KR100652286B1 - 웨이퍼 카세트캐리어 이송시스템 - Google Patents

웨이퍼 카세트캐리어 이송시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명은 웨이퍼(wafer) 카세트캐리어(cassette carrier) 이송시스템에 관한 것으로, SMIF장치의 그립퍼이송아암이 카세트캐리어를 공정장치측의 카세트플레이트 상부로 이송한 상태에서 상기 카세트캐리어가 상기 카세트플레이트의 올바른 안착범위내에 위치되어 있는지를 사전에 검출하게 되는 검출수단을 구비하는 것을 특징으로 한다.
따라서, 카세트캐리어가 카세트플레이트상에 부정확하게 안착되는 것을 방지할 수 있게 되므로, 안착불량에 따른 카세트캐리어의 슬라이딩, 낙하 등에 의한 웨이퍼 손실을 막아 생산수율을 향상시킴과 더불어, 조업중단과 장치파손을 막아 생산비용의 절감을 이룰 수 있도록 하는 효과가 있다.
웨이퍼, SMIF, 그립퍼, 카세트캐리어, 카세트플레이트

Description

웨이퍼 카세트캐리어 이송시스템{SYSTEM FOR CARRYING WAFER CASSETTE CARRIER}
도 1은 종래의 웨이퍼 카세트캐리어 이송시스템을 보여주는 개략도,
도 2는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 웨이퍼 카세트캐리어 이송시스템의 요부를 보여주는 개략도,
도 3은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 웨이퍼 카세트캐리어 이송시스템의 요부를 보여주는 개략도이다.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
1 : 카세트캐리어 10 : SMIF장치
11 : SMIF파드 11a : 파드도어
12 : SMIF포트 13 : 수직포스트
14 : 수직이송플레이트 15 : 그립퍼이송아암
15a : 그립퍼블록 15b : 그립퍼
20 : 카세트플레이트 20a : H바
30 : 차단인식형 센서 40, 400 : 제어수단
300 : 반사인식형 센서 302 : 반사수단
본 발명은 웨이퍼(wafer) 카세트캐리어(cassette carrier) 이송시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 SMIF장치의 그립퍼이송아암이 카세트캐리어를 이송해 온 상태에서 하강하여 내려 놓기 전에 먼저 이송된 카세트캐리어의 위치상태가 정확한지를 확인하여 정확한 경우에만 그립퍼이송아암이 후속동작을 실행하도록 하여 카세트캐리어의 안착불량에 따른 사고 발생을 미연에 방지시킬 수 있는 웨이퍼 카세트캐리어 이송시스템에 관한 것이다.
일반적으로, 반도체 제조과정은 다수의 일련된 공정으로 이루어지며, 각 단위공정에 피가공물인 웨이퍼(wafer)를 투입하기 위해서는 필수적으로 웨이퍼를 공정간 이송시켜야 하며, 이를 위해 복수매의 웨이퍼를 탑재할 수 있는 카세트캐리어(cassette carrier)가 이용되게 된다.
그리고, 반도체 제조에는 고도의 청정환경이 요구되며, 넓은 작업장의 공간을 모두 청정환경으로 유지시키는데에는 많은 비용이 소요되므로, 기밀을 유지하면서 웨이퍼가 탑재된 카세트캐리어를 공정장비측으로 로딩(loading) 및 언로딩(unloading)시킬 수 있는 SMIF(Standard Mechanical Interface)장치가 각 공정장비측에 주변장치로서 구비되어 사용되고 있다.
도 1은 종래의 SMIF장치를 이용하는 웨이퍼 카세트캐리어 이송시스템을 보여주는 개략도이다.
SMIF장치(10)는 복수매의 웨이퍼가 탑재된 카세트캐리어(1)를 기밀이 유지되 는 내부에 수납하여 이동할 수 있도록 하는 SMIF파드(pod)(11)와, SMIF파드(11)가 그 상단부에 놓여져 장착되게 되며 그 일측부에 추후 카세트캐리어(1)가 출입되게 되는 출입구가 형성된 SMIF포트(port)(12)와, 일측에 수직방향으로 입설 구비되는 수직포스트(13)와, 수직포스트(13)를 따라서 상하방향으로 슬라이딩 이동 가능하도록 구비되어 상부에 장착된 SMIF파드(11)로부터 하부의 SMIF포트(12)내로 또는 그 역으로 카세트캐리어(1)를 이송시키게 되는 수직이송플레이트(14)와, 수직이송플레이트(14)에 의해 SMIF포트(12)내로 이송된 카세트캐리어(1)를 그 선단부의 그립퍼블록(15a) 양측에 구비된 그립퍼(gripper)(15b)의 죠임작동에 의해 파지한 상태에서 수평방향으로 연장되도록 슬라이딩 이동하여 공정장비측으로 카세트캐리어(1)를 로딩 및 언로딩시키게 되는 그립퍼이송아암(arm)(15)을 포함한다.
여기서, SMIF파드(11)에는 그 하면을 이루도록 파드도어(pod door)(11a)가 구비되어 있으며, 수직이송플레이트(14)가 상부에 위치한 상태에서 그 상면상으로 SMIF파드(11)가 안착되게 됨에 따라 상호 밀착되는 파드도어(11a)와 수직이송플레이트(14)간은 상호 결합을 이루어 추후 함께 상하방향으로 이송되게 된다.
한편, 그립퍼이송아암(15)이 카세트캐리어(1)를 이송하여 로딩하게 되는 이격된 일측의 공정장비측에는 카세트플레이트(cassette plate)(20)가 구비되어 있어, 그 상면상에 그립퍼이송아암(15)이 이송해 온 카세트캐리어(1)를 내려 놓게 된다.
여기서, 평면인 카세트플레이트(20)의 상면상에는 H형상의 H바(bar)(미도시)가 돌출되도록 구비되어 있어, 카세트캐리어(1)의 안착시 카세트캐리어(1)의 하면 상에 형성되어 있는 H홈(미도시)에 맞춰져 끼워지게 됨으로써, 카세트캐리어(1)가 그 상면상의 정확한 위치에 흔들리지 않도록 안착되게 된다.
이상과 같은 구성을 갖는 SMIF장치(10)를 이용하여 공정장비측의 카세트플레이트(20)상에 카세트캐리어(1)를 이송하여 로딩하는 과정은 다음과 같다.
먼저, 카세트캐리어(1)가 내부에 수납된 SMIF파드(11)가 작업자에 의해 SMIF장치(10)의 상부에 위치하는 수직이송플레이트(14)상에 올려지게 되면, 수직이송플레이트(14)가 하강하여 SMIF파드(11)내에 수납되었던 카세트캐리어(1)를 파드도어(11a)와 함께 SMIF포트(12)내의 소정위치까지 하강시키게 된다.
그 후, 그립퍼이송아암(15)의 그립퍼(15b)가 하강 위치된 카세트캐리어(1)의 상단부를 파지한 다음, SMIF포트(12)의 일측부 출입구를 통해 수평방향으로 연장되도록 이동하여 공정장비측의 카세트플레이트(20)의 상부에 위치된 후, 수직 하강하여 카세트플레이트(20)상에 카세트캐리어(1)를 내려 놓게 된다.
이로써, 카세트캐리어(1)는 해당 공정장비측으로 로딩되게 되며, 이후 공정장비측의 핸들러(handler)(미도시)가 카세트플레이트(20)상의 카세트캐리어(1)로부터 웨이퍼를 한매씩 인출하여 해당 단위공정에 투입하게 된다.
물론, 카세트캐리어(1)에 탑재된 모든 웨이퍼에 대하여 해당 단위공정의 작업이 완료되어 모든 웨이퍼가 다시 카세트캐리어(1)에 탑재되게 되면, 이상과 같은 과정의 역순으로 작동되어 카세트캐리어(1)가 SMIF파드(11)내에 수납되게 됨으로써, 작업자로 하여금 다른 단위공정으로 이송시킬 수 있도록 하게 된다.
그러나, 이상과 같이 그립퍼이송아암(15)이 카세트캐리어(1)를 이송하여 카 세트플레이트(20)상에 로딩하는 과정에서 다음과 같은 문제점이 발생되곤 하였다.
즉, 그립퍼이송아암(15)의 불량한 정렬상태 및 그 불안정한 움직임 등에 의해 카세트캐리어(1)를 카세트플레이트(20)상의 정확한 위치에 내려 놓지 못하게 됨으로써, 불량 안착되는 카세트캐리어(1)가 카세트플레이트(20)상의 H바에 걸리거나 슬라이딩 낙하되어 심각한 웨이퍼 손상이 야기되는 사고가 발생되고, 이에 따라 웨이퍼 손실에 따른 생산수율의 저하와 더불어, 조업중단 및 주변장치 파손에 따른 생산비용의 상승 등의 문제가 빈번히 발생되고 있다.
본 발명은 상기와 같은 제반 문제점을 해결하기 위하여 창안된 것으로서, 그립퍼이송아암이 카세트캐리어를 이송하여 카세트플레이트 상부에 위치하였을 때 카세트캐리어가 정확한 위치에 있는지를 사전에 확인하여, 부정확한 위치에 있을 경우에는 그립퍼이송아암의 후속동작을 정지시킴으로써, 카세트캐리어가 카세트플레이트상의 부정확한 위치에 안착되는 것을 미연에 방지시킬 수 있는 웨이퍼 카세트캐리어 이송시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명은, SMIF장치의 그립퍼이송아암이 카세트캐리어를 공정장치측의 카세트플레이트 상부로 이송한 상태에서 상기 카세트캐리어가 상기 카세트플레이트의 올바른 안착범위내에 위치되어 있는지를 사전에 검출하게 되는 검출수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 카세트캐리어 이송시스템을 제공한다.
바람직하게, 상기 검출수단은, 상기 카세트플레이트상의 에지부에 구비되는 차단인식형 센서일 수 있다.
또한 바람직하게, 상기 검출수단은, 상기 카세트플레이트상의 에지부에 구비되는 반사수단과, 상기 반사수단에 대응되도록 상기 그립퍼이송아암 선단부의 그립퍼블록의 하면상에 구비되는 반사인식형 센서일 수 있다.
본 발명의 상기 목적과 여러가지 장점은 이 기술분야에 숙련된 사람들에 의해 첨부된 도면을 참조하여 아래에 기술되는 발명의 바람직한 실시예로부터 더욱 명확하게 될 것이다.
이하, 첨부된 도면을 참조로 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
설명에 앞서, 종래와 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 도면부호를 부기하고, 그 상세한 설명은 생략함을 밝힌다.
도 2는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 웨이퍼 카세트캐리어 이송시스템의 요부를 보여주는 개략도이다.
본 제 1 실시예에 따르면, 공정장비측의 카세트플레이트(20) 상면상의 전 에지(edge)부에 걸쳐서 차단인식형 센서(sensor)(30)가 구비되게 되며, 이 차단인식형 센서(30)는 SMIF장치(10)의 그립퍼이송아암(15)의 작동을 제어할 수 있는 제어수단(40)에 연결되게 된다.
여기서, 차단인식형 센서(30)는 그 일직선상의 전방에 물체가 존재하는지를 검출하는 통상적인 센서이다.
따라서, SMIF장치(10)의 그립퍼이송아암(15) 선단부에 장착된 그립퍼(15b)가 카세트캐리어(1)를 파지한 상태로 그립퍼이송아암(15)이 연장되도록 수평이동하여 카세트캐리어(1)를 카세트플레이트(20)의 상부에 위치시킨 상태에서, 카세트플레이트(20)상의 에지부에 구비된 차단인식형 센서(30)가 그 직상부에 위치된 카세트캐리어(1)가 올바른 위치에 위치되어 있는지를 검출하여, 부정확하게 위치되어 있는 것으로 검출되면, 해당 검출신호를 연결된 제어수단(40)측으로 송출하여 제어수단(40)이 그립퍼이송아암(15)의 후속동작을 실행하지 못하도록 정지시키게 된다.
즉, 카세트캐리어(1)는 카세트플레이트(20) 상면의 중앙부에 안착되어야 하므로 어느 측이든 중앙부에서 벗어나 돌출된 일측이 대응하는 카세트플레이트(20)의 에지부에 위치되는 경우에는 추후 카세트플레이트(20)상의 올바른 안착범위를 벗어나 안착되게 될 것이므로, 그 잘못 위치된 상태를 미리 카세트플레이트(20)의 에지부에 구비된 차단인식형 센서(30)를 이용하여 검출하게 되는 것이며, 불량 위치상태가 검출되는 경우에는 그립퍼이송아암(15)이 카세트캐리어(1)를 카세트플레이트(20)상에 내려 놓지 못하도록 그 작동을 즉시 정지시키게 된다.
물론, 차단인식형 센서(30)가 카세트캐리어(1)의 그 어떤 돌출된 일측도 검출하지 못하면, 카세트캐리어(1)는 올바른 안착범위내에 위치되어 있다는 것이므로, 바로 그립퍼이송아암(15)이 후속동작으로 하강한 다음 이송해 온 카세트캐리어(1)를 카세트플레이트(20)상에 이상없이 내려 놓게 된다.
도 3은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 웨이퍼 카세트캐리어 이송시스템의 요부를 보여주는 개략도이다.
본 제 2 실시예에 따르면, 카세트플레이트(20)상의 에지부 다수 개소에 반사거울과 같은 반사수단(302)이 구비되게 됨과 아울러, 그립퍼이송아암(15) 선단부의 그립퍼(15b)가 구비되어 있는 수평진(도면상에는 도시 편의상 경사진 것으로 나타내었음) 그립퍼블록(15a)의 하면상에 상기한 반사수단(302)에 대응되도록 반사인식형 센서(300)가 또한 복수개 구비되게 되며, 이 반사인식형 센서(300)는 SMIF장치(10)의 그립퍼이송아암(15)의 작동을 제어할 수 있는 제어수단(400)에 연결되게 된다.
따라서, SMIF장치(10)의 그립퍼이송아암(15) 선단부에 장착된 그립퍼(15b)가 카세트캐리어(1)를 파지한 상태로 그립퍼이송아암(15)이 연장되도록 수평이동하여 카세트캐리어(1)를 카세트플레이트(20)의 상부에 위치시킨 상태에서, 그립퍼이송아암(15)의 그립퍼블록(15a) 하면상에 구비된 복수개의 반사인식형 센서(300)로부터 검출광이 동시에 발광되어, 해당 검출광이 대향하는 하부의 카세트플레이트(20)상의 각 반사수단(302)에서 반사된 후 수광되게 되는데, 만약 어느 하나에서라도 수광되지 않는다면 이는 상부에 이송되어 있는 카세트캐리어(1)가 올바른 위치상태에 있지 않다는 것을 의미하게 되므로, 그 비수광된 상태의 결과신호를 제어수단(400)측으로 송출하여 제어수단(400)이 그립퍼이송아암(15)의 후속동작을 실행하지 못하도록 정지시키게 된다.
이와 다르게, 만약 모든 반사인식형 센서(300)에서 반사 검출광이 수광된다면, 이는 상부에 이송되어 있는 카세트캐리어(1)의 위치상태가 올바르다는 것을 의미하므로, 바로 그립퍼이송아암(15)이 후속동작으로 하강한 다음 이송해 온 카세트 캐리어(1)를 카세트플레이트(20)상에 이상없이 내려 놓게 된다.
즉, 카세트캐리어(1)는 카세트플레이트(20)에서 벗어나지 않도록 안착되어야 하므로, 카세트캐리어(1)가 카세트플레이트(20) 상부에 이송된 상태에서 카세트플레이트(20) 상면 에지부에 복수개 구비된 반사수단(302)과 이에 대응되도록 상부의 그립퍼블록(15a)의 하면상에 복수개 구비된 반사인식형 센서(300)가 상호 일직선을 이루는 상태에 있다는 것은 추후 카세트캐리어(1)가 카세트플레이트(20)상의 정확한 위치에 안착되게 될 것이라는 것을 의미하므로, 그립퍼이송아암(15)은 계속적으로 후속동작을 실행하여 카세트캐리어(1)를 하강하여 내려 놓게 되며, 이와 다르게 어느 하나라도 상호 일직선상에 있지 않다면 이는 상부에 이송되어 있는 카세트캐리어(1)의 어느 일측이 올바른 안착범위에서 벗어나 있다는 것을 의미하므로, 그립퍼이송아암(15)의 후속동작을 정지시키게 되는 것이다.
덧붙여, 이상과 같은 두가지 실시예에 있어서, 제어수단(40, 400)은 카세트캐리어(1)의 위치상태가 불량하다는 것이 검출되면, 소리 또는 기타 정보형태로서 해당 정보를 외부에 나타내 알릴 수 있도록 구성될 수 있을 것이다.
이상, 상기 내용은 본 발명의 바람직한 일 실시예를 단지 예시한 것으로 본 발명의 당업자는 본 발명의 요지를 변경시킴이 없이 본 발명에 대한 수정과 변경을 가할 수 있음을 인지해야 한다.
본 발명에 따르면, 카세트캐리어가 카세트플레이트상에 부정확하게 안착되는 것을 방지할 수 있게 되므로, 안착불량에 따른 카세트캐리어의 슬라이딩, 낙하 등 에 의한 웨이퍼 손실을 막아 생산수율을 향상시킴과 더불어, 조업중단과 장치파손을 막아 생산비용의 절감을 이룰 수 있도록 하는 효과가 달성될 수 있다.

Claims (4)

  1. SMIF장치의 그립퍼이송아암이 카세트캐리어를 공정장치측의 카세트플레이트 상부로 이송한 다음 상기 카세트플레이트 상면상에 안착시키게 되는 웨이퍼 카세트캐리어 이송시스템에 있어서,
    상기 그립퍼이송아암이 상기 카세트캐리어를 상기 카세트플레이트 상부로 이송한 상태에서 상기 카세트캐리어가 상기 카세트플레이트의 올바른 안착범위내에 위치되어 있는지를 사전에 검출하기 위하여 상기 카세트플레이트 상면상의 전 에지부에 걸쳐서 구비되게 되는 차단인식형 센서와,
    상기 차단인식형 센서에 연결되어 상기 그립퍼이송아암의 작동을 제어하게 되는 제어수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 카세트캐리어 이송시스템.
  2. 삭제
  3. SMIF장치의 그립퍼이송아암이 카세트캐리어를 공정장치측의 카세트플레이트 상부로 이송한 다음 상기 카세트플레이트 상면상에 안착시키게 되는 웨이퍼 카세트캐리어 이송시스템에 있어서,
    상기 그립퍼이송아암이 상기 카세트캐리어를 상기 카세트플레이트 상부로 이송한 상태에서 상기 카세트캐리어가 상기 카세트플레이트의 올바른 안착범위내에 위치되어 있는지를 사전에 검출하기 위하여 상기 그립퍼이송아암 선단부의 그립퍼블록의 하면상에 구비되게 되는 반사인식형 센서와,
    상기 반사인식형 센서에 대응되도록 상기 카세트플레이트상의 에지부에 구비되어 상기 반사인식형 센서로부터 발광되는 검출광을 반사하게 되는 반사수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 카세트캐리어 이송시스템.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 반사인식형 센서에 연결되어 상기 그립퍼이송아암의 작동을 제어하게 되는 제어수단을 더 포함하는 웨이퍼 카세트캐리어 이송시스템.
KR1020040112014A 2004-12-24 2004-12-24 웨이퍼 카세트캐리어 이송시스템 KR100652286B1 (ko)

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