KR100308185B1 - 웨이퍼 수평 유지장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 반도체장치 제조설비의 공정챔버내에서 스프링부재를 구비하여 웨이퍼의 수평을 일정하게 유지하는 웨이퍼 수평유지장치에 관한 것이다.

본 발명에 의한 웨이퍼 수평유지장치는 공정챔버의 내부에서 웨이퍼가 위치하는 패드에 결합되는 상부커플링과, 상기 패드의 하부에 설치된 지지블록에 결합되는 하부커플링 및 상기 상, 하부커플링의 사이에 설치된 스프링부재를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

따라서, 웨이퍼의 수평을 일정하게 유지함으로써 상기 웨이퍼 상에 공정이 균일하게 실시되게 하여 웨이퍼의 수율을 향상시키고, 설비의 내구성을 향상시킴으로써 설비의 가동율을 향상시키며, 설비의 유지보수에 필요한 시간 및 비용을 절감하여 생산원가를 절감하게 하는 효과를 갖는다.

Description

웨이퍼 수평유지장치{WAFER LEVEL SUPPPORTING APPARATUS}

본 발명은 웨이퍼 수평유지장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 반도체 장치 제조설비의 공정챔버내에서 스프링부재를 구비하여 웨이퍼의 수평을 일정하게 유지하는 웨이퍼 수평유지장치에 관한 것이다.

일반적으로 웨이퍼는 사진, 확산, 식각, 화학기상증착 및 금속증착 등의 반도체장치 제조공정을 반복하여 수행한 후 반도체장치로 제작되며, 상기 제조공정을 실시하기 위하여 각각의 반도체장치 제조설비가 구성된다.

그리고, 각각의 상기 반도체장치 제조설비에는 상기 공정이 진행되는 공정챔버가 구비되어 있으며, 상기 공정챔버의 내부에 웨이퍼가 위치하게 된다.

이때, 상기 웨이퍼는 상기 공정챔버의 내부에서 수평을 이루며 위치하는 것이 중요하며, 이는 상기 제조공정의 각 단계들이 상기 웨이퍼 상에 균일하게 실시되도록 하기 위함이다.

일례로 상기 웨이퍼 상에 포토레지스트(Photo-resist)를 도포하고, 현상한 후 상기 웨이퍼 상에 형성된 막을 선택적으로 제거하는 식각공정에 있어서, 상기 웨이퍼의 수평이 일정하게 유지되지 않으면 상기 웨이퍼가 기울어진 각도에 따라 상기 웨이퍼의 각 부분의 식각량이 달라져 불량이 발생하게 된다.

또한, 식각공정중에는 상기 웨이퍼의 후면을 헬륨(He)가스를 이용하여 냉각을 시키는데, 이 경우에도 상기 웨이퍼가 기울어지게 되면 상기 웨이퍼의 각 부분의 온도구배가 달라지게 되어 상기 웨이퍼의 각 부분의 식각량이 달라지게 되어 불량이 발생하게 된다.

따라서, 공정챔버내에서 상기 웨이퍼의 수평을 일정하게 유지하기 위하여 웨이퍼 수평유지장치가 구성되었다.

도1을 참조하여 설명하면, 종래의 웨이퍼 수평유지장치는 반도체장지 제조설비에 구비된 공정챔버(1)의 내부에 설치되어 있으며, 웨이퍼(2)가 위치하는 패드(3)와 상기 패드(3)의 하부에 설치된 지지블록(4)의 사이에 상기 웨이퍼 수평유지 장치가 설치되어 있다.

그리고, 상기 웨이퍼 수평유지장치는 상기 패드(3)에 나사결합된 상부플레이트(5)를 구비하고 있으며, 상기 상부플레이트(5)의 하부에 탄성부재가 구비되어 있다.

도2를 참조하여 설명하면, 상기 탄성부재는 알루미늄재질의 원통형 블록(6)으로 형성되며, 상기 원통형 블록(6)의 측면에는 상기 패드(3)에 위치한 상기 웨이퍼(2)에 평행하여 다수개의 슬릿(7)이 형성되어 있다.

따라서, 상기 웨이퍼(2) 상에 공정을 진행하는 도중 상기 웨이퍼(2)의 일측이 가압되면, 상기 원통형 블록(6)이 가압되어 상기 슬릿(7)의 틈새가 좁아지게 된다.

이때, 상기 원통형 블록(6)에는 탄성력에 의한 완충력 및 복원력이 작용하여 상기 슬릿(7)을 최초상태로 복귀시킴으로써 상기 웨이퍼(2)의 수평을 일정하게 유지시키게 된다.

그러나, 상기 웨이퍼 수평유지장치를 장시간 사용하는 경우 상기 원통형 블록(6)의 완충력 및 복원력이 저하되어 상기 슬릿(7)이 한 방향으로 기울어지는 현상이 발생하게 되고, 따라서 상기 웨이퍼(2) 상에 실시되는 공정의 균일성이 저하되어 상기 웨이퍼(2)의 수율이 저하되는 문제점이 있었다.

또한, 한 방향으로 기울어져 불량하게 된 상기 원통형 블록(6)은 교체하여 사용하여야 하며, 따라서 설비의 유지보수에 필요한 시간 및 비용이 증가하는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 그 목적은 공정챔버내에서 스프링부재를 구비함으로써 웨이퍼의 수평을 일정하게 유지하여 웨이퍼의 수율을 향상시키고, 설비의 내구성을 향상시킴으로써 설비의 가동율을 향상시키며, 설비의 유지보수에 필요한 시간 및 비용을 절감하여 생산원가를 절감하게 하는 웨이퍼 수평유지장치를 제공하는데 있다.

제1도는 종래의 웨이퍼 수평유지장치가 구비된 반도체장지 제조설비를 나타낸 측단면도이다.

제2도는 제1도의 웨이퍼 수평유지장치를 나타낸 사시도이다.

제3도는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 의한 웨이퍼 수평유지장치가 구비된 반도체장치 제조설비를 나타낸 측단면도이다.

제4도는 제3도의 웨이퍼 수평유지장치를 나타낸 분해사시도이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

1, 8 : 공정챔버 2 : 웨이퍼(Wafer)3,

9 : 패드(Pad) 4, 10 : 지지블록

5 : 상부플레이트 6 : 원통형 블록

7 : 슬릿(Slit) 11 : 삽입홈

12 : 상부커플링 13 : 하부커플링

14 : 스프링부재 15 : 상부클램프

16 : 하부클램프 17, 19 : 스프링홈

18 : 고정나사

상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 웨이퍼 수평유지장치는, 공정챔버의 내부에서 웨이퍼가 위치하는 패드에 결합되는 상부커플링과, 상기 패드의 하부에 설치된 지지블록에 결합되는 하부커플링 및 상기 상, 하부커플링의 사이에 설치된 스프링부재를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명의 구체적인 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도3을 참조하여 설명하면, 본 발명의 바람직한 일 실시예에 의한 웨이퍼 수평유지장치를 구비한 반도체 제조설비는 공정이 진행되는 공정챔버(8)를 구비하고 있다.

상기 공정챔버(8)의 내부에는 웨이퍼(2)가 위치하는 패드(9)가 설치되어 있으며, 상기 패드(9)의 하부에는 상기 패드(9)와 이격되어 지지블록(10)이 설치되어 있다.

그리고, 상기 패드(9)와 상기 지지블록(10)의 사이에 상기 웨이퍼 수평유지 장치가 설치되며, 상기 지지블록(10)에는 상기 웨이퍼 수평유지장치가 위치하도록 삽입홈(11)이 형성되어 있다.

상기 웨이퍼 수평유지장치는 상기 패드(9)의 하부에 나사결합된 상부커플링(12)과, 상기 지지블록(10)에 형성된 상기 삽입홈(11)의 저면에 나사결합된 하부커플링(13)을 구비하고 있으며, 상기 상, 하부커플링(12)(13)의 사이에는 스프링부재(14)가 결합부에 의해 결합되어 있다.

도4를 참조하여 설명하면, 상기 결합부는 상기 스프링부재(14)를 상기 상, 하부커플링(12)(13)에 각각 결합시키는 상, 하부클램프(15)(16)를 구비하고 있으며, 상기 상, 하부클램프(15)(16)는 상기 스프링부재(14)를 상기 상, 하부커플링(12)(13)에 결합 및 분리가 용이하도록 하여 상기 스프링부재(14)의 교체가 가능하게 한다.

이때, 상기 상부클램프(15)는 2개의 쌍을 이루는 반원판이 원을 형성하여 상기 상부커플링(12)에 결합되며, 상기 하부클램프(16)도 상기 상부클램프(15)와 동일한 구성으로 형성되어 상기 하부커플링(13)에 결합된다.

또한, 상기 상부클램프(15)에는 상기 스프링부재(14)의 상부가 삽입되어 지지되도록 상기 스프링부재(14)의 두께에 대응하여 스프링홈(17)이 형성되어 있으며, 상기 스프링부재(14)를 상기 패드(9)의 하부에 밀착시킨다.

그리고, 상기 상부클램프(15)의 중심부로부터 등각도를 이루며 배치된 다수개의 고정나사(18)가 상기 상부클램프(15)를 관통하여 상기 패드(9)에 결합됨으로써 상기 스프링부재(14)를 상기 패드(9)에 결합시킨다.

또한, 상기 하부클램프(16)에도 상기 상부클램프(15)와 동일하게 상기 스프링부재(14)의 하부가 삽입되어 지지되도록 상기 스프링부재(14)의 두께에 대응하여 스프링홈(19)이 형성되어 상기 스프링부재(14)를 상기 지지블록(10)에 밀착시키고, 상기 하부클램프(16)의 중심으로부터 등각도를 이루며 배치된 다수개의 고정나사(18)가 상기 하부클램프(16)를 관통하여 상기 지지블록(10)에 결합됨으로써 상기 스프링부재(14)를 상기 지지블록(10)에 결합시킨다.

상기 스프링부재(14)의 양단이 상기 스프링홈(17, 19)에 각각 안내되어 끼워지고, 또한 상기 스프링부재(14)의 양단이 각각 도면에 도시된 바와같이 상기 스프링롬(17, 19)의 편평한 구조에 대응되게 형성된 환형의 구조로 되어 있기 때문에 상기 패드(9)의 수평을 유지할 수 있다.

이때, 상기 스프링홈(17)(19)이 상기 패드(9)와 상기 지지블록(10)에 각각 형성되어 상기 스프링부재(14)를 상기 패드(9)와 상기 지지블록(10)에 결합시키는 것도 가능하다.

따라서, 상기 웨이퍼 수평유지장치에 구비된 상기 스프링부재(14)의 완충력 및 복원력에 의해 상기 공정챔버(8)의 내부에서 상기 웨이퍼(2)의 수평을 일정하게 유지함으로써 상기 웨이퍼(2) 상에 공정을 균일하게 실시할 수 있게 한다.

또한, 설비를 장시간 동안 가동하여도 상기 스프링부재(14)의 변형이 적으므로 설비의 수명을 연장시키고, 설비가동률을 향상시킬 수 있다.

이상에서와 같이 본 발명에 따른 웨이퍼 수평유지장치에 의하면 웨이퍼의 수평을 일정하게 유지하여 웨이퍼의 수율을 향상시키고, 설비의 내구성을 향상시킴으로써 설비의 가동율을 향상시키며, 설비의 유지보수에 필요한 시간 및 비용을 절감하여 생산원가를 절감하게 하는 효과를 갖는다.

이상에서 본 발명은 기재된 구체예에 대해서만 상세히 설명되었지만 본 발명의 기술사상범위내에서 다양한 변형 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속함은 당연한 것이다.

Claims (1)

1. 공정챔버의 내부에서 웨이퍼가 위치하는 패드에 결합되는 상부커플링; 상기 패드의 하부에 설치된 지지블록에 결합되는 하부커플링; 상기 상, 하부커플링의 사이에 설치된 스프링부재; 및 상기 스프링부재를 상기 상, 하부커플링에 결합시키는 결합부를 포함하되, 상기 결합부는 상기 스프링부재를 상기 상부커플링에 밀착시키는 상부클램프와, 상기 스프링부재를 상기 하부커플링에 밀착시키는 하부플램프와, 상기 상, 하부클램프를 상기 상, 하부커플링에 결합시키는 결합구 및 상기 상, 하부클램프에 상기 스프링부재의 양단이 수평하게 삽입되어 지지되는 스프링홈을 포함하고, 상기 결합구는 상기 상, 하부클램프를 관통하여 상기 상, 하부커플링에 결합되는 고정나사이고, 상기 고정나사는 상기 상, 하부클램프의 중심으로부터 각각 등각도를 이루며 다수개가 결합되는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 수평유지장치.