KR100686453B1 - 반도체 웨이퍼 파드 - Google Patents

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KR100686453B1
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윤태호
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Abstract

본 발명은 반도체 웨이퍼 파드에 관한 것으로서, 웨이퍼의 청정상태를 유지하기 위하여 반도체 소자 공정장치간에 설치되는 SMIF(Standard Mechanical InterFace)에 있어서, 웨이퍼 캐리어 카세트를 수납하는 파드에 서브 그립암을 설치하여 캐리어 카세트의 드롭으로 인한 웨이퍼 손상을 방지하도록 한 것이다.
이를 위하여, 본 발명에 따른 SMIF 장치의 웨이퍼파드는 실리콘 웨이퍼를 수용하는 파드 본체와, 실리콘 웨이퍼가 적층된 웨이퍼 캐리어 카세트를 지지하는 그립암과, 상기 그립암의 하부에 위치되며 승강운동을 할 수 있도록 설치된 파드 플레이트를 포함하는 파드에 있어서, 상기 그립암에는 상기 웨이퍼 캐리어 카세트의 측면을 지지할 수 있도록 상기 그립암과 평행하게 연장된 서브 그립암이 설치되는 것을 특징으로 한다.
파드, SMIF, 웨이퍼 캐리어 카세트

Description

반도체 웨이퍼 파드{Semiconductor wafer pod}
도 1은 본 발명에 따른 반도체 웨이퍼 파드의 서브 그립암 구조를 나타내는 개략도이고,
도 2는 도 1에서 도시된 본 발명에 따른 웨이퍼 파드의 종단면도이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
10 : 파드(pod) 20 : 웨이퍼
30 : 웨이퍼 캐리어 카세트 17 : 서브 그립암
15 : 그립암 13 : 파드 플레이트
본 발명은 SMIF(Standard Mechanical InterFace) 장치의 웨이퍼 파드에 있어서, 민자형으로 형성된 그립암에 서브 그립암을 형성하여 웨이퍼 캐리어 카세트 드롭에 의한 웨이퍼 깨짐을 방지할 수 있도록 한 것이다.
통상적으로, SMIF는 좁은 공간의 청정실 등에서의 대기 컨트롤 및 프로세스 처리 시, 인위적인 실수 등을 방지하기 위한 것으로, 반도체 소자의 제조 공정을 수행하는 제조장비의 주변 장치로서 제조장비 사이에 설치되어, 웨이퍼 또는 웨이 퍼가 저장된 웨이퍼 카세트를 제조 장비에 로딩/언로딩하는데 이용된다.
이러한 SMIF 장치를 이용하면 반도체 공정의 고직접화와 저비용으로 크린 룸(Clean Room)의 청정도를 유지할 수 있다.
그러나, SMIF 장치 내부에서 웨이퍼 캐리어 카세트는 다른 제조 장치로 이송되거나 다시 SMIF 장치의 파드내부로 반송되는데, 이러한 웨이퍼 캐리어 카세트의 이동(moving) 과정에서 캐리어 카세트가 제대로 지지되지 않아 드롭되고 웨이퍼가 파손되는 문제점이 발생한다.
본 발명은 웨이퍼 카세트를 홀딩하는 그립암에 별도의 그립암을 설치하여 웨이퍼 파드에서 웨이퍼 캐리어 카세트가 안전하게 이동될 수 있도록 하여 웨이퍼의 드롭과 같은 사고를 방지하도록 하는데 그 목적이 있다.
이를 위하여, 본 발명에 따른 SMIF 장치의 웨이퍼파드는 실리콘 웨이퍼를 수용하는 파드 본체와, 실리콘 웨이퍼가 적층된 웨이퍼 캐리어 카세트를 지지하는 그립암과, 상기 그립암의 하부에 위치되며 승강운동을 할 수 있도록 설치된 파드 플레이트를 포함하는 파드에 있어서, 상기 그립암에는 상기 웨이퍼 캐리어 카세트의 측면을 지지할 수 있도록 상기 그립암과 평행하게 연장된 서브 그립암이 설치되는 것을 특징으로 한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 구성 및 동작에 대하여 상세히 설명한다.
반도체 제조 공정에서 웨이퍼 자체는 물론 회로 소자를 이루기 위하여 웨이퍼 표면에 만들어지는 정교한 층들은 쉽게 손상을 받고 오염될 수 있다. 따라서 웨이퍼의 취급에 각별한 주의를 기울여야 하며, 예를 들어, 침적 공정, 확산 및 산화막 성장, 에칭 등과 같은 여러 제조 공정들을 수행하기 위하여 매 공정마다 수 차례의 웨이퍼 이동이 필요하다.
이때 취급 부주의로 인하여 웨이퍼가 긁히거나 부스러지는 등의 손상이 유발되면 제조 수율에 치명적인 영향을 미치게 되므로, 제조 장비간에는 SMIF(Standard Mechanical InterFace)가 설치된다.
이러한 SMIF 장치에는 기밀(氣密)이 유지되고 반도체 웨이퍼(20)가 외부 오염에 노출되지 않은 상태를 유지할 수 있도록 설치되는 SMIF 파드(10)를 포함한다.
본 발명에 따른 파드(10)는 도 1에서 도시된 바와 같이, 소정매수의 반도체 웨이퍼(20)가 적층된 웨이퍼 캐리어 카세트(30)가 안착되는 그립암(15)과 상기 그립암(15)의 하부에 위치되며 승강운동을 할 수 있도록 설치된 파드 플레이트(13)를 포함한다.
상기 그립암(15)은 상기 웨이퍼 캐리어 카세트(30)의 하부면을 지지하는 것으로서 좀 더 안정적으로 웨이퍼 캐리어 카세트(30)를 지지할 수 있도록, 이와 일체로 형성된 서브 그립암(17)을 갖는다.
상기 서브 그립암(17)은 상기 웨이퍼 캐리어 카세트(30)의 측면부를 지지하는 것으로서, 그립암(15)의 하면을 통해 노출된 상기 웨이퍼 캐리어 카세트(30)에 상기 파드 플레이트(13)가 접촉되는 과정에서 오정렬에 의하여 상기 웨이퍼 캐리어 카세트(30)가 밀려서 떨어지는 것을 방지하기 위한 것이다.
상기 서브 그립암(17)은 상기 그립암(15)에 일체로 형성될 수 있으며, 상기 웨이퍼 캐리어 카세트(30)가 그립암(15)으로 x-방향으로 진입할 때, 이동을 방해하지 않을 수 있도록 그립암(15)과 동일한 방향으로 연장되어 있다.
이때, 상기 웨이퍼 캐리어 카세트(30)의 하부 측면에는 서브 그립암(17)과 끼워 맞출 수 있는 가이드 홈(미도시)이 형성되어 상기 서브 그립암(17)과의 밀착력을 증대시킬 수 있다.
이와 달리, 상기 서브 그립암(17)에는 그 끝단에 발톱 모양의 잠금 바(미도시)가 설치될 수도 있으며, 이는 웨이퍼 캐리어 카세트의 측면을 눌러 잡아주기 위한 것이다.
도 2에서 도시된 바와 같이, 상기 파드 플레이트(13)상에 상기 그립암(15)이 안착될 때, 상기 파드 플레이트(13)의 모서리부분에 형성된 파드 플레이트 스토퍼(12)에 의하여 상기 그립암(15)의 위치가 고정된다.
더 나아가, 상기 서브 그립암(17)과 그립암(15)은 상기 웨이퍼 캐리어 카세트(30)와 파드 플레이트의 결합을 용이하게 하거나, 로봇암에 의하여 외부로 용이하게 언로딩될 수 있도록 본체에 대하여 약 30도의 경사로 기울여줄 수도 있다.
또한, 상기 파드 플레이트(13)는 웨이퍼 카세트(30)가 파드내에 밀폐될 때 카세트를 적절한 위치에서 지지하도록 배치할 수 있도록, 파드 본체에 착설된 래치(도시하지 않음)와 연결되어 승강운동을 통해 위치를 이동한다.
이와 달리, 파드 플레이트(13)에는 그 하부에 스토퍼 및 랙 구동축과 스텝핑 모우터 등의 대신에, 팬터 그래프 처럼 만들어진 연장이 가능한 구성품이나 볼스크류 어셈블리(Ball Screw Assembly)로 구성된 승강기구가 연결될 수도 있다.
상기한 구조를 갖는 본 발명에 따른 웨이퍼 파드(10)는 하기와 같은 순서에 따라 구동된다.
웨이퍼의 제조시, 웨이퍼는 로봇암에 의하여 로드포트에서 파드(10)로부터 꺼내지고 필요에 따라 예비측정을 실행하도록 파드(10)안으로 삽입된다.
웨이퍼 카세트가 수납된 파드로부터 웨이퍼를 이송하는 로봇암에 의해 파드에 밀폐된 상태로 각종 공정 장치로 반송된다.
즉, 웨이퍼는 처리 챔버 안으로 삽입되고, 웨이퍼의 표면이 처리되는 처리단계를 위한 처리 챔버안으로 선택적으로 삽입된다. 이들 처리단계는 화학기상증착(CVD), 에칭 또는 다른 처리단계를 수반할 수 있다.
마지막 처리단계 후, 웨이퍼는 처리 후 측정을 위하여 파드(10) 안으로 다시 삽입된다.
파드(10) 내에서는 여러 가지 웨이퍼의 상태를 측정하는 과정이 이루어지는데, 이는 반사계, 엘립소미터(ellipsometer), 또는 분광광도계(spectrophotometer)에 의한 두께측정일 수 있다.
웨이퍼(20)들이 수납된 웨이퍼 캐리어 카세트(30)는 로봇암에 의하여 x-방향으로 본 발명에 따른 그립암(15)과 서브 그립암(17) 내부에 안착된다.
이때, 상기 서브 그립암(17)은 상기 웨이퍼 캐리어 카세트(30)의 측면에 밀착되며, 상기 그립암(15)을 약 30도 정도의 경사지도록 파드 본체에 대하여 이동시 킨다.
그리고, 승강장치를 이용하여 상기 파드 플레이트(13)를 상기 그립암(15)의 하부측으로 이송시켜 상기 파드 플레이트(13)의 상부에 그립암(15)이 위치된다.
이에 따라, 파드 내부로 이송된 상기 웨이퍼 캐리어 카세트(30)는 소정 위치로 이송될 수 있다.
한편, 파드에 장착된 상기 웨이퍼 캐리어 카세트(30)내의 웨이퍼(20)들은 카세트(30)로부터 차례로 하나씩 꺼내어 타 제조 장치로 이송시키는 경우, 웨이퍼(20)가 로봇암(미도시)에 의해 상기 웨이퍼 캐리어 카세트(30)로부터 꺼내어 질때마다 상기 파드 플레이트(13)는 소정의 피치 수만큼 아랫쪽으로 구동된다.
파드(10)는 13개 또는 25개 웨이퍼 캐리어 카세트의 높이에 대응하는 표준높이를 갖고 있으며, 이러한 기준에 따라 파드 플레이트(13)가 승강되어 로봇암이 위치를 변경하지 않고 용이하게 웨이퍼를 추출하도록 하기 위한 것이다.
이와 같이, 파드에 장착된 상기 웨이퍼 캐리어 카세트(30)내의 웨이퍼(20)들을 이송하는 과정에서도 상기 웨이퍼 캐리어 카세트(30)는 상기 서브 그립암(17)과 그립암(15)에 의하여 고정되어 있으므로, 웨이퍼(20)가 카세트(30)로부터 추출될 때 마다, 발생할 수 있는 진동 등에 의한 웨이퍼 파손을 방지할 수 있다.
상세히 설명된 본 발명에 의하여 본 발명의 특징부를 포함하는 변화들 및 변형들이 당해 기술 분야에서 숙련된 보통의 사람들에게 명백히 쉬워질 것임이 자명하다. 본 발명의 그러한 변형들의 범위는 본 발명의 특징부를 포함하는 당해 기술 분야에 숙련된 통상의 지식을 가진 자들의 범위 내에 있으며, 그러한 변형들은 본 발명의 청구항의 범위 내에 있는 것으로 간주된다.
본 발명은 웨이퍼 캐리어 카세트의 측면을 지지할 수 있는 서브 그립암을 그립암과 동일한 방향으로 연장되게 설치하여, 카세트의 밑면과 측면을 고정함으로써 웨이퍼 카세트를 이동시킬 때마다 발생할 수 있는 웨이퍼 캐리어 카세트 드롭으로 인한 웨이퍼 파손 및 스크래치를 방지하는 효과가 있다.

Claims (3)

  1. 실리콘 웨이퍼를 수용하는 파드 본체와, 실리콘 웨이퍼가 적층된 웨이퍼 캐리어 카세트를 지지하는 그립암과, 상기 그립암의 하부에 위치되며 승강운동을 할 수 있도록 설치된 파드 플레이트를 포함하는 파드에 있어서,
    상기 그립암에는 상기 웨이퍼 캐리어 카세트의 측면을 지지할 수 있도록 상기 그립암과 평행하게 연장된 서브 그립암이 설치되는 것을 특징으로 하는 SMIF 장치의 웨이퍼파드.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 웨이퍼 캐리어 카세트의 하부 측면에는 상기 서브 그립암과 끼워 맞출 수 있는 가이드 홈이 형성되는 것을 특징으로 하는 SMIF 장치의 웨이퍼 파드.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 서브 그립암과 그립암은 상기 웨이퍼 캐리어 카세트를 파드 본체에 대하여 30°의 경사로 기울임으로써 외부로 용이하게 언로딩될 수 있는 것을 특징으로 하는 SMIF 장치의 웨이퍼 파드.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR20040069776A (ko) * 2003-01-30 2004-08-06 아남반도체 주식회사 반도체 웨이퍼 운반용 파드

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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