KR20030053643A - 웨이퍼 매핑장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 웨이퍼 이송수단에서의 웨이퍼 매핑에 관한 것으로, 소정의 광신호를 발신하도록 된 발신부(41)와, 상기 발신부(41)로부터 송출된 광신호를 수신하도록 된 수신부(42)로 구성되되, 상기 발신부(41)와 수신부(42)가 카세트 테이블(12)의 양측에 상호 대향하여 구비되고, 상기 발신부(41)와 수신부(42)는 상호 연동하여 동시에 나란하게 상하 이동하도록 된 것을 특징으로 하는 웨이퍼 매핑장치를 제공한다. 이와 같은 본 발명의 웨이퍼 매핑장치는 웨이퍼가 탑재된 카세트 내부의 각 단을 한번에 일괄적으로 스캐닝하여 웨이퍼 위치정보를 매핑하고, 이러한 웨이퍼 매핑정보를 운반로봇에 제공하여 웨이퍼 이송시간을 단축시킬 수 있게 되며, 이로 인해 작업효율도 높일 수 있게 된다.

Description

웨이퍼 매핑장치{Wafer Mapping System}

본 발명은 웨이퍼 이송수단에서의 웨이퍼 매핑에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 웨이퍼가 탑재된 카세트 내부를 일괄적으로 스캐닝하여 웨이퍼 매핑을 수행하도록 함으로써 웨이퍼 이송을 위한 작업시간을 단축시켜 작업생산성을 향상시킬 수 있도록 된 웨이퍼 매핑장치에 관한 것이다.

일반적으로, 반도체 제조공정 중 증착(Deposition), 어닐링 (Annealing), 산화(Oxidation), 확산(Diffusion) 등의 공정이 노(Furnace) 내에서 수행된다는 것은 이미 주지된 사실인 바, 각각의 웨이퍼를 노 안에 진입시키기 위해서는 다음과 같은 웨이퍼 이송과정을 거치게 된다.

첨부도면 도 1은 반도체 제조공정에서 웨이퍼 이송과정을 도시한 것으로서, 도시된 바와 같이 개개의 웨이퍼를 노 측으로 이송시키기 위한 자동화공정을 보여주고 있다.

도시된 바와 같이, 다수의 웨이퍼(미도시)를 탑재한 웨이퍼용 카세트(Cassette;1)는 캐리어 스테이지(Carrier Stage;2)에서 카세트 트랜스퍼(Cassette Transfer;3)에 의해 카세트 테이블(Cassette Table;4) 상으로 운반되는데, 상기 카세트 테이블(4) 상에 올려진 카세트(1)는 웨이퍼 매핑장치(5)에 의해 스캐닝되어 상기 카세트(1) 내부의 웨이퍼 탑재상태에 대한 매핑(Mapping)을 하게 되고, 이후 웨이퍼 매핑 정보에 따라 운반로봇(6)에 의해 노(9) 부근의 보트(Boat;7) 내에 끼워져서 장착되며, 상기 보트(7) 내에 웨이퍼(미도시)가 가득 채워지면 보트 엘리베이터(Boat Elevetor;8)에 의해 노(9)의 내부로 운반되는 것이다.

첨부도면 도 2는 종래의 웨이퍼 매핑장치와, 이를 포함하는 웨이퍼 이송수단의 구성을 도시한 것이고, 도 3은 도 2에 따른 웨이퍼 이송수단의 작동례를 도시한 것으로서, 도시된 바와 같이 종래의 웨이퍼 이송수단에는 웨이퍼(10)가 탑재된 카세트(11) 내부를 스캐닝하여 웨이퍼(10)의 위치를 정확하게 인식하도록 된 웨이퍼 매핑장치(20)와, 상기 웨이퍼 매핑장치(20)에 의한 매핑정보에 따라 카세트(11) 내부에 탑재된 각 웨이퍼(10) 위치로 이동하여 상기 웨이퍼(10)를 인출 및 운반하게 되는 운반로봇(30)으로 구성되며, 상기 웨이퍼 매핑장치(20)와 운반로봇(30)은 각각 카세트 테이블(12)의 일측에 구비되어 있다.

상기 웨이퍼 매핑장치(20)는 소정의 음파(sonic) 또는 초음파(ultra sonic)를 발신한 후 이의 반사파에 의해 웨이퍼(10)의 유무를 인식하고, 이들 정보를 기준으로 웨이퍼 매핑을 하게 되는 장치로서, 발신부(21)와 수신부(22)로 이루어져 있다.

상기 발신부(21)와 수신부(22)는 각각 소정의 음파 또는 초음파를 발신 및 수신하는 곳으로, 카세트(11) 내부의 최하단에 위치한 웨이퍼(10)를 조준하며 이 웨이퍼(10)와 수평을 이루도록 배치되어 있다.

상기 운반로봇(30)은 전후방향으로 자유롭게 이동가능한 주축(31)과, 이 주축의 상면에 상하 왕복운동이 가능하도록 된 리프트(32)와, 이 리프트(32)의 상단에 수평방향으로 회전가능하게 연장된 회전아암(33)과, 상기 회전아암(33)의 일측 끝단에 진공압을 이용하여 카세트(11) 내부의 웨이퍼(10)를 들어올려서 인출하도록 된 진공척(34)으로 구성되어 있다. 또한, 상기 진공척(34)에는 진공압을 이용하여 웨이퍼(10)의 유무를 감지하도록 된 진공센서(35)가 내장되어 있다.

도 3을 참조하면, 카세트 테이블(12) 상에는 웨이퍼(10)를 탑재하도록 된 카세트(11)가 올려져 있고, 이 카세트(11)의 내부에는 웨이퍼(10)가 내장되어 있되, 몇몇 단(11a)은 웨이퍼가 채워지지 않은 채 빈 칸으로 남아 있는 경우를 보여주고 있다.

이러한 구성으로 이루어진 종래의 웨이퍼 이송수단의 작동관계를 살펴보면 다음과 같다.

카세트(1)가 카세트 테이블(12) 위에 올려진 상태에서, 웨이퍼 매핑장치(20)의 발신부(21)는 카세트(11) 내에 탑재된 웨이퍼(10) 중 어느 하나, 바람직하게는 최하측의 웨이퍼(10)를 향해 음파 또는 초음파를 송출하게 되고, 이 음파가 웨이퍼(10)에 의해 반사되어 돌아오는 것을 수신부(22)가 인식하게 되면 상기 웨이퍼 매핑장치(20)는 운반로봇(30)에 대해 작동명령를 내리는 신호를 인가하게 된다.

작동명령이 인가된 상기 운반로봇(30)은 리프트(32)가 상하 방향으로 이동하면서 진공척(34)을 상기 웨이퍼 매핑장치(20)의 수신부(22)에 의해 감지된 최하측의 웨이퍼(10)와 수평을 이루도록 위치시키게 된다. 이후, 상기 주축(31)을 카세트 테이블(12)에 근접하도록 이동시켜서 상기 진공척(34)를 카세트(11)내웨이퍼(10) 하부에 위치시키게 된다. 이 상태에서, 상기 진공센서(35)가 진공압에 의해 웨이퍼(10)를 감지하게 되면, 상기 주축(31)은 후진하면서 진공척(34)에 압착된 웨이퍼(10)가 카세트(11) 내부로부터 인출되는 것이다. 이후, 회전아암(33)이 회전하며 웨이퍼(10)를 보트(미도시) 측으로 운반하게 되는 것이다.

한편, 상기와 같은 웨이퍼 매핑장치(20)를 구비한 종래의 웨이퍼 이송수단은 웨이퍼 매핑장치(20)의 작동명령에 의해 운반로봇(30)의 이동하면서 카세트(11) 내부의 최하측에 위치된 웨이퍼(10)부터 차례로 인출하게 된다. 이 과정에서, 상기 진공척(34)에 내장된 진공센서(35)는 카세트(11) 내부에 웨이퍼(10)의 유무를 감지하게 되고, 웨이퍼(10)가 탑재되지 않은 단(11a)에 대해서는 그냥 통과하여 다음 단으로 이동하게 된다.

이와 같이, 종래의 웨이퍼 이송수단은 웨이퍼 매핑장치(20)가 카세트(11) 내부의 최하측에 위치된 웨이퍼(10) 만을 인식하고, 나머지 웨이퍼(10)에 대해서는 운반로봇(30)의 진공척(34)이 카세트(11) 내부의 각 단(11a)에 모두 진입하면서 진공센서(35)에 의해 웨이퍼(10)의 유무를 인식하도록 되어 있어, 카세트(11)에 웨이퍼(10)가 가득 채워져 있지 않은 경우, 비어있는 단(11a)에 대해서도 카세트(11) 내부의 각 단(11a)을 일일이 확인해야만 하므로 작업 중 공전시간(idle time)이 발생하여 작업효율이 떨어지는 문제점이 있었다.

이에 본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 제반 문제점을 해소하기 위해 안출된 것으로, 웨이퍼가 탑재된 카세트 내부의 각 단을 한번에 일괄적으로 스캐닝하여 웨이퍼 위치정보를 매핑하고, 이러한 웨이퍼 매핑정보를 운반로봇에 제공하여 웨이퍼 이송시간을 단축시킴으로써 작업효율을 높이고자 함에 그 목적이 있다.

도 1은 반도체 제조공정에서 웨이퍼 이송과정을 도시한 공정도

도 2는 종래의 웨이퍼 매핑장치를 포함하는 웨이퍼 이송수단의 구성도

도 3은 도 2에 따른 웨이퍼 이송수단의 작동례를 도시한 도면

도 4는 본 발명의 웨이퍼 매핑장치를 포함하는 웨이퍼 이송수단의 구성도

도 5는 도 4에 따른 웨이퍼 이송수단의 작동례를 도시한 도면

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

10 : 웨이퍼11 : 카세트

11a : 단12 : 카세트 테이블

30 : 운반로봇31 : 주축

32 : 리프트33 : 회전아암

34 : 진공척40 : 웨이퍼 매핑장치

41 : 발신부42 : 수신부

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 소정의 광신호를 발신하도록 된 발신부와, 상기 발신부로부터 송출된 광신호를 수신하도록 된 수신부로 구성되되, 상기 발신부와 수신부가 카세트 테이블의 양측에 상호 대향하여 구비된 것을 특징으로 하는 웨이퍼 매핑장치를 제공한다.

본 발명은 그 구체적인 예로, 상기 발신부와 수신부는 상호 연동하여 동시에 나란하게 상하 이동하도록 된 것을 특징으로 한다.

이와 같은 본 발명의 웨이퍼 매핑장치는 웨이퍼가 탑재된 카세트 내부의 각 단을 한번에 일괄적으로 스캐닝하여 웨이퍼 위치정보를 매핑하고, 이러한 웨이퍼 매핑정보를 운반로봇에 제공하여 웨이퍼 이송시간을 단축시킬 수 있게 되며, 이로 인해 작업효율도 높일 수 있게 된다.

이하 첨부된 예시도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명의 상세한 설명에서는 종래기술과 동일한 구성요소에 대해 새로운 부호를 부여하고 새로운 구성요소에 대해서도 새로운 부호를 부여하여 설명하되, 상기 동일 구성요소에 대한 상세한 설명은 생략한다.

첨부도면 도 4는 본 발명의 웨이퍼 매핑장치를 포함하는 웨이퍼 이송수단의 구성을 도시한 것이고, 도 5는 도 4에 따른 웨이퍼 이송수단의 작동례를 도시한 것으로서, 본 발명의 웨이퍼 매핑장치(40)는 발신부(41)와 수신부(42)로 구성되되, 상기 발신부(41)와 수신부(42)는 카세트 테이블(12)의 전후 또는 양측에 상호 대응하여 위치된다.

또한, 본 발명의 웨이퍼 매핑장치(40)는 광센서 구조로 이루어져 있어, 상기 발신부(41)가 광신호를 송출하는 기능을 수행하게 되고, 상기 수신부(42)는 발신부(41)로부터 송출된 광신호를 수신하여 카세트(11) 내부의 각 단(11a)에 웨이퍼(10)의 유무를 인식하고, 이를 바탕으로 웨이퍼(10)의 위치정보를 매핑(mapping)하여 운반로봇(30)에 전달하는 기능을 수행한다.

상기 웨이퍼 매핑장치(40)에서는 발신부(41)와 수신부(42)가 상하방향으로 자유롭게 이동가능한 구조로서, 상호 연동하여 동시에 나란하게 이동하게 된다. 한편, 카세트 테이블(12)의 일측에는 상기 웨이퍼 매핑장치(20)의 발신부(21)를 사이에 두고 상기 운반로봇(30)이 위치된다.

도면의 미설명 부호 "14"는 연결배선이고, "40a"는 몸체이다.

상기 도 5를 참조하여 본 발명의 웨이퍼 매핑장치(40)와 이를 포함하는 웨이퍼 이송수단의 작동관계를 살펴보면, 먼저 카세트 테이블(12) 위에 웨이퍼(10)를 탑재한 카세트(11)가 올려진 상태에서, 상기 웨이퍼 매핑장치(40)의 발신부(41)와수신부(42)가 상기 카세트(11)의 최상단(11a)에 수평되는 위치까지 상호 연동하여 동시에 상승하게 된다. 이후, 상기 발신부(41)와 수신부(42)는 최상단(11a)으로부터 하강하면서 한번에 일괄적으로 스캐닝하게 되는데, 이는 상기 발신부(41)가 하강하면서 카세트(11) 내부의 모든 단(11a)을 향해 광신호를 발신하고 이를 수신부(42)가 수신하는 것을 말한다. 만일 카세트(11) 내부의 각 단(11a)이 모두 웨이퍼(10)로 채워져 있을 경우에는 상기 광신호는 웨이퍼(10)에 가로막혀 수신부(42)가 광신호를 수신할 수 없게 되는데, 이 경우 상기 수신부(42)는 카세트(11) 내부의 모든 단(11a)에 웨이퍼(10)가 채워진 상태임을 판단하여 상기 운반로봇(30)의 진공척(34)이 카세트(11) 내부의 모든 단(11a)에 대해 진입하도록 하는 신호를 인가하게 된다.

또한, 상기 카세트(11) 내부에 일부의 단(11a)이 비어 있는 경우에는 상기 발신부(41)에서 발신된 광신호가 빈 단(11a)을 그대로 통과하여 수신부(42)에 인식되는 바, 상기 수신부(42)는 광신호를 인식하지 못한 단(11a)에 대해서는 웨이퍼(10)가 탑재되어 있는 상태로 판단하게 되고, 광신호를 인식하게 되는 단(11a)에 대해서는 웨이퍼(10)가 탑재되지 않은 상태로 판단하게 된다. 또한, 상기 수신부(42)는 이들 웨이퍼의 위치정보를 매핑하여 그 정보를 운반로봇(30)에 인가하게 되고, 이러한 정보를 바탕으로 상기 운반로봇(30)의 진공척(34)은 웨이퍼(10)가 탑재된 단(11a)에만 진입하여 웨이퍼(10)를 운반하게 된다.

상기 설명된 바와 같이, 본 발명의 웨이퍼 매핑장치는 발신부와 수신부가 카세트 중심으로 전후 또는 양측에 위치되고, 상기 발신부와 수신부가 상호 연동하여 동시에 나란히 상승 및 하강하면서 광신호를 발신 및 수신하는 구조로 제공됨으로써 웨이퍼가 탑재된 카세트 내부의 각 단을 한번에 일괄적으로 스캐닝하여 웨이퍼 위치정보를 매핑하고, 이러한 웨이퍼 매핑정보를 운반로봇에 제공하여 웨이퍼 이송시간을 단축시킬 수 있게 되며, 이로 인해 작업효율도 높일 수 있게 된다.

Claims (2)

1. 소정의 광신호를 발신하도록 된 발신부(41)와, 상기 발신부(41)로부터 송출된 광신호를 수신하도록 된 수신부(42)로 구성되되, 상기 발신부(41)와 수신부(42)가 카세트 테이블(12)의 양측에 상호 대향하여 구비된 것을 특징으로 하는 웨이퍼 매핑장치.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 발신부(41)와 수신부(42)는 상호 연동하여 동시에 나란하게 상하 이동하도록 된 것을 특징으로 하는 웨이퍼 매핑장치.