KR20090041883A - 웨이퍼 슬롯 가변지정에 의한 웨이퍼 로딩 및 언로딩하기위한 반도체 제조설비 및 그 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 반도체 제조설비에서 웨이퍼를 로딩 또는 언로딩할 시 웨이퍼의 슬롯을 램덤하게 지정하여 처리하는 반도체 제조설비의 로딩 및 언로딩방법에 관한 것이다.
캐리어의 슬롯에 장착되어 있는 웨이퍼를 순차적으로 지정하지 않고 랜덤하게 슬롯을 지정하여 웨이퍼를 로딩 및 언로딩하기 위한 본 발명의 반도체 제조설비의 로딩 및 언로딩 방법은 웨이퍼 슬롯 선택모드를 미리 세팅하는 단계와, 상기 웨이퍼 슬롯 선택모드를 랜덤모드로 세팅되어 있을 시 상기 미리 세팅된 슬롯선택 순서에 의해 웨이퍼를 로딩하는 단계와, 상기 웨이퍼 로딩이 완료될 시 상기 로딩된 웨이퍼를 공정설비로 이송하여 런진행을 하는 단계와, 상기 런진행이 완료된 웨이퍼를 상기 미리 세팅된 슬롯 선택순서에 의해 웨이퍼를 언로딩하는 단계를 포함한다.
특정 공정을 진행하기 전에 오퍼레이터 인터페이스 서버를 통해 캐리어에 장착된 웨이퍼를 로딩하거나 캐리어내로 웨이퍼를 언로딩할 시 슬롯번호순서대로 하지 않고 램덤하게 세팅하여 웨이퍼를 로딩 또는 언로딩하므로 티칭불량으로 웨이퍼의 긁힘현상에 의해 발생되는 파티클이 하부 슬롯에 장착된 웨이퍼로 떨어지더라도 웨이퍼의 불량발생을 방지할 수 있으며, 슬롯의 번호순서대로 웨이퍼를 로딩 및 언로딩함에 의해 최상위 슬롯에 장착된 웨이퍼의 표면노출로 인한 불량발생을 줄일 수 있다.
웨이퍼 로딩, 웨이퍼 언로딩, 슬롯 랜덤지정, 웨이퍼 캐리어, 가변슬롯 지정

Description

웨이퍼 슬롯 가변지정에 의한 웨이퍼 로딩 및 언로딩하기 위한 반도체 제조설비 및 그 방법{SEMICONDUCTOR PRODUCTION DEVICE AND METHOD FOR PROCESSING LOADING AND UNLOADING WAFER BY SETTING VARIABLE SLOT THEREFOR}
본 발명은 웨이퍼 슬롯 가변지정에 의한 웨이퍼 로딩 및 언로딩하기 위한 반도체 제조설비 및 그 방법에 관한 것으로, 특히 웨이퍼를 로딩 또는 언로딩할 시 웨이퍼의 슬롯을 램덤하게 지정하여 처리하는 반도체 제조설비의 웨이퍼 로딩 및 언로딩방법에 관한 것이다.
통상적으로 반도체장치를 제조하기 위한 웨이퍼는 세정, 확산, 포토레지스트 코팅, 노광, 현상, 식각 및 이온주입 등과 같은 공정을 반복하여 거치게 되며, 이들 과정별로 해당 공정을 수행하기 위한 반도체 제조설비가 사용된다.
이러한 공정을 처리하는 반도체 제조설비는 각 단위공정들을 처리하도록 배치되며, 각 해당 단위공정 진행시에는 대략 25매 단위의 웨이퍼가 일개 단위의 롯 을 이루어 최적의 공정조건으로 선택된 공정을 진행하게 된다. 일개 단위의 롯으로 이루어진 로드락챔버 내 캐리어에 장착된 웨이퍼는 로더에 의해 세정챔버, 반응챔버, 냉각챔버 등으로 자주 이동된다. 웨이퍼 로더는 로드락챔버의 캐리어 내의 각 슬롯에 장착된 웨이퍼를 1~25번부터 하나씩 꺼내어 반응챔버로 이동시키거나 반응챔버로부터 공정이 완료된 웨이퍼를 로드락챔버의 캐리어의 해당 슬롯에 이동시키도록 하고 있다.
일반적으로 웨이퍼 로더는 이송 로봇 전체의 어셈블리(ASSEMBLAY)의 업/다운을 시켜주는 리드(LEAD)부위 및 웨이퍼를 들고 언로딩을 하는 브레이드와 이를 동작하게 구성하는 로테이션(RATATION)/익스텐드(EXTEND), 리트랙트(RETRACT)/상승, 하강(UP, DOWN)의 동작을 위한 기어 및 각 모터로 구성되어 있으며, 또한 이를 각 스텝 움직임에 맞게 동작시키는 모터구동부를 구비하고 있다. 이러한 로더의 브레이드에 의한 웨이퍼를 집어넣을 때(로딩동작)는 브레이드를 캐리어로 삽입하여 웨이퍼를 슬롯에 끼우고 하강하므로서 웨이퍼가 슬롯에 놓여져 탑재하는 것이고, 웨이퍼를 캐리어로부터 꺼낼 때(언로딩동작)는 브레이드를 캐리어로 삽입하여 슬롯에 탑재된 웨이퍼를 약간 들어올려 브레이드에 웨이퍼가 탑재되도록 하는 것이다.
이러한 반도체 제조설비에서는 캐리어 내의 최하단에 장착되어 있는 웨이퍼부터 순차적으로 캐리어 내의 최상단까지에 장착되어 있는 웨이퍼를 꺼내어 공정설비로 이송하여 공정을 진행하고, 공정이 완료된 웨이퍼는 다시 캐리어 내의 최하단의 슬롯부터 장착되도록 웨이퍼 언로딩 및 로딩을 수행하였다.
그러나 캐리어의 최상단에 장착된 웨이퍼는 표면의 노출면적이 가장 넓게 드 러나게 되어 최외각 슬롯의 디펙(Defect) 발생률이 매우 높은 경향을 띠고 있으며, 공정 진행 전. 후 설비에서 노출되는 시간 및 환경에 의한 영향으로 불량발생빈도가 높게 나타나는 문제가 있었다.
이를 해결하기 위해 캐리어 최상단에 장착되어 있는 웨이퍼부터 순차적으로 캐리어 내의 최하단에 장착되어 있는 웨이퍼를 꺼내어 공정설비로 이송하여 공정을 진행하고 공정이 완료된 웨이퍼는 다시 캐리어 내의 최상단의 슬롯부터 장착되도록 웨이퍼 언로딩 및 로딩을 수행하였다. 웨이퍼 캐리어의 최하단에 장착된 웨이퍼부터 공정을 진행하게 되면 공정이 완료된 웨이퍼로 파티클이 떨어져 오염되더라도 세정공정 시 파티클들을 제거할 수 있으므로 공정불량을 방지할 수 있으나, 공정이 진행되지 않은 웨이퍼로 파티클이 떨어지게 되면 공정불량이 발생되었다.
이와 같이 로더는 장기간 지속적으로 사용되는 이유로 순간 티칭(Teaching)값이 틀어지고, 캐리어는 작업자의 실수로 인덱스에 로딩 시 미스발생으로 인하여 정상적으로 안착되지 않는 경우가 발생된다. 이때 로더는 세팅된 값에 의해서 로봇 암을 이동시켜 웨이퍼를 집어넣거나 꺼내도록 하므로 캐리어가 정상적으로 안착되어 있지 않거나 순간티칭이 틀러질 경우 로봇 암이 다른 웨이퍼에 접촉되어 웨이퍼의 전면부에 스크래치(Scratch)가 발생되고 이때 파티클이 발생되어 공정이 진행되지 않고 캐리어 내의 하부에 장착된 웨이퍼로 파티클이 드롭되어 웨이퍼 품질불량이 발생하는 문제가 있었다.
또한 이러한 반도체 제조설비는 캐리어에 장착된 웨이퍼의 로딩 및 언로딩이 순차적으로 진행되어 양산을 위한 웨이퍼의 실험이나 샘플 진행 시 랜덤하게 로딩 및 언로딩이 불가능한 문제가 있었다.
따라서 본 발명의 목적은 상기와 같은 문제를 해결하기 위해 캐리어의 슬롯에 장착되어 있는 웨이퍼를 순차적으로 지정하지 않고 랜덤하게 슬롯을 지정하여 웨이퍼를 로딩 및 언로딩하는 반도체 제조설비 및 그 방법을 제공함에 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 웨이퍼 랜덤 로딩 및 언로딩이 가능한 반도체 제조설비는, 다수의 슬롯에 각각 웨이퍼를 장착하고 있는 캐리어와, 상기 웨이퍼를 투입시켜 반도체 제조공정을 진행하는 다수의 공정설비들과, 상기 캐리어 내에 장착된 웨이퍼를 로딩하거나 상기 다수의 공정설비들로부터 공정이 완료된 웨이퍼를 상기 캐리어 내로 언로딩하는 로더와, 슬롯선택모드가 정상모드로 세팅되어 있을 시 각 슬롯에 장착된 상기 웨이퍼를 매핑상태에 대응하여 슬롯번호순서에 따라 차례대로 웨이퍼 로딩 및 언로딩을 수행하도록 상기 로더를 제어하거나 슬롯선택모드가 랜덤모드로 세팅되어 있을 시 각 슬롯에 장착된 웨이퍼를 미리 세팅된 슬롯선택순서대로 랜덤하게 로딩 및 언로딩을 수행하도록 상기 로더를 제어하는 콘트롤러와, 상기 콘트롤러에 연결되어 각 공정을 수행하기 위한 공정조건을 입력시켜 해당 공정을 시작하도록 하고, 웨이퍼 슬롯선택 프로그램을 실행시켜 슬롯선택모드를 세 팅하는 오퍼레이터 인터페이스서버를 포함함을 특징으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 적용되는 반도체 제조설비의 웨이퍼 슬롯 가변지정에 의한 웨이퍼 로딩 및 언로딩방법은, 웨이퍼 슬롯 선택모드를 미리 세팅하는 단계와, 상기 웨이퍼 슬롯 선택모드를 랜덤모드로 세팅되어 있을 시 상기 미리 세팅된 슬롯선택 순서에 의해 웨이퍼를 로딩하는 단계와, 상기 웨이퍼 로딩이 완료될 시 상기 로딩된 웨이퍼를 공정설비로 이송하여 런진행을 하는 단계와, 상기 런진행이 완료된 웨이퍼를 상기 미리 세팅된 슬롯 선택순서에 의해 웨이퍼를 언로딩하는 단계를 포함함을 특징으로 한다.
상기 웨이퍼 슬롯 선택모드를 세팅하는 단계는, 웨이퍼 슬롯선택 설정 프로그램을 실행시켜 상기 웨이퍼 슬롯선택모드를 설정하기 위한 화면을 표시하는 단계와, 상기 표시된 화면에서 랜덤모드와 슬롯선택 순서를 입력하는 단계로 이루어짐을 특징으로 한다.
본 발명은 특정 공정을 진행하기 전에 오퍼레이터 인터페이스 서버를 통해 캐리어에 장착된 웨이퍼를 로딩하거나 캐리어내로 웨이퍼를 언로딩할 시 슬롯번호순서대로 하지 않고 램덤하게 세팅하여 웨이퍼를 로딩 또는 언로딩하므로 티칭불량으로 웨이퍼의 긁힘현상에 의해 발생되는 파티클이 하부 슬롯에 장착된 웨이퍼로 떨어지더라도 웨이퍼의 불량발생을 방지할 수 있으며, 슬롯의 번호순서대로 웨이퍼를 로딩 및 언로딩함에 의해 최상위 슬롯에 장착된 웨이퍼의 표면노출로 인한 불량 발생을 줄일 수 있다.
또한 웨이퍼가 8인치에서 12인치로 대구경화 되면서 웨이퍼를 샘플링하여 테스트하여야 하는데, 캐리어에 장착된 다수의 웨이퍼를 랜덤하게 샘플링하여 로딩 또는 언로딩할 수 있어 수작업을 하지 않고서도 랜덤샘플링이 가능한 이점이 있다.
이하 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 그리고 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 반도체 제조설비의 개략적인 구성도이다.
웨이퍼가 장착되는 다수의 슬롯이 등간격으로 형성되어 있으며, 상기 다수의 슬롯에 각각 웨이퍼를 장착하고 있는 캐리어(10)와, 웨이퍼를 투입시켜 반도체 제조공정을 진행하는 다수의 공정설비(16, 18, 20, 22)와, 상기 캐리어(10) 내에 장착된 웨이퍼를 상기 로딩하거나 상기 다수의 공정설비(16, 18, 20, 22)로부터 공정이 완료된 웨이퍼를 상기 캐리어(10)내로 언로딩하는 로더(14)와, 매핑센서(도시하지 않음)로부터 웨이퍼 매핑상태를 감지하고 슬롯선택모드가 정상모드로 세팅되어 있을 시 각 슬롯에 장착된 상기 웨이퍼를 매핑상태에 대응하여 슬롯번호순서에 따라 차례대로 웨이퍼 로딩 및 언로딩을 수행하도록 상기 로더(14)를 제어하거나 슬롯선택모드가 랜덤모드로 세팅되어 있을 시 각 슬롯에 장착된 웨이퍼를 미리 세팅 된 슬롯선택 순서에 의해 랜덤하게 로딩 및 언로딩을 수행하도록 상기 로더(14)를 제어하는 콘트롤러(12)와, 상기 콘트롤러(12)에 연결되어 각 공정을 수행하기 위한 공정조건을 입력시켜 해당 공정을 시작하도록 하고, 웨이퍼 슬롯선택 프로그램을 실행시켜 슬롯선택모드를 세팅하는 오퍼레이터 인터페이스서버(24)로 구성되어 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 웨이퍼 슬롯선택모드를 설정하기 위한 제어흐름도이고,
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 웨이퍼 슬롯선택모드를 설정하기위한 화면 표시상태 예시도이며,
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 웨이퍼 슬롯선택모드 세팅에 따라 웨이퍼를 랜덤하게 로딩 및 언로딩을 수행하기 위한 제어흐름도이다.
도 1 내지 도 4를 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예의 동작을 상세히 설명한다.
엔지니어가 웨이퍼 슬롯 선택 프로그램실행 명령을 입력하면 201단계에서 오퍼레이터 인터페이스 서버(24)는 웨이퍼 슬롯 선택 설정 프로그램을 실행하고 202단계로 진행한다. 상기 202단계에서 오퍼레이터 인터페이스 서버(24)는 도 3과 같은 웨이퍼 슬롯선택모드를 설정하기 위한 화면을 표시한다. 이때 엔지니어가 키입력을 조작함에 따라 205단계에서 오퍼레이터 인터페이스 서버(24)는 노말모드 혹은 랜덤모드 중 하나가 화면상에 마킹되도록 하고, 랜덤모드의 선택일 경우 슬롯선택순서 번호를 화면상에 표시되도록 한다. 그런 후 204단계에서 오퍼레이터 인터페이 스 서버(24)는 등록키가 입력되는지 판단하여 등록키가 입력되면 205단계로 진행한다. 상기 205단계에서 오퍼레이터 인터페이스 서버(24)는 웨이퍼 슬롯선택모드정보를 콘트롤러(12)로 전송하여 웨이퍼 슬롯선택모드를 세팅하도록 한다. 여기서 슬롯선택 순서를 입력할 시 필요한 순서대로 슬롯을 임의로 선택할 수 있으며 예를 들어 1번 슬롯을 첫 번째, 10번 슬롯을 두 번째, 12번 슬롯을 3번째로 선택할 수 있다.
이와 같이 웨이퍼 슬롯선택모드를 설정한 후 웨이퍼 로딩 및 언로딩하는 동작을 도 4의 흐름도를 참조하여 설명하면, 301단계에서 콘트롤러(12)는 로딩이 완료되는지 검사하여 롯 로딩이 완료되면 302단계로 진행한다. 상기 302단계에서 콘트롤러(12)는 매핑센서로부터 웨이퍼 매핑하도록 하고 그 매핑결과 정보를 메모리에 저장한다. 그런 후 303단계에서 공정설비(16, 18, 20, 22) 중 웨이퍼를 투입할 챔버시퀀스를 선택하고 304단계로 진행한다. 상기 304단계에서 콘트롤러(12)는 웨이퍼 슬롯선택모드가 노말모드로 세팅되어 있는가 검사하여 노말모드로 세팅되어 있으면 305단계로 진행한다. 305단계에서 콘트롤러(12)는 캐리어에 장착된 웨이퍼를 슬롯번호순이나 혹은 슬롯번호 역순으로 차례대로 로딩을 하도록 한다. 상기 캐리어에 장착된 웨이퍼가 로딩되어 공정설비(16, 18, 20, 22) 중에 하나로 이송되며, 306단계에서 런 진행을 수행하게 된다. 그리고 런진행이 완료되면 307단계에서 콘트롤러(12)는 공정설비(16, 18, 20, 22)로부터 공정이 완료된 웨이퍼는 다시 슬롯번호순이나 혹은 슬롯번호 역순으로 차례대로 언로딩된다.
그러나 304단계에서 웨이퍼 슬롯선택모드가 노말모드가 아니고 랜덤모드이면 308단계에서 콘트롤러(12)는 캐리어에 장착된 웨이퍼를 미리 세팅된 슬롯번호순서대로 램덤하게 로딩을 하도록 한다. 이러한 방법으로 상기 캐리어에 장착된 웨이퍼가 로딩되어 공정설비(16, 18, 20, 22) 중에 하나로 이송되며, 309단계에서 런 진행을 수행하게 된다. 그리고 런진행이 완료되면 310단계에서 콘트롤러(12)는 공정설비(16, 18, 20, 22)로부터 공정이 완료된 웨이퍼는 다시 미리 세팅된 슬롯번호순서대로 램덤하게 언로딩을 하도록 한다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 반도체 제조설비의 개략적인 구성도
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 웨이퍼 슬롯선택모드를 설정하기 위한 제어흐름도
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 웨이퍼 슬롯선택모드를 설정하기 위한 화면 표시상태 예시도
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 웨이퍼 슬롯선택모드 세팅에 따라 웨이퍼를 랜덤하게 로딩 및 언로딩을 수행하기 위한 제어흐름도
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *
10: 캐리어 12: 콘트롤러
14: 로더 16,18,20,22 : 공정설비
24: 오퍼레이터 인터페이스서버

Claims (4)

  1. 웨이퍼 랜덤 로딩 및 언로딩이 가능한 반도체 제조설비에 있어서,
    다수의 슬롯에 각각 웨이퍼를 장착하고 있는 캐리어와,
    상기 웨이퍼를 투입시켜 반도체 제조공정을 진행하는 다수의 공정설비들과,
    상기 캐리어 내에 장착된 웨이퍼를 로딩하거나 상기 다수의 공정설비들로부터 공정이 완료된 웨이퍼를 상기 캐리어 내로 언로딩하는 로더와,
    슬롯선택모드가 정상모드로 세팅되어 있을 시 각 슬롯에 장착된 상기 웨이퍼를 매핑상태에 대응하여 슬롯번호순서에 따라 차례대로 웨이퍼 로딩 및 언로딩을 수행하도록 상기 로더를 제어하거나 슬롯선택모드가 랜덤모드로 세팅되어 있을 시 각 슬롯에 장착된 웨이퍼를 미리 세팅된 슬롯선택순서대로 랜덤하게 로딩 및 언로딩을 수행하도록 상기 로더를 제어하는 콘트롤러를 포함함을 특징으로 하는 반도체 제조설비.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 콘트롤러에 연결되어 각 공정을 수행하기 위한 공정조건을 입력시켜 해당 공정을 시작하도록 하고, 웨이퍼 슬롯선택 프로그램을 실행시켜 슬롯선택모드를 세팅하는 오퍼레이터 인터페이스서버를 더 포함함을 특징으로 하는 반도체 제조설비.
  3. 반도체 제조설비의 웨이퍼 슬롯 가변지정에 의한 웨이퍼 로딩 및 언로딩방법에 있어서,
    웨이퍼 슬롯 선택모드를 미리 세팅하는 단계와,
    상기 웨이퍼 슬롯 선택모드를 랜덤모드로 세팅되어 있을 시 상기 미리 세팅된 슬롯선택 순서에 의해 웨이퍼를 로딩하는 단계와,
    상기 웨이퍼 로딩이 완료될 시 상기 로딩된 웨이퍼를 공정설비로 이송하여 런진행을 하는 단계와,
    상기 런진행이 완료된 웨이퍼를 상기 미리 세팅된 슬롯 선택순서에 의해 웨이퍼를 언로딩하는 단계를 포함함을 특징으로 하는 반도체 제조설비의 웨이퍼 슬롯 가변지정에 의한 웨이퍼 로딩 및 언로딩방법.
  4. 제3항에 있어서, 상기 웨이퍼 슬롯 선택모드를 세팅하는 단계는,
    웨이퍼 슬롯선택 설정 프로그램을 실행시켜 상기 웨이퍼 슬롯선택모드를 설정하기 위한 화면을 표시하는 단계와,
    상기 표시된 화면에서 랜덤모드와 슬롯선택 순서를 입력하는 단계로 이루어짐을 특징으로 하는 반도체 제조설비의 웨이퍼 슬롯 가변지정에 의한 웨이퍼 로딩 및 언로딩방법.
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