KR19980073451A - 반도체 제조공정의 이온주입 설비 - Google Patents

Abstract

고에너지 이온주입 설비(High Energy Ion Implanter)에서 웨이퍼가 적절히 로딩되었는지를 감지할 수 있는 반도체 제조공정의 이온주입 설비에 관하여 개시한다. 이를 위하여 본 발명은 로봇에 연결된 판스프링, 판스프링의 일단에 연결되어 디스크상의 웨이퍼를 고정시키는 핑거 및 판스프링과 핑거에 연결되어 장력을 전달하는 베이스 플레이트를 포함하여 팬스가 설치된 디스크로 웨이퍼를 로딩하고 언로딩하는 고에너지 이온주입 설비에 있어서, 상기 베이스 플레이트는 일단에 장착되어 웨이퍼 정상적인 로딩여부를 알려주는 플러그와, 베이스 플레이트와 인접한 영역에 설치된 플러그의 상태를 감지할 수 있고 경보신호 발생장치와 연결된 센서를 추가로 구비하는 특징으로 하는 반도체 제조공정의 이온주입 설비를 제공한다. 따라서, 공정간에 웨이퍼의 잘못된 로딩으로 인하여 웨이퍼가 파손되는 문제점을 해결할 수 있다.

Description

반도체 제조공정의 이온주입 설비

본 발명은 반도체 제조공정의 이온주입 설비에 관한 것으로, 특히 고에너지 이온주입 설비(High Energy Ion Implanter)에서 웨이퍼가 적절히 로딩되었는지를 감지할 수 있는 반도체 제조공정의 이온주입 설비에 관한 것이다.

반도체 제조공정에 있어서 이온주입 공정은, 이온화된 불순물인 도펀트(dopant)를 고속으로 가속시켜서 웨이퍼의 소정위치에 빔(beam)의 형태로 조사하여, 빔이 조사된 웨이퍼 표면의 전기적인 특성을 변화시키는 공정을 말한다. 통상, 이온주입 공정에서 웨이퍼는 이온주입 설비 내에 장착되어 이온 주입이 진행되며, 이때 웨이퍼의 취급은 고도의 청결도를 요하는 작업이다. 따라서, 카세트(cassette)에 적재된 웨이퍼는 통상 로봇을 이용하여 디스크로 로딩(loading) 또는 언로딩(unloading) 된다.

도 1 내지 도4는 종래의 이온주입 설비에서 디스크로 웨이퍼를 운반하는 메커니즘을 설명하기 위하여 도시한 도면들이다.

도 1을 참조하면, 웨이퍼가 로딩되지 않은 스탠바이(stand-by) 상태에서 로봇(1)에 연결된 판스프링(3)과, 판스프링(3)의 일단에 연결된 웨이퍼를 고정시키는 역할을 하는 핑거(finger, 5)와, 상기 판스프링(3)과 핑거(5)에 연결되어 장력을 전달하는 기능을 수행하는 베이스 플레이트(base plate, 7)가 설치되어 있는 형태의 단면도를 나타낸다. 여기서, 참조부호 9는 웨이퍼가 탑재되는 디스크 패드(disc pad)를 나타내며, 참조부호 11은 웨이퍼가 디스크 패드(9)에서 이탈되는 것을 방지하는 팬스(fence)를 각각 나타낸다.

도 2를 참조하면, 웨이퍼(13)를 로딩한 상태의 단면도로서 리프트(도면에 도시되지 않음)가 베이스 플레이트(7)를 위로 올리고, 이로 인하여 핑거(5)는 벌어지게 된다. 이어서, 웨이퍼(13)가 로딩되면 리프트(도면에 도시되지 않음)는 베이스 플레이트(7)를 아래로 내리고 그 장력에 의하여 핑거는 오므라들어 웨이퍼(13)를 고정시키게 된다. 이러한 과정을 통하여 웨이퍼(13)는 팬스(11)와 핑거(5) 사이에서 판스프링의 장력만큼 고정된다.

도 3을 참조하면, 웨이퍼(13)가 잘못 로딩되어 팬스(11)에 걸리지 않고 팬스(11)의 상부에 걸쳐 있는 상태를 나타낸 단면도이다. 이때에도 리프트(도면에 도시되지 않음) 베이스 플레이트(7)를 위로 올리고 핑거(5)는 벌어지게 된다. 그후 웨이퍼(13)가 로딩되면 리프트는 베이스 플레이트(7)를 아래로 내리고 이로 인하여 핑거(5)는 다시 오므러들게 된다. 그러나, 디스크 패드(9)에 웨이퍼(13)가 위치하는 것은 로봇(1)의 구동에 전적으로 의존하는 것이며, 로봇(1)의 위치제어가 잘못되면 웨이퍼(13)는 잘못 로딩되어 팬스(11)에 고정되지 못하고 팬스의 상부에 걸쳐지는 상황이 발생되게 된다.

도 4를 참조하면, 상기 도3의 평면도이다. 여기서 참조부호 5는 핑거를, 13은 웨이퍼를 11은 디스크 패드(9)의 가장자리에 있는 팬스를 나타낸다.

상술한 종래의 이온주입 설비에 있어서의 문제점은, 웨이퍼를 가공하기 위하여 웨이퍼를 디스크 패드로 로딩 또는 언로딩할 때, 디스크 패드에서 웨이퍼의 적절한 로딩정도를 감지하는 기능이 없어서 웨이퍼가 잘못 로딩되어도 이를 감지하지 못하는 문제점이 있다. 따라서, 공정중에 웨이퍼가 잘못 로딩되어도 다음 단계로 공정을 진행하여 회전이나 이동간 웨이퍼를 떨어뜨려서 웨이퍼가 깨지는 문제점이 발생하고 있다. 따라서, 고가의 웨이퍼를 파손시켜 수율 및 비용을 증가시키고 있다.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 웨이퍼를 디스크로 로딩하는 메커니즘을 개선하여 웨이퍼가 잘못 로딩되면 작동을 중지하고, 경보신호(alarm signal)를 발생할 수 있는 반도체 제조공정의 이온주입 설비를 제공하는데 있다.

도 1 내지 도4는 종래의 이온주입 설비에서 디스크로 웨이퍼를 운반하는 메커니즘을 설명하기 위하여 도시한 도면들이다.

도 5 내지 도8은 본 발명에 따른 이온주입 설비에서 디스크로 웨이퍼를 운반하는 메커니즘을 설명하기 위하여 도시한 도면들이다.

도면의 주요부분에 대한 부호의 간단한 설명

100: 로봇,102: 판스프링,

104: 핑거(finger),106: 베이스 플레이트(base plate),

108: 디스크 패드(disc pad),110: 팬스(fence),

112: 플러그,113: 웨이퍼,

114: 센서.

상기의 기술적 과제를 달성하기 위하여 본 발명은, 로봇에 연결된 판스프링, 상기 판스프링의 일단에 연결되어 디스크상의 웨이퍼를 고정시키는 핑거 및 상기 판스프링과 핑거에 연결되어 장력을 전달하는 베이스 플레이트를 포함하여, 팬스가 설치된 디스크로 웨이퍼를 로딩하고 언로딩하는 고에너지 이온주입 설비에 있어서, 상기 베이스 플레이트는 일단에 웨이퍼 정상적인 로딩여부를 알려주는 플러그가 장착되고, 상기 베이스 플레이트와 인접한 영역에 설치되고 상기 플러그의 상태를 감지할 수 있고 경보신호 발생장치와 연결된 센서를 추가로 구비하는 특징으로 하는 반도체 제조공정의 이온주입 설비를 제공한다.

본 발명에 따르면, 상기 베이스 플레이트에 추가로 설치된 플러그와 경보장치와 연결된 센서가 디스크로 로딩된 웨이퍼의 이상 유무를 감지하여 공정중에 웨이퍼가 잘못 로딩되더라도 작동을 멈추고 경보신호를 발생하여 웨이퍼가 파손되는 문제점을 해결할 수 있다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.

도 5 내지 도8은 본 발명에 따른 이온주입 설비에서 디스크로 웨이퍼를 운반하는 메커니즘을 설명하기 위하여 도시한 도면들이다.

도 5를 참조하면, 웨이퍼가 로딩되지 않은 스탠바이(stand-by) 상태에서 로봇(100)에 연결된 판스프링(102)과, 판스프링(102)의 일단에 연결된 웨이퍼를 고정시키는 역할을 하는 핑거(finger, 104)와, 상기 판스프링(102)과 핑거(104)에 연결되어 장력을 전달하는 기능을 수행하는 베이스 플레이트(base plate, 106)가 설치되어 있는 형태의 단면도를 나타낸다. 여기서, 참조부호 108은 웨이퍼가 탑재되는 디스크 패드(disc pad)를 나타내며, 참조부호 110은 웨이퍼가 디스크 패드(108)에서 이탈되는 것을 방지하는 팬스(fence)를 각각 나타낸다.

본 발명에 따른 이온주입 장비는 추가로 상기 베이스 플레이트(106)의 일단에 연결되어 있는 플러그(112)와 상기 플러그의 상태를 감지할 수 있는 센서(114)를 추가로 보유하고 있다. 상기 플러그(112)는 웨이퍼가 적절히 탑재되었는지를 센서에 전달할 수 있는 기능을 한다.

도 6을 참조하면, 상기 추가된 플러그(112)와 센서(114)가 설치되어 있는 이온주입 설비에 웨이퍼(113)가 적절히 로딩되었을 때의 단면도를 나타낸다. 여기서 웨이퍼가 정상적으로 로딩되어 판스프링(102)의 장력으로 핑거(104)가 웨이퍼(113)를 고정시킬 때는, 상기 판스프링(102)에 연결된 베이스 플레이트(106)는 핑거(104)와 수직(90도)을 유지하게 된다. 따라서, 베이스 플레이트(106)에 연결된 플러그(112)가 위로 들려서 센서(114)는 플러그(112)를 감지할 수 없다. 이에 따라, 이온주입 설비의 작동은 정상적으로 작동하게 된다.

도 7을 참조하면, 웨이퍼(113)가 잘못 로딩된 상태를 나타낸 단면도로서, 이때는 핑거(104)가 웨이퍼(113)를 고정시키지 못하므로 베이스 플레이트(112)와 핑거(104)는 수직을 이루지 못하고 90도 이하의 각도를 이루게 된다. 따라서, 베이스 플레이트(106)에 연결된 플러그(112)는 센서(114)에 의해 감지되게 된다. 상기 플러그를 감지한 센서(114)는 경보신호 발생장치(도면에 도시되지 않음)에 연결되어 있으므로 이온주입 설비의 작동을 멈추고 경보(alarm)를 울리게 된다. 상기 센서(114)는 빛을 이용하는 것이나, 기타 다른 어떤 것을 이용하는 센서이든 가능하다.

도 8은 상기 도6의 평면도를 나타낸다. 참조부호 110은 팬스를, 113은 웨이퍼를, 108은 디스크 패드를 104는 핑거를 각각 나타낸다.

본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 않으며, 본 발명이 속한 기술적 사상 내에서 당 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 많은 변형이 가능함은 명백하다.

따라서, 상술한 본 발명에 따르면, 반도체 제조공정의 이온주입 설비에서 웨이퍼를 카세트에서 디스크로 로딩할 때, 잘못된 로딩이 발생하더라도 이를 이온주입 설비가 감지하여 설비의 작동을 중단하고 수리를 요청할 수 있도록 함으로써, 공정간에 웨이퍼의 잘못된 로딩으로 인하여 웨이퍼가 파손되는 문제점을 해결하고 손쉽게 설비를 정비하는 것이 가능하다.

Claims (1)

1. 로봇에 연결된 판스프링,

   상기 판스프링의 일단에 연결되어 디스크상의 웨이퍼를 고정시키는 핑거 및

   상기 판스프링과 핑거에 연결되어 장력을 전달하는 베이스 플레이트를 포함하여 팬스가 설치된 디스크로 웨이퍼를 로딩하고 언로딩하는 고에너지 이온주입 설비에 있어서,

   상기 베이스 플레이트는 일단에 웨이퍼 정상적인 로딩여부를 알려주는 플러그가 장착되고,

   상기 베이스 플레이트와 인접한 영역에 설치된 상기 플러그의 상태를 감지할 수 있고 경보신호 발생장치와 연결된 센서를 추가로 구비하는 특징으로 하는 반도체 제조공정의 이온주입 설비.