KR20020032702A - 반도체 제조설비에 적용되는 웨이퍼 드롭 방지장치 - Google Patents

반도체 제조설비에 적용되는 웨이퍼 드롭 방지장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 웨이퍼를 카세트에서 이송하는 로봇 팔을 가지는 반도체 제조설비에 적용되는 기술에 관한 것으로, 웨이퍼가 카세트에서 슬라이딩되어 위치불량이 있더라도 이를 감지하여 인터락(Interlock)을 걸어 웨이퍼 로딩 공정을 중단함으로써 웨이퍼의 드롭을 미연에 방지하고 웨이퍼 로스를 감소시키는 웨이퍼 드롭 방지장치를 제공함에 있다. 이를 위하여 본 발명에 따른 반도체 제조설비에 적용되는 웨이퍼 드롭 방지장치는: 웨이퍼가 카세트의 정위치에서 이탈되어 있음을 감지하여 감지신호를 발생하는 센서부; 상기 센서부로부터 입력되는 감지신호에 의거 구동부를 제어하며, 상기 감지신호가 위치불량신호인 경우에는 상기 구동부의 구동을 정지하도록 제어하는 로봇 제어부; 상기 로봇 제어부의 제어에 의해 상기 웨이퍼의 로딩/언로딩 공정에 따라 로봇팔을 구동하는 구동부;를 구비함을 특징으로 한다.

Description

반도체 제조설비에 적용되는 웨이퍼 드롭 방지장치{APPARATUS FOR HOLDING IN CHECK DROP OF WAFER ADAPTED TO SEMICONDUCTOR FABRICATION EQUIPMENT}
본 발명은 반도체 제조설비에 적용되는 기술에 관한 것으로, 카세트 테이블에서 웨이퍼를 로딩할 때 테이블의 이동이나 카세트의 불량, 테이블 레벨의 변화 등으로 인해 웨이퍼가 슬라이딩되어 웨이퍼가 카세트 내에 정위치 하지 못한 경우에 이를 감지하여 웨이퍼의 로드 및 언로드 공정을 중단하여 웨이퍼의 드롭을 미연에 방지하는 웨이퍼 드롭 방지장치에 관한 것이다.
일반적으로 반도체 제조설비에는 공정을 진행하는 웨이퍼들의 적재함인 카세트와, 상기 웨이퍼의 로딩(Loading) 또는 언로딩(Unloading)시에 상기 웨이퍼를 이송하는 로봇(Robot) 및 로봇팔(Robot Arm)이 구비된다. 일 예로서, NV-GSD SERIES의 IN-AIR HANDLER부의 구조는 테이블(Table)에 카세트(Cassette)가 4곳 위치하며, 테이블 카세트에서 상기 로봇이 웨이퍼를 척킹(Chucking)하면서 플랫 정렬기(Flat Aligner)로 이송시키는 시스템을 사용한다. 그러나, 카세트 내의 웨이퍼가 작업자의 로딩 미스(Miss)나 테이블의 진동, 테이블의 이동, 카세트의 불량 및 테이블 레벨의 변화 등 외부 요인으로 인해 도 1에 도시된 바와 같이 웨이퍼(10b)가 카세트(20-1) 외부로 슬라이딩(Sliding)되어 밀려나오는 경우가 발생할 때가 있다. 이런 경우 상기 카세트(20-1) 외부로 밀려나온 웨이퍼(10b)를 상기 로봇(30)이 로딩을 위하여 그대로 척킹 했을 때 상기 로봇(30)에 놓인 웨이퍼(10b)의 위치가 로봇의 센터에 위치하지 못해 이송 중 웨이퍼가 드롭(Drop) 되거나 도 2에 도시된 플랫 정렬기(40)에 제대로 로딩 되지 못하는 경우가 발생한다. 이렇게 웨이퍼가 드롭 되면 스크래치(Scratch)나 브로큰(Broken)으로 연결되고 결국은 낱장 단위의 웨이퍼 로스(Loss)가 발생하여 로봇이나 IN-AIR 주변이 브로큰으로 인해 실리콘(Silicon) 오염을 초래하는 결과를 가져온다.
따라서 본 발명의 목적은 상기의 문제점을 해결하기 위하여 웨이퍼를 카세트에서 이송하는 로봇 팔을 가지는 반도체 제조설비에서 웨이퍼가 카세트에서 슬라이딩되어 위치불량이 있더라도 이를 감지하여 인터락(Interlock)을 걸어 웨이퍼 로딩 공정을 중단함으로써 웨이퍼의 드롭을 미연에 방지하고 웨이퍼 로스를 감소시키는 웨이퍼 드롭 방지장치를 제공함에 있다.
상기 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 반도체 제조설비에 적용되는 웨이퍼 드롭 방지장치는: 웨이퍼가 카세트의 정위치에서 이탈되어 있음을 감지하여 감지신호를 발생하는 센서부; 상기 센서부로부터 입력되는 감지신호에 의거 구동부를 제어하며, 상기 감지신호가 위치불량신호인 경우에는 상기 구동부의 구동을 정지하도록 제어하는 로봇 제어부; 상기 로봇 제어부의 제어에 의해 상기 웨이퍼의 로딩/언로딩 공정에 따라 로봇팔을 구동하는 구동부;를 구비함을 특징으로 한다.
도 1 및 도 2는 종래 반도체 제조설비에서 웨이퍼 드롭이 발생되는 원인을 도시한 도면
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 반도체 제조설비에 적용되는 웨이퍼 드롭 방지장치에서 웨이퍼 드롭 감지동작을 나타낸 도면
도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 반도체 제조설비에 적용되는 웨이퍼 드롭 방지장치의 구성도
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
10: 웨이퍼10-a: 정위치 웨이퍼
10-b: 위치불량 웨이퍼20: 카세트 테이블
20-1: 카세트30: 로봇
40: 플랫 정렬기50: 센서부
50-1: 발광부50-2: 수광부
60: 로봇 제어부70: 구동부
이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성 요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 하기의 설명에서 구체적인 구조와 같은 많은 특정 상세들은 본 발명의 보다 전반적인 이해를 제공하기 위해 나타나 있다. 이들 특정 상세들 없이 본 발명이 실시될 수 있다는 것은 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게는 자명할 것이다. 그리고 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 반도체 제조설비에 적용되는 웨이퍼 드롭 방지장치에서 웨이퍼 드롭 감지동작을 나타낸 도면으로, 카세트 테이블(20), 카세트(20-1), 정위치 웨이퍼(10a), 위치불량 웨이퍼(10b), 로봇팔(30), 센서 발광부(50-1), 센서 수광부(50-2)가 구성된다. 상기 웨이퍼들(10A, 10B, 웨이퍼의 통칭은 참조부호 10으로 함.)은 상기 카세트(20-1) 내에 적재되는데, 참조부호 10a와 같이 카세트 내에 정위치 할 수도 있고, 참조부호 10b와 같이 작업자의 로딩 미스나 테이블의 진동 및 이동 등의 외부요인으로 인해 카세트 외부로 슬라이딩이 이루어져 위치불량이 될 수 있다. 상기 발광부(50-1)와 수광부(50-2)로 이루어지는 센서는 상기 웨이퍼(10)가 카세트(20-1)의 정위치에서 이탈되어 있음을 감지하여 감지신호를 발생하는데, 그 방법은 상기 센서 발광부(50-1)를 상기 웨이퍼(10)가 상기 카세트(20-1)에 정위치 되는 지점의 외측 상단에 설치되어 하부에 수직방향으로 발광하도록 하고, 상기 센서 수광부(50-2)를 상기 카세트(20-2) 외측 하단의 상기 발광부(50-1)에서 발광한 빛을 수광할 수 있는 위치에 설치하여 상기 발광부(50-1)로부터의 수광 여부로써 감지신호를 발생하는 방법을 사용한다. 바람직하기로는, 상기 센서를 '워크-아웃(Walk-Out)' 센서로 사용하고 센서의 감지폭(d)을 상기 웨이퍼의 정위치로부터 소정 간격만큼 이탈하는 것을 감지하도록 설정한다. 그리고, 상기 센서는 상기 로봇팔이 상기 웨이퍼의 이송 동작 즉, Extend/Retract 동작시에는 센싱 동작을 중지한다.
즉, 상기 웨이퍼(10)가 상기 카세트(20-1)의 정위치로부터 이탈되어 도 3에 도시된 불량위치 웨이퍼(10b)와 같이 상기 카세트(20-1)에서 슬라이딩 되어 이탈되는 경우 상기 센서의 수광부(50-2)는 상기 위치불량 웨이퍼(10b)로 인해 감지폭 'd'를 가지는 상기 센서의 발광부(50-1)로부터의 빛을 수광하지 못하게 되어 웨이퍼 위치불량에 따른 감지신호를 도 4에 도시된 로봇 제어부(60)로 보내어 상기 로봇 제어부(60)의 제어에 의해 로봇팔(30)의 구동에 인터락을 발생시켜 구동을 정지시킨다. 이렇게 됨으로써 카세트 내 웨이퍼의 위치불량으로 인해 로딩 및 언로딩시에 발생할 수 있는 웨이퍼의 드롭현상을 미연에 방지하게 된다.
도 4를 통해 상기 웨치퍼 드롭 방지장치의 구성 및 동작을 상세히 설명한다. 상기 도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 반도체 제조설비에 적용되는 웨이퍼 드롭 방지장치의 구성도로서, 본 발명에 따른 웨이퍼 드롭 방지장치는 발광부(50-1) 및 수광부(50-2)로 구성되는 센서부(50), 로봇 제어부(60), 구동부(70) 및 로봇팔(30)을 구비한다.
상기 발광부(50-1) 및 수광부(50-2)로 구성되는 센서부(50)의 동작은 상기 도 3의 설명에서 상술한 바와 같다. 상기 로봇 제어부(60)는 상기 센서부(50)로부터 입력되는 감지신호에 의거 구동부를 제어하며, 상기 감지신호가 위치불량신호인 경우에는 상기 구동부(70)의 구동을 정지하도록 하는 제어명령(Interlock)을 발생한다. 상기 구동부(70)는 상기 로봇 제어부(60)의 제어에 의해 상기 웨이퍼(10)의 로딩/언로딩 공정에 따라 상기 로봇팔(30)을 구동하게 되는데, 상기 로봇 제어부(60)로부터의 제어명령이 인터락(Interlock)인 경우 상기 로봇팔(30)의 구동을 정지시킨다.
이하, 상기 도 3 및 도 4를 참조하여 본 발명에 따라 상기 카세트에 웨이퍼가 불량위치에 있을 경우의 웨이퍼 드롭 방지장치의 동작을 상세히 설명한다.
상기 수광부(50-2)는 상기 발광부(50-1)로부터 수광여부를 지속적으로 감지하게 되며, 수광이 되는 경우 상기 로봇 제어부(60)에 감지 온(On) 신호를 보낸다. 그러면 상기 로봇 제어부(60)는 상기 웨이퍼(10)를 다른 유니트(Unit)로 이송시키는 로딩 동작시에 상기 구동부(70)의 구동을 제어하여 상기 로봇팔(30)에 의한 로딩동작을 진행시켜 상기 로봇팔(30)에 의해 상기 정위치의 웨이퍼(10a)를 도 2에 도시된 바와 같이 플랫 정렬기(40)에 정렬시킴으로써 로딩동작을 수행한다. 그러나, 카세트(20-1) 내의 웨이퍼(10)가 작업자의 로딩 미스(Miss)나 테이블의 진동, 테이블의 이동, 카세트의 불량 및 테이블 레벨의 변화 등 외부 요인으로 인해 웨이퍼(10b)가 카세트(20-1) 외부로 슬라이딩(Sliding)되어 밀려나오는 경우에는 상기 수광부(50-2)는 상기 발광부(50-1)로부터 수광을 할 수 없게 되는데, 이 경우 상기 수광부(50-2)는 상기 로봇 제어부(60)에 감지 오프(Off)신호를 보내게 된다. 상기 로봇 제어부(60)는 상기 수광부(50-2)로부터 감지 오프신호를 받게 되면 상기 웨이퍼(10)가 상기 카세트(20-1)의 정위치로부터 이탈된 불량위치로 판단하여 상기 구동부(70)에 로봇팔(30)의 구동을 정지시키는 인터락을 발생시켜 상기 구동부(70)의 구동을 정지시킨다. 이러한 제어동작으로 상기 웨이퍼 드롭 방지장치는 상기 카세트 내에 웨이퍼의 위치가 불량한 경우 로봇팔에 의한 로딩 동작을 정지시켜 웨이퍼의 드롭현상을 미연에 방지하게 된다.
한편, 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시예를 들어 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 안되며 후술하는 특허청구의 범위뿐 아니라 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
상술한 바와 같이 본 발명은 카세트 외부의 소정 위치에 웨이퍼의 위치불량을 감지하는 센서를 설치하고, 웨이퍼가 카세트로부터 슬라이딩되어 위치불량이 발생하는 경우에 이를 감지하여 웨이퍼를 이송하는 로봇 팔에 인터락을 걸어 웨이퍼 로딩 공정을 중단함으로써 웨이퍼의 드롭을 미연에 방지하고 웨이퍼 로스를 감소시키는 이점이 있다.

Claims (6)

  1. 웨이퍼가 카세트의 정위치에서 이탈되어 있음을 감지하여 감지신호를 발생하는 센서부;
    상기 센서부로부터 입력되는 감지신호에 의거 구동부를 제어하며, 상기 감지신호가 위치불량신호인 경우에는 상기 구동부의 구동을 정지하도록 인터락을 발생하는 로봇 제어부;
    상기 로봇 제어부의 제어에 의해 상기 웨이퍼의 로딩/언로딩 공정에 따라 로봇팔을 구동하며, 상기 로봇 제어부로부터 인터락이 발생되면 로봇 팔의 구동을 정지시키는 구동부;를 구비함을 특징으로 하는 반도체 제조설비에 적용되는 웨이퍼 드롭 방지장치.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 센서부는;
    상기 웨이퍼가 상기 카세트에 정위치 되는 지점의 외측 상단에 설치되어 하부에 수직으로 동작하는 발광부와,
    상기 카세트 외측 하단의 상기 발광부에서 발생된 빛을 수광할 수 있는 위치에 설치되어 상기 수광여부를 감지신호로 발생하는 수광부로 구성됨을 특징으로 하는 반도체 제조설비에 적용되는 웨이퍼 드롭 방지장치.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 센서부는 워크-아웃 센서임을 특징으로 하는 반도체 제조설비에 적용되는 웨이퍼 드롭 방지장치.
  4. 웨이퍼를 카세트로부터 다른 유니트로 이송시키는 로봇 팔을 구비하는 반도체 제조설비에 적용되는 웨이퍼 드롭 방지장치에 있어서,
    웨이퍼가 카세트에 정위치 되는 지점의 외측 상단에 설치되어 하부에 수직으로 동작하는 발광부와,
    상기 발광부에서 발생된 빛을 수광할 수 있도록 상기 카세트 외측 하단의 위치에 설치되어 수광여부를 감지신호로 발생하는 수광부로 구성된 센서부;
    상기 센서부의 수광부의 수광여부에 따라 입력되는 감지신호에 의거 구동부를 제어하며, 상기 감지신호가 위치불량신호인 경우에는 인터락을 발생하는 로봇 제어부;
    상기 로봇 제어부의 제어에 의해 상기 웨이퍼의 로딩/언로딩 공정에 따라 로봇팔의 구동을 제어하며, 상기 로봇 제어부로부터 상기 인터락이 발생되면 로봇 팔의 구동을 정지시키는 구동부; 및
    상기 구동부의 제어에 의해 상기 웨이퍼를 이송하는 로봇팔;을 구비함을 특징으로 하는 장치.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 센서부는 워크-아웃 센서임을 특징으로 하는 반도체 제조설비에 적용되는 웨이퍼 드롭 방지장치.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 센서부는 상기 로봇팔의 웨이퍼 이송 동작 중에는 센싱 동작을 중지함을 특징으로 하는 반도체 제조설비에 적용되는 웨이퍼 드롭 방지장치.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR100780085B1 (ko) * 2005-12-30 2007-11-29 파워칩 세미컨덕터 코포레이션 변위 웨이퍼 검출 시스템들

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