KR20000073222A - 반도체 공정챔버의 웨이퍼 로딩/언로딩 구조 - Google Patents

반도체 공정챔버의 웨이퍼 로딩/언로딩 구조 Download PDF

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Abstract

본 발명은 화학 기상 증착 설비의 공정 챔버에서 웨이퍼의 로딩/언로딩 구조에 관한 것으로, 반도체 공정 챔버의 웨이퍼 로딩/언로딩 구조는 히터 블록과, 히터 블록의 상면 테두리에 설치되고 웨이퍼의 로딩/언로딩시 히터 블록으로부터 상방향으로 이격되는 웨이퍼가 놓여지는 링 및 링상에 웨이퍼를 올려놓기 위한 이송로봇을 포함하되, 링은 웨이퍼가 이송로봇에 의해 로딩/언로딩되는 이송방향측으로 이송로봇의 아암이 이동되는 통로인 오프닝이 형성되며, 이송로봇에 의해 웨이퍼가 로딩/언로딩될 때 링은 히터 블록으로부터 상방향으로 이격된다.

Description

반도체 공정챔버의 웨이퍼 로딩/언로딩 구조{A WAFER LOADING/UNLOADING STRUCTURE OF SEMICONDUCTOR PROCESS CHAMBER}
본 발명은 화학 기상 증착 설비의 공정 챔버에서 웨이퍼의 로딩/언로딩 구조에 관한 것이다.
반도체 소자의 제조 공정에 사용되는 장비중에서 반도체 웨이퍼의 표면에 박막을 증착하기 위해 화학 기상 증착(Chemical Vapor Deposition; 이하 'CVD'라 칭함)설비가 사용되고 있다.
이러한 CVD 설비의 챔버는 대체로 하나의 챔버내에 하나의 히터 블록을 사용하는 챔버와 여러 개의 히터 블록을 사용하는 챔버로 나눌 수 있다. 일반적으로 여러개의 히터 블록을 사용하는 챔버에는 웨이퍼가 로딩/언로딩 되는 히터 블록과, 챔버 내부에서 히터 블록간 웨이퍼를 옮기기 위한 로봇을 갖는다.
도 1a 내지 도 1c에서 보여주는 바와 같이, 기존의 CVD 설비의 챔버 내부에서의 웨이퍼 로드 및 언로드는 히터 블록(102)의 UP/DOWN 과 리프트 핀(104)에 의해 이루어진다. 좀 더 구체적으로 설명하면, 로봇 아암(110)이 공정 챔버로 이동하고, 이 로봇 아암(110)은 상기 히터 블록(102)으로부터 돌출된 리프트 핀(104)들위에 웨이퍼(120)를 올려놓고 원위치로 돌아간다. 그리고 상기 웨이퍼가 히터 블록의 상면에 설치된 세라믹 링(110)위에 놓여지도록 상기 히터 블록(102)은 업 포지션(up position)으로 이동한다.
예컨대, 상기 히터 블록(102)이 업 포지션상태에서 상온일 때 상기 리프트 핀(104)이 약간 돌출되어 있으나 공정 온도인 400도 이상에서는 히터 블록(102)의 자체 열팽창에 의해 상기 리프트 핀(104)과 높이가 같아진다. 따라서, 상기 히터 블록(102)의 온도가 300도 이하일 때, 상기 리프트 핀(104)이 상기 히터 블록(102)위로 돌출될 가능성이 있기 때문에, 300도 이하의 낮은 온도 공정에서는 다른 리프트 핀(길이가 짧은)으로 교체해야 하는 불편함이 있다. 또한, 물체의 열팽창이 고유 특성중의 하나라고는 하나, 재질 불량 또는 온도를 올렸다 내렸다 하는 동안 재질 열화의 가능성이 있다.
종래 CVD 설비의 챔버 내부에서의 웨이퍼 로드 및 언로드는 히터 블록(102)의 UP/DOWN과 리프트 핀(104)에 의해 이루어지기 때문에 다음과 같은 문제점이 일어난다. 즉, 상기 히터 블록(102)이 업/다운하여 움직이기 때문에 기계적으로 매우 복잡하며, 구동시 파티클이 상대적으로 많이 발생되는 문제가 있다. 그리고 상술한 바와 같이 리프트 핀(104)을 사용하므로 웨이퍼(120)가 히터 블록(102)위에 정상적으로 얹혀지지 않고 리프트 핀(104)위에 얹혀져 히터 블록(102)으로부터 열이 웨이퍼(120)에 균일하게 전달되지 않아 공정불량을 일으킬 수 있는 문제가 있다.
본 발명은 이와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 그 목적은 웨이퍼의 로딩/언로딩시 파티클 발생을 최소화하고 리프트 핀에 의해 발생되는 문제를 해결할 수 있는 반도체 공정 챔버의 웨이퍼 로딩/언로딩 구조를 제공하는데 dLT다.
도 1a 내지 도 1c는 종래 공정 챔버에서의 웨이퍼 로딩을 순차적으로 보여주는 도면들;
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 공정 챔버의 히터 블록을 보여주는 도면;
도 3은 도 2에 도시된 히터 블록에서의 웨이퍼 로딩을 순차적으로 보여주는 도면이다.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
12 : 히터 블록 20 : 세라믹 링
30 : 이송 로봇 40 : 웨이퍼
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 의하면, 반도체 공정 챔버의 웨이퍼 로딩/언로딩 구조는 히터 블록과; 상기 히터 블록의 상면 테두리에 설치되고 웨이퍼의 로딩/언로딩시 상기 히터 블록으로부터 상방향으로 이격되는 웨이퍼가 놓여지는 링 및; 상기 링상에 웨이퍼를 올려놓기 위한 이송로봇을 포함하되; 상기 링은 상기 웨이퍼가 이송로봇에 의해 로딩/언로딩되는 이송방향측으로 상기 이송로봇의 아암이 이동되는 통로인 오프닝이 형성되며, 상기 히터 블록으로부터 상방향으로 이격된 상태에서 상기 이송로봇에 의해 상기 웨이퍼가 상기 링에 로딩/언로딩된다.
이와 같은 특징에 의한 반도체 공정 챔버의 웨이퍼 로딩/언로딩 방법은 히터 블록으로부터 링이 이격되는 단계와; 상기 히터 블록으로부터 이격된 링상에 웨이퍼가 놓여지는 단계와; 상기 링이 상기 히터 블록의 표면에 놓여지는 단계로 이루어진다.
이하, 본 발명의 실시예를 첨부된 도면 도 2 내지 도 4에 의거하여 상세히 설명한다. 또, 상기 도면들에서 동일한 기능을 수행하는 구성 요소에 대해서는 동일한 참조 번호를 병기한다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 공정 챔버의 히터 블록을 보여주는 도면이다. 도 3은 도 2에 도시된 히터 블록에서의 웨이퍼 로딩을 순차적으로 보여주는 도면이다.
CVD 설비의 공정 챔버내에는 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 히터 블록(12), 세라믹 링(20), 이송 로봇(30) 등을 갖는다. 상기 히터 블록(12)은 웨이퍼(40)를 일정온도로 가열시키기 위한 것으로, 이 히터 블록(12)의 상면 테두리에 상기 세라믹 링(20)이 설치된다. 상기 세라믹 링(20)에는 상기 웨이퍼(40)가 놓여진다. 상기 세라믹 링(20)은 도 2에서 보여주는 바와 같이, 웨이퍼(40)가 이송로봇(30)에 의해 로딩/언로딩되는 이송방향측으로 오프닝(22)이 형성된 "C"형상으로 이루어진다. 상기 세라믹 링(20)의 오프닝(22)은 상기 이송로봇(30)에 의해 상기 웨이퍼(40)가 상기 세라믹 링(20)에 로딩/언로딩될 때, 상기 이송로봇(30)의 아암이 이동되는 통로가 된다. 예컨대, 본 발명에서 웨이퍼(40)는 다이렉트로 상기 세라믹 링(20)에/로부터 로딩/언로딩 되며, 이를 위해 상기 세라믹 링(20)은 상기 이송로봇(30)의 아암이 위치될 수 있도록 상기 히터 블록(12)으로부터 상방향으로 일정높이 이격된다. 예컨대, 도시되어 있지 않지만, 상기 공정 챔버에는 상기 세라믹 링(20)을 상기 히터 블록(12)에서 상하로 이동시키기 위한 구동장치를 구비하는 것이 바람직하다.
본 발명은 공정 챔버(10)내 기계장치를 간소화하기 위해 공정 챔버내에 웨이퍼(40)가 위치되는 히터 블록의 업/다운을 못하게 고정(fix)시키고, 특히, 리프트 핀을 제거하였다. 그 대신 웨이퍼(40)가 놓여지는 부분이 세라믹 링(20)에 웨이퍼(40)를 다이렉트로 로딩/언로딩시킬 수 있도록 세라믹 링(20)에 이송로봇(30)의 아암의 이동될 수 있도록 오프닝(22)을 만들고, 그 세라믹 링(20)이 히터 블록(12)으로부터 상방향으로 이격되도록 구성하였다.
이와 같이 본 발명에 따른 공정 챔버의 웨이퍼 로딩/언로딩 구조는 히터 블록의 업/다운을 위한 장치와 리프트 핀이 제거되었기 때문에 공정 챔버 내부가 단순해져 고장율이 감소된다. 특히, 리프트 핀이 없으므로 웨이퍼가 세라믹 링에 잘 얹혀지지 않은 상태로 dopo되어 리프트 핀위나 리프트 핀과 히터 블록 사이에 파우더가 생성되어 파티클이 발생하는 것을 방지할 수 있다.
도 3은 도 2에 도시된 히터 블록에서의 웨이퍼 로딩을 순차적으로 보여주는 도면이다. 도 3에서 보여주는 바와 같이, 먼저 상기 히터 블록(12)으로부터 세라믹 링(20)이 상방향으로 이격된다. 상기 세라믹 링(20)은 상기 히터 블록(12)에 설치된 지지핀(14)들에 의해 상기 히터 블록(12)으로부터 이격된 상태로 지지된다. 상기 지지핀(14)들은 상기 구동장치에 연결되어 상기 세라믹 링(20)을 상기 히터 블록(12)에서 상하로 이동시킨다. 이 상태에서 상기 이송 로봇(30)에 의해 이송되는 웨이퍼(40)가 상기 세라믹 링(20)에 놓여진다. 웨이퍼(40)가 놓여진 세라믹 링(20)은 상기 히터 블록(12)의 상면에 놓여진다.
이와 같은 본 발명에 의하면, 히터 블록의 업/다운을 위한 구조와 리프트 핀이 제거되었기 때문에 공정 챔버 내부가 단순해져 고장율 및 파티클이 감소되는 효과가 있다. 특히, 리프트 핀이 없으므로 웨이퍼가 세라믹 링에 잘 얹혀지지 않은 채로 공정이 진행되던 문제와, 리프트 핀의 돌출시 히터 블록과의 마찰로 파우더가 생성되어 파티클이 발생하는 것을 방지할 수 있다.

Claims (1)

  1. 반도체 공정 챔버의 웨이퍼 로딩/언로딩 구조에 있어서:
    히터 블록과;
    상기 히터 블록의 상면 테두리에 설치되고 웨이퍼의 로딩/언로딩시 상기 히터 블록으로부터 상방향으로 이격되는 웨이퍼가 놓여지는 링 및;
    상기 링상에 웨이퍼를 올려놓기 위한 이송로봇을 포함하되;
    상기 링은 상기 웨이퍼가 이송로봇에 의해 로딩/언로딩되는 이송방향측으로 상기 이송로봇의 아암이 이동되는 통로인 오프닝이 형성되며, 상기 히터 블록으로부터 상방향으로 이격된 상태에서 상기 이송로봇에 의해 상기 웨이퍼가 상기 링에 로딩/언로딩되는 것을 특징으로 하는 반도체 공정 챔버의 웨이퍼 로딩/언로딩 구조.
KR1019990016388A 1999-05-07 1999-05-07 반도체 공정챔버의 웨이퍼 로딩/언로딩 구조 KR20000073222A (ko)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20200050633A (ko) * 2018-11-02 2020-05-12 주식회사 원익아이피에스 기판처리방법, 기판처리장치 및 그를 가지는 기판처리시스템

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