KR20030024346A - 반도체 제조설비의 웨이퍼 매핑에러 감지장치 및 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 카세트에 웨이퍼가 로딩되어 적재되어 있을 시 카세트 내의 슬롯에 웨이퍼가 기울어져 적재되어 있는 상태를 검출하여 웨이퍼의 브로큰을 방지하기 위한 웨이퍼 매핑에러 감지장치에 관한 것이다. 이를 위해 다수개의 슬롯을 구비하며 상기 다수의 슬롯에 각각 상기 웨이퍼를 적재하는 카세트와, 상기 카세트의 개방된 일측에 발광센서가 설치되고 상기 카세트의 개방된 다른 일측에 상기 발광센서의 위치와 비교하여 단차진 위치에 수광센서가 설치되어 상기 카세트내에 웨이퍼가 적재되어 있는지 유무를 검출하는 광센서와, 매핑이 진행될 때 웨이퍼간 간격감지시간을 웨이퍼간 평균감지시간을 비교하여 평균웨이퍼 감지시간을 벗어날 경우 매칭에러를 발생시키고 매칭에러 알람을 발생하도록 제어하는 콘트롤러와, 상기 콘트롤러의 알람발생 제어신호에 의해 알람을 발생하는 알람발생부를 포함한다.

Description

반도체 제조설비의 웨이퍼 매핑에러 감지장치 및 방법{EQUIPMENT AND METHOD FOR SENSING MAPPING ERROR OF WAFER FOR SEMICONDUCTOR PRODUCT DEVICE}

본 발명은 반도체 제조설비의 웨이퍼 매핑에러 감지장치에 관한 것으로, 특히 카세트에 웨이퍼가 로딩되어 적재되어 있을 시 카세트 내의 슬롯에 웨이퍼가 기울어져 적재되어 있는 상태를 검출하여 웨이퍼의 브로큰을 방지하기 위한 웨이퍼 로딩미스 감지장치 및 방법에 관한 것이다.

일반적으로 반도체소자는 실리콘 웨이퍼상에 제조공정을 반복적으로 진행하여 완성되며, 반도체 제조공정은 확산공정, 식각공정, 포토리소그래피 공정 및 성막공정 등으로 나눌수 있다.

이러한 공정은 특정공정설비에서 다른 특정공정설비로 다수의 웨이퍼가 적재된 카세트가 이동함에 따라 진행된다.

도 1은 종래의 반도체 제조용 웨이퍼 매칭장치의 구성도이다.

일측 및 다른 일측이 개방된 다수의 슬롯(20)이 수직으로 적층되고, 상기 슬롯(20)에 다수의 웨이퍼(14)가 적재된 카세트(12)가 위치된 카세트 스테이지(10)가 설치되어 있다. 상기 카세트(12) 하부에는 카세트(12)를 상하로 이동시킬 수 있는 카세트 엘리베이터(도시하지 않음)가 설치되어 있다. 상기 카세트(12)의 개방된 일측에는 발광센서(16)가 설치되어 있고, 상기 카세트(12)의 개방된 다른 일측에는 발광센서(16)의 위치와 비교하여 단차진 위치에 수광센서(18)가 설치되어 있다.

카세트 엘리베이터(도시하지 않음)의 구동에 의해서 카세트(12)가 하부에서상부로 이동함에 따라 슬롯(20)에 웨이퍼(14)가 삽입되어 있으며, 발광센서(16)에서 도 2와 같이 경사지도록 주사된 빛이 수광센서(18)에 도달되지 않게 되어 슬롯(20)에 웨이퍼(14)가 삽입되어 있음을 확인할 수 있다. 이러한 동작이 연속적으로 진행됨에 따라 카세트(12)에 적재된 웨이퍼(14)의 수는 매핑(mapping)된다.

그러나 도 3에 도시된 바와 같이 작업자의 부주의 등으로 인해 카세트(12)에 형상된 다수의 슬롯(20)에 웨이퍼가 엇갈려서 적재되면 발광센서(16)에서 주사된 빛이 수광센서(18)에 도달됨에 따라 슬롯(20)에 웨이퍼(14)가 적재되지 않은 것으로 인식한다. 따라서 로봇암이 카세트에 적재된 웨이퍼를 로딩할 때 웨이퍼가 깨지거나 웨이퍼가 슬라이딩되는 문제가 있었다.

따라서 본 발명의 목적은 반도체 제조설비에서 카세트의 슬롯에 적재된 웨이퍼의 매핑 시 웨이퍼의 엇갈림에 의해 웨이퍼가 깨지거나 슬라이딩되는 것을 방지할 수 있는 웨이퍼 매핑에러 감지장치 및 방법을 제공함에 있다.

도 1은 종래의 반도체 제조용 웨이퍼 매칭장치의 구성도

도 2는 도 1의 B-B'의 단면도

도 3은 카세트내에 웨이퍼가 엇갈린 상태의 단면구성도

도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 반도체 제조설비의 웨이퍼 매핑에러 감지장치의 구성도

도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 웨이퍼 매핑 시 웨이퍼 엇갈림 현상이 발생될 경우 웨이퍼간 감지시간을 설명하기 위한 도 1의 A-A' 단면도

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

10: 카세트 스테이지 12: 카세트

14: 웨이퍼 16: 발광센서

18: 수광센서 20: 슬롯

22: 광센서 24: 콘트롤러

26: 경보발생부

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 반도체 제조설비의 웨이퍼 매핑에러 감지장치에 있어서, 다수개의 슬롯을 구비하며 상기 다수의 슬롯에 각각 상기 웨이퍼를 적재하는 카세트와, 상기 카세트의 개방된 일측에 발광센서가 설치되고 상기 카세트의 개방된 다른 일측에 상기 발광센서의 위치와 비교하여 단차진 위치에 수광센서가 설치되어 상기 카세트내에 웨이퍼가 적재되어 있는지 유무를 검출하는 광센서와, 매핑이 진행될 때 웨이퍼간 간격감지시간을 웨이퍼간 평균감지시간을 비교하여 평균웨이퍼 감지시간을 벗어날 경우 매칭에러를 발생시키고 매칭에러 알람을 발생하도록 제어하는 콘트롤러와, 상기 콘트롤러의 알람발생 제어신호에 의해 알람을 발생하는 알람발생부를 포함함을 특징으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 반도체 제조설비의 웨이퍼 매핑에러 감지방법은, 매핑이 진행될 때 광센서로부터 수신되는 웨이퍼간 간격감지신호를 수신하는 과정과, 상기 수신한 웨이퍼간 간격감지신호와 미리 설정된 웨이퍼간 평균감지시간을 비교하여 평균웨이퍼간 감지시간을 벗어날 경우 인터록신호를 발생시키는 과정으로 이루어짐을 특징으로 한다.

이하 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 그리고 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.

본 발명의 실시 예에 따른 반도체 제조용 웨이퍼 매핑장치는 도 1과 동일한 구성을 가지므로 그 구성 및 동작 설명을 생략한다.

상기 도 1에 도시된 발광센서(16)와 수광센서(18)로 이루어진 광센서(20)는 로봇암에 의해 상기 카세트(12)가 상단부에서 하단부로 이동하거나 하단부에서 상단부로 이동할 시 빛을 주사하여 웨이퍼를 매핑하도록 한다.

또한 발광센서(16) 및 수광센서(18)로 이루어진 광센서(20)는 상하 이동이 동시에 가능하도록 설치될 수도 있다.

도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 반도체 제조설비의 웨이퍼 매핑에러 감지장치의 구성도이다.

다수개의 슬롯을 구비하여 그 슬롯에 각각 웨이퍼(14)를 적재하는 카세트(12)와, 상기 카세트(12)의 개방된 일측에 발광센서(16)가 설치되고 상기 카세트(12)의 개방된 다른 일측에 상기 발광센서(16)의 위치와 비교하여 단차진 위치에 수광센서(18)가 설치되어 상기 카세트(12)내에 웨이퍼(14)가 적재되어 있는지 유무를 검출하는 광센서(22)와, 매핑이 진행될 때 웨이퍼간 간격감지시간을 웨이퍼간 평균감지시간과 비교하여 평균웨이퍼 감지시간을 벗어날 경우 매칭에러를 발생시키고 매칭에러 경보를 발생하도록 제어하는 동시에 인터록을 발생하여 동작이 정지되도록 제어하는 콘트롤러(24)와, 상기 콘트롤러(24)의 경보발생 제어신호에 의해 경보를 발생하는 결보발생부(26)로 구성되어 있다. 상기 광센서(22)는 발광센서(16)와 수광센서(18)가 단차가 지도록 하여 웨이퍼(14)가 카세트(12)에 적재되어 있는지 유무를 검출하도록 하고 있으나, 발광센서(16)와 수광센서(18)를 카세트(12)의 개방된 양측에 수평으로 각각 설치하여 발광센서(16)에서 발광되는 광량을 수광센서(18)에서 수광하여 카세트(12)에 적재되어 있는지 유무를 검출하도록 하는 것도 가능하다.

도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 웨이퍼 매핑 시 웨이퍼 엇갈림 현상이 발생될 경우 웨이퍼간 감지시간을 설명하기 위한 도 1의 A-A' 단면도이다.

상술한 도 1과 도 4 및 도 5를 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예의 동작을 상세히 설명한다.

도시하지 않은 로봇은 로딩 시 웨이퍼(14)를 탑재하여 카세트(12)의 슬롯(20)으로 안착시킨다. 이때 도 2와 같이 웨이퍼(14)가 카세트(12)에 정상적으로 탑재되면 광센서(22)의 발광센서(16)로부터 발광된 빛이 웨이퍼(14)에 가로막혀 투과되지 않기 때문에 광센서(22)의 수광센서(18)가 동작을 하지 않는다. 따라서 웨이퍼 매핑 시 광센서(22)는 일정시간 간격으로 온/오프 동작을 하게 된다. 즉, 카세트(12)내에 웨이퍼(14)가 탑재되지 않은 부분을 통과할 때는 발광센서(16)로부터 발광된 빛이 수광센서(18)에 의해 수광되어 수광센서(18)가 온되고, 웨이퍼(14)가 탑재되어 있는 부분을 통과할 때는 발광센서(16)로부터 발광된 빛이 수광센서(18)에 의해 수광되지 않게 되어 수광센서(18)가 오프된다.

그러나 로봇의 제어에 의해 로딩하여 카세트(12)의 슬롯(20)에 안착된 상태에서 작업자 등의 실수로 인하여 도 5와 같이 웨이퍼(14)가 카세트(12)의 슬롯(20)에 겹쳐서 엇갈림현상이 발생할 경우 광센서(22)는 불규칙한 시간간격으로 온/오프 동작을 하게 된다. 즉, 웨이퍼간을 감지하는 시간간격이 도 5에서 보는 바와 같이 A영역과 B영역의 감지시간이 일치하지 않게 된다. 이때 콘트롤러(24)는 광센서(22)로부터 수신되는 웨이퍼간 시간감지신호가 일정하지 않으면 웨이퍼(14)의 엇갈림현상이 발생한 것으로 인식하여 인터록신호를 발생하여 설비의 동작을 정지시키고 에러 알람발생 제어신호를 경보발생부(26)로 인가하여 경보를 발생하도록 한다.

상술한 바와 같이 본 발명은 반도체 제조설비의 웨이퍼 매핑을 진행할 시 광센서에 의해 웨이퍼간 감지시간을 체크하여 웨이퍼간 감지시간이 미리 설정된 시간간격과 다를 경우 웨이퍼 기울어짐 현상으로 인식하여 인터록을 발생하도록 하므로, 로봇의 셔틀스푼(SHUTTLE SPOON)이 카세트로 이동시 웨이퍼와의 충돌을 방지하고, 이로 인해 웨이퍼 로스를 방지할 수 있는 이점이 있다.

Claims (6)

1. 반도체 제조설비의 웨이퍼 매핑에러 감지장치에 있어서,

   다수개의 슬롯을 구비하며 상기 다수의 슬롯에 각각 상기 웨이퍼를 적재하는 카세트와,

   상기 카세트의 개방된 일측에 발광센서가 설치되고 상기 카세트의 개방된 다른 일측에 수광센서가 설치되어 상기 카세트내에 웨이퍼가 적재되어 있는지 유무를 검출하는 광센서와,

   매핑이 진행될 때 상기 광센서로부터 수신되는 웨이퍼간 간격감지신호를 받아 미리 설정된 웨이퍼간 평균감지시간과 상기 수신된 웨이퍼간 간격감지신호 비교하여 평균웨이퍼 감지시간을 벗어날 경우 매칭에러를 발생시키고 매칭에러 알람을 발생하도록 제어하는 콘트롤러를 포함함을 특징으로 하는 반도체 제조설비의 웨이퍼 매칭에러 감지장치.
2. 제1항에 있어서,

   상기 콘트롤러의 알람발생 제어신호에 의해 알람을 발생하는 알람발생부를 더 포함함을 특징으로 하는 반도체 제조설비의 웨이퍼 매핑에러 감지장치.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서,

   상기 광센서는 상기 카세트의 개방된 일측에 발광센서가 설치되고 상기 카세트의 개방된 다른 일측에 상기 발광센서의 위치와 비교하여 단차진 위치에 수광센서가 설치되도록 함을 특징으로 하는 반도체 제조설비의 웨이퍼 매핑에러 감지장치.
4. 제1항 또는 제2항에 있어서,

   상기 광센서는 상기 카세트의 개방된 일측에 발광센서가 설치되고 상기 카세트의 개방된 다른 일측에 상기 발광센서의 위치와 비교하여 수평된 위치에 수광센서가 설치되도록 함을 특징으로 하는 반도체 제조설비의 웨이퍼 매핑에러 감지장치.
5. 다수개의 슬롯을 구비하며 상기 다수의 슬롯에 각각 상기 웨이퍼를 적재하는 카세트와, 상기 카세트의 개방된 일측에 발광센서가 설치되고 상기 카세트의 개방된 다른 일측에 수광센서가 설치되어 상기 카세트내에 웨이퍼가 적재되어 있는지 유무를 검출하는 광센서를 구비한 반도체 제조설비의 웨이퍼 매핑에러 감지방법에 있어서,

   매핑이 진행될 때 상기 광센서로부터 수신되는 웨이퍼간 간격감지신호를 수신하는 과정과,

   상기 수신한 웨이퍼간 간격감지신호와 미리 설정된 웨이퍼간 평균감지시간을비교하여 평균웨이퍼간 감지시간을 벗어날 경우 인터록신호를 발생시키는 과정으로 이루어짐을 특징으로 하는 반도체 제조설비의 웨이퍼 매핑에러 감지방법.
6. 제5항에 있어서,

   상기 인터록신호를 발생시킨 후 매핑에러를 나타내는 경보를 발생시키는 과정을 더 포함함을 특징으로 하는 반도체 제조설비의 웨이퍼 매핑에러 감지방법.