KR20030076856A - 반도체 웨이퍼의 매핑 장치 - Google Patents

반도체 웨이퍼의 매핑 장치 Download PDF

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Abstract

반도체 웨이퍼들의 수납 위치를 파악하는 매핑 장치가 개시되어 있다. 상기 장치는 수납용기의 슬롯 가이드 각각에 내장되어 있고, 상기 수납용기에 수납되는 웨이퍼들의 수납 상태를 감지하는 제1 센서가 구비되어 있다. 상기 수납 용기가 놓여지는 탑재부에 설치되고, 상기 수납용기가 상기 탑재부에 안착됨과 동시에 상기 제1 센서에 전류를 전달하는 단자부가 구비되어 있다. 그리고, 상기 수납용기에 수납된 상기 웨이퍼들의 수납 상태를 감지한 상기 제1 센서의 매핑 데이터를 상기 단자부를 통해 전달받고, 상기 매핑 데이터에 따라 상기 웨이퍼들을 이송시키는 이송부재의 동작신호를 제공하고, 상기 수납용기에서 상기 웨이퍼들의 수납이 잘못될 경우 경보 신호를 발생하는 제어부를 포함하고 있다. 따라서 상기와 같은 구성요소를 갖는 장치는 상기 반도체 웨이퍼들의 올바른 위치 및 존재 유무를 감지하지 못하여 발생되는 반도체 웨이퍼의 손상을 방지할 수 있다.

Description

반도체 웨이퍼의 매핑 장치{semiconductor wafer mapping device}
본 발명은 반도체 웨이퍼의 매핑 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 수납된 반도체 웨이퍼의 올바른 수납상태 및 위치를 파악하는 반도체 웨이퍼의 매핑 장치에 관한 것이다.
일반적으로, 반도체 제조 장비는 임의의 반도체 소자나 회로를 얻기 위하여, 고순도의 폴리실리콘(Poly silicon)으로 이루어진 다결정 실리콘으로 형성된 웨이퍼를 가공하고, 상기 가공된 웨이퍼를 선별하는 작업등을 수행한다. 상기와 같은 작업을 수행할 때에는 상기 공정으로 형성된 웨이퍼 대부분을 카세트에 탑재하여 이동하는데, 상기 카세트는 대략 25장의 웨이퍼를 탑재할 수 있는 것을 이용한다. 그리고, 상기 웨이퍼는 청청도를 유지할 수 있도록 포드(POD)에 보관되고, 작업시에는 포드에서 인출되어진다.
종래의 반도체 매핑 장치에 따르면, 먼저 반도체 웨이퍼들이 수납되는 카세트는 탑재부에 로딩된다. 상기 웨이퍼들은 상기 카세트 내부에 형성되어 있는 각 슬롯 사이에 삽입되어 있다. 그리고, 상기 웨이퍼들이 삽입된 카세트는 중계실 내부에 존재하는 구동부 작동에 의해 중개실 내부로 이송된다. 그리고, 상기와 같은 카세트 이송공정에서, 상기 카세트에 수납된 웨이퍼들의 위치 상태를 감지하기 위한 위치 감지 수단은 중계실에 구비되어 있다. 또한, 상기 위치 감지 수단은 발광 센서 및 수광 센서로 구성된다. 즉 상기 발광 센서는 광을 상기 카세트 각각의 슬롯들 사이에 수납되어 있는 웨이퍼들의 가장자리 부분에 인접하게 조사한다. 이어서, 수광 센서는 상기 발광 센서에서 조사된 광을 확인한다. 만약, 상기 카세트 내에 수납된 웨이퍼들의 일부가 올바른 위치에 수납되지 못하여, 상기 카세트에서 비정상적으로 돌출 되는 경우에는, 상기 돌출된 웨이퍼(W)에 의해서 상기 발광 센서에서 조사된 광이 반사되어 상기 수광 센서는 상기 광을 감지하지 못한다. 이로 인해, 상기 웨이퍼(W)들이 올바른 위치에 수납되어 있지 않는 상태를 확인할 수 있다.
그러나 상기 반도체 웨이퍼의 매핑 장치는 웨이퍼가 수납된 카세트 자체 내에 설치되어 있지 않고, 별도의 위치에 설치되어 반도체 웨이퍼의 올바른 수납위치 및 존재 유무를 측정하는 방식을 갖는다. 그리고, 상기 매핑 장치는 상기 탑재부가 상하로 이동하기 전에만 상기 웨이퍼들의 수납 위치 판단할 수 있다. 그러므로, 상기 매핑장치는 카세트의 상하 이동 중에 발생하는 진동에 의해 상기 카세트 내에 삽입되어 있는 웨이퍼들이 조금씩 미끄러져 나와 비정상적으로 돌출되는 것을 감지를 하지 못한다. 이후에, 상기 비정상적으로 돌출된 웨이퍼들은 상기 이송 부재의 동작에 의해 낱장 단위로 공정 챔버 내로 이송될 때 상기 챔버의 정확한 위치에 놓여지지 않게 됨으로 상기 웨이퍼들의 파손이 발생할 수 있다. 또한, 상기 파손된 웨이퍼 입자는 상기 카세트 내에 존재하는 다른 웨이퍼들의 오염을 초래하여 반도체 장치의 수율 저하 및 장비의 작동 중지로 인해 반도체 장치의 생산성을 저하시킬 수 있다.
본 발명의 목적은 반도체 웨이퍼의 매핑 장치를 위해 별도의 시스템을 갖추지 않고, 수납용기 내에서 반도체 웨이퍼의 올바른 수납상태를 감지하여, 이후 제조 공정에서 반도체 웨이퍼의 손상을 최소화하는 반도체 웨이퍼의 매핑 장치를 제공하는데 있다.
도 1은 본 발명의 반도체 웨이퍼의 매핑 장치를 나타내는 반도체 장치의 구성도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예로서 도 1의 반도체 웨이퍼의 매핑 장치의 공정도이다.
도 3a 내지 3b는 본 발명의 다른 실시예로서 수납용기 내부의 각각의 슬롯가이드에 존재하는 제1 센서의 위치를 나타낸다.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*
50 : 수납용기 52 : 수납용기 덮개
54 : 슬롯 가이드 56 : 제1 센서
58 : 파지수단 60 : 탑재부
62 : 단자부 64 : 위치 체결홈
66 : 받침대 68 : 개폐부
70 : 중계실 72 : 제어부
W : 반도체 웨이퍼
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 반도체 웨이퍼의 매핑 장치는
수납 용기의 슬롯 가이드 각각에 내장되어 있고, 상기 수납 용기에 수납되는 웨이퍼들의 수납 상태를 감지하는 제1 센서,
상기 수납 용기가 놓여지는 탑재부에 설치되고, 상기 수납 용기가 상기 탑재부에 안착됨과 동시에 상기 수납용기 내부의 상기 제1 센서에 전류를 전달하는 단자부, 및
상기 수납용기에 수납된 상기 웨이퍼들의 수납상태를 감지한 상기 제1 센서의 매핑 데이터를 상기 단자부를 통해 전달받고, 상기 매핑 데이터에 따라 상기 웨이퍼들을 이송시키는 이송부재의 동작신호를 제공하고, 상기 수납용기에서 상기 웨이퍼들의 수납 상태가 잘못될 경우 경보 신호를 발생하는 제어부를 포함하고 있다.
상기 장치에 있어서, 슬롯가이드는 "U"자 형상을 갖고, 웨이퍼를 감지하는 제1 센서를 각각의 슬롯 가이드에 적어도 3개 구비되어 있다.
상기와 같은 구성요소를 구비한 반도체 웨이퍼의 매핑 장치를 사용함으로서, 반도체 웨이퍼의 매핑을 위해 별도의 시스템을 갖추지 않고, 반도체 웨이퍼의 올바른 상태 및 존재 유무를 감지하여 반도체 제조 공정에서 웨이퍼의 손상을 방지할 수 있다.
이하 본 발명을 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 반도체 웨이퍼의 매핑 장치를 나타내는 반도체 장치의 구성도이다.
도 1을 참조하면, 상기 수납용기(POD ;50)는 다수매의 웨이퍼(W)를 수납하기 위하여 다수개의 "U"자 형상의 슬롯 가이드(54)들이 형성되어 있고, 상기 각 각의 슬롯 가이드(54)에는 수납된 반도체 웨이퍼(W)들의 위치를 감지하는 제1 센서(56)가 각각 장착되어있다.
상기 수납용기(50) 내부에 형성되어 있는 각각의 슬롯 가이드(54)에는 적어도 3개의 제1 센서(56)가 구비되어 있다. 구체적으로, 상기 제1 센서(56)는 반도체 웨이퍼(W)를 지지하는 각각의 슬롯 가이드(54)들 상에 적어도 3개가 구비되고, 상기 수납용기의 이송으로 인해 발생되는 상기 반도체 웨이퍼(W)의 위치 및 상태를 감지하여 매핑 데이터를 형성하는 역할을 한다.
상기 수납용기(50)의 일 측면에는 반도체 웨이퍼(W)를 반입할 수 있도록, 착탈이 가능한 수납용기 덮개(52)가 구비되어있다. 그리고, 상기 수납용기(50) 상부 면에는 공정실의 천장에 배치된 수납용기 운반장치(도시하지 않음)를 통해 상기 수납용기(50)를 자동 운반하는데 사용되는 파지수단(58)이 부착되어 있다. 상기 수납용기(50)에는 반도체 제조 공정시 내부의 청정도를 유지하기 위해 질소가스가 주입되어 진다. 그리고, 상기 수납용기(50) 및 수납용기 덮개(52)는 관찰이 용이하도록 광학적으로 투명하다.
또한, 상기 수납용기(50)가 놓여지는 탑재부(60)는 반도체 웨이퍼들의 가공 및 이송을 위해 중계실(70)의 일 측면에 배치되어 있다. 상기 수납용기(50)는 중계실의 개폐부(68)와 체결되어 웨이퍼(W)를 반입시킬 수 있도록 중계실의 개폐부(68) 방향으로 왕복 이동이 가능한 받침대(66)에 지지되어 있다. 상기 탑재부(60)에는 수납용기(50)가 안착될 때 상기 수납용기(50)의 위치결정 및 제1 센서(56)와 제어부(72)가 폐회로가 형성되어 전류를 전달하는 3개의 단자부(62)가 형성되어 있다. 즉 상기 단자부(62)는 상기 제1 센서(56)에 상기 웨이퍼(W)들의 수납상태를 감지하는 작동이 가능하도록 전류를 제공하고, 상기 수납용기에 수납된 웨이퍼(W)들의 수납된 상태를 감지한 제1 센서(56)의 매핑 데이터를 제어부에 전달하는 역할을 하는 스위칭 단자이다.
그리고, 상기 수납용기(50)의 저면에는 상기 탑재부(60)에 존재하는 3개의 단자부(62)와 대응하는 3개의 위치 체결홈(64)이 형성되어 있다. 상기 위치 체결홈(64)은 단자부(62)와 체결됨으로서, 수납용기(50) 내부의 슬롯 가이드(54)에 존재하는 상기 제1 센서(56)에 전류를 전달 및 상기 제1 센서(56)의 매핑 데이터를 제어부에 전달하는 폐회로를 형성하는 역할을 한다. 게다가, 상기 받침대(66) 하부에는 반도체 웨이퍼(W)의 수납된 상태를 감지한 제1 센서(56)의 매핑 데이터가 단자부(62)를 통해 전달되고, 상기 매핑 데이터에 따라 웨이퍼 이송부재에 동작신호를 제공하고, 상기 수납용기에 상기 웨이퍼들의 수납 상태가 잘못되어 있는 경우 경보 신호를 제공하는 제어부(72)가 구비되어 있다.
상기 중개실의 개폐부(68)는 수납용기 덮개(52)와 대응되게 위치하고 있으며 상기 탑재부 상의 받침대(66)의 이동으로 인해 수납용기 덮개(52)와 중개실의 개폐부(68)가 흡착 체결되고, 상기 구동축(도시하지 않음)의 작동으로 인해 중개실의개폐부(68)와 수납용기 덮개(52)는 개폐된다. 또한, 반도체 장치의 중계실(70)내에는 반도체 웨이퍼 이송 부재(도시하지 않음)가 구비되고, 상기 수납용기(50)내의 반도체 웨이퍼(W)들은 중계실(70)로 이송된다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예에 따라서 더욱 상세히 설명하기로 한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예로서 도 1의 반도체 웨이퍼의 매핑 시스템을 나타내는 반도체 장치의 공정도이다.
도 2를 참조하면, 반도체 웨이퍼들이 수납된 수납용기는 이송장치에 의해 반도체 제조장치의 탑재부 상에 로딩된다.(S100)
이어서, 상기 탑재부에 로딩된 수납용기는 받침대에 의해 상기 개폐부를 향해 왕복으로 이동되어 상기 수납용기 덮개와 중개실의 개폐부가 일체형으로 체결된다.(S200)
상기 수납용기 내부에 존재하는 "U"자 형상의 슬롯 가이드들에는 3개 이상의 제1 센서가 구비되어 있다. 상기 제1 센서는 수납된 반도체 웨이퍼들의 위치관계 및 상태를 감지하여 매핑 데이터를 형성하는 역할을 한다. 상기 수납용기의 저면에는 상기 탑재부에 위치하는 적어도 3개의 단자부와 대응하는 위치 체결홈이 형성되어 있다. 상기 위치 체결홈은 상기 단자부와 체결됨과 동시에 상기 수납용기내의 각각 슬롯 가이드들에 존재하는 제1 센서와 제어부가 폐회로 상태로되어 전류 및 메핑 데이터를 전달한다.
구체적으로는, 상기 반도체 웨이퍼들이 수납되어진 수납용기는 이송장치에 의해 이송, 상기 탑재부 상에 로딩 및 수납용기가 중계실 개폐부와 체결될 때 진동이 발생된다. 이로 인해, 상기 슬롯 사이에 수납되어 있는 반도체 웨이퍼들 중 일부는 상기 슬로에서 조금씩 미끄러져 나와 상기 수납용기에서 비정상적으로 위치되는 상황을 야기할 수 있다. 상기와 같이 반도체 웨이퍼들의 비정상적인 수납 위치를 감지는 상기 단자부를 구비하는 탑재부 상에 상기 제1 센서를 구비하는 수납용기가 안착될 때 상기 위치 체결홈과 단자부는 일체형으로 체결되어 상기 수납용기의 각각의 슬롯 가이드들에 존재하는 제1 센서에 수납된 상기 반도체 웨이퍼의 상태를 감지를 가능하도록 전류를 전달한다. 이로 인해, 상기 제1 센서는 반도체 웨이퍼의 올바른 수납 상태 및 위치를 감지한다.(S300)
만약, 상기 반도체 웨이퍼들이 상기 수납용기에서 상기 웨이퍼들의 수납이 잘못된 상황이 발생하면, 제어부는 상기 단자부를 통해 제1 센서에서 제공된 상기 웨이퍼들의 수납 상태가 올바르지 못한 매핑 데이터를 전달받아 경보 신호를 발생시킨다. 이후, 장치 관리자는 상기 제어부로부터 제공된 경보신호를 통해 즉각적으로 비정상적으로 놓여진 반도체 웨이퍼를 수정할 수 있다.(S600,S700)
이어서, 상기 수납용기 덮개와 체결된 상기 개폐부는 구동부를 통해 하측 방향으로 구동된다. 이로 인해, 상기 수납용기 내부에 수납된 반도체 웨이퍼가 이송부재에 의해 이송될 수 있도록 상기 수납용기의 덮개를 개방한다(S400).
이후에, 반도체 장치의 중계실 내부에 구비된 웨이퍼 이송 부재는 제어부의 동작 신호를 전달받아 상기 수납용기 내부에 수납되어 있는 반도체 웨이퍼들을 각각의 위치를 파악하여 공정챔버로 이송한다. (S500)
도 3a 내지 3b는 본 발명의 다른 실시예로서 수납용기 내부의 각 슬롯 가이드에 존재하는 제1 센서의 위치 관계를 나타낸다.
도 3a 내지 3b를 참조하면, 상기 도 3a 는 수납용기(50) 내부의 각 슬롯 가이드(54)들 상에 반도체 웨이퍼(W)들의 올바른 수납 위치관계 및 존재 유무를 파악하는 적어도 3개의 제1 센서(56)가 구비되어 있는 수납용기(50)의 정면도이다. 도 3b는 수납용기(50) 내부의 각 슬롯 가이드(54)들 상에 존재하는 3개의 제1 센서(56)의 위치관계를 나타내는 평면도이다.
예를 들면, 상기 "U"자 형상의 슬롯 가이드(54)들 상에 존재하는 제1 센서(56)는 제1a 센서(56a), 제1b 센서(56b)및 제1c 센서(56c)의 구성을 갖는다. 상기 반도체 웨이퍼(W)가 상기 슬롯 가이드들(54) 상에 위치하여 제1a 및 제1c센서(56a, 56c)에 의해 감지되고, 상기 제1b 센서(56b)에 의해 감지되지 못할 경우에는 상기 반도체 웨이퍼(W)가 돌출되어 있는 상황이 발생한 것을 알 수 있다.
그리고, 제1a 센서(56a) 또는 제1c 센서(56c) 중 하나라도 감지가 되지 않을 경우에는 상기 반도체 웨이퍼(W)의 위치가 어긋나있는 상황이 발생한 것을 알 수 있다. 상기 반도체 웨이퍼(W)의 돌출 및 어긋남은 수납용기(50) 상에 수납되어 있는 상기 반도체 웨이퍼(W)들의 손상을 유발할 수 있다.
그리고, 상기 반도체 웨이퍼(W)가 제1a(56a), 제1b(56b), 제1c(56c)센서에 모두 감지가 되지 않을 경우에는 슬롯 가이드(54) 사이에 반도체 웨이퍼(W)가 수납되어 있지 않음을 알 수 있다.
따라서, 상기 수납용기(50) 내에 상기 반도체 웨이퍼(W)들이 올바른 위치에 수납되어 있을 경우에만 상기 반도체 웨이퍼(W)가 공정 챔버 내부로 아무런 오류없이 이송될 수 있다. 그럼으로, 상기 반도체 웨이퍼(W)가 설정된 위치에 놓이지 못함으로서 발생되는 불량을 방지할 수 있다.
상기 반도체 웨이퍼들의 올바른 수납 위치 및 존재 유무를 파악하는 제1 센서가 수납용기의 슬롯 가이드에 구비되어 있음으로 별도의 시스템을 갖는 반도체 웨이퍼 매핑 장치를 갖추지 않아도 된다. 이로 인해, 비용절감 및 매핑 시간 단축의 효과를 가져올 수 있다. 그리고, 상기 반도체 웨이퍼가 이송 부재에 의해 설정된 위치에 놓이지 않음으로 인해 반도체 웨이퍼들의 손상을 방지할 수 있다. 또한, 상기 반도체 웨이퍼들이 올바른 위치에 수납되어 있지 않을 경우 상기 제1 센서의 신호에 의해 제어부가 경보 신호를 발생시킴으로서, 상기 이상에 대한 신속한 수정 조치가 이루어 질 수 있다. 따라서 반도체 장치의 생산성이 향상되는 효과를 얻을 수 있다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

Claims (2)

  1. 수납 용기의 슬롯 가이드 각각에 내장되어 있고, 상기 수납 용기에 수납되는 웨이퍼들의 수납 상태를 감지하는 제1 센서;
    상기 수납 용기가 놓여지는 탑재부에 설치되고, 상기 수납 용기가 상기 탑재부에 안착됨과 동시에 상기 수납용기 내부의 상기 제1 센서에 전류를 전달하는 단자부; 및
    상기 수납용기에 수납된 상기 웨이퍼들의 수납상태를 감지한 상기 제1 센서의 매핑 데이터를 상기 단자부를 통해 전달받고, 상기 매핑 데이터에 따라 상기 웨이퍼들을 이송시키는 이송부재의 동작신호를 제공하고, 상기 수납용기에서 상기 웨이퍼들의 수납 상태가 잘못될 경우 경보 신호를 발생하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 웨이퍼의 매핑 장치.
  2. 제1 항에 있어서, 상기 슬롯 가이드는 "U"자 형상을 갖고, 상기 제1 센서를 각각의 슬롯 가이드에 적어도 3개 구비되는 것을 특징으로 하는 반도체 웨이퍼의 매핑 장치.
KR1020020015839A 2002-03-23 2002-03-23 반도체 웨이퍼의 매핑 장치 KR20030076856A (ko)

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