KR20050068303A - 수직형 퍼니스의 자동 셔터장치 - Google Patents

수직형 퍼니스의 자동 셔터장치 Download PDF

Info

Publication number
KR20050068303A
KR20050068303A KR1020030099522A KR20030099522A KR20050068303A KR 20050068303 A KR20050068303 A KR 20050068303A KR 1020030099522 A KR1020030099522 A KR 1020030099522A KR 20030099522 A KR20030099522 A KR 20030099522A KR 20050068303 A KR20050068303 A KR 20050068303A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
shutter
process tube
arm
boat
shutter plate
Prior art date
Application number
KR1020030099522A
Other languages
English (en)
Inventor
권은태
김태환
Original Assignee
동부아남반도체 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 동부아남반도체 주식회사 filed Critical 동부아남반도체 주식회사
Priority to KR1020030099522A priority Critical patent/KR20050068303A/ko
Publication of KR20050068303A publication Critical patent/KR20050068303A/ko

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67011—Apparatus for manufacture or treatment
    • H01L21/67098—Apparatus for thermal treatment
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/677—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for conveying, e.g. between different workstations
    • H01L21/67703—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for conveying, e.g. between different workstations between different workstations
    • H01L21/6773—Conveying cassettes, containers or carriers
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/677—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for conveying, e.g. between different workstations
    • H01L21/67763—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for conveying, e.g. between different workstations the wafers being stored in a carrier, involving loading and unloading
    • H01L21/67772—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for conveying, e.g. between different workstations the wafers being stored in a carrier, involving loading and unloading involving removal of lid, door, cover

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Container, Conveyance, Adherence, Positioning, Of Wafer (AREA)

Abstract

본 발명은 수직형 퍼니스의 자동셔터장치에 관한 것으로서, 셔터아암(20)의 끝단에 셔터판(30)이 부착되고, 셔터아암(20)을 모터구동수단(40)의 제어함에 따라 셔터판(30)은 프로세스 튜브(2)의 보트출입구(2a)를 개폐한다. 또한 모터 구동수단(40)은 셔터아암(20)의 상하이동을 제어한다.
본 발명의 자동셔터장치는 보트(5)가 프로세스 튜브(20)내에 로딩되어 있는 동안에는 셔터판(30)은 대기위치, 즉 셔터아암(20)이 가장 수축되고 가장하부에 위치하고 있다가, 보트(5)가 프로세스 튜브(2)로 부터 하강하여 프로세스 튜브(2)에서 빠지기 시작하면, 셔터판(30)은 대기위치에서 프로세스 튜브(2)의 개구(2a)의 하부에 위치하는 폐쇄대기위치, 즉, 셔터아암(20)은 하부에 그대로 위치하면서도 서서히 최대로 신장되어 셔터판(30)이 프로세스 튜브(2)의 개구(2a)의 하부에 위치된다. 보트(5)가 프로세스 튜브(2)로 부터 완전히 하강하면, 최대로 신장되어 있던 셔터아암(20)의 셔터판(30)은 하부의 폐쇄대기위치에서 밀봉위치로 이동하여 프로세스 튜브(2)의 개구(2a)를 밀봉하게 된다.
본 발명의 수직형 퍼니스의 자동셔터장치는 셔터아암의 구동원은 적절한 위치에 고정되어 있으면서, 셔터판을 신장수축가능하고 상하이동가능하게 작동하므로, 그 설치공간을 최소로 할 수 있는 효과를 가진다.

Description

수직형 퍼니스의 자동 셔터장치{AUTOMATIC SHUTTER APPARATUS FOR USE IN A VERTICAL TYPE FURNACE}
본 발명은 여러개의 반도체 웨이퍼를 일괄하여 열처리 하는 수직형 퍼니스(열처리 장치;확산로)의 자동셔터장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 작은 공간에서 작동가능하며, 로딩영역으로 부터 반도체 웨이퍼를 웨이퍼 보트에 다단으로 유지하여 프로세스 용기내에 삽탈(로드/언로드)하는 때에, 열을 효과적으로 차단할 수 있는 수직형 퍼니스의 오토셔터장치에 관한 것이다.
일반적으로, 반도체 소자 제조공정에 있어서, 반도체 웨이퍼의 산화막 형성이나, 열 CVD(Chemical Vapor Deposition)법에 의한 박막 형성이나 열확산법에 의한 고불순물 농도영역의 형성등을 행하는, 각종의 처리장치가 사용되고 있고, 이들 각종 처리장치로서 종래에 횡형의 적용으로 부터, 최근에는 종형, 즉 수직형의 열처리장치가 많이 채용되고 있다.
이러한 수직형 퍼니스에서는 다수매의 반도체 웨이퍼를 정렬 수납한 캐리어(카세트)를 장치 본체의 반입출용 영역에 넣으면, 이 캐리어가 캐리어 트랜스퍼의 동작에 의하여 이송용 스테이지상에 놓인다. 이 이송스테이지상의 캐리어내의 반도체 웨이퍼를 이송기가 1장씩 또는 5장씩 로딩영역의 웨이퍼 보트에 실어서 이송하여 다단상태로 수납 유지시킨다. 이 상태 그대로 웨이퍼 보트를 보트 엘레베이터에 의하여 상승시켜서 반도체 웨이퍼를 프로세스 용기내에 반입하고 그 프로세스 용기내를 밀봉하여 소정의 처리가스 분위기로 가열하는 것에 의하여 이 반도체 웨이퍼에 소정의 처리를 행한다.
전형적인 수직형 확산로를 도시하는 도 1을 참고로 설명하면 다음과 같다.
도 1은 종래의 기술에 따른 수직형 확산로를 도시한 단면도이다. 도시된 바와 같이, 수직형 확산로(1)는 대략 상반부에는 열처리실(8)이 설치되고, 이러한 열처리실(8)은 내측으로 프로세스 가스(process gas)가 공급됨과 아울러 웨이퍼(W)가 로딩되어 공정이 진행되는 프로세스 튜브(process tube;2)와, 이 프로세스 튜브(2)의 외측에 설치되는 히터(6)가 형성되어 있다.
프로세스 튜브(2)의 하부개구(2a)는 그 하부의 보트부 또는 로딩영역(9)에 연결되어 통하고 있다. 로딩영역(9)에는 프로세스 튜브(2)의 아래에 설치되는 승강기(3)와, 승강기(3)에 의해 프로세스 튜브(2) 내측으로 로딩/언로딩되는 페데스탈(pedestal;4)과, 페데스탈(4)의 상측에 놓여지는 보트(boat;5)를 포함한다.
프로세스 튜브(2)는 쿼츠(quartz) 재질로 형성되고, 승강기(3)에 의해 페데스탈(4) 및 일정 개수의 웨이퍼(W)를 장착한 보트(5)가 내측으로 로딩/언로딩되며, 보트(5)에 장착된 웨이퍼(W) 표면에 박막형성을 위한 반응에 필요한 프로세스 가스가 내측으로 공급된다.
승강기(3)는 회전력을 제공하는 모터(3a)와, 프로세스 튜브(2) 아래에 수직되게 설치됨과 아울러 모터(3a)의 회전축에 기계적으로 연결되는 리드스크류(3b)와, 리드스크류(3b)에 나사결합되는 볼너트(3c)와, 볼너트(3c)에 일측이 결합되어 모터(3a)의 구동에 의해 상측면에 위치하는 페데스탈(4) 및 보트(5)를 프로세스 튜브(2) 내측으로 또는 그 하측으로 이동시키는 승강판(3d)을 포함한다.
페데스탈(4)은 프로세스 튜브(2)중 가스의 배기시나 승강판(3d)의 개방에 의해 온도가 비교적 낮은 하부에 위치하여 그 상측에 위치하는 보트(5)에 장착된 웨이퍼(W)의 온도를 균일하게 한다.
보트(5)는 쿼츠(quartz) 재질로 형성되며, 웨이퍼(W)가 각각 장착되는 복수의 슬롯(미도시)을 형성한다.
이와 같은 종래의 수직형 확산로(1)는, 노내의 히터(6)의 온도를 통상 700℃를 유지하고 있으나, 프로세스 튜브(2)의 하부개구(2a)가 개방되어 있으므로, 튜브(2)의 바닥부분에 온도손실이 발생하게 될 뿐만아니라, 하부의 로딩영역(9)에 개방되어 있는 여러 부품에 고온으로 인한 응력이 가해지므로 부품의 오동작및 고장의 원인이 되었다. 또한 로딩영역(9)내를 정비하는 경우, 열의 방출로 인해 정비에 어려움이 있고, 프로세스 튜브(2)의 내부온도를 다운시켜야 하므로, 유지보수에 추가되는 시간이 발생되므로 화상의 위험이 있었다.
이에, 도 2와 같이, 프로세스 튜브(2)의 하부개구(2a)를 폐쇄하는 셔터장치를 채용하고 있다. 하지만, 이러한 셔터장치(20)는 개폐구동원(24)에 의해 셔터(22)를 슬라이딩이송하여 프로세스 튜브(2)의 하부개구(2a)를 개폐하는 구성으로, 셔터(22)를 슬라이딩 이송한 후에는 셔터(22)를 상하로 이동하는 구성이 필요하고 또한, 셔터(22)를 회전하는 구성이 필요하므로, 공간을 많이 차지하는 문제가 있었다.
본 발명은 상술한 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 작은 공간에서 작동가능하며, 로딩영역으로 부터 반도체 웨이퍼를 웨이퍼 보트에 다단으로 유지하여 프로세스 용기내에 삽탈(로드/언로드)하는 때에, 열을 효과적으로 차단할 수 있는 수직형 퍼니스의 오토셔터장치를 제공하는 것이다.
이와 같은 목적을 실현하기 위한 본 발명에 따른 수직형 퍼니스의 자동셔터장치는 프로세스 튜브의 보트출입구를 개폐하는 셔터판과, 상기 셔터판을 신장수축하고 상하로 이동하고 셔터아암과, 상기 셔터아암의 작동을 제어하는 모터 구동수단을 포함하되, 상기 보트가 상기 프로세스 튜브내에 로딩되어 있는 동안에는 상기 셔터판은 대기위치에 있고, 상기 보트가 상기 프로세스 튜브로 부터 하강하기 시작하면, 상기 셔터판은 상기 프로세스 튜브의 개구의 하부에 위치하는 폐쇄대기위치에 있고, 상기 보트가 상기 프로세스 튜브로 부터 완전히 하강하면, 상기 셔터판은 상기 프로세스 튜브의 개구를 밀봉하는 밀봉위치로 있는다.
본 발명의 수직형 퍼니스의 자동셔터장치에 있어서, 셔터판의 대기위치는 상기 셔터아암이 가장 수축되어 하부에 위치하는 것이고, 상기 셔터판의 폐쇄대기위치는 상기 셔터아암이 가장 신장되어 하부에 위치하는 것이고, 상기 셔텨판의 밀봉위치는 상기 셔터아암이 가장신장되어 상부에 위치하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의하면, 셔터아암의 구동원은 적절한 위치에 고정되어 있으면서, 셔터아암이 셔터판을 신장수축가능하고 상하이동가능하게 작동하므로, 그 설치공간을 최소로 할 수 있는 효과를 가진다.
이하, 본 발명의 가장 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 더욱 상세히 설명하기로 한다.
도 3a 내지 도 3c는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 수직형 퍼니스의 자동셔터장치의 작동을 나타내는 순서도로서, 도 1내지 도 2와 동일한 구성에는 동일한 참조부호를 사용하면서 그 상세한 설명은 생략하였다.
도시된 바와 같이, 본 발명의 바람직한 수직형 퍼니스의 자동셔터장치는 셔터아암(30)의 끝단에 셔터판(32)이 부착되고, 셔터아암(30)을 모터구동수단(40)의 제어함에 따라 셔터판(32)은 프로세스 튜브(2)의 하부개구(2a)인 보트출입구를 개폐한다. 또한 모터 구동수단(40)은 셔터아암(30)의 상하이동을 제어한다.
한편, 셔터판(32)의 상부에는 프로세스 튜브(2)의 보트출입구(2a)를 확실할게 밀봉폐쇄하고자 O-링(34)이 부착되고, O-링(34)및 셔터자체가 받을 수 있는 열손상(Thermal Damage)를 최소화하기 위하여, 예를들어, 도 4에 도시된 바와 같이, 셔터판(32)의 외측면을 감싸는 냉각수 공급수단(36)이 부착되어, 냉각수(Process Cooling Water:PCR)를 흘려 넣어서 배출되도록 하는 것이 바람직하다. 또한, 셔터아암(30)의 신장및 상승이 과도하지 않도록 리미트 센서(도시하지 않음)가 모터구동수단(40)에 부착되는 것이 바람직하다.
이상과 같이 구성된 본 발명의 수직형 퍼니스의 자동셔터장치는 다음과 같이 작동한다.
먼저, 도 3a에 도시된 바와 같이, 보트(5)가 프로세스 튜브(2)내에 로딩되어 있는 동안에는 셔터판(32)은 대기위치, 즉 셔터아암(30)이 가장 수축되고 가장하부에 위치하고 있다.
이어서, 도 3b에 도시된 바와 같이, 보트(5)가 프로세스 튜브(2)로 부터 하강하여 프로세스 튜브(2)에서 빠지기 시작하면, 셔터판(32)은 대기위치에서 프로세스 튜브(2)의 개구(2a)의 하부에 위치하는 폐쇄대기위치로 이동한다. 즉, 셔터아암(30)은 하부에 그대로 위치하면서도 서서히 최대로 신장되어 셔터판(32)이 프로세스 튜브(2)의 개구(2a)의 하부에 위치된다.
마지막으로, 도 3c에 도시된 바와 같이, 보트(5)가 프로세스 튜브(2)로 부터 완전히 하강하면, 최대로 신장되어 있던 셔터아암(30)의 셔터판(32)은 하부의 폐쇄대기위치에서 밀봉위치로 이동한다. 즉, 셔터아암(30)을 하부에서 상부로 이동하여 프로세스 튜브(2)의 개구(2a)를 밀봉하게 된다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 수직형 퍼니스의 자동셔터장치는 셔터아암의 구동원은 적절한 위치에 고정되어 있으면서, 셔터판을 신장수축가능하고 상하이동가능하게 작동하므로, 그 설치공간을 최소로 할 수 있는 효과를 가진다.
이상에서 설명한 것은 본 발명에 따른 수직형 퍼니스의 자동셔터장치를 실시하기 위한 하나의 실시예에 불과한 것으로서, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 않고, 이하의 특허청구범위에서 청구하는 바와 같이 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경 실시가 가능한 범위까지 본 발명의 기술적 정신이 있다고 할 것이다.
도 1은 종래의 기술에 따른 전형적인 수직형 퍼시스를 도시한 단면도이고,
도 2는 도 1의 종래의 수직형 퍼시스에 셔터장치를 구비한 상태를 나타내는 개략도이고,
도 3a 내지 도 3c는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 수직형 퍼니스의 자동셔터장치의 작동을 나타내는 순서도이다.
< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >
2 ; 프로세스 튜브 2a ; 하부개구
5 ; 보트 6 ; 히터
22 ; 셔터 24 ; 구동원
30 ; 셔터아암 32 ; 셔터판
34 ; O-링 40 ; 모터구동수단

Claims (2)

  1. 수직형 퍼니스의 자동셔터장치에 있어서,
    프로세스 튜브의 보트출입구를 개폐하는 셔터판과,
    상기 셔터판을 신장수축하고 상하로 이동하고 셔터아암과,
    상기 셔터아암의 작동을 제어하는 모터 구동수단을 포함하되,
    상기 보트가 상기 프로세스 튜브내에 로딩되어 있는 동안에는 상기 셔터판은 대기위치에 있고, 상기 보트가 상기 프로세스 튜브로 부터 하강하기 시작하면, 상기 셔터판은 상기 프로세스 튜브의 개구의 하부에 위치하는 폐쇄대기위치에 있고, 상기 보트가 상기 프로세스 튜브로 부터 완전히 하강하면, 상기 셔터판은 상기 프로세스 튜브의 개구를 밀봉하는 밀봉위치로 있는 수직형 퍼니스의 자동셔터장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 셔터판의 대기위치는 상기 셔터아암이 가장 수축되어 하부에 위치하는 것이고, 상기 셔터판의 폐쇄대기위치는 상기 셔터아암이 가장 신장되어 하부에 위치하는 것이고, 상기 셔텨판의 밀봉위치는 상기 셔터아암이 가장신장되어 상부에 위치하는 것을 특징으로 하는 수직형 퍼니스의 자동셔터장치.
KR1020030099522A 2003-12-30 2003-12-30 수직형 퍼니스의 자동 셔터장치 KR20050068303A (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020030099522A KR20050068303A (ko) 2003-12-30 2003-12-30 수직형 퍼니스의 자동 셔터장치

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020030099522A KR20050068303A (ko) 2003-12-30 2003-12-30 수직형 퍼니스의 자동 셔터장치

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20050068303A true KR20050068303A (ko) 2005-07-05

Family

ID=37258869

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020030099522A KR20050068303A (ko) 2003-12-30 2003-12-30 수직형 퍼니스의 자동 셔터장치

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR20050068303A (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102447175B1 (ko) 2022-07-05 2022-09-26 주식회사제이에스솔루션 퍼니스 히터용 셔터

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102447175B1 (ko) 2022-07-05 2022-09-26 주식회사제이에스솔루션 퍼니스 히터용 셔터
WO2024010262A1 (ko) * 2022-07-05 2024-01-11 주식회사제이에스솔루션 퍼니스 히터용 셔터

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100653720B1 (ko) 열처리 설비 및 이의 구동방법
KR100359351B1 (ko) 종형열처리장치
KR100245404B1 (ko) 종형처리장치
JP2001196363A (ja) 基板を加熱及び冷却する方法及び装置
KR100658847B1 (ko) 산화 처리장치
KR102396770B1 (ko) 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법
KR20050068303A (ko) 수직형 퍼니스의 자동 셔터장치
KR0171618B1 (ko) 종형 열처리장치
KR20040094400A (ko) 종형 열 처리 장치
JP3027019B2 (ja) 熱処理装置
TWI761758B (zh) 半導體裝置的製造方法、基板處理裝置及記錄媒體
JP2007088337A (ja) 基板処理装置
JP4015818B2 (ja) 半導体製造装置
TW202041706A (zh) 基板處理裝置及半導體裝置之製造方法暨記錄媒體
JP4155849B2 (ja) 基板処理装置
JP2002093715A (ja) 半導体製造装置
JP2006190812A (ja) 基板処理装置
JP2001068425A (ja) 半導体熱処理装置及び方法
JP4203252B2 (ja) 半導体製造装置
JP2005032994A (ja) 基板処理装置
JP2006253448A (ja) 基板処理装置
JP2010040919A (ja) 基板処理装置
JP2010086986A (ja) 基板処理装置
JP2005150584A (ja) 半導体製造装置
CN111834252A (zh) 基板处理装置

Legal Events

Date Code Title Description
N231 Notification of change of applicant
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E601 Decision to refuse application