KR100308184B1 - 반도체 소자 제조장치의 제어시스템 및 그 제어방법 - Google Patents

반도체 소자 제조장치의 제어시스템 및 그 제어방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 반도체소자 제조장치의 제어시스템 및 그 제어방법에 관한 것이다.
본 발명의 제어시스템은, 제조장치; 웨이퍼를 언로딩시킬 수 있는 이송장치; 상기 언로딩이 이루어지는 웨이퍼 이면의 색의 상태에 따른 광신호를 아날로그 전기신호로 변환하는 광전변환수단; 및 상기 센싱수단에서 입력되는 상기 웨이퍼 이면의 색의 상태의 파악으로써 상기 특정의 공정의 이상유무를 판단하여 상기 제조장치를 제어할 수 있는 제어수단을 구비하여 이루어짐을 특징으로 한다.
본 발명의 제어방법은, 특정의 공정을 수행하는 단계; 웨이퍼를 언로딩시키는 단계; 상기 언로딩이 이루어지는 웨이퍼 이면의 색의 상태를 센싱하는 단계; 및 상기 웨이퍼 이면의 색의 상태의 파악으로써 상기 특정의 공정의 이상유무를 판단하는 단계를 구비하여 이루어짐을 특징으로 한다.
따라서, 제조장치 자체의 이상의 발생에 따른 제어 뿐만 아니라 공정조건 등 의 변화 등으로 인한 이상의 발생에 따른 제어도 용이하게 수행함으로써 제조장치의 효율성을 극대화시켜 반도체소자의 제조에 따른 생산성이 향상되는 효과가 있다.

Description

반도체소자 제조장치의 제어시스템 및 그 제어방법{CONTROL SYSTEM OF APPARATUS FOR FABRICATING SEMICONDUCTOR DEVIE AND ITS CONTROL METHOD}
본 발명은 반도체소자 제조장치의 제어시스템 및 그 제어방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 웨이퍼(Wafer) 이면의 색의 상태를 파악한 결과로써 특정의 공정을 수행하는 제조장치를 제어할 수 있는 반도체소자 제조장치의 제어시스템 및 그 제어방법에 관한 것이다.
일반적으로 반도체소자는 상기 반도체소자로 제조할 수 있는 웨이퍼를 대상으로 일련의 단위공정 등을 수행함으로써 제조되고, 상기 단위공정 등의 수행에서 는 상기 단위공정의 특성에 적합한 구성요소들이 구비되는 제조장치를 이용한다.
그리고 상기 제조장치는 각각의 단위공정 등에 따라 그 수성요소들을 달리하지만, 그 대부분은 상기 단위공정이 직접적으로 수행되는 챔버(Chamber) 등으로 이루어지는 제조장치 및 상기 웨이퍼를 로딩/언로딩(Loading/Unloading)시키는 이송아암 즉, 로봇아암(Robot Arm) 등으로 이루어지는 이송장치 등이 구비된다.
여기서 상기와 같은 구성으로 이루어지는 제조장치는 상기 제조장치 자체의이상의 발생시 상기 제조장치의 가동 등을 중단시키는 등의 제어가 이루어졌지만,상기 제조장치를 이용한 단위공정 즉, 특정의 공정의 수행시 설정된 공정조건 등의변화로 인한 이상의 발생시에는 그 제어가 이루어지지 않았다.
이에 따라 상기 특정의 정에서 설정된 공정조건 등의 변화로 인하여 웨이퍼자체에 손상이 가해지는 불량 등이 발생하여도 상기 제조장치 자체의 이상의 발생이 아니었기 때문에 그 제어가 이루어지지 않았고, 상기 특정의 공정은 계속적으로수행되었다.
따라서 종래의 상기 제조장치의 제어는 작업자가 상기 웨이퍼를 육안으로 확인한 후에야 이루어질 수 밖에 없었다.
다시말해 종래의 제조장치를 이용한 공정의 수행에서는 공정조건 등의 변화로 인하여 상기와 같은 불량이 발생하여도 작업자가 육안으로 직접적으로 확인하지않는한 상기 제조장치의 제어는 이루어지지 않는 것이었다.
이러한 종래의 제조장치를 이용한 공정의 수행에서는 상기 제조장치 자체의이상의 발생이 아닌 경우에는 그 제어가 용이하게 이루어지지 않았고, 이에 따라 상기 공정의 수행시 상기와 같은 불량 등은 다량으로 발생하였다.
따라서 종래의 반도체소자 제조장치는 그 제어가 용이하게 이루어지지 않아 제조장치의 효율성 등에 영향을 끼침으로써 반도체소자의 제조에 따른 생산성이 저하되는 문제점이 있었다.
본 발명의 목적은, 제조장치 자체의 이상의 발생에 따른 제어 뿐만 아니라 공정조건 등의 변화 등으로 인한 이상의 발생에 따른 제어도 용이하게 수행함으로써 제조장치의 효율성을 극대화시켜 반도체소자의 제조에 따른 생산성을 향상시키기 위한 반도체소자 제조장치의 제어시스템 및 그 제어방법을 제공하는 데 있다.
제1도는 본 발명에 따른 반도체소자 제조장치의 제어시스템의 일 실시예를 나타내는 구성도이다.
제2도는 본 발명에 따른 반도체소자 제조장치의 제어방법의 일 실시예를 나타내는 순서도이다.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
10 : 제조장치 12 : 이송장치
14 : 광전변환수단 16 : 제어수단
18 : 아날로그/디지털 변환수단 20 : 프로세싱수단
22 : 경보수단
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 반도체소자 제조장치의 제어시스템은, 반도체 웨이퍼를 대상으로 특정의 공정(예컨대, 플라즈마 스퍼터링(Plasma Sputtering) 또는 식각 공정과 같은 고전압을 이용한 웨이퍼 가공 공정 또는 고전압을 이용한 번인 테스트(Burn-In Test)와 같은 테스트 공정)을 수행할 수 있는 챔버 등으로 이루어지는 제조장치; 상기 특정의 공정이 수행된 웨이퍼를 상기 제조장치에서 언로딩시킬 수 있는 로봇아암 등으로 이루어지는 이송장치; 상기 제조장치에서 언로딩이 이루어지는 웨이퍼 이면의 색의 상태에 따른 광신호를 아날로그 전기신호로 변환하는 이미지 센서 또는 광전변환수단; 및 상기 광전변환수단(예컨데, 상보형 금속산화물 반도체 또는 컬러 고체촬상소자(Charge Coupled Device)으로부터 입력되는 상기 웨이퍼 이면의 색의 상태의 파악으로써 상기 특정의 공정의 이상 유무를 판단하여 상기 제조장치를 제어할 수 있는 제어수단을 구비하여 이루어짐을 특징으로 한다.
그리고 상기 제어수단은, 상기 웨이퍼 이면의 색의 상태에 따른 아날로그(Analog) 전기신호를 디지털(Digital) 신호로 변환하는 아날로그/디지털 변환수단; 및 상기 아날로그/디지털 변환수단의 출력신호에 응답하여 상기 특정의 공정의 이상유무를 판단하여 상기 제조장치를 제어할 수 있는 프로세싱수단으로 이루어지는 것이 바람직하다.
상기 특정의 공정의 이상발생시 신속한 조치를 취할 수 있도록 경보를 제공할 수 있는 경보수단(예컨대, 확성기(Loud Speaker))을 상기 제어수단에 더 구비시키는 것이 바람직하다.
상기 제조장치는 공정의 수행의 이상발생시 웨이퍼 이면의 색의 변화가 명확하게 형성되는 공정을 수행하는 플라즈마 스퍼터링 장치, 플라즈마 식각장치 또는 번인 테스트 장치인 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 반도체소자 제조장치의 제어방법은, 반도체 웨이퍼를 대상으로 특정의 공정을 수행하는 단계; 상기 특정의 공정이 수행된 웨이퍼를 언로딩시키는 단계; 상기 언로딩이 이루어지는 웨이퍼 이면의 색의 상태를 센싱하는 단계; 및 상기 웨이퍼 이면의 색의 상태의 파악으로써 상기 특정의 공정의 이상유무를 판단하는 단계를 구비하여 이루짐을 특징으로 한다.
그리고 상기 특정의 공정의 이상유무의 판단에 따라 상기 특정의 공정을 중단시키는 단계; 및 상기 특정의 공정의 중단의 경보를 제공하고, 조치를 취하는 단계를 더 구비하는 것이 바람직하다.
이하, 본 발명의 구체적인 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
정상적인 웨이퍼의 이면은 전형적으로 붉은색, 파란색, 은색, 또는 금보라색을 보이는 반면에, 플라즈마를 이용한 스퍼터링 또는 식각 공정에서 웨이퍼에 아크(Arch) 방전이 발생하거나 번인-테스트 공정 등에서 큰 전류의 흐름 등으로 인해 웨이퍼 내의 집적회로가 타버리는 경우에 상기 웨이퍼의 이면은 우유색, 회색 또는 검정색을 보인다는 것을 본 발명자는 주의깊고 지속적인 관찰을 통해 발견하였으며, 본 발명은 이와 같은 관찰을 토대로 하여 창안된 것이다.
도1은 본 발명에 따른 반도체소자 제조장치의 제어시스템의 일 실시예를 나타내는 구성도이고, 도2는 본 발명에 따른 반도체소자 제조장치의 제어방법의 일실시예를 나타내는 순서도이다.
본 발명은 일반적인 구성으로 이루어지는 반도체소자 제조장치로서, 먼저 도1은 반도체소자로 제조할 수 있는 웨이퍼를 대상으로 특정의 공정 즉, 웨이퍼를 가공하거나 상기 가공된 웨이퍼를 테스트 하는 공정(예컨대, 플라즈마를 이용한 스퍼터링 또는 식각 공정, 또는 번인 테스트 공정)(이하, '웨이퍼 공정'이라 함)을 수행할 수 있는 챔버 등으로 이루어지는 제조장치(10) 및 상기 웨이퍼 공정이 수행된 웨이퍼를 상기 제조장치(10)에서 언로딩시킬 수 있는 로봇아암 등으로 이루어지는 이송장치(12)가 구비되어 있다.
여기서 상기 이송장치(12)는 웨이퍼의 언로딩 뿐만 아니라 상기 제조장치(10)로 로딩시키는 구성으로도 이루어질 수 있다.
그리고 본 발명은 상기 이송장치(12)를 이용한 웨이퍼의 언로딩시 상기 웨이퍼 이면의 색의 상태를 센싱(Sensing)할 수 있는 다시말해, 상기 웨이퍼 이면의 색의 상태에 따른 광신호를 아날로그 전기신호로 변환시킬 수 있는 상보형 금속산화물 반도체(CIF COMS), 컬러 고체촬상소자(Charge Coupled Device) 등과 같은 광전변환수단(또는 이미지 센서)(14) 및, 상기 광전변환수단(14)에서 입력되는 웨이퍼 이면의 색의 상태를 파악함으로써 상기 웨이퍼 공정에서의 이상유무를 판단하여 상기 제조장치(10)를 제어할 수 있는 제어수단(16)을 구비시킬 수 있다.
이러한 본 발명의 광전변환수단(14)은 상기 웨이퍼 이면을 센싱할 수 있도록 위치시키는 것으로서, 이는 본 발명에 종사하는 자라면 용이하게 그 위치를 설정할 수 있다.
여기서 본 발명의 상기 제어수단(16)은 상기 광전변환수단(14)의 아날로그 전기신호를 입력받아 상기 웨이퍼 이면에 색의 상태에 따른 디지털 전기신호로 변환시킬 수 있는 아날로그/디지털 변환수단(18) 및 상기 아날로그/디지털 변환수단(18)의 디지털 출력 신호를 입력받아 상기 웨이퍼 공정(예컨대, 플라즈마 스퍼터링 공정, 식각 공정, 또는 번인 테스트 공정)의 이상유무를 판단하여 상기 제조장치(10)를 제어할 수 있는 디지털 프로세싱(Processing)수단(20)으로 이루어질 수 있다.
또한 본 발명은 상기 웨이퍼 공정의 이상의 발생시 즉, 상기 제어수단(16)을 이용한 이상유무의 판단에 따른 이상의 발생시 경보를 제공할 수 있는 확성기와 같은 경보수단(22)을 상기 제어수단(16)에 더 구비시킬 수 있다.
이에 따라 본 발명은 웨이퍼 공정의 수행시 공정조건 등의 변화에 따른 이상의 발생시 상기 제어수단(16) 등을 이용함으로써 상기 제조장치(10)를 실시간으로 제어할 수 있다.
특히, 본 발명은 웨이퍼 공정의 수행이 이상이 발생하였을 경우 웨이퍼 이면의 색의 변화가 명확하게 나타나는 공정이 수행되는 제조장치(10) 등에 효율적으로 응용할 수 있는 것으로써, 특히 고전압을 사용하는 플라즈마 장치 또는 테스트 장치에 효율적으로 응용할 수 있다.
즉, 상기와 같은 고전압 장치를 이용한 웨이퍼 공정의 수행시 이상이 발생할 경우에는, 일 예로서, 은색의 상태를 가진 웨이퍼의 이면이 검은색으로 변화되고, 본 발명은 이러한 웨이퍼 이면의 색의 상태를 파악하여 그 결과로써 웨이퍼 제조장치(10)를 제어하는 것이다.
그리고 도2는 상기와 같은 구성으로 이루어지는 제조장치(10)의 제어방법을 나타내는 것으로써, 먼저 특정의 공정 즉, 플라즈마를 이용한 스퍼터링 공정, 식각공정, 또는 번인 테스트 공정 등과 같은 웨이퍼 공정을 수행하는 S2단계가 구비된다.
그리고 상기 웨이퍼 공정이 수행된 웨이퍼를 언로딩시키는 S4단계 및 상기 언로딩이 이루어지는 웨이퍼 이면의 색의 상태를 센싱하는 S6단계가 구비된다.
계속해서 상기 웨이퍼 이면의 색의 상태를 파악하여 상기 웨이퍼 공정의 이상유무를 판단하는 S8단계 및, 상기 웨이퍼 공정에서 이상이 발생한 것으로 판단될 때 상기 웨이퍼 공정을 중단시키는 S10단계가 구비된다.
또한 상기 웨이퍼 공정의 중단과 동시에 경보를 제공하고, 그에 따른 조치등을 취하는 S12단계가 더 구비된다.
이러한 구성으로 이루어지는 본 발명은 특정의 공정이 수행된 웨이퍼 이면의 색의 상태의 파악으로써 웨이퍼 공정의 이상유무를 판단하여 상기 제조장치(10)를 제어하는 것으로써, 이는 상기 제조장치(10) 자체의 결함에 따른 제어 뿐만 아니라 상기 제조장치(10)를 이용한 공정조건 등의 변화로 인한 불량 등의 발생시에도 실 시간으로 상기 제조장치(10)를 제어할 수 있는 것이다.
전술한 구성으로 이루어지는 본 발명의 실시예에 대한 작용 및 효과에 대하여 설명한다.
먼저, 반도체소자로 제조할 수 있는 웨이퍼를 제조장치(10)로 로딩시켜 웨이퍼 공정(예컨대, 플라즈마를 이용한 스퍼터링 또는 식각 공정, 또는 번인 테스트공정)을 수행한 후, 후속되는 공정 등을 수행하기 위하여 상기 웨이퍼를 제조장치(10)에서 언로딩시킨다.
그리고 상기 웨이퍼의 언로딩시 상기 웨이퍼의 이면의 색의 상태를 센싱 한다.
이러한 웨이퍼 이면의 색의 상태의 센싱은 주로 컬러 고체촬상소자 등으로 상기 웨이퍼 이면을 스캐닝(Scanning)함으로써 이루어질 수 있다.
여기서 상기 웨이퍼 이면의 색의 상태를 센싱한 광학적 센싱신호를 입력받아 상기 웨이퍼 이면의 색의 상태에 따른 전기적인 신호로 변환시킨다.
이 실시예에서는 비록 웨이퍼 이면의 색의 상태를 센싱한 광학적 센싱신호가 아날로그/디지털 변환수단(18)에 의해 디지털 전기신호로 변환된 후 디지털 프로세싱수단(20)이 제조장치(10)에 대한 제어를 수행하는 것을 설명하고 있지만, 제어수단(16)은 상기 광전변환수단(14)의 아날로그 전기신호를 그대로 이용하여 상기 제조장치(10)에 대한 제어하도록 구성될 수도 있다는 것은 당업자에게 자명하다.
계속해서 상기 웨이퍼 이면의 색의 상태에 따른 신호를 입력받아 웨이퍼 공정의 이상유무를 판단하여 상기 제조장치(10)를 제어한다.
그리고 상기 제조장치(10)의 제어 즉, 상기 특정의 공정을 중단시킴과 동시에 경보를 제공하여 작업자로 하여금 즉각적으로 조치를 취하도록 할 수 있다.
즉, 본 발명은 상기 특정의 공정이 수행된 웨이퍼 이면의 색의 상태를 파악한 결과로써 상기 제조장치(10)를 제어할 수 있는 것이다.
이에 따라 본 발명은 상기 제조장치(10) 자체의 결함에 따른 제어 뿐만아니라 상기 제조장치(10)를 이용한 공정조건 등의 변화로 인한 불량 등의 발생시에도 실시간으로 상기 제조장치(10)를 제어할 수 있다.
이러한 결과로써 본 발명은 상기 공정의 공정조건 등에 따른 변화로써 다량으로 발생하던 불량 등을 최소화시킬 수 있고, 또한 상기 제조장치(10)를 실시간으로 제어하여 그 조치를 취함으로써 상기 제조장치(10)의 효율성을 극대화시킬 수 있다.
즉, 본 발명은 웨이퍼 가공 또는 테스트 공정의 수행으로 인하여 발생하는 불량 등에 대한 조치를 상기 제조장치(10)의 제어와 연계시킬 수 있는 것이다.
따라서, 본 발명에 의하면 제조장치 자체의 이상의 발생에 따른 제어 뿐만아니라 공정조건 등의 변화 등으로 인한 이상의 발생에 따른 제어도 용이하게 수행함으로써 제조장치의 효율성을 극대화시켜 반도체소자의 제조에 따른 생산성이 향상되는 효과가 있다.
이상에서 본 발명은 기재된 구체예에 대해서만 상세히 설명되었지만 본 발명의 기술사상 범위 내에서 다양한 변형 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속함은 당연한 것이다.

Claims (4)

  1. 반도체 웨이퍼를 가공하거나 상기 가공된 웨이퍼를 테스트하는 웨이퍼 공정을 수행할 수 있는 챔버를 구비하는 제조장치; 상기 웨이퍼 공정의 수행 후에 상기 제조장치에서 상기 웨이퍼를 언로딩시킬 수 있는 로봇아암을 구비하는 이송장치; 상기 언로딩 된 웨이퍼의 이면을 스캐닝하는 것에 의해 상기 웨이퍼 이면의 색의 상태에 따라 입력되는 광 신호를 아날로그 전기신호로 변환하는 광전변환수단; 및 상기 광전변환수단으로부터의 상기 아날로그 전기신호에 따라서 상기 웨이퍼 이면의 색의 상태를 파악하는 것에 의해 상기 웨이퍼 공정의 이상유무를 판단하여 상기 제조장치를 제어할 수 있는 제어수단을 포함하되; 상기 제어수단은, 상기 광전변환수단으로부터의 상기 아날로그 전기신호를 디지털 신호로 변환하는 아날로그 디지털 변환수단; 및 상기 아날로그/디지털 변환수단의 출력신호를 입력받아 상기 웨이퍼 공정의 이상유무를 판단하여 상기 제조장치를 제어할 수 있는 디지털 프로세싱수단; 으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 반도체소자 제조장치의 제어시스템.
  2. 제1항에 있어서, 상기 웨이퍼 공정의 이상발생시 경보를 제공할 수 있는 경보수단을 상기 제어수단에 더 구비시키는 것을 특징으로 하는 상기 반도체소자 제조장치의 제어시스템.
  3. 제1항에 있어서, 상기 웨이퍼 공정을 수행할 수 있는 제조장치는 식각장치인 것을 특징으로 하는 상기 반도체소자 제조장치의 제어시스템.
  4. 반도체 웨이퍼를 가공하거나 상기 가공된 웨이퍼를 테스트 하는 웨이퍼 공정을 수행하는 단계; 상기 웨이퍼 공정의 완료 후에 상기 웨이퍼 이면의 색의 상태를 센싱하는 단계; 상기 웨이퍼 이면의 색의 상태의 파악으로써 상기 웨이퍼 공정의 이상유무를 판단하는 단계; 상기 웨이퍼 공정에서 이상이 발생한 것으로 판단될 때 상기 웨이퍼 공정을 중단시키는 단계; 및 상기 웨이퍼 공정의 중단의 경보를 제공하고, 조치를 취하는 단계; 를 구비하여 이루어짐을 특징으로 하는 반도체소자 제조장치의 제어방법.
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KR950025945A (ko) * 1994-02-07 1995-09-18 김주용 반도체 소자의 패턴 검사방법
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