KR20040009243A - 반도체소자 제조설비의 카세트 로더장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 로드락챔버 내의 카세트에 탑재된 웨이퍼가 설정 위치로부터 벗어나는 정도를 용이하게 확인할 수 있도록 하여 작업자로 하여금 작업의 계속적인 진행 여부를 결정할 수 있도록 하는 반도체소자 제조설비의 카세트 로더장치에 관한 것으로서, 이에 대한 특징적 구성은, 로드락챔버 내부를 관찰할 수 있도록 투명체를 갖는 도어와; 상기 로드락챔버 내에 카세트가 설정 위치에 있도록 지지하는 받침판을 인가되는 제어신호에 따라 승·하강시키는 승강기와; 카세트의 전방부에 대응하는 상기 로드락챔버의 상·하측에 웨이퍼들의 배열 방향으로 설치되어 설정 위치로부터 웨이퍼의 돌출 여부를 감지하는 감지기와; 상기 감지기로부터 감지신호를 수신하여 판단하여 각 구성의 구동을 제어하고, 작업자가 확인토록 출력부를 갖는 제어기; 및 상기 로드락챔버의 상부에 설치되어 상기 투명체를 통해 카세트 상의 웨이퍼 배열 상태를 확인할 수 있도록 하는 반사경 조립체를 포함하여 이루어진다. 이러한 구성에 의하면, 로드락챔버 내의 카세트로부터 웨이퍼가 돌출될 경우에도 작업자는 도어 상에 구비된 투명체와 반사경 조립체를 통해 웨이퍼의 돌출 정도를 확인하고 이를 통한 작업의 진행 여부를 판단하게 됨에 따라 불필요하게 로드락챔버를 개방시키는 번거로움과 그 회수를 줄이고, 설비의 가동률을 향상시키는 효과가 있다.

Description

반도체소자 제조설비의 카세트 로더장치{cassette loader equipment of semiconductor device manufacturing equipment}
본 발명은 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 설치된다.
그리고, 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 승강기(16)에 의해 승·하강하는 받침판(18)이 설치되고, 이 받침판(18)의 상부에는 로드락챔버(10) 내부로 투입되는 카세트(C)의 하측 부위를 지지하여 이미 설정된 위치에 있도록 안내하는 복수의 가이드블록(20)이 구비된다.
이때 받침판(18) 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 상측과 하측 부위에는 카세트(C)에 탑재된 웨이퍼(W)가 카세트(C) 상의 설정 위치로부터 돌출된 상태로 있는지 여부를 감지하는 감지기(22a, 22b)가 설치된 구성을 이룬다.
이러한 구성에 의하면, 로드락챔버(10) 내부로 투입되는 카세트(C)는 가이드블록(20)에 안내되어 설정된 위치에 놓이고, 이때 제어기(도면의 단순화를 위하여 생략함)는 이러한 상태를 통상의 방법으로 확인하여 로드락챔버(10) 내부를 밀폐토록 도어(D)를 차단하고, 진공압 분위기를 형성토록 제어한다.
이러한 과정을 통해 로드락챔버(10) 내부가 소정의 진공압 분위기를 이루면 상술한 제어기는 승강기(16)를 구동시켜 카세트(C) 상의 소정 웨이퍼(W)가 출입구(G)에 대응 위치하도록 승·하강 위치시키고, 이어 도어수단(D')을 제어하여 출입구(G)를 개방시킨다.
이에 따라 로드락챔버(10)와 트랜스퍼챔버(12)를 서로 연통하고, 제어기에 의한 로봇수단(R)의 구동으로 카세트(C)로부터 웨이퍼(W)를 인출하여 공정 수행 위치 등의 요구되는 위치로 웨이퍼(W)의 이송이 이루어지고, 이후 공정을 마친 웨이퍼(W)는 다시 제어기에 의한 로봇수단(R)의 구동으로 카세트(C)에 순차적으로 탑재되는 과정을 거친다.
여기서, 상술한 감지기(22a, 22b)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 제어기에 인가하여 각부 구성의 구동을 정지토록 함과 동시에 구비된 출력부(도면의 단순화를 위하여 생략함)를 통해 작업자로 하여금 그 확인이 용이하도록 한다.
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 교정한 후 카세트(C)를 재투입하는 과정과 로드락챔버(10) 내부를 다시 진공압 분위기로 형성하는 일련의 과정을 진행한다.
이에 따라 로드락챔버(10) 내부를 상압으로 형성하고, 돌출된 웨이퍼(W)를 교정하여 재투입하는 과정과 다시 진공압 분위기로 형성하여 계속적인 공정을 진행하는 과정까지 많은 작업시간이 소요되며, 제조설비의 가동률과 생산성이 저하되는 등의 문제가 있다.
그러나, 감지기(22a, 22b)로부터 감지된 웨이퍼(W)의 돌출 정도는 계속적인 진행에 문제를 유발하지 않는 정도의 것이 있으나 이를 확인하기 위한 수단이 구비되어 있지 않아 작업자는 웨이퍼(W)를 정렬 위치시키기 위한 상술한 과정을 불가피하게 진행하여야 했다.
본 발명의 목적은, 상술한 종래 기술에 따른 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 로드락챔버 내의 카세트에 탑재된 웨이퍼가 설정 위치로부터 벗어나는 정도를 용이하게 확인할 수 있도록 하여 작업자로 하여금 작업의 계속적인 진행 여부를 결정할 수 있도록 하여 불필요한 로드락챔버의 개방과 작업시간의 지연을 방지토록 하고, 설비의 가동률과 생산성을 높이도록 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.
* 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, 로드락챔버 내부를 관찰할 수 있도록 투명체를 갖는 도어와; 상기 로드락챔버 내에 카세트가 설정 위치에 있도록 지지하는 받침판을 인가되는 제어신호에 따라 승·하강시키는 승강기와; 카세트의 전방부에 대응하는 상기 로드락챔버의 상·하측에 웨이퍼들의 배열 방향으로 설치되어 설정 위치로부터 웨이퍼의 돌출 여부를 감지하는 감지기와; 상기 감지기로부터 감지신호를 수신하여 판단하여 각 구성의 구동을 제어하고, 작업자가 확인토록 출력부를 갖는 제어기; 및 상기 로드락챔버의 상부에 설치되어 상기 투명체를 통해 카세트 상의 웨이퍼 배열 상태를 확인할 수 있도록 하는 반사경 조립체를 포함하여 이루어진다.
또한, 상술한 반사경 조립체는 상기 감지기에 대하여 간섭되지 않도록 감지기의 측부로부터 이격되어 설치함이 바람직하다.
그리고, 상기 반사경 조립체는 상기 감지기가 설치되는 로드락챔버의 상부에 고정 설치되어 상기 제어기로부터 인가되는 제어신호에 따라 소정 각도 범위로 회전력을 제공하는 모터수단과; 상기 모터수단에 의해 회전하는 측부에 고정되어 회전각이 조정되며, 상기 투명체를 통한 웨이퍼의 배열 상태를 작업자로 하여금 관찰할 수 있도록 하는 반사경을 포함하여 이루어진다.
이하, 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체소자 제조설비의 카세트 로더장치에 대하여 첨부된 도면을 참조하여 설명하기로 한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체소자 제조설비의 카세트 로더장치 구성을 부분 절취하여 개략적으로 나타낸 확대 단면도로서, 종래와 동일한 부분에 대하여 동일한 부호를 부여하그, 그에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.
본 발명에 따른 카세트 로더장치의 구성은, 도 2에 도신된 바와 같이, 로드락챔버(10) 내부로 복수 웨이퍼(W)를 탑재한 카세트(C)가 투입됨에 따라 선택적으로 밀폐된 분위기를 형성하기 위한 도어(D) 상에 그 내부를 작업자가 시각적으로 관찰할 수 있도록 투명체(Q)가 구비된다.
또한, 로드락챔버(10)에는 투입되는 카세트(C)를 구비된 가이드블록(20)으로 안내하여 받쳐 지지하는 받침판(18)이 있고, 이 받침판(18)의 하측에는 제어기로부터 인가되는 제어신호에 의해 구동함으로써 받침판(18)을 포함한 카세트(C)를 승·하강시키는 승강기(16)가 설치된다.
이때 받침판(18) 상에 놓이는 카세트(C)는, 웨이퍼(W)의 인출이 있는 전방부가 도어수단(D')에 의해 선택적으로 개방되는 출입구(G)에 대향하고, 카세트(C)에 탑재된 복수 웨이퍼(W)는 상·하측으로 그 배열 방향을 이룬다.
그리고, 카세트(C)의 전방부에 대향하는 로드락챔버(10)의 상측과 하측 부위에는 카세트(C)에 탑재된 웨이퍼(W)가 카세트(C) 상의 설정 위치로부터 돌출된 상태로 있는지 여부를 감지하는 감지기(22a, 22b)가 설치된다.
이에 더하여 로드락챔버(10)의 상부에는, 카세트(C) 전방부의 웨이퍼(W)들을 상술한 투명체(Q)를 통해 작업자가 관찰할 수 있도록 하는 반사경 조립체()가 설치되고, 이때 반사경 조립체()의 설치 위치는 상술한 감지기(22a, 22b)의 감지 구간에 간섭되지 않도록 감지기(22a)의 일측 또는 양측에 설치된다.
또한, 반사경 조립체()의 구성은, 도 2에 도시된 바와 같이, 감지기()가 설치되는 로드락챔버(10)의 상부에 고정 설치되어 제어기로부터 인가되는 제어신호에 따라 소정 각도 범위로 회전력을 제공하는 모터수단()이 설치되고, 이 모터수단()에 의해 회전하는 측부에 고정되어 소정 범위로 회전각이 조정되며, 투명체()를 통한 작업자의 시야를 카세트(C) 전방부의 웨이퍼(W)의 배열을 관찰할 수 있도록 굴절시키는 반사경()을 포함하여 이루어진다.
이러한 구성에 의하면, 로드락챔버(10) 내부로 투입되는 카세트(C)는 가이드블록(20)에 안내되어 설정된 위치에 놓이고, 이때 제어기(도면의 단순화를 위하여 생략함)는 이러한 상태를 통상의 방법으로 확인하여 로드락챔버(10) 내부를 밀폐토록 도어(D)를 차단하고, 진공압 분위기를 형성토록 제어한다.
이러한 과정을 통해 로드락챔버(10) 내부가 소정의 진공압 분위기를 이루면 상술한 제어기는 승강기(16)를 구동시켜 카세트(C) 상의 소정 웨이퍼(W)가 출입구(G)에 대응 위치하도록 승·하강 위치시키고, 이어 도어수단(D')을 제어하여 출입구(G)를 개방시킨다.
이에 따라 로드락챔버(10)와 트랜스퍼챔버(12)를 서로 연통하고, 제어기에 의한 로봇수단(R)의 구동으로 카세트(C)로부터 웨이퍼(W)를 인출하여 공정 수행 위치 등의 요구되는 위치로 웨이퍼(W)의 이송이 이루어지고, 이후 공정을 마친 웨이퍼(W)는 다시 제어기에 의한 로봇수단(R)의 구동으로 카세트(C)에 순차적으로 탑재되는 과정을 거친다.
여기서, 상술한 감지기(22a, 22b)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 과정 등에서 카세트(C) 상의 설정 위치로부터 돌출된 상태로 있을 경우 웨이퍼(W)가 불량하게 놓인 것으로 감지한다.
이러한 감지기()의 신호를 수신한 제어기는 각부 구성의 구동을 정지토록 제어함과 동시에 구비된 출력부(도면의 단순화를 위하여 생략함)를 통해 작업자로 하여금 그 확인이 용이하도록 한다.
이에 대하여 작업자는 로드락챔버(10)의 도어(D)에 구비되는 투명체(Q)와 로드락챔버(10) 상부에 설치되는 반사경 조립체()를 통해 감지기(22a, 22b)에 의해 감지가 있도록 한 웨이퍼(W)의 돌출 정도를 확인한다.
이때 웨이퍼(W)가 정도 이상으로 돌출된 것으로 확인될 경우, 작업자는 트랜스퍼챔버(12)에 대하여 로드락챔버(10) 내부를 밀폐 분위기로 형성하고, 그 내부에 퍼지가스를 공급하여 상압 상태로 형성한 후 도어(D)를 개방하여 카세트(C)를 인출토록 하고, 불량 위치된 웨이퍼(W)를 정상 위치에 있도록 교정한 후 카세트(C)를 재투입하는 과정과 로드락챔버(10) 내부를 다시 진공압 분위기로 형성하는 일련의 과정을 진행한다.
또한, 웨이퍼(W)의 돌출 정도가 미약하고, 작업 진행에 무리가 없는 것으로 판단될 경우 작업자는 상술한 제어기를 통해 계속적인 작업이 이루어지도록 한다.
따라서, 본 발명에 의하면, 로드락챔버 내의 카세트로부터 웨이퍼가 돌출될 경우에도 작업자는 도어 상에 구비된 투명체와 반사경 조립체를 통해 웨이퍼의 돌출 정도를 확인하고 이를 통한 작업의 진행 여부를 판단하게 됨에 따라 불필요하게 로드락챔버를 개방시키는 번거로움과 그 회수를 줄이고, 설비의 가동률을 향상시키는 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 (3)

  1. 로드락챔버 내부를 관찰할 수 있도록 투명체를 갖는 도어와;
    상기 로드락챔버 내에 카세트가 설정 위치에 있도록 지지하는 받침판을 인가되는 제어신호에 따라 승·하강시키는 승강기와;
    카세트의 전방부에 대응하는 상기 로드락챔버의 상·하측에 웨이퍼들의 배열 방향으로 설치되어 설정 위치로부터 웨이퍼의 돌출 여부를 감지하는 감지기와;
    상기 감지기로부터 감지신호를 수신하여 판단하여 각 구성의 구동을 제어하고, 작업자가 확인토록 출력부를 갖는 제어기; 및
    상기 로드락챔버의 상부에 설치되어 상기 투명체를 통해 카세트 상의 웨이퍼 배열 상태를 확인할 수 있도록 하는 반사경 조립체를 포함하여 이루어짐을 특징으로 하는 반도체소자 제조설비의 카세트 로더장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상술한 반사경 조립체는 상기 감지기에 대하여 간섭되지 않도록 감지기의 측부로부터 이격되어 설치됨을 특징으로 하는 상기 반도체소자 제조설비의 카세트 로더장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 반사경 조립체는 상기 감지기가 설치되는 로드락챔버의 상부에 고정 설치되어 상기 제어기로부터 인가되는 제어신호에 따라 소정 각도 범위로 회전력을 제공하는 모터수단과;
    상기 모터수단에 의해 회전하는 측부에 고정되어 회전각이 조정되며, 상기 투명체를 통한 웨이퍼의 배열 상태를 작업자로 하여금 관찰할 수 있도록 하는 반사경을 포함하여 이루어짐을 특징으로 하는 상기 반도체소자 제조설비의 카세트 로더장치.
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