KR100557857B1 - 반도체 제조장치의 웨이퍼 보트 - Google Patents

Abstract

본 발명에서는 구경에 따라 서로 다른 웨이퍼가 제공되더라도 보트의 교체작업이 필요없도록 하여, 반도체 제조의 생산성을 향상시킨 반도체 제조장치의 보트가 개시된다.

이를 위한 본 발명은 예시도면 도 2 내지 도 6 에서와 같이, 반도체 웨이퍼의 각 구경에 따라 그 중심을 기준으로 서로 다른 직경의 홈부가 단차되게 형성된 홀더가 마련되고 이 홀더는 보트프레임에 설치되어 각 구경에 따른 웨이퍼가 동일 중심선상을 갖으면서 이 홈부에 안착되는 것을 특징으로 한다.

한편, 제 1 실시예로서, 홀더는 로봇아암의 작업공간을 제공하도록 측부가 개방된 링패널형상으로, 링패널 상부로부터 대구경의 웨이퍼가 안착되도록 홈부가 형성됨과 더불어, 이 홈부사이에 웨이퍼의 저부가 이격되도록 이격홈부가 매개된 것을 특징으로 하고, 상기 홀더인 링패널은 보트프레임에 끼움식으로 탈착가능하게 결합된 것을 특징으로 한다.

또한, 제 2 실시예로서, 홀더는 로봇아암의 작업공간을 제공하면서 최소한 웨이퍼의 3점을 국부지지토록 하는 거치대 형식으로, 그 거치대에 상부로부터 대구경순서로 구경에 따라 각기 다른 웨이퍼가 안착되게 홈부가 연속적으로 형성된 것을 특징으로 한다.

Description

반도체 제조장치의 웨이퍼 보트{Wafer-Boat for Semiconductor Manufacturing Process}

도 1 은 종래 반도체 제조장치 보트의 문제점을 설명하기 위한 반도체 제조장치의 외관 개념도,

도 2 는 본 발명에 따른 반도체 제조장치 보트의 제 1 실시예를 나타낸 사시설명도,

도 3 은 제 1 실시예에 따른 홀더 및 그 측단면을 나타낸 설명도,

도 4 는 제 1 실시예의 작동상태를 나타낸 평면도 및 A-A선 단면설명도,

도 5 는 본 발명에 따른 반도체 제조장치 보트의 제 2 실시예를 나타낸 사시설명도,

도 6 은 제 2 실시예의 작동상태를 나타낸 평면도 및 B-B선 단면설명도이다.

- 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 -

1,1a,1b,1c - 웨이퍼, 6 - 보트프레임,

10 - 홈부, 12 - 홀더,

14 - 링패널, 16 - 이격홈부,

18 - 거치대,

본 발명은 반도체 제조장치의 웨이퍼 보트에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 구경에 따라 서로 다른 웨이퍼가 제공되더라도 보트의 교체작업이 필요없도록 하여, 반도체 제조의 생산성을 향상시킨 반도체 제조장치의 웨이퍼 보트에 관한 것이다.

일반적으로 반도체는 웨이퍼에 각 공정에 따라 그 표면이 처리되어 형성되며, 예를 들어 표면연마된 웨이퍼는 회로설계와 마스크 제작을 거쳐 산화공정과 감광액도포공정과 노광공전과 현상공정 및 식각과 화학기상증착 등 여러가지 단계의 공정을 거치게 된다.

이러한 일련의 공정을 수행하기 위하여는 웨이퍼를 이송시킬 장치가 마련되어야 하며, 반도체 제조공정은 그 공정 중에 이물질의 침입을 허락하지 않는 클린공정이 수행된다.

따라서, 대량의 반도체 자동화 공정에서는 예시도면 도 1 과 같이 웨이퍼(1)가 적층된 카세트(2)가 사용되며, 이 카세트(2)에서 웨이퍼(1)를 로딩/언로딩시키기 위하여 카세트(2)와 보트(3) 사이에 로봇아암(4)이 매개되어 있다.

한편, 웨이퍼(1)를 공정처리하는 반도체 제조장치는 공정 처리능력을 향상시키기 위해서 내부에 웨이퍼(1)를 다량으로 로딩하기 위한 기판 로딩용 보트(3)를 포함하는 배치식과 공정시간을 극도로 감소시키기 위해 한 장씩 공정을 진행하는 매엽식이 있으며, 따라서 도시된 것은 배치식을 나타낸다.

이러한 보트(3)에서의 웨이퍼(1) 상하 적층에 따라 로봇아암(4)이 승강장치(5)에 의해 구동되면서, 보트프레임(6)의 각 슬릿(미도시)에 웨이퍼를 로딩/언로딩시키게 되며, 보트(3)는 웨이퍼(1)가 로딩된 후 승강장치(5')에 의해 반응챔버(미도시)로 삽입된다.

한편, 웨이퍼(1)는 현재 구경 6인치와 8인치 및 12인치의 것이 주류를 이루고 있으며, 이에 따라 보트(3)가 마련되어 있다.

즉, 로봇아암에서 보트에 웨이퍼가 로딩/언로딩되기 위하여 측방이 개방된 3점 지지방식의 보트가 주류를 이루고 있으며, 이 3점 지지를 위하여 웨이퍼의 직경치수에 마추어 보트가 제작되고 있는 것이다.

상기 슬릿은 웨이퍼(1)를 최소한 3점거치하기 위해 보트프레임(6)에 마련되며, 이러한 슬릿외에도 거치대를 통해, 예를 들어 핑거타입인 경우 웨이퍼(1)의 0.7R(Radius) 위치를 국부적으로 거치하도록 중앙부로 돌출되게 마련된 것도 있으나, 어느 것이나 웨이퍼(1)의 직경치수에 마추어 보트가 개별로 제작되고 있다.

그런데, 이러한 보트는 웨이퍼 구경에 따라 공정별로 보트가 마련되어야 하는 공정상 불합리가 뒤따르게 된다.

이를 좀 더 상세히 설명하면, 상술된 바와 같이 보트는 규격화되어진 웨이퍼에 마추어 제작되어 있고, 이에 따라 반도체 제조장치에 있어서, 웨이퍼 구경을 달리하는 경우, 제조장치의 교체작업이 필요하게 된다.

상기 보트의 경우도 마찬가지여서, 웨이퍼의 구경이 달라지게 되는 보트의 교체작업이 필요하게 되며, 반도체 제조공정은 여러단계가 조합된 일련의 공정으 로, 보트의 교체작업은 장시간 공정중단이라는 결과를 초래한다.

물론, 웨이퍼의 각 구경에 따라, 제조장치를 별도로 마련하는 것도 가능하지만, 이것은 공장에서의 물리적 공간과 과도한 설비투입 등이 고려되어야 할 것이고, 또한 구경에 따른 각기 다른 장치배치에 있어서도, 그 주문량에 따라 그 배치비율이 융통적으로 변경될 수 있는 것인데, 웨이퍼의 치수에 마추어 제공된 보트는 이러한 융통성과 호환성을 갖기 어려운 것이다.

이에 본 발명은 상기 문제점을 개선하기 위하여 안출된 것으로, 구경에 따라 서로 다른 웨이퍼가 제공되더라도 보트의 교체작업이 필요없도록 하여, 반도체 제조의 생산성을 향상시킨 반도체 제조장치의 보트를 제공함에 그 목적이 있는 것이다.

이를 위한 본 발명은 반도체 웨이퍼의 각 구경에 따라 그 중심을 기준으로 서로 다른 직경의 홈부가 단차되게 형성된 홀더가 마련되고 이 홀더는 보트프레임에 설치되어 각 구경에 따른 웨이퍼가 동일 중심선상을 갖으면서 이 홈부에 안착되는 것을 특징으로 하는 반도체 제조장치의 웨이퍼 보트이다.

여기서, 상기 홀더는 웨이퍼의 각 구경에 따라 웨이퍼가 안착되도록 상부로부터 대구경의 홈부가 형성된 것을 특징으로 한다.

바람직하기로 상기 홀더는 최소한 3개의 각기 다른 구경의 웨이퍼가 장착되게 홈부가 마련된 것을 특징으로 한다.

한편, 제 1 실시예로서, 홀더는 로봇아암의 작업공간을 제공하도록 측부가 개방된 링패널형상으로, 링패널 상부로부터 대구경의 웨이퍼가 안착되도록 홈부가 형성됨과 더불어, 이 홈부사이에 웨이퍼의 저부가 이격되도록 이격홈부가 매개된 것을 특징으로 한다.

상기 제 1 실시예에서, 홀더인 링패널은 보트프레임에 끼움식으로 탈착가능하게 결합된 것을 특징으로 한다.

그리고, 제 1 실시예에서 홀더의 홈부 폭은 웨이퍼 구경에 따라 공정반응외 구역인 접촉허용구역 내로 형성된 것을 특징으로 한다.

또한, 제 2 실시예로서, 홀더는 로봇아암의 작업공간을 제공하면서 최소한 웨이퍼의 3점을 국부지지토록 하는 거치대 형식으로, 그 거치대에 상부로부터 대구경순서로 구경에 따라 각기 다른 웨이퍼가 안착되게 홈부가 연속적으로 형성된 것을 특징으로 한다.

이하, 이 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 갖는 자가 이 발명을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세히 설명하기 위하여, 이 발명의 가장 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조로 하여 상세히 설명하기로 한다. 이 발명의 목적, 작용효과를 포함하여 기타 다른 목적들, 특징점들, 그리고 동작상의 이점들이 바람직한 실시예의 설명에 의해 보다 명확해질 것이다.

참고로 여기에서 개시되는 실시예는 여러가지 실시가능한 예 중에서 당업자의 이해를 돕기 위하여 가장 바람직한 예를 선정하여 제시한 것으로, 이 발명의 기술적 사상이 반드시 이 실시예에 의해서 한정되거나 제한되는 것은 아니고, 본 발 명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위내에서 다양한 변화와 변경이 가능한 것이고, 균등한 타의 실시예가 가능한 것이다.

예시도면 도 2 는 본 발명에 따른 반도체 제조장치 보트의 제 1 실시예를 나타낸 사시설명도이고, 예시도면 도 3 은 이러한 제 1 실시예의 홀더 및 그 측단면을 나타낸 설명도이며, 예시도면 도 4 는 상기 제 1 실시예의 작동상태를 나타낸 평면 및 A-A선 단면설명도이다.

한편, 예시도면 도 5 는 본 발명에 따른 반도체 제조장치 보트의 제 2 실시예를 나타낸 사시설명도이고, 예시도면 도 6 은 이러한 제 2 실시예의 작동상태를 나타낸 평면 및 B-B선 단면설명도이다.

먼저, 본 발명은 반도체 웨이퍼(1)의 각 구경에 따라 그 중심을 기준으로 서로다른 직경의 홈부(10)가 단차되게 형성된 홀더(12)가 마련되고 이 홀더는 보트프레임(6)에 설치되어 각 구경에 따른 웨이퍼(1)가 이 홈부(10)에 안착되는 것을 특징으로 하는 반도체 제조장치의 보트이다.

여기서, 상기 홀더(12)는 웨이퍼(1)의 각 구경에 따라 안착가능하게 상부로부터 대구경의 홈부(10)가 형성된 것을 특징으로 한다.

바람직하기로 상기 홀더(12)는 최소한 3개의 각기 다른 구경의 웨이퍼가 장착되게 홈부(10)가 3단으로 단차지게 마련된 것을 특징으로 한다.

이러한 홀더(10)는 그 형상과 구조에 따라 크게 두가지 실시예로 구분되며, 제 1 실시예는 도 2 내지 도 4 에 도시된 바와 같이 링패널 타입(14)이다.

이것은 상기 홀더가 로봇아암의 작업공간을 제공하도록 측부가 개방된 링패 널(14)형상으로, 링패널(14) 상부로부터 대구경의 웨이퍼(1)가 안착되도록 홈부(10)가 형성됨과 더불어, 이 홈부(10)사이에 웨이퍼(1)의 저부가 접촉되지 않도록 이격홈부(16)가 매개된 것을 특징으로 한다.

도시된 홈부(10)는 웨이퍼의 각 구경에 따라 홀더로의 안착을 허용하도록 상부로부터 대구경의 웨이퍼가 안착되도록 배려되어 있으며, 상부로부터 12인치 웨이퍼(1c), 8인치 웨이퍼(16), 6인치 웨이퍼(1b)가 안착되도록 마련된 것을 나타내고, 그 홈부(10) 사이에 단차를 두어 이격홈부(16)가 제공되어 있다.

이 이격홈부(16)는 링패널(14)의 홀더인 경우, 웨이퍼(1) 후면의 상당부분이 홀더에 접촉되는 것을 방지시켜 준다.

즉, 홀더(12)와의 접촉부분은 웨이퍼(1) 외주로부터 허용구역에 따라 형성된 것이다.

따라서, 제 1 실시예에서 홀더(12)의 홈부(10) 폭은 웨이퍼(1) 구경에 따라 공정반응외 구역인 접촉허용구역 내로 형성된 것을 특징으로 한다.

그리고, 이러한 홀더의 홈부(10)는 그 중심을 기점으로 동일중심선상에 웨이퍼(1)가 안착되도록 제공된다.

이러한 중심선의 통일은 웨이퍼(1) 구경이 변경되더라도 보트 로딩/언로딩시 로봇아암의 세팅값을 갖게 하는 역할을 수행한다.

한편, 이러한 제 1 실시예는 보트 프레임(6)의 측부에 슬릿을 형성하고 여기에 끼움식으로 결합되어, 착탈식의 전체 홀더의 구비가 가능하며, 이러한 착탈식 홀더는 홀더의 교체나 세척시 유리하게 된다.

다음으로, 제 2 실시예는 제 1 실시예는 도 5 및 도 6 에 도시된 바와 같이 거치대(18) 타입이다.

즉, 제 2 실시예로서 홀더는 로봇아암의 작업공간을 제공하면서 최소한 웨이퍼의 3점을 국부지지토록 하는 거치대(18) 형식으로, 그 거치대에 상부로부터 구경에 따라 각기 다른 웨이퍼(1)가 안착되게 홈부(10)가 연속적으로 대구경 순서로 형성된 것을 특징으로 한다.

이러한 제 2 실시예 역시 상기 홈부(10)는 상부로부터 12인치 웨이퍼(1c), 8인치 웨이퍼(1b), 6인치 웨이퍼(1c)가 안착되도록 마련되어 있으며, 제 1 실시예와는 달리 이격홈부는 필요없게 된다.

이것은 상기 거치대(18)가 웨이퍼(1)를 국부적으로 거치하고 있기 때문이며, 이러한 국부적인 거치에서 웨이퍼 후면과의 접촉은 무시되어도 무방하다.

한편, 상기 이격홈부의 배제는 거치대의 두께를 감소시킬 수 있다.

즉, 제 1 실시예의 링패널에서 3개의 홈부를 형성시키기 위해 이에 매개되는 두개의 이격홈부가 제공되어야 하므로, 거치대 형식에서는 이 두개의 이격홈부 두께만큼 거치대의 두께를 감소시킬 수 있는 것이다.

이에 의해 배치형 반도체 제조장치의 보트에 있어서, 제 1 실시예보다 홀더의 상하배치 갯수의 여유를 갖게된다.

반면, 제 1 실시예와 같은 착탈식의 홀더 마련은 까다롭게 되며, 이는 제 1 실시예는 링패널 자체에서 홀더가 안착되는 위치를 제공하지만, 제 2 실시예의 경우 각각의 거치대가 그 위치를 각기 제공하므로, 정밀성과 조립공차면에서 제 1 실 시예보다는 유리하지 못하기 때문이다.

이러한 제 2 실시예도 제 1 실시예와 마찬가지로, 상기 홈부는 웨이퍼의 각 구경에 따라 홀더로의 안착을 허용하도록 상부로부터 대구경의 웨이퍼가 안착되도록 배려되어 있다.

그리고, 이러한 홀더의 홈부는 그 중심을 기점으로 동일중심선상에 웨이퍼가 안착되도록 제공된다.

이러한 중심선의 통일은 웨이퍼 구경이 구경이 변경되더라도 보트 로딩/언로딩시 로봇아암의 세팅값을 갖게 하는 역할을 수행하는 것도 마찬가지이다.

상술된 바와 같이 본 발명에 따르면, 반도체 제조공정에서 웨이퍼의 구경에 따라 정위치에 안착되도록 구경에 따른 홈부가 별개로 구비된 보트가 제공되며, 이 보트로의 안착은 웨이퍼의 동일 중심선상에서 수행되므로, 구경에 따라 서로 다른 웨이퍼가 제공되더라도 보트의 교체작업이 필요없게 되고, 이에 따라 반도체 제조의 생산성이 향상되는 효과가 있다.

Claims (7)

1. 반도체 웨이퍼(1a,1b,1c)들의 구경에 따라 하나의 보트에서 이들을 수용하도록 반도체 웨이퍼(1a,1b,1c)들의 각 구경에 따라 그 중심을 기준으로 서로 다른 직경의 홈부(10)가 단차되게 형성된 홀더(12)가 마련되고 이 홀더는 보트프레임(6)에 설치되어 각 구경에 따른 웨이퍼(1a,1b,1c)들이 동일 중심선상을 갖으면서 상기 홈부(10)에 안착되는 것을 특징으로 하는 반도체 제조장치의 웨이퍼 보트.
2. 제 1 항에 있어서, 홀더(12)는 웨이퍼(1a,1b,1c)의 각 구경에 따라 안착가능하게 상부로부터 대구경의 홈부(10) 순으로 형성된 것을 특징으로 하는 반도체 제조장치의 웨이퍼 보트.
3. 제 1 항에 있어서, 홀더(12)는 최소한 3개의 각기 다른 구경의 웨이퍼가 장착되게 홈부(10)가 3단으로 단차지게 마련된 것을 특징으로 하는 반도체 제조장치의 웨이퍼 보트.
4. 제 1 항에 있어서, 홀더(12)는 로봇아암의 작업공간을 제공하도록 측부가 개방된 링패널(14)형상이며, 이 링패널(14)에 웨이퍼 직경에 따라 단차지게 형성된 홈부(10)는 그 사이에서 웨이퍼(1a,1b,1c)의 저부가 이격되게 이격홈부(16)가 매개된 것을 특징으로 하는 반도체 제조장치의 웨이퍼 보트.
5. 제 4 항에 있어서, 홀더인 링패널(14)의 홈부(10) 폭은 웨이퍼(1a,1b,1c) 구경에 따라 공정반응외 구역인 접촉허용구역 내로 형성된 것을 특징으로 하는 반도체 제조장치의 웨이퍼 보트.
6. 제 4 항에 있어서, 홀더(12)인 링패널(14)은 보트프레임(6)에 끼움식으로 탈착가능하게 결합된 것을 특징으로 하는 반도체 제조장치의 웨이퍼 보트.
7. 제 1 항에 있어서, 홀더(12)는 로봇아암의 작업공간을 제공하면서 최소한 웨이퍼의 3점을 국부지지토록 하는 거치대(18) 형식으로, 그 거치대(18)에 상부로부터 구경에 따라 각기 다른 웨이퍼(1a,1b,1c)들이 안착되게 홈부(10)가 연속적으로 대구경 순서로 형성된 것을 특징으로 하는 반도체 제조장치의 웨이퍼 보트.

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