KR20000033769A - 확산설비의 보트 출입 자동화 장치 - Google Patents

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Abstract

목적: 본 발명은 수동조작에 의해 보트의 출입이 행해지는 기존 확산설비의 일부 구성을 개선시킴으로써 보트의 출입을 자동화할 수 있는 확산설비의 보트 출입 자동화 장치를 제공한다.
구성: 소프트랜더에 탑재되어 이동되는 보트의 출입이 수동조작에 의해 제어되는 종래의 확산설비의 확산로 내에 보트를 자동 출입시킬 수 있도록 하기 위한 확산 설비의 보트 출입 자동화 장치에 있어서, 별도의 릴레이를 증설함과 아울러, 설비운용 프로그램에 의해 출력되는 레서피 명령에 적어도 한 명령을 추가하여 이 명령에 의해 상기 릴레이가 동작되게 구성하되, 상기 릴레이의 동작에 따라 상기 소프트랜더를 이동시키는 소프트랜더 구동 액츄에이터에 구동전원이 접속되거나 차단되어 상기 보트의 출입을 제어하도록 구성함으로써 확산로에 보트를 자동 출입시킬 수 있도록 한 것이 특징이다.
효과 : 레서피 명령에 따라 동작되어 구동전원을 스위칭하는 릴레이에 의해 확산로의 보트 출입을 자동화할 수 있게 되므로, 스위치에 의해 수동조작해야 했던 종래의 작업자 불편을 전면 해소할 수 있어 작업자의 타작업 참여가 가능하고 작업자의 실수로 인한 공정 사고를 미연에 방지할 수 있다.

Description

확산설비의 보트 출입 자동화 장치
본 발명은 확산설비의 보트 출입 자동화 장치에 관한 것으로, 특히 수동으로 보트의 출입을 조작하던 종래의 확산설비의 일부 구성을 개선하여 별도로 증설한 릴레이와 기존 확산설비에서 사용하지 않는 레서피 명령을 사용하여 확산로에 보트를 자동 출입시킬 수 있도록 한 확산설비의 보트 출입 자동화 장치에 관한 것이다.
확산 기술은 농도차에 의해 물질이 이동하는 물리적인 원리를 이용하여 불순물을 실리콘 기판에 도입하는 기술로서, 저압 화학기상 증착을 포함하는 확산 기술은 반도체 제조 분야에 폭 넓게 응용되고 있다.
확산 기술을 통해 웨이퍼에 절연막이나 페시베이션막을 형성하는 확산 설비는 웨이퍼를 보트에 적재한 상태에서 확산로의 내부로 진입시켜 그 내부에서 가스와 반응되게 함으로써 막의 침적이 이루어지게 한다.
수평식 확산로를 갖는 확산 설비의 통상적인 동작 순서를 설명하면, 웨이퍼를 적재한 보트는 자동 웨이퍼 반송기를 타고 소정 위치로 이송된 다음 그 위치에서 보트 환승장치를 경유하여 소프트랜더로 옮겨지고, 소프트랜더에 의해 수평식 확산로의 내부로 진입된 보트 상의 웨이퍼는 막이 형성되는 과정을 밟게 되고, 막을 형성하는 과정이 종료되면 확산로 내의 보트는 소프트랜더에 의해 반출되어 환승 위치로 복귀된 다음 보트 환승장치로 인계되어 자동 웨이퍼 반송기로 환승되는 과정으로 진행되어진다.
그런데, 확산 설비는 최초 도입 후 설비 운용상의 사정에 따라 개조되는 경우가 있다. 즉, 부분적으로 자동화에서 수동화로 개조되는 경우도 있으며, 이러한 경우에는 그 부분에 관련된 시스템 구성을 폐기하는 동시에 수동조작 스위치에 의해 동작하도록 구성되어지고 있다.
본 발명에서 한정하는 종래의 확산 설비는 작업자의 수동 조작에 의해 보트가 확산로에 출입되는 확산 설비로서, 종래의 확산 설비는 도 1 에 도시된 바와같이 설비 운용자가 웨이퍼(WF)를 적재한 보트(BT)를 액츄에이터(M1)에 의해 이동하는 소프트랜더(SL)에 로딩 또는 언로딩한 다음 구동전원(Vcon)을 스위칭하는 스위치(S2) 조작에 의해 도어 구동 액츄에이터(M2)를 동작시켜 도어(DR)를 수동으로 개폐시킨 후, 토글스위치(S1)를 조작하여 소프트랜더 구동 액츄에이터(M2)를 동작시킴으로써 튜브로 된 수평형 확산로(FU)에 보트(BT)의 출입을 제어하도록 되어 있다. 미설명된 부호 SB 는 액츄에이터(M1)의 구동에 따라 소프트랜더를 이송시키기 위한 리드스크류이고, 소프트랜더의 슬라이딩 이동을 가이드하는 GD 는 가이드 바아이다.
이와 같은 구성에 의해 수동으로 보트(BT)의 출입이 제어되는 종래의 확산 설비는 수동조작 명령을 대기하는 동안 웨이퍼(WF)의 이동이 규제되어지는 홀드 타임을 설비운용 프로그램인 레서피(recipe) 내에 설정해 주어야 하므로 보트(BT)의 진행에 로스 타임(loss time)이 발생하게 된다.
또, 설비 운용자는 보트(BT)의 진행 상태를 감시하여 도어(DR)의 개폐 및 보트 출입을 조작하여야 하므로 이를 위해 타작업에 참여하지 못하게 되므로 작업 능률이 저하된다.
또한, 보트(BT)의 출입을 위해 도어(DR)를 개방시킨 후 작업자의 간과로 인해 웨이퍼(WF)를 튜브(FU) 내에 그대로 장기 방치하는 작업 사고가 발생되는 경우가 있다.
이러한 문제점을 해결하기 위한 방안으로서 본 발명은 수동조작에 의해 보트의 출입이 행해지는 기존 확산설비의 일부 구성을 개선시킴으로써 보트의 출입을 자동화할 수 있는 확산설비의 보트 출입 자동화 장치를 제공함에 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은 소프트랜더에 탑재되어 이동되는 보트의 출입이 수동조작에 의해 제어되는 종래의 확산설비의 확산로 내에 보트를 자동 출입시킬 수 있도록 하기 위한 확산 설비의 보트 출입 자동화 장치에 있어서, 별도의 릴레이를 증설함과 아울러, 설비운용 프로그램에 의해 출력되는 레서피 명령에 적어도 한 명령을 추가하여 이 명령에 의해 상기 릴레이가 동작되게 구성하되, 상기 릴레이의 동작에 따라 상기 소프트랜더를 이동시키는 소프트랜더 구동 액츄에이터에 구동전원이 접속되거나 차단되어 상기 보트의 출입을 제어하도록 구성함으로써 확산로에 보트를 자동 출입시킬 수 있도록 한 것이 특징인 확산설비의 보트 출입 자동화 장치를 제공한다.
아울러, 본 발명은 전술한 구성에 있어서, 특히 상기 소프트랜더의 진입전 정지위치에서 온되는 홈스위치와 도어의 비상스위치가 연동되게 구성하여 상기 소프트랜더 구동 액츄에이터에 구동전원이 공급되는 경우 확산로의 도어를 여닫는 도어 구동 액츄에이터에는 전원이 구동전원이 공급되지 않도록 한 것이다.
이와 같이 구성되는 본 발명의 확산설비의 보트 출입 자동화 장치는 설비운용 프로그램에 따라 확산로의 보트 출입이 자동으로 제어되므로, 공정 상의 로스 타임을 줄일 수 있고, 웨이퍼가 튜브 내에 장기 방치되어 발생되는 웨이퍼의 손실을 방지할 수 있으며, 작업자의 노동력을 타작업으로 전환시킬 수 있게 된다.
도 1 은 종래 확산설비에 있어서의 보트 출입을 위한 장치의 구성도
도 2 는 본 발명에 의한 장치의 구성도
도 3 은 본 발명의 실시예에 의한 릴레이의 배선도
도 4 는 본 발명이 적용된 확산설비의 동작 시이퀀스도
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *
2-메인 콘트롤러 6-릴레이
S21,S22,S23-홈스위치 SL-소프트랜더
DR-도어 BT-보트
FU-확산로 M1-소프트랜더 구동 액츄에이터
M2-도어 구동 액츄에이터
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 더욱 상세히 설명한다.
도 2 는 본 발명에 의한 장치의 구성도이고, 도 3 은 본 발명의 실시예에 의한 릴레이의 배선도이며, 도 4 는 본 발명이 적용된 확산설비의 동작 시이퀀스도이다.
도 2 를 참조하면, 도면부호 6 인 릴레이는 메인 콘트롤러(2)에서 수행된 프로그램 명령에 따라 동작되어 구동전원 발생부(4)의 전원을 소프트랜더(SL)를 이동시키는 소프트랜더 구동 액츄에이터(M1)에 연결하도록 된 것으로, 릴레이(6)는 설비운용 프로그램에 수행 결과인 레서피(recipe) 명령에 따라 스위칭되어 제1 구동전원(Vcon1)을 스위칭하도록 구성되는 바, 레서피 명령을 출력하는 메인 콘트롤러(2)의 제1 구동전원(Vcon1) 출력포트(P1) 및 제어명령 출력포트(P2)에 연결되는 구성으로 이루어진다. 상기 메인 콘트롤러(2)의 제어명령 출력포트(P2)는 종래의 확산설비에서는 사용하지 않던 포트가 사용되며, 이를 통해 소프트랜드(SL)의 이동을 제어하기 위한 릴레이(6) 동작 명령(operation command)이 출력될 수 있도록 그에 부응하는 프로그램 논리가 레서피에 설정된다.
상기 메인 콘트롤러(2)는 확산설비의 전반적인 동작 제어를 위해 종래부터 마련되어 있던 것으로, 설비운용 프로그램을 수행하여 수행된 결과에 따라 릴레이(6)를 통작시키는 레서피 명령을 출력하게 된다.
상기 릴레이(6)는 도 3 에 도시된 바와 같이 메인 콘트롤러(2)의 제어명령 출력포트(P2)로부터 출력된 제어명령에 따라 내부 가동코일(62)이 가동접점(64)들이 스위칭되어 제1 구동전원(Vcon1)을 소프트랜더(SL)를 이동시키는 소프트랜더 구동용 액츄에이터(M1)에 인가하고, 상기 확산로(FU)의 도어(DR)를 여닫는 도어 구동 액츄에이터(M2)는 메인 콘트롤러(2)의 제3 출력포트(P3)에서 직접적으로 제2 구동전원(Vcon2)을 인가받는다. 상기 릴레이(6)는 소프트랜더(SL)를 진입시켜 웨이퍼(WF)를 적재한 보트(BT)를 확산로(FU)에 로딩하기 위해 작동된다. 이에 대응하여, 도면에서 상기 릴레이(6)에 관련된 도면부호가 부여된 릴레이(6a)는 확산로 내에서 공정을 마친 보트를 언로딩하기 위해 작동하는 것으로, 릴레이(6a)의 동작시에는 소프트랜더(SL)의 언로딩을 위한 구동전원과 커먼 전위(COM)를 공급한다.
본 발명의 실시예에서 상기 메인 콘트롤러(2)의 제어명령은 N2퍼지 하이 및 퍼지 로우 명령을 사용할 수 있다. 즉, 저압 화학기상증착 공정에서 사용되는 설비와 설비 구조는 동일하나 공정 조건이 다른 확산설비에서는 N2퍼지 하이(PURGE HIGH) 및 퍼지 로우(PURGE LOW) 명령이 필요 없으므로, 소프트랜더(SL)의 이동을 제어하는 조건에 부합되게 퍼지 하이 및 로우 명령을 출력하도록 메인 콘트롤러(2)에 세팅하면 된다.
한편, 본 발명의 동작은, 소프트랜더(SL)를 이동시키는 액츄에이터(M1)와 도어(DR)를 개폐하는 액츄에이터(M2)의 동작은 상호 연관되어야 한다.
좀더 상세하게, 본 발명은 소프트랜더(SL)의 자동 진입시의 사고를 방지하기 위해 소프트랜더(SL)가 확산로(FU)에 진입하기 이전의 정지상태인 홈(home)의 위치에 있을 때에만 도어(DR)가 개폐되어야 하고, 이를 위해 소프트랜더(SL)의 홈스위치(S21)와 도어(DR)의 비상스위치(S22)가 상호 연동되도록 구성된다.
또한, 도어(DR)가 개방된 위치에 있을 때에만 소프트랜더(SL)가 이동되어야 하며, 이를 위해 도어(DR)의 홈스위치(S23)를 경유하여 소프트랜더(SL)로 구동전원(Vcon)의 커먼전위가 연결되도록 구성된다.
이러한 본 발명의 구성 및 작동에 있어서 도 4 에 도시된 설비의 동작 논리가 적용된다.
즉, 상술한 구성의 본 발명이 확산 설비에 적용되면 상기 레서피 명령에 의해 수행되는 설비의 보트 이송의 동작 시이퀀스는 다음과 같이 단계적으로 요약할 수 있다.
확산로 도어(DR)를 개방하는 제 1 스텝(S1) → 소프트랜더(SL)를 확산로(FU)에 진입시켰다가 후퇴(보트를 확산로로 이송)하는 제 2 스텝(S2) → 확산로 도어(DR)를 폐쇄하는 제 3 스텝(S3) → 확산 공정을 수행(산화막 형성)하는 제 4 스텝(S4) → 확산로 도어(DR)를 개방하는 제 5 스텝 → 소프트랜더(SL)를 확산로(FU)에 진입시켰다가 후퇴(보트를 확산로로부터 취출)하는 제 6 스텝.
이러한 동작 시이퀀스는 종래에 스위치 조작에 의해 수동으로 행해졌으나 본 발명에서는 릴레이 및 레서피 명령에 의한 자동화로 구현할 수 있게 된다.
이상의 설명에서 알수 있듯이 본 발명은 레서피 명령에 따라 동작되어 구동전원을 스위칭하는 릴레이에 의해 확산로의 보트 출입을 자동화할 수 있게 되므로, 스위치에 의해 수동조작해야 했던 종래의 작업자 불편을 전면 해소할 수 있어 작업자의 타작업 참여가 가능하고 작업자의 실수로 인한 공정 사고를 미연에 방지하게 되는 효과가 있다.
한편, 본 발명은 특정의 바람직한 실시예에 국한하지 않고 청구범위에 기재된 기술적 권리 내에서는 당업계의 통상적인 지식에 의하여 다양한 응용이 가능함은 물론이다.

Claims (2)

  1. 소프트랜더에 탑재되어 이동되는 보트의 출입이 수동조작에 의해 제어되는 종래의 확산설비의 확산로 내에 보트를 자동 출입시킬 수 있도록 하기 위한 확산 설비의 보트 출입 자동화 장치에 있어서, 별도의 릴레이를 증설함과 아울러, 설비운용 프로그램에 의해 출력되는 레서피 명령에 적어도 한 명령을 추가하여 이 명령에 의해 상기 릴레이가 동작되게 구성하되, 상기 릴레이의 동작에 따라 상기 소프트랜더를 이동시키는 소프트랜더 구동 액츄에이터에 구동전원이 접속되거나 차단되어 상기 보트의 출입을 제어하도록 구성함으로써 확산로에 보트를 자동 출입시킬 수 있도록 한 것이 특징인 확산설비의 보트 출입 자동화 장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 소프트랜더의 진입전 정지위치에서 온되는 홈스위치와 도어의 비상스위치가 연동되게 구성하여 상기 소프트랜더 구동 액츄에이터에 구동전원이 공급되는 경우 확산로의 도어를 여닫는 도어 구동 액츄에이터에는 전원이 구동전원이 공급되지 않도록 한 것을 특징으로 하는 확산설비의 보트 출입 자동화 장치.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR101054016B1 (ko) * 2009-08-25 2011-08-03 (주)리드엔지니어링 태양전지 제조용 확산장치의 로더 스테이션

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