KR200143987Y1 - Wafer handling apparatus of sputtering system for semiconductor fabrication process - Google Patents

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Abstract

본 고안은 반도체 제조 공정에 사용되는 스퍼터 시스템의 웨이퍼 핸들러인 세퍼레이션 아암의 핑거(finger) 구조를 개선하여 웨이퍼의 자동정렬이 이루어지는 한편, 웨이퍼의 핑거 이탈을 방지할 수 있도록 한 것이다.The present invention improves the finger structure of the separation arm, which is a wafer handler of a sputtering system used in a semiconductor manufacturing process, to enable automatic alignment of the wafers and to prevent the wafer from slipping out.

이를 위해, 본 고안은 스퍼터 시스템의 웨이퍼 반송용 어퍼 아암(1a) 및 로우어 아암(1b)의 통공(2) 내주면에 각각 장착되는 핑거(3)의 후크편(4) 상부 내면에 요입홈(5)을 형성하여서 된 반도체 제조 공정용 스퍼터 시스템의 웨이퍼 핸들링 장치이다.To this end, the present invention has a recessed groove in the upper inner surface of the hook piece 4 of the finger 3 mounted on the inner circumferential surface of the through hole 2 of the upper arm 1a and the lower arm 1b for conveying the sputter system. It is a wafer handling apparatus of the sputtering system for semiconductor manufacturing processes formed by forming 5).

Description

반도체 제조 공정용 스퍼터 시스템의 웨이퍼 핸들링 장치Wafer Handling Device for Sputtering System for Semiconductor Manufacturing Process

제1도는 종래의 세퍼레이션 아암을 나타낸 사시도.1 is a perspective view showing a conventional separation arm.

제2도는 본 고안에 따른 핑거가 장착된 세퍼레이션 아암을 나타낸 사시도.2 is a perspective view showing a separation arm equipped with a finger according to the present invention.

제3도는 본 고안에 따른 핑거에 웨이퍼가 안착되는 상태를 나타낸 측면도.Figure 3 is a side view showing a state in which the wafer is seated on the finger according to the present invention.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings

1a,1b : 아암 2 : 통공1a, 1b: arm 2: through hole

3 : 핑거 4 : 후크편3: finger 4: hook piece

5 : 요입홈 6 : 웨이퍼5: recessed groove 6: wafer

7 : 고정턱7: fixed jaw

본 고안은 반도체 제조 공정용 스퍼터 시스템(Sputter system)의 웨이퍼 핸들링 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 반도체 제조 공정에 사용되는 스퍼터 시스템의 웨이퍼 핸들러인 세퍼레이션 아암의 핑거(finger) 구조 개선에 관한 것이다.The present invention relates to a wafer handling apparatus of a sputter system for a semiconductor manufacturing process, and more particularly, to an improvement of a finger structure of a separation arm, which is a wafer handler of a sputter system used in a semiconductor manufacturing process. .

일반적으로, 웨이퍼 내에서 전기 신호의 경로가 되는 워드 라인(word line)과 비트 라인(bit line)을 만들기 위해 알루미늄 도선을 증착하는 스퍼터 시스템에 있어서, 반송장치를 구성하는 세퍼레이션 아암(Seperation arm)은 그 역할에 따라 어퍼 아암(1a)(Upper arm)과 로우어 아암(1b)(Lower arm)으로 구성된다.Generally, in the sputtering system which deposits aluminum conductors to make word lines and bit lines which are paths of electrical signals in a wafer, a separation arm constituting a conveying apparatus. Is composed of an upper arm 1a and an upper arm 1b according to its role.

이때, 상기 어퍼 아암(1a)과 로우어 아암(1b)은 그 구조 및 형태가 동일하다.At this time, the upper arm 1a and the lower arm 1b have the same structure and shape.

또한, 상기한 각각의 아암(1)은 상부위치, 중앙위치, 하부위치의 세가지 위치를 가지게 된다.In addition, each of the arms 1 has three positions: an upper position, a center position, and a lower position.

이와 같은 종래의 아암은 제1도에 나타낸 바와 같이, 아암(1) 상부면에 형성된 통공(2) 내부면에 실제로 웨이퍼(6)를 로딩 및 언로딩하게 되는 복수개의 핑거(3)가 장착된다.Such a conventional arm has a plurality of fingers 3 mounted on the inner surface of the through hole 2 formed in the upper surface of the arm 1 to actually load and unload the wafer 6, as shown in FIG. .

이때, 상기 핑거(3) 상부에는 핑거(3)를 통공(2)의 반경 방향으로 전·후진 시키는 척코일(도시는 생략함)이 내장된다.In this case, a chuck coil (not shown) is provided at the upper portion of the finger 3 to move the finger 3 forward and backward in the radial direction of the through hole 2.

따라서, 상기 척코일으 온/오프 동작에 의해 핑거(3)는 통공(2)의 반경방향으로 전·후진하므로써 웨이퍼(6)를 로딩하거나 원하는 위치에 다시 내려놓게 된다.Accordingly, by the on / off operation of the chuck coil, the finger 3 moves forward and backward in the radial direction of the through hole 2 so as to load or lower the wafer 6 again to a desired position.

한편, 공정의 진행을 위해 웨이퍼(6)는 로드 록 챔버(Load lock chamber)에서 로우어 아암(1b)에 의해 로딩되어 세퍼레이터 챔버(Seperator chamber)의 히팅 스테이지(Heating stage)로 반송되어 안착된 후, 다시 로우어 아암(1b)에 의해 피·브이·디 챔버(PVD chamber; Physical Vapor Deposition chamber)의 링 척(Ring chuck)에 놓이게 된다.On the other hand, the wafer 6 is loaded by the lower arm 1b in the load lock chamber and transported to the heating stage of the separator chamber to be seated in order to proceed with the process. The lower arm 1b is then placed on a ring chuck of a PVD chamber (Physical Vapor Deposition chamber).

이때, 로드 록 챔버와 히팅 스테이지, 피·브이·디 챔버 및 링 척은 동일한 높이이며, 로우어 아암(1b)의 중간부 위치와 어퍼 아암(1a)의 하부위치는 동일한 높이이다.At this time, the load lock chamber, the heating stage, the V-D chamber, and the ring chuck are the same height, and the intermediate position of the lower arm 1b and the lower position of the upper arm 1a are the same height.

따라서, 상기 로드 록 챔버에 놓여 있던 웨이퍼(6)는 로우어 아암(1b)이 상부위치로 이동한 후 각 핑거(3)가 후퇴한 척 오프(chuck off) 상태에서, 로드 록 챔버에 장착된 다른 로딩메커니즘에 의해 로딩되어 있는 웨이퍼(6) 하부위치로 이동한 후 각 핑거(3)가 전진하는 척 온(chuck on)상태로 전환된 후, 로우어 아암(1b)이 상승함에 따라 로우어아암(1b)의 핑거(3)에 형성된 후크편(4)의 안착면상에 로딩된다.Thus, the wafer 6 placed in the load lock chamber is mounted in the load lock chamber in a state in which the lower arm 1b moves to the upper position and chucks off with each finger 3 retracted. After moving to the lower position of the wafer 6 loaded by another loading mechanism, each finger 3 is switched to the chuck on state to be advanced, and then the lower arm 1b is raised as the lower arm 1b is raised. It is loaded on the seating surface of the hook piece 4 formed in the finger 3 of the arm 1b.

이어서, 웨이퍼(6)가 로딩된 로우어 아암(1b)은 세퍼레이팅 챔버의 히팅 스테이지에 상기와 같은 원리로 동작하여 웨이퍼(6)를 반송하게 된다.Subsequently, the lower arm 1b loaded with the wafer 6 operates on the heating stage of the separating chamber in the same manner as described above to convey the wafer 6.

한편, 상기 세퍼레이팅 챔버의 히팅 스테이지에서 히팅된 웨이퍼(6)를 스퍼터가 진행되는 피·브이·디 챔버 내에 로딩시킬 경우, 로우어 아암(1b)의 승강 작용 및 상기 로우어 아암(1b)의 통공(2)에 장착된 핑거(3)의 전·후진 동작의 순차적인 조합에 의해 웨이퍼(6)를 로딩한 상태에서 로우어 아암(1b)이 피·브이·디 챔버로 이동하여 상기 피·브이·디 챔버의 링 척에 웨이퍼(6)를 로딩시킬 수 있게 된다.On the other hand, when loading the wafer 6 heated in the heating stage of the separating chamber into the P-V chamber where the sputtering proceeds, the lifting action of the lower arm 1b and the lower arm 1b The lower arm 1b moves to the V-D chamber while the wafer 6 is loaded by a sequential combination of forward and backward operations of the finger 3 mounted on the through hole 2. The wafer 6 can be loaded onto the ring chuck of the V-chamber.

한편, 피·브이·디 챔버 내에 들어 있는 웨이퍼(6)를 끄집어 내어 세퍼레이터 챔버로 반송하거나, 상기 세퍼레이터 챔버에 위치한 웨이퍼(6)를 로드 록 챔버로 반송하고자 할 때에는 어퍼 아암(1a)이 전술한 바와 같은 원리로 반대의 동작을 실행하여 웨이퍼(6)를 반송하게 된다.On the other hand, when the wafer 6 contained in the V-D chamber is taken out and conveyed to the separator chamber, or the wafer 6 located in the separator chamber is to be conveyed to the load lock chamber, the upper arm 1a described above. In the same principle as described above, the reverse operation is performed to convey the wafer 6.

이때, 상기 웨이퍼(6)를 각 챔버에 로딩 및 언로딩시키기 위한 어퍼 아암(1a) 및 로우어 아암(1b)의 반송 동작시, 웨이퍼(6)의 네 모서리에 접촉하게 되는 것은 각 아암(1)의 통공(2) 내주면에 장착된 핑거(3)이다.At this time, in the transfer operation of the upper arm 1a and the lower arm 1b for loading and unloading the wafer 6 into each chamber, the four arms of the wafer 6 come into contact with each corner 1. It is a finger (3) mounted on the inner peripheral surface of the through hole (2).

그러나, 이와 같은 종래에는 로드 록 위치와 히팅 스테이지 및 피·브이·디 챔버의 링 척 위치 등 각 위치에서 어퍼 아암(1a) 또는 로우어 아암(1b)에 웨이퍼(6)가 로딩될 때, 핑거(3) 내주면과 웨이퍼(6) 외주면 사이에 갭(gap)이 커서 웨이퍼(6)의 중심이 통공(2) 중심과 일치하지 않고 약간만 빗나가더라도 웨이퍼(6)를 상승하는 핑거(3)가 치게 되어 웨이퍼(6)가 파손되거나 충격에 의한 파티클(particle)의 영향으로 인해 상당히 심각한 결과를 초래하게 되는 등 많은 문제점이 있었다.However, in the conventional art, when the wafer 6 is loaded on the upper arm 1a or the lower arm 1b at each position such as the load lock position, the heating stage, and the ring chuck position of the P-D chamber, the finger is loaded. (3) The gap between the inner circumferential surface and the outer circumferential surface of the wafer 6 is so large that the fingers 3 that lift the wafer 6 may be struck even if the center of the wafer 6 does not coincide with the center of the through hole 2. There are a number of problems such as the wafer 6 is broken or a serious effect is caused due to the impact of particles due to the impact.

본 고안은 상기한 제반 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 반도체 제조 공정에 사용되는 스퍼터 시스템의 웨이퍼 핸들러인 세퍼레이션 아암의 핑거(finger) 구조를 개선하여 웨이퍼의 자동정렬이 이루어지는 한편, 웨이퍼의 핑거 이탈을 방지할 수 있게 되는 반도체 제조 공정용 스퍼터 시스템의 웨이퍼 핸들링 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention has been made to solve the above problems, and improves the finger structure of the separation arm, which is a wafer handler of the sputter system used in the semiconductor manufacturing process, to achieve automatic alignment of the wafers and to remove the finger from the wafers. It is an object of the present invention to provide a wafer handling apparatus of a sputter system for a semiconductor manufacturing process that can be prevented.

상기한 목적을 달성하기 위해, 본 고안은 스퍼터 시스템의 웨이퍼 반송용 어퍼 아암 및 로우어 아암의 통공 내주면에 각각 장착되는 핑거의 후크편 상부 내면에 요입홈을 형성하여서 된 반도체 제조 공정용 스퍼터 시스템의 웨이퍼 핸들링 장치이다.In order to achieve the above object, the present invention provides a sputtering system for a semiconductor manufacturing process by forming a recess in the upper surface of the hook piece upper portion of the finger mounted on the through inner peripheral surface of the upper arm and the lower arm for wafer transport of the sputter system. Wafer handling device.

이하, 본 고안의 일실시예를 첨부도면 제2도 및 제3도를 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 2 and 3 of the accompanying drawings.

제2도는 본 고안에 따른 핑거가 장착된 세퍼레이션 아암을 나타낸 사시도이고, 제3도는 본 고안에 따른 핑거에 웨이퍼가 안착되는 상태를 나타낸 측면도로서, 본 고안은 스퍼터 시스템의 웨이퍼 반송용 어퍼 아암(1a) 및 로우어 아암(1b)의 통공(2) 내주면에 각각 장착되는 핑거(3)의 후크편(4) 상부 내면에 요입홈(5)을 형성하여 구성된다.2 is a perspective view showing a separation arm equipped with a finger according to the present invention, Figure 3 is a side view showing a state in which the wafer is seated on the finger according to the present invention, the present invention is an upper arm for wafer transfer of the sputter system ( The recessed groove 5 is formed in the upper inner surface of the hook piece 4 of the finger 3 respectively attached to the inner peripheral surface of the through-hole 2 of 1a) and the lower arm 1b.

이때, 상기 요입홈(5)은 곡면홈을 이루도록 처리되며, 상기 요입홈(5)의 하단부에는 웨이퍼(6)가 반경 방향으로 밀려나는 현상을 방지하는 고정턱(7)이 형성되어 구성된다.At this time, the recess 5 is processed to form a curved groove, the lower end of the recess 5 is formed with a fixing jaw (7) for preventing the phenomenon that the wafer 6 is pushed in the radial direction.

이와 같이 구성된 본 고안의 작용 및 효과를 설명하면 다음과 같다.Referring to the operation and effects of the present invention configured as described above are as follows.

반도체 제조 공정용 스퍼터 시스템 및 상기 스퍼터 시스템 내의 반송시스템은 기존의 시스템과 동일하게 구성되어 있고, 핑거(3)의 구조만이 종래의 것과 달라진 구조이므로 스퍼터 시스템 및 반송시스템에 대한 설명은 생략하고 어퍼 아암(1a) 및 로우어 아암(1b)에 장착된 핑거(3)의 움직임에 따른 웨이퍼(6)의 로딩 및 언로딩 동작을 주로하여 설명한다.The sputtering system for the semiconductor manufacturing process and the conveying system in the sputtering system are configured in the same manner as the existing system, and since only the structure of the finger 3 is different from the conventional structure, the description of the sputtering system and the conveying system is omitted and the upper part is omitted. The loading and unloading operations of the wafer 6 according to the movement of the finger 3 mounted on the arm 1a and the lower arm 1b will be mainly described.

먼저, 웨이퍼(6)의 로딩을 위해 척코일(도시는 생략함)이 구동하면 로우어 아암(1b)의 핑거(3)가 후퇴하게 된다.First, when the chuck coil (not shown) is driven to load the wafer 6, the finger 3 of the lower arm 1b is retracted.

이와 같이 척 오프(chuck off) 상태에서 로우어 아암(1b)이 하부로 이동하여 정위치하게 되면 핑거(3)는 다시 전진하여 척 온(chuck on) 상태로 된다.In this way, when the lower arm 1b moves downward in the chuck off state, the finger 3 moves forward again to the chuck on state.

이때, 웨이퍼(6)는 핑거(3)의 요입홈(5) 전체 높이의 중앙부에 요입홈(5) 내면으로 부터 일정간격 이격되어 위치하게 된다.At this time, the wafer 6 is positioned at a predetermined distance from the inner surface of the recessed groove 5 at the center of the overall height of the recessed groove 5 of the finger 3.

즉, 웨이퍼(6)와 핑거(3)의 요입홈(5) 내면과의 접촉이 전혀 일어나지 않게 된다.That is, the contact between the wafer 6 and the inner surface of the recess 5 of the finger 3 does not occur at all.

이와 같이 된 상태에서 로우어 아암(1b)이 상승하면 웨이퍼(6)는 핑거(3)의 후크편(4) 상면에 안착된다.When the lower arm 1b is raised in this state, the wafer 6 is seated on the upper surface of the hook piece 4 of the finger 3.

또한, 제3도에 가상선으로 나타낸 바와 같이 웨이퍼(6)가 제대로 정렬되지 못한 경우, 로우어 아암(1b)이 상승하면 웨이퍼(6)는 핑거(3)의 후크편(4) 상부 내면에 형성시킨 요입홈(5)의 곡면을 타고 미끄러져 내려와 고정턱(7) 내측에 자동적으로 안착된다.In addition, when the wafer 6 is not properly aligned as shown by the virtual line in FIG. 3, when the lower arm 1b is raised, the wafer 6 is placed on the upper inner surface of the hook piece 4 of the finger 3. Sliding down the curved surface of the formed recess groove 5 is automatically seated in the fixed jaw (7).

한편, 상기 로우어 아암(1b)과 어퍼 아암(1a)은 핑거(3)의 구조 또한 동일하게 적용되므로 어퍼 아암(1a)을 이용한 웨이퍼(6) 로딩시에도 전술한 바와 같이 웨이퍼(6)의 자동정렬 작용이 수행된다.On the other hand, the lower arm 1b and the upper arm 1a have the same structure of the finger 3, and the same applies to the loading of the wafer 6 using the upper arm 1a as described above. Automatic sorting is performed.

따라서, 본 고안은 종래와는 달리 핑거(3)에 의한 웨이퍼(6)의 로딩시 아암(1)이 정위치한 상태에서 핑거(3)와 웨이퍼(6)와의 접촉이 전혀 없으므로 웨이퍼(6)의 파손을 보다 근본적으로 방지하게 된다.Therefore, the present invention, unlike the prior art, since there is no contact between the finger 3 and the wafer 6 in the state in which the arm 1 is in place when the wafer 6 is loaded by the finger 3, the wafer 6 More fundamentally prevent breakage.

또한, 일정 한도 내에서는 웨이퍼(6)가 중심으로부터 벗어난 경우에도 아암(1)의 상승시 핑거(3)의 후크편(4) 상부의 곡면을 이룬 요입홈(5)에 의해 보정이 되어 자동적으로 정렬되므로 다른 챔버에 언로딩할 때에는 정확한 위치에 웨이퍼(6)를 안착시킬 수 있게 된다.In addition, within a certain limit, even when the wafer 6 is displaced from the center, it is automatically corrected by the concave recess 5 formed on the upper surface of the hook piece 4 of the finger 3 when the arm 1 is raised. The alignment allows the wafer 6 to settle in the correct position when unloaded into another chamber.

한편, 요입홈(5) 하단의 고정턱(7)에 의해 아암(1)의 이동시 웨이퍼(6)의 유동이 방지되므로 아암(1)이동시 웨이퍼(6)가 핑거(3)로 부터 이탈되는 현상을 방지하여 웨이퍼(6) 반송용 아암(1)의 신뢰성을 향상시킬 수 있게 된다.On the other hand, the phenomenon that the wafer 6 is separated from the finger 3 when the arm 1 is moved because the movement of the wafer 6 is prevented when the arm 1 moves by the fixing jaw 7 at the lower end of the recess 5. It is possible to improve the reliability of the arm 1 for conveying the wafer 6.

이상에서와 같이, 본 고안은 반도체 제조 공정에 사용되는 스퍼터 시스템의 웨이퍼(6) 핸들러인 세퍼레이션 아암(1)의 핑거(3)(finger) 구조를 개선하여 웨이퍼(6)의 자동정렬이 이루어지도록 함과 동시에 웨이퍼(6)의 핑거(3) 이탈이 방지될 수 있도록 한 매우 유용한 고안이다.As described above, the present invention improves the structure of the finger 3 of the separation arm 1, which is the wafer 6 handler of the sputtering system used in the semiconductor manufacturing process, so that the wafer 6 is automatically aligned. It is a very useful design that allows the finger 3 of the wafer 6 to be prevented from falling off at the same time.

Claims (3)

스퍼터 시스템의 웨이퍼 반송용 어퍼 아암 및 로우어 아암의 통공 내주면에 각각 장착되는 핑거의 후크편 상부 내면에 요입홈을 형성하여서 된 것을 특징으로 하는 반도체 제조 공정용 스퍼터 시스템의 웨이퍼 핸들링 장치.A wafer handling apparatus for a sputtering system for a semiconductor manufacturing process, characterized in that a recess is formed in an inner surface of an upper portion of a hook piece of a finger attached to the upper inner and outer circumferential surfaces of a wafer carrying upper arm and a lower arm. 제1항에 있어서, 상기 요입홈이 곡면을 이루는 것을 특징으로 하는 반도체 제조 공정용 스퍼터 시스템의 웨이퍼 핸들링 장치.The wafer handling apparatus of claim 1, wherein the recess has a curved surface. 제1항에 있어서, 상기 요입홈의 하단부에는 웨이퍼가 반경 방향으로 밀려나는 현상을 방지하는 고정턱이 형성되는 것을 특징으로 하는 반도체 제조 공정용 스퍼터 시스템의 웨이퍼 핸들링 장치.The wafer handling apparatus of the sputtering system of claim 1, wherein a fixing jaw is formed at a lower end of the recess to prevent the wafer from being pushed in a radial direction.
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