KR20060032088A - 반도체 제조장치의 웨이퍼 리프트 유닛 - Google Patents

Abstract

본 발명은 반도체 제조설비의 웨이퍼 리프트 유닛에 관한 것으로, 본 발명의 반도체 제조설비의 웨이퍼 리프트 유닛은 웨이퍼 지지대의 주변에 위치하여 상하로 승강하는 리프트 핀과, 상기 리프트 핀의 끝단에 설치되어 상기 공정 챔버 내부로 전달된 웨이퍼를 홀딩하여 상기 웨이퍼 지지대 상으로 안착시키는 웨이퍼 홀더와, 상기 웨이퍼 홀더의 끝단에 마련되며 상기 웨이퍼 홀더가 상기 지지대 상으로 하강하였을 때 상기 웨이퍼 지지대의 표면에서 돌출하여 위치하도록 된 슬라이딩 방지부를 구비한 것으로, 이러한 본 발명에 따른 본 발명은 웨이퍼 지지대의 상부에서 승하강하여 웨이퍼를 웨이퍼 지지대 상에 안착시킨 후 에도 웨이퍼 홀더의 슬라이딩 방지턱이 웨이퍼 지지대 상이로 일부 노출되도록 함으로써 웨이퍼의 웨이퍼 지지대에 안착된 웨이퍼의 슬라이딩이 방지되도록 함으로써 종래와 같이 별도의 슬라이딩 방지핀을 설치하지 않아도 웨이퍼의 효과적인 슬라이딩 방지하는 효과가 있으며, 또한 종래의 슬라이딩 방지핀에서의 이격간격사이에서 발생하는 슬라이딩 또한 방지되어 반도체 제조효율 및 수율을 보다 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

Description

반도체 제조장치의 웨이퍼 리프트 유닛{Wafer lift unit of semiconductor manufacturing apparatus}

도 1은 본 발명에 따른 웨이퍼 리프트 유닛이 설치된 반도체 제조장치를 도시한 단면도이다.

도 2는 본 발명에 따른 웨이퍼 리프트 유닛을 도시한 분해 사시도이다.

도 3은 본 발명에 따른 웨이퍼 리프트 유닛의 설치 상태를 도시한 확대 단면도이다.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

10...공정 챔버

20...리프트 유닛

21...리프트 암

22...구동로드

23...리프트 핀

25...리프트 홀더

30...슬라이딩 방지부

32...슬라이딩 방지턱

본 발명은 반도체 제조장치의 웨이퍼 리프트 유닛에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 공정 수행이 이루어지는 웨이퍼 지지대에 웨이퍼를 안착시키기 위하여 사용되는 반도체 제조장치의 웨이퍼 리프트 유닛에 관한 것이다.

일반적으로 반도체 소자는 웨이퍼에 다수의 공정들을 반복적으로 실시하여 제조된다. 예를 들자면 웨이퍼 상에 절연막이나 도전체막 등의 물질막을 증착하는 공정, 증착된 물질막을 소자 형성을 위하여 필요한 형태로 패터닝하는 공정 그리고 전 공정을 거치면서 웨이퍼 상에 형성된 잔류물을 제거하는 공정 그리고 웨이퍼나 물질막내에 소정의 불순물을 주입하는 공정이 있다.

이러한 공정들을 진행하기 위해서는 각각의 공정을 수행하는 공정 챔버 내부에 설치된 웨이퍼 지지대로 웨이퍼를 로딩하여 필요한 공정을 수행하고, 공정이 완료되면 이 웨이퍼를 외부로 언로딩하여 다음 공정을 위하여 이동시키는 과정을 필요에 따라 반복하게 된다.

반도체 소자 제조를 원활하게 진행하기 위해서는 공정이 수행되는 웨이퍼가 손상되지 않도록 하는 것이 중요하다. 이를 위하여 각각의 공정 챔버에는 로딩된 웨이퍼를 안정적으로 웨이퍼 지지대에 안착시켜야 하는데, 이를 위하여 웨이퍼 지지대 상으로 웨이퍼를 이송하는 로봇암과 웨이퍼를 웨이퍼 지지대 상에 안착시키는 웨이퍼 리프트 유닛이 사용된다.

종래의 웨이퍼 리프트 유닛은 웨이퍼의 뒷면과 직접 접촉하는 다수의 웨이퍼 홀더와 이 웨이퍼 홀더 들을 동시에 상하로 구동시키는 구동수단을 구비하고 있다. 그리고 지지대에는 하강한 웨이퍼 홀더가 지지대의 바닥 내측으로 진입하도록 하는 진입홈이 형성되고, 웨이퍼가 안착되는 주변에는 다수개의 슬라이딩 방지핀이 설치되어 있다.

그런데 종래의 슬라이딩 방지핀은 웨이퍼의 외경으로부터 대략 2.5mm 간격으로 이격되어 있다. 따라서 웨이퍼는 웨이퍼 지지대 상에서 슬라이딩 방지핀과의 이격간격 만큼 슬라이딩 하는 경우가 종종 발생하여 웨이퍼 손상 및 파손이 발생하게 되는 문제점이 있다. 이러한 문제점은 웨이퍼 파손뿐만 아니라 웨이퍼가 파손되지 않더라도 후속 웨이퍼의 오염도를 증가시키는 원인으로 작용한다.

본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 웨이퍼 홀더가 웨이퍼 지지대 상에 안착되었을 때에도 웨이퍼 지지대의 상측으로 그 일부가 돌출되도록 하여 웨이퍼 지지대의 상부에서 하강하여 웨이퍼를 웨이퍼 지지대에 안착시켰을 때 웨이퍼의 슬라이딩 방지 기능이 웨이퍼 홀더에 의하여 함께 수행하도록 한 반도체 제조장치의 웨이퍼 리프트 유닛을 제공하기 위한 것이다.

전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 반도체 제조설비는 공정 챔버; 상기 공정 챔버 내부에 위치하며 웨이퍼가 안착되는 웨이퍼 지지대; 상기 웨이퍼 지지대의 주변에 위치하여 상하로 승강하는 리프트 핀; 상기 리프트 핀의 끝단에 설치되어 로봇암으로부터 전달된 웨이퍼를 홀딩하여 상기 웨이퍼 지지대 상으로 안 착시키는 웨이퍼 홀더; 상기 웨이퍼 홀더의 끝단에 마련되며 상기 웨이퍼 홀더가 상기 지지대 상으로 하강하였을 때 상기 웨이퍼 지지대의 표면에서 돌출하여 위치하도록 된 슬라이딩 방지부를 구비한다.

그리고 상기 슬라이딩 방지부는 상기 웨이퍼 지지대의 끝단에 절개 형성되며 웨이퍼의 가장자리 저면이 안착되는 안착면과, 상기 웨이퍼의 가장자리 테두리와 인접하도록 상기 안착면에서 돌출하여 연장된 슬라이딩 방지턱을 구비한다.

또한 상기 웨이퍼 지지대에는 상기 웨이퍼 홀더가 하강하였을 때 상기 웨이퍼 홀더의 일부가 진입하여 위치하는 진입홈이 형성된다.

이하에서는 본 발명에 따른 웨이퍼 리프트 유닛을 가진 반도체 제조설비에 대한 실시예를 도면을 참조하여 설명하기로 한다. 한편, 본 발명은 이하의 실시예 한정되지 않고 다른 형태로 변형 실시될 수 있으며, 본 실시예에는 본 발명에 대하여 당업자가 본 발명의 기술적 사상을 충분히 이해할 수 있도록 하기 위한 것으로, 본 실시예는 플라즈마 식각장치를 한 예로 하고 있으나 다른 매엽시 반도체 제조설비에도 그 적용이 가능하다.

본 발명의 웨이퍼 리프트 유닛(20)을 가진 반도체 제조장치는 도 1에 도시된 바와 같이 공정 챔버(10)와 이 공정 챔버(10)의 상측에 설치되며 공정 챔버(10) 내부로 반응가스를 공급하는 샤워 헤드(11)를 구비한다. 그리고 이 샤워헤드(11)는 RF 전원(미도시)에 접속되어 있다.

그리고 샤워헤드(11) 하부에는 샤워헤드(11)와 소정간격 이격되어 위치하는 웨이퍼 지지대(12)가 설치된다. 이 웨이퍼 지지대(12)는 공정 수행을 위하여 웨이 퍼(W)가 안착되는 것으로, RF 전원(미도시)에 접속되어 있고, 또한 내부에는 도면에 도시하지 않았지만 별도의 냉각시스템이 구현되어 있다.

그리고 웨이퍼 지지대(12)의 측방에는 웨이퍼 리프트 유닛(20)이 설치된다. 이 웨이퍼 리프트 유닛(20)은 도 2에 도시된 바와 같이 세 개의 리프트 암(21)이 등 간격을 가지고 방사상으로 연장되어 있고, 이들 리프트 암(21)의 중심부에는 승강동력을 전달하는 구동로드(22)가 연결되게 되어 있으며, 구동로드(22)는 도시되지 않은 외부 동력원과 연결되어 있다.

또한 리프트 암(21)의 끝단에는 상향 수직 방향으로 연장되며 지지대(12)의 외측부에 위치하는 세 개의 리프트 핀(23)이 결합된다. 이 리프트 핀(23)은 리프트 암(21)의 끝단에 형성된 체결홀(21a)에 관통하여 연결되며 관통한 단부에 나사부(23a)가 형성되어 별도의 너트(24)에 의하여 결합됨으로써 리프트 암(21)에 고정 설치된다.

그리고 각각의 리프트 핀(23)의 단부에는 지지대(12) 측으로 수직 연장된 웨이퍼 홀더(25)가 설치된다. 이 웨이퍼 홀더(25)는 소정 길이를 가지는 바 형상으로 되어 있으며, 리프트 핀(23)의 상단이 관통하도록 체결홀(34)이 형성되어 있다. 그리고 리프트 핀(23)의 상단에는 체결홀(34)을 관통한 부분이 볼트(33)에 의하여 고정 체결되도록 체결홈(23b)이 형성되어 있다.

한편, 웨이퍼 홀더(25)에는 웨이퍼(W)의 테두리 하부가 안착되도록 되어 있고, 또한 웨이퍼(W)가 웨이퍼 지지대(12)에 안착되었을 때 웨이퍼(W)가 웨이퍼 지지대(12) 상에서 슬라이딩 되는 것이 방지되도록 하는 슬라이딩 방지부(30)를 구비 하고 있다.

이 슬라이딩 방지부(30)는 웨이퍼(W)가 웨이퍼 지지대(12) 상에 완전히 안착되었을 때 웨이퍼 지지대(12) 상으로 일부 돌출함으로써 구현된다. 따라서 종래와 같이 별도의 슬라이딩 방지핀을 웨이퍼 지지대(12) 상에 형성할 필요가 없다.

보다 구체적으로 슬라이딩 방지부(30)는 웨이퍼 지지대(12)의 끝단에 절개 형성되며 웨이퍼(W)의 가장자리 저면이 안착되는 안착면(31)과, 웨이퍼(W)의 가장자리 테두리와 인접하도록 안착면(31)에서 돌출하여 연장된 슬라이딩 방지턱(32)으로 구비된다. 따라서 웨이퍼 홀더(25)의 하단에서 슬라이딩 방지턱(32) 까지의 폭은 대략 3.5mm가 되도록 되어 있다.

그리고 웨이퍼 지지대(12)에는 웨이퍼 홀더(25)의 하단 일측이 웨이퍼 홀더(25)가 하강하였을 때 진입하여 위치하는 진입홈(12a)이 형성된다. 이 진입홈(12a)의 깊이는 대략 1.5mm 정도로 이루어진다. 따라서 웨이퍼 홀더(25)의 슬라이딩 방지턱(32)은 웨이퍼 홀더(25)가 진입홈(12a)에 진입하였을 때 대략 2mm 정도 돌출한 상태가 되어 웨이퍼(W)의 테두리가 안정되게 슬라이딩이 방지된 상태로 웨이퍼 지지대(12) 상에 안착된다.

이하에서는 전술한 바와 같이 구성된 본 발명에 따른 반도체 제조설비의 웨이퍼 리프트 유닛의 작용상태에 대하여 설명하기로 한다.

먼저 로봇암(미도시)에 의하여 공정이 수행될 웨이퍼가 공정 챔버(10) 내부로 이송된다. 이때 웨이퍼 리프트 유닛(20)은 구동원에 의하여 상부가 상승하여 위치한 상태에 있다.

따라서 로봇암이 진입하여 정확하게 웨이퍼 리프트 유닛(20)의 웨이퍼 홀더(25) 측으로 위치하고, 이후 로봇암이 하강하면, 웨이퍼(W)의 끝단은 웨이퍼 홀더(25)의 안착면(31)에 안착되고, 동시에 슬라이딩 방지턱(32)의 끝단과 인접하게 된다.

이러한 상태에서 로봇암이 공정 챔버(10) 외부로 언로딩되고, 이후 웨이퍼 리프트 유닛(20)이 구동부에 의하여 하부로 하강하면, 최종에 웨이퍼(W)는 웨이퍼 지지대(12)에 안착되고, 동시에 각각의 웨이퍼 홀더(25)들은 진입홈(12a)에 진입하여 위치하게 된다.

하지만 웨이퍼 홀더(25)의 슬라이딩 방지턱(32)은 진입홈(12a)의 상부로 계속해서 노출된 상태를 유지한다. 따라서 이들 슬라이딩 방지턱(32)에 의하여 웨이퍼(W)는 슬라이딩이 웨이퍼 지지대(12) 상에서 방지되고, 그 안착상태가 유지된다.

전술한 바와 같은 본 발명의 실시예 외에 각각의 구성요소들을 일부 변형하여 다르게 실시할 수 있을 것이다. 즉 예를 든다면, 웨이퍼 리프트 유닛의 하강 높이를 제어하여 웨이퍼 홀더가 웨이퍼 지지대 상으로 노출되도록 할 수 있을 것이고, 또 다르게는 슬라이딩 방지턱을 웨이퍼 홀더 상단에 핀 형태로 돌출시켜 일체로 형성할 수 있을 것이다.

그러나 이러한 변형된 실시예들이 기본적으로 이하의 청구항에서 청구하고 있는 기술적 사상과 같이 웨이퍼 홀더에 의하여 웨이퍼의 슬라이딩을 방지하도록 한 것이라면 모두 본 발명의 기술적 범주에 포함된다고 보아야 한다.

이상과 같은 본 발명에 따른 본 발명은 웨이퍼 지지대의 상부에서 승하강하여 웨이퍼를 웨이퍼 지지대 상에 안착시킨 후 에도 웨이퍼 홀더의 슬라이딩 방지턱이 웨이퍼 지지대 상이로 일부 노출되도록 함으로써 웨이퍼의 웨이퍼 지지대에 안착된 웨이퍼의 슬라이딩이 방지되도록 함으로써 종래와 같이 별도의 슬라이딩 방지핀을 설치하지 않아도 웨이퍼의 효과적인 슬라이딩 방지하는 효과가 있으며, 또한 종래의 슬라이딩 방지핀에서의 이격간격사이에서 발생하는 슬라이딩 또한 방지되어 반도체 제조효율 및 수율을 보다 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

Claims (3)

1. 공정 챔버;

   상기 공정 챔버 내부에 위치하며 웨이퍼가 안착되는 웨이퍼 지지대;

   상기 웨이퍼 지지대의 주변에 위치하여 상하로 승강하는 리프트 핀;

   상기 리프트 핀의 끝단에 설치되어 상기 공정 챔버 내부로 전달된 웨이퍼를 홀딩하여 상기 웨이퍼 지지대 상으로 안착시키는 웨이퍼 홀더;

   상기 웨이퍼 홀더의 끝단에 마련되며 상기 웨이퍼 홀더가 상기 지지대 상으로 하강하였을 때 상기 웨이퍼 지지대의 표면에서 돌출하여 위치하도록 된 슬라이딩 방지부를 구비한 것을 특징으로 하는 반도체 제조설비.
2. 제 1항에 있어서, 상기 슬라이딩 방지부는 상기 웨이퍼 지지대의 끝단에 절개 형성되며 웨이퍼의 가장자리 저면이 안착되는 안착면과, 상기 웨이퍼의 가장자리 테두리와 인접하도록 상기 안착면에서 돌출하여 연장된 슬라이딩 방지턱을 구비한 것을 특징으로 하는 반도체 제조설비.
3. 제 2항에 있어서, 상기 웨이퍼 지지대에는 상기 웨이퍼 홀더가 하강하였을 때 상기 웨이퍼 홀더의 일부가 진입하여 위치하는 진입홈이 형성된 것을 특징으로 하는 반도체 제조설비.

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