KR20100062294A - 웨이퍼카세트의 높낮이 보정장치 및 그 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 복수의 웨이퍼가 적재된 웨이퍼카세트를 정확하게 위치시켜줌으로써 로봇암을 이용하여 웨이퍼를 픽업하는 과정에서 로봇암과 웨이퍼의 충돌을 방지할 수 있도록 한 웨이퍼카세트의 높낮이 보정장치 및 그 방법에 관한 것이다.
이를 실현하기 위한 본 발명은 로드락챔버 내에 복수의 웨이퍼가 적재된 웨이퍼카세트가 로딩될 수 있도록 마련되는 스테이지와, 상기 스테이지를 승강시키는 엘리베이터와, 상기 웨이퍼를 반송시키는 로봇암을 포함하는 웨이퍼카세트의 높낮이 보정장치에 있어서, 상기 웨이퍼카세트 내에 적재된 웨이퍼의 위치정보를 취득할 수 있도록 상기 로드락챔버의 내부 일측에 설치되는 맵핑센서; 상기 웨이퍼카세트의 높낮이를 실시간으로 감지할 수 있도록 일측에 설치되는 위치감지센서; 상기 위치감지센서를 통해 취득한 측정치를 기설정된 기준치와 비교판단한 뒤 오차를 산출하게 되는 연산부; 상기 연산부에서 산출된 오차를 바탕으로 상기 엘리베이터를 제어하여 상기 웨이퍼카세트의 높낮이를 보정하게 되는 제어부;를 포함한다.
웨이퍼, 맵핑센서, 로봇암, 충돌방지

Description

웨이퍼카세트의 높낮이 보정장치 및 그 방법{Apparatus for calibrating height of wafer cassette and method thereof}
본 발명은 웨이퍼카세트의 높낮이 보정장치 및 그 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 복수의 웨이퍼가 적재된 웨이퍼카세트를 정확하게 위치시켜줌으로써 로봇암을 이용하여 웨이퍼를 픽업하는 과정에서 로봇암과 웨이퍼의 충돌을 방지할 수 있도록 한 웨이퍼카세트의 높낮이 보정장치 및 그 방법에 관한 것이다.
일반적으로 반도체소자는 미세한 파티클(Particle)에 의해서도 공정불량이 발생하게 되므로 반도체 제조장치는 고도로 청정한 클린룸(Clean Room) 내부에 설치된다. 그리고 반도체 제조장치의 공정챔버(Process Chamber)는 고진공펌프의 가동에 의해서 고진공상태를 유지함으로써 파티클에 의한 공정 영향성을 배제시키고 있다. 또한, 상기 공정챔버가 고진공상태를 유지함으로써 공정챔버로의 웨이퍼 투입 및 방출시 공정챔버의 고진공상태가 급격히 불량해지는 것을 방지하기 위하여 공정챔버와 인접하여 저 진공상태의 로드락챔버(Loadlock Chamber)를 구비하고 있다.
도 1은 종래 로드락챔버의 내부를 보여주는 개략적인 구성도이다.
도 1을 참조하면, 종래 로드락챔버(100)의 내에는 수직방향으로 소정간격 이격되게 형성된 슬롯(S)에 웨이퍼(W)가 적재되는 웨이퍼카세트(110)와, 상기 웨이퍼카세트(110)가 안착되는 스테이지(130)와, 상기 스테이지(130)를 승강시켜가며 웨이퍼카세트(110)의 높낮이를 조절하게 되는 엘리베이터(150)를 포함하여 구성된다.
또한, 상기 웨이퍼카세트(110)의 양측에는 승강되는 웨이퍼카세트(110) 내부에 적재된 웨이퍼(W)의 유무 및 이상 여부를 판단할 수 있도록 일례로 발광부와 수광부로 이루어진 맵핑센서(170)가 구비된다.
이와 같은 종래 로드락챔버(100)는 단위공정을 위해 트랜스챔버(200) 내부에 구비된 로봇암(210)이 슬롯(S)에 적재된 웨이퍼(W)의 저면을 진공흡착하여 픽업한 후 반송하게 된다. 이 경우 상기 로봇암(210)은 웨이퍼(W)가 적재된 슬롯(S)과 슬롯(S) 사이에 정확하게 삽입되어야만 웨이퍼(W)와의 충돌을 막을 수 있다.
그러나 상기 로봇암(210)을 이용하여 슬롯(S)에 복수의 웨이퍼(W)를 반출하기 위해 웨이퍼카세트(110)가 로딩되는 과정에서 공정에러 등으로 인해 웨이퍼카세트(110)가 정확하게 위치되지않을 경우엔, 상기 로봇암(210)과 웨이퍼(W)가 충돌하여 웨이퍼(W)가 파손되거나 스크래치(Scratch)가 발생하게 되는 문제점이 있다.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하고자 안출된 것으로, 복수의 웨이퍼가 적재된 웨이퍼카세트를 정확하게 위치시켜줌으로써 로봇암을 이용하여 웨이퍼를 픽업하는 과정에서 로봇암과 웨이퍼의 충돌을 방지할 수 있도록 한 웨이퍼카세트의 높낮이 보정장치 및 그 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
상술한 바와 같은 목적을 구현하기 위한 본 발명의 웨이퍼카세트의 높낮이 보정장치는, 로드락챔버 내에 복수의 웨이퍼가 적재된 웨이퍼카세트가 로딩될 수 있도록 마련되는 스테이지와, 상기 스테이지를 승강시키는 엘리베이터와, 상기 웨이퍼를 반송시키는 로봇암을 포함하는 웨이퍼카세트의 높낮이 보정장치에 있어서, 상기 웨이퍼카세트 내에 적재된 웨이퍼의 위치정보를 취득할 수 있도록 상기 로드락챔버의 내부 일측에 설치되는 맵핑센서; 상기 웨이퍼카세트의 높낮이를 실시간으로 감지할 수 있도록 일측에 설치되는 위치감지센서; 상기 위치감지센서를 통해 취득한 측정치를 기설정된 기준치와 비교판단한 뒤 오차를 산출하게 되는 연산부; 상기 연산부에서 산출된 오차를 바탕으로 상기 엘리베이터를 제어하여 상기 웨이퍼카세트의 높낮이를 보정하게 되는 제어부;를 포함한다.
이 경우 상기 위치감지센서는 상기 승강되는 엘리베이터의 일측에 설치된 것을 특징으로 한다.
웨이퍼카세트의 높낮이 보정방법에 있어서, 웨이퍼카세트를 스테이지 상에 로딩하는 단계; 상기 웨이퍼카세트 내에 적재된 웨이퍼를 맵핑하여 상기 웨이퍼의 개수 및 위치정보를 측정하는 단계; 상기 웨이퍼를 순차적으로 픽업하여 반송함과 아울러 상기 승강되는 웨이퍼카세트의 높낮이를 실시간으로 감지하는 단계; 상기 감지되는 웨이퍼카세트의 높낮이 측정치를 기설정된 각각의 기준치와 실시간으로 비교판단하고 에러발생시 해당지점의 오차를 산출하는 단계; 상기 산출된 오차를 바탕으로 상기 웨이퍼카세트의 높낮이를 보정하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
이상과 같은 구성의 본 발명에 따른 웨이퍼카세트의 높낮이 보정장치 및 그 방법은, 반도체 제조 공정에서 웨이퍼카세트에 적재된 웨이퍼를 매핑함과 아울러 로봇암의 웨이퍼 픽업위치를 측정하여 정확하게 보정해줌으로써 웨이퍼 반송시 웨이퍼의 파손이나 스크래치의 발생을 방지할 수 있는 장점이 있다.
이하 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대한 구성 및 작용을 상세히 설명하면 다음과 같다.
여기서, 각 도면의 구성요소들에 대해 참조부호를 부가함에 있어서 동일한 구성요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호로 표기되었음에 유의하여야 한다.
도 2는 본 발명에 따른 웨이퍼카세트의 높낮이 보정장치를 보여주는 개략적인 내부구성도이고, 도 3은 본 발명에 따른 웨이퍼카세트의 높낮이 보정장치를 제어하기 위한 구성도이다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 본 발명은 로드락챔버(10)와, 상기 로드락챔버(10) 내에 복수의 웨이퍼(W)가 적재된 웨이퍼카세트(11)가 안착될 수 있도록 마련된 스테이지(13)와, 상기 스테이지(13)를 승강시키는 엘리베이터(15)와, 상기 웨이퍼(W)를 반출시키기 위한 로봇암(20)을 포함한 구성은 종래와 동일하다.
여기서, 상기 웨이퍼카세트(11) 내에 적재된 웨이퍼(W)를 반송하는 과정에서 로봇암(20)과 웨이퍼(W)의 충돌을 방지하기 위한 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 웨이퍼카세트의 높낮이 보정장치는 맵핑센서(30), 위치감지센서(50), 연산부(60), 제어부(70)를 포함하여 구성된다.
상기 맵핑센서(30)는 로드락챔버(10) 내부의 양측에 고정설치되어 웨이퍼카세트(11)의 슬롯(S)에 적재된 웨이퍼(W) 개수 및 각 슬롯(S)의 번호를 확인하게 되는 것으로, 상기 맵핑센서(30)는 일례로 발광부(31)와 수광부(32)로 이루어진다. 이러한 상기 맵핑센서(30)는 웨이퍼카세트(11)가 엘리베이터(15)에 의해 승강되는 순간에 레이저를 이용하여 각 슬롯(S)에 적재된 웨이퍼(W)의 위치정보를 측정하게 된다.
상기 위치감지센서(50)는 웨이퍼카세트(11) 내에 적재된 웨이퍼(W)가 기설정된 지점, 즉 상기 웨이퍼(W)가 로봇암(20)에 의해 정확하게 픽업될 수 있는 지점에 위치되었는지를 감지해주게 된다. 이러한 위치감지센서(50)는 엘리베이터(15)의 승강축(15a) 일측에 설치되어 스테이지(13) 상에 안착된 웨이퍼카세트(11)의 높낮이를 실시간으로 감지해주게 된다.
상기 연산부(60)는 위치감지센서(50)를 통해 감지된 신호를 바탕으로 웨이퍼카세트(11)의 높낮이를 실시간으로 측정해줌과 아울러, 상기 측정치를 웨이퍼카세트(11)의 슬롯(S)마다 기설정된 각각의 기준치와 비교판단하여 오차를 산출하게 된다. 일례로 상기 오차는 웨이퍼카세트(11)를 승강시키는데 필요한 승강축(15a)의 최대 스트로크(H)에서 상기 위치감지센서(50)를 통해 측정된 로드락챔버(10) 저면(10a)과의 거리(h)를 뺀 값으로 산출하게 된다.
상기 제어부(70)는 연산부(60)에서 산출된 오차를 바탕으로 엘리베이터(15)를 제어하여 웨이퍼카세트(11)의 높낮이를 기설정된 기준치로 보정해줌으로써 로봇암(20)과 웨이퍼(W)의 충돌을 방지해주게 된다.
그러면, 이상과 같은 구성의 본 발명의 웨이퍼카세트의 높낮이 보정과정에 대하여 도 4를 참조하여 설명해 보기로 한다.
도 4는 본 발명에 따른 웨이퍼카세트의 높낮이 보정과정을 보여주는 순서도이다.
먼저, 웨이퍼카세트(11)가 스테이지(13) 상에 로딩된다(S11).
상기 웨이퍼카세트(11)는 엘리베이터(15)에 의해 승강되면서 웨이퍼(W)의 개수 및 각 슬롯(S)의 번호를 확인하는 맵핑을 실시하게 되고, 맵핑이 완료되면 로봇 암(20)에 의해 웨이퍼카세트(11)의 맨 상측 슬롯(S)에 적재된 첫 번째 웨이퍼(W)부터 하측으로 순차적인 웨이퍼(W) 반송이 이루어지게 된다(S13).
이때, 상기 엘리베이터(15)의 일측에 구비된 위치감지센서(50)에서는 웨이퍼카세트(11) 내에 적재된 웨이퍼(W)가 로봇암(20)에 의해 원활하게 픽업될 수 있는 소정의 지점에 정확하게 위치되었는지 판단하기 위해 실시간으로 웨이퍼카세트(11)의 높낮이를 감지하게 된다(S15).
이 경우 연산부(60)에서는 위치감지센서(50)를 통해 취득한 웨이퍼카세트(11)의 높이 측정치를 슬롯(S)마다 기설정된 각각의 기준치와 실시간으로 비교판단하게 되고, 에러가 발생할 경우 해당지점에서의 오차를 산출하게 된다(S17).
상기 연산부(60)에서 산출된 오차를 바탕으로 제어부(70)에서는 엘리베이터(15)를 제어하여 웨이퍼카세트(11)의 높낮이를 자동으로 보정한 후 해당 공정을 다시 실시하게 된다(S19).
이상에서는 본 발명을 특정의 바람직한 실시 예를 들어 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 상기한 실시 예에 한정되지 않으며 본 발명의 기술사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 당해 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변경과 수정이 가능함은 물론이다.
도 1은 종래 로드락챔버의 개략적인 내부구성도,
도 2는 본 발명에 따른 웨이퍼카세트의 높낮이 보정장치를 보여주는 개략적인 내부구성도,
도 3은 본 발명에 따른 웨이퍼카세트의 높낮이 보정장치를 제어하기 위한 구성도,
도 4는 본 발명에 따른 웨이퍼카세트의 높낮이 보정과정을 보여주는 순서도이다.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
10 : 로드락챔버 11 : 웨이퍼카세트
13 : 스테이지 15 : 엘리베이터
15a : 승강축 20 : 로봇암
30 : 맵핑센서 50 : 위치감지센서
60 : 연산부 70 : 제어부

Claims (3)

  1. 로드락챔버 내에 복수의 웨이퍼가 적재된 웨이퍼카세트가 로딩될 수 있도록 마련되는 스테이지와, 상기 스테이지를 승강시키는 엘리베이터와, 상기 웨이퍼를 반송시키는 로봇암을 포함하는 웨이퍼카세트의 높낮이 보정장치에 있어서,
    상기 웨이퍼카세트 내에 적재된 웨이퍼의 위치정보를 취득할 수 있도록 상기 로드락챔버의 내부 일측에 설치되는 맵핑센서;
    상기 웨이퍼카세트의 높낮이를 실시간으로 감지할 수 있도록 일측에 설치되는 위치감지센서;
    상기 위치감지센서를 통해 취득한 측정치를 기설정된 기준치와 비교판단한 뒤 오차를 산출하게 되는 연산부;
    상기 연산부에서 산출된 오차를 바탕으로 상기 엘리베이터를 제어하여 상기 웨이퍼카세트의 높낮이를 보정하게 되는 제어부;를 포함하는 웨이퍼카세트의 높낮이 보정장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 위치감지센서는 상기 승강되는 엘리베이터의 일측에 설치된 것을 특징으로 하는 웨이퍼카세트의 높낮이 보정장치.
  3. 웨이퍼카세트를 스테이지 상에 로딩하는 단계;
    상기 웨이퍼카세트 내에 적재된 웨이퍼를 맵핑하여 상기 웨이퍼의 개수 및 위치정보를 측정하는 단계;
    상기 웨이퍼를 순차적으로 픽업하여 반송함과 아울러 상기 승강되는 웨이퍼카세트의 높낮이를 실시간으로 감지하는 단계;
    상기 감지되는 웨이퍼카세트의 높낮이 측정치를 기설정된 각각의 기준치와 실시간으로 비교판단하고 에러발생시 해당지점의 오차를 산출하는 단계;
    상기 산출된 오차를 바탕으로 상기 웨이퍼카세트의 높낮이를 보정하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼카세트의 높낮이 보정방법.
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