KR20050074688A - 웨이퍼 이송 용기의 오프너 - Google Patents

웨이퍼 이송 용기의 오프너 Download PDF

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KR20050074688A
KR20050074688A KR1020040002538A KR20040002538A KR20050074688A KR 20050074688 A KR20050074688 A KR 20050074688A KR 1020040002538 A KR1020040002538 A KR 1020040002538A KR 20040002538 A KR20040002538 A KR 20040002538A KR 20050074688 A KR20050074688 A KR 20050074688A
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안석진
이현성
김민수
최승용
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Abstract

웨이퍼 이송 용기의 도어를 개폐하기 위한 웨이퍼 이송 용기의 오프너가 개시되어 있다. 상기 웨이퍼 이송 용기의 오프너는 상기 웨이퍼 이송 용기의 도어를 지지하는 도어 홀더 상에 상기 웨이퍼 이송 용기의 도어 상에 형성된 핀 홀과 맞물려 진공으로 상기 웨이퍼 이송 용기의 도어를 흡착하기 위한 진공 홀을 포함한다. 얼라인 핀은 상기 진공 홀로부터 돌출되며 상기 진공 홀과 상기 웨이퍼 이송 용기의 도어의 핀 홀을 얼라인한다. 따라서 상기 진공 홀과 상기 핀 홀이 정확하게 맞물려 상기 오프너에 상기 도어가 밀착되어 진공 흡착된다.

Description

웨이퍼 이송 용기의 오프너{Opener for a front open unit pod}
본 발명은 웨이퍼 이송 용기의 오프너에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 웨이퍼 이송 용기의 도어를 흡착하기 위한 흡착부에 관한 것이다.
일반적으로, 생산성 향상을 위해 반도체 장치의 고집적화, 웨이퍼의 대구경화, 설비의 자동화 등이 필수적으로 요구되고 있다. 특히, 하나의 웨이퍼에서 더 많은 반도체 장치를 생산하기 위해, 웨이퍼는 대구경화되고 있으며 또한 반도체 제조 설비 및 공정 설계도 발전하고 있다.
웨이퍼는 슬롯이 형성된 캐리어에 다수매씩 적재되고, 캐리어는 캐리어 박스에 수납된 상태로 이송된다. 반면에, 최근에는 300㎜ 이상의 직경을 갖는 웨이퍼는 캐리어 박스와 캐리어가 일체로 된 웨이퍼 이송 용기(Front Open Unit Pod:FOUP)에 수납되어 이송된다. 웨이퍼 이송 용기는 도어를 갖고, 각 공정 라인에 배치된 오프너에 의해 도어를 개폐하게 된다.
상기 풉 개폐 장치의 일 예는 챙(cheng)에게 허여된 미 합중국 특허 제 6,053,688호에 개시되어 있다.
도 1은 종래의 오프너를 나타낸 사시도이다. 도 1을 참조로, 웨이퍼 이송 용기(20)는 용기 본체(21)와 용기 도어(22)로 이루어진다. 용기 도어(22)에는 핀 홀(24)과 래치 홀(26)이 형성된다.
오프너(10)는 수직 프레임(11)과, 수직 프레임(11)에 일체로 형성된 수평 프레임(12)으로 이루어진다. 수평 프레임(12) 상에는 웨이퍼 이송 용기(20)가 안치되는 테이블(13)이 설치된다. 수직 프레임(11)에는 용기 도어(22)를 지지하는 도어 홀더(14)가 형성된다. 도어 홀더(14)에는 래치 키(latch key, 15)와 흡착홀(16)이 각각 한 쌍씩 설치된다. 래치 키(15)는 용기 도어(22)의 래치 홀(26)에 삽입되고, 흡착홀(16)은 핀홀(24)과 일치된다.
그런데, 종래의 웨이퍼 이송 용기(20)의 핀홀(24) 및 오프너(10)의 흡착홀(16)의 사이즈가 매우 작아, 용기 도어(22)를 웨이퍼 이송 용기(20)로부터 분리할 때 핀홀(24)과 흡착홀(16)이 정확히 얼라인(align)되지 못하는 경우가 빈번히 발생된다. 따라서, 도어 홀더(14)와 용기 도어(22)의 완전한 흡착이 이루어지지 않으므로 웨이퍼 이송 용기(20)의 용기 도어(22)의 개폐가 수행되지 않는 불량이 발생한다.
상기와 같은 웨이퍼 이송 용기(20)의 용기 도어(22)의 개폐 불량이 발생하면 공정 진행 시간이 지연되고, 이에 따라 반도체 장치의 생산성이 저하되는 문제점이 있다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 웨이퍼 이송 용기의 도어를 개폐하기 위하여 도어 홀더의 흡착홀과 용기 도어의 핀홀을 정확하게 얼라인하기 위한 웨이퍼 이송 용기의 오프너를 제공하는데 있다.
상기 본 발명의 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 웨이퍼 이송 용기의 도어를 개폐하기 위해 상기 도어와 마주하도록 배치되며, 상기 도어를 파지하여 이동시키기 위한 도어 홀더와, 상기 도어 홀더의 상부면에 돌출되며, 상기 도어의 래치홀과 결합하기 위한 래치 키와, 상기 도어 홀더 상에 형성된 홀의 내부에 구비되며, 상기 도어 상에 형성된 핀 홀과 맞물려 진공으로 상기 웨이퍼 이송 용기의 도어를 흡착하기 위한 진공 핀 및 상기 진공 핀과 결합되어 상기 홀의 외부로 돌출되며, 상기 진공 핀과 상기 도어의 핀 홀을 얼라인하기 위한 얼라인 핀을 포함하는 웨이퍼 이송 용기의 오프너를 제공한다.
상기 웨이퍼 이송 용기의 오프너는 상기 진공 핀 주위를 따라 구비되며, 상기 진공 핀과 상기 도어 사이에서의 진공 누설을 방지하기 위한 진공 패드를 더 포함한다. 상기 얼라인 핀은 상기 진공 핀과 나사 결합된다.
이와 같이 구성된 본 발명에 따른 웨이퍼 이송 용기의 오프너는 상기 얼라인 핀을 이용하여 상기 진공 핀과 핀 홀이 정확하게 얼라인된다. 상기 웨이퍼 이송 용기의 오프너는 상기 웨이퍼 이송 용기의 도어를 완전하게 진공 흡착할 수 있으므로, 진공 누설로 인한 상기 웨이퍼 이송 용기의 도어 개폐 불량을 방지할 수 있다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 웨이퍼 이송 용기의 오프너에 대해 상세히 설명한다.
도 2는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 오프너를 설명하기 위한 개략적인 사시도이다.
도 2를 참조하면, 웨이퍼 이송 용기의 오프너(100)는 웨이퍼 이송 용기(200)의 도어(220)를 개폐하기 위해 도어(220)와 마주하도록 배치되며, 도어(220)를 파지하여 이동시키기 위한 도어 홀더(140)와, 도어 홀더(140)의 상부면에 돌출되며 웨이퍼 이송 용기(200)의 도어(220)의 래치홀(260)과 결합하기 위한 래치 키(150)와, 도어 홀더(140) 상에 형성된 홀(161)의 내부에 구비되며 웨이퍼 이송 용기(200)의 도어(220) 상에 형성된 핀 홀(240)과 맞물려 진공으로 웨이퍼 이송 용기(200)의 도어(220)를 흡착하기 위한 진공 핀(163)과, 진공 핀(163) 주위를 따라 구비되며, 진공 핀(163)과 도어(220) 사이에서의 진공 누설을 방지하기 위한 진공 패드(162) 및 진공 핀(163)과 결합되어 홀(161)의 외부로 돌출되며, 진공 핀(163)과 도어(220)의 핀 홀(240)을 얼라인하기 위한 얼라인 핀(165)을 포함한다.
우선 웨이퍼 이송 용기(200)는 용기 본체(210)와 용기 도어(220)로 이루어진다. 용기 도어(220)에는 핀 홀(240)과 래치 홀(260)이 형성된다.
구체적으로 설명하면, 용기 본체(210)는 양쪽 측면부에 나란하도록 위치하는 다수개의 슬롯을 구분하는 슬롯 가이드를 포함한다. 상기 슬롯 가이드는 웨이퍼의 이면을 지지하여 다수매의 웨이퍼를 적재한다.
용기 도어(220)는 용기 본체(210)와 연결되며 용기 본체(210)로부터 분리 가능하도록 구비된다. 용기 도어(220)는 용기 본체(210)의 전면을 개폐하도록 구성된다.
용기 도어(220)의 외측면은 우측 상부와 좌측 하부에 구비되는 한 쌍의 핀홀(240) 및 좌측 중앙 및 우측 중앙에 각각 구비되는 한 쌍의 래치홀(260)을 포함한다.
여기서, 웨이퍼 이송 용기(200)는 300mm 웨이퍼를 수납하기 위한 펍(FOUP)을 포함한다.
오프너(100)는 웨이퍼 이송 용기(200)를 지지하기 위한 수직 프레임(110)과, 수직 프레임(110)에 일체로 형성된 수평 프레임(120)으로 이루어진다. 수평 프레임(120) 상에는 웨이퍼 이송 용기(200)가 안치되는 테이블(130)이 설치된다. 수직 프레임(110)에는 용기 도어(220)를 지지하는 도어 홀더(140)가 형성된다. 도어 홀더(140)에는 래치 키(latch key, 150)와 흡착구(160)가 각각 한 쌍씩 설치된다. 래치 키(150)는 용기 도어(220)의 래치 홀(260)에 삽입되고, 흡착구(160)은 핀홀(240)과 일치된다.
테이블(130) 상에는 정렬 핀(132)이 구비된다. 정렬 핀(132)은 웨이퍼 이송 용기(200)가 안착될 때 웨이퍼 이송 용기(200)의 안착 위치를 설정하고, 웨이퍼 이송 용기(200)가 테이블(130) 상에 안착되어 있는 동안 웨이퍼 이송 용기(200)가 움직이지 않도록 웨이퍼 이송 용기(200)의 위치를 고정시킨다.
도시되지는 않았으나, 웨이퍼 이송 용기(200)의 저면에는 정렬 핀(132)에 대응하는 정렬 홈이 형성되어 있다. 도시된 바에 의하면, 3개의 정렬 핀(132)이 테이블(130) 상에 구비되어 있으나, 정렬 핀(132)의 수량은 한정되지 않는다.
로드 포트(110) 상에는 웨이퍼 이송 용기(200)의 안착 상태를 감지하기 위한 제1 센서(134)가 구비되며, 제1 센서(134)는 웨이퍼 이송 용기(200)와의 접촉에 의해 웨이퍼 이송 용기(200)의 안착을 감지하는 접촉 센서이다. 여기서, 제1 센서(134)의 종류는 다양하게 변경될 수 있다.
도 3은 도 2에 도시된 도어 홀더를 설명하기 위한 개략적인 평면도이고, 도 4는 도 3에 도시된 도어 홀더를 설명하기 위한 개략적인 사시도이다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 도어 홀더(140)는 웨이퍼 이송 용기(200)의 도어를 지지한다. 따라서 흡착구(160) 및 래치 키(150)는 각각 핀홀(240) 및 래치 홀(260)의 위치와 대응하는 위치에 구비된다. 한 쌍의 흡착구(160)는 도어 홀더(140)의 좌측 상부 및 우측 하부에 각각 구비된다. 한 쌍의 래치 키(150)는 좌측 중앙 및 우측 중앙에 각각 구비된다.
래치 키(150)는 도어 홀더(140)의 상부면과 수직하는 방향으로 소정 길이만큼 돌출되고, 상기 돌출된 부분의 단부에서 상기 돌출된 방향과 직교하는 방향을 따라 양쪽으로 소정 길이만큼 다시 연장된 형태이다. 즉 래치 키(150)는 'T' 자 형태를 갖는다. 래치 키(150)는 회전 가능하도록 구비된다. 래치 키(150)는 용기 도어(220)의 래치 홀(260)에 삽입되어 회전함으로써 도어(220)의 잠금 상태를 해제한다.
흡착구(160)는 핀 홀(240)과 일치되어 용기 도어(220)를 진공으로 흡착하기 위한 것이다. 흡착구(160)는 홀(161), 진공 핀(163), 흡착 패드(162), 오링(o-ring, 164) 및 얼라인 핀(165)을 포함한다.
홀(161)은 도어 홀더(140) 상에 형성되어 진공 핀(163) 및 흡착 패드(162)가 구비되기 위한 공간을 제공한다.
진공 핀(163)은 홀(161)의 내부에 구비되며, 내부에 진공 흡착을 위한 진공 홀이 형성된다. 진공 핀(163)은 도시되지는 않았지만, 진공력을 제공하기 위한 진공 제공 수단과 연결된다. 진공 핀(163)은 상기 진공 제공 수단이 제공하는 진공력에 의해 용기 도어(220) 상에 형성된 핀 홀(240)과 맞물려 진공으로 웨이퍼 이송 용기(200)의 도어(220)를 흡착한다.
진공 핀(163)의 일측 단부에는 상기 진공 홀의 내측면에 얼라인 핀(165)과의 결합을 위한 나사산이 형성되어 있다.
흡착 패드(162)는 진공 핀(163)과 홀(161) 사이에서 진공 핀(163) 주위를 따라 구비된다. 흡착 패드(162)는 유연 재질로 형성되며, 진공 핀(163)과 도어(220) 사이를 통해 진공이 누설되는 것을 방지함으로써 진공 핀(163)이 도어(220)를 잘 흡착할 수 있도록 돕는다.
오링(o-ring, 164)은 흡착 패드(162)와 홀(161) 사이에 구비되어 흡착 패드(162)와 홀(161) 사이의 진공 누설을 실링한다.
얼라인 핀(165)은 도 4에 도시된 바와 같이 지름이 점차 증가하는 3단이 형성되어 있다. 얼라인 핀(165)에서 가장 작은 지름을 갖는 단의 외측면에는 진공 핀(163)과의 결합을 위한 나사산이 형성된다. 얼라인 핀(165)의 나사산은 진공 핀(163)의 진공 홀에 형성된 나사산과 결합된다. 얼라인 핀(165)에서 가장 큰 지름을 갖는 단의 지름은 용기 도어(220)의 핀홀(240)의 지름보다 약간 작게 형성된다.
얼라인 핀(165)의 내부에는 진공 핀(163)과 마찬가지로 진공 홀이 형성되어 있다. 따라서 상기 진공 제공부에서 제공되는 진공이 얼라인 핀(165)까지 연장된다.
얼라인 핀(165)은 진공 핀(163)과 나사 결합되어 홀(161)의 외부로 돌출된다. 돌출된 얼라인 핀(165)은 용기 도어(220)의 핀홀(240)에 삽입된다. 얼라인 핀(165)을 통해 진공 핀(163)과 핀 홀(240)을 정확하게 얼라인된다. 따라서 진공 핀(163)과 핀 홀(240)의 정렬이 어긋나 진공이 제대로 잡히지 않는 에러의 발생을 방지한다.
제2 센서(170)는 도어 홀더(140)에 구비되어 수평 프레임(120) 상의 테이블(130) 상에 웨이퍼 이송 용기(200)의 안착 상태를 감지한다. 제2 센서(170)는 발광부와 수광부를 갖는 광센서이다. 여기서, 제2 센서(170)의 종류 역시 다양하게 변경될 수 있다.
도어 홀더(140)의 상부에는 한 쌍의 웨이퍼 매핑 암(미도시)이 구비되는 것이 바람직하다. 상기 웨이퍼 매핑 암은 도어 홀더(140)가 용기 도어(220)와 결합되어 수직 방향으로 하강할 때, 용기 본체(210)의 슬롯 가이드에 수납된 웨이퍼들의 위치를 확인한다. 상기 웨이퍼 매칭 암은 하나의 암에 발광부가, 다른 하나의 암에는 수광부가 각각 구비된다.
상기 설명한 웨이퍼 이송 용기의 오프너(100)를 사용하여 웨이퍼 이송 용기(200)의 용기 도어(220)를 개폐하는 동작을 간단히 설명한다.
우선, 공정 수행을 위한 웨이퍼들이 수용되어 있는 밀폐된 웨이퍼 이송 용기(200)를 수직 프레임(120)의 테이블(130)에 놓는다. 웨이퍼 이송 용기(200)는 저면에 형성된 상기 정렬 홈이 정렬 핀(132)과 맞물리도록 놓여진다. 제1 센서(134)는 웨이퍼 이송 용기(200)가 테이블(130)에 안착된 상태를 감지한다.
이어서, 웨이퍼 이송 용기(200)를 도어 홀더(140)로 수평 이동시켜 용기 도어(220)와 도어 홀더(140)를 결합시킨다. 이 때, 도어 홀더(140)의 래치 키(150)는 용기 도어(220)에 형성된 래치 홀(260)에 삽입된다.
또한 도어 홀더(140)의 흡착구(160)는 용기 도어(220)의 핀홀(240)과 진공으로 흡착된다. 이때, 흡착구(160)의 얼라인 핀(165)은 핀 홀(240)에 삽입되어 흡착구(160)와 핀홀(240)을 정확하게 정렬된다.
래치 홀(220)에 삽입되어 있는 래치키(150)를 회전시킨다. 래치 키(150)를 회전시키면, 용기 본체(210)와 용기 도어(220)가 서로 분리된다. 또한, 래치 홀(260)에 래치 키(150)가 삽입되어 있고, 흡착구(160)가 핀홀(240)을 진공으로 흡착하고 있기 때문에 용기 도어(220)는 도어 홀더(140)에 부착된다.
이어서, 용기 도어(220)가 부착되어 있는 도어 홀더(140)를 수평 방향으로 이동하여 용기 본체(210)로부터 용기 도어(220)를 이탈시키고, 용기 도어(220)를 이탈시킨 상태에서 다시 상기 수직 방향으로 이동함으로서 웨이퍼 이송 용기(200)의 도어(220)를 개방한다. 도어 홀더가 상기 수직 방향으로 이동, 즉 하강하면서 도어 홀더(140)의 상부에 구비된 웨이퍼 매핑 암이 용기 본체(210)에 수납된 웨이퍼들의 위치를 확인한다.
웨이퍼 이송 용기(200)의 용기 도어(220)를 닫기 위해서는 상기의 용기 도어(220)를 개방하는 과정을 역순으로 진행한다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 웨이퍼 이송 용기의 오프너는 얼라인 핀을 이용하여 흡착구와 핀 홀을 정확하게 얼라인한다. 도어 홀더에 용기 도어가 정확하게 흡착된다. 따라서 상기 흡착구와 핀 홀의 미스 얼라인으로 인한 진공 누설을 방지할 수 있고, 상기 웨이퍼 이송 용기의 도어 개폐 불량을 방지할 수 있다. 나아가 공정 진행이 원활하게 이루어진다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
도 1은 종래의 오프너를 설명하기 위한 개략적인 사시도이다.
도 2는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 오프너를 설명하기 위한 개략적인 사시도이다.
도 3은 도 2에 도시된 도어 홀더를 설명하기 위한 개략적인 평면도이다.
도 4는 도 3에 도시된 도어 홀더를 설명하기 위한 개략적인 사시도이다.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *
100 : 오프너 110 : 수직 프레임
120 : 수평 프레임 130 : 테이블
132 : 정렬 핀 134 : 제1 센서
140 : 도어 홀더 150 : 래치 키
160 : 흡착구 161 : 홀
162 : 흡착 패드 163 : 흡착 핀
164 : 오링 165 : 얼라인 핀
170 : 제2 센서 200 : 웨이퍼 이송 용기
210 : 용기 본체 220 : 용기 도어
240 : 핀홀 260 : 래치 홀

Claims (3)

  1. 웨이퍼 이송 용기의 도어를 개폐하기 위해 상기 도어와 마주하도록 배치되며, 상기 도어를 파지하여 이동시키기 위한 도어 홀더;
    상기 도어 홀더의 상부면에 돌출되며, 상기 도어의 래치홀과 결합하기 위한 래치 키;
    상기 도어 홀더 상에 형성된 홀의 내부에 구비되며, 상기 도어 상에 형성된 핀 홀과 맞물려 진공으로 상기 웨이퍼 이송 용기의 도어를 흡착하기 위한 진공 핀; 및
    상기 진공 핀과 결합되어 상기 홀의 외부로 돌출되며, 상기 진공 핀과 상기 도어의 핀 홀을 얼라인하기 위한 얼라인 핀을 포함하는 웨이퍼 이송 용기의 오프너.
  2. 제1항에 있어서, 상기 진공 핀 주위를 따라 구비되며, 상기 진공 핀과 상기 도어 사이에서의 진공 누설을 방지하기 위한 진공 패드를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 이송 용기의 오프너.
  3. 제1항에 있어서, 상기 얼라인 핀은 상기 진공 핀과 나사 결합되는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 이송 용기의 오프너.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102552041B1 (ko) * 2022-12-16 2023-07-10 주식회사 테크엑스 반도체용 엘피엠의 풉의 고정장치

Cited By (1)

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102552041B1 (ko) * 2022-12-16 2023-07-10 주식회사 테크엑스 반도체용 엘피엠의 풉의 고정장치

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