KR20020086345A - 반도체 웨이퍼 파지장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 반도체 웨이퍼 파지장치에 관한 것으로서, 웨이퍼에 여러 공정을 수행함에 있어서, 상기 웨이퍼를 확실하게 파지하여 여러 공정을 안정적으로 수행할 수 있도록 하며, 웨이퍼 상부는 물론 하면에도 화학약액을 골고루 분사할 수 있는 웨이퍼 파지장치에 관한 것이다.

이를 위한 본 발명은 반도체 웨이퍼 파지장치는 식각등의 여러 공정을 수행하기 위해 반도체 웨이퍼(40)를 안착하는 웨이퍼안착단(10)과 파지된 웨이퍼(40)를 해제하기 위하여 작동판(30)을 작동시키는 지지대(20)와 상기 지지대의 상부에 설치되어 파지구(13)를 작동시키는 작동판(30)으로 이루어진다.

본 발명은 웨이퍼가 회전하지 않는 상태에서부터 웨이퍼를 파지함으로써, 웨이퍼가 회전시 떨림현상이 발생하지 않아 웨이퍼에 손상을 주지않으며, 회전력을 얻을수록 원심력에 의해 더욱 확실하게 웨이퍼를 파지할수 있다.

Description

반도체 웨이퍼 파지장치{GRASP APPARATUS OF A SEMICONDUCTOR WAFER}

본 발명은 반도체 웨이퍼 파지장치에 관한 것으로서, 웨이퍼에 여러 공정을 수행함에 있어서, 상기 웨이퍼를 확실하게 파지하여 여러 공정을 안정적으로 수행할 수 있도록 하며, 웨이퍼 상부는 물론 하면에도 화학약액을 골고루 분사할 수 있는 웨이퍼 파지장치에 관한 것이다.

반도체 웨이퍼의 표면은 회로의 정밀도에 영향을 미치기 때문에 고도의 평탄도가 요구됨은 물론, 조금의 오염도 없어야 한다. 따라서, 웨이퍼에 화학, 물리적 반응을 이용해 식각, 증착 등의 여러 공정들을 반복적으로 수행하여 웨이퍼 표면을 처리하며, 이를 위하여 공정챔버의 내부에 웨이퍼를 안착시키고 확실하게 파지하여 회전시키면서 상기의 공정을 실시한다.

이를 위하여 종래에는 하부 안착단에 바큠을 설치하고 진공흡입하여 웨이퍼를 파지한 후 여러 공정들을 수행하였으나, 웨이퍼의 상부에는 물론 하부에도 동시에 약액을 분사하고자 할 시에는 어려움이 있었다.

따라서, 이러한 문제점을 해결하기 위해 도 1에서와 같이 평상시에는 파지구(1)의 걸림홈(2)의 위치가 자중에 의해 안착단(3)의 바깥측으로 젖혀져 있고, 웨이퍼(4)는 상기 파지구(1)의 위에 단순히 재치되어 있다가, 안착단(3)의 회전시에는 원심력이 작용하여 상기 파지구(1)의 하측이 힌지(1a)를 중심으로 바깥측으로 경사지게 기울어지면서, 상기 파지구(1)의 걸림홈(2)이 안착단(3)의 내측으로 회전하며 파지구(1)에 걸쳐져 있는 웨이퍼(4)를 누르며 파지하게 된다. 이렇게 파지 후 여러가지의 공정을 수행하며, 별도의 분사장치에 의해서 상기 웨이퍼(4) 하면에도 약액등을 분사하여 공정을 수행한다.

그러나, 상기와 같이 파지구(1)가 원심력에 의해 기울어지며 웨이퍼(4)를 파지하기 위해서는 일정시간이 지나서 소정의 회전력에 의한 원심력을 가져야만 이루어지는 것이므로, 그 이전에는 웨이퍼(4)가 상기 파지구(1)에 의해 파지되지 않음은 물론, 일정 시간동안은 상기 웨이퍼(4)가 회전하면서 떨림현상이 발생하게 되고, 그로 인해 제품에 손상이 가기도 한다.

본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하고, 웨이퍼를 파지함에 있어서 파지구의 자중에 의해 파지하고 작동로드에 의해 해제함으로써, 웨이퍼를 확실하게 파지할 수 있도록 함에 본 발명의 목적이 있다.

또한, 본 발명의 또 다른 목적은 웨이퍼의 하부에서도 약액을 골고루 분사할 수 있는 장치를 제공함에 있다.

도 1은 일반적인 반도체 웨이퍼 파지장치의 요부인 파지구를 나타내는 일부 예시도

도 2는 본 발명에 의한 반도체 웨이퍼 파지장치를 나타내는 요부 분해 사시도

도 3은 본 발명에 의한 반도체 웨이퍼 파지장치가 웨이퍼를 파지한 상태의 측단면도

도 4는 도 3의 A부분의 확대도

도 5는 본 발명에 의한 반도체 웨이퍼 파지장치의 평면도

도 6은 본 발명에 의한 반도체 웨이퍼 파지장치의 다른 실시예를 나타내는 평면도

<도면의 주요부분에 대한 부호설명>

10. 웨이퍼안착단 11. 바닥판 11a. 관통공

12. 파지구체결간 12a. 삽입홈 12b. 절개부

13. 파지구 13a. 안착홈 13b. 회전체

13c. 힌지 20. 지지대 21. 걸림단

22. 노즐 31. 걸림편 31a. 걸림턱

32. 작동로드 33. 연결간 40. 웨이퍼

따라서, 상기의 목적을 이루기 위한 본 발명은 챔버의 내부에 설치되며 웨이퍼를 파지하는 파지장치에 있어서, 중앙부에 관통공을 가지는 바닥판과, 상기 바닥판의 외곽에 일체로 형성되며 일측부가 절개된 소정 높이의 통형태로 삽입홈을 가지는 파지구체결간과, 상기 파지구체결간의 상측 절개부에 힌지결합되며 상측에 웨이퍼 안착홈이 형성되고 하부의 회전체 일측은 경사지게 이루어지는 파지구를 포함하는 웨이퍼안착단과; 상기 웨이퍼안착단의 중앙부 관통공에 삽입되어 하부의 공정챔버를 관통하며 상부에 하측으로 절곡된 걸림단을 갖는 지지대와; 상기 지지대의 걸림단에 대접되는 걸림턱을 갖는 걸림편과, 상기 파지구체결간의 내부에 삽입되는 작동로드와, 상기 작동로드와 걸림편을 일체로 연결하는 연결간으로 이루어지는 작동판; 을 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명은 상기 지지대의 내부에 노즐이 상부에서 하부로 관통 형성되는 것을 특징으로 한다.

그리고, 본 발명은 상기 노즐의 분사 방향이 상부에 안착된 웨이퍼의 중앙부를 향하도록 형성되는 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명의 가장 바람직한 실시예에 따른 구성을 첨부한 도면에 의거하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 2는 본 발명에 의한 반도체 웨이퍼 파지장치를 나타내는 요부 사시도이고, 도 3은 본 발명에 의한 반도체 웨이퍼 파지장치가 웨이퍼를 파지한 상태를 나타내는 측단면도이며, 도 4는 도3의 A부분의 확대도이고, 도 5는 본 발명에 의한 반도체 웨이퍼 파지장치의 평면도이다.

본 발명의 반도체 웨이퍼 파지장치는 도 2에서와 같이 식각등의 여러 공정을 수행하기 위해 반도체 웨이퍼(40)를 안착하는 웨이퍼안착단(10)과 파지된 웨이퍼(40)를 해제하기 위하여 작동판(30)을 작동시키는 지지대(20)와 상기 지지대의 상부에 설치되어 파지구(13)를 작동시키는 작동판(30)으로 이루어진다.

상기 웨이퍼안착단(10)은 보통 원형으로 이루어지며 중앙부에 관통공(11a)이 형성되어 있는 바닥판(11)의 외곽에, 소정의 높이로 되는 원통형으로 삽입홈(12a)을 가지는 파지구체결간(12)이 일정 각도를 가지며 다수개 형성되되, 상기 원통형의 파지구체결간(12)의 일측부는 상측에서 하측까지 길게 절개부(12b)가 형성되어 있다. 이때, 상기 절개부(12b)의 방향은 안착단(10)의 중심측을 향하는 것이 바람직하며, 상기 절개부(12b)를 상측의 일부분과 하측의 일부분만 절개할 수도 있다. 그리고 상기 파지구체결간(12)의 절개부 상측에는 파지구(13)가 힌지(13c) 결합되어 있으며, 상기 파지구(13)의 상측은 웨이퍼(40)가 안착되는 안착홈(13a)이 대략 직각을 이루어 형성되어 있으며, 하부는 일측이 경사지게 형성된 회전체(13b)로 이루어진다.

또한, 상기 지지대(20)는 상측부가 하측으로 절곡되어 걸림단(21)이 형성되어 있으며, 상기 웨이퍼안착단(10)의 중앙부 관통공(11a)에 삽입되어 하부의 챔버(50)를 관통하여 구비되어 있다. 그리고, 상기 지지대(20)의 내부에는 화학약액과 탈이온수를 분사하기 위한 분사노즐(22)이 구비되어 있으며, 이 분사노즐(22)의 끝단부의 방향은 상부에 안치되어 있는 웨이퍼(40)의 중앙부를 향하여 위치된다.

상기 작동판(30)은 걸림편(31)과 작동로드(32)와 연결간(33)으로 이루어지며, 상기 걸림편(31)은 지지대(20)의 걸림단(21)에 대접되는 형태로 걸림턱(31a)이 형성되어 상기 지지대(20)가 작동시 일체로 작동하도록 한다. 그리고 상기 작동로드(32)는 파지구체결간(12)의 내부에 삽입 구비되어 연결간(33)에 의해 상기 걸림편(31)과 일체로 연결되어 있다.

도 6은 본 발명에 의한 반도체 웨이퍼 파지장치의 다른 실시예를 나타내는 평면도로서, 웨이퍼안착단(10)의 외곽에 파지구체결간(12)을 두개를 일조로 형성하며, 작동판(30)의 연결간(33)에 의해 연결된 작동로드(32) 또한 상기 파지구체결간(12)과 같은 일조로 구성함으로써, 4각형의 웨이퍼(40)를 파지하는데 효과적이다.

이하, 본 발명의 작용을 설명하면 다음과 같다.

본 발명에 의한 반도체 웨이퍼 파지장치는 평상시에는 지지대(20)가 별도의 작동장치(도면에는 도시되지 않음)에 의해 상측으로 상승하여 있으며, 이렇게 상승한 지지대(20)의 걸림단(21)과 걸림편(31)의 걸림턱(31a)에 의해 작동판(30)도 상승하며, 그에 따라 연결간(33)에 의해 연결되어 있는 작동로드(32)가 파지구체결간(12)의 내부에 삽입된 채로 상승한다. 상승한 작동로드(32)는 파지구(13)의 하부 회전체(13b)의 경사면을 밀어올리게 되고, 파지구(13)는 힌지(13c)에 의해 회전하면서 상측 웨이퍼 안착홈(13a)이 웨이퍼(40)가 안착될 수 있도록 일측면이 평형상태로 된다.

상기와 같은 상태에서 반도체 웨이퍼(40)를 안착한 `후, 상기 지지대(20)를 별도의 작동장치에 의해 하강시키면, 작동판(30) 또한 자중에 의해 하강하게 되며, 상기 작동판(30)과 일체로 연설된 작동로드(32)도 하강하게 된다. 그러면, 상기 작동로드(32)에 의해 회전되어 있던 파지구(13)가 자중에 의해 회전하며, 상측의 웨이퍼 안착홈(13a)이 웨이퍼(40)를 파지하는 상태로 된다.

그리고, 여러 공정들을 수행하기 위해 안착단(10)이 회전을 하면, 상기 파지구(13)의 회전체(13b)는 원심력에 의해 안착단(10)의 외측 방향으로 회전하려고 하여 웨이퍼(40)를 더욱 더 견고하게 파지한다.

한편, 상기와 같이 회전하는 웨이퍼(40)의 하면에, 상기 지지대(20)의 내부에 형성되어 있는 분사노즐(22)을 통하여 화학약액 또는 탈이온수를 분사하여 공정을 수행한다. 이때, 상기 분사노즐(22)의 방향은 웨이퍼(40)의 중앙부를 향해 있으므로, 분사된 화학약액 또는 탈이온수는 회전하는 웨이퍼(40)의 원심력에 의해 웨이퍼(40)의 중앙부에서 외곽 가장자리 방향으로 퍼지며 웨이퍼(40)의 하부면에 골고루 도포된다.

작업을 마치고 웨이퍼(40)가 정지를 하게 되면, 다시 상기에서와 같이 지지대(20)를 작동하여 웨이퍼(40)의 파지를 해제함으로써, 다음 작업을 대기한다.

상기와 같이 본 발명의 반도체 웨이퍼 파지장치는 웨이퍼가 회전하지 않는 상태에서부터 웨이퍼를 파지함으로써, 웨이퍼가 회전시 떨림현상이 발생하지 않아 웨이퍼에 손상을 주지않으며, 회전력을 얻을수록 원심력에 의해 더욱 확실하게 웨이퍼를 파지할수 있다.

또한 본 발명은 웨이퍼의 하면에도 약액을 분사가능하며, 웨이퍼의 하면 전체에 골고루 분사할 수 있는 효과적인 발명이다.

Claims (3)

1. 챔버(50)의 내부에 설치되며 웨이퍼(40)를 파지하는 파지장치에 있어서,

   중앙부에 관통공(11a)을 가지는 바닥판(11)과, 상기 바닥판(11)의 외곽에 일체로 형성되며 일측부가 절개된 절개부(12b)와 소정 높이의 통형태로 삽입홈(12a)을 가지는 파지구체결간(12)과, 상기 파지구체결간(12)의 상측 절개부(12b)에 힌지(13c)결합되며 상측에 웨이퍼 안착홈(13a)이 형성되고 하부는 일측이 경사지게 이루어지는 회전체(13b)로 되는 파지구(13)를 포함하는 웨이퍼안착단(10)과;

   상기 웨이퍼안착단(10)의 중앙부 관통공(11)에 삽입되어 하부의 챔버(50)를 관통하며 상부에 하측으로 절곡된 걸림단(21)을 갖는 지지대(20)와;

   상기 지지대(20)의 걸림단(21)에 대접되는 걸림턱(31a)을 갖는 걸림편(31)과, 상기 파지구체결간(12)의 내부에 삽입되는 작동로드(32)와, 상기 작동로드(32)와 걸림편(31)을 일체로 연결하는 연결간(33)으로 이루어지는 작동판(30);

   을 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 웨이퍼 파지장치.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 지지대(20)의 내부에는 노즐(22)이 상부에 하부로 관통 형성되는 것을 특징으로 하는 반도체 웨이퍼 파지장치.
3. 제 2항에 있어서,

   상기 노즐(22)의 분사 방향이 상부에 안착된 웨이퍼(40)의 중앙부를 향하도록 형성되는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 파지장치.