KR20070052455A - 게이트 밸브가 구비된 반도체 제조장비 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 게이트 밸브가 구비된 반도체 제조장비에 관한 것이다. 본 발명은 소정 각도로 상하이동하여 챔버의 게이트에 형성된 웨이퍼 포트를 개폐하는 게이트 밸브가 구비된 반도체 제조장비에서, 상기 게이트 밸브에는 외부의 물체를 감지하는 감지센서가 구비되고, 상기 감지센서에 의해 외부의 물체가 감지되면 상기 게이트 밸브의 상향이동이 저지되도록 제어하는 것을 특징으로 하는 게이트 밸브가 구비된 반도체 제조장비를 제공한다.
이와 같은 본 발명의 게이트 밸브가 구비된 반도체 제조장비에 의하면, 게이트 밸브에 물체의 유무를 감지하는 센서를 장착하여 게이트 밸브의 상부에 웨이퍼가 드롭되어 있거나 로봇이 로봇암을 공정챔버측으로 뻗은 상태에서는 게이트 밸브가 상향이동하지 못하도록 제어함으로써, 드롭된 웨이퍼가 파손되는 것을 방지할 수 있고, 파손된 웨이퍼의 파편으로 다른 웨이퍼가 오염되는 것 또한 방지할 수 있으며, 게이트 밸브와 로봇의 충돌로 인해 설비가 손상되거나 설비의 운영이 다운되는 것을 방지할 수 있다.
게이트 밸브, 웨이퍼 포트, 감지센서, 공정챔버, 버퍼챔버

Description

게이트 밸브가 구비된 반도체 제조장비{SEMICONDUCTOR MANUFACTURING EQUIPMENT HAVING GATE VALVE}
도 1은 종래의 증착용 반도체 제조장치에 대한 개략적 구성도.
도 2는 종래의 게이트 및 게이트 밸브의 사시도.
도 3은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 게이트 및 게이트 밸브의 사시도.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
20; 게이트 21; 웨이퍼 포트
23; 게이트 밸브 25; 오링
27; 엑츄에이터 30; 감지센서
본 발명은 게이트 밸브가 구비된 반도체 제조장비에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 웨이퍼의 파손이나 오염을 방지하고 반도체 설비가 손상되는 것을 방지할 수 있는 게이트 밸브가 구비된 반도체 제조장비에 관한 것이다.
일반적으로 반도체 소자는 웨이퍼 상에 사진공정, 확산공정, 이온주입공정, 식각공정 및 박막형성공정 등의 일련의 반도체 제조공정을 수행하여 제조된다.
반도체 제조공정은 각 제조공정에 적합한 반도체 제조장치 내에서 실시되는데, 도 1을 참조하여 반도체 제조장치에 대하여 설명한다.
도 1은 종래의 증착용 반도체 제조장치에 대한 개략적 구성도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 반도체 제조장치는 일반적으로 로드포트(1)(load port), 얼라이너(5)(aligner), 로드락챔버(7)(loadlock chamber), 버퍼챔버(9)(buffer chamber), 공정챔버(13)(process chamber), 쿨링스테이션(15)(cooling station), 제 1로봇(3)(first robot)및 제 2로봇(11)(second robot)으로 이루어진다.
로드포트(1)에 탑재된 웨이퍼는 제 1로봇(3)에 의해 얼라이너(5)로 이송되어 정렬된 후 로드락챔버(7)로 이송된다. 로드락챔버(7)의 카세트에 적재된 웨이퍼는 버퍼챔버(9)에 구비된 제 2로봇(11)에 의해 공정챔버(13)로 이송되어 소정의 공정이 진행된다.
공정이 완료된 웨이퍼는 제 2로봇(11)에 의해 쿨링스테이션(15)으로 이송되어 냉각된 후 로드락챔버(7) 및 로드포트(1)를 거쳐 후속공정장비로 이송된다.
이와 같이 구성되는 반도체 제조장치에서, 공정챔버(13)는 버퍼챔버(9) 주변에 복수개 설치된다.
공정챔버(13)와 버퍼챔버(9) 사이에는 공정챔버(13)와 연결되어 웨이퍼가 이동할 수 있는 웨이퍼 포트가 형성된 게이트(gate) 및 액츄에이터(actuator)의 구동에 의해 소정 각도로 상하이동하여 웨이퍼 포트(wafer porter)를 개폐하는 게이트 밸브(gate valve)가 구비된다.
이하, 도 2를 참조하여 종래의 게이트 밸브에 대하여 설명한다.
도 2는 종래의 게이트 및 게이트 밸브의 사시도이다. 이하, 도 1과 동일한 구성요소는 동일한 부호를 붙인다.
도 2에 도시된 바와 같이, 게이트(20)에는 웨이퍼가 출입할 수 있는 웨이퍼 포트(21)가 형성되어 있으며, 게이트(20)는 공정챔버(13)와 연결되어 있다.
상기 웨이퍼 포트(21)는 게이트 밸브(23)에 의해 개폐되는데, 액츄에이터(27)(actuator)의 구동에 의해 게이트 밸브(23)가 소정 각도로 상하이동하면서 웨이퍼 포트(21)를 개폐하게 된다.
한편, 게이트 밸브(23)의 상면에는 오링(25)이 구비되는데, 상기 오링(25)은 게이트 밸브(23)가 웨이퍼 포트(21)를 폐쇄한 상태에서 웨이퍼 포트(21)와 게이트 밸브(23) 사이의 기밀성을 기하기 위하여 설치된다.
그러나, 이와 같이 구성되는 종래의 게이트 밸브는 다음과 같은 문제점이 있다.
즉, 종래의 게이트 밸브에는 자체 인터록(interlock) 장치가 구비되어 있지 않으므로 게이트 밸브를 상향이동하여 웨이퍼 포트를 폐쇄하라는 명령이 떨어지면, 게이트 밸브는 무조건 상향이동한다. 따라서 게이트 밸브의 상부에 웨이퍼가 드롭(drop)된 경우에도, 웨이퍼 포트를 폐쇄하라는 명령이 떨어지면 게이트 밸브는 무조건 상향이동하여 웨이퍼 포트를 폐쇄하므로 드롭된 웨이퍼가 파손될 뿐만 아니라 파손된 웨이퍼 조각이 랏(lot) 단위로 적재되어 있는 다른 복수매의 웨이퍼를 오염시키는 문제가 발생한다.
또한, 로봇이 캘리브레이션 작업을 위해 공정챔버측으로 로봇암을 뻗은 상태에서, 웨이퍼 포트를 폐쇄하라는 명령이 떨어지면 게이트 밸브는 무조건 상향이동하므로 로봇이나 게이트 밸브 등이 손상될 수 있고 이로 인해 반도체 설비의 운영이 다운(down)되는 문제점이 발생한다.
따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 게이트 밸브에 물체의 유무를 감지하는 센서를 장착하여 게이트 밸브의 상부에 웨이퍼가 드롭되어 있거나 로봇이 로봇암을 공정챔버측으로 뻗은 상태에서는 게이트 밸브가 상향이동하지 못하도록 제어함으로써, 웨이퍼의 손상 및 오염을 방지하고 충돌로 인해 반도체 장비가 손상되는 것을 방지할 수 있는 게이트 밸브가 구비된 반도체 제조장비를 제공하는 데 있다.
이상과 같은 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 소정 각도로 상하이동하여 챔버의 게이트에 형성된 웨이퍼 포트를 개폐하는 게이트 밸브가 구비된 반도체 제조장비에서, 상기 게이트 밸브에는 외부의 물체를 감지하는 감지센서가 구비되고, 상기 감지센서에 의해 외부의 물체가 감지되면 상기 게이트 밸브의 상향이동이 저지되도록 제어하는 것을 특징으로 하는 게이트 밸브가 구비된 반도체 제조장비를 제공한다.
바람직하게는, 상기 감지센서는 수광센서와 발광센서로 이루어진 광센서이 다.
또한, 바람직하게는 상기 감지센서는 상기 웨이퍼 포트를 폐쇄하는 일면에 구비되며, 더욱 바람직하게는 상기 감지센서는 상기 웨이퍼 포트를 폐쇄하는 일면의 중앙부에 구비된다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 도 3을 참조하여 상세히 설명한다.
도 3은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 게이트 및 게이트 밸브의 사시도이다. 도 3에서, 도 2와 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 부호를 붙인다.
도 3에 도시된 바와 같이, 게이트(20)에는 웨이퍼가 출입하는 웨이퍼 포트(21)가 형성되어 있다. 웨이퍼는 웨이퍼 포트(21)를 통해 출입하는데, 소정의 공정을 진행하기 위해 버퍼챔버에서 공정챔버로 또는 공정이 완료된 후 공정챔버에서 버퍼챔버로 이송될 때 웨이퍼는 반드시 웨이퍼 포트(21)를 통과해야 한다.
이때, 웨이퍼는 버퍼챔버에 설치된 로봇에 의해 이송되며, 웨이퍼를 이송하는 과정에서 로봇 및 웨이퍼는 반드시 웨이퍼 포트(21)를 통과하게 된다.
한편, 공정챔버와 버퍼챔버 사이에는 소정 각도로 상하이동하여 웨이퍼 포트(21)를 개폐하는 게이트 밸브(23)가 설치된다. 버퍼챔버에서 공정챔버로 또는 공정챔버에서 버퍼챔버로 웨이퍼를 이송하고자 할 경우, 게이트 밸브(23)는 소정 각도로 하향이동하여 웨이퍼 포트(21)를 개방하고, 웨이퍼 이송작업이 완료되면 게이트 밸브(23)는 소정 각도로 상향이동하여 웨이퍼 포트(21)를 폐쇄한다.
상기 게이트 밸브(23)는 버퍼챔버에 설치된 액츄에이터(27)(actuator)의 구동에 의해서 소정 각도를 형성하며 상하이동한다.
이러한 게이트 밸브(23)의 상면에는 오링(O-ring)(25)이 구비되어 있는데, 상기 오링(25)은 게이트 밸브가 웨이퍼 포트(21)를 폐쇄한 상태에서 기밀성을 유지하기 위한 것이다.
상기 게이트 밸브(23)에는 외부의 물체를 감지하는 감지센서(30)가 구비되며, 상기 감지센서(30)는 게이트 밸브(23) 중 상기 웨이퍼 포트(21)를 폐쇄하는 면에 구비된다.
도 3을 기준으로, 감지센서(30)는 게이트 밸브(23)의 상면 중앙부에 구비되며, 감지센서(30)는 웨이퍼 포트(21)를 통해 출입하는 웨이퍼 및 로봇의 존재 여부를 감지한다.
상기 감지센서(30)는 게이트 밸브(23)의 상면 표면부에 구비되어도 무방하지만, 감지센서(30)의 손상을 방지하기 위해 게이트 밸브(23)의 내부에 삽입설치하는 것이 바람직하다.
상기 감지센서(30)는 발광센서와 수광센서로 이루어진 광센서로서, 게이트 밸브(23)의 상부에 물체가 존재할 경우 발광센서에서 발광된 광신호는 물체에 반사되어 수광센서로 입사하게 된다.
수광센서에서 광신호를 수신하면 게이트 밸브(23)의 상부에 물체가 존재하는 것으로 인식하여 게이트 밸브가 웨이퍼 포트(21)를 폐쇄하지 못하도록 게이트 밸브(23)의 상향이동이 저지되는데, 이러한 게이트 밸브(23)의 상하이동 제어는 제어부(미도시)에서 한다.
따라서, 제어부가 게이트 밸브(23)의 상하이동을 제어하여 게이트 밸브(23) 를 자체적으로 인터록시키는 기능을 하게 된다.
상기 감지센서(30)는 게이트 밸브(23) 상부에 물체가 있는지 여부를 감지하기 위한 것이므로, 본 발명에 있어서 감지센서는 반드시 광센서로 한정되는 것은 아니며 물체의 존재 유무를 감지할 수 있는 센서라면 본 발명의 권리범위에 속한다.
이와 같이 본 발명은 종래기술과 달리 감지센서 및 제어부를 더 구비함으로써, 게이트 밸브가 웨이퍼 포트를 폐쇄하도록 명령받은 경우 무조건 웨이퍼 포트를 폐쇄하는 것이 아니라 게이트 밸브 상면에 웨이퍼가 드롭되어 있거나 로봇이 공정챔버측으로 로봇암을 뻗은 상태일 때는 게이트 밸브의 상향동작을 차단함으로써, 웨이퍼의 파손 및 웨이퍼의 파편으로 인한 다른 복수매의 웨이퍼의 오염을 방지할 수 있고, 로봇이나 게이트 밸브의 충돌로 반도체 장비가 손상되거나 설비의 운영이 다운되는 문제를 방지할 수 있다.
이상에서는 도면과 명세서에 최적 실시예를 개시하였다. 여기서는 설명을 위해 특정한 용어들이 사용되었으나, 이는 단지 본 발명을 설명하기 위한 목적에서 사용된 것이며, 의미를 한정하거나 특허청구범위에 기재된 본 발명의 범위를 제한하기 위하여 사용된 것은 아니다. 그러므로, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 한다.
본 발명에 의하면, 게이트 밸브에 물체의 유무를 감지하는 센서를 장착하여 게이트 밸브의 상부에 웨이퍼가 드롭되어 있거나 로봇이 로봇암을 공정챔버측으로 뻗은 상태에서는 게이트 밸브가 상향이동하지 못하도록 제어함으로써, 드롭된 웨이퍼가 파손되는 것을 방지할 수 있고, 파손된 웨이퍼의 파편으로 다른 웨이퍼가 오염되는 것 또한 방지할 수 있으며, 게이트 밸브와 로봇의 충돌로 인해 설비가 손상되거나 설비의 운영이 다운되는 것을 방지할 수 있다.

Claims (4)

  1. 소정 각도로 상하이동하여 챔버의 게이트에 형성된 웨이퍼 포트를 개폐하는 게이트 밸브가 구비된 반도체 제조장비에서,
    상기 게이트 밸브에는 외부의 물체를 감지하는 감지센서가 구비되고,
    상기 감지센서에 의해 외부의 물체가 감지되면 상기 게이트 밸브의 상향이동이 저지되도록 제어하는 것을 특징으로 하는 게이트 밸브가 구비된 반도체 제조장비.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 감지센서는 수광센서와 발광센서로 이루어진 광센서인 것을 특징으로 하는 게이트 밸브가 구비된 반도체 제조장비.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 감지센서는 상기 웨이퍼 포트를 폐쇄하는 면에 구비되는 것을 특징으로 하는 게이트 밸브가 구비된 반도체 제조장비.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 감지센서는 상기 웨이퍼 포트를 폐쇄하는 면의 중앙부에 구비되는 것을 특징으로 하는 게이트 밸브가 구비된 반도체 제조장비.
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KR101010191B1 (ko) * 2008-05-19 2011-01-21 주식회사 에스에프에이 플라즈마 처리장치
KR20200102086A (ko) * 2019-02-21 2020-08-31 피에스케이홀딩스 (주) 도어 유닛, 이를 포함하는 기판 처리 장치 및 도어 구동 방법

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