KR20040024156A - Single type vacuum chamber system for processing semiconductor wafer - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: A single-type vacuum chamber system for handling a semiconductor wafer is provided to improve work efficiency and shorten an interval of work time by simplifying a transfer path of a dummy wafer in a wafer pretreatment process performed on the dummy wafer. CONSTITUTION: A load unit loads/unloads the semiconductor wafer. A loadlock chamber unit transfers the semiconductor wafer to a vacuum state. A process module handles the semiconductor wafer transferred from the loadlock chamber unit. An atmospheric transfer module supplies the transfer path of the semiconductor wafer between the load unit and the loadlock chamber unit. A vacuum transfer module supplies the transfer path of the semiconductor wafer between the loadlock chamber unit and the process module. A dummy station loads the dummy wafer to pretreat into the process module through the vacuum transfer module, or unloads the dummy wafer pretreated through the vacuum transfer module from the process module, attached to the vacuum transfer module.

Description

반도체 웨이퍼 처리를 위한 매엽식 진공 챔버 시스템{Single type vacuum chamber system for processing semiconductor wafer}Single type vacuum chamber system for processing semiconductor wafer

본 발명은 반도체 제조 설비에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 반도체 웨이퍼 처리를 위한 매엽식 진공 챔버 시스템에 관한 것이다.TECHNICAL FIELD The present invention relates to semiconductor fabrication equipment, and more particularly, to a sheet type vacuum chamber system for semiconductor wafer processing.

일반적으로 반도체 소자의 제조를 위하여 다양한 제조 공정을 수행하게 되는데, 그 중에서 폴리실리콘막, 질화막, 산화막 등의 막질을 반도체 웨이퍼 상에 증착시키기 위해서는 주로 확산 공정 또는 화학 기상 증착(CVD: Chemical Vapor Deposition) 공정을 수행하게 된다. 이러한 확산 공정이나 CVD 공정을 수행하는 제조 설비는, 하나의 반도체 웨이퍼를 처리하는 매엽 방식(single type)의 장치와, 복수의 반도체 웨이퍼들을 동시에 처리하는 배치 방식(Batch type)으로 구별될 수 있다.Generally, a variety of manufacturing processes are performed to manufacture semiconductor devices. Among them, in order to deposit a film quality such as a polysilicon film, a nitride film, or an oxide film on a semiconductor wafer, a diffusion process or chemical vapor deposition (CVD) is mainly performed. The process will be carried out. The manufacturing equipment which performs such a diffusion process or a CVD process can be classified into a single type apparatus for processing one semiconductor wafer and a batch type for simultaneously processing a plurality of semiconductor wafers.

도 1은 종래의 매엽식 진공 챔버 시스템을 개략적으로 나타내 보인 도면이다.1 is a view schematically showing a conventional single wafer vacuum chamber system.

도 1을 참조하면, 종래의 매엽식 진공 챔버 시스템(100)은, 로드부(110), 대기압 이송 모듈(ATM TM; atmosphere transfer module)(120), 로드락 챔버(L/L; loadlock chamber)부(130), 진공 이송 모듈(VAC TM; vacuum transfer module)(140) 및 프로세스 모듈(PM; process module)(150)을 포함하여 구성된다. 진공 이송 모듈(140)에는 쿨러(160)가 부착된다.Referring to FIG. 1, the conventional single-leaf vacuum chamber system 100 includes a load unit 110, an atmosphere transfer module (ATM) 120, and a loadlock chamber (L / L). A unit 130, a vacuum transfer module (VAC ™) 140, and a process module (PM) 150 are configured. The cooler 160 is attached to the vacuum transfer module 140.

로드부(110)는, 반도체 웨이퍼를 로딩 또는 언로딩하기 위한 것으로서, 통상적으로 반도체 웨이퍼는 웨이퍼 카세트에 장착되어 로딩되거나 또는 언로딩된다. 로드부(110)로부터 또는 로드부(110)로 전송되는 반도체 웨이퍼는 대기압 이송 모듈(120)을 통해 이송된다. 여기서 반도체 웨이퍼의 이송은 로봇 암에 의해 이루어진다. 대기압 이송 모듈(120)을 통과한 반도체 웨이퍼는 로드락 챔버부(130)의 로드락 챔버(132)로 로딩된다. 이때 정렬기(170)에 의해 노치(notch) 정렬이 이루어진 상태에서 로딩된다. 로드락 챔버(132) 내에서의 펌핑 과정을 거친 후에, 반도체 웨이퍼는 진공 이송 모듈(140)을 통과해서 프로세스 모듈(150) 내에 로딩된다. 프로세스모듈(150) 내에 반도체 웨이퍼가 로딩되면 반도체 웨이퍼 처리 공정이 수행되며, 이 공정이 종료되면 다시 로딩되는 루트의 반대로 언로딩된다. 이때 진공 이송 모듈(140)에 부착된 쿨러(160)에 의한 냉각 공정도 수행된다.The load unit 110 is for loading or unloading a semiconductor wafer, and typically, the semiconductor wafer is mounted on a wafer cassette and loaded or unloaded. The semiconductor wafer transferred from or to the load unit 110 is transferred through the atmospheric pressure transfer module 120. The transfer of the semiconductor wafer is here by a robotic arm. The semiconductor wafer passed through the atmospheric transfer module 120 is loaded into the load lock chamber 132 of the load lock chamber 130. At this time, the notch is loaded by the aligner 170. After pumping in the load lock chamber 132, the semiconductor wafer is loaded into the process module 150 through the vacuum transfer module 140. When the semiconductor wafer is loaded in the process module 150, the semiconductor wafer processing process is performed, and when the process is finished, the semiconductor wafer is unloaded in the reverse direction of the reloading route. At this time, the cooling process by the cooler 160 attached to the vacuum transfer module 140 is also performed.

그런데 이와 같은 구조의 매엽식 진공 챔버 시스템(100)에 있어서, 실제 공정을 수행하기 전에 더미 웨이퍼를 이용한 전(pre) 웨이퍼 처리 공정을 수행하여 1차 슬롯의 열 효과를 방지하고 있다. 이와 같은 더미 웨이퍼에 대한 처리 공정을 수행하기 위해서 더미 웨이퍼는, 앞서 설명한 경로와 동일한 경로, 즉 로드부(110), 대기압 이송 모듈(120), 로드락 챔버부(130) 및 진공 이송 모듈(140)을 통해 프로세서 모듈(150)로 로딩되며, 전 웨이퍼 처리 공정이 끝난 후에도, 마찬가지로 진공 이송 모듈(140), 로드락 챔버부(130), 대기압 이송 모듈(120) 및 로드부(110)를 통해 언로딩된다. 이와 같이, 더미 웨이퍼에 대한 로딩 및 언로딩 경로에 대기압 이송 모듈(120) 및 로드락 챔버부(130)가 포함되므로, 불필요한 이송 및 펌핑 작업이 요구되어 작업의 효율성이 떨어지는 동시에 작업 시간이 연장되는 문제가 발생한다.However, in the single wafer type vacuum chamber system 100 having such a structure, the pre-wafer treatment process using the dummy wafer is performed before the actual process is performed to prevent the thermal effect of the primary slot. In order to perform the processing process for the dummy wafer, the dummy wafer may have the same path as that described above, that is, the load unit 110, the atmospheric pressure transfer module 120, the load lock chamber unit 130, and the vacuum transfer module 140. Is loaded into the processor module 150 through the vacuum transfer module 140, the load lock chamber 130, the atmospheric pressure transfer module 120, and the load 110. It is unloaded. As such, since the atmospheric transfer module 120 and the load lock chamber 130 are included in the loading and unloading paths of the dummy wafer, unnecessary transfer and pumping operations are required, thereby reducing work efficiency and extending working time. A problem arises.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 더미 웨이퍼에 대한 전 웨이퍼 처리 공정시에 더미 웨이퍼의 이송 경로를 간단화하여 작업의 효율성을 증가시키고 작업 시간을 단축시킬 수 있는 매엽식 진공 챔버 시스템을 제공하는 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in an effort to provide a sheet type vacuum chamber system capable of simplifying a transfer path of a dummy wafer during an entire wafer processing process for a dummy wafer, thereby increasing work efficiency and reducing work time. .

도 1은 종래의 매엽식 진공 챔버 시스템을 개략적으로 나타내 보인 도면이다.1 is a view schematically showing a conventional single wafer vacuum chamber system.

도 2는 본 발명에 따른 매엽식 진공 챔버 시스템을 나타내 보인 도면이다.Figure 2 is a view showing a single wafer vacuum chamber system according to the present invention.

상기 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 매엽식 진공 챔버 시스템은, 반도체 웨이퍼의 로딩 및 언로딩을 위한 로드부; 상기 반도체 웨이퍼를 진공 상태로 이송시키기 위한 로드락 챔버부; 상기 로드락 챔버부로부터 이송된 반도체 웨이퍼를 처리하는 프로세스 모듈; 상기 로드부와 로드락 챔버부 사이에서 상기 반도체 웨이퍼의 이송 경로를 제공하는 대기압 이송 모듈; 상기 로드락 챔버부 및 상기 프로세스 모듈 사이에서 상기 반도체 웨이퍼의 이송 경로를 제공하는진공 이송 모듈; 및 상기 진공 이송 모듈에 부착되어 상기 진공 이송 모듈을 통해 상기 프로세스 모듈로 전 처리할 더미 웨이퍼를 로딩하거나 상기 프로세스 모듈로부터 상기 진공 이송 모듈을 통해 전 처리된 더미 웨이퍼를 언로딩하는 더미 스테이션을 구비하는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above technical problem, the single-wound vacuum chamber system according to the present invention, a load unit for loading and unloading a semiconductor wafer; A load lock chamber for transferring the semiconductor wafer in a vacuum state; A process module for processing the semiconductor wafer transferred from the load lock chamber portion; An atmospheric pressure transfer module providing a transfer path of the semiconductor wafer between the load portion and the load lock chamber portion; A vacuum transfer module providing a transfer path of the semiconductor wafer between the load lock chamber portion and the process module; And a dummy station attached to the vacuum transfer module to load a dummy wafer to be preprocessed through the vacuum transfer module to the process module or to unload the preprocessed dummy wafer from the process module through the vacuum transfer module. It is characterized by.

본 발명에 있어서, 상기 진공 이송 모듈에 부착되어 상기 프로세스 모듈로부터 상기 진공 이송 모듈로 언로딩된 상기 전 처리된 더미 웨이퍼를 냉각시키는 쿨러를 더 포함하는 것이 바람직하다.In the present invention, it is preferable to further include a cooler attached to the vacuum transfer module to cool the preprocessed dummy wafer unloaded from the process module to the vacuum transfer module.

또한 상기 진공 이송 모듈 및 상기 로드락 챔버부 사이에 배치되어 노치 정렬을 수행하는 정렬기를 더 포함하는 것이 바람직하다.In addition, it is preferable to further include an aligner disposed between the vacuum transfer module and the load lock chamber to perform notch alignment.

이하 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 그러나, 본 발명의 실시예들은 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상술하는 실시예들로 인해 한정되어지는 것으로 해석되어져서는 안된다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. However, embodiments of the present invention may be modified in many different forms, and the scope of the present invention should not be construed as being limited by the embodiments described below.

도 2는 본 발명에 따른 매엽식 진공 챔버 시스템을 나타내 보인 도면이다.Figure 2 is a view showing a single wafer vacuum chamber system according to the present invention.

도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 매엽식 진공 챔버 시스템(200)은, 로드부(210), 대기압 이송 모듈(220), 로드락 챔버부(230), 진공 이송 모듈(240), 프로세스 모듈(250) 및 더미 스테이션(280)을 포함하여 구성된다. 이 외에도 상기 매엽식 진공 챔버 시스템(200)은, 진공 이송 모듈(240)에 부착된 쿨러(cooler)(260), 및 로드락 챔버부(230)와 진공 이송 모듈(240) 사이에 배치된 정렬기(aligner)(270)를 포함한다.Referring to FIG. 2, the sheet type vacuum chamber system 200 according to the present invention includes a load unit 210, an atmospheric pressure transfer module 220, a load lock chamber unit 230, a vacuum transfer module 240, and a process module. And a dummy station 280. In addition, the single-leaf vacuum chamber system 200, the cooler (260) attached to the vacuum transfer module 240, and the alignment disposed between the load lock chamber 230 and the vacuum transfer module 240 Aligner 270.

상기 로드부(210)는 반도체 웨이퍼들을 로딩 또는 언로딩하기 위한 것이다. 일반적으로 복수개의 반도체 웨이퍼들이 웨이퍼 카세트에 장착되고, 이 웨이퍼 카세트가 로드부(210)에 로딩된다. 언로딩시에도 마찬가지로 웨이퍼 카세트에 장착된 복수개의 반도체 웨이퍼들이 로드부(210)를 통해 언로딩된다. 로드부(210)를 통해 로딩된 반도체 웨이퍼들은 대기압 상태의 대기압 이송 모듈(220)을 통해 이송된다. 물론 이송되기 전에 반도체 웨이퍼에 대한 맵핑(mapping)이 이루어질 수 있다.The load unit 210 is for loading or unloading semiconductor wafers. In general, a plurality of semiconductor wafers are mounted in a wafer cassette, and the wafer cassette is loaded in the load unit 210. Similarly, during unloading, a plurality of semiconductor wafers mounted in the wafer cassette are unloaded through the load unit 210. The semiconductor wafers loaded through the load unit 210 are transferred through the atmospheric transfer module 220 under atmospheric pressure. Of course, mapping to the semiconductor wafer may take place before being transferred.

대기압 이송 모듈(220)로부터 이송된 반도체 웨이퍼들은 로드락 챔버부(230)의 로드락 챔버(232)로 전송된다. 로드락 챔버(232)에 반도체 웨이퍼가 전송되면, 펌핑 작업이 수행되며, 이 펌핑 작업에 의해 로드락 챔버(232)는 진공 상태가 된다. 진공 상태의 로드락 챔버(232)로부터의 반도체 웨이퍼들은 진공 이송 모듈(240)로 전송되고, 정렬기(270)에 의한 정렬이 이루어진 후에, 각 프로세스 모듈(250)로 적절하게 배분된다.The semiconductor wafers transferred from the atmospheric pressure transfer module 220 are transferred to the load lock chamber 232 of the load lock chamber unit 230. When the semiconductor wafer is transferred to the load lock chamber 232, a pumping operation is performed, and the load lock chamber 232 is brought into a vacuum state by the pumping operation. The semiconductor wafers from the load lock chamber 232 in a vacuum state are transferred to the vacuum transfer module 240 and appropriately distributed to each process module 250 after the alignment by the aligner 270 is made.

각 프로세스 모듈(250)은 전송된 반도체 웨이퍼를 처리한 후에 다시 진공 이송 모듈(240)로 전송시킨다. 그러면 진공 이송 모듈(240)에 부착된 쿨러(260)가 동작하여 처리된 반도체 웨이퍼에 대한 냉각 공정을 수행한다. 냉각된 반도체 웨이퍼는 로드락 챔버부(230), 대기압 이송 모듈(220) 및 로드부(210)를 통해 언로딩된다.Each process module 250 processes the transferred semiconductor wafer and transfers it back to the vacuum transfer module 240. Then, the cooler 260 attached to the vacuum transfer module 240 operates to perform a cooling process on the processed semiconductor wafer. The cooled semiconductor wafer is unloaded through the load lock chamber unit 230, the atmospheric pressure transfer module 220, and the load unit 210.

지금까지 설명한 반도체 웨이퍼 처리를 수행하기 전에, 즉 전 웨이퍼 처리 과정으로서, 더미 웨이퍼가 프로세스 모듈(250)로 로딩되어 처리되어야 한다. 이때 더미 웨이퍼는 더미 스테이션(280) 및 진공 이송 모듈(240)을 통해 프로세스 모듈(250)로 로딩된다. 즉 더미 스테이션(280)이 진공 이송 모듈(240)에 인접해서 배치되므로, 더미 웨이퍼는 직접 더미 스테이션(280)으로부터 진공 이송 모듈(240)로 전송된다. 진공 이송 모듈(240)로 전송된 더미 웨이퍼는 정렬기(270)에 의해 정렬되어 각 프로세스 모듈(250)에 배분된다.Prior to performing the semiconductor wafer processing described so far, that is, as a whole wafer processing process, the dummy wafer should be loaded into the process module 250 and processed. In this case, the dummy wafer is loaded into the process module 250 through the dummy station 280 and the vacuum transfer module 240. That is, since the dummy station 280 is disposed adjacent to the vacuum transfer module 240, the dummy wafer is transferred directly from the dummy station 280 to the vacuum transfer module 240. The dummy wafer transferred to the vacuum transfer module 240 is aligned by the aligner 270 and distributed to each process module 250.

각 프로세스 모듈(250)에서 처리되어 다시 진공 이송 모듈(240)로 전송된 더미 웨이퍼들은 쿨러(260)에 의해 냉각되고, 냉각이 완료된 후에는 진공 이송 모듈(240)로부터 더미 스테이션(280)으로 직접 언로딩된다.The dummy wafers processed in each process module 250 and transferred back to the vacuum transfer module 240 are cooled by the cooler 260, and after cooling is completed, the dummy wafers are directly transferred from the vacuum transfer module 240 to the dummy station 280. It is unloaded.

이상 본 발명을 바람직한 실시예를 들어 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상 내에서 당 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 여러 가지 변형이 가능함은 당연하다.Although the present invention has been described in detail with reference to preferred embodiments, the present invention is not limited to the above embodiments, and various modifications may be made by those skilled in the art within the technical spirit of the present invention. Do.

이상의 설명에서와 같이, 본 발명에 따른 매엽식 진공 챔버 시스템에 의하면, 반도체 웨이퍼에 대한 처리가 이루어지기 전의 전 웨이퍼 처리 공정으로서 더미 웨이퍼에 대한 처리를 수행할 때, 더미 웨이퍼가 직접 진공 이송 모듈에 부착된 더미 스테이션으로부터 진공 이송 모듈을 통해 프로세스 모듈로 전송되고, 전 웨이퍼 처리가 이루어진 후에도 프로세스 모듈로부터 진공 이송 모듈을 통해 직접 더미 스테이션으로 언로딩되므로 불필요한 단계들을 생략할 수 있게 되며, 이에 따라 작업의 효율성을 증대시킬 수 있고 작업 시간도 또한 단축시킬 수 있다는 이점을 제공한다.As described above, according to the single wafer type vacuum chamber system according to the present invention, when the wafer is processed as a whole wafer processing step before the semiconductor wafer is processed, the dummy wafer is directly transferred to the vacuum transfer module. It is transferred from the attached dummy station to the process module through the vacuum transfer module and unloaded directly from the process module through the vacuum transfer module to the dummy station even after the entire wafer processing is performed, thus eliminating unnecessary steps. The advantage is that efficiency can be increased and work time can also be shortened.

Claims (3)

반도체 웨이퍼의 로딩 및 언로딩을 위한 로드부;A load unit for loading and unloading a semiconductor wafer; 상기 반도체 웨이퍼를 진공 상태로 이송시키기 위한 로드락 챔버부;A load lock chamber for transferring the semiconductor wafer in a vacuum state; 상기 로드락 챔버부로부터 이송된 반도체 웨이퍼를 처리하는 프로세스 모듈;A process module for processing the semiconductor wafer transferred from the load lock chamber portion; 상기 로드부와 로드락 챔버부 사이에서 상기 반도체 웨이퍼의 이송 경로를 제공하는 대기압 이송 모듈;An atmospheric pressure transfer module providing a transfer path of the semiconductor wafer between the load portion and the load lock chamber portion; 상기 로드락 챔버부 및 상기 프로세스 모듈 사이에서 상기 반도체 웨이퍼의 이송 경로를 제공하는 진공 이송 모듈; 및A vacuum transfer module providing a transfer path of the semiconductor wafer between the load lock chamber portion and the process module; And 상기 진공 이송 모듈에 부착되어 상기 진공 이송 모듈을 통해 상기 프로세스 모듈로 전 처리할 더미 웨이퍼를 로딩하거나 상기 프로세스 모듈로부터 상기 진공 이송 모듈을 통해 전 처리된 더미 웨이퍼를 언로딩하는 더미 스테이션을 구비하는 것을 특징으로 하는 매엽식 진공 챔버 시스템.And a dummy station attached to the vacuum transfer module to load a dummy wafer to be preprocessed through the vacuum transfer module to the process module or to unload the preprocessed dummy wafer from the process module through the vacuum transfer module. Single sheet vacuum chamber system. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 진공 이송 모듈에 부착되어 상기 프로세스 모듈로부터 상기 진공 이송 모듈로 언로딩된 상기 전 처리된 더미 웨이퍼를 냉각시키는 쿨러를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 매엽식 진공 챔버 시스템.And a cooler attached to the vacuum transfer module to cool the preprocessed dummy wafer unloaded from the process module to the vacuum transfer module. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 진공 이송 모듈 및 상기 로드락 챔버부 사이에 배치되어 노치 정렬을 수행하는 정렬기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 매엽식 진공 챔버 시스템.And a sorter disposed between the vacuum transfer module and the load lock chamber to perform notch alignment.
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KR101330225B1 (en) * 2012-05-25 2013-11-18 피에스케이 주식회사 Method for bonding of substrate and substrate reflow treatment apparatus

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