KR101720691B1

KR101720691B1 - 반도체 스퍼터링장비의 마그넷 어셈블리 검침을 위한 자력검사장치 및 이를 이용한 자력검사시스템

Info

Publication number: KR101720691B1
Application number: KR1020150066305A
Authority: KR
Inventors: 송교형; 공준호
Original assignee: 송교형
Priority date: 2015-05-12
Filing date: 2015-05-12
Publication date: 2017-03-28
Also published as: KR20160133329A

Abstract

반도체 스퍼터링장비의 마그넷 어셈블리 검침을 위한 자력검사장치를 이용한 자력검사장치는 검사 케이스 내부에 구비되는 구조 지지체에 의해 설치되는 자력측정유닛에 의해 마그넷 어셈블리의 자력을 측정하고, 자력측정유닛은 전원부, 조작부, 마그넷 어셈블리의 자력을 측정하는 자력검사부, 중앙제어부, 및 통신부를 포함함으로써 마그넷 어셈블리의 자력을 측정하여 모바일 단말기에 전송하도록 구성된다. 이와 같이 구성되는 반도체 스퍼터링장비의 마그넷 어셈블리 검침을 위한 자력검사장치 및 이를 이용한 자력검사시스템에 의하면, 외부에서 가해지는 자성의 영향을 받지 않고, 네트워크 통신을 통해 자력측정결과를 모바일 단말기로 전송하여 바로 확인이 가능하기 때문에 사용상의 편리성이 증대되는 이점이 있다.

Description

반도체 스퍼터링장비의 마그넷 어셈블리 검침을 위한 자력검사장치 및 이를 이용한 자력검사시스템{MAGNETISM INSPECTION DEVICE FOR READING MAGNET ASSEMBLY OF SEMICONDUCTOR SPUTTERING MACHINERY AND MAGNETISM INSPECTION SYSTEM USING THE SAME}

본 발명은 반도체 스퍼터링장비의 마그넷 어셈블리 검침을 위한 자력검사장치 및 이를 이용한 자력검사시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 반도체 스퍼터링 장비를 이용한 PVD 공정에서 웨이퍼 표면에 이온입자를 증착하기 위한 마그넷 어셈블리의 자력상태를 측정하기 위한 반도체 스퍼터링장비의 마그넷 어셈블리 검침을 위한 자력검사장치 및 이를 이용한 자력검사시스템에 관한 것이다.

최근에는 상업용 전자 제품, 통신 제품 및 데이터 전송 관련 제품에 대한 사용이 증가함에 따라 전자 및 반도체에 대한 수요가 급증하고 있다. 이러한 전자제품의 예로서는 텔레비전, 컴퓨터, 핸드폰, 무선 호출기, 휴대용 라디오 및 리모트 컨트롤 같은 것이 될 수 있다.

이러한 전자제품의 소형화로 인해 전자제품 내부에 구비되는 부품 또한 소형화 및 박형화가 되어야 하고, 이를 위해서는 마이크로일렉트로닉 칩 인터커넥션, 반도체 칩 구성요소, 레지스터, 캐패시터, 인쇄 회로기판 또는 배선판, 배선장치 등이 소형화 및 박형화가 되어야 한다.

따라서, 반도체를 생산하기 위한 반도체 웨이퍼칩을 생산하기 위한 다양한 방법들이 실용화되고 있다. 그 중, 반도체 생산공정의 전공정에 해당하는 스퍼터링(sputtering) 공정은 장비의 진공 속에서 마그넷 어셈블리의 자성을 이용하여 전자와 이온 입자들의 질량 및 이동속도차에 의하여 전자와 이온을 분리하여 반도체 웨이퍼에 증착시키는 공정에 해당한다.

도 1에는 종래 기술에 의한 스퍼터링 공정이 도식적으로 도시되어 있다.

도시된 바와 같이, 스퍼터링 타겟에 설치되는 마그넷 어셈블리(10)에 전기를 가하여 회전시키면, 스퍼터링 타겟 표면에서 미세한 프라즈마가 발생하고, 이 프라즈마가 웨이퍼의 표면에 증착된다.

이때, 마그넷 어셈블리(10)가 회전하면서 발생하는 자력의 값이 일정해야 웨이퍼 표면에 고르게 증착이 될 수 있기 때문에, 마그넷 어셈블리(10)의 자력을 일정하게 유지되는지 여부를 체크하는 것은 매우 중요하다.

이러한 마그넷 어셈블리의 자력의 값이 일정한지 여부를 검사하기 위해서는 가우스 미터를 사용하여 측정하는 방법이 있는데, 일반적인 가우스 미터는 마그넷 어셈블리의 자력을 측정하기 위한 전용이 아니기 때문에 주변 물체의 자성에 의해 영향을 받음으로 인해 정확한 측정이 되지 않는 문제점이 있다.

한국등록특허 제10-0381062호(2003.4.8.자 등록)

본 발명은 이와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 반도체 스퍼터링 장비에 구비되는 마그넷 어셈블리의 자력을 정확하게 측정하고 관리할 수 있는 검사장치 및 검사 시스템을 제공하는 것이다.

이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 의하면, 본 발명의 반도체 스퍼터링장비의 마그넷 어셈블리 검침을 위한 자력검사장치는 내부에 중공이 형성되어 마그넷 어셈블리가 위치되는 검사 케이스;와 상기 검사 케이스 내부에 구비되고, 상기 마그넷 어셈블리의 상방에 위치하여 상기 마그넷 어셈블리의 자력을 측정하는 자력검사유닛을 포함하는 것이 바람직하다.

본 발명의 자력검사유닛은 상기 마그넷 어셈블리의 자력을 측정한 결과를 네트워크 통신에 의해 외부로 전송하도록 구성되는 것이 바람직하다.

본 발명의 자력검사유닛은 상기 마그넷 어셈블리의 자력을 검사하는 자력검사부; 상기 자력검사부에 의해 측정된 결과를 외부로 송신하는 통신부;및 상기 자력검사부 및 상기 통신부를 제어하는 중앙제어부를 포함하는 것이 바람직하다.

본 발명의 자력검사유닛은 유닛 케이스와, 상기 유닛 케이스의 일면에 절개하여 형성된 가이드 슬릿을 따라 이동가능하도록 구성되고, 상기 마그넷 어셈블리의 자력을 센싱하기 위한 검침 바를 포함하는 것이 바람직하다.

본 발명의 검사 케이스는 중공의 원통형으로 구성되는 케이스 본체; 상기 케이스 본체에 거치되고, 상기 자력검사유닛을 거치하도록 구성되는 지지구조체;및 상기 케이스 본체의 상면을 차폐하는 커버를 포함하는 것이 바람직하다.

본 발명의 지지구조체는 상부 원판; 상기 상부 원판의 하방에 구비되고, 상기 케이스 본체에 걸쳐지는 하부 원판;및 상기 상부 원판과 상기 하부 원판 사이에 구비되는 지지다리를 포함하는 것이 바람직하다.

본 발명의 반도체 스퍼터링장비의 마그넷 어셈블리 검침을 위한 자력검사장치를 이용한 자력검사시스템은 모바일 단말기와, 상기 모바일 단말기와 네트워크 통신을 하고, 마그넷 어셈블리의 자력을 측정하기 위한, 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 의한 반도체 스퍼터링장비의 마그넷 어셈블리 검침을 위한 자력검사장치를 포함하는 것이 바람직하다.

본 발명의 모바일 단말기는 자체에서 구동되는 어플리케이션에 의해 상기 마그넷 어셈블리의 자력 측정상태를 확인하고, 상기 마그넷 어셈블리의 자력의 최대치 또는 임계치를 설정하도록 구성되는 것이 바람직하다.

이와 같은 본 발명에 의한 반도체 스퍼터링장비의 마그넷 어셈블리 검침을 위한 자력검사장치 및 이를 이용한 자력검사시스템에 의하면, 검사 케이스 내부에 마그넷 어셈블리를 위치시켜 측정하기 때문에 외부에서 가해지는 자성의 영향을 받지 않고, 마그넷 어셈블리에서 측정된 자력 데이터를 네트워크 통신을 통해 모바일 단말기로 전송하여 바로 확인이 가능하기 때문에 사용상의 편리성이 증대되는 이점이 있다.

도 1은 종래기술에 의한 마그넷 어셈블리를 보인 구성도.
도 2는 본 발명에 의한 반도체 스퍼터링장비의 마그넷 어셈블리 검침을 위한 자력검사장치를 보인 사시도.
도 3은 도 2의 분해 사시도.
도 4는 본 발명에 의한 반도체 스퍼터링장비의 마그넷 어셈블리 검침을 위한 자력검사장치의 자력검사유닛을 보인 사시도.
도 5는 도 4의 자력검사유닛을 도식적으로 보인 구성도.
도 6은 반도체 스퍼터링장비의 마그넷 어셈블리 검침을 위한 자력검사장치를 이용한 자력검사시스템의 모바일 단말기의 화면을 보인 디스플레이 화면.
도 7은 반도체 스퍼터링장비의 마그넷 어셈블리 검침을 위한 자력검사장치를 이용한 자력검사시스템의 모바일 단말기에 표시된 자력검사결과를 보인 디스플레이 화면.

본 발명에 관한 설명은 구조적 내지 기능적 설명을 위한 실시예에 불과하므로, 본 발명의 권리범위는 본문에 설명된 실시예에 의하여 제한되는 것으로 해석되어서는 아니 된다. 즉, 실시예는 다양한 변경이 가능하고 여러 가지 형태를 가질 수 있으므로 본 발명의 권리범위는 기술적 사상을 실현할 수 있는 균등물들을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 또한, 본 발명에서 제시된 목적 또는 효과는 특정 실시예가 이를 전부 포함하여야 한다거나 그러한 효과만을 포함하여야 한다는 의미는 아니므로, 본 발명의 권리범위는 이에 의하여 제한되는 것으로 이해되어서는 아니 될 것이다.

한편, 본 출원에서 서술되는 용어의 의미는 다음과 같이 이해되어야 할 것이다.

"제1", "제2" 등의 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하기 위한 것으로, 이들 용어들에 의해 권리범위가 한정되어서는 아니 된다. 예를 들어, 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어"있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결될 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어"있다고 언급된 때에는 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 한편, 구성요소들 간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 즉 "~사이에"와 "바로 ~사이에" 또는 "~에 이웃하는"과 "~에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지로 해석되어야 한다.

단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한 복수의 표현을 포함하는 것으로 이해되어야 하고, "포함하다"또는 "가지다" 등의 용어는 실시된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이며, 하나 또는 그 이상의 다른 특징이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

각 단계들에 있어 식별부호(예를 들어, a, b, c 등)는 설명의 편의를 위하여 사용되는 것으로 식별부호는 각 단계들의 순서를 설명하는 것이 아니며, 각 단계들은 문맥상 명백하게 특정 순서를 기재하지 않는 이상 명기된 순서와 다르게 일어날 수 있다. 즉, 각 단계들은 명기된 순서와 동일하게 일어날 수도 있고 실질적으로 동시에 수행될 수도 있으며 반대의 순서대로 수행될 수도 있다.

본 발명은 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 구현될 수 있고, 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체는 컴퓨터 시스템에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록 장치를 포함한다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체의 예로는 ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피 디스크, 광 데이터 저장 장치 등이 있으며, 또한, 캐리어 웨이브(예를 들어 인터넷을 통한 전송)의 형태로 구현되는 것도 포함한다. 또한, 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어, 분산 방식으로 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드가 저장되고 실행될 수 있다.

여기서 사용되는 모든 용어들은 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미를 지니는 것으로 해석될 수 없다.

도 2 내지 도 5에는 본 발명에 의한 반도체 스퍼터링장비의 마그넷 어셈블리 검침을 위한 자력검사장치 및 이를 이용한 자력검사시스템이 도시되어 있다.

본 발명의 반도체 스퍼터링장비의 마그넷 어셈블리 검침을 위한 자력검사장치는 내부에 자력검사유닛(200) 및 마그넷 어셈블리(50)가 설치되는 검사 케이스(100)와; 상기 검사 케이스(100) 내부에 설치되어 마그넷 어셈블리(50)의 자력을 측정하는 자력검사유닛(200)을 포함한다.

도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 검사 케이스(100)는 내부에 자력검사유닛(200) 및 검사대상이 되는 마그넷 어셈블리(50)가 설치되는 외부 구조체로서, 내부에 중공이 형성되는 대략 원통형의 케이스 본체(110)를 포함한다.

상기 케이스 본체(110)는 투명 재질로 구성되는 것이 바람직하고, 상기 케이스 본체(110)를 구성하는 소재가 자성을 통과시키지 않는 소재로 구성됨으로써, 상기 케이스 본체(110) 내부에 구비되는 자력검사유닛(200)이 외부의 자성에 의해 영향을 받지 않도록 하는 것이 바람직하다.

상기 케이스 본체(110) 내부에는 자력검사유닛(200)을 거치하기 위한 지지 구조체(120)가 구비된다. 상기 지지 구조체(120)는 상부 원판(121)과 하부 원판(122)을 포함하고, 상기 상부 원판(121) 및 하부 원판(122)은 다수개의 지지 다리(123)에 의해 지지된다.

그리고, 상기 지지 구조체(120)는 상기 케이스 본체(110) 내주면에 구비되는 걸림부재(도시되지 않음)에 의해 걸리도록 구성됨으로써, 상기 케이스 본체(110) 중단부에 걸리도록 설치될 수 있다.

상기 상부 원판(121) 및 하부 원판(122)에는 원형의 관통공(124)이 형성된다. 상기 관통공(124)을 통해 아래에서 설명할 자력검사유닛(200)의 검침 바(212)가 하방으로 노출된다.

상기 지지 구조체(120)에 의하여 상기 검사 케이스 내부의 최하단에는 검사대상이 되는 마그넷 어셈블리(50)가 위치되고, 그 상방에는 상기 하부 원판(122)의 상면에 거치되는 자력검사유닛(200)이 위치된다. 그리고, 상기 자력검사유닛(200)의 검침 바(212)가 하부 원판(122)의 관통공(124)을 통해 하방으로 연장되어 그 선단이 상기 마그넷 어셈블리(50)이 상방에 위치된다.

상기 케이스 본체(110) 상면에는 상기 케이스 본체(110)의 개구된 상면을 차폐하기 위한 커버(130)가 구비된다. 상기 커버(130)를 개방하여 지지 구조체(120) 및 자력검사유닛(200)을 케이스 본체(110)에 설치할 수 있다.

도 4에는 검사 케이스(100) 내부에 설치되는 자력검사유닛(200)이 도시되어 있다. 도시된 바와 같이, 상기 자력검사유닛(200)은 유닛 케이스(210)를 포함하고, 상기 유닛 케이스(210)의 일면에는 원호 형상으로 절개되어 있는 가이드 슬릿(211)이 형성된다.

상기 가이드 슬릿(211)을 통해 상기 유닛 케이스(210) 내부의 자력검사부(240)와 전기적으로 연결되어 있는 검침 바(212)가 외부로 노출된다. 상기 검침 바(212)는 마그넷 어셈블리(50)의 자력을 측정하기 위한 것으로서, 상기 가이드 슬릿(211)을 따라 일정 방향으로 이동가능하도록 구성된다.

상기 자력검사유닛(200)의 내부 구성이 도 5에 도식적으로 도시되어 있다. 도시된 바와 같이, 상기 자력검사유닛(200)은 전원부(220); 조작부(230); 자력검사부(240); 중앙제어부(250);및 통신부(260)를 포함한다.

상기 자력검사부(240)는 홀 이펙트 센서(Hall effect sensor)와 같은 것으로 형성되어 상기 검침 바(212)에 의해 측정되는 마그넷 어셈블리(50)의 자력을 측정하는 역할을 한다.

상기 자력검사부(240)는 직류 자속밀도 및 교류 자속밀도를 모두 측정할 수 있도록 구성될 수 있으며, 자력측정범위는 0 ~ 30000G 범위로 구성될 수 있다.

상기 중앙제어부(250)는 상기 자력검사부(240)에 의해 측정된 결과를 통신부(260)를 통해 전송하거나, 상기 조작부(230)에 의해 입력되는 작동상태에 따라 상기 자력검사부(240)를 포함한 기타 구성요소를 제어하는 역할을 한다.

상기 통신부(250)는 무선통신, 와이파이(WiFi), 블루투스, HSDPA(High Speed Downlink Packet Access) 또는 USIM(Universal Subscriber Identity Module)과 같은 다양한 무선통신에 의해 모바일 단말기(300)와 네트워크 통신을 수행할 수 있다.

상기 통신부(250)와 연동되는 모바일 단말기(300)는 중앙처리장치, 메모리 장치 및 입출력 수단을 구비한 PC, 스마트폰, PDA(Personal Digital Assistant), 태블릿 PC와 같은 컴퓨팅 장치에 해당할 수 있다.

상기 자력검사유닛(200)에 의해 측정된 자력 측정 결과가 모바일 단말기(300)로 전송되고, 상기 모바일 단말기(300)에 별도로 설치되는 어플리케이션에 의해 자력 측정 결과가 디스플레이될 수 있다.

도 6 및 도 7에는 상기 모바일 단말기(300)로 전송된 자력측정 결과가 디스플레이된 상태가 도시되어 있다.

도시된 바와 같이, 상기 자력검사유닛(200)으로부터 모바일 단말기(300)로 전송되는 데이터의 전송간격을 설정할 수 있고, 상기 자력검사유닛(200)에 의해 측정되는 자력의 최대측정값을 선택할 수 있다.

또한, 경고수치에 해당하는 경고수준(Warning level) 및 임계수준(Critical level)을 설정하도록 구성될 수도 있다. 그에 따라 측정된 자력검사 결과가 도 7에 도시되어 있다.

상기에서는 본 출원의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 출원을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

100: 검사 케이스 110 : 케이스 본체
120 : 지지 구조체 130 : 커버
200 : 자력검사유닛 210 : 유닛 케이스
220 : 전원부 230 : 조작부
240 : 자력검사부 250 : 중앙제어부
260 : 통신부

Claims

내부에 중공이 형성되어 마그넷 어셈블리가 위치되는 검사 케이스;와
상기 검사 케이스 내부에 구비되고, 상기 마그넷 어셈블리의 상방에 위치하여 상기 마그넷 어셈블리의 자력을 측정하는 자력검사유닛을 포함하고,
상기 검사 케이스는
중공의 원통형으로 구성되는 케이스 본체;
상기 케이스 본체에 거치되고, 상기 자력검사유닛을 거치하도록 구성되는 지지구조체; 및
상기 케이스 본체의 상면을 차폐하는 커버를 포함하는
반도체 스퍼터링장비의 마그넷 어셈블리 검침을 위한 자력검사장치.
제1항에 있어서,
상기 자력검사유닛은
상기 마그넷 어셈블리의 자력을 측정한 결과를 네트워크 통신에 의해 외부로 전송하도록 구성되는
반도체 스퍼터링장비의 마그넷 어셈블리 검침을 위한 자력검사장치.
제2항에 있어서,
상기 자력검사유닛은
상기 마그넷 어셈블리의 자력을 검사하는 자력검사부;
상기 자력검사부에 의해 측정된 결과를 외부로 송신하는 통신부;및
상기 자력검사부 및 상기 통신부를 제어하는 중앙제어부를 포함하는
반도체 스퍼터링장비의 마그넷 어셈블리 검침을 위한 자력검사장치.
제3항에 있어서,
상기 자력검사유닛은
유닛 케이스와,
상기 유닛 케이스의 일면에 절개하여 형성된 가이드 슬릿을 따라 이동가능하도록 구성되고, 상기 마그넷 어셈블리의 자력을 센싱하기 위한 검침 바를 포함하는
반도체 스퍼터링장비의 마그넷 어셈블리 검침을 위한 자력검사장치.
삭제
제1항에 있어서,
상기 지지구조체는
상부 원판;
상기 상부 원판의 하방에 구비되고, 상기 케이스 본체에 걸쳐지는 하부 원판;및
상기 상부 원판과 상기 하부 원판 사이에 구비되는 지지다리를 포함하는
반도체 스퍼터링장비의 마그넷 어셈블리 검침을 위한 자력검사장치.
모바일 단말기와,
상기 모바일 단말기와 네트워크 통신을 하고, 마그넷 어셈블리의 자력을 측정하기 위한, 제1항 내지 제4항 및 제6항 중 어느 한 항에 의한 반도체 스퍼터링장비의 마그넷 어셈블리 검침을 위한 자력검사장치를 포함하는
반도체 스퍼터링장비의 마그넷 어셈블리 검침을 위한 자력검사장치를 이용한 자력검사시스템.
제7항에 있어서,
상기 모바일 단말기는
자체에서 구동되는 어플리케이션에 의해 상기 마그넷 어셈블리의 자력 측정상태를 확인하고, 상기 마그넷 어셈블리의 자력의 최대치 또는 임계치를 설정하도록 구성되는
반도체 스퍼터링장비의 마그넷 어셈블리 검침을 위한 자력검사장치를 이용한 자력검사시스템.