KR20040015619A

KR20040015619A - 웨이퍼 카세트

Info

Publication number: KR20040015619A
Application number: KR1020020047904A
Authority: KR
Inventors: 김흥일
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2002-08-13
Filing date: 2002-08-13
Publication date: 2004-02-19

Abstract

본 발명은 웨이퍼를 이송 및 보관할 때 사용되는 웨이퍼 카세트에 관한 것이다. 본 발명에 따른 웨이퍼 카세트는, 입구측의 크기보다 내측의 크기가 좁은 쐐기 형태의 슬롯들을 구비한 것이며, 하나의 슬롯에는 1매의 웨이퍼만 수납될 수 있도록 슬롯의 내측 크기가 웨이퍼 1매의 두께보다는 크고 웨이퍼 2매를 합친 두께보다는 작은 것이 특징이다. 웨이퍼 겹침을 방지하므로 품질 향상에 큰 효과가 있다.

Description

웨이퍼 카세트{Wafer cassette}

본 발명은 반도체 소자 제조 공정에서 웨이퍼를 수납하는 데에 이용되는 웨이퍼 캐리어에 관한 것으로, 특히 200 mm(8 인치) 웨이퍼를 적재하여 운반하는 데에 이용되는 웨이퍼 카세트에 관한 것이다.

반도체 소자 제조 공정에서는, 웨이퍼를 대상으로 하여 사진, 식각, 확산, 증착 및 금속 공정 등 다양하게 이루어지는 단위 공정을 수행한다. 상기 단위 공정의 수행에서는 웨이퍼를 다수매 적재시킨 웨이퍼 캐리어를 이용하여 웨이퍼를 보관, 이동하거나 직접 생산 프로세스에 투입한다.

200 mm 웨이퍼용 웨이퍼 캐리어로는 도 1 및 도 2에 도시한 것과 같은 웨이퍼 카세트를 사용하고 있다. 도 1은 종래 웨이퍼 카세트에 웨이퍼가 적재된 상태를 나타내는 정단면도로, 카세트에 적재된 웨이퍼 면을 정면으로 한 도면이다. 도 2는 도 1의 Ⅱ-Ⅱ'로 표시된 절단면을 위에서 본 부분 도면이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 카세트 몸체(10)는 웨이퍼를 유지하는 부분이다. 몸체(10) 안쪽에는 복수매 웨이퍼의 간격을 지지하는 각 슬롯(30)이 마주보면서 쌍을 이루어 돌출되어 있으며, 웨이퍼(50)는 슬롯(30) 안쪽에 바닥과 수직하게 적재된다. 슬롯(30) 부분을 도 2에서와 같이 확대하여 보면, 슬롯(30)의 단면은 입구측보다 내측이 좁아지는 쐐기 형태가 된다. 그 크기는 입구측이 4.45mm(±0.1mm)이고, 내부가 2.15mm(±0.1mm)이며, 슬롯간 피치는 약 6.35mm(±0.1mm)이다.

실제 웨이퍼(50) 1매의 두께는 0.725mm이기 때문에, 사실상 하나의 슬롯(30)에는 웨이퍼(50)가 3매까지 들어갈 수 있는 공간이 있다. 이 때문에 로봇 아암을 수시로 점검하고 작업자가 아무리 세밀히 주의를 기울이더라도 여러 매수의 웨이퍼가 하나의 슬롯 안에 서로 겹치는 현상이 발생하는 경우가 있다. 이러한 상태에서 웨이퍼 카세트가 설비로 투입되면 웨이퍼 파손 및 기타 손실이 발생되기 때문에, 종래에 사용하여 오던 웨이퍼 카세트는 상당한 공정 비효율을 초래하는 문제가 있다.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 하나의 슬롯에 여러 매수의 웨이퍼가 겹치기 어려운 웨이퍼 카세트를 제공하는 것이다.

도 1은 종래의 웨이퍼 카세트에 웨이퍼가 적재된 상태를 나타내는 정단면도로서, 카세트에 적재된 웨이퍼 면을 정면으로 한 도면이다.

도 2는 도 1의 Ⅱ-Ⅱ'로 표시된 절단면을 위에서 본 부분 도면이다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 웨이퍼 카세트의 슬롯 부분을 도시한 평면도이다.

도 4는 도 3의 웨이퍼 카세트에서 하나의 슬롯에 2매의 웨이퍼가 겹쳐져 투입된 경우를 나타내는 정단면도로서, 도 3의 Ⅳ-Ⅳ' 단면에 대응되고, 정상적으로 투입된 웨이퍼 면을 정면으로 한 도면이다.

도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 웨이퍼 카세트의 슬롯 부분을 도시한 평면도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

110, 210 : 웨이퍼 카세트130 , 230: 슬롯

150, 250 : 웨이퍼

상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 웨이퍼 카세트는, 입구측의 크기보다 내측의 크기가 좁은 쐐기 형태의 슬롯들을 구비한 것이며, 하나의 슬롯에는 1매의 웨이퍼만 수납될 수 있도록 상기 슬롯의 내측 크기가 웨이퍼 1매의 두께보다는 크고 웨이퍼 2매를 합친 두께보다는 작은 것이 특징이다.

여기서, 상기 슬롯의 입구측 크기는 4.45mm(±0.1mm)이고, 내측 크기는 1.1mm(±0.1mm)이며, 슬롯간 피치는 약 6.35mm(±0.1mm)일 수 있다.

본 발명에서는 또한, 웨이퍼가 출입되는 개구부의 폭이 그 반대쪽보다 넓게 형성되도록 내벽이 설계되고, 상기 내벽의 양 내측면을 따라서는 복수의 슬롯들이 형성되어 있는 구조의 카세트에 있어서, 상기 슬롯은 그 크기가 입구측이 4.45mm(±0.1mm)이고 내측은 1.1mm(±0.1mm)가 되도록 점점 좁아지는 쐐기형태이고, 슬롯간 피치는 약 6.35mm(±0.1mm)이며, 상기 슬롯의 좁은 내측으로 1.1mm(±0.1mm) 너비와 2.5mm(±0.1mm) 깊이의 홈을 더 구비하여, 오로지 1매의 웨이퍼만이 상기 홈에 끼워져 수납되도록 구성한 것을 특징으로 하는 웨이퍼 카세트도 제안한다.

상기와 같은 웨이퍼 카세트를 사용함에 있어서, 상기 웨이퍼 카세트에 복수매의 웨이퍼를 수납한 다음, 웨이퍼 상부가 다른 웨이퍼 상부보다 위에 올라온 웨이퍼는 웨이퍼를 1매만 수납하여야 할 슬롯에 잘못 들어간 제2의 웨이퍼로 인식하여 상기 슬롯으로부터 제거하는 방법을 이용할 수 있다.

본 발명에 따르면, 웨이퍼 카세트의 슬롯 구조를 변경함으로써 웨이퍼의 겹침이 효과적으로 방지된다. 슬롯의 내부 크기만 변화되므로 피치가 변하지 않을 경우에는 기존의 웨이퍼 이송 및 투입 장비들을 전혀 보정할 필요없이 사용할 수 있다. 그리고, 하나의 슬롯에 2매 이상의 웨이퍼가 삽입되는 것을 파악하기가 용이하므로 공정 불량을 사전에 방지할 수 있다.

이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 설명한다. 그러나, 본 발명의 실시예들은 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상술하는 실시예들로 인해 한정되어지는 것으로 해석되어져서는 안된다. 본 발명의 실시예들은 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되어지는 것이다.

도 3을 참조하면, 웨이퍼를 이송 및 보관할 때 사용되는 웨이퍼 카세트(110)로서, 이 웨이퍼 카세트(110)는 입구측의 크기(W1)보다 내측의 크기(W2)가 좁은 쐐기 형태의 슬롯(130)들을 구비한 것이다. 하나의 슬롯(130)에는 1매의 웨이퍼만수납될 수 있도록 슬롯(130)의 내측 크기(W2)가 웨이퍼 1매의 두께보다는 크고 웨이퍼 2매를 합친 두께보다는 작다. 예를 들어, 슬롯(130)의 입구측 크기(W1)는 4.45mm(±0.1mm)이고, 내측 크기(W2)는 1.1mm(±0.1mm)이며, 슬롯간 피치는 6.35mm(±0.1mm)일 수 있다. 이렇게 하면, 웨이퍼(150)의 두께는 0.725mm이기 때문에, 하나의 슬롯(130)에 웨이퍼(150)가 1매만 들어갈 수 있는 공간이 있다.

내측 크기(W2)가 웨이퍼 1매의 두께보다는 크고 웨이퍼 2매를 합친 두께보다는 작으므로 하나의 슬롯에 웨이퍼가 2매 이상 들어가는 것이 어렵다. 설령 2매 이상 들어간다 하더라도 다음의 도 4에 도시한 방법대로 잘못 들어간 제2의 웨이퍼를 용이하게 제거할 수 있다.

도 4는 도 3의 웨이퍼 카세트(110)에서 하나의 슬롯에 2매의 웨이퍼가 겹쳐져 투입된 경우를 나타내는 정단면도로서, 도 3의 Ⅳ-Ⅳ' 단면에 대응되고, 정상적으로 투입된 웨이퍼 면을 정면으로 한 도면이다.

하나의 슬롯(130)에 2매의 웨이퍼(150, 150')가 삽입되면, 도 4에서와 같이 1매의 웨이퍼(150)는 정상적으로 삽입이 되나, 뒤늦게 삽입되어진 웨이퍼(150')는 슬롯(130)의 좁은 내측 크기로 인해 완전히 삽입이 되지 않아서, 웨이퍼(150') 상부가 다른 웨이퍼(150)에 비해 위로 올라오게 된다. 따라서, 상기와 같은 웨이퍼 카세트(110)를 사용함에 있어서, 웨이퍼 카세트(110)에 복수매의 웨이퍼를 수납한 다음, 웨이퍼 상부가 다른 웨이퍼 상부보다 위에 올라온 웨이퍼는 웨이퍼를 1매만 수납하여야 할 슬롯에 잘못 들어간 제2의 웨이퍼로 인식하여 상기 슬롯으로부터 용이하게 제거할 수 있다.

본 실시예에 따르면, 슬롯의 크기가 작아지므로 웨이퍼의 겹침이 효과적으로 방지된다. 슬롯의 내부 크기만 변화되므로 피치가 변하지 않을 경우에는 기존의 웨이퍼 이송 및 투입 장비들을 전혀 보정할 필요없이 사용할 수 있다. 그리고, 하나의 슬롯에 2매 이상의 웨이퍼가 삽입되는 것을 파악하기가 용이하므로 공정 불량을 사전에 방지할 수 있다.

도 5를 참조하면, 웨이퍼(250)가 출입되는 개구부의 폭이 그 반대쪽보다 넓게 형성되도록 내벽이 설계되고, 상기 내벽의 양 내측면을 따라서는 복수의 슬롯(230)들이 형성되어 있는 구조의 카세트(210)에 있어서, 슬롯(230)은 그 크기가 입구측이 4.45mm(±0.1mm)이고 내측은 1.1mm(±0.1mm)가 되도록 점점 좁아지는 쐐기형태이고, 슬롯간 피치는 6.35mm(±0.1mm)이며, 슬롯(230)의 좁은 내측으로 1.1mm(±0.1mm) 너비와 2.5mm(±0.1mm) 깊이의 홈을 더 구비하여, 오로지 1매의 웨이퍼만이 홈에 끼워져 수납되도록 구성한 것을 특징으로 한다.

이상의 웨이퍼 카세트(110, 210) 재질, 특히 슬롯(130, 230)이 형성되어 있는 부분은 웨이퍼 에지와의 접촉부이므로, 마찰에 의한 파티클 발생을 최소화하여 웨이퍼로의 오염 전이를 방지하는 것을 선택하여야 한다. 예컨대, PBT(폴리브틸렌테레프탈레이트 수지) 또는 PEEK(폴리에테르에테르케톤 수지) 재질로 선택하는 것이 바람직하다.

이상, 본 발명을 바람직한 실시예들을 들어 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예들에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상 내에서 당 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 여러 가지 많은 변형이 가능함은 명백하다.

상술한 본 발명에 의하면, 웨이퍼 카세트의 한 슬롯에 2매 이상의 웨이퍼가 투입되어 이후 공정에서 다른 웨이퍼나 장비와 충돌을 일으키고 파손된 웨이퍼 파편이 주변을 오염시켜 공정 지연이 발생하는 것을 웨이퍼 투입단계에서 막을 수 있다. 따라서, 웨이퍼 파손, 설비 파손 및 파손된 웨이퍼에 의한 설비 오염과 공정 지연 등의 문제를 사전에 방지할 수 있다.

Claims

웨이퍼를 이송 및 보관할 때 사용되는 웨이퍼 카세트에 있어서,

상기 웨이퍼 카세트는 입구측의 크기보다 내측의 크기가 좁은 쐐기 형태의 슬롯들을 구비한 것이며, 하나의 슬롯에는 1매의 웨이퍼만 수납될 수 있도록 상기 슬롯의 내측 크기가 웨이퍼 1매의 두께보다는 크고 웨이퍼 2매를 합친 두께보다는 작은 것을 특징으로 하는 웨이퍼 카세트.
제1항에 있어서, 상기 슬롯의 입구측 크기는 4.45mm(±0.1mm)이고, 내측 크기는 1.1mm(±0.1mm)이고, 슬롯간 피치는 6.35mm(±0.1mm)인 것을 특징으로 하는 웨이퍼 카세트.
웨이퍼가 출입되는 개구부의 폭이 그 반대쪽보다 넓게 형성되도록 내벽이 설계되고, 상기 내벽의 양 내측면을 따라서는 복수의 슬롯들이 형성되어 있는 구조의 웨이퍼 카세트에 있어서,

상기 슬롯은 그 크기가 입구측이 4.45mm(±0.1mm)이고 내측은 1.1mm(±0.1mm)가 되도록 점점 좁아지는 쐐기형태이고, 슬롯간 피치는 6.35mm(±0.1mm)이며, 상기 슬롯의 좁은 내측으로 1.1mm(±0.1mm) 너비와 2.5mm(±0.1mm) 깊이의 홈을 더 구비하여, 오로지 1매의 웨이퍼만이 상기 홈에 끼워져 수납되도록 구성한 것을 특징으로 하는 웨이퍼 카세트.
제1항 또는 제3항에 기재된 웨이퍼 카세트를 사용하는 방법으로서,

상기 웨이퍼 카세트에 복수매의 웨이퍼를 수납한 다음, 웨이퍼 상부가 다른 웨이퍼 상부보다 위에 올라온 웨이퍼는 웨이퍼를 1매만 수납하여야 할 슬롯에 잘못 들어간 제2의 웨이퍼로 인식하여 상기 슬롯으로부터 제거하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 카세트 사용방법.