KR20010057709A - Device for sensing the loading state of wafer for ion implantation process - Google Patents

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KR20010057709A
KR20010057709A KR1019990061095A KR19990061095A KR20010057709A KR 20010057709 A KR20010057709 A KR 20010057709A KR 1019990061095 A KR1019990061095 A KR 1019990061095A KR 19990061095 A KR19990061095 A KR 19990061095A KR 20010057709 A KR20010057709 A KR 20010057709A
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라종찬
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윤종용
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Abstract

PURPOSE: An apparatus for sensing the loading state of a wafer is provided to temporarily stop an operation of a rotation stage when the wafer is not properly fixed. CONSTITUTION: An apparatus for sensing the loading state of a wafer includes a rotation stage(10) having a plurality of wafer seat grooves(12). A wafer(20) is loaded onto the seat groove of the rotation stage. A fixing ring(30) is elevated to fix an edge of the top of the wafer. A sensing unit(40) has a light-emitting unit and a light-receiving unit(44) which can sense an abnormal seat state of the wafer and the fixing ring using laser light. A control unit(50) outputs a control signal to stop the operation of a servo motor(60) for driving the rotation stage if an abnormal loading state is determined depending on a signal inputted from the light-receiving unit of the sensing unit(40).

Description

이온 주입 공정용 웨이퍼의 로딩 상태 감지 장치{Device for sensing the loading state of wafer for ion implantation process}Device for sensing the loading state of wafer for ion implantation process

본 발명은 이온 주입 공정용 웨이퍼의 로딩 상태 감지 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 레이저광을 이용하여 웨이퍼의 비정상적인 로딩 상태를 감지케 함으로써 웨이퍼의 로딩 작동을 일시 정지시키는 인터록(Interlock) 기능을 갖춘 이온 주입 공정용 웨이퍼의 로딩 상태 감지 장치에 관한 것이다.The present invention relates to an apparatus for detecting a loading state of a wafer for an ion implantation process, and more particularly, has an interlock function for temporarily stopping a wafer loading operation by detecting an abnormal loading state of a wafer using a laser beam. An apparatus for detecting a loading state of a wafer for an ion implantation process.

일반적으로 반도체 제조 공정 중 이온 주입 공정은 반도체가 전기적 특성을 갖도록 하기 위하여 불순물을 주입시키는 방법 중의 하나로서, 원하는 종류의 이온(불순물)을 가속시켜 필요한 양이나 깊이로 웨이퍼 전체에 골고루 혹은 필요한 부분에만 선택적으로 주입시키는 것이다. 이렇게 주입된 이온이 실리콘 격자와 결합되면, P 형 또는 N 형의 반도체 특성을 갖게 된다.In general, the ion implantation process in the semiconductor manufacturing process is a method of injecting impurities in order to have the electrical characteristics of the semiconductor, accelerates the desired type of ions (impurities) evenly or necessary parts throughout the wafer in the required amount or depth Selective injection. When the implanted ions are combined with the silicon lattice, they have P-type or N-type semiconductor properties.

이러한 반도체 이온 주입 공정에 투입되는 웨이퍼의 로딩 상태를 도 1 및 도 2 에서 나타내고 있다.1 and 2 show loading states of wafers introduced into the semiconductor ion implantation process.

도 1 에서 보면, 회전 정반(1) 상면 둘레를 따라 웨이퍼 안착홈(1a)이 대략 13 개 정도의 웨이퍼(2)를 로딩시킬 수 있도록 소정 간격을 두고 형성된다. 각 웨이퍼 안착홈(1a) 내부에는 고정 링(3)이 각 웨이퍼(2)의 가장자리를 눌러서 고정시킬 수 있도록 내장된다.1, the wafer seating grooves 1a are formed at predetermined intervals so as to load approximately 13 wafers 2 around the upper surface of the rotary surface plate 1. A fixing ring 3 is embedded in each wafer seating groove 1a so as to press and fix the edge of each wafer 2.

이와 같이 구비된 종래의 웨이퍼 로딩 장치에서 웨이퍼(2)를 한 장씩 로딩시키기 위하여 도시되지 않은 로봇 암 쪽으로 회전 정반(1)을 차례로 회전시킨다. 이 후, 인덱스(Index)가 완료되면, 실린더 부재(도시 생략)에 의하여 상승된 상태로 있던 고정 링(3)이 다시 하강 작동되며 웨이퍼(2) 상면의 가장자리 쪽을 누름 고정시키게 된다. 이렇게 고정된 웨이퍼(2)를 안착시킨 회전 정반(1)은 대략 1000 rpm 정도로 고속 회전하면서 이온 주입 공정이 진행된다.In the conventional wafer loading apparatus provided as described above, in order to load the wafers 2 one by one, the rotating table 1 is rotated in turn toward the robot arm (not shown). After that, when the index is completed, the fixing ring 3, which has been raised by the cylinder member (not shown), is lowered again to press and fix the edge of the upper surface of the wafer 2. The rotating surface plate 1 on which the fixed wafer 2 is seated rotates at a high speed of about 1000 rpm, and an ion implantation process proceeds.

그러나, 웨이퍼(2)의 로딩 도중에, 도 2 에서 나타낸 바와 같이, 상기 웨이퍼(2)가 안착홈(1a) 내부에 정확하게 안착되지 못하고 약간 빗나간 상태로 안착되면, 비정상의 웨이퍼(2a) 및 고정 링(3a)이 있다하더라도 회전 정반(1)은 그대로 인덱스되고 계속하여 후속 공정이 진행된다.However, during the loading of the wafer 2, as shown in FIG. 2, when the wafer 2 is not accurately seated in the seating groove 1a and set in a slightly deflected state, the abnormal wafer 2a and the retaining ring Even if there is (3a), the rotating surface plate 1 is indexed as it is, and subsequent processes continue.

이렇게 비정상적인 고정 상태로 공정이 진행되면, 비정상 상태의 고정 링(3a)은 패러데이 조립체(Faraday Assembly)(도시 생략)와 상호 부딪힐 수 있으므로 웨이퍼(2a)의 파손, 실리콘의 오염 및 패러데이 조립체의 파손 등이 유발되어 제대로 이온 주입 공정이 진행되지 못하게 된다.When the process proceeds in such an abnormal fixed state, the abnormal fixing ring 3a may collide with the Faraday Assembly (not shown), so that the wafer 2a is broken, the silicon is contaminated, and the Faraday assembly is broken. Etc., causing the ion implantation process not to proceed properly.

따라서, 본 발명은 상술한 문제점을 해소하기 위하여 창작된 것으로서, 본 발명의 목적은 웨이퍼가 제대로 고정되지 않은 상태에서는 회전 정반의 작동을 일시 정지시키는 안전 기능이 보강된 이온 주입 공정용 웨이퍼의 로딩 상태 감지 장치를 제공하는 데 있다.Accordingly, the present invention was created to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to load a wafer for an ion implantation process with a safety function reinforced to temporarily suspend the operation of the rotating table when the wafer is not properly fixed. To provide a sensing device.

도 1 은 종래의 이온 주입 공정용 웨이퍼의 로딩 상태를 나타낸 평면도.1 is a plan view showing a loading state of a wafer for a conventional ion implantation process.

도 2 는 도 1 의 일부 단면도.2 is a partial cross-sectional view of FIG. 1.

도 3 은 본 발명에 따른 이온 주입 공정용 웨이퍼의 로딩 상태 감지 장치를 개략적으로 나타낸 도면.3 is a schematic view showing an apparatus for detecting a loading state of a wafer for an ion implantation process according to the present invention.

도 4 는 본 발명의 작용 상태도.4 is an operational state diagram of the present invention.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings

10 : 회전 정반, 20, 22 : 웨이퍼,10: rotating platen, 20, 22: wafer,

30, 32 : 고정 링, 40 : 감지 수단,30, 32: fixed ring, 40: sensing means,

42 : 발광부, 44 : 수광부,42: light emitting part, 44: light receiving part,

50 : 제어부, 60 : 서보 모터.50: control unit, 60: servo motor.

이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 이온 주입 공정용 웨이퍼의 로딩 상태 감지 장치는, 복수의 웨이퍼 안착홈을 가진 회전 정반과, 상기 회전 정반의 안착홈 내에 로딩되는 웨이퍼와, 상기 웨이퍼의 상면 가장자리를 누름 고정시킬 수 있도록 승강되는 고정 링과, 상기 고정 링 및 웨이퍼의 비정상 안착 상태를 레이저광을 이용하여 감지할 수 있는 발광부 및 수광부를 갖춘 감지 수단과, 상기 감지 수단의 수광부로부터 입력된 신호에 따라 비정상 로딩 상태로 판단되면 회전 정반을 구동시키는 서보 모터의 동작을 정지시킬 수 있는 제어 신호를 출력하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.An apparatus for detecting a loading state of a wafer for an ion implantation process according to the present invention for achieving the above object includes a rotating surface plate having a plurality of wafer seating grooves, a wafer loaded in the mounting groove of the rotating surface plate, and an upper surface of the wafer. Sensing means including a fixing ring which is lifted to press and fix an edge, a light emitting part and a light receiving part capable of detecting abnormal mounting states of the fixing ring and the wafer using a laser light, and an input from the light receiving part of the sensing means. And a control unit for outputting a control signal for stopping the operation of the servo motor for driving the rotating surface plate when it is determined that the abnormal loading state is in accordance with the signal.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면에 의하여 더욱 상세히 설명한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings.

도 3 은 본 발명에 따른 이온 주입 공정용 웨이퍼의 로딩 상태 감지 장치를 개략적으로 나타낸 도면이고, 도 4 는 본 발명의 작용 상태도이다.3 is a view schematically showing an apparatus for detecting a loading state of a wafer for an ion implantation process according to the present invention, and FIG. 4 is an operational state diagram of the present invention.

상기 도면에서, 부호 10 은 회전 정반으로서, 그 상면 둘레를 따라 복수의 웨이퍼 안착홈(12)이 소정 간격을 두고 형성되고, 그 저면 중앙에는 회전축(14)이 구동 수단인 서보 모터(Servo Motor)(60)의 회전력이 전달될 수 있도록 연결된다.In the figure, reference numeral 10 denotes a rotating surface plate, in which a plurality of wafer seating grooves 12 are formed at predetermined intervals along the upper circumference thereof, and a rotating shaft 14 is a driving means in the center of the bottom surface thereof. The rotational force of 60 is connected so that it can be transmitted.

상기 회전 정반(10)의 안착홈(12) 내에는 도시 생략된 로봇 암에 의하여 로딩/언로딩되는 웨이퍼(20)가 안착된다.A wafer 20 loaded / unloaded by a robot arm (not shown) is mounted in the seating groove 12 of the rotary plate 10.

상기 웨이퍼(20)의 상면 가장자리에는 도시 생략된 실린더 수단 및 탄성 수단에 의하여 승강되는 고정 링(30)이 웨이퍼(20)를 누름 고정시킬 수 있도록 결합된다.The top ring of the wafer 20 is coupled to a fixed ring 30 which is lifted by a cylinder means and an elastic means (not shown) to press and fix the wafer 20.

상기 회전 정반(20)의 양 측면 쪽에는 레이저광을 이용한 감지 수단(40)이 구비된다. 상기 감지 수단(40)은 레이저광을 발광하는 발광부(42)와, 이 발광부(42)로부터 발광된 레이저를 받을 수 있는 수광부(44)로 구성된다. 물론, 레이저광의 투사 방향의 높이는 회전 정반(10)의 표면에 거의 근접해야 한다.Both sides of the rotating surface plate 20 is provided with a sensing means 40 using a laser light. The sensing means 40 is composed of a light emitting portion 42 for emitting laser light and a light receiving portion 44 for receiving a laser emitted from the light emitting portion 42. Of course, the height of the laser beam in the projection direction should be almost close to the surface of the rotating surface plate 10.

부호 50 은 제어부로서, 상기 감지 수단(40)의 수광부(44)로부터 입력된 신호에 따라 웨이퍼(20) 또는 고정 링(30)의 비정상 로딩 여부를 판단하여 서보 모터(60)의 구동을 제어하는 제어 신호를 출력하는 것이다.Reference numeral 50 denotes a control unit for controlling the driving of the servo motor 60 by determining whether the wafer 20 or the fixing ring 30 is abnormally loaded according to a signal input from the light receiving unit 44 of the sensing unit 40. It is to output the control signal.

이와 같이 구비된 본 발명에 따른 이온 주입 공정용 웨이퍼의 로딩 상태 감지 장치의 작용 관계를 살펴본다.It looks at the relationship between the operation state detection device of the wafer for the ion implantation process according to the present invention provided as described above.

웨이퍼(20)를 한 장씩 로딩시키기 위하여 도시되지 않은 로봇 암 쪽으로 회전 정반(10)을 차례로 인덱스시킨 후, 실린더 부재(도시 생략)에 의하여 상승된 상태로 있던 고정 링(30)을 다시 하강 작동케 하여 웨이퍼(20) 상면의 가장자리 쪽을 누름 고정시킨다.In order to load the wafer 20 one by one, the rotary plate 10 is sequentially indexed toward a robot arm (not shown), and then the fixed ring 30, which has been raised by a cylinder member (not shown), is lowered again. By pressing the edge of the upper surface of the wafer 20.

이 때, 회전 정반(10)의 안착홈(12) 내부에 상기 웨이퍼(20)가 어떤 원인으로 인하여 정확하게 안착되지 못하고 약간 빗나간 상태로 안착되면, 도 4 에서 나타낸 바와 같이, 감지 수단(40)의 발광부(42)로부터 발광된 레이저광이 비정상 상태의 웨이퍼(22) 또는 고정 링(32)에 부딪혀 수광부(44)에 포착되지 않게 된다.At this time, if the wafer 20 is seated in the seating groove 12 of the rotary surface plate 10 in a slightly deflected state due to some reason, as shown in FIG. 4, the sensing means 40 may be The laser light emitted from the light emitting part 42 hits the wafer 22 or the fixing ring 32 in an abnormal state and is not captured by the light receiving part 44.

이렇게 되면, 제어부(50)에서는 비정상 고정 상태로 판단하여 서보 모터(60)로 작동 정지 신호를 출력하게 된다. 이 후, 회전 정반(10)의 작동은 정지되고, 비정상 고정 상태를 해소하게 되면, 다시 후속 공정 과정이 계속 진행될 수 있다.In this case, the controller 50 determines the abnormal fixed state and outputs an operation stop signal to the servo motor 60. Thereafter, the operation of the rotating surface plate 10 is stopped, and when the abnormal fixed state is solved, the subsequent process may be continued again.

따라서, 본 실시예에서는 레이저광을 이용한 감지 수단(40)에 의하여 웨이퍼(20)의 정상 로딩 여부를 정확하게 체크시킴으로써 안전 기능이 더 부여된다.Therefore, in the present embodiment, the safety function is further provided by accurately checking whether the wafer 20 is normally loaded by the sensing means 40 using the laser light.

상술한 본 발명에 의하면, 웨이퍼가 제대로 고정되지 않은 상태에서는 회전 정반의 작동을 일시 정지시키는 인터록 기능을 갖춤으로써 웨이퍼의 파손이나 오염은 물론, 인접한 구성부의 파손도 예방할 수 있으므로 공정의 수율을 향상시키는데기여할 수 있다.According to the present invention described above, the interlock function for temporarily stopping the operation of the rotating surface plate in the state where the wafer is not properly fixed can prevent breakage or contamination of the wafer and damage of adjacent components, thereby improving the yield of the process. Can contribute.

Claims (1)

복수의 웨이퍼 안착홈을 가진 회전 정반과,A rotating surface plate having a plurality of wafer seating grooves, 상기 회전 정반의 안착홈 내에 로딩되는 웨이퍼와,A wafer loaded in the seating groove of the rotating platen; 상기 웨이퍼의 상면 가장자리를 누름 고정시킬 수 있도록 승강되는 고정 링과,A fixing ring which is lifted to fix the upper edge of the wafer; 상기 고정 링 및 웨이퍼의 비정상 안착 상태를 레이저광을 이용하여 감지할 수 있는 발광부 및 수광부를 갖춘 감지 수단과,Sensing means having a light emitting part and a light receiving part capable of detecting an abnormal seating state of the fixing ring and the wafer by using a laser light; 상기 감지 수단의 수광부로부터 입력된 신호에 따라 비정상 로딩 상태로 판단되면 회전 정반을 구동시키는 서보 모터의 동작을 정지시킬 수 있는 제어 신호를 출력하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 이온 주입 공정용 웨이퍼의 로딩 상태 감지 장치.And a control unit for outputting a control signal for stopping the operation of the servo motor for driving the rotating surface plate when it is determined that the abnormal loading state is determined according to the signal input from the light receiving unit of the sensing means. Loading status sensing device.
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KR100735613B1 (en) * 2006-01-11 2007-07-04 삼성전자주식회사 Disk assembly at the implanter
KR101362636B1 (en) * 2011-11-29 2014-02-12 세메스 주식회사 Apparatus for loading a wafer appling laser align method

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