KR0137928Y1 - 반도체 웨이퍼의 업/다운장치 - Google Patents

반도체 웨이퍼의 업/다운장치 Download PDF

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KR0137928Y1 KR2019950003309U KR19950003309U KR0137928Y1 KR 0137928 Y1 KR0137928 Y1 KR 0137928Y1 KR 2019950003309 U KR2019950003309 U KR 2019950003309U KR 19950003309 U KR19950003309 U KR 19950003309U KR 0137928 Y1 KR0137928 Y1 KR 0137928Y1
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Abstract

본 고안은 반도체 웨이퍼의 업/다운장치에 관한 것으로, 종래에는 웨이퍼의 승강수단인 리프터 샤프트의 실링장치가 마모로 인해 가스누설 및 파티클이 발생되는 문제가 있었다. 이에 공정이 진행되는 챔버의 내부에 웨이퍼를 승강시키는 벨로우즈를 설치하고, 상기 벨로우즈를 상하측으로 팽창 및 수축시키는 에어공급장치를 연결설치하여서 구성함을 특징으로 하는 본 고안에 의한 반도체 웨이퍼의 업/다운장치를 제공하여 진공부위와 산소부위의 마찰이 없어 챔버 내부의 가스누설이 방지되는 효과가 있고, 데드스페이스가 배제되어 펌핑속도가 증가하며, 파티클의 발생을 방지하도록 하였으며, 또한, 별도의 실링포인트가 없어 챔버의 구조가 간소화되고, 실링장치가 필요없게 됨으로써 챔버의 구성이 간소화되어 제조비가 절감되며, 오링과 같은 실링구조의 배제로 인해 고온 챔버의 구현이 가능해지는 효과가 있다.

Description

반도체 웨이퍼의 업/다운장치
제1도 및 제2도는 일반적인 반도체 웨이퍼의 업/다운장치를 보인 것으로,
제1도는 리프터 샤프트를 이용한 업/다운장치의 개략적인 구성도.
제2도는 벨로우즈를 이용한 업/다운장치의 구성도.
제3도는 본 고안에 의한 반도체 웨이퍼의 업/다운장치의 구성도.
제4도는 본 고안에 사용되는 벨로우즈의 외관사시도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1 : 챔버 2 : 벨로우즈
21 : 웨이퍼 지지핀 22 : 승강안내조립체
30 : 에어공급관 31 : 에어공급밸브
32 : 에어배출밸브
본 고안은 진공챔버 내에서 웨이퍼를 업/다운시키는 장치에 관한 것으로, 특히 챔버의 내부에 웨이퍼 승강수단을 설치하여 승강수단의 마찰부위를 배제함으로써 챔버의 가스누설 및 파티클의 발생을 방지하기에 적합하도록 한 반도체 웨이퍼의 업/다운장치에 관한 것이다.
일반적인 웨이퍼의 업/다운장치는 제1도에 도시한 바와 같이, 챔버(1)의 상면에 챔버(1)내부로 가스를 공급하는 가스라인(2)이 연결되어 있고, 일측부에는 웨이퍼(W)가 출입되는 도어(3)가 설치되어 있으며, 챔버(1)의 내부 중앙에는 챔버(1)내부로 이송된 웨이퍼(W)가 얹혀지는 리프터(4)가 설치되고, 상기 리프터(4)의 하부에는 리프터(4)를 상하이동시키는 리프터 샤프트(5)가 설치되어 있으며, 상기 리프터(4)의 하부 가장자리에는 공정시 웨이퍼(W)가 놓여지는 웨이퍼 스테이지(6)가 설치되고, 상기 웨이퍼 스테이지(6)의 하면에는 웨이퍼(W)를 가열시키는 히터 블록(7)이 설치되며, 상기 리프터샤프트(6)의 하단부에는 리프터 샤프터(5)를 상하구동시키는 에어실린더(8)가 설치되어 있다. 상기 챔버(1)와 리프터 샤프트(5)가 접촉되는 부위에는 실링을 위한 실링장치(9)가 조인트(10)로 고정설치되어 있고, 상기 실링장치(9)의 내부에는 샤프트의 실링을 위해 오링(11)이 설치되어 있으며, 챔버(1)의 내부 저면에는 상기 실링장치(9)를 실링하기 위한 오링(12)이 설치되어 있다.
한편, 상기 도어(3)의 외측에는 웨이퍼(W)를 챔버(1)내부로 이송시키는 로봇(13)이 설치되어 있고, 챔버(1)의 하부에는 챔버(1)내부를 진공상태로 유지시키는 진공펌프(14)가 설치되어 챔버(1)와 가스라인(15)으로 연결되어 있다.
이와 같이 구성되어 있는 종래 기술에 의한 웨이퍼의 업/다운장치는 공정완료 후, 공정이 완료된 웨이퍼(W)를 챔버(1)의 외부로 방출시키기 위해 에어실린더(8)의 에어유입구(8b)를 통해 에어가 유입되며, 에어의 유입으로 인해 리프터 샤프트(5)가 상승되고 도어(3)가 오픈되면서 로봇(13)의 아암이 챔버(1)내부로 들어와 웨이퍼(W)를 챔버(1)밖으로 방출시키게 된다. 이후 새로운 웨이퍼를 도어(3)를 통해 챔버(1)내부로 반입시켜 리프터(4)에 올려놓고 로봇 아암은 챔버(1) 밖으로 나가게 되고 도어(3)가 닫히게 된다. 도어가 닫힌 후, 상기 에어실린더(8)의 에어유입구(8a)로 에어가 유입됨으로써 리프터 샤프트(5)가 하강되며, 상기 리프터 샤프트(5)의 하강으로 인해 리프터(4)에 얹혀 있던 웨이퍼(W)가 웨이퍼 스테이지(6)에 놓여지게 된다. 상기 도어(3)가 닫혀짐과 동시에 진공펌프(14)가 작동되어 챔버(1)내부의 공기를 빼내게 되며, 챔버(1)가 진공상태가 되면, 공정가스가 유입되면서 공정이 개시된다. 공정이 완료된 웨이퍼는 상기와 같은 동작순서로 챔버에서 반출되고, 새로운 웨이퍼가 반입된다.
상기한 바와 같은 웨이퍼 공정이 진행되는 동안 챔버(1)내부를 진공상태로 유지하기 위해서 챔버(1)와 리프터 샤프트(5) 사이를 기밀하게 하는 것이 중요하며, 이와 같은 기밀을 유지하기 위해서 리프터 실링장치(9)가 설치되어 있다. 이러한 리프터 실링장치의 대용으로 제2도에 도시한 바와 같은 벨로우즈(Bellow)(16)를 사용하기도 한다. 부호 17은 밸로우즈를 실링하기 위한 오링이다.
그러나, 상기한 바와 같은 종래 기술 중 리프터 실링장치를 사용하는 경우에는 기밀을 유지하기 위해 설치된 오링의 마모로 인해 가스의 누설 및 파티클이 발생되는 문제가 있고, 에어실린더와 샤프트간에 정확한 정렬상태를 유지해야함과 아울러 샤프트가 회전됨에 따라 웨이퍼 업/다운동작에 에러가 발생되는 문제가 있다.
또한, 리프터의 실링장치를 대신하여 벨로우즈를 사용하는 경우에 있어서도 데드스페이스(Dead Space; 벨로우즈의 내부공간)에 의해 펌핑속도가 저하되며, 파티클이 발생되는 문제가 있었다.
이와 같은 문제점에 착안하여 안출한 본 고안의 목적은 리프터 샤프트의 사용시 샤프트와의 마찰부위의 가스누설을 방지하려는 것이다.
본 고안의 다른 목적은 리프터 실링장치를 벨로우즈를 사용할 경우에 벨로우즈로 인한 데드 스페이스에 의해 발생되는 펌핑속도의 저하 및 파티클으 발생을 방지하려는 것이다.
이러한 본 고안의 목적은 공정이 진행되는 챔버의 내부에 상하부가 막히고 상면에 반도체 웨이퍼가 안착되는 벨로우즈를 설치하고, 상기 벨로우즈에는 벨로우즈를 상하측으로 팽창 및 수축시키기 위한 에어공급장치를 연결 설치하여서 구성함을 특징으로 하는 반도체 웨이퍼의 업/다운 장치를 제공하는 것에 의하여 달성된다.
상기 벨로우즈의 상면에는 웨이퍼를 지지하는 지지핀이 설치되고, 벨로우즈의 내부에는 벨로우즈를 수직으로 상하이동시키는 승강안내조립체가 설치된 것을 특징으로 한다.
상기 에어공급장치는 상기 벨로우즈의 하단에 연결 설치되어 벨로우즈 내부에 대하여 공기를 공급 및 배출하는 에어공급관과, 상기 챔버의 외부에서 에어공급관에 설치되어 공기를 공급하는 에어공급밸브 및 공기를 배출하는 에어배출밸브로 구성된 것을 특징으로 한다.
이하, 상기한 바와 같은 본 고안을 첨부도면에 도시한 일실시례에 의거하여 보다 상세하게 설명한다.
첨부도면 제3도는 본 고안에 의한 반도체 웨이퍼의 업/다운장치의 구성도이고, 제4도는 본 고안에 사용되는 벨로우즈의 외관사시도로서, 이에 도시한 바와 같이, 본 고안에 의한 반도체 웨이퍼의 업/다운장치는 챔버(1)의 내부에 웨이퍼 승강수단으로서, 벨로우즈(20)를 설치한 것을 특징으로 한다.
상기 벨로우즈(20)의 상면에는 웨이퍼를 지지하는 지지핀(21)이 설치되어 있고, 벨로우즈(20)의 내부에는 벨로우즈를 수직으로 상하이동시키는 승강안내조립체(22)가 설치되어 있으며, 벨로우즈(20)의 하부에는 벨로우즈로 공기를 공급하는 에어공급관(30)이 연결설치되어 있다.
상기 에어공급관(30)에는 벨로우즈(20) 내로 공기를 공급하여 웨이퍼를 상승시키는 에어공급밸브(31)와, 벨로우즈(20) 내의 공기를 배출시켜 웨이퍼를 하강시키는 에어배출밸브(32)가 설치되어 있다.
미설명 부호 23은 스위지 록(swage lock)이며, 종래 구성과 동일 부분은 동일부호를 사용하였다.
이와 같이 구성되어 있는 본 고안 장치의 동작 및 효과를 설명한다.
반도체 웨이퍼에 일정한 공정이 완료된 후, 에어공급밸브(31)가 개방되어 벨로우즈(20)의 내부로 공기가 공급되면, 벨로우즈(20)가 팽창되어 웨이퍼 스테이지(6)에 놓여있던 웨이퍼(W)가 상승되고, 도어(3)가 개방되어 로봇(13)의 아암이 챔버(1)내부로 들어와 웨이퍼(W)를 챔버(1) 밖으로 반출시킨다. 상기 로봇(13)의 아암은 다시 새로운 웨이퍼를 챔버(1)내부로 반입하여 벨로우즈(20)의 상면에 형성된 웨이퍼 지지핀(21)에 올려 놓고 챔버(1) 밖으로 나가게 되며, 도어(3)가 닫히게 되고, 동시에 진공펌프(14)가 동작되어 챔버(1)의 내부를 진공상태로 만든다. 이 후 에어배출밸브(32)가 오픈되어 벨로우즈(20)를 수축시켜 웨이퍼(W)를 웨이퍼 스테이지(6) 위에 안착시키고, 챔버(1)내부로 공정가스가 유입되어 웨이퍼의 실제 공정이 개시된다. 웨이퍼의 공정이 완료되면, 상기의 동작이 반복되어 공정이 완료된 웨이퍼는 반출되고, 새로운 웨이퍼가 챔버의 내부로 반입된다.
상기한 바와 같이, 본 고안에 의한 웨이퍼의 업/다운장치는 웨이퍼의 승강수단인 벨로우즈를 챔버 내부에 설치하고, 벨로우즈에 공기를 공급하는 에어공급관이 연결설치되어 벨로우즈를 승강시키도록하여 진공부위와 산소부위의 마찰이 없어 챔버 내부의 가스누설이 방지되는 효과가 있고, 데드 스페이스가 배제되어 펌핑속도가 증가하며, 파티클의 발생을 방지하도록 한 것이다.
또한, 별도의 실링포인트가 없어 챔버의 구조가 간소화되고, 실링장치가 필요없게 됨으로써 챔버의 구성이 간소화되어 제조비가 절감되며, 오링과 같은 실링구조의 배제로 인해 고온 챔버의 구현이 가능하게 되는 효과가 있다.
그리고, 벨로우즈의 내부에 승강안내조립체가 설치되어 있어 벨로우즈의 승강이 직선적으로 수행되는 효과가 있다.

Claims (3)

  1. 공정이 진행되는 챔버의 내부에 상하부가 막히고 상면에 반도체 웨이퍼가 안착되는 벨로우즈를 설치하고, 상기 벨로우즈에는 벨로우즈를 상하측으로 팽창 및 수축시키기 위한 에어공급장치를 연결 설치하여서 구성함을 특징으로 하는 반도체 웨이퍼의 업/다운장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 벨로우즈의 상면에는 웨이퍼를 지지하는 지지핀이 설치되고, 벨로우즈의 내부에는 벨로우즈를 수직으로 상하이동시키는 승강안내조립체가 설치된 것을 특징으로 하는 반도체 웨이퍼의 업/다운장치.
  3. 제1항에 있어서, 상기 에어공급장치는 상기 벨로우즈의 하단에 연결 설치되어 벨로우즈 내부에 대하여 공기를 공급 및 배출하는 에어공급관과, 상기 챔버의 외부에서 에어공급관에 설치되어 공기를 공급하는 에어공급밸브 및 공기를 배출하는 에어배출밸브로 구성된 것을 특징으로 하는 반도체 웨이퍼의 업/다운장치.
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