KR101943057B1 - 반도체 제조설비의 웨이퍼 맵핑장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명에 따른 웨이퍼 맵핑장치는 수직으로 세워지되 개폐 가능한 포트도어를 구비하는 수직프레임; 상기 수직프레임 중 상기 포트도어가 구비된 지점의 하측에 승강 가능한 구조로 장착되는 받침대; 및 상기 받침대위에 안착된 웨이퍼 카세트 내의 웨이퍼가 정상적으로 배치되었는지를 감지하는 감지부;를 포함하고, 상기 감지부는 상기 웨이퍼 카세트의 입구 양측에 배치되는 제1 암 및 제2 암; 수평면을 기준으로 동일한 높이를 가지며, 상기 제1 암 및 제2 암에 형성되는 제1 발광센서 및 제1 수광센서; 및 상기 제1 암 및 제2 암 중에서 최소한 하나 이상의 암에 기계적으로 연결되어 형성되는 레이저 반사형 센서;를 포함한다.

Description

반도체 제조설비의 웨이퍼 맵핑장치 {DEVICE FOR MAPPING OF SEMICONDUCTOR PRODUCT DEVICE}
본 발명은 반도체 제조설비의 웨이퍼 맵핑장치에 관한 것으로, 더 구체적으로는 제1 암 및 제2 암에 형성된 제1 발광센서와 제1 수광센서와 함께, 제1 발광센서와 제1 수광센서와 동일한 높이를 가지는 레이저 반사형 센서를 포함하는 웨이퍼 맵핑장치에 관한 것이다.
반도체 장치는 증착 공정, 식각 공정, 사진 공정 등과 같은 일련의 단위 공정들을 순차적으로 수행함으로서 제조된다. 상기 단위 공정들을 수행하기 위해서는 단결정 실리콘으로 이루어지는 웨이퍼들을 각 단위 공정 설비들로 이동하여야 하며, 상기 각 설비들 내에서도 웨이퍼들이 빈번하게 이송되어야 한다.
통상적으로, 상기 웨이퍼들은 카세트 내에 안전하게 수납된 상태에서 다양한 반도체 공정을 수행하기 위해 이동되어지거나 보관된다.
반도체 공정 설비 내에서 웨이퍼의 이동을 살펴보면, 우선, 웨이퍼가 수납되어 있는 카세트를 반도체 단위 공정설비의 로드락 챔버 내에 로딩한다. 다음에, 상기 카세트 내에 위치하는 웨이퍼들을 맵핑한다. 여기서, 상기 웨이퍼 맵핑은 카세트 내에 적재되어 있는 웨이퍼의 개수 및 웨이퍼가 삽입되어 있는 슬릿을 확인하는 작업이다.
상기 웨이퍼 맵핑에 의해 공정이 진행되는 웨이퍼들을 확인한 후, 상기 웨이퍼들을 공정 설비에서 단위 공정을 수행할 수 있는 챔버 내의 위치로 이동시킨다. 또한, 상기 웨이퍼들에 단위 공정을 수행한 이 후에 상기 카세트내에 웨이퍼들을 재 이송하고, 상기 카세트 내에 웨이퍼들이 정 위치에 수납되었는지 여부를 확인하기 위한 웨이퍼 맵핑 공정을 수행할 수 있다.
상기 웨이퍼 맵핑 공정을 수행하는 웨이퍼 맵핑 장치는 웨이퍼들이 수직 방향으로 적재되어 있는 카세트의 입구에 배치된 센서를 웨이퍼 적재 방향으로 이동시켜 카세트에 적재되어 있는 웨이퍼의 개수 및 웨이퍼가 삽입되어 있는 슬릿을 확인한다. 구체적으로, 상기 센서는 상기 카세트 입구의 좌우에 각각 배치된 수광 센서 및 발광 센서를 포함하고, 웨이퍼의 유무에 따라 수광 센서로 도달하는 광의 세기가 달라지는 것으로 웨이퍼의 적재 상태를 센싱한다.
그러나, 상기와 같이 수광 센서 및 발광 센서가 하나인 경우 상기 웨이퍼가 좌우로 틸팅된 것을 확인할 수 있으나, 상기 웨이퍼가 전후로 틸팅된 것을 확인하기 어렵다. 따라서, 상기 카세트 내에 적재된 웨이퍼를 정확하게 맵핑하지 못하여 상기 웨이퍼들을 이송암을 이용하여 이송하는 중에 웨이퍼들이 파손되거나 반도체 공정 설비에 오류를 발생시킬 수 있다.
한국등록특허 10-1462602호 (등록일 : 2014.11.11)
본 발명의 목적은 제1 암 및 제2 암에 형성된 제1 발광센서와 제1 수광센서와 함께, 제1 발광센서와 제1 수광센서와 동일한 높이를 가지는 레이저 반사형 센서를 포함하는 웨이퍼 맵핑장치를 제공하는 것이다.
본 발명에 따른 웨이퍼 맵핑장치는 수직으로 세워지되 개폐 가능한 포트도어를 구비하는 수직프레임; 상기 수직프레임 중 상기 포트도어가 구비된 지점의 하측에 승강 가능한 구조로 장착되는 받침대; 및 상기 받침대위에 안착된 웨이퍼 카세트 내의 웨이퍼가 정상적으로 배치되었는지를 감지하는 감지부;를 포함하고, 상기 감지부는 상기 웨이퍼 카세트의 입구 양측에 배치되는 제1 암 및 제2 암; 수평면을 기준으로 동일한 높이를 가지며, 상기 제1 암 및 제2 암에 형성되는 제1 발광센서 및 제1 수광센서; 및 상기 제1 암 및 제2 암 중에서 최소한 하나 이상의 암에 기계적으로 연결되어 형성되는 레이저 반사형 센서;를 포함한다.
또한, 상기 제1 발광센서와 제1 수광센서의 위치는, 제1 발광센서가 제1 암에 형성되면, 제1 수광센서가 제2 암에 위치하도록 형성되고, 제1 발광센서가 제2 암에 형성되면, 제1 수광센서는 제1 암에 위치하도록 형성되며, 상기 레이저 반사형 센서는 수평면을 기준으로 제1 발광센서 및 제1 수광센서와 동일한 높이를 가지도록 형성되며, 상기 감지부는 상기 레이저 반사형 센서가 배치될 수 있는 연결부를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 웨이퍼 맵핑장치는 웨이퍼 웨이퍼 카세트가 상면에 안착 가능한 구조로 형성되어 상기 받침대에 장착되는 안착블록을 더 포함하고, 상기 웨이퍼 카세트는 상기 안착블록에 안착될 수 있다.
또한, 상기 웨이퍼 맵핑장치는 상기 수직프레임의 전면에 장착되어 상기 감지부에 의해서 감지된 웨이퍼의 배치불량상태와 배치된 웨이퍼의 개수를 출력하는 디스플레이부를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 감지부는 수직방향 회전축을 중심으로 회전 가능한 구조로 상기 포트도어 상면에 장착되어, 상기 포트도어의 하강이 진행될 때 끝단이 상기 웨이퍼 카세트 내의 웨이퍼를 향하도록 회전되고, 상기 안착블록은 상기 포트도어와 가까워지거나 멀어지는 방향으로 이동 가능한 구조로 상기 받침대에 장착될 수 있다.
또한, 상기 포트도어는 상기 웨이퍼 카세트의 카세트도어에 삽입된 후 일측방향으로 회전되었을 때 상기 카세트도어에 결합되는 래치키를 더 포함하되, 상기 래치키는 상기 카세트도어에 삽입된 후 일측방향으로 회전되었을 때 후방으로 이송되어 상기 카세트도어를 상기 포트도어의 전면에 밀착시킬 수 있다.
또한, 상기 감지부는 상기 제2 발광센서 및 제2 수광센서를 더 포함하되, 상기 제2 발광센서와 제2 수광센서는 수평면을 기준으로 제1 발광센서 및 제1 수광센서와 동일한 높이를 가지도록 형성되고, 상기 제2 발광센서와 제2 수광센서의 위치는, 제2 발광센서가 제1 암에 형성되면, 제2 수광센서가 제2 암에 위치하도록 형성되고, 제2 발광센서가 제2 암에 형성되면, 제2 수광센서는 제1 암에 위치하도록 형성될 수 있다.
본 발명에 따른 제1 암 및 제2 암에 형성된 제1 발광센서와 제1 수광센서와 함께, 제1 발광센서와 제1 수광센서와 동일한 높이를 가지는 레이저 반사형 센서를 포함하는 웨이퍼 맵핑장치에 의하면, 웨이퍼 카세트 내에 배치된 웨이퍼의 적재 불량 상태를 정확하게 인식하여 알려줄 수 있기 때문에 불량률을 줄이고 웨이퍼 맵핑장치의 정확성을 높일 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 웨이퍼 맵핑장치의 감지부를 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 의한 웨이퍼 맵핑장치의 동작원리를 설명하기 위하여 웨이퍼와 웨이퍼 카세트를 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 의한 웨이퍼 맵핑장치의 사시도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 의한 웨이퍼 맵핑장치에 안착되는 웨이퍼 카세트의 분해사시도이다.
도 5는 도 4에 도시된 웨이퍼 카세트의 잠금장치에 대한 사시도이다.
도 6은 안착블록에 웨이퍼 카세트가 안착된 본 발명의 일 실시예에 의한 웨이퍼 맵핑장치의 사시도이다.
도 7 및 도 8은 카세트도어가 포트도어에 밀착되도록 안착블록이 이송된 형상을 나타낸 도면이다.
도 9 및 도 10은 도 8에 도시된 상태에서 포트도어가 개방되는 과정을 순차적으로 나타낸 도면이다.
이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.
도면들은 개략적이고 축적에 맞게 도시되지 않았다는 것을 일러둔다. 도면에 있는 부분들의 상대적인 치수 및 비율은 도면에서의 명확성 및 편의를 위해 그 크기에 있어 과장되거나 감소되어 도시되었으며 임의의 치수는 단지 예시적인 것이지 한정적인 것은 아니다. 그리고 둘 이상의 도면에 나타나는 동일한 구조물, 요소 또는 부품에는 동일한 참조 부호가 유사한 특징을 나타내기 위해 사용된다.
본 발명의 실시예는 본 발명의 이상적인 실시예를 구체적으로 나타낸다. 그 결과, 도해의 다양한 변형이 예상된다. 따라서 실시예는 도시한 영역의 특정 형태에 국한되지 않으며, 예를 들면 제조에 의한 형태의 변형도 포함한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 웨이퍼 맵핑장치의 감지부를 나타낸 도면이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 의한 웨이퍼 맵핑장치의 동작원리를 설명하기 위하여 웨이퍼와 웨이퍼 카세트를 나타낸 도면이다.
본 발명에 따른 웨이퍼 맵핑장치는 수직으로 세워지되 개폐 가능한 포트도어를 구비하는 수직프레임; 상기 수직프레임 중 상기 포트도어가 구비된 지점의 하측에 승강 가능한 구조로 장착되는 받침대; 및 상기 받침대위에 안착된 웨이퍼 카세트 내의 웨이퍼가 정상적으로 배치되었는지를 감지하는 감지부;를 포함하고, 상기 감지부(130)는 상기 웨이퍼 카세트의 입구 양측에 배치되는 제1 암(131) 및 제2 암(132); 수평면을 기준으로 동일한 높이를 가지며, 상기 제1 암 및 제2 암에 형성되는 제1 발광센서(133) 및 제1 수광센서(134); 및 상기 제1 암 및 제2 암 중에서 최소한 하나 이상의 암에 기계적으로 연결되어 형성되는 레이저 반사형 센서(136);를 포함한다.
상기 제1 발광센서와 제1 수광센서의 위치는, 제1 발광센서가 제1 암에 형성되면, 제1 수광센서가 제2 암에 위치하도록 형성되고, 제1 발광센서가 제2 암에 형성되면, 제1 수광센서는 제1 암에 위치하도록 형성되며, 상기 레이저 반사형 센서는 수평면을 기준으로 제1 발광센서 및 제1 수광센서와 동일한 높이를 가지도록 형성되며, 상기 감지부는 상기 레이저 반사형 센서가 배치될 수 있는 연결부(135)를 더 포함할 수 있다. 여기서 연결부는 도1에서는 제1 암 및 제2 암의 하부에 형성하였으나 반드시 이 위치에 한정되는 것은 아니며, 제1 암 및/또는 제2 암의 상부에 형성되거나 센서의 정확한 감도를 위해서 제1 암 및/또는 제2 암과 연결되어 레이저 반사형 센서가 노출되지 않는 구조로 커버하여 형성될 수도 있다.
도2와 같이 웨이퍼가 배치되어 있는 상태에서, 웨이퍼가 정상적으로 배치되지 않은 슬롯(slot)은 두 번째, 세 번째, 다섯 번째, 여섯 번째 이다. 그러나, 기존의 웨이퍼 맵핑장치는 12번 웨이퍼는 두 번째 슬롯(2nd slot)에 정상적으로 배치된 것으로 인식하고, 14번 웨이퍼의 경우 여섯 번째 슬롯(6th slot)에 정상적으로 배치된 것으로 인식하였다. 그 이유는 12번 웨이퍼의 경우 제1 암에 설치되어 있는 제1 발광센서에서 보내진 빛이 제2 암에 설치되어 있는 제1 수광센서에서 인식되어 두 번째 슬롯에 위치한 것으로 인식하며, 웨이퍼의 두께를 측정하기 위해서 제1 암의 발광센서에서 보내진 빛이 제2 암의 수광센서에서 받아들여지지 않는 시간과 거리를 계산하여 웨이퍼의 두께를 측정할 때, 두 번째 슬롯의 A-A' 구간에서는 정상배치된 웨이퍼와 동일하거나 유사한 두께로 감지되기 때문이다. 따라서, 웨이퍼 맵핑장치는 배치가 불량한 12번 웨이퍼에 대해서 위치는 두 번째 슬롯에 정상적으로 배치되어 있고, 두께도 웨이퍼 두께와 동일하거나 거의 유사하기 때문에 불량여부를 감지하지 못하는 것이다. 같은 원리로 14번 웨이퍼는 여섯 번째 슬롯에 정상적으로 배치되어 있는 것으로 인식하게 된다.
그러나, 본 발명과 같이 레이저 반사형 센서(136)를 이용하여 이러한 문제점을 해결할 수 있다. 즉, 도1에서 보는 바와 같이 레이저 반사형 센서는 웨이퍼의 앞쪽 부분이 아닌 중간부분에까지 레이저를 발사하여 반사되는 레이저를 인식하여 웨이퍼의 존재여부를 감지하기 때문에, 12번 웨이퍼와 14번 웨이퍼 같이 기울어져 있는 경우 도2의 B구간에서와 같이 웨이퍼가 존재하지 않는 상태를 감지할 수 있기 때문에, 세 번째와 다섯 번째 슬롯 뿐만이 아니라 두 번째와 여섯 번째 슬롯에서도 웨이퍼 배치가 불량이라는 것을 알 수 있는 것이다. 또한, 레이저 반사형 센서(136)를 이용하여 웨이퍼의 두께를 측정하여 측정된 값이 정상범위를 벗어나는 경우 웨이퍼 배치의 불량상태를 알려줄 수도 있는 것이다.
비록, 도1 에서는 레이저 반사형 센서(136)가 제1 암 및 제2 암에 모두 설치되어 있는 모습을 도시하였으나, 이는 설명을 위한 것으로 레이저 반사형 센서는 제1 암 또는 제2 암중 어느 하나의 암에만 설치되어 있어도 충분히 그 기능을 발휘할 수 있다. 기본적인 동작원리는 위에서 본 바와 같이 하나의 레이저 반사형 센서를 통하여서도 충분히 구현이 가능하기 때문이다.
본 발명의 이러한 기능을 구현하기 위해서는, 수평면을 기준으로 동일한 높이에 있는 웨이퍼의 존재여부 및 두께를 감지하기 위하여, 제1 암에 형성되는 제1 발광센서, 제2 암에 형성되는 제1 수광센서 및 연결부를 통하여 제1 암 및/또는 제2 암에 형성되는 레이저 반사형 센서는 모두 동일한 높이를 가지도록 형성되는 것이 바람직하다. 또한, 웨이퍼의 감지품질을 높이기 위해서는, 레이저 스팟(spot)으로 인식하는 스팟형 보다는 레이저 라인(line)으로 인식하는 라인형의 레이저 반사형 센서를 사용하는 것이 더 바람직하다.
상기 감지부는 상기 제2 발광센서(미도시) 및 제2 수광센서(미도시)를 더 포함하되, 상기 제2 발광센서와 제2 수광센서는 수평면을 기준으로 제1 발광센서 및 제1 수광센서와 동일한 높이를 가지도록 형성되고, 상기 제2 발광센서와 제2 수광센서의 위치는, 제2 발광센서가 제1 암에 형성되면, 제2 수광센서가 제2 암에 위치하도록 형성되고, 제2 발광센서가 제2 암에 형성되면, 제2 수광센서는 제1 암에 위치하도록 형성될 수 있다. 이러한 원리는 수평면을 기준으로 제1 발광센서 및 제1 수광센서와 동일한 높이에 제2 발광센서 및 제2 수광센서를 설치하는 경우 도2의 A-A'라인과 다른 위치의 라인을 검출하여 비교할 수 있기 때문이다. 그러나, 이러한 경우에도 도1에서 보는 바와 같이 근본적으로 제1 및 제2 발광센서가 설치될 수 있는 위치가 근접해있을 수 밖에 없기 때문에 큰 실효를 보기는 어렵다. 따라서, 기존의 발광 및 수광센서로만 접근하던 웨이퍼 맵핑장치와는 완전히 다르게 하나의 센서만 추가하여도 그 효과를 충분히 얻을 수 있는 레이저 반사형 센서를 추가적으로 형성하여야 본 발명의 효과를 얻을 수 있다. 제2 발광센서 및 제2 수광센서는 어디까지나 레이저 반사형 센서가 기본적으로 배치되어 있는 구조에서 추가적으로 형성할 수 있는 구성인 것이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 의한 웨이퍼 맵핑장치의 사시도이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 의한 웨이퍼 맵핑장치에 안착되는 웨이퍼 카세트의 분해사시도이며, 도 5는 도 4에 도시된 웨이퍼 카세트의 잠금장치에 대한 사시도이다.
본 발명에 의한 웨이퍼 이송용 로드포트는 웨이퍼 카세트(20) 내에 적층된 다수 개의 웨이퍼(10)를 하나씩 이송시키기 위한 반도체장비의 일종으로서, 웨이퍼 카세트(20)가 보다 안정적으로 안착될 수 있으면서 외력이 인가되더라도 안착위치가 변경되지 아니하도록 구성된다.
즉, 본 발명에 의한 웨이퍼 이송용 로드포트는, 수직으로 세워지되개폐 가능한 포트도어(110)를 구비하는 수직프레임(100)과, 상기 수직프레임(100)중 상기 포도어(110)가 구비된 지점의 하측에 승강 가능한 구조로 장착되는 받침대(200)와, 웨이퍼 카세트(20)가 상면에 안착 가능한 구조로 형성되어 상기 받침대(200)에 장착되는 안착블록(300)을 포함하되, 상기 안착블록(300)은 상기 포트도어(110)와 가까워지거나 멀어지는 방향으로 이동 가능한 구조로 장착된다. 이때 상기 포트도어(110)의 전방면에는 상기 웨이퍼 카세트(20)의 카세트도어(24)에 삽입된 후 회전되는 래치키(114)가 구비되는바, 웨이퍼 카세트(20)의 카세트도어(24)가 포트도어(110) 전방에 위치한 상태에서 상기 래치키(114)가 회전되면 상기 카세트도어(24)와 포트도어(110)는 일체로 결합된다.
한편, 래치키(114)가 삽입홈(26)에 삽입되어 회전되었을 때 카세트도어(24)가 포트도어(110)의 전방면(더 명확하게는 카세트도어(24)를 향하는 면)에 밀착될 수 있도록, 상기 래치키(114)는 전후방으로 이송 가능한 구조로 결합될 수 있다. 즉, 상기 래치키(114)는, 상기 카세트도어(24)에 삽입된 후 일측방향으로 회전되었을 때 후방으로 이송되어 상기 카세트도어(24)를 상기 포트도어(110)의 전면에 밀착시키도록 구성될 수 있다.
이와 같이 래치키(114)가 회전 시 전후방으로 이동 가능하도록 구성되면, 카세트도어(24)를 포트도어(110)에 결합시킬 때 상기 카세트도어(24)가 포트도어(110)에 밀착되는바, 별도의 흡착판이 필요하지 아니하게 된다는 장점이 있다.
한편, 상기 래치키(114)가 타측방향으로 회전되어 카세트도어(24)와의 결합이 해제되었을 때 원위치될 수 있도록, 상기 래치키(114)에 전방 탄성력을 인가하는 스프링(113)이 추가로 구비될 수 있다.
이때, 상기 래치키(114)의 회전방향에 따라 상기 래치키(114)를 전방 또는 후방으로 이동시키는 작동은, 전동모터나 솔레노이드와 같은 별도의 구동장치에 의해 구현될 수도 있고, 가이드판(111)과 회동블록(112)이 캠운동을 하도록 제작하여 기구적인 방법으로도 구현될 수 있다. 즉, 상기 래치키(114)의 회전방향에 따라 상기 래치키(114)가 전진 또는 후진되는 구조는, 종래의 어떠한 방식으로도 적용될 수 있는바, 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.
상기 언급한 바와 같이 본 발명에 의한 웨이퍼 이송용 로드포트는, 웨이퍼(10) 캐리어가 안착블록(300)에 안착되었을 때 웨이퍼(10) 캐리어의 캐리어도어가 포트도어(110)에 밀착되도록 안착블록(300)이 후방으로 이동하는 구조로 구성되는바, 최초 웨이퍼(10) 캐리어가 안착블록(300)에 안착되었을 때 카세트도어(24)가 포트도어(110)에 밀착되지 아니하더라도 안착블록(300) 이동을 통해 카세트도어(24)가 항상 포트도어(110)에 밀착될 수 있다는 장점이 있다. 즉, 최초 웨이퍼(10) 캐리어의 안착위치에 약간의 오차가 있더라도 카세트도어(24)와 포트도어(110)가 항상 안정적으로 결합될 수 있어 카세트도어(24)가 정상적으로 개방될 수 있고, 상기 웨이퍼(10) 캐리어에 일정 수준의 외부 충격이 인가되더라도 웨이퍼(10) 캐리어의 안착위치가 변경되지 아니하게 된다는 장점이 있다.
한편, 카세트도어(24) 내부에는 카세트몸체(22)에 착탈 가능한 구조로 결합될 수 있도록 잠금장치가 구비되는데, 상기 잠금장치는 도 3에 도시된 바와 같이 자전 가능한 구조로 카세트도어(24) 내에 결합되되 중심부에는 래치키(114)가 삽입 가능한 삽입홈(26)이 형성되고 가장자리 부위에는 나선형의 캠홈(27)이 형성되는 회전캠(25)과, 일단이 상기 캠홈(27)에 슬라이딩 가능한 구조로 결합되어 상기 회전캠(25)의 자전에 따라 승강하는 승강바(28)를 포함하여 구성된다. 따라서 카세트도어(24)가 포트도어(110)에 적층 구조로 밀착되어 래치키(114)가 삽입홈(26)에 삽입된 상태에서 상기 래치키(114)가 회전하면, 상기 승강바(28)가 승강됨에 따라 카세트도어(24)와 카세트몸체(22)가 결합 또는 해제된다.
이와 같이 래치키(114)의 회전에 따라 카세트도어(24)와 포트도어(110)가 결합되고 카세트도어(24)가 카세트몸체(22)로부터 탈거되는 구조는, 종래의 웨이퍼 카세트(20)에도 유사하게 적용되고 있는바, 상기 카세트도어(24)의 착탈에 대한 상세한 설명은 생략한다.
웨이퍼(10) 제조과정에는 여러 가지 변수가 있으므로, 하나의 웨이퍼 카세트(20)에 적재되는 웨이퍼(10)의 개수에는 차이가 있을 수 있다. 이때, 종래의 로드포트는 웨이퍼 카세트(20)에 적재된 웨이퍼(10)의 개수를 외부로 표시할 수 없으므로 작업 관리자가 각 웨이퍼 카세트(20) 내에 존재하고 있는 웨이퍼(10)의 개수를 실시간으로 정확하게 파악할 수 없다는 단점이 있다.
그러나 본 발명에 의한 웨이퍼 이송용 로드포트를 사용하면, 상기 디스플레이부(120)을 통해 현재 웨이퍼 카세트(20) 내의 웨이퍼(10) 개수가 실시간으로 출력되는바, 작업 관리자는 각각의 로드포트 별 웨이퍼(10) 개수를 정확하게 파악할 수 있고, 이에 따라 웨이퍼(10) 제조공정을 전체적으로 조율할 수 있다는 장점이 있다. 또한, 상기 디스플레이부(120)에는 웨이퍼(10) 개수뿐만 아니라 각 로드포트의 고유번호나 제조라인넘버 등 여러 가지 정보가 출력되도록 활용될 수 있다. 즉, 상기 디스플레이부(120)에 출력되는 정보의 종류는 사용자의 선택에 따라 다양하게 변경될 수 있으므로, 상기 디스플레이부(120)에 출력되는 정보에 대한 상세한 설명은 생략한다.
도 6은 안착블록에 웨이퍼 카세트가 안착된 본 발명의 일 실시예에 의한 웨이퍼 맵핑장치의 사시도이고, 도 7 및 도 8은 카세트도어가 포트도어에 밀착되도록 안착블록이 이송된 형상을 나타낸 도면이며, 도 9 및 도 10은 도 8에 도시된 상태에서 포트도어가 개방되는 과정을 순차적으로 나타낸 도면이다.
본 발명에 의한 웨이퍼 이송용 로드포트를 이용하여 웨이퍼 카세트(20) 내의 웨이퍼(10)를 이송하고자 하는 경우에는, 먼저 도 6에 도시된 바와 같이 안착블록(300) 상에 웨이퍼 카세트(20)를 안착시킨다. 이때, 안착블록(300)이 장착된 받침대(200)는 승강 가능한 구조로 수직프레임(100)에 결합되므로, 작업자는 안착블록(300)에 안착되는 웨이퍼 카세트(20)의 규격에 맞추어 받침대(200)의 높이를 사전에 미리 세팅해 둠으로써, 카세트도어(24)의 높이와 포트도어(110)의 높이를 정확하게 일치시킬 수 있게 된다.
이와 같이 웨이퍼 카세트(20)의 안착이 완료되면, 안착블록(300)을 후방(더 명확하게는 포트도어(110)를 향하는 방향)으로 이송시켜 카세트도어(24)를,포트도어(110)에 밀착시킨다. 카세트도어(24)가 포트도어(110)에 밀착되면 래치키(114)는 삽입홈(26)(도 5 참조)에 삽입되는바, 래치키(114)를 회전시키는 조작으로 카세트도어(24)를 카세트몸체(22)로부터 분리시키고 상기 카세트도어(24)를 포트도어(110)에 결합시킬 수 있게 된다.
카세트도어(24)와 포트도어(110)가 일체로 결합되면, 상기 포트도어(110)를 후방으로 일정 수준 이동시켜 도 7에 도시된 바와 같이 포트도어(110) 및 카세트도어(24)가 수직프레임(100)의 후면보다 더 후방에 위치되도록 한 후, 상기 포트도어(110)를 하강시켜 카세트몸체(22) 내의 웨이퍼(10)가 수직프레임(100) 개구부를 통해 후방으로 노출되도록 한다.
이와 같이 카세트몸체(22) 내의 웨이퍼(10)가 수직프레임(100) 후방으로 노출되면, 상기 웨이퍼(10)를 하나씩 이송시켜가면서 웨이퍼(10)를 가공할 수 있게 되는데, 이와 같이 웨이퍼(10)를 하나씩 이송시키는 과정은 현재까지 다양한 방식으로 구현되고 있는바, 웨이퍼(10)를 이송시키는 과정에 대한 상세한 설명은 생략한다.
즉, 상기 감지부(130)는 수직방향 회전축을 중심으로 회전 가능한 구조로 상기 포트도어(110) 상면에 장착되어, 도 8에 도시된 바와 같이 상기 포트도어(110)의 하강이 진행될 때 끝단이 상기 웨이퍼 카세트(20) 내의 웨이퍼(10)를 향하도록 회전하는 구조로 제작된다. 상기 감지부(130)의 끝단이 웨이퍼(10)의 가장자리를 향하고 있는 상태에서 상기 포트도어(110)가 하강하면, 상기 감지부(130)의 끝단은 웨이퍼(10)의 가장자리를 향해 빛이나 초음파, 자기장 등을 조사하여 웨이퍼(10)의 존재 여부를 감지하고, 이에 따라 웨이퍼(10)의 개수를 카운팅하도록 구성될 수 있다.
이와 같이 감지부(130)가 구성되면, 포트도어(110)의 개방을 시작하는 시점에서 감지부(130)를 회전시키는 조작만으로, 카세트몸체(22) 내에 적재된 웨이퍼(10)의 개수를 간편하고 정확하게 카운팅할 수 있다는 장점이 있다.
이때, 상기 감지부(130)는 빛이나 초음파, 자기장 등을 조사하여 웨이퍼(10)의 존재 여부를 감지하는 구조로 한정되지 아니하고, 상호 이격되도록 적재된 웨이퍼(10)의 개수를 카운팅할 수 있다면 어떠한 구조로도 변경될 수 있다.
또한, 상기 웨이퍼 맵핑장치는 웨이퍼 웨이퍼 카세트가 상면에 안착 가능한 구조로 형성되어 상기 받침대에 장착되는 안착블록을 더 포함하고, 상기 웨이퍼 카세트는 상기 안착블록에 안착될 수 있다.
또한, 상기 웨이퍼 맵핑장치는 상기 수직프레임의 전면에 장착되어 상기 감지부에 의해서 감지된 웨이퍼의 배치불량상태와 배치된 웨이퍼의 개수를 출력하는 디스플레이부를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 감지부는 수직방향 회전축을 중심으로 회전 가능한 구조로 상기 포트도어 상면에 장착되어, 상기 포트도어의 하강이 진행될 때 끝단이 상기 웨이퍼 카세트 내의 웨이퍼를 향하도록 회전되고, 상기 안착블록은 상기 포트도어와 가까워지거나 멀어지는 방향으로 이동 가능한 구조로 상기 받침대에 장착될 수 있다.
또한, 상기 포트도어는 상기 웨이퍼 카세트의 카세트도어에 삽입된 후 일측방향으로 회전되었을 때 상기 카세트도어에 결합되는 래치키를 더 포함하되, 상기 래치키는 상기 카세트도어에 삽입된 후 일측방향으로 회전되었을 때 후방으로 이송되어 상기 카세트도어를 상기 포트도어의 전면에 밀착시킬 수 있다.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.
그러므로 이상에서 기술한 실시예는 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해되어야 하고, 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명은 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
10 : 웨이퍼 20 : 웨이퍼 카세트
22 : 카세트몸체 24 : 카세트도어
30 : 로봇암 100 : 수직프레임
110 : 포트도어 111 : 가이드판
112 : 회동블록 113 : 스프링
114 : 래치키 120 : 디스플레이부
130 : 감지부 136 : 레이저 반사형 센서
200 : 받침대 300 : 안착블록

Claims (7)

  1. 수직으로 세워지되 개폐 가능한 포트도어를 구비하는 수직프레임;
    상기 수직프레임 중 상기 포트도어가 구비된 지점의 하측에 승강 가능한 구조로 장착되는 받침대; 및
    상기 받침대위에 안착된 웨이퍼 카세트 내의 웨이퍼가 정상적으로 배치되었는지를 감지하는 감지부;를 포함하고,
    상기 감지부는
    상기 웨이퍼 카세트의 입구 양측에 배치되는 제1 암 및 제2 암;
    수평면을 기준으로 동일한 높이를 가지며, 상기 제1 암 및 제2 암에 형성되는 제1 발광센서 및 제1 수광센서; 및
    상기 제1 암 및 제2 암 중에서 최소한 하나 이상의 암에 기계적으로 연결되어 형성되는 레이저 반사형 센서;를 포함하고,
    상기 제1 발광센서와 제1 수광센서의 위치는,
    제1 발광센서가 제1 암에 형성되면, 제1 수광센서가 제2 암에 위치하도록 형성되고,
    제1 발광센서가 제2 암에 형성되면, 제1 수광센서는 제1 암에 위치하도록 형성되며,
    상기 레이저 반사형 센서는 수평면을 기준으로 제1 발광센서 및 제1 수광센서와 동일한 높이를 가지도록 형성되며,
    상기 감지부는 상기 레이저 반사형 센서가 배치되는 연결부를 더 포함하고,
    상기 연결부는 상기 제1 암 및 제2 암 중에서 최소한 하나 이상의 암에 연결되어 형성되며,
    상기 연결부는 상기 연결부가 연결되어 있는 상기 암이 설치된 방향과 다른 방향으로 연결되는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 맵핑장치.
  2. 삭제
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 웨이퍼 맵핑장치는 웨이퍼 카세트가 상면에 안착 가능한 구조로 형성되어 상기 받침대에 장착되는 안착블록을 더 포함하고,
    상기 웨이퍼 카세트는 상기 안착블록에 안착되는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 맵핑장치.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 웨이퍼 맵핑장치는 상기 수직프레임의 전면에 장착되어 상기 감지부에 의해서 감지된 웨이퍼의 배치불량상태와 배치된 웨이퍼의 개수를 출력하는 디스플레이부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 맵핑장치.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 감지부는 수직방향 회전축을 중심으로 회전 가능한 구조로 상기 포트도어 상면에 장착되어, 상기 포트도어의 하강이 진행될 때 끝단이 상기 웨이퍼 카세트 내의 웨이퍼를 향하도록 회전되고,
    상기 안착블록은 상기 포트도어와 가까워지거나 멀어지는 방향으로 이동 가능한 구조로 상기 받침대에 장착되는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 맵핑장치.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 포트도어는 상기 웨이퍼 카세트의 카세트도어에 삽입된 후 일측방향으로 회전되었을 때 상기 카세트도어에 결합되는 래치키를 더 포함하되,
    상기 래치키는 상기 카세트도어에 삽입된 후 일측방향으로 회전되었을 때 후방으로 이송되어 상기 카세트도어를 상기 포트도어의 전면에 밀착시키는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 맵핑장치.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 감지부는 제2 발광센서 및 제2 수광센서를 더 포함하되,
    상기 제2 발광센서와 제2 수광센서는 수평면을 기준으로 제1 발광센서 및 제1 수광센서와 동일한 높이를 가지도록 형성되고,
    상기 제2 발광센서와 제2 수광센서의 위치는,
    제2 발광센서가 제1 암에 형성되면, 제2 수광센서가 제2 암에 위치하도록 형성되고,
    제2 발광센서가 제2 암에 형성되면, 제2 수광센서는 제1 암에 위치하도록 형성되는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 맵핑장치.
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