KR20030083370A - 반도체 제조 설비의 다기능 웨이퍼 감지 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 반도체 제조 설비의 다기능 웨이퍼 감지 장치에 관한 것이다. 본 발명의 웨이퍼 감지 장치는 적어도 하나 이상의 발광부와, 이에 대응하여 구비되는 수광부와 웨이퍼 상부에 구비되는 반사체 및 판별 장치를 포함한다. 판별 장치는 발광부로부터 적어도 하나 이상의 웨이퍼 가장자리 영역으로 출력된 광신호가 반사체, 웨이퍼의 다른 가장자리 영역을 경유하여 수광부로 반사된 광신호를 통하여 웨이퍼의 로딩 유무 및 로딩된 웨이퍼의 이상 유무를 판별한다. 따라서 반도체 제조 공정에 따라 반도체 설비에 웨이퍼 로딩시, 정확한 웨이퍼 유무 감지 뿐만 아니라 로딩된 웨이퍼의 손상 여부를 감지한다.

Description

반도체 제조 설비의 다기능 웨이퍼 감지 장치{WAFER SENSING APPARATUS OF MULTIFUNCTION FOR SEMICONDUCTOR FABRICATION INSTRUMENTS}

본 발명은 반도체 제조 장치에 관한 것으로, 좀 더 구체적으로는 반도체 제조 설비의 제조 공정에서 이용되는 다기능의 웨이퍼 감지 장치에 관한 것이다.

반도체 제조 설비에서 제조 공정 및 이송 과정 중 웨이퍼 감지 장치를 이용하여 웨이퍼의 현재 위치 및 웨이퍼 로딩 유무를 확인한다.

일반적인 웨이퍼 감지 장치는 웨이퍼의 로딩 유무 만을 판별하는 단일 기능을 수행하도록 구비된다.

도 1에 도시된 바와 같이, 일반적인 웨이퍼 감지 장치(10)는 웨이퍼가 로딩 가능한 웨이퍼 홀더(12)에 웨이퍼(2)의 유무를 감지하기 위한 광센서들(14) 즉, 발광부와 수광부가 일체형으로 이루어져 있다. 그리고 상기 웨이퍼 감지 장치(10)는 웨이퍼(2)의 유무만을 감지하는 기능을 갖는다. 이 때, 웨이퍼(2)가 현재 웨이퍼 홀더(12)에서 위치가 틀어져서 잘못 놓일 경우 또는 웨이퍼(2) 가장자리 부위가 손상된 경우에는 이를 정확하게 감지하지 못한다.

도 2를 참조하면, 다른 예로서의 웨이퍼 감지 장치(20)는 발광부(24)와 수광부(26)가 웨이퍼(2) 상하부에 분리되어 설치된 형태의 구조를 갖는다. 이 또한 웨이퍼 홀더(22)에 웨이퍼(2)가 틀어져 놓이는 경우 또는 웨이퍼(2)가 깨어져서 감지 영역에 작은 조각의 웨이퍼만 놓여있는 경우에도 이를 올바로 감지하지 못한다.

상술한 바와 같이, 종래 기술의 웨이퍼 감지 장치는 광신호를 이용하여 웨이퍼의 로딩 상태를 감지하고 있으나, 로딩된 웨이퍼의 위치가 틀어지는 경우 또는 웨이퍼 이송 중 웨이퍼가 떨어지거나 부딪혀서 깨어지는 현상이 발생된 경우에 웨이퍼 가장자리가 손상되어도 이를 감지하지 못하고 제조 공정에 따른 반도체 설비에 웨이터가 로딩되는 경우가 발생되어 반도체 설비 전체가 오동작 또는 실리콘 먼지로 오염되는 문제점이 있다.

본 발명의 목적은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 반도체 설비에서의 웨이퍼의 로딩 유무 뿐만 아니라 웨이퍼 손상 상태를 감지하기 위한 웨이퍼 감지 장치를 제공하는데 있다.

본 발명의 다른 목적은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 제조 공정 및 이송 공정 등의 제반 반도체 제조 설비에서의 다기능 웨이퍼 감지 장치를 구현하는데 있다.

도 1은 종래 기술의 제 1 실시예에 따른 웨이퍼 감지 장치의 구성을 나타내는 단면도;

도 2는 종래 기술의 제 2 실시예에 따른 웨이퍼 감지 장치의 구성을 나타내는 단면도;

도 3은 본 발명에 따른 반도체 제조 설비의 다기능을 위한 웨이퍼 감지 장치의 구성을 도시한 단면도; 그리고

도 4는 도 3에 도시된 웨이퍼 감지 장치의 평면도이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호 설명 *

100 : 웨이퍼 감지 장치102 : 로딩부

104 : 발광부106 : 반사체

108 : 수광부110 : 판별 장치

112 : 웨이퍼

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 의한 반도체 제조 설비의 웨이퍼 감지 장치는 상기 반도체 제조 설비의 제조 공정에 따른 웨이퍼가 로딩되는 로딩부와, 상기 로딩부에 웨이퍼가 로딩되면 상기 로딩된 웨이퍼의 상태를 판별하기 위한 광신호를 상기 로딩된 웨이퍼 가장자리 영역으로 출력하는 발광부와, 상기 발광부로부터 출력된 광신호가 상기 로딩된 웨이퍼에 의해 반사되어 받아들이고, 이를 다시 반사하여 출력하는 반사체와, 상기 반사체로부터 반사된 광신호를 상기 로딩된 웨이퍼의 상기 가장자리 영역에 대응되는 다른 가장자리 영역으로부터 반사되어 받아들이는 수광부 및 상기 수광부에 연결되고, 상기 수광부가 받아들인 광신호를 통하여 상기 로딩된 웨이퍼의 상태를 판별하는 판별 장치를 포함한다.

상기 발광부와 상기 수광부는 적어도 하나 이상이 각각 대응되어 구비되는것이 바람직하며, 상기 판별 장치는 상기 수광부가 받아들인 광신호를 통하여 상기 로딩부에 웨이퍼가 로딩되었는지의 여부와, 웨이퍼의 정확한 로딩 여부 및 웨이퍼의 가장자리 파손 여부 중 적어도 하나 이상의 웨이퍼 상태를 판별한다.

따라서 본 발명에 의하면, 상기 웨이퍼 감지 장치는 웨이퍼의 로딩 유무를 정확히 감지할 뿐만 아니라, 웨이퍼의 손상 유무를 판별할 수 있다.

이하 본 발명의 실시예를 첨부된 도면에 의거하여 상세히 설명한다.

도 3은 본 발명에 따른 반도체 제조 설비의 다기능을 위한 웨이퍼 감지 장치의 구성을 도시한 단면도이고, 도 4는 도 3에 도시된 웨이퍼 감지 장치의 평면도이다.

도 3을 참조하면, 상기 웨이퍼 감지 장치(100)는 웨이퍼(112)를 수납 가능한 로딩부(102)와, 적어도 하나 이상의 발광부(104)와, 이에 대응하여 구비되는 수광부(108)와, 반사체(106) 및 판별 장치(110)를 포함한다.

상기 웨이퍼 감지 장치(100)는 웨이퍼(112)의 로딩 유무를 감지하기 위한 반도체 제조 설비 예를 들어, 공정 챔버, 이송 장치 등에 구비되는 장치로서, 웨이퍼(112)의 로딩 유무를 판별할 뿐만 아니라 웨이퍼(112)의 손상 여부를 판별하는 다기능의 웨이퍼 감지 장치이다.

상기 로딩부(102)는 예를 들어, 웨이퍼 홀더, 웨이퍼 카세트, 핸들러, 로봇 암, 정전 척 등의 제반 반도체 제조 공정에 따른 웨이퍼(112)를 로딩할 수 있는 장치이다.

상기 발광부(104)는 웨이퍼(112)의 적어도 하나 이상의 가장자리 영역(A, 도4의 B)들로 광신호를 출력한다.

상기 반사체(106)는 상기 로딩부(102) 상부에 예를 들어, 반사경, 반사판으로 구비되며, 상기 발광부(104)로부터 출력된 다수의 광신호를 웨이퍼(112)의 해당 웨이퍼 가장자리 영역들(A, B)로부터 반사되어 받아들이고, 이를 웨이퍼(112)의 다른 가장자리 영역들(A', B')로 반사시킨다.

상기 수광부(108)는 상기 발광부(104)와 상호 대응하여 적어도 하나 이상 구비되며, 상기 웨이퍼(112)의 다른 가장자리 영역들(A', B')로부터 반사된 광신호를 받아서 전기적인 신호로 변환하여 상기 판별 장치(110)로 출력한다.

그리고 상기 판별 장치(110)는 상기 수광부(108)로부터 전송된 전기적인 신호를 받아들여서 웨이퍼의 로딩 유무, 웨이퍼 가장자리 손상 유무를 판별한다.

구체적으로 도 4를 참조하면, 상기 웨이퍼 감지 장치(100)는 적어도 두 개의 발광부(104 : 104a, 104b)와 이에 대응하여 적어도 두 개의 수광부(108 : 108a, 108b) 및 하나의 반사체(106)를 포함하는 것이 바람직하다.

상기 제 1의 발광부(104a)는 상기 로딩부(102)에 로딩된 웨이퍼(112)의 제 1의 가장자리 영역(A)에 광신호를 출력한다. 이어서 상기 반사체(106)는 상기 제 1의 가장자리 영역(A)으로부터 반사된 광신호를 받아서 반대편의 웨이퍼 가장자리 영역(A')으로 광신호를 반사시킨다. 다시 반사된 광신호는 상기 반대편의 웨이퍼 가장자리 영역(A')을 통하여 상기 제 1의 수광부(108a)로 반사된다. 이 때, 상기 제 1의 수광부(108a)는 반사된 광신호를 전기적인 신호로 변환하여 상기 판별 장치(110)로 제공하고, 상기 판별 장치(100)는 전기적인 신호를 통하여웨이퍼(112)가 상기 로딩부(102)에 정확히 로딩되었는지를 판별하고, 또한 로딩되더라도 웨이퍼(112)의 가장자리 부위가 손상되었는지를 판별한다.

제 2의 발광부(104b)와 제 2의 수광부(108b)의 동작은 제 1의 발광부(104a)와 제 1의 수광부(108a)의 동작과 동일하다. 즉, 상기 제 2의 발광부(104b)는 로딩된 웨이퍼(112)의 또 다른 가장자리 영역인 제 2의 가장자리 영역(B)으로 광신호를 출력하고, 이에 대응해서 광신호는 상기 반사체(106)와 상기 제 2의 가장자리 영역(B)에 대응되는 반대편의 다른 가장자리 영역(B')을 통하여 상기 제 2의 수광부(108b)로 반사된다.

이 때, 웨이퍼가 로딩부에 올바르게 로딩되지 않거나 웨이퍼의 가장자리 영역이 손상되면, 발광부로부터 출력된 광신호는 수광부로 반사되지 않게 되어 판별 장치가 웨이퍼의 상태를 판별하게 된다.

그러므로 상기 판별 장치(110)는 상기 제 1 및 제 2의 수광부(108a, 108b)로 입사된 광신호를 통하여 웨이퍼의 로딩 유무와, 로딩된 웨이퍼의 가장자리 영역의 손상 유무를 판별한다.

상술한 바와 같이 본 발명에 의하면, 적어도 하나 이상의 발광부와 반사체 및 수광부를 이용하여 웨이퍼 가장자리의 이상 유무를 검사하므로서 웨이퍼의 로딩 유무 및 웨이퍼 가장자리 손상 유무를 정확하게 판별할 수 있다.

따라서 본 발명의 웨이퍼 감지 장치는 웨이퍼의 정확한 로딩을 판별할 뿐만 아니라, 로딩된 웨이퍼의 손상 유무를 판별할 수 있으므로 다기능의 웨이퍼 감지장치를 제공한다.

Claims (3)

1. 반도체 제조 설비의 웨이퍼 감지 장치에 있어서:

   상기 반도체 제조 설비의 제조 공정에 따른 웨이퍼가 로딩되는 로딩부와;

   상기 로딩부에 웨이퍼가 로딩되면 상기 로딩된 웨이퍼의 상태를 판별하기 위한 광신호를 상기 로딩된 웨이퍼 가장자리 영역으로 출력하는 발광부와;

   상기 발광부로부터 출력된 광신호가 상기 로딩된 웨이퍼를 통하여 반사되어 받아들이고, 이를 다시 반사하여 출력하는 반사체와;

   상기 반사체로부터 반사된 광신호를 상기 로딩된 웨이퍼의 상기 가장자리 영역에 대응되는 다른 가장자리 영역으로부터 반사되어 받아들이는 수광부 및;

   상기 수광부에 연결되고, 상기 수광부가 받아들인 광신호를 통하여 상기 로딩된 웨이퍼의 상태를 판별하는 판별 장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 감지 장치.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 발광부와 상기 수광부는 적어도 하나 이상 각각 대응되어 구비되는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 감지 장치.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 판별 장치는 상기 수광부가 받아들인 광신호를 통하여 상기 로딩부에웨이퍼가 로딩되었는지의 여부와, 웨이퍼의 정확한 로딩 여부 및 웨이퍼의 가장자리 파손 여부 중 적어도 하나 이상의 웨이퍼 상태를 판별하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 감지 장치.