KR20010035560A

KR20010035560A - Wafer cassette

Info

Publication number: KR20010035560A
Application number: KR1019990042192A
Authority: KR
Inventors: 이신열
Original assignee: 윤종용; 삼성전자 주식회사
Priority date: 1999-10-01
Filing date: 1999-10-01
Publication date: 2001-05-07

Abstract

PURPOSE: A wafer cassette is provided to prevent a slot miss effect from the insertion of a wafer into a slot of a cassette by changing a shape of a wafer cassette. CONSTITUTION: A wafer separation plate(13') is formed at an inside of a sidewall of a wafer cassette(11). The wafer separation plate(13') is formed by enlarging a width of an entrance part for inserting a wafer(10) in order not insert the wafer(10) to other slots. A width of an exit part of the wafer separation plate(13') is reduced in order not to contact the wafer separation plate(13') with the wafer(10) when the wafer(10) is inserted therein. A sectional face of the wafer separation plate(13') is formed with a wedge shape. The wafer separation plate(13') is narrowed toward its end part.

Description

Wafer Cassette

본 발명은 반도체장치 제조과정에서 웨이퍼를 수납하는데 사용되는 카세트에 관한 것으로, 보다 상세하게는 웨이퍼가 슬롯에 잘못 끼워지는 것을 방지하는 웨이퍼 수납용 카세트에 대한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a cassette used to store a wafer in a semiconductor device manufacturing process. More particularly, the present invention relates to a wafer storage cassette to prevent a wafer from being incorrectly inserted into a slot.

반도체장치는 다수의 복잡하고 엄격한 조건을 가진 공정을 통해 생산되며 이들 공정은 여러 가지 설비에서 이루어지고 있다. 설비와 설비 사이를 웨이퍼가 이송될 때 그리고 단위 설비에서 공정을 실시하기 위해 대기하는 과정에서 웨이퍼는 주로 카세트라고 불리는 용기에 적재된다. 카세트는 웨이퍼 투입을 위해 개방된 면을 정면으로 볼 때 좌우간의 너비와 깊이가 웨이퍼의 직경보다 약간 크게 형성된 대략 직육면체 형태의 용기이다. 그리고 카세트의 상하간에 다수의 웨이퍼를 적재하기 위해 좌우의 용기 벽체 내부에 공간 구획용 웨이퍼 분리대가 다수 형성되어 있다. 이 분리대는 좌우 카세트 벽체에서 마주보면서 쌍을 이루어 돌출되어 형성되는 부분으로 웨이퍼 측부 일부분에서만 닿도록 좁게 만들어진다. 웨이퍼 분리대에 의해 나누어진 공간으로 웨이퍼가 투입되는데 웨이퍼 분리대에 의해 나눠진 이 각각의 얇고 깊은 공간을 웨이퍼 슬롯이라 한다. 대개의 카세트에서 웨이퍼 분리대는 좌우 벽체에 각각 25개씩 형성되어 쌍을 이루면서 웨이퍼가 들어갈 수 있는 26개의 슬롯을 형성한다.Semiconductor devices are produced through a number of complex and stringent conditions, and these processes are performed at various facilities. The wafers are loaded into containers, often referred to as cassettes, as the wafers are transferred between the equipment and in the process of waiting for processing at the unit. The cassette is an approximately rectangular parallelepiped container in which the width and depth of the left and right sides are slightly larger than the diameter of the wafer when the front face is opened for the wafer input. In order to load a plurality of wafers between the upper and lower sides of the cassette, a plurality of wafer partitions for space partitions are formed inside the left and right container walls. The separator is formed in pairs projecting in pairs facing the left and right cassette walls, and is narrowly made to reach only a portion of the wafer side. The wafer is introduced into the space divided by the wafer separator, and each of these thin and deep spaces divided by the wafer separator is called a wafer slot. In most cassettes, 25 wafer separators are formed on each of the left and right walls to form 26 slots into which wafers can be placed in pairs.

도1은 종래의 웨이퍼 카세트에 웨이퍼가 적재된 상태를 나타내는 투시도면으로 카세트에 적재된 웨이퍼면을 정면으로 한 도면이다. 카세트(11) 벽체의 좌우에 형성된 웨이퍼 분리대(13)는 돌출되어 형성된 폭이 좁고, 벽면의 상하를 통해 그 폭은 일정하다. A-A'선으로 표시된 절단면을 위에서본 도2의 부분 단면도에서 나타나듯이 웨이퍼 분리대(13)의 단면은 내측이 좁아지는 쐐기 형태가 된다. 따라서 웨이퍼(10)가 웨이퍼 분리대(13)로 구획된 슬롯의 정위치에 적재되면 웨이퍼 분리대(13)와 카세트(11) 벽체의 연결부에서는 틈이 좁아져서 웨이퍼(10)가 크게 움직이는 것을 막을 수 있다.1 is a perspective view showing a state in which a wafer is loaded in a conventional wafer cassette; The wafer separators 13 formed on the left and right sides of the cassette 11 wall are protruded and have a narrow width, and their width is constant through the top and bottom of the wall surface. As shown in the partial cross-sectional view of FIG. 2, the cut surface indicated by the line A-A 'shows a cross section of the wafer separator 13 in the form of a wedge in which the inner side is narrowed. Therefore, when the wafer 10 is loaded in the slot defined by the wafer separator 13, the gap between the wafer separator 13 and the wall of the cassette 11 can be narrowed to prevent the wafer 10 from moving greatly. .

그런데 이러한 종래의 웨이퍼 카세트(11)를 사용할 때 작업자가 한 카세트에서 다른 카세트로, 혹은 한 카세트 내에서 웨이퍼(10)를 옮겨서 적재하거나, 로봇 아암이 웨이퍼(10)를 카세트(11) 슬롯에 적재하면서 웨이퍼(10)가 카세트(11) 벽체의 웨이퍼 분리대(13)에 의해 구획된 정확한 슬롯 위치에 적재되지 못하고 도3과 같이 인근의 다른 슬롯에 걸쳐서 끼워지는 슬롯 미스(slot miss)현상이 종종 발생하고 있다. 이는 종래의 웨이퍼 카세트가, 웨이퍼가 비뚤어진 상태로도 웨이퍼 분리대를 따라 다른 슬롯에 걸쳐가면서 들어갈 수 있도록 이루어지기 때문이다. 슬롯이 이루는 얇은 공간을 극도로 얇게 할 때 이루어지는 가상의 면을 슬롯면이라 하면, 투입된 웨이퍼가 몇 개의 슬롯에 걸쳐 투입될 수 있는 것은 웨이퍼 분리대 사이의 틈에 비해 카세트 측벽에서 돌출된 웨이퍼 분리대의 폭이 작기 때문에 투입되는 물체가 가상의 슬롯면에 대해 이루는 각도에 여유를 많이 주고, 따라서 웨이퍼가 슬롯면에 일정 각도 기울어져도 비뚤어진 상태로 투입되는 것을 가능하게 하기 때문이다.However, when using such a conventional wafer cassette 11, a worker moves the wafer 10 from one cassette to another cassette or in one cassette, or the robot arm loads the wafer 10 into the cassette 11 slot. Slot misses often occur when the wafer 10 is not loaded at the correct slot position partitioned by the wafer separator 13 on the wall of the cassette 11 and is inserted over other nearby slots as shown in FIG. Doing. This is because the conventional wafer cassette is made so that the wafer can be inserted while being skewed over other slots along the wafer separator. If the imaginary surface formed when the thin space formed by the slot is made extremely thin is the slot surface, it is the width of the wafer separator that protrudes from the sidewall of the cassette as compared with the gap between the wafer separators. This is because the object to be added gives a large margin to the angle formed by the inserted object with respect to the virtual slot surface, and therefore it is possible to insert the wafer in a crooked state even if the wafer is inclined at a certain angle to the slot surface.

웨이퍼 분리대 사이의 틈에 영향을 주는 웨이퍼 분리대 측벽의 슬롯면과의 경사도 혹은 웨이퍼 분리대의 두께도 웨이퍼가 인근 슬롯사이에 걸쳐 투입되는 슬롯 미스와 관계를 가질 수 있다. 그러므로 슬롯면과 웨이퍼 분리대 측면이 형성하는 경사를 크지 않도록 하는 것도 슬롯 미스를 줄이는 하나의 방법이 될 수 있을 것이다. 예를 들어 웨이퍼 분리대가 형성되는 피치가 웨이퍼가 적재되는 카세트의 벽체사이 거리에 대해 갖는 비율이 웨이퍼 분리대 측면이 가지는 슬롯면에 대한 경사각의 탄젠트값보다 크도록 형성하면 바람직할 것이다. 그러나 웨이퍼 분리대의 폭이 10mm 정도로 일정할 때 웨이퍼 분리대 측면이 가지는 슬롯면에 대한 경사각의 변화를 통해 웨이퍼의 잘못된 투입을 교정할 수 있는 부분은 일반적으로 미미한 부분이 된다. 웨이퍼 분리대의 두께가 커질 경우에는 웨이퍼 분리대의 측면이 슬롯면에 대해 가지는 경사각이 보다 많은 영향을 줄 것이나 두께를 늘리는 것도 한정된 범위에서 가능하고 웨이퍼 투입에 불편이 따를 수 있다.The inclination with the slot face of the wafer separator sidewall or the thickness of the wafer separator, which affects the gap between the wafer separators, may also be related to the slot miss in which the wafer is introduced between adjacent slots. Therefore, minimizing the inclination between the slot surface and the wafer separator side may be one way to reduce the slot miss. For example, it may be desirable to form the pitch at which the wafer separator is formed such that the ratio of the pitch to the distance between the walls of the cassette on which the wafer is loaded is greater than the tangent of the inclination angle with respect to the slot surface of the wafer separator side. However, when the width of the wafer separator is constant to about 10 mm, it is generally insignificant that the wrong input of the wafer can be corrected by changing the inclination angle with respect to the slot surface of the wafer separator side. If the thickness of the wafer separator is increased, the inclination angle of the side of the wafer separator with respect to the slot surface will have more influence, but it is possible to increase the thickness within a limited range and may cause inconvenience in the wafer input.

그리고, 비록 로봇 아암을 수시로 점검하고 작업자에게 웨이퍼 투입작업에 대한 주의를 기울이도록 하는 경우에도 이런 슬롯 미스 현상이 발생할 가능성은 상존하는 것이며, 이런 현상이 발생할 경우 다른 웨이퍼가 슬롯의 정위치에 투입되면서 잘못 투입된 웨이퍼와 부딪혀 웨이퍼 파손이 발생하고 주변에 파손된 웨이퍼에 의한 오염이 발생하여 공정지연으로 인한 손실을 가져온다. 그리고 경우에 따라서는 잘못 끼워진 웨이퍼가 이송장비 등에 닿아 장비의 손상을 가져올 수도 있다.And even if the robot arm is checked frequently and the operator pays attention to the wafer loading operation, there is a possibility that such a slot miss occurs. If this happens, another wafer is inserted into the slot. Wafer breakage occurs due to improperly inserted wafers and contamination by broken wafers around causes loss due to process delay. In some cases, a wrongly inserted wafer may touch the transfer equipment, resulting in damage to the equipment.

본 발명은 웨이퍼를 카세트의 슬롯에 투입하면서 슬롯 미스 현상이 발생하는 것을 방지하여 공정 지연에 의한 손실과 장비나 웨이퍼 파손이 발생하는 것을 막도록 새로운 형태의 웨이퍼 카세트를 제공하는 것을 목적으로 한다.An object of the present invention is to provide a wafer cassette of a new type to prevent the occurrence of slot miss phenomenon while inserting the wafer into the slot of the cassette to prevent the loss caused by the process delay and the equipment or wafer breakage.

도1은 종래의 웨이퍼 카세트에 웨이퍼가 적재된 상태를 나타내는 정단면도로 카세트에 적재된 웨이퍼면을 정면으로 한 도면이다.Fig. 1 is a front sectional view showing a state in which a wafer is loaded in a conventional wafer cassette in front of the wafer surface loaded in the cassette.

도2는 도1의 A-A'선으로 표시된 절단면을 위에서본 부분 단면도이다.FIG. 2 is a partial sectional view from above of the cut plane indicated by line AA ′ of FIG. 1;

도3은 종래의 슬롯 미스(slot miss) 현상을 나타내는 정단면도이다.3 is a front sectional view showing a conventional slot miss phenomenon.

도4는 본 발명의 일 실시예에 웨이퍼가 정상 및 비정상적으로 투입된 경우의 웨이퍼와 웨이퍼 분리대의 상대적 위치를 나타내는 평면도이다.Figure 4 is a plan view showing the relative position of the wafer and the wafer separator when the wafer is normally and abnormally inserted in one embodiment of the present invention.

도5는 도4의 실시예에서 S-S 선에 따라 절단한 경우의 정단면도이다.5 is a front sectional view when cut along the line S-S in the embodiment of FIG.

도6은 도4의 실시예에서 S'-S'선에 따라 절단한 경우의 정단면도이다.FIG. 6 is a front sectional view when cut along the line S'-S 'in the embodiment of FIG.

※도면의 주요부분에 대한 부호의 설명※ Explanation of symbols for main parts of drawing

10: 웨이퍼 11: 카세트10: wafer 11: cassette

13,13': 웨이퍼 분리대13,13 ': wafer separator

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 웨이퍼 카세트는, 웨이퍼 카세트의 측벽 내부에 형성되는 웨이퍼 분리대가 웨이퍼가 투입되는 입구쪽에서 웨이퍼가 다른 슬롯에 걸쳐 투입되지 못하도록 폭이 넓게 이루어진 것을 특징으로 한다.The wafer cassette of the present invention for achieving the above object is characterized in that the wafer separator formed inside the sidewall of the wafer cassette is made wide so that the wafer is not introduced over the other slot at the inlet side into which the wafer is inserted.

이러한 본 발명은 웨이퍼가 카세트 슬롯에 투입되는 순간부터 만약 웨이퍼가 비뚤어지게 투입되면 카세트의 구성 자체로 인하여 웨이퍼가 슬롯에 완전히 투입되지 않고 웨이퍼 분리대에 걸려 더이상 공정 진행이 되지 않도록 인터록(interlock)이 이루어지거나 작업자가 이상 상태를 감지하여 공정을 멈추고 교정을 할 수 있도록 한다.In the present invention, if the wafer is inserted into the cassette slot from the moment it is inserted into the cassette slot, the interlock is made so that the wafer is not completely inserted into the slot and caught on the wafer separator due to the cassette itself. Or the operator can detect an abnormal condition to stop the process and make corrections.

바람직하게는 웨이퍼가 웨이퍼 카세트에 완전히 투입된 상태에서는 웨이퍼 분리대가 웨이퍼면과 닿지 않도록 웨이퍼가 투입되는 입구와 반대쪽으로 가면서 웨이퍼 분리대가 종래와 같이 폭이 좁아지게 형성되도록 한다. 또한 이때 폭이 넓어지고 좁아드는 것의 부드럽게 이어지는 곡선을 형성하도록 하면 웨이퍼가 투입되면서 닿는 경우에도 폭이 바뀌는 각진부분에서 닿아 부분에 충격이 집중되는 것을 막을 수 있으므로 바람직하다.Preferably, in the state where the wafer is completely inserted into the wafer cassette, the wafer separator is formed to be narrower in width as the conventional one while going to the opposite side to the inlet where the wafer is inserted so that the wafer separator does not contact the wafer surface. In this case, it is preferable to form a smoothly curved curve of widening and narrowing, since the touch can be prevented from being concentrated at the angular part of which the width is changed even when the wafer is put in contact with the wafer.

본 발명에서 웨이퍼 분리대는 폭에서 크기가 변하는 것만으로 본 발명을 구현할 수 있으므로 카세트 벽체와 닿는 부분에서 두께가 변하지 않고, 형성 주기(pitch)도 변하지 않을 경우에는 기존의 웨이퍼 이송 및 투입 장비들을 전혀 보정할 필요없이 사용할 수 있다.In the present invention, since the wafer separator can implement the present invention by simply changing the size in width, the thickness of the wafer separator does not change at the part contacting the cassette wall and the formation pitch does not change at all, and the existing wafer transfer and input equipment is completely compensated. You can use it without having to.

이하 도면을 참조하면서 실시예를 통해 본 발명을 좀 더 상세히 살펴보기로 한다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings.

도4는 본 발명의 일 실시예에서 웨이퍼가 투입될 때, 정상적인 경우 및 비뚤게 투입된 경우의 웨이퍼와 웨이퍼 분리대의 상대적 위치를 나타내는 부분 평면도이다. 도5는 도4의 일 실시예에서 웨이퍼가 정상적으로 투입된 상태를 나타내는, 도4의 S-S 선에 따라 절단한 경우의 정면단면도이며, 도6은 동일한 실시예에서 웨이퍼가 비뚤게 투입되면서 웨이퍼 분리대에 걸린 상태를 나타내는, 도4의 S'-S'선에 따라 절단한 경우의 정단면도이다. 웨이퍼 분리대(13')는 카세트(11)의 마주보는 양 측벽에 형성되어 있으며, 웨이퍼(10)가 투입되는 입구쪽은 폭이 넓게 형성되고 바닥쪽으로 가면서 폭이 얇아져 종래와 같은 정도로 줄어들어 전체적으로는 포물선 같은 형태를 취하고 있다. 따라서 웨이퍼(10)가 완전히 카세트(11)의 슬롯에 투입된 상태에서 웨이퍼 분리대(13')의 폭이 넓은 부분은 웨이퍼(10)의 위쪽에 형성되어 있고 웨이퍼(10)와 웨이퍼 분리대(13')가 닿는 부분은 종래와 큰 차이가 없고 스크래치의 위험도 큰 차이는 없게 된다. 웨이퍼 분리대(13')는 종래와 같은 연질의 합성수지 등으로 형성되는 것이 스크래치에 의한 위험성을 줄여준다는 측면에서 바람직하다.FIG. 4 is a partial plan view showing the relative positions of the wafer and the wafer separator when the wafer is loaded, in a normal case and at a skewed time in one embodiment of the present invention. FIG. 5 is a front cross-sectional view when the wafer is cut along the line SS of FIG. 4, which illustrates a state in which the wafer is normally inserted in the embodiment of FIG. 4, and FIG. 6 is caught by the wafer separator while the wafer is inserted at an angle in the same embodiment. It is a sectional front view when it cuts along the S'-S 'line | wire of FIG. 4 which shows a state. The wafer separator 13 ′ is formed on opposite sidewalls of the cassette 11, and the inlet side into which the wafer 10 is inserted is formed wide in width, and becomes thinner as it goes toward the bottom, thus reducing the overall extent to be a parabola. It takes the same form. Therefore, in the state where the wafer 10 is completely inserted into the slot of the cassette 11, the wide portion of the wafer separator 13 'is formed above the wafer 10, and the wafer 10 and the wafer separator 13' are formed. Touching part is not a big difference from the conventional and there is no big difference in the risk of scratch. The wafer separator 13 'is preferably formed of a soft synthetic resin or the like in the related art in terms of reducing the risk of scratching.

도6과 같이 웨이퍼(10)가 슬롯면과 어느 정도 이상의 각도를 가지고 투입되면 투입구 쪽에서 넓게 형성된 웨이퍼 분리대(13')의 끝부분이 도4의 타원으로 표시한 부분과 같이 웨이퍼(10)의 진입 자체를 봉쇄하게 된다. 따라서, 웨이퍼가 인접한 슬롯들에 걸쳐서 투입되고 그로 인하여 발생하는 웨이퍼 파손, 설비 파손 및 파손된 웨이퍼에 의한 설비 오염과 공정 지연 등의 문제를 사전에 방지하게 된다.As shown in FIG. 6, when the wafer 10 is inserted at a certain angle with the slot surface, the end of the wafer separator 13 ′ formed at the inlet side is entered into the wafer 10 as shown in the oval of FIG. 4. It will block itself. Thus, the wafer is introduced over the adjacent slots, thereby preventing the problems such as wafer breakage, equipment breakage, and equipment contamination and process delay caused by the broken wafer in advance.

웨이퍼 분리대의 단면모양은 폭이 길어진 부분, 즉, 분리대 끝부분과 카세트벽에 접하는 부분 사이의 거리가 증가한 부분에서 쐐기형을 이루는 경사가 완화된다. 본 발명에서는 웨이퍼의 폭이 충분한 경우를 상정하고 있으므로 쐐기형을 이루는 분리대 측벽의 경사나 분리대 두께는 웨이퍼가 잘못된 상태로 카세트에 투입되는 것을 방지하는데 별다른 영향을 미치지 않게 된다. 다만 쐐기형으로 웨이퍼 분리대의 단면을 형성하면 웨이퍼가 투입되는 초기 시점에서 슬롯의 크기가 커져 웨이퍼를 쉽게 투입할 수 있게 한다.The cross-sectional shape of the wafer separator has a wedge-shaped inclination at a wider portion, that is, an increase in the distance between the tip of the separator and the portion in contact with the cassette wall. In the present invention, it is assumed that the width of the wafer is sufficient, so that the inclination of the wedge-shaped separator sidewall or the separator thickness does not have a significant effect on preventing the wafer from being introduced into the cassette in a wrong state. However, if the cross section of the wafer separator is formed in a wedge shape, the slot becomes large at the initial point of time when the wafer is inserted, so that the wafer can be easily inserted.

본 발명에 따르면 카세트에 웨이퍼가 비뚤어지게 투입되어 이후 공정에서 웨이퍼 투입시 잘못 적재된 웨이퍼와 충돌을 일으키거나, 슬롯에 웨이퍼를 얹어서 투입되는 로봇 아암이 파손되거나, 파손으로 웨이퍼 파편이 주변을 오염시켜 복구를 위한 공정 지연이 발생하는 것을 카세트에 대한 웨이퍼 투입단계에서 막을 수 있다.According to the present invention, the wafer is inserted into the cassette in a skewed manner, and when the wafer is loaded in a subsequent process, the wafer collides with the wafer loaded incorrectly, or the robot arm inserted by placing the wafer in the slot is damaged, or the wafer fragments contaminate the surroundings. Process delays for recovery can be prevented during wafer loading into the cassette.

Claims

In the wafer cassette used when transferring and storing the wafer,

A wafer cassette, characterized in that the width of the wafer separator formed in the side wall is made wide so that the wafer is not introduced over the other slot at the inlet side into which the wafer is introduced.

The method of claim 1,

The wafer cassette is characterized in that the wafer separator is formed so that the width of the wafer separator is narrowed along the parabolic curve in the opposite direction to the inlet so that the wafer separator is not in contact with the wafer surface when the wafer is fully inserted.

The method according to claim 1 or 2,

The cross section of the wafer separator is a wafer cassette, characterized in that the end is narrowed in a wedge shape.