KR20050017487A - 반도체 제조설비의 챔버개폐장치 - Google Patents

Abstract

반도체 제조설비의 챔버개폐장치는 챔버의 개구를 개폐하는 도어부와 도어부의 외면을 커버하는 도어 커버부와 도어부의 일측면에 돌출되게 설치되며 가이드 홀이 마련된 고정돌기와 가이드 홀의 상측에서 하측으로 끼워지도록 도어 커버부의 내면에 끼워지도록 하향돌출된 가이드 핀을 포함한다.

Description

반도체 제조설비의 챔버개폐장치 { CHAMBER OPENING AND CLOSING DEVICE OF SMICONDUCTOR MANUFACTURE EQUIPMENT }

본 발명은 반도체 제조설비의 개폐장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 반도체 제조설비에서 진행될 웨이퍼를 대기시키는 로드락모듈 챔버에 관한 것이다.

일반적으로, 반도체 디바이스(Device)는 순수 실리콘 웨이퍼(Silicon wafer) 상에 소정 회로패턴(Pattern)을 갖는 박막을 복층으로 적층하는 과정을 반복함으로써 제조된다. 이에 하나의 반도체 디바이스를 제조하기 위해서는 소정 회로패턴을 갖는 박막을 형성 및 적층하는 사진공정, 식각공정, 박막증착공정, 금속배선공정 등 다수의 단위공정을 반복 수행해야만 한다.

따라서, 순수 실리콘으로 가공된 웨이퍼는 포토레지스트(Photoresist)가 도포되는 사진공정에서부터 소정 금속이 배선되는 금속배선공정 등에까지 공정진행에 따라 순차적으로 이송되게 되는 것이다.

한편, 이와 같이 이송되는 웨이퍼의 처리방식에는 챔버내에서 1매씩의 웨이퍼를 처리하는 싱글 웨이퍼(Single wafer) 방식과 다수의 웨이퍼를 한꺼번에 처리하는 배치(Batch) 방식 등이 있다.

이때, 싱글 웨이퍼 방식은 처리의 균일성 및 프로세스(Process)의 질을 높일 수 있다는 장점이 있고, 배치 방식은 단위시간당 처리량인 스루풋(Throughput)을 높일 수 있다는 장점이 있다. 이에, 각 방식은 각 단위공정에 따라 처리의 균일성과 프로세스의 질 및 웨이퍼 스루풋을 포괄적으로 감안하여 적절하게 채택 및 사용되고 있는 실정이다.

그러나, 최근 웨이퍼의 사이즈가 대구경화되면서 웨이퍼 상에 형성되는 반도체 디바이스의 수도 대폭 증가함에 따라 대부분의 단위공정에서는 이러한 웨이퍼의 처리방식으로 싱글 웨이퍼 방식을 채택하고 있다. 그리고, 이와 같은 대부분의 단위공정에서는 이러한 싱글 웨이퍼 방식으로 스루풋을 향상시키기 위해 챔버 타입(Chamber type)을 멀티챔버 타입(Multi-chamber type)으로 구현하고 있다.

예를 들면, 웨이퍼 상에 형성된 소정 박막을 식각하는 플라즈마(Plasma) 건식식각 설비는 선행공정을 수행한 다수의 웨이퍼가 로딩(Laoding) 및 정렬되는 로드락모듈 챔버(Loadlock module chamber)와, 이러한 웨이퍼를 식각해주는 다수의 프로세스모듈 챔버(Process module chamber)와, 로드락모듈 챔버와 프로세스챔버 모듈 사이에 개재되며 로드락모듈 챔버의 웨이퍼를 다수의 프로세스모듈 챔버에 각각 순차적으로 이송시켜주는 웨이퍼 이송로봇(Robot)이 설치된 트랜스퍼모듈 챔버 및, 플라즈마 건식식각 설비를 전반적으로 제어해주는 중앙제어모듈로 구성된다.

따라서, 플라즈마 건식식각 설비 같은 경우 선행공정을 수행한 웨이퍼가 로드락모듈 챔버에 로딩되면, 웨이퍼 이송로봇은 웨이퍼가 식각될 수 있도록 로드락모듈 챔버의 웨이퍼를 다수의 트랜스퍼모듈 챔버로 각각 순차적으로 이송시켜주게 되며, 웨이퍼의 식각이 완료된 후에는 다시 다수의 트랜스퍼모듈 챔버에 이송된 웨이퍼를 순차적으로 로드락모듈 챔버에 이송시켜주게 된다.

이에, 플라즈마 건식식각 설비에 의해서 식각되는 웨이퍼는 전체적으로 균일하게 처리되면서도 매우 높은 수준의 프로세스 질로 처리되게 되는 것이다. 그리고, 이러한 종래 플라즈마 건식식각 설비에 의해서 식각되는 웨이퍼는 다수의 프로세스모듈 챔버에서 각각 별도로 식각되기 때문에 그 스루풋이 상당부분 향상되게 되는 것이다.

이와 같은 로드락모듈 챔버는 웨이퍼를 대기시키기 위한 공간이 마련되고, 일측면에 웨이퍼를 입출하기 위한 출입구가 형성되며, 상기 출입구를 밀폐시키는 도어부가 결합된다.

여기서, 상기 도어부는 구동장치(예컨대, 공압실린더)에 의해 구동되어 상하로 업다운 동작을 실시하여 로드락모듈 챔버의 출입구를 개폐시키는데, 상기 도어부가 하강하여 출입구를 개방하고, 웨이퍼가 로드락모듈 챔버 내부로 인입되면 도어부가 상승하여 출입구를 페쇄시킨다.

이때, 상기 로드락모듈 챔버의 출입구는 도어부에 의해 완전히 폐쇄된 상태가 아니고 진공펌핑을 실시하게 됨에 따라 도어부가 로드락모듈 챔버의 벽에 밀착되어 완전 폐쇄되게 된다.

상기 도어부는 그 내부에 이를 구동시키는 구동장치가 설치되고, 상기 도어부를 통해 입출되는 웨이퍼를 감지하는 센서가 설치되며, 도어부의 외측으로 도어커버부를 결합시켜 내설된 장치들을 커버한다.

여기서, 상기 도어부에 돌출되게 고정된 가이드 홀이 설치되고, 상기 도어부의 가이드 홀과 대향되는 도어커버부의 내측에 상기 가이드 홀에 끼워지도록 상향고정된 가이드 핀이 설치되어, 상기 도어부와 도어커버부의 결합을 가이드 한다.

이에 따라, 상기 도어부와 도어커버부를 분리한 후, 상기 센서의 감도 조절이나 도어부의 정기점검 등의 작업을 진행하고 작업이 끝나면, 작업자가 도어커버부를 잡고 상기 도어부의 가이드 홀에 도어커버부에 고정된 가이드 핀을 아래에서 위쪽으로 끼운후, 도어부와 도어커버부를 결합시킨다.

그런데, 종래의 반도체 제조설비에서 도어부의 가이드 홀에 끼워지는 도어커버부의 가이드 핀은 아래에서 위쪽으로 끼워지므로 작업자의 시야확보가 어려워 올바르게 끼워지지 않는 문제점이 발생하다.

또한, 무리하게 도어부의 가이드 홀에 도어커버부의 가이드 핀을 끼우게되면 가이드 홀이나 가이드 핀이 브로큰 되는 등의 손상되는 문제점이 발생한다.

그리고, 도어부의 가이드 홀에 도어커버부의 가이드 핀이 올바르게 끼워지지 않으면 도어부와 도어커버부의 결합이 올바르게 되지 않으면 도어부의 작동이 용이하지 않게되고, 공정이 진행될 때, 로드락모듈 챔버의 진공밀폐가 완전하지 않아 생산수율이 저하되는 문제점이 발생한다.

따라서, 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은, 상기 도어부와 도어커버부의 결합을 가이드 하는 가이드 핀이 가이드 홀에 용이하게 끼워지는 반도체 제조설비의 챔버개폐장치를 제공하는 것이다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 챔버의 개구를 개폐하는 도어부와 상기 도어부의 외면을 커버하는 도어 커버부와 상기 도어부의 일측면에 돌출되게 설치되며 가이드 홀이 마련된 고정돌기와 상기 가이드 홀의 상측에서 하측으로 끼워지도록 상기 도어 커버부의 내면에 끼워지도록 하향돌출된 가이드 핀;을 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 제조설비의 챔버개폐장치를 제공한다.

나아가, 상기 챔버는 로드락모듈 챔버인 것이 바람직하다.

이하에서는 첨부도면을 참조하여 본 발명에 대해 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 반도체 제조설비의 일실시예를 개략적으로 도시한 도면이고, 도 2, 도 3은 본 발명에 따른 반도체 제조설비의 개폐장치를 도시한 도면으로써, 이들 도면에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 반도체 제조설비(10)는 선행공정을 수행했거나, 공정의 진행을 대기하는 다수의 웨이퍼(W)가 로딩 및 정렬되는 로드락모듈 챔버(20)와 이러한 웨이퍼(W)의 공정을 진행하는 다수의 프로세스모듈 챔버(40)와 상기 로드락모듈 챔버(20)와 프로세스모듈 챔버(40) 사이에 게제되어 웨이퍼(W)를 이송하는 공간이되는 트랜스퍼모듈 챔버(30) 및 반도체 제조설비를 전반적으로 제어해주는 중앙제어모듈(미도시)로 구성되며, 각 챔버와 챔버 사이에는 웨이퍼(W)가 왕래할 수 있는 각각의 출입구가 마련된다.

상기 로드락모듈 챔버(20)는 일측에 웨이퍼(W)를 인출하여 프로세스모듈 챔버(40)로 이송시키기 위해 트랜스퍼모듈 챔버(30)에 설치된 웨이퍼 이송로봇(33)가 인입되기 위한 제1출입구(31)가 형성되고, 타측에 외부에서 로드락모듈 챔버(20)로 웨이퍼(W)를 인입시키기 위한 제2출입구(21)가 형성된다.

상기 제2출입구(21)는 로드락모듈 챔버(20)의 외벽에 설치되어 상하로 업다운 동작을 실시하는 도어부(23)에 의해 개폐된다.

여기서, 상기 도어부(23)는 그 외면을 커버하는 도어커버부(25)를 구비하여 그 내부에 도어부(23)를 구동시키는 구동장치와, 웨이퍼(W)의 입출을 감지하는 감지센서(50) 등을 설치한다.

상기 도어부(23)의 일측면 하측에는 돌출되게 형성된 가이드 홀(27)이 설치되고, 도어커버부(25)의 내측에는 상기 가이드 홀(27)과 대향되는 위치에 상기 가이드 홀(27)에 끼워지도록 하향돌출된 가이드 핀(29)이 설치되어 상기 도어부(23)와 상기 도어커버부(25)의 결합위치를 가이드 한다.

이하에서는 이러한 구성에 의하여, 본 발명에 따른 반도체 제조설비를 통해 작용을 설명한다.

먼저, 작업자가 로드락모듈 챔버(20)의 도어부(25)에 내설된 감지센서(50)나 구동장치의 감도조절이나 정기점검 등의 작업을 진행하기 위해 도어부(23)의 외면을 커버하는 도어커버부(25)를 분리한다.

상기 작업이 끝나면, 작업자는 도어커버부(25)를 잡고, 상기 도어커버부(25)와 도어부(23)의 사이로 도어부(23)의 가이드 홀(27)을 확인하면서 도어커버부(25)의 하향돌출된 가이드 핀(29)을 위에서 아래로 끼운다.

상기 도어커버부(25)의 가이드 핀(29)이 도어부(23)의 가이드 홀(27)에 정확하게 끼워지면, 스크류 등의 결합부재에 의해 도어부(23)와 도어커버부(25)가 결합되고 이에 따라, 상기 도어부(23)가 정상적으로 구동되어, 로드락모듈 챔버(20) 내부에 웨이퍼(W)가 인출입된다.

이에 따라, 도어부(23)가 오픈되어 웨이퍼(W)가 로드락모듈 챔버(20) 내부에 인입되면, 상기 도어부(23)가 클로즈되어 로드락모듈 챔버(20) 외벽에 진공밀폐되고, 트랜스퍼모듈 챔버(30)에 설치된 웨이퍼 이송로봇(33)에 의해 프로세스모듈 챔버(40)에 인입되어 공정을 진행하고, 공정이 끝나면 다시 로드락모듈 챔버(20)에 인입되어 도어부(23)의 개폐에 의해 반도체 제조설비(10) 외부로 인출된다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 반도체 제조설비의 챔버개폐장치는 웨이퍼가 인출입되는 출입구를 밀폐시키는 도어부와 도어커버부의 결합이 용이해지는 효과가 있다.

이에 따라, 도어부가 정상적으로 구동되어 생산효율을 증가시키는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 반도체 제조설비의 일실시예를 개략적으로 도시한 도면,

도 2, 도 3은 본 발명에 따른 반도체 제조설비의 챔버개폐장치를 도시한 도면이다.

* 도면의 주요 부호에 대한 간단한 설명 *

10 : 반도체 제조설비 20 : 로드락모듈 챔버

23 : 도어부 25 : 도어커버부

27 : 가이드 홀 29 : 가이드 핀

30 : 트랜스퍼모듈 챔버 40 : 프로세스모듈 챔버

W : 웨이퍼

Claims (2)

1. 챔버의 개구를 개폐하는 도어부;

   상기 도어부의 외면을 커버하는 도어 커버부;

   상기 도어부의 일측면에 돌출되게 설치되며 가이드 홀이 마련된 고정돌기;

   상기 가이드 홀의 상측에서 하측으로 끼워지도록 상기 도어 커버부의 내면에 끼워지도록 하향돌출된 가이드 핀;을 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 제조설비의 챔버개폐장치.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 챔버는 로드락모듈 챔버인 것을 특징으로 하는 반도체 제조설비의 챔버개폐장치.