KR20070063282A - 반도체 소자 제조용 장비 - Google Patents

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Abstract

스핀들 포크에 의해 지지되는 반도체 기판의 손상을 방지할 수 있는 반도체 소자 제조용 장비가 제공된다. 반도체 소자 제조용 장비는 공정 챔버, 다수의 쌍으로 구비되어 반도체 기판들을 지지하는 스핀들 포크, 스핀들 포크를 한 쌍씩 고정시키는 다수의 고정 돌기가 둘레에 형성된 원형 형태의 상부 플레이트 및 스핀들 포크 하부에 설치되는 원형 형태의 하부 플레이트가 결합되어, 공정 챔버 내에서 반도체 기판들을 회전시키는 스핀들 포크 어셈블리 및 상부에 스핀들 포크 어셈블리가 장착되어 반도체 기판들을 일정 온도로 유지시키는 히터 블록을 포함한다.
고정 돌기, 삽입 홈, 레벨 조정 수단

Description

반도체 소자 제조용 장비{Apparatus for fabricating semiconductor device}
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 소자 제조용 장비의 평면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 소자 제조용 장비의 스핀들 포크 어셈블리의 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 소자 제조용 장비의 스핀들 포크 어셈블리의 단면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 소자 제조용 장비의 스핀들 포크 어셈블리의 분해 사시도이다.
<도면의 주요 부분에 관한 부호의 설명>
100: 공정 챔버 200: 스핀들 포크 어셈블리
210: 상부 플레이트 212: 고정 돌기
220: 스핀들 포크 222: 삽입 홈
224: 지지 돌기 230: 하부 플레이트
232: 장착 홈 240: 결합 수단
250: 레벨 조정 수단 300: 히터 블록
본 발명은 반도체 소자 제조용 장비에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 스핀들 포크에 의해 지지되는 반도체 기판의 손상을 방지할 수 있는 반도체 소자 제조용 장비에 관한 것이다.
일반적으로 반도체 소자 제조 공정 중 화학 기상 증착(CVD; Chemical Vapor Deposition)이란, 기체 상태의 화합물을 분해한 후 화학적 반응에 의해 반도체 기판 위에 박막을 증착하는 공정이다. 이러한 화학 기상 증착은 압력에 따라 상압 화학 기상 증착(APCVD; Atmospheric Pressure Chemical Vapor Deposition), 저압 화학 기상 증착(LPCVD; Low Pressure Chemical Vapor Deposition) 및 플라즈마 화학 기상 증착(PECVD; Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition) 등으로 구분될 수 있다.
이 중, 플라즈마를 이용한 화학 기상 증착 공정이 수행되는 공정(process) 챔버 내에는 플라즈마를 발생시키기 위해 RF 파워를 공급하는 전원 공급 유닛, 반응 가스를 공급하는 가스 공급 유닛 및 공정 챔버 내부를 일정 온도로 가열시키는 히터 블록 등이 설치되어 있다. 또한, 공정 챔버 내에는 히터 블록 상에서 다수의 반도체 기판을 공정 진행에 따라 회전시키는 스핀들 포크 어셈블리가 구비되어 있다.
반도체 기판을 지지하는 스핀들 포크 어셈블리는 상부 및 하부 플레이트와 스핀들 포크가 결합되어 있다. 그리고 스핀들 포크는 상부 및 하부 플레이트 내측에 설치된 스핀들 포크 스프링에 의해 고정되어 있다.
그러나, 스핀들 포크 어셈블리는 공정 수행시 고온 및 고주파와 같은 공정 분위기에 영향을 받게 되고, 이에 따라 스핀들 포크를 고정시키는 스핀들 포크 스프링이 부식 및 손상될 수 있다.
따라서, 스핀들 포크 스프링이 스핀들 포크를 제대로 고정시키지 못해 쌍으로 반도체 기판을 지지하는 스핀들 포크의 레벨이 틀어지거나 기울어질 수 있다. 이에 따라 한 쌍의 스핀들 포크에 안착되는 반도체 기판이 떨어지거나, 하부의 히터 블록에 의해 스크래치가 발생할 수 있다. 그리고 이와 같은 문제를 해결하기 위해 예방 정비(PM: Preventive Maintenance) 수행 시간이 증가하게 된다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 스핀들 포크에 의해 지지되는 반도체 기판의 손상을 방지할 수 있는 반도체 소자 제조용 장비를 제공하는데 있다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 과제에 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위하여 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 소자 제조용 장비는 공정 챔버, 다수의 쌍으로 구비되어 반도체 기판들을 지지하는 스핀들 포크, 스핀들 포크를 한 쌍씩 고정시키는 다수의 고정 돌기가 둘레에 형성된 원형 형태의 상부 플레이트 및 스핀들 포크 하부에 설치되는 원형 형태의 하부 플레이트가 결합되어, 공정 챔버 내에서 반도체 기판들을 회전시키는 스핀들 포크 어셈블리 및 상부에 스핀들 포크 어셈블리가 장착되어 반도체 기판들을 일정 온도로 유지시키는 히터 블록을 포함한다.
기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예를 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전문에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 일 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 소자 제조용 장비의 평면도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 소자 제조용 장비는 공정 챔버(100), 스핀들 포크 어셈블리(200) 및 히터 블록(300)을 포함한다.
공정 챔버(100)는 플라즈마를 이용한 화학 기상 증착 공정이 수행되는 공간으로써 일정 온도, 일정 압력 등의 특정한 공정 조건으로 유지된다. 이와 같이 일정한 공정 조건으로 유지되는 공정 챔버(100) 내부로는 공정 수행시 반응 가스들이 공급되며, 공급된 반응 가스를 플라즈마화시키기 위해 일정 주파수의 RF 파워가 인가된다. 그리고 처리량을 증가시키기 위해 공정 챔버(100)는 증착 공정이 수행되는 다수의 영역을 갖는다.
이와 같은 공정 챔버(100) 내에는 반도체 기판(W)들을 일정 온도로 가열시키기 위한 히터 블록(300)이 설치된다. 히터 블록(300)은 원형으로 형성되어 있으며, 히터 블록(300)의 중앙에는 히터 블록(300) 상에서 다수의 반도체 기판(W)들을 회전시키는 스핀들 포크 어셈블리(200)가 장착된다.
스핀들 포크 어셈블리(200)는 다수의 반도체 기판(W)들을 보관하고 있는 로드락 챔버(미도시)로부터 공정 챔버(100)로 로딩된 다수의 반도체 기판(W)들을 지지한다. 그리고 스핀들 포크 어셈블리(200)는 히터 블록(300)의 중앙을 관통하는 구동 샤프트(미도시)와 결합되어 상승, 하강 및 회전이 가능하다. 따라서, 공정 수행시 스핀들 포크 어셈블리(200)는 히터 블록(300) 상에서 반도체 기판(W)들을 공정 진행에 따라 다수의 증착 영역으로 회전시킨다.
이하, 도 2 내지 도 4를 참조하여 스핀들 포크 어셈블리에 대해 상세히 설명한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 소자 제조용 장비의 스핀들 포크 어셈블리의 사시도이다. 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 소자 제조용 장비의 스핀들 포크 어셈블리의 단면도이다. 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 소자 제조용 장비의 스핀들 포크 어셈블리의 분해 사시도이다.
도 2 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 스핀들 포크 어셈블리(200)는 상부 플 레이트(210), 스핀들 포크(220) 및 하부 플레이트(230)를 포함한다.
상부 및 하부 플레이트(210, 230)는 원형으로 형성되어 있으며, 서로 결합되어 다수의 스핀들 포크(220)들을 고정시킨다. 그리고 상부 및 하부 플레이트(210, 230)의 중앙에는 각각 구동 샤프트(미도시)가 관통할 수 있는 홀(218, 238)이 형성되어 있어 스핀들 포크 어셈블리(200)와 구동 샤프트(미도시)가 결합된다. 따라서 구동 샤프트(미도시)에 의해 스핀들 포크 어셈블리(200)가 상하 운동 및 회전된다.
또한, 상부 및 하부 플레이트(210, 230) 사이에는 쌍으로 구비된 스핀들 포크(220)들이 일정 간격 이격되어 설치된다. 그리고 사이에 스핀들 포크(220)들이 설치된 상부 및 하부 플레이트(210, 230)는 볼트 및 나사 등과 같은 결합 수단(240)에 의해 결합된다.
보다 상세히 설명하면, 스핀들 포크(220)와 접하는 상부 플레이트(210)의 일면에는 스핀들 포크(220)를 한 쌍씩 고정시키는 고정 돌기(212)들이 형성되어 있다. 고정 돌기(212)들은 한 쌍의 스핀들 포크(220)들이 접하는 상부 플레이트(210)의 일면에 형성되어 있다. 즉, 스핀들 포크(220)들이 한 쌍씩 이격되어 설치되므로 고정 돌기(212) 또한 상부 플레이트(210)의 둘레를 따라 일정 간격씩 이격되어 형성되어 있다.
그리고, 하부 플레이트(230)에는 스핀들 포크(220)들이 일정 위치에 고정될 수 있도록 장착 홈(232)들이 형성될 수 있다. 즉, 하부 플레이트(230)의 둘레에 형성된 장착 홈(232)에 스핀들 포크(220)의 일부가 삽입된다.
스핀들 포크(220)는 막대 형태로써 쌍으로 구비되어 한 장의 반도체 기판(도 1 참조)을 지지하며, 다수의 쌍들이 상부 플레이트(210)와 하부 플레이트(230)에 의해 고정되어 있다. 즉, 스핀들 포크(220)들이 한 쌍씩 상부 및 하부 플레이트(210, 230) 둘레에 일정 간격씩 이격되어 설치된다. 본 발명의 일 실시예에서는 8 쌍의 스핀들 포크(220)들이 설치되어 있는 것으로 설명한다.
그리고, 상부 플레이트(210)와 접하는 스핀들 포크(220)의 일면에는 상부 플레이트(210)에 형성된 고정 돌기(212)가 삽입될 수 있도록 삽입 홈(222)이 형성되어 있다. 따라서 스핀들 포크(220)가 상부 및 하부 플레이트(210, 230)에 고정될 때, 상부 플레이트(210)의 고정 돌기(212)와 스핀들 포크(220)의 삽입 홈(222)이 결합된다. 그러므로 스핀들 포크(220)를 보다 효율적으로 고정시킬 수 있으며, 종래에 스핀들 포크(220)를 고정시키던 스핀들 포크 스프링이 필요하지 않게 된다.
또한, 반도체 기판(도 1 참조)이 접하는 스핀들 포크(220)의 일면에는 반도체 기판(도 1 참조)과의 접촉 면적이 감소되도록 지지 돌기(224)가 형성되어 있다.
그리고, 스핀들 포크 어셈블리(200)에는 각각의 스핀들 포크(220), 상부 및 하부 플레이트(210, 230)와 결합되어 각 스핀들 포크(220)의 레벨을 조정하는 레벨 조정 수단(250)이 설치된다. 즉, 한 쌍의 스핀들 포크(220)의 레벨이 서로 달라질 경우 레벨 조정 수단(250)을 이용하여 각 스핀들 포크(220)의 레벨을 조절할 수 있다.
상세히 설명하면, 레벨 조정 수단(250)은 나사일 수 있으며, 이에 따라 스핀들 포크(220)의 레벨이 높을 경우 레벨 조정 수단(250)을 풀어 주고, 스핀들 포크(220)의 레벨이 낮은 경우 레벨 조정 수단(250)을 조임으로써 레벨이 조정될 수 있 다. 따라서 반도체 기판(도 1 참조)을 지지하는 한 쌍의 스핀들 포크(220) 각각의 레벨이 달라질 경우, 반도체 기판(도 1 참조)이 한 쌍의 스핀들 포크(220) 상에서 슬라이딩되는 것을 방지할 수 있다.
이하, 스핀들 포크 어셈블리(220)의 조립 순서를 설명하면 다음과 같다. 먼저, 하부 플레이트의 장착 홈(232)에 스핀들 포크(220)들을 장착시킨다. 그리고 나서 상부 플레이트(210)의 고정 돌기(212)들을 스핀들 포크(220)들의 삽입 홈(222)에 삽입시킨다. 이에 따라 스핀들 포크(220)들이 일차적으로 상부 및 하부 플레이트(210, 230)에 고정된다. 그리고 나서, 결합 수단(240)을 이용하여 상부 및 하부 플레이트(210, 230)를 결합시킨다. 마지막으로 레벨 조정 수단(250)을 각 스핀들 포크(220)에 결합시킴으로써 스핀들 포크(220)의 레벨을 각각 조정한다.
이상, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예에는 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.
상기한 바와 같이 본 발명의 반도체 소자 제조용 장비에 따르면 상부 플레이트에 스핀들 포크를 고정시키는 고정 돌기를 형성함으로써 종래에 스핀들 포크를 고정시키기 위해 사용되던 스핀들 포크 스프링이 불필요하게 된다. 따라서 스핀들 포크 어셈블리의 조립이 보다 간편해질 수 있다.
그리고 스핀들 포크 스프링을 사용하지 않으므로 스핀들 포크 스프링이 부식으로 인해 스핀들 포크의 레벨이 달라져 반도체 기판이 슬라이딩되는 것을 방지할 수 있다. 그러므로 반도체 기판의 손상 또는 반도체 기판과 히터 블록의 마찰로 인한 파티클 발생을 방지할 수 있다.
또한, 각각의 스핀들 포크 레벨 조정 수단을 설치함으로써 스핀들 포크의 레벨을 조정하기 위한 예방 정비(PM) 시간을 줄일 수 있다.

Claims (4)

  1. 공정 챔버;
    다수의 쌍으로 구비되어 반도체 기판들을 지지하는 스핀들 포크, 상기 스핀들 포크를 한 쌍씩 고정시키는 다수의 고정 돌기가 둘레에 형성된 원형 형태의 상부 플레이트 및 상기 스핀들 포크 하부에 설치되는 원형 형태의 하부 플레이트가 결합되어, 상기 공정 챔버 내에서 상기 반도체 기판들을 회전시키는 스핀들 포크 어셈블리; 및
    상부에 상기 스핀들 포크 어셈블리가 장착되어 상기 반도체 기판들을 일정 온도로 유지시키는 히터 블록을 포함하는 반도체 소자 제조용 장비.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 상부 플레이트와 접하는 상기 스핀들 포크의 일면에는 상기 고정 돌기가 삽입되는 삽입 홈이 형성된 반도체 소자 제조용 장비.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 스핀들 포크는 상기 반도체 기판이 접하는 면에 지지 돌기가 형성된 반도체 소자 제조용 장비.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항에 있어서,
    각각의 상기 스핀들 포크는 상부 및 하부 플레이트와 결합되어 상기 각 스핀들 포크의 레벨을 조정하는 레벨 조절 수단을 더 포함하는 반도체 소자 제조용 장비.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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