KR100895450B1 - 카세트 처리 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 카세트 이송용 셔틀을 직선방향으로 이동시키는 직선이동부를 매개로 웨이퍼링 테이블에 로딩 및 언로딩하는 카세트 처리 시스템에 관한 것으로서, 상기 직선이동부의 하부에 결합된 카세트 이송용 셔틀을 상하로 이동시키는 상하이동부와, 상기 상하이동부에 의해 상하로 이동하는 카세트를 임시로 반입 및 반출하기 위한 버퍼수단에 대하여 진퇴이동하기 위한 직동수단을 구비하고, 상기 버퍼수단은, 상기 카세트 이송용 셔틀에 현가된 카세트의 하부를 받치도록 진퇴이동하는 선반부재와, 상기 선반부재의 일측에 일단이 지지되고, 타단은 상기 카세트 이송용 셔틀에 고정된 좌우이동부를 매개로 좌우이동하는 로드에 연동하여 이동하는 이동자에 타단이 연결된 연결대와, 상기 연결대와 로드에 의해 좌우이동하도록 상기 버퍼수단에 설치된 선반부재의 인출 및 삽입동작을 가이드하는 가이드레일 구조로서, 상기 버퍼수단의 프레임 하부 내측에 고정 설치되는 고정레일과, 상기 고정레일에 인출 가능하게 수용되고 상기 선반부재의 일측에 고정된 이동레일로 이루어진 가이드 레일을 포함하는 구성을 채용하여, 카세트에 대한, 설정 처리영역에서 웨이퍼링 테이블까지의 로딩 및 언로딩하는 시간을 대폭 줄여 제조 수율을 향상시킬 수 있도록 하였다.

Description

카세트 처리 시스템{Cassette processing system having buffer space}

본 발명은 웨이퍼를 이송하는 데 필요한 버퍼수단을 구비하는 반도체 소자 제조용 카세트 처리 시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 웨이퍼를 효율적으로 로딩 및 언로딩하여 웨이퍼 공급시간을 단축할 수 있게 한 버퍼수단을 갖는 카세트 처리 시스템에 관한 것이다.

일반적으로, 반도체 패키지의 제조공정은 크게 웨이퍼의 불량을 체크하는 원자재 검사, 웨이퍼를 절단하여 반도체칩을 낱개로 분리하는 소잉공정, 낱개로 분리된 반도체칩을 리드프레임의 탑재판에 부착시키는 다이본딩공정, 반도체칩 상에 구비된 칩패드와 리드프레임의 리드를 와이어로 연결시켜주는 와이어본딩공정, 반도체칩의 내부회로와 그 외의 구성부품을 보호하기 위하여 봉지재로 외부를 감싸는 몰딩공정, 리드와 리드를 연결하고 있는 댐바를 커팅하는 트림공정 및 리드를 원하는 형태로 구부리는 포밍공정, 상기 공정을 거쳐 완성된 패키지의 불량을 검사하는 공정으로 이루어진다.

리드 프레임의 패드에 다이를 접착하는 다이본딩 공정은 상세하게는 각각의 반도체 제작공장에서 최종적으로 각기 다른 장비를 이용하여 정밀검사를 한 웨이퍼의 각 다이 중에 선정된 다이만을 픽업하여 리드프레임의 패드에 접착하는 공정이다.

일예로, 다이본더에 웨이퍼를 공급하는 방법은 웨이퍼를 내장한 카세트를 카세트 반송장치에 장착한 후, 각각의 웨이퍼를 카세트 처리 시스템에 의해 카세트를 하나씩 하강하여 웨이퍼링 테이블에 로딩 및 언로딩 한후, 이 웨이퍼 카세트에서 하나씩 웨이퍼를 꺼내어 처리하게 된다.

이때, 일반적으로, 카세트 반송장치는 카세트를 설정된 후프 오프너 테이블과 같은, 웨이퍼링 테이블에 로딩 및 언로딩하기 위해 직선이동부를 매개로 직선방향으로 이동한 후, 상하이동부를 매개로 승하강시키는 상하이동부를 구비하고 있다.

상기한 종래의 카세트 반송 처리에 의하면, 상기 카세트 반송 시, 상기 웨이퍼링 테이블에 로딩한 후, 다른 비어있는 웨이퍼 이송용 셔틀의 상하이동부를 통해 상기 카세트를 파지하여 리프트업하고, 또 다른 웨이퍼 이송용 셔틀을 매개로 새로운 카세트를 픽업하여 웨이퍼링 테이블에 로딩하게 한다.

그러나, 이러한 로딩-언로딩방식은 카세트를 이동시키는데 시간이 많이 걸리게 되어 제조수율을 저하시키는 요인이 되는 문제점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로써 구체적으로, 웨이퍼를 카세트 승하강장치에서 웨이퍼링 테이블로 효율적으로 로딩 및 언로딩시킬 수 있는 버퍼수단을 갖는 카세트 처리 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.

상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 의한 카세트 처리 시스템은, 카세트에 적재된 웨이퍼를 웨이퍼링 테이블로 로딩 및 언로딩하는 버퍼수단을 갖는 카세트 처리 시스템에 있어서, 일단에 상기 카세트를 직동시키는 직동수단과, 상부에 직동하는 이송자가 미끄럼 이동 가능하게 장착되고 하부에는 상기 이송자와 연결된 연결대와 결합된 선반과, 상기 선반에 부착된 이동레일이 진퇴이동하는 고정레일이 구비하여, 상기 카세트의 반입 및 반출을 가이드하는 가이드 레일로 구성된 버퍼수단을 갖는 카세트 처리 시스템을 제공한다.

구체적으로는, 카세트 이송용 셔틀을 직선방향으로 이동시키는 직선이동부를 매개로 웨이퍼링 테이블에 로딩 및 언로딩하는 카세트 처리 시스템에 있어서, 상기 직선이동부의 하부에 결합된 카세트 이송용 셔틀을 상하로 이동시키는 상하이동부와, 상기 상하이동부에 의해 상하로 이동하는 카세트를 임시로 반입 및 반출하기위한 버퍼수단에 대하여 진퇴이동하기 위한 직동수단을 구비하고, 상기 버퍼수단은, 상기 카세트 이송용 셔틀에 현가된 카세트의 하부를 받치도록 진퇴이동하는 선반부재와, 상기 선반부재의 일측에 일단이 지지되고, 타단은 상기 카세트 이송용 셔틀에 고정된 좌우이동부를 매개로 좌우이동하는 로드에 연동하여 이동하는 이동자에 타단이 연결된 연결대와, 상기 연결대와 로드에 의해 좌우이동하도록 상기 버퍼수단에 설치된 선반부재의 인출 및 삽입동작을 가이드하는 가이드레일 구조로서, 상기 버퍼수단의 프레임 하부 내측에 고정 설치되는 고정레일과, 상기 고정레일에 인출 가능하게 수용되고 상기 선반부재의 일측에 고정된 이동레일로 이루어진 가이드 레일을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

이에 본 발명의 구성을 첨부된 도면에 의하여 당업자가 용이하게 이해하고 재현할 수 있도록 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명의 일 실시 예를 적용한 카세트 처리 시스템을 나타낸 사시도이며, 도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 도 1의 카세트 처리 시스템의 정면 구조도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 카세트의 반입 및 반출을 위한 직동수단과 버퍼수단을 정면에서 바라보아 도시한 개략적인 정면 구조도이며, 도 4는 도 1에 도시된 카세트 처리 시스템의 우측면에서 바라보아 도시한 우측면 구조도이고, 도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 버퍼수단으로부터 카세트가 반입 및 반출되는 상태를 상하로 나누어 도시한 카세트 반출 상태도이며, 도 6은 본 발명의 제2 실시 예를 적용한 버퍼수단을 다른 쪽에 추가 배열하고 동일한 도 3에 도시된 직동수단으로 직선이동되는 상태를 도시한 정면 구조도이다.

도 1은 카세트 처리 시스템을 보여주는 사시도이다.

상기한 카세트 반송장치로서의 카세트 이송용 셔틀(110)을 직선방향으로 이동시키는 직선이동부(130)를 매개로 후프 오프너의 테이블과 같은 웨이퍼링 테이블에 로딩 및 언로딩하고, 상기 직선이동부(130)의 하부에 결합된 카세트 이송용 셔틀(110)을 상하로 이동시키는 상하이동부(120)와, 상기 상하이동부(120)에 의해 상하로 이동하는 카세트(10)를 임시로 반입 및 반출하기위한 버퍼수단(200)에 대하여 진퇴이동하기 위한 직동수단(300)을 구비한 카세트 반송장치(100)를 포함하는 카세 트 처리 시스템에 구축되어 있다.

또, 상기 버퍼수단(200)은, 상기 카세트 이송용 셔틀(110)에 현가된 카세트(10)의 하부를 받치도록 진퇴이동하는 선반부재(210)와, 상기 선반부재(210)의 일측에 일단이 지지되고, 타단은 상기 카세트 이송용 셔틀(110)에 고정된 좌우이동부(260)를 매개로 좌우이동하는 로드(320)에 연동하여 이동하는 이동자(220)에 타단이 연결된 연결대(230)와, 상기 연결대(230)와 로드(320)에 의해 좌우이동하도록 상기 버퍼수단(200)에 설치된 선반부재(210)의 인출 및 삽입동작을 가이드하는 가이드레일 구조로서, 상기 버퍼수단(200)의 프레임(F) 하부 내측에 고정 설치되는 고정 레일(241)과, 상기 고정 레일(241)에 인출 가능하게 수용되고 상기 선반부재(210)의 일측에 고정된 이동 레일(243)로 이루어진 가이드 레일(240)을 포함하여 이루어진다.

또한, 상기 직동수단(300)은, 상기 카세트 이송용 셔틀(110)의 일측에 고정된 서보모터(M)에 의해 회전하는 로드(320)에 커플러(330)를 매개로 연동하여 회전하는 볼스크류(340)와; 상기 볼스크류(340)의 회전운동을 직선이송운동으로 변환하여 주도록 상기 이송자(220)에 연결된 볼스크류너트(350)로 이루어진다.

또, 상기 상하이동부(120)는 상기 웨이퍼 카세트(10)가 장착되는 상부 클립을 파지하는 기존의 파지기구를 매개로 상하로 이동시키고, 이미 픽업이 완료된 웨이퍼를 삽입하는 삽입구가 상기 카세트 이송용 셔틀(110)로 향하는 상태에서 상기 버퍼수단(200)의 프레임 내부로 반입 및 반송되도록 처리함이 바람직하다.

상기 카세트 처리 시스템과 카세트(10)를 재치하는 선반부재(210)를 이동시 키는 파워실린더를 통해, 일직선상으로 이동시키는 좌우이동부(260)를 구성해도 좋다.

따라서, 파워 실린더와 로드(320)로 이루어진 직동수단(300)은 물론이고, 카세트(10)를 임시로 반입 및 반출하기 위한 버퍼수단(200)에 대하여 진퇴이동하기 위한 직동수단(300)에 통해, 상기 상하이동부(120)를 포함하는 카세트 반송장치(100)의 카세트(10)를 한 개 픽업한 후, 상기 가이드 레일(240)을 따라 상기 버퍼수단(200)으로 이송하여 카세트(10)를 반입시킨다.

한편, 웨이퍼링 테이블에 있던 웨이퍼 처리가 완료되면, 이 웨이퍼를 담은 카세트(10)를 픽업하여 이 픽업이 완료되면 상기 카세트 이송용 셔틀(110)의 상하이동부(120)를 매개로 상기 카세트(10)를 파지하여 상기 카세트 이송용 셔틀(110)로 리프트업하여 상기 셔틀(110)의 다른 쪽에 버퍼수단(200)을 두어, 이 다른 쪽의 버퍼수단(200)에 상기 직동수단(300)의 서보모터(M)를 역방향으로 회전시켜 상기 카세트(10)를 반입한 후, 대향측의 버퍼수단(200)의 피처리될 웨이퍼 카세트(10)를 재차 상기 카세트 이송용 셔틀(110)로 상기 직동수단(300)의 서보모터(M)를 정방향으로 회전시키면서 반입시킨 후, 상기 상하이동부(120)를 통해 상기 웨이퍼링 테이블로 하강하여 새로운 카세트(10)를 로딩하게 된다.

본 발명에 의하면, 상기 가이드 레일(240)은 상기 선반부재(210)의 양측에는 배열되어 상하 이동이 원활하도록 설치됨이 바람직하다.

또한, 상기 좌우이동부(260)는, 상기 모터(M)와 로드(320)를 회전 가능하게 지지하는 지지부(311)와, 이 지지부(311)를 이동하는 가동자(263)와 고정자(261)로 이루어진 리니어가이드로서, 상기 모터(M)와 로드(320) 및 커플러(330)를 좌우로 직선운동하도록 구성해도 좋다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 작동예를 상세하게 설명한다.

도2 는 본 발명에 따른 카세트 처리 시스템을 보여주는 정면 구조도이다.

도시된 바와 같이, 버퍼수단(200)을 갖는 카세트 처리 시스템는 카세트(10)를 재치하여 이동시키는 선반부재(210)와 이 선반부재(210)를 일직선상으로 이동시키는 좌우이동부(260), 그리고 가이드 레일(240), 및 버퍼수단(200)의 몸체를 이루는 직방형 프레임틀로 구성된다.

상기 직동수단(300)의 좌우이동부(260)는 구동풀리(M1)를 끝단에 장착한 서보 모터(M)와 이 모터(M)의 회전력을 벨트(M2)를 통하여 전달받는 종동풀리(M3)로 구성되고, 이 종동풀리(M3)에 접속된 로드(320)와 이 로드(320)와 커플러(330)를 매개로 연결되는 볼스크류(340)로 이루어져 있기 때문에, 상기 볼스크류(340)의 회전에 따라 리니어가이드너트로서의 볼스크류너트(350)가 직선이동되고, 이 직선이동하는 볼스크류너트(350)에 연결된 이동자(220)와 연결대(230), 그리고 선반부재(210)가 연동하여 직선이동되게 되는 것이다.

따라서, 상기 선반부재(210)에 카세트(10)를 픽업한 후, 서보 모터(M)가 구동하면 벨트가 이동하게 되고 이 벨트에 연동하는 종동풀리, 회전로드(320) 및 볼스크류(340)가 회전하면서, 이 볼스크류(340)에 체결된 볼스크류너트(350)가 연동하여 직선이동하면서 카세트(10)를 가이드 레일(240)를 따라 웨이퍼 이송용 셔 틀(110)과 버퍼수단(200) 사이를 이동하게 되는 것이다.

가이드 레일(240)은 이동 레일(243)과 고정 레일(241)의 상호 접속 구조로서, 이 가이드 레일(240)을 통해 적은 동력으로도 직선이동이 원활하도록 구성되어, 직동수단(300)의 좌우이동부(260)를 파워실린더에 의해 진퇴이동하도록 상기 로드를 일반적인 푸시로드로 하고, 이 푸시로드로 작동하는 이동자(220)와 연결대(230) 그리고 선반부재(210)를 매개로 상기와 같은 방식으로 카세트(10)를 진퇴이동시켜, 상기 카세트 이송용 셔틀(110)을 통해 상기 웨이퍼링 테이블 상에서 처리된 웨이퍼가 담긴 카세트(10)를 리프트업하여 한쪽의 버퍼수단(200)에 버퍼링시킨 후, 다른 쪽의 버퍼수단(200')에 반입된 카세트(10)를 상기와 같은 방식으로 직동수단(300)을 통해 반출하여 재차 상기 웨이퍼링 테이블로 하강시켜 재치한 후, 재차 카세트(10)를 교체할 수 있도록 상기 처리된 카세트(10)를 다른 처리장소로 직선이동부(130)를 통해 이동시킨다.

따라서, 상기 버퍼수단(200)을 이중의 버퍼 영역으로 설정하거나, 삼중 이상으로 형성하게 되면, 상기 버퍼수단(200)으로부터 웨이퍼링 테이블까지의 로딩 시간, 그리고 웨이퍼링 테이블에서 재차 다른 처리영역까지의 로딩 처리 시간을 대폭 절감시킨다.

이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명에 의한 버퍼수단(200)을 갖는 카세트 처리 시스템은 카세트(10)에서 웨이퍼링 테이블까지의 로딩 및 언로딩하는 시간을 대폭 줄여 제조 수율이 향상되는 등의 매우 뛰어난 효과가 있는 것이다.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으 로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

도 1은 본 발명의 일 실시 예를 적용한 카세트 처리 시스템을 나타낸 사시도,

도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 도 1의 카세트 처리 시스템의 정면 구조도,

도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 카세트의 반입 및 반출을 위한 직동수단과 버퍼수단을 정면에서 바라보아 도시한 개략적인 정면 구조도,

도 4는 도 1에 도시된 카세트 처리 시스템의 우측면에서 바라보아 도시한 우 측면 구조도,

도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 버퍼수단으로부터 카세트가 반입 및 반출되는 상태를 상하로 나누어 도시한 카세트 반출 상태도, 및

도 6은 본 발명의 제2 실시 예를 적용한 버퍼수단을 다른 쪽에 추가 배열하고 동일한 도 3에 도시된 직동수단으로 직선이동되는 상태를 도시한 정면 구조도.

< 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 >

10 : 카세트 110 : 카세트 이송용 셔틀

120 : 상하이동부 130 : 직선이동부

200 : 버퍼수단 210 : 선반부재

220 : 이동자 230 : 연결대

240 : 가이드 레일 300 : 직동수단

310 : 좌우이동부 320 : 로드

330 : 커플러 340 : 볼스크류

350 : 볼스크류너트

Claims (3)

1. 카세트 이송용 셔틀을 직선방향으로 이동시키는 직선이동부를 매개로 웨이퍼링 테이블에 로딩 및 언로딩하는 카세트 처리 시스템에 있어서,

   상기 직선이동부의 하부에 결합된 카세트 이송용 셔틀을 상하로 이동시키는 상하이동부와, 상기 상하이동부에 의해 상하로 이동하는 카세트를 임시로 반입 및 반출하기위한 버퍼수단에 대하여 진퇴이동하기 위한 직동수단을 구비하고,

   상기 버퍼수단은,

   상기 카세트 이송용 셔틀에 현가된 카세트의 하부를 받치도록 진퇴이동하는 선반부재와,

   상기 선반부재의 일측에 일단이 지지되고, 타단은 상기 카세트 이송용 셔틀에 고정된 좌우이동부를 매개로 좌우이동하는 로드에 연동하여 이동하는 이동자에 타단이 연결된 연결대와,

   상기 연결대와 로드에 의해 좌우이동하도록 상기 버퍼수단에 설치된 선반부재의 인출 및 삽입동작을 가이드하는 가이드레일 구조로서, 상기 버퍼수단의 프레임 하부 내측에 고정 설치되는 고정레일과, 상기 고정레일에 인출 가능하게 수용되고 상기 선반부재의 일측에 고정된 이동레일로 이루어진 가이드 레일을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 카세트 처리 시스템.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 직동수단은,

   상기 카세트 이송용 셔틀의 일측에 고정된 서보모터에 의해 회전하는 회전 로드에 커플러를 매개로 연동하여 회전하는 볼스크류와; 상기 볼스크류의 회전운동을 직선이송운동으로 변환하여 주도록 상기 이송자에 연결된 볼스크류너트로 이루어진 것을 특징으로 하는 카세트 처리 시스템.
3. 제 2 항에 있어서,

   상기 좌우이동부는, 상기 모터와 로드를 회전 가능하게 지지하는 지지부와, 이 지지부를 이동하는 가동자와 고정자로 이루어진 리니어가이드를 추가로 구비한 것을 특징으로 하는 카세트 처리 시스템.

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