KR20040013965A - Process chamber of multi-chamber type - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: A multi-chamber type process apparatus is provided to prevent the inflow of the remaining gas and remove particles from a wafer by forming a nozzle at a slit door to inject the purge gas. CONSTITUTION: A multi-chamber type process apparatus includes a plurality of load lock chambers(30), a plurality of process chambers(20), a buffer chamber(10), a plurality of slit doors(40), and a plurality of nozzles(50). The buffer chamber(10) is located between the load lock chambers(30) and the process chambers(20). A transfer robot is located at the buffer chamber(10). The slit doors(40) are formed between the buffer chamber(10) and the process chambers(20). The nozzles(50) are formed at each upper side of the slit doors(40) in order to inject the purge gas to a wafer.

Description

멀티 챔버형의 공정 설비{Process chamber of multi-chamber type}Process chamber of multi-chamber type

본 발명은 멀티 챔버형의 공정 설비에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 공정 챔버와 로드락 챔버간 웨이퍼가 순수하게 이송되는 공간인 버퍼 챔버의 공정 챔버측 웨이퍼가 인출입되는 슬릿 도어의 입구에 퍼지 가스를 분사하는 노즐이 구비되도록 함으로써 공정 수행 직후 언로딩되는 웨이퍼에 직접적으로 퍼지 가스가 분사되면서 공정 챔버에서의 공정 수행 직후의 잔류 가스 유입을 방지하도록 하여 웨이퍼에의 파티클이 제거되는 동시에 제품의 품질이 향상되도록 하는 멀티 챔버형의 공정 설비에 관한 것이다.The present invention relates to a multi-chamber process equipment, and more particularly, a purge gas is provided at an inlet of a slit door into which a process chamber side wafer of a buffer chamber, which is a space in which a wafer is purely transferred between a process chamber and a load lock chamber, is drawn out. The nozzle is provided with a nozzle to spray the purge gas directly to the unloaded wafer immediately after the process to prevent the inflow of residual gas immediately after the process is performed in the process chamber to remove particles from the wafer and at the same time to improve the quality of the product. It relates to a multi-chamber type process equipment to be improved.

일반적으로 멀티-챔버형의 반도체 제조장비는 반도체 제조 공정 중 에칭(etching) 및 세정과 같은 연속적인 일련의 작업을 하나의 장비내에서 수행할 수 있도록 하거나, 하나의 제조 공정을 동시에 복수개 챔버에서 수행할 수 있도록 트랜스퍼 챔버라고도 하는 버퍼 챔버(buffer chamber)를 중심에 두고, 그 외각에는 복수개의 작업 챔버를 가지도록 하고 있다.In general, a multi-chamber semiconductor manufacturing equipment enables a series of operations such as etching and cleaning to be performed in a single device during a semiconductor manufacturing process, or a manufacturing process can be performed simultaneously in a plurality of chambers. A buffer chamber, also referred to as a transfer chamber, is centered so as to be able to do so, and a plurality of working chambers are provided on the outside of the buffer chamber.

이러한 멀티-챔버형의 반도체 제조장비에는 버퍼 챔버와 각 작업 챔버로의 웨이퍼가 왕복 이송할 수 있도록 하는 슬릿(slit)형상의 통로를 가지고 있다.Such a multi-chambered semiconductor manufacturing equipment has a slit-shaped passage for reciprocating transfer of the buffer chamber and the wafer to each working chamber.

도 1에서와 같이 멀티-챔버형의 반도체 제조 장비는 버퍼 챔버(1)를 중심부에 두고, 그 외곽에 복수개의 작업 챔버를 구비하되 작업 챔버는 다시 복수의 공정 챔버(process chamber)(2)와, 공정 전후의 웨이퍼를 카세트(C)에 적재시키도록 하는 로드락 챔버(loadlock chamber)(3)로 구성되어 있다.As shown in FIG. 1, the multi-chamber type semiconductor manufacturing equipment has a buffer chamber 1 at the center, and includes a plurality of working chambers outside thereof, and the working chamber is again equipped with a plurality of process chambers 2 and a plurality of process chambers 2. And a loadlock chamber 3 which loads the wafer before and after the process into the cassette C.

즉 버퍼 챔버(1)에는 이송 로봇(1a)이 구비되고 이 이송 로봇(1a)에 의해 로드락 챔버(3)로부터 웨이퍼를 로딩하여 공정 챔버(2)에 공급되도록 하고, 공정 챔버(2)에서는 다시 공정이 완료된 웨이퍼를 로드락 챔버(3)로 언로딩하도록 웨이퍼가 이동하게 되는 공간이다.That is, the buffer chamber 1 is provided with a transfer robot 1a, which loads a wafer from the load lock chamber 3 by the transfer robot 1a so as to be supplied to the process chamber 2, and in the process chamber 2, Again, the wafer is moved to unload the completed wafer into the load lock chamber 3.

단순히 웨이퍼를 이동시키는 수단으로 구비되는 버퍼 챔버(1)이기는 하지만 웨이퍼의 로딩 또는 언로딩 시에는 공정 챔버(2) 또는 로드락 챔버(3)와 연통 되어야만 하므로 이들과 동일한 공정 조건으로 내부 조건을 자주 변경시키게 된다.Although it is a buffer chamber (1) provided simply as a means for moving the wafer, when the loading or unloading of the wafer must be in communication with the process chamber (2) or the load lock chamber (3), the internal conditions are often changed to the same process conditions. Will be changed.

그러나 버퍼 챔버(1)를 통해 웨이퍼가 로딩 또는 언로딩 할 때 특히 공정 챔버(2)에서 공정 수행이 완료되면서 웨이퍼가 언로딩하게 되는 경우 공정 챔버(2)에서 이미 공정 수행이 완료되고 잔류하게 되는 잔류 가스가 동시에 유동하게 되므로 이 유독성의 잔류 가스에 의해 이송 로봇(1a)과 같은 설비의 부식 및 웨이퍼에의 파티클 발생이 유발되는 문제가 있다.However, when the wafer is loaded or unloaded through the buffer chamber 1, in particular, when the wafer is unloaded while the process is completed in the process chamber 2, the process is already completed and remains in the process chamber 2. Since the residual gas flows at the same time, there is a problem that the toxic residual gas causes corrosion of equipment such as the transfer robot 1a and particle generation to the wafer.

따라서 본 발명은 상술한 종래 기술의 문제점들을 해결하기 위하여 발명된 것으로서, 본 발명의 목적은 공정 수행이 완료된 웨이퍼를 언로딩할 때 웨이퍼에 직접적으로 퍼지 가스를 분사하여 공정 챔버로부터의 잔류 가스 유동이 방지되도록 하고, 웨이퍼에 묻어있게 되는 파티클을 제거시키므로서 웨이퍼 제조 수율이 향상되도록 하는 동시에 제품 생산 효율이 증대되도록 하는데 있다.Accordingly, the present invention has been invented to solve the above-mentioned problems of the prior art, and an object of the present invention is to inject a purge gas directly onto a wafer when unloading a wafer that has been processed, so that the residual gas flow from the process chamber is reduced. It is possible to improve the wafer manufacturing yield and increase the product production efficiency by removing the particles that are deposited on the wafer.

도 1은 종래 멀티 챔버형의 공정 설비를 도시한 평면도,1 is a plan view showing a conventional multi-chamber process equipment,

도 2는 본 발명에 따른 멀티 챔버형의 공정 설비에 퍼지 가스 분사용 수단이 구비되는 공정 설비를 도시한 평면도,2 is a plan view showing a process facility having a purge gas injection means in a multi-chamber process facility according to the present invention;

도 3은 본 발명에 따른 분사 노즐을 통해 퍼지 가스가 분사되는 구성을 보인 측단면도.Figure 3 is a side cross-sectional view showing a configuration in which purge gas is injected through the injection nozzle in accordance with the present invention.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings

10 : 버퍼 챔버(buffer chamber) 11 : 이송 로봇10: buffer chamber 11: transfer robot

20 : 공정 챔버 30 : 로드락 챔버20: process chamber 30: load lock chamber

40 : 슬릿 도어 50 : 분사 노즐40: slit door 50: injection nozzle

이와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 로드락 챔버와 공정 챔버의 사이에 웨이퍼를 로딩/언로딩하는 이송 로봇이 위치되는 버퍼 챔버가 구비되는 멀티 챔버형의 공정 설비에 있어서, 상기 버퍼 챔버와 복수의 각 공정 챔버간 슬릿 도어의 상부로 퍼지 가스를 분사하는 노즐을 아래쪽으로 향하게 구비하면서 상기 버퍼 챔버측으로 웨이퍼가 언로딩될 때 퍼지 가스가 동시에 웨이퍼에 분사되도록 하는 구성이다.In order to achieve the above object, the present invention provides a multi-chamber process apparatus including a buffer chamber in which a transfer robot for loading / unloading wafers is located between a load lock chamber and a process chamber. And a nozzle for injecting purge gas into the upper portion of the slit doors between the process chambers of the process chambers downwards, and the purge gas is simultaneously sprayed onto the wafer when the wafer is unloaded to the buffer chamber.

이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면에 의하여 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

본 발명은 버퍼 챔버를 중간에 두고 다수의 공정 챔버와 로드락 챔버가 구비되는 멀티 챔버형의 구성으로서, 연속적인 일련의 공정을 하나의 장비내에서 수행할 수 있도록 하는 것이다. 즉 로드락 챔버로부터 공정 챔버로, 공정 챔버에서 다시 로드락 챔버로 웨이퍼를 이송하면서 필요로 하는 공정이 연속적으로 수행되도록 한다.The present invention is a multi-chamber type configuration in which a plurality of process chambers and a load lock chamber are provided with a buffer chamber in the middle, so that a continuous series of processes can be performed in one equipment. In other words, while transferring the wafer from the load lock chamber to the process chamber and back from the process chamber to the load lock chamber, the required processes are continuously performed.

도 2는 본 발명에 따른 개략적인 구성을 도시한 것으로서, 본 발명에서 버퍼 챔버(10)의 외측을 따라 복수의 공정 챔버(20)와 로드락 챔버(30)가 구비되도록 하는 구성은 종전과 대동소이하다.Figure 2 shows a schematic configuration according to the present invention, the configuration in which the plurality of process chambers 20 and the load lock chamber 30 is provided along the outside of the buffer chamber 10 in the present invention is the same as before. Soy.

버퍼 챔버(10)는 설비의 중앙에 구비되면서 내부에는 웨이퍼를 로드락 챔버(30)에서 공정 챔버(20)로 그리고 공정 챔버(20)에서 다시 로드락 챔버(30)로 이송시키는 수단으로 이송 로봇(11)이 구비된다.The buffer chamber 10 is provided at the center of the facility and has a transfer robot therein as a means for transferring wafers from the load lock chamber 30 to the process chamber 20 and from the process chamber 20 back to the load lock chamber 30. (11) is provided.

공정 챔버(20)는 실제적인 공정 즉 에칭이나 증착 및 확산 등과 같은 공정이 수행되는 공간이다. 공정 챔버(20)는 설비에 따라서 저압을 사용할 때도 있고, 상압을 사용할 때도 있으며, 대부분이 고온의 공정 분위기에서 공정이 수행되도록 하고 있다. 공정 챔버(20)와 버퍼 챔버(10)간은 통상 웨이퍼보다는 큰 직경으로 웨이퍼의 인출입이 가능하게 형성되는 슬릿 도어(40)를 통해 연통된다.The process chamber 20 is a space where actual processes, such as etching, deposition and diffusion, are performed. The process chamber 20 may use low pressure or some normal pressure depending on the equipment, and most of the process chambers 20 allow the process to be performed in a high temperature process atmosphere. The process chamber 20 and the buffer chamber 10 communicate with each other through a slit door 40 which is formed to enable the withdrawal of the wafer to a diameter larger than that of the wafer.

로드락 챔버(30)는 다수의 웨이퍼를 적재하는 카세트(C)가 안치되도록 하여 공정 수행할 웨이퍼와 함께 공정 수행이 완료된 웨이퍼가 적재되어 있도록 하는 카세트의 대기 구간이다.The load lock chamber 30 is a stand-by section of the cassette in which a cassette C for loading a plurality of wafers is settled so that a wafer in which a process is completed is loaded together with a wafer to be processed.

상기와 같은 구성에서 본 발명은 버퍼 챔버(10)와 복수로 구비되는 각 공정 챔버(20)간에는 퍼지 가스를 분사하게 되는 분사 노즐(50)이 구비되도록 하는데 가장 두드러진 특징이 있다. 이때 분사 노즐(50)은 버퍼 챔버(10)와 공정 챔버(20)간 슬릿 도어(40)의 상부에 구비되면서 퍼지 가스가 아래쪽을 향해 분사되도록 하는 것이 바람직하다.In the above configuration, the present invention has the most prominent feature in that an injection nozzle 50 for injecting purge gas is provided between the buffer chamber 10 and each process chamber 20 provided in plurality. At this time, the injection nozzle 50 is preferably provided on the upper portion of the slit door 40 between the buffer chamber 10 and the process chamber 20 so that the purge gas is injected downward.

즉 공정 챔버(20)측 버퍼 챔버(10)와 연통되는 부위로 분사 노즐(50)이 각각 구비되고, 이 분사 노즐(50)을 통해 공정 챔버(20)로부터 퍼지 챔버(10)로 웨이퍼가 언로딩될 때 퍼지 가스가 분사되게 함으로써 공정 챔버(20)에서 공정 수행 직후의 잔류 가스 유입이 방지되게 하는 동시에 버퍼 챔버(10)측으로 이동하는 웨이퍼에 안착되는 파티클을 제거하도록 하는 것이다.That is, injection nozzles 50 are respectively provided at portions communicating with the buffer chamber 10 on the process chamber 20 side, and the wafer is frozen from the process chamber 20 to the purge chamber 10 through the injection nozzle 50. The purge gas is injected when loaded to prevent the inflow of residual gas immediately after the process is performed in the process chamber 20 and to remove particles deposited on the wafer moving toward the buffer chamber 10.

이때 사용되는 퍼지 가스는 공정 챔버(20)에서 챔버 내부를 퍼지시키기 위해 사용하는 N2 가스를 동시에 사용하도록 하는 것이 보다 바람직하다.At this time, it is more preferable that the purge gas used simultaneously uses N2 gas used to purge the inside of the chamber in the process chamber 20.

그리고 퍼지 가스를 분사하게 되는 분사 노즐(50)은 각 슬릿 도어(40)의 상부에서 복수개로서 구비되게 하되 이 분사 노즐(50)은 공정 챔버(20)측 슬릿 도어(40)의 안쪽으로 형성되게 할 수도 있으나 가장 바람직하게는 버퍼 챔버(10)측 슬릿 도어(40)의 바깥쪽으로 형성되도록 하는 것이 가장 바람직하다. 이와 같이 분사 노즐(50)을 공정 챔버(20)측 보다는 버퍼 챔버(10)측으로 구비되도록 하는 것은 공정 챔버(20)에서의 공정 수행 중에는 대단히 높은 온도 조건을 유지해야 하므로 그에 의해 분사 노즐(50)이 손상되기 때문이다.In addition, a plurality of injection nozzles 50 for injecting purge gas may be provided at the upper portion of each slit door 40, and the injection nozzles 50 may be formed inside the slit door 40 on the process chamber 20 side. Most preferably, it is most preferable to form the outer side of the slit door 40 on the buffer chamber 10 side. In this way, the injection nozzle 50 is provided to the buffer chamber 10 side rather than the process chamber 20 side is to maintain the very high temperature conditions during the process in the process chamber 20, thereby the injection nozzle 50 Because it is damaged.

이와 같이 구성되는 본 발명에 의한 작용에 대해서 살펴보면 본 발명은 종전과 같이 로드락 챔버(30)에 유도되는 카세트로부터 웨이퍼를 인출하여 공정 챔버(20)로 로딩시킨 후 공정 챔버(20)에서 필요로 하는 공정이 수행되도록 하고, 공정 수행이 종료되면 다시 공정 챔버(20)로부터 로드락 챔버(30)의 카세트로 웨이퍼를 언로딩한다.Referring to the operation of the present invention configured as described above, the present invention is required in the process chamber 20 after the wafer is extracted from the cassette guided to the load lock chamber 30 and loaded into the process chamber 20 as before. The process is performed, and when the process is completed, the wafer is unloaded from the process chamber 20 to the cassette of the load lock chamber 30 again.

이때 공정 챔버(20)에서의 공정 수행이 완료되어 웨이퍼를 언로딩하게 될 때 도 3에서와 같이 공정 챔버(20)와 버퍼 챔버(10)간의 슬릿 도어(40)를 통해 웨이퍼가 통과하게 될 때 그 상부에서는 분사 노즐(50)로부터 퍼지 가스가 분사되도록 한다.At this time, when the process is completed in the process chamber 20 to unload the wafer when the wafer passes through the slit door 40 between the process chamber 20 and the buffer chamber 10 as shown in FIG. In the upper portion, purge gas is injected from the injection nozzle 50.

즉 분사 노즐(50)을 통한 퍼지 가스의 분사는 공정 챔버(20)로부터 웨이퍼를 언로딩하게 될 때에만 이루어지도록 퍼지 가스의 공급을 단속하는 단속 수단(미도시)이 공정 제어에 의해 동시에 이루어지도록 한다.In other words, the injection of the purge gas through the injection nozzle 50 is made only when the unloading the wafer from the process chamber 20 so that an intermittent means (not shown) for controlling the supply of the purge gas is simultaneously performed by the process control. do.

이렇게 웨이퍼를 언로딩하면서 퍼지 가스를 분사하게 되면 웨이퍼가 슬릿 도어(40)를 통과하게 될 때 동시에 유동하는 공정 챔버(20)측의 잔류 가스가 버퍼 챔버(10)로 유입되는 것을 최대한 막을 수가 있으므로 버퍼 챔버(10)에서의 이송 로봇(11) 등의 부식(corrosion)을 방지할 수가 있다. 즉 공정 챔버(20)에서 메탈 에칭이 수행되는 경우 공정 수행이 완료된 웨이퍼는 로드락 챔버(30)에 정체되어 있게 되는데 이때 에칭 및 스트립(strip)시 잔존하는 잔류 가스 성분에 의해 부식이 유발되므로 이 잔류 가스의 버퍼 챔버(10)측으로의 유입을 방지함으로써 정체성 부식이 방지될 수 있도록 하는 것이다.When the purge gas is injected while the wafer is unloaded, the residual gas at the side of the process chamber 20 flowing at the same time as the wafer passes through the slit door 40 can be prevented from entering the buffer chamber 10 as much as possible. Corrosion of the transfer robot 11 or the like in the buffer chamber 10 can be prevented. That is, when the metal etching is performed in the process chamber 20, the wafer on which the process is completed is stagnated in the load lock chamber 30. In this case, corrosion is caused by residual gas components remaining during etching and stripping. By preventing the inflow of residual gas into the buffer chamber 10 side, identity corrosion can be prevented.

이와 같이 퍼지 가스에 의한 퍼지 기능 부가는 웨이퍼에의 파티클 감소와 공정 챔버(20)의 흄으로부터 웨이퍼를 보호하게 되는 역할을 한다.As described above, the addition of the purge function by the purge gas serves to reduce the particles to the wafer and to protect the wafer from the fume of the process chamber 20.

언로딩되는 웨이퍼에 퍼지 가스를 분사함으로써 결국 양질의 웨이퍼를 얻을 수가 있으므로 제품의 품질을 향상시키게 되는 동시에 설비의 사용 수명을 연장시킬 수가 있도록 한다.By injecting purge gas onto the unloaded wafer, a good wafer can be obtained in the end, thus improving the product quality and extending the service life of the equipment.

한편 상기한 설명에서 많은 사항이 구체적으로 기재되어 있으나, 그들은 발명의 범위를 한정하는 것이라기보다는 바람직한 실시예의 예시로서 해석되어야 한다.On the other hand, while many matters have been described in detail in the above description, they should be construed as illustrative of preferred embodiments rather than to limit the scope of the invention.

따라서 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 의하여 정하여 질 것이 아니고 특허 청구범위에 기재된 기술적 사상에 의해 정하여져야 한다.Therefore, the scope of the present invention should not be defined by the described embodiments, but should be determined by the technical spirit described in the claims.

상술한 바와 같이 본 발명에 의하면 공정 챔버(20)로부터 버퍼 챔버(10)측으로 언로딩되는 웨이퍼에 퍼지 가스를 분사하는 퍼지 가스 분사 수단이 일체로 형성되게 하여 공정 수행이 완료되어 언로딩되는 웨이퍼의 이동 시 웨이퍼와 함께 유동하게 되는 공정 챔버(20)측의 잔류 가스 도입이 방지되도록 함과 동시에 그로 인한 설비의 부식이 방지되면서 설비의 사용 수명이 보다 연장될 수 있도록 한다.As described above, according to the present invention, a purge gas injection means for injecting purge gas is integrally formed on the wafer unloaded from the process chamber 20 toward the buffer chamber 10 so that the process is completed and unloaded. This prevents the introduction of residual gas on the process chamber 20 side, which flows with the wafer during movement, and at the same time prevents corrosion of the equipment, thereby extending the service life of the equipment.

또한 본 발명은 언로딩되는 웨이퍼에 직접적으로 퍼지 가스가 분사되면서 웨이퍼의 판면에 부착되는 각종 파티클을 보다 완벽하게 제거하도록 하여 제품 품질 및 그 신뢰성이 대폭적으로 향상되면서 생산성과 함께 반도체 제조 수율이 향상되도록 하는 매우 유용한 효과가 있다.In addition, the present invention is to remove the various particles adhering to the plate surface of the wafer while the purge gas is injected directly to the unloaded wafer to more completely improve the product quality and reliability while improving the semiconductor manufacturing yield with productivity Has a very useful effect.

Claims (5)

로드락 챔버와 공정 챔버의 사이에 웨이퍼를 로딩/언로딩하는 이송 로봇이 위치되는 버퍼 챔버가 구비되는 멀티 챔버형의 공정 설비에 있어서, 상기 버퍼 챔버와 복수의 각 공정 챔버간 슬릿 도어의 상부로 퍼지 가스를 분사하는 노즐을 아래쪽으로 향하게 구비하면서 상기 버퍼 챔버측으로 웨이퍼가 언로딩될 때 퍼지 가스가 동시에 웨이퍼에 분사되도록 하는 멀티 챔버형의 공정 설비.A multi-chamber process equipment comprising a buffer chamber in which a transfer robot for loading / unloading wafers is located between a load lock chamber and a process chamber, the upper portion of the slit door between the buffer chamber and each of the plurality of process chambers. And a nozzle for spraying purge gas downward, wherein the purge gas is simultaneously sprayed onto the wafer when the wafer is unloaded to the buffer chamber. 제 1 항에 있어서, 상기 퍼지 가스는 N2 가스를 사용하는 멀티 챔버형의 공정 설비.The multi-chamber process equipment of claim 1 wherein said purge gas uses N2 gas. 제 2 항에 있어서, 상기 퍼지 가스는 상기 공정 챔버의 퍼지 시 사용하는 N2 가스를 사용하는 멀티 챔버형의 공정 설비.The multi-chamber process equipment of claim 2, wherein the purge gas uses N 2 gas used for purging the process chamber. 제 1 항에 있어서, 상기 분사 노즐은 상기 공정 챔버측 슬릿 도어의 안쪽으로 형성하는 멀티 챔버형의 공정 설비.The multi-chamber process equipment according to claim 1, wherein the spray nozzle is formed inward of the process chamber side slit door. 제 1 항에 있어서, 상기 분사 노즐은 상기 버퍼 챔버측 슬릿 도어의 바깥쪽으로 형성하는 멀티 챔버형의 공정 설비.The multi-chamber process equipment according to claim 1, wherein the injection nozzle is formed outward of the buffer chamber side slit door.
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