KR20130114829A - 혼합형 웨이퍼 반송 장치 - Google Patents

혼합형 웨이퍼 반송 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 혼합형 웨이퍼 반송 장치를 제공한다. 본 발명에 따른 혼합형 웨이퍼 반송 장치는 기판 반송 장치가 설치된 내부 공간을 갖는 하우징; 및 하우징의 일면에 설치되고, 카세트가 로딩되는 로드 포트들을 포함하되; 로드 포트들은 오픈형 카세트가 로딩되는 제1로드포트; 및 밀폐형 카세트가 로딩되는 제2로드포트를 포함한다.

Description

혼합형 웨이퍼 반송 장치{Multi Wafer Transfer System}
본 발명은 기판 처리 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 카세트가 배치되는 혼합형 웨이퍼 반송 장치에 관한 것이다.
반도체 소자 제조 공정에서는, 웨이퍼를 대상으로 하여 사진, 식각, 확산, 증착 및 금속 공정 등 다양하게 이루어지는 단위 공정을 수행한다.
단위 공정이 진행되는 반도체 제조 설비는 작업이 진행될 한 롯(lot) 단위의 반도체 웨이퍼들이 수납된 카세트가 로딩 및 언로딩하는 웨이퍼 반송 장치를 포함한다. 웨이퍼 반송 장치는 카세트가 놓여지는 로드 포트 및 카세트로부터 웨이퍼를 인출하는 반송 로봇을 포함한다.
하지만, 기존 웨이퍼 반송 장치는 한 종류의 카세트에 맞도록 로드 포트가 세팅되기 때문에 다른 종류의 카세트는 로딩 및 언로딩될 수 없었다.
본 발명의 실시예들은 여러 종류의 카세트들이 로딩 및 언로딩될 수 있는 혼합형 웨이퍼 반송 장치를 제공하는데 있다.
본 발명의 목적은 여기에 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 기판 반송 로봇이 설치된 내부 공간을 갖는 하우징; 및 상기 하우징의 일면에 설치되고, 카세트가 로딩되는 로드 포트들을 포함하되; 상기 로드 포트들은 오픈형 카세트가 로딩되는 제1로드포트; 및 밀폐형 카세트가 로딩되는 제2로드포트를 포함하는 혼합형 웨이퍼 반송 장치가 제공될 수 있다.
또한, 상기 하우징는 상기 제1로드포트에 로딩된 상기 오픈형 카세트 내 기판이 상기 하우징 내부로 이송되는 통로인 개구를 더 포함하고, 상기 제2로드포트는 상기 밀폐형 카세트의 도어를 개폐하는 도어 오프너를 포함할 수 있다.
본 발명에 의하면, 여러 종류의 카세트 취급이 가능하기 때문에 웨이퍼 크기별 설비의 효율적 운영 측면에 있어서 장점을 가진다.
본 발명에 의하면, 각종 테스트 설비에서 다양한 크기의 웨이퍼를 처리할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 혼합형 웨이퍼 반송 장치를 보여주는 사시도이다.
도 2는 도 1에 도시된 혼합형 웨이퍼 반송 장치의 정면도이다.
도 3은 도 2에 표시된 A-A선을 따라 절취한 단면도이고,
도 4는 도 2에 표시된 B-B선을 따라 절취한 단면도이다.
도 5는 본 발명에서 로드 포트의 다른 예를 보여주는 도면이다.
도 6은 본 발명에서 로드 포트의 다른 예를 보여주는 도면이다.
본 명세서에서 사용되는 용어와 첨부된 도면은 본 발명을 용이하게 설명하기 위한 것이므로, 본 발명이 용어와 도면에 의해 한정되는 것은 아니다.
본 발명에 이용되는 기술 중 본 발명의 사상과 밀접한 관련이 없는 공지의 기술에 관한 자세한 설명은 생략한다.
본 명세서에 기재되는 실시예는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명을 명확히 설명하기 위한 것이므로, 본 발명이 본 명세서에 기재된 실시예로 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 범위는 본 발명의 사상을 벗어나지 아니하는 수정예 또는 변형예를 포함하는 것으로 해석되어야 한다.
이하에서는 본 발명에 따른 혼합형 웨이퍼 반송 장치의 일 실시예에 관하여 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 혼합형 웨이퍼 반송 장치를 보여주는 사시도이다. 도 2는 도 1에 도시된 혼합형 웨이퍼 반송 장치의 정면도이다. 도 3은 도 2에 표시된 A-A선을 따라 절취한 단면도이고, 도 4는 도 2에 표시된 B-B선을 따라 절취한 단면도이다.
도 1 내지 도 4를 참조하면, 혼합형 웨이퍼 반송 장치(10)는 공정 설비(1)의 전면에 배치되는 기판 핸들링 시스템(substrate handling system)의 하나인 설비 전방 종단 모듈(EFEM : Equipment Front End Module)로써, 웨이퍼 카세트와 공정 설비(1) 간에 웨이퍼를 이송하기 위한 것이다. 공정 설비(1)는 웨이퍼를 대상으로 하여 세정, 사진, 식각, 확산, 증착 및 금속 공정 등 다양하게 이루어지는 단위 공정을 수행한다.
혼합형 웨이퍼 반송 장치(10)는 전면에 배치되어 다양한 종류의 카세트(11~ 14)가 로딩 및 언로딩되는 제1~4로드 포트(load port)(201,202,203,204)들과, 카세트(11 ~ 14)로부터 기판을 인출하는 적어도 하나의 기판 반송 로봇(110)(도 3에 도시됨)이 구비되어 카세트와 공정 설비(1) 간에 기판을 이송하도록 인터페이스 하는 하우징(100)을 포함한다.
하우징(100)은 제1~4로드 포트(201,202,203,204)들과 공정 설비(1) 사이에 위치된다. 하우징(100)은 직육면체의 형상을 가지며, 그 내부에는 기판을 이송하기 위한 기판 반송 로봇(110)(도 3에 도시됨)이 제공된다. 하우징(100)의 바닥 패널(101)에는 기판 반송 로봇(110)을 수평 방향으로 이동시키기 위한 구동부(120)가 설치되고, 기판 반송 로봇(110)은 구동부(120)에 연결된다. 하우징(100)은, 하우징(100)의 내부 공간으로 입자 오염물이 들어오는 것을 방지하기 위하여, 벤트들(vents), 층류 시스템(laminar flow system)과 같은 제어된 공기 유동 시스템(130)을 포함할 수 있다.
하우징(100)의 전면 패널(102)에는 제1~3로드 포트(201,202,203)에 놓여지는 오픈형 카세트(11,12,13)와 대향되는 위치에 웨이퍼 출입을 위한 통로인 이송 개구(opening)(106)가 제공된다. 하우징(100)은 공정 설비(1)와 인접하는 측면인 후면 패널(103)에 공정 설비(1)와의 웨이퍼 이송을 위한 통로인 이송 개구(107)가 제공된다.
제1~4로드 포트(201,202,203,204)들은 하우징(100)의 전면 패널(102)상에 일렬로 배치된다. 제1~4로드 포트(201,202,203,204)들은 서로 다른 종류의 웨이퍼 카세트들이 로딩 및 언로딩되도록 제공된다. 예컨대, 웨이퍼 카세트는 수납하는 웨이퍼의 사이즈에 따라서 100㎜ 지름 웨이퍼용 카세트, 150㎜ 지름 웨이퍼용 카세트, 200㎜ 지름 웨이퍼용 카세트 및 300㎜ 지름 웨이퍼용 카세트로 구분된다. 100㎜ 지름 웨이퍼용 카세트, 150㎜ 지름 웨이퍼용 카세트 그리고 200㎜ 지름 웨이퍼용 카세트는 오픈형이고, 300㎜ 지름 웨이퍼용 카세트는 대기중의 이물질이나 화학적인 오염으로부터 웨이퍼를 보호하기 위한 밀폐형이다.
일 예로, 제1~3로드 포트(201,202,203)에는 오픈형 카세트(11-13)가 각각 로딩 및 언로딩된다. 제1로드 포트(201)는 100㎜ 웨이퍼가 수납되는 오픈형 카세트(11)가 안착되는 스테이지(210a)가 제공되고, 제2로드 포트(202)는 150㎜ 웨이퍼가 수납되는 오픈형 카세트(12)가 안착되는 스테이지(210b)가 제공되며, 제3로드 포트(203)는 200㎜ 웨이퍼가 수납되는 오픈형 카세트(13)가 안착되는 스테이지(210c)가 제공된다. 이처럼, 제1~3로드 포트(201,202,203)는 서로 다른 크기의 웨이퍼를 수납하는 오픈형 카세트가 안착될 수 있는 스테이지를 제공한다. 각각의 스테이지(210a,210b,210c)는 적재되는 오픈형 카세트(11,12,13)의 저면부 모서리부를 지지하여 고정해주는 다수개의 돌기형상의 고정블록(212)들이 제공된다. 스테이지(210a,210b,210c)는 또한, 오픈형 카세트(11,12,13)의 유무를 감지하는 센서(미도시됨)를 구비할 수 있다. 이 센서에 의해, 로드 포트 및 기판 반송 로봇 등의 오작동을 방지할 수 있다. 제1~3로드 포트(201,202,203)의 스테이지는 취급하고자 하는 오픈형 카세트에 따라 교환될 수 있다.
제4로드 포트(204)에는 밀폐형 카세트(14)가 로딩 및 언로딩된다. 밀폐형 카세트(14)는 전면 개방 일체식 포드(front open unified pod)로써, 전방이 개방된 몸체(14a)와 몸체(14a)의 전방을 개폐하는 도어(14b)를 포함한다.
제4로드 포트(204)는 수직프레임(220), 받침대(230), 스테이션(240), 그리고 도어오프너(도 3의 250)를 포함한다. 수직프레임(220)은 하우징(100)의 전면 패널(102)에 형성된 개구부에 삽입되어, 하우징(100) 내부를 외부로부터 밀폐시키고, 받침대(230)는 수직프레임(220)의 전면에 결합된다. 수직프레임(220)에는 스테이션(240)에 놓여진 밀폐형 카세트(14)의 도어(14b)와 대향되는 위치에 통공(도 3의 222)이 형성된다. 받침대(230)의 상부면에는 밀폐형 카세트(14)가 놓여지는 스테이션(240)이 설치되며, 스테이션(240)에는 복수의 핀들(242)이 설치된다. 핀들(242)은 밀폐형 카세트(14)가 스테이션(240) 상에 놓여질 때 밀폐형 카세트(14)의 바닥면에 형성된 홈들(도시되지 않음)에 삽입된다. 상술한 구조에 의해 밀폐형 카세트(14)는 스테이션(240) 상의 정해진 위치에 정확하게 놓여질 수 있다.
도어오프너(250)는 스테이션(240)에 놓여진 밀폐형 카세트의 도어(14a)를 개폐하기 위한 것이다. 도어오프너(250)는 도어홀더(252), 아암(도 3의 254), 그리고 구동부(256)를 포함한다. 도어홀더(252)는 통공(222)과 상응되는 크기 및 형상을 가지며, 통공(222)에 삽입 설치된다. 아암(254)은 도어홀더(252)에 고정 결합되고, 받침대(230) 내에 설치된 구동부(256)에 의해 구동된다. 도어홀더(252)에는 도어(140)를 열기 위한 래치키(latch key)(252a)와, 도어(140)가 도어홀더(420)의 정확한 위치에 결합되도록 FOUP(100)의 위치를 결정하기 위한 레지스트레이션 핀(registration pin)(252b)이 설치된다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 혼합형 웨이퍼 반송 장치는 오픈형 카세트와 밀폐형 카세트의 취급이 가능하다. 따라서, 이러한 혼합형 웨이퍼 반송 장치는 다양한 크기의 웨이퍼에 대한 테스트 목적으로 실험실이나 연구실에 설치되는 반도체 처리 설비에 적합하다.
본 실시예에서는 밀폐형 카세트가 놓여지는 1개의 로드 포트와, 오픈형 카세트가 놓여지는 3개의 로드포트가 배치되어 있는 것을 도시하고 설명하였으나, 로드 포트의 장착 개수는 가변될 수 있다.
도 5는 본 발명에서 로드 포트의 다른 예를 보여주는 도면이다.
도 5를 참조하면, 로드 포트(205)는 오픈형 카세트가 놓여지는 스테이지(210e)를 포함한다. 로드 포트(205)의 스테이지(210e)에는 상이한 직경의 웨이퍼가 적재된 다른 종류의 오픈형 카세트(11,12,13)가 위치할 경우 각각의 오픈형 카세트의 일측 저면을 지지하여 고정시키기 위한 고정블록(212a)(212b)(212c)들이 제공될 수 있다. 고정블록(212a)(212b)(212c)은 각각의 100㎜, 150㎜, 200㎜의 다른 크기의 웨이퍼가 수납되는 오픈형 카세트(11,12,13)를 고정하기 위한 것이다. 이와 같은 로드 포트(205)는 상이한 웨이퍼가 수납되는 다른 종류의 오픈형 카세트를 선택적으로 장착 가능하게 하여, 비용을 절감할 수 있다.
도 6은 본 발명에서 로드 포트의 다른 예를 보여주는 도면이다.
도 6을 참조하면, 오픈형 카세트(13)는 외부로부터 유입되는 여러 가지 이물질(particle)로부터 웨이퍼를 안전하게 보관하고 청정도를 유지할 수 있도록 SMIF(Standard Mechanical Interface) 파드(POD)(20)에 수납될 수 있다. SMIF 파드(20)는 오픈형 카세트(13)가 안착되는 파드 플레이트(22)와, 파드 플레이트(22)와 조립되며 오픈형 카세트(13)를 덮는 커버(24)를 포함한다.
로드 포트(206)는 오픈형 카세트(13)가 수납된 SMIF 파드(20)의 로딩을 위한 것이다. 로드 포트(206)는 파드 플레이트(22)가 안착되는 포트 플레이트(280)를 포함한다. 포트 플레이트(280)는 슬라이딩 기구(미도시됨)에 의해 하강될 수 있으며, SMIF 파드(20) 내에 수납된 오픈형 카세트(13)는 포트 플레이트(280)의 하강 동작에 의해 SMIF 파드(20)의 바닥면 즉, 파드 플레이트(22)와 함께 커버(24)로부터 분리 이동된다. 포트 플레이트(280)와 함께 이동된 오픈형 카세트(13)는 하우징(100) 내부로 반송될 수 있다.
10: 혼합형 웨이퍼 반송 장치
100 : 하우징
201 : 제1로드 포트
202 : 제2로드 포트
203 : 제3로드 포트
204 : 제4로드 포트

Claims (2)

  1. 혼합형 웨이퍼 반송 장치에 있어서:
    기판 반송 로봇이 설치된 내부 공간을 갖는 하우징; 및
    상기 하우징의 일면에 설치되고, 카세트가 로딩되는 로드 포트들을 포함하되;
    상기 로드 포트들은
    오픈형 카세트가 로딩되는 제1로드포트; 및
    밀폐형 카세트가 로딩되는 제2로드포트를 포함하는 혼합형 웨이퍼 반송 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 하우징는
    상기 제1로드포트에 로딩된 상기 오픈형 카세트 내 기판이 상기 하우징 내부로 이송되는 통로인 개구를 더 포함하고,
    상기 제2로드포트는 상기 밀폐형 카세트의 도어를 개폐하는 도어 오프너를 포함하는 혼합형 웨이퍼 반송 장치.
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