KR20050062884A - 반도체 제조공정의 로드락 챔버 - Google Patents

Abstract

본 발명은 반도체 제조공정의 로드락 챔버에 관한 것으로서, 복수의 반도체 웨이퍼가 적재된 카세트를 지지하는 카세트 플랫폼(cassette platform), 그 카세트 플랫폼을 이동시키는 플랫폼 승강부, 그 반도체 웨이퍼와 접촉하면서 그 반도체 웨이퍼의 플랫존(flat-zone)을 정렬시키는 플랫존 정렬장치를 포함하는 것을 특징으로 한다.

이에 따라, 반도체 웨이퍼의 로딩과 동시에 플랫존 정렬이 진행하므로 종래에서와 같은 별도 플랫존 정렬 소요시간이 부가되지 않아 반도체 제조시간이 단축되어 반도체 제조공정의 생산성이 향상된다.

Description

반도체 제조공정의 로드락 챔버{Loadlock chamber of semiconductor manufacturing process}

본 발명은 반도체 제조공정의 로드락 챔버에 관한 것으로서, 더욱 자세하게는 반도체 제조공정의 생산성이 향상되도록 플랫존 정렬장치가 포함된 반도체 제조공정의 로드락 챔버에 관한 것이다.

일반적으로 반도체 웨이퍼에 대한 실질적인 제조 프로세스가 이루어지는 공정 챔버는 웨이퍼 카세트가 외부로부터 장입되거나 외부로 인출되는 로드락 챔버와 연결되어 있다.

도 1은 종래 반도체 제조공정의 로드락 챔버를 개략적으로 나타낸 단면도이다.

도 1에서 도시된 바와 같이, 종래의 로드락 챔버(100)는 챔버 외벽(110), 카세트 플랫폼(cassette platform)(132) 및 플랫폼 승강부(122)를 포함한다. 물론 로드락 챔버(100)는 인너 도어(inner door) 또는 아우터 도어(outer door)도 포함하지만 설명의 편의를 위해 생략한다.

챔버 외벽(110)은 로드락 챔버(100)의 내부가 소정의 환경조건으로 되도록 내부와 외부를 분리시킨다. 카세트 플랫폼(132)은 반도체 웨이퍼(W)가 적재된 카세트(140)를 지지한다. 플랫폼 승강부(122)는 카세트 플랫폼(132)을 상하로 이동시킨다. 여기서 공정 챔버(200)는 반도체 웨이퍼(W)에 대한 실질적인 제조 프로세스가 이루어지는 곳으로 로드락 챔버(100)와 연결되어 있다.

그러나, 종래 반도체 제조공정의 로드락 챔버를 이용하여 반도체 제조를 실시하기 위해서는 우선적으로 카세트에 적재되는 반도체 웨이퍼의 플랫존(flat-zone)을 정렬시켜야 하므로, 별도의 플랫존 정렬장치에 의한 플랫존 정렬 공정이 진행됨에 따른 반도체 제조시간의 증가가 문제점으로 대두되고 있다.

따라서 본 발명에 따른 반도체 제조공정의 로드락 챔버는 반도체 제조시간이 단축되도록 개선된 반도체 제조공정의 로드락 챔버를 제공하는 데 있다.

본 발명에 따른 반도체 제조공정의 로드락 챔버는, 챔버 외벽, 복수의 반도체 웨이퍼가 적재된 카세트를 지지하는 카세트 플랫폼(cassette platform) 및 그 카세트 플랫폼을 이동시키는 플랫폼 승강부를 포함하는 반도체 제조공정의 로드락 챔버에 있어서, 그 반도체 웨이퍼와 접촉하고, 그 반도체 웨이퍼를 회전시키면서 그 반도체 웨이퍼의 플랫존(flat-zone)을 정렬시키는 플랫존 정렬장치를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 그 카세트가 로딩된 제1카세트 상태 및 그 카세트가 언로딩되기 위한 제2카세트 상태로 상호 전환될 수 있도록 그 카세트 플랫폼을 회동시키는 플랫폼 회동장치를 더 포함하고, 그 플랫존 정렬장치는 그 카세트 플랫폼에 의해 지지되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 그 카세트가 로딩된 제1카세트 상태에서 그 카세트에 적재된 반도체 웨이퍼의 플랫존 정렬 여부를 검출하는 플랫존정렬 검사센서를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 그 플랫존정렬 검사센서에서 출사되는 센서광선(sensor beam)은, 그 카세트가 로딩된 제1카세트 상태에서 그 카세트에 적재된 반도체 웨이퍼 중에서 플랫존이 정렬된 제1웨이퍼 상태의 반도체 웨이퍼의 외곽테두리 바깥쪽을 지나가고, 그 카세트가 로딩된 제1카세트 상태에서 그 카세트에 적재된 반도체 웨이퍼 중에서 그 제1웨이퍼 상태와 어긋난 제2웨이퍼 상태의 반도체 웨이퍼의 외곽테두리 안쪽에 조사되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 그 플랫존정렬 검사센서는 그 센서광선을 출사하는 발광센서와 그 센서광선이 유입되는 수광센서로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 반도체 제조공정의 로드락 챔버를 자세하게 설명한다.

도 2는 본 발명에 따른 반도체 제조공정의 로드락 챔버를 나타낸 단면도이다. 본 발명의 실시예를 설명함에 있어 앞서 설명되고 도 1에 도시된 종래 반도체 제조공정의 로드락 챔버와 동일한 구성 및 기능을 가지는 구성요소에 대해서는 종래와 동일한 참조부호를 부여하여 인용한다.

도 2에서 도시된 바와 같이, 본 발명의 로드락 챔버(300)는 챔버 외벽(310), 카세트 플랫폼(cassette platform)(332), 플랫폼 승강부(122), 플랫존 정렬장치(flat-zone aligner)(333), 플랫폼 회동장치(334) 및 플랫존정렬 검사센서(S1)(S2)를 포함한다. 여기서 로드락 챔버(300)는 인너 도어(inner door) 또는 아우터 도어(outer door)도 포함하지만 설명의 편의를 위해 생략한다.

챔버 외벽(310)은 로드락 챔버(300)의 내부가 소정의 환경조건으로 되도록 내부와 외부를 분리시킨다.

카세트 플랫폼(332)은 반도체 웨이퍼(W)가 적재된 카세트(340)를 지지한다. 플랫폼 승강부(122)는 카세트 플랫폼(332)을 상하로 이동시킨다.

플랫존 정렬장치(333)는 반도체 웨이퍼(W)의 외곽테두리와 접촉하여 반도체 웨이퍼(W)를 회전시켜 그 플랫존이 소정의 위치에 오도록 반도체 웨이퍼(W)를 정렬시킨다. 플랫존 정렬장치(333)는 카세트 플랫폼(332)에 의해 지지된다. 비록 도시되지는 않았지만, 이때 플랫존 정렬장치(333)가 반도체 웨이퍼(W)와 접촉하기 위해서 반도체 웨이퍼(W)와 플랫존 정렬장치(333) 사이에 배치된 카세트(340) 및 카세트 플랫폼(332)에는 소정의 개구부가 형성되어 있다.

따라서, 반도체 웨이퍼가 로드락 챔버에 로딩되는 때에 플랫존 정렬장치가 반도체 웨이퍼의 플랫존 정렬을 진행하므로 종래에서와 같은 별도 플랫존 정렬 소요시간이 부가되지 않아 반도체 제조시간이 단축된다.

플랫폼 회동장치(334)는 카세트(340)가 로드락 챔버(300) 내에 로딩된 제1카세트 상태(실선으로 도시된 부분)와 카세트(340)가 언로딩되기 위한 제2카세트 상태(이점쇄선으로 도시된 부분)가 되도록 카세트 플랫폼(332)을 A1 또는 A2방향으로 회동시킨다.

플랫존정렬 검사센서(S1)(S2)는 전술한 제1카세트 상태에서 반도체 웨이퍼(W)의 플랫존 정렬 여부를 검출해낸다. 이러한 플랫존정렬 검사센서(S1)(S2)는 센서광선(sensor beam)(B)을 출사하는 발광센서(S1)와 센서광선(B)이 유입되는 수광센서(S2)로 이루어진다. 수광센서(S2)는 수광센서지지부(311)에 의해 지지된다.

도 3a는 도 2에서 로드락 챔버의 상면에서 바라본 플랫존이 정렬된 제1웨이퍼 상태의 반도체 웨이퍼를 나타낸 평면도이고, 도 3b는 도 2에서 로드락 챔버의 상면에서 바라본 플랫존이 정렬되지 못한 제2웨이퍼 상태의 반도체 웨이퍼를 나타낸 평면도이다. 참고로 여기서 도면부호 200은 "공정 챔버"이다.

도 2 및 도 3a에 도시된 바와 같이, 발광센서(S1)에서 출사되는 센서광선(B)은, 전술한 제1카세트 상태에서 카세트(340)에 적재된 반도체 웨이퍼(W) 중에서 플랫존(Z)이 정렬된 제1웨이퍼 상태의 반도체 웨이퍼(W1)의 외곽테두리 바깥쪽을 지나간다. 그리고, 도 2 및 도 3b에 도시된 바와 같이, 발광센서(S1)에서 출사되는 센서광선(B)은, 그 제1카세트 상태에서 카세트(340)에 적재된 반도체 웨이퍼(W) 중에서 전술한 제1웨이퍼 상태(도 3a의 W1)와 어긋난 제2웨이퍼 상태(W2)의 반도체 웨이퍼의 외곽테두리 안쪽에 조사된다.

즉, 도 2에 도시된 바와 같이,카세트(340)에 적재된 반도체 웨이퍼(W) 모두의 플랫존이 F방향으로 향하고 있다면 발광센서(S1)에서 출사되는 센서광선(B)이 그대로 수광센서(S2)로 유입될 것이다. 반면, 카세트(340)에 적재된 반도체 웨이퍼(W)중 어느 하나라도 플랫존이 F방향으로 향하고 있지 않다면 그 반도체 웨이퍼의 가장자리는 센서광선(B)을 차단하여 수광센서(S2)에 센서광선(B)이 유입되지 못한다. 따라서, 수광센서(S2)에서의 센서광선(B) 유무에 따라 반도체 웨이퍼의 플랫존 정렬이 이루어 졌는지 여부가 판단된다. 물론 이를 판단할 제어부(미도시)가 플랫존정렬 검사센서(S1)(S2)와 전기적으로 연결되어 있어야 할 것이다.

공정 챔버(200)는 반도체 웨이퍼(W)에 대한 실질적인 제조 프로세스가 이루어지는 곳으로 로드락 챔버(300)와 연결되어 있다.

이상, 본 발명의 원리를 예시하기 위한 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 그와 같이 도시되고 설명된 그대로의 구성 및 작용으로 한정되는 것이 아니다. 오히려, 첨부된 특허청구범위의 사상 및 범주를 일탈함이 없이 본 발명에 대한 다양한 변경 및 수정이 가능함을 당업자들은 잘 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 그러한 모든 적절한 변경과 수정 및 균등물들도 본 발명의 범위에 속하는 것으로 간주되어야 할 것이다.

본 발명에 따른 반도체 제조공정의 로드락 챔버는 플랫존 정렬장치가 추가되는 구성으로써, 반도체 웨이퍼의 로딩과 동시에 플랫존 정렬이 진행하므로 종래에서와 같은 별도 플랫존 정렬 소요시간이 부가되지 않아 반도체 제조시간이 단축되어 반도체 제조공정의 생산성이 향상되는 이점이 있다.

도 1은 종래 반도체 제조공정의 로드락 챔버를 개략적으로 나타낸 단면도이다.

도 2는 본 발명에 따른 반도체 제조공정의 로드락 챔버를 개략적으로 나타낸 단면도이다.

도 3a는 도 2에서 로드락 챔버의 상면에서 바라본 플랫존이 정렬된 제1웨이퍼 상태의 반도체 웨이퍼를 나타낸 평면도이다.

도 3b는 도 2에서 로드락 챔버의 상면에서 바라본 플랫존이 정렬되지 못한 제2웨이퍼 상태의 반도체 웨이퍼를 나타낸 평면도이다.

<도면의 주요부부에 대한 부호의 설명>

200: 공정 챔버 300: 로드락 챔버

310: 챔버 외벽 332: 카세트 플랫폼

340: 카세트 333: 플랫존 정렬장치

334: 플랫폼 회동장치 122: 플랫폼 승강부

S1: 발광센서 S2: 수광센서

Claims (5)

1. 챔버 외벽, 복수의 반도체 웨이퍼가 적재된 카세트를 지지하는 카세트 플랫폼(cassette platform) 및 상기 카세트 플랫폼을 이동시키는 플랫폼 승강부를 포함하는 반도체 제조공정의 로드락 챔버에 있어서,

   상기 반도체 웨이퍼와 접촉하고, 상기 반도체 웨이퍼를 회전시키면서 상기 반도체 웨이퍼의 플랫존(flat-zone)을 정렬시키는 플랫존 정렬장치를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 제조공정의 로드락 챔버.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 카세트가 로딩된 제1카세트 상태 및 상기 카세트가 언로딩되기 위한 제2카세트 상태로 상호 전환될 수 있도록 상기 카세트 플랫폼을 회동시키는 플랫폼 회동장치를 더 포함하고,

   상기 플랫존 정렬장치는 상기 카세트 플랫폼에 의해 지지되는 것을 특징으로 하는 반도체 제조공정의 로드락 챔버.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

   상기 카세트가 로딩된 제1카세트 상태에서 상기 카세트에 적재된 반도체 웨이퍼의 플랫존 정렬 여부를 검출하는 플랫존정렬 검사센서를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 제조공정의 로드락 챔버.
4. 제 3 항에 있어서,

   상기 플랫존정렬 검사센서에서 출사되는 센서광선(sensor beam)은,

   상기 카세트가 로딩된 제1카세트 상태에서 상기 카세트에 적재된 반도체 웨이퍼 중에서 플랫존이 정렬된 제1웨이퍼 상태의 반도체 웨이퍼의 외곽테두리 바깥쪽을 지나가고,

   상기 카세트가 로딩된 제1카세트 상태에서 상기 카세트에 적재된 반도체 웨이퍼 중에서 상기 제1웨이퍼 상태와 어긋난 제2웨이퍼 상태의 반도체 웨이퍼의 외곽테두리 안쪽에 조사되는 것을 특징으로 하는 반도체 제조공정의 로드락 챔버.
5. 제 4 항에 있어서,

   상기 플랫존정렬 검사센서는 상기 센서광선을 출사하는 발광센서와 상기 센서광선이 유입되는 수광센서로 이루어지는 것을 특징으로 하는 반도체 제조공정의 로드락 챔버.