KR20020061994A - 웨이퍼 스테이지 및 이를 이용한 웨이퍼 가공장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 반도체 생산을 위한 설비에서 웨이퍼가 정상적으로 로딩되어 있는가 여부를 확인할 수 있는 웨이퍼 스테이지에 관한 것으로서, 그 위에 웨이퍼가 로딩되는 웨이퍼 로딩면을 가지고, 광신호를 발생하는 발광부와, 광신호를 감지하는 수광부와, 광신호가 일단으로부터 입사되며, 타단이 웨이퍼 로딩면에 열려 있고, 입사된 광신호가 웨이퍼 로딩면에 도달하도록 구성된 발광부 광로와, 웨이퍼 스테이지에 웨이퍼가 정상적으로 놓여 있을 경우에만 발광부 광로를 통과하여 웨이퍼에서 반사된 광신호가 수광부에 도달하도록 구성된 수광부 광로를 포함하는 것을 특징으로 한다. 이러한 특징의 웨이퍼 스테이지는 웨이퍼가 정상적으로 로딩되어 있는가 여부를 적절히 판단할 수 있으며, 웨이퍼가 비정상적으로 로딩되어 있는 경우 작업자가 알 수 있도록 함으로써 웨이퍼가 이송 등의 경우에 파손되는 것을 방지할 수 있다.

Description

웨이퍼 스테이지 및 이를 이용한 웨이퍼 가공장치{WAFER STAGE AND WAFER FABRICATION DEVICE USING THIS STAGE}

본 발명은 웨이퍼 스테이지(wafer stage) 및 이를 이용한 웨이퍼 가공장치(wafer fabrication device)에 관한 것으로, 특히 반도체 생산을 위한 설비에서 웨이퍼가 정상적으로 로딩되어 있는가 여부를 확인할 수 있는 웨이퍼 스테이지 및 이를 이용한 웨이퍼 가공장치에 관한 것이다.

반도체를 생산하는 데는 여러 종류의 설비가 사용되고 있다. 이러한 설비들은 주로 진공상태에서 공정이 진행될 수 있도록 여러개의 챔버를 가지고 있기 마련이다. 이러한 챔버에서 웨이퍼는 웨이퍼 스테이지에 놓이게 되는데, 웨이퍼를 웨이퍼 스테이지에 놓을 때 웨이퍼 스테이지의 거의 중앙에 놓아야 하며, 중앙에 웨이퍼가 놓이지 않은 경우 위치조정작업(calibration)을 통해 중앙에 놓이도록 한다.

그러나 위치조정작업이 제대로 수행되지 않거나, 설비가 정상적으로 작동하지 않음으로 인하여 웨이퍼가 웨이퍼 스테이지의 중앙에 놓이지 않게 되면, 웨이퍼를 챔버에 넣거나 뺄 때, 또는 웨이퍼를 이동시킬 때 이송장치에서 떨어져 파손될 수 있다.

따라서 본 발명은 웨이퍼가 정상적으로 웨이퍼 스테이지에 로딩되어 있는가 여부를 적절히 판단하는 것을 목적으로 한다.

또한 본 발명은 웨이퍼가 비정상적으로 로딩되어 있는 경우 작업자가 알 수 있도록 함으로써 웨이퍼가 이송 등의 경우에 파손되는 것을 방지하는 것을 목적으로 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 웨이퍼 스테이지의 구성을 도시한 도면이다.

도 2는 발광부의 구성을 도시하는 도면이다.

도 3은 수광부의 구성을 도시하는 도면이다.

도 4는 웨이퍼가 웨이퍼 로딩면에 정상적으로 놓인 경우, 광신호의 흐름을 도시한 도면이다.

도 5는 웨이퍼가 웨이퍼 로딩면에 비정상적으로 놓인 경우의 광신호의 흐름을 도시한 도면이다.

[부호에 대한 설명]

102 : 웨이퍼104 : 웨이퍼 로딩면

106 : 발광부108 : 발광부 광로

110 : 수광부 광로112 : 수광부

전술한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 웨이퍼 스테이지는 그 위에 웨이퍼가 로딩되는 웨이퍼 로딩면을 가지고, 광신호를 발생하는 발광부와, 광신호를 감지하는 수광부와, 광신호가 일단으로부터 입사되며, 타단이 웨이퍼 로딩면에 열려 있고, 입사된 광신호가 웨이퍼 로딩면에 도달하도록 구성된 발광부 광로와, 웨이퍼 스테이지에 웨이퍼가 정상적으로 놓여 있을 경우에만 발광부 광로를 통과하여 웨이퍼에서 반사된 광신호가 수광부에 도달하도록 구성된 수광부 광로를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명에 따른 웨이퍼 가공 장치는, 웨이퍼 로딩면을 갖는 웨이퍼 스테이지와, 웨이퍼 스테이지 위의 웨이퍼를 이송시키는 웨이퍼 이송장치를 포함하며, 웨이퍼 스테이지는 광신호를 발생하는 발광부와, 광신호를 감지하는 수광부와, 광신호가 일단으로부터 입사되며, 타단이 웨이퍼 로딩면에 열려 있고, 입사된 광신호가 웨이퍼 로딩면에 도달하도록 구성된 발광부 광로와, 웨이퍼 스테이지에 웨이퍼가 정상적으로 놓여 있을 경우에만 발광부 광로를 통과하여 웨이퍼에서 반사된 광신호가 수광부에 도달하도록 구성된 수광부 광로를 구비하는 것을 특징으로 한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예를 상세히 설명한다. 같은 참조부호는 같은 구성요소를 표시한다. 여기서 설명되는 것은 단지 본 발명의 일 실시예에 해당하며, 본 발명의 요지는 다음의 특허청구범위에 의하여 정하여짐을 주목하라.

먼저 도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 웨이퍼 스테이지의 구성을 도시한도면이다. 웨이퍼(102)는 웨이퍼 로딩면(104)에 로딩된다. 도 1에 도시되어 있는 바와 같이 발광부는 그 발생한 광신호가 발광부 광로(108)를 통해 진행하도록 발광부 광로(108)의 일단에 설치되어 있다. 발광부(106)는 웨이퍼(102)가 웨이퍼 로딩면(104)에 로딩되면 광신호를 발생하도록 구성되는 것이 바람직하다. 발광부 광로(108)의 타단은 웨이퍼 로딩면(104)에 열려 있으므로, 발광부 광로(108)를 통해 진행되어 온 광신호가 웨이퍼 로딩면(104) 상의 웨이퍼(102)에서 반사하게 된다.

도 1에 도시되어 있는 바와 같이, 정상적으로 웨이퍼(102)가 웨이퍼 로딩면(104) 위에 놓여져 있는 경우에만, 웨이퍼(102)에서 반사된 광신호가 수광부(112)에 도달할 수 있도록 수광부 광로(110)가 형성된다. 이를 위해 수광부 광로(112) 역시 일단에는 수광부(112)가 배치되어 있으며, 타단은 웨이퍼 로딩면(104)에 열려 있다. 이렇게 웨이퍼(102)에서 반사되어 수광부 광로(112)를 통해 진행되어 온 광신호는 수광부(112)에 의해 감지된다.

발광부 광로(108)와 수광부 광로(110)는 웨이퍼(102)가 웨이퍼 로딩면(104)에 놓였을 경우 반사가 잘 되도록 하기 위하여 90도의 각을 가지는 것이 바람직하다. 특히 웨이퍼 로딩면(104)에 대하여 각각 45도의 각을 가지는 것이 바람직하다.

도 2는 발광부의 구성을 도시하는 도면이다. 도 2에 도시되어 있는 바와 같이 발광부는 발광소자(202)와 전원(204)을 구비하고 있다. 발광소자(202)로는 발광다이오드(light emitting diode) 등을 사용할 수 있다. 발광소자(202)에서 발생한 광신호(206)는 발광부 광로(108)를 통해 진행하도록 되어 있다.

도 3은 수광부의 구성을 도시하는 도면이다. 도 3에 도시되어 있는 바와 같이 수광부(300)는 트랜지스터로 구성된다. 이 트랜지스터의 베이스(302)에는 수광부 광로(110)를 통과한 광신호가 입사되며, 컬렉터(304)에는 이송제어신호가 입력되고, 이미터(306)는 이송장치(301), 구체적으로 이송아암 제어부(308)에 접속되어 있다.

웨이퍼(102)가 정상적으로 웨이퍼 로딩면(104)에 로딩되어 있어서, 웨이퍼(102)에서 반사된 광신호가 수광부 광로(110)를 통해 베이스(302)에 입사되면 이 광신호는 트랜지스터를 동작시켜서 컬렉터(304)로 들어온 이송제어신호가 이미터(306)를 통해 이송아암 제어부(308)로 흐르도록 한다. 이송아암 제어부(308)는 이송제어신호가 흘러 들어오면 이송아암모터(310)를 제어하여 웨이퍼(102)를 다음 공정에 따라 이송시킨다.

웨이퍼(102)가 비정상적으로 웨이퍼 로딩면(104)에 로딩되어 있어서, 웨이퍼(102)에서 반사된 광신호가 일정 시간이 경과한 후에도 베이스(302)에 입사되지 않으면, 트랜지스터는 동작되지 않고, 이송제어신호는 제어부(312)로 흐르고, 제어부(312)는 부저(314)를 통해 경고신호를 발생하여 웨이퍼가 이송 도중에 파손되는 것을 미연에 방지할 수 있다. 본 실시예에서는 웨이퍼가 웨이퍼 로딩면에 비정상적으로 놓여 있는 것을 작업자에게 알리기 위하여 부저를 이용하고 있으나, 경고등과 같은 다른 수단을 이용할 수도 있다.

도 4는 웨이퍼가 웨이퍼 로딩면에 정상적으로 놓인 경우, 광신호의 흐름을 도시한 도면이다. 도 4A에 도시되어 있는 바와 같이, 웨이퍼(402)가 웨이퍼 스테이지(404, 406)의 웨이퍼 로딩면(408, 410) 위에 정상적으로 로딩되어 있는지 여부를 감지하는 웨이퍼위치 감지수단(412, 414)은 웨이퍼 스테이지(404) 내에 일체로 구성되어 있다. 도 4B는 웨이퍼위치 감지수단(412, 414)의 상세 구성을 도시한 도면이다. 도 4B에 도시되어 있는 바와 같이, 웨이퍼(402)가 웨이퍼 로딩면(408, 410) 위에 정상적으로 놓인 경우는 발광부(416)에서 발생한 광신호(418)가 수광부(420)에 도달된다. 따라서 수광부(420)는 이 광신호(418)를 감지하여 웨이퍼가 있는 것으로 판단하고, 웨이퍼 가공장치에서 다음 동작이 진행되도록 한다.

도 5는 웨이퍼(502)가 웨이퍼 로딩면(504, 506)에 비정상적으로 놓인 경우의 광신호의 흐름을 도시한 도면이다. 도 5B는 도 5A의 웨이퍼위치 감지수단(510)에서의 광신호 흐름을 도시하고 있다. 도 5B에 도시되어 있는 바와 같이 웨이퍼(502)에서 반사된 광신호(512)가 수광부(516)에 도달하지 못하고 있다. 따라서 웨이퍼가 없는 것으로 인식하여 웨이퍼 가공장치에서 다음 동작이 진행되지 않도록 한다.

전술한 바와 같은 본 발명의 웨이퍼 스테이지 및 웨이퍼 가공장치는 웨이퍼가 정상적으로 로딩되어 있는가 여부를 적절히 판단할 수 있다. 또한 웨이퍼가 비정상적으로 로딩되어 있는 경우 작업자가 알 수 있도록 함으로써 웨이퍼가 이송 등의 경우에 파손되는 것을 방지할 수 있다.

Claims (8)

1. 웨이퍼 로딩면을 갖는 웨이퍼 스테이지에 있어서,

   광신호를 발생하는 발광부와,

   광신호를 감지하는 수광부와,

   상기 광신호가 일단으로부터 입사되며, 타단이 상기 웨이퍼 로딩면에 열려 있고, 상기 입사된 광신호가 상기 웨이퍼 로딩면에 도달하도록 구성된 발광부 광로와,

   상기 웨이퍼 스테이지에 웨이퍼가 정상적으로 놓여 있을 경우에만 상기 발광부 광로를 통과하여 웨이퍼에서 반사된 광신호가 상기 수광부에 도달하도록 구성된 수광부 광로를

   포함하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 스테이지.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 발광부 광로와 상기 수광부 광로는 90도의 각을 가지는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 스테이지.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 발광부는 웨이퍼가 상기 웨이퍼 스테이지에 놓인 경우 발광하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 스테이지.
4. 웨이퍼 가공 장치에 있어서,

   웨이퍼 로딩면을 갖는 웨이퍼 스테이지와,

   상기 웨이퍼 스테이지 위의 웨이퍼를 이송시키는 웨이퍼 이송장치를 포함하며,

   상기 웨이퍼 스테이지는

   광신호를 발생하는 발광부와,

   광신호를 감지하는 수광부와,

   상기 광신호가 일단으로부터 입사되며, 타단이 상기 웨이퍼 로딩면에 열려 있고, 상기 입사된 광신호가 상기 웨이퍼 로딩면에 도달하도록 구성된 발광부 광로와,

   상기 웨이퍼 스테이지에 웨이퍼가 정상적으로 놓여 있을 경우에만 상기 발광부 광로를 통과하여 웨이퍼에서 반사된 광신호가 상기 수광부에 도달하도록 구성된 수광부 광로를 구비하는

   것을 특징으로 하는 웨이퍼 가공장치.
5. 제 4 항에 있어서,

   상기 수광부는 트랜지스터로 구성되며, 상기 트랜지스터의 베이스에는 상기 수광부 광로를 통과한 광신호가 입사되며, 상기 트랜지스터의 컬렉터에는 이송제어신호가 입력되고, 상기 트랜지스터의 이미터는 상기 이송장치에 접속되어 있는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 가공장치.
6. 제 5 항에 있어서,

   상기 수광부는 제어부를 더 포함하며,

   상기 웨이퍼 스테이지에 웨이퍼가 제대로 놓이지 않은 경우 상기 이송제어신호는 상기 제어부로 전달되고, 상기 제어부는 소정의 경고신호를 발생하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 가공장치.
7. 제 4 항에 있어서,

   상기 발광부 광로와 상기 수광부 광로는 90도의 각을 가지는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 가공장치.
8. 제 4 항에 있어서,

   상기 발광부는 웨이퍼가 상기 웨이퍼 스테이지에 놓인 경우 발광하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 가공장치.