KR20060027444A - 반도체 제조장치의 보트장치 및 이를 이용한 반도체제조공법과 반도체 제조장치 - Google Patents

반도체 제조장치의 보트장치 및 이를 이용한 반도체제조공법과 반도체 제조장치 Download PDF

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Abstract

본 발명에서는 대량의 웨이퍼를 공정처리하는 반도체 제조장치의 보트장치와 이것이 응용되어 웨이퍼 구경이 변경되더라도 동일한 제조장치에서 그 공정이 수행되도록 하는 반도체 제조공법 및 그 제조장치가 제공된다.
이를 위한 본 발명은 대형의 반응챔버(12')로 탑재된 웨이퍼가 승강되는 대형의 서포트(9')에 대칭되게 방사상으로 설치되며, 로봇아암(5)에게 로딩위치를 제공하기 위하여 외측방으로 로딩개구부를 제공하는 복수의 보트(20)와: 이 복수의 보트(20')에 웨이퍼를 로딩/언로딩하기 위하여 로딩위치에 상기 각 보트(20)를 회전시켜 배치시키는 회전장치(22)로 이루어진 보트장치를 제공한다.
이러한 보트장치가 응용되어 웨이퍼가 적층되어 보트가 대기되는 대기챔버(16)에서 보트장치를 소구경 웨이퍼용 보트장치(14b)와 대구경 웨이퍼용 보트장치(14a)로 구분되게 마련하고, 이 보트장치들이 동일 제조장치에서 공용되게 고정된 배치를 갖는 카세트 스테이지(1)와 로봇아암(5) 및 반응챔버(12)로의 배치위치에 교환장치(18)를 통해 보트장치(14a)(14b)들 중 어느 하나가 배치되도록 함과 더불어, 상기 소구경용 보트장치의 보트(20b)를 본 발명에 따른 복수의 보트(20b)들로 배열시켜, 동일 반도체 제조장치에서 서로 다른 직경의 웨이퍼를 공정처리하도록 한 것이다.

Description

반도체 제조장치의 보트장치 및 이를 이용한 반도체 제조공법과 반도체 제조장치{Boat-Assembly for Semiconductor Manufacture Process and Semiconductor Manufacture Method and Semiconductor Manufacture Apparatus}
도 1 은 종래 반도체 제조장치를 나타낸 개념도,
도 2a 는 본 발명에 따른 보트장치가 장착된 반도체 제조장치를 나타낸 개념도,
도 2b 는 본 발명에 따른 보트장치를 나타낸 외관설명도,
도 2 는 본 발명에 따른 반도체 제조장치의 대기챔버에서 대구경 웨이퍼용 보트와 소구경 웨이퍼용 보트가 교체되는 것을 나타낸 외관설명도,
도 3 은 본 발명에 따른 반도체 제조장치의 대기챔버에서 대구경 웨이퍼용 보트와 소구경 웨이퍼용 보트가 교체되는 것을 나타낸 평면설명도이다.
- 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 -
1 - 카세트 스테이지, 5 - 로봇아암,
6,6' - 승강장치, 9,9' - 서포트,
10a,10b - 웨이퍼, 12,12' - 반응챔버,
14a,14b - 보트장치, 16 - 대기챔버,
18 - 교환장치, 20,20a,20b - 보트,
21 - 확산유도체, 22,22' - 회전장치,
24 - 베이스패널, 26 - 레일부,
본 발명은 대량의 웨이퍼를 공정처리하는 반도체 제조장치의 보트장치와 이것이 응용되어 웨이퍼 구경이 변경되더라도 동일한 제조장치에서 그 공정이 수행되도록 하여, 웨이퍼 구경에 따른 제조장치의 호환성을 제공하고 반도체 제조의 생산성을 향상시킨 반도체 제조공법 및 그 제조장치에 관한 것이다.
일반적으로 반도체는 웨이퍼에 각 공정에 따라 그 표면이 처리되어 형성된다.
예를 들어, 표면연마된 웨이퍼는 회로설계와 마스크 제작을 거쳐 산화공정과 감광액도포공정과 노광공전과 현상공정 및 식각과 화학기상증착 등 여러가지 단계의 공정을 거치게 된다.
이러한 일련의 공정을 수행하기 위하여는 웨이퍼를 이송시킬 장치가 마련되어야 하며, 반도체 제조공정은 그 공정 중에 이물질의 침입을 허락하지 않는 클린공정이 수행된다.
따라서, 대량의 반도체 자동화 공정에서는 예시도면 도 1 과 같이 차단된 공간을 제공하는 카세트 스테이지(1)에서 웨이퍼(2)가 적층된 카세트(3)가 사용되며, 이 카세트(3)에서 웨이퍼(2)를 로딩/언로딩시키기 위하여 카세트(3)와 보트장치(4) 사이에 승강장치(6)가 포함된 로봇아암(5)이 매개되어 있다.
그리고, 보트장치(4)는 웨이퍼가 적층배열되는 보트(8) 및 이를 반응챔버로 이송시키는 승강장치(6')와, 보트(8)를 지지하며 반응가스의 균일성을 확보하기 위하여 반응챔버에서의 회전을 위한 회전장치와 보트캡 등이 포함된 서포트(9) 등으로 이루어진다.
여기서, 웨이퍼(2)를 공정처리하는 반도체 제조장치는 공정 처리능력을 향상시키기 위해서 내부에 웨이퍼(2)를 다량으로 로딩하기 위한 기판 로딩용 보트(8)를 포함하는 배치식과 공정시간을 극도로 감소시키기 위해 한 장씩 공정을 진행하는 매엽식이 있으며, 도시된 것은 배치식을 나타낸다.
이러한 보트(8)에서의 웨이퍼(2) 상하 적층에 따라 로봇아암(5)이 승강장치(6)에 의해 구동되면서, 보트(8)를 이루는 로드의 각 슬릿(미도시)에 웨이퍼를 로딩/언로딩시키게 되며, 보트(8)는 웨이퍼(2)가 로딩된 후 승강장치(6')에 의해 반응챔버(7)로 삽입되는 것이다.
한편, 웨이퍼(2)는 예를 들어, 구경 4인치와 6인치, 8인치 및 12인치 등이 있으며, 이에 따라 보트(8)가 마련되어 있다.
즉, 로봇아암(5)에서 보트(8)에 웨이퍼가 로딩/언로딩되기 위하여 측방이 개방된 로딩개구부를 확보한 3점 지지방식의 보트(8)가 주류를 이루고 있으며, 이 3점 지지를 위하여 웨이퍼의 직경치수에 마추어 보트(8)가 제작되고 있는 것이다.
그리고, 상기 보트(8)는 웨이퍼(2)의 로딩/언로딩을 위해 측방이 개방되어 마치 편중된 삼각대의 형상을 지니고 있다.
한편, 반응챔버(7)는 결국 반도체의 제조공정을 수행하기 위한 폐쇄된 공간을 제공하며, 반응가스의 유입/유출장치와 어닐링 공정을 수행하기 위한 가열장치를 포함한다.
이에 의해, 반응챔버(7)는 반도체의 제조공정을 수행하기 위한 폐쇄된 공간에서 공정장치를 제공하고, 상기 카세트 스테이지(1)와 로봇아암(5)과 대기챔버에서의 보트장치(4)는 상기 공정장치로의 이송장치를 제공하고 있는 것이다.
여기서, 이러한 반도체 제조장치는 반응챔버로의 일련의 공정을 제공하기 위한 부수적인 장치가 필요하게 되므로, 반도체의 생산성을 향상시키기 위하여 대량의 웨이퍼가 로딩되는 구조체의 필요성이 대두되고 있다.
물론, 상술된 배치식 처리공정에 의해 대량의 웨이퍼가 처리되지만, 단순한 상하의 적층수 증가는 제조장치의 설치공간을 과도하게 증가시키게 되는 문제가 있는 것이며, 수직의 반응로인 반응챔버에서의 반응가스 균일분포를 위한 구조체의 마련이 고려되어야 하는 것이다.
한편, 상기 반도체 제조장치는 상기된 웨이퍼 구경에 따라 공정별로 마련되어야 하는 불합리가 뒤따르게 된다.
이를 좀 더 상세히 설명하면, 상술된 바와 같이 보트장치(4) 및 이와 일대일 대응되는 반응챔버(7)는 규격화되어진 웨이퍼에 구경에 마추어 제작되어 있고, 이에 따라 반도체 제조장치에 있어서, 웨이퍼 구경을 달리하는 경우 구경에 따른 라인별 제조장치를 달리하거나 대부분의 부품교체작업을 요구하게 된다.
즉, 웨이퍼의 구경이 달라지게 되는 경우, 보트장치(4) 및 반응챔버(7)의 교 체작업이 필요하게 되며, 반도체 제조공정은 여러단계가 조합된 일련의 공정으로, 보트 및 반응챔버의 교체작업은 장시간 공정중단이라는 결과를 초래한다.
물론, 웨이퍼의 각 구경에 따라, 제조장치를 별도로 마련하는 것도 가능하지만, 이것은 공장이라는 물리적 공간과 과도한 설비투입 등이 고려되어야 할 것이고, 또한 구경에 따른 각기 다른 장치배치에 있어서도, 그 주문량에 따라 그 배치비율이 융통적으로 변경될 수 있는 것인데, 웨이퍼의 치수에 마추어 제공된 보트 및 반응챔버는 이러한 제조의 융통성과 호환성을 갖기 어려운 것이다.
또한, 대구경 웨이퍼용 반응챔버를 기준으로, 보트 만의 교체를 고려할 수 있지만, 대구경 웨이퍼의 반응챔버에 소구경 보트를 사용하는 것은 장비 및 투입재료의 낭비로서, 제조장치 대비 생산성의 하락이 예상된다.
특히, 소구경 웨이퍼 용 보트가 대구경 웨이퍼의 반응챔버에 투입되었을 때, 공정가스에 대한 균일성이 저하된다는 문제점이 야기된다.
즉, 반도체 제조공정에서 수율을 확보하기 위하여는 공정가스를 투입하는 공정에서 가스의 농도가 반도체 기판 전면에 걸쳐서 고른 분포, 농도를 유지해야할 것이 요구된다.
여기서, 통상 공정가스 주입하면서 공정을 진행하는 반응챔버에서는 가스 주입구가 특정 위치에 배치되고 확산에 의하여 공정가스가 웨이퍼에 작용하도록 되어 있으며, 저압 공정으로 이루어진 대부분의 공정에서 가스 투입 대비 그 저압을 유지시키기 위하여 가스 배출구가 반대편에 형성되고 여기에 진공펌프가 연결되어 있다.
이때, 소구경 웨이퍼용 보트가 대구경 웨이퍼의 반응챔버에 투입되었을 경우, 보트의 장착공간 대비 반응챔버의 제공공간이 과도하게 커지게 되고, 이에 의해 반응챔버의 가스분포에서 그 밀한 부분과 소한 부분의 차이가 발생된다.
이것은 특히, 상기 반응챔버에서의 보트의 점유공간과 더불어, 보트가 제공하는 구조물이 대칭적이지 못하기 때문으로, 상술된 바와 같이 보트에 웨이퍼를 로딩/언로딩하기 위한 마치 삼각대와 같은 로드는 상기 로딩/언로딩을 위해 편중된 삼각대의 구조물로서 대칭적 구조물을 제공하지 못하는 것이다.
결국, 한정된 공장설비에서 웨이퍼의 구경을 달리하는 경우, 제조장치를 달리하거나 그 구경에 따라 제조장치 내부의 보트 및 반응챔버의 교체작업이 필수이며, 이러한 교체작업은 제조장치의 하우징(케이스)를 제외한 대부분의 교체작업을 야기시켰던 것이다.
이에 본 발명은 상기 문제점을 개선하기 위하여 안출된 것으로, 대량의 웨이퍼를 처리하여 그 생산성을 향상시키는 반도체 제조장치의 보트장치를 제공함에 일목적이 있다.
아울러, 이러한 보트장치를 통해 각 웨이퍼 구경에 따른 제조공정이 공용되도록 하여, 구경에 따라 서로 다른 웨이퍼가 투입되더라도 보트 및 반응챔버의 교체작업이 필요없도록 함으로써, 웨이퍼 구경에 따른 제조장치의 호환성을 제공하고 반도체 제조의 생산성을 향상시킨 반도체 제조방법 및 그 제조장치를 제공함에 또 다른 목적이 있는 것이다.
이를 위한 본 발명은 웨이퍼를 상하적층을 수평으로 확장배치하여 대량의 웨이퍼를 로딩가능케 하는 보트장치를 제공하며, 이와 연계되어 반도체 제조공정을 제공하는 반응챔버를 대구경 웨이퍼에 마추어 설치하고, 이 반응챔버가 소구경 웨이퍼에도 공용되도록 한 것이며, 대기챔버에 이송장치를 매개로 대구경 웨이퍼용 보트와 소구경 웨이퍼용 보트를 별개로 설치하여, 각각의 승강장치를 통해 대구경 반응챔버로 승강될 수 있도록 하고, 여기서 소구경 웨이퍼용 보트는 대구경 웨이퍼용의 장착공간에 따라 복수로 마련되어 반응챔버가 제공하는 공정공간을 최대한 이용토록 한 것이다.
이하, 이 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 갖는 자가 이 발명을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세히 설명하기 위하여, 이 발명의 가장 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조로 하여 상세히 설명하기로 한다. 이 발명의 목적, 작용효과를 포함하여 기타 다른 목적들, 특징점들, 그리고 동작상의 이점들이 바람직한 실시예의 설명에 의해 보다 명확해질 것이다.
참고로 여기에서 개시되는 실시예는 여러가지 실시가능한 예 중에서 당업자의 이해를 돕기 위하여 가장 바람직한 예를 선정하여 제시한 것으로, 이 발명의 기술적 사상이 반드시 이 실시예에 의해서 한정되거나 제한되는 것은 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위내에서 다양한 변화와 변경이 가능한 것이고, 균등한 타의 실시예가 가능한 것이다.
예시도면 도 2 는 복수의 보트가 조합된 본 발명의 보트장치를 나타낸 설명 도이고, 예시도면 도 3 은 본 발명에 따른 반도체 제조장치의 대기챔버에서 대구경 웨이퍼용 보트와 소구경 웨이퍼용 보트가 교체되는 것을 나타낸 외관설명도이고, 예시도면 도 4 은 그 평면설명도이다.
본 발명은 대량의 웨이퍼를 공정처리하게 마련된 대형의 반응챔버(12')와 이 반응챔버(12')로 탑재된 웨이퍼가 승강되는 대형의 서포트(9') 및 이 대형의 서포트(9')에 대칭되게 방사상으로 설치되며, 로봇아암(5)에게 로딩위치를 제공하기 위하여 외측방으로 로딩개구부를 제공하는 복수의 보트(20)와: 이 방사상으로 대칭되게 배치된 복수의 보트(20')에 웨이퍼를 로딩/언로딩하기 위하여 로딩위치에 상기 각 보트(20)를 회전시켜 배치시키는 회전장치(22)로 이루어진 반도체 제조장치의 보트장치이다.
여기서, 상기 회전장치(22)는 반응챔버에서 반응가스의 균일분포를 위해 서포트(9')를 회전시키는 회전장치가 공용되는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 보트(20)의 저부에는 반응챔버(12') 내에서 서포트 전체(9)의 회전과 더불어 각각의 보트에 대하여 회전을 수행하는 회전장치(22')가 별개로 설치된 것을 특징으로 한다.
여기서, 서포트에 대칭되게 배치된 보트(20)는 수직반응로인 반응챔버(12)에서의 관단면 내에 반응가스 흐름에 대한 대칭된 저항체에 의해 반응가스의 균일한 확산을 유도하는 확산유도체(21)가 되는 것을 특징으로 한다.
이러한 반도체 제조장치와 연계되어 대구경의 웨이퍼와 소구경의 웨이퍼가 동일한 반도체 제조장치에서 공정처리되는 반도체 제조방법 및 반도체 제조장치를 제공하게 되며, 본 발명은 웨이퍼가 적층되어 보트가 대기되는 대기챔버(16)에서 웨이퍼가 로딩/언로딩 되는 보트장치를 웨이퍼의 구경에 따라 소구경 웨이퍼용 보트장치(14b)와 대구경 웨이퍼용 보트장치(14a)로 구분되게 마련하고, 이 보트장치들(14a)(14b)이 동일 반도체 제조장치에서 공용되게 상기 대기챔버(16)에서 교환장치(18)를 통해 보트장치(14a)(14b)들 중 어느 하나가 배치되도록 하는 한편, 상기 소구경용 보트장치의 보트(20b)는 대구경 웨이퍼용 반응챔버(12)가 제공하는 공정공간에 따라 복수의 보트(20b)들로 대칭되게 방사상으로 배열시킴과 아울러, 보트(20b)의 로딩개구부를 외측으로 형성시키고 보트장치(14b)에 포함된 회전장치(22)를 통해 회전시켜 개별 보트(20b)로의 장착위치를 제공하여 동일 반도체 제조장치에서 서로 다른 직경의 웨이퍼를 공정처리하는 반도체 제조방법이다.
여기서, 대구경 웨이퍼용 반응챔버(12)로의 소구경용 보트(20b)의 공용은 반응챔버(12)가 제공하는 관단면 내에 각각의 보트(20b)를 대칭되게 배치하여 수직반응로인 반응챔버(12)에서의 반응가스 흐름에 대한 대칭된 저항체에 의해 균일한 반응가스의 확산을 유도한 것을 특징으로 한다.
추가로, 대구경 웨이퍼용 반응챔버(12)로의 소구경용 보트(20b)의 공용은 각 개별 보트(20b)를 독립적으로 회전시켜 공정가스와 반응되도록 하여 전체 서포트(90)의 회전 내에 개별 보트(20b)의 회전이 더 수행되도록 한 것을 특징으로 한다.
이에 따른 본 발명은 반도체 제조장치를 제공하며, 본 발명은 반도체 제조공정의 공정장치를 제공하며 대구경 웨이퍼(10a)를 기준으로 설치된 공용 반응챔버(12)와: 상기 대구경 웨이퍼(10a)에 따른 대구경 웨이퍼용 보트장치(14a)와 이 대 구경 웨이퍼용 보트장치에 이웃되어 별개로 설치되며 상기 대구경 웨이퍼용 서포트(9)와 동일의 것으로 그 장착면적의 구역내에 복수의 소구경 웨이퍼용 보트(20b)가 배치된 소구경 웨이퍼용 보트장치(14b)로 이루어진 복수의 보트장치들과: 상기 공용 반응챔버(7)에 이웃하여 상기 보트장치(14a)(14b)들이 대기되는 공간을 제공함과 더불어 보트장치들의 교환공간을 제공하는 대기챔버(16)와: 이 대기챔버(16)에 설치되어 상기 복수의 보트장치(14a)(14b)들이 설치됨과 아울러 상기 복수의 보트장치(14a)(14b) 중 어느 하나의 보트장치를 선택하여 고정된 위치를 갖는 공용 반응챔버(12) 및 로봇아암(5)에서의 로딩/언로딩 배치위치를 제공하는 교환장치(18)로 이루어진 반도체 제조장치이다.
여기서, 소구경 웨이퍼용 보트장치(14b)는 대구경용의 서포트(9)에 복수의 보트(22b)가 대칭되게 배치되며, 이 복수의 보트(22b)는 방사상으로 배치됨과 아울러 회전되어져 로봇아암(5)에게 로딩위치를 제공하기 위하여 외측방으로 로딩개구부를 제공하고, 상기 로딩위치 제공을 위한 위한 회전장치는 반응챔버에서의 반응가스에 대한 균일반응을 위한 보트의 회전장치인 것을 특징으로 한다.
또한, 소구경 웨이퍼용 보트장치(14b)는 공용 반응챔버(12)내에서 서포트 전체(9)의 회전과 더불어 각각의 보트에 대하여 회전을 수행하는 회전장치(22)가 별개로 설치된 것을 특징으로 한다.
상술된 바와 같이 본 발명은 먼저, 웨이퍼를 상하적층을 수평으로 확장배치하여 대량의 웨이퍼를 로딩가능케 하는 보트장치를 제공하며, 이로부터 발전되어 웨이퍼의 각 구경에 따라 동일한 제조장치에서 그 공정이 별개로 수행되도록 하여, 웨이퍼 구경에 따른 제조장치의 호환성을 제공하고 반도체 제조의 생산성을 향상시킨 반도체 제조공법 및 그 제조장치를 제공한다.
즉, 본 발명의 보트장치는 대량의 웨이퍼를 처리하기 위한 복수의 보트(20)배치를 제공하며, 이것이 응용되어 본 발명의 제조공법 및 그 장치에서는 어느 하나의 웨이퍼 구경에 마추어 다른 구경의 웨이퍼가 공용될 수 있도록 한 것이며, 결국 본 발명의 반도체 제조방법 그 장치는 대구경 웨이퍼(10a)를 기준으로 공정장치인 반응챔버와 이송장치 중에 카세트 스테이지(1)와 로봇아암(5)을 공용시키고 별도의 보트장치 및 교환장치를 통해 소구경 웨이퍼(10b)가 적용되도록 한 것이다.
이에 따라, 본 발명의 제조장치에서는 종래와 대비 설치공간에 있어서는 구경에 따라 별도로 설치되는 제조장치와는 달리 대기챔버의 증가분 밖에 없는 것이며, 장치의 공용에 의한 투입설비의 경감 역시 마찬가지이다.
이러한 본 발명을 좀 더 상세히 설명하면, 먼저 대량의 웨이퍼를 공정처리하게 마련된 대형의 반응챔버에 마추어 대형의 서포트(9')가 마련되고, 이 서포트(9')에 복수의 보트(20)가 방사상으로 배치된다.
이러한 복수의 보트(20) 개별로 웨이퍼를 로딩/언로딩시키기 위해 대기챔버에서 로봇아암에 로딩개구부를 제공하는 회전장치가 제공되어야 한다.
여기서, 로딩개구부는 별개의 보트에 대해 그 로드가 개구시키는 것을 의미하며, 이에 따라 대형의 서포트(9) 영역에 장착된 복수의 소구경 보트(20)들은 그 로딩개구부가 방사상으로 형성되어 회전장치의 회전에 맞추어 로봇아암(5)에게 배치위치를 제공하게 된다.
상기 회전장치는 반응챔버에서 반응가스의 균일한 분포를 유도하기 위하여 웨이퍼를 회동시키는 회전장치와는 의미가 다른 것이며, 다만 본 발명에서는 반응챔버에서의 회전장치가 장착된 경우 이것이 웨이퍼의 로딩/언로딩을 위한 회전장치가 공용되는 것으로, 이에 의해 복수의 보트가 장착될 때 별도 장치의 추가가 배제되는 이득을 얻을 수 있다.
한편, 하나의 서포트(9)에 대한 복수의 보트(20) 장착은 반응챔버(12')에서의 반응가스 확산에 대한 대칭적인 구조체를 제공하게 된다.
예를 들어, 수직반응로인 반응챔버(12') 상하로의 가스흐름에 대하여 하나의 보트가 배치될 경우, 이 보트를 이루는 로드는 상술된 바와 같이 반응챔버를 관단면으로 편중된 구조체를 제공하게 된다.
이에 따라 반응가스의 균일한 확산을 보장할 수 없으며, 부수적으로 회전장치를 두어 반응가스의 균일한 분포를 유도하고 있는 것이다.
반면, 본 발명에서 복수의 보트(20)들은 원형영역인 서포트에서 원형영역인 보트의 배치에 따라 자연스럽게 대칭적인 배치를 이루게 되며, 보트의 대칭적인 배치는 관단면에 대한 반응가스의 분포를 비교적 균일하게 유도시키는 확산유도체를 제공하게 된다.
또한, 하나의 보트(20)를 이루는 로드들도 서로 대칭되게 배치되는 구조체를 제공하게 되며, 이러한 구조체에 회전장치(22)에 의한 회동이 부가되는 경우 반응가스의 균일한 분포를 더욱 증가시킬 수 있다.
이에 부가되어, 본 발명에서는 복수의 보트 개별로 그 하부에 별도의 회전장 치(22')를 더 추가할 수 있다.
이 경우, 서포트의 회동과 더불어 복수의 보트 개별로 회동하게 되며, 이것은 하나의 보트를 둘러싸는 공간을 유닛으로 이 유닛내에서도 균일한 가스분포를 유도시키기 위함이다.
다음으로, 이러한 보트장치에 따라 대구경 웨이퍼를 기준으로 소구경 웨이퍼를 처리하기 위한 보트장치를 상기 복수의 보트가 배열된 본 발명의 것으로 응용할 경우, 동일한 반도체 제조장치에서 구경에 따른 보트장치가 공용될 수 있다.
즉, 본 발명은 웨이퍼가 적층되어 보트가 대기되는 대기챔버(16)에서 웨이퍼가 로딩/언로딩 되는 보트장치를 웨이퍼의 구경에 따라 소구경 웨이퍼용 보트장치(14b)와 대구경 웨이퍼용 보트장치(14a)로 구분되게 마련하고, 웨이퍼의 구경에 따라 동일 제조장치가 공용되게 고정된 배치를 갖는 카세트 스테이지(1)와 로봇아암(5) 및 반응챔버(12)로의 배치위치에 교환장치(18)를 통해 보트장치(14a)(14b)들 중 어느 하나가 배치되도록 하는 한편, 상기 소구경용 보트장치의 보트(20b)는 대구경 웨이퍼용 반응챔버(12)가 제공하는 공정공간에 따라 복수의 보트(20b)들로 대칭되게 방사상으로 배열시킴과 아울러, 보트(20b)의 로딩개구부를 외측으로 형성시키고 보트장치(14b)에 포함된 회전장치(22)를 통해 회전시켜 개별 보트(20b)로의 장착위치를 제공하여 동일 반도체 제조장치에서 서로 다른 직경의 웨이퍼를 공정처리하는 반도체 제조방법을 제공한다.
그리고, 이러한 방법을 위해 본 발명은 반도체 제조공정의 공정장치를 제공하며 대구경 웨이퍼(10a)를 기준으로 설치된 공용 반응챔버(12)와: 상기 대구경 웨 이퍼(10a)에 따른 대구경 웨이퍼용 보트장치(14a)와 이 대구경 웨이퍼용 보트장치에 이웃되어 별개로 설치되며 상기 대구경 웨이퍼용 서포트(9)와 동일의 것으로 그 장착면적의 구역내에 복수의 소구경 웨이퍼용 보트(20b)가 배치된 소구경 웨이퍼용 보트장치(14b)로 이루어진 복수의 보트장치들과: 상기 공용 반응챔버(7)에 이웃하여 상기 보트장치들이 대기되는 공간을 제공함과 더불어 보트장치들의 교환공간을 제공하는 대기챔버(16)와: 이 대기챔버(16)에 설치되어 상기 복수의 보트장치(14a)(14b)들이 설치됨과 아울러 상기 복수의 보트장치(14a)(14b) 중 어느 하나의 보트장치를 선택하여 고정된 위치를 갖는 공용 반응챔버(12) 및 로봇아암(5)에서의 로딩/언로딩 배치위치를 제공하는 교환장치(18)로 이루어진 반도체 제조장치를 제공한다.
이러한 본 발명을 좀 더 상세히 설명하면, 먼저 기존의 제조장치에서 카세트 스테이지(1)와 로봇아암(5) 및 반응챔버(12)는 공용된다.
반응챔버(12)는 대구경 웨이퍼(10a)를 기준으로 마련된 것이며, 이 대구경용 반응챔버(12)에 소구경 웨이퍼(10b)가 적용되기 위하여 소구경 웨이퍼용 보트장치(14b)가 독립적으로 설치된다.
상기 기존 장치의 공용은 기존장치의 배치가 종래와 동일함을 의미하고, 이에 따라 소구경 웨이퍼용 보트장치(14b)가 별도의 교환장치(18)를 통해 그 배치위치로 이송된다.
즉, 기준된 대구경용 보트장치(14a)와 소구경용 보트장치(14b)는 교환장치(18)를 통해 배치위치로 서로 교환되며, 여기서 배치위치란 반응챔버(12)로 투입되 는 위치와 더불어, 로봇아암(5)의 웨이퍼 로딩/언로딩을 위한 대기위치를 의미한다.
이를 위한 교환장치(18)는 베이스패널(24) 자체가 이송되어 보트장치(14a)(14b)의 교환을 수행되며, 레일부(26)와 구동부(미도시)를 통해 수행되고, 교환장치(18)의 작업반경을 수용하는 대기챔버(16)가 제공된다.
상기 교환장치(18) 상부에 보트장치(14a)(14b)가 독립적으로 설치되며, 서포트(9) 및 승강장치(6')가 독립적으로 구비된다.
보트장치는 대구경용 보트장치(14a)와 소구경용 보트장치(14b)로 구분되며, 예를 들어 도시된 것은 12인치 대구경용 보트장치와 6인치 소구경용 보트장치가 별도로 장착된 것을 나타낼 수 있다.
물론, 정확한 치수에 의하여는 12인치 웨이퍼 영역내에 6인치 웨이퍼가 3개 배열될 수는 없지만, 서포트가 제공하는 영역과 그 공차에 의해 12인치 영역내에 3개의 6인치용 보트가 복수개 장착될 수 있다.
또한, 12인치 대구경용 보트장치를 기준으로 4인치 소구경용 보트장치의 서포트에 복수개의 보트배열은 당연한 것이며, 이에 따라 도시된 복수의 보트장치는 2개이상일 수 있다.
상기 소구경용 보트장치(14b)는 전술된 본 발명에 따른 보트장치이며, 이러한 보트장치가 적용될 경우, 그 자체로 생산성을 향상시킴과 더불어, 대구경 보트장치와 공용되어 그 생산성을 더욱 향상시키게 된다.
상기 복수의 보트(20b) 개별로 웨이퍼를 로딩/언로딩시키기 위해 대기챔버에 서 로봇아암에 로딩개구부를 제공하는 회전장치와 대구경의 반응챔버에서 반승가스의 균일분포를 위한 유도체 및 각 보트에 대한 개별의 회전장치는 전술된 바와 같다.
그리고, 대구경용 서포트(9)의 영역에 장착된 복수의 소구경 보트(20b)들은 그 로딩개구부가 방사상으로 형성되어 회전장치의 회전에 맞추어 로봇아암(5)에게 배치위치를 제공하게 됨도 전술된 바와 된다.
한편, 상기 교환장치(18)와 복수의 보트(20b)가 장착된 소구경용 보트장치(14b) 및 이에 따른 회전장치에 의해 로봇아암(5)의 세팅값은 가변되며, 컨트롤유니트에 설정될 것이다.
먼저, 규격화된 웨이퍼 카세트의 적층간격이 구경에 따라 달라지며, 웨이퍼의 중앙을 흡착시켜 로딩/언로딩을 수행함을 고려할 때, 복수의 보트에서 제공되는 웨이퍼의 중앙좌표와 하나의 보트에서 제공되는 중앙좌표는 달라지게 된다.
이에 따라 웨이퍼의 구경에 따라 보트장치가 교체될 때, 그 교체에 따른 로봇아암의 제어세팅 값이 달라지게 되는 것이며, 이것은 설정값의 입력에 의해 달성되는 것으로, 상세한 설명은 생략한다.
상술된 바와 같이 본 발명에 따르면, 대구경 웨이퍼 제조장치를 기준으로 대기챔버에 교환장치와 별도의 소구경용 보트장치를 설치하여, 제작상황에 따라 대구경용 보트장치와 소구경용 보트장치가 교환되도록 함으로써, 하나의 반도체 제조장치에서 다른 구경의 웨이퍼 제조공정이 수행되어, 반도체 제조공정의 생산성 및 제 조상황에 따른 호환성이 향상되는 효과가 있다.
특히, 소구경용 보트장치가 적용될 경우, 복수의 소구경용 보트가 대구경용 반응챔버에 투입되어 생산성이 더욱 증대되며, 복수의 보트는 반응가스의 흐름에 대해 대칭적인 구조물을 제공하여 반응가스의 균일한 확산을 유도시키는 유도체의 역할을 수행하는 효과가 있다.

Claims (8)

  1. 대량의 웨이퍼를 공정처리하게 마련된 대형의 반응챔버(12')와 이 반응챔버(12')로 탑재된 웨이퍼가 승강되는 대형의 서포트(9') 및 이 대형의 서포트(9')에 대칭되게 방사상으로 설치되며, 로봇아암(5)에게 로딩위치를 제공하기 위하여 외측방으로 로딩개구부를 제공하는 복수의 보트(20)와: 이 방사상으로 대칭되게 배치된 복수의 보트(20')에 웨이퍼를 로딩/언로딩하기 위하여 로딩위치에 상기 각 보트(20)를 회전시켜 배치시키는 회전장치(22)로 이루어진 반도체 제조장치의 보트장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 회전장치(22)는 반응챔버에서 반응가스의 균일분포를 위해 서포트(9')를 회전시키는 회전장치가 공용되는 것을 특징으로 하는 반도체 제조장치의 보트장치.
  3. 제 1 항에 있어서, 보트(20)의 저부에는 반응챔버(12') 내에서 서포트 전체(9)의 회전과 더불어 각각의 보트에 대하여 회전을 수행하는 회전장치(22')가 별개로 설치된 것을 특징으로 하는 반도체 제조장치의 보트장치.
  4. 제 1 항에 있어서, 서포트에 대칭되게 배치된 보트(20) 들은 수직반응로인 반응챔버(12)에서의 관단면 내에 반응가스 흐름에 대한 대칭된 저항체에 의해 반응 가스의 균일한 확산을 유도하는 확산유도체(21)가 되는 것을 특징으로 하는 반도체 제조장치의 보트장치.
  5. 웨이퍼가 적층되어 보트가 대기되는 대기챔버(16)에서 웨이퍼가 로딩/언로딩 되는 보트장치를 웨이퍼의 구경에 따라 소구경 웨이퍼용 보트장치(14b)와 대구경 웨이퍼용 보트장치(14a)로 구분되게 마련하고, 이 보트장치들(14a)(14b)이 동일 반도체 제조장치에서 공용되게 상기 대기챔버(16)에서 교환장치(18)를 통해 보트장치(14a)(14b)들 중 어느 하나가 배치되도록 하는 한편, 상기 소구경용 보트장치의 보트(20b)는 대구경 웨이퍼용 반응챔버(12)가 제공하는 공정공간에 따라 복수의 보트(20b)들로 대칭되게 방사상으로 배열시킴과 아울러, 보트(20b)의 로딩개구부를 외측으로 형성시키고 보트장치(14b)에 포함된 회전장치(22)를 통해 회전시켜 개별 보트(20b)로의 장착위치를 제공하여 동일 반도체 제조장치에서 서로 다른 직경의 웨이퍼를 공정처리하는 반도체 제조방법.
  6. 제 5 항에 있어서, 대구경 웨이퍼용 반응챔버(12)로의 소구경용 보트(20b)의 공용은 반응챔버(12)가 제공하는 관단면 내에 각각의 보트(20b)를 대칭되게 배치하여 수직반응로인 반응챔버(12)에서의 반응가스 흐름에 대한 대칭된 저항체에 의해 균일한 반응가스의 확산을 유도한 것을 특징으로 하는 반도체 제조방법.
  7. 제 5 항에 있어서, 대구경 웨이퍼용 반응챔버(12)로의 소구경용 보트(20b)의 공용은 각 개별 보트(20b)를 독립적으로 회전시켜 공정가스와 반응되도록 하여 전체 서포트(90)의 회전 내에 개별 보트(20b)의 회전이 더 수행되도록 한 것을 특징으로 하는 반도체 제조방법.
  8. 반도체 제조공정의 공정장치를 제공하며 대구경 웨이퍼(10a)를 기준으로 설치된 공용 반응챔버(12)와: 상기 대구경 웨이퍼(10a)에 따른 대구경 웨이퍼용 보트장치(14a)와 이 대구경 웨이퍼용 보트장치에 이웃되어 별개로 설치되며 상기 대구경 웨이퍼용 서포트(9)와 동일의 것으로 그 장착면적의 구역내에 복수의 소구경 웨이퍼용 보트(20b)가 배치된 소구경 웨이퍼용 보트장치(14b)로 이루어진 복수의 보트장치들과: 상기 공용 반응챔버(7)에 이웃하여 상기 보트장치(14a)(14b)들이 대기되는 공간을 제공함과 더불어 보트장치들의 교환공간을 제공하는 대기챔버(16)와: 이 대기챔버(16)에 설치되어 상기 복수의 보트장치(14a)(14b)들이 설치됨과 아울러 상기 복수의 보트장치(14a)(14b) 중 어느 하나의 보트장치를 선택하여 고정된 위치를 갖는 공용 반응챔버(12) 및 로봇아암(5)에서의 로딩/언로딩 배치위치를 제공하는 교환장치(18)로 이루어진 반도체 제조장치.
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