KR19990031282A - 이온 주입 장치용 디스크 - Google Patents

Abstract

본 발명은 긴 이동 홈이 형성된 이온 주입 장치용 디스크에 관한 것으로, 디스크에서 웨이퍼 패드를 분리하지 않은 상태에서 웨이퍼 패드에 결합된 풀 로드만을 교체하기 위하여, 디스크 판 상에 형성된 이동 홈을 웨이퍼 패드에서 풀 로드를 분리할 수 있을 정도로 길게 형성하여 디스크 판에서 웨이퍼 패드의 분리없이 긴 이동 홈을 통하여 풀 로드의 분리 및 설치가 가능한 이온 주입 장치용 디스크를 제공한다.

Description

이온 주입 장치용 디스크(Disk for ion Implanter)

본 발명은 이온 주입 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 이온 주입 장치의 디스크에서 웨이퍼 패드의 분리없이 손상된 풀 로드를 교체할 수 있도록 풀 로드의 길이에 대응하는 긴 이동 홈이 형성된 이온 주입 장치용 디스크에 관한 것이다.

이온 주입 공정은 반도체 제조 공정 중의 핵심 공정 중의 하나로서, 부도체인 실리콘 웨이퍼(Silicon Wafer)에 전기적 특성을 가진 원자나 분자를 특정한 에너지로 가속 침투시켜 반도체를 형성시키는 장치로서, 가속 에너지 범위는 1KeV에서 수MeV까지 다양하다.

이온 주입 공정에 사용되는 장치의 종류는 공정의 필요에 따라 중 전류 이온 주입 장치(Medium Current Implanter), 고 전류 이온 주입 장치(High Current Implanter), 고 에너지 이온 주입 장치(High Energy Implanter), 초 저 전압 이온 주입 장치(Ultra Low Energy Implanter) 등으로 구분된다.

이와 같은 이온 주입 장치는 소스 모듈(Source Module)과, 빔라인 모듈(Beamline Module)과, 타겟(Target) 및 엔드스테이션 모듈(Endstation Module)로 이루어져 있으며, 타겟 및 엔드스테이션 모듈에 타겟 웨이퍼가 로딩되어 이온 주입 공정이 이루어지는 디스크가 설치되어 있다.

디스크의 디스크 판(Disk Plate)에는 웨이퍼가 안착되는 웨이퍼 패드(Wafer Pad)가 설치되며, 웨이퍼 패드의 팬스(Fence)에 웨이퍼를 고정하기 위한 풀 로드(Pull Rod)가 설치된 구조를 갖는다. 풀 로드는 웨이퍼를 웨이퍼 패드의 팬스로 밀어주기 위해서 웨이퍼의 측면과 접촉되는 부분에 롤러(Roller)가 체결된 구조를 갖고 있으며, 디스크 판에는 풀 로더의 롤러가 이동할 수 있는 이동 홈이 형성된 구조를 갖는다.

도 1 및 도 2를 참조하여 종래 기술에 따른 이온 주입 장치용 디스크를 설명하면, 디스크(100)는 원형의 디스크 판(30)에 웨이퍼 패드(20)가 일정한 간격을 두고 복수개 설치되며, 웨이퍼 패드(20)의 팬스(24)에 웨이퍼(40)를 고정하기 위한 풀 로드(10)가 설치된 구조를 갖는다. 풀 로드(10)는 웨이퍼를 웨이퍼 패드의 팬스(24)로 밀어주기 위해서 웨이퍼의 측면과 접촉되는 부분에 롤러(12)가 체결된 구조를 갖는다. 그리고, 풀 롤러(10)가 결합된 웨이퍼 패드(20)가 나사와 같은 체결 수단(38)에 의해 디스크 판(30)에 설치된다.

디스크 판(30)은 원판의 형태를 갖고 있으며, 중심에서 웨이퍼 패드(20)가 설치될 방향으로 복수개의 이동 홈(32)이 방사형으로 형성되어 있으며, 이동 홈(32)을 따라서 풀 로드(10)가 이동하게 된다.

풀 로드(10)는 기역자 형상으로 꺾인 막대(14; 이하, 꺾인 막대)와, 꺾인 막대(14)에 결합된 롤러(12)를 포함한다. 꺾인 막대(14)의 짧은 부분에 롤러(12)가 결합되며, 긴 부분은 웨이퍼 패드의 가이드 홀(26)에 삽입되어 설치된다. 롤러(12)로는 베어링(Bearing)이 사용된다.

웨이퍼 패드(20)는 웨이퍼가 안착되어 고정되는 영역으로서, 디스크 판(30)의 외주면에 근접하게 나사와 같은 체결 수단(38)에 의해 설치되며, 원판의 형태를 갖는다. 그리고, 웨이퍼 패드(20)의 내부에는 풀 로드의 꺾인 막대(14)가 삽입되어 이동 홈(32)을 따라서 이동할 수 있도록 이동 홈(32)과 동일선 상에 형성된 가이드 홀(26)이 형성되며, 상부면에 이동 홈(32)과 마주보게 팬스(24)가 설치되어 있다. 여기서, 팬스(24)는 웨이퍼 패드(20) 상에 이송된 웨이퍼를 지지하기 위한 수단으로 웨이퍼에 기계적인 충격을 완화할 수 있는 재질의 패드가 사용된다.

한편, 풀 로드(10)는 반복적인 이온 주입 공정에 의해 열화되거나 이온 빔이 증착되어 손상되기 때문에 주기적으로 교체해 주어야 된다. 이때, 풀 로드(10)를 디스크(100)에서 교체하기 위해서는 디스크의 설치 단계를 반대로 행하게 된다. 즉, 먼저 디스크 판(30)에서 웨이퍼 패드(20)를 분리하고, 분리된 웨이퍼 패드(20)에서 풀 로드(10)를 분리하여 새로운 풀 로드를 분리된 웨이퍼 패드(20)에 체결하고, 새로운 풀 로드가 체결된 웨이퍼 패드(20)를 디스크 판(30)에 결합함으로써 풀 로드의 교체가 완료된다.

이와 같이 웨이퍼 패드(20)에 체결된 풀 로드(10)를 교체하기 위하여 웨이퍼 패드(20)를 디스크 판(10)에 분리하는 작업이 진행하기 때문에 풀 로드(10) 교체에 따른 수리 시간이 길어지며, 웨이퍼 패드(20)를 디스크 판(30)에서 분리하고 다시 조립하는 과정에서 웨이퍼 패드(20)와 디스크 판(30)의 위치 정렬 불량과 같은 문제점이 발생될 수 있다. 그리고, 풀 로드(10)를 교체하는 과정에서 냉각수(Cooling Water)가 세거나, 진공 상태가 약해지는 불량이 발생될 수 있다.

따라서, 본 발명의 목적은 디스크 판에서 웨이퍼 패드를 분리하지 않은 상태에서 웨이퍼 패드에서 풀 로드만을 교체할 수 있는 이온 주입 장치용 디스크를 제공하는 데 있다.

도 1은 종래 기술에 따른 이온 주입 장치용 디스크의 평면도,

도 2는 도 1의 2―2선 단면도,

도 3은 본 발명에 따른 긴 이동 홈이 형성된 이온 주입 장치용 디스크의 평면도,

도 4는 도 3의 4―4선 단면도,

도 5 및 도 6은 본 발명에 따른 이온 주입 장치용 디스크에 웨이퍼가 고정되는 상태를 나타내는 평면도이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 설명 *

110 : 풀 로드 112 : 롤러

114 : 꺾인 막대 120 : 웨이퍼 패드

124 : 팬스 130 : 디스크 판

132 : 이동 홈 134 : 설치 구멍

138 : 체결 수단 200 : 디스크

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 디스크 판에 형성된 이동 홈을 웨이퍼 패드에서 풀 로드를 분리하거나 설치할 수 있을 정도로 길게 형성하여 디스크 판에 설치된 웨이퍼 패드의 분리없이 긴 이동 홈을 통하여 풀 로드의 분리 및 설치가 가능한 이온 주입 장치용 디스크를 제공한다.

이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다.

도 3 및 도 4를 참조하여 본 발명에 따른 긴 이동 홈을 갖는 디스크에 대하여 설명하면, 디스크(200)는 원형의 디스크 판(130)에 웨이퍼 패드(120)가 일정한 간격을 두고 복수개 설치되며, 웨이퍼 패드(120)의 팬스(124)에 웨이퍼(도 5의 140)를 고정하기 위한 풀 로드(110)가 설치된 구조를 갖는다. 풀 로드(110)는 웨이퍼를 웨이퍼 패드의 팬스(124)로 밀어주기 위해서 웨이퍼의 측면과 접촉되는 부분에 롤러(112)가 체결된 구조를 갖는다. 한편, 본 도면에서는 3개의 웨이퍼 패드(120)가 디스크 판(130) 상에 설치된 구조를 도시하였지만, 디스크 판(130) 상에 대칭적으로 복수개의 웨이퍼 패드(120)가 설치된다.

디스크 판(130)은 원판의 형태를 갖고 있으며, 중심에서 웨이퍼 패드(120)가 설치될 방향으로 복수개의 이동 홈(132)이 방사형으로 형성되어 있으며, 이동 홈(132)을 따라서 풀 로드(110)가 이동하게 된다. 그리고, 하부에 풀 로드(110)의 체결 및 분리 작업을 진행하기 위한 설치 구멍(134)이 형성되어 있다. 이때, 이동 홈(132)은 종래의 이동 홈(132)보다는 길게 형성되는데, 이동 홈(132)의 길이는 풀 로드(110)가 이동 홈(132)을 통하여 분리할 수 있는 정도의 길이를 갖는다. 즉, 도 4의 도면 부호 116은 풀 로드(110)의 작동에 따른 이동 거리를 표시하고 있으며, 도면 부호 118은 풀 로드(110)의 교체에 따른 풀 로드(110)의 이동 거리를 표시하고 있다.

풀 로드(110)는 꺾인 막대(114)와, 꺾인 막대(114)에 결합된 롤러(112)를 포함한다. 한편, 풀 로드의 꺾인 막대(114)의 긴 부분은 웨이퍼 패드(120)의 가이드 홀(126)에 삽입되어 설치되며, 풀 로드의 롤러(112)는 디스크 판의 이동 홈(132)에 위치하며, 롤러(112)는 웨이퍼 패드(120)의 측면을 따라서 웨이퍼 패드(120) 상에 돌출되어 있다.

웨이퍼 패드(120)는 웨이퍼(140)가 안착되어 고정되는 영역으로서, 디스크 판(130)의 외주면에 근접하게 설치되며, 원판의 형태를 갖는다. 그리고, 웨이퍼 패드(120)의 내부에는 풀 로드의 꺾인 막대(114)가 삽입되어 이동 홈(132)을 따라서 이동할 수 있도록 이동 홈(132)과 동일선 상에 형성된 가이드 홀(126)이 형성되며, 상부면에 이동 홈(132)과 마주보게 팬스(124)가 설치되어 있다. 여기서, 팬스(124)는 웨이퍼 패드(120) 상에 이송된 웨이퍼를 지지하기 위한 수단으로 웨이퍼(140)에 기계적인 충격을 완화할 수 있는 재질의 패드가 사용된다.

여기서, 손상된 풀 로드의 제거하는 공정을 설명하면, 먼저 디스크 판(130) 하부의 설치 구멍(134)을 통하여 웨이퍼 패드(120)에 결합된 풀 로드를 분리하고, 풀 로드를 이동 홈(132)을 통하여 웨이퍼 패드의 가이드 홀(126)에 삽입된 풀 로드의 꺽인 막대(114)의 긴 부분이 이동 홈(132) 상에 노출되어 웨이퍼 패드(120)에서 제거하고, 새로운 풀 로드를 설치하는 공정은 손상된 풀 로드의 제거 공정의 반대 순으로 이루어진다.

도 5 및 도 6을 참조하여 이온 주입 공정을 진행하기 위하여 디스크 판(130)으로 웨이퍼(140)를 이송하는 공정을 설명하면, 먼저 풀 로드(110)가 디스크 판의 이동 홈(132)을 따라서 웨이퍼 패드(120)에서 멀어진 상태에서 웨이퍼(140)가 웨이퍼 패드(120)에 약간 비겨진 상태로 웨이퍼 패드(120)와 풀 로드(110) 사이에 안착된다. 다음으로, 풀 로드(110)가 이동 홈(132)을 따라서 웨이퍼 패드(120)쪽으로 이동하여 풀 로드의 롤러(112)가 웨이퍼(140)의 측면에 접촉된 상태에서 웨이퍼(140)를 웨이퍼 패드의 팬스(124)쪽으로 밀어 웨이퍼(140)를 팬스(124)와 롤러(112) 사이에 고정하게 된다. 이때, 풀 로드의 롤러(112)가 웨이퍼(140)를 웨이퍼 패드의 팬스(124)쪽으로 밀어 줄 때 웨이퍼(140)의 측면과 접촉되는 롤러(112)의 회전에 의해 웨이퍼(140)에 가해질 수 있는 기계적인 충격을 완화하게 된다.

따라서, 본 발명의 구조를 따르면 풀 로드의 교체를 위하여 웨이퍼 패드의 분리없이 이동 홈을 따라서 웨이퍼 패드에서 손상된 풀 로드를 분리하고 새로운 풀 로드를 이동 홈을 통하여 웨이퍼 패드에 설치할 수 있다.

Claims (1)

1. 풀 로드가 이동할 수 있는 복수개의 이동 홈이 방사형으로 형성된 디스크 판과;

   상기 디스크 판 둘레에 체결되며, 상기 디스크 판의 이동 홈과 동일선 상에 형성되며, 측면으로 풀 로더의 꺾인 막대가 삽입될 수 있는 가이드 홀이 형성되며, 상부면의 일측에 웨이퍼를 지지하기 위한 팬스가 형성된 복수개의 웨이퍼 패드와;

   (a) 상기 웨이퍼 패드의 가이드 홀에 삽입되며, 상기 디스크의 이동 홈 상에 노출된 꺾인 막대와, (b)상기 이동 홈 상에 노출된 상기 꺾인 막대의 말단에 결합되며, 상기 웨이퍼 패드로 이송된 웨이퍼를 상기 이동 홈을 따라서 상기 웨이퍼 패드의 팬스로 밀어주기 위한 롤러를 갖는 풀 로드;를 포함하며

   상기 이동 홈을 통하여 상기 풀 로드를 상기 웨이퍼 패드에서 분리하거나 설치할 수 있도록 상기 풀 로드의 길이에 비례하는 길이를 갖는 상기 이동 홈이 형성된 것을 특징으로 하는 이온 주입 장치의 디스크.