(57)【要約】【課題】ウェーハホルダ及びウェーハホルダが具備されたウェーハ運搬装置を提供する。【解決手段】ウェーハホルダはウェーハを支持してチャンバ内で回転及び水平移動する。ウェーハと接触面積を減らし、また摩耗によって汚染物が発生する部品はカバー１１４によって外部から密閉される。このウェーハホルダは、ガイドレール１５２に固定されて水平移動するので、このウェーハ運搬装置はガイドレール１５２とウェーハホルダの摩擦による摩耗を発生させない。【選択図】図６
2005184010.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
中空部および当該中空部のエッジに沿って形成されたガイド溝を有するベースプレートと、
前記ガイド溝の外側に隣接して前記ベースプレートに設けられ、外周面に螺線が形成された円筒形のローラと、
前記ガイド溝に連結され、前記円筒形のローラの螺線にかみ合うのこぎり歯形の突起が形成されたサポータリングと、
前記サポータリング上に脱着可能に連結されたウェーハガイドリングと、
前記円筒形のローラと前記サポータリングののこぎり歯形の突起を覆うカバーと、を含むことを特徴とするウェーハホルダ。
【請求項２】
前記ウェーハガイドリングの内壁に沿って形成された複数個の支柱をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載のウェーハホルダ。
【請求項３】
前記支柱は、
ウェーハのエッジを支持する支持部と、
前記ウェーハガイドリングの内周面から前記支持部に向けて傾いたスライドと、を具備することを特徴とする請求項２に記載のウェーハホルダ。
【請求項４】
前記ベースプレートは、前記中空部の周囲に形成されて前記カバーが連結するカバー溝をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載のウェーハホルダ。
【請求項５】
前記カバーは、前記サポータリングと前記円筒形のローラを完全に覆うことを特徴とする請求項１に記載のウェーハホルダ。
【請求項６】
前記カバー溝と前記サポータリングとの間に介在されたキャップをさらに含むことを特徴とする請求項５に記載のウェーハホルダ。
【請求項７】
中空部および当該中空部のエッジに沿って形成されたガイド溝を有するベースプレートと、
前記ガイド溝の外側に隣接して前記ベースプレートに設けられ、外周面に螺線が形成された円筒形のローラと、
前記ガイド溝に連結され、前記円筒形のローラの螺線にかみ合うのこぎり歯形の突起が形成されたサポータリングと、
前記サポータリング上に脱着可能に連結されたウェーハガイドリングと、
前記ウェーハガイドリングの内壁に沿って形成された複数個の支柱と、を含むことを特徴とするウェーハホルダ。
【請求項８】
前記支柱は、
ウェーハのエッジを支持する支持部と、
前記ウェーハガイドリングの内周面から前記支持部に向けて傾いたスライドと、を具備することを特徴とする請求項７に記載のウェーハホルダ。
【請求項９】
前記のこぎり歯形の突起および前記円筒形のローラを覆うカバーをさらに含むことを特徴とする請求項７に記載のウェーハホルダ。
【請求項１０】
前記カバーは、前記サポータリングおよび前記円筒形ローラを覆うことを特徴とする請求項９に記載のウェーハホルダ。
【請求項１１】
前記ベースプレートは、前記カバーが連結するカバー溝をさらに含み、
前記カバー溝は、前記中空部および前記円筒形のローラを囲む環状として前記ベースプレートの上部面に形成されたことを特徴とする請求項９に記載のウェーハホルダ。
【請求項１２】
前記カバー溝および前記サポータリングの間にキャップが介在されたことを特徴とする請求項１１に記載のウェーハホルダ。
【請求項１３】
チャンバ内でウェーハを運搬するウェーハ運搬装置であって、
チャンバ内に配置されたガイドレールと、
前記ガイドレールの両端に設けられて前記ガイドレールの内面に接する駆動ローラおよび従動ローラと、
前記ガイドレールの間に配置され、前記ガイドレールに固定されて前記ガイドレールの駆動方向と平行に移動するウェーハホルダと、を含むことを特徴とするウェーハ運搬装置。
【請求項１４】
前記駆動ローラと前記従動ローラとの間に設けられてガイドレールを支持する複数個の支持ローラをさらに含むことを特徴とする請求項１３に記載のウェーハ運搬装置。
【請求項１５】
前記ウェーハホルダは、
中空部および当該中空部のエッジに沿って形成されたガイド溝を有するベースプレートと、
前記ガイド溝の外側に隣接して前記ベースプレートに設けられ、外周面に螺線が形成された円筒形のローラと、
前記ガイド溝に連結され、前記円筒形のローラの螺線にかみ合うのこぎり歯形の突起が形成されたサポータリングと、を含むことを特徴とする請求項１３に記載のウェーハ運搬装置。
【請求項１６】
前記ウェーハホルダは、前記サポータリングに形成されたウェーハガイドリングと、前記ウェーハガイドリングの内壁に沿って形成された複数個の支柱と、をさらに含むことを特徴とする請求項１５に記載のウェーハ運搬装置。
【請求項１７】
前記ウェーハガイドリングの支柱は、
ウェーハのエッジを支持する支持部と、
前記ウェーハガイドリングの内周面から前記支持部に向けて傾いたスライディンブ部と、を具備することを特徴とする請求項１６に記載のウェーハ運搬装置。
【請求項１８】
前記ウェーハホルダは、
前記のこぎり歯形の突起および前記円筒形のローラを覆うカバーをさらに含むことを特徴とする請求項１６に記載のウェーハ運搬装置。
【請求項１９】
前記カバーは、前記サポータリングおよび前記円筒形のローラを完全に覆うことを特徴とする請求項１８に記載のウェーハ運搬装置。
【請求項２０】
前記ベースプレートは、前記カバーが連結するカバー溝をさらに含むことを特徴とする請求項１９に記載のウェーハ運搬装置。
【請求項２１】
前記カバー溝および前記サポータリングの間に介在されたキャップをさらに含むことを特徴とする請求項２０に記載のウェーハ運搬装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は半導体製造工程に使われる装置に関するものであって、さらに具体的には、ウェーハを支持するウェーハホルダ及び前記ウェーハホルダが具備されたウェーハ運搬装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
半導体製造工程は、半導体ウェーハ上にパターンを形成し、パターンが形成されたウェーハを観察する過程を経て集積回路素子を製造する。半導体製造装置及び検査装置の準備領域に置かれているウェーハは、作業領域に移送されて製造工程及び検査が実施される。半導体製造装置及び検査装置は、その構造に従って、パターンが形成されているウェーハの前面が上方に向くように配置されるか、ウェーハの背面が上方に向くように配置される。パターンが形成されたウェーハの前面が下方に向けて配置される場合、そのエッジがウェーハホルダにより支持される。図１に示すように、チャンバ１０内の準備領域に置かれていたウェーハ１８は、ウェーハ運搬装置に具備されたウェーハホルダ（不図示）に設置されて作業領域１８’に移送される。ウェーハを移送して整列するために、ウェーハ運搬装置は、ウェーハを支持するウェーハホルダの線形移動のためのガイドレールと、ウェーハを回転させて整列するための回転手段とが具備されている。準備領域の上部には、ウェーハをチャンバ内にローディングするためのウェーハ投入口１４が設けられており、作業領域の下部には、ウェーハの表面を観察するための検査装置１２が設けられている。
【０００３】
図２に示すように、従来のウェーハ運搬装置は、互いに対向して配置され、各々外周面に螺線２０ａが形成された一対のガイドレール２０を有する。このガイドレール２０の間にウェーハホルダが設けられ、ウェーハホルダにはガイドレール２０と接触する部分にのこぎり歯形の突起２４ａが形成されている。のこぎり歯形の突起２４ａは、ウェーハホルダのベースプレート２４に形成される。ガイドレール２０が回転すると、のこぎり歯形の突起２４ａはガイドレールの螺線２０ａとかみ合って移動する。したがって、ガイドレール２０の回転によってウェーハホルダが準備領域と作業領域との間を往復する。ベースプレート２４は中央部分に中空部４０が形成されており、中空部４０の内壁に沿って回転可能なサポータリング２６が設けられている。回転手段は、サポータリング２６の外側のベースプレート２４上に、水平に設けられた円筒形のローラ３０と、円筒形のローラ３０の中心軸に沿って連結されてローラ３０を回転させるシャフト２２と、で構成されることができる。円筒形のローラ３０の外壁には、螺線が形成されている。
【０００４】
図３は従来のウェーハ運搬装置に具備されたウェーハホルダを示す斜視図である。
【０００５】
図３を参照すれば、ウェーハホルダは中央部分に中空部４０が形成されたベースプレート２４の中空部４０のエッジにサポータリング２６が設けられ、サポータリング２６にウェーハガイドリング２８が設けられる。サポータリング２６は、ベースプレート２４の上部に露出した外周面を有し、外周面にはのこぎり歯形の突起２６ａが形成されている。のこぎり歯形の突起２６ａは、サポータリング２６の外周面に沿って環状に形成されている。サポータリング２６ののこぎり歯形の突起２６ａは、円筒形のローラ３０の螺線とかみ合っている。シャフト２２の駆動で円筒形のローラ３０が回転すると、円筒形のローラ３０の螺線とのこぎり歯形の突起がかみ合ってサポータリング２６が回転する。ウェーハガイドリング２８は、内壁に沿って突き出されたライナ３４が形成されている。ウェーハのエッジはライナ３４に支持され、パターンが形成されたウェーハの前面（ｆｒｏｎｔ  ｓｉｄｅ）が下方を向くように置かれる。
【０００６】
従来のウェーハ運搬装置は、螺線２０ａが形成されたガイドレール２０が回転しながらベースプレートののこぎり歯形の突起２４ａを螺線２０ａに沿って移動させる。この時、ウェーハホルダの移動方向とガイドレール２０の回転方向が直角なので、のこぎり歯形の突起２４ａと螺線２０ａとの間の摩擦によって、ガイドレール２０またはウェーハホルダが磨耗する。また、ウェーハの回転は円筒形のローラ３０の螺線とサポータリングののこぎり歯形の突起２６ａの連動によって行なわれる。したがって、円筒形のローラ３０の螺線とサポータリングののこぎり歯形の突起との間の摩擦によって、円筒形のローラ３０及びサポータリング２６が摩耗が生じる。設備に摩耗が生じると、装置の維持補修に努力と時間が必要となる。また、高清浄雰囲気で作業する装置での設備の摩耗は、パーティクル及び汚染を誘発し、金属成分のパーティクルがウェーハ表面に付着する場合に、集積回路素子の損傷及び工程不良を誘発する。
【０００７】
上述のように、ウェーハガイドリング２８は、その内壁にウェーハのエッジを支持するライナ３４が形成されている。ライナ３４は、パターンが形成されたウェーハの前面（ｆｒｏｎｔ  ｓｉｄｅ）がウェーハホルダの中空部４０を向いて置かれるようにウェーハのエッジを支持する。ウェーハは、工程が進行すると、前面に多層の物質層が形成されるが、特にウェーハのエッジは製造工程の初期から物質層がパターニングされずに積層されるため、小さな刺激にもクラックが発生するか、物質層が離れることがある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明の課題は、ウェーハを安全に支持し、ウェーハとの接触面を減らすことができるウェーハホルダを提供することにある。
【０００９】
本発明の他の課題は、ウェーハの汚染を防止することができるウェーハホルダを提供することにある。
【００１０】
本発明のまた他の課題は、ウェーハの汚染を防止することができるウェーハ運搬装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
前記技術的課題を達成するために本発明はウェーハと接触面積を減らしたウェーハホルダを提供する。このウェーハホルダは、円形の中空部及び当該中空部のエッジに沿って形成された環状のガイド溝を有するベースプレートと、前記ガイド溝の外側に隣接して前記ベースプレートに水平に設けられ、外周面に螺線が形成され、中心軸にシャフトホールを有する回転可能な円筒形のローラと、を含む。前記ガイド溝には、前記ベースプレートの上部に外周面が露出したサポータリングが連結されている。前記サポータリングには、前記露出した外周面に沿って前記円筒形のローラの螺線にかみ合うのこぎり歯形の突起が形成されている。前記サポータリング上には、ウェーハガイドリングが脱着可能に連結される。前記ガイドリングは、内周面にウェーハのエッジを支持する多数の支柱が形成されている。前記支柱は、ウェーハが安全に誘導できるようにスライドが形成可能である。すなわち、前記支柱は、ウェーハを支持する支持部と、前記ガイドリングの内周面から前記支持部に向けて傾いたスライドと、が形成されることができる。
【００１２】
このウェーハホルダは、部品の摩耗によって発生するパーティクルの飛散を防止するためにカバーをさらに含むこともできる。前記カバーは、前記ベースプレートに連結して、前記サポータリングののこぎり歯形の突起及び前記円筒形のローラを外部からと密閉する。前記カバーは、前記円筒形のローラのシャフトホールに対応するホールが形成され、円筒形のローラを駆動するシャフトは、前記カバーのホールを通じて前記円筒形のローラに連結する。
【００１３】
前記技術的課題を達成するために、本発明は部品の摩耗によるパーティクルの発生を防止することができる構造を有するウェーハ運搬装置を提供する。この装置は、チャンバの両側に互いに対向して各々一定の間隔に配置された駆動ローラ及び従動ローラと、前記各駆動ローラ及び各従動ローラに内面が接し、チャンバの両側に互いに対向して設置され、同一の方向に駆動される第１ガイドレール及び第２ガイドレールと、を含む。前記第１及び第２ガイドレールの間にウェーハホルダが配置されて、両側が前記第１ガイドレール及び前記第２ガイドレールに固定される。前記ウェーハホルダは、前記第１及び第２ガイドレールの駆動方向と平行に移動する。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、ウェーハはガイドリングの支柱に支持されて配置される。したがって、ウェーハとウェーハホルダの接触面積を減らすことによって、ウェーハ上の物質が落ちることを抑制することができる。前記支柱はスライドが形成されているので、ウェーハを置き違えても前記スライドに沿って正確な位置に誘導されことができる。このウェーハホルダは、円筒形のローラとサポータリングの連動によってウェーハを回転させることができる。前記サポータリングと前記円筒形のローラはカバーによって外部から密閉され、サポータリングと円筒形のローラの摩耗による汚染物の飛散は、前記カバーによって遮られることができる。
【００１５】
チャンバ内の第１領域から第２領域にウェーハを水平移動させるための本発明のウェーハ運搬装置は、ウェーハホルダがガイドレールに連結されており、前記ガイドレールの移動方向と平行に前記ウェーハホルダが移動する。したがって、ガイドレールとウェーハホルダの摩耗が発生せず、ガイドレールとウェーハホルダの摩耗による汚染物の発生をなくすことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下に、添付の図面を参照して本発明の望ましい実施形態を詳細に説明する。しかし、本発明はここで説明される実施形態に限定されず、他の形態に具体化されることもできる。ここで紹介される実施形態は、開示された内容が徹底して完全なものとなるように、そして当業者に本発明の思想を十分に伝達するために提供されるものである。なお、明細書の全体にわたって同一の参照番号に表示された部分は、同一の構成要素を示す。
【００１７】
図４は本発明の望ましい実施形態によるウェーハ運搬装置を示す斜視図である。
【００１８】
図４を参照すれば、本発明の望ましい実施形態によるウェーハ運搬装置は、駆動ローラ１５０ａ及び従動ローラ１５０ｂが一定の距離離間して配置されており、駆動ローラ１５０ａ及び従動ローラ１５０ｂに内面が接触するガイドレール１５２が、駆動ローラ１５０ａ及び従動ローラ１５０ｂと連結している。駆動ローラ１５０ａ、従動ローラ１５０ｂ及びガイドレール１５２ａ、１５２ｂは、それぞれの一対が互いに対向して設けられる。互いに対向する第１ガイドレール１５２ａと第２ガイドレール１５２ｂは、同一の方向に駆動される。第１ガイドレール１５２ａと第２ガイドレール１５２ｂとの間には、ウェーハホルダ１１０が配置される。ウェーハホルダ１１０は、第１ガイドレール１５２ａと第２ガイドレール１５２ｂと連結し、ガイドレール１５２ａ、１５２ｂの駆動方向と同一方向に移動することができる。第１ガイドレール１５２ａと第２ガイドレール１５２ｂは、チャンバの両側に互いに対向して設けられることができる。したがって、ガイドレール１５２ａ、１５２ｂの駆動によって、ウェーハホルダ１１０はチャンバの内部で第１地点から第２地点に水平に移動することができる。すなわち、ウェーハ運搬装置は、ウェーハホルダ１１０をチャンバ内の準備領域から作業領域に水平移動させながらウェーハを運ぶことができる。
【００１９】
ウェーハ運搬装置は、駆動ローラ１５０ａ及び従動ローラ１５０ｂの間に設けられた多数の補助ローラ１５４をさらに有することができる。補助ローラ１５４は、張力によってガイドレール１５２ａ、１５２ｂの弛みを防止して、ウェーハホルダの安定した移動を補助することができる。図示しないが、ガイドレール１５２ａ、１５２ｂは、チャンバ内でウェーハホルダの移動距離を提供すると同時に、ウェーハホルダの水平移動を補助するために、ウェーハホルダに固定される部分を除き、駆動ローラ１５０ａ及び従動ローラ１５０ｂと接触する部分が曲がりやすい構造（ｆｌｅｘｉｂｌｅ  ｓｔｕｒｃｔｕｒｅ）を有している。
【００２０】
従来は、ウェーハホルダがガイドレールに固定されず、互いにかみ合った螺線及びのこぎり歯によってウェーハホルダが移動する構造が採用されていた。したがって、ウェーハホルダとガイドレールの駆動方向が異なるため部品が摩耗され、摩耗された部品のパーティクルが飛散してウェーハに付着していたが、本発明のウェーハ運搬装置では、ウェーハホルダがガイドレールに固定されている。したがって、ガイドレールとウェーハホルダの摩耗による汚染源の発生を抑制することができる。本発明のウェーハホルダは、従来のウェーハホルダと異なる構造を採用して汚染源の発生をより一層防止することができる。
【００２１】
図５は本発明の望ましい実施形態によるウェーハホルダを示す平面図である。
【００２２】
図６は本発明の一実施形態によるウェーハホルダの断面斜視図である。
【００２３】
図７は本発明の一実施形態によるウェーハホルダの分解斜視図である。
【００２４】
図５、図６及び図７を参照すれば、このウェーハホルダは、ベースプレート１１２と、ベースプレート１１２に連結されたサポータリング１１６と、サポータリング１１６上に連結されたガイドリング１１８と、を含む。ベースプレート１１２は、ウェーハ運搬装置のガイドレールに連結される。ベースプレート１１２は、中央部分に中空部１４０が形成されており、中空部のエッジには、環状ガイド溝１３４が形成されている。サポータリング１１６は、環状ガイド溝１３４に連結されて外周面の一部分がベースプレート１１２の上部に露出する。サポータリング１１６は、ガイド溝１３４に沿って回転することができる。サポータリング１１６には、露出した外周面に沿ってのこぎり歯形の突起１２４が形成されている。
【００２５】
ベースプレート１１２には、円筒形のローラ１２０が連結する。円筒形のローラ１２０の外周面には螺線１２８が形成されており、シャフト１２２を軸に回転し、ベースプレート１１２と水平に連結する。円筒形のローラの螺線１２８とサポータリング１１６ののこぎり歯形の突起１２４は、互いにかみ合って設けられるため、円筒形のローラ１２０が回転することによって螺線１２８とのこぎり歯形の突起１２４が連動してサポータリング１１６が回転する。サポータリング１１６の回転角は、円筒形のローラ１２０の回転数に従って制御することができる。
【００２６】
ウェーハガイドリング１１８は、サポータリング１１６上に脱着式に連結する。ガイドリング１１８は、その内周面にウェーハのエッジを支持する複数個の支柱１３０が設けられている。支柱１３０は、ウェーハのエッジを支持する支持部１３０ａとウェーハを誘導するための傾いたスライド１３０ｂを有することができる。ガイドリング１１８は、支柱１３０によってウェーハのエッジの一部分と接触するため、ウェーハとガイドリングの接触によってウェーハのエッジの物質膜が落ちることを抑制することができる。本発明では、サポータリングののこぎり歯形の突起１２４と円筒形のローラの螺線１２８は、カバー１１４によって外部から密閉される。カバー１１４は、のこぎり歯形の突起１２４と螺線１２８の摩耗による汚染物の飛散を防止する。カバー１１４は、サポータリング１１６の外周面を囲む環状部１１４ｃと環状部１１４ｃから拡張されて円筒形のローラ１２０を覆うハウジング１１４ｈに区分することができる。カバー１１４は、ベースプレート１１２に結合してサポータリング１１６と円筒形のローラ１２０を覆う。ベースプレート１１２には、カバー１１４が結合することができるカバー溝１３２が形成されている。カバーのハウジング１１４ｈには、円筒形のローラのシャフトが挿入されるホール１２６が形成されている。シャフト１２２は、シャフトホール及びハウジングのホール１２６を貫通している。シャフト１２２の回転力は円筒形のローラ１２０に伝達され、シャフト１２２が回転することによって円筒形のローラ１２０が回転する。円筒形のローラ１２０の水平移動の際には、ローラ１２０がシャフト１２２に沿って滑りながら移動する。
【００２７】
図８は本発明の第２実施形態によるウェーハホルダを示す分解斜視図である。
【００２８】
図９は本発明の第２実施形態によるウェーハホルダを示す斜視図である。
【００２９】
図８及び図９を参照すれば、第２実施形態によるウェーハホルダは、サポータリング２１６とカバー２１４が一体となってベースプレート２１２に連結する。カバー２１４は、サポータリング２１６の外周面を覆う環状部２１４ａ、環状部２１４ａの一部分が拡張されたハウジング２１４ｃ及びベースプレート２１２の下部を覆うキャップ２１４ｂに区分することができる。ハウジング２１４ｃは、円筒形のローラ２２０を覆うことができるように下部が開放されており、開放された下部はベースプレート２１２に結合して内部を密閉することができる。カバー２１４及びサポータリング２１８は、ベースプレート２１２のガイド溝２３４に設置される。カバーはガイド溝２３４に固定され、サポータリング２１６は円筒形のローラ２２０の回転と連動して回転する。ベースプレート２１２は、ハウジング２１４ｃが連結されるカバー溝２３２を有する。カバー溝２３２は、ベースプレートのガイド溝２３４から延長されて円筒形のローラ２２０が位置する部分を囲む構造で形成されることができる。したがって、円筒形のローラ２２０がベースプレート２１２に連結し、カバーがベースプレート２１２に結合すれば、ハウジング２１４ｃは、カバー溝２３２に結合して円筒形のローラ２２０を覆う。円筒形のローラ２２０の螺線２２８はハウジング２１４ｃ内でサポータリング２１６ののこぎり歯形の突起２２４とかみ合う。
【００３０】
サポータリング２１６上にガイドリング２１８が脱着式に連結する。ガイドリング２１８は、その内周面にウェーハのエッジを支持する複数個の支柱２３０が設けられている。支柱２３０は、ウェーハのエッジを支持する支持部２３０ａと、ウェーハを誘導するための傾いたスライド２３０ｂと、を有することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】ウェーハ運搬装置が具備された設備を示す平面図である。
【図２】従来のウェーハ運搬装置を示す平面図である。
【図３】従来のウェーハ運搬装置に具備されたウェーハホルダを示す斜視図である。
【図４】本発明の望ましい実施形態によるウェーハ運搬装置を示す斜視図である。
【図５】本発明の第１実施形態によるウェーハ運搬装置を示す平面図である。
【図６】本発明の第１実施形態によるウェーハホルダを示す斜視図である。
【図７】本発明の第１実施形態によるウェーハホルダを示す分解斜視図である。
【図８】本発明の第２実施形態によるウェーハホルダを示す分解斜視図である。
【図９】本発明の第２実施形態によるウェーハホルダを示す斜視図である。
【図１】
2005184010.tif 000003
【図２】
2005184010.tif 000004
【図３】
2005184010.tif 000005
【図４】
2005184010.tif 000006
【図５】
2005184010.tif 000007
【図６】
2005184010.tif 000008
【図７】
2005184010.tif 000009
【図８】
2005184010.tif 000010
【図９】
2005184010.tif 000011