KR100774982B1 - 기판을 이송하는 시스템 및 방법 - Google Patents

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Abstract

기판 용기 내의 복수의 슬롯들에 각각 로딩된 복수의 반도체 기판들을 언로딩하여 기설정된 위치로 이송하는 기판 이송 시스템은 기판 용기가 로딩되는 로딩포트와, 기판 용기 내에 적재된 반도체 기판들의 정렬상태를 감지하는 감지부재와, 반도체 기판을 슬롯 상에 정렬하는 정렬부재를 구비한다. 정렬부재는 기판 용기의 상부면에 충격을 가하며, 충격에 의하여 반도체 기판들은 각각의 슬롯 내에 정렬된다.
실린더, 왕복암, 해머

Description

기판을 이송하는 시스템 및 방법{System and method for transporting substrate}
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 기판 이송 시스템이 적용된 기판처리장치(1)를 나타내는 정면도이다.
도 2는 도 1의 기판 용기를 나타내는 사시도이다.
도 3은 도 1의 로드포트를 나타내는 사시도이다.
도 4는 도 1의 도어 오프너를 나타내는 사시도이다.
도 5는 기판 용기 내의 슬롯에 웨이퍼가 정렬되었는지 여부를 감지하는 평면도이다.
도 6a 내지 도 6c는 기판 용기 내의 슬롯에 웨이퍼가 정렬된 상태를 나타내는 정면도이다.
도 7은 도 1의 정렬부재를 나타내는 사시도이다.
도 8a 내지 도 8e는 본 발명에 따른 웨이퍼를 이송하는 방법을 나타내는 도면이다.
도 9는 본 발명에 따른 웨이퍼를 이송하는 방법을 나타내는 흐름도이다.
도 10은 본 발명의 제2 실시예에 따른 정렬부재의 작동상태를 나타내는 도면이다.
< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >
10 : 기판 용기 20 : 공정설비
30 : 기판 이송 시스템 100 : 로드포트
120 : 스테이션 140 : 이동판
200 : 프레임 300 : 매핑부재
400 : 정렬부재 500 : 제어기
본 발명은 기판 용기 내의 반도체 기판을 이송하는 장치 및 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 기판 용기 내의 웨이퍼들을 정렬하는 장치 및 방법에 관한 것이다.
반도체 제조 공정은 높은 청정도를 유지하는 청정실 내에서 진행되며 웨이퍼의 저장 및 운반을 위해 오픈형 웨이퍼 용기가 주로 사용되었다. 그러나 최근에는 청정실의 유지비용을 줄이기 위해 공정설비 내부 및 공정설비와 관련된 일부 설비의 내부에서만 높은 청정도가 유지되고, 기타 지역에서는 비교적 낮은 청정도가 유지된다. 낮은 청정도가 유지되는 지역에서 대기중의 이물질이나 화학적인 오염으로부터 웨이퍼를 보호하기 위해 밀폐형 웨이퍼 용기가 사용되며, 이러한 밀폐형 웨이퍼 용기의 대표적인 예로 전면 개방 일체식 포드(front open unified pod : 이하 "FOUP")가 있다.
또한, 최근에 반도체 웨이퍼의 직경이 200mm에서 300mm로 증가됨에 따라, 자동화 시스템에 의해 반도체 칩이 제조되며, 이러한 반도체 제조 공정의 자동화와 클리닝환경을 위해 공정설비에 연결되어 기판 용기와 공정설비간 웨이퍼를 이송하는 웨이퍼 이송 시스템(equipment front end module : 이하 "EFEM")이 사용된다.
미국등록특허 제6,473,996호에는 상술한 웨이퍼 이송 시스템의 로드포트가 개시되어 있다. 기판 용기가 로드포트의 스테이션 상에 놓여지면, 도어 오프너에 의해 기판 용기의 도어가 열린다. 이후, 기판 용기 내에 형성된 다수의 슬롯 내부에 웨이퍼가 적재되어 있는지의 유무를 확인하고, 기판 용기 내에 적재된 웨이퍼의 상태를 측정하는 매핑(mapping) 공정이 진행된다. 매핑 후 슬롯 내 웨이퍼들에 대한 데이터와 전송받은 데이터가 불일치하면 공정 진행이 중단된다. 이와 반대로 데이터들이 일치하면 기판 용기로부터 웨이퍼들이 반출되어 공정설비로 이송된다. 공정이 완료된 웨이퍼들은 다시 기판 용기 내로 반입되고, 기판 용기의 도어가 닫히면 기판 용기는 외부로부터 밀폐된다.
기판 용기는 오버헤드 트랜스퍼(overhead transfer)와 같은 자동화 기기 또는 작업자에 의해 공정설비들간 이동된다. 종종 기판 용기가 이동하는 동안 기판 용기의 슬롯 내에 삽입된 웨이퍼들이 수평 상태에서 벗어난다. 이 경우 매핑 공정 진행시 슬롯 내 정위치에서 어긋난 웨이퍼가 센서에 제대로 감지되지 않는다. 매핑 결과가 설정된 데이터와 상이하므로 설비 에러가 발생하고 공정 진행이 중단된다. 또한, 수평 상태에서 벗어난 상태의 웨이퍼는 이송 아암에 안정적으로 로딩되지 않아 이송 도중 웨이퍼가 이송 아암으로부터 떨어져 파손될 수 있다.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 기판 용기의 슬롯으로부터 이탈한 웨이퍼들을 슬롯 내에 정렬하여, 이송시 웨이퍼 파손 등의 문제가 발생하는 것을 방지할 수 있는 기판 이송 시스템 및 이송방법을 제공하는 데 있다.
본 발명에 의하면, 기판 용기 내의 복수의 슬롯들에 각각 로딩된 복수의 반도체 기판들을 언로딩하여 기설정된 위치로 이송하는 기판 이송 시스템은 상기 기판 용기가 로딩되는 로드포트와, 상기 로드포트의 일측에 제공되며 상기 기판 용기 내의 반도체 기판들의 정렬상태를 감지하는 감지부재와, 상기 로드포트의 일측에 제공되며 상기 기판 용기의 상부면에 충격을 가하여 각각의 상기 반도체 기판을 상기 슬롯 상에 정렬하는 정렬부재와, 상기 감지부로부터 제공된 신호에 따라 상기 정렬부재를 제어하는 제어기를 포함한다.
상기 정렬부재는 실린더와, 상기 실린더의 내부에 연결되며 상기 기판 용기를 향하여 왕복운동하는 왕복암과, 상기 왕복암의 끝단에 연결되며 상기 왕복암의 운동에 의하여 상기 기판 용기의 상부면에 충격을 가하는 고무해머를 포함할 수 있다.
상기 장치는 상기 로드포트의 일측에 결합되며 상기 로드포트에 로딩된 상기 기판 용기로부터 상기 반도체 기판을 인출하는 로봇이 설치되는 프레임을 더 포함하며, 상기 정렬부재는 상기 로드포트에 로딩된 상기 기판 용기의 상부 및 상기 로 드포트와 결합되는 상기 프레임의 일면에 제공될 수 있다.
상기 실린더는 상기 프레임의 내부에 매설되며, 상기 왕복암은 왕복운동에 따라 상기 프레임의 일면으로부터 돌출되거나 상기 프레임 내부에 삽입될 수 있다.
상기 정렬부재는 회전가능한 회전암과, 상기 회전암의 끝단에 연결되며 상기 회전암의 회전에 의하여 상기 기판 용기의 상부면에 충격을 가하는 고무해머를 포함할 수 있다.
본 발명에 의하면, 기판 용기 내의 복수의 슬롯들에 각각 로딩된 복수의 반도체 기판들을 언로딩하여 기설정된 위치로 이송하는 방법은 상기 기판 용기를 로드포트 상에 로딩하는 단계와, 로딩된 상기 기판 용기의 도어를 제거하여 상기 기판 용기의 입구를 개방하고 상기 기판 용기 내에 로딩된 반도체 기판들의 정렬 상태를 감지하는 단계와, 상기 반도체 기판들이 정렬되지 않은 경우 상기 반도체 기판들을 정렬하는 단계를 포함하되, 상기 정렬하는 단계는 상기 기판 용기의 상부면에 충격을 가하는 단계를 포함한다.
상기 정렬 상태를 감지하는 단계는 상기 반도체 기판들이 겹쳐져 있는 더블 에러인지 상기 반도체 기판이 상기 슬롯 상에 안착되지 않은 크로스 에러인지를 감지하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 반도체 기판들이 정렬되지 않은 경우는 상기 크로스 에러인 경우일 수 있다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도 1 내지 도 10을 참고하여 더 욱 상세히 설명한다. 본 발명의 실시예는 여러 가지 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 설명하는 실시예에 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 실시예 는 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 상세하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 따라서 도면에 나타난 각 요소의 형상은 더욱 분명한 설명을 강조하기 위하여 과장될 수 있다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 기판 이송 시스템(30)이 적용된 기판처리장치(1)를 나타내는 정면도이며, 도 2는 도 1의 기판 용기(10)를 나타내는 사시도이다.
도 1에 도시한 바와 같이, 기판처리장치(1)는 용기(container)(10), 기판 이송 시스템(substrate transfer system)(30), 그리고 공정설비(20)를 가진다. 용기(10)는 웨이퍼(W)와 같은 반도체 기판들을 수납한다. 용기(10)로는 이송 중에 대기중의 이물이나 화학적인 오염으로부터 웨이퍼(W)를 보호하기 위해 밀폐형 용기가 사용된다. 밀폐형 용기로는 전방 개방 일체식 포드(front open unified pod : 이하 "FOUP")가 사용될 수 있다.
도 2에 도시한 바와 같이, 용기(10)는 일면이 개방된 공간을 가지는 몸체(12)와 이를 개폐하는 도어(14)를 가진다. 몸체(12)의 내측 벽에는 웨이퍼(W)의 가장자리 일부가 삽입되는 슬롯(12a)이 상하로 평행하게 복수개가 제공된다. 용 기(10)의 도어(14)에는 래치 홀(14b)(latch hole)과 레지스트레이션 홀(14a)(registration hole)이 형성된다. 또한, 도어(14)의 내측벽에는 도어(14)가 닫힌 상태에서 용기(10) 내 웨이퍼(W)들에 일정 압력을 가하도록 판 스프링(도시되지 않음)이 설치될 수 있다.
공정설비(20)는 화학기상증착(chemical vapor deposition), 건식식각(dry etch), 열확산(thermal furnace), 디벨로프(developing), 또는 세정(cleaning)공정 등을 수행하는 설비일 수 있다. 비록 도시되지는 않았지만, 공정설비(20) 내에는 로드록 챔버, 트랜스퍼 챔버, 그리고 상술한 공정을 수행하는 공정챔버들이 제공될 수 있다.
기판 이송 시스템(30)은 용기(10)와 공정설비(20) 간에 웨이퍼(W)를 이송한다. 기판 이송 시스템(30)은 로드포트(loadport)(100), 프레임(frame)(200), 반송로봇(transfer robot), 그리고 정렬부재(400), 제어기(500)를 가진다. 프레임(200)은 대체로 직육면체의 형상을 가진다. 프레임(200)의 측벽들 중 공정설비(20)와 인접하는 후방벽(rear wall)(202)에는 웨이퍼(W) 이송을 위한 통로인 반입구(202a)가 형성되고, 후방벽(202)과 마주보는 전방벽(front wall)(204)에는 개구가 형성된다.
도 1에 도시한 바와 같이, 전방벽(204)에는 장착홈(205)이 형성된다. 장착홈(205)은 로드포트(100) 상의 용기(10) 상부면을 향하여 하향 경사지게 형성되며, 장착홈(205) 내에는 정렬부재(400)가 설치된다. 정렬부재(400)는 용기(10) 내 웨이퍼(W)들을 정렬하기 위하여 제공된다. 정렬부재(400)에 대한 상세한 설명은 후술하기로 한다.
프레임(200) 내의 상부에는 프레임(200) 내부를 일정 청정도로 유지하기 위한 팬필터 유닛(240)이 설치된다. 팬(242)은 프레임(200) 내의 상부에서 하부로 공기가 층류로 흐르도록 하며, 필터(244)는 공기 중의 파티클을 제거하여 공기를 여과한다. 프레임(200)의 하부면에는 공기의 배기통로인 배기구(206)가 형성된다. 프레임(200) 내에는 용기(10)와 공정설비(20) 간 웨이퍼(W)를 반송하는 반송 로봇(220)이 설치된다. 반송 로봇(220)은 하나 또는 둘 이상이 설치될 수 있다.
도 3은 도 1의 로드포트(100)를 나타내는 사시도이며, 도 4는 도 1의 도어 오프너(180)를 나타내는 사시도이다.
로드포트(100)는 프레임(200)의 전방벽(204)과 접하여 위치되며, 공정 진행 중 용기(10)를 지지한다. 도 3에 도시한 바와 같이, 로드포트(100)는 수직 프레임(160), 스테이션(120), 이동판(140), 구동기, 그리고 도어 오프너(180)를 가진다. 수직 프레임(160)은 프레임(200)의 전방벽(204) 개구에 삽입되어 프레임(200)에 결합된다. 수직 프레임(160)에는 웨이퍼(W)가 출입되는 통공(162)이 형성된다. 통공(162)은 대체로 직사각 형상으로 형성된다. 수직 프레임(160)의 일측에는 스테이션(120)이 장착되고, 스테이션(120)의 상면에는 이동판(140)이 결합된다. 스테이 션(120)은 대체로 평평한 상부면을 가지며, 중앙에는 이동판(140)이 수직 프레임(160)을 향하는 방향으로 직선이동하도록 안내하는 가이드 홈(122)이 형성된다.
이동판(140)은 대체로 직사각 형상의 상부판(142)과 이로부터 아래로 연장되어 가이드 홈(122)에 삽입되는 하부판(144)을 가진다. 이동판(140) 상에는 복수의 키네마틱 핀(142a)들(kinematic fins)이 설치된다. 키네마틱 핀(142a)들은 용기(10)의 저면에 형성된 홈(도시되지 않음)에 삽입되어 용기(10)이 이동판(140) 상의 정해진 위치에 놓여지도록 한다.
도어 오프너(180)는 이동판(140)상에 놓여진 용기(10)의 도어(14)를 개폐한다. 도어 오프너(180)는 도어 홀더(182), 아암(184), 그리고 홀더 구동기(도시되지 않음)를 가진다. 도어 홀더(182)는 통공(162)과 상응되는 크기 및 형상을 가진다. 아암(184)은 도어 홀더(182)의 후면에 고정 결합된다. 홀더 구동기는 아암(184)에 결합되어 상하 또는 전후 방향으로 아암(184)을 이동시킨다. 홀더 구동기는 스테이션(120) 내에 설치될 수 있다.
도어 홀더(182)에는 도어(14)의 래치 홀(14b)에 삽입되는 래치 키(latch key)(182b)와 레지스트레이션 홀(14a)에 삽입되는 레지스트레이션 핀(182a)(registration pin)이 설치된다.
도어 홀더(182)의 상단에는 매핑부재(300)가 제공된다. 매핑부재(300)는 용기(10) 내의 슬롯(12a)에 적재된 웨이퍼(W)들의 상태를 검사한다. 즉, 웨이퍼(W)들이 존재하는지 또는 웨이퍼(W)들이 정렬되어 있는지를 검사한다.
매핑부재(300)는 매핑암(340a, 340b)과 센서(360a, 360b)를 포함한다. 도어 홀더(182)의 상단에는 제1 및 제2 삽입홈(320a, 320b)이 일렬로 형성된다. 제1 삽입홈(320a) 내에는 제1 매핑암(340a)이 제1 힌지(342a)에 의하여 회전가능하게 설치되며, 제2 삽입홈(320b) 내에는 제2 매핑암(340b)이 제2 힌지(342a)에 의하여 회전가능하게 설치된다. 제1 매핑암(340a)은 회전에 의하여 제1 삽입홈(320a)으로부터 인출가능하며, 제2 매핑암(340a)은 회전에 의하여 제2 삽입홈(320b)으로부터 인출가능하다.
회전에 의하여 제1 삽입홈(320a)으로부터 인출가능한 제1 매핑암(340a)의 끝단에는 발광센서(340a)가 설치되며, 회전에 의하여 제2 삽입홈(320b)으로부터 인출가능한 제2 매핑암(340b)의 끝단에는 수광센서(340b)가 설치된다. 발광센서(340a)는 광을 방출하며, 수광센서(340b)가 방출된 광을 수신하는지 여부에 따라 웨이퍼(W)의 상태를 검사할 수 있다.
도 5는 기판 용기(10) 내의 슬롯에 웨이퍼(W)가 정렬되었는지 여부를 감지하는 평면도이며, 도 6a 내지 도 6c는 기판 용기 내의 슬롯에 웨이퍼(W)가 정렬된 상태를 나타내는 정면도이다.
상술한 바와 같이, 웨이퍼(W)들은 용기(10) 내 슬롯(12a)에 삽입된다. 그러나 용기(10)가 오버헤드 트랜스퍼(도시되지 않음)와 같은 자동 반송 장치에 의해 이동되는 동안 용기(10) 내에 적재된 웨이퍼(W)들이 슬롯(12a)으로부터 이탈할 수 있다. 따라서, 용기(10) 내의 슬롯(12a)에 적재된 웨이퍼(W)들의 상태를 검사하는 과정이 필요하다.
도 5에 도시한 바와 같이, 용기(10) 내에 적재된 웨이퍼(W)의 일측에는 제1 매핑암(340a)이 위치하며, 웨이퍼(W)의 타측에는 제2 매핑암(340b)이 위치한다. 이때, 제1 매핑암(340a)의 끝단에 설치된 발광부재(360a)와 제2 매핑암(340b)의 끝단에 설치된 수광부재(360b)의 사이에는 웨이퍼(W)가 위치한다.
제1 및 제2 매핑암(340a, 340b)은 용기(10)의 최상단에 위치한 슬롯(12a)으로부터 최하단에 위치한 슬롯(12a)에 이르기까지 수직이동하면서 웨이퍼(W)의 상태를 검사한다. 검사하는 방법은 다음과 같다.
발광부재(360a)와 수광부재(360b) 사이에 웨이퍼(W)가 없는 경우, 발광부재(360a)로부터 방출된 광은 수광부재(360b)에 도달한다. 그러나, 발광부재(360a)와 수광부재(360b) 사이에 웨이퍼(W)가 있는 경우, 발광부재(360a)로부터 방출된 광을 웨이퍼(W)가 차단하므로 방출된 광은 수광부재(360b)에 도달하지 않는다. 따라서, 제1 및 제2 매핑암(340a, 340b)을 수직으로 이동시키면서 수광부재(360b)에 도달하는 광의 빈도 또는 주기를 확인하면 웨이퍼(W)의 상태를 확인할 수 있다. 발광부재(360a) 및 수광부재(360b)는 후술하는 제어기(400)에 전기적으로 연결되며, 제어기(400)는 상술한 방법에 따라 웨이퍼(W)의 상태를 확인한다.
도 6a는 정상 위치에 놓여져 있는 웨이퍼(W)의 상태를 나타낸다. 웨이퍼(W)는 도 6a에 도시한 바와 같이 기설정된 슬롯(12a) 상에 안착된다.
도 6b는 크로스 에러(cross error) 위치에 놓여져 있는 웨이퍼(W)의 상태를 나타낸다. 도 6b에 도시한 바와 같이, 웨이퍼(W)의 일측은 슬롯(12a) 상에 안착되 나, 웨이퍼(W)의 타측은 슬롯(12a)으로부터 이탈된 상태를 말한다. 웨이퍼(W)가 크로스 에러 위치에 있는 경우 웨이퍼(W)가 경사진 상태에 있으며, 크로스 에러 위치에 있는 웨이퍼(W)는 외력에 의하여 쉽게 정렬될 수 있다.
도 6c는 더블 에러(double error) 위치에 놓여져 있는 웨이퍼(W)의 상태를 나타낸다. 도 6c에 도시한 바와 같이, 두 장의 웨이퍼(W)가 겹쳐져 있는 상태를 말한다.
도 7은 도 1의 정렬부재(400)를 나타내는 사시도이다.
정렬부재(400)는 용기(10) 내에 적재된 웨이퍼(W)들을 정렬하기 위해 제공된다. 도 6b에 도시한 바와 같이, 웨이퍼(W)의 일측이 슬롯(12a)으로부터 이탈되었을 때, 정렬부재(400)를 이용하여 용기(10)의 상부면에 가벼운 충격을 가하면 슬롯(12a)으로부터 이탈된 웨이퍼(W)의 일측을 슬롯(12a) 상에 정렬할 수 있다.
정렬부재(400)는 실린더 몸체(420), 왕복암(440), 고무해머(460)를 포함한다. 실린더 몸체(420)는 장착홈(205) 내에 고정설치되며, 왕복암(440)이 실린더 몸체(420)의 내부에 삽입된 경우 정렬부재(400)는 전방벽(204)의 외측으로 돌출되지 않도록 한다. 상술한 바와 같이, 장착홈(205)은 로드포트(100) 상에 놓여진 용기(10)의 상부면을 향하여 하향 경사지도록 형성되며, 실린더 몸체(420)도 장착홈(205)을 따라 하향 경사지도록 설치된다.
왕복암(440)은 실린더 몸체(420)의 작동에 따라 직선왕복운동하며, 실린더 몸체(420)의 내부로 삽입되거나 실린더 몸체(420)의 내부로부터 인출될 수 있다. 왕복암(440)도 실린더 몸체(420)의 방향에 따라 하향 경사진 방향으로 직선왕복운동한다. 이때, 왕복암(440)의 이동거리 및 속도는 용기(10) 내 웨이퍼(W)들이 정위치에 놓여질 수 있도록 하는 정도면 충분하며, 이는 실험 등을 통해서 정해질 수 있다.
왕복암(440)의 일단은 실린더 몸체(420) 내에 구속되는 한편, 왕복암(440)의 타단은 전방벽(204)의 외측으로 자유롭게 왕복운동한다. 또한, 왕복암(440)의 타단에는 구(sphere) 형상의 고무해머(460)가 설치된다. 고무해머(460)는 왕복암(440)의 왕복운동에 의하여 용기(10)의 상부면에 충격을 가할 때, 용기(10)의 상부면에 지나친 충격이 가해지는 것을 방지하는 한편, 왕복암(440)에 의하여 용기(10)의 상부면이 파손되는 것을 방지한다.
한편, 기판 이송 시스템(30)은 제어기(500)를 더 포함한다. 도 1에 도시한 바와 같이, 제어기(500)는 상술한 매핑부재(300) 및 정렬부재(400)와 전기적으로 연결되어 매핑부재(300) 및 정렬부재(400)를 제어한다. 제어방법에 대한 상세한 설명은 후술하기로 한다.
도 8a 내지 도 8e는 본 발명에 따른 웨이퍼(W)를 이송하는 방법을 나타내는 도면이며, 도 9는 본 발명에 따른 웨이퍼(W)를 이송하는 방법을 나타내는 흐름도이다. 이하, 도 8a 내지 도 9를 참고하여 웨이퍼(W)를 이송하는 방법을 살펴보기로 한다.
먼저, 도 8a에 도시한 바와 같이, 용기(10)를 로드포트(100)의 이동판(140) 상에 로딩한다(S10). 이때, 도어 홀더(182)는 통공(162) 내에 삽입되어 위치되며, 용기(10)는 오버헤드 트랜스퍼에 의해 로딩된다.
이후, 도 8b에 도시한 바와 같이, 이동판(140)이 도어 홀더(182)를 향하는 방향으로 전진 이동되며, 도어 홀더(182)의 레지스트레이션 핀(182a)이 도어(14)의 레지스트레이션 홀(14a)에 삽입되고, 도어 홀더(182)의 래치 키(182b)가 도어(14)의 래치 홀(14b)에 삽입된다. 도어 홀더(182)의 래치 키(182b)가 도어(14)의 래치 홀(14b) 내에서 회전되어 도어 홀더(182)가 도어(14)에 결합된다.
이후, 홀더 구동기에 의해 도어 홀더(182)가 후방 및 아래 방향으로 이동되어 용기(10)의 도어(14)가 몸체(12)로부터 분리되며, 용기(10)는 개방된다. 이때, 도어 홀더(182)의 상단에 제공된 매핑부재(300)는 도어 홀더(182)와 함께 아래 방향으로 이동하면서 용기(10) 내에 적재된 웨이퍼(W)들의 정렬 상태를 감지한다(S20).
웨이퍼(W)들의 정렬 상태를 감지하기 위하여 제1 및 제2 삽입홈(320a, 320b) 내에 수용된 제1 및 제2 매핑암(340a, 340b)은 도 4에 도시한 바와 같이 회전에 의하여 제1 및 제2 삽입홈(320a, 320b)의 외부로 돌출된다. 제1 및 제2 매핑암(340a, 340b)은 웨이퍼(W)들의 정렬 상태를 감지하기 위하여 아래 방향으로 이동하며, 발광부재(340a)는 광을 방출하고 수광부재(340b)는 방출된 광을 수용한다.
수광부재(340b)를 통하여 수용된 광은 신호로 변환되어 제어기(500)로 송신되며, 제어기(500)는 수광부재(340b)로부터 송신된 신호로부터 웨이퍼(W)들의 정렬 상태를 판단한다(S30). 웨이퍼(W)들의 정렬 상태는 도 6a 내지 도 6c로 구분된다.
만일, 웨이퍼(W)들이 도 6a와 같이 정렬된 경우, 제어기(500)는 반송 로봇(220)을 구동하며, 반송 로봇(220)은 용기(10) 내의 웨이퍼(W)들을 공정 설비(20)로 이송한다(S40).
만일, 웨이퍼(W)들이 도 6b와 같이 크로스 에러 상태에 있는 경우, 도 8d에 도시한 바와 같이, 정렬부재(400)를 이용하여 용기(10)의 상부면에 충격을 가한다(S50). 제어기(500)는 정렬부재(400)를 구동하며, 왕복암(440)은 용기(10)의 상부면을 향하여 수회 왕복운동한다. 왕복운동시 왕복암(440)의 끝단에 제공된 고무해머(460)는 용기(10)의 상부면에 충격을 가하며, 충격에 의하여 용기(10) 내의 웨이퍼(W)들을 용기(10)의 슬롯(12a) 내에 정렬시킬 수 있다.
본 실시예에서는 로드포트(100) 상에 로딩된 용기(10)의 상부면에 정렬부재(400)를 설치하고, 용기(10) 내의 웨이퍼(W)들이 크로스 에러 상태에 있는 경우 용기(10)의 상부면에 충격을 가하여 웨이퍼(W)들을 용기(10)의 슬롯(12a) 내에 정렬 하는 것으로 설명하고 있으나, 정렬부재(400)는 본 실시예와 다른 위치에 설치될 수 있으며, 정렬부재(400)는 용기(10)의 측면 및 하부면에 충격을 가할 수 있다.
이후, 도 8e에 도시한 바와 같이, 다시 도어(14)를 몸체(12)에 결합한다(S60). 도어(14)를 몸체(12)에 결합하는 방법은 도어(14)를 몸체(12)로부터 분리하는 방법의 역순이다.
이후, 다시 도어(14)를 몸체(12)로부터 분리하여 용기(10)를 개방하면서 웨이퍼(W)들의 정렬 상태를 감지한다. 만일, 용기(10) 내의 웨이퍼(W)들이 재차 크로 스 에러 상태에 있는 경우, 다시 도어(14)를 몸체(12)에 결합한 후 정렬부재(400)를 이용하여 용기의 상부면에 충격을 가한다. 이와 같은 과정을 2-3회 반복하며, 반복 후에도 동일한 크로스 에러가 발생하는 경우에는 용기(10) 및 웨이퍼(W)들의 파손을 방지하기 위하여 기판 이송 시스템(30)의 작동을 중지시키고 엔지니어가 점검하여 조치를 취하는 것이 바람직하다.
만일, 웨이퍼(W)들이 더블 에러 상태에 있는 경우에는 기판 이송 시스템(30)의 작동을 중지시킨다(S70). 더블 에러 상태에 있는 웨이퍼(W)들은 충격에 의하여 정렬할 수 없으므로, 기판 이송 시스템(30)의 작동을 중지시킨 이후 엔지니어가 점검하고 조치를 취하는 것이 바람직하다.
상술한 바에 의하면, 웨이퍼(W)들이 크로스 에러 상태에 있는 경우 용기(10)의 상부면에 충격을 가하여 웨이퍼(W)들을 용기(10)의 슬롯(12a) 내에 쉽게 정렬할 수 있다.
도 10은 본 발명의 제2 실시예에 따른 정렬부재(400')의 작동상태를 나타내는 도면이다.
마찬가지로, 전방벽(204)에는 장착홈(205)이 형성된다. 그러나, 도 1에서 설명한 설명한 바와 달리, 장착홈(205)은 하향 경사지게 형성될 필요가 없다. 도 10에 도시한 바와 같이, 정렬부재(400')는 회전에 의하여 용기(10)의 상부면에 충격을 가하기 때문이다.
정렬부재(400')는 일단이 장착홈(205) 내에 힌지(420')에 의하여 회전가능하 게 고정된 회전암(440')과 회전암(440')의 타단에 제공된 고무해머(460')를 구비한다. 회전암(440')은 회전에 의하여 장착홈(205) 내에 수용되거나 장착홈(205)으로부터 외부로 노출되어 용기(10)의 상부면에 충격을 가할 수 있다.
마찬가지로, 회전암(440')의 회전반경 및 회전거리, 그리고 회전속도는 용기(10) 내 웨이퍼(W)들이 정위치에 놓여질 수 있도록 하는 정도면 충분하며, 이는 실험 등을 통해서 정해질 수 있다.
상술한 바와 같이, 웨이퍼(W)들이 도 6b와 같이 크로스 에러 상태에 있는 경우, 정렬부재(400)를 이용하여 용기(10)의 상부면에 충격을 가한다.
제어기(500)를 이용하여 정렬부재(400)를 구동하면, 회전암(440')은 힌지(420')를 중심으로 반시계방향으로 회전운동하며, 회전암(440')의 끝단에 제공된 고무해머(460)는 용기(10)의 상부면에 충격을 가한다. 따라서, 충격에 의하여 용기(10) 내의 웨이퍼(W)들을 용기(10)의 슬롯(12a) 내에 정렬시킬 수 있다.
한편, 본 실시예에서는 도어(14)를 개방하여 웨이퍼(W)의 정렬 상태를 검사한 이후에 용기(10)에 충격을 가하는 것으로 설명하고 있으나, 이와 달리 도어(14) 개방 전 용기(10)에 충격을 가하고 웨이퍼(W)의 정렬 상태를 검사할 수 있다. 이에 대한 상세한 설명은 상술한 바와 동일하므로 생략한다.
또한, 용기(10)에 충격을 가하는 방법은 상술한 바와 같이 용기(10)의 상부면에 충격을 가하는 방법 이외에도 용기(10)의 측면 또는 저면(10)에 충격을 가하는 방법이 있다.
본 발명에 의하면, 용기 내의 웨이퍼(W)들이 크로스 에러 상태에 있는 경우에 용기의 상부면에 충격을 가하여 웨이퍼(W)들을 용기의 슬롯 내에 정렬할 수 있다.

Claims (11)

  1. 삭제
  2. 기판 용기 내의 복수의 슬롯들에 각각 로딩된 복수의 반도체 기판들을 언로딩하여 기설정된 위치로 이송하는 기판 이송 시스템에 있어서,
    상기 기판 용기가 로딩되는 로드포트; 및
    상기 로드포트의 일측에 제공되며, 로딩된 상기 기판 용기의 상부면에 충격을 가하여 각각의 상기 반도체 기판을 상기 슬롯 상에 정렬하는 정렬부재를 포함하고,
    상기 정렬부재는,
    실린더;
    상기 실린더의 내부에 연결되며, 상기 기판 용기를 향하여 왕복운동하는 왕복암; 및
    상기 왕복암의 끝단에 연결되며, 상기 왕복암의 운동에 의하여 상기 기판 용기의 상부면에 충격을 가하는 고무해머를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 이송 시스템.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 시스템은 상기 로드포트의 일측에 결합되며, 상기 로드포트에 로딩된 상기 기판 용기로부터 상기 반도체 기판을 인출하는 로봇이 설치되는 프레임을 더 포함하며,
    상기 정렬부재는 상기 로드포트에 로딩된 상기 기판 용기의 상부 및 상기 로드포트와 결합되는 상기 프레임의 일면에 제공되는 것을 특징으로 하는 기판 이송 시스템.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 실린더는 상기 프레임의 내부에 매설되며, 상기 왕복암은 왕복운동에 따라 상기 프레임의 일면으로부터 돌출되거나 상기 프레임 내부에 삽입가능한 것을 특징으로 하는 기판 이송 시스템.
  5. 기판 용기 내의 복수의 슬롯들에 각각 로딩된 복수의 반도체 기판들을 언로딩하여 기설정된 위치로 이송하는 기판 이송 시스템에 있어서,
    상기 기판 용기가 로딩되는 로드포트; 및
    상기 로드포트의 일측에 제공되며, 로딩된 상기 기판 용기의 상부면에 충격을 가하여 각각의 상기 반도체 기판을 상기 슬롯 상에 정렬하는 정렬부재를 포함하고,
    상기 정렬부재는,
    회전가능한 회전암; 및
    상기 회전암의 끝단에 연결되며, 상기 회전암의 회전에 의하여 상기 기판 용기의 상부면에 충격을 가하는 고무해머를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 이송 시스템.
  6. 기판 용기 내의 복수의 슬롯들에 각각 로딩된 복수의 반도체 기판들을 언로딩하여 기설정된 위치로 이송하는 기판 이송 시스템에 있어서,
    상기 기판 용기가 로딩되는 로드포트;
    상기 로드포트의 일측에 제공되며, 로딩된 상기 기판 용기의 상부면에 충격을 가하여 각각의 상기 반도체 기판을 상기 슬롯 상에 정렬하는 정렬부재;
    상기 로드포트의 일측에 제공되며, 상기 기판 용기 내의 반도체 기판들의 정렬상태를 감지하는 감지부재; 및
    상기 감지부재로부터 제공된 신호에 따라 상기 정렬부재를 제어하는 제어기를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 이송 시스템.
  7. 기판 용기 내의 복수의 슬롯들에 각각 로딩된 복수의 반도체 기판들을 언로딩하여 기설정된 위치로 이송하는 방법에 있어서,
    상기 기판 용기를 로드포트 상에 로딩하는 단계;
    상기 기판 용기를 로딩하는 단계 이후에 도어 홀더를 이용하여 상기 기판 용기의 도어를 제거하면서 상기 기판 용기 내에 로딩된 반도체 기판들의 정렬 상태를 검사하는 단계; 및
    상기 반도체 기판들이 정렬되지 않은 경우, 상기 기판 용기의 일측에 제공된 정렬부재를 이용하여 상기 기판 용기에 충격을 가하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판이송방법.
  8. 삭제
  9. 제7항에 있어서,
    상기 정렬 상태를 검사하는 단계는 상기 반도체 기판들이 겹쳐져 있는 더블 에러인지 상기 반도체 기판들이 상기 슬롯 상에 안착되지 않은 크로스 에러인지를 검사하는 단계인 것을 특징으로 하는 기판이송방법.
  10. 제7항에 있어서,
    상기 반도체 기판들이 정렬되지 않은 경우는 상기 크로스 에러인 것을 특징으로 하는 기판이송방법.
  11. 제7항에 있어서,
    상기 정렬부재는 상기 기판 용기의 상부면에 충격을 가하는 것을 특징으로 하는 기판이송방법.
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