KR100592718B1 - Boat-Assembly for Semiconductor Manufacture Process and Semiconductor Manufacture Method and Semiconductor Manufacture Apparatus - Google Patents
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Abstract
본 발명에서는 대량의 웨이퍼를 공정처리하는 반도체 제조장치의 보트장치와 이것이 응용되어 웨이퍼 구경이 변경되더라도 동일한 제조장치에서 그 공정이 수행되도록 하는 반도체 제조공법 및 그 제조장치가 제공된다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention provides a boat apparatus of a semiconductor manufacturing apparatus for processing a large amount of wafers, and a semiconductor manufacturing method and a manufacturing apparatus for applying the same to a boat apparatus of the semiconductor manufacturing apparatus so that the process may be performed in the same manufacturing apparatus even if the wafer diameter is changed.
이를 위한 본 발명은 대형의 반응챔버(12')로 탑재된 웨이퍼가 승강되는 대형의 서포트(9')에 대칭되게 방사상으로 설치되며, 로봇아암(5)에게 로딩위치를 제공하기 위하여 외측방으로 로딩개구부를 제공하는 복수의 보트(20)와: 이 복수의 보트(20')에 웨이퍼를 로딩/언로딩하기 위하여 로딩위치에 상기 각 보트(20)를 회전시켜 배치시키는 회전장치(22)로 이루어진 보트장치를 제공한다.The present invention for this purpose is installed radially symmetrically to the large support (9 ') in which the wafer mounted in the large reaction chamber (12') is elevated, and to the outer side to provide a loading position to the robot arm (5) A plurality of boats 20 providing a loading opening: a rotating device 22 for rotating and placing each of the boats 20 in a loading position for loading / unloading wafers into the plurality of boats 20 '. It provides a boat system made.
이러한 보트장치가 응용되어 웨이퍼가 적층되어 보트가 대기되는 대기챔버(16)에서 보트장치를 소구경 웨이퍼용 보트장치(14b)와 대구경 웨이퍼용 보트장치(14a)로 구분되게 마련하고, 이 보트장치들이 동일 제조장치에서 공용되게 고정된 배치를 갖는 카세트 스테이지(1)와 로봇아암(5) 및 반응챔버(12)로의 배치위치에 교환장치(18)를 통해 보트장치(14a)(14b)들 중 어느 하나가 배치되도록 함과 더불어, 상기 소구경용 보트장치의 보트(20b)를 본 발명에 따른 복수의 보트(20b)들로 배열시켜, 동일 반도체 제조장치에서 서로 다른 직경의 웨이퍼를 공정처리하도록 한 것이다.The boat apparatus is applied to provide a boat apparatus divided into a small-diameter wafer boat apparatus 14b and a large-diameter wafer boat apparatus 14a in an atmospheric chamber 16 in which wafers are stacked to wait for the boat. Of the boat apparatuses 14a and 14b via the exchanger 18 at the cassette stage 1 and robot arm 5 and the reaction chamber 12 in a position where they are commonly fixed in the same manufacturing apparatus. In addition to the arrangement of the boat 20b of the small-diameter boat apparatus according to the present invention, the boat 20b of the small-diameter boat apparatus is arranged to process wafers of different diameters in the same semiconductor manufacturing apparatus. will be.
Description
도 1 은 종래 반도체 제조장치를 나타낸 개념도,1 is a conceptual diagram showing a conventional semiconductor manufacturing apparatus,
도 2a 는 본 발명에 따른 보트장치가 장착된 반도체 제조장치를 나타낸 개념도,2A is a conceptual diagram illustrating a semiconductor manufacturing apparatus equipped with a boat apparatus according to the present invention;
도 2b 는 본 발명에 따른 보트장치를 나타낸 외관설명도,2b is an external view illustrating a boat apparatus according to the present invention;
도 2 는 본 발명에 따른 반도체 제조장치의 대기챔버에서 대구경 웨이퍼용 보트와 소구경 웨이퍼용 보트가 교체되는 것을 나타낸 외관설명도,2 is an external view illustrating that the boat for the large-diameter wafer and the boat for the small-diameter wafer are replaced in the atmospheric chamber of the semiconductor manufacturing apparatus according to the present invention;
도 3 은 본 발명에 따른 반도체 제조장치의 대기챔버에서 대구경 웨이퍼용 보트와 소구경 웨이퍼용 보트가 교체되는 것을 나타낸 평면설명도이다.3 is a plan explanatory view showing that the boat for the large-diameter wafer and the boat for the small-diameter wafer are replaced in the atmospheric chamber of the semiconductor manufacturing apparatus according to the present invention.
- 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 --Explanation of symbols for the main parts of the drawings-
1 - 카세트 스테이지, 5 - 로봇아암,1-cassette stage, 5-robot arm,
6,6' - 승강장치, 9,9' - 서포트,6,6 '-Lift, 9,9'-Support,
10a,10b - 웨이퍼, 12,12' - 반응챔버,10a, 10b-wafer, 12, 12 '-reaction chamber,
14a,14b - 보트장치, 16 - 대기챔버,14a, 14b-boating device, 16-atmospheric chamber,
18 - 교환장치, 20,20a,20b - 보트,18-changer, 20,20a, 20b-boat,
21 - 확산유도체, 22,22' - 회전장치,21-diffuser, 22,22 '-rotator,
24 - 베이스패널, 26 - 레일부,24-base panel, 26-rail section,
본 발명은 대량의 웨이퍼를 공정처리하는 반도체 제조장치의 보트장치와 이것이 응용되어 웨이퍼 구경이 변경되더라도 동일한 제조장치에서 그 공정이 수행되도록 하여, 웨이퍼 구경에 따른 제조장치의 호환성을 제공하고 반도체 제조의 생산성을 향상시킨 반도체 제조공법 및 그 제조장치에 관한 것이다.The present invention provides a boat apparatus of a semiconductor manufacturing apparatus for processing a large amount of wafers, and this is applied so that the process is performed in the same manufacturing apparatus even if the wafer diameter is changed, thereby providing compatibility of the manufacturing apparatus according to the wafer diameter and The present invention relates to a semiconductor manufacturing method and a device for manufacturing the same which improve productivity.
일반적으로 반도체는 웨이퍼에 각 공정에 따라 그 표면이 처리되어 형성된다.In general, a semiconductor is formed on a wafer by treating its surface according to each process.
예를 들어, 표면연마된 웨이퍼는 회로설계와 마스크 제작을 거쳐 산화공정과 감광액도포공정과 노광공전과 현상공정 및 식각과 화학기상증착 등 여러가지 단계의 공정을 거치게 된다.For example, surface-polished wafers undergo circuit design and mask fabrication, followed by various steps such as oxidation process, photoresist coating process, exposure process, developing process, etching and chemical vapor deposition.
이러한 일련의 공정을 수행하기 위하여는 웨이퍼를 이송시킬 장치가 마련되어야 하며, 반도체 제조공정은 그 공정 중에 이물질의 침입을 허락하지 않는 클린공정이 수행된다.In order to perform such a series of processes, an apparatus for transferring a wafer must be provided, and a semiconductor manufacturing process is performed with a clean process that does not allow invasion of foreign substances during the process.
따라서, 대량의 반도체 자동화 공정에서는 예시도면 도 1 과 같이 차단된 공간을 제공하는 카세트 스테이지(1)에서 웨이퍼(2)가 적층된 카세트(3)가 사용되며, 이 카세트(3)에서 웨이퍼(2)를 로딩/언로딩시키기 위하여 카세트(3)와 보트장치(4) 사이에 승강장치(6)가 포함된 로봇아암(5)이 매개되어 있다.Therefore, in a large-scale semiconductor automation process, the
그리고, 보트장치(4)는 웨이퍼가 적층배열되는 보트(8) 및 이를 반응챔버로 이송시키는 승강장치(6')와, 보트(8)를 지지하며 반응가스의 균일성을 확보하기 위하여 반응챔버에서의 회전을 위한 회전장치와 보트캡 등이 포함된 서포트(9) 등으로 이루어진다.The boat apparatus 4 includes a
여기서, 웨이퍼(2)를 공정처리하는 반도체 제조장치는 공정 처리능력을 향상시키기 위해서 내부에 웨이퍼(2)를 다량으로 로딩하기 위한 기판 로딩용 보트(8)를 포함하는 배치식과 공정시간을 극도로 감소시키기 위해 한 장씩 공정을 진행하는 매엽식이 있으며, 도시된 것은 배치식을 나타낸다.Here, the semiconductor manufacturing apparatus for processing the wafer 2 extremely includes a batch type and a processing time including a
이러한 보트(8)에서의 웨이퍼(2) 상하 적층에 따라 로봇아암(5)이 승강장치(6)에 의해 구동되면서, 보트(8)를 이루는 로드의 각 슬릿(미도시)에 웨이퍼를 로딩/언로딩시키게 되며, 보트(8)는 웨이퍼(2)가 로딩된 후 승강장치(6')에 의해 반응챔버(7)로 삽입되는 것이다.The
한편, 웨이퍼(2)는 예를 들어, 구경 4인치와 6인치, 8인치 및 12인치 등이 있으며, 이에 따라 보트(8)가 마련되어 있다.On the other hand, the wafer 2 is, for example, has a diameter of 4 inches and 6 inches, 8 inches and 12 inches, and thus the
즉, 로봇아암(5)에서 보트(8)에 웨이퍼가 로딩/언로딩되기 위하여 측방이 개방된 로딩개구부를 확보한 3점 지지방식의 보트(8)가 주류를 이루고 있으며, 이 3점 지지를 위하여 웨이퍼의 직경치수에 마추어 보트(8)가 제작되고 있는 것이다.That is, the three-
그리고, 상기 보트(8)는 웨이퍼(2)의 로딩/언로딩을 위해 측방이 개방되어 마치 편중된 삼각대의 형상을 지니고 있다.In addition, the
한편, 반응챔버(7)는 결국 반도체의 제조공정을 수행하기 위한 폐쇄된 공간을 제공하며, 반응가스의 유입/유출장치와 어닐링 공정을 수행하기 위한 가열장치를 포함한다.On the other hand, the reaction chamber 7 eventually provides a closed space for performing the semiconductor manufacturing process, and includes an inlet / outlet apparatus for the reaction gas and a heating apparatus for performing the annealing process.
이에 의해, 반응챔버(7)는 반도체의 제조공정을 수행하기 위한 폐쇄된 공간에서 공정장치를 제공하고, 상기 카세트 스테이지(1)와 로봇아암(5)과 대기챔버에서의 보트장치(4)는 상기 공정장치로의 이송장치를 제공하고 있는 것이다.Thereby, the reaction chamber 7 provides a processing apparatus in an enclosed space for performing a semiconductor manufacturing process, and the
여기서, 이러한 반도체 제조장치는 반응챔버로의 일련의 공정을 제공하기 위한 부수적인 장치가 필요하게 되므로, 반도체의 생산성을 향상시키기 위하여 대량의 웨이퍼가 로딩되는 구조체의 필요성이 대두되고 있다.Here, since such a semiconductor manufacturing apparatus needs an additional apparatus for providing a series of processes to the reaction chamber, there is a need for a structure in which a large amount of wafers are loaded in order to improve the productivity of the semiconductor.
물론, 상술된 배치식 처리공정에 의해 대량의 웨이퍼가 처리되지만, 단순한 상하의 적층수 증가는 제조장치의 설치공간을 과도하게 증가시키게 되는 문제가 있는 것이며, 수직의 반응로인 반응챔버에서의 반응가스 균일분포를 위한 구조체의 마련이 고려되어야 하는 것이다.Of course, a large amount of wafers are processed by the batch processing process described above, but a simple increase in the number of stacks above and below has a problem of excessively increasing the installation space of the manufacturing apparatus, and reactant gas in the reaction chamber which is a vertical reactor. The provision of a structure for uniform distribution should be considered.
한편, 상기 반도체 제조장치는 상기된 웨이퍼 구경에 따라 공정별로 마련되어야 하는 불합리가 뒤따르게 된다.On the other hand, the semiconductor manufacturing apparatus is followed by irrationality to be provided for each process according to the above-described wafer diameter.
이를 좀 더 상세히 설명하면, 상술된 바와 같이 보트장치(4) 및 이와 일대일 대응되는 반응챔버(7)는 규격화되어진 웨이퍼에 구경에 마추어 제작되어 있고, 이에 따라 반도체 제조장치에 있어서, 웨이퍼 구경을 달리하는 경우 구경에 따른 라인별 제조장치를 달리하거나 대부분의 부품교체작업을 요구하게 된다.In more detail, as described above, the boat apparatus 4 and the reaction chamber 7 corresponding to one-to-one correspond to the diameter of the standardized wafer, and accordingly, in the semiconductor manufacturing apparatus, the wafer diameter is different. If you change the line-by-line manufacturing device according to the aperture or most parts replacement work is required.
즉, 웨이퍼의 구경이 달라지게 되는 경우, 보트장치(4) 및 반응챔버(7)의 교 체작업이 필요하게 되며, 반도체 제조공정은 여러단계가 조합된 일련의 공정으로, 보트 및 반응챔버의 교체작업은 장시간 공정중단이라는 결과를 초래한다.That is, when the diameter of the wafer is changed, the boat apparatus 4 and the reaction chamber 7 need to be replaced, and the semiconductor manufacturing process is a series of processes in which several steps are combined. Replacement will result in long process downtime.
물론, 웨이퍼의 각 구경에 따라, 제조장치를 별도로 마련하는 것도 가능하지만, 이것은 공장이라는 물리적 공간과 과도한 설비투입 등이 고려되어야 할 것이고, 또한 구경에 따른 각기 다른 장치배치에 있어서도, 그 주문량에 따라 그 배치비율이 융통적으로 변경될 수 있는 것인데, 웨이퍼의 치수에 마추어 제공된 보트 및 반응챔버는 이러한 제조의 융통성과 호환성을 갖기 어려운 것이다.Of course, it is also possible to separately prepare a manufacturing apparatus according to each aperture of the wafer, but this should take into consideration the physical space of the factory and excessive equipment input, and also in the arrangement of different apparatuses according to the aperture, depending on the order quantity. The placement rate can be flexibly changed, provided that the boats and reaction chambers provided in accordance with the dimensions of the wafer are difficult to be compatible with the flexibility of such fabrication.
또한, 대구경 웨이퍼용 반응챔버를 기준으로, 보트 만의 교체를 고려할 수 있지만, 대구경 웨이퍼의 반응챔버에 소구경 보트를 사용하는 것은 장비 및 투입재료의 낭비로서, 제조장치 대비 생산성의 하락이 예상된다.In addition, based on the reaction chamber for large-diameter wafers, only the boat can be replaced. However, the use of a small-diameter boat in the reaction chamber of large-diameter wafers is a waste of equipment and input materials, and productivity is expected to decrease compared to a manufacturing apparatus.
특히, 소구경 웨이퍼 용 보트가 대구경 웨이퍼의 반응챔버에 투입되었을 때, 공정가스에 대한 균일성이 저하된다는 문제점이 야기된다.In particular, when the boat for a small diameter wafer is put into the reaction chamber of a large diameter wafer, the problem that uniformity with respect to a process gas falls is caused.
즉, 반도체 제조공정에서 수율을 확보하기 위하여는 공정가스를 투입하는 공정에서 가스의 농도가 반도체 기판 전면에 걸쳐서 고른 분포, 농도를 유지해야할 것이 요구된다.That is, in order to secure the yield in the semiconductor manufacturing process, it is required to maintain a uniform distribution and concentration of gas over the entire surface of the semiconductor substrate in the process gas input process.
여기서, 통상 공정가스 주입하면서 공정을 진행하는 반응챔버에서는 가스 주입구가 특정 위치에 배치되고 확산에 의하여 공정가스가 웨이퍼에 작용하도록 되어 있으며, 저압 공정으로 이루어진 대부분의 공정에서 가스 투입 대비 그 저압을 유지시키기 위하여 가스 배출구가 반대편에 형성되고 여기에 진공펌프가 연결되어 있다.Here, in a reaction chamber in which a process is performed while injecting a process gas, a gas injection hole is disposed at a specific position, and the process gas acts on the wafer by diffusion, and the low pressure is maintained at a low pressure compared to the gas input in most processes. In order to achieve this, a gas outlet is formed on the opposite side and a vacuum pump is connected thereto.
이때, 소구경 웨이퍼용 보트가 대구경 웨이퍼의 반응챔버에 투입되었을 경우, 보트의 장착공간 대비 반응챔버의 제공공간이 과도하게 커지게 되고, 이에 의해 반응챔버의 가스분포에서 그 밀한 부분과 소한 부분의 차이가 발생된다.At this time, when the boat for a small diameter wafer is put into the reaction chamber of the large diameter wafer, the space for providing the reaction chamber becomes excessively large relative to the mounting space of the boat, whereby the dense and small portions of the gas distribution of the reaction chamber are removed. Difference occurs.
이것은 특히, 상기 반응챔버에서의 보트의 점유공간과 더불어, 보트가 제공하는 구조물이 대칭적이지 못하기 때문으로, 상술된 바와 같이 보트에 웨이퍼를 로딩/언로딩하기 위한 마치 삼각대와 같은 로드는 상기 로딩/언로딩을 위해 편중된 삼각대의 구조물로서 대칭적 구조물을 제공하지 못하는 것이다.This is especially true because the structure provided by the boat, along with the occupied space of the boat in the reaction chamber, is not symmetrical, so that a rod, such as a tripod, for loading / unloading wafers into the boat, as described above, It is a structure of a tripod that is biased for loading / unloading and cannot provide a symmetrical structure.
결국, 한정된 공장설비에서 웨이퍼의 구경을 달리하는 경우, 제조장치를 달리하거나 그 구경에 따라 제조장치 내부의 보트 및 반응챔버의 교체작업이 필수이며, 이러한 교체작업은 제조장치의 하우징(케이스)를 제외한 대부분의 교체작업을 야기시켰던 것이다.After all, in the case of changing the diameter of the wafer in a limited factory facility, it is necessary to replace the boat or the reaction chamber inside the manufacturing apparatus according to the manufacturing apparatus differently or according to the size of the wafer. It caused most of the replacement work.
이에 본 발명은 상기 문제점을 개선하기 위하여 안출된 것으로, 대량의 웨이퍼를 처리하여 그 생산성을 향상시키는 반도체 제조장치의 보트장치를 제공함에 일목적이 있다.Accordingly, the present invention has been made to solve the above problems, it is an object of the present invention to provide a boat apparatus of a semiconductor manufacturing apparatus for processing a large amount of wafers to improve its productivity.
아울러, 이러한 보트장치를 통해 각 웨이퍼 구경에 따른 제조공정이 공용되도록 하여, 구경에 따라 서로 다른 웨이퍼가 투입되더라도 보트 및 반응챔버의 교체작업이 필요없도록 함으로써, 웨이퍼 구경에 따른 제조장치의 호환성을 제공하고 반도체 제조의 생산성을 향상시킨 반도체 제조방법 및 그 제조장치를 제공함에 또 다른 목적이 있는 것이다. In addition, the manufacturing process according to each wafer diameter is shared through such a boat device, so that even if different wafers are introduced according to the size, the boat and the reaction chamber are not replaced, thereby providing compatibility of the manufacturing device according to the wafer size. Another object of the present invention is to provide a semiconductor manufacturing method and apparatus for improving the productivity of semiconductor manufacturing.
이를 위한 본 발명은 웨이퍼를 상하적층을 수평으로 확장배치하여 대량의 웨이퍼를 로딩가능케 하는 보트장치를 제공하며, 이와 연계되어 반도체 제조공정을 제공하는 반응챔버를 대구경 웨이퍼에 마추어 설치하고, 이 반응챔버가 소구경 웨이퍼에도 공용되도록 한 것이며, 대기챔버에 이송장치를 매개로 대구경 웨이퍼용 보트와 소구경 웨이퍼용 보트를 별개로 설치하여, 각각의 승강장치를 통해 대구경 반응챔버로 승강될 수 있도록 하고, 여기서 소구경 웨이퍼용 보트는 대구경 웨이퍼용의 장착공간에 따라 복수로 마련되어 반응챔버가 제공하는 공정공간을 최대한 이용토록 한 것이다.To this end, the present invention provides a boat apparatus for loading a large amount of wafers by horizontally arranging wafers vertically and horizontally, and in connection with this, a reaction chamber for providing a semiconductor manufacturing process is installed on a large diameter wafer, and the reaction chamber The large diameter wafer boat and the small diameter wafer boat are separately installed in the atmospheric chamber via a transfer device so that the lifting device can be lifted to the large diameter reaction chamber through each lifting device. Boats for small-diameter wafers are provided in plural according to the mounting space for large-diameter wafers so as to make the most of the process space provided by the reaction chamber.
이하, 이 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 갖는 자가 이 발명을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세히 설명하기 위하여, 이 발명의 가장 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조로 하여 상세히 설명하기로 한다. 이 발명의 목적, 작용효과를 포함하여 기타 다른 목적들, 특징점들, 그리고 동작상의 이점들이 바람직한 실시예의 설명에 의해 보다 명확해질 것이다.DETAILED DESCRIPTION Hereinafter, the most preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art can easily implement the present invention. . Other objects, features, and operational advantages, including the purpose, working effects, and the like of the present invention will become more apparent from the description of the preferred embodiment.
참고로 여기에서 개시되는 실시예는 여러가지 실시가능한 예 중에서 당업자의 이해를 돕기 위하여 가장 바람직한 예를 선정하여 제시한 것으로, 이 발명의 기술적 사상이 반드시 이 실시예에 의해서 한정되거나 제한되는 것은 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위내에서 다양한 변화와 변경이 가능한 것이고, 균등한 타의 실시예가 가능한 것이다.For reference, the embodiments disclosed herein are presented by selecting the most preferred examples to help those skilled in the art from understanding various embodiments, and the technical spirit of the present invention is not necessarily limited or limited by the embodiments. Various changes and modifications can be made without departing from the spirit of the invention, and other equivalent embodiments are possible.
예시도면 도 2 는 복수의 보트가 조합된 본 발명의 보트장치를 나타낸 설명 도이고, 예시도면 도 3 은 본 발명에 따른 반도체 제조장치의 대기챔버에서 대구경 웨이퍼용 보트와 소구경 웨이퍼용 보트가 교체되는 것을 나타낸 외관설명도이고, 예시도면 도 4 은 그 평면설명도이다.2 is an explanatory view showing a boat apparatus of the present invention in which a plurality of boats are combined, and FIG. 3 is a boat for a large diameter wafer and a boat for a small diameter wafer replaced in a standby chamber of a semiconductor manufacturing apparatus according to the present invention. Fig. 4 is an explanatory view showing the appearance, and Fig. 4 is a plan explanatory view thereof.
본 발명은 대량의 웨이퍼를 공정처리하게 마련된 대형의 반응챔버(12')와 이 반응챔버(12')로 탑재된 웨이퍼가 승강되는 대형의 서포트(9') 및 이 대형의 서포트(9')에 대칭되게 방사상으로 설치되며, 로봇아암(5)에게 로딩위치를 제공하기 위하여 외측방으로 로딩개구부를 제공하는 복수의 보트(20)와: 이 방사상으로 대칭되게 배치된 복수의 보트(20')에 웨이퍼를 로딩/언로딩하기 위하여 로딩위치에 상기 각 보트(20)를 회전시켜 배치시키는 회전장치(22)로 이루어진 반도체 제조장치의 보트장치이다.The present invention provides a large reaction chamber 12 'provided by processing a large amount of wafers, a large support 9' on which the wafer mounted on the reaction chamber 12 'is elevated, and a large support 9'. A plurality of
여기서, 상기 회전장치(22)는 반응챔버에서 반응가스의 균일분포를 위해 서포트(9')를 회전시키는 회전장치가 공용되는 것을 특징으로 한다.Here, the rotating
여기서, 상기 보트(20)의 저부에는 반응챔버(12') 내에서 서포트 전체(9)의 회전과 더불어 각각의 보트에 대하여 회전을 수행하는 회전장치(22')가 별개로 설치된 것을 특징으로 한다.Here, the bottom of the
여기서, 서포트에 대칭되게 배치된 보트(20)는 수직반응로인 반응챔버(12)에서의 관단면 내에 반응가스 흐름에 대한 대칭된 저항체에 의해 반응가스의 균일한 확산을 유도하는 확산유도체(21)가 되는 것을 특징으로 한다.Here, the
이러한 반도체 제조장치와 연계되어 대구경의 웨이퍼와 소구경의 웨이퍼가 동일한 반도체 제조장치에서 공정처리되는 반도체 제조방법 및 반도체 제조장치를 제공하게 되며, 본 발명은 웨이퍼가 적층되어 보트가 대기되는 대기챔버(16)에서 웨이퍼가 로딩/언로딩 되는 보트장치를 웨이퍼의 구경에 따라 소구경 웨이퍼용 보트장치(14b)와 대구경 웨이퍼용 보트장치(14a)로 구분되게 마련하고, 이 보트장치들(14a)(14b)이 동일 반도체 제조장치에서 공용되게 상기 대기챔버(16)에서 교환장치(18)를 통해 보트장치(14a)(14b)들 중 어느 하나가 배치되도록 하는 한편, 상기 소구경용 보트장치의 보트(20b)는 대구경 웨이퍼용 반응챔버(12)가 제공하는 공정공간에 따라 복수의 보트(20b)들로 대칭되게 방사상으로 배열시킴과 아울러, 보트(20b)의 로딩개구부를 외측으로 형성시키고 보트장치(14b)에 포함된 회전장치(22)를 통해 회전시켜 개별 보트(20b)로의 장착위치를 제공하여 동일 반도체 제조장치에서 서로 다른 직경의 웨이퍼를 공정처리하는 반도체 제조방법이다.In connection with such a semiconductor manufacturing apparatus, a semiconductor manufacturing method and a semiconductor manufacturing apparatus, in which a large diameter wafer and a small diameter wafer are processed in the same semiconductor manufacturing apparatus, are provided. The boat apparatus in which the wafer is loaded / unloaded in 16 is divided into the
여기서, 대구경 웨이퍼용 반응챔버(12)로의 소구경용 보트(20b)의 공용은 반응챔버(12)가 제공하는 관단면 내에 각각의 보트(20b)를 대칭되게 배치하여 수직반응로인 반응챔버(12)에서의 반응가스 흐름에 대한 대칭된 저항체에 의해 균일한 반응가스의 확산을 유도한 것을 특징으로 한다.Here, the common use of the small-
추가로, 대구경 웨이퍼용 반응챔버(12)로의 소구경용 보트(20b)의 공용은 각 개별 보트(20b)를 독립적으로 회전시켜 공정가스와 반응되도록 하여 전체 서포트(90)의 회전 내에 개별 보트(20b)의 회전이 더 수행되도록 한 것을 특징으로 한다.In addition, the sharing of the small-
이에 따른 본 발명은 반도체 제조장치를 제공하며, 본 발명은 반도체 제조공정의 공정장치를 제공하며 대구경 웨이퍼(10a)를 기준으로 설치된 공용 반응챔버(12)와: 상기 대구경 웨이퍼(10a)에 따른 대구경 웨이퍼용 보트장치(14a)와 이 대 구경 웨이퍼용 보트장치에 이웃되어 별개로 설치되며 상기 대구경 웨이퍼용 서포트(9)와 동일의 것으로 그 장착면적의 구역내에 복수의 소구경 웨이퍼용 보트(20b)가 배치된 소구경 웨이퍼용 보트장치(14b)로 이루어진 복수의 보트장치들과: 상기 공용 반응챔버(7)에 이웃하여 상기 보트장치(14a)(14b)들이 대기되는 공간을 제공함과 더불어 보트장치들의 교환공간을 제공하는 대기챔버(16)와: 이 대기챔버(16)에 설치되어 상기 복수의 보트장치(14a)(14b)들이 설치됨과 아울러 상기 복수의 보트장치(14a)(14b) 중 어느 하나의 보트장치를 선택하여 고정된 위치를 갖는 공용 반응챔버(12) 및 로봇아암(5)에서의 로딩/언로딩 배치위치를 제공하는 교환장치(18)로 이루어진 반도체 제조장치이다.Accordingly, the present invention provides a semiconductor manufacturing apparatus, and the present invention provides a processing apparatus of a semiconductor manufacturing process and has a
여기서, 소구경 웨이퍼용 보트장치(14b)는 대구경용의 서포트(9)에 복수의 보트(22b)가 대칭되게 배치되며, 이 복수의 보트(22b)는 방사상으로 배치됨과 아울러 회전되어져 로봇아암(5)에게 로딩위치를 제공하기 위하여 외측방으로 로딩개구부를 제공하고, 상기 로딩위치 제공을 위한 위한 회전장치는 반응챔버에서의 반응가스에 대한 균일반응을 위한 보트의 회전장치인 것을 특징으로 한다.Here, in the
또한, 소구경 웨이퍼용 보트장치(14b)는 공용 반응챔버(12)내에서 서포트 전체(9)의 회전과 더불어 각각의 보트에 대하여 회전을 수행하는 회전장치(22)가 별개로 설치된 것을 특징으로 한다.In addition, the
상술된 바와 같이 본 발명은 먼저, 웨이퍼를 상하적층을 수평으로 확장배치하여 대량의 웨이퍼를 로딩가능케 하는 보트장치를 제공하며, 이로부터 발전되어 웨이퍼의 각 구경에 따라 동일한 제조장치에서 그 공정이 별개로 수행되도록 하여, 웨이퍼 구경에 따른 제조장치의 호환성을 제공하고 반도체 제조의 생산성을 향상시킨 반도체 제조공법 및 그 제조장치를 제공한다.As described above, the present invention first provides a boating apparatus for loading a large amount of wafers by horizontally arranging the wafers vertically and horizontally, and is developed therefrom to separate the processes in the same manufacturing apparatus according to each aperture of the wafer. The present invention provides a semiconductor manufacturing method and a manufacturing apparatus which provide compatibility of a manufacturing apparatus according to a wafer diameter and improve the productivity of semiconductor manufacturing.
즉, 본 발명의 보트장치는 대량의 웨이퍼를 처리하기 위한 복수의 보트(20)배치를 제공하며, 이것이 응용되어 본 발명의 제조공법 및 그 장치에서는 어느 하나의 웨이퍼 구경에 마추어 다른 구경의 웨이퍼가 공용될 수 있도록 한 것이며, 결국 본 발명의 반도체 제조방법 그 장치는 대구경 웨이퍼(10a)를 기준으로 공정장치인 반응챔버와 이송장치 중에 카세트 스테이지(1)와 로봇아암(5)을 공용시키고 별도의 보트장치 및 교환장치를 통해 소구경 웨이퍼(10b)가 적용되도록 한 것이다.That is, the boat apparatus of the present invention provides the arrangement of a plurality of
이에 따라, 본 발명의 제조장치에서는 종래와 대비 설치공간에 있어서는 구경에 따라 별도로 설치되는 제조장치와는 달리 대기챔버의 증가분 밖에 없는 것이며, 장치의 공용에 의한 투입설비의 경감 역시 마찬가지이다.Accordingly, in the manufacturing apparatus of the present invention, in contrast to the conventional manufacturing apparatus, there is only an increase in the atmospheric chamber, unlike the manufacturing apparatus installed separately according to the diameter, and the reduction of the input equipment by the common use of the apparatus is also the same.
이러한 본 발명을 좀 더 상세히 설명하면, 먼저 대량의 웨이퍼를 공정처리하게 마련된 대형의 반응챔버에 마추어 대형의 서포트(9')가 마련되고, 이 서포트(9')에 복수의 보트(20)가 방사상으로 배치된다.The present invention will be described in more detail. First, a large support 9 'is provided in a large reaction chamber provided to process a large amount of wafers, and a plurality of
이러한 복수의 보트(20) 개별로 웨이퍼를 로딩/언로딩시키기 위해 대기챔버에서 로봇아암에 로딩개구부를 제공하는 회전장치가 제공되어야 한다.In order to load / unload wafers individually into such a plurality of
여기서, 로딩개구부는 별개의 보트에 대해 그 로드가 개구시키는 것을 의미하며, 이에 따라 대형의 서포트(9) 영역에 장착된 복수의 소구경 보트(20)들은 그 로딩개구부가 방사상으로 형성되어 회전장치의 회전에 맞추어 로봇아암(5)에게 배치위치를 제공하게 된다.Here, the loading opening means that the rod opens to a separate boat, so that the plurality of small-
상기 회전장치는 반응챔버에서 반응가스의 균일한 분포를 유도하기 위하여 웨이퍼를 회동시키는 회전장치와는 의미가 다른 것이며, 다만 본 발명에서는 반응챔버에서의 회전장치가 장착된 경우 이것이 웨이퍼의 로딩/언로딩을 위한 회전장치가 공용되는 것으로, 이에 의해 복수의 보트가 장착될 때 별도 장치의 추가가 배제되는 이득을 얻을 수 있다.The rotating device is different from the rotating device that rotates the wafer to induce a uniform distribution of the reaction gas in the reaction chamber. However, in the present invention, when the rotating device is mounted in the reaction chamber, it is used for loading / unloading the wafer. Rotating devices for loading are shared, whereby the advantage of eliminating the addition of a separate device can be obtained when a plurality of boats are mounted.
한편, 하나의 서포트(9)에 대한 복수의 보트(20) 장착은 반응챔버(12')에서의 반응가스 확산에 대한 대칭적인 구조체를 제공하게 된다.On the other hand, mounting of a plurality of
예를 들어, 수직반응로인 반응챔버(12') 상하로의 가스흐름에 대하여 하나의 보트가 배치될 경우, 이 보트를 이루는 로드는 상술된 바와 같이 반응챔버를 관단면으로 편중된 구조체를 제공하게 된다.For example, when a boat is arranged for gas flows up and down the reaction chamber 12 ', which is a vertical reactor, the rods forming the boat provide a structure in which the reaction chamber is biased in a pipe section as described above. Done.
이에 따라 반응가스의 균일한 확산을 보장할 수 없으며, 부수적으로 회전장치를 두어 반응가스의 균일한 분포를 유도하고 있는 것이다.Accordingly, it is not possible to guarantee a uniform diffusion of the reaction gas, and incidentally, a rotary device is provided to induce a uniform distribution of the reaction gas.
반면, 본 발명에서 복수의 보트(20)들은 원형영역인 서포트에서 원형영역인 보트의 배치에 따라 자연스럽게 대칭적인 배치를 이루게 되며, 보트의 대칭적인 배치는 관단면에 대한 반응가스의 분포를 비교적 균일하게 유도시키는 확산유도체를 제공하게 된다.On the other hand, in the present invention, the plurality of
또한, 하나의 보트(20)를 이루는 로드들도 서로 대칭되게 배치되는 구조체를 제공하게 되며, 이러한 구조체에 회전장치(22)에 의한 회동이 부가되는 경우 반응가스의 균일한 분포를 더욱 증가시킬 수 있다.In addition, the rods constituting the
이에 부가되어, 본 발명에서는 복수의 보트 개별로 그 하부에 별도의 회전장 치(22')를 더 추가할 수 있다.In addition to this, in the present invention, a plurality of boats may further add a separate rotary device 22 'to the bottom thereof.
이 경우, 서포트의 회동과 더불어 복수의 보트 개별로 회동하게 되며, 이것은 하나의 보트를 둘러싸는 공간을 유닛으로 이 유닛내에서도 균일한 가스분포를 유도시키기 위함이다.In this case, with the rotation of the support, a plurality of boats are rotated individually, and this is to induce a uniform gas distribution even in this unit with the space surrounding one boat as a unit.
다음으로, 이러한 보트장치에 따라 대구경 웨이퍼를 기준으로 소구경 웨이퍼를 처리하기 위한 보트장치를 상기 복수의 보트가 배열된 본 발명의 것으로 응용할 경우, 동일한 반도체 제조장치에서 구경에 따른 보트장치가 공용될 수 있다.Next, when the boat apparatus for processing a small diameter wafer on the basis of a large diameter wafer according to the boat apparatus is applied to the present invention in which the plurality of boats are arranged, the boat apparatus according to the caliber is shared in the same semiconductor manufacturing apparatus. Can be.
즉, 본 발명은 웨이퍼가 적층되어 보트가 대기되는 대기챔버(16)에서 웨이퍼가 로딩/언로딩 되는 보트장치를 웨이퍼의 구경에 따라 소구경 웨이퍼용 보트장치(14b)와 대구경 웨이퍼용 보트장치(14a)로 구분되게 마련하고, 웨이퍼의 구경에 따라 동일 제조장치가 공용되게 고정된 배치를 갖는 카세트 스테이지(1)와 로봇아암(5) 및 반응챔버(12)로의 배치위치에 교환장치(18)를 통해 보트장치(14a)(14b)들 중 어느 하나가 배치되도록 하는 한편, 상기 소구경용 보트장치의 보트(20b)는 대구경 웨이퍼용 반응챔버(12)가 제공하는 공정공간에 따라 복수의 보트(20b)들로 대칭되게 방사상으로 배열시킴과 아울러, 보트(20b)의 로딩개구부를 외측으로 형성시키고 보트장치(14b)에 포함된 회전장치(22)를 통해 회전시켜 개별 보트(20b)로의 장착위치를 제공하여 동일 반도체 제조장치에서 서로 다른 직경의 웨이퍼를 공정처리하는 반도체 제조방법을 제공한다.That is, according to the present invention, the boat apparatus for loading / unloading the wafer in the
그리고, 이러한 방법을 위해 본 발명은 반도체 제조공정의 공정장치를 제공하며 대구경 웨이퍼(10a)를 기준으로 설치된 공용 반응챔버(12)와: 상기 대구경 웨 이퍼(10a)에 따른 대구경 웨이퍼용 보트장치(14a)와 이 대구경 웨이퍼용 보트장치에 이웃되어 별개로 설치되며 상기 대구경 웨이퍼용 서포트(9)와 동일의 것으로 그 장착면적의 구역내에 복수의 소구경 웨이퍼용 보트(20b)가 배치된 소구경 웨이퍼용 보트장치(14b)로 이루어진 복수의 보트장치들과: 상기 공용 반응챔버(7)에 이웃하여 상기 보트장치들이 대기되는 공간을 제공함과 더불어 보트장치들의 교환공간을 제공하는 대기챔버(16)와: 이 대기챔버(16)에 설치되어 상기 복수의 보트장치(14a)(14b)들이 설치됨과 아울러 상기 복수의 보트장치(14a)(14b) 중 어느 하나의 보트장치를 선택하여 고정된 위치를 갖는 공용 반응챔버(12) 및 로봇아암(5)에서의 로딩/언로딩 배치위치를 제공하는 교환장치(18)로 이루어진 반도체 제조장치를 제공한다.And, for this method, the present invention provides a process apparatus of the semiconductor manufacturing process and the
이러한 본 발명을 좀 더 상세히 설명하면, 먼저 기존의 제조장치에서 카세트 스테이지(1)와 로봇아암(5) 및 반응챔버(12)는 공용된다.In more detail, the
반응챔버(12)는 대구경 웨이퍼(10a)를 기준으로 마련된 것이며, 이 대구경용 반응챔버(12)에 소구경 웨이퍼(10b)가 적용되기 위하여 소구경 웨이퍼용 보트장치(14b)가 독립적으로 설치된다.The
상기 기존 장치의 공용은 기존장치의 배치가 종래와 동일함을 의미하고, 이에 따라 소구경 웨이퍼용 보트장치(14b)가 별도의 교환장치(18)를 통해 그 배치위치로 이송된다.The common use of the existing device means that the arrangement of the existing device is the same as before, and thus the
즉, 기준된 대구경용 보트장치(14a)와 소구경용 보트장치(14b)는 교환장치(18)를 통해 배치위치로 서로 교환되며, 여기서 배치위치란 반응챔버(12)로 투입되 는 위치와 더불어, 로봇아암(5)의 웨이퍼 로딩/언로딩을 위한 대기위치를 의미한다.That is, the standard large-
이를 위한 교환장치(18)는 베이스패널(24) 자체가 이송되어 보트장치(14a)(14b)의 교환을 수행되며, 레일부(26)와 구동부(미도시)를 통해 수행되고, 교환장치(18)의 작업반경을 수용하는 대기챔버(16)가 제공된다.The
상기 교환장치(18) 상부에 보트장치(14a)(14b)가 독립적으로 설치되며, 서포트(9) 및 승강장치(6')가 독립적으로 구비된다.
보트장치는 대구경용 보트장치(14a)와 소구경용 보트장치(14b)로 구분되며, 예를 들어 도시된 것은 12인치 대구경용 보트장치와 6인치 소구경용 보트장치가 별도로 장착된 것을 나타낼 수 있다.The boat apparatus is divided into a large-
물론, 정확한 치수에 의하여는 12인치 웨이퍼 영역내에 6인치 웨이퍼가 3개 배열될 수는 없지만, 서포트가 제공하는 영역과 그 공차에 의해 12인치 영역내에 3개의 6인치용 보트가 복수개 장착될 수 있다.Of course, three 6-inch wafers cannot be arranged in the 12-inch wafer area by the correct dimensions, but three 6-inch boats can be mounted in the 12-inch area by the area provided by the support and the tolerance thereof. .
또한, 12인치 대구경용 보트장치를 기준으로 4인치 소구경용 보트장치의 서포트에 복수개의 보트배열은 당연한 것이며, 이에 따라 도시된 복수의 보트장치는 2개이상일 수 있다.In addition, a plurality of boat arrangements in the support of the 4 inch small diameter boat apparatus based on the 12 inch large diameter boat apparatus is natural, and thus the plurality of boat apparatuses shown may be two or more.
상기 소구경용 보트장치(14b)는 전술된 본 발명에 따른 보트장치이며, 이러한 보트장치가 적용될 경우, 그 자체로 생산성을 향상시킴과 더불어, 대구경 보트장치와 공용되어 그 생산성을 더욱 향상시키게 된다.The small-
상기 복수의 보트(20b) 개별로 웨이퍼를 로딩/언로딩시키기 위해 대기챔버에 서 로봇아암에 로딩개구부를 제공하는 회전장치와 대구경의 반응챔버에서 반승가스의 균일분포를 위한 유도체 및 각 보트에 대한 개별의 회전장치는 전술된 바와 같다.The plurality of boats (20b) is a rotary device for providing a loading opening to the robot arm in the atmospheric chamber for loading and unloading the wafer separately, and a derivative for the uniform distribution of the reaction gas in the large-diameter reaction chamber and for each boat The individual rotating device is as described above.
그리고, 대구경용 서포트(9)의 영역에 장착된 복수의 소구경 보트(20b)들은 그 로딩개구부가 방사상으로 형성되어 회전장치의 회전에 맞추어 로봇아암(5)에게 배치위치를 제공하게 됨도 전술된 바와 된다.In addition, the plurality of
한편, 상기 교환장치(18)와 복수의 보트(20b)가 장착된 소구경용 보트장치(14b) 및 이에 따른 회전장치에 의해 로봇아암(5)의 세팅값은 가변되며, 컨트롤유니트에 설정될 것이다.On the other hand, by the small-
먼저, 규격화된 웨이퍼 카세트의 적층간격이 구경에 따라 달라지며, 웨이퍼의 중앙을 흡착시켜 로딩/언로딩을 수행함을 고려할 때, 복수의 보트에서 제공되는 웨이퍼의 중앙좌표와 하나의 보트에서 제공되는 중앙좌표는 달라지게 된다.First, the stacking intervals of the standardized wafer cassettes vary depending on the size, and considering the loading / unloading by adsorbing the center of the wafer, the center coordinates of the wafers provided by the plurality of boats and the center provided by one boat The coordinates will be different.
이에 따라 웨이퍼의 구경에 따라 보트장치가 교체될 때, 그 교체에 따른 로봇아암의 제어세팅 값이 달라지게 되는 것이며, 이것은 설정값의 입력에 의해 달성되는 것으로, 상세한 설명은 생략한다.Accordingly, when the boat apparatus is replaced according to the diameter of the wafer, the control setting value of the robot arm according to the replacement is changed, which is achieved by input of the setting value, and a detailed description thereof will be omitted.
상술된 바와 같이 본 발명에 따르면, 대구경 웨이퍼 제조장치를 기준으로 대기챔버에 교환장치와 별도의 소구경용 보트장치를 설치하여, 제작상황에 따라 대구경용 보트장치와 소구경용 보트장치가 교환되도록 함으로써, 하나의 반도체 제조장치에서 다른 구경의 웨이퍼 제조공정이 수행되어, 반도체 제조공정의 생산성 및 제 조상황에 따른 호환성이 향상되는 효과가 있다.As described above, according to the present invention, by installing a small-diameter boat device separate from the exchange device in the atmospheric chamber based on the large-diameter wafer manufacturing apparatus, by replacing the large-diameter boat apparatus and the small-diameter boat apparatus according to the production situation, The wafer fabrication process of different diameters is performed in one semiconductor fabrication apparatus, thereby improving the productivity and compatibility of the semiconductor fabrication process.
특히, 소구경용 보트장치가 적용될 경우, 복수의 소구경용 보트가 대구경용 반응챔버에 투입되어 생산성이 더욱 증대되며, 복수의 보트는 반응가스의 흐름에 대해 대칭적인 구조물을 제공하여 반응가스의 균일한 확산을 유도시키는 유도체의 역할을 수행하는 효과가 있다.In particular, when a small-diameter boat apparatus is applied, a plurality of small-diameter boats are introduced into the large-diameter reaction chamber to further increase productivity, and the plurality of boats provide a structure symmetrical with respect to the flow of the reaction gas to provide uniform reaction gas. It has the effect of acting as a derivative to induce diffusion.
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