KR20030094660A - 반도체소자 제조설비의 카세트 로더장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 로드락챔버 내의 카세트에 탑재된 웨이퍼가 설정 위치로부터 벗어난 것을 용이하게 교정할 수 있도록 하는 반도체소자 제조설비의 카세트 로더장치에 관한 것으로서, 이에 대한 특징적 구성은, 지지판의 상부로부터 이격 설치되고, 카세트의 하측 부위를 받쳐 지지하여 설정 위치에 있도록 하는 받침판과; 상기 지지판으로부터 상기 받침판을 지지하여 인가되는 제어신호에 따라 카세트 전방부가 그 후방부를 기준하여 상·하로 회전시키는 회동부와; 카세트의 전방부에 대응하여 복수 웨이퍼의 배열 방향과 나란하게 설치되고, 탑재된 웨이퍼가 카세트로부터 설정 범위 이상으로 돌출된 것이 있는지 여부를 감지하는 상태감지기; 및 상기 상태 감지기로부터 감지신호를 수진하여 판단하고, 상기 회동부의 구동을 제어하는 제어기를 포함하여 이루어진다. 이러한 구성에 의하면, 웨이퍼가 카세트의 전방부로 설정 범위 이상 돌출됨에 대응하여 회동부가 카세트를 기울여 웨이퍼로 하여금 슬롯을 따라 카세트 후방으로 미끄러져 설정 위치에 있도록 함으로써 로드락챔버의 개방이 억제되고, 그에 따른 작업시간이 단축되는 효과가 있다.

Description

반도체소자 제조설비의 카세트 로더장치{cassette loader equipment of semiconductor device manufacturing equipment}

본 발명은 반도체소자 제조설비의 카세트 로더장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 로드락챔버 내의 카세트에 탑재된 웨이퍼가 설정 위치로부터 벗어난 것을 용이하게 교정할 수 있도록 하는 반도체소자 제조설비의 카세트 로더장치에 관한 것이다.

일반적으로 반도체소자는 웨이퍼 상에 사진, 식각, 확산, 화학기상증착, 이온주입, 금속증착 등의 공정을 선택적이고도 반복적으로 수행하여 만들어진다.

이렇게 반도체소자로 제조되기까지 웨이퍼는 카세트에 복수개 탑재되어 각 공정을 수행하는 각각의 제조설비로 이송되고, 또한, 이들 웨이퍼는 각 공정을 수행하는 반도체소자 제조설비 내에서도 그 내부에 설치된 로봇에 의해 인출되어 요구되는 위치로 이송된다.

이때 웨이퍼는 로봇에 의해 이송될 수 있는 설정 위치에 있어야 하며, 이것은 카세트가 정확한 위치에 정렬되어 놓일 것과 이렇게 정렬된 카세트로부터 탑재된 웨이퍼가 제한된 범위 내에 있을 것이 요구된다.

따라서, 반도체소자 제조설비 내부에는 카세트를 설정 위치에 있도록 안내하고, 또 카세트와 탑재된 웨이퍼의 위치 상태에 대한 정상 여부를 확인하는 카세트 로더장치가 설치된다.

이러한 카세트 로더장치에 대한 설명에 앞서 이에 관계하는 반도체소자 제조설비의 통상적인 구성을 살펴보면, 도 1에 도시된 바와 같이, 복수 웨이퍼(w)를 탑재한 카세트(C)가 투입됨에 따라 선택적으로 밀폐된 분위기와 상압 또는 진공압 분위기를 이루는 로드락챔버(10)가 있고, 이 로드락챔버(10)의 다른 일측에는 진공압 분위기를 이루며 도어수단(D)의 개폐에 의한 출입구(G)를 통해 로드락챔버(10)와 선택적으로 연통하는 트랜스퍼챔버(12)가 이웃하여 있다.

또한, 트랜스퍼챔버(12) 내부에는 상술한 출입구(G)의 개방을 통해 로드락챔버(10)에 놓이는 카세트(C)에 대응하여 웨이퍼(W)를 인출 또는 탑재하도록 구동하는 통상의 로봇수단(R)이 설치되고, 로드락챔버(10)의 내부에는 상술한 로봇수단(R)의 구동에 대응하여 카세트(C)를 설정 위치에 있도록 하는 카세트 로더장치(14)가 설치된다.

여기서, 종래 기술에 따른 카세트 로더장치(14)의 구성은, 도 1에 도시된 바와 같이, 로드락챔버(10)의 하부로부터 승강기수단(16)에 의해 승·하강하는 지지판(18)이 설치되고, 이 지지판(18)의 상부에는 지지판(18) 상면에 구비된 복수의 지지블록(20)에 지지되어 수평하게 놓이는 받침판(22)이 설치된다.

또한, 받침판(22)의 상면에는 로드락챔버(10) 내부로 투입되는 카세트(C)의하측 부위를 지지하여 이미 설정된 위치에 있도록 안내하는 복수의 가이드블록(24a, 24b)이 구비되고, 받침판(22)과 지지판(18)의 소정 부위에는 카세트(C)가 설정된 위치에 정확하게 놓이는지 여부를 감지하는 위치감지기(25)가 구비된다.

이때 받침판(22) 상에 놓이는 카세트(C)는, 웨이퍼(W)의 인출이 있는 전방부가 상술한 출입구(G)에 대향하게 되고, 카세트(C)에 탑재된 복수 웨이퍼(W)는 그 배열 방향이 상·하측으로 있게 된다.

그리고, 카세트(C)의 전방부에 대향하는 로드락챔버(10)의 상부 또는 하부에는 카세트(C)에 탑재된 웨이퍼(W)가 카세트(C) 상의 설정 위치로부터 돌출된 상태로 있는지 여부를 감지하는 상태감지기(26a, 26b)가 설치된 구성을 이룬다.

이러한 구성에 의하면, 로드락챔버(10) 내부로 투입되는 카세트(C)는 가이드블록(24a, 24b)에 안내되어 설정된 위치에 놓이고, 이때 위치감지기(25)는 카세트(C)가 정확하게 놓이는 것을 확인하여 제어기(도면의 단순화를 위하여 생략함)에 그 신호를 인가하게 되며, 이 신호를 수신한 제어기는 로드락챔버(10) 내부를 밀폐 분위기와 진공압 분위기에 있도록 관계 구성을 제어한다.

이러한 과정을 통해 로드락챔버(10) 내부가 소정의 진공압 분위기를 이루면 제어기는 도어수단(12)을 제어하여 상술한 출입구(G)를 개방시켜 로드락챔버(10)와 트랜스퍼챔버(12)를 서로 연통하게 하고, 로봇수단(R)을 구동시켜 카세트(C)로부터 웨이퍼(W)를 인출하여 공정 수행 위치 등의 요구되는 위치로 이송토록 한다.

이후 공정을 마친 웨이퍼(W)는 다시 제어기에 의한 로봇수단(R)의 구동으로카세트(C)에 순차적으로 탑재된다.

여기서, 상술한 상태감지기(26a, 26b)는 카세트(C)로부터 인출되는 웨이퍼(W)가 로봇수단(R) 상에 정확하게 인계될 수 있도록 웨이퍼(W)의 위치 상태를 감지하지만 상대적으로 공정을 마친 웨이퍼(W)가 카세트(C)에 탑재되는 과정에서 카세트(C) 상의 설정 위치로부터 돌출된 상태로 있을 경우 웨이퍼(W)가 불량하게 놓인 것으로 감지하며, 이 신호를 수신한 제어기는 각부 구성의 구동을 정지시킨다.

이에 대하여 작업자는 로드락챔버(10)를 밀폐 분위기로 형성하고, 그 내부에 퍼지가스를 공급하여 상압 상태로 형성한 후 로드락챔버(10)를 개방하여 카세트(C) 상의 불량 위치된 웨이퍼(W)를 정상 위치에 있도록 교정하며, 이어 카세트(C)를 재 투입하는 과정과 로드락챔버(10) 내부를 다시 진공압 분위기로 형성하는 일련의 과정을 진행한다.

이에 따라 로드락챔버(10) 내부를 상압으로 형성하고, 돌출된 웨이퍼(W)를 교정하여 대 투입토록 하며, 다시 진공압 분위기로 형성하여 계속적인 공정을 진행하기까지 많은 작업시간이 소요되고, 제조설비의 가동률과 생산성이 저하되는 문제가 있다.

본 발명의 목적은, 상술한 종래 기술에 따른 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 로드락챔버 내의 카세트로부터 웨이퍼가 설정 범위 이상으로 돌출되는 것을 로드락챔버 내에서 용이하게 교정하도록 하여 작업시간의 손실을 줄이고, 또 이를 통한 제조설비의 가동률과 생산성을 향상시키도록 하는 반도체소자 제조설비의 카세트 로더장치를 제공함에 있다.

도 1은 종래의 반도체소자 제조설비의 카세트 로더장치의 구성을 개략적으로 나타낸 단면도이다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체소자 제조설비의 카세트 로더장치의 구성을 개략적으로 나타낸 단면도이다.

도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 반도체소자 제조설비의 카세트 로더장치의 구성을 개략적으로 나타낸 단면도이다.

도 4는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 반도체소자 제조설비의 카세트 로더장치의 구성을 개략적으로 나타낸 단면도이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

10: 로드락챔버 12: 트랜스퍼챔버

14: 카세트 로더장치16: 승강기수단

18, 30a, 30b, 30c: 지지판20, 38: 지지블록

22, 32a, 32b, 32c: 받침판24a, 24b: 가이드블록

25: 위치감지기26a, 26b: 상태감지기

34: 모터부36: 힌지부

40, 42, 44a, 44b: 실린더부46: 링크

48: 자바라부

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 특징적 구성은, 지지판의 상부로부터 이격 설치되고, 카세트의 하측 부위를 받쳐 지지하여 설정 위치에 있도록 하는 받침판과; 상기 지지판으로부터 상기 받침판을 지지하여 인가되는 제어신호에 따라 카세트 전방부가 그 후방부를 기준하여 상·하로 회전시키는 회동부와; 카세트의 전방부에 대응하여 복수 웨이퍼의 배열 방향과 나란하게 설치되고, 탑재된 웨이퍼가 카세트로부터 설정 범위 이상으로 돌출된 것이 있는지 여부를 감지하는 상태감지기; 및 상기 상태 감지기로부터 감지신호를 수진하여 판단하고, 상기 회동부의 구동을 제어하는 제어기를 포함하여 이루어진다.

또한, 상기 회동부는 상기 카세트 후방부의 상기 지지판과 받침판을 힌지축으로 연결하여 지지하는 힌지부와; 상기 받침판이 고정되는 상기 힌지축을 기준하여 소정 각도 범위로 회전하게 상기 힌지축을 회전축을 회전시키는 모터부로 구성될 수 있다.

그리고, 상기 회동부는 상기 카세트 후방부의 상기 지지판과 받침판을 힌지축으로 연결하여 지지하는 힌지부와; 상기 카세트 전방부의 상기 지지판과 받침판 상에 연결 설치되어 상기 받침판을 지지판으로부터 밀거나 당기도록 구동하는 실린더부로 구성될 수도 있다.

이에 더하여 상기 회동부의 구성은, 상기 카세트 후방부의 상기 지지판과 받침판을 힌지축으로 연결하여 지지하는 힌지부와; 상기 카세트 전방부의 상기 지지판과 받침판에 복수 링크로 연결 설치되어 상기 받침판을 지지판으로부터 밀거나 당기도록 구동하는 자바라부로 구성될 수도 있다.

그밖에 상기 회동부의 구성은, 카세트 전방부에 대응하는 지지판으로부터 선택적으로 수축 또는 팽창하는 주름관튜브를 포함한 구성으로 이루어지거나 주름관튜브를 대신하여 압전소자 조립체가 설치된 구성으로 이루어질 수도 있는 것이다.

한편, 상기 지지판 상에는 상기 받침판의 수평 위치를 제한하기 위한 지지블록을 더 구비하여 구성함이 바람직하다.

이하, 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체소자 제조설비의 카세트 로더장치에 대하여 첨부된 도면을 참조하여 설명하기로 한다.

도 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체소자 제조설비의 카세트 로더장치의 구성을 개략적으로 나타낸 단면도이고, 도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 반도체소자 제조설비의 카세트 로더장치의 구성을 개략적으로 나타낸 단면도이며, 도 4는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 반도체소자 제조설비의 카세트 로더장치의 구성을 개략적으로 나타낸 단면도로서, 종래와 동일한 부분에 대하여 동일한 부호를 부여하고, 그에 따른 상세한 설명은 생략하기로 한다.

본 발명에 따른 카세트 로더장치의 구성에 대하여 먼저 도 2에 도시된 구성을 살펴보면, 로드락챔버(10)의 하부로부터 승강기수단(16)에 의해 승·하강하는지지판(30a, 30b, 30c)이 설치되고, 이 지지판(30a, 30b, 30c)의 상부에는 로드락챔버(10) 내부로 투입되는 카세트(C)의 하부를 받쳐 지지하여 이미 설정된 위치에 있도록 복수개의 가이드블록(24a, 24b)이 구비된 받침판(32a, 32b, 32c)이 이격된 상태로 수평하게 놓인다.

또한, 지지판(30a, 30b, 30c) 상에는 상술한 받침판(32a, 32b, 32c)을 지지판(30a, 30b, 30c)으로부터 이격되게 지지하며, 제어기(도면의 단순화를 위하여 생략함)로부터 인가되는 제어신호에 따라 그 상부에 놓이는 카세트(C)의 전방부가 카세트(C)의 후방부를 기준하여 상·하 방향으로 회전하게 하는 회동부가 설치된다.

그리고, 카세트(C)의 전방부 즉, 출입구(G)가 형성된 로드락챔버(10) 내에는 카세트(C)에 탑재된 복수 웨이퍼(W)의 배열 방향과 나란하게 설치되어 탑재된 웨이퍼(W)가 카세트(C)로부터 설정 범위 이상으로 돌출된 것이 있는지 여부를 감지하는 상태감지기(26a, 26b)가 설치된다.

여기서, 상술한 제어기는 상태감지기(26a, 26b)로부터 감지된 신호를 수신하고, 그 수신 신호로부터 웨이퍼(W)가 카세트(C) 상에 설정 범위 이상으로 돌출된 것으로 판단될 경우 제어기는 로봇수단(R)을 트랜스퍼챔버(12) 위치에 있도록 한 상태에서 카세트(C)의 전방부가 상측으로 약 20∼50° 각도 범위로 기울어지게 회동부의 구동을 제어하여 정도 이상으로 돌출된 웨이퍼(W)가 카세트(C)의 슬롯(S)에 안내되어 그 후방부로 미끄러져 교정 위치되게 한다.

한편, 상술한 회동부의 구성은, 도 2에 도시된 바와 같이, 받침판(32a)에 놓이는 카세트(C)의 후방부에 대응하는 지지판(30a) 상에 받침판(32a)이 고정된 힌지축으로 회전 가능하게 연결하여 지지하는 힌지부(36)를 구비하고, 받침판(32a)이 고정되는 힌지축 상에 상술한 제어기로부터 인가되는 제어신호에 따라 힌지축을 회전시키도록 하는 모터부(34)로 구성되어 이루어질 수 있다.

또한, 상술한 회동부의 다른 실시 구성은, 도 3에 도시된 바와 같이, 카세트(C) 후방부의 지지판(30b)과 받침판(32b)을 힌지축으로 연결하여 지지하는 힌지부(36)를 구비하고, 이를 기준으로 카세트(C) 전방부 방향의 지지판(30b)과 받침판(32b) 상의 어느 일측으로부터 지지되어 상대측의 받침판(32b) 또는 지지판(30b)을 밀거나 당기도록 함으로써 받침판(32b)이 힌지부(36)를 기준하여 회전시키도록 하는 실린더부(40, 42, 44a, 44b)으로 이루어질 수도 있는 것이다.

그리고, 상술한 회동부의 또 다른 실시 구성은, 도 4에 도시된 바와 같이, 카세트(C) 후방부의 지지판(30c)과 받침판(32c)을 힌지축으로 연결하여 지지하는 힌지부(36)를 구비하고, 이를 기준하여 카세트(C) 전방부 방향의 지지판(30c)과 받침판(32c) 사이에 복수 링크(46)로 연결 설치되어 지지판(30c)으로부터 받침판(32c)을 밀거나 당기도록 구동하는 자바라부(48)로 구성될 수도 있다.

그밖에 회동부의 구성으로는, 상술한 힌지부(36)를 구비하고, 카세트(C) 전방부에 대응하는 지지판으로부터 선택적으로 수축 또는 팽창하는 주름관튜브 또는 압전체 등의 구성으로 이루어질 수도 있고, 상술한 구성의 각 지지판(30a, 30b, 30c) 상에는 받침판(32a, 32b, 32c)의 수평 위치를 제한하기 위한 지지블록(38)이 더 구비된다.

이러한 구성에 의하면, 카세트(C)의 전방부로 탑재된 웨이퍼(W)의 돌출이 있는 경우 제어기는 회동부를 구동시켜 카세트(C)의 후방부를 기준하여 전방부가 들어올려지게 함으로써 돌출된 웨이퍼(W)는 받침판(32a, 32b, 32c)과 함께 카세트(C)가 소정 각도로 기울어짐에 의해 카세트(C)의 슬롯(S)에 안내되어 후방부 방향으로 미끄러져 교정 위치된다.

이후 제어기는 카세트(C)를 수평하게 놓이도록 함으로써 로봇수단(R)을 포함한 각부 구성을 구동시킴으로써 웨이퍼(W)가 카세트(C)로부터 불량하게 돌출되는 것에 대하여 로드락챔버(10) 내부를 상압 상태로 형성하는 과정과 다시 진공압 분위기로 형성하는 등의 일련의 과정을 생략하고, 단순한 회동부의 구동에 의해 웨이퍼(W)를 교정 위치시킬 수 있는 것이다.

따라서, 본 발명에 의하면, 웨이퍼가 카세트의 전방부로 설정 범위 이상으로 벗어남에 대응하여 회동부가 카세트를 기울여 웨이퍼로 하여금 슬롯을 따라 카세트 후방으로 미끄러져 설정 위치에 있도록 함으로써 로드락챔버의 개방이 억제되고, 그에 따른 작업시간이 단축되는 효과가 있다.

본 발명은 구체적인 실시예에 대해서만 상세히 설명하였지만 본 발명의 기술적 사상의 범위 내에서 변형이나 변경할 수 있음은 본 발명이 속하는 분야의 당업자에게는 명백한 것이며, 그러한 변형이나 변경은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 할 것이다.

Claims (6)

1. 지지판의 상부로부터 이격 설치되고, 카세트의 하측 부위를 받쳐 지지하여 설정 위치에 있도록 하는 받침판과;

   상기 지지판으로부터 상기 받침판을 지지하여 인가되는 제어신호에 따라 카세트 전방부가 그 후방부를 기준하여 상·하로 회전시키는 회동부와;

   카세트의 전방부에 대응하여 복수 웨이퍼의 배열 방향과 나란하게 설치되고, 탑재된 웨이퍼가 카세트로부터 설정 범위 이상으로 돌출된 것이 있는지 여부를 감지하는 상태감지기; 및

   상기 상태 감지기로부터 감지신호를 수진하여 판단하고, 상기 회동부의 구동을 제어하는 제어기를 포함하여 이루어짐을 특징으로 하는 반도체소자 제조설비의 카세트 로더장치.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 회동부는 상기 카세트 후방부의 상기 지지판과 받침판을 힌지축으로 연결하여 지지하는 힌지부와;

   상기 받침판이 고정되는 상기 힌지축을 기준하여 소정 각도 범위로 회전하게 상기 힌지축을 회전축을 회전시키는 모터부로 구성됨을 특징으로 하는 상기 반도체소자 제조설비의 카세트 로더장치.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 회동부는 상기 카세트 후방부의 상기 지지판과 받침판을 힌지축으로 연결하여 지지하는 힌지부와;

   상기 카세트 전방부의 상기 지지판과 받침판 상에 연결 설치되어 상기 받침판을 지지판으로부터 밀거나 당기도록 구동하는 실린더부로 구성됨을 특징으로 하는 상기 반도체소자 제조설비의 카세트 로더장치.
4. 제 1 항에 있어서,

   상기 회동부의 구성은, 상기 카세트 후방부의 상기 지지판과 받침판을 힌지축으로 연결하여 지지하는 힌지부와;

   상기 카세트 전방부의 상기 지지판과 받침판에 복수 링크로 연결 설치되어 상기 받침판을 지지판으로부터 밀거나 당기도록 구동하는 자바라부로 구성됨을 특징으로 하는 상기 반도체소자 제조설비의 카세트 로더장치.
5. 제 1 항에 있어서,

   상기 지지판 상에는 상기 받침판의 수평 위치를 제한하기 위한 지지블록이 더 구비되어 이루어짐을 특징으로 하는 상기 반도체소자 제조설비의 카세트 로더장치.
6. 제 1 항에 있어서,

   상기 회동부는 상기 지지판으로부터 상기 받침판은 각도는 20∼50° 각도 범위로 기울어지게 구성됨을 특징으로 하는 상기 반도체소자 제조설비의 카세트 로더장치.