KR19980033234A - 습식 처리 장치를 최소화할 수 있는 반도체 장치 제조 라인 - Google Patents

습식 처리 장치를 최소화할 수 있는 반도체 장치 제조 라인 Download PDF

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Abstract

반도체 장치 제조 라인에 있어서, 습식 처리 장치 (X) 는 제조 라인의 실질적인 중심에 위치하고 집중적으로 배열된 습식 처리 장치 (U1, U2, …) 가 설치된다. 복수의 처리 장치 영역 (A, B, …, H) 은 습식 처리 장치 영역의 주위에 위치한다. 생산품을 전송하기 위한 복수의 직접 전송 기구 (1) 는 습식 처리 장치 영역 및 각각의 처리 장치 영역 사이에 배열되고, 생산품을 전송하기 위한 영역 전송 기구 (2) 는 처리 장치 영역 사이에 배열된다.

Description

습식 처리 장치를 최소화할 수 있는 반도체 장치 제조 라인
본 발명은 반도체 장치 (웨이퍼)를 제조하는 플랜트 (plant) 에 사용되는 반도체 장치 제조 라인에 관한 것이다.
반도체 장치 제조 플랜트에서의 제조 효율을 개선하기 위하여 다양한 플로워 레이아웃이 제안되어 왔다. 반도체 장치 제조 플랜트의 층 레이아웃은 일반적으로 2 가지 형태, 즉, 집중형 및 분산형으로 분류된다.
집중형 반도체 장치 제조 라인의 예로서, 직사각형 플랜트 층이 처리 영역으로 분할되고, 처리 영역은 각각 특정한 처리를 위하여 필요한 표면 영역을 갖는다. 처리 영역은 일반적으로 리소그래피 처리 영역, 건식 에칭 처리 영역, 화학 기상 증착 (CVD) 처리 영역, 열처리 영역, 이온 주입 영역 및 습식 처리 영역을 포함한다. 웨이퍼는 세정실내의 영역 전송 기구 및 교환 전송 기구에 의해 2 개의 영역 사이로 전송된다 (JP-A-4-240714 참조). 집중형 반도체 장치 제조 라인의 다른 예에 있어서, 복수의 처리 영역은 장비 제어 및 유지 동작을 위한 동작 영역을 따라 매우 깨끗한 분위기에 둘러싸이고, 처리 단계에 따라 처리될 피가공물 및 가공품을 전송하고 교환하기 위한 전송/조절 영역이 설치된다. 동작 영역 및 전송/조절 영역은 처리 영역에 근접하여 떨어져 배치된다 (JP-A-5-90118 참조). 집중형 반도체 장치 제조 라인의 예는 다음에 상세히 설명한다.
상술한 종래의 집중형 반도체 장치 제조 라인에 있어서, 투자 비용을 감소시키기 위하여, 습식 처리가 다른 처리직전이나 직후에 수행될 때, 습식 처리 장치의 수는 감소하여도, 각각의 웨이퍼가 영역들 사이의 먼거리를 이동해야 하므로 그 효율은 매우 감소하게 된다.
분산형 반도체 장치 제조 라인의 예에 있어서, 동일 단계를 위한 장비 및 상이한 단계를 위한 장비가 복수개 병렬로 배치됨으로써, 처리 효율을 개선하기 위하여 연속적인 처리 동작을 위한 전송 장비와 결합되어 처리 효율을 개선시킬 수 있다 (JP-A-2-78243). 분산형 반도체 장치 제조 라인의 다른 예에 있어서, 장비의 모듈은 일련의 처리 장치를 위하여 결합되고, 각각의 모듈의 장비는 처리 순서에 따라 배열된다. 복수의 동일 모듈이 설치되고, 제조 라인은 모듈에 기초하여 형성된다 (JP-A-6-29368 및 6-84740 참조). 분산형 반도체 장치 제조 라인의 예는 다음에 상세히 설명한다.
상술한 종래의 분산형 반도체 장치 제조 라인에 있어서, 처리 동작이 연속적으로 수행되고 습식 처리가 다른 처리의 진전이나 직후에 수행될 수 있어도, 습식 처리 및 다른 처리를 위하여 많은 수의 장비를 사용해야 하므로 장비 투자의 과도한 비용을 초래한다.
또한 방사상으로 배열된 반도체 장치 제조 라인이 제안되어 왔다. 즉, 백 오피스 (back office)를 포함하는 제어 구조는 중앙에 위치하고, 복수의 독립 구조가 각각의 처리 단계 영역을 위하여 방사상으로 배열된다 (JP-A-4-240714 참조). 더욱이, 다층 반도체 장치 제조 라인이 제안되어 왔다. 즉, 반도체 장치 제조 라인 플랜트는 다층 구조 형상으로 실현되고, 수직 전송 시스템은 중앙에 배열되고 처리 단계 영역은 각층상의 전송 시스템의 주위에 방사상으로 배열된다 (Soji Fukuda et al., Clean Room and Device Manufacturing System of the Future, Ultra Clean Technology, vol. 4, No. 516, pp. 240-250, 1992, 및 Kiyoosa Sadohara etal., Reduction of Cost of Equipments by Local Clean Room, Nikkei Microdevices, pp. 136-141, June, 1995).
그러나, 상술한 종래의 방사상 배열 및 다층 반도체 장치 제조 라인에 있어서, 종래의 중심형 라인의 경우 웨이퍼가 상이한 처리 영역 사이의 먼 거리를 이동해야 하므로 습식 처리가 다른 처리 직전이나 직후에 수행될 때 동작 효율이 악화된다. 또한 웨이퍼가 백 오피스를 포함하는 중앙 위치 제어 구조 및 수직 전송 시스템의 주위에 군집해 있으므로, 웨이퍼를 전송시키는 동작은 시간 소비가 많고 제어 웨이퍼를 제어하는 것이 복잡하다.
본 발명의 목적은 습식 장치의 수 및 습식 처리 영역의 장비를 위한 투자 비용을 최소화하고 습식 영역 및 몇 개의 다른 처리 영역 사이에서 웨이퍼를 전송하는데 필요한 시간 및 거리를 감소시켜 다른 처리의 직전 또는 직후에 수행되는 습식 처리의 효율을 개선할 수 있는 반도체 장치 제조 라인을 제공하는 것이다.
도 1 은 종래의 집중형 반도체 장치 제조 라인을 나타내는 레이아웃도.
도 2 는 종래의 분산형 반도체 장치 제조 라인을 나타내는 레이아웃도.
도 3 은 본 발명에 의한 반도체 장치 제조 라인의 제 1 실시예를 나타내는 레이아웃도.
도 4 는 도 3 의 반도체 장치 제조 라인의 상세한 제 1 레이아웃도.
도 5 는 도 3 의 반도체 장치 제조 라인의 상세한 제 2 레이아웃도.
도 6 및 7 은 각각 도 4 및 도 5 의 반도체 장치 제조 라인의 변형을 나타내는 레이아웃도.
도 8 은 본 발명에 의한 반도체 장치 제조 라인의 제 2 실시예를 나타내는 레이아웃도.
도 9 는 도 8 의 반도체 장치 제조 라인의 변형을 나타내는 레이아웃도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *
1: 직접 전송 기구
2: 영역 전송 기구
3a, 3b: 베이
4: 교환 전송 기구
본 발명에 의하면, 반도체 장치 제조 라인에 있어서, 습식 처리 장치 영역은 제조 라인의 실질적인 중앙에 위치하고, 집중적으로 배열된 습식 처리 장치가 설치된다. 복수의 처리 장치 영역은 습식 처리 장치 영역의 주위에 위치한다. 생산품을 전송하기 위한 복수의 직접 전송 기구는 습식 처리 장치 영역 및 각각의 처리 장치 영역 사이에 배열되고, 생산품을 전송하기 위한 영역 전송 기구는 처리 장치 영역 사이에 배열된다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 설명함으로써 본 발명을 좀더 명백하게 이해할 수 있을 것이다.
바람직한 실시예를 설명하기 전에, 도 1 및 도 2를 참조하여 종래의 반도체 장치 제조 라인을 설명한다.
종래의 집중형 반도체 장치 제조 라인을 나타내는 도 1 에 있어서, 각각 특정 처리를 위한 장비 셋트를 포함하는 처리 장치 영역 (A, B, …, G) 이 세정실내에 설치된다. 예를 들어, 처리 장치 영역 (A, B, …, G) 은 리소그래피 처리 장치 영역, 건식 에칭 처리 장치 영역, CVD 처리 장치 영역, 열처리 장치 영역, 이온 주입 처리 장치 영역 등이다. 하나의 습식 처리 장치 영역 (X) 만이 제조 라인의 위치에 배치한다. 웨이퍼는 영역 전송 기구 및 교환 전송 기구에 의해 임의의 2 개의 영역 사이에서 전송된다. 그러므로, 습식 처리 장치의 수는 감소하고 투자 비용을 감소시킬 수 있다.
그러나, 도 1 의 제조 라인에 있어서, 습식 처리가 다른 처리 직전이나 직후에 수행되면, 각각의 웨이퍼는 영역들 사이의 먼거리를 이동해야 하므로, 효율이 현저하게 감소한다.
종래의 분산형 반도체 장치 제조 라인을 나타내는 도 2 에 있어서, 습식 처리 장치 영역 (Xa, Xb, …, Xh) 이 각각 처리 장치 영역 (A, B, …, H) 에 설치된다. 결과적으로, 처리 동작은 연속적으로 수행되고 습식 영역은 다른 처리 직전이나 직후에 수행될 수 있다.
그러나, 도 2 의 제조 라인은 습식 처리 및 다른 처리를 위하여 많은 장치를 사용해야 하므로 장비 투자에 많은 비용이 소모된다.
본 발명의 제 1 실시예를 나타내는 도 3 에 있어서, 각각 특정 처리를 위한 장치 셋트를 포함하는 처리 장치 영역 (A, B, …, H) 이 세정실내에 설치된다. 또한 하나의 습식 처리 장치 영역 (X) 만이 제조 라인의 대략 중앙에 위치한다. 또한 웨이퍼를 전송하기 위한 직접 전송 기구 (1) 가 습식 처리 장치 영역 (X) 및 각각의 처리 장치 영역 (A 내지 H) 사이에 배열되고, 웨이퍼를 전송하기 위한 영역 전송 기구 (2) 가 처리 장치 영역 (A 내지 H)을 연결한다.
습식 장치는 습식 처리 장치 영역 (X) 내에 집중적으로 배열되고, 습식 장치중의 일부가 몇 개의 처리 장치 영역 (A 내지 H) 사이에 분산될 수 있다. 직접 전송 기구 (1) 및 영역 전송 기구 (2) 는 순환형 또는 교환형일 수 있다. 또한 직접 전송 기구 (1) 및 영역 전송 기구 (2) 로서, 반송 차량형 전송 시스템, 터널형 전송 시스템 또는 레일형 전송 시스템이 사용될 수 있다. 또한, 웨이퍼는 박스형 반송 장치내에 포함될 수 있다.
도 3 의 반도체 장치 제조 라인의 제 1 상세도인 도 4 에 있어서, 습식 처리 장치 영역 (X) 는 습식 처리 장치 (U1, U2, …) 가 습식 처리 장치 (X) 내의 베이 (bay) (3a, 3b)를 따라 배열된 베이형이다. 또한 교환 전송 기구 (4) 는 베이 (3a, 3b) 내에 설치되어 습식 처리 장치 영역 (X) 내에서 웨이퍼를 이동시킨다.
또한, 도 4 에 있어서, 참조 번호 (3) 는 처리 장치 영역 (A, B, …, H) 내의 베이를 가리키고, 5 는 처리 장치 영역 (A, B, …, H) 및 습식 처리 장치 영역 (X) 의 전송 포트를 가리키고, 6 은 세정실내의 통로를 가리킨다.
도 4 에 있어서, 습식 처리 장치 영역 (X) 및 각각의 처리 장치 영역 (A 내지 H) 사이의 거리는 최소화되고, 임의의 2 개의 처리 장치 영역 사이에서 각각의 웨이퍼가 전송되기 전에 필요한 대기 시간도 감소한다. 특히, 웨이퍼를 처리 장치 영역 (A 내지 H) 중의 하나에서 처리하기 위하여, 예를 들어, 건식 에치 처리후에 습식 처리를 수행하기 위하여, 영역 전송 기구 (2)를 사용하지 않고 그들을 접속하는 대응하는 직접 전송 기구에 의해 습식 처리 장치 영역 (X) 으로부터 처리 장치 영역 (A 내지 H) 중의 하나로 웨이퍼를 직접 이동시켜 웨이퍼가 전송되기 전의 대기 시간을 현저히 감소시키고 실제 전송 시간을 감소시킬 수 있다. 결과적으로, 부식의 발생 등의 웨이퍼 표면 조건의 소망하지 않은 변화를 습식 처리전에 감소시킬 수 있어 습식 처리의 효과를 악화시키는 것을 방지할 수 있다.
또한, 습식 처리 장치 영역 (X)에서 수행되는 플루오르화수소산형 용액을 사용하는 열처리 또는 세정 동작 등의 처리 후에, 세정실내의 영역 전송 기구 (2)를 사용하지 않고 대응하는 직접 전송 기구 (1) 에 의해 습식 처리 장치 영역 (X) 으로부터 처리 장치 영역에서 수행되는 CVD 처리,스퍼터링 처리 또는 결정 성장 처리 등의 처리를 위한 처리 장치 영역 (A 내지 H) 중의 하나로 웨이퍼를 직접 이동할 수 있어 웨이퍼가 전송되기 전의 대기 시간을 크게 감소시킬 수 있고 실제 전송 시간도 감소시킬 수 있다. 결과적으로, 습식 처리후에 표면의 오염 및/또는 천연 산화막의 성장 등의 웨이퍼의 표면 상태의 소망하지 않는 변화를 감소시킬 수 있어 습식 처리의 효과의 악화를 방지할 수 있다.
또한, 습식 처리 장치 (U1, U2, …) 는 습식 처리 장치 (X) 내에 집중적으로 배열되므로, 단일 시스템이 복수의 처리 단계를 커버할 수 있다. 결과적으로, 도 4 의 제조 라인의 장비의 수는 최소화되어 층의 크기 및 장비 투자의 비용을 감소시킬 수 있다.
도 3 의 반도체 장치 제조 라인의 제 2 상세도인 도 5 에 있어서, 습식 처리 장치 영역 (X) 은 습식 처리 장치 (U1, U2, …) 가 도 4 의 베이 (3a, 3b) 없이 습식 처리 장치 영역 (X) 내에 배열된 공통실형이다.
도 4 의 반도체 장치 제조 라인에 의한 효과는 도 5 의 반도체 장치 제조 라인에서도 기대될 수 있다.
각각 도 4 및 도 5 의 반도체 장치 제조 라인의 변형인 도 6 및 도 7 에 있어서, 습식 처리 장치 (Ua, Uf, Uh) 는 각각 몇 개의 처리 장치 영역 (A, F, H) 사이에 분산되고, 기판상의 산화막을 형성하는 처리 등의 웨이퍼의 표면 상태의 변화에 민감한 처리가 수행된다.
도 6 및 도 7 의 반도체 장치 제조 라인은, 습식 처리 장치 (Ua, Uf, …Uh) 가 몇 개의 처리 장치 영역 사이에 분산되므로, 도 4 및 도 5 의 반도체 장치 제조 라인보다 장비의 투자 비용이 높을 수 있고, 이 배열은 습식 처리 직전이나 직후에 웨이퍼를 전송하는데 필요한 시간을 크게 감소시킬 수 있으며 웨이퍼의 표면 상태의 변화에 특히 민감한 처리에 적당하다.
본 발명의 제 2 실시예를 나타내는 도 8 에 있어서, 도 3 의 반도체 장치 제조 라인을 각각 갖는 복수의 층, 예를 들어, 2 층이 설치된다. 즉, 교환 전송 기구 (41), 직접 전송 기구 (11), 및 영역 전송 기구 (21)를 포함하는 습식 처리 장치 영역 (X1) 이 제 1 층에 설치되고, 교환 전송 기구 (42), 직접 전송 기구 (12), 및 영역 전송 기구 (22)를 포함하는 습식 처리 장치 영역 (X2) 은 제 2 층에 설치된다. 또한, 수직 전송 기구 (7) 는 웨이퍼를 전송하기 위하여 층을 통해 배열된다.
도 8 의 제조 라인은 수직 전송 기구 (7) 에 의해 웨이퍼를 수직으로 이동하는데 필요한 시간 및 거리를 감소시킬 수 있다.
도 8 의 반도체 장치 제조 라인의 변형인 도 9 에 있어서, 습식 처리 장치를 집중적으로 포함하는 습식 처리 장치 영역은 다층 반도체 제조 라인의 단일층상에 형성된다. 즉, 도 8 의 습식 처리 장치 영역 (X2) 은 제 2 층에 설치되고, 도 8 의 습식 처리 장치 영역 (X1) 은 제 1 층에 설치되지 않는다. 이 경우, 복수의 수직 전송 기구 (71, 72, 73, 74) 가 웨이퍼를 전송하기 위하여 층을 통해 배열된다.
도 9 의 제조 라인을 도 8 의 제조 라인과 비교하면, 복수의 수직 전송 기구 (71, 72, 73, 74) 에 의해 웨이퍼를 이동시키는데 필요한 시간과 거리를 더 감소시킬 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 의하면, 습식 처리 장치를 집중적으로 포함하는 하나이상의 습식 처리 장치영역을 설치하므로, 습식 처리 장치의 제한된 수는 복수의 습식 처리에 의해 공유될 수 있고, 습식 처리 장치의 수를 감소시켜 장비 투자의 비용을 최소화시킬 수 있다.
또한, 습식 처리 장치 영역은 실질적으로 제조 라인의 중앙에 배열되고 직접 전송 기구는 웨이퍼를 전송하기 위하여 습식 처리 장치 영역 및 각각의 처리 장치 영역 사이에 설치되므로, 습식 처리 장치 영역 및 각각의 처리 장치 영역 사이에서 웨이퍼를 이동하는데 필요한 시간과 거리는 감소되어 다른 처리 직전 또는 직후의 습식 처리를 수행하는 효과를 개선시킬 수 있다. 그러므로, 본 발명에 의한 반도체 장치 제조 라인은 습식 처리의 이점을 최대로 이용할 수 있다.

Claims (6)

  1. 제조 라인의 실질적인 중앙에 위치하고 집중적으로 배열된 습식 처리 장치 (U1, U2, …) 가 설치된 습식 처리 장치 영역 (X);
    상기 습식 처리 장치 영역의 주위에 위치하는 복수의 처리 장치 영역 (A, B, …, H);
    생산품을 전송하기 위하여 상기 습식 처리 장치 영역 및 각각의 처리 장치 영역 사이에 배열된 복수의 직접 전송 기구 (1); 및
    생산품을 전송하기 위하여 상기 처리 장치 영역 사이에 배열된 영역 전송 기구 (2);
    를 구비하는 것을 특징으로 하는 반도체 장치 제조 라인.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 습식 처리 장치 영역은 상기 습식 처리 장치가 상기 습식 처리 장치 영역에 설치된 하나이상의 베이 (3a, 3b)을 따라 배열된 베이형인 것을 특징으로 하는 반도체 장치 제조 라인.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 습식 처리 장치 영역은 상기 습식 처리 장치가 베이없이 상기 습식 처리 장치 영역에 배열된 공통실형인 것을 특징으로 하는 반도체 장치 제조 라인.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 하나이상의 처리 장치 영역은 습식 처리 장치 (Ua, Uf, Uh)를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 장치 제조 라인.
  5. 복수의 층상에 배열된 반도체 장치 제조 라인에 있어서,
    상기 층중의 하나의 실질적인 중앙에 배치되고, 집중적으로 배열된 습식 처리 장치가 설치된 복수의 습식 처리 장치 영역 (X1, X2);
    상기 습식 처리 장치 영역 주위에 배치된 복수의 처리 장치 영역;
    복수군의 직접 전송 기구 (11, 12) 로서, 각각의 군은 생산품을 전송하기 위하여 상기 습식 처리 장치 영역중의 하나와 상기 층중의 하나의 층의 각각의 처리 장치 영역 사이에 배열된, 직접 전송 기구;
    각각 생산품을 전송하기 위하여 상기 층중의 하나의 층의 상기 처리 장치 영역 사이에 배열된 복수의 영역 전송 기구 (21, 22); 및
    생산품을 전송하기 위하여 인접하여 배치된 층 사이에 설치된 하나이상의 수직 전송 기구 (7, 71, 72,…);
    를 구비하는 것을 특징으로 하는 반도체 장치 제조 라인.
  6. 복수의 층상에 배열된 반도체 장치 제조 라인에 있어서,
    하나이상의 상기 층의 실질적인 중앙에 배치되고, 집중적으로 배열된 습식 처리 장치가 설치된 하나이상의 습식 처리 장치 영역 (X2);
    상기 습식 처리 장치 영역 주위에 배치되고 상기 하나이상의 층과는 다른 층상에 배치된 복수의 처리 장치 영역;
    하나이상의 상기 습식 처리 장치 영역 및 상기 하나이상의 층의 상기 각각의 처리 장치 영역 사이에 배열된 복수의 직접 전송 기구 (12);
    생산품을 전송하기 위하여, 각각 상기 층중의 하나의 층의 상기 처리 장치 영역 사이에 배열된 복수의 영역 전송 기구 (21, 22); 및
    생산품을 전송하기 위하여, 인접하여 배치된 층 사이에 설치된 하나이상의 수직 전송 기구 (7, 71, 72, …);
    를 구비하는 것을 특징으로 하는 반도체 장치 제조 라인.
KR1019970055630A 1996-10-28 1997-10-28 습식 처리 장치를 최소화할 수 있는 반도체 장치 제조 라인 KR100262710B1 (ko)

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