KR100583645B1 - 웨이퍼 이송장치를 위한 진공 메커니즘 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 반도체 소자의 제조 공정중 웨이퍼 표면에 형성된 막질을 평탄화 시키기 위한 CMP설비에서 웨이퍼 이송장치를 위한 진공 메커니즘에 관한 것으로, 웨이퍼 이송장치를 위한 진공 메커니즘은 상기 웨이퍼 이송장치에 연결되는 진공 라인과, 진공 라인상에 설치되는 이젝터 및 이젝터와 웨이퍼 이송장치 사이의 진공 라인상에 설치되고, 웨이퍼 홀딩시 웨이퍼 이송장치를 통해 진공 라인으로 유입된 이물질을 걸러내기 위한 수단을 구비한다.

Description

웨이퍼 이송장치를 위한 진공 메커니즘{A VACUUM MECHANISM FOR WAFER TRANSFER APPARATUS}
도 1은 종래 진공 메커니즘을 개략적으로 보여주는 블록도;
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 웨이퍼 이송장치를 위한 진공 메커니즘을 보여주는 도면;
도 3은 도 2에 도시된 진공 메커니즘의 이물질 제거수단을 보여주는 도면이다.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
112 : 진공 라인 114 : 이젝터
120 : 이물질 제거수단 122 : 용기
122a : 유입구 122b : 유출구
124 : 탈이온수 126a : 제 1 차단막
126b : 제 2 차단막 128 : 드레인 라인
128a : 척크 밸브 210 : 웨이퍼 이송장치
본 발명은 반도체 소자의 제조 공정중 웨이퍼 표면에 형성된 막질을 평탄화 시키기 위한 CMP설비에서 웨이퍼 이송장치를 위한 진공 메커니즘에 관한 것이다.
일반적으로 반도체 제조 설비내에서 사용되는 웨이퍼 이송장치는 웨이퍼를 진공 흡착하여 이동시킨다. 이를 위해 상기 웨이퍼 이송장치에는 진공 메커니즘이 사용된다.
도 1에는 반도체 제조용 CMP 설비에서 웨이퍼를 이송하는 이송 로봇과 그 이송 로봇에 연결된 진공 메커니즘의 블록도이다.
도 1을 참조하면, 상기 이송 로봇(210)은 연마 공정을 끝마친 웨이퍼를 진공 흡착한다. 이 과정에서 진공과 함께 상기 웨이퍼에 묻어있는 탈이온수 및 슬러리 혼합물(이하, '이물질'이라 함)이 진공 라인(222)으로 유입되게 된다. 이 이물질은 진공 라인(222)을 타고 이젝터(224)로 유입되고, 이젝터(224) 내부를 오염시키고 그 내부에 흡착되어 점점 이젝터의 공간을 좁게 만들게 된다. 결국, 상기 이물질은 이젝터(224) 내부의 부식을 촉진시키는 원인으로 작용하여 이젝터(224)의 수명(life time)을 단축시키게 된다. 뿐만 아니라, 상기 이물질은 상기 웨이퍼 흡착시 진공압을 떨어뜨려 상기 이송 로봇(210)의 트렌듀처(212)(tranducer, 진공 볼테지값으로 웨이퍼를 진공 흡착하였을 때와 그렇지 않았을 때의 값을 산정하여 준다)에서 진공압을 인식할 때 오류를 유발시키는 원인으로 작용하게 된다.
이러한 문제 때문에 결국 종래 진공 메커니즘(220)에서는 주기적으로 공정을 정지시킨 후 상기 이젝터(224)를 교체하거나 또는 이젝터(224) 내부를 청소해야 하는 등 원활한 공정 진행에 많은 어려움이 있다.
본 발명은 이와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 그 목적은 진공 라인으로 유입된 이물질에 의한 이젝터의 오염을 방지할 수 있는 새로운 형태의 웨이퍼 이송장치를 위한 진공 메커니즘을 제공하는데 있다.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 의하면, 반도체 소자의 제조 설비에서 웨이퍼 이송장치를 위한 진공 메커니즘은 상기 웨이퍼 이송장치에 연결되는 진공 라인과; 상기 진공 라인상에 설치되는 이젝터 및; 상기 이젝터와 상기 웨이퍼 이송장치 사이의 진공 라인상에 설치되고, 웨이퍼 홀딩시 상기 웨이퍼 이송장치를 통해 상기 진공 라인으로 유입된 이물질을 걸러내기 위한 수단을 포함한다.
이와 같은 본 발명에서 상기 수단은 용기와; 상기 용기에 일정량만큼 담겨지는 DI 워터와; 상기 용기에 형성되고 상기 웨이퍼 이송 장치에 연결된 진공 라인이 연결되며 이물질과 에어가 유입되는 유입구와; 상기 용기의 상부에 형성되고 상기 이젝터에 연결된 진공 라인이 연결되며 순수 에어만이 빠져나가는 유출구와; 상기 용기의 하부에 연결되고 상기 용기에 일정량 이상 채워진 DI 워터를 빼내기 위한 드레인 라인 및; 상기 드레인 라인상에 설치되고 상기 드레인 라인으로 DI 워터가 역류되는 것을 차단하기 위한 차단 밸브를 구비할 수 있다.
이와 같은 본 발명에서 상기 수단은 상기 용기에 담겨진 DI 워터가 상기 유입구쪽으로 튀는 것을 방지하기 위해 상기 유입구에 근접한 용기 내부에 형성되는 제 1 차단막 및; 상기 유출구로 DI 워터가 빨려 들어가는 것을 막기 위해 상기 유 출구 아래에 해당되는 용기 내부에 기울여져 형성되는 제 2 차단막을 더 구비할 수있다.
이하, 첨부된 도면 도 2 내지 도 4를 참조하면서 본 발명의 실시예를 보다 상세히 설명한다. 상기 도면들에 있어서 동일한 기능을 수행하는 구성요소에 대해서는 동일한 참조번호가 병기되어 있다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 웨이퍼 이송장치를 위한 진공 메커니즘을 보여주는 도면이다. 도 3은 도 2에 도시된 진공 메커니즘의 이물질 제거수단을 보여주는 도면이다.
도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 진공 메커니즘(110)은 진공 라인(112)과 이젝터(114) 및 이물질 제거수단(120)을 구비한다. 상기 진공 라인(112)은 웨이퍼 이송장치(210)에 연결된다. 상기 진공 라인(112)상에는 이젝터(114)가 설치된다. 그리고 상기 이물질 제거수단(120)은 상기 이젝터(114)와 웨이퍼 이송장치(210) 사이의 진공 라인(112)상에 설치된다. 상기 이물질 제거수단(120)은 상기 웨이퍼 이송장치(210)를 통해 진공 라인(112)으로 유입된 이물질을 걸러내어 이물질에 의한 상기 이젝터(114)의 오염 및 기능 저하를 방지한다.
상기 이물질 제거수단(120)으로 좀더 구체적으로 설명하면, 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 제거수단(120)은 용기(122), 탈이온수(124), 유입구(122a), 유출구(122b), 드레인 라인(128), 제 1, 2 차단막(126a,126b)으로 이루어지는 것을 알 수 있다. 상기 용기(122) 내부에는 탈이온수(124)가 일정량만큼 채워지며, 상기 용기(122) 상단 양측에는 유입구(122a)와 유출구(122b)가 각각 형성된다. 상기 유입구(122a)에는 상기 웨이퍼 이송장치(210)에 연결된 진공 라인(112)이 연결된다. 상기 유출구(122b)에는 상기 이젝터(114)와 연결된 진공 라인(112)이 연결된다. 한편, 상기 드레인 라인(128)은 상기 용기(122)의 하부에 형성된 배출구(122c)에 연결된다. 상기 탈이온수는 상기 용기(122) 내부에 일정량 이상이 채워지면 상기 배출구(122c)를 통해 상기 드레인 라인(128)으로 배출한다. 예컨대, 탈이온수가 진공 영향으로 역류되는 것을 차단하기 위해 상기 드레인 라인(128)에는 척크 밸브(128a)가 설치될 수 있다. 한편, 상기 제 1 차단막(126a)은 상기 유입구(122a)에 근접한 용기(122) 내부에 수직으로 형성된다. 이 제 1 차단막(126a)은 상기 탈이온수가 튀는 것을 방지한다. 상기 제 2 차단막(126b)은 상기 유출구(122b) 아래의 용기 내부에 약간 기울여져 형성된다. 이 제 2 차단막(126b)은 상기 유출구(122b)로 탈이온수가 빨려 들어가는 것을 막기 위함이다.
상술한 구성으로 이루어진 진공 메커니즘(110)은 웨이퍼 진공 흡착시 웨이퍼 이송장치(210)를 통해 유입되는 이물질을 상기 이물질 제거수단(120)에서 걸러 드레인시키고 순수 에어만을 이젝터(114)로 흘러갈 수 있도록 하였다. 따라서, 이물질에 의한 이젝터의 오염 및 성능 저하를 방지할 수 있는 것이다.
여기서 본 발명의 구조적인 특징은 진공 라인상에 이물질만을 걸러내고 순수 에어만을 진공 라인으로 유출하는 수단을 갖는데 있다.
도 4에는 본 발명의 실시예에 따른 진공 메커니즘이 적용된 CMP 설비를 개략 적으로 보여주고 있다. 도 4에 도시된 바와 같이, CMP 설비(200)는 크게 폴리싱을 하는 연마부(202)와 웨이퍼가 이송 로봇(210)에 의해 진공 흡착되어 로딩/언로딩되는 이송부(204) 그리고 연마를 마친 웨이퍼를 클리닝을 하기 위한 세정부(206)로 크게 나뉘어 진다. 상기 이송부(204)의 이송 로봇(210)에는 상기 진공 메커니즘(110)의 진공 라인(112)이 연결되며, 상기 진공 메커니즘(110)에서는 상기 진공 라인(112)을 통해 상기 이송 로봇(210)에서 필요로 하는 진공을 공급한다. 상기 연마부(202)에서 연마공정을 끝마친 웨이퍼는 상기 이송부의 이송로봇(210)에 의해 진공 흡착되어 상기 세정부(206)로 이송된다. 이 과정에서 에어와 함께 상기 웨이퍼에 묻어 있던 탈이온수 및 슬러리 혼합물(이하 '이물질'이라 함)등이 상기 이송 로봇(210)의 브레이드(214)를 통해 진공 라인(112)으로 유입된다.(도 2 참조) 이 이물질과 에어는 상기 진공 라인(112)을 타고 흐르다가 상기 제거수단(120)의 유입구(122a)를 통해 용기(122)로 유입된다. 상기 이물질은 용기(122)에 채워져 있는 탈이온수(124)로 떨어지고, 순수 에어만이 용기(122)의 유출구(122b)를 통해 진공 라인(112)으로 흘러가게 되는 것이다. 따라서, 상기 이젝터(114)는 상기 이물질 제거수단(120)에 의해 이물질에 의한 오염과 기능 저하로부터 벗어날 수 있어 그만큼 수명이 연장되는 효과를 얻을 수 있다. 예컨대, 상기 이물질 제거수단은 웨이퍼의 로딩 언로딩부 아래에 위치되도록 설치될 수 있다.
한편, 이와 같이 본 발명의 실시예에서 보인 상기 이물질 제거수단의 구성은 다양한 형태로 변경될 수 있다는 것을 예측할 수 있을 것이다.
이상에서, 본 발명에 따른 웨이퍼 이송장치를 위한 진공 메커니즘의 구성 및 작용을 상기한 설명 및 도면에 따라 도시하였지만 이는 예를 들어 설명한 것에 불과하며 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변화 및 변경이 가능함은 물론이다.
이와 같은 본 발명의 웨이퍼 이송장치를 위한 진공 메커니즘에 의하면, 이젝터로 진공과 이물질이 진공 라인을 타고 곧바로 유입되었던 기존과는 달리 진공 라인상에 이물질을 걸러내기 위한 이물질 제거수단을 구비하여 이물질에 의한 이젝터의 오염 및 기능 저하를 최소화 할 수 있는 효과가 있다. 이는 결국 이젝터의 수명을 연장시키는 효과를 얻을 수 있다.

Claims (3)

  1. 반도체 소자의 제조 설비에서 웨이퍼 이송장치를 위한 진공 메커니즘에 있어서:
    상기 웨이퍼 이송장치에 연결되는 진공 라인과;
    상기 진공 라인상에 설치되는 이젝터 및;
    상기 이젝터와 상기 웨이퍼 이송장치 사이의 진공 라인상에 설치되고, 웨이퍼 홀딩시 상기 웨이퍼 이송장치를 통해 상기 진공 라인으로 유입된 이물질을 걸러내기 위한 수단을 포함하여,
    상기 웨이퍼 이송장치를 통해 유입된 이물질을 제거하여 이물질에 의한 상기 이젝터의 성능 저하를 방지할 수 있는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 이송장치를 위한 진공 메커니즘.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 수단은
    용기와;
    상기 용기에 일정량만큼 담겨지는 DI 워터와;
    상기 용기에 형성되고 상기 웨이퍼 이송 장치에 연결된 진공 라인이 연결되며 이물질과 에어가 유입되는 유입구와;
    상기 용기의 상부에 형성되고 상기 이젝터에 연결된 진공 라인이 연결되며 순수 에어만이 빠져나가는 유출구와;
    상기 용기의 하부에 연결되고 상기 용기에 일정량 이상 채워진 DI 워터를 빼내기 위한 드레인 라인 및;
    상기 드레인 라인상에 설치되고 상기 드레인 라인으로 DI 워터가 역류되는 것을 차단하기 위한 차단 밸브를 포함하는 웨이퍼 이송장치를 위한 진공 메커니즘.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 수단은
    상기 용기에 담겨진 DI 워터가 상기 유입구쪽으로 튀는 것을 방지하기 위해 상기 유입구에 근접한 용기 내부에 형성되는 제 1 차단막 및;
    상기 유출구로 DI 워터가 빨려 들어가는 것을 막기 위해 상기 유출구 아래에 해당되는 용기 내부에 기울여져 형성되는 제 2 차단막을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 이송장치를 위한 진공 메커니즘.
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