KR20030062145A - 반도체 제조 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 쿨링 챔버 내에서 웨이퍼의 파손을 방지하기 위한 반도체 제조 장치를 개시한다.

본 발명에 따르면, 수직 이송부는 일정 홈을 갖는 테이블의 외측부에 형성된 본체부재와, 본체부재의 상부에 형성된 헤드부재를 포함하여, 외부의 트랜스퍼 암에 의해 수평 이송된 웨이퍼를 다운 동작을 통해 테이블의 상부로 이동시키고, 해당 공정 완료 후 업 동작을 통해 트랜스퍼 암에 공급한다. 이때, 헤드부재는 지지부재와 가아드부재와 돌기부재를 갖는데, 지지부재는 테이블에 형성된 일정 홈을 향해 돌출 형성되고, 최소화된 웨이퍼 지지면을 통해 웨이퍼를 지지하고, 가아드 부재는 웨이퍼의 이탈을 방지하기 위해 제2 두께를 갖는 지지부재에 연장 형성되며, 돌기 부재는 가아드 부재의 상측에 설치되어, 웨이퍼가 헤드 부재의 상부에 놓이는 것을 방지한다.

그 결과, 웨이퍼를 상/하로 이동시키는 수직 이송부의 사이즈 및 디자인을 변경하므로써, 쿨링 챔버 내에서 발생되는 웨이퍼 파손이나 쿨링 공정의 불량을 예방할 수 있다.

Description

반도체 제조 장치{SEMICONDUCTOR DEVICE MANUFACTURING SYSTEM}

본 발명은 반도체 제조 장치에 관한 것으로, 보다 상세히는 반도체 제조 장치의 쿨링 챔버 내에서 웨이퍼의 파손을 방지하기 위한 반도체 제조 장치에 관한 것이다.

일반적으로 반도체 제조 과정이 제조 설비에 크게 의존하고 있으므로 반도체 산업을 장치 산업이라고 하는데, 크게 설계설비, 공장설비, 조립/검사설비로 구분할 수 있으며, 점차 복잡화, 자동화, 고기능화되고 있는 추세이다.

도 1은 일반적인 반도체 제조 장치의 구조도이다.

도 1을 참조하면, 제1 또는 제2 로드 포트(10, 12)에 적재되어 있는 웨이퍼를 ATM 로봇(22)이 이송하여 ATM 얼라이너(24)에 얹혀 놓으면, ATM 얼라이너(24)는 이송한 웨이퍼를 제1 내지 제4 프로세싱 챔버(52, 54, 56, 58)의 중심에 위치시키기 위해 정렬한다. 이때 ATM 로봇(22)은 엘리베이터상에 장착된 카세트로 웨이퍼를 하나 또는 복수개씩 이송하여 적재한다.

제1 또는 제2 로드 포트(10, 12)에 적재되어 있는 웨이퍼가 모두 제1 또는 제2 로드락 챔버(30, 32)로 이송이 완료되면 해당 로드락 챔버는 도어를 닫고 불순물이 들어가지 않도록 압력을 뽑아내어 진공 상태를 만든다.

그런 후 버큠 로봇(42)은 해당 로드락 챔버에 적재된 웨이퍼를 제1 내지 제4 프로세싱 챔버(52, 54, 56, 58)로 공급하여 해당 프로세싱 동작을 진행하고, 웨이퍼의 프로세스 진행이 완료됨에 따라 쿨링 챔버(60)로 웨이퍼를 이송시켜 쿨링 동작을 수행하게 된다. 이때 복수개의 웨이퍼가 쿨링 동작을 완료하면, 예를 들어, 25개의 웨이퍼가 모두 제1 또는 제2 로드락 챔버(30, 32)내의 카세트로 이송되어 해당 로드락 챔버의 도어가 열리게 된다. 그러면 ATM 로봇(22)은 제1 로드락 챔버(30)나 제2 로드락 챔버(32)의 카세트에 적재된 웨이퍼 모두를 제1 또는 제2 로드포트(10, 12)로 이송시킨다.

이처럼 일반적으로 반도체 제조설비에서는 고온의 프로세싱 챔버들에서 웨이퍼 프로세싱을 진행한 후 고온 상태의 웨이퍼를 식혀주는 쿨링 챔버가 존재한다.

도 2a 내지 도 2c는 상기한 도 1의 쿨링 챔버를 상세히 설명하기 위한 도면이고, 도 3a, b는 상기한 쿨링 챔버에 의해 웨이퍼 파손을 설명하기 위한 도면이다.

도 2a 내지 도 2c를 참조하면, 종래의 쿨링 챔버(60)는 테이블(62)과 웨이퍼를 상기 테이블(62)로 이동시키는 수직 이송부(64)를 포함하여 이루어지는데, 트랜스퍼 암(또는 버큠 로봇(42))에 의해 이송된 웨이퍼가 수직 이송부(64)의 업/다운 동작에 의해 웨이퍼가 파손되는 문제점이 있다.

보다 상세히는, 종래에는 테이블(62)과 수직 이송부(64)와의 사이는 대략 5mm의 간격을 가지고 있기 때문에 웨이퍼가 수직 이송부(64)의 아래로 내려갈 공간이 많아 도 3a에 도시한 바와 같이, 그 사이에 끼게되면 웨이퍼가 파손되는 문제점이 있다.

또한, 종래의 쿨링 챔버에서 웨이퍼를 업/다운 이동시켜주는 수직 이송부(64)의 상부면이 넓어서 도 3b에 도시한 바와 같이, 정상적으로 테이블의 면에 위치하지 않게 되어 정상적인 쿨링 동작을 수행하지 못하게 되는 문제점이 있다.

이에 본 발명의 기술적 과제는 종래의 이러한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 고온의 프로세싱 챔버들에서 웨이퍼 프로세싱을 진행한 후 카세트로 이송하기 전에 고온 상태의 웨이퍼를 쿨링시키는 쿨링 챔버 내에서 발생 가능한 웨이퍼의 파손이나 쿨링 공정의 불량을 방지하기 위한 반도체 제조 장치를 제공하는 것이다.

도 1은 일반적인 반도체 제조 장치의 구조도이다.

도 2a 내지 도 2c는 상기한 도 1의 쿨링 챔버를 상세히 설명하기 위한 도면이다.

도 3a, b는 상기한 쿨링 챔버에 의해 웨이퍼 파손을 설명하기 위한 도면이다.

도 4a는 본 발명에 따른 반도체 제조 장치를 설명하기 위한 도면이고, 도 4b는 상기한 쿨링 챔버의 동작을 설명하기 위한 도면이다.

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 반도체 제조 장치는, 외주면중 하나 이상의 특정 영역에 일정 홈을 갖는 테이블; 및 상기 테이블의 외측부에 형성된 본체부재와, 상기 본체부재의 상부에 형성된 헤드부재를 포함하여, 외부의 트랜스퍼 암에 의해 수평 이송된 웨이퍼를 다운 동작을 통해 상기 테이블의 상부로 이동시키고, 해당 공정 완료 후 업 동작을 통해 상기 트랜스퍼 암에 공급하는 수직 이송부를 포함하여 이루어지고, 상기 헤드부재는, 상기 웨이퍼를 지지하기 위해 상기 테이블에 형성된 일정 홈을 향해 돌출 형성되고, 상기 일정 홈에 최근접하도록 연장된 길이를 갖는 지지부재; 및 일정 기울기로 상기 지지부재에 연장 형성되어 상기 웨이퍼의 이탈을 방지하는 가아드 부재를 포함하여 이루어진다. 여기서, 상기한 반도체 제조 장치는 상기 가아드 부재의 상측에 설치되어, 상기 웨이퍼가 상기 헤드 부재의 상부에 놓이는 것을 방지하는 돌기 부재를 더 포함하여 이루어진다.

이때, 상기 지지부재는 상기 테이블의 일정 홈 상에 배치되며, 상기 테이블과 대략 2 밀리미터 간격만큼 이격되는 것이 바람직하다.

또한, 상기한 지지부재는 최소화된 웨이퍼 지지면을 갖는 것이 바람직하고, 상기 일정 홈에 최근접해서는 제1 두께를 갖고, 상기 일정 홈에 최원접해서는 상기 제1 두께보다는 작은 제2 두께를 갖으며, 상기 제2 두께는 대략 3밀리미터인 것이 바람직하다.

또한, 상기한 가아드 부재의 기울기는 수직면에 대해 대략 30도로서 완만한 경사를 갖는 것이 바람직하다.

이러한 반도체 제조 장치에 의하면, 웨이퍼를 상/하로 이동시켜 주는 수직 이송부의 사이즈 및 디자인을 변경하므로써, 쿨링 챔버 내에서 발생되는 웨이퍼 파손이나 쿨링 공정의 불량을 방지할 수 있다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여, 본 발명을 보다 상세하게 설명하고자 한다.

도 4a는 본 발명에 따른 반도체 제조 장치를 설명하기 위한 도면으로, 특히 쿨링 챔버의 일단면을 도시하고, 도 4b는 상기한 쿨링 챔버의 동작을 설명하기 위한 도면이다.

도 4a 내지 도 4b를 참조하면, 본 발명에 따른 쿨링 챔버는 테이블(62)과, 트랜스퍼 암에 의해 이송된 웨이퍼를 다운 동작을 통해 상기 테이블(62)의 상부로 이송시키고, 쿨링 완료된 웨이퍼를 트랜스퍼 암에 공급하기 위해 업 동작을 통해 추출하는 수직 이송부(640)를 포함한다.

테이블(62)은 외주면중 하나 이상의 특정 영역에 일정 홈을 구비하여, 수직 이송부(640)에 의해 이송된 웨이퍼의 쿨링 공정을 수행한다. 바람직하게는 상기한 도 2a에 도시한 바와 같이, 웨이퍼가 놓여지기에 적합한 형상인 원형 형상의 외주면에 3개의 특정 영역을 갖는다. 물론 특정 영역은 4개 이상을 가질 수도 있을 것이다.

수직 이송부(640)는 테이블(62)의 외측부에 형성된 본체부재(642)와, 본체부재의(642) 상부에 형성되어 지지부재(644a)와 가아드 부재(644b)를 포함하는 헤드부재(644)를 포함하여, 트랜스퍼 암에 의해 이송된 웨이퍼가 수직 이송부(640)에 위치함에 따라 쿨링 공정을 위해 다운 동작을 통해 테이블(62)에 제공한다. 이때상기한 가아드 부재(644b)는 테이블(62)을 향하는 돌기부재를 갖는다.

보다 상세히는, 지지부재(644a)는 테이블(62)에 형성된 일정 홈 방향을 향하도록 돌출 형성되어 상기한 일정 홈을 통해 형성된 공간을 지지부재(644a)가 채우는 형태이고, 테이블(62)과 지지부재(644a)간은 제1 길이(d1)만큼 이격되는데, 여기서, 제1 길이는 2㎜인 것이 바람직하다.

이처럼 수직 이송부(640)와 테이블(62)과의 간격을 2㎜로 축소 변경하므로써, 즉 지지부재의 길이를 일정 홈에 최근접하도록 연장시키므로써, 이송된 웨이퍼가 지지부재에 의해 미탑재될 확률을 최소화시켜 웨이퍼가 수직 이송부(640)와 테이블(62)간의 일정 간격사이에 끼여서 파손되는 문제점을 해결할 수 있다.

또한 지지부재(644a)는 일정 홈에 최근접해서는 제1 두께를 갖고, 상기 일정 홈에 최원접해서는 상기 제1 두께보다는 작은 제2 두께(d2)를 갖는다. 즉, 지지부재(644a)의 제2 두께는 3㎜인 것이 바람직하고, 지지부재(644a)의 제1 두께는 3㎜보다는 크며, 이러한 제1 두께와 제2 두께와의 차이에 의해 형성되는 지지부재(644a)의 각도(θ1)는 15°인 것이 바람직하다.

이처럼, 테이블(62)에 인접하는 지지부재(644a)의 높이를 증가시키므로써, 수직 이송부(640)와 테이블(62)간에 형성되는 일정 간격사이에 웨이퍼가 끼여서 파손되는 문제점을 해결할 수 있다.

또한 수직 이송부(640)의 에지부, 바람직하게는 지지부재(640a)의 형상을 웨이퍼 접촉 면적을 최소화하도록 변경하므로써 웨이퍼 슬라이딩으로 인해 발생될 수 있는 스크래치 및 파티클의 발생을 감소시킬 수 있다.

한편, 가아드 부재(644b)는 제2 두께를 갖는 지지부재(644a)에 연장 형성되고 지지부재(644a)가 형성되는 방향과는 반대 방향, 즉 테이블(62)을 벗어나는 반대 방향으로 일정 기울기(θ2)를 통해 형성되어 웨이퍼의 이탈을 방지한다.

이처럼, 웨이퍼를 업/다운 시켜주는 수직 이송부, 바람직하게는 가아드 부재(644b)의 기울기를 완만하도록 변경하므로써, 웨이퍼가 수직 이송부의 상부에 놓이게 되는 면적을 줄일 수 있어 웨이퍼의 쿨링 정도를 감소하는 문제점을 해결할 수 있다.

가아드 부재(644b)의 상측에 형성되는 돌기부재는 웨이퍼가 슬라이딩에 의해 수직 이송부의 상부, 즉 헤드 부재(644)의 상부로 올라가는 것을 방지하므로써, 쿨링 공정의 불량을 방지할 수 있다.

이상에서는 웨이퍼를 이송받은 쿨링 챔버 내에서 해당 웨이퍼의 쿨링 공정을 수행하기 위해 수직 이송부의 디자인을 변경하므로써, 다운/업 공정 진행시 발생 가능한 웨이퍼의 파손을 방지하고, 쿨링 공정의 신뢰성을 확보하는 일례를 설명하였으나, 다른 공정 챔버 내에서 웨이퍼의 해당 공정을 수행하는 수직 이송부에도 동일하게 적용할 수 있음은 자명하다.

즉, 수평 방향으로 웨이퍼를 이송받아 수직 방향으로 챔버내로 이송시키는 동작을 수행하는 각종 수직 이송부의 디자인을 변경할 수 있을 것이다.

이상에서는 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을것이다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면 반도체 드라이 에칭 공정을 진행한 웨이퍼가 카세트로 이동하기 전 웨이퍼를 쿨링시키는 챔버 내에서 발생될 수 있는 웨이퍼 파손이나 쿨링 공정의 불량을 방지할 수 있다.

즉, 수직 이송부와 테이블과의 간격을 축소 변경하고, 수직 이송부의 높이를 증가시키므로써 웨이퍼가 수직 이송부와 테이블간의 일정 간격사이에 끼여서 파손되는 문제점을 해결할 수 있고, 수직 이송부의 기울기를 완만하게 변경하므로써, 웨이퍼가 수직 이송부의 상부에 놓이게 되는 면적을 줄일 수 있어 웨이퍼의 쿨링 정도를 감소하는 문제점을 해결할 수 있다.

또한, 본 발명에 따르면 웨이퍼를 업/다운 시켜주는 수직 이송부의 에지부의 형상을 웨이퍼 접촉 면적이 최소화하도록 변경하므로써 웨이퍼 슬라이딩으로 인해 발생될 수 있는 스크래치 및 파티클의 발생을 감소시킬 수 있고, 수직 이송부의 상측부에 돌기를 생성하여 웨이퍼가 슬라이딩에 의해 수직 이송부의 위로 올라가는 것을 방지하여 쿨링 공정의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.

Claims (6)

1. 외주면중 하나 이상의 특정 영역에 일정 홈을 갖는 테이블; 및

   상기 테이블의 외측부에 형성된 본체부재와, 상기 본체부재의 상부에 형성된 헤드부재를 포함하여, 외부의 트랜스퍼 암에 의해 수평 이송된 웨이퍼를 다운 동작을 통해 상기 테이블의 상부로 이동시키고, 해당 공정 완료 후 업 동작을 통해 상기 트랜스퍼 암에 공급하는 수직 이송부를 포함하여 이루어지고,

   상기 헤드부재는,

   상기 웨이퍼를 지지하기 위해 상기 테이블에 형성된 일정 홈을 향해 돌출 형성되고, 상기 일정 홈에 최근접하도록 연장된 길이를 갖는 지지부재; 및

   일정 기울기로 상기 지지부재에 연장 형성되어 상기 웨이퍼의 이탈을 방지하는 가아드 부재를 포함하는 반도체 제조 장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 반도체 제조 장치는 상기 가아드 부재의 상측에 설치되어, 상기 웨이퍼가 상기 헤드 부재의 상부에 놓이는 것을 방지하는 돌기 부재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 제조 장치.
3. 제1항에 있어서, 상기 지지부재는 상기 테이블의 일정 홈 상에 배치되며, 상기 테이블과 대략 2 밀리미터 간격만큼 이격되는 것을 특징으로 하는 반도체 제조 장치.
4. 제1항에 있어서, 상기 지지부재는 최소화된 웨이퍼 지지면을 갖는 것을 특징으로 하는 반도체 제조 장치.
5. 제4항에 있어서, 상기 지지부재는 상기 일정 홈에 최근접해서는 제1 두께를 갖고, 상기 일정 홈에 최원접해서는 상기 제1 두께보다는 작은 제2 두께를 갖으며, 상기 제2 두께는 대략 3밀리미터인 것을 특징으로 하는 반도체 제조 장치.
6. 제1항에 있어서, 상기 가아드 부재의 기울기는 수직면에 대해 대략 30도인 것을 특징으로 하는 반도체 제조 장치.