KR20000028401A - 반도체 제조장비의 웨이퍼 로딩장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 반도체 제조공정을 위해 챔버 안에 웨이퍼를 장착시키는 반도체 제조장비의 웨이퍼 로딩장치에 관한 것이다. 종래에는 웨이퍼를 정전기력 또는 버큠으로 밀착시키는 캐소드가 챔버 내의 하부측에 구비되어 있어 공정 또는 웨이퍼 이송시 챔버의 상부 또는 측면부로부터 이물질이 떨어져 양품률 감소 및 소자 특성에 치명적인 영향을 미칠 뿐만 아니라 캐소드의 리프트핀에 의한 웨이퍼 뒷면의 오염을 초래하는 문제점이 있었다. 따라서 본 발명은 공정을 위한 챔버가 구비되고, 로더 또는 언로드로크로부터 웨이퍼를 상기 챔버 측으로 이송시키는 로봇아암이 구비되며, 상기 로봇아암에 의해서 로더 또는 언로드로크에서 인출된 웨이퍼를 얼라인하기 위한 버퍼룸이 구비된 반도체 제조장비에 있어서, 상기 챔버 내의 상부측에 설치되어 정전기력 또는 버큠으로 웨이퍼를 밀착 고정하는 캐소드와; 상기 로봇아암에 설치되어 웨이퍼를 파지하기 위한 수단과; 상기 웨이퍼를 파지한 상태에서 180도 회전시키기 위한 수단으로 구성함으로써 기존의 챔버 내의 측면부 및 상부측에서 떨어지는 이물질로 인한 웨이퍼의 양품률 감소 및 소자 특성의 치명적인 영향을 최소화할 수 있을 뿐만 아니라 캐소드의 리프트핀에 의한 웨이퍼 뒷면의 오염을 방지할 수 있는 효과를 갖게 된다.

Description

반도체 제조장비의 웨이퍼 로딩장치
본 발명은 반도체 제조공정을 위해 챔버 안에 웨이퍼를 장착시키는 반도체 제조장비의 웨이퍼 로딩장치에 관한 것이다.
일반적으로 식각(Etching) 또는 에싱(Ashing) 등과 같은 반도체 제조공정을 위한 장비에는 도 1에 도시된 바와 같이 그 공정을 위한 챔버(1)(1A)가 구비되어 있고, 로더(Loader)(2) 또는 언로드로크(Unloadg Lock)(3)로부터 웨이퍼를 상기 챔버(1)(1A) 측으로 이송시키는 로봇아암(4)이 구비되어 있다. 또한 상기 로봇아암(4)에 의해서 로더(2) 또는 언로드로크(3)에서 인출된 웨이퍼를 얼라인(align)하기 위해 버퍼룸(Buffer Room)(5)이 구비되어 있다. 그리고 상기 챔버(1)(1A) 내부에는 도 2에 도시된 바와 같이 로봇아암(4)에 의해서 옮겨진 웨이퍼를 정전기력 또는 버큠(Vuccum)으로 고정시키는 캐소드(Cathode)(6)가 하부측에 구비되어 있고, 상기 캐소드(6)의 중앙부에는 상기 로봇아암(4)에 의해서 챔버(1)(1A) 안으로 옮겨져 놓여진 웨이퍼를 상.하로 이동시키는 수개의 리프트핀(7)이 구비되어 있다. 이와같이 구성된 반도체 제조장비는 먼저, 로봇아암(4)이 로더(2) 또는 언로드로크(3)에서 웨이퍼를 잡고 버퍼룸(5)으로 갖고 들어온다. 그런 다음 상기 버퍼룸(5)에서 웨이퍼를 얼라인시킨 후, 다시 로봇아암(4)에 의해서 해당 공정의 챔버(1)(1A) 안으로 옮겨진다. 그리고 챔버(1)(1A) 안으로 옮겨진 웨이퍼는 상기 챔버(1)(1A) 내부의 리프트핀(7) 상에 올려 놓여지게 되고, 로봇아암(4)은 원위치로 복귀된다. 또한 상기 리프트핀(7) 상에 올려 놓여진 웨이퍼는 리프트핀(7)의 하강에 의해서 하부측 캐소드(6) 측으로 이동되고, 상기 캐소드(6) 측으로 이동된 웨이퍼는 정전기력 또는 버큠으로 캐소드(6)에 밀착됨으로써 공정을 진행하도록 되어 있다. 그리고 공정이 완료된 후에는 상기의 역순에 의해서 챔버(1)(1A)로부터 웨이퍼를 꺼내도록 하고 있다.
그러나 이러한 종래의 반도체 제조장비의 웨이퍼 로딩방식은 웨이퍼를 정전기력 또는 버큠으로 밀착시키는 캐소드가 챔버 내의 하부측에 구비되어 있어 공정 또는 웨이퍼 이송시 챔버의 상부 또는 측면부로부터 이물질이 떨어져 양품률 감소 및 소자 특성에 치명적인 영향을 미칠 뿐만 아니라 캐소드의 리프트핀에 의한 웨이퍼 뒷면의 오염을 초래하는 문제점이 있었다. 따라서 본 발명의 목적은 챔버 내의 상부 또는 측면부로부터 떨어지는 이물질에 의한 웨이퍼의 영향을 최소화하는데 있다. 본 발명의 다른 목적은 캐소드의 리프트핀에 의한 웨이퍼 뒷면 오염을 최소화하는데 있다.
도 1은 일반적인 반도체 제조장비의 일 례를 보인 사시도.
도 2는 종래의 챔버 구조를 보인 사시도.
도 3은 종래의 로봇아암 구조를 보인 평면도.
도 4는 본 발명에 의한 로봇아암 구조를 보인 평면도.
도 5는 도 4의 A-A선 단면도.
도 6a,도 6b,도 6c,도 6d는 본 발명의 로봇아암 작동과정을 보인 것으로,
도 6a는 로봇아암의 웨이퍼 파지전의 상태도.
도 6b는 로봇아암의 웨이퍼 파지상태도.
도 6c는 로봇아암의 회전상태도.
도 6d는 로봇아암의 웨이퍼 해제 상태도.
도 7은 본 발명의 사용상태도.
**도면의주요부분에대한부호의설명**
W:웨이퍼 10:챔버
11:캐소드 12:로봇아암
13:스테이지 14:파지구
15:요홈
이러한 본 발명의 목적을 달성하기 위하여 공정을 위한 챔버가 구비되고, 로더 또는 언로드로크로부터 웨이퍼를 상기 챔버 측으로 이송시키는 로봇아암이 구비되며, 상기 로봇아암에 의해서 로더 또는 언로드로크에서 인출된 웨이퍼를 얼라인하기 위한 버퍼룸이 구비된 반도체 제조장비에 있어서, 상기 챔버 내의 상부측에 설치되어 정전기력 또는 버큠으로 웨이퍼를 밀착 고정하는 캐소드와; 상기 로봇아암에 설치되어 웨이퍼를 파지하기 위한 수단과; 상기 웨이퍼를 파지한 상태에서 180도 회전시키기 위한 수단으로 구성된 것을 특징으로 한 반도체 제조장비의 웨이퍼 로딩장치가 제공된다. 또한 상기 파지수단은 기계적인 작동에 의해서 로봇아암의 안쪽 또는 바깥쪽으로 접히고 펴지는 수개의 파지구를 로봇아암에 설치한 것을 특징으로 한다.
이하 첨부된 도면을 참조로 하여 본 발명의 구성을 실시예에 따라 상세히 설명한다.
도 1은 일반적인 반도체 제조장비의 일 례를 보인 사시도이다. 그리고 도 4는 본 발명에 의한 로봇아암 구조를 보인 평면도이고, 도 5는 도 4의 A-A선 단면도이며, 도 6a,도 6b,도 6c,도 6d는 본 발명의 로봇아암 작동과정을 보인 것이고, 도 7은 본 발명의 사용상태도이다. 이 반도체 제조장비는 통상에서와 같이 공정을 위한 챔버가 구비되고, 로더(Loader) 또는 언로드로크(Unloadg Lock)로부터 웨이퍼를 상기 챔버 측으로 옮기는 로봇아암이 구비된다. 또한 상기 로봇아암에 의해서 로더 또는 언로드로크에서 인출된 웨이퍼를 얼라인(align)하기 위해 버퍼룸(Buffer Room)이 구비된다. 이러한 상기 반도체 제조장비에 있어, 본 발명은 도 7에 도시된 바와 같이 상기 챔버(10)의 상부측에 웨이퍼를 정전기력 또는 버큠(Vuccum)으로 밀착 고정하는 캐소드(Cathode)(11)가 설치된다. 또한 상기 로봇아암(12)에는 스테이지(Stage)(13) 상의 웨이퍼(W)를 파지하기 위한 수단으로써 안쪽 또는 바깥쪽으로 접히고 펴지는 수개의 파지구(14)가 설치된다. 그리고 상기 파지구(14)가 간섭없이 바깥쪽으로 펴질 수 있도록 로봇아암(12)의 외곽 저면부에는 파지구(14)와 상응하는 위치에 요홈(15)이 형성된다. 이와함께 상기 로봇아암(12)의 저면부와 파지구(14) 사이는 상기 파지구(14)가 웨이퍼(W)를 파지하기 위해 안쪽으로 접힐 때, 웨이퍼(W)의 손상이 없이 파지할 수 있도록 웨이퍼(W)의 두께보다 다소 큰 간격으로 형성된다. 또한 상기에서와 같이 로봇아암(12)에 파지된 웨이퍼(W)를 180도 회전시켜 앞.뒷면을 뒤집기 위한 수단으로서, 상기 로봇아암(12)은 180도 회전가능하게 설치된다. 다음은 상기에서와 같이 구성된 본 발명의 작동과정을 설명한다. 먼저, 로봇아암(12)은 도 6a에 도시된 바와 같이 웨이퍼(W)가 안착된 로더 또는 언로드로크 내의 스테이지(13) 상으로 이동한다. 이때 상기 로봇아암(12)에 수개 설치된 파지구(14)는 바깥쪽으로 펴진 상태로서, 로봇아암(12)의 외곽 저면부에 형성된 요홈(15)에 인입된 상태를 유지한다. 그런 다음 상기 파지구(14)는 전기적인 동작신호에 따른 작동으로 도 6b에 도시된 바와 같이 로봇아암(12)의 안쪽으로 접혀지면서 웨이퍼(W)를 파지한 후, 그 파지된 상태로 버퍼룸 측으로 이동한다. 이렇게 로봇아암(12)에 의해서 버퍼룸으로 이송된 웨이퍼(W)는 상기 버퍼룸에서 얼라인된 다음, 다시 상기 로봇아암(12)에 의해서 챔버(10) 측으로 이송되는데, 이때 상기 웨이퍼(W)는 챔버(10) 측으로 이송되기 전에 로봇아암(12)의 회전에 의해서 도 6c에 도시된 바와 같이 180도 회전되면서 앞.뒷면이 바뀌게 된다. 그리고 상기에서와 같이 앞.뒤면이 바뀐 상태로 로봇아암(12)에 의해서 챔버(10) 내부로 이동되고, 이렇게 이동된 웨이퍼(W)는 챔버(10) 내의 상부측에 설치된 캐소드(11) 측에 위치하게 된다. 또한 상기 캐소드(11) 측에 웨이퍼(W)가 위치하게 되면, 다시 전기적인 동작신호에 따라 로봇아암(12)의 파지구(14)가 도 6d에 도시된 바와 같이 바깥쪽으로 펼쳐져 로봇아암(12)의 요홈(15) 안으로 인입되고, 웨이퍼(W)는 캐소드(11)의 정전기력 또는 버큠으로 상기 캐소드(11)에 밀착 고정됨과 아울러 로봇아암(12)이 원위치로 복귀됨으로써 챔버(10) 내에서의 반도체 웨이퍼(W) 공정이 진행되는 것이다. 그리고 공정이 완료된 후에는 상기의 역순으로 웨이퍼(W)를 챔버(10) 내에서 꺼낼 수 있게 되는 것이다.
이같이 본 발명은 챔버 내의 캐소드를 상부측에 설치하고, 그 캐소드 위치에 맞게 웨이퍼의 앞.뒷면을 바꿔줄 수 있도록 함으로써 기존의 챔버 내의 측면부 및 상부측에서 떨어지는 이물질로 인한 웨이퍼의 양품률 감소 및 소자 특성의 치명적인 영향을 최소화할 수 있을 뿐만 아니라 캐소드의 리프트핀에 의한 웨이퍼 뒷면의 오염을 방지할 수 있는 효과를 갖게 된다.

Claims (2)

  1. 공정을 위한 챔버가 구비되고, 로더 또는 언로드로크로부터 웨이퍼를 상기 챔버 측으로 이송시키는 로봇아암이 구비되며, 상기 로봇아암에 의해서 로더 또는 언로드로크에서 인출된 웨이퍼를 얼라인하기 위한 버퍼룸이 구비된 반도체 제조장비에 있어서, 상기 챔버 내의 상부측에 설치되어 정전기력 또는 버큠으로 웨이퍼를 밀착 고정하는 캐소드와; 상기 로봇아암에 설치되어 웨이퍼를 파지하기 위한 수단과; 상기 웨이퍼를 파지한 상태에서 180도 회전시키기 위한 수단으로 구성된 것을 특징으로 한 반도체 제조장비의 웨이퍼 로딩장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 파지수단은 기계적인 작동에 의해서 로봇아암의 안쪽 또는 바깥쪽으로 접히고 펴지는 수개의 파지구를 로봇아암에 설치한 것을 특징으로 한 반도체 제조장비의 웨이퍼 로딩장치.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR20020032057A (ko) * 2000-10-25 2002-05-03 고석태 기판 반송/반전 장치, 이 장치를 이용한 기판 반전/반송시스템 및 기판 반송/반전 방법
KR100431515B1 (ko) * 2001-07-30 2004-05-14 한국디엔에스 주식회사 반도체 세정설비에서의 웨이퍼 반전 유닛

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