KR20070008318A - 인너 도어 개폐 제어방법 - Google Patents

인너 도어 개폐 제어방법 Download PDF

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Abstract

반도체 소자의 제조를 위한 공정 챔버와 로드락 챔버 사이에 형성된 출입구를 개폐하는 인너 도어의 개폐 제어방법을 제공한다. 상기 인너 도어의 개폐 제어방법은 제어부의 닫힘 신호에 따라 액추에이터를 구동하여 상기 인너 도어의 닫힘 작동을 실행하되, 닫힘 감지센서가 상기 인너 도어의 닫힘을 감지하지 못하는 경우 상기 제어부는 상기 액추에이터에 열림 신호를 인가하여 상기 인너 도어의 열림 작동을 실행한다. 그 다음 열림 감지센서가 상기 인너 도어의 열림을 감지하는 경우 상기 제어부는 다시 상기 액추에이터에 닫힘 신호를 인가하여 상기 인너 도어의 닫힘 작동을 재실행한다. 그럼에도 상기 닫힘 감지센서가 상기 인너 도어의 닫힘을 감지하지 못하는 경우, 닫힘을 감지할 때까지 상기 인너 도어의 열림 작동의 실행 및 닫힘 작동의 재실행을 소정 횟수 반복한다.
공정 챔버, 로드락 챔버, 인너 도어

Description

인너 도어 개폐 제어방법{INNER DOOR OPEN AND CLOSE CONTROL METHOD}
도 1은 종래의 건식 식각 장비의 개략적 구성도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 적용되는 인너 도어의 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 적용되는 인너 도어의 작동도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 인너 도어 개폐 제어방법의 구현을 위한 시스템 구성도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 인너 도어 개폐 제어방법의 흐름도이다.
**도면 중 주요 부분에 대한 부호의 설명**
110 : 도어 플레이트 120 : 액추에이터
122 : 피스톤 로드 130 : 닫힘 감지센서
140 : 열림 감지센서 150 : 제어부
160 : 경고부 200 : 공정 챔버
210 : 출입구
본 발명은 인너 도어의 개폐 제어방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 반 도체 소자의 제조를 위한 공정 챔버와 로드락 챔버 사이에 형성된 출입구를 개폐하는 인너 도어의 개폐 제어방법에 관한 것이다.
반도체 소자의 제조에는 다양한 제조 장비가 이용되고 있으며, 공정을 수행하는 격리된 공간을 제공하기 위해 대부분 챔버를 채용하고 있다. 이러한 챔버와 외부는 공정이 진행되는 동안 격리되어야 하며, 이와 같이 격리된 챔버 내부로 공정이 수행될 웨이퍼를 인출입시키기 위해 챔버에는 도어가 구비된다. 따라서 챔버로의 웨이퍼 인입과 챔버로부터의 웨이퍼 인출은 이러한 도어들을 통해서 이루어지며, 웨이퍼의 안전한 이송을 위해 도어의 개폐가 정밀하게 제어될 것이 요구되고 있다.
챔버를 채용하는 반도체 소자 제조 장비의 하나인 LRC사의 건식 식각 장비의 경우 공정 챔버와 로드락 챔버 사이, 공정 챔버와 언로드락 챔버 사이에는 인너 도어(Inner Door)가 설치된다. 상기 인너 도어는 챔버들 간에 웨이퍼가 이송될 때 열리고, 웨이퍼가 통과하여 지나간 후 닫혀 챔버들 간을 격리시킨다.
도 1은 종래의 건식 식각 장비의 개략적 구성도인데, 도 1을 참조하면, 상기 건식 식각 장비는 건식 식각 공정이 수행되는 공정 챔버(10)에 공정이 수행될 웨이퍼를 공급하고 회수하기 위한 로드락 챔버(21) 및 언로드락 챔버(31)가 결합되어 구성된다. 웨이퍼는 공급 카세트(41)에 적재된 상태로 제공되고, 상기 공급 카세트(41)로부터 웨이퍼는 이송 수단(45) 및 로드용 로봇암(25)에 의해 공정 챔버(10)로 이송된다. 이때, 상기 로드용 로봇암(25)이 공정 챔버(10)로 들어가기 위해서는 공정 챔버(10)와 로드락 챔버(21) 사이의 인너 도어(17)가 열리는 작동을 우선적으로 하게 된다. 물론, 이송 수단(45)이 로드락 챔버(21)로 웨이퍼를 이송할 경우에도 상기 로드락 챔버(21)의 게이트 도어(27)가 열리고 닫히는 작동을 하게 된다.
로드용 로봇암(25)이 공정 챔버(10) 내부로 이동했다가 원위치로 복귀하면, 웨이퍼가 공정 챔버(10)의 내부, 실질적으로는 척(15) 상에 로딩되었는지 여부와 관계없이 제어부는 웨이퍼의 로딩이 완료된 것으로 인식하고 인너 도어(17)를 닫도록 명령하게 된다. 이러한 작용은 공정 챔버(10)와 언로드락 챔버(31) 사이의 인너 도어(19)에서도 일어난다. 즉, 공정을 마친 웨이퍼를 회수하기 위해 언로드용 로봇암(35)이 공정 챔버(10)로부터 언로드락 챔버(31)로 복귀하면 제어부는 웨이퍼의 언로딩이 완료된 것으로 인식하고 인너 도어(19)를 닫도록 명령하게 된다.
상기 인너 도어(17, 19)는 실제 공정이 진행되는 동안 공정 챔버(10)의 내부가 공정 수행에 필요한 온도, 압력 등의 공정 조건을 유지하도록 함과 동시에 공정 가스가 외부로 유출되지 않도록 완전히 닫힘으로써 공정 챔버(10)를 격리시켜야 한다. 여기서 미설명 부호 37은 언로드락 챔버(31)의 출구 도어를 나타내고, 미설명 부호 43은 공정을 마친 웨이퍼를 회수하여 적재하기 위한 회수 카세트를 나타낸다.
그런데 인너 도어(17, 19)를 통해 폐쇄해야할 출입구와 상기 인너 도어(17, 19) 사이에 웨이퍼의 일부나 설비의 구성 부품 또는 기타 이물질 등이 개재되는 경우가 종종 발생하고, 그에 따라 제어부의 폐쇄 명령에도 불구하고 상기 인너 도어(17, 19)가 완전히 닫히지 못하게 되는 경우가 발생한다.
이 경우 상기 공정 챔버(10)의 내부는 외부와 격리되지 못하고, 따라서 공정 수행에 필요한 온도, 압력 등의 공정 조건을 충족하지 못하게 될 뿐만 아니라 공정 가스가 외부로 유출된다. 그럼에도, 종래의 건식 식각 장비는 이를 인식하지 못하고 그대로 실제 건식 식각 공정을 진행함으로써 공정 불량을 야기하게 되고, 이러한 공정 불량은 시간적, 비용적 손실을 가져와 결과적으로 반도체 제조 수율에 악영향을 미치게 한다.
본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 단점을 극복하기 위해 안출된 것으로서, 공정 챔버와 로드락 챔버 사이에 형성된 출입구에 이물질이 존재하거나 기타 사유에 의해 인너 도어의 닫힘 작동이 완료되지 못하는 경우 이를 감지하여 인너 도어의 열림 작동 및 재닫힘 작동을 소정 횟수 반복 수행함으로써 인너 도어의 닫힘 작동이 제대로 완료될 수 있도록 하되, 상기한 조치에도 닫힘 작동이 완료되지 못하는 경우에는 인너 도어의 작동을 정지한 후 작업자에게 경보를 발령함으로써 인너 도어가 제대로 닫히지 못한 상태에서 공정이 진행됨에 따라 발생하는 공정 불량을 방지하도록 한 인너 도어 개폐 제어방법을 제공하는 것을 기술적 과제로 삼고 있다.
상기와 같은 기술적 과제를 달성하기 위하여 반도체 소자의 제조를 위한 공정 챔버와 로드락 챔버 사이에 형성된 출입구를 개폐하는 인너 도어의 개폐 제어방법을 제공한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 인너 도어의 개폐 제어방법은 (a) 제어부의 닫힘 신호에 따라 액추에이터를 구동하여 상기 인너 도어의 닫힘 작동을 실행 하되, 닫힘 감지센서가 상기 인너 도어의 닫힘을 감지하지 못하는 경우 상기 제어부는 상기 액추에이터에 열림 신호를 인가하여 상기 인너 도어의 열림 작동을 실행하는 단계와, (b) 열림 감지센서가 상기 인너 도어의 열림을 감지하는 경우 상기 제어부는 다시 상기 액추에이터에 닫힘 신호를 인가하여 상기 인너 도어의 닫힘 작동을 재실행하는 단계, 및 (c) 상기 닫힘 감지센서가 상기 인너 도어의 닫힘을 감지하지 못하는 경우, 닫힘을 감지할 때까지 상기 인너 도어의 열림 작동의 실행 및 닫힘 작동의 재실행을 소정 횟수 반복하는 단계를 포함한다.
이때, 상기 단계(a)에서의 상기 인너 도어의 열림 작동은 상기 닫힘 신호의 인가시로부터 약 5초 이내에 상기 닫힘 감지센서가 상기 인너 도어의 닫힘을 감지하지 못하는 경우에 실행되도록 할 수 있다.
또한, 상기 단계(c)에서의 상기 인너 도어의 열림 작동의 실행 및 닫힘 작동의 재실행의 반복 횟수가 3회를 초과하는 경우 상기 제어부는 상기 액추에이터의 구동을 정지시킨 후 경보를 발령하도록 할 수 있다.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 인너 도어의 개폐 제어방법에 대해 상세히 설명한다. 이때, 첨부된 도면에서의 요소의 형상 등은 보다 명확한 설명을 위해 다소 과장되어진 것으로 이해되는 것이 바람직하며, 명세서 전반에 걸쳐 동일한 참조부호들은 동일한 구성요소를 나타낸다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 적용되는 인너 도어의 사시도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에서의 인너 도어의 작동도이다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 적용되는 인너 도어(100)가 도시되 어 있다. 상기 인너 도어(100)는 공정 챔버와 로드락 챔버 사이에 형성된 출입구(210, 도 3 참조)를 개폐하기 위한 것으로서, 상기 출입구(210)를 실질적으로 개폐하는 도어 플레이트(110)와, 상기 도어 플레이트(110)의 승하강 작동을 위한 액추에이터(120)를 구비한다. 이때, 상기 액추에이터(120)로는 공압 또는 유압 실린더를 적용할 수 있다. 상기 도어 플레이트(110)는 상기 액추에이터(120)에 구비된 피스톤 로드(122)에 연결되어, 상기 액추에이터(120)의 구동에 따른 승하강 작동을 통해 상기 출입구(210)를 개폐하도록 구성된다. 경우에 따라서는 상기 액추에이터(120)로 스텝 모터를 사용할 수도 있으며, 이 경우 상기 참조부호 122는 상기 스텝 모터에 연결된 구동축일 수 있다.
한편, 상기 액추에이터(120)의 일측에는 상기 도어 플레이트(110)의 승하강 작동에 따른 상기 출입구(210)의 개폐시, 상기 인너 도어(100)의 닫힘 및 열림을 각각 감지하기 위한 닫힘 감지센서(130) 및 열림 감지센서(140)가 구비된다.
상기 액추에이터(120)로 공압 또는 유압 실린더가 적용되는 경우, 상기 닫힘 감지센서(130) 및 열림 감지센서(140)는 상기 피스톤 로드(122)의 피스톤(미도시)의 위치를 감지함으로써 상기 인너 도어(100)의 닫힘 및 열림을 각각 감지하며, 구체적으로는 상기 피스톤에 장착된 마그네틱을 감지하는 마그네틱 센서로 구성하거나 상기 피스톤의 위치를 감지할 수 있는 포토 센서로 구성될 수 있다.
도 3을 참조하여 설명하면, 상기 인너 도어(100)가 도 3(a)에 도시된 바와 같이 완전히 열린 상태인 경우 상기 열림 감지센서(140)가 이를 감지하고, 반대로 도 3(b)에 도시된 바와 같이, 상기 도어 플레이트(110)가 출입구를 폐쇄하여 상기 인너 도어(100)가 닫힌 상태에 이르게 되면 상기 닫힘 감지센서(130)가 이를 감지하게 된다. 여기서 미 설명부호 200은 공정 챔버를 나타낸다.
한편, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 인너 도어 개폐 제어방법의 구현을 위한 시스템 구성도인데, 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 인너 도어(100)의 개폐를 제어하기 위한 제어부(150)가 마련된다. 상기 제어부(150)는 상기 닫힘 감지센서(130) 및 열림 감지센서(140)와 연결되어 이로부터 상기 인너 도어(100)의 닫힘 감지신호 및 열림 감지신호를 전달받는다. 또한, 상기 제어부(150)는 상기 인너 도어(100)의 구동을 위한 액추에이터(120)와 연결되어 상기 액추에이터(120)의 구동을 제어한다.
한편, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 인너 도어 개폐 제어방법의 흐름도이다. 이하, 도 2 내지 도 5를 참조하여 상기 인너 도어 개폐 제어방법에 대해 구체적으로 살펴본다.
로드락 챔버 내에 구비된 로봇암이 웨이퍼를 공정 챔버로 로딩시킨 후 원위치로 복귀하면 제어부(150)는 닫힘 신호를 액추에이터(120)에 인가하여 인너 도어(100)의 닫힘 작동을 실행한다. 이때, 상기 인너 도어(100)의 닫힘 작동이 완료되어 닫힘 감지센서(130)가 상기 인너 도어(100)의 닫힘을 감지하면 상기 공정 챔버에서는 실제 공정을 진행하면 된다.
그러나 상기 공정 챔버와 로드락 챔버 사이에 형성된 출입구(210)에 이물질이 존재하거나 기타 사유에 의해 상기 인너 도어(100)의 닫힘 작동이 완료되지 못하여 상기 닫힘 감지센서(130)가 상기 인너 도어(100)의 닫힘을 감지하지 못하는 경우 제어부(150)는 열림 신호를 상기 액추에이터(120)에 인가하여 상기 인너 도어(100)의 열림 작동을 실행한다. 이는 이물질 등이 개재됨으로써 상기 인너 도어(100)가 닫힐 수 없는 상태임에도 무리하게 닫힘 작동을 계속할 경우 상기 액추에이터(120)가 손상될 수 있기 때문에 이를 방지하기 위한 것이다. 아울러 이러한 열림 작동이 수행되는 과정에서 상기 이물질 등이 제거될 수도 있기 때문이다.
이때, 상기 인너 도어(100)의 열림 작동은 상기 닫힘 신호의 인가시로부터 약 5초 이내에 상기 닫힘 감지센서(130)가 상기 인너 도어(100)의 닫힘을 감지하지 못하는 경우에 실행되도록 할 수 있다. 보통 정상적인 상태하에서는 상기 닫힘 신호의 인가시로부터 약 2초 내외의 시간이 경과되기 전에 닫힘 작동이 완료되므로, 상기 약 5초는 최대 유예시간으로 볼 수 있다. 따라서 상기 유예시간은 반드시 5초에 한정되는 것은 아니며, 대략 3~5초 사이의 시간으로 정해질 수도 있다.
또한, 상기 인너 도어(100)의 열림 작동이 반드시 전술한 바와 같이 시간 조건에 의해 실행되는 것으로 한정되는 것은 아니다. 즉, 상기 액추에이터(120)로 공압 또는 유압 실린더가 적용되는 경우 상기 공압 또는 유압 실린더에 과부하가 걸리게 되는 시점에서의 공압 또는 유압의 변화를 감지함으로써 상기 인너 도어(100)의 열림 작동이 수행되도록 하거나, 상기 액추에이터(120)로 스텝 모터를 적용하는 경우 상기 스텝 모터에 인가되는 인가 전압의 변화를 감지함으로써 상기 인너 도어(100)의 열림 작동이 수행되도록 할 수도 있을 것이다.
한편, 상기 인너 도어(100)의 열림 작동이 수행되어 열림 감지센서(140)가 상기 인너 도어(100)의 열림을 감지하는 경우 제어부(150)는 다시 닫힘 신호를 상 기 액추에이터(120)에 인가하여 상기 인너 도어(100)의 닫힘 작동을 재실행한다. 이때, 상기 인너 도어(100)의 닫힘 작동이 완료되어 닫힘 감지센서(130)가 상기 인너 도어(100)의 닫힘을 감지하면 상기 공정 챔버에서는 실제 공정을 진행하면 된다.
그러나 상기한 과정을 거친 후에도 상기 닫힘 감지센서(130)가 상기 인너 도어(100)의 닫힘을 감지하지 못하는 경우에는 닫힘을 감지할 때까지 상기 인너 도어(100)의 열림 작동 및 닫힘 작동을 소정 횟수 반복하여 수행한다. 이러한 반복 수행을 통해 상기 인너 도어(100)의 닫힘 작동이 완료되어 닫힘 감지센서(130)가 상기 인너 도어(100)의 닫힘을 감지하면 상기 공정 챔버에서는 실제 공정을 진행하면 된다.
그러나 상기한 인너 도어(100)의 열림 작동 및 닫힘 작동의 반복을 무한정 수행할 수는 없으므로, 상기 인너 도어(100)의 열림 작동 및 닫힘 작동의 반복 횟수가 3회를 초과하였음에도 상기 인너 도어(100)의 닫힘 작동이 완료되지 못한 경우, 제어부(150)는 액추에이터(120)의 구동을 정지시킨 후 경고부(160)에 경고 신호를 인가하여 작업자에게 경보를 발령하도록 한다. 이를 통해 작업자는 상기 공정 챔버와 로드락 챔버 사이에 형성된 출입구의 상황을 파악하여 필요한 조치를 신속히 수행할 수 있다.
전술한 실시예들에서 제어방법의 대상인 인너 도어(100)는 공정 챔버와 로드락 챔버 사이에 마련된 것을 기준으로 설명하였으나, 이 뿐만 아니라 공정 챔버와 언로드락 챔버 사이에 마련된 인너 도어에도 마찬가지로 적용될 수 있을 것이다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명의 상세한 설명에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 관하여 설명하였으나, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 범주에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 따라서 본 발명의 권리 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 안되며, 후술하는 특허청구범위 뿐만 아니라, 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
상기와 같은 구성을 갖는 본 발명에 의하면, 공정 챔버와 로드락 챔버 사이에 형성된 출입구에 이물질이 존재하거나 기타 사유에 의해 인너 도어의 닫힘 작동이 완료되지 못하는 경우 이를 감지하여 인너 도어의 열림 작동 및 재닫힘 작동을 소정 횟수 반복 수행함으로써 인너 도어의 닫힘 작동이 제대로 완료될 수 있도록 하되, 상기한 조치에도 닫힘 작동이 완료되지 못하는 경우에는 인너 도어의 작동을 정지한 후 작업자에게 경보를 발령함으로써 인너 도어가 제대로 닫히지 못한 상태에서 공정이 진행됨에 따라 발생하는 공정 불량을 방지하도록 할 수 있는 이점이 있다.

Claims (3)

  1. 반도체 소자의 제조를 위한 공정 챔버와 로드락 챔버 사이에 형성된 출입구를 개폐하는 인너 도어의 개폐 제어방법에 있어서,
    (a) 제어부의 닫힘 신호에 따라 액추에이터를 구동하여 상기 인너 도어의 닫힘 작동을 실행하되, 닫힘 감지센서가 상기 인너 도어의 닫힘을 감지하지 못하는 경우 상기 제어부는 상기 액추에이터에 열림 신호를 인가하여 상기 인너 도어의 열림 작동을 실행하는 단계;
    (b) 열림 감지센서가 상기 인너 도어의 열림을 감지하는 경우 상기 제어부는 다시 상기 액추에이터에 닫힘 신호를 인가하여 상기 인너 도어의 닫힘 작동을 재실행하는 단계;
    (c) 상기 닫힘 감지센서가 상기 인너 도어의 닫힘을 감지하지 못하는 경우, 닫힘을 감지할 때까지 상기 인너 도어의 열림 작동의 실행 및 닫힘 작동의 재실행을 소정 횟수 반복하는 단계를 포함하는 인너 도어 개폐 제어방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 단계(a)에서의 상기 인너 도어의 열림 작동은 상기 닫힘 신호의 인가시로부터 약 5초 이내에 상기 닫힘 감지센서가 상기 인너 도어의 닫힘을 감지하지 못하는 경우에 실행되는 것을 특징으로 하는 인너 도어 개폐 제어방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 단계(c)에서의 상기 인너 도어의 열림 작동의 실행 및 닫힘 작동의 재실행의 반복 횟수가 3회를 초과하는 경우 상기 제어부는 상기 액추에이터의 구동을 정지시킨 후 경보를 발령하는 것을 특징으로 하는 인너 도어 개폐 제어방법.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR100934917B1 (ko) * 2007-12-07 2010-01-06 세메스 주식회사 오존수를 사용하는 반도체 제조 설비와, 그의 오토 도어 락시스템 및 그의 처리 방법
KR20180031202A (ko) * 2016-09-19 2018-03-28 세메스 주식회사 기판 처리 장치 및 반송 로봇의 제어 방법

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