KR20040012232A - 반도체 제조설비 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 웨이퍼를 이송시켜주는 인덱서 휠 포크부분이 열에 의해 변형되는 것을 미연에 방지하는 반도체 제조설비에 관한 것이다.
이와 같은 본 발명 반도체 제조설비는 웨이퍼 로딩 파트와, 프로세스 챔버와, 웨이퍼 로딩 파트의 웨이퍼를 프로세스 챔버로 이송시켜주는 웨이퍼 이송로봇이 설치된 로드락 챔버와, 프로세스 챔버에 설치되며 웨이퍼를 소정온도로 가열시켜주는 페데스탈과, 페데스탈에 일대일 대응되게 설치된 샤워헤드와, 페데스탈 중앙에 설치되고 웨이퍼를 순차적으로 회전시켜주는 인덱서 휠 포크를 포함하며,
상기 인덱서 휠 포크는 웨이퍼가 안착되는 웨이퍼 안착부와, 웨이퍼 안착부를 지지하고 회전시켜주는 포크 몸체부로 구성되되, 웨이퍼 안착부는 고온의 열에 의해 처지거나 변형되는 것이 방지되는 재질로 형성됨에 있다.
이상과 같이, 본 발명에 따른 반도체 제조설비는 인덱서 휠 포크의 웨이퍼 안착부가 고온의 열에도 처지거나 변형되지 않는 세라믹 등의 재질로 형성되기 때문에 계속적으로 공정을 진행하여도 종래와 같이 페데스탈의 열 등에 의해 하측방향으로 처지거나 변형되지 않게 된다.

Description

반도체 제조설비{semiconductor manufacturing equipment}
본 발명은 반도체 제조설비에 관한 것으로, 보다 상세하게는 웨이퍼(Wafer)를 이송시켜주는 인덱서 휠 포크(Indexer wheel fork)부분이 열에 의해 변형되는 것을 미연에 방지하는 반도체 제조설비에 관한 것이다.
일반적으로 웨이퍼는 사진공정, 식각공정, 박막증착공정, 이온주입공정 등 다수의 단위공정들을 반복적으로 수행하여 반도체 장치인 칩(Chip)으로 제조된다.
이때, 이와 같은 단위공정 중에서 박막증착공정은 웨이퍼 상에 소정 두께의 박막을 형성하는 공정으로 크게 물리기상증착방법과 화학기상증착방법으로 구분된다.
여기에서, 화학기상증착방법 같은 경우 기체상태의 화합물을 분해한 후 화학적 반응에 의해 웨이퍼 상에 박막을 형성하는 바, 최근에 많이 사용되고 있으며, 다시 반응압력과 반응온도 및 주입되는 에너지에 따라 대기압에서 화학기상증착이 이루어지는 AP CVD(Atmospheric Pressure Chemical Vapor Deposition)와, 저압에서 화학기상증착이 이루어지는 LP CVD(Low Pressure Chemical Vapor Deposition) 및 저압상태에서 플라즈마(Plasma)에 의해 화학기상증착이 이루어지는 PE CVD(Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition) 등으로 나누어진다.
이하, 화학기상증착방법으로 박막을 증착하는 반도체 제조설비의 일예로 LP CVD 방식의 반도체 제조설비를 구체적으로 설명하면 다음과 같다.
종래 반도체 제조설비에는 선행공정을 수행한 웨이퍼가 안착되는 웨이퍼 로딩 파트(Wafer loading part)와, 이와 같이 안착된 웨이퍼에 소정 박막을 증착시키는 프로세스 챔버(Process chamber)와, 웨이퍼 로딩 파트의 웨이퍼를 프로세스 챔버로 이송시켜주는 웨이퍼 이송로봇이 설치된 로드락 챔버(Load-lock chamber) 및 프로세스 챔버에서 소정 박막이 증착된 웨이퍼가 언로딩되는 웨이퍼 언로딩 파트(Wafer unloading part)가 구비된다.
이때, 프로세스 챔버에는 웨이퍼를 반응에 필요한 온도인 약 400。C 정도로 가열시켜주는 페데스탈(Pedestal)이 소정직경의 동일원주상에 다수개 설치되며, 이 다수개의 페데스탈 중앙에는 웨이퍼를 다수개의 페데스탈에 순차적으로 이송시켜주는 알루미늄 재질의 인덱서 휠 포크가 설치된다. 그리고, 다수개의 페데스탈 상측에는 인덱서 휠 포크에 의해 이송되는 웨이퍼에 소정 박막이 증착되도록 반응가스를 공급해주는 다수개의 샤워헤드가 페데스탈과 일대일 대응되게 설치된다.
따라서, 선행공정을 수행한 후 웨이퍼 로딩 파트에 안착된 웨이퍼는 웨이퍼 이송로봇에 의해 프로세스 챔버의 인덱서 휠 포크에 로딩되고, 인덱서 휠 포크는 이와 같이 로딩된 웨이퍼를 공정진행에 따라 다수개의 페데스탈 상에서 순차적으로 회전시켜주며, 페데스탈과 샤워헤드(Shower head)는 이러한 웨이퍼 상에 소정 박막이 증착되도록 각각 웨이퍼를 일정온도로 가열 및 반응가스를 공급하게 된다. 이에 웨이퍼 상에는 소정 두께의 박막이 증착되게 된다.
그러나, 이와 같은 반도체 제조설비로 박막증착공정을 진행시킬 경우, 다수개의 페데스탈 상에서 순차적으로 회전되는 인덱서 휠 포크는 전체가 알루미늄 재질로 형성되는 바, 약 400 ℃ 정도의 고온으로 가열되는 페데스탈에 의해 그 끝부분이 하측방향으로 처지게 되는 문제점이 발생된다.
이에, 종래 반도체 제조설비 같은 경우 이러한 인덱서 휠 포크의 처짐으로 인해 웨이퍼가 슬라이딩(Sliding)되거나 브로큰(Brocken)되게 되는 문제점이 발생된다.
따라서, 본 발명은 이와 같은 문제점을 감안한 것으로써, 본 발명의 목적은 웨이퍼를 이송시켜주는 인덱서 휠 포크부분이 열에 의해 변형되는 것을 미연에 방지하는 반도체 제조설비를 제공함에 있다.
도 1은 본 발명 반도체 제조설비의 일실시예를 도시한 개념도.
도 2는 도 1의 A부분을 도시한 측면도.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 >
500 : 반도체 제조설비 400 : 웨이퍼 언로딩 파트
300 : 프로세스 챔버 200 : 로드락 챔버
100 : 웨이퍼 로딩 파트 220 : 웨이퍼 이송로봇
이와 같은 목적을 구현하기 위한 본 발명 반도체 제조설비는 웨이퍼가 안착되는 웨이퍼 로딩 파트와, 웨이퍼에 박막을 증착시키는 프로세스 챔버와, 웨이퍼 로딩 파트의 웨이퍼를 프로세스 챔버로 이송시켜주는 웨이퍼 이송로봇(Robot)이 설치된 로드락 챔버와, 프로세스 챔버에 설치되며 웨이퍼를 소정온도로 가열시켜주는 다수개의 페데스탈과, 다수개의 페데스탈에 일대일 대응되며 다수개의 페데스탈에 소정 간격 이격되게 설치된 샤워헤드와, 다수개의 페데스탈 중앙에 설치되고 웨이퍼를 다수개의 페데스탈 상에서 순차적으로 회전시켜주는 인덱서 휠 포크를 포함하며,
상기 인덱서 휠 포크는 웨이퍼가 안착되고 다수개의 페데스탈 상측에 위치되는 웨이퍼 안착부와, 웨이퍼 안착부를 지지하고 회전시켜주는 포크 몸체부로 구성되되, 웨이퍼 안착부는 고온의 열에 의해 처지거나 변형되는 것이 방지되는 재질로 형성된 것을 특징으로 한다.
바람직하게 상기 웨이퍼 안착부는 세라믹으로 형성된 것을 특징으로 한다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명 반도체 제조설비의 일실시예를 구체적으로 설명하면 다음과 같다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예인 반도체 제조설비(500)에는 선행공정을 수행한 후 화학기상증착 공정이 수행될 웨이퍼가 로딩되는 웨이퍼 로딩 파트(100)와, 로딩된 웨이퍼에 직접 박막을 증착시키는 프로세스 챔버(300)와, 웨이퍼 로딩 파트(100)에 로딩된 웨이퍼가 프로세스 챔버(300)로 이송되기전 중간 경유되는 로드락 챔버(200) 및 프로세스 챔버(300)에서 박막이 증착된 웨이퍼가 언로딩되는 웨이퍼 언로딩 파트(400) 등이 구비된다.
보다 구체적으로 설명하면, 웨이퍼 로딩 파트(100)에는 화학기상증착 공정에 의해 박막이 증착될 웨이퍼가 순차적으로 적층 및 정렬되는 웨이퍼 카세트(Wafer cassette,110)가 설치되며, 웨이퍼 언로딩 파트(400)에는 화학기상증착 공정에 의해 박막이 증착된 웨이퍼가 순차적으로 적층 및 정렬되는 웨이퍼 카세트(410)가 설치된다.
그리고, 로드락 챔버(200)에는 공정의 진행에 따라 웨이퍼 로딩 파트(100)에 위치한 웨이퍼를 프로세스 챔버(300)로 이송시키거나 프로세스 챔버(300)에 위치한 웨이퍼를 웨이퍼 언로딩 파트(400)로 이송시켜주는 웨이퍼 이송 로봇(Robot,220)이 설치된다. 이때, 웨이퍼 이송 로봇(220)은 리프트(Lift), 로테이트(Rotate), 익스텐드(Extend) 등의 동작으로 움직이는 원통좌표형식의 로봇이 사용됨이 바람직하며, 로드락 챔버(200)의 중앙에 설치됨이 바람직하다.
또한, 프로세스 챔버(300)는 앞에서 설명한 바와 같이 화학기상증착의 방법으로 웨이퍼에 직접 박막을 형성하는 부분인 바, 소정 화학반응이 일어날 수 있도록 일정 환경이 구현되어야 한다. 즉, 프로세스 챔버(300)에는 전원을 인가하는 전원공급장치(미도시)와, 프로세스 챔버(300)의 압력을 적정 압력으로 유지 및 변경시켜주는 진공배기장치(미도시)와, 웨이퍼를 반응에 필요한 온도인 약 400。C 정도로 가열시켜주는 페데스탈(350) 및 웨이퍼에 소정 박막이 증착되도록 반응가스를 공급해주는 샤워헤드(미도시) 등이 설치된다.
이때, 웨이퍼를 가열시켜주는 페데스탈(350)은 소정 직경의 동일원주상에 다수개 설치되며, 이러한 다수개의 페데스탈(350) 중앙에는 웨이퍼 이송로봇(220)으로부터 웨이퍼를 이송받아 다수개의 페데스탈(350)에 순차적으로 이송시켜주는 인덱서 휠 포크(380)가 설치된다. 그리고, 이와 같은 페데스탈(350)의 상측에는 반응가스를 공급해주는 샤워헤드가 페데스탈(350)에 일대일 대응되게 설치되되 소정간격 이격되도록 설치된다.
여기에서, 다수개의 페데스탈(350)에 웨이퍼를 순차적으로 이송시켜주는 인덱서 휠 포크(380)는 다수개의 페데스탈(350)을 향하도록 방사상으로 펼쳐진 로드(Rod) 형상으로 다수개의 페데스탈(350) 중앙에서 회전되면서 웨이퍼를 순차적으로 이송하게 되고, 페데스탈(350) 상측에 위치되며 웨이퍼가 안착되는 웨이퍼 안착부(382)와, 이러한 웨이퍼 안착부(382)를 지지하고 회전시켜주는 포크 몸체부(381)로 구성된다. 이때, 웨이퍼 안착부(382)는 고온의 열에도 처지거나 변형되지 않는 세라믹(Ceramics) 등의 재질로 형성됨이 바람직하고, 포크 몸체부(381)는 알루미늄(Aluminium) 재질로 형성됨이 바람직하다.
이하, 이상과 같이 구성된 반도체 제조설비(500)의 작용 및 효과를 구체적으로 설명하면 다음과 같다.
먼저, 선행공정을 수행한 후 웨이퍼 로딩 파트(100)에 안착된 웨이퍼는 웨이퍼 이송로봇(220)에 의해 프로세스 챔버(200)에 설치된 인덱서 휠 포크(380)의 웨이퍼 안착부(382)에 로딩되고, 인덱서 휠 포크(380)는 이와 같이 로딩된 웨이퍼를 공정진행에 따라 다수개의 페데스탈(350) 상에서 순차적으로 회전시켜주며, 페데스탈(350)과 샤워헤드는 이러한 웨이퍼 상에 소정 박막이 증착되도록 각각 웨이퍼를일정온도로 가열 및 반응가스를 공급하게 된다. 따라서, 웨이퍼 상에는 소정 두께의 박막이 증착되게 된다.
이때, 로딩된 웨이퍼를 공정진행에 따라 다수개의 페데스탈(350) 상에서 순차적으로 회전시켜주는 인덱서 휠 포크(380)는 소정온도로 가열되는 페데스탈(350) 상측에 위치되며 웨이퍼가 안착되는 부분인 웨이퍼 안착부(382)가 고온의 열에도 처지거나 변형되지 않는 세라믹 등의 재질로 형성되기 때문에 계속적으로 공정을 진행하여도 종래와 같이 열에의해 처지거나 변형되지 않게 된다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 반도체 제조설비는 약 400℃ 정도의 고온으로 가열되는 페데스탈 상측에서 공정의 진행에 따라 웨이퍼를 순차적으로 회전시켜주는 인덱서 휠 포크의 웨이퍼 안착부가 고온의 열에도 처지거나 변형되지 않는 세라믹 등의 재질로 형성되기 때문에 계속적으로 공정을 진행하여도 종래와 같이 페데스탈의 열 등에 의해 하측방향으로 처지거나 변형되지 않게 되며, 이로 인하여 종래 인덱서 휠 포크의 처짐으로 인해 발생되었던 웨이퍼 슬라이딩이나 웨이퍼 브로큰 등의 문제는 미연에 방지된다.

Claims (2)

  1. 웨이퍼가 안착되는 웨이퍼 로딩 파트;
    상기 웨이퍼에 박막을 증착시키는 프로세스 챔버;
    상기 웨이퍼 로딩 파트의 상기 웨이퍼를 상기 프로세스 챔버로 이송시켜주는 웨이퍼 이송로봇이 설치된 로드락 챔버;
    상기 프로세스 챔버에 설치되며, 상기 웨이퍼를 소정온도로 가열시켜주는 다수개의 페데스탈;
    상기 다수개의 페데스탈에 일대일 대응되며, 상기 다수개의 페데스탈에 소정 간격 이격되게 설치된 샤워헤드;
    상기 다수개의 페데스탈 중앙에 설치되고, 상기 웨이퍼를 상기 다수개의 페데스탈 상에서 순차적으로 회전시켜주는 인덱서 휠 포크를 포함하며,
    상기 인덱서 휠 포크는 상기 웨이퍼가 안착되고 상기 다수개의 페데스탈 상측에 위치되는 웨이퍼 안착부와, 상기 웨이퍼 안착부를 지지하고 회전시켜주는 포크 몸체부로 구성되되, 상기 웨이퍼 안착부는 고온의 열에 의해 처지거나 변형되는 것이 방지되는 재질로 형성된 것을 특징으로 하는 반도체 제조설비.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 웨이퍼 안착부는 세라믹으로 형성된 것을 특징으로 하는 반도체 제조설비.
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