KR19980014084A

KR19980014084A - 이온주입설비의 웨이퍼 위치 감지시스템 및 웨이퍼 감지방법

Info

Publication number: KR19980014084A
Application number: KR1019960032901A
Authority: KR
Inventors: 이채영; 이재호
Original assignee: 김광호; 삼성전자 주식회사
Priority date: 1996-08-07
Filing date: 1996-08-07
Publication date: 1998-05-15

Abstract

본 발명은 이온주입설비의 로드락 챔버에서 이온주입챔버로 웨이퍼를 이송할 때 웨이퍼의 셋팅 위치 오류로 발생하는 웨이퍼의 파손에 의해 발생하는 미세분진을 방지하는 이온주입설비의 웨이퍼 위치 감지시스템 및 웨이퍼 감지 방법에 관한 것이다.

본 발명의 목적은 로드락 챔버의 소정 위치에 웨이퍼 카세트로부터 돌출된 웨이퍼를 감지하는 감지센서를 부착하여 웨이퍼의 손상 및 웨이퍼 이송 경로 오류를 보정하는 이온주입설비의 웨이퍼 위치 감지시스템 및 감지방법을 제공함에 있다.

본 발명의 효과는 이온주입설비의 로드락 챔버에 웨이퍼 감지센서를 설치하여 웨이퍼의 셋팅 오류가 발생하더라도 웨이퍼의 파손 및 긁힘을 방지하는 효과가 있다.

Description

이온주입설비의 웨이퍼 위치 감지시스템 및 웨이퍼 감지방법

본 발명은 이온주입설비의 웨이퍼 위치 감지시스템 및 웨이퍼 감지 방법에 관한 것으로 더욱 상세하게는 이온주입설비의 로드락 챔버에서 이온주입챔버로 웨이퍼를 이송할 때 웨이퍼의 셋팅 위치 오류로 발생하는 웨이퍼의 파손 및 파손에 의해 발생하는 미세분진을 방지하는 이온주입설비의 웨이퍼 위치 감지시스템 및 웨이퍼 감지 방법에 관한 것이다.

일반적으로 널리 알려진 바와 같이, 이온주입공정은 순수 실리콘 웨이퍼에 3개의 가전자를 가지고 있는 p형 불순물(예: 붕소, 알루미늄, 인듐)과 5개의 가전자를 가지고 있는 n형 불순물(예: 안티몬, 인, 비소) 등을 플라즈마 이온 상태로 만든 후, 반도체 결정 속에 침투시켜 필요한 전도형과 비저항을 갖는 반도체를 얻는 공정의 일종이다.

이와 같은 이온주입 공정에 사용되는 이온주입설비는 선행공정을 종료하고 이온주입설비로 이송된 웨이퍼가 일시적으로 저장되어 있는 로드락 챔버와 이온주입 공정이 실제로 진행되는 반응챔버와 로드락 챔버에서 반응챔버로 웨이퍼를 이송시켜주는 핸들러(또는 블레이드)로 형성되어 있다.

이와 같은 종래의 이온주입설비의 구성을 첨부된 도면 도 1을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

로드락 챔버(10)에는 선행공정을 종료한 웨이퍼(12)가 실려 있는 웨이퍼 인덱스 카세트(14)의 웨이퍼(12)를 로드락 챔버(10) 내부로 유입시키는 웨이퍼 유입구(14a)가 형성되어 있고 웨이퍼(12)를 다수개 적재할 수 있는 웨이퍼 카세트(11) 하부에는 웨이퍼 엘리베이터(wafer elevator)(13)가 형성되어 있으며 웨이퍼 카세트(11)에 적재된 웨이퍼(12)를 다시 반응챔버(30)로 이송하는 배출구(32a)가 형성되어 있다.

또한, 배출구(32a)는 다시 반응챔버(30)의 인너도어(31)와 이송통로(32)를 통하여 연통되어 있고, 상기 이송통로(32)에는 로드락 챔버(10)의 웨이퍼 카세트(11)에서 웨이퍼(12)를 한 장씩 이재하여 반응챔버(30) 내부로 이송시키는 핸들러(또는 블레이드)(15)가 형성되어 있다.

이와 같이 구성된 종래의 이온주입설비의 작용을 첨부된 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

먼저, 선행공정을 종료한 웨이퍼(12)가 웨이퍼 인덱스 카세트(14)에 적재되고, 이어서 웨이퍼(12)의 적재가 종료된 웨이퍼 인덱스 카세트(14)는 후속공정인 이온주입설비의 로드락 챔버(10) 외부의 웨이퍼 유입구(14a)에 도달하게 되는데 이때, 인덱스 카세트 블레이드(미도시)에 의해 웨이퍼 인덱스 카세트(14)에 적재되어 있는 웨이퍼(12)들은 한 장씩 웨이퍼 카세트(11)에 이재된다.

이후, 웨이퍼 카세트(11)에 웨이퍼(12)가 모두 적재되면 웨이퍼 카세트(11)는 웨이퍼 엘리베이터(13)의 상승에 따라 로드락 챔버(10) 내부로 이송되고, 웨이퍼 카세트(11)의 가장 상부에 위치한 웨이퍼(11)가 핸들러(15)와 동일 수평면에 위치하게 되면 웨이퍼 카세트(11)는 정지하게 되고 핸들러(15)에 의해 웨이퍼(12)는 흡착되어 반응 챔버(30)로 이송된 후, 이온주입공정이 진행된다.

이와 같은 종래의 이온주입설비의 로드락 챔버내에서 웨이퍼를 적재하고 있는 웨이퍼 카세트가 저장 엘리베이터에 의해 상부로 이송될 때, 엘리베이터의 진동 및 좌우 흔들림으로 인해 웨이퍼 카세트에 삽입되어 있는 웨이퍼가 지정된 웨이퍼 카세트 슬롯 외부로 돌출되어 웨이퍼가 돌출된 상태에서 웨이퍼 핸들러가 웨이퍼를 반응 챔버로 이송할 때 이송경로의 편차 및 오류로 반응 챔버의 정확한 위치에 셋팅하지 못하거나 웨이퍼 유입·배출구에 충돌하여 이미 여러 공정이 진행된 웨이퍼에 스크랫치(scratch)가 발생하고 충돌에 의한 미세 분진이 발생하여 웨이퍼가 오염되는 문제점이 있었다.

따라서, 본 발명은 이와 같은 종래의 문제점을 감안하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 로드락 챔버의 소정 위치에 웨이퍼 카세트로부터 돌출된 웨이퍼를 감지하는 감지센서를 부착하여 웨이퍼의 손상 및 웨이퍼 이송 경로 오류를 보정하는 이온주입설비의 웨이퍼 위치 감지시스템 및 감지방법을 제공함에 있다.

도 1은 종래의 이온주입설비를 나타낸 블록도이고,

도 2는 본 발명에 의한 이온주입설비를 나타낸 블록도이고,

도 3은 본 발명에 의한 이온주입설비의 웨이퍼 감지장치를 나타낸 블록도이고,

도 4는 본 발명에 의한 웨이퍼 감지장치의 웨이퍼 감지방법을 나타낸 순서도이다.

*도면의 중요부분에 대한 부호 설명

10 : 로드락 챔버30: 반응 챔버

11 : 웨이퍼 카세트12 : 웨이퍼

13 : 웨이퍼 엘리베이터14 : 인덱스 카세트

15 : 핸들러(또는 블레이드)16 : 광센서 투광부

17 : 광센서 수광부18 : 디스플레이부

19 : 제어부20 : 경보장치

21 : 인터록 시스템

이와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위한 이온주입설비의 웨이퍼 위치 감지시스템은 다수의 웨이퍼를 적재하는 웨이퍼 카세트와 상기 웨이퍼 카세트를 상하 이송시키는 웨이퍼 카세트 엘리베이터로 구성된 로드락 챔버와, 상기 웨이퍼를 이온주입 처리하기 위한 반응챔버와, 상기 로드락 챔버와 상기 반응챔버를 연통시키는 이송통로 및 상기 이송통로내에 설치되어 상기 로드락 챔버내의 상기 웨이퍼를 상기 반응챔버로 이송하는 핸들러로 구성된 이온주입설비에서, 상기 로드락 챔버의 상기 웨이퍼 카세트의 측단부로부터 돌출된 웨이퍼를 감지하기 위한 웨이퍼 돌출 감지 수단과, 상기 웨이퍼 돌출 감지 수단의 감지 신호에 의해 공정을 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명 이온주입설비의 웨이퍼 위치 감지시스템의 일실시예를 첨부된 도면 도 2 및 도 3을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

로드락 챔버(10)에는 선행공정을 종료한 웨이퍼(12)가 실려 있는 웨이퍼 인덱스 카세트(14)의 웨이퍼(12)를 로드락 챔버(10) 내부로 유입시키는 웨이퍼 유입구(14a)가 형성되어 있고 웨이퍼(12)를 다수개 적재할 수 있는 웨이퍼 카세트(11) 및 웨이퍼 카세트(11)의 하부에 웨이퍼 엘리베이터(13)가 형성되어 있다.

또한, 로드락 챔버(10)의 웨이퍼 카세트(11)의 측단부(11a)로부터 수평방향으로 소정 간격 이격된 수직선상에는 웨이퍼 카세트(11)로부터 돌출된 웨이퍼를 감지하는 웨이퍼 감지센서가 형성되어 있다. 즉, 웨이퍼 카세트(11)의 측단부(11a)에서 소정간격 이격된 위치에서 로드락 챔버(10)의 상부면과 이에 수직으로 대응하는 하부면의 웨이퍼 감지센서(16)(17)가 각각 설치되어 있다.

이때, 로드락 챔버(10)의 상부면에는 로드락 챔버(10)의 하부로 빛을 발하는 광센서 투광부(16)가 형성되어 있으며, 로드락 챔버(10)의 하부에는 투광부(16)에 대응하여 발한 빛을 검지하는 수광부(17)가 설치되어 있다, 물론 수광부(17)와 투광부의 위치는 상호 위치 변경이 가능하다.

상기 웨이퍼 감지센서(16)(17)는 다시 공정을 전반적으로 제어하는 제어부(19)와 연결되어 있으며 제어부(19)는 다시 웨이퍼(12)의 셋팅위치 오류를 음성 및 경보음으로 조작자에게 알려주는 경보장치(20)와, 문자나 화상에 의해 조작자에게 셋팅위치 오류를 디스플레이 해주는 디스플레이부(18)와, 핸들러(15)에 의해 웨이퍼(12)의 이송을 일시적으로 중단시켜주는 인터록 시스템(21)에 연결되어 있다.

한편, 로드락 챔버(10)의 소정위치에는 웨이퍼 카세트(11)에 적재된 웨이퍼를 다시 반응챔버(30)로 이송하는 배출구(32a)가 형성되어 있으며, 배출구(32a)는 다시 반응챔버(30)의 이송통로(32)를 통하여 인너도어(31)에 연통되어 있으며, 상기 이송통로(32)에는 로드락 챔버(10)의 웨이퍼 카세트(11)에서 웨이퍼(12)를 한 장씩 이재하여 반응챔버(30) 내부로 이송시키는 핸들러(또는 블레이드)(15)가 형성되어 있다.

이와 같이 구성된 본 발명 이온주입설비의 웨이퍼 위치감지 방법을 첨부된 도면 도 4을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

먼저, 선행공정을 종료한 웨이퍼(12)가 웨이퍼 인덱스 카세트(14)에 적재되고, 이어서 웨이퍼(12)의 적재가 종료된 웨이퍼 인덱스 카세트(14)는 후속공정인 이온주입설비의 로드락 챔버(10) 외부의 웨이퍼 유입구(14a)에 도달하게 되는데 이때, 웨이퍼 인덱스 블레이드(미도시)에 의해 웨이퍼 인덱스 카세트(14)에 적재되어 있는 웨이퍼(12)들은 한 장씩 웨이퍼 카세트(11)에 이재된다.

이후, 웨이퍼 카세트(11)에 웨이퍼(12)가 모두 적재되면 웨이퍼 카세트(11)는 웨이퍼 엘리베이터(13)의 상승에 따라 로드락 챔버(10) 내부로 웨이퍼 카세트(11)를 이송한다.

이때, 웨이퍼 카세트(11)에 웨이퍼(12)가 모두 적재되면 웨이퍼 카세트(11)는 웨이퍼 엘리베이터(13)의 상승에 따라 로드락 챔버(10)의 상부로 이송되고, 웨이퍼 카세트(11)의 가장 상부에 위치한 웨이퍼(12)가 웨이퍼 핸들러(15)와 동일 수평면에 위치하게 된다.

이와 같은 선행 공정을 종료하게 되면, 로드락 챔버(10)의 상·하면에 형성되어 있는 웨이퍼 감지센서(16)(17)는 웨이퍼 카세트(11) 외부로 돌출된 웨이퍼(12)가 있는지를 감지하고(단계 1), 웨이퍼 카세트 외부로 돌출된 웨이퍼가 웨이퍼 감지센서에 의해 감지되면 인터록 시스템을 작동하여 공정을 일시적으로 중단시키고(단계 2), 웨이퍼(12)의 셋팅 상태를 조작자에게 경보함과 동시에 디스플레이부에서도 웨이퍼의 셋팅 상태를 화상 및 문자로 디스플레이하게 되며(단계 3), 웨이퍼 카세트 외부로 돌출된 웨이퍼가 감지되지 않으면 웨이퍼를 반응 챔버 내로 이송하고(단계 4), 공정을 진행하게 된다(단계 5).

또한, 본 발명의 다른 실시예로서 로드락 챔버(10)의 상부면에는 빛을 발하는 투광부(16)와 빛을 감지하는 수광부(17)가 형성되어 있으며, 로드락 챔버(10)의 하부에는 투광부(16)에 대응하여 발한 빛을 다시 수광부(17)로 반사시키는 반사판(18)이 형성되어 있다. 물론 수광부·투광부(16)(17)과 반사판(18)은 상호 위치 변경이 가능하다.

이와 같은 본 발명의 다른 실시예인 웨이퍼 감지장치의 구성과 작용을 첨부된 도면 도 5를 참조하여 설명하면 다음과 같다.

웨이퍼 감지장치는 크게 감지센서()와 감지센서에 의해 입력된 신호를 처리하는 제어부로 구성되어 있다. 상기 감지센서는 빛을 발하는 투광부(16)와 빛을 입력받는 수광부와, 투광부(16)의 빛을 수광부로 반사시키는 반사판(18)로 형성되어 있으며 상기 감지센서는 제어부와 연결되어 있다.

또한, 감지센서의 투광부(16)와 수광부(17)는 로드락 챔버(10)의 상면부에 소정 간격으로 형성되어 있으며 로드락 챔버(10)의 하부에는 투광부(16)에서 발한 빛을 반사하는 반사판(18)이 형성되어 있다.

이와 같은 본 발명의 다른 일실시예인 웨이퍼 감지장치를 첨부된 도면을 참조하여 설명하면, 먼저 선행공정을 종료한 웨이퍼(12)가 웨이퍼 카세트(11)에 적재되어 로드락 챔버(10)내로 이송되면 웨이퍼 감지센서의 투광부(16)는 빛을 발하여 발한 빛이 로드락 챔버(10)의 하부에 형성되어 있는 반사판(18)에 반사되어 다시 수광부(17)에 되돌아 오면 웨이퍼 카세트(11)의 측단부(11a)로부터 돌출된 웨이퍼(12)가 없는 것으로 판단하여 웨이퍼(12)를 반응 챔버(30)로 이송하고 상기 투광부(16)에서 발한 빛이 다시 수광부(17)로 되돌아 오지 않으면 웨이퍼 카세트(11)의 측단부(11a)로부터 돌출된 웨이퍼가 있는 것으로 판단하여 웨이퍼의 이송을 중단시킨다.

이상에서 상세히 살펴본 바와 같이, 이온주입설비의 로드락 챔버에 웨이퍼 감지센서를 설치하여 웨이퍼의 셋팅 오류가 발생하더라도 웨이퍼의 파손 및 긁힘을 방지하는 효과가 있다.

Claims

다수의 웨이퍼를 적재하는 웨이퍼 카세트와 상기 웨이퍼 카세트를 상하 이송시키는 웨이퍼 카세트 엘리베이터로 구성된 로드락 챔버와, 상기 웨이퍼를 이온주입 처리하기 위한 반응챔버와, 상기 로드락 챔버와 상기 반응챔버를 연통시키는 이송통로 및 상기 이송통로내에 설치되어 상기 로드락 챔버내의 상기 웨이퍼를 상기 반응챔버로 이송하는 핸들러로 구성된 이온주입설비에서, 상기 로드락 챔버의 상기 웨이퍼 카세트의 측단부로부터 돌출된 웨이퍼를 감지하기 위한 웨이퍼 돌출 감지 수단과, 상기 웨이퍼 돌출 감지 수단의 감지 신호에 의해 공정을 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 이온주입 설비의 웨이퍼 위치 감지시스템.
제 1 항에 있어서, 상기 웨이퍼 돌출 감지 수단은 광센서임을 특징으로 하는 이온주입 설비의 웨이퍼 위치 감지시스템.
제 2 항에 있어서, 상기 광센서는 빛을 발하는 투광부와 상기 투광부의 빛을 감지하는 수광부로 이루어진 것을 특징으로 하는 이온주입 설비의 웨이퍼 위치 감지시스템.
제 3 항에 있어서, 상기 투광부와 수광부는 상기 웨이퍼 카세트를 사이에 두고 대향하여 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 이온주입 설비의 웨이퍼 위치 감지시스템.
제 3 항에 있어서, 상기 투광부와 수광부는 동일 위치에 형성되어 있으며 상기 투광부와 수광부에 대향하여 반사판이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 이온주입 설비의 웨이퍼 위치 감지 시스템.
제 1 항에 있어서, 상기 제어부에는 상기 웨이퍼 돌출 감지수단에 의해 입력된 신호에 의해 웨이퍼의 이송을 일시적으로 중단시키는 인터록시스템이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 이온주입 설비의 웨이퍼 위치 감지시스템.
제 1 항에 있어서, 상기 제어부에는 상기 웨이퍼 돌출 감지수단에 의해 입력된 신호에 의해 경보 수단을 작동시키는 것을 특징으로 하는 이온주입 설비의 웨이퍼 위치 감지시스템.
제 7 항에 있어서, 상기 경보수단은 경보음을 출력하는 것을 특징으로 하는 이온주입 설비의 웨이퍼 위치 감지시스템.
제 7 항에 있어서, 상기 경보수단은 음성메시지를 출력하는 것을 특징으로 하는 이온주입 설비의 웨이퍼 위치 감지시스템.
제 1 항에 있어서, 상기 제어부에는 상기 웨이퍼 돌출 감지수단에 의해 입력된 신호에 의해 상기 웨이퍼 카세트의 웨이퍼 셋팅 상태를 디스플레이하는 디스플레이부가 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 이온주입 설비의 웨이퍼 위치 감지시스템.
로드락 챔버내의 웨이퍼 카세트에 삽입된 웨이퍼의 돌출여부를 감지하는 단계와, 돌출이 감지된 경우 인터록 시스템을 동작시켜 공정을 정지시키는 단계와, 상기 공정의 정지와 동시에 경보음을 발생하고 상기 웨이퍼의 돌출상태를 디스플레이 하는 단계로 이루어진 것을 특징으로 하는 웨이퍼 위치 감지 방법.