KR20030004940A - 이온주입장비의 리프트 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 이온주입장비의 리프트(lift) 장치에 관한 것이다. 본 발명의 이온주입장비는 공정챔버 내에 웨이퍼가 놓여지는 스테이지와 상기 스테이지 상의 웨이퍼를 로딩/언로딩 하기 위한 리프트 장치로 구성된다. 상기 리프트 장치는 공정챔버의 외부에 위치한 구동부에 의해 동작하며, 리프트 핀, 지지대, 리프트 축으로 이루어져 있다. 공정챔버 내에 위치한 상기 리프트 축의 둘레에는 외부의 공기가 공정챔버 내로 유입되지 않도록 하기 위한 벨로즈가 설치되어 있다.

Description

이온주입장비의 리프트 장치{LIFT DEVICE OF ION INJECTION APPARATUS}

본 발명은 이온주입장비에 관한 것으로, 좀 더 구체적으로는 리프트 장치를 갖는 이온주입장비에 관한 것이다.

일반적으로, 반도체 제조 공정중에 반도체 기판에 이온을 공급하여야 하는이온임플란트공정(ion implant process)이 있는데, 이 공정의 목적은 원하는 도펀트(dopant)로 웨이퍼를 도핑하는 것이다. 이 때, 공기분자도 이온화되어 주입될 수 있으므로 이온 주입은 진공에서 수행한다. 초기의 이온 주입기는 보통 빔 주사에 의해 한번에 한 웨이퍼만 처리할 수 있었다. 그러나, 주입이 많이 필요해짐에 따라 웨이퍼를 여러장 큰 스테이지 상에 배치한 후 빔 앞에서 회전시켜서 이온을 주입한다.

상기 이온주입공정을 수행하는 이온주입장비는 공정이 이루어지는 공정챔버와, 상기 공정챔버 내에 위치하고 웨이퍼가 놓여지는 스테이지와, 상기 웨이퍼를 로딩/언로딩 하는 리프트 장치와, 외부의 공기와 미립자들의 유입을 방지하고, 압력 조절을 위한 완충챔버 및 상기 리프트 장치를 상,하로 동작시키는 구동부로 구성된다.

도 1은 종래의 이온주입장비를 개략적으로 나타낸 도면이다.

도 1을 참조하면, 이온주입장비는 공정이 이루어지는 공정챔버(10) 내에 웨이퍼가 놓여지는 스테이지(20)와 리프트 장치를 포함하고 있다. 또한, 상기 공정챔버(10)의 외부에 설치되어 대기와 상기 공정챔버(10)간의 압력차를 조절하여 주는 완충챔버(60)와 상기 리프트 장치를 동작시키는 구동부(70)를 구비하고 있다.

이온주입 공정을 수행하기 위해 웨이퍼 이송 로봇(미 도시된)에 의해 웨이퍼가 이송되어 오면, 상기 리프트 장치가 상/하로 동작하여 상기 웨이퍼를 상기 스테이지(20) 상에 안착을 시킨다. 상기 리프트 장치는 웨이퍼를 지지하는 리프트 핀(40)과 상기 리프트 핀(40)이 수직으로 설치되어 있는 지지대(30) 및 상기 지지대(30)에 수직으로 설치되어 상기 구동부(70)에 의해 상/하로 동작하는 리프트 축(50)으로 이루어져 있다.

상기 완충챔버(60)는 공정챔버(10)의 외부에 설치되어 상기 공정챔버(10)와 대기와의 압력을 조절하는 완충 역할과 상기 리프트 축(50)이 동작할 때 가이드 역할을 하여주며, 외부로부터 공기와 미립자(particle)의 유입을 방지하여 준다. 상기 완충챔버(60)는 진공상태며 상기 리프트 축(50)이 통과되도록 홀이 생성되어 있다. 상기 리프트 축(50)이 통과하는 홀에는 진공 상태를 유지하고 외부로 부터 이물질이 상기 공정챔버(10) 내로 유입되는 것을 방지하기 위한 실(seal)(90)이 설치되어 있다. 그러나 상기 실(90)은 플라스틱 재질로서 마모가 발생하는데 이 때, 대기로부터 공기와 이물질이 유입되어 공정상의 불량을 유발한다. 또한, 실의 주기적인 교체와 윤활유 공급을 위한 시간이 많이 소요되는 문제점이 있다.

본 발명은 이와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 공정챔버의 고진공 상태를 유지하기 위한 반 영구적인 장치를 갖는 이온주입장비를 제공하는데 있다.

도 1은 종래의 이온주입장비를 개략적으로 나타낸 도면이다.

도 2는 본 발명의 이온주입장비를 개략적으로 나타낸 도면이다.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

10,100 : 공정챔버 20,110 : 스테이지(stage)

30,120 : 지지대 40,130 : 리프트 핀(lift pin)

50,140 : 리프트 축 60: 완충챔버

150 : 가이드부

70,160 : 구동부 80,170 : 패드스틀(pedestal)

90 : 실(seal) 180 : 벨로즈(bellows)

190 : 베어링 200 : 오링(o-ring)

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 의하면, 이온주입장비는 공정챔버 내에 웨이퍼가 놓여지는 스테이지와 상기 스테이지 상에 웨이퍼를 로딩/언로딩 하기 위한 리프트 장치를 포함한다. 상기 리프트 장치는 상기 스테이지 아래에 위치하고, 웨이퍼를 지지하는 리프트 핀과 상기 리프트 핀이 수직으로 설치되어있는 지지대 및 상기 지지대에 수직으로 설치되고, 상/하로 이동하는 리프트 축을 가진다. 또한, 상기 공정챔버 내부에 위치한 리프트 축을 둘러 싸도록 설치되어 외부로부터 공기의 유입을 차단하기 위한 벨로즈가 설치되어 있다.

이와 같은 본 발명에서, 상기 이온주입장비는 상기 공정챔버의 외부에 설치되고, 상기 리프트 축을 상/하로 이동시키기 위한 구동부와 상기 공정챔버와 대기와의 경계에 상기 리프트 축이 통과하는 가이드부를 더 포함하고 있다. 또한, 상기 스테이지 상에는 웨이퍼가 놓여지는 다수의 패드스틀이 설치되어 있다.

이와 같은 본 발명에서, 상기 가이드부는 상기 리프트 축이 통과되도록 관통되어 있으며, 상기 리프트 축이 통과하는 홀에 베어링이 설치되어 있고, 상기 리프트 축이 통과하는 상기 공정챔버의 홀 주변에는 오링이 설치되어 있다. 그리고, 상기 벨로즈는 한 끝단이 상기 리프트 축과 고정되어 있고, 다른 한 끝단은 상기 공정챔버의 내벽에 고정되어 있다. 또한, 상기 벨로즈의 재질은 스테인레스 스틸이다.

이와 같은 본 발명에 의하면, 벨로즈를 갖는 리프트 장치로 인하여 공정챔버의 고진공 상태를 유지할 수 있으며, 마모로 인한 부품 교체에 들어가는 시간과 미립자의 유입을 방지할 수 있다. 또한, 완충챔버의 기능이 필요없어 완충챔버의 진공상태 유지를 위한 장치가 필요 없게 된다.

이하 본 발명의 실시예를 첨부 도면 도2에 의거하여 상세히 설명한다.

도 2는 본 발명의 이온주입장비를 개략적으로 나타낸 도면이다.

도 2를 참조하면, 이온주입장비는 공정챔버(100) 내에 웨이퍼가 놓여지는 스테이지(110)와 상기 스테이지(110) 상에 웨이퍼를 안착시키기 위한 리프트 장치를 구비한다. 상기 리프트 장치는 웨이퍼를 지지하는 리프트 핀(130)과 상기 리프트 핀(130)이 수직으로 설치되는 지지대(120) 및 상기 지지대(120)에 수직으로 설치되고, 상/하로 이동하는 리프트 축(140)으로 구성된다. 공정이 진행되는 동안 이송 로봇(미 도시된)에 의해 웨이퍼가 이송되어 오면 상기 리프트 장치가 상승하여 상기 리프트 핀(130)에 웨이퍼가 놓이게 하고, 상기 리프트 장치가 하강하면서 상기 웨이퍼를 상기 스테이지(110)에 안착시킨다. 또한, 상기 스테이지(110) 상에는 여러 장의 웨이퍼를 처리할 수 있도록 다수의 패드스틀(170)이 설치되어 있다. 이 때, 상기 리프트 장치는 공정챔버(100)의 외부에 설치되고, 상기 리프트 축(140)과 연결되어 있는 구동부(160)에 의해 동작을 한다. 상기 구동부(160)와 상기 공정챔버(100) 사이에는 상기 리프트 축(140)의 동작을 원활히 이루어지게 하여주는 가이드부(150)가 설치되어 있으며, 상기 리프트 축(140)이 통과하는 상기 가이드부 (150)의 홀에는 베어링이 설치되어 있다.

상기 공정챔버(100)는 고진공 상태이며 상/하로 동작하는 리프트 축(140)은 외부에 설치 되어 있는 구동부(160)와 연결이 되어 있어서 공정중에 상기 공정챔버 (100)의 고진공 상태유지가 필수적이다. 상기 공정챔버(100)의 고진공 상태를 유지하기 위하여 상기 공정챔버(100)내에 위치한 리프트 축(140)의 둘레에 벨로즈(180)가 설치되어 있으며, 상기 벨로즈(180)의 한 끝단은 상기 리프트 축(140)에 고정되어 있고, 다른 한 끝단은 상기 공정챔버(100)의 내벽에 고정되어서 상기 리프트 축(140)이 상/하로 움직일 때 같이 상/하로 늘어나고 줄어드는 동작을 수행한다.그리고 상기 벨로즈(180)는 스테인레스 스틸 재질로 되어 있어서 반 영구적으로 사용할 수 있다. 또한, 상기 리프트 축(140)이 상기 공정챔버(100) 내로 들어가는홀 주변에 오링(o-ring)(200)이 설치되어 있어 상기 리프트 축(140)이 동작할 때 외부의 공기와 미립자(particle) 의 유입을 방지하면서 상기 리프트 축(140)이 상기 벨로즈(180)로 들어가게 한다.

이와 같은 본 발명에 의하면, 벨로즈를 갖는 리프트 장치로 인하여 공정챔버의 고진공 상태를 유지할 수 있으며, 마모로 인한 부품 교체에 들어가는 시간과 미립자의 유입을 방지할 수 있다. 또한, 완충챔버의 기능이 필요없어 완충챔버의 진공상태 유지를 위한 장치가 필요 없게 된다.

Claims (8)

1. 공정챔버 내에 위치하고, 웨이퍼가 놓여지는 스테이지; 및

   상기 스테이지에 웨이퍼를 로딩/언로딩 하기 위한 리프트 장치를 포함하되;

   상기 리프트 장치는 상기 스테이지 아래에 위치하고, 웨이퍼를 지지하는 리프트 핀과, 상기 리프트 핀이 수직으로 설치되어 있는 지지대 및 상기 지지대에 수직으로 설치되고, 상/하로 이동되는 리프트 축을 가지되, 외부로부터 공기의 유입을 차단하기 위한 벨로즈가 상기 공정챔버 내부에 위치한 리프트 축을 둘러 싸도록 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 이온주입장비.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 공정챔버의 외부에 설치되고, 상기 리프트 축을 상/하로 이동시키기 위한 구동부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이온주입장비.
3. 제 1항에 있어서,

   상기 공정챔버와 대기와의 경계에 상기 리프트 축이 통과하는 가이드부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이온주입장비.
4. 제 1항에 있어서,

   상기 스테이지 상에는 웨이퍼가 놓여지는 다수의 패드스틀이 설치되는 것을특징으로 하는 이온주입장비.
5. 제 1항에 있어서,

   상기 리프트 축이 통과하는 상기 공정챔버의 홀 주변에 오링이 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 이온주입장비.
6. 제 3항에 있어서,

   상기 가이드부는 상기 리프트 축이 통과되도록 관통되어 있으며, 상기 리프트 축이 통과하는 홀에 베어링이 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 이온주입장비.
7. 제 1항에 있어서,

   상기 벨로즈는 한 끝단이 상기 리프트 축과 고정되어 있고, 다른 한 끝단은 상기 공정챔버의 내벽에 고정되어 있는 것을 특징으로 하는 이온주입장비.
8. 제 7항에 있어서,

   상기 벨로즈의 재질은 스테인레스 스틸인 것을 특징으로 하는 이온주입장비.