KR100568865B1 - 반도체 제조 장치의 도어 구동장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 반도체 제조 장치의 도어 구동장치에 관한 것으로서, 본 발명은 챔버와 챔버의 사이에서 웨이퍼가 로딩 및 언로딩하도록 구비되는 슬롯을 개폐하도록 일측의 챔버에 도어를 구비하고, 상기 도어는 상기 챔버의 저부로부터 상향 인출되는 승강 로드의 상단부와 연결되며, 상기 승강 로드는 상기 챔버의 바닥면을 수직 관통하면서 하단부가 구동수단에 의해 구동되도록 하는 반도체 제조 장치의 도어 구동장치에 있어서, 상기 챔버의 저부에 구비되는 구동부의 하우징 상부면에는 상단부가 고정되고, 상기 챔버의 바닥면 및 상기 구동부의 상부면을 관통하는 승강 로드의 상기 구동부의 하우징 상부면보다는 하부에 위치하는 외주면에는 하단부가 고정되도록 벨로우즈를 구비하며, 상기 챔버의 바닥면과 상기 구동부의 하우징 상부면의 상기 승강 로드가 통과하는 주면에는 링부재가 구비되어 면간 밀착되도록 하여 안정된 공정 수행과 제품 수율이 더욱 향상되도록 하는 것이다.

멀티 챔버, 로드락 챔버, 슬롯, 도어, 벨로우즈

Description

반도체 제조 장치의 도어 구동장치{Apparatus for operating door of semiconductor manufacturing device}

도 1은 일반적인 멀티 챔버형 반도체 제조 장치를 도시한 평면도,

도 2는 종래의 도어 구동장치에서 벨로우즈가 구비되는 구성을 도시한 요부 단면도,

도 3은 본 발명에 따른 도어 구동장치를 도시한 요부 단면도,

도 4는 본 발명의 링부재를 예시한 단면도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

1 : 챔버 5 : 승강 로드

6 : 벨로우즈 9 : 링부재

본 발명은 반도체 제조 장치의 도어 구동장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 챔버와 챔버 사이의 슬릿을 개폐하는 도어의 승강 장치에서 벨로우즈의 내부를 챔버와 격리되도록 하는 반도체 제조 장치의 도어 구동장치에 관한 것이다.

일반적으로 반도체 장치는 증착과 사진식각과 이온주입 및 금속공정 등의 다양한 공정을 순차적으로 수행함에 의해서 제조되며, 이러한 반도체 장치의 제조를 위한 단위공정들은 주로 진공상태의 챔버(chamber)에 의해서 수행된다.

진공 챔버에서의 공정 분위기는 반드시 안정된 진공 상태가 유지되어야만 하는데 반해 챔버의 내부에서 작동하는 구동장치들은 외부에서 동력을 받아 구동하게 되므로 이들 구동장치들이 삽입되는 부위에서의 실링이 반드시 요구된다.

특히 최근의 반도체 제조 기술에서는 공정 수행의 연속성을 유지하는 동시에 대량 생산의 요구를 충족시키기 위해 하나의 공정을 수행하는데 있어 다수의 챔버를 동시에 구비하여 여러 챔버에서 동시에 공정이 수행되는 멀티 챔버형 반도체 제조 장치가 주로 사용하고 있다.

멀티 챔버형 반도체 제조 장치는 도 1에 도시한 바와 같이 크게 트랜스퍼 챔버(2)를 기준으로 일측은 로드락 챔버(1)와 연결되고, 타측은 공정 챔버(3)에 연결되는 구성이며, 이때 로드락 챔버(1)는 외부의 카세트 캐리어(4)와 근접하는 위치에 구비된다.

이때 공정 챔버(3)와 트랜스퍼 챔버(2)는 내부가 항상 즉각적인 공정 수행이 가능한 진공압 상태를 유지하게 되는데 반해 로드락 챔버(1)는 외부와 연결되면서 외부로부터 카세트를 로딩시키거나 반대로 언로딩시키는 대기압 상태도 갖게 되므로 어느 부위와 연결되느냐에 따라서 결국 진공압 상태와 대기압 상태를 왔다 갔다 하게 된다.

즉 로드락 챔버(1)에 카세트가 로딩 및 언로딩하는 때에는 로드락 챔버(1)는 대기압 상태가 되나 로드락 챔버(1)와 트랜스퍼 챔버(2)간을 서로 통하게 하여 웨이퍼를 로딩 및 언로딩시키는 때에는 진공압 상태가 되는 것이다.

이렇게 공정 챔버(3)와 트랜스퍼 챔버(2) 및 트랜스퍼 챔버(2)와 로드락 챔버(1) 사이에서 웨이퍼가 이동할 수 있도록 형성한 통로를 단속하기 위하여 구비되도록 한 도어를 통상 인너 도어(inner door)라 하며, 로드락 챔버(1)에서 외부의 카세트 캐리어(4)와의 사이로 카세트(4a)가 이동할 수 있도록 형성한 통로를 단속하기 위하여 구비되도록 한 도어를 아우터 도어(outer door)라고 한다.

한편 아우터 도어는 로드락 챔버(1)의 외부에 구비되는데 반해 인너 도어는 각 챔버들 사이에 구비되므로 챔버 내부의 압력에 영향을 미치게 된다.

특히 인너 도어에서 도어의 승강 장치는 로드락 챔버(1)의 저부에서 내부로 일부가 들어와 있고, 이렇게 로드락 챔버(1)의 내부로 들어오는 부위에서 외부와의 기밀 유지를 위해 로드락 챔버(1)의 승강 로드가 유도되는 바닥면에는 도 2에서와 같이 승강 로드(5)의 외부를 감싸는 구조로 벨로우즈(6)가 구비되도록 하고 있다.

즉 벨로우즈(6)는 승강 로드(5)가 관통하는 챔버 바닥면(1a)에서 승강 로드(5)의 외부를 감싸면서 일단이 체결 고정되고, 타단은 챔버의 내부에 위치한 승강 로드(5)의 소정의 높이에 체결 고정되는 구성으로 구비되도록 하고 있다.

따라서 승강 로드(5)의 승강 작용에 따라 벨로우즈(6)는 팽창과 수축을 반복하면서 챔버의 내부가 외부로부터 완벽하게 차단되도록 하고 있다.

하지만 공정을 수행하면서 웨이퍼가 로딩 및 언로딩되다 보면 공정 수행 중 발생되는 다량의 파티클들이 챔버의 내부에 유입되면서 벨로우즈(6)의 외주면에 증착이 되기도 하고, 벨로우즈(6)의 하단부가 고정되는 챔버 바닥면(1a) 또는 벨로우즈 장착 브라켓(7)에도 파티클들이 증착되기도 하므로 이를 주기적 또는 비주기적으로 클리닝시키게 되는 바 이같은 챔버의 클리닝은 챔버를 개방시켜 직접 내부로부터 파티클들을 흡입 배출하는 방식으로 이루어지게 되는데 이때 자칫 벨로우즈(6)에 충격이 가해지면서 미세하게 찢겨지는 등의 손상이 초래되어 챔버 리크 발생의 원인이 되는 문제가 있다.

따라서 본 발명은 상술한 종래 기술의 문제점들을 해결하기 위하여 발명된 것으로서, 본 발명의 목적은 챔버의 내부에 장착되던 벨로우즈를 챔버의 저부에 형성되게 함으로써 설비 점검 시 벨로우즈 손상에 따른 챔버 리크를 미연에 방지할 수 있도록 하는 반도체 제조 장치의 도어 구동장치를 제공하는데 있다.

이와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 챔버와 챔버의 사이에서 웨이퍼가 로딩 및 언로딩하도록 구비되는 슬롯을 개폐하도록 일측의 챔버에 도어를 구비하고, 상기 도어는 상기 챔버의 저부로부터 상향 인출되는 승강 로드의 상단부와 연결되며, 상기 승강 로드는 상기 챔버의 바닥면을 수직 관통하면서 하단부가 구동수단에 의해 구동되도록 하는 반도체 제조 장치의 도어 구동장치에 있어서, 상기 챔버의 저부에 구비되는 구동부의 하우징 상부면에는 상단부가 고정되고, 상기 챔 버의 바닥면 및 상기 구동부의 상부면을 관통하는 승강 로드의 상기 구동부의 하우징 상부면보다는 하부에 위치하는 외주면에는 하단부가 고정되도록 벨로우즈를 구비하며, 상기 챔버의 바닥면과 상기 구동부의 하우징 상부면의 상기 승강 로드가 통과하는 주면에는 링부재가 구비되어 면간 밀착되도록 하는 것이다.

이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면에 의하여 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 3은 본 발명에 따른 요부 구성을 개략적으로 도시한 것이다.

도면에서와 같이 본 발명은 슬릿을 개폐하는 도어가 구비되는 챔버(1)와 이 챔버(1)의 저부로 구동부를 구비하는 구성에서 구동부로부터 챔버(1)측으로 도어를 구동시키는 구동수단과 이 구동수단과 도어를 연결하는 승강 로드(5)가 구비되는 구성이다.

이와 같은 구성은 전술한 종래의 도어 구동장치와 대동소이하다.

다만 본 발명은 승강 로드(5)가 관통하는 부위에서의 승강 로드(5)를 감싸면서 챔버(1)의 기밀 유지를 위해 구비하게 되는 벨로우즈(6)를 구동부의 하우징(8) 상단부에 위치되도록 하는데 가장 두드러진 특징이 있다.

즉 본 발명에서 승강 로드(5)는 종전과 같이 구동부로부터 챔버(1)에 걸쳐 수직으로 구비되며, 이 승강 로드(5)의 상단부에는 도어가 구비되어 챔버와 챔버간 웨이퍼 이동을 위해 구비되는 슬롯이 개폐되도록 하고 있다.

그리고 승강 로드(5)의 하단부에는 승강 로드(5)의 상단부에 구비되는 도어에 의해서 슬롯이 개폐될 수 있도록 하는 구동수단이 연결된다.

이러한 구성에서 본 발명은 벨로우즈(6)를 챔버(1) 하부의 구동부에 구비되도록 하면서 승강 로드(5)가 지나는 부위 즉 승강 로드(5)가 관통하는 챔버(1)의 바닥면(1a)과 구동부의 하우징(8) 상부면에는 링부재(9)가 구비되도록 하는 것이다.

이때의 링부재(9)는 단면이 십자형상인 쿼드 링(quad ring)을 사용하는 것이 바람직하며, 또한 이런 링부재(9)는 하나 이상으로 구비되도록 하는 것이 가장 바람직하다.

특히 벨로우즈(6)는 챔버(1)와 구동부를 차단시키는 기밀 수단으로서 구비되는 구성인 바 상단부는 구동부의 하우징(8) 상부면에 고정시키므로서 승강 로드(5)에 고정되는 하단부가 승강 로드(5)의 승강 작용에 의해 승강하게 될 때 상단부와 하단부간 주름진 연결 부위가 신축되도록 하는 것이다.

이와 같이 도어 구동수단의 구동에 의해서 승강 로드(5)가 승강 구동을 하게 되면 도어에 의해 슬롯이 개폐되면서 챔버(1) 하부에서 구동부에 형성되는 벨로우즈(6)가 신축작용을 하게 된다.

벨로우즈(6)가 신축작용을 하는 시점은 결국 슬롯이 개폐되는 시점과 동일하므로 챔버(1)의 내부에는 많은 파티클들이 유입될 수가 있고, 이런 파티클들은 챔버(1)의 내부에 쌓이게 된다.

공정 수행 중 이렇게 챔버(1)의 내부에 쌓이는 파티클들은 별도의 배기에 의해서 일부 배출시키기도 하지만 정기적 또는 비정기적으로 수행되는 점검 때 비로소 보다 청결하게 클리닝시킨다.

이처럼 챔버(1)의 내부를 클리닝할 때 벨로우즈(6)는 챔버(1) 저부의 구동부에 위치되므로 클리닝 중의 어떠한 구성에도 영향을 받지 않는다.

따라서 챔버(1)와 구동부를 상호 차폐시키도록 구비되는 벨로우즈(6)가 항상 양호한 상태로 유지할 수가 있으므로 챔버 리크를 원천적으로 방지할 수가 있다.

특히 벨로우즈(6) 뿐만 아니라 챔버(1)로부터 구동부로 연결되는 승강 로드(5)가 지나는 부위에 링부재(9)가 형성되게 함으로써 챔버(1)에서 발생되는 파티클이 벨로우즈(6)의 내부로 절대로 유입되지 않도록 함으로써 더욱 완벽하게 챔버(1)와 구동부를 격리시키게 되는 것이다.

이와 같이 벨로우즈(6)를 구동부측으로 형성하면서 링부재(9)에 의해 실링이 견고하게 이루어지도록 하게 되면 공정 수행 중의 오류를 방지시키게 되어 제품 수율을 더욱 향상시킬 수가 있게 된다.

한편 상기한 설명에서 많은 사항이 구체적으로 기재되어 있으나, 그들은 발명의 범위를 한정하는 것이라기보다는 바람직한 실시예의 예시로서 해석되어야 한다.

따라서 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 의하여 정하여 질 것이 아니고 특허 청구범위에 기재된 기술적 사상에 의해 정하여져야 한다.

상술한 바와 같이 본 발명에 의하면 챔버(1)와 이 챔버(1)의 슬롯을 개폐하도록 구비되는 도어 및 챔버(1)의 저부에서 구동부의 내부에 구비되어 도어를 구동 시키도록 하는 구동수단을 구비하는 구성에서 구동부의 상측으로 승강 로드(5)를 감싸면서 신축되도록 벨로우즈(6)를 형성하고, 승강 로드(5)가 통과하는 챔버(1)와 구동부의 연결부위에서는 링부재(9)에 의해서 승강 로드(5)의 외주면과 긴밀하게 면접촉하도록 하는 간단한 구조 개선에 의해 챔버(1)와 구동부간 완벽한 격리상태를 유지하면서 정기적 및 비정기적인 점검 중의 벨로우즈(6) 손상을 미연에 방지되게 함으로써 안정된 공정 수행과 더욱 향상된 제품 수율을 제공하게 되는 매우 유용한 효과가 있게 된다.

Claims (3)

1. 챔버와 챔버의 사이에서 웨이퍼가 로딩 및 언로딩하도록 구비되는 슬롯을 개폐하도록 일측의 챔버에 도어를 구비하고, 상기 도어는 상기 챔버의 저부로부터 상향 인출되는 승강 로드의 상단부와 연결되며, 상기 승강 로드는 상기 챔버의 바닥면을 수직 관통하면서 하단부가 구동수단에 의해 구동되도록 하는 반도체 제조 장치의 도어 구동장치에 있어서,

   상기 챔버의 저부에 구비되는 구동부에서 벨로우즈의 상단부는 상기 구동부의 하우징 상부면에 고정되고, 하단부는 상기 승강 로드의 상기 구동부 하우징 상부면보다는 하부에 위치하는 외주면에 고정되도록 하며, 상기 챔버의 바닥면과 상기 구동부의 하우징 상부면의 상기 승강 로드가 관통하는 주면에는 링부재가 상기 승강 로드의 외주면과 면간 밀착되도록 구비되는 반도체 제조 장치의 도어 구동장치.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 링부재는 단면이 십자형상인 반도체 제조 장치의 도어 구동장치.
3. 제 1 항에 있어서, 상기 링부재는 하나 이상으로 구비되는 반도체 제조 장치 의 도어 구동장치.

Images