KR980012179A - 반도체 제조공정용의 반사형 웨이퍼장착 감지장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 반도체 제조공정에서 웨이퍼의 장착여부를 감지하는 수단으로서의 감지센서의 발광부와 수광부를 일체화하여 검사대상인 웨이퍼가 통과하는 통로의 직상방에 위치시켜 정확한 감지를 가능하게 한 반도체 제조공정용의 반사형 웨이퍼장착 감지장치에 관한 것이다.

본 발명에 따른 반도체 제조공정용의 반사형 웨이퍼장착 감지장치는, 'ㄱ'자형 고정지지대(11)의 상부판(12)의 저면에 발광소자와 수광소자가 일체로 된 다수의 발광/수광일체형센서(13)들을 취부시키고, 상기 발광/수광 일체형센서(13)들의 직하방에 웨이퍼가 통과하는 웨이퍼통과로(14)를 형성시키고, 상기 발광/수광일체형센서(13)로부터 출력되는 신호가 광증폭기(16)에 전송되도록 복합광케이블(15)로 광학적 및 전기적으로 연결시켜 이루어지며, 따라서, 발광소자와 수광소자를 정렬시키지 않아 조립 및 유지관리가 용이하게 되고, 먼지 등에 의한 투광글래스의 오염에 따른 웨이퍼의 감지불량 등의 발생가능성을 원천적으로 예방할 수 있으며, 균일한 검사성능을 발휘할 수 있는 효과가 있다.

Description

반도체 제조공정용의 반사형 웨이퍼장착 감지장치

본 발명은 반도체를 제조함에 있어 반도체 제조에 필요한 공정처리의 적용을 받게 될 웨이퍼의 장착여부를 감지하기 위한 반사형 제조공정용 감지장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 웨이퍼의 장착여부를 감지하는 수단으로서의 감지센서의 발광부와 수광부를 일체화하여 검사대상인 웨이퍼가 통과하는 통로의 직상방에 위치시켜 정확한 감지를 가능하게 한 반도체 제조공정용의 반사형 웨이퍼장착 감지장치에 관한 것이다. 반도체 소자를 제조하기 위하여는 그 소재가 되는 웨이퍼에 대하여 산화, 마스팅, 포토레지스트코팅, 에칭, 확산 및 적층등과 이들 공정들의 전 후에서 보조적으로 수행되는 세척, 건조 및 검사 등의 여러 공정이 수행되어야 하며, 그에 따라 여러 장치들 및 기구들의 적용을 받아야 한다. 반도체 제조공정에 있어서는, 특히 집적도가 높아질수록 웨이퍼 자체의 오염을 철저하게 방지하여야 하기 때문에 대부분의 경우에서 공정 적용중의 웨이퍼들은 자동적으로 로딩(loading) 및 언로딩(unloading)되는 것이 바람직하며, 적절한 공정의 수행을 유지하기 위하여는 웨이퍼가 정확하게 로딩 및 언로딩 되는지의 여부를 검시하여야 할 필요가 있다.,

도1에 종래의 반도체 제조공정용의 투광형 웨이퍼장착 감지장치의 구성을 개략적으로 나타내었으며, 이는 'ㄷ'자형 고정지지대(1) 중의 상부판(2)의 저면에 다수의 발광소자(4)들을 취부시키고, 상기 고정지지대(1) 중의 하부판(3)의 표면에 상기 발광소자(4)들에 대하여 일렬로 배열되도록 다수의 수광소자(5)들을 취부시키고, 이들 발광소자(4)들과 수광소자(5)들 상이에 투광글래스(6)를 고정시켜 상기 투광글래스(6)상으로 웨이퍼가 통과할 수 있도록 구성되어 있는 것으로서, 상기 투광글래스(6) 사으로 웨이퍼가 통과할 수 있도록 구성되어 있는 것으로서, 상기 투광글래스(6) 위로 처리되어야 할 웨이퍼가 통과하는 때에는 상기 발광소자(4)들로부터 방출되는 빛이 상기 웨이퍼에 의하여 반사되고 수광소자(5)들에는 빛이 도달하지 못하게 되므로 수광소자(5)들에서의 빛에 의한 전기출력신호를 발생시키지 않으며, 반대로 상기 투광글래스(6) 위로 처리되어야 할 웨이퍼가 통과하지 않는 때에는 상기 발광소자(4)들로부터 방출되는 빛이 상기 투광글래스(6)를 통하여 수광소자(5)들에 도달하게 되어 수광소자(5)들에서의 빛에 의한 전기출력신호를 발생시키게 된다.

상기 수광소자(5)들에 의하여 발생된 전기출력신호는 신호케이블(7)을 경유하여 증폭기(8)(amplifier)로 전송되어 증폭기(8)에서 증폭되고, 최종적으로 조절시스템에 전송되어 웨이퍼의 로딩/언로딩의 감시 및 후속되는 처리공정의 개시 여부 등을 결정하여 전체적인 공정들을 자동적으로 조절하게 된다. 이러한 종래의 반도체 제조공정용의 투광형 웨이퍼 장착 감지장치에서 발광소자(4)들과 수광소자(5)들로는 포토센서(photo sensor)가 주로 사용되었으며, 수광소자(5)들에서 출력되는 전기출력신호들은 동케이블을 통하여 미합중국 배너(Banner)사의 3엠디(3MD)와 같은 증폭기(8)로 전송되어 증폭기(8)에서 증폭되었다.

그러나 종래의 반도체 제조공정용의 투광형 웨이퍼장착 감지장치는 발광소자(4)들과 수광소자(5)들이 서로 분리되어 취부되기 때문에 이들 발광소자(4)들과 수광소자(5)들이 정확하게 일직선상에 위치하도록 배열하여야 하며, 배열이 어긋나는 경우에는 수광소자(5)들의 감도가 저하되어 웨이퍼의 장착여부를 정확하게 감지하지 못하게 되는 문제점이 발생하였으며, 특히 발광소자(4)들과 수광소자(5)들 사이에 약간 거리가 멀어지는 경우 수광소자(5)들의 감도가 저하됨은 물론 발광소자(4)들과 수광소자(5)들을 정확하게 배열하기도 곤란하게 되는 등의 문제점이 있었다.

더욱이 설비들에서 발생되는 분진이나 이물질들이 상기 발광소자(4)들과 수광소자(5)들 사이에 위치하는 투광글래스(6)의 표면 상에 흡착되어 투광글래스(6) 자체의 투광도가 저하되면 역시 상기 수광소자(5)들의 감도가 저하되는 문제점이 있었다. 특히 상기 발광소자(4)들과 수광소자(5)들 사이의 거리가 대략 180 밀리미터가 되기 때문에 발광소자(4)의 광감도가 저하되고, 발광소자(4)와 수광소자(5)들의 정렬이 더욱 어려워지는 문제점이 있었다.

본 발명의 목적은, 발광소자와 수광소자를 일체화시켜 소자들 간의 별도의 정렬이 필요없는 반도체 제조공정용의 반사형 웨이퍼 장착 감지장치를 제공하는 데 있다.

본 발명의 다른 목적은 감지대상인 웨이퍼가 표면에서 직접 반사되어 웨이퍼의 장착여부를 감지할 수 있는 반도체 제조공정용의 반사형 웨이퍼장착 감지장치를 제공하는 데 있다.

제1도는 종래의 반도체 제조공정용의 투광형 웨이퍼장착 감지장치를 개략적으로 도시한 구성도이다.

제2도는 본 발명에 따른 반도체 제조공정용의 반사형 웨이퍼정착 감지장치를 개략적으로 도시한 구성도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1:고정지지대 2:상부판

3:하부판 4:발광소자

5:수광소자 6:투광글래스

7:신호케이블 8:증폭기

11:고정지지대 12:상부판

13:발광/수광일체형센세 14:웨이퍼통과로

15:복합광케이블 16:광증폭기

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 반도체 제조공정용의 반사형 웨이퍼장착 감지장치는 'ㄱ'자형 고정지지대(11)의 상부판(12)의 저면에 발광소자와 수광소자가 일체로 된 다수의 발광/수광일체형센서(13)들을 취부시키고, 상기 발광/수광일체형센서(13)들의 직하방에 웨이퍼가 통과하는 웨이퍼통과로(14)를 형성시키고, 상기 발광/수광일체형센서(13)로부터 출력되는 신호가 광증폭기(16)에 전송되도록 복합광케이블(15)로 광학적 및 전기적으로 연결시켜 이루어진다.

이하 본 발명의 구체적인 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도2에 도시한 바와같이 본 발명에 따른 반도체 제조공정용의 반사형 웨이퍼장착 감지장치는 'ㄱ'자형 고정지지대(11)의 상부판(12)의 저면에 발광소자와 수광소자가 일체로 된 다수의 발광/수광일체형센서(13)들을 취부시키고, 상기 발광/수광일체형센서(13)들의 직하방에 웨이퍼가 통과하는 웨이퍼통과로(14)를 형성시키고, 상기 발광/수광일체형센서(13)로부터 출력되는 신호가 광증폭기(16)에 전송되도록 복합광케이블(15)로 광학적 및 전기적으로 연결시켜 이루어진다.

상기에서 고정지지대(11)는 종래의 반도체 제조공정용의 투광형 웨이퍼장착 감지장치에서 사용되던 'ㄷ'자형의 고정지지대(1)를 발광소자(4)가 고정되던 상부판(2)만이 남도록 변형시켜서 이루어진 것이 사용될 수 있다. 상기에서 발광/수광일체형센서(13)는 종래의 투과형 웨이퍼장착 감지장치에서 사용되는 발광소자와 수광소자를 일체화시킨 것으로서, 하나의 플라스틱 케이스내에 발광소자와 수광소자가 나란히 배열되도록하여 고정시킨 것으로서 당해 기술분야에서 통상의 지식을 갖는 자에게는 용이하게 이해될 수 있는 것임은 물론 유수의 제조업자들에 의하여 대량생산되어 상용적으로 공급되는 것을 구입하여 사용할 수 있는 것이다. 상기 발광/수광일체형센서(13)의 대표적인 예로서는 플라스틱 화이버 옵틱센서(Plastic Fibre Optic Sensor)가 사용될 수 있으며, 이는 전기출력신호 대신에 광출력신호로 출력되며, 광섬유를 통하여 광증폭기(16)에 전송된다. 여기에서 전기출력신호와 광출력신호를 동시에 전송할 수 있는 복합광케이블(15)이 사용되어 이 복합광케이블(15)을 사용하여 광출력신호를 광증폭기(16)에까지 전송할 수 있다.

이러한 복합광케이블(15) 역시 유수의 제조업자들에 의하여 대량생산되어 상용적으로 이를 구입하여 사용할 수 있을 정도로 보편화된 것으로서, 당해 기술분야에서 숙련된 자에게는 용이하게 이해될 수 있는 것이다. 상기에서 광증폭기(16)는 출력신호처리에 있어서 종래의 증폭기(8)와 호환될 수 있는 것이 사용될 수 있으며, 그 예로서는 미합중국 배너사의 디12에 스엔에프피(D12SNFp) 등이 사용될 수 있으나, 본 발명은 상기한 광증폭기(16)에 제한되는 것은 아니며, 광출력신호를 증폭하기 위한 광증폭기(16)들 중에서 선택하여 사용할 수 있음은 당연한 것이다. 특히, 상기 광증폭기(16)는 수신되는 광출력신호가 육안으로 확인될 수 있도록 디스플레이하기 때문에 웨이퍼장착 여부를 즉시 육안으로 확인할 수 있도록 한다. 특히, 상기 발광/수광일체형센서(13)의 취부위치는 웨이퍼로부터 40 내지 60 밀리미터 정도의 높이에서 취부될 수 있다. 상기한 바와 같은 구성에서 상기 발광/수광일체형센서(13)로부터 방출된 빛은 그 직하방에 형성된 웨이퍼 통과로(14)를 따라 통과하는 웨이퍼가 있는 경우, 그 웨이퍼의 표면에서 반사되어 상기 발광/수광일체형센서(13)로 재입력되고, 그에 따라 입력된 빛은 상기 발광/수광일체형센서(13)에 의하여 광출력신호로 출력된다. 출력된 광출력신호는 상기 복합광케이블(15)을 경유하여 광증폭기(16)에로 입력되어 광증폭되고 계속해서 상기한 감지수단 이외의 시스템의 구성에 따라 신호처리되어 웨이퍼의 로딩 및 언로딩을 자동적으로 수행 할 수 있게 되며, 또한 웨이퍼의 로딩상태를 지속적으로 관찰, 감시하여 정상적인 시스템의 운영이 이루어지도록 유지할 수 있게 된다.

따라서, 본 발명에 의하면 발광소자와 수광소자를 정렬시키지 않아 조립 및 유지관리가 용이하게 되는 효과가 있다. 또한 본 발명에 의하면 별도의 고정된 투광글래스를 사용치 않기 때문에 수직하강하여 퇴적되는 먼지등에 의한 투광글래스의 오염에 따른 웨이퍼의 감지불량 등의 발생가능성을 원천적으로 예방할 수 있는 효과가 있다. 또한 본 발명에 의하면 웨이퍼의 표면에서의 직접 반사에 의하여 웨이퍼의 장착여부를 감지토록하여 별도의 감도조절 등이 필요없이 항상 일정한 감도유지를 가능하게 함으로써 균일한 검사성능을 발휘할 수 있는 효과가 있다.

이상에서 본 발명은 기재된 구체예에 대해서만 상세히 설명되었지만 본 발명의 기술사상 범위 내에서 다양한 변형 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구 범위에 속함은 당연한 것이다.

Claims (2)

1. 반도체 제조공정용 웨이퍼장착 감지장치에 있어서, 'ㄱ'자형 고정지지대의 상부판의 저면에 발광소자와 수광소자가 일체로 된 다수의 발광/수광일체형 센서들을 취부시키고, 상기 발광/수광일체형 센서들의 직하방에 웨이퍼가 통과하는 웨이퍼 통과로를 형성시키고, 상기 발광/수광일체형 센서로부터 출력되는 신호가 광증폭기에 전송되도록 복합광케이블로 광학적 및 전기적으로 연결시켜 이루어짐을 특징으로 하는 반도체 재조공정용의 반사형 웨이퍼장착 감지장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 발광/수광일체형센서가 플라스틱 화이버 옵틱 센서임을 특징으로 하는 상기 반도체 제조공정용의 반사형 웨이퍼장착 감지장치.

   ※ 참고사항 : 최초출원 내용에 의하여 공개되는 것임.