KR20140003764A - Contactless chuck for transferring a wafer - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명의 실시예들은 웨이퍼 이송을 위한 비접촉 척에 관한 것이다. 보다 상세하게는 압축 공기의 흐름에 의해 발생되는 부압을 이용하여 웨이퍼를 파지하는 비접촉 척에 관한 것이다.Embodiments of the present invention relate to non-contact chucks for wafer transfer. More particularly, to a non-contact chuck for holding a wafer by using a negative pressure generated by a flow of compressed air.
일반적으로 메모리 반도체 소자, 로직 회로 소자, 발광 소자 등과 같은 반도체 소자들은 일련의 제조 공정들을 반복적으로 수행함으로써 반도체 기판으로서 사용되는 실리콘 웨이퍼 상에 형성될 수 있다. 예를 들면, 상기와 같은 웨이퍼 상에 전기적 특성을 갖는 박막을 형성하기 위한 증착 공정은 진공 챔버 내에 위치된 상기 웨이퍼 상으로 소스 가스 및 반응 가스 등을 제공함으로써 수행될 수 있다.In general, semiconductor devices such as memory semiconductor devices, logic circuit devices, light emitting devices, and the like can be formed on a silicon wafer used as a semiconductor substrate by repeatedly performing a series of manufacturing processes. For example, a deposition process for forming a thin film having electrical characteristics on the wafer as described above can be performed by providing a source gas, a reactive gas, and the like on the wafer placed in the vacuum chamber.
상술한 바와 같은 증착 공정의 일 예로서, 유기금속화학기상증착은 고온의 기판 상에 소스 가스를 제공하여 상기 기판의 표면 상에서 분해 반응을 통해 박막을 성장시키는 공정으로 유기 금속이 포함된 소스 가스를 사용하는 것이 특징이다. 특히, 일반적인 화학기상증착과 비교하여 저온에서 공정을 수행할 수 있으며 박막의 균일도, 스텝 커버리지 등의 제어가 용이하여 최근 널리 사용되고 있다.As an example of the deposition process as described above, the organometallic chemical vapor deposition is a process of growing a thin film through a decomposition reaction on a surface of a substrate by providing a source gas on a high temperature substrate, It is characteristic to use. Particularly, it can be performed at low temperature in comparison with general chemical vapor deposition, and it has recently been widely used because it can control the uniformity of the thin film and the step coverage.
상기 유기금속화학기상증착 공정을 수행하기 위한 장치의 일 예로서, 대한민국 특허공개 제10-2010-0131055호에는 유기금속화학기상증착 장치에서 작업자에 의해 수동으로 웨이퍼의 로드 및 언로드가 이루어졌던 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 자동화 기술이 개시되어 있다.As an example of the apparatus for performing the metal organic chemical vapor deposition process, Korean Patent Laid-Open Publication No. 10-2010-0131055 discloses an apparatus for performing an organometallic chemical vapor deposition process in which a wafer is manually loaded and unloaded by an operator in an organometallic chemical vapor deposition apparatus, An automation technique for solving the problems of the prior art is disclosed.
상기 유기금속화학기상증착 장치는 복수의 웨이퍼들에 대하여 박막을 형성하기 위한 반응 공간을 제공하는 프로세스 챔버와 상기 웨이퍼들이 각각 놓여지는 복수의 서셉터들이 구비된 플래튼 및 상기 웨이퍼들을 상기 서셉터들에 대하여 로드 및 언로드하기 위한 이송 로봇을 포함할 수 있다.The apparatus includes a process chamber for providing a reaction space for forming a thin film on a plurality of wafers, a platen having a plurality of susceptors on which the wafers are placed, And a transfer robot for loading and unloading the robot.
상기 프로세스 챔버는 상기 플래튼이 장착되는 베이스와 상기 반응 공간을 개폐하기 위한 커버를 포함할 수 있으며 상기 이송 로봇은 낱장의 웨이퍼를 각각의 서셉터들에 대하여 로드 및 언로드하기 위하여 상기 웨이퍼를 파지하는 척을 구비할 수 있다. 이때, 상기 척으로는 상기 웨이퍼의 상부면 특히 상기 박막이 형성되는 상부면 부위가 상기 척의 하부면과 접촉되는 것을 방지하기 위한 비접촉 척이 사용될 수 있다.The process chamber may include a base on which the platen is mounted and a cover for opening and closing the reaction space, and the transfer robot may grip the wafer to load and unload a single wafer with respect to each of the susceptors A chuck may be provided. At this time, a non-contact chuck may be used as the chuck to prevent the upper surface of the wafer, particularly the upper surface portion where the thin film is formed, from contacting the lower surface of the chuck.
상기 비접촉 척은 상기 대한민국 특허공개 제10-2010-0131055호에 개시된 바와 같이 압축 공기를 상기 웨이퍼의 상부면을 따라 흐르도록 함으로써 발생되는 부압을 이용하여 상기 웨이퍼를 비접촉 방식으로 파지할 수 있다.The non-contact chuck can grip the wafer in a non-contact manner by using a negative pressure generated by causing compressed air to flow along the upper surface of the wafer, as disclosed in Korean Patent Laid-Open No. 10-2010-0131055.
그러나, 상술한 바와 같이 압축 공기가 상기 웨이퍼의 상부면으로 분사되는 경우 상기 압축 공기에 의해 상기 웨이퍼의 상부면이 손상되거나 상기 압축 공기 내에 포함된 오염 물질에 의해 상기 웨이퍼의 상부면이 오염될 수 있다. 또한, 상기 압축 공기의 분사에 의해 상기 프로세스 챔버 내부 또는 상기 프로세스 챔버 등이 배치되는 전체 시스템 내부의 파티클들이 부양될 수 있으며, 상기 부양된 파티클들이 상기 서셉터들에 로드된 웨이퍼들 상으로 낙하됨으로써 상기 웨이퍼들의 오염이 발생될 수도 있다.However, when the compressed air is sprayed onto the upper surface of the wafer as described above, the upper surface of the wafer is damaged by the compressed air, or the upper surface of the wafer is contaminated by contaminants contained in the compressed air have. In addition, the injection of the compressed air can float the particles in the process chamber or in the entire system in which the process chamber, etc. are disposed, and the floating particles are dropped onto the wafers loaded on the susceptors Contamination of the wafers may occur.
본 발명의 실시예들은 웨이퍼의 오염을 방지할 수 있는 웨이퍼 이송을 위한 비접촉 척을 제공하는데 그 목적이 있다.Embodiments of the present invention are intended to provide a non-contact chuck for wafer transfer capable of preventing contamination of wafers.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예들에 따르면, 웨이퍼 이송을 위한 비접촉 척은, 중앙 부위에 적어도 하나의 관통홀이 구비된 하부 패널을 포함하는 원통형 하우징과, 상기 하우징 내부에서 상기 관통홀 상부에 배치되며 방사상으로 압축 공기를 분사하여 상기 하우징의 하부에 웨이퍼를 파지하기 위한 부압을 형성하는 노즐과, 상기 하우징의 하부에 구비되어 상기 웨이퍼의 수평 방향 움직임을 제한하며 상기 웨이퍼를 수직 방향으로 안내하되 상기 웨이퍼가 상기 하부 패널의 하부면에 접촉되지 않도록 상기 웨이퍼의 가장자리 부위를 상방으로 제한하는 가이드 부재를 포함할 수 있다.According to embodiments of the present invention for achieving the above object, the non-contact chuck for wafer transfer, the cylindrical housing including a lower panel having at least one through hole in the central portion, and the through hole in the housing A nozzle disposed at an upper portion to form a negative pressure for holding the wafer in the lower portion of the housing by injecting compressed air radially; and provided in the lower portion of the housing to limit the horizontal movement of the wafer, The guide member may include a guide member configured to guide the upper edge of the wafer so that the wafer does not contact the lower surface of the lower panel.
본 발명의 실시예들에 따르면, 상기 하부 패널의 중앙 부위를 감싸는 상기 하부 패널의 주변 부위는 상기 중앙 부위를 향하여 하방으로 경사진 상부면을 가질 수 있으며, 상기 노즐로부터 분사되는 압축 공기는 상기 주변 부위의 상부면을 따라 상방으로 안내될 수 있다.According to embodiments of the present invention, the peripheral portion of the lower panel surrounding the central portion of the lower panel may have an upper surface inclined downward toward the central portion, the compressed air injected from the nozzle is the peripheral It can be guided upwardly along the upper surface of the site.
본 발명의 실시예들에 따르면, 상기 하우징의 상부에는 상기 노즐로부터 분사된 공기를 배출하기 위한 배기구가 구비될 수 있다.According to embodiments of the present invention, an exhaust port for discharging the air injected from the nozzle may be provided on the upper portion of the housing.
본 발명의 실시예들에 따르면, 상기 배기구에는 상기 상방으로 안내된 공기를 외부로 배출하기 위한 배기 배관이 연결될 수 있다.According to embodiments of the present invention, the exhaust pipe may be connected to an exhaust pipe for exhausting the upwardly directed air to the outside.
본 발명의 실시예들에 따르면, 상기 노즐은 상기 압축 공기를 제공하기 위한 압축 공기 배관과 연결된 상부 디스크와 복수의 연결 부재들에 의해 상기 상부 디스크에 결합된 하부 디스크를 포함할 수 있으며, 상기 압축 공기는 상기 상부 디스크와 하부 디스크 사이를 통하여 방사상으로 분사될 수 있다.According to embodiments of the present invention, the nozzle may include an upper disk connected to the compressed air pipe for providing the compressed air and a lower disk coupled to the upper disk by a plurality of connecting members, and the compression Air can be injected radially between the upper and lower disks.
본 발명의 실시예들에 따르면, 상기 하부 디스크의 중앙 부위 상에는 원뿔 형태의 돌출부가 구비될 수 있다.According to embodiments of the present invention, a conical protrusion may be provided on the central portion of the lower disk.
본 발명의 실시예들에 따르면, 상기 노즐의 상부에는 상기 압축 공기를 제공하기 위한 압축 공기 배관이 연결될 수 있으며, 상기 노즐의 측면에는 상기 압축 공기를 분사하기 위한 복수의 분사구들이 형성될 수 있다.According to embodiments of the present invention, a compressed air pipe for providing the compressed air may be connected to an upper portion of the nozzle, and a plurality of injection holes for injecting the compressed air may be formed on the side of the nozzle.
본 발명의 실시예들에 따르면, 상기 하우징의 내부에는 복수의 홀들 또는 슬릿들이 형성된 내측 패널이 수평 방향으로 배치될 수 있다.According to embodiments of the present invention, an inner panel having a plurality of holes or slits formed therein may be arranged in a horizontal direction.
본 발명의 실시예들에 따르면, 상기 가이드 부재는 상기 웨이퍼의 가장자리 부위가 삽입되는 원형 링 형태를 가질 수 있으며, 상기 가이드 부재의 내측에는 상기 웨이퍼의 가장자리 부위를 상방으로 제한하기 위한 걸림턱이 형성될 수 있다.According to the embodiments of the present invention, the guide member may have a circular ring shape in which the edge portion of the wafer is inserted, and a hooking protrusion is formed on the inner side of the guide member to restrict the edge portion of the wafer upward .
본 발명의 실시예들에 따르면, 상기 가이드 부재는 상기 웨이퍼의 가장자리 부위를 수직 방향으로 안내하기 위한 복수의 가이드 핀들을 포함할 수 있으며, 상기 가이드 핀들 각각의 내측에는 상기 웨이퍼의 가장자리 부위를 상방으로 제한하기 위한 걸림턱이 형성될 수 있다.According to the embodiments of the present invention, the guide member may include a plurality of guide pins for vertically guiding the edge portion of the wafer, and the edge portion of the wafer may be positioned upward A stopping jaw for restricting movement can be formed.
상술한 바와 같이 본 발명의 실시예들에 따른 비접촉 척은 웨이퍼를 파지하기 위한 부압의 형성을 위하여 분사되는 압축 공기의 흐름이 오직 하우징 내에서 이루어지도록 함으로써 즉 상기 압축 공기가 상기 웨이퍼 상으로 분사되지 않도록 상기 하우징 내에서 상방으로 유도함으로써 종래 기술에서 압축 공기의 분사에 의해 발생될 수 있는 웨이퍼 오염을 충분히 방지할 수 있다.As described above, in the non-contact chuck according to the embodiments of the present invention, the flow of the compressed air injected for forming the negative pressure for grasping the wafer is made only in the housing, that is, the compressed air is not sprayed onto the wafer So that contamination of the wafer, which may be caused by injection of compressed air in the prior art, can be sufficiently prevented.
또한, 상기 비접촉 척의 하부에서 상기 웨이퍼의 수직 방향 및 수평 방향 움직임을 가이드 부재를 이용하여 제한함으로써 상기 웨이퍼의 이송이 안정적으로 이루어질 수 있다.Further, the movement of the wafer in the vertical direction and the horizontal direction at the lower portion of the non-contact chuck is restricted by using the guide member, so that the wafer can be stably transported.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 웨이퍼 이송을 위한 비접촉 척이 사용되는 유기금속화학기상증착 장치를 설명하기 위한 개략적인 구성도이다.
도 2는 도 1에 도시된 프로세스 챔버와 이송 로봇을 설명하기 위한 개략적인 구성도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 웨이퍼 이송을 위한 비접촉 척을 설명하기 위한 개략적인 구성도이다.
도 4는 도 3에 도시된 하부 패널의 다른 예를 설명하기 위한 개략적인 사시도이다.
도 5는 도 3에 도시된 가이드 부재를 설명하기 위한 개략적인 사시도이다.
도 6은 도 5에 도시된 가이드 부재의 다른 예를 설명하기 위한 개략적인 사시도이다.
도 7은 도 3에 도시된 노즐을 설명하기 위한 개략적인 단면도이다.
도 8은 도 7에 도시된 노즐의 다른 예를 설명하기 위한 개략적인 단면도이다.1 is a schematic diagram for explaining an organometallic chemical vapor deposition apparatus using a non-contact chuck for wafer transfer according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a schematic block diagram illustrating the process chamber and the transfer robot shown in FIG. 1. FIG.
3 is a schematic diagram illustrating a non-contact chuck for wafer transfer according to an embodiment of the present invention.
Fig. 4 is a schematic perspective view for explaining another example of the lower panel shown in Fig. 3. Fig.
5 is a schematic perspective view for explaining the guide member shown in Fig.
6 is a schematic perspective view for explaining another example of the guide member shown in Fig.
7 is a schematic cross-sectional view for explaining the nozzle shown in Fig.
8 is a schematic cross-sectional view for explaining another example of the nozzle shown in Fig.
이하, 본 발명은 본 발명의 실시예들을 보여주는 첨부 도면들을 참조하여 더욱 상세하게 설명된다. 그러나, 본 발명은 하기에서 설명되는 실시예들에 한정된 바와 같이 구성되어야만 하는 것은 아니며 이와 다른 여러 가지 형태로 구체화될 수 있을 것이다. 하기의 실시예들은 본 발명이 온전히 완성될 수 있도록 하기 위하여 제공된다기보다는 본 발명의 기술 분야에서 숙련된 당업자들에게 본 발명의 범위를 충분히 전달하기 위하여 제공된다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The invention will be described in more detail below with reference to the accompanying drawings showing embodiments of the invention. However, the present invention should not be construed as limited to the embodiments described below, but may be embodied in various other forms. The following examples are provided so that those skilled in the art can fully understand the scope of the present invention, rather than being provided so as to enable the present invention to be fully completed.
하나의 요소가 다른 하나의 요소 또는 층 상에 배치되는 또는 연결되는 것으로서 설명되는 경우 상기 요소는 상기 다른 하나의 요소 상에 직접적으로 배치되거나 연결될 수도 있으며, 다른 요소들 또는 층들이 이들 사이에 게재될 수도 있다. 이와 다르게, 하나의 요소가 다른 하나의 요소 상에 직접적으로 배치되거나 연결되는 것으로서 설명되는 경우, 그들 사이에는 또 다른 요소가 있을 수 없다. 다양한 요소들, 조성들, 영역들, 층들 및/또는 부분들과 같은 다양한 항목들을 설명하기 위하여 제1, 제2, 제3 등의 용어들이 사용될 수 있으나, 상기 항목들은 이들 용어들에 의하여 한정되지는 않을 것이다.When an element is described as being placed on or connected to another element or layer, the element may be directly disposed or connected to the other element, and other elements or layers may be placed therebetween It is possible. Alternatively, if one element is described as being placed directly on or connected to another element, there can be no other element between them. The terms first, second, third, etc. may be used to describe various items such as various elements, compositions, regions, layers and / or portions, but the items are not limited by these terms .
하기에서 사용된 전문 용어는 단지 특정 실시예들을 설명하기 위한 목적으로 사용되는 것이며, 본 발명을 한정하기 위한 것은 아니다. 또한, 달리 한정되지 않는 이상, 기술 및 과학 용어들을 포함하는 모든 용어들은 본 발명의 기술 분야에서 통상적인 지식을 갖는 당업자에게 이해될 수 있는 동일한 의미를 갖는다. 통상적인 사전들에서 한정되는 것들과 같은 상기 용어들은 관련 기술과 본 발명의 설명의 문맥에서 그들의 의미와 일치하는 의미를 갖는 것으로 해석될 것이며, 명확히 한정되지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 외형적인 직감으로 해석되지는 않을 것이다.The terminology used herein is for the purpose of describing particular embodiments only and is not intended to be limiting of the invention. Furthermore, all terms including technical and scientific terms have the same meaning as will be understood by those skilled in the art having ordinary skill in the art, unless otherwise specified. These terms, such as those defined in conventional dictionaries, shall be construed to have meanings consistent with their meanings in the context of the related art and the description of the present invention, and are to be interpreted as being ideally or externally grossly intuitive It will not be interpreted.
본 발명의 실시예들은 본 발명의 이상적인 실시예들의 개략적인 도해들을 참조하여 설명된다. 이에 따라, 상기 도해들의 형상들로부터의 변화들, 예를 들면, 제조 방법들 및/또는 허용 오차들의 변화는 충분히 예상될 수 있는 것들이다. 따라서, 본 발명의 실시예들은 도해로서 설명된 영역들의 특정 형상들에 한정된 바대로 설명되어지는 것은 아니라 형상들에서의 편차를 포함하는 것이며, 도면들에 설명된 영역은 전적으로 개략적인 것이며 이들의 형상은 영역의 정확한 형상을 설명하기 위한 것이 아니며 또한 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것도 아니다.Embodiments of the present invention are described with reference to schematic illustrations of ideal embodiments of the present invention. Thus, changes from the shapes of the illustrations, e.g., changes in manufacturing methods and / or tolerances, are those that can be reasonably expected. Accordingly, the embodiments of the present invention should not be construed as being limited to the specific shapes of the areas illustrated in the drawings, but include deviations in shapes, the areas described in the drawings being entirely schematic and their shapes Is not intended to illustrate the exact shape of the area and is not intended to limit the scope of the invention.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 웨이퍼 이송을 위한 비접촉 척이 사용되는 유기금속화학기상증착 장치를 설명하기 위한 개략적인 구성도이고, 도 2는 도 1에 도시된 프로세스 챔버와 이송 로봇을 설명하기 위한 개략적인 구성도이다.FIG. 1 is a schematic diagram for explaining an organometallic chemical vapor deposition apparatus using a non-contact chuck for wafer transfer according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a schematic view illustrating a process chamber and a transfer robot And is a schematic configuration diagram for explanation.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 웨이퍼 이송을 위한 비접촉 척(200)은 반도체 웨이퍼(10) 상에 전기적인 특성을 갖는 박막을 형성하기 위한 유기금속화학기상증착 장치(100)에서 상기 웨이퍼(10)를 이송하기 위하여 사용될 수 있다. 특히, 상기 박막을 형성하기 위하여 상기 웨이퍼(10)를 서셉터(120) 상으로 로드하고, 박막 형성 후 상기 웨이퍼(10)를 상기 서셉터(120)로부터 언로드하기 위하여 사용될 수 있다.1 and 2, a
상기 장치(100)는 복수의 웨이퍼들(10) 상에 박막을 형성하기 위한 반응 공간을 제공하는 프로세스 챔버(110)와 상기 웨이퍼들(10)이 각각 놓여지는 복수의 서셉터들(120)이 구비된 플래튼(122)을 포함할 수 있다. 또한, 상기 웨이퍼들(10)을 상기 서셉터들(10)에 대하여 로드 및 언로드하기 위한 이송 로봇(130) 및 상기 웨이퍼들(10)을 수납하기 위한 카세트(20)가 배치되는 로드 포트(140)를 포함할 수 있다.The
상기 프로세스 챔버(110)는 상기 플래튼(122)이 장착되는 베이스(112)와 상기 반응 공간을 개폐하기 위한 커버(114)를 포함할 수 있다. 도시된 바와 같이 상기 베이스(112)는 플래튼(122)의 주위를 감싸는 링 형태의 측벽(112A)을 포함할 수 있으며 상기 반응 공간은 상기 플래튼(122)과 상기 측벽(112A) 및 상기 커버(114)에 의해 한정될 수 있다. 상기 커버(114)는 상기 베이스(112)의 일측에 힌지 결합될 수 있으며 별도의 구동부(미도시)에 의해 개폐될 수 있다. 한편, 도시되지는 않았으나, 상기 웨이퍼들(10) 상에 박막을 형성하기 위한 소스 가스 및 반응 가스는 상기 커버(114) 및/또는 상기 측벽(112A)을 통하여 상기 반응 공간으로 제공될 수 있다.The
상세히 도시되지는 않았으나, 상기 플래튼(122)은 회전 가능하도록 구성될 수 있으며 상기 플래튼(122)에는 상기 웨이퍼들(10)이 각각 놓여지는 복수의 서셉터들(120)이 구비될 수 있다. 상기 서셉터들(120)은 상기 플래튼(122)의 중심에 대하여 원주 방향으로 배치될 수 있으며 또한 각각 개별적으로 회전 가능하도록 구성될 수 있다.Although not shown in detail, the
상기 프로세스 챔버(110)와 상기 이송 로봇(130)은 밀폐된 공간 내에 배치될 수 있다. 즉, 상기 프로세스 챔버(110)와 이송 로봇(130)은 웨이퍼 핸들링 챔버(150) 내에 배치될 수 있으며 상기 로드 포트(140)는 상기 웨이퍼 핸들링 챔버(150)의 일측에 배치될 수 있다. 상기 로드 포트(140) 역시 밀폐된 공간을 제공하는 로드 챔버(160) 내에 배치될 수 있으며, 상기 웨이퍼 핸들링 챔버(150)와 상기 로드 챔버(160) 사이에는 두 공간을 격리 및 연통시키기 위한 내측 도어(162)가 구비될 수 있다. 또한, 상기 로드 챔버(160)의 일측에는 상기 카세트(20)를 이동시키기 위한 외측 도어(164)가 구비될 수 있다.The
추가적으로, 상기 카세트(20)에 대하여 상기 웨이퍼들(10)을 인출 및 수납하기 위한 제2 이송 로봇(170)이 상기 기판 핸들링 챔버(150) 내에 배치될 수 있다. 상기 제2 이송 로봇(170)은 상기 내측 도어(162)에 인접하게 배치될 수 있으며, 상기 카세트(20)로부터 웨이퍼(10)를 인출하여 상기 이송 로봇(130)에 전달하고 상기 이송 로봇(130)에 의해 전달된 웨이퍼(10)를 상기 카세트(20)에 수납할 수 있다.Additionally, a
또한, 상기 플래튼(122)의 상부에는 상기 웨이퍼(10)가 로드되는 영역(30)을 촬상하기 위한 카메라(180)가 배치될 수 있다. 상기 카메라(180)는 상기 플래튼(122) 상부에 고정되어 상기 웨이퍼 로드 영역(30)에 대한 이미지를 획득할 수 있으며 상기 웨이퍼 로드 영역(30)에는 적어도 하나의 서셉터(120)가 위치될 수 있다. 상기 카메라(180)는 상기 웨이퍼 로드 영역(30)으로부터 획득된 이미지를 제어부(미도시)로 전송할 수 있다.A
상기 제어부는 상기 이미지를 분석하여 상기 웨이퍼(10)가 상기 서셉터(120) 상에 정확하게 로드될 수 있도록 상기 이송 로봇(130)의 동작을 제어할 수 있다. 즉, 상기 이미지로부터 상기 웨이퍼(10)가 놓여질 서셉터(120)의 위치 좌표를 산출하고, 상기 위치 좌표를 이용하여 기 설정된 상기 이송 로봇(130)의 목표 좌표를 보정할 수 있으며, 상기 보정된 목표 좌표를 이용하여 상기 웨이퍼(10)를 이송할 수 있다.The control unit may analyze the image to control the operation of the
상기 이송 로봇(130)은 도시된 바와 같이 일 예로서 수직 방향으로 이동 가능하며 두 개의 회전축을 갖는 스카라 로봇 형태를 가질 수 있다. 상기 이송 로봇(130)의 로봇암(132)의 선단부에는 본 발명의 일 실시예에 따른 상기 웨이퍼(10)를 파지하기 위한 비접촉 척(200)이 구비될 수 있다. 상기 비접촉 척(200)은 상기 웨이퍼(10)의 상부면 특히 상기 웨이퍼(10) 상에 상기 박막이 형성되는 영역과의 접촉을 방지할 수 있도록 구성될 수 있다.The
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 웨이퍼 이송을 위한 비접촉 척을 설명하기 위한 개략적인 구성도이고, 도 4는 도 3에 도시된 하부 패널의 다른 예를 설명하기 위한 개략적인 사시도이다.FIG. 3 is a schematic structural view for explaining a non-contact chuck for wafer transfer according to an embodiment of the present invention, and FIG. 4 is a schematic perspective view for explaining another example of the lower panel shown in FIG.
도 3을 참조하면, 상기 비접촉 척(200)은 상기 이송 로봇(130)의 로봇암(132) 선단부에 장착되는 하우징(210)과 상기 하우징(210)의 내부에 배치되며 압축 공기를 방사상으로 분사하기 위한 노즐(240)을 포함할 수 있다.3, the
상기 하우징(210)은 대략 원통 형태를 가질 수 있으며, 상기 하우징(210)의 하부 패널(212)의 중앙 부위에는 도시된 바와 같이 관통홀(212A)이 구비될 수 있다. 상기 노즐(240)은 상기 하우징(210)의 내부에서 상기 관통홀(212A)의 상부에 배치될 수 있으며 상기 압축 공기를 공급하기 위한 배관(242)과 연결될 수 있다. 상기 노즐(240)은 상기 하우징(210)의 내측 하부 중앙 부위에서 방사상으로 압축 공기를 분사하여 상기 하우징(210)의 하부 즉 상기 하부 패널(212)의 하부에서 부압을 형성할 수 있다. 특히, 상기 노즐(240)로부터 상기 하우징(210) 내부에서 방사상으로 분사되는 압축 공기에 의해 상기 관통홀(212A)을 통하여 상방으로 기류가 발생될 수 있으며 이로 인하여 상기 관통홀(212A)의 하부에서 부압이 형성될 수 있다.The
결과적으로, 상기 비접촉 척(200)이 상기 웨이퍼(10)를 파지하기 위하여 상기 웨이퍼(10) 상부에 배치되는 경우 상기 부압에 의해 상기 웨이퍼(10)가 상기 비접촉 척(200)의 하부에 파지될 수 있다.As a result, when the
도 3에 도시된 바에 의하면 상기 하부 패널(212)의 중앙 부위에 하나의 관통홀(212A)이 구비되어 있으나, 이와 다르게 도 4에 도시된 바와 같이 복수의 관통홀들(212C)이 상기 하부 패널(212)의 중앙 부위에 구비될 수도 있다.3, one through
다시 도 3을 참조하면, 상기 하우징(210)의 하부에는 상기 웨이퍼(10)가 파지되는 동안 상기 웨이퍼(10)의 수평 방향 움직임을 제한하며 상기 웨이퍼(10)를 수직 방향으로 안내하기 위한 가이드 부재(220)가 구비될 수 있다. 특히, 상기 가이드 부재(220)는 상기 파지되는 웨이퍼(10)가 상기 하우징(210)의 하부 즉 상기 하부 패널(212)의 하부면에 접촉되는 것을 방지하기 위하여 상기 웨이퍼(10)의 가장자리 부위를 상방으로 제한할 수 있다.Referring to FIG. 3 again, a guide member (not shown) for guiding the
도 5는 도 3에 도시된 가이드 부재를 설명하기 위한 개략적인 사시도이며, 도 6은 도 5에 도시된 가이드 부재의 다른 예를 설명하기 위한 개략적인 사시도이다.Fig. 5 is a schematic perspective view for explaining the guide member shown in Fig. 3, and Fig. 6 is a schematic perspective view for explaining another example of the guide member shown in Fig.
도 5를 참조하면, 상기 가이드 부재(220)는 상기 웨이퍼(10)의 가장자리 부위가 삽입되도록 대략 원형 링 형태를 가질 수 있다. 이때, 상기 가이드 부재(220)의 내측에는 상기 웨이퍼(10)의 가장자리 부위가 삽입되며 상기 웨이퍼(10)의 가장자리 부위를 상방으로 제한하기 위한 걸림턱(222)이 형성될 수 있다. 즉, 상기 웨이퍼(10) 가장자리 부위는 상기 걸림턱(222)의 수직 표면에 의해 수직 방향으로 안내되고 또한 수평 방향으로의 움직임이 제한될 수 있으며, 상기 걸림턱(222)의 수평 표면에 의해 수직 상방으로의 움직임이 제한될 수 있다.Referring to FIG. 5, the
한편, 도 6을 참조하면, 상기 가이드 부재(250)는 상술한 바와는 다르게 복수의 가이드 핀들(252)로 이루어질 수도 있다. 상기 가이드 핀들(252)은 상기 하부 패널(212)의 원주 방향을 따라 구비될 수 있으며, 각각의 가이드 핀들(252)의 내측에는 상기 웨이퍼(10)의 가장자리 부위를 상방으로 제한하기 위한 걸림턱(254)이 형성될 수 있다. 즉, 상기 웨이퍼(10) 가장자리 부위는 상기 걸림턱들(254)의 수직 표면에 의해 수직 방향으로 안내되고 또한 수평 방향으로의 움직임이 제한될 수 있으며, 상기 걸림턱들(254)의 수평 표면에 의해 수직 상방으로의 움직임이 제한될 수 있다.Referring to FIG. 6, the
상기 웨이퍼(10)가 상기 척(200)과 상기 웨이퍼(10) 사이에서 발생된 부압에 의해 파지되는 경우 상기 웨이퍼(10)의 가장자리 부위가 상기 가이드 부재(220)의 걸림턱(222)에 의해 상방으로의 움직임이 제한되므로 상기 웨이퍼(10)의 상부면 즉 상기 박막이 형성되는 영역이 상기 하우징(210)의 하부 패널(212)과 접촉되지 않을 수 있다.When the
다시 도 3을 참조하면, 상기 하부 패널(212)은 상기 중앙 부위를 감싸는 주변 부위를 가질 수 있으며, 상기 하부 패널(212)의 주변 부위는 상기 노즐(240)로부터 반경 방향으로 분사된 압축 공기가 상방으로 유도될 수 있도록 그 중앙 부위를 향하여 경사진 형태의 상부면(212B)을 가질 수 있다.Referring to FIG. 3 again, the
한편, 상기 노즐(240)은 상기 관통홀(212A)의 상부에서 상기 압축 공기가 상기 하부 패널(212)의 주변 부위 상으로 분사되도록 위치될 수 있다. 즉 상기 노즐(240)로부터 분사된 압축 공기는 상기 하부 패널(212)의 주변 부위 상부면(212B)을 따라 상방으로 유도될 수 있으며 계속해서 상기 하우징(210)의 내부에서 상방으로 흐를 수 있다. 상기와 같이 웨이퍼(10)를 파지하기 위한 부압을 형성하는 상기 압축 공기의 흐름은 상술한 바와 같이 하우징(210)의 내부에서 이루어지며 상기 웨이퍼(10)로 직접 상기 압축 공기가 분사되지 않도록 구성될 수 있다. 결과적으로, 상기 압축 공기가 상기 웨이퍼(10) 상으로 제공되지 않더라도 상기 웨이퍼(10)의 파지를 위한 부압의 형성이 용이하게 이루어질 수 있으므로, 종래 기술에서 웨이퍼(10) 상으로 직접 분사되는 압축 공기에 의해 발생될 수 있는 웨이퍼(10)의 오염이 충분히 방지될 수 있다.Meanwhile, the
상기 하우징(210)의 내부에서 상방으로 유도된 공기는 상기 하우징(210)의 상부에 구비된 배기구(214)를 통해 배출될 수 있다. 선택적으로, 상기 배기구(214)에는 상기 공기를 상기 장치(100) 외부로 배출하기 위한 배출 배관(미도시)이 연결될 수도 있다.The air directed upward from the inside of the
도 3에 도시된 바에 의하면, 상기 하우징(210)의 상부 패널에는 상기 로봇암(132)과 상기 비접촉 척(200)을 연결하기 위한 원통 형태의 연결 부재(218)가 구비될 수 있다. 도시된 바에 의하면, 상기 배기구(214)가 상기 하우징(210)의 상부 패널(216)에 구비되고 있으나, 상기 배기구(214)는 상기 연결 부재(218)의 일측에 구비될 수도 있다.3, a
상술한 바와 같이 노즐(240)로부터 분사된 압축 공기가 상기 하우징(210)의 내부에서 상방으로 유도되는 경우 상기 하우징(210) 상부의 배기구(214) 위치에 따라 상기 하우징(210) 내부에서의 공기 속도에서 위치에 따른 편차가 발생될 수 있으며 이에 의해 상기 웨이퍼(10)에 작용되는 부압이 불균일해질 수 있다. 즉, 도 3에 도시된 바와 같이 배기구(214)가 좌측에 위치되는 경우 우측에 비하여 좌측의 공기 흐름이 더 빠를 수 있으며, 상기와 같은 공기 속도의 좌우 편차에 의해 상기 웨이퍼(10)에 인가되는 부압이 불안정해질 수 있다.When the compressed air injected from the
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 유속을 균일하게 하기 위하여 상기 하우징(210)의 내부에는 수평 방향으로 복수의 홀들(232) 또는 슬릿들이 형성된 내측 패널(230)이 구비될 수 있다. 상기와 같이 하우징(210)의 내부에 내측 패널(230)이 장착되는 경우 상기 노즐(240)은 상기 내측 패널(230)의 하부면 중앙 부위에 도시된 바와 같이 장착될 수 있다. 결과적으로, 상기 하우징(210) 내부의 공기 흐름에서 상기 내측 패널(230)의 홀들(232)을 통과함으로써 상기 유속의 편차가 감소될 수 있으며 이에 따라 상기 웨이퍼(10)에 인가되는 부압이 안정적이고 균일하게 생성될 수 있다. 결과적으로, 상기 웨이퍼(10) 이송 과정에서 상기 웨이퍼(10)가 상기 비접촉 척(200)으로부터 이탈되는 등의 공정 오류를 충분히 방지할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, an
도 7은 도 3에 도시된 노즐을 설명하기 위한 개략적인 단면도이며, 도 8은 도 7에 도시된 노즐의 다른 예를 설명하기 위한 개략적인 단면도이다.FIG. 7 is a schematic cross-sectional view for explaining the nozzle shown in FIG. 3, and FIG. 8 is a schematic cross-sectional view for explaining another example of the nozzle shown in FIG.
도 7을 참조하면, 상기 노즐(240)은 상기 압축 공기를 제공하기 위한 압축 공기 배관(242)과 연결되는 상부 디스크(244)와 복수의 연결 부재들(248)에 의해 상기 상부 디스크(244)와 결합된 하부 디스크(246)를 포함할 수 있다. 상기 압축 공기 배관(242)은 상기 하우징(210)의 상부를 통하여 상기 압축 공기를 공급하기 위한 압축 공기 소스, 예를 들면, 압축 공기 탱크 등과 연결될 수 있다.7, the
상기 압축 공기 배관(242)은 상기 상부 디스크(244)의 중앙 부위에 연결될 수 있으며, 상기 압축 공기는 상기 상부 디스크(244)와 하부 디스크(246) 사이를 통해 방사상으로 분사될 수 있다. 이때, 상기 하부 디스크(246)의 중앙 부위 상에는 상기 압축 공기 배관(242)을 통해 제공되는 압축 공기의 흐름을 수직 방향에서 수평 방향으로 유도하기 위한 원뿔 형태의 돌출부(249)가 구비될 수 있다.The
상술한 바와는 다르게, 상기 압축 공기를 분사하기 위한 노즐(260)은 도 8에 도시된 바와 같이 하나의 디스크 형태를 가질 수도 있다. 이 경우 상기 압축 공기 배관(242)은 상기 노즐(260)의 상부면 중앙 부위에 연결될 수 있으며 상기 노즐(260)의 측면에는 상기 압축 공기를 방사상으로 분사하기 위한 복수의 분사구들(262)이 형성될 수 있다. 예를 들면, 상기 노즐(260)의 중앙 부위에는 수직 관통홀이 형성될 수 있으며 상기 수직 관통홀의 상부에는 상기 압축 공기 배관(242)이 연결될 수 있으며, 상기 수직 관통홀의 하부는 스토퍼(264)에 의해 폐쇄될 수 있다. 이때, 상기 스토퍼(264)의 상부는 도시된 바와 같이 수직 방향으로 제공되는 압축 공기를 방사상으로 유도하기 위하여 원뿔 형태를 갖는 것이 바람직하다.Unlike the above, the
상술한 바와 같은 본 발명의 실시예들에 따른 비접촉 척(200)은 웨이퍼(10)를 파지하기 위한 부압의 형성을 위하여 분사되는 압축 공기의 흐름이 오직 하우징(210) 내에서 이루어지도록 함으로써 즉 상기 압축 공기가 상기 웨이퍼(10) 상으로 분사되지 않도록 함으로써 종래 기술에서 압축 공기의 분사에 의해 발생될 수 있는 웨이퍼 오염을 충분히 방지할 수 있다.The
또한, 상기 비접촉 척(200)의 하부에서 상기 웨이퍼(10)의 수직 방향 및 수평 방향 움직임을 가이드 부재(220)를 이용하여 제한함으로써 상기 웨이퍼(10)의 이송이 안정적으로 이루어질 수 있다.Further, the movement of the
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit or scope of the present invention as defined by the following claims It can be understood that
10 : 웨이퍼 20 : 카세트
30 : 웨이퍼 로드 영역 100 : 유기금속화학기상증착 장치
110 : 프로세스 챔버 120 : 서셉터
122 : 플래튼 130 : 이송 로봇
132 : 로봇암 140 : 로드 포트
150 : 핸들링 챔버 160 : 로드 챔버
170 : 제2 이송 로봇 180 : 카메라
200 : 비접촉 척 210 : 하우징
212 : 하부 패널 214 : 배기구
216 : 상부 패널 220 : 가이드 부재
222 : 걸림턱 230 : 내측 패널
240 : 노즐 242 : 압축 공기 배관10: wafer 20: cassette
30: Wafer load region 100: Organometallic chemical vapor deposition apparatus
110: process chamber 120: susceptor
122: Platen 130: Transfer robot
132: Robot arm 140: Load port
150: handling chamber 160: load chamber
170: second transfer robot 180: camera
200: Non-contact chuck 210: Housing
212: lower panel 214: exhaust port
216: upper panel 220: guide member
222: latching jaw 230: inner panel
240: nozzle 242: compressed air piping
Claims (11)
상기 하우징 내부에서 상기 관통홀 상부에 배치되며 방사상으로 압축 공기를 분사하여 상기 하우징의 하부에 웨이퍼를 파지하기 위한 부압을 형성하는 노즐; 및
상기 하우징의 하부에 구비되어 상기 웨이퍼의 수평 방향 움직임을 제한하며 상기 웨이퍼를 수직 방향으로 안내하되 상기 웨이퍼가 상기 하부 패널의 하부면에 접촉되지 않도록 상기 웨이퍼의 가장자리 부위를 상방으로 제한하는 가이드 부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 이송을 위한 비접촉 척.A cylindrical housing including a lower panel having at least one through hole at a central portion thereof;
A nozzle disposed in the upper portion of the through-hole in the housing to inject compressed air in a radial direction to form a negative pressure for gripping the wafer at a lower portion of the housing; And
A guide member disposed under the housing to limit horizontal movement of the wafer and to guide the wafer in a vertical direction, and to limit an edge portion of the wafer upward so that the wafer does not contact the lower surface of the lower panel. Non-contact chuck for wafer transfer, comprising.
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