KR20120119677A - 개선된 웨이퍼 맵핑 기능을 갖는 웨이퍼 처리 장치 및 웨이퍼 맵핑 방법 - Google Patents

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Abstract

개선된 웨이퍼 맵핑 기능을 갖는 웨이퍼 처리 장치 및 웨이퍼 맵핑 방법이 개시된다. 본 웨이퍼 처리 장치 및 웨이퍼 맵핑 방법은, 맵핑 센서가 한 개 설치되고, 맵핑 센서를 구동시키기 위한 별도의 장치가 필요 없다. 따라서, 부품 수가 감소되고, 구조가 간단하므로, 원가가 절감된다. 그리고, 맵핑 센서에서 웨이퍼로 광을 조사하고, 웨이퍼로부터 반사된 광을 수신하여, 수신된 광의 시간 및 광의 양을 이용하여 웨이퍼를 맵핑하므로, 웨이퍼의 정렬 이상 유무를 정확하게 맵핑할 수 있다. 따라서, 웨이퍼 맵핑 공정의 신뢰성이 향상되는 효과가 있다.

Description

개선된 웨이퍼 맵핑 기능을 갖는 웨이퍼 처리 장치 및 웨이퍼 맵핑 방법 {WAFER PROCESSING APPARATUS HAVING IMPROVED WAFER MAPPING FUNCTION AND METHOD FOR MAPPING WAFER}
본 발명은 웨이퍼가 기울어져 저장되어 있거나, 웨이퍼가 상호 붙어서 저장된 것을 맵핑할 수 있는 웨이퍼 처리 장치 및 웨이퍼 맵핑 방법에 관한 것이다.
전방 개구부 인터페이스 기계적 표준(FIMS: Front-opening Interface Mechanical Standard)(이하, "FIMS"라 함) 시스템은, 반도체 제조 공정에 있어서, 세계 반도체 제조 장비 재료 협회(SEMI: Semiconductor Equipment and Materials International)에서 권고하는 표준안이다.
FIMS 시스템에는 웨이퍼(Wafer) 또는 레티클(Reticle) 등을 자동으로 FIMS 시스템으로 반송하기 위한 로드 포트(Load Port)라는 웨이퍼 처리 장치가 사용된다.
로드 포트는 웨이퍼가 적재 저장된 풉(FOUP: Front Opening Unified Pod)을 FIMS 시스템의 이송장치인 로봇 등으로 넘겨주는 인터페이스 장치이다.
도 1은 종래의 로드 포트의 요부 사시도이고, 도 2a 및 도 2b는 도 1에 도시된 맵핑 센서가 웨이퍼를 맵핑하는 것을 보인 평면도 및 정면도로서, 이를 설명한다.
도시된 바와 같이, 로드 포트의 외관을 형성하는 본체(11)에는 소정 공간의 포트(13)가 형성된다. 포트(13)를 형성하는 본체(11)의 하면에는 풉(50)이 탑재 지지되는 스테이지(15)가 설치되고, 포트(13)가 형성된 본체(11)의 후면측에는 개방부(미도시)가 형성된다.
본체(11)의 상기 개방부에는 상기 개방부를 개폐하는 도어(20)가 승강가능하게 설치된다.
풉(50)은 전면이 개방되며, 내부에는 복수의 웨이퍼(60)가 적재되어 저장된다. 그리고, 풉(50)의 전면에는 풉(50)의 개방부를 개폐하는 커버(51)가 설치된다. 커버(51)가 도어(20)를 향하도록 하여 풉(50)을 스테이지(15)에 탑재하면, 도어(20)에 형성된 래치(21)가 커버(51)에 결합되고, 도어(20)의 하강에 의하여 커버(51)가 하강한다.
이로 인해 본체(11)의 상기 개방부와 풉(51)의 상기 개방부가 동시에 개방된다. 그러면, FIMS 시스템 내의 로봇(미도시)이 풉(50)에 저장된 웨이퍼(60)를 다음 공정을 위한 필요처로 반송한다.
도어(20)의 상면측에는 풉(50)에 저장된 웨이퍼(60)를 맵핑하는 한쌍의 맵핑 센서(23a, 23b)가 설치된다.
상세히 설명하면, 맵핑 센서(23a, 23b)는 외팔보 형태로 형성되어 고정단측을 기준으로 회전가능하게 설치된다. 맵핑 센서(23a, 23b)는 정상적인 상태에서는 도어(20)의 내측에 위치되며, 도어(20)가 하강하면, 고정단을 기준으로 회전하면서 자유단측이 도어(20)의 외측으로 돌출된다. 이때, 맵핑 센서(23a, 23b)는 상호 평행을 이룬다.
그리하여, 도어(20)와 함께 맵핑 센서(23a, 23b)가 하강하면서, 어느 하나의 맵핑 센서(23a)에서 조사한 광을 다른 하나의 맵핑 센서(23b)가 수신하여, 웨이퍼(60)의 정렬 이상 유무 및 웨이퍼(60)의 매수를 맵핑한다.
상기와 같은 종래의 로드 포트는, 도 2a에 도시된 바와 같이, 맵핑 센서(23a, 23b)의 자유단부측을 연결한 선(L)은 웨이퍼(60)의 중심을 지나지 않고, 웨이퍼(60)의 중심을 벗어난 위치에 배치되어 상호 대향한다. 그러므로, 맵핑 센서(23a)에서 웨이퍼(60)로 조사한 광은 웨이퍼(60)의 곡면에 부딪혀 반사되지 못하고 굴절된다.
이로 인해, 송신용 맵핑 센서(23a)와 수신용 맵핑 센서(23b)가 각각 필요하고, 맵핑 센서(23a, 23b)를 회전시키기 위한 별도의 조작기구(25)(도 1 참조)가 필요하다. 그러므로, 부품수가 증가하고 구조가 복잡하여, 원가가 상승하는 단점이 있었다.
그리고, 맵핑 센서(23a)에서 조사한 광을 맵핑 센서(23b)가 수신하였는지에 따라 웨이퍼(60)를 맵핑하므로, 도 2b에 도시된 바와 같이, 풉(50) 내부의 하나의 적재 칸에 두 장의 웨이퍼(60)가 붙어서 적재된 상태를 맵핑할 수 없는 단점이 있었다. 또한, 웨이퍼(60)가 풉(50)의 하면과 평행하는 가상의 수평선에 대하여 기울어진 상태로 적재된 상태를 맵핑할 수 없는 단점이 있었다. 이로 인해, 맵핑 공정의 신뢰성이 저하되는 단점이 있었다.
본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해소하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 간단한 구조로 원가를 절감할 수 있는 웨이퍼 처리 장치 및 웨이퍼 맵핑 방법을 제공함에 있다.
본 발명의 다른 목적은 웨이퍼가 붙어서 적재되었는지 및 웨이퍼가 기울어져서 적재되었는지를 맵핑함으로써, 맵핑 공정의 신뢰성을 향상시킬 수 있는 웨이퍼 처리 장치 및 웨이퍼 맵핑 방법을 제공함에 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 웨이퍼 처리 장치는, 전면에 소정 공간의 포트가 형성되고, 상기 포트가 형성된 후면에는 개방부가 형성된 본체; 상기 포트를 형성하는 상기 본체의 하면에 설치되며, 내부에 복수의 웨이퍼가 적재 저장된 풉(FOUP: Front Opening Unified Pod)이 탑재 지지되는 스테이지; 상기 개방부측 상기 본체에 승강가능하게 설치되고, 상기 풉의 커버에 착탈가능하게 결합되며, 승강하면서 상기 개방부를 개폐함과 동시에 상기 커버를 승강시켜 상기 풉의 내부 공간을 상기 개방부와 연통 또는 차단시키는 도어; 상기 웨이퍼의 지름을 연장한 가상의 연장선상에 위치되게 상기 도어에 설치되어 상기 도어와 함께 승강하며, 상기 웨이퍼의 중심을 향해 상기 웨이퍼의 외주면으로 광을 조사하고 상기 웨이퍼에서 반사된 광을 수신하여 상기 웨이퍼를 맵핑하는 맵핑 센서를 포함한다.
또한, 본 발명에 따른 웨이퍼 맵핑 방법은, 풉(FOUP: Front Opening Unified Pod)에 적재 저장된 웨이퍼로 광을 조사하여 웨이퍼를 맵핑하는 맵핑 센서를 이용한 웨이퍼 맵핑 방법에 있어서, 상기 맵핑 센서는 상기 웨이퍼의 지름을 연장한 가상의 연장선상에 위치되며, 상기 웨이퍼의 중심을 향해 상기 웨이퍼의 외주면으로 광을 조사하고 상기 웨이퍼에서 반사된 광을 수신하여 상기 웨이퍼를 맵핑한다.
본 발명에 따른 웨이퍼 처리 장치 및 웨이퍼 맵핑 방법은, 맵핑 센서가 한 개 설치되고, 맵핑 센서를 구동시키기 위한 별도의 장치가 필요 없다. 따라서, 부품 수가 감소되고, 구조가 간단하므로, 원가가 절감된다.
그리고, 맵핑 센서에서 웨이퍼로 광을 조사하고, 웨이퍼로부터 반사된 광을 수신하여, 수신된 광의 시간 및 광의 양을 이용하여 웨이퍼를 맵핑하므로, 웨이퍼의 정렬 이상 유무를 정확하게 맵핑할 수 있다. 따라서, 웨이퍼 맵핑 공정의 신뢰성이 향상되는 효과가 있다.
도 1은 종래의 로드 포트의 요부 사시도.
도 2a 및 도 2b는 도 1에 도시된 맵핑 센서가 웨이퍼를 맵핑하는 것을 보인 평면도 및 정면도.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 웨이퍼 처리 장치의 사시도.
도 4는 도 3에 도시된 풉과 도어 부위의 확대 분리 사시도.
도 5a 및 5b는 도 4에 도시된 맵핑 센서가 웨이퍼를 맵핑하는 것을 보인 평면도 및 정면도.
후술하는 본 발명에 대한 상세한 설명은, 본 발명이 실시될 수 있는 특정 실시예를 예시하여 도시한 첨부 도면을 참조한다. 이들 실시예는 당업자가 본 발명을 실시할 수 있도록 충분히 상세하게 설명된다. 본 발명의 다양한 실시예는 상호 다르지만 상호 배타적일 필요는 없음이 이해되어야 한다. 예를 들어, 여기에 기재되어 있는 특정 형상, 특정 구조 및 특성은 실시예와 관련하여 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 다른 실시예로 구현될 수 있다. 또한, 각각의 개시된 실시예 내의 개별 구성요소의 위치 또는 배치는 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 변경될 수 있음이 이해되어야 한다. 따라서, 후술하는 상세한 설명은 한정적인 의미가 아니며, 본 발명의 범위는, 적절하게 설명된다면, 그 청구항들이 주장하는 것과 균등한 모든 범위와 더불어 첨부된 청구항에 의해서만 한정된다. 도면에 도시된 실시예들의 길이, 면적, 두께 및 형태는, 편의상, 과장되어 표현될 수도 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 웨이퍼 처리 장치 및 웨이퍼 맵핑 방법을 상세히 설명한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 웨이퍼 처리 장치의 사시도이다.
도시된 바와 같이, 웨이퍼 처리 장치의 외관을 이루는 본체(110)가 마련되고, 본체(110)의 전면(前面) 상부측에는 소정 공간의 포트(112)가 형성된다. 포트(112)를 형성하는 본체(110)의 하면에는 스테이지(120)가 설치되고, 포트(112)를 형성하는 본체(110)의 후면에는 개방부(114)가 형성된다.
스테이지(120)에는 웨이퍼(60)가 적재 저장되는 풉(FOUP: Front Opening Unified Pod)(50)이 탑재 지지된다. 스테이지(120)의 상면에는, 로봇(미도시)에 의하여 풉(50)이 스테이지(120)에 탑재될 때, 풉(50)의 하면에 형성된 지지홈(미도시)에 삽입되어 풉(50)을 견고하게 지지하는 지지핀(121)이 형성된다. 그리고, 스테이지(120)에는 풉(50)의 위치를 감지하는 센서(123)가 설치된다.
풉(50)의 내부에는 웨이퍼(60)(도 4 참조)가 적재 저장되는 소정 공간이 형성되고, 전면은 개방되어 커버(52)(도 4 참조)가 결합된다. 커버(52)는 후술할 도어(130)에 의하여 승강하면서 풉(50)의 내부 공간을 외부와 연통 또는 차단시킨다.
개방부(114)가 형성된 본체(110)의 후면에는 도어(130)가 승강가능하게 설치되며. 커버(52)에 착탈가능하게 결합된다. 도어(130)에 대하여 도 3 및 도 4를 참조하여 설명한다. 도 4는 도 3에 도시된 풉과 도어 부위의 확대 분리 사시도이다.
도시된 바와 같이, 도어(130)는 전면(前面)이 개방된 외부케이스(131)와 외부케이스(131)의 내부에 삽입 결합된 내부케이스(133)를 가지며, 실린더(미도시) 또는 모터(미도시) 등과 같은 구동수단에 의하여 승강한다.
내부케이스(133)에는 래치(135)가 설치되고, 래치(135)는 커버(52)에 형성된 래치홈(52a)에 삽탈된다. 상세히 설명하면, 풉(50)이 스테이지(120)에 탑재되면, 내부케이스(133)에 풉(50)의 커버(52)가 밀착되고, 래치(135)는 래치홈(52a)에 삽입 결합된다. 그리고, 래치(135)의 회전에 의하여, 풉(50)에 대한 커버(52)의 잠금 상태가 해제되면, 도어(130)가 하강하면서 커버(52)도 함께 하강한다. 그러면, 도어(130)에 의하여 개방부(114)가 개방되고, 커버(152)에 의하여 풉(50)의 내부 공간이 개방부(114)와 연통된다.
개방부(114) 및 풉(50)의 내부 공간이 개방되면, FIMS(Front-opening Interface Mechanical Standard) 시스템 내의 로봇(미도시)이 웨이퍼(60)를 다음 공정을 위한 필요처로 반송한다.
도어(130)가 상승하면, 커버(52)도 함께 상승한다. 그러면, 도어(130)에 의하여 개방부(114)가 폐쇄되고, 커버(52)에 의하여 풉(50)의 내부 공간이 폐쇄된다.
개방부(114)의 내주면측에는 커버(52)측 풉(50)의 외면에 밀착되어, 풉(50)의 내부 공간이 개방되었을 때, 포트(112)측에 존재하는 이물질이 풉(50)의 내부로 유입되는 것을 방지하는 실링부재(미도시)가 설치된다. 그리고, 도어(130)와 풉(50)을 견고하게 밀착시키기 위하여, 내부케이스(133)에는 풉(50)의 커버(52)를 흡착하는 흡착패드(137)가 설치된다. 흡착패드(137)는 진공으로 커버(52)를 흡착한다.
도어(130)의 상면측에는 풉(50)에 적재 저장된 웨이퍼(60)를 맵핑하는 맵핑 센서(140)가 설치된다. 맵핑 센서(140)는 도어(130)와 함께 승강하면서 풉(50)에 적재 저장된 웨이퍼(60)의 정렬 이상 유무 및 웨이퍼(60)의 매수를 맵핑한다.
맵핑 센서(140)에 대하여 도 4 내지 도 5b를 참조하여 설명한다. 도 5a 및 5b는 도 4에 도시된 맵핑 센서가 웨이퍼를 맵핑하는 것을 보인 평면도 및 정면도이다.
도시된 바와 같이, 맵핑 센서(140)는 웨이퍼(60)의 지름을 연장한 가상의 연장선(L-L)상에 위치되게 도어(130)에 상면측 중앙부에 설치되며, 도어(130)와 함께 승강한다. 그리하여, 웨이퍼(60)의 중심을 향해 웨이퍼(60)의 외주면으로 광을 조사하고, 웨이퍼(60)에서 반사된 광을 수신하여 웨이퍼(60)를 맵핑한다.
그리고, 맵핑 센서(140)는 웨이퍼(60)로 광을 조사하고, 웨이퍼(60)에서 반사된 광을 수신한 후, 수신된 광의 시간을 이용하여 웨이퍼(60)를 맵핑함과 동시에 수신된 광의 양을 이용하여 웨이퍼(60)를 맵핑한다.
본 실시예에 따른 맵핑 센서(140)로 웨이퍼(60)를 맵핑하는 방법을 설명한다.
풉(50)의 커버(52)가 도어(130)에 밀착되면, 도어(130)의 래치(135)가 커버(52)의 래치홈(52a)에 삽입되어 풉(50)에 대한 커버(52)의 잠금 상태를 해제한다. 그 후, 도어(130)가 하강하면, 커버(52) 및 맵핑 센서(140)도 함께 하강한다.
맵핑 센서(140)는 하강하면서 풉(50)의 후면측으로 광을 조사한다. 맵핑 센서(140)에서 조사된 광이 웨이퍼(60)의 외주면에 조사되면 웨이퍼(60)로부터 광이 반사되고, 웨이퍼(60)와 웨이퍼(60) 사이의 간격으로 조사되면 광이 반사되지 않는다. 따라서, 맵팽 센서(140)는 웨이퍼(60)로부터 반사 되어온 광의 횟수를 이용하여 웨이퍼(60)의 매수를 맵핑한다.
본 실시예에 따른 맵핑 센서(140)는 웨이퍼(60)의 중심을 향하여 광을 조사하므로, 웨이퍼(60)의 외면에 조사된 광은 맵핑 센서(140)로 반사된다.
그리고, 맵핑 센서(140)는 하나의 웨이퍼(60)로부터 반사되어 오는 광의 시간을 측정하여 웨이퍼(60)를 맵핑한다.
예를 들어, 도 5b에 도시된 바와 같이, 두 장의 웨이퍼(60)가 붙어서 적재된 것이 존재한다고 가정한다. 그러면, 한 장의 웨이퍼(60)로부터 반사되어 수신된 광의 시간에 비하여, 붙어서 적재된 두 장의 웨이퍼(60)로부터 반사되어 수신된 광의 시간이 길므로, 맵핑 센서(140)는 웨이퍼(60)의 정렬이 오류라고 판단한다.
그리고, 맵핑 센서(140)는 웨이퍼(60)에서 반사된 광의 양을 수신하여 웨이퍼(60)를 맵핑한다.
예를 들어, 도 5b에 도시된 바와 같이, 웨이퍼(60)가 또는 풉(50)의 하면과 평행하지 않고 기울어져 적재된 것이 존재한다고 가정한다. 그러면, 맵핑 센서(140)에서 조사된 광이 웨이퍼(60)로부터 반사되어 오지 않거나, 웨이퍼(60)로부터 반사되어 오는 광의 양이 정상적인 상태보다 적게 되므로, 맵핑 센서(140)는 웨이퍼(60)의 정렬이 오류라고 판단한다.
본 실시예에 따른 웨이퍼 처리 장치 및 웨이퍼 맵핑 방법은 맵핑 센서(140)가 한 개 설치되고, 맵핑 센서(140)를 구동시키기 위한 별도의 장치가 필요 없다. 따라서, 부품 수가 감소되고, 구조가 간단하므로, 원가가 절감된다.
그리고, 맵핑 센서(140)에서 웨이퍼(60)로 광을 조사하고, 웨이퍼(60)로부터 반사된 광을 수신하여, 수신된 광의 시간 및 수신된 광의 양을 이용하여 웨이퍼(60)를 맵핑하므로, 웨이퍼(140)의 정렬 이상 유무를 정확하게 맵핑할 수 있다. 따라서, 맵핑 공정의 신뢰성이 향상된다.
이상에서는, 본 발명의 실시예들에 따라 본 발명을 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 변경 및 변형한 것도 본 발명에 속함은 당연하다.
50: 풉 60: 웨이퍼
110: 본체 120: 스테이지
130: 도어 140: 맵핑 센서

Claims (7)

  1. 전면에 소정 공간의 포트가 형성되고, 상기 포트가 형성된 후면에는 개방부가 형성된 본체;
    상기 포트를 형성하는 상기 본체의 하면에 설치되며, 내부에 복수의 웨이퍼가 적재 저장된 풉(FOUP: Front Opening Unified Pod)이 탑재 지지되는 스테이지;
    상기 개방부측 상기 본체에 승강가능하게 설치되고, 상기 풉의 커버에 착탈가능하게 결합되며, 승강하면서 상기 개방부를 개폐함과 동시에 상기 커버를 승강시켜 상기 풉의 내부 공간을 상기 개방부와 연통 또는 차단시키는 도어;
    상기 웨이퍼의 지름을 연장한 가상의 연장선상에 위치되게 상기 도어에 설치되어 상기 도어와 함께 승강하며, 상기 웨이퍼의 중심을 향해 상기 웨이퍼의 외주면으로 광을 조사하고 상기 웨이퍼에서 반사된 광을 수신하여 상기 웨이퍼를 맵핑하는 맵핑 센서를 포함하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 처리 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 맵핑 센서는 상기 웨이퍼에서 반사된 광을 수신한 후, 수신된 광의 시간을 이용하여 상기 웨이퍼를 맵핑하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 처리 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 맵핑 센서는 상기 웨이퍼에서 반사된 광을 수신한 후, 수신된 광의 양을 이용하여 상기 웨이퍼를 맵핑하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 처리 장치.
  4. 풉(FOUP: Front Opening Unified Pod)에 적재 저장된 웨이퍼로 광을 조사하여 웨이퍼를 맵핑하는 맵핑 센서를 이용한 웨이퍼 맵핑 방법에 있어서,
    상기 맵핑 센서는 상기 웨이퍼의 지름을 연장한 가상의 연장선상에 위치되며, 상기 웨이퍼의 중심을 향해 상기 웨이퍼의 외주면으로 광을 조사하고 상기 웨이퍼에서 반사된 광을 수신하여 상기 웨이퍼를 맵핑하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 맵핑 방법.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 맵핑 센서는 상기 웨이퍼에서 반사된 광을 수신한 후, 수신된 광의 시간을 이용하여 상기 웨이퍼를 맵핑하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 맵핑 방법.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 맵핑 센서는 상기 웨이퍼에서 반사된 광을 수신한 후, 수신된 광의 양을 이용하여 상기 웨이퍼를 맵핑하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 맵핑 방법.
  7. 제4항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 맵핑 센서는 승강가능하게 설치되며, 승강하면서 상기 웨이퍼를 맵핑하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 맵핑 방법.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR20180127686A (ko) * 2017-05-22 2018-11-30 오세덕 반도체 제조설비의 웨이퍼 맵핑장치
US20220351994A1 (en) * 2019-06-27 2022-11-03 Kawasaki Jukogyo Kabushiki Kaisha Substrate mapping device, method of mapping by the device, and method of teaching the mapping

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