KR0155391B1 - 종형 열처리 장치에 있어서의 웨이퍼를 실어서 이송하는 방법 및 웨이퍼를 실어서 이송하는 기구를 가지는 종형 열처리 장치 - Google Patents

종형 열처리 장치에 있어서의 웨이퍼를 실어서 이송하는 방법 및 웨이퍼를 실어서 이송하는 기구를 가지는 종형 열처리 장치 Download PDF

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Abstract

종형 열처리장치에 있어서의 웨이퍼를 실어서 이송하는 방법은, 프로세스튜브의 아래쪽에 보트 로딩/언로딩 챔버를 설치하고, 이 보트 로딩/언로딩 챔버내에 엘리베이터를 준비하고, 보트 로딩/언로딩 챔버에 연결되어 통하는 웨이퍼 반입반출 챔버를 설치하고, 이 웨이퍼 반입반출 챔버내에 로보트를 준비하고, 엘리베이트 위에 보트를 재치하고, 보트를 스텝바이스텝으로 하강시켜서, 로보트에 의하여 하단쪽으로부터 차례로 웨이퍼를 보트에 로드하고, 보트에 쌓여진 웨이퍼를 프로세스튜브내에서 열처리하고, 보트를 스탭바이스탭으로 상승시켜서 로보트에 의하여 상단쪽으로부터 차례로 웨이퍼를 보트로부터 언로드한다.

Description

종형 열처리 장치에 있어서의 웨이퍼를 실어서 이송하는 방법 및 웨이퍼를 실어서 이송하는 기구를 가지는 종형 열처리 장치.
제1도는 본 발명의 실시예에 관계된 종형 CVD 장치의 주요부를 절결하여 그 전체 개요를 나타낸 도면.
제2도는 CVD 장치의 카세트실, 실어서 이송하는 로보트실, 보트로딩/언로딩실의 개요를 나타낸 평면 레이아우트 도면.
제3도는 웨이퍼 보트 및 보트 승강장치를 나타낸 사시도.
제4도는 보트 승강장치의 구동 제어 시스템을 나타낸 기구 블록도면.
제5도는 가스 분사관을 나타낸 사시도.
제6도는 가스 분사관의 횡단면도.
제7도는 카세트로부터 보트로 웨이퍼를 실어서 이송하고, 보트를 프로세스튜브에 로딩하는 일련의 로딩공정을 나타낸 플로차아트.
제8도는 보트를 프로세스 튜브로부터 언로딩하고, 보트로부터 카세트로 웨이퍼를 실어서 이송하는 일련의 언로딩 공정을 나타낸 플로차아트.
제9도는 웨이퍼 로딩 개시시에 있어서의 보트의 상태를 나타낸 종단면 개요도.
제10도는 웨이퍼 로딩 종료시에 있어서의 보트의 상태를 나타낸 종단면 개요도이다.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
2 : 프로세스 튜브 3 : 실어서 이송하는 로보트
3a : 다관절 아암 3b : 웨이퍼 홀더
4 : 카세트 10 : 히터
11 : 매니폴드 12 : 가스공급관
13 : 배기관 20 : 보트 로딩/언로딩 기구
21 : 엘리베이터 21a : 볼스크류
21b, 21c : 리니어 가이드 21d : 열차폐판
22 : 보온통 23 : 플랜지
24 : 가스 분사관 24a : 분사구멍
25 : 수냉관 31 : 버퍼 스테이지
32 : 풀리얼라이먼트 스테이지 40 : 프로세스 컴퓨터
41 : 진공펌프 42 : 밸브
43 : 질소가스 공급원 44 : 모터 콘트롤러
45 : 모터 46 : 엔코더
100 : 열처리부 200 : 보트 로딩/언로딩 챔버(하실)
300 : 로보트실 400 : 카세트실
G1,G2,G3 : 게이트 P1,P3,P5 : 가스공급통로
P2,P4,P6 : 가스배기통로 B : 웨이퍼 보트
W : 실리콘 웨이퍼 S1, S2 : 광학센서
N1,N2 : 출력 펄스수 K : 구동 회전수
본 발명은 반도체 웨이퍼를 보트에 실어서 이송하는 방법, 및 웨이퍼를 보트에 실어서 이송하기 위한 실어서 이송하는 기구를 가지는열처리 장치에 관계된 것으로서, 특히 종형 CVD 장치의 로딩/언로딩 섹션내의 보트에 반도체 웨이퍼를 쌓기 위한 방법 및 장치에 관한 것이다.
요사이, 반도체 디바이스의 고집적화가 진보하고, 이에 따라 반도체 디바이스 제조 프로세스에 심한 요구가 일어나고 있다. 반도체 디바이스 제조 프로세스중에는 여러 가지의열처리 공정이 포함되며, 각 열처리 공정에 있어서 반도체 웨이퍼를 가열 냉각된다.
종래는, CVD 성막처리, 확산처리, 및 산화처리를 하기위한 장치로서, 횡형로가 주류였다. 그런데, 예컨대 횡형 CVD 장치는, 보트 로딩시에 프로세스 분위기에 에어를 들어가게 하기 쉽고, 웨이퍼 표면에 자연 산화막이 생성되어, 제품 수율이 저하 한다고 하는 결점이 있다.
이 때문에, CVD 성막처리에는, 종형 CVD 장치가 다수 채용되기에 이르렀다. 종형 CVD 장치에서는 웨이퍼 보트를 프로세스 튜브의 하부개구로부터 로드/언로드하기 때문에, 프로세 분위기에 에어가 들어가기 어렵다.
이와같은 종형 CVD 장치는, 프로세스 튜브의 바로 아래에 보트 로딩실을 가지고 있다. 보트 로딩실(하실)에는 웨이퍼 보트 승강용 엘리베이터 기구가 설치되어 있다.
그런데, 카세트로부터 보트로 웨이퍼를 옮길 경우에는, 파티클이 웨이퍼에 부착하는 것을 방지할 필요가 있다. 이 때문에, 웨이퍼의 실어서 이송하는 작업은, 될 수 있는대로 하실내에서 실행하는 것이 바람직하다.
그러나, 웨이퍼를 실어서 이송하는 기구를 하실내에 설치하면, 하실의 용적이 증대하므로, 하실내를 충분히 불활성 가스로 퍼지하는데에는 장시간을 요한다. 만일, 하실내의 불활성 가스 퍼지가 불충분하면, 언로드된 고온의 웨이퍼가 산화되어, 프로세스상 불필요한 자연 산화막이 웨이퍼 표면에 형성되어 버린다. 또, 웨이퍼를 실어서 이송하는 기구를 하실내에 설치하면, 프로세스 튜브, 보트 및 웨이퍼로부터 방사되는 열에 의하여, 웨이퍼를 실어서 이송하는 기구가 큰 열열화를 받는다. 웨이퍼를 실어서 이송하는 기구를 보호부재에 의하여 방사열로부터 보호하는 것도 생각할 수 있으나, 웨이퍼를 실어서 이송하는 기구 그 자체가 커지며, 결국 하실이 커져버리고, 웨이퍼 및 보트의 로드/언로드에 요하는 소요시간이 길어진다.
본 발명의 목적은, 프로세스상 불필요한 자연 산화막이 웨이퍼 표면에 생성되는 것을 방지하고, 웨이퍼 표면상의 열이력을 억제할 수 있고, 더스트나 파티클에 의하여 웨이퍼가 오염되는 것을 막고, 보트 및 카세트 사이에서 웨이퍼를 단시간에 신속하게 실어서 이송할 수 있는 웨이퍼를 실어서 이송하는 방법을 제공함에 있다.
또, 본 발명의 또하나의 목적은, 웨이퍼를 실어서 이송하는 기구가 받는 열열화를 경감할 수 있는 종형 열처리 장치를 제공함에 있다.
본 발명의 태양에 의하면, 프로세서 튜브의 아래쪽에 보트 로딩/언로딩 챔버를 설치하고, 이 보트 로딩/언로딩 챔버내에 보트 승강수단을 준비하고, 상기 보트 로딩/언로딩 챔버에 연결되어 통하는 웨이퍼 반입반출 챔버를 설치하고, 이 웨이퍼 반입반출 챔버내에 로보트 수단을 준비하고, 상기 보트 승강수단 위에 보트를 재치하고, 보트를 스텝바이스텝으로 하강 시켜서, 상기 로보트 수단에 의하여 보트의 하단쪽으로부터 차례로 웨이퍼를 보트에 로드하고, 보트에 쌓여진 웨이퍼를 상기 프로세서 튜브내에서 열처리하고, 보트를 스텝바이스텝으로 상승 시켜서, 상기 로보트 수단에 의하여 보트의 상단쪽으로부터 차례로 웨이퍼를 보트로부터 언로드하는 공정으로 이루어지는 종형 열처리 장치에 있어서의 웨이퍼를 실어서 이송하는 방법.
또한, 본 발명의 태양에 의하면, 보트를 승강 시키는 보트 승강수단을 갖추고, 프로세스 튜브의 아래쪽에 설치된 보트 로딩/언로딩 챔버와, 웨이퍼를 바꿔옮기는 로보트 수단을 갖추고, 상기 보트 로딩/언로딩 챔버에 연결되어 통하는 웨이퍼 반입반출 챔버와, 상기 보트 승강수단이 스텝바이스텝으로 승강 하도록 제어하는 제어수단과, 불활성 가스를 상기 보트 로딩/언로딩 챔버내에 공급하는 가스 공급 수단과,를 가지는 것으로 이루어지는 웨이퍼를 실어서 이송하는 기구를 가지는 종형열처리 장치.
[실시예]
이하, 첨부한 도면을 참조하면서 종형 CVD 장치의 예에 대하여 설명한다.
제1도에 나타낸 바와 같이, 종형 CVD 장치의 보트 로딩/언로딩 챔버(하실)(200)는, 열처리부(100)의 바로 아래에 설치되어 있다.
하실(200)에는 로보트실(300)이 인접하고 있다. 또한, 로보트실(300)에는 카세트실(400)이 인접하고 있다.
챔버(300) 및 챔버(400)를 간막이하는 격벽에 게이트(G1)가 설치되고, 챔버(200) 및 챔버(300)를 간막이하는 격벽에 게이트(G2)가 설치되어 있다.
각 게이트(G1),(G2)는, 컴퓨터 시스템에 백업된 콘트롤로(도시하지 않음)에 의하여 개폐 제어되도록 되어있다.
또한, 게이트(G1)는 카세트실(400)의 높이의 중앙에 위치한다.
또, 게이트(G2)는 하실(200)의 높이의 상부에 위치한다.
제2도에 도시한 바와 같이, 각 챔버(200),(300),(400)에는, 가스 공급통로 및 가스 배기통로가 각각 연결되어 통하고, 각각이 별개 독립으로 분위기 제어되도록 되어있다.
즉, 챔버(200)에는 가스 공급통로(P5) 및 가스 배기통로(P6)가 연결되어 통하고, 챔버(300)에는 가스 공급통로(P3) 및 가스 배기통로(P4)가 연결되어 통하고, 챔버(400)에는 가스공급통로(P1), 가스 배기통로(P2)가 연결되어 통하고 있다.
가스 공급통로(P1),(P3),(P5)는, 밸브(42)를 개재하여 질소가스공급원(43)에 각각 연결되어 통하고, 가스 배기통로(P2),(P4),(P6)는, 밸브(42)를 개재하여 진공펌프(41)에 각각 연결되어 통하고 있다.
또한, 가스공급통로(P5)는, 하실(200)내의 가스 분사관(24)에 연결되어 통하고 있다.
카세트실(400)은, 상하로 길게 뻗고, 내부에 2개의 카세트 스테이지(도시하지 않음)를 가진다.
2개의 카세트 스테이지는 엘리베이터장치(도시하지 않음)에 의하여 카세트실(400)내에서 승강되도록 되어있다.
열처리부(100)내에는 석영제의 종형 프로세스 튜브(2)가 배설되어 있다.
이 프로세서 튜브(2)를 둘러싸듯이 히터(10)가 설치되어 있다.
히터(10)의 전원은 컴퓨터 시스템에 백업된 콘트롤로(도시하지 않음)에 접속되고 있다.
콘트롤러에 의한 히터(10)에 대한 급전량은, 열처리의 종류에 따라서 제어되고, 예컨대 CVD 성막처리의 경우는 500∼1000℃로, 산화처리 또는 확산처리의 경우는 800∼1200℃로 프로세스 튜브(2)가 가열되도록 제어된다.
매니폴드(11)가 프로세스 튜브(2)의 하부에 연결되고, 매니폴드(11)의 가스 공급관(12)을 개재하여 프로세스 가스가 프로세스 튜브(2)내에 공급되도록 되어있다.
또, 프로세스 튜브(2)내의 폐가스가 매니폴드(11)의 배기관(13)을 개재하여 배기되도록 되어있다.
하실(200)내에는 보트 로딩/언로딩 기구(20) 및 가스분사관(24)이 설치되어 있다.
하실(200)의 외주에 수냉관(25)이 부착되고, 하실(200)의 과열을 막도록 되어있다.
제3도에 도시한 바와같이, 보트 로딩/언로딩 기구(20)의 엘리베이터(21)위에 웨이퍼 보트(B)가 탑재되어 있다. 보트(B)에는 최대 99매의 실리콘 웨이퍼(W)를 적재할 수 있다.
엘리베이터(21) 및 웨이퍼 보트(B)사이에는, 보온통(22)과 플랜지(23)가 삽입되어 있다.
엘리베이터(21)의 너트부에 볼스크류(21a)가 나사맞춤되어 있다.
또한, 1쌍의 리니어 가이드(21b),(21c) 및 열차폐판(21d)이 엘리베이터(21)를 관통하고 있다.
제4도에 도시한 바와 같이, 볼스크류(21a)의 상단은 모터(45)의 구동축에 연결되어 있다.
모터(45)에는, 볼스크류(21a)의 회전량에 대응한 펄스를 출력하는 엔코더(46)가 들어있다.
엔코드(46)는, 프로세스 컴퓨터(40)의 입력부에 접속되어 있다.
프로세스 컴퓨터(40)의 입력부에는, 웨이퍼 검출용으로서 1쌍의 광학센서(S1),(S2)가 접속되어 있다.
1쌍의 센서(S1),(S2)는 수직방향으로 80cm의 간격을 가지고 열 차폐판(21d)에 부착되어 있다.
열 차폐판(21d)은, 스텐레스강과 같은 열팽창 계수가 작은 재료로 만들어지며, 이 한쪽면에 냉각수로(도시하지 않음)가 부착되어 있다.
모터 콘트롤러(44)의 입력부에는 엔코터(46)가 접속되어 있다.
모터 콘트롤러(44)의 출력부는 모터(45)에 접속되어 있다. 모터(45)는, 보트(B)의 각 웨이퍼(W)의 상호간 거리에 대응하는 스트로크 만큼 간헐적으로 엘리베이터(21)를 승강 시키도록 엔토더(46)의 펄스출력에 의거하여 콘트롤러(44)에 의하여 제어되도록 되어있다.
또, 모터(45)는 프로세서 컴퓨터(40)의 입력부에 접속되어 있다.
프로세스 컴퓨터(40)는, 센서(S1),(S2)로부터의 출력에 의거하여 콘트롤러(44)에 지령신호를 보내고, 엘리베이터(21)가 1피치간거리 (카세트(4) 내의 웨이퍼(W)의 상호간격)만큼 이동 하도록 모터(45)의 회전수를 제어한다.
또 한편으로, 컴퓨터(40)는, 엘리베이터(21)가 센서(S1),(S2)의 상호간의 거리만큼 이동한 때의 엔코더(46)의 출력 펄스수를 카운트하고, 펄스 카운터수를 디스플레이(도시하지 않음)상에 표시한다.
또한, 이와같은 보트 엘리베이터(21)의 간헐 이동제어는, 소정의 소프트웨어에 따라서 전자동적으로 하여도 좋고, 카운트한 출력 펄스수에 의거하여 오퍼레이터가 수동으로 조작하여도 좋다.
다음에, 모터(45)의 회전 구동제어를 보정하는 방법에 대하여 설명한다.
하실(200)이 실온때에, 미리 엘리베이터(21)를 센서(S1),(S2)의 상호간을 통과하도록 이동 시키고, 기준 승강 스트로크(예컨대, 80mm)에 대응하는 모터(45)의 구동 회전수(K)를 구하여 놓는다.
이것은 엔코더(46)의 출력 펄스수에 대응하므로, 실제로는 엘리베이터(21)가 센서(S1),(S2) 상호간을 이동 하였을때의 출력 펄스수(N1)를 프로세스 컴퓨터(40)에 의하여 구하여 놓게된다.
그리고, 실제로 열처리 조작을 할 때에, 마찬가지로 하여서 엘리베이터(21)의 기준승강 스트로크에 대응하는 엔코더(46)의 출력 펄스수(N2)를 구하고, 이것을 상술의 출력 펄스수(N1)와 비교하여, 모터 콘트롤러(44)의 지령동작을 보정한다.
예컨대, (N2)가 (N1)보다도 작은때에는, 볼스크류(21a)가 신장 하였다고 생각되므로, 엘리베이터(21)를 소정거리 만큼 승강 시키는 데에 필요한 모터(45)의 회전수를 볼스크류(21a)의 신장분에 알맞도록 프로세서 컴퓨터(40)에 의하여 보정한다.
구체적으로는 모터 콘트롤러(44)에 있어서, 보트(B)상의 웨이퍼(W)의 1피치 간격에 대응하는 출력 펄스수(N1)가 변경된다.
다음에, 제2도를 참조하면서 로보트실(300)에대하여 설명한다.
로보트실(300)내에는, 실어서 이송하는 로보트(3), 버퍼스테이지(31), 및 풀리얼라이먼트 스테이지(32)가 배설되어 있다.
실어서 이송하는 로보트(3)의 베이스는, XYZθ스테이지상에 설치되어 있다.
또, 실어서 이송하는 로보트(3)의 다관절 아암(3a)은, 신축 가능한 링크 기구로 구성되어 있다.
다관절 아암(3a)의 선단에는 웨이퍼 홀더(3b)가 마련되어 있다.
웨이퍼 홀더(3b)는, 스텐레스강으로 만들어져 있으며, 그 상면에 복수의 수지핀이 직립되고 있다.
복수의 수지핀은, 100∼150℃의 온도에 대하여 견딜 수 있는 내열성 수지로 만들어져 있다.
이와같은 웨이퍼 홀더(3b)에 의하여 웨이퍼(W)를 1매씩 들어올릴 수 있도록 되어있다.
또한, 웨이퍼 홀더(3b)를 다단으로 하고, 한번에 복수매의 웨이퍼(W)를 홀더(3b)에 의하여 유지할수 있도록 하여도 좋다.
버퍼스테이지(31) 및 풀리얼라이먼트 스테이지(32)는, 실어서 이송하는 로보트(3)에 대하여 좌우대칭으로 배치되어 있다.
풀리얼라이먼트 스테이지(32)는, 게이트(G2)가까이에 배설되어, 웨이퍼(W)의 오리엔테이션 플래트 (이하, O.F 라함)를 소망의 방향으로 가지런히 정돈하는 곳이다.
버퍼 스테이지(31)는, 게이트(G1) 가까이에 배설되고, 이웃의 스테이지(32)에서 웨이퍼(W)의 O.F 맞춤을 실시하고 있는 동안에, 카세트실(400)로부터 받아들인 웨이퍼(W)를 대기시켜 놓는 곳이다.
다음에, 제5도 및 제6도를 참조하여, 하실(200)내의 가스 분사실(24)에 대하여 설명한다.
제5도에 도시한 바와 같이, 가스 분사관(24)은 거꾸로된 U자형상으로 형성되어 있다.
가스 분사관(24)의 분사구멍(24a)은, 모두가 보트 엘리베이터(21)쪽을 향하고 있다.
제6도에 도시한 바와 같이, 가스 분사관(24)의 횡단면 1개소에 대하여 3개의 분사구멍(24a)이 각각 형성되어 있다.
다음에, 제7도를 참조하면서 카세트(4)로부터 보트(B)로 웨이퍼(W)를 실어서 이송하는 경우에 대하여 설명한다.
게이트(G3)를 열고, 카세트실(400)내에 2개의 웨이퍼 카세트(4)를 반입한다.
각 카세트(4)에는 6인치 지름의 실리콘 웨이퍼(W)가 각각 25매씩 수납되어 있다.
게이트(G3)를 닫고, 카세트실(400)내를 배기한다.
이때, 로보트실(300)내도 마찬가지로 배기한다 (공정 61).
게이트(G3)를 닫고, 카세트실(400)내에 질소가스를 매분수의 비율로 공급하고, 카세트실(400)내를 대기압으로 질소가스로 채운다. 게이트(g1)을 닫고, 로보트실(300)내에 질소가스를 매분 수의 비율로 공급하고 로보트실(300)내를 대기압으로 질소가스를 채운다(공정64).
카세트 스테이지를 상승 시켜서, 한쪽의 카세트(4)를 게이트(G1)에 대면시킨다.
게이트(G1)를 열고, 로보트(3)에 의하여 웨이퍼(W)를 카세트실(400)로부터 로보트실(300)로 반입한다.
웨이퍼(W)를 풀리얼라이먼트 스테이지(32)에 재치한다 (공정 62).
스테이지(32)상에서 웨이퍼(W)의 O.F 맞춤을 한다 (공정 63).
이 동안에, 2매째의 웨이퍼(W)를 버퍼 스테이지(31)위에 재치한다.
한편, 상기 공정(61)∼(64)과 동시 진행적으로 하기 공정 (65)∼(68)을 실행한다. 도어(도시하지 않음)를 열고, 하실(200)에 보트(B)를 반입하고, 엘리베이터(21)위에 재치한다 (공정 65). 엘리베이터 기구(20)에 의하여 보트(B)를 상승시키고, 보트(B)의 최하단의 웨이퍼 유지용 링을 게이트(G1)의 바로앞에 위치시킨다 (공정 66).
하실(200)내의 에어를 배기통로(P6)를 통하여 배기한다 (공정 67).
하실(200)내에 가스 분사관 (24)으로부터 질소가스를 매분 수의 유량으로 분출시키고, 하실 (200)내를 질소가스로 채운다(공정 68).
로보트실(300) 및 하실(200)이 질소가스로 충분히 채워지면, 게이트(G2)를 연다 (공정 69).
이때, 로보트실(300) 및 하실(200)의 내압은 대기압과 같다.
제9도에 도시한 바와 같이, 로보트(3)에 의하여 스테이지(32)로부터 보트(B)의 최하단에 웨이퍼(W)를 재치한다 (공정 70).
엘리베이터 기구(20)에 의하여 보트(B)를 1피치 간격거리 만큼 하강시킨다 (공정 71).
보트(B)의 아래로부터 2번째의 웨이퍼(W)를 로드한다 (공정 72).
보트(B)로의 실어서 이송하는 웨이퍼(W)의 매수가 규정 매수에 달하였는가의 여부를 프로세서 컴퓨터(40)에 의하여 판정한다 (공정 73).
공정 73의 판정결과가 NO인 때는, 공정 71L로 되돌아가고, 실어서 이송하는 웨이퍼(W)의 매수가 규정 매수에 달할때까지 공정 71-73을 되풀이한다.
제9도 및 제10도에 도시한 바와 같이, 보트(B)를 스텝바이스텝으로 하강 시키면서, 보트(B)의 하단으로부터 상단을 향하여 차례차례로 웨이퍼(W)를 보트(B)에 로드한다.
이와같이, 웨이퍼(W)가 열처리부(100)로부터 점점 멀어지도록 보트(B)에 로드하기 때문에, 웨이퍼(W)에 대한 열영향은 작다.
공정 73의 판정결과가 YES 인 때는, 공정 74로 진행하고, 게이트(G2)를 닫는다.
열처리부(100)내의 프로세스 튜브(2)를 히터(10)로 가열한다.
프로세스 튜브(2)를 소정의 프로세스온도로 한후에, 보트(B)를 프로세스 튜브(2)에 넣는다 (공정 75).
프로세스 튜브(2)내를 배기하는 한편으로, 프로세서 가스를 튜브(2)내에 공급하고, 웨이퍼(W)의 표면에 풀리실리콘막을 생성한다 (공정 76).
다음에, 제8도를 참조하면서 보트(B)로부터 카세트(4)로 웨이퍼(W)를 실어서 이송하는 경우에 대하여 설명한다.
성막 처리후, 프로세스 튜브(2) 및 하실(200)내를 질소가스로 채운다. 보트(B)를 프로세서 튜브(2)로부터 언로드한다 (공정 81).
가스분사관(24)으로부터 보트(B)를 향하여 질소가스를 분사 시키고, 분사가스에 의하여 웨이퍼(W)를 강제 냉각한다.
보트(B)를 엘리베이터 기구(20)에 의하여 하강 시키고, 보트(B)의 엘리베이터를 웨이퍼 꺼내기 개시 위치에 조정한다 (공정 82).
즉, 제10도에 도시한 바와 같이, 보트(B)의 최상단의 웨이퍼(W)를 게이트(G2)의 바로앞에 위치 시킨다.
가스쿨링에 의하여 보트(B)상의 웨이퍼(W)를 충분히 낮은온도, 예컨대 100℃ 이하의 온도로 냉각 한후에, 게이트(G1) 및 (G2)를 모두 연다 (공정 83).
이때, 로보트실(300) 및 카세트실(400)의 내부는 질소가스로 채워져있다.
또, 로보트실(300) 및 하실(200)의 내압은 대기압과 같다.
로보트(3)에 의하여 보트(B)로부터 최상단의 웨이퍼(W)를 꺼낸다 (공정 84).
다관절 아암(3a)을 신축 시키고, 웨이퍼(W)를 카세트실(400)내의 카세트(4)에 실어서 이송한다 (공정 85).
보트(B)를 1웨이퍼 피치 간격 만큼 상승 시킨다 (공정 86).
로보트(3)에 의하여 보트(B)로부터 위에서 2단째의 웨이퍼(W)를 꺼내고, 이것을 카세트(4)에 실어서 이송한다 (공정 87).
보트(B)상에 웨이퍼(W)가 남아 있는가의 여부를 판정한다 (공정 88).
판정 결과가 YES 인 때는 공정 84로 되돌아가고, 보트(B)상에 잔류하는 웨이퍼(W)가 없어질때까지 공정 84-88을 되풀이한다.
제9도 및 제10도에 도시한 바와 같이, 보트(B)를 스텝바이스텝으로 상승 시키면서, 보트(B)의 상단으로부터 하단을 향하여 차례차례로 웨이퍼(W)를 보트(B)로부터 언로드한다.
판정결과가 NO 인 때는 공정 89로 진행하고, 게이트(G1),(G2)를 모두 닫는다.
카세트 스테이지를 하강 시키고, 처리가 끝난 웨이퍼(W)를 만재한 카세트(4)를 게이트(3)가 있는 곳에 위치시킨다.
게이트(G3)를 열고, 이 카세트(4)를 카세트실(400)로부터 반출한다.
또한, 상기 실시예에서는, CVD 성막처리의 경우에 대하여 설명하였으나, 산소처리, 확산처리 등의 다른 열처리에도 본 발명을 적용할 수 있다.
또, 상기 실시예에서는, 하강(200)을 대기압으로 한 상태에서, 웨이퍼(W)를 보트(B)에 로드/언로드 하는 경우에 대하여 설명하였으나, 하실(200)을 감압상태로 하여 웨이퍼(W)를 로드/언로드 하여도 좋다.
상기 실시예에 의하며, 보트(B)의 하단으로부터 웨이퍼(W)의 로딩을 개시하기 때문에, 미처리의 웨이퍼(W)가 고온의 열처리부(100)로부터 받는 열적 영향을 최소한도로 억제할 수 있다. 또 보트(B)의 상단으로부터 웨이퍼(W)의 언로딩을 개시하기 때문에, 이 경우에 있어서도, 처리가 끝난 웨이퍼(W)가 고온의 열처리부(100)로부터 받는 열적 영향을 최소한도로 억제할 수 있다. 이 결과, 웨이퍼(W)의 열이력의 변동이 적어지고, 전체로서 안정된 성막처리를 할 수 있고, 제품의 품질 및 생산수율을 향상시킬 수있다.
또, 상기 실시예에 의하면, 실어서 이송하는 로보트(3)를 하실(200)과는 별개 독립의 챔버(300)에 설치하므로, 하실(200)의 용적이 작아진다. 이 때문에 챔버(200)의 배기 및 질소가스퍼지를 단시간에 할 수 있고, 스루푸트의 향상을 도모할 수 있다. 또, 로보트(3)를 고온수(하실)에 설치하지 않으므로, 로보트(3)가 프로세스부(100)로부터의 방사열을 받지않게 되고, 로보트의 수명이 연장된다.
또한, 실어서 이송하는 로보트(3)를 로드로크기능을 가지는 챔버(300)에 수납하였으므로, 실어서 이송하는 로보트(3)로부터 발생하는 더스트나 파티클이 열처리부(100)에 들어가지 않게 된다. 이 때문에 처리중의 웨이퍼(W)가 이물질에 의하여 오염되지 않고, 프로세스 분위기를 청정하게 유지할 수 있다.
본 발명의 효과에 대하여 총괄적으로 기술한다.
첫째로, 웨이퍼(W)의 열이력이 미리 설정한대로 되고, 처리품질의 향상을 도모할 수 있다.
둘째로, 로드/언로드 챔버가 작아지므로, 챔버내의 분위기를 신속하게 제어할 수 있고, 생산성을 높일 수있다. 특히, 보트 로드/언로드 챔버 내에서 웨이퍼 표면에 자연산화막이 생성되지 않게 된다.
셋째로, 실어서 이송하는 로보트로부터 발생하는 먼지가 프로세스튜브내로 침입하기 어렵게 되고, 콘타미네이션에 의한 웨이퍼 불량률을 저감할 수 있다.
넷째로, 실어서 이송하는 로보트가 열열화하지 않게 되고, 이 수명연장을 도모할 수 있다.

Claims (13)

  1. 프로세스 튜브의 아래쪽에 보트 로딩/언로딩 챔버를 설치하고, 이 보트 로딩/언로딩 챔버내에 승강수단을 준비하고, 상기 보트 로딩/언로딩 챔버에 연결되어 통하는 웨이퍼 반입반출 챔버를 설치하고, 이 웨이퍼 반입반출 챔버내에 로보트수단을 준비하고, 상기 보트 승강수단 위에 보트를 재치하고, 보트를 스텝바이스텝으로 하강시켜서, 상기 로보트 수단에 의하여 보트의 하단쪽으로부터 차례로 웨이퍼를 보트에 로드하고, 보트에 쌓여진 웨이퍼를 상기 프로세스튜브내에서 열처리하고, 보트를 스텝바이스텝으로 상승시켜서, 상기 로보트수단에 의하여 보트의 상단쪽으로부터 차례로 웨이퍼를 보트로부터 언로드하는 공정으로 이루어지는 종형열처리장치에 있어서의 웨이퍼를 실어서 이송하는 방법.
  2. 제1항에 있어서, 웨이퍼 반입반출 챔버에 연결되어 통하는 카세트 챔버를 설치하고, 이 카세트 챔버내의 카세트로부터 웨이퍼를 상기 로보트 수단에 의하여 꺼내는 것으로 이루어지는 웨이퍼를 실어서 이송하는 방법.
  3. 제1항에 있어서, 웨이퍼 반입반출 챔버내에서 웨이퍼를 풀리얼라인하고, 이 뒤에 보트 로딩/언로딩 챔버내에 웨이퍼를 반입하는 것으로 이루어지는 웨이퍼를 실어서 이송하는 방법.
  4. 제1항에 있어서, 보트 로딩/언로딩 챔버내에 가스 분사수단을 준비하고, 이 가스 분사수단에 의하여 보트 및 웨이퍼에 가스를 내뿜어서 냉각하는 것으로 이루어지는 웨이퍼를 실어서 이송하는 방법.
  5. 제1항에 있어서, 보트 승강수단의 열변위를 검출하고, 열변위의 검출결과에 의거하여 보트 승강수단의 스텝바이스텝동작을 보정하는 것으로 이루어지는 웨이퍼를 실어서 이송하는 방법.
  6. 제1항에 있어서, 웨이퍼를 보트에/로부터 로드/언로드 할 때에, 웨이퍼 반입반출 챔버내를 대기압의 질소가스 분위기로 하는 웨이퍼를 실어서 이송하는 방법.
  7. 제1항에 있어서, 웨이퍼를 보트에/로부터 로드/언로드 할 때에, 보트 로딩/언로딩 챔버내를 대기압의 질소가스 분위기로 하는 웨이퍼를 실어서 이송하는 방법.
  8. 제2항에 있어서, 웨이퍼를 보트에/로부터 로드/언로드 할 때에, 카세트 챔버내를 대기압의 질소가스 분위기로 하는 웨이퍼를 실어서 이송하는 방법.
  9. 보트를 승강시키는 보트 승강수단을 갖추고, 프로세스튜브의 아래쪽에 설치된 보트 로딩/언로딩 챔버와, 웨이퍼를 바꿔 옮기는 로보트수단을 갖추고, 상기 보트 로딩/언로딩 챔버에 연결되어 통하는 웨이퍼 반입반출 챔버와, 상기 보트 승강수단이 스텝바이스템으로 승강하도록 제어하는 제어수단과, 불활성가스를 상기 보트 로딩/언로딩 챔버내에 공급하는 가스공급수단과,를 가지는 것으로 이루어지는 웨이퍼를 실어서 이송하는 기구를 가지는 종형 열처리 장치.
  10. 제9항에 있어서, 상기 가스공급수단이, 보트 및 웨이퍼를 향하여 가스를 분사하는 가수분사관인 종형 열처리장치.
  11. 제9항에 있어서, 배기수단을 상기 보트 로딩/언로딩 챔버내에 배설하는 것으로 이루어지는 종형 열처리 장치.
  12. 제9항에 있어서, 배기수단을 상기 웨이퍼 반입반출 챔버내에 배설하는 것으로 이루어지는 종형 열처리장치.
  13. 제9항에 있어서, 풀리얼라이먼트 수단을, 웨이퍼 반입반출 챔버내에 배설하는 것으로 이루어지는 종형 열처리장치.
KR1019920004202A 1991-03-15 1992-03-14 종형 열처리 장치에 있어서의 웨이퍼를 실어서 이송하는 방법 및 웨이퍼를 실어서 이송하는 기구를 가지는 종형 열처리 장치 KR0155391B1 (ko)

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