KR102641087B1 - Vertical furnace for mapping wafers - Google Patents
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Abstract
본 발명은 유틸리티 파트(Utility Part)를 반응로와 별도의 유닛으로 분리하여 폭발 등의 위험으로부터 작업환경을 안전하게 개선하고, 진공제어(Vacuum control)를 통해 장치 내부의 기류를 정밀하게 제어하며, 카세트(Cassette) 또는 FOUP(Front Opening Unified Pod) 등의 웨이퍼 저장용기와 보트(Boat)의 사이에서 복수의 웨이퍼를 운송할 시, 정렬되지 못하고 돌출된 웨이퍼를 즉각 감지하여 조치함으로써 보트나 포크의 손상을 방지함으로써 신속하면서도 안전하게 웨이퍼 이송공정을 수행할 수 있는 웨이퍼 매핑이 가능한 종형 확산로를 제공하는 것을 특징으로 한다.The present invention improves the working environment safely from risks such as explosions by separating the utility part into a separate unit from the reactor, precisely controls the airflow inside the device through vacuum control, and cassettes. When transporting multiple wafers between a wafer storage container such as a Cassette or FOUP (Front Opening Unified Pod) and a boat, wafers that are not aligned and protrude are immediately detected and taken to prevent damage to the boat or fork. It is characterized by providing a vertical diffusion furnace capable of wafer mapping that can quickly and safely perform a wafer transfer process by preventing the wafer from being transferred.
Description
본 발명은 종형 확산로에 관한 것으로서, 특히 유틸리티 파트(Utility Part)를 반응로와 별도의 유닛으로 분리하여 폭발 등의 위험으로부터 작업환경을 안전하게 개선하고, 진공제어(Vacuum control)를 통해 장치 내부의 기류를 정밀하게 제어하며, 카세트(Cassette) 또는 FOUP(Front Opening Unified Pod) 등의 웨이퍼 저장용기와 보트(Boat)의 사이에서 복수의 웨이퍼를 운송할 시, 정렬되지 못하고 돌출된 웨이퍼를 즉각 감지하여 조치함으로써 보트나 포크의 손상을 방지함으로써 신속하면서도 안전하게 웨이퍼 이송공정을 수행할 수 있는 웨이퍼 매핑이 가능한 종형 확산로에 관한 것이다.The present invention relates to a vertical diffusion reactor. In particular, the utility part is separated into a separate unit from the reactor to safely improve the working environment from risks such as explosion, and the inside of the device is controlled through vacuum control. Airflow is precisely controlled, and when transporting multiple wafers between a wafer storage container such as a cassette or FOUP (Front Opening Unified Pod) and a boat, wafers that are not aligned and protrude are immediately detected. This relates to a vertical diffusion furnace capable of wafer mapping that can quickly and safely perform wafer transfer processes by preventing damage to boats or forks.
확산(Diffusion)이란 입자의 농도차에 의해 그 입자의 농도가 높은 쪽에서 농도가 낮은 쪽으로 퍼지는 현상을 말하는데, 반도체 제조 과정 중 웨이퍼의 필요한 부분에 불순물을 주입시키는 과정에서 확산기술이 이용된다. Diffusion refers to a phenomenon in which particles spread from a high-concentration side to a low-concentration side due to a difference in particle concentration. Diffusion technology is used in the process of injecting impurities into necessary parts of the wafer during the semiconductor manufacturing process.
확산공정에서 불순물을 주입하는 방법은 크게 2가지로 구분할 수 있는데, 그 중 하나는 웨이퍼가 적재되어 있는 고온의 전기로에 가스(Gas) 상태의 불순물을 흘려 웨이퍼의 표면에 도펀트(Dopant)를 얇게 증착한 후 열처리(Anneal, Driven-in)를 함으로써 웨이퍼 내부로 원하는 깊이만큼 불순물을 확산시키는 방법이고, 다른 하나는 이온주입기(Ion Implanter)를 이용하여 주입하고자 하는 불순물을 이온화하여 고에너지 이온빔(Ion Beam)으로 가속시켜 웨이퍼 내부로 주입하는 기술로써, 주입하고자 하는 불순물의 양과 주입 깊이를 정확하게 제어할 수 있기 때문에 반도체 제조 공정 중 없어서는 안될 주요 공정으로 자리잡고 있다.There are two ways to inject impurities in the diffusion process. One of them is to deposit a thin layer of dopant on the surface of the wafer by flowing gaseous impurities into a high-temperature electric furnace in which the wafer is loaded. One method is to diffuse impurities to the desired depth inside the wafer by performing heat treatment (anneal, driven-in), and the other method is to ionize the impurities to be implanted using an ion implanter and use a high-energy ion beam (Ion Beam) to ionize the impurities to be implanted. ), it is a technology that accelerates and injects into the wafer, and it has become an indispensable key process in the semiconductor manufacturing process because it can accurately control the amount and injection depth of impurities to be injected.
반도체 제조과정에서 확산공정은 웨이퍼에 열 산화막을 형성하는 확산로(Furnace)에서 진행된다. 확산공정은 성장시키고자 하는 막의 종류에 따라 여러 공정으로 분류될 수 있는데, 확산로에서 진행하는 공정은 PYRO, ANNEAL, WELL 등의 확산공정 이외에 질화막(Nitride), D-Poly, HLD, HTO 등의 LP-CVD 공정도 진행한다. In the semiconductor manufacturing process, the diffusion process is carried out in a diffusion furnace that forms a thermal oxide film on the wafer. The diffusion process can be classified into several processes depending on the type of film to be grown. The processes carried out in the diffusion furnace include diffusion processes such as PYRO, ANNEAL, and WELL, as well as nitride, D-Poly, HLD, and HTO. The LP-CVD process is also underway.
확산로는 로가 수직으로 설치되어 있는지 또는 수평으로 설치되어 있는지에 따라 수직형과 수평형으로 구분할 수 있는데, 과거에는 수평형 확산로가 많이 사용되었으나, 최근에는 장치의 설치 및 유지관리 측면에서의 편리성, 장치의 소형화에 따라 최소의 점유 면적으로 동일의 생산성을 얻을 수 있다는 점과 공정적인 측면에서의 여러 가지 장점이 있어 수직형의 종형 확산로를 선호하고 있다.Diffusion furnaces can be divided into vertical and horizontal types depending on whether the furnace is installed vertically or horizontally. In the past, horizontal diffusion furnaces were widely used, but recently, in terms of installation and maintenance of the device, Vertical vertical diffusion furnaces are preferred because of their convenience, the ability to achieve the same productivity with a minimum footprint due to the miniaturization of the device, and various advantages in terms of process.
도 1 및 도 2는 종래기술에 따른 종형 확산로의 단면도 및 사시사진으로서, 일반적인 종래의 종형 확산로(1)는 벨 자(Bell jar)형상으로 상부 말단은 돔 형상의 폐쇄구조를 갖고 하부 말단은 개방구조를 갖는 아우터튜브(11) 및 이와 이중구조를 형성하는 이너튜브(12)로 이루어지는 반응튜브(10)와, 반응튜브(10)의 하부를 폐쇄하여 챔버를 형성하며 보트(20)를 반응튜브(10) 내로 삽입하기 위한 개구와 도어 등을 구비하는 플랜지(30)와, 반응튜브(10)의 주위에 위치하는 가열 수단인 히터(40, Heater) 및 반응튜브(10) 내에 반응가스 및 공정가스를 공급 및 배기하도록 플랜지(30)에 구비되는 가스유입구(31) 및 가스배기구(32)를 포함한다. Figures 1 and 2 are cross-sectional views and perspective photos of a vertical diffusion furnace according to the prior art. A typical conventional vertical diffusion furnace (1) is shaped like a bell jar, has a dome-shaped closed structure at the upper end, and has a closed structure at the lower end. A reaction tube (10) is made of an outer tube (11) having an open structure and an inner tube (12) forming a double structure, and the lower part of the reaction tube (10) is closed to form a chamber, forming a boat (20). A flange 30 having an opening and a door for insertion into the reaction tube 10, a heater 40 as a heating means located around the reaction tube 10, and a reaction gas within the reaction tube 10. and a gas inlet 31 and a gas outlet 32 provided on the flange 30 to supply and exhaust process gas.
가스배기구(32)는 반응튜브(10)의 내부공간으로부터 가스를 펌핑하는 진공펌프에 연결되며, 반응튜브(10) 하부 말단의 가스유입구(31)로부터 내부로 상향의 가스흐름과 가스배기구로의 하향의 가스흐름이 검은색 화살표와 같이 발생한다. 따라서 종형 확산로의 첫 번째 문제점은 반응튜브(10) 내부의 가스흐름이 적절히 제어되지 않으면 내부공간이 쉽게 오염될 수 있다는 점이다. The gas exhaust port 32 is connected to a vacuum pump that pumps gas from the inner space of the reaction tube 10, and allows the gas to flow upward from the gas inlet 31 at the lower end of the reaction tube 10 and to the gas exhaust port. A downward gas flow occurs as shown by the black arrow. Therefore, the first problem with the vertical diffusion furnace is that if the gas flow inside the reaction tube 10 is not properly controlled, the internal space can be easily contaminated.
또한, 종래의 종형 확산로는 정면이 클린룸을 향하도록 위치되며, 일반적으로 정면부에 처리될 웨이퍼들을 구비하는 카세트들이 수용되고 카세트 핸들링 및 저장부와 웨이퍼 핸들링 장비가 일반적으로 제공된다. 또한, 장비의 후면에는 처리 챔버가 제공되며 클린룸에 반대되는 말단부에 구비되는 가스 캐비닛에는 가스제어 컴포넌트들(components) 및 임의적으로 압력제어 또는 진공제어 컴포넌트들이 제공된다. 따라서 종형 확산로의 두 번째 문제점은 웨이퍼의 확산을 위해 필수적으로 구비되는 가스, 압력 및 진공 제어를 위한 컴포넌트들이 고열을 발생시키는 반응튜브(10)와 인접하여 구성됨으로써 폭발 등의 위험성이 높고 유지관리를 위한 공간도 충분하지 않다는 것이다.Additionally, a conventional vertical diffusion furnace is positioned so that its front face faces the clean room, and cassettes containing wafers to be processed are generally accommodated in the front portion, and cassette handling and storage units and wafer handling equipment are generally provided. Additionally, a processing chamber is provided at the rear of the equipment, and a gas cabinet provided at the end opposite to the clean room is provided with gas control components and optionally pressure control or vacuum control components. Therefore, the second problem with the vertical diffusion furnace is that the components for gas, pressure, and vacuum control, which are essential for wafer diffusion, are configured adjacent to the reaction tube 10, which generates high heat, so there is a high risk of explosion, etc., and maintenance is difficult. There is not enough space for it.
또한, 도 3은 다수의 종형 확산로를 설치했을 때의 장치배열을 나타낸 도면으로서, 종래의 종형 확산로는 복수개의 장비들의 설치 공간을 최소화하기 위하여, 장비들 사이에 공간이 없이 나란히 위치된다. 이는 각각의 장비에 대한 접근이 오직 정면 및 후면에 제공될 수 있다는 것을 암시한다.In addition, Figure 3 is a diagram showing the device arrangement when multiple vertical diffusion furnaces are installed. In the conventional vertical diffusion furnace, the plurality of devices are placed side by side with no space between them in order to minimize the installation space. This implies that access to each piece of equipment can only be provided from the front and rear.
특히, 정비 작업들 중 상당수가 카세트 핸들링 및 저장부와 웨이퍼 핸들링 컴포넌트들이 장비 내에 홀딩된 상태에서 이루어지기 때문에 이로 인한 접근성이 크게 저해될 수 있으며, 반응튜브에 정비가 필요할 때 장비의 후면에 제공되는 가스, 압력 및 진공 제어를 위한 컴포넌트들은 상당한 장애물이 되어 반응큐브로의 접근성을 크게 저해할 수 있다. In particular, many of the maintenance tasks are performed while the cassette handling, storage, and wafer handling components are held in the equipment, which can greatly impede accessibility, and when maintenance is required on the reaction tube, the equipment provided at the rear of the equipment Components for gas, pressure and vacuum control can become significant obstacles, significantly impeding accessibility to the reaction cube.
웨이퍼의 크기가 증가될 때, 모든 컴포넌트는 크기가 커지는 경향이 있지만, 더불어서 공간 요건들(space requirements) 또한 더 강화되므로 정비 작업 시 접근성이 근소하게 향상될 수 있는 반면, 6인치 마이크로 웨이퍼 등을 다루는 장비의 경우에 있어서, 도 2와 같은 일체형 구성과 도 3과 같은 배열에 따른 문제점을 해결하여 안정적으로 장비를 운용할 수 있기 위해서는 종형 확산로의 구조적인 개선이 시급히 요구된다. As the size of the wafer increases, all components tend to increase in size, but space requirements also become more stringent, so accessibility during maintenance work can be slightly improved, while handling 6-inch micro wafers, etc. In the case of equipment, structural improvement of the vertical diffusion furnace is urgently required to solve problems caused by the integrated configuration as shown in FIG. 2 and the arrangement as shown in FIG. 3 and to operate the equipment stably.
한편, 종형 확산로에 있어서, 보트로부터 웨이퍼를 언로딩하고, 다시 공정을 수행할 웨이퍼를 로딩시키고자 할 때 보트에 잔존하는 웨이퍼와 겹쳐지거나 충돌을 일으키는 매우 심각한 공정 오류를 일으키는 문제점을 해결하기 위하여, 반응튜브에 웨이퍼를 공급하기 전과 공정을 수행한 후 보트의 웨이퍼 적재 상태를 정확히 체크하여 잔류 웨이퍼와의 충돌로 인한 공정 오류를 방지하고자 하는 웨이퍼 매핑(Mapping)과 관련한 다양한 기술이 제안되었다.Meanwhile, in the vertical diffusion furnace, in order to solve the problem of causing a very serious process error that overlaps or collides with the wafer remaining in the boat when unloading the wafer from the boat and loading the wafer to be processed again, , Various technologies related to wafer mapping have been proposed to prevent process errors due to collisions with remaining wafers by accurately checking the wafer loading status of the boat before supplying wafers to the reaction tube and after performing the process.
특히, 본 출원인에 의하여 제안된 등록특허공보 제10-2215892호는 웨이퍼를 가공하는 종형 반응로의 쿨링부에 안착된 보트에 적재된 웨이퍼를 상하 이동하면서 매핑할 수 있도록 한 쌍의 매핑센서를 갖는 센서암을 이용한 종형 반응로의 웨이퍼 매핑장치를 개시하고 있다.In particular, Patent Registration No. 10-2215892 proposed by the present applicant has a pair of mapping sensors to map wafers loaded on a boat mounted on the cooling part of a vertical reactor for processing wafers while moving up and down. A wafer mapping device for a vertical reactor using a sensor arm is being disclosed.
그러나 웨이퍼 매핑 중에 돌출된 웨이퍼 자체를 감지하는 것은 아니기 때문에 센서암이 돌출된 웨이퍼와 충돌할 위험성에 대한 대비는 마련되지 않은 문제점이 있다. However, since the protruding wafer itself is not detected during wafer mapping, there is a problem in that no preparation is made for the risk of the sensor arm colliding with the protruding wafer.
이에 본 발명자는 상술한 제반 사항을 종합적으로 고려하여 기존의 종형 확산로가 지닌 한계 및 문제점의 해결에 역점을 두어, 안전한 운전환경과 접근성이 향상된 유지관리환경 및 돌출된 웨이퍼로 인한 돌발상황에서 장비의 손상을 방지하고 신속한 조치가 가능하도록 하는 새로운 구조의 종형 확산로를 개발하고자 각고의 노력을 기울여 부단히 연구하던 중 그 결과로써 본 발명을 창안하게 되었다.Accordingly, the present inventor comprehensively considered all of the above-mentioned matters and focused on solving the limitations and problems of the existing vertical diffusion reactor, providing a safe operating environment, a maintenance environment with improved accessibility, and equipment in emergency situations due to protruding wafers. The present invention was created as a result of continuous research with great effort to develop a bell-shaped diffusion path with a new structure that prevents damage and enables rapid action.
따라서 본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제 및 목적은 가스제어 컴포넌트 등의 유틸리티 파트를 반응로와 별도의 유닛으로 분리하여 폭발 등의 위험으로부터 작업환경을 안전하게 개선할 수 있는 웨이퍼 매핑이 가능한 종형 확산로를 제공하는데 있는 것이다.Therefore, the technical problem and purpose to be solved by the present invention is to create a vertical diffusion reactor capable of wafer mapping that can safely improve the working environment from risks such as explosion by separating utility parts such as gas control components into a separate unit from the reactor. It is there to provide.
또한, 본 발명이 해결하고자 하는 다른 기술적 과제 및 목적은 진공제어를 통해 장치 내부의 기류를 정밀하게 제어할 수 있는 웨이퍼 매핑이 가능한 종형 확산로를 제공하는데 있는 것이다.In addition, another technical problem and purpose to be solved by the present invention is to provide a vertical diffusion furnace capable of wafer mapping that can precisely control airflow inside the device through vacuum control.
또한, 본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제 및 목적은 카세트나 FOUP 등의 웨이퍼 저장용기와 보트의 사이에서 복수의 웨이퍼를 운송할 시, 정렬되지 못하고 돌출된 웨이퍼를 즉각 감지하여 조치함으로써 보트나 포크의 손상을 방지함으로써 신속하면서도 안전하게 웨이퍼 이송공정을 수행할 수 있는 웨이퍼 매핑이 가능한 종형 확산로를 제공하는데 있는 것이다.In addition, the technical problem and purpose to be solved by the present invention is to immediately detect and take action on wafers that are not aligned and protrude when transporting a plurality of wafers between a wafer storage container such as a cassette or FOUP and a boat, thereby preventing the boat or fork from moving. The goal is to provide a vertical diffusion path capable of wafer mapping that can quickly and safely perform the wafer transfer process by preventing damage.
여기서 본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제 및 목적은 이상에서 언급한 기술적 과제 및 목적으로 국한하지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제 및 목적들은 아래의 기재로부터 당업자가 명확하게 이해할 수 있을 것이다.Here, the technical problems and objectives to be solved by the present invention are not limited to the technical problems and objectives mentioned above, and other technical problems and objectives not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the description below.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 웨이퍼 매핑이 가능한 종형 확산로는, 가스제어, 압력제어 및 진공제어 컴포넌트를 포함하는 유틸리티 유닛을 반응로, 보트, 웨이퍼 이송장치 및 조작부를 포함하는 퍼니스 유닛과 별도로 분리되도록 구성하고, 상기 퍼니스 유닛과 상기 유틸리티 유닛 간의 전선은 케이블덕트를 통해 연결하고, 배관은 진공라인 및 가스라인을 통해 연결하여 구성한 것을 특징으로 한다.The vertical diffusion furnace capable of wafer mapping according to the present invention for achieving the above-described purpose includes a utility unit including gas control, pressure control, and vacuum control components, and a furnace unit including a reactor, boat, wafer transfer device, and operating unit. It is configured to be separated from the furnace unit and the utility unit, and the wire between the furnace unit and the utility unit is connected through a cable duct, and the piping is connected through a vacuum line and a gas line.
이때, 본 발명에 따른 웨이퍼 매핑이 가능한 종형 확산로에 있어서 상기 유틸리티 유닛은, 상기 퍼니스 유닛에 전원을 공급하는 전원부와, 공정 및 반응에서 사용되는 가스와, 구동부의 동작 및 밸브의 온/오프를 위한 공기 및 가스를 공급하는 가스공급실 및 냉각수라인, 각 유닛 간 공기 및 베큠 라인을 연결하고 공급하는 배관부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.At this time, in the vertical diffusion furnace capable of wafer mapping according to the present invention, the utility unit controls the power supply unit that supplies power to the furnace unit, the gas used in the process and reaction, the operation of the drive unit, and the on/off of the valve. It is characterized by being composed of a gas supply room and cooling water line that supplies air and gas for the unit, and a piping section that connects and supplies air and vacuum lines between each unit.
또한, 본 발명에 따른 웨이퍼 매핑이 가능한 종형 확산로에 있어서 상기 진공제어 컴포넌트는, 상기 유틸리티 유닛의 흡기구를 통해 유입되어 상기 퍼니스 유닛의 공급부로 공급되는 공기를 필터를 거쳐 측면 방향으로 유인하여 상부의 카세트로 제공하는 상부 카세트 랙용 제1클린유닛과, 상기 공급부로 공급되는 공기를 필터를 통해 하측 방향으로 유인하여 카세트 스테이지로 제공하는 카세트 스테이지용 제2클린유닛과, 상기 공급부로 공급되는 공기를 필터를 통해 측면 방향으로 안내하여 상기 보트 및 상기 보트의 승강부로 제공하는 이송룸용 제3클린유닛과, 상기 카세트 랙 근방에서 상부의 공기를 상기 퍼니스 유닛의 외부로 배출하는 후면배기용 제1팬과, 상기 퍼니스 유닛의 내부 구성부들의 전면에 위치하여 회전수를 조절하여 공기의 유량과 유속을 제어하는 제2팬 및 상기 퍼니스 유닛의 내부 구성부들의 후면에 위치하여, 상기 승강부 근방의 공기를 상기 퍼니스 유닛의 외부로 배출하는 배기구용 제3팬을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.In addition, in the vertical diffusion furnace capable of wafer mapping according to the present invention, the vacuum control component guides the air that flows in through the intake port of the utility unit and is supplied to the supply part of the furnace unit through a filter in the side direction to the upper part of the diffusion furnace. A first clean unit for the upper cassette rack provided as a cassette, a second clean unit for the cassette stage that draws the air supplied to the supply unit downward through a filter and provides it to the cassette stage, and a filter for the air supplied to the supply unit. a third clean unit for the transfer room that is guided in the side direction through and provided to the boat and an elevating part of the boat; a first fan for rear exhaust that discharges upper air near the cassette rack to the outside of the furnace unit; A second fan is located in front of the internal components of the furnace unit and controls the flow rate and speed of air by adjusting the number of rotations, and is located in the rear of the internal components of the furnace unit to distribute air near the lifting unit to the second fan. It is characterized in that it includes a third fan for an exhaust outlet that discharges to the outside of the furnace unit.
또한, 본 발명에 따른 웨이퍼 매핑이 가능한 종형 확산로에 있어서 상기 웨이퍼 이송장치는, 상기 보트에 적재된 웨이퍼를 상하 이동하면서 매핑할 수 있도록 한 쌍의 매핑센서를 갖는 센서암과, 상기 센서암이 상기 보트에 적재된 웨이퍼에 근접하여 센싱할 수 있도록 상기 센서암을 일정거리 전후진시키는 스트로크 실린더를 포함하여 구성되며, 웨이퍼를 안착시켜 이송하는 포크의 반대쪽에 웨이퍼 돌출감지장치를 더 구비하고, 상기 웨이퍼 돌출감지장치는, 돌출된 웨이퍼에 접촉할 시 즉각 이를 감지하는 돌출감지센서와, 상기 돌출감지센서가 웨이퍼와의 접촉을 감지하는 동안 충돌한 웨이퍼 및 상기 센서암이 손상되지 않도록 변형되면서 충돌로 인한 충격을 흡수하고 상기 돌출감지센서에 충돌 압력을 전달하는 돌출감지플레이트와, 상기 돌출감지플레이트가 웨이퍼와 충돌 시 충격을 흡수하고, 충돌 후 상기 돌출감지플레이트를 원래 상태와 위치로 되돌리도록 상기 돌출감지플레이트의 양단부에 위치하여 탄성력을 제공하는 스프링 및 상기 스프링과 상기 돌출감지플레이트를 상기 센서암에 적절한 텐션으로 결합시키는 볼트를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.In addition, in the vertical diffusion furnace capable of wafer mapping according to the present invention, the wafer transfer device includes a sensor arm having a pair of mapping sensors to map the wafer loaded on the boat while moving it up and down, and the sensor arm. It is configured to include a stroke cylinder that moves the sensor arm forward and backward a certain distance so that it can sense the wafer loaded on the boat, and further includes a wafer protrusion detection device on the opposite side of the fork for seating and transporting the wafer, The wafer protrusion detection device includes a protrusion detection sensor that immediately detects contact with a protruding wafer, and while the protrusion detection sensor detects contact with the wafer, the collided wafer and the sensor arm are deformed so as not to be damaged, resulting in collision. a protrusion detection plate that absorbs shock and transmits collision pressure to the protrusion detection sensor, and a protrusion sensor that absorbs shock when the protrusion detection plate collides with the wafer and returns the protrusion detection plate to its original state and position after the collision. It is characterized by comprising a spring located at both ends of the sensing plate to provide elastic force and a bolt that couples the spring and the protrusion sensing plate to the sensor arm with an appropriate tension.
또한, 본 발명에 따른 웨이퍼 매핑이 가능한 종형 확산로의 웨이퍼 이송장치에 있어서 상기 돌출감지플레이트는, 고강도 플라스틱으로서 가볍고 가공이 용이한 피크 소재로 얇고 원만한 호를 이루는 것이 바람직하다. In addition, in the wafer transfer device of the vertical diffusion furnace capable of wafer mapping according to the present invention, the protrusion detection plate is preferably made of a high-strength plastic, a light and easily processed pick material, and forms a thin and smooth arc.
전술한 바와 같이 본 발명은 돌출된 웨이퍼로 인한 보트나 포크의 손상을 방지하여 큰 사고를 미연에 방지할 수 있는 효과가 있다.As described above, the present invention has the effect of preventing major accidents in advance by preventing damage to boats or forks caused by protruding wafers.
또한, 본 발명은 돌출된 웨이퍼로 인한 보트나 포크의 손상을 방지함으로써 신속하면서도 안전하게 웨이퍼 이송공정을 수행할 수 있다.In addition, the present invention can perform a wafer transfer process quickly and safely by preventing damage to the boat or fork due to the protruding wafer.
또한, 본 발명은 고온 고압의 작업환경에서 발생할 수 있는 폭발 등의 위험으로부터 작업환경을 안전하게 개선할 수 있는 효과가 있다.In addition, the present invention has the effect of safely improving the working environment from risks such as explosions that may occur in a high-temperature, high-pressure working environment.
또한, 본 발명은 진공제어를 통해 장치 내부의 기류를 정밀하게 제어함으로써 장치 내부에 발생한 파티클을 효과적으로 제거할 수 있으며, 이에 따라 웨이퍼 가공효율을 크게 개선할 수 있다. In addition, the present invention can effectively remove particles generated inside the device by precisely controlling the airflow inside the device through vacuum control, thereby significantly improving wafer processing efficiency.
도 1은 종래기술에 따른 종형 확산로의 단면도,
도 2는 종래기술에 따른 종형 확산로의 사시사진,
도 3은 다수의 종형 확산로를 설치했을 때의 장치배열을 나타낸 도면,
도 4는 본 발명에 따른 웨이퍼 매핑이 가능한 종형 확산로의 사시도,
도 5는 도 4의 종형 확산로의 내부구성을 나타낸 도면,
도 6은 본 발명에 따른 웨이퍼 매핑이 가능한 종형 확산로의 퍼니스 유닛 내부의 기류 흐름도,
도 7은 본 발명에 따른 웨이퍼 매핑이 가능한 종형 확산로의 가스 계통도,
도 8은 본 발명에 따른 웨이퍼 매핑이 가능한 종형 확산로의 웨이퍼 이송장치의 사시도,
도 9는 도 8의 웨이퍼 이송장치의 웨이퍼 돌출 감지장치의 동작상태도,
도 10은 도 9의 웨이퍼 돌출 감지장치의 분해사시도.1 is a cross-sectional view of a vertical diffusion furnace according to the prior art;
Figure 2 is a perspective photograph of a vertical diffusion furnace according to the prior art;
Figure 3 is a diagram showing the device arrangement when multiple vertical diffusion furnaces are installed;
Figure 4 is a perspective view of a vertical diffusion furnace capable of wafer mapping according to the present invention;
Figure 5 is a diagram showing the internal configuration of the vertical diffusion furnace of Figure 4;
Figure 6 is an airflow diagram inside the furnace unit of a vertical diffusion furnace capable of wafer mapping according to the present invention;
7 is a gas schematic diagram of a vertical diffusion furnace capable of wafer mapping according to the present invention;
Figure 8 is a perspective view of a wafer transfer device of a vertical diffusion furnace capable of wafer mapping according to the present invention;
Figure 9 is an operating state diagram of the wafer protrusion detection device of the wafer transfer device of Figure 8;
Figure 10 is an exploded perspective view of the wafer protrusion detection device of Figure 9.
이하에서는 본 발명에 따른 웨이퍼 매핑이 가능한 종형 확산로에 대한 실시 예를 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 이하에서 설명되는 실시 예는 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위하여 제공되는 것으로, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예에 한정되지 않고 다양한 형태로 구현될 수 있다. Hereinafter, an embodiment of a vertical diffusion furnace capable of wafer mapping according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings. The embodiments described below are provided to fully inform those skilled in the art of the scope of the invention, and the present invention is not limited to the embodiments disclosed below and may be implemented in various forms.
도면들 중 동일한 구성들은 가능한 한 어느 곳에서든지 동일한 부호들을 나타낸다. 하기의 설명에서 구체적인 특정 사항들이 나타나고 있는데, 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해 제공된 것일 뿐, 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 그리고 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. Identical elements in the drawings are denoted by identical symbols wherever possible. Specific details appear in the following description, which are provided only to facilitate a more general understanding of the present invention, and are not intended to limit the present invention to specific embodiments, and all changes included in the spirit and technical scope of the present invention. , should be understood to include equivalents or substitutes. Also, in describing the present invention, if it is determined that a detailed description of a related known function or configuration may unnecessarily obscure the gist of the present invention, the detailed description will be omitted.
여기서, 첨부된 도면들은 기술의 구성 및 작용에 대한 설명과 이해의 편의 및 명확성을 위해 일부분을 과장하거나 간략화하여 도시한 것으로, 각 구성요소가 실제의 크기와 정확하게 일치하는 것은 아님을 밝힌다.Here, the attached drawings show some parts exaggerated or simplified for convenience and clarity in explaining and understanding the composition and operation of the technology, and each component does not exactly match the actual size.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. Terms such as first, second, etc. may be used to describe various components, but the components are not limited by the terms. The above terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another. For example, a first component may be named a second component without departing from the scope of the present invention, and similarly, the second component may also be named a first component.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 한다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 한다.When a component is said to be "connected" or "connected" to another component, it is understood that it may be directly connected to or connected to the other component, but that other components may exist in between. It has to be. On the other hand, when a component is referred to as being “directly connected” or “directly connected” to another component, it should be understood that there are no other components in between.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 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.Singular expressions include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise. In this application, terms such as “comprise” or “have” are intended to designate the presence of features, numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof described in the specification, but are not intended to indicate the presence of one or more other features. It should be understood that this does not exclude in advance the possibility of the existence or addition of elements, numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof.
아울러 어떤 부분이 어떤 구성요소를 포함한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미하며, "부"의 용어에 대한 의미는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위 또는 모듈 형태를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 혹은 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수도 있다.In addition, when it is said that a part includes a certain component, this does not mean excluding other components unless specifically stated to the contrary, but means that it can further include other components, and the meaning of the term "part" means a unit or module that processes at least one function or operation, and may be implemented as hardware, software, or a combination of hardware and software.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 것으로서, 이는 본 발명의 기술적 사상에 부합되는 개념과 당해 기술분야에서 통용 또는 통상적으로 인식되는 의미로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.Unless otherwise defined, all terms used herein, including technical or scientific terms, have the same meaning as commonly understood by a person of ordinary skill in the technical field to which the present invention pertains. Terms such as those defined in commonly used dictionaries are defined in consideration of their functions in the present invention, and should be interpreted as concepts consistent with the technical idea of the present invention and meanings commonly used or commonly recognized in the technical field. And, unless clearly defined in this application, it is not to be interpreted in an ideal or excessively formal sense.
도 4는 본 발명에 따른 웨이퍼 매핑이 가능한 종형 확산로의 사시도이고, 도 5는 도 4의 종형 확산로의 내부구성을 나타낸 도면으로서, 도 4 및 도 5를 참조하여 본 발명에 따른 웨이퍼 매핑이 가능한 종형 확산로(100)의 구성을 살펴보면, 실제 모든 작업이 이루어지는 퍼니스 유닛(110, Furnace unit), 그리고 전원(Power), 가스(Gas), 냉각수(Cooling water) 등의 유틸리티(Utility)를 공급해 주는 유틸리티 유닛(120, Utility unit)으로 나뉘어진다. 이 두 유닛 간에는 서로의 정보를 주고 받고 제어할 수 있도록 각각의 컨트롤러(Controller) 간에 다수의 전선과 배관이 연결(Cabling)되어 있다. 퍼니스 유닛(110)과 유틸리티 유닛(120) 간에 연결된 전선은 케이블덕트(130) 내부를 통해 연결되고, 배관은 진공라인(140) 및 가스라인(150)을 통해 연결된다.Figure 4 is a perspective view of a vertical diffusion path capable of wafer mapping according to the present invention, and Figure 5 is a diagram showing the internal configuration of the vertical diffusion path of Figure 4. With reference to Figures 4 and 5, wafer mapping according to the present invention is shown. Looking at the possible configuration of the vertical diffusion furnace 100, it supplies a furnace unit (110) where all actual work is performed, and utilities such as power, gas, and cooling water. The state is divided into 120 utility units. A number of wires and piping are connected between each controller to enable exchange of information and control between these two units. The wires connected between the furnace unit 110 and the utility unit 120 are connected through the inside of the cable duct 130, and the pipes are connected through the vacuum line 140 and the gas line 150.
먼저, 퍼니스 유닛(110)은 크게 웨이퍼 이송부(111, Wafer Transfer), 보트(112, Boat), 반응로(113) 및 조작부(114, Operation Panel)로 구성될 수 있으며, 그 외에도 로더/언로더부(Loader/Unloader)와 카세트 이송부(Cassette Transfer)를 더 포함하지만, 본 발명과 직접적으로 관련이 없기 때문에 하기에서 간략히 설명한다.First, the furnace unit 110 can be largely composed of a wafer transfer unit (111), a boat (112), a reactor (113), and an operation panel (114). In addition, a loader/unloader It further includes a loader/unloader and a cassette transfer unit, but since it is not directly related to the present invention, it is briefly described below.
먼저, 로더/언로더부는 장치에서 공정을 진행하기 위하여 웨이퍼가 적재되어 있는 카세트를 장치에 넣거나, 공정 완료 후 카세트를 빼내는 부분으로 카세트 스테이지(Cassette Stage)라고도 부른다. 로더/언로더부는 공정 중 작업의 시작과 종료가 되는 부분으로, 웨이퍼의 플랫존(Flot Zone)을 맞출 수 있는 기능을 구비하며, 도입된 카세트는 장치 내부에 있는 카세트 보관장소로 로봇(Robot)형태의 카세트 이송부에 의해 옮겨진다. 퍼니스 유닛(110)에서 진행되는 공정시간(통상 공정당 6-8시간)이 매우 길기 때문에 생산성 측면에서 공정을 진행할 때 50-150매의 웨이퍼를 한번에 로딩하는 배치프로세스(Batch Process)를 일반적으로 사용한다. First, the loader/unloader part is a part that inserts a cassette loaded with wafers into the device to proceed with the process in the device, or removes the cassette after the process is completed. It is also called a cassette stage. The loader/unloader part is the part where work begins and ends during the process, and has the function to adjust the flat zone of the wafer. The introduced cassette is used as a storage location for the cassette inside the device by a robot. It is transferred by a cassette transfer unit. Since the process time (usually 6-8 hours per process) in the furnace unit 110 is very long, a batch process that loads 50-150 wafers at once is generally used in terms of productivity. do.
카세트 이송부는 웨이퍼가 적재되어 있는 카세트를 필요한 곳으로 이동시켜주는 부분으로, 로더/언로더부에 도입된 카세트를 장치 내의 카세트 렉(Rack)으로 반입시키고 공정이 완료된 카세트를 로더/언로더부로 반출한다. The cassette transfer unit is a part that moves the cassette loaded with wafers to the required location. The cassette introduced in the loader/unloader unit is brought into the cassette rack within the device and the cassette whose process is completed is taken out to the loader/unloader unit. do.
웨이퍼 이송부(111)는 장치 내로 반입된 웨이퍼가 소정의 피치(Pitch)로 적층되어 있는 카세트로부터 웨이퍼를 꺼내어 보트(112)로 웨이퍼를 적재하거나 반대로 공정이 완료된 웨이퍼를 보트(112)에서 카세트로 반송시키는데, 웨이퍼와 직접 접촉하여 1-5개의 웨이퍼를 반송하는 복수개의 포크(Fork)가 구비된다. The
일반적으로 카세트에 장착된 웨이퍼들은 많은 웨이퍼들을 한꺼번에 장착하기 위해 공정에서 필요한 간격보다 좁은 피치(Pitch)로 장착된다. 즉, 카세트와 보트(112)에 적재되는 웨이퍼는 적재된 간격이 서로 다를 수 있고, 웨이퍼의 크기에 따라 장비마다 웨이퍼의 적재간격이 상이할 수 있기 때문에, 카세트와 보트(112) 간 웨이퍼 이송공정 중에 웨이퍼 이송부(111)는 장착된 포크의 간격을 가변하여 웨이퍼들을 적재간격에 대응하는 간격으로 벌려줄 수 있는 기능을 구비한다. In general, wafers mounted on a cassette are mounted at a pitch narrower than the spacing required in the process to mount many wafers at once. That is, the wafers loaded on the cassette and the boat 112 may have different loading intervals, and the wafer loading interval may vary for each equipment depending on the size of the wafer, so the wafer transfer process between the cassette and the boat 112 Among them, the
한편, 본 발명에 따른 웨이퍼 이송부(111)는 FOUP 등의 웨이퍼 저장용기와 보트의 사이에서 복수의 웨이퍼를 운송할 시, 정렬되지 못하고 돌출된 웨이퍼를 즉각 감지하기 위한 웨이퍼 돌출감지장치를 더 구비하는데, 이에 대해서는 하기에서 도 8 내지 도 10을 참조하여 상세히 설명한다. Meanwhile, the
보트(112)는 통상 고순도의 석영 재질로 만드는데, 1050℃ 이상의 고온 공정에서는 공정 진행 중 석영 보트의 변형이 문제되므로 고순도 SiC(Silicon Carbide) 재질의 보트를 사용하기도 한다. 공정을 진행할 1배치(Batch)의 웨이퍼들이 보트(112)에 모두 적재되면, 실제 산화 및 확산 공정이 진행될 고온의 반응로(113) 내로 보트(112)를 일정한 속도로 이동시켜 준다. 역시 반대로 공정이 완료되면 보트(112)를 고온의 반응로(113)로부터 이동시켜 뜨거운 상태의 웨이퍼와 보트(112)를 약 10-20분 동안 냉각시킨다. 일정시간 경과 후 전술한 웨이퍼 이송부(111) 및 카세트 이송부에 의해 웨이퍼가 적재되어 있는 카세트를 로더/언로더부로 반출시키면서 작업이 종료된다. The boat 112 is usually made of high-purity quartz, but in high-temperature processes of 1050°C or higher, deformation of the quartz boat is a problem during the process, so boats made of high-purity SiC (Silicon Carbide) are sometimes used. When one batch of wafers to be processed are all loaded onto the boat 112, the boat 112 is moved at a constant speed into the high temperature reactor 113 where the actual oxidation and diffusion process will take place. Conversely, when the process is completed, the boat 112 is moved from the high temperature reactor 113 and the hot wafer and boat 112 are cooled for about 10-20 minutes. After a certain period of time has elapsed, the work is completed by transferring the cassette on which the wafer is loaded to the loader/unloader unit by the
반응로(113)는 전기로로서, 코일(Coil)에 의해 감겨져 있는 히터(Heater)에 일정한 전압을 가함으로써 온도를 제어하게 된다. 반응로(113) 내부에는 통상 보트(112)와 같이 고순도의 석영재질의 튜브(Tube)가 장착되어 있다. 이 튜브 내로 웨이퍼가 적재된 보트(112)가 로딩되면 이미 입력된 일련의 절차에 의해 진행하고자 하는 공정이 진행된다. 공정은 반응로(113) 내에서 50-150매의 웨이퍼에 대해 동시에 진행하기 때문에 온도의 안정된 제어가 필수적이다. 최근의 장치는 온도제어기술이 매우 발달되어 700-800mm의 넓은 영역대에서 ±0.5℃의 오차범위로 온도를 정밀히 제어할 수 있게 되었으나, 웨이퍼의 대구경화에 따라 온도제어의 어려움은 여전히 존재한다. The reactor 113 is an electric furnace, and the temperature is controlled by applying a constant voltage to a heater wound around a coil. Inside the reactor 113, a tube made of high-purity quartz is installed, like a typical boat 112. When the boat 112 loaded with wafers is loaded into this tube, the desired process proceeds according to a series of procedures already entered. Since the process is carried out simultaneously for 50-150 wafers within the reactor 113, stable control of temperature is essential. Temperature control technology has been very developed in recent devices, making it possible to precisely control temperature with an error range of ±0.5°C in a wide range of 700-800mm. However, difficulties in temperature control still exist as wafers become larger in diameter.
조작부(114)는 로더/언로더부를 통해 웨이퍼를 장치내로 반입(로딩)하여 공정을 진행토록 하고, 공정 완료 후 다시 로더/언로더부로 반출(언로딩)하기까지의 모든 구동부의 제어조건과 공정조건 등 작업절차의 순서를 편집하거나 결과를 모니터링(Monitoring)하는 부분으로 장치 내의 각 제어기와 정보를 주고 받으면서 퍼니스의 전반적인 제어를 담당한다. The operation unit 114 allows the wafer to be carried into the device through the loader/unloader unit to proceed with the process, and controls the control conditions and processes of all driving units until the wafer is carried out (unloaded) to the loader/unloader unit after the process is completed. This is the part that edits the order of work procedures such as conditions or monitors the results, and is responsible for overall control of the furnace by exchanging information with each controller in the device.
본 발명에 따른 종형 확산로(100)의 퍼니스 유닛(110)에는 카세트와 웨이퍼 및 보트를 반송시키기 위한 구동부가 다수 구비되어 있고, 이와 함께 여러 종류의 로봇(Robot)들의 움직임으로 인해 진동에 의한 파티클(Particle)의 발생이나 이동 중 오염이 발생할 수 있다. 따라서 구동에 의한 분진의 발생을 최소화하기 위해서는 파티클의 발생을 억제할 수 있는 각 구동부의 적절한 속도에 맞는 제어가 필요하다. 또한, 장치 내부에 파티클이 발생하더라도 장치 내부의 기류 제어를 통해 이를 효과적으로 장치 외부로 흘려 내보낼 수도 있다.The furnace unit 110 of the vertical diffusion furnace 100 according to the present invention is equipped with a plurality of driving units for transporting cassettes, wafers, and boats, and also generates particles due to vibration due to the movement of various types of robots. Contamination may occur during the generation or movement of particles. Therefore, in order to minimize the generation of dust due to driving, it is necessary to control the appropriate speed of each driving part to suppress the generation of particles. Additionally, even if particles are generated inside the device, they can be effectively flowed out of the device by controlling the airflow inside the device.
도 6은 본 발명에 따른 웨이퍼 매핑이 가능한 종형 확산로의 퍼니스 유닛 내부의 기류 흐름도로서, 본 발명에 따른 종형 확산로(100)는 우선 장치 내부에 기류가 정체되는 부분이 없도록 시스템을 구성하고, 각 구조에 맞는 기류의 풍속과 풍량을 산출 및 제어한다. 한편, 종형 확산로의 퍼니스 유닛(110) 내부는 고온에서 진행되는 열공정이므로 내부를 구성하는 재료나 구동부에 사용되는 오일류 등의 선택에 있어서도 세심한 주의가 요구된다. Figure 6 is a flow chart of the airflow inside the furnace unit of the vertical diffusion furnace capable of wafer mapping according to the present invention. The vertical diffusion furnace 100 according to the present invention is first configured to configure the system so that there is no stagnation of airflow inside the device, Calculate and control the wind speed and volume of airflow appropriate for each structure. Meanwhile, since the interior of the furnace unit 110 of the vertical diffusion furnace undergoes a thermal process at a high temperature, careful attention is required in selecting materials constituting the interior or oils used in the driving unit.
도 6을 참조하면, 본 발명에 따른 웨이퍼 매핑이 가능한 종형 확산로의 퍼니스 유닛 내부의 기류 제어는, 우선, 외부의 공기를 내부로 공급하는 공급부를 구비하고, 공급부를 통해 공급되는 외부의 공기는 3개의 클린유닛과 3개의 팬(Fan)에 의해 수행된다. 이때, 공급부를 통해 공급되는 외부의 공기는 유틸리티 유닛(120)의 상단부에 구비되는 매니폴드(Manifold)를 구성하는 흡기구를 통해 유틸리티 유닛(120)으로 유입되고 유틸리티 유닛(120)에 의해 퍼니스 유닛(110)으로 적절히 공급된다. Referring to FIG. 6, the airflow control inside the furnace unit of the vertical diffusion furnace capable of wafer mapping according to the present invention first includes a supply part that supplies external air to the inside, and the external air supplied through the supply part is It is performed by 3 clean units and 3 fans. At this time, the external air supplied through the supply unit flows into the utility unit 120 through the intake port constituting the manifold provided at the upper end of the utility unit 120 and is discharged into the furnace unit ( 110) is supplied appropriately.
공급부로 공급된 공기는 상부 카세트 랙(Rack)용 제1클린유닛에 의해 필터를 거쳐 측면 방향으로 유인되어 상부의 카세트로 제공되고, 또한 카세트 스테이지용 제2클린유닛에 의해 필터를 통해 하측 방향으로 유인되어 카세트 스테이지로 제공되며, 이송룸(Transfer room)용 제3클린유닛에 의해 필터를 통해 측면 방향으로 안내되어 보트 및 승강부(Elevator)로 제공된다.The air supplied to the supply unit is drawn laterally through a filter by the first clean unit for the upper cassette rack and provided to the upper cassette, and is also drawn downward through the filter by the second clean unit for the cassette stage. It is attracted and provided to the cassette stage, and is guided laterally through a filter by the third clean unit for the transfer room and provided to the boat and elevator.
이때, 카세트 랙 에어리어(Area)용 후면배기용 제1팬을 회전시켜 상부의 공기를 퍼니스 유닛(110)의 외부로 배출하고, 전면에 위치한 제2팬의 회전수를 조절하여 공기의 유량과 유속을 제어하며, 후면에 위치한 배기구용 제3팬을 회전시켜 승강부 근방의 공기를 외부로 배출한다.At this time, the first fan for rear exhaust for the cassette rack area is rotated to exhaust the upper air to the outside of the furnace unit 110, and the rotation speed of the second fan located at the front is adjusted to adjust the air flow rate and flow rate. and rotates the third exhaust fan located at the rear to exhaust air near the elevator section to the outside.
이에 따라, 본 발명에 따른 종형 확산로는 진공제어를 통해 장치 내부의 기류를 정밀하게 제어함으로써 구동에 의해 퍼니스 유닛(110)의 내부에 발생한 파티클을 효과적으로 장치 외부로 흘려 내보낼 수 있다.Accordingly, the vertical diffusion furnace according to the present invention can effectively flow particles generated inside the furnace unit 110 by driving them to the outside of the device by precisely controlling the airflow inside the device through vacuum control.
다음으로, 본 발명에 따른 종형 확산로(100)를 구성하는 유틸리티 유닛(120)은 전원부(Power box), 가스공급실(Gas box) 및 배관부(Piping box)로 구성된다.Next, the utility unit 120 constituting the vertical diffusion furnace 100 according to the present invention is composed of a power box, a gas box, and a piping box.
전원부는 장치에 전원을 공급하는 부분으로, 반응로(113)로 공급되는 고전압의 전원(200-220V)과 컨트롤러로 공급되는 전원(100-120V)으로 나뉘어져 공급되는데, 안정된 전압을 전달하기 위하여 통상 변압기(Transformer)를 통해 장치에 공급된다. 컨트롤러의 전원은 순간 정전 시에도 데이터의 보존을 위해 UPS(Uninterruptible Power Supply)를 통하여 공급된다. 퍼니스 유닛(110)은 정밀한 온도 제어가 필요로 하기 때문에 전력 손실을 최소화 하면서도 안정된 전원 공급이 필요하다. The power supply part is the part that supplies power to the device, and is divided into high-voltage power (200-220V) supplied to the reactor 113 and power (100-120V) supplied to the controller. In order to deliver a stable voltage, it is usually supplied. It is supplied to the device through a transformer. The controller's power is supplied through a UPS (Uninterruptible Power Supply) to preserve data even in the event of a momentary power outage. Since the furnace unit 110 requires precise temperature control, a stable power supply is required while minimizing power loss.
가스공급실은 공정 및 반응에서 사용되는 가스와, 구동부를 동작시키거나 각종 밸브의 온(ON)/오프(OFF)를 위해 필요한 공기 및 가스를 공급한다. 가스 관련 모든 유틸리티들은 우선 가스공급실을 통해서 장치 내의 각 필요한 곳에 연결 된 배관을 통해 가스를 공급하는데, 안전을 위하여 항상 강제 배기가 되도록 구성되며, 가스의 유량을 제어할 수 있는 MFC(Mass Flow Controller, 질량 흐름 제어기)와 MFM(Mass Flow Meter, 질량 유량계), 공급가스의 파티클을 걸러주는 필터, 가스의 공급과 차단을 하기 위한 밸브 및 가스의 공급압을 조절할 수 있는 레귤레이터(Regulator) 등이 부착되어 있다. The gas supply room supplies gas used in processes and reactions, as well as air and gas needed to operate the drive unit or turn on/off various valves. All gas-related utilities first supply gas through piping connected to each necessary location within the device through the gas supply room. For safety, it is configured to always be forced to exhaust, and is equipped with an MFC (Mass Flow Controller, MFC) that can control the flow rate of the gas. It is equipped with a mass flow controller (MFM), a filter to filter out particles in the supplied gas, a valve to supply and block the gas, and a regulator to control the supply pressure of the gas. there is.
공정용 가스는 배관을 통해 반응로(113)에 공급되는데, 이때 배관 또는 배관에 부착되어 있는 부품 등의 내부면이 거칠면 가스가 흘러 갈 때 파티클을 발생시킬 수 있으므로 내부에 특수한 처리(EP처리 또는 UC처리)를 하는 것이 바람직하다. 또한, 부품의 선정에 있어서도 부품의 내부 구조를 정확히 파악하여 잘못된 부품 설치로 인한 장치의 오염이 없도록 신중을 기해야 한다. 도 7에 본 발명에 따른 웨이퍼 매핑이 가능한 종형 확산로의 가스 계통도를 나타내었다. Process gas is supplied to the reactor 113 through piping. At this time, if the inner surface of the piping or parts attached to the piping is rough, particles may be generated when the gas flows, so special treatment (EP treatment or UC treatment) is desirable. In addition, when selecting components, care must be taken to accurately understand the internal structure of the component to prevent contamination of the device due to installation of incorrect components. Figure 7 shows a gas flow diagram of a vertical diffusion reactor capable of wafer mapping according to the present invention.
배관부는 장치에 공급되는 냉각수(Cooling Water)의 파이프라인이 설치되어 있는 부분으로, 각 유닛 간 공기 및 베큠라인(Vacuum line)의 연결은 이곳을 통하여 이루어진다. 냉각수는 반응로(113)에서 발산되는 열로부터 장치 및 부품을 보호하기 위해 배관부로부터 필요한 곳에 공급된다.The piping section is where the pipeline for cooling water supplied to the device is installed, and the air and vacuum lines between each unit are connected through this section. Cooling water is supplied from the piping section to where necessary to protect devices and components from heat emitted from the reactor 113.
도 8은 본 발명에 따른 웨이퍼 매핑이 가능한 종형 확산로의 웨이퍼 이송장치의 사시도이고, 도 9는 도 8의 웨이퍼 이송장치의 웨이퍼 돌출 감지장치의 웨이퍼 매핑상태를 나타낸 상면도이며, 도 10은 도 9의 웨이퍼 돌출 감지장치의 분해사시도이다.Figure 8 is a perspective view of a wafer transfer device of a vertical diffusion furnace capable of wafer mapping according to the present invention, Figure 9 is a top view showing the wafer mapping state of the wafer protrusion detection device of the wafer transfer device of Figure 8, and Figure 10 is a This is an exploded perspective view of the wafer protrusion detection device in Figure 9.
이하, 도 8 내지 도 10을 참조하여, 본 발명에 따른 종형 확산로(100)의 웨이퍼 이송부(111)의 웨이퍼 이송 전후에 수행되는 웨이퍼 매핑 시 돌출된 웨이퍼를 감지함으로써 보트나 포크의 손상을 방지하여 신속하면서도 안전하게 웨이퍼 이송공정을 수행할 수 있는 웨이퍼 돌출 감지 장치를 상세히 설명한다. Hereinafter, with reference to FIGS. 8 to 10, damage to the boat or fork is prevented by detecting a protruding wafer during wafer mapping performed before and after the wafer transfer of the
먼저, 도 8을 참조하면, 본 발명에 따른 종형 확산로(100)의 웨이퍼 이송부(111)는 웨이퍼를 안착시켜 이송하는 포크(1111)의 반대쪽에 웨이퍼 돌출감지장치(1112)를 더 구비한다. First, referring to FIG. 8, the
웨이퍼 돌출감지장치(1112)를 설명하기에 앞서, 기 구비되는 웨이퍼 매핑장치를 살펴보면, 보트에 적재된 웨이퍼를 상하 이동하면서 매핑할 수 있도록 한 쌍의 매핑센서(1119)를 갖는 센서암(11121)과, 센서암(11121)이 보트(112)에 적재된 웨이퍼에 근접하여 센싱할 수 있도록 센서암(11121)을 일정거리 전후진 시킬 수 있는 스트로크 실린더(1113)를 포함하여 구성된다. Before explaining the wafer
센서암(11121)은 매핑센서(1119)를 일 측에 돌출 형성된 한 쌍의 고정구에 구비한다. 매핑센서(1119)는 바람직하게는 수광센서와 발광센서를 적용하여 상호 신호값을 통해 센싱하는 센서를 적용함으로써, 가공공정을 거친 웨이퍼의 코팅 특성에 따라 빛을 흡수하는 경우 수광량이 부족하거나 난반사에 의하여 검출오류가 빈번히 발생하는 비젼(Vision) 검출방식의 매핑장치의 문제점을 해결할 수 있고, 웨이퍼의 결정 격자 방향 및 웨이퍼 정열(Align)을 위한 기준점으로 플랫존(flat zone)을 형성한 플랫형 웨이퍼(Flat Wafer) 뿐만 아니라 웨이퍼의 외주 중 일부에 노치(noch)를 형성한 노치형(Noch type) 웨이퍼에 모두 사용가능 하다.The
상기 스트로크 실린더(1113)는 공지의 액추에이터에 포함되며, 몸체로부터 돌출된 로드가 일정거리 전후진하여, 로드에 결합된 센서암블록(1116), 그리고 센서암블록(1116)에 결합된 슬라이더(1114)가 가이드레일(1114)을 따라 전후진하면서 센서암블록(1116)의 첨단부에 결합된 센서암(11121)이 직선으로 전후진되도록 한다. 도 10의 식별번호 1117은 센서암(11121)에 장착된 매핑센서(1119)와 연결된 케이블을 내장하는 센서케이블실드이고, 1118은 매핑센서(1119)와 이하에서 설명할 웨이퍼 돌출감지센서(11123)의 센신신호를 증폭하는 증폭기이다.The
도 9 및 도 10에 도시된 바와 같이, 웨이퍼 이송장치(111)가 웨이퍼 적재 방향을 따라 상하 이동하면서 웨이퍼 매핑을 수행할 시 돌출된 웨이퍼는 감지하지 못하므로, 웨이퍼 돌출이 발생했을 시 센서암(11121)이 돌출된 웨이퍼에 부딪혀 손상되거나 웨이퍼 및 웨이퍼가 적재된 보트(112) 등이 연쇄적으로 손상될 수 있다.As shown in Figures 9 and 10, when wafer mapping is performed while the
따라서 본 발명에 따른 웨이퍼 돌출감지장치(1112)는 돌출된 웨이퍼에 접촉할 시 즉각 이를 감지하는 돌출감지센서(11123)와, 상기 돌출감지센서(11123)가 웨이퍼와의 접촉을 감지하는 동안 충돌한 웨이퍼 및 센서암(11121)이 손상되지 않도록 변형되면서 충돌로 인한 충격을 흡수하고 상기 돌출감지센서(11123)에 충돌 압력을 전달하는 돌출감지플레이트(11122)와, 상기 돌출감지플레이트(11122)가 웨이퍼와 충돌 시 충격을 흡수하고, 충돌 후 돌출감지플레이트(11122)를 원래 상태와 위치로 되돌리도록(원복시키도록) 상기 돌출감지플레이트(11122)의 양단부에 위치하여 탄성력을 제공하는 스프링(11124) 및 상기 스프링(11124)과 상기 돌출감지플레이트(11122)를 상기 센서암(11121)에 적절한 텐션으로 결합시키는 볼트(11125)로 구성된다. Therefore, the wafer
상기 돌출감지플레이트(11122)는 고강도 플라스틱으로서 가볍고 가공이 용이한 피크(Peek) 소재를 이용하여 얇고 원만한 호를 갖도록 제작되는 것이 바람직하다. The
상기 돌출감지센서(11123)는 마이크로 센서로서, 상기 돌출감지플레이트(11122)로부터 전해지는 압력으로부터 웨이퍼의 돌출을 감지하고 이를 컨트롤러로 인가함으로써, 컨트롤러가 웨이퍼 돌출감지장치(1112)를 포함하는 웨이퍼 매핑장치를 원복 또는 임의의 상태로 전환하거나 정지시킴과 아울러 웨이퍼 돌출에 따른 경보신호를 제공하도록 한다. The
이에 따라, 본 발명에 따른 웨이퍼 매핑이 가능한 종형 확산로는, 카세트나 FOUP 등의 웨이퍼 저장용기와 보트의 사이에서 복수의 웨이퍼를 운송할 시, 정렬되지 못하고 돌출된 웨이퍼를 즉각 감지하여 조치함으로써 보트나 포크의 손상을 방지함으로써 신속하면서도 안전하게 웨이퍼 이송공정을 수행할 수 있다.Accordingly, the vertical diffusion path capable of wafer mapping according to the present invention immediately detects and takes action on wafers that are not aligned and protrude when transporting a plurality of wafers between a wafer storage container such as a cassette or FOUP and a boat. By preventing damage to the fork, the wafer transfer process can be performed quickly and safely.
또한, 본 발명에 따른 웨이퍼 매핑이 가능한 종형 확산로는, 유틸리티 파트(Utility Part)를 반응로와 별도의 유닛으로 분리하여 폭발 등의 위험으로부터 작업환경을 안전하게 개선할 수 있으며, 진공제어(Vacuum control)를 통해 장치 내부의 기류를 정밀하게 제어할 수 있다. In addition, the vertical diffusion reactor capable of wafer mapping according to the present invention can safely improve the working environment from risks such as explosion by separating the utility part into a separate unit from the reactor, and provides vacuum control. ) allows you to precisely control the airflow inside the device.
한편, 본 발명의 상세한 설명에서는 첨부된 도면에 의해 참조되는 바람직한 실시 예를 중심으로 구체적으로 기술되었으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 안되며 후술하는 특허청구의 범위뿐 아니라 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해서 정해져야 한다.Meanwhile, in the detailed description of the present invention, the preferred embodiments are described in detail with reference to the accompanying drawings, but of course, various modifications are possible without departing from the scope of the present invention. Therefore, the scope of the present invention should not be limited to the described embodiments, but should be determined not only by the scope of the patent claims described later, but also by the scope of this patent claim and equivalents.
100: 종형 확산로 110: 퍼니스 유닛
111: 웨이퍼 이송부 1111: 포크
1112: 웨이퍼 돌출감지장치 11121: 센서암
11122: 돌출감지플레이트 11123: 돌출감지센서
11124: 스프링 11125: 볼트
1113: 스트로크 실린더 1114: 가이드레일
1115: 슬라이더 1116: 센서암블록
1117: 센서케이블실드 1118: 증폭기
1119: 매핑센서 112: 보트
113: 반응로 114: 조작부
120: 유틸리티 유닛 130: 케이블덕트
140: 진공라인 150: 가스라인100: Vertical diffusion furnace 110: Furnace unit
111: wafer transfer unit 1111: fork
1112: Wafer protrusion detection device 11121: Sensor arm
11122: Protrusion detection plate 11123: Protrusion detection sensor
11124: Spring 11125: Bolt
1113: Stroke cylinder 1114: Guide rail
1115: Slider 1116: Sensor arm block
1117: Sensor cable shield 1118: Amplifier
1119: mapping sensor 112: boat
113: reactor 114: operation unit
120: utility unit 130: cable duct
140: Vacuum line 150: Gas line
Claims (5)
상기 진공제어 컴포넌트는,
상기 유틸리티 유닛의 흡기구를 통해 유입되어 상기 퍼니스 유닛의 공급부로 공급되는 공기를 필터를 거쳐 측면 방향으로 유인하여 상부의 카세트로 제공하는 상부 카세트 랙용 제1클린유닛과,
상기 공급부로 공급되는 공기를 필터를 통해 하측 방향으로 유인하여 카세트 스테이지로 제공하는 카세트 스테이지용 제2클린유닛과,
상기 공급부로 공급되는 공기를 필터를 통해 측면 방향으로 안내하여 상기 보트 및 상기 보트의 승강부로 제공하는 이송룸용 제3클린유닛과,
상기 상부 카세트 랙 근방에서 상부의 공기를 상기 퍼니스 유닛의 외부로 배출하는 후면배기용 제1팬과,
상기 퍼니스 유닛의 내부 구성부들의 전면에 위치하여 회전수를 조절하여 공기의 유량과 유속을 제어하는 제2팬 및
상기 퍼니스 유닛의 내부 구성부들의 후면에 위치하여, 상기 승강부 근방의 공기를 상기 퍼니스 유닛의 외부로 배출하는 배기구용 제3팬을 포함하여 구성되는 것인,
웨이퍼 매핑이 가능한 종형 확산로.The utility unit including gas control, pressure control, and vacuum control components is configured to be separate from the furnace unit including the reactor, boat, wafer transfer device, and operating unit, and the wire between the furnace unit and the utility unit is a cable duct. It is connected through, and the piping is connected through a vacuum line and a gas line,
The vacuum control component is,
A first clean unit for the upper cassette rack that draws air that flows in through the intake port of the utility unit and is supplied to the supply part of the furnace unit through a filter to the side and provides it to the upper cassette;
A second clean unit for the cassette stage that guides the air supplied to the supply unit in a downward direction through a filter and provides it to the cassette stage;
A third clean unit for the transfer room that guides the air supplied to the supply unit in a lateral direction through a filter and provides it to the boat and the elevating section of the boat;
a first fan for rear exhaust near the upper cassette rack that exhausts upper air to the outside of the furnace unit;
A second fan located in front of the internal components of the furnace unit and controlling the flow rate and flow rate of air by adjusting the number of rotations, and
It is located at the rear of the internal components of the furnace unit and is configured to include a third fan for an exhaust fan that exhausts air near the lifting unit to the outside of the furnace unit,
Bell-shaped diffusion furnace capable of wafer mapping.
상기 퍼니스 유닛에 전원을 공급하는 전원부와,
공정 및 반응에서 사용되는 가스와, 구동부의 동작 및 밸브의 온/오프를 위한 공기 및 가스를 공급하는 가스공급실 및
냉각수라인, 각 유닛 간 공기 및 베큠 라인을 연결하고 공급하는 배관부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는
웨이퍼 매핑이 가능한 종형 확산로.
The method of claim 1, wherein the utility unit:
A power supply unit that supplies power to the furnace unit,
A gas supply room that supplies gas used in processes and reactions, and air and gas for operation of the driving part and on/off of the valve, and
Characterized by comprising a piping section that connects and supplies coolant lines, air and vacuum lines between each unit.
Bell-shaped diffusion furnace capable of wafer mapping.
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| WO2014088414A1 (en) | 2012-12-03 | 2014-06-12 | Asm Ip Holding B.V. | Modular vertical furnace processing system |
| KR102453149B1 (en) * | 2015-07-09 | 2022-10-12 | 삼성전자주식회사 | Semiconductor apparatus of furnace type, cleaning method of the same, and method of forming thin film using the same |
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2021
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Patent Citations (1)
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