KR0166214B1 - 반도체소자 제조설비의 스핀들 포크 조립체 - Google Patents

Abstract

본 발명은 공정챔버내의 히터 블록상에 소정의 각도로 배치된 다수매의 웨이퍼를 소정의 각도로 회전시켜 다음 공정위치로 이동시키기 위한 반도체소자 제조설비의 스핀들 포크 조립체에 관한 것으로, 스핀들 포크 조립체에 설치된 포크가 삽입홈에 삽입되는 과정에서 삽입홈으로부터 빠져나가는 공기를 일부 흡수하도록 포크에 적어도 하나 이상의 관통구멍이 형성되고, 상기 삽입홈의 폭에 대하여 포크의 폭을 3/5 내지 2/5 범위내로 형성하여 포크와 삽입홈 사이의 틈새로 빠져나가는 공기압이 감소되도록 구성된 것이다.

따라서 포크가 삽입홈에 삽입되는 과정에서 발생되는 공기저항에 의해 웨이퍼가 움직이는 일이 없고, 이로써 웨이퍼가 가스 분사위치에 정확하게 놓여지게 되어 정상적인 공정이 수행됨으로써 품질 및 생산성이 향상되는 것이며, 포크가 삽입홈의 가장자리부에 접촉되는 일이 없어 마모로 인한 파티클 생성이 방지되는 효과가 있다.

Description

반도체소자 제조설비의 스핀들 포크 조립체

제1도는 종래의 스핀들 포크 조립체가 히터 블록에 설치된 상태의 부분 절결 확대단면도.

제2도는 종래의 스핀들 포크 조립체가 히터 블록에 설치된 상태의 평면도.

제3도는 제2도의 A-A선 확대 단면도.

제4도는 본 발명에 따른 스핀들 포크 조립체가 히터 블록에 설치된 상태의 평면도.

제5도는 제4도의 B-B선 단면도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 웨이퍼 2 : 히터 블록

2a : 삽입홈 3,10 : 스핀들 포크 조립체

4,11 : 포크 5,12 : 고정원판

6 : 축 11a : 관통구멍

본 발명은 반도체소자 제조설비의 스핀들 포크 조립체(Spindle Fork Assembly)에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 공정챔버내의 히터 블록상에 놓여진 웨이퍼를 들어올려 이동시킴과 동시에 가스 분사위치에 정확하게 위치시키도록 된 반도체 제조설비의 스핀들 포크 조립체에 관한 것이다.

일반적으로 공정챔버내에서 반도체 웨이퍼상에 특정 물질의 막을 형성하기 위한 제조설비에는 제1도 및 제2도에 도시된 바와 같이 소정의 각도로 배치된 다수매의 반도체 웨이퍼(1)를 소정의 온도로 가열하기 위한 히터 블록(2)이 공정챔버(도시안됨)내에 설치되어 있고, 상기 히터 블록(2)에는 반도체 웨이퍼(1)를 소정의 각도씩 회전시켜 가스 분사위치에 정확하게 위치시키도록 하는 스핀들 포크 조립체(3)가 설치되어 있다.

상기 스핀들 포크 조립체(3)는 웨이퍼(1)의 하부에 위치되어 웨이퍼(1)를 히터 블록(2)으로부터 소정 높이 들어올리기 위한 포크(4)와, 상기 포크(4)가 고정되는 고정원판(5)으로 이루어진 것으로, 상기 포크(4)는 고정원판(5)의 외주면을 따라 소정의 각도로 배치되어 고정된 구성이다.

또한 상기 히터 블록(2)에는 상기와 같은 포크(4)가 삽입되도록 동일한 각으로 배치되어 소정의 깊이로 형성된 삽입홈(2a)이 형성되어 있고, 상기 고정원판(5)은 회전운동과 축방향 직선운동을 하도록 되어 있는 축(6)에 고정된 구성이다. 이때 상기 포크(4)의 두께는 히터 블록(2)의 삽입홈(2a) 깊이보다 얇게 형성되어 포크(4)가 삽입홈(2a)에 삽입된 상태에서는 웨이퍼(1)가 히터 블록(2)의 상면에 놓일 수 있도록 되어 있다.

따라서 포크(4) 및 고정원판(5)이 제1도의 실선상태에 위치한 상태에서는 웨이퍼(1)가 히터 블록(2)의 상면에 놓이는 것이므로 웨이퍼(1)를 공정에 적절한 온도로 가열하면서 막을 형성하기 위한 가스를 분사하여 공정을 수행할 수 있는 것이다.

또한 웨이퍼(1)의 위치 이동은, 축(6)이 소정높이 상승되면 포크(4) 및 고정원판(5)이 실선상태에서 가상선상태로 이동하여 히터 블록(2)의 상면으로부터 웨이퍼(1)를 소정높이 들어올리게 되는 것이고, 이어서 축(6)이 소정각도 회전되면 포크(4) 및 고정원판(5)이 소정각도 회전하여 웨이퍼(1)가 다음 공정위치로 이동되는 것이다.

또한 축(6)이 다시 하강하면 포크(4)가 히터 블록(2)의 삽입홈(2a)에 삽입되어 히터 블록(2)의 상면에 웨이퍼(1)가 놓여지게 되므로 다음 공정을 진행할 수 있는 것이고, 이러한 방식으로 웨이퍼(1)를 소정각도씩 회전시키면서 하나의 웨이퍼(1)에 여러번의 막형성 공정을 수행할 수 있도록 된 것이다.

그러나 종래에는 제3도에 도시된 바와 같이 포크(4)의 폭(a)이 8mm이고, 이 포크(4)가 삽입되는 히터 블록(2)의 삽입홈(2a)의 폭(b)은 8.5mm이므로 이들의 틈새가 매우 좁다. 따라서 포크(4)의 회전각이 조금이라도 벗어나게 되면, 포크(4)가 삽입홈(2a)의 가장자리부에 접촉되어 상호마모로 인한 파티클을 유발하게 되고, 심하게는 포크(4)가 삽입홈(2a)의 가장자리부에 걸려 포크(4)가 휘어지게 되는 문제점이 있었다.

또한 포크(4)의 삽입시 삽입홈(2a)에 존재하고 있던 공기가 포크(4)와 삽입홈(2a)과의 좁은 틈새로 빠져나오게 되므로 소정의 공기압을 발생시키게 되고, 이 공기압에 의해 포크(4)상에 놓여진 웨이퍼(1)의 저면이 공기저항을 받게 되므로 웨이퍼(1)가 움직이게 된다.

따라서 웨이퍼(1)가 움직이는 것에 의해 가스 분사위치에 정확하게 놓이지 않게 됨으로써 웨이퍼(1)에 가스가 균일하게 분사되지 않아 품질을 저하시키게 되었고, 웨이퍼(1)의 움직임이 심한 경우 공정설비의 가동이 중단되어 생산성을 저하시키게 되는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 그 목적은, 스핀들 포크 조립체에 구비된 포크의 폭과 히터 블록의 삽입홈과의 틈새를 여유있게 형성하여 상기 포크가 삽입홈에 삽입되는 과정에서 삽입홈의 가장자리부에 접촉되는 일이 없도록 함으로써 이로 인한 파티클 생성 및 포크의 휨현상을 방지할 수 있는 반도체소자 제조설비의 스핀들 포크 조립체를 제공하는데 있다.

본 발명의 다른 목적은 상기 포크가 삽입홈에 삽입되는 과정에서 발생되는 공기압을 분산시켜 약화시킴으로서 상기 공기압에 의해 웨이퍼가 움직이는 것을 방지할 수 있는 반도체소자 제조설비의 스핀들 포크 조립체를 제공하는데 있다.

상기의 목적은 공정챔버내의 히터 블록상에 소정의 각도로 배치된 다수매의 웨이퍼를 소정의 각도로 회전시켜 이동시키기 위한 것으로, 상기 히터 블록에 형성된 삽입홈에 삽입되어 히터 블록상의 웨이퍼를 들어올리기 위한 포크와, 상기 포크가 고정되는 고정원판으로 이루어진 반도체소자 제조설비의 스핀들 포크 조립체에 있어서, 상기 포크를 삽입홈에 삽입하는 과정에서 삽입홈으로부터 빠져나가는 공기를 일부 흡수하도록 포크에 적어도 하나 이상의 관통구멍이 형성됨을 특징으로 하는 반도체소자 제조설비의 스핀들 포크 조립체에 의해 달성될 수 있다.

이때 상기 포크의 관통구멍은 장방형으로 형성하여 공기의 흡수단면적을 크게 하고, 상기 포크의 폭은 삽입홈의 폭에 대하여 3/5 내지 2/5 범위로 형성하는 것이 바람직하다.

이하, 본 발명에 따른 반도체소자 제조설비의 가스 배출장치를 첨부도면에 의하여 상세하게 설명한다.

제4도는 본 발명의 바람직한 일실시예를 나타낸 것으로, 종래와 동일한 부분에 대하여는 동일한 부호를 부여하고, 상세한 설명은 생략한다.

본 발명의 스핀들 포크 조립체(10)는 히터 블록(2)에 형성된 삽입홈(2a)에 삽입되는 포크(11)와 상기 포크(11)가 고정되는 고정원판(12)으로 구성된 것으로, 상기 포크(11)는 고정원판(12)의 원주방향을 따라 소정의 각도로 배치되어 있고, 상기 고정원판(12)은 축방향 운동과 회전운동을 동시에 수행하는 축(6)에 고정된 구성이다.

따라서 포크(11)가 히터 블록(2)의 삽입홈(2a)에 삽입된 상태에서는 웨이퍼(1)가 히터 블록(2)의 상면에 놓여지게 되어 공정을 수행할 수 있는 것이고, 웨이퍼(1)의 이동시에는 축(6)이 상방으로 소정거리 이동하게 됨으로써 포크(11)가 웨이퍼(1)를 히터 블록(2)의 상면으로부터 소정높이 들어올리게 되고, 이어서 축(6)의 소정각도 회전으로 포크(11)가 웨이퍼(1)를 소정각도 회전시켜 다음 가스 분사위치로 이동시킬 수 있게 된다.

이때 본 발명의 스핀들 포크 조립체(10)에 구비된 포크(11)는 제5도에 도시된 바와 같이 웨이퍼(1)가 놓이는 부분에 관통구멍(11a) 형성되어 있고, 이 관통구멍(11a)은 포크(11)가 삽입홈(2a)에 삽입될 때 삽입홈(2a)내에 존재하고 있는 공기를 일부 흡수함으로써 삽입홈(2a)내의 공기가 삽입홈(2a)과 포크(11) 사이의 틈새로 빠져나가는 양을 감소시키게 된다.

또한 상기 관통구멍(11a)은 공기의 흡수량을 증대시킬 수 있도록 포크(11)의 길이방향으로 길게 형성한 장방형으로 하는 것이 바람직하다.

한편, 상기 포크(11)의 폭(a)은 삽입홈(2a)의 폭(b)에 대하여 3/5 내지 2/5 범위내로 형성하고, 바람직하기로는 1/2로 형성하는 것이 좋다.

이러한 구성의 본 발명은 스핀들 포크 조립체(10)의 포크(11)가 히터 블록(2)의 삽입홈(2a)에 삽입되는 과정에서 삽입홈(2a)내에 존재하고 있던 공기가 포크(11)에 의해 밀려 삽입홈(2a) 밖으로 빠져나오게 되는데 포크(11)에 형성된 관통구멍(11a)에 공기의 일부가 수용됨으로써 삽입홈(2a)을 빠져나가는 공기의 양이 감소하게 된다.

따라서 포크(11)상에 놓여진 웨이퍼(1)의 저면에 작용하는 공기저항이 감소되는 것이고, 이로써 공기저항에 의해 웨이퍼(1)가 움직이는 것이 방지되는 것이다.

더욱이 본 발명의 포크(11)는 폭(a)이 축소된 것이므로 포크(11)와 삽입홈(2a) 사이의 틈새가 넓어지게 되고, 이 넓어진 틈새로 공기가 빠져나갈 때의 공기압이 매우 적어지게 된다. 따라서 웨이퍼(1)의 저면에 매우 작은 공기압에 의한 공기저항이 작용하게 되므로 그 움직임이 방지되는 것이고, 또한 포크(11)의 회전각이 조금 벗어나게 되어도 포크(11)와 삽입홈(2a) 사이의 틈새가 넓어져 포크(11)가 삽입홈(2a)의 가장자리부에 접촉되거나 포크(11)가 삽입홈(2a)에 걸려 휘어지는 것이 방지되는 것이다.

이상에서와 같이 본 발명에 따른 반도체소자 제조설비의 스핀들 포크 조립체에 의하면, 웨이퍼의 위치이동시 웨이퍼가 가스 분사위치에 정확하게 놓여지게 되어 정상적인 공정이 수행됨으로써 품질 및 생산성이 향상되는 것이고, 포크가 삽입홈의 가장자리부에 접촉되는 일이 없어 마모로 인한 파티를 생성이 방지되는 효과가 있다.

본 발명은 이상에서 기재된 구체예에 대해서만 상세히 설명되었지만 본 발명의 사상과 범위내에서 다양한 변형이나 수정이 가능함은 본 발명이 속하는 분야의 당업자에게는 명백한 것이며, 이러한 변형이나 수정이 첨부된 특허 청구범위에 속함은 당연하다.

Claims (4)

1. 공정챔버내의 히터 블록상에 소정의 각도로 배치된 다수매의 웨이퍼를 소정의 각도로 회전시켜 이동시키기 위한 것으로, 상기 히터 블록에 형성된 삽입홈에 삽입되어 히터 블록상의 웨이퍼를 들어올리기 위한 포크와, 상기 포크가 고정되는 고정원판으로 이루어진 반도체소자 제조설비의 스핀들 포크 조립체에 있어서, 상기 포크가 삽입홈에 삽입하는 과정에서 삽입홈으로부터 빠져나가는 공기를 일부 흡수하도록 포크에 적어도 하나 이상의 관통구멍이 형성됨을 특징으로 하는 반도체소자 제조설비의 스핀들 포크 조립체.
2. 제1항에 있어서, 상기 관통구멍은 장방형으로 형성됨을 특징으로 하는 상기 반도체소자 제조설비의 스핀들 포크 조립체.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 포크의 폭은 삽입홈의 폭에 대하여 3/5 내지 2/5 범위내로 형성됨을 특징으로 하는 상기 반도체소자 제조설비의 스핀들 포크 조립체.
4. 제3항에 있어서, 상기 포크의 폭은 삽입홈의 폭에 대하여 1/2로 형성됨을 특징으로 하는 상기 반도체소자 제조설비의 스핀들 포크 조립체.