KR102231793B1 - 챔버형 검사장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 챔버형 검사장치에 관한 것으로서, 챔버의 제어보드 각각에 구비된 다중 슬롯과 접속된 DUT들로 공급되는 전압/전류 값을 계측하는 DUT 계측부; 전압/전류 값을 취합하여 전체 전원 소비량을 계측하는 전원 계측부; 전체 전원 소비량을 통해 EEV값을 검출하는 EEV값 취득부; 및 EEV값으로 챔버의 히터 및 냉동기 가동을 위한 파라미터를 갱신시키는 파라미터 갱신부를 포함한다.
상기와 같은 본 발명에 따르면, Host PC를 통해 챔버 내부에 구비되어 TB와 연결된 PGB를 통해 전체 공급되는 전력량을 측정하여 냉동기 EEV값을 조절함으로써, 챔버 내부의 각 Zone에 구비된 Slot과 접속된 DUT들이 온도 편차 없이 균일한 온도를 유지하도록 온도 평탄도를 개선하고, 온도 유지를 위한 효율을 향상시키는 효과가 있다.

Description

챔버형 검사장치{Chamber type inspection device}

본 발명은 챔버형 검사장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 Host PC를 통해 DUT에 공급되는 전력량을 검출하여 냉동기 가동량 및 히터 발열량을 최소화하도록 제어하는 기술에 관한 것이다.

챔버형 검사장치는 요구 기능에 따라 다수의 Zone(챔버 룸)으로 구성되어 외부의 Host PC와 접속되어 각종 데어 및 상태 조회를 제공하며, 각 Zone은 고온 또는 저온 규격 범위에서 항온 기능을 제공한다.

이러한 챔버형 검사장치의 각 Zone에는 다중 슬롯(TB: Test Board)이 구비되고, 각 슬롯에는 피 시험 대상 디바이스(DUT: Device Under Test)가 마운트되어 검사를 진행하게 되며, DUT는 Zone 외부에 구비된 제어보드(이하, 'PGB(Pattern Generation Board)')의 제어에 따라 검사가 진행된다.

챔버는 온도 제어를 위해 히터 및 냉동기를 운용하고, 풍량 조절을 위한 Blower 모터와 풍향판을 포함하여 구성되며,

반도체 제조사는 신뢰성을 높이고 생산단가를 낮추기 위해 온도 평탄도 개선, 슬롯 수와 슬롯당 DUT 수 증설을 요구하고 있는바, 이러한 요구사항 충족을 위해서는 효율적인 챔버 운용이 필요하다.

종래의 챔버형 검사장치는 설정 온도를 유지하기 위해 히터는 PID 방식으로 발열량을 제어하고, 온도를 낮추기 위해서는 냉동기를 가동시켜 챔버 내부의 온도를 제어하게 된다.

이러한 챔버형 검사장치는 도 1a에 도시된 바와 같이 Zone 내부의 DUT 시험 항목에 따라 발생 되는 열량은 계속 변화하게 되며 상승, 하강 및 유지 구간으로 구분된다. 또한, 도 1b에 도시된 바와 같이 Zone 내부의 온도 평탄도 규격을 만족해야하며, DUT간 온도 편차 규격을 만족해야 한다.

이처럼, 종래의 챔버형 검사장치는 히터, 냉동기, 및 송풍기의 값은 최대 열량을 기준으로 여유 있게 설계 및 설정되어야 항온 기능을 수행 할 수 있기 때문에, 히터 구동을 위한 PID 값과 냉동기 구동을 위한 Main, Injection, Hot GAS등 각종 밸브의 Open 범위 조절을 위한 파라미터 값은 온도 구간별로 고정되어 운영하게 된다.

따라서, 종래의 챔버형 검사장치는 고정된 EEV(Electronic Expansion Valve) 값을 최대 부하 조건에 맞춰 설정하기 때문에, 냉동기와 히터의 동작은 각 Slot의 DUT 간에 온도 편차를 유발하게 되어 온도 평탄도 특성을 제한하게 된다.

즉, 냉동기 및 히터가 고정된 EEV값에 따라 최대 부하 조건에 부합하도록 구동하기 때문에 열효율이 저하되고, 챔버 내의 설정 온도를 유지하기 위해 필요 이상으로 냉동기와 히터를 동작시키게 되어 장비 운용을 위한 전체 전력의 효율을 함께 저하시키는 문제점이 있다.

이 본 출원인은 전술한바와 같은 문제점을 개선하기 위해 Host PC가 전체 DUT에 공급되는 Zone 내부의 열량을 계측하여 동적으로 히터 발열량 및 냉동기 가동량을 제어함으로써, 챔버 내부 각 Zone의 온도를 일정하게 유지할 수 있는 챔버형 검사장치를 제안하고자 한다.

이처럼 본 출원인이 제안하는 챔버형 검사장치에 의하면, 챔버 운용 시 소비되는 전력량을 최소화 할 수 있고, 온도 평탄도를 개선 할 수 있다.

대한민국 공개특허공보 제10-2013-0000551호(2013.01.03.공개)

본 발명의 목적은, Host PC를 통해 챔버 내부에 구비되어 TB와 연결된 PGB를 통해 전체 공급되는 전력량을 측정하여 냉동기 EEV값을 조절함으로써, 챔버 내부의 각 Zone에 구비된 Slot과 접속된 DUT들이 온도 편차 없이 균일한 온도를 유지하도록 온도 평탄도를 개선하고, 온도 유지를 위한 효율을 향상시키는데 있다.

본 발명의 목적은, Host PC가 TB와 연결된 PGB를 통해 DUT로 공급되는 전력량을 분석함으로써, DUT에 공급되는 전력량을 토대로 히터의 발열량 및 냉동기 가동량을 최소화하는데 있다.

이러한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예는 챔버형 검사장치로서, 챔버의 제어보드 각각에 구비된 다중 슬롯과 접속된 DUT들로 공급되는 전압/전류 값을 계측하는 DUT 계측부; 전압/전류 값을 취합하여 전체 전원 소비량을 계측하는 전원 계측부; 전체 전원 소비량을 통해 EEV값을 검출하는 EEV값 취득부; 및 EEV값으로 챔버의 히터 및 냉동기 가동을 위한 파라미터를 갱신시키는 파라미터 갱신부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, 제어보드와 접속되되, DUT 전압/전류 값 계측, 전체 전원 소비량 계측, EEV값 검출, 및 파라미터 갱신을 제어하는 Host PC를 포함하는 것을 특징으로 한다.

챔버는, 내부에 각 Zone마다 다중 슬롯과 대응하도록 구비되되, Host PC의 제어에 따라 상기 DUT에 공급되는 DUT 전압/전류 값을 상기 DUT 계측부로 전송하는 제어보드를 포함하는 것을 특징으로 한다.

제어보드는, 파라미터 갱신부로부터 인가받은 파라미터와 대응하도록 히터 또는 냉동기의 구동을 제어하여 DUT의 온도를 설정된 값으로 유지시키는 것을 특징으로 한다.

Host PC는, 히터 또는 냉동기 구동에 의한 내기를 챔버 내부에 구비된 건조기를 거쳐 순환시키는 블로우 모터를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기와 같은 본 발명에 따르면, Host PC를 통해 챔버 내부에 구비되어 TB와 연결된 PGB를 통해 전체 공급되는 전력량을 측정하여 냉동기 EEV값을 조절함으로써, 챔버 내부의 각 Zone에 구비된 Slot과 접속된 DUT들이 온도 편차 없이 균일한 온도를 유지하도록 온도 평탄도를 개선하고, 온도 유지를 위한 효율을 향상시키는 효과가 있다.

본 발명에 따르면, Host PC가 TB와 연결된 PGB를 통해 DUT로 공급되는 전력량을 분석함으로써, DUT에 공급되는 전력량을 토대로 히터의 발열량 및 냉동기 가동량을 최소화하는 효과가 있다.

도 1a는 시간에 따른 챔버의 온도변화량을 도시한 도면.
도 1b는 시간에 따른 온도 평탄도를 도시한 도면.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 챔버형 검사장치를 도시한 구성도.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 챔버형 검사장치의 챔버를 도시한 구성도.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 챔버형 감사장치에 의해 계측되는 전체 전원 소비량이 DUT 각각으로 공급되는 전원/전류 값에 따라 가변되는 것을 도시한 예시도.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 챔버형 감사장치의 작동양태를 도시한 순서도.

아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.

도 2를 참조하면 본 발명의 일 실시예에에 따른 챔버형 검사장치(100)는, 챔버(10)의 제어보드(PGB) 각각에 구비된 다중 슬롯(TB)과 접속된 DUT(1)들로 공급되는 전압/전류 값을 계측하는 DUT 계측부(102)와, DUT(1) 각각의 전압/전류 값을 취합하여 전체 전원 소비량을 계측하는 전원 계측부(104)와, 전체 전원 소비량을 통해 EEV값을 검출하는 EEV값 취득부(106), 및 검출한 EEV값으로 챔버(10)의 히터(11) 또는 냉동기(12) 가동을 위한 파라미터를 갱신시키는 파라미터 갱신부(108)를 포함하여 구성된다.

또한, DUT 계측부(102)의 DUT 전압/전류 값 계측과, 전원 계측부(104)의 전체 전원 소비량 계측, EEV값 취득부(106)의 EEV값 검출, 및 파라미터 갱신부(108)의 파라미터 갱신은 제어보드(PGB)와 접속된 Host PC(20)의 제어에 의해 수행된다.

이때, DUT 전압/전류 값 계측, 전체 전원 소비량 계측, EEV값 검출, 및 파라미터 갱신은 제어보드(PGB)의 설정값에 따라 T 주기마다 반복하여 수행하도록 구성된다.

도 3을 참조하면, 챔버(10) 내부에는 적어도 하나 이상의 다중 슬롯(TB)이 실장되며, 다중 슬롯(TB)의 개수는 제한 없이 다수개로 실장될 수 있다.

또한, 챔버(10) 내부에는 각 Zone마다 다중 슬롯(TB)과 대응하도록 제어보드(PGB)가 구비되며, 제어보드(PGB)는 Host PC(20)의 제어에 따라 DUT(1)에 공급되는 DUT 전압/전류 값을 DUT 계측부(102)로 인가한다.

또한, Host PC(20)는 원격지에 구비되어 챔버(10) 내에 구비된 제어보드(PGB)를 제어하되, 파라미터 갱신부(108)로부터 인가받은 파라미터와 대응하도록 히터(11)또는 냉동기(12)의 구동을 제어하여 DUT(1)에 대한 온도가 설정된 값을 유지하도록 구성된다.

이때, Host PC(20)는 챔버(10) 내부에 구비된 다수의 온도센서로부터 실시간으로 계측된 온도 값을 수신하고, 챔버(10) 내부에 구비된 습도센서로부터 실시간으로 계측된 습도 값을 수신할 수 있다.

또한, Host PC(20)는 계측된 습도 값을 토대로 챔버(10) 내부의 습도를 기 설정된 값으로 유지시키도록 건조기(13)의 구동을 제어한다.

이때, 히터(11) 또는 냉동기(12) 구동에 의한 내기는 챔버(10) 내부에 구비된 블로우 모터(14) 구동에 따라 건조기(13)를 거쳐 순환되도록 구성된다. 이에 따라, 각 Zone에 구비된 제어보드(PGB), 다중 슬롯(TB) 및 DUT(1)는 기 설정된 온도 및 습도를 유지할 수 있다.

또한, Host PC(20)의 제어에 따라 챔버(10) 내부의 내기가 다수의 제어보드(PGB), 다중 슬롯(TB) 및 DUT(1)로 고르게 순환되도록 가이드하는 복수개의 편향판(15)을 구성한다.

이하, 본 발명의 일 실시예에 따른 전원 계측부(104)의 전체 전원 소비량 계측에 대해 살피면 아래와 같다.

일반적으로 시험 항목에 따라 전원 소비량이 달라지는데, 장비 규격에 따라 최대 부하량은 TDB KW로 정의된다. 따라서, DUT(1) 각각에 대한 전체 전원 소비량은 TBD KW를 넘지 않게 된다.

전원 계측부(104)는 제어보드(PGB)를 통해 DUT(1)별로 인가받은 전압/전류 값을 취합하여 전체 전원 소비량을 계측하며, 이는 [수학식 1]과 같이 표현된다.

[수학식 1]

이때, 전체 전원 소비량은 도 4에 도시된 그래프의 예와 같이, Host PC를 통해 챔버 내부에 구비되어 다중 슬롯과 연결된 제어보드를 통해 전체 공급되는 전력량을 측정하여 냉동기 EEV값을 조절하게 된다.

이에 따라 챔버 내부의 각 Zone에 구비된 Slot과 접속된 DUT들이 온도 편차 없이 균일한 온도를 유지하도록 온도 평탄도를 개선하고, 온도 유지를 위한 효율을 향상시킬 수 있다.

이하, 도 5를 참조하여 본 발명의 일 실싱예에 따른 챔버형 검사장치의 작동양태에 대해 살피면 아래와 같다.

먼저, 챔버(10)를 가동시킨다(S502).

이어서, DUT 계측부(102)가 다중 슬롯(TB)과 접속된 DUT(1)들로 공급되는 전압 및 전류를 계측한다(S504).

뒤이어, 전원 계측부(104)가 DUT(1)별로 인가받은 전압/전류 값을 취합하여 전체 전원 소비량을 계측한다(S506).

이어서, EEV값 취득부(106)가 전체 전원 소비량을 통해 EEV값을 검출한다(S508).

그리고, 파라미터 갱신부(108)가 검출한 EEV값으로 챔버(10)의 히터(11) 및 냉동기(12) 가동을 위한 파라미터를 갱신시킨다(S510).

이처럼 전술한 바와 같은 본 발명의 일 실시예에 따른 챔버형 검사장치(100)는, 종래와 같이 챔버(10) 내부의 온도에 따라 히터(11) 및 냉동기(12)를 구동시키는 것이 아니라, Host PC(20)를 통해 챔버(10) 내부에 구비되어 다중 슬롯(TB)과 연결된 제어보드(PGB)를 통해 전체 공급되는 전력량을 측정하여 냉동기 EEV값을 조절함으로써, 챔버 (10)내부의 각 Zone에 구비된 Slot과 접속된 DUT(1)들이 온도 편차 없이 균일한 온도를 유지하도록 온도 평탄도를 개선하고, 온도 유지를 위한 효율을 향상시킬 수 있다.

이상에서 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.

1: DUT 10: 챔버
11: 히터 12: 냉동기
13: 건조기 14: 블로우 모터
15: 편향판 20: Host PC
100: 챔버형 검사장치 102: DUT 계측부
104: 전원 계측부 106: EEV값 취득부
108: 파라미터 갱신부 PGB: 제어보드
TB: 다중슬롯

Claims (5)

1. 챔버의 제어보드 각각에 구비된 다중 슬롯과 접속된 DUT들로 공급되는 전압/전류 값을 계측하는 DUT 계측부;
   상기 전압/전류 값을 취합하여 전체 전원 소비량을 계측하는 전원 계측부;
   상기 전체 전원 소비량을 통해 EEV값을 검출하는 EEV값 취득부;
   상기 EEV값으로 챔버의 히터 및 냉동기 가동을 위한 파라미터를 갱신시키는 파라미터 갱신부; 및
   상기 제어보드와 접속되되, 상기 DUT 전압/전류 값 계측, 전체 전원 소비량 계측, EEV값 검출, 및 파라미터 갱신을 제어보드의 설정값에 따라 T 주기마다 반복하여 수행하는 Host PC를 포함하며,
   상기 Host PC의 제어에 따라 챔버 내부의 내기가 다수의 제어보드, 다중 슬롯 및 DUT로 순환되도록 가이드하는 복수 개의 편향 판을 구성하며,
   상기 전원 계측부는 제어보드를 통해 DUT별로 인가받은 전압/전류값을 취합하여 전체 전원 소비량을 계측하며, 상기 Host PC를 통해 챔버 내부에 구비되어 다중 슬롯과 연결된 제어보드를 통해 전체 공급되는 전력량을 측정하여 냉동기 EEV값을 조절하는 것을 특징으로 하는 챔버형 검사장치.
2. 삭제
3. 제1항에 있어서,
   상기 챔버는,
   내부에 각 Zone마다 다중 슬롯과 대응하도록 구비되되,
   Host PC의 제어에 따라 상기 DUT에 공급되는 DUT 전압/전류 값을 상기 DUT 계측부로 전송하는 제어보드를
   포함하는 것을 특징으로 하는 챔버형 검사장치.
4. 제3항에 있어서,
   상기 제어보드는,
   파라미터 갱신부로부터 인가받은 파라미터와 대응하도록 히터 또는 냉동기의 구동을 제어하여 상기 DUT의 온도를 설정된 값으로 유지시키는 것을 특징으로 하는 챔버형 검사장치.
5. 제1항에 있어서,
   상기 Host PC는,
   히터 또는 냉동기 구동에 의한 내기를 상기 챔버 내부에 구비된 건조기를 거쳐 순환시키는 블로우 모터를
   포함하는 것을 특징으로 하는 챔버형 검사장치.

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