KR100944157B1 - 기판 제조 장치 및 그 방법 - Google Patents

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Abstract

기판 제조 장치는 기판이 수납되는 수납용기 및 수납용기가 안착되는 로드 포트를 구비한다. 로드 포트는 수납용기가 안착되는 부분에 가열 부재를 구비한다. 가열 부재는 수납용기를 가열하여 수납용기 내부의 온도를 상승시킨다. 이에 따라, 수납용기 안의 흄을 제거하고, 흄에 의한 기판 불량을 방지하며, 제품의 수율을 향상시킬 수 있다.

Description

기판 제조 장치 및 그 방법{APPARATUS AND METHOD OF PRODUCTING SUBSTRATE}
본 발명은 반도체 소자를 제조하는 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 플라스마를 이용하여 반도체 기판을 처리하는 기판 가공 장치에 관한 것이다.
일반적으로, 플라스마(Plasma)는 이온이나 전자, 라디칼(Radical) 등으로 이루어진 이온화된 가스 상태를 말하며, 매우 높은 온도나, 강한 전계 혹은 고주파 전자계(RF Electromagnetic Fields)에 의해 생성된다.
특히, 글로우 방전(Glow Discharge)에 의한 플라스마 생성은 직류나 고주파 전자계에 의해 여기된 자유 전자에 의해 이루어지고, 여기된 자유 전자는 가스 분자와 충돌하여 이온, 라디칼, 전자 등과 같은 활성종(Active Species)을 생성한다. 이러한 활성종은 물리 혹은 화학적으로 물질의 표면에 작용하여 표면의 특성을 변화시킨다. 이와 같이, 활성종에 의해 물질의 표면을 처리하는 것을 플라스마 처리라고 한다.
이러한 플라스마 처리는 반도체 소자를 제조하는 공정, 예컨대, 박막 증착, 세정(cleaning), 애싱(ashing) 또는 에칭(etching) 공정에 이용된다.
일반적으로, 반도체 공정에 사용되는 웨이퍼는 풉(FOUP)이라는 수납용기에 수납된다. 공정시, 풉으로부터 웨이퍼를 인출하고, 플라스마 처리를 통해 웨이퍼를 가공하여 다시 풉에 수납한다. 이때, 가공된 웨이퍼는 플라스마 공정 특성상 흄(fume)이 발생된다. 이러한 흄은 가공된 웨이퍼와 함께 풉에 수납되어 공정 대기중인 웨이퍼에 불필요한 막을 형성하고, 이로 인해, 웨이퍼의 불량이 발생한다.
본 발명의 목적은 제품의 수율을 향상시킬 수 있는 기판 제조 장치를 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 목적은 상기한 기판 제조 장치를 이용하여 기판을 제조하는 방법을 제공하는 것이다.
상기한 본 발명의 목적을 실현하기 위한 하나의 특징에 따른 기판 제조 장치는, 수납용기, 공정유닛, 이송부재 및 로드포트로 이루어진다.
수납용기는 다수의 기판을 수납한다. 공정유닛은 기판을 처리하는 처리 공정이 이루어진다. 이송부재는 상기 수납용기로부터 상기 기판을 인출하여 상기 공정유닛에 제공하고, 상기 공정유닛에 의해 가공된 기판을 상기 수납용기에 제공한다. 로드포트는 상기 수납용기가 안착되고, 상기 수납용기를 가열하여 상기 가공된 기판으로부터 발생된 흄(fume)을 제거하는 가열 부재를 갖는다.
구체적으로, 상기 로드포트는 상기 수납용기가 안착되는 받침대를 포함하고, 상기 가열 부재는 상기 받침대에서 상기 수납용기가 안착되는 영역에 설치된다.
또한, 상기한 본 발명의 다른 목적을 실현하기 위한 하나의 특징에 따른 기판 제조 방법은 다음과 같다.
먼저, 다수의 기판이 수납된 수납용기를 로드포트에 안착시키고, 상기 수납용기를 가열한다. 상기 수납용기로부터 상기 기판을 인출하여 상기 기판을 가공하 고, 가공된 기판을 가열된 상기 수납용기에 다시 수납한다. 여기서, 상기 가공된 기판으로부터 발생된 흄은 상기 수납용기 내부의 온도 상승에 의해 제거된다.
구체적으로, 상기 수납용기에 수납된 상기 기판들은, 상기 수납용기의 바닥면에 대해 수직 방향으로 이격되어 배치되고 각각 상기 수납용기의 바닥면과 마주하며, 상기 기판을 가공하는 단계는, 상기 수납용기에 수납된 기판들 중 최상층에 위치하는 기판부터 순차적으로 인출하여 가공한다. 상기 가공된 기판을 상기 수납용기에 수납하는 단계는, 상기 가공된 기판을 해당 기판이 가공되기 이전에 수납되었던 위치에 수납한다.
또한, 상기한 본 발명의 목적을 실현하기 위한 다른 하나의 특징에 따른 기판 제조 장치는, 적어도 하나의 수납용기, 공정유닛, 적어도 하나의 버퍼모듈 및 이송부재로 이루어진다.
수납용기는 다수의 기판을 수납한다. 공정유닛은 상기 기판을 가공하는 처리 공정이 이루어진다. 버퍼모듈은 상기 공정유닛으로부터 가공된 기판을 수납하고, 상기 처리된 기판에 퍼지 가스를 공급하여 상기 가공된 기판으로부터의 흄(Fume)을 제거한다. 이송부재는 상기 수납용기로부터 상기 기판을 인출하여 상기 공정유닛에 제공하고, 상기 공정유닛으로부터 상기 가공된 기판을 제공받아 상기 버퍼모듈에 제공한다.
구체적으로, 상기 버퍼모듈은 몸체와 적어도 하나의 가스 분사라인을 구비한다. 몸체는 상기 처리된 기판을 수납하기 위한 수납공간을 제공한다. 가스 분사라인은 상기 수납공간에 설치되고, 상기 수납공간에 상기 퍼지 가스를 공급한다.
상기 버퍼모듈은 가공된 다수의 기판을 수납하고, 상기 몸체는 내벽으로부터 돌출되어 상기 가공된 기판들을 지지하는 다수의 돌출부를 구비한다.
또한, 상기 가스 분사라인에는 상기 퍼지 가스를 분사하는 다수의 분사홀이 형성된다. 상기 분사홀들은, 상기 가스 분사라인의 폭 방향으로 적어도 두 개의 열로 이격되어 배치되고 각 열 별로 상기 퍼지가스를 서로 다른 방향으로 분사한다. 각 열의 분사홀들은, 상기 가스 분사라인의 길이 방향으로 서로 이격되어 배치된 것을 특징으로 하는 기판 제조 장치.
또한, 상기한 본 발명의 목적을 실현하기 위한 다른 하나의 특징에 따른 기판 제조 방법은 다음과 같다.
먼저, 수납용기로부터 기판을 인출하여 상기 기판을 가공한다. 퍼지가스가 제공되는 버퍼모듈에 가공된 기판을 수납하여 상기 가공된 기판으로부터 발생된 흄을 제거한다.
상기 흄을 제거하는 과정을 살펴보면 다음과 같다. 먼저, 상기 버퍼모듈의 수납공간에 적어도 하나의 가스 분사라인을 설치한다. 상기 가스 분사라인에 상기 퍼지가스를 공급하여 상기 수납공간에 상기 퍼지 가스를 제공하고, 상기 퍼지가스가 공급되고 있는 상기 수납공간에 상기 가공된 기판을 수납한다.
여기서, 상기 가공된 기판에는 서로 다른 방향으로 분사되는 퍼지 가스들이 제공된다.
한편, 기판 제조 방법은 상기 버퍼 모듈에 수납된 상기 가공된 기판을 상기 수납용기에 다시 수납하는 과정을 더 포함한다.
상술한 본 발명에 따르면, 기판 제조 장치는 가공된 기판으로부터 발생된 흄을 제거할 수 있으므로, 흄에 의해 기판에 불필요한 막이 형성되는 것을 방지하고, 제품의 수율을 향상시킨다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명한다. 한편, 이하에서는 웨이퍼를 기판의 일례로 설명하나, 본 발명의 기술적 사상과 범위는 이에 한정되지 않는다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 제조 장치를 나타낸 도면이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 기판 제조 장치(300)는 웨이퍼의 처리 공정이 이루어지는 공정 유닛(100), 및 상기 공정 유닛(100)으로부터 상기 웨이퍼를 인출 인입하는 설비 전방 단부 모듈(Equipment Front End Module : EFEM)(200)을 포함한다.
구체적으로, 상기 공정 유닛(100)은 다수의 공정 챔버(110a, 110b, 110c, 110d), 트랜스퍼 챔버(transfer chamber)(120), 제1 이송 로봇(140), 및 로드락 챔버(loadlock chamber)(150)를 포함한다.
상기 공정 챔버들(110a, 110b, 110c, 110d)은 상기 공정모듈들(10a, 10b)은 각각 웨이퍼에 제공받아 반도체 공정, 예컨대 에칭, 세정(cleaning), 애싱(ashing) 등과 같은 공정을 수행하여 상기 웨이퍼를 가공한다.
상기 트랜스퍼 챔버(120)는 상측에서 볼 때 대체로 다각 형상을 갖고, 상기 공정 챔버들(110a, 110b, 110c, 110d) 및 상기 로드락 챔버(150)와 연결된다. 상기 트랜스퍼 챔버(120)의 안에는 상기 제1 이송로봇(140)이 설치된다. 상기 제1 이송로봇(140)은 상기 공정챔버들(110a, 110b, 110c, 110d) 각각에 상기 웨이퍼를 로딩하거나 상기 공정챔버들(110a, 110b, 110c, 110d)로부터 상기 웨이퍼를 언로딩한다. 또한, 상기 제1 이송로봇(140)은 상기 공정챔버들(110a, 110b, 110c, 110d)과 상기 로드락 챔버(150) 간에 상기 웨이퍼를 이송한다.
상기 로드락 챔버(150)는 상기 트랜스퍼 챔버(120)와 상기 설비 전방 단부 모듈(200)과의 사이에 구비된다. 상기 로드락 챔버(150)는 상기 공정챔버들(110a, 110b, 110c, 110d)로 유입되는 웨이퍼들이 일시적으로 머무르는 로딩 챔버(151)와 상기 공정챔버들(110a, 110b, 110c, 110d)로부터 상기 반도체 공정이 완료되어 인출된 웨이퍼들이 일시적으로 머무르는 언로딩 챔버(155)를 구비한다.
여기서, 상기 로드락 챔버(150)의 내부는 진공 및 대기압으로 전환되고, 상기 트랜스퍼 챔버(120) 및 상기 공정챔버들(110a, 110b, 110c, 110d)은 진공으로 유지된다. 상기 로드락 챔버(150)는 외부 오염물질이 상기 공정챔버들(110a, 110b, 110c, 110d)과 상기 트랜스퍼 챔버(120)에 유입되는 것을 방지한다.
한편, 상기 설비 전방 단부 모듈(200)은 다수의 수납용기, 다수의 로드포트, 프레임(230) 및 제2 이송로봇(240)을 포함한다.
구체적으로, 상기 수납용기(210)는 다수의 웨이퍼를 수납한다. 상기 수납용기(210)는 가공되지 않은 웨이퍼들을 상기 공정유닛(100)에 제공하고, 상기 공정유 닛(100)에 의해 가공된 웨이퍼들을 다시 수납한다. 상기 수납용기(210)에 대한 설명은 후술하는 도 3 및 도 4에서 구체적으로 하기로 한다.
상기 수납용기(210)는 상기 로드 포트(220)에 안착된다. 상기 로드 포트(220)는 상기 프레임(230)의 일측에 구비되고, 상기 수납용기(210)를 지지한다. 상기 로드 포트(220)에 대한 설명은 후술하는 도 2 및 도 3에서 구체적으로 하기로 한다.
상기 프레임(230)은 상기 로드 포트(220)와 상기 로드락 챔버(150)와의 사이에 위치하고, 내부에 상기 제2 이송 로봇(240)이 설치된다. 상기 제2 이송 로봇(240)은 상기 로드 포트(220)에 안착된 수납용기(210)와 상기 공정 유닛(100) 간에 상기 웨이퍼를 이송한다. 즉, 상기 제2 이송 로봇(240)은 상기 수납용기(210)로부터 상기 웨이퍼를 인출하여 상기 공정 유닛(100)에 제공하고, 상기 공정 유닛(100)으로부터 가공된 웨이퍼를 제공받아 상기 수납용기(210)에 저장한다.
이하, 설명의 편의를 위해 상기 공정 유닛(100)에 의해 가공된 웨이퍼를 가공 웨이퍼라 하고, 공정 처리전의 웨이퍼를 소스 웨이퍼라 한다.
도 2는 도 1에 도시된 수납용기와 로드포트를 나타낸 부분 사시도이고, 도 3은 도 2에 도시된 수납용기와 받침대를 구체적으로 나타낸 분해 사시도이며, 도 4는 도 3에 도시된 수납용기에 웨이퍼가 수납된 상태를 나타낸 단면도이다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 상기 수납용기(210)는 웨이퍼들을 수납하기 위한 수납공간(RS)이 형성된 몸체(211), 및 상기 수납공간(RS)을 밀폐하는 도어(213)를 구비한다. 상기 몸체(211)는 상기 웨이퍼들의 출입을 위해 일 측면이 개구되고, 상 기 도어(213)는 상기 몸체(211)의 개구된 측면에 구비되어 상기 몸체(211) 내부를 밀폐시킨다. 상기 몸체(211)의 내벽에는 상기 웨이퍼들을 지지하는 다수의 지지돌기가 형성된다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 상기 지지돌기(211a)는 상기 몸체(211) 내벽으로부터 돌출되어 웨이퍼(10)의 단부를 지지한다. 이때, 상기 수납용기(210)에 수납된 웨이퍼들은 각각 상기 몸체(211)의 바닥면과 마주하게 배치되고, 상기 몸체(211) 바닥면에 대해 수직 방향으로 이격되어 배치된다.
한편, 상기 로드 포트(220)는 상기 수납용기(210)가 안착되는 받침대(221) 및 상기 수납용기(210)를 가열하는 가열 부재(223)를 포함한다.
도 5는 도 2에 도시된 받침대와 가열 부재를 나타낸 평면도이다.
도 3 및 도 5를 참조하면, 상기 가열 부재(233)는 상기 받침대(221)에 내장되고, 제1 내지 제3 가열 플레이트(233a, 233b, 233c)를 포함한다. 이 실시예에 있어서, 상기 가열 부재(233)는 세 개의 가열 플레이트(233a, 233b, 233c)로 이루어지나, 상기 가열 플레이트의 개수는 상기 수납 용기(210)의 크기 및 각 가열 플레이트의 크기에 따라 증가하거나 감소할 수도 있다.
상기 제1 내지 제3 가열 플레이트(233a, 233b, 233c)는 막대 형상을 갖고, 서로 이격되어 위치하며, 상기 받침대(211)에서 상기 수납용기(210)가 안착되는 지지영역(FA)에 위치한다. 상기 제1 내지 제3 가열 플레이트(233a, 233b, 233c)는 열을 발생시켜 상기 수납용기(210)를 가열하고, 이에 따라, 상기 수납용기(210) 안의 흄(fume)을 제거한다.
즉, 상기 공정유닛(100)(도 1 참조)에 의해 가공된 웨이퍼는 상기 공정 처리 과정에서 사용되는 가스 등에 의해 흄이 발생한다. 상기 제1 내지 제3 가열 플레이트(233a, 233b, 233c)는 상기 수납용기(210) 내부의 온도를 상승시켜 상기 수납용기(210) 안의 흄, 즉, 상기 가공 웨이퍼로부터 발생된 흄을 제거한다.
이에 따라, 상기 기판 제조 장치(300)는 상기 흄에 의해 상기 수납용기(210) 안에 수납된 웨이퍼에 불필요한 막이 형성되는 것을 방지한다. 따라서, 상기 기판 제조 장치(300)는 상기 가공 웨이퍼의 불량을 방지하고, 제품의 수율을 향상시킨다.
본 발명의 일례로, 상기 제1 내지 제3 가열 플레이트(233a, 233b, 233c)는 약 섭씨 30도 내지 약 섭씨 100도 가열될 수 있다.
도 3 및 도 5에 도시된 상기 제1 내지 제3 가열 플레이트(233a, 233b, 233c)는 상기 받침대(211)에 내장되나, 외부로 노출될 수도 있다. 후술하는 도 6은 상기 가열 플레이트들(233a, 233b, 233c)이 외부로 노출된 일례를 나타낸다.
도 6은 도 5에 도시된 받침대의 다른 일례를 나타낸 평면도이고, 도 7은 도 6의 절단선 I-I'에 따른 단면도이다.
도 6 및 도 7을 참조하면, 받침대(225)는 제1 내지 제3 삽입홈(225a, 225b, 255c)이 형성되고, 상기 제1 내지 제3 가열 플레이트(233a, 233b, 233c)는 각각 상기 제1 내지 제3 삽입홈(225a, 225b, 225c)에 삽입된다. 여기서, 상기 삽입홈(225a, 225b, 225c)의 개수는 상기 가열 플레이트(233a, 233b, 233c)의 개수에 따라 증가하거나 감소한다.
상기 제1 내지 제3 삽입홈(225a, 225b, 225c)의 깊이는 각 가열 플레이트(233a, 233b, 233c)의 두께보다 크게 형성되어 상기 제1 내지 제3 가열 플레이트(233a, 233b, 233c)의 상면이 상기 받침대(225)의 상면보다 아래에 위치한다. 이에 따라, 상기 수납용기(210)는 상기 제1 내지 제3 가열 플레이트(233a, 233b, 233c)와 직접적으로 접촉되지 않는다.
이하, 도면을 참조하여 상기 수납용기(210) 안의 흄을 제거하는 과정에 대해 구체적으로 설명한다.
도 8은 도 1에 도시된 기판 제조 장치에서 웨이퍼를 제조하는 방법을 나타낸 흐름도이다.
도 1, 도 3 및 도 8을 참조하면, 먼저, 상기 소스 웨이퍼들이 수납된 수납용기(210)를 상기 로드 포트(220)에 안착시킨다(단계 S110). 이때, 상기 로드 포트(220)의 제1 내지 제3 가열 플레이트(233a, 233b, 233c)는 상기 수납용기(210)가 안착된 이후에 구동될 수도 있고, 상기 수납용기(210)가 안착되기 이전에 구동될 수도 있다.
상기 제1 내지 제3 가열 플레이트(233a, 233b, 233c)에 의해 상기 수납용기(210)가 가열된다(단계 S120).
상기 수납용기(210)가 가열되고 있는 상태에서, 상기 제2 이송 로봇(240)은 상기 수납용기(210)로부터 상기 소스 웨이퍼를 인출하여 상기 공정 유닛(100)에 제공한다(단계 S130). 이때, 상기 제2 이송 로봇(240)은 상기 소스 웨이퍼들 중 최상 층에 위치하는 소스 웨이퍼부터 순차적으로 인출한다.
상기 공정 유닛(100)은 반응가스를 공급받아 플라스마를 발생시키고, 상기 소스 웨이퍼를 플라스마 처리하여 상기 가공 웨이퍼를 생성한다(단계 S140). 본 발명의 일례로, 상기 반응가스는 불소를 포함하는 화합물, 브롬화수소(HBr), 사염화탄소(CCl4), 삼염화붕소(BCl3) 중 적어도 어느 하나를 포함한다.
이어, 상기 제2 이송 로봇(240)은 상기 가공 웨이퍼를 상기 수납용기(210)에 제공한다(단계 S150). 이때, 상기 가공 웨이퍼는 상기 수납용기(210)가 상기 제1 내지 제3 가열 플레이트(233a, 233b, 233c)에 의해 가열된 상태에서 상기 수납용기(210)에 수납된다. 이에 따라, 상기 가공 웨이퍼로부터 발생된 흄은 상기 수납용기(210) 안의 가열된 공기에 의해 제거된다.
또한, 상기 제2 이송 로봇(240)은 상기 가공 웨이퍼가 플라스마 처리되기 이전 상태, 즉, 상기 가공 웨이퍼에 대응하는 소스 웨이퍼가 수납됐던 위치에 상기 가공 웨이퍼를 위치시킨다. 여기서, 상기 수납용기(210) 안의 소스 웨이퍼들은 최상층부터 인출되므로, 상기 가공 웨이퍼들은 상기 수납공간(RS)의 최상층부터 순차적으로 수납된다. 상기 흄은 상승하는 특성이 있으므로, 이와 같이, 상기 가공 웨이퍼들을 상기 수납공간(RS)의 최상층부터 하층순으로 수납할 경우, 상기 흄에 의한 웨이퍼의 불량을 감소시킬 수 있다.
도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 기판 제조 장치를 나타낸 도면이다.
도 9를 참조하면, 본 발명의 기판 제조 장치(500)는 웨이퍼의 처리 공정이 이루어지는 공정 유닛(100), 및 상기 공정 유닛(100)으로부터 상기 웨이퍼를 인출 인입하는 설비 전방 단부 모듈(400)을 포함한다.
상기 공정 유닛(100)은 도 1에 도시된 공정 유닛(100)과 동일한 구성을 가지므로, 참조 번호를 병기하고, 중복된 설명은 생략한다.
상기 설비 전방 단부 모듈(400)은 다수의 수납용기, 다수의 로드포트, 프레임(230), 제2 이송로봇(240), 및 다수의 버퍼 모듈(410, 420)을 포함한다. 상기 수납용기(210)와 상기 프레임(230) 및 상기 제2 이송로봇(240)은 도 1 내지 도 3에 도시된 수납용기(210)와 프레임(230) 및 제2 이송로봇(240)과 동일한 구성을 가지므로, 참조 번호를 병기하고, 중복된 설명은 생략한다.
상기 수납용기(210)는 상기 로드 포트(430)에 안착되고, 상기 로드 포트(430)는 상기 프레임(230)의 일측에 설치된다. 상기 프레임(230) 안에 설치된 상기 제2 이송 로봇(240)은 상기 로드 포트(430)에 안착된 수납용기(210)로부터 웨이퍼를 인출하여 상기 공정유닛(100)에 제공한다. 또한, 상기 제2 이송 로봇(240)은 상기 공정유닛(100)에 의해 처리된 웨이퍼를 상기 버퍼 모듈(410, 420)에 제공한다.
상기 버퍼 모듈들(410, 420)은 상기 프레임(230)의 일측에 상기 로드 포트(430)와 인접하여 설치되고, 제1 및 제2 버퍼 모듈(410, 420)로 이루어진다. 본 발명의 일례로, 상기 설비 전방 단부 모듈(400)은 두 개의 버퍼 모듈(410, 420)을 구비하나, 상기 버퍼 모듈(410, 420)의 개수는 상기 수납용기(210)의 개수에 따라 증가하거나 감소할 수 있다.
이 실시예에 있어서, 상기 제1 및 제2 버퍼 모듈(410, 420)은 서로 동일한 구성 및 기능을 갖는다. 따라서, 이하, 상기 제1 및 제2 버퍼 모듈(410, 420)에 대한 구체적인 설명에 있어서, 상기 제1 버퍼 모듈(410)을 일례로 하여 설명하고, 상기 제2 버퍼 모듈(420)에 대한 설명은 생략한다.
도 10은 도 9에 도시된 제1 버퍼 모듈을 나타낸 사시도이고, 도 11은 도 10의 제1 버퍼 모듈에 웨이퍼가 수납된 상태를 나타낸 단면도이며, 도 12는 도 9에 도시된 제1 버퍼 모듈 안에서 퍼지 가스를 분사하는 공정을 나타낸 단면도이다.
도 10 및 도 11을 참조하면, 상기 제1 버퍼 모듈(410)은 웨이퍼들을 수납하는 수납공간(WR)이 형성된 몸체(411), 및 웨이퍼로부터 발생된 흄을 제거하기 위한 퍼지 가스(PG)를 제공하는 가스 분사라인들(413, 414)을 포함한다.
이 실시예에 있어서, 상기 제1 버퍼 모듈(410)은 두 개의 가스 분사라인(413, 414)을 구비하나, 상기 가스 분사라인(413, 414)의 개수는 상기 제1 버퍼 모듈(410)의 크기에 따라 증가하거나 감소할 수 있다. 또한, 본 발명의 일례로, 상기 퍼지 가스(PG)로는 질소 가스가 이용된다.
구체적으로, 상기 몸체(411)는 상기 웨이퍼들의 출입을 위해 일 측면이 개구되고, 상기 몸체(411)의 내벽에는 상기 웨이퍼들을 지지하는 다수의 돌기가 형성된다.
상기 돌기(411a)는 상기 몸체(411) 내벽으로부터 돌출되어 웨이퍼(10)의 단부를 지지한다. 이때, 상기 제1 버퍼 모듈(410)에 수납된 웨이퍼들은 각각 상기 몸체(411)의 바닥면과 마주하게 배치되고, 상기 몸체(411) 바닥면에 대해 수직 방향 으로 이격되어 배치된다.
상기 수납공간(WR)에는 상기 가스 분사라인들(413, 414)이 설치된다. 상기 가스 분사라인들(413, 414)은 상기 몸체(411)의 바닥면에 대해 수직 방향으로 연장되어 형성되고, 외부의 가스 공급라인(440)과 연결된다. 상기 가스 공급라인(440)은 상기 퍼지 가스(PG)를 공급하는 가스 공급부(430)와 연결되고, 상기 가스 공급부(430)로부터 배출된 상기 퍼지 가스(PG)를 상기 각 가스 분사라인(413, 414)에 제공한다. 상기 가스 공급라인(440)에는 상기 각 가스 분사라인(413, 414)에 제공되는 퍼지 가스(PG)의 양을 조절하는 밸브(450)가 설치된다.
본 발명의 일례로, 상기 가스 분사라인들(413, 414)은 상기 몸체(411)의 측면들 중 상기 몸체(411)의 개구된 측면과 마주하는 면에 인접하여 위치하고, 서로 이격되어 위치한다.
상기 가스 분사라인들(413, 414)에는 각각 상기 퍼지 가스(PG)를 분사하는 다수의 분사홀(413a, 413b, 414a, 414b)이 형성된다. 각 가스 분사라인(413, 414)에는 상기 분사홀들(413a, 413b, 414a, 414b)이 해당 가스 분사라인(413, 414)의 폭 방향으로 적어도 두 개의 열로 이격되어 형성되고, 상기 분사홀들(413a, 413b, 414a, 414b)은 각 열 별로 상기 퍼지 가스(PG)를 서로 다른 방향으로 분사한다. 이에 따라, 상기 수납공간(WR)에 수납된 웨이퍼(10)의 전 영역에 상기 퍼지 가스(PG)가 균일하게 제공된다. 각 열의 분사홀들은, 상기 가스 분사라인의 길이 방향으로 서로 이격되어 배치된다.
상기 분사홀들(413a, 413b, 414a, 414b)로부터 분사된 상기 퍼지 가스(PG)는 상기 수납공간(WR)에 수납된 웨이퍼(10)에 공급되고, 이에 따라, 상기 웨이퍼(10)로부터 발생된 흄이 제거된다. 따라서, 상기 제1 버퍼 모듈(410)은 상기 흄에 의한 웨이퍼(10)의 불량을 방지하고, 제품의 수율을 향상시킬 수 있다.
다시, 도 1을 참조하면, 상기 제2 이송 로봇(240)은 상기 제1 및 제2 버퍼 모듈(410) 안에서 흄이 제거된 웨이퍼들을 상기 수납용기(210)에 수납한다.
이하, 도면을 참조하여 상기 퍼지 가스를 이용하여 상기 흄을 제거하는 과정에 대해 구체적으로 설명한다.
도 13은 도 9에 도시된 기판 제조 장치에서 웨이퍼를 제조하는 방법을 나타낸 흐름도이고, 도 14는 도 13에 도시된 웨이퍼의 흄 제거 과정을 나타낸 흐름도이다.
도 9 및 도 13을 참조하면, 먼저, 상기 수납용기(210)가 상기 로드 포트(430)에 안착되면, 상기 제2 이송 로봇(240)은 상기 수납용기(210)로부터 웨이퍼를 인출하여 상기 공정 유닛(100)에 제공한다(단계 S210). 이때, 상기 수납용기(210)에 수납된 웨이퍼들은 상기 공정 유닛(100)에 의해 가공되기 이전의 웨이퍼들이다.
상기 공정 유닛(100)은 반응가스를 이용한 플라즈마 처리를 통해 상기 웨이퍼를 가공한다(단계 S220).
상기 제2 이송 로봇(240)은 상기 공정 유닛(100)으로부터 가공된 웨이퍼를 제공받아 상기 제1 및 제2 버퍼 모듈(410, 420) 중 어느 하나에 수납하고, 해당 버 퍼 모듈은 가공 처리된 웨이퍼로부터 발생하는 흄을 제거한다(단계 S230).
이하, 제1 버퍼 모듈(410)을 일례로 하여 상기 흄을 제거하는 과정에 대해 구체적으로 설명한다.
도 12 및 도 14를 참조하면, 먼저, 상기 가스 공급부(430)로부터 배출된 퍼지 가스(PG)를 상기 가스 공급라인(440)을 통해 상기 각 가스 분사라인(413, 414)에 공급한다(단계 S233).
상기 가스 분사라인들(413, 414)에 제공된 상기 퍼지 가스(PG)는 상기 분사홀들(413a, 413b, 414a, 414b)을 통해 상기 제1 버퍼 모듈(410)의 수납공간(WR)에 분사된다(단계 S233).
상기 제2 이송 로봇(240)(도 9 참조)은 상기 퍼지 가스(PG)가 지속적으로 분사되고 있는 상기 수납공간(WR)에 상기 가공된 웨이퍼(10)를 인입시킨다(단계 235). 이에 따라, 상기 가공된 웨이퍼(10)로부터 발생된 흄이 상기 수납공간(WR)에 충진된 상기 퍼지 가스(PG)에 의해 제거된다.
이와 같이, 상기 기판 제조 장치(500)는 상기 공정유닛(100)에서 가공 처리된 웨이퍼(10)를 상기 제1 및 제2 버퍼 모듈(410, 420) 중 어느 하나에 임시 수납함으로써, 상기 가공된 웨이퍼(10)로부터 발생된 흄을 제거한다. 이에 따라, 상기 기판 제조 장치(500)는 상기 흄에 의해 발생되는 웨이퍼의 불량을 방지할 수 있으므로, 제품의 수율을 향상시킬 수 있다.
다시, 도 9 및 도 13을 참조하면, 상기 제2 이송 로봇(240)은 상기 제1 및 제2 버퍼 모듈(410, 420) 중 상기 가공된 웨이퍼들의 수납이 완료된 버퍼 모듈로부 터 상기 가공된 웨이퍼를 인출하여 상기 수납용기(210)에 수납한다(단계 S240).
이상 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 제조 장치를 나타낸 도면이다.
도 2는 도 1에 도시된 수납용기와 로드포트를 나타낸 부분 사시도이다.
도 3은 도 2에 도시된 수납용기와 받침대를 구체적으로 나타낸 분해 사시도이다.
도 4는 도 3에 도시된 수납용기에 웨이퍼가 수납된 상태를 나타낸 단면도이다.
도 5는 도 2에 도시된 받침대와 가열 부재를 나타낸 평면도이다.
도 6은 도 5에 도시된 받침대의 다른 일례를 나타낸 평면도이다.
도 7은 도 6의 절단선 I-I'에 따른 단면도이다.
도 8은 도 1에 도시된 기판 제조 장치에서 웨이퍼를 제조하는 방법을 나타낸 흐름도이다.
도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 기판 제조 장치를 나타낸 도면이다.
도 10은 도 9에 도시된 제1 버퍼 모듈을 나타낸 사시도이다.
도 11은 도 10의 제1 버퍼 모듈에 웨이퍼가 수납된 상태를 나타낸 단면도이다.
도 12는 도 9에 도시된 제1 버퍼 모듈 안에서 퍼지 가스를 분사하는 공정을 나타낸 단면도이다.
도 13은 도 9에 도시된 기판 제조 장치에서 웨이퍼를 제조하는 방법을 나타낸 흐름도이다.
도 14는 도 13에 도시된 웨이퍼의 흄 제거 과정을 나타낸 흐름도이다.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호 설명 *
100 : 공정 유닛 200, 400 : 설비 전방 단부 모듈
300, 500 : 기판 제조 장치

Claims (24)

  1. 다수의 기판을 수납하는 수납용기;
    기판을 가공하는 처리 공정이 이루어지는 공정유닛;
    상기 수납용기가 안착되고, 상기 수납용기를 가열하여 상기 가공된 기판으로부터 발생된 흄(Fume)을 제거하는 가열 부재를 갖는 로드포트;
    상기 공정유닛과 상기 로드포트 사이에 설치되고, 상기 로드포트에 안착된 수납용기와 상기 공정유닛 간에 기판 이송 통로를 제공하며, 상기 기판이 임시 대기하는 로드락 챔버; 및
    상기 로드락 챔버와 상기 로드포트 사이에 위치하고, 상기 로드포트에 안착된 수납용기로부터 상기 기판을 인출하여 상기 로드락 챔버에 제공하고, 상기 로드락 챔버로부터 상기 가공된 기판을 인출하여 상기 로드포트에 안착된 수납용기에 적재하는 이송부재를 갖는 로드포트를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 제조 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 로드포트는 상기 수납용기가 안착되는 받침대를 포함하고,
    상기 가열 부재는 상기 받침대에서 상기 수납용기가 안착되는 영역에 설치되는 것을 특징으로 하는 기판 제조 장치.
  3. 제2항에 있어서, 상기 가열 부재는 상기 받침대 내부에 내장된 것을 특징으로 하는 기판 제조 장치.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 받침대의 상면에는 상기 가열 부재가 삽입되는 삽입홈이 형성되고,
    상기 가열 부재의 상면은 상기 받침대의 상면보다 아래에 위치하는 것을 특징으로 하는 기판 제조 장치.
  5. 제1항에 있어서, 상기 가열 부재는 섭씨 30도 내지 100도로 가열되는 것을 특징으로 하는 기판 제조 장치.
  6. 다수의 기판이 수납된 수납용기를 로드포트에 안착시키는 단계;
    상기 로드포트의 가열부재를 구동시켜 상기 로드포트에 안착된 수납용기를 가열하는 단계;
    상기 로드포트에 안착된 수납용기로부터 상기 기판을 인출한 후 로드락 챔버를 경유하여 공정유닛에 제공하는 단계;
    상기 공정유닛이 상기 기판을 가공하는 단계;
    가공된 기판을 상기 공정유닛으로부터 인출하여 상기 로드락 챔버로 이송하는 단계; 및
    상기 로드락 챔버로부터 상기 가공된 기판을 인출하여 상기 로드포트에 의해 가열된 상기 수납용기에 다시 수납하는 단계를 포함하고,
    상기 가공된 기판으로부터 발생된 흄(fume)은 상기 수납용기 내부의 온도 상승에 의해 제거되는 것을 특징으로 하는 기판 제조 방법.
  7. 삭제
  8. 제6항에 있어서,
    상기 수납용기에 수납된 상기 기판들은, 상기 수납용기의 바닥면에 대해 수직 방향으로 이격되어 배치되고 각각 상기 수납용기의 바닥면과 마주하며,
    상기 기판을 가공하는 단계는, 상기 수납용기에 수납된 기판들 중 최상층에 위치하는 기판부터 순차적으로 인출하여 가공하고,
    상기 가공된 기판을 상기 수납용기에 수납하는 단계는, 상기 가공된 기판을 해당 기판이 가공되기 이전에 수납되었던 위치에 수납하는 것을 특징으로 하는 기판 제조 방법.
  9. 제6항에 있어서, 상기 기판을 가공하는 단계는,
    상기 공정유닛에 반응가스를 제공하여 상기 기판을 처리하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 제조 방법.
  10. 다수의 기판을 수납하는 적어도 하나의 수납용기;
    상기 기판을 가공하는 처리 공정이 이루어지는 공정유닛;
    상기 공정유닛에서 가공된 기판을 수납하고, 상기 가공된 기판에 퍼지 가스를 공급하여 상기 가공된 기판으로부터의 흄(Fume)을 제거하는 적어도 하나의 버퍼모듈;
    상기 수납용기가 적재된 영역과 상기 공정유닛 사이에 설치되고, 상기 공정유닛과 상기 수납용기 간에 기판 이송 통로를 제공하며, 상기 기판이 임시 대기하는 로드락 챔버; 및
    상기 수납용기로부터 상기 기판을 인출하여 상기 로드락 챔버에 제공하고, 상기 로드락 챔버로부터 상기 가공된 기판을 인출하여 상기 버퍼모듈에 적재하는 이송부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 제조 장치.
  11. 제10항에 있어서, 상기 버퍼모듈은,
    상기 처리된 기판을 수납하기 위한 수납공간을 제공하는 몸체; 및
    상기 수납공간에 설치되고, 상기 수납공간에 상기 퍼지 가스를 공급하는 적어도 하나의 가스 분사라인을 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 제조 장치.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 버퍼모듈은 가공된 다수의 기판을 수납하고,
    상기 몸체는 내벽으로부터 돌출되어 상기 가공된 기판들을 지지하는 다수의 돌출부를 구비하는 것을 특징으로 하는 기판 제조 장치.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 가공된 기판들은 상기 가스 분사라인의 길이 방향으로 서로 이격되어 배치된 것을 특징으로 하는 기판 제조 장치.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 가스 분사라인에는 상기 퍼지 가스를 분사하는 다수의 분사홀이 형성된 것을 특징으로 하는 기판 제조 장치.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 분사홀들은, 상기 가스 분사라인의 폭 방향으로 적어도 두 개의 열로 이격되어 배치되고 각 열 별로 상기 퍼지가스를 서로 다른 방향으로 분사하며,
    각 열의 분사홀들은, 상기 가스 분사라인의 길이 방향으로 서로 이격되어 배치된 것을 특징으로 하는 기판 제조 장치.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 몸체는 일 측면이 개구되어 상기 개구된 측면을 통해 상기 가공된 기판이 출입하고,
    상기 가스 분사라인은 상기 몸체의 내측면들 중 상기 개구된 측면과 마주하는 면에 인접하게 배치된 것을 특징으로 하는 기판 제조 장치.
  17. 제16항에 있어서, 상기 분사홀들은 상기 가공된 기판들을 향해 상기 퍼지 가스를 분사하는 것을 특징으로 하는 기판 제조 장치.
  18. 제13항에 있어서, 상기 가스 분사라인은 상기 몸체의 바닥면에 대해 수직 방향으로 연장되어 배치된 것을 특징으로 하는 기판 제조 장치.
  19. 제10항에 있어서, 상기 퍼지 가스는 질소를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 제조 장치.
  20. 수납용기로부터 기판을 인출하여 상기 기판을 가공하는 단계;
    가공된 기판을 로드락 챔버로 이송하는 단계;
    상기 로드락 챔버로부터 상기 가공된 기판을 인출한 후 퍼지가스가 제공되는 버퍼모듈에 수납하여 상기 가공된 기판으로부터 발생된 흄을 제거하는 단계; 및
    상기 버퍼모듈로부터 상기 가공된 기판을 인출하여 상기 수납용기에 다시 수납하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 기판 제조 방법.
  21. 제20항에 있어서, 상기 흄을 제거하는 단계는,
    상기 버퍼모듈의 수납공간에 적어도 하나의 가스 분사라인을 설치하는 단계;
    상기 가스 분사라인에 상기 퍼지가스를 공급하여 상기 수납공간에 상기 퍼지 가스를 제공하는 단계; 및
    상기 퍼지가스가 공급되고 있는 상기 수납공간에 상기 가공된 기판을 수납하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 제조 방법.
  22. 제21항에 있어서,
    상기 가스 분사라인은 상기 버퍼모듈의 바닥면에 대해 수직 방향으로 연장되어 배치되고,
    상기 가공된 기판들은 상기 버퍼모듈 안에서 상기 가스 분사라인의 길이 방향으로 서로 이격되어 배치되는 것을 특징으로 하는 기판 제조 방법.
  23. 제22항에 있어서, 상기 가공된 기판에는 서로 다른 방향으로 분사되는 퍼지 가스들이 제공되는 것을 특징으로 하는 기판 제조 방법.
  24. 삭제
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KR20060016035A (ko) * 2004-08-16 2006-02-21 동부아남반도체 주식회사 유브이 램프 모듈을 구비하는 로드락 챔버를 이용한반도체 제조 장치 및 방법
KR20060065186A (ko) * 2004-12-10 2006-06-14 삼성전자주식회사 흄제거 기능을 갖는 반도체 제조설비

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