KR20060000579A - Semiconductor manufacturing device having a function of removing particle - Google Patents

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Abstract

로드락 챔버에서 발생되는 파티클 제거 기능을 갖는 반도체 제조 장치가 개시된다. 로드락 챔버는 하나 이상의 공정 챔버의 일측에 상호 연통 가능하게 설치되고, 웨이퍼를 이송하기 위한 소정의 이송공간을 정의하며, 외부의 펌프와의 연결을 통해 분위기를 형성하기 위해 형성된 주입부를 갖는다. 반송 로봇은 로드락 챔버내에 구비되어, 웨이퍼를 이송한다. 제1 펌핑관은 파티클 제거를 위해 주입부에서 반송 로봇 근방까지 연장되어 펌프의 펌핑 동작을 통해 파티클을 주입부로 배출한다. 이에 따라, 로드락 펌핑의 위치를 각 부분별로 나누어 펌핑함으로써, 로드락 챔버에서 발생되는 파티클을 효율적으로 제거할 수 있다.Disclosed is a semiconductor manufacturing apparatus having a particle removing function generated in a load lock chamber. The load lock chamber is installed on one side of one or more process chambers so as to communicate with each other, defines a predetermined transfer space for transferring wafers, and has an injection portion formed to form an atmosphere through a connection with an external pump. The transfer robot is provided in the load lock chamber to transfer the wafer. The first pumping tube extends from the injection portion to the vicinity of the transfer robot for particle removal to discharge particles to the injection portion through the pumping operation of the pump. Accordingly, by dividing the position of the load lock pumping into parts, the particles generated in the load lock chamber can be efficiently removed.

로드락 챔버, 공정 챔버, 파티클, 펌핑, 반송 로봇Load Lock Chamber, Process Chamber, Particles, Pumping, Transfer Robots

Description

파티클 제거 기능을 갖는 반도체 제조 장치{SEMICONDUCTOR MANUFACTURING DEVICE HAVING A FUNCTION OF REMOVING PARTICLE}Semiconductor manufacturing device with particle removal function {SEMICONDUCTOR MANUFACTURING DEVICE HAVING A FUNCTION OF REMOVING PARTICLE}

도 1은 일반적인 반도체 제조 장치의 개략적인 구성도이다.1 is a schematic configuration diagram of a general semiconductor manufacturing apparatus.

도 2는 상기한 도 1의 반송 로봇을 나타낸 평면도이다.FIG. 2 is a plan view illustrating the transfer robot of FIG. 1.

도 3은 본 발명에 따른 반도체 제조 장치의 개략적인 구성도이다.3 is a schematic configuration diagram of a semiconductor manufacturing apparatus according to the present invention.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>

110 : 로드락 챔버 112, 114, 116, 118 : 공정 챔버110: load lock chamber 112, 114, 116, 118: process chamber

122 : 내부 도어 120 : 스토리지 엘리베이터122: internal door 120: storage elevator

124 : 외부 도어 130 : 반송 로봇124: outer door 130: carrier robot

142 : 제1 주입부 144 : 제2 주입부142: first injection portion 144: second injection portion

145, 146, 147, 148, 149 : 펌핑관145, 146, 147, 148, 149: pumping pipe

본 발명은 반도체 제조 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 로드락 챔버에서 발생되는 파티클을 제거하기 위한 파티클 제거 기능을 갖는 반도체 제조 장치에 관한 것이다. The present invention relates to a semiconductor manufacturing apparatus, and more particularly to a semiconductor manufacturing apparatus having a particle removal function for removing particles generated in the load lock chamber.                         

일반적으로 반도체소자는 미세한 파티클(Particle)에 의해서도 공정불량이 발생하므로, 파티클의 개수가 극도로 제한되는 고진공(High Vacuum)의 공정 챔버 내부에서 반도체소자의 제조 공정이 진행된다. 보통, 고진공이라 함은 0.1[Pa] 내지 10[μPa]이고, 저진공이라 함은 105[Pa] 내지 100[Pa]이다.In general, since a semiconductor device generates a process defect even by fine particles, a manufacturing process of the semiconductor device is performed in a high vacuum process chamber in which the number of particles is extremely limited. Usually, high vacuum is 0.1 [Pa] to 10 [μPa], and low vacuum is 10 5 [Pa] to 100 [Pa].

또한, 상기 공정 챔버의 내부압력은 대기압과 상당한 차이가 있으므로 고진공 챔버 내부로 공정진행을 위해서 투입되는 웨이퍼는 공정 챔버보다 내부압력이 낮은 저진공의 로드락 챔버를 경유하여 공정 챔버 내부로 투입된다.In addition, since the internal pressure of the process chamber is substantially different from the atmospheric pressure, the wafer introduced for the process progress into the high vacuum chamber is introduced into the process chamber via a low-vacuum load lock chamber having a lower internal pressure than the process chamber.

도 1은 일반적인 반도체 제조 장치의 개략적인 구성도이다.1 is a schematic configuration diagram of a general semiconductor manufacturing apparatus.

도 1을 참조하면, 저진공 펌프(미도시)에 의해서 저진공 상태로 조절되는 로드락 챔버(10)의 주변부에 제1 공정 챔버(12), 제2 공정 챔버(14), 제3 공정 챔버(16) 및 제4 공정 챔버(18)로 이루어지는 복수의 공정 챔버들이 설치된다. 상기 각 공정 챔버(12, 14, 16, 18)는 상기 고진공 펌프에 의해서 고진공 상태로 조절되며, 상기 로드락 챔버(10)와 각 공정 챔버(12, 14, 16, 18) 사이에는 웨이퍼가 출입할 수 있는 내부 도어(22)가 각각 설치된다. Referring to FIG. 1, a first process chamber 12, a second process chamber 14, and a third process chamber are disposed at a periphery of a load lock chamber 10 controlled by a low vacuum pump (not shown) in a low vacuum state. A plurality of process chambers consisting of the 16 and the fourth process chamber 18 are provided. Each of the process chambers 12, 14, 16, and 18 is controlled to a high vacuum state by the high vacuum pump, and a wafer enters and exits between the load lock chamber 10 and each of the process chambers 12, 14, 16, and 18. Inner doors 22 are provided, respectively.

또한, 상기 로드락 챔버(10) 내부에는 외부 도어(24)를 출입하는 웨이퍼가 잠시 위치하는 스토리지 엘리베이터(20)가 설치되어 있고, 상기 로드락 챔버(10) 일측에는 웨이퍼가 출입할 수 있는 외부 도어(24)가 구비되어 있다.In addition, the load lock chamber 10 is provided with a storage elevator 20 in which a wafer for temporarily entering and exiting the outer door 24 is installed, and an outer side of the load lock chamber 10 in which the wafer can enter and exit. The door 24 is provided.

한편, 로드락 챔버(10)와 공정 챔버(12, 14, 16, 18)간에 웨이퍼를 반송하는 반송 로봇(30)이 각 챔버 사이에 배치된다. On the other hand, the transfer robot 30 which transfers a wafer between the load lock chamber 10 and the process chambers 12, 14, 16, 18 is arrange | positioned between each chamber.                         

도 2는 상기한 도 1의 반송 로봇을 나타낸 평면도이다.FIG. 2 is a plan view illustrating the transfer robot of FIG. 1.

도 2에 도시된 바와 같이, 구동 모터(미도시)와 공압 엑튜에이터(미도시) 각각이 구비된 로봇 본체(31)에 2개의 로봇 암(32,33)이 조인트(34)로 회전 가능하게 연결되어 있다. 한편, 각 로봇 암(32,33)의 중간도 조인트(34)에 의해 회전 가능하게 연결되어 있다. 각 로봇 암(32,33)의 단부에는 웨이퍼가 안치되는 블레이드(35)가 역시 조인트(34)에 의해 회전 가능하게 연결되어 있다. 상기와 같이 구성된 로봇 암(32,33) 및 블레이드(35)는 수평면을 중심으로 좌우 회전 및 전후진되고, 또한 승강 동작도 한다.As shown in FIG. 2, two robot arms 32 and 33 are rotatably connected to a joint 34 in a robot body 31 provided with a driving motor (not shown) and a pneumatic actuator (not shown), respectively. It is connected. On the other hand, the intermediate | middle degree joint of each robot arm 32 and 33 is rotatably connected by the joint 34. As shown in FIG. At the end of each robot arm 32, 33, a blade 35 on which a wafer is placed is rotatably connected by a joint 34. The robot arms 32 and 33 and the blade 35 configured as described above are rotated left and right about the horizontal plane and moved back and forth, and the lifting operation is also performed.

이상에서 설명한 바와 같이, 로드락 챔버에서는 웨이퍼를 공정 챔버에 인입 또는 인출하기 위한 조건을 만들기 위해 펌핑 동작을 수행한다. 하지만, 이러한 펌핑 동작을 통해서는 로드락 챔버에서 발생될 수 있는 파티클 요소들을 완전하게 해결하지 못하는 실정이다.As described above, the load lock chamber performs a pumping operation to create a condition for drawing or withdrawing a wafer into the process chamber. However, this pumping operation does not completely solve the particle elements that may occur in the load lock chamber.

구체적으로, 로드락 챔버는 반도체 장치의 제조공정동안 여러 번 개폐 동작을 반복한다. 이때마다 로드락 챔버내에 있는 파티클에 의해 공정 챔버내에 존재하는 웨이퍼가 오염될 수 있어 반도체 장치의 품질을 저하시킬 우려가 있다.Specifically, the load lock chamber repeats the opening and closing operation several times during the manufacturing process of the semiconductor device. At this time, the wafer present in the process chamber may be contaminated by particles in the load lock chamber, which may deteriorate the quality of the semiconductor device.

또한, 파티클 체크시에 스펙 아웃(spec out)이 발생되면 설비고정시간 증가와 생산성 저하 요인이 될 뿐만 아니라, 설비 가동율 저하를 유발하는 문제점이 있다.In addition, when a spec out occurs during particle check, not only does it increase equipment fixing time and decrease productivity, but also causes a problem of lowering equipment operation rate.

이에 본 발명의 기술적 과제는 이러한 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으 로, 본 발명의 목적은 로드락 펌핑의 위치를 각 부분별로 나누어 펌핑함으로써 효율적으로 파티클을 제거하기 위한 파티클 제거 기능을 갖는 반도체 제조 장치를 제공하는 것이다.Accordingly, the technical problem of the present invention is to solve such a conventional problem, and an object of the present invention is to provide a semiconductor manufacturing apparatus having a particle removal function for efficiently removing particles by pumping the positions of the load lock pumping for each part. To provide.

상기한 본 발명의 목적을 실현하기 위한 하나의 특징에 따른 파티클 제거 기능을 갖는 반도체 제조 장치는 로드락 챔버, 반송 로봇 및 제1 펌핑관을 포함한다. 상기 로드락 챔버는 하나 이상의 공정 챔버의 일측에 상호 연통 가능하게 설치되고, 웨이퍼를 이송하기 위한 소정의 이송공간을 정의하며, 외부의 펌프와의 연결을 통해 분위기를 형성하기 위해 형성된 주입부를 갖는다. 상기 반송 로봇은 상기 로드락 챔버내에 구비되어, 상기 웨이퍼를 이송한다. 상기 제1 펌핑관은 파티클 제거를 위해 상기 주입부에서 상기 반송 로봇 근방까지 연장되어 상기 펌프의 펌핑 동작을 통해 상기 파티클을 상기 주입부로 배출한다.A semiconductor manufacturing apparatus having a particle removing function according to one feature for realizing the above object of the present invention includes a load lock chamber, a transfer robot and a first pumping pipe. The load lock chamber is installed on one side of one or more process chambers to be in communication with each other, defines a predetermined transfer space for transferring wafers, and has an injection portion formed to form an atmosphere through a connection with an external pump. The transfer robot is provided in the load lock chamber to transfer the wafer. The first pumping tube extends from the injection portion to the vicinity of the transfer robot to remove particles, and discharges the particles to the injection portion through a pumping operation of the pump.

이러한 파티클 제거 기능을 갖는 반도체 제조 장치에 의하면, 로드락 펌핑의 위치를 각 부분별로 나누어 펌핑함으로써, 로드락 챔버에서 발생되는 파티클을 효율적으로 제거할 수 있다.According to the semiconductor manufacturing apparatus having such a particle removing function, by dividing and pumping the position of the load lock pumping for each part, it is possible to efficiently remove particles generated in the load lock chamber.

이하, 첨부한 도면을 참조하여, 본 발명을 보다 상세하게 설명하고자 한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, it will be described in detail the present invention.

도 3은 본 발명에 따른 반도체 제조 장치의 개략적인 구성도이다.3 is a schematic configuration diagram of a semiconductor manufacturing apparatus according to the present invention.

도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 파티클 제거 기능을 갖는 반도체 제조 장치에는 저진공 펌프(미도시)에 의해서 저진공 상태로 조절되는 로드락 챔버(110)와, 상기 로드락 챔버(110)의 주변부에 배치된 제1 공정 챔버(112), 제2 공정 챔버(114), 제3 공정 챔버(116) 및 제4 공정 챔버(118)로 이루어지는 복수의 공정 챔버들이 설치된다. Referring to FIG. 3, a semiconductor manufacturing apparatus having a particle removing function according to the present invention includes a load lock chamber 110 controlled to a low vacuum state by a low vacuum pump (not shown), and the load lock chamber 110. A plurality of process chambers including a first process chamber 112, a second process chamber 114, a third process chamber 116, and a fourth process chamber 118 disposed in the periphery are installed.

상기 각 공정 챔버(112, 114, 116, 118)는 상기 고진공 펌프에 의해서 고진공 상태로 조절되며, 상기 로드락 챔버(110)와 각 공정 챔버(112, 114, 116, 118) 사이에는 웨이퍼가 출입할 수 있는 내부 도어(122)가 각각 설치된다.Each of the process chambers 112, 114, 116, and 118 is controlled to a high vacuum state by the high vacuum pump, and a wafer enters and exits between the load lock chamber 110 and each of the process chambers 112, 114, 116, and 118. Inner doors 122 are provided, respectively.

또한, 상기 로드락 챔버(110) 내부에는 외부 도어(124)를 출입하는 웨이퍼가 잠시 위치하는 스토리지 엘리베이터(120)가 설치되어 있고, 상기 로드락 챔버(110) 일측에는 웨이퍼가 출입할 수 있는 외부 도어(124)가 구비되어 있다.In addition, a storage elevator 120 in which the wafer entering and exiting the outer door 124 is temporarily installed in the load lock chamber 110, and an outer side of the load lock chamber 110 in which the wafer can enter and exit. The door 124 is provided.

한편, 로드락 챔버(110)와 공정 챔버(112, 114, 116, 118)간에 웨이퍼를 반송하는 반송 로봇(130)이 각 챔버 사이에 배치된다.On the other hand, the transfer robot 130 which transfers a wafer between the load lock chamber 110 and the process chambers 112, 114, 116, 118 is arrange | positioned between each chamber.

로드락 챔버(110)에는 외부의 소프트 펌프와의 연결을 위한 제1 주입부(142)와 외부의 메인 펌프와의 연결을 위한 제2 주입부(144)가 형성된다. 상기 소프트 펌프는 로드락 챔버(110)의 초기 압력을 형성하는데 사용되는 펌프이다. 상기 메인 펌프는 상기 소프트 펌프에 의해 상기 로드락 챔버(110)내의 초기 압력이 유지된 후 로드락 챔버의 압력을 유지하는데 사용되는 펌프이다.The load lock chamber 110 is formed with a first injection unit 142 for connection with an external soft pump and a second injection unit 144 for connection with an external main pump. The soft pump is a pump used to create the initial pressure of the load lock chamber 110. The main pump is a pump used to maintain the pressure of the load lock chamber after the initial pressure in the load lock chamber 110 is maintained by the soft pump.

제2 주입부(144) 근방에는 반송 로봇(130) 근방까지 연장된 제1 펌핑관(145)과, 로드락 챔버(110)와 제1 내지 제4 공정 챔버(112, 114, 116, 118) 간에 형성된 각각의 내부 도어(122) 근방까지 연장된 제2 내지 제5 펌핑관(146, 147, 148, 149)이 형성된다. In the vicinity of the second injection unit 144, the first pumping pipe 145 extending to the vicinity of the transfer robot 130, the load lock chamber 110, and the first to fourth process chambers 112, 114, 116, and 118. Second to fifth pumping pipes 146, 147, 148, and 149 extending to the vicinity of each inner door 122 formed in the liver are formed.

향후 제1 내지 제5 펌핑관(145, 146, 147, 148, 149)은 로드락 챔버(110)의 반송 로봇(130) 근방에서 발생되는 파티클이나 내부 도어(133) 근방에서 발생되는 파티클들을 메인 펌핑 동작중 흡입하여 제거하기 위함이다. In the future, the first to fifth pumping pipes 145, 146, 147, 148, and 149 may mainly generate particles generated near the transfer robot 130 of the load lock chamber 110 or particles generated near the inner door 133. It is to remove by suction during pumping operation.

반송 로봇(130)의 본체나 로봇 암 부위 등에는 다수의 O-링들이 구비되어 동작시 상기 O-링의 갈림 현상에 의해 상대적으로 많은 파티클이 발생한다. 또한, 내부 도어도 벨로우즈의 업/다운 동작으로 인해 상대적을 많은 파티클이 발생한다.A large number of O-rings are provided in the main body or robot arm portion of the transfer robot 130 to generate a relatively large number of particles due to the separation of the O-rings during operation. In addition, the inner door also generates a relatively large number of particles due to the bellows up / down operation.

물론, 상기한 제2 주입부(144)근방이 아닌 제1 주입부(144) 근방에 제1 내지 제5 펌핑관(145, 146, 147, 148, 149)을 배설하더라도 로드락 챔버(110)에서 발생되는 파티클이나 내부 도어(122) 근방에서 발생되는 파티클들을 소프트 펌핑 동작중 흡입하여 제거할 수도 있다.Of course, the load lock chamber 110 even if the first to fifth pumping pipes 145, 146, 147, 148, and 149 are disposed near the first injection unit 144 instead of the second injection unit 144. Particles generated from the particles generated in the vicinity of the inner door 122 may be removed by suction during the soft pumping operation.

이상에서는 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.Although described above with reference to the embodiments, those skilled in the art can be variously modified and changed within the scope of the invention without departing from the spirit and scope of the invention described in the claims below. I can understand.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면 파티클이 많이 발생되는 반송 로봇 근방이나 공정 챔버와 로드락 챔버간의 내부 도어 근방에 별도의 펌핑관을 설치하므로써, 소프트 펌핑이나 메인 펌핑시 파티클을 제거한다. As described above, according to the present invention, by installing a separate pumping pipe in the vicinity of the transfer robot where a lot of particles are generated or near the inner door between the process chamber and the load lock chamber, particles are removed during soft pumping or main pumping.

따라서, 로드락 챔버내의 조건을 클린화시킬 수 있어 반도체 장치의 품질을 향상시킬 수 있고, 파티클 체크시에 스펙 아웃(spec out)의 발생 확률을 줄여 설비고정 시간 감소와 생산성 및 및 설비 가동율을 증가시킬 수 있다.Therefore, it is possible to clean the conditions in the load lock chamber to improve the quality of the semiconductor device and to reduce the probability of occurrence of spec out during particle check, thereby reducing equipment fixing time and increasing productivity and facility utilization rate. You can.

Claims (3)

하나 이상의 공정 챔버의 일측에 상호 연통 가능하게 설치되고, 웨이퍼를 이송하기 위한 소정의 이송공간을 정의하며, 외부의 펌프와의 연결을 통해 분위기를 형성하기 위해 형성된 주입부를 갖는 로드락 챔버;A load lock chamber installed on one side of one or more process chambers so as to communicate with each other, defining a predetermined transfer space for transferring wafers, and having an injection portion formed to form an atmosphere through a connection with an external pump; 상기 로드락 챔버내에 구비되어, 상기 웨이퍼를 이송하는 반송 로봇; 및 A transfer robot provided in the load lock chamber to transfer the wafer; And 파티클 제거를 위해 상기 주입부에서 상기 반송 로봇 근방까지 연장되어 상기 펌프의 펌핑 동작을 통해 상기 파티클을 상기 주입부로 배출하는 제1 펌핑관을 포함하는 파티클 제거 기능을 갖는 반도체 제조 장치.And a first pumping tube extending from the injection portion to the vicinity of the transfer robot to remove the particles to discharge the particles to the injection portion through a pumping operation of the pump. 제1항에 있어서, 상기 주입부는,The method of claim 1, wherein the injection portion, 상기 로드락 챔버의 분위기를 대기압 상태에서 진공 상태로 초기 형성하는 소프트 펌프에 연결된 제1 주입부; 및 A first injection part connected to a soft pump that initially forms an atmosphere of the load lock chamber from an atmospheric pressure to a vacuum state; And 상기 소프트 펌프에 의해 형성된 진공 상태를 유지하는 메인 펌프에 연결된 제2 주입부를 포함하는 파티클 제거 기능을 갖는 반도체 제조 장치.And a second injection portion connected to the main pump that maintains the vacuum formed by the soft pump. 제1항에 있어서, 상기 로드락 챔버와 상기 공정 챔버와의 연결을 위한 내부 도어가 더 형성되고, 파티클 제거를 위해 상기 주입부에서 상기 내부 도어 근방까지 연장되어 상기 펌프의 펌핑 동작을 통해 상기 파티클을 상기 주입부로 배출하는 제2 펌핑관을 더 포함하는 파티클 제거 기능을 갖는 반도체 제조 장치.The method of claim 1, wherein an inner door is further formed to connect the load lock chamber to the process chamber, and the particle is extended from the injection portion to the vicinity of the inner door to remove particles through a pumping operation of the pump. The semiconductor manufacturing apparatus having a particle removal function further comprising a second pumping pipe for discharging to the injection portion.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR20190139565A (en) * 2018-06-08 2019-12-18 에스케이실트론 주식회사 Wafer cleaning apparatus

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