KR20030085302A - 압력 센서가 장착된 엘리베이터를 구비하는 반도체 제조장비 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 압력센서가 장착된 엘리베이터를 구비하는 반도체 제조 장비를 제공하여, 로봇이 엘리베이터 상에 웨이퍼를 로딩 또는 엘리베이터로부터 웨이퍼를 언로딩시 웨이퍼가 깨지는 것을 방지한다.

Description

압력 센서가 장착된 엘리베이터를 구비하는 반도체 제조 장비{Semiconductor fabrication equipment with elevator having pressure sensor}
본 발명은 반도체 제조 장비에 관한 것으로, 특히 압력 센서가 장착된 엘리베이터를 구비하는 반도체 제조 장비에 관한 것이다.
반도체 제조 장비 중에서, 엘리베이터가 장착된 반도체 제조 장비로서 상압 화학 기상 증착(Atmospheric pressure chemical vapor deposition, APCVD) 장비가 있다. 상압 화학 기상 증착(APCVD)은 CVD의 일종으로 가스 반응이 대기압에서 이루어지는 것으로, 박막 형성이 빠르고, 반응 장비의 제작이 용이하며, 주로 저온산화막(LTO)이나 에피층 제조에 사용된다.
도 1은 종래의 상압 화학 기상 증착 장비의 내부 구성을 보인 정면도이다.
도 1을 참고하여, 종래의 반도체 상압 화학 기상 증착 장비는 업/다운 실린더(Up/down cylinder)(1)에 의하여 승강 가능하도록 베이스 플레이트(base plate)(2)가 설치되고, 상기 베이스 플레이트(2)에는 일정 간격으로 5개의 디스펄션 헤드(dispersion head)(3)가 설치되어 있으며, 1개의 엘리베이터(4)가 설치되어 있다. 상기 베이스 플레이트(2)의 상측에는 회전 가능토록 인덱스 테이블(index table)(5)이 설치되어 있고, 그 인덱스 테이블(5)에는 일정 간격으로 6개의 서셉터(6)가 설치되어 있다. 상기 베이스 플레이트(2)의 중심에는 인덱스 테이블(5)을 회전시키기 위한 모터(motor)(7)가 설치되어 있다. 상기 서셉터(6)의 상부에는 히터(8)가 설치되어 있으며, 상기 인덱스 테이블(5)의 중심과 상기 모터(7)을 연결하는 축(9)이 있다. 상기 엘리베이터(4) 상에 웨이퍼를 로딩 또는 언로딩하기 위한 로봇이 설치되며 웨이퍼를 수납하기 위한 웨이퍼 카셋트가 장착된다.
종래의 반도체 상압 화학 기상 증착 장비에서는 로봇이 웨이퍼 카셋트에서 웨이퍼(W) 1장을 인출하여 얼라이너에서 플랫존(flatzone)을 얼라인(align) 한 다음, 엘리베이터(4)의 상면에 올려 놓는다. 그 다음, 상기 엘리베이터(4)가 상승하여 서셉터(6)의 하면에 웨이퍼(W)를 밀착시킨다. 여기서, 로봇이 웨이퍼(W)를 엘리베이터(4)의 상면에 올려놓을 때, 로봇의 암(arm)이 웨이퍼를 과도하게 눌려 웨이퍼가 깨지거나 손상될 수가 있다. 이러한 문제는 비단 상압 화학 기상 증착 장비에서 뿐만 아니라, 로봇이 웨이퍼를 올려놓는 엘리베이터를 구비하는 모든 반도체 제조 장비에서 발생할 수 있다.
따라서, 상기 문제를 해결하기 위하여, 본 발명의 기술적 과제는 웨이퍼가 깨지는 것을 방지하는 반도체 제조 장비를 제공하는데 있다.
도 1은 종래 기술에 따른 반도체 상압 화학 기상 증착 장비의 정면도를 나타낸다.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 반도체 상압 화학 기상 증착 장비의 정면도를 나타낸다.
도 3은 도 2의 A 부분을 확대한, 압력 센서가 장착된 엘리베이터를 나타낸다.
상기 기술적 과제를 해결하기 위하여, 본 발명에 의한 반도체 제조장비는 압력 센서가 장착된 엘리베이터를 구비하는 것을 특징으로 한다.
좀 더 구체적으로, 본 발명의 일 예에 따른 반도체 제조 장비는 상하로 이동하는 베이스 플레이트부, 상기 베이스 플레이트부 상에 위치하고 회전하는 기능을 갖는 인덱스 테이블부, 상기 베이스 플레이트부 상에 설치되어 상하로 이동하는 엘리베이터, 상기 엘리베이터 상에 웨이퍼를 로딩시키거나 상기 엘리베이터 상의 웨이퍼를 언로딩시키되, 본체 및 암으로 구성된 로봇, 상기 엘리베이터 상에 설치되어 상기 로봇암이 상기 웨이퍼를 로딩시키거나 언로딩시킬 때 상기 웨이퍼에 가해지는 물리적인 힘을 감지하는 압력 센서, 및 상기 압력센서로부터 감지되는 물리적인 힘이 원하는 범위 내의 값을 갖도록 상기 로봇을 제어하는 제어기를 구비한다.
상기 일 예에서, 상기 베이스 플레이트부는 베이스 플레이트와 그 위에 위치하는 5개의 디스펄션 헤드 및 엘리베이터를 구비한다. 상기 인덱스 테이블부는 원판형 인덱스 테이블(index table), 상기 인덱스 테이블의 가장자리에 위치하는 6개의 서셉터(susceptor)들, 및 상기 서셉터의 상부에 위치되는 히터를 구비한다. 상기 반도체 상압 화학 기상 증착 장비는 상기 베이스 플레이트의 중심에 위치하며 상기 인덱스 테이블을 회전시키는 모터(motor), 상기 인덱스 테이블의 중심과 상기 모터의 중심을 연결하는 축(axis), 및 상기 베이스 플레이트의 하부에 위치하며 상기 베이스 플레이트를 상하로 움직이는 업/다운 실린더(up/down cylinder)를 구비한다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 실시예에서는 엘리베이터를 구비하는 반도체 제조장비로서 반도체 상압 화학 기상 증착 장비를 예로 들기로 한다. 그러나, 본 발명은 여기서 설명되어지는 실시예에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 오히려, 여기서 소개되는 실시예는 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록 그리고 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되어지는 것이다.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 반도체 상압 화학 기상 증착 장비의 정면도를 나타낸다.
도 2를 참고하여, 업/다운 실린더(Up/down cylinder)(10)에 의하여 승강 가능하도록 베이스 플레이트(base plate)(20)가 설치되고, 상기 베이스 플레이트(20)에는 일정 간격으로 5개의 디스펄션 헤드(dispersion head)(30)가 설치되어 있으며, 1개의 엘리베이터(40)가 설치되어 있다. 여기서, 상기 베이스 플레이트(20)와, 그 위에 위치하는 디스펄션 헤드(30)와 상기 엘리베이터(40)를 포함하여 베이스 플레이트부(B)라 한다. 상기 베이스 플레이트(20)의 상측에는 회전 가능토록 인덱스 테이블(index table)(50)이 설치되어 있고, 그 인덱스 테이블(50)에는 일정 간격으로 6개의 서셉터(60)가 설치되어 있다. 여기서, 상기 인덱스 테이블(50)와 상기 서셉터(60)를 인덱스부(B)라 한다. 상기 베이스 플레이트(20)의 중심에는 인덱스 테이블(50)을 회전시키기 위한 모터(motor)(70)가 설치되어 있다. 상기 서셉터(60)의 상부에는 히터(80)가 설치되어 있으며, 상기 인덱스 테이블(50)의 중심과 상기 모터(70)을 연결하는 축(90)이 있다. 상기 엘리베이터(40) 상에 웨이퍼를 로딩 또는 언로딩하기 위한 로봇이 설치되며 웨이퍼를 수납하기 위한 웨이퍼 카셋트가 장착된다.
도 3은 도 2의 A 부분을 확대한 것으로, 압력 센서가 설치된 엘리베이터의 정면도를 나타낸다. 도 3을 참고하여, 상기 엘리베이터(40)의 최상부에는 압력센서(41)가 위치하며 제어기(42)에 연결된다. 웨이퍼가 상기 엘리베이터(40)에 놓여질 때, 상기 압력 센서(41)이 압력을 감지하고, 감지된 신호를 제어상자(42)로 보내면, 상기 제어기(42)는 상기 엘리베이터(40)의 높이와 상기 로봇의 웨이퍼를 누르는 물리적인 힘을 조절하여 웨이퍼가 깨지는 것을 방지한다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따른 상압 화학 기상 증착 장비의 작동 요령은 다음과 같다.
도 2와 도 3을 참고하여, 로봇이 웨이퍼 카세트에서 웨이퍼(W) 1장을 인출한다. 상기 로봇의 움직임은 도 2의 화살표 방향과 같다. 상기 로봇의 암(arm)에는 진공홈(미도시)이 있어서 진공을 이용하여 웨이퍼를 잡는다. 상기 로봇은 인출한 웨이퍼(W)의 플랫존(flatzone)을 얼라이너에서 얼라인한 후, 상기 로봇 암이 회전하여 웨이퍼(W)를 뒤집는다. 상기 로봇은 뒤집혀진 웨이퍼(W)를 엘리베이터(40)에올려놓는다. 이때, 상기 엘리베이터(40) 상에 장착된 압력 센서(41)가 압력을 감지하여 제어기(42)로 신호를 보내고, 상기 제어상자(42)는 상기 엘레베이터(40)와 상기 로봇을 제어하여, 상기 로봇이 과잉으로 웨이퍼(W)를 눌러 웨이퍼(W)가 깨지는 것을 방지한다. 뒤집혀진 웨이퍼가 상기 엘리베이터(40) 상에 올려진 상태에서, 상기 인덱스 테이블(50)이 회전하여 상기 엘리베이터(40) 상에 상기 6개의 서셉터(60)들 중에 사용가능한 임의의 1개의 서셉터(60)를 위치시킨다. 상기 엘리베이터(40)가 위로 상승하고, 상기 서셉터(60)의 진공홈(미도시)이 진공을 이용하여 상기 뒤집혀진 웨이퍼를 잡는다. 상기 엘리베이터(40)는 하강하고, 상기 웨이퍼를 잡은 서셉터(60)는 상기 인덱스 테이블(50)에 의해 회전하여 디스펄션 헤드(30) 위에 위치한다. 상기 업/다운 실린더(10)에 의해 상기 베이스 플레이트(20)가 상승하고 상기 디스펄션 헤드(30)이 상기 서셉터(60)의 바로 아래 위치하고 상기 디스펄션 헤드(30)에서 반응 가스가 분사되어 증착 공정이 진행된다. 증착이 완료된 웨이퍼는 위의 과정을 거꾸로 진행하여 상기 로봇에 의하여 웨이퍼 카세트로 언로딩된다. 이때에도, 압력센서(41)을 이용하여, 로봇이 과잉으로 웨이퍼(W)를 눌러 웨이퍼(W)가 깨지는 것을 방지한다
상기와 같이 본 발명에 따라, 압력센서가 장착된 엘리베이터를 구비하는 반도체 제조 장비를 사용하여 로봇이 웨이퍼를 로딩시 웨이퍼가 깨지는 것을 방지할 수 있다.

Claims (1)

  1. 상하로 이동하는 베이스 플레이트부;
    상기 베이스 플레이트부 상에 위치하고 회전하는 기능을 갖는 인덱스 테이블부;
    상기 베이스 플레이트부 상에 설치되어 상하로 이동하는 엘리베이터;
    상기 엘리베이터 상에 웨이퍼를 로딩시키거나 상기 엘리베이터 상의 웨이퍼를 언로딩시키되, 본체 및 암으로 구성된 로봇;
    상기 엘리베이터 상에 설치되어 상기 로봇암이 상기 웨이퍼를 로딩시키거나 언로딩시킬 때 상기 웨이퍼에 가해지는 물리적인 힘을 감지하는 압력 센서; 및
    상기 압력센서로부터 감지되는 물리적인 힘이 원하는 범위 내의 값을 갖도록 상기 로봇과 상기 엘리베이터를 제어하는 제어기를 포함하는 반도체 제조 장비.
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