KR20050115515A - 로드락 챔버의 이너 도어 어셈블리 - Google Patents

Abstract

본 발명은 생산성을 증대 또는 극대화할 수 있는 로드락 챔버의 이너 도어 어셈블리에 관한 것으로, 그의 어셈블리는, 다수개의 공정 챔버와 로드락 챔버 사이의 게이트를 차폐하는 로드락 챔버의 이너 도어 어셈블리에 있어서; 상기 로드락 챔버의 외부에서 소정의 압력으로 복수의 피스톤을 왕복운동시키는 복수개의 실린더; 상기 복수개의 피스톤을 연결하는 게이트 드라이버; 상기 게이트 드라이버에 의해 지지되고, 상기 로드락 챔버의 내부로 삽입되어 수직 왕복운동하는 샤프트; 및 상기 샤프트에 고정되어 상기 샤프트의 왕복운동에 따라 상기 게이트를 측면에서 개폐하는 직육면체 모양을 갖고, 상기 복수개의 실린더의 평형정도를 나타내는 수평계를 적어도 하나 이상 구비한 이너 도어 플레이트를 포함하여 이루어진다.

Description

로드락 챔버의 이너 도어 어셈블리{inner door assembly with load lock chamber}

본 발명은 반도체 제조설비에 관한 것으로, 상세하게는 로드락 챔버의 게이트를 개폐하는 로드락 챔버의 이너 도어 어셈블리에 관한 것이다.

일반적으로 반도체 디바이스(Device)는 순수 실리콘 웨이퍼(Sillicon wafer) 상에 소정 회로패턴(Pettern)을 갖는 박막이 복층으로 적층됨으로써 제조되는 바, 웨이퍼 제조공정에 의해 제조된 웨이퍼는 소정 회로패턴 박막의 적층을 위해 포토(Photo)공정, 식각공정, 박막증착공정 등과 같은 다수의 단위공정을 반복적으로 수행하게 된다. 반도체 제조 공정에 사용되는 증착 설비 또는 건식 식각 설비 등과 같은 공정챔버 설비는, 반도체 기판 상에서 증착 또는 식각공정이 직접 수행되는 다수개의 주 챔버(main chamber)와 상기 주 챔버들에 상기 반도체 기판을 이전하는 데 이용되는 버퍼역할을 수행하는 로드락 챔버(loadlock chamber) 등을 구비하는 것이 일반적이다.

도 1은 일반적인 반도체 제조설비를 개략적으로 나타낸 구조 평면도로서, 일반적인 반도체 제조설비(70)는 전체적으로 보아 선행공정을 수행한 웨이퍼(미도시)가 일시적으로 대기되는 로드락 챔버(10)와, 이러한 로드락 챔버(10)의 웨이퍼에 반응가스 또는 플라즈마 반응 등 소정 조건의 공정환경을 제공하여 웨이퍼 상에 식각이나 박막증착 등 소정 프로세스가 진행되도록 하는 프로세스 챔버(30)와, 로드락 챔버(10)의 웨이퍼가 프로세스 챔버(30)로 이송되기전 중간 경유되는 트랜스퍼 챔버(Transfer chamber,20)와, 각 챔버와 챔버 사이에 웨이퍼가 왕래될 수 있도록 각 챔버를 상호간 연통시켜주는 게이트(50) 및 반도체 제조설비(70)를 전반적으로 제어하는 중앙제어장치(미도시)로 구성된다.

여기서, 상기 로드락 챔버(10) 또는 상기 트랜스퍼 챔버(20)의 내에는 각 챔버와 연결되는 게이트(50)를 통해 상기 웨이퍼를 이송시키기 위한 로봇암(25)이 각각 구비되어 있다.

또한, 상기 로드락 챔버(10) 또는 상기 트랜스퍼 챔버(200)의 각 게이트(50)에는 각 챔버간 개구되어 있는 게이트(50)를 선택적으로 실링시켜주어 각 챔버가 공정에 필요한 소정 압력을 연속적으로 적절하게 유지할 수 있도록 하는 이너 도어 어셈블리가 설치되어 있다. 이하, 설명의 편의 상 상기 이너 도어 어셈블리는 로드락 챔버(10)에 대해서 설명하기로 한다.

도 2는 도 1의 I∼I'선상을 따라 취하여 나타낸 구조 단면도이다.

도 2에 도시된 바와 같이, 종래 기술에 따른 로드락 챔버(10)의 이너 도어 어셈블리는, 상기 로드락 챔버(10)의 외부에서 소정의 압력으로 복수의 피스톤(piston,11)을 왕복운동시키는 복수개의 실린더(cylinder, 12)와, 상기 복수개의 피스톤(11)을 연결하는 게이트 드라이버(13)와, 상기 게이트 드라이버(13)의 중심에서 지지되고, 상기 로드락 챔버(10)의 내부로 삽입되어 수직 왕복운동하는 샤프트(shaft, 14)와, 상기 샤프트(14)에 고정되어 상기 샤프트(14)의 왕복운동에 따라 상기 게이트(50)를 측면에서 개폐하는 직육면체 모양의 이너 도어 플레이트(15)를 포함하여 구성된다.

여기서, 상기 복수개의 실린더(12)는 각각의 상하부에서 직렬로 연결되는 튜브(16)를 통해 공급되는 외부의 공압 또는 유압에 의해 상기 피스톤(11)들을 평행하게 수직왕복운동시킬 수 있다.

또한, 상기 게이트 드라이버(13)는 상기 피스톤(11)에 의해 평행하게 지지되며 상기 로드락 챔버(10)에 삽입되는 샤프트(14)를 지지할 수 있다.

그리고, 상기 샤프트(14)는 상기 로드락 챔버(10)의 내부로 삽입되어 챔버 관통홀의 측벽에 위치되는 오링(O-ring, 17)에 의해 상기 로드락 챔버(10)를 실링시킬 수 있다.

마지막으로, 상기 이너 도어 플레이트(15)는 적어도 상기 게이트(50)보다는 넓은 면적의 평탄면을 갖는 직육면체 모양으로 형성되고, 볼트(bolt, 18)에 의해 상기 샤프트(14)에 고정되어 상기 샤프트(14)의 수직 왕복운동에 따라 상기 게이트(50)를 개폐한다.

따라서, 종래 기술에 따른 로드락 챔버(10)의 이너 도어 어셈블리는, 각 챔버간 웨이퍼의 이송이 완료될 경우 웨이퍼 상에 정밀한 공정이 원활하게 수행될 수 있도록 각 게이트(50)를 선택적으로 실링하여 각 챔버가 정상 압력상태를 계속 유지할 수 있도록 하게 된다.

하지만 종래 기술에 따른 로드락 챔버(10)의 이너 도어 어셈블리는 다음과 같은 문제점이 있었다.

종래 기술에 따른 로드락 챔버(10)의 이너 도어 어셈블리는 복수개의 실린더(12)가 평행하게 피스톤(11)을 수직상승시키지 못하여 게이트(50)를 개폐하는 이너 도어 플레이트(15)가 기울어질 경우, 상기 게이트(50)를 통해 웨이퍼를 반송하는 로봇암(25)이 상기 이너 도어 플레이트(15)에 충돌되어 웨이퍼 반송 불량을 야기할 수 있기 때문에 반도체 생산설비의 관리에 따른 생산성을 떨어뜨리는 단점이 있었다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은, 게이트를 개폐하는 이너 도어 플레이트의 기울어짐에 따른 웨이퍼 반송 불량을 방지하여 생산성을 증대 또는 극대화할 수 있는 로드락 챔버의 이너 도어 어셈블리를 제공하는 데 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 양태에 따라, 다수개의 공정 챔버와 로드락 챔버 사이의 게이트를 차폐하는 로드락 챔버의 이너 도어 어셈블리에 있어서; 상기 로드락 챔버의 외부에서 소정의 압력으로 복수의 피스톤을 왕복운동시키는 복수개의 실린더; 상기 복수개의 피스톤을 연결하는 게이트 드라이버; 상기 게이트 드라이버에 의해 지지되고, 상기 로드락 챔버의 내부로 삽입되어 수직 왕복운동하는 샤프트; 및 상기 샤프트에 고정되어 상기 샤프트의 왕복운동에 따라 상기 게이트를 측면에서 개폐하는 직육면체 모양을 갖고, 상기 복수개의 실린더의 평형정도를 나타내는 수평계를 적어도 하나 이상 구비한 플레이트를 포함함을 특징으로 한다.

이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나, 본 발명의 실시예들은 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상술하는 실시예들로 인해 한정되어지는 것으로 해석되어져서는 안 된다. 본 발명의 실시예들은 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되어지는 것이다. 따라서, 도면에서의 요소의 형상 등은 보다 명확한 설명을 강조하기 위해서 과장되어진 것이며, 도면 상에서 동일한 부호로 표시된 요소는 동일한 요소를 의미한다.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 로드락 챔버의 이너 도어 어셈블리를 개략적으로 나타낸 구조 단면도이다.

도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 로드락 챔버(도 4의 100)의 이너 도어 어셈블리는, 상기 로드락 챔버(100)의 외부에서 소정의 압력으로 복수의 피스톤(110)을 왕복운동시키는 복수개의 실린더(120)와, 상기 복수개의 피스톤(110)을 연결하는 게이트 드라이버(130)와, 상기 게이트 드라이버(130)의 중심에서 지지되고, 상기 로드락 챔버(100)의 내부로 삽입되어 수직 왕복운동하는 샤프트(140)와, 상기 샤프트(140)에 고정되어 상기 샤프트(140)의 왕복운동에 따라 상기 게이트(200)를 측면에서 개폐하는 직육면체 모양을 갖고, 상기 복수개의 실린더(120)의 평형정도를 나타내는 수평계(300)를 적어도 하나 이상 구비한 이너 도어 플레이트(150)를 포함하여 구성된다.

여기서, 상기 수평계(300)는 공지된 사항으로 물과 같은 액체를 담은 투명 용기에서 공기 방울이 상기 투명 용기의 중심에 위치될 경우 수평을 나타내는 수단으로 상기 이너 도어 플레이트(150)가 평행일 경우 상기 공기 방울이 상기 투명 용기의 중심에 위치되도록 하는 장치이다. 또한, 상기 수평계(300)는 직육면체의 상기 이너 도어 플레이트(150)의 상부 평탄면에 형성되어 있다. 이때, 상기 수평계(300)는 상기 로드락 챔버(100)에 가해지는 진공도에서도 파손되지 않을 정도의 압력을 견딜 수 있도록 설계된다.

예컨대, 상기 수평계(300)는 상기 샤프트(140)에 볼트(180)등으로 고정되는 상기 이너 도어 플레이트(150) 상부 평탄면의 양측에 각각 복수개가 형성될 수 있다. 도시되지는 않았지만, 상기 로드락 챔버(100)의 내부에는 상기 게이트(200)를 통해 프로세스 챔버로 웨이퍼를 반송하는 로봇암이 설치되어 있다. 또한, 상기 로드락 챔버(100)는 내부에서 상기 로봇암에 의해 반송되는 웨이퍼를 작업자 또는 엔지니어가 용이하게 볼 수 있도록 상기 게이트(200) 근처에서 상기 로드락 챔버(100)의 상부 커버가 투명재질로 형성되어 있다.

따라서, 본 발명에 따른 로드락 챔버(100)의 이너 도어 어셈블리는 이너 도어 플레이트(150)에 적어도 하나 이상의 수평계(300)를 구비하여 작업자 또는 엔지니어로 하여금 상기 로드락 챔버(100)의 외부에서 상기 게이트(200)를 개폐하는 이너 도어 플레이트(150)의 기울어짐을 용이하게 파악하도록 할 수 있다.

그리고, 상기 샤프트(140)는 상기 로드락 챔버(100)의 하부에서 내부로 삽입되어 챔버 관통홀의 측벽에 위치되는 오링(O-ring, 170)에 의해 상기 로드락 챔버(100)를 실링시키면서 수직 왕복운동 할 수 있다.

또한, 상기 게이트 드라이버(130)는 상기 샤프트(140)를 중심에서 지지하고, 상기 실린더(120)에 의해 왕복운동되는 피스톤(110)들에 의해 그 양측이 고정되어 있다. 이때, 상기 게이트 드라이버(130)는 바닥에 고정되고 상기 게이트 드라이버(130)의 양측에서 상기 게이트 드라이버(130)가 수직 왕복운동하도록 보호하는 프레임(frame, 190)이 형성되어 있다.

마지막으로, 상기 복수개의 실린더(120)는 상기 피스톤(110)들을 수직으로 평행하게 왕복운동되도록 평탄면에 나란히 위치되고, 각각의 상하부에서 직렬로 연결되는 복수개의 튜브(160)를 통해 공급되는 외부의 공압 또는 유압에 의해 상기 피스톤(110)들을 평행하게 수직왕복운동시킬 수 있다.

이때, 상기 복수개의 실린더(120)사이에서 상기 바닥과 상기 게이트 드라이버(130)를 연결하는 복수개의 스프링(210)에 의해 상기 게이트 드라이버(130) 및 상기 피스톤(110)들의 강하를 도울 수도 있다.

따라서, 본 발명에 따른 로드락 챔버(100)의 이너 도어 어셈블리는, 각 챔버간 웨이퍼의 이송이 완료될 경우 웨이퍼 상에 정밀한 공정이 원활하게 수행될 수 있도록 각 게이트(200)를 선택적으로 실링하여 각 챔버가 정상 압력상태를 계속 유지할 수 있도록 하게 된다.

도 4는 도 2에서의 이너 도어 플레이트(150)를 로드락 챔버(100) 외부에서 바라본 사시도로서, 이너 도어 플레이트(150)의 중심에서 샤프트(140)와 채결되는 볼트(180)가 있고, 상기 볼트(180)의 양측에서 상기 이너 도어 플레이트(150)의 평형정도를 나타내는 복수개의 수평계(300)가 있다.

여기서, 상기 이너 도어 플레이트(150)의 뒤에 상기 로드락 챔버(100)의 게이트(200)가 형성되어 있다.

그리나, 상기 실린더(120)에 의해 수직 왕복운동되는 피스톤(110)들이 평행하게 이동되지 않을 경우에 상기 피스톤(110)들에 의해 상기 게이트(200)를 개폐하는 이너 도어 플레이트(150)가 기울어진다. 이때, 상기 게이트(200)가 열려있는 상태에서 상기 게이트(200)를 통해 웨이퍼를 반송시키는 로봇암이 상기 이너 도어 플레이트(150)와 충돌될 수 있다.

따라서, 본 발명에 따른 로드락 챔버(100)의 이너 도어 어셈블리는 이너 도어 플레이트(150)에 적어도 하나 이상의 수평계(300)를 구비하여 작업자 또는 엔지니어로 하여금 상기 로드락 챔버(100)의 외부에서 상기 게이트(200)를 개폐하는 이너 도어 플레이트(150)의 기울어짐을 용이하게 파악하도록 함으로서 상기 이너 도어 플레이트(150)의 기울어짐에 의해 발생되는 로봇암의 웨이퍼 반송불량을 사전에 방지할 수 있기 때문에 생산성을 증대 또는 극대화할 수 있다.

또한, 상기한 실시예의 설명은 본 발명의 더욱 철저한 이해를 제공하기 위하여 도면을 참조로 예를 든 것에 불과하므로, 본 발명을 한정하는 의미로 해석되어서는 안될 것이다. 또한, 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 본 발명의 기본적 원리를 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변화와 변경이 가능함은 물론이다.

상술한 바와 같이 본 발명에 의하면, 로드락 챔버의 이너 도어 어셈블리는 이너 도어 플레이트에 적어도 하나 이상의 수평계를 구비하여 작업자 또는 엔지니어로 하여금 상기 로드락 챔버의 외부에서 상기 게이트를 개폐하는 이너 도어 플레이트의 기울어짐을 용이하게 파악하도록 할 수 있고, 상기 이너 도어 플레이트의 기울어짐에 의해 발생되는 로봇암의 웨이퍼 반송불량을 사전에 방지할 수 있기 때문에 생산성을 증대 또는 극대화할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 일반적인 반도체 제조설비를 개략적으로 나타낸 구조 평면도.

도 2는 도 1의 I∼I'선상을 따라 취하여 나타낸 구조 단면도.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 로드락 챔버의 이너 도어 어셈블리를 개략적으로 나타낸 구조 단면도.

도 4는 도 2에서의 이너 도어 플레이트를 로드락 챔버 외부에서 바라본 사시도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

100 : 로드락 챔버 110 : 피스톤

120 : 실린더 130 : 게이트 드라이버

140 : 샤프트 150 : 이너 도어 플레이트

160 : 튜브 170 : 오링

180 : 볼트 190 : 프레임

200 : 게이트 210 : 스프링

300 : 수평계

Claims (2)

1. 다수개의 공정 챔버와 로드락 챔버 사이의 게이트를 차폐하는 로드락 챔버의 이너 도어 어셈블리에 있어서;

   상기 로드락 챔버의 외부에서 소정의 압력으로 복수의 피스톤을 왕복운동시키는 복수개의 실린더;

   상기 복수개의 피스톤을 연결하는 게이트 드라이버;

   상기 게이트 드라이버에 의해 지지되고, 상기 로드락 챔버의 내부로 삽입되어 수직 왕복운동하는 샤프트; 및

   상기 샤프트에 고정되어 상기 샤프트의 왕복운동에 따라 상기 게이트를 측면에서 개폐하는 직육면체 모양을 갖고, 상기 복수개의 실린더의 평형정도를 나타내는 수평계를 적어도 하나 이상 구비한 플레이트를 포함함을 특징으로 하는 어셈블리.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 수평계는 액체를 담은 투명 용기에서 공기 방울이 상기 이너 도어 플레이트가 수평일 경우 상기 투명 용기의 중심에 위치되도록 하는 장치를 포함함을 특징으로 하는 로드락 챔버의 이너 도어 어셈블리.