KR20040012825A - 다중카세트 스테이션으로부터 오븐내부로 실리콘웨이퍼를장착하고 분리하기 위한 장치 - Google Patents

다중카세트 스테이션으로부터 오븐내부로 실리콘웨이퍼를장착하고 분리하기 위한 장치 Download PDF

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KR20040012825A
KR20040012825A KR10-2003-7014784A KR20037014784A KR20040012825A KR 20040012825 A KR20040012825 A KR 20040012825A KR 20037014784 A KR20037014784 A KR 20037014784A KR 20040012825 A KR20040012825 A KR 20040012825A
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boat
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KR10-2003-7014784A
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이본 페레그린
끌로드 기랄
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셈코 엔지니어링 에스에이
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Abstract

본 발명은 확산오븐과 같은 열처리유니트(1)내에서 처리되어야하는 공급요소를 자동으로 장착하고 분리하기 위한 장치에 관련되고, 오븐내에 상기 공급요소를 안내하고 전체 공급요소를 수용하기 위한 캔틸레버(2)를 가진다. 상기 공급요소가 수정의 보트내에 배열된 실리콘 웨이퍼(4)로 구성된다. 상기 자치가 수용영역에서 전체 공급요소를 수용하고 수용영역으로부터 캔틸레버(2)로 전체공급요소 및 선택적으로 더미공급요소를 전달하며, 공급요소들 및 제어요소들을 보호하고, 열처리후에, 처리된 전체 공급요소를 상기 수용영역에 전달하며, 상기 캔틸레버(2)로부터 최초위치로 전달하고, 상기 공급요소 및 제어요소를 보호하며, 여러 가지 작업이 정해진 계획에 따라 수행되는 다중-바스켓구조의 자동전달장치를 가진다.

Description

다중카세트 스테이션으로부터 오븐내부로 실리콘웨이퍼를 장착하고 분리하기 위한 장치{DEVICE FOR LOADING AND UNLOADING SILICON WAFERS IN AN OVEN FROM A MULTIPLE-CASSETTE STATION}
본 발명은 반도체부품들의 생산업에 이용될 수 있다.
크린룸(clean room)내에서 바스켓(basket)으로서 공지되고 25개의 위치들에 의해 플라스틱카세트내부에 배열된 25개의 웨이퍼들을 포함한 플라스틱박스들내에 실리콘웨이퍼들이 전달된다. 수정 및 실리콘카바이드와 같은 내열재료의 보트(boat)들위에 플라스틱카세트들이 전달된 후에, 상기 실리콘웨이퍼들이 수평식 오븐위에서 열처리된다. 상기 수정 또는 실리콘 카바이드 보트들이 작업자에 의해 오버행잉 브레이드(overhanging blade) 또는 바이튜브(bitube)들의 형태로 실리콘카바이드의 캔틸레버위에 배열된다. 50개의 웨이퍼들을 가진 6개 내지 8개의 보트들이 정상하중으로 작용한다. 크린룸내에서, 동일 보트에 대해 한 개 또는 기껏해야 두 개의 바스켓들 따라서 보트에 구성된 25개 또는 50개의 슬롯내에 배열된 25개 또는 50개의 바스켓들을 포함한 전달장치가 제공된다. 수평식 확산 오븐들이 일반적으로 네 개의 중첩스테이지들로 구성되고, 상기 스테이지들중에 상부스테이지가 지면으로부터 약 2미터높이에 위치하기 때문에, 상기 보트가 작업자에 의해 스테이지를 따라 캔틸레버위에 배열된다.
상기 처리방법은 하기 단점들을 가진다.
-작업자가 존재하여 미세형태의 집적회로위에 입자들이 배열되어, 오븐을 통과한 후에 전기적 결함을 가진다.
-캔틸레버위에 보트들을 배열할 때 작업자에 의해 입자를 발생시키는 내화재료의 마찰 따라서 전기적 결함을 야기한다.
-또한 150 또는 200밀리미터의 높이에서 25개 내지 50개의 웨이퍼들로 완전히 충진된 보트의 중량은 상당하고 확산오븐의 상부스테이지위에 장착을 곤란하게 만든다.
캔틸레버위에 상기 보트들을 작업자에 의해 위치설정하는 것은 위험하고, 확산챔버내에서 안정된 고유위치의 안정성에 영향을 주는 반복결과를 제공하지 못한다.
마지막으로 작업자의 실수에 의해 작업자는 상기 웨이퍼를 잘못된 카세트내에 배열한 후에 작업자가 원래위치로 복귀할 수 있으며, 반도체조립에 관한 서로 다른 단계들에서 허용될 수 없다.
상기 문제점들을 회피하기 위하여, 미리 선택된 스테이지위에 각 보트를 자동으로 장착하는 엘리베이터장치가 제공된다. 한 개 또는 기껏해야 두 개의 바스켓들로부터 자동전달장치가 상기 엘리베이터에 의해 제공된다.
상기 과정에 의하면 하기 문제점들이 발생한다.
- 캔틸레버위에 배열되어야 하는 하중물에 의해 25개의 웨이퍼를 가진 8개 내지 10개의 바스켓이 형성된다. 장착작업 또는 분리작업동안 작업자가 참석하여 작업자가 자동전달장치에 하중물을 공급해야한다.
- 또한 열처리과정을 평가하기 위한 표본웨이퍼들이 보트들위의 정확한 위치에 배열되고 측정을 위해 열처리후에 회복되어야 한다. 엘리베이터에 의해 자동으로 장착되더라도 작업자에 의해 상기 보트들이 캔틸레버위에 배열된다.
-다른 한편 실리콘웨이퍼로 충진되고 캔틸레버위에 장착된 보트들의 하중이 수정 또는 실리콘카바이드의 원판을 가진 스크리닝보트(screening boat)에 적합해야 한다.
-마지막으로 작업자실수에 의해 작업자는 상기 웨이퍼를 잘못된 카세트내에 배열한 후에 작업자가 원래위치로 복귀할 수 있으며, 반도체조립에 관한 서로 다른 단계들에서 허용될 수 없다. 장착시 표본의 위치에 관한 표본의 회수와 관련하여 동일한 문제가 발생된다.
본 발명의 목적은 작업자없이 캔틸레버의 부하를 완전히 제거하고 제공하는 신규장치를 제공하여 상기 문제점들을 해결하는 것이다.
본 발명은 실리콘과 같은 반도체재료의 웨이퍼를 수평식 확산오븐(oven)과 같은 화학 및 열처리를 위한 장치내부로 장착하거나 분리하기 위한 장치에 관련된다.
도 1a는 본 발명의 장치를 도시한 정면도.
도 1b는 본 발명의 장치를 도시하고 도 1a의 좌측에서 본 측면도.
도 1c는 본 발명의 장치를 도시하고 도 1a의 우측에서 본 측면도.
도 1d는 본 발명의 장치를 도시한 평면도.
도 2 및 도 3은 바스켓 및 보트들사이에서 웨이퍼를 위한 자동전달장치를 도시한 도면.
*부호설명*
1 : 오븐5 : 바스켓
6 : 보트10 : 장착/분리스테이션
상기 목적을 위하여, 처리되어야하는 모든 부하요소를 수용하기 위한 적어도 한 개의 캔틸레버를 가지고 상기 부하요소가 물리적으로 서로 독립적인 여러 개의부하요소들에 의해 구성되며, 상기 부하요소가 바스켓내에서 배치(batch)형태로 배열된 실리콘웨이퍼들의 조립체에 의해 구성되고, 각각의 부하요소가 웨이퍼에 의해 구성되며, 캔틸레버 및 캔틸레버가 운반하는 부하요소에 의해 수용되는 적어도 한 개의 확산오븐에 의해 열처리유니트가 구성되고, 수용되는 높이에서 상기 수정재료의 보트 또는 다른 적합한 재료들사이에 배열되며, 상기 열처리유니트내에서 처리되어야 하는 부하요소를 자동으로 장착하고 분리하기 위한 장치에 있어서, 처리되어야 하고 여러 개의 부하요소들에 의해 구성되는 모든 부하요소들을 수용영역위에서 수용하는 다중 바스켓구조의 자동전달장치가 구성되고, 캔틸레버를 향해 수용영역 및 처리되어야 하는 모든 부하요소들을 전하며, 무부하, 스크린부하 및 표본요소들이 필요한 경우 및 열처리후에 처리된 모든 부하요소를 수용영역으로 전달하고 캔틸레버로부터 최초위치로 스크린부하 및 표본요소들을 전달하면, 서로 다른 전달요소들이 정해진 계획에 따라 운반되고, 다중작업 제어유니트의 메모리내에 미리 기록되며, 상기 전달장치에 전기적으로 연결되고, 상기 제어유니트에 의해 적어도 여러 가지 전달작업들이 조정되고 제어되는 것을 특징으로 하는 장치가 제공된다.
상기 특징에 의하면, 캔틸레버의 장착작업이 개시되기 전에 작업자가 상기 수용영역위에 처리되어야 하는 모든 부하요소를 배열하고, 상기 정확한 위치에서 물리적으로 서로 떨어지고 적합한 바스켓내에서 서로 이격되어 배열된 여러 개의 부하요소들로 구성된 여러 개의 배치들내에 상기 부하요소들이 배열될 수 있다. 정확한 상기 위치에 배열된 상기 부하요소가 여러개의 부하요소들을 포함하고 제거될 수 있는 여러 개의 바스켓들에 의해 구성된다. 따라서 수용영역에서 여러 개의부하요소들을 포함한 여러 개의 바스켓들이 사용자에 의해 위치설정될 수 있다.
실리콘웨이퍼의 처리에 적용하기 위하여, 열처리작업을 위해 요구되는 온도에 저항하지 않는 합성재료에 의해 상기 바스켓들이 구성된다.
본 발명의 또 다른 특징에 의하면, 합성재료의 바스켓내에 포함된 부하요소들이 상기 자동전달장치에 의해 수정재료의 보트로 전달되며, 각 보트가 충진되면, 보트가 캔틸레버로 전달된다.
본 발명의 또 다른 특징에 의하면, 제어유니트가 접촉식 평면스크린으로 구성되고, 부하작업에 관한 여러 가지 계획 및 서로 다른 변수들이 상기 평면스크린위에서 상기 제어유니트에 의해 표시되고, 상기 보트들의 위치들, 제품웨이퍼들 또는 블랭크의 개수, 원하는 보트들위에 표본 판들의 위치들 및 스크린보트들의 자동장착이 상기 계획에 의해 형성된다. 따라서 접촉식 스크린에 의해 사용자는 계획을 선택하고, 다중바스켓방식의 전달작업을 개시한다.
본 발명의 또 다른 특징에 의하면, - 다중-바스켓구조의 전달스테이션이 구성되고, 상기 전달스테이션이 수평의 판의 상부면에 의해 구성되는 부하요소의 수용영역을 가지고, 상기 수용영역위에서 상기 바스켓들이 정해진 방법으로 정확한 위치에 배열되며, 각각 25개의 부하요소들을 포함할 수 있는 8개내지 12개의 바스켓들을 수용하기 위해 상기 수용영역이 제공되고,
-제어유니트와 전기적으로 연결된 그립핑헤드를 가진 조정엘리베이터가 구성되며,
- 상기 제어유니트와 전기적으로 연결된 다중-바스켓구조의 자동 장착/분리스테이션이 구성되고,
-상기 제어유니트와 전기적으로 연결된 수평의 피봇회전지지체가 구성되며,
- 빈 보트들을 저장하기 위한 한 개이상의 도크들이 구성되고,
- 스크린 부하들을 포함한 보트들을 저장하기 위한 한 개이상의 지능형 도크들이 구성되며, 상기 도크들이 상기 자동전달스테이션위에서 조정엘리베이터와 근접하게 배열된다.
본 발명의 또 다른 특징에 의하면, 상기 자동전달스테이션에 구성된 부하요소의 수용영역이 바스켓의 서로 다른 위치들을 형성하는 여러 쌍의 위치설정수단을 가진다.
본 발명의 또 다른 특징에 의하면, 상기 위치설정수단이 전달스테이션의 수평면내에 제공된 타원형의 개구부들에 의해 구성되고, 바스켓들내에 형성되고 수직으로 배열되며 형상일치되는 립들을 수용하기 위해 제공된다.
본 발명의 또 다른 특징에 의하면, 각 바스켓의 부하요소들이 자동장착/분리스테이션에 의해 변부들에서 고정된다. 실리콘웨이퍼들의 처리가 적어도 한 개의 넓은 면적을 포함하고, 상기 실리콘웨이퍼들에 대해 자동 장착/분리스테이션이 상기 표면들을 변부에서 고정한다. 따라서 상기 넓은 표면들의 변형이 회피된다. 상기 장착/분리스테이션에 의해 장착된 보트, 순서대로 충진상태의 바스켓 및 빈 바스켓을 제공하는 회전지지체위에 8개내지 25개의 바스켓들이 자동으로 전달될 수 있다. 또한 제어유니트의 계획에 의해 형성된 보트들의 위치들위에 표본 판들이 자동으로 배열된다.
해당 바스켓 및 보트사이에서 부하요소들이 전달되는 동안 상기 부하요소의 운동이 수직상승하는 병진운동으로 개시되고, 다음에 더 높은 위치를 따라 수평의 병진운동을 하며, 수직상승하는 병진운동한다.
따라서 상기 장착/분리스테이션에 의해 상기 전달운동이 개시될 수 있지만, 선호되는 실시예에 의하면, 바스켓을 향하거나 바스켓으로부터 부하요소들의 적어도 수직병진운동이 보조상승부재에 의해 수행된다. 상기 보조상승부재가 전달스테이션의 수평판아래에 배열되고, 각 바스켓과 일직선으로 배열된 상기 판이 상승부재를 통과시키기 위한 관통개구부를 가지며, 상기 바스켓이 기저부를 가지지 않아서, 부하요소들에 대한 가압작용에 의해 상기 상승부재가 작동하고, 부하요소들은 서로에 대해 부하요소의 위치를 유지한다.
본 발명의 또 다른 특징에 의하면, 수평의 피봇회전지지체와 제 2 상승부재가 연결된다. 상기 제 2 상승부재가 수평의 피봇회전지지체아래에 배열되며, 상기 지지체가 상기 부재를 위한 관통개구부를 가지고, 상승부재가 통과하기 위한 기저부를 각 보트가 가지지 않아서, 부하요소에 대한 가압작용에 의해 상기 상승부재가 작동하고 부하요소들은 서로에 대해 부하요소의 위치를 유지한다.
본 발명의 또 다른 특징에 의하면, 적어도 한 개의 상승부재들이 수직축주위에서 1/4회전하여 회전운동한다. 상기 구성에 의하면, 자동전달스테이션이 상당히 인간공학적으로 구성될 수 있어서 유리하다. 따라서 장착/분리스테이션의 전달운동 및/또는 조정엘리베이터의 운동에 의해 형성된 각 바스켓의 횡방향 또는 종방향위치와 무관해진다. 사용자에 대해 가장 인간공학적인 방법으로 상기 바스켓을 판위에 배열할 수 있어서, 사용자의 척추운동을 최소화하고, 불량한 척추위치와 관련한 질병의 위험을 감소시킨다.
본 발명의 또 다른 특징에 의하면, 조정엘리베이터가 네 개의 축을 가지며, 수직방향 및 서로 직교하는 두 개의 수평방향을 따라 운동하는 조정아암을 가지고, 상기 조정아암이 그립핑헤드를 가진다.
본 발명의 또 다른 특징에 의하면, 온도감지기, 하중감지기 및 레이저에 의해 캔틸레버의 위치를 조정하기 위한 수단이 상기 조정엘리베이터와 연결된다.
본 발명의 또 다른 특징에 의하면, 각 바스켓내에 포함된 웨이퍼들의 자동방향설정을 위한 장치가 상기 자동전달스테이션에 구성되고, 각 웨이퍼가 평면을 가진다. 자동전달스테이션의 판아래에 배열된 상기 장치를 이용하면, 웨이퍼들이 바스켓내에 배열되는 동안, 웨이퍼의 회전이 보장된다. 상기 장치가 제어유니트와 전기연결되고 제어유니트에 의해 조정 및 제어된다.
본 발명의 또 다른 특징에 의하면, 상기 자동전달스테이션의 판이 수평판내에서 운동하여, 장착/분리스테이션의 운동과 함께 각 바스켓이 상기 장착/분리스테이션과 근접한 위치에 배열된다.
본 발명의 또 다른 특징에 의하면, 상기 바스켓들이 상기 판위에서 줄 및 열을 따라 배열된다. 이 경우 상기 장착/분리스테이션의 수평운동에 대해 수직방향으로 안내하기 위해 상기 판이 수평의 미끄럼안내부위에서 운동할 수 있게 장착된다. 본 발명의 또 다른 실시예에 의하면, 바스켓들이 판위에서 원내에 배열되고, 상기 원의 중심을 통과하는 수직축주위에서 상기 판이 회전운동한다. 상기 구성에있어서, 상기 판을 장착하기 위해 사용자가 점유하는 위치가 상승부재에 대해 90°각도만큼 떨어져 설정된다. 따라서 상기 상승부재가 상승부재위에 서로 상하에 위치하는 동안 바스켓의 방향은 판위에 장착될 때 형성되는 각도에 대해 90°도 설정되고, 상기 장착위치는 인간공학적인 위치를 형성한다.
본 발명의 또 다른 특징에 의하면, 자동전달스테이션의 생산을 단순화시킨다. 따라서 관련 상승부재는 수직축주위에서 회전운동의 자유도를 제공하는 불필요하다.
본 발명의 또 다른 특징에 의하면, 정상적인 전달시퀀스과정을 확인하기 위해 한 세트의 감지기들이 상기 장치에 제공된다. 바스켓을 구성하는 합성재료와 적합한 보트들의 온도가 온도감지기에 의해 확인된다.
본 발명의 다른 특징 및 장점들이 첨부된 도면들을 참고하여 예로서 주어진 실시예들을 통해 설명된다.
장치의 서로 다른 요소들의 운동을 설명하기 위하여, 장치의 종방향(x), 횡방향(y) 및 수직방향(z)가 도시된다. 상기 축들이 도 1a 내지 도 1d에서 분명히 도시된다.
도 a 내지 도 1d에 있어서, 처리되어야 하는 모든 충진물들을 포함한 수정보트들을 수용하기 위한 여러 개의 캔틸레버로 구성된 여러 개의 스테이지 및 확산오븐(1)을 가진 열처리유니트내에서, 처리되어야 하는 부하요소들을 자동으로 장착하고 분리하기 위한 본 발명의 장치가 도시되고, 상기 충진물이 합성재료의 바스켓(5)들내에서 초기에 설치된 실리콘웨이퍼와 같은 여러 개의 하중요소들로 구성된다. 합성재료의 바스켓내에 배열되고 실리콘웨이퍼로 구성되며 처리되는 모든 부하요소들을 수용영역에서 수용하는 다중바스켓 자동전달장치에 의해 상기 장치가 구성되고, 처리되어야 하는 모든 부하요소들이 상기 장치에 의해 수용영역으로부터 캔틸레버를 향해 전달되고, 더미 부하요소, 스크린부하요소 및 표본요소들에서 이용되며, 상기 전달장치와 전기적으로 연결된 다중작업용 제어장치의 메모리내에 기록된 계획에 따라, 열처리후에 처리된 모든 부하요소가 수용영역을 향해 전달되고, 캔틸레버가 최초위치들에 전달되며, 적어도 여러 가지 전달작업의 제어 및 조정작업이 상기 유니트에 의해 보장된다. 바스켓(5) 및 보트(6)사이에서 상기 전달장치에 의해 웨이퍼(4)들이 자동으로 전달된다. 따라서 처리온도에 대하여 합성재료의바스켓(5)내에 초기에 포함된 웨이퍼(4)들이 수정으로 제조된 보트(6)내부로 전달되어야 한다. 상기 바스켓(5) 및 보트(6)는 여러 가지 형상을 가진다. 예를 들어, 도 1a에 있어서, 상기바스켓(5)이 상향으로 개방된 평행사변형으로 구성될 수 있다. 상기 웨이퍼(4)들의 위치설정 및 고정을 위한 노치(notch)들이 상기 바스켓(5)의 내부에 제공된다. 상기 노치들내에 웨이퍼(4)의 기저부를 고정하는 굽은 형상의 수용체의 형상으로 상기 보트(6)들이 구성된다. 상기 바스켓(5) 및 보트(6)이 다른 형상으로 구성될 수 있다. 예를 들어, 상기 바스켓(5) 및 보트(6)들이 열을 이루며 배열되고 수 밀리미터만큼 서로 이격된 25개 또는 50개의 실리콘웨이퍼들이 상기 보트(6)내에 수용된다.
또한 상기 장치가
-수평 판(7)의 상부면에 의해 구성되고 부하요소의 수용영역으로 구성된 다중-바스켓 전달스테이션(station)(3)으로 구성되고, 상기 수용면위에 바스켓(5)이 정확한 위치들에서 정해진 방법으로 배열되며, 각각 25개의 부하요소들을 포함할 수 있는 8개내지 20개의 바스켓들을 수용하기 위해 제공되며,
-제어유니트와 전기적으로 연결되고 그립핑헤드(gripping head)장치(17)를 가진 조정엘리베이터(11)로 구성되고,
-제어유니트와 전기적으로 연결되는 다중-바스켓구조의 자동식 장착/분리스테이션(10)으로 구성되며,
-제어유니트와 전기적으로 연결되는 수평의 피봇회전운동지지체(8)로 구성되고,
-빈 보트들을 저장하기 위한 여러개의 도크(dock)(14)들로 구성되며,
-스크린부하요소들을 포함한 보트들을 저장하기 위한 여러개의 지능형 도크(15)들로 구성되고, 상기 도크들이 다중바스켓구조의 자동전달스테이션위에서 조정엘리베이터와 근접하게 배열된다.
제어유니트가 접촉식 평면스크린을 가지고, 상기 스크린위에 서로 다른 변수들 및 부하작용에 관해 제공될 수 있는 다양한 계획을 표시하며, 보트들의 위치들, 생산웨이퍼 또는 더미들의 개수, 주어진 보트들위에서 표본 판들의 위치들 및 스크린보트들의 자동장착이 각 계획에 의해 형성된다. 따라서 접촉식 스크린에 의해 사용자는 계획을 선택하고 다중 바스켓전달작업을 개시한다.
상기 캔틸레버(2)의 장착작업을 위해 그립핑헤드(17)에 의해 빈 보트(6)를 해당 도크(15)내부로 이동시키고 상기 보트(6)를 피봇운동지지체(8)위에 전달하고 위치설정하도록 상기 제어유니트가 엘리베이터/조정기(11)를 제어한다. 다음에 상기 제어유니트가 장착/분리스테이션(10)에서 바스켓(5)들중 한 개내에 포함된 모든 배치(batch)의 부하요소들의 상승작업을 제어하고, 상기 보트내에서 상기 배치의 위치를 결정한다. 보트에 의해 부하요소들에 관한 두 개의 배치들이 수용될 수 있으면, 상기 제어유니트가 수평지지체(8)의 수직축주위에서 1/2회전만큼 회전운동을 제어하고, 다음에 또다른 바스켓(5)내에 포함된 부하요소에 관한 모든 배치들을 제어하고 상기 보트내에 상기 배치의 위치를 결정한다. 상기 방법에 의해, 보트(6)는 각 바스켓의 능력보다 큰 능력으로 장착된다. 또한 수평방향지지체(8)위에 두 개의 보트(6)들이 배열되고, 이 경우, 각 보트의 능력이 각 바스켓(5)의 능력과 동일하다. 각 보트를 적재한 후에, 제어유니트가 조정엘리베이터(11)를 제어하여, 상기 조정엘리베이터가 그립핑헤드(18)에 의해 상기 보트(8)를 고정하고 다음에 보트를 상기 캔틸레버(2)위에 전달하고 배열한다. 또한 제어유니트가 조정엘리베이터(11)를 제어하여, 상기 조정엘리베이터(11)가 캔틸레버(2)위에서 스크리닝보트를 장착한다. 장착작업이 종료할 때까지 이전 단계들이 반복된다. 다음에 상기 캔틸레버(2)가 충진된 보트들을 오븐(1)내부로 전달한다. 처리과정이 종료하면, 상기 보트들이 방출되고, 웨이퍼가 동일사이클이지만 반대로 상기 카세트내에 전달한다.
캔틸레버(2)를 적재하기 위한 부하요소의 자동화 및 상기 장착작업에 관련되는 여러 가지 요소들의 운동을 제어하면, 보트들이 캔틸레버위에 정확하게 배열되고, 그 결과 결과의 반복성이 보장되는 이점이 있다.
보트의 장착작업동안 상기 설명과 같이 제어유니트는 조정엘리베이터(11)를 제어하고 조정하여, 조정엘리베이터(11)가 동시에 따라서 중복시간동안 예를 들어, 스크린보트의 캔틸레버위에 장착작업과 같은 다른 작업을 수행할 수 있다.
자동전달스테이션(3)의 판(7)이 수평면에서 이동하여, 장착/분리스테이션(10)의 운동과 함께, 상기 판이 한 개씩 상기 스테이션과 근접하게 각 바스켓의 위치를 결정한다.
다중-바스켓 전달스테이션의 수용영역에 구성된 판(7)이 예를 들어, 12개와 같이 여러개의 바스켓(5)들을 동시에 수용하도록 배열되고, 상기 목적을 위해 제 1 실시예에 의하면, 상기 판이 여러개의 위치들을 가지고, 상기 위치내에 작업자가 상기 바스켓을 배열한다. 바스켓의 여러위치들과 같이 바스켓을 위한 여러 쌍의위치설정수단에 의해 상기 여러 위치들이 형성된다. 횡방향스테이션(10)의 수평판내에 제공된 기다란 구멍들에 의해 상기 위치설정수단이 제공된다. 상기 바스켓내에 형성된 수직의 위치설정 립(lip)을 형상결합하여 수용하도록 상기 개구부들이 제공된다.
제 1 실시예에 의하면, 상기 바스켓들이 상기 판위에서 열 및 줄을 따라 배열된다. 상기 경우에, 상기 판이 방향(y)으로 안내용 수평슬라이드위에 이동가능하게 장착되고, 상기 방향은 장착/분리스테이션(10)의 수평운동방향과 수직이다.
수정예로서 상기 바스켓(5)들이 원내에서 판(7)위에 배열되고, 이 경우 상기 원의 중심을 통과하는 수직축주위에서 상기 판이 회전운동할 수 있다. 상기 배열에 있어서, 상기 판을 장착하기 위해 작업자에 의해 점유되는 위치가 상승부재에 대해 90°만큼 각도를 이루며 설정된다. 따라서 상승요소가 판위에 적재될 때 상승요소에 대해 90°만큼 설정되면, 바스켓이 한 개 또는 다른 한 개의 상승요소들위에 위치할 때 상기 장착위치는 인간공학적인 위치로 적응된다.
부하요소들이 해당 바스켓(5) 및 보트사이에서 전달되는 동안 상기 부하요소(4)들의 운동이 수직상승하는 병진운동으로 분리되고, 다음에 새로운 상부높이에서 수평의 병진운동을 형성하며, 다음에 수직하강하는 병진운동을 형성한다. 따라서 장착/분리스테이션에 의해 상기 전달운동이 분리될 수 있고, 선호되는 실시예에 의하면, 상기 바스켓을 향하거나 바스켓으로부터 적어도 부하요소들의 수직병진운동이 보조상승부재(9)에 의해 수직운동을 보장한다. 상기 상승부재(9)가 상기 전달스테이션(3)의 수평판(7)아래에 배열되고, 각 바스켓과 일직선을 이루는 상기판이 상승부재의 통과를 위한 관통개구부를 구성하고, 바스켓(5)이 바닥부분을 가지지 않아서 상기 상승부재가 가압작용에 의해 부하요소(4)위에서 작동할 수 있고, 서로에 대해 부하요소들의 위치를 유지한다. 상승부재가 바스켓내부에 포함된 웨이퍼의 부하요소들을 높은 위치로 이동시켜야 하고, 상기 위치에서 장착/분리스테이션(10)에 의해 수행될 수 있다.
제 2 상승부재가 수평피봇방향지지체(8)와 연결되는 것이 선호된다. 상기 제 2 상승부재가 부하요소들이 보트를 향하거나 보트로부터 수직으로 이동하는 것을 보장하고, 수평지지체아래에 배열되며, 다음에 상기 지지체는 상기 부재의 통과를 위한 관통개구부를 가진다. 또한 상승부재가 통과할 수 있도록 각 보트는 바닥을 가지지 않아서, 상승부재는 가압작용에 의해 부하요소들에 작용할 수 있고 서로에 대해 부하요소들의 위치가 유지된다.
y축을 따라 병진운동하는 판에 대해 적어도 한 개의 상승부재들이 수직축 즉 z축 주위에서 약 1/4회전운동한다.
상기 배열에 의하면, 자동전달스테이션의 인간공학적 특성을 상당히 개선할 수 있다. 따라서 상기 장착/분리스테이션(10)으로 전달운동 및 조정엘리베이터(11)에 의해 요구되는 각 바스켓(5)의 횡방향 및 종방향위치설정기능이 제거될 수 있다. 사용자를 위해 가장 양호한 위치에서 상기 바스켓들이 판(7)위에 위치설정될 수 있어서, 사용자의 척추운동이 최소화되고 척추위치가 불량하여 야기되는 상해위험이 감소된다.
선호되는 실시예에 의하면, 상승부재(9)가 서로 이격된 두 개의 수평의 가압기(13, 13')에 의해 구성되고, 웨이퍼들을 고정하기 위한 슬롯들을 가지며, 제어유니트와 전기적으로 연결된 모터요소와 고정된 동일한 운반체에 상기 가압기가 고정된다.
선호되는 실시예에 의하면, 각 바스켓내에 수용된 웨이퍼들의 방향설정을 위한 자동장치가 자동 장착/분리스테이션(10)에 제공되고, 각 웨이퍼가 회전평면을 가진다. 자동장착/분리스테이션의 평면아래에 위치한 상기 장치를 이용하면, 웨이퍼들이 바스켓내에 위치하는 동안 웨이퍼들의 방향설정이 보장된다. 상기 장치가 상기 제어유니트와 전기적으로 연결되고 제어유니트에 의해 조정되고 제어된다.
상기 장착/분리스테이션(10)가 x축을 따라 수평으로 운동하고 z축을 따라 수직으로 운동한다. 상기 장착/분리스테이션(10)이 전달작업동안 웨이퍼들을 위한 고정장치를 가지고, 두 개의 조(jaw)(12, 12')들을 가지며, 상기 조들이 반대 회전운동을 하고, 바스켓에 위치한 일련의 웨이퍼들의 기저부들을 변부들에 의해 고정한다. 상기 조(12, 12')들이 웨이퍼들을 위치설정하기 위한 슬롯들을 가진다.
처리되기 위해 충진되어야 하는 보트들 또는 방출되기 전의 보트들이 수평의 피봇회전지지체(8)에 의해 수용된다. 상기 지지체(8)가 축(z)주위에 회전가능하게 장착되고, 상기 장착/분리스테이션(10)에 의해 장착위치 또는 분리위치로서 선택적으로 제공되는 두 개의 위치들을 가진다.
상기 조정엘리베이터(11)가 네 개의 축을 가지며, 수직방향 및 서로 직각인 두 개의 수평방향들로 운동하는 조정아암(arm)들을 가지고, 상기 조정아암들은 그립핑헤드(17)들을 가진다. 수직안내칼럼(column)위에서 상기 조정아암이 이동가능하게 수직으로 장착되고, x 축방향으로 연장구성되는 수평안내레일위에 적어도 한 개의 단부들에 의해 상기 수직안내칼럼이 이동가능하게 장착된다. 상기 그립핑헤드(17)가 아암의 단부에 장착되고, 서로 다른 보트들의 전달을 위해 상기 보트들아래로부터 고정하도록 상기 그립핑헤드가 배열된다. 상기 그립핑헤드가 상기 보트아래에 위치하고 보트를 지지체로부터 상승시키며, 보트를 y축을 따라 장치로부터 분리시키고, 한 개의 스테이션으로부터 다른 스테이션으로 이동시킨다.
상기 엘리베이터와 온도감지기, 하중감지기 및 레이저에 의해 캔틸레버의 위치를 조정하기 위한 수단이 연결된다.
마지막으로 전달작용에 관한 정상적인 시퀀스를 확인하기 위해 상기 장치가 한 세트의 감지기들을 가진다. 바스켓의 합성재료와 적합한 보트의 온도가 온도감지기에 의해 확인된다.

Claims (21)

  1. 처리되어야하는 모든 부하요소를 수용하기 위한 적어도 한 개의 캔틸레버(2)를 가지고 상기 부하요소가 물리적으로 서로 독립적인 여러 개의 부하요소(4)들에 의해 구성되며, 상기 부하요소가 바스켓(5)내에서 배치(batch)형태로 배열된 실리콘웨이퍼들의 조립체에 의해 구성되고, 각각의 부하요소가 웨이퍼에 의해 구성되며, 캔틸레버(2) 및 캔틸레버가 운반하는 부하요소에 의해 수용되는 적어도 한 개의 확산오븐에 의해 열처리유니트(1)가 구성되고, 수용되는 높이에서 상기 수정재료의 보트(6) 또는 다른 적합한 재료들사이에 배열되며, 상기 열처리유니트(1)내에서 처리되어야 하는 부하요소를 자동으로 장착하고 분리하기 위한 장치에 있어서,
    처리되어야 하고 여러 개의 부하요소들에 의해 구성되는 모든 부하요소들을 수용영역위에서 수용하는 다중 바스켓구조의 자동전달장치가 구성되고, 캔틸레버(2)를 향해 수용영역 및 처리되어야 하는 모든 부하요소들을 전하며, 무부하, 스크린부하 및 표본요소들이 필요한 경우 및 열처리후에 처리된 모든 부하요소를 수용영역으로 전달하고 캔틸레버(2)로부터 최초위치로 스크린부하 및 표본요소들을 전달하면, 서로 다른 전달요소들이 정해진 계획에 따라 운반되고, 다중작업 제어유니트의 메모리내에 미리 기록되며, 상기 전달장치에 전기적으로 연결되고, 상기 제어유니트에 의해 적어도 여러 가지 전달작업들이 조정되고 제어되는 것을 특징으로 하는 장치.
  2. 제 1항에 있어서, 합성재료의 바스켓(5)내에 포함된 부하요소들이 상기 자동전달장치에 의해 수정재료의 보트로 전달되며, 각 보트가 충진되면, 보트가 캔틸레버(2)로 전달되는 것을 특징으로 하는 장치.
  3. 제 1항 또는 제 2 항에 있어서, 제어유니트가 접촉식 평면스크린으로 구성되고, 부하작업에 관한 여러 가지 계획 및 서로 다른 변수들이 상기 평면스크린위에서 상기 제어유니트에 의해 표시되고, 상기 보트들의 위치들, 제품웨이퍼들 또는 블랭크의 개수, 원하는 보트들위에 표본 판들의 위치들 및 스크린보트들의 자동장착이 상기 계획에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는 장치.
  4. 전항들 중 한 항에 있어서,
    - 다중-바스켓구조의 전달스테이션(3)이 구성되고, 상기 전달스테이션이 수평의 판(7)의 상부면에 의해 구성되는 부하요소의 수용영역을 가지고, 상기 수용영역위에서 상기 바스켓들이 정해진 방법으로 정확한 위치에 배열되며, 각각 25개의 부하요소들을 포함할 수 있는 8개내지 12개의 바스켓들을 수용하기 위해 상기 수용영역이 제공되고,
    -제어유니트와 전기적으로 연결된 그립핑헤드(17)를 가진 조정엘리베이터(11)가 구성되며,
    - 상기 제어유니트와 전기적으로 연결된 다중-바스켓구조의 자동 장착/분리스테이션(10)이 구성되고,
    -상기 제어유니트와 전기적으로 연결된 수평의 피봇회전지지체(8)가 구성되며,
    - 빈 보트(6)들을 저장하기 위한 한 개이상의 도크(4)들이 구성되고,
    - 스크린 부하들을 포함한 보트들을 저장하기 위한 한 개이상의 지능형 도크(15)들이 구성되며, 상기 도크들이 상기 자동전달스테이션위에서 조정엘리베이터와 근접하게 배열되는 것을 특징으로 하는 장치.
  5. 전항들 중 한 항에 있어서, 상기 자동전달스테이션(3)에 구성된 부하요소의 수용영역이 바스켓의 서로 다른 위치들을 형성하는 여러 쌍의 위치설정수단을 가지는 것을 특징으로 하는 장치.
  6. 제 5항에 있어서, 상기 위치설정수단이 전달스테이션(3)의 수평면(7)내에 제공된 타원형의 개구부들에 의해 구성되고, 바스켓들내에 형성되고 수직으로 배열되며 형상일치되는 립들을 수용하기 위해 제공되는 것을 특징으로 하는 장치.
  7. 전항들 중 한 항에 있어서, 해당 바스켓(5) 및 보트(6)사이에서 부하요소(4)들이 전달되는 동안 상기 부하요소의 운동이 수직상승하는 병진운동으로 개시되고, 다음에 더 높은 위치를 따라 수평의 병진운동을 하며, 수직상승하는 병진운동하는 것을 특징으로 하는 장치.
  8. 제 7항에 있어서, 상기 바스켓(5)을 향하거나 바스켓으로부터 부하요소들의 적어도 수직병진운동이 전달스테이션(3)의 수평판(7)아래에 배열된 보조상승부재(9)에 의해 이루어지고, 각 바스켓(5)과 일직선으로 배열된 상기 판(7)이 상승부재(9)를 통과시키기 위한 관통개구부를 가지며, 상기 바스켓(5)이 기저부를 가지지 않아서, 부하요소들에 대한 가압작용에 의해 상기 상승부재가 작동하고, 부하요소들은 서로에 대해 부하요소의 위치를 유지하는 것을 특징으로 하는 장치.
  9. 제 7항 또는 제 8 항에 있어서, 부하요소들이 상기 보트로부터 떨어지거나 부하요소들을 향해 수직으로 운동하기 위한 제 2 상승부재가 구성되고, 상기 제 2 상승부재가 수평의 피봇회전지지체(8)아래에 배열되며, 상기 지지체가 상기 부재를 위한 관통개구부를 가지고, 상승부재가 통과하기 위한 기저부를 각 보트(6)가 가지지 않아서, 부하요소에 대한 가압작용에 의해 상기 상승부재가 작동하고 부하요소들은 서로에 대해 부하요소의 위치를 유지하는 것을 특징으로 하는 장치.
  10. 제 8항 또는 제 9 항에 있어서, 적어도 한 개의 상승부재(9)들이 수직축주위에서 1/4회전하여 회전운동하는 것을 특징으로 하는 장치.
  11. 제 4항에 있어서, 상기 자동전달스테이션(6)의 판(7)이 수평판내에서 운동하여, 장착/분리스테이션(10)의 운동과 함께 각 바스켓이 상기장착/분리스테이션(10)과 근접한 위치에 배열되는 것을 특징으로 하는 장치.
  12. 제 11항에 있어서, 상기 바스켓들이 상기 판위에서 줄 및 열을 따라 배열되는 것을 특징으로 하는 장치.
  13. 제 12항에 있어서, 상기 장착/분리스테이션(10)의 수평운동에 대해 수직방향으로 안내하기 위해 상기 판(7)이 수평의 미끄럼안내부위에서 운동할 수 있게 장착되는 것을 특징으로 하는 장치.
  14. 제 11항에 있어서, 바스켓(5)들이 판(7)위에서 원내에 배열되고, 상기 원의 중심을 통과하는 수직축주위에서 상기 판(7)이 회전운동하는 것을 특징으로 하는 장치.
  15. 제 4항에 있어서, 각 바스켓내에 포함된 웨이퍼들의 자동방향설정을 위한 장치가 상기 자동전달스테이션(3)에 구성되고, 각 웨이퍼가 평면을 가지는 것을 특징으로 하는 장치.
  16. 제 4항에 있어서, 상기 장착/분리스테이션(10)이 x 축을 따라 수평으로 운동하고 z축을 따라 수직으로 운동하며, 전달과정동안 판들을 고정하기 위한 고정장치가 상기 장착/분리스테이션에 구성되는 것을 특징으로 하는 장치.
  17. 제 16항에 있어서, 각 반대회전운동하여 작동되고 변부들에 의해 바스켓에 포함된 일련의 웨이퍼의 기저부를 고정하는 두 개의 조(12,12')들이 상기 고정장치에 구성되고, 웨이퍼들의 위치설정을 위한 슬롯들이 상기 조(12, 12')들에 제공되는 것을 특징으로 하는 장치.
  18. 제 4항에 있어서, 상기 회전지지체(8)가 z 축주위에서 회전가능하게 장착되고, 상기 장착/분리스테이션(10)에 의해 장착위치 또는 분리위치로 제공되는 적어도 두 개의 위치들을 가지는 것을 특징으로 하는 장치.
  19. 제 4항에 있어서, 상기 조정엘리베이터(11)가 네 개의 축을 가지며, 수직방향 및 서로 직교하는 두 개의 수평방향을 따라 운동하는 조정아암(18)을 가지고, 상기 조정아암이 그립핑헤드(17)를 가지는 것을 특징으로 하는 장치.
  20. 제 19항에 있어서, 온도감지기, 하중감지기 및 레이저에 의해 캔틸레버의 위치를 조정하기 위한 수단이 상기 조정엘리베이터(11)와 연결되는 것을 특징으로 하는 장치.
  21. 전항들 중 한 항에 있어서, 전달과정시퀀스의 정상적인 진행을 확인하기 위한 한 세트의 감지기들 및 보트들의 온도를 확인하기 위한 적어도 한 개의 온도감지기가 제공되는 것을 특징으로 하는 장치.
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