KR100278154B1 - 마이크로회로 웨이퍼들을 처리하기 위한 장치 - Google Patents

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KR100278154B1 KR1019930003544A KR930003544A KR100278154B1 KR 100278154 B1 KR100278154 B1 KR 100278154B1 KR 1019930003544 A KR1019930003544 A KR 1019930003544A KR 930003544 A KR930003544 A KR 930003544A KR 100278154 B1 KR100278154 B1 KR 100278154B1
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Abstract

본 발명은 마이크로회로 웨이퍼들을 처리하기 위한 장치에 관한 것으로, 웨이퍼들을 구비한 카셋트용의 공급부와, 웨이퍼캐리어들과 처리수단들이 함께 배치되어진 적어도 하나의 처리부 및, 카셋트로부터 웨이퍼들을 인출하여 웨이퍼캐리어에 놓으며 처리 후에는 다시 웨이퍼들을 웨이퍼캐리어로부터 인출하여 카셋트에 놓기 위한 이송부를 구비하고, 여기에서 상기 적어도 하나의 공급부와 처리부는 단면이 적어도 부분적으로는 정다각형 둘레부를 갖는 별개의 연결가능한 유니트들로 이루어지며, 이들 유니트들은 정다각형 둘레부의 변들의 위치에서 다른 유니트들과 연결되는 것을 특징으로 하는 마이크로회로 웨이퍼들을 처리하기 위한 장치이다.

Description

마이크로회로 웨이퍼들을 처리하기 위한 장치
본 발명은 마이크로회로 웨이퍼들을 처리하기 위한 장치에 관한 것으로서, 웨이퍼들을 구비한 카셋트용의 공급부와, 웨이퍼캐리어들과 처리수단들이 배치된 적어도 하나의 처리부 및, 웨이퍼들을 카셋트에서 인출하여 웨이퍼캐리어에 놓으며 처리후에는 웨이퍼캐리어에서 웨이퍼들을 인출하여 카셋트에 놓기 위한 이송수단들을 포함하는 이송부를 구비한다.
이러한 마이크로회로 웨이퍼처리용 장치는 공지되어 있으며, 예컨대 집적회로를 생산함에 있어서 실리콘웨이퍼들 상에 확산공정이나 저압화학기상증착(LPCVD)공정을 수행하는데 사용된다. 이러한 유형의 공지된 장치들은 특정한 처리를 위하여 구성되며 이를 위하여 모든 필요한 장치부들과 보조수단들을 포함하고 있다.
본 발명은 효율적으로 그리고 경제적으로 제조될 수 있는 마이크로회로 웨이퍼의 처리장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
제1도는 본 발명의 제 1실시예에 따른 장치의 개략적인 수평단면도.
제2도는 본 발명의 다른 실시예에 따른 장치의 부분절개사시도.
제3도는 본 발명에 따른 공급부의 부분절개사시도.
제4도는 본 발명에 따른 처리부의 부분절개사시도이다.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1, 20 : 장치 또는 전체유니트 2, 21, 35, 48 : 공급부
3 : 청정룸벽 4, 14, 28, 36 : 회전테이블
5 : 입구 6 : 출구
7 : 측면 8, 22 : 이송부
9 : 카셋트 10, 11, 12, 23, 32 : 처리부
13, 27 : 웨이퍼 15 : 칸막이
16, 27 : 웨이퍼캐리어 17 : 인양장치
30 : 안내부 31 : 실린더
37, 46 : 구동장치 39, 52 : 필터
이러한 목적은 제1항에 기재된 특징을 갖춘 본 발명의 장치에 의해 달성된다. 여기에서, 본 발명에 따른 장치는 서로 연결될 수 있는 유니트들에 의해 특정한 조립체로 형성될 수 있다. 특정장치부가 각 유니트의 많은 측면들에 연결될 수 있다. 따라서, 다수의 여러 처리들이 본 발명의 장치 내에서 연속적으로 수행 될 수 있도록 예컨대 하나의 공급부에 다수의 처리부가 조합가능하다. 처리부들은 별개의 유니트들이므로, 이 처리부들을 임의로 조립하는 것이 가능하다.
제2항에 의해 본 발명의 다른 실시예가 특징지워진다. 여기에서, 각 연결가능한 유니트 내부의 기압은 정밀하게 조정되어 특정한 조건에 적합하게 된다.
제3항에 따른 바람직한 실시예에 의하면, 유니트들을 매우 효과적으로 결합시킬 수 있는 가능성이 얻어진다.
본 발명의 다른 특징들은 도면에 도시된 여러 실시예들을 참조하면서 언급되는 다음의 설명에 의해 명백해질 것이다.
제1도에 도시된 장치(1)는 통상 웨이퍼로 불리는 마이크로회로 디스크들을 처리하기 위한 것이다. 이 웨이퍼들은 그 표면에 다수의 집적회로를 형성하기 위하여 여러단계의 처리공정을 거치게 되는데, 이 집적회로들은 나중에 웨이퍼로부터 절단되어 가공된다.
상기 장치(1)를 사용하여 3가지 다른 그리고 선택적으로는 연속적인 처리공정이 상기 웨이퍼 상에 수행될 수 있다.
웨이퍼들은 대개 제1도의 공급부(2)에 도시된 다수의 카셋트(9)에 담겨 이송된다. 공급부(2)는 6개의 카셋트(9)들이 각기 3단으로 놓여져 총 18개의 카셋트(9)를 수용할 수 있도록 된 회전테이블(4)을 구비한다.
공급부(2)는 먼지의 함유량이 매우 낮게 유지되는 기압 상태의 청정룸벽(3)과 연결되어 있다. 입구(5)를 통해 카셋트(9)들이 유입되어 회전테이블(4)상에 놓일 수 있다. 상기 입구(5)는 배출구를 구비하는 특정 공급부(미도시)에 연결되어 카셋트(9)들이 삽입될 때 특히 산소와 같은 바람직하지 못한 가스들이 장치(1)의 내부로 확실히 유입되지 않도록 한다.
도시된 바와 같이, 공급부(2)는 단면형상이 적어도 부분적으로는 정다각형인 둘레부들을 가지는데, 즉 제1도의 우측의 3개의 벽들은 정8각형 단면의 일부분을 형성한다. 이하에서 상세히 설명될 처리부(10, 11, 12)들도 단면이 적어도 부분적으로는 정다각형인 둘레부를 가진다. 공급부와 처리부들(2, 10, 11, 12)은 별개의 유니트로 이루어지는데, 이 별개의 유니트들은 예컨대 정다각형 둘레부의 측면(7)과 같은 측면 지점에서 다른 유니트들에 연결된다.
본 장치(1)에 있어서, 중앙유니트는 후술하는 로봇 유니트가 배치된 이송부(8)에 의해 형성된다. 이 이송부(8)는 카셋트(9)들로부터 웨이퍼(13)를 인출하여 처리부들(10, 11, 12) 내의 웨이퍼캐리어들(16) 내에 위치시킬 수 있다. 처리 후에는 다시 이송부(8)가 처리된 웨이퍼(13)들을 처리부들(10, 11, 12)의 웨이퍼캐리어(16)에서 인출하여 다음 차례의 처리부나 또는 회전테이블(4)에 의해 소정위치 내로 회전된 빈 카셋트(9)에 위치시키게 된다. 처리된 웨이퍼들(13)을 담고 있는 카셋트(9)들은 상기 입구(5)와 동일한 방식으로 예컨대 배출구를 가지는 별개의 배출부를 구비할 수 있는 출구(6)를 통해 공급부(22)로부터 인출될 수 있다.
제4도를 참조하면서 상세히 설명될 바와 같이, 제1도에 도시된 처리부들(10, 11, 12) 각각은 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 3개의 칸막이들(15)이 구획된 회전테이블(14)을 구비한다. 이들 칸막이들(15) 각각은 웨이퍼캐리어(16)를 구비한다. 회전테이블(14)은 3개의 회전가능한 위치에서 이동 또는 정지될 수 있다. 이 위치들 각각에 있어서, 웨이퍼캐리어들중의 하나는 이송부(8)의 로봇에 접근가능하다. 3개의 칸막이들(15)중 하나에 웨이퍼캐리어(16)가 로딩된 후, 회전테이블(14)은 1/3회전만큼 시계방향으로 회전된다. 막 충전된 웨이퍼캐리어는 본 명세서에서는 인양장치(17) 상부로 오븐 아래에 위치된다. 인양장치(17)에 의해서, 충전된 웨이퍼 캐리어는 웨이퍼들이 열처리되는 오븐 내로 끌어 올려진다. 처리가 완료되면, 웨이퍼캐리어는 다시 1/3회전을 하게 되는 회전테이블(14) 내로 아래쪽으로 이동된다. 한편, 뒤따르는 웨이퍼캐리어(16)가 다시 충전되어 인양장치(17)에 의해 오븐 내에 놓여질 수 있다. 방금 처리된 웨이퍼들은 잠시동안 냉각될 수 있다. 처리주기가 다시 완료된 후에, 회전테이블은 다시 1/3회전되고, 처리된 후 냉각된 웨이퍼들이 담겨진 웨이퍼캐리어(16)는 이송부(8)와 인접된 출발지점으로 복귀된다. 이어서, 처리된 웨이퍼들은 웨이퍼캐리어로부터 인출되어 예컨대 처리부(11)의 대기중인 웨이퍼캐리어나 또는 대기중인 카셋트(9)에 놓여진다. 처리부(11, 12)의 작동은 이 경우에 동일하다.
제1도에 명확하게 도시된 바와 같이, 공급부들(10, 11, 12)은 대체로 동일하다. 따라서, 전체 유니트(1)는 독립적으로 제조될 수 있는 다수의 작은 유니트들로부터 조립 된다.
또 다른 응용의 경우, 공급부(2)는 처리유니트들(10, 11, 12)중 2개 또는 1개와만 조합될 수 있다. 물론 또 다른 처리부들이 처리부들(10, 11, 12) 대신에 사용될 수 있다.
단면이 적어도 부분적으로는 정다각형인 둘레부를 가지는 별개의 연결가능한 유니트들로서 이 유니트들이 정다각형 둘레부의 측면의 위치에서 다른 유니트들에 연결되도록 함으로써, 원하는 장치에 따라 장치를 구성하는 자유도가 커질 수 있다.
더욱이 제1도에 도시된 바와 같이, 이송유니트(8)는 사각형 둘레부로 이루어지며 공급부와 처리부들(2, 10, 11, 12)은 각각 부분적으로는 각도가 135°이고 이송부(8)의 면과 길이가 동일한 면을 갖는 정8각형 둘레부를 가진다. 이에 따라 4개의 유니트들이 1개의 이송부(8)와 조합하여 연결될 수 있다.
그러나 본 발명에 따른 구조에 의하면 다른 조립체도 가능하다. 제2도는 예컨대 제1도에 단면으로 도시된 것에 대응하는 하나의 공급부(21)와 그리고 각각 처리부들(10, 11, 12)에 대응할 수 있는 2개의 처리부들(23, 32)로 구성되는 장치를 나타낸다. 또한 여기서 이송부(22)가 배치되는데, 이 이송부(22)는 상술한 바와 같이 카셋트(9)로부터 웨이퍼(13)를 인출하여 처리부의 웨이퍼 캐리어(27)에 옮겨 놓거나 또는 그 역과정을 할 수 있는 로봇(25)을 구비한다. 로봇(25)은 주지된 로봇일 수 있으며, 그 작동암이 하부카셋트 내의 제일 아래쪽 웨이퍼와 상부카셋트(9) 내의 제일 위쪽 웨이퍼 사이의 높이차이를 가교할 수 있도록 인양장치 위에 장착된다. 웨이퍼들의 이동은 제일 아래쪽으로부터 제일 위쪽 위치까지 연속적으로 발생하는바, 즉 웨이퍼들(13)은 제일 아래쪽 것으로부터 시작하여 제일 위쪽의 것까지 카셋트(9)나 웨이퍼캐리어(16, 27)들로부터 인출되며, 이들 웨이퍼들은 제일 위쪽으로부터 시작하여 제일 아래쪽까지 웨이퍼 캐리어나 카세트에 다시 되돌려지는 것이 통상적이다. 이렇게 하면 하부에 놓인 웨이퍼들 위에 파티를(particule)이 떨어질 가능성이 방지된다.
제2도에 명확히 도시된 것과 같이, 본 실시예에서는 각기 연결가능한 유니트들이 부분적으로는 정다각형 둘레부를 이루는 변들중 적어도 하나에 밀폐가능한 통로개구를 갖는 밀폐케이싱을 갖는다. 이 실시예에서, 처리부들(23, 32)은 각각 1개의 통로개구(26)를 가진다. 공급부(21)는 3개의 통로개구들(24)을 구비한다. 이 통로개구들은 안내부들(30)에 수용됨과 더불어 공압실린더(31)에 의해 상승 및 하강할 수 있도록 된 뚜껑(29)에 의해서 개방 또는 폐쇄될 수 있다. 팽창성 밀봉부재는 상기 안내부(30)에 합체되는 것이 바람직하다. 뚜껑(29)이 닫혀져 있는 경우에, 이 밀봉부재는 팽창되고 따라서 밀착밀봉접촉이 얻어진다. 뚜껑(29)이 이동되어야 할 때에는 팽창성 밀봉부재가 압력을 받지 않게 되어 뚜껑(29)으로부터 떨어지게 된다. 결과적으로, 뚜껑(29)이 개방될 때에는 미끄럼접촉되지 않거나 또는 최소한의 미끄럼 접촉만이 발생되어, 본 발명에 따른 장치의 주변환경에 특히 바람직스럽지 못한 파티클들이 형성될 위험이 크게 줄어들게 된다.
또한 제2도에 개략적으로 도시된 것은 회전테이블(28)내에 수용되는 웨이퍼 캐리어(27)이다.
제3도는 본 발명에 따른 장치를 위한 연결가능한 공급부의 다른 실시예를 도시한다. 이 공급부(35)는 단면에 있어서 전체적으로 동일변을 갖는 정8각형 형상이며, 제2도에 도시된 공급부(21)의 통로개구(24)와 유사하게 4개의 통로개구들(38)을 구비한다. 공급부(35)는 상호작용하는 유니트들과 모든 면들상에서 결합될 수 있도록 8개의 통로개구를 구비할 수도 있는데, 이에 의해 본 발명에 따라 원하는 장치에 유니트들을 조립함에 있어서 최대의 융통성이 얻어진다.
공급부(35)는 웨이퍼(13)용의 8개의 카셋트(9)가 3단중 각단에 놓여질 수 있는 회전테이블(36)을 또한 구비한다. 회전테이블(36)은 회전구동되며 공급부(35)의 밀폐된 칸막이내에 수용된 구동장치(37)를 사용하여 여러 다른 회전위치로 고정될 수 있다.
공급부(35)는 자체의 가스순환장치를 구비한다. 이 가스순환장치는 중앙에 배치된 원통형 필터(39)의 내부공간으로 인도되는 회전테이블(36)의 축(40)을 경유하는 중앙가스공급부를 구비한다. 상기 축(40)을 경유해서 공급되는 가스는 상기 필터(39)를 통과하여 수평방사방향으로 카세트(9)를 통해 층류로 흐른다. 가스는 외측둘레부 가까이에서 위쪽으로 흘러 공급부(35)의 상부에 배치된 유출구(41)를 지나 배출된다. 이와 같은 가스의 중앙공급부로 인하여 공급부(35)의 모든 변들이 다른 유니트들과 연결가능하다. 공지된 바와 같이 가스순환은 장치 내의 파티클 수준을 매우 낮게 유지하는데 필요하다.
제4도에 도시된 것은 앞서 설명한 웨이퍼(3)용의 처리부를 갖춘 유니트(10)이다. 통로개구(44)는 이 개구 앞쪽에 위치된 웨이퍼캐리어(16)에 접근을 허용한다. 상술한 바와 같이, 충전된 웨이퍼캐리어는 열처리를 위해 인양장치(17)를 사용하여 오븐(45) 내로 인양된다. 회전테이블(14)은 회전가능하게 처리부(10)에 장착되며 구동장치(46)에 의해 원하는 3개의 회전가능한 위치에 놓일 수 있다.
이 처리부(10)는 자체의 가스순환장치를 구비한다. 가스는 중심축(47)을 경유하여 가스공급부(48)로 공급된다. 각기 웨이퍼캐리어(16)를 포함하고 있는 3개의 칸막이(15) 사이의 중앙공간(51)으로 가스가 유입된다. 이러한 중앙공간 (51)을 갖춘 각 칸막이(15)의 분할벽은 필터부재(52)를 구비한다. 공급된 가스는 이 필터부재(52)를 통해 칸막이(15) 내부로 흘러 웨이퍼캐리어에 수용된 웨이퍼들 사이에서 층류유동을 이룬다. 필터(52) 반대쪽에 놓인 각 칸막이(15)의 벽면상에는 개구(53)가 회전테이블(14) 둘레부면에 밀착되게 형성되는데, 이 개구는 회전테이블(14)이 배치된 공간의 바닥부(49)에 형성된 개구(50)와 일치한다. 웨이퍼들(13) 사이로 흐르는 가스는 상기 개구(50)를 통해 회전테이블(14)의 하부공간으로 배출된다. 이 공간으로부터, 팬을 사용하여 가스가 축(47)을 매개로 가스공급부(48)까지 복귀된다. 원하지 않는 가스가 장치의 내부공간으로부터 분출되어야 하는 경우, 예컨대 산소가 질소로 대체되어야 하는 경우에는 순수한 질소가 가스공급부(48)에 공급되어 바람직하지 못한 가스가 충분히 낮은 값으로 감소할 때까지 배출개구(50, 53)를 통해 배출되는 가스혼합물이 본 장치로부터 제거된다. 이 때부터 팬유니트를 통한 배출이 공급부(48)에 연결되도록 재순환이 설정될 수 있다.
본 장치는 여러 연결된 유니트들로 조립될 수 있다. 상기 설명에 있어서, 수직형 오븐유니트가 처리부로서 상세히 묘사되고 있지만 본 발명은 처리부로서 오븐유니트를 갖춘 장치에 한정되는 것은 아니며, 다른 처리부들이 상기 방식으로 실현될 수 있고 본 발명에 따른 장치와 조합될 수 있다.
본 발명에 따른 장치는 서로 연결될 수 있는 유니트들에 의해 특정한 조립체로 형성될 수 있다. 특정장치부가 각 유니트의 많은 측면들에 연결될 수 있다. 따라서, 다수의 여러 처리들이 본 발명의 장치 내에서 연속적으로 수행될 수 있도록 예컨대 하나의 공급부에 다수의 처리부가 조합가능하다. 처리부들은 별개의 유니트들이므로, 이 처리부들을 임의로 조립하는 것이 가능하다.

Claims (10)

  1. 웨이퍼들을 구비한 카셋트용의 공급부와, 웨이퍼캐리어들과 처리수단들이 함께 배치된 적어도 하나의 처리부 및, 카셋트로부터 웨이퍼들을 인출하여 웨이퍼캐리어에 놓으며 처리후에는 웨이퍼들을 웨이퍼캐리어로부터 인출하여 카셋트에 놓기 위한 이송수단을 포함하는 이송부를 구비하고, 여기에서 상기 적어도 공급부와 처리부는 단면이 적어도 부분적으로는 정다각형 둘레부를 갖는 별개의 연결가능한 유니트들로 이루어지며, 이들 유니트들은 정다각형 둘레부의 변들의 위치에서 다른 유니트들과 연결되는 것을 특징으로 하는 마이크로회로 웨이퍼들을 처리하기 위한 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 각 연결가능한 유니트는 수평단면이 적어도 부분적으로는 정다각형 둘레부를 갖는 밀폐된 케이싱을 구비하고 정다각형 둘레부의 변들중 적어도 하나에는 밀폐가능한 통로개구가 구비된 것을 특징으로 하는 마이크로회로 웨이퍼들을 처리하기 위한 장치.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 이송부는 4각형 둘레부를 가지며, 공급부와 처리부는 각각 부분적으로는 각도가 135° 인 정8각형 둘레부를 가지며 이송부의 변길이와 동일한 변길이를 가지면서 상기 이송부에 연결되는 것을 특징으로 하는 마이크로회로 웨이퍼들을 처리하기 위한 장치.
  4. 제1항에 있어서, 상기 각 유니트는 자체 가스순환장치를 구비하는 것을 특징으로 하는 마이크로회로 웨이퍼들을 처리하기 위한 장치.
  5. 제4항에 있어서, 상기 가스순환장치는 중앙가스확산수단과 둘레부 가까이에 있는 가스배출수단을 구비하며 그리고 웨이퍼들을 따라 가스확산수단으로부터 가스배출수단까지 가스를 층류로 안내할 수 있는 가스안내수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 마이크로회로 웨이퍼들을 처리하기 위한 장치.
  6. 제5항에 있어서, 상기 공급부는 다수의 웨이퍼카세트들을 지지하기 위한 회전테이블을 구비하고, 상기 가스안내수단은 회전테이블의 회전측에 동심상으로 배치된 관형상의 필터부재를 구비하며, 상기 가스확산수단은 관형상의 필터부재의 내부에 연결되는 것을 특징으로 하는 마이크로회로 웨이퍼들을 처리하기 위한 장치.
  7. 제5항에 있어서, 상기 처리부들중 적어도 하나는 열처리부이고, 웨이퍼캐리어들은 회전테이블위에 배치되며 가스안내수단들은 각 웨이퍼캐리어와 평행하게 인접배치된 필터부재와 중앙확산수단으로부터 웨이퍼캐리어에서 멀리 떨어진 필터부재의 측면까지 가스를 안내하기 위한 안내 벽들을 구비하는 것을 특징으로 하는 마이크로회로 웨이퍼들을 처리하기 위한 장치.
  8. 제7항에 있어서, 상기 웨이퍼캐리어 각각은 회전테이블의 격리된 칸막이내에 배치되는 것을 특징으로 하는 마이크로회로 웨이퍼들을 처리하기 위한 장치.
  9. 제7항에 있어서, 상기 회전테이블은 3개의 웨이퍼캐리어들을 구비하고, 회전테이블을 3개의 회전위치로 이동 및 정지시키는 구동 및 정지수단이 구비되고, 상기 회전 위치들에 있는 웨이퍼캐리어들중 하나의 위치에 대응하는 위치 위에는 관형상의 오븐이 배치되며, 인양수단들이 웨이퍼캐리어를 회전테이블과 연관되는 오븐내로 인양하도록 된 것을 특징으로 하는 마이크로회로 웨이퍼들을 처리하기 위한 장치.
  10. 제1항에 있어서, 상기 이송부는 인양장치위에 장착된 주지의 로봇유니트를 구비하는 것을 특징으로 하는 마이크로회로 웨이퍼들을 처리하기 위한 장치.
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