KR20200130058A - 로보트용 핸드, 웨이퍼 이송용 로보트 및 웨이퍼 이송 장치 - Google Patents
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Abstract
로보트용 핸드, 웨이퍼 이송용 로보트 및 웨이퍼 이송 장치가 제공된다. 본 발명의 실시예들에 따른 로보트용 핸드는 상기 웨이퍼가 로딩되는 로딩 영역을 갖는 이송용 플레이트; 상기 이송용 플레이트의 상기 로딩 영역 상에 로딩된 웨이퍼를 흡착하는 흡착기구; 및 상기 이송용 플레이트의 상기 로딩 영역 상에 로딩된 웨이퍼를 가열하는 가열 기구를 포함할 수 있다.
Description
본 발명은 로보트용 핸드, 웨이퍼 이송용 로보트 및 웨이퍼 이송 장치에 관한 것이다.
반도체 제조장치는, 예를들어 반도체 웨이퍼(이하, “웨이퍼”라고 한다)에 박막 증착, 식각, 이온 주입 등의 공정을 실시한다. 반도체 제조장치는 감압 가능한 챔버 내에 웨이퍼를 로딩하는 서셉터, 및 서셉터에 로딩된 웨이퍼를 냉각하는 냉각 기구를 포함하고, 웨이퍼의 박막 증착, 식각, 이온 주입 등의 공정을 실시한다. 서셉터에 배치된 정전 척으로 웨이퍼를 흡착하여 웨이퍼를 서셉터 상에 고정한다. 한편, 반도체 제조장치는 웨이퍼 이송용 로보트를 사용하여, 챔버들 사이에서 웨이퍼를 이송한다. 웨이퍼 이송용 로보트는 암(Arm)의 일단에 연결된 로보트용 핸드에 의해, 서셉터의 로딩면에 웨이퍼를 로딩하거나 로딩된 웨이퍼를 들어 올릴 수 있다.
상술한 반도체 제조장치는 고진공의 챔버 내에서 웨이퍼를, 예를 들면 영하 100℃ 정도로 냉각할 수 있다. 이에 따라, 챔버 내에서 냉각된 웨이퍼를 상온의 대기 분위기 중으로 꺼내는 과정에서 웨이퍼에 결로나 서리(이하, “결로”라고 한다)가 발생할 수 있다. 웨이퍼에 결로가 발생하면, 웨이퍼 상에 형성된 박막 등에 악영향을 미치게 된다. 따라서, 웨이퍼에 결로가 발생하는 것을 막기 위해서는 챔버 내에서 냉각된 웨이퍼를 상온으로 되돌린 후 대기 분위기 중으로 꺼낼 필요가 있다.
챔버 내에서 냉각된 웨이퍼를 상온으로 되돌리기 위해서는, 웨이퍼에 대한 공정이 실시되는 프로세스 챔버 또는 웨이퍼의 외부와의 출납을 수행하는 트랜스퍼 챔버에서, 웨이퍼를 가열할 필요가 있다. 그렇지만, 이와 같이 챔버 내에서 웨이퍼를 가열하는 경우, 웨이퍼를 가열하는데 필요한 시간을 확보하기 위한 시간만큼 1매의 웨이퍼에 대해서 프로세스를 완료하기까지 필요한 시간이 증가하여, 이른바 쓰루풋(throughput)이 악화될 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따르면 웨이퍼의 이송 중에 웨이퍼를 가열하는 것이 가능하도록 구성된 로보트용 핸드, 그러한 로보트용 핸드를 갖춘 웨이퍼 이송용 로보트, 및 그러한 웨이퍼 이송용 로보트를 갖춘 웨이퍼 이송 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
로보트용 핸드, 웨이퍼 이송용 로보트 및 웨이퍼 이송 장치가 제공된다. 본 발명의 실시예들에 따르면, 로보트용 핸드는 웨이퍼 이송용 로보트에 장착되고, 웨이퍼가 로딩되는 로딩 영역을 갖는 이송용 플레이트, 상기 이송용 플레이트의 상기 로딩 영역 상에 로딩된 웨이퍼를 흡착하는 흡착 기구, 상기 이송용 플레이트의 상기 로딩 영역 상에 로딩된 웨이퍼를 가열하는 가열 기구를 포함한다.
상기 가열 기구는 상기 이송용 플레이트의 표면 또는 내부에 배치된 발열 저항체를 포함할 수 있다.
상기 발열 저항체는 상기 로딩 영역의 중앙부와 주변부에 분할되어 배치될 수 있다.
상기 흡착 기구는 상기 이송용 플레이트에 배치된 전극에 전압을 인가하는 것에 의해 상기 로딩 영역에 상기 웨이퍼를 흡착시키는 정전 척을 가질 수 있다.
상기 로보트용 핸드는 상기 이송용 플레이트의 상기 로딩 영역 상에 로딩된 웨이퍼의 온도를 측정하는 온도 측정 기구를 더 포함할 수 있다.
상기 온도 측정 기구는 상기 이송용 플레이트에 배치된 온도 센서를 포함할 수 있다.
상기 이송용 플레이트는 실리콘 카바이드(SiC), 질화알루미늄(AlN), 산화알루미늄(Al2O3), 질화실리콘(Si3N4), 및 이산화규소(SiO2) 중에서 선택된 적어도 하나의 기판을 포함할 수 있다.
상기 이송용 플레이트는 상기 로딩 영역에서 10 mm 이하의 두께를 가질 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 웨이퍼 이송용 로보트는 웨이퍼 이송용 로보트이며, 상기 로보트용 핸드를 포함할 수 있다.
상기 웨이퍼 이송용 로보트는 상기 로보트용 핸드가 장착된 암(arm)을 수평 방향으로 동작시키는 스칼라 로보트일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 웨이퍼 이송 장치는 챔버들 사이에서 웨이퍼를 이송하는 웨이퍼 이송 장치이며, 상기 웨이퍼 이송용 로보트를 포함할 수 있다.
상기 웨이퍼 이송 장치에서의 상기 웨이퍼 이송용 로보트는 감압 분위기 하에서 상기 웨이퍼의 온도가 상대적으로 저온인 챔버로부터, 대기 분위기 하에서 상기 웨이퍼의 온도가 상대적으로 고온인 챔버로 상기 웨이퍼를 이송하는 동안, 상기 웨이퍼를 가열할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 의하면, 웨이퍼의 이송 중에 웨이퍼를 가열하는 것이 가능하도록 구성된 로보트용 핸드, 그러한 로보트용 핸드를 가지는 웨이퍼 이송용 로보트, 및 그러한 웨이퍼 이송용 로보트를 가지는 웨이퍼 이송 장치를 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예들에 따른 반도체 제조장치의 구성을 나타내는 평면도이다.
도 2는 반도체 제조장치가 가지는 웨이퍼 이송 로보트의 구성을 나타내는 측면도이다.
도 3은 로보트용 핸드의 구성을 나타내는 평면도이다.
도 4는 도 3의 A－A 선을 따라 절단한 단면도이다.
도 5는 로보트용 핸드를 구성하는 이송용 플레이트의 다른 구성을 나타내는 단면도이다.
도 2는 반도체 제조장치가 가지는 웨이퍼 이송 로보트의 구성을 나타내는 측면도이다.
도 3은 로보트용 핸드의 구성을 나타내는 평면도이다.
도 4는 도 3의 A－A 선을 따라 절단한 단면도이다.
도 5는 로보트용 핸드를 구성하는 이송용 플레이트의 다른 구성을 나타내는 단면도이다.
이하, 본 발명의 실시예들에 대하여 도면을 참조해 상세하게 설명한다.
이하의 설명으로 이용하는 도면의 각 구성요소는 보기 쉽게 하기 위한 것이기 때문에, 구성요소에서의 치수의 축척을 다르게 할 수 있고, 각 구성요소의 치수 비율 등이 실제와 같은 것으로 한정되지 않는 것으로 한다. 또, 이하의 설명에서 예시되는 재료, 치수 등은 일 예이며, 본 발명은 그것들에 반드시 한정되는 것은 아니고, 그 요지를 변경하지 않는 범위에서 적당 변경하여 실시하는 것이 가능하다.
도 1은 본 발명의 실시예들에 따른 반도체 제조장치(100)의 구성을 나타내는 평면도이다. 도 2는 반도체 제조장치(100)가 가지는 제1 웨이퍼 이송 로보트(103)의 구성을 나타내는 측면도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 제조장치(100)는 반도체 웨이퍼(W) (이하, “웨이퍼”라고 한다)에, 예를 들면 박막 증착, 식각, 이온 주입 등의 공정을 수행할 수 있다. 웨이퍼(W)는 예를 들어, 직경이 약 300 mm, 두께가 약 0.8 mm인 실리콘 웨이퍼일 수 있다. 반도체 제조장치(100)는 실내 분위기(공기)가 소정의 청정도로 관리된 클린 룸 내에 배치될 수 있다. 반도체 제조장치(100)는 복수(본 실시예에서는 3개)의 프로세스 챔버들(101), 복수(본 실시예에서는 2개)의 트랜스퍼 챔버들(102), 제1 웨이퍼 이송용 로보트(103), 로드 포트(104), 및 제2 웨이퍼 이송용 로보트(105)를 포함할 수 있다. 반도체 제조장치(100)는 제1 부분(P1), 제2 부분(P2), 및 제3 부분(P3)을 가질 수 있다. 상기 제1 부분(P1) 내의 챔버들의 내부는 진공일 수 있다. 상기 제3 부분(P3) 내의 챔버들의 내부는 대기압 조건일 수 있다. 상기 제2 부분(P2)은 제1 부분(P1) 및 제2 부분(P3)이 연결되는 부분일 수 있다.
프로세스 챔버(101)는 웨이퍼(W)에 공정을 수행하는 챔버이며, 프로세스 챔버(101)의 내부는 고진공으로 감압 가능하도록 구성될 수 있다. 복수의 프로세스 챔버들(101)의 적어도 하나(본 실시예에서는 2개)는 웨이퍼(W)를 로딩하는 서셉터(106), 서셉터(106)의 로딩면(106a) 상에 로딩된 웨이퍼(W)를 냉각하는 냉각 기구(미도시)를 포함할 수 있다. 상기 냉각 기구는 웨이퍼(W)를 약 영하 100도로 냉각할 수 있다. 프로세스 챔버(101)는 감압 분위기 하에서 웨이퍼(W)를 냉각할 수 있고, 웨이퍼(W)에 박막 증착, 식각, 및 이온 주입 등의 공정을 수행할 수 있다. 서셉터(106)에 구비된 정전척을 사용하여, 로딩면(106a) 상에 로딩된 웨이퍼(W)를 흡착하여 웨이퍼(W)를 로딩면(106a)에 고정할 수 있다.
트랜스퍼 챔버(102)는 웨이퍼(W)를 이송하는 챔버이고, 고진공으로 감압 가능하도록 구성될 수 있다. 트랜스퍼 챔버(102)는 위치 결정 스테이지(107) 및 가열 기구(미도시)를 포함할 수 있다. 웨이퍼(W)가 로딩되면 위치 결정 스테이지(107)는 회전하여 웨이퍼(W)의 위치를 결정할 수 있고, 가열 기구(미도시)는 위치결정 스테이지(107)에 로딩된 웨이퍼(W)를 가열할 수 있다. 트랜스퍼 챔버(102) 내의 기압은 내부의 기압보다는 크고 외부의 대기압 보다는 작을 수 있다. 공정 후, 웨이퍼(W)를 외부로 꺼낼 때, 트랜스퍼 챔버(102) 내의 가열 기구는 프로세스 챔버(101) 내에서 냉각된 웨이퍼(W)를 가열할 수 있다. 이에 따라, 웨이퍼(W)의 온도는 상온(결로가 발생하지 않는 온도)으로 되돌아갈 수 있다.
제1 웨이퍼 이송용 로보트(103)는 로보트용 핸드가 장착된 암을 수평 방향으로 동작시키는 스칼라 로보트이며, 감압 분위기 하에서 프로세스 챔버(101)와 트랜스퍼 챔버(102) 사이에서 웨이퍼(W)를 이송할 수 있다.
구체적으로, 도 2에 도시된 바와 같이, 제1 웨이퍼 이송용 로보트(103)는 베이스(109)에 대하여 제1 회전축(AX11)으로 회전 가능한 제1 암(110), 제1 암(110)의 일단 측에 대하여 제2 회전축(AX12)으로 회전 가능한 제2 암(111), 제2 암(111)의 일단 측에 대하여 제3 회전축(AX13)으로 회전 가능한 제3 암(112), 및 제3 암(112)의 일단 측에 대하여 제4 회전축(AX14)으로 회전 가능한 로보트용 핸드(1)를 포함할 수 있다.
도 1에 도시된 바와 같이, 제1 웨이퍼 이송용 로보트(103)는 제1 내지 제3 암들(110, 111, 112) 및 로보트용 핸드(1)를 회전시키면서 프로세스 챔버(101)와 트랜스퍼 챔버(102) 사이에서 웨이퍼(W)를 이송할 수 있다.
제1 웨이퍼 이송용 로보트(103)는 감압 가능한 제1 이송용 챔버(108)의 내부에 배치될 수 있다. 제1 이송용 챔버(108)는 프로세스 챔버(101) 내의 감압 분위기에 대응하여, 고진공으로 감압 가능하도록 구성된다. 제1 이송용 챔버(108)는 셔터(101a)를 통해 프로세스 챔버(101)에 연결될 수 있다. 제1 이송용 챔버(108)는 셔터(102a)를 통해 트랜스퍼 챔버(102)에 연결될 수 있다.
셔터들(101a, 102a)이 개방되면, 제1 이송용 챔버(108) 내의 제1 웨이퍼 이송용 로보트(103)는 프로세스 챔버(101)로부터 트랜스퍼 챔버(102)로 또는 트랜스퍼 챔버(102)로부터 프로세스 챔버(101)로 웨이퍼(W)를 이송할 수 있다.
로드 포트(104)는 복수(본 실시예에서는 3개)의 웨이퍼 캐리어들(C), 및 웨이퍼 캐리어들(C)을 상하로 승강시키는 승강기구(미도시)를 포함할 수 있다. 웨이퍼 캐리어(C)는 복수의 웨이퍼들(W)을 수직으로 적층하여 수납할 수 있다. 로드 포트(104)의 승강기구는 웨이퍼 캐리어(C)에 수납된 웨이퍼(W)의 높이를 바꿀 수 있다. 웨이퍼(W)는 로드 포트(104)로부터 선택적으로 출납될 수 있다.
제2 웨이퍼 이송용 로보트(105)는 로보트용 핸드가 장착된 암을 수평 방향으로 동작시키는 스칼라 로보트이며, 대기 분위기 하에서 트랜스퍼 챔버(102)와 웨이퍼 캐리어(C) 사이에서 웨이퍼(W)를 이송할 수 있다.
구체적으로, 제2 웨이퍼 이송용 로보트(105)는 베이스(114)에 대해 제1 회전축(AX21)으로 회전 가능한 제1 암(115), 제1 암(115)의 일단 측에 대해 제2 회전축(AX22)으로 회전 가능한 제2 암(116), 제2 암(116)의 일단 측에 대해 제3 회전축(AX23)으로 회전 가능한 제3 암(117), 및 제3 암(117)의 일단 측에 대해 제4 회전축(AX24)으로 회전 가능한 로보트용 핸드(118)를 포함할 수 있다.
제2 웨이퍼 이송용 로보트(105)는 제1 내지 제3 암들(115, 116, 117) 및 로보트용 핸드(118)을 회전시키면서, 웨이퍼 캐리어(C)로부터 트랜스퍼 챔버(102)로 또는 트랜스퍼 챔버(102)로부터 웨치퍼 캐리어(C)로 웨이퍼(W)를 이송할 수 있다.
제2 웨이퍼 이송용 로보트(105)는 제2 이송용 챔버(113)의 내부에 배치될 수 있다. 제2 이송용 챔버(113)는 셔터(104a)를 통해 로드 포트(104)에 연결될 수 있다. 제2 이송용 챔버(113)는 셔터(102b)를 통해 트랜스퍼 챔버(102)에 연결될 수 있다.
셔터들(104a, 102b)이 개방되면, 제2 이송용 챔버(113)내의 제2 웨이퍼 이송용 로보트(105)는 웨이퍼 캐리어(C)로부터 트랜스퍼 챔버(102)로, 또는 트랜스퍼 챔버(102)로부터 웨이퍼 캐리어(C)로 웨이퍼(W)를 이송할 수 있다.
본 실시예의 반도체 제조장치(100)에서, 제1 웨이퍼 이송용 로보트(103)는 프로세스 챔버(101)와 트랜스퍼 챔버(102) 사이에서 웨이퍼(W)를 이송할 수 있다.
제1 웨이퍼 이송용 로보트(103)는 프로세스 챔버(101)로부터 트랜스퍼 챔버(102)로 웨이퍼(W)를 이송할 수 있다. 프로세스 챔버(101) 내의 온도가 트랜스퍼 챔버(102) 내의 온도보다 낮으므로, 프로세스 챔버(101) 내에서의 웨이퍼(W)의 온도는 트랜스퍼 챔버(102) 내에서의 웨이퍼(W)의 온도보다 낮을 수 있다. 웨이퍼(W)의 이송 중, 상기 챔버들 간의 온도차로 인한 웨이퍼(W) 상의 결로현상을 해결하기 위해, 로보트용 핸드(1)는 이송 중에 웨이퍼(W)를 가열하도록 구성될 수 있다.
도 3, 도 4 및 도 5를 참조하여, 로보트용 핸드(1)의 구성에 대하여 보다 상세하게 설명한다.
도 3은 로보트용 핸드(1)의 구성을 나타내는 평면도이다. 도 4는 도 3에 A－A 선을 따라 절단한 단면도이다. 도 5는 로보트용 핸드(1)을 구성하는 이송용 플레이트(2)의 다른 구성을 나타내는 단면도이다.
도 3 및 도 4을 참조하여, 본 실시예에 따른 로보트용 핸드(1)는 웨이퍼(W)가 로딩되는 로딩 영역(2a)을 가지는 이송용 플레이트(2), 이송용 플레이트(2)의 로딩 영역(2a) 상에 로딩된 웨이퍼(W)를 흡착하는 흡착 기구(3), 이송용 플레이트(2)의 로딩 영역(2a) 상에 로딩된 웨이퍼(W)를 가열하는 가열 기구(4), 및 이송용 플레이트(2)의 로딩 영역(2a) 상에 로딩된 웨이퍼(W)의 온도를 측정하는 온도 측정 기구(5)를 포함할 수 있다.
이송용 플레이트(2)는, 실리콘 카바이드(SiC), 질화알루미늄(AlN), 산화알루미늄(Al2O3), 질화실리콘(Si3N4), 및 이산화규소(SiO2) 중에서 선택된 적어도 하나의 기판을 포함할 수 있다. 이송용 플레이트(2)는 복수의 기판들이 적층된 구조일 수 있다. 이송용 플레이트(2)는 로딩 영역(2a)에서 10 mm 이하의 두께를 가질 수 있다. 바람직하게는, 이송용 플레이트(2)는 로딩 영역(2a)에서 3mm 이상 8 mm 이하의 두께를 가질 수 있다.
이송용 플레이트(2)는 원판의 형상을 가질 수 있다. 이송용 플레이트(2)의 직경은 웨이퍼(W)의 직경보다 작을 수 있다. 이송용 플레이트(2)는 한 쌍의 슬릿(6)을 가질 수 있다. 한 쌍의 슬릿(6)은 서셉터(106)의 핀이 통과하는 부분일 수 있다. 한 쌍의 슬릿(6)은 이송용 플레이트(2)의 선단부를 사이에 두고 그 양측으로부터 기단 측을 향해 서로 일정한 폭으로 평행하게 절삭되어 형성될 수 있다.
흡착 기구(3)는 정전 척(Electrostatic chuck)를 가질 수 있다. 전극(7)에 전압이 인가되면, 상기 정전 척(Electrostatic chuck)은 흡착 기구(3)와 웨이퍼(W) 사이에 발생하는 죤슨?라벡?*(Johnson-Rahbek; JR) 힘에 의해 웨이퍼(W)를 로딩 영역(2a)에 흡착시킬 수 있다. 전극(7)은, 예를 들어 텅스텐(W), 몰리브덴(Mo), 또는 백금(Pt)의 고융점 금속재료를 포함하는 도전막으로 구성될 수 있다. 전극(7)은 이송용 플레이트(2)를 구성하는 기판들 사이에 형성될 수 있다. 이송용 플레이트(2)의 일 측에 배치된 급전부(8)를 통해 전극(7)에 전력이 공급될 수 있다.
가열 기구(4)는 이송용 플레이트(2)의 표면 또는 내부에 배치된 발열 저항체(9)를 포함할 수 있다. 발열 저항체(9)는 영하 200℃ 이상 400℃ 이하의 온도 범위에서 저항 변화율이 10% 이하인 것이 바람직하다. 발열 저항체(9)는, 예를 들어, 텅스텐(W), 몰리브덴(Mo), 또는 티타늄(Ti)의 고융점 금속 또는 그것의 탄화물을 포함할 수 있다.
발열 저항체(9)는 폭이 좁은 박막의 형태로 형성되고, 이송용 플레이트(2)를 구성하는 기판들 사이에 형성될 수 있다. 발열 저항체(9)는 로딩 영역(2a)보다 아래에 배치될 수 있다. 보다 구체적으로 발열 저항체(9)는 전극(7) 보다 낮은 레벨에 배치될 수 있다.
이송용 플레이트(2)의 일 측에 배치된 급전부(10)를 통해 발열 저항체(9)에 전력이 공급될 수 있다. 이에 따라, 발열 저항체(9)가 발열하여 로딩 영역(2a) 상에 로딩된 웨이퍼(W)를 가열할 수 있다.
발열 저항체(9)는 로딩 영역(2a)의 중앙부(E1)와 주변부(E2)에 분할되어 배치될 수 있다. 이에 따라, 중앙부(E1)와 주변부(E2)를 따로 따로 가열하는 것이 가능하다.
로딩 영역(2a)의 중앙부(E1)는 한 쌍의 슬릿(6) 사이에 개재될 수 있다. 평면적 관점에서, 로딩 영역(2a)의 주변부(E2)는 중앙부(E1)를 둘러쌀 수 있다. 로딩 영역(2a)의 중앙부(E1)와 주변부(E2)는 거의 동일한 면적을 갖도록 분할하여 제공될 수 있다.
온도 측정 기구(5)는 이송용 플레이트(2) 내에 제공된 온도 센서(11)를 포함할 수 있다. 온도 센서(11)는 이송용 플레이트(2)를 수직으로 관통하는 구멍부분(2b)의 안쪽에 배치될 수 있다. 온도 센서(11)는 내열성 접착제 등을 이용하여 구멍부분(2b)의 안쪽에 고정될 수 있다.
온도 센서(11)는 로딩 영역(2a) 상에 로딩된 웨이퍼(W)의 외곽 부분과 접촉하여, 웨이퍼(W)의 온도를 측정할 수 있다. 온도 센서(11)는 이송용 플레이트(2)의 일 측에 설치된 신호선(12)를 통하여 온도 제어부(미도시)로 온도 신호를 제공할 수 있다.
온도 제어부는 온도 센서(11)로부터 제공된 온도 신호에 근거하여, 발열 저항체(9)에 공급되는 전력을 제어할 수 있다. 이에 따라, 웨이퍼(W) 가열 온도가 조정될 수 있다.
도 4와 같이, 발열 저항체(9)는 이송용 플레이트(2)를 구성하는 기판들 사이에 제공될 수 있다. 다만 이에 한정되지 않고 발열 저항체(9)는 도 5와 같이, 이송용 플레이트(2)의 로딩 영역(2a) 반대측에 배치될 수 있다.
로보트용 핸드(1)의 흡착 기구(30)는 이송용 플레이트(2)의 로딩 영역(2a) 상에 로딩된 웨이퍼(W)를 흡착할 수 있다. 이 때, 웨이퍼(W)의 휘어진 부분들이 평탄하게 교정될 수 있다. 흡착 기구(30)에 의해 로딩 영역(2a) 상에 웨이퍼(W)가 흡착되면, 웨이퍼(W) 이송 중에도 웨이퍼(W)는 로딩 영역(2a) 상에 고정될 수 있다.
로보트용 핸드(1)의 가열 기구(4)는 이송용 플레이트(2)의 로딩 영역(2a) 상에 로딩된 웨이퍼(W)를 가열할 수 있다. 이에 따라, 웨이퍼(W)를 이송할 때 웨이퍼(W)의 온도를 상온으로 되돌리는 것이 가능할 수 있다. 상기 가열 기구(4)에 의한 웨이퍼(W)의 가열 공정은 트랜스퍼 챔버(102) 내에서의 웨이퍼(W) 가열 공정과 별개의 공정일 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따르면, 반도체 제조장치(100)는 감압 분위기 하에서 웨이퍼(W)의 온도가 상대적으로 저온인 프로세스 챔버(101)로부터 대기 분위기 하에서 웨이퍼(W)의 온도가 상대적으로 고온인 트랜스퍼 챔버(102)로 웨이퍼(W)를 이송하는 동안에, 로보트용 핸드(1)에 의해 웨이퍼(W)를 가열할 수 있다. 이에 따라, 웨이퍼(W)의 온도를 상온으로 되돌려, 웨이퍼(W) 상에 결로가 발생하는 것을 방지할 수 있다.
로보트용 핸드(1)는 로딩 영역(2a)의 중앙부(E1)에서부터 웨이퍼(W)에 열을 가할 수 있다. 예를 들어, 웨이퍼(W)는 열전도율이 좋으므로, 중앙부(E1)에 배치된 발열 저항체(9)가 웨이퍼(W)를 가열하면, 중앙부(E1)로부터 주변부(E2)로 열이 전달될 수 있다. 이에 따라, 로딩 영역(2a)의 주변부(E2)의 온도가 상승할 수 있다. 웨이퍼(W) 주변부(E2)의 온도는 온도 센서(11)에 의해 측정될 수 있다. 온도 센서(11)에 의해 웨이퍼(W)의 온도 상승이 감지되면, 로딩 영역(2a)의 주변부(E2)에서 웨이퍼(W)에 열을 가할 수 있다. 이에 따라, 웨이퍼(W)의 전 영역을 효율적으로 가열할 수 있어, 웨이퍼(W)의 온도를 신속하게 상온으로 되돌리는 것이 가능할 수 있다. 로보트용 핸드(1)의 웨이퍼(W) 가열 방법은 전술한 내용에 한정되지 않고, 변형될 수 있다. 예를 들어, 웨이퍼의 주변부를 가열하여 웨이퍼(W)의 중앙부로 열이 전달되도록 할 수 있다.
본 실시예의 반도체 제조장치(100)는 상술한 프로세스 챔버(101) 내에서 냉각된 웨이퍼(W)를 외부의 상온의 대기 분위기로 꺼내는 과정에서, 웨이퍼(W)의 온도를 상온으로 되돌려 웨이퍼(W) 표면 상에 결로가 생기는 것을 방지할 수 있다.
본 실시예의 반도체 제조장치(100)는 상술한 트랜스퍼 챔버(102) 내에서 웨이퍼(W)를 가열하는 것과 별개로, 웨이퍼(W)의 이송 중에 로보트용 핸드(1)에 의해 웨이퍼(W)를 가열할 수 있다. 이송 중 웨이퍼(W)를 가열하는 경우, 트랜스퍼 챔버(102) 내에서 웨이퍼(W)를 가열하는 경우보다 생산성(throughput)이 향상될 수 있다.
본 발명은 상기 실시예에 반드시 한정되는 것은 아니고, 본 발명의 취지를 일탈하지 않는 범위에 대해 여러 가지로 변형하는 것이 가능하다. 예를 들면, 챔버들의 사이에서 웨이퍼의 이송을 실시하는 웨이퍼 이송 장치에서, 감압 분위기 하에서 웨이퍼의 온도가 상대적으로 저온인 챔버로부터 대기 분위기 하에서 웨이퍼의 온도가 상대적으로 고온인 챔버로 웨이퍼를 이송하는 동안에 웨이퍼를 가열하는 경우에, 본 발명을 매우 적합하게 이용할 수 있다.
본 발명이 적용되는 웨이퍼 이송용 로보트는 상술한 제1 웨이퍼 이송용 로보트(103)의 구성에 반드시 한정되는 것은 아니고, 상기 로보트용 핸드(1)가 설치 가능한 웨이퍼 이송용 로보트에 대하여 본 발명을 폭넓게 적용하는 것이 가능하다.
로보트용 핸드(1)의 이송용 플레이트(2)는 서셉터(106)의 핀의 위치에 맞춘 한 쌍의 슬릿(6)을 갖는 형상에 제한되지 않으며, 본 발명의 취지를 일탈하지 않는 범위 내에서 변형될 수 있다.
이상의 발명의 상세한 설명은 개시된 실시 상태로 본 발명을 제한하려는 의도가 아니며, 본 발명의 요지를 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 다른 조합, 변경 및 환경에서 사용할 수 있다. 첨부된 청구범위는 다른 실시 상태도 포함하는 것으로 해석되어야 할 것이다.
Claims (10)
- 웨이퍼 이송용 로보트에 장착되는 로보트용 핸드에 있어서,
상기 웨이퍼가 로딩되는 로딩 영역을 갖는 이송용 플레이트;
상기 이송용 플레이트의 상기 로딩 영역 상에 로딩된 웨이퍼를 흡착하는 흡착기구; 및
상기 이송용 플레이트의 상기 로딩 영역 상에 로딩된 웨이퍼를 가열하는 가열 기구를 포함하는 로보트용 핸드.
- 제1 항에 있어서,
상기 가열 기구는 상기 이송용 플레이트의 표면 또는 내부에 제공된 발열 저항체를 포함하는 로보트용 핸드.
- 제2 항에 있어서,
상기 발열 저항체는 상기 로딩 영역의 중앙부와 주변부에 분할되어 배치되는 로보트용 핸드.
- 제2 항에 있어서,
상기 흡착기구는 상기 이송용 플레이트에 설치된 전극에 전압을 인가하는 것에 의해 상기 로딩 영역에 상기 웨이퍼를 흡착시키는 정전 척을 포함하는 로보트용 핸드.
- 제2 항에 있어서,
상기 이송용 플레이트의 상기 로딩 영역 상에 로딩된 상기 웨이퍼의 온도를 측정하는 온도 측정 기구를 더 포함하는 로보트용 핸드.
- 제5 항에 있어서,
상기 온도 측정 기구는 상기 이송용 플레이트에 설치된 온도 센서를 포함하는 로보트용 핸드.
- 제2 항에 있어서,
상기 이송용 플레이트는 실리콘 카바이드(SiC), 질화알루미늄(AlN), 산화알루미늄(Al2O3), 질화실리콘(Si3N4), 및 이산화규소(SiO2) 중에서 선택된 적어도 하나의 기판을 포함하는 로보트용 핸드.
- 제1 항에 있어서,
상기 흡착기구는 상기 이송용 플레이트에 설치된 전극에 전압을 인가하는 것에 의해 상기 로딩 영역에 상기 웨이퍼를 흡착시키는 정전 척을 포함하는 로보트용 핸드.
- 제8 항에 있어서,
상기 이송용 플레이트의 로딩 영역 상에 로딩된 웨이퍼의 온도를 측정하는 온도 측정 기구를 더 포함하는 로보트용 핸드.
- 제8 항에 있어서,
상기 이송용 플레이트는 실리콘 카바이드(SiC), 질화알루미늄(AlN), 산화알루미늄(Al2O3), 질화실리콘(Si3N4), 및 이산화규소(SiO2) 중에서 선택된 적어도 하나의 기판을 포함하는 로보트용 핸드.
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