KR20030061032A - Semiconductor manufacturing equipment - Google Patents

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KR20030061032A KR1020020000823A KR20020000823A KR20030061032A KR 20030061032 A KR20030061032 A KR 20030061032A KR 1020020000823 A KR1020020000823 A KR 1020020000823A KR 20020000823 A KR20020000823 A KR 20020000823A KR 20030061032 A KR20030061032 A KR 20030061032A
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김근호
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Abstract

PURPOSE: A semiconductor fabrication apparatus is provided to sense correctly a loading error of a wafer and prevent a breakdown of the wafer by installing a wafer loading error sense unit around a wafer chuck. CONSTITUTION: A semiconductor fabrication apparatus includes a wafer loading/unloading portion for loading or unloading a wafer, a wafer processing portion(140) including a wafer chuck(144), and a wafer transferring portion for transferring a wafer to the wafer processing portion. A wafer loading error sense unit is installed around the wafer processing portion in order to sense a loading error of the wafer loaded on the wafer chuck. The wafer loading error sense unit includes a wafer sensor(147) and a sensor fixing member(146). The wafer sensor is installed around the wafer chuck in order to sense the wafer loaded on the wafer chuck. The sensor fixing member is used for supporting and fixing the wafer sensor.

Description

반도체 제조설비{Semiconductor manufacturing equipment}Semiconductor manufacturing equipment

본 발명은 반도체 제조설비에 관한 것으로, 보다 상세하게는 실리콘 웨이퍼( Silicon wafer)의 안착불량 여부를 정확하게 감지하여 공정을 진행함에 따라 웨이퍼가 브로큰(Broken)되는 것을 미연에 방지하는 반도체 제조설비에 관한 것이다.The present invention relates to a semiconductor manufacturing apparatus, and more particularly, to a semiconductor manufacturing apparatus that prevents the wafer from being broken as the process proceeds by accurately detecting whether a silicon wafer is deposited or not. will be.

일반적으로 하나의 반도체 소자를 제조하기 위해서는 순수 실리콘 웨이퍼(이하, '웨이퍼'라 함)와, 이러한 웨이퍼에 사진, 식각, 박막증착, 이온확산 등 여러가지 반도체 단위공정을 수행시키는 반도체 제조설비를 필요로 한다.Generally, manufacturing a single semiconductor device requires a pure silicon wafer (hereinafter referred to as a "wafer") and a semiconductor manufacturing facility that performs various semiconductor unit processes such as photolithography, etching, thin film deposition, and ion diffusion. do.

이때, 이러한 단위공정을 수행함에 있어 공정 불량을 미연에 방지하기 위해서는 반도체 제조설비의 지정된 위치에 웨이퍼를 정확히 안착시켜야 한다.At this time, in order to prevent such a process defect in performing the unit process, the wafer must be accurately seated at a designated position of the semiconductor manufacturing equipment.

특히, 밀폐된 공간에서 반응에 필요한 적정환경을 구현한 후 웨이퍼에 메인 프로세스(Main process)를 진행시키는 웨이퍼 프로세싱부 같은 경우에는 공정을 진행함에 따라 공정 불량이 발생되지 않도록 웨이퍼를 지정된 위치에 정확히 안착시키는 것이 무엇보다 중요하다.In particular, in the case of a wafer processing unit that performs a main process on a wafer after realizing a proper environment for a reaction in an enclosed space, the wafer is accurately seated at a designated position so that process defects do not occur as the process proceeds. It is important to let them know.

그러나, 종래 반도체 제조설비 같은 경우에는 웨이퍼를 공정진행에 따라 적소로 이송시켜주는 웨이퍼 이송암(Arm)의 배큠(Vacuum)압력 불안정 등으로 웨이퍼가 지정된 위치에 정확히 안착되지 못하고 일측으로 기울어지게 안착되어도 이를 미연에 감지하지 못하고 공정을 계속 진행함으로써 웨이퍼의 브로큰을 야기시키게 되는 문제점이 발생된다.However, in the case of the conventional semiconductor manufacturing equipment, even if the wafer is not seated at a specified position accurately and tilted to one side due to unstable vacuum pressure of the wafer transfer arm that transfers the wafer in place as the process proceeds. This problem is not detected in advance and the process continues, causing a wafer to break.

따라서, 본 발명은 이와 같은 문제점을 감안한 것으로써, 본 발명의 목적은 웨이퍼의 안착불량 여부를 정확하게 감지하여 공정을 진행함에 따라 웨이퍼가 브로큰되는 것을 미연에 방지하는 반도체 제조설비를 제공함에 있다.Accordingly, the present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a semiconductor manufacturing facility that prevents the wafer from being broken as the process proceeds by accurately detecting whether the wafer is not properly deposited.

도 1은 본 발명의 일실시예인 반도체 제조설비를 도시한 블록도.1 is a block diagram showing a semiconductor manufacturing equipment according to an embodiment of the present invention.

도 2는 도 1의 웨이퍼 프로세싱부를 개략적으로 도시한 개념도.2 is a conceptual diagram schematically illustrating a wafer processing unit of FIG. 1;

도 3은 도 2에 도시한 웨이퍼 척과 센서 고정블록을 도시한 평면도.3 is a plan view showing the wafer chuck and the sensor fixing block shown in FIG.

이와 같은 목적을 구현하기 위한 본 발명은 웨이퍼가 로딩(Loading)/언로딩(Unloading)되는 웨이퍼 로딩/언로딩부와, 웨이퍼에 메인 프로세스를 진행시키며 웨이퍼가 안착되도록 웨이퍼 척이 설치된 웨이퍼 프로세싱부와, 웨이퍼 로딩/언로딩부의 웨이퍼를 웨이퍼 프로세싱부로 이송시켜주는 웨이퍼 이송부를 포함하는 반도체 제조설비에 있어서, 상기 웨이퍼 프로세싱부에는 웨이퍼 척에 안착되는 웨이퍼의 안착불량 여부를 감지하는 웨이퍼 안착불량 감지유닛(Unit)이 설치되는 것을 특징으로 한다.The present invention for realizing the above object is a wafer loading / unloading unit in which the wafer is loaded (loading) / unloading (wafer), a wafer processing unit is installed in the wafer chuck to proceed the main process to the wafer is seated; In the semiconductor manufacturing equipment comprising a wafer transfer unit for transferring a wafer of the wafer loading / unloading unit to the wafer processing unit, the wafer processing unit has a wafer failure detection unit for detecting whether the wafer is seated on the wafer chuck ( Unit) is characterized in that the installation.

나아가, 상기 웨이퍼 안착불량 감지유닛은 웨이퍼 척(Chuck) 주변에 설치되어 웨이퍼 척에 안착되는 웨이퍼를 감지하는 웨이퍼 감지센서(Sensor)와, 이 웨이퍼 감지센서를 지지하고 고정시켜주는 센서고정부재로 구성되는 것을 특징으로 한다.Further, the wafer failure detection unit is composed of a wafer sensor (Sensor) is installed around the wafer chuck (Suck Chuck) for detecting the wafer seated on the wafer chuck, and a sensor fixing member for supporting and fixing the wafer detection sensor It is characterized by.

더 나아가, 상기 웨이퍼 감지센서는 발광부와 수광부를 갖는 빔센서(Beam sensor)인 것을 특징으로 한다.Furthermore, the wafer detection sensor may be a beam sensor having a light emitting part and a light receiving part.

이하, 도면을 참조하여, 본 발명의 일실시예인 반도체 제조설비(100)를 구체적으로 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, with reference to the drawings, a semiconductor manufacturing equipment 100 according to an embodiment of the present invention will be described in detail.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예인 반도체 제조설비(100)는 크게 선행공정을 수행한 웨이퍼(190)가 로딩되며, 또 본 공정을 완료한 웨이퍼(190)가 언로딩되는 웨이퍼 로딩/언로딩부(110)와, 이러한 웨이퍼 로딩/언로딩부(110)로부터 이송된 웨이퍼(190)에 메인 프로세스(Main process)를 진행시키는 웨이퍼 프로세싱부(140)와, 공정의 진행에 따라 웨이퍼 로딩/언로딩부(110)의 웨이퍼(190)를 웨이퍼 프로세싱부(140)로 이송시키고 또 공정 후에는 웨이퍼 프로세싱부(140)의 웨이퍼(190)를 웨이퍼 로딩/언로딩부(110)로 이송시켜주는 웨이퍼 이송부(130) 및 반도체 제조설비(100)를 전반적으로 제어하는 중앙제어부(150)로 구성된다. 이때, 웨이퍼 로딩/언로딩부(110)와, 웨이퍼 이송부(130) 및 웨이퍼 프로세싱부(140)는 중앙제어부(150)와 각각 컨트롤 라인(Control line,160)) 및 데이타 라인(Data line,170)으로 연결되어 중앙제어부(150)에 의해 전반적으로 제어되면서 공정을 진행하게 된다.As shown in FIG. 1, a semiconductor manufacturing apparatus 100 according to an embodiment of the present invention is loaded with a wafer 190 that has largely performed a preceding process, and is unloaded with a wafer 190 that has completed this process. The loading / unloading unit 110, the wafer processing unit 140 for performing a main process on the wafer 190 transferred from the wafer loading / unloading unit 110, and the progress of the process. The wafer 190 of the wafer loading / unloading unit 110 is transferred to the wafer processing unit 140, and after the process, the wafer 190 of the wafer processing unit 140 is transferred to the wafer loading / unloading unit 110. The wafer transfer unit 130 for transferring and the central control unit 150 for controlling the overall semiconductor manufacturing equipment 100 is configured. In this case, the wafer loading / unloading unit 110, the wafer transfer unit 130, and the wafer processing unit 140 are the central control unit 150, the control line 160, and the data line 170, respectively. Is connected to the) to be controlled overall by the central control unit 150 to proceed with the process.

보다 구체적으로 설명하면, 웨이퍼 로딩/언로딩부(110)에는 선행공정을 수행한 웨이퍼(190)와 본 공정을 완료한 웨이퍼(190)가 각각 분리되어 순차적으로 적층될 수 있도록 웨이퍼 카세트(Cassette,미도시)가 설치된다. 이때, 웨이퍼 로딩/언로딩부(110)는 웨이퍼 로딩부와 웨이퍼 언로딩부로 분리되어 설치될수도 있다.In more detail, the wafer loading / unloading unit 110 may include a wafer cassette (Cassette) to separate and sequentially stack the wafer 190 having performed the preceding process and the wafer 190 having completed the present process, respectively. Not shown) is installed. In this case, the wafer loading / unloading unit 110 may be installed separately from the wafer loading unit and the wafer unloading unit.

그리고, 웨이퍼 이송부(130)에는 공정의 진행에 따라 웨이퍼 로딩/언로딩부(110)의 웨이퍼(190)를 웨이퍼 프로세싱부(140)로 이송시켜주고, 또 웨이퍼 프로세싱부(140)의 웨이퍼(190)를 웨이퍼 로딩/언로딩부(110)로 이송시켜주는 웨이퍼 이송암(미도시)이 설치된다.Then, the wafer transfer unit 130 transfers the wafer 190 of the wafer loading / unloading unit 110 to the wafer processing unit 140 as the process proceeds, and the wafer 190 of the wafer processing unit 140. ) Is transferred to the wafer loading / unloading unit 110. A wafer transfer arm (not shown) is installed.

한편, 웨이퍼 프로세싱부(140)에는 도 2에 도시된 바와 같이 하측에 웨이퍼 로딩/언로딩부(110)로부터 이송되는 웨이퍼(190)가 안착되도록 웨이퍼 척(144)이 설치되며, 이러한 웨이퍼 척(144)의 상측으로는 소정 공간을 밀폐시킨 후 이 공간을 소정 온도와 소정 압력 등 공정에 필요한 적정 환경으로 구현하여 웨이퍼(190)에 메인 프로세스를 진행시키는 프로세스 챔버(Chamber,142)가 설치된다.Meanwhile, as illustrated in FIG. 2, a wafer chuck 144 is installed in the wafer processing unit 140 so that the wafer 190 transferred from the wafer loading / unloading unit 110 is seated. On the upper side of the 144, a process chamber (Chamber, 142) is installed to implement a main process on the wafer 190 by enclosing a predetermined space in a suitable environment required for a process such as a predetermined temperature and a predetermined pressure.

그리고, 웨이퍼 척(144)과 프로세스 챔버(142) 사이에는 웨이퍼 척(144)에 안착되는 웨이퍼(190)를 감지하여 웨이퍼(190)의 안착불량 여부를 정확하게 감지하는 웨이퍼 안착불량 감지유닛(147,146)이 설치된다.In addition, the wafer placement failure detection units 147 and 146 detect the wafer 190 seated on the wafer chuck 144 between the wafer chuck 144 and the process chamber 142 to accurately detect whether the wafer 190 is seated or not. This is installed.

이때, 웨이퍼 안착불량 감지유닛(147,146)은 웨이퍼(190)의 안착불량시 웨이퍼(190)를 감지하는 웨이퍼 감지센서(147)와, 이러한 웨이퍼 감지센서(147)를 지지하고 고정시켜주는 센서고정부재(146)로 구성된다. 여기에서, 웨이퍼 감지센서(147)는 일실시예로 발광부(148)와 수광부(149)를 갖는 빔센서로 설치됨이 바람직하고, 또 웨이퍼(190)의 일측에 발광부(148)가 위치되고 웨이퍼(190)의 타측에는 수광부(149)가 위치되도록 설치됨이 바람직하다. 그리고, 이러한 웨이퍼 감지센서(147)는 웨이퍼(190)의 안착불량을 보다 더 잘 감지하도록 다수개 설치됨이 바람직하고, 다수개 설치될 경우 발광부(148)와 수광부(149)가 각각 대각선 방향으로 설치됨이 바람직하다.At this time, the wafer failure detection unit (147, 146) is a wafer detection sensor 147 for detecting the wafer 190 when the wafer 190 is not seated, and a sensor fixing member for supporting and fixing the wafer detection sensor 147 146. Here, the wafer detection sensor 147 is preferably installed as a beam sensor having a light emitting unit 148 and a light receiving unit 149 in one embodiment, the light emitting unit 148 is located on one side of the wafer 190 The other side of the wafer 190 is preferably installed so that the light receiving unit 149 is located. In addition, a plurality of such wafer detection sensors 147 may be installed to better detect a mounting failure of the wafer 190. When a plurality of the wafer detection sensors 147 are installed, the light emitting unit 148 and the light receiving unit 149 are respectively disposed in a diagonal direction. It is preferred to be installed.

여기에서, 웨이퍼 감지센서(147)의 설치위치 및 설치높이는 작업자에 의해 변경가능함은 물론이다. 그리고, 웨이퍼 감지센서(147)는 반도체 제조설비(100)를 전반적으로 제어하는 중앙제어부(150)에 연결되며, 이러한 연결로 인해 중앙제어부(150)는 웨이퍼(190)의 안착불량이 발생되었을 경우 웨이퍼 감지센서(147)로부터 소정 시그날(Signal)을 전송받아 웨이퍼(190)의 브로큰이 발생되지 않도록 반도체 제조설비(100)를 인터록(Interlock)시키게 된다. 이때, 웨이퍼 감지센서(147)와 중앙제어부(150) 사이에는 웨이퍼 감지센서(147)에서 감지한 전압이 약할 경우 이것을 증폭하여 중앙제어부(150)로 전송시켜주는 시그널 증폭기(AMP,미도시)가 설치될 수도 있다.Here, of course, the installation position and the installation height of the wafer detection sensor 147 can be changed by the operator. In addition, the wafer detection sensor 147 is connected to the central control unit 150 which controls the semiconductor manufacturing equipment 100 as a whole. When such a connection causes the central control unit 150 to have a defective mounting of the wafer 190, By receiving a predetermined signal from the wafer sensor 147, the semiconductor manufacturing apparatus 100 is interlocked so that the wafer 190 is not broken. At this time, between the wafer sensor 147 and the central controller 150, if a voltage detected by the wafer sensor 147 is weak, a signal amplifier (AMP, not shown) that amplifies it and transmits it to the central controller 150 is provided. It may be installed.

이상에서, 미설명 부호 145는 웨이퍼 척(14)에 설치되어 웨이퍼 로딩/언로딩부(110)로부터 이송된 웨이퍼(190)가 원활히 안착되도록 웨이퍼(190)를 하측에서 지지하는 웨이퍼 핀(Fin,145)을 지칭한 것이다.In the above description, reference numeral 145 denotes a wafer pin (Fin) installed on the wafer chuck 14 to support the wafer 190 from the lower side so that the wafer 190 transferred from the wafer loading / unloading unit 110 is seated smoothly. 145).

이하, 이상과 같이 구성된 반도체 제조설비(100)의 작용 및 효과를 구체적으로 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the operation and effect of the semiconductor manufacturing equipment 100 configured as described above will be described in detail.

선행공정을 수행한 웨이퍼(190)가 작업자 또는 웨이퍼 이송로봇(Robot,미도시) 등에 의해 본 발명의 반도체 제조설비(100)에 이송되면, 웨이퍼 이송부(130)의웨이퍼 이송암은 웨이퍼 로딩/언로딩부(110)의 웨이퍼(190)를 웨이퍼 프로세싱부(140)의 웨이퍼 척(144)에 설치된 웨이퍼 핀(145) 위로 안착시키게 된다.When the wafer 190 having undergone the preceding process is transferred to the semiconductor manufacturing facility 100 of the present invention by an operator or a wafer transfer robot (not shown), the wafer transfer arm of the wafer transfer unit 130 is loaded / unloaded. The wafer 190 of the loading unit 110 is mounted on the wafer pin 145 installed in the wafer chuck 144 of the wafer processing unit 140.

이후, 웨이퍼(190)의 안착이 정확히 이루어질 경우, 도시되지 않는 웨이퍼 척 운송장치는 웨이퍼 척(144)을 웨이퍼(190)가 안착된 채로 프로세스 챔버(142) 내부로 이동시켜 웨이퍼(190)에 소정 프로세스가 진행되도록 한다.Subsequently, when the wafer 190 is properly seated, the wafer chuck transporter (not shown) moves the wafer chuck 144 into the process chamber 142 with the wafer 190 seated therein, thereby allowing the wafer chuck to be placed on the wafer 190. Allow the process to proceed.

그러나, 웨이퍼 이송암의 배큠압력 불안정 등으로 웨이퍼(190)가 웨이퍼 척(144)의 웨이퍼 핀(145) 위에서 소정 방향으로 미끄러지거나 소정 각도 기울어지는 웨이퍼(190) 안착불량이 발생될 경우, 이러한 웨이퍼(190)의 안착불량 여부를 감지하는 웨이퍼 감지센서(147)는 이 웨이퍼(190)의 안착불량을 감지하여 중앙제어부(150)에 소정 시그날로 웨이퍼(190)의 안착불량상태를 전송하게 된다.However, when the wafer 190 slips on the wafer pin 145 of the wafer chuck 144 in a predetermined direction or when the wafer 190 is inclined at an angle due to unstable back pressure of the wafer transfer arm, such a wafer may occur. The wafer detection sensor 147 that detects a mounting failure of the 190 detects a mounting failure of the wafer 190 and transmits a mounting failure state of the wafer 190 to the central controller 150 by a predetermined signal.

이에, 중앙제어부(150)는 웨이퍼 감지센서(147)로부터 웨이퍼(190)의 안착불량 상태를 전송받아 반도체 제조설비(190)를 인터록시키게 되고, 소정 방향으로 미끄러지거나 소정 각도 기울어지는 안착불량 웨이퍼(190)는 브로큰되지 않게 된다.Accordingly, the central controller 150 receives the defective mounting state of the wafer 190 from the wafer detection sensor 147 to interlock the semiconductor manufacturing equipment 190, and slips in a predetermined direction or tilts a predetermined angle. 190 is not broken.

이상과 같이, 본 발명에 따른 반도체 제조설비(100)는 웨이퍼(190)가 안착되는 웨이퍼 척(144)의 주변에 웨이퍼(190)의 안착불량 여부를 감지하는 웨이퍼 안착불량 감지유닛(147,146)을 설치함으로써 웨이퍼(190)가 소정 방향으로 미끄러지거나 소정 각도로 기울어지는 웨이퍼(190)의 안착불량이 발생되었을 경우, 이 웨이퍼(190)의 안착불량을 정확하게 감지할수 있도록 하고, 이 감지로 인해 반도체 제조설비(100)를 인터록시킴으로 웨이퍼(190) 안착불량으로 인해 발생되는웨이퍼(190) 브로큰 현상을 미연에 방지하게 된다.As described above, the semiconductor manufacturing apparatus 100 according to the present invention includes wafer failing detection units 147 and 146 for detecting whether the wafer 190 is unsettled around the wafer chuck 144 on which the wafer 190 is seated. When the wafer 190 slips in a predetermined direction or when a mounting failure of the wafer 190 inclined at a predetermined angle occurs, the mounting failure of the wafer 190 can be accurately detected, and the semiconductor manufacturing is thereby performed. Interlocking the facility 100 prevents the wafer 190 from being broken due to the poor seating of the wafer 190.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 반도체 제조설비는 웨이퍼가 안착되는 웨이퍼 척의 주변에 웨이퍼의 안착불량 여부를 감지하는 웨이퍼 안착불량 감지유닛을 설치함으로써 웨이퍼가 소정 방향으로 미끄러지거나 소정 각도로 기울어지는 웨이퍼의 안착불량이 발생되었을 경우, 이 웨이퍼의 안착불량을 정확하게 감지할수 있도록 하고, 이 감지로 인해 반도체 제조설비를 인터록시킴으로 웨이퍼 안착불량으로 인해 발생되는 웨이퍼 브로큰 현상을 미연에 방지하게 되는 효과가 있다.As described above, in the semiconductor manufacturing apparatus according to the present invention, the wafer slippage detection unit for detecting whether the wafer is not seated is installed around the wafer chuck on which the wafer is seated so that the wafer is slid in a predetermined direction or tilted at a predetermined angle. In the event of a wafer failure, it is possible to accurately detect the failure of the wafer, and this detection prevents the wafer from being broken due to the wafer failure by interlogging the semiconductor manufacturing equipment. .

Claims (3)

웨이퍼가 로딩/언로딩되는 웨이퍼 로딩/언로딩부와, 상기 웨이퍼에 메인 프로세스를 진행시키며 상기 웨이퍼가 안착되도록 웨이퍼 척이 설치된 웨이퍼 프로세싱부와, 상기 웨이퍼 로딩/언로딩부의 상기 웨이퍼를 상기 웨이퍼 프로세싱부로 이송시켜주는 웨이퍼 이송부를 포함하는 반도체 제조설비에 있어서,A wafer loading / unloading unit into which a wafer is loaded / unloaded, a wafer processing unit provided with a wafer chuck to perform a main process on the wafer, and the wafer is seated, and the wafer processing unit of the wafer loading / unloading unit In the semiconductor manufacturing equipment comprising a wafer transfer unit for transferring to a negative portion, 상기 웨이퍼 프로세싱부에는 상기 웨이퍼 척에 안착되는 상기 웨이퍼의 안착불량 여부를 감지하는 웨이퍼 안착불량 감지유닛이 설치되는 것을 특징으로 하는 반도체 제조설비.The wafer processing unit is a semiconductor manufacturing equipment, characterized in that the wafer mounting failure detection unit for detecting whether or not the mounting failure of the wafer seated on the wafer chuck. 제 1항에 있어서, 상기 웨이퍼 안착불량 감지유닛은 상기 웨이퍼 척 주변에 설치되어 상기 웨이퍼 척에 안착되는 상기 웨이퍼를 감지하는 웨이퍼 감지센서와, 상기 웨이퍼 감지센서를 지지하고 고정시켜주는 센서고정부재로 구성되는 것을 특징으로 하는 반도체 제조설비.The wafer mounting failure detection unit of claim 1, wherein the wafer mounting failure detection unit is a wafer detection sensor installed around the wafer chuck to detect the wafer seated on the wafer chuck, and a sensor fixing member that supports and fixes the wafer detection sensor. Semiconductor manufacturing equipment, characterized in that configured. 제 2항에 있어서, 상기 웨이퍼 감지센서는 발광부와 수광부를 갖는 빔센서인 것을 특징으로 하는 반도체 제조설비.The semiconductor manufacturing apparatus according to claim 2, wherein the wafer detection sensor is a beam sensor having a light emitting part and a light receiving part.
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