KR100187372B1 - Multi-chamber semiconductor device fabricating system - Google Patents

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Abstract

가동효율을 높일 수 있는 구성의 멀티챔버형 반도체소자 제조설비가 개시되어 있다.Disclosed is a multi-chambered semiconductor device manufacturing facility having a configuration capable of increasing operation efficiency.

본 발명은 로드록챔버와 상기 로드록챔버에 연결되는 복수개의 공정챔버를 구비하는 멀티챔버형 반도체 제조설비에 있어서, 분리되지 않는 다른 공정챔버 및 로드록챔버의 가동을 중지함이 없이 특정 공정챔버에 대한 작업이 가능하도록 상기 각 공정챔버가 상기 반도체 제조설비에 대해 착탈가능하게 연결되는 것을 특징으로 한다.The present invention relates to a multi-chamber semiconductor manufacturing apparatus having a load lock chamber and a plurality of process chambers connected to the load lock chamber, wherein the process chamber and the load lock chamber are not stopped. Each process chamber is detachably connected with respect to the semiconductor manufacturing equipment so as to be able to work on.

따라서, 공정챔버의 보수, 청소등의 작업을 용이하고 빠르게 하고 예비공정챔버를 운용할 수 있게 하므로 설비의 가동효율을 높일 수 있는 효과를 가진다.Therefore, the maintenance and cleaning of the process chamber can be easily and quickly performed, and the preliminary process chamber can be operated, thereby increasing the operation efficiency of the facility.

Description

멀티챔버형 반도체소자 제조설비Multi-chamber semiconductor device manufacturing facility

제1도는 종래의 멀티챔버형 반도체소자 제조설비의 멀티챔버 구성의 한예를 개략적으로 나타낸 평면도이다.1 is a plan view schematically showing an example of a multichamber configuration of a conventional multichamber semiconductor device manufacturing facility.

제2도는 본 발명의 일 실시예에 따른 착탈식 멀티챔버형 반도체소자 제조설비를 개략적으로 나타낸 평면도이다.2 is a plan view schematically showing a detachable multi-chamber semiconductor device manufacturing apparatus according to an embodiment of the present invention.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings

11, 21 : 로드록챔버 (load lock chamber)11, 21: load lock chamber

12 : 슬릿밸브 (slit valve) 3, 23 : 공정챔버 (process chamber)12: slit valve 3, 23: process chamber

22 : 이중 슬릿밸브 25 : 착탈부22: double slit valve 25: removable part

본 발명은 반도체소자의 제조설비중 멀티챔버형 설비에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 설비의 가동효율을 높일 수 있는 구성의 멀티챔버형 반도체소자 제조설비에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a multi-chambered type of equipment for manufacturing semiconductor devices, and more particularly, to a multi-chambered semiconductor device manufacturing equipment having a configuration capable of increasing operating efficiency of the equipment.

반도체소자의 제조 효율을 높이기 위해서 웨이퍼의 크기는 점차 증대되고 있으며 이러한 대구경의 웨이퍼상의 고밀도의 반도체소자를 형성하기 위해서는 점차 제조조건이 엄격해지고 있다. 따라서 종래에는 다수의 웨이퍼를 하나의 용기에 담아 같이 공정을 진행시키는 경우가 많았으나 점차 웨이퍼 각각에 대해 공정을 진행시키는 경향을 보이고 있다.In order to increase the manufacturing efficiency of the semiconductor device, the size of the wafer is gradually increasing, and the manufacturing conditions are becoming increasingly strict to form a high-density semiconductor device on such a large-diameter wafer. Therefore, in the related art, many wafers are put together in one container and the processes are often progressed. However, the wafers are gradually progressed for each wafer.

그러나 웨이퍼 각각에 대해 증착이나 애칭 등의 공정을 진행시키면 웨이퍼 전체에 대한 균일한 조건을 형성하거나 웨이퍼들 사이의 조건을 같게 해줄 수 있는 반면에 많은 시간이 소요되며 이는 보다 많은 설비를 필요로 함을 의미하고 고가의 반도체설비에 대한 비용부담이 크게 된다.However, if a process such as deposition or nicking is performed for each of the wafers, a uniform condition for the entire wafer can be formed or the conditions between the wafers are the same, but it takes a lot of time, which requires more equipment. This means that the cost burden for expensive semiconductor equipment is high.

이러한 문제점을 감소기키기 위해서 종래의 설비에서는 설비에 공정챔버가 단수이던 것을 최근의 설비는 준비공간을 공유하는 복수개의 공정챔버를 운영하는 멀티챔버의 형태를 많이 채택하고 있다. 그러나 이러한 멀티챔버형 설비에서 하나의 공정챔버가 조정이나 수리 또는 세정 등의 작업을 필요로 하면 이 작업을 위해 설비 전체가 운전이 중단되는 경우가 많았다.In order to reduce such a problem, the conventional equipment has a single process chamber in the equipment, and the recent equipment adopts the form of a multi-chamber which operates a plurality of process chambers that share a preparation space. However, in such a multi-chambered facility, when one process chamber requires work such as adjustment, repair, or cleaning, the entire facility is often stopped for this work.

이하 종래의 멀티챔버형 건식 식각설비를 일예로 도면을 참조하면서 종래 기술의 문제점을 상세히 살펴보기로 한다.Hereinafter, the problems of the prior art will be described in detail with reference to the drawings of the conventional multichamber type dry etching facility.

제1도는 종래의 멀티챔버형 건식 식각설비의 멀티챔버의 구성을 개략적으로 나타낸 평면도이다. 공정에 투입될 웨이퍼를 준비하고 이송시켜 주는 로드록챔버(11)가 중심에 형성되어 있고 로드록챔버의 주변을 돌아가면서 세 개의 공정챔버(13)가 형성되어 있다. 로드록챔버(11)와 각 공정챔버(13)는 하나의 슬릿밸브(12)를 통해 공간이 연결되거나 폐쇄될 수 있도록 구성되어 있다.1 is a plan view schematically showing the configuration of a multichamber of a conventional multichamber dry etching apparatus. A load lock chamber 11 for preparing and transferring a wafer to be introduced into the process is formed at the center, and three process chambers 13 are formed while rotating around the load lock chamber. The load lock chamber 11 and each process chamber 13 are configured such that the space can be connected or closed through one slit valve 12.

각 공정챔버(13)는 영구적 혹은 반영구적으로 로드록챔버(11)에 부착되어 공정챔버를 수리하거나 청소할 때는 공정챔버가 설비에 부착된 상태로 공정챔버 위쪽에 형성된 뚜껑을 열고 설비의 좁은 공간으로 작업자가 신체의 일부를 넣어 작업해야 했다. 따라서 좁은 공간에서 각종 부품을 분해 조립하고 청소하는데 따른 작업상의 부정확이나 작업시간소요가 많았고 이 시간동안 해당 공정챔버는 가동을 중단해야 하는 문제가 있었다.Each process chamber 13 is permanently or semi-permanently attached to the load lock chamber 11, and when repairing or cleaning the process chamber, open the lid formed above the process chamber with the process chamber attached to the equipment, Had to put a part of the body to work. Therefore, there was a lot of inaccuracy and time required for disassembling, assembling and cleaning various parts in a narrow space, and during this time, the process chamber had to be shut down.

또한 로드록챔버(11)와 공정챔버(13) 사이의 슬릿밸브(12)를 청소하기 위해서는 설비 전체가 가동이 중단되는 경우도 있었다.In addition, in order to clean the slit valve 12 between the load lock chamber 11 and the process chamber 13, the whole installation may be stopped.

이러한 문제점을 없애기 위해 다음과 같이 세 단계로 이루어진 새로운 멀티챔버형 반도체소자 제조설비의 운영방법을 생각할 수 있다.In order to eliminate this problem, a method of operating a new multi-chamber semiconductor device manufacturing facility consisting of three steps can be considered.

첫 번째, 작업이 필요한 공정챔버를 설비에서 분리시킨다.First, the process chambers that require work are separated from the installation.

두 번째, 미리 준비되어 있던 예비 공정챔버를 설비에 장착하여 공정을 진행시킨다.Second, the preliminary process chamber prepared in advance is mounted on the equipment to proceed with the process.

세 번째, 첫 번째 단계에서 분리시킨 공정챔버를 작업이 용이한 장소에서 작업을 완료하고 설비의 예비 공정챔버로 비치한다.Third, the process chamber separated in the first stage is completed at the place where it is easy to work and is stored as a preliminary process chamber of the facility.

이러한 운영방법을 통해 종래의 작업상의 어려움과 설비를 가동시키지 못하는 시간을 줄일 수 있으나 종래의 멀티챔버형 설비의 멀티챔버는 이러한 운영방법에 적합한 상태로 되어 있지 않다는 문제점이 있었다. 즉, 공정챔버가 설비에 영구적 혹은 반영구적으로 연결되어 설비에서 작업을 요하는 공정챔버를 분리시키기에 적합하지 않았다.Through this operation method, it is possible to reduce the difficulty of operating the conventional operation and the equipment, but there is a problem that the multi-chamber of the conventional multi-chamber type equipment is not in a state suitable for such an operation method. In other words, the process chamber is permanently or semi-permanently connected to the facility and is not suitable for separating the process chamber that requires work in the facility.

본 발명은 상기 문제점을 고려하여 제안된 것으로서, 설비의 가동효율을 높일 수 있는 운영방법에 적합한 멀티챔버를 가지는 멀티챔버형 반도체소자 제조설비를 제공하는 것을 목적으로 한다.The present invention has been proposed in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a multi-chamber type semiconductor device manufacturing apparatus having a multi-chamber suitable for an operation method that can increase the operating efficiency of the equipment.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은 로드록챔버와 상기 로드록챔버에 연결되는 복수개의 공정챔버를 구비하는 멀티챔버형 반도체 제조설비에 있어서, 분리되지 않는 다른 공정챔버 및 로드록챔버의 가동을 중지함이 없이 특정 공정챔버에 대한 작업이 가능하도록 상기 각 공정챔버가 상기 반도체 제조설비에 대한 착탈가능하게 연결되는 것을 특징으로 한다.The present invention for achieving the above object is a multi-chamber semiconductor manufacturing equipment having a load lock chamber and a plurality of process chambers connected to the load lock chamber, the operation of other process chambers and load lock chamber that is not separated It is characterized in that each process chamber is detachably connected to the semiconductor manufacturing equipment so as to be able to work on a specific process chamber.

한편 반도체소자의 제조공정은 고도의 청정성과 경우에 따라서는 높은 진공도 및 특수한 환경이 요구되므로 제조공정이 이루어지는 공간은 높은 기밀성이 요구되고 또한 외부 이물질의 접촉과 유입이 억제되어야 한다. 따라서 설비의 공정챔버도 높은 청정도와 기밀성이 유지되어야 하므로 공정챔버를 설비의 로드록챔버, 기타 설비와 공정챔버를 연결시키는 부대장치에서 분리시켰을 때 로드록챔버와 작업을 마친 공정챔버 모두가 외부의 이물질 오염으로부터 방어될 필요가 있다.On the other hand, the semiconductor device manufacturing process requires a high degree of cleanliness and, in some cases, a high degree of vacuum and a special environment, so that the space in which the manufacturing process is performed is required to have high airtightness and the contact and inflow of external foreign substances should be suppressed. Therefore, high cleanliness and airtightness of the process chamber must be maintained. Therefore, when the process chamber is separated from the loadlock chamber of the facility and other auxiliary equipment connecting the process chamber, both the loadlock chamber and the finished process chamber are It needs to be protected from foreign contamination.

그런데 멀티챔버형 반도체소자 제조설비는 일반적으로 단일 슬릿밸브로 로드록챔버와 공정챔버가 연결되어 있으므로 본 발명의 멀티챔버형 반도체소자 제조설비에서 공정챔버가 로드록챔버에서 분리될 경우 공정챔버는 결합된 경우 슬릿밸브로 보호되던 부분이 개방되어 외부의 이물질에 대해 노출되므로 본 발명의 착탈식 멀티챔버형 반도체소자 제조설비에 다른 문제점을 노출시킬 수 있다.However, since the load chamber and the process chamber are generally connected by a single slit valve to the multi-chamber semiconductor device manufacturing equipment, the process chamber is coupled when the process chamber is separated from the load lock chamber in the multi-chamber semiconductor device manufacturing equipment of the present invention. In this case, since the part protected by the slit valve is opened and exposed to external foreign matter, another problem may be exposed to the removable multichamber semiconductor device manufacturing equipment of the present invention.

따라서 본 발명의 바람직한 실시예로 로드록챔버와 공정챔버의 연결부를 단일 슬릿밸브에서 이중 실릿밸브로 대체하여 공정챔버를 밀폐하고 로드록챔버에서 공정챔버가 분리될 때 공정챔버측에 형성된 슬릿밸브는 공정챔버를 밀폐하고 로드록챔버측에 형성된 다른 하나의 슬릿밸브는 로드록챔버를 밀폐하도록 이루어진 멀티챔버형 반도체소자 제조설비를 제안할 수 있다.Therefore, in a preferred embodiment of the present invention, the slit valve formed on the process chamber side when the process chamber is closed and the process chamber is separated from the load lock chamber by replacing the connection between the load lock chamber and the process chamber with a double slit valve from a single slit valve Another slit valve sealing the process chamber and formed on the load lock chamber side may propose a multi-chamber type semiconductor device manufacturing facility configured to seal the load lock chamber.

이하 도면을 참조하면서 본 발명의 바람직한 실시예의 사용방법을 살펴보기로 한다.With reference to the drawings will be described how to use the preferred embodiment of the present invention.

제2도는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 착탈식 멀티챔버를 나타낸 평면도이다. 중앙에 있는 공간이 로드록챔버(21)이고 로드록챔버를 이루는 변이 이중 슬릿밸브(22)를 통해 연결되는 공간이 공정챔버(23)이다. 로드록챔버(21) 내에는 도시되지 않은 웨이퍼 적재장치나 이송장치 등이 설치되어 있고 공정챔버(23) 내에는 역시 도시되지 않은 설비에 따라 필요로하는 공정을 진행시킬 수 있는 장치들이 설치되어 있다. 공정이 진행될 때 외부에서 웨이퍼가 로드록챔버(21)의 도면상 열린 부분으로 공급되어 로드록챔버내에서 이송장치를 통해 각 공정챔버(23)로 배분된다. 웨이퍼가 배분될 때 이중 슬릿밸브(22)는 열리고 웨이퍼를 공정위피에 놓은 후 슬릿밸브는 닫히고 공정챔버 내에서 공정이 진행된다. 공정이 완료되면 다시 슬릿밸브가 열려 웨이퍼가 로드록챔버(21)로 이송되며 새로운 웨이퍼가 공정챔버(23)내로 이송되어 슬릿밸브가 닫히고 공정이 진행된다.2 is a plan view showing a removable multi-chamber according to a preferred embodiment of the present invention. The space in the center is the load lock chamber 21 and the space connecting the side of the load lock chamber via the double slit valve 22 is the process chamber 23. In the load lock chamber 21, a wafer loading device or a transfer device, which is not shown, is installed, and in the process chamber 23, devices that can advance a required process according to equipment not shown are also installed. . As the process proceeds, the wafer is supplied from the outside to the open portion of the load lock chamber 21 and distributed to each process chamber 23 through the transfer device in the load lock chamber. When the wafer is distributed, the double slit valve 22 is opened and the wafer is placed on the process epitope, the slit valve is closed, and the process proceeds in the process chamber. When the process is completed, the slit valve is opened again, and the wafer is transferred to the load lock chamber 21, and a new wafer is transferred into the process chamber 23 to close the slit valve and the process is performed.

공정챔버(23)중 하나가 작업을 요할 때 로드록챔버(21)의 이송장치의 작업 순서에서 해당 공정챔버를 제외한 후 이중 슬릿밸브(22)가 잠겨진 상태에서 이중 슬릿밸브 중간에 있는 착탈부(25)에서 공정챔버(23)를 분리시키고 비교적 간단한 슬릿밸브 사이공간에 대한 세정을 실시한 후 예비된 공정챔버(23)를 로드록챔버에 장착한다. 부속된 장치들을 가동하여 적합한 환경을 조성하고 웨이퍼의 배분 순서에 해당 공정챔버를 포함시키도록 조처하면 짧은 시간내에 설비는 완전히 가동될 수 있다. 분리된 공정챔버는 적합한 공간에서 작업을 마친 후 설비 근처에 마련된 공간에 예비 공정챔버로 비치되며 설비에 예비 공정챔버를 보관하기 위한 별도의 공간이 설치될 수도 있을 것이다.When one of the process chambers 23 requires work, the detachable part in the middle of the double slit valve in the state in which the double slit valve 22 is locked after excluding the process chamber from the work order of the transfer device of the load lock chamber 21 ( In step 25), the process chamber 23 is separated, and a relatively simple slit valve space is cleaned. Then, the reserved process chamber 23 is mounted in the load lock chamber. By operating the attached devices to create a suitable environment and incorporating the process chamber into the wafer distribution sequence, the equipment can be fully operational in a short time. The separated process chamber is provided as a preliminary process chamber in a space provided near the facility after the work is completed in a suitable space, and a separate space for storing the preliminary process chamber may be installed in the facility.

본 발명의 멀티챔버형 반도체소자 제조설비는 공정챔버의 보수, 청소 등의 작업을 용이하고 빠르게 하고 예비 공정챔버를 운용할 수 있게 하므로 설비의 가동효율을 높일 수 있는 효과를 가진다.The multi-chambered semiconductor device manufacturing equipment of the present invention has an effect of increasing the operation efficiency of the equipment because it facilitates and speeds up the operation and maintenance of the process chamber and can operate the preliminary process chamber.

본 발명은 상기 실시예에 국한되는 것이 아니며 기술적 사상이 동일한 변형들을 포함하는 것이다. 따라서 동일 기술분야의 당업자들에 의한 이러한 변형실시는 아래 특허 청구범위에 포함됨은 물론이다.The present invention is not limited to the above embodiments, and includes technically the same modifications. Therefore, such modifications by those skilled in the art are of course included in the claims below.

Claims (2)

로드록챔버와 상기 로드록챔버에 연결되는 복수개의 공정챔버를 구비하는 멀티챔버형 반도체소자 제조설비에 있어서, 분리되지 않는 다른 공정챔버 및 로드록챔버의 가동을 중지함이 없이 특정 공정챔버에 대한 분리작업이 가능하도록 상기 각 공정챔버와 상기 로드록챔버에는 착탈부를 경계로 하여 각각의 슬릿밸브가 설치되어 있으며, 상기 특정 공정챔버가 분리될 때 상기 특정 공정챔버측에 설치된 슬릿밸브는 상기 특정 공정챔버를 밀폐하고, 상기 로드록챔버에 설치된 슬릿밸브는 상기 로드록챔버를 밀폐하도록 하여 상기 특정 공정챔버 상기 제조설비에 대해 독립적으로 착탈가능하게 연결되는 것을 특징으로 하는 멀티챔버형 반도체소자 제조설비.In a multi-chamber semiconductor device manufacturing apparatus having a load lock chamber and a plurality of process chambers connected to the load lock chamber, the process chamber and the load lock chamber are not stopped. Each of the process chambers and the load lock chambers are provided with respective slit valves on the detachable part so as to be separated, and when the specific process chambers are separated, the slit valves installed on the side of the specific process chambers are used for the specific process. And a slit valve installed in the load lock chamber to seal the load lock chamber so as to be detachably connected to the specific process chamber and the manufacturing equipment. 제1항에 있어서, 상기 제조설비에 상기 공정챔버를 분리하여 필요한 작업을 완료한 후 예비 공정챔버로 보관하기 위한 별도의 공간이 설치되는 것을 특징으로 하는 상기 멀티챔버형 반도체소자 제조설비.The multi-chamber type semiconductor device manufacturing apparatus according to claim 1, wherein a separate space is provided in the manufacturing facility to separate the process chamber and complete the necessary work and to store the process chamber as a preliminary process chamber.
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