KR100683121B1 - 웨이퍼 카세트와 웨이퍼 카세트의 도어 개폐 장치 - Google Patents

웨이퍼 카세트와 웨이퍼 카세트의 도어 개폐 장치 Download PDF

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Abstract

개폐 동작시의 불량을 최소화하는 웨이퍼 카세트와 웨이퍼 카세트의 도어 개폐 장치가 개시되어 있다. 다수매의 웨이퍼를 적재하는 적재부와, 상기 적재부의 전면 제1 및 제2 몸체를 밀착시켜 상기 적재부의 전면을 밀폐하고, 상기 제1 및 제2 몸체를 양쪽으로 젖혀서 상기 적재부의 전면을 개방하는 도어를 갖는 웨이퍼 카세트를 제공한다. 그리고 웨이퍼 카세트가 인입하는 하우징과, 하우징의 외부 또는 내부로 구동하고, 상부면에 상기 웨이퍼 카세트가 놓여지는 레일과, 상기 하우징의 내부면의 양쪽 측면에 형성되고, 웨이퍼 카세트의 도어부에서 돌출된 가장자리부와 접촉되는 스토퍼를 갖는 웨이퍼 카세트 도어 개폐 장치를 제공한다. 따라서 단지 웨이퍼 카세트의 전, 후 구동만으로 상기 웨이퍼 카세트를 개폐할 수 있다. 또한 공정 수행 중에 상기 적재부 및 도어부가 서로 바뀌지 않아서 개폐 동작시의 불량이 감소된다.

Description

웨이퍼 카세트와 웨이퍼 카세트의 도어 개폐 장치{Wafer cassette and apparatus for opening door of wafer cassette}
도 1은 종래의 웨이퍼 카세트와 웨이퍼 카세트의 도어 개폐 장치를 설명하기 위한 도면이다.
도 2a 내지 도 2b는 본 발명의 일 실시예에 따른 웨이퍼 카세트를 설명하기 위한 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 웨이퍼 카세트의 도어 개폐 장치를 설명하기 위한 사시도이다.
도 4a, 5a 및 6a는 본 발명의 일 실시예에 따른 웨이퍼 카세트와 웨이퍼 카세트의 도어 개폐 장치를 구동을 설명하기 위한 평면도이다.
도 4b, 5b 및 6b는 본 발명의 일 실시예에 따른 웨이퍼 카세트와 웨이퍼 카세트의 도어 개폐 장치의 구동을 설명하기 위한 단면도이다.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *
20 : 적재부 22 : 도어부
24a: 제1 몸체 24b : 제2 몸체
26 : 연결부 28 : 가이드
40 : 하우징 42 : 레일
44 : 스토퍼
본 발명은 웨이퍼를 적재하는 웨이퍼 카세트와 웨이퍼 카세트의 도어 개폐 장치에 관한 것이다. 보다 상세하게는 전면에 도어가 형성되어, 웨이퍼를 전면에서 인입하는 웨이퍼 카세트와 웨이퍼 카세트의 도어 개폐 장치에 관한 것이다.
반도체 장치는 생산성의 향상을 위해 반도체 장치의 고집적화, 웨이퍼의 대구경화, 설비의 자동화 등이 필수적으로 요구되고 있다. 특히 하나의 웨이퍼에서 더 많은 반도체 장치를 형성시키기 위해 상기 웨이퍼는 대구경화 되고 있으며, 상기 웨이퍼의 대구경화에 따라 반도체 제조 설비 및 공정 설계 등도 발전하고 있다.
상기 웨이퍼는 다수매가 웨이퍼 카세트에 적재되어 공정이 진행되는데, 최근의 300mm이상의 웨이퍼는 전면에 도어를 갖는 푸프(FRONT OPEN UNIT POT, FOUP)를 사용하여 적재한다. 상기 푸프의 전면에 구비된 도어를 개방함으로서 상기 푸프 내에 적재된 웨이퍼를 인입할 수 있다.
그러나, 상기 푸프의 전면에 구비된 도어는 작업자에 의해 수동으로 개폐할 수 없고, 통상적으로 푸프 오프너(FOUP opener)라고 불리는 개폐 장치를 별도로 사용하여 개폐하여야만 한다.
도 1은 종래의 웨이퍼 카세트와 웨이퍼 카세트 도어 개폐 장치를 설명하기 위한 도면이다.
도 1를 참조하면, 웨이퍼 카세트는 양쪽 측면부에 나란하도록 위치하는 다수개의 슬릿(slot)을 포함하고, 상기 슬릿에 웨이퍼의 이면을 지지하여 다수매의 웨이퍼를 적재하고 전면이 개방되는 적재부(10)가 구비된다. 그리고 상기 적재부(10)의 전면에 밀착되거나 또는 분리되어 상기 적재부(10)의 전면을 개폐하는 도어(12)가 구비된다.
상기 웨이퍼 카세트의 도어를 개폐하기 위한 개폐 장치는, 상기 웨이퍼 카세트가 상부면에 놓여지고 전, 후 구동을 수행하여 상기 웨이퍼 카세트를 전, 후 구동시키는 레일(16, rail)과, 레일(16)의 전면과 이격되어 설치되고, 상기 웨이퍼 카세트의 도어(12)의 전면과 결합하여 상기 도어(12)를 상기 적재부와 분리하고, 상기 도어(12)가 결합된 상태로 상, 하 구동을 수행하는 구동부(18)가 구비된다. 따라서 상기 구동부(18)에 의해 상기 도어(12)를 개방한 다음 상기 웨이퍼를 인입하여 공정을 수행할 수 있다.
그러나 상기 웨이퍼 카세트의 도어(12)를 개폐할 때, 상기 웨이퍼를 적재하는 적재부(10)와 상기 도어(12)가 서로 분리되기 때문에 공정 수행 중에 상기 적재부(10)와 도어(12)가 다른 런(run)의 것과 바뀌기 쉽고, 이는 개폐 동작시에 불량이 유발시킨다. 또한 상기 도어 개폐 장치는 구동을 위한 부재가 많고, 동작이 복잡하고, 작동 시간도 많이 걸린다.
따라서 본 발명의 제1 목적은 개폐 동작시에 발생되는 불량을 최소화하는 웨이퍼 카세트를 제공하는 데 있다.
본 발명의 제2 목적은 개폐 동작시에 발생되는 불량을 최소화하는 웨이퍼 카세트 도어 개폐 장치를 제공하는 데 있다.
상기 제1 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 웨이퍼 카세트는, 양쪽 측면부에 나란하도록 위치하는 다수개의 슬릿(slot)을 포함하고, 상기 슬릿에 웨이퍼의 이면을 지지하여 다수매의 웨이퍼를 적재하는 적재부가 구비된다. 그리고, 상기 적재부와 연결되는 제1 내지 제2 몸체가 구비되고, 상기 제1 내지 제2 몸체의 일측면이 서로 맞닿도록 하면서 상기 적재부의 전면에 밀착시켜 상기 적재부의 전면을 밀폐하고, 상기 제1 내지 제2 몸체를 각각 상기 적재부의 양쪽 측면으로 젖혀서 상기 적재부의 전면을 개방하는 도어부를 구비한다.
상기 제2 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 웨이퍼 카세트 도어 개폐 장치는, 웨이퍼 카세트가 인입하도록 내부 공간이 형성되고, 전면과 배면이 도통하는 하우징과, 상기 하우징의 배면을 통해 상기 하우징의 외부 또는 내부로 전, 후 구동하고, 상부면에 상기 웨이퍼 카세트가 놓여지는 레일과, 상기 하우징의 내부의 양쪽 측면에 형성되고, 웨이퍼 카세트의 도어부에서 돌출된 가장자리 부분과 충돌하는 스토퍼를 구비한다.
따라서 단지 웨이퍼 카세트의 전, 후 구동만으로 상기 웨이퍼 카세트를 개폐할 수 있다. 또한 공정 수행 중에 상기 적재부 및 도어부가 서로 바뀌지 않아서 개폐 동작시의 불량이 감소된다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 따라서 더욱 상세히 설명 하기로 한다.
도 2a 내지 도 2b는 본 발명의 일 실시예에 따른 웨이퍼 카세트를 설명하기 위한 사시도이다.
도 2a는 웨이퍼 카세트의 전면이 밀폐되어 있는 도면이고, 도 2b는 웨이퍼 카세트의 전면이 개방되어 있는 도면이다.
도 2a 내지 도 2b를 참조하면, 양쪽 측면부에 나란하도록 위치하는 다수개의 슬릿(도시안함, slot)을 포함하고, 상기 슬릿에 웨이퍼의 이면을 지지하여 다수매의 웨이퍼를 적재하는 적재부(20)가 구비된다.
상기 적재부(20)와 연결되어 상기 적재부(20)와 일체로 구성되는 도어부(22)가 구비된다. 상기 도어부(22)는 상기 적재부(20)의 전면을 개폐하도록 구성된다.
구체적으로, 상기 도어부(22)는 제1 몸체(24a)와 제2 몸체(24b)로 구성되고, 상기 제1 내지 제2 몸체(24a, 24b)의 일측면이 상기 적재부(20)의 전면의 중심부에서 맞닿도록 하면서 상기 적재부(20)의 전면에 밀착시켜 상기 적재부(20)를 밀폐한다. 그리고 일측면이 맞닿아 있는 상기 제1 내지 제2 몸체(24a, 244b)를 양쪽으로 젖혀서 상기 적재부(20)의 전면을 개방한다.
상기 도어부(22)의 제1 및 제2 몸체(24a, 24b)의 상부와 상기 적재부(20)의 상부면 및 하부면의 소정 부위가 연결되는 연결부(26)가 구비된다. 구체적으로, 상기 제1 몸체(24a)의 상부는 상기 적재부(20)의 상부면의 소정 부위와 연결되고, 상기 제1 몸체(24a)의 하부는 상기 적재부(20)의 하부면의 소정 부위와 연결된다. 또한 상기 제2 몸체(24b)도 제1 몸체(24a)와 마찬가지로 상부는 상기 적재부(20)의 상부면의 소정 부위와 연결되고, 하부는 상기 적재부(20)의 하부면의 소정 부위와 연결된다. 따라서 상기 연결부(26)에 의해 상기 적재부(20)의 전면으로 상기 제1 몸체 및 제2 몸체(24a, 24b)가 밀착된다.
상기 연결부는 내부에는 압축 스프링을 포함한다. 상기 압축 스프링은 상기 제1 몸체(24a) 및 제2 몸체(24b)를 상기 적재부(20)의 전면으로 밀착하는 힘을 가한다. 따라서 상기 웨이퍼 카세트의 도어부(22)에 별도에 힘을 가하지 않는 상태에서 상기 웨이퍼가 적재되어 있는 적재부(20)는 카세트는 도어부(22)에 의해 밀폐되어 있다.
그리고 상기 제1 내지 제2 몸체(24a, 24b)를 양쪽으로 젖혀서 상기 적재부(20)의 전면을 개방할 때 상기 연결부(26)는 상기 적재부(20)의 상부면 및 하부면에서 연결되는 연결지점이 유동적으로 변화된다. 이를 위해 상기 연결부(26)가 상기 적재부(20)의 상부면 및 하부면에서 연결되는 연결지점이 변화되는 경로를 따라 가이드(28)가 각각 구비된다. 상기 가이드(28)는 상기 연결부(26)와 결착되고, 상기 연결부(26)는 상기 적재부(20)의 상부면 및 하부면에서 상기 가이드를 따라 연결 지점이 변화하여 상기 제1 내지 제2 몸체(24a, 24b)는 각각 상기 적재부(20)의 양쪽 측면으로 젖혀진다.
상기 제1 몸체와 제2 몸체(24a, 24b)의 일측면이 맞닿아서 상기 적재부(20)의 전면을 밀폐하면, 상기 제1 몸체와 제2 몸체(24a, 24b)가 맞닿는 부분과 대향하는 양쪽 가장자리부는 상기 적재부(20)의 측면보다 더 돌출되도록 설치한다.
상기 제1 몸체(24a)와 상기 제2 몸체(24b)가 맞닿는 일측면은 각각 요부 및 철부가 형성되고, 하나의 몸체에 형성되는 요부와 다른 하나의 몸체에 형성되는 철부는 서로 상응한다. 구체적으로 상기 제1 몸체(24a)의 요부는 상기 제2 몸체(24b)의 철부와 접촉하고, 상기 재1 몸체(24a)의 철부는 상기 제2 몸체(24b)의 요부와 접촉한다. 따라서 상기 적재부(20)를 밀폐할 때 상기 제1 몸체(24a)와 제2 몸체(24b)가 견고하게 실링(sealing)될 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 웨이퍼 카세트의 도어 개폐 장치를 설명하기 위한 사시도이다.
도 3을 참조하면, 웨이퍼 카세트가 인입하도록 내부 공간이 형성되고, 전면과 배면이 도통하는 하우징(40)이 구비된다. 상기 하우징(40)의 배면을 통해 상기 하우징(40)의 외부 또는 내부로 전, 후 구동하고, 상부면에 상기 웨이퍼 카세트가 놓여지는 레일(42, rail)이 형성된다. 상기 하우징(40)의 내부면의 양쪽 측면에서 돌출하는 스토퍼(44, stoper)가 구비된다.
상기 스토퍼(44)는 상기 웨이퍼 카세트가 상기 하우징(40)내로 인입할 때 상기 웨이퍼 카세트의 도어부의 양쪽에 돌출되어 있는 가장자리 부분과는 충돌하고, 상기 적재부의 측면과는 충돌하지 않도록 형성된다. 이 때 상기 스토퍼(44)의 끝부분과 상기 적재부의 측면과의 이격거리는 상기 도어부의 두께보다 넓게 형성된다.
따라서 상기 레일(42)의 상부면에 놓여지는 상기 웨이퍼 카세트가 하우징(40)의 내부로 들어오면, 상기 웨이퍼 카세트의 도어부의 양쪽에 돌출되어 있는 가장자리 부분이 상기 스토퍼(44)와 충돌하게 되고, 계속 상기 웨이퍼 카세트를 전진하면 상기 웨이퍼 카세트의 도어부가 양쪽으로 젖혀져서 상기 웨이퍼 카세 트를 개방한다.
도 4a, 5a 및 6a는 본 발명의 일 실시예에 따른 웨이퍼 카세트와 웨이퍼 카세트의 도어 개폐 장치의 구동을 설명하기 위한 평면도이다. 도 4b, 5b, 및 6b는 본 발명의 일 실시예에 따른 웨이퍼 카세트와 웨이퍼 카세트의 도어 개폐 장치의 구동을 설명하기 위한 단면도이다.
도 4a와 도 4b를 참조하면, 웨이퍼(W)가 적재되어 있는 웨이퍼 카세트를 레일(42)의 상부면에 놓고, 상기 레일(42)을 전, 후 구동하여 웨이퍼 카세트 도어 개폐 장치의 하우징(40)내로 상기 웨이퍼 카세트를 인입한다. 상기 인입되는 웨이퍼 카세트는 전면에 도어부(22)가 밀착되어 적재부(20)가 밀폐되어 있고, 이 때 상기 도어부(22)는 양측의 가장자리가 돌출되어 있다.
도 5a와 도 5b를 참조하면, 상기 웨이퍼 카세트를 하우징(40)내로 계속 전진하면, 상기 도어부(22)양쪽의 가장자리에 돌출되는 부분이 상기 하우징(40)의 양쪽 내측면에 형성된 스토퍼(44)에 접촉하게 된다. 상기 도어부(22) 양측이 스토퍼(44)에 접촉한 상태에서 계속 상기 웨이퍼 카세트를 전진하면, 상기 적재부(20)는 상기 스토퍼(44)와 접촉하지 않기 때문에 계속 전방으로 이동하고, 상기 도어부(22)는 상기 적재부(20)의 상부면 및 하부면에 형성되어 있는 가이드(28)를 따라 연결지점이 변화하면서 상기 도어부(22)를 구성하는 제1 몸체(24a)및 제2 몸체(24b)가 양측으로 젖혀진다.
도 6a와 도 6b를 참조하면, 상기 웨이퍼 카세트를 소정 위치까지 계속 전진하면, 상기 도어부(22)가 상기 적재부(20)의 측면까지 완전히 젖혀진다. 상기 도어 부(22)가 완전히 젖혀지면, 상기 적재부(20)내의 웨이퍼(W)를 외부로 인출하거나 또는 상기 적재부(20)내로 웨이퍼(W)를 인입할 수 있다.
상기 웨이퍼(W)의 인입 또는 인출하는 작업이 완료되면, 상기 레일(42)을 구동하여 상기 웨이퍼 카세트를 상기 하우징(40)에서 빠져나오게 한다. 그러면 상기 적재부(20)의 상부면 및 하부면의 가이드(28)를 따라 연결지점이 변화되면서, 상기 도어부(22)의 제1 내지 제2 몸체(24a, 24b)가 상기 적재부(20)의 전면으로 이동하고 상기 적재부(20)의 전면을 밀폐한다. 상기 도어부(22)와 상기 적재부(20)를 연결하는 연결부(26)는 이미 설명한 바와 같이 압축 스프링을 포함하고 있기 때문에, 외부에서 힘을 가하지 않는 상태에서는 상기 도어부(22)에 의해 상기 적재부(20)의 전면이 밀폐된다.
따라서 별도의 구동 수단을 사용하지 않고, 단지 웨이퍼 카세트의 전, 후 구동만으로 상기 웨이퍼 카세트를 개폐할 수 있다. 또한 웨이퍼를 적재하는 적재부와 적재부를 개폐하는 도어부가 일체로 구성되기 때문에 공정 수행 중에 상기 적재부 및 도어부가 서로 바뀌지 않아서 개폐 동작시의 불량이 감소된다.
본 발명에 의하면, 상기 웨이퍼 카세트는 웨이퍼가 적재되는 적재부와 상기 적재부를 개폐하는 도어가 일체로 구성되므로, 도어가 바뀌어서 개폐가 정상적으로 이루어지지 않는 불량을 방지할 수 있다. 또한 상기 웨이퍼 카세트의 도어 개폐 장치는 구동을 위한 부재가 간단하고, 별도의 구동수단을 요하지 않기 때문에 고장 발생률이 감소된다. 따라서 반도체 장치의 생산성과 신뢰성이 향상되는 효과가 있 다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

Claims (9)

  1. 양쪽 측면부에 나란하도록 위치하는 다수개의 슬릿(slot)을 포함하고, 상기 슬릿에 웨이퍼의 이면을 지지하여 다수매의 웨이퍼를 적재하는 적재부(20);
    상기 적재부(20)와 연결되는 제1 내지 제2 몸체(24a, 24b)가 구비되고, 상기 제1 내지 제2 몸체(24a, 24b)의 일측면이 서로 맞닿도록 하면서 상기 적재부(20)의 전면에 밀착되어 상기 적재부(20)의 전면을 밀폐하고, 상기 제1 내지 제2 몸체(24a, 24b)를 각각 상기 적재부(20)의 양쪽 측면으로 젖혀서 상기 적재부(20)의 전면을 개방하는 도어부(22)를 구비하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 카세트.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 도어부(22)에서의 제1 내지 제2 몸체(24a, 24b)의 상부 및 하부와 상기 적재부(20)의 상부면 및 하부면의 소정 부위가 각각 연결되는 연결부(26)를 구비하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 카세트.
  3. 제 2항에 있어서, 상기 연결부(26)는 내부에 압축 스프링을 포함하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 카세트.
  4. 제 2항에 있어서, 상기 도어부(22)의 개폐 정도에 따라 상기 연결부(26)에서 적재부(20)의 상부면 및 하부면이 연결되는 연결 지점이 유동적으로 변화하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 카세트.
  5. 제 4항에 있어서, 상기 적재부(20)의 상부면 및 하부면에서 연결되는 연결 지점이 변화하는 경로를 따라 형성되고, 상기 연결부(26)가 결착되어 상기 경로를 따라 상기 연결부(26)의 연결 지점을 변화시키는 가이드를 구비하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 카세트.
  6. 제 1항에 있어서, 상기 도어부(22)의 제1 몸체(24a)와 제2 몸체(24b)가 맞닿아서 상기 적재부(20)의 전면을 밀폐하면, 상기 도어부(22) 양측 가장자리가 상기 적재부(20)의 측면보다 더 돌출되도록 형성하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 카세트.
  7. 제 1항에 있어서, 상기 도어부(22)에서 제1 몸체(24a) 내지 제2 몸체(24b)가 맞닿는 일측면은 각각 요부 및 철부가 형성되고, 하나의 몸체에 형성되는 요부와 다른 하나의 몸체에 형성되는 철부가 서로 상응하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 카세트.
  8. 삭제
  9. 삭제
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