KR20090025754A - 웨이퍼 수납 용기 및 그것에 수납된 웨이퍼 감지 장치 및방법 - Google Patents

웨이퍼 수납 용기 및 그것에 수납된 웨이퍼 감지 장치 및방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 반도체 장치 제조 공정에 사용되는 웨이퍼 수납 용기에 수납된 웨이퍼들을 감지하는 장치에 관한 것이다. 본 발명은 빛이 통과하는 윈도우를 갖는 웨이퍼 수납 용기; 상기 웨이퍼 수납 용기가 놓여지는 스테이지; 상기 스테이지에 설치되고, 상기 스테이지에 놓여진 상기 웨이퍼 수납 용기의 윈도우를 통해 웨이퍼들을 감지하는 센서; 및 상기 센서가 상기 웨이퍼 수납 용기에 수납되어 있는 웨이퍼들을 순차적으로 감지하도록 상기 센서를 이동시키는 구동부를 포함한다.
상술한 구성을 갖는 웨이퍼 수납 용기에 수납된 웨이퍼들을 감지하는 장치는 커버를 개방하지 않은 상태에서 웨이퍼들의 수량을 체크할 수 있다.
Figure P1020070090847
웨이퍼 보우트, 노즐, 나선형

Description

웨이퍼 수납 용기 및 그것에 수납된 웨이퍼 감지 장치 및 방법{Container for receiving a wafer, apparatus and method for sensing the wafer received into the same}
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 웨이퍼 수납 용기의 개략적인 구성을 보여주는 사시도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 웨이퍼 수납 용기의 개략적인 구성을 보여주는 평단면도이다.
도 3은 웨이퍼 수납 용기에서의 웨이퍼들을 감지하는 장치의 사시도이다.
도 4 및 도 5는 웨이퍼 수납 용기의 웨이퍼 감지 장치의 동작을 설명하기 위한 도면들이다.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
110 : 몸체
120 : 커버
130 : 반사판
210 : 테이블
220 : 제1센서부
230 : 제2센서부
240 ; 반사부
본 발명은 반도체 장치 제조 공정에 사용되는 웨이퍼 수납 용기 및 그 웨이퍼 수납 용기에 수납된 웨이퍼들을 감지하는 장치 및 방법에 관한 것이다.
최근, 반도체 장치는 개인용 컴퓨터, 휴대용 통신기기 등이 널리 보급되고, 정보 통신 기술이 비약적으로 발달함에 따라 정보 처리 속도의 고속화, 저장 능력의 대형화 등의 추세로 발전하고 있다. 이에 따라, 반도체 장치의 제조 기술은 집적도, 신뢰도 및 응답 속도를 향상시키는 방향으로 발전하고 있다.
상기 반도체 장치의 제조 공정은 증착, 사진 인쇄, 식각, 이온 주입, 연마, 세정 건조 등과 같은 일련의 단위 공정들의 반복적인 조합으로 이루어진다. 일반적으로 상기 단위 공정들은 25매 또는 50매의 웨이퍼 단위로 수행되며, 단위 공정들 간의 이동시에도 웨이퍼 수납 용기에 웨이퍼들을 수납하여 이동시킨다.
상기 웨이퍼 수납 용기로는 웨이퍼 사이즈가 8인치인 경우에는 개방형 웨이퍼 카세트가 많이 사용되었으나, 최근 웨이퍼의 이동 과정에서 발생할 수 있는 오염을 방지하기 위해 밀폐형 용기인 풉(front open unified pod: FOUP)이 많이 사용된다. 상기 풉은 웨이퍼가 수납되는 용기의 전면에 커버가 구비되어 상기 용기를 밀폐한다. 그리고, 상기 커버는 별도의 개폐 장치에 의해 상기 용기로부터 분리된다. 상기 풉의 일 예는 미합중국 특허 제6,186,311호(Kinpara,et al.)에 개시되어 있다. 상기 풉에 수납된 웨이퍼들이 상기 단위 공정들을 수행하는 공정 장치들에 로딩되면, 상기 풉에 수납된 웨이퍼들의 위치 및 웨이퍼들의 수납 상태 등을 확인하는 맵핑(mapping)이 수행된다.
풉에 수납된 웨이퍼들에 대한 맵핑을 살펴보면, 풉이 공정 장치의 로드 포트 스테이지에 로딩되어 로드 포트의 도어부에 밀착되면, 로드 포트 내부에 구비되는 커버 개폐 장치에 의해 커버를 개방된다. 커버 개폐 장치는 커버를 클램핑하여 하방으로 이동하며, 맴핑 장치는 커버가 개폐된 상태에서 웨이퍼들의 위치 및 수납 상태를 확인하게 된다. 이처럼, 기존에는 풉의 커버를 개방한 상태에서 풉에 수납된 웨이퍼의 수량 등을 감지할 수밖에 없었다.
본 발명의 목적은 커버 개방 없이 웨이퍼들의 수량 체크가 가능한 웨이퍼 수납 용기 및 그 웨이퍼 수납 용기에 수납된 웨이퍼 감지 장치 및 방법을 제공하는데 있다.
본 발명의 목적은 웨이퍼 수납 용기에 수납된 웨이퍼들을 감지하는 시간을 감소시켜 생산성을 향상시킬 수 있는 웨이퍼 수납 용기 및 그 웨이퍼 수납 용기에 수납된 웨이퍼 감지 장치 및 방법을 제공하는데 있다.
상술한 목적을 달성하기 위한 웨이퍼 수납 용기는 웨이퍼 출입을 위하여 일면이 개방되고, 웨이퍼들이 수납되는 슬롯들을 갖는 가이드블록들이 마주보도록 양측 내측면에 각각 구비되어 있는 몸체; 상기 몸체의 개방된 일면을 개폐하는 커버; 및 상기 몸체의 내측면에 부착되며, 외부로부터 조사되는 빛을 반사하는 반사판을 포함한다.
본 발명의 실시예에 따르면, 상기 몸체와 상기 커버는 투명한 재질로 이루어진다.
본 발명의 실시예에 따르면, 상기 몸체와 상기 커버는 빛이 상기 반사판으로 조사될 수 있도록 빛이 통과하는 원도우를 더 포함한다.
상술한 목적을 달성하기 위한 웨이퍼 수납 용기의 웨이퍼를 감지하는 장치는 빛이 통과하는 윈도우를 갖는 웨이퍼 수납 용기; 상기 웨이퍼 수납 용기가 놓여지는 스테이지; 상기 스테이지에 설치되고, 상기 스테이지에 놓여진 상기 웨이퍼 수납 용기의 윈도우를 통해 웨이퍼들을 감지하는 센서; 및 상기 센서가 상기 웨이퍼 수납 용기에 수납되어 있는 웨이퍼들을 순차적으로 감지하도록 상기 센서를 이동시키는 구동부를 포함한다.
본 발명의 실시예에 따르면, 상기 웨이퍼 수납 용기는 상기 센서로부터 상기 윈도우를 통해 조사되는 빛을 상기 센서로 다시 반사시키기 위해 상기 웨이퍼 수납 용기의 몸체 내측면에 설치되는 반사판들을 더 포함한다.
본 발명의 실시예에 따르면, 상기 센서는 발광부와 수광부를 포함하는 광센서이고, 상기 센서의 이동에 따라 상기 웨이퍼에 의해 상기 수광부에서의 수광이 이루어지지 않아 발생되는 감지 파형을 제공한다.
본 발명의 실시예에 따르면, 상기 구동부는 상기 이동을 위한 구동력을 제공하는 정속 모터; 상기 정속 모터에 의한 회전력을 전달받아 회전하는 볼 스크 류(ball screw); 및 상기 볼 스크큐의 회전에 의해 상승 또는 하강하고 상기 센서부에 체결되어 상기 상승 또는 하강 운동을 상기 센서부로 전달하는 연결부를 포함한다.
예컨대, 본 발명의 실시예는 여러 가지 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상술하는 실시예로 인해 한정되어 지는 것으로 해석되어져서는 안 된다. 본 실시예는 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.
본 발명의 실시예를 첨부된 도면 도 1 내지 도 5에 의거하여 상세히 설명한다. 또, 상기 도면들에서 동일한 기능을 수행하는 구성 요소에 대해서는 동일한 참조 번호를 병기한다.
도 1 및 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 웨이퍼 수납 용기의 개략적인 구성을 보여주는 사시도 및 평단면도이다.
도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 웨이퍼 수납 용기(100)는 웨이퍼의 이동 과정에서 발생할 수 있는 오염을 방지하기 위해 밀폐형 용기(front open unified pod: FOUP) 타입으로, 웨이퍼 수납 용기(100)는 몸체(110), 커버(120) 그리고 반사판(130)들을 포함한다.
몸체(110)는 웨이퍼 출입을 위하여 개방된 일면(112)과, 웨이퍼들이 수납되는 슬롯들을 갖는 가이드블록(114)들이 마주보도록 양측 내측면에 각각 구비되어 있다. 몸체(110)의 개방된 일면은 커버(120)에 의해 개폐된다. 반사판(130)은 몸 체(110)의 내측면에 부착된다. 반사판(130)은 길이가 가이드블록(114)보다 길고, 커버(120)와 마주보는 몸체(110)의 내측면에 길게 설치된다. 반사판(130)은 외부로부터 조사되는 빛을 반사할 수 있는 시트지로 이루어진다. 커버(120)는 빛이 반사판(130)으로 조사될 수 있도록 빛이 통과하는 제2원도우(122)를 갖는다. 그리고 몸체(110)는 양측면에 서로 마주보도록 제1윈도우(118)가 형성된다. 제1윈도우(118)는 외부로부터 조사되는 빛이 통과하게 되며, 그 위치는 몸체(110)에 수납되는 웨이퍼(w)들을 가로지를 수 있도록 위치된다. 예컨대, 몸체(110)와 커버(120)는 전체가 빛이 투과될 수 있는 투명한 재질로 만들어질 수도 있다.
본 발명에서 언급하고 있는 웨이퍼(W)은 대표적으로 반도체 회로를 제조하기 위한 웨이퍼 기판이거나 액정 디스플레이를 제조하기 위한 유리 기판이다.
도 3은 웨이퍼 수납 용기에서의 웨이퍼들을 감지하는 장치의 사시도이다. 도 4 및 도 5는 웨이퍼 수납 용기의 웨이퍼 감지 장치의 동작을 설명하기 위한 도면들이다.
도 3 내지 도 5를 참조하면, 웨이퍼 수납 용기의 웨이퍼 감지 장치(200)는 테이블(210), 제1센서부(220), 제2센서부(230) 그리고 반사부(240)를 포함한다.
테이블(210)은 웨이퍼 수납 용기(100)가 놓여지는 스테이지를 갖으며, 도시하지 않았지만 테이블(210)은 반도체 설비의 전방에 배치되며, 웨이퍼 수납 용기(100)는 생산을 위한 일반적인 로트(lot)용 캐리어로써, 물류 자동화 장치(예를 들어, OHT, AGV, RGV)에 의하여 스테이지에 안착된다.
제1센서부(220)는 웨이퍼 수납 용기(100)의 측방에 위치된다. 제1센서 부(220)는 테이블(210)에 놓여진 웨이퍼 수납 용기(100)의 몸체(110)에 형성된 제1윈도우(118)를 통해 웨이퍼(w)들을 감지한다. 제1센서부(220)는 몸체(110)의 측면에 형성된 제1윈도우(118)를 통해 빛을 조사하는 발광부와, 제1센서부(220)와 반대측에 설치된 반사부(240)를 통해 반사된 빛을 다시 수광하는 수광부를 포함하는 제1광센서(222)를 포함한다. 제1광센서(222)는 제1구동부(224)에 의해 승강된다. 제1구동부(224)는 제1광센서(222)가 웨이퍼 수납 용기(100)에 수납되어 있는 웨이퍼들을 순차적으로 감지하도록 제1광센서(222)를 승강시킨다. 제1구동부(224)는 이동을 위한 구동력을 제공하는 정속 모터(224a), 정속 모터(224a)에 의한 회전력을 전달받아 회전하는 볼 스크류(ball screw)(224b) 및 볼 스크큐(224b)의 회전에 의해 상승 또는 하강하고 제1광센서(222)에 체결되어 상승 또는 하강 운동을 제1광센서(222)로 전달하는 연결부분(224c)를 포함한다. 본 실시예에서는 제1구동부(224)가 모터 방식인 것으로 설명하였으나, 모터 방식 이외에도 실린더 방식 등의 다른 구동방식이 사용될 수 도 있다.
제2센서부(230)는 웨이퍼 수납 용기(100)의 전방에 위치된다. 제2센서부(230)는 테이블에 놓여진 웨이퍼 수납 용기(100)의 커버(120)에 형성된 제2윈도우(122)를 통해 웨이퍼(w)들을 감지한다. 제2센서부(230)는 제2윈도우(122)를 통해 웨이퍼 수납 용기(100)의 몸체 내측면에 설치된 제1반사판(130)으로 빛을 조사하는 발광부와, 제1반사판(130)에서 반사되어 다시 제2윈도우(122)를 통과한 빛을 수광하는 수광부를 포함하는 제2광센서(232)를 포함한다. 제1,2광센서(222,232)는 웨이퍼들에 의해 수광부에서의 수광이 이루어지지 않아 발생되는 감지 파형을 통해 웨 이퍼들의 수량을 체크하게 된다. 제2센서부(230)는 제2광센서(232)를 2개 구현하여 몸체(110)에 부착된 2개의 제1반사판(130)으로 각각 조사함으로써 웨이퍼 감지 성능(신뢰성 향상)을 보다 향상시킬 수 있다. 한편, 제2광센서(232)는 제2구동부(234)에 의해 승강된다. 제2구동부(234)는 제2광센서(232)가 웨이퍼 수납 용기(100)에 수납되어 있는 웨이퍼들을 순차적으로 감지하도록 제2광센서(232)를 승강시킨다. 제2구동부(234)는 이동을 위한 구동력을 제공하는 정속 모터(234a), 정속 모터(234a)에 의한 회전력을 전달받아 회전하는 볼 스크류(ball screw)(234b) 및 볼 스크큐(234b)의 회전에 의해 상승 또는 하강하고 제2광센서(232)에 체결되어 상승 또는 하강 운동을 제2광센서로 전달하는 연결부분(234c)를 포함한다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 웨이퍼 수납 용기에서 웨이퍼를 감지 장치는 웨이퍼 수납 용기의 커버를 개방하지 않은 상태에서 웨이퍼 수량을 신속하게 체크할 수 있다.
이상에서, 본 발명에 따른 웨이퍼 수납 용기 및 그 웨이퍼 수납 용기에 수납된 웨이퍼 감지 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.
상술한 바와 같이, 본 발명은 커버 개방 없이 웨이퍼들의 수량 체크가 가능하기 때문에 웨이퍼들의 오염을 예방할 수 있다.
또한, 본 발명은 웨이퍼 수납 용기에 수납된 웨이퍼들을 감지하는데 소요되 는 시간을 줄일 수 있다.

Claims (9)

  1. 웨이퍼 수납 용기에 있어서:
    웨이퍼 출입을 위하여 일면이 개방되고, 웨이퍼들이 수납되는 슬롯들을 갖는 가이드블록들이 마주보도록 양측 내측면에 각각 구비되어 있는 몸체;
    상기 몸체의 개방된 일면을 개폐하는 커버; 및
    상기 몸체의 내측면에 부착되며, 외부로부터 조사되는 빛을 반사하는 반사판을 포함하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 수납 용기.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 몸체와 상기 커버는 투명한 재질로 이루어지는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 수납 용기.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 몸체와 상기 커버는 빛이 상기 반사판으로 조사될 수 있도록 빛이 통과하는 원도우를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 수납 용기.
  4. 웨이퍼 수납 용기의 웨이퍼를 감지하는 장치에 있어서:
    빛이 통과하는 윈도우를 갖는 웨이퍼 수납 용기;
    상기 웨이퍼 수납 용기가 놓여지는 스테이지;
    상기 스테이지에 설치되고, 상기 스테이지에 놓여진 상기 웨이퍼 수납 용기의 윈도우를 통해 웨이퍼들을 감지하는 센서; 및
    상기 센서가 상기 웨이퍼 수납 용기에 수납되어 있는 웨이퍼들을 순차적으로 감지하도록 상기 센서를 이동시키는 구동부를 포함하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 수납 용기에서의 웨이퍼 감지 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 웨이퍼 수납 용기는 상기 센서로부터 상기 윈도우를 통해 조사되는 빛을 상기 센서로 다시 반사시키기 위해 상기 웨이퍼 수납 용기의 몸체 내측면에 설치되는 반사판들을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 수납 용기에서의 웨이퍼 감지 장치.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 센서는 발광부와 수광부를 포함하는 광센서이고,
    상기 센서의 이동에 따라 상기 웨이퍼에 의해 상기 수광부에서의 수광이 이루어지지 않아 발생되는 감지 파형을 제공하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 수납 용기에서의 웨이퍼 감지 장치.
  7. 제4항에 있어서,
    상기 구동부는
    상기 이동을 위한 구동력을 제공하는 정속 모터;
    상기 정속 모터에 의한 회전력을 전달받아 회전하는 볼 스크류(ball screw); 및
    상기 볼 스크큐의 회전에 의해 상승 또는 하강하고 상기 센서부에 체결되어 상기 상승 또는 하강 운동을 상기 센서부로 전달하는 연결부를 포함하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 수납 용기에서의 웨이퍼 감지 장치.
  8. 웨이퍼 수납 용기의 웨이퍼를 감지하는 방법에 있어서:
    빛이 통과하는 윈도우를 갖는 웨이퍼 수납 용기를 테이블에 올려놓는 단계;
    센서를 이용하여 상기 웨이퍼 수납 용기에 수납되어 있는 웨이퍼들을 감지하는 단계를 포함하되;
    상기 감지 단계는
    상기 웨이퍼 수납 용기에 형성되어 있는 윈도우를 통해 웨이퍼 수납 용기 안으로 상기 센서의 빛을 조사하여 웨이퍼들을 감지하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 수납 용기의 웨이퍼를 감지하는 방법.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 감지 단계에서 상기 센서의 빛은 상기 윈도우를 통해 웨이퍼 수납 용기 내측면에 부착된 반사판에서 반사된 후 다시 상기 윈도우를 통해 상기 센서로 제공되는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 수납 용기의 웨이퍼를 감지하는 방법.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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