KR101731439B1

KR101731439B1 - Magnetic fluid seal and abnormal condition judging method of semiconductor processing based on the same

Info

Publication number: KR101731439B1
Application number: KR1020150139705A
Authority: KR
Inventors: 김화식
Original assignee: (주) 디노솔루션
Priority date: 2015-10-05
Filing date: 2015-10-05
Publication date: 2017-05-02
Anticipated expiration: 2035-10-05
Also published as: KR20170040567A

Abstract

이상유무 판단방법은 자성유체씰을 회전축에 구현하고 상기 자성유체씰의 진동을 측정하는 진동센서를 포함하는 반도체 공정 장치에서 수행되는 반도체 공정 이상유무 판단방법에 있어서, 조작 명령을 기초로 공정 단위 동작을 검출하는 단계, 상기 공정 단위 동작을 구성하는 공정 동작 대상을 검출하는 단계, 상기 진동센서를 통해 상기 자성유체씰에 제공된 진동을 수신하는 단계, 상기 수신된 진동의 파형을 기초로 주파수 스펙트럼을 분석하는 단계 및 상기 공정 단위 동작에서 자기학습된 기준 진동과 상기 분석된 주파수 스펙트럼을 기초로 상기 공정 동작 대상의 이상유무를 결정하는 단계를 포함한다. 따라서, 이상유무 판단방법은 반도체 공정에서 웨이퍼에 전달될 수 있는 진동을 감지하여 불량품의 발생을 최소화할 수 있다.A method for judging whether or not an abnormality exists is a method for determining whether or not a semiconductor process abnormality is performed in a semiconductor processing apparatus including a magnetic fluid seal mounted on a rotary shaft and measuring a vibration of the magnetic fluid seal, Detecting a process operation object constituting the process unit operation, receiving the vibration provided to the magnetic fluid seal through the vibration sensor, analyzing the frequency spectrum based on the waveform of the received vibration, And determining whether there is an abnormality in the process operation object based on the reference vibration self-learned in the process unit operation and the analyzed frequency spectrum. Therefore, the method of determining the presence / absence of abnormality can detect the vibration that can be transferred to the wafer in the semiconductor process, thereby minimizing the generation of defective products.

Description

TECHNICAL FIELD [0001] The present invention relates to a magnetic fluid seal and a method of determining whether or not a semiconductor process is abnormal based on the magnetic fluid seal. [0002]

본 발명은 자성유체씰, 이를 포함하는 반송 장치 및 이를 기반으로 하는 반도체 공정 이상유무 판단방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 반도체 공정에서 웨이퍼 또는 LCD용 글라스에 전달될 수 있는 진동을 감지하여 불량품의 발생을 최소화하는 반도체 공정 이상유무 판단방법에 관한 것이다.
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a magnetic fluid seal, a conveying apparatus including the same, and a method for determining whether or not a semiconductor process is abnormal based on the conveyance apparatus. More particularly, And more particularly, to a method for determining whether or not a semiconductor process is abnormal.

일반적으로, 반도체 장치, 평판 디스플레이 장치, 태양 전지 등의 제조를 위한 단위 공정들은 진공 챔버 또는 압력 챔버 등과 같은 공정 챔버 내에서 수행될 수 있다. 예를 들면, 기판(예를 들어, 웨이퍼) 상에 박막을 형성하기 위한 증착 공정, 기판 상의 박막을 식각하기 위한 식각 공정, 기판 상의 불순물을 제거하기 위한 세정 공정 등은 밀폐된 챔버 내에서 수행될 수 있으며, 필요에 따라 공정 챔버 내부가 진공 상태 또는 고압 상태로 유지될 수 있다. In general, the unit processes for manufacturing a semiconductor device, a flat panel display device, a solar cell, and the like can be performed in a process chamber such as a vacuum chamber or a pressure chamber. For example, a deposition process for forming a thin film on a substrate (e.g., a wafer), an etching process for etching the thin film on the substrate, a cleaning process for removing impurities on the substrate, and the like are performed in an enclosed chamber And the inside of the process chamber can be kept in a vacuum state or a high-pressure state, if necessary.

공정 챔버 내에는 기판을 지지하기 위한 구조물(Boat)이 배치될 수 있으며, 경우에 따라 구조물을 회전시킬 필요가 있다. 구조물을 필요에 따라 운동시키는 경우 구동력을 전달하기 위하여 공정 챔버를 관통하는 구동축이 설치될 수 있으며, 공정 챔버와 구동축 사이가 밀폐될 수 있다.A boat for supporting the substrate may be disposed in the process chamber, and it is sometimes necessary to rotate the structure. A drive shaft passing through the process chamber may be provided to transmit the driving force when the structure is moved as needed, and the gap between the process chamber and the drive shaft may be sealed.

종래 기술에서는 자성유체씰 또는 반도체 공정 장치 내부의 구동부의 불량 또는 웨이퍼의 전송 과정에 의하여 웨이퍼에 이상 진동이 전달되는 경우, 웨이퍼와 웨이퍼를 지지하는 구조물의 마찰에 의하여 불량품이 발생하였다. 또한, 종래 기술은 설비의 셋업, 정비 및 예방 정비 등의 과정 중 웨이퍼 지지 구조물의 설치 변경 또는 주변 설치물의 변경이 있을 경우, 웨이퍼 지지 구조물의 기준축의 기울기가 변경되어 웨이퍼 지지 구조물, 챔버와 그 주변 설치물에 데미지를 줄 수 있다. 종래 기술은 반도체 공정 설비의 이상에 의하여 불량품이 발생하는 경우, 매우 큰 손실을 피할 수 없는 문제점을 가지고 있다.In the prior art, when an abnormal vibration is transmitted to a wafer due to a failure of a magnetic fluid seal or a driving unit inside the semiconductor processing apparatus or a transfer process of the wafer, defective products are generated due to friction between the wafer and the structure supporting the wafer. In addition, in the prior art, when the installation of a wafer supporting structure is changed or a peripheral installation is changed during a process of setup, maintenance and preventive maintenance of a facility, the slope of the reference axis of the wafer supporting structure is changed, Damage can be given to the installation. The prior art has a problem that a very large loss can not be avoided when a defective product occurs due to an abnormality of a semiconductor processing facility.

한국등록특허 제10-1456809호는 자성 유체 실에 관한 것으로, 보다 상세하게는 2부재가 편심하는 경우에도, 자성 유체를 안정적으로 보유 지지함으로써 안정한 밀봉성능을 발휘시킬 수 있는 자성 유체 실을 제공을 개시한다.Korean Patent No. 10-1456809 relates to a magnetic fluid chamber, and more particularly, to a magnetic fluid chamber capable of exhibiting stable sealing performance by stably holding a magnetic fluid even when two members are eccentric .

한국등록특허 제10-1285028호는 자성유체씰에 관한 것으로, 보다 상세하게는 밀폐된 챔버 내부로 회전력을 전달하기 위한 자성유체씰에 있어서, 상기 자성유체씰은 상기 챔버에 장착되는 마운팅 플레이트와, 상기 마운팅 플레이트와 상기 챔버를 관통하여 상기 챔버 내부로 연장하는 일단부와 상기 챔버 외측에 위치되는 타단부 및 상기 마운팅 플레이트에 밀착되는 플랜지를 포함하는 회전축과, 링 형태를 갖고 상기 마운팅 플레이트와 상기 플랜지 사이에 개재되며 자성 유체를 이용하여 상기 마운팅 플레이트와 상기 플랜지 사이에서 밀봉을 제공하는 폴 피스 조립체를 포함하는 자성유체씰을 개시한다.
Korean Patent No. 10-1285028 relates to a magnetic fluid seal, and more particularly, to a magnetic fluid seal for transmitting a rotational force to a sealed chamber, the magnetic fluid seal including a mounting plate mounted on the chamber, A rotating shaft including a mounting plate and a flange which penetrates through the chamber and extends to the inside of the chamber, the other end positioned outside the chamber, and a flange that is in close contact with the mounting plate; And a pole piece assembly using a magnetic fluid to provide a seal between the mounting plate and the flange.

한국등록특허 제10-1456809호 (2014. 10. 24 등록)Korean Registered Patent No. 10-1456809 (Registered on October 24, 2014) 한국등록특허 제10-1285028호 (2013. 07. 04 등록)Korean Registered Patent No. 10-1285028 (Registered on Mar. 07, 04)

본 발명의 일 실시예는 반도체 공정에서 웨이퍼 또는 글라스에 전달될 수 있는 진동을 감지하거나 웨이퍼 또는 글라스 지지물의 수평보정 및 수평상태를 모니터링하여 불량품의 발생을 최소화하는 반도체 공정 이상유무 판단방법을 제공하고자 한다. One embodiment of the present invention provides a method for determining whether a semiconductor process abnormality exists to detect vibration that can be transferred to a wafer or a glass in a semiconductor process or to monitor the horizontal correction and horizontal state of a wafer or a glass support to minimize generation of defective products do.

본 발명의 일 실시예는 공정 단위 동작에서 자기학습된 기준 진동을 기초로 반도체 공정에서의 이상 발생 유무를 제공하는 반도체 공정 이상유무 판단방법을 제공하고자 한다.An embodiment of the present invention is to provide a method for determining whether or not a semiconductor process abnormality exists, which provides the presence or absence of an abnormality in a semiconductor process based on a reference vibration self-learned in a process unit operation.

본 발명의 일 실시예는 공정 동작 대상에서 발생할 수 있는 이상 원인의 유형을 미리 설정하고, 이상 원인에 따른 진동 파형을 학습하여 이상 상황 발생의 원인을 판단하는 반도체 공정 이상유무 판단방법을 제공하고자 한다.
An embodiment of the present invention is to provide a method of determining whether a semiconductor process abnormality is present in which a type of an abnormal cause that can occur in a process operation target is set in advance and a cause of an abnormal condition is determined by learning a vibration waveform according to an abnormal cause .

실시예들 중에서, 이상유무 판단방법은 자성유체씰을 회전축에 구현하고 상기 자성유체씰의 진동을 측정하는 진동센서를 포함하는 반도체 공정 장치에서 수행되는 반도체 공정 이상유무 판단방법에 있어서, 조작 명령을 기초로 공정 단위 동작을 검출하는 단계, 상기 공정 단위 동작을 구성하는 공정 동작 대상을 검출하는 단계, 상기 진동센서를 통해 상기 자성유체씰에 제공된 진동을 수신하는 단계, 상기 수신된 진동의 파형을 기초로 주파수 스펙트럼을 분석하는 단계 및 상기 공정 단위 동작에서 자기학습된 기준 진동과 상기 분석된 주파수 스펙트럼을 기초로 상기 공정 동작 대상의 이상유무를 결정하는 단계를 포함한다.Among the embodiments, the abnormality determination method includes a vibration sensor that implements a magnetic fluid seal on a rotating shaft and measures a vibration of the magnetic fluid seal, the method comprising: Comprising: detecting a process unit operation on a basis; detecting a process operation object constituting the process unit operation; receiving vibration provided to the magnetic fluid seal through the vibration sensor; Analyzing the frequency spectrum and determining whether the process operation object is abnormal based on the reference vibration self-learned in the process unit operation and the analyzed frequency spectrum.

상기 공정 동작 대상의 이상유무를 결정하는 단계는 상기 수신된 진동의 파형이 주파수 스펙트럼 분석을 통하여 상기 기준 진동의 파형으로부터 허용된 범위를 초과하면 상기 공정 동작 대상에 대하여 이상 상황을 결정하는 단계를 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 상기 공정 동작 대상의 이상유무를 결정하는 단계는 상기 수신된 진동의 파형이 주파수 스펙트럼 분석을 통하여 상기 기준 진동의 파형으로부터 허용된 범위에 해당하면 상기 공정 동작 대상에 대하여 정상 상황을 결정하는 단계를 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 상기 허용된 범위는 상기 자기학습을 통해 상기 공정 동작 대상 각각에 대하여 서로 다르게 설정될 수 있다.The step of determining the abnormality of the process operation object includes a step of determining an abnormal situation for the process operation target when the waveform of the received vibration exceeds a range allowed from the waveform of the reference vibration through frequency spectrum analysis can do. In one embodiment, the step of determining the abnormality of the object to be processed includes determining whether the waveform of the received vibration corresponds to a range allowed from the waveform of the reference vibration through frequency spectrum analysis, And a step of determining the number In one embodiment, the allowed range may be set differently for each of the process operation targets through the self-learning.

상기 공정 동작 대상의 이상 유무를 결정하는 단계는 상기 반도체 공정의 정상 상황 동작에서 주파수 스펙트럼의 분석을 통해 상기 공정 동작 대상 각각에 대해 서로 다른 주파수를 설정하여 기준 진동을 자기학습하는 단계를 포함할 수 있다. 상기 공정 동작 대상의 이상 유무를 결정하는 단계는 상기 공정 동작 대상의 이상 상황이 결정되면 이상 발생 신호를 제공하는 단계를 포함할 수 있다.The step of determining the abnormality of the process operation object may include a step of self-learning the reference vibration by setting different frequencies for each of the process operation objects through the analysis of the frequency spectrum in the normal situation operation of the semiconductor process have. The step of determining the abnormality of the process operation object may include the step of providing an abnormality occurrence signal when an abnormal situation of the process operation object is determined.

상기 이상유무 판단방법은 상기 공정 동작 대상의 이상 상황이 결정되면 상기 수신된 진동을 기초로 이상 상황 발생의 원인을 판단하는 단계를 더 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 상기 이상 상황 발생의 원인을 판단하는 단계는 상기 이상 상황 발생의 원인을 판단하기에 앞서, 상기 공정 동작 대상에서 발생할 수 있는 이상 원인의 유형을 미리 설정하고, 상기 이상 원인에 따른 진동 파형을 학습하는 단계를 포함할 수 있다.The abnormality determination method may further include determining a cause of the abnormal condition based on the received vibration when the abnormal condition of the process operation is determined. In one embodiment, the step of determining the cause of the occurrence of the abnormal condition may include a step of previously setting the type of the cause of the occurrence of the process operation before determining the cause of the occurrence of the abnormal condition, And learning the vibration waveform.

상기 반도체 공정 장치는 상기 자성유체씰 및 상기 진동센서의 온도를 측정하는 온도센서를 더 포함하고, 상기 이상유무 판단방법은 상기 온도센서를 통해 상기 자성유체씰 및 상기 진동센서의 온도를 모니터링하는 단계를 더 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 상기 진동센서의 온도를 모니터링하는 단계는 상기 자성유체씰 및 상기 진동센서의 온도가 특정 온도를 초과하면 이상 발생 신호를 제공하는 단계를 포함할 수 있다.Wherein the semiconductor processing apparatus further includes a temperature sensor for measuring the temperature of the magnetic fluid seal and the vibration sensor, the method comprising the steps of: monitoring the temperature of the magnetic fluid seal and the vibration sensor through the temperature sensor; As shown in FIG. In one embodiment, monitoring the temperature of the vibration sensor may include providing an anomaly signal when the temperature of the magnetic fluid seal and the vibration sensor exceeds a certain temperature.

상기 반도체 공정 장치는 상기 진동센서와 무선 통신을 수행하는 무선 통신부를 더 포함하고, 상기 이상유무 판단방법은 상기 무선 통신부를 통해 상기 반도체 공정 장치 및 상기 진동센서 간의 무선 통신을 수행하는 단계를 더 포함할 수 있다. 상기 반도체 공정 장치는 상기 결정된 이상유무에 따른 이상 발생 신호를 수신하여 알림 표시를 디스플레이하는 디스플레이부를 더 포함하고, 상기 이상유무 판단방법은 상기 이상 발생 신호를 기초로 상기 반도체 공정 장치의 이상 유무를 나타내는 알림 표시를 디스플레이하는 단계를 더 포함할 수 있다.The semiconductor processing apparatus may further include a wireless communication unit that performs wireless communication with the vibration sensor, and the method further includes performing wireless communication between the semiconductor processing apparatus and the vibration sensor through the wireless communication unit can do. Wherein the semiconductor processing apparatus further comprises a display unit for receiving an abnormality occurrence signal according to the determined abnormality occurrence and displaying a notification display, wherein the abnormality presence determination method comprises the steps of: And displaying the notification display.

상기 이상유무 판단방법은 웨이퍼 또는 글라스 지지물의 수평 기울기를 실시간 모니터링하는 단계를 더 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 상기 공정 동작 대상의 이상유무를 결정하는 단계는 상기 수평 기울기가 허용된 범위를 초과하면 이상 상황을 결정하는 단계를 포함할 수 있다.The abnormality determination method may further include monitoring the horizontal inclination of the wafer or the glass support in real time. In one embodiment, the step of determining the abnormality of the process operation object may include determining an abnormal situation if the horizontal slope exceeds the allowable range.

실시예들 중에서, 자성유체씰은 조작 명령을 기초로 공정 단위 동작을 검출하는 단위 동작 검출부, 상기 공정 단위 동작을 구성하는 공정 동작 대상을 검출하는 공정 동작 대상 검출부, 진동센서를 통해 상기 공정 동작 대상으로부터 발생한 진동을 수신하는 진동 수신부, 상기 수신된 진동의 파형을 기초로 주파수 스펙트럼을 분석하는 주파수 스펙트럼 분석부 및 상기 공정 단위 동작에서 자기학습된 기준 진동과 상기 분석된 주파수 스펙트럼을 기초로 상기 공정 동작 대상의 이상유무를 결정하는 이상유무 결정부를 포함한다.Among the embodiments, the magnetic fluid seal includes a unit operation detection unit for detecting the operation of the process unit on the basis of the operation command, a process operation subject detection unit for detecting the process operation object constituting the process unit operation, A frequency spectrum analyzer for analyzing a frequency spectrum based on the waveform of the received vibration, a frequency spectrum analyzer for analyzing the frequency spectrum of the process vibration based on the reference vibration self-learned in the process unit operation and the analyzed frequency spectrum, And an abnormality determining unit for determining whether or not the object is abnormal.

상기 자성유체씰은 상기 공정 동작 대상의 이상 상황이 결정되면 상기 분석된 주파수 스펙트럼을 기초로 이상 상황 발생의 원인을 판단하는 이상 원인 판단부를 더 포함할 수 있다.The magnetic fluid seal may further include an abnormality determination unit that determines the cause of the abnormality occurrence based on the analyzed frequency spectrum when the abnormality condition of the process operation object is determined.

상기 자성유체씰은 웨이퍼 또는 글라스 지지물의 수평 기울기를 실시간 모니터링하는 실시간 모니터링부를 더 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 상기 이상유무 결정부는 상기 수평 기울기가 허용된 범위를 초과하면 이상 상황을 결정할 수 있다.
The magnetic fluid seal may further include a real-time monitoring unit that monitors the horizontal inclination of the wafer or the glass support in real time. In one embodiment, the abnormality determination unit can determine an abnormal situation when the horizontal gradient exceeds the allowable range.

개시된 기술은 다음의 효과를 가질 수 있다. 다만, 특정 실시예가 다음의 효과를 전부 포함하여야 한다거나 다음의 효과만을 포함하여야 한다는 의미는 아니므로, 개시된 기술의 권리범위는 이에 의하여 제한되는 것으로 이해되어서는 아니 될 것이다.The disclosed technique may have the following effects. It is to be understood, however, that the scope of the disclosed technology is not to be construed as limited thereby, as it is not meant to imply that a particular embodiment should include all of the following effects or only the following effects.

본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 공정 이상유무 판단방법은 반도체 공정에서 웨이퍼 또는 글라스에 전달될 수 있는 진동을 감지하거나 웨이퍼 또는 글라스 지지물의 수평보정 및 수평상태를 모니터링하여 불량품의 발생을 최소화할 수 있다.The method of determining abnormal semiconductor process according to an embodiment of the present invention can detect vibrations that can be transferred to a wafer or a glass in a semiconductor process or monitor horizontal correction and horizontal state of a wafer or a glass support to minimize occurrence of defective products have.

본 발명의 일 실시예에 반도체 공정 이상유무 판단방법은 공정 단위 동작에서 자기학습된 기준 진동을 기초로 반도체 공정에서의 이상 발생 유무를 제공할 수 있다.In one embodiment of the present invention, the semiconductor process abnormality determination method can provide the abnormality occurrence in the semiconductor process based on the reference vibration self-learned in the process unit operation.

본 발명의 일 실시예에 반도체 공정 이상유무 판단방법은 공정 동작 대상에서 발생할 수 있는 이상 원인의 유형을 미리 설정하고, 이상 원인에 따른 진동 파형을 학습하여 이상 상황 발생의 원인을 판단할 수 있다.
In one embodiment of the present invention, the method for determining the presence or absence of a semiconductor process abnormality can determine the cause of the abnormal situation by previously setting the type of the abnormal cause that may occur in the process operation target and learning the vibration waveform according to the abnormal cause.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 공정 장치를 설명하는 도면이다.
도 2는 도 1에 있는 반도체 공정 장치의 자성유체씰을 설명하는 단면도이다.
도 3은 도 1에 있는 반도체 공정 장치의 자성유체씰을 설명하는 사시도이다.
도 4는 도 1에 있는 반도체 공정 장치의 자성유체씰을 설명하는 평면도이다.
도 5는 도 1에 있는 반도체 공정 장치의 자성유체씰에 대한 내부 구성도를 설명하는 블록도이다.
도 6은 도 1에 있는 반도체 공정 장치의 자성유체씰에 의한 반도체 공정 이상유무 판단과정을 설명하는 순서도이다.1 is a view for explaining a semiconductor processing apparatus according to an embodiment of the present invention.
2 is a cross-sectional view illustrating a magnetic fluid seal of the semiconductor processing apparatus shown in Fig. 1;
3 is a perspective view illustrating a magnetic fluid seal of the semiconductor processing apparatus shown in Fig. 1;
Fig. 4 is a plan view illustrating a magnetic fluid seal of the semiconductor processing apparatus shown in Fig. 1;
5 is a block diagram illustrating an internal configuration diagram of a magnetic fluid seal of the semiconductor processing apparatus shown in Fig.
6 is a flowchart for explaining a process of determining whether or not a semiconductor process is abnormal by the magnetic fluid seal of the semiconductor process apparatus of FIG.

본 발명에 관한 설명은 구조적 내지 기능적 설명을 위한 실시예에 불과하므로, 본 발명의 권리범위는 본문에 설명된 실시예에 의하여 제한되는 것으로 해석되어서는 아니 된다. 즉, 실시예는 다양한 변경이 가능하고 여러 가지 형태를 가질 수 있으므로 본 발명의 권리범위는 기술적 사상을 실현할 수 있는 균등물들을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 또한, 본 발명에서 제시된 목적 또는 효과는 특정 실시예가 이를 전부 포함하여야 한다거나 그러한 효과만을 포함하여야 한다는 의미는 아니므로, 본 발명의 권리범위는 이에 의하여 제한되는 것으로 이해되어서는 아니 될 것이다.The description of the present invention is merely an example for structural or functional explanation, and the scope of the present invention should not be construed as being limited by the embodiments described in the text. That is, the embodiments are to be construed as being variously embodied and having various forms, so that the scope of the present invention should be understood to include equivalents capable of realizing technical ideas. Also, the purpose or effect of the present invention should not be construed as limiting the scope of the present invention, since it does not mean that a specific embodiment should include all or only such effect.

한편, 본 출원에서 서술되는 용어의 의미는 다음과 같이 이해되어야 할 것이다.Meanwhile, the meaning of the terms described in the present application should be understood as follows.

"제1", "제2" 등의 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하기 위한 것으로, 이들 용어들에 의해 권리범위가 한정되어서는 아니 된다. 예를 들어, 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다.The terms "first "," second ", and the like are intended to distinguish one element from another, and the scope of the right should not be limited by these terms. For example, the first component may be referred to as a second component, and similarly, the second component may also be referred to as a first component.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어"있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결될 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어"있다고 언급된 때에는 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 한편, 구성요소들 간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 즉 "~사이에"와 "바로 ~사이에" 또는 "~에 이웃하는"과 "~에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지로 해석되어야 한다.It is to be understood that when an element is referred to as being "connected" to another element, it may be directly connected to the other element, but there may be other elements in between. On the other hand, when an element is referred to as being "directly connected" to another element, it should be understood that there are no other elements in between. On the other hand, other expressions that describe the relationship between components, such as "between" and "between" or "neighboring to" and "directly adjacent to" should be interpreted as well.

단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한 복수의 표현을 포함하는 것으로 이해되어야 하고, "포함하다"또는 "가지다" 등의 용어는 실시된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이며, 하나 또는 그 이상의 다른 특징이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.It is to be understood that the singular " include " or "have" are to be construed as including the stated feature, number, step, operation, It is to be understood that the combination is intended to specify that it does not preclude the presence or addition of one or more other features, integers, steps, operations, elements, components, or combinations thereof.

각 단계들에 있어 식별부호(예를 들어, a, b, c 등)는 설명의 편의를 위하여 사용되는 것으로 식별부호는 각 단계들의 순서를 설명하는 것이 아니며, 각 단계들은 문맥상 명백하게 특정 순서를 기재하지 않는 이상 명기된 순서와 다르게 일어날 수 있다. 즉, 각 단계들은 명기된 순서와 동일하게 일어날 수도 있고 실질적으로 동시에 수행될 수도 있으며 반대의 순서대로 수행될 수도 있다.In each step, the identification code (e.g., a, b, c, etc.) is used for convenience of explanation, the identification code does not describe the order of each step, Unless otherwise stated, it may occur differently from the stated order. That is, each step may occur in the same order as described, may be performed substantially concurrently, or may be performed in reverse order.

여기서 사용되는 모든 용어들은 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미를 지니는 것으로 해석될 수 없다.
All terms used herein have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which this invention belongs, unless otherwise defined. Commonly used predefined terms should be interpreted to be consistent with the meanings in the context of the related art and can not be interpreted as having ideal or overly formal meaning unless explicitly defined in the present application.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 공정 장치(100)를 설명하는 도면이다.1 is a view for explaining a semiconductor processing apparatus 100 according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 반도체 공정 장치(100)는 자성유체씰(110), 공정 챔버(120), 보트 엘리베이터(130), 공정 제어부(140), 진공 펌프(150), 공정 객체 제공부(160) 및 가스 주입부(170)를 포함한다.1, a semiconductor processing apparatus 100 includes a magnetic fluid seal 110, a process chamber 120, a boat elevator 130, a process control unit 140, a vacuum pump 150, a process object providing unit 160 And a gas injection unit 170.

반도체 공정 장치(100)는 반드시 이에 한정되는 것은 아니나, 공정 객체(10) 내부에 불순물 입자를 주입하기 위한 확산 공정을 수행할 수 있다. 일 실시예에서, 공정 객체(10)는 웨이퍼 또는 LCD 글라스에 해당할 수 있다. 예를 들어, 반도체 공정 장치(100)는 확산 공정을 수행하여 공정 객체(10)의 회로 패턴이 전자 소자의 특성을 가지도록 할 수 있다.The semiconductor processing apparatus 100 may perform a diffusion process for implanting impurity particles into the process object 10, though not necessarily limited thereto. In one embodiment, the process object 10 may correspond to a wafer or LCD glass. For example, the semiconductor processing apparatus 100 may perform a diffusion process so that the circuit pattern of the process object 10 has characteristics of the electronic device.

다른 일 실시예에서, 반도체 공정 장치(100)는 자성유체씰(110)을 사용하여 공정 객체(10)를 이송할 수 있다. 반도체 공정 장치(100)는 자성유체씰(110)을 사용하여 열처리 챔버(미도시)에 공정 객체(10)를 제공할 수 있다. 반도체 공정 장치(100)는 열처리 챔버를 통해 열처리 공정을 마친 공정 객체(10)를 쿨링 챔버(미도시)에 제공할 수 있다. 반도체 공정 장치(100)는 쿨링 챔버를 통해 쿨링 공정을 완료한 공정 객체(10)를 배출할 수 있다. 즉, 자성유체씰(110)은 LCD 공정 라인 상에서 LCD 이송 롤러의 역할을 수행할 수 있다.In another embodiment, the semiconductor processing apparatus 100 may transfer the process object 10 using a magnetic fluid seal 110. In one embodiment, The semiconductor processing apparatus 100 may provide a process object 10 to a thermal processing chamber (not shown) using a magnetic fluid seal 110. The semiconductor processing apparatus 100 may provide a cooling object (not shown) with a process object 10 that has undergone a heat treatment process through a heat treatment chamber. The semiconductor processing apparatus 100 can discharge the process object 10 that has completed the cooling process through the cooling chamber. That is, the magnetic fluid seal 110 may serve as an LCD transfer roller on the LCD process line.

즉, 도 1은 본 발명의 실시예를 한정하는 것이 아니고, 자성유체씰(110)을 사용한 반도체 공정 장치(100)의 예시를 설명하는 것에 불과하다. That is, FIG. 1 does not limit the embodiment of the present invention, but merely explains an example of the semiconductor processing apparatus 100 using the magnetic fluid seal 110.

자성유체씰(110)은 공정 챔버(120)의 하부에 배치되어, 공정 챔버(120)를 밀폐시키고 보트(121)를 회전시킬 수 있다. 보다 구체적으로, 자성유체씰(110)은 공정 챔버(120) 내부에 배치된 보트(121)에 회전 구동력을 제공할 수 있다. 자성유체씰(110)는 공정 챔버(120)에 회전 구동력을 제공하는 동시에 공정 챔버(120)를 밀폐할 수 있다. 자성유체씰(110)은 공정 챔버(120)의 가스 누설, 압력 누설을 방지할 수 있다. 즉, 자성유체씰(110)은 밀폐된 공정 챔버(120) 내부에 회전 구동력을 제공하기 위하여 사용될 수 있다. 반도체 공정 장치(100)는 가스누출방지를 위해 밀폐회전을 제공하는 자성유체씰(110)을 회전축에 구현할 수 있다. 이하, 자성유체씰(110)의 구성은 도 2 내지 도 5에서 설명한다.A magnetic fluid seal 110 may be disposed below the process chamber 120 to seal the process chamber 120 and rotate the boat 121. More specifically, the magnetic fluid seal 110 may provide a rotational driving force to the boat 121 disposed within the process chamber 120. The magnetic fluid seal 110 may provide a rotational driving force to the process chamber 120 while sealing the process chamber 120. The magnetic fluid seal 110 can prevent gas leakage and pressure leakage of the process chamber 120. That is, the magnetic fluid seal 110 may be used to provide a rotational driving force within the closed process chamber 120. The semiconductor processing apparatus 100 may implement a magnetic fluid seal 110 on the rotating shaft that provides a sealed rotation for preventing gas leakage. Hereinafter, the configuration of the magnetic fluid seal 110 will be described with reference to FIG. 2 to FIG.

공정 챔버(120)는 보트(121)를 포함하고, 복수의 오링들(122 ~ 125)을 통해 밀폐될 수 있다. 공정 챔버(120)는 그 내부에 가스 입자를 주입하고, 공정 객체(10)을 수용하는 보트(121)를 회전시켜 공정 객체(10)에 대한 확산 공정을 수행할 수 있다. 여기에서, 주입되는 가스 입자는 공정 객체(10)에 전기적 특성을 제공하는 불순물(Dopant)에 해당할 수 있다. 공정 객체(10)은 불순물(Dopant)의 농도에 따라 전기적 특성이 제어될 수 있다. 공정 챔버(120)는 가스 주입부(170)와 연결되어 가스 입자를 주입 받을 수 있다.The process chamber 120 includes a boat 121 and may be sealed through a plurality of O-rings 122-125. The process chamber 120 may inject gas particles therein and rotate the boat 121 receiving the process object 10 to perform a diffusion process for the process object 10. Here, the injected gas particles may correspond to an impurity (Dopant) that provides electrical characteristics to the process object 10. The electrical characteristics of the process object 10 can be controlled according to the concentration of the dopant. The process chamber 120 may be connected to the gas injection unit 170 to receive gas particles.

보트(121)는 그 내부에 공정 객체(10)을 수용하여, 공정 객체(10)을 가스 입자에 노출시킬 수 있다. 보트(121)는 수용된 공정 객체(10) 각각을 지지하여 공정 객체(10)을 서로 이격시킬 수 있다. 보트(121)는 자성유체씰(110)에 의하여 회전될 수 있고, 주입된 가스 입자들은 보트(121)의 회전에 종속하여 회전하는 공정 객체(10) 상에 확산될 수 있다. 즉, 보트(121)는 공정 객체(10) 각각에 가스 입자들을 주입하기 위하여 공정 객체(10)을 이격하여 배치할 수 있다. 공정 객체(10) 각각은 가스 입자에 골고루 노출될 수 있다.The boat 121 may receive the process object 10 therein to expose the process object 10 to the gas particles. The boat 121 may support each of the received process objects 10 to separate the process objects 10 from one another. The boat 121 can be rotated by the magnetic fluid seal 110 and the injected gas particles can be diffused on the rotating process object 10 depending on the rotation of the boat 121. That is, the boat 121 may be spaced apart from the process object 10 to inject gas particles into each of the process objects 10. Each of the process objects 10 can be evenly exposed to gas particles.

보트(121)는 가스 입자가 공정 객체(10)에 주입될 수 있도록 자성유체씰(110)에 의하여 회전할 수 있다. 여기에서, 보트(121)는 자성유체씰(110)로부터 회전력을 제공 받지만, 보트(121)와 자성유체씰(110)의 사이는 밀폐될 수 있다.The boat 121 may be rotated by the magnetic fluid seal 110 so that gas particles can be injected into the process object 10. Here, the boat 121 is provided with rotational force from the magnetic fluid seal 110, but the space between the boat 121 and the magnetic fluid seal 110 can be sealed.

복수의 오링들(122~125)은 공정 챔버(120)의 복수의 홈들에 삽입되어 공정 챔버(120)를 씰링할 수 있다. 즉, 복수의 오링들(122~125)은 유입된 가스 입자들이 공정 챔버(120)의 외부로 유출되는 것을 방지할 수 있다. 여기에서, 복수의 오링들(122~125)은 그 단면이 원형으로 형성되고, 압력에 따라 변형되어 간극을 제거할 수 있다.The plurality of O-rings 122 to 125 may be inserted into the plurality of grooves of the process chamber 120 to seal the process chamber 120. That is, the plurality of O-rings 122 to 125 can prevent the inflow gas particles from flowing out of the process chamber 120. Here, the plurality of O-rings 122 to 125 are formed in a circular shape in cross section, and can be deformed by pressure to remove the gap.

보트 엘리베이터(130)는 보트(121) 및 자성유체씰(110)을 상하로 이동시킬 수 있다. 보트(121)는 공정이 완료된 공정 객체(10)을 반출하고, 공정이 필요한 공정 객체(10)을 반입하기 위하여 상하로 이동될 수 있다. 한편, 보트(121)가 아래로 이동되면, 공정 객체 제공부(160)는 공정이 필요한 공정 객체(10)을 보트(121)에 제공할 수 있다.The boat elevator 130 can move the boat 121 and the magnetic fluid seal 110 up and down. The boat 121 may be moved up and down to carry out the process object 10 that has completed the process and to import the process object 10 that requires the process. On the other hand, when the boat 121 is moved downward, the process object supplier 160 can provide the boat 121 with the process object 10 that needs the process.

일 실시예에서, 공정 객체(10)에 대한 확산 공정이 완료되면, 보트 엘리베이터(130)는 보트(121)를 아래로 이동시킬 수 있다. 보트(121)가 아래로 이동되면 공정이 완료된 공정 객체(10)은 반출되고, 공정이 필요한 공정 객체(10)이 공정 객체 제공부(160)에 의하여 반입될 수 있다. 공정이 필요한 공정 객체(10)이 반입되면, 보트 엘리베이터(130)는 보트(121)를 위로 이동시킬 수 있다. 보트(121)가 위로 이동되면 공정 챔버(120)가 밀폐될 수 있고, 새로운 확산 공정이 진행될 수 있다.In one embodiment, once the diffusion process for the process object 10 is complete, the boat elevator 130 can move the boat 121 down. When the boat 121 is moved downward, the processed process object 10 is taken out and the process object 10 requiring the process can be brought into the process object providing unit 160. Once the process object 10 requiring processing is loaded, the boat elevator 130 can move the boat 121 up. When the boat 121 is moved upward, the process chamber 120 can be sealed and a new diffusion process can proceed.

공정 챔버(120)에 주입되는 가스 입자는 가스 주입부(170)에 의하여 주입되고, 진공 펌프(150)에 의하여 배출될 수 있다. 진공 펌프(150)는 공정 챔버(120) 내부의 가스 입자에 압력을 제공하여 가스 입자를 공정 챔버(120)로부터 배출할 수 있다. 공정 제어부(140)는 공정 챔버(120)의 배출구와 진공 펌프(150)의 사이에 배치되어, 가스 입자의 배출을 제어할 수 있다.
The gas particles injected into the process chamber 120 may be injected by the gas injection unit 170 and discharged by the vacuum pump 150. Vacuum pump 150 may provide pressure to gas particles within process chamber 120 to exhaust gas particles from process chamber 120. The process control unit 140 may be disposed between the outlet of the process chamber 120 and the vacuum pump 150 to control the discharge of gas particles.

도 2는 도 1에 있는 반도체 공정 장치의 자성유체씰을 설명하는 단면도이고, 도 3은 도 1에 있는 반도체 공정 장치의 자성유체씰을 설명하는 사시도이며, 도 4는 도 1에 있는 반도체 공정 장치의 자성유체씰을 설명하는 평면도이다.FIG. 2 is a cross-sectional view illustrating a magnetic fluid seal of the semiconductor processing apparatus shown in FIG. 1, FIG. 3 is a perspective view illustrating a magnetic fluid seal of the semiconductor processing apparatus shown in FIG. 1, Fig. 2 is a plan view illustrating the magnetic fluid seal of Fig.

도 2 내지 도 4를 참조하면, 자성유체씰(110)은 하우징(111), 회전 샤프트(112), 씰링부(113) 및 진동 센싱부(114)를 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 자성유체씰(110)은 제어부(115), 디스플레이부(116), 무선 통신부(117), 자가 발전부(118) 및 온도 센싱부(119)를 더 포함할 수 있다.2 to 4, the magnetic fluid seal 110 may include a housing 111, a rotating shaft 112, a sealing portion 113, and a vibration sensing portion 114. The magnetic fluid seal 110 may further include a control unit 115, a display unit 116, a wireless communication unit 117, a self-generating unit 118, and a temperature sensing unit 119. [

하우징(111)은 그 내부에 회전 샤프트(112), 씰링부(113) 및 진동 센싱부(114)를 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 하우징(111)은 반드시 이에 한정되는 것은 아니나 실린더의 형태로 구현될 수 있다. 하우징(111)은 그 일측의 하부에 관통되는 동력 제공부(20)와 연결될 수 있다. 동력 제공부(20)는 자성유체씰(110)의 외부에 배치될 수 있고, 하우징(111)을 관통하여 회전 샤프트(112)에 회전 동력을 제공할 수 있다.The housing 111 may include a rotating shaft 112, a sealing portion 113, and a vibration sensing portion 114 therein. In one embodiment, the housing 111 may be implemented in the form of a cylinder, though not necessarily limited thereto. The housing 111 may be connected to a power supply 20 through which a lower portion of the housing 111 passes. The power supply 20 may be disposed outside the magnetic fluid seal 110 and may provide rotational power to the rotating shaft 112 through the housing 111. [

일 실시예에서, 하우징(111)은 그 하단에 회전 샤프트(112)의 웜 기어(미도시)가 돌출되어 동력 제공부(20)의 웜(미도시)과 연결될 수 있다. 즉, 동력 제공부(20)는 웜을 회전시켜 웜 기어에 회전력을 제공할 수 있다. 여기에서, 웜 기어는 회전 샤프트(112)와 일체로 연결되어, 웜 기어에 제공되는 회전력은 곧 회전 샤프트(112)에 제공될 수 있다.The housing 111 may be connected to a worm (not shown) of the power supply unit 20 by projecting a worm gear (not shown) of the rotary shaft 112 at the lower end thereof. That is, the power providing unit 20 can rotate the worm to provide a rotational force to the worm gear. Here, the worm gear is integrally connected to the rotating shaft 112, so that the rotational force provided to the worm gear can be provided to the rotating shaft 112 soon.

회전 샤프트(112)는 하우징(111)의 중심에 배치되고 동력 제공부(20)로부터 동력을 전달 받아 회전할 수 있다. 회전 샤프트(112)는 공정 챔버(120)의 보트(121)에 회전력을 제공할 수 있다. 회전 샤프트(112)는 하우징(111)의 중심에서 하우징(111)의 길이 방향으로 관통할 수 있다. 즉, 하우징(111)은 회전 샤프트(112)의 외곽을 둘러쌀 수 있다.The rotating shaft 112 is disposed at the center of the housing 111 and can be rotated by receiving power from the power supply 20. The rotary shaft 112 may provide rotational force to the boat 121 of the process chamber 120. The rotating shaft 112 can penetrate in the longitudinal direction of the housing 111 from the center of the housing 111. That is, the housing 111 can surround the outer periphery of the rotating shaft 112.

회전 샤프트(112)는 그 상단에 배치된 보트(121)와 연결되는 상면판 및 상면판의 하단에서 회전 샤프트(112)의 하부를 향하여 연장된 실린더로 구성될 수 있다. 여기에서, 상면판 단면의 지름은 실린더 단면의 지름보다 클 수 있다. 또한, 회전 샤프트(112)는 진공 커버(112-1) 및 턴 테이블 지지부(112-2)를 더 포함할 수 있다. 회전 샤프트(112)의 상면판은 그 상부의 중심에 턴 테이블 지지부(112-2)를 포함할 수 있다. 즉, 회전 샤프트(112)는 실린더를 통해 회전력을 전달 받을 수 있고, 상면판을 통해 보트(121)에 회전력을 제공할 수 있다. 진공 커버(112-1)는 회전 샤프트(112) 상면판의 측면 및 하면을 둘러쌀 수 있다. 일 실시예에서, 회전 샤프트(112) 상면판의 하면은 요철 형태로 구현될 수 있다.The rotating shaft 112 may be composed of a top plate connected to the boat 121 disposed at the upper end thereof and a cylinder extending toward the lower portion of the rotating shaft 112 at the lower end of the top plate. Here, the diameter of the top plate cross-section may be larger than the diameter of the cylinder cross-section. Further, the rotating shaft 112 may further include a vacuum cover 112-1 and a turntable support portion 112-2. The upper surface plate of the rotary shaft 112 may include a turntable support portion 112-2 at the center of the upper surface thereof. That is, the rotary shaft 112 can receive the rotational force through the cylinder, and can provide the rotational force to the boat 121 through the top plate. The vacuum cover 112-1 may surround the side surface and the bottom surface of the upper surface plate of the rotating shaft 112. In one embodiment, the lower surface of the upper surface plate of the rotating shaft 112 can be embodied as a concavo-convex shape.

턴 테이블 지지부(112-2)는 회전 샤프트(112)의 상단에 삽입되어 보트(121)를 지지할 수 있다. 보다 구체적으로, 턴 테이블 지지부(112-2)는 회전 샤프트(112) 상면판의 상부에 배치되어, 회전 샤프트(112)의 회전에 종속하여 회전할 수 있다. 즉, 턴 테이블 지지부(112-2)는 보트(121)에 회전력을 전달하고, 보트(121)를 지지할 수 있다.The turntable support portion 112-2 can be inserted into the upper end of the rotary shaft 112 to support the boat 121. More specifically, the turntable support portion 112-2 is disposed on the upper surface of the rotating shaft 112 and can rotate depending on the rotation of the rotating shaft 112. [ In other words, the turntable support portion 112-2 can transmit the rotational force to the boat 121 and can support the boat 121.

씰링부(113)는 진공 커버(112-1)의 하부에서 회전 샤프트(112)를 둘러쌀 수 있다. 보다 구체적으로, 씰링부(113)는 마그넷(113-1), 마그넷 홀더(113-2), 폴 피스(113-3) 및 베어링(113-4)을 포함할 수 있다. 씰링부(113)는 회전 샤프트(112)의 상면판의 하단에 배치되어 회전 샤프트(112)와 밀폐 결합할 수 있다.The sealing portion 113 may surround the rotating shaft 112 at the bottom of the vacuum cover 112-1. More specifically, the sealing portion 113 may include a magnet 113-1, a magnet holder 113-2, a pole piece 113-3, and a bearing 113-4. The sealing portion 113 is disposed at the lower end of the upper surface plate of the rotary shaft 112 and can be hermetically engaged with the rotary shaft 112.

마그넷(113-1)은 회전 샤프트(112)를 둘러싸도록 회전 샤프트(112)의 외곽에 배치될 수 있다. 마그넷 홀더(113-2)는 마그넷(113-1)을 수용하고 회전 샤프트(112)를 둘러쌀 수 있다. 일 실시예에서, 마그넷 홀더(113-2)는 마그넷(113-1)과 수평 방향으로 배치되어 마그넷(113-1)을 둘러쌀 수 있다.The magnet 113-1 may be disposed at the outer periphery of the rotary shaft 112 so as to surround the rotary shaft 112. [ The magnet holder 113-2 may accommodate the magnet 113-1 and surround the rotating shaft 112. [ In one embodiment, the magnet holder 113-2 may be disposed horizontally with the magnet 113-1 to surround the magnet 113-1.

폴 피스(113-3)는 마그넷 홀더(113-2)의 상하단에 배치되고 자성 유체를 사용하여 마그넷 홀더(113-2) 및 회전 샤프트(112)를 밀폐할 수 있다. 즉, 폴 피스(113-3)는 마그넷 홀더(113-2)와 수직 방향으로 배치되어 마그넷 홀더(113-2)를 둘러쌀 수 있고, 회전 샤프트(112)와 수평 방향으로 배치되어 회전 샤프트(112)를 둘러쌀 수 있다. 즉, 폴 피스(113-3)는 마그넷(113-1)의 상하단에 배치되어 자속선을 형성할 수 있다. 여기에서, 자속선은 마그넷(113-1), 마그넷 상단의 폴 피스(113-3), 샤프트(112) 및 마그넷 하단의 폴 피스(113-3)를 통해 형성되는 폐루프에 해당할 수 있다. 폴 피스(113-3)는 자성 유체를 통해 형성되어 외부로 유출되지 않으며, 액상의 오링과 같은 기능을 할 수 있다. 일 실시예에서, 폴 피스(113-3)는 복수의 단들로 형성되어 높은 차압을 극복할 수 있다. 또한, 폴 피스(113-3)는 유체로 형성된 씰에 해당하기 때문에, 샤프트(112)는 폴 피스(113-3)에 의한 손실 토크가 감소되어 고속 회전할 수 있다.The pole piece 113-3 is disposed at the upper and lower ends of the magnet holder 113-2 and can seal the magnet holder 113-2 and the rotary shaft 112 using a magnetic fluid. That is, the pole piece 113-3 can be disposed in a direction perpendicular to the magnet holder 113-2 to surround the magnet holder 113-2, and can be disposed horizontally with the rotary shaft 112, 112). That is, the pole piece 113-3 can be disposed at the upper and lower ends of the magnet 113-1 to form a magnetic flux line. Here, the magnetic flux line may correspond to a closed loop formed through the magnet 113-1, the pole piece 113-3 at the upper end of the magnet, the shaft 112, and the pole piece 113-3 at the lower end of the magnet . The pole piece 113-3 is formed through the magnetic fluid and does not flow out to the outside, and can function as a liquid O-ring. In one embodiment, the pole piece 113-3 is formed of a plurality of steps to overcome a high differential pressure. Since the pole piece 113-3 corresponds to a seal formed of a fluid, the shaft 112 can be rotated at a high speed because the loss torque caused by the pole piece 113-3 is reduced.

복수의 베어링들(113-4)은 회전 샤프트(112)를 일정한 위치에 고정시키고, 회전 샤프트(112)의 자중 및 회전 샤프트(112)에 걸리는 하중을 지지할 수 있다. 일 실시예에서, 복수의 베어링들(113-4) 각각은 서로 인접하여 배치되거나, 서로 이격되어 배치될 수 있다. 복수의 베어링들(113-4)은 폴 피스(113-3)의 하단에 배치되거나 웜 기어(미도시)의 상단에 배치될 수 있다.The plurality of bearings 113-4 can hold the rotating shaft 112 in a fixed position and support a load applied to the rotating shaft 112 and the self weight of the rotating shaft 112. [ In one embodiment, each of the plurality of bearings 113-4 may be disposed adjacent to each other, or may be disposed apart from each other. The plurality of bearings 113-4 may be disposed at the lower end of the pole piece 113-3 or at the upper end of the worm gear (not shown).

진동 센싱부(114)는 회전 샤프트(112)의 일 측에 배치되어 진동을 감지할 수 있다. 여기에서, 진동은 반도체 공정 장치(100)의 공정 동작 대상의 이상 상황에 의하여 발생되는 진동을 의미한다. 공정 동작 대상은 반드시 이에 한정되는 것은 아니나, 자성유체씰(110), 공정 챔버(120), 보트 엘리베이터(130), 공정 제어부(140), 진공 펌프(150), 공정 객체 제공부(160) 및 가스 주입부(170)에 해당할 수 있다. 즉, 공정 동작 대상은 반도체 공정을 수행하는 반도체 공정 장치(100)의 구성요소에 해당할 수 있다.The vibration sensing unit 114 may be disposed on one side of the rotary shaft 112 to sense vibration. Here, the vibration refers to the vibration generated by the abnormal situation of the object of the process operation of the semiconductor processing apparatus 100. Process operation objects include, but are not necessarily limited to, a magnetic fluid seal 110, a process chamber 120, a boat elevator 130, a process control 140, a vacuum pump 150, a process object supplier 160, And may correspond to the gas injection unit 170. That is, the object of the process operation may correspond to a component of the semiconductor processing apparatus 100 that performs a semiconductor process.

진동은 공정 동작 대상의 기울임, 편심, 부품 이상, 설계 불량, 소모품의 마모, 부품의 과열과 같은 복합적인 원인에 의하여 발생할 수 있다. 진동은 공정 동작 대상에서 발생하여 자성유체씰(110)에 제공될 수 있고, 자성유체씰(110)에 제공된 진동은 웨이퍼 또는 LCD용 글라스에 전달될 수 있다. 진공 챔버(120)에 진동이 전달되면 공정 객체(10)과 보트(121) 간의 마찰이 발생할 수 있다. 공정 객체(10)은 보트(121)와의 마찰에 의하여 파티클이 발생하여 불량품으로 판정될 수 있다. 따라서, 자성유체씰(110)은 진동 센싱부(114)를 통해 공정 객체(10)에 전달되는 진동을 감지하여 공정 동작 대상의 이상유무를 판단할 수 있고, 공정 객체(10)의 불량에 의한 손실을 최소화할 수 있다.Vibration can occur due to multiple causes such as tilting, eccentricity, component failure, design failure, consumable wear, and overheating of the process target object. Vibration may be generated in the process operation object and provided to the magnetic fluid seal 110, and the vibration provided to the magnetic fluid seal 110 may be transmitted to the wafer or the glass for LCD. When vibration is transferred to the vacuum chamber 120, friction between the process object 10 and the boat 121 may occur. The process object 10 can be judged as a defective product by generating particles due to friction with the boat 121. [ Therefore, the magnetic fluid seal 110 can sense the vibration transmitted to the process object 10 through the vibration sensing unit 114 to determine the abnormality of the process operation object, The loss can be minimized.

일 실시예에서, 진동 센싱부(114)는 진동을 감지할 수 있는 진동센서로 구현될 수 있다. 여기에서, 진동센서는 가스누출방지를 위해 밀폐회전을 제공하는 자성유체씰(110)의 진동을 측정할 수 있다. 진동센서는 진동의 감도를 향상시키기 위하여 자성유체씰(110)과 최대한 밀착될 수 있다. 진동센서는 진동의 세기 및 진동의 파형을 감지하여 제어부(115)에 제공할 수 있다. 제어부(115)는 수신된 진동의 파형을 주파수 스펙트럼으로 변환할 수 있다. 제어부(115)는 주파수 스펙트럼을 분석하기 위하여 시간 데이터를 기반으로 특정 주파수 대역의 파장을 관리할 수 있다. 제어부(115)는 진동센서로부터 수신된 진동을 주기적으로 체크하여 특정 주파수 대역의 파장을 분석할 수 있다. 제어부(115)는 주파수 스펙트럼을 통하여 진동 파형의 외부 노이즈를 필터링할 수 있고, 공정 동작 대상 각각에 대한 진동을 분석할 수 있다. 한편, 제어부(115)는 공정 동작 대상 각각에 대한 초기 진동 레벨을 학습하고, 이상 진동에 대한 오류 발생시 알람을 제공할 수 있다.In one embodiment, the vibration sensing unit 114 may be implemented as a vibration sensor capable of sensing vibration. Here, the vibration sensor can measure the vibration of the magnetic fluid seal 110, which provides a closed rotation for preventing gas leakage. The vibration sensor can be as close as possible to the magnetic fluid seal 110 to improve the sensitivity of the vibration. The vibration sensor senses the intensity of the vibration and the waveform of the vibration and provides the sensed vibration to the control unit 115. The control unit 115 may convert the waveform of the received vibration into a frequency spectrum. The control unit 115 may manage the wavelength of the specific frequency band based on the time data to analyze the frequency spectrum. The control unit 115 may periodically check the vibration received from the vibration sensor to analyze the wavelength of the specific frequency band. The control unit 115 can filter the external noise of the vibration waveform through the frequency spectrum and analyze the vibration for each of the process operation targets. On the other hand, the control unit 115 learns the initial vibration level for each of the process operation targets and can provide an alarm when an error occurs in the abnormal vibration.

일 실시예에서, 진동 센싱부(114)는 진동을 용이하게 검출할 수 있도록 하우징(111)의 일측에 배치될 수 있다. 예를 들어, 진동 센싱부(114)는 복수의 베어링들(113-4)과 인접한 하우징(111)의 일측에 배치될 수 있다. 진동 센싱부(114)는 하우징(111)의 하부에 수평 또는 수직 방향으로 배치될 수 있고, 하우징(111)의 측부에 수평 또는 수직 방향으로 배치될 수도 있다. 즉, 진동 센싱부(114)의 위치는 실시예에 따라 변경될 수 있다.In one embodiment, the vibration sensing portion 114 may be disposed on one side of the housing 111 so as to easily detect the vibration. For example, the vibration sensing unit 114 may be disposed on one side of the housing 111 adjacent to the plurality of bearings 113-4. The vibration sensing unit 114 may be disposed horizontally or vertically below the housing 111 and may be disposed horizontally or vertically to the side of the housing 111. That is, the position of the vibration sensing unit 114 can be changed according to the embodiment.

진동 센싱부(114)는 센서 커버(114-1)를 더 포함할 수 있다. 센서 커버(114-1)는 진동 센싱부(114)를 수용할 수 있고, 단열성이 우수하여 외부로부터 진동 센싱부(114)에 대한 열 전달을 방지할 수 있다. 센서 커버(114-1)는 진동 센싱부(114)를 외부 충격, 내외부의 열로부터 보호할 수 있다.The vibration sensing unit 114 may further include a sensor cover 114-1. The sensor cover 114-1 can receive the vibration sensing unit 114 and is excellent in heat insulation and can prevent heat transmission to the vibration sensing unit 114 from the outside. The sensor cover 114-1 can protect the vibration sensing unit 114 from external shocks and internal and external heat.

일 실시예에서, 진동 센싱부(114)는 1축 감지, 2축 감지 또는 3축 감지 센서로 구현되어 진동을 감지할 수 있다. 진동 센싱부(114)는 1축 감지, 2축 감지 또는 3축 감지 센서로 구현되어 진동의 발생 방향 및 진동의 파형을 감지할 수 있다.In one embodiment, the vibration sensing unit 114 may be implemented as a one-axis, two-axis, or three-axis sensing sensor to sense vibration. The vibration sensing unit 114 may be implemented as a one-axis sensing unit, a two-axis sensing unit, or a three-axis sensing unit, so that a vibration generation direction and a vibration waveform can be sensed.

제어부(115)는 자성유체씰(110)의 전체적인 동작을 제어하고, 진동 센싱부(114), 디스플레이부(116), 무선 통신부(117), 자가 발전부(118) 및 온도 센싱부(119) 간의 제어 흐름 또는 데이터 흐름을 제어할 수 있다. 이하, 디스플레이부(116), 무선 통신부(117), 자가 발전부(118) 및 온도 센싱부(119)의 동작은 도 5와 관련하여 자세히 설명한다.
The control unit 115 controls the overall operation of the magnetic fluid seal 110 and controls the operation of the magnetic fluid seal 110 based on the vibration sensing unit 114, the display unit 116, the wireless communication unit 117, the self-generating unit 118, The control flow or the data flow between them. Hereinafter, the operation of the display unit 116, the wireless communication unit 117, the self-power generation unit 118, and the temperature sensing unit 119 will be described in detail with reference to FIG.

도 5는 도 1에 있는 반도체 공정 장치의 자성유체씰에 대한 내부 구성도를 설명하는 블록도이다.5 is a block diagram illustrating an internal configuration diagram of a magnetic fluid seal of the semiconductor processing apparatus shown in Fig.

도 5를 참조하면, 자성유체씰(110)은 단위 동작 검출부(510), 공정 동작 대상 검출부(520), 진동 수신부(530), 주파수 스펙트럼 분석부(540), 노이즈 필터링부(550), 실시간 모니터링부(560), 이상 유무 결정부(570), 이상 원인 판단부(580) 및 제어부(590)를 포함할 수 있다.5, the magnetic fluid seal 110 includes a unit operation detecting unit 510, a process operation detecting unit 520, a vibration receiving unit 530, a frequency spectrum analyzing unit 540, a noise filtering unit 550, A monitoring unit 560, an abnormality determination unit 570, an abnormality determination unit 580, and a control unit 590.

단위 동작 수신부(510)는 조작 명령을 기초로 공정 단위 동작을 수신할 수 있다. 여기에서, 조작 명령은 각각의 공정 동작 대상에 대한 동작 여부를 결정할 수 있다. 예를 들어, 조작 명령은 사용자에 의하여 제공되는 공정 동작 대상에 대한 동작 명령에 해당할 수 있다. 공정 단위 동작은 조작 명령의 목적이 되는 공정 동작 대상에 따라 구분될 수 있다.The unit operation receiving unit 510 can receive a process unit operation based on an operation command. Here, the operation command can determine whether or not to operate each process operation object. For example, the operation command may correspond to an operation command for a process operation target provided by the user. The process unit operation can be classified according to the process operation target that is the object of the operation command.

공정 동작 대상 검출부(520)는 공정 단위 동작을 구성하는 공정 동작 대상을 검출할 수 있다. 예를 들어, 자성유체씰(110)에 대한 조작 명령이 수신되는 경우, 단위 동작 수신부(510)는 공정 동작 대상에 대한 공정 단위 동작을 수신할 수 있고, 공정 동작 대상 검출부(520)는 공정 단위 동작을 기초로 공정 동작 대상을 검출할 수 있다. 공정 동작 대상 검출부(520)는 공정 동작 대상에 대한 정보를 포함하는 공정 단위 동작을 각각의 채널을 통해 수신하여 공정 동작 대상을 검출할 수 있다.The process operation object detection unit 520 can detect a process operation object constituting the process unit operation. For example, when an operation command to the magnetic fluid seal 110 is received, the unit operation receiving unit 510 may receive a unit operation for a process operation target, The process operation object can be detected based on the operation. The process operation target detection unit 520 can receive a process unit operation including information on a process operation target on each channel to detect a process operation target.

공정 동작 대상 검출부(520)는 자성유체씰(110)이 보트(121)에 밀폐회전을 제공하거나, 보트 엘리베이터(130)가 보트(121) 및 자성유체씰(110)을 상하로 이동시키는 공정 상태를 검출할 수 있다. 또한, 공정 동작 대상 검출부(520)는 진공 펌프(150)가 가스 입자들을 흡입 및 배출하거나, 공정 객체 제공부(160)가 공정 객체(10)을 보트(121)에 제공하거나, 가스 주입부(170)가 가스 입자를 주입하는 공정 상태를 검출할 수 있다.The process operation object detection unit 520 detects whether the magnetic fluid seal 110 provides a closed rotation to the boat 121 or a process state in which the boat elevator 130 moves the boat 121 and the magnetic fluid seal 110 up and down Can be detected. In addition, the process operation target detection unit 520 may be configured to detect whether the process object 10 is to be supplied to the boat 121 or the gas injection unit 170 can detect the process state in which the gas particles are injected.

진동 수신부(530)는 진동 센싱부(또는, 진동센서)(114)를 통해 자성유체씰(110)에 제공된 진동을 수신할 수 있다. 보다 구체적으로, 공정 동작 대상에서 발생된 진동은 자성유체씰(110)에 제공되고, 자성유체씰(110)에 포함된 진동 센싱부(114)는 자성유체씰(110)에 제공된 진동을 감지할 수 있다. 자성유체씰(110)에 제공된 진동은 웨이퍼 또는 LCD용 글라스에 전달되어 불량품 발생의 원인이 될 수 있다. 즉, 공정 동작 대상에서 발생된 진동은 자성유체씰(110)에 제공되어, 진동 센싱부(114)를 통해 감지될 수 있다.The vibration receiving unit 530 can receive the vibration provided to the magnetic fluid seal 110 through the vibration sensing unit (or vibration sensor) More specifically, the vibration generated in the process operation object is provided to the magnetic fluid seal 110, and the vibration sensing portion 114 included in the magnetic fluid seal 110 senses the vibration provided to the magnetic fluid seal 110 . The vibration provided to the magnetic fluid seal 110 may be transmitted to the wafer or the glass for LCD to cause generation of defective products. That is, the vibration generated in the subject of the process operation may be provided to the magnetic fluid seal 110 and sensed through the vibration sensing unit 114.

주파수 스펙트럼 분석부(540)는 진동 수신부(530)로부터 진동의 세기 및 파형을 수신할 수 있다. 주파수 스펙트럼 분석부(540)는 수신된 진동의 파형을 주파수 스펙트럼으로 변환할 수 있다. 주파수 스펙트럼 분석부(540)는 시간 데이터를 기반으로 특정 주파수 대역의 파장을 관리 및 분석할 수 있다.The frequency spectrum analyzer 540 can receive the intensity and the waveform of the vibration from the vibration receiver 530. The frequency spectrum analyzer 540 can convert the waveform of the received vibration into a frequency spectrum. The frequency spectrum analyzer 540 can manage and analyze wavelengths of a specific frequency band based on time data.

노이즈 필터링부(550)는 수신된 진동의 노이즈를 필터링할 수 있다. 노이즈 필터링부(550)는 주파수 스펙트럼의 특정 주파수 대역을 주기적으로 체크하여 주변 노이즈를 제거할 수 있다.The noise filtering unit 550 may filter the noise of the received vibration. The noise filtering unit 550 may periodically check a specific frequency band of the frequency spectrum to remove ambient noise.

실시간 모니터링부(560)는 웨이퍼, LCD 글라스 또는 그 지지물의 수평 기울기를 실시간 모니터링할 수 있다. 실시간 모니터링부(560)는 실시간 모니터링의 결과를 제어부(590)에 제공할 수 있다.The real-time monitoring unit 560 can monitor the horizontal inclination of the wafer, the LCD glass, or the support thereof in real time. The real-time monitoring unit 560 may provide the result of the real-time monitoring to the control unit 590. [

이상 유무 결정부(570)는 공정 단위 동작에서 주파수 스펙트럼의 분석을 통해 기준 진동을 자기학습할 수 있다. 이상 유무 결정부(570)는 공정 동작 대상 각각에 대해 서로 다른 주파수를 설정하여 기준 진동을 자기학습할 수 있다. 이상 유무 결정부(570)는 자기학습된 기준 진동과 주파수 스펙트럼 분석부(540)에서 분석된 주파수 스펙트럼을 기초로 공정 동작 대상의 이상유무를 결정할 수 있다. 보다 구체적으로, 수신된 진동의 파형이 기준 진동의 파형으로부터 허용된 범위를 초과하면 공정 동작 대상에 대하여 이상 상황을 결정할 수 있다. 이상 유무 결정부(570)는 공정 동작 대상의 이상 상황이 결정되면 이상 발생 신호를 제어부(590)에 제공할 수 있다.The anomaly detection unit 570 can self-learn the reference vibration through the analysis of the frequency spectrum in the process unit operation. The anomaly detection unit 570 can set different frequencies for each of the process operation targets and can self-learn the reference vibration. The abnormality determination unit 570 can determine the abnormality of the process operation target based on the self-learned reference oscillation and the frequency spectrum analyzed by the frequency spectrum analysis unit 540. More specifically, if the waveform of the received vibration exceeds the allowable range from the waveform of the reference vibration, the abnormal situation can be determined for the process operation target. The abnormality determination unit 570 can provide an abnormality occurrence signal to the control unit 590 when an abnormal condition to be subjected to the process operation is determined.

한편, 수신된 진동의 파형이 기준 진동의 파형으로부터 허용된 범위에 해당하면 공정 동작 대상에 대하여 정상 상황을 결정할 수 있다. 여기에서, 기준 진동의 파형으로부터 허용된 범위는 자기학습을 통해 공정 동작 대상 각각에 대하여 서로 다르게 설정될 수 있다. 예를 들어, 자성유체실(110)에 대한 기준 진동의 파형으로부터 허용된 범위와 보트 엘리베이터(130)에 대한 기준 진동의 파형으로부터 허용된 범위는 서로 다르게 설정될 수 있다. 기준 진동의 파형으로부터 허용된 범위는 불량품을 발생할 가능성이 있는지 여부에 따라 설정될 수 있다. On the other hand, if the waveform of the received vibration corresponds to the allowable range from the waveform of the reference vibration, a normal situation can be determined for the process operation target. Here, the range allowed from the waveform of the reference vibration can be set differently for each of the process operation objects through self-learning. For example, the range allowed from the waveform of the reference vibration for the magnetic fluid chamber 110 and the range allowed from the waveform of the reference vibration for the boat elevator 130 may be set differently. The range allowed from the waveform of the reference vibration can be set according to whether or not there is a possibility of generating a defective product.

일 실시예에서, 이상 유무 결정부(570)는 반도체 공정의 정상 상황 동작에서 공정 동작 대상 각각에 대한 기준 진동을 자기학습할 수 있다. 이상 유무 결정부(570)는 정상 상황 동작에서 자기학습된 기준 진동을 데이터베이스에 저장할 수 있다. 이상 유무 결정부(570)는 데이터베이스에 저장된 기준 진동을 수신된 진동과 비교하여 이상 유무를 판단할 수 있다.In one embodiment, the abnormality determination unit 570 can self-learn the reference vibration for each of the process operation targets in the normal situation operation of the semiconductor process. The abnormality determination unit 570 can store the reference vibration self-learned in the normal situation operation in the database. The abnormality determination unit 570 can determine whether there is an abnormality by comparing the reference vibration stored in the database with the received vibration.

일 실시예에서, 이상 유무 결정부(570)는 반도체 공정의 정상 상황 동작에서 추정된 공정 상태 각각에 대한 기준 진동을 자기학습할 수 있다. 즉, 기준 진동은 공정 동작 대상 및 공정 상태에 따라 서로 다른 파형을 가질 수 있다. In one embodiment, the abnormality determination unit 570 can self-learn the reference vibration for each of the estimated process states in normal operation of the semiconductor process. That is, the reference vibration may have different waveforms depending on a process operation object and a process state.

일 실시예에서, 이상 유무 결정부(570)는 웨이퍼, LCD 글라스 또는 그 지지물의 수평 기울기가 허용된 범위를 초과하면 이상 상황을 결정할 수 있다. 설비는 이상 상황이 결정되면 반도체 공정 장치(100)의 동작을 제어할 수 있다.In one embodiment, the abnormality determination unit 570 can determine an abnormal situation when the horizontal inclination of the wafer, the LCD glass, or the support thereof exceeds the allowable range. The facility can control the operation of the semiconductor processing apparatus 100 when an abnormal situation is determined.

이상 원인 판단부(580)는 공정 동작 대상의 이상 상황이 결정되면 분석된 주파수 스펙트럼을 기초로 이상 상황 발생의 원인(또는 이상 원인)을 판단할 수 있다. 이상 원인 판단부(580)는 이상 상황 발생의 원인을 판단하기에 앞서, 공정 동작 대상에서 발생할 수 있는 이상 원인의 유형을 미리 설정하고, 이상 원인에 따른 진동 파형을 학습할 수 있다. 예를 들어, 이상 원인 판단부(580)는 자성유체씰(110)의 편심 회전 시에 발생하는 진동 파형 또는 보트 엘리베이터(130)의 상하 이동시에 발생하는 진동 파형을 학습할 수 있다. 이상 원인 판단부(580)는 이상 원인에 대한 정보를 포함하는 이상 발생 신호를 제어부(590)에 제공할 수 있다.The anomaly determining unit 580 can determine the cause (or cause of the anomaly) of the anomalous situation based on the analyzed frequency spectrum when the anomalous condition of the process operation is determined. Before determining the cause of the abnormal situation, the abnormal cause determination unit 580 may set the type of the abnormal cause that may occur in the process operation target, and learn the vibration waveform according to the abnormal cause. For example, the abnormality determination unit 580 can learn a vibration waveform generated when the magnetic fluid seal 110 is eccentrically rotated or a vibration waveform generated when the boat elevator 130 moves up and down. The abnormality cause determination unit 580 may provide an abnormality occurrence signal including information on the abnormality cause to the control unit 590. [

제어부(590)는 단위 동작 수신부(510), 공정 동작 대상 검출부(520), 진동 수신부(530), 주파수 스펙트럼 분석부(540), 노이즈 필터링부(550), 실시간 모니터링부(560), 이상 유무 결정부(570) 및 이상 원인 판단부(580) 간의 제어 흐름 또는 데이터 흐름을 제어할 수 있다.The control unit 590 includes a unit operation receiving unit 510, a process operation target detecting unit 520, a vibration receiving unit 530, a frequency spectrum analyzing unit 540, a noise filtering unit 550, a real time monitoring unit 560, The determination unit 570 and the abnormality determination unit 580 may control the control flow or the data flow.

디스플레이부(116)는 이상 원인 판단부(580)로부터 판단된 이상 원인에 따른 이상 신호를 수신하여, 알림 표시를 디스플레이할 수 있다. 예를 들어, 디스플레이부(116)는 진동 발생 원인 지점을 구분할 수 있는 표시 또는 알람을 제공하거나, 진동의 세기에 따라 진동의 세기가 위험 상황에 도달하면 비상 알람을 제공할 수 있다. 또한, 디스플레이부(116)는 온도 센싱부(119)로부터 자성유체씰(110)의 외부 온도 및 진동센서의 온도를 수신하여, 온도 상황을 제공할 수 있다.The display unit 116 can receive an abnormal signal according to the abnormal cause determined by the abnormal cause determination unit 580 and display the notification display. For example, the display unit 116 may provide a display or an alarm capable of distinguishing a point at which the vibration occurs, or may provide an emergency alarm when the intensity of the vibration reaches a dangerous condition according to the intensity of the vibration. The display unit 116 may receive the temperature of the magnetic fluid seal 110 from the temperature sensing unit 119 and the temperature of the vibration sensor to provide a temperature condition.

무선 통신부(117)는 하우징(111)의 내부에 배치되고, 진동 센싱부(114) 및 제어부(115)와 무선 통신을 수행할 수 있다. 무선 통신부(117)는 진동 센싱부(114)에 의하여 감지된 진동을 무선 통신을 통해 제어부(115)에 제공할 수 있다. 즉, 제어부(115)는 위치와 관계 없이 무선 통신을 통해 진동 센싱부(114)로부터 진동 신호를 수신할 수 있다.The wireless communication unit 117 is disposed inside the housing 111 and can perform wireless communication with the vibration sensing unit 114 and the control unit 115. [ The wireless communication unit 117 may provide the control unit 115 with the vibration sensed by the vibration sensing unit 114 through wireless communication. That is, the control unit 115 can receive the vibration signal from the vibration sensing unit 114 through the wireless communication regardless of the position.

자가 발전부(118)는 회전 샤프트(112)의 회전력을 기초로 전력을 생산하여 진동 센싱부(114), 무선 통신부(117) 및 온도 센싱부(119)에 전력을 제공할 수 있다. 따라서, 진동 센싱부(114), 무선 통신부(117) 및 온도 센싱부(119)는 자가 발전부(118)로부터 전력을 공급 받을 수 있고, 외부로부터 별도의 전력을 공급 받을 필요가 없다.The self-generating portion 118 may generate electric power based on the rotational force of the rotating shaft 112 and may supply electric power to the vibration sensing portion 114, the wireless communication portion 117, and the temperature sensing portion 119. Therefore, the vibration sensing unit 114, the wireless communication unit 117, and the temperature sensing unit 119 can receive power from the self-power generation unit 118 and do not need to receive power from the outside.

온도 센싱부(119)는 진동 센싱부(114)의 온도를 모니터링하여 온도 신호를 설비에 제공할 수 있다. 일 실시예에서, 온도 센싱부(119)는 진동 센싱부(114)와 인접하여 배치되거나, 무선 통신부(117)를 통해 무선 통신을 수행할 수 있다.The temperature sensing unit 119 may monitor the temperature of the vibration sensing unit 114 and provide a temperature signal to the facility. In one embodiment, the temperature sensing unit 119 may be disposed adjacent to the vibration sensing unit 114, or may perform wireless communication through the wireless communication unit 117.

일 실시예에서, 설비는 온도 센싱부(119)로부터 온도 신호를 수신하여 진동 센싱부(114)의 온도가 특정 온도를 초과하면 회전 샤프트(112)의 구동을 정지시킬 수 있다. 즉, 온도 센싱부(119)는 진동 센싱부(114)의 온도를 모니터링하고, 설비는 이상 상황 발생 시에 자성유체씰(110)의 동작을 제어하여, 자성유체씰(110)의 과열 및 불량품의 발생을 방지할 수 있다.
In one embodiment, the facility receives a temperature signal from the temperature sensing unit 119 and may stop driving the rotating shaft 112 when the temperature of the vibration sensing unit 114 exceeds a certain temperature. That is, the temperature sensing unit 119 monitors the temperature of the vibration sensing unit 114, and the facility controls the operation of the magnetic fluid seal 110 in the event of an abnormal situation so that the overheat of the magnetic fluid seal 110, Can be prevented.

도 6은 도 1에 있는 반도체 공정 장치의 자성유체씰에 의한 반도체 공정 이상유무 판단과정을 설명하는 순서도이다.6 is a flowchart for explaining a process of determining whether or not a semiconductor process is abnormal by the magnetic fluid seal of the semiconductor process apparatus of FIG.

단위 동작 수신부(510)는 조작 명령을 기초로 공정 단위 동작을 수신할 수 있다(단계 S610).The unit operation receiving unit 510 can receive the process unit operation based on the operation command (step S610).

공정 동작 대상 검출부(520)는 공정 단위 동작을 구성하는 공정 동작 대상을 검출할 수 있다(단계 S620).The process operation target detection unit 520 can detect a process operation target constituting the process unit operation (step S620).

진동 수신부(530)는 진동 센싱부(또는, 진동센서)(114)를 통해 자성유체씰(110)에 제공된 진동을 수신하여 주파수 스펙트럼 분석부(540)에 제공할 수 있다(단계 S630).The vibration receiving unit 530 receives the vibration provided to the magnetic fluid seal 110 through the vibration sensing unit 114 or the vibration sensor 114 and provides the vibration to the frequency spectrum analyzing unit 540 in operation S630.

주파수 스펙트럼 분석부(540)는 수신된 시간데이터 기반의 진동 파형을 기초로 주파수 스펙트럼을 분석할 수 있다. 보다 구체적으로, 주파수 스펙트럼 분석부(540)는 수신된 진동의 파형을 주파수 스펙트럼으로 변환하여 특정 주파수 대역의 파장을 관리 및 분석할 수 있다(단계 S640).The frequency spectrum analyzer 540 may analyze the frequency spectrum based on the received time-base-based vibration waveform. More specifically, the frequency spectrum analyzer 540 can manage and analyze the wavelength of a specific frequency band by converting the waveform of the received vibration into a frequency spectrum (step S640).

이상 유무 결정부(570)는 공정 단위 동작에서 자기학습된 기준 진동과 주파수 스펙트럼 분석부(540)에서 분석된 진동을 기초로 공정 동작 대상의 이상유무를 결정할 수 있다(단계 S650).The abnormality determination unit 570 can determine the abnormality of the process operation target based on the reference vibration self-learned in the process unit operation and the vibration analyzed in the frequency spectrum analysis unit 540 (step S650).

이상 원인 판단부(580)는 공정 동작 대상의 이상 상황이 결정되면 수신된 진동을 기초로 이상 상황 발생의 원인(또는 이상 원인)을 판단할 수 있다(단계 S660).
If the abnormal condition to be subjected to the process operation is determined, the abnormality cause determination unit 580 can determine the cause (or an abnormal cause) of the abnormal condition occurrence based on the received vibration (step S660).

따라서, 자성유체씰(110)는 반도체 공정에서 웨이퍼에 전달될 수 있는 진동을 감지하여 불량품의 발생을 최소화할 수 있다. 또한, 공정 단위 동작에서 자기학습된 기준 진동을 기초로 반도체 공정에서의 이상 발생 유무를 제공하고, 공정 동작 대상에서 발생할 수 있는 이상 원인의 유형을 미리 설정하여, 이상 원인에 따른 진동 파형을 학습하여 이상 상황 발생의 원인을 판단할 수 있다.
Accordingly, the magnetic fluid seal 110 can detect the vibration that can be transferred to the wafer in the semiconductor process, thereby minimizing the generation of defective products. It is also possible to provide the abnormality occurrence in the semiconductor process based on the reference vibration self-learned in the process unit operation, to set the type of the fault cause that may occur in the process operation target, to learn the vibration waveform according to the cause The cause of the abnormal situation can be judged.

상기에서는 본 출원의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 통상의 기술자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 출원을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it will be understood by those of ordinary skill in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as set forth in the following claims And changes may be made without departing from the spirit and scope of the invention.

100: 반도체 공정 장치
110: 자성유체씰 111: 하우징
112: 회전 샤프트 112-1: 진공 커버
112-2: 턴 테이블 지지부 113: 씰링부
113-1: 마그넷 113-2: 마그넷 홀더
113-3: 폴 피스 113-4: 베어링
114: 진동 센싱부 114-1: 센서 커버
115: 제어부 116: 디스플레이부
117: 무선 통신부 118: 자가 발전부
119: 온도 센싱부
120: 공정 챔버 121: 보트
122, 123, 124, 125: 복수의 오링들
130: 보트 엘리베이터 140: 공정 제어부
150: 진공 펌프 160: 공정 객체 제공부
170: 가스 주입부
510: 단위 동작 수신부 520: 공정 동작 대상 검출부
530: 진동 수신부 540: 주파수 스펙트럼 분석부
550: 노이즈 필터링부 560: 실시간 모니터링부
570: 이상 유무 결정부 580: 이상 원인 판단부
590: 제어부
10: 공정 객체 20: 동력 제공부100: Semiconductor processing apparatus
110: magnetic fluid seal 111: housing
112: rotating shaft 112-1: vacuum cover
112-2: Turn table support part 113: Sealing part
113-1: Magnet 113-2: Magnet holder
113-3: Pole piece 113-4: Bearing
114: Vibration sensing unit 114-1: Sensor cover
115: control unit 116:
117: wireless communication unit 118:
119: Temperature sensing unit
120: process chamber 121: boat
122, 123, 124, 125: a plurality of O-rings
130: boat elevator 140: process control unit
150: vacuum pump 160: process object supplier
170: gas injection part
510: unit operation receiving unit 520: process operation target detecting unit
530: Vibration receiver 540: Frequency spectrum analyzer
550: Noise filtering unit 560: Real-time monitoring unit
570: abnormality determination unit 580: abnormality cause determination unit
590:
10: Process object 20: Power supply

Claims

A method for determining whether a semiconductor process abnormality is performed in a semiconductor processing apparatus including a magnetic fluid seal mounted on a rotary shaft and a vibration sensor for measuring vibration of the magnetic fluid seal,
Detecting a process unit operation based on an operation command;
Detecting a process operation object constituting the process unit operation;
Receiving vibration provided to the magnetic fluid seal through the vibration sensor;
Analyzing a frequency spectrum based on the waveform of the received vibration; And
Wherein the type of an abnormal cause that may occur in the subject of the process operation is set in advance and the vibration waveform generated by self-learning of the vibration waveform according to the abnormal cause in the process unit operation is compared with the frequency spectrum Determining whether there is an abnormality,
The step of determining whether or not the process operation object is abnormal
Determining an abnormal situation for the process operation target if the waveform of the received vibration exceeds a permissible range that is set at a different frequency for each of the process operation targets from the waveform of the reference vibration through the self-learning; And
And determining a normal situation for the process operation target if the waveform of the received vibration does not exceed the allowed range from the waveform of the reference oscillation.

delete

The method according to claim 1, wherein the step of determining whether or not the process operation object is abnormal
And performing self-learning of a reference vibration by setting different frequencies for each of the process operation objects through analysis of a frequency spectrum in a normal state operation of the semiconductor process.

The method according to claim 1, wherein the step of determining whether or not the process operation object is abnormal
And providing an abnormality occurrence signal when an abnormal situation of the process operation object is determined.

The method according to claim 1,
Further comprising the step of determining the cause of the abnormal situation occurrence based on the received vibration when the abnormal condition of the process operation is determined.

8. The method of claim 7, wherein the determining of the cause of the abnormal condition
Prior to determining the cause of the occurrence of the abnormal situation, a step of preliminarily setting a type of an abnormal cause that may occur in the subject of the process operation and learning a vibration waveform corresponding to the abnormal cause How to determine presence or absence.

The method according to claim 1,
Wherein the semiconductor processing apparatus further comprises a temperature sensor for measuring the temperature of the magnetic fluid seal and the vibration sensor,
The abnormality determination method
And monitoring the temperature of the magnetic fluid seal and the vibration sensor through the temperature sensor.

10. The method of claim 9, wherein monitoring the temperature of the vibration sensor
And providing an abnormality occurrence signal when the temperature of the magnetic fluid seal and the vibration sensor exceeds a specific temperature.

The method according to claim 1,
Wherein the semiconductor processing apparatus further comprises a wireless communication section performing wireless communication with the vibration sensor,
The abnormality determination method
Further comprising the step of performing wireless communication between the semiconductor processing apparatus and the vibration sensor through the wireless communication unit.

The method according to claim 1,
The semiconductor processing apparatus
And a display unit for receiving an abnormality occurrence signal according to the determined abnormality and displaying a notification display,
The abnormality determination method
Further comprising the step of displaying a notification indicating whether or not the semiconductor processing apparatus is abnormal based on the abnormality occurrence signal.

The method according to claim 1,
And monitoring the horizontal inclination of the wafer or the glass support in real time.

14. The method according to claim 13, wherein the step of determining the abnormality of the process operation target
And determining an abnormal situation if the horizontal slope exceeds a permissible range.

A unit operation detecting unit for detecting a process unit operation based on an operation command;
A process operation target detection unit for detecting a process operation target constituting the process unit operation;
A vibration receiving unit for receiving vibration generated from the object of the process operation through a vibration sensor;
A frequency spectrum analyzer for analyzing a frequency spectrum based on the waveform of the received vibration; And
Wherein the type of an abnormal cause that may occur in the subject of the process operation is set in advance and the vibration waveform generated by self-learning of the vibration waveform according to the abnormal cause in the process unit operation is compared with the frequency spectrum And an abnormality determination unit for determining whether or not an abnormality has occurred,
Wherein the abnormality determination unit determines whether or not the process operation object is abnormal
And determining an abnormal situation for the process operation target when the waveform of the received vibration exceeds a permissible range set at different frequencies for each of the process operation targets through the self-learning from the waveform of the reference vibration A decision unit; And
And a normal situation determination section that determines a normal situation for the process operation target if the waveform of the received vibration does not exceed the allowable range from the waveform of the reference vibration.

16. The method of claim 15,
Further comprising an abnormality determination unit for determining the cause of the abnormality occurrence based on the analyzed frequency spectrum when the abnormality condition of the process operation object is determined.

16. The method of claim 15,
And a real-time monitoring unit for monitoring in real time the horizontal inclination of the wafer or the glass support.

18. The apparatus of claim 17, wherein the abnormality determination unit
And determines an abnormal situation when the horizontal inclination exceeds the allowable range.