KR102098085B1 - 웨이퍼 로딩 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 웨이퍼 로딩 장치에 관한 것으로서, 카세트 안착플레이트를 수직상으로 승하강 시키는 제1승하강부와, 인출구가 형성된 수직격벽의 카세트 안착플레이트 반대편에서 수직상으로 승하강 되게 설치된 인출 안내플레이트를 승하강하는 제2승하강부와, 인출구에서 인출되는 검사대상 웨이퍼의 수평이동을 지지상태로 안내 및 지지해제 할 수 있도록 된 제1 및 제2슬라이딩 가이드 부재 상호간의 이격 폭을 조정하는 폭 조정부와, 검사대상 웨이퍼를 집게로 홀딩하여 제1 및 제2슬라이딩 가이드부재를 따라 이동시키는 인출 홀딩부와, 제1 및 제2슬라이딩 가이드부재로부터 분리된 검사 대상 웨이퍼가 안착될 수 있는 검사로딩 테이블을 검사 위치로 이동시킬 수 있게 된 검사로딩부를 구비한다. 이러한 웨이퍼 로딩 장치에 의하면, 웨이퍼를 검사장비 위치로 로딩 및 언로딩 하는 과정을 안정적이면서도 효율적으로 수행할 수 있는 장점을 제공한다.

Description

웨이퍼 로딩 장치{wafer loading apparatus}
본 발명은 웨이퍼 로딩 장치에 관한 것으로서, 상세하게는 검사대상 웨이퍼를 검사위치로 로딩 및 언로딩할 수 있도록 된 웨이퍼 로딩 장치에 관한 것이다.
일반적으로 반도체 웨이퍼 제조 공정에서 웨이퍼의 양불에 대한 검사를 수행하기 위하여 카세트에 적재된 웨이퍼를 검사장비 위치로 로딩하고, 검사를 마친 웨이퍼를 다시 카세트에 수납시키는 웨이퍼 로딩장치가 이용되고 있다.
이러한 웨이퍼 로딩장치는 국내 공개특허 제10-2010-0011112호 등 다양하게 개시되어 있다.
한편, 웨이퍼를 검사장비 위치로 로딩 및 언로딩 하는 과정을 안정적이면서도 효율적으로 수행할 수 있는 구조가 꾸준히 요구되고 있다.
본 발명은 상기와 같은 요구사항을 해결하기 위하여 창안된 것으로서, 웨이퍼를 검사장비 위치로 로딩 및 언로딩 하는 과정을 안정적이면서도 효율적으로 수행할 수 있는 웨이퍼 로딩 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 웨이퍼 로딩 장치는 수직상으로 검사대상 웨이퍼가 적재된 카세트를 안착할 수 있으며 프레임에 대해 수직상으로 승하강 될 수 있게 형성된 카세트 안착플레이트와; 상기 카세트 안착플레이트를 수직상으로 승하강 시키는 제1승하강부와; 상기 프레임으로부터 상기 카세트 안착플레이트에 대해 수직상으로 연장되며 상기 카세트에 적재된 검사대상 웨이퍼를 상기 카세트 안착플레이트 반대편으로 인출하는 인출구가 형성된 수직격벽과; 상기 수직 격벽의 상기 카세트 안착플레이트 반대편에서 수직상으로 승하강 되게 설치된 인출 안내플레이트와; 상기 인출안내 플레이트를 승하강하는 제2승하강부와; 상기 인출안내 플레이트의 저면에서 상기 인출구로부터 멀어지는 방향으로 각각 연장되되 연장방향과 직교하는 방향을 따라 이동되면서 상호 이격되는 폭을 조정하여 상기 인출구에서 인출되는 검사대상 웨이퍼의 수평이동을 지지상태로 안내 및 지지해제 할 수 있도록 된 제1 및 제2슬라이딩 가이드 부재와; 상기 제1 및 제2슬라이딩 가이드부재 상호간의 이격 폭을 조정하는 폭 조정부와; 상기 인출구를 향하여 진퇴되게 상기 프레임에 설치되어 상기 인출구에 노출된 검사대상 웨이퍼를 집게로 홀딩하여 상기 제1 및 제2슬라이딩 가이드부재를 따라 이동시키는 인출 홀딩부와; 상기 인출 안내 플레이트 하부에서 상기 제1 및 제2슬라이딩 가이드부재로부터 분리된 검사 대상 웨이퍼가 안착될 수 있는 검사로딩 테이블을 검사 위치로 이동시킬 수 있게 된 검사로딩부; 상기 인출구에 노출된 검사대상 웨이퍼를 상기 카세트로부터 상기 검사 로딩 테이블에 안착시켜 검사대상 위치로 이동되게 로딩시키고, 검사가 완료된 웨이퍼를 상기 검사로딩 테이블로부터 상기 카세트로 다시 적재되게 상기 제1 및 제2 승하강부, 상기 폭조정부, 상기 인출홀딩부 및 상기 검사로딩부를 웨이퍼 로딩 및 언로딩 시퀀스에 따라 제어하는 제어유니트;를 구비한다.
바람직하게는 상기 인출 안내 플레이트는 상기 수직 격벽에 상호 이격되게 형성된 수직레일을 따라 승하강 가능하게 결합된 수직부분과; 상기 수직부분의 하단에서 수평상으로 연장된 수평부분;을 구비하고, 상기 제1 및 제2슬라이딩 가이드부재는 상기 수평부분의 저면에 상기 제1 및 제2슬라이딩 가이드부재의 연장방향과 직교하는 방향을 따라 연장된 폭조정레일을 따라 이동될 수 있게 결합되어 있고, 상기 폭조정부는 상기 인출안내 플레이트에 상기 폭조정 레일의 연장방향과 나란한 제1방향을 따라 연장되어 회동가능하게 지지되되 중앙을 기준으로 상호 멀어지는 방향을 따라 회전방향이 상호 반대인 제1 및 제2회전나사선이 형성된 센터링 스크류와; 제1 및 제2회전나사선와 각각 나사결합되어 상기 센터링 스크류의 정역 회전에 따라 상기 제1방향을 따라 상호 이동되며 상기 제1 및 제2 슬라이딩 가이드부재와 결합된 제1 및 제2 이동부재;를 구비한다.
또한, 상기 제어유니트는 검사 로딩모드시 인출 시퀀스에 대응되는 검사대상 웨이퍼가 상기 인출구에 노출되게 상기 제1승하강부를 제어하고, 상기 집게가 상기 인출구에 노출된 검사대상 웨이퍼를 홀딩하게 처리한 다음 상기 제1 및 제2슬라이딩 가이드부재가 상기 집게에 홀딩된 검사대상 웨이퍼를 지지할 수 있는 폭위치로 이동되게 상기 폭조정부를 제어하고, 상기 검사로딩 테이블에 대응되는 위치로 검사대상 웨이퍼가 이동되게 처리한 다음 상기 집게가 분리 및 초기위치로 복귀되게 상기 인출홀딩부를 제어하고, 상기 인출안내플레이트가 하강되어 검사대상 웨이퍼가 상기 검사로딩 테이블에 안착 및 제1 슬라이딩 가이드부재로부터 분리될 수 있게 상기 제2승하강부 및 상기 폭조정부를 제어한다.
본 발명에 따른 웨이퍼 로딩 장치에 의하면, 웨이퍼를 검사장비 위치로 로딩 및 언로딩 하는 과정을 안정적이면서도 효율적으로 수행할 수 있는 장점을 제공한다.
도 1은 본 발명에 따른 웨이퍼 로딩 장치를 개략적으로 나타내 보인 사시도이고,
도 2는 도 1의 웨이퍼 로딩 장치의 개략적인 평면도이고,
도 3은 도 1의 웨이퍼 로딩 장치의 개략적인 측면도이고,
도 4는 도 1의 웨이퍼 로딩 장치에 대해 도 3과 다른 각도에서 개략적으로 나타내 보인 측면도이고,
도 5는 도 1의 웨이퍼 로딩장치의 제어계통을 나타내 보인 블록도이고,
도 6은 도 1의 제1 및 제2슬라이딩 가이드 부재의 폭조정구조를 설명하기 위한 일부 발췌 평면도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 웨이퍼 로딩 장치를 더욱 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 웨이퍼 로딩 장치를 개략적으로 나타내 보인 사시도이고, 도 2는 도 1의 웨이퍼 로딩 장치의 개략적인 평면도이고, 도 3은 도 1의 웨이퍼 로딩 장치의 개략적인 측면도이고, 도 4는 도 1의 웨이퍼 로딩 장치에 대해 도 3과 다른 각도에서 개략적으로 나타내 보인 측면도이고, 도 5는 도 1의 웨이퍼 로딩장치의 제어계통을 나타내 보인 블록도이다.
도 1 내지 도 5를 참조하면, 본 발명에 따른 웨이퍼 로딩 장치(100)는 프레임(110), 카세트 안착플레이트(120), 제1승하강부(130), 제2승하강부(140), 수직격벽(151), 인출안내 플레이트(160), 제1 및 제2슬라이딩 가이드 부재(171)(172), 폭 조정부(180), 인출 홀딩부(190), 검사로딩부(210), 센서부(230) 및 제어유니트(220)를 구비한다.
카세트 안착 플레이트(120)는 프레임(110)에 수직상으로 연장되게 형성된 수직격벽(151)을 기준으로 일측 즉, 도시된 도 1에서는 좌측에 카세트(20)를 안착시킬 수 있도록 형성되어 있다.
여기서, 카세트(10)는 수직상으로 검사대상 웨이퍼(20)를 이격되게 적재하며 전후방향이 개방된 구조로 되어 있다.
카세트 안착 플레이트(120)는 카세트(10)를 안착할 수 있게 형성되어 있으며 프레임(110)에 대해 수직상으로 승하강 될 수 있게 형성되어 있다.
도시된 예에서는 프레임(110)에 카세트 안착 플레이트(120)의 저면에서 하방으로 연장되어 프레임(110)에 구속상태로 승하강되는 복수개의 수직 안내봉(122)을 통해 승하강되게 되어 있다.
제1승하강부(130)는 카세트 안착플레이트(120)를 제어유니트(220)에 제어되어 수직상으로 승하강 시킨다.
제1승하강부(130)는 모터(미도시)에 의해 회전되는 스크류의 정역회전에 따라 카세트 안착플레이트(120)가 승하강 되는 구조로 구축될 수 있다.
수직격벽(151)은 프레임(110)으로부터 카세트 안착플레이트(120)에 대해 수직상으로 판형으로 연장되게 형성되어 있다.
수직격벽(151)은 카세트(10)에 적재된 검사대상 웨이퍼(20)를 카세트 안착플레이트(120) 반대편으로 인출하는 인출구(152)가 수평상으로 연장되게 형성되어 있다.
인출 안내 플레이트(160)는 수직 격벽(151)을 기준으로 카세트 안착플레이트(120) 반대편인 타측에서 수직상으로 승하강 되게 설치되어 있다.
인출 안내플레이트(160)를 구분하면, 수직 격벽(151)에 상호 이격되게 형성된 수직레일(155)을 따라 승하강 가능하게 결합된 수직부분(161)과 수직부분(161)의 하단에서 수직부분으로부터 멀어지는 방향으로 수평상으로 연장된 수평부분(162)으로 형성되어 있다.
제2승하강부(140)는 인출안내 플레이트(160)를 제어유니트(220)에 제어되어 승하강시킨다.
제2승하강부(140)는 수직격벽(151)에 설치된 모터(142)와, 모터에 의해 회전되며 수직부분(161) 하방으로 연장되게 설치된 스크류(144)와, 스크류 외측에 나선결합되며 수직부분(161)에 고정된 너트(146)로 구축되어 있다.
제1 및 제2 슬라이딩 가이드부재(171)(172)는 인출안내 플레이트(160)의 수평부분(162)의 저면에서 인출구(153)로부터 멀어지는 방향으로 바형태로 각각 연장되되 연장방향과 직교하는 방향을 따라 이동되면서 상호 이격되는 폭을 조정하여 인출구(153)에서 인출되는 검사대상 웨이퍼(20)의 수평이동을 지지상태로 안내 및 지지해제 할 수 있도록 되어 있다.
제1 및 제2슬라이딩 가이드 부재(171)(172)는 수평부분(162)의 저면에 제1 및 제2슬라이딩 가이드부재(171)(172)의 연장방향과 직교하는 방향을 따라 연장된 폭조정레일(165)을 따라 이동될 수 있게 결합되어 있다.
제1 및 제2슬라이딩 가이드 부재(171)(172)의 상호 대향되는 내측면에는 중앙을 향하는 방향으로 인입되어 검사대상 웨이퍼가 진입할 수 있는 지지홈(171a)(172a)이 형성되어 있다.
폭조정부(180)는 제1 및 제2슬라이딩 가이드부재(171)(172) 상호간의 이격 폭을 조정할 수 있도록 되어 있다.
폭조정부(180)는 도 6을 함께 참조하여 설명한다.
폭조정부(180)는 모터(182), 센터링 스크류(184), 제1 및 제2이동부재(186)(187)를 구비한다.
센터링 스크류(184)는 인출안내 플레이트(160)에 폭조정 레일(165)의 연장방향과 나란한 제1방향을 따라 연장되어 지지링(188)을 통해 회동가능하게 지지되되 중앙을 기준으로 상호 멀어지는 방향을 따라 회전방향이 상호 반대인 제1 및 제2회전나사선(184a)(184b)이 형성되어 있다.
센터링 스크류(184)의 일측에는 구동모터(182)에 의해 회전가능하게 결합되어 있다.
제1 및 제2이동부재(186)(187)는 제1 및 제2회전나사선(184a)(184b)와 각각 나사결합되어 센터링 스크류(184)의 정역 회전에 따라 제1방향을 따라 상호 이동되게 인출안내 플레이트(160)에 제1방향을 따라 형성된 장공을 따라 이동가능하게 구속되게 설치되어 있다.
제1이동부재(186)는 제1 슬라이딩 가이드부재(171)와 결합되어 있고, 제2이동부재(187)는 제2 슬라이딩 가이드부재(172)와 결합되어 있다.
따라서, 구동모터(182)의 정역회전에 의해 제1 및 제2슬라이딩 가이드부재(171)(172)가 상호 폭이 멀어지거나 가까워 지게 이동된다.
여기서, 제1 및 제2슬라이딩 가이드부재(171)(172) 사이 폭의 이동범위는 검사대상 웨이퍼의 지지 또는 지지해제가 가능한 정도로 적용하면 된다.
인출홀딩부(190)는 인출구(153)를 향하여 진퇴되게 프레임(110)에 설치되어 인출구(153)에 노출된 검사대상 웨이퍼(20)를 집게(192)로 홀딩하여 제1 및 제2슬라이딩 가이드부재(171)(172)를 따라 이동시킬 수 있도록 되어 있다.
인출 홀딩부(190)는 제1방향과 직교하는 제2방향을 따라 연장된 홀딩레일(191)을 따라 집게(192)가 장착된 홀딩본체(194)가 이동될 수 있도록 되어 있다.
홀딩본체(194)의 이동방식은 홀딩본체(194)에 피니언기어가 설치되고, 홀딩레일(191)에 랙기어를 형성하는 구조 등 다양한 방식으로 형성될 수 있다.
집게(192)는 제어유니트(220)에 제어되어 수직상으로 상하가 되게 배치된 두개의 맞물림판이 상호 밀접 및 분리되게 형성되어 검사대상 웨이퍼(20)를 홀딩 또는 홀딩해제할 수 있도록 되어 있다.
검사 로딩부(210)는 인출 안내 플레이트(160) 하부에서 제1 및 제2슬라이딩 가이드부재(171)(172)로부터 분리된 검사 대상 웨이퍼(20)가 안착될 수 있는 원판형의 검사로딩 테이블(212)을 검사기가 설치된 검사 위치로 이동시킬 수 있게 되어 있다.
검사로딩부(210)는 제1방향과 나란한 방향으로 연장된 검사레일을 따라 검사로딩 테이블(212)이 제어유니트(220)에 제어되어 이동될 수 있는 구조로 형성되어 있다.
검사로딩 테이블(212)의 이동구조는 앞서 설명된 랙과 피니언 방식 등 다양한 방식으로 구축될 수 있다.
센서부(230)는 센터스크류(144)의 회전수를 검출하여 제어유니트(220)에 제공하는 엔코더 등 검사대상 웨이퍼(20)를 카세트(10)로부터 검사기(300)의 검사위치까지 이송하는 과정을 정밀하게 수행할 수 있도록 요구되는 센서들이 적용될 수 있다.
제어유니트(220)는 인출구(153)에 노출된 검사대상 웨이퍼(20)를 카세트(10)로부터 검사 로딩 테이블(212)에 안착시켜 검사대상 위치로 이동되게 로딩시키고, 검사가 완료된 웨이퍼(20)를 검사로딩 테이블(212)로부터 카세트(10)로 다시 적재되게 제1 및 제2 승하강부(130)(140), 폭조정부(180), 인출홀딩부(190) 및 검사로딩부(210)를 웨이퍼 로딩 및 언로딩 시퀀스에 따라 제어한다.
제어유니트(220)는 검사 로딩모드시 인출 시퀀스에 대응되는 검사대상 웨이퍼(20)가 인출구(153)에 노출되게 제1승하강부(130)를 제어하고, 집게(192)가 인출구(153)에 노출된 검사대상 웨이퍼(20)를 홀딩하게 인출홀딩부(190)를 제어하여 처리한다.
이후, 제어유니트(220)는 제1 및 제2슬라이딩 가이드부재(171)(172)가 집게(192)에 홀딩된 검사대상 웨이퍼를 지지할 수 있는 폭위치로 이동되게 폭조정부(180)를 제어하고, 검사로딩 테이블(212)에 대응되는 위치로 검사대상 웨이퍼(20)가 이동되게 처리한 다음 집게(192)가 홀딩을 해제하여 검사대상 웨이퍼(20)로부터 분리된 다음 초기위치로 복귀되게 인출홀딩부(190)를 제어한다.
다음으로 제어유니트(220)는 인출안내플레이트(160)가 하강되어 검사대상 웨이퍼가 검사로딩 테이블(212)에 안착되게 제2승하강부(130)를 제어하고, 검사로딩 테이블(212)에 검사대상 웨이퍼가 안착되면 제1 및 제2 슬라이딩 가이드부재(171)(172)로부터 분리될 수 있게 제1 및 제2 슬라이딩 가이드부재(171)(172)가 상호 멀어지는 방향으로 이동되게 폭조정부(180)를 제어한다.
이후, 제어유니트(220)는 검사로딩 테이블(212)을 검사기(300) 위치로 이동되게 검사로딩부(210)를 제어한다.
검사프로세스 종료에 해당하는 검사시간이 경과되면 제어유니트(220)는 복귀모드를 수행하고, 복귀모드는 검사로딩 테이블(212)에 안착된 검사완료 웨이퍼(20)를 카세트(10)의 해당 수납위치로 수납되게 앞서 수행된 검사모드의 역과정을 수행하도록 해당 요소들을 제어한다.
이상에서 설명된 웨이퍼 로딩 장치에 의하면, 웨이퍼를 검사장비 위치로 로딩 및 언로딩 하는 과정을 안정적이면서도 효율적으로 수행할 수 있는 장점을 제공한다.
110: 프레임 120: 카세트 안착플레이트
130: 제1승하강부 140: 제2승하강부
151: 수직격벽 160: 인출안내 플레이트
171, 172: 제1 및 제2슬라이딩 가이드 부재
180: 폭 조정부 190: 인출 홀딩부
210: 검사로딩부 220: 제어유니트
230: 센서부

Claims (3)

  1. 수직상으로 검사대상 웨이퍼가 적재된 카세트를 안착할 수 있으며 프레임에 대해 수직상으로 승하강 될 수 있게 형성된 카세트 안착플레이트와;
    상기 카세트 안착플레이트를 수직상으로 승하강 시키는 제1승하강부와;
    상기 프레임으로부터 상기 카세트 안착플레이트에 대해 수직상으로 연장되며 상기 카세트에 적재된 검사대상 웨이퍼를 상기 카세트 안착플레이트 반대편으로 인출하는 인출구가 형성된 수직격벽과;
    상기 수직 격벽의 상기 카세트 안착플레이트 반대편에서 수직상으로 승하강 되게 설치된 인출 안내플레이트와;
    상기 인출안내 플레이트를 승하강하는 제2승하강부와;
    상기 인출안내 플레이트의 저면에서 상기 인출구로부터 멀어지는 방향으로 각각 연장되되 연장방향과 직교하는 방향을 따라 이동되면서 상호 이격되는 폭을 조정하여 상기 인출구에서 인출되는 검사대상 웨이퍼의 수평이동을 지지상태로 안내 및 지지해제 할 수 있도록 된 제1 및 제2슬라이딩 가이드 부재와;
    상기 제1 및 제2슬라이딩 가이드부재 상호간의 이격 폭을 조정하는 폭 조정부와;
    상기 인출구를 향하여 진퇴되게 상기 프레임에 설치되어 상기 인출구에 노출된 검사대상 웨이퍼를 집게로 홀딩하여 상기 제1 및 제2슬라이딩 가이드부재를 따라 이동시키는 인출 홀딩부와;
    상기 인출 안내 플레이트 하부에서 상기 제1 및 제2슬라이딩 가이드부재로부터 분리된 검사 대상 웨이퍼가 안착될 수 있는 검사로딩 테이블을 검사 위치로 이동시킬 수 있게 된 검사로딩부;
    상기 인출구에 노출된 검사대상 웨이퍼를 상기 카세트로부터 상기 검사 로딩 테이블에 안착시켜 검사대상 위치로 이동되게 로딩시키고, 검사가 완료된 웨이퍼를 상기 검사로딩 테이블로부터 상기 카세트로 다시 적재되게 상기 제1 및 제2 승하강부, 상기 폭조정부, 상기 인출홀딩부 및 상기 검사로딩부를 웨이퍼 로딩 및 언로딩 시퀀스에 따라 제어하는 제어유니트;를 구비하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 로딩 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 인출 안내 플레이트는
    상기 수직 격벽에 상호 이격되게 형성된 수직레일을 따라 승하강 가능하게 결합된 수직부분과;
    상기 수직부분의 하단에서 수평상으로 연장된 수평부분;을 구비하고,
    상기 제1 및 제2슬라이딩 가이드부재는
    상기 수평부분의 저면에 상기 제1 및 제2슬라이딩 가이드부재의 연장방향과 직교하는 방향을 따라 연장된 폭조정레일을 따라 이동될 수 있게 결합되어 있고,
    상기 폭조정부는
    상기 인출안내 플레이트에 상기 폭조정 레일의 연장방향과 나란한 제1방향을 따라 연장되어 회동가능하게 지지되되 중앙을 기준으로 상호 멀어지는 방향을 따라 회전방향이 상호 반대인 제1 및 제2회전나사선이 형성된 센터링 스크류와;
    제1 및 제2회전나사선과 각각 나사결합되어 상기 센터링 스크류의 정역 회전에 따라 상기 제1방향을 따라 상호 이동되며 상기 제1 및 제2 슬라이딩 가이드부재와 결합된 제1 및 제2 이동부재;를 구비하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 로딩 장치.
  3. 제2항에 있어서, 상기 제어유니트는 검사 로딩모드시 인출 시퀀스에 대응되는 검사대상 웨이퍼가 상기 인출구에 노출되게 상기 제1승하강부를 제어하고, 상기 집게가 상기 인출구에 노출된 검사대상 웨이퍼를 홀딩하게 처리한 다음 상기 제1 및 제2슬라이딩 가이드부재가 상기 집게에 홀딩된 검사대상 웨이퍼를 지지할 수 있는 폭위치로 이동되게 상기 폭조정부를 제어하고, 상기 검사로딩 테이블에 대응되는 위치로 검사대상 웨이퍼가 이동되게 처리한 다음 상기 집게가 분리 및 초기위치로 복귀되게 상기 인출홀딩부를 제어하고, 상기 인출안내플레이트가 하강되어 검사대상 웨이퍼가 상기 검사로딩 테이블에 안착 및 제1 슬라이딩 가이드부재로부터 분리될 수 있게 상기 제2승하강부 및 상기 폭조정부를 제어하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 로딩 장치.

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