KR20040067604A - 반도체 웨이퍼 매핑 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 카세트에 적재된 웨이퍼들을 매핑(mapping)할 수 있는 반도체 웨이퍼 매핑 장치에 관한 것으로, 본 발명의 매핑 장치는 서로 다른 위치에서 하나의 웨이퍼를 감지하기 위한 1차감지센서와 2차감지센서를 갖으며, 이들 1차감지센서와 2차감지센서는 상기 카세트의 슬롯개수 만큼 배치될 수 있다.

Description

반도체 웨이퍼 매핑 장치{SEMICONDUCTOR WAFER MAPPING APPARATUS}

본 발명은 반도체 웨이퍼 매핑 장치에 관한 것이다. 카세트에 적재된 웨이퍼들을 매핑(mapping)할 수 있는 반도체 웨이퍼 매핑 장치에 관한 것이다.

최근 들어 전자 산업, 정보 통신 산업, 세부적으로 컴퓨터 산업의 빠른 기술 혁신과 개발이 지속적으로 이루어지고 있는 바, 이들 산업들의 빠른 기술 혁신 및 개발의 근원은 단시간내 많은 양의 정보를 처리함과 동시에 처리된 정보를 임시적 또는 영구적으로 저장할 수 있으면서도 그 크기가 매우 작은 반도체 제품을 생산하는 반도체 산업의 발달에 기인함을 알 수 있다.

이와 같이 고집적, 고성능 반도체 제품을 생산하기 위해서는 매우 복잡하면서 다양한 반도체 공정을 수십-수백번 반복적으로 진행하여야 한다. 이때, 반도체 제품의 모재료가 되는 순수 실리콘 웨이퍼들은 웨이퍼 카세트에 안전하게 수납된 상태에서 다양한 반도체 공정을 수행하기 위해 이동되어지거나 보관된다.

이와 같은 목적을 갖는 웨이퍼 카세트에는 25매의 웨이퍼가 슬롯들에 수직으로 수납되며, 공정챔버에 로딩하기 전에 카세트(CASSETTE)에 수납된 웨이퍼들의 수를 체크하게 된다. 이와 같은 장치를 매핑 장치(MAPPING SYSTEM)라고 한다.

도 1은 기존의 매핑 장치가 설치된 로드락 챔버 어셈블리(1)의 구성을 보인 종단면도로서, 기존의 매핑 장치는 카세트(2)에 형성되어 있는 25개의 슬롯에 웨이퍼(w)가 수납되어 있는지를 슬롯 하나하나를 일일이 센싱하여야 하기 때문에 시간의 절감에 따른 생산성을 향상시키는데 한계가 있는 문제점이 있었다. 또한, 발광센서(4)와 수광센서(4')의 센싱 횟수가 과다하여 센싱에러 발생가능성이 높으며, 센싱에러 발생시 웨이퍼가 슬롯에 수납되어 있는 상태를 없는 것으로 인지하고 로봇 암이 이동하여 웨이퍼의 파손을 초래하는 문제점이 있었다.

특히, 기존 매핑 장치의 가장 큰 문제점은, 도 2에 도시된 바와 같이 카세트(2)의 슬롯(3)에 장착된 웨이퍼9w)의 슬롯 미스(slot miss)를 감지하지 못한다는데 있다. 결국, 슬롯(3)에 어긋난 상태로 웨이퍼(w)가 로딩된 상태에서 공정이 진행되면 약액조에서 웨이퍼의 부러짐은 물론 웨이퍼 가이드, 척이 부러지는 경우가 발생될 수 있으며, 심할 경우 약액조까지 부러질 수 있다.

본 발명은 이와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 그 목적은 25장의 웨이퍼들을 일시에 센싱하여 센싱 시간을 절감할 수 있는 그리고 웨이퍼의 슬롯 미스를 감지할 수 있는 새로운 형태의 반도체 웨이퍼 매핑 장치를 제공하는데 있다.

도 1은 기존의 매핑 장치가 설치된 로드락 챔버 어셈블리의 구성을 보인 종단면도;

도 2는 웨이퍼의 슬롯 미스 상태를 보여주는 도면;

도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 매핑 장치가 적용된 반도체 제조설비의 카세트 로딩 스테이지를 보여주는 평면 구성도;

도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 매핑 장치가 적용된 반도체 제조설비의 카세트 로딩 스테이지의 측면도;

도 5는 두개의 센싱바에 의한 웨이퍼의 슬롯 미스 감지를 설명하기 위한 도면이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

100 : 스테이지

120 : 가이드 부재

130 : 맵핑 장치

132 : 제1센싱바

134 : 제2센싱바

136 : 제어부

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 의하면, 카세트의 슬롯들에 적재된 웨이퍼들을 매핑(mapping)할 수 있는 반도체 웨이퍼 매핑 장치는 서로 다른 위치에서 하나의 웨이퍼를 감지하기 위한 1차감지센서와 2차감지센서를 갖으며, 이들 1차감지센서와 2차감지센서는 상기 카세트의 슬롯개수 만큼 배치될 수 있다.

본 발명의 다른 특징에 의하면, 반도체 웨이퍼 매핑 장치는 카세트에 수납된웨이퍼들을 일시에 센싱하기 위한 복수의 1차감지센서들을 갖는 제1센싱바와; 상기 제1센싱바와 나란하게 이격되어 설치되는 그리고 상기 카세트에 수납된 웨이퍼들을 일시에 센싱하기 위한 복수의 2차감지센서들을 갖는 제2센싱바와; 상기 제1 및 제2센싱바의 감지센서들로부터 발생되는 감지신호를 제공받아 공정 진행을 제어하는 제어부를 포함한다. 본 발명에 따르면 상기 센서들은 상기 카세트의 슬롯들과 동일한 간격으로 배치될 수 있다.

예컨대, 본 발명의 실시예들은 여러 가지 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상술하는 실시예들로 인해 한정되어 지는 것으로 해석되어져서는 안 된다. 본 실시예들은 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되어지는 것이다. 따라서, 도면에서의 요소의 형상 등은 보다 명확한 설명을 강조하기 위해서 과장되어진 것이다.

이하, 본 발명의 실시예를 첨부된 도면 도 3 내지 도 5에 의거하여 상세히 설명한다. 또, 상기 도면들에서 동일한 기능을 수행하는 구성 요소에 대해서는 동일한 참조 번호를 병기한다.

도 3 및 도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 매핑 장치가 적용된 반도체 제조설비의 카세트 로딩 스테이지를 보여주는 도면들이다.

도 3을 참고하면, 반도체 제조설비의 카세트 로딩 스테이지(100)에는 웨이퍼들이 저장된 카세트(10)가 로딩(안착)된다. 여기서, 카세트(10)는 작업자가 직접 인덱서에 로딩시키거나, 도시되지 않은 자동반송장치(AMHS: automated material handling system)에 의하여 스테이지에 로딩될 수 있다.

그리고, 상기 스테이지(100)에는 전방 양측과 후방 양측에 각각 한 쌍의 가이드 부재(120)가 돌출 구비된다. 이들 네 개의 가이드 부재(120)들은 상기 스테이지(100)에 로딩되는 카세트(10)가 정확한 위치에 로딩되도록 가이드 함과 동시에 그 로딩위치를 안정적으로 유지시킬 수 있도록 도와주는 기능을 수행한다.

한편, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 상기 매핑 장치는 상기 스테이지(100)에 설치된다. 상기 맴핑 장치(130)는 상기 카세트(10)에 수납되어 있는 25장의 웨이퍼를 일시에 센싱할수 있도록 25개의 1차감지센서(SENSER)(132a)들과 2차감지센서(134a)들이 등간격으로 각각 설치되어 있는 제1 및 제2센싱 바(SENSING BAR)(132,134)와, 이 센싱바들(132,134)의 감지결과에 따른 공정 진행 유무를 제어하는 제어부(136)로 이루어진다. 상기 매핑 장치(130)는 서로 다른 위치에서 제1센싱바(132)의 1차감지센서(132a)와 제2센싱바(134)의 2차감지센서(134a)가 하나의 웨이퍼(w)를 감지하게 된다. 따라서, 나란히 배치된 제1및제2 센싱바(132,134)에 의해서 웨이퍼(w)들이 카세트(10)의 슬롯(12)에 어긋난 상태로 수납되어 있는가를 감지할 수 있는 것이다.(도 5참조) 예컨대, 한 개의 센싱바 만으로는 웨이퍼의 슬롯 미스를 감지하기가 어렵다.

이와 같이 본 발명의 매핑 장치(130)는 제1및제2센싱바(들(132,134)을 구비함으로써, 카세트의 슬롯에 장착된 웨이퍼의 슬롯 미스(slot miss)를 감지할 수 있다는데 있다.

도 5에서처럼, 웨이퍼(w)가 슬롯(12)에 어긋나게 수납되어 있으면, 웨이퍼를 상기 제2센싱바(132,134)의 센서(134a)가 감지하지 못하게 되고, 상기 센싱바(134)로부터 발생되는 감지신호를 제공받은 제어부(136)는 공정을 중단시키고, 그 웨이퍼(어긋나게 로딩된)를 카세트에 다시 세팅(로딩)하도록 한다.

즉, 본 발명의 매핑 장치(130)는 카세트로의 웨이퍼 IN/OUT시 각종 변수로 인하여 웨이퍼(w)가 카세트의 슬롯에 어긋나게 수납되는 경우가 발생되더라도, 두개의 센싱바(132,134)의 1차 및 2차센서(132a,134a)에 의해 곧바로 감지됨으로서 작업자가 보다 효과적으로 대응할 수 있게 된다. 따라서, 각종 변수로 인해 카세트(10)의 슬롯(12)에 어긋나게 수납된 반도체 웨이퍼(w)가 이송로봇과 부딪쳐 파손되는 문제는 발생되지 않는다.

예컨대, 상기 센싱부는 그 활용과 운용에 따라 다양한 종류의 센서를 적용할 수 있으며, 센서의 설치는 설비에 따라 가변적으로 변형 적용할 수 있는 것이다. 본 발명의 실시예에서는 hybrid fibreoptic 센서나 laser diode를 사용할 수 있다.

이상에서, 본 발명에 따른 매핑 장치의 구성 및 작용을 상기한 설명 및 도면에 따라 도시하였지만 이는 예를 들어 설명한 것에 불과하며 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변화 및 변경이 가능함은 물론이다.

이와 같은 본 발명에 의하면, 카세트의 슬롯에 웨이퍼가 수납되어 있는가를 일시에 센싱함으로써, 매핑 시간이 절감되어 생산성이 향상되는 효과가 있다. 또한, 웨이퍼의 슬롯 미스를 감지함으로써, 카세트의 슬롯에 어긋나게 수납된 반도체 웨이퍼가 이송로봇과 부딪쳐 파손되는 문제는 예방할 수 있다.

Claims (3)

1. 카세트의 슬롯들에 적재된 웨이퍼들을 매핑(mapping)할 수 있는 반도체 웨이퍼 매핑 장치는 서로 다른 위치에서 하나의 웨이퍼를 감지하기 위한 1차감지센서와 2차감지센서를 갖으며, 이들 1차감지센서와 2차감지센서는 상기 카세트의 슬롯개수 만큼 배치되는 것을 특징으로 하는 반도체 웨이퍼 매핑 장치.
2. 카세트의 슬롯들에 적재된 웨이퍼들을 매핑(mapping)할 수 있는 반도체 웨이퍼 매핑 장치는

   카세트에 수납된 웨이퍼들을 일시에 센싱하기 위한 복수의 1차감지센서들을 갖는 제1센싱바와;

   상기 제1센싱바와 나란하게 이격되어 설치되는 그리고 상기 카세트에 수납된 웨이퍼들을 일시에 센싱하기 위한 복수의 2차감지센서들을 갖는 제2센싱바와;

   상기 제1 및 제2센싱바의 감지센서들로부터 발생되는 감지신호를 제공받아 공정 진행을 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 웨이퍼 매핑 장치.
3. 제 2 항에 있어서,

   상기 센서들은 상기 카세트의 슬롯들과 동일한 간격으로 배치되는 것을 특징으로 하는 반도체 웨이퍼 매핑 장치.