KR19980026255A - 베이크 챔버내의 웨이퍼 탑재장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 웨이퍼를 베이킹(baking)하는 베이크 챔버내의 웨이퍼 탑재장치에 관한 것으로서, 더 상세하게는 웨이퍼를 정확하게 안착시킬 수 있으며 웨이퍼를 오염물질로 부터 효과적으로 보호할 수 있도록 된 베이크 챔버내의 웨이퍼 탑재장치에 관한 것이다. 이를 위한 본 발명은, 웨이퍼를 베이크하는 베이크 챔버내에서 베이크될 웨이퍼를 탑재하는 웨이퍼 탑재장치에 있어서, 상기 웨이퍼가 탑재되는 플레이트(plate) 부재와, 상기 플레이트 부재의 바닥에서 소정 간격이격되어 탑재되는 웨이퍼가 플레이트 바닥과 접촉되지 않도록 하는 브라켓 부재와, 상기 플레이트 부재상에 탑재되는 웨이퍼의 형태와 유사한 형태로 배치되어 탑재되는 웨이퍼가 상기 플레이트 부재상에서 적절하게 정렬되도록 가이드하는 웨이퍼 정렬 가이드부재와, 그 형태는 소정의 진공 및/또는 공기 흡입통로가 마련되어 있는 파이프 형태이며 상기 플레이트 부재에 형성된 소정의 관통공을 통해 승하강하여 웨이퍼를 진공흡착 고정시켜 상기 플레이트 부재에 탑재시키거나 배출시키는 웨이퍼 흡입 핀 부재를 포함하여 된 것을 특징으로 한다.

Description

베이크 챔버내의 웨이퍼 탑재장치
본 발명은 웨이퍼를 베이킹(baking)하는 베이크 챔버내의 웨이퍼 탑재장치에 관한 것으로서, 더 상세하게는 웨이퍼를 정확하게 안착시킬 수 있으며 웨이퍼를 오염물질로 부터 효과적으로 보호할 수 있도록 된 베이크 챔버내의 웨이퍼 탑재장치에 관한 것이다.
예를 들면, 반도체 제조공정에 있어서 사진식각(photolithography)의 PR(photoresist) 공정에는 웨이퍼를 소정 온도하에서 굽는(baking) 베이크 공정이 포함된다. 즉, PR을 도포하기 전에 웨이퍼에 흡착된 수분을 제거하기 위한 베이킹, 소정의 용제 및 PR 도포시에 생긴 전단 응력(shear stress)을 완화시키기 위해 가열된 열판(hot plate)상에서 웨이퍼를 가열하는 소프트 베이크, 노광시 자외선의 산란으로 인한 노광 부위의 화학적 구조의 불안정성을 회복시키기 위한 노광후 베이크등이 있다.
상기와 같이 웨이퍼를 베이킹하기 위해서는 웨이퍼가 안착하여 탑재될 수 있는 소정의 열판(또는, 플레이트(plate))이 요구되는데, 이의 개략적인 형태를 도 1에 나타내 보였고, 상기 열판이 구비되어 실질적으로 베이크 공정을 진행하는 반도체 제조 공정설비의 한 형태를 도 2에 개략적으로 나타내 보였다. 도 1 및 도 2를 참조하면서 웨이퍼가 베이크되는 과정을 살펴보면, 이송 로봇 아암(2)에 탑재된 웨이퍼가 베이크 챔버(4)의 플레이트(plate)(10;도 1)에 안착하여 탑재되기 위해서는 베이크 챔버(4)내의 웨이퍼 지지핀(12)이 상승되어야 한다. 상기 웨이퍼 지지핀(12)이 상승되면, 이송 로봇 아암(2)은 베이크 챔버(4)내로 진입하여 상승된 상태로 있는 웨이퍼 지지핀(12) 위에 웨이퍼를 안착시키고 베이크 챔버(4) 밖으로 후진한다. 상기와 같이 해서 웨이퍼가 웨이퍼 지지핀(12)상에 안착되면, 상기 지지핀(12)은 하강하여 웨이퍼를 웨이퍼 플레이트(10)상에 안착 탑재시킨다.
그리고, 상기와 같이 해서 베이크 챔버(4)에 투입된 웨이퍼가 베이크 완료되면, 웨이퍼 지지핀(12)은 베이크된 웨이퍼를 상승시키고, 이송 로봇 아암(2)은 지지핀(12)에 의해 상승된 웨이퍼를 배출한다. 베이크된 웨이퍼가 베이크 챔버(4)에서 배출되면, 상기 이송 로봇 아암(2) 및 웨이퍼 지지핀(12)은 상술한 바와 같은 동작을 반복하면서 새로운 웨이퍼들이 베이크될 수 있도록 한다. 여기서, 상기 웨이퍼 지지핀(12)은 플레이트(10)에 형성된 관통공(14)을 통해 승하강된다.
그런데, 상기와 같은 종래의 플레이트와 웨이퍼 지지핀등으로 이루어지는 베이크 챔버내의 웨이퍼 탑재장치에 있어서, 종래의 플레이트에는 웨이퍼를 적절하게 정렬시키는 수단이 존재하지 않아 이송 로봇 아암이 웨이퍼를 픽-업(pick-up)할 때 플레이트가 기울어지게 되고, 이 때문에 웨이퍼가 미끄러져 떨어지는 문제점이 있었다. 웨이퍼가 이송 로봇 아암 또는 플레이트상에서 떨어지게 되면 깨지거나 손상을 입는 문제가 있다. 또한, 웨이퍼 지지핀의 승하강시 상기 지지핀이 기울어지게 되면, 이때도 웨이퍼가 미끄러져 깨지거나 손상을 입는 등의 문제점이 있었다. 더욱이, 종래의 플레이트는 그 바닥이 평평하게 되어 있고 웨이퍼와 직접적으로 면접촉하는 구조로 되어 있어, 웨이퍼에 묻어 투입되는 오염물질의 누적에 따라 후속 베이크되는 웨이퍼들이 오염되는 문제점이 있었다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로서, 탑재되는 웨이퍼를 안전하게 가이드하여 플레이트상에 안착시키는 부재와, 웨이퍼를 플레이트상에 잔류하는 오염물질로 부터 보호하는 부재와, 웨이퍼를 안전하게 흡착고정하여 승하강시키는 부재들을 구비함으로써 베이크 챔버내에 투입되는 웨이퍼를 안전하게 탑재시킬 수 있으며, 탑재된 웨이퍼가 안전하게 배출될 수 있도록 한 베이크 챔버내의 웨이퍼 탑재장치를 제공함에 그 목적이 있다.
도 1은 일반적인 베이크 챔버가 포함된 반도체 제조장치를 도시한 구성도,
도 2a, 2b는 종래 베이크 챔버내의 웨이퍼 탑재장치를 개략적으로 도시한 평면도 및 정면도,
도 3은 본 발명에 따른 베이크 챔버내의 웨이퍼 탑재장치의 평면도,
도 4는 본 발명에 따른 베이크 챔버내의 웨이퍼 탑재장치의 정면도,
도 5 내지 도 7은 본 발명에 따른 베이크 챔버내의 웨이퍼 탑재장치를 구성하는 각 구성부재들의 작용을 설명하기 위한 작용 상태도.
*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*
1 : 웨이퍼 30 : 정렬 가이드 부재
35 : 경사면40 : 웨이퍼 흡입 핀 부재
50 : 브라켓 부재100 : 플레이트(plate)
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 베이크 챔버내의 웨이퍼 탑재장치는,
웨이퍼를 베이크하는 베이크 챔버내에서 베이크될 웨이퍼를 탑재하는 웨이퍼 탑재장치에 있어서,
상기 웨이퍼가 탑재되는 플레이트(plate) 부재와, 상기 플레이트 부재의 바닥에서 소정 간격이격되어 탑재되는 웨이퍼가 플레이트 바닥과 접촉되지 않도록 하는 브라켓 부재와, 상기 플레이트 부재상에 탑재되는 웨이퍼의 형태와 유사한 형태로 배치되어 탑재되는 웨이퍼가 상기 플레이트 부재상에서 적절하게 정렬되도록 가이드하는 웨이퍼 정렬 가이드부재와, 그 형태는 소정의 진공 및/또는 공기 흡입통로가 마련되어 있는 파이프 형태이며 상기 플레이트 부재에 형성된 소정의 관통공을 통해 승하강하여 웨이퍼를 진공흡착 고정시켜 상기 플레이트 부재에 탑재시키거나 배출시키는 웨이퍼 흡입 핀 부재를 포함하여 된 점에 그 특징이 있다.
본 발명의 바람직한 실시예에 있어서, 탑재되는 웨이퍼와 접촉하는 상기 웨이퍼 정렬 가이드부재의 일측면은 소정 각도로 경사져 있다.
본 발명의 바람직한 실시예에 있어서, 상기 웨이퍼 정렬 가이드부재는 원형의 형태로 다수개 배치된다.
본 발명의 바람직한 실시예에 있어서, 상기 브라켓 부재는 상기 웨이퍼 정렬 가이드부재보다 안쪽에 다수개 배치된다.
본 발명의 바람직한 실시예에 있어서, 상기 탑재되는 웨이퍼는 실질적으로 상기 브라켓 부재상에 얹혀진다.
이하, 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명에 따른 베이크 챔버내의 웨이퍼 탑재장치의 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다.
본 발명에 따른 베이크 챔버내의 웨이퍼 탑재장치는, 베이크 챔버내에 설치되어 웨이퍼의 출입이 안전하고도 용이하게 함으로써 웨이퍼의 베이킹 효율을 향상시키고 웨이퍼의 신뢰성을 향상시킨 것으로서, 웨이퍼(1)가 탑재되는 플레이트(plate) 부재(100)와, 상기 플레이트 부재(100)의 바닥에서 소정 간격이격되어 탑재되는 웨이퍼(1)가 플레이트 부재(100) 바닥과 접촉되지 않도록 하는 브라켓 부재(50)와, 상기 플레이트 부재(100)상에 탑재되는 웨이퍼의 형태와 유사한 형태로 배치되어 탑재되는 웨이퍼가 상기 플레이트 부재(100)상에서 적절하게 정렬되도록 가이드하는 웨이퍼 정렬 가이드부재(30)와, 그 형태는 소정의 진공 및/또는 공기 흡입통로(45)가 마련되어 있는 파이프 형태이며 상기 플레이트 부재(100)에 형성된 소정의 관통공(110)을 통해 승하강하여 웨이퍼를 흡착 고정시켜 상기 플레이트 부재(100)에 탑재시키거나 배출시키는 웨이퍼 흡입 핀 부재(40)를 포함하여 이루어져 있다. 여기서, 탑재되는 웨이퍼와 접촉하는 상기 웨이퍼 정렬 가이드부재(30)의 일측면에는 바람직하게 소정 각도로 경사져 있는 경사면(35)이 형성되어 있으며, 이러한 웨이퍼 정렬 가이드부재(30)는 소정 간격의 원형 형태로 다수개 바람직하게 배치된다. 또한,상기 브라켓 부재(50)는 상기 웨이퍼 정렬 가이드부재(30)보다 안쪽에 다수개 배치된다. 더욱이, 본 발명에 있어서, 상기 탑재되는 웨이퍼는 실질적으로 상기 브라켓 부재상(50)에 바람직하게 얹혀진다.
상기와 같이 구성된 본 발명에 따른 베이크 챔버내의 웨이퍼 탑재장치의 작용을 도 3 내지 도 7을 참조하면서 설명한다. 여기서, 도 3은 본 발명에 따른 웨이퍼 탑재장치의 평면도이고, 도 4는 본 발명에 따른 웨이퍼 탑재장치의 정면도이고, 도 5는 본 발명에 따른 웨이퍼 탑재장치의 웨이퍼 정렬 가이드 부재(30)의 작용도이고, 도 6은 본 발명에 따른 웨이퍼 탑재장치의 브라켓 부재(50)의 작용도이고, 도 7은 본 발명에 따른 웨이퍼 흡입 핀 부재(40)의 작용도이다.
먼저, 도 1에 도시되어 있는 바와 같은 이송 로봇 아암(2)이 웨이퍼를 베이크 챔버(4)내에 설치되어 있는 플레이트(100)상에 내려놓으면, 상기 웨이퍼(1)는 도 5에 도시되어 있는 바와 같이 웨이퍼 정렬 가이드 부재(30)에 의해 효과적으로 정렬되면서 가이드되어 안착된다. 즉, 웨이퍼(1)가 정확하게 탑재장치상에 안착되지 않더라도, 상기 웨이퍼(1)는 정렬 가이드 부재(30)의 경사면(35)을 따라 내려오면서 정렬되어 효과적으로 안착되게 된다.
상기와 같이 정렬 가이드 부재(30)의 경사면(35)을 따라 정렬되면서 하강한 웨이퍼(1)는 도 6에 도시되어 있는 바와 같은 플레이트(100)상에서 소정 간격 이격되게 설치된 브라켓 부재(50)상에 안착된다. 이렇게 웨이퍼(1)가 상기 브라켓 부재(50)위에 안착됨으로써 플레이트(100) 저부에 누적된 오염물질(120)과 접촉되지 않게 되며, 이로써 베이크되는 웨이퍼는 상기 오염물질(120)에 의해 오염되지 않게 된다.
또한, 도 7에 도시되어 있는 바와 같은 본 발명에 따른 흡입 핀 부재(40)는 웨이퍼(1)가 웨이퍼 탑재장치에서 승하강할 때, 진공흡입통로(45)에 진공을 인가하여 승하강되는 웨이퍼(1)가 진공흡입 고정되도록 하여 웨이퍼(1)가 움직이지 않게 하여 종래와 같이 웨이퍼의 승하강시 떨어지는 문제를 방지토록 한다. 여기서, 상기 흡입 핀 부재(40)는 상기 플레이트 부재(100)에 마련된 관통공(110)을 통해 승하강하면서 상기 웨이퍼(1)를 진공흡착함과 동시에 승하강시킨다.
상술한 바와 같이 본 발명에 따른 베이크 챔버내의 웨이퍼 탑재장치는, 탑재되는 웨이퍼를 안전하게 가이드하여 플레이트상에 안착시키는 부재와, 웨이퍼를 플레이트상에 잔류하는 오염물질로 부터 보호하는 부재와, 웨이퍼를 안전하게 흡착고정하여 승하강시키는 부재들을 구비함으로써 베이크 챔버내에 투입되는 웨이퍼를 안전하게 탑재시킬 수 있으며, 탑재된 웨이퍼가 안전하게 배출될 수 있도록 하는 이점을 제공한다. 즉, 본 발명은 웨이퍼의 손상을 방지하는 이점과 웨이퍼의 신뢰성을 향상시키는 이점을 제공한다.

Claims (5)

  1. 웨이퍼를 베이크하는 베이크 챔버내에서 베이크될 웨이퍼를 탑재하는 웨이퍼 탑재장치에 있어서,
    상기 웨이퍼가 탑재되는 플레이트(plate) 부재와,
    상기 플레이트 부재의 바닥에서 소정 간격이격되어 탑재되는 웨이퍼가 플레이트 바닥과 접촉되지 않도록 하는 브라켓 부재와,
    상기 플레이트 부재상에 탑재되는 웨이퍼의 형태와 유사한 형태로 배치되어 탑재되는 웨이퍼가 상기 플레이트 부재상에서 적절하게 정렬되도록 가이드하는 웨이퍼 정렬 가이드부재와,
    그 형태는 소정의 진공 및/또는 공기 흡입통로가 마련되어 있는 파이프 형태이며 상기 플레이트 부재에 형성된 소정의 관통공을 통해 승하강하여 웨이퍼를 진공흡착 고정시켜 상기 플레이트 부재에 탑재시키거나 배출시키는 웨이퍼 흡입 핀 부재를 포함하여 된 것을 특징으로 하는 베이크 챔버내의 웨이퍼 탑재장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 탑재되는 웨이퍼와 접촉하는 상기 웨이퍼 정렬 가이드부재의 일측면은 소정 각도로 경사져 있는 것을 특징으로 하는 베이크 챔버내의 웨이퍼 탑재장치.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 웨이퍼 정렬 가이드부재는 원형의 형태로 다수개 배치되는 것을 특징으로 하는 베이크 챔버내의 웨이퍼 탑재장치.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 브라켓 부재는 상기 웨이퍼 정렬 가이드부재보다 안쪽에 다수개 배치되는 것을 특징으로 하는 베이크 챔버내의 웨이퍼 탑재장치.
  5. 제 1 항 또는 제 4 항에 있어서, 상기 탑재되는 웨이퍼는 실질적으로 상기 브라켓 부재상에 얹혀지는 것을 특징으로 하는 베이크 챔버내의 웨이퍼 탑재장치.
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