KR20040080024A - 버퍼챔버를 갖는 반도체 장비 - Google Patents

버퍼챔버를 갖는 반도체 장비 Download PDF

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Abstract

버퍼챔버를 갖는 반도체 장비를 제공한다. 이 장비는 웨이퍼를 수용하는 적어도 하나의 로드락 포트(load lock ports)를 구비한다. 로드락 포트에 버퍼 챔버가 연결된다. 버퍼 챔버는 로드락 포트에 대해 개폐가능하다. 버퍼 챔버에 적어도 2개의 공정 챔버들이 연결된다. 공정 챔버는 버퍼 챔버에 대해 개폐 가능하다. 버퍼 챔버 내에 적어도 하나의 버퍼 웨이퍼 정렬 수단이 배치된다. 버퍼 챔버 내에 적어도 하나의 버퍼 챔버 로봇 암이 배치된다. 버퍼 챔버 로봇 암은 로드락 포트, 버퍼 웨이퍼 정렬 수단 및 공정 챔버들로 웨이퍼를 이동시킬 수 있다. 버퍼 웨이퍼 정렬 수단은 서로 다른 공정 챔버들로 웨이퍼가 이동될때, 웨이퍼를 재정렬시킨다. 이에 따라, 웨이퍼 오정렬에 따른 웨이퍼의 파손등을 방지하여 생산성을 향상시킬 수 있다.

Description

버퍼챔버를 갖는 반도체 장비{Semiconductor apparatus having a buffer chamber}
본 발명은 반도체 제조용 장비에 관한 것으로, 특히, 버퍼 챔버를 갖는 반도체 장비에 관한 것이다.
반도체 공정들 중의 일부는 소정의 온도 및 소정의 진공도에서 진행된다. 일반적으로, 공정온도는 상온(약 20℃)에 비하여 월등히 높으며, 진공도는 대기에 비하여 월등히 낮다. 반도체기판으로 사용되는 웨이퍼는 급격한 온도 변화에 민감하다. 즉, 웨이퍼의 온도가 급격히 변경될 경우, 웨이퍼들은 휘거나 깨어질 수 있다. 이에 따라, 상온에 비하여 높은 공정온도로 진행하는 반도체 장비의 경우, 웨이퍼가 공정 챔버로 내로 바로 인입되지 않고, 공정온도 또는 진공도를 천천히 변경시키기 위한 버퍼 챔버를 구비한다.
도 1은 종래의 버퍼 챔버를 갖는 반도체 장비를 설명하기 위한 평면도이다.
도 1을 참조하면, 웨이퍼들(5)이 낱장으로 수용되는 2개의 로드락 포트들(1, load lock ports)이 배치된다. 상기 로드락 포트들(1)과 연결된 버퍼 챔버(2)가 배치된다. 상기 버퍼 챔버(2)는 상기 로드락 포트들(1)에 대해 개폐기능을 갖는다. 상기 버퍼 챔버(2)에 3개의 공정 챔버들(4)이 연결된다. 상기 3개의 공정 챔버들(4)은 서로 다른 공정을 진행할 수 있다. 상기 버퍼 챔버(2) 내에 로봇 암(3, robot arm)이 배치된다. 상기 로봇 암(3)은 상기 로드락 포트(1) 내의 웨이퍼(5)를 상기 버퍼 챔버(2) 내로 이동시키고, 상기 버퍼 챔버(2) 내의 웨이퍼(5)를 상기 공정 챔버들(4)로 이동시키는 역활을 한다.
상기한 구조의 반도체 장비의 동작을 간략히 설명한다. 반송실(미도시함)에서 정렬된 웨이퍼(5)가 로드락 포트(1)로 인입된다. 상기 로드락 포트(1)로 인입된 웨이퍼(5)는 상기 로봇 암(3)에 의해 상기 버퍼 챔버(2) 내로 인입된다. 이어서, 상기 버퍼 챔버(2) 내부의 온도 또는 진공도가 상기 공정 챔버들(4) 내부와 동일한 수준으로 천천히 변경된다. 상기 버퍼 챔버(2) 내부 및 상기 공정 챔버들(4) 내부의 온도 또는 진공도가 동일하게 되면, 상기 로봇 암(3)은 상기 웨이퍼(5)를 상기 공정 챔버들(4) 중 선택된 공정 챔버(4) 내로 인입시킨다. 상기 선택된 공정 챔버(4) 내에서 공정이 완료된 후에, 상기 선택된 공정 챔버(4) 내의 웨이퍼(5)는 다시 상기 버퍼 챔버(2) 내로 방출되고, 상기 방출된 웨이퍼(5)는 다른 공정 챔버(4)로 인입된다. 상기 방출된 웨이퍼(5)가 상기 다른 공정 챔버(4)로 인입될때, 오정렬될 수 있다. 상기 방출된 웨이퍼(5)의 오정렬은 상기 선택된 공정챔버(4) 내에서 공정이 진행되는 동안이나, 상기 선택된 공정 챔버(4)로 부터 웨이퍼(5)가 방출될때 발생할 수 있다.
상기 오정렬된 웨이퍼(5)가 상기 다른 공정 챔버(4)로 인입될 경우, 웨이퍼(5)가 깨어질 수 있다. 그 결과, 웨이퍼의 손실 및 반도체 장비의 크리닝 작업등에 의하여 생산성이 저하될 수 있다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 생산성을 향상시킬 수 있는 버퍼 챔버를 갖는 반도체 장비를 제공하는데 있다.
도 1은 종래의 버퍼 챔버를 갖는 반도체 장비를 설명하기 위한 평면도이다.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 버퍼 챔버를 갖는 반도체 장비를 설명하기 위한 평면도이다.
상술한 기술적 과제를 해결하기 위한 반도체 장비를 제공한다. 이 장비는 웨이퍼를 수용하는 적어도 하나의 로드락 포트(load lock ports)를 포함한다. 상기 로드락 포트에 버퍼 챔버가 연결된다. 상기 버퍼 챔버는 상기 로드락 포트에 대해 개폐가능하다. 상기 버퍼 챔버에 적어도 2개의 공정 챔버들이 연결된다. 상기 공정 챔버는 상기 버퍼 챔버에 대해 개폐 가능하다. 상기 버퍼 챔버 내에 적어도 하나의 버퍼 웨이퍼 정렬 수단이 배치된다. 상기 버퍼 챔버 내에 적어도 하나의 버퍼 챔버 로봇 암이 배치된다. 상기 버퍼 챔버 로봇 암은 상기 로드락 포트, 상기 버퍼 웨이퍼 정렬 수단 및 상기 공정 챔버들로 웨이퍼를 이동시킬 수 있다.
구체적으로, 상기 장비는 반송실, 적어도 하나의 로드 포트, 웨이퍼 정렬 수단 및 적어도 하나의 반송실 로봇 암을 더 포함하는 것이 바람직하다. 상기 반송실은 상기 로드락 포트에 연결되며, 상기 로드락 포트 및 상기 로드 포트에 대해 개폐가 가능하다. 상기 로드 포트는 상기 반송실에 연결되며, 웨이퍼들이 수용되는 웨이퍼 카세트를 수용할 수 있다. 상기 웨이퍼 정렬 수단은 상기 반송실 및 상기 로드락 포트 중 선택된 적어도 하나의 내부에 배치된다. 상기 반송실 로봇 암은 상기 반송실 내에 배치되며, 상기 로드 포트 및 상기 로드락 포트로 웨이퍼를 이동시킬 수 있다. 상기 버퍼 웨이퍼 정렬 수단은 웨이퍼 척 및 센싱 수단으로 구성되는 것이 바람직하다. 상기 웨이퍼 척은 회전운동 또는 수평이동이 가능하다. 상기 센싱 수단은 웨이퍼의 플랫존 또는 웨이퍼의 수평적인 위치를 센싱한다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 상세히 설명하기로 한다. 그러나, 본 발명은 여기서 설명되어지는 실시예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 오히려, 여기서 소개되는 실시예는 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록 그리고 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되어지는 것이다. 따라서 도면에서의 요소의 형상은 보다 명확한 설명을 강조하기 위해서 과장되어진 것이다.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 버퍼 챔버를 갖는 반도체 장비를 설명하기 위한 평면도이다.
도 2를 참조하면, 복수개의 웨이퍼들(30)이 수용되는 웨이퍼 카세트를 수용할 수 있는 적어도 하나의 로드 포트(50)가 배치된다. 도 3에서는 3개의 로드 포트들(50)을 도시하였다. 상기 로드 포트들(50)에 반송실(60)이 연결된다. 상기 반송실(60)은 상기 로드 포트들(50)에 대해 개폐가능하다. 상기 반송실(60)에 적어도 하나의 로드락 포트(70)가 연결된다. 상기 로드락 포트(70)는 낱장의 웨이퍼(30)가수용될 수 있다. 상기 반송실(60)은 상기 로드락 포트(70)에 대해서도 개폐가능하다. 상기 반송실(60) 내에 적어도 하나의 반송실 로봇 암(62)이 배치된다. 상기 반송실 로봇 암(62)은 상기 로드 포트(50) 및 상기 로드락 포트(70) 간에 웨이퍼(30)를 이동시킬 수 있다. 상기 로드락 포트(70) 및 상기 반송실(60) 중 선택된 하나의 내부에 웨이퍼 정렬 수단(75)이 배치된다. 상기 웨이퍼 정렬 수단(75)은 제1 웨이퍼 척(72) 및 제1 센싱 수단(73)으로 구성될 수 있다. 상기 제1 웨이퍼 척(72)은 회전운동 또는 수평이동이 가능하며, 상기 제1 센싱 수단(73)은 웨이퍼(30)의 플랫존 또는 위치를 센싱한다. 상기 웨이퍼(30)의 플랫존은 웨이퍼(30)의 상하좌우를 구분할 수 있는 수단으로서, 웨이퍼(30)의 가장자리 중에 플랫한 부분을 말한다. 새롭게 대두되고 있는 300mm 직경 웨이퍼의 경우, 상기 플랫존은 플랫 홈으로 형성될 수 도 있다.
상기 로드락 포트(70)의 일측에 버퍼 챔버(80)가 연결된다. 상기 버퍼 챔버(80)는 상기 로드락 포트(70)에 대한 개폐기능을 갖는다. 상기 버퍼 챔버(80)에 연결된 적어도 2개의 공정 챔버들(90a,90b,90c)이 배치된다. 도 2에서는, 제1, 제2 및 제3 공정 챔버들(90a,90b,90c)을 도시하였다. 상기 공정 챔버들(90a,90b,90c)들은 상기 버퍼 챔버(80)에 대해 개폐기능을 갖는다. 상기 버퍼 챔버(80) 내에 적어도 하나의 버퍼 웨이퍼 정렬 수단(85)이 배치된다. 상기 버퍼 웨이퍼 정렬 수단(85)은 제2 웨이퍼 척(83) 및 제2 센싱 수단(84)으로 구성되는 것이 바람직하다. 상기 제2 웨이퍼 척(83)은 회전운동 또는 수평이동이 가능하며, 이에 더하여, 회전운동 및 수평이동이 모두 가능할수도 있다. 상기 제2 센싱수단(84)은 웨이퍼(30)의 플랫존 또는 위치를 센싱한다. 상기 버퍼 챔버(80) 내에 적어도 하나의 버퍼 챔버 로봇 암(82)이 배치된다. 상기 버퍼 챔버 로봇 암(82)은 상기 로드락 포트(70), 상기 버퍼 웨이퍼 정렬 수단(85) 및 상기 공정 챔버들(90a,90b,90c)로 웨이퍼를 이동시킬 수 있다.
상술한 구조의 반도체 장비의 동작원리는 다음과 같다.
상기 로드 포트(50)에 웨이퍼 카셋트가 수용되고, 상기 웨이퍼 카셋트내의 웨이퍼들(30)은 상기 반송실 로봇 암(62)에 의해 상기 반송실(60)로 이동된다. 상기 반송실(60)로 이동된 웨이퍼(30)는 상기 로드락 포트(70)로 이동된다. 이때, 웨이퍼(30)는 상기 반송실(60) 또는 상기 로드락 포트(70)내에 배치된 상기 웨이퍼 정렬 수단(75)에 의해 위치 또는 상하좌우가 정렬된다.
상기 로드락 포트(70) 내의 상기 정렬된 웨이퍼(75)는 상기 버퍼 챔버 로봇 암(82)에 의해 상기 버퍼 챔버(80) 내로 인입된다. 이어서, 상기 버퍼 챔버(80) 내의 온도 또는 진공도가 천천히 변경되어 상기 제1 공정 챔버(90a)와 동일한 수준으로 변경되고, 상기 버퍼 챔버(80) 내의 상기 정렬된 웨이퍼(30)는 상기 제1 공정 챔버(90a)로 인입되어 제1 공정이 진행된다. 상기 제1 공정이 완료된 후에, 상기 웨이퍼(30)는 다시 상기 버퍼 챔버(80)로 방출되고, 상기 방출된 웨이퍼(30)는 상기 버퍼 웨이퍼 정렬 수단(85)에 의해 위치 또는 상하좌우가 재정렬된다. 이때, 상기 버퍼 챔버(80)는 상기 제2 공정 챔버(90b)내의 온도 및 진공도로 천천히 변경될 수 있다. 이어서, 상기 재정렬된 웨이퍼(30)는 상기 제2 공정 챔버(90b)로 인입되어 제2 공정이 진행된다. 이와 동일한 방법으로, 상기 제3 공정 챔버(90c) 내의제3 공정을 진행 한후에 웨이퍼(30)는 상기 반도체 장비로 부터 인출된다.
상술한 반도체 장비 및 그 동작방법에 있어서, 상기 제1 공정 챔버(90a)에서 다른 공정 챔버들(90b,90c)로 이동되는 웨이퍼(30)는 상기 버퍼 웨이퍼 정렬 수단(85)으로 재정렬된다. 이에 따라, 종래의 공정 챔버들간의 이동시 웨이퍼의 오정렬로 인한 웨이퍼의 파손을 방지할 수 있다. 결과적으로, 본 발명에 따른 반도체 장비는 종래의 웨이퍼 손실 및 장비의 크리닝 작업을 방지하여 생산성을 향상시킬 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 버퍼 챔버 내에 적어도 하나의 버퍼 웨이퍼 정렬 수단이 배치된다. 이에 따라, 웨이퍼가 서로 다른 공정 챔버들로 이동시 상기 웨이퍼를 재정렬할 수 있다. 그 결과, 종래의 웨이퍼 파손 및 장비의 크리닝 작업을 방지하여 생산성을 향상시킬 수 있다.

Claims (3)

  1. 웨이퍼를 수용하는 적어도 하나의 로드락 포트(load lock ports);
    상기 로드락 포트들에 연결되되, 상기 로드락 포트들에 대해 개폐가능한 버퍼 챔버;
    상기 버퍼 챔버에 연결되되, 상기 버퍼 챔버에 대해 개폐가능한 적어도 2개의 공정 챔버들;
    상기 버퍼 챔버 내에 배치되는 적어도 하나의 버퍼 웨이퍼 정렬 수단;
    상기 버퍼 챔버 내에 배치되되, 상기 로드락 포트, 상기 웨이퍼 정렬 수단 및 상기 공정 챔버들로 웨이퍼를 이동시킬 수 있는 적어도 하나의 버퍼 챔버 로봇 암을 포함하는 반도체 장비.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 로드락 포트에 연결되되, 상기 로드락 포트에 대해 개폐 가능한 반송실;
    상기 반송실에 연결되되, 웨이퍼들이 수용되는 웨이퍼 카세트를 수용할 수 있는 적어도 하나의 로드 포트;
    상기 반송실 및 상기 로드락 포트 중 선택된 적어도 하나의 내부에 배치된 웨이퍼 정렬 수단; 및
    상기 반송실 내에 배치되되, 상기 로드 포트 및 상기 로드락 포트로 웨이퍼를 이동시킬 수 있는 적어도 하나의 반송실 로봇 암을 더 포함하되, 상기 반송실은 상기 로드 포트에 대해 개폐가능한 것을 특징으로 하는 반도체 장비.
  3. 상기 버퍼 웨이퍼 정렬 수단은,
    회전운동 및 수평이동 중 선택된 적어도 하나가 가능한 웨이퍼 척; 및
    웨이퍼의 플랫존 및 웨이퍼의 수평적인 위치 중 선택된 적어도 하나를 센싱하는 센싱 수단으로 구성되는 것을 특징으로 하는 반도체 장비.
KR1020030014858A 2003-03-10 2003-03-10 버퍼챔버를 갖는 반도체 장비 KR20040080024A (ko)

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KR100893880B1 (ko) * 2007-07-24 2009-04-20 세메스 주식회사 로드 락 포트를 포함하는 반도체 제조 장비 및 이를이용하는 반도체 제조 방법
KR100907217B1 (ko) 2007-09-05 2009-07-10 세메스 주식회사 반도체 소자의 제조 설비
KR100957815B1 (ko) * 2008-01-15 2010-05-13 세메스 주식회사 반도체 제조 장비
KR20190022080A (ko) 2017-08-25 2019-03-06 주식회사 선익시스템 기판 정렬이 가능한 버퍼챔버
US11087999B2 (en) 2016-12-30 2021-08-10 Snw Company Limited Buffer chamber unit for wafer processing equipment

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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