KR20050070313A - 웨이퍼 미끄러짐을 방지할 수 있는 쿨링 챔버 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 쿨링 챔버(Cooling chamber) 내부에 냉각 가스가 유입될 때 챔버 내부의 진공도 변화에 의해 웨이퍼가 들뜨거나 미끄러지는 현상을 방지할 수 있도록 한 웨이퍼 미끄러짐을 방지할 수 있는 쿨링 챔버에 관한 것이다.

본 발명에서는, 웨이퍼 냉각을 위한 쿨링 챔버에 있어서, 상기 쿨링 챔버(10)의 페데스탈(20) 상부 내벽 둘레로 설치되는 메인 가스관(30)과, 상기 메인 가스관(30)에 형성되어 챔버(10) 내부에 냉각 가스를 토출하는 여러개의 노즐(34)을 포함하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 미끄러짐을 방지할 수 있는 쿨링 챔버가 제공된다.

Description

웨이퍼 미끄러짐을 방지할 수 있는 쿨링 챔버{Cooling chamber preventable the wafer from sliding}

본 발명은 쿨링 챔버(Cooling chamber) 내부에 냉각 가스가 유입될 때 챔버 내부의 진공도 변화에 의해 웨이퍼가 들뜨거나 미끄러지는 현상을 방지할 수 있도록 한 웨이퍼 미끄러짐을 방지할 수 있는 쿨링 챔버에 관한 것이다.

반도체 제조 공정에 있어서, 실리콘 웨이퍼는 확산, 사진, 식각, 화학기상증착 및 금속증착 등의 공정을 반복적으로 수행함으로써 반도체 소자로 제조된다.

이러한 반도체 제조 공정중 확산, 화학기상 증착, 금속 증착 등의 공정을 거친 웨이퍼는 많은 열을 받아 매우 뜨거워져 있으므로, 쿨링 챔버에서 냉각시킨 후, 다음 공정으로 이송하기 위한 카세트(Cassette)에 적재되게 된다.

이와 같은 쿨링 챔버에 있어서, 챔버 내부에 웨이퍼가 반입되면 챔버 내부가 냉각 가스(통상적으로 질소 가스)를 주입하게 되는데, 이때 챔버 내부는 냉각 가스가 유입되 전에 항상 일정한 진공 상태를 유지하고 있다.

따라서, 쿨링 챔버 내부에 냉각 가스가 주입되는 순간 챔버 내부에는 급격한 압력 변동이 생기게 되고, 그에 따라 웨이퍼는 일정한 부상력을 받아 웨이퍼가 페데스탈(Pedestal)로부터 튀어오르는 현상(Popping)이 발생하고, 그에 따라 웨이퍼가 페데스탈 위에서 미끄러지는 현상이 발생하게 된다.

첨부도면 도 1에는 종래의 쿨링 챔버 및 그에 냉각 가스를 주입하기 위한 유입 포트 구조가 도시되어 있다.

도 1에 도시된 바와 같이, 종래의 쿨링 챔버(10)에 있어서, 웨이퍼(W)는 쿨링 챔버(10) 내부의 페데스탈(20) 위에 안착되게 되고, 냉각 가스는 쿨링 챔버(10)의 측벽에 형성된 유입 포트(12)로부터 유입되도록 되어 있다.

상기와 같은 종래의 쿨링 챔버(10)에 있어서, 웨이퍼(W)가 상기 페데스탈(20)위에 놓여지면, 상기 유입 포트(12)로부터 냉각 가스가 유입되고, 그에 따라 챔버(10) 내부의 진공도는 10E-7 상태의 진공상태에서 10E-2 까지 진공상태가 바뀌게 된다.

그런데, 종래의 쿨링 챔버(10)에 있어서는 웨이퍼(W)의 바로 옆의 아래쪽에 위치하고 있는 하나의 유입 포트(12)를 통해 냉각 가스가 유입됨으로써, 급격한 진공도의 변동에 의한 부상력에 가세하여 웨이퍼(W)의 일측을 들어올리는 힘으로써 작용하게 되고, 그에 따라 웨이퍼(W)가 한쪽으로 튀어올라가는 문제가 발생하였다.

그리고, 상기와 같이 웨이퍼(W)가 한쪽으로 튀어올라가는 현상이 발생하면, 웨이퍼(W)가 페데스탈(20) 상에서의 정위치를 벗어나게 되고, 이는 웨이퍼 위치 검출 센서(Wafer detect sensor)에 의해 검출되어, 알람이 발생하고 장비의 운전이 정지되게 됨으로써 공정 진행을 지연시키게 된다.

본 발명은, 상기와 같은 종래의 문제를 해결하기 위하여 개발된 것으로서, 본 발명의 목적은, 쿨링 챔버 내부에 냉각 가스가 유입될 때 챔버 내부의 진공도 변화에 의해 웨이퍼가 들뜨거나 미끄러지는 현상을 방지할 수 있도록 하는데 있다.

상술한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에서는, 웨이퍼 냉각을 위한 쿨링 챔버에 있어서, 상기 쿨링 챔버의 페데스탈 상부 내벽 둘레로 설치되는 메인 가스관과, 상기 메인 가스관에 형성되어 상기 웨이퍼의 상부에서 냉각 가스를 토출하는 여러개의 노즐을 포함하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 미끄러짐을 방지할 수 있는 쿨링 챔버가 제공된다.

이와 같은 본 발명은, 냉각 가스가 여러개의 노즐을 통해 웨이퍼 위쪽에서 토출되는 구조를 가지므로 냉각 챔버의 압력 변동에 따른 웨이퍼의 들뜸 형상을 억제할 수 있다.

여기서, 상기 여러개의 노즐은 상기 페데스탈에 놓여진 웨이퍼의 상면을 향해 냉각가스를 토출하도록 그 출구가 하향 경사진 형태로 구성함이 바람직하다.

이하, 첨부된 예시도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다. 종래와 동일한 부분에 대하여는 동일한 부호를 부여하며 그 반복되는 설명은 생략한다.

도 2 및 도 3은, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 쿨링 챔버를 나타내는 것으로서, 도 2에는 사시도가 도시되어 있고, 도 3에는 도 2의 정면 단면도가 도시되어 있다.

도 1에 있어서와 동일한 구성요소에 대하여는 동일한 참조부호를 부여하며, 그 반복되는 설명은 생략한다.

도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명은, 쿨링 챔버(10)의 페데스탈(20) 상부 내벽 둘레로 메인 가스관(30)이 설치되어 있다.

상기 메인 가스관(30)의 일측은 가스 유입관(32)이 연결되고, 메인 가스관(30)의 중간에는 여러개의 노즐(34)이 형성된다. 상기 여러개의 노즐(34)로부터는 상기 가스 유입관(32)으로 유입된 냉각 가스가 토출된다.

여기서, 상기 노즐(34)들은 상기 페데스탈(20)에 놓여진 웨이퍼(W)의 상면을 향해 냉각가스를 토출하도록 그 출구가 하향 경사지게 형성된다.

이와 같이 이루어진 본 발명에 있어서, 상기 페데스탈(20)위에 웨이퍼(W)가 놓여지면, 가스 유입관(32)으로부터 메인 가스관(30)으로 냉각 가스가 유입되고, 메인 가스관(30)으로 유입된 냉각 가스는 메인 가스관(30)에 형성된 여러개의 노즐(34)을 통하여 토출된다.

이 경우, 상기 메인 가스관(30)은 상기 페데스탈(20) 위에 위치하고 있음과 아울러, 여러개의 노즐(34)을 구비하고 있으므로, 냉각 가스는 여러개의 노즐(340)을 통하여 위에서 아래로 토출되기 때문에, 냉각 챔버(100 내부의 진공도가 급격하게 변하더라도 웨이퍼(W)의 들뜸이 촉진되지는 않게 되고, 오히려 압력 변동에 의한 부상력을 받는 웨이퍼(W)를 눌러주는 역할을 하므로 웨이퍼(W)의 안정적인 안착에 도움을 주게 된다.

이상에서는, 첨부 도면에 도시된 본 발명의 구체적인 실시예가 상세하게 설명되었으나, 이는 하나의 예시에 불과한 것이며, 본 발명의 보호범위가 이에 한정되는 것은 아니다. 또한, 이상과 같은 본 발명의 실시예는 본 발명의 기술적 사상 내에서 당해 분야에 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형 및 균등한 다른 실시가 가능한 것이며, 이러한 변형 및 균등한 다른 실시예는 본 발명의 첨부된 특허청구범위에 속함은 당연한 것이다.

이상 살펴본 바와 같이, 본 발명에서는, 냉각 챔버의 상부 둘레에 메인 가스관이 설치되고, 이 메인 가스관에 여러개의 노즐을 구비하여, 페데스탈에 안착된 웨이퍼의 상부에서 냉각 가스를 토출하는 구성을 가지고 있다.

종래의 쿨링 챔버에 있어서는, 웨이퍼의 바로 옆의 아래쪽에 위치하고 있는 하나의 유입 포트에서 냉각 가스가 유입되는 구조를 가짐으로써, 챔버 내부의 급격한 진공도의 변동에 의한 부상력에 더하여 웨이퍼의 일측을 들어올리는 힘을 작용하게 되고, 그에 따라 웨이퍼가 한쪽으로 튀거나 미끄러지는 문제가 발생하였다. 그렇기 때문에 종래에는 웨이퍼가 페데스탈 상의 정위치를 벗어나게 되고, 이것이 웨이퍼 위치 검출 센서에 의해 검출되어 장비의 운전이 정지되는 문제가 빈번히 발생하였다.

그러나, 본 발명에서는 냉각 가스가 여러개의 노즐을 통해 웨이퍼 위쪽에서 아래로 토출되는 구조를 가지므로, 웨이퍼의 들뜸을 억제할 수 있으므로, 공정 진행이 원활히 수행된다는 장점이 있다.

도 1은 종래의 쿨링 챔버에 있어서의 냉각 가스 유입 포트 구조를 나타내는 도면

도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 쿨링 챔버에 있어서의 냉각 가스 유입부 구조를 나타내는 도면

도 3은 도 2의 정면 단면도

<도면의 주요 부분에 대한 부분의 설명>

10 : 냉각 챔버 20: 페데스탈

30 : 메인 가스관 32 : 가스 유입관

34 : 노즐

Claims (2)

1. 웨이퍼 냉각을 위한 쿨링 챔버에 있어서,

   상기 쿨링 챔버의 페데스탈 상부 내벽 둘레로 설치되는 메인 가스관과, 상기 메인 가스관에 형성되어 상기 웨이퍼의 상부에서 냉각 가스를 토출하는 여러개의 노즐을 포함하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 미끄러짐을 방지할 수 있는 쿨링 챔버.
2. 제1항에 있어서,

   상기 여러개의 노즐은 상기 페데스탈에 놓여진 웨이퍼의 상면을 향해 냉각가스를 토출하도록 그 출구가 하향 경사진 형태를 가지는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 미끄러짐을 방지할 수 있는 쿨링 챔버.