KR0182593B1 - 반도체 제조장치 - Google Patents

반도체 제조장치

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KR0182593B1
KR0182593B1 KR1019950011010A KR19950011010A KR0182593B1 KR 0182593 B1 KR0182593 B1 KR 0182593B1 KR 1019950011010 A KR1019950011010 A KR 1019950011010A KR 19950011010 A KR19950011010 A KR 19950011010A KR 0182593 B1 KR0182593 B1 KR 0182593B1
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마코토 오자와
미쓰히로 히라노
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시바타 쇼타로
코쿠사이 덴키 가부시키가이샤
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Abstract

본 발명은 반도체 제조장치에 있어서, 스루-풋(through-put) 향상을 기함과 동시에 장치를 간략화하여 확산, CVD 장치의 제조경비를 절감시킴을 그 목적으로 하며, 반응실(15) 아래쪽에 보오드(18)를 반응실(15)내에 장입시키기 위한 보오드 엘리베이터(30)를 설치하고, 이 보오드 엘리베이터(30)와 대향해서 웨이퍼 카세트를 수납하는 카세트 적재수단을 가지며, 이 카세트 적재수단과 전술한 보오드 엘리베이터(30) 사이에 카세트 적재수단과 보오드 사이의 웨이퍼 이동적재를 하게 되는 승강 가능한 웨이퍼 이송기(23)를 설치하여 상기 보오드 엘리베이터(30)를 수납하는 잠금로드실(17)로 구성된 반도체 제조장치로서 웨이퍼의 이송은 대기분위기 하에서 하는 동시에 웨이퍼에 성막되는 자연 산화막의 두께를 2Å 정도 이하가 되도록 웨이퍼 이송에 소요되는 시간을 실온상태에서 20분 정도 이하로 하는 웨이퍼 이송방법에 관한 것이다.

Description

반도체 제조장치
제1도는 본 발명의 1실시예를 나타내는 개략구성도.
제2도는 본 발명의 다른 실시예를 나타내는 사시도.
제3도는 상기 다른 실시예의 개략구성도.
제4도는 상기 다른 실시예의 크린 에어 흐름을 나타내는 사시도.
제5도는 실온상태에서 웨이퍼의 자연산화막 생성상태를 나타내는 그래프.
제6도는 종래의 반도체 제조장치를 나타내는 개략구성도이다.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
15 : 반응실 16 : 게이트 밸브
17 : 잠금로드실 18 : 보오드
21 : 게이트 밸브 22 : 이송용 엘리베이터
23 : 웨이퍼 이송기 24 : 카세트 선반
25 : 웨이퍼 26 : 웨이퍼 카세트
27 : 예비 수납실 28 : 버퍼 카세트선반
30 : 보오드 엘리베이터 39 : 카세트 스테이지
40 : 카세트 이동적재기 45, 46, 49 : 크린 유니트
본 발명은 실리콘 웨이퍼(silicon wafer) 상에 얇은 막을 형성하여 반도체를 제조하는 반도체 제조장치에 관한 것으로, 특히 종형로를 갖는 확산, 또는 CVD(Chemical Vapor Deposition) 장치에 관한 것이다.
근래에 반도체 디바이스는 점진적으로 고집적화되어, 웨이퍼의 표면에 형성되는 자연산화막은 가능한 한 그 두께를 얇게 하는 것이 요구되어 지고 있다.
특히 16메가비트 드램 이상의 디바이스는 전술한 자연산화막의 두께가 5Å 이하이어야 하는 것은 필수적인 사항이다.
이와같이 자연산화막의 생성을 억제시킬 수 있는 반도체 제조장치로서 잠금로드식의 확산장치, 또는 종형 CVD 장치가 알려져 있다.
제6도는 종래의 잠금로드식 조형 CVD 장치의 개략구성도로서, 이 종형 CVD장치는 장치 내부의 배면측 윗 부분에 반응실(1)이 있고, 이 반응실(1) 내부는 반응실(1)을 둘러싼 히터(2)에 의하여 가열되어진다. 또 반응실(1)의 하단에는 게이트 밸브(3)에 의해 기밀실인 잠금로드실(4)이 촘촘하게 연설되어 있다.
잠금로드실(4) 내부에는 보오드(5)를 상기 반응실(1) 내에로 장입하거나 인출할 수 있게 보오드 엘리베이터(6)가 설치되어 있다. 또 상기 잠금로드실(4)의 앞쪽에는 게이트 밸브(7)에 의해 기밀실인 웨이퍼 이송실(8)이 기밀하게 연달아 설치되어 있고, 이 웨이퍼 이송실(8)에는 웨이퍼 이송기(9)가 설치되어 있다.
또한 전술한 웨이퍼 이송실(8)에는 게이트 밸브(10)에 의해 기밀실인 카세트 수납실(11)이 기밀하게 설치되고, 이 카세트 수납실(11)에 웨이퍼 카세트(12)가 수납되게 되어 있다.
상기 카세트 수납실(11)에는 장치 외부로부터 반출, 반입을 할 수 있게 출구인 게이트 밸브(13)가 설치되어 있고 이 게이트 밸브(13)를 통해 카세트 수납실(11)에 웨이퍼 카세트(12)의 반출, 반입이 이루어질 수 있게 되어 있다.
또 상기 잠금로드실(4), 웨이퍼 이송실(8), 카세트 수납실(11)에는 각각 질소가스 공급라인(도시 생략), 배기라인(도시 생략)등이 연설되어 있어 잠금로드실(4), 웨이퍼 이송실(8), 카세트 수납실(11)은 진공 배기 가능하고 동시에 질소가스로의 치환이 가능하게 되어 있다.
상기 CVD 장치는 웨이퍼(25)를 반응실(1)에 반입하기 전에 잠금로드실(4)과 웨이퍼 이송실(8)에 질소가스를 주입한 다음 게이트 밸브(13)를 열고 웨이퍼 카세트(12)를 반입한다. 게이트 밸브(13)를 닫으면 카세트 수납실(11) 내에는 질소가스가 치환되어 잠금로드실(4), 웨이퍼 이송실(8)은 질소가스 분위기 하에 있게 된다.
상기 게이트 밸브(10), 게이트 밸브(7)를 개방하고 웨이퍼 이송기(9)에 의해 웨이퍼 카세트(12)의 웨이퍼(25)를 소요매수 마다 잠금로드실(4)까지 이동시키고 웨이퍼 이송기(9)의 수평방향 이동동작과 보오드 엘리베이터(6)에 의한 보오드(5)의 승강동작이 서로 작용하여 웨이퍼를 보오드(5)에 옮겨 싣는다.
그러나 웨이퍼를 처리하는 경우에는 제품용 웨이퍼, 즉 프로세서 웨이퍼와 그 이외의 터미웨이퍼, 모니터 웨이퍼등 각종 웨이퍼는 동시에 보오드(5)에 장진된다. 여기서 프로세서 웨이퍼 100개를 한번에 처리하는 경우 통상적으로 웨이퍼 카세트는 25배의 웨이퍼를 수납 가능하게 된다.
따라서 한번의 처리로서는 프로세서 웨이퍼용 카세트가 4개, 터미웨이퍼용 카세트, 모니터 웨이퍼용 카세트는 각각 1개씩 합계 6개의 카세트가 필요하게 된다.
따라서 카세트 수납실(11)의 수용능력은 6개의 웨이퍼 카세트를 모두 수납할 수 있는 것과 1개 또는 2개 정도의 웨이퍼 카세트를 수납할 수 있는 것이어야 한다.
상기한 종래의 종형 CVD 장치는 잠금로드실(4), 웨이퍼 이송실(8), 카세트 수납실(11)등 3조의 기밀실이 있어야 하고 이 기밀실은 각각 질소가스에 의해 치환 가능하도록 하여야 하므로 질소가스 공급장치, 배기장치등이 복잡하여져 장치의 제조단가가 높아지게 되는 문제점이 있다.
또한 상기 카세트 수납실(11)의 수용능력이 웨이퍼 카세트 6개를 모두 수납하는 것은 카세트 수납실(11)에 웨이퍼 카세트(12)를 반입, 반출시키는 동작과 질소가스 치환동작이 한꺼번에 이루어지는 이점은 있으나, 웨이퍼 이송기(9)가 모든 웨이퍼 카세트(12)에 아주 가깝게 접근할 수 있도록 카세트 수납실(11)내에 웨이퍼 카세트(12)가 쌓이는 선반을 이동하는 별도 기구를 설치하여야 한다. 따라서 6개의 웨이퍼 카세트를 수납하고 동시에 상기 이동기구를 수납하여야 하므로 카세트 수납실(11)이 현저하게 크게 되고 구조가 복잡하게 된다.
또 상기 이동기구로부터 분진이 발생할 우려가 있으므로 청정분위기가 요구되는 반도체 디바이스 제조에는 바람직하지 않다. 또한 상기 카세트 수납실(11)의 내부 부피가 커지므로 가스 치환에 장시간 소요되는 문제도 있다.
1개 또는 2개 정도의 웨이퍼 카세트를 수납하는 카세트 수납실(11)은 카세트 수납실(11)의 부피가 작고 가스치환에 소요되는 시간도 짧으며 이동기구가 없어도 되므로 분진발생이 거의 일어나지 않아 좋으나 웨이퍼 카세트(12) 수납능력이 보오드(5)의 웨이퍼 지지 수에 비해 충분하지 못하다. 이 때문에 보오드(5)에 예정된 수의 웨이퍼를 장진할려면 카세트 수납실(11)에 여러번에 걸쳐 웨이퍼 카세트(12)의 반입 반출이 이루어져야 하고 예정된 수의 웨이퍼는 모두 보오드(5)에 장진될 때까지 카세트 수납실(11)에 여러번에 걸쳐 질소가스의 치환을 반복하지 않으면 안되었다. 이 질소가스 치환에 소요되는 시간은 역시 스루-풋(through-put)향상에 큰 영향을 미친다. 예를 들면, 상기한 종형 CVD 장치로는 70분 정도 걸린다. 따라서 웨이퍼 처리에 있어서 스루-풋(through-put) 향상을 개선하기 위해서는 카세트 수납실(11)의 질소가스 치환 소요시간을 단축시킬 필요가 있다.
또한 질소가스 치환에 소요되는 시간을 단축하기 위한 수단으로는 카세트 수납실(11)의 부피를 가급적 작게 하여야 하며, 카세트 수납실 부피의 감소는 이 속에 수납되는 웨이퍼 카세트(12)의 숫자를 제한하게 되므로 결과적으로 카세트 수납실(11)의 부피를 작게 하면 카세트 수납실의 치환회수가 증가되어 전체 치환에 소요되는 시간이 길어진다.
또한 상기한 바와 같은 종래의 종형 CVD 장치는 웨이퍼 이송기(9)의 수평방향 이동동작과 보오드 엘리베이터(6)에 의한 보오드(5)의 승강동작이 서로 작용하여 웨이퍼를 보오드(5)에 옮겨 싣는다.
즉 보오드(5)의 상부로부터 순차적으로 웨이퍼를 옮겨 싣기 때문에 웨이퍼의 이동적재는 보오드(5)가 하방으로 진행됨과 동시에 보오드(5)의 상부는 반응실(1) 내로 들어가게 된다. 이 때문에 먼저 이동 적재된 웨이퍼(12)는 반응실(1) 내에서 가열되고 뒤에 이동 적재된 웨이퍼와의 온도차이가 발생하게 된다.
따라서 종래에는 모든 웨이퍼를 보오드(5)에 옮겨 실은 다음, 반응실(1) 내로 보오드(5)를 집어 넣고 모든 웨이퍼의 온도가 균등하게 될 때까지 예열하거나 또는 웨이퍼를 옮겨 실을때에는 반응실(1)의 온도를 아주 내려서 진행시키므로 실제적인 처리개시까지에는 상당한 시간이 걸리게 되어 스루-풋(through-put)의 저하원인이 되었다.
본 발명은 상기한 바와 같은 실정을 감안하여 스루-풋(through-put) 향상을 기함과 동시에 장치를 간소화하여 잠금로드식 종형 반도체 제조장치의 제조경비를 절감하고 분진으로 인한 웨이퍼의 오염을 억제하며 반도체 디바이스의 제품 품질을 향상시키는 것을 그 목적으로 한다.
이하 본 발명을 제1도와 제3도에 의해 구체적으로 설명하면, 산소를 함유하는 대기중에 설치한 반도체 제조장치에 있어서, 반응실(15)과, 반응실(15) 아래쪽에 설치되어 대기로부터 격리된 공간을 형성하며 게이트 밸브(16)에 의해 개폐되는 제1 개구부와 게이트밸브(21)에 의해 개폐되는 제2 개구부를 갖는 잠금로드실(17)과 이 잠금로드실 내에 설치된 보오드 엘리베이터(30)와, 이 보오드 엘리베이터(30)에 의하여 상기 제1 개구부를 통해서 잠금로드실(17)과 반응실(15) 사이를 이동할 수 있게 된 보오드(18)와 잠금로드실(17)의 외부에 설치된 카세트 적재수단과, 보오드 엘리베이터(30)에 대향하도록 설치한 카세트 적재수단의 카세트와 잠금로드실(17) 내에서 하강한 엘리베이터의 보오드(18) 사이에서 상기 제2 개구부를 통하여 웨이퍼를 이동 적재하는 웨이퍼 이송기(23)로 구성되어 있다.
보오드 엘리베이터(30)를 수납하는 잠금로드실(17)을 갖는 반도체 제조장치에 있어서, 카세트 적재수단이 카세트 선반(24)으로 이루어지고, 이 카세트 선반(24)의 윗 부분에 예비수납실에 수납된 버퍼 카세트 선반(28)을 설치하여 상기 예비수납실에 보충가스 공급라인(34)과 배기라인(32)(33)을 연통시킨 반도체 제조장치로서, 웨이퍼 이송기와 대향하여 설치된 게이트 밸브에 의해 개폐되는 개구부가 보오드 하강위치에서 보오드의 전체 길이와 거의 같은 높이를 갖는 반도체 제조장치이며, 웨이퍼 이송기 등의 개구부를 수납하는 공간에 크린에어를 일정형태로 흐르도록 하고 이 개구부가 크린에어의 하류측에 위치하게 배설한 반도체 제조장치이며, 반도체 제조장치내의 웨이퍼 이송이 대기 분위기 하에서 이루어짐과 동시에 웨이퍼에 형성되는 자연산화막의 두께가 2Å 정도이하가 되도록 이송시간을 설정시킨 반도체 제조장치에 의한 웨이퍼 이송방법에 관한 것으로 반도체 제조장치 내에서 웨이퍼의 이송을 대기 분위기에서 행하고 동시에 웨이퍼 이송에 소요되는 시간을 실온상태에서 20분 정도 이하로 한 웨이퍼 이송방법에 관한 것이다.
대기 분위기에서 카세트 선반과 잠금로드실 내의 보오드와의 사이에 웨이퍼 이송기에 의한 웨이퍼의 이송을 행하고 이 이송시간이 자연 산화막의 두께가 2Å 정도 이하가 되게 하거나 또는 이송시간이 실온상태에서 20분정도 이하가 되도록 한다.
이하 첨부된 도면에 따라 본 발명의 1 실시예를 설명하면 다음과 같다.
[실시예]
우선 본 발명자는 고온이 아닌 상태 즉 실온(20℃)정도의 대기상태에서 웨이퍼의 산화상태를 관찰하여 그 데이터를 기록하였다.
제5도는 온도 20℃에서 웨이퍼 표면에 생성되는 자연산화막의 성장상태를 나타낸다.
본 발명자에 의한 웨이퍼 산화상태의 관찰에 따르면 제5도에 도시된 바와 같이 대기상태에서 15분정도는 산화막의 두께는 1Å강 정도임을 알 수 있고 2Å정도까지의 자연산화막의 두께는 실용상 아무런 문제점이 없음을 실험에 의거 해명되었다.
본 발명은 웨이퍼의 자연산화 상태에 대하여 착안하여 이루어진 것이다.
제1도에 의거 본 발명의 제1실시예를 설명하면, 히터(14)에 둘러 쌓인 반응실(15)의 아래부분에는 게이트밸브(16)가 있어서 잠금로드실(17)이 기밀하게 연설되어 있다. 이 잠금로드실(17)의 내부에는 보오드(18)를 상기 반응실(15) 내로 장입하거나 인출시킬 수 있는 보오드 엘리베이터(30)가 설치되어 있다.
상기 보오드(18)는 보오드 받침대(20)에 의해 보오드 엘리베이터(30)에 지지되고, 보오드 받침대(20)는 반응실(15)의 하단 개구부를 기밀하게 폐쇄하도록 되어 있다.
잠금로드실(17) 내에는 보오드 엘리베이터(30)가 설치되어 있고, 이 보오드 엘리베이터(30)에 의해서 상기 보오드(18)를 반응실(15)내에 장입하거나 인출할 수 있도록 보오드(18)의 회전기구(31)를 가지며 반응실(15)내에서 웨이퍼 처리중에 보오드(18)를 회전시켜 단일 웨이퍼면내에서 처리의 균일성을 향상시킨다. 또 상기 잠금로드실(17)에는 제1잠금로드가스라인으로 배기라인(33)과 제2잠금로드가스라인인 질소가스 공급라인(34)이 연통되어 있어 잠금로드실(17)이 진공배기 가능하고 질소가스로 치환 가능하게 되어 있다.
상기 잠금로드실(17)의 정면에는 게이트밸브(21)가 있어서, 이 게이트밸브(21)는 하강상태의 보오드(18) 위치에서 보오드(18)의 승강이동과 관계없이 웨이퍼를 장진할 수 있도록 보오드(18)의 전체 높이와 거의 같은 높이를 갖는 개구형상으로 되어 있다.
상기 게이트밸브(21)를 끼고 보오드 엘리베이터(30)와 대향하여 이송용 엘리베이터(22)가 있으며, 이 이송용 엘리베이터(22)에 웨이퍼 이송기(23)가 설치되어 있다. 이 웨이퍼 이송기(23)는 상기 이송용 엘리베이터(22)에 의해서 승강 가능하고 또 수직축 심을 중심으로 하여 회전 가능하고 수평방향으로 진퇴 가능하게 구성되어 있다. 또한 소요매수는 예를 들면, 한꺼번에 다섯장을 옮겨 실을 수 있고, 웨이퍼를 잡아주는 부분이 웨이퍼 카세트의 웨이퍼 수납 핏치와 보오드(18)의 웨이퍼 수납 핏치와의 차이에 대응할 수 있게 웨이퍼 파지부의 핏치를 변경시킬 수 있는 기구로 구성되어 있다(도면 생략함).
따라서 상기 이송용 엘리베이터(22)에 대응하여 웨이퍼 이동적재 위치에 카세트 선반(24)이 설치되어 있고, 이 카세트 선반(24)은 여러개의 열과 여러개의 층으로 구성되어 여기에 카세트 수납을 할 수 있게 되어 있다.
하우징(37)의 전면에는 상하로 이동하여 개폐되는 프론트 샷터(38)가 있고, 이 프론트 샷터(38)에 따라 카세트 스테이지(39), 특히 카세트 스테이지(39)와 카세트 선반(24)의 중간위치에 카세트 엘리베이터(41)가 설치되어 카세트 엘리베이터(41)에 카세트 이동적재기(40)가 승강 가능하게 설치되어 있다.
상기 카세트 스테이지(39)의 프론트 샷터(38)를 통해 반입된 웨이퍼 카세트(26)는 카세트 스테이지(39)에 의해 약 90도 반전되어 카세트 이동적재기(40)의 승강, 진퇴에 따라 카세트 선반(24) 위에 옮겨 실리게 된다. 또한 카세트 선반(24)으로부터 카세트 스테이지(39)로 웨이퍼 카세트를 옮겨 싣는것도 상기 카세트 이동적재기(40)에 의해서 행해진다.
이하, 작동상태를 설명하면, 보오드 엘리베이터(30)에 의해 보오드(18)가 아래로 하강하게 되고, 게이트 밸브(16)가 반응실(15)을 밀폐하고 또 게이트밸브(21)가 폐쇄된 상태에서 웨이퍼(25)가 장진된 웨이퍼 카세트(26)는 카세트 이동적재기(40)에 의해 카세트 선반(24)에 수납하게 된다.
상기 게이트 밸브(21)를 개방하고 웨이퍼 이송기(23)와 이송용 엘리베이터(22)에 의해 카세트 선반(24) 위에 있는 웨이퍼 카세트(26)로부터 웨이퍼(25)를 꺼내고, 이 웨이퍼(25)를 정지시킨 상기 보오드(18)의 상측으로부터 장진시킨다. 여기서 카세트선반(24)으로 부터 보오드(18)까지의 웨이퍼(25)의 이동적재는 대기분위기 하에서 행한다.
상기 이동적재 작동을 반복하여 보오드(18)에 사전에 예정된 수량 전부의 웨이퍼(25)를 장진한다. 보오드(18)의 웨이퍼(25) 이동적재가 완료할 때까지의 소요시간은 이동적재할 수량 100매에 약 15분 걸린다.
상기한 바와 같이 웨이퍼(25)를 대기중 실온상태에서 15분간 방치할 경우 자연산화막의 두께는 1Å강 정도이고, 이 정도의 두께는 제품제조상 영향을 거의 없다.
장진이 완료되면 상기 게이트밸브(21)를 닫고, 보충질소 가스 공급라인(34)과 배기라인(33)에 의해 잠금로드실(17) 내를 질소가스 분위기로 한다. 이 잠금로드실(17) 내부가 1ppm 상태가 될 때까지 기다렸다가(약 30분 정도) 목적치에 도달하는 시점에서 게이트밸브(16)를 열고 상기 보오드 엘리베이터(30)에 의해 보오드(18)를 상승시켜 반응실(15)내에 웨이퍼(25)를 투입한다.
상기 보오드(18)를 완전 투입시킨 상태에서 반응실(15)은 상기 보오드 받침대(2)에 의해 폐쇄된다. 또한 히터(14)에 반응실(15)이 가열되고 웨이퍼(25) 표면에 막이 형성된다.
반응실(15) 내에서 일괄처리가 완료된 시점에서 상기 작동과 반대되는 작동에 의해 웨이퍼(25)를 카세트 선반(24)까지 이송하고 웨이퍼 카세트(26)를 뽑아내면 일련의 처리는 끝나게 되는 것이다.
제2도 및 제3도에 의해 본 발명의 다른 실시예를 설명한다.
제2도에서 이미 제1도에 도시된 것과 같은 부분은 동일한 부호로 표시하였다. 잠금로드실(17)내에 보오드 엘리베이터(30)가 설치되고, 이 보오드 엘리베이터(30)에 의해 상기 보오드(18)를 반응실(15)에 장입하거나 인출할 수 있게 되고 보오드(18)에 회전기구(31)를 갖추고 있어 반응실(15) 내에서 웨이퍼 처리를 할때 보오드(18)를 회전시켜 단일 웨이퍼 면내에서 처리 균일성의 향상을 도모할 수 있게 된다. 또 잠금로드실(17)에는 배기라인(32)(33)과 보충질소가스 공급라인(34)이 연통되어 있다.
카세트 선반(24)의 상방에는 예비수납실(27)을 형성하여 이 예비수납실(27) 내부에 버퍼카세트 선반(28)을 가지며 이 예비수납실(27)에는 카세트 반입 반출이 가능하도록 제3도의 2점 쇄선으로 표시된 개구된 뚜껑(29)을 형성한다. 또 버퍼 카세트 선반(28)의 안쪽에는 크린유니트(49)를 형성하여 버퍼 카세트 선반(28)에 청정한 공기의 흐름을 생성한다.
또 상기 예비수납실(27)에는 내부에 질소가스 치환이 가능하도록 보충 질소가스 공급라인(34)과 배기라인(32)(33)을 연통시킨다.
하우징(37)의 전면에는 아래 위로 이동해서 개폐되는 프론트 샷터(38)가 설치되어 있고, 이 프론트 샷터(38)에 따라 카세트 스테이지(39) 특히, 카세트 스테이지(39)와 카세트 선반(24), 예비수납실(27)과의 사이에 카세트 엘리베이터(41)가 있어서, 이 카세트 엘리베이터(41)에 카세트 이동적재기(40)가 승강 가능하게 설치되어 있다.
또 상기 카세트 스테이지(39)에는 프론트 샷터(38)를 통해서 반입되는 웨이퍼 카세트(26)가 상기 카세트 스테이지(39)에 의해 약 90도 반전되어 카세트 이동적재기(40)의 승강 진퇴에 따라 카세트 선반(24)에 또는 예비수납실(27)에 옮겨 싣는다.
또한 예비수납실(27)로부터 카세트 선반(24)으로 옮겨 싣거나 카세트 선반(24)으로부터 카세트 스테이지(39)로 웨이퍼 카세트를 옮겨 싣는 것도 상기 카세트 이동적재기(40)에 의해서 행해진다.
전술한 버퍼 카세트 선반(28)에는 웨이퍼가 장진된 웨이퍼 카세트가 수납되나, 버퍼 카세트 선반(28)에 다음 공정의 웨이퍼 카세트(26)를 장진하므로 외부로부터 반도체 장치로 웨이퍼 카세트를 반입하는 동작과 카세트 선반(24)이 보오드(18) 사이의 웨이퍼 이동적재 동작의 간섭을 피할 수 있게 되어 웨이퍼 이송동작에서 대기할 시간이 없어지므로 스루-풋(through-put)이 향상된다.
상기 예비수납실(27)에서의 웨이퍼 수납시간은 대략 1배치(batch)분이 길어지므로 예비수납실(27)의 수납 대기중 내부를 배기라인(32)(33)에 의해 배기시키고 또 질소가스 공급라인(34)에 의해 질소가스가 공급되어 질소가스로 치환되어 웨이퍼의 자연산화를 방지한다.
본 실시예에서 상기 카세트 선반(24)은 기밀실에 수납되어 있지 않으므로 버퍼 카세트 선반(28)을 수납하는 예비수납실(27)은 용이하게 설치할 수 있고, 버퍼 카세트 선반(28)과 카세트 선반(24)간의 웨이퍼 세트의 이동적재도 복잡한 절차를 요하지 않고 간단하게 행할 수 있다.
또 장치내에 흐르는 크린에어에 관하여 첨부된 도면 제4도에 의거 설명하면, 하우징(37)의 상면에 공기 취입구를 설치하고 이 공기 취입구에 에어휠터(42)를 장착하고, 상기 카세트 스테이지(39)의 아래쪽에 배기부(43)를 형성하며 또 상기 이송용 엘리베이터(22)와 대치되는 면 하부에 배기부(44)를 형성한다.
그리하여 상기 예비수납실(27)의 배면에 크린유니트(49), 배기부(44)의 상부에 크린유니트(45), 또 상기 프론트 샷터(38) 상부에 크린유니트(46)를 각각 형성시킨다. 그리하여 에어휠터(42)로부터 흡인된 공기는 크린유니트(49)로부터 송출되어 일정한 형태의 흐름(50)을 형성하고, 또 상기 크린유니트(46)로부터 아래쪽으로 송출되어 상기 배기부(43)로부터 배기되는 일정한 형태의 흐름(48)을 형성하게 된다.
또 크린유니트(45)의 장치측면에 공기 취입구를 형성하여 이 공기취입구에 에어휠터(도시생략)를 장착하고, 이 에어휠터에 의해 흡인된 공기를 상기 크린유니트(45)로부터 송축시킨다.
송출된 크린에어는 웨이퍼 이송기(23)가 있는 공간쪽으로 일정한 형태의 흐름(51)을 형성하므로 이와같은 일정한 형태의 공기흐름(51)은 웨이퍼 이송기 하부측에 설치된 사절판(도시 생략)으로 구획되는 공간으로 반복하여 흘러 일정형태의 흐름(47)(52)을 이룬다.
이송용 엘리베이터(22)의 기구는 아래쪽에 위치하도록 배치되어 있으므로 발생된 미진은 전술한 일정한 형태로의 흐름(47)(51)(52)과 함께 내부를 오염시키지 않고 배기구(44)에서 배기되어 웨이퍼가 미진에 의해 오염되는 것을 방지하게 된다.
또 전술한 일정형태로의 흐름(48)에 의해 프론트 샷터(38)를 개방할때에도 외기의 침입을 방지하게 되고 장치내에 외기로 인한 오염을 방지하게 된다.
상기 실시예에 있어서 질소가스의 치환은 실내를 배기시킴과 동시에 질소가스를 공급하는 경우와 실내를 진공 배기시킨 다음 질소가스를 공급하는 경우가 있으나 이중 어느 한 방법을 적의 선택할 수 있음은 두말할 나위 없다.
또 치환가스도 한정되는 것은 아니고 아르곤가스등의 불활성가스를 사용하여도 좋다. 또 허용되는 대기중의 이송시간은 온도에 의해 변경되게 된다.
자연산화막의 두께가 2Å 정도될때까지 이송이 완료되게 즉 20분 전후사이에서 이송이 완료되게 하면 된다.
또 상기 카세트 선반은 웨이퍼 카세트를 적재할 수 있는 기능만을 가진 카세트 적재수단이면 된다. 따라서 단순히 웨이퍼 카세트를 적재할 수 있는 판이라도 좋다.
이상 상술한 바와 같이 본 발명에 의하면 자연산화막의 증가에 지장을 주지 않는 범위에서 허용되는 것으로 기밀실이 하나라도 좋고 그 구조가 간단하며 장치의 작동이 간단하고 질소가스의 치환은 잠금로드실에 대하여 한꺼번에 행할 수 있으므로 이송 싸이클 시간이 대폭 감소되고 스루-풋(through-put) 향상을 기할 수 있으며 기밀실은 하나로써 족하고 질소가스의 급배라인도 간략화 할 수 있으므로 반도체 제조장치의 제조비용을 절감시킬 수 있는 것이다.
또 웨이퍼 보오드로 이송적재하는 경우 보오드를 상승시키지 않고도 할 수 있고, 웨이퍼에 온도차이를 발생시키는 등의 경우가 없을 뿐만 아니라 장치내에서는 항상 일정형태의 흐름을 형성하므로 웨이퍼의 미진에 의한 오염을 현저히 저감시킬 수 있는 우수한 효과를 발휘한다.

Claims (4)

  1. 산소를 함유하는 대기중에 설치한 반도체 제조장치에 있어서, 반응실(15)과 반응실(15) 아래에 설치되어 대기로부터 격리된 공간을 형성하며 제1개구부와 제2개구부를 갖는 잠금로드실(17)과, 이 잠금로드실(17) 내에 설치된 보오드 엘리베이터(30)와, 이 보오드 엘리베이터(30)에 의하여 상기 제1개구부를 통해서 잠금로드실(17)과 반응실(15) 사이를 이동할 수 있게 된 보오드(18)와, 잠금로드실(17)의 외부에 설치된 카세트 적재수단과, 보오드 엘리베이터(30)와 대항하게 설치된 카세트 적재수단의 카세트와 잠금로드실(17) 내에서 하강한 엘리베이터의 보오드(18) 사이에서 상기 제2개구부를 통해서 웨이퍼를 이동 적재하는 웨이퍼 이송기(23)와, 상기 잠금로드실(17)에 연통하는 제1잠금로드 가스라인과, 상기 잠금로드실(17)에 연통하는제2잠금로드 가스라인을 구비하며, 게이트 밸브(21)에 의해 개폐되는 제2개구부의 길이가 보오드(18)의 높이보다 길며, 제1잠금로드가스라인은 배기라인(32)(33)이고 제2잠금로드가스라인이 보충가스 공급라인(34)임을 특징으로 하는 반도체 제조장치.
  2. 제1항에 있어서, 카세트 적재수단은 여러개의 웨이퍼 카세트(26)를 수납하는 카세트 선반(24)으로 구성됨을 특징으로 하는 반도체 제조장치.
  3. 제2항에 있어서, 카세트 선반(24)의 윗부분에는 예비수납실(27)에 수납된 버퍼 카세트선반(28)을 설치하고, 상기 예비수납실(27)에 치환가스 공급라인(35), 배기라인(36)을 연통시킴을 특징으로 하는 반도체 제조장치.
  4. 제1항 또는 제3항에 있어서, 웨이퍼 이송기등의 개구부를 수납하는 공간에 크린에어의 일정형태 흐름을 형성하고 이 개구부가 크린에어의 하류측에 위치하게 배치시킴을 특징으로 하는 반도체 제조장치.
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