KR20000074512A - Rapid thermal process equipment - Google Patents

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KR20000074512A
KR20000074512A KR1019990018512A KR19990018512A KR20000074512A KR 20000074512 A KR20000074512 A KR 20000074512A KR 1019990018512 A KR1019990018512 A KR 1019990018512A KR 19990018512 A KR19990018512 A KR 19990018512A KR 20000074512 A KR20000074512 A KR 20000074512A
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South Korea
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quartz tube
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line
door plate
sealing unit
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KR1019990018512A
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하태출
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윤종용
삼성전자 주식회사
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    • B24GRINDING; POLISHING
    • B24BMACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B15/00Machines or devices designed for grinding seat surfaces; Accessories therefor
    • B24B15/04Machines or devices designed for grinding seat surfaces; Accessories therefor on valve members

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)

Abstract

PURPOSE: An apparatus for a rapid thermal process(RTP) is provided to shorten a process time and improve productivity, by minimizing a fuzzy time taken to vent a harmful gas in a quarts tube. CONSTITUTION: An apparatus for a rapid thermal process(RTP) comprises a quartz tube(100), a sealing unit(104), an internal gas supply line(106), a vent line(108), a door plate(110), a door moving cylinder(112) and a normal open type air valve(118). The quartz tube has a quadrilateral type, in which a wafer is loaded/unloaded. The sealing unit is adhered to a former part of the quartz tube, having a frame type with an O-ring(102). The internal gas-supply line supplies gas into the quartz tube, connected to a predetermined part of a latter part of the quartz tube. The vent line vents gas in the quartz tube to the exterior, connected to a predetermined lower portion of the sealing unit. The door plate seals up the quartz tube, closely adhered to the front surface of the sealing unit by intervening the O-ring. The moving cylinder has a structure composed of the first air line functioning to isolate the door plate from the sealing unit and the second air line functioning to adhere the door plate to the sealing unit. The normal open type air valve becomes closed when condensed air is injected into the first air line to prevent external air from being induced to the vent line.

Description

고속 열처리 설비 {Rapid thermal process equipment}Rapid thermal process equipment

본 발명은 고속 열처리(rapid thermal process:이하, RTP라 한다) 설비에 관한 것으로, 보다 상세하게는 도어 플레이트 오픈시 벤트 라인쪽으로 유입되는 외부 공기를 차단시켜 주어 퍼지 타임(purge time)을 최소화할 수 있도록 한 RTP 설비에 관한 것이다.The present invention relates to a rapid thermal process (hereinafter, referred to as RTP) equipment, and more particularly, it is possible to minimize purge time by blocking external air flowing into the vent line when the door plate is opened. To one RTP facility.

현재, 대기압하에서 구동이 이루어지는 RTP 설비들, 특히 RTN(rapid thermal nitridation), RTA(rapid thermal implant anneal), RTS(rapid thermal silicide) 등의 공정을 진행할 때 널리 이용되고 있는 설비들은 공정 진행시 외부 공기의 유입을 최대한 억제하고, 외부 공기가 유입되더라도 수초 이내에 벤트 라인(vent line)을 통해 이들을 외부로 빼내 주어 프로세스 진행에 영향을 미치지 않도록 하는 것이 무엇보다도 중요하다.Currently, RTP facilities that operate under atmospheric pressure, especially those that are widely used in the process of rapid thermal nitridation (RTN), rapid thermal implant anneal (RTA), rapid thermal silicide (RTS), etc. It is of utmost importance to minimize the inflow of and to draw them out through the vent line within seconds, even if outside air is introduced.

따라서, 기존의 RTP 설비들은 외부 공기의 유입을 막기 위해 챔버의 입구를 최대한 줄임과 동시에 챔버 앞쪽에 N2커튼을 설치해 주는 방식으로 설비 설계가 이루어지고 있으며, 외부 공기가 유입되어졌을 경우에는 챔버의 온도를 올리기 전에 웨이퍼와 반응이 적은 가스 즉, Ar, N2등을 이용하여 챔버 내부를 퍼지하도록 하고 있다.Therefore, existing RTP facilities are designed in such a way that the entrance of the chamber is reduced as much as possible to prevent the inflow of external air and the N 2 curtain is installed in front of the chamber. Before raising the temperature, the inside of the chamber is purged using a gas that is less reactive with the wafer, that is, Ar and N 2 .

도 1에는 종래 일반적으로 사용되어 오던 RTP 설비중, 본 발명과 직접적으로 관련된 부분의 구조만을 선취하여 도시한 개략도가 제시되어 있다.FIG. 1 shows a schematic diagram showing only the structure of a part directly related to the present invention among RTP facilities which have been generally used in the prior art.

도 1의 개략도에 의하면, 종래의 RTP 설비는 크게, 웨이퍼의 투입 및 투출이 이루어지는 사각 형상의 석영 튜브(quartz tube)(10) 앞단쪽에는 O-링(12)이 구비된 프레임 형상의 실링부(sealing unit)(14)가 부착되어 있고, 상기 석영 튜브(10)의 뒷단쪽 소정 부분에는 상기 튜브(10) 내로의 가스 공급을 위한 내부 가스 공급 라인(16)이 연결되어 있으며, 상기 실링부(14) 하단에는 석영 튜브 (10)내의 가스들을 외부로 빼내기 위한 벤트 라인(18)이 연결되어 있고, 상기 실링부(14)의 전면쪽에는 석영 튜브(10) 내의 공간을 외부와 분리하여 완전 밀폐시키는데 사용되는 도어 플레이트(door plate)(20)가 O-링(12)을 사이에 두고 밀착되어 있으며, 도어 플레이트(20) 하단에는 상기 도어 플레이트(20)를 상기 실링부(14)에 탈·착시키는데 사용되는 도어 무빙(door moving)용 실린더(cylinder)(22)가 지지축(24)을 매개체로하여 연결되어 있는 구조를 가지도록 구성되어 있음을 알 수 있다.According to the schematic diagram of FIG. 1, the conventional RTP facility is largely frame-shaped sealing portion provided with an O-ring 12 on the front end of the square quartz tube 10 where wafers are inserted and discharged. (sealing unit) 14 is attached, the rear end portion of the quartz tube 10 is connected to the internal gas supply line 16 for supplying gas into the tube 10, the sealing portion (14) A vent line 18 is connected to the lower end of the gas in the quartz tube 10 to the outside, and a space in the quartz tube 10 is completely separated from the outside at the front side of the sealing part 14. A door plate 20 used for sealing is in close contact with an O-ring 12 therebetween, and the door plate 20 is detached from the sealing part 14 at the bottom of the door plate 20. The cylinder 22 for door moving used to attach It can be seen that it is configured to have a structure that is connected via the support shaft 24 as a medium.

이때, 상기 실린더(22)에는 상·하단에 각각 별도의 압축공기 주입용 에어 라인(A),(B)이 연결되어져 있어, A로 표시된 라인(제 1 에어 라인)을 통해 압축공기를 주입하면 상기 지지축(24)이 아래로 다운(down)되어져 도어 플레이트(20)가 실링부로부터 분리되고(이를 편의상, 도어 플레이트가 오픈된 상태라 한다), B로 표시된 라인(제 2 에어 라인)을 통해 압축공기를 주입하면 상기 지지축(24)이 위로 업(up)되어져 도어 플레이트(20)가 다시 실링부(14)에 밀착되도록(이를 편의상, 도어 플레이트가 클로즈된 상태라 한다) 설계되어져 있다.At this time, a separate compressed air injection air line (A), (B) is connected to the cylinder 22 at the upper and lower ends, and when compressed air is injected through the line (first air line) indicated by A The support shaft 24 is lowered down so that the door plate 20 is separated from the sealing part (this is referred to as the door plate is open for convenience), and the line denoted by B (second air line) When the compressed air is injected through the support shaft 24, the support shaft 24 is up, and the door plate 20 is designed to be in close contact with the sealing portion 14 again (for convenience, the door plate is closed). .

따라서, 상기 구조의 고속 열처리 설비는 도 2a 및 도 2b에 제시된 개략도에서 알 수 있듯이 설비 내로의 웨이퍼 투입 및 설비로부터의 웨이퍼 투출시 다음과 같은 방식으로 설비 구동이 이루어지게 된다.Therefore, the high-speed heat treatment equipment of the above structure, as can be seen in the schematic diagrams shown in Figs. 2a and 2b, the equipment is driven in the following manner when the wafer is introduced into the equipment and the wafer is discharged from the equipment.

여기서, 도 2a는 웨이퍼 투입 및 투출을 위하여 도어 플레이트(20)를 오픈한 경우의 동작 원리를 설명하기 위한 개략도를 나타내고, 도 2b는 웨이퍼 투입 및 투출 완료후 도어 플레이트(20)를 클로즈한 경우의 동작 원리를 설명하기 위한 개략도를 나타낸다.Here, FIG. 2A shows a schematic diagram for explaining the operation principle when the door plate 20 is opened for wafer loading and unloading, and FIG. 2B shows a case where the door plate 20 is closed after wafer loading and unloading is completed. A schematic diagram for explaining the principle of operation is shown.

즉, A로 표시된 에어 라인을 통해 압축공기가 주입되면 실린더 지지축(24)이 아래로 다운되어져 도어 플레이트(20)가 실링부(14)로부터 분리되게 되고, 그 결과 도어 플레이트(20)가 오픈되어지는데, 이때 설비내로의 웨이퍼 투입 및 설비로부터의 웨이퍼 투출 작업이 로봇 암(arm)에 의해 이루어지게 된다.That is, when compressed air is injected through the air line denoted by A, the cylinder support shaft 24 is lowered to separate the door plate 20 from the sealing portion 14, and as a result, the door plate 20 is opened. At this time, the wafer input into the facility and the wafer ejection from the facility are performed by the robot arm.

웨이퍼 투입 및 투출 작업이 완료되면 곧바로 B로 표시된 에어 라인을 통해 압축공기 주입이 이루어지게 되고, 그 결과 지지축(24)이 위로 업되어져 도어 플레이트(20)가 O-링(12)을 사이에 두고 실링부(14)에 밀착되게 된다.As soon as the wafer loading and unloading operation is completed, compressed air is injected through the air line marked B. As a result, the support shaft 24 is lifted up so that the door plate 20 is sandwiched between the O-rings 12. It will be in close contact with the sealing portion 14.

도어 플레이트(20)가 실링부(14)에 밀착된 이후에는 챔버 내를 후속 공정 진행에 접합한 상태로 만들어 주기 위한 선작업으로서, 석영 튜브(10) 내에 잔류되어 있는 유해 가스 성분들을 Ar이나 N2등의 가스를 이용하여 벤트 라인(18)으로쪽으로 배출시켜 준 뒤, 후속의 해당 단위 공정을 진행하는 방식으로 설비 구동이 이루어지게 된다.After the door plate 20 is in close contact with the sealing portion 14, the harmful gas components remaining in the quartz tube 10 are transferred to Ar or N as a preliminary work to make the chamber bonded to the process. After discharging to the vent line 18 by using a gas such as 2 , the equipment is driven in such a manner that a subsequent unit process is performed.

그러나, 상기에 언급된 구조를 가지도록 고속 열처리 설비를 설계할 경우에는 반도체 소자 제조를 위한 설비 구동시 다음과 같은 문제가 발생된다.However, in the case of designing a high-speed heat treatment facility to have the above-mentioned structure, the following problems occur when driving the facility for manufacturing a semiconductor device.

도 2a에서 알 수 있듯이 웨이퍼 투입 및 투출을 위한 도어 플레이트(20) 오픈시에는 통상, 석영 튜브(10) 내로 외부공기가 유입되는 것을 막기 위하여 석영 튜브(10) 뒷단에 연결된 내부 가스 공급 라인(16)을 통해 상기 튜브(10) 내로 N2등의 가스(g) 공급이 이루어지고 있다. 이때, 벤트 라인(18)에서 빨아들이는 힘에 의해 상기 튜브(10) 내로 플로우되는 가스(g) 중의 일부는 벤트 라인(18)쪽으로 또 다른 일부는 외부로 배출되게 되는데, 이 과정에서 외부 공기(실선으로 표시된 화살표)도 일부 함께 벤트 라인(18)쪽으로 들어오게 된다. 그러나, 외부에서 벤트 라인(18)쪽으로 유입된 공기는 유리가 원하지 않는 가스들도 일부 포함하고 있어, 도어 플레이트(20)가 실링부(14)에 클로즈된 이후에도 그 주위에 이들 유해 가스 성분들(도 2b에서 참조부호 Ⅰ로 표시된 것)이 일부 잔류되는 현상이 발생하게 된다.As shown in FIG. 2A, when the door plate 20 for wafer input and discharge is opened, an internal gas supply line 16 connected to the rear end of the quartz tube 10 is generally used to prevent external air from flowing into the quartz tube 10. Gas (g), such as N 2 , is supplied into the tube 10 through the. At this time, some of the gas (g) flowing into the tube (10) by the suction force in the vent line 18 is discharged to the vent line 18 and another part to the outside, in the process Some arrows (arrows shown in solid lines) will also enter the vent line 18 together. However, the air introduced from the outside into the vent line 18 also contains some of the gases that are not desired by the glass, so that even after the door plate 20 is closed to the sealing portion 14, these harmful gas components (around) Part of the one indicated by reference numeral I in FIG. 2B may remain.

이러한 현상이 발생된 상태에서 그대로 후속의 해당 단위 공정을 진행할 경우, 이들이 프로세스 진행에 악영향을 미쳐 공정 불량을 유발시킬 수도 있으므로 개별 공정 진행전에 먼저 석영 튜브(10) 뒷단쪽에 연결된 내부 가스 공급 라인(16)을 통해 오랫동안 석영 튜브(10) 내부를 원하는 가스(예컨대, Ar이나 N2등의 가스)로 퍼지시켜 주어야 하는데, 석영 튜브 내부를 퍼지하는데 걸리는 퍼지 타임이 통상, 해당 단위 공정을 진행하는데 걸리는 총 시간을 T라 했을 때 통상, 0.2 ~ 0.3T 정도의 시간을 차지하고 있어, 현재는 RTP 설비를 이용한 공정 진행시 이로 인한 생산성 저하를 감수하고 있는 상태이다.In the case where such a phenomenon occurs, if the subsequent unit process is performed as it is, they may adversely affect the process and cause process defects. Therefore, the internal gas supply line 16 connected to the rear end of the quartz tube 10 first before the individual process proceeds. It is necessary to purge the inside of the quartz tube 10 with a desired gas (for example, a gas such as Ar or N 2 ) for a long time, and the purge time required to purge the inside of the quartz tube is generally a When the time is called T, it usually takes about 0.2 to 0.3T, and now it is in a state where the productivity decrease due to the progress of the process using the RTP facility is taken.

이에 본 발명의 목적은, 도어 플레이트 오픈시 에어 벨브를 이용하여 벤트 라인쪽으로 유입되는 외부 공기를 차단시킬 수 있도록 RTP의 구조를 변경해 주므로써, 설비 구동시 퍼지 타임을 최소화할 수 있도록 하여 공정 시간 단축 및 생산성 향상을 이룰 수 았도록 한 RTP 설비를 제공함에 있다.Therefore, an object of the present invention, by changing the structure of the RTP to block the external air flowing into the vent line by using an air valve when opening the door plate, to shorten the process time by minimizing the purge time when driving the equipment And to provide an RTP facility capable of improving productivity.

도 1은 종래 고속 열처리 설비의 구조 일부를 도시한 개략도,1 is a schematic view showing a part of a structure of a conventional high speed heat treatment facility;

도 2a 및 도 2b는 도 1에 제시된 고속 열처리 설비의 동작을 설명하기 위한 개략도로서,2A and 2B are schematic diagrams for explaining the operation of the high speed heat treatment facility shown in FIG.

도 2a는 도어 플레이트가 오픈된 경우의 동작 원리를 나타낸 개략도,Figure 2a is a schematic diagram showing the operating principle when the door plate is open,

도 2b는 도어 플레이트가 클로즈된 경우의 동작 원리를 나타낸 개략도,Figure 2b is a schematic diagram showing the operating principle when the door plate is closed,

도 3은 본 발명에 의한 고속 열처리 설비의 구조 일부를 도시한 개략도,Figure 3 is a schematic diagram showing a part of the structure of the high speed heat treatment equipment according to the present invention,

도 4a 및 도 4b는 도 3에 제시된 고속 열처리 설비의 동작을 설명하기 위한 개랙도로서,4A and 4B are schematic views illustrating the operation of the high speed heat treatment apparatus shown in FIG.

도 4a는 도어 플레이트가 오픈된 경우의 동작 원리를 나타낸 개략도,Figure 4a is a schematic diagram showing the operating principle when the door plate is opened,

도 4b는 도어 플레이트가 클로즈된 경우의 동작 원리를 나타낸 개략도이다.4B is a schematic diagram showing an operating principle when the door plate is closed.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명에서는, 웨이퍼의 투입 및 투출이 이루어지는 사각 형상의 석영 튜브와; 상기 석영 튜브의 앞단쪽에 부착되며, O-링이 구비된 프레임 형상의 실링부와; 상기 석영 튜브의 뒷단쪽 소정 부분에 연결되며, 상기 석영 튜브 내로 가스를 공급하는 내부 가스 공급 라인과; 상기 실링부 하단 소정 부분에 연결되며, 상기 석영 튜브 내의 가스들을 외부로 빼내 주는 역할을 하는 벤트 라인과; 상기 O-링을 사이에 두고 상기 실링부의 전면쪽에 밀착되며, 상기 석영 튜브 내의 공간을 밀폐시키는 역할을 하는 도어 플레이트와; 상기 도어 플레이트 하단 소정 부분에서 연결되며, 일측 상단에는 압축공기 주입을 통해 상기 도어 플레이트를 상기 실링부로부터 분리시켜 주는 역할을 하는 제 1 에어 라인이 연결되고, 그 하단에는 압축공기 주입을 통해 상기 도어 플레이트를 상기 실링부에 밀착시켜 주는 역할을 하는 제 2 에어 라인이 연결되어 있는 구조의 도어 무빙용 실린더; 및 별도의 에어 라인을 매개체로 이용하여 상기 제 1 에어 라인과 연결되도록 상기 벤트 라인 상에 부착되며, 상기 제 1 에어 라인내로 압축공기가 주입되면 클로즈되어져 상기 벤트 라인쪽으로의 외부 공기 유입을 막고, 그 이외에는 오픈 상태를 유지하도록 설계된 노멀 오픈 타입의 에어 벨브로 이루어진 RTP가 제공된다.In order to achieve the above object, in the present invention, the quartz tube of the rectangular shape is made of the wafer input and discharge; A frame-shaped sealing part attached to the front end of the quartz tube and provided with an O-ring; An internal gas supply line connected to a rear end of the quartz tube and supplying gas into the quartz tube; A vent line connected to a predetermined lower portion of the sealing part and serving to draw out gases in the quartz tube to the outside; A door plate in close contact with the front side of the sealing portion with the O-ring therebetween and sealing a space in the quartz tube; A first air line is connected to a predetermined portion of the lower side of the door plate, and a first air line is connected to an upper end of the door plate to separate the door plate from the sealing part through injection of compressed air, and a lower end of the door is injected through compressed air. A door moving cylinder having a structure in which a second air line, which serves to closely adhere a plate to the sealing part, is connected; And attached to the vent line to be connected to the first air line by using a separate air line as a medium, and is closed when compressed air is injected into the first air line, thereby preventing external air from entering the vent line. In addition, an RTP is provided which consists of an air valve of a normal open type which is designed to remain open.

상기 구조를 가지도록 RTP 설비를 설계할 경우, 도어 플레이트 오픈시 벤트 라인쪽으로의 외부 공기 유입이 자동 차단되도록 설비 구동이 이루어지므로, 도어 플레이트 클로즈후 석영 튜브 내의 유해 가스를 외부로 빼내는데 걸리는 퍼지 타임을 최소화할 수 있게 된다.When the RTP facility is designed to have the above structure, the facility is driven to automatically shut off the inflow of external air to the vent line when the door plate is opened. Therefore, the purge time taken to remove harmful gas in the quartz tube to the outside after the door plate is closed. Can be minimized.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 상세히 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail a preferred embodiment of the present invention.

도 3은 본 발명에서 제안된 RTP 설비중, 본 발명과 직접적으로 관련된 부분의 구조만을 선취하여 도시한 개략도를 나타낸다.3 is a schematic view showing only the structure of a part directly related to the present invention among the RTP facilities proposed in the present invention.

도 3의 개략도를 참조하면, 본 발명에서 제안된 RTP 설비는 웨이퍼의 투입 및 투출이 이루어지는 사각 형상의 석영 튜브(100) 앞단쪽에는 O-링(102)이 구비된 프레임 형상의 실링부(104)가 부착되어 있고, 석영 튜브(100)의 뒷단쪽 소정 부분에는 상기 튜브(100) 내로의 가스 공급을 위한 내부 가스 공급 라인(106)이 연결되어 있으며, 상기 실링부(104) 하단에는 석영 튜브 (100)내의 가스들을 외부로 빼내기 위한 벤트 라인(108)이 연결되어 있고, 상기 실링부(104)의 전면쪽에는 석영 튜브(100) 내의 공간을 외부와 분리하여 완전 밀폐시키는데 사용되는 삭각 형상의 도어 플레이트(110)가 O-링(102)을 사이에 두고 밀착되어 있으며, 상기 도어 플레이트(110) 하단에는 일측 상단에는 압축공기 주입을 통해 상기 도어 플레이트(110)를 실링부(104)로부터 분리시켜 주는 역할을 하는 제 1 에어 라인(A)이 연결되고, 그 하단에는 압축공기 주입을 통해 상기 도어 플레이트(110)를 실링부(104)에 밀착시켜 주는 역할을 하는 제 2 에어 라인(B)이 연결된 구조의 도어 무빙용 실린더(112)가 지지축(114)을 매개체로하여 조립되어 있고, 상기 벤트 라인(108) 상에는 노멀 오픈 타입(normal open type)의 에어 벨브(118)가 부착되어 있는 구조를 가지도록 구성되어 있음을 알 수 있다.Referring to the schematic diagram of FIG. 3, the RTP facility proposed in the present invention is a frame-shaped sealing part 104 having an O-ring 102 in front of a square quartz tube 100 in which wafers are inserted and discharged. Is attached, and an inner gas supply line 106 for supplying gas into the tube 100 is connected to a predetermined rear end portion of the quartz tube 100, and a quartz tube is disposed at the bottom of the sealing part 104. A vent line 108 is connected to the outside of the gases in the 100, and the front side of the sealing portion 104 has an indented shape used to completely separate the space in the quartz tube 100 from the outside. The door plate 110 is in close contact with the O-ring 102 therebetween, and the door plate 110 is separated from the sealing part 104 by injecting compressed air at one upper end of the door plate 110. Playing a role A door having a structure in which a first air line A is connected and a lower end of the air line A is connected to a second air line B, which serves to closely contact the door plate 110 to the sealing part 104 through injection of compressed air. The moving cylinder 112 is assembled with a support shaft 114 as a medium, and has a structure in which an air valve 118 of a normal open type is attached to the vent line 108. It can be seen that.

이때, 상기 에어 벨브(118)는 별도의 에어 라인(116)을 중간 매개체로 이용하여 제 1 에어 라인(A)과 직접 연결되도록 구성되며, 제 1 에어 라인(A) 내로 압축공기가 주입되면 벤트 라인(108)이 클로즈되고, 그 이외에는 항상 오픈 상태를 유지하도록 설계되어져 있다.In this case, the air valve 118 is configured to be directly connected to the first air line (A) by using a separate air line 116 as an intermediate medium, and if compressed air is injected into the first air line (A), the vent Line 108 is closed and otherwise designed to remain open at all times.

따라서, 상기 구조의 고속 열처리 설비는 도 4a 및 도 4b에 제시된 개략도에서 알 수 있듯이 설비 내로의 웨이퍼 투입 및 설비로부터의 웨이퍼 투출시 다음과 같은 방식으로 설비 구동이 이루어지게 된다.Therefore, the high-speed heat treatment equipment of the above structure, as can be seen in the schematic diagrams shown in Figures 4a and 4b, the equipment is driven in the following manner when the wafer is introduced into the equipment and the wafer is discharged from the equipment.

여기서, 도 4a는 웨이퍼 투입 및 투출을 위하여 도어 플레이트(110)를 오픈한 경우의 동작 원리를 설명하기 위한 개략도를 나타내고, 도 4b는 웨이퍼 투입 및 투출 완료후 도어 플레이트(110)를 클로즈한 경우의 동작 원리를 설명하기 위한 개략도를 나타낸다.Here, FIG. 4A shows a schematic diagram for explaining the principle of operation when the door plate 110 is opened for wafer loading and unloading, and FIG. 4B shows a case in which the door plate 110 is closed after wafer loading and unloading is completed. A schematic diagram for explaining the principle of operation is shown.

즉, A로 표시된 에어 라인을 통해 압축공기가 주입되면 실린더 지지축(114)이 아래로 다운되어져 도어 플레이트(110)가 실링부(104)로부터 분리되어 오픈됨과 동시에 에어 벨브(118)가 클로즈되어져 벤트 라인(108)쪽으로의 외부 공기 유입을 차단시키게 되는데, 이 상태에서 설비내로의 웨이퍼 투입 및 설비로부터의 웨이퍼 투출 작업이 로봇 암에 의해 이루어지게 된다.That is, when compressed air is injected through the air line denoted by A, the cylinder support shaft 114 is down and the door plate 110 is separated from the sealing portion 104 to open and at the same time the air valve 118 is closed. External air inflow to the vent line 108 is blocked, in which state the wafer input into the facility and the wafer discharge from the facility are performed by the robot arm.

웨이퍼 투입 및 투출 작업이 완료되면 곧바로 B로 표시된 에어 라인을 통해 압축공기의 주입이 이루어지게 되고, 그 결과 지지축(114)이 위로 업되어져 도어 플레이트(110)가 O-링(102)을 사이에 두고 실링부(104)에 밀착됨과 동시에 에어 벨브(118)가 오픈되어져 벤트 라인(108)쪽으로의 가스 배출이 가능하게 된다.As soon as the wafer loading and unloading operation is completed, the compressed air is injected through the air line marked B. As a result, the support shaft 114 is lifted up so that the door plate 110 intersects the O-ring 102. At the same time, the air valve 118 is opened while being in close contact with the sealing unit 104, and the gas can be discharged to the vent line 108.

도어 플레이트(110)가 실링부(104)에 밀착된 이후에는 챔버 내를 후속 공정 진행에 접합한 상태로 만들어 주어야 하므로, 석영 튜브(100) 내에 잔류되어 있는 유해 가스 성분들을 Ar이나 N2등의 가스를 이용하여 벤트 라인(108)으로쪽으로 배출시켜 준 뒤, 후속의 해당 단위 공정을 진행하는 방식으로 설비 구동이 이루어지게 된다.After the door plate 110 is in close contact with the sealing part 104, the inside of the chamber needs to be bonded to a subsequent process. Therefore, the harmful gas components remaining in the quartz tube 100 may be changed to Ar, N 2, or the like. After the gas is discharged to the vent line 108, the equipment is driven in a manner that a subsequent unit process is performed.

이와 같이 설비 구동이 이루어질 경우, 도 4a에서 알 수 있듯이 도어 플레이트(110) 오픈시 에어 벨브(118)의 클로즈에 의해 벤트 라인의 빨아들이는 힘 자체가 차단되게 되므로, 석영 튜브(100) 내에 있던 가스는 바깥쪽으로만 빠져나가게 되고 외부 공기는 빨아들이지 못하게 된다. 이로 인해, 웨이퍼 투입 및 투출 작업후 곧바로 도 4b와 같이 도어 플레이트(110)를 클로즈시켜 주더라도 석영 튜부(100) 앞단쪽에 유해 가스를 포함하는 외부 공기가 잔류되지 않으므로, 석영 튜브(100) 내부를 원하는 가스(예컨대, Ar이나 N2등의 가스)로 퍼지시키는데 걸리는 퍼지 타임을 종래보다 현격하게 줄일 수 있게 된다.In this case, as shown in FIG. 4A, the suction force of the vent line is blocked by the closing of the air valve 118 when the door plate 110 is opened, as shown in FIG. 4A. The gas will only escape outwards and outside air will not be sucked in. For this reason, even if the door plate 110 is closed immediately after the wafer input and discharge operations, as shown in FIG. 4B, external air containing noxious gas remains on the front end of the quartz tube part 100. The purge time for purging with a desired gas (for example, a gas such as Ar or N 2 ) can be significantly reduced than before.

또한, 이 경우에는 에어 벨브(118)가 노멀 오픈 타입이라 고장이 나더라도 벤트 라인(108)은 항상 열려 있으므로, 에어 벨브(118)의 고장에 의해 석영 튜브(100) 내의 압력이 높아지거나 혹은 튜브가 파손(broken)되는 형태의 불량이 발생되지는 않는다.In this case, the vent line 108 is always open even if the air valve 118 is a normal open type, so that the pressure in the quartz tube 100 is increased due to a failure of the air valve 118 or the tube is open. The failure of the form that is broken (broken) does not occur.

이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명에 의하면, 도어 플레이트 오픈시 에어 벨브를 이용하여 벤트 라인쪽으로 유입되는 외부 공기를 차단시킬 수 있게 되므로, 도어 플레이트 클로즈후에 석영 튜브 내의 유해 가스를 외부로 빼내는데 걸리는 퍼지 타임을 최소화할 수 있게 되어 공정 시간 단축과 생산성 향상을 동시에 이룰 수 있게 된다.As described above, according to the present invention, when the door plate is opened, it is possible to block external air flowing into the vent line by using an air valve, and therefore, a purge time taken to remove harmful gas in the quartz tube to the outside after the door plate is closed. Can be minimized to reduce process time and increase productivity.

Claims (1)

웨이퍼의 투입 및 투출이 이루어지는 사각 형상의 석영 튜브와;A square quartz tube into which wafers are fed and ejected; 상기 석영 튜브의 앞단쪽에 부착되며, O-링이 구비된 프레임 형상의 실링부와;A frame-shaped sealing part attached to the front end of the quartz tube and provided with an O-ring; 상기 석영 튜브의 뒷단쪽 소정 부분에 연결되며, 상기 석영 튜브 내로 가스를 공급하는 내부 가스 공급 라인과;An internal gas supply line connected to a rear end of the quartz tube and supplying gas into the quartz tube; 상기 실링부 하단 소정 부분에 연결되며, 상기 석영 튜브 내의 가스들을 외부로 빼내 주는 역할을 하는 벤트 라인과;A vent line connected to a predetermined lower portion of the sealing part and serving to draw out gases in the quartz tube to the outside; 상기 O-링을 사이에 두고 상기 실링부의 전면쪽에 밀착되며, 상기 석영 튜브 내의 공간을 밀폐시키는 역할을 하는 도어 플레이트와;A door plate in close contact with the front side of the sealing portion with the O-ring therebetween and sealing a space in the quartz tube; 상기 도어 플레이트 하단 소정 부분에서 연결되며, 일측 상단에는 압축공기 주입을 통해 상기 도어 플레이트를 상기 실링부로부터 분리시켜 주는 역할을 하는 제 1 에어 라인이 연결되고, 그 하단에는 압축공기 주입을 통해 상기 도어 플레이트를 상기 실링부에 밀착시켜 주는 역할을 하는 제 2 에어 라인이 연결되어 있는 구조의 도어 무빙용 실린더; 및A first air line is connected to a predetermined portion of the lower side of the door plate, and a first air line is connected to an upper end of the door plate to separate the door plate from the sealing part through injection of compressed air, and a lower end of the door is injected through compressed air. A door moving cylinder having a structure in which a second air line, which serves to closely adhere a plate to the sealing part, is connected; And 별도의 에어 라인을 매개체로 이용하여 상기 제 1 에어 라인과 연결되도록 상기 벤트 라인 상에 부착되며, 상기 제 1 에어 라인내로 압축공기가 주입되면 클로즈되어져 상기 벤트 라인쪽으로의 외부 공기 유입을 막고, 그 이외에는 오픈 상태를 유지하도록 설계된 노멀 오픈 타입의 에어 벨브로 이루어진 것을 특징으로 하는 고속 열처리 설비.It is attached on the vent line to be connected to the first air line using a separate air line as a medium, and when compressed air is injected into the first air line is closed to prevent the introduction of external air to the vent line, In addition, the high speed heat treatment equipment, characterized in that made of a normal open type air valve designed to maintain an open state.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100779235B1 (en) * 2006-05-30 2007-11-23 세메스 주식회사 Apparatus for baking a display unit and a buffer unit used thereof

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