WO2013039280A1 - 반도체 장비 진단용 측정장치 - Google Patents

반도체 장비 진단용 측정장치 Download PDF

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WO2013039280A1
WO2013039280A1 PCT/KR2011/008652 KR2011008652W WO2013039280A1 WO 2013039280 A1 WO2013039280 A1 WO 2013039280A1 KR 2011008652 W KR2011008652 W KR 2011008652W WO 2013039280 A1 WO2013039280 A1 WO 2013039280A1
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particles
vibration
semiconductor equipment
main body
unit
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PCT/KR2011/008652
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French (fr)
Inventor
유영선
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You Young Sun
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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67242—Apparatus for monitoring, sorting or marking
    • H01L21/67253—Process monitoring, e.g. flow or thickness monitoring

Definitions

  • the present invention relates to a measuring device for diagnosing semiconductor equipment.
  • the present invention is a diagnostic measurement for semiconductor equipment that is introduced into the semiconductor equipment for processing the wafer to be transported along the work progress line of the wafer and to measure the particles floating in the workspace and vibrations within the workspace. Relates to a device.
  • the present invention enables real-time measurement of particles in a state in which a semiconductor device is driven, so that measurement data can be obtained more quickly and accurately, employing a sensor that uses optical technology to measure finer particles,
  • the present invention relates to a measurement device for diagnosing semiconductor equipment for confirming measurement information to an administrator through wireless communication.
  • the present invention measures the vibration generated in the configuration for moving the wafer in the semiconductor equipment and the configuration for forming a vacuum inside the equipment, to grasp in advance the risk of process failure and equipment failure generated during vibration
  • the present invention relates to a vibration measuring device for diagnosing semiconductor equipment for reducing the cost loss of having separate measuring equipment and minimizing the size of the semiconductor equipment to efficiently arrange a work space.
  • a wafer is a material for fabricating a semiconductor chip, and is manufactured in the form of a disk in which a thin ingot formed by circumferentially growing a material type crystal of a silicon semiconductor. Such wafers are subjected to a surface treatment or a chip cutting process in a post-production process, which is performed by a dedicated semiconductor device.
  • the semiconductor equipment for processing the wafer forms a working space inside the closed space, and maintains the working space as a clean space in order to perform a very precise work.
  • the biggest product defects during the semiconductor manufacturing process can be attributed to the fine particles and particles.
  • the semiconductor device as described above essentially measures the size and quantity of the fine particles or fine dust contained in the air or gas in the closed workspace.
  • a measurement device As a device for measuring particles existing inside the semiconductor device as described above, a measurement device called a "particle counter” has been released and used.
  • a particle counter has an air inlet formed at an upper portion thereof, and a tube is coupled to the air inlet so as to communicate with a chamber inside the semiconductor equipment, and configured to measure particles.
  • Patent Application Invention 1 Korean Patent Laid-Open Publication No. 10-2006-2177 (Name: Particle measuring equipment of a semiconductor manufacturing equipment and its measuring method, hereinafter, Patent Application Invention 1), the patent application is a chamber of semiconductor equipment for processing a wafer It is installed inside and suggests an apparatus and method for measuring particles inside the chamber.
  • Such an invention of the present invention is to measure the particles in the chamber and the degree of particle floating in the chamber more accurately to measure the particles in real time by measuring the particles inside the chamber in the state in which the semiconductor equipment is driven in real time.
  • Such a driving device such as a wafer transport device or a robot may be damaged by scratches, contamination by fine particles, or impacts from the wafer falling off the robot due to vibrations in a direction different from the traveling direction. It is a factor that can cause a defect such as (Broken), and it can cause a bigger failure if proper measures such as preventive maintenance (PM) or troubleshooting for abnormal vibration are not taken.
  • PM preventive maintenance
  • Korean Patent Application No. 10-2005-23344 name: exposure equipment for manufacturing semiconductor devices, vibration sensing and position measuring method, semiconductor device manufacturing method, hereinafter the first application of the invention
  • a method and a system for detecting a defect factor for vibration have been proposed.
  • the present invention has proposed a device for manufacturing a semiconductor device, a vibration sensing and position measuring method, and a method for manufacturing a semiconductor device, which can prevent poor patterning during an exposure process.
  • a technology for detecting vibration during the present invention "In the semiconductor device manufacturing equipment, the first beam is divided and provided to the reference mirror and the first mirror, and then the interference pattern formed by reflecting is detected to detect the vibration of the projection lens. And detecting and dividing the second beam to provide the first mirror and the second mirror, and then measuring a relative position of the wafer stage by measuring an interference pattern formed while being reflected. Is presented.
  • the measurement sensor for measuring the particles is installed in the chamber of a relatively small (narrow, high and low height) point where the wafer is transferred in the automated wafer processing process. Difficult disadvantages are exposed.
  • the above-described invention has a problem that it is impossible to precisely measure the particles floating on the entire path to convey the wafer when the particles are floated due to the measurement sensor is installed on one side of the chamber is biased on any one inside the chamber Is exposed.
  • the first application of the present invention 2 is a technology for exclusively detecting the defects of the patterning failure during the exposure process of the wafer, it is impossible to measure the failure factors for the vibration generated during the transfer of the wafer to each work process.
  • the device for measuring the vibration is that the wafer is transferred to a considerable size and when installed in the chamber where the work is performed, the size of the equipment itself must be enlarged, so that the efficiency of space for performing a plurality of work processes in a designated space is increased. Very low problems are exposed.
  • the present invention has been invented to solve the above problems.
  • the first object of the present invention by moving the transfer path of the wafer for processing inside the semiconductor equipment, it is possible to measure the size and number of particles floating throughout the work space in real time without stopping the operation of the semiconductor equipment more Accurate particle measurement data can be obtained, and in order to measure finer particles in the working space of a semiconductor device, a sensor using an optical component such as a laser diode or a photo diode is implemented, and the particle measurement information can be obtained by wireless communication. To provide a measuring instrument to obtain.
  • the second object of the present invention is to measure vibrations generated in a configuration for moving a wafer and forming a vacuum in the equipment, which are transferred along a work progress line of the wafer in a chamber of a semiconductor equipment for processing a wafer, It is to provide a wireless vibration measuring device that can be prepared in advance by grasping the bad concerns generated during vibration.
  • the present invention has the following configuration.
  • the present invention is configured to measure particles or vibrations on a main body manufactured in a shape and size corresponding to a wafer, and are configured to be transported after being introduced into the semiconductor equipment while the semiconductor equipment is being driven and to measure the particles or vibrations. do.
  • the present invention is installed on the main body and the sensor module for detecting and measuring the particles floating in the workspace after being introduced into the semiconductor equipment with the main body; And a control unit installed on the main body to receive data of particles detected by the sensor module, and convert the received data into particle size and number information.
  • the sensor module may include: a module housing coupled to a main body and having an inner space for allowing particles suspended in a work space to pass through one side to another side; A suction fan installed at one side of the module housing to suck particles into the inner space; A sensing unit installed in a passage through which particles of the module housing pass and passing the particles inside and sensing the size and quantity of the particles; And a filter for collecting particles discharged to the work space by being installed in the inner space of the module housing for discharging particles passing through the sensing unit to the outside.
  • the sensing unit the sensor housing is installed inside the tube for the particles to pass through;
  • a laser diode mounted at a point where the tube of the sensor housing is installed and irradiating a laser to penetrate a tube through which particles pass;
  • a photodiode mounted so as to face the laser diode in the sensor housing and detecting a laser beam radiated from the laser diode and passing through the tube to measure the size and quantity of particles traveling through the tube.
  • control unit the current sensing unit for the information of the size and quantity of particles detected by the sensor module to be sensed as the current value; And a control processor converting information on the size and quantity of particles detected by the current sensing unit into data and outputting the data.
  • control unit a wireless communication unit for wireless transmission and reception of data of the size and quantity of particles output from the control processor; And a user display unit for visually confirming data of the size and quantity of particles transmitted by the wireless communication unit.
  • the present invention has the following configuration to achieve the second object.
  • the present invention includes a vibration sensing unit installed on the main body to detect and detect the vibration generated in the wafer processing process after being introduced into the semiconductor equipment together with the main body; And a control unit installed on the main body to receive the detected vibration signal detected by the vibration detection unit, and convert the received vibration signal into a current value.
  • the main body is formed with a recognition display on the surface so that it can be detected by a sensor inside the semiconductor equipment.
  • the vibration detection unit as an acceleration sensor for measuring the acceleration value in the X, Y, Z vector direction, the RMS value of the average value and the FFT value of the frequency band acceleration during the wafer transfer and processing process in the semiconductor equipment Apply.
  • control unit the current sensing unit for sensing the vibration signal detected by the vibration sensing unit as a current value
  • a control processor for converting information of the current value of the vibration sensed by the current sensing unit into data and outputting the data.
  • control unit a wireless communication unit for wireless transmission and reception of the vibration data output from the control processor; And a user display unit for visually confirming the vibration data transmitted by the wireless communication unit.
  • the present invention has the effect of obtaining accurate particle data in real time without stopping the operation of semiconductor equipment by measuring the size and number of particles floating along the transfer path of the wafer to be processed and floating in the work space. have.
  • the present invention is that the sensor is manufactured by the optical component to be able to measure the finer particles, and the measurement information of the particles can be obtained by wireless communication to manage the particle measurement more efficiently and perform work It has an effect.
  • the present invention is capable of measuring the defects of the vibration process generated during the process of the wafer and the work progress, and more accurate determination and response to the defects is performed to minimize the defect rate of the product It is possible to determine the parts or parts of the equipment that can cause the effects and vibrations, so that appropriate measures can be taken in advance for failure.
  • the present invention does not add a separate vibration measurement configuration for each processing process of the semiconductor equipment, it is possible to effectively reduce the manufacturing cost of the semiconductor equipment, thereby miniaturizing the size of the semiconductor equipment itself in the workplace There is an effect of obtaining the advantage of space utilization according to the efficient arrangement of semiconductor equipment.
  • FIG. 1 is a perspective view of a particle measuring device according to a first embodiment of the present invention.
  • Figure 2 is a perspective view of the sensor module extracting device of a first embodiment of the present invention.
  • Figure 3 is a perspective view of a sensing unit of a particle measuring device of Embodiment 1 of the present invention.
  • FIG. 4 is a view illustrating a sensing unit particle measurement of a particle measuring device according to a first embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is an enlarged view of a main part of a sensing unit of a particle measuring device according to a first embodiment of the present invention
  • FIG. 6 is a block diagram of a control unit of a particle measuring device according to a first embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 is a perspective view of a vibration measuring device according to a second embodiment of the present invention.
  • Figure 8 is a perspective view of the sensor module of the vibration measuring device of a second embodiment of the present invention.
  • FIG. 9 is a block diagram of a control unit of a vibration measuring apparatus according to a second embodiment of the present invention.
  • suction fan 23 sensing unit
  • FIG. 1 is a perspective view of a particle measuring apparatus according to a first embodiment of the present invention
  • FIG. 2 is a perspective view of a sensor module of a particle measuring apparatus according to a first embodiment of the present invention.
  • the particle measuring apparatus has a basic configuration consisting of the main body 10, the sensor module 20, the control unit 30.
  • reference numeral 11 denotes a PCB for mounting the sensor module 20 and the control unit 30 on the main body 10.
  • the main body 10 is formed in a disc shape such as a wafer to be introduced into the semiconductor equipment.
  • the main body 10 is introduced into the semiconductor equipment and is transferred to a path through which wafers are processed, and the particle 10 can be measured by the configuration of the sensor module 20 installed on the main body 10. to be.
  • the upper surface of the main body 10, the sensor module 20 and the control unit 30 is connected to the PCB 11 having the electrical, electronic pattern is formed to be electrically connected and interlocked as described above.
  • the size of the flat plate is about 300mm, 200mm, 150mm, 450mm in diameter and the same as the semiconductor wafer, the thickness is about 8mm ⁇ 15mm to pass through each space inside the semiconductor equipment Is produced.
  • the flat plate has a recognition display unit 12 formed in the form of Notch or Flatzone based on the 'SEMI-STD Wafer standard technology' in order to be detected in the same manner as the wafer inside the semiconductor equipment.
  • the sensor module 20 is installed on the PCB 11 of the main body 10.
  • the sensor module 20 is configured to detect and measure particles floating in the working space after being introduced into the semiconductor equipment together with the main body 10.
  • the sensor module 20 includes a module housing 21, a suction fan 22, a sensing unit 23, and a filter 24.
  • the module housing 21 is coupled to the PCB 11 of the main body 10 and is formed in the inner space for the particles suspended in the working space after passing through any one side is introduced into the semiconductor equipment to proceed to the other side.
  • the module housing 21 is configured to form a passage through which particles suspended in the working space pass.
  • the suction fan 22 is installed at one side (inlet) of a passage through which particles of the module housing 21 pass.
  • a suction fan 22 is composed of a micro motor, an impeller, a propeller, and the like to suck and move particles.
  • the suction fan 22 may be replaced by a vacuum ejector or a small vacuum pump for performing the same function.
  • the sensing unit 23 is installed in a passage through which particles inside the module housing 21 pass.
  • the sensing unit 23 is configured to pass the particles inside and detect the size and quantity of the particles.
  • the specific configuration of the sensing unit 23 for this is the same as in Figures 3 to 5 will be described later.
  • the filter 24 is installed in the inner space (outlet of the passage) of the module housing 21 for discharging the particles passing through the sensing unit 23 to the outside.
  • a filter 24 is configured to collect the particles discharged to the work space to perform the filtration function.
  • the particle measuring device according to the present invention is configured to simultaneously perform the function of particle filtration.
  • FIG. 3 is a perspective view of a sensing unit of a particle measuring apparatus according to a first embodiment of the present invention
  • FIG. 4 is a view illustrating a sensing unit particle measurement of a particle measuring apparatus according to a first embodiment of the present invention
  • FIG. 5 is a particle measuring apparatus according to a first embodiment of the present invention. An enlarged view of the main part of the sensing unit.
  • the sensing unit 23 is composed of a sensor housing 25, a laser diode 26, a photodiode 27.
  • the sensor housing 25 has each component installed therein, and a tube 28 is installed to allow particles to enter one side and pass to the other side, and both sides of the sensor housing 25 are centered around the tube 28.
  • the laser diode 26 and the photodiode 27 are disposed in the configuration.
  • the laser diode 26 is mounted on one side of the tube 28 of the sensor housing 25. Such a laser diode 26 is configured to irradiate a laser to penetrate the tube 28 through which particles pass.
  • the focus lens 29 for arranging the diameter of the laser is arranged in front of the laser diode 26, the laser is emitted is configured.
  • the photodiode 27 is mounted so as to face the laser diode 26 about the tube 28 in the sensor housing 25.
  • the photodiode 27 is configured to measure the size and quantity of particles that pass through the tube 28 by sensing the laser beam radiated from the laser diode 26 and passing through the tube 28.
  • a mirror 28a is coupled to the outer surface of the tube 28, which is a photodiode when a laser passing through the tube 28 is diffusely reflected by a particle. It is a structure for proceeding to (27).
  • FIG. 6 is a block diagram of a control unit of a particle measuring apparatus according to a first embodiment of the present invention.
  • control unit 30 is a configuration of a chip or element mounted on the PCB 11 of the main body 10.
  • the control unit 30 is configured to receive the data of the particles detected by the sensor module 20, convert the received data into the size and number information of the particles and outputs.
  • control unit 30 includes a wireless communication unit 33 and a user display unit 34 using the current sensing unit 31 and the control processor 32 as a basic configuration.
  • the current sensing unit 31 is configured in a chip form mounted on the PCB 11 so that information on the size and quantity of particles detected by the sensing unit 23 of the sensor module 20 is detected as a current value. It is a structure for doing so.
  • the control processor 32 also has a chip form mounted on the PCB 11 and is a signal processing device that converts and outputs information on the size and quantity of particles detected by the current sensing unit 31 into data.
  • the wireless communication unit 33 is a PC or laptop which is interlocked with the PCB 11 and the user display unit 34 of the main body 10 to wirelessly transmit and receive data of the size and quantity of particles output from the control processor 32. It consists of a transmission and reception module installed divided into terminals.
  • the user display unit 34 may be applied as a monitor such as a separate LCD, and a display monitor such as a PC or a notebook held by an administrator is applied.
  • the user display unit 34 is configured to visually confirm the data of the size and quantity of particles transmitted by the wireless communication unit 33.
  • Reference numeral 35 in the figure is a battery for supplying power to the circuit configuration of the control unit 30, 36 is a temperature sensor for checking the temperature conditions of the point where the particles are measured.
  • FIG. 7 is a perspective view of a vibration measuring device according to a second embodiment of the present invention
  • FIG. 8 is a perspective view of a sensor module extracted from a vibration measuring device according to a second embodiment of the present invention.
  • the vibration measuring apparatus has a basic configuration consisting of the main body 10, the vibration sensing unit 120, the control unit 130.
  • reference numeral 11 denotes a PCB for mounting the vibration sensing unit 120 and the control unit 130 on the main body 10.
  • the main body 10 is formed in a disc shape such as a wafer to be introduced into the semiconductor equipment.
  • the main body 10 is introduced into the semiconductor equipment and is transferred to a path through which the wafer is processed, so that the vibration can be measured by the configuration of the vibration sensing unit 120 or the like installed on the main body 10. Configuration.
  • the upper surface of the main body 10, the vibration sensing unit 120 and the control unit 130 is electrically connected to the PCB 11 is formed as described above in order to be connected and interlocked as described above.
  • the size of the flat plate is about 300mm, 200mm, 150mm, 450mm in diameter and the same as the semiconductor wafer, the thickness is about 8mm ⁇ 15mm to pass through each space inside the semiconductor equipment Is produced.
  • a recognition display unit 12 is formed to allow the flat plate to be detected in a semiconductor device in the same manner as a wafer, and the recognition display unit 12 is based on 'SEMI-STD Wafer standard technology'. It is formed in the form of Notch or Flatzone.
  • the vibration detecting unit 120 is installed on the PCB 11 of the main body 10. Such a vibration detecting unit 120 is configured to detect and detect a vibration applied when the wafer is transferred into the work space and the work is inserted into the semiconductor equipment together with the main body 10.
  • the vibration detection unit 120 is applied as an acceleration sensor (21, Acceleration sensor).
  • an acceleration sensor 121 is a configuration for measuring the acceleration (shock) of the moving object or the impact.
  • the acceleration sensor 121 is employed as a micro sensor manufactured by MEMS (micro electro mechanical systems) technology, the specification of which can measure the acceleration of ⁇ 2G that can measure the acceleration of the semiconductor robot, Resolution ⁇ 0.01G is suitable.
  • the acceleration sensor 121 as described above may measure the RMS (average) value and the FFT (Fast Furier Transform) value, which are acceleration values in the X, Y, and Z directions when the wafer is transferred and processed. Will be.
  • RMS average
  • FFT Fast Furier Transform
  • FIG. 9 is a block diagram of a control unit of a vibration measuring apparatus according to a second embodiment of the present invention.
  • control unit 130 is a configuration of a chip or element mounted on the PCB 11 of the main body 10.
  • Such a control unit 130 is a configuration for receiving the vibration signal detected by the vibration detection unit 120, converts the received vibration signal into vibration data and outputs.
  • control unit 130 includes a wireless communication unit 133 and a user display unit 134 using the current sensing unit 131 and the control processor 132 as a basic configuration.
  • the current sensing unit 131 is configured in a chip form mounted on the PCB 11, and is configured to allow the vibration signal sensed by the sensing unit 123 of the vibration sensing unit 120 to be sensed as a current value. .
  • the control processor 132 also has a chip form mounted on the PCB 11 and is a signal processing device for converting and outputting a current value for the vibration signal detected by the current sensing unit 131 into data.
  • the wireless communication unit 133 is divided into a terminal such as a PC or a notebook, which is connected to the PCB 11 and the user display unit 134 of the main body 10 to wirelessly transmit and receive the vibration data output from the control processor 132 It consists of installed transmission and reception modules.
  • the user display unit 134 may be applied as a monitor such as a separate LCD, a display monitor such as a PC or a notebook held by the administrator is applied.
  • the user display unit 134 is configured to visually check the vibration data by the wireless communication unit 133.
  • Reference numeral 35 in the figure is a battery for supplying power to the circuit configuration of the control unit 130, 136 is a temperature sensor for checking the temperature conditions of the point where the vibration is measured.
  • each measuring device for measuring particles or vibrations is manufactured in a shape and a standard corresponding to the size of the wafer.
  • Such a measuring device is introduced into a space of a semiconductor device to measure particles or vibrations in a workspace in real time.

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Abstract

본 발명은, 웨이퍼를 가공처리하는 반도체 장비의 내부에 투입되어 웨이퍼의 작업진행라인을 따라 이송되며 작업공간 내부에 부유하는 파티클 및 작업공간 내부의 진동을 측정할 수 있도록 한 반도체 장비 진단용 측정장치에 관한 것이다. 이를 위해 본 발명은, 웨이퍼와 대응되는 형태와 크기로 제작되는 본체 상에 파티클 또는 진동을 측정하기 위한 구성이 설치되어, 반도체 장비가 구동되는 상태에서 반도체 장비 내로 투입된 후 이송되며 파티클 또는 진동을 측정하도록 구성된다.

Description

반도체 장비 진단용 측정장치
본 발명은 반도체 장비 진단용 측정장치에 관한 것이다.
상세하게 본 발명은, 웨이퍼를 가공처리하는 반도체 장비의 내부에 투입되어 웨이퍼의 작업진행라인을 따라 이송되며 작업공간 내부에 부유하는 파티클 및 작업공간 내부의 진동을 측정할 수 있도록 한 반도체 장비 진단용 측정장치에 관한 것이다.
또한, 본 발명은 반도체 장비를 구동시킨 상태에서 파티클의 실시간 측정이 가능하여 보다 신속하고 정확하게 측정데이터를 얻을 수 있도록 하며, 보다 미세한 파티클의 측정을 위해 광학기술을 응용한 센서를 채용하고, 파티클의 측정정보를 무선통신을 통해 관리자에게 확인시킬 수 있도록 한 반도체 장비 진단용 측정장치에 관한 것이다.
특히, 본 발명은 반도체 장비 내에서 웨이퍼를 이동시킬 수 있도록 한 구성 및 장비 내부의 진공상태를 형성하기 위한 구성 등에서 발생되는 진동을 측정하여, 진동시 발생되는 공정 불량 및 장비 고장 발생 우려를 미리 파악하여 대비할 수 있도록 함과 동시에 별도의 측정장비를 구비함에 따른 비용손실을 감소시키고, 반도체 장비의 크기를 소형화하도록 하여 작업공간을 효율적으로 배치시킬 수 있도록 한 반도체 장비 진단용 진동 측정장치에 관한 것이다.
웨이퍼(wafer)는 반도체 칩을 제작하기 위한 재료로 실리콘 반도체의 소재 종류 결정을 원주상에 성장시킨 주괴를 얇게 깍아낸 원판 형태로 제작된다. 이와 같은 웨이퍼는 제작 후공정에서 표면처리 또는 칩 형태로 절단되는 공정을 거치게 되는데, 이는 전용의 반도체 장비에 의해 수행된다.
이때, 상기 웨이퍼를 가공하기 위한 반도체 장비는 내부의 작업공간을 밀폐된 공간으로 형성하고, 대단히 정밀한 작업이 수행되기 위해 상기 작업공간을 청정공간으로 유지시키게 된다. 참고적으로 반도체 제조 공정 진행 중 가장 큰 제품 불량은 미세입자, 미세분진(Particle, 이하 파티클)이 가장 큰 원인이라 할 수 있으며, 회로의 선폭(Pattern)이 50nm미만의 제품 생산이 더욱 많아지면서 특히 반도체 장비 내부에 존재하는 미세입자는 제품에 치명적인 불량을 유발시킨다. 따라서, 상기와 같은 반도체 장비는 밀폐된 작업공간 내공기 혹은 기체에 포함된 미세입자 혹은 미세분진의 크기 및 수량을 필수적으로 측정하게 된다.
상기와 같이 반도체 장비 내부에 존재하는 파티클을 측정하기 위한 장비로 "파티클 카운터"라 지칭되는 측정장비가 출시되어 사용되어지고 있다. 이와 같은 파티클 카운터는 상부에 공기흡입구가 형성되고, 이 공기흡입구에 반도체 장비 내부의 챔버와 연통되도록 튜브가 결합되어 파티클을 측정할 수 있도록 구성된다.
이와 같은 종래의 파티클 카운터는 파티클을 측정하려면 반도체 장비의 구동을 정지시킨 후 작업을 수행해야 하며, 반도체 장비 내부에서 파티클을 흡입한 후 측정을 수행하기 때문에 작업의 번거로움 및 측정결과가 부정확한 문제점이 노출된다.
대한민국 공개특허공보 공개번호 제10-2006-2177호(명칭: 반도체 제조 설비의 파티클 측정장비 및 그 측정방법, 이하, 선출원발명1)에 의하면, 상기 선출원발명은 웨이퍼를 가공하기 위한 반도체 장비의 챔버 내부에 설치되어 챔버 내부의 파티클을 측정하기 위한 장치와 방법을 제시하고 있다.
이와 같은 선출원발명은 반도체 장비가 구동되는 상태에서 챔버 내부의 파티클을 실시간으로 측정하여 파티클을 측정하기 위해 반도체 장비를 구동정지시키는 작업의 번거로움과 챔버 내부의 파티클 부유정도를 보다 정확하게 측정하게 된다.
한편, 상기와 같은 반도체 제조 공정의 대부분은 자동화 되어 있으며 제품 웨이퍼는 Over Hand Transfer(OHT)에 의해 각 제조 장비로 이송되고, 장비내에 있는 로봇에 의해 각 공간으로 이동되며 또한 장비내의 공정 챔버내에는 웨이퍼를 승강시키는 핀 혹은 엘리베이터 등이 있음은 주지된 것과 같다.
이러한 웨이퍼 운송장치나 로봇 등의 구동장치는 구동시 진행방향과 다른 방향에서의 진동에 의해 제품에 스크래치(Scratch), 미세입자(Particle)에 의한 오염, 웨이퍼가 로봇에서 이탈되어 낙하되는 충격에 의한 파손(Broken) 등의 불량을 유발할 수 있는 요인이 되며, 이상진동에 대한 예방정비(PM) 혹은 고장수리 등의 적절한 조치를 취하지 않으면 보다 큰 고장을 일으킬 수 있는 원인이 된다. 현재 반도체 장비내의 로봇등의 구동부 혹은 장비에 진동을 전달하는 Pump등의 이상 진동에 대해 경험있는 현장의 전문인력에 의해 대부분 판단 및 조치를 하고 있어 그 기준이 모호하며 데이터의 공유 및 검토 등을 할 수 없는 현실이다.
상기 문제점을 해결하기 위해 대한민국 특허출원 제10-2005-23344호(명칭: 반도체 소자 제조용 노광장비, 진동감지 및 위치 측정방법, 반도체 소자 제조방법, 이하 선출원발명2)에는 반도체 소자(웨이퍼)를 제조하는 과정에서 진동에 대한 불량요인을 검출하기 위한 방법과 시스템이 제안되어 있다.
상기 선출원발명은 노광 공정시 패터닝 불량을 방지할 수 있는 반도체 소자 제조용 장비, 진동감지 및 위치측정 방법, 반도체 소자 제조방법을 제시하고 있다. 이를위해 선출원발명 중 진동을 감지하기 위한 기술내용으로, "반도체 소자 제조용 장비에서 제 1 빔을 분할하여 기준 미러와 제 1 미러로 제공한 다음 반사되면서 형성하는 간섭 패턴을 검출하여 투영 렌즈의 진동을 감지하는 단계 및 제 2 빔을 분할하여 제 1 미러와 제 2 미러로 제공한 다음 반사되면서 형성하는 간섭 패턴을 측정하여 웨이퍼 스테이지의 상대적인 위치를 측정하는 단계를 포함하는 불량요인 검출 방법과 그 시스템"이 제시되어 있다.
전술된 선출원발명1은 파티클을 측정하기 위한 측정센서가 주로 챔버의 일측에 설치되기 때문에 자동화된 웨이퍼의 가공공정에서 웨이퍼가 이송되는 상당히 작은(상, 하 높이가 협소한) 지점의 챔버에서는 설치되기 어려운 단점이 노출된다. 특히, 상기 선출원 발명은 챔버의 일측에 측정센서가 설치됨으로 인해 파티클이 챔버 내부의 어느 일측에 편중되어 부유된 경우 웨이퍼가 가공되기 위해 이송하는 전체 경로 상에 부유하는 파티클을 정밀하게 측정하기 불가능한 문제점이 노출된다.
또한, 상기 선출원발명2는 웨이퍼의 노광 공정시 패턴닝 불량에 대한 불량요인을 감지하기 위한 전용의 기술내용으로, 웨이퍼가 각 작업공정으로 이송되는 과정에서 발생되는 진동에 대한 불량요인의 측정이 불가능하며, 웨이퍼를 가공하는 자동화공정 장비에 적용하기 위해서는 각 공정별로 진동을 측정하기 위한 다수의 시스템을 설치해야 하기 때문에 상당한 비용지출을 감수해야 하는 문제점이 있다. 특히, 상기 진동을 측정하기 위한 장치는 상당한 크기로 웨이퍼가 이송되며 작업이 수행되는 챔버에 설치될 경우 장비자체의 크기를 대형화해야 하기 때문에 지정된 공간에서 다수의 작업과정을 수행하기 위한 공간의 효율이 대단히 낮은 문제점이 노출된다.
본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위해 발명한 것이다.
이에 본 발명의 첫번째 목적은, 반도체 장비 내부로 가공을 수행하기 위한 웨이퍼의 이송경로를 이동하며 작업공간에 전체적으로 부유하는 파티클의 크기와 개수를 반도체 장비의 구동정지 없이 실시간으로 측정할 수 있도록 하여 보다 정확한 파티클의 측정데이터를 얻을 수 있도록 하며, 반도체 장비의 작업공간 내에서 보다 미세한 파티클을 측정하기 위해 레이저 다이오드, 포토 다이오드 등의 광학부품을 이용한 센서를 구현하고, 파티클의 측정정보를 무선통신에 의해 얻을 수 있도록 한 측정장비를 제공함에 있다.
본 발명의 두번째 목적은, 웨이퍼를 가공처리하는 반도체 장비의 챔버내에 웨이퍼의 작업진행라인을 따라 이송되며 웨이퍼를 이동시키는 구성 및 장비 내부의 진공상태를 형성하기 위한 구성 등에서 발생되는 진동을 측정하므로써, 진동시 발생되는 불량우려를 미리 파악하여 대비할 수 있도록 한 무선 진동 측정장치를 제공함에 있다.
상기 첫번째 목적을 달성하기 위해 본 발명은 아래의 구성을 갖는다.
본 발명은, 웨이퍼와 대응되는 형태와 크기로 제작되는 본체 상에 파티클 또는 진동을 측정하기 위한 구성이 설치되어, 반도체 장비가 구동되는 상태에서 반도체 장비 내로 투입된 후 이송되며 파티클 또는 진동을 측정하도록 구성된다.
여기서, 본 발명은 상기 본체 상에 설치되어 본체와 함께 반도체 장비 내부로 투입된 후 작업공간 내부에 부유하는 파티클을 감지하여 측정하기 위한 센서모듈과; 상기 본체 상에 설치되어 센서모듈에 의해 감지된 파티클의 데이터를 수신하고, 수신된 데이터를 파티클의 크기 및 개수 정보로 변환하여 출력하는 컨트롤부;를 포함하여 구성된다.
여기서, 상기 센서모듈은, 본체와 결합되며 작업공간 내에 부유된 파티클이 어느 일측을 통과하여 타측으로 진행되기 위한 내부공간이 형성된 모듈하우징과; 상기 모듈하우징의 일측에 설치되어 파티클을 흡입하여 내부공간으로 투입시키는 흡입팬과; 상기 모듈하우징의 파티클이 통과되는 통로에 설치되어 파티클을 내부로 통과시키며 파티클의 크기와 수량을 감지하는 센싱유닛과; 상기 센싱유닛을 통과한 파티클이 외부로 배출되기 위한 모듈하우징의 내부공간에 설치되어 작업공간으로 배출되는 파티클을 포집하기 위한 필터;를 포함하여 구성된다.
한편, 본 발명은 상기 센싱유닛이, 파티클이 통과되기 위한 튜브가 내측에 설치된 센서하우징과; 상기 센서하우징의 튜브가 설치된 지점에 장착되어 파티클이 통과되는 튜브를 관통하도록 레이저를 조사하는 레이저 다이오드와; 상기 센서하우징에서 레이저 다이오드와 대향되도록 장착되어 레이저 다이오드에서 조사되어 튜브를 통과한 레이저를 감지하여 튜브를 통해 진행되는 파티클의 크기 및 수량을 측정하는 포토 다이오드;를 포함하여 구성된다.
또한, 본 발명은 상기 컨트롤부가, 센서모듈에 의해 감지된 파티클의 크기와 수량의 정보가 전류값으로 감지되도록 하는 전류감지부와; 상기 전류감지부에 의해 감지된 파티클의 크기와 수량의 정보를 데이터로 변환하여 출력하는 컨트롤 프로세서;를 포함하여 구성된다.
특히, 상기 컨트롤부는, 컨트롤 프로세서에서 출력된 파티클의 크기와 수량의 데이터를 무선 송수신하기 위한 무선통신부와; 상기 무선통신부에 의해 송신된 파티클의 크기와 수량의 데이터를 육안으로 확인할 수 있도록 하기 위한 유저디스플레이부;를 포함하여 구성된다.
상기 두번째 목적을 달성하기 위해 본 발명은 아래의 구성을 갖는다.
본 발명은, 상기 본체 상에 설치되어 본체와 함께 반도체 장비 내부로 투입된 후 웨이퍼 가공공정 상에 발생되는 진동을 감지하여 검출하는 진동감지부와; 상기 본체 상에 설치되어 진동감지부에 의해 감지되어 검출된 진동신호를 수신하고, 수신된 진동신호를 전류값으로 변환하여 출력하는 컨트롤부;를 포함하여 구성된다.
여기서, 상기 본체는 반도체 장비 내부의 센서에 의해 감지될 수 있도록 표면에 인식표시부가 형성된다.
또한, 상기 진동감지부는 반도체 장비 내에서 웨이퍼의 이송 및 가공과정이 수행될 때의 X, Y, Z 벡터 방향의 가속도 값과 그 평균값인 RMS값 그리고 주파수대 가속도 값인 FFT값을 측정하기 위한 가속도센서로 적용된다.
한편, 상기 컨트롤부는, 진동감지부에 의해 감지되어 검출된 진동신호를 전류값으로 감지되도록 하는 전류감지부와; 상기 전류감지부에 의해 감지된 진동에 대한 전류값의 정보를 데이터로 변환하여 출력하는 컨트롤 프로세서;를 포함하여 구성된다.
특히, 상기 컨트롤부는, 컨트롤 프로세서에서 출력된 진동 데이터를 무선 송수신하기 위한 무선통신부와; 상기 무선통신부에 의해 송신된 진동 데이터를 육안으로 확인할 수 있도록 하기 위한 유저디스플레이부;를 포함하여 구성된다.
이상에서와 같이 본 발명은, 가공될 웨이퍼의 이송경로를 따라 이동되며 작업공간에 부유하는 파티클의 크기와 개수를 측정하므로써 반도체 장비의 구동을 정지시키지 않고도 실시간으로 정확한 파티클 데이터를 얻을 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 광학부품에 의해 센서가 제작되어 보다 미세한 파티클까지 측정할 수 있게 되며, 파티클의 측정정보가 무선통신에 의해 얻어질 수 있게 되어 파티클의 측정을 보다 효율적으로 관리하며 작업수행할 수 있는 효과가 있다.
한편, 본 발명은 은, 웨이퍼가 작업진행되는 과정 및 각 작업공정으로 이송되며 발생되는 진동에 대한 불량요인의 측정이 가능하여 불량요인에 대한 보다 정확한 판단 및 대응이 수행되어 제품의 불량률을 최소화할 수 있는 효과와 진동의 원인이 되는 장비 부분 혹은 부품을 판단할 수 있게 하여 고장에 대해 사전 에 적정한 조치를 할 수 있도록 한다.
또한, 본 발명은 반도체 장비의 각 가공공정 마다 별도의 진동측정 구성을 부가하지 않기 때문에 반도체 장비의 제작원가를 효과적으로 감소시킬 수 있게 되며, 이에따라 반도체 장비 자체의 크기를 소형화할 수 있게 되어 작업장 내에서 반도체 장비의 효율적인 배치에 따른 공간활용의 잇점을 얻을 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 실시예1 파티클 측정장치의 사시도.
도 2는 본 발명의 실시예1 파티클 측정장치의 센서모듈 발췌 사시도.
도 3은 본 발명의 실시예1 파티클 측정장치의 센싱유닛 사시도.
도 4는 본 발명의 실시예1 파티클 측정장치의 센싱유닛 파티클 측정 예시도.
도 5는 본 발명의 실시예1 파티클 측정장치의 센싱유닛의 주요부 확대도.
도 6은 본 발명의 실시예1 파티클 측정장치의 컨트롤부 블록도.
도 7은 본 발명의 실시예2 진동 측정장치의 사시도.
도 8은 본 발명의 실시예2 진동 측정장치의 센서모듈 발췌 사시도.
도 9는 본 발명의 실시예2 진동 측정장치의 컨트롤부 블록도.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
10: 본체 11: PCB
20: 센서모듈 21: 모듈하우징
22: 흡입팬 23: 센싱유닛
24: 필터 25: 센서하우징
26: 레이저 다이오드 27: 포토 다이오드
28: 튜브 30: 컨트롤부
31, 131: 전류감지부 32, 132: 컨트롤 프로세서
33, 133: 무선통신부 34, 134: 유저디스플레이부
120: 진동감지부 121: 가속도센서
<실시예1>
도 1은 본 발명의 실시예1 파티클 측정장치의 사시도, 도 2는 본 발명의 실시예1 파티클 측정장치의 센서모듈 발췌 사시도이다.
도면을 참조하면, 본 발명에 의한 파티클 측정장치는 본체(10), 센서모듈(20), 컨트롤부(30)로 이루어진 기본 구성을 갖는다. 도면 중 부호 11은 본체(10) 상에 센서모듈(20)과 컨트롤부(30)가 실장되기 위한 PCB를 나타낸다.
상기 본체(10)는 반도체 장비 내부로 투입되기 위해 웨이퍼와 같은 원판형태로 형성된다. 이와 같은 본체(10)는 반도체 장비 내부로 투입되어 웨이퍼가 가공되기 위해 이송되는 경로로 이송되며, 본체(10) 상에 설치된 센서모듈(20) 등의 구성에 의해 파티클을 측정할 수 있도록 하는 구성이다.
또한, 상기 본체(10)의 상면에는 센서모듈(20)과 컨트롤부(30)가 전기적으로 연결되어 연동되도록 하기 위해 전기, 전자 패턴이 형성된 PCB(11)가 결합됨은 전술한 것과 같다.
참고적으로, 상기 평판의 크기는 직경이 반도체 웨이퍼와 동일한 300㎜, 200㎜, 150㎜, 450㎜ 내외이며, 두께는 반도체 장비 내부의 각 공간을 통과할 수 있도록 하기 위해 8㎜ ~ 15㎜ 정도로 제작된다. 또한, 상기 평판은 반도체 장비 내부에서 웨이퍼와 동일하게 감지될 수 있도록 하기 위해 'SEMI-STD Wafer 표준기술'을 근거로 하여 Notch 또는 Flatzone의 형태로 형성된 인식표시부(12)를 갖는다.
상기 센서모듈(20)은 본체(10)의 PCB(11) 상에 설치된다. 이와 같은 센서모듈(20)은 본체(10)와 함께 반도체 장비 내부로 투입된 후 작업공간 내부에 부유하는 파티클을 감지하여 측정하기 위한 구성이다. 이를 위해 상기 센서모듈(20)은 모듈하우징(21), 흡입팬(22), 센싱유닛(23), 필터(24)로 이루어진다.
상기 모듈하우징(21)은 본체(10)의 PCB(11) 상에 결합되며 반도체 장비에 투입된 후 작업공간 내에 부유된 파티클이 어느 일측을 통과하여 타측으로 진행되기 위한 내부공간이 형성된다. 즉, 이와 같은 모듈하우징(21)은 작업공간 내부에 부유하는 파티클이 통과되는 통로를 형성하기 위한 구성이다.
상기 흡입팬(22)은 모듈하우징(21)의 파티클이 통과되기 위한 통로의 일측(입구)에 설치된다. 이와 같은 흡입팬(22)은 초소형 모터 및 임펠러, 프로펠러 등으로 구성되어 파티클을 흡입하여 진행시키게 된다. 이때, 상기 흡입팬(22)은 동일한 기능을 수행하기 위한 진공이젝터 또는 소형의 진공펌프 등으로 대체되어 적용될 수 있다.
상기 센싱유닛(23)은 모듈하우징(21) 내부의 파티클이 통과되는 통로에 설치된다. 이와 같은 센싱유닛(23)은 파티클을 내부로 통과시키며 파티클의 크기와 수량을 감지하기 위한 구성이다. 이를 위한 센싱유닛(23)의 구체적인 구성은 도 3내지 도 5에서와 같으며 후술하기로 한다.
상기 필터(24)는 센싱유닛(23)을 통과한 파티클이 외부로 배출되기 위한 모듈하우징(21)의 내부공간(통로의 출구)에 설치된다. 이와 같은 필터(24)는 작업공간으로 배출되는 파티클을 포집하여 여과기능을 수행하기 위한 구성이다. 이에따라 본 발명에 의한 파티클 측정장치는 파티클 여과의 기능을 동시에 수행할 수 있도록 구성된 것이다.
도 3은 본 발명의 실시예1 파티클 측정장치의 센싱유닛 사시도, 도 4는 본 발명의 실시예1 파티클 측정장치의 센싱유닛 파티클 측정 예시도, 도 5는 본 발명의 실시예1 파티클 측정장치의 센싱유닛의 주요부 확대도이다.
도면을 참조하면, 상기 센싱유닛(23)은 센서하우징(25), 레이저 다이오드(26), 포토 다이오드(27)로 이루어진다.
상기 센서하우징(25)은 각 구성이 내부에 설치되고, 파티클이 일측으로 진입하여 타측으로 통과되기 위한 튜브(28)가 장착되며, 센서하우징(25)의 내부에는 튜브(28)를 중심으로 양측에 상기 레이저 다이오드(26)와 포토 다이오드(27)가 배치되어 구성된다.
상기 레이저 다이오드(26)는 센서하우징(25)의 튜브(28) 일측에 장착된다. 이와 같은 레이저 다이오드(26)는 파티클이 통과되는 튜브(28)를 관통하도록 레이저를 조사하기 위한 구성이다. 여기서, 상기 레이저가 출사되는 레이저 다이오드(26)의 전방에는 레이저의 직경을 조절할 수 있도록 하기 위한 포커스렌즈(29)가 배치되어 구성된다.
상기 포토 다이오드(27)는 센서하우징(25)에서 튜브(28)를 중심으로 레이저 다이오드(26)와 대향되도록 장착된다. 이와 같은 포토 다이오드(27)는 레이저 다이오드(26)에서 조사되어 튜브(28)를 통과한 레이저를 감지하여 튜브(28)를 통해 진행되는 파티클의 크기 및 수량을 측정하기 위한 구성이다.
이와 같은 센싱유닛(23)의 구성에서 튜브(28)의 외면에는 미러(28a)가 결합되는데, 이 미러(28a)는 튜브(28)를 통과하는 레이저가 파티클에 충돌하여 난반사될 때 이를 포토 다이오드(27)로 진행시키기 위한 구성이다.
도 6은 본 발명의 실시예1 파티클 측정장치의 컨트롤부 블록도이다.
도면을 참조하면, 상기 컨트롤부(30)는 본체(10)의 PCB(11) 상에 실장된 칩 또는 소자형태의 구성이다. 이와 같은 컨트롤부(30)는 센서모듈(20)에 의해 감지된 파티클의 데이터를 수신하고, 수신된 데이터를 파티클의 크기 및 개수 정보로 변환하여 출력하기 위한 구성이다.
이를 위해 상기 컨트롤부(30)는 전류감지부(31), 컨트롤 프로세서(32)를 기본 구성으로 하여 무선통신부(33)와, 유저디스플레이부(34)를 포함하여 구성된다.
상기 전류감지부(31)는 PCB(11)에 실장된 칩 형태의 구성으로, 상기 센서모듈(20)의 센싱유닛(23)에 의해 감지된 파티클의 크기와 수량의 정보가 전류값으로 감지되도록 하기 위한 구성이다.
상기 컨트롤 프로세서(32)도 PCB(11)에 실장된 칩 형태의 구성으로, 상기 전류감지부(31)에 의해 감지된 파티클의 크기와 수량의 정보를 데이터로 변환하여 출력하는 신호처리장치이다.
상기 무선통신부(33)는 컨트롤 프로세서(32)에서 출력된 파티클의 크기와 수량의 데이터를 무선 송수신하기 위해 본체(10)의 PCB(11)와 유저디스플레이부(34)와 연동되는 PC 또는 노트북 등의 단말기에 나누어져 설치된 송수신 모듈로 구성된다.
상기 유저디스플레이부(34)는 별도의 LCD 등의 모니터로 적용될 수 있으며, 관리자가 보유한 PC 또는 노트북 등의 디스플레이 모니터가 적용된다. 이와 같은 유저디스플레이부(34)는 상기 무선통신부(33)에 의해 송신된 파티클의 크기와 수량의 데이터를 육안으로 확인할 수 있도록 하기 위한 구성이다.
도면 중 부호 35는 컨트롤부(30)의 회로구성에 전원을 공급하기 위한 배터리이며, 36는 파티클이 측정되는 지점의 온도조건을 확인하기 위한 온도센서이다.
<실시예2>
도 7은 본 발명의 실시예2 진동 측정장치의 사시도, 도 8은 본 발명의 실시예2 진동 측정장치의 센서모듈 발췌 사시도이다.
도면을 참조하면, 본 발명에 의한 진동 측정장치는 본체(10), 진동감지부(120), 컨트롤부(130)로 이루어진 기본 구성을 갖는다. 도면 중 부호 11은 본체(10) 상에 진동감지부(120)와 컨트롤부(130)가 실장되기 위한 PCB를 나타낸다.
상기 본체(10)는 반도체 장비 내부로 투입되기 위해 웨이퍼와 같은 원판형태로 형성된다. 이와 같은 본체(10)는 반도체 장비 내부로 투입되어 웨이퍼가 가공되기 위해 이송되는 경로로 이송되며, 본체(10) 상에 설치된 진동감지부(120) 등의 구성에 의해 진동을 측정할 수 있도록 하는 구성이다.
또한, 상기 본체(10)의 상면에는 진동감지부(120)과 컨트롤부(130)가 전기적으로 연결되어 연동되도록 하기 위해 전기, 전자 패턴이 형성된 PCB(11)가 결합됨은 전술한 것과 같다.
참고적으로, 상기 평판의 크기는 직경이 반도체 웨이퍼와 동일한 300㎜, 200㎜, 150㎜, 450㎜ 내외이며, 두께는 반도체 장비 내부의 각 공간을 통과할 수 있도록 하기 위해 8㎜ ~ 15㎜ 정도로 제작된다. 또한, 상기 평판은 반도체 장비 내부에서 센서에 의해 웨이퍼와 동일하게 감지될 수 있도록 하기 위해 인식표시부(12)가 형성되며, 이러한 인식표시부(12)는 'SEMI-STD Wafer 표준기술'을 근거로 하여 Notch 또는 Flatzone 형태로 형성된다.
상기 진동감지부(120)는 본체(10)의 PCB(11) 상에 설치된다. 이와 같은 진동감지부(120)는 본체(10)와 함께 반도체 장비 내부로 투입된 후 작업공간 내부에 웨이퍼가 이송 및 작업수행될 때 인가되는 진동을 감지하여 검출하기 위한 구성이다.
이를위해, 상기 진동감지부(120)는 가속도 센서(21, Acceleration sensor)로 적용된다. 이와같은 가속도센서(121)는 이동하는 물체의 가속도나 충격의 세기(진동)를 측정하기 위한 구성이다. 특히, 상기 가속도센서(121)는 MEMS(micro electro mechanical systems) 기술로 제작된 초소형의 센서로 채용되며, 그 사양은 반도체 로봇의 가속도를 측정할 수 있는 ±2G의 가속도를 측정할 수 있으며, Resolution은 ±0.01G가 적당하다.
상기와 같은 가속도센서(121)는 웨이퍼의 이송 및 가공과정이 수행될 때의 X, Y, Z 벡터 방향의 가속도 값인 RMS(평균)값과 주파수대 가속도 값인 FFT(Fast Furier Transform)값을 측정할 수 있게 된다.
도 9는 본 발명의 실시예2 진동 측정장치의 컨트롤부 블록도이다.
도면을 참조하면, 상기 컨트롤부(130)는 본체(10)의 PCB(11) 상에 실장된 칩 또는 소자형태의 구성이다. 이와 같은 컨트롤부(130)는 진동감지부(120)에 의해 감지된 진동신호를 수신하고, 수신된 진동신호를 진동데이터로 변환하여 출력하기 위한 구성이다.
이를 위해 상기 컨트롤부(130)는 전류감지부(131), 컨트롤 프로세서(132)를 기본 구성으로 하여 무선통신부(133)와, 유저디스플레이부(134)를 포함하여 구성된다.
상기 전류감지부(131)는 PCB(11)에 실장된 칩 형태의 구성으로, 상기 진동감지부(120)의 센싱유닛(123)에 의해 감지된 진동신호가 전류값으로 감지되도록 하기 위한 구성이다.
상기 컨트롤 프로세서(132)도 PCB(11)에 실장된 칩 형태의 구성으로, 상기 전류감지부(131)에 의해 감지된 진동신호에 대한 전류값을 데이터로 변환하여 출력하는 신호처리장치이다.
상기 무선통신부(133)는 컨트롤 프로세서(132)에서 출력된 진동데이터를 무선 송수신하기 위해 본체(10)의 PCB(11)와 유저디스플레이부(134)와 연동되는 PC 또는 노트북 등의 단말기에 나누어져 설치된 송수신 모듈로 구성된다.
상기 유저디스플레이부(134)는 별도의 LCD 등의 모니터로 적용될 수 있으며, 관리자가 보유한 PC 또는 노트북 등의 디스플레이 모니터가 적용된다. 이와 같은 유저디스플레이부(134)는 상기 무선통신부(133)에 의해 진동데이터를 육안으로 확인할 수 있도록 하기 위한 구성이다.
도면 중 부호 35는 컨트롤부(130)의 회로구성에 전원을 공급하기 위한 배터리이며, 136은 진동이 측정되는 지점의 온도조건을 확인하기 위한 온도센서이다.
상기와 같은 측정장치는 파티클 또는 진동을 측정하기 위한 각각의 측정장치는 웨이퍼의 규격과 대응하는 형태와 규격으로 제작된다. 이와 같은 측정장치는 반도체 장비의 공간으로 투입되어 작업공간 내부의 파티클 또는 진동을 실시간으로 측정할 수 있게 된다. 특히, 반도체 장비 내부의 가장 좁은 공간인 슬릿밸브(Slit Valve)를 통과할 수 있게 된다.

Claims (11)

  1. 웨이퍼와 대응되는 형태와 크기로 제작되는 본체(10) 상에 파티클 또는 진동을 측정하기 위한 구성이 설치되어, 반도체 장비가 구동되는 상태에서 반도체 장비 내로 투입된 후 이송되며 파티클 또는 진동을 측정하도록 한 반도체 장비 진단용 측정장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 본체(10) 상에 설치되어 본체(10)와 함께 반도체 장비 내부로 투입된 후 작업공간 내부에 부유하는 파티클을 감지하여 측정하기 위한 센서모듈(20)과;
    상기 본체(10) 상에 설치되어 센서모듈(20)에 의해 감지된 파티클의 데이터를 수신하고, 수신된 데이터를 파티클의 크기 및 개수 정보로 변환하여 출력하는 컨트롤부(30);를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 장비용 파티클 측정장치.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 센서모듈(20)은
    본체(10)와 결합되며 작업공간 내에 부유된 파티클이 어느 일측을 통과하여 타측으로 진행되기 위한 내부공간이 형성된 모듈하우징(21)과;
    상기 모듈하우징(21)의 일측에 설치되어 파티클을 흡입하여 내부공간으로 투입시키는 흡입팬(22)과;
    상기 모듈하우징(21)의 파티클이 통과되는 통로에 설치되어 파티클을 내부로 통과시키며 파티클의 크기와 수량을 감지하는 센싱유닛(23)과;
    상기 센싱유닛(23)을 통과한 파티클이 외부로 배출되기 위한 모듈하우징(21)의 내부공간에 설치되어 작업공간으로 배출되는 파티클을 포집하기 위한 필터(24);를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 장비용 파티클 측정장치.
  4. 제 3 항에 있어서, 상기 센싱유닛(23)은
    파티클이 통과되기 위한 튜브(28)가 내측에 설치된 센서하우징(25)과;
    상기 센서하우징(25)의 튜브(28)가 설치된 지점에 장착되어 파티클이 통과되는 튜브(28)를 관통하도록 레이저를 조사하는 레이저 다이오드(26)와;
    상기 센서하우징(25)에서 레이저 다이오드(26)와 대향되도록 장착되어 레이저 다이오드(26)에서 조사되어 튜브(28)를 통과한 레이저를 감지하여 튜브(28)를 통해 진행되는 파티클의 크기 및 수량을 측정하는 포토 다이오드(27);를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 장비용 파티클 측정장치.
  5. 제 2 항에 있어서, 상기 컨트롤부(30)는
    센서모듈(20)에 의해 감지된 파티클의 크기와 수량의 정보가 전류값으로 감지되도록 하는 전류감지부(31)와;
    상기 전류감지부(31)에 의해 감지된 파티클의 크기와 수량의 정보를 데이터로 변환하여 출력하는 컨트롤 프로세서(32);를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 장비용 파티클 측정장치.
  6. 제 2 항 또는 제 5 항에 있어서, 상기 컨트롤부(30)는
    컨트롤 프로세서(32)에서 출력된 파티클의 크기와 수량의 데이터를 무선 송수신하기 위한 무선통신부(33)와;
    상기 무선통신부(33)에 의해 송신된 파티클의 크기와 수량의 데이터를 육안으로 확인할 수 있도록 하기 위한 유저디스플레이부(34);를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 장비용 파티클 측정장치.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 본체(10) 상에 설치되어 본체(10)와 함께 반도체 장비 내부로 투입된 후 웨이퍼 가공공정 상에 발생되는 진동을 감지하여 검출하는 진동감지부(120)와;
    상기 본체(10) 상에 설치되어 진동감지부(120)에 의해 감지되어 검출된 진동신호를 수신하고, 수신된 진동신호를 전류값으로 변환하여 출력하는 컨트롤부(130);를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 장비 진단용 진동 측정장치.
  8. 제 7 항에 있어서, 상기 본체(10)는
    반도체 장비 내부의 센서에 의해 감지될 수 있도록 표면에 인식표시부(12)가 형성된 것을 특징으로 하는 반도체 장비 진단용 진동 측정장치.
  9. 제 7 항에 있어서, 상기 진동감지부(120)는
    반도체 장비 내에서 웨이퍼의 이송 및 가공과정이 수행될 때의 X, Y, Z 벡터 방향의 가속도 값과 그 평균값인 RMS값 그리고 주파수대 가속도 값인 FFT값을 측정하기 위한 가속도센서(121)로 적용된 것을 특징으로 하는 반도체 장비 진단용 진동 측정장치.
  10. 제 7 항에 있어서, 상기 컨트롤부(130)는
    진동감지부(120)에 의해 감지되어 검출된 진동신호를 전류값으로 감지되도록 하는 전류감지부(131)와;
    상기 전류감지부(131)에 의해 감지된 진동에 대한 전류값의 정보를 데이터로 변환하여 출력하는 컨트롤 프로세서(132);를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 장비 진단용 진동 측정장치.
  11. 제 7 항 또는 제 10 항에 있어서, 상기 컨트롤부(130)는
    컨트롤 프로세서(132)에서 출력된 진동 데이터를 무선 송수신하기 위한 무선통신부(133)와;
    상기 무선통신부(133)에 의해 송신된 진동 데이터를 육안으로 확인할 수 있도록 하기 위한 유저디스플레이부(134);를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 장비 진단용 진동 측정장치.
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