KR19990070641A - 슬롯지지대의 고정을 강화한 습식세정장비의 웨이퍼 가이드 - Google Patents

슬롯지지대의 고정을 강화한 습식세정장비의 웨이퍼 가이드 Download PDF

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Abstract

반도체 소자의 제조공정에 이용되는 습식세정 장비(Wet Station)의 웨이퍼 가이드(wafer guide)에 관하여 개시한다. 본 발명은, 양단 슬롯지지대 고정부 사이에서 복수개의 슬롯지지대를 고정시키는 중앙 슬롯지지대 고정부를 추가로 구성하여 웨이퍼 가이드에 가해지는 충격이 슬롯지지대 양끝인 양단 슬롯지지대 고정부에만 집중되는 것을 억제하여, 웨이퍼 가이드가 깨지거나, 떨어지는 문제점을 방지할 수 있다.

Description

슬롯지지대의 고정을 강화한 습식세정장비의 웨이퍼 가이드
본 발명은 반도체 제조공정에 사용되는 장비(equipment)에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 습식세정장비(Wet Station)의 웨이퍼 가이드(wafer guide)에 관한 것이다.
습식세정(Wet station) 장비는 반도체 소자의 제조공정에서 고순도 및 고농도의 화공약품을 이용하여 반도체 소자를 세정(Cleaning) 또는 식각(Etch)하거나, 웨이퍼 상의 파티클(Particle) 및 각종 결함을 제거하는데 사용되는 장비이다. 반도체 소자의 가공을 위한 수많은 단위공정에서 세정공정은 개별 단위공정간을 이어주는 필수 공정이기 때문에 반도체 소자의 가공에 있어서 가장 기본적인 기술이라 할 수 있다.
그러나, 상술한 습식세정(Wet station) 장비는 파티클, 유기오염, 자연산화막, 이온성 불순물, 중금속 오염등 다양한 세정 대상을 제거하기 위해 복수개의 세정액을 조합하여 복수개의 처리조(process bath)를 순차적(Sequence)으로 편성할 수 있지만, 반면에 장비가 대형화하게 된다. 더욱이, 최근 웨이퍼의 대구경화와 함께 각 처리조(Process Bath)도 커져야 한다. 또한, 각종 화학약품(Chemical), 순수 이온수(D.I Water), 정화된 공기(Flash Air)를 다량으로 소비해야 하기 때문에 각 처리조(process bath)는 작을수록 에너지의 소비나 비용절감 측면에서 유리하다. 따라서, 최근의 습식세정(Wet station) 장비는 상술한 대형화에 대응하기 위해 처리조(process bath) 내에서 필요 없이 면적을 많이 차지하는 기존의 웨이퍼 카세트(Wafer Cassette)를 사용하지 않고 웨이퍼 가이드(Wafer Guide)라는 웨이퍼를 보호/유지하고, 반송하는 수단을 사용하여 습식세정(Wet station) 장비 내에서 웨이퍼를 가공하고 있다.
도 1 및 도 4는 종래 기술에 의한 습식세정(Wet station) 장비 내에서 사용되는 웨이퍼 가이드를 설명하기 위해 도시한 도면들이다.
도 1은 종래기술에 의한 습식세정(Wet station) 장비의 웨이퍼 가이드의 평면도이다.
도 1을 참조하면, 종래기술에 의한 습식세정(Wet station) 장비의 웨이퍼 가이드(wafer guide)에는, 일축면을 따라 26개의 웨이퍼를 수직으로 세워서 꽂을 수 있는 슬롯(Slots, 53)이 형성된 막대 형상이고 복수개인 슬롯지지대(51)가 있다, 그리고, 복수개의 슬롯지지대(51) 양끝에 용접되어 슬롯지지대(51)를 고정시키는 평판 형상의 두 개의 양단 슬롯지지대 고정부(55)가 있다. 또한, 복수개의 슬롯지지대(51)와 양단 슬롯지지대 고정부(55)를 외부의 습식세정(Wet station) 장비의 특정 부분에 고정시키는 기능을 갖는 평판 형상의 웨이퍼 가이드 고정부(57)가 상기 슬롯지지대(51)와 평행되게 구성되어 있다. 그리고, 웨이퍼 가이드 고정부(57)에는 고정을 위한 고정홀(59)이 복수개 형성되어 있어서, 이를 이용하여 웨이퍼 가이드(wafer guide)를 습식세정(Wet station) 장비의 처리조(process bath)와 같은 특정 부분에 고정시킨다.
도 2는 도 1의 측면도이다.
도 2를 참조하면, 측면에서 본 웨이퍼 가이드(wafer guide)의 가운데에는 양단 슬롯지지대 고정부(55)가 구성되어 있고, 양단 슬롯지지대 고정부(55)의 양쪽 외곽으로 웨이퍼 가이드 고정부(57)가 구성되어 있다. 그리고, 원형의 점선으로 도시된 것이 슬롯지지대(51)로 웨이퍼를 탑재하면 각 슬롯(slots, 미도시)에 웨이퍼가 수직으로 세워져 삽입된다.
도 3은 도 2의 슬롯지지대에서 3-3'면을 절개한 단면도이다.
도 3을 참조하면, 슬롯지지대(51)는 원형으로 되어 있으며, 웨이퍼가 꽂힐 수 있는 슬롯(slots, 53)이 26개 구성되어 있어서 단위 웨이퍼가 세워져 적재되어 공정에 투입되거나 가공을 위해 반송될 수 있다.
도 4는 상기 도 1과는 다른 형태를 띄는 웨이퍼 가이드(wafer guide)의 사시도이다.
도 4를 참조하면, 도 1에서는 슬롯지지대(51)가 4개였으나, 본 웨이퍼 가이드에서는 3개로 구성되며, 웨이퍼 가이드 고정부(57)가 슬롯지지대(51)와 평행되게 구성되지 않고 수직되게 두 개의 양단 슬롯지지대 고정부(55)에 연결된 형태로 구성된다. 따라서, 단위 웨이퍼가 두 개의 양단 슬롯지지대 고정부(55) 사이에서 세워진 형태로 적재되면, 슬롯지지대(51)에 있는 슬롯(미도시)이 이를 하부에서지지(supporting)하는 형태가 된다.
그러나, 상술한 종래기술에 의한 습식세정(Wet station) 장비의 웨이퍼 가이드(wafer guide)는, 웨이퍼를 적재하거나 반송시에 복수개의 슬롯지지대(51)와 양단 슬롯지지대 고정부(55)와의 연결부(도 1, 2, 4의 A)에서 충격이 집중적으로 가해져서, 이 부분이 깨지는 현상이 발생하고, 심할 경우 슬롯지지대(51)가 양단 슬롯지지대 고정부(55)로부터 완전히 떨어져 빠져버리는 문제가 발생한다. 따라서, 이로 인해, 슬롯지지대(51) 및 양단 슬롯지지대 고정부(55)를 구성하는 석영(Quartz)이 습식세정(Wet station) 장비 내부를 오염시키거나, 웨이퍼에 손상이 가해지는 문제가 유발된다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 웨이퍼를 적재하는 슬롯지지대와 양단 슬롯지지대 고정부의 접합면에서 발생하는 깨짐 현상을 억제하고, 슬롯지지대가 웨이퍼 가이드로부터 떨어지는 문제를 해결할 수 있는 습식세정(Wet station) 장비의 웨이퍼 가이드를 제공하는데 있다.
도 1 및 도 4는 종래 기술에 의한 습식세정(Wet station) 장비에 사용되는 웨이퍼 가이드를 설명하기 위해 도시한 도면들이다.
도 5 내지 도 8은 본 발명의 제1 실시예에 의한 습식세정(Wet station) 장비에 사용되는 웨이퍼 가이드(wafer guide)를 설명하기 위해 도시한 도면들이다.
도 9 및 도 10은 본 발명의 제2 실시예에 의한 습식세정(Wet station) 장비에 사용되는 웨이퍼 가이드를 설명하기 위해 도시한 도면들이다.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *
100: 슬롯지지대, 102: 슬롯(slots),
104: 양단 슬롯지지대 고정부, 106: 웨이퍼 가이드 고정부,
108: 고정홀, 110/112: 중앙 슬롯지지대 고정부,
상기 기술적 과제를 달성하기 위하여 본 발명은, 일축면을 따라 적어도 하나 이상의 웨이퍼를 수직으로 꽂을 수 있는 슬롯(slots)이 형성된 막대형상의 복수개의 슬롯지지대와, 상기 일축면의 양끝에서 상기 복수개의 슬롯지지대를 고정시키는 평판형상의 두 개의 양단 슬롯지지대 고정부와, 상기 양단 슬롯지지대 고정부를 외부 부재에 고정시키는 평판형상의 웨이퍼 가이드 고정부를 구비하는 습식세정(Wet station) 장비의 웨이퍼 가이드에 있어서, 상기 복수개의 슬롯지지대는, 중앙에서 복수개의 슬롯지지대를 고정시키는 중앙 슬롯지지대 고정부를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 습식세정(Wet station) 장비의 웨이퍼 가이드(Wafer Guide)를 제공한다.
본 발명의 바람직한 실시예에 의하면, 상기 막대 형상이고 복수개의 슬롯지지대는 3개 또는 4개이고, 상기 웨이퍼 가이드 고정부는 외부와의 고정을 위하여 내부에 고정홀(Fixing Hole)을 구비하는 것이 적합하다. 또한, 상기 웨이퍼 가이드 고정부는 상기 슬롯지지대와 평행되게 구성되고 슬롯지지대의 바깥쪽에서 상기 두 개의 양단 슬롯지지대 고정부를 연결하는 형상으로 구성되거나, 상기 슬롯지지대와 수직되게 상기 두 개의 양단 슬롯지지대 고정부에 각각 연결된 형상으로 구성된 것이 바람직하다.
바람직하게는, 상기 중앙 슬롯지지대 고정부는 적어도 두 개 이상의 슬롯지지대를 연결하는 형상으로, 적어도 1 개 이상인 것이 적합하고, 연결시키는 슬롯지지대에서 웨이퍼가 꽂히는 슬롯의 방향과 반대 방향에 구성된 것이 적합하다.
또한, 본 발명의 바람직한 실시예에 의하면, 상기 중앙 슬롯지지대 고정부는 석영(Quartz)을 재질로 하며, 직선 또는 웨이퍼 구경 형상의 곡선 모양으로 구성된 것이 적합하다.
본 발명에 따르면, 중앙 슬롯지지대 고정부를 추가로 구성하여 충격이 슬롯지지대 양끝인 양단 슬롯지지대 고정부에만 집중되는 것을 억제하여, 웨이퍼 가이드가 깨지거나, 떨어지는 문제점을 방지할 수 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
제1 실시예
도 5 내지 도 8은 본 발명의 제1 실시예에 의한 습식세정(Wet station) 장비에 사용되는 웨이퍼 가이드(wafer guide)를 설명하기 위해 도시한 도면들이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 의한 습식세정(Wet station) 장비의 웨이퍼 가이드의 평면도이다.
도 5를 참조하면, 일축면을 따라 26매의 웨이퍼를 수직으로 꽂을 수 있는 슬롯(Slots, 102)이 형성된 막대 형상의 슬롯지지대(100)가 평행되게 4개 구성되어 있다. 그리고, 각 슬롯지지대(100)의 양끝은 평판 형상의 (plate type)의 양단 슬롯지지대 고정부(104)에 용접된 형태로 고정된다. 상기 슬롯지지대(100)와 평행된 형태로 바깥쪽에는 웨이퍼 가이드 고정부(106)가 상기 2개로 구성된 양단 슬롯지지대 고정부(104)를 연결시키는 형상으로 구성되어 있다. 이러한 웨이퍼 가이드 고정부(106)는 내부에 고정홀(fixing hole, 108)이 형성되어 있어 웨이퍼 가이드를 습식세정(Wet station) 장비의 처리조(process bath) 등에 고정시킬 수 있다. 그러나, 전술한 바와 같이 웨이퍼를 탑재하거나 반송 중에 슬롯지지대(100)와 양단 슬롯지지대 고정부(104)가 연결되는 접합부에서 충격이 집중됨으로 말미암아, 이 부분이 깨지거나, 슬롯지지대(100)가 떨어지는 문제점이 발생하였지만, 본 실시예에서는 이러한 충격을 방지하기 위해 적어도 두 개 이상의 슬롯지지대(100)를 서로 연결하는 중앙 슬롯지지대 고정부(110)가 구성되어 있다. 따라서, 중앙 슬롯지지대 고정부(110)는, 슬롯지지대(100)와 양단 슬롯지지대 고정부(104)가 연결되는 접합부에만 충격이 집중되는 것을 억제해주며, 최악의 경우에 접합부가 떨어지더라도 슬롯지지대(100)가 웨이퍼 가이드로부터 떨어지는 문제점을 방지해 준다. 이러한, 중앙 슬롯지지대 고정부(110)의 재질은 고온상태의 화학약품에도 내성이 강한 석영(Quartz)을 사용하여 구성하는 것이 적합하다. 이러한 중앙 슬롯지지대 고정부(110)는 복수개로 구성하면 더욱 유리하다.
도 6은 상기 도 5에서 중앙 슬롯지지대 고정부(112)가 모든 슬롯지지대(100)를 연결하도록 구성한 경우이다. 이때에는 슬롯지지대(100)와 양단 슬롯지지대 고정부(104)가 연결되는 접합부에 집중되는 충격을 좀더 효과적으로 완화시킬 수 있는 효과가 있다. 나머지 부재는 도 5에 설명된 것과 동일하기 때문에 중복을 피하여 생략한다.
도 7은 상기 도 6에서 설명된 슬롯지지대 고정부(112)를 복수개로 구성한 경우이다. 이때에도 슬롯지지대(100)와 양단 슬롯지지대 고정부(104)가 연결되는 접합부에 집중되는 충격을 좀더 효과적으로 완화시킬 수 있음은 물론이고, 나머지 부재는 도 5에 설명된 것과 동일하다.
도 8은 도 7의 8-8'면을 절개하였을 때의 측면도이다.
도 8을 참조하면, 본 발명에서 가장 핵심적인 역할을 수행하는 중앙 슬롯지지대 고정부(112)는 슬롯지지대(110)에서 슬롯(slots)이 형성된 반대편의 외곽을 따라서 구성되어 웨이퍼를 수직으로 꽂아서 적재할 때, 웨이퍼와 닿지 않도록 구성한다. 그러므로 웨이퍼에 가해질 수 있는 충격을 방지할 수 있다. 이러한, 중앙 슬롯지지대 고정부(112)는 도면에서는 직선형상으로 구성하였지만, 이를 변형하여 웨이퍼의 구경과 비슷한 곡선형태로 구성할 수도 있다. 여기서, 참조부호 106은 웨이퍼 가이드 고정부를 가리키고, 104는 양단 슬롯지지대 고정부를 각각 가리킨다.
제2 실시예
도 9 및 도 10은 본 발명의 제2 실시예에 의한 습식세정(Wet station) 장비에 사용되는 웨이퍼 가이드를 설명하기 위해 도시한 도면들이다.
도 9는 본 발명의 제2 실시예에 의한 습식세정(Wet station) 장비의 웨이퍼 가이드를 도시한 사시도이다.
도 9를 참조하면, 상술한 제1 실시예의 웨이퍼 가이드(wafer guide)와의 차이점은, 슬롯지지대(200)가 3개만으로 구성되면, 웨이퍼 가이드 고정부(206)가 슬롯지지대(200)와 평행되게 구성되지 않고 슬롯지지대(200)에 대해 수직방향으로 구성된다는 것이다. 여기서도, 중앙 슬롯지지대 고정부(212)는 양단 슬롯지지대 고정부(204) 사이에서 세 개의 슬롯지지대(200)를 서로 연결하도록 구성되어서, 웨이퍼가 탑재되거나 반송시에, 슬롯지지대(200)와 양단 슬롯지지대 고정부(204)의 접합면에 충격이 집중되는 것을 억제할 수 있다. 상술한 중앙 슬롯지지대 고정부(212)는 두 개 이상의 슬롯지지대(200)를 연결하도록 구성할 수 있으며, 적어도 한 개 이상으로 구성하면 충격 완화 효과 및 슬롯지지대(100)가 떨어지는 것을 방지하는 효과가 더욱 커짐은 물론이다.
도 10은 도 9에 대한 평면도이다. 3개로 구성된 슬롯지지대(200)를 양단 슬롯지지대 고정부(204) 사이에서 지지하는 중앙 슬롯지지대 고정부(212)가 빗금친 부분으로 구성되어 있다. 그리고 웨이퍼 가이드 고정부(206)는 슬롯지지대(200)와 평행으로 구성되지 않고, 양단 슬롯지지대 고정부(204)와 직접 연결되어 슬롯지지대(200)와 수직 방향으로 구성되어 있다. 상기 웨이퍼 가이드 고정부(206)는 내부에 있는 고정홀(208)을 이용하여 습식세정(Wet station) 장비의 처리조(process bath)등에 고정된다. 여기서도, 제1 실시예에서 설명된 바와 같이, 중앙 슬롯지지대 고정부(212)는 테플론(Teflon)과 같이 고온의 화학약품 처리(Chemical process)에 내성이 강한 물질을 재질로 사용하는 것이 적합하며, 적어도 2개 이상의 슬롯지지대를 고정시키는 방식으로 구성할 수 있다. 그리고, 상기 중앙 슬롯지지대 고정부(212)는 웨이퍼가 삽입되는 슬롯(slots)의 반대편 외곽을 따라서 직선형으로 구성되거나 웨이퍼(wafer) 구경(diameter)과 유사한 곡면을 갖는 곡선형으로 구성할 수 있다.
본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 않으며, 본 발명이 속한 기술적 사상 내에서 당 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 많은 변형이 가능함이 명백하다.
따라서, 상술한 본 발명에 따르면, 중앙 슬롯지지대 고정부를 추가로 구성하여 충격이 슬롯지지대 양끝인 양단 슬롯지지대 고정부에만 집중되는 것을 억제하여, 웨이퍼 가이드가 깨지거나, 떨어지는 문제점을 방지할 수 있다. 따라서, 첫째, 웨이퍼 가이드 재질에서 떨어져 나온 석영(quartz) 등의 물질이 습식세정(Wet station) 장비의 처리조(process bath)를 오염시키거나 공정간의 파티클(Particle)로 작용하는 문제점을 억제할 수 있고, 둘째, 습식세정(Wet station) 장비에 사용되는 웨이퍼 가이드(wafer guide)의 수명을 연장하여 비용을 절감할 수 있다.

Claims (9)

  1. 일축면을 따라 적어도 하나 이상의 웨이퍼를 수직으로 꽂을 수 있는 슬롯(slots)이 형성된 막대형상의 복수개의 슬롯지지대;
    상기 일축면의 양끝에서 상기 복수개의 슬롯지지대를 고정시키는 평판형상의 두 개의 양단 슬롯지지대 고정부;
    상기 양단 슬롯지지대 고정부를 외부 부재에 고정시키는 평판형상의 웨이퍼 가이드 고정부를 구비하는 습식세정(Wet station) 장비의 웨이퍼 가이드에 있어서,
    상기 복수개의 슬롯지지대는,
    중앙에서 복수개의 슬롯지지대를 고정시키는 중앙 슬롯지지대 고정부를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 습식세정(Wet station) 장비의 웨이퍼 가이드(Wafer Guide).
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 막대 형상의 복수개의 슬롯지지대는 3 또는 4개인 것을 특징으로 하는 습식세정(Wet station) 장비의 웨이퍼 가이드(Wafer Guide).
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 웨이퍼 가이드 고정부는 외부와의 고정을 위하여 내부에 고정홀(Fixing Hole)을 구비하는 것을 특징으로 하는 습식세정(Wet station) 장비의 웨이퍼 가이드(Wafer Guide).
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 웨이퍼 가이드 고정부는 상기 슬롯지지대와 평행되게 슬롯지지대의 외곽에서 상기 두 개의 양단 슬롯지지대 고정부를 연결하는 형상이거나, 상기 슬롯지지대와 수직되게 상기 두 개의 양단 슬롯지지대 고정부에 각각 연결된 형상인 것을 특징으로 습식세정(Wet station) 장비의 웨이퍼 가이드(Wafer Guide).
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 중앙 슬롯지지대 고정부는 적어도 두 개 이상의 슬롯지지대를 연결하는 형상으로 구성된 것을 특징으로 하는 습식세정(Wet station) 장비의 웨이퍼 가이드(Wafer Guide).
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 중앙 슬롯지지대 고정부는 적어도 1 개 이상인 것을 특징으로 하는 습식세정(Wet station) 장비의 웨이퍼 가이드(Wafer Guide).
  7. 제 5항 또는 제6 항에 있어서,
    상기 중앙 슬롯지지대 고정부는 슬롯지지대에서 웨이퍼가 꽂히는 슬롯과 반대 방향에 구성된 것을 특징으로 하는 습식세정(Wet station) 장비의 웨이퍼 가이드(Wafer Guide).
  8. 제 1항에 있어서,
    상기 중앙 슬롯지지대 고정부는 석영(Quartz)을 재질로 하는 것을 특징으로 하는 습식세정(Wet station) 장비의 웨이퍼 가이드(Wafer Guide).
  9. 제 5항에 있어서,
    상기 슬롯지지대 사이를 연결하는 상기 중앙 슬롯지지대 고정부는 직선 또는 웨이퍼 구경 형상의 곡선 모양으로 구성된 것을 특징으로 하는 습식세정(Wet station) 장비의 웨이퍼 가이드(Wafer Guide).
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KR19980078742A (ko) * 1997-04-29 1998-11-25 윤종용 반도체 웨이퍼 보트

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