KR100368116B1 - 반도체설비의 정전척 구동전원 자동 방전장치 - Google Patents

반도체설비의 정전척 구동전원 자동 방전장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 정전척의 구동전원 차단시 정전척에 잔류하는 잔류전압을 완전히 방전시킬 수 있도록 하는 반도체설비의 정전척 구동전원 자동 방전장치에 관한 것이다. 이는 외부로부터의 고압 설정값에 따라 고압 발생용 트랜스포머에서 발생되는 고압을 설정하는 고압 설정부와, 상기 고압 설정부의 제어로 정전척에 공급하기 위한 고압을 생성하는 고압 발생용 트랜스포머와, 구동전원 "온/오프"에 따라 상기 고압 발생용 트랜스포머로부터 정전척에 공급되는 고압을 제어하는 고압 제어부와, 상기 정전척의 구동전원 차단시 상기 정전척에 잔류하는 잔류전압을 강제로 방전시켜 주는 방전 회로부로 구성되어 있다.
본 발명에 의하면, 반도체소자를 제조하기 위한 각종 반도체설비에서 정전척의 구동전원 차단시 정전척에 잔류하는 잔류전압이 완전히 방전되도록 하여 척킹으로 인한 웨이퍼의 파손이나 미끄러짐을 방지할 수 있는 것이다.

Description

반도체설비의 정전척 구동전원 자동 방전장치{Electro Stack Chuck power automatic discharge apparatus of semiconductor facilities}
본 발명은 반도체설비의 정전척 구동전원 자동 방전장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 정전척(electro stack chuck)의 구동전원 차단시 정전척에 잔류하는 잔류전압을 완전히 방전(discharge)시킬 수 있도록 하는 반도체설비의 정전척 구동전원 자동 방전장치에 관한 것이다.
반도체설비에서의 정전척이란 반도체소자가 만들어지는 웨이퍼(wafer)를 올려놓는 스테이지(stage)로서, 웨이퍼가 움직이지 않도록 홀딩(holding)하는 전원공급장치로부터의 전압을 걸어 웨이퍼를 척킹(chucking)하게 된다.
위의 전원공급장치로부터의 구동전원을 정전척에 공급하는 중에 전원 차단시 정전척에 공급되던 구동전원이 접지로 흘러야 하는데, 접지가 전원공급장치의 회로일 뿐만 아니라 구동전원이 가해지는 타켓(target)인 정전척 역시 극성을 가지고 있어 정전척에 가해졌던 잔류전압이 빠른 시간 내에 방전되지 않는다.
따라서, 웨이퍼 가공 완료 후 웨이퍼를 다른 공정으로 이동시키기 위해서는 척킹을 위해 공급되었던 구동전원을 차단해야 웨이퍼가 정전척으로부터 분리되어 이동 가능하다.
하지만, 정전척의 구동전원이 차단되더라도 정전척에 잔류하는 잔류전압으로 인하여 척킹상태가 완전히 해제되지 않아 웨이퍼를 들어올리는 순간 웨이퍼가 튀어 가공챔버 내에서 파손(broken)되거나 미끄러져(sliding) 웨이퍼를 이동하지 못하게 된다.
뿐만 아니라 가공챔버 내에서 웨이퍼가 파손되거나 미끄러지면서 이물질이 발생되어 가공중인 웨이퍼의 수율이 떨어지고, 가공챔버 내의 웨이퍼를 제거하고공정을 계속하기 위해서는 많은 시간이 소요되기 때문에 생산라인의 가동율이 떨어져 웨이퍼의 생산율이 낮아진다는 문제점이 있다.
본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 반도체소자를 제조하기 위한 각종 반도체설비에서 정전척의 구동전원 즉, 고전압 직류전원을 차단과 동시에 정전척에 잔류하는 잔류전압을 빠르게 강제 방전시키도록 하고, 완전 방전을 확인하여 웨이퍼를 들어올리도록 함으로써 웨이퍼의 파손이나 미끄러짐을 방지할 수 있도록 하는 반도체설비의 정전척 구동전원 자동 방전장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
이는 더 나아가서 반도체설비의 가동율을 높여 웨이퍼의 수율을 높일 수 있을 뿐만 아니라 반도체소자의 가격 경쟁률을 높일 수 있도록 하는 반도체설비의 구동전원 자동 방전장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
도 1은 본 발명에 의한 반도체설비의 정전척 구동전원 자동 방전장치를 나타내는 구성도이다.
※ 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ※
1 : 정전척 2 : 웨이퍼
3 : 베이스 4 : 도너트
5 : 고압 설정부 6 : 누설전류 검출부
7 : 고압 발생용 트랜스포머 8 : 잔류전압 검출부
9 : 제어용 릴레이 10 : 고압 제어용 릴레이
11 : 방전회로부 12 : 방전용 릴레이
13 : 네온램프
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 반도체설비의 정전척 구동전원 자동 방전장치는, 고압을 설정하는 고압 설정부와; 상기 고압 설정부의 제어에 따라 설정된 고압을 생성하는 고압 발생용 트랜스포머와; 상기 고압 발생용 트랜스포머에서 생성된 고압이 정전척에 직렬로 인가되는 것을 온/오프 제어하는 고압 제어부; 및 상기 고압 제어부의 오프 제어에 대하여 상기 정전척에 잔류하는 잔류전압을 강제로 방전시키도록 하는 방전 회로부로 이루어진 반도체설비의 정전척 구동전원 자동 방전장치에 있어서, 상기 방전 회로부는 상기 제어부의 오프 제어에 연동하여 정전척의 양전압 단자와 음전압 단자를 방전소자에 연결하여 주는 방전용 릴레이로 구성됨을 특징으로 한다.
상기 본 발명에 의한 반도체설비의 정전척 구동전원 자동 방전장치에 있어서, 상기 고압 제어부는 상기 고압 발생용 트랜스포머의 출력단자(P1)(P2)를 정전척의 양전압 단자와 음전압 단자에 연결하여 주는 고압 제어용 릴레이로 구성되는 것이 바람직하다.
상기 본 발명에 의한 반도체설비의 정전척 구동전원 자동 방전장치에 있어서, 상기 정전척의 구동전원 차단시 상기 정전척의 양전압 단자와 연결되어 정전척의 잔류전압을 검출하여 모니터링 하는 잔류전압 검출부가 더 구비되는 것을 특징으로 한다.
상기 본 발명에 의한 반도체설비의 정전척 구동전원 자동 방전장치에 있어서, 상기 방전 회로부는 상기 정전척의 구동전원 "온/오프"에 연동되어 정전척의 양전압 단자와 음전압 단자를 방전소자에 연결하여 주는 방전용 릴레이와, 상기 방전용 릴레이를 통해 상기 정전척의 양전압 단자와 음전압 단자의 양단에 연결되어 정전척에 잔류하는 잔류전압을 방전시키게 되는 방전소자를 포함하여 구성되는 것이 바람직하다.
상기 본 발명에 의한 반도체설비의 정전척 구동전원 자동 방전장치에 있어서, 상기 방전소자는 네온램프인 것이 바람직하다.
이하에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시도면과 함께 보다 상세히 설명하기로 한다.
본 발명은 도 1에 도시한 것처럼, 고압 발생용 트랜스포머(7:transformer)의발생 고압을 설정하기 위한 고압 설정값이 외부로부터 입력되는 고압 설정부(5)가 고압 발생용 트랜스포머(7)에 연결되어 있어, 고압 발생용 트랜스포머(7)는 고압 설정부(5)의 제어로 정전척에 공급하기 위한 소정 레벨의 고압을 생성하도록 되어 있다. 이 고압 발생용 트랜스포머(7)에 연결된 누설전류 검출부(6)는 고압을 발생하는 동안 고압 발생용 트랜스포머(7)로부터 누설되는 누설전류를 검출하여 고압 발생을 제어하기 위한 정보로 제공하는 역할을 한다.
위의 고압 발생용 트랜스포머(7)의 출력단자(P1)(P2)는 두 개의 릴레이 스위치를 구비한 고압 제어용 릴레이(10)의 각 입력단에 연결되어 있고, 이 고압 제어용 릴레이(10)는 정전척(1)의 도너트(4:donut)와 베이스(3:base)에 연결되어 정전척(1)에 고압을 공급할 수 있도록 되어 있다. 이때 고압 제어용 릴레이(10)의 다른 입력단 중 하나는 정전척의 구동전원 차단시 잔류전압이 접지로 흐를 수 있도록 접지와 연결되어 있고, 다른 하나에는 잔류전압 검출부(8)가 연결되어 정전척의 구동전원 차단시 모니터를 통해 잔류전압의 변동상태를 확인할 수 있도록 한다.
고압 제어용 릴레이(10)에 구비된 릴레이 코일의 일단은 접지와 연결되어 있고, 다른 일단은 두 개의 릴레이가 한 쌍으로 이루어진 제어용 릴레이(9)의 하나의 출력단에 연결되어 있으며, 이 제어용 릴레이(9)의 다른 하나의 출력단은 고압 설정부(5)에 연결되어 있다. 또한, 제어용 릴레이(9)의 하나의 입력단에는 소정의 전원(Vcc)이 직접 가해지도록 연결되어 있고, 다른 하나의 입력단에는 퓨즈(F)를 통해 전원(Vcc)이 공급되도록 연결되어 있다.
다시 말하면, 정전척에 구동전원을 공급하기 위한 "온/오프" 신호에 의해 제어용 릴레이(9)가 구동되면, 전원(Vcc)이 고압 설정부(5)와 고압 제어용 릴레이(10)에 각각 공급되어 고압 발생 및 정전척(1)에 공급되는 고압을 제어할 수 있도록 한 것이다.
그리고, 정전척에 구동전원을 공급하기 위한 "온/오프" 신호에 의해 여자가 결정되는 릴레이 코일을 구비한 방전용 릴레이(12)의 두 개의 입력단, 즉 방전용 릴레이(12)에 구비되는 두 개의 릴레이의 각 입력단에는 정전척(1)의 양전압 단자인 도너트(4)와 음전압 단자인 베이스(3)가 접속되어 있다. 또한, 방전용 릴레이(12)의 출력단에는 네온램프(13)가 접속되어 정전척의 구동전원 차단시 네온램프(13)에 의해 잔류전압을 강제로 방전할 수 있도록 되어 있다.
다시 말하면, 고압 제어용 릴레이(10)와 정전척(1) 사이에 정전척의 구동전원 차단시 정전척의 잔류전원을 강제로 방전하기 위한 방전 회로부(11)가 구비되어 있어, 정전척에 의한 웨이퍼의 척킹상태가 구동전원 차단과 동시에 해제할 수 있도록 되어 있다.
이와 같이 구성된 본 발명의 동작을 설명한다.
먼저, 고압 설정부(5)는 외부로부터 입력되는 고압 설정값에 따라 고압 발생용 트랜스포머(7)에서 발생되어 고압 제어용 릴레이(10)를 통해 정전척(1)에 공급되는 고압의 출력레벨을 조절한다.
이러한 고압 설정부(5)의 제어로 고압 발생용 트랜스포머(7)에서 발생된 고압은 출력단자(P1)(P2)를 통해 고압 제어용 릴레이(10)의 각 단자에 입력된다. 이때 누설전류 검출부(6)에 의해 고압 발생용 트랜스포머(7)에서 누설되는 누설전류에 데이터가 검출되어 제공되므로 관리자는 고압 발생용 트랜스포머(7)의 효율이나 기타 누설정도를 감안하여 고압 설정값의 재조정이 가능하다.
이렇게 고압 발생용 트랜스포머(7)로부터 고압이 발생될 수 있는 상태에서 정전척에 구동전원을 공급하기 위한 "온"신호가 입력되면, 제어용 릴레이(9)가 구동되면서 퓨즈(F)를 통하거나 혹은 바로 입력되는 전원(Vcc)이 고압 설정부(5)와 고압 제어용 릴레이(10)의 릴레이 코일에 각각 공급된다.
전원(Vcc)을 입력받은 고압 설정부(5)의 제어로 고압 발생용 트랜스포머(7)에서 정전척에 적합한 레벨의 고압이 생성되어 출력단자(P1)(P2)로 출력되고, 고압 제어용 릴레이(10)의 릴레이 스위치 구동으로 고압 발생용 트랜스포머(7)의 출력단자(P1)(P2)와 정전척(1)의 양전압 단자인 도너트(4)와 음전압 단자인 베이스(3)가 전기적으로 연결되므로 고압 발생용 트랜스포머(7)의 고압이 정전척(1)에 공급된다. 이에 따라 정전척(1)은 정전척(1)의 위에 안착된 웨이퍼(2)를 척킹하게 된다.
이렇게 정전척(1)에 의해 웨이퍼(2)를 척킹한 상태에서 소정의 제조공정을 수행한 후 웨이퍼(2)를 다른 가공챔버로 이동시키기 위해서 제어용 릴레이(9)에 공급되던 신호를 "오프"신호로 절환하면, 제어용 릴레이(9)와 고압 제어용 릴레이(10) 및 방전용 릴레이(12)가 원상태로 돌아온다.
다시 말하면, 제어용 릴레이(9)를 통해 고압 설정부(5)와 고압 제어용 릴레이(10)에 공급되던 전원(Vcc)이 차단되고, 이로 고압 발생용 트랜스포머(7)에서의 고압발생이 중단됨과 동시에 고압 발생용 트랜스포머(7)의 출력단자(P1)(P2)와 정전척(1)의 양/음전압 단자인 도너트(4)와 베이스(3)와의 전기적인 연결상태가 차단된다.
이에 따라 고압 발생용 트랜스포머(7)에서 더 이상 고압이 발생되지 않을 뿐만 아니라 정전척(1)의 도너트(4)와 베이스(3)에 고압이 더 이상 공급되지 않아 정전척(1)의 척킹상태가 해제된다.
뿐만 아니라 고압 제어용 릴레이(10)와 방전용 릴레이(12)가 원상태로 돌아가면서 정전척(1)의 도너트(4)와 베이스(3)가 잔류전압 검출부(8)를 통해 모니터와 접지에 연결되는 한편 방전용 릴레이(12) 내의 각 릴레이의 단자를 통해 네온램프(13)에 접속된다.
이에 따라 관리자는 모니터를 통해 잔류전류 검출부(8)에 의해 검출되는 정전척(1)의 도너트(4)로부터 방전되는 전류의 변동상태를 확인할 수 있다. 또한 정전척(1)의 베이스(3)로부터 방전되는 전압의 일부는 고압 제어용 릴레이(10)의 접지로 흐르면서 방전된다.
이와 함께 정전척의 구동전원 차단과 동시에 정전척(1)의 도너트(3)와 베이스(4)에 잔류하던 잔류전압이 방전용 릴레이(12)를 통해 네온램프(13)를 점등시키면서 방전되므로 정전척에 잔류하는 잔류전압의 방전시간을 최소화함으로써 정전척에 척킹되었던 웨이퍼가 정전척의 구동전원 차단과 동시에 바로 해제되어 가공공정을 마친 웨이퍼를 다른 가공챔버로 이동하기 위한 동작을 웨이퍼의 파손이나 미끄러짐 없이 원활하게 수행할 수 있는 것이다.
이상에서와 같은 본 발명에 의하면, 각종 반도체소자를 제조하기 위한 각종 반도체설비에서 정전척의 구동전원 차단시 정전척에 잔류하는 잔류전압이 완전히 방전되도록 하여 척킹으로 인한 웨이퍼의 파손이나 미끄러짐을 방지할 수 있는 효과를 갖는다.
더 나아가서 본 발명은 반도체설비의 가동율을 높여 웨이퍼의 수율을 높일 수 있을 뿐만 아니라 타사의 반도체소자에 비해 가격 경쟁률을 높일 수 있다는 효과를 얻을 수 있는 것이다.
이상에서 본 발명은 기재된 구체예에 대해서만 상세히 설명되었지만 본 발명의 기술 사상 범위내에서 다양한 변형 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속함은 당연한 것이다.

Claims (5)

  1. (정정) 고압을 설정하는 고압 설정부와; 상기 고압 설정부의 제어에 따라 설정된 고압을 생성하는 고압 발생용 트랜스포머와; 상기 고압 발생용 트랜스포머에서 생성된 고압이 정전척에 직렬로 인가되는 것을 온/오프 제어하는 고압 제어부; 및 상기 고압 제어부의 오프 제어에 대하여 상기 정전척에 잔류하는 잔류전압을 강제로 방전시키도록 하는 방전 회로부로 이루어진 반도체설비의 정전척 구동전원 자동 방전장치에 있어서,
    상기 방전 회로부는 상기 제어부의 오프 제어에 연동하여 정전척의 양전압 단자와 음전압 단자를 방전소자에 연결하여 주는 방전용 릴레이로 구성됨을 특징으로 하는 반도체설비의 정전척 구동전원 자동 방전장치.
  2. (삭제)
  3. (정정)제 1항에 있어서,
    상기 고압 제어부의 오프 제어에 대하여 상기 정전척의 양전압 단자와 연결되어 정전척의 잔류전압을 검출하여 모니터링 하는 잔류전압 검출부가 더 구비되는 것을 특징으로 하는 상기 반도체설비의 정전척 구동전원 자동 방전장치.
  4. (삭제)
  5. (정정)제 1항에 있어서,
    상기 방전소자는, 네온램프인 것을 특징으로 하는 반도체설비의 정전척 구동전원 자동 방전장치.
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