KR20060097189A - 반도체 소자 제조 설비 - Google Patents

Abstract

웨이퍼 카세트에 적재된 웨이퍼의 위치와 수량을 감지해 표시하는 반도체 소자 제조 설비를 제공한다. 본 발명에 따른 반도체 소자 제조 설비는 웨이퍼가 적재되는 웨이퍼 카세트, 웨이퍼 카세트 내의 웨이퍼의 적재 위치와 수량을 감지하는 매핑부 및 매핑부와 연결되어 웨이퍼의 적재 위치와 수량을 표시하는 표시부를 포함한다.

웨이퍼 카세트, 감지, 매핑

Description

반도체 소자 제조 설비{The equipment of manufacturing semiconductor device}

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 소자 제조 설비의 사시도이다.

도 2는 도 1을 Ⅰ-Ⅰ'에 따라 절개한 단면도이다.

도 3은 도 1을 Ⅱ-Ⅱ'에 따라 절개한 단면도이다.

<도면의 주요 부분에 관한 부호의 설명>

110 : 웨이퍼 카세트 120 : 슬롯

130 : 스테이지 140 : 매핑부

141 : 바 142 : 아암

143 : 매핑 센서 150 : 표시부

160 : 구동부

본 발명은 반도체 소자 제조 설비에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 웨이퍼 카세트에 적재된 웨이퍼의 위치와 수량을 감지해 표시하는 반도체 소자 제조 설비에 관한 것이다.

통상적으로 반도체 소자는 웨이퍼 상에 노광, 식각, 확산, 증착 등의 공정을 선택적 및 반복적으로 수행함으로써 제조된다. 이들 공정 중에서 특히 화학기상증착(Chemical Vapor Deposition : CVD) 공정이나 확산 공정은 반도체 웨이퍼 상에 원하는 막을 형성하기 위해 거의 필수적으로 수행된다.

이러한 고온을 이용한 산화막 형성 또는 웨이퍼 표면에 불순물 생성 등을 위한 공정 챔버는 설치 방향에 따라 수직형과 수평형으로 나누어진다.

특히, 수직형 공정 챔버는 설치를 위한 점유 면적이 적고, 막의 균일성이 우수하다는 장점이 있어 반도체 소자 제조 공정에서 주로 사용되고 있다.

이러한 수직형 공정 챔버 내부로 웨이퍼를 삽입하기 위하여 먼저, 웨이퍼가 안착되어 있는 웨이퍼 카세트를 별도의 스테이지 상에 안착시킨다. 그리고 나서, 웨이퍼를 지지하기 위한 다수의 포크가 형성되어 있는 이송 로봇을 이용하여, 웨이퍼 보트에 웨이퍼를 적재한다.

상기의 웨이퍼 카세트는 다양한 반도체 소자 제조 공정 간의 이동 시, 웨이퍼의 안전한 보관 공간으로서, 공정 전후의 웨이퍼의 중간 체류지의 역할을 하게 된다.

이러한 웨이퍼 카세트로 웨이퍼를 적재할 때, 웨이퍼는 웨이퍼 카세트 내벽에 형성되어 있는 다수의 슬롯 상에 수직으로 최대 25개까지 적재된다.

적재되어 있는 웨이퍼는 웨이퍼 보트로 이송되기 전에 그 적재 수량을 체크하게 되는데, 이 때 별도의 매핑(mapping)부에 형성되어 있는 아암에 부착된 매핑 센서를 이용해 그 전체 수량만을 체크하여 통보하는 시스템을 사용하고 있다.

그러나, 이러한 시스템은 웨이퍼의 적재 수량만을 알려줌으로써, 웨이퍼의 잘못된 적재 또는 손상 등으로 웨이퍼가 감지되지 못하는 경우, 실제 적재 수량과 매핑 센서가 감지한 적재 수량이 일치하지 않아 에러가 발생하게 된다.

즉, 설비의 가동에 이상이 생겨, 공정 재개와 설비 점검을 위한 작업 시간 손실이 발생하고, 이로 인해 설비 가동률 및 웨이퍼 제조 수율의 저하가 초래된다.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 웨이퍼 카세트에 적재된 웨이퍼의 위치와 수량을 감지해 표시하는 반도체 소자 제조 설비를 제공하는 것이다.

본 발명의 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 반도체 소자 제조 설비는 웨이퍼가 적재되는 웨이퍼 카세트, 웨이퍼 카세트 내의 웨이퍼의 적재 위치와 수량을 감지하는 매핑부 및 매핑부와 연결되어 웨이퍼의 적재 위치와 수량을 표시하는 표시부를 포함한다.

기타 실시예의 구체적인 사항은 후술하는 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 이들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예를 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명 은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.

먼저, 도 1을 참조하여 반도체 소자 제조 설비의 구성에 대해 설명한다. 도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 소자 제조 설비의 사시도이다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 소자 제조 설비는 웨이퍼 카세트(110), 매핑부(140) 및 표시부(150)를 포함한다.

웨이퍼 카세트(110)는 웨이퍼(W)를 공정 중간에 잠시 적재하고 보관 및 운반하기 위한 것으로, 이동이 가능한 구동부(160)와 연결된 스테이지(130) 상에 위치한다.

또한, 웨이퍼 카세트(110)의 내벽에는 웨이퍼(W)의 안착 및 지지를 위한 슬롯(120)이 돌출 형성되어 있는데, 슬롯(120)의 길이와 폭은 웨이퍼(W)를 지지할 수 있을 정도의 최소한의 폭과 길이를 갖는다. 그 이유는 웨이퍼(W)와의 접촉 면적을 최소화함으로써, 웨이퍼(W)와 슬롯(120)의 상호간의 마찰에 의한 스크래치 및 오염을 줄이기 위해서이다.

스테이지(130)는 하면에 스테이지(130)의 상하 이동, 수평 이동 및 회전이 가능한 구동부(160)와 연결된다. 구동부(160)는 별도의 제어부(미도시)와 연결되어 동작 제어를 받으면서, 스테이지(130) 상에 위치한 웨이퍼 카세트(110)를 이송하게 된다.

매핑부(140)는 웨이퍼 카세트(110)에 적재되어 있는 웨이퍼(W)의 위치별 존재 여부를 감지하여 웨이퍼의 적재 위치와 수량을 파악하기 위한 것으로, 바(141), 아암(142) 및 매핑 센서(143)를 포함한다.

바(141)는 아암(142)을 이동시켜 웨이퍼(W) 사이사이로 삽입 가능하도록 해 주는 구동부이다. 측면에 아암(142)이 형성될 수 있고, 이동이 가능한 형태이기만 하면, 바(141)의 형태는 본 발명의 일 실시예에 의해 특별히 한정되지 않는다. 본 발명에서는 가늘고 긴 원통 형상을 예로 들어 설명하겠다.

아암(142)은 바(141)의 일측면에 수직 방향으로 일정 간격을 두고 일렬로 다수 형성된다. 아암(142)의 형태 역시 특별히 한정되지는 않으나, 웨이퍼(W) 사이로 삽입되기 용이한 형태가 좋으며, 얇은 판 형상일 수 있다.

아암(142)의 상면과 하면에는 웨이퍼(W)의 존재 유무를 감지하기 위한 매핑 센서(143)가 위치한다.

본 발명에 따른 웨이퍼 카세트(110)는 웨이퍼(W)를 최대 25매까지 적재할 수 있는 것이므로, 웨이퍼(W)의 존재 여부를 판별하기 위해 삽입하는 아암(142)은 26개가 사용된다. 이때, 최외각에 위치하는 아암(142) 2개는 내측면에만 매핑 센서(143)를 부착한다.

아암(142)과 매핑 센서(143)의 개수는 웨이퍼 카세트(110)의 적재 가능 수량에 따라 결정되므로, 특별히 한정되는 것은 아니다.

매핑 센서(143)는 웨이퍼 이송 장치(미도시)가 웨이퍼를 이송하기 전에 웨이 퍼(W)가 웨이퍼 카세트(110)의 슬롯(120) 상에 안착되었는지는 감지하기 위한 것이다.

매핑 센서(143)는 매핑부(140)의 아암(142)의 전단 상면과 하면에 각각 위치한다. 상면 또는 하면에 위치한 어느 하나의 센서를 발신부(143a)로 하면, 다른 한쪽은 수신부(143b)가 된다. 본 발명의 일 실시예에서는 상면에 위치한 센서를 발신부(143a), 하면에 위치한 센서를 수신부(143b)로 하여 설명하도록 한다. 그러나, 본 발명을 실시할 때에는 반대의 경우도 물론 가능하고, 하나의 센서만으로 웨이퍼(W)의 존재 여부를 판별할 수 있다면 발신부와 수신부를 일체형으로 형성할 수도 있다.

매핑 센서(143)의 발신부(143a)에서 신호를 보내 수신부(143b)에서의 수신 여부로 웨이퍼(W)의 존재 여부를 판단하며, 각각의 매핑 센서(143)와 연결된 표시부(150)를 통해 그 결과를 표시하도록 한다.

매핑 센서(143)로는 광 센서, 레이저 센서, 자외선 센서, 적외선 센서, 초음파 센서 등이 사용될 수 있다.

표시부(150)는 각각의 매핑 센서(143)에서 감지된 정보를 모두 모아, 1~25번까지의 웨이퍼(W)의 존재 유무를 표시한다. 즉, 각 위치에서의 웨이퍼(W) 감지 결과를 각각 표시하여, 웨이퍼(W)의 존재 위치 및 전체 수량을 모두 파악할 수 있도록 구성한다.

상기와 같이 구성된 본 발명의 실시예에 따른 반도체 소자 제조 설비의 작동을 도 2 및 도 3을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

도 2는 도 1을 Ⅰ-Ⅰ'에 따라 절개한 단면도이고, 도 3은 도 1을 Ⅱ-Ⅱ'에 따라 절개한 단면도이다.

공정을 위해 웨이퍼(W)를 웨이퍼 카세트(110)에서 공정 챔버(미도시)로 이송 로봇(미도시)를 이용해 이송하기 전에, 웨이퍼 카세트(110)에 적재되어 있는 웨이퍼(W)의 적재 위치와 수량을 체크해야 할 필요가 있다.

이 때, 사용하는 매핑부(140)를 웨이퍼(W)가 적재되어 있는 웨이퍼 카세트(110)로 접근시켜, 웨이퍼(W) 사이사이로 매핑부(140)의 아암(142)을 삽입한다.

도 2는 아암(142)이 웨이퍼(W) 사이로 삽입된 모습을 도 1의 Ⅰ-Ⅰ'에 따라 절개한 방향에서 보여 주고 있으며, 도 3은 도 1의 Ⅱ-Ⅱ'에 따라 절개한 방향에서 보여 주고 있다.

즉, 웨이퍼(W)의 끝단부에 삽입된 아암(142)의 상면과 하면에는 각각 도 2 및 도 3에서와 같이 매핑 센서(143)가 부착되어 있어, 발신부(143a)에서는 신호를 보내고, 이 신호가 수신부(143b)에 도착하는지 여부에 따라, 웨이퍼(W)의 존재 여부를 판단한다.

그리고, 매핑 센서(143)에서 감지된 결과는 표시부(150)로 보내져, 웨이퍼(W)의 위치 정보를 표시하게 된다.

즉, 발신부(143a)에서 신호를 보내어 수신부(143b)에서 감지되면 해당 슬롯에 웨이퍼(W)가 안착되지 않았다는 결과를 보내 표시부(150)에 나타내고, 발신부(143a)에서 보낸 신호가 수신부(143b)에서 감지되지 않으면 웨이퍼(W)가 안착되어 있다는 결과를 보내 표시부(150)에 나타낸다. 표시부(150)에서는 1~25까지 각 위치 별로 웨이퍼(W)의 존재 여부를 표시하고, 전체 적재 수량을 함께 표시한다.

이렇게 웨이퍼(W)의 위치와 수량이 파악되면, 공정을 위해 웨이퍼(W)를 이송하여 공정을 진행하도록 한다.

이상과 같이 본 발명에 따른 반도체 소자 제조 설비의 예시된 도면을 참조로 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 제조될 수 있으며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로, 이상에서 기술한 실시예는 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 아닌 것으로 이해해야만 한다.

상기한 바와 같은 본 발명의 일 실시예에 의한 반도체 소자 제조 설비에 따르면 웨이퍼 카세트에 적재된 웨이퍼의 위치와 개수를 실시간으로 감지하여 표시해 줌으로써, 실제 적재량과 매핑 센서에 의해 감지된 적재량의 차이가 발생했을 때, 빠른 대처가 가능하다.

따라서, 작업 시간 손실 및 설비 점검으로 인한 인력 손실 등이 절감되어, 설비 가동률과 웨이퍼 제조 수율을 향상시킬 수 있다는 장점이 있다.

Claims (5)

1. 웨이퍼가 적재되는 웨이퍼 카세트;

   상기 웨이퍼 카세트 내의 웨이퍼의 적재 위치와 수량을 감지하는 매핑부; 및

   상기 매핑부와 연결되어 상기 웨이퍼의 적재 위치와 수량을 표시하는 표시부를 포함하는 반도체 소자 제조 설비.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 웨이퍼 카세트는 웨이퍼를 안착하기 위해 내벽에 돌출 형성된 슬롯을 가지는 반도체 소자 제조 설비.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 매핑부는 바, 바의 측면에 돌출되도록 부착되어 상기 슬롯 사이로 삽입되는 다수의 아암, 상기 아암의 상면과 하면에 각각 부착되며 상기 슬롯 상에 적재된 상기 웨이퍼의 존재 여부를 감지하여 표시부에 전달하는 매핑 센서를 포함하는 반도체 소자 제조 설비.
4. 제 3 항에 있어서,

   상기 매핑 센서는 상기 아암의 상면과 하면 중 어느 한쪽에 발신부를 가지며, 다른 한쪽에 송신부를 가지는 반도체 소자 제조 설비.
5. 제 1 항에 있어서,

   상기 표시부는 각 위치별 웨이퍼의 존재 여부를 실시간으로 나타내는 반도체 소자 제조 설비.

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