KR100523638B1 - 확산 장치의 보트 안전장치 - Google Patents

확산 장치의 보트 안전장치 Download PDF

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KR100523638B1 KR10-1999-0014444A KR19990014444A KR100523638B1 KR 100523638 B1 KR100523638 B1 KR 100523638B1 KR 19990014444 A KR19990014444 A KR 19990014444A KR 100523638 B1 KR100523638 B1 KR 100523638B1
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Abstract

본 발명은 확산 장치의 보트 안전장치에 관한 것이다.
종래에는 셔터의 개폐를 감지하는 센서가 고장이 나거나 부주의한 수동조작으로 인해 셔터와 보트가 충돌하여 보트 및 웨이퍼가 파손되는 문제점이 있었다.
본 발명은 엘리베이터의 승강축(210)에 고정되어 그 위에 받침대(230) 및 보트(240)가 놓여지는 받침대 테이블(220)과; 엘리베이터의 승강축(210) 상측에 스프링(252)을 통해 탄력적으로 고정되는 엘리베이터 캡(250)과; 엘리베이터 캡(250)의 가장자리를 따라 소정의 높이로 설치된 다수의 바(261)로 이루어지며, 내측에 받침대 테이블(220) 및 보트(240) 등이 위치되는 안전틀(260)과; 엘리베이터 캡(200)의 일측에 설치되는 센서바(254)와; 센서바(254)의 이동 방향에 설치되어 엘리베이터 캡(250) 하강시 센서바(254)의 이동을 감지하는 감지기(255)와; 감지기(255)의 신호에 따라 엘리베이터의 작동을 제어하는 제어부;를 포함하는 것으로, 셔터의 개폐여부를 감지하는 센서의 이상 또는 작업자의 부주의로 인한 장비훼손 또는 웨이퍼의 파손을 방지할 수 있는 효과를 제공한다.

Description

확산 장치의 보트 안전장치{SAFETY DEVICE BOAT OF DIFFUSION FURNACE}
본 발명은 반도체 제조공정에서 사용되는 확산 장치(diffusion system)에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 웨이퍼가 적재된 보트를 튜브로 이송시킬 때 셔터에 보트가 충돌함으로써 발생하는 보트 또는 웨이퍼의 파손을 방지할 수 있는 확산 장치의 보트 안전장치에 관한 것이다.
반도체 제조공정에서 확산 장치는 전기로(furnace)의 고온을 이용하여 고체 상태의 웨이퍼 표면에 필요한 불순물이나 산화막을 주입하는 장치로서, 튜브(tube)의 설치 형상에 따라 수직형 확산로(vertical type furnace)와 수평형 확산로(horizental type furnace)로 나뉜다.
도 1은 종래의 수직형 확산 장치의 구성을 개략적으로 도시한 것이다.
캐리어 입/출력 포트(carrier I/O port; 20)는 웨이퍼 캐리어(wafer carrier; 10)를 이송기구(transfer mechanism)로 로딩(loading)하거나 이송기구에서 언로딩(unloading)하기 위한 입/출구를 제공하며, 평평한 판 형태로 이루어져 그 위에 다수의 웨이퍼 캐리어(10)가 놓인다.
캐리어 스테이지(carrier stage; 40)는 캐리어 입/출력 포트(20)의 상부에 마련되어 다수의 웨이퍼 캐리어(10)들이 저장 보관된다.
캐리어 트랜스퍼(carrier transfer; 30)는 캐리어 입/출력 포트(20) 위에 놓인 웨이퍼 캐리어(10)를 캐리어 스테이지(40)로 반송하거나, 캐리어 스테이지(40)에 저장, 보관된 웨이퍼 캐리어(10)를 트랜스퍼 스테이지(50)로 반송하는 장치이다.
트랜스퍼 스테이지(transfer stage; 50)는 보트(boat; 90)에 웨이퍼를 반송하기 위해 웨이퍼 캐리어(10)가 임시로 보관되는 장소로서 캐리어 입/출력 포트(20) 측면에 위치하며, 웨이퍼 캐리어(10)를 올려놓을 수 있는 2층 구조의 스탠드로 이루어져 있다.
웨이퍼 트랜스퍼(wafer transfer; 60)는 트랜스퍼 스테이지(50) 위에 놓인 웨이퍼 캐리어(10)에 수납된 웨이퍼를 보트(90)로 반송하거나, 보트(90)에 수납된 웨이퍼를 트랜스퍼 스테이지(50) 위에 놓인 웨이퍼 캐리어(10)로 반송하는 장치이다.
보트(90)는 다수의 웨이퍼를 반응로(100) 내의 튜브(110)에 넣을 때 사용하는 것으로, 보트 엘리베이터(70)에 의해 이송되어 튜브(110) 안으로 삽입/배출된다.
반응로(100)는 고온에서 견딜 수 있도록 석영으로 제작된 원통형 관으로 이루어져 있으며, 그 내측에는 히터의 열을 받아 실제로 웨이퍼 증착공정이 이루어지는 튜브(110)가 마련되어 있다.
자동셔터(130)는 히터를 단열시키기 위해 튜브(110) 입구를 차단하며, 보트(90)가 이송될 때 튜브(110) 입구를 개방시킨다.
스캐빈저(scavenger; 120)는 튜브(110)의 입구, 히터 그리고 외부의 방사장치에서 발생된 뜨거운 대기를 배출한다. 또한, 튜브(110)와 로딩지역 주변의 대기의 온도차가 심해지지 않도록 완충 역할을 수행한다.
도 2는 종래의 확산장치에서 튜브와 보트 부분을 발췌하여 도시한 것이다.
도시된 바와 같이, 보트(90)는 받침대(80) 위에 놓여져 엘리베이터 캡(71) 위에 위치되고, 보트(90)에는 다수의 웨이퍼(91)가 일정한 간격으로 수평으로 배열 적재된다. 받침대(80)는 엘리베이터가 가동되면 보트(90)와 함께 반송되어 튜브(110) 안으로 삽입되고, 엘리베이터 캡(71)은 반응로 하부에 기밀 결합된다.
종래의 작동방식에서는, 엘리베이터가 가동됨과 동시에 튜브(110)의 입구를 차단하고 있는 셔터(130)가 열림으로써 보트(90)가 튜브(110)내로 이송되는 구조로 되어 있다. 이때, 셔터(130)의 ON/OFF 상태를 센서가 감지하여 만약 셔터(130)가 닫혀있는 경우라면 엘리베이터의 동작은 중지된다.
그러나, 셔터(130)의 개폐상태를 감지하는 센서가 불량이 나거나, 또는 수동 조작으로 보트(90)를 올릴 때 작업자의 부주의로 인해 셔터(130)가 닫힌 상태에서 보트(90)를 올리는 경우, 보트(90)가 셔터(130)와 부딪치게 되어 보트(90)와 웨이퍼(91) 등이 파손되는 문제점이 있었다.
본 발명은 이와 같은 종래의 문제점을 해소하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 셔터가 닫힌 상태에서 엘리베이터가 가동되는 경우, 셔터와의 충돌로 인한 파손 위험으로부터 보트 및 웨이퍼 등을 보호할 수 있는 확산 장치의 보트 안전장치를 제공하는 것이다.
이와 같은 목적을 실현하기 위한 본 발명은, 웨이퍼 증착 공정이 진행되는 반응로와, 반응로 하측에 위치되며 증착공정을 위한 다수의 웨이퍼가 적재되는 보트와, 보트가 놓여지는 받침대와, 보트 및 받침대를 튜브내로 반송하는 엘리베이터 등을 구비하는 확산장치에 있어서, 엘리베이터의 승강축에 고정되어 그 위에 받침대 및 보트가 놓여지는 받침대 테이블과; 엘리베이터의 승강축 상측에 스프링을 통해 탄력적으로 고정되는 엘리베이터 캡과; 엘리베이터 캡의 가장자리를 따라 소정의 높이로 설치된 다수의 바로 이루어지며, 내측에 받침대 테이블 및 보트 등이 위치되는 안전틀과; 엘리베이터 캡의 일측에 설치되는 센서바와; 센서바의 이동 방향에 설치되어 엘리베이터 캡 하강시 센서바의 이동을 감지하는 감지기와; 감지기의 신호에 따라 엘리베이터의 작동을 제어하는 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 보트 안전장치는 셔터가 닫힌 상태에서 실수로 엘리베이터를 수동조작하거나, 또는 셔터의 개폐여부를 감지하는 센서의 이상으로 셔터가 닫힌 상태에서 엘리베이터가 동작하는 경우, 안전틀이 셔터와 부딪치게 됨으로써 보트가 직접 셔터에 부딪치는 것을 방지하게 된다. 따라서, 셔터와의 충돌로 인한 보트, 웨이퍼의 파손을 막을 수 있다.
한편, 안전틀이 셔터와 부딪치면서 엘리베이터 캡과 함께 센서바가 하강하게 되고, 감지기에서 센서바의 이동을 감지하여 제어부로 신호를 보내면 제어부에서 엘리베이터의 상승을 멈추게 된다.
상기한 본 발명의 목적과 여러 가지 장점은 이 기술 분야에 숙련된 사람들에 의해 첨부된 도면을 참조하여 다음에 설명하는 발명의 바람직한 실시예로부터 더욱 명확하게 될 것이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 일실시예를 예시하면 다음과 같다.
도 3은 본 발명에 따른 보트 안전장치의 구성을 나타낸 것이다.
도시된 바와 같이, 반응로(도시안됨) 내에 보트(240)를 반송하기 위한 엘리베이터의 승강축(210) 중앙에 소정 높이의 받침대 테이블(220)이 고정된다. 받침대 테이블(220)에는 보트(240)가 놓여진 받침대(230)가 위치하게 된다.
엘리베이터의 승강축(210) 상측에는 엘리베이터 캡(250)이 스프링(252)을 통해 탄력적으로 고정된다. 즉, 엘리베이터 캡(250)의 하면에 복수의 레그(251)가 마련되고, 이 레그(251)는 엘리베이터 승강축(210)을 관통하여 끼워진다. 레그(251)에는 압축 스프링(252)이 끼워져 엘리베이터 승강축(210)과 엘리베이터 캡(250) 사이에 위치되고, 엘리베이터 승강축(210)을 관통하여 그 하부로 돌출한 레그(251)의 하단에는 레그(251)의 이탈을 방지하는 이탈방지용 너트(253)가 결합된다. 이에 따라, 엘리베이터 캡(250)은 스프링(252)의 탄성에 의해 너트(253)의 윗면이 엘리베이터 승강축(210)의 밑면에 접한 상태로 엘리베이터 승강축(210)에 대해 일정한 높이를 유지하게 된다.
또한, 너트(253)의 하부에는 센서바(254)가 부착되고 이 센서바(254)의 하방에 감지기(255)가 설치된다. 감지기(255)는 포토 센서(Photo senser)로 구성될 수 있으며, 엘리베이터 승강축(210) 하면에 고정되어 엘리베이터 캡(250)의 하강에 의해 센서바(254)가 아래로 이동하면 이를 감지하게 된다.
감지기(255)는 엘리베이터의 작동을 제어하는 제어부(도시되지 않음)에 연결되어, 예를 들어 센서바(254)의 하강신호가 감지기(255)로부터 전달되면 제어부에서는 엘리베이터의 작동을 정지시키거나 또는 최초 위치로 복귀시키게 된다.
엘리베이터 캡(250)의 상측에는 일정 높이의 안전틀(260)이 설치된다.
안전틀(260)은 엘리베이터 승강축(210)에 설치된 받침대 테이블(220) 위에 놓여지는 보트(240), 또는 보트(240)에 적재된 웨이퍼(241)를 보호하기 위한 것으로, 엘리베이터 캡(250)의 상면 가장자리를 따라 소정 간격으로 설치된 복수개의 수직바(261)와, 각각의 수직바(261)들의 선단에서 이들을 연결하는 수평바(262)로 이루어진다. 도 4는 수직바(261)들을 연결하는 수평바(262)의 설치구조를 도시한 것이다.
도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 수직바(261)의 길이는 받침대 테이블(220) 위에 받침대(230)와 보트(240)가 놓여진 상태에서 그 선단부가 보트(240)의 상면보다 충분히 높게 위치하는 길이로 형성된다.
수직바(261)의 간격은 임의의 두 수직바(261) 사이로 받침대(220) 및 보트(230)가 수평이동 가능하도록 설치된다.
각 수직바(261)의 선단을 연결하는 수평바(262)의 하방에는 보트(240)가 위치된다.
이와 같이 이루어진 본 발명에 따른 보트 안전장치의 작동은 다음과 같다.
먼저, 셔터가 정상적으로 동작하는 경우, 엘리베이터 승강축(210)이 상승하면서 안전틀(260)과 보트(251)는 반응로 내부로 이송되고, 엘리베이터 캡(250)은 반응로 하부에 결합되어 반응로를 밀폐시킨다.
셔터가 정상적으로 동작하지 않거나 또는 셔터가 닫힌 상태에서 작업자가 실수로 엘리베이터를 수동조작 한 경우, 엘리베이터 승강축(210)이 상승하면서 안전틀(2)의 상부 즉, 수평바(262)가 셔터와 부딪치게 된다. 따라서, 보트(240)와 셔터의 충돌을 막고, 보트(240) 또는 보트(240)에 적재된 고가의 웨이퍼(241)가 파손되는 것을 방지하게 된다.
한편, 셔터와 안전틀(260)이 부딪치면서 엘리베이터 캡(210)이 눌려져 하강하게 되고, 엘리베이터 캡(210) 하부의 센서바(254)가 하강하면서 감지기(255)에서 이를 감지하게 된다. 감지기(255)로부터 하강신호가 전달되면 제어부에서는 그 즉시 엘리베이터의 작동을 정지시키거나 또는 엘리베이터를 다시 하강시켜 초기 위치로 복귀시키게 된다.
이와 같은 경우 작업자의 실수가 아니라면 셔터의 개폐를 감지하는 센서의 이상에 의한 것이므로, 이를 교체한 뒤 작업을 계속할 수 있게 된다.
이상의 내용은 본 발명의 바람직한 일실시예를 단지 예시한 것으로 본 발명이 속하는 분야의 당업자는 본 발명의 요지를 변경시킴이 없이 본 발명에 대한 수정 및 변경을 가할 수 있다.
위에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 의한 보트 안전장치는 셔터의 개폐여부를 감지하는 센서의 이상 또는 작업자의 부주의로 인한 장비훼손 또는 웨이퍼의 파손을 방지할 수 있는 효과를 제공한다.
도 1은 종래의 수직형 확산 장치의 구성을 나타낸 개략도,
도 2는 종래의 확산 장치에서 튜브와 보트를 도시한 정면도,
도 3은 본 발명에 따른 확산 장치의 보트 안전장치의 구성을 나타낸 정면도,
도 4는 도 3의 평면도.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 >
210; 엘리베이터 승강축 220; 받침대 테이블
230; 받침대(Pedestal) 240; 보트
250; 엘리베이터 캡 252; 스프링
254; 센서바(Sensor bar) 255; 감지기(Sensor)
260; 안전틀

Claims (2)

  1. 웨이퍼 증착 공정이 진행되는 반응로와, 반응로 하측에 위치되며 증착공정을 위한 다수의 웨이퍼가 적재되는 보트와, 보트가 놓여지는 받침대와, 보트 및 받침대를 튜브내로 반송하는 엘리베이터 등을 구비하는 확산장치에 있어서,
    상기 엘리베이터의 승강축에 고정되어 그 위에 받침대 및 보트가 놓여지는 받침대 테이블과;
    상기 엘리베이터의 승강축 상측에 스프링을 통해 탄력적으로 고정되는 엘리베이터 캡과;
    상기 엘리베이터 캡의 가장자리를 따라 소정의 높이로 설치된 다수의 바로 이루어져, 그 내측에 상기 받침대 테이블 및 그 위에 놓여지는 보트가 위치되는 안전틀과;
    상기 엘리베이터 캡의 일측에 설치되는 센서바와;
    상기 센서바의 이동 방향에 설치되어 엘리베이터 캡 하강시 상기 센서바의 이동을 감지하는 감지기와;
    상기 감지기의 신호에 따라 엘리베이터의 작동을 제어하는 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 확산 장치의 보트 안전장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 감지기는 포토 센서인 것을 특징으로 하는 확산 장치의 보트 안전장치.
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