KR100648238B1 - 웨이퍼 핸들링 시스템 - Google Patents

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에이에스엠 인터내셔널 엔.브이.
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Abstract

반도체 웨이퍼용 시스템은 200mm 웨이퍼 및 300mm 웨이퍼용 카세트들을 선택적으로 처리하는 데에 적합하다. 본 시스템은 처음에는 표준 300mm FOUP 카세트를 처리하도록 구성되었지만, 200mm 웨이퍼 개방 카세트를 처리하도록 하기 위한 장치로서, 입/ 출력 플랫폼에 그러한 카세트를 수령하는 로드 포트 어댑터 프레임; 카세트 핸들러 말단 작동기상에 거꾸로 장착하기 위해 구성되고 또한 200mm 개방 카세트를 수령하도록 구성된 카세트 핸들러 어댑터; 300mm FOUP 저장 격실을 200mm 개방 카세트 저장 격실로 바꾸는 저장 어댑터 프레임; 및 웨이퍼 핸들러로 카세트 이송 플랫폼 상에 200mm 개방 카세트들을 홀딩하여, 그러한 카세트들을 인터페이스로 옮기는 환적 FOUP를 포함한다. 환적 FOUP는 표준 300mm 카세트와 유사한 외부면을 가지고 있으나 그 안에 200mm 개방 카세트를 수령하도록 구성되어 있다.

Description

웨이퍼 핸들링 시스템{WAFER HANDLING SYSTEM}
도 1은 종래기술에 따른 구조로서, 300mm 웨이퍼 처리 시스템의 사시도,
도 2는 도 1에 따른 시스템의 개략적 평면도,
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 구성된 시스템의 개략적 평면도,
도 4는 개방 카세트가 없는 바람직한 실시예에 따른 구성으로서, 환적 FOUP 카세트의 정면/좌측/상부 사시도,
도 5는 도 4의 환적 FOUP 카세트에 개방 카세트가 위치된 정면/좌측/상부 사시도,
도 6은 도 5의 환적 FOUP 카세트기의 정면/저부 사시도,
도 7a은 도 3의 시스템의 입/출력 스테이션의 개략적 평면도,
도 7b는 도 3의 시스템의 입/출력 스테이션의 개략적 배면도,
도 8은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 구성으로서, 카세트 말단 작동기의 상부평면도,
도 9는 도 8의 카세트 말단 작동기의 우측면도,
도 10은 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 구성된 카세트 핸들러 어댑터의 상부 평면도,
도 11은 도 10의 카세트 핸들러 어댑터의 우측면도,
도 12는 도 10과 11의 카세트 핸들러 어댑터와, 200mm 카세트와 결합한 카세트 핸들러의 상부 평면도,
도 13은 도 12의 카세트 핸들러, 카세트 핸들러 어댑터 및 200mm 카세트의 우측면도,
도 14a 내지 14d는 플랫폼 스토링 카세트의 상부평면 및 배면도,
도 15는 카세트 센서 장치를 가진 도 14의 플랫폼의 상부 평면도,
도 16a는 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 구성된 카세트 이송 플랫폼의 상부 평면도,
도 16b는 도 16a의 카세트 이송 플랫폼의 정면/우측/상부 사시도,
도 17a와 17b는 바람직한 실시예로 환적 FOUP내로 개방 카세트가 로딩되는 동작을 보여주는 우측면도이다.
본 발명은 반도체 웨이퍼 처리에 사용되는 처리 툴(tool)에 관한 것으로서, 더 구체적으로는 300mm 웨이퍼 처리용으로 구성하되, 그 내에서 웨이퍼를 FOUP 카세트들에 공급하는 웨이퍼 처리 툴에 관한 것이다.
처리 툴에서 반도체 웨이퍼가 처리될 때, 처리 툴은 처리될 웨이퍼의 사이즈에 맞추어 최적화되어 있다. 웨이퍼의 사이즈는 한정된 수의 여러 가지 사이즈로 표준화되어 있고, 지난 수십 년간 효율의 증대를 위해 사이즈가 증가되는 경향이 있어왔다. 가장 최근에 도입된 세 가지의 웨이퍼 사이즈는 직경 150mm, 200mm 및 300mm이다.
주어진 웨이퍼 제조 설비는 통상적으로 하나의 웨이퍼 사이즈를 처리하도록 구성되어있다. 그러나 R&D, 파일럿 생산이나 새로운 생산기술의 실행 시, 다양한 웨이퍼 사이즈를 선택적으로 처리할 수 있거나, 상이한 웨이퍼 사이즈를 처리할 수 있도록 용이하게 재구성할 수 있는 툴이 필요하다. 과거에, 웨이퍼를 파지하는 개방 카세트를 사용할 때 이것은 주요한 문제가 아니었다. 웨이퍼 핸들링 장치는 각 개방 카세트들의 내부 혹은 외부로 사이즈가 상이한 웨이퍼들을 취급관리 할 수 있도록 용이하게 구성될 수 있다. 그러나, 폐쇄된 300mm 웨이퍼용 FOUP 카세트를 사용하면 웨이퍼 핸들링 시스템 및 카세트 핸들링 시스템에 특정의 구성들이 요구되므로 동일 시스템 내에서 선택적으로 200mm 개방 카세트를 취급할 수 없게 된다.
따라서 언급한 기술분야의 시설에는 다양한 사이즈의 기판을 취급할 수 있는 시스템이 요구된다.
따라서 본 발명의 목적은, 동일 시스템 내에서 다양한 사이즈의 웨이퍼를 용이하게 취급하기 위해 재구성되는 툴을 제공하는 데에 있다.
이 툴 세트는 300mm FOUP 카세트 핸들러를 수용하는 카세트 핸들러 어댑터(adapter)를 가지고 200mm 카세트를 처리하는 시스템을 제공하며, 본 시스템은 필요시 카세트 저장 위치에서 카세트를 자동적으로 집을 수 있는 상기와 같은 툴 프로그램을 제공하는 것을 목적으로 한다.
300mm 웨이퍼 처리용으로 설계되고, 300mm FOUP 카세트를 공급하는 본 발명에 따른 시스템에는, 웨이퍼와 카세트가 이송되는 동안 200mm 카세트를 수용하는 툴세트가 마련되어 있다. 이 툴세트 내부에는 200mm 개방 카세트 및 300mm FOUP 카세트를 수령하도록 설계된 "환적 FOUP(Transhipment FOUP)"카세트가 있다. 여기서 용어 "환적 FOUP"는 200mm 개방 카세트와 표준 300mm FOUP 카세트를 식별하는 표지로서 사용된다. 200mm 웨이퍼를 처리할 필요가 있을 때, 카세트 핸들러는 환적 FOUP 내부에 200mm 카세트 핸들러를 적치하고, 그리고 나서, 200mm 카세트가 수용된 환적 FOUP는, 웨이퍼 핸들링 장치와 작동 연결관계로 들어간다. 본 발명의 다른 양상에 따르면, 이 툴 세트는, 카세트 핸들러 어댑터를 가지고 있어 300mm FOUP 카세트 핸들러를 가지고 200mm 카세트를 처리할 수 있다. 본 시스템은 필요시, 상기 툴들이 카세트 저장 위치에서 카세트를 자동적으로 집어 올릴 수 있도록 프로그램되어 있다.
먼저, 도 1과 2를 참고로 해서, 종래 기술에 따른 반도체 처리 시스템에 대해 설명한다. 다음의 도면 및 그에 대응하는 내용은 바람직한 실시예가 특정 웨이퍼 처리 시스템에 어떠한 방식으로 적용되는지를 하기에 설명한다. 그러나 당업자는 여기에서 언급하는 카세트의 원리와 이점을 쉽게 인식할 것이며, 그로부터 적어도 일부 자동화된 카세트 및 웨이퍼 핸들링의 다른 처리 시스템에도 용이하게 적용할 수 있을 것이다.
도 1은 종래 기술에 따라 300mm FOUP 카세트가 공급되는 300mm 웨이퍼용 웨이퍼 처리 시스템을 개략적이고 부분적으로 나타낸 사시도를, 도 2는 평면도를 나타낸 것이다. 참조번호 1은 전체적인 웨이퍼 처리 시스템을 가리킨다. 이러한 시스템(1)은 수용부(2)를 가지며 일반적으로 소위 "클린 룸" 내에 설치된다. 또한 수용부(2)이외에 격벽들(3, 4 및 5)도 존재한다. 수용부(2)는 격벽(3)에 의해 처리영역 또는 챔버(21)로 구획된다. 여기에서는 처리영역(21)에 수직 도가니들(6, 7)이 있다. 수용부(2)와 격벽들(3 및 4)은 웨이퍼 핸들링 챔버(22)를 구성한다. 카세트 이송 챔버(23)는 수용부(2)와 격벽들(4 및 5)사이에 구성되어 있다. 참조번호 33은 시스템(1)의 내외로 카세트를 이송하는 입/출력 스테이션을 가리킨다.
웨이퍼(13)는 입/출력 스테이션(33)에 적치된 카세트(10)에 공급된다. 카세트 핸들링 장치(31)는 폐쇄가능한 개구(34)를 통해, 입/출력 스테이션(33)으로부터의 카세트(10)를 카세트 이송 챔버(23)내에 위치한 카세트 저장부(8)로 이송한다. 카세트(10)가 저장된 카세트 저장부(8)에는 복수의 회전 플랫폼(27)이 적층되어 있다. 카세트 핸들링 장치(31)는 승강기(35)에 의해 수직으로 이동하여 다른 플랫폼(27)에 도달할 수 있다. 카세트 핸들링 장치(31)에는 카세트 말단 작동기(32)가 마련되어 있으며, 회전 플랫폼(27)의 일련의 컷아웃(cutout)(26) 보다 다소 작은 직경을 갖는다. 카세트 핸들링 장치(31)가 카세트를 저장부(8)내로 이송시킬 때, 말단 작동기(32)는 하나의 플랫폼(27) 내의 하나의 컷아웃(26)을 통해 하향되어, 플랫폼(27) 상에 카세트를 적치한다. 그리고 나서 카세트 핸들러(31)는 카세트 저장부(8)로부터 철수된다. 카세트 핸들링 장치(31)는 입/출력 스테이션(33)과 저장부(8) 사이에 카세트를 이송시키도록 구성된다. 이 장치(31)는 저장부(8)와 회전가능한 카세트 이송 플랫폼(30)사이, 또는 입/출력 스테이션(33)과 회전가능한 카세트 이송 플랫폼(30)사이에 카세트를 이송할 수도 있다.
회전가능한 카세트 이송 플랫폼(30)은, 카세트 이송 챔버(23)와 웨이퍼 핸들링 챔버(22)사이에 있는 격벽(4)에 카세트를 적치하도록 회전하는 구조로 되어있다. 격벽(4)에는, 참조번호 37에 의해 개략적으로 나타낸 인터페이스(interface)를 함께 형성하는 클로저(closure)와 클로저 메카니즘이 마련되어 있다. 인터페이스(37)는 300mm FOUP 카세트를 위해 구성된다. 격벽(4)의 인터페이스(37)에 카세트를 적치한 후, 클로저 메카니즘은 FOUP 카세트의 클로저를 쥐고 여는 동시에 격벽(4)의 클로저와 FOUP 카세트의 클로저를 개방한다.
웨이퍼 핸들링 챔버(22)의 웨이퍼 핸들링 장치(24)는, 당해 카세트와 웨이퍼 보트(12)사이에 웨이퍼를 이송한다. 웨이퍼 보트(12)위에 웨이퍼를 로딩한 후, 보트 이송 아암(16)은 격벽(3)의 폐쇄가능한 개구를 통해 웨이퍼 보트(12)를, 웨이퍼 핸들링 챔버(22)에서 처리 챔버(21)로 이송한다. 처리 챔버(21)에는 회전 보트 이송 플랫폼(11)이 마련되어 있어 웨이퍼 보트(12)를 지지한다. 처리 챔버(21)내에는 도가니들(6, 7)을 가진 두개의 반응기가 정렬되어 있다. 도가니들(6, 7)은 수직으로 위치하고, 웨이퍼(13)가 충진된 웨이퍼 보트(12)는 수직방향으로 아래에서부터 도가니들(6, 7)로 도입된다. 각 도가니(6, 7)의 말단에는 수직방향으로 이동하는 삽입 아암(14)이 있다. 도 1에는 하나의 삽입 아암(14)만이 도시되어있다.
대량의 웨이퍼의 처리는 다음과 같이 수행될 수 있다: 도 1에 개략적으로 나타난 운전자는 입/출력 스페이션(33)에 복수의 카세트(10)를 도입해 저장부(8)를 로드(load)하고 제어 패널(36)로 제어 작동을 수행한다. 카세트 핸들링 장치(31)의 도움으로 각 카세트(10)는, 입/출력 스테이션(33)에서 저장 격실(9)로 이송되며, 저장 격실(9)은 특히 회전 플렛폼들(27)이 적층된 저장부(8) 내의 카세트로 구성된다. 저장부(8)의 회전과 승강기(35)의 사용에 의해 다양한 격실에 카세트(10)를 채우는 것이 가능하다. 저장부(8)에 카세트(10)가 채워진 후에는, 이러한 자동 장치로 인해 더 이상 사람의 간섭이 불필요하다.
그리고 나서, 카세트 핸들러 장치(31)는 당해 카세트(10)를 저장부(8)에서 제거하여 카세트 이송 플랫폼(30)에 적치한다. 도 1에 개략적으로 나타나있는 바와 같이, 카세트 이송 플랫폼(30)은 두개의 레벨을 가지고 있고, 각각의 레벨은 FOUP 카세트를 수령할 수 있으며, 각 두개의 레벨은 서로 개별적으로 회전할 수 있다. 카세트는 카세트 이송 플랫폼(30)의 회전으로 격벽(4)에 적치된다. 격벽(4)의 클로저(37)와 함께 FOUP 카세트의 클로저가 개방된 후, 웨이퍼는 웨이퍼 핸들러(24)에 의해 제거되어 웨이퍼 보트(12)에 적치된다. 웨이퍼 보트(12)가 채워진 다음에는 반응기들(6, 7) 중의 하나가 이용되기 시작하고, 격벽(3)의 클로저(19)는 개방되며 웨이퍼 보트(21)는 보트 이송 아암(16)에 의해 회전 보트 이송 플랫폼(11) 상에 적치된다. 그리고 나서, 보트 이송 플랫폼(11)은 처리 챔버(21) 내의 웨이퍼 보트(12)를 로드될 반응기 하부 위치로 이동시킨다. 이에 삽입 메카니즘 또는 승강기(14)는 반응기(6 또는 7)에 보트를 이동시킨다. 처리된 웨이퍼는 위쪽으로 동작 카운터를 수행한다.
이 시스템은 공개된 PCT WO 99/38199에 더 구체적으로 나타나 있으며, 이 시스템의 내용을 본 명세서에 참고로 반영한다. 비록 운전자가 입/출력 스테이션(33)에 카세트를 도입하지만, 이 시스템은 자동 가이드 전달수단(AGV, automatic guided vehicle) 또는 오버헤드 호이스트 시스템(overhead hoist system)에 의해 입/출력 스테이션에 카세트가 도입되도록 설계되었다. 이러한 경우에, 웨이퍼 처리 시스템의 제어 시스템은 제어 기능을 수행하는 호스트 컴퓨터 시스템에 연결된다. 이러한 방법은 웨이퍼 처리 시스템에 인간의 간섭이 전혀 필요 없다.
도 3은 도 1과 2에 따른 시스템을 나타내며 추가로 본 발명의 구성들을 보여준다. 먼저 언급한 시스템에 대응하는 구성들은 유사한 참조번호를 참조한다. 이 시스템(1)에는 카세트를 받는 입/출력 스테이션(33)이 있으며, 입/출력 스테이션은 300mm FOUP 카세트(212) 또는 200mm 개방 카세트(112)를 선택적으로 받을 수 있도록 구성되어 있다. 오히려 하나의 카세트 타입에서 다른 타입으로 바뀔 때 기계적 조정이 필요하지 않다. 도 3에 도시된 입/출력 스테이션(33)의 실시예는 도 7a와 도 7b에 더 자세히 묘사되어 있는데, 두개의 입/출력 위치에는 스테이션(33)이 마련되어 있고, 하나는 300mm FOUP 카세트(212)를 수령하며, 다른 하나는 200mm 개방 카세트(112)를 수령하도록 구성되어 있다. 다른 실시예로는, 하나의 입/출력 위치가 어떠한 기계적 조정없이 선택적으로 300mm FOUP 카세트 또는 200mm 개방 카세트를 수령하도록 마련될 수 있다.
또, 이 시스템(1)에는 입/출력 스테이션(33)에 인접하여 카세트 이송 영역이 마련되어 있다. 이 실시예에서 카세트 이송 영역은 수용부(2)와, 격벽 (4, 5)에 의해 구성된 이송 챔버(23)에 의해 한정된다. 따라서 카세트 이송 영역은 카세트 저장부(8)를 가지며 이로 인해 많은 수의 카세트를 로드할 수 있어, 시스템(1)의 외부 환경인 클린 룸에서 계속적으로 카세트를 회수하고 반송하는 것을 필요로 하지 않고 처리하는 동안 효과적으로 접근 할 수 있다.
카세트 이송 영역은 또한 카세트 이송 메카니즘을 수용한다. 이 실시예에서, 이송 메카니즘은 카세트 핸들러(31)와 카세트 이송 플랫폼(30)을 가진다. 카세트 핸들러(31)는, 카세트 저장부(8)의 복수의 회전 플랫폼(27)에 접근할 수 있으며 입/출력 스테이션(33), 카세트 저장부(8) 및 카세트 이송 플랫폼(30)사이에 카세트를 이송할 수 있는 승강기(35)를 가진다. 한편으로 카세트 이송 플랫폼(30)은 카세트 이송 챔버(23)와 웨이퍼 핸들링 챔버(22)사이에 있는 인터페이스(37)와 작동적으로 연통되어 카세트를 적치하고, 웨이퍼 핸들링 로봇(24)은 웨이퍼를 제거 또는 복귀시킨다. 이 실시예에 있어서, 카세트 핸들러(31)는 개구외측에서 카세트를 이송함으로서 회전 플랫폼(27)의 중앙에 직면한 좁은 카세트 단부를 가진 원형 저장부(8)에 효과적인 저장이 되도록 돕는다. 따라서 카세트 이송 플랫폼(30)은 카세트 핸들러(31)로부터 수령한 카세트를 교환할 수 있게 구성되어, 개구측이 인터페이스(37)에 직면할 수 있다.
카세트 이송 영역내의 동작은, 중앙 처리 장치(CPU)와 그로인한 프로그램을 갖는 카세트 핸들러 제어기에 의해 제어된다. 특히, 카세트 핸들링 제어기는 카세트 저장부(8)내에서의 회전 플랫폼의 회전, 카세트 이송 플랫폼(30)의 회전 및 입/출력 스테이션(33)의 회전 등 카세트 핸들러(31)의 모든 동작을 지시한다. 센서들(아래에 설명) 또한 이 제어기와 연결되어 있다.
도 1과 도 2에서의 카세트 핸들러(31)에는 300mm FOUP 카세트를 운반하기 위해 구성된 말단 작동기가 마련되어 있다. 바람직한 실시예에서는, 200mm 개방 카세트(112)를 처리하기 위한 카세트 핸들러(31)의 말단 작동기(32)가 더 마련되어 있다. 이러한 목적을 위해, 바람직한 시스템(1)에는 카세트 핸들러 어댑터(400)가 마련되어 있고, 이것은 200mm 카세트들을 수용하기 위한 툴 세트의 일부이며, 이에 대해서는 도 8 내지 13에 더 상세히 아래서 설명되어 있다. 카세트 핸들러 어댑터는 카세트 핸들러(31)의 베어링면(32)에 결합하여 200mm 개방 카세트를 수용하고, 카세트 핸들러 어댑터가 사용되지 않을 때는 이 어댑터 판에 저장하기 적당하게 설계되었다.
200mm 개방 카세트(112)를 처리할 때는, 카세트 핸들링 제어기가 카세트 핸들러(31)에 지시하여 저장부로부터 자동적으로 카세트 핸들러 어댑터(400)를 집게하고, 카세트 핸들러 어댑터(400)로 카세트 핸들러(31)의 베어링 면이나 말단 작동기(32)에 200mm 카세트(112)를 이송하게 한다. 저장 또는 파킹 위치에 카세트 핸들러 어댑터를 저장하는 대신에, 카세트 핸들러 상에 카세트 핸들러 어댑터를 영구적으로 장착할 수 있다. 다른 방법으로는, 카세트 핸들러 어댑터를 카세트 핸들러에 활주이동하거나 회전가능하게 부착할 수 있다. 또 다른 대안으로, 카세트 핸들러 어댑터는 예를 들어, 카세트 핸들러에 힌지식으로 부착될 수 있어, 200mm 개방 카세트를 처리하기 위한 작동 위치와, 300mm FOUP 카세트를 카세트 핸들러 상에 직접적으로 처리 할 수 있는 부작동 위치 사이에서, 카세트 핸들러 어댑터가 플립(flip)되거나 조정될 수 있다.
바람직한 실시예는 또한, 표준 300mm FOUP가 사용된 본래의 밀봉된 환경에서와 같은 웨이퍼 핸들링 장치에 300mm FOUP 또는 200mm 개방 카세트를 동작적으로 연결하여, 선택적으로 이송하기 위한 구조 및 방법을 제공한다. 이러한 목적을 위해, 시스템(1)내부에는 200mm 카세트(112)를 받아들기 위해 설치된 소위 "환적 FOUP"(100)라고 불리는 것이 마련되어 있으며, 이것은 200mm 카세트들을 수용하기 위한 툴 세트의 일부이며, 이에 대해서는 하기의 도 5와 6에 더 자세히 언급되어 있다. 표준 FOUP들과 달리, 환적 FOUP(100)에는 클로저가 마련되어 있지 않다. 환적 FOUP(100)의 임계적인 외부직경은 대체적으로 표준 FOUP와 동일하다.
200mm 웨이퍼의 처리가 필요할 때, 카세트 핸들링 제어기는, 카세트 핸들러(31)가 환적 FOUP(100)를 집어 저장 위치로부터 카세트 이송 플랫폼(30)에 적치시킬 것을 지시한다. 그리고 나서 카세트 핸들러(31)는 카세트 핸들러 어댑터(400)(도 8 내지 13)를 저장 위치로부터 집어 설치한후, 200mm 카세트(112)를 집는다. 그 후, 핸들러(31)는 200mm 카세트(112)를 환적 FOUP(100)(도 17 참조) 내에 이송, 위치시킨다. 환적 FOUP(100)는 카세트 이송 플랫폼(30)의 회전에 의해 격벽(4)과 인터페이스(37)의 클로저 개구 뒤에 위치하고, 200mm 카세트를 가진 환적 FOUP(100)는 핸들링 챔버(22) 내의 웨이퍼 핸들러(24)에 작동적으로 연결된다. 웨이퍼 핸들러(24)가 200mm 카세트의 200mm 웨이퍼를 처리하는 데는 특별한 방법이 요구되지 않는다. 웨이퍼의 중앙 위치가 있는 웨이퍼 핸들러(24) 및 그들의 상호 공간을 계획하는 것에 의해 300mm 웨이퍼 처리가 완성된다.
처리챔버(21) 내에서 300mm 웨이퍼 처리 도가니는 위치(60)보다 위에 있고, 200mm 처리 도가니는 보트 이송 플랫폼 또는 턴테이블(11)의 위치(70)보다 위에 있다. 이 경우 도가니를 가진 처리챔버는 본 발명과 관련이 없다. 처리영역은 어떠한 처리 툴이라도 가질 수 있으며, 또는 처리 툴 대신에 하나 이상의 도량 툴(metrology tool)을 가질 수 있다. 후의 경우에서, 웨이퍼 처리는 웨이퍼의 분석으로 구성된다. 처리 챔버(21)를 완전히 없애고, 웨이퍼 분류 동작을 웨이퍼를 단지 "처리"만 하도록 형성하는 것 또한 가능하다. 이 경우 시스템은, FOUP 카세트가 웨이퍼 핸들러(24)에 작동적으로 연결될 수 있는 적어도 두 위치를 가질 것이다.
본 발명은 도 4 내지 17을 참조하여 하기에 더 자세히 설명된다. 시스템(1) 내에서 200mm 웨이퍼의 처리를 촉진하는 환적 FOUP(100)가 도 4내지 6에서 설명된다. 도 7a 및 7b는 입/출력 스테이션(33)에 적합하게 도시되어 있다. 도 8 내지 13에는 웨이퍼 핸들러의 말단 작동기(32), 카세트 핸들러 어댑터(400) 및 200mm 개방 카세트(112)를 수령하는 그들의 관계가 도시되어 있다. 도 14a 내지 15는 저장부(8)에 적합하게 도시되어 있다. 도 16a 및 16b는 회전가능한 이송 플랫폼(30)에 적합하게 도시되어 있다. 도 17은, 환적 FOUP 내의 200mm 개방 카세트(112)의 위치가 도시되어 있다. 도면을 통한 유사한 참조 번호들은 대응하는 부분들을 가리킨다.
도 4는 200mm 개방 카세트가 없는 환적 FOUP의 사시도를 보여준다. 환적 FOUP는 참조번호 100에 의해 전체적으로 나타내어지며 상부 판(101), 저부 판(102) 및 측벽(103)을 가진다. 측벽(103)들에는 창(104)들이 마련되어 있다. 정면 측에는 격벽(4)에 밀봉으로 위치되기에 적합한 플랜지 면(105)이 마련되어 있다. 내부에는 200mm 개방 카세트에 적합한 카세트 수령 판(110)을 가지는 환적 FOUP가 있다. 수령 판(110)은 다리(111)위에 구성되어 있고 수령 판(110)위에는 200mm 카세트를 수평으로 고정하는 카세트 위치 고정구(114)가 마련되어 있다. 환적 FOUP의 저부 기계적 인터페이스는, 표준 300mm FOUP의 것과 적어도 시스템(1)의 다른 요소와 결부되는 구성에 있어 동일하다. 유사하게, 환적 FOUP(100)의 다른 임계적인 외부 직경은 표준 FOUP 카세트 덮개의 직경이내로 한다.
환적 FOUP에는 또한 배출 파이프(121)가 마련되어 있고, 환적 FOUP(100)가 웨이퍼 핸들링 챔버(22)(도 3)에 동작적으로 결합할 때 동작되는 과압 완화 밸브(120)에 연결되어 있다. 환적 FOUP(100)에는 개구용 클로저가 마련되어 있지 않다. 도어의 부재에도 불구하고, 외부면은 표준 FOUP에 다른 방법으로 일치되기 때문에, 200mm "개방" 카세트와 구별되도록 "FOUP"로서 구성을 여기에 설명한다.
도 5를 참조하면, 환적 FOUP(100)는 카세트 수령판(110)위에 200mm "개방" 카세트(112)로 보여진다. 도 6은 세 개의 위치 홈(130)을 가진 환적 FOUP(100)의 저부(102)의 외부면과 세 개의 위치핀들의 결합을 보여주며, 이 핀들에 대해서는 도 8, 9 16a 및 16b를 참조하여 아래에서 설명한다. 이들 홈(130)들과 핀들의 위치와 직경은 반도체 산업에서 취급을 위해 표준화된다. 이 홈(130)들은 반경방향으로 확장되는 장홈들을 구성한다. 위치핀들과 결합한 이 홈(130)들은 표준 FOUP와 유사하게, 환적 FOUP(100)가 핀들상에서 중심을 잡는다.
도 7a 및 7b를 참고하면, 바람직한 실시예는 위에서 설명한 시스템(1)내로 200mm 카세트의 제공을 촉진하는데 적합한 입/출력 스테이션(33)을 제공한다. 도 7a는 상부에서 내려다본 도면이고 도 7b는 배면도(입/출력 스테이션(33)을 향해 시스템의 외부로부터 보여진다)이다. 입/출력 스테이션(33)에는 두개의 카세트 수령 위치(208 및 209)가 마련되어 있다. 수령 위치(209)는 300mm FOUP 카세트(212)를 수령하도록 구성되고, 위치(208)는 200mm 개방 카세트(112)를 수령하도록 구성된다.
수령 위치(209)에는 베어링면(201)이 마련되어 있고, 축(205) 주위를 회전할 수 있어, 카세트 핸들러(31)(도 3)가 카세트에 접근할 수 있게 한다. 베어링면(201)에는, 세미 표준 E47.1(SEMI STANDARD E47.1)에 따른 위치와 직경을 가진 세 개의 위치핀(202)이 마련되어 있고, 그리고 FOUP카세트에는 결합홈(130)(도 6)이 마련되어 있다. 각 이들 위치핀(202)가까이에는, FOUP 카세트(212)의 존재를 감지하기 위해 센서(203)가 마련되어 있다. 복수의 위치(204)는, 카세트가 입/출력 스테이션(33)으로부터 상승할 때, FOUP 카세트(212)에 접촉한 카세트 핸들러(31)의 위치핀(302)인 정점을 가리키는 도 7a에서 볼 수 있다.
200mm 개방 카세트를 수령하는 위치(208)는, 위치(209)에 대해 상기에서 설명한 바와 같이, 200mm 개방 카세트를 수용하기 위한 툴 세트의 일부인 추가의 로드포트어댑터프레임(210)을 갖는 300mm FOUP 카세트를 수령하는 위치로서 설계되었다. 로드포트어댑터프레임(210)에는 300mm FOUP카세트와 동일한 저부 기계적 인터페이스가 마련되어 있어 그것이 300mm FOUP 수령 위치(209)의 세 개의 위치핀(202)상에 결합될 수 있다. 이러한 방법에 의해, 수령 위치로부터 로드포트어댑터프레임(210)을 제거 또는 위치시켜줌으로써, 수령핀을 다른 카세트 타입으로 쉽게 재구성할 수 있다. 로드포트어댑터프레임(210)에는 200mm 카세트(112)의 위치에 고정되는 고정구와 200mm 카세트의 존재를 감지하는 센서(미도시)가 마련되어 있다. 다른 대안적인 실시예에서는, 수령 위치가 200mm 카세트, 또는 300mm 카세트를 같은 위치에서 수령할 수 있도록 설계될 수 있고, 센서에 의해 어떤 크기의 카세트가 존재하는지를 감지할 수 있다.
도 8(상부도) 및 도 9(측면도)를 참조하면, 카세트 핸들러(31)의 말단 작동기(32)가 도시되어 있다. 참조번호 32는 말단 작동기를 전체적으로 나타내며, 말단 작동기에는 300mm FOUP 카세트를 운반하는 베어링면(301)이 마련되어 있다. 베어링면(301)에는 FOUP 카세트를 집는 세 개의 위치핀(302)이 마련되어 있다. 위치핀(302)의 위치들은 입/출력 스테이션(33)의 이들 위치(204)(도 7a 및 7b)에 대응하고, 위치핀들(202)(도 7a 및 7b)의 위치와 비교하여 안쪽으로 위치 이동되어 있다. 두 위치핀(202(도 7a 및 7b) 및 302)은 이들 위치홈(130)이 방사방향으로 다소 연장되어 있으므로 FOUP 카세트의 저부판(102) 내의 위치홈(130)에 수용될 수 있다. 이러한 방법으로 FOUP 카세트는 입/출력 스테이션(33)의 외부 위치핀들(202)에 의해 지지되는 동안, 카세트 핸들러 말단 작동기(32)의 베어링면(301)위의 내부 위치핀들(302)에 의해 들어 올려질 수 있다.
말단 작동기 베어링면(301)에는 FOUP 카세트의 존재를 감지하는 세 개의 센서(303)가 마련되어 있다. 더 구체적으로, 말단 작동기 베어링면(301)에는, 카세트 핸들러 베어링면(301)의 카세트 핸들러 어댑터의 존재를 감지하는 실질적으로 사각 홀(305)과, 카세트 핸들러 어댑터 위에 200mm 카세트의 존재를 감지하는 두개의 실질적으로 사각 홀(304)이 마련되어 있으며, 이에 대해서는 아래에서 더 구체적으로 설명한다.
도 10(상부도) 및 도 11(측면도)을 참조하면, 카세트 핸들러 어댑터는 200mm 카세트를 처리하기 위해 마련된다. 참조번호 400은 카세트 핸들러 어댑터를 전체적으로 가리킨다. 카세트 핸들러 어댑터는 카세트 핸들러 말단 작동기(32)의 베어링면(301)에 결합되고(도 8), 베어링면(401)에 200mm 개방 카세트를 수령하기 위해 설계되었다. 이러한 목적을 위해 카세트 핸들러 어댑터(400)에는 카세트 핸들러의 말단 작동기(32)의 위치핀(302)과 결합하는 세 개의 위치홀(402)이 마련된다. 카세트 핸들러 어댑터(400)는 카세트 핸들러 말단 작동기(32)의 베어링면(301)상에 중력에 의해 놓여 있다.
카세트 핸들러 어댑터(400)가 카세트 핸들러 말단 작동기(32)에 적치될 때, 센서(303)가 작동하여 베어링면상의 물체의 존재를 감지한다. 그러나 센서(303)는 FOUP 카세트가 존재하는지 또는 카세트 핸들러 어댑터(400)가 존재하는지 구별할 수 없다. 카세트 핸들러 어댑터(400)가 존재하는지 명백하게 감지하기 위해서, 카세트 핸들러 어댑터(400)의 베어링면(401)에는 일단에 하향으로 뾰족한 베인(vane)을 가진 브라켓(405)이 마련된다. 베인은 베인 커버(408)가 베인의 위치를 가리고 있기때문에 도면에서는 보이지 않는다. 카세트 핸들러 어댑터(400)가 카세트 핸들러 말단 작동기(32)의 베어링면(301)에 적치될 때, 베인은 사각 홀(305)을 통해 고정되고, 도면에서는 보이지 않지만 베어링면(301) 바로 아래에 있는 사각 홀(305)에 인접한 센서를 작동시킨다. 베어링면(300)의 카세트 핸들러 어댑터(400)의 존재는 이러한 방법으로 감지된다.
더 구체적으로는, 카세트 핸들러 어댑터(400)에는 두개의 판 스프링(403)이 마련되어, 일 단부에 고정되어 있으며, 타 단부에는 베인(404)이 마련되어 있다. 200mm 개방 카세트가 카세트 핸들러 어댑터(400)의 베어링면(401)에 적치될 때, 베인(404)이 마련된 판 스프링(403)의 상향으로 뾰족한 단부는 사각 홀(304)을 통해 하향으로 압축된다. 홀(304)에 인접해서는 베인(404)의 존재 즉, 200mm 개방 카세트의 존재를 감지하는 센서(미도시)가 구성된다.
더 구체적으로는, 베어링면(401)에는 수평으로 200mm 개방 카세트가 고정된 고정구(406)가 마련된다. 200mm 개방 카세트는 베어링면(401)상에 중력에 의해 놓여있다. 또한, 카세트 핸들러 어댑터(400)에는 카세트가 이송되는 동안 웨이퍼가 개방 카세트의 외부로 이동하는 것을 방지하는 수직 바아(bar)(407)가 카세트의 개방측에 마련된다. 바아는 PEEKR 과 같이, 웨이퍼를 손상시키거나 오염시키지 않는 소재로 만들어진다. 커버(408)는 수직 바아(407)에 인접한 카세트 핸들러 어댑터(400)의 일단부를 덮는다.
300mm FOUP 카세트와 동일한 저부 기계적 인터페이스를 가진 카세트 핸들러 어댑터(400)는 사용되지 않을 때에는, 300mm FOUP 카세트의 저장을 위해 설계된 어떤 저장 위치에 저장될 수 있다. 이것은 저장부(8)내의 격실 또는 저장 위치(9)일 수 있다. 다른 예에서 더 자세하게 보이지는 않지만, 카세트 핸들러 어댑터는 카세트 핸들러에 영구적으로 구성될 수 있으나 사용되지 않을 때에는 기울여 놓거나 이동시킬 수 있다.
도 12(상면도) 및 도 13(측면도)에서는, 카세트 핸들러 어댑터(400)가 200mm 개방 카세트(112)를 수용하는 동안, 카세트 핸들러 어댑터(400)를 수용하는 카세트 핸들러 말단 작동기(32)가 도시되어 있다. 도 12 및 도 13의 구성은 도 8 내지 11에서 대응되는 부분들에 대해서는 동일 참조번호에 의해 참조된다. 웨이퍼(13)의 위치는 카세트(112) 내에 표시된다.
카세트용 저장부(8) 내에서, 다수의 300mm FOUP 카세트용 저장 위치들은 200mm 저장 위치로 유사하게 전환된다. 도 14a 내지 14d는 상부 및 측면도로, 저장부(8)의 플랫폼(27)을 나타낸다. 도 14a 및 14b는 300mm FOUP 카세트(212)를 수령하는 플랫폼(27)을 나타낸다. 플랫폼(27)은 네 개의 수령 위치를 가지고 각 위치는 세 개의 위치핀(502)을 가진다. 바람직한 실시예에서는 각각의 300mm FOUP 카세트용 수령 위치가 도 14c 및 도 14d에서 나타낸 바와 같이, 두 개의 200mm 카세트용 수령 위치로 변환될 수 있다. 이것은 200mm 카세트들을 수용하기 위한 툴 세트의 일부이며, 저장 수용판이라고 칭하는 저장 어댑터 프래임(503)을 갖는 300mm FOUP 카세트용 수령 위치를 제공함으로써 달성할 수 있다. 이 저장 어댑터 프래임(503)은 3개의 위치핀(502)에 고정되고 상부면에 두 개의 200mm 카세트를 수령하도록 설계된다. 200mm 카세트를 수령하도록 각 위치에는 200mm 카세트를 수평으로 고정하는 고정구(506)가 마련되어 있다. 회전가능한 저장부(8)의 중심에는 청결한 공기 공급 채널(510)이 마련되어 있으며, 자세하게 설명되어 있지는 않지만, 필터(511)가 플랫폼(27)의 각 200mm 격실에 구성될 수 있다. 저장 어댑터 프레임(503)을 사용함으로써, 하나 이상의 저장 어댑터 프레임(503)을 적치 또는 제거하는 것에 의해 다수의 200mm 저장 위치를 간단히 증가 또는 감소시킬 수 있다.
도 15는 도 14a내지 도 14d의 카세트 저장부(8) 내의 카세트의 감지를 개략적으로 나타낸다. 카세트 저장부(8)에 인접해서는 지주(550)가 카세트 저장부(8)의 전체 높이를 넘어 수직방향으로 연장되어 하우징과 단단히 부착되도록 구성된다. 이 지주(550)상에는 광학센서(551)가 각 겹쳐 쌓인 플랫폼(27)에 카세트의 존재 또는 부재를 감지하기 위해 구성된다. 각 저장 격실의 내부에서 판 스프링상에는 반사경이 구성된다. 참조번호 552는 반사경을 나타내고는 있으나 상세히 보이지는 않는다. 카세트가 존재하지 않을 때, 판 스프링에 구성된 반사경(552)은 광학 센서(551)에 의해 방출되는 광 빔을 반사하고, 센서(551)가 반사광을 감지한다. 반면 카세트가 존재할 때, 카세트의 저부가 판 스프링을 아래쪽으로 가압하여, 반사경(552)이 광빔 밖으로 이동하므로 방출되는 광이 센서(551)로 반사되지 않는다. 따라서, 센서가 신호를 감지할 때만, 격실이 비어있어 카세트를 로딩할 수 있음을 식별한다. 200mm 저장격실은 300mm 저장격실과 비교할 때, 플랫폼(27)에 대한 지주(550)의 센서(551) 높이와 정렬된 센서의 방향이 다르다. 지주(550), 지주(550) 상의 센서(551) 그리고 반사경(552)의 구성은, 회전 플랫폼(27) 상의 카세트 위치가 카세트 핸들러(31)에 직면하는 때에만 카세트의 존재가 감지될 수 있도록 서로 관련되어 있다(도 3). 그러나 이 위치는 감지와 가장 관련이 있다. 시스템이 시스템 내의 카세트의 궤도를 유지함에도 불구하고, 예를 들어 카세트가 이미 존재하는 위치에 카세트를 적치시키려는 시도를 방지하기 위해, 센서는 추가적인 점검과 안전을 제공한다. 이러한 감지 방식으로 함으로써, 회전가능한 카세트 저장 플랫폼(27)의 각 카세트 위치는 개별적인 센서(551)를 요구하지 않는다. 이것은 시스템의 복잡성을 심각하게 증가시킬 수 있는 회전공급로를 통해 제어기에 이르는 전기 와이어의 필요성을 제거한다. 또한, 도 15는 200mm 격실용 청결공기 공급채널(510)과 공기필터(511)를 더 자세하게 보여준다. 더 구체적으로는 실질적으로 필터의 전체적인 높이를 넘어 확장된 공기 안내 스트립(512)은 200mm 카세트의 각각의 중앙방향으로 공기를 안내하기 위해 제공된다.
도 16a 및 16b는 각 회전가능한 카세트 이송 플랫폼(30)을 상부에서 아래를 향하여 바라본 도와 사시도를 보여준다. 회전가능한 카세트 이송 플랫폼(30)은 베어링면(601)을 가진다. 베어링면(601)에는 컷 아웃(606)이 마련되어있어 카세트 핸들러(31)의 말단 작동기(32)의 수직 통과를 허용한다. 세 개의 위치핀(602)은 FOUP 카세트의 저부 내의 홈(130)(도 6)과 결합되기 위한 사이즈로 놓이며 센서는 FOUP 카세트의 존재를 감지한다. 3개의 센서(603)가 도 16a에 도시되어있다. 이것이 높은 잉여도와 안전을 제공하며, 감소된 수의 센서 또한 사용될 수 있다는 것이 명백할 것이다. 센서(603)들이 도 16b에는 보이지 않는다. 컷 아웃(606)의 개방측의 반대측에는, 센서 수용부(610)가 베어링면(601)에 구성되어 있다. FOUP 카세트에 직면한 측에의 센서 수용부에는 센서 내외로 감지 광을 통과시키기 위한 개방구(611)가 마련되어 있고, 센서는 센서 수용부 내에 구성되어 있어서 도면에는 보이지 않는다. 비어있는 환적 FOUP가 베어링면(601)상에 적치되면, 센서(603)는 그것의 존재를 감지한다. 그러나 센서(603)는 표준 FOUP의 존재와 환적 FOUP(100)를 구별할 수는 없다. 이러한 목적을 위해 센서 수용부(610) 내에 센서가 제공된다. 카세트 저장부(8) 내의 카세트의 존재의 감지와 유사한 감지 작업이 상기에 설명되어 있다. 통상의 FOUP 카세트가 카세트 이송 플랫폼(30) 상에 적치될 때, 센서 수용부(610)내의 센서에 의해 방출된 광은 홀(611)을 통과하여 센서의 후방으로 반사되기 보다는 단지 분산될 것이다. 따라서, 센서는 신호를 전달하지 못한다.
다른 한편으로, 환적 FOUP(100)(도 4 내지 6)의 경우 센서는 다음에 따르는 방법으로 신호를 전달할 것이다: 환적 FOUP(100) 내의 카세트 수령 판(110)에는 판 스프링 상에 구성된 반사경이 마련되어 적절하게 위치된다. 비어있는 환적 FOUP(100)가 카세트 이송 플랫폼(30) 상에 위치되면, 센서 수용부(610) 내의 센서에 의해 방출된 광은, 홀(611)을 통과하여 및 센서 수용부에 직면한 환적 FOUP의 벽(103) 내의 창(104)을 통과한 다음 반사경과 부딪친다. 반사경은 센서의 후방으로 광을 반사하고 센서 수용부(610)내의 센서는 반사된 광을 감지할 것이다. 센서는 제어기와 연결되어 있다. 센서(603)와 센서 수용부(610) 내의 센서가 동시에 동작될 때, 플랫폼(30) 상의 환적 FOUP의 존재는 명백하게 감지된다. 200mm 개방 카세트가 환적 FOUP 의 카세트 수용 판(110)에 계속해서 적치될 때, 판 스프링은 하부로 압력을 받고 판 스프링 상에 구성된 반사경은 광 외로 이동하여, 센서는 더 이상 신호를 감지하지 않는다. 이러한 작업순서에 의해, 환적 FOUP(100) 내부에 있는 200mm 카세트의 존재가 감지된다. 도 16a에서 보여지는 바와 같이, 플랫폼(30) 상의 카세트의 위치는 다소 불균형을 이룬다.
상기에서 주목하는 바와 같이, 카세트 이송 영역내의 동작은 중앙처리장치(CPU) 및 관련된 프로그램을 가지는 카세트 핸들링 제어기에 의해 제어된다. 제어기는 상기에서 설명한 센서와 연통하여, 필요할 때에는 카세트 핸들러(31)가 카세트 핸들러 어댑터(400)를 집고(그렇지 않으면 설치하고), 필요하지 않을 때에는 카세트 핸들러 어댑터(400)를 자동적으로 저장하도록 프로그램되어 있다. 유사하게, 카세트 핸들링 제어기는 200mm 웨이퍼가 200mm 카세트로부터 처리되는 것이 필요한 때, 카세트 핸들러(31)가 자동적으로 환적 FOUP(100)를 집고, 이미 그곳(제어기와 연통한 센서에 의해 판단된)에 없다면 카세트 이송 플랫폼(30)상에 적치시킨 다음, 핸들러(31)가 200mm 개방 카세트를 집고 환적 FOUP(100)내에 적치시키도록 프로그램되어 있다. 200mm 개방 카세트에 대한 "요구"와 거기에 저장된 웨이퍼는 미리 프로그램될 수 있고, 또는, 제어 패널(36)(도 1 참조)에서 사용자에 의해 명령될 수 있다.
동작에 있어서, 하나 이상의 200mm 개방 카세트(112)가 시스템(1)으로 도입될 필요가 있을 때의 절차는 다음과 같다: 200mm 카세트(112)가 수령 스테이션(33)의 200mm 위치(208)에 적치된다. 시스템(1)이 200mm 카세트(112)를 처리하기 위해 도입될 때, 카세트 핸들러 제어기는 200mm 카세트(112)가 처리되기 전에 카세트 핸들러(31)가 자동적으로 저장 위치로부터 카세트 핸들러 어댑터(400)를 집도록 프로그램된다. 그리고 나서 카세트 핸들러 어댑터(400)가 설치된 카세트 핸들러(31)가 입/출력 스테이션(33)의 수령 위치(208)로부터 카세트 저장부(8) 내의 200mm 저장 위치로 200mm 카세트를 이송한다. 그 다음에 하나 이상의 200mm 카세트가 필요한 순간마다 도입될 수 있다.
200mm 웨이퍼가 보트(12)에 로드될 필요가 있을 때 카세트 핸들러 제어기는 저장부(8)의 저장 위치로부터 카세트 이송 플랫폼(30)으로 환적 FOUP(100)를 이송하도록 카세트 핸들러(31)에 지시한다. 그러면, 카세트 핸들러(31)는 저장 위치로부터 카세트 핸들러 어댑터(400)를 집어 카세트 핸들러 어댑터(400)를 설치하고 200mm 카세트(112)(전형적으로는 저장부(8)로부터)를 회수하여 환적 FOUP(100) 내부의 카세트 수령 판(110) 상에 적치시킨다. 그리고나서 카세트 이송 플랫폼(30)은 환적 FOUP(100)를 회전시키고 격벽(4)을 향하여 적치시킨다. 격벽(4) 내의 인터페이스(37)의 클로저를 개방한 후 웨이퍼 핸들러(24)는, 200mm 개방 카세트로(112)부터 웨이퍼를 처리하기 위한 웨이퍼 핸들링 챔버(22)내의 200mm 웨이퍼 보트로 200mm 웨이퍼를 이송한다. 시스템은 로드될 웨이퍼의 크기에 대응하는 웨이퍼 보트 내에만 웨이퍼를 로드하고, 또한 웨이퍼 보트가 보트 크기(도 3 참조)에 대응하는 다른 툴이나 도가니로만 로드되도록 프로그램된다. 카세트(112)의 외부에 있는 200mm 웨이퍼의 이송이 완성되었을 때, 카세트 핸들링 제어기는 인터페이스(37)로부터 환적 FOUP(100)로 이송하기 위한 카세트 이송 플랫폼을 도입하고 카세트 핸들러(31)는 다른 카세트용 방을 만들기 위해 환적 FOUP(100)로부터 200mm 개방 카세트를 제거한다.
300mm 환적 FOUP 내부에 200mm 환적 카세트(Transhipment cassette)를 적치하는 과정은 도 17에 도시되어 있다. 카세트 핸들러 어댑터(400)가 설치된 카세트 핸들러(31)는 200mm 카세트(112)를 운반하기 위해 적당한 높이에서 환적 FOUP내로 이동한다. 카세트 핸들러(31)가 환적 FOUP(100)로 정확한 거리에서 도달할 때, 카세트 핸들러(31)는 200mm 카세트(112)가 카세트 수령 위치 판(110) 상에 적치될 때까지 카세트 수령판(110)의 컷-아웃(113)(도 4 참조)을 통해 아래쪽으로 이동한다. 그리고 나서, 카세트 핸들러(31)는 판(110) 상에 200mm 카세트(112)를 방출하기 위해 증분 거리에서 아래쪽으로 이동하고, 카세트 핸들러(31)는 환적 FOUP(100)로부터 철회된다.
당업자에게는 본 발명이 다른 방법으로 실시될 수 있음이 명백할 것이다. 사각 격자에 따라 일렬로 배치되는 격실을 가지는 책장 저장부에 의해 회전가능한 저장부가 재적치되는 것이 가능하다. 그리고 나서 카세트 핸들러는 모든 격실에 도달할 수 있는 상응하는 동작의 자유도를 요구한다. 또한, 카세트 핸들러가 본 실시예에 따른 회전가능한 플랫폼 대신에 고정된 플랫폼을 사용하는 웨이퍼 핸들러와 카세트를 동작적인 연결관계로 되게하는 것도 가능하다.
당해 기술의 당업자는 본 발명의 정신에서 벗어나지 않으면서 다양한 변형 실시가 가능하다는 것을 이해할 것이다. 그러므로 본 발명의 실시예들은 오로지 예시를 위한 것이므로 본 발명의 범위를 한정하려는 의도가 없다는 것을 분명하게 이해해야 한다.
이에 의해, 동일 시스템 내에서, 상이한 웨이퍼 사이즈를 핸들링하기 위해 용이하게 재구성될 수 있는 툴을 얻을 수 있다.
이 툴 세트는 300mm FOUP 카세트 핸들러를 수용하는 카세트 핸들러 어댑터를 가지고 200mm 카세트를 처리하는 시스템을 얻을 수 있으며, 본 시스템은 필요시, 카세트 저장 위치에서 카세트를 자동적으로 집을 수 있는 상기와 같은 툴 프로그램을 얻을 수 있다.

Claims (34)

  1. 표준 300mm FOUP 카세트의 핸들링 시스템에 있어서,
    입/출력 스테이션;
    상기 입/출력 스테이션에 인접한 카세트 이송 영역;
    상기 카세트 이송 영역에 인접하고, 300mm FOUP 카세트와 상호 작용하도록 구성된 인터페이스에 의해 상기 카세트 이송 영역으로부터 분리된 웨이퍼 핸들링 챔버;
    상기 입/출력 스테이션으로부터의 표준 300mm FOUP 카세트를 상기 카세트 이송 영역을 통해, 상기 인터페이스로 이송하고, 표준 300mm FOUP 카세트를 수령하도록 설계된 베어링 면을 포함하는 카세트 이송 메카니즘;
    상기 웨이퍼 핸들링 챔버 내에서 상기 인터페이스를 통해 카세트 내의 웨이퍼에 접근하도록 구성된 웨이퍼 핸들링 로봇;
    200mm 개방 카세트를 수령하여 이송하도록 구성된 툴 세트; 및
    상기 베어링 면에 고정되어 200mm 개방 카세트를 수용하도록 구성된 카세트 핸들러 어댑터를 포함하는 것을 특징으로 하는 핸들링 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 인터페이스는 상기 카세트 이송 영역과 상기 웨이퍼 핸들링 챔버 사이에 있는 격벽을 포함하고, 상기 격벽은 300mm FOUP 카세트와 일치하는 폐쇄 가능한 개구를 가지는 것을 특징으로 하는 핸들링 시스템.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 카세트 이송 메카니즘은 카세트를 상기 입/출력 스테이션과 상기 카세트 이송 영역 사이에서 이송하는 카세트 핸들러 로봇이며, 상기 베어링 면은 상기 카세트 핸들러 로봇 상에 있는 것을 특징으로 하는 핸들링 시스템.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 툴세트는 표준 300mm FOUP 카세트에 일치하는 외부 표면을 가지는 환적 FOUP 카세트를 포함하고, 상기 환적 FOUP 카세트는 200mm 개방 카세트를 수령하도록 구성된 내부 플랫폼을 포함하는 것을 특징으로 하는 핸들링 시스템.
  5. 제4항에 있어서,
    비사용중인 상기 환적 FOUP 카세트를 저장하기 위한 상기 카세트 이송 영역 내의 저장 위치를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 핸들링 시스템.
  6. 제3항에 있어서,
    상기 카세트 이송 메카니즘은 상기 카세트 핸들러 로봇으로부터 카세트를 수령하고 인터페이스를 통해 웨이퍼 이송 로봇에 의한 접근가능한 동작 위치에 카세트를 적치하도록 구성된 카세트 이송 플랫폼을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 핸들링 시스템.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 카세트 이송 플랫폼은 턴테이블을 포함하는 것을 특징으로 하는 핸들링 시스템.
  8. 제3항에 있어서,
    비사용중인 상기 카세트 핸들러 어댑터를 저장하기 위한 저장 위치를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 핸들링 시스템.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 저장 위치는 상기 카세트 핸들러 로봇상에 있는 것을 특징으로 하는 핸들링 시스템.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 카세트 핸들러 로봇의 접근을 허용하는 카세트 저장부를 더 포함하고, 상기 카세트 핸들러 어댑터의 저장을 위한 상기 저장 위치는 상기 카세트 저장부 내의 지정된 위치를 갖는 것을 특징으로 하는 핸들링 시스템.
  11. 제3항에 있어서,
    상기 카세트 핸들러 로봇의 접근을 허용하는 상기 카세트 이송 영역 내부의 카세트 저장부를 더 포함하고, 상기 카세트 저장부는 복수의 300mm FOUP 저장 위치를 가지는 저장 플랫폼을 포함하는 것을 특징으로 하는 핸들링 시스템.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 툴세트는 상기 300mm FOUP 저장 위치 중 하나에 결합되도록 구성된 저장 수용판을 포함하고, 상기 저장 수용판은 적어도 하나의 200mm 개방 카세트를 수용하도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 핸들링 시스템.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 저장 수용판은 두 개의 200mm 개방 카세트를 수용하도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 핸들링 시스템.
  14. 제11항에 있어서,
    상기 저장부는 복수의 적층된 회전 저장 플랫폼을 포함하고, 각 플랫폼은 복수의 저장 격실로 나누어져 300mm FOUP 저장 위치들을 구성하는 것을 특징으로 하는 핸들링 시스템.
  15. 제1항에 있어서,
    상기 툴세트는, 표준 300mm FOUP 카세트를 수령하도록 설계된 상기 입/출력 스테이션의 위치에 결합하기 위해 구성되고 로드 포트 어댑터 판을 포함하고, 상기 로드포트어댑터 판은 200mm 개방 카세트를 수용하기 위해 구성되는 것을 특징으로 하는 핸들링 시스템.
  16. 제4항에 있어서,
    상기 시스템 내에서 200mm 카세트의 존재를 판단하는 센서 배열을 더 포함하고, 상기 센서 배열은 200mm 개방 카세트의 존재로부터 300mm FOUP 카세트의 존재를 식별할 수 있는 것을 특징으로 하는 핸들링 시스템.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 센서 배열은 복수의 위치에서 표준 300mm FOUP 카세트의 존재를 상기 환적 FOUP 카세트의 존재와 식별할 수 있는 것을 특징으로 하는 핸들링 시스템.
  18. 제16항에 있어서,
    상기 센서 배열은 복수의 광 센서, 발광부재, 반사경 및 중앙 처리 장치를 가지는 것을 특징으로 하는 핸들링 시스템.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 카세트 핸들러 로봇은 표준 300mm FOUP 카세트를 수령하도록 구성된 상기 베어링면을 가진 말단 작동기를 가지고, 상기 센서 배열은 적어도 하나의 광 센서 및 카세트 핸들러 로봇의 베어링면상에 구성되었을 때 상기 카세트 핸들러 어댑터를 감지하도록 배열된 하나의 발광부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 핸들링 시스템.
  20. 제19항에 있어서,
    상기 센서는 상기 중앙처리장치와 연통하고, 상기 중앙처리장치는 상기 카세트 핸들러 로봇에 지시하여 200mm 개방 카세트의 이송이 필요할 때, 자동적으로 상기 카세트 핸들러 어댑터를 집을 수 있도록 프로그램되며, 상기 프로그램은 상기 카세트 핸들러 로봇에 지시하여, 200mm 개방 카세트의 이송이 필요하지 않을 때, 상기 카세트 핸들러 어댑터를 저장하는 것을 특징으로 하는 핸들링 시스템.
  21. 제19항에 있어서,
    상기 센서는 중앙처리장치와 연통하고, 상기 중앙처리장치는 상기 카세트 핸들러 로봇에 지시하여 웨이퍼가 200mm 개방 카세트로부터 상기 웨이퍼 이송 로봇 또는 그에 상응하는 것에 이송될 필요가 있을 때 자동적으로 상기 환적 FOUP 내부에 200mm 개방 카세트를 적치시키도록 프로그램되고, 상기 프로그램은 200mm 개방 카세트와 상기 웨이퍼 핸들러 로봇 사이의 웨이퍼의 이송이 완료될 때 상기 카세트 핸들러 로봇에 지시하여 200mm 개방 카세트를 제거하는 것을 특징으로 하는 핸들링 시스템.
  22. 제19항에 있어서,
    상기 카세트 핸들러 로봇의 상기 베어링면은 그로인한 베어링면상에 적어도 하나의 센서 홀을 가지고,
    상기 카세트 핸들러 어댑터는 상기 카세트 핸들러 어댑터가 상기 카세트 핸들러 로봇의 베어링면에 구성될 때, 상기 센서 홀과 정렬되는 종속의 베인을 가지며, 그리고
    상기 센서 배열은 센서를 가져서, 상기 카세트 핸들러 어댑터가 상기 카세트 핸들러 로봇의 베어링면상에 구성될 때, 상기 센서 홀을 통해 하향으로 확장된 베인을 감지하는 것을 특징으로 하는 핸들링 시스템.
  23. 300mm 반도체 웨이퍼 처리용 시스템 내에서 200mm 반도체 웨이퍼를 처리하는 방법에 있어서,
    입/출력 스테이션의 수령 위치에 200mm 카세트를 적치하는 단계;
    처리 시스템 내에서 환적 FOUP 카세트를 마련하는 단계와, 상기 환적 FOUP 카세트를 크기에 따라 분류하고 구성하여 상기 200mm 개방 카세트를 그 곳에서 수령하는 단계;
    상기 처리 시스템 내에서 실행되는 상기 200mm 카세트를 상기 입/출력 스테이션의 수령 위치로부터 이송시키는 단계와 상기 환적 FOUP의 내부에 상기 200mm 카세트를 적치시키는 단계; 및
    상기 환적 FOUP 카세트를 그 내부의 상기 200mm 카세트와 함께, 웨이퍼 핸들러에 활성적으로 연결하여 이송하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 핸들링 방법.
  24. 제23항에 있어서,
    상기 환적 FOUP 카세트의 제공은 상기 시스템 내부에 위치된 저장부로부터 카세트 이송 플랫폼에 상기 환적 FOUP 카세트를 재이동하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 핸들링 방법.
  25. 제24항에 있어서,
    상기 200mm 카세트의 이송은 상기 입/출력 스테이션으로부터 카세트 저장부에 200mm 카세트를 이동하는 단계와 상기 카세트 저장부로부터 상기 카세트 이송 플랫폼에 200mm 카세트를 이동하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 핸들링 방법.
  26. 제24항에 있어서,
    상기 200mm 카세트의 이송은 카세트 핸들러 말단 작동기로 카세트 핸들러 어댑터를 집는 단계, 상기 말단 작동기로 상기 200mm 카세트를 집는 단계, 상기 카세트 핸들러 어댑터는 상기 카세트 핸들러 말단 작동기와 상기 200mm 카세트 사이를 개재시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 핸들링 방법.
  27. 제23항에 있어서,
    상기 환적 FOUP 카세트의 이송은 상기 환적 FOUP를 지지하는 카세트 이송 플랫폼을 회전시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 핸들링 방법.
  28. 표준 300mm FOUP 카세트 또는 200mm 개방 카세트 양자를 선택적으로 처리하기위한 방법에 있어서,
    200mm 카세트와 300mm FOUP 카세트를 수령하는 입출력 스테이션으로부터 카세트를 이송하고, 표준 300mm FOUP 카세트를 수령하도록 구성된 베어링 면을 가지는 카세트 핸들러를 제공하는 단계;
    상기 카세트 핸들러를 갖는 저장 위치로부터, 베어링 면에 고정되고 그 위에 200mm 카세트가 수용되도록 구성되는 카세트 핸들러 어댑터를 집는 단계;
    상기 카세트 핸들러, 상기 카세트 핸들러와 상기 200mm 카세트 사이에 개재된 상기 카세트 핸들러 어댑터로 상기 200mm 카세트를 처리하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 핸들링 방법.
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KR1020010060052A 2000-09-27 2001-09-27 웨이퍼 핸들링 시스템 KR100648238B1 (ko)

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