KR100972255B1 - System and method for processing semiconductor workpieces - Google Patents
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Abstract
본 발명은 반도체 공작물 처리 시스템으로서, 로드록(load lock), 이송실 및 한개 혹은 여러 개의 프로세스 챔버를 포함한다. 그중 이송실은 로드록과 프로세스 챔버사이에 위치하고, 프로세스 챔버는 이송실을 둘러 설치할 수 있으며, 이송실에는 또한 이송장치를 설치하였다. 본 발명은 로드록 혹은 프로세스 챔버의 수직방향의 운동을 이용하지 않고 이송장치만을 이용하여 공작물의 적재/이재 및 교환을 실현할 수 있다. 이와 같이, 저렴한 원가로 신속하게 공작물을 적재/이재 혹은 교환할 수 있을 뿐더러 생산성을 높일 수 있다. 그리고 본 발명은 특수설계를 적용한 흡배기시스템의 프로세스 챔버를 발표하였다. 프로세스 챔버 내 각 작업 테이블 사이에 반응기체차단막을 형성하여 작업 테이블 사이의 균일성을 개선하고 부동한 작업 테이블 사이의 반응기체가 상호작용하는 문제점을 극복했다. The present invention is a semiconductor workpiece processing system comprising a load lock, a transfer chamber and one or several process chambers. Among them, the transfer chamber is located between the load lock and the process chamber, the process chamber can be installed around the transfer chamber, and the transfer chamber is also provided with a transfer device. The present invention can realize the loading / loading and replacement of the workpiece by using only the conveying device without using the loadlock or the vertical movement of the process chamber. In this way, the workpiece can be loaded / loaded or exchanged at a low cost and productivity can be increased. In addition, the present invention discloses a process chamber of an intake and exhaust system to which a special design is applied. Reactant barriers were formed between each worktable in the process chamber to improve uniformity between worktables and overcome the problem of interacting reactants between different worktables.
로드록, 프로세스 챔버, 분사 헤드, 챔버 상부 커버, 적재 챔버, 이송 챔버, 반도체 처리, 연장팔, 장탈착 게이트, 챔버 베이스, 배기통로Load lock, process chamber, injection head, chamber top cover, loading chamber, transfer chamber, semiconductor processing, extension arm, removable gate, chamber base, exhaust passage
Description
도 1은 본 발명의 반도체 공작물 처리 시스템의 입체구조 설명도. BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS Explanatory drawing of the three-dimensional structure of the semiconductor workpiece processing system of this invention.
도 2는 본 발명의 반도체 공작물 처리 시스템의 프로세스 챔버 윗 덮개를 제거한 상태의 조감도.Figure 2 is a bird's eye view of the process chamber upper cover removed of the semiconductor workpiece processing system of the present invention.
도 3은 본 발명의 반도체 공작물 처리 시스템의 프로세스 챔버 구조의 분해설명도.3 is an exploded view of the process chamber structure of the semiconductor workpiece processing system of the present invention.
도 4는 본 발명의 반도체 공작물 처리 시스템의 프로세스 챔버의 윗 덮개를 연 상태의 설명도.4 is an explanatory view of a state in which the top cover of the process chamber of the semiconductor workpiece processing system of the present invention is opened.
도 5는 본 발명의 반도체 공작물 처리 시스템의 챔버 베이스 밑면의 설명도.5 is an explanatory view of a chamber base bottom of the semiconductor workpiece processing system of the present invention.
도 6은 본 발명의 챔버 베이스 펌핑 분리판(13)구조의 설명도. 6 is an explanatory view of the structure of the chamber
도 7은 도 4에서 표시한 챔버 베이스(18)를 I-I선을 따라 절개한 단면도.FIG. 7 is a cross-sectional view of the
도 8은 본 발명의 로드록(2)과 이송실(3) 구조의 설명도.
여기서 로드록은 적재 챔버라고도 하며, 이송실은 이송 챔버라고도 한다.8 is an explanatory view of the structure of the
The loadlock here is also referred to as the loading chamber and the transfer chamber is also referred to as the transfer chamber.
도 9는 본 발명의 이송장치가 프로세스 챔버 내에 위치할 때의 조감도.9 is a bird's eye view when the transfer device of the present invention is located in a process chamber.
도 10은 본 발명의 공작물 교환 테이블이 프로세스 챔버 내에 위치할 때의 조감도. 여기서 공작물 교환 테이블은 공작물 분할판이라고도 한다.10 is a bird's eye view when the workpiece change table of the present invention is located in a process chamber. The workpiece exchange table is also referred to herein as a workpiece divider.
도 11은 본 발명의 반도체 공작물 적재 흐름 설명도.11 is an explanatory view of a semiconductor workpiece loading flow of the present invention.
도 12는 기존의 반도체 공작물 처리 시스템의 설명도.12 is an explanatory diagram of a conventional semiconductor workpiece processing system.
도 13은 다른 한 종류의 기존의 반도체 공작물 처리 시스템의 설명도.13 is an explanatory diagram of another conventional semiconductor workpiece processing system.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>
1: 공장 인터페이스1: factory interface
2: 로드록2: load lock
3: 이송실3: transfer room
4: 프로세스 챔버4: process chamber
5: 작업 테이블5: working table
6: 반응기체 공급장치6: reactor feed
7: 제어, 배기 및 동력장치7: Control, exhaust and power plant
8: 챔버 상부 커버8: chamber top cover
9: 홈 부위9: groove area
10: 연장부10: extension part
11: 분사 헤드11: spray head
12: 세공(細孔)12: handwork
13: 펌핑 분리판13: pumping separator
14: 배기구14: air vent
15: 이송장치15: conveying device
16: 펌핑 분리홀16: pumping separation hole
17: 배기조17: exhaust tank
18: 챔버 베이스18: chamber base
19: 가열 베이스19: heating base
20: 이젝터 핀20: ejector pin
20': 축구멍20 ': shaft hole
21: 배기통로21: exhaust passage
22: 배기장치22: exhaust system
23: 장탈착 게이트23: long detachable gate
24: 방사형 홈24: radial groove
25: 교환 테이블25: exchange table
27: 연결 홈27: connecting groove
31: 중심축31: central axis
31': 축구멍31 ': shaft hole
33: 회전축 구멍33: rotating shaft hole
33': 축구멍33 ': shaft hole
37: 이송팔 37: transfer arm
101: 일괄처리 시스템101: batch processing system
102: 프로세스 챔버102: process chamber
103: 작업 테이블103: work table
111: 이송실111: transfer chamber
112: 시스템112: system
113: 프로세스 챔버113: process chamber
151: 이송팔 151: transfer arm
152: 이송팔 152: transfer arm
201: 로드록201: loadlock
202: 로드록202: loadlock
231: 장탈착 게이트231: long detachable gate
232: 장탈착 게이트232: long detachable gate
401: 프로세스 챔버401: process chamber
402: 프로세스 챔버402: process chamber
511: 작업 테이블511: work table
512: 작업 테이블512: work table
513: 작업 테이블513: work table
514: 작업 테이블514: work table
521: 작업 테이블521: work table
522: 작업 테이블522: work table
523: 작업 테이블523: work table
524: 작업 테이블524: work table
본 발명은 반도체 제조설비 기술, 특히 반도체 공작물 처리 시스템 및 처리 방법에 관한 기술이다.The present invention relates to semiconductor manufacturing equipment technology, and more particularly, to a semiconductor workpiece processing system and a processing method.
보통사용되고 있는 반도체 공작물 처리 시스템은 두가지가 있다. 하나는 공작물을 일괄처리하는 시스템이며, 다른 하나는 공작물을 단매처리하는 시스템이다. 일괄처리 시스템은 여러개의 공작물을 수평 혹은 수직상태로 적재 후 처리한다.Two types of semiconductor workpiece processing systems are commonly used. One is a system for batch processing of workpieces, and the other is a system for single cutting of workpieces. The batch processing system loads and processes several workpieces horizontally or vertically.
그러나 설비 내에서 동시에 여러 개의 공작물을 처리하기에 공작물 간의 거리가 매우 한정되어 있다. 따라서 기체압력의 구배를 제거하기 위하여 저압 공정이 요구된다. 보통 공작물간의 거리가 공작물 두께의 4분의1을 초과할 경우 압력은 반드시 500 밀리토르(milltorr)보다 낮아야 한다. 이럴 경우 증착 속도가 100 A/min보다 낮게 되는데 이는 처리시간이 더 길게 소요된다는 것을 의미한다.However, the distance between the workpieces is very limited in order to process several workpieces simultaneously in a plant. Therefore, a low pressure process is required to remove the gradient of gas pressure. Normally, if the distance between the workpieces exceeds one quarter of the thickness of the workpiece, the pressure must be lower than 500 milltorr. In this case, the deposition rate is lower than 100 A / min, which means that the processing time is longer.
단매처리 시스템은 제품처리의 균일성, 열반응 및 단일 로트의 처리속도 등의 다방면에서 장점이 있지만, 생산성이 낮고 생산원가가 높은 치명적인 결점도 있다.Single-stage treatment systems have many advantages, such as uniformity of product processing, thermal reactions and processing speed of a single lot, but also have fatal shortcomings with low productivity and high production costs.
상기 문제점을 해결하기 위하여 미국특허 제5855681번의 배경기술 설명에서 일종의 일괄처리시스템을 제시하였다. 도 12에 도시된 바와 같이, 상기의 일괄처리 시스템(101)은 프로세스 챔버(102)를 포함하며, 프로세스 챔버(102)내에는 또 여러개의 작업 테이블(103)이 설치되어 있어, 프로세스 챔버(102)는 동시에 여러개의 공작물을 처리할 수 있을 뿐만아니라 공작물간의 간격에 신경을 쓸 필요가 없다. In order to solve the problem, a background processing system of US Pat. No. 58,556,81 is proposed. As shown in FIG. 12, the
단 이런한 시스템도 마찬가지로 문제점이 존재하여 공작물의 처리속도와 품질에 영향을 끼치므로 공작물을 일시에 유효하게 대량으로 처리할 수 없다. 그 중, 처리품질에 영향을 주는 주요한 문제점은 각 작업 테이블의 처리조건의 균일성이다. 즉 처리조건의 균일성은 주로 반응기체와 온도 두 가지의 영향을 받는다. 보통 작업 테이블 사이를 밀폐하면 처리테이블 사이에 열이 차단되어, 작업 테이블 간의 온도의 균일성을 제어할 수 없게 된다. 또한 작업 테이블 사이가 밀폐되지 않은 상태라면 작업 테이블 사이의 반응기체가 서로 작용하여 각 작업 테이블간의 기체상태의 균일성에 영향 준다.However, such a system also has a problem that affects the processing speed and quality of the workpiece so that the workpiece cannot be processed in large quantities effectively. Among them, the main problem affecting the processing quality is the uniformity of the processing conditions of each work table. In other words, the uniformity of the treatment conditions is mainly affected by the reaction medium and the temperature. Sealing between work tables usually blocks heat between the work tables, making it impossible to control the temperature uniformity between work tables. In addition, if the working tables are not sealed, the reaction medium between the working tables affects the uniformity of the gas state between the working tables.
따라서 기존의 여러 개 작업 테이블을 설치한 프로세스 챔버로는 여전히 균일한 품질로 공작물을 동시에 대량처리할 수 없다.As a result, process chambers with several existing work tables are still unable to mass process workpieces simultaneously with uniform quality.
이외에 미국특허 제6860965번은 다른 한종류의 공작물 일괄처리 시스템을 제시하였다. 도 13에 도시된 바와 같이, 이 시스템은 이송실(111)을 간소화하여 기계설치공간을 절감하였다. 그러나 이 시스템은 적재시스템(112)이 복잡하고 공작물 적재속도가 느리며, 공작물의 적재/이재를 위한 대기시간이 필요하므로 생산성이 떨어지는 문제점이 존재한다. 그러므로 공작물을 신속하게 적재/이재 할수 있는 장치와 방법을 강구하여 적재/이재과정의 대기시간을 단축하고 공작물 처리효율을 높이는 설비가 절박하게 요구되고 있다.In addition, US Pat. No. 6,068,965 suggested another workpiece batch system. As shown in FIG. 13, the system simplifies the
또한 상기 특허의 공작물 처리장치는 프로세스 챔버(113)를 하나밖에 설치할 수 없기에 한 대의 기계에서 동시에 처리할 수 있는 공작물의 수량이 한정되어 있 으며, 생산원가가 높다.In addition, the workpiece processing apparatus of the patent is limited to the number of workpieces that can be processed simultaneously in one machine because only one
이외에 기존의 공작물 일괄처리시스템도 기계구조가 복잡하고 유지, 보수가 어려우며 공작물 적재/이재, 교환 시에 이송장치를 이용할 경우 원가가 높아 단위생산량이 떨어지는 문제점들이 있다.In addition, the existing batch processing system of the workpiece has a problem that the machine structure is complicated, difficult to maintain and repair, and the unit cost is high because the cost is high when the transfer device is used for loading / transferring and replacing the workpiece.
본 발명은 종전의 공작물 일괄처리장치에 존재하는 신뢰성이 낮고 기계구조가 복잡한 문제점을 해결할 수 있는 반도체 공작물 처리 시스템을 제공하려는데 그 목적을 두고 있다. An object of the present invention is to provide a semiconductor workpiece processing system that can solve the problems of low reliability and complicated mechanical structure existing in the conventional workpiece batch processing apparatus.
본 발명은 아래와 같은 기술 방법을 통하여 상기 목적을 달성한다. 즉, 반도체처리 시스템은 이송실과 프로세스 챔버를 포함한다. 이송실에는 이송장치가 설치되어 있고, 프로세스 챔버는 장탈착 게이트를 가지고 있으며, 이송장치에는 2개 이상의 개별적으로 신축 가능한 이송팔이 있고, 이송팔은 프로세스 챔버의 동일한 장탈착 게이트를 향할 수 있고, 동일한 장탈착 게이트를 향해 개별적으로 수직방향으로 조정할 수 있어 공작물의 반출 및 반입을 실현할 수 있다. The present invention achieves the above object through the following technical method. That is, the semiconductor processing system includes a transfer chamber and a process chamber. The transfer chamber is equipped with a transfer unit, the process chamber has a demountable gate, the transfer unit has two or more individually expandable transfer arms, and the transfer arm can face the same demountable gate of the process chamber, It can be individually adjusted in the vertical direction toward the detachable gate, thereby carrying out and unloading the workpiece.
그 중, 상기 두 이송팔은 장탈착 게이트를 향하여 위 아래로 수직적으로 정렬되어 있다. 이송팔은 이송실 및 프로세스 챔버사이의 수평면에서 회전할 수 있으며, 이송장치의 두개 이송팔은 이송장치의 중심축에 따라 상하방향으로 이동할 수 있다. 이송장치의 각 이송팔은 모두 자유로이 전후방향으로 신축할 수 있다. Among them, the two transfer arms are vertically aligned up and down toward the demountable gate. The transfer arm may rotate in a horizontal plane between the transfer chamber and the process chamber, and the two transfer arms of the transfer apparatus may move up and down along the central axis of the transfer apparatus. Each conveying arm of the conveying apparatus can be freely stretched in the front and rear directions.
이 반도체 공작물 처리 시스템은 적어서 1개의 로드록을 포함한다. 로드록에 는 여러층의 공작물 받침대가 있고 이송팔은 로드록의 각층의 공작물 받침대의 위치로 동시에 향할 수 있어, 공작물의 반출 및 반입을 실현할 수 있다. 각 로드록에는 4개 층의 공작물 받침대가 설치되어 있다. 로드록은 상하 두 층으로 나뉘며, 아래 층의 공작물 받침대에는 방열할 수 있는 패드가 설치되어 있어 방열효과를 증대한다.This semiconductor workpiece processing system includes at least one load lock. The loadlock has several layers of workpiece support, and the transfer arm can be simultaneously directed to the position of the workpiece support of each layer of the load lock, so that the carrying out and carrying of the workpiece can be realized. Each loadlock is equipped with four layers of workpiece support. The load lock is divided into two layers, and the lower part of the work base is provided with heat dissipation pads to increase the heat dissipation effect.
본 발명의 다른 하나의 목적은 기존의 공작물 일괄처리장치에 존재하는 처리 균일성이 낮고 고품질로 공작물에 대하여 일괄처리 할 수 없는 문제점을 해결할 수 있는 반도체 공작물 처리 시스템을 제공하려는데 있다.Another object of the present invention is to provide a semiconductor workpiece processing system that can solve the problem that the processing uniformity existing in the existing workpiece batch processing apparatus is low and can not batch process the workpiece with high quality.
본 발명은 다음과 같은 기술 방법을 통하여 상기 목적을 달성한다. 즉, 여러 개의 작업 테이블을 포함하며 작업 테이블의 주변에 배기할 수 있는 방사형의 홈이 설치되어 있고 프로세스 챔버의 주변에는 배기통로가 설치되어 있으며, 프로세스 챔버의 배기통로와 작업 테이블의 방사형 홈이 서로 연결되어 배기시스템을 구성하는 프로세스 챔버를 통하여 상기 목적을 달성한다. The present invention achieves the above object through the following technical method. That is, it includes a plurality of work tables, and a radial groove is provided around the work table, and an exhaust passage is installed around the process chamber, and the exhaust passage of the process chamber and the radial groove of the work table are mutually This object is achieved through a process chamber connected to form an exhaust system.
그 중, 프로세스 챔버는 챔버 상부 커버와 챔버 베이스를 포함한다. 챔버 상부 커버와 챔버 베이스 사이에 펌핑 분리판이 설치되어 있고 챔버 상부 커버에는 여러개의 돌기된 분사 헤드가 있으며 펌핑 분리판에는 분사 헤드와 대응되는 여러개의 펌핑 분리홀이 있다. 펌핑 분리판 하단의 챔버 베이스에는 펌핑 분리홀과 대응되는 가열 베이스가 있으며, 상기 분사 헤드, 펌핑 분리홀 및 가열 베이스가 작업 테이블을 형성한다. 펌핑 분리판홀의 주변에는 여러개의 방사형 홈이 설치되어 있다. 방사형 홈은 펌핑분리판의 가장자리쪽이 중심쪽보다 간격이 넓어지도록 배치되어 있다. 펌핑 분리판 주변에도 챔버 상부 커버 홈 부위의 연장부와 대응되는 여러개의 배기구가 설치되어 있다.Among them, the process chamber includes a chamber top cover and a chamber base. A pumping separator is installed between the chamber top cover and the chamber base, the chamber top cover has several projection heads, and the pumping separator has several pumping separation holes corresponding to the injection head. The chamber base at the bottom of the pump separation plate has a heating base corresponding to the pumping separation hole, and the spray head, the pumping separation hole, and the heating base form a work table. Several radial grooves are installed around the pumping separator hole. The radial grooves are arranged such that the edges of the pumping separator are wider than the center. Several exhaust ports are provided around the pumping separator to correspond to the extension of the chamber upper cover groove.
챔버 베이스에는 배기를 위하여 1개 이상의 배기조를 설치하였으며, 배기조는 펌핑 분리판의 배기구와 연결되어 있다. 챔버 베이스의 아래에는 배기조와 연결되는 배기통로가 설치되어 있고, 배기통로는 배기장치와 연결되어 있다.The chamber base is provided with one or more exhaust tanks for the exhaust, which is connected to the exhaust port of the pumping separator. An exhaust passage connected to the exhaust tank is provided below the chamber base, and the exhaust passage is connected to the exhaust device.
작업 테이블 주변에 배출된 기류로 형성된 기체 차단막의 형성과정은 다음과 같다. 즉, 기체가 본 발명의 분사 헤드를 통하여 각 작업 테이블에 유입된다.흡기시스템의 기압과 배기장치의 펌핑으로 인해 기체는 각 작업 테이블로부터 방사형 홈으로 유출되며,기압의 작용에 의해 기체의 유속이 가속화되어 작업 테이블의 주변에 기체막을 형성한다. 가열 베이스의 주변에는 윗방향으로 불활성가스 기체가 분사되어 차단막을 형성한다.The process of forming the gas barrier film formed by the airflow discharged around the work table is as follows. That is, gas is introduced into each work table through the spray head of the present invention. Due to the air pressure of the intake system and the pumping of the exhaust system, the gas flows out from each work table into the radial groove, and the flow rate of the gas is controlled by the action of the air pressure. Accelerated to form a gas film around the worktable. Inert gas gas is injected upward in the vicinity of the heating base to form a blocking film.
다른 한가지 기술고안은 다음과 같다. 여러 개의 작업 테이블을 포함하며, 작업 테이블위에는 펌핑 분리판이 설치되어 있고, 이 펌핑 분리판에는 작업 테이블과 대응되는 여러개의 펌핑 분리홀도 포함된다. 반도체 공작물 처리과정에서 펌핑 분리홀을 통하여 각 작업 테이블의 반응환경을 격리시키는 반도체 프로세스 챔버이다.Another technical draft is as follows. It includes several work tables, on which a pumping separator is installed, which also includes several pumping separation holes corresponding to the work table. It is a semiconductor process chamber that isolates the reaction environment of each work table through a pumping separation hole during processing of a semiconductor workpiece.
그 중, 반도체 프로세스 챔버도 챔버 상부 커버 및 챔버 베이스를 포함한다. 작업 테이블은 챔버 베이스내에 설치되어 있고, 펌핑 분리판은 챔버 상부 커버와 챔버 베이스 사이에 설치되어 있다. 챔버 상부 커버에는 여러 개 돌기 형태의 세공(細孔)이 있는 분사 헤드가 설치되어 있다. 펌핑 분리판의 펌핑 분리홀은 분사 헤드와 대응되어 있으며, 반도체 공작물의 처리과정에서 분사 헤드는 펌핑 분리판의 펌핑 분리홀에 인접한다. 펌핑 분리판 하단의 챔버 베이스에는 각 펌핑 분리홀과 대응되는 가열 베이스가 있으며, 대응된 분사 헤드, 펌핑 분리홀 및 가열 베이스는 작업 테이블을 형성한다. 펌핑 분리홀의 주변에는 여러개의 방사형 홈이 설치되어 있으며, 방사형 홈의 분포는 펌핑분리판의 주변 쪽이 중심 쪽보다 간격이 넓어지도록 배치되었다. 펌핑 분리판 주변에도 챔버 상부 커버 홈 부위의 연장부와 대응되는 여러 개의 배기구가 설치되어 있다. 펌핑 분리판 주변에는 여러 개의 대칭되는 배기구가 설치되어 있다. 챔버 베이스 위 펌핑 분리판에 인근한 주위에는 배기를 위하여 1개이상의 배기조를 설치하였다. 챔버 베이스의 아래에는 배기조와 연결된 배기통로가 설치되어 있고, 배기통로는 배기장치와 연결되어 있다.Among them, the semiconductor process chamber also includes a chamber top cover and a chamber base. The work table is installed in the chamber base, and the pumping separator is installed between the chamber top cover and the chamber base. The chamber upper cover is provided with a spray head having a plurality of projection pores. The pumping separation hole of the pumping separation plate corresponds to the injection head, and the injection head is adjacent to the pumping separation hole of the pumping separation plate during processing of the semiconductor workpiece. The chamber base at the bottom of the pump separation plate has a heating base corresponding to each pumping separation hole, and the corresponding injection head, the pumping separation hole and the heating base form a work table. Several radial grooves are installed around the pumping separation hole, and the distribution of the radial grooves is arranged such that the peripheral side of the pumping separation plate is wider than the center side. Several exhaust ports are provided around the pumping separator to correspond to the extension of the chamber upper cover groove. Several symmetrical exhaust vents are provided around the pumping separator. At least one exhaust tank was installed around the chamber base near the pumping separator for exhaust. An exhaust passage connected to the exhaust tank is provided below the chamber base, and the exhaust passage is connected to the exhaust device.
프로세스 챔버내에서의 기류의 유동방향은 다음과 같다. 반응기체가 분사 헤드에 의해 각 작업 테이블에 유입되어 가열 베이스에 적재한 반도체 공작물에 대하여 가공 처리를 한다. 반응기체는 흡기시스템의 기압과 배기장치의 반응기체 펌핑으로 인해 펌핑분리판의 방사형 홈으로부터 유출되어 챔버 상부 커버의 홈 부위에 유입되며, 계속해서 홈 부위의 연장부로 유동한 후 펌핑 분리판 주변의 배기구를 거쳐 챔버베이스의 배기조에 유입되며, 마지막으로 배기조와 연결된 배기통로를 통하여 배기장치에 유입된다. The flow direction of the air flow in the process chamber is as follows. The reactor body flows into each work table by the injection head and performs processing on the semiconductor workpiece loaded on the heating base. The reactor gas flows out of the radial groove of the pumping separator plate and flows into the groove part of the chamber upper cover due to the air pressure of the intake system and the pumping of the reactor gas of the exhaust device. It enters the exhaust chamber of the chamber base through the exhaust port, and finally enters the exhaust system through the exhaust passage connected to the exhaust tank.
챔버 베이스의 이송실과 대면하는 측면에 공작물 적재/이재를 위한 공작물 장탈착 게이트를 설치한다. 가열 베이스의 밑면으로부터 불활성기체가 주입되어 가열 베이스안에 미립분진의 침적과 박막의 형성을 방지한다.A workpiece mounting and demounting gate is installed on the side of the chamber base facing the transfer chamber. An inert gas is injected from the bottom of the heating base to prevent the deposition of fine dust and the formation of thin films in the heating base.
본 발명의 다른 하나의 목적은 기존의 공작물 일괄처리장치에 존재하는 공작물 적재/이재 속도가 느리고, 공작물 처리효율이 낮은 문제점을 개선하는 반도체 공작물 처리 시스템을 제공하려는데 있다. Another object of the present invention is to provide a semiconductor workpiece processing system that improves the problem of low work load / loading speed and low workpiece processing efficiency existing in the existing workpiece batch processing apparatus.
본 발명은 다음과 같은 기술적 방법을 통하여 상기 목적을 달성한다. 즉, 반도체 공작물 처리 시스템의 공작물 이송방법에 관한 시스템이다. 본 발명의 반도체 공작물 처리 시스템은 이송실 및 프로세스 챔버를 포함한다. 이송실에는 이송장치가 설치되어 있고, 이송장치에는 수평방향을 따라 신축할 수 있는 적어도 2개의 이송팔이 있다. 상기 방법은 다음과 같은 두 단계로 실현된다. (1) 이송장치의 이송팔이 프로세스 챔버내 공작물 장탈착 게이트에서 공작물 한 매를 반출하는 과정; (2) 단계(1)의 동작을 완성함과 동시에 이송장치의 다른 하나의 이송팔이 다른 한 매의 공작물을 공작물 장탈착 게이트를 통하여 프로세스 챔버에 반입하는 과정으로 구성된다.The present invention achieves the above object through the following technical method. That is, it is a system regarding the workpiece conveyance method of a semiconductor workpiece processing system. The semiconductor workpiece processing system of the present invention includes a transfer chamber and a process chamber. The transfer chamber is provided with a transfer apparatus, and the transfer apparatus has at least two transfer arms that can stretch in the horizontal direction. The method is realized in two steps as follows. (1) the transfer arm of the transfer device to take out a piece of work from the workpiece loading and detaching gate in the process chamber; (2) Completion of the operation of step (1) and at the same time the other transfer arm of the conveying device consists of the process of bringing the other workpiece into the process chamber through the workpiece demounting gate.
그 중, 이송장치는 이송실안의 수평면에서 회전가능하고, 이송장치의 두 개 의 이송팔은 이송장치의 중심축을 따라 상하로 이동할 수 있다. 이송장치는 공작물 장탈착 게이트를 통하여 공작물을 매번 한매 반입하거나 반출한다. 공작물 처리 시스템은 또 로드록을 포함하며, 이송장치는 로드록에서 2매의 공작물을 매번 반출할 수 있다.Among them, the conveying apparatus is rotatable in a horizontal plane in the conveying chamber, and the two conveying arms of the conveying apparatus can move up and down along the central axis of the conveying apparatus. The feeder imports or unloads the workpiece one by one through the workpiece demounting gate. The workpiece processing system also includes a loadlock, and the feeder can take out two workpieces each time from the loadlock.
본 발명의 다른 한가지 기술고안은 다음과 같다. 즉, 반도체 공작물 처리 시스템의 공작물 적재방법에 관한 시스템이다. 반도체 공작물 처리 시스템은 로드록, 이송실, n개 작업 테이블을 가진 프로세스 챔버를 포함한다. 프로세스 챔버 내에는 공작물 교환 테이블이 설치되어 있고, 이송실에는 동일한 위치를 향하며 상부, 하부에 정렬된 적어도 2개의 이송팔을 장착한 이송장치가 있다. 프로세스 챔버 내에 공작물이 없는 상황에서 공작물을 적재하는 단계는 다음과 같다.(1) 이송장치는 두 이송팔을 이용하여 로드록에서 공작물 2매를 반출한다; (2) 두개의 이송팔을 회전시켜 프로세스 챔버의 장탈착 게이트로 이동하여 그 중의 1개 이송팔이 장탈착 게이트를 향하게 한 후, 제1이송팔에 적재되어 있는 공작물을 공작물 교환 테이블에 적재하며, 이어서 공작물 교환장치를 n분의 1바퀴 회전시킨다; (3) 이송장치의 제2이송팔을 장탈착 게이트를 향한 위치에로 조정 후, 제2 이송팔에 적재되어 있는 공작물을 공작물 교환 테이블에 적재한다; (4) 두 이송팔은 로드록에 돌아가 새로 공작물 2매를 반출하며, 공작물 교환장치를 n분의1바퀴 회전한다; (5) 프로세스 챔버에 공작물이 찰 때까지 상기 단계(2), (3), (4)를 반복한다.Another technical design of the present invention is as follows. That is, it is a system concerning the workpiece loading method of a semiconductor workpiece processing system. The semiconductor workpiece processing system includes a load chamber, a transfer chamber and a process chamber with n work tables. In the process chamber, a workpiece exchange table is provided, and the transfer chamber has a transfer apparatus equipped with at least two transfer arms arranged at the upper and lower sides facing the same position. The step of loading a workpiece in the absence of a workpiece in the process chamber is as follows: (1) The transfer device takes out two workpieces from the load lock using two transfer arms; (2) Rotate the two transfer arms to move the demounting gate of the process chamber so that one of the transfer arms faces the demountable gate, and then load the workpiece loaded on the first transfer arm onto the workpiece exchange table, and then the workpiece Rotate the exchanger a quarter turn; (3) after adjusting the second transfer arm of the transfer device to the position facing the long removal gate, load the workpiece loaded on the second transfer arm to the workpiece exchange table; (4) the two transfer arms return to the loadlock and take out two new workpieces and rotate the workpiece changer one-tenth of a turn; (5) Repeat the above steps (2), (3) and (4) until the workpiece fills the process chamber.
작업 테이블의 개수 n은 자연수이고 프로세스 챔버 수량은 2개 혹은 3개이다. 로드록은 상,하층 구조로 되어 있으며, 상층은 교환층으로 공작물의 이송 및 교환작용을 하며, 하층에는 방열할 수 있는 패드가 설치되어 있다. The number n of work tables is a natural number and the number of process chambers is two or three. The load lock has a structure of upper and lower layers, and the upper layer transfers and exchanges the work to the exchange layer, and a lower heat pad is provided.
(5)번 단계를 완료하고 모든 공작물을 처리한 후, 이어서 공작물 교환단계에 진입한다. 교환 단계는: a.이송장치가 로드록에 돌아가 제1 이송팔에 로드록에서 처리대기중인 공작물 1매를 반출한다; b.이송장치를 회전시켜 프로세스 챔버위치에로 돌아가게 한 후, 제2이송팔이 프로세스 챔버의 장탈착 게이트를 향하게 한다; c. 이송장치가 제2이송팔을 이용하여 장탈착 게이트를 통하여 공작물 교환 테이블에서 처리완료된 공작물을 한매 반출한다; d.이송장치의 위치를 조정하여, 제1이 송팔이 장탈착 게이트를 향하게 하며, 이송장치는 제1이송팔을 이용하여 장탈착 게이트를 통하여 처리대기중인 공작물 1매를 공작물 교환 테이블에 반입한다; e.이송장치의 제2 이송팔이 로드록에 돌아가며, 제2 이송팔이 처리완료된 공작물을 로드록에 반입한다. After step (5) is completed and all the workpieces have been processed, the workpiece exchange step is then entered. The exchange step includes: a. The feeder returns to the loadlock and removes one workpiece pending processing from the loadlock to the first transfer arm; b. Rotate the transfer device back to the process chamber position and direct the second transfer arm toward the demounting gate of the process chamber; c. The conveying apparatus takes out the processed workpiece one by one at the workpiece exchange table through the long mounting gate using the second transfer arm; d. Adjust the position of the feeder so that the first feeder is facing the demounting gate, and the feeder loads one workpiece to be processed into the workpiece exchange table through the demounting gate using the first feeder arm; e. The second transfer arm of the transfer unit returns to the load lock, and the second transfer arm carries the processed workpiece into the load lock.
공작물 교환 테이블에는 n쌍의 이송팔이 설치되어 있으며, 공작물 교환 테이블은 회전가능하여 매 한쌍의 이송팔이 작업 테이블과 대응되게 한다. The workpiece exchange table is provided with n pairs of transfer arms, and the workpiece exchange table is rotatable so that each pair of transfer arms corresponds to the work table.
반도체 공작물 처리 시스템의 공작물 이재 방법에 관한 시스템으로, 반도체 공작물 처리 시스템은 로드록, 이송실, n개의 작업 테이블 프로세스 챔버를 포함하며, 프로세스 챔버내에는 공작물 교환 테이블이 설치되어 있다. 그 중, 이송실에는 동일한 방향을 향하고 상부, 하부로 정렬된 2개의 이송팔을 가진 이송장치가 설치되어 있다. 프로세스 챔버에 공작물이 찬 상태에서 공작물을 이재하는 단계는 다음과 같다. (1)이송장치는 제1이송팔을 이용하여 장탈착 게이트를 통하여 공작물 교환 테이블에서 공작물 1매를 반출한다; (2)공작물 교환 테이블이 n분의1바퀴 회전하면서 제2이송팔의 위치를 조정하여 장탈착 게이트를 향하게 한다; (3)이송장치는 제2 이송팔을 이용하여 장탈착 게이트를 통하여 공작물 교환 테이블에서 공작물 1매를 반출한다; (4)이송장치의 제2이송팔이 로드록에 돌아가 상기 2매의 공작물을 로드록에 반입한다; (5)프로세스 챔버내에 있는 공작물을 모두 이재할때까지 상기 단계를 반복한다.A system relating to a workpiece transfer method of a semiconductor workpiece processing system, wherein the semiconductor workpiece processing system includes a load lock, a transfer chamber, n work table process chambers, and a workpiece exchange table is provided in the process chamber. Among them, the transfer chamber is provided with a transfer apparatus having two transfer arms arranged in the same direction and arranged in the upper and lower portions. The steps of transferring the workpiece with the workpiece filled in the process chamber are as follows. (1) The transfer device takes out one workpiece from the workpiece exchange table through the long detachable gate using the first transfer arm; (2) the workpiece exchange table is rotated one-nth of a turn to adjust the position of the second feed arm toward the demountable gate; (3) The conveying apparatus takes out a workpiece from the workpiece exchange table using the second transfer arm through the long mounting gate; (4) the second transfer arm of the feeder returns to the loadlock and loads the two workpieces into the loadlock; (5) Repeat the above steps until all workpieces in the process chamber are transferred.
그중, 작업 테이블 개수 n은 자연수이고 프로세스 챔버의 개수는 2개 혹은 3개이다. 로드록은 상,하층 구조이며, 상층은 교환층으로 공작물의 이송 및 교환작 용을 하며, 하층에는 방열할 수 있는 패드가 설치되어 있다. 공작물 교환 테이블에는 n쌍의 이송팔이 설치 되였으며 공작물 교환 테이블은 회전가능하며 매 한쌍의 이송팔은 작업 테이블과 대응된다.Among them, the work table number n is a natural number and the number of process chambers is two or three. The load lock has an upper and lower layer structure, the upper layer transfers and exchanges the workpiece to the exchange layer, and the lower layer is provided with heat dissipation pads. The workpiece change table is equipped with n pairs of transfer arms. The workpiece change table is rotatable and each pair of transfer arms corresponds to the work table.
반도체 공작물 처리 시스템의 공작물 교환방법에 관한 시스템으로서, 본 시스템은 로드록, 이송실, n개의 작업 테이블 프로세스 챔버를 포함하며, 프로세스 챔버내에는 공작물 교환장치가 설치되어 있다. 그 중, 이송실에는 동일한 방향을 향하고 상부, 하부에 위치한 적어도 2개의 이송팔을 가진 이송장치가 설치되어 있다. 프로세스 챔버에 공작물이 있는 상태에서 공작물을 교환하는 단계는 다음과 같다. (1)이송장치가 로드록에 돌아가 제1이송팔을 이용하여 로드록에서 처리대기중인 공작물 1매를 반출한다; (2)이송장치를 회전시켜 프로세스 챔버위치에로 돌아가게 하며, 제2이송팔은 프로세스 챔버의 장탈착 게이트를 향하게 한다; (3)이송장치는 제2이송팔을 이용하여 장탈착 게이트를 통하여 공작물 교환 테이블에서 처리완료된 공작물 1매를 반출한다; (4)이송장치의 위치를 조정하여 제1이송팔이 장탈착 게이트를 향하게 한 후, 이송장치는 제1이송팔을 이용하여 장탈착 게이트를 통하여 처리대기중인 공작물 1매를 공작물 교환 테이블에 반입한다; (5)이송장치의 제2이송팔이 로드록에 돌아가고 제2이송팔에 적재되어 있는 처리완료된 공작물을 로드록에 반입한다.A system relating to a workpiece exchange method of a semiconductor workpiece processing system, the system includes a load lock, a transfer chamber, and n work table process chambers, and a workpiece exchange device is installed in the process chamber. Among them, the transfer chamber is provided with a transfer apparatus having at least two transfer arms located in the upper direction and in the lower direction. The step of exchanging the workpiece with the workpiece in the process chamber is as follows. (1) The feeder returns to the loadlock and takes out one workpiece to be processed from the loadlock using the first transfer arm; (2) rotate the transfer device to return to the process chamber position, with the second transfer arm facing the demounting gate of the process chamber; (3) The transfer device takes out a processed workpiece from the workpiece exchange table using the second transfer arm through the long mounting gate; (4) After adjusting the position of the transfer device so that the first transfer arm is directed to the demounting gate, the transfer unit carries one workpiece to be processed into the workpiece exchange table through the demounting gate using the first transfer arm; (5) The second transfer arm of the transfer unit returns to the load lock and loads the processed workpiece loaded on the second transfer arm into the load lock.
그 중, 작업 테이블 개수 n은 4 자연수이고 프로세스 챔버의 개수는 2개 혹은 3개이다. 로드록은 상,하층 구조이며, 상층은 교환층으로서 공작물의 이송 및 교환작용을 하며, 하층에는 방열할 수 있는 패드가 설치되어 있다. 로드록에는 2매 혹은 4매의 공작물이 수용되어 있으며, 공작물 교환 테이블에는 n쌍의 이송팔이 설치되어 있고 공작물 교환장치는 회전가능하며 매 한쌍의 이송팔은 작업 테이블과 대응된다.Among them, the work table number n is four natural numbers and the number of process chambers is two or three. The load lock has an upper and a lower layer structure, and the upper layer serves as a transfer layer to transfer and exchange the work, and a lower layer is provided with heat dissipation pads. The loadlock accommodates two or four workpieces. The workpiece exchange table is equipped with n pairs of transfer arms, the workpiece changer is rotatable, and each pair of transfer arms corresponds to a worktable.
본 발명은 독특한 이송장치의 공작물 이송구조를 적용하였기에, 보다 신속하게 공작물을 적재/이재하고 생산성을 높힐 수 있다. 본 발명의 프로세스 챔버는 독특하게 설계된 흡배기시스템을 발표하였다. 여러 작업 테이블사이에 반응기체차단막을 형성하여 작업 테이블 간의 균일도를 제고하였고 부동의 작업 테이블사이에서의 반응기체의 상호간섭을 극복한다. The present invention applies the workpiece transfer structure of the unique transfer device, it is possible to load / transfer the workpiece more quickly and increase the productivity. The process chamber of the present invention discloses a uniquely designed intake and exhaust system. By forming a reactor gas barrier between the various work tables, the uniformity between the work tables is improved, and the mutual interference of the reactants between the floating work tables is overcome.
도 1은 본 발명인 반도체 공작물 처리 시스템의 입체구조 설명도이다. 본 발명은 표준 공장 인터페이스(1) 1개, 로드록(2) 2개, 이송실(3) 1개, 1개 혹은 여러개의 프로세스 챔버(4)로 구성되었다. 그 중, 공장 인터페이스(1)는 로드록(2)과 인접하고, 이송실(3)은 로드록(2)과 프로세스 챔버(4)사이에 위치하며, 여러개의 프로세스 챔버(4)는 이송실(3) 주위에 설치할 수 있다. 각 프로세스 챔버(4)은 여러개의 작업 테이블(5)을 포함하며, 각 작업 테이블(5)은 1매의 반도체 공작물을 처리할 수 있다. 도 1의 실시예와 같이 반도체 공작물 처리 시스템은 두개의 프로세스 챔버(4)를 포함하며, 두개의 프로세스 챔버(4)는 이송실(3)을 둘러 설치되었다. 각 프로세스 챔버(4)의 상단에는 모두 한개의 챔버 상부 커버(8)가 설치되어 있으며, 본 발명의 원활한 설명을 위하여 프로세스 챔버(4)의 챔버 상부 커버(8)는 밀폐상태에 놓이고 다른 하나의 챔버 상부 커버(8)는 개방상태에 놓이게 한다. 폐쇄상태인 챔버 상부 커버(8)로부터 알수 있다 싶이, 프로세스 챔버(4)의 챔버 상부 커버(8)에는 반응기체 공급장치(6)가 설치되어 있으며, 반응기체 공급장치(6)는 흡기배관을 통하여 챔버 상부 커버(8) 상부로부터 프로세스 챔버(4)의 부동의 작업 테이블(5)에 반응기체를 주입한다. 또한, 개방상태의 챔버 상부 커버(8)로부터 알수 있듯이, 챔버 상부 커버(8) 내부에는 홈 부위(9)가 있으며, 4개의 홈 부위(9)의 주위에는 각각 하나의 연장부(10)가 있다. 홈 부위(9)에는 작업 테이블(5)의 개수와 수량과 동등한 수량의 돌기형태의 분사 헤드(11)가 설치되어 있다. 분사 헤드(11)에는 밀집하여 균일하게 분포된 여러 개의 세공(細孔)(12)이 설치되어 반응기체 공급장치(6)에서 제공된 반응기체가 작업 테이블(5)에 유입되게 한다. 또한, 프로세스 챔버(4)의 받침대 측에도 공작물의 처리에 필요한 제어, 배기 및 동력장치(7)가 설치되어 있다. 이에 대한 설명은 생략한다. 본 발명의 각 프로세스 챔버(4)는 한세트의 챔버세정장치 및 반응기체공급장치, 배기펌프 및 탐지기를 공동으로 사용할 수 있다. 그리고 플라즈마 화학 증착시에는 동일한 프로세스 챔버(4)의 작업 테이블(5)은 하나의 무선 주파수 에너지 장치를 공동으로 사용할 수 있다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The three-dimensional structure explanatory drawing of the semiconductor workpiece processing system of this invention. The present invention consists of one standard factory interface (1), two load locks (2), one transfer chamber (3), one or several process chambers (4). Among them, the
도 2는 본 발명인 반도체 공작물 처리 시스템의 프로세스 챔버 상부 커버를 제거한 상태의 조감도이다. 도 2의 실시예에서, 이송실(3)은 5각형 형태이며, 주변에 프로세스 챔버(4)를 최대 3개 설치할 수 있다. 도 2의 실시예에서는 프로세스 챔버를 2개 설치하였지만, 프로세스 챔버를 하나만 설치해도 무방하다. 그리고 기타 실시예에서, 이송실(3)은 6각형 등 기타 다양한 형태를 취할수 있다. 그에 따 라, 이송실(3)주변에 설치할 수 있는 프로세스 챔버(4)의 최대수량도 서로 다르다. 도 2 실시예의 프로세스 챔버(4)는 비스듬한 모서리를 가진 사각형 형태이며, 내부에는4개의 작업 테이블(5)이 설치되어 있다. 물론, 다른 실시예에서 프로세스 챔버(4)는 다양한 갯수의 작업 테이블(5)을 설치할 수도 있다.2 is a bird's-eye view of a state in which the process chamber top cover of the present invention is removed from the process chamber. In the embodiment of FIG. 2, the
도 3은 본 발명인 반도체 공작물 처리 시스템의 프로세스 챔버구조의 분해설명도이다. 도 3에서, 프로세스 챔버는 챔버 상부 커버(8), 펌핑 분리판(13), 공작물 교환 테이블(25), 가열 베이스(19) 그리고 챔버 베이스(18)를 포함한다. 그 중, 가열 베이스(19)는 중심축(31)을 통하여 챔버 베이스(18)의 축구멍(31')에 설치되었고, 펌핑 분리판(13), 공작물 교환 테이블(25) 그리고 챔버 베이스(18)는 도시한 바와 같이 공동의 축 중심선을 따라 아래, 위에 설치되었으며, 챔버 상부 커버(8)와 챔버 베이스(18)는 기계적으로 연결되어 닫거나 열수 있다. 챔버 상부 커버(8)를 챔버 베이스(18)에 닫을 경우, 챔버 상부 커버(8)와 챔버 베이스(18)내부에는 밀폐된 공작물 프로세스 챔버가 형성된다. 특별한 설명이 필요한 점은 본 발명의 프로세스 챔버 내부에는 여러 개의 공작물 작업 테이블을 설치할 수 있으며, 도 3의 실시예에서는 설명의 편리를 위하여 공작물 작업 테이블을 4개 설치한 경우를 예를 들어 설명하였다.3 is an exploded explanatory view of the process chamber structure of the semiconductor workpiece processing system of the present invention. In FIG. 3, the process chamber includes a
챔버 상부 커버(8)는 안으로 움푹 들어가 홈 부위(9)를 형성하며 홈 (9)의 주위에는 돌기형태의 연장부(10)가 있다. 반도체 공작물을 처리할때 챔버 상부 커버(8)가 닫겨 내부에 밀폐된 반응기체실을 형성하며, 반응기체는 홈 부위(9)내에서 일정한 유동을 거친 후 마지막에 프로세스 챔버로 배출된다. (뒷부분에서 상세히 설명). 챔버 상부 커버(8)의 홈 부위(9)내에는 홈 부위(9)가 돌기된 분사 헤드(11)가 4개 설치되었으며, 분사 헤드(11)에는 반응기체의 주입을 위한 세공(細孔)(12)이 균일하게 분포되었다.The
펌핑 분리판(13)에는 분사 헤드(11)의 개수와 위치에 대응되는 여러 개의 펌핑 분리홀(16)이 설치되어 있다. 펌핑 분리홀(16)의 상단은 직경이 크고 하단의 직경이 작은 형태인 반면 챔버 상부 커버(8)의 분사 헤드(11)는 직경이 펌핑 분리홀(16)의 상단의 직경보다 작고, 펌핑 분리홀(16)의 하단의 직경보다 큰 형태로서, 이러한 설계는 챔버 상부 커버(8)를 챔버 베이스(18)에 닫을 경우 분사 헤드(11)와 펌핑 분리홀(16)이 완전히 밀착되게 한다. 그리고, 펌핑 분리판(13)의 주변에는 챔버 상부 커버(8) 홈 부위(9)의 연장부(10)와 관통되는 배기구(14)가 4개 설치되어 있다.The pumping
공작물 교환 테이블은(25) 여러 작업 테이블(5) 사이에서 공작물을 이송하는 작용을 하며, 회전축 구멍(33) 및 회전축 구멍(33)주변에 균일하게 설치된 공작물 시스템의 수량과 동등한 수량의 개폐가능한 이송팔(37)이 설치되어 있으며, 이송팔(37)은 공작물을 적재하는데 사용된다. 공작물 교환 테이블은 (25) 회전가능하며 각 쌍의 이송팔(37)이 작업 테이블(5)의 윗측에 위치하게 한다. 본 실시예에서, 펌핑 분리판 배기구 공작물 교환 테이블(25) 4쌍의 개폐가능한 이송팔(37)과 펌핑 분리판(13)의 펌핑 분리홀(16)은 서로 대응된다.The workpiece exchange table (25) acts to transfer the workpiece between the various work tables (5), and the opening and closing transfer arm of the same quantity as the quantity of the workpiece system uniformly installed around the
가열 베이스(19)는 원형모양의 가열테이블을 가지며, 가열테이블 하단의 중심위치에는 중심축(31)이 있어, 챔버 베이스(18)에서 축구멍(31')을 따라 상하방향으로 승강할 수 있다. 가열테이블에는 처리대기중인 공작물을 적재한다. 공작물 교환 테이블 (25)의 가열 베이스(19)에서의 반입, 반출 동작과 조화를 이루기 위하여, 가열 베이스(19)에도 챔버 베이스(18)의 축구멍(20')을 따라 상하 방향으로 이동할 수 있는 이젝터 핀(20)이 여러 개 설치되어 있다. 이젝터 핀(20)의 개수 및 배열방식은 다양하다. 도 3의 실시예에서는 각 가열 베이스(19)에 3개의 삼각형 형태로 분포된 이젝터 핀(20)이 설치되어 있다.The
도 3과 도 4로부터 알수 있는 바와 같이, 챔버 베이스(18)의 가운데는 공작물 교환 테이블(25)의 회전축 구멍(33)과 공동의 축심을 가지는 축구멍(33')이 있으며, 공작물 교환 테이블(25)은 회전기구(도에 표시 안됨)에 의해 챔버 베이스(18)의 축구멍(33')에 설치되어 있다. 챔버 베이스(18) 내에는 공작물 작업 테이블(5)이 4개 설치되어 있고, 각 공작물 작업 테이블에는 한 개의 축구멍(31') 및 3개의 축구멍(20')이 설치되어 있다. 가열 베이스(19)의 중심축(31)은 축구멍(31') 내에서 상하방향으로 승강할 수 있고, 이젝터 핀(20)도 축구멍(20') 내에서 상하방향으로 승강할 수 있다. 챔버 베이스(18)는 공작물 작업 테이블(5)의 일측에 설치된 공작물이 반입/반출 가능한 공작물 장탈착 게이트(23)를 향한다. 챔버 베이스(18)는 공작물 장탈착 게이트(23)의 양측에 각각 배기할 수 있는 배기조(17)가 설치되었다. 챔버 베이스(18)아래에는 배기통로(21)와 연결된 배기장치(22)가 설치되었다. 도 7은 도 4에서 제시한 챔버 베이스(18)를 I-I선을 따라 절개한 단면도이다. 도 7로부터 알수 있는 바와 같이, 배기조(17)와 배기통로(21)의 사이는 연결 홈(27)에 의하여 관통된다. 따라서, 배기조(17), 배기통로(21) 및 배기장치(22)는 서로 통하게 된다.As can be seen from FIG. 3 and FIG. 4, the center of the
도 6은 본 발명인 펌핑 분리판(13)구조의 설명도로서, 도 6에서 제시한 바와 같이, 펌핑 분리판(13)의 펌핑 분리홀(16)주위에는 여러개의 방사형 홈(24)이 설치되어 있으며, 펌핑 분리판(13) 주위에도 챔버 상부 커버(8) 홈 부위(9)의 연장부(10)와 연결된 여러 개의 배기구(14)가 설치되어 있다.6 is an explanatory view of the structure of the pumping
도 3으로부터 알수 있는 바와 같이, 공작물을 처리할 때 챔버 상부 커버(8)가 챔버 베이스(18)에 덮여 작업챔버를 형성하고, 작업챔버내에는 펌핑 분리판(13)이 챔버 베이스(18)에 놓여 있고, 펌핑 분리판(13)의 각 펌핑 분리홀(16)은 가열 베이스(19)의 윗측에 위치하고 있다. 챔버 상부 커버(8)의 분사 헤드(11)는 펌핑 분리판(13)의 펌핑 분리홀(16)과 붙어 있고, 가열 베이스(19)는 펌핑 분리판(13)과 인접한다. 처리완료된 공작물은 가열 베이스(19)와 펌핑 분리판(13)사이에 놓여 있으며, 공작물 교환 테이블(25)의 이송팔(37)은 여러가지 설치방식에 의하여 이송팔(37)이 가열 베이스(19)의 간섭이 되지 않는 위치에 자리잡고 분사 헤드(11)에서 분사되는 반응기체가 가열 베이스(19)위에 있는 공작물을 향해 직접 분사하는 작업에 영향이 미치지 않도록 한다. 따라서, 분사 헤드(11), 펌핑 분리판(13)과 가열 베이스(19)는 작업 테이블(5)을 형성한다. 반응기체 공급장치(6)는 챔버 상부 커버(8)의 상부에서 분사 헤드(11)의 세공(細孔)(12)을 통하여 작업 테이블(5)에 반응기체를 주입한다. 반응기체는 분사 헤드(11)에서 분사된 후, 가열 베이스(19)위에 놓여 있는 반도체 공작물에 대한 처리를 실시한다. 펌핑 분리판(13)에 방사형 홈(24)이 설치되어 있기에, 챔버 상부 커버(8)에 있는 분사 헤드(11)와 펌핑 분리 판(13)이 완전히 밀폐되지 않게 되어, 분사 헤드(11)에 분포된 세공(細孔)(12)을 통하여 작업 테이블(5)에 진입한 반응기체가 공작물에 대해 처리를 실시한 후, 이러한 방사형 홈(24)으로 구성된 펌핑 분리판의 틈새를 거쳐 유출되어 챔버 상부 커버(8)의 내부로 움푹 들어간 홈 부위(9)에 유입되며, 이어서 홈 부위(9)의 연장부(10)로 유입된다. 연장부(10)와 펌핑 분리판(13)의 여러 배기구(14)가 서로 관통되었기에 유출된 기체는 배기장치(22)의 작용에 의하여 펌핑 분리판(13)에 있는 여러개의 배기구(14)로 자동으로 유입되며, 여러 개의 배기구(14)가 챔버 베이스(18)에 설치한 배기조(17)와 연결되고 배기조(17) 및 배기통로(21)가 서로 관통되었기에, 기체는 이 통로를 통하여 배기통로(21)에 유입되고, 마지막에 배기장치(22)를 통하여 펌핑되는 것으로 완벽한 흡배기 시스템을 형성한다. 또한 반응기체 공급장치(6)의 기압 및 배기장치(22)의 반응기체 펌핑으로 인하여, 흡배기시스템내에서의 반응기체의 유속이 가속화되어 작업 테이블(5)의 주위에서 기체막을 형성하므로 서로 다른 작업 테이블간의 반응가스가 상호간섭을 일으키지 못한다. As can be seen from FIG. 3, when processing a workpiece, the
또한 프로세스 챔버(4)내부 기압의 불균일에 의한 반응기체의 유속에 대한 영향을 감안하여, 본 발명은 방사형 홈(24)을 펌핑 분리판(13)의 주변쪽에는 간격을 넓혀 배치하고 중심쪽은 간격을 좁게 배치하였다. 이러한 구조는 방사형 홈(24)에서 유출한 반응기체가 배기장치(22)에 유입하는 기류를 더욱 균일하게 된다.In addition, in consideration of the influence on the flow velocity of the reactor body due to the non-uniformity of the atmospheric pressure inside the
이외에, 프로세스 챔버(4) 내의 작업 테이블(5)이 대칭되게 설치되었기에 각 작업 테이블(5)이 배출한 반응기체가 받는 저항은 균일하게 된다. 본 발명은 펌핑 분리판(13)의 주변에 접근하여 챔버 베이스(18)에 설치한 배기조(17)를 이용하였기 에 배출된 기체가 균일하고 신속하게 펌핑되게 하며, 이로서 여러매의 공작물이 균일하게 처리되도록 한다. 그리고 본 발명은 분사 헤드(11)와 펌핑 분리판(13)사이의 방사형 홈(14)으로 구성된 틈새를 작업 테이블(5)의 배기구로 활용하기에, 작업 테이블(5)내에서의 기체유동의 균일성을 도모할 수 있으며, 배출한 기체가 기체막을 형성하기에 챔버내부가 개방된 상태에서 각 작업 테이블이 기체막에 의하여 격리되어 여러 작업 테이블의 작업환경이 상대적으로 독립 된다. 이외에 가열 베이스(19) 주변에 윗방향을 향해 분사하는 불활성 반응기체차단막을 형성할 수 있어, 반응기체가 가열 베이스(19)와 펌핑분리판(13)사이의 틈새를 통해 누설하거나 유입하는것을 막을 수 있다. 본 발명은 상기 수단을 통하여 작업 테이블 사이의 반응가스간의 상호간섭을 방지한다.In addition, since the work table 5 in the
도 2는 본 발명의 반도체 공작물 처리 시스템의 프로세스 챔버상부 커버를 제거했을 때의 조감도이다. 공작물은 공작물함에서 생산라인을 거쳐 본 발명인 반도체 공작물 처리 시스템에 이송되며, 공장 인터페이스(1)는 공작물함에서 공작물을 반출하여 로드록(2)에 적재한다. 이송실(3)에는 이송장치(15)가 설치되었으며, 이송장치(15)에는 2개이상의 나름대로 신축가능한 이송팔이 설치되어 있다. (뒷부분에서 상세히 설명) 도시한 실시예에서 이송장치(15)는 이송팔을 2개 가진 양팔 로보트이며, 당연히 이송팔을 2개 이상 가진 로보트를 설치할 수도 있다. 이 이송장치(15)는 공작물을 로드록(2)에서 반출하여 프로세스 챔버(4)의 작업 테이블(5)에 적재한다. 프로세스 챔버(4)내의 모든 작업 테이블(5)에 공작물을 적재 후, 프로세스 챔버(4)는 공작물에 대한 처리를 실시한다. 처리완료 후, 다시 이송실(3)의 이송장치(15)를 이용하여 처리완료된 공작물을 반출함과 동시에, 원래의 위치에 처리대기중인 공작물을 적재하여 다음 배치에 대해 처리한다. 반출한 공작물은 로드록(2)에 반입되어 냉각되며, 냉각완료 후, 공장 인터페이스(1)를 통해 생산라인의 공작물 함에 반입되어 다음 단계에 이송된다.2 is a bird's eye view when the process chamber upper cover of the semiconductor workpiece processing system of the present invention is removed. The workpiece is transferred from the workpiece box to the semiconductor workpiece processing system of the present invention via a production line, and the
도 8은 본 발명인 로드록(2) 및 이송실(3) 구조의 설명도이다. 본 발명은 로드록(2)을 2개 가지며, 로드록(2)은 5각형 이송실(3)의 공장 인터페이스(1)의 양측에 인접한 위치에 설치되어 있다. 그 중, 각 로드록(2)은 4개의 층으로 분할되었으며, 각 층은 공작물을 1매 수용할 수 있다. 로드록(2) 및 로드록(2)의 각 층은 펌핑되어 진공상태로 될 수 있다. 공장 인터페이스(1)는 로드록(2)의 4개 층에 공작물을 1회 혹은 여러회 반입하거나 반출할 수 있다. 일부 실시예에서 로드록(2)은 간혹 교환층 혹은 냉각층으로 분할될 수 있으며, 교환층은 로드록(2) 및 프로세스 챔버(4)사이에서 공작물을 이송하는데 사용되며, 냉각층은 냉각처리한 공작물을 비진공환경 상태로 이송하여 공장 인터페이스(1)가 반출하게 한다.8 is an explanatory view of the structure of the
도 8에서, 이송실(3)은 오각형의 진공 챔버이다. 이송실(3)내에 이송장치(15)가 설치되어 있고 이송장치(15)의 두 이송팔은 수평면에서 동기되어 회전하거나 독자적으로 일정한 각도(예를 들어, 두 이송팔은 회전하여 서로 180도 각을 이룰 수 있다.)로 회전가능하며, 수직방향에서 중심축을 따라 상하방향으로 각각 이동할 수 있고, 수평방향에서 앞,뒤로 신축할 수도 있다. 작업 시, 공장 인터페이스(1)는 공작물 이송함에서 공작물을 로드록(2)으로 반출하며 다시 이송실(3)의 이송장치(15)에 의하여 공작물을 프로세스 챔버(4)에 적재할 수 있다.In FIG. 8, the
도 9는 본 발명인 이송장치가 프로세스 챔버내에 위치할때의 조감도이다. 이송장치(15)에는 이송팔(151,152)이 두개 있으며, 두 이송팔(151,152)은 동일한 중심축의 아래, 위에 정렬해 있다. 이송장치(15)의 두 이송팔(151,152)은 로드록(2)(도 2)과 프로세스 챔버(4)(도 2)사이의 수평면에서 동기되어 회전하거나 독자적으로 회전가능하다. 이송장치(15)는 이송팔 (이송팔(151)혹은 이송팔(152))을 이용하여 공작물의 장탈착 게이트(23)를 통해 프로세스 챔버에 공작물 1매를 반입하거나 프로세스 챔버에서 공작물을 반출하며, 이송장치(15)는 매번 한개 혹은 여러개 로드록(2)에서 동시에 공작물을 2매 반출할 수도 있다. 이송장치(15)의 각 이송팔(151,152)은 이송장치(15) 중심축의 수직방향을 따라 상하방향으로 이동하여 위치조정할 수 있고, 이송장치(15)의 각 이송팔(151,152)은 또 수평방향에서 자유로이 좌,우,앞,뒤 방향으로 신축할 수 있다. 이송장치(15)의 두 이송팔(151,152)은 동시에 한방향을 향할 수 있다. 예컨데 동시에 동일한 로드록 혹은 프로세스 챔버를 향할 수 있다. 그리고 두 이송팔은 독자적으로 회전하여 서로 다른 방향을 향할 수도 있다. 예컨데, 두 이송팔은 각각 한 로드록의 두개의 서로 다른 공작물받침대를 향할 수 있고; 각각 서로 다른 로드록의 공작물받침대를 향할 수도 있다. 이송팔은 로드록을 향하여 로드록에 반도체 공작물을 반입하거나 로드록에서 공작물을 반출할 수 있고; 다른 하나의 이송팔은 프로세스 챔버를 향하여, 프로세스 챔버에 반도체공작물을 반입/반출하며; 두 이송팔이 각각 이송실 한측에 설치한 두 프로세스 챔버를 향하여 두 프로세스 챔버에 공작물을 반입/반출할 수도 있다. 따라서, 본 발명인 이송장치의 여러개 이송팔은 단독으로 반도체 공작물 반출/반입작업을 원활하게 집행할 수 있고, 동시에 한개 혹은 여러개 로드록에서 2매의 반도체 공작물을 적재하거나 이재할 수 있으며, 또한 연속적으로 대기시간이 필요 없이 한개 혹은 여러개 프로세스 챔버 에 반도체 공작물 적재/이재 및 교환동작을 할 수 있다. 특히 여러개 로드록 혹은 프로세스 챔버를 통합한 반도체 공작물 처리 시스템에 적용되는 바, 반도체 공작물 처리 시스템의 처리능력(throughput)을 대폭 향상할 수 있다. 따라서, 본 발명인 이송장치(15)는 이송장치(15)의 이송팔(151,152)의 수직위치를 조정하는것만으로 로드록(2)의 공작물 받침대 및 프로세스 챔버(4)의 공작물 교환장치(25)가 수직적으로 고정되어 있는 상태에서 공작물의 교환, 적재, 이재를 행할 수 있으며, 단지 이송장치(15)의 동작만으로 공작물 교환을 실현할 수 있다.9 is a bird's eye view when the transfer device of the present invention is located in the process chamber. The
도 10에서, 펌핑 분리판(13)과 가열 베이스(19)사이에 각 펌핑 분리홀(16)과 서로 대응되는 공작물 교환 테이블(25)이 설치되어 있다. 도 10의 실시예에서, 공작물 교환 테이블(25)에는 4쌍의 이송팔(37)과 4개 펌핑 분리홀(16)이 서로 대응된다. 상기 공작물 교환 테이블(25)은 회전하여 매 한쌍의 이송팔(37)을 작업 테이블(5)의 윗측에 위치시킨 후, 이송팔(37) 위에 반도체 공작물을 적재하고, 도 3의 이젝터 핀(20)의 동작에 의하여, 손쉽게 반도체 공작물을 공작물 교환 테이블(25)의 이송팔(37)에 의해 가열 베이스(19)에 적재하며, 혹은 이와 반대로 반도체 공작물을 가열 베이스(19)에서 공작물 교환 테이블(25)의 이송팔(37)에 적재한다. 이러한 공작물의 이송흐름은 종전의 기술에서 여러가지 형식으로 매우 광범하게 사용하기에 여기에서는 이에 대한 설명을 생략한다. 상기 공작물 교환 테이블(25)은 또한 회전하여 그 중의 한쌍의 이송팔이 장탈착 게이트(23)를 향하게 할 수 있기에, 이송실(3)내의 이송장치(15)가 공작물을 공작물 교환 테이블(25)의 한쌍의 이송팔(37)에 적재하거나 이송팔(37)에서 공작물을 이재하는 동작과 조화를 이룬다.In FIG. 10, a work exchange table 25 corresponding to each pumping
처리완료 후, 다시 프로세스 챔버에서 공작물을 반출한다. 먼저 도 3의 이젝터 핀(20)의 동작을 통하여, 공작물을 공작물 교환장치(25)의 4쌍의 이송팔(37)에 적재한다. 다음 공작물 교환장치(25)를 회전하여 공작물 교환장치(25)의 매 한쌍의 이송팔(37)이 단계에 따라 공작물 장탈착 게이트(23)의 일측을 향하게 하며, 이어서 이송장치(15)의 이송팔이 공작물 장탈착 게이트(23)를 통하여 처리완료된 공작물을 매 한쌍의 이송팔(37)에서 반출하여 로드록(2)에 이송한다.After processing, the workpiece is again taken out of the process chamber. First, through the operation of the
이하, 첨부도면에 따라 본 발명의 이송장치가 공작물을 적재/이재하는 흐름을 설명하기로 한다. 도 11로부터 알수 있는 바와 같이. 여기서는 로드록(201, 202) 두개, 이송장치(15)와 이송실(3) 한개 및 프로세스 챔버(401,402) 두개로 구성된 구조를 예를 들어 설명한다. 본 실시예에서 두 로드록(201, 202)에는 홈(도 에 표시 안됨)이 각각 4개 있다. 이송장치(15)에는 이송팔(151,152)이 두개 있고, 두 프로세스 챔버(401) 과 (402)에는 각각 한 개의 장탈착 게이트(231,232)가 이송실(3)을 향하고 있으며, 프로세스 챔버(401,402) 내에는 각각 4개의 작업 테이블이 있다. 즉, 작업 테이블(511,512,513,514) 및 작업 테이블(521,522,523,524)이다.Hereinafter, according to the accompanying drawings will be described the flow of the transfer device of the present invention to load / transfer the workpiece. As can be seen from FIG. 11. Here, a structure consisting of two
초기상태에서 로드록(201,202)내에는 공작물이 4매 있고 두 프로세스 챔버(401,402)내에는 공작물이 없다. 이송장치(15)는 두 이송팔 (151,152)을 이용하여 로드록(201)의 두 홈에서 공작물을 각각 한매씩 반출하며, 이럴 경우, 두 이송팔 (151,152)은 상하수직위치에 정렬해 있다. 그다음 두 이송팔 (151,152)이 수평방향으로 회전하여 프로세스 챔버(401)의 장탈착 게이트(231)를 향하게 하며, 이어서 이송팔 (151)의 수직위치를 조정하여, 이송팔이 장탈착 게이트(231)를 향하게 한 후, 전후로 신축가능한 이송팔(151)을 이용하여 이송팔(151)에 적재되어 있는 공작물을 공작물 교환 테이블(25)의 한쌍의 이송팔(37)에 적재하며, 공작물 교환 테이블(25)이 4분의1바퀴 회전한다. 그다음, 이송장치(15)의 다른 한쌍의 이송팔(152)이 수직방향 위로 조정되어 장탈착 게이트(231)를 향하며, 이송팔(152)에 적재되어 있는 공작물을 공작물 교환 테이블(25)의 다음 한쌍의 이송팔(37)에 적재하며, 공작물 교환 테이블(25)은 다시 4분의1바퀴 회전한다. 그 다음, 이송장치(15)가 원래 위치로 돌아가 로드록(201)의 또 다른 두 홈에서 공작물을 2매 반출함과 동시에 이송팔(151,152)을 장탈착 게이트(231)를 향한 위치로 조정한다. 이상 과정을 반복하여 공작물을 순서에 따라 공작물 교환 테이블(25)에 적재하며 공작물 교환 테이블(25)이 한바퀴 회전 후 4쌍의 이송팔(37)에 모두 공작물이 적재되게 되며, 그다음 공작물 교환장치(25)의 상하승강 동작 및 이젝터 핀(20)의 동작에 의하여 공작물을 일시에 작업 테이블(511,512,513,514)에 적재한다. 상기 과정을 통하여 프로세스 챔버(401)에 공작물을 적재한다. 그다음, 이송장치(15)를 로드록(202) 위치에 이동하여 상기 단계를 반복하여 프로세스 챔버(402)에 공작물을 적재한다.In the initial state, there are four workpieces in the
적재 완료후, 로드록(201,202)은 필요에 의하여 공작물함에서 새로 공작물을 적재한다. 상기 실시예에서, 로드록(201,202)에 있는 공작물의 반출/반입순서를 자유로 설정할 수 있으며, 반드시 위에서 아래로 혹은 아래에서 위로의 순서에 따라 반출/반입해야 하는 것은 아니다.After the loading is completed, the load locks 201 and 202 load the new work piece from the work box as needed. In the above embodiment, the export / import order of the workpieces in the load locks 201 and 202 can be set freely, and it is not necessary to carry out / import in the order from the top to the bottom or from the bottom to the top.
프로세스 챔버(401,402)에서 처리완료 후, 프로세스 챔버(401,402)에 있는 처리완료된 공작물을 반출하고 처리대기중인 공작물을 반입해야 한다. 구체적인 순서는 다음과 같다. 이송장치(15)는 이송팔(152)을 이용하여 로드록(201)의 홈에서 처리대기중인 공작물을 한매 반출한 후, 이송장치(15)를 회전시켜 프로세스 챔버(401)의 장탈착 게이트(231)를 향하게 한다. 이때 이송팔(152)이 이송팔(151)의 하측에 위치하고, 이송팔(151)이 장탈착 게이트(231)를 향해 있다고 가정한다. 이송팔(151)이 공작물 교환장치(25)의 장탈착 게이트(231)를 향한 한쌍의 이송팔(37)에서 처리완료된 공작물을 한매 반출하면, 장탈착 게이트(231)를 향한 한쌍의 이송팔(37)에는 공작물이 없게 되어 처리대기중인 공작물을 반입하기를 대기하며, 이어서, 이송팔(152)이 장탈착 게이트(231)향한 위치까지 상승하는 동시에 로드록에서 반출한 한매의 처리대기중인 공작물을 공작물 교환 테이블(25)의 처리완료된 공작물을 반출한 한쌍의 이송팔(37)에 적재하며, 따라서 단지 이송장치(15)의 아래, 위 이송팔(151,152)의 동작만으로, 공작물 교환 테이블(25)의 한쌍의 이송팔(37)에서 처리대기중인 공작물으로 처리완료된 공작물을 교체할 수 있다. 상기 동작을 진행한 후, 공작물 교환 테이블(25)은 다시 4분의1바퀴 회전한다. 이송장치(15)는 원래위치로 돌아가며, 이송팔(151)은 공작물 교환 테이블(25)에서 반출한 공작물을 로드록(201)의 홈에 반입하고, 이송팔(152)은 다시 로드록(201)의 다른 홈에서 공작물을 반출한다. 이와같이 프로세스 챔버의 공작물 4매를 모두 교환할때까지 상기 단계를 반복한 후, 공작물 교환 테이블(25)은 모든 공작물을 한번에 작업 테이블에 적재한다. 적재가 완료됨과 동시에 프로세스 챔버(402)는 공작물처리작업을 진행한다.After completion of processing in the
많이 선호되는 로드록 설계의 또 다른 실시 예로는 로드록을 두 개의 층으로 설계한다. 그중 윗층은 교환층으로서 처리물의 이송이나 교환에 쓰이고 아랫 층은 방열이 용이한 석영 패드를 설치하는바 이러한 설계는 처리물의 방열을 가속화할 수 있다. 4매의 처리물이 프로세스 챔버내에서 처리되었다고 가정한다면 공장인터페이스(1)는 대기중인 처리물을 교환층에 적재하고 이송장치 (15)는 이송팔(152)을 이용하여 로드록의 교환층에서 대기중인 처리물을 꺼내어 프로세스 챔버(401)의 장탈착 게이트(231)위치 까지 회전한다. 이송팔(151)은 장탈착 게이트(231)에 향하고 이송팔(152)은 이송팔 (151)의 아래에 있다. 이송팔(151)이 교환 테이블(25)에서 처리된 공작물을 반출한 뒤 이송팔(152)은 장탈착 게이트(231)에 위치하여 로드록에서 반출한 공작물을 교환 테이블(25)에 놓고 처리물교환 테이블(25)은 4분의 1바퀴 회전한다. 이송장치(15)는 로드록(202)까지 회전하고 이송팔(151)은 처리완료된 처리물을 냉각층에 적재한다. 이송팔 (152)은 로드록(202)의 교환층에서 처리대기중인 새 처리물을 집어 든다. 로드록(201,202)과 교환층은 공장인터페이스(1)로부터 처리대기중인 새 처리물을 얻는다. 로드록(202)의 냉각층은 새 처리품을 냉각시키는 동시에 비진공환경에 송달하여 공장인터페이스(1)가 집어 들게 한다. 이상으로 한매의 처리물의 교환이 완성된다. 계속하여 이송장치(15)는 교환이 완료된 후 다시 로드록(201)에 복귀한다. 프로세스 챔버(401)의 공작물교환이 완료될 때까지 같은 단계가 반복되면 서 프로세스 챔버(402)의 공작물교환 절차가 다시 진행된다.Another embodiment of a highly preferred loadlock design is to design the loadlock in two layers. The upper layer is used for transporting or exchanging the treatment as an exchange layer, and the lower layer installs a quartz pad which is easy to dissipate heat. This design can accelerate the heat dissipation of the treatment. Assuming that four treatments have been processed in the process chamber, the factory interface (1) loads the pending treatment on the exchange layer and the transfer device (15) uses the transfer arm (152) to stand by in the load lock exchange layer. The processed object is taken out and rotated to the position of the long
상기 실시예에서 작업 테이블을 4개 설치한 프로세스 챔버에 대해서만 설명했지만, 프로세스 챔버에 다른 수량의 작업 테이블을 설치한 반도체 공작물 처리 시스템의 경우에도 상기 실시예에 따라 간단히 그 적재/이재 방법을 구현할 수 있다.Although only the process chamber in which four work tables are installed in the above embodiment has been described, the semiconductor workpiece processing system in which the work table of a different quantity is installed in the process chamber can be simply implemented according to the above embodiment. have.
본 발명의 이송장치는 2개 이상의 아래, 위에 정렬된 이송팔을 가지고 이송팔이 이송장치의 중심축을 따라 수직방향으로 이동하여 상하 위치를 조정할 수 있기에, 이송장치는 로드록 혹은 프로세스 챔버에서 공작물을 반출하거나 반입할때, 로드록 혹은 프로세스 챔버의 수직위치를 조정할 필요 없이, 다만 이송장치의 동작에 의해서도 공작물의 적재/이재 및 교환작업을 실현할 수 있다. 다시 말하면 반도체 공작물 처리 시스템이 공작물을 적재/이재 및 교환 시, 이송장치의 여러개 이송팔의 수직방향에서의 위치조정만으로 실현할 수 있으며, 종전기술에서 제시한 방법대로 반도체 공작물 처리 시스템의 로드록 혹은 프로세스 챔버의 수직방향에서의 위치를 조정할 필요 없다. 그리고, 다만 이송장치의 아래, 위 이송팔의 동작에 의하여 프로세스 챔버의 장탈착 게이트를 향도록 할 수 있기에, 프로세스 챔버의 공작물 교환 테이블의 한쌍의 이송팔에서 처리완료된 공작물을 처리대기중인 공작물로 편리하게 교체할 수 있어, 더욱 빠르게, 더욱 저렴한 원가로 공작물의 적재/이재 및 교환을 실현할 수 있기에 생산성을 향상할 수 있다.The transfer apparatus of the present invention has two or more bottom and top aligned transfer arms so that the transfer arm can be moved vertically along the center axis of the transfer device to adjust the up and down position. When loading, it is possible to realize the loading / loading and replacement of the workpiece even by the operation of the conveying device without the need to adjust the loadlock or the vertical position of the process chamber. In other words, the semiconductor workpiece processing system can be realized only by adjusting the position of the several transfer arms of the transfer device in the vertical direction when loading / taking and exchanging the workpiece. There is no need to adjust the position in the vertical direction. In addition, since the lowering of the transfer device, the upper transfer arm of the process chamber by the operation of the upper arm can be directed to the process chamber, a pair of transfer arm of the workpiece exchange table of the process chamber is conveniently replaced with the workpiece waiting to be processed. This can increase productivity by enabling the loading / taking and exchange of workpieces more quickly and at lower cost.
본 발명은 상기 이송장치를 반도체 공작물 처리 시스템에 적용하며, 다음과 같은 장점이 있다, 즉, 종전의 기술(미국 특허 제5855681번)에서 제시한 양 팔 양날(dual blades dual arms)의 이송장치와 비교할 경우, 본 발명의 이송장치는 제작비용이 저렴하며 반도체 공작물을 이송하는 과정에서 위치고정이 더욱 자유롭고 정확하다. 그리고, 본 발명의 이송장치의 이송팔은 수평방향을 따라 설치하는 종전기술의 양 팔 이송장치와 달리 중심축을 따라 아래, 위 위치에 설치하기에 본 발명의 이송실은 매우 작게 설계할 수 있다. 이는 이송실을 간편하게 설계할수 있을 뿐만아니라 반도체 공작물 처리 시스템의 총체 면적을 최소화 하기에 제조원가와 유지보수 비용을 대폭 증감할 수 있다. 그리고, 본 발명의 이송장치의 여러 개 이송팔은 원활하게 독자적으로 반도체 공작물에 대한 반입/반출동작을 할 수 있고, 한 개 혹은 여러개의 로드록에 동시에 2매의 반도체 공작물을 적재하거나 이재할 수도 있고, 대기시간이 없이 연속적으로 한개 혹은 여러개의 프로세스 챔버를 상대로 반도체 공작물 적재/이재 및 교환작업을 할 수 있다. 특히 여러개의 로드록 혹은 프로세스 챔버를 갖는 반도체 공작물 처리 시스템에 적용되어 반도체 공작물 처리 시스템의 처리능력을 대폭 제고할 수 있다.The present invention applies the transfer apparatus to a semiconductor workpiece processing system, and has the following advantages, that is, the transfer apparatus of dual blades dual arms as proposed in the prior art (US Pat. No. 58,556,81). In comparison, the conveying apparatus of the present invention is cheaper in manufacturing cost and more freely and precisely fixed in the process of conveying the semiconductor workpiece. In addition, the transfer arm of the transfer device of the present invention can be designed to be very small because the transfer arm of the present invention is installed in the lower and upper positions along the central axis, unlike the conventional arm transfer device installed in the horizontal direction. This not only simplifies the design of the transfer room, but also significantly increases manufacturing and maintenance costs by minimizing the total area of the semiconductor workpiece handling system. In addition, the several transfer arms of the transfer apparatus of the present invention can smoothly carry out / export operation of the semiconductor workpiece independently, and may load or transfer two semiconductor workpieces simultaneously on one or several load locks. In this way, the semiconductor workpiece can be loaded / loaded and exchanged against one or several process chambers continuously without any waiting time. In particular, it can be applied to a semiconductor workpiece processing system having a plurality of load locks or process chambers can significantly improve the processing capacity of the semiconductor workpiece processing system.
앞에서 설명한 실시예는 오직 본 발명의 몇가지 선호되는 실시예일뿐 본 발명은 앞에서 설명한 몇가지 실시예에 한정되는것은 아니다. 본 고안의 기술분야에 많이 통용되는 대체, 조합, 분리 등과 본 고안에 실시되는 산업계에서 많이 통용되는 동등한 변형과 교체 등은 본 발명이 제시한 고안 및 보호범위를 초월하지 않는다.The above described embodiments are only some preferred embodiments of the present invention, and the present invention is not limited to the above described several embodiments. Alternative variations, combinations, separations, and the like, which are commonly used in the technical field of the present invention, and the equivalent modifications and replacements that are commonly used in the industry, which are implemented in the present invention, do not exceed the design and protection scope of the present invention.
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