KR200217107Y1

KR200217107Y1 - 에스엠아이에프 시스템의 반도체웨이퍼 장착오류 감지장치

Info

Publication number: KR200217107Y1
Application number: KR2020000028744U
Authority: KR
Inventors: 배은한
Original assignee: 아남반도체주식회사
Priority date: 2000-10-16
Filing date: 2000-10-16
Publication date: 2001-03-15

Abstract

본 고안은 SMIF 시스템의 반도체웨이퍼 장착오류 감지장치에 관한 것으로, SMIF 파드(10)와 SMIF 포트(20)와 웨이퍼카세트(12)를 상.하 방향으로 이송시키기 위한 승강장치(31)가 내측으로 조립되는 SMIF 본체(30)로 구성된 SMIF 시스템에 있어서, SMIF 본체(30)의 내측에 조립되어 승강장치(31)에 의해 수직으로 하강한 빈 웨이퍼카세트(12)에 웨이퍼이송장치(40)에 의해 단위공정장비로부터 공정이 완료된 반도체웨이퍼를 장착시 웨이퍼카세트(12)에 돌출되도록 장착되는 반도체웨이퍼(W')를 감지하여 감지신호를 발생하여 출력하는 웨이퍼감지부(50); 및 웨이퍼감지부(50)에서 감지신호가 발생되어 수신되면 제어신호를 승강장치(30)로 전송하여 반도체웨이퍼의 장착이 완료된 웨이퍼카세트(12)가 수직으로 상승되는 것을 방지하는 제어부(60)를 포함하여, 반도체웨이퍼가 웨이퍼카세트에 단위공정장비로부터 언로딩시 웨이퍼카세트에 반도체웨이퍼가 돌출되어 장착된 경우 이를 감지하여 웨이퍼카세트가 SMIF 파드에 장착시 반도체웨이퍼가 파손되지 않도록 함에 있다.

Description

에스엠아이에프 시스템의 반도체웨이퍼 장착오류 감지장치{Apparatus for detecting a loading error of semiconductor wafer of SMIF system}

본 고안은 웨이퍼 이송공정에 사용되는 스탠다드 메커니컬 인터페이스(Standard Mechanical Interface, 이하, SMIF라 한다) 시스템에 관한 것으로, 특히 SMIF 시스템의 웨이퍼카세트에 웨이퍼이송장치에 의해 단위공정장비로부터 공정이 완료된 반도체웨이퍼를 장착시 웨이퍼카세트에 돌출되도록 장착되는 반도체웨이퍼를 감지하여 웨이퍼카세트가 SMIF 파드에 장착하기 위하여 상승시 반도체웨이퍼의 파손을 방지할 수 있는 SMIF 시스템의 반도체웨이퍼 장착오류 감지장치에 관한 것이다.

SMIF 시스템은 좁은 공간의 청정실 등에서의 대기 콘트롤 및 프로세스 처리시 인위적인 실수 등을 방지하기 위한 것으로, SMIF 시스템은 반도체 제조공정을 수행하는 반도체 장비의 주변장치로서 웨이퍼가 저장된 웨이퍼가 장착된 카세트를 반도체 장비에 반송하거나 배출하는데 이용된다.

도 1은 종래의 SMIF 시스템의 실시예를 도시한 개략 사시도이다. 도시된 바와 같이, SMIF 시스템은 SMIF 파드(10), SMIF 포트(20), SMIF 본체(30)로 구성된다.

SMIF 파드(10)는 그의 하부에 마련된 파드 도어(pod door;11), 파드 도어(11)의 상부에 탑재된 반도체웨이퍼(W)가 장착된 웨이퍼카세트(12) 및 웨이퍼카세트(12)를 덮고 있는 커버(13)로 구성되어 있다. SMIF 파드(10)는 반도체 제조공정실에서 반도체웨이퍼(W) 운반시에 반도체웨이퍼(W)가 장착된 웨이퍼카세트(12)를 기밀이 유지되도록 하여 이동하는데 사용된다.

SMIF 포트(20)는 포트 플레이트(port plate;21), 가이드레일(22) 및 포트 도어(23)로 구성되어 있다. 포트 플레이트(21)는 SMIF 포트(20)상에 SMIF 파드(10)가 위치할 때 SMIF 파드(10)의 하면을 수평으로 유지시키기 위한 것이고, 가이드레일(22)은 ' L' 자 형상을 가지고 포트 플레이트(21)의 각 꼭지점을 중심으로 마련되어 SMIF 포트(20)상의 소망하는 정위치에 SMIF 파드(10)를 안내하는 역할을 하며, 포트 도어(23)의 중앙부에 위치한 래치 핀(도시 않음)과 파드 도어(11)의 회전판(도시 않음)에 형성된 결합홀(도시 않음)의 선택적 체결에 의해 포트 도어(23)와 파드 도어(11)는 선택적으로 결합한다.

포트 도어(23)는 파드 도어(11)와 결합하여 후술하는 승강장치(31)에 의해 수직방향으로 이송되어 파드 도어(11)상의 웨이퍼카세트(12)를 운반하는 역할을 한다.

SMIF 포트(20)가 상측에 조립되어 있는 SMIF 본체(30)는 내측으로 승강장치(31)가 조립되어 있으며, 승강장치(31)는 승강아암(31a), 모터(도 2에 도시됨;31b), 승강부재(31c)로 구성된다. 승강아암(31a)은 선형기어로 형성되어 있고 SMIF 본체(30)의 내측의 일측에 수직되게 설치되며, 그 하단이 모터(31b)의 회전 중심축에 연결되어 모터(31b)에서 발생된 회전력에 의해 회전된다. 선형기어로 형성되고 모터(31/b)의 회전중심축에 연결된 승강아암(31a)은 승강부재(31c)의 일측을 수직으로 관통하여 조립되어 승강아암(31a)의 회전에 의해 승강부재(31c)가 상하로 이동된다.

승강아암(31a)이 수직으로 관통되도록 조립되는 승강부재(31c)는 포트 도어(23)의 저면과 결합된다. 따라서 모터(31b)에서 발생된 회전력에 의해 승강부재(31c)와 결합된 포트 도어(23)를 수직방향으로 이송시키게 되어 포트 도어(23)와 결합된 파드 도어(11) 상에 안착된 웨이퍼카세트(12)가 수직방향으로 이송된다.

도 2는 도 1의 SMIF 시스템과 웨이퍼 이송장치(40)를 함께 사용할 경우의 단면도이다. 도시된 바와 같이, SMIF 본체(30)의 내측으로 조립되는 승강장치(31)에 의해 SMIF 파드(10)로부터 아래로 이송된 웨이퍼카세트(12)에서 반도체웨이퍼(W)를 단위공정장비(도시 않음)로 로딩하거나 언로딩하기 위해 웨이퍼 이송장치(40)가 사용된다.

반도체웨이퍼(W)를 단위공정장비로 로딩하거나 언로딩하는 웨이퍼 이송장치(40)는 지지블럭(41)과 회전축(42)과 웨이퍼 이송아암(43)과 웨이퍼 이송장치의 본체(44)로 구성된다. 지지블럭(41)은 웨이퍼 이송장치의 본체(44)의 상단부에 설치되며, 설치된 지지블럭(41)에 회전축(42)의 일단이 회전되도록 조립된다. 회전축(52)의 타단에는 회전축(52)의 회전에 의해 회전되도록 웨이퍼 이송아암(43)이 조립되며, 웨이퍼 이송아암(43)은 웨이퍼카세트(12)로부터 반도체웨이퍼(W)를 단위공정장비로 로딩하거나 언로딩한다.

웨이퍼 이송장치(40)에 의해 반도체웨이퍼(W)가 웨이퍼카세트(12)에 장착 완료되면 승강장치(31)에 의해 웨이퍼카세트(12)를 수직 상승시켜 SMIF 파드(10)에 안착시킨다.

종래에서와 같이 웨이퍼 이송장치의 웨이퍼 이송아암이 반도체웨이퍼를 단위공정장비로 로딩한 후 단위공정이 완료되어 웨이퍼카세트로 언로딩시 반도체웨이퍼가 웨이퍼카세트에 돌출되어 장착되는 경우 이를 감지하는 장치가 없어 반도체웨이퍼가 돌출된 상태로 장착된 웨이퍼카세트를 SMIF 파드에 장착하기 위해 승강장치에 의해 상방향으로 이송하는 과정에서 SMIF 본체의 내측의 상부면에 돌출된 반도체웨이퍼가 충돌하여 파손되는 문제점이 있다.

또한, 반도체웨이퍼가 장비내에서 파손됨으로 인해 웨이퍼 카세트내 뿐만 아니라 SMIF 시스템 내에 오염물질을 발생하여 반도체 제조장비의 가동률을 감소시키는 문제점이 있다.

본 고안은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 고안된 것으로, 본 고안의 목적은 단위공정장비로부터 언로딩된 반도체웨이퍼가 웨이퍼카세트에 돌출되어 장착시 이를 감지하여 웨이퍼카세트가 수직 상승하여 SMIF 파드에 장착시 반도체웨이퍼가 파손되지 않도록 하는 SMIF 시스템을 제공함에 있다.

본 고안의 다른 목적은 SMIF 시스템이 웨이퍼카세트에 반도체웨이퍼가 돌출되어 장착됨을 감지하도록 하여 반도체웨이퍼가 파손되지 않도록 하여 웨이퍼카세트 내에 장착된 웨이퍼카세트 내의 오염과 SMIF 시스템의 오염을 미연에 방지하여 반도체 제조장비의 가동률을 증가시킴에 있다.

도 1은 종래의 SMIF 시스템의 실시예를 도시한 개략 사시도,

도 2는 도 1에 도시된 SMIF 시스템을 웨이퍼 이송장치와 함께 사용할 경우의 단면도,

도 3은 본 고안에 의한 SMIF 시스템의 반도체웨이퍼 장착오류 감지장치의 실시례를 도시한 구성도이고,

도 4는 도 3에 도시된 SMIF 시스템의 평면도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호 설명>

10: SMIF 파드 11: 파드 도어

12: 웨이퍼카세트 13: 커버

20: SMIF 포트 21: 포트 플레이트

22: 가이드레일 23: 포트 도어

30: SMIF 본체 31: 승강장치

31a: 승강아암 31b: 모터

31c: 승강부재 40:웨이퍼이송장치

50: 웨이퍼감지부 51: 발광소자

52: 수광소자 60: 제어부

본 고안의 SMIF 시스템의 반도체웨이퍼 장착오류 감지장치는 반도체웨이퍼가 장착된 웨이퍼카세트가 안착되는 파드 도어를 구비한 SMIF 파드와 파드 도어가 결합되는 포트 도어를 구비한 SMIF 포트와 포트 도어가 결합되어 웨이퍼카세트를 상.하 방향으로 이송시키기 위한 승강장치가 내측으로 조립되는 SMIF 본체로 구성된 SMIF 시스템에 있어서, SMIF 본체의 내측에 조립되어 승강장치에 의해 수직으로 하강한 빈 웨이퍼카세트에 웨이퍼이송장치에 의해 단위공정장비로부터 공정이 완료된 반도체웨이퍼를 장착시 웨이퍼카세트에 돌출되도록 장착되는 반도체웨이퍼를 감지하여 감지신호를 발생하여 출력하는 웨이퍼감지부; 및 웨이퍼감지부에서 감지신호가 발생되어 수신되면 제어신호를 승강장치로 전송하여 반도체웨이퍼의 장착이 완료된 웨이퍼카세트가 수직으로 상승되는 것을 방지하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

웨이퍼감지부는 웨이퍼카세트에 반도체웨이퍼가 장착되는 방향의 파드 도어의 일단을 기준으로 SMIF 본체의 내측의 상부면에 설치되어 소정의 파장을 갖는 빛을 출력하는 발광소자; 및 발광소자의 직하방으로 SMIF 본체의 내측의 하부면에 설치되어 발광소자로부터 출력되는 빛을 수신하여 감지신호를 출력하는 수광소자를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

이하, 본 고안을 첨부된 도면을 이용하여 설명하면 다음과 같다.

도 3은 본 고안에 의한 SMIF 시스템의 반도체웨이퍼 장착오류 감지장치의 실시례를 도시한 구성도이고, 도 4는 도 3에 도시된 SMIF 시스템의 정면도이다. 도시된 바와 같이, 반도체웨이퍼(W)가 장착된 웨이퍼카세트(12)가 안착되는 파드 도어(11)를 구비한 SMIF 파드(10)와 파드 도어(11)가 결합되는 포트 도어(23)를 구비한 SMIF 포트(20)와 포트 도어(23)가 결합되어 웨이퍼카세트(12)를 상.하 방향으로 이송시키기 위한 승강장치(31)가 내측으로 조립되는 SMIF 본체(30)로 구성된 SMIF 시스템에 있어서, SMIF 본체(30)의 내측에 조립되어 승강장치(31)에 의해 수직으로 하강한 빈 웨이퍼카세트(12)에 웨이퍼이송장치(40)에 의해 단위공정장비로부터 공정이 완료된 반도체웨이퍼(W)를 장착시 웨이퍼카세트(12)에 돌출되도록 장착되는 반도체웨이퍼(W')를 감지하여 감지신호를 발생하여 출력하는 웨이퍼감지부(50); 및 웨이퍼감지부(50)에서 감지신호가 발생되어 수신되면 제어신호를 승강장치(30)로 전송하여 반도체웨이퍼(W)의 장착이 완료된 웨이퍼카세트(12)가 수직으로 상승되는 것을 방지하는 제어부(60)로 구성된다.

본 고안의 구성 및 작용을 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.

SMIF 시스템의 반도체웨이퍼 장착오류 감지장치는 SMIF 파드(10), SMIF 포트(20), SMIF 본체(30), 웨이퍼감지부(40) 및 제어부(50)로 구성된다.

SMIF 포트(20)는 포트 플레이트(port plate;21), 가이드레일(도1에 도시됨;22) 및 포트 도어(23)로 구성되어 있다. 포트 플레이트(21)는 SMIF 포트(20)상에 SMIF 파드(10)가 위치할 때 SMIF 파드(10)의 하면을 수평으로 유지시키기 위한 것이고, 가이드레일(도1에 도시됨;22)은 ' L' 자 형상을 가지고 포트 플레이트(21)의 각 꼭지점을 중심으로 마련되어 SMIF 포트(20)상의 소망하는 정위치에 SMIF 파드(10)를 안내하는 역할을 하며, 포트 도어(23)의 중앙부에 위치한 래치 핀(도시 않음)과 파드 도어(11)의 회전판(도시 않음)에 형성된 결합홀(도시 않음)의 선택적 체결에 의해 포트 도어(23)와 파드 도어(11)는 선택적으로 결합한다.

포트 도어(23)는 파드 도어(11)와 결합되어 후술하는 승강장치(31)에 의해 수직방향으로 이송되어 파드 도어(11)상의 웨이퍼카세트(12)를 운반하는 역할을 한다.

SMIF 포트(20)가 상측에 조립되어 있는 SMIF 본체(30)는 내측으로 승강장치(31)가 조립되어 있으며, 승강장치(31)는 승강아암(31a), 모터(31b), 승강부재(31c)로 구성된다. 승강아암(31a)은 선형기어로 형성되어 있고 SMIF 본체(30)의 내측의 일측에 수직되게 설치되며, 그 하단이 모터(31b)의 회전 중심축에 연결되어 모터(31b)에서 발생된 회전력에 의해 회전된다. 선형기어로 형성되고 모터(31b)의 회전중심축에 연결된 승강아암(31a)은 승강부재(31c)의 일측을 수직으로 관통하여 조립되어 승강아암(31a)의 회전에 의해 승강부재(31c)가 상하로 이동된다.

승강장치(31)에 의해 SMIF 파드(10)로부터 아래로 이송된 웨이퍼카세트(12)에서 반도체웨이퍼(W)를 단위공정장비(도시 않음)로 로딩하거나 언로딩하기 위해 웨이퍼 이송장치(40)가 사용되며, 웨이퍼 이송장치(40)의 웨이퍼 이송아암(31)이 반도체웨이퍼를 단위공정장비로 로딩하거나 언로딩하게 된다.

반도체웨이퍼(W)를 단위공정장비로 로딩하거나 언로딩하는 웨이퍼 이송장치(40)는 지지블럭(41)과 회전축(42)과 웨이퍼 이송아암(43)과 웨이퍼 이송장치 본체(44)로 구성된다. 지지블럭(41)은 웨이퍼 이송장치의 본체(44)의 상단부에 설치되며, 설치된 지지블럭(41)에 회전축(42)의 일단이 회전되도록 조립된다. 회전축(52)의 타단에는 회전축(52)의 회전에 의해 회전되도록 웨이퍼 이송아암(43)이 조립되며, 웨이퍼 이송아암(43)은 웨이퍼카세트(12)로부터 반도체웨이퍼(W)를 단위공정장비로 로딩하거나 언로딩한다. 웨이퍼 이송장치(40)에 의해 반도체웨이퍼(W)가 웨이퍼카세트(12)에 장착 완료되면 승강장치(31)에 의해 웨이퍼카세트(12)를 수직 상승시켜 SMIF 파드(10)에 안착시킨다.

SMIF 본체(30)의 내측에 조립되는 웨이퍼감지부(50)는 승강장치(31)에 의해 수직으로 하강한 빈 웨이퍼카세트(12)에 웨이퍼 이송장치(40)에 의해 단위공정장비(도시 않음)로부터 공정이 완료된 반도체웨이퍼(W)를 장착시 웨이퍼카세트(12)에 돌출되도록 장착되는 반도체웨이퍼(W')를 감지하여 감지신호를 발생하여 출력한다.

감지신호를 발생하여 출력하는 웨이퍼감지부(50)는 웨이퍼카세트(12)에 반도체웨이퍼(W)가 장착되는 방향의 파드 도어(11)의 일단을 기준으로 SMIF 본체(30)의 내측의 상부면에 설치되어 소정의 파장을 갖는 빛을 출력하는 발광소자(51)와 발광소자(51)의 직하방으로 SMIF 본체(30)의 내측의 하부면에 설치되어 발광소자(51)로부터 출력되는 빛을 수신하여 감지신호를 출력하는 수광소자(52)로 구성된다. 또한 발광소자(51)와 수광소자(52)는 서로 위치를 바꾸어 설치될 수 있으며, 일예로 발광소자(51)는 발광다이오드를, 수광소자(52)는 포토다이오드를 사용할 수 있다.

도 4는 도 3에 도시된 SMIF 시스템의 평면도이다. 도시된 바와 같이 승강장치(31)에 의해 웨이퍼카세트(12)가 상승시 웨이퍼카세트(12)에 돌출되어 장착된 반도체웨이퍼(W')와 충돌하는 부분은 웨이퍼카세트(12)에 반도체웨이퍼(W)가 장착되는 방향의 파드 도어(11)의 일단과 결합되는 부분이다. 따라서 웨이퍼카세트(12)에 반도체웨이퍼(W)가 장착되는 방향의 파드 도어(11)의 일단을 기준으로 SMIF 본체(30)의 내측의 상부면과 하부면에 각각 발광소자(51)와 수광소자(52)가 설치되는 것이다.

제어부(60)는 웨이퍼감지부(50)에서 감지신호가 발생되어 출력되면 출력된 감지신호를 수신받아 제어신호를 발생함과 아울러 발생된 제어신호를 승강장치(31)로 전송하여 반도체웨이퍼(W,W')의 장착이 완료된 웨이퍼카세트(12)가 수직으로 상승되는 것을 방지한다. 즉, 제어부(60)는 웨이퍼감지부(50)로부터 감지신호를 수신받으면 모터(31b)의 회전력에 의해 승강아암(31a)을 회전시켜 승강부재(31c)가 상승되는 것을 방지하기 위해 모터(31b)로 제어신호를 전송하여 모터(31b)가 회전하지 못하도록 함으로써 웨이퍼카세트(12)에 반도체웨이퍼(W')가 돌출되어 장착된 상태로 웨이퍼카세트(12)가 SMIF 파드(10)로 장착되기 위해 수직 상승되는 것을 멈추게 한다. 따라서 웨이퍼카세트(12)가 수직 상승되는 것을 멈춤으로써 돌출된 반도체웨이퍼(W')가 포트 플레이트(21)에 걸려서 파손되는 것을 방지한다.

이상과 같이, 반도체웨이퍼가 웨이퍼카세트에 단위공정장비로부터 언로딩시 웨이퍼카세트에 반도체웨이퍼가 돌출되어 장착된 경우 이를 감지하여 웨이퍼 카세트가 SMIF 파드에 장착시 반도체웨이퍼가 파손되는 것을 방지할 수 있다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 고안은 반도체웨이퍼가 웨이퍼카세트에 단위공정장비로부터 언로딩시 웨이퍼카세트에 반도체웨이퍼가 돌출되어 장착된 경우 이를 감지하여 웨이퍼카세트가 SMIF 파드에 장착시 반도체웨이퍼가 파손되지 않도록 하며, 반도체웨이퍼의 파손으로 인한 웨이퍼카세트 내의 오염과 SMIF 장비의 오염을 미연에 방지하여 반도체 제조장비의 가동률을 증가시킴에 있다.

Claims

반도체웨이퍼가 장착된 웨이퍼카세트가 안착되는 파드 도어를 구비한 SMIF 파드와 상기 파드 도어가 결합되는 포트 도어를 구비한 SMIF 포트와 상기 포트 도어가 결합되어 웨이퍼카세트를 상.하 방향으로 이송시키기 위한 승강장치가 내측으로 조립되는 SMIF 본체로 구성된 SMIF 시스템에 있어서,

상기 SMIF 본체의 내측에 조립되어 상기 승강장치에 의해 수직으로 하강한 빈 웨이퍼카세트에 웨이퍼이송장치에 의해 단위공정장비로부터 공정이 완료된 반도체웨이퍼를 장착시 웨이퍼카세트에 돌출되도록 장착되는 반도체웨이퍼를 감지하여 감지신호를 발생하여 출력하는 웨이퍼감지부; 및

상기 웨이퍼감지부에서 감지신호가 발생되어 수신되면 제어신호를 상기 승강장치로 전송하여 반도체웨이퍼의 장착이 완료된 웨이퍼카세트가 수직으로 상승되는 것을 방지하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 SMIF 시스템의 반도체웨이퍼 장착오류 감지장치.
제 1 항에 있어서, 상기 웨이퍼감지부는 상기 웨이퍼카세트에 반도체웨이퍼가 장착되는 방향의 상기 파드 도어의 일단을 기준으로 상기 SMIF 본체의 내측의 상부면에 설치되어 소정의 파장을 갖는 빛을 출력하는 발광소자; 및

상기 발광소자의 직하방으로 상기 SMIF 본체의 내측의 하부면에 설치되어 상기 발광소자로부터 출력되는 빛을 수신하여 감지신호를 출력하는 수광소자를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 SMIF 시스템의 반도체웨이퍼 장착오류 감지장치.