KR20060023735A - 웨이퍼 이송 아암 - Google Patents

Abstract

웨이퍼 이송 아암은 웨이퍼가 안착되는 기저부와, 상기 기저부의 표면에 형성되어 상기 웨이퍼의 뒷면과 접하는 복수개의 돌기부를 포함한다. 상기 돌기부는 평평한 상부면을 갖는다. 따라서, 웨이퍼가 돌기부의 평평한 상부면에 의해 지지되므로, 상기 돌기부에 의한 웨이퍼 뒷면의 스크래치를 줄임으로서 파티클 발생을 방지한다.

Description

웨이퍼 이송 아암{ARM FOR TRANSFERRING A WAFER}

도 1은 웨이퍼가 안착된 종래의 웨이퍼 이송 아암의 측면도이다.

도 2는 도 1에 도시한 종래의 웨이퍼 이송 아암의 돌기 영역의 표면 거칠기를 나타내는 SEM 사진이다.

도 3은 종래의 웨이퍼 이송 아암의 스크래치에 의하여 웨이퍼의 뒷면에 발생한 흐름성 파티클을 나타내는 도면이다.

도 4는 도 3의 파티클을 확대하여 나타낸 폴리실리콘 막질의 파티클을 보여주는 도면이다.

도 5는 웨이퍼가 안착된 본 발명의 웨이퍼 이송 아암의 평면도이다.

도 6은 도 5의 I-I 면을 따라 절단한 본 발명의 웨이퍼 이송 아암의 단면도이다.

도 7a 및 7b는 본 발명의 웨이퍼 이송 아암의 돌기부를 형성하는 방법을 도시한 도면이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

10：웨이퍼 이송 아암 3：웨이퍼

30 : 고정부 50：기저부

50a：돌기부 50b：상부면

70 : 리세스 영역

본 발명은 웨이퍼 이송 아암에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 웨이퍼를 이송하는 장치에 장착되어 웨이퍼를 지지하는 이송 아암에 관한 것이다.

반도체 제조 공정에서 폴리 실리콘 막질 증착 설비는 쓰루 풋 및 유지 관리 측면에서 낱장 처리 방식보다는 베치 방식을 사용하는 것이 유리하다. 상기 베치 방식에 의하면 상기 막질이 웨이퍼 뒷면까지 증착된다. 또한, 상기 막질 증착 설비는 웨이퍼를 이송하는 이송 장치를 구비한다. 상기 이송 장치에는 웨이퍼를 낱장 단위로 지지하기 위한 이송 아암을 포함하며, 상기 이송 아암은 공정 챔버에 웨이퍼를 투입하기 위하여 대기 스테이션에 위치한 웨이퍼를 이송하거나, 단위공정이 종료된 웨이퍼를 공정 챔버에서 대기 스테이션 또는 다음 공정을 위한 공정 챔버로 이송할 때 이용된다. 이때 상기 이송과정에서 웨이퍼를 로딩/언로딩시 웨이퍼 이송 아암은 웨이퍼 뒷면에 접촉하게 된다. 폴리 실리콘 막질은 대체로 강도가 약하기 때문에 외부 충격에 쉽게 손상을 입는다. 따라서, 웨이퍼 뒷면에 증착된 폴리 실리콘은 상기 이송 아암에 의한 뜯김 현상에 의하여 파티클을 발생하게 된다.

상기 문제점을 해결하기 위한 종래의 웨이퍼 이송 아암이 도 1에 도시되어 있다. 도 1을 참조하면, 종래의 웨이퍼 이송 아암(1)은 웨이퍼(3)를 지지하는 기저부(7), 및 기저부(7)의 표면 상에 형성되어 웨이퍼(3)의 밑면과 접촉하는 돌기부 (5)를 포함한다. 돌기부(5)에 의해 이송 아암(1)과 웨이퍼(3)간의 접촉 면적이 최소화된다.

그러나, 종래의 돌기부(5)는 뾰족한 상단을 갖고 있기 때문에, 이송 과정에서 웨이퍼(3)가 흔들리게 되면, 웨이퍼(3)의 밑면에 돌기부(3)의 뾰족한 상단에 의하여 긁혀지게 되므로써, 더욱 심각한 수준의 파티클이 발생한다.

도 2를 보면 종래의 웨이퍼 이송 아암(1)에서 웨이퍼(3)와 직접 접촉하는 돌기부(5)의 표면 거칠기를 나타내는 SEM 사진으로서, 사진상 보아도 매우 거침을 알 수 있다. 상기 종래의 이송 아암에서 웨이퍼와 접촉하는 돌기부(5)의 평균 거칠기(average roughness, Ra)는 0.43 um 정도로 매우 거침을 알 수 있다.

도 3은 웨이퍼 뒷면에 발생한 스크래치에 의하여 후속 세정 단계에서 나타난 흐름성 파티클을 보여주고 있다. 상기 파티클은 웨이퍼 자체를 오염시킬 뿐만 아니라 공정 챔버도 오염시켜 설비의 세정주기를 단축시킨다.

도 4는 상기 폴리실리콘 막질 파티클을 확대하여 보여주는 SEM 사진이다. 웨이퍼의 스크래치나 파티클은 후속되는 공정에서 여러가지 결함의 원인으로 작용되며, 결국 종래의 이송 아암의 구조적인 특성으로 인하여 디바이스 수율이 저하되는 문제점이 있다.

본 발명의 목적은 웨이퍼를 이송하는 웨이퍼 이송 아암의 구조를 개선하여 웨이퍼의 스크래치 발생을 억제하는데 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 웨이퍼 이송 아암은 웨이퍼가 안착되는 기저부, 및 상기 기저부의 표면에 형성되어 상기 웨이퍼의 뒷면과 접촉하는 평평한 상부면을 갖는 돌기부들을 포함한다.

본 발명의 실시예에 따르면, 상기 돌기부의 표면 거칠기(average roughness, Ra)는 0.21 um 이하인 것이 바람직하다. 상기 돌기부에 사용할 있는 재질로서는 알루미늄, 세라믹과 같은 비금속 재질, 석영, 테플론등을 들 수 있다. 바람직한 재질로서는 세라믹 물질을 들 수 있다.

상기와 같은 본 발명에 따르면, 웨이퍼의 밑면과 접촉하는 돌기부의 상부면이 평평한 구조를 갖게 되므로, 웨이퍼의 밑면에 스크래치가 발생되는 현상을 억제할 수가 있게 된다.

이하, 본 발명에 따른 웨이퍼 이송 아암의 바람직한 실시예에 대하여 첨부도면을 참조하여 상세히 설명한다.

본 발명에 따른 웨이퍼 이송 아암은 도 5, 6, 7a 및 7b를 참조하여 설명한다.

도 5는 웨이퍼가 안착된 웨이퍼 이송 아암을 나타낸 평면도이고, 도 6은 도 5의 I-I선을 따라 절단한 단면도이다.

도 5 및 6을 참조하면, 본 발명의 웨이퍼 이송 아암(10)은 적어도 에지 영역 부근의 웨이퍼(3) 뒷면의 일부와 접촉하면서 상기 웨이퍼(3)를 지지하는 기저부(50)을 포함한다. 또한 본 발명의 이송 아암(10)은 상기 안착된 웨이퍼(3)의 슬라이딩 현상을 방지하기 위하여 상기 웨이퍼(3)을 고정시키기 위한 고정부(30)을 더 포함한다. 또한 상기 이송 아암(10)은 이송 아암(10)과 웨이퍼(3)의 뒷면과의 접촉면적을 최소로 하기 위하여 상기 웨이퍼(3) 뒷면의 중앙 영역 부근과 대응하는 리세스 영역(70)을 포함한다. 상기 리세스 영역(70)은 상기 웨이퍼(3)의 중앙 영역과 이송 아암을 소정의 간격으로 격리시킨다.

상기 이송 아암(10)의 기저부(50:도 7b 참조)는 복수의 돌기부(50a)를 포함한다. 상기 돌기부(50a)는 실제로 웨이퍼(3) 뒷면의 에지영역과 접촉하여 상기 웨이퍼(3)을 지지하는 역할을 하는 것으로 웨이퍼(3)와의 접촉 면적을 최소화 할 수 있다. 또한 상기 돌기부(50a) 각각은 웨이퍼(3)의 밑면에 스크래치가 발생되는 것을 방지하기 위해서 평평한 상부면(50b)을 갖는다. 본 실시예에 따르면, 상기 돌기부(50a)는 사다리꼴 형상으로 도시되었으나, 사다리꼴 형상 이외에도 여러가지 형태가 가능하다.

도 7a 및 7b를 참조로 하여, 상기 본 발명의 이송 아암(10)의 기저부(50)에 돌기부(50a)를 형성하는 방법을 설명한다.

도 7a를 참조하면, 통상의 방법으로 웨이퍼(3)와 접촉되는 기저부(50)의 소정 표면 영역에 평균 거칠기(Ra)가 0.43 um를 가지는 돌기(50a)를 형성한다. 이어서 통상의 방법으로 상기 각각의 돌기(50a)의 상부를 평균 거칠기(Ra)가 0.21 um 이하가 되도록 폴리싱 처리하여 평평한 상부면(50b)을 형성한다.

따라서, 웨이퍼(3)가 이송을 위하여 이송 아암(10)에 안착될 때 상기 웨이퍼(3)의 뒷면과 평평한 상부면(50b)이 접촉함으로써 스크래치가 방지되며 상기 고정부(30)에 의하여 웨이퍼의 미끄럼 현상도 방지된다. 따라서 파티클 발생을 현저히 줄일 수 있다.

본 발명에 따른 웨이퍼 이송 아암은 배치형 증착 설비에서 폴리실리콘과 같은 막을 웨이퍼에 형성할 때, 웨이퍼를 로딩/언로딩할 때 주로 사용될 수 있다. 그러나, 본 발명에 따른 웨이퍼 이송 아암이 배치형이 아닌 매엽식 증착 설비와 같은 다른 용도에 적용될 수 있음은 물론이다.

이상에서 상술한 바와 같이, 웨이퍼의 밑면과 접촉하는 돌기부의 상부면이 평평한 구조를 갖게 되므로, 웨이퍼의 밑면에 스크래치가 발생되는 현상을 억제할 수가 있게 된다.

앞서 설명한 본 발명의 상세한 설명에서는 본 발명의 바람직한 실시예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야의 숙련된 당업자 또는 해당 기술분야에 통상의 지식을 갖는 자라면 후술될 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 기술 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

Claims (7)

1. 이송할 웨이퍼가 안착되는 기저부; 및

   상기 기저부의 표면에 형성되고, 상기 웨이퍼의 뒷면과 접촉하는 평평한 상부면을 갖는 복수개의 돌기부를 포함하는 웨이퍼 이송 아암.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 기저부 표면의 평균 거칠기(Ra)는 0.21 um 이하인 것을 특징으로 하는 웨이퍼 이송 아암.
3. 제 1 항에 있어서, 상기 돌기부는 세라믹 재질로 이루어진 것을 특징으로 하는 웨이퍼 이송 아암.
4. 제 1 항에 있어서, 상기 돌기부는 상기 웨이퍼의 뒷면의 일부 에지 영역과 접촉하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 이송 아암.
5. 제 1 항에 있어서, 상기 돌기부는 사다리꼴 형태로 이루어진 것을 특징으로 하는 웨이퍼 이송 아암.
6. 제 1 항에 있어서,

   상기 기저부의 가장자리 표면으로부터 상방으로 연장되어 상기 안착된 웨이 퍼의 측면을 지지하는 고정부; 및

   상기 웨이퍼와의 접촉면적을 최소화하기 위하여 상기 기저부의 중앙 표면에 형성된 리세스 영역을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 이송 아암.
7. 제 1 항에 있어서, 상기 배치 타입 막질 증착설비에서 로딩/언로딩하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 이송 아암.

Images