KR20010039231A - 이온 주입 공정용 웨이퍼 안착대 - Google Patents

이온 주입 공정용 웨이퍼 안착대 Download PDF

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Abstract

본 발명은 이온 주입 공정용 웨이퍼 안착대에 관한 것으로서, 외측 가장자리에 웨이퍼가 이탈되지 않도록 소정 폭으로 돌출된 울타리 부재와, 웨이퍼를 로딩/언로딩시킬 수 있도록 관통 형성된 복수의 핀 구멍과, 상기 울타리 부재 쪽으로 웨이퍼를 밀어서 고정시킬 수 있는 고정 홈을 포함하여 회전 정반 상에 복수 조로 구비된 이온 주입 공정용 웨이퍼 안착대에 있어서, 상기 웨이퍼 안착대의 표면에는 마찰을 줄일 수 있도록 테프론 재질의 코팅 부재가 부착되고, 상기 울타리 부재는 소정 간격을 두고 분할 형성되는 것을 특징으로 한다.
따라서, 본 발명에 의하면 웨이퍼를 밀어서 고정시킬 때 안착대 표면과 웨이퍼 배면의 마찰 저항을 줄여 웨이퍼의 손상을 미연에 방지할 수 있음은 물론, 웨이퍼를 더욱 안정적으로 고정시킬 수 있을 뿐만 아니라 이온 주입 불량도 방지할 수 있다.

Description

이온 주입 공정용 웨이퍼 안착대{Wafer site for ion implantation process}
본 발명은 이온 주입 공정용 웨이퍼 안착대에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 웨이퍼 안착대 위에서 웨이퍼를 밀어서 고정시킬 때 표면 마찰을 줄임과 동시에 웨이퍼를 더욱 안정적으로 고정시킬 수 있도록 하는 이온 주입 공정용 웨이퍼 안착대에 관한 것이다.
일반적으로 반도체 제조 공정 중 이온 주입 공정은 반도체가 전기적 특성을 갖도록 하기 위하여 불순물을 주입시키는 방법 중의 하나로서, 원하는 종류의 이온(불순물)을 가속시켜 필요한 양이나 깊이로 웨이퍼 전체에 골고루 혹은 필요한 부분에만 선택적으로 주입시키는 것이다. 이렇게 주입된 이온이 실리콘 격자와 결합되면, P 형 또는 N 형의 반도체 특성을 갖게 된다.
이러한 반도체 이온 주입 공정에 웨이퍼를 투입시키기 위하여 채용되는 웨이퍼 로딩 장치를 도 1 에서 나타내고 있다.
도 1 에서 보면, 웨이퍼 로딩 장치는 회전 정반(1) 상에 대략 13 개 정도의 웨이퍼 안착대(2)가 웨이퍼(3)를 올려놓을 수 있도록 소정 간격을 두고 구비된다. 상기 웨이퍼 안착대(3)의 하부에는 승강 로드(4a)를 갖춘 실린더 부재(4)가 구비되고, 상기 승강 로드(4a)의 선단에는 판 형태의 지지대(5)가 결합된다. 상기 지지대(5) 상에는 복수의 승강 핀(6)이 웨이퍼(3)의 넓이를 넘지 않는 정도의 범위 내에서 소정 간격을 두고 고정된다.
한편, 상기 회전 정반(1)의 둘레 쪽에는 웨이퍼(3)를 이송시킬 수 있는 로봇 암(Robot Arm)(8)이 접혀질 수 있도록 구비되는 반면에, 상기 로봇 암(8)의 반대편 쪽 웨이퍼 안착대(2) 둘레에는 밀봉(7)이 웨이퍼(3)를 밀어 넣을 수 있도록 구비된다.
종래에는, 도 2 에서 나타낸 바와 같이, 상기 웨이퍼 안착대(2)의 외측 가장자리에 울타리 부재(2a)가 소정 폭으로 돌출 형성되는 한편, 이 안착대(2)의 상면 둘레 부근에는 복수의 핀 구멍(2b)이 관통 형성된다. 또한 상기 울타리 부재(2a)의 반대편 쪽 안착대(2)의 가장자리에는 고정 홈(2c)이 웨이퍼(3)를 밀어서 고정시킬 수 있도록 형성된다. 여기서, 상기 웨이퍼 안착대(2)의 표면에는 실리콘 고무 재질의 별도 부재(2d)가 웨이퍼(3) 뒷면에 충격이 가해지지 않도록 더 부착되어 있다.
이와 같이 구비된 웨이퍼 이송 장치는 로봇 암(8)이 웨이퍼(3)를 올려놓고 웨이퍼 안착대(2) 위로 이동되면, 실린더 부재(4)의 작동에 따라 승강 로드(4a)가 상승하게 된다. 이 때, 지지대(5) 상에 결합된 복수의 승강 핀(6)도 연동(상승)하며 웨이퍼 안착대(2)의 핀 구멍(2b)을 통과하여 웨이퍼(3) 뒷면을 받쳐들게 된다. 이 후, 상기 로봇 암(5)이 접히면서 원위치로 이동되면, 승강 핀(6)은 하강 작동된다. 웨이퍼 안착대(2) 위에 웨이퍼(3)가 완전히 안착됨과 동시에 상기 안착대(2)의 고정 홈(2c) 쪽에는 밀봉(7)이 전진하며 웨이퍼(3)를 울타리 부재(2a) 쪽으로 밀면서 고정하게 된다.
그러나, 종래 웨이퍼 안착대(2)의 표면에는 실리콘 고무 재질의 부재(2d)가 부착되어 있으므로, 상기 밀봉(7)이 웨이퍼(3)를 밀어주는 과정에서 상기 웨이퍼(3)의 뒷면과 웨이퍼 안착대(2)의 표면 사이에 생성되는 마찰 저항으로 인하여 웨이퍼(3)가 잘 밀려들어가지 못하는 현상(고착 현상)이 발생된다.
물론, 이러한 고착 현상을 감지하기 위하여 설비의 제어부에서 전기적인 신호를 받도록 되어 있으나, 울타리 부재(2a)에서 웨이퍼(3)가 약 1 mm 가량 떨어진 정도의 미세한 유격은 제대로 감지하지 못하게 된다. 이 상태에서 회전 정반(1)이 이온 주입 위치로 저속 회전한 후 정지하게 되면, 울타리 부재(2a)에 웨이퍼(3)가 완전히 밀착되지 못한 상태에서 정지하게 되므로 웨이퍼(3)가 아래로 떨어져 손상을 입는 현상이 빈번하게 일어난다.
따라서, 본 발명은 상술한 문제점을 해소하기 위하여 창작된 것으로서, 본 발명의 목적은 웨이퍼를 밀어서 고정시킬 때 안착대 표면과 웨이퍼 배면의 마찰 저항을 줄임과 동시에 웨이퍼를 더욱 안정적으로 고정시킬 수 있도록 하는 이온 주입 공정용 웨이퍼 안착대를 제공하는 데 있다.
도 1 은 일반적인 이온 주입 공정용 웨이퍼 로딩 장치의 구성을 나타낸 도면.
도 2 는 종래의 이온 주입 공정용 웨이퍼 안착대를 나타낸 평면도.
도 3 은 본 발명에 따른 이온 주입 공정용 웨이퍼 안착대를 나타낸 평면도.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
1 : 회전 정반, 3 : 웨이퍼,
20 : 웨이퍼 안착대, 22 : 울타리 부재,
24 : 핀 구멍, 26 : 고정 홈,
28 : 코팅 부재.
이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 이온 주입 공정용 웨이퍼 안착대는, 외측 가장자리에 웨이퍼가 이탈되지 않도록 소정 폭으로 돌출된 울타리 부재와, 웨이퍼를 로딩/언로딩시킬 수 있도록 관통 형성된 복수의 핀 구멍과, 상기 울타리 부재 쪽으로 웨이퍼를 밀어서 고정시킬 수 있는 고정 홈을 포함하여 회전 정반 상에 복수 조로 구비된 이온 주입 공정용 웨이퍼 안착대에 있어서, 상기 웨이퍼 안착대의 표면에는 마찰을 줄일 수 있도록 테프론 재질의 코팅 부재가 부착되고, 상기 울타리 부재는 소정 간격을 두고 분할 형성되는 것을 특징으로 한다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면에 의하여 더욱 상세히 설명한다.
도 3 은 본 발명에 따른 이온 주입 공정용 웨이퍼 안착대를 나타낸 평면도이다. 도면 중 본 발명의 요부 구성을 제외한 일반적인 구성에 관하여는 편의상 도 1 에 도시된 구성부의 명칭 및 부호를 그대로 인용하기로 하고, 이에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.
상기 도면에서, 부호 20 은 본 발명의 웨이퍼 안착대를 나타낸 것이다.
즉, 상기 웨이퍼 안착대(20)의 외측 가장자리에 웨이퍼(3)를 이탈시키지 않도록 울타리 부재(22)가 소정 길이의 폭으로 돌출 형성된다.
상기 웨이퍼 안착대(20)의 상면 둘레 부근에는 복수의 핀 구멍(24)이 승강 핀(도 1 의 6)을 통과시킬 수 있도록 관통 형성된다.
또한 상기 울타리 부재(22)의 반대편 쪽 안착대(20)의 가장자리에는 고정 홈(26)이 상기 밀봉(도 1 의 7)의 전, 후진 작동에 의하여 웨이퍼(3)를 밀어서 고정시킬 수 있도록 형성된다.
특히, 본 실시예에서 상기 웨이퍼 안착대(20)의 표면에는 마찰 저항을 줄일 수 있도록 테프론(TEFLON) 재질의 코팅 부재(28)가 부착된다.
또한, 상기 울타리 부재(22)는 소정 간격을 두고 분할 형성된다. 도면에서는 이등분으로 분할되어 있으나 3, 4 등분으로 분할되어도 무방하다.
이와 같이 구비된 본 발명에 따른 웨이퍼 안착대의 작용을 살펴보면, 웨이퍼 안착대(20) 표면에 테프론 재질의 코팅 부재(28)가 부착됨으로써 웨이퍼(3)의 뒷면에 충격이 가해지지 않도록 함과 동시에 점성이 최소화되므로 고착(Sticking) 현상에 의하여 웨이퍼(3)가 울타리 부재(22) 쪽에 완전히 밀착되지 않는 현상을 방지하게 된다. 이에 따라 이온 주입 공정을 진행할 때 웨이퍼(3)의 낙하로 인한 손상을 예방할 수 있다.
한편, 울타리 부재(22)를 종래와 같이 하나의 부재로 돌출 형성하지 않고 2, 3 등분으로 분할시킴으로써 종래에 비하여 웨이퍼(3)와 울타리 부재(22)의 단차를 적어도 1 mm 이상 유지시킬 수 있으므로 더욱 안정된 고정 작용이 이루어진다.
또한 회전 정반(1)이 대략 1200 r.p.m 으로 회전될 경우 원심력에 의하여 파티클(Particle)이 울타리 부재(22) 쪽으로 모여질 수 있는 현상도 방지할 수 있다.
또한, 울타리 부재(22)의 돌출로 인하여 웨이퍼(3) 상에 생길 수 있는 그늘 현상도 줄일 수 있으므로 이온 주입 불량을 방지할 수 있다.
상술한 본 발명에 의하면, 웨이퍼를 밀어서 고정시킬 때 안착대 표면과 웨이퍼 배면의 마찰 저항을 줄여 웨이퍼의 손상을 미연에 방지할 수 있음은 물론, 웨이퍼를 더욱 안정적으로 고정시킬 수 있을 뿐만 아니라 이온 주입 불량도 방지할 수 있다.

Claims (1)

  1. 외측 가장자리에 웨이퍼가 이탈되지 않도록 소정 폭으로 돌출된 울타리 부재와, 웨이퍼를 로딩/언로딩시킬 수 있도록 관통 형성된 복수의 핀 구멍과, 상기 울타리 부재 쪽으로 웨이퍼를 밀어서 고정시킬 수 있는 고정 홈을 포함하여 회전 정반 상에 복수 조로 구비된 이온 주입 공정용 웨이퍼 안착대에 있어서,
    상기 웨이퍼 안착대의 표면에는 마찰을 줄일 수 있도록 테프론 재질의 코팅 부재가 부착되고, 상기 울타리 부재는 소정 간격을 두고 분할 형성되는 것을 특징으로 하는 이온 주입 공정용 웨이퍼 안착대.
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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0697126A (ja) * 1992-09-11 1994-04-08 Toshiba Corp 半導体のドライエッチング方法及びその半導体のドライエッチング装置
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