KR100246850B1 - 건식 식각 공정후 웨이퍼의 불량 로딩을 감지하기 위한 웨이퍼 캐리어 엘리베이터 - Google Patents

Abstract

본 발명은 웨이퍼 카세트에 로딩된 웨이퍼의 중심부를 기준으로 후방부측으로 치우쳐진 영역을 감지하여 웨이퍼의 로딩 불량 상태를 정확하게 감지하도록 한 웨이퍼 캐리어 엘리베이터에 관한 것이다

본 발명의 목적은 웨이퍼 캐리어에 로딩된 웨이퍼들의 불량 로딩상태를 보다 정확하게 감지하여 불량 로딩된 웨이퍼의 파손을 방지하도록 한 웨이퍼 캐리어 엘리베이터를 제공하는데 있다.

이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 센서를 웨이퍼 캐리어에 로딩된 웨이퍼의 중심부를 기준으로 후방부로 치우쳐 위치하도록 제어부에 설치하여 웨이퍼의 불량 로딩상태를 정확하게 감지함으로써 상기 불량 로딩상태의 웨이퍼 캐리어의 이송을 중단시켜 웨이퍼의 파손과 주변 웨이퍼의 오염을 방지한다.

Description

건식식각공정 후 웨이퍼의 불량 로딩을 감지하기 위한 웨이퍼 캐리어 엘리베이터{Wafer carrier elevator for sensing a wafer incongruent loading after dry etching process}

본 발명은 웨이퍼 캐리어 엘리베이터에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 웨이퍼 카세트에 로딩(loading)된 웨이퍼의 중심부를 기준으로 후방부측으로 치우쳐진 영역을 감지하여 웨이퍼의 로딩 불량 상태를 정확하게 감지하도록 한 웨이퍼 캐리어 엘리베이터에 관한 것이다.

일반적으로 건식 식각법은 밀폐된 쳄버내의 캐소드에 웨이퍼를 장착한 후 웨이퍼상에 기 형성된 절연막 또는 금속층을 플라즈마 상태의 가스에 의해 식각하므로 식각된 웨이퍼의 세척 공정이 필요하지 않을 뿐 아니라 그 절연막 또는 금속층이 이방성 식각되는 특성을 갖고 있다.

최근의 건식 식각 장치에서는 캐리어 투입구에 놓여진 입력용 웨이퍼 캐리어내의 웨이퍼가 투입용 로드록챔버(load lock chamber)에 일시적으로 놓여진 후 식각 챔버인 반응로에 투입되고, 이와는 반대의 과정으로 상기 반응로에서 식각된 웨이퍼가 배출용 로드록챔버에 놓여진 후 캐리어 배출구에 놓여진 출력용 웨이퍼 캐리어에 로딩된다. 상기 식각된 웨이퍼는 표면에 남아 있는 염소(Cl)기에 의해 부식되는 것을 방지하기 위해 로드락챔버와 출력용 웨이퍼 캐리어 사이에 설치된 세정장치에서 세정된다. 상기 웨이퍼들은 모두 로봇트 팔에 의해 자동으로 이송된다.

상기 웨이퍼 캐리어는 웨이퍼 캐리어 엘리베이터에 의해 수직으로 이송되는데, 웨이퍼 캐리어의 각 슬롯에 웨이퍼들이 1장씩 로딩될 때마다 제어부는 다음의 웨이퍼를 투입할 수 있도록 엘리베이터를 제어하여 상기 웨이퍼 캐리어를 상측 방향으로 수직 이송시킨다. 상기 출력용 웨이퍼 캐리어가 이송되기 전에 상기 제어부는 센서를 이용하여 상기 투입된 웨이퍼의 로딩 상태를 감지하고 감지된 결과에 따라 상기 웨이퍼 캐리어를 이송하거나 이송 중지시킨다.

도 1은 종래의 웨이퍼 캐리어 엘리베이터의 구조를 개략적으로 나타낸 구성도이다.

도시된 바와 같이, 본체의 전방부가 개방되고 하측부의 중앙부가 개방된 웨이퍼 캐리어(10)가 이송 수단(13)의 상측부에 장착되어 있고, 센서(15)가 상기 로딩된 웨이퍼(11)의 중심부를 기준으로 전방으로 치우쳐 위치하도록 제어부(17)용 인쇄회로기판에 실장되어 있다. 여기서, 센서(15)는 광센서이다. 상기 인쇄회로기판에 제어를 위한 여러 가지 반도체 소자들(도시 안됨)이 실장되어 있다.

이와 같이 구성되는 웨이퍼 캐리어 엘리베이터의 작용을 도 2를 참조하여 간단히 살펴보면 다음과 같다.

먼저, 건식식각 챔버(도시 안됨)에서 웨이퍼의 식각이 완료되고나면, 상기 웨이퍼는 로봇트 팔에 의해 상기 건식식각 챔버로부터 로드락 챔버(도시 안됨)에 이송된다.

상기 로드락 챔버에 놓여진 웨이퍼(11)가 다른 로봇트 팔에 의해 출력용 웨이퍼 캐리어(10)의 슬롯에 로딩되고 나면, 제어부(17)의 센서(15)가 상기 웨이퍼(11)의 로딩 상태를 감지한다.

웨이퍼(11)가 정상적으로 로딩된 것으로 감지되면, 제어부(17)는 식각된 다음의 웨이퍼를 웨이퍼 캐리어(10)의 해당하는 슬롯에 로딩하기 위해 이송 수단(13)을 제어하여 웨이퍼 캐리어(10)를 상측으로 이송시킨다.

이와 같은 과정에 의해 웨이퍼 캐리어의 각 슬롯에 웨이퍼들이 순차적으로 투입된다.

그러나, 종래의 웨이퍼 캐리어 엘리베이터에서는 도 2에 도시된 바와 같이, 센서(15)가 웨이퍼 캐리어(10)에 정상적으로 로딩된 웨이퍼(11a)의 중심부를 기준으로 전방으로 치우쳐 위치하고 있다. 그러므로, 웨이퍼(11b)가 웨이퍼 캐리어(10)의 전방으로 조금 나와 있을 때에도 웨이퍼(11b)가 정상적으로 로딩된 것으로 감지된다. 또한, 웨이퍼 캐리어(10)의 전방으로 많이 나와 있을 때에도 웨이퍼(11c)가 정상적으로 로딩된 것으로 감지된다.

제어부(15)는 상기와 같은 웨이퍼의 불량 로딩 상태에서도 이송 수단(13)을 제어하여 웨이퍼 캐리어(10)를 상측으로 이송시킨다. 이렇게 되면, 불량 로딩된 웨이퍼(11b,11c)는 웨이퍼 캐리어(10)의 이송 도중에 배출용 로드락챔버의 도아(Door) 또는 웨이퍼 캐리어와 배출용 로드락챔버 사이의 세정장치에 걸려 파손된다. 또한 파손된 웨이퍼의 조각에 의해 주변의 다른 웨이퍼들은 물론 이송장치까지 오염된다. 결국 모든 웨이퍼들이 불량으로 처리될 수밖에 없고 또한 오염된 상기 장치를 세정하지 않으면 안되어 막대한 경제적 손실을 가져온다.

따라서, 본 발명의 목적은 웨이퍼 캐리어에 로딩된 웨이퍼들의 불량 로딩상태를 정확하게 감지하여 불량 로딩된 웨이퍼의 파손을 방지하도록 한 웨이퍼 캐리어 엘리베이터를 제공하는데 있다.

도 1은 종래의 웨이퍼 캐리어 엘리베이터의 구조를 개략적으로 나타낸 구성도.

도 2는 도 1의 웨이퍼 캐리어에 웨이퍼가 로딩된 상태들을 각각 나타낸 상태도.

도 3은 본 발명에 의한 건식식각공정 후 웨이퍼의 불량 로딩을 감지하기 위한 웨이퍼 캐리어 엘리베이터의 구조를 개략적으로 나타낸 구성도.

도 4는 도 3의 웨이퍼 캐리어에 웨이퍼가 로딩된 상태들을 각각 나타낸 상태도.

<도면의주요부분에대한부호의설명>

1: 웨이퍼 캐리어 11, 11a, 11b, 11c: 웨이퍼

13: 이송수단 15: 센서

17: 제어부

이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 센서를 웨이퍼 캐리어에 로딩된 웨이퍼의 중심부를 기준으로 후방부로 치우쳐 위치하도록 제어부에 설치하여 웨이퍼의 불량 로딩상태를 정확하게 감지함으로써 상기 불량 로딩상태의 웨이퍼 캐리어의 이송을 중단시켜 웨이퍼의 파손과 주변 웨이퍼의 오염을 방지한다.

이하, 본 발명에 의한 웨이퍼 불량 로딩을 감지하기 위한 웨이퍼 캐리어 엘리베이터를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다. 종래의 부분과 동일한 부분에는 동일한 부호가 부여되도록 한다.

도 3은 본 발명에 의한 웨이퍼 불량 로딩을 감지하기 위한 웨이퍼 캐리어 엘리베이터의 구조를 개략적으로 나타낸 구성도이다.

도시된 바와 같이, 본 발명의 웨이퍼 캐리어 엘리베이터는 센서(15)가 상기 로딩된 웨이퍼(11)의 중심부를 기준으로 후방으로 치우쳐 위치하는 것을 제외하면 종래의 웨이퍼 감지장치와 동일한 구조를 갖고 있다.

이와 같이 구성되는 웨이퍼 캐리어 엘리베이터의 작용을 도 4를 참조하여 살펴보면 다음과 같다.

먼저, 건식식각 챔버(도시 안됨)에서 웨이퍼의 식각이 완료되고나면, 상기 웨이퍼는 로봇트 팔에 의해 상기 건식식각 챔버로부터 로드락 챔버(도시 안됨)에 이송된다.

상기 로드락 챔버에 놓여진 웨이퍼(11)가 다른 로봇트 팔에 의해 출력용 웨이퍼 캐리어(10)의 슬롯에 로딩되고 나면, 제어부(17)의 센서(15)가 상기 웨이퍼(11)의 로딩 상태를 감지한다. 물론, 이 센서(15)는 웨이퍼(11)의 중심부를 기준으로 후방으로 치우쳐 위치하는 구조를 이루고 있으며, 또한, 이 센서(15)는 웨이퍼 캐리어(10)의 슬롯에 로딩된 웨이퍼(11)로 광을 조사한 후, 이 광의 반사여부에 따라, 센싱전류를 제어부(17)로 입력하거나 입력하지 않는 스위칭 작용을 수행함으로써, 제어부(17)가 좀더 정확한 "이송수단(13) 제어과정"을 수행할 수 있도록 유도한다.

이때, 도 4에 도시된 바와 같이, 만약, 웨이퍼 캐리어(10)에 로딩된 웨이퍼(11a)가 전방으로 치우쳐 있지 않고, 정상적인 로딩상태를 유지하고 있으면, 센서(15)는 반사광을 수광하지 못함으로써, 상술한 센싱전류를 제어부(17)로 입력하지 못하게 된다. 이 경우, 제어부(17)는 웨이퍼가 정상적으로 로딩된 것으로 판정하고, 이송수단(13)을 제어하여 웨이퍼 캐리어를 상측으로 이송시킨다. 이에 따라, 웨이퍼 캐리어는 자신의 다음 슬롯에 식각완료된 다음 웨이퍼를 로딩받을 수 있다.

하지만, 웨이퍼 캐리어(10)에 로딩된 웨이퍼(11b,11c)가 전방으로 치우쳐, 웨이퍼(11a,11c)가 센서(15)의 위치보다 웨이퍼 캐리어(10)의 전방으로 일정 폭 나와 있으면, 센서(15)는 자신의 광 조사에 대응되는 반사광을 수광하여, 일정 크기의 센싱전류를 제어부(17)로 입력시킨다. 이 경우, 제어부(17)는 웨이퍼(11a,11b)가 불량 로딩상태에 있는 것으로 판정하고, 이송수단(13)을 제어하여, 웨이퍼 캐리어(10)의 이송을 중단시킨다.

따라서, 본 발명이 실시되는 경우, 불량 로딩상태의 웨이퍼 캐리어가 이송되는 것이 방지되어 웨이퍼 캐리어의 이송시 발생하던 웨이퍼의 파손과 이로 인한 주변 웨이퍼 및 장치의 오염이 방지된다.

이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명은 센서를 웨이퍼 캐리어에 로딩된 웨이퍼의 중심부를 기준으로 후방으로 치우쳐 위치하도록 하여 웨이퍼의 불량 로딩 상태를 정확하게 감지할 수 있고 이러한 경우에 웨이퍼 캐리어의 이송을 중단시켜 웨이퍼의 이송시 웨이퍼가 파손되는 것을 방지할 수 있다. 또한 웨이퍼의 파손에 따른 주변 웨이퍼의 오염과 주변 장치들의 오염을 방지할 수 있다.

따라서, 본 발명은 웨이퍼 건식 식각 공정을 중단없이 지속적으로 수행할 수 있어 공정의 신뢰성 향상은 물론 생산성 향상을 이룩할 수 있다.

Claims (1)

1. 전면이 개구되고 내부에 다수의 슬롯이 형성된 몸체를 구비하며, 상기 슬롯이 수직방향으로 적층되도록 직립된 상태에서 건식식각 챔버로부터 반출되는 복수의 웨이퍼들이 상기 전면을 통하여 상기 슬롯에 순차적으로 로딩되는 웨이퍼 캐리어;

   상기 웨이퍼 캐리어의 해당 슬롯에 순차적으로 로딩되도록 상기 웨이퍼 캐리어를 상측으로 이송하는 이송 수단;

   상기 슬롯에 정상적으로 로딩되는 웨이퍼의 중심으로부터 상기 후면측으로 치우치도록 상기 웨이퍼 캐리어의 하부에 설치되어 상기 웨이퍼가 상기 슬롯에 완전히 진입하였는지를 감지하는 센서;

   상기 센서로부터 출력되는 감지신호에 따라 상기 캐리어 웨이퍼의 이송을 중단하도록 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 건식식각공정 후 웨이퍼의 불량 로딩을 감지하기 위한 웨이퍼 캐리어 엘리베이터.