KR20030037107A

KR20030037107A - 퍼니스 시스템의 웨이퍼 이송장치 및 방법

Info

Publication number: KR20030037107A
Application number: KR1020010068212A
Authority: KR
Inventors: 조대복; 배남호
Original assignee: 동부전자 주식회사
Priority date: 2001-11-02
Filing date: 2001-11-02
Publication date: 2003-05-12

Abstract

본 발명은 퍼니스 시스템의 웨이퍼 이송장치 및 방법에 관한 것이다. 즉, 본 발명은 퍼니스 시스템의 웨이퍼 이송장치에서 공정 수행 완료된 웨이퍼를 보트로부터 언로딩함에 있어서, 보트내 웨이퍼의 이상 적재 여부를 검사한 후에 언로딩 동작을 수행하도록 제어하여 언로딩 동작을 위해 보트내로 삽입되는 포크 어셈블리와 공정 수행중 휘거나 파손되어 이상 돌출 적재된 웨이퍼의 충돌을 방지시킴으로써, 언로딩 동작시 상기 포크 어셈블리와 웨이퍼간 충돌로 인한 웨이퍼 손실을 최소화할 수 있게 되는 이점이 있다.

Description

퍼니스 시스템의 웨이퍼 이송장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR TRANSFERRING WAFERS PROCESSED IN A FURNACE}

본 발명은 퍼니스 시스템(Furnace)의 웨이퍼 이송장치에 관한 것으로, 특히 반도체 제조 공정 중 퍼니스에서 공정 수행된 보트(Boat)내 탑재된 웨이퍼를 언로딩(Unloading)하여 캐리어(Carrier)로 자동 이송시키는 웨이퍼 이송 장치에 관한 것이다.

통상적으로, 웨이퍼 이송장치라 함은 다수의 반도체 제조 공정, 예를 들어 증착 공정, 어닐링 공정, 산화 공정, 확산 공정을 수행하는 퍼니스 시스템에서 다수의 웨이퍼가 적재되어 퍼니스로 삽입되는 보트내에 공정 처리가 요구되는 다수의 웨이퍼를 로딩시키거나, 퍼니스에서 공정처리가 완료된 웨이퍼들을 상기 보트에서 다시 언로딩시키는 장치를 말하는 것으로, 퍼니스 시스템에서의 작업의 자동화를 위해 필수적인 장치이다.

그런데 종래 웨이퍼 이송장치에서는 공정 수행 완료된 웨이퍼를 보트로부터 언로딩시키는 경우 웨이퍼의 적재상태를 검사하지 않고 언로딩을 수행하고 있는데, 상기 퍼니스에서의 공정 수행과정에서 웨이퍼가 변형되거나 파손되어 보트내 슬롯상에 이상 돌출 적재된 상태에서 상기 포크 어셈블리에 의한 언로딩이 수행되는 경우, 상기 웨이퍼 이송장치의 포크 어셈블리와 슬롯상 돌출 적재된 웨이퍼간의 충돌로 인해 보트가 넘어지거나, 포크 어셈블리가 파손되는 문제점이 있었으며, 최악의 경우에는 보트내에 탑재된 웨이퍼를 모두 폐기하여야 하는 등 엄청난 물질적 손실이 발생하게 되는 문제점이 있었다.

도 1은 종래 웨이퍼 이송장치를 도시한 것으로, 상기 도 1을 참조하면 상기 웨이퍼 이송장치(100)는 캐리어(102)와 보트(104) 사이에 설치된 웨이퍼 이송기(106)와, 상기 이송기(106) 상면에서 전후 이동 및 회전되는 슬라이더(108)와, 상기 슬라이더(108) 전단부에 설치되는 포크 어셈블리(110)로 구성되며, 웨이퍼 자동 이송시 상기 포크 어셈블리(110)가 보트(104)내로 삽입되어 보트내 적재된 웨이퍼를 들어올려서 캐리어(102)로 옮기게 되는 것이다.

그러나 전술한 바와 같이 이때 상기 보트상에 퍼니스 공정 수행 중 파손된 웨이퍼가 존재하는 경우 상기 포크 어셈블리와 파손된 웨이퍼의 충돌 발생을 도식적으로 도시한 도 2의 a 영역에서 보여지는 바와 같이 포크 어셈블리(110)와 보트(104)에 탑재된 파손된 웨이퍼(200)간 충돌이 발생하게 되며, 이때 상기 충돌로 인해 보트(104)가 넘어지거나 포크 어셈블리(110)가 파손되어 보트(104)와 포크 어셈블리(110)상에 탑재된 웨이퍼에 심각한 타격이 발생하는 문제점이 있었다.

따라서, 본 발명의 목적은 퍼니스 시스템의 보트내에서 웨이퍼 언로딩 동작시 파손된 웨이퍼와 포크 어셈블리의 충돌을 방지시키는 웨이퍼 이송장치 및 방법을 제공함에 있다.

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 퍼니스 시스템에서 공정 처리되어 보트내 다수의 슬롯에 탑재된 웨이퍼를 언로딩하여 웨이퍼 적재용 캐리어로 자동 이송시키는 웨이퍼 이송장치에 있어서, 상기 보트내 슬롯사이로 삽입되어 각 슬롯에 탑재된 웨이퍼를 흡착하여 들어올리는 다수의 포크 어셈블리와; 상기 포크 어셈블리와 연결되어 상기 포크 어셈블리를 전후 이동 및 회전 제어하는 슬라이더와; 상기 보트내 각 슬롯에 탑재된 웨이퍼 중 이상 적재된 웨이퍼를 검출하는 감지부와; 외부로부터 입력되는 웨이퍼 언로딩 명령에 따라 상기 보트와 캐리어간 연결 설정된 레일 상에서 이동하면서 상기 포크 어셈블리로부터 언로딩되는 웨이퍼를 상기 캐리어로 이동시키며, 상기 감지부를 통해 상기 보트에 이상 적재된 웨이퍼 검출시에는 상기 포크 어셈블리가 보트내로 진입하지 못하도록 상기 레일상 이동을중지하는 웨이퍼 이송기;를 포함하는 웨이퍼 이송장치를 구현하며, (a)상기 퍼니스에서 공정 완료된 웨이퍼의 이송 명령 수신시 상기 웨이퍼 이송기를 제어하여 보트쪽으로 이동시키는 단계와; (b)상기 감지부를 통해 상기 보트내 이상 적재된 웨이퍼가 존재하는지 여부를 검사하는 단계와; (c)상기 감지부로부터 상기 보트내 이상 적재된 웨이퍼의 존재를 알리는 이상 적재 감지신호가 수신되는 경우 상기 웨이퍼 이송기의 웨이퍼 언로딩을 위한 이송동작을 중지시키는 단계;를 포함하여 진행하는 웨이퍼 이송방법을 구현하는 것을 특징으로 한다.

도 1은 종래 웨이퍼 이송장치를 도식적으로 도면이다.

도 2는 종래 웨이퍼 이송장치에서 포크 어셈블리와 웨이퍼간 충돌 발생을 도시한 도면이다.

도 3은 퍼니스 시스템의 개략적인 블록 구성도이다.

도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 웨이퍼 이송장치의 블록 구성도이다.

도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 웨이퍼 이송 처리 흐름도이다.

도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 웨이퍼의 이상 적재 여부 검사 예시도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시 예의 동작을 상세하게 설명한다.

도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 퍼니스 시스템의 개략적인 블록 구성을 도시한 것이다. 이하 상기 도 3을 참조하면, 상기 퍼니스 시스템은, 퍼니스(300), 보트(104), 보트 엘리베이터 장치(302), 웨이퍼 이송장치(306), 캐리어(102), 키입력부(310), 표시부(312) 등으로 구성된다.

상기 퍼니스(300)는 긴 원형의 석영튜브로 이루어져 가스나 열을 이용하여 증착, 드라이브-인, 산화, 혹은 합금 공정 등을 수행하는데 사용된다. 보트(104)는 상기 퍼니스(300)에서의 다양항 공정 수행을 위해 다수의 웨이퍼를 적재할 수 있도록 슬롯이 형성된 구조물이다. 보트 엘리베이터장치(302)는 상기 보트(104)를 이동시키는 장치로써, 소정 제어에 따라 상기 다수의 웨이퍼가 적재된 보트(104)를 퍼니스(300) 내부로 위치시키고, 퍼니스(300)에서 공정 수행 완료된 웨이퍼를 다시퍼니스(300) 외부로 위치시킨다. 웨이퍼 이송장치(306)는 퍼니스(300)에서의 공정 수행을 위해 웨이퍼를 캐리어(102)로부터 상기 보트(104)내 슬롯으로 로딩시키며, 상기 공정 수행 완료된 보트(104)내 웨이퍼를 언로딩하여 캐리어(102)로 이송시킨다. 퍼니스 시스템 제어부(314)는 상기 퍼니스 시스템내 각 부의 동작을 전반적으로 제어하며, 상기 보트(104)에 탑재된 웨이퍼에 대한 퍼니스(300)에서의 다양한 공정 수행 전과정을 제어한다. 키입력부(310)는 사용자 인터페이스수단으로 다수의 숫자 키와 기능키를 구비하며, 키입력시 해당 키데이터를 발생시켜 퍼니스 시스템 제어부(314)로 인가시킨다. 표시부(312)는 제어부(314)의 제어에 따라 상기 퍼니스 시스템의 각종 동작 상태를 표시하며, 키입력부(310)에서 발생되는 키데이터 및 제어부(314)로부터의 각종 정보신호를 입력받아 표시한다.

도 4는 상기 도 3의 웨이퍼 이송장치(306)를 도시한 것으로, 상기 도 4를 참조하여 본 발명의 웨이퍼 이송장치(306)의 동작을 상세히 설명하면, 상기 웨이퍼 이송장치(306)는 포크 어셈블리(110), 슬라이더(108), 웨이퍼 이송기(106)에 본 발명의 실시 예에 따라 보트내 웨이퍼의 이상적재 여부를 검사하는 감지부(400)를 추가로 구비한다.

상기 슬라이더(108)는 웨이퍼 이송기(106)의 상면에서 전후 이동 및 회전되는 박스형상의 유동체로써, 그 전단부에 웨이퍼 언로딩을 위한 포크 어셈블리(110)가 연결되며, 웨이퍼 언로딩 동작시 상기 보트(104)로 전진하여 상기 포크 어셈블리(110)를 공정이 완료되어 적재된 상기 보트(104)내 슬롯안으로 이동시킨다. 포크 어셈블리(110)는 상기 슬라이더(108)에 의해 보트(104)내 웨이퍼가 적재된 슬롯상으로 삽입되며, 해당 슬롯에 적재된 웨이퍼의 저면을 흡착하여 들어올린 후, 슬라이더(108)의 이동에 따라 상기 들어올린 웨이퍼를 캐리어(102)로 옮긴다.

감지부(400)는 다수의 발광 수광 센서들을 구비하며, 발광센서로부터 발광된 빛이 웨이퍼에 반사되어 수광센서에서 감지되는 반사율을 계산하여 웨이퍼 적재상태의 이상 여부를 판단하고, 상기 공정 수행중 부작용으로 인해 파손되거나 휨 발생으로 인해 슬롯상 위로 이상 돌출된 웨이퍼가 존재하는 경우 이를 검출하여 퍼니스 시스템 제어부(314)로 알린다. 웨이퍼 이송기(106)는 상면에 상기 슬라이더(108)를 구비하고, 상기 캐리어(102)와 보트(104)간에 연결된 레일 상에서 전후로 이동하여 상기 포크 어셈블리(110)에 의해 흡착되어 언로딩된 웨이퍼를 캐리어(102)로 이동시킨다. 한편, 본 발명의 실시 예에 따른 감지부에서의 파손 웨이퍼 감지에 있어서는 상기한 바와 같이 수광센서로부터 감지되는 반사율을 계산하여 웨이퍼의 이상 적재를 감지하는 것을 예로써 설명하였으나, 이는 발명의 일 실시 예를 설명한 것일 뿐 여러 가지 다른 감지 방법으로 웨이퍼의 이상 적재를 검출하는 경우에도 동일하게 적용된다.

도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 웨이퍼 이송장치(306)에서 보트(104)내 이상 돌출 적재된 웨이퍼 존재시 웨이퍼 이송 동작 처리 흐름을 도시한 것이다. 이하 상기 도 4 및 도 5를 참조하여 본 발명의 실시 예를 상세히 설명한다.

먼저 퍼니스 시스템 제어부(314)는 퍼니스(300)상 공정이 완료되는 경우 상기 도 5의 (S500)단계에서 이에 응답하여 (S502)단계로 진행해서 상기 퍼니스(300)에서 공정 수행된 웨이퍼 탑재된 보트(104)를 상기 보트 엘리베이터 장치(302)를이용하여 퍼니스(300) 아래로 하강시켜 웨이퍼 이송을 위한 위치로 이동시킨다. 이어 퍼니스 시스템 제어부(314)는 (S504)단계에서 상기 웨이퍼 이송장치(306)로 보트(104)내 이상 적재된 웨이퍼의 존재 유무에 대한 검사를 명령한다. 이에 따라 상기 웨이퍼 이송장치(306)내 웨이퍼 이송기(106)가 구동되어 상기 보트의 검사를 위해 상기 보트(104)로 접근되며, 상기 보트(104) 상하로 이동하면서 상기 이송기(106)에 연결 설정된 감지부(400)를 통해 보트(104)내 이상 적재된 웨이퍼에 대한 검사가 수행된다.

도 6에는 상기 웨이퍼 이송기(106)에 연결 설정된 감지부(400)를 통해 보트(104)내 웨이퍼(600)의 이상 적재 여부를 검사하는 도면을 도시하였다. 상기 도 6에서 보여지는 바와 같이 상기 감지부(400)는 웨이퍼 이송기(106)에 연결되어 보트(104)내로 발광센서로부터 발광된 빛을 주사하고 수광센서를 통해 웨이퍼(600)에 의해 반사되는 빛을 수신하여 빛의 반사율을 통해 웨이퍼(600)의 이상 적재 여부를 판단하고 이를 퍼니스 시스템 제어부(314)로 통보하게 되는 것이다.

이때 만일 상기 보트(104)내 적재된 웨이퍼 중 상기 공정 수행중 휘거나 파손되어 이상 돌출 적재된 웨이퍼가 검출되지 않는 경우 퍼니스 시스템 제어부(314)는 상기 (S506)단계에서 이에 응답하여 (S508)단계로 진행하여 상기 웨이퍼 이송장치(306)로 상기 공정 수행된 보트(104)상 웨이퍼들에 대한 언로딩을 명령한다. 이에 따라 웨이퍼 이송장치(306)는 (S510)단계에서 언로딩 대상 보트로 전진 이동하여 슬라이더(108)에 연결된 포크 어셈블리(110)를 통해 보트(104)상 적재된 웨이퍼의 언로딩 동작이 수행되도록 한다.

이와 달리 상기 보트(104)내 적재된 웨이퍼 중 파손된 웨이퍼가 검출되는 경우 퍼니스 시스템 제어부(314)는 상기 (S506)단계에서 이에 응답하여 (S512)단계로 진행해서 웨이퍼 이송장치(306)의 동작 중지를 명령한다. 이에 따라 상기 웨이퍼 이송장치(306)내 웨이퍼 이송기(106)의 동작이 중지되어 상기 슬라이더(108)에 연결된 포크 어셈블리(110)가 보트(104)내로 진입하여 공정 수행 중 파손된 웨이퍼가 상기 포크 어셈블리(110)와 충돌하는 것을 방지시키게 되는 것이다.

상술한 바와 같이 퍼니스 시스템의 웨이퍼 이송장치에서 웨이퍼 언로딩을 수행하기 전에 보트내 웨이퍼의 이상 적재 여부를 검사함으로써, 보트로부터 웨이퍼 언로딩 동작시 이상 적재 웨이퍼와 포크 어셈블리의 충돌로 인한 웨이퍼의 손실을 방지할 수 있게 된다.

한편 상술한 본 발명의 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해 설명하였으나, 여러 가지 변형이 본 발명의 범위에서 벗어나지 않고 실시될 수 있다. 따라서 발명의 범위는 설명된 실시 예에 의하여 정할 것이 아니고 특허청구범위에 의해 정하여져야 한다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명은 퍼니스 시스템의 웨이퍼 이송장치에서 공정 수행 완료된 웨이퍼를 보트로부터 언로딩함에 있어서, 보트내 웨이퍼의 이상 적재 여부를 검사한 후에 언로딩 동작을 수행하도록 제어하여 언로딩 동작을 위해 보트내로 삽입되는 포크 어셈블리와 공정 수행중 휘거나 파손되어 이상 돌출 적재된 웨이퍼의 충돌을 방지시킴으로써, 언로딩 동작시 상기 포크 어셈블리와 웨이퍼간 충돌로 인한 웨이퍼 손실을 최소화할 수 있게 되는 이점이 있다.

Claims

퍼니스에서 공정 수행되어 보트내 다수의 슬롯에 탑재된 웨이퍼를 언로딩하여 웨이퍼 적재용 캐리어로 자동 이송시키는 퍼니스 시스템내 웨이퍼 이송장치에 있어서,

상기 보트내 슬롯사이로 삽입되어 각 슬롯에 탑재된 웨이퍼를 흡착하여 들어올리는 다수의 포크 어셈블리와;

상기 포크 어셈블리와 연결되어 상기 포크 어셈블리의 전후 이동 및 회전을 제어하는 슬라이더와;

상기 보트내 각 슬롯에 탑재된 웨이퍼 중 이상 적재된 웨이퍼를 검출하는 감지부와;

웨이퍼 언로딩 명령에 따라 상기 보트와 캐리어간 연결 설정된 레일 상에서 이동하면서 상기 포크 어셈블리로부터 언로딩되는 웨이퍼를 상기 캐리어로 이동시키며, 상기 감지부를 통해 상기 보트에 이상 적재된 웨이퍼 검출시에는 상기 포크 어셈블리가 보트내로 진입하지 못하도록 상기 레일상 이동을 중지하는 웨이퍼 이송기;를 포함하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 이송장치.
제1항에 있어서,

상기 감지부는, 상기 웨이퍼 이송기에 연결되며, 상기 보트내 슬롯상 웨이퍼의 적재상태를 감지하고 웨이퍼 이상적재 검출시 웨이퍼 이상 적재신호를 발생하여상기 웨이퍼 이송기의 레일상 이동 동작이 제어되도록 하는 것을 특징으로 하는 퍼니스 시스템의 웨이퍼 이송장치.
제2항에 있어서,

상기 감지부는, 다수의 발광센서와 수광센서를 구비하여 상기 발광센서로부터 발광되어 주사된 빛이 상기 보트내 적재된 웨이퍼로부터 반사되어 상기 수광센서로 수신되는 빛의 반사량을 검사하여 이상 적재된 웨이퍼를 검출하는 것을 특징으로 하는 퍼니스 시스템의 웨이퍼 이송장치.
포크 어셈블리, 슬라이더, 감지부, 웨이퍼 이송기를 포함하는 웨이퍼 이송장치에서 퍼니스로부터 공정 수행되어 보트내 다수의 슬롯에 탑재된 웨이퍼를 언로딩하여 웨이퍼 적재용 캐리어로 자동 이송시키는 웨이퍼 이송방법에 있어서,

(a)상기 퍼니스에서 공정 완료된 웨이퍼의 이송 명령 수신시 상기 웨이퍼 이송기를 제어하여 보트쪽으로 이동시키는 단계와;

(b)상기 감지부를 통해 상기 보트내 이상 적재된 웨이퍼가 존재하는지 여부를 검사하는 단계와;

(c)상기 감지부로부터 상기 보트내 이상 적재된 웨이퍼의 존재를 알리는 감지신호가 수신되는 경우 상기 웨이퍼 이송기의 웨이퍼 언로딩을 위한 이송동작을 중지시키는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 이송방법.
제4항에 있어서,

상기 (c)단계에서, (d)상기 감지부를 통한 웨이퍼의 이상 적재 검사결과 보트내 이상 적재된 웨이퍼가 없는 것으로 판단되는 경우에는 상기 웨이퍼 이송기를 구동시켜 웨이퍼 언로딩 동작을 수행시키는 단계;를 더 포함하여 진행하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 이송방법.