KR100653683B1 - 반도체 제조 설비 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 복수매의 웨이퍼가 로딩된 웨이퍼 보트가 설비의 지정된 이송 위치에 정확하게 놓이지 않았을 때, 이를 감지하여 웨이퍼 보트의 이송이 진행되지 못하도록 함으로써 웨이퍼 보트의 이송 위치가 불량한 상태로 이송됨에 따라 발생하는 웨이퍼 보트의 파손 및 웨이퍼의 파손을 사전에 예방한 인터록 기능을 갖는 반도체 제조 설비에 관한 것으로, 본 발명에 의하면 웨이퍼 보트를 이송하는 도중 또는 공정 대기중인 웨이퍼가 수납된 웨이퍼 보트를 석영 포크로 이동 또는 프로세스 챔버로부터 석영 포크로 이송된 후, 석영 포크로부터 언로딩될 때 발생하는 웨이퍼 보트의 기울어짐 또는 웨이퍼 보트의 수평 방향 안착 위치 불량을 포함하는 웨이퍼 보트의 원하지 않는 모든 위치 변경에 따른 공정 불량을 사전에 예방하는 효과가 있다.
반도체 제조 설비, 인터록, 웨이퍼 보트

Description

반도체 제조 설비{Equpiment for fabricating semiconductor device}
도 1은 본 발명에 의한 반도체 제조 설비의 사시도.
도 2는 도 1의 A 방향에서 본 발명에 의한 웨이퍼 보트 엘리베이터를 바라본 사시도.
도 3은 본 발명에 의한 웨이퍼 보트 척과 웨이퍼 보트 및 인터록 유닛을 도시한 사시도.
도 4는 본 발명에 의한 반도체 제조 설비의 인터록 작동을 도시한 작용 설명도.
본 발명은 반도체 제조 설비에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 복수매의 웨이퍼가 로딩된 웨이퍼 보트가 설비의 지정된 이송 위치에 정확하게 놓이지 않았을 때, 이를 감지하여 웨이퍼 보트의 이송이 진행되지 못하도록 함으로써 웨이퍼 보트의 이송 위치가 불량한 상태로 이송됨에 따라 발생하는 웨이퍼 보트의 파손 및 웨이퍼의 파손을 사전에 예방한 인터록 기능을 갖는 반도체 제조 설비에 관한 것이다.
최근들어, 단위 면적당 보다 많은 반도체 소자가 집적됨으로써 단위 면적을 갖는 반도체 칩상에 방대한 정보를 저장하거나 방대한 정보를 단시간내 처리하는 능력을 갖는 반도체 제품이 개발된 바 있다.
이와 같은 반도체 제품을 제작하기 위해서는 확산(diffusion), 증착(deposition), 사진 식각 등과 같은 정밀한 반도체 박막 공정 및 반도체 박막 공정을 수행하는 반도체 공정 설비를 필요로 한다.
특히, 대부분의 반도체 공정 설비는 생산성을 극대화시키기 위하여 하나의 반도체 공정 설비에서 복수매의 웨이퍼가 동시에 공정을 진행하도록 하는 것이 바람직하다.
이를 구현하기 위해서 대부분의 반도체 공정 설비는 복수매의 웨이퍼를 동시에 로딩받아 한번에 소정 반도체 공정이 진행되고, 공정 진행 후 복수매의 웨이퍼를 한번에 언로딩하여 후속 공정으로 이송하는 과정을 반복하게 된다.
이때, 특정 반도체 공정 설비, 예를 들면, 수평형 확산 설비, 화학적 기상 증착 설비 등과 같은 반도체 공정 설비는 복수매의 웨이퍼에 특정 공정을 진행하기 위하여 석영 재질로 복수개의 웨이퍼 슬롯이 형성된 웨이퍼 보트에 복수개의 웨이퍼를 로딩한 후, 웨이퍼 보트를 웨이퍼 이송장치에 의하여 공정 챔버내에 투입하여 소정 공정을 진행하고, 공정 종료 후 웨이퍼 이송장치에 의하여 공정 챔버로부터 웨이퍼 보트를 언로딩한 후, 후속 공정으로 이송하게 된다.
이와 같이 웨이퍼 보트를 이용하여 특정 반도체 공정 설비에 의하여 일련의 반도체 제조 공정을 진행함에 있어, 웨이퍼 보트를 취급할 때 웨이퍼 보트를 웨이 퍼 이송장치로부터 공정챔버로, 공정챔버로부터 웨이퍼 이송장치 등으로 이송하는 도중 웨이퍼의 파손이 빈번하게 발생한다.
이는 주로 고온 환경에서 공정이 진행됨에 따라 웨이퍼 보트의 형상 변경 및 이송 장치가 웨이퍼 보트를 이송하는 경로상에서의 이송 경로 오차, 이송 거리 오차 등의 누적에 의하여 발생된다.
이처럼 웨이퍼 보트가 웨이퍼 이송장치로부터 공정챔버로, 공정챔버로부터 웨이퍼 이송장치로 이송하는 과정중 웨이퍼 보트가 지정된 위치에 놓여지지 않은 상태에서 무리하게 웨이퍼 보트를 이송할 경우 웨이퍼 보트의 낙하 및 웨이퍼 보트가 설비중 일부와 충돌하여 웨이퍼 보트 및 웨이퍼의 파손이 발생하는 문제점이 있다.
따라서, 본 발명은 이와 같은 종래 문제점을 감안한 것으로써, 본 발명의 목적은 웨이퍼 보트가 지정된 위치에 정확히 위치하지 않을 경우, 예를 들면, 웨이퍼 보트가 기울어진 상태이거나, 웨이퍼 보트가 지정된 위치로부터 일측으로 편심 또는 웨이퍼 보트가 기울어짐 및 편심된 상태를 모두 감지하여 웨이퍼 보트가 비정상적인 위치에서 더 이상 공정이 진행되지 않도록 함에 있다.
본 발명의 다른 목적은 상세하게 후술될 본 발명의 상세한 설명에 의하여 보다 명확해질 것이다.
이와 같은 본 발명의 목적을 구현하기 위한 본 발명에 의한 반도체 제조 설비는 복수매의 웨이퍼가 적재된 웨이퍼 카세트가 로딩되는 웨이퍼 카세트 로더와, 웨이퍼를 공급받아 소정 반도체 공정이 진행되는 프로세스 챔버와, 웨이퍼 카세트 로더에 수납된 웨이퍼를 웨이퍼 보트에 로딩한 후, 웨이퍼 보트의 양단부에 형성된 한쌍의 손잡이를 안착시켜 프로세스 챔버로 또는 프로세스 챔버에서 웨이퍼 카세트 로더로 웨이퍼 보트를 이동시키도록 한쌍의 손잡이척이 설치된 웨이퍼 보트 척과, 한쌍의 손잡이척이 한쌍의 손잡이를 안착시킬때, 웨이퍼 보트의 수평 방향 위치 및 웨이퍼 보트의 기울기를 모두 감지하여 웨이퍼 보트의 수평 위치 불량, 기울기 불량이 발생할 경우, 웨이퍼 보트의 이송을 강제적으로 중단하는 웨이퍼 보트 수평/기울기 감지 수단을 포함하는 웨이퍼 보트 이송수단과, 웨이퍼 보트 이송 수단, 프로세스 챔버, 웨이퍼 카세트 로더를 제어하는 콘트롤러를 포함한다.
이하, 본 발명에 의한 반도체 제조 설비의 보다 구체적인 구성, 구성에 따른 독특한 작용 및 효과를 첨부된 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.
본 발명에서는 웨이퍼 보트의 위치 불량을 감지하여 인터록을 발생시키는 기능이 부가된 확산 설비를 바람직한 일실시예로 설명하기로 하는 바, 이하 설명될 웨이퍼 보트의 위치 불량에 따른 인터록 발생 기능은 웨이퍼 보트를 사용하는 통상의 반도체 설비, 예를 들면, 화학적 기상 증착 설비 등에도 적용 가능하다.
본 발명에 의한 확산 설비(600)는 전체적으로 보아, 소정 반도체 박막 공정이 진행되는 프로세스 챔버(100), 프로세스 챔버(100)에 웨이퍼가 입출입되도록 프로세스 챔버(100)와 연이어 형성된 웨이퍼 이송 유닛(200), 프로세스 챔버(100) 및 웨이퍼 이송 유닛(200)을 제어하는 콘트롤러 유닛(300)으로 구성된다.
보다 구체적으로, 프로세스 챔버(100)는 웨이퍼가 소정 공정 분위기에서 박막 공정이 진행되도록 하는 역할을 하는 바, 일실시예로, 본 발명에 의한 프로세스 챔버(100)에서는 반도체 박막 공정의 하나인 확산 공정이 진행되며, 복수개의 챔버(10,20,30;40)가 적층되는 구조를 갖는다.
이와 같은 프로세스 챔버(100)에서 웨이퍼에 확산 공정을 진행하기 위해서는 프로세스 챔버(100)로 웨이퍼를 로딩, 프로세스 챔버(100)로부터 웨이퍼를 언로딩하는 역할을 하는 웨이퍼 이송 유닛(200)이 필수적이다.
웨이퍼 이송 유닛(200)은 다시 공정이 진행될 웨이퍼 및 공정이 진행된 웨이퍼가 수납된 웨이퍼 카세트(10)가 저장되는 웨이퍼 카세트 로더(210), 웨이퍼 카세트 로더(210)로부터 웨이퍼를 언로딩하여 웨이퍼 보트(20)에 수납하여 프로세스 챔버(100)로 이송하는 매개체 역할을 하는 웨이퍼 보트 트랜스퍼(290)로 구성된다.
즉, 웨이퍼 카세트 로더(210)에는 웨이퍼 보트 트랜스퍼(290)가 연이어 설치되고, 웨이퍼 보트 트랜스퍼(290)에는 프로세스 챔버(100)가 연이어 설치된다.
이때, 웨이퍼 카세트 로더(210)는 선행 공정을 종료하고 확산 공정이 진행될 웨이퍼가 복수매 수납된 웨이퍼 카세트(10)를 적어도 1 개 이상 저장하는 저장소 역할을 한다.
한편, 웨이퍼 보트 트랜스퍼(290)는 다시 웨이퍼 보트 트랜스퍼 몸체(280), 웨이퍼 그립퍼 유닛(270), 웨이퍼 보트 엘리베이터(260)로 구성된다.
웨이퍼 보트 트랜스퍼 몸체(280)는 속이 빈 직육면체 형상으로, 웨이퍼 보트 트랜스퍼 몸체(280)의 내부에는 복수개의 이송 스테이션(282), 석영 포크 유닛(284), 웨이퍼 보트 라이너(286), 웨이퍼 카세트 라이너(288)가 설치된다.
보다 구체적으로, 이송 스테이션(282)은 적어도 1 개 이상으로 웨이퍼 보트 트랜스퍼 몸체(280)의 내부에 수평으로 가로질러 설치되는 복수개의 수평 분리벽에 의하여 형성된다.
이와 같이 수평 분리벽에 의하여 웨이퍼 보트 트랜스퍼 몸체(280)의 내부에 형성된 복수개의 이송 스테이션(282)중 가장 하부에 형성된 이송 스테이션을 제외한 나머지 이송 스테이션에는 이송 스테이션을 따라서 수평 왕복 운동을 수행하는 석영 포크 유닛(284)이 설치된다.
석영 포크 유닛(284)은 좁은 폭을 갖고 길이가 긴 막대 형상을 갖음으로써 프로세스 챔버(100)로 웨이퍼 보트(20)를 로딩하거나 프로세스 챔버(100)로부터 웨이퍼 보트(20)를 언로딩하는 석영 포크(284a) 및 석영 포크(284a)가 이송 스테이션(282)을 따라서 수평 방향으로 스트로크되도록 하는 도시되지 않은 석영 포크 구동장치로 구성된다.
이와 같이 웨이퍼 보트(20)가 석영 포크 유닛(284)에 의하여 프로세스 챔버(100)로 공급되도록 하기 위해서는 앞서 설명한 웨이퍼 카세트 로더(210)에 저장된 웨이퍼 카세트(10)로부터 웨이퍼를 언로딩하여 웨이퍼 보트(20)에 로딩하는 과정이 필요하다.
이를 구현하기 위하여 이송 스테이션(282)중 가장 하부에 위치한 이송 스테이션에는 웨이퍼 카세트 로더(210)로부터 언로딩된 웨이퍼 카세트(10)가 소정 위치에 위치하도록 웨이퍼 카세트(10)를 이송하는 웨이퍼 카세트 라이너(288)를 필요로 하고, 웨이퍼 카세트 라이너(288)와 근접한 곳에는 웨이퍼 카세트(10)로부터 웨이퍼를 언로딩하는 웨이퍼 그립퍼 유닛(270)이 설치된다.
웨이퍼 그립퍼 유닛(270)은 웨이퍼 카세트(10)의 웨이퍼를 동시에 그립(grip)하는 웨이퍼 그립퍼(272), 웨이퍼 그립퍼(272)가 웨이퍼를 그립할 수 있도록 상하 좌우로 움직임이 가능한 그립퍼 이송장치(274)로 구성된다.
즉, 웨이퍼 카세트 라이너(288)에 의하여 이송된 웨이퍼 카세트(10)로 웨이퍼 그립퍼 유닛(270)의 그립퍼 이송장치(274)가 웨이퍼 그립퍼(272)를 소정 거리 이송한 상태에서 그립퍼 이송장치(274)의 구동에 의하여 웨이퍼 그립퍼(272)가 웨이퍼 카세트(10)의 웨이퍼와 웨이퍼 사이로 투입되어 웨이퍼를 그립한 후, 그립퍼 이송장치(274)가 웨이퍼 그립퍼(272)를 웨이퍼 카세트(10)로부터 분리시킴으로써 웨이퍼 카세트(10)로부터 웨이퍼는 분리되면서 언로딩된다.
이처럼 웨이퍼 그립퍼(272)에 그립된 웨이퍼는 직선 왕복 운동하는 웨이퍼 보트 라이너(286)의 소정 위치에 대기중인 웨이퍼 보트(20)의 웨이퍼 슬롯(미도시)으로 웨이퍼를 언로딩하여, 웨이퍼가 웨이퍼 보트(20)에 로딩된 상태로 공정 대기되도록 한다.
이와 같이 웨이퍼 보트 라이너(286)에 공정 대기중인 웨이퍼 보트(20)는 웨이퍼 보트 엘리베이터(260)를 매개로 앞서 설명한 석영 포크 유닛(284)의 석영 포크(284a)에 안착된 후 석영 포크(284a)에 의하여 프로세스 챔버(100)의 내부로 공급된다.
이와 같은 역할을 하는 웨이퍼 보트 엘리베이터(260)를 첨부된 도 2를 참조 하여 설명하기로 한다.
첨부된 도 2를 참조하면, 웨이퍼 보트 엘리베이터(260)은 다시 웨이퍼 보트 엘리베이터 몸체(261), 웨이퍼 보트 엘리베이터 몸체(261)의 내부에 설치된 이송 스크류 유닛(262), 웨이퍼 보트 척 유닛(264), 인터록 유닛(265)으로 구성된다.
보다 구체적으로, 웨이퍼 보트 엘리베이터 몸체(261)는 웨이퍼 보트 트랜스퍼 몸체(280)에 근접한 곳에 설치되며, 상하로 긴 직육면체 형상을 갖는 박스 형태를 갖는다.
이와 같이 구성된 웨이퍼 보트 엘리베이터 몸체(261)의 일측면은 도 1에 도시된 바와 같이 개구되고, 개구된 웨이퍼 보트 엘리베이터 몸체(261)의 내부에는 일실시예로 업-다운 동작을 수행하는 이송 스크류 유닛(262)이 설치된다.
이송 스크류 유닛(262)은 수직 방향으로 세워진 상태로 일측 단부는 웨이퍼 보트 엘리베이터 몸체(261)에 피봇(pivot) 결합되고, 타측 단부는 고정된 모터(262a)의 축에 결합된 이송 스크류(262b), 이송 스크류(262b)에 나사 결합된 부싱(262c)으로 구성된다.
이와 같은 이송 스크류 유닛(262)은 웨이퍼 보트(20)가 적층식으로 구성된 복수개의 석영 포크 유닛(284)중 임의의 석영 포크 유닛(284)에도 웨이퍼 보트(20)가 공급될 수 있도록 하기 위함이다.
이와 같은 이송 스크류 유닛(262)의 부싱(262c)에는 웨이퍼 보트 척 유닛(264)이 설치된다.
웨이퍼 보트 척 유닛(264)은 다시 고정 몸체(266), 고정 몸체(266)에 설치된 회동 유닛(267), 회동 유닛(267)에 설치된 웨이퍼 보트 척 몸체(268), 웨이퍼 보트 척 몸체(268)에 설치된 웨이퍼 보트 척(wafer boat chuck;269), 웨이퍼 보트 척 구동장치(도 3 참조;269e)로 구성된다.
이들을 보다 구체적으로 설명하면, 고정 몸체(266)는 부싱(262c)과 결합되어 부싱(262c)을 따라 이동하는 블록으로 고정 몸체(266)에는 회동 유닛(267)이 설치된다.
회동 유닛(267)은 회전축(267a)만 고정 몸체(266)의 외부로 돌출되도록 고정 몸체(266)의 내부에 상호 소정 간격을 갖도록 내장된 2 개의 모터(미도시), 각 회전축(267a)에 설치된 긴 막대 형상을 갖는 회동 링크(267b)로 구성된다.
이때, 모터는 소정 각도만큼 정/역 회전이 가능한 것을 사용함으로써 회동 링크(267b)가 좌우로 소정 각도만큼 회동 가능토록 한다.
이와 같은 회동 유닛(267)의 단부에는 다시 직육면체 블록 형상을 갖는 웨이퍼 보트 척 몸체(268)가 피봇 결합된다.
이때, 웨이퍼 보트 척 몸체(268)에 결합되는 2 개의 회동 링크(267b)는 어느 위치에서나 상호 평행하도록 한다.
이와 같이 회동 유닛(267)에 결합된 웨이퍼 보트 척 몸체(268)에는 웨이퍼 보트(20)를 선택적으로 그립할 수 있도록 한 웨이퍼 보트 척(269) 및 웨이퍼 보트 척(269)을 구동하는 웨이퍼 보트 척 구동장치(269e)가 설치된다.
웨이퍼 보트 척(269)은 웨이퍼 보트(20)의 형상에 따라서 그 형상이 달라질 수 있다.
본 발명에서 사용되는 웨이퍼 보트(20)는 첨부된 도 3을 참조하였을 때, 평평한 석영 재질 플레이트 형상으로 상면에 복수매의 웨이퍼가 동시에 수직으로 세워져 삽입되도록 마련된 웨이퍼 슬롯(22)이 형성된 웨이퍼 보트 몸체(24), 웨이퍼 보트 몸체(24)의 양쪽 단부에 마련된 웨이퍼 보트 손잡이(26)로 구성된다. 여기서, 웨이퍼 보트 몸체(24) 및 웨이퍼 보트 손잡이(26)는 모두 석영 재질로 구성된다.
이때, 웨이퍼 보트 손잡이(26)는 웨이퍼 보트 몸체(24)에 대하여 수직 방향으로 구성되며 상호 소정 간격 이격된 수직 폴(26a)과 수직 폴(26a)을 상호 연결하는 수평 로드(26b)로 구성된다.
웨이퍼 보트 척(269)은 이와 같은 웨이퍼 보트 손잡이(26)를 이용하여 웨이퍼 보트(20)를 웨이퍼 보트 라이너(286)로부터 도 1에 도시된 석영 포크(284a)로, 웨이퍼 보트(20)를 석영 포크(284a)로부터 웨이퍼 보트 라이너(286)로 이송한다.
이를 구현하기 위한 웨이퍼 보트 척(269)은 척 플레이트(269a), 척 플레이트(269a)에 설치된 척 로드(269b), 척 로드(269b)의 단부에 설치되어 웨이퍼 보트 몸체(24)의 양단부에 형성된 웨이퍼 보트 손잡이(26)의 수평 로드(26b)가 안착되는 반원형 홈(269c)이 상부에 형성된 사각형 블록 형상을 갖는 손잡이척(269d)으로 구성된다.
이와 같은 구성을 갖는 웨이퍼 보트 척(269)이 웨이퍼 보트 라이너(286)에 위치한 웨이퍼 보트(20)의 웨이퍼 보트 손잡이(26)와 결합되기 위해서 또는 이송 스테이션(282)의 석영 포크(284a)에 안착된 웨이퍼 보트 손잡이(26)와 결합되기 위해서는 손잡이척(269d)이 2 개의 웨이퍼 보트 손잡이(26)보다 넓게 이격된 상태에서 웨이퍼 보트 손잡이(26)의 외측으로 삽입된 후, 손잡이척(269d)의 상부에 형성된 반원형 홈(269c)에 웨이퍼 보트 손잡이(26)에 안착되도록 웨이퍼 보트 엘리베이터(260)의 이송 스크류 유닛(262)가 업/다운 됨으로써 손잡이척(269d)에 웨이퍼 보트(20)가 매달린 상태에서 웨이퍼 보트(20)는 석영 포크(284a)로부터 웨이퍼 보트 라이너(286), 웨이퍼 보트 라이너(286)로부터 석영 포크(284a)로 이송된다.
이와 같은 기능을 수행하기 위해서는 반드시 웨이퍼 보트 척(269)의 척 로드(269b)는 수평 방향 변위 즉, 어느 하나의 손잡이척(269d)과 그와 쌍을 이루는 다른 하나의 손잡이척(269d)의 간격이 좁아지거나 넓어지도록 해야 한다.
이는 웨이퍼 보트 척 구동장치(269e)에 의하여 수행되는 바, 이는 다양한 방법에 의하여 구현이 가능하다. 예를 들면, 이송용 유압 실린더 또는 벨트 구동에 의하여 가능하다.
이때, 이송되는 웨이퍼 보트(20)의 위치 즉, 석영 포크(284a)에 안착되는 웨이퍼 보트(20)의 위치 및 웨이퍼 보트 라이너(286)에 위치한 웨이퍼 보트(20)의 위치는 매우 중요하다.
이는 웨이퍼 보트(20)의 위치가 지정된 위치에 안착되어 있지 않을 경우, 최악의 경우 손잡이척(269d)에 웨이퍼 보트(20)가 매달린 상태로 이송 도중 웨이퍼 보트(20)가 손잡이척(269d)으로부터 이탈되어 웨이퍼 보트(20) 및 웨이퍼의 파손 발생하거나, 웨이퍼 보트(20)가 석영 포크(284a) 또는 웨이퍼 보트 라이너(286)의 지정되지 않은 위치에 안착된 후 공정이 진행되는 과정에서 프로세스 챔버(100)와 웨이퍼 보트(20)가 부딪치면서 웨이퍼 보트(20)에 로딩된 웨이퍼의 파손 등이 발생하는 문제점이 발생한다.
이와 같은 문제는 자동화된 설비에서 웨이퍼 보트(20)의 위치 불량을 감지하지 못하였기 때문에 주로 발생된다. 예를 들면, 웨이퍼 보트 몸체(24)가 좌우로 기울어진 상태 또는 웨이퍼 보트 몸체(24)가 지정된 위치로부터 일측으로 편심된 상태에서 이를 감지하지 못함으로써 발생된다.
본 발명에서는 이를 극복하기 위하여 손잡이척(269d)과 동일하게 이송되는 척 플레이트(269a)에 인터록 유닛(265)이 설치됨으로써 웨이퍼 보트(20)의 위치 불량을 감지하여 웨이퍼 보트(20)의 위치가 불량한 상태로 더 이상 공정이 진행되지 못하도록 한다.
인터록 유닛(265)은 다시 척 플레이트(269a)에 돌출된 스위치(265a), 웨이퍼 보트(20)의 위치에 따라 스위치(265a)를 온/오프 시키는 인터록 플레이트(265b)로 구성되는 바, 스위치(265a)는 온/오프에 따라서 발생한 신호를 콘트롤러(300)에 전달하고 콘트롤러(300)는 스위치(265a)에서 발생한 신호에 의하여 공정 진행을 강제적으로 중단시키는 제어 신호를 발생한다.
이때, 스위치(265a)는 인터록 플레이트(265b)에 의하여 작동되는 바, 이하, 인터록 플레이트(265b)의 보다 상세한 형상을 설명하기로 한다.
인터록 플레이트(265b)는 얇은 금속 플레이트 형상으로 웨이퍼 보트(20)가 한쌍의 손잡이척(269d) 사이의 지정된 위치에 정확하게 위치하는가를 검지하는 웨이퍼 보트 제 1 위치 감지부(265c)와, 웨이퍼 보트(20)가 한쌍의 손잡이척(269d) 사이의 지정된 위치에 정확하게 위치하였지만 웨이퍼 보트(20)의 웨이퍼 보트 몸체(24)가 기울어졌는가를 검지하는 웨이퍼 보트 제 2 감지부(265d), 스위치 가압 플레이트(265e)의 결합으로 구성된다.
보다 구체적으로, 스위치 가압 플레이트(265e)는 인터록 플레이트(265b)의 길이 방향 중 일측 단부를 직각으로 절곡하여 형성하는 바, 이 스위치 가압 플레이트(265e)는 척 플레이트(269a)에 고정되어 앞서 설명한 스위치(265a)를 가압하는 역할을 한다.
한편, 웨이퍼 보트 제 1 위치 감지부(265c)는 절곡되지 않은 인터록 플레이트(265b)의 중심 부분에서 웨이퍼 보트(20)쪽으로 돌출되도록 형성되어 웨이퍼 보트(20)의 양단부를 감지하는 역할을 한다.
한편, 웨이퍼 보트 제 1 감지부(265c)의 양측으로는 소정 거리 이격된 곳에는 일부가 길게 돌출된 후, 상부로 절곡되고 다시 절곡된 부분중 일부분이 수평이되도록 반대 방향으로 절곡되어 웨이퍼 보트(20)가 기울어졌을 때 웨이퍼 보트(20)가 기울어진 상태임을 감지하는 역할을 한다.
즉, 웨이퍼 보트 제 1 감지부(265c)는 웨이퍼 보트(20)가 한쌍의 손잡이척(269d) 사이에 정확하게 위치하지 않을 경우, 웨이퍼 보트 제 2 감지부(265d)는 웨이퍼 보트(20)가 한쌍의 손잡이척(269d) 사이에는 위치하지만 웨이퍼 보트(20)가 기울어졌을 경우, 웨이퍼 보트(20)와 간섭을 일으켜 스위치 가압 플레이트(265e)가 스위치(265a)를 온(on)시켜 인터록이 발생되도록 한다.
이와 같은 구성을 갖는 본 발명에 의한 확산 설비(600)에서 웨이퍼 보트(20)가 지정된 위치에 놓이지 않았을 때, 인터록을 발생하는 작동을 첨부된 도면을 참 조하여 설명하면 다음과 같다.
먼저, 선행공정이 종료된 웨이퍼가 수납된 웨이퍼 카세트(10)는 웨이퍼 카세트 로더(210)에 임시적으로 저장되고, 웨이퍼 카세트 로더(210)에 수납된 웨이퍼 카세트(10)는 웨이퍼 카세트 라이너(288)로 공급된 후, 웨이퍼 카세트(10)에 수납된 웨이퍼는 웨이퍼 그립퍼(272)에 의하여 언로딩된 후, 웨이퍼 보트 라이너(286)에 위치한 웨이퍼 보트(20)에 로딩된다.
이후, 웨이퍼가 로딩된 웨이퍼 보트(20)는 웨이퍼 보트 라이너(286)에 의하여 지정된 위치로 이송되어 정지된다.
이어서, 웨이퍼 보트 엘리베이터(260)의 이송 스크류 유닛(262)의 작동에 의하여 웨이퍼 보트 척 유닛(264)은 웨이퍼 보트(20)와 평행한 위치까지 이송되고, 회동 유닛(267)이 작동하여 웨이퍼 보트(20)의 웨이퍼 보트 손잡이(26)를 웨이퍼 보트 척 유닛(264)이 잡을 수 있도록 한다.
이후, 웨이퍼 보트 척 유닛(264)의 웨이퍼 보트 척 구동장치(269e)는 손잡이척(269d)과 손잡이척(269d) 사이의 간격이 웨이퍼 보트(20)의 양쪽에 형성된 웨이퍼 보트 손잡이(26)의 간격보다 넓도록 손잡이척(269d)과 손잡이척(269d) 사이의 간격을 조절하고, 다시 이송 스크류 유닛(262)의 작동에 의하여 손잡이척(269d)과 손잡이척(269d)이 웨이퍼 보트 손잡이(26)보다 다소 낮은 위치에 도달하도록 웨이퍼 보트 척 유닛(264)의 높이를 조절한다.
이때, 웨이퍼 보트(20)의 위치가 한쌍의 손잡이척(269d) 사이에 정확하게 위치하지 않을 경우, 반드시 웨이퍼 보트(20)의 일부분, 예를 들면, 웨이퍼 보트 몸체(24) 또는 웨이퍼 보트 손잡이(26)은 인터록 플레이트(265b)의 웨이퍼 보트 제 1 감지부(265c)와 접촉되면서 웨이퍼 보트 제 1 감지부(265c)는 위로 휘어지게 되고 이로 인하여 스위치 가압 플레이트(265e)도 휘어지면서 스위치(265a)를 온(on)시키게 되어 인터록이 작동되어 공정이 중단된다.
만일, 웨이퍼 보트(20)의 위치가 한쌍의 손잡이척(269d) 사이에 정확하게 위치할 경우, 웨이퍼 보트 척 유닛(264)의 손잡이척(269d)은 웨이퍼 보트 손잡이(26)보다 다소 낮은 위치까지 계속 하방으로 내려가게 된다.
이때, 웨이퍼 보트(20)가 수평 상태가 아니라 웨이퍼 보트(20)의 중심을 기준으로 웨이퍼 보트(20)가 기울어져 있을 경우, 웨이퍼 보트(20)의 양단부는 웨이퍼 보트 제 2 감지부(265d)와 접촉되면서 웨이퍼 보트 제 2 감지부(265d)는 위로 휘어지게 되고, 이로 인하여 스위치 가압 플레이트(265e)도 휘어지면서 스위치(265a)를 온(on) 시키게 되어 인터록이 작동되면서 공정이 중단된다.
만일, 웨이퍼 보트(20)가 기울어진 상태가 아니거나 웨이퍼 보트(20)의 위치가 올바르게 셋팅된 경우, 웨이퍼 보트(20)는 한쌍의 손잡이척(269d)에 안착된 후, 이송 스크류 유닛(264)에 의하여 지정된 이송 스테이션(282)으로 이송된 후, 석영 포크(284a)에 안착된다.
이때, 석영 포크(284a)에 안착되면서 웨이퍼 보트(20)에 흔들림이 발생하여 웨이퍼 보트(20)가 수평 방향으로 움직이거나 웨이퍼 보트(20)가 기울어져 웨이퍼 보트 제 1 감지부(265c) 및 웨이퍼 보트 제 2 감지부(265d)에 웨이퍼 보트(20)가 감지될 경우, 스위치 가압 플레이트(265e)가 휘어지면서 스위치(265a)를 온(on)시 켜 역시 인터록이 작동되면서 공정이 중단된다.
이후, 석영 포크(284a)에 안착된 웨이퍼 보트(20)는 프로세스 챔버(100)로 이송되어 확산 공정이 수행된다.
이후, 확산 공정이 종료된 웨이퍼가 수납된 웨이퍼 보트(20)는 앞서 설명한 순서와 반대의 순서대로 언로딩된 후 웨이퍼 카세트(10)에 수납되는 바, 이때도 웨이퍼 보트 제 1 감지부(265c) 및 웨이퍼 보트 제 2 감지부(265d)에 의하여 웨이퍼 보트(20)의 위치가 감지되어 지정된 위치에 놓이지 않은 웨이퍼 보트(20)로 인한 공정 불량이 발생하지 않게 된다.
이상에서 상세하게 설명한 바에 의하면, 웨이퍼 보트를 이송하는 도중 또는 공정 대기중인 웨이퍼가 수납된 웨이퍼 보트를 석영 포크로 이동 또는 프로세스 챔버로부터 석영 포크로 이송된 후, 석영 포크로부터 언로딩될 때 발생하는 웨이퍼 보트의 기울어짐 또는 웨이퍼 보트의 수평 방향 안착 위치 불량을 포함하는 웨이퍼 보트의 원하지 않는 모든 위치 변경에 따른 공정 불량을 사전에 예방하는 효과가 있다.

Claims (3)

  1. 복수매의 웨이퍼가 적재된 웨이퍼 카세트(10)가 로딩되는 웨이퍼 카세트 로더(210)와;
    상기 웨이퍼를 공급받아 소정 반도체 공정이 진행되는 프로세스 챔버(100)와;
    상기 웨이퍼 카세트 로더(210)에 수납된 웨이퍼를 웨이퍼 보트(20)에 로딩한 후, 웨이퍼 보트(20)의 양단부에 형성된 한쌍의 손잡이(26)를 안착시켜 상기 프로세스 챔버(100)로 또는 상기 프로세스 챔버(100)에서 상기 웨이퍼 카세트 로더(210)로 상기 웨이퍼 보트(20)를 이동시키도록 한쌍의 손잡이척(269d)이 설치된 웨이퍼 보트 척(269)과, 상기 한쌍의 손잡이척(269d)이 상기 한쌍의 손잡이(26)를 안착시킬 때, 상기 웨이퍼 보트(20)의 수평 방향 위치 및 웨이퍼 보트(20)의 기울기를 모두 감지하여 상기 웨이퍼 보트(20)의 수평 위치 불량 또는 기울기 불량이 발생할 경우, 상기 웨이퍼 보트(20)의 이송을 강제적으로 중단하는 웨이퍼 보트 수평/기울기 감지 수단(265)을 포함하는 웨이퍼 보트 이송수단(200)과;
    상기 웨이퍼 보트 이송 수단(200), 상기 프로세스 챔버(100), 상기 웨이퍼 카세트 로더(210)를 제어하는 콘트롤러(300)를 포함하는 반도체 제조 설비.
  2. 제 1 항에 있어서, 웨이퍼 보트 수평/기울기 감지 수단(265)은
    상기 컨트롤러(300)로 신호를 발생시키는 인터록 발생부재(265a);
    상기 인터록 발생부재(265a)와 인접하여 배치되어 상기 인터록 발생부재(265a)를 작동시키는 인터록 감지부재(265b)를 구비하며,
    상기 인터록 감지부재(265b)는
    상기 웨이퍼 보트(20)가 상기 한쌍의 손잡이척(269d) 사이의 지정된 곳에 위치하지 않을 경우 상기 웨이퍼 보트(20)와 간섭을 일으키는 웨이퍼 보트 제1감지부(265c)와, 상기 웨이퍼 보트(20)가 상기 한쌍의 손잡이척(269d) 사이에 위치하면서 상기 웨이퍼 보트(20)가 기울기를 갖을 경우 상기 웨이퍼 보트(20)와 간섭을 일으키는 웨이퍼 보트 제2감지부(265d)와, 상기 웨이퍼 보트 제1감지부(265c) 또는 상기 웨이퍼 보트 제2감지부(265d)가 상기 웨이퍼 보트(20)와 간섭을 일으킴과 연동하여 가압되어 상기 인터록 발생부재(256a)를 가압하여 상기 인터록 발생부재(256a)를 작동시키는 인터록 작동부(265e)를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 제조 설비.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 인터록 발생 부재(265a)는 상기 콘트롤러(300)로 신호를 발생시키는 인터록 스위치인 반도체 제조 설비.
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