KR101620426B1 - 반도체 제조용 감시장치 - Google Patents

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Abstract

개시된 본 발명에 의한 반도체 제조용 감시장치는, 반도체 제조 공정이 수행되는 챔버유닛 및 챔버유닛에 설치되어 챔버유닛의 내부를 감시하는 감시유닛을 포함하며, 감시유닛은 챔버유닛의 내부로 진입 가능하도록 챔버유닛에 대해 움직임 가능하게 설치된다. 이러한 구성에 의하면, 챔버유닛의 불량이 발생되어도 챔버유닛을 개방시키지 않고도 내부의 불량 원인을 감시할 수 있게 되어, 유지/보수성을 향상시킬 수 있게 된다.

Description

반도체 제조용 감시장치{MONITERING APPARATUS FOR SEMICONDUCTOR MANUFACTURING}
본 발명은 반도체 제조용 감시장치 및 그 방법에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 반도체 제조 공정 중 발생된 불량을 감시하여 처리할 수 있는 반도체 제조용 감시장치 및 그 방법에 관한 것이다.
반도체 제조공정에 있어서 원하는 재료를 기판 상에 증착시키는 박막 증착 공정은 크게 물리 증착(Physical Vapor Deposition : PVD) 공법과 화학 기상 증착(Chemical Vapor Deposition : CVD) 공법으로 구분된다. 여기서 화학 기상 증착 공법은 열이나 플라즈마를 이용해 반응 챔버로 공급된 공정 가스를 화학적으로 반응시켜 기판에 증착시키는 공법이다.
그런데, 상기와 같은 화학 기상 증착 공법이 적용된 반응 챔버 내에 가스 불순물이 내벽에 들러 붙는 경우, 반응 챔버의 일부가 파손하여 조립품 불량이 야기된다. 상기 반응 챔버 내의 불량이 발생되면, 일반적으로 제조 공정을 중지시킨 후 반응 챔버를 오픈하여 작업자가 직접 관찰한다. 이에 따라, 상기 반응 챔버를 직접 열지 않으면 반응 챔버 내의 불량 원인을 파악할 수 없다. 따라서, 상기 반응 챔버의 부품 교체가 필요할 경우, 반응 챔버를 오픈시켜 불량 원인을 파악한 후 부품을 수급해야만 함에 따라, 불량 해소 시간이 오래 걸리는 문제점이 있다.
-. 국내공개특허 제10-2007-0069990호(출원인: 동부일렉트로닉스 주식회사) -. 국내등록특허 제10-1019766호(출원인: 어플라이드 머티어리얼스, 인코포레이티드)
본 발명은 상기와 같은 문제점을 감안하여 안출된 것으로서, 챔버유닛 내부의 오작동 여부를 감시하여 유지 및 보수 효율을 향상시킬 수 있는 반도체 제조용 감시장치 및 그 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 반도체 제조용 감시장치는, 반도체 제조 공정이 수행되는 챔버유닛 및 상기 챔버유닛에 설치되어 상기 챔버유닛의 내부를 감시하는 감시유닛을 포함하며, 상기 감시유닛은 상기 챔버유닛의 내부로 진입 가능하도록 상기 챔버유닛에 대해 움직임 가능하게 설치된다.
일측에 의하면, 상기 감시유닛은 상기 챔버유닛의 내부로 수평, 수직 및 경사 방향 중 적어도 어느 한 방향으로 진입하여 움직임 가능하다.
일측에 의하면, 상기 감시유닛은 상기 챔버유닛에 적어도 한 쌍 설치되어, 상기 챔버유닛의 내부에서 수평, 수직 및 경사 방향 중 적어도 어느 한 방향으로 움직임 가능하다.
일측에 의하면, 상기 감시유닛은, 상기 챔버유닛의 내부로 진입 가능한 촬영부 및 상기 촬영부를 통해 상기 챔버유닛의 촬영된 영상을 처리하여 상기 챔버유닛의 불량를 감시하는 처리부를 포함한다.
일측에 의하면, 상기 감시유닛은 상기 챔버유닛의 동작 중 상시 온(ON) 상태이거나, 상기 챔버유닛의 불량시에만 온(ON) 상태로 전환된다.
일측에 의하면, 상기 감시유닛은 상기 챔버유닛의 측벽에 마련된 감시홀을 통해 상기 챔버유닛의 내부로 진입 가능하며, 상기 감시홀은 탄성재질의 실링부재에 의해 실링된다.
본 발명의 바람직한 일 실시예에 의한 반도체 제조용 감시방법은, 반도체 제조 공정이 수행되는 챔버유닛의 불량 여부를 확인하는 단계, 상기 챔버유닛의 불량이 확인되면, 상기 챔버유닛이 정지하는 단계 및 정지된 상기 챔버유닛의 내부로 상기 감시유닛이 진입하여 상기 챔버유닛의 내부를 감시하는 단계를 포함한다.
일측에 의하면, 상기 챔버유닛 불량 여부 확인단계는, 상기 감시유닛이 작동하는 단계 및, 상기 감시유닛이 상기 챔버유닛의 불량을 확인하는 단계를 포함한다.
일측에 의하면, 상기 챔버유닛 불량 여부 확인단계는, 상기 챔버유닛에 설치된 센서가 상기 챔버유닛의 불량을 센싱하는 단계 및, 상기 감시유닛이 작동하여 상기 챔버유닛의 불량 지점을 확인하는 단계를 포함한다.
상기와 같은 구성을 가지는 본 발명에 의하면, 첫째, 챔버유닛 내부의 불량을 챔버유닛의 내부로 진입하는 감시유닛을 이용해 확인함으로써, 챔버유닛을 개방시키지 않고도 내부의 불량 원인을 확인할 수 있게 된다.
둘째, 챔버유닛의 개방 없이 불량을 확인함에 따라, 불량 해소를 위한 부품 수급 시간을 단축시킬 수 있게 되어 유지/보수 시간 단축에 따른 효율 향상에 기여할 수 있게 된다.
도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 의한 반도체 제조용 감시장치를 개략적으로 도시한 단면도,
도 2는 도 1에 도시된 반도체 제조용 감시장치의 감시동작을 설명하기 위해 개략적으로 도시한 단면도,
도 3은 도 1의 A영역을 개략적으로 확대 도시한 단면도,
도 4 및 도 5는 감시유닛이 챔버유닛에 진입하는 변형예를 개략적으로 도시한 단면도,
도 6은 감시유닛의 출입을 실링하는 실링부재가 설치된 변형예를 상태를 개략적으로 도시한 단면도,
도 7은 도 6에 도시된 실링부재의 작동상태를 설명하기 위해 개략적으로 도시한 단면도, 그리고,
도 8은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 의한 반도체 제조용 감시방법을 개략적으로 도시한 순서도 이다.
이하, 본 발명의 바람직한 일 실시예를 첨부된 도면을 참고하여 설명한다.
도 1 및 도 2를 참고하면, 본 발명의 바람직한 일 실시예에 의한 반도체 제조용 감시장치(1)는 챔버유닛(10) 및 감시유닛(20)을 포함한다.
참고로, 상기 반도체 제조용 감시장치(1)는 반도체 제조 공정 중, 원하는 재료를 기판 상에 증착시키는 박막 증착 공정에 적용되며, 보다 구체적으로는 화학 기상 증착 공법이 적용된 박막 증착 공정에 적용된다.
상기 챔버유닛(10)은 반도체 제조 공정 즉, 화학 기상 증착 공법이 수행된다. 이를 위해, 상기 챔버유닛(10)은 밀폐된 챔버부(11), 챔버부(11)의 내부로 공정 가스를 공급하는 가스 공급부(12) 및, 기판(W)을 지지하는 기판 지지부(13)를 포함한다. 상기 챔버부(11)는 진공펌프(14)와 연결되어 내부가 진공되며, 가스 공급부(12)는 가스원(15)으로부터 공급받은 공정 가스를 챔버부(11)의 내부로 확산시켜 공급한다.
상기와 같은 구성을 가지는 챔버유닛(10)이 공정 가스를 기판(W) 상에 확산시켜 열이나 플라즈마를 이용하여 공정 가스를 화학적으로 반응시킴으로써, 기판(W)에 증착시킨다. 이러한 화학 기상 증착 공법의 구성은 공지된 기술로부터 이해 가능하므로 자세한 설명은 생략한다.
상기 감시유닛(20)은 챔버유닛(10)에 설치되어, 챔버유닛(10)의 내부를 감시한다. 보다 구체적으로, 상기 감시유닛(20)은 챔버유닛(10)의 불량시, 도 2의 도시와 같이, 챔버유닛(10)의 내부로 진입 가능하도록 챔버유닛(10)에 대해 움직임 가능하게 설치된다. 이러한 감시유닛(20)은 챔버유닛(10)의 내부로 진입 가능한 촬영부(21) 및 촬영부(21)를 통해 챔버유닛(10)의 촬영된 영상을 처리하여 챔버유닛(10)의 불량을 감시하는 처리부(22)를 포함한다. 여기서, 상기 촬영부(21)는 CCD 카메라(Charge-Coupled Device camera)와 같은 촬영수단이 적용되는 것으로 도시 및 예시한다.
상기 감시유닛(20)의 촬영부(21)는 챔버유닛(10)의 챔버부(11)에 마련된 감시홀(16)에 설치되며, 챔버유닛(10)의 감시가 필요할 경우 감시홀(16)을 통과하여 챔버유닛(10)의 내부로 진입하게 된다. 이러한 촬영부(21)는 도 2 및 도 3과 같이, 챔버유닛(10)의 내부로 수평 방향으로 진입하여 움직임 가능한 것으로 도시 및 예시하나, 도 4 및 도 5와 같이, 챔버유닛(10)의 내부로 경사 방향으로 진입하여 움직임 가능한 변형예도 가능하다. 상기 챔버유닛(10)의 내부로 진입한 촬영부(21)는 챔버유닛(10)의 내부에서 다방향으로 이동되어. 챔버유닛(10)의 내부를 촬영하여 불량 발생을 감시한다.
또한, 상기 감시유닛(20)의 출입시, 챔버유닛(10) 내부의 가스가 유출됨을 차단하기 위해, 도 6 및 도 7과 같이 감시홀(16')에 실링부재(23)가 설치되는 변형예도 가능하다. 이러한 변형예에서, 도 6과 같이 감시홀(16')이 탄성재질의 실링부재(23)에 의해 실링된 상태이며, 감시유닛(20)의 촬영부(21)가 챔버유닛(10)의 내부로 진입시 실링부재(23)가 감시홀(16')을 선택적으로 개방시킨다. 참고로, 상기 감시홀(16')은 도 6 및 도 7과 같이 점차 직경이 확장된 형상을 가짐으로써, 촬영부(21)가 수직 및/또는 경사방향으로 챔버유닛(10)의 내부로 다방향 진입 가능한 변형예도 가능하다.
한편, 상기 감시유닛(20)은 챔버유닛(10)의 동작 중 상시 온(ON) 상태이거나, 상기 챔버유닛의 불량시에만 온(ON) 상태로 전환된다. 이러한 감시유닛(20)의 동작은 감시방법 설명과 함께 보다 자세히 후술한다.
상기와 같은 구성을 가지는 본 발명에 의한 반도체 제조장치(1)의 감시방법을 도 8을 참고하여 설명한다.
도 8과 같이, 반도체 제조용 감시장치(1)를 이용한 감시방법은 챔버유닛(10)의 불량 확인단계(100), 챔버유닛(10)의 정지단계(200) 및 감시유닛(20)의 감시단계(300)를 포함한다.
상기 불량 확인단계(100)는 반도체 제조 공정이 수행되는 챔버유닛(10)의 불량 여부를 확인하는 단계로써, 감시유닛(20)이 작동하는 단계(110)와 감시유닛(20)이 챔버유닛(10)의 불량을 확인하는 단계(120)를 포함한다. 즉, 상기 확인단계(100)는 감시유닛(20)이 상시 작동하여 챔버유닛(10)의 내부를 감시한다.
상기 챔버유닛(10)의 정지단계(200)는 챔버유닛(10)의 불량이 확인되면, 챔버유닛(10)이 정지된다.
상기 감시유닛(20)의 감시단계(300)는 동작이 정지된 챔버유닛(10)의 내부로 감시유닛(20)의 촬영부(21)가 진입하여 챔버유닛(10)의 내부를 감시한다. 즉, 상기 촬영부(21)를 통해 촬영된 챔버유닛(10) 내부의 영상을 처리부(22)를 통해 처리하여 불량 원인을 분석한다.
한편, 자세히 도시되지 않았으나, 상기 불량 확인단계(100)가 별도의 센서(미도시)를 이용해 챔버유닛(10)의 불량을 센싱한 후, 감시유닛(20)이 작동하여 불량을 확인하는 변형예도 가능하다. 구체적으로, 상기 불량 확인단계(100)는 감시유닛(20)이 정지된 상태에서 챔버유닛(10)에 설치된 미도시된 센서가 챔버유닛(10)의 불량을 센싱하는 단계 및, 불량이 센싱되면 감시유닛(20)이 작동하여 챔버유닛(10)의 불량 지점을 확인하는 단계를 포함한다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만 해당 기술분야의 숙련된 당업자라면 하기의 청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
1: 반도체 제조용 감시장치 10: 챔버유닛
11: 챔버부 12: 가스 공급부
13: 기판 지지부 20: 감시유닛
21: 촬영부 22: 처리부

Claims (9)

  1. 반도체 제조 공정이 수행되는 챔버유닛;
    상기 챔버유닛 내부의 불량을 센싱하는 센서;
    상기 챔버유닛에 측벽에 형성된 감시홀 내부에 설치되며, 불량이 센싱될 경우 작동하여 상기 챔버유닛의 불량 지점을 확인하도록 상기 챔버유닛의 내부로 진입하도록 구성된 감시유닛;을 포함하고,
    상기 감시유닛은 촬영부를 포함하고,
    상기 촬영부는, 촬영수단과, 상기 촬영수단과 연결되는 케이블을 포함하고,
    상기 감시홀은, 상기 촬영수단이 수용되며 상기 챔버유닛의 내부공간 쪽으로 점점 직경이 확대되는 홀과, 상기 케이블을 밀폐되도록 감싸는 홀이 형성되며,
    상기 감시유닛은 상기 챔버유닛의 측벽에 마련된 감시홀을 통해 상기 챔버유닛의 내부로 진입 가능하며, 상기 감시홀은 탄성재질의 실링부재에 의해 상기 촬영수단이 챔버 유닛의 내부 공간과 밀폐되도록 실링되며,
    상기 촬영수단이 챔버유닛 내부 공간으로 진입되는 경우, 상기 실링부재가 감시홀을 챔버유닛에 오픈시키도록 배치된 반도체 제조용 감시장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 감시유닛은 상기 챔버유닛의 내부로 수평, 수직 및 경사 방향 중 적어도 어느 한 방향으로 진입하여 움직임 가능한 반도체 제조용 감시장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 감시유닛은 상기 챔버유닛에 적어도 한 쌍 설치되어, 상기 챔버유닛의 내부에서 수평, 수직 및 경사 방향 중 적어도 어느 한 방향으로 움직임 가능한 반도체 제조용 감시장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 감시유닛은, 상기 촬영부를 통해 상기 챔버유닛의 촬영된 영상을 처리하여 상기 챔버유닛의 불량를 감시하는 처리부를 더 포함하는 반도체 제조용 감시장치.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 감시유닛은 상기 챔버유닛의 동작 중 상시 온(ON) 상태이거나, 상기 챔버유닛의 불량시에만 온(ON) 상태로 전환되는 반도체 제조용 감시장치.
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  8. 삭제
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