KR101123624B1 - Semiconductor manufacturing apparatus - Google Patents
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Abstract
본 발명은 반도체 제조 장치에 관한 것으로, 트랜스퍼 모듈과, 상기 트랜스퍼 모듈의 제 1 측면과 인접한 제 2 측면 사이에서 상기 제 1 측면 및 상기 제 2 측면과 각각 예각을 이루며 배치되는 제 1 공정 모듈 및 제 2 공정 모듈 및 상기 트랜스퍼 모듈의 제 3 측면에 연결되는 로드락 챔버를 포함하는 반도체 제조 장치를 제공한다. 여기서, 제 1 및 제 2 공정 모듈을 서로 평행하게 배치되는 것이 바람직하다. 이와 같이, 각기 인접한 공정 모듈을 접근 또는 밀착시켜 생산 효율의 변화없이 반도체 제조 장비의 면적을 줄일 수 있고, 인접한 공정 모듈이 접근된 접근면 방향으로 소스 공급부를 확장할 수 있어 반도체 소자 형성을 위한 다양한 소스 물질을 제조 장치에 효과적으로 제공할 수 있다. BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor manufacturing apparatus, comprising: a first processing module and a first module disposed at an acute angle with the first side and the second side, respectively, between a transfer module and a second side adjacent to the first side of the transfer module. 2 provides a semiconductor manufacturing apparatus including a process module and a load lock chamber connected to a third side of the transfer module. Here, the first and second process modules are preferably arranged parallel to each other. As such, by adhering or adhering adjacent process modules to each other, the area of semiconductor manufacturing equipment can be reduced without a change in production efficiency, and the source supply unit can be extended in the direction of the approaching surface to which adjacent process modules are accessed, thereby forming various types of semiconductor devices. The source material can be effectively provided to the manufacturing apparatus.
트랜스퍼 모듈, 공정 모듈, 접근, 반응 챔버, 냉각 챔버 Transfer Module, Process Module, Access, Reaction Chamber, Cooling Chamber
Description
도 1은 종래 기술에 따른 반도체 제조 장치를 설명하기 위한 개략도이다. 1 is a schematic view for explaining a semiconductor manufacturing apparatus according to the prior art.
도 2는 본 발명에 따른 반도체 제조 장치를 설명하기 위한 개략도이다. 2 is a schematic view for explaining a semiconductor manufacturing apparatus according to the present invention.
도 3은 본 발명에 따른 공정 모듈의 배치를 설명하기 위한 개념도이다.3 is a conceptual diagram illustrating an arrangement of a process module according to the present invention.
도 4a 및 도 4b는 공정 모듈의 구조를 설명하기 위한 개념도이다. 4A and 4B are conceptual views illustrating the structure of a process module.
도 5 내지 도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 반도체 제조 장치를 설명하기 위한 개략도이다. 5 to 7 are schematic views for explaining a semiconductor manufacturing apparatus according to another embodiment of the present invention.
도 8 및 도 9는 본 발명에 따른 반도체 제조 장치의 또 다른 실시예에 따른 반도체 제조 장치를 설명하기 위한 단면도이다. 8 and 9 are cross-sectional views illustrating a semiconductor manufacturing apparatus in accordance with still another embodiment of the semiconductor manufacturing apparatus according to the present invention.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>
10, 110 : 트랜스퍼 모듈 20, 120 : 로드락 챔버10, 110:
30, 130 : 공정 모듈 32, 132 : 반응 챔버30, 130:
34, 134 : 제어부 36, 136 : 소스 공급부34, 134:
40, 140 : 쿨링 챔버 45, 145 : 트랜스퍼용 로봇 암40, 140:
133 : 가스 공급 제어부 135 : 구동 제어부133: gas supply control unit 135: drive control unit
본 발명은 반도체 제조 장치에 관한 것으로, 특히, 공정 챔버와 트랜스퍼 챔버간을 효율적으로 배치하여 더 작은 면적을 차지하는 반도체 제조 장치에서 동일한 생산 효율을 창출할 수 있는 반도체 제조 장치에 관한 것이다. BACKGROUND OF THE
일반적으로 반도체 소자를 제조할 때 사용된 반도체 제조 장치는 반도체 기판상에 기상증착 또는 스퍼터링 방법 등을 이용한 반도체막 증착이나, 패턴을 형성하기 위한 식각 공정 또는 노광 공정 진행시 주로 사용되고 있다. In general, a semiconductor manufacturing apparatus used for manufacturing a semiconductor device is mainly used during the deposition of a semiconductor film using a vapor deposition or sputtering method on the semiconductor substrate, an etching process for forming a pattern, or an exposure process.
도 1은 종래 기술에 따른 반도체 제조 장치를 설명하기 위한 개략도이다. 1 is a schematic view for explaining a semiconductor manufacturing apparatus according to the prior art.
도 1에서와 같이 종래의 반도체 제조 장치는 중앙부에 트랜스퍼용 로봇 암(Transfer Robot Arm; 45)이 설치된 트랜스퍼 모듈(Transfer Module; 10)이 구비되어 있고, 트랜스퍼 모듈(10)의 외주 방향으로 각기 소정 거리 이격된 위치에 반도체 칩의 제조를 위한 소정의 환경이 설정되어 있는 다수의 공정 모듈(Process Module; 30: 30a, 30b)이 배치되고, 공정수행을 위해 대기중이거나 수행이 완료된 기판들이 대기중인 로드락 챔버(20)가 트랜스퍼 모듈(10)의 외주 방향으로 배치된다. 또한, 냉각을 위한 냉각 챔버(40)가 트랜스퍼 모듈의 외주 방향으로 배치될 수 있다. As shown in FIG. 1, a conventional semiconductor manufacturing apparatus includes a
공정 모듈(30)은 반도체 칩 제조를 위한 공정이 수행되는 반응 챔버(32)와, 공정 모듈(30)의 동작을 제어하기 위한 제어부(34)와, 별도의 소스를 공급하기 위한 소스 공급부(36)를 포함하여 이루어진다. The process module 30 includes a
이와 같은, 종래의 반도체 제조 장치에 관해서는 대한민국 공개특허공보 제2000-20876호와, 대한민국 실용신안공보 제1996-8156호에 자세히 기재되어 있다. Such a conventional semiconductor manufacturing apparatus is described in detail in Korean Unexamined Patent Publication No. 2000-20876 and Korean Utility Model Publication No. 1996-8156.
하지만, 상술한 구조를 갖는 종래의 반도체 제조 장치는 트랜스퍼 모듈(10)의 외주 방향으로 다수의 공정 모듈(30a 및 30b)이 배치되어 있고, 공정 모듈(30a 및 30b) 각각은 트랜스퍼 모듈의 중심을 기준으로 'V'자 형태로 이격되어 있다. 이로 인해 반도체 제조 장치가 차지하는 면적이 넓어 동일한 면적 내에 설치되는 반도체 제조 장치의 수에 한계가 있어, 목표로 하는 생산 효율을 얻기 위해서는 설비를 위한 영역의 공간을 충분히 확보하여야 하는 문제가 있다. 또한, 다양한 공정조건에 따라 사용되는 소스 공급부를 확장할 경우, 반도체 제조 장치가 차지 하게 되는 면적이 넓어진다. 이와 같이 종래의 반도체 제조 장치는 소스 공급부의 확장에 있어서도 많은 제약이 따르고 있다. However, in the conventional semiconductor manufacturing apparatus having the above-described structure, a plurality of
따라서, 본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위하여 트랜스퍼 모듈의 외주변에 위치하는 인접한 공정 모듈들을 밀착시켜 소스 공급부의 확장을 용이하게 할 수 있고, 자치하는 공간 즉, 면적을 줄여 종래 기술에 비해 더 작은 면적에서 종래와 동일한 생산 효율을 창출할 수 있는 반도체 제조 장치를 제공함을 그 목적으로 한다. Accordingly, the present invention can facilitate the expansion of the source supply by in close contact with adjacent process modules located on the outer periphery of the transfer module to solve the above problems, and reduces the autonomous space, that is, the area more than the prior art It is an object of the present invention to provide a semiconductor manufacturing apparatus capable of producing the same production efficiency as in the prior art in a small area.
본 발명에 따른 트랜스퍼 모듈과, 상기 트랜스퍼 모듈의 제 1 측면과 인접한 제 2 측면 사이에서 상기 제 1 측면 및 상기 제 2 측면과 각각 예각을 이루며 배치되는 제 1 공정 모듈 및 제 2 공정 모듈 및 상기 트랜스퍼 모듈의 제 3 측면에 연결되는 로드락 챔버를 포함하는 반도체 제조 장치를 제공한다. A first process module and a second process module and the transfer module and the transfer module according to the present invention disposed at an acute angle with the first side and the second side, respectively, between a first side and an adjacent second side of the transfer module. A semiconductor manufacturing apparatus including a load lock chamber connected to a third side of a module is provided.
여기서, 상기 제 1 측면 및 상기 제 2 측면과 상기 제 1 공정 모듈 및 상기 제 2 공정 모듈의 장축 방향과 10 내지 90도의 각을 이루는 것이 바람직하다. 이때, 상기 제 1 공정모듈과 상기 제 2 공정 모듈 사이의 간격은 30㎝이하인 것이 효과적이다. Here, it is preferable to form an angle of 10 to 90 degrees with the long axis direction of the first side and the second side, the first process module and the second process module. At this time, it is effective that the interval between the first process module and the second process module is 30 cm or less.
또한, 본 발명에 따른 서로 이격되어 배치되는 복수의 트랜스퍼 모듈과, 상기 복수의 트랜스퍼 모듈 각각의 제 1 측면과, 상기 제 1 측면과 인접한 제 2 측면 사이에서 상기 제 1 측면과 상기 제 2 측면과 각각 예각을 이루며 배치되는 제 1 공정 모듈과 제 2 공정 모듈 및 상기 복수의 트랜스퍼 모듈 각각의 제 3 측면에 연결되는 로드락 챔버를 포함하는 반도체 제조 장치를 제공한다. In addition, the first side and the second side between the plurality of transfer modules disposed spaced apart from each other, the first side of each of the plurality of transfer modules, and the second side adjacent to the first side and Provided is a semiconductor manufacturing apparatus including a load lock chamber connected to a first process module, a second process module, and a third side surface of each of the plurality of transfer modules disposed at an acute angle, respectively.
또한, 본 발명에 따른 트랜스퍼 모듈과, 상기 트랜스퍼 모듈의 제 1 측면과 제 2 측면에 연결되며, 서로 평행하게 배치되는 제 1 공정 모듈 및 제 2 공정 모듈 및 상기 트랜스퍼 모듈의 제 3 측면에 연결되는 로드락 챔버를 포함하는 반도체 제조 장치를 제공한다. In addition, the transfer module according to the present invention is connected to the first side and the second side of the transfer module, the first process module and the second process module and parallel to each other are connected to the third side of the transfer module Provided is a semiconductor manufacturing apparatus including a load lock chamber.
여기서, 상기 제 1 공정 모듈과 상기 제 2 공정 모듈은 장축 방향으로 동일 한 간격으로 이격되어 평행한 것이 효과적이다. Here, it is effective that the first process module and the second process module are parallel and spaced at equal intervals in the major axis direction.
상기의 트랜스퍼 모듈은 원형 또는 다각형 형상인 것이 바람직하다. 그리고, 상기 제 1 공정 모듈과 상기 제 2 공정 모듈의 너비의 합이 상기 트랜스퍼 모듈의 너비와 같거나 큰 것이 효과적이다. 상기 트랜스퍼 모듈과 상기 제 1 공정 모듈, 상기 제 2 공정 모듈, 그리고 상기 로드락 챔버 사이에서 각각 슬랏밸브를 더 포함하는 것이 바람직하다. The transfer module is preferably a circular or polygonal shape. In addition, it is effective that the sum of the widths of the first process module and the second process module is equal to or larger than the width of the transfer module. Preferably, the transfer module further includes a slot valve between the first process module, the second process module, and the load lock chamber.
상기의 제 1 공정 모듈 및 상기 제 2 공정 모듈은, 반응 챔버와, 상기 반응챔 버에 가스를 공급하기 위한 가스 공급 제어부와, 상기 제 1 공정 모듈 및 상기 제 2 공정 모듈을 구동시키기 위한 구동제어부 및 상기 반응 챔버에 소스 물질을 공급하기 위한 소스 공급부를 포함하는 것이 바람직하다. The first process module and the second process module may include a reaction chamber, a gas supply controller for supplying gas to the reaction chamber, and a drive control unit for driving the first process module and the second process module. And a source supply for supplying a source material to the reaction chamber.
상기의 제 1 공정 모듈과 제 2 공정 모듈간의 간격은 30㎝이하인 것이 효과적이다. It is effective that the distance between the first process module and the second process module is 30 cm or less.
또한, 본 발명에 따른 서로 평행하게 배치되는 복수의 트랜스퍼 모듈과, 상기 복수의 트랜스퍼 모듈 각각의 제 1 측면과 제 2 측면에 서로 평행하게 배치되는 제 1 공정 모듈과 제 2 공정 모듈 및 상기 복수의 트랜스퍼 모듈 각각의 제 3 측면에 연결되는 로드락 챔버를 포함하는 복수로 배열되는 반도체 제조 장치를 제공한다. In addition, a plurality of transfer modules disposed in parallel to each other according to the present invention, the first and second process modules and the plurality of first and second processing modules disposed in parallel to each other on the first side and the second side of each of the plurality of transfer modules A plurality of semiconductor manufacturing apparatuses including a load lock chamber connected to a third side of each transfer module are provided.
여기서, 상기 복수의 트랜스퍼 모듈에 연결되는 복수의 상기 제 1 공정 모듈과 상기 제 2 공정 모듈은 서로 평행한 것이 바람직하다. Here, the plurality of first process modules and the second process modules connected to the plurality of transfer modules are preferably parallel to each other.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 더욱 상세히 설명하기로 한다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 도면상에서 동일 부호는 동일한 요소를 지칭한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described an embodiment of the present invention in more detail. It will be apparent to those skilled in the art that the present invention may be embodied in many different forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein. Rather, these embodiments are provided so that this disclosure will be thorough and complete, It is provided to let you know. Like numbers refer to like elements in the figures.
도 2는 본 발명에 따른 반도체 제조 장치를 설명하기 위한 개략도이다. 2 is a schematic view for explaining a semiconductor manufacturing apparatus according to the present invention.
도 2를 참조하면, 본 발명의 반도체 제조 장치는 트랜스퍼 모듈(110)과 트랜스퍼 모듈(110)의 외주변에 배치된 적어도 2개의 공정 모듈(130: 130a, 130b)을 포함하되, 인접한 상기 공정 모듈(130)은 서로 인접 배치되어 있다. 또한, 본 발명의 반도체 제조 장치는 기판을 쿨링 하기 위한 쿨링 챔버(140)를 더 포함할 수 있고, 공정수행을 위해 대기중이거나, 수행이 완료된 기판들이 대기중인 로드락 챔버(120)를 더 포함할 수 있다. 또한, 공정 수행을 위한 기판의 플랫존을 정렬하기 위한 플랫존 얼라이너(미도시)와, 기판 스토리지 엘리베이터(미도시)와, 트랜스퍼 모듈(110)과 공정 모듈(130)의 경계면에 배치된 슬랏밸브(Slit Valve; 미도시)를 선택적으로 더 포함할 수 있다.Referring to FIG. 2, the semiconductor manufacturing apparatus of the present invention includes a
상기의 트랜스퍼 모듈(110)은 반도체 제조 장치의 중심부에 위치하여 로드락 챔버(120) 내부에 대기 중인 기판을 공정 모듈(130a, 130b)에 로딩 또는 언로딩한다. 이를 위해 트랜스퍼 모듈(110)은 트랜스퍼용 로봇 암(145)을 포함하고 있어, 로드락 챔버(120)에 대기중인 기판을 공정 모듈(130)에 로딩하고, 프로세싱이 끝난 기판을 로드락 챔버(120)로 언로딩한다. 또한, 본 발명에서는 트랜스퍼 모듈(110)의 외주변의 형상은 사각형, 오각형, 육각형, 팔각형 등을 포함하는 다각형의 형상 또는 원형, 타원형의 형상으로도 제작이 가능하다. 본 실시예에서는 도 2에 도시된 바와 같이 육각형 형상으로 트랜스퍼 모듈(110)을 제작하는 것이 바람직하다. 육각형의 외주변을 갖는 트랜스퍼 모듈(110)의 하부 두 외주변에 로드락 챔버(120)가 배치되고, 로드락 챔버(120)가 배치된 외주변과 마주본 두 외주변에 2개의 공정 모듈(130a, 130b)이 각각 배치된다. 공정 모듈(130)의 배치에 관해서는 후술하도록 한다. 또한, 트랜스퍼 모듈(110)의 다른 외주변(공정 모듈과 로드락 챔버의 사이 영역)에는 쿨링 챔버(140)가 배치된다. 또한, 상술한 트랜스퍼용 로봇 암(145)을 복수개로 구성하여 각기 다른 공정 챔버(130) 내부로 기판을 로딩/언로딩할 수 있다. The
상기의 공정 모듈(130) 각각은 반도체 소자의 제조를 위한 소정의 공정이 수행되는 반응 챔버(132)와, 공정 모듈(130a, 130b)의 동작을 제어하기 위한 구동 제어부(134)와, 반응 챔버(132) 내에서 수행되는 반응 공정에 따라 별도의 소스를 공급하기 위한 소스 공급부(136)를 포함한다. 더욱이, 챔버의 가스를 외부로 배기하는 별도의 배기부를 더 포함한다. 또한, 반응 챔버 내에 플라즈마를 발생시키기 위한 RF전원 생성부를 더 포함할 수도 있다. Each of the process modules 130 includes a
여기서, 반응 챔버(132)는 적어도 한 개의 기판에 소정의 반도체막을 증착하기 위한 증착용 챔버 또는 소정의 패터닝을 위한 패터닝용 챔버가 사용될 수 있다. 패터닝용 챔버로는 식각 챔버 및 에싱 챔버가 사용되고, 증착용 챔버는 반도체 막 에 따라 다양한 증착 챔버가 사용될 수 있다. 이에 한정되지 않고, 반도체 소자를 제조하기 위한 다양한 챔버를 사용할 수 있다. 예를 들어 노광을 위한 챔버를 사용할 수 있다. Here, the
본 실시예의 반응 챔버(132)는 도 2에서와 같이 4개의 기판 상에 동시에 반도체 막을 증착하거나, 패터닝을 수행할 수 있도록 제작한다. 상기의 제어부(134)는 상기 공정 모듈(130a, 130b)을 구동시키기 위한 구동 제어부와, 반응 챔버(132)에 가스를 공급하기 위한 가스 공급 제어부를 포함한다. 이에 관해서는 후술하도록 한다.The
상기의 슬랏밸브는 공정 모듈(130)과 트랜스퍼 모듈(110)을 연결하기 위해 밸브의 일면은 공정 모듈(130)에 접속되어 있고, 다른 일면은 트랜스퍼 모듈(110)의 외주변에 접속되어 있다. In order to connect the process module 130 and the
본 발명의 공정 모듈(130)들은 이웃하는 공정 모듈(130)과 인접하는 방향으로 기울어져 서로 인접 배치된다. 이때, 인접된 제 1 및 제 2 공정 모듈(130a, 130b)은 0 내지 100cm 정도의 이격 공간을 갖도록 배치될 수 있다. 즉, 도 2에 도시된 바와 같이 제 1 및 제 2 공정 모듈(130a, 130b)이 밀착되도록 배치하거나, 소정간격 이격되도록 배치할 수도 있다. 바람직하게는 이웃하는 제 1 및 제 2 공정 모듈(130a, 130b)의 최대 이격된 영역이 50cm이하의 공간을 갖고 서로 수평하게 대향 하도록 배치한다. 더욱 바람직하게는 30cm이하의 공간을 두는 것이 효과적이다. 더욱더 바람직하게는 20cm이하의 공간을 두는 것이 좋다. 이러한 이격공간을 통해 유지보수 작업을 용이하게 실시할 수 있다. 이때, 이격된 공간이 너무 넓게 되어 버리면 본 발명의 반도체 제조 장치의 면적효율이 떨어지게 되는 문제가 발생할 수 있다. Process modules 130 of the present invention are disposed adjacent to each other inclined in a direction adjacent to the adjacent process module 130. In this case, adjacent first and
이하, 공정 모듈(130)의 배치와, 공정 모듈의 구조에 관해 도면을 참조하여 설명한다. Hereinafter, the arrangement of the process module 130 and the structure of the process module will be described with reference to the drawings.
도 3은 본 발명에 따른 공정 모듈의 배치를 설명하기 위한 개념도이고, 도 4a 및 도 4b는 공정 모듈의 구조를 설명하기 위한 개념도이다. 3 is a conceptual diagram illustrating an arrangement of a process module according to the present invention, and FIGS. 4A and 4B are conceptual views illustrating a structure of a process module.
도 3에서와 같이 종래의 공정 모듈은 그 길이 방향선과 공정 모듈(130)이 배치된 트랜스퍼 모듈(110)의 외주변이 이루는 각(θ3)이 직각이 되도록 배치되었고, 이에 그 끝단이 양옆으로 넓게 퍼지도록 형성되었다. As shown in FIG. 3, the conventional process module is disposed such that an angle θ3 formed between the longitudinal line of the
반면에 본 발명에서는 제 1 및 제 2 공정 모듈(130a, 130b)은 트랜스퍼 모듈(110)의 제 1 측면과, 제 1 측면과 인접한 제 2 측면 사이에서 상기 제 1 측면 및 상기 제 2 측면과 각각 예각을 이루며 배치된다. On the other hand, in the present invention, the first and
상기 공정 모듈(130)의 길이 방향의 선 즉, 장축 방향의 선과 이와 접속된 트랜스퍼 모듈(110)의 측면이 이루는 각(θ4)이 예각인 것이 바람직하다. 이를 통해 이웃하는 공정 모듈(130)이 접근되도록 배치할 수 있다. 상기 길이 방향의 선과 측면이 이루는 각(θ4)은 10 내지 90도인 것이 바람직하다. 더욱 바람직하게는 35 내지 60도인 것이 바람직하다. 상기 길이 방향의 선과 측면이 이루는 각(θ4)이 상기 범위보다 작을 경우에는 제 1 및 제 2 공정 모듈(130) 간이 중첩되어 공정 모듈(130)을 트랜스퍼 모듈(110)의 측면에 배치할 수 없게 되고, 상기 범위보다 클 경우에는 공간을 절약하는 효과가 떨어지게 된다. 상기 범위 내에서의 각 설정은 이 는 하부의 트랜스퍼 모듈(110)의 형상에 따라 다양하게 변화할 수 있다. 이때, 트랜스퍼 모듈(110)의 제 3 측면에는 로드락 챔버(120)가 연결된다. It is preferable that an angle θ4 formed between a line in the longitudinal direction of the process module 130, that is, a line in the long axis direction, and the side surface of the
본 발명의 공정 모듈들(130)은 인접하는 양 외주변에 두 공정 모듈(130a 및 130b)이 인접하게 서로 대칭되도록 배치된다. 즉, 인접한 제 1 및 제 2 공정 모듈(130a, 130b)은 서로에 대하여 미러(mirror) 대칭 형상으로 제작된다. 예들 들어, 제 1 공정 모듈(130a)의 기판이 로딩되는 입구는 오른쪽에 있는 반면에 제 2 공정 모듈(130b)의 기판이 로딩되는 입구는 왼쪽에 위치되어 있다. 물론 인접한 두 공정 모듈(130)이 인접한 양 외주변이 형성하는 꼭지점 방향으로 밀착되도록 배치할 수도 있다. 또한, 제 1 및 제 2 공정 모듈(130a, 130b)은 장축방향으로 동일한 간격으로 이격되어 서로 평행하게 배치되어 있는 것이 바람직하다. The process modules 130 of the present invention are disposed such that two
한편, 인접한 제 1 및 제 2 공정 모듈(130a, 130b)의 너비(즉, 도면의 횡방향 폭)가 제 1 및 제 2 공정 모듈(130a, 130b)의 하부에 배치된 트랜스퍼 모듈(110)의 너비보다 크거나 같게 형성한다. 이를 통해, 공정 모듈(130a 및 130b) 내에 안착되는 기판 사이즈를 크게 할 수 있고, 다수의 기판이 일 챔버 내에 안착될 수 있다. 하지만, 트랜스퍼 모듈(110)이 클 경우는 본 발명의 효과인 면적 이득을 얻을 수 없게 된다. Meanwhile, the widths of the adjacent first and
또한, 인접한 제 1 및 제 2 공정 모듈(130a, 130b) 각각에 접속되어 서로 인접해 있는 슬랏 밸브들 간은 소정의 각을 이루고 있다. 즉, 접근된 제 1 및 제 2 공정 모듈(130a, 130b) 각각에 접속된 슬랏 밸브 간이 60 내지 170도의 내각을 갖도록 배치한다. 바람직하게는 두 슬랏 밸브들 간에 110 내지 150도의 내각을 갖도 록 접속하는 것이 바람직하다. 이로써, 평행으로 배치하였을 때보다 기판의 이송이 용이할 수 있다. 이를 위해 앞서 언급한 바와 같이 제 1 및 제 2 공정 모듈(130a, 130b)을 접근시켜야 한다. In addition, slot valves connected to each of the adjacent first and
또한, 앞서 언급한 바와 같이 종래의 공정 모듈의 일면과 트랜스퍼 모듈간의 각(θ1)은 약 90도를 유지하였다. 하지만, 본 발명에서는 제 1 및 제 2 공정 모듈(130a, 130b)의 접근면과 트랜스퍼 모듈의 외주변과의 내각(θ2)이 90도보다 큰 각을 갖도록 한다. 한편, 제 1 및 제 2 공정 모듈(130a, 130b)이 접근해 있기 때문에, 접근면과 외주변이 이루는 내각(θ)을 무한정 넓힐 수는 없다. 따라서, 상기 내각을 90 내지 165도로 할 수 있고, 바람직하게는 100 내지 150도로 하는 것이 효과적이다.In addition, as mentioned above, the angle θ1 between one surface of the conventional process module and the transfer module was maintained at about 90 degrees. However, in the present invention, the inner angle θ2 between the access surfaces of the first and
본 발명에서는 공정 모듈(130)의 단면 형상을 5각형의 형상으로 제작하였고, 종래의 A 및 B 영역에 위치하였던 제어부(도 2의 134)와 소스 공급부(도 2의 136)의 위치를 변경하였다. 이뿐만 아니라 공정 모듈 내부에 위치한 배선과, 배관의 위치 또한 변경하였다. 그리고 기판이 안착되는 기판 지지수단의 위치 또한 변경하여 트랜스퍼 모듈의 로봇암과 이루는 각도를 조절하였다.In the present invention, the cross-sectional shape of the process module 130 is manufactured in the shape of a pentagon, and the positions of the
이와 같이 꼭짓점 방향 즉, 접근면 방향으로 두 공정 모듈(130a 및 130b)을 접근시켜 배치함으로 인해 도 3의 A 영역과 B영역과 같은 공간을 절약할 수 있다. 또한, 종래 반도체 제조 장치의 면적(도 1의 T1×H1)을 1로 하였을 경우, 본 발명의 반도체 제조 장치의 면적(도 2의 T2×H2)은 0.4 내지 0.8이 되어, 종전에 대비하여 약 40 내지 80%에 해당하는 면적에서 종래와 동일한 생산 효율을 창출할 수 있다. 구체적으로, 종래의 반도체 제조 장치는 T1=3600mm이고, H1=2700mm인 반면에, 본 발명의 반도체 제조 장치의 면적은 T2=2000mm 이고, H2=2800mm이다. 상기와 같이 종래의 면적을 100%로 하였을 경우, 본 발명의 면적은 약 58% 정도가 되어 종래보다 더 작은 면적에서 동일한 생산 효율을 얻을 수 있다. 뿐만 아니라, 도 3에서 보이는 바와 같이 반응 챔버(132)의 위치는 변동을 가하지 않아 트랜스퍼용 로봇 암(145)의 변화를 최소화할 수 있다. 또한, 공정 모듈(130)의 단면 형상으로 다각형으로 형성할 수도 있다. As such, by placing the two
도 4a 및 도 4b에서와 같이 제어부(134)를 구성하는 구동 제어부(135)와, 가스 공급 제어부(133)는 반응 챔버(132)의 주변영역에 다양한 형태와 구조로 위치할 수 있다. 즉, 구동 제어부(135)는 다양한 전기적 회로와 감지 센서를 포함하고, 가스 공급 제어부(133)는 다양한 밸브와 배관을 포함하고 있기 때문에 구동 제어부(135)와 가스 공급 제어부(133)의 배열 형태는 한정되지 않고, 그 특성 및 목적에 따라 다양하게 배열 가능하다. 앞서 설명하였던 바와 같이 구동 제어부(135)와 가스 공급 제어부(133)는 접근된 두 공정 모듈(130a 및 130b) 내에서 서로 미러(mirror) 대칭되도록 배치하고, 이에 따라 내부의 밸브, 배관, 배선 등의 다양한 구성요소들도 서로 대칭되도록 배치하는 것이 바람직하다.As shown in FIGS. 4A and 4B, the driving
또한, 본 발명에서는 접근면 방향으로 소스 공급부(136)를 확장할 수 있어 반도체 소자 형성을 위한 다양한 소스 물질을 제조 장치에 효과적으로 제공할 수 있다. 제 1 및 제 2 공정 모듈(130a, 130b)의 가장 자리 영역에 각기 위치한 소스 공급부(136)를 접근면 영역으로 배치시킬 수 있고, 접근면 영역에서 떨어지도록 배 치시킬 수도 있다. 이러한 소스 공급부(136)의 확장성을 극대화함으로 인해 하나의 공정 모듈(130)에서 다양한 공정을 수행할 수 있다. In addition, in the present invention, the
도 5 내지 도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 반도체 제조 장치를 설명하기 위한 개략도이다. 5 to 7 are schematic views for explaining a semiconductor manufacturing apparatus according to another embodiment of the present invention.
도 5 내지 도 7에서와 같이 본 실시예의 반도체 제조 장치는 오각형 및 팔각형 형상의 트랜스퍼 모듈(110)과 트랜스퍼 모듈(110)의 제 1 측면과 제 2 측면에 연결되며, 서로 평행하게 배치되는 제 1 공정 모듈 및 제 2 공정 모듈(130a, 130b)과 상기 트랜스퍼 모듈(110)의 제 3 측면에 연결된 로드락 챔버(120)를 포함한다. As shown in FIGS. 5 to 7, the semiconductor manufacturing apparatus of the present embodiment is connected to first and second sides of the pentagonal and
도 5에 도시된 바와 같이 팔각형 형상의 트랜스퍼 모듈(110)의 제 1 측면과, 상기 제 1 측면과 인접한 제 2 측면 사이에서 서로 인접하게 대향하도록 제 1 및 제 2 공정 모듈(130a, 130b)을 배치한다. 이때, 제 1 및 제 2 공정 모듈(130a, 130b)의 인접하는 면들은 서로 밀착해 있다. 또한, 도 6에 도시된 바와 같이 오각형 형상의 트랜스퍼 모듈(110)의 인접한 두 외주변에 서로 평행하게 제 1 및 제 2 공정 모듈(130a, 130b)을 배치한다. 또한, 도 7에 도시된 바와 같이 팔각형 형상의 트랜스퍼 모듈(110)의 두 외주변에 제 1 및 제 2 공정 모듈(130a 및 130b)을 배치하되, 상호 평행으로 대향하도록 형성한다. 이때 평행으로 대향하는 제 1 및 제 2 공정 모듈(130a 및 130b)의 간격은 1m이하인 것이 바람직하다. 이때, 간격은 30㎝이하인 것이 더욱 바람직하다.As shown in FIG. 5, the first and
이하 기타 구성요소는 도 3에서 설명한 실시예와 동일함으로 생략한다.Hereinafter, other components are the same as in the embodiment described with reference to FIG.
이와 같이 본 발명의 반도체 제조 장치를 트랜스퍼 모듈의 형상에 한정되지 않을 뿐만 아니라, 공정 챔버의 종류와 기능에 한정되지 않는다. 또한, 종전 대비 60%의 면적만으로도 종전과 동일한 생산성을 유지할 수 있고, 하나의 공정 챔버에서 다양한 공정이 가능할 수 있다.Thus, the semiconductor manufacturing apparatus of this invention is not only limited to the shape of a transfer module, but is not limited to the kind and function of a process chamber. In addition, it is possible to maintain the same productivity as before with only 60% of the area as before, and various processes may be possible in one process chamber.
또한, 본 발명은 복수의 공정 모듈과 트랜스퍼 모듈이 하나의 라인상에서 복수개 배치하여 동일 면적 상에 더 많은 공정 모듈을 배치할 수 있다. 이에 관해 도면을 참조하여 설명하되 앞서 설명한 실시예들과 중복되는 설명은 생략한다. In addition, according to the present invention, a plurality of process modules and a transfer module may be arranged on a single line to place more process modules on the same area. This will be described with reference to the drawings, but descriptions overlapping with the above-described embodiments will be omitted.
도 8 및 도 9는 본 발명에 따른 반도체 제조 장치의 또 다른 실시예에 따른 반도체 제조 장치를 설명하기 위한 단면도이다. 8 and 9 are cross-sectional views illustrating a semiconductor manufacturing apparatus in accordance with still another embodiment of the semiconductor manufacturing apparatus according to the present invention.
도 8 및 도 9를 참조하면, 적어도 2개의 공정 모듈(130a-1 내지 130a-n)(130b-1 내지 130b-n)이 접속되어 있는 복수의 트랜스퍼 모듈(110-1 내지 110-n)을 일 선상에 배치한다. 즉, 본 실시예에 따른 반도체 제조 장치는 서로 이격되어 있는 복수의 트랜스퍼 모듈(110-1 내지 110-n)과, 복수의 트랜스퍼 모듈(110-1 내지 110-n) 각각의 제 1 측면과, 상기 제 1 측면과 인접한 제 2 측면 사이에서 상기 제 1 측면과 상기 제 2 측면과 각각 예각을 이루며 배치되는 제 1 공정 모듈(130a-1 내지 130a-n)과 제 2 공정 모듈(130b-1 내지 130b-n) 및 상기 복수의 트랜스퍼 모듈(110-1 내지 110-n) 각각의 제 3 측면에 연결되는 로드락 챔버(120-1 내지 120-n)를 포함한다. 8 and 9, a plurality of transfer modules 110-1 to 110-n to which at least two
이때, 복수의 트랜스퍼 모듈(110-1 내지 110-n) 각각의 제 1 측면과 제 2 측면에 제 1 공정 모듈(130a-1 내지 130a-n) 및 제 2 공정 모듈(130b-1 내지 130b-n) 각각이 서로 평행하게 배치되는 것이 바람직하다. In this case, the
여기서, 복수의 트랜스퍼 모듈(110-1 내지 110-n)을 순차적으로 배치하되, 하나의 트랜스퍼 모듈(110-1)에 접속된 제 1 및 제 2 공정 모듈(130a-1, 130b-1)과, 이와 인접한 트랜스퍼 모듈(110-2)에 접속된 공정 모듈(130a-2, 130b-2)이 근접 또는 밀착되도록 배치하는 것이 바람직하다. 더욱 바람직하게는 서로 평행하게 배치되는 것이 효과적이다. 즉, 도 8에 도시된 바와 같이 제 1 공정 모듈(130a-1 내지 130b-n)과 제 2 공정 모듈(130b-1 내지 130b-n)이 인접하여 접속된 제 1 내지 제 n 트랜스퍼 모듈(110-1 내지 110-n)을 연속적으로 배치하되, 제 1 트랜스퍼 모듈(110-1)의 제 2 공정 모듈(130b-1)과 제 2 트랜스퍼 모듈(110-2)의 제 1 공정 모듈(130a-2)을 평행하게 배치한다. Here, the plurality of transfer modules (110-1 to 110-n) are arranged in sequence, and the first and second process modules (130a-1, 130b-1) connected to one transfer module (110-1) In this case, the
또한, 유지보수 관리의 편이를 위해 소스 공급부(136-1 내지 136-n)를 하나의 트랜스퍼 모듈(110-1)에 접속된 제 1 및 제 2 공정 모듈(130a-1, 130b-1)의 양끝단에 배치시킬 수도 있다. 물론, 제 1 트랜스퍼 모듈(110-1)의 제 2 공정 모듈(130b-1)과 제 2 트랜스퍼 모듈(110-2)의 제 2 공정 모듈(130b-2)을 밀착 배치한 다음, 서로의 소스 공급부(136-1, 136-2)를 공유하도록 할 수 있다. In addition, for ease of maintenance management, the first and
이를 통해 다수의 모듈이 배치될 경우 배치 공간을 획기적으로 줄일 수 있고, 동일 면적 내에 더 많은 장비를 배치할 수 있다. 즉, 종래 장비의 폭이 1이라고 하였을 경우, 본 발명에 의한 장비의 폭은 0.6 내지 0.95가 될 수 있다. 따라서 예를 들어, 만일 종래의 공정 모듈이 접속된 트랜스퍼 모듈을 5대를 연속적으로 배치하였을 때 길이가 10m가 필요하고, 본 발명의 장비폭이 종래 장비에 비하여 약 20%정도 줄어들었을 경우를 생각하면, 본 발명의 장비는 5대의 장비를 연속적으로 배치하기 위해서는 8m의 공간만으로도 충분하다. 또한, 10m의 길이에 배치할 수 있는 장비의 수가 6대까지 가능하여 복수 모듈의 배치 공간을 획기적으로 줄일 수 있고, 동일 면적 내에 더 많은 수의 장비를 배치할 수 있다. This can dramatically reduce the layout space when multiple modules are deployed, allowing more equipment to be placed in the same area. That is, when the width of the conventional equipment is 1, the width of the equipment according to the present invention may be 0.6 to 0.95. Thus, for example, if 5 transfer modules connected to a conventional process module are continuously arranged, a length of 10 m is required, and the width of the equipment of the present invention is reduced by about 20% compared to conventional equipment. In the case of the equipment of the present invention, a space of 8 m is sufficient to continuously arrange five equipment. In addition, the number of equipment that can be arranged in a length of 10m is possible up to six, it is possible to significantly reduce the layout space of a plurality of modules, it is possible to place a larger number of equipment in the same area.
또한, 도면에서는 복수의 로드락 챔버(120-1 내지 120-n)가 각기 분리되도록 도시되었지만, 이에 한정되지 않고, 서로 인접한 로드락 챔버(120-1 내지 120-n) 간이 근접 및/또는 밀착될 수 있다. In addition, although the plurality of load lock chambers 120-1 to 120-n are shown to be separated from each other in the drawings, the present invention is not limited thereto, and the load lock chambers 120-1 to 120-n adjacent to each other are in close proximity and / or close contact with each other. Can be.
이뿐만 아니라 본 발명에서는 공정 모듈과 트랜스퍼 모듈의 다양한 배치가 가능하다. 앞서 설명한 도 8에서는 공정 모듈(130a-1 내지 130a-n)(130b-1 내지 130b-n)과 트랜스퍼 모듈(110-1 내지 110-n)이 수직 방향에 대해 대칭되도록 인접 배치된다. 즉, 트랜스퍼 모듈(110-1)의 위쪽 방향으로 복수의 공정 모듈이 연속적으로 배치되도록 하였다. 이와 달리, 도 9에서는 제 1 공정 모듈(130a-1 내지 130a-n) 및 제 2 공정 모듈(130b-1 내지 130b-n)과 트랜스퍼 모듈(110-1 내지 110-n)이 수평 방향에 대해 대칭되도록 할 수 있다. In addition to this, various arrangements of the process module and the transfer module are possible in the present invention. In FIG. 8, the
제 1 공정 모듈(130a-1 내지 130a-n) 및 제 2 공정 모듈(130b-1 내지 130b-n)이 인접하여 접속된 트랜스퍼 모듈(110-1 내지 110-n)을 순차적으로 배치하되, 제 1 및 제 2 공정 모듈(130a-1 내지 130a-n)(130b-1 내지 130b-n)의 설치 방향이 상하로 서로 엇갈리도록 배치한다. 즉, 제 1 트랜스퍼 모듈(110-1)의 제 1 및 제 2 공정 모듈(130a-1, 130b-1)을 위쪽 방향으로 배치하고, 제 2 트랜스퍼 모듈(110-2)의 제 1 및 제 2 공정 모듈(130a-2, 130b-2)은 아래쪽으로 배치하며, 제 3 트랜스퍼 모듈(110-3)의 제 1 및 제 2 공정 모듈(130a-3, 130b-3)은 다시 위쪽으로 배치 하는 식으로 복수개가 연속하여 배치된다. The first and
이때, 트랜스퍼 모듈(110-1 내지 110-n)에 접속된 제 1 공정 모듈(130a-1 내지 130a-n) 및 제 2 공정 모듈(130b-1 내지 130b-n) 양측으로 장비의 유지보수를 위한 충분한 공간을 둘 수 있다. At this time, maintenance of the equipment is performed to both the
상술한 바와 같이, 본 발명은 트랜스퍼 모듈의 외주변에 배치되어, 각기 인접한 공정 모듈을 접근 또는 밀착시켜 생산 효율의 변화 없이 반도체 제조 장비의 면적을 줄일 수 있다. As described above, the present invention may be disposed on the outer periphery of the transfer module, thereby approaching or in close contact with adjacent process modules, thereby reducing the area of semiconductor manufacturing equipment without changing production efficiency.
또한, 인접한 공정 모듈이 접근된 접근면 방향으로 소스 공급부를 확장할 수 있어 반도체 소자 형성을 위한 다양한 소스 물질을 제조 장치에 효과적으로 제공할 수 있다. In addition, adjacent process modules can extend the source supply in the direction of approached access surfaces, thereby effectively providing various source materials for the fabrication of semiconductor devices to the manufacturing apparatus.
또한, 한 공정 모듈에서 다양한 공정을 수행할 수 있다. In addition, various processes may be performed in one process module.
이상 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. Although described with reference to the embodiments, it will be understood by those skilled in the art that the present invention may be modified and changed without departing from the spirit and scope of the invention as set forth in the claims below. .
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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A201 | Request for examination | ||
E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
GRNT | Written decision to grant | ||
J204 | Request for invalidation trial [patent] | ||
J301 | Trial decision |
Free format text: TRIAL DECISION FOR INVALIDATION REQUESTED 20120620 Effective date: 20121226 |
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EXTG | Extinguishment |