KR19990069822A - 스테이지 승하강장치를 구비한 반도체 제조설비 및스테이지 승하강방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 스테이지 승하강장치를 구비하여 자동반송차로부터 웨이퍼카세트를 반도체 제조설비의 스테이지상으로 자동반송하는 스테이지 승하강장치를 구비한 반도체 제조설비 및 스테이지 승하강방법에 관한 것이다.

본 발명의 스테이지 승하강장치를 구비한 반도체 제조설비는 웨이퍼카세트가 자동반송차로부터 반도체 제조설비의 스테이지상으로 이송되어 로딩된 후 공정을 진행하는 반도체 제조설비에 있어서, 웨이퍼카세트를 스테이지상으로 용이하게 이송하기 위하여 상기 스테이지를 상하방향으로 이동시키는 스테이지 승하강장치를 포함하여 이루어지고, 본 발명의 스테이지 승하강방법은 스테이지가 공정전 상부에 위치하여 대기하고, 자동반송차에 탑재된 웨이퍼카세트를 로딩하기 위해 자동반송차를 향해 상기 스테이지가 하강하며, 상기 웨이퍼카세트를 로딩한 후 공정을 진행하기 위해 상기 스테이지가 상승하는 단계들을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

따라서, 반도체 제조설비간에 있어서 자동반송차를 이용한 웨이퍼카세트의 자동반송을 가능하게 하고, 작업자의 웨이퍼카세트 이송동작에 의한 환경성파티클의 발생을 억제하여 반도체소자제작의 수율을 높이는 효과를 갖는다.

Description

스테이지 승하강장치를 구비한 반도체 제조설비 및 스테이지 승하강방법

본 발명은 스테이지 승하강장치가 구비된 반도체 제조설비 및 스테이지 승하강방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 자동반송차(Automatic Guided Vehicle)로부터 웨이퍼카세트를 반도체 제조설비의 스테이지(Stage)상으로 자동반송하기 위하여 스테이지 승하강장치를 구비한 반도체 제조설비 및 스테이지 승하강방법에 관한 것이다.

일반적으로 반도체 제조공정내에서 웨이퍼는 사진, 이온확산, 식각, 화학기상증착 및 금속증착 등의 공정을 반복하여 수행한 후 반도체소자로 제작된다.

각 공정은 각각의 작업특성에 따라 별개의 설비를 설치해야 하며, 반도체 제조설비는 자동차제조라인과 같이 공정처리순으로 나열되지 않고 각각의 공정을 복잡하게 오가면서 진행되므로, 각 공정간에는 웨이퍼를 이송하는 자동반송시스템이 구성되며, 공정내에서 웨이퍼를 자동반송하는 대표적인 장치로는 자동반송차가 널리 쓰이고 있다.

상기 자동반송차는 웨이퍼가 수랍된 웨이퍼카세트를 탑재한 후 공정내 각각의 반도체 제조설비로 직접 이동하여 전후좌우방향으로 동작이 가능한 로봇암(Robot Arm)에 의해 반도체 제조설비의 스테이지의 상면으로 웨이퍼카세트를 이송한다.

이때 반도체 제조설비의 스테이지는 일반적으로 공정이 진행되는 공정쳄버부(Chamber)의 전면에 고정되어 있으므로 자동반송차를 이용하여 웨이퍼카세트를 자동반송할 때, 상기 반도체 제조설비의 스테이지 높이는 상기 자동반송차의 스테이지 상면에 설치된 로봇암의 높이에 일치되어야 한다.

그러나, 반도체소자에 구성되어 있는 캐태시터의 용량을 증가하고 반사율을 낮추는 공정인 HSG(Hemi Spherical Grain)공정을 진행하는 HSG설비와 같이 스테이지의 높이가 로봇암의 높이와 일치하지 않는 설비등은 자동반송차에 의한 웨이퍼카세트의 자동반송작업이 불가능하다.

따라서, 자동반송차를 이용한 자동반송작업이 불가능하여 작업자가 직접 웨이퍼카세트를 이송해야 하는 불편함이 있었고, 또한 작업자가 직접 웨이퍼카세트를 이송하는 동작으로 인해 다수의 환경성파티클이 발생하게 되므로 우수한 청정도를 유지해야 하는 공정내에서 반도체소자제작의 수율을 떨어뜨리는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 그 목적은 높이가 다른 자동반송차의 스테이지로부터 반도체 제조설비의 스테이지상으로 웨이퍼카세트를 자동반송하여 자동화를 이루고, 작업자의 웨이퍼카세트 이송동작으로 인한 환경성파티클의 발생을 억제하여 반도체소자제작의 수율을 높이기 위하여 상기 반도체 제조설비의 스테이지를 상하방향으로 이동하게 하는 스테이지 승하강장치를 구비한 반도체 제조설비 및 스테이지 승하강방법을 제공하는데 있다.

도1는 본 발명의 스테이지 승하강장치를 나타낸 종단면도이다.

도2은 본 발명의 스테이지 승하강장치중 승하강구동부를 상세히 나타낸 부분단면도이다.

도3은 본 발명의 스테이지 승하강장치를 구비한 반도체 제조설비를 나타낸 개략도이다.

※도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

2 ; 스테이지 4 ; 제조설비벽

6 ; 웨이퍼카세트 10 ; 승하강구동부

11 ; 구동모터 12a, 12b ; 풀리

13 ; 밸트 14 ; 볼스크류

15 ; 볼베어링 16, 17, 18a, 18b ; 센서

19 ; 고정구 20 ; 공정쳄버부

상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 스테이지 승하강장치를 구비한 반도체 제조설비는, 웨이퍼카세트가 자동반송차로부터 반도체 제조설비의 스테이지상으로 이송되어 로딩된 후 공정을 진행하는 반도체 제조설비에 있어서, 상기 웨이퍼카세트를 상기 스테이지상으로 이송하기 위하여 상기 스테이지를 상하방향으로 이동시키는 스테이지 승하강장치를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명의 구체적인 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도1을 참조하여 본 발명의 구체적인 일 실시예를 설명하면, 본 발명의 스테이지 승하강장치를 구비한 반도체 제조설비는, 승하강구동부(10) 및 공정쳄버부(20)를 포함하여 이루어진다.

상기 스테이지 승하강장치의 승하강구동부(10)는 스테이지(2)와 수직방향으로 설치되어 양단이 회전지지된 볼스크류(14); 상기 스테이지(2)의 일측에 고정되어 상기 볼스크류(14)에 안내되는 볼베어링(15); 상기 볼스크류(14)를 정, 역방향으로 회전시키는 구동모터(11); 상기 구동모터(11)의 동력을 상기 볼스크류(14)에 전달하는 동력전달부; 상기 볼베어링(15)의 위치를 감지하는 센서부; 및 상기 센서부에서 인가된 신호에 의해 상기 구동모터(11)의 회전을 제어하는 제어부;를 포함하여 이루어지는 것이 바람직하다.

상기 스테이지 승하강장치는 제조설비벽(4)에 고정구(19)에 의해 회전지지된 볼스크류(14)를 구비하고, 상기 볼스크류(14)에는 상기 스테이지(2)에 고정된 볼베어링(15)이 안내되며, 상기 볼베어링(15)은 상기 볼스크류(14)의 회전에 따라 상기 볼스크류(14)의 길이방향으로 직선이동이 가능하게 되어있다.

상기 볼스크류(14)는 한쌍의 풀리(12a, 12b) 및 벨트(13)로 동력이 전달되도록 연결된 구동모터(11)에 의해 정, 역방향으로 회전되고, 상기 구동모터(11)는 센서부에서 인가된 신호를 접수하는 제어부에 의해 회전방향 및 회전각도가 제어된다.

도2에 도시한 바와 같이 상기 센서부는 상기 볼스크류(14)의 측면에 구성되어 상기 스테이지(2)의 승하강위치를 감지하는 센서(17)와 상사, 하사한계를 감지하는 센서(18a, 18b)로 구성되어 있으며, 상기 볼베어링(15)의 내벽에 상기 볼스크류(14)의 센서(17, 18a, 18b)와 쌍을 이루어 상기 스테이지(2)의 위치를 감지하는 센서(16)가 구성되어 있다.

상기 제어부는 상기 센서부에서 인가된 신호를 접수하여 입력된 펄스신호에 의해 상기 구동모터(11)의 회전방향 및 회전각도를 제어하며, 이는 제어장치에 있어서 일반적으로 사용되는 방법이므로 도시하지 않았다.

이러한 구성을 갖는 상기 스테이지 승하강장치를 구비한 반도체 제조설비의 작동 및 스테이지 승하강방법은 도3에 도시된 바와 같다.

먼저 상기 반도체 제조설비의 스테이지(2)는 공정전 상부에 위치하여 대기하는 대기단계에 있다.

자동반송차가 반도체 제조설비의 전방에 위치하면 구동모터(11)는 제어부의 신호에 의해 일정 회전각도로 회전하여 동력전달부로 동력을 전달하고, 동력전달부의 풀리(12a, 12b) 및 벨트(13)에 의해 볼스크류(14)는 회전하게 되며, 상기 볼스크류(14)에 안내된 볼베어링(15)의 직선이동에 의해 상기 볼베어링(15)에 고정된 스테이지(2)는 자동반송차의 스테이지를 향해 하강하게 되며 센서(16, 17, 18a, 18b)에 의해 일정거리 이동하는 하강단계를 수행한다.

자동반송차의 로봇암이 웨이퍼카세트(6)를 반도체 제조설비의 스테이지(2)로 이송하면 다시 제어부는 구동모터(11)에 펄스신호를 인가하며, 반도체 제조설비의 스테이지 하강단계와 동일한 방법에 의해 스테이지(2)가 상승하는 상승단계를 수행한다.

상기 센서부에 의해 스테이지(2)가 상승 후 정지하면 웨이퍼카세트(6)는 공정쳄버부(20)로 로딩되며, 공정을 진행하게 된다.

따라서, 상기 스테이지 승하강장치를 구비한 반도체 제조설비는 상기 스테이지를 상기 자동반송차의 로봇암을 향해 이동할 수 있으므로 웨이퍼카세트를 자동반송할 수 있고, 자동반송작업에 의해 작업자가 공정내에서 직접 웨이퍼카세트를 이송하지 않으므로 환경성파티클의 발생이 억제되며, 이는 공정설비내의 청정도를 유지하여 반도체소자제작의 수율을 높인다.

이상에서와 같이 본 발명에 따른 스테이지 승하강장치를 구비한 반도체 제조설비에 의하면, 자동반송차를 이용한 웨이퍼카세트의 자동반송을 가능하게 하고, 웨이퍼카세트를 자동반송하므로 작업자가 직접 웨이퍼카세트를 이송하는 동작으로 인한 환경성파티클의 발생을 억제하여 반도체소자제작의 수율을 높게하는 효과를 갖는다.

이상에서 본 발명은 기재된 구체예에 대해서만 상세히 설명되었지만 본 발명의 기술사상범위내에서 다양한 변형 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속함은 당연한 것이다.

Claims (5)

1. 웨이퍼카세트가 자동반송차(Automatic Guided Vehicle)로부터 반도체 제조설비의 스테이지(Stage)상으로 이송되어 로딩된 후 공정을 진행하는 반도체 제조설비에 있어서,

   상기 웨이퍼카세트를 상기 스테이지상으로 이송하기 위하여 상기 스테이지를 상하방향으로 이동시키는 스테이지 승하강장치를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 스테이지 승하강장치를 구비한 반도체 제조설비.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 승하강장치는,

   상기 스테이지와 수직방향으로 설치되어 양단이 회전지지된 볼스크류;

   상기 스테이지의 일측에 고정되어 상기 볼스크류에 안내되는 볼베어링;

   상기 볼스크류를 정, 역방향으로 회전시키는 구동모터;

   상기 구동모터의 동력을 상기 볼스크류에 전달하는 동력전달부;

   상기 볼베어링의 위치를 감지하는 센서부; 및

   상기 센서부에서 인가된 신호에 의해 상기 구동모터의 회전을 제어하는 제어부;

   를 포함하여 이루어짐을 특징으로 하는 상기 스테이지 승하강장치를 구비한 반도체 제조설비.
3. 제 2 항에 있어서,

   상기 구동모터는 입력 펄스신호의 펄스수에 비례하여 회전하며, 모터의 회전각도의 조절이 가능한 스텝모터인 것을 특징으로 하는 상기 스테이지 승하강장치를 구비한 반도체 제조설비.
4. 제 2 항에 있어서,

   상기 동력전달부는,

   한쌍의 밸트 및 풀리인 것을 특징으로 하는 상기 스테이지 승하강장치를 구비한 반도체 제조설비.
5. 자동반송차로부터 웨이퍼카세트가 반도체 제조설비의 스테이지의 상면에 위치한 후 상기 스테이지를 상하방향으로 이동, 공정을 진행하여 반도체소자를 제작하는 스테이지 승하강장치를 구비한 반도체 제조설비에 있어서,

   상기 스테이지가 공정전 상부에 위치하여 대기하는 대기단계;

   상기 웨이퍼카세트를 로딩하기 위해 상기 자동반송차를 향해 상기 스테이지가 하강하는 하강단계; 및

   상기 웨이퍼카세트를 로딩한 후 공정을 진행하기 위해 상기 스테이지가 상승하는 상승단계;

   를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 반도체 제조설비의 스테이지 승하강방법.