KR20060030678A

KR20060030678A - 반도체 제조 장비

Info

Publication number: KR20060030678A
Application number: KR1020040079535A
Authority: KR
Inventors: 김은석
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2004-10-06
Filing date: 2004-10-06
Publication date: 2006-04-11

Abstract

본 발명은 반도체 제조 장비에서 단위 공정을 위한 기판을 공정 챔버로 또는 공정 챔버로부터 이송하는 과정에서 기판 브로킨(broken)을 방지하는 반도체 제조 장비에 관한 것으로, 기판이 놓여지는 스테이션을 갖는 공정 챔버, 상기 공정 챔버에 연결되어 기판을 이전하는 트랜스퍼 로봇이 설치되는 트랜스퍼 챔버, 트랜스퍼 로봇에 설치되어 광을 방사하는 발광부, 공정 챔버에 설치되는 그리고 상기 발광부로부터 발광되는 광을 검출하는 수광부 및 상기 수광센서에서 광 검출신호가 발생되는 경우에만 기판 이송을 위해 상기 트랜스퍼 로봇을 상기 공정 챔버로 진입시키는 제어부를 포함한다.

Description

반도체 제조 장비{SEMICONDUCTOR DEVICE FABRICATION EQUIPMENT}

도 1은 일반적인 반도체 제조 장비에서의 기판 이송 과정을 개략적으로 설명하기 위한 도면;

도 2는 기울어진 기판과 트랜스퍼 로봇과의 충돌을 보여주는 도면;

도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 반도체 제조 장비의 구성도;

도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 반도체 제조 장비에서 기판이 기울어진 상태를 보여주는 도면이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

110 : 트랜스퍼 챔버

120 : 공정 챔버

140 : 발광부

142 : 수광부

150 : 제어부

본 발명은 반도체 제조 장비에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 반도체 제조 장비에서 단위 공정을 위한 기판을 공정 챔버로 또는 공정 챔버로부터 이송하는 과정에서 기판 브로킨(broken)을 방지하는 반도체 제조 장비에 관한 것이다.

일반적으로 반도체를 제조하는 공정은 박막 증착 공정, 식각 공정, 연마 공정, 세정 공정 등의 단위 공정들을 반복 실시하여 원하는 회로 동작 특성을 가진 반도체 소자를 형성하는 것이다.

그리고, 각 단위 공정들을 진행하기 위해서 식각 장비, 화학 기상 증착(chemical vapor deposition) 장비, 스퍼터(sputter) 장비, 화학 기계적 연마(chemical mechanical polishing) 장비 등 각종 반도체 제조 장비가 이용되고 있으며, 이러한 각종 반도체 제조 장비에서는 기판을 공정 챔버에 반입하거나 단위 공정이 완료된 기판을 공정 챔버로부터 반출하기 위하여 트랜스퍼(transfer) 로봇이 사용된다.

그러면, 도 1을 참조하여 종래 반도체 제조 장비에서의 기판 이송 과정을 개략적으로 설명하면 다음과 같다.

도 1에서 알 수 있는 바와 같이, 반도체 제조 장비(10)는 크게 기판(W)를 이송하기 위한 트랜스퍼 로봇(14)이 배치된 트랜스퍼 챔버(12)와, 기판(W)를 공정 처리하기 위한 스테이션(22)이 위치되는 공정 챔버(20)로 나누어지며, 트랜스퍼 챔버(12)와 공정 챔버(20) 사이의 기판 통로인 슬릿(slit;30)은 슬릿 밸브(32)에 의해 개폐된다.

이러한 반도체 제조 장비(10)에서는 상기 트랜스퍼 챔버(12)에 설치된 트랜스퍼 로봇(14)이 기판을 상기 공정챔버(20)로/로부터 반입/반출하는 과정에서 트랜 스퍼 로봇(14)과 기판(W)이 충돌하는 경우가 종종 발생하고 있다.

도 2에서와 같이, 기존의 반도체 제조 장비에서는 리프트 핀(24)의 브로킨/디-척킹(de-chuck)불량 등으로 인해 기판(W)의 슬라이딩이 발생한 경우에도, 이를 감지하는 수단이 전혀 없었다. 그렇기 때문에, 상기 트랜스퍼 로봇(14)의 블레이드(16)가 공정 챔버로 진입하게 되면서 기울어져 있는 기판(W)과 접촉할 수 있다. 이와 같이 기판이 트랜스퍼 로봇의 블레이드(16)와 접촉 또는 부딪히면 기판(W)의 에지 부위 등에 스크래치(scratch) 또는 깨짐 등과 같은 기판 손상이 발생할 수 있다.

이와 같이 발생되는 기판 손상에 의해서, 손상된 기판(W)의 손실뿐만 아니라, 공정 챔버 또는 트랜스퍼 챔버의 오염이 발생할 수 있다. 이와 같은 오염은 기판(W)의 손상에 의한 실리콘 오염 등을 예로 들 수 있다. 이러한 오염에 의해서, 다음에 장착되어 공정이 수행되는 다른 기판 또한 오염될 수 있다.

본 발명은 이와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 그 목적은 기판이 리프트 핀에 정상적으로 놓여졌는지를 확인 한 후 기판 이송이 이루어지는 반도체 제조 장비를 제공하는데 있다.

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 반도체 제조 장비는 기판이 놓여지는 스테이션을 갖는 공정 챔버; 상기 공정 챔버에 연결되어 기판을 이전하는 트랜스퍼 로봇이 설치되는 트랜스퍼 챔버; 상기 트랜스퍼 로봇에 설치되어 광을 방사 하는 발광부; 상기 공정 챔버에 설치되는 그리고 상기 발광부로부터 발광되는 광을 검출하는 수광부; 및 상기 수광센서에서 광 검출신호가 발생되는 경우에만 기판 이송을 위해 상기 트랜스퍼 로봇을 상기 공정 챔버로 진입시키는 제어부를 포함한다.

본 발명의 실시예에 따르면, 상기 발광센서로부터 발광되는 광은 상기 스테이션 바로 위를 통과하며, 상기 발광부는 적외선 또는 레이저를 방사한다.

예컨대, 본 발명의 실시예들은 여러 가지 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상술하는 실시예들로 인해 한정되어 지는 것으로 해석되어져서는 안 된다. 본 실시예들은 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되어지는 것이다. 따라서, 도면에서의 요소의 형상 등은 보다 명확한 설명을 강조하기 위해서 과장되어진 것이다.

이하, 본 발명의 실시예를 첨부된 도면 도 3 내지 도 4에 의거하여 상세히 설명한다.

도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 반도체 제조 장비의 구성도이고, 도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 반도체 제조 장비에서 기판이 기울어진 상태를 보여주는 도면이다.

도 3 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 반도체 제조 장비(100)는 기판(W)을 이송하기 위한 트랜스퍼 로봇(112)이 위치되는 트랜스퍼 챔버(110)와, 기판(W)을 공정 처리하기 위한 스테이션(122)이 위치되는 공정 챔버(120)로 나누어지며, 트랜스퍼 챔버(110)와 공정 챔버(120) 사이에 슬릿(S)이 형성되어 기판(W)의 이송 경로를 형성한다. 상기 슬릿(S)은 슬릿밸브(130)에 의해 개폐 된다.

한편, 상기 트랜스퍼 로봇(112)은 확장 및 수축되는 아암(114)들과, 기판을 지지하는 블레이드(116)를 가지며, 또한 상기 트랜스퍼 로봇에는 광을 조사하는 발광부(140)가 설치된다.

상기 발광부(140)는 블레이드(116)의 전방으로 직선의 광(바람직하게는 적외선 또는 레이저)을 방사하게 된다. 한편, 상기 공정 챔버에는 개방된 슬릿(S)을 통해 직선상으로 방사되는 광의 이동 경로상의 공정 챔버(120) 내벽에 수광부(142)를 설치하여, 발광부로부터 방사되는 광을 검출하여 그에 따른 전기적인 신호를 제어부(150)로 전송하여 준다.

그리고, 제어부(150)는 반도체 제조 장비 전체의 동작을 제어하며, 트랜스퍼 로봇(112)의 암(114)을 확장 및 수축하는 스텝에서 수광부(142)로부터 광 검출 신호가 있을 경우에만 상기 트랜스퍼 로봇의 아암(114)들의 확장 및 수축 동작이 이루어지도록 하며, 그렇지 않을 경우에는 암(114)의 확장 및 수축 동작이 이루어지지 않도록 하며 작업자가 이를 인식할 수 있도록 경고부(146)를 통해 경고하여 준다.

이와 같이 구성된 본 고안의 일 실시예에 따른 반도체 제조 장비에서의 공정을 마친 기판의 이송 과정을 설명한다.

상기 공정 챔버(120)의 스테이션(122)에서 기판(W)의 단위 공정이 완료되어 공정 챔버(120)로부터의 기판(W) 인출을 위한 설정 스텝이 되면, 제어부(150)는 수광부(142)로부터 전송되는 검출 신호 여부에 따라 공정 챔버(120)로의 기판(W) 인 출 여부를 판단한다. 즉, 스테이션(122)상의 기판이 기울어지지 않은 상태로 리프트핀(124)들상에 정확히 위치하여 발광부(140)에서 직선상으로 방사되는 광이 수광부(142)에서 검출되어 제어부(150)에 전송되면 제어부(150)는 기판이 정상적인 위치에 대기중이라고 판단하여 공정 챔버(120)로의 기판(W) 장입을 위하여 트랜스퍼 로봇(120)을 구동시킨다.

만약, 도 4에서와 같이 기판(W)이 상기 스테이션(122)상에 기울어진 상태로 있거나 또는 슬릿 밸브의 오작동으로 슬릿이 닫혀있으면 상기 발광부(140)에서 직선상으로 방사되는 광이 수광부(142)에서 검출되지 않아 제어부(150)에 검출 신호가 전송되지 않는다.

그러면 제어부(150)는 기판이 비정상 상태라 판단하여 공정 챔버(120)로의 블레이드(116) 장입을 차단하기 위하여 상부 트랜스퍼 로봇(120)을 구동시키지 않고, 작업자가 기판의 비정상 상태를 인식할 수 있도록 경고부(146)를 동작시킨다.

상기 제어부(150)는 수광부(142)의 신호에 따라 리프트 핀(124)상에 놓여진 기판(W)이 제대로 놓여졌는지를 판단하여 정상 상태라 판단될 경우에만 트랜스퍼 로봇을 동작시켜 블레이드(116)가 슬릿(S)을 통해 공정 챔버(120) 내의 스테이션(122)으로 이동되도록 하여 스테이션(122)에 지지된 기판(W)를 지지하도록 한다.

그리고, 제어부(150)는 암(114)의 확장시와 같이 수광부(142)의 신호에 따라 트랜스퍼 로봇(120)의 상태를 판단하여 정상 상태라 판단될 경우에만 로봇을 동작시켜 암(114)을 수축시킴으로써 기판(W)가 지지된 블레이드(116)를 공정 챔버(120)에서 인출하여 트랜스퍼 챔버(110)에 위치되도록 한다.

상기의 실시예에서는 발광부(140)가 광을 발생하고 있는 것으로 설명하였지만, 이와는 달리 기판(W)의 장입 또는 배출을 위한 설정 스텝이 될 경우 제어부(150)의 제어 동작에 의해서만 광을 방사하도록 할 수도 있으며, 트랜스퍼 챔버(110)와 공정 챔버(120) 사이 뿐만 아니라 트랜스퍼 로봇(120)를 이용하여 기판(W)를 이송하는 일반적인 챔버와 챔버 사이에서의 기판 이송 장치에서도 적용할 수 있다.

이상에서, 본 발명에 따른 반도체 제조 장비의 구성 및 작용을 상기한 설명 및 도면에 따라 도시하였지만 이는 예를 들어 설명한 것에 불과하며 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변화 및 변경이 가능함은 물론이다.

이와 같은 본 발명에 의하면, 트랜스퍼 로봇의 블레이드가 기판과 충돌하는 현상을 방지할 수 있어 충돌에 따른 기판의 파손이나 트랜스퍼 로봇의 손상을 방지할 수 있다.

Claims

반도체 제조 장비에 있어서:

기판이 놓여지는 스테이션을 갖는 공정 챔버;

상기 공정 챔버에 연결되어 기판을 이전하는 트랜스퍼 로봇이 설치되는 트랜스퍼 챔버;

상기 트랜스퍼 로봇에 설치되어 광을 방사하는 발광부;

상기 공정 챔버에 설치되는 그리고 상기 발광부로부터 발광되는 광을 검출하는 수광부; 및

상기 수광센서에서 광 검출신호가 발생되는 경우에만 기판 이송을 위해 상기 트랜스퍼 로봇을 상기 공정 챔버로 진입시키는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 제조 장비.
제1항에 있어서,

상기 발광센서로부터 발광되는 광은 상기 스테이션 바로 위를 통과하는 것을 특징으로 하는 반도체 제조 장비.
제1항에 있어서,

상기 발광부는 적외선 또는 레이저를 방사하는 것을 특징으로 하는 반도체 제조 장비.