KR20010033771A - 저입자 발생 웨이퍼 홀더를 갖는 진공 처리 장치 - Google Patents

Abstract

웨이퍼가 취급 및 처리를 위해서 상부 대향 방위가 아닌 다른 방위로 유지되어 이동하는, 특히 유용한 웨이퍼 홀더(20)가 반도체 웨이퍼의 처리작업을 위해서 제공된다. 이 홀더는 환형 웨이퍼 홀더 하우징(11)에 탄력적으로 설치되어서 상기 하우징(11)을 향하여 편향되는 환형 웨이퍼 설치링을 포함한다. 한 세트의 래치(20)는 설치링에 피봇가능하게 설치된다. 래치는 비금속성 래치 몸체(31)로 형성되고 구형 멈춤쇠(42,44)가 형성되는 원형 경로를 따라서, 설치링의 표면을 구르는 구름 주변부(37,39)을 그 위에 갖는 비금속성 전방 롤러 및 후방 롤러(35,36)를 구비한다. 롤러의 구름 주변부는 멈춤쇠의 곡률에 따른다. 전방 롤러는 홀더에서 설치링의 에지에 대해서 유지되는 웨이퍼의 에지 상으로 구르는 외부 에지에서 그립핑 주변부(40)를 구비한다. 설치링은 플라즈마가 래치 주위에 형성되는 것을 예방하기 위해, 처리 장치의 뒷면에 밀봉부를 형성한다. 설치링은 후면의 웨이퍼 처리가 실행될 때, 웨이퍼의 디바이스 측부를 보호하기 위해 뒷면으로부터 웨이퍼를 이격시키기 위해, 멈춤부에 대해서 작용한다.

Description

저입자 발생 웨이퍼 홀더를 갖는 진공 처리 장치 {Vacuum processing apparatus with low particle generating wafer holder}

실리콘 또는 갈륨 비산염 웨이퍼와 같은 기판 상에, 예를 들어, 박막을 스퍼터링하는 반도체 제조 공정에 있어서, 일반적으로 다른 공정 챔버 사이에서 웨이퍼를 이송하는 것이 필요하다. 어떤 시스템에서, 웨이퍼는 이 웨이퍼가 일반적으로 패들을 닮은 이송 아암 상에 안착되는 수평면에서 이송된다. 웨이퍼 상의 중력 및 웨이퍼와 하부 지지 요소 사이에서 그에 따라 발생하는 마찰력은 지지 요소 상에서 제어된 웨이퍼의 가속력과 결합하여, 클램프를 사용함으로써 웨이퍼의 자유 이송을 가능하게 한다. 그러나, 어떤 시스템에서는 관련 공정 및 다른 이유 때문에, 웨이퍼는 처리 공정 동안 비수평 방위로 이동하거나 비수평 방위로 유지된다. 이러한 시스템에서, 웨이퍼는 웨이퍼를 홀더 상의 위치에서 유지하기 위해, 클램핑 구조 또는 다른 로킹 요소가 설치된 소위" 웨이퍼 홀더"로 불리우는 장치에 로킹되어서 그 장치에 의해서 운반된다.

웨이퍼 홀더의 로킹 장치는 통상적으로 "래치(latch)"로 기술된다. 이 래치는 웨이퍼를 홀더 상의 고정 위치에서 로킹하기 위해, 웨이퍼에 압력을 작용시킨다. 예를 들어, 어떤 스프링 편향 래치와 함께, 래치는 다수의 독립 탭(tabs) 또는 웨이퍼 설치 링에 의해서 지지되는 웨이퍼에 압력을 작용시킨다. 상기 요소와 웨이퍼 사이의 마찰력은 웨이퍼가 웨이퍼 홀더가 작동하는 동안 미끄러지는 것을 방지한다.

일부 웨이퍼의 반도체는 두께가 작고 또는 이 반도체가, 예를 들어, 특히 연약한 갈륨 비산염 웨이퍼와 같이 제조되는 기판 재료의 특성으로 인하여 매우 약하다. 디바이스 제조과정의 최종 단계에서, 웨이퍼에서 거의 완성된 다수의 반도체 디바이스는 기본 웨이퍼에 실질적인 값을 더하지만, 이러한 웨이퍼를 매우 비싸게 한다. 차후의 제조 단계에서 웨이퍼가 파괴되면, 실질적인 경제적 손실이 발생하고 반도체 제조에 있어서 비용이 증가한다. 웨이퍼를 홀더에 유지하는 래치의 기능 및 신뢰성이 불량하면, 설비가 중지되는 시간이 증가하고 설비 생산량의 손실이 발생할 뿐아니라 상기와 같이 웨이퍼가 파괴될 수 있다. 또한, 래치의 어설픈 동작은 진공 챔버에서 입자를 발생시켜서 웨이퍼를 오염시키며, 이것은 반도체 디바이스의 제조 공정에 방해가 되고 불량한 디바이스가 생산되는 결과를 초래한다.

공기 및 이 공기로 운반되는 오염물질이 없는 곳에서 특수한 공정을 실행해야 하는 반도체 디바이스의 제조 공정과 같은, 기술적 및 상업적 적용상황에서 고진공 시스템이 넓게 활용된다. 이러한 공정의 보기는 집적 회로 칩의 제조 공정에서 실리콘 웨이퍼 또는 기판 상에 박막을 증착하는 스퍼터 증착이다. 점진적인 추세는 디바이스 크기가 현재 초미세한 크기를 점유하는 반도체 제조에서 디바이스의 미세화를 향해 나아가고 있으며 집적 회로는 기능 상의 요구 사항과 복잡성 및 값이 증가하고 있다. 반도체 제조에서 지금까지의 허용가능한 양과 크기의 입자들은 반도체를 손상시켜서 값비싼 디바이스를 파괴할 수 있으므로, 더 이상 허용되지 않는다.

또한, 실리콘 웨이퍼 상에 반도체 디바이스를 제조하는 공정에서는, 종종 웨이퍼의 후면 상에 스퍼터링 해야 할 필요성이 존재하는 상황이 있다. 예를 들어, 칩에서 열을 용이하게 제거하기 위해, 웨이퍼의 후면 상에 금이 적용된다. 전면에 스퍼터링하는 곳에서, 웨이퍼의 후면은 통상적으로 웨이퍼 홀더 안에 설치된 가열면에 대해서 밀봉된다. 후면을 스퍼터링하는 동안, 제조되는 디바이스를 함유하는 웨이퍼의 전면은 뒤평면과 접촉하지 말아야 한다.

웨이퍼 홀더 래치는 웨이퍼 홀더에서 래치와 물리적인 요소 사이에 웨이퍼를 클램프하기 위해 웨이퍼가 놓여지는 웨이퍼 홀더의 설치 평면을 한정하는 물리적인 요소와 협력하여 작용한다. 상기 래치는, 예를 들어, 가요성 탭 또는 적당한 웨이퍼 설치 링을 포함한다. 홀더는 웨이퍼의 에칭 또는 스퍼터링을 허용하는 적당한 웨이퍼 노출 개방부를 포함한다. 종래 기술의 웨이퍼 홀더에서, 래치와 설치 평면 구조의 상호작용으로 인해, 상기 기술된 다수의 문제점이 발생된다.

웨이퍼 클램핑 장치의 홀더는 일반적으로 다수의 가요성 탭과 웨이퍼 홀더 하우징에 설치된 복수의 래치, 예를 들어, 3개의 래치로 구성된다. 가요성 탭은 웨이퍼가 놓여지는 웨이퍼 설치 평면을 한정한다. 웨이퍼가 웨이퍼 홀더 상에 놓여질 때, 로봇의 로드 아암(load arm)은 칩핑현상(chipping)을 최소화하고 신뢰성있는 웨이퍼의 래칭 동작을 제공하기 위해 일반적으로 정밀하고 반복되는 방식으로 실리콘 웨이퍼를 탭에 대해서 배치한다. 상기 웨이퍼는 예를 들어 스프링 적재 롤러에 의해서 웨이퍼를 두 인접 탭에 대해서 가압함으로써, 발생된 마찰력으로 홀더 상의 위치에서 유지된다. 상기 롤러에 의해서 적용된 힘은 웨이퍼의 두께에 따라 웨이퍼를 국부적으로 작은 양 만큼 휘게 한다. 더욱 얇고 가요성이 더욱 큰 웨이퍼는 탭에 대해서 마찰력을 작게 발생시키고 가속되는 동안 슬라이드 특성을 더욱 크게 한다. 이러한 슬라이드 동작이 탭을 웨이퍼의 에지에 또는 이 에지 부근에 배치시킨다면, 특히 웨이퍼가 뒷면에 대해서 밀봉될 때, 웨이퍼의 칩핑 현상이 발생할 수 있다.

래치 자체도 문제를 발생시킬 수 있다. 통상적인 래치 조립체의 주요 요소는 전방 롤러와 이 전방 롤러에 대향하는 또는 그 슬라이드의 하나 이상의 롤러를 갖는 래치 몸체이다. 용어 "전방 롤러"는 본원에서 웨이퍼를 홀더에 걸기 위해, 웨이퍼에 대해서 구르는 롤러를 지칭하며, 용어 "후방 롤러"는 래치를 안내하거나 또는 홀더 상의 멈춤쇠와의 조절에 의해서 래치를 배치하기 위해 홀더와 접촉상태에 있는 롤러를 지칭한다. 래치 조립체는 통상적으로 웨이퍼 홀더에 부착된 고정 포스트 주위에서 피봇된다. 래치의 몸체는 로딩 아암 상의 액추에이터 핀에 의해서 결합된 슬롯을 수용한다. 액추에이터 핀은 개방되어서 래치를 대개 90⁰의 아크에 걸쳐서 회전시켜서 래치를 래칭 또는 언래칭시킴으로써, 전방 롤러를 웨이퍼를 향하여 또는 웨이퍼로부터 후퇴된 위치로 이동시킨다. 전방 롤러를 웨이퍼를 향하여 추진함으로써, 웨이퍼를 자리에서 유지하기 위한 적용력 이외에, 나선형 스프링은 액추에이터 핀과 래치의 슬롯의 비차단 결합이 이루어질 수 있도록, 홀더에 대해 수직하는 직립 자세로 래치 조립체를 유지한다.

래치가 회전할 때, 이 래치는 래치 스프링의 탄성력에 의해서 편향되는 고정식 마모 심(wear shim)에 대해서 슬라이드된다. 일반적인 래치의 래칭 위치 또는 언래칭 위치는 90⁰이격된 3개의 멈춤쇠에 의해서 한정된다. 3개의 동일 깊이의 멈춤쇠는 래치 조립체의 롤러가 스프링의 탄성력에 의해서 밀쳐지는 홀더의 표면 상에 제공되고, 가장 깊은 4번째의 멈춤쇠는 웨이퍼의 에지에 가장 근접하게 제공된다. 깊은 멈춤쇠일수록, 전방 롤러의 일부와 결합하는 웨이퍼가 다른 웨이퍼 상으로 낮추어지게 하고 래치가 그 디바이스 위치에 있을 때 탭에 대한 웨이퍼의 포지티브 압력이 적용되도록 허용한다. 래치의 몸체는 일반적으로 금속으로 제조되며, 대개는 스테인레스 강철로 제조된다. 롤러는 롤러의 트랙션 저항을 최소로 줄이기 위해, 멈춤쇠의 구 반경 보다 거의 작은 횡단면의 반경을 구비한다. 모든 상호 이동 요소들은 스테인레스 강철과 같은 금속으로 제조되고 다양한 크기의 마찰 저항을 갖는 슬라이드 쌍을 사용한다.

사용상에 있어서, 래치 동작은 웨이퍼가 탭에 대해서 안착되도록, 웨이퍼를 웨이퍼 홀더에 로딩시키는 것 보다 선행한다. 동시에, 이송 아암 상의 액추에이터 핀은 롤러가 충분한 멈춤 상태에 있는 것으로 기대되고 래치가 개방 위치 또는 언래칭 위치에 있는 상태에서 각 래치의 슬롯과 결합한다. 웨이퍼가 진공 척의 흡입 상태로 유지되거나 또는 이송 아암 상의 어떤 다른 클램핑 메카니즘에 의해서 유지되지만, 래치 액추에이터 핀은 래치를 피봇에 대해서 회전시킨다. 래치의 양 롤러는 상승하고 얕은 쌍의 멈춤쇠 속으로 하강함으로, 래치를 원하는 방위로 당겨서 유지한다. 그러나, 전방 롤러가 웨이퍼에 디바이스될 때, 이러한 작용은 단지 후방 롤러에 의해서만 실행된다. 핀과 슬롯 사이의 넓은 틈새는 일반적으로 결합하는 동안 종종 웨이퍼의 칩핑 작용을 유발하는 슬롯에 대한 핀의 브러쉬 작용을 회피하기 위함이다. 이러한 큰 사이즈의 슬롯으로 인하여, 래치 회전은 액추에이터 핀의 것 보다 100％ 작다. 스프링의 탄성력은 슬라이드 요소의 마찰 저항을 극복하고 롤러를 멈춤쇠 속으로 충분히 당겨서, 100％ 회전을 이루도록 예상된다.

오정렬된 에지가 항상 이송 아암의 액추에이터 핀과 충돌할 때마다. 전방 롤러에 충격이 전달되며, 이것은 웨이퍼의 한 부분이 롤러 베어링에 의하여 웨이퍼에 대해서 칩핑되는 것을 유발하며, 이것은 디바이스를 상당히 낭비하고 세척 시간에 정지되는 결과를 유발한다. 고진공에서, 핀 보다 넓은 슬롯을 사용하는 것이 항상 효과적인 것은 아니다. 많은 경우에, 래치 내에서의 고마찰은 래치 슬롯이 액추에이터 핀의 중심과 정렬 상태를 유지하는 것을 방해한다. 그러나, 오정렬된 슬롯은 얇은 웨이퍼에 의해서 유발된 래치의 경사도 만큼 단순한 어떤 것에 기인할 수 있다. 그러나, 멈춤쇠에서 롤러의 불완전한 위치는 오정렬된 슬롯의 원인이라는 사실을 더욱 종종 확인하였다.

래치의 설계에서 많은 슬라이딩 연결(joint)은 래치 메카니즘 내에서 고마찰 이력현상(hysteresis)을 유발하며, 이것은 슬롯 위치와 그 차후 결합을 예측할 수 없고 불안정하게 한다. 많은 상호 작용면 사이의 마찰은 래치를 충분한 디바이스 위치 및 언래칭 위치로 이끄는데 필요로 하는, 롤러를 멈춤쇠에 안착시키는 반복성과 완전성에 영향을 미치는 요소들이다. 예를 들어, 롤러와 래치 몸체 사이에 마찰이 존재하면 래치를 경사지게 할 수 있다. 몸체와 스프링 사이의 비틀림 마찰과 결합된, 롤러로부터의 마찰은 토션 저항을 증가시키고, 이것으로 인하여 래치 스프링은 롤러를 멈춤쇠 안으로 충분히 밀 수 있도록 극복할 수 없다. 결과적으로, 래치가 불완전하게 회전하면, 특히 매우 얇은 웨이퍼의 클램핑 작용이 불충분해져서 웨이퍼가 홀더 상에서 슬라이드되게 하며 액추에이터 핀과 그 슬롯을 오정렬시켜서, 액추에이터가 슬롯에 들어가지 않고 래치 몸체와 충돌하게 한다. 만약, 더욱 강한 스프링을 사용하여 상기와 같은 불완전한 래치 회전을 극복한다면, 마모가 더욱 크게 발생하고 전방 롤러는 웨이퍼 상에서 스냅(snap)되도록 유발될 수 있으며, 이것은 얇은 웨이퍼를 파손시킬 수 있다.

또한, 재료의 마찰 계수는 진공상태에서 여러배 증가하고, 600℃ 이상의 온도에서 대부분의 재료의 마모는 크게 증가함으로써, 비금속이 벗겨지고 금속이 닳게 하여, 반도체 제조과정에 유해하거나 또는 래치를 오정렬시키고 그에 따라 웨이퍼의 칩핑현상을 유발할 수 있는, 매우 바람직하지 않은 입자를 발생시킨다.

종래기술의 롤러도 역시 문제를 유발한다. 대개 동일한 전방 롤러와 후방 롤러의 작은 단면의 반경은 마모, 특히 온도 상승을 유발할 수 있고, 이것은 전방 롤러의 궤도를 변경시킨다. 만약, 롤러의 횡단면 반경이 멈춤쇠의 구 반경과 동일하지 않다면, 롤러가 멈춤쇠 안으로 및 밖으로 구를 때, 접촉 응력이 증가한다. 예를 들어, 10^-8Torr 이상의 매우 높은 진공상태에서 금속 샤프트에 제공된 금속성 롤러는 "냉각 용접(cold welding)"으로 알려진 현상이 발생하며, 이것은 금속과 금속의 쌍이 함께 고착되게 한다. 전방 롤러가 구르지 않고 슬라이드되는 곳에서, 상기 롤러는 베이스의 구름면을 벗기고 웨이퍼를 마찰시켜서 자국을 남기거나 웨이퍼를 정렬상태에서 벗어나게 한다.

소위 연성 세라믹, 예를 들어, MACOR를 사용하는 종래 기술은 마찰을 낮게 발생시키지만 매우 불량한 마모 특성을 나타내며 접촉 응력이 높은 필요한 구조적 완전성을 갖지 못하므로, 롤러를 입자 감지 상황에서 매우 가동성의 부품으로서 부적당하게 한다. 상기 재료로 제조된 롤러는 가장 작은 스냅상태에서 멈춤쇠 안으로 쉽게 손상되고 결과적으로, 샤프트와 롤러 표면의 과도한 마모와 손상부의 형성 및 그립핑 표면의 평탄성으로 인하여 자주 교체되어야 한다. 전방 롤러 표면과 멈춤쇠 내부의 과도한 마모는 전방 롤러의 궤도를 변경시켜서 전방 롤러가 웨이퍼 상으로 완만하게 내려가지 않고 웨이퍼의 에지에 대해서 구르도록 유발한다. 웨이퍼의 에지에 대해서 구르면, 웨이퍼가 변형되는 주요 원인이 된다.

웨이퍼와 접촉하는 전방 롤러가 형성되는 재료는 당기술에서 공정의 관점에서 볼 때, 매우 중요한 사항이다. 일반적으로 강성 세라믹이 단지 미세한 양의 나트륨으로 사용될 수 있지만, MACOR과 같이 연성의 가공성 세라믹은 많은 양의 나트륨 이외에 반도체 디바이스의 어떤 중요 공정에 대해서 전체적으로 허용될 수 없는, 칼륨 및 불소를 함유한다.

전방 롤러의 웨이퍼 접촉부의 횡단면 형태는 웨이퍼 칩핑과 입자 발생에서 직접적인 충격을 받는 것으로 확인되었다. 둥근 에지의 롤러와 함께, 웨이퍼 접촉의 접점은 웨이퍼의 칩핑현상을 유발할 수 있는 웨이퍼의 에지에 근접하게 이동할 수 있다. 한편, 원통형 롤러는 롤러가 에지 상으로 구르고, 이것은 웨이퍼의 에지 또는 롤러를 파손시킴으로써 입자를 발생할 수 있다.

금속 스프링의 집중력이 고진공상태에서 금속성 래치와 얇은 금속성 심에 적용될 때, 냉각 용접 현상이 발생되어서, 매우 높은 마찰 계수를 발생시킨다. 상기 마찰력을 극복하기 위해 적용되어야 하는 탄성력이 클 수록, 연결부의 과도한 마모를 유발하고 입자를 발생시켜서 높은 잔류 래칭 토크로 인하여 정확한 멈춤쇠를 유지할 수 없다. 또한, 그에 따른 스프링 상의 비틀림은 코일의 내부가 포스트에 대해서 마찰되도록 유발하여, 마모를 증가시키고 스프링의 기능을 떨어뜨린다.

탭 웨이퍼 홀더에서 사용된 금속 래치의 부품인, 전방 금속 롤러는 코팅 공정에서 직접 증착에 노출된다. 일부 증착 재료(TiN,W,TiW)는 엷은 조각으로 벗겨져서 롤러에 끼여서, 입자의 수를 줄이기 위해 종종 산으로 세척할 필요가 있다. 탭 웨이퍼 홀더를 사용하는 시스템에서, 후방 가스는 웨이퍼와 래치 캐비티 주위의 갭에서 쉽게 만연하며, 이것은 에칭 또는 RF-바이어스 스퍼터링 동안 종종 제 2 차 플라즈마를 연소한다. 이러한 상황은 대량의 입자를 발생시킬 뿐아니라, 원하지 않는 재료를 웨이퍼 상에 재스퍼터링하는 원인이 된다.

대면하는 반도체 디바이스를 뒷면에 놓는, 디바이스 쪽에 대향하는 웨이퍼의 측면 상에 막을 스퍼터링할 필요가 있는, 후면 스퍼터링의 경우에 있어서, 웨이퍼와 뒷면 사이의 갭은 웨이퍼와 뒷면 사이에서 양호한 서멀 커플링(thermal coupling)을 제공할 수 있을 만큼 충분히 작아야 하고, 동시에, 반도체 디바이스가 뒷면과 접촉하는 것을 피할 수 있을 만큼 충분히 커야 한다. 웨이퍼 홀더 하우징에 굳게 설치된 탭 링에 대하여 래치된 웨이퍼와 함께, 웨이퍼 홀더 및 뒷면은 열 팽창의 결과로서 뒷면의 "성장(growth)"을 목적으로 제공되는 것이 아닌 동일 기준면에 대해서 밀봉된다. 뒷면의 온도에 따라, 웨이퍼 갭은 크게 변화될 수 있으며 공정 결과에 크게 영향을 주거나 완전히 폐쇄하여, 웨이퍼 상의 디바이스를 손상시킬 수 있다.

이상과 같은 이유와 기타 다른 이유로 인하여, 웨이퍼를 처리하고 래칭시켜서 웨이퍼 홀더로부터 웨이퍼를 방출하기 위해 웨이퍼를 유지하기 위한 개선된 방법 및 장치에 대한 필요성이 있었다.

본 발명은 고진공 처리에 관한 것이며, 특히, 상기 고진공 처리를 위해, 웨이퍼, 특히 반도체 웨이퍼의 취급 및 유지에 관한 것이다. 다시 말해서, 본 발명은 반도체 웨이퍼 처리 설비에서의 반도체 웨이퍼의 처리 및 유지 작업시에 반도체 디바이스의 제조 공정에서 발생하는 웨이퍼의 손상, 특히 오염 및 다른 문제들을 극복하는 방법에 관한 것이다.

도 1은 본 발명의 원리를 구체화하는 웨이퍼 홀더의 배면도.

도 1a는 본 발명에 따른 웨이퍼 홀더의 일부를 확대한 도면.

도 2는 도 1의 웨이퍼 홀더의 전개 투시도.

도 3은 도 1과 도 2의 웨이퍼 홀더의 래치 조립체의 도 1의 3-3 라인에 따른 횡단면도.

도 3a는 후면 처리를 위해 특히 유용한, 도 1 내지 도 3의 웨이퍼 홀더의 실시예의 횡단면도.

본 발명의 목적은 처리 챔버에서 웨이퍼의 클램핑 작업을 개선한 고진공 처리 장치를 제공하는 것이다. 본 발명의 다른 목적은 반도체 웨이퍼의 진공 처리작업, 특히 진공의 처리 챔버 내에서 이송 아암과 웨이퍼 홀더 사이에서의 웨이퍼의 이송작업시에, 기판의 오염을 유발할 수 있는 입자의 발생을 감소시키는 것이다. 본 발명의 또 다른 목적은 종래 기술에서 설명한 각 문제점을 극복하는 것이다. 본 발명의 특별한 목적은 높은 온도에서 웨이퍼를 클램프하는 웨이퍼 홀더를 제공하는 것이다.

본 발명의 원리에 따라서, 그 후방 측부의 내부 에지에서 환형 웨이퍼 결합면을 구비한 웨이퍼 설치링과 함께, 강성의 환형 하우징을 구성하는 웨이퍼 홀더를 갖는, 반도체 웨이퍼 처리 장치가 제공된다. 상기 링은 이 링이 하우징을 향하여 그리고 하우징으로부터 멀어지게 상기 하우징과 슬라이드 접촉하지 않고 병진운동하도록, 하우징 주위의 복수의 포인트에서 그 후방 측부에서 하우징에 탄력적으로 설치된다. 상기 홀더는 설치링을 향해 편향되도록 설치링에 피봇가능하게 탄력적으로 설치된 비금속성 래치 몸체를 각각 구비하는 복수의 3개이상의 래치 조립체를 포함한다. 상기 몸체는 작동할 때, 래칭 위체와 언래칭 위치 사이에서 대략 90⁰만큼 회전하도록, 설치링의 후방 측부에 수직으로 고정된 설치 포스트에서 설치링의 후방 측부에 피봇가능하게 설치된다.

본 발명의 양호한 실시예에서, 각 래치 조립체는 설치 포스트와 수직하고 이 설치 포스트와 교차하는 축선에 대하여 몸체에서 회전가능한 비금속성 전방 롤러를 구비한다. 전방 롤러는 래치 조립체가 래칭 위치로 회전할 때, 설치링의 웨이퍼 결합면에 인접하게 놓이는 외부 단부의 그립핑 주변부와, 웨이퍼 설치링의 후방 측부 상에 있는 설치 포스트 주위의 원을 구르는 내부 단부에서의 구름 주변부를 구비한다. 설치 포스트와 수직하고 이 설치 포스트와 교차하는 축선에 대하여 몸체에서 회전가능한, 하나 이상의 금속성 후방 롤러도 제공된다. 상기 후방 롤러는 전방 롤러의 구름 주변부와 동일한 원을 구르는 전방 롤러의 구름 주변부와 양호하게는 대략 동일한 구름 주변부를 구비한다. 복수의 멈춤쇠는 롤러의 구름 주변부가 이동하는 원 위의 웨이퍼 설치링의 후방 측부에 제공된다. 상기 멈춤쇠는 래치 조립체가 이 래치 조립체를 각 위치에서 유지하기 위해, 언래칭 위치 또는 래칭 위치에 있을 때, 롤러의 구름 주변부를 수용하고 롤러의 구름 주변부와 동일한 직경이 양호하다.

양호하게는, 3개가 대략 동일하게 이격된 판스프링과 3개가 대략 동일하게 이격된 코일 스프링이 하우징 상의 링을 지지하고 한 스프링이 링을 하우징을 향하여 편향시키기 위해 각 6 포인트에서 설치되는 상태에서, 하우징 주위에서 대략 동일하게 이격된 복수의 6 포인트에서 후방 측부에서 하우징에 탄력적으로 설치된다. 양호하게는, 스프링 적재 볼 베어링의 연결부는 설치 포스트에 대해서 회전하기 위해 래치 조립체를 설치링에 회전가능하게 연결하고 래치 조립체를 설치링을 향하여 바이서스시키기 위해 각 설치 포스트에 제공된다. 각 설치 포스트는 래치 조립체를 구성단위로서 설치링으로부터 제거하기 위해 제거가능하다.

또한, 전방 롤러의 그립핑 주변부는 양호하게는 둥근 에지를 갖는 외향으로 갈라지는 원추형의 축방향 횡단면을 구비한다. 전방 롤러의 구름 주변부는 양호하게는 그립핑 주변부 보다 크고, 후방 롤러는 후방 롤러의 구름 주변부가 전방 롤러의 구름 주변부와 대략 동일한 상태에서, 전방 롤러와 동일한 축선에 대하여 설치 포스트를 통해서 회전가능하다.

웨이퍼 설치링의 후방 측부의 복수의 멈춤쇠는 양호하게는 래치 조립체가 언래칭 위치에 있을 때, 전방 롤러 및 후방 롤러의 구름 주변부를 수용하기 위해, 상기 설치 포스트의 대향 단부에 있는 한쌍의 측부 멈춤쇠와, 래치 조립체가 래칭 위치에 있을 때, 각 전방 롤러 및 후방 롤러의 구름 주변부를 수용하도록 구성된 전방 및 후방 멈춤쇠를 포함한다. 양호하게는, 측방 및 후방 멈춤쇠는 동일한 깊이를 가지며 전방 멈춤쇠는 홀더에 웨이퍼가 없는 상태에서 래치 조립체가 래칭 위치에 놓여질 때, 전방 롤러의 구름 주변부가 단지 전방 멈춤쇠에 좌정하도록, 더 큰 깊이를 갖는다.

본 장치는 래치와 웨이퍼 설치링 사이에서 유지된 웨이퍼의 후면에 아주 인접하고 하우징을 통해서 설치되도록 크기설정되고 하우징의 축선에 중심이 맞추어지는 원형 뒷면을 포함한다. 스페이서는 웨이퍼의 후면과 뒷면 사이에서 소정 간격을 제공하는 멈춤부로서 작용하도록 결합하는 한쌍의 간격 조절면을 형성하기 위해 양호하게는 뒷면 상에서 설치링을 구비한다.

본 장치는 그 위에 웨이퍼 척을 구비하고 로드 챔버의 외부에 있는 홀더의 후방 측부의 후방 위치와, 척에서 유지된 웨이퍼가 클램핑 부재와 접촉하는 위치이고 평면의 전방향의 이격 거리이며 클램핑 부재가 홀더의 전방에서 이격되는 위치이고 웨이퍼에 대해서 후방으로 탄력적으로 편향되는 전방 위치 사이에서 홀더의 중심을 통과하는 경로에서 웨이퍼 홀더의 평면에 수직으로 상대적으로 이동가능한 로드 아암을 구비한다. 로드 아암에 지지된 복수의 래치 액추에이터가 제공되며, 하나는 각 래치 조립체와 대응하며 상기 래치 조립체와 정렬된다. 액추에이터는 로드 아암이 그 전방 위치와 후방 위치로 각각 이동할 때, 래치와의 커플링 결합으로 그리고 이 커플링 결합으로부터 상대적으로 이동가능하고, 전방 위치로의 로드 아암의 이동에 따라서, 래치 몸체의 오목부에 느슨하게 설치되도록 위치설정되고 구성되는 복수의 핀을 각각 구비한다. 액추에이터는 그 래칭 위치와 언래칭 위치 사이에서 래치 조립체를 회전시키기 위해, 래치 조립체의 몸체와 연결될 때, 회전가능하다.

본 발명에서, 웨이퍼 홀더는 고진공과 높은 온도에서 신뢰성있게 작용하는 래치 조립체를 구비한다. 상기 홀더는 웨이퍼가 파손되는 것을 감소시킴으로써,유지비용을 낮추고 처리 설비의 정지시간을 감소시켜서, 반도체 웨이퍼의 제조 공정에서 긍정적인 경제적인 영향을 준다. 래치의 매끄러운 비마찰 동작은 웨이퍼를 오염시키는 많은 입자의 수를 줄여서 생산량을 증가시킨다.

본 발명의 상기 및 기타 목적은 본 발명의 하기 상세한 기술을 참고할 때, 더욱 명확해진다.

웨이퍼를 수직 방위로 처리하기 위한 웨이퍼 처리 및 유지 메카니즘의 보기는 본원에서 참고로 합체한 미국 특허 제 4,915,564 호에 도시 및 기재되어 있다. 그 시스템에서, 개개의 웨이퍼는 이송 아암 상의 진공 척에 의해서 그 후면 상에서 고정되어 처리 장치의 로드록 챔버의 도어를 통해서 먼저 디바이스의 측부로 이송된다. 아암은 웨이퍼를 로드록의 웨이퍼 홀더에 의하여 운반된 클램핑 링 상의 탭에 대해서 이동시킨다. 여기서, 홀더의 주변 둘레에서 짝수간격으로 이격된 3개의 복수 래치는 웨이퍼 뒤로 이동하여 래치와 클램핑 링 탭 사이에서 웨이퍼를 클램프한다. 웨이퍼 후방을 가로지르는 래치의 슬라이딩 마찰을 피하기 위해, 래치는 클램핑 링 탭에 의해서 억제되는 웨이퍼로 힘이 적용되는 동안, 웨이퍼 후면에서 래칭 위치로 구르는 팁의 롤러를 구비한다. 래치는 로딩 아암 척이 웨이퍼와 결합해제되고 로딩 아암이 로드록으로부터 후퇴한 후에 상기 래치가 래칭 위치로부터 이동하지 않도록, 구형 스프링 적재 멈춤쇠에 의하여 래칭 위치에서 유지된다. 상기 멈춤쇠는 아암이 로드록 챔버로 복귀하여 처리후에 웨이퍼를 제거할 때, 로딩 아암 상의 래치 액추에이터에 의하여 결합을 위해 위치설정되어야 하는 다른 이유로 인하여 래치를 자리에서 고정한다.

도 1에는, 본 발명에 따른 웨이퍼 홀더(10)의 한 양호한 실시예가 도시되어 있다. 홀더(10)는 판스프링과 코일 스프링이 홀더(10) 주위에서 교차하도록 배열된, 동일하게 이격된 한세트의 3개의 원추형 코일 스프링(14)과 동일하게 이격된 한 세트의 3개의 판스프링(13)을 포함하는 스프링 배열에 의해서 웨이퍼 설치 링(12)이 탄성으로 부착되는 환형 하우징(11)을 포함한다. 스프링(13,14)은 설치링(12)을 홀더(10)를 향하여 또한 홀더(10)에 대해서 균일하게 추진하도록 작용한다.

3개의 래치 조립체(20)는 홀더(10) 주위에서 동일한 간격으로 이격된 설치링(11)에 피봇가능하게 설치된다. 래치 조립체(20)는 두 개의 래치 조립체(20)가 도 1에 도시된 래칭 위치와 다른 하나의 래치 조립체(20)가 도 1에 도시된 언래칭 위치 사이에서 거의 90⁰만큼 회전하도록 구성된다. 래치 조립체(20)는 하우징(11)의 컷아웃으로 오목하게 들어가고 설치링(12)은 래치 조립체(20)를 플라즈마로부터 고립시켜서 제 2 플라즈마가 래치 캐비티와 웨이퍼 주위에서 점화되는 것을 방지하기 위해, 뒷면에 밀봉부를 형성한다.

래치 조립체(20)는 도 1에서 다른 위치로 도시되었지만, 그 모션에 대한 이해를 돕기 위함이다. 실용상에 있어서, 3개의 래치는 래치 액추에이터 메카니즘(도시생략)에 의해서 래칭 위치와 언래칭 위치 사이에서 일치되게 이동한다. 래치 액추에이터 메카니즘의 구성은 본원에서 참고로 합체된, 1997년 4월 10일자 출원의 미국 특허 제 08 827 690 호와 상기 기술된 미국 특허 제 4,915,564호에 특히 자세히 기술되어 있다.

처리 장치에서, 홀더(10)는 처리 장치의 처리 스테이션 사이에서 홀더(10)를 배치하는 인덱스 플레이트 또는 캐리어에 설치된다. 홀더(10)는 특히 도 2에 상세하게 도시된 웨이퍼 홀더의 하우징(11)에 의해서 운반된 두 개의 스프링 적재 핀(22)과 플레이트에 의해서 운반된 하나의 고정핀에 의해서 인덱스 플레이트에서 유지된다. 하우징 적재 핀이 인덱스 플레이트의 개방부의 에지에 있는 래디얼 오목부에 의해서 수용되지만, 플레이트의 고정핀은 하우징(11)의 노치(23)에 의해서 수용된다.

웨이퍼 설치링(12)은 처리를 위해 홀더(10)에서 유지되는 웨이퍼(17) 보다 약간 작은 내부의 원형 개방부(24)를 구비한다. 따라서, 링(12)은 웨이퍼(17)의 에지가 홀더(10)에 의해서 유지될 때, 놓여지는 내부 환형면(25)을 구비한다. 하우징(11)은 처리를 위해 홀더(10)에서 유지되는 웨이퍼(17) 보다 큰 중심에서 개방부(15)를 구비한다. 이러한 웨이퍼(17)는 이 웨이퍼(17)가 척, 예를 들어, 진공 척에 의해서 그 외부 에지가 표면(25)과 접촉하도록 놓여질 때까지 개방부(15)를 통하여 유지되는 웨이퍼 이송 아암에 의해서 삽입된다. 웨이퍼(17)가 표면(25)에 대해서 이동하면, 링(12)을 스프링(13,14)에 의해서 작용하는 힘에 대항하여 하우징(11)으로부터 약간 비켜나게 이동시킨다.

도 3에 더욱 상세하게 도시된 바와 같이, 액추에이터에 의해서 래칭 위치로 이동할 때, 래치 조립체(20)는 웨이퍼 홀딩 링(12)의 개방부(24) 주위에서 환형면(25)에 대하여 웨이퍼(17)의 에지를 클램프한다. 각 래치 조립체(20)는 링(12)에 고정된 설치 포스트(30)에서 링(12)에 피봇가능하게 설치된다. 포스트(30)는 래치 조립체(20)가 링(12)으로부터 조립 구성단위로 제거될 수 있게 허용하도록 링(12)에 부착되고 이 링(12)으로부터 방출되도록 구성된다. 래치 조립체(20)는 고순도 지르코니아와 같은 재료로 형성된 비금속성 래치 몸체(31)를 포함한다. 몸체(31)는 텅스텐 탄화물의 볼 베어링(32)을 통해서 포스트(30)에 피봇가능하게 설치되며, 설치 포스트(30)를 포위하는 원추형 스프링(33)에 의해서 설치링(12)에 대하여 편향된다. 래치 몸체(31)는 설치 포스트(30)로부터 동일하게 이격된 한쌍의 액추에이터 핀 수용 슬롯(34)을 구비하여 이송 아암 상의 액추에이터 메카니즘의 액추에이터 핀을 수용한다. 상기 슬롯(34)은 액추에이터 핀에 의해서 결합을 보장하도록 크게 형성된다. 래치 몸체(31)의 대향 단부에는 설치링(12)과 평행하고 거의 직각으로 설치 포스트(30)의 중심선을 교차하는 축선(68)에 대해서 모두 회전가능한, 전방 롤러(35)와 후방 롤러(36)를 포함하는 한쌍의 비금속성 롤러가 회전가능하게 설치된다.

뒷 롤러 또는 후방 롤러(36)는 래치 조립체가 래치 액추에이터에 의해서 피봇될 때, 상기 롤러(36)가 설치 포스트(30) 주위의 원(38)에서 구르는 롤러 직경을 가진다. 롤러 직경(37)은 구형체의 표면에 놓이는 면을 구비한다. 전방 롤러(35)는 후방 롤러(36)의 롤러 직경과 동일한 직경인 롤러 직경(39)을 가지며 또한 구형이다. 후방 롤러(36)의 롤러 직경(37)은 설치 포스트(30)로부터 전방 롤러(35)의 롤러 직경(39)과 동일한 간격 만큼 몸체(31)에서 이격되므로, 롤러(35,36)의 롤러 직경(37,39)은 설치링(12)의 후면에 있는 동일한 원(38)에서 이동한다.

각 래치 조립체(20)의 전방 롤러(35)는 롤러(36,35)의 구름 주변부(37,39) 보다 설치 포스트(30)로부터 멀리 이격된 롤러(35)의 외단부 상에서 그립핑 주변부(40)를 가진다. 이 그립핑 주변부(40)는 구름 주변부(37,39) 보다 작은 직경을 가지며 결과적으로 래치 몸체(31)가 래칭 위치로 액추에이터에 의해서 회전할 때, 설치링(12)의 후면과 접촉하지 않는다. 만약, 설치링(12)의 후방 측부의 환형면(25) 상에 놓이는 웨이퍼가 있다면, 그립핑 주변부(40)는 웨이퍼(17)의 후방 측부와 접촉하여 웨이퍼(17)를 도 3에 도시된 바와 같이, 설치링(12) 상의 환형면(25)과 전방 롤러(35)의 그립핑 주변부(40) 사이에서 래칭시키도록 크기설정된다. 전방 롤러(35)의 그립핑 주변부(40)는 단지 외부 에지만이 웨이퍼(17)의 두께와 무관하게 웨이퍼(17)와 접촉하므로, 전방 롤러(35)의 그립핑 주변부(40)의 반복가능한 래칭 궤도를 설치링의 표면으로부터 또는 설치링의 표면 상으로 유지하고 웨이퍼 위로 또한 웨이퍼 없이 유지하도록 테이퍼진 외향으로 갈라진 원추형 표면이다. 그립핑 주변부(40)의 내부 에지 및 외부 에지는 전방 롤러(35)에 의해서 접촉할 때, 웨이퍼(17)의 집중 로딩을 피하도록 둥글게 형성된다.

액추에이터가 래치 몸체(31)와 결합하지 않을 때, 래치 조립체(30)를 래칭 위치와 언래칭 위치에서 안정하게 유지하기 위해, 한세트의 4개의 멈춤쇠는 설치링(12)의 후방 측부에 있는 원(38) 주위에 제공된다. 후방 멈춤쇠(42)와 한쌍의 측부 멈춤쇠(43)를 포함하는, 3개의 상기 멈춤쇠는 후방 롤러 및 전방 롤러(36,35)의 구름 주변부(37,39)와 동일한 깊이와 크기 및 동일한 구형 및 직경을 가진다. 4번째 멈춤쇠는 구름 주변부(37,39)와 구형 및 직경은 동일하지만, 깊이와 크기는 더욱 큰 전방 멈춤쇠(44)이다. 그러한, 전방 롤러(35)의 구름 주변부(39)는 만약, 설치링(12)의 설치면(25) 상에 웨이퍼가 없다면 전방 롤러(44)에 단지 충분히 좌정한다. 만약, 웨이퍼(17)가 표면(25)에 제공되면, 래치의 전방 롤러(35)의 그립핑 주변부(40)는 웨이퍼(17)의 후면을 구르고 전방 롤러가 멈춤쇠(40)로 중심이 맞추어질 때, 구름 주변부(39)가 멈춤쇠(44)로부터 떨어지는 것을 방지한다. 만약, 래치 몸체(31)가 래칭 위치로부터 약간 회전하면, 전방 롤러(35)의 구름 주변부(39)는 그럼에도 불구하고 전방 멈춤쇠(44)의 측벽과 결합함으로써, 래치 몸체(31)가 래칭 위치에서 더욱 회전하는 것을 방지하도록, 후방 롤러(36)가 작용하는 것을 보조한다.

홀더(10)가 웨이퍼(17)의 후방 측부를 처리하기 위해 사용될 때, 그 측부 상에 디바이스를 부분적으로 형성할 수 있는, 웨이퍼(17)의 전방 측부는 뒷면(50)을 향한다. 뒷면(50)과 웨이퍼(17)의 디바이스 측 사이의 접촉을 방지하기 위해, 한쌍의 인접 접촉면(47,48)은 도 3a에 도시된 바와 같이, 제공된다. 양호하게는, 한면은 설치링(12) 또는 뒷면(50)으로부터 연장되는 멈춤부(52)에서 운반되어서, 설치링(12)을 뒷면(50)으로부터 고정하고 갭(54)이 웨이퍼(17)와 뒷면(50) 사이에서 유지되도록 허용한다.

당기술에 숙련된 기술자는 본 발명의 적용방법이 변화되고 본 발명은 양호한 실시예로 기술되었다는 사실을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명은 본 발명의 원리 내에서 변형 및 변화될 수 있다.

Claims (25)

1. 중심 축선을 갖는 강성 환형 하우징과,

   후방 측부와 전방 측부 및 그 후방 측부의 내부 에지에 있는 환형 웨이퍼 결합면을 구비하며, 링이 하우징을 향해서 그리고 하우징으로부터 멀어지게 하우징과 슬라이딩 접촉하지 않고 병진운동하도록, 하우징 주위의 복수의 포인트에서 그 후방 측부에서 하우징에 탄력적으로 설치되고 축선에 중심이 맞추어지는 웨이퍼 설치링과,

   축선 주위의 설치링의 후방 측부에 각각 피봇가능하게 설치된 복수의 3개 이상의 래치 조립체를 포함하며,

   상기 각 래치 조립체는

   설치링의 후방 측부에 수직으로 고정된 설치 포스트와,

   래칭 위치와 언래칭 위치 사이에서 대략 90⁰만큼 회전가능하고 설치링을 향해서 편향되도록, 설치 포스트에서 설치링에 탄력적으로 또한 피봇가능하게 설치된 비금속성 래치 몸체와,

   설치 포스트와 수직하고 이 설치 포스트와 교차하는 축선에 대하여 몸체에서 회전가능하며, 래치 조립체가 래칭 위치로 회전할 때, 설치링의 웨이퍼 결합면에 인접하게 놓여지는 그립핑 주변부와, 웨이퍼 설치링의 후방 측부에 있는 설치 포스트 주위의 원에 놓여지는 구름 주변부를 구비하는 비금속성 전방 롤러와,

   설치 포스트와 수직하고 이 설치 포스트와 교차하는 축선에 대하여 몸체에서 회전가능하며, 원에 놓여지는 구름 주변부와, 래치 조립체가 언래칭 위치와 래칭 위치에 있을 때, 롤러의 구름 주변부를 수용하기 위해, 상기 원에 놓여지는 웨이퍼 설치링의 후방 측부에 있는 복수의 멈춤쇠를 구비한 하나 이상의 비금속성 후방 롤러를 구비하는 반도체 처리 장치를 위한 웨이퍼 홀더.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 웨이퍼 설치링은 하우징 주위에서 대략 동일하게 이격된 복수의 6 포인트에서 그 후방 측부에서 하우징에 탄력적으로 설치되고 축선에 중심이 모아지는 웨이퍼 홀더.
3. 제 2 항에 있어서, 한 스프링이 각 6개 포인트에 설치되어서 링을 하우징을 향해 편향시키는, 3개가 대략 동일하게 이격된 한 세트의 코일 스프링과 3개가 대략 동일하게 이격된 한 세트의 판스프링을 부가로 포함하는 웨이퍼 홀더.
4. 제 1 항에 있어서, 상기 설치 포스트 각각은 상기 래치 조립체를 설치링을 향해 편향시키며 설치 포스트에 대해서 회전하기 위해 래치 조립체를 설치링에 회전가능하게 연결하는 스프링 적재 볼 베이링을 포함하는 웨이퍼 홀더.
5. 제 1 항에 있어서, 상기 각 설치 포스트는 래치 조립체를 설치링으로부터 구성단위로 제거하기 위해 방출가능한 웨이퍼 홀더.
6. 제 1 항에 있어서, 상기 각 래치 조립체는 설치 포스트 주위에서 그 내부에서 동일하게 이격된 슬롯을 수용하는 큰 사이즈의 복수의 액추에이터 핀을 구비한 비금속성 래치 몸체를 구비하는 웨이퍼 홀더.
7. 제 1 항에 있어서, 상기 그립핑 주변부는 둥근 에지가 형성되어 외향으로 갈라지는 원추형 축방향의 횡단면을 구비하는 웨이퍼 홀더.
8. 제 1 항에 있어서, 상기 구름 주변부는 그립핑 주변부 보다 큰 웨이퍼 홀더.
9. 제 1 항에 있어서, 상기 후방 롤러는 전방 롤러의 축선에 대해서 회전가능한 웨이퍼 홀더.
10. 제 1 항에 있어서, 상기 후방 롤러의 구름 주변부는 전방 롤러의 구름 주변부와 대략 동일한 웨이퍼 홀더.
11. 제 1 항에 있어서, 상기 웨이퍼 설치링의 후방 측부의 복수의 멈춤쇠는 래치 조립체가 언래칭 위치에 있을 때, 전방 롤러 및 후방 롤러의 구름 주변부를 수용하기 위해, 상기 설치 포스트의 대향 단부에 있는 한쌍의 측부 멈춤쇠와, 래치 조립체가 래칭 위치에 있을 때, 각 전방 롤러 및 후방 롤러의 구름 주변부를 수용하도록 구성된 전방 및 후방 멈춤쇠를 포함하는 웨이퍼 홀더.
12. 제 1 항에 있어서, 상기 후방 롤러의 구름 주변부는 전방 롤러의 구름 주변부와 거의 동일하고,

    상기 웨이퍼 설치링의 후방 측부의 복수의 멈춤쇠는 래치 조립체가 언래칭 위치에 있을 때, 전방 롤러 및 후방 롤러의 구름 주변부를 수용하기 위해, 상기 설치 포스트의 대향 측부에 있는 한쌍의 측부 멈춤쇠와, 래치 조립체가 래칭 위치에 있을 때, 각 전방 롤러 및 후방 롤러의 구름 주변부를 수용하도록 구성된 전방 및 후방 멈춤쇠와, 동일한 깊이를 구비한 측방 및 후방 멈춤쇠와, 래치 조립체가 홀더에 웨이퍼가 없는 상태에서 래칭 위치에 있을 때, 전방 롤러의 구름 주변부가 단지 전방 멈춤쇠에 좌정하도록, 더욱 큰 깊이를 구비한 전방 멈춤쇠를 포함하는 웨이퍼 홀더.
13. 제 1 항에 따른 웨이퍼 홀더를 내부에 구비한 진공 챔버를 포함하는 반도체 웨이퍼 처리 장치.
14. 제 13 항에 있어서, 그 위에 웨이퍼 척을 구비하고 로드 챔버의 외부에 있는 홀더의 후방 측부의 후방 위치와, 척에서 유지된 웨이퍼가 클램핑 부재와 접촉하는 위치이고 평면의 전방향의 이격 거리이며 클램핑 부재가 홀더의 전방에서 이격되는 위치이고 웨이퍼에 대해서 후방으로 탄력적으로 편향되는 전방 위치 사이에서 홀더의 중심을 통과하는 경로에서 평면에 수직으로 이동가능한 로드 아암과,

    설치 포스트 주위에서 그 위에 액추에이터 핀 수용 구조를 갖는 몸체와,

    로드 아암이 그 전방 위치와 후방 위치로 각각 이동할 때, 래치와의 커플링 결합으로 그리고 이 커플링 결합으로부터 상대적으로 이동가능한, 전방 위치로의 로드 아암의 이동에 따라서, 래치 몸체의 액추에이터 핀 수용 구조와 결합하도록, 위치설정되고 그 위에 구성된 복수의 표면을 구비하며, 그중 하나가 각 래치와 대응하면서 각 래치와 정렬되며, 로드 아암에서 지지된 복수의 래치 액추에이터와,

    그 래칭 위치와 언래칭 위치 사이에서 래치 조립체를 회전시키기 위해, 래치 조립체의 몸체와 연결될 때, 회전가능한 액추에이터를 부가로 포함하는 장치.
15. 중심 축선을 갖는 강성 환형 하우징과,

    후방 측부와 전방 측부 및 그 후방 측부의 내부 에지에 있는 환형 웨이퍼 결합면을 구비하며, 하우징을 향해서 그리고 하우징으로부터 멀어지게 하우징과 슬라이딩 접촉하지 않고 병진운동하도록, 하우징 주위에서 대략 동일하게 이격된 복수의 6개 포인트에서 그 후방 측부에서 하우징에 탄력적으로 설치되고 축선에 중심이 맞추어지는 웨이퍼 설치링과,

    한 스프링이 각 6개 포인트에 설치되어서 링을 하우징을 향해 편향시키는, 3개가 대략 동일하게 이격된 한 세트의 코일 스프링과 3개가 대략 동일하게 이격된 한 세트의 판스프링과,

    설치링의 후방 측부에 각각 피봇가능하게 설치되고 축선 주위에서 동일하게 이격되며, 설치링의 후방 측부에 수직으로 고정된 설치 포스트와, 래치 조립체를 설치링을 향해 편향시키고 래치 조립체를 구성단위로서 설치링으로부터 제거하기 위해 방출가능한 설치 포스트에 대해서 회전할 목적으로, 래치 조립체를 설치링에 회전가능하게 연결하는 스프링 적재 볼 베어링의 연결부를 각각 구비하는, 3개가 한세트인 래치 조립체와,

    설치 포스트와 수직하고 이 설치 포스트와 교차하는 축선에 대하여 몸체에서 회전가능한 비금속성 전방 롤러와,

    설치 포스트와 수직하고 이 설치 포스트와 교차하는 전방 롤러의 축선에 대하여 몸체에서 회전가능하며, 웨이퍼 설치링의 후방 측부에 있는 설치 포스트 주위의 동일한 원에 인접하게 놓여지고 전방 롤러의 구름 주변부와 대략 동일한 구름 주변부를 구비하는 비금속성 후방 롤러와,

    래치 조립체가 언래칭 위치에 있을 때, 전방 롤러 및 후방 롤러의 구름 주변부를 수용하기 위해, 상기 설치 포스트의 대향 측부에 있는 한쌍의 측부 멈춤쇠와, 래치 조립체가 래칭 위치에 있을 때, 각 전방 롤러 및 후방 롤러의 구름 주변부를 수용하도록 구성된 전방 및 후방 멈춤쇠와, 동일한 깊이를 구비한 측방 및 후방 멈춤쇠와, 홀더에 웨이퍼가 없는 상태에서 래치 조립체가 래칭 위치에 있을 때, 전방 롤러의 구름 주변부가 단지 전방 멈춤쇠에 좌정하도록, 더욱 큰 깊이를 구비한 전방 멈춤쇠를 포함하는, 상기 원에 놓여지는 웨이퍼 설치링의 후방 측부의 복수의 멈춤쇠를 포함하고,

    상기 각 래치 조립체는 설치 포스트 주위에서 동일하게 이격된 큰 사이즈의 복수의 액추에이터 핀 수용 슬롯을 갖는 비금속성 래치 몸체를 구비하고

    상기 전방 롤러는 래치 조립체가 래칭 위치로 회전할 때, 설치링의 웨이퍼 결합면에 인접하게 놓여지고 둥근 에지를 갖는 외향으로 갈라지는 원추형 축방향의 횡단면을 구비하는 그립핑 주변부와, 웨이퍼 설치링의 후방 측부에 있는 설치 포스트 주위의 원에 놓여지고 상기 그립핑 주변부 보다 큰 구름 주변부를 구비하는 반도체 처리 장치를 위한 웨이퍼 홀더.
16. 제 15 항에 있어서, 래치와 웨이퍼 설치링 사이에서 유지된 웨이퍼의 후면에 아주 인접하고 하우징을 통해서 설치되는 형태로 하우징의 축선에 중심이 맞추어지는 원형 뒷면과,

    웨이퍼의 후면과 뒷면 사이에 소정의 공간을 제공하는 멈춤부를 형성하기 위해, 하나는 하우징 위에 있고 다른 하나는 뒷면 상에 있는, 한쌍의 간격 조절면을 부가로 포함하는 웨이퍼 홀더.
17. 로드 챔버와,

    챔버의 웨이퍼 홀더와,

    래칭 위치와 언래칭 위치 사이에서 대략 90⁰만큼 회전가능하고 설치링을 향하여 편향되도록, 설치 포스트에서 설치링에 피봇가능하게 탄력적으로 설치되고, 설치 포스트 주위에서 동일하게 이격된 큰 사이즈의 복수의 액추에이터 핀 수용 오목부를 내부에 구비하는 비금속성 래치 몸체와,

    설치 포스트와 수직하고 이 설치 포스트와 교차하는 축선에 대하여 몸체에서 회전가능하며, 래치 조립체가 래칭 위치로 회전할 때, 설치링의 웨이퍼 결합면에 인접하게 놓여지는 그립핑 주변부와, 웨이퍼 설치링의 후방 측부에 있는 설치 포스트 주위의 원에 놓여지는 구름 주변부를 구비하는 비금속성 전방 롤러와,

    설치 포스트와 수직하고 이 설치 포스트와 교차하는 축선에 대하여 몸체에서 회전가능하며, 상기 원에 놓여지고 전방 롤러의 구름 주변부와 대략 동일한 구름 주변부를 구비하는 하나 이상의 비금속성 후방 롤러와,

    래치 조립체가 언래칭 위치와 래칭 위치에 있을 때, 롤러의 구름 주변부를 수용하기 위해, 상기 원에 놓여지는 웨이퍼 설치링의 후방 측부의 복수의 멈춤쇠와,

    그 위에 웨이퍼 척을 구비하고 로드 챔버의 외부에 있는 홀더의 후방 측부의 후방 위치와, 척에서 유지된 웨이퍼가 클램핑 부재와 접촉하는 위치이고 평면의 전방향의 이격 거리이며 클램핑 부재가 홀더의 전방에서 이격되는 위치이고 웨이퍼에 대해서 후방으로 탄력적으로 편향되는 전방 위치 사이에서 홀더의 중심을 통과하는 경로에서 평면에 수직으로 이동가능한 로드 아암과,

    로드 아암이 그 전방 위치와 후방 위치로 각각 이동할 때, 래치와의 커플링 결합으로 그리고 이 커플링 결합으로부터 상대적으로 이동가능한, 전방 위치로의 로드 아암의 이동에 따라서, 래치 몸체의 오목부에 느슨하게 설치되도록, 위치설정되고 그 위에 구성된 복수의 핀을 구비하며, 그중 하나가 각 래치와 대응하면서 각 래치와 정렬되며, 로드 아암에서 지지되는 복수의 래치 액추에이터를 포함하며,

    상기 액추에이터는 그 래칭 위치와 언래칭 위치 사이에서 래치 조립체를 회전시키기 위해, 래치 조립체의 몸체와 연결될 때, 회전가능하며,

    상기 웨이퍼 홀더는

    중심 축선을 갖는 강성 환형 하우징과,

    후방 측부와 전방 측부 및 그 후방 측부의 내부 에지에 있는 환형 웨이퍼 결합면을 구비하며, 링이 하우징을 향해서 그리고 하우징으로부터 멀어지게 하우징과 슬라이딩 접촉하지 않고 병진운동하도록, 하우징 주위의 복수의 포인트에서 그 후방 측부에서 하우징에 탄력적으로 설치되고 축선에 중심이 맞추어지는 웨이퍼 설치링과,

    축선 주위의 설치링의 후방 측부에 각각 피봇가능하게 설치되고, 설치링의 후방 측부에 수직하는 설치 포스트를 각각 구비하는 복수의 3개이상의 래치 조립체를 포함하는 반도체 웨이퍼 처리 장치.
18. 중심 축선을 갖는 강성 환형 하우징과,

    후방 측부와 전방 측부 및 그 후방 측부의 내부 에지에 있는 환형 웨이퍼 결합면을 구비하며, 링이 하우징을 향해서 그리고 하우징으로부터 멀어지게 하우징과 슬라이딩 접촉하지 않고 병진운동하도록, 하우징 주위의 복수의 포인트에서 그 후방 측부에서 하우징에 탄력적으로 설치되고 축선에 중심이 맞추어지는 웨이퍼 설치링과,

    상기 설치링의 후방 측부에 설치된 피봇식 래칭 수단과,

    상기 래칭 수단을 래칭 위치 또는 언래칭 위치에서 유지하는 수단을 포함하며,

    상기 래칭 수단은

    비금속성 래치 몸체와,

    래칭 수단이 래칭 위치로 회전할 때, 설치링의 웨이퍼 결합면과 인접하게 놓여지는 그립핑 주변부와, 웨이퍼 설치링의 후방 측부와 구름 접촉하는 구름 주변부를 구비하고 몸체에서 회전가능한 비금속성 전방 롤러와,

    웨이퍼 설치링의 후방 측부와 구름 접촉하면서 몸체에서 회전가능한 하나 이상의 비금속성 후방 롤러를 포함하는 반도체 처리 장치를 위한 웨이퍼 홀더.
19. 그 위에 탄력적으로 설치된 웨이퍼 설치링을 구비한 웨이퍼 홀더를 진공 챔버에 제공하는 단계와,

    웨이퍼 설치링에 회전가능하게 설치된 복수의 래치를 제공하는 단계와,

    이송 아암 상의 웨이퍼를 설치링을 향하여 이동시키는 단계와,

    래치 상의 제 1 구름면을 웨이퍼와 구름접촉시키고 롤러와 설치링 사이에서 웨이퍼를 고정하기 위해, 상기 단계 이후에, 래치를 이송 아암 상의 액추에이터와 함께 회전시키는 단계와,

    그후에, 웨이퍼를 이송 아암으로부터 홀더로 방출시키는 단계를 포함하며,

    상기 래치 회전 단계는 각 래치를 링위의 안정한 언래칭 위치로부터 링위의 안정한 래칭 위치로 이동시킴과 동시에, 래치의 제 2 구름면과 설치링 사이의 구름 접촉을 유지하는 단계를 포함하는, 처리 장치에서 반도체 웨이퍼를 지지하는 방법.
20. 그에 수직하는 설치 축선에서 설치링에 피봇가능하게 설치되도록 구성된 비금속성 래치 몸체와,

    몸체에서 회전가능하며, 래치 조립체가 래칭 위치로 회전할 때, 설치링의 웨이퍼 결합면에 인접하게 놓여지도록 배치된 그립핑 주변부와, 웨이퍼 설치링과 구름접촉하게 놓여지도록 배치된 구름 주변부를 구비하는 비금속성 전방 롤러와,

    웨이퍼 설치링의 후방 측부와 구름 접촉하면서, 몸체에서 회전가능한 하나 이상의 비금속성 후방 롤러를 포함하는, 내부 에지 상의 환형 웨이퍼 결합면과 함께 웨이퍼 설치링을 갖는 웨이퍼 홀더를 위한 래치 조립체.
21. 제 20 항에 있어서, 래치 몸체 조립체를 설치링에 제거가능하게 피봇식으로 연결하도록 구성되고 축선을 한정하는 설치 포스트와,

    래치 조립체를 설치링을 향해 편향시키고 상기 래치 조립체를 설치 포스트에 대해서 회전시키기 위해 설치링에 회전가능하게 연결하는 스프링 적재 볼 베어링 연결부를 부가로 포함하는 래치 조립체.
22. 제 20 항에 있어서, 상기 비금속성 전방 롤러는 설치 축선에 수직하고 상기 설치 축선과 교차하는 횡행 축선에 대하여 몸체에서 회전가능하고,

    하나 이상의 비금속성 후방 롤러는 횡행 축선에 대해서 몸체에서 회전가능한래치 조립체.
23. 제 20 항에 있어서, 상기 그립핑 주변부는 둥근 에지를 갖는 외향으로 갈라지는 원추형 축방향 횡단면을 구비하는 래치 조립체.
24. 제 20 항에 있어서, 상기 구름 주변부는 그립핑 주변부 보다 큰 래치 조립체.
25. 제 20 항에 있어서, 상기 후방 롤러의 구름 주변부는 전방 롤러의 구름 주변부와 대략 동일한 래치 조립체.