KR20200072689A - Load port assembly of substrate processing system - Google Patents

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KR20200072689A KR1020180160544A KR20180160544A KR20200072689A KR 20200072689 A KR20200072689 A KR 20200072689A KR 1020180160544 A KR1020180160544 A KR 1020180160544A KR 20180160544 A KR20180160544 A KR 20180160544A KR 20200072689 A KR20200072689 A KR 20200072689A
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최정훈
박종오
김남수
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Abstract

The present invention relates to a load port assembly of a substrate processing system which can arrange a cassette in semiconductor equipment like a load port of an equipment front end module (EFEM). The load port assembly comprises: a support frame having a door unit; a base plate horizontally coupled near the door unit; a stage installed on the base plate and driven by a stage driving unit; a plurality of lift pins installed in the stage, supporting the lower surface of a wafer cassette and driven by a lift pin driving unit; a plurality of distance measurement sensors installed on the support frame along the periphery of the door unit and measuring the distance from the support frame to the wafer cassette; and a control unit controlling the stage driving unit and the lift pin driving unit such that the distance from the support frame to the wafer cassette is maintained to a set value by using distance information inputted from the distance measurement sensors.

Description

기판 처리 시스템의 로드 포트 어셈블리{Load port assembly of substrate processing system}Load port assembly of substrate processing system

본 발명은 기판 처리 시스템의 로드 포트 어셈블리에 관한 것으로서, 더 상세하게는 이에프이엠(EFEM, Equipment Front End Module)의 로드 포트(Load port) 등의 반도체 장비에서 카세트를 정렬시킬 수 있는 기판 처리 시스템의 로드 포트 어셈블리에 관한 것이다.The present invention relates to a load port assembly of a substrate processing system, and more particularly, to a substrate processing system capable of aligning a cassette in semiconductor equipment such as a load port of an Equipment Front End Module (EFEM). It relates to the load port assembly.

일반적으로 반도체 소자는, 기판인 웨이퍼 상에 여러 가지 물질을 박막 형태로 증착하고 이를 패터닝하여 구현되는데, 이를 위하여 증착공정, 식각공정, 세정공정, 건조공정 등 여러 단계의 서로 다른 공정이 요구된다.In general, semiconductor devices are implemented by depositing various materials on a wafer, which is a substrate, in a thin film form and patterning them. For this, different processes of various steps such as a deposition process, an etching process, a cleaning process, and a drying process are required.

이러한 단계를 수행하기 위하여 웨이퍼를 이송하는 장치가 널리 쓰이고 있다. 그 중 로드 포트(Load port)는 카세트에 담긴 웨이퍼를 반도체 이송장비의 일종인 이에프이엠(EFEM, Equipment Front End Module)에 공급하기 위하여 널리 사용되고 있다.In order to perform these steps, a device for transferring wafers is widely used. Among them, a load port is widely used to supply a wafer in a cassette to an equipment front end module (EFEM), which is a kind of semiconductor transport equipment.

로드 포트에 고장이 발생하면 웨이퍼를 공급할 수 없는 상황이 발생해 생산 라인을 멈춰야 하며, 이런 상황이 발생되면 생산량에 막대한 피해를 입게 된다.If the load port fails, the wafer cannot be supplied, and the production line must be stopped. When this happens, the production volume is seriously damaged.

이를 방지하기 위하여 여분의 로드 포트를 구비 한 뒤 고장이 발생하면 바로 교체하여 생산 라인을 다시 가동시킬 수도 있다. 하지만 로드 포트를 장착하는 데도 상당한 시간이 발생한다는 문제점이 있다.In order to prevent this, after a spare load port is provided, if a failure occurs, it can be replaced immediately to restart the production line. However, there is a problem in that a considerable amount of time is also generated to mount the load port.

또한, 카세트를 로드 포트에 장착 할 때에는 카세트가 스테이지에 완벽히 밀착되어야 하며 카세트가 스테이지 상에서 기울어짐 없이 반드시 수평을 이루어야 원활하게 웨이퍼가 공급될 수 있다.In addition, when the cassette is mounted on the load port, the cassette must be perfectly in close contact with the stage, and the cassette must be leveled without tilting on the stage so that the wafer can be supplied smoothly.

그러나, 종래의 기판 처리 시스템의 로드 포트 어셈블리는, 스테이지에 안착된 카세트를 정밀하게 정렬시킬 수가 없어서 원활한 웨이퍼 이송이 어려워지는 문제점이 있었다.However, in the load port assembly of the conventional substrate processing system, there is a problem that smooth wafer transfer is difficult because the cassette seated on the stage cannot be precisely aligned.

특히, 일반적으로 카세트를 이송 할 때는 작업자가 카세트를 손수 들어서 옮기거나 바퀴가 달린 대차를 이용하거나 이송 로봇 등을 이용하고 있어서 그 과정에서 카세트의 밑면이 마모되거나 손상되거나 오염되어 정렬이 어려워지는 문제점이 있었다.In particular, in general, when transporting the cassette, the worker lifts the cassette by hand, uses a wheeled cart, or uses a transport robot, so that the bottom of the cassette is worn, damaged, or contaminated in the process, making alignment difficult. there was.

또한, 개구 통합형 포드(Front Opening Unified Pod;FOUP)의 종류에 따라서도 레벨 위치가 달라지기 때문에 작업자는 매번 장비를 재설정해야 하는 불편함이 있었다.In addition, since the level position also varies according to the type of Front Opening Unified Pod (FOUP), the operator has the inconvenience of resetting the equipment every time.

결국, 종래에는 작업자가 매번 수작업으로 스테이지를 강제 정렬시켜야 번거로움이 있었고, 수작업에 의존하기 때문에 정밀한 정렬 작업이 불가능하여 얼라인 미스 에러(Align Miss Error)가 빈번하게 발생되는 등 많은 문제점들이 있었다.After all, in the related art, there was a problem in that the operator had to manually force the stage to be manually aligned every time, and since it is dependent on the manual operation, precise alignment cannot be performed, and thus an Align Miss Error is frequently generated.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 포함하여 여러 문제점들을 해결하기 위한 것으로서, 복수개의 거리 센서를 이용하여 카세트의 틀어짐을 정확하게 센싱할 수 있고, 이를 토대로 카세트의 상태 또는 포트의 종류가 달라지더라도 리프트 핀을 승하강시키는 모터가 자동으로 카세트의 위치를 정렬시킬 수 있어서 정밀한 정렬 작업이 가능하고, 수작업을 자동화하여 작업의 균일도와 신뢰도를 향상시킬 수 있으며, 시간과 인력을 절감하여 설비의 가동율을 증대시켜서 장비의 생산성을 크게 향상시킬 수 있게 하는 기판 처리 시스템의 로드 포트 어셈블리를 제공하는 것을 목적으로 한다. 그러나, 이러한 과제는 예시적인 것으로, 이에 의해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.The present invention is to solve a number of problems, including the above problems, it is possible to accurately sense the distortion of the cassette using a plurality of distance sensors, based on this, even if the status of the cassette or the type of port is different lift pins The motor for raising and lowering can automatically align the position of the cassette, enabling precise alignment, and improving the uniformity and reliability of the work by automating the manual work. It is an object of the present invention to provide a load port assembly of a substrate processing system that can greatly improve the productivity of equipment. However, these problems are exemplary, and the scope of the present invention is not limited thereby.

본 발명의 일 관점에 따르면, 기판 처리 시스템의 로드 포트 어셈블리가 제공된다. 상기 기판 처리 시스템의 로드 포트 어셈블리는, 도어부가 형성된 지지 프레임; 상기 도어부 부근에 수평 결합되는 베이스 플레이트; 상기 베이스 플레이트 상에 설치되고, 스테이지 구동부에 의해 구동되는 스테이지; 상기 스테이지에 설치되고, 웨이퍼 카세트의 하면을 지지하며, 리프트 핀 구동부에 의해 구동되는 복수개의 리프트 핀; 상기 도어부의 둘레를 따라 상기 지지 프레임에 설치되고, 상기 지지 프레임으로부터 상기 웨이퍼 카세트까지의 거리를 측정하는 복수개의 거리 측정 센서; 및 상기 거리 측정 센서들로부터 입력된 거리 정보를 이용하여 상기 지지 프레임으로부터 상기 웨이퍼 카세트까지의 거리가 설정값을 유지하도록 상기 스테이지 구동부 및 상기 리프트 핀 구동부를 제어하는 제어부;를 포함할 수 있다.According to one aspect of the invention, a load port assembly of a substrate processing system is provided. The load port assembly of the substrate processing system includes a support frame on which a door portion is formed; A base plate horizontally coupled to the door portion; A stage installed on the base plate and driven by a stage driver; A plurality of lift pins installed on the stage, supporting a lower surface of the wafer cassette, and driven by a lift pin driver; A plurality of distance measuring sensors installed on the support frame along the periphery of the door portion and measuring a distance from the support frame to the wafer cassette; And a control unit controlling the stage driving unit and the lift pin driving unit so that the distance from the support frame to the wafer cassette maintains a set value using the distance information input from the distance measuring sensors.

상기 기판 처리 시스템의 로드 포트 어셈블리에서, 상기 제어부는, 상기 웨이퍼 카세트를 상기 리프트 핀들 상에 얼라인할 수 있도록 상기 스테이지 구동부를 이용하여 상기 스테이지를 상기 도어부를 기준으로 좌우 방향인 X축 및 상기 도어부를 기준으로 전후 방향인 Y축으로 구동시키고, 상기 거리 정보가 동일하도록 상기 리프트 핀 구동부를 구동시키며, 상기 웨이퍼 카세트와 상기 지지 프레임 사이의 거리가 설정값으로 유지되도록 상기 스테이지 구동부를 이용하여 상기 스테이지를 상기 Y축으로 구동시킬 수 있다.In the load port assembly of the substrate processing system, the control unit uses the stage driving unit to align the wafer cassette on the lift pins, and the X axis and the door in the left and right directions relative to the door unit. The stage is driven using the stage driving unit to drive in the Y-axis in the front-rear direction with respect to the unit, to drive the lift pin driving unit so that the distance information is the same, and to maintain the distance between the wafer cassette and the support frame at a set value. Can be driven on the Y axis.

상기 기판 처리 시스템의 로드 포트 어셈블리에서, 상기 리프트 핀은 상기 웨이퍼 카세트의 하면을 삼각 지지할 수 있도록 상기 스테이지에 삼각 배치되는 좌측 핀, 우측 핀, 및 전방 핀으로 이루어지고, 각각은 리프트 핀 승하강 모터에 의해 승하강되고, 상기 스테이지 구동부는, 상기 스테이지가 X축 레일을 따라 X축 방향으로 이동될 수 있도록 상기 스테이지를 X축 방향으로 이동시키는 X축 모터가 설치되는 X축 프레임; 및 상기 X축 프레임이 Y축 레일을 따라 Y축 방향으로 이동될 수 있도록 상기 X축 프레임과 결합되고, 상기 X축 프레임을 Y축 방향으로 이동시키는 Y축 모터가 설치되는 Y축 프레임;을 포함할 수 있다.In the load port assembly of the substrate processing system, the lift pin consists of a left pin, a right pin, and a front pin triangularly disposed on the stage to triangularly support the lower surface of the wafer cassette, each of which is lifted and lowered by a lift pin. An X-axis frame that is moved up and down by a motor, and the X-axis motor that moves the stage in the X-axis direction so that the stage can be moved along the X-axis rail in the X-axis direction; And a Y-axis frame coupled with the X-axis frame so that the X-axis frame can be moved along the Y-axis rail in the Y-axis direction, and a Y-axis motor is installed to move the X-axis frame in the Y-axis direction. can do.

상기 기판 처리 시스템의 로드 포트 어셈블리에서, 상기 거리 측정 센서는, 상기 웨이퍼 카세트의 측면 4군데의 거리를 각각 측정할 수 있도록 상기 도어부의 둘레를 따라 상기 지지 프레임에 사각 배치되는 상부 좌측 센서, 상부 우측 센서, 하부 좌측 센서 및 하부 우측 센서일 수 있다.In the load port assembly of the substrate processing system, the distance measurement sensor, the upper left sensor and the upper right squarely disposed in the support frame along the periphery of the door portion so as to measure the distance of the four sides of the wafer cassette, respectively. It may be a sensor, a lower left sensor and a lower right sensor.

상기 기판 처리 시스템의 로드 포트 어셈블리에서, 상기 제어부는, 상기 상부 좌측 센서 또는 상부 우측 센서에서 측정된 상부 거리가 상기 하부 좌측 센서 또는 하부 우측 센서에서 측정된 하부 거리 보다 크면 이를 전방으로 기울어진 것으로 판단하여 각 리프트 핀을 상승 또는 하강시키도록 상기 리프트 핀 구동부를 제어할 수 있다.In the load port assembly of the substrate processing system, if the upper distance measured by the upper left sensor or upper right sensor is greater than the lower distance measured by the lower left sensor or lower right sensor, the controller determines that it is tilted forward. By doing so, the lift pin driving unit may be controlled to raise or lower each lift pin.

상기 기판 처리 시스템의 로드 포트 어셈블리에서, 상기 제어부는, 상기 상부 우측 센서 또는 하부 우측 센서에서 측정된 우측 거리가 상기 상부 좌측 센서 또는 하부 좌측 센서에서 측정된 좌측 거리와 동일하도록 1차적으로 상기 리프트 핀 구동부를 제어하고, 상기 웨이퍼 카세트와 상기 지지 프레임 사이의 거리가 설정값으로 유지되도록 2차적으로 상기 스테이지 구동부를 제어할 수 있다.In the load port assembly of the substrate processing system, the control unit primarily controls the lift pin so that the right distance measured by the upper right sensor or the lower right sensor is equal to the left distance measured by the upper left sensor or lower left sensor. The driving unit may be controlled, and the stage driving unit may be secondarily controlled so that the distance between the wafer cassette and the support frame is maintained at a set value.

상기와 같이 이루어진 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 이송에 따르면, 복수개의 거리 센서를 이용하여 카세트의 틀어짐을 정확하게 센싱할 수 있고, 이를 토대로 카세트의 상태 또는 포트의 종류가 달라지더라도 복수개의 리프트 핀을 승하강시키는 모터들이 자동으로 카세트의 위치를 정렬시킬 수 있어서 정밀한 정렬 작업이 가능하고, 수작업을 자동화하여 작업의 균일도와 신뢰도를 향상시킬 수 있으며, 시간과 인력을 절감하여 설비의 가동율을 증대시켜서 장비의 생산성을 크게 향상시킬 수 있는 효과를 갖는다. 물론 이러한 효과에 의해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.According to the substrate transfer according to an embodiment of the present invention made as described above, it is possible to accurately sense the distortion of the cassette using a plurality of distance sensors, and based on this, even if the state of the cassette or the type of port is different, a plurality of lifts Motors that raise and lower the pins can automatically align the position of the cassette, enabling precise alignment, automating manual work, improving work uniformity and reliability, and saving time and manpower to increase facility utilization. It has the effect of greatly improving the productivity of the equipment. Of course, the scope of the present invention is not limited by these effects.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 시스템의 로드 포트 어셈블리를 나타내는 사시도이다.
도 2는 도 1의 기판 처리 시스템의 로드 포트 어셈블리의 스테이지를 나타내는 사시도이다.
도 3은 도 1의 기판 처리 시스템의 로드 포트 어셈블리의 얼라인 이전 상태를 나타내는 개념도이다.
도 4는 도 3의 기판 처리 시스템의 로드 포트 어셈블리의 얼라인 이후 상태를 나타내는 개념도이다.1 is a perspective view showing a load port assembly of a substrate processing system according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a perspective view showing a stage of a load port assembly of the substrate processing system of FIG. 1;
FIG. 3 is a conceptual diagram showing a state prior to alignment of a load port assembly of the substrate processing system of FIG. 1.
4 is a conceptual diagram illustrating a state after alignment of a load port assembly of the substrate processing system of FIG. 3.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 여러 실시예들을 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, various preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

본 발명의 실시예들은 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위하여 제공되는 것이며, 하기 실시예는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다. 오히려 이들 실시예들은 본 개시를 더욱 충실하고 완전하게 하고, 당업자에게 본 발명의 사상을 완전하게 전달하기 위하여 제공되는 것이다. 또한, 도면에서 각 층의 두께나 크기는 설명의 편의 및 명확성을 위하여 과장된 것이다.The embodiments of the present invention are provided to more fully describe the present invention to those skilled in the art, and the following embodiments may be modified in various other forms, and the scope of the present invention is as follows. It is not limited to the Examples. Rather, these embodiments are provided to make the present disclosure more faithful and complete, and to fully convey the spirit of the present invention to those skilled in the art. In addition, the thickness or size of each layer in the drawings is exaggerated for convenience and clarity of explanation.

이하, 본 발명의 실시예들은 본 발명의 이상적인 실시예들을 개략적으로 도시하는 도면들을 참조하여 설명한다. 도면들에 있어서, 예를 들면, 제조 기술 및/또는 공차(tolerance)에 따라, 도시된 형상의 변형들이 예상될 수 있다. 따라서, 본 발명 사상의 실시예는 본 명세서에 도시된 영역의 특정 형상에 제한된 것으로 해석되어서는 아니 되며, 예를 들면 제조상 초래되는 형상의 변화를 포함하여야 한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings schematically showing ideal embodiments of the present invention. In the drawings, for example, depending on the manufacturing technique and/or tolerance, deformations of the illustrated shape can be expected. Therefore, embodiments of the inventive concept should not be interpreted as being limited to a specific shape of the region shown in this specification, but should include, for example, a change in shape resulting from manufacturing.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 시스템의 로드 포트 어셈블리(100)를 나타내는 사시도이다. 그리고, 도 2는 도 1의 기판 처리 시스템의 로드 포트 어셈블리(100)의 스테이지(20)를 나타내는 사시도이다.1 is a perspective view showing a load port assembly 100 of a substrate processing system according to an embodiment of the present invention. And, FIG. 2 is a perspective view showing the stage 20 of the load port assembly 100 of the substrate processing system of FIG. 1.

먼저, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 시스템의 로드 포트 어셈블리(100)는, 도어부(D)가 형성된 지지 프레임(F)과, 상기 도어부(D) 부근에 수평 결합되는 베이스 플레이트(10)와, 상기 베이스 플레이트(10) 상에 설치되는 스테이지 구동부에 의해 구동되는 스테이지(20)와, 상기 스테이지(20)에 설치되고, 웨이퍼 카세트(C)의 하면(Ca)을 지지하며, 리프트 핀 구동부에 의해 구동되는 복수개의 리프트 핀(30)과, 상기 도어부(D)의 둘레를 따라 상기 지지 프레임(F)에 설치되고, 상기 지지 프레임(F)으로부터 상기 웨이퍼 카세트(C)까지의 거리를 측정하는 복수개의 거리 측정 센서(40) 및 상기 거리 측정 센서(40)들로부터 입력된 거리 정보를 이용하여 상기 지지 프레임(F)으로부터 상기 웨이퍼 카세트(C)까지의 거리가 설정값을 유지하도록 상기 스테이지 구동부 및 상기 리프트 핀 구동부를 제어하는 제어부(50)를 포함할 수 있다.First, as shown in FIGS. 1 and 2, the load port assembly 100 of the substrate processing system according to an embodiment of the present invention includes a support frame F on which a door portion D is formed, and the door portion (D) A base plate 10 horizontally coupled to the vicinity, a stage 20 driven by a stage driving unit installed on the base plate 10, and a wafer cassette C installed on the stage 20 ) Supporting the lower surface (Ca), a plurality of lift pins 30 driven by a lift pin driving unit, and installed on the support frame F along the circumference of the door unit D, and the support frame ( The wafer cassette from the support frame F using a plurality of distance measuring sensors 40 that measure the distance from F) to the wafer cassette C and distance information input from the distance measuring sensors 40. The controller 50 may control the stage driver and the lift pin driver so that the distance to (C) maintains the set value.

더욱 구체적으로, 상기 제어부(50)는, 상기 웨이퍼 카세트(C)를 상기 리프트 핀(30)들 상에 얼라인할 수 있도록 상기 스테이지 구동부를 이용하여 상기 스테이지(20)를 상기 도어부(D)를 기준으로 좌우 방향인 X축 및 상기 도어부(D)를 기준으로 전후 방향인 Y축으로 구동시키고, 상기 거리 정보가 동일하도록 상기 리프트 핀 구동부를 구동시키며, 상기 웨이퍼 카세트(C)와 상기 지지 프레임(F) 사이의 거리가 설정값으로 유지되도록 상기 스테이지 구동부를 이용하여 상기 스테이지(20)를 상기 Y축으로 구동시킬 수 있다.More specifically, the control unit 50 uses the stage driving unit to align the wafer cassette C on the lift pins 30 so that the stage 20 uses the door unit D. Based on the X-axis in the left-right direction and the Y-axis in the front-rear direction based on the door part D, the lift pin driving part is driven so that the distance information is the same, the wafer cassette C and the support The stage 20 may be driven by the Y-axis using the stage driver so that the distance between the frames F is maintained at a set value.

이러한, 상기 기판 처리 시스템의 로드 포트 어셈블리(100)는, 예컨대, 웨이퍼를 이송하는 장비의 일부로서, 상기 웨이퍼 카세트(C)에 담긴 웨이퍼를 반도체 이송장비의 일종인 이에프이엠(EFEM, Equipment Front End Module)의 로드 포트(Load port)에 적용될 수 있다.The load port assembly 100 of the substrate processing system is, for example, a part of equipment for transporting wafers, and the wafer contained in the wafer cassette C is an equipment front end (EFEM), which is a type of semiconductor transport equipment. Module) can be applied to the load port.

그러나, 이러한 상기 기판 처리 시스템의 로드 포트 어셈블리(100)는 이에프이엠이나 로드 포트에만 국한되지 않는 것으로서, 카세트 스테이지나, 로드락 챔버나, 버퍼 챔버나, 트랜스퍼 챔버 등 매우 다양한 장소에 적용될 수 있다. However, the load port assembly 100 of the substrate processing system is not limited to the FPM or load port, and can be applied to a wide variety of places such as a cassette stage, a load lock chamber, a buffer chamber, and a transfer chamber.

더욱 구체적으로, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 리프트 핀(30)은 상기 웨이퍼 카세트(C)의 하면(Ca)을 삼각 지지할 수 있도록 상기 스테이지(20)에 삼각 배치되는 3개의 핀들, 즉 좌측 핀(31), 우측 핀(32), 및 전방 핀(33)으로 이루어질 수 있다.More specifically, as shown in FIGS. 1 and 2, the lift pins 30 are three triangularly arranged on the stage 20 to triangularly support the lower surface Ca of the wafer cassette C. It may be made of pins, that is, the left pin 31, the right pin 32, and the front pin 33.

또한, 예컨대, 상기 스테이지 구동부는, 상기 스테이지(20)가 X축 레일을 따라 X축 방향으로 이동될 수 있도록 상기 스테이지를 X축 방향으로 이동시키는 X축 모터(M4)가 설치되는 X축 프레임(21) 및 상기 X축 프레임(21)이 Y축 레일을 따라 Y축 방향으로 이동될 수 있도록 상기 X축 프레임(21)과 결합되고, 상기 X축 프레임(21)을 Y축 방향으로 이동시키는 Y축 모터(M5)가 설치되는 Y축 프레임(22)을 포함할 수 있다.In addition, for example, the stage driving unit, the X-axis frame (M4) is installed to move the stage in the X-axis direction so that the stage 20 can be moved in the X-axis direction along the X-axis rail ( 21) and the X-axis frame 21 is coupled to the X-axis frame 21 so as to be moved in the Y-axis direction along the Y-axis rail, Y to move the X-axis frame 21 in the Y-axis direction It may include a Y-axis frame 22 on which the shaft motor M5 is installed.

따라서, 상기 좌측 핀(31)과 상기 우측 핀(32)의 높이 차이를 이용하여 상기 카세트(C)의 좌우 경사도를 정렬할 수 있고, 상기 전방 핀(33) 및 상기 좌측 핀(31)과 상기 우측 핀(32)의 높이 차이를 이용하여 상기 카세트(C)의 전후 경사도를 정렬할 수 있다.Therefore, the left and right inclinations of the cassette C may be aligned using the difference in height between the left pin 31 and the right pin 32, and the front pin 33 and the left pin 31 and the The front and rear inclinations of the cassette C may be aligned using a difference in height of the right pin 32.

그러나, 이러한 상기 리프트 핀(30)은 도면에 도시된 바와 같이, 3개에만 국한되지 않고, 4개나 그 이상 복수개의 리프트 핀(30)들이 적용될 수 있다.However, as shown in the figure, the lift pin 30 is not limited to three, and a plurality of four or more lift pins 30 may be applied.

또한, 이러한 상기 리프트 핀(30)들, 각각은 리프트 핀 승하강 모터(M1)(M2)(M3)에 의해 개별적으로 승하강될 수 있다.In addition, each of the lift pins 30 may be individually lifted by the lift pin elevating motors M1, M2, and M3.

한편, 도 1에 도시된 바와 같이, 상기 거리 측정 센서(40)는, 상기 웨이퍼 카세트(C)의 측면(Cb) 4군데의 거리를 각각 측정할 수 있도록 상기 도어부(D)의 둘레를 따라 사각 배치되는 4개의 센서, 즉 상부 좌측 센서(41), 상부 우측 센서(42), 하부 좌측 센서(43) 및 하부 우측 센서(44)로 이루어질 수 있다.On the other hand, as shown in Figure 1, the distance measuring sensor 40, along the circumference of the door portion (D) to measure the distance of each of the four sides (Cb) of the wafer cassette (C) It may be composed of four sensors that are squarely disposed, that is, the upper left sensor 41, the upper right sensor 42, the lower left sensor 43, and the lower right sensor 44.

이러한, 상기 거리 측정 센서(40)들은 각각 상기 카세트(C)의 상기 측면(Cb)과의 거리들을 비접촉 측정 방식 또는 접촉식 측정 방식으로 측정하는 것으로서, 초음파를 이용하거나 레이저광을 이용하거나 각종 전자기파의 반사나, 간섭이나 회절 등을 이용하여 거리를 측정하는 매우 다양한 형태의 거리 측정 센서들이 모두 적용될 수 있다.The distance measurement sensors 40 measure distances to the side surface Cb of the cassette C by a non-contact measurement method or a contact measurement method, respectively, using ultrasonic waves, laser light, or various electromagnetic waves. A wide variety of distance measuring sensors that measure distance using reflection, interference, or diffraction can be applied.

그러나, 이러한 상기 거리 측정 센서(40)의 개수나 위치 등은 도면에 반드시 국한되지 않고, 적어도 2개 이상 복수개가 다양한 위치에 설치될 수 있다. 일반적으로 상기 거리 측정 센서(40)들의 설치 개수가 많으면 많을수록 거리 측정에 대한 정밀도가 향상될 수 있고, 이를 통해서 얼라인 정밀도 역시 향상될 수 있다.However, the number or location of the distance measuring sensors 40 is not necessarily limited to the drawings, and at least two or more of them may be installed at various locations. In general, the greater the number of installations of the distance measurement sensors 40, the more accurate the distance measurement can be, and thereby the alignment precision can be improved.

또한, 도시하지 않았지만, 이러한 상기 거리 측정 센서(40)들은 상기 카세트(C)의 상기 측면(Cb)과의 거리만 측정하지 않고, 다른 측면들과의 거리를 측정하여 상기 카세트(C)의 틀어짐 정도를 보다 정확하게 판단할 수 있다.Further, although not shown, these distance measuring sensors 40 do not measure only the distance of the cassette C to the side Cb, but measure the distance to the other sides to distort the cassette C. The degree can be judged more accurately.

한편, 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 스테이지(20)는, X축 이동 모터(M4), Y축 이동 모터(M5)에 의해 위치가 조정되는 XY스테이지일 수 있다.Meanwhile, as illustrated in FIG. 2, the stage 20 may be an XY stage whose position is adjusted by the X-axis moving motor M4 and the Y-axis moving motor M5.

여기서, 상기 제어부(50)는, 상기 상부 우측 센서(42) 또는 하부 우측 센서(44)에서 측정된 우측 거리가 상기 상부 좌측 센서(41) 또는 하부 좌측 센서(43)에서 측정된 좌측 거리와 동일하도록 1차적으로 상기 리프트 핀 구동부를 제어하고, 상기 웨이퍼 카세트와 상기 지지 프레임 사이의 거리가 설정값으로 유지되도록 2차적으로 상기 스테이지 구동부를 제어할 수 있다.Here, in the controller 50, the right distance measured by the upper right sensor 42 or the lower right sensor 44 is the same as the left distance measured by the upper left sensor 41 or the lower left sensor 43. In order to control the lift pin driver first, the stage driver may be secondarily controlled so that the distance between the wafer cassette and the support frame is maintained at a set value.

따라서, 상기 제어부(50)는 상술된 상기 리프트 핀 승하강 모터(M1)(M2)(M3)들을 제어하여 상기 리프트 핀(30)들의 높낮이를 개별적으로 조절할 수 있는 것은 물론이고, 상기 X축 이동 모터(M4), 상기 Y축 이동 모터(M5)를 제어하여 상기 스테이지(20)의 위치를 정렬시킬 수 있다.Therefore, the control unit 50 may individually adjust the heights of the lift pins 30 by controlling the lift pin elevating motors M1, M2, and M3, as well as the X-axis movement. The position of the stage 20 may be aligned by controlling the motor M4 and the Y-axis moving motor M5.

이러한, 상기 모터들은 리니어 모터가 적용되거나 또는 모터의 회전 동력을 전후진 동력으로 변환하는 다양한 형태의 동력 전달 장치들이 모두 적용될 수 있다. 예컨대, 이러한 상기 동력 전달 장치는 각종 기어 박스나, 벨트/풀리 조합이나, 와이어/도르레 조합이나, 체인/스프로킷휠 조합이나, 로드/캠 조합이나, 링크 조합 등 매우 다양한 형태의 동력 전달 장치가 모두 적용될 수 있다.These, the motor may be a linear motor is applied or all of the various types of power transmission devices that convert the rotational power of the motor to forward and backward power. For example, such a power transmission device includes various gear boxes, belt/pulley combinations, wire/ pulley combinations, chain/sprocket wheel combinations, rod/cam combinations, and link combinations. Can be applied.

이러한 상기 베이스 플레이트(10)는 이에프이엠(EFEM, Equipment Front End Module)에 설치되어 장비의 전면에 안착되는 상기 카세트(C)의 위치를 정렬시킬 수 있고, 이를 통해서 상기 카세트(C) 내부에 적재된 웨이퍼들의 공급을 원활하게 할 수 있다.The base plate 10 may be installed in an equipment front end module (EFEM) to align the position of the cassette (C) seated on the front of the equipment, through which the cassette (C) is loaded. It is possible to smoothly supply the old wafers.

그러므로, 복수개의 상기 거리 측정 센서(40)들을 이용하여 상기 카세트(C)의 틀어짐을 정확하게 센싱할 수 있고, 이를 토대로 상기 카세트(C)의 상태 또는 포트의 종류가 달라지더라도 복수개의 상기 리프트 핀(30)들을 승하강시키는 모터들이 자동으로 상기 카세트(C)의 위치를 정렬시킬 수 있어서 정밀한 정렬 작업이 가능하고, 수작업을 자동화하여 작업의 균일도와 신뢰도를 향상시킬 수 있으며, 시간과 인력을 절감하여 설비의 가동율을 증대시켜서 장비의 생산성을 크게 향상시킬 수 있다.Therefore, it is possible to accurately sense the distortion of the cassette C using a plurality of the distance measurement sensors 40, and based on this, even if the state of the cassette C or the type of port is different, the plurality of lift pins Motors that raise and lower (30) can automatically align the position of the cassette (C), enabling precise alignment, and automating manual work to improve work uniformity and reliability, saving time and manpower By increasing the operation rate of the equipment, the productivity of the equipment can be greatly improved.

도 3은 도 1의 기판 처리 시스템의 로드 포트 어셈블리(100)의 얼라인 이전 상태를 나타내는 개념도이고, 도 4는 도 3의 기판 처리 시스템의 로드 포트 어셈블리(100)의 얼라인 이후 상태를 나타내는 개념도이다.3 is a conceptual view showing a state before the alignment of the load port assembly 100 of the substrate processing system of FIG. 1, and FIG. 4 is a conceptual view showing a state after the alignment of the load port assembly 100 of the substrate processing system of FIG. to be.

도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 시스템의 로드 포트 어셈블리(100)의 작동 과정을 설명하면, 예컨대, 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 상부 좌측 센서(41) 또는 상부 우측 센서(42)에서 측정된 상부 거리(L1)가 상기 하부 좌측 센서(43) 또는 하부 우측 센서(44)에서 측정된 하부 거리(L2) 보다 크면 상기 제어부(50)는 이를 전방으로 기울어진 것으로 판단할 수 있다.3 and 4, when the operation process of the load port assembly 100 of the substrate processing system according to an embodiment of the present invention is described, for example, as illustrated in FIG. 3, the upper left sensor If the upper distance L1 measured by the 41 or upper right sensor 42 is greater than the lower distance L2 measured by the lower left sensor 43 or the lower right sensor 44, the control unit 50 can detect the upper distance L1. It can be judged to be tilted forward.

이 때, 상기 제어부(50)는, 상기 리프트 핀 승하강 모터(M1)(M2)(M3)들 중 어느 하나 이상에 제어 신호를 인가하여 상기 카세트(C)를 정렬시킬 수 있다.At this time, the controller 50 may align the cassette C by applying a control signal to any one or more of the lift pin elevating motors M1, M2, and M3.

즉, 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 제어부(50)는, 상기 상기 전방 핀(33)을 상승시키거나 또는 상기 좌측 핀(31) 및 상기 우측 핀(32)을 하강시키는 각도 제어 신호를 상기 리프트 핀 구동부에 인가하여 상기 상부 거리(L3)와 상기 하부 거리(L3)를 일치시킬 수 있다.That is, as shown in Figure 4, the control unit 50, the front pin 33 to raise or lower the left pin 31 and the right pin 32, the angle control signal to the The upper distance L3 and the lower distance L3 may be matched by applying to the lift pin driving unit.

이 때, 상기 리프트 핀(30) 각각의 승하강 높이는 삼각 함수나 기타 미적분을 이용하여 정밀하게 제어될 수 있는 것으로서, 다양한 형태의 수식이나 피드백 정보가 활용될 수 있다.At this time, as the elevation of each of the lift pins 30 may be precisely controlled using a trigonometric function or other calculus, various types of equations or feedback information may be utilized.

이러한 정렬 과정은, 상기 카세트(C)의 전후 각도 틀어짐 판단시에만 적용되지 않는 것으로서, 상기 카세트(C)의 좌우 각도 틀어짐 판단시에도 동일한 원리로 적용될 수 있고, 상기 카세트(C)의 높이 불일치나, 틀어짐에도 동일한 원리로 적용되어 상기 카세트(C)의 모든 방향에서의 정렬이 가능하다.This alignment process is not applied only when determining the front-to-back angle misalignment of the cassette C, and can also be applied to the same principle when determining the left-right-angle misalignment of the cassette C. , The same principle is applied to the distortion, and alignment in all directions of the cassette C is possible.

본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.The present invention has been described with reference to the embodiments shown in the drawings, but these are merely exemplary, and those skilled in the art will understand that various modifications and equivalent other embodiments are possible therefrom. Therefore, the true technical protection scope of the present invention should be determined by the technical spirit of the appended claims.

10: 베이스 플레이트
20: 스테이지
30: 리프트 핀
31: 좌측 핀
32: 우측 핀
33: 전방 핀
40: 거리 측정 센서
41: 상부 좌측 센서
42: 상부 우측 센서
43: 하부 좌측 센서
44: 하부 우측 센서
50: 제어부
100: 기판 처리 시스템의 로드 포트 어셈블리10: base plate
20: Stage
30: lift pin
31: left pin
32: right pin
33: front pin
40: distance measuring sensor
41: upper left sensor
42: upper right sensor
43: lower left sensor
44: lower right sensor
50: control
100: load port assembly of the substrate processing system

Claims (6)

도어부가 형성된 지지 프레임;
상기 도어부 부근에 수평 결합되는 베이스 플레이트;
상기 베이스 플레이트 상에 설치되고, 스테이지 구동부에 의해 구동되는 스테이지;
상기 스테이지에 설치되고, 웨이퍼 카세트의 하면을 지지하며, 리프트 핀 구동부에 의해 구동되는 복수개의 리프트 핀;
상기 도어부의 둘레를 따라 상기 지지 프레임에 설치되고, 상기 지지 프레임으로부터 상기 웨이퍼 카세트까지의 거리를 측정하는 복수개의 거리 측정 센서; 및
상기 거리 측정 센서들로부터 입력된 거리 정보를 이용하여 상기 지지 프레임으로부터 상기 웨이퍼 카세트까지의 거리가 설정값을 유지하도록 상기 스테이지 구동부 및 상기 리프트 핀 구동부를 제어하는 제어부;
를 포함하는, 기판 처리 시스템의 로드 포트 어셈블리.A support frame on which a door portion is formed;
A base plate horizontally coupled to the door portion;
A stage installed on the base plate and driven by a stage driver;
A plurality of lift pins installed on the stage, supporting a lower surface of the wafer cassette, and driven by a lift pin driver;
A plurality of distance measuring sensors installed on the support frame along the periphery of the door portion and measuring a distance from the support frame to the wafer cassette; And
A control unit controlling the stage driving unit and the lift pin driving unit such that a distance from the support frame to the wafer cassette maintains a set value using distance information input from the distance measuring sensors;
A load port assembly of a substrate processing system comprising a. 제 1 항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 웨이퍼 카세트를 상기 리프트 핀들 상에 얼라인할 수 있도록 상기 스테이지 구동부를 이용하여 상기 스테이지를 상기 도어부를 기준으로 좌우 방향인 X축 및 상기 도어부를 기준으로 전후 방향인 Y축으로 구동시키고, 상기 거리 정보가 동일하도록 상기 리프트 핀 구동부를 구동시키며, 상기 웨이퍼 카세트와 상기 지지 프레임 사이의 거리가 설정값으로 유지되도록 상기 스테이지 구동부를 이용하여 상기 스테이지를 상기 Y축으로 구동시키는, 기판 처리 시스템의 로드 포트 어셈블리.According to claim 1,
The control unit,
The stage driving unit is used to drive the stage in the X-axis in the left and right directions relative to the door unit and in the Y-axis in the front-rear direction relative to the door unit so as to align the wafer cassette on the lift pins, and the distance A load port of a substrate processing system that drives the lift pin driver to have the same information, and drives the stage in the Y axis using the stage driver so that the distance between the wafer cassette and the support frame is maintained at a set value. assembly. 제 1 항에 있어서,
상기 리프트 핀은 상기 웨이퍼 카세트의 하면을 삼각 지지할 수 있도록 상기 스테이지에 삼각 배치되는 좌측 핀, 우측 핀, 및 전방 핀으로 이루어지고, 각각은 리프트 핀 승하강 모터에 의해 승하강되고,
상기 스테이지 구동부는,
상기 스테이지가 X축 레일을 따라 X축 방향으로 이동될 수 있도록 상기 스테이지를 X축 방향으로 이동시키는 X축 모터가 설치되는 X축 프레임; 및
상기 X축 프레임이 Y축 레일을 따라 Y축 방향으로 이동될 수 있도록 상기 X축 프레임과 결합되고, 상기 X축 프레임을 Y축 방향으로 이동시키는 Y축 모터가 설치되는 Y축 프레임;
을 포함하는, 기판 처리 시스템의 로드 포트 어셈블리.According to claim 1,
The lift pin is composed of a left pin, a right pin, and a front pin that are triangularly arranged on the stage to triangularly support the lower surface of the wafer cassette, each of which is raised and lowered by a lift pin elevating motor,
The stage driving unit,
An X-axis frame in which an X-axis motor is installed to move the stage in the X-axis direction so that the stage can be moved along the X-axis rail in the X-axis direction; And
A Y-axis frame coupled with the X-axis frame so that the X-axis frame can be moved along the Y-axis rail in the Y-axis direction, and a Y-axis motor is installed to move the X-axis frame in the Y-axis direction;
A load port assembly of a substrate processing system comprising a. 제 1 항에 있어서,
상기 거리 측정 센서는,
상기 웨이퍼 카세트의 측면 4군데의 거리를 각각 측정할 수 있도록 상기 도어부의 둘레를 따라 상기 지지 프레임에 사각 배치되는 상부 좌측 센서, 상부 우측 센서, 하부 좌측 센서 및 하부 우측 센서인, 기판 처리 시스템의 로드 포트 어셈블리. According to claim 1,
The distance measuring sensor,
Loads of the substrate processing system, the upper left sensor, upper right sensor, lower left sensor and lower right sensor, which are squarely arranged in the support frame along the periphery of the door portion so as to measure the distances of four sides of the wafer cassette, respectively Port assembly. 제 4 항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 상부 좌측 센서 또는 상부 우측 센서에서 측정된 상부 거리가 상기 하부 좌측 센서 또는 하부 우측 센서에서 측정된 하부 거리 보다 크면 이를 전방으로 기울어진 것으로 판단하여 각 리프트 핀을 상승 또는 하강시키도록 상기 리프트 핀 구동부를 제어하는, 기판 처리 시스템의 로드 포트 어셈블리.The method of claim 4,
The control unit,
When the upper distance measured by the upper left sensor or the upper right sensor is greater than the lower distance measured by the lower left sensor or lower right sensor, the lift pin driver is configured to raise or lower each lift pin by determining that it is inclined forward. To control the load port assembly of the substrate processing system. 제 4 항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 상부 우측 센서 또는 하부 우측 센서에서 측정된 우측 거리가 상기 상부 좌측 센서 또는 하부 좌측 센서에서 측정된 좌측 거리와 동일하도록 1차적으로 상기 리프트 핀 구동부를 제어하고, 상기 웨이퍼 카세트와 상기 지지 프레임 사이의 거리가 설정값으로 유지되도록 2차적으로 상기 스테이지 구동부를 제어하는, 기판 처리 시스템의 로드 포트 어셈블리.The method of claim 4,
The control unit,
The lift pin driver is primarily controlled so that the right distance measured by the upper right sensor or the lower right sensor is equal to the left distance measured by the upper left sensor or lower left sensor, and between the wafer cassette and the support frame. A load port assembly of a substrate processing system, which controls the stage drive secondarily so that the distance is maintained at a set value.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO2023167732A1 (en) * 2022-03-02 2023-09-07 Applied Materials, Inc. Enclosure system with charging assembly
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