KR20100069893A - 웨이퍼 이송 장치 및 그 방법 - Google Patents

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Abstract

본 실시예에 의한 웨이퍼 이송 장치는 챔버 내에서 웨이퍼를 적재하는 카세트; 상기 카세트 내에 적재된 웨이퍼를 이송하는 이송암; 상기 챔버의 일측에 형성되어, 상기 웨이퍼의 위치를 예측하는 제 1 센서; 및 상기 이송암의 일측에 형성되어, 상기 웨이퍼와의 거리를 측정하는 제 2 센서;를 포함한다.
웨이퍼 이송 장치

Description

웨이퍼 이송 장치 및 그 방법{Apparatus and method for transferring wafer}
본 실시예는 웨이퍼를 이송하는 장치와 그 방법에 대해서 개시한다.
일반적으로 반도체소자는 미세한 파티클(Particle)에 의해서도 공정불량이 발생하게 되므로 반도체 제조장치는 고도로 청정한 클린룸(Clean Room) 내부에 설치된다. 그리고 반도체 제조장치의 공정 챔버(Process Chamber)는 고진공펌프의 가동에 의해서 고진공상태를 유지함으로써 파티클에 의한 공정 영향성을 배제시키고 있다.
또한, 상기 공정 챔버가 고진공상태를 유지함으로써 공정 챔버로의 웨이퍼 투입 및 방출시 공정 챔버의 고진공상태가 급격히 불량해지는 것을 방지하기 위하여 공정 챔버와 인접하여 저 진공상태의 로드락 챔버(Loadlock Chamber)를 구비하고 있다.
도 1은 종래의 로드락 챔버에서 웨이퍼 로딩과정을 보여주는 개략도이다.
도 1을 참조하면, 로드락 챔버(100)의 내부에는 웨이퍼(W)가 적재된 카세트(110)가 엘리베이터(130) 위에 위치되어 있다. 상기 엘리베이터(130)는 카세 트(110)를 상하로 승/하강시킴으로써 로딩 될 웨이퍼(W)의 높이 위치를 조정하게 된다.
한편, 로드락 챔버(100)와 통로(150)로 연결된 트랜스퍼 챔버(200)의 내부에는 웨이퍼(W)를 이송하는 로봇의 이송암(140)이 설치되고, 상기 엘리베이터(130)의 승/하강에 의해 웨이퍼(W)의 수직 높이를 상기 이송암(140)의 높이에 맞추게 된다.
상기 카세트(10)에 적재된 웨이퍼(W)를 이송시키기 위하여 상기 이송암(140)이 상기 카세트(10)로 접근하는 과정에 있어서, 상기 웨이퍼(W)가 정상적인 위치가 위치하고 있지 않거나 상기 이송암(140)이 부정확한 위치로 접근할 경우에는, 웨이퍼와 이송암간의 충돌로 인하여 불량이 발생될 위험이 있다.
이러한 문제를 해결하기 위하여, 웨이퍼(W)가 로딩되는 측의 상/하부에는 발광부와 수광부로 이루어진 센서부를 구비하는 경우도 있으나, 이러한 구조 역시 웨이퍼의 정확한 이송을 보장하기에는 부족하다.
본 실시예는 웨이퍼를 이송하는데 있어서 정확한 위치에서 웨이퍼의 파손 없이 올바르게 이송시킬 수 있는 장치 및 그 방법을 제안하는 것을 목적으로 한다.
본 실시예에 의한 웨이퍼 이송 장치는 챔버 내에서 웨이퍼를 적재하는 카세트; 상기 카세트 내에 적재된 웨이퍼를 이송하는 이송암; 상기 챔버의 일측에 형성되어, 상기 웨이퍼의 위치를 예측하는 제 1 센서; 및 상기 이송암의 일측에 형성되어, 상기 웨이퍼와의 거리를 측정하는 제 2 센서;를 포함한다.
본 실시예에 따른 웨이퍼 이송 방법은 카세트 내에 적재된 웨이퍼와, 상기 카세트를 내부에 수용하는 챔버와, 상기 웨이퍼를 인출하는 이송암을 포함하는 웨이퍼 이송 장치에 있어서, 상기 챔버의 일측에 형성된 제 1 센서를 이용하여 상기 웨이퍼의 위치를 확인하는 단계; 상기 제 1 센서에 의해 측정되는 정보에 따라 상기 이송암의 동작을 개시하는 단계; 상기 이송암의 일측에 형성된 제 2 센서를 이용하여 상기 웨이퍼와의 거리를 측정하는 단계; 상기 제 2 센서에 의해 측정되는 정보에 따라 상기 웨이퍼의 이송 여부를 판단하는 단계; 및 판단 결과에 따라, 상기 이송암이 상기 카세트 내로 진입하고, 상기 이송암에 의한 상기 웨이퍼의 이송을 수행하는 단계;를 포함한다.
제안되는 바와 같은 실시예의 웨이퍼 이송장치 및 그 방법에 의해서, 웨이퍼 의 위치를 정확하게 감지하여 웨이퍼를 안전하고도 정확하게 이송시킬 수 있는 장점이 있다.
이하에서는, 본 실시예에 대하여 첨부되는 도면을 참조하여 상세하게 살펴보도록 한다. 다만, 본 실시예가 개시하는 사항으로부터 본 실시예가 갖는 발명의 사상의 범위가 정해질 수 있을 것이며, 본 실시예가 갖는 발명의 사상은 제안되는 실시예에 대하여 구성요소의 추가, 삭제, 변경등의 실시변형을 포함한다고 할 것이다.
그리고, 이하의 설명에서, 단어 '포함하는'은 열거된 것과 다른 구성요소들 또는 단계들의 존재를 배제하지 않는다. 그리고, 첨부되는 도면에는 여러 층 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 그 두께가 확대되어 도시된다. 그리고, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 사용한다. 층, 막, 영역, 판등의 부분이 다른 부분 "위에" 있다고 할 때, 이는 다른 부분 "바로 위에"있는 경우 뿐만 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다.
도 2 및 도 3은 본 실시예에 따른 웨이퍼 이송 장치의 구성을 보여주는 도면이다.
먼저, 도 2를 참조하면, 본 실시예에 따른 웨이퍼 이송 장치는 웨이퍼(W)가 적재된 카세트(210)를 수용하는 챔버(200)와, 상기 챔버(200) 내에서 상기 카세트(210)를 상하로 승강시키는 엘리베이터(230)와, 상기 카세트(210) 내에 적재된 웨이퍼(W)를 인출시키는 이송암(340)과, 상기 이송암(340)을 구동하는 이송암 구동 수단(350)을 포함한다.
상기 카세트(210)는 상기 엘리베이터(230)에 의하여 승하강되고, 상기 카세트(210)내에 적재된 웨이퍼(W)는 이로 인하여 상하로 승하강되면서 상기 이송암(340)에 의해 인출입되는 웨이퍼가 결정되도록 한다.
상기 챔버(200)의 일측에는 상기 카세트(210) 내에 적재된 웨이퍼(W)의 위치를 검출하기 위한 제 1 센서(241)가 마련되어 있으며, 상기 제 1 센서(241)와 대응하는 위치의 챔버(200) 내벽에는 미러 또는 수광부등이 형성된다. 이하에서는, 상기 제 1 센서(241)로부터 출사되는 광을 반사할 수 있는 미러(242)가 상기 챔버(200) 내벽에 형성되는 것으로 예를 들어 보기로 한다.
즉, 상기 챔버(200)의 일측 내벽 또는 일측 외벽에 마련되는 제 1 센서(241)는 상기 미러(242)를 향하여 광을 출사시키고, 상기 제 1 센서(241)에는 출사된 광을 다시 수광하기 위한 수광부가 마련되어 있어 출사된 광의 수광 여부를 감지한다. 따라서, 상기 제 1 센서(241)와 미러(242) 사이의 공간에 웨이퍼가 존재할 경우에는, 상기 제 1 센서(241)를 통해서 수광되는 광이 존재하지 않게 된다.
이러한 제 1 센서의 구성으로부터, 상기 이송암(340)이 인출하고자 하는 타겟 웨이퍼(TW)의 현재 위치를 추측하는 것이 가능하다. 예를 들어, 상기 제 1 센서(241)에서 출사된 광이 다시 제 1 센서(241)에 의하여 수광되지 않을 경우에는, 제 1 센서(241)와 미러(242)사이의 공간에 웨이퍼가 존재하는 것으로 간주할 수 있고, 이러한 경우에는 인출대상이 되는 타겟 웨이퍼(TW)가 이송암에 의해 이송될 수 있는 최적의 위치인 것으로 기 설정되어 있을 수 있다.
따라서, 제 1 센서에 의해 광의 수광 여부에 따라 이송 대상의 타겟 웨이퍼(TW)의 위치를 가늠하여 볼 수 있게 되며, 이는 상기 이송암(340)의 동작을 개시하는 정보로서 이용될 수 있다.
특히, 본 발명에서는 제 1 센서에 의해 측정되는 정보만을 이용하여 타겟 웨이퍼(TW)를 밖으로 인출하는 것이 아니라, 상기 제 1 센서이외에 상기 이송암(340)의 일측(도면에서는 상부면)에 마련되는 제 2 센서(341)에 의해 측정되는 정보도 함께 고려된다. 즉, 상기 제 2 센서(341)에 의해 측정되는 웨이퍼와의 거리가 기설정되어 있는 거리 이하가 될 경우에, 해당 웨이퍼의 이동 동작이 수행된다.
상세히, 상기 이송암(340)은 상기 이송암 구동수단(350)이 제공하는 동력을 전달받아 이송암의 전체 길이가 가변될 수 있도록 복수의 암들로 이루어져 있으며, 상기 이송암(340)의 일측에는 웨이퍼와의 거리를 측정할 수 있는 제 2 센서(341)가 마련된다.
상기 제 2 센서(341)는 상기 이송암(340)의 이동(가변)에 의하여 그 위치가 가변됨으로써, 이송 대상의 타겟 웨이퍼(TW)와의 거리를 측정함으로써, 이를 모니터링할 수 있는 장치로 측정되는 거리를 전달하여 준다.
상기 이송암(340)은, 도 3에 도시된 바와 같이, 복수의 암들로 이루어져 있으며, 각각의 암들이 인접한 다른 암을 따라 슬라이딩되는 방식에 의하여 이송암(340)의 길이가 가변되도록 구성될 수 있다.
이때, 상기 이송암(340)의 일측에 형성되어 있는 제 2 센서(341)는 이송대상의 타겟 웨이퍼(TW)와의 거리를 측정함으로써, 상기 타겟 웨이퍼(TW)가 정상적으로 놓여져 있는지 여부를 검출할 수 있다.
제안되는 웨이퍼 이송 장치를 모니터링하는 시스템은 상기 이송암(340)의 이동 거리와 그 이동 시간을 고려할 수 있으며, 예를 들면, 이러한 시스템은 이송암(340)이 제 1 거리만큼이 이동되었을 때에 상기 제 2 센서(341)를 통하여 측정되는 거리가 B일 때, 해당 타겟 웨이퍼(W)가 정상적인 위치에 놓여져 있다고 프로그램될 수 있다.
따라서, 모니터링 시스템은 이송암(340)의 일측에 마련되어 있는 제 2 센서(341)를 통하여 측정되는 웨이퍼와의 거리와, 이송암(340)의 이동거리를 고려하여, 상기 웨이퍼(TW)가 놓여진 상태를 예측할 수 있다.
결국, 카세트(210)에 적재된 웨이퍼들이 상기 이송암(340)에 의해 밖으로 인출되는 과정은, 상기 챔버(200)의 일측에 형성되는 제 1 센서(241)를 통하여 이송 대상의 타겟 웨이퍼(TW)의 위치를 가늠하고, 이러한 제 1 센서(341)로부터 획득되는 정보는 상기 이송암(340)의 동작을 개시시킬 수 있다.
그리고, 상기 이송암(340)의 동작에 따라 그 이동되는 거리에 대한 정보와, 상기 이송암(340)의 일측 또는 그의 상부면에 마련되어 있는 제 2 센서(341)를 통하여 측정되는 타겟 웨이퍼(TW)와의 거리에 대한 정보로부터 타겟 웨이퍼(TW)가 정확한 위치에 놓여져 있는지 여부를 판단한다.
그리고, 모니터링 시스템이 상기 타겟 웨이퍼(TW)가 정상적인 위치에 놓여져 있다고 판단한 경우에는, 상기 이송암(340)의 계속적인 동작에 의하여 상기 타겟 웨이퍼(TW)를 카세트(210) 밖으로 인출하도록 한다.
이로써, 카세트(210)내에 웨이퍼가 좌우방향 또는 상하방향등으로 잘못 놓여져 있는 경우에, 이송암과 웨이퍼간의 충돌을 미연에 방지할 수 있게 된다.
도 4는 본 실시예에 따른 웨이퍼 이송 방법을 간략하게 설명하기 위한 흐름도이다.
앞서 설명한 바와 같이, 챔버(200)의 일측에 마련되는 제 1 센서(241)와 그에 대응되는 미러(242)를 이용하여, 이송 대상의 타겟 웨이퍼(TW)의 현 위치를 예측한다(S401).
예측 결과, 타겟 웨이퍼(TW)가 이송암에 의해 이송될 수 있는 위치에 있다고 판단되는 경우에는, 상기 타겟 웨이퍼(TW)를 이송시키기 위한 이송암(340)의 동작이 개시된다(S402). 즉, 상기 이송암(340)을 구성하는 복수의 암이 동작되면서 점차 이송암(340)이 카세트(210)측으로 이동하게 된다.
그리고, 모니터링 시스템은 이러한 이송암(340)의 이동을 제어하면서, 상기 이송암(340)의 일측에 마련되어 있는 제 2 센서(341)로부터 타겟 웨이퍼(TW)와의 거리를 확인한다(S403).
타겟 웨이어(TW)와 제 2 센서(341)간의 거리로부터 타겟 웨이퍼(TW)가 바람직한 위치에 놓여져 있다고 판단되는 경우에는, 이송암(340)이 카세트(210) 내부로 진입하게 되고(S404), 상기 타겟 웨이퍼(TW)가 상기 이송암(340) 상에 안착되면서 카세트(210) 내부에 적재된 웨이퍼 중 타겟 웨이퍼(TW)가 밖으로 이송된다(S405).
전술한 바와 같은 실시예에 의해서, 카세트에 적재된 웨이퍼를 적절히 이송시킬 수 있으며, 특히, 웨이퍼가 잘못된 위치로 놓여져 있어 이송시에 이송암과 웨 이퍼가 충돌되는 경우를 미연에 방지할 수 있게 된다.
도 1은 종래의 챔버에서 웨이퍼 로딩과정을 보여주는 도면.
도 2 및 도 3은 본 실시예에 따른 웨이퍼 이송 장치의 구성을 보여주는 도면.
도 4는 본 실시예에 따른 웨이퍼 이송 방법을 간략하게 설명하기 위한 흐름도.

Claims (7)

  1. 챔버 내에서 웨이퍼를 적재하는 카세트;
    상기 카세트 내에 적재된 웨이퍼를 이송하는 이송암;
    상기 챔버의 일측에 형성되어, 상기 웨이퍼의 위치를 예측하는 제 1 센서; 및
    상기 이송암의 일측에 형성되어, 상기 웨이퍼와의 거리를 측정하는 제 2 센서;를 포함하는 웨이퍼 이송 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 센서의 형성위치와 대응되는 챔버의 내측벽에는 미러가 형성되고,
    상기 제 1 센서는 출사하는 광이 다시 수광되는지 여부에 따라 웨이퍼의 위치여부를 측정하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 이송 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 2 센서는 상기 이송암의 상부면에 마련되는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 이송 장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 제 2 센서는 상기 이송암의 이동에 따라 이송대상이 되는 타겟 웨이퍼 와의 거리를 측정하고,
    상기 제 2 센서에 의해 측정되는 웨이퍼와의 거리가 기설정된 범위 이내로 속하는 경우에, 상기 이송암에 의한 상기 타겟 웨이퍼의 이송이 수행되는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 이송 장치.
  5. 카세트 내에 적재된 웨이퍼와, 상기 카세트를 내부에 수용하는 챔버와, 상기 웨이퍼를 인출하는 이송암을 포함하는 웨이퍼 이송 장치에 있어서,
    상기 챔버의 일측에 형성된 제 1 센서를 이용하여 상기 웨이퍼의 위치를 확인하는 단계;
    상기 제 1 센서에 의해 측정되는 정보에 따라 상기 이송암의 동작을 개시하는 단계;
    상기 이송암의 일측에 형성된 제 2 센서를 이용하여 상기 웨이퍼와의 거리를 측정하는 단계;
    상기 제 2 센서에 의해 측정되는 정보에 따라 상기 웨이퍼의 이송 여부를 판단하는 단계; 및
    판단 결과에 따라, 상기 이송암이 상기 카세트 내로 진입하고, 상기 이송암에 의한 상기 웨이퍼의 이송을 수행하는 단계;를 포함하는 웨이퍼 이송 방법.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 제 1 센서를 이용하여 상기 웨이퍼의 위치를 확인하는 단계는,
    상기 제 1 센서가 광을 출사하는 단계와, 상기 제 1 센서에 의해서 출사된 광이 다시 수광되는지 여부를 판단하는 단계를 포함하는 웨이퍼 이송 방법.
  7. 제 5 항에 있어서,
    상기 웨이퍼의 이송 여부를 판단하는 단계는,
    상기 이송암이 상기 카세트 측으로 이동한 거리와, 상기 이송암의 이동시에 상기 제 2 센서에 의해서 측정되는 웨이퍼와의 거리를 이용하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 이송 방법.
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