KR0140420Y1 - 이온 주입기의 웨이퍼 로딩 장치 - Google Patents

이온 주입기의 웨이퍼 로딩 장치 Download PDF

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Abstract

본 고안은 이온 주입기의 웨이퍼 로딩 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 회전되는 회전 디스크상의 로딩부에 웨이퍼를 로딩하도록 도와주는 리프트 핀이 웨이퍼 로딩부에 관통 형성되어 있는 안내홈 또는 회전 디스크의 하부면에 접촉되었는지를 조기에 발견하여 리프트 핀의 손상을 보호하며, 동시에 작업상의 에러를 조기에 발견하여 조치할 수 있는 이온 주입기의 웨이퍼 로딩 장치에 관한 것이다.

Description

이온 주입기의 웨이퍼 로딩 장치
제1도는 종래의 이온 주입기의 웨이퍼 로딩 장치를 나타낸 단면도.
제2도는 종래의 이온 주입기의 웨이퍼 로딩 장치를 나타낸 평면도.
제3도는 리프트 핀이 비정상적으로 안내홈에 삽입된 상태를 나타낸 평면도 및 단면도.
제4도는 본 고안에 의한 이온 주입기의 웨이퍼 로딩 장치의 일부인 리프트를 나타낸 분해 사시도.
제5도는 본 고안에 의한 이온 주입기의 웨이퍼 로딩 장치의 일부를 나타낸 도면.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
23 : 스핀 모터 24 : 회전 디스크
25 : 웨이퍼 로딩부 26 : 안내홈
30 : 리프트 31 : 관통공
33 : 절연체 34 : 전력 공급 단자
35 : 볼트 36 : 리프트 핀
37 : 전원부 38 : 경보 수단
본 고안은 이온 주입기의 웨이퍼 로딩 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 회전되는 회전 디스크상의 로딩부에 웨이퍼를 로딩하도록 도와주는 리프트 핀이 웨이퍼 로딩부에 관통 형성되어 있는 안내홈에 접촉되었는지를 조기에 발견하여 리프트 핀의 손상을 보호하며, 동시에 작업상의 에러를 조기에 발견하여 조치할 수 있는 이온 주입기의 웨이퍼 로딩 장치에 관한 것이다.
일반적으로 웨이퍼 상에 이온을 주입하는 공정에 의하면, 스핀 모터 등과 같은 구동장치에 회전되는 회전 디스크 위에 방사상으로 위치한 복수개의 웨이퍼 로딩부에 웨이퍼를 로딩하고, 회전 디스크를 고속으로 회전시켜 웨이퍼 상에 이온 빔을 주입한다. 이때 웨이퍼를 웨이퍼 로딩부에 로딩하는 메커니즘을 살펴보면 웨이퍼 운반부로부터 운반되는 웨이퍼를 웨이퍼 로딩부 직하방에 설치되어 있는 리프트 핀이 웨이퍼 로딩부에 관통 형성되어 있는 안내홈을 따라 상승 및 하강하여 운반되어온 웨이퍼를 넘겨받아 로딩한다.
제1도는 종래의 이온 주입기의 웨이퍼 로딩 장치의 단면도를 도시한 것이고, 제2도는 종래의 이온 주입기의 웨이퍼 로딩 장치의 평면도를 도시한 것이다.
도시된 바와 같이, 이온 주입기의 웨이퍼 로딩 장치는 수십 장의 웨이퍼(1)가 적재되어 있는 카세트(10)와, 웨이퍼(1)를 운반하기 위한 운반부(11)와, 상기 운반부(11)에서 운반되어 온 웨이퍼(1)를 적재하는 회전체(12)로 구성되어 있다.
먼저, 운반부(11)는 본체(2)와 본체(2) 내부에 설치된 구동장치(미도시)의 작동으로 본체에 체결되어 필요에 따라 직선 왕복 운동 및 회전 운동을 하는 아암(arm)(7)으로 구성되어 있다.
다음으로, 회전체(12)는 스핀 모터(3)에 의해 고속 회전되는 회전 디스크(4)와 그 회전 디스크(4) 상부면에 원주를 따라 형성된 복수개의 웨이퍼 로딩부(5)와 각 웨이퍼 로딩부(5)에 관통 형성된 복수개의 안내홈(6)으로 이루어져있다. 상기 안내홈(6) 내에는 웨이퍼 로딩부(5)의 직하방으로부터 리프트 핀(8)이 삽입되어 있어, 리프트 핀(8)은 미도시된 모터 등에 의해 상기 안내홈(6)내부에서 상, 하로 이동된다.
이와 같이 구성된 종래의 이온 주입기의 웨이퍼 로딩 장치의 동작을 설명하면 다음과 같다.
먼저, 웨이퍼 운반부(11)의 구동부를 작동시키면 아암(7)은 카세트(10)쪽으로 회전되고, 그 다음 카세트에 적재되어 있는 웨이퍼(1)쪽으로 전진되어 아암 위에 웨이퍼를 로딩시킨다. 이어서 웨이퍼가 로딩된 아암(7)을 후진시킨 다음, 아암을 회전 디스크(12)쪽으로 회전시킨 후 아암을 웨이퍼 로딩부(5)위로 전진시킨다. 그러면, 웨이퍼 로딩부(5)의 직하방에 설치된 미도시된 모터의 구동으로 리프트 핀(8)이 안내홈(6) 내부로 상승하여 웨이퍼(1)의 하단면을 지지함과 동시에 웨이퍼(1)를 떠받치고 있던 아암(7)은 후퇴하여 두 번째의 웨이퍼를 로딩하기 위한 절차를 진행하게 된다. 이후 모터의 구동으로 리프트 핀(8)은 천천히 안내홈(6) 내부로부터 하강하여 웨이퍼(1)가 웨이퍼 로딩부(5)에 로딩되게 된다.
다음으로 회전 디스크상의 두 번째 웨이퍼 로딩부에 웨이퍼를 로딩하기 위해서는 스핀 모터(3)가 구동되어 회전 디스크(4)가 일정 각도 회전하게 되는바, 웨이퍼 로딩부(5)의 안내홈(6)의 각각의 위치가 정확하게 리프트 핀(6)과 대응되도록 회전 디스크(4)가 회전된다.
이후로부터는 상기에 전술된 웨이퍼를 로딩하는 절차를 반복하면, 회전디스크(4)상에 마련된 복수개의 웨이퍼 로딩부(5)에 웨이퍼가 모두 로딩된다.
상기와 같은 구조를 갖는 종래의 이온 주입기의 웨이퍼 로딩 장치에 있어서, 회전 디스크 상에 마련된 웨이퍼 로딩부에 웨이퍼를 한 장씩 로딩하게 되는바, 일정 각도 회전하게 되는 스핀 모터의 정확한 제어가 되지 않는 등의 설비상의 에러가 발생함으로 인해 회전 디스크 상에 마련된 웨이퍼 로딩부의 안내홈들에 정확하게 리프트 핀이 대응되지 못하게 되어 제3도에 도시된 바와 같이, 리프트 핀이 안내홈에 삽입되는 경우에 상호 접촉하여 마찰이 일어나게 된다. 이와 같은 상태에서 리프트 핀을 오래 사용하다 보면 리프트 핀이 알루미늄 등의 연성 재질로 이루어져 있기 때문에 휘어지거나 부러져서 리프트 핀을 교체해야 하며 이에 따라 작업상의 불필요한 시간의 낭비로 생산 효율이 떨어지는 문제점이 있었다.
또한, 리프트 핀과 안내홈의 접촉에 의해 발생되는 파티클(particle)로 인하여 웨이퍼의 품질을 저하시키는 문제점도 있었다.
따라서, 본 고안온 상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 리프트 장치에 별도의 전원 공급 단자를 체결하여 리프트 핀이 웨이퍼 로딩부의 안내홈에 접촉되었는지를 조기에 발견하여 리프트 핀의 손상을 보호하며, 동시에 작업상의 에러를 조기에 조치할 수 있는 이온 주입기의 웨이퍼 로딩 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 고안의 실시예를 상세하게 설명하면 다음과 같다.
본 고안에 의한 이온 주입기의 웨이퍼 로딩 장치는 수십 장의 웨이퍼가 적재되어 있는 카세트와, 웨이퍼를 운반하기 위한 운반부와, 상기 운반부에서 운반되어 온 웨이퍼 상에 이온을 주입하기 위한 회전체로 구성되어 있는 것으로서, 웨이퍼를 웨이퍼 로딩부에 로딩하도록 도와주는 리프트 핀의 구조가 변경된 것을 제외하면 종래의 이온 주입기의 웨이퍼 로딩 장치와 동일하다.
제4도는 본 고안에 의한 이온 주입기의 웨이퍼 로딩 장치의 일부인 리프트 장치의 분해 사시도이다.
도시된 바와 같이, 미도시된 모터의 구동으로 전, 후진하는 리프트(30)에는 관통공(31)이 형성되어 있고, 그 관통공(31)에는 원통 형상의 절연체(33)가 끼워진다. 다음에 절연체(33)의 하측으로부터 전원 공급 단자(34)가 끼워진 도전성의 볼트(35)가 삽입되고 절연체를 관통하여 내측 단부에 암나사가 형성된 도전성의 리프트 핀(36)과 체결된다. 따라서 전원 공급 단자(34)로부터 공급되는 전원은 볼트(35)를 통하여 리프트 핀(36)에 통전된다. 이때 상기 전원 공급단자(34)의 접속위치는 볼트에 전원만 공급할 수 있는 위치이면 어디든지 상관없다.
제5도는 본 고안에 의한 이온 주입기의 웨이퍼 로딩 장치의 일부를 나타낸 도면이다.
도시된 바와 같이, 스핀 모터(23)에 의해 회전되는 회전 디스크(24) 상부면에는 원주를 따라서 배열된 복수개의 웨이퍼 로딩부(25)가 형성되어 있고, 웨이퍼 로딩부(25)에는 복수개의 안내홈(26)이 관통 형성되어 있다. 상기 안내홈(26) 내에는 웨이퍼 로딩부(25) 직하방으로부터 리프트 핀(36)이 삽입되어있다. 이때 리프트 핀(36)은 미도시된 모터 등에 의해 상기 안내홈(26) 내부에서 상, 하로 이동된다. 또한 리프트 핀(36)과 회전 디스크(24)의 안내홈(26)의 내벽면은 스위칭 수단을 이루어 리프트 핀이 회전 디스크의 안내홈에 접촉되는 경우 이를 작업자가 인식할 수 있도록 경고음을 내거나 모니터에 디스플레이되도록 하는 경보 수단(38)이 구비되어 있다.
이와 같이 구성된 본 고안에 의한 이온 주입기의 웨이퍼 로딩 장치의 동작을 설명하면 다음과 같다.
먼저 웨이퍼 운반부의 아암에 의해 운반된 웨이퍼가 웨이퍼 로딩부(25)위에 위치하게 되면, 미도시된 모터의 구동으로 리프트 핀(36)이 안내음(26) 내부로 상승하여 아암 위에 놓여져 있는 웨이퍼의 하부면을 지지해준다. 이후 아암은 후진하여 두 번째의 웨이퍼를 로딩하기 위한 절차를 진행하게 된다. 상기 아암이 후진됨과 동시에 미도시된 모터의 구동으로 리프트 핀(36)이 천천히 안내홈(26) 내부에서 하강하며 이에 따라 웨이퍼가 웨이퍼 로딩부(25)위에 로딩된다.
다음으로 회전 디스크 상의 두 번째 웨이퍼 로딩부에 웨이퍼를 로딩하기 위해서는 스핀 모터(23)가 구동되어 회전 디스크(24)가 일정 각도 회전하게 되는 바, 웨이퍼 로딩부(25)의 안내홈(26)의 각각의 위치가 정확하게 리프트 핀(36)과 대응되도록 회전 디스크(24)가 회전된다.
이후로부터는 상기에 전술된 웨이퍼를 로딩하는 절차를 반복함으로써, 회전 디스크(24)상에 마련된 복수개의 웨이퍼 로딩부(25)에 웨이퍼가 모두 로딩된다.
이때 일정 각도 회전하게 되는 스핀 모터(23)의 정확한 제어가 되지 않는 등의 설비상의 에러가 발생되는 경우 이를 감지하지 못하고 계속적으로 웨이퍼 로딩부에 웨이퍼를 로딩하는 작업을 진행할 경우 회전 디스크(24)의 하부면에 리프트 핀(23)이 접촉된다. 리프트 핀에는 전원부(37)로부터 24V의 전류를 전력공급단자(34)와 볼트(35)를 통하여 항상 인가되어 있기 때문에 리프트 핀(36)이 상기한 바와 같이 안내홈(26)의 내벽면에 접촉된 경우에는 회전 디스크(24)를 통하여 그라운드로 통전되어 도전경로를 형성함으로써 경보 수단(38)을 작동시킨다. 이에 따라 작업자는 리프트 핀(36)이 안내홈(26)의 내벽면에 접촉되었는지를 조기에 발견할 수가 있다.
따라서 작업자는 리프트 핀(36)과 안내홈(26)의 내벽면과의 상호 마찰 또는 회전 디스크(24)의 하부면에 리프트 핀이 접촉하는 것을 감지한 후, 리프트 핀(36)의 손상을 방지하기 위해 기계 설비의 가동을 멈추고 작업상의 에러를 수정하고 나서 기계 설비를 다시 가동시킨다.
이상에서 상술한 바와 같이, 본 고안에 의한 이온 주입기의 웨이퍼 로딩 장치는 웨이퍼 로딩부에 웨이퍼를 로딩하는 작업을 진행할 경우에 리프트 핀이 웨이퍼 로딩부에 관통 형성되어 있는 안내홈의 내벽면에 접촉되었는지를 조기에 발견하여 기계 설비의 가동을 멈추고 작업상의 에러를 수정하고 나서 기계 설비를 다시 가동할 수 있기 때문에, 리프트 핀이 안내홈의 내벽면에 접촉되면서 상승 및 하강운동을 반복하여 리프트 핀과 안내홈의 내벽면과의 상호마찰로 인한 리프트 핀으로부터 발생되는 파티클을 미연에 방지하여 웨이퍼의 품질을 더욱 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
또한, 리프트 핀과 안내홈의 내벽면과의 상호 마찰이 일어나며, 그에 따라 리프트 핀이 휘어지거나 부러지게 되어 리프트 핀을 교체함으로써 작업상의 불필요한 시간이 낭비되는 점이 해소되어 생산 효율이 증대되는 효과가 있다.

Claims (5)

  1. 웨이퍼가 적재되어 있는 카세트와, 상기 웨이퍼를 이송하기 위한 운반부와, 안내홈이 형성되어 있는 복수개의 웨이퍼 로딩부로 이루어진 회전디스크와, 상기 안내홈 내부에서 리프트 핀이 상승 또는 하강하도록 하는 리프트로 구성된 이온 주입기의 웨이퍼 로딩 장치에 있어서, 상기 리프트 핀에 전원을 인가하여 상기 리프트 핀과 상기 회전 디스크로 구성된 스위칭 수단을 형성한 것을 특징으로 하는 이온 주입기의 웨이퍼 로딩 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 전원을 인가하기 위해 상기 리프트 핀에 전원인가 수단이 형성되며, 상기 전원인가 수단은 상기 리프트에 형성된 관통공에 삽입되는 원통 형상의 절연체와, 상기 절연체 내부에 삽입되어 상기 리프트 핀과 결합되는 도전성의 볼트와, 상기 볼트에 연결되는 전원 공급 단자로 구성된 것을 특징으로 하는 이온 주입기의 웨이퍼 로딩 장치.
  3. 제2항에 있어서, 상기 전원 공급 단자는 상기 볼트에 끼워지는 링 형상인 것을 특징으로 하는 이온 주입기의 웨이퍼 로딩 장치.
  4. 제3항에 있어서, 상기 리프트 핀의 상기 볼트와 체결되는 부분에 암나사가 형성된 것을 이온 주입기의 웨이퍼 로딩 장치.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 항에 있어서, 상기 리프트 핀과 상기 회전 디스크가 접촉하는 경우 작동하는 경보 수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이온 주입기의 웨이퍼 로딩 장치.
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