KR20050014400A - Ｓｍｉｆ 시스템 및 이의 제어 방법 - Google Patents
Ｓｍｉｆ 시스템 및 이의 제어 방법Info
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Abstract
본 발명은 웨이퍼 캐리어가 안착된 파드 플레이트가 하우징과 분리되지 않음으로 인해 발생되는 낙하 현상을 방지할 수 있는 SMIF 시스템 및 이의 제어 방법에 관한 것으로, 본 발명의 시스템은, 웨이퍼 캐리어를 안착하는 파드 플레이트와, 상기 파드 플레이트와 조립되며 웨이퍼 캐리어를 덮는 하우징 및 상기 파드플레이트와 하우징을 밀봉하는 밀봉재를 포함하는 파드와; 상기 파드 플레이트가 안착되는 포트 플레이트와, 상기 파드 플레이트가 포트 플레이트의 정위치에 배치되어 있는가를 감지하는 감지부와, 상기 파드 플레이트를 하우징과 선택적으로 결합 및 분리하기 위한 결합부를 포함하는 포트와; 상기 파드 플레이트와 하우징이 분리된 후 상기 하우징 또는 파드 플레이트를 이동시켜 웨이퍼 이송이 가능하게 하는 구동부와; 상기 구동부에 의해 하우징 또는 파드 플레이트가 이동될 때 상기 감지부로부터의 감지 신호에 따라 상기 구동부를 선택적으로 역구동하여 하우징 또는 파드 플레이트를 원위치로 복귀시키는 제어부;를 포함한다.
Description
본 발명은 SMIF 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 웨이퍼 캐리어가 안착된 파드 플레이트가 하우징과 분리되지 않음으로 인해 발생되는 낙하 현상을 방지할 수 있는 SMIF 시스템 및 이의 제어 방법에 관한 것이다.
SMIF 시스템(Standard Mechanical Interface System)은 반도체 제조 공정을 수행하는 반도체 장비의 주변 장치로서, 반도체 웨이퍼 또는 이 웨이퍼가 저장된 웨이퍼 캐리어를 단위 공정을 수행하기 위한 반도체 장비에 로딩하거나 언로딩하는데 이용된다.
이러한 SMIF 시스템은 웨이퍼 캐리어를 수납하기 위한 파드(POD)와, 상기 파드를 저장하거나 인출하기 위한 포트(PORT)와, 포트의 내측 또는 외측에 구비되는 구동부를 포함한다.
상기 파드는 웨이퍼 캐리어가 안착되는 파드 플레이트와, 상기 파드 플레이트와 조립되며 웨이퍼 캐리어를 덮는 하우징을 포함하며, 파드 플레이트에는 파드 내부에 공기 등의 주입을 방지하기 위한 밀봉재가 마련된다. 이때, 상기 밀봉재는 파드 플레이트의 각 측면을 따라 대략 사각형상으로 배치되어 하우징이 파드 플레이트와 선택적으로 체결될 때 하우징과 파드 플레이트 사이의 간격을 밀봉하는 역할을 한다.
그리고, 파드를 저장하거나 인출하기 위한 포트는 파드 플레이트가 안착되는 포트 플레이트를 포함하며, 포트 플레이트에는 파드 위치 결정핀, 파드 센서 및 래치 핀을 포함한다.
상기 파드 위치 결정핀은 파드 도어의 하면에 형성된 삽입홀에 각각 삽입됨으로써 파드를 소망하는 정위치에 배치시키는 역할을 하고, 파드 센서는 파드 유무를 감지하는 역할을 한다. 그리고, 래치 핀은 파드 플레이트의 하면에 구비된 회전판에 형성된 걸림홈과 선택적으로 체결되어 파드 플레이트에 제공된 후크가 하우징의 후크홈으로부터 선택적으로 결합되도록 함으로써 파드 플레이트를 하우징에 결합 및 분리하는 역할을 한다.
한편, 상기 구동부는 파드 플레이트와 하우징이 분리된 후 상기 하우징을 상측으로 이동시키거나 파드 플레이트를 하측으로 이동시킴으로써 아암에 의한 웨이퍼 이송이 가능하게 한다. 물론, 파드 플레이트를 하측으로 이동시키는 후자의 경우에는 상기한 포트의 포트 플레이트가 구동부에 의해 하강하는 포트 도어를 구비할 수 있다.
그런데, 상기한 종래의 SMIF 시스템은 웨이퍼 캐리어를 수납한 파드와 하우징이 분리된 후 상기 하우징 또는 파드 플레이트가 구동부에 의해 수직방향으로 상승 또는 하강할 때, 밀봉재에 의한 스티킹 현상으로 인해 파드 플레이트가 하우징과 분리되지 않은 상태에서 함께 상승되거나, 또는 포트 도어만 하강하고 파드 플레이트는 하우징과 결합된 상태로 남아있게 된다.
그리고, 상기와 같이 파드 플레이트가 하우징과 함께 상승되거나, 상기 하우징과 결합된 상태로 남아있는 경우에는 작은 충격 또는 중력에 의해 파드 플레이트가 하우징과 분리되어 낙하하게 되고, 이로 인해 파드 플레이트와 함께 낙하하는 웨이퍼들이 파손된다.
이에 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명은 스티킹 현상으로 인해 파드 플레이트가 하우징으로부터 분리되지 않는 경우에 상기 파드 플레이트를 원위치로 복귀시킨 후 다시 분리를 시도함으로써 파드 플레이트의 낙하로 인한 웨이퍼 파손을 방지할 수 있도록 한 SMIF 시스템 및 이의 제어 방법을 제공함에 목적이 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 SMIF 시스템의 개략적인 구성을 나타내는 투영 사시도이고,
도 2는 도 1의 단면도이며,
도 3은 도 1의 감지부 구성을 나타내는 개략 구성도이다.
상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은,
웨이퍼 캐리어를 안착하는 파드 플레이트와, 상기 파드 플레이트와 조립되며웨이퍼 캐리어를 덮는 하우징, 및 파드 플레이트와 하우징을 밀봉하는 밀봉재를 포함하는 파드와;
상기 파드 플레이트가 안착되는 포트 플레이트와, 상기 파드 플레이트가 포트 플레이트의 정위치에 배치되어 있는가를 감지하는 감지부와, 상기 파드 플레이트를 하우징과 선택적으로 결합 및 분리하기 위한 결합부를 포함하는 포트와;
상기 파드 플레이트와 하우징이 분리된 후 상기 하우징 또는 파드 플레이트를 이동시켜 웨이퍼 이송이 가능하게 하는 구동부와;
상기 구동부에 의해 하우징 또는 파드 플레이트가 이동될 때 상기 감지부로부터의 감지 신호에 따라 상기 구동부를 선택적으로 역구동하여 하우징 또는 파드 플레이트를 원위치로 복귀시키는 제어부;
를 포함한다.
본 발명의 바람직한 실시예에 의하면, 상기 감지부는, 포트 플레이트에 돌출 설치되며 상기 파드 플레이트의 유무에 따라 하측 또는 상측으로 이동하는 감지 바아와, 상기 감지 바아의 위치에 따라 온/오프 신호를 발생하는 발광 소자 및 수광 소자를 포함한다. 물론, 상기 감지부는 파드 플레이트의 유무에 따라 온/오프 신호를 출력하는 마그네틱 센서로 구성할 수 있으며, 여타의 다른 센서, 예를 들면 택트 스위치 등으로 구성할 수도 있다. 이와 같이, 상기 감지부는 파드 플레이트의 유무에 따라 온/오프 신호를 출력할 수 있는 구성이면 그 종류에 제한을 받지 않는다.
그리고, 상기 구동부가 파드 플레이트를 이동시키는 경우에는, 포트 플레이트가 상기 포트 플레이트와 분리되어 웨이퍼 캐리어를 웨이퍼 이송 위치로 하향 이동하는 포트 도어를 더욱 포함할 수 있으며, 이 경우, 상기 포트 도어를 하향 이동시키는 구동부는 포트 도어의 하측에 결합된 이송부재와, 이송부재에 나사 결합되어 상기 이송부재를 수직방향으로 이송시키는 선형기어와, 선형기어와 연결되어 선형기어를 회전시키는 모터를 포함하여 구성할 수 있다.
또한, 본 발명은 상기한 구성의 SMIF 시스템을 제어하기 위한 제어 방법으로서,
(A)상기 구동부를 구동하여 하우징 또는 파드 플레이트를 이동시킴으로써 웨이퍼 이송이 가능하게 하는 단계와;
(B)상기 감지부로부터의 신호를 입력받아 파드 플레이트가 하우징과 분리되었는가를 판단하는 단계와;
(C) 상기 (B)단계에서 파드 플레이트와 하우징이 분리되지 않았다고 판단되는 경우에는 상기 구동부를 역구동하여 하우징 또는 파드 플레이트를 원위치로 복귀시킨 후 상기 (A)단계로 복귀하는 단계;
를 포함하는 SMIF 시스템의 제어 방법을 제공한다.
본 발명의 바람직한 실시예에 의하면, 상기 (A)단계로부터 (C)단계까지 설정 회수, 바람직하게는 3 내지 4회만큼 반복 실시하며, 반복 실시 후에도 스티킹 현상으로 인해 파드 플레이트가 하우징으로부터 분리되지 않는 경우에는 작업자에 의한 수작업으로 분리를 실시한다.
이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하면다음과 같다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 SMIF 시스템의 사시도를 도시한 것이고, 도 2는 도 1의 단면도를 도시한 것이다.
도시한 바와 같이, 본 실시예의 SMIF 시스템은 웨이퍼 캐리어(10)를 수납하기 위한 파드(20)와, 파드(20)에 웨이퍼 캐리어(10)를 저장하거나 인출하기 위한 포트 도어(32)를 구비한 포트(30)와, 포트(30)의 내측에 마련되며 상기 포트 도어(32)와 결합되어 웨이퍼 캐리어(10)를 수직방향으로 이동시키는 구동부(40)와, 상기 구동부(40)를 제어하는 제어부(50)를 포함한다.
파드(20)는 웨이퍼 캐리어(10)가 안착되는 파드 플레이트(22)와, 파드 플레이트(22)에 안착된 웨이퍼 캐리어(10)를 덮는 하우징(24)을 포함한다. 이러한 구성의 파드(20) 내부는 진공 상태를 유지하는 것이 바람직하므로, 파드 플레이트(22)에는 파드(20)의 내부에 공기 등의 주입을 방지하기 위한 밀봉재(26)가 마련된다.
그리고, 상기 파드 플레이트(22)의 외측면 둘레에는 도시하지 않은 다수의 후크를 마련하고, 이에 상응하는 하우징(24)의 내측면에는 다수의 후크홈을 마련하여 파드 플레이트(22)와 하우징(24)을 결합 또는 분리할 수 있다. 또한, 도시하지는 않았지만, 파드 플레이트(22)의 하면에 후크와 연동하는 회전판을 마련하고, 여기에 한쌍의 걸림홈을 형성하여 이 걸림홈이 포트 도어(32)의 래치 핀(32a)과 체결되는 것에 의해 후크를 작동시키도록 구성할 수 있다.
포트(30)는 포트 도어(32)와 포트 플레이트(34)를 포함한다. 포트플레이트(34)는 포트(30)상에 파드(20)를 위치시킬 때 파드(20)의 하면을 수평으로 유지시키는 작용을 하는 것으로, 포트 플레이트(34)에는 포트(30)상의 소망하는 정위치에 파드(20)를 안내하는 가이드 레일(36)이 구비된다.
포트 도어(32)는 구동부(40)에 의해 화살표로 도시한 수직방향으로 이동되어 파드 플레이트(22)상의 웨이퍼 캐리어(10)를 운반하는 역할을 하며, 포트 도어(32)에 설치되는 위치 결정핀(36')은 파드 플레이트(22)의 하면에 형성된 삽입홀(미도시함)에 각각 삽입되어 파드(20)를 소망하는 정위치에 배치시키는 역할을 한다.
그리고, 상기 포트 도어(32)에는 파드 플레이트(22)가 정위치에 배치되어 있는가를 감지하기 위한 감지부(38)가 구비되는데, 본 실시예에서는 도 3에 도시한 바와 같이 대략 3∼4㎜의 높이(h)로 포트 도어(32)에 돌출 설치되며 상기 파드 플레이트(22)의 유무에 따라 하측 또는 상측으로 이동하는 감지 바아(38a)와, 상기 감지 바아(38a)의 위치에 따라 온/오프 신호를 발생하는 발광 소자(38b) 및 수광 소자(38c)와, 상기 감지 바아(38a)를 상측으로 지지하는 스프링(38d)를 포함하여 상기한 감지부(38)를 구성한다.
도시하지는 않았지만, 상기 감지부(38)는 파드 플레이트(22)의 유무에 따라 온/오프 신호를 출력하는 마그네틱 센서로 구성할 수 있으며, 여타의 다른 센서, 예를 들면 택트 스위치 등으로 구성할 수도 있다. 이와 같이, 상기 감지부(38)는 파드 플레이트(22)의 유무에 따라 온/오프 신호를 출력할 수 있는 구성이면 그 종류 및 구성에 제한을 받지 않는다.
구동부(40)는 이송부재(42)와, 선형 기어(44)와, 모터(46)를 포함하고 있다.이송부재(42)는 포트 도어(32)의 하측에 결합되며, 이송부재(42)의 일단에는 포트(30)의 내측 일측에 수직으로 설치된 선형 기어(44)가 나사 결합되고, 선형 기어(44)는 그 끝단에 축결합된 풀리(48)에 벨트(48')로 모터(46)와 연결된다.
따라서, 모터(46)의 회전에 의해 선형 기어(44)가 회전되면 포트 도어(32)와 결합된 이송부재(42)가 수직방향으로 이동하게 된다.
이러한 구성의 SMIF 시스템에 있어서, 상기 파드(20)는 밀봉재(26)로 인해 스티킹 현상이 발생될 경우 전술한 바와 같이 파드 플레이트(22)가 낙하하여 웨이퍼(W)가 파손될 우려가 있다.
이러한 문제점을 해결하기 위해, 본원 발명은 상기한 감지부(38)를 구비하는바, 상기한 감지부(38)를 이용하여 본 실시예의 시스템을 제어하는 방법을 설명하면 다음과 같다.
웨이퍼 캐리어(10)를 수납한 파드(20)가 포트 플레이트(32)에 안착되면, 래치 핀(32a)의 작용에 의해 하우징(24)과 파드 플레이트(22)간의 체결이 해제된다.
이후, 제어부(50) 또는 작업자에 의해 구동부(40)의 모터(46)가 구동되면, 웨이퍼 캐리어(10)에 수납된 웨이퍼(W)를 단위 공정을 수행하기 위한 반도체 제조장비로 로딩/언로딩하기 위해 웨이퍼 이송 아암(60)이 위치하는 작업 위치로 웨이퍼 캐리어(10)가 수직방향으로 하강된다.
이때, 상기 제어부(50)는 상기 감지부(38)로부터의 신호를 입력받아 웨이퍼 캐리어(10)를 계속 하강시킬 것인가, 아니면 상기 구동부(40)의 모터(46)를 역구동하여 웨이퍼 캐리어(10)를 상승시킬 것인가를 판단하게 된다.
즉, 웨이퍼 캐리어(10)를 하강시키는 동안에 감지부(38)로부터 온 신호(또는 오프 신호)가 계속적으로 인가되면, 제어부(50)는 상기 파드 플레이트(22)가 하우징(24)으로부터 정상적으로 분리된 것으로 판단하고, 이후 웨이퍼 캐리어(10)를 계속 하강시킨다.
그리고, 웨이퍼 캐리어(10)를 하강시키는 동안에 감지부(38)로부터 오프 신호(또는 온 신호)가 인가되면 제어부(50)는 밀봉재(26)에 의한 스티킹 현상으로 인해 상기 파드 플레이트(22)가 하우징(24)으로부터 정상적으로 분리되지 않은 것으로 판단하게 된다. 즉, 스티킹 현상이 발생되면 파드 플레이트(22)가 하우징(24)과 분리되지 않은 상태로 유지되므로, 파드 플레이트(22)에 의해 눌려져 있던 포트 도어(32)의 감지 바아(38a)가 상승하게 되며, 이로 인해 오프 신호(또는 온 신호)가 출력된다.
따라서, 상기와 같이 감지부(38)로부터 오프 신호(또는 온 신호)가 입력되면 제어부(50)는 모터(46)를 역구동하여 웨이퍼 캐리어(10)를 상승시킨다. 이에 따라, 포트 도어(32)는 감지 바아(38a)의 돌출 높이(h), 즉 대략 3∼4㎜ 정도 하강한 후 바로 상승되므로, 상기 포트 도어(32)의 하강 작동중에 외부 충격 또는 자중에 의해 파드 플레이트(22)가 하우징(24)으로부터 분리되더라도 낙하로 인한 웨이퍼(W) 파손을 방지할 수 있게 된다.
이후, 상기 제어부(50)는 파드 플레이트(22)가 하우징(24)으로부터 정상적으로 분리될 때까지 상기한 포트 도어(32)의 하강 및 상승 작동을 설정 횟수, 예를 들어 3∼4회 정도 반복하며, 이러한 반복 작업 이후에도 파드 플레이트(22)가 하우징(24)으로부터 분리되지 않았다고 판단되면 작업자에 의한 수작업(파드 플레이트를 하우징과 분리하는 작업을 말한다)이 가능하도록 경고음 등을 출력할 수 있다.
이상에서는 구동부가 파드 플레이트를 하강시키는 것을 예로 들어 설명하였지만, 파드 플레이트를 하강시키는 대신 하우징을 상승시키는 구성의 SMIF 시스템에서도 본원 발명의 적용이 가능한 것은 당업자에게 있어 자명하다.
이와 같이, 본원 발명은 상기한 실시예에 한정되는 것이 아니고 특허청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고 이 또한 본 발명의 범위에 속하는 것은 당연하다.
이상에서 설명한 바와 같은 본 발명에 의하면, 스티킹 현상이 발생된 경우 웨이퍼 캐리어를 최소한의 높이만큼 하강시킨 후에 다시 상승시킴으로써 웨이퍼 캐리어의 낙하로 인한 웨이퍼 파손을 방지할 수 있는 효과가 있다.
압력 게이지로부터의 압력 신호와 릴리프 수단으로부터의 온(또는 오프) 신호가 모두 규정 값을 만족해야만 로드락 챔버의 도어를 개방하므로, 설령 압력 게이지에 이상이 발생되더라도 로드락 챔버의 내부 압력이 대기압으로 조성되기 이전에 도어가 개방되는 것을 방지할 수 있다.
따라서, 도어 개방으로 인한 웨이퍼 오염 및 깨짐 등의 문제점을 확실하게 방지할 수 있는 효과가 있다.
Claims (7)
- 웨이퍼 캐리어를 안착하는 파드 플레이트와, 상기 파드 플레이트와 조립되며 웨이퍼 캐리어를 덮는 하우징 및 상기 파드플레이트와 하우징을 밀봉하는 밀봉재를 포함하는 파드와;상기 파드 플레이트가 안착되는 포트 플레이트와, 상기 파드 플레이트가 포트 플레이트의 정위치에 배치되어 있는가를 감지하는 감지부와, 상기 파드 플레이트를 하우징과 선택적으로 결합 및 분리하기 위한 결합부를 포함하는 포트와;상기 파드 플레이트와 하우징이 분리된 후 상기 하우징 또는 파드 플레이트를 이동시켜 웨이퍼 이송이 가능하게 하는 구동부와;상기 구동부에 의해 하우징 또는 파드 플레이트가 이동될 때 상기 감지부로부터의 감지 신호에 따라 상기 구동부를 선택적으로 역구동하여 하우징 또는 파드 플레이트를 원위치로 복귀시키는 제어부;를 포함하는 SMIF 시스템.
- 제 1항에 있어서, 상기 포트 플레이트는 상기 파드 플레이트를 정위치에 안착시키기 위한 위치 결정핀을 더욱 포함하는 SMIF 시스템.
- 제 1항에 있어서, 상기 감지부는, 포트 플레이트에 돌출 설치되며 상기 파드 플레이트의 유무에 따라 하측 또는 상측으로 이동하는 감지 바아와, 상기 감지 바아의 위치에 따라 온/오프 신호를 발생하는 발광 소자 및 수광 소자를 포함하는 SMIF 시스템.
- 제 1항에 있어서, 상기 포트 플레이트는 상기 포트 플레이트와 분리되어 웨이퍼 캐리어를 웨이퍼 이송 위치로 하향 이동하는 포트 도어를 더욱 포함하는 SMIF 시스템.
- 제 4항에 있어서, 상기 포트 도어를 하향 이동시키는 구동부는 포트 도어의 하측에 결합된 이송부재와, 이송부재에 나사 결합되어 상기 이송부재를 수직방향으로 이송시키는 선형기어와, 선형기어와 연결되어 선형기어를 회전시키는 모터를 포함하는 SMIF 시스템.
- 제 1항 내지 제 5항중 적어도 어느 한 항에 기재된 SMIF 시스템을 제어하기 위한 제어 방법으로서,(A)상기 구동부를 구동하여 하우징 또는 파드 플레이트를 이동시킴으로써 웨이퍼 이송이 가능하게 하는 단계와;(B)상기 감지부로부터의 신호를 입력받아 파드 플레이트가 하우징과 분리되었는가를 판단하는 단계와;(C) 상기 (B)단계에서 파드 플레이트와 하우징이 분리되지 않았다고 판단되는 경우에는 상기 구동부를 역구동하여 하우징 또는 파드 플레이트를 원위치로 복귀시킨 후 상기 (A)단계로 복귀하는 단계;를 포함하는 SMIF 시스템의 제어 방법.
- 제 6항에 있어서, 상기 (A)단계로부터 (C)단계까지 설정 회수만큼 반복 실시하는 SMIF 시스템의 제어 방법.
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| KR1020030053022A KR100545195B1 (ko) | 2003-07-31 | 2003-07-31 | Ｓｍｉｆ 시스템 및 이의 제어 방법 |
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|---|---|---|---|---|
| KR100757144B1 (ko) * | 2006-06-19 | 2007-09-10 | 동부일렉트로닉스 주식회사 | Ｓｍｉｆ 장비의 모터 동력전달 장치 |
| KR20140091366A (ko) * | 2013-01-11 | 2014-07-21 | 삼성디스플레이 주식회사 | 기판 이송 장치 및 그 구동 방법 |
-
2003
- 2003-07-31 KR KR1020030053022A patent/KR100545195B1/ko not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
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|---|---|---|---|---|
| KR100757144B1 (ko) * | 2006-06-19 | 2007-09-10 | 동부일렉트로닉스 주식회사 | Ｓｍｉｆ 장비의 모터 동력전달 장치 |
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| KR100545195B1 (ko) | 2006-01-24 |
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