KR20070069696A - 캐리어 센서를 구비하는 웨이퍼 캐리어 이송장치 - Google Patents

Abstract

이송하려는 캐리어가 이상없이 장착되었는지를 감지하는 캐리어 센서를 구비하는 웨이퍼 캐리어 이송장치가 제공된다. 이와 같은 웨이퍼 캐리어 이송장치는 이동 대상의 웨이퍼 캐리어를 적재하기 위한 캐리어 적재부와, 상기 캐리어 적재부에 웨이퍼 캐리어가 적재되었는지 여부를 감지하는 캐리어 센서를 구비하는 트랜스퍼 암 모듈 및 상기 캐리어 센서를 통해 웨이퍼 캐리어가 정상적으로 적재되었는지 여부를 판단하는 제어부를 포함하여 이루어지는데, 여기서 상기 트랜스퍼 암 모듈의 캐리어 거치부는 그 상단에 캐리어를 안착시키기 위한 길이 방향의 안착홈이 하나 이상 형성되어 있고, 상기 캐리어 센서는 상기 안착홈의 양 방향 끝 부근의 안쪽에 각각 하나 이상 구비되며, 상기 제어부는 상기 안착홈에 구비된 캐리어 센서 모두로부터 캐리어가 감지된 경우에 한하여 상기 트랜스퍼 암 모듈을 구동시키고, 그렇지 않은 경우 캐리어 미장착 또는 캐리어 불량 장착 상태임을 사용자에게 알람한다. 이로써, 트랜스퍼 암 모듈이 홈 이외의 위치에 있더라도 캐리어에 이상이 발생하였는지 여부를 용이하게 파악할 수 있게 된다.

캐리어 트랜스퍼, 트랜스퍼 암 모듈, 캐리어 센서, 캐리어 스테이지

Description

캐리어 센서를 구비하는 웨이퍼 캐리어 이송장치{Apparatus for wafer carrier transfer that has carrier sensor}

도 1은 종래 기술에 따른 웨이퍼 캐리어 이송장치의 개략적인 구성을 도시한 사시도.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 웨이퍼 캐리어 이송장치의 캐리어 적재부를 도시한 사시도.

<도면의 주요 부분에 대한 설명>

100 : 트랜스퍼 암 모듈 110 : 캐리어 적재부

111 : 안착홈 120 : 트랜스퍼 암

111-1,2 : 캐리어 센서 1,2

본 발명은 웨이퍼 캐리어 이송장치를 구비하는 반도체 제조용 노(furnace) 장비에 관한 것으로서 더욱 상세하게는 입출력 인터페이스, 캐리어 스테이지 및 트랜스퍼 스테이지 간에 이송되는 캐리어가 캐리어 적재부에 이상없이 장착되었는지를 캐리어 센서를 통해 감시하는 웨이퍼 캐리어 이송장치에 관한 것이다.

반도체 소자를 제조하기 위한 노 장비 중에서 사용되는 확산로는 반도체 웨이퍼의 표면에 소정의 불순물을 주입하거나 산화막을 성장시키는 장치로 사용되는데, 반도체 웨이퍼를 확산로에 적재하기 위해 웨이퍼 캐리어 이송장치가 사용된다.

상기 웨이퍼 캐리어 이송장치는 크게 표준기계인터페이스(Standard Mechanical Interface: 이하, 'SMIF'라 한다), 트랜스퍼 암 모듈(transfer arm module), 캐리어 트랜스퍼(carrier transfer), 트랜스퍼 스테이지(transfer stage), 캐리어 스테이지(carrier stage) 및 웨이퍼 트랜스퍼(wafer transfer)를 구비한다. 이와 같은 구성의 웨이퍼 캐리어 이송장치를 이용하여 웨이퍼 캐리어를 이송하는 방법을 간단히 설명하면 다음과 같다.

웨이퍼 캐리어 로딩 신호가 입력되면, 웨이퍼 캐리어를 로딩하기 위해 캐리어 트랜스퍼가 트랜스퍼 스테이지로 하강되고, 또한 트랜스퍼 암 모듈이 트랜스퍼 스테이지로 이동된다. 이와 같이 캐리어 트랜스퍼와 트랜스퍼 암 모듈이 트랜스퍼 스테이지로 이동되면, 웨이퍼 캐리어가 안착된 SMIF의 엘리베이터가 소정 높이로 하강된다. 이때, 트랜스퍼 암 모듈의 트랜스퍼 암이 SMIF의 내측으로 이동되어 웨이퍼 캐리어를 잡은 후, 이 캐리어를 트랜스퍼 스테이지로 이송시킨다. 트랜스퍼 스테이지로 이송된 웨이퍼 캐리어는 캐리어 트랜스퍼에 의해 캐리어 스테이지로 이송되며, 캐리어 스테이지에 로딩된 웨이퍼 캐리어에 수납된 반도체 웨이퍼는 웨이퍼 트랜스퍼에 의해 확산로의 보트로 적재된다.

여기서, 상기 트랜스퍼 암 모듈에 대해 도 1을 참고하여 더욱 상세히 살펴보면 트랜스퍼 암 모듈(100)은 웨이퍼 캐리어를 적재하기 위한 캐리어 적재부(110)와 트랜스퍼 암(120)으로 이루어짐을 알 수 있다. 웨이퍼 캐리어는 캐리어 적재부(110)의 상단에 길이 방향으로 오목하게 형성된 안착홈(111)에 거치되어 이송되는데, 캐리어 이송장치는 트랜스퍼 암 모듈(100)이 홈(home) 위치에 있는 경우 그 이송을 개시하기 전에 캐리어 적재부(110)에 웨이퍼 캐리어가 적재되어 있는지 여부를 소정의 센서를 통해 파악할 수 있었다. 여기서, 홈 위치라 함은 캐리어 이송장치가 최초로 기동시 트랜스퍼 암 모듈(100)이 이동을 시작하는 위치를 가리킨다.

그러나, 이러한 종래의 캐리어 이송장치는 트랜스퍼 암 모듈(100)이 반드시 홈 위치에 있을 경우에만 웨이퍼 캐리어의 적재 여부를 파악할 수 있는 제약이 있었고, 그나마 웨이퍼 캐리어의 적재 여부만을 파악할 수 있을 뿐 이상없이 적재되었는지 여부까지는 파악할 수 없었다. 따라서, 만약 웨이퍼 캐리어가 비정상적으로 적재된 채로 이송되는 경우 해당 캐리어가 트랜스퍼 암 모듈(100)로부터 이탈하거나 이탈하지 않더라도 목적지 스테이지에 비정상적으로 적재되어 결과적으로 웨이퍼가 파손되는 문제점이 있었다.

본 발명은 위와 같은 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로서, 트랜스퍼 암 모듈에 구비된 캐리어 적재부의 안착홈 양 끝단 부분에 웨이퍼 캐리어의 적재 여부를 감지하도록 하는 캐리어 센서를 하나 이상 구비토록 하여 캐리어가 홈 위치 이외의 위치에 있더라도 항상 캐리어 적재 여부를 파악할 수 있도록 함과 동시에 정상적으로 적재되었는지 여부를 파악할 수 있도록 하는 데에 그 목적이 있다.

위와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 캐리어 스테이지와 트랜스퍼 스테이지 간에 웨이퍼 캐리어를 이송하는 웨이퍼 캐리어 이송장치에 관한 것으로서, 웨이퍼 캐리어를 적재하기 위한 캐리어 적재부와, 상기 캐리어 적재부에 웨이퍼 캐리어가 적재되었는지 여부를 감지하는 캐리어 센서를 구비하는 트랜스퍼 암 모듈 및 상기 캐리어 센서를 통해 웨이퍼 캐리어가 정상적으로 적재되었는지 여부를 판단하는 제어부를 포함하여 이루어진다.

여기서, 상기 트랜스퍼 암 모듈의 캐리어 거치부는 그 상단에 캐리어를 안착시키기 위한 길이 방향의 안착홈이 하나 이상 형성될 수 있으며, 상기 캐리어 센서는 상기 안착홈의 양 방향 끝 부근의 안쪽에 각각 하나 이상 구비될 수 있다.

상기 제어부는 상기 안착홈에 구비된 캐리어 센서 모두로부터 캐리어가 감지된 경우에 한하여 상기 트랜스퍼 암 모듈을 구동시키고, 상기 안착홈에 구비된 캐리어 센서 중 어느 하나 이상이 캐리어를 감지하지 못한 경우 캐리어의 장착 이상을 사용자에게 알람한다.

이하, 본 발명의 명세서에 첨부된 도면을 참고하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 상세하게 살펴보기로 한다. 여기서 각 도면의 구성요소들에 대해 참조부호를 부가함에 있어서 동일한 구성요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호로 표기되었음에 유의하여야 한다.

본 발명의 웨이퍼 캐리어 이송장치는 트랜스퍼 암 모듈(100)과, 제어부(도면에 미도시)를 포함하여 이루어지는데, 도 2는 특히 트랜스퍼 암 모듈(100)의 캐리어 적재부(110)를 확대하여 도시한 사시도이다.

캐리어 적재부(110)는 웨이퍼 캐리어를 적재하기 위한 적재수단을 구비하고 있으며, 트랜스퍼 암(120)에 연결되어 웨이퍼 캐리어를 평면으로 이동시키고, 캐리어 트랜스퍼와는 트랜스퍼 암(120)을 통해 연결되어 있으므로 SMIF 엘리베이터를 통해 웨이퍼 캐리어를 상하로 이동시킨다.

여기서 상기 적재수단은 웨이퍼 캐리어를 소정의 록(lock))/언록(unlock) 메카니즘으로 그립함으로써 캐리어 적재부(110)에 고정시키는 그립 암(grip arm)으로 구현될 수도 있고, 웨이퍼 캐리어에 구비된 카셋트(cassett)의 하단면에 형성된 H형 바(Bar)를 안착시키기 위한 오목 형상의 안착홈으로 구현될 수도 있으나, 웨이퍼 캐리어를 캐리어 적재부(110)에 고정시켜 적재할 수 있는 구조의 종래의 다른 메카니즘으로 구현될 수도 있음은 당업자에게 자명하며, 본 실시예에서는 이 중 안착홈을 적재수단으로 하여 설명하기로 한다.

즉, 도 2에서 확인할 수 있듯이 트랜스퍼 암 모듈(100)의 캐리어 적재부(110) 상단에는 웨이퍼 캐리어를 안착시키기 위해 길이 방향으로 오목하게 형성된 안착홈(111)이 하나 이상 구비될 수 있다. 이러한 안착홈(111)은 적재된 웨이퍼 캐리어가 안착홈(111)이 길이 방향과 직각 방향으로 움직이는 것을 방지하기 위해 'ㄷ'자 형의 홈으로 형성되는 것이 바람직하다.

캐리어 센서(112-1, 112-2)는 캐리어 적재부(110)에 웨이퍼 캐리어가 적재되었는지 여부를 감지하여 제어부로 보고하는 역할을 담당하며, 특히 캐리어 적재부(110)의 안착홈(111)에 정상적으로 적재되었는지를 감지할 수 있도록 안착홈(111)의 양 방향 끝 부근의 안쪽에 각각 하나 이상 구비되는 것이 바람직하다. 이러한, 캐리어 센서(112-1, 112-2)로는 발광 소자와 수광 소자를 한 셋트로 하는 광학식 센서가 이용될 수 있으나 반드시 이에 한하는 것은 아니며 물체의 존재 유무를 파악할 수 있는 센서라면 어느 방식에 의한 것이든 관계없다.

제어부(도면에 미도시)는 캐리어 센서(112-1, 112-2)를 통해 웨이퍼 캐리어가 정상적으로 적재되었는지 여부를 판단하고, 불완전하게 적재되어 있다고 판단되면 그 상태를 분석 및 파악하여 사용자에게 알람하는 역할을 담당한다.

이를 구체적으로 살펴보기 위해 캐리어 센서(112-1, 112-2)가 안착홈(111)의 양 방향 끝에 각각 하나씩 구비되는 경우를 상정해 보면, 1) 센서1(112-1)과 센서2(112-2) 모두에 웨이퍼 캐리어가 감지되는 경우 제어부는 웨이퍼 캐리어가 정상적으로 적재되어 있다고 판단하고, 2) 센서1(112-1)과 센서2(112-2) 중 어느 하나로부터만 웨이퍼 캐리어가 감지되는 경우에는 웨이퍼 캐리어가 한쪽으로 기울어져 적재되거나 캐리어의 한쪽 축이 안착홈(111)으로부터 이탈되어 있다고 판단하며, 3) 센서1(112-1)과 센서2(112-2) 모두에 웨이퍼 캐리어가 감지되지 않는 경우 캐리어 적재부에 캐리어가 아직 적재되지 않을 것으로 판단한다.

여기서, 상기 2), 3)의 경우 그러한 상태로 웨이퍼 캐리어를 이동시키면 이동과정에서 웨이퍼가 이탈하여 파손되거나 웨이퍼가 캐리어 이송장치의 다른 구성과 부딪혀 이송장치가 파손되는 등의 문제가 발생할 여지가 크므로 그대로 이송장치의 구동을 정지시키는 한편, 사용자에게 해당 상황에 맞게 에러 발생 원인을 알람하는 것이 바람직하다.

이상, 본 발명을 실시 예를 사용하여 설명하였으나 이들 실시예는 예시적인 것에 불과하며 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 지닌 자라면 본 발명의 사상에서 벗어나지 않으면서 다양한 수정과 변경을 가할 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

위와 같은 구성을 가지는 본 발명에 의하면, 트랜스퍼 암 모듈에 구비된 캐리어 적재부의 안착홈 양 끝단 부분에 웨이퍼 캐리어의 적재 여부를 감지하도록 하는 하나 이상의 캐리어 센서를 통해 캐리어가 홈 위치 이외의 위치에 있더라도 항상 캐리어 적재 여부를 파악할 수 있는 한편 정상적으로 적재되었는지 여부를 용이하게 파악할 수 있다. 따라서, 캐리어 이송장치가 작동하는 중에 적재된 웨이퍼가 이탈함으로 인해 발생하는 1차 사고 및 그로 인해 유발되는 2차 사고를 사전에 예방할 수 있고, 사용자는 그러한 에러 발생의 원인을 쉽게 파악할 수 있어 복구 시간을 단축시킬 수 있다.

Claims (5)

1. 웨이퍼 캐리어의 정상 적재 여부를 감지하기 위한 웨이퍼 캐리어 이송장치에 있어서,

   웨이퍼 캐리어를 적재하기 위한 캐리어 적재부와, 상기 캐리어 적재부에 웨이퍼 캐리어가 적재되었는지 여부를 감지하는 캐리어 센서를 구비하는 트랜스퍼 암모듈; 및

   상기 캐리어 센서를 통해 웨이퍼 캐리어가 정상적으로 적재되었는지 여부를 판단하는 제어부;

   를 포함하여 이루어지는 캐리어 센서를 구비하는 웨이퍼 캐리어 이송장치.
2. 제1항에 있어서,

   상기 트랜스퍼 암 모듈의 캐리어 거치부는 그 상단에 캐리어를 안착시키기 위한 길이 방향의 안착홈이 하나 이상 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 캐리어 센서를 구비하는 웨이퍼 캐리어 이송장치.
3. 제2항에 있어서,

   상기 캐리어 센서는 상기 안착홈의 양 방향 끝 부근의 안쪽에 각각 하나 이상 구비되는 것을 특징으로 하는 캐리어 센서를 구비하는 웨이퍼 캐리어 이송장치.
4. 제3항에 있어서,

   상기 제어부는 상기 안착홈에 구비된 캐리어 센서 모두로부터 캐리어가 감지된 경우에 한하여 상기 트랜스퍼 암 모듈을 구동시키는 것을 특징으로 하는 캐리어 센서를 구비하는 웨이퍼 캐리어 이송장치.
5. 제4항에 있어서,

   상기 제어부는 상기 안착홈에 구비된 캐리어 센서 중 어느 하나 이상이 캐리어를 감지하지 못한 경우 캐리어의 적재 이상을 사용자에게 알람하는 것을 특징으로 하는 캐리어 센서를 구비하는 웨이퍼 캐리어 이송장치.

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