KR100373803B1 - 반도체 처리용 로드록 장치 및 방법 - Google Patents

반도체 처리용 로드록 장치 및 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR100373803B1
KR100373803B1 KR10-1999-0004326A KR19990004326A KR100373803B1 KR 100373803 B1 KR100373803 B1 KR 100373803B1 KR 19990004326 A KR19990004326 A KR 19990004326A KR 100373803 B1 KR100373803 B1 KR 100373803B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
chamber
holding means
flange
conveying mechanism
processed
Prior art date
Application number
KR10-1999-0004326A
Other languages
English (en)
Other versions
KR19990072493A (ko
Inventor
교고꾸미쯔스께
Original Assignee
닛본 에이. 에스. 엠 가부시끼가이샤
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=12596465&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=KR100373803(B1) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Application filed by 닛본 에이. 에스. 엠 가부시끼가이샤 filed Critical 닛본 에이. 에스. 엠 가부시끼가이샤
Publication of KR19990072493A publication Critical patent/KR19990072493A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100373803B1 publication Critical patent/KR100373803B1/ko

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/68Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for positioning, orientation or alignment
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/677Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for conveying, e.g. between different workstations
    • H01L21/67739Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for conveying, e.g. between different workstations into and out of processing chamber
    • H01L21/67748Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for conveying, e.g. between different workstations into and out of processing chamber horizontal transfer of a single workpiece
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/677Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for conveying, e.g. between different workstations
    • H01L21/67739Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for conveying, e.g. between different workstations into and out of processing chamber
    • H01L21/67751Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for conveying, e.g. between different workstations into and out of processing chamber vertical transfer of a single workpiece
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10STECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S414/00Material or article handling
    • Y10S414/135Associated with semiconductor wafer handling
    • Y10S414/137Associated with semiconductor wafer handling including means for charging or discharging wafer cassette
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10STECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S414/00Material or article handling
    • Y10S414/135Associated with semiconductor wafer handling
    • Y10S414/139Associated with semiconductor wafer handling including wafer charging or discharging means for vacuum chamber
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10STECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S414/00Material or article handling
    • Y10S414/135Associated with semiconductor wafer handling
    • Y10S414/141Associated with semiconductor wafer handling includes means for gripping wafer

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Container, Conveyance, Adherence, Positioning, Of Wafer (AREA)

Abstract

본 발명은 생산성이 높고 장치 공간이 작은 로드록 장치의 제공을 목적으로 한다.
처리실에 피처리체를 차례로 반송하는 반송 기구와 협동하도록 상기 피처리체를 적재하여 대기하는 로드록 장치가 제공된다. 본 발명에 관한 로드록 장치는 챔버 수단과, 복수의 상기 피처리체를 장전하기 위한 보유 지지 수단으로서, 상기 챔버 내를 상하로 이동 가능한 보유 지지 수단과, 상기 보유 지지 수단의 측면에 설치된 플랜지 수단으로서, 상기 챔버 내벽의 일부와 결합함으로써, 상기 챔버의 내부 공간을 격절된 2개의 방으로 분리하는 플랜지 수단으로 이루어진다. 상기 반송 기구는 상기 챔버 수단의 측면 대략 중앙부에 접속되고, 상기 플랜지 수단은 상기 보유 지지 수단 측면의 실질적으로 중앙에 결합되어 있다. 상기 플랜지 수단은 밀봉 수단을 지니고, 상기 챔버의 상기 내벽의 일부와 결합함으로써 완전히 밀봉된다.
본 발명에 관한 로드록 장치에 따르면, 반송 기구와 로드록 장치 사이의 게이트 밸브를 생략할 수 있어 적어도 종래의 2배의 효율을 실현할 수 있다.

Description

반도체 처리용 로드록 장치 및 방법 {Device and Method for Load Locking for Semiconductor Processing}
본 발명은 처리실에 반도체 웨이퍼를 차례로 반송하는 반송 장치와 협동하도록 복수의 반도체 웨이퍼를 적재하여 대기하는 로드록 장치에 관한 것으로, 특히 효율적으로 반도체 웨이퍼를 처리실에 반송하기 위한 구조를 갖는 로드록 장치에 관한 것이다.
종래, 반도체 제조 장치에 있어서 반도체 웨이퍼 등의 피처리체를 차례로 반응실로 반송하여 처리하기 위해, 복수의 반도체 웨이퍼를 적재하여 대기하는 로드록 장치가 사용되어 왔다. 도1의 (a)는 종래의 단일 챔버형 로드록 장치를 도시한 것이다. 로드록 장치는 내부가 진공 배기되는 챔버(1)와, 복수의 반도체웨이퍼(4)를 적재하기 위한 웨이퍼 보유 지지 수단(6)과, 상기 웨이퍼 보유 지지 수단(6)으로부터 차례로 반도체 웨이퍼(4)를 처리실(2)로 반송하기 위한 반송 기구(7)로 이루어진다. 상기 챔버(1)는 처리실(2)과 상기 챔버(1)를 연통하는 게이트 밸브(3) 및 외부로부터 반도체 웨이퍼(4)가 장전된 웨이퍼 보유 지지 수단(6)을 반입 및 반출하기 위한 전방 도어(5)를 갖는다.
전방 도어(5)가 개방되어 반도체 웨이퍼(4)가 장전된 웨이퍼 보유 지지 수단(6)이 챔버(1) 내로 반입된 후, 전방 도어(5)가 폐쇄되어 챔버(1) 내부가 진공 배기된다. 그 후 게이트 밸브(3)가 개방되어 반송 기구(7)에 의해 반도체 웨이퍼(4)가 한 장씩 처리실(2) 내로 반송된다. 처리실(2) 내에서의 처리 종료 후에, 상기 반도체 웨이퍼(4)는 웨이퍼 보유 지지 수단(6)의 원래 장소로 복귀되고, 다음의 반도체 웨이퍼(4)가 처리실(2)로 반송된다. 이렇게 하여 웨이퍼 보유 지지 수단(6) 내의 모든 반도체 웨이퍼(4)의 처리가 종료된 후, 게이트 밸브(3)가 폐쇄되어 전방 도어(5)가 개방되고, 챔버(1) 내부로부터 웨이퍼 보유 지지 수단(6)이 취출된다. 그 후 다시 다른 웨이퍼 보유 지지 수단(6)이 전방 도어(5)로부터 챔버(1) 내로 반입된다.
그러나, 이와 같은 종래의 단일 챔버형의 로드록 장치에서는 웨이퍼 보유 지지 수단의 교환에 필요한 시간 사이의 처리 장치를 정지시켜야만 하므로, 생산성이 저하된다는 결점이 있었다.
그래서, 생산성 향상을 목적으로 하여, 복수 챔버형의 로드록 장치가 개발되었다. 도1의 (b)는 종래의 복수 챔버형 로드록 장치를 대략 도시한 것이다. 이장치는 하나의 반송 기구(10)와, 상기 반송 기구(10)에 대해 게이트 밸브(12)를 거쳐서 접속된 2개의 로드록 챔버(8, 9)와, 상기 반송 기구(10)에 대해 게이트 밸브(12)를 거쳐서 접속된 2개의 처리실(13, 14)로 이루어진다. 각 챔버(8, 9)는 소정의 반도체 웨이퍼를 적재 대기하는 웨이퍼 보유 지지 수단(16, 17) 및 처리 완료된 반도체 웨이퍼를 챔버 외부로 차례로 반출하기 위한 도어 밸브(11A, 11B)를 각각 갖는다.
각 로드록 챔버(8, 9)의 도어 밸브(11A, 11B)가 개방되어 웨이퍼 보유 지지 수단(16, 17) 내에 소정의 반도체 웨이퍼(18)가 장전된 후, 각 챔버(8, 9) 내부는 진공 배기된다. 그 후 제1 게이트 밸브(12A)가 개방되고, 제1 로드록 챔버(8)로부터 각 처리실(13, 14)에 차례로 반도체 웨이퍼(18)가 반송된다. 처리가 종료되면, 각 처리실(13, 14) 내의 반도체 웨이퍼(18)가 제1 로드록 챔버(8)로 복귀되고, 제1 게이트 밸브(12A)가 폐쇄된다. 그 후 제2 게이트 밸브(12B)가 개방되어 제2 로드록 챔버(9)로부터 각 처리실(13, 14)에 차례로 반도체 웨이퍼(18)가 반송된다. 그 사이에 제1 로드록 챔버(8)의 도어 밸브(11A)가 개방되고, 처리 완료된 반도체 웨이퍼가 차례로 취출되고, 다음의 반도체 웨이퍼가 웨이퍼 보유 지지 수단(6)에 장전된다.
이 종래의 복수 챔버형 로드록 장치에 의해 처리실의 이른바 여백 상태의 시간은 감소하고, 생산성도 향상되었다.
그러나, 이 종래의 복수 챔버 로드록 장치는 이하와 같은 결점을 갖는다.
종래의 복수 챔버형 로드록 장치에서는 처리실의 가동율을 높이기 위해, 제1 로드록 장치 내의 반도체 웨이퍼를 처리하고 있는 시간 중에, 제2 로드록 장치는 로드록 챔버 내의 웨이퍼 보유 지지 수단으로부터 처리 완료된 반도체 웨이퍼를 반출하고, 새로운 반도체 웨이퍼를 장전하고, 도어 밸브를 폐쇄하여 챔버 내부를 진공 배기하여 대기해야만 한다. 이 작업을 반도체 웨이퍼의 처리 시간 내에 실행할 수 없으면, 처리가 종료되고 있음에도 불구하고, 새로운 반도체 웨이퍼를 처리실에 반송할 수 없게 되어 처리실은 비어 있는 생태가 되어 버린다.
특히, 박막 처리와 같은 처리 시간이 짧은 과정의 경우에는 이 위험성이 크다. 또한 처리실의 수가 많은 경우에도 같은 상황으로 빠지기 쉽다.
이를 회피하기 위해, 로드록 챔버의 수를 늘리는 방법이 있지만, 로드록 챔버를 수평하게 복수 배치하는 종래의 구조에서는 장치 전체가 대형화되며, 장치 공간 삭감의 시장 필요에 위반하게 된다.
따라서, 본 발명의 목적은 장치 공간을 삭감할 수 있고, 생산성을 향상시키는 로드록 장치 및 방법을 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 다른 목적은 처리실이 많은 경우나 처리 시간이 짧은 과정에 대해서도 높은 생산성을 보증하는 로드록 장치 및 방법을 제공하는 것이다.
도1의 (a) 및 (b)는 종래의 로드록 장치를 포함하는 반도체 제조 장치를 대략 도시한 도면.
도2는 본 발명에 관한 로드록 장치의 적합한 실시예의 평면 약시도.
도3의 (a)는 도2의 A - A 단면도를 대략 도시한 도면이며, 도3의 (b)는 도2의 B - B 단면도를 대략 도시한 도면.
도4의 (a) 내지 (d)는 본 발명에 관한 로드록 장치의 확대 단면도.
도5는 본 발명에 관한 로드록 장치의 다른 실시예의 평면 약시도.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
20 : 로드록 장치
22 : 처리실
23 : 게이트 밸브
24 : 반송 기구
25 : 로드록 챔버
30 : 플랜지 수단
31 : 웨이퍼 보유 지지 수단
31a : 웨이퍼 보유 지지 수단 상부
31b : 웨이퍼 보유 지지 수단 하부
32, 33 : 도어 밸브
34 : 승강 수단
35 : 아암 기구
36 : 접촉부
37 : 밀봉 수단
38 : 반도체 웨이퍼
39 : 아암 기구
상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 관한 로드록 장치는 이하의 수단으로 이루어진다.
처리실에 피처리체를 차례로 반송하는 반송 기구와 협동하도록 상기 피처리체를 적재하여 대기하는 로드록 장치는
챔버 수단과,
복수의 상기 피처리체를 장전하기 위한 웨이퍼 보유 지지 수단으로서, 상기 챔버 내를 상하로 이동 가능한 웨이퍼 보유 지지 수단과,
상기 웨이퍼 보유 지지 수단의 측면에 설치된 플랜지 수단으로서, 상기 챔버 내벽의 일부와 결합함으로써, 상기 챔버의 내부 공간을 격절된 2개의 방으로 분리하는 플랜지 수단으로 이루어진다.
여기에서 바람직하게는 상기 반송 기구는 상기 챔버 수단의 측면 대략 중앙부에 접속되어 있다.
또한, 바람직하게는 상기 플랜지 수단은 상기 웨이퍼 보유 지지 수단 측면의 실질적으로 중앙에 결합되어 있으며, 그것이 상기 챔버의 상기 내벽의 일부와 결합한 때 상기 웨이퍼 보유 지지 수단의 일부가 상기 반송 기구로부터 완전히 격리되고, 상기 웨이퍼 보유 지지 수단의 나머지 부분이 상기 반송 기구에 노출된다.
또한, 바람직하게는 상기 챔버는 상기 피처리체를 상기 웨이퍼 보유 지지 수단에 반입 및 반출하기 위한 적어도 하나의 도어 밸브를 갖는다.
또한, 상기 웨이퍼 보유 지지 수단은 구체적으로는 승강 수단에 의해 지지되어 있다.
그리고 또한, 바람직하게는 상기 플랜지 수단은 밀봉 수단을 갖는다.
한편 본 발명에 관한, 로드록 장치의 내부에 적재 대기된 피처리체를 차례로 소정의 처리실로 반입 및 반출하는 방법은,
상기 로드록 장치가,
챔버 수단과,
복수의 상기 피처리체를 장전하기 위한 웨이퍼 보유 지지 수단으로서, 상기 챔버 내를 상하로 이동 가능한 웨이퍼 보유 지지 수단과,
상기 웨이퍼 보유 지지 수단의 측면에 설치된 플랜지 수단으로서, 상기 챔버 내벽의 일부와 결합함으로써, 상기 챔버 내부 공간을 격절된 2개의 방으로 분리하는 플랜지 수단으로 이루어지는 방법으로서,
상기 플랜지 수단을 제1 위치에서 결합 접촉시킨 상태에서, 상기 웨이퍼 보유 지지 수단의 제1 부분에 상기 피처리체를 장전하고, 그 사이에 처리 완료된 피처리체를 상기 처리실로부터 반출하고 상기 웨이퍼 보유 지지 수단의 제2 부분으로 복귀시키는 공정과,
상기 웨이퍼 보유 지지 수단을 이동시키고, 상기 플랜지 수단을 제2 위치에서 결합 접촉시킨 상태에서, 상기 웨이퍼 보유 지지 수단의 제1 부분으로부터 상기 피처리체를 취출하여 상기 처리실로 반송하고, 그 사이에 상기 웨이퍼 보유 지지 수단의 제2 부분으로부터 상기 처리 완료된 피처리체를 챔버 외부로 반출하는 공정과,
상기 플랜지 수단을 제2 위치에서 결합 접촉시킨 상태에서, 상기 웨이퍼 보유 지지 수단의 제2 부분에 상기 피처리체를 장전하고, 그 사이에 처리 완료된 피처리체를 다른 처리실로부터 반출하고 상기 웨이퍼 보유 지지 수단의 제1 부분으로 복귀시키는 공정과,
상기 웨이퍼 보유 지지 수단을 이동시키고, 다시 상기 플랜지 수단을 제1 위치에서 결합 접촉시킨 상태에서, 상기 웨이퍼 보유 지지 수단의 제2 부분으로부터 상기 피처리체를 취출하여 상기 다른 처리실로 반송하고, 그 사이에 상기 웨이퍼 보유 지지 수단의 제1 부분으로부터 상기 처리 완료된 피처리체를 챔버 외부로 반출하는 공정과,
상기 공정을 반복하는 공정으로 이루어진다.
여기에서 상기 방법은, 또 상기 웨이퍼 보유 지지 수단으로의 피처리체의 장전 또는 챔버 외부로의 반출 중에 있어서, 반송 기구로부터 격절된 쪽의 방을 대기압으로 복귀시키는 공정과,
상기 웨이퍼 보유 지지 수단으로의 피처리체의 장전 또는 반출이 종료된 후, 반송 기구로부터 격절된 쪽의 방을 진공 배기하는 공정을 포함할 수 있다.
또한, 바람직하게는 반송 기구로부터 격절된 쪽의 방을 대기압으로 복귀시키는 공정에 있어서, 상기 플랜지 수단과 상기 챔버 내벽의 일부와의 결합이 보유 지지된다.
이하, 도면을 개재하면서 본 발명을 상세하게 서술한다.
도2는 본 발명에 관한 로드록 장치를 포함하는 반도체 제조 장치의 평면 약시도이다. 장치는 중앙의 반송 기구(24)와, 상기 반송 기구(24)에 접속된 본 발명에 관한 로드록 장치(20)와, 상기 반송 기구(24)의 주위에 게이트 밸브(23)를 거쳐서 접속된 4개의 처리실(22)로 이루어진다. 여기에서 주의해야 할 것은 뒤에 상세하게 설명하는 바와 같이 로드록 챔버(25)와 반송 기구(24) 사이에 게이트 밸브가존재하지 않는 점이다. 이것이 본 발명의 최대 특징이다. 반송 기구(24)는 통상의 아암 기구 타입이다. 또한, 처리실(22)은, 예를 들어 열 CVD 장치 또는 에칭 장치 등이다. 본 발명에 관한 로드록 장치(20)는 적합한 실시예에 있어서 하나의 로드록 챔버(25)로 이루어지지만, 도5에 도시한 바와 같이 2개의 로드록 챔버를 수평 방향으로 인접 배치하여 사용하는 것도 가능하다. 또한, 마찬가지로 2개 이상의 로드록 챔버를 사용하는 것도 가능하다.
도3은 도2 장치의 단면도를 도시한 것이다. 도3의 (a)는 선 A-A 단면도를, 도3의 (b)는 선 B-B 단면도를 각각 도시한다.
본 발명에 관한, 처리실로 반도체 웨이퍼를 차례로 반송하는 반송 기구와 협동하도록 상기 반도체 웨이퍼를 적재하여 대기하는 로드록 장치(20)는, 챔버(25)와, 복수의 반도체 웨이퍼(38)를 장전하기 위한 웨이퍼 보유 지지 수단(31)으로서, 챔버(25) 내를 상하로 이동 가능한 웨이퍼 보유 지지 수단(31)과, 상기 웨이퍼 보유 지지 수단(31)의 측면에 설치된 플랜지 수단(30)으로서, 챔버 내벽의 접촉부(36)와 결합함으로써, 상기 챔버(25)의 내부 공간을 격절된 2개의 방(X 및 Y)으로 분리하는 플랜지 수단(30)으로 이루어진다.
챔버(25) 측면의 대략 중앙부에는 반송 기구(24)가 접속되고, 아암 기구(35)에 의해 웨이퍼 보유 지지 수단(31)에 적재된 반도체 웨이퍼(38)가 처리실(22) 내로 반송된다. 또한, 챔버(25)의 측면에는 적합하게 2개의 도어 밸브(32, 33)가 설치되고, 반도체 웨이퍼(38)가 상기 도어 밸브를 통해서 외부의 아암 기구(39)에 의해 웨이퍼 보유 지지 수단(31)으로 반입 및 반출된다. 여기에서, 도어 밸브(32,33)는 배기구 및 흡기구로서 기능할 수도 있다. 또한, 챔버(25)는 챔버 내부를 배기 및 흡기하기 위한 배기구 및/또는 흡기구를 각각 지닐 수도 있다.
웨이퍼 보유 지지 수단(31)은 적합하게는 좌우 한 쌍의 지지 부재(31d, 31d', 31e, 31e') 및 웨이퍼를 적재하는 복수의 적재부(31c)로 이루어진다. 웨이퍼 보유 지지 수단(31)은 상기 플랜지 수단(30)에 의해 상하 2개의 부분(31a 및 31b)으로 분리된다. 웨이퍼 보유 지지 수단(31)에 장전되는 반도체 웨이퍼(38)의 수는 로드록 장치에 접속되는 처리실(22)의 수나 처리 내용에 따라 다르며, 생산성을 고려하여 가장 적합한 수가 선택된다. 웨이퍼 보유 지지 수단(31)은 외부의 구동 장치(도시 생략)에 접속된 승강 수단(34)에 의해 지지되고, 챔버(25) 내를 상하로 이동할 수 있다.
플랜지 수단(30)은 적합하게는 용이하게 변형하지 않는 재질로 이루어지는 디스크로서, 웨이퍼 보유 지지 수단(31)의 대략 중앙부에 결합되어 있다. 웨이퍼 보유 지지 수단(31)이 승강 수단(34)에 의해 상승하여 상한 위치까지 도달하면, 플랜지 수단(30)의 주연부가 챔버(25) 내벽의 접촉부(36)와 접촉하여 결합한다. 바람직하게는 플랜지 수단의 주연부 및/또는 챔버 내벽의 접촉부(36)에는 밀봉 수단(37)이 마련되어 있다. 그 결과, 웨이퍼 보유 지지 수단(31)의 상부(31a)는 반송 기구(24)로부터 완전히 격절되고, 동시에 웨이퍼 보유 지지 수단(31)의 하부(31b)는 반송 기구(24)에 노출된다. 상기 접촉부(36)는 그 밖에 챔버(25)의 내측으로 신장된 플랜지라도 좋다. 이 경우에는 플랜지 수단(30)의 주연부는 챔버(25)의 내벽에 설치된 플랜지와 결합한다.
다음에, 본 발명에 관한 로드록 장치의 동작에 대해서 설명한다. 도4는, 본 발명에 관한 로드록 장치의 단면도를 대략 도시한 것이며, 도4의 (a) 및 (d)는 웨이퍼 보유 지지 수단(31)이 상한 위치에 있을 때를 나타내고, 한 편 도4의 (b) 및 (c)는 웨이퍼 보유 지지 수단(31)이 하한 위치에 있을 때를 나타내고 있다.
본 발명에 관한 로드록 장치(20)를 사용해 챔버 내부에 적재된 반도체 웨이퍼를 차례로 소정의 처리실로 반입 및 반출하는 방법은,
플랜지 수단(30)을 상한 위치에서 챔버 내벽의 접촉부(36)와 결합 접촉시킨 상태에서, 도어 밸브(32)를 개방하고, 상기 웨이퍼 보유 지지 수단(30)의 상부(31a)에 아암 기구(39)에 의해 새로운 반도체 웨이퍼(38)를 장전하고, 도어 밸브(32)를 폐지하여 방(X)을 진공 배기하고, 그 사이에 처리 완료된 반도체 웨이퍼(43)를 처리실(22)로부터 취출하고, 아암 기구(35)에 의해 웨이퍼 보유 지지 수단(31)의 하부(31B)로 복귀시키는 공정(도4의 (a) 참조)과,
웨이퍼 보유 지지 수단(31)을 승강 수단(34)에 의해 하방으로 이동시키고, 플랜지 수단(30)을 하한 위치에서 챔버 내벽의 접촉부(40)와 결합 접촉시킨 상태에서, 웨이퍼 보유 지지 수단(30)의 상부(31a)로부터 반도체 웨이퍼(38)를 취출하여 아암 기구(35)에 의해 처리실(22)로 반송하고, 그 사이에 도어 밸브(33)를 개방하여 웨이퍼 보유 지지 수단(31)의 하부(31b)로부터 처리 완료된 반도체 웨이퍼(43)를 아암 기구(42)에 의해 챔버 외부로 반출하는 공정(도4의 (b) 참조)과,
플랜지 수단(30)을 하한 위치에서 챔버 내벽의 접촉부(40)와 결합 접촉시킨 상태에서, 웨이퍼 보유 지지 수단(31)의 하부(31b)에 새로운 반도체 웨이퍼(38)를장전하고, 도어 밸브(33)를 폐지하여 방(Y)을 진공 배기하고, 그 사이에 처리 완료된 반도체 웨이퍼(43)를 다른 처리실(22)로부터 반출하고 아암 기구(35)에 의해 웨이퍼 보유 지지 수단(31)의 상부(31a)로 복귀시키는 공정(도4의 (c) 참조)과,
웨이퍼 보유 지지 수단(31)을 상승 이동시키고, 다시 플랜지 수단(30)을 상한 위치에서 챔버(25) 내벽의 접촉부(36)와 결합 접촉시킨 상태에서, 웨이퍼 보유 지지 수단(31)의 하부(31b)로부터 반도체 웨이퍼(38)를 취출하여 아암 기구(35)에 의해 다른 처리실(22)로 반송하고, 그 사이에 도어 밸브(32)를 개방하여 웨이퍼 보유 지지 수단(31)의 상부(31a)로부터 처리 완료된 반도체 웨이퍼(43)를 아암 기구(39)에 의해 챔버 외부로 반출하는 공정(도4의 (d) 참조)과,
상기 공정을 반복하는 공정으로 이루어진다. 상기 웨이퍼 보유 지지 수단(31)의 상부(31a) 및 하부(31b)에 장전되는 반도체 웨이퍼의 장 수는 처리실의 수 및 처리 내용에 따라서 가장 적절한 수가 선택된다. 챔버(25)의 외부로부터 웨이퍼 보유 지지 수단(31)에 반도체 웨이퍼를 반입 및 반출하는 공정에 있어서, 도어 밸브(32, 33)를 개방하면 방이 대기압에 노출되므로, 플랜지 수단(30)은 결합과 역방향의 압력을 받는다. 이 경우, 적합하게는 승강 수단(34)이 밀폐가 유지되도록 웨이퍼 보유 지지 수단을 보유 지지한다.
본 발명에 관한 로드록 장치에 따르면, 플랜지 수단(30)이 밸브로서 기능하므로, 종래, 반송 기구(24)와 로드록 챔버(25) 사이에 필요했던 게이트 밸브는 생략 가능해졌다. 그 결과, 게이트 밸브 비용이 삭감되었다.
또한, 상기 게이트 밸브를 생략할 수 있었으므로, 챔버 내벽면에 설치되어 있던 게이트 밸브 부착 부분의 구조 부재를 제거할 수 있고, 그 결과, 반송 기구와 로드록 챔버와의 거리가 적어도 120 ㎜ 정도 단축할 수 있어 장치의 소형화를 달성할 수 있었다.
또한, 본 발명에 관한 로드록 장치가 갖는 작용 효과는 종래 2개의 로드록 챔버를 수평 배치한 로드록 장치가 갖는 작용 효과와 실질적으로 동등하므로, 평면적으로 보면, 하나의 로드록 챔버로 그 2개분의 효과를 갖게 된다. 그 결과, 반송 기구 및 로드록 장치 부분의 장치 면적을 약 40 % 삭감할 수 있었다.
게다가 또한, 종래형의 로드록 장치에서는 처리 시간이 짧은 박막 처리인 경우나 처리실이 많은 경우에 피처리체의 교환이 맞지 않아 처리실이 정지하는 문제도, 본 발명에 관한 로드록 장치를 2개 사용하면 실질적으로 4개의 로드록 챔버와 동등해져 용이하게 해결할 수 있다. 예를 들어, 처리실이 3개이고, 처리 시간이 약 40초 정도인 박막 처리의 경우, 종래 로드록 장치에 비해 생산성이 약 30 % 개선되었다.

Claims (9)

  1. 처리실에 피처리체를 차례로 반송하는 반송 기구와 협동하도록 상기 피처리체를 적재하여 대기하는 로드록 장치로서,
    챔버 수단과,
    복수의 상기 피처리체를 장전하기 위한 보유 지지 수단으로서, 상기 챔버 내를 상하로 이동 가능한 보유 지지 수단과,
    상기 보유 지지 수단을 상하 이동하기 위한 하나의 승강 수단과,
    상기 보유 지지 수단의 측면에 설치된 하나의 플랜지 수단으로서, 상기 챔버 내벽의 일부와 접촉 결합함으로써, 상기 챔버 내부 공간을 격절된 2개의 방으로 분리하는 플랜지 수단과,
    상기 플랜지 수단의 주연부 및/또는 챔버 내벽과 상기 플랜지 수단의 접촉부에 설치된 시일 수단으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 반송 기구는 챔버 수단의 측면 대략 중앙부에 접속되어 있는 것을 특징으로 하는 장치.
  3. 제2항에 있어서, 상기 플랜지 수단은 보유 지지 수단 측면의 실질적으로 중앙에 결합되어 있으며, 그것이 상기 챔버 내벽의 일부와 결합된 때 상기 보유 지지 수단의 일부가 상기 반송 기구로부터 완전히 격리되고, 상기 보유 지지 수단의 나머지 부분이 반송 기구에 노출되는 것을 특징으로 하는 장치.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 챔버는 피처리체를 상기 보유 지지 수단에 반입 및 반출하기 위한 적어도 하나의 도어 밸브를 갖는 것을 특징으로 하는 장치.
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 로드록 장치의 내부에 적재 대기된 피처리체를 차례로 소정의 처리실에 반입 및 반출하는 방법으로서,
    상기 로드록 장치가,
    챔버 수단과,
    복수의 상기 피처리체를 장전하기 위한 보유 지지 수단으로서, 상기 챔버 내를 상하로 이동 가능한 보유 지지 수단과,
    상기 보유 지지 수단의 측면에 설치된 플랜지 수단으로서, 상기 챔버 내벽의 일부와 결합함으로써, 상기 챔버 내부 공간을 격절된 2개의 방으로 분리하는 플랜지 수단으로 이루어지는 방법으로서,
    상기 플랜지 수단을 제1 위치에서 결합 접촉시킨 상태에서, 상기 보유 지지 수단의 제1 부분에 상기 피처리체를 장전하고, 그 사이에 처리 완료된 피처리체를상기 처리실로부터 반출하고 상기 보유 지지 수단의 제2 부분으로 복귀시키는 공정과,
    상기 보유 지지 수단을 이동시키고, 상기 플랜지 수단을 제2 위치에서 결합 접촉시킨 상태에서, 상기 보유 지지 수단의 제1 부분으로부터 상기 피처리체를 취출하여 상기 처리실로 반송하고, 그 사이에 상기 보유 지지 수단의 제2 부분으로부터 상기 처리 완료된 피처리체를 챔버 외부로 반출하는 공정과,
    상기 플랜지 수단을 제2 위치에서 결합 접촉시킨 상태에서, 상기 보유 지지 수단의 제2 부분에 상기 피처리체를 장전하고, 그 사이에 처리 완료된 피처리체를 다른 처리실로부터 반출하고 상기 보유 지지 수단의 제1 부분에 복귀시키는 공정과,
    상기 보유 지지 수단을 이동시키고, 다시 상기 플랜지 수단을 제1 위치에서 결합 접촉시킨 상태에서, 상기 보유 지지 수단의 제2 부분으로부터 상기 피처리체를 취출하여 다른 처리실로 반송하고, 그 사이에 상기 보유 지지 수단의 제1 부분으로부터 상기 처리 완료된 피처리체를 챔버 외부로 반출하는 공정과,
    상기 공정을 반복하는 공정으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 방법.
  8. 제7항에 있어서, 상기 보유 지지 수단으로 피처리체를 장전하거나 또는 챔버 외부로 반출할 때, 반송 기구로부터 격절된 쪽의 방을 미리 대기압으로 복귀시키는 공정과,
    상기 보유 지지 수단으로의 피처리체의 장전 또는 반출이 종료된 후, 상기 반송 기구로부터 격절된 쪽의 방을 진공 배기하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  9. 제8항에 있어서, 반송 기구로부터 격절된 쪽의 방을 대기압으로 복귀시키는 공정에서, 상기 플랜지 수단과 챔버 내벽 일부와의 결합이 보유 지지되는 것을 특징으로 하는 방법.
KR10-1999-0004326A 1998-02-09 1999-02-08 반도체 처리용 로드록 장치 및 방법 KR100373803B1 (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP04101198A JP3286240B2 (ja) 1998-02-09 1998-02-09 半導体処理用ロードロック装置及び方法
JP1998-041011 1998-02-09

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR19990072493A KR19990072493A (ko) 1999-09-27
KR100373803B1 true KR100373803B1 (ko) 2003-02-26

Family

ID=12596465

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR10-1999-0004326A KR100373803B1 (ko) 1998-02-09 1999-02-08 반도체 처리용 로드록 장치 및 방법

Country Status (5)

Country Link
US (1) US6053686A (ko)
EP (1) EP0935279A3 (ko)
JP (1) JP3286240B2 (ko)
KR (1) KR100373803B1 (ko)
TW (1) TW410409B (ko)

Families Citing this family (37)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
ES2229247T3 (es) 1995-03-28 2005-04-16 Brooks Automation Gmbh Estacion de carga y descarga para instalaciones de tratamiento de semiconductores.
US5961269A (en) * 1996-11-18 1999-10-05 Applied Materials, Inc. Three chamber load lock apparatus
US6350097B1 (en) * 1999-04-19 2002-02-26 Applied Materials, Inc. Method and apparatus for processing wafers
US6318945B1 (en) * 1999-07-28 2001-11-20 Brooks Automation, Inc. Substrate processing apparatus with vertically stacked load lock and substrate transport robot
JP3273560B2 (ja) * 1999-08-30 2002-04-08 日本エー・エス・エム株式会社 マルチチャンバロードロック装置のシール機構
KR100315459B1 (ko) * 1999-12-31 2001-11-28 황인길 듀얼 공정챔버를 갖는 급속열처리장치의 냉각챔버
JP2001358191A (ja) * 2000-06-09 2001-12-26 Asm Japan Kk 半導体製造装置用の基板支持板
US7018504B1 (en) 2000-09-11 2006-03-28 Asm America, Inc. Loadlock with integrated pre-clean chamber
JP2004523880A (ja) * 2000-09-15 2004-08-05 アプライド マテリアルズ インコーポレイテッド 処理装置用ダブル二重スロット式ロードロック
FR2817154B1 (fr) 2000-11-27 2003-06-06 Ela Medical Sa Dispositif medical actif du type defibrillateur/ cardioverteur implantable a discrimination perfectionnee des fibrillations auriculaires
US6609869B2 (en) * 2001-01-04 2003-08-26 Asm America Transfer chamber with integral loadlock and staging station
US20040096300A1 (en) * 2001-06-30 2004-05-20 Ilya Perlov Loadlock chamber
US7316966B2 (en) 2001-09-21 2008-01-08 Applied Materials, Inc. Method for transferring substrates in a load lock chamber
US20040221811A1 (en) * 2001-11-30 2004-11-11 Robert Mitchell Method and apparatus for processing wafers
US6899507B2 (en) * 2002-02-08 2005-05-31 Asm Japan K.K. Semiconductor processing apparatus comprising chamber partitioned into reaction and transfer sections
JP4040499B2 (ja) * 2003-03-06 2008-01-30 キヤノン株式会社 ロードロック室、処理システム及び処理方法
CN101894778A (zh) * 2003-08-29 2010-11-24 交叉自动控制公司 用于半导体处理的方法和装置
US7207766B2 (en) 2003-10-20 2007-04-24 Applied Materials, Inc. Load lock chamber for large area substrate processing system
US10086511B2 (en) 2003-11-10 2018-10-02 Brooks Automation, Inc. Semiconductor manufacturing systems
US20070269297A1 (en) 2003-11-10 2007-11-22 Meulen Peter V D Semiconductor wafer handling and transport
US8403613B2 (en) * 2003-11-10 2013-03-26 Brooks Automation, Inc. Bypass thermal adjuster for vacuum semiconductor processing
WO2005086207A1 (de) * 2004-03-02 2005-09-15 Asys Automatic Systems Gmbh & Co. Kg Übergabeeinrichtung in handhabungs- und/oder bearbeitungszentren
US7845891B2 (en) 2006-01-13 2010-12-07 Applied Materials, Inc. Decoupled chamber body
US7665951B2 (en) 2006-06-02 2010-02-23 Applied Materials, Inc. Multiple slot load lock chamber and method of operation
US7845618B2 (en) 2006-06-28 2010-12-07 Applied Materials, Inc. Valve door with ball coupling
JP4635972B2 (ja) * 2006-06-29 2011-02-23 株式会社ニコン ロードロック装置、それを使用した方法及びウエハ接合システム
KR100790789B1 (ko) 2006-07-03 2008-01-02 코닉시스템 주식회사 반도체 공정장치
US8440048B2 (en) * 2009-01-28 2013-05-14 Asm America, Inc. Load lock having secondary isolation chamber
DE102010048043A1 (de) 2010-10-15 2012-04-19 Ev Group Gmbh Vorrichtung und Verfahren zur Prozessierung von Wafern
JP2012134370A (ja) * 2010-12-22 2012-07-12 Canon Anelva Corp チャンバ、真空処理装置、基板移載方法
KR101311616B1 (ko) * 2011-08-12 2013-09-26 시바우라 메카트로닉스 가부시끼가이샤 처리 시스템 및 처리 방법
JP6122256B2 (ja) * 2011-08-12 2017-04-26 芝浦メカトロニクス株式会社 処理システムおよび処理方法
JP2014093489A (ja) * 2012-11-06 2014-05-19 Tokyo Electron Ltd 基板処理装置
JP6016584B2 (ja) * 2012-11-08 2016-10-26 東京エレクトロン株式会社 ロードロック装置
US9355876B2 (en) 2013-03-15 2016-05-31 Applied Materials, Inc. Process load lock apparatus, lift assemblies, electronic device processing systems, and methods of processing substrates in load lock locations
JP6454201B2 (ja) * 2015-03-26 2019-01-16 東京エレクトロン株式会社 基板搬送方法及び基板処理装置
CN109273392A (zh) * 2018-09-08 2019-01-25 浙江求是半导体设备有限公司 一种晶片传送装置

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06275699A (ja) * 1993-03-24 1994-09-30 Ebara Corp 真空処理装置

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3874525A (en) * 1973-06-29 1975-04-01 Ibm Method and apparatus for handling workpieces
US4400125A (en) * 1981-06-12 1983-08-23 Chevron Research Company Method of and apparatus for charging ground hydrocarbonaceous material to a pressurized gasification system
JPS63252439A (ja) * 1986-12-19 1988-10-19 アプライド マテリアルズインコーポレーテッド 多チャンバの統合処理システム
US4892455A (en) * 1987-05-21 1990-01-09 Hine Derek L Wafer alignment and transport mechanism
JP3466607B2 (ja) * 1989-09-13 2003-11-17 ソニー株式会社 スパッタリング装置
JPH0570967A (ja) * 1991-09-13 1993-03-23 Nec Corp 無電解めつき浴
US5223001A (en) * 1991-11-21 1993-06-29 Tokyo Electron Kabushiki Kaisha Vacuum processing apparatus
JP2751975B2 (ja) * 1991-12-20 1998-05-18 株式会社日立製作所 半導体処理装置のロードロック室
US5793050A (en) * 1996-02-16 1998-08-11 Eaton Corporation Ion implantation system for implanting workpieces
US5879128A (en) * 1996-07-24 1999-03-09 Applied Materials, Inc. Lift pin and support pin apparatus for a processing chamber
US5961269A (en) * 1996-11-18 1999-10-05 Applied Materials, Inc. Three chamber load lock apparatus

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06275699A (ja) * 1993-03-24 1994-09-30 Ebara Corp 真空処理装置

Also Published As

Publication number Publication date
EP0935279A2 (en) 1999-08-11
JP3286240B2 (ja) 2002-05-27
US6053686A (en) 2000-04-25
EP0935279A3 (en) 2003-11-26
JPH11233583A (ja) 1999-08-27
TW410409B (en) 2000-11-01
KR19990072493A (ko) 1999-09-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100373803B1 (ko) 반도체 처리용 로드록 장치 및 방법
US5613821A (en) Cluster tool batchloader of substrate carrier
US5121705A (en) Loading lock for chemical vapor deposition apparatus
US5607276A (en) Batchloader for substrate carrier on load lock
JP4454234B2 (ja) プラズマ半導体処理装置及び方法
US6802934B2 (en) Processing apparatus
JP3966594B2 (ja) 予備真空室およびそれを用いた真空処理装置
CN108695207B (zh) 基片处理装置
JP4348921B2 (ja) 被処理体の搬送方法
KR20070028525A (ko) 처리 공구 내에서의 웨이퍼 취급 시스템
JP3215643B2 (ja) プラズマ処理装置
JP2000208589A (ja) 処理装置
KR102433472B1 (ko) 진공 반송 모듈 및 기판 처리 장치
US5759334A (en) Plasma processing apparatus
JP4306798B2 (ja) 基板キャリアおよびロードロック用ドア駆動装置
JP4494523B2 (ja) インライン型ウェハ搬送装置および基板搬送方法
KR101613544B1 (ko) 기판 처리 장치
JPH06314730A (ja) 真空処理装置
JP2000150613A (ja) 被処理体の搬送装置
JPH04240721A (ja) マルチチャンバプロセス装置
JP3350107B2 (ja) 枚葉式真空処理装置
JP3184480B2 (ja) クリーンボックス、クリーン搬送方法及び装置
JP2004087781A (ja) 真空処理装置及び真空処理方法
JP3121022B2 (ja) 減圧処理装置
JPH04271139A (ja) 半導体製造装置

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20130117

Year of fee payment: 11

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20140120

Year of fee payment: 12

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20150119

Year of fee payment: 13

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20160119

Year of fee payment: 14

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20170119

Year of fee payment: 15

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20180118

Year of fee payment: 16

EXPY Expiration of term