KR200189335Y1 - 급속열처리장치의 반도체 웨이퍼 안착장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 반도체 소자 제조시 급속 열처리가 요구되는 공정에서 사용되는 급속열처리장치의 챔버 내에 장착되는 반도체 웨이퍼의 장착 위치를 안착하기 위한 장치에 관한 것으로, 급속열처리장치의 공정챔버 내측에 설치되어 열처리 되는 반도체 웨이퍼가 로딩되는 안착부재와, 안착부재의 상측에 설치되어 반도체 웨이퍼의 로딩시 자연스럽게 슬라이딩하여 안착부재의 내측에 로딩되도록 경사면이 형성된 에지 링으로 구성하여 이송장치에 의해 부정확하게 이송되는 반도체 웨이퍼를 정확하게 안착시키는데 있다.

Description

급속열처리장치의 반도체 웨이퍼 안착장치{Semiconductor wafer guider of rapid thermal processing apparatus}

본 고안은 급속열처리장치의 반도체 웨이퍼 안착장치에 관한 것으로, 반도체 소자 제조시 급속 열처리가 요구되는 공정에서 사용되는 급속열처리장치의 챔버 내에 장착되는 반도체 웨이퍼의 장착 위치를 안착하기 위한 장치에 관한 것이다.

반도체 웨이퍼 표면에 불순물 확산 공정 실시되는 경우 재결정 작업을 위해 열처리 공정을 실시하게 된다. 반도체 웨이퍼의 열처리 공정을 급속히 처리하기 위해 급속열처리장치가 사용된다. 급속열처리장치는 공정 챔버(process chamber), 카셋트 장착부, 냉각 챔버 및 이송장치로 구성된다. 카세트 장착부에 반도체 웨이퍼가 장착된 카세트가 장착되면 이송장치는 카세트에 보관된 반도체 웨이퍼를 공정 챔버로 이송한다.

공정챔버로 이송된 반도체 웨이퍼는 소정 온도에 급속 열처리된 후 이송장치에 의해 냉각챔버로 이송된다. 냉각챔버로 이송된 반도체 웨이퍼는 다시 이송장치에 의해 카세트 장착부에 위치한 빈 카세트에 장착된다. 반도체 웨이퍼의 로딩(loading), 열처리, 냉각 및 언로딩(unloading)의 연속적인 과정을 통해 반도체 웨이퍼를 급속 열처리하게 된다.

반도체 웨이퍼를 급속 열처리하기 위한 공정챔버와 이송장치의 구성을 첨부된 도면을 이용하여 설명하면 다음과 같다. 도 1은 급속열처리장치의 개략 구성을 보인 평면도이다. 도시된 바와 같이 크게 이송장치(10) 및 공정챔버(20)로 구성된다. 이송장치(10)는 블레이드(blade)(11)와 이송아암(12)으로 구성되며, 급속열처리장치는 안내부재(21)와 공정챔버(20)가 구비된다. 공정챔버(20)의 내측에는 회전 기판(rotation substrate)(23)이 설치되며, 회전기판(23)의 내측에는 반도체 웨이퍼 안착장치(24)가 설치된다.

안착장치(24)의 내측에는 공정이 완료된 반도체 웨이퍼를 언로딩(unloading)하기 위해 다수의 리프트 핀(lift pin)(25)이 설치된다. 리프트 핀(25)은 반도체 웨이퍼를 언로딩시 반도체 웨이퍼를 이송장치(10)가 집을 수 있도록 소정 높이로 상승시키기 위해 사용된다.

리프트 핀(25)이 설치된 안착장치(24)의 구성을 첨부된 도면을 이용하여 보다 상세히 설명하면 다음과 같다. 도 2는 도 1에 도시된 종래의 반도체 웨이퍼의 안착장치의 단면도이고, 도 3은 도 2에 도시된 반도체 웨이퍼의 안착장치의 사시도이다. 도시된 바와 같이, 안착장치(24)는 에지 링(edge ring)(24a) 및 안착부재(24b)로 구성된다. 에지 링(24a)의 내측 단면은 도 2에 도시된 바와 같이 수직면으로 구성된다.

내측면이 수직으로 형성된 에지 링(24a)에 반도체 웨이퍼(W)가 장착되며 이 상태에서 회전기판(23)이 회전하여 반도체 웨이퍼(W)를 회전시키며 급속 열처리 공정을 실시하게 된다. 급속 열처리 공정 실시전에 반도체 웨이퍼(W)가 정확하게 안착부재(24b)에 정렬되어 로딩되지 않으면 90rpm 정도로 회전하는 회전기판(23)의 원심력에 의해 반도체 웨이퍼(W)가 안착부재(24b) 및 에지 링(24a)에서 이탈되어 공정챔버(20)의 내측 벽면과 충돌하는 경우가 발생된다. 이로 인해 반도체 웨이퍼(W)가 부서지거나 손상이 가해지는 문제점이 있다.

본 고안의 목적은 급속열처리장치의 챔버내에서 반도체 웨이퍼를 로딩한 후 회전시 반도체 웨이퍼의 로딩 위치가 틀어지는 것을 방지하기 위한 안착장치를 제공함을 목적으로 한다.

본 고안의 다른 목적은 안착장치의 경사면을 형성함으로써 부정확하게 이송된 반도체 웨이퍼가 경사면에 의해 정확하게 반도체 웨이퍼의 로딩 위치로 안착되도록 함에 있다.

본 고안의 또 다른 목적은 챔버내의 회전기판에 로딩된 반도체 웨이퍼가 회전에 의해 위치가 틀어지거나 부정확하게 로딩되는 것을 방지하여 반도체 웨이퍼의 손실을 방지하고 열처리 작업공정을 용이하게 실시하도록 함에 있다.

도 1은 급속열처리장치의 개략 구성을 보인 평면도,

도 2는 도 1에 도시된 종래의 반도체 웨이퍼의 안착장치의 단면도,

도 3은 도 2에 도시된 반도체 웨이퍼의 안착장치의 사시도,

도 4는 본 고안에 의한 반도체 웨이퍼의 안착장치의 단면도,

도 5는 도 4에 도시된 반도체 웨이퍼의 안착장치의 부분 확대 단면도이 다.

＊도면의 주요 부분에 대한 부호 설명＊

10: 이송장치 11: 블레이드

12: 이송아암 20: 공정챔버

30: 안착장치 31: 에지 링

32: 안착부재

본 고안의 급속열처리장치의 반도체 웨이퍼 안착장치는 급속열처리장치의 공정챔버 내측에 설치되어 열처리 되는 반도체 웨이퍼가 로딩되는 안착부재와, 안착부재의 상측에 설치되어 반도체 웨이퍼의 로딩시 자연스럽게 슬라이딩하여 안착부재의 내측에 로딩되도록 경사면이 형성된 에지 링으로 구성됨을 특징으로 한다.

에지 링에 형성된 경사면은 반도체 웨이퍼의 측면 모서리의 경사 각도와 일치되도록 형성되거나 60°로 경사지게 형성됨을 특징으로 한다.

이하, 본 고안을 첨부된 도면을 이용하여 설명하면 다음과 같다.

도 4는 본 고안에 의한 반도체 웨이퍼의 안착장치의 단면도이고, 도 5는 도 4에 도시된 반도체 웨이퍼의 안착장치의 부분 확대 단면도이다. 도시된 바와 같이, 급속열처리장치의 공정챔버(20) 내측에 설치되어 열처리되는 반도체 웨이퍼(W)가 로딩되는 안착부재(31)와, 안착부재(31)의 상측에 설치되어 반도체 웨이퍼(W)의 로딩시 자연스럽게 슬라이딩(sliding)하여 안착부재(31)의 내측에 로딩되도록 경사면(32a)이 형성된 에지 링(32)으로 구성된다.

본고안의 구성 및 작용을 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.

급속열처리장치는 안내부재(21)와 공정챔버(20)가 구비되고 공정챔버(20)의 내측에는 회전 기판(23)이 설치되며 회전기판(23)의 내측에는 반도체 웨이퍼 안착장치(30)가 설치된다. 안착장치(30)의 내측에는 공정이 완료된 반도체 웨이퍼를 언로딩하기 위해 다수의 리프트 핀(25)이 설치되며 에어 실린더(air cylinder)로 동작된다. 에어 실린더로 동작되는 리프트 핀(25)은 반도체 웨이퍼를 언로딩시 반도체 웨이퍼를 이송장치(10)가 집을 수 있도록 소정 높이로 상승시키는 동작을 하게 된다.

다수의 리프트 핀(25)이 설치되는 안착장치(30)는 안착부재(31)와 에지 링(32)으로 구성된다. 안착부재(31)와 에지 링(32)은 각각 원형으로 형성되며 에지 링(32)의 일측면에는 경사면(32a)이 형성된다. 경사면(32a)은 반도체 웨이퍼(W)의 경사면(1a)의 경사각도와 일치되도록 형성하거나 60。정도의 경사를 갖도록 형성되며 전체적으로 안착장치(30)는 반도체 웨이퍼(W)의 형상과 동일하게 원형으로 형성되며 크기는 반도체 웨이퍼(W)의 지름 보다 약간 크게 형성된다.

반도체 웨이퍼(W)의 모서리에 형성된 경사면(1a)은 반도체 소자를 제조하기 위한 공정에서 도포되는 막이 모서리에 적층되는 것을 최소화하기 위한 것이다. 예를 들어, 감광막을 반도체 웨이퍼(W)에 도포하기 위해 스핀 코팅(spin coating)을 실시하는 경우 감광액이 반도체 웨이퍼(W)의 모서리 부분에서 쌓이는 것을 방지하기 위해 형성된다.

경사면(32a)이 형성된 에지 링(32)이 설치된 본 고안의 안착장치(30)의 작용을 설명하면 다음과 같다.

이송장치(10)에서 이송된 반도체 웨이퍼(W)는 공정챔버(20)의 내측에 설치된 안착장치(30)에 장착된다. 이송장치(10)에 의해 이송된 반도체 웨이퍼(W)가 안착장치(30)에 로딩시 정확한 위치로 이송되면 반도체 웨이퍼(W)는 이송장치(10)의 안착부재(31)에 정확하게 로딩된다. 반대로 반도체 웨이퍼(W)가 정확한 위치로 이송되지 않는 상태에서 안착장치(30)로 로딩하게 되면 반도체 웨이퍼(W)가 반도체 웨이퍼(W)의 로딩 위치로 로딩되지 않는다.

이송장치(10)에 의해 이송되는 반도체 웨이퍼(W)가 정확하게 이송되지 않은 상태에서 안착장치(30)로 로딩된 반도체 웨이퍼(W)는 에지 링(32)의 경사면(32a)을 따라 안착부재(31)로 로딩하게 된다. 경사면(32a)의 경사 각도는 반도체 웨이퍼(W)의 경사면(1a)의 기울기와 동일하게 형성되는 경우 안전하게 반도체 웨이퍼(W)가 경사면(32a)을 따라 슬라이딩하여 장착될 수 있다.

경사면(32a)의 경사 각도를 60°로 설정하여 형성한 경우에는 반도체 웨이퍼(W)의 경사면(1a)과 접하는 면적을 최소화할 수 있으며, 이로 인해 반도체 웨이퍼(W)와 에지 링(32)의 경사면(32a) 사이의 마찰력을 최소화할 수 있다. 이로 인해 반도체 웨이퍼(W)가 에지 링(32)의 경사면(32a)을 따라 슬라이딩하여 안착부재(31)에 장착시 반도체 웨이퍼(W)에 가해지는 스트레트(stress)를 최소화할 수 있다.

이상과 같이 급속열처리장치에서 안착장치에 설치되는 에지 링의 측면을 경사지게 형성함으로써 이송장치에 의해 부정확하게 이송되는 반도체 웨이퍼가 로딩 위치에서 틀어져 로딩되는 것을 방지할 수 있게 된다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 고안은 급속열처리장치에서 에지 링의 측면을 경사지게 형성함으로써 이송장치에 의해 부정확하게 이송되는 반도체 웨이퍼를 정확하게 안착시킬 수 있는 효과를 제공한다.

Claims (3)

1. 반도체 웨이퍼를 열처리하는 급속열처리장치에 있어서,

   상기 급속열처리장치의 공정챔버 내측에 설치되어 열처리되는 반도체 웨이퍼가 로딩되는 안착부재; 및

   상기 안착부재의 상측에 설치되어 반도체 웨이퍼의 로딩시 자연스럽게 슬라이딩하여 안착부재의 내측에 로딩되도록 경사면이 형성된 에지 링으로 구성됨을 특징으로 하는 급속열처리장치의 반도체 웨이퍼 안착장치.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 에지 링에 형성된 경사면은 반도체 웨이퍼의 측면 모서리의 경사 각도와 일치되도록 형성됨을 특징으로 하는 급속열처리장치의 반도체 웨이퍼 안착장치.
3. 제 1 항에 있어서, 상기 에지 링에 형성된 경사면의 경사 각도는 60°로 경사지게 형성됨을 특징으로 하는 급속열처리장치의 반도체 웨이퍼 안착장치.