KR101014343B1 - 마스크 반송용 로드포트 - Google Patents

Abstract

본 발명은 본체부, 포트 플레이트, 스테이지부, 수직 이송부를 포함하여 구성되는 마스크 반송용 로드포트에 있어서, 상기 포트 플레이트의 내부 설치되고 상기 분리된 파드 커버 상에 마스크가 장착되었는지 여부를 감지하는 마스크 감지센서, 상기 포트 플레이트의 내부에 설치되고 상기 마스크의 크롬면에 부착된 펠리클을 감지하는 펠리클 감지센서, 상기 마스크 감지센서 및 펠리클 감지센서로부터 수신된 감지신호에 기초하여 마스크의 장착 여부 및 상기 크롬면의 위치를 판단하고, 후단 공정의 공정 정보에 기초하여 마스크의 상하 반전이 필요한 경우 플립 구동신호를 생성하는 제어부 및 상기 포트 플레이트의 내부에 설치되고 상기 제어부로부터 플립 구동신호를 수신하는 경우 상기 마스크를 상하반전시키는 마스크 플립부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기와 같은 본 발명에 따르면, 파드에 장착된 마스크의 크롬면에 부착된 펠리클의 위치를 감지하여 마스크가 정상 방향으로 장착되었는지 여부를 판단함과 아울러 반대방향으로 장착된 경우 또는 후단 공정의 필요시에 마스크를 반전시킨 후 후단 공정으로 제공할 수 있는 효과가 있다.

마스크, 크롬면, 펠리클, 감지, 센서, 로드포트, 포트플레이트, SMIF.

Description

마스크 반송용 로드포트{A Loadport For Transferring Mask}

본 발명은 파드에 장착된 마스크를 후단 공정 로봇으로 반송하는 마스크 반송용 로드포트에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 파드에 장착된 마스크의 크롬면에 부착된 펠리클의 위치를 감지하여 마스크가 정상 방향으로 장착되었는지 여부를 판단함과 아울러 반대방향으로 장착된 경우 또는 후단 공정의 필요시에 마스크를 반전시킨 후 후단 공정으로 제공할 수 있도록 하는 마스크 반송용 로드포트에 관한 것이다.

본 발명의 로드 포트는 반도체 제조 공정에서 웨이퍼(Wafer), 레티클(Reticle)등의 자재의 반송과 관련된 자동화 장비로서, 세계 반도체 협회의 하나인 SEMI(Semiconductor Equipment and Meterials Interials International)에서 권고하는 표준안 중 SMIF(Standard Mechanical Interface)시스템을 구성하는 장비에 포함된다.

SMIF는 국부청정에 관한 것으로 웨이퍼 제조 공정 중 발생 가능한 공기 중의 미세 오염물질인 파티클의 차단을 위해 밀폐된 웨이퍼 저장 용기인 파드, 국부적인 공간만을 청정상태로 유지하는 ME(Mini-enviroment) 및 파드와 ME 혹은 공정장비간의 인터페이스를 위한 장치들에 대해 최소한의 공통규격을 제안하고 있다.

SMIF 시스템 중에서 본 발명의 로드 포트는 파드에 수납된 레티클을 다음 공정으로 넘겨주는 인터페이스 장치이다.

레티클(Reticle)은 웨이퍼 상에 포토 레지스트 패턴을 형성하기 위한 마스크로서, 석영 기판 및 패턴을 한정하는 불투명 패턴(혹은 위상 반전 패턴)을 구비할 수 있다. 이러한 레티클은 노광 장비에서 광원과 렌즈 사이에 위치하여, 웨이퍼에 회로 형상을 전사하기 위해 사용된다.

레티클은 포토 레지스트 패턴이 형성된 것으로서 패턴이 형성되기 전의 자재를 마스크라고 한다. 이러한 마스크는 마스크 운반박스에 복수 개가 수납된 상태로 취급되고, 작업자가 마스크 운반박스를 수작업으로 개방한 후 수납된 마스크를 꺼내 파드(POD)에 장착하게 된다.

마스크는 일면에 패턴 형성을 위한 크롬면이 형성되어 있고, 크롬면 상에는 크롬면을 보호하기 위한 펠리클이 부착되어 있다. 펠리클은 상면은 투명한 비닐 재질이고 측면은 불투명체로 되어 있다.

상술한 바와 같이, 마스크 운반박스로부터 꺼내어진 마스크는 한 매씩 파드 상에 장착되는데 통상적으로 크롬면을 보호하기 위해 크롬면이 하방을 향하도록 장착된다.

이러한 작업은 작업자에 의해 수동적으로 이루어지게 되므로 종종 작업자가 마스크를 반대 방향으로 파드에 장착하는 경우가 발생하며, 이러한 경우 고가의 마스크가 못쓰게 되어 버리는 경우가 발생하는 문제점이 있었다.

따라서, 파드로부터 마스크를 반출하여 후단 공정으로 반송하는 로드 포트 내에 마스크의 장착 방향을 감지하여 비정상 장착 시 경보음을 발생시키거나 바른 방향으로 반전시킨 후 후단 공정으로 넘겨 줄 수 있도록 할 수 있는 장치에 대한 요구가 높아지고 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 파드에 장착된 마스크의 크롬면에 부착된 펠리클의 위치를 감지하여 마스크가 정상 방향으로 장착되었는지 여부를 판단함과 아울러 반대방향으로 장착된 경우 또는 후단 공정의 필요시에 마스크를 반전시킨 후 후단 공정으로 제공할 수 있도록 하는 마스크 반송용 로드포트를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 마스크 및 펠리클의 감지 동작을 포트 플레이트의 승강 동작 중에 수행하도록 함으로써 추가적인 검출 공정이 요구되지 않도록 함으로써 마스크 장착 방향 검사에 따른 생산 공정의 지연을 방지할 수 있도록 하는 것이다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일측면에 따르면, 본체부, 상기 본체부의 상부에 설치되고 일측면에 마스크 반출을 위한 측면 개구부가 형성되며 상면에 마스크가 저장된 파드의 장착을 위한 상면 개구부가 형성된 포트 플레이트, 상기 상면 개구부의 하부에 설치되어 상기 상면 개구부에 안착된 파드 커버를 상기 파드 본체로부터 착탈시키는 스테이지부, 상기 본체부의 내부 일측에 설치되어 상기 포트 플레이트 또는 스테이지를 수직 이동시키는 수직 이송부를 포함하여 구성되는 마스크 반송용 로드포트에 있어서, 상기 포트 플레이트의 내부 설치되고 상기 분리된 파드 커버 상에 마스크가 장착되었는지 여부를 감지하는 마스크 감지센서, 상기 포트 플레이트의 내부에 설치되고 상기 마스크의 크롬면에 부착된 펠리클을 감지하는 펠리클 감지센서, 상기 마스크 감지센서 및 펠리클 감지센서로부터 수신된 감지신호에 기초하여 마스크의 장착 여부 및 상기 크롬면의 위치를 판단하고, 후단 공정의 공정 정보에 기초하여 마스크의 상하 반전이 필요한 경우 플립 구동신호를 생성하는 제어부 및 상기 포트 플레이트의 내부에 설치되고 상기 제어부로부터 플립 구동신호를 수신하는 경우 상기 마스크를 상하반전시키는 마스크 플립부를 포함하는 것을 특징으로 하는 마스크 반송용 로드포트가 제공된다.

여기서, 상기 마스크 감지센서는 빛을 조사하여 상기 마스크로부터 반사되는 반사광의 수신 여부에 따라 마스크의 유무를 감지하는 반사형 광센서인 것이 바람직하다.

또한, 상기 펠리클 감지센서는 빛을 조사하는 발광센서와 상기 발광센서로부터 조사된 빛을 수신하는 수광센서를 포함하고, 상기 마스크는 상기 발광센서와 수광센서 사이를 상하이동하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 마스크 감지센서 및 펠리클 감지센서는 상기 포트 플레이트 하면의 동일 평면상에 설치되는 것이 가능하다.

상기 마스크 및 펠리클의 감지는 파드 커버가 상기 파드 본체로부터 분리된 후 상기 포트 플레이트가 상승하면서 순차적으로 상기 펠리클 감지센서가 상기 파드 커버 상에 장착된 마스크 하부의 펠리클 유무를 감지하고, 상기 마스크 감지센서가 마스크 유무를 감지하며, 상기 포트 플레이트가 마스크 상부의 펠리클 유무를 감지하는 것이 바람직하다.

상기와 같은 본 발명에 따르면, 파드에 장착된 마스크의 크롬면에 부착된 펠리클의 위치를 감지하여 마스크가 정상 방향으로 장착되었는지 여부를 판단함과 아울러 반대방향으로 장착된 경우 또는 후단 공정의 필요시에 마스크를 반전시킨 후 후단 공정으로 제공할 수 있는 효과가 있다.

또한, 마스크 및 펠리클의 감지 동작을 포트 플레이트의 승강 동작 중에 수행하도록 함으로써 추가적인 검출 공정이 요구되지 않도록 함으로써 마스크 장착 방향 검사에 따른 생산 공정의 지연을 방지할 수 있는 효과가 있다.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 일 실시예를 상세하게 설명하기로 한다. 이하의 실시예는 로드 포트의 유형 중 포트 플레이트가 승강하면서 파드로부터 마스크를 취출하는 UP 타입의 로드 포트를 예시하였으나, 그 외에 스테이지부가 승강하면서 파드로부터 마스크를 취출하는 DOWN 타입의 로드 포트에도 적용될 수 있음을 밝혀둔다.

도 1은 본 발명에 따른 마스크 반송용 로드포트를 도시한 사시도이고, 도 2는 본 발명에 따른 마스크 반송용 로드포트의 포트 플레이트를 하방에서 올려다본 사시도이다.

도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 로드 포트(1)는 본체부(10), 포트 플레이트(20), 스테이지부(30), 마스크 플립부(40), 펠리클 감지센서(50) 및 마스크 감지센서(60)를 포함하여 구성된다.

본체부(10)는 상부가 개방된 캐비넷형상으로 형성되고, 상부에 본체부(10) 내부를 승하강하는 포트 플레이트(20)가 결합되어 있다. 본체부(10)의 내면에는 이송 레일(11a)이 설치되어 포트 플레이트(20)가 이송 레일(11a)을 따라 승강하게 된다. 포트 플레이트(20)의 승강은 미도시된 모터와 벨트의 결합으로 이루어지는 수직 이송부에 의해 이루어지게 되는데, 이는 일반적인 사항이므로 상세한 설명을 생략하기로 한다.

포트 플레이트(20)는 본체부(10) 내를 승강하면서 스테이지(30)에 안착된 파드 커버(110)를 파드(100)로부터 분리하는 것으로서, 상면에는 파드(100)가 안착되는 상면 개구부(23)가 형성되고, 측면에는 마스크(200)를 반출하는 측면 개구부(21)가 형성되어 있다. 또한, 포트 플레이트(20)의 내부에는 파드 커버(110)에 적재된 마스크(200)를 파지하고, 필요한 경우 마스크(200)를 반전시키는 마스크 플립부(40)가 설치되어 있다.

마스크 플립부(40)는 포트 플레이트(20)의 일측면에 수평이동가능하도록 설치되어 파드 커버(110) 상에 장착된 마스크(200)를 파지하기 위한 한 쌍의 그립암(41)과 상기 그립암(41)의 내측에 설치되어 마스크(200)를 반전시키는 플립암(43)으로 구성된다.

도시되어 있지는 않으나, 포트 플레이트(20)의 내측면에는 회전력을 제공하는 모터가 설치되고, 모터에 벨트가 풀리 결합되어 한 쌍의 그립암(41)이 수평 이동가능하도록 되어 있고, 그립암(41)의 일측에도 모터와 일측이 모터와 풀리결합되고 타측이 플립암(43)에 결합되는 벨트가 설치되어 모터의 회전에 의해 플립암(43)이 회전하면서 마스크(200)를 반전시키도록 되어 있다.

스테이지부(30)는 상면 개구부(23)에 안착된 파드(100)로부터 파드 커버(110)를 착탈시키는 것으로서, 도시되지는 않았으나 파드(100)의 방향식별이 가능하도록 하는 3개의 레지스트레이션 핀 및 파드(100)가 정상적으로 장착되었는지 여부를 감지하기 위한 3개의 센서가 설치되어 있으며, 중앙측에는 파드 커버(110)를 파드(100)로부터 탈거 또는 장착시키기 위한 2개의 래치키가 위치한다.

펠리클 감지센서(50)는 마스크(200)의 크롬면에 부착된 펠리클(300)을 감지하는 것으로서, 포트 플레이트(20)의 하면에 상면 개구부(23)를 중심으로 일측에 발광센서(51)가 설치되고 반대편에 수광센서(53)가 설치되어 있다. 즉, 발광센서(51)에서 조사된 빛이 수광센서(53)에 수신되는지 여부를 감지하여 펠리클(300)의 위치를 감지하게 된다.

마스크 감지센서(60)는 파드 커버(110)에 마스크(200)가 장착되었는지 여부를 감지하기 위한 센서로서 포트 플레이트(20)의 하면에 설치된다. 마스크 감지센서(60)는 조사된 빛이 마스크(200)에 반사되어 돌아오는 반사광을 수신하여 마스크(200)의 유무를 감지하는 반사형 광센서가 사용된다.

마스크(200) 및 펠리클(300)의 감지 동작에 대해서는 도 3a ~ 3c에서 상세하 게 설명하기로 한다.

또한, 도면에 도시되어 있지는 않으나, 마스크 감지센서(50) 및 펠리클 감지센서(60)로부터 수신된 감지신호에 기초하여 마스크(200)의 장착 여부 및 마스크(200)의 장착 방향을 판단하고, 마스크(200)가 잘못 장착된 경우(크롬면이 상방을 향하는 경우) 경보음을 발생시키거나 후단 공정의 공정 정보에 기초하여 마스크(200)의 상하 반전이 필요한 경우 플립 구동신호를 생성하여 마스크 플립부(40)로 전송하는 제어부가 본체부(10) 내에 설치된다.

도 3a ~ 3c는 포트 플레이트의 상승 중에 펠리클 및 마스크가 순차적으로 감지되는 과정을 도시한 정면도이다.

스테이지부(30)가 파드(100)로부터 파드 커버(110)를 분리하면 마스크(200)가 측면 개구부(21)를 통해 배출될 수 있는 위치까지 포트 플레이트(20)가 상승하게 되며, 포트 플레이트(20)가 상승하는 동안 미리 설정된 지점에서 펠리클(300) 및 마스크(200)의 감지 동작이 수행되게 된다.

도 3a는 마스크(200) 하부에 펠리클(300)이 부착되어 있는지 여부를 검출하는 단계로서 펠리클 감지센서(50)가 마스크(200)의 하부 지점에 위치하도록 포트 플레이트(20)가 상승하면 제어부의 제어신호에 따라 발광센서(51)에서 빛이 조사되고 수광센서(53)에서 빛을 수신한다. 제어부는 만일 수광센서(53)에서 빛이 수신되지 않으면 마스크(200)의 하부에 펠리클(300)이 부착되어 있는 것으로 판단하여 마스크(200)의 장착 방향을 결정하게 된다.

도 3b는 마스크(200)의 유무를 검출하는 단계로서 마스크 감지센서(60)가 마스크(200)와 동일선상에 있는 위치까지 포트 플레이트(20)가 상승하면 제어부의 제어신호에 따라 마스크 감지센서(60)에서 빛이 조사되고 마스크(200)로부터 반사된 빛이 마스크 감지센서(60)에 수신된다. 제어부는 만일 마스크 감지센서(60)에서 반사광이 수신되면 마스크(200)가 있는 것으로 판단하게 된다.

도 3c는 마스크(200) 상부에 펠리클(300)이 부착되어 있는지 여부를 검출하는 단계로서 펠리클 감지센서(50)가 마스크(200)의 상부 지점에 위치하도록 포트 플레이트(20)가 상승하면 제어부의 제어신호에 따라 발광센서(51)에서 빛이 조사되고 수광센서(53)에서 빛을 수신한다. 제어부는 만일 수광센서(53)에서 빛이 수신되지 않으면 마스크(200)의 상부에 펠리클(300)이 부착되어 있는 것으로 판단하여 마스크(200)의 장착 방향을 결정하게 된다. 만일, 도 3a 단계에서 펠리클(300)이 감지된 경우에는 도 3c의 동작이 생략될 수 있다.

도 4a ~ 4c는 마스크 플립부가 마스크를 플립하는 동작을 순서적으로 도시한 도면이다.

마스크를 반전(플립)하는 동작은 후단 공정이 마스크의 후면을 가공하는 공정이거나 마스크가 파드 내에 반대 방향으로 장착된 경우에 수행된다.

후자의 경우에는 제어부가 상기 마스크(200) 및 펠리클(300)의 감지 동작에 의해 마스크(200)의 장착 방향을 판단하여 마스크(200)가 반대 방향으로 장착된 것으로 판단된 경우 마스크 플립부(40)에 마스크 플립 제어신호를 인가하여 마스 크(100)를 반전시키게 된다.

도 4a에 도시된 바와 같이, 한 쌍의 그립암(41)이 상호 접근하는 방향으로 이동하면서 한 쌍의 플립암(43)이 마스크(100)의 양측면을 파지하게 된다.

마스크(100)가 파지되면 도 4b와 같이 포트 플레이트(20)가 마스크(100)의 회전이 가능한 높이까지 상승한 후, 도 4c와 같이 플립암(43)이 180°회전하면서 마스크(100)를 반전시키게 된다.

이후, 후단 공정의 로봇이 진입하여 마스크(100)를 반출하게 된다.

비록 본 발명이 상기 언급된 바람직한 실시예와 관련하여 설명되어졌지만, 발명의 요지와 범위로부터 벗어남이 없이 다양한 수정이나 변형을 하는 것이 가능하다. 따라서 첨부된 특허청구의 범위는 본 발명의 요지에서 속하는 이러한 수정이나 변형을 포함할 것이다.

도 1은 마스크 반송용 로드포트를 도시한 사시도이다.

도 2는 본 발명에 따른 마스크 반송용 로드포트의 포트 플레이트를 하방에서 올려다본 사시도이다.

도 3a ~ 3c는 포트 플레이트의 상승 중에 펠리클 및 마스크가 순차적으로 감지되는 과정을 도시한 정면도이다.

도 4a ~ 4c는 마스크 플립부가 마스크를 플립하는 동작을 순서적으로 도시한 도면이다.

<주요도면부호에 관한 설명>

1 : 로드포트 10 : 본체부

11a : 이송레일 20 : 포트 플레이트

21 : 측면 개구부 23 : 상면 개구부

30 : 스테이지부 40 : 마스크 플립부

41 : 그립암 43 : 플립암

50 : 펠리클 감지센서 51 : 발광센서

53 : 수광센서 60 : 마스크 감지센서

100 : 파드 110 : 파드 커버

200 : 마스크 300 : 펠리클

Claims (5)

1. 본체부, 상기 본체부의 상부에 설치되고 일측면에 마스크 반출을 위한 측면 개구부가 형성되며 상면에 마스크가 저장된 파드의 장착을 위한 상면 개구부가 형성된 포트 플레이트, 상기 상면 개구부의 하부에 설치되어 상기 상면 개구부에 안착된 파드 커버를 상기 파드 본체로부터 착탈시키는 스테이지부, 상기 본체부의 내부 일측에 설치되어 상기 포트 플레이트 또는 스테이지를 수직 이동시키는 수직 이송부를 포함하여 구성되는 마스크 반송용 로드포트에 있어서,

   상기 포트 플레이트의 내부 설치되고 상기 스테이지부에 의해 상기 파드 본체로부터 분리된 파드 커버 상에 마스크가 장착되었는지 여부를 감지하는 마스크 감지센서;

   상기 포트 플레이트의 내부에 설치되고 상기 마스크의 크롬면에 부착된 펠리클을 감지하는 펠리클 감지센서;

   상기 마스크 감지센서 및 펠리클 감지센서로부터 수신된 감지신호에 기초하여 마스크의 장착 여부 및 상기 크롬면의 위치를 판단하고, 후단 공정의 공정 정보에 기초하여 마스크의 상하 반전이 필요한 경우 플립 구동신호를 생성하는 제어부; 및

   상기 포트 플레이트의 내부에 설치되고 상기 제어부로부터 플립 구동신호를 수신하는 경우 상기 마스크를 상하반전시키는 마스크 플립부를 포함하되,

   상기 마스크 감지센서 및 펠리클 감지센서는 상기 포트 플레이트 하면의 동일 평면상에 설치되고, 상기 마스크 및 펠리클의 감지는 파드 커버가 상기 파드 본체로부터 분리된 후 상기 포트 플레이트가 상승하면서 순차적으로 상기 펠리클 감지센서가 상기 파드 커버 상에 장착된 마스크 하부의 펠리클 유무를 감지하고, 상기 마스크 감지센서가 마스크 유무를 감지하며, 상기 펠리클 감지센서가 마스크 상부의 펠리클 유무를 감지하는 것을 특징으로 하는 마스크 반송용 로드포트.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 마스크 감지센서는 빛을 조사하여 상기 마스크로부터 반사되는 반사광의 수신 여부에 따라 마스크의 유무를 감지하는 반사형 광센서인 것을 특징으로 하는 마스크 반송용 로드포트.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 펠리클 감지센서는 빛을 조사하는 발광센서와 상기 발광센서로부터 조사된 빛을 수신하는 수광센서를 포함하고, 상기 마스크는 상기 발광센서와 수광센서 사이를 상하이동하는 것을 특징으로 하는 마스크 반송용 로드포트.
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