KR20070045453A - 접이식 로드락 챔버 - Google Patents

접이식 로드락 챔버 Download PDF

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KR20070045453A
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Abstract

본 발명은 스토리지 엘리베이터의 슬롯의 전면 또는/및 측면에 빔발광부 및 빔수광부로 이루어진 웨이퍼의 정렬 상태를 검출하기 위한 광센서를 구비하는 로드락 챔버에 관한 것이다. 본 발명은, 고정되어 있는 피벗 연결부(pivot connector)를 구비하는 하우징; 하우징 내부에 배치되어, 웨이퍼를 수용하기 위한 슬롯을 구비하는 스토리지 엘리베이터; 스토리지 엘리베이터의 상부에 배치되어, 슬롯의 에지부와 소정거리만큼 이격되어 경과(pass)하는 빔을 조사하는 적어도 하나 이상의 빔발광부; 및, 하우징의 저면에 배치되어 빔발광부로부터 조사된 빔을 수용하는 적어도 하나 이상의 빔수광부를 포함하는 로드락 챔버를 개시한다.
로드락 챔버, 접이식, 광센서

Description

접이식 로드락 챔버{Foldable type loadlock chamber}
도 1은 종래의 이온주입장치에 장착된 로드락 챔버를 나타내는 단면도이다.
도 2a는 본 발명에 따른 광센서를 포함하는 접이식 로드락 챔버를 나타내는 단면도이다.
도 2b는 도 2a의 선 b-b를 따라 절취한 접이식 로드락 챔버의 나타내는 단면도이다.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *
100 : 공정 챔버 150 : 하우징
200 : 이온주입장치 305 : 피벗 연결부
310 : 슬롯 320 : 스토리지 엘리베이터
330 : 구동수단 400 : 로봇암
500 : 접이식 로드락 챔버 600, 600a : 웨이퍼
710 : 빔발광부 720 : 빔수광부
본 발명은 반도체 소자의 제조 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 이 온주입장치의 접이식 로드락 챔버에 관한 것이다.
일반적으로, 반도체 웨이퍼에 대한 이온주입공정, 건식 식각 또는 화학기상증착과 같은 진공 공정을 수행하는 반도체 소자의 제조 장치는 외부계와 공정 챔버 사이에 로드락 챔버를 두어, 이를 통해 외부계에서 공정 챔버로 반도체 웨이퍼를 수이송함으로써, 공정 챔버가 직접 외부계에 노출되는 것을 방지한다.
도 1은 종래의 이온주입장치에 장착된 로드락 챔버를 나타내는 단면도이다.
도 1을 참조하면, 이온주입장치(100)는 고진공을 필요로 하므로 이온주입이 이루어지는 공정 챔버(10) 및 공정 챔버(10)와 외부계 사이에서 웨이퍼(60)의 입출력을 수행하는 로드락 챔버(50)를 포함한다. 로드락 챔버(50)는 내부에 웨이퍼(60)가 수용되는 슬롯(31)을 구비하는 스토리지 엘리베이터(32)를 포함한다. 스토리지 엘리베이터(32)는 적합한 구동수단(33)에 의하여 상하 운동을 할 수 있다.
도 1의 로드락 챔버(50)는, 예를 들면, 미국 메사추세스주 비버리에 소재하는 액셀리스 테크놀로지사(AXCELIS Technology Ltd.)의 이온주입장치용 로드락 챔버와 같이, 피벗 연결부(pivot connector, 20)에 의해 공정 챔버(10)에 고정되어 90°회전하면서 공정 챔버(10)에 결합되는 접이식 로드락 챔버이다.
로드락 챔버(50)의 개방 상태에서는, 웨이퍼(60)를 장착 또는 반납할 수 있도록 스토리지 엘리베이터(32)가 상방으로 상승한다. 웨이퍼(60)가 장착 또는 반납된 후에는, 스토리지 엘리베이터(32)가 강하하여 로드락 챔버(50) 내부에 안착된다. 스토리지 엘리베이터(32)가 안착된 후, 로드락 챔버(50)는 90° 회전하면서 공정 챔버(10)에 결합되어 폐쇄된다. 로드락 챔버(50)가 폐쇄되면, 로드락 챔버 (50)가 감압된 후, 로봇암(40)은 스토리지 엘리베이터(32)에 수용된 웨이퍼(60)를 공정 챔버(10)로 이송한다. 이온주입공정이 완료되면, 웨이퍼(60)는 로봇암(40)에 의하여 공정 챔버(10)로부터 스토리지 엘리베이터(32)로 다시 반환된다.
상기와 같이, 웨이퍼(60)가 스토리지 엘리베이터(32)의 슬롯(31)에 정렬이 되지 않은 채 수납된 경우, 스토리지 엘리베이터(32)가 상하운동하거나 로드락 챔버(50)가 회전하여 공정 챔버(10)에 결합되는 동안 웨이퍼(60)가 스토리지 엘리베이터(32)의 슬롯(31)으로부터 이탈되거나 슬라이딩될 수 있다. 또한, 로드락 챔버(50)가 결합된 후에도, 정렬되지 않은 웨이퍼(60)와 로봇암(40)이 접촉하여 웨이퍼(60)가 스토리지 엘리베이터(32)의 슬롯(31)으로부터 이탈될 수 있다. 웨이퍼(60)가 슬롯(31)으로부터 이탈되면 웨이퍼(60)가 파손되는 사고가 발생할 수 있다. 웨이퍼(60)가 파손되면, 로드락 챔버(50) 내의 다른 웨이퍼도 파티클에 의해 오염될 수 있으며, 다음에 로드락 챔버(50)에 도입되는 다른 웨이퍼도 이차적으로 오염될 수 있다.
통상적으로, 로드락 챔버는 스토리지 엘리베이터의 슬롯에 웨이퍼가 바르게 정렬되어 있는지를 검출하기 위한 센서를 구비한다. 접이식 로드락 챔버는 스토리지 엘리베이터의 상하운동 외에도 로드락 챔버의 개폐를 위한 로드락 챔버의 회전운동에 의한 진동이 발생할 수 있으므로, 웨이퍼의 이탈과 슬라이딩이 일어나기 쉬워 웨이퍼의 정렬 상태를 정확히 검출할 필요가 있다.
따라서, 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 스토리지 엘리베이터에 수 납된 웨이퍼의 정렬 상태를 정확히 검출할 수 있는 광센서를 구비하는 접이식 로드락 챔버를 제공하는 것이다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 접이식 로드락 챔버는, 공정 챔버에 고정되어 있는 피벗 연결부를 구비하는 하우징; 상기 하우징 내부에 배치되어, 웨이퍼를 수용하기 위한 슬롯을 구비하는 스토리지 엘리베이터; 상기 스토리지 엘리베이터의 상부에 배치되어, 상기 슬롯의 에지부와 소정거리만큼 이격되어 경과(pass)하는 빔을 조사하는 적어도 하나 이상의 빔발광부; 및, 상기 하우징의 저면에 배치되어 상기 빔발광부로부터 조사된 상기 빔을 수용하는 적어도 하나 이상의 빔수광부를 포함한다.
바람직하게는, 상기 빔발광부 및 상기 빔수광부는 상기 슬롯의 전면을 향하여 빔을 조사하도록 배치된다. 또한, 상기 빔발광부 및 상기 빔수광부는 상기 슬롯의 측면을 향하여 빔을 조사하도록 배치된다. 그 결과, 본 발명의 로드락 챔버는 상기 스토리지 엘리베이터의 슬롯으로부터 전면방향과 측면방향을 포함하는 모든 방향으로 슬라이딩된 웨이퍼의 정렬 상태를 정확히 검출할 수 있다.
본 발명의 실시예들은 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위하여 제공되는 것이며, 하기 실시예는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다. 또한, 도면에서 영역들의 크기는 설명을 명확하게 하기 위하여 과장된 것이다.
도 2a 내지 2b는 본 발명에 따른 광센서를 포함하는 접이식 로드락 챔버를 나타내는 단면도이다.
도 2a를 참조하면, 본 발명의 로드락 챔버(500)는 공정 챔버(100)에 고정되어 있는 피벗 연결부(200)를 구비하는 하우징(150); 하우징(150) 내부에 배치되어, 웨이퍼(600, 600a)를 수용하기 위한 슬롯(310)을 구비하는 스토리지 엘리베이터(320); 스토리지 웨이퍼의 상부에 배치되어, 슬롯(310)의 에지부와 소정거리(L)만큼 이격되어 경과(pass)하는 빔(730)을 조사하는 적어도 하나 이상의 빔발광부(710); 및 하우징의 저면에 배치되어 빔발광부(710)로부터 조사된 빔(730)을 수용하는 적어도 하나 이상의 빔수광부(720)를 포함한다.
하우징(150)은, 이온주입공정이 수행되는 공정 챔버(100)에 고정되어 있는 피벗 연결부(200)에 의하여 90°회전하면서 공정 챔버(100)에 결합될 수 있다. 스토리지 엘리베이터(320)는 하우징(50)의 내부에 배치되어 상하 운동을 한다. 스토리지 엘리베이터(320)는 완전히 상승된 상태에서 외부로부터 웨이퍼를 수납한 후에, 하강하여 하우징(150) 내부에 안착한다.
빔발광부(710)는 스토리지 엘리베이터(320)의 상부에 배치되어, 슬롯(310)의 에지부와 소정거리(L)만큼 이격되어 경과하는 빔(730)을 조사할 수 있다. 예를 들면, 빔발광부(710)는 하우징의 외부에 배치된 설비의 구성요소인 고정 바(bar, 210)에 배치될 수 있다.
빔수광부(720)는 하우징(150)의 저면에 배치되어 빔발광부(710)로부터 조사된 빔(730)을 수용한다. 빔수광부(720)는 빔발광부(710)로부터 조사된 빔(730)을 수용하기 위하여 빔발광부(710)에 대향되어 배치된다. 바람직하게는, 빔발광부(710) 및 빔수광부(720)는 복수의 구성으로 이루어질 수 있다.
실제의 공정에서. 빔발광부(710)로부터 조사된 빔(730)이 웨이퍼(600a)의 모서리에 접촉하여 반사 또는 산란되면, 빔수광부(720)는 빔을 수용할 수 없게 된다. 로드락 챔버(500)에 부설된 제어부(미도시)는 상기와 같이 빔수광부(720)가 빔을 수용하지 못하는 상태를 웨이퍼(600a)의 정렬 상태가 불량한 경우로 판정한다. 웨이퍼(600a)의 정렬 상태가 불량한 경우로 판정되면, 이온주입장치(200)는 공정의 진행을 정지하고, 이온주입장치(200)의 운영요원이 웨이퍼를 바르게 정렬할 수 있도록 소정의 경보신호(alarm)를 발생시킬 수 있다.
도 2b는 도 2a의 선 b-b를 따라 절취한 접이식 로드락 챔버의 나타내는 단면도이다.
도 2b를 참조하면, 빔발광부(미도시) 및 빔수광부(720a)로 이루어진 광센서는 슬롯(310)의 전면을 향하여 빔을 조사하도록 배치될 수 있다. 또한, 빔발광부(미도시) 및 빔수광부(720b)로 이루어진 광센서는 슬롯(310)의 측면을 향하여 빔을 조사하도록 배치될 수 있다. 그 결과, 본 발명의 광센서는 슬롯(310)으로부터 전면방향과 측면방향을 포함하는 모든 방향으로 슬라이딩된 웨이퍼를 검출할 수 있는 이점을 갖는다.
본 발명에 따르면, 웨이퍼의 오정렬로 인하여 발생할 수 있는 웨이퍼의 깨어짐 사고를 사전에 방지할 수 있으므로, 접이식 로드락 챔버의 관리주기를 연장시켜, 반도체 장치의 제조 비용을 감소시킬 수 있다.
이상에서 설명한 본 발명이 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것은, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.
상술한 바와 같이 본 발명의 접이식 로드락 챔버는, 빔발광부 및 빔수광부로 이루어진 광센서를 포함하며, 상기 광센서가 슬롯의 전면 또는/및 측면을 향하여 빔을 조사하도록 배치됨으로써, 슬롯으로부터 전면방향과 측면방향을 포함하는 모든 방향으로 슬라이딩된 웨이퍼의 정렬 상태를 정확히 검출할 수 있는 접이식 로드락 챔버를 제공한다.

Claims (3)

  1. 공정 챔버에 고정되어 있는 피벗 연결부(pivot connector)를 구비하는 하우징;
    상기 하우징 내부에 배치되어, 웨이퍼를 수용하기 위한 슬롯을 구비하는 스토리지 엘리베이터;
    상기 스토리지 엘리베이터의 상부에 배치되어, 상기 슬롯의 에지부와 소정거리만큼 이격되어 경과(pass)하는 빔을 조사하는 적어도 하나 이상의 빔발광부; 및
    상기 하우징의 저면에 배치되어 상기 빔발광부로부터 조사된 상기 빔을 수용하는 적어도 하나 이상의 빔수광부를 포함하는 것을 특징으로 하는 로드락 챔버.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 빔발광부 및 상기 빔수광부는 상기 슬롯의 전면을 향하여 빔을 조사하도록 배치되는 것을 특징으로 하는 로드락 챔버.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 빔발광부 및 상기 빔수광부는 상기 슬롯의 측면을 향하여 빔을 조사하도록 배치되는 것을 특징으로 하는 로드락 챔버.
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