KR920004960B1

KR920004960B1 - Position detecting apparatus of cassette elevator

Info

Publication number: KR920004960B1
Application number: KR1019880017974A
Authority: KR
Inventors: 정기로; 박승교; 이용일
Original assignee: 한국 전기통신공사; 이해욱; 재단법인 한국전자통신연구소; 경상현
Priority date: 1988-12-30
Filing date: 1988-12-30
Publication date: 1992-06-22
Also published as: KR900010918A

Abstract

The apparatus precisely detects the position of the cassette by use of a photo interrupter. The cassette is used for loading wafers to a reactor and piching up the wafers from the reactor. The detecting apparatus comprises a sheet metal for shutting off the light from both sides of a cassette table, a photo interruptor having a pair of light emitter and receiver, an array alternately arranging a plurality of the photo interruptors in two rows, an encoder board for converting the photo interruptor signals to 5 bit signals and LED for displaying the cassette position.

Description

Position detection device of cassette elevator

제 1 도는 포토 인터럽트 장치의 일반적인 구조를 도시한 도면.1 is a diagram showing a general structure of a photo interrupt device.

제 2 도는 본 발명의 카셋트 위치 검출장치의 회로 블록도.2 is a circuit block diagram of a cassette position detecting device of the present invention.

제 3 도는 제 2 도의 카셋트 위치 검출장치의 포토 인터럽트 어레이의 상세한 회로도.3 is a detailed circuit diagram of a photo interrupt array of the cassette position detection device of FIG.

제 4 도는 제 2 도의 카셋트 위치 검출장치의 엔코더 및 7세크먼트 LED 디스플레이의 상세한 회로도.4 is a detailed circuit diagram of an encoder and a seven-segment LED display of the cassette position detection device of FIG.

본 발명은 반도체 제조장치에 관한 것으로, 특히 웨이퍼를 반응기로 자동적으로 운송하기 위해, 일정한 규격을 갖는 카셋트에 의해 웨이퍼를 로딩(loading)하고 또한 공정이 끝난후에 반응기로부터 웨이퍼를 꺼내올 때, 카셋트가 정확하게 작동할 수 있게 하기 위한 카셋트 엘리베이터의 위치 검출장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor manufacturing apparatus, and in particular, when a wafer is loaded by a cassette having a certain specification to automatically transport the wafer to the reactor, and when the wafer is taken out of the reactor after the process is finished, It relates to a position detection device of a cassette elevator for enabling accurate operation.

카셋트는 수평형 저장장치이므로 자동 로보트에 의해 웨이퍼를 집고(pick up)내려 놓으려면 로보트 암(arm)이나 카셋트 중 어느 한쪽이 상하방향으로 작동되어야 하는바, 이는 상기 카셋트와 웨이퍼를 이격시켜야 하기 때문이다.Since the cassette is a horizontal storage device, either the robot arm or the cassette must be operated in the vertical direction to pick up and lower the wafer by the automatic robot because the cassette and the wafer must be separated from each other. to be.

상기 로보트암에 진공척(chuck)이 있고 아울러 상하운동 될 경우에는 웨이퍼를 분리하기 위해 카셋트를 고정시켜 놓아도 되지만, 그렇지 않을때에는 웨이퍼를 픽업한 로보트암이 정지된 상태에서 카셋트가 상하로 카셋트를 움직인다. 만일, 로보트암의 높이가 고정되어 있는 경우에는, 원하는 위치의 웨이퍼를 카셋트에서 빼거나 넣기 위해서 카셋트가 정확한 운동을 해야 하는데, 이때 카셋트의 위치를 별도의 제어기가 바르게 읽을 수 있어야 한다. 이와 같이 여러방법이 있을 수도 있지만, 본 발명에서는 카셋트의 위치를 정확히 검출하여 웨이퍼를 카셋트에 로딩하고 아울러 웨이퍼를 꺼내오기 위하여 포토 인터럽트(photo interrupter)를 사용한 카셋트 엘리베이터의 위치검출 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.If the robot arm has a vacuum chuck and moves up and down, the cassette may be fixed to separate the wafer. Otherwise, the cassette moves the cassette up and down while the robot arm picking up the wafer is stopped. . If the height of the robot arm is fixed, the cassette must be precisely moved to remove or insert the wafer at the desired position from the cassette, and the position of the cassette must be correctly read by a separate controller. Although there may be several methods as described above, the present invention provides a device for detecting the position of a cassette elevator using a photo interrupter to accurately detect the position of the cassette, load the wafer into the cassette, and take out the wafer. There is this.

이하 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail.

본 발명에 의한 장치적 구성은 복수의 웨이퍼를 탑재하는 카셋트 테이블이 제어기의 제어에 의해 상하방향으로 작동되게 하는 카셋트 엘리베이터내에서 상기 카셋트 테이블의 위치를 검출하는 카셋트 엘리베이터의 위치검출 장치에 있어서, 상기 카셋트 테이블의 양방향에 빛차단을 위한 박판과, 발광부와 수광부를 각각 갖고 있고 상기 카셋트 엘리베이터에서 양방향의 2열로 엇갈려 배치되어 상기 박판에 의해 하나의 발광빛이 차단되게 다수의 포토 인터럽트가 배열된 포토 인터럽트 어레이와, 상기 포토 인터럽트 어레이에서 출력된 복수의 신호를 5비트 신호로 변환하여 상기 제어기로 제공하는 엔코더 보드와, 상기 포토 인터럽트 어레이와 상기 엔코더 보드의 전기적 접속을 위한 진공피드스루와, 상기 복수의 신호를 입력하여 카셋트 위치를 디스플레이하는 7세그먼트 LED디스플레이로 구성된 것을 특징으로 한다.The device configuration according to the present invention is a cassette elevator position detection apparatus for detecting a position of a cassette table in a cassette elevator in which a cassette table on which a plurality of wafers are mounted is operated in a vertical direction under the control of a controller. A photo plate having a thin plate for blocking light on both sides of a cassette table, and a light emitting portion and a light receiving portion, respectively, and arranged in two rows in both directions in the cassette elevator, and having a plurality of photo interrupts arranged so that one emitting light is blocked by the thin plate. An interrupt board, an encoder board converting a plurality of signals output from the photo interrupt array into a 5-bit signal, and providing the same to the controller; a vacuum feedthrough for electrical connection between the photo interrupt array and the encoder board; Input the signal of the It characterized by consisting of a 7-segment LED display to play.

아울러, 상기 포토 인터럽트는 수직적 간격이 약 5㎜로 배열된다.In addition, the photo interrupts are arranged at a vertical interval of about 5 mm.

이러한 구성을 첨부도면에 따라 설명한다.This configuration will be described in accordance with the accompanying drawings.

본 발명에 사용된 포토 인터럽터의 일반적인 구조는 제 1 도에 도시되어 있다. 이 포토 인터럽트는 크게 2가지 부분, 즉 발광부와 수광부로 되어 있다. 발광부에는 발광다이오드가 들어있는데, 이것에 순방향 전원을 걸어주면 빛을 내게 된다. 한편, 이 발광부의 반대편에 배치된 수광부에는 포토 트랜지스터가 들어 있는데, 발광부로부터 충분한 양의 빛이 들어오면 이 트랜지스터는 도통상태로 된다. 발광부와 수광부 사이의 거리 즉 홈의 거리는 수 ㎜정도인데, 이 사이에 빛을 차단시키는 물체가 있게 되면, 트랜지스터가 오프(off)된다. 본 발명에서 사용한 포토 인터럽터는 시판중인 TLP 805 타입이다.The general structure of the photo interrupter used in the present invention is shown in FIG. This photo interrupt has two main parts: a light emitting part and a light receiving part. The light emitting unit includes a light emitting diode, and when a forward power is applied to it, the light is emitted. On the other hand, the light receiving portion disposed on the opposite side of the light emitting portion contains a photo transistor, and when a sufficient amount of light enters from the light emitting portion, the transistor is turned on. The distance between the light emitting portion and the light receiving portion, that is, the distance of the groove, is about several millimeters, and when there is an object blocking the light therebetween, the transistor is turned off. The photo interrupter used in the present invention is a commercially available TLP 805 type.

이 포토인터럽터를 카셋트의 길이와 웨이퍼 간격에 맞게 배열하기 위해서, 카셋트의 규격을 먼저 알아보면, 보통 25장의 용량을 갖추고 있고 그 간격은 5㎜정도이다. 그러므로, 25장의 웨이퍼를 탑재할 수 있는 카셋트인 경우 본 발명의 장치는 25장의 포토 인터럽트를 일렬로(수직적으로) 5㎜의 간격으로 배열해야 하고, 카셋트 테이블이 일렬로 배열된 포토 인터럽트를 발광부와 수광부 사이를 상하 운동할 때 이중 1개의 빛을 차단시켜 줄 수 있는 얇은 박판을 상기 카셋트 테이블에 달아야 한다. 그러나, 포토 인터럽트 TLP 805타입의 폭이 5㎜를 넘기 때문에, 다수의 포토 인터럽터를 일렬로 배열하기가 곤란하다.In order to arrange the photointerrupters in accordance with the cassette length and the wafer gap, the cassette specification is first examined, and usually has a capacity of 25 sheets and the gap is about 5 mm. Therefore, in the case of a cassette capable of mounting 25 wafers, the apparatus of the present invention should arrange 25 photo interrupts in a row (vertically) at intervals of 5 mm, and emit a photo interrupt in which the cassette tables are arranged in a row. And a thin plate that can block one of the light when moving up and down between the light receiving unit should be attached to the cassette table. However, since the width of the photo interrupt TLP 805 type exceeds 5 mm, it is difficult to arrange a plurality of photo interrupters in a row.

그러므로, 본 발명에서는 다수의 포토 인터럽터를 2열로 엇갈려 배열하고 상기 카셋트 테이블에는 얇은 박판을 같은 높이의 양방향에 2개 달아, 2열배열된 포토 인터럽터의 홈 사이로 상기 카셋트 테이블의 양쪽 박판이 이동되게 하여 포토 인터럽트가 일렬로 배열한 것과 동일한 효과를 나타내게 하였다.Therefore, in the present invention, a plurality of photo interrupters are arranged alternately in two rows and two thin plates are attached to the cassette table in both directions of the same height, so that both thin plates of the cassette table are moved between the grooves of the two rows of photo interrupters. The photo interrupt has the same effect as arranging them in a row.

제 2 도는 상술한 바와같이 25장의 포토 인터럽트가 2열로 엇갈려 배열된 포토 인터럽터 어레이와 제어기 입력용 엔코더(encoder)의 구조를 함께 개략적으로 도시한 본 발명의 카셋트 위치 검출장치의 회로 블록도이다. 카셋트 챔버(chamber)내부는 저압이므로, 제 2 도에 도시한 바와 같이 외부와는 즉 엔코더 보드와는 진공 피드 스루우(feed through)를 이용해 상기 카셋트 챔버내에 설치된 포토 인터럽트 어레이가 연결된다.2 is a circuit block diagram of the cassette position detecting apparatus of the present invention schematically showing the structure of a photo interrupter array in which 25 photo interrupts are arranged in two columns and a controller input encoder as described above. Since the inside of the cassette chamber is low pressure, as shown in FIG. 2, the photo interrupt array installed in the cassette chamber is connected to the outside using the vacuum feed through to the encoder board.

상기에서와 같이 25개의 포토 인터럽트를 사용한 본 발명의 위치검출 장치는 콘넥터로 37핀 D형 콘넥터가 사용되었고, 엔코더보드(encoder board)는 25개의 포토 인터럽트 어레이에 전원을 공급함과 아울러, 이 포토 인터럽터 어레이로부터 신호를 수신하여 5비트(binary number)신호로 변환해 주기 위한 엔코더 보드(encoder board)가 사용된다. 상기 엔코더 보드의 한 출력은 포토 인터럽터 어레이의 신호 상태를 디스플레이 하기 위해 7-세크먼트 LED 디스플레이에 연결되고, 다른 출력은 이 신호상태에 따른 제어동작을 수행하기 위해 제어기(미도시됨)에 연결되어 있다. 제 3 도는 포토 인터럽트 어레이의 상세한 회로도를 도시한 것이다.As described above, the position detecting device of the present invention using 25 photo interrupts is a 37-pin D-type connector as a connector, and the encoder board supplies power to 25 photo interrupt arrays and the photo interrupter. An encoder board is used to receive a signal from the array and convert it into a 5 bit (binary number) signal. One output of the encoder board is connected to a 7-segment LED display to display the signal status of the photo interrupter array, and the other output is connected to a controller (not shown) to perform a control operation according to this signal status. have. 3 shows a detailed circuit diagram of the photo interrupt array.

콘넥터(P1)의 35번 및 36번 핀(pin)은 25개의 포토 인터럽터 모두의 발광부에 전원을 공급해 주는 역할을 하고, 외부 엔코더 보드에서 공급되는 ＋5V가 인가된다. 즉, 접지(GND)는 포토 인터럽터의 각각의 캐소드(K)에 연결되고, ＋5V는 각각의 330Ω저항(R1~R25)를 통해 포토 인터럽터의 각각의 애노드(A)에 연결되게 한다. 수광부의 에미터 단자는 모두 공통으로 콘넥터(P1)의 37번 핀에 연결되고 각각의 콘넥터 단자는 콜렉터(P1)의 대응번호(1~25번 핀)에 연결된다.Pins 35 and 36 of the connector P1 supply power to the light emitting parts of all 25 photo interrupters, and + 5V supplied from an external encoder board is applied. That is, the ground GND is connected to each cathode K of the photo interrupter, and + 5V is connected to each anode A of the photo interrupter through each of the 330 kΩ resistors R1 to R25. Both emitter terminals of the light receiving unit are commonly connected to pin 37 of the connector P1, and each connector terminal is connected to the corresponding number (pins 1 to 25) of the collector P1.

제 4 도는 제 2 도의 엔코더 보드의 구조를 상세하게 도시한 회로도이다.4 is a circuit diagram showing in detail the structure of the encoder board of FIG.

정상적으로 카셋트 테이블이 작동된 상태에서는 25개의 포토 인터럽터중 1개만이 빛이 차단되어 있고 나머지는 모두 수광부가 빛을 받아 포토 트랜지스터가 온(on)상태로 된다. 즉, 차단상태에 있는 포토 인터럽터의 번호가 카셋트의 위치로 되므오 이것을 제어기가 읽어들이려면 엔코더에서 디지탈 코드로 변환해주어야 한다. 포토 인터럽터 어레이로부터 콘넥터(J1)를 통해 포토 인터럽터의 상태를 받아들인다.In a state in which the cassette table is normally operated, only one of the 25 photo interrupters is blocked, and the other part receives the light and the photo transistor is turned on. That is, the number of the photo interrupter in the blocked state becomes the position of the cassette. In order for the controller to read it, the encoder must convert the digital code. The state of the photo interrupter is received from the photo interrupter array through the connector J1.

수신된 포토 인터럽터의 상태는 엔코더 보드내의 버퍼(4050타입)을 통해 단자(TP1~TP25)의 디지털 신호로 변환된다. 이때, 빛이 차단된 번호의 포토 인터럽터에 해당하는 TP단자는 고레벨이고, 나머지는 저레벨로 된다. 이것을 2진수 코드로 변환하기 위해 25×5다이오드(1N 914타입)행렬(diode matrix)로 구성된 엔코더를 이용한다. 예를들어 단자(TP7)이 고레벨이면, 다이오드 행렬 A, B 및 C 열에 있는 다이오드들이 도통하며 R_A,R_B및 R_C에 5V 전압이 걸리고, 이것을 버퍼 IC(4050타입)을 통과시켜 00111라는 2진코드를 얻는다. 이것은 콘넥터(J2)를 통해 제어기의 디지털 입력부로 연결된다.The state of the received photo interrupter is converted into a digital signal at the terminals TP1 to TP25 through a buffer 4050 in the encoder board. At this time, the TP terminal corresponding to the photo interrupter of the number where the light is blocked is at a high level, and the rest is at a low level. To convert this to binary code, we use an encoder consisting of a 25x5 diode (1N 914 type) matrix. For example, if the terminal TP7 is at a high level, the diodes in the diode matrix A, B, and C columns will conduct and have a voltage of 5V across R _A, R _B, and R _C , which will pass through the buffer IC (type 4050) Get the binary code. It is connected to the digital input of the controller via connector J2.

상기의 회로에서, 엔코더 보드에는 상기의 버퍼와 다이오드 행렬이 구비되어 있다. 콘넥터(J3)는 7-세크먼트 LEC로 현재의 카셋트 위치를 디스플레이하기 위한 콘넥터이다. LED로 디스플레이하려면 2자리의 BSD코드로 바꾸어 주어야하는데 디코더로서 EPROM(2716타입)을 사용하였다. 즉, EPROM의 어드레스단자(A0_~A4)에 이 2진수(A~E)를 연결하고, 1~25번지에는 각각 2자리 BCD코드를 써넣었다. 이렇게 해서 카셋트 위치가 변할때마다 EPROM의 어드레스가 변하여 해당하는 BCD코드가 출력되고 이 BCD코드는 BCD-7세그먼트 디코더 IC(74 LS 48타입)에 의해 LED구동신호로 바뀌게 된다.In the above circuit, the encoder board is provided with the above buffer and diode matrix. Connector J3 is a connector for displaying the current cassette position with 7-segment LEC. In order to display the LEDs, the two-digit BSD code needs to be replaced. EPROM (2716 type) was used as a decoder. That is, the binary numbers A to E were connected to the address terminals A0 _to A4 of the EPROM, and two digit BCD codes were written to addresses 1 to 25, respectively. In this way, whenever the cassette position is changed, the address of the EPROM is changed to output the corresponding BCD code, which is converted into an LED drive signal by the BCD-7 segment decoder IC (74 LS 48 type).

이와같이 하여 제어기는 언제나 카셋트 테이블의 정확한 위치를 읽어들일 수 있고, 만약 0(제로)이 읽혀지게 되면 모호한 위치에 있다는 표시이므로 제어기의 소프트 웨어에 의해서 카셋트의 위치를 조정하게 된다.In this way, the controller can always read the exact position of the cassette table. If 0 (zero) is read, it indicates that the position is ambiguous and the position of the cassette is adjusted by the controller software.

이상 기술한 바와같이 본 발명에 의하면, 반도체 제조분야에서 웨이퍼를 반응기로 운송하기 위해 카셋트로 웨이퍼를 로딩하거나 공정이 끝난 후에 반응기로부터 웨이퍼를 꺼내올 때 카셋트 엘리베이터의 위치를 자동으로 검출하여 카셋트가 정확하게 작동할 수 있게 된다.As described above, according to the present invention, when the wafer is loaded into the cassette to transfer the wafer to the reactor in the semiconductor manufacturing field or the wafer is removed from the reactor after the process is completed, the cassette is automatically detected by detecting the position of the cassette elevator. It will work.

Claims

A cassette elevator position detection device for detecting a position of a cassette table in a cassette elevator in which a cassette table on which a plurality of wafers are mounted is operated in a vertical direction under the control of a controller, the apparatus for detecting light in both directions of the cassette table. A photo interrupter array having a thin plate, a light emitting unit and a light receiving unit, and arranged in two rows in both directions in the cassette elevator, and having a plurality of photo interrupters arranged so that one light is blocked by the thin plate; and in the photo interrupter array An encoder board for converting a plurality of output signals into 5-bit signals and providing them to the controller, a vacuum feedthrough for electrical connection between the photo interrupter array and the encoder board, and inputting the plurality of signals to display a cassette position 7 segment LED device Cassette position detecting device for an elevator, characterized in that consists of rays.

2. The apparatus of claim 1, wherein the array comprises a plurality of photo interrupters arranged staggered in a vertical gap of about 5 mm.