KR20020068779A - 반도체 제조장치의 로드포트 - Google Patents

반도체 제조장치의 로드포트 Download PDF

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Abstract

본 발명은 반도체 제조장치의 로드포트에 관한 것으로, 본 발명에 따른 로드포트는 내부에 웨이퍼가 저장되되 저면에 적어도 하나 이상의 안착홈이 형성된 카세트; 내부에 카세트로부터 웨이퍼를 이송시키는 로봇이 설치된 챔버; 챔버의 외측에 장착되되 카세트가 안착되는 로드포트; 로드포트 상면에 설치되되 카세트가 로드포트 상면에 안착되면 안착홈에 끼워지도록 된 적어도 하나 이상의 안착돌기; 안착돌기에 장착되되 안착돌기가 안착홈에 끼워지면 카세트의 안착여부를 인식하게 되는 안착감지수단을 구비한 것으로, 이러한 본 발명에 따른 반도체 제조장치의 로드포트는 로드포트에 설치된 안착돌기에 안착감지센서를 일체로 설치함으로써 보다 정확한 카세트 안착유무를 감지할 수 있도록 하고, 또한 감지된 카세트의 무게에 따라 카세트 내부의 웨이퍼 저장상태를 판별할 수 있도록 함으로써 보다 신뢰성 높은 반도체 제조장치의 운용이 가능하도록 하는 효과가 있다.

Description

반도체 제조장치의 로드포트{Loadport for semiconductor processing apparatus}
본 발명은 반도체 제조장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 웨이퍼 제조장치로 전달되는 웨이퍼가 안착된 카세트를 놓기 위한 반도체 제조장치의 로드포트에 관한 것이다.
일반적으로, 팩토리 인터페이스 시스템(factory interface system)과 같은 반도체 제조시스템의 로더부분은 웨이퍼 카세트가 안착되는 로드포트(wafer cassette loadport)와 카세트의 웨이퍼를 최초 전달 진입시키도록 이송 로봇이 설치된 미니챔버(mini chamber)와 미니챔버로부터 전달된 웨이퍼를 작업 대기상태에 위치시키는 로드락 챔버(load lock chamber)로 구성되어 있다.
이러한 반도체 제조시스템의 로더부분에서 종래의 로드포트는 미니챔버의 외측부분에 설치된 것으로, 웨이퍼가 저장된 카세트가 안착될 수 있도록 수평상태로 돌출 연장된 형태로 마련된다.
여기서 사용되는 카세트는 300mm 반도체 제조장치에 일반적으로 사용되는 것으로, 전면으로 도어가 설치된 FOUP(front open unified pod) 이다. 따라서 미니챔버에는 이 FOUP 카세트의 전면 도어를 열기 위한 도어 오픈 로봇이 설치되어 있다.
도 1에 도시된 바와 같이 이러한 FOUP 카세트가 안착되는 로드포트(10)는 카세트의 저면이 안착될 수 있도록 상면이 평평한 평면형상으로 형성되고, 이 상면에는 카세트의 안착여부를 인식하는 다수의 안착감지센서(30)가 장착되어 있다.
그리고 로드포트(10)에 안착된 카세트의 안정된 안착상태 유지를 위하여 로드포트의 상면에는 상향 돌출한 다수개의 안착돌기(20: kinematic coupling)가 형성되어 있고, 이 안착돌기(20)에 끼워져 그 안착위치가 유지되도록 카세트의 하면에는 다수개의 안착홈(미도시)이 형성되어 있다.
그런데 이와 같이 구성된 종래의 로드포트(10)에는 이 안착돌기(20)와 안착감시센서(30)가 별도로 서로 다른 위치에 구성되어 있기 때문에 카세트 외에 다른 물체가 로드포트(10)의 안착감지센서(30)와 접촉하게 될 경우 이를 안착감지센서(30)가 잘못 인식하여 오동작을 발생시킬 수 있다.
또한 안착돌기(20)보다 낮은 고도, 즉 안착돌기(20)의 하측에 안착감지센서(30)가 위치하고 있기 때문에 비록 카세트가 안착돌기(20)에 정확하게 안착되더라도 카세트의 하면이 안착감지센서(30)와 제대로 접촉하지 않아 안착감지센서(30) 중의 하나 내지는 모두가 이를 제대로 감지하지 못하게 되는 경우가 발생하게 된다.
이와 같은 감지불량의 경우는 카세트가 로드포트(10)에 정상적으로 안착되지 못한 것으로 판단하여 반도체 제조장치가 다음 공정단계를 진행하지 못하게 되어 그 작동 신뢰성을 떨어뜨리게 된다.
본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 로드포트에 설치된 안착돌기에 안착감지센서를 함께 설치함으로써 카세트가 로드포트의 안착돌기에 안착됨과 동시에 카세트의 정상적인 안착여부를 정확하게 감지할 수 있도록 한 반도체 제조장치의 로드포트를 제공하기 위한 것이다.
전술한 목적과 관련된 본 발명의 다른 목적은 카세트가 로드포트에 안착되면 이 카세트의 무게를 안착감지센서가 감지할 수 있도록 한 반도체 제조장치의 로드포트를 제공하기 위한 것이다.
도 1은 종래의 반도체 제조장치에 마련된 로드포트를 도시한 확대 사시도이다.
도 2는 본 발명에 따른 반도체 제조장치의 웨이퍼 로더부분을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명에 따른 반도체 제조장치에 마련된 로드포트에 카세트가 안착된 상태를 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명에 따른 반도체 제조장치에 마련된 로드포트의 확대 사시도이다.
도 5는 도 4의 Ⅰ- Ⅰ선에 따른 단면도이다.
**도면의 주요부분에 대한 부호의 설명**
100...미니챔버
110...로드락 챔버
120...이송로봇
130...카세트
132...안착홈
200...로드포트
210...안착돌기
220...안착감지센서
전술한 목적들을 달성하기 위한 본 발명에 따른 반도체 제조장치의 로드포트는 내부에 웨이퍼가 저장되되 하면에 적어도 하나 이상의 안착홈이 형성된 카세트; 내부에 상기 카세트로부터 웨이퍼를 이송시키는 로봇이 설치된 챔버; 상기 챔버의 외측에 장착되되 상기 카세트가 안착되는 로드포트; 상기 로드포트 상면에 설치되되 상기 카세트가 상기 로드포트 상면에 안착되면 상기 안착홈에 끼워지도록 된 적어도 하나 이상의 안착돌기; 상기 안착돌기에 장착되되 상기 안착돌기가 상기 카세트의 상기 안착홈에 끼워지면 상기 카세트의 안착여부를 인식하게 되는 안착감지수단을 구비한다.
그리고 바람직하게 본 발명에 따른 상기 안착감지수단은 상기 안착돌기를 관통하여 상기 안착돌기의 상단부에 노출 설치된 포토센서로 구현된다.
또한, 바람직하게 본 발명에 따른 상기 안착감지수단은 상기 안착돌기를 관통하여 상기 안착돌기의 상단부에 돌출 형성되도록 설치된 무게감지센서인 것을 특징으로 한다.
이하에서는 본 발명에 따른 하나의 바람직한 실시예를 도면을 참조하여 보다 상세히 설명하기로 한다.
도 2와 도 3에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 반도체 제조장치의 로드포트(200)는 내부에 웨이퍼(140)를 이송시키는 이송로봇(120)과 후술할 카세트의 도어 오픈로봇(미도시)이 설치되어 있는 미니챔버(100)의 외측부분에 설치된 것으로, 웨이퍼(140)가 저장된 FOUP 카세트(130)가 안착될 수 있도록 수평상태로 돌출 연장된 형태로 마련된다.
여기서 로드포트(200)로 카세트(130)의 이송은 작업자가 직접 카세트(130)를 이송시키거나 도시되지 않은 별도의 자동 자동반송장치(AMHS: automated material handling system)에 의하여 로드포트(200)에 카세트(130)가 이송되도록 할 수 있다.
한편, 이러한 FOUP 카세트(130)가 안착되는 로드포트(200)는 도 4와 도 5에 도시된 바와 같이 카세트(130)의 저면이 안착될 수 있도록 상면이 평평한 평면형상으로 형성되어 있고, 또한 상측 면에는 상향 돌출한 세 개의 안착돌기(210: kinematic coupling)가 구현되어 있다.
그리고 카세트(130)의 하면에는 로드포트의 각 안착돌기(210)들이 끼워질 수 있도록 되되, 이 안착돌기(210)들에 끼워짐으로써 카세트(130)의 정확한 안착과 그 안착위치를 안정되게 유지시키도록 하는 세 개의 안착홈(132)이 형성되어 있다.
한편, 로드포트(200)의 안착돌기(210)에는 로드포트(200)에 안착된카세트(130)의 안착상태를 감지하는 안착감지수단이 설치된다.
이 안착감지수단은 각각의 안착돌기(210)에 하나씩 설치된 것으로, 안착돌기(210)를 상하로 관통하여 그 상단부가 상측으로 노출되도록 설치되어 있는 다수의 안착감지센서(220)로 마련된다.
따라서 카세트(130)가 로드포트(200)에 안착됨에 따라 로드포트(200)의 안착돌기(210)가 카세트(130)의 안착홈(132)에 끼워지면 이와 동시에 안착돌기(210)와 일체로 설치된 각각의 안착감지센서(220)는 카세트(130)의 안착상태를 정확하게 감지하게 된다.
한편, 본 발명에서와 같은 로드포트(200)의 안착감지수단은 그 활용과 운용에 따라 다양한 종류의 센서를 적용할 수 있을 것이다.
그러므로 만약, 카세트(130)의 안착상태만을 감지하기 위한 것이라면, 일반적인 포토센서, 또는 온/오프 센서를 적용할 수 있을 것이고, 이와 달리 안착된 카세트(130)의 안착상태와 함께 그 무게까지 감지하도록 한다면 통상적인 압전센서와 같은 무게감지센서를 적용할 수 있을 것이다.
이러한 다양한 센서의 적용과 그 설치는 장치의 운용을 위하여 그 필요한 설비에 따라 가변적으로 변형 적용할 수 있다.
이하에서는 전술한 바와 같이 구성 된 본 발명에 따른 반도체 제조장치 로드포트의 작용상태에 대하여 설명하기로 한다.
본 발명에 따른 반도체 제조장치에서 카세트(130)는 외부의 다른 공정으로부터 웨이퍼(140)를 전달받아 작업자 또는 자동반송장치에 의하여 로드포트(200)로이송된다.
그리고 이송된 카세트(130)는 로드포트(200)에 안착되고, 그 안착상태가 정상 상태라고 판단되면, 미니챔버(100) 내부의 도어 오픈로봇이 로드포트(200)에 안착된 카세트(130)의 도어(131)를 열게되고, 도어(131)가 열리면 미니챔버(100) 내부에 설치된 웨이퍼 이송로봇(120)이 웨이퍼(140)를 카세트(130)로부터 로드락 챔버(110)로 이송시킨다.
그리고 로드락 챔버(110)로 이송된 웨이퍼(140)는 이후 공정챔버 내부로 또 다른 로봇에 의하여 이송되어 그 가공이 이루어진 후 가공 공정이 완료되면 웨이퍼(140)는 전술한 바와 같은 공정 상태의 반대 방향으로 이송되어 카세트(130)에 다시 저장된 후 다음 공정으로 진행하게 된다.
한편, 로드포트(200) 상부로 이송된 카세트(130)는 로드포트(200) 상부에 마련된 안착돌기(210)에 카세트(130)의 하면에 형성된 안착홈(132)이 정확히 끼워짐으로써 카세트(130) 안착상태가 판단되게 된다.
이때 만약 세 개의 안착감지센서(220) 중의 하나라도 카세트(130)의 안착유무를 인식하지 못하면 더 이상의 작업이 진행되지 않고, 안착상태 수정작업이 이루어진다.
그리고 안착상태 수정작업이 수행된 후 안착감지센서(220)가 카세트(130)의 안착여부가 정상적이라면 이후 다음 공정이 수행된다.
한편, 공정 진행중 어떠한 이유에서라도 미쳐 웨이퍼(140)가 모두 저장되지 않은 카세트(130)가 로드포트(200)로 이송되거나 또는 카세트(130)에 웨이퍼(140)가 저장되어 있지 않은 카세트(130)가 로드포트(200)로 이송될 수 있을 것이다.
즉, 웨이퍼(140)가 저장되지 않는 카세트(130)가 로드포트(200)로 이송되더라도 로드포트(200)에 카세트(130)의 안착상태가 정상이라고 판단되면 그 다음 작업공정은 웨이퍼(140)의 저장유무와 관계없이 이루어지게 된다.
따라서 이러한 공정상의 문제는 안착감지센서(220)를 무게감지센서로 구비시키고, 장치의 제어에서 미리 빈 카세트(130)의 값과, 웨이퍼(140)가 저장된 카세트(130)의 값을 입력하여 이에 따른 비교값으로 카세트(130) 내부에 웨이퍼의 저장유무를 판별할 수 있도록 함으로써 공정상의 오류가 발생하는 것을 방지할 수 있을 것이다.
또한 웨이퍼(140)가 안착된 숫자에 따른 무게값을 함께 입력시켜놓으면, 안착감지센서(220)는 이들 각각에 대한 무게를 비교 검출하여 카세트(130)에 저장된 웨이퍼(140)의 숫자를 정확히 인식할 수 있게 되고, 따라서 보다 정확한 웨이퍼 가공 공정이 이루어질 수 있도록 할 수 있다.
전술한 바와 같이 본 발명에 따른 반도체 제조장치에서의 로드포트(200)는 로드포트(200)의 안착돌기(210)에 안착감지센서(220)를 함께 설치하여 안착돌기(210)에 카세트(130)의 안착홈(132)이 끼워지면 동시에 카세트(130)의 안착상태를 감지할 수 있도록 한다는 것이며, 이에 더하여 안착감지센서(220)를 무게감지센서로 구현하여 보다 정확하고 신뢰성 높은 웨이퍼 가공 공정이 이루어질 수 있도록 한다는 것이다.
그러므로, 기본적으로 본 발명에서와 같이 안착감지센서(220)를안착돌기(210)와 일체로 구현한 다른 실시예들이 안착감지센서(220)의 종류와 그 제어방법 그리고 안착돌기(210)에 대한 안착감지센서(220)의 설치상태를 일부 변형시키더라도 모두 본 발명의 기술적 범주에 포함된다고 보아야 한다.
이상과 같은 본 발명에 따른 반도체 제조장치의 로드포트는 로드포트에 설치된 안착돌기에 안착감지센서를 일체로 설치함으로써 보다 정확한 카세트 안착유무를 감지할 수 있도록 하고, 또한 감지된 카세트의 무게에 따라 카세트 내부의 웨이퍼 저장상태를 판별할 수 있도록 함으로써 보다 신뢰성 높은 반도체 제조장치의 운용이 가능하도록 하는 효과가 있다.

Claims (3)

  1. 내부에 웨이퍼가 저장되되 저면에 적어도 하나 이상의 안착홈이 형성된 카세트;
    내부에 상기 카세트로부터 웨이퍼를 이송시키는 로봇이 설치된 챔버;
    상기 챔버의 외측에 장착되되 상기 카세트가 안착되는 로드포트;
    상기 로드포트 상면에 설치되되 상기 카세트가 상기 로드포트 상면에 안착되면 상기 안착홈에 끼워지도록 된 적어도 하나 이상의 안착돌기;
    상기 안착돌기에 장착되되 상기 안착돌기가 상기 안착홈에 끼워지면 상기 카세트의 안착여부를 인식하게 되는 안착감지수단을 구비한 것을 특징으로 하는 반도체 제조장치.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 안착감지수단은 상기 안착돌기를 관통하여 상기 안착돌기의 상단부에 노출 설치된 포토센서인 것을 특징으로 하는 반도체 제조장치.
  3. 제 1항에 있어서, 상기 안착감지수단은 상기 안착돌기를 관통하여 상기 안착돌기의 상단부에 돌출 형성되도록 설치된 무게감지센서인 것을 특징으로 하는 반도체 제조장치.
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