KR19990012089U - 웨이퍼 부분파손 검출장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 웨이퍼 부분파손 검출장치에 관한 것으로, 종래에는 공정진행중에 웨이퍼가 부분적으로 파손되는 경우에 이를 감지하지 못하고 공정을 계속진행하여 공정손실이 발생되는 문제점이 있었다. 본 고안 웨이퍼 부분파손 검출장치(20)는 공정이 진행되는 중간에 웨이퍼를 보조챔버(21)로 이동하여 검출센서를 이용하여 웨이퍼(W)의 부분파손을 검출할 수 있도록 함으로써, 불량 웨이퍼의 불필요한 공정진행을 생략하게 되어 생산성이 향상되는 효과가 있다.

Description

웨이퍼 부분파손 검출장치

본 고안은 웨이퍼 부분파손 검출장치에 관한 것으로, 특히 공정 진행중에 웨이퍼가 부분적으로 파손되는 경우에 검출할 수 있도록 하는데 적합한 웨이퍼 부분파손 검출장치에 관한 것이다.

최근에는 증착기술의 발전으로 하나의 장치안에서 여러 가지의 증착이 연속적으로 이루어지도록 함으로써 생산성 향상에 많은 도움이 되는 것이 사실이다. 이러한 증착장치중의 하나가 멀티 챔버인데, 이와 같은 멀티 챔버 형태의 증착장치가 도 1 및 도 2에 도시되어 있는 바, 이를 간단히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 종래 반도체 증착장치의 구성을 보인 횡단면도이고, 도 2는 종래 로봇 블레이드의 구성을 보인 평면도로써, 도시된 바와 같이, 종래 반도체 증착장치는 웨이퍼가 수납되어 있는 카세트를 얹어 놓기 위한 로드락 챔버(1)와, 그 로드락 챔버(1)의 일측에 연결설치되며 웨이퍼가 이송되는 트랜스퍼 챔버(2)와, 그 트랜스퍼 챔버(2)의 일측에 설치되며 증착작업을 진행하기 위한 수개의 프로세스 챔버(3)와, 상기 트랜스퍼 챔버(2)의 내측에 설치되며 웨이퍼를 이송하기 위한 운송로봇(4)으로 구성되어 있다.

그리고, 상기 운송로봇(4)에는 웨이퍼를 파지하기 위한 로봇 블레이드(5)가 설치되어 있고, 그 로봇 블레이드(5)의 상면에는 캐패시턴스 센서(6)가 설치되어 있다.

상기와 같이 구성되어 있는 종래 증착장치에서 증착공정이 진행되는 동작을 설명하면 다음과 같다.

먼저, 로드락 챔버(1)의 내측에 웨이퍼들이 수납되어 있는 카셋트를 얹어 놓는다. 그런 다음, 운송로봇(4)의 로봇 블레이드(5)를 이용하여 카셋트에서 공정을 진행하고자 하는 웨이퍼를 1개 인출하여 트랜스퍼 챔버(2)의 내측으로 이동시킨다. 그런 다음, 인출된 웨이퍼를 프로세스 챔버(3)들을 이동시키면서 증착을 진행하게 된다. 이와 같이 증착이 진행되는 동안 상기 로봇 블레이드(5)의 상면에 위치하는 웨이퍼의 유,무는 로봇 블레이드(5)에 설치된 캐패시턴스 센서(6)로 감지하게 된다.

그러나, 상기와 같이 구성되어 있는 종래 증착장치에서는 캐패시턴스 센서(6)를 이용하여 로봇 블레이드(5)의 상면에 얹혀지는 웨이퍼의 유,무를 감지할 수 있으나, 도 3과 같이 웨이퍼(W)가 공정진행중에 부딪쳐서 부분적으로 파손된 경우는 감지할 수 없어서, 파손으로 인한 불량 웨이퍼(W)를 계속 공정진행하게 되어 그로 인한 공정손실이 발생되는 문제점이 있었다.

상기와 같은 문제점을 감안하여 안출한 본 고안의 목적은 공정진행중에 발생된 웨이퍼의 부분적인 파손을 검출하여 공정손실을 방지하도록 하는데 적합한 웨이퍼 부분파손 검출장치를 제공함에 있다.

도 1은 종래 반도체 증착장치의 구성을 보인 횡단면도.

도 2는 종래 로봇 블레이드의 구성을 보인 평면도.

도 3은 종래 로못 블레이드에 부분파손된 웨이퍼가 얹혀진 상태를 보인 평면도.

도 4는 본 고안의 제1 실시예에 따른 웨이퍼 부분파손 검출장치가 설치된 증착장치의 구성을 보인 횡단면도.

도 5는 도 4의 A부를 상세히 보인 종단면도.

도 6은 도 5의 제1 실시예에 따른 동작을 설명하기 위한 평면도.

도 7은 웨이퍼가 파손된 부분이 존재하는 경우의 정전용량의 변화를 보인 그래프.

도 8은 본 고안 웨이퍼 부분파손 검출장치의 제2 실시예를 보인 종단면도.

* * 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 * *

12 : 트랜스퍼 챔버 21 : 보조챔버

22 : 회전척 23 : 캐패시턴스 센서

31 : 리플렉터형 광전센서

상기와 같은 본 고안의 목적을 달성하기 위하여 트랜스퍼 챔버의 일측에 웨이퍼가 입,출가능하도록 설치되는 보조챔버와, 그 보조챔버의 내측에 설치되며 웨이퍼를 회전시키기 위한 회전척과, 그 회전척의 주변에 설치되며 웨이퍼의 부분파손을 검출하기 위한 검출센서를 구비하여서 구성되는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 부분파손 검출장치가 제공된다.

이하, 상기와 같이 구성되는 본 고안 웨이퍼 부분파손 검출장치를 첨부된 도면의 실시예를 참고하여 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 4는 본 고안의 제1 실시예에 따른 웨이퍼 부분파손 검출장치가 설치된 증착장치의 구성을 보인 횡단면도이고, 도 5는 도 4의 A부를 상세히 보인 종단면도이며, 도 6은 도 5의 제1 실시예에 따른 동작을 설명하기 위한 평면도이다.

도시된 바와 같이, 본 고안의 제 1실시예에 따른 웨이퍼 부분파손 검출장치가 부착된 증착장치는 로드락 챔버(11)의 일측에 트랜스퍼 챔버(12)가 설치되어 있고, 그 트랜스퍼 챔버(12)의 측면에 수개의 프로세스 챔버(13)가 설치되어 있으며, 상기 트랜스퍼 챔버(12)의 내측에 운송로봇(14)가 설치되어 있고, 그 운송로봇(14)에는 로봇 블레이드(15)가 설치되어 있으며, 상기 트랜스퍼 챔버(12)의 입구측 측면에 웨이퍼 부분파손 검출장치(20)가 설치되어 있다.

상기 웨이퍼 부분파손 검출장치(20)는 상기 트랜스퍼 챔버(12)의 일측에 웨이퍼가 입,출가능하도록 설치되는 보조챔버(21)와, 그 보조챔버(21)의 내측에 설치되며 웨이퍼를 회전시키기 위한 회전척(22)과, 그 회전척(22)의 상단부 외측에 설치되며 웨이퍼(W)의 부분파손을 검출하기 위한 캐패시턴스 센서(23)를 구비하여서 구성된다.

상기와 같이 구성되어 있는 웨이퍼 부분파손 검출장치(20)가 설치된 증착장치의 동작은 다음과 같다.

웨이퍼들이 수납되어 있는 카셋트를 로드락 챔버(11)의 내측에 얹어 놓고, 운송로봇(14)의 로봇 블레이드(15)를 이용하여 카셋트에서 공정을 진행하고자 하는 웨이퍼를 1개 인출하여 트랜스퍼 챔버(12)의 내측으로 이동시킨다. 그런 다음, 인출된 웨이퍼를 프로세스 챔버(13)에 이동시키면서 증착을 진행하게 되며, 이와 같이 증착이 진행되는 동안 상기 로봇 블레이드(15)의 상면에 위치하는 웨이퍼의 유,무는 로봇 블레이드(15)에 설치된 캐패시턴스 센서(미도시)로 감지하게 된다.

그리고, 상기와 같이 프로세스 챔버(13)를 이동하는 사이에 웨이퍼(W)를 보조챔버(21)의 내측에 설치되어 있는 회전척(22)의 상면으로 이동시킨다. 그런 다음, 회전척(22)을 회전시켜서 웨이퍼(W)가 일정속도로 회전되도록 한다. 이와 같이 웨이퍼(W)가 회전되면 웨이퍼(W)의 가장자리 하측에 설치되어 있는 캐패시턴스 센서(23)은 도 6과 같이 정정용량의 변화를 측정하게 된다.

상기와 같이 측정된 정전용량의 그래프는 도 7과 같이 나타나는데, 만약 웨이퍼(W)를 1회전하는 동안 부분파손이 없는 경우에는 Ⅰ영역과 같이 나타나고, 부분파손이 발생된 부분에서는 Ⅱ영역과 같이 나타나므로 이 변화량을 감지하여 장비에서 경고 알람을 울리게 하여 작업자로 하여금 공정을 멈추도록 하는 것이다.

도 8은 본 고안 웨이퍼 부분파손 검출장치의 제2 실시예를 보인 종단면도로써 도시된 바와 같이, 기본적인 구성은 제1 실시예와 유사하다. 그러나, 제2 실시예에서는 보조챔버(21)의 내측 상면에 투광기(31a)와 수광기(31b)가 구비된 리플렉터형 광전센서(31)가 설치된 것을 특징으로 한다.

즉, 웨이퍼(W)가 1회전하는 동안 투광기(31b)에서 웨이퍼(W)의 상면에 빛을 방출하고, 그 방출된 빛이 반사되어 수광기(31a)에서 감지되는데, 이때 웨이퍼(W)가 정상적인 부분에서는 일정량의 빛이 수광되고, 부분적인 파손이 발생된 곳에서는 빛의 수광량이 급격이 변화되므로 이를 감지하여 수광량이 급격히 변화하는 부분에서 장비에 알람이 울리게 된다.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이 본 고안 웨이퍼 부분파손 검출장치는 공정이 진행되는 중간에 웨이퍼를 보조챔버로 이동하여 검출센서를 이용하여 웨이퍼의 부분파손을 검출할 수 있도록 함으로써, 불량 웨이퍼의 불필요한 공정진행을 생략하게 되어 생산성이 향상되는 효과가 있다.

Claims (3)

1. 트랜스퍼 챔버의 일측에 웨이퍼가 입,출가능하도록 설치되는 보조챔버와, 그 보조챔버의 내측에 설치되며 웨이퍼를 회전시키기 위한 회전척과, 그 회전척의 주변에 설치되며 웨이퍼의 부분파손을 검출하기 위한 검출센서를 구비하여서 구성되는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 부분파손 검출장치.
2. 제 1항에 있어서, 상기 검출센서는 캐패시턴스 센서인 것을 특징으로 하는 웨이퍼 부분파손 검출장치.
3. 제 1항에 있어서, 상기 검출센서는 리플렉터형 광전센서인 것을 특징으로 하는 웨이퍼 부분파손 검출장치인 것을 특징으로 하는 웨이퍼 부분파손 검출장치.