KR100212702B1 - Wafer transfer device of vertical diffusion equipment for lp cvd - Google Patents
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Abstract
본 발명은 LP CVD 종형 확산설비의 웨이퍼 이송장치인 웨이퍼 보트와 보온통 커버를 일체형으로 제작하여 공정 진행시 발생하는 미세 분진을 방지하는 일체형으로 제작된 웨이퍼 보트와 보온통 커버에 관한 것이다.The present invention relates to a wafer boat and a thermos cover of an LP CVD vertical diffusion apparatus, which is integrally manufactured to prevent fine dust generated during a process by integrally manufacturing a wafer boat and a thermos cover.
본 발명의 목적은 별도로 분리되어 형성된 웨이퍼 보트와 보온통을 일체형으로 제작하여 석영 미세분말의 생성을 방지하는 LP CVD 종형 확산 설비의 웨이퍼 이송장치를 제공함에 있다.An object of the present invention is to provide a wafer transport apparatus of LP CVD vertical diffusion equipment to prevent the production of quartz fine powder by integrally manufacturing the wafer boat and the thermos separately formed separately.
본 발명에 따르면 웨이퍼 이송장치인 웨이퍼 보트와 보온통을 일체형으로 제작하여 웨이퍼 보트와 보온통 이송시 진동과 마찰에 의해 발생하는 미세 석영 분말의 발생을 방지하는 효과가 있다.According to the present invention, there is an effect of preventing the generation of the fine quartz powder generated by vibration and friction during the wafer boat and the thermos transfer container by integrally manufacturing the wafer boat and the thermos.
Description
본 발명은 LP CVD 종형 확산설비의 웨이퍼 이송장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 LP CVD 종형 확산설비의 웨이퍼 이송장치인 웨이퍼 보트와 보온통 커버를 일체형으로 제작하여 공정 진행시 발생하는 미세 분진을 방지하는 일체형으로 제작된 웨이퍼 보트와 보온통 커버에 관한 것이다.The present invention relates to a wafer transfer device for LP CVD vertical diffusion equipment, and more specifically, to manufacture a wafer boat and a thermos cover, which is a wafer transfer device for LP CVD vertical diffusion equipment, to prevent fine dust generated during the process. It relates to a wafer boat and a thermos cover manufactured integrally.
일반적으로 LP CVD 종형 확산 설비에서는 증착 및 확산 공정이 진행되는데 선행 공정을 종료한 웨이퍼는 웨이퍼 이송장치에 의해 LP CVD 확산 설비 내외부로 유입 및 배출하게 된다.In general, the deposition and diffusion processes are performed in the LP CVD vertical diffusion equipment. The wafers having finished the preceding process are introduced into and discharged from the LP CVD diffusion equipment by the wafer transfer device.
이와 같은 종래의 LP CVD 종형 확산로와 웨이퍼를 이송하는 웨이퍼 이송장치를 설명하면 다음과 같다.The conventional LP CVD vertical diffusion furnace and a wafer transfer device for transferring wafers will be described below.
도 1은 LP CVD 확산 설비의 이송장치를 개략적으로 나타낸 도면으로 또한, 도 1에 도시된 바와 같이 웨이퍼 이송장치의 상부에는 웨이퍼가 적재되어 있는 석영 재질의 웨이퍼 보트(10)가 형성되어 있으며, 웨이퍼 보트(10)의 하단에는 확산로의 불균일한 온도 분포를 보정해주는 보온통(20)이 상기 웨이퍼 보트(10)와 요철결합되어 있으며, 보온통(20)의 하부면에는 요철결합된 웨이퍼 보트(10)와 보온통(20)을 상하로 이송시키는 웨이퍼 엘리베이터(미도시)가 형성되어 있다.FIG. 1 is a view schematically illustrating a transfer apparatus of an LP CVD diffusion apparatus. As illustrated in FIG. 1, a wafer boat 10 made of quartz, in which a wafer is loaded, is formed on an upper portion of a wafer transfer apparatus. At the bottom of the boat 10, a heat insulating tube 20 for correcting a non-uniform temperature distribution of the diffusion path is unevenly coupled with the wafer boat 10, and a lower surface of the heat insulating tube 20 is unevenly coupled wafer boat 10. And a wafer elevator (not shown) for transferring the heat storage cylinder 20 up and down.
상기 웨이퍼 보트(10)의 상부에는 원형의 상부 플레이트(11)가 형성되어 있으며, 상부 플레이트(11)와 소정 간격 이격되어 상부 플레이트(11)와 대응하는 하부 플레이트(13)가 형성되어 있다.A circular upper plate 11 is formed on the wafer boat 10, and a lower plate 13 corresponding to the upper plate 11 is formed to be spaced apart from the upper plate 11 by a predetermined interval.
상기 상부 플레이트(11)와 하부 플레이트(13)의 이격 공간에는 다수개의 웨이퍼 슬롯이 형성되어 있는 원형 막대의 형상인 웨이퍼 홀더(12)가 상부 플레이트(11)와 하부 플레이트(13)에 부착되어 있다.In the space between the upper plate 11 and the lower plate 13, a wafer holder 12, which is in the shape of a circular rod having a plurality of wafer slots, is attached to the upper plate 11 and the lower plate 13. .
또한, 웨이퍼 홀더(12)의 부착 위치는 웨이퍼가 삽탈될 수 있도록 상하 플레이트(11, 13)의 원주면상에 반원으로 형성되어 있으며, 웨이퍼 보트(10)와 보온통(20)의 결합부위인 하부 플레이트(13)의 중심에는 직육면체의 형상으로 소정 높이를 갖는 돌기부(13a)가 돌출되어 있다.In addition, the attachment position of the wafer holder 12 is formed in a semicircle on the circumferential surfaces of the upper and lower plates 11 and 13 so that the wafer can be inserted and removed, and the lower plate, which is a coupling portion between the wafer boat 10 and the heat insulating tube 20. At the center of 13, the projection part 13a which has predetermined height in the shape of a rectangular parallelepiped protrudes.
상기 보온통(20)은 보온통(20)의 상부를 형성하고 있는 상부 단열판(14)과 보온통(20)의 하부를 구성하고 있는 하부 단열판(15)으로 형성되어 있으며, 상부 단열판(14)과 하부 단열판(15)의 사이에는 슬롯이 형성되어 있는 막대 모양의 단열판 홀더(16)가 부착되며, 단열판 홀더(16)의 부착 위치는 상기 웨이퍼 홀더(12)와 마찬가지로 상하 단열판(14,15)의 원주선상에 반원으로 형성되어 있으며, 상기 슬롯에는 SiC 재질의 단열판(17)이 끼워진다.The thermal insulation tube 20 is formed of an upper insulation plate 14 forming an upper portion of the insulation tube 20 and a lower insulation plate 15 constituting a lower portion of the insulation tube 20, and an upper insulation plate 14 and a lower insulation plate. A rod-shaped heat insulation plate holder 16 is formed between slots 15, and the attachment position of the heat insulation plate holder 16 is similar to the wafer holder 12 in the circumferential line of the upper and lower heat insulation plates 14 and 15. Is formed in a semi-circle, the heat insulating plate 17 of SiC material is fitted in the slot.
보온통(20)의 상면에는 상기 웨이퍼 보트(10)의 하부 플레이트(13)에 형성되어 있는 직사각형 형상의 돌기부(13a)와 대응하여 끼워지도록 요홈(14a)이 형성되어 있다.The groove 14a is formed on the upper surface of the insulating tube 20 so as to correspond to the rectangular protrusion 13a formed on the lower plate 13 of the wafer boat 10.
이와 같이 구성된 LP CVD 설비의 웨이퍼 이송장치를 첨부된 도면을 첨부된 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.Referring to the accompanying drawings, the wafer transfer apparatus of the LP CVD facility configured as described above is as follows.
먼저, 확산 공정 또는 증착 공정을 진행하기 위해 웨이퍼 엘리베이터(미도시)를 LP CVD 확산로의 외측 하부로 이송시킨 후, 선행 공정을 종료하고 대기중인 웨이퍼가 삽입되어 있는 웨이퍼 인덱서(미도시)의 웨이퍼를 로봇 블레이드(미도시)에 의해 한 장씩 이송하여 웨이퍼 홀더(12)의 슬롯에 순차적으로 삽입한다.First, the wafer elevator (not shown) is transferred to the lower outer side of the LP CVD diffusion furnace to proceed with the diffusion process or the deposition process, and then the wafer of the wafer indexer (not shown), in which the waiting wafer is inserted, is finished after the preceding process is completed. Are conveyed one by one by a robot blade (not shown) and sequentially inserted into the slots of the wafer holder 12.
웨이퍼 보트(10)의 웨이퍼 홀더(12) 슬롯에 웨이퍼가 전부 끼워지면 공정을 진행하기 위해 웨이퍼 엘리베이터(미도시)가 서서히 LP CVD 확산로 내부로 상향 이동된다.When the wafer is fully inserted into the wafer holder 12 slot of the wafer boat 10, the wafer elevator (not shown) is gradually moved upward into the LP CVD diffusion furnace to proceed with the process.
이후, 웨이퍼 엘리베이터가 완전히 확산로 내부로 이동되어 LP CVD 확산로 내부가 외부와 완전히 절연되면 공정이 진행되기 위한 공정 온도와 공정 압력이 형성되면, 반응 가스 공급부에서는 공정 가스를 확산로 내부로 공급한다.Thereafter, when the wafer elevator is completely moved into the diffusion furnace and the inside of the LP CVD diffusion furnace is completely insulated from the outside, when the process temperature and the process pressure are formed for the process to proceed, the reaction gas supply unit supplies the process gas into the diffusion furnace. .
한편, 공정이 개시됨과 동시에 상기 확산로에 연통되어 있는 배기 장치가 작동되어 LP CVD 확산로의 내부에는 공급되는 가스와 배기되는 가스의 압력이 평형을 이루고 있는 동적 평형 상태가 유지된다.On the other hand, at the same time as the process starts, the exhaust device connected to the diffusion path is operated to maintain a dynamic equilibrium state in which the pressures of the supplied gas and the exhaust gas are balanced inside the LP CVD diffusion path.
이후, 웨이퍼에 원하는 막질이 완전히 형성될 때까지 계속 공정을 진행하고, 원하는 막질이 증착 및 확산된 웨이퍼는 후속 공정으로 이송된다.Thereafter, the process continues until the desired film quality is completely formed on the wafer, and the wafer on which the desired film quality is deposited and diffused is transferred to a subsequent process.
이때, 웨이퍼 엘리베이터는 웨이퍼를 배출하기 위해 다시 하방으로 이송되는데, 하방으로 이송되는 웨이퍼 엘리베이터의 이동 속도는 웨이퍼가 열응력을 받지 않토록 서서히 이동된다.At this time, the wafer elevator is again transported downward to discharge the wafer, the movement speed of the wafer elevator transported downward is gradually moved so that the wafer is not subjected to thermal stress.
이와 같은 종래의 LP CVD 확산 설비의 웨이퍼 이송장치는 웨이퍼 보트와 보온통과 웨이퍼 엘리베이터로 분리되어 있고, 특히 요철결합에 의해 결합되어 있는 웨이퍼 보트와 보온통이 웨이퍼 엘리베이터에 의해 상하로 이동할 때 설비에서 미세한 진동이 발생하게 되면 분리되어 있는 웨이퍼 보트와 보온통은 발생한 진동에 의해 서로 마찰되고 마찰에 의해 발생한 미세한 석영 분말이 LP CVD 확산로 내부를 오염시키고, 고청정 분위기에서 진행되는 웨이퍼에 부착되어 웨이퍼에 치명적인 오염을 발생시키는 문제점이 있었다.The wafer transfer apparatus of the conventional LP CVD diffusion apparatus is separated into a wafer boat, a thermos container, and a wafer elevator. Particularly, when the wafer boats and thermos are coupled up and down by a wafer elevator, the microscopic vibrations occur in the facility. When this occurs, the separated wafer boat and the thermos are rubbed with each other by the vibration generated, and the fine quartz powder generated by the friction contaminates the inside of the LP CVD diffusion, and adheres to the wafer that is processed in a high-clean atmosphere, thereby causing fatal contamination on the wafer. There was a problem causing it.
따라서 본 발명은 이와 같은 종래의 문제점을 감안하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 별도로 분리되어 형성된 웨이퍼 보트와 보온통을 일체형으로 제작하여 석영 미세분말의 생성을 방지하는 LP CVD 종형 확산 설비의 웨이퍼 이송장치를 제공함에 있다.Accordingly, the present invention has been made in view of the above-mentioned conventional problems, and an object of the present invention is to manufacture a wafer boat and a thermos container separately formed to transfer the wafers of an LP CVD vertical diffusion equipment to prevent the production of quartz fine powder. In providing a device.
도 1 (A)는 종래의 기술에 의해 두 개로 분리-결합되는 웨이퍼 보트와 보온통을 나타낸 도면이고,1 (A) is a view showing a wafer boat and a thermos are separated into two by a conventional technique,
도 1 (B)는 종래의 기술에 의한 웨이퍼 보트와 보온통의 결합부위를 나타낸 사시도이고,Figure 1 (B) is a perspective view showing a coupling portion of the wafer boat and the insulating container according to the prior art,
도 2는 본 발명에 의해 일체형으로 형성된 웨이퍼 보트와 보온통을 나타낸 도면이다.2 is a view showing a wafer boat and a thermos formed integrally by the present invention.
*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings
10 : 웨이퍼 보트 20 : 보온통10: wafer boat 20: thermos
11 : 상부 플레이트 12 : 웨이퍼 홀드11: upper plate 12: wafer hold
16 : 단열판 홀드 17 : 단열판16: insulation board hold 17: insulation board
이와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위한 LP CVD 종형 확산 설비의 웨이퍼 이송 장치는 LP CVD 종형 확산로 내부로 웨이퍼를 이송시키기 위한 웨이퍼 엘리베이터와, 상기 웨이퍼 엘리베이터와 결합하여 상기 LP CVD 종형 확산로 내부의 불균일한 온도 분포를 보정하기 위한 보온통과, 상기 보온통과 연결되고 상기 웨이퍼가 적재되는 웨이퍼 보트를 포함하고 있는 LP CVD 확산 설비의 웨이퍼 이송장치에 있어서, 상기 보온통과 상기 웨이퍼 보트가 일체로 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the object of the present invention, the wafer transfer apparatus of the LP CVD vertical diffusion apparatus includes a wafer elevator for transferring wafers into the LP CVD vertical diffusion diffusion furnace, and a combination of the wafer elevators and the inside of the LP CVD vertical diffusion diffusion furnace. A wafer transfer apparatus for an LP CVD diffusion apparatus comprising a heat insulating tube for correcting a non-uniform temperature distribution, and a wafer boat connected to the insulating tube and loaded with the wafer, wherein the heat insulating tube and the wafer boat are integrally formed. It is characterized by.
이하, 본 발명 LP CVD 종형 확산로의 웨이퍼 이송장치를 첨부된 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the wafer transfer apparatus of the present invention LP CVD vertical diffusion furnace will be described with reference to the accompanying drawings.
이하 종래의 구성과 동일한 부분에 대해서는 동일 도면 번호와 동일 부호를 사용하기로 한다.Hereinafter, the same reference numerals and the same reference numerals will be used for the same parts as the conventional configuration.
도 2는 본 발명 LP CVD 종형 설비의 이송장치를 개략적으로 나타낸 도면으로 웨이퍼 이송장치는 웨이퍼가 적재되어 있는 석영 재질의 웨이퍼 보트(10)와, 웨이퍼 보트(10) 하부에 웨이퍼 보트(10)와 일체로 형성되어 있는 보온통(20)과, 웨이퍼 이송장치를 상하로 이송시키는 웨이퍼 엘리베이터(미도시)를 포함하고 있다.FIG. 2 is a schematic view showing a conveying apparatus of the LP CVD vertical type equipment of the present invention. The wafer conveying apparatus includes a wafer boat 10 of quartz material on which a wafer is loaded, and a wafer boat 10 below the wafer boat 10. The thermostat 20 which is integrally formed, and the wafer elevator (not shown) which transfers a wafer transfer apparatus up and down are included.
상기 웨이퍼 보트(10)에는 상부 플레이트(11)와 하부 플레이트(13)가 형성되어 있으며, 상부 플레이트(11)와 하부 플레이트(13) 사이는 막대 모양의 웨이퍼 홀더(12)에 의해 지지되어 있다.The wafer boat 10 has an upper plate 11 and a lower plate 13 formed therebetween, and is supported by a rod-shaped wafer holder 12 between the upper plate 11 and the lower plate 13.
또한 웨이퍼 홀더(12)에는 웨이퍼가 꽃혀지도록 웨이퍼 삽입홈(미도시)이 파여져 있다.In addition, a wafer insertion groove (not shown) is formed in the wafer holder 12 so that the wafer can be flowered.
웨이퍼 보트(10)의 하부 플레이트(13)와 이격되어 보온통(20) 하부 단열판(15)이 형성되어 있으며, 웨이퍼 보트(10)의 하부 플레이트(13)와 보온통(20)의 하부 단열판(15) 사이에는 막대 모양의 단열판 홀더(16)가 하부 플레이트(13)와 하부 단열판(15) 사이에 형성되어 있으며 단열판 홀더(16)에는 단열판 삽입홈(미도시)이 형성되어 있다.The lower insulating plate 15 of the insulating vessel 20 is formed to be spaced apart from the lower plate 13 of the wafer boat 10, and the lower insulating plate 15 of the insulating plate 20 of the lower plate 13 of the wafer boat 10 is formed. Between the lower heat insulating plate holder 16 is formed between the lower plate 13 and the lower heat insulating plate 15, the heat insulating plate holder 16 is formed with an insulating plate insertion groove (not shown).
이와 같이 구성된 본 발명 LP CVD 종형 확산 설비의 웨이퍼 이송 장치의 작용을 설명하면 다음과 같다.Referring to the operation of the wafer transfer device of the present invention LP CVD vertical diffusion equipment configured as described above are as follows.
먼저, 확산 공정 또는 증착 공정을 진행하기 위해 웨이퍼 엘리베이터(미도시)를 LP CVD 확산 설비의 외측 하부로 이송시킨 후, 선행 공정을 종료하고 대기중인 웨이퍼가 삽입되어 있는 웨이퍼 인덱서의 웨이퍼를 로봇 블레이드에 의해 한 장씩 이송하여 웨이퍼 홀더의 슬롯에 순차적으로 삽입한다.First, the wafer elevator (not shown) is transferred to the lower outer side of the LP CVD diffusion facility to proceed with the diffusion process or the deposition process, and then the wafer of the wafer indexer in which the waiting wafer is inserted is transferred to the robot blade after completing the preceding process. The sheet is transferred one by one and sequentially inserted into the slots of the wafer holder.
웨이퍼 보트(10)의 웨이퍼 홀더(12) 슬롯에 웨이퍼가 전부 끼워지면 공정을 진행하기 위해 웨이퍼 엘리베이터가 서서히 확산로 내부로 상향 이동된다.When the wafer is fully inserted into the wafer holder 12 slot of the wafer boat 10, the wafer elevator is gradually moved upward into the diffusion path to proceed with the process.
이후, 웨이퍼 엘리베이터가 완전히 확산로 내부로 이동되면 공정이 진행되기 위한 공정 온도가 셋팅되고 반응 가스 공급부에서 공정 가스가 확산로 내부로 유입된다.Thereafter, when the wafer elevator is completely moved into the diffusion furnace, the process temperature for the process is set and the process gas is introduced into the diffusion furnace from the reaction gas supply unit.
공정이 개시됨과 동시에 상기 확산로에 연통되어 있는 배기 장치가 작동되어 LP CVD 확산로의 내부에는 공급되는 가스와 배기되는 가스의 압력이 평형을 이루고 있는 동적 평형 상태가 유지된다.At the same time as the process starts, the exhaust device in communication with the diffusion furnace is operated to maintain a dynamic equilibrium state in which the pressures of the supplied gas and the exhaust gas are balanced inside the LP CVD diffusion path.
공정이 종료되어 원하는 막질이 증착 및 확산된 웨이퍼를 후속 공정으로 이송시키기 위해 웨이퍼 엘리베이터가 하방으로 이송되는데 이때, 하방으로 이송되는 웨이퍼가 열응력을 받지 않토록 웨이퍼 엘리베이터는 서서히 하방으로 이송된다.After the process is completed, the wafer elevator is transported downward to transfer the wafer having the desired film quality deposited and diffused to the subsequent process. At this time, the wafer elevator is gradually transported downward so that the wafer transported downward is not subjected to thermal stress.
이때, 상기 웨이퍼를 적재하고 있는 웨이퍼 보트(10)와 웨이퍼 보트(10)의 하부 플레이트(13)와 버의 상면부가 일체로 부착된 웨이퍼 이송장치는 웨이퍼 엘리베이터에 의해 확산로 내외부로 상하 이동시 진동이 발생하여도 이송장치를 구성하고 있는 웨이퍼 보트(10)와 보온통(20)이 일체로 형성되어 있어 진동에 따른 마찰이 발생하지 않아 미세 분말이 발생하지 않게 된다.At this time, the wafer transport apparatus in which the wafer boat 10, the lower plate 13 of the wafer boat 10, and the upper surface of the burr are integrally attached to the wafer boat 10 has vibrations when moving up and down in and out of the diffusion path by a wafer elevator. Even if it occurs, the wafer boat 10 and the heat insulating tube 20 constituting the transfer apparatus are integrally formed, so that friction due to vibration does not occur, and thus fine powder does not occur.
이상에서 상세히 살펴본 바와 같이, 웨이퍼 이송장치인 웨이퍼 보트와 보온통을 일체형으로 제작하여 웨이퍼 보트와 보온통 이송시 진동과 마찰에 의해 발생하는 미세 석영 분말의 발생을 방지하는 효과가 있다.As described in detail above, the wafer boat, which is a wafer transfer device, and the thermos may be integrally manufactured to prevent the generation of fine quartz powder generated by vibration and friction during the transfer of the wafer boat and the thermos.
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