트(15)의 양측벽 및 후벽측으로 형성되고, 상기 후벽측은 웨이퍼(W)의 형상과 대응하도록 둥근 모양으로 모아지도록 형성됨에 따라 웨이퍼(W)가 처지게 될 경우 웨이퍼받침대(15)에 의해 가이드되어 상기 웨이퍼카세트(10)의 개구(11)측에서의 웨이퍼(W) 처짐은 더욱더 극심하게 일어나 도 5와 같은 상태에 이르게 된다.

상기 도 5에서 좌측의 그림은 웨이퍼 두께가 580㎛의 일반적인 경우의 웨이퍼 수납상태를 나타내고, 우측의 그림은 웨이퍼 두께가 330㎛로 얇은 경우의 웨이퍼 수납상태를 나타낸다.

상술한 바와 같이 웨이퍼(W)가 처지게 되면, 도 1에 도시된 웨이퍼 이송암(20)이 웨이퍼 로딩·언로딩 동작을 실시하기 위하여 슬롯(17)의 사이로 인입될 경우 웨이퍼(W)와 부딪혀 웨이퍼(W)를 파손시키는 문제점이 있다.

상기와 같이 이송암(20)이 웨이퍼와 부딪히는 요인으로 웨이퍼받침대(15)의 간격이 충분하지 못하여 발생하는 요인도 있다.

다음, 도 4에 도시된 바와 같이 웨이퍼카세트(10)를 승·하강테이블(31)에 의해 업·다운시키면서 컨베이어(33)에 의해 웨이퍼(W)를 로딩·언로딩되는 경우에 있어서, 상기 승·하강테이블(31)이 과도하게 다운되면 웨이퍼(W)가 웨이퍼받침대(15)에 눌려져 손상되는 문제점이 있고, 또한, 웨이퍼 언로딩시에는 웨이퍼 또는 웨이퍼받침대(15)에 걸리는 문제점이 유발된다.

웨이퍼두께[㎛]	NORMAL	450	320	300	280	250	220	200	180
검출지점[㎜]	79	78.80	78.14	77.44	77.74	76.49	76.86	76.66	74.98
차이(웨이퍼처짐[㎜])	0	0.20	0.86	1.56	1.27	1.51	2.14	2.35	4.02

다음 표 1은 웨이퍼의 처짐이 전혀 없는 웨이퍼를 기준으로 웨이퍼 두께를 달리한 웨이퍼들의 처짐량을 비교 분석한 데이터이다.

상기 표 1에서 NORMAL상태라 함은 그 처짐이 전혀 없는 두께를 갖는 웨이퍼를 의미하며, 검출지점은 임의의 슬롯에 웨이퍼를 끼워놓고 바닥에서 웨이퍼가 검출되는 높이를 나타내는 것이다.

따라서, 상기 차이가 의미하는 것은 웨이퍼가 검출되는 위치의 차이를 의미하는 것으로서, 그 차이를 파악하여 웨이퍼의 처짐량을 판단할 수 있게된다.

상기의 표 1에서 얻어지는 결론은 앞서 설명한 바와 같이 슬롯(17)의 개구측 폭(H₁)이 5.0㎜이므로 이송암(20)이 슬롯(17)의 내부로 인출·입되는 위치는 그 폭의 중간값인 2.5㎜지점에 설정된다.

따라서, 웨이퍼의 처짐은 2.5㎜이내이어야 하며 슬롯(17)의 중간폭(H₂)이 3.0㎜임을 감안할 때 그 처짐은 2.0㎜이내이어야 함은 알 수 있다.

상술한 결론에서는 그 처짐이 2.0㎜이상을 이루는 220㎛,200㎛,180㎛의 두께를 갖는 웨이퍼에서는 부적격한 것임을 쉽게 알 수 있다.

따라서, 본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위하여 안출 된 것으로서, 본 발명의 목적은 웨이퍼 카세트의 웨이퍼받침대의 구조를 개선하여 웨이퍼가 처지는 것을 방지함과 아울러 그 로딩 및 언로딩 동작을 보다 쉽게 행하도록 하는 웨이퍼 카세트를 제공하는 데 있다.

상술한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 그 전방부가 개방되며 내부가 비어 있게 형성된 몸체; 및 웨이퍼를 받쳐주도록 상기 몸체의 내벽에 소정의 간격(L)을 두고 돌출 형성됨과 아울러 상기 내벽에 소정의 폭(d)을 갖으며 그 상·하면이 평편하게 형성된 웨이퍼 받침대를 포함한다.

상기 웨이퍼의 두께가 180 ~220㎛인 경우; 상기 웨이퍼받침대의 폭은 22㎜로 하고, 상기 웨이퍼받침대의 간격은 10㎜로 한다.

이하 첨부된 도면 도 6 및 도 7을 참조하여 본 발명의 일 실시 예에 의한 에 대해서 좀더 자세히 설명한다.

상기 도면에 도시된 바와 같이 웨이퍼카세트(50)는 그 전면이 개방된 개구(51)를 이룸과 아울러 그 내부가 빈 상태를 이루는 몸체(53)로 구성된다.

상기 몸체(53)의 내벽에는 소정의 간격(L)을 이룸과 아울러 소정의 폭(d)을 갖는 웨이퍼받침대(55) 복수개가 돌출 형성되어 복수개의 슬롯(57)을 이룬다.

상기 웨이퍼받침대(55)는 그 상·하면이 평편하게 수평상태를 이루도록 형성되어 웨이퍼(W)의 에지부를 받쳐주도록 구성된다.

상기 웨이퍼받침대(55)가 상술한 바와 같이 평편한 수평상태로 형성됨에 따라 웨이퍼(W)의 저면을 수평상태로 지지하여 웨이퍼(W)가 처지는 것을 종래에 비하여 덜 발생하게 할 수 있다.

다음, 상기 웨이퍼받침대(55)의 폭(d)은 종래에 비하여 두 배 이상의 사이즈를 갖도록 예컨대 22㎜로 이루어져 웨이퍼(W)를 보다 넓은 면적으로 지지함에 따라 이 또한 웨이퍼(W)가 처지는 것을 작게 할 수 있는 구조를 제공한다.

상기 웨이퍼받침대(55)의 간격(L)은 10㎜를 이루도록 된 것으로 종래에 비하여 그 간격이 역시 2배 정보 확대된 것으로 이송암(미도시)의 인출·입공간을 보다 확대시켜 웨이퍼(W)와 부딪혀 웨이퍼(W)가 손상되는 것을 방지하도록 구성된다.

본 발명에 의한 웨이퍼카세트(50)는 그 웨이퍼받침대(55)가 그 슬롯(57)의 개수를 13개를 이루도록 구성된 것으로 종래의 웨이퍼카세트에서의 그 슬롯의 수가 25개를 이루는 것에 반 정도로 형성된 것이다.

상술한 내용에 있어서, 상기 웨이퍼받침대(55)의 폭(d) 및 간격(L)을 22㎜, 10㎜로 하는 것은 앞서의 표 1을 기초로 하여 웨이퍼(W)의 두께가 180㎛,200㎛,220㎛인 경우 그 처짐을 고려하여 산출된 수치이고, 상기 웨이퍼(W)의 두께에 따라 그 수치는 달라질 수 있다.

상술한 바와 같이 본 발명은 웨이퍼를 받쳐주는 웨이퍼받침대의 형상을 평편하게 제작하고 그 폭을 증폭시킴에 따라 웨이퍼의 에지를 보다 안정적으로 지지하여 웨이퍼가 처지는 현상을 효과적으로 방지할 수 있다.

또한, 상기 웨이퍼받침대의 간격을 넓게 형성하여 웨이퍼를 로딩·언로딩 시키는 이송암의 인출·입공간을 넓게 확보함으로써 이송암이 웨이퍼와 부딪혀 고가의 웨이퍼를 손상시키는 문제점을 해소시킨다.

또한, 웨이퍼받침대의 간격을 넓게 형성하여 여유공간을 넓게 확보함에 따라 상기 웨이퍼카세트를 업·다운시킴과 아울러 컨베이어를 이용하여 웨이퍼를 이송시킬 경우(도 4참조) 웨이퍼받침대가 과다하게 다운될 경우 웨이퍼가 웨이퍼받침대에 눌러지는 것을 해소시킴과 아울러 웨이퍼 언로딩시 웨이퍼가 그 상측에 끼워진 웨이퍼에 걸리거나, 웨이퍼받침대가 걸리는 문제점을 줄이는 이점이 있다.

이와 같이, 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범주에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로, 본 발명의 범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 안되며 후술하는 특허청구범위 뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

도 1은 종래의 웨이퍼 카세트의 구성을 도시한 도면,

도 2는 상기 도 1의 A-A′를 따른 단면도,

도 3은 상기 도 1의 정면에서 바라본 상태를 도시한 일부 정면도,

도 4는 종래의 웨이퍼 카세트의 웨이퍼 로딩·언로딩장치의 다른 예를 도시한 도면,

도 5는 종래의 웨이퍼카세트에 그 두께가 얇은 웨이퍼가 수납되어 처진 상태를 나타낸 도면,

도 6은 본 발명의 일 실시 예에 의한 웨이퍼 카세트의 구성을 도시한 사시도,

도 7은 상기 도 6의 정면도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

50 : 웨이퍼카세트 53 : 몸체

55 : 웨이퍼받침대 57 : 슬롯

d : 웨이퍼받침대 폭 L : 웨이퍼받침대 간격

Claims

전방부가 개방되며 내부가 비어 있게 형성된 몸체; 및

웨이퍼를 받쳐주도록 상기 몸체의 내벽에 소정의 간격(L)을 두고 돌출 형성됨과 아울러 상기 내벽에 소정의 폭(d)을 갖으며 상·하면 전체가 평편하게 형성된 웨이퍼 받침대를 포함하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼카세트.
제 1항에 있어서,

웨이퍼의 두께가 180 ~ 220㎛인 경우;

상기 웨이퍼받침대의 폭(d)은 22㎜로 하고;

상기 웨이퍼받침대의 간격(L)은 10㎜로 하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼카세트.