KR102531704B1 - 보트 로딩 장치 및 이를 포함하는 웨이퍼 처리 시스템 - Google Patents

보트 로딩 장치 및 이를 포함하는 웨이퍼 처리 시스템 Download PDF

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김영기
김민호
이현호
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Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 보트 로딩 장치는 복수 개의 웨이퍼가 적재된 보트를 프로세스 챔버에 투입하기 전에 로딩하는 장치로서, 상기 보트를 지지 및 이송하는 한 쌍의 패들 및 상기 한 쌍의 패들과 인접하여 배치되며, 상기 보트의 저면에 배치되어 상기 보트를 가열하는 히터를 포함하고, 상기 히터가 소정의 온도까지 상기 보트를 가열한 후 상기 보트를 상기 프로세스 챔버에 투입한다.

Description

보트 로딩 장치 및 이를 포함하는 웨이퍼 처리 시스템{Boat loading apparatus capable of pre-heating for boat and wafer processing apparatus including same}
본 발명은 보트 로딩 장치 및 웨이퍼 처리 시스템에 관한 발명으로, 보다 상세하게는 보트 예열이 가능한 보트 로딩 장치 및 이를 포함하는 웨이퍼 처리 시스템에 관한 발명이다.
웨이퍼는 보트(boat)에 지지되어 보관 및 이송 후 프로세스 챔버로 이동하여 처리된다. 일반적으로 보트가 보관 및 이송되는 구역은 상온에 가까운 반면, 프로세스 챔버는 웨이퍼를 열처리하기 위해 수 백℃ 이상을 유지한다. 따라서 상온에 있던 보트와 웨이퍼를 프로세스 챔버에서 가열하는 데 많은 시간이 소요되며, 보트 및 웨이퍼에 위치별로 온도 차이가 발생한다. 이로 인해 보트와 웨이퍼의 온도 구배를 없애기 위한 대기 시간이 길어지고, 전체 열처리 시간이 증가함에 따라 제조 효율이 떨어지게 된다.
이를 해결하기 위한 종래 기술로서 보트를 프로세스 챔버에 투입하기 전에 예열 장비를 이용해 예열하는 기술이 있다. 예를 들어 종래의 예열 장비는 내부에 배치된 보트를 감싸도록 원통 형상을 가지며, 내벽을 따라 배치된 열선을 이용해 보트를 가열한다.
그러나 이러한 방식의 예열 장비는 복사열에 의존하여 보트를 가열하게 되는데, 열선이 배치된 부분과 보트의 중심부 및 외부의 거리 차이로 인해 불균일한 온도 분포가 나타난다.
전술한 배경 기술은 발명자가 본 발명의 도출을 위해 보유하고 있었거나, 본 발명의 도출 과정에서 습득한 기술 정보로서, 반드시 본 발명의 출원 전에 일반 공중에게 공개된 공지 기술이라 할 수는 없다.
한국공개특허공보 KR 10-2011-0123691 A
본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위한 발명으로, 보트 예열이 가능한 보트 로딩 장치 및 보트 로딩뿐만 아니라 보트 적재 및 보트 이송 공정에서도 예열이 가능한 웨이퍼 처리 시스템을 제공한다.
다만 이러한 과제는 예시적인 것으로, 본 발명의 해결하고자 하는 과제는 이에 한정되지 않는다.
본 발명의 일 실시예에 따른 보트 로딩 장치는 복수 개의 웨이퍼가 적재된 보트를 프로세스 챔버에 투입하기 전에 로딩하는 장치로서, 상기 보트를 지지 및 이송하는 한 쌍의 패들 및 상기 한 쌍의 패들과 인접하여 배치되며, 상기 보트의 저면에 배치되어 상기 보트를 가열하는 히터를 포함하고, 상기 히터가 소정의 온도까지 상기 보트를 가열한 후 상기 보트를 상기 프로세스 챔버에 투입한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 보트 로딩 장치에 있어서, 상기 한 쌍의 패들은 상기 보트의 저면에 서로 이격하여 배치되고, 상기 히터는 상기 한 쌍의 패들 사이에 배치되며 폭 방향으로 상기 보트의 중심부와 중첩되도록 배치될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 보트 로딩 장치에 있어서, 상기 히터는 적어도 상기 보트에 적재된 상기 복수 개의 웨이퍼의 길이 방향 전체에 걸쳐 배치될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 보트 로딩 장치에 있어서, 상기 보트 로딩 장치는 상기 한 쌍의 패들 사이에 배치되며, 상기 히터를 감싸도록 배치되는 차폐판을 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 보트 로딩 장치에 있어서, 상기 히터는 광을 조사하는 램프를 포함하고, 상기 차폐판은 상기 히터를 향하는 내측면이 상기 광을 반사할 수 있는 재질로 이루어질 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 보트 로딩 장치에 있어서, 상기 차폐판은 폭 방향으로 양단이 상기 한 쌍의 패들과 인접하게 배치되며, 하방으로 단면적이 점차 감소하도록 경사져 형성될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 웨이퍼 처리 시스템은 복수 개의 웨이퍼가 적재된 보트를 소정의 분위기에서 가열하는 프로세스 챔버, 복수 개의 상기 보트를 적재하는 보트 적재 장치, 상기 보트를 이송하는 보트 이송 장치 및 상기 보트 이송 장치에서 이송된 보트를 로딩하며 상기 프로세스 챔버로 투입하는 보트 로딩 장치를 포함하고, 상기 보트 적재 장치, 상기 보트 이송 장치 및 상기 보트 로딩 장치 중 적어도 하나는 상기 보트를 상기 프로세스 챔버에 투입하기 전에 상기 보트를 예열한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 웨이퍼 처리 시스템에 있어서, 상기 보트 적재 장치, 상기 보트 이송 장치 및 상기 보트 로딩 장치 중 적어도 하나는 상기 보트의 저면에 상기 보트의 중심부와 중첩되도록 배치되며, 상기 보트를 가열하는 히터를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 웨이퍼 처리 시스템에 있어서, 상기 보트 적재 장치, 상기 보트 이송 장치 및 상기 보트 로딩 장치 중 적어도 하나는 상기 히터를 감싸도록 배치되는 차폐판을 더 포함할 수 있다.
전술한 것 외의 다른 측면, 특징, 이점은 이하의 발명을 실시하기 위한 구체적인 내용, 청구범위 및 도면으로부터 명확해질 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 웨이퍼 처리 시스템은 프로세서 챔버에 투입하기 전에 보트를 예열하여, 프로세스 챔버에서 보트를 가열하는 데 소요되는 시간을 줄일 수 있다. 또한 보트의 외측과 중심부 간의 온도 차이를 줄여, 웨이퍼 품질을 향상시킬 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 보트 로딩 장치, 보트 적재 장치 및 보트 이송 장치는 히터 및 차폐판을 이용해 보트의 중심부를 효과적으로 가열할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 웨이퍼 처리 시스템을 개략적으로 나타낸다.
도 2 및 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 보트 로딩 장치를 나타낸다.
도 4 및 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 보트 로딩 장치의 정면을 확대하여 나타낸다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 보트 로딩 장치의 단면을 나타낸다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 보트 로딩 장치의 저면을 나타낸다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 보트 적재 장치를 나타낸다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 보트 적재 장치의 단면을 나타낸다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 보트 이송 장치를 나타낸다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 보트 이송 장치의 단면을 나타낸다.
본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 발명의 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시예로 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 다른 실시예에 도시되어 있다 하더라도, 동일한 구성요소에 대하여서는 동일한 식별부호를 사용한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세히 설명하기로 하며, 도면을 참조하여 설명할 때 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면부호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
이하의 실시예에서, 제1, 제2 등의 용어는 한정적인 의미가 아니라 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하는 목적으로 사용되었다.
이하의 실시예에서, 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
이하의 실시예에서, 포함하다 또는 가지다 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 또는 구성요소가 존재함을 의미하는 것이고, 하나 이상의 다른 특징들 또는 구성요소가 부가될 가능성을 미리 배제하는 것은 아니다.
도면에서는 설명의 편의를 위하여 구성 요소들이 그 크기가 과장 또는 축소될 수 있다. 예컨대, 도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 임의로 나타내었으므로, 본 발명이 반드시 도시된 바에 한정되지 않는다.
이하의 실시예에서, x축, y축 및 z축은 직교 좌표계 상의 세 축으로 한정되지 않고, 이를 포함하는 넓은 의미로 해석될 수 있다. 예를 들어, x축, y축 및 z축은 서로 직교할 수도 있지만, 서로 직교하지 않는 서로 다른 방향을 지칭할 수도 있다.
어떤 실시예가 달리 구현 가능한 경우에 특정한 공정 순서는 설명되는 순서와 다르게 수행될 수도 있다. 예를 들어, 연속하여 설명되는 두 공정이 실질적으로 동시에 수행될 수도 있고, 설명되는 순서와 반대의 순서로 진행될 수 있다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 웨이퍼 처리 시스템(1)을 개략적으로 나타내고, 도 2 및 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 보트 로딩 장치(10)를 나타내고, 도 4 및 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 보트 로딩 장치(10)의 정면을 확대하여 나타내고, 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 보트 로딩 장치(10)의 단면을 나타내고, 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 보트 로딩 장치(10)의 저면을 나타낸다. 보다 구체적으로 도 7은 차폐판(130)을 제거한 보트 로딩 장치(10)의 저면을 나타낸다.
본 발명의 일 실시예에 따른 웨이퍼 처리 시스템(1)은 웨이퍼(W)를 처리하는 일련의 공정과 이를 처리하기 위한 장치를 포함할 수 있다. 예를 들어 웨이퍼 처리 시스템(1)은 보트(40)와 보트 적재 장치(20), 보트 이송 장치(30), 보트 로딩 장치(10) 및 프로세스 챔버(50)를 포함할 수 있다.
보트(40)는 웨이퍼(W)를 적재 및 운반하기 위한 수단이다. 예를 들어 도 2에 나타낸 바와 같이, 보트(40)는 내부에 복수 개의 웨이퍼(W)를 적재한 상태에서 도 1에 나타낸 바와 같이 보트 적재 장치(20), 보트 이송 장치(30), 보트 로딩 장치(10) 및 프로세스 챔버(50)를 순차 이동할 수 있다. 웨이퍼(W)는 보트(40) 내에 복수 개 적재될 수 있다. 예를 들어 보트(40)의 폭 방향으로 복수 개 배치된 웨이퍼(W)의 묶음이 보트(40)의 길이 방향을 따라 복수 개 배치될 수 있다.
보트(40)는 보트 적재 장치(20)에 적재되어 대기 공간에 배치될 수 있다. 이후 보트 이송 장치(30)가 보트 적재 장치(20)에서 보트(40)를 보트 로딩 장치(10)로 이송한다. 보트(40)는 보트 로딩 장치(10)에서 대기 후 프로세스 챔버(50)로 진입한다.
일 실시예로 보트(40)는 바디(41) 및 가이드(43)를 포함할 수 있다. 도 6에 나타낸 바와 같이, 바디(41)는 웨이퍼(W)가 적재되는 내부 공간을 구비한다. 웨이퍼(W)는 바디(41)의 내부에서 세워진 상태에서 서로 이격하여 복수 개 배치될 수 있다. 바디(41)의 저면에는 가이드(43)가 배치되며, 가이드(43)는 아래로 돌출된 쐐기 형상을 가질 수 있다. 가이드(43)는 바디(41)의 저면에 한 쌍 배치되며, 그 사이에 한 쌍의 패들(110)이 배치되어 지지될 수 있다.
프로세스 챔버(50)는 보트(40)가 내부에 투입되면 소정의 분위기에서 보트(40)를 가열하여 웨이퍼 처리 공정을 실시할 수 있다. 예를 들어 프로세스 챔버(50)는 보트(40)를 둘러싸도록 배치되는 열선 등의 히터를 이용해 보트(40)를 가열할 수 있다.
보트 로딩 장치(10)는 패들(110) 및 히터(120)를 포함할 수 있다.
패들(110)은 보트 로딩 장치(10)의 아래에 배치되며 보트(40)를 지지 및 운반한다. 예를 들어 도 2에 나타낸 바와 같이, 패들(110)은 보트 로딩 장치(10)의 길이 방향으로 연장되며 그 위에는 보트(40)가 안착될 수 있다. 패들(110)은 보트(40)를 지지한 상태에서 이동하여 보트(40)를 프로세스 챔버(50)로 이동시킬 수 있다. 또는 패들(110)이 보트(40)를 지지한 상태에서 별도의 푸셔나 슬라이더 등이 보트(40)를 밀어 프로세스 챔버(50)로 이동시킬 수 있다.
일 실시예로 패들(110)은 한 쌍의 튜브로 이루어질 수 있다. 예를 들어 도 3에 나타낸 바와 같이, 패들(110)은 보트(40)의 길이 방향으로 연장되며, 또한 폭 방향으로 이격하여 한 쌍 배치될 수 있다. 또한 도 6에 나타낸 바와 같이, 한 쌍의 패들(110)의 중심부는 간격 L만큼 이격되며, 간격 L 사이에 후술하는 히터(120)가 배치될 수 있다.
일 실시예로 히터(120)의 양단 사이의 거리 B는 보트(40)의 폭 A의 20% 내지 50%를 만족할 수 있다. B/A가 20% 미만일 경우, 히터(120)의 폭이 너무 작아 보트(40)를 충분히 가열할 수 없다. 또한 B/A가 50%를 초과할 경우, 히터(120)의 폭이 지나치게 커져 패들(110) 사이의 간격이 증가함에 따라 보트 로딩 장치(10)의 전체 크기가 과도하게 커지게 된다.
히터(120)는 보트 로딩 장치(10)의 일측에 배치되어 보트(40)를 가열한다. 히터(120)는 프로세스 챔버(50)로 투입되기 전 보트(40)를 미리 소정의 온도로 가열하여, 프로세스 챔버(50)에서 보트(40)를 가열하는 데 소요되는 시간을 줄여 전체 공정을 단축할 수 있다.
일 실시예로 히터(120)는 보트(40)의 아래에 배치될 수 있다. 도 3 및 도 4에 나타낸 바와 같이, 보트(40)의 아래에 배치되어 보트(40)를 가열할 수 있다. 또한 히터(120)는 보트(40)보다 긴 길이를 가져, 보트(40)의 길이 방향 전체에 걸쳐 배치될 수 있다. 또는 히터(120)는 적어도 보트(40)에 배치된 복수 개의 웨이퍼(W)를 모두 커버할 수 있는 길이를 가질 수 있다.
이와 같이 히터(120)가 보트(40)의 아래에 배치되어 보트(40)를 가열함으로써 보트(40)의 중심부의 온도를 빠르게 상승시킬 수 있다. 이를 통해 보트(40)의 외부에서 가열하는 방식에 비해 보트(40)의 외측과 중심부 간의 온도 차이를 낮출 수 있다.
히터(120)가 보트(40)를 가열하는 방식은 특별히 한정하지 않는다. 예를 들어 히터(120)는 열선을 포함하며, 전류가 인가되면 소정의 온도로 가열되어 보트(40)를 가열할 수 있다.
일 실시예로 히터(120)는 패들(110)의 사이에 배치될 수 있다. 도 6에 나타낸 바와 같이, 히터(120)는 한 쌍의 패들(110) 사이에 배치되며, 보트(40)의 저면과 접촉할 수 있다. 이에 따라 한 쌍의 패들(110)과 보트(40)에 의해 가열 영역이 구획되고, 가열 영역 내에 배치된 히터(120)가 보트(40)의 저면을 집중적으로 가열할 수 있다.
일 실시예로 히터(120)는 패들(110)과 높이 방향으로 이격하여 배치될 수 있다. 예를 들어 도 6에 나타낸 바와 같이, 히터(120)의 중심부는 패들(110)의 중심부와 간격 D만큼 이격하여 배치될 수 있다.
일 실시예로 간격 D는 바디(41)의 하면에서 패들(110)의 중심부까지의 거리의 55% 이상, 바람직하게는 60% 내지 90%일 수 있다. 해당 비율이 60% 미만일 경우, 히터(120)의 크기가 증가함에 따라 패들(110)이 보다 넓게 이격되어 보트 로딩 장치(10)의 크기가 커진다. 또한 해당 비율이 90%를 초과할 경우, 히터(120)의 크기가 지나치게 작아져 가열 효율이 떨어지고, 차폐판(130)과 히터(120) 간의 거리가 멀어져 차폐판(130)이 히터(120)에서 발생하는 열을 효율적으로 차폐하거나 반사시킬 수 없다.
일 실시예로 히터(120)는 복수 개의 열선을 포함할 수 있다. 예를 들어 도 6 및 도 7에 나타낸 바와 같이, 히터(120)의 열선은 보트(40)의 저면에 배치되며 U자 형상을 가질 수 있다. 보트(40)의 일단에서 연장된 히터(120)의 열선은 보트(40)의 타단에서 반대 방향으로 구부러져 다시 보트(40)의 타단으로 연장될 수 있다.
다른 실시예로 히터(120)는 보트(40)의 폭 방향으로 반복하여 굴곡되는 형상을 가질 수 있다. 즉 히터(120)는 한 쌍의 패들(110) 사이에서 보트(40)의 길이 방향으로 연장되면서 보트(40)의 폭 방향으로 U자 형으로 반복하여 굴곡될 수 있다.
일 실시예로 히터(120)는 폭 방향으로 보트(40)의 중심부와 중첩되도록 배치될 수 있다. 이를 통해 보트(40)의 중심부를 보다 빠르게 목표 온도까지 가열하여, 프로세스 챔버(50) 내에서 보트(40)의 중심부와 외측의 온도 구배를 보다 균일하게 할 수 있다.
일 실시예로 보트 로딩 장치(10)는 차폐판(130)을 더 포함할 수 있다. 차폐판(130)은 히터(120)에서 방출된 열이 보트 로딩 장치(10)의 외부로 발산되지 않도록 하여 히터(120)의 가열 효율을 높일 수 있다.
일 실시예로 도 6에 나타낸 바와 같이, 차폐판(130)은 한 쌍의 패들(110) 사이에 배치되며 히터(120)를 감싸도록 배치될 수 있다. 차폐판(130)은 폭 방향으로 양단이 한 쌍의 패들(110)에 인접하도록 배치되며, 이로부터 내측으로 연장되어 내부 공간을 형성할 수 있다. 차폐판(130)의 내부 공간에는 히터(120)가 배치될 수 있다. 차폐판(130)은 히터(120)의 길이 방향 전체에 걸쳐 배치될 수 있다.
일 실시예로 보트 로딩 장치(10)는 히터(120)가 소정의 온도까지 보트(40)를 가열한 후 보트(40)를 프로세스 챔버(50)에 투입할 수 있다.
이와 같은 구성을 통해 히터(120)의 가열 구역을 보트(40)의 저면, 한 쌍의 패들(110) 사이 및 차폐판(130)의 내측으로 한정할 수 있다. 이에 따라 히터(120)에서 발생한 열이 보트 로딩 장치(10)의 외부, 특히 보트 로딩 장치(10)의 저부로 발산되지 않도록 할 수 있다. 또한 차폐판(130)은 보트 로딩 장치(10)의 다른 구성보다 낮은 열전도율을 갖는 재질로 이루어질 수 있다.
일 실시예로 차폐판(130)의 내부 공간은 단열을 위해 보트 로딩 장치(10)의 외부보다 희박한 분위기(atmosphere)를 가질 수 있다.
일 실시예로 차폐판(130)의 저면은 한 쌍의 패들(110)의 저면보다 위에 배치되며, 또한 패들(110)의 중심부보다 아래에 배치될 수 있다. 이를 통해 패들(110)이 보트(40)를 이동시킬 때 차폐판(130)과의 간섭을 줄일 수 있다. 또한 히터(120)와 차폐판(130) 사이에 적절한 유격을 형성하여 차폐판(130)이 과도하게 가열되어 변형되지 않도록 할 수 있다.
일 실시예로 차폐판(130)은 아래를 향해 내측으로 경사져 연장되는 형상을 가질 수 있다. 도 6에 나타낸 바와 같이, 차폐판(130)은 하방으로 갈수록 단면적이 좁아지는 형상을 가질 수 있다. 이를 통해 차폐판(130)의 내부 공간, 즉 열용량을 줄임으로써 가열 효율을 높일 수 있다.
일 실시예로 히터(120)는 특정 파장의 광을 조사하여 열을 발생시키는 램프를 더 포함할 수 있고, 차폐판(130)은 히터(120)를 향하는 내측면이 히터(120)에서 조사된 광을 반사시킬 수 있는 재질로 이루어질 수 있다. 이를 통해 히터(120)에서 조사된 광을 차폐판(130)이 반사시켜 보트(40)의 저면으로 집중시킬 수 있다.
일 실시예로 보트 로딩 장치(10)는 클램프(140)를 포함할 수 있다. 도 3에 나타낸 바와 같이, 클램프(140)는 한 쌍의 패들(110)의 일측에 배치되며, 한 쌍의 패들(110)을 지지할 수 있다. 클램프(140)는 한 쌍의 패들(110)의 길이 방향 일단과 타단에 각각 1개씩 배치될 수 있으며, 또는 그 사이에 복수 개의 클램프(140)가 더 배치될 수 있다.
일 실시예로 클램프(140)는 히터(120)의 길이 방향 양단에 각각 배치될 수 있다. 이를 통해 히터(120)에서 발생된 열이 패들(110), 보트(40), 차폐판(130) 및 클램프(140) 사이에 잔존하여 히터(120)의 가열 효율을 높일 수 있다.
이와 같은 구성을 통해 본 발명의 일 실시예에 따른 보트 로딩 장치(10)는 프로세스 챔버(50)에 보트(40)가 투입되기 전에 보트(40)를 미리 소정의 온도로 가열할 수 있다. 이에 따라 프로세스 챔버(50)에서 보트(40)를 가열하는 데 소요되는 시간을 줄일 수 있다. 또한 히터(120)를 통해 보트(40)의 저면 중심부를 가열함으로써 프로세스 챔버(50)에서의 가열 공정 시 보트(40)의 외측과 중심부 간의 온도 구배를 균일하게 할 수 있다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 보트 적재 장치(20)를 나타내고, 도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 보트 적재 장치(20)의 단면을 나타낸다.
보트 적재 장치(20)는 외부에서 유입된 보트(40)를 지정된 구역에 적재 및 보관한다. 예를 들어 도 8에 나타낸 바와 같이, 보트 적재 장치(20)는 내부에 복수 개의 보트(40)가 서로 분리되어 보관될 수 있다. 보트 적재 장치(20)의 형상과 크기 및 종류 등은 특별히 한정하지 않으며, 예를 들어 보트 적재 장치(20)는 다단으로 이루어진 폐쇄된 선반 형상을 가질 수 있다.
일 실시예로 보트 적재 장치(20)는 도어(21)를 포함할 수 있다. 도 8에 나타낸 바와 같이, 보트 적재 장치(20)의 일측에 배치된 도어(21)를 통해 내부에 적재된 보트(40)를 견인하거나 내부에 보트(40)를 진입시킬 수 있다.
일 실시예로 보트 적재 장치(20)는 히터(210) 및 차폐판(220)을 포함할 수 있다. 도 8 및 도 9에 나타낸 바와 같이, 히터(210)는 보트(40)와 함께 보트 적재 장치(20)의 내부에 배치될 수 있다. 보다 구체적으로 히터(210)는 보트 적재 장치(20)에 적재된 복수 개의 보트(40) 각각에 대해 구비될 수 있다. 히터(210)는 보트(40)의 저면과 접촉하도록 배치되어 보트(40)를 가열할 수 있다. 이를 통해 보트 적재 장치(20)에서부터 보트(40)를 미리 가열시켜, 프로세스 챔버(50)에서 보트(40)를 가열시키는 데 소요되는 시간을 줄일 수 있다.
일 실시예로 히터(210)는 복수 개의 열선으로 이루어질 수 있다. 또한 히터(210)는 보트(40)의 폭 방향으로 중심부와 중첩되도록 배치됨으로써, 보트(40)의 중심부를 집중적으로 가열할 수 있다. 히터(210)는 보트(40)의 길이 방향 전체를 커버하도록 배치될 수 있다. 또는 히터(210)는 보트(40)의 내부에 적재된 복수 개의 웨이퍼(W)의 길이 방향 전체를 커버하도록 배치될 수 있다.
다른 실시예로 히터(210)는 보트(40)의 폭 방향 전체를 커버하도록 배치될 수 있다. 즉, 도 9에는 히터(210)가 4개의 열선을 구비하며 보트(40)의 일부와 중첩되는 것으로 나타냈으나 이에 한정하지 않는다. 히터(210)에 구비된 복수 개의 열선은 보트(40)의 폭 방향 전체를 커버하도록 배치되어 보트(40)의 저면 전체를 보다 안정적으로 가열하여 보트(40)의 위치에 따른 온도 구배를 완화시킬 수 있다.
차폐판(220)은 히터(210)를 감싸도록 배치되며, 히터(210)에서 발생한 열이 외부로 발산하지 않도록 할 수 있다. 예를 들어 도 9에 나타낸 바와 같이, 차폐판(220)은 내부에 히터(210)가 배치되도록 보트(40)의 저면에 배치되어, 히터(210)에서 발생한 열이 외부로 발산되지 않도록 할 수 있다.
히터(210) 및 차폐판(220)의 구성은 전술한 보트 로딩 장치(10)의 히터(120) 및 차폐판(130)과 동일할 수 있으며 이에 관한 상세한 설명은 생략한다. 예를 들어 히터(210)는 광을 조사하는 램프일 수 있으며, 차폐판(220)은 아래를 향해 단면적이 감소하도록 경사진 형상을 가질 수 있다. 또한 차폐판(220)은 내측면이 광을 반사시킬 수 있는 재질로 이루어질 수 있다.
일 실시예로 히터(210)와 차폐판(220)은 보트(40)와 탈착 가능하도록 배치될 수 있다. 예를 들어 히터(210) 및 차폐판(220)은 하우징 내에 배치되며, 별도의 롤러나 슬라이더 등을 통해 보트(40)에 대해 상대 이동 가능하도록 배치될 수 있다. 또한 히터(210) 및 차폐판(220)은 보트 적재 장치(20)가 고정된 상태일 수 있다.
일 실시예로 보트 적재 장치(20)는 히터(210)가 소정의 온도까지 보트(40)를 가열하면 이를 웨이퍼 처리 시스템(1)에 알리고, 웨이퍼 처리 시스템(1)은 보트 이송 장치(30)를 이용해 보트(40)를 보트 적재 장치(20)에서 꺼낼 수 있다.
이와 같은 구성을 통해 보트 적재 장치(20)는 보트(40)가 적재된 상태에서 미리 보트(40)를 소정의 온도까지 가열하여, 프로세스 챔버(50)에서 가열에 소요되는 시간을 줄일 수 있다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 보트 이송 장치(30)를 나타내고, 도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 보트 이송 장치(30)의 단면을 나타낸다.
보트 이송 장치(30)는 보트 적재 장치(20)에서 보트(40)를 꺼내 이를 보트 로딩 장치(10)로 이송한다.
일 실시예로 보트 이송 장치(30)는 길이 방향으로 길게 연장되며 보트 이송 장치(30)의 다른 구성을 지지하는 메인 프레임(31)과 메인 프레임(31) 상에 배치되는 복수 개의 서브 프레임(32)을 포함할 수 있다. 서브 프레임(32) 상에는 보트(40)를 지지하는 지지 플레이트(33)가 배치되며 지지 플레이트(33)의 일단에는 조작부(35)가, 타단에는 고정부(36)가 배치될 수 있다. 또한 조작부(35)의 일측에는 푸셔(34)가 배치되며 조작부(35)의 동작에 의해 푸셔(34)가 지지 플레이트(33) 상에서 슬라이딩 또는 롤링하면서 보트(40)를 가압하여 이동시킬 수 있다.
일 실시예로 보트 이송 장치(30)는 히터(310)와 차폐판(320)을 포함할 수 있다. 도 10 및 도 11에 나타낸 바와 같이, 히터(310) 및 차폐판(320)은 지지 플레이트(33)의 내측에 배치되어 보트(40)를 가열할 수 있다.
일 실시예로 히터(310)는 지지 플레이트(33)의 내측에 길이 방향을 따라 배치되며, 보트(40)와 동일하거나 그보다 긴 길이를 가질 수 있다. 또는 히터(310)는 적어도 보트(40)에 적재된 복수 개의 웨이퍼(W)의 전체 길이보다 긴 길이를 가질 수 있다. 다른 실시예로 히터(310)는 지지 플레이트(33)의 전체에 걸쳐 배치될 수 있다. 히터(310)는 보트 이송 장치(30)가 보트(40)를 이송하는 과정에서 보트(40)를 미리 가열시켜, 프로세스 챔버(50)에서 보트(40)를 가열시키는 데 소요되는 시간을 줄일 수 있다.
일 실시예로 히터(310)는 복수 개의 열선으로 이루어질 수 있다. 또한 히터(310)는 보트(40)의 폭 방향으로 중심부와 중첩되도록 배치됨으로써, 보트(40)의 중심부를 집중적으로 가열할 수 있다. 히터(310)는 보트(40)의 길이 방향 전체를 커버하도록 배치될 수 있다. 또는 히터(310)는 보트(40)의 내부에 적재된 복수 개의 웨이퍼(W)의 길이 방향 전체를 커버하도록 배치될 수 있다.
다른 실시예로 히터(310)는 보트(40)의 폭 방향 전체를 커버하도록 배치될 수 있다. 즉, 도 11에는 히터(310)가 4개의 열선을 구비하며 보트(40)의 일부와 중첩되는 것으로 나타냈으나 이에 한정하지 않는다. 히터(310)에 구비된 복수 개의 열선은 보트(40)의 폭 방향 전체를 커버하도록 배치되어 보트(40)의 저면 전체를 보다 안정적으로 가열하여 보트(40)의 위치에 따른 온도 구배를 완화시킬 수 있다.
차폐판(320)은 히터(310)를 감싸도록 배치되며, 히터(310)에서 발생한 열이 외부로 발산하지 않도록 할 수 있다. 예를 들어 도 11에 나타낸 바와 같이, 차폐판(320)은 내부에 히터(310)가 배치되도록 보트(40)의 저면에 배치되어, 히터(310)에서 발생한 열이 외부로 발산되지 않도록 할 수 있다.
히터(310) 및 차폐판(320)의 구성은 전술한 보트 로딩 장치(10)의 히터(120) 및 차폐판(130)과 동일할 수 있으며 이에 관한 상세한 설명은 생략한다. 예를 들어 히터(310)는 광을 조사하는 램프일 수 있으며, 차폐판(320)은 아래를 향해 단면적이 감소하도록 경사진 형상을 가질 수 있다. 또한 차폐판(320)은 내측면이 광을 반사시킬 수 있는 재질로 이루어질 수 있다.
일 실시예로 보트 이송 장치(30)는 히터(310)가 소정의 온도까지 보트(40)를 가열한 후 이를 보트 로딩 장치(10)로 이송할 수 있다.
이와 같은 구성을 통해 보트 이송 장치(30)는 보트(40)가 적재된 상태에서 미리 보트(40)를 소정의 온도까지 가열하여, 프로세스 챔버(50)에서 가열에 소요되는 시간을 줄일 수 있다.
이와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 웨이퍼 처리 시스템(1)은 보트 적재 장치(20), 보트 이송 장치(30) 및 보트 로딩 장치(10) 중 적어도 하나가 보트(40)를 프로세스 챔버(50)에 투입하기 전에 보트(40)를 예열할 수 있다. 이를 통해 프로세스 챔버(50)가 보트(40)를 가열하는 데 소요되는 시간을 줄이고, 보트(40)의 외측과 중심부 간의 온도 구배를 완화할 수 있다.
이와 같이 도면에 도시된 실시예를 참고로 본 발명을 설명하였으나, 이는 예시에 불과하다. 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 갖는 자라면 실시예로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 충분히 이해할 수 있다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 청구범위에 기초하여 정해져야 한다.
실시예에서 설명하는 특정 기술 내용은 일 실시예들로서, 실시예의 기술 범위를 한정하는 것은 아니다. 발명의 설명을 간결하고 명확하게 기재하기 위해, 종래의 일반적인 기술과 구성에 대한 기재는 생략될 수 있다. 또한, 도면에 도시된 구성 요소들 간의 선들의 연결 또는 연결 부재는 기능적인 연결 및/또는 물리적 또는 회로적 연결들을 예시적으로 나타낸 것으로서, 실제 장치에서는 대체 가능하거나 추가의 다양한 기능적인 연결, 물리적인 연결, 또는 회로 연결들로 표현될 수 있다. 또한, "필수적인", "중요하게" 등과 같이 구체적인 언급이 없다면 본 발명의 적용을 위하여 반드시 필요한 구성 요소가 아닐 수 있다.
발명의 설명 및 청구범위에 기재된 "상기" 또는 이와 유사한 지시어는 특별히 한정하지 않는 한, 단수 및 복수 모두를 지칭할 수 있다. 또한, 실시 예에서 범위(range)를 기재한 경우 상기 범위에 속하는 개별적인 값을 적용한 발명을 포함하는 것으로서(이에 반하는 기재가 없다면), 발명의 설명에 상기 범위를 구성하는 각 개별적인 값을 기재한 것과 같다. 또한, 실시예에 따른 방법을 구성하는 단계들에 대하여 명백하게 순서를 기재하거나 반하는 기재가 없다면, 상기 단계들은 적당한 순서로 행해질 수 있다. 반드시 상기 단계들의 기재 순서에 따라 실시예들이 한정되는 것은 아니다. 실시예에서 모든 예들 또는 예시적인 용어(예들 들어, 등등)의 사용은 단순히 실시예를 상세히 설명하기 위한 것으로서 청구범위에 의해 한정되지 않는 이상, 상기 예들 또는 예시적인 용어로 인해 실시예의 범위가 한정되는 것은 아니다. 또한, 통상의 기술자는 다양한 수정, 조합 및 변경이 부가된 청구범위 또는 그 균등물의 범주 내에서 설계 조건 및 팩터에 따라 구성될 수 있음을 알 수 있다.
1: 웨이퍼 처리 시스템
10: 보트 로딩 장치
20: 보트 적재 장치
30: 보트 이송 장치
40: 보트
50: 프로세스 챔버

Claims (9)

  1. 복수 개의 웨이퍼가 적재된 보트를 프로세스 챔버에 투입하기 전에 로딩하는 장치로서,
    상기 보트를 지지 및 이송하는 한 쌍의 패들; 및
    상기 한 쌍의 패들과 인접하여 배치되며, 상기 보트의 저면에 배치되어 상기 보트를 가열하는 히터;를 포함하고,
    상기 히터가 소정의 온도까지 상기 보트를 가열한 후 상기 보트를 상기 프로세스 챔버에 투입하는, 보트 로딩 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 한 쌍의 패들은 상기 보트의 저면에 서로 이격하여 배치되고,
    상기 히터는 상기 한 쌍의 패들 사이에 배치되며 폭 방향으로 상기 보트의 중심부와 중첩되도록 배치되는, 보트 로딩 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 히터는 적어도 상기 보트에 적재된 상기 복수 개의 웨이퍼의 길이 방향 전체에 걸쳐 배치되는, 보트 로딩 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 보트 로딩 장치는 상기 한 쌍의 패들 사이에 배치되며, 상기 히터를 감싸도록 배치되는 차폐판을 더 포함하는, 보트 로딩 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 히터는 광을 조사하는 램프를 포함하고,
    상기 차폐판은 상기 히터를 향하는 내측면이 상기 광을 반사할 수 있는 재질로 이루어진, 보트 로딩 장치.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 차폐판은 폭 방향으로 양단이 상기 한 쌍의 패들과 인접하게 배치되며, 하방으로 단면적이 점차 감소하도록 경사져 형성되는, 보트 로딩 장치.
  7. 복수 개의 웨이퍼가 적재된 보트를 소정의 분위기에서 가열하는 프로세스 챔버, 복수 개의 상기 보트를 적재하는 보트 적재 장치, 상기 보트를 이송하는 보트 이송 장치 및 상기 보트 이송 장치에서 이송된 보트를 로딩하며 상기 프로세스 챔버로 투입하는 보트 로딩 장치를 포함하고,
    상기 보트 적재 장치, 상기 보트 이송 장치 및 상기 보트 로딩 장치 중 적어도 하나는 상기 보트를 상기 프로세스 챔버에 투입하기 전에 상기 보트를 예열하는, 웨이퍼 처리 시스템.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 보트 적재 장치, 상기 보트 이송 장치 및 상기 보트 로딩 장치 중 적어도 하나는 상기 보트의 저면에 상기 보트의 중심부와 중첩되도록 배치되며, 상기 보트를 가열하는 히터를 포함하는, 웨이퍼 처리 시스템.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 보트 적재 장치, 상기 보트 이송 장치 및 상기 보트 로딩 장치 중 적어도 하나는 상기 히터를 감싸도록 배치되는 차폐판을 더 포함하는, 웨이퍼 처리 시스템.
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