KR100336558B1 - Apparatus for heating wafer - Google Patents
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Abstract
본 발명은 반도체 제조용 히터 테이블에 대한 것으로써, 공정챔버 내벽과 히터 테이블 몸체 사이에 용접 등의 방법으로 설치된 벨로우즈의 연결부위가 반복적인 이완과 수축되면서 고온이 전달받아 용접 부위가 떨어져 균열이 발생되어 공정챔버 내부의 진공 누수가 발생되는 문제점을 해결하고자, 본 발명에 따른 반도체 제조용 히터 테이블은 공정 챔버 내부에서 설치된 히터 테이블 몸체와, 상하 구동하면서 히터 테이블 몸체를 대기위치 또는 공정위치로 이동시키는 구동축에 감싸져 수축 및 이완되는 벨로우즈와, 벨로우즈 양끝단을 히터 테이블 몸체와 공정챔버 내벽에 각각 고정 연결시키는 플랜지 커플링(flange coupling)을 포함한다.The present invention relates to a heater table for semiconductor manufacturing, wherein the connection part of the bellows installed between the inner wall of the process chamber and the heater table body by welding or the like is repeatedly relaxed and contracted so that the high temperature is transmitted and the crack is generated due to the welding part being dropped. In order to solve the problem of vacuum leakage inside the process chamber, the heater table for manufacturing a semiconductor according to the present invention includes a heater table body installed inside the process chamber and a drive shaft for moving the heater table body to a standby position or a process position while driving up and down. Wrapped bellows, which are shrunk and relaxed, and flange couplings which securely connect the ends of the bellows to the heater table body and the process chamber inner wall, respectively.
Description
본 발명은 반도체 제조용 히터 테이블에 관한 것으로써, 더욱 상세하게는 진공챔버 내벽과 히터 테이블 몸체 사이에 설치된 벨로우즈의 연결부위를 개조하여 진공 누수를 방지하기 위한 것이다.The present invention relates to a heater table for semiconductor manufacturing, and more particularly, to prevent vacuum leakage by modifying the connection portion of the bellows provided between the inner wall of the vacuum chamber and the heater table body.
일반적으로 반도체 제조 공정 중에서 화학기상증착 및 확산 등의 공정은 웨이퍼를 일정한 온도로 가열하여 공정가스와 반응시켜 공정을 진행시키는 열공정이 수반된다.In general, processes such as chemical vapor deposition and diffusion among semiconductor manufacturing processes involve a thermal process of heating a wafer to a certain temperature to react with a process gas to advance the process.
이러한 웨이퍼를 가열하기 위해서는 대개 반도체 제조용 히터 테이블을 사용하며, 이 히터 테이블은 고진공상태를 유지하는 공정챔버 내부에 설치되어 열선 등의 가열수단을 이용하여 웨이퍼를 가열하게 된다.In order to heat such a wafer, a heater table for semiconductor manufacturing is usually used, and the heater table is installed inside a process chamber maintaining a high vacuum state to heat the wafer using heating means such as a hot wire.
제 1 도는 이러한 종래의 히터 테이블을 설명하기 위한 도면이고, 미설명된 도면 부호 'A'는 공정챔버의 내벽을 나타낸 것이다.1 is a view for explaining such a conventional heater table, the unexplained reference numeral 'A' shows the inner wall of the process chamber.
이를 참조하면, 종래의 히터 테이블은 도면상에 도시되지 않았지만 공정챔버 내부에 설치되며, 공정챔버는 소정부분에 공정가스 인입구 및 배기구가 설치된다.Referring to this, although the conventional heater table is not shown in the drawing, it is installed inside the process chamber, and the process chamber is provided with a process gas inlet and an exhaust port at a predetermined portion.
이러한 공정챔버 내부에 설치되는 히터 테이블은 히터 테이블 몸체(10)가 있다. 이 히터 테이블 몸체(10)는 상면에 웨이퍼가 안착되며, 하부에 구동축(15)이 연결되어 업/다운(up/down)되면서 안착된 웨이퍼를 공정위치 및 대기위치로 이동시킨다.The heater table installed in the process chamber has a heater table body 10. The heater table body 10 has a wafer seated on an upper surface thereof, and a driving shaft 15 is connected to a lower side thereof to move the seated wafer to a process position and a standby position while being up / down.
또한, 히터 테이블 몸체(10)의 내부에는 도시되지 않았지만 웨이퍼를 가열하기 위한 열선 등의 가열수단 및 테이블 몸체 상면에 안착되는 웨이퍼를 고정시키기 위한 고정수단을 구비한다.In addition, although not shown inside the heater table body 10, heating means such as a heating wire for heating the wafer and fixing means for fixing the wafer seated on the upper surface of the table body.
그리고, 신축성 이음인 벨로우즈(bellows)(11)가 히터 테이블 몸체(10)의 하부와 챔버 내벽(A) 사이에 구동축(15)을 감싸도록 설치된다.In addition, bellows 11, which is an elastic joint, is installed to surround the drive shaft 15 between the lower portion of the heater table body 10 and the chamber inner wall A.
여기서, 히터 테이블 몸체(10) 하부와 벨로우즈(11) 상측의 이음은 용접 등의 방법으로 직접 고정되며, 챔버 내벽(A)과 벨로우즈(11) 하측의 이음은 고정플랜지(flange)(12)를 다수개의 고정나사(13)로 연결시킨 플랜지 커플링(flange coupling)으로 연결된다.Here, the joints of the lower portion of the heater table body 10 and the upper portion of the bellows 11 are directly fixed by welding or the like, and the joints of the chamber inner wall A and the lower portion of the bellows 11 are fixed flanges 12. It is connected by a flange coupling connected with a plurality of fixing screws 13.
그리고, 플랜지 커플링으로 연결되는 고정플랜지(12) 내부에는 고정플랜지와 챔버내벽 사이의 간극으로 진공이 누수되는 것을 방지하도록 오링(o-ring)(15)으로 씰링 처리되어 있다.In addition, the fixing flange 12 connected to the flange coupling is sealed with an o-ring 15 to prevent leakage of vacuum into a gap between the fixing flange and the inner wall of the chamber.
이러한 구성으로 이루어진 히터 테이블의 동작을 설명하면 다음과 같다.Referring to the operation of the heater table having such a configuration as follows.
먼저, 가열수단으로 히터 테이블 몸체(10)를 적정한 온도로 예열하면 웨이퍼 이송암 등의 이송수단이 웨이퍼를 몸체 상면에 로딩시킨다.First, when the heater table body 10 is preheated to an appropriate temperature by the heating means, a transfer means such as a wafer transfer arm loads the wafer on the upper surface of the body.
그리고, 웨이퍼가 적정 온도로 가열되면 구동축(15)은 상방향으로 구동하면서 벨로우즈(11)를 이완시켜 실린더 몸체(10)를 대기위치에서 공정위치로 이송시킨다.When the wafer is heated to an appropriate temperature, the driving shaft 15 is driven upward to relax the bellows 11 to transfer the cylinder body 10 from the standby position to the process position.
이 상태에서 공정이 진행되어 완료되면 구동축(15)은 하방향으로 구동하면서 벨로우즈(11)를 수축시켜 실린더 몸체(10)를 공정위치에서 대기 위치로 이송시킨 다음 로딩의 역방향으로 언로딩을 진행한다.In this state, when the process is completed and completed, the drive shaft 15 is driven downward to shrink the bellows 11 to transfer the cylinder body 10 from the process position to the standby position, and then unload in the reverse direction of loading. .
그러나, 이러한 종래의 히터 테이블은 구동실린더축의 구동에 따라 수축 및 이완되는 벨로우즈의 이음부에서 진공 누설의 문제가 발생된다.However, such a conventional heater table causes a problem of vacuum leakage at the joint portion of the bellows that is contracted and relaxed according to the driving of the drive cylinder shaft.
즉, 히터 테이블 몸체의 가열수단에 의해 발생된 열은 몸체의 하부와 용접 등의 방법으로 연결된 벨로우즈의 상측 이음부에 직접적으로 고온 (대략 300 내지 450℃)을 전달하여 벨로우즈의 반복적인 수축 및 이완과정에서 열피로에 의해 용접이 떨어지거나 미세한 균열을 발생시킨다.That is, the heat generated by the heating means of the heater table body transfers a high temperature (approximately 300 to 450 ° C.) directly to the upper joint of the bellows connected to the lower part of the body by welding or the like, thereby repeatedly shrinking and relaxing the bellows. During the process, the welding is dropped or fine cracks are generated by thermal fatigue.
따라서, 이러한 용접의 떨어짐과 균열 발생은 고진공상태를 요하는 공정챔버 내부의 진공누설을 발생시키게 된다.Therefore, the fall and crack generation of the welding will cause a vacuum leakage inside the process chamber that requires a high vacuum state.
또한, 히터 테이블 몸체 하부와 벨로우즈 상측의 용접이음은 벨로우즈의 교체시 절단하여 교체해야 하므로 벨로우즈의 교체가 용이하지 않다.In addition, the welded joint of the lower portion of the heater table body and the upper side of the bellows is not easy to replace the bellows because it is required to cut and replace the bellows.
이에 본 발명은 히터 테이블 몸체와 벨로우즈의 이음부 구조를 개선하여 챔버 내부의 진공누설을 방지하며, 교체가 용이하게 이루어지는 반도체 제조용 히터 테이블을 제공하는데 그 목적이 있다.Accordingly, an object of the present invention is to provide a heater table for semiconductor manufacturing, which prevents vacuum leakage inside a chamber by improving the structure of a joint portion of a heater table body and a bellows, and which is easily replaced.
이에 따라 본 발명은 상기 목적을 달성하고자, 공정 챔버 내부에서 설치된 히터 테이블 몸체와, 상하 구동하면서 히터 테이블 몸체를 대기위치 또는 공정위치로 이동시키는 구동축에 감싸져 수축 및 이완되는 벨로우즈와, 벨로우즈 양끝단을 히터 테이블 몸체와 공정챔버 내벽에 각각 고정 연결시키는 플랜지 커플링(flange coupling)을 포함한다.Accordingly, in order to achieve the above object, the present invention provides a heater table body installed inside the process chamber, a bellows wrapped and shrunk around the drive shaft for moving the heater table body to a standby position or a process position while driving up and down, and both ends of the bellows. A flange coupling fixedly connected to the heater table body and the process chamber inner wall, respectively.
제 1 도는 종래의 반도체 제조용 히터 테이블을 설명하기 위한 도면.1 is a view for explaining a conventional heater table for semiconductor manufacturing.
제 2 도는 본 발명에 따른 반도체 제조용 히터 테이블을 설명하기 위한 도면.2 is a view for explaining a heater table for manufacturing a semiconductor according to the present invention.
■ 도면의 주요부분에 대한 간략한 부호설명 ■■ Brief description of the main parts of the drawing ■
10,100 : 테이블 몸체 11,101 : 벨로우즈(bellows)10,100: table body 11,101: bellows
12,102,103 : 고정 플랜지 13,104,105 : 고정나사12,102,103: Fixing flange 13,104,105: Fixing screw
14,106 : 오링(O-ring) 15,107 : 구동축14,106: O-ring 15,107: Drive shaft
108 : 개스킷(gasket)108: gasket
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 반도체 제조용 히터 테이블에 대한 바람직한 일실시예를 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, a preferred embodiment of a heater table for manufacturing a semiconductor according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
제 2 도는 본 발명에 따른 반도체 제조용 히터 테이블을 설명하기 위한 도면이고, 미설명부호 'A'는 챔버 내벽을 나타내기 위한 것이다.2 is a view for explaining a heater table for manufacturing a semiconductor according to the present invention, the reference numeral 'A' is for showing the chamber inner wall.
이를 참조하면, 본 발명에 따른 반도체 제조용 히터 테이블, 역시 종래의 히터 테이블와 동일하게 도면상에 도시되지 않았지만 소정부분에 공정가스 인입구 및 배기구가 각각 설치된 공정챔버 내부에 설치된다.Referring to this, a heater table for manufacturing a semiconductor according to the present invention, which is also not shown in the drawing as in the conventional heater table, is installed in a process chamber in which a process gas inlet and an exhaust port are respectively provided at predetermined portions.
이러한 히터 테이블은 히터 테이블 몸체(100)가 있다. 이 히터 테이블 몸체(100)의 상부에는 웨이퍼가 로봇암 등의 웨이퍼 이송수단에 의해 이송되어 로딩되며, 하부에는 업/다운 구동되는 구동축(107)이 연결되어 로딩된 웨이퍼를 공정위치 및 대기위치로 이동시킨다.This heater table has a heater table body 100. In the upper part of the heater table body 100, the wafer is transferred and loaded by wafer transfer means such as a robot arm, and in the lower part, the driving shaft 107 connected to the up / down drive is connected to transfer the loaded wafer to the process position and the standby position. Move it.
또한, 히터 테이블 몸체(10)의 내부에는 도시되지 않았지만 웨이퍼를 가열하기 위한 열선 등의 가열수단 및 테이블 몸체 상면에 로딩된 웨이퍼를 고정시키기 위한 고정수단을 구비한다.In addition, although not shown inside the heater table body 10, there is provided heating means such as a heating wire for heating the wafer, and fixing means for fixing the wafer loaded on the upper surface of the table body.
그리고, 신축성 이음인 벨로우즈(101)가 히터 테이블 몸체(100)의 하부와 챔버 내벽(A) 사이에 구동축(107)을 감싸도록 설치된다.And, the bellows 101, which is a flexible joint, is installed to surround the drive shaft 107 between the lower portion of the heater table body 100 and the chamber inner wall A.
여기서, 벨로우즈(101)의 양끝단은 플랜지 커플링(flange coupling)으로 히터 테이블 몸체(100)와 챔버 내벽(A)에 각각 연결된다.Here, both ends of the bellows 101 are connected to the heater table body 100 and the chamber inner wall A by flange coupling, respectively.
즉, 히터 테이블 몸체(100) 하부와 벨로우즈(101)의 상측은 다수개의 고정나사(104)로 연결되는 제 1 고정 플랜지(102)를 통해 서로 이음되며, 챔버 내벽(A)과 벨로우즈(101)의 하측도 상측과 동일하게 다수개의 고정나사(105)로 연결되는 제 2 고정 플랜지(103)를 통해 서로 이음 연결된다.That is, the lower portion of the heater table body 100 and the upper side of the bellows 101 are connected to each other through the first fixing flange 102 connected to the plurality of fixing screws 104, and the chamber inner wall A and the bellows 101 are connected to each other. The lower side of is also jointly connected to each other through a second fixing flange 103 which is connected to a plurality of fixing screws 105 in the same way as the upper side.
그리고, 제 1 고정플랜지 및 제 2 고정플랜지의 내부에는 이음부를 통해 챔버 내부의 진공이 누설되는 것을 방지하기 위한 진공누설 방지 수단(106,108)이 설치된다.In addition, vacuum leakage preventing means 106 and 108 are installed in the first fixing flange and the second fixing flange to prevent leakage of the vacuum in the chamber through the joint.
이때, 제 1 고정 플랜지(102)의 진공누설 방지 수단은 오링(o-ring)으로 할 수 있으나, 제 1 고정 플랜지는 히터 테이블 몸체(100)의 가열수단에 의해 대략 300 내지 450℃ 정도의 고온이 전달되므로 고무재질의 오링(o-ring)보다 금속 재질의 개스킷(gasket)(108)으로 하며, 개스킷으로는 코퍼(copper) 캐스킷을 사용한다.At this time, the vacuum leakage preventing means of the first fixing flange 102 may be an o-ring, but the first fixing flange is a high temperature of about 300 to 450 ° C. by the heating means of the heater table body 100. Because of this transmission, a metal gasket 108 is used rather than an rubber o-ring, and a copper gasket is used as the gasket.
그리고, 제 2 고정 플랜지(103)의 진공누설 방지수단은 오링(o-ring)(106)으로 한다.The vacuum leakage preventing means of the second fixing flange 103 is an o-ring 106.
이러한 구성으로 이루어진 본 발명에 따른 반도체 제조용 히터 테이블은 히터 테이블 몸체(100)와 벨로우즈(101)의 이음부에서 진공 누설이 방지된다.In the heater table for manufacturing a semiconductor according to the present invention having such a configuration, vacuum leakage is prevented at the joint of the heater table body 100 and the bellows 101.
이는 업/다운 구동하는 구동축(107)이 히터 테이블 몸체(100)를 공정위치 또는 대기위치로 이동시키는 과정에서 벨로우즈(101)가 이완 및 수축되면서 히터 테이블 몸체(100)에서 고온의 열이 전달되더라도 열피로를 발생시키기 않기 때문이다.This is because although the bellows 101 is relaxed and contracted while the drive shaft 107 for driving the up / down moves the heater table body 100 to the process position or the standby position, high temperature heat is transferred from the heater table body 100. This is because it does not generate thermal fatigue.
즉, 벨로우즈(101)의 상, 하측이 각각 히터 테이블 몸체(100)와 챔버 내벽(A)에 양단이 각각 플랜지 커플링으로 연결되기 때문에 용접이 전혀 필요없어 히터 테이블 몸체(100)에서 전달되는 고온과 반복적인 수축 및 이완에 의해서 벨로우즈의 이음부가 열피로에 의하여 용접 부위가 떨어지면서 균열이 발생되는 것이 방지되기 때문이다.That is, since the upper and lower sides of the bellows 101 are connected to the heater table body 100 and the chamber inner wall A, respectively, by both ends of the flange coupling, welding is not necessary at all, so that the high temperature transmitted from the heater table body 100 is achieved. This is because cracks are prevented from occurring due to thermal fatigue of the joint of the bellows due to excessive shrinkage and relaxation.
또한, 제 1 고정 플랜지(102) 내부에 플랜지와 히터 테이블 하부의 간극을 통해 진공 누설을 코퍼 개스킷(108)이 방지하게 된다.In addition, the copper gasket 108 prevents vacuum leakage through a gap between the flange and the lower portion of the heater table in the first fixing flange 102.
그리고, 벨로우즈(101)를 교체하고자 할 때는 제 1 및 제 2 고정플랜지의 고정나사(104,105)를 각각 풀면 손쉽게 벨로우즈(101)를 교환 할 수 있게 된다.When the bellows 101 is to be replaced, the bellows 101 can be easily replaced by loosening the fixing screws 104 and 105 of the first and second fixing flanges, respectively.
상기에서 상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 반도체 제조용 히터 테이블은 벨로우즈와 히터 테이블 몸체 하부와의 이음부가 고정 플랜지로 플랜지 커플링 연결되므로써, 벨로우즈가 반복적으로 수축 및 이완되면서 고온이 전달되더라도 열피로에 의한 균열 발생이 방지된다.As described above, in the heater table for semiconductor manufacturing according to the present invention, since the joint between the bellows and the lower portion of the heater table body is flange-coupled to the fixing flange, even though the bellows are repeatedly contracted and relaxed, even if the high temperature is transmitted to the thermal fatigue, The occurrence of cracks is prevented.
따라서, 고진공상태를 요하는 공정챔버 내부의 진공누설이 방지되는 작용효과를 가지게 된다.Accordingly, the vacuum leakage inside the process chamber requiring a high vacuum state is prevented.
게다가, 본 발명에 따른 반도체 제조용 히터 테이블은 벨로우즈의 교환시 제 1 및 제 2 플랜지를 고정시키는 고정 나사를 해체하면 간단하게 벨로우즈의 교환이 이루어지므로 장비의 유지보수가 용이하게 된다.In addition, the heater table for semiconductor manufacturing according to the present invention is easy to maintain the equipment because the bellows can be replaced simply by disassembling the fixing screw for fixing the first and second flanges when the bellows is replaced.
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Legal Events
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| A201 | Request for examination | ||
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| N231 | Notification of change of applicant | ||
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| GRNT | Written decision to grant | ||
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| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20140423 Year of fee payment: 13 |
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| LAPS | Lapse due to unpaid annual fee |