KR20060089032A - The equipment of manufacturing semiconductor device - Google Patents
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Abstract
웨이퍼 이송 시 웨이퍼의 손상을 방지하는 반도체 소자 제조 설비를 제공한다. 본 발명에 따른 반도체 소자 제조 설비는 공정 챔버, 공정 챔버의 하부를 개폐하는 셔터, 웨이퍼를 적재하는 웨이퍼 보트, 웨이퍼 보트를 승강시키는 승강대 및 셔터 및/또는 승강대 상에 위치하여 웨이퍼 보트에 적재된 웨이퍼의 돌출을 감지하는 감지 센서를 포함한다.Provided is a semiconductor device manufacturing facility for preventing wafer damage during wafer transfer. The semiconductor device manufacturing apparatus according to the present invention includes a process chamber, a shutter for opening and closing a lower portion of a process chamber, a wafer boat for loading wafers, a platform for elevating a wafer boat, and a wafer placed on a shutter and / or platform for loading on a wafer boat. It includes a detection sensor for detecting the protrusion of.
웨이퍼 보트, 이송Wafer boat, transport
Description
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 소자 제조 설비의 단면도이다.1 is a cross-sectional view of a semiconductor device manufacturing facility according to an embodiment of the present invention.
도 2는 웨이퍼 돌출 시의 단면도이다.2 is a cross-sectional view at the time of projecting the wafer.
<도면의 주요 부분에 관한 부호의 설명><Explanation of symbols on main parts of the drawings>
110 : 히터 120 : 외부 튜브110: heater 120: outer tube
130 : 내부 튜브 130: inner tube
140 : 웨이퍼 보트 145 : 승강대 140: wafer boat 145: platform
150 : 감지 센서 160 : 실링 부재150: detection sensor 160: sealing member
170 : 플랜지 175 : 냉각관170: flange 175: cooling tube
180 : 반응 가스 유입관 185 : 반응 가스 배기관 180: reaction gas inlet pipe 185: reaction gas exhaust pipe
190 : 셔터190: shutter
210 : 포크 220 : 이동축210: fork 220: moving shaft
본 발명은 반도체 소자 제조 설비에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 웨이퍼 이송 시 웨이퍼의 손상을 방지하는 반도체 소자 제조 설비에 관한 것이다.The present invention relates to a semiconductor device manufacturing facility, and more particularly to a semiconductor device manufacturing facility that prevents damage to the wafer during wafer transfer.
통상적으로 반도체 소자는 웨이퍼 상에 노광, 식각, 확산, 증착 등의 공정을 선택적 및 반복적으로 수행함으로써 제조된다. 이들 공정 중에서 특히 화학기상증착(Chemical Vapor Deposition : CVD) 공정이나 확산 공정은 반도체 웨이퍼 상에 원하는 막을 형성하기 위해 거의 필수적으로 수행된다. In general, semiconductor devices are manufactured by selectively and repeatedly performing processes such as exposure, etching, diffusion, and deposition on a wafer. Among these processes, in particular, chemical vapor deposition (CVD) processes or diffusion processes are almost necessary to form a desired film on a semiconductor wafer.
이러한 고온을 이용한 산화막 형성 또는 웨이퍼 표면에 불순물 생성 등을 위한 공정 챔버는 설치 방향에 따라 수직형과 수평형으로 나누어진다.Process chambers for forming an oxide film using such a high temperature or generating impurities on a wafer surface are divided into a vertical type and a horizontal type according to the installation direction.
특히, 수직형 공정 챔버는 설치를 위한 점유 면적이 적고, 막의 균일성이 우수하다는 장점이 있어 반도체 소자 제조 공정에서 주로 사용되고 있다.In particular, the vertical process chamber is mainly used in the semiconductor device manufacturing process because it has a small area occupied for installation and excellent film uniformity.
이러한 수직형 공정 챔버 내부로 웨이퍼를 삽입하기 위하여 먼저, 웨이퍼가 안착되어 있는 웨이퍼 카세트를 별도의 이송 스테이지 상에 안착시킨다. 그리고 나서, 웨이퍼를 지지하기 위한 다수의 포크가 형성되어 있는 웨이퍼 이송 장치를 이용하여, 웨이퍼 보트에 웨이퍼를 적재한다.In order to insert the wafer into such a vertical process chamber, the wafer cassette on which the wafer is placed is first placed on a separate transfer stage. Then, the wafer is loaded into the wafer boat using a wafer transfer device in which a plurality of forks for supporting the wafer are formed.
승강대 상면에 안착되어 있는 웨이퍼 보트는 승강대의 상승과 함께 공정 챔버의 내부 튜브 안쪽으로 삽입되어 공정이 진행되게 된다.The wafer boat seated on the upper surface of the platform is inserted into the inner tube of the process chamber along with the elevation of the platform to allow the process to proceed.
공정이 완료되면, 승강대를 하강시켜 웨이퍼 보트를 공정 챔버 외부로 반출하고, 다음 공정의 진행을 위해 웨이퍼 보트로부터 웨이퍼를 이송 스테이지 상의 웨이퍼 카세트로 반송하는 작업을 수행하게 된다.Once the process is complete, the platform is lowered to take the wafer boat out of the process chamber and carry the wafer from the wafer boat to the wafer cassette on the transfer stage for further processing.
그러나, 이 과정에서 웨이퍼 보트에 적재된 웨이퍼가 웨이퍼 보트로부터 돌출되어 나오거나 기울어져 있는 경우, 웨이퍼 이송 장치의 포크와 충돌하여 웨이퍼 가 손상될 우려가 있다.However, if the wafer loaded on the wafer boat protrudes from the wafer boat or is inclined in this process, the wafer may be damaged by colliding with the fork of the wafer transfer device.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 웨이퍼 이송 시 웨이퍼의 손상을 방지하는 반도체 소자 제조 설비를 제공하는 것이다.The technical problem to be achieved by the present invention is to provide a semiconductor device manufacturing equipment that prevents damage to the wafer during wafer transfer.
본 발명의 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The technical problems of the present invention are not limited to the above-mentioned technical problems, and other technical problems not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the following description.
상기한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 반도체 소자 제조 설비는 공정 챔버, 공정 챔버의 하부를 개폐하는 셔터, 웨이퍼를 적재하는 웨이퍼 보트, 웨이퍼 보트를 승강시키는 승강대 및 셔터 및/또는 승강대 상에 위치하여 웨이퍼 보트에 적재된 웨이퍼의 돌출을 감지하는 감지 센서를 포함한다.The semiconductor device manufacturing apparatus of the present invention for achieving the above technical problem is located on the process chamber, the shutter opening and closing the lower portion of the process chamber, the wafer boat for loading the wafer, the platform for lifting and lifting the wafer boat and the shutter and / or platform It includes a detection sensor for detecting the protrusion of the wafer loaded on the wafer boat.
기타 실시예의 구체적인 사항은 후술하는 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.Specific details of other embodiments are included in the following detailed description and drawings.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 이들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예를 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.Advantages and features of the present invention, and methods of achieving the same will become apparent with reference to the embodiments described below in detail with reference to the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below, but may be embodied in various different forms, and only the present embodiments are provided to make the disclosure of the present invention complete and the general knowledge in the technical field to which the present invention belongs. It is provided to fully convey the scope of the invention to those skilled in the art, and the present invention is defined only by the scope of the claims. Like reference numerals refer to like elements throughout.
본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 소자 제조 설비는 웨이퍼의 돌출을 감지하는 센서를 설치함으로써, 웨이퍼 이송 장치의 포크와 웨이퍼의 충돌을 방지할 수 있다. The semiconductor device manufacturing apparatus according to an embodiment of the present invention may prevent a collision between the fork of the wafer transfer device and the wafer by installing a sensor for detecting protrusion of the wafer.
먼저, 도 1을 참조하여 반도체 소자 제조 설비의 구성에 대해 설명한다. 도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 소자 제조 설비의 단면도이다.First, the structure of a semiconductor element manufacturing facility is demonstrated with reference to FIG. 1 is a cross-sectional view of a semiconductor device manufacturing facility according to an embodiment of the present invention.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 소자 제조 설비는 공정 챔버(100)와 웨이퍼 이송 장치(200)로 구성된다.Referring to FIG. 1, a semiconductor device manufacturing apparatus according to an exemplary embodiment of the present invention may include a
공정 챔버(100)는 히터(110), 외부 튜브(120), 내부 튜브(130), 웨이퍼 보트(140), 승강대(145), 플랜지(170), 반응 가스 유입관(180), 반응 가스 배기관(185), 셔터(190) 및 감지 센서(150)를 포함한다. The
히터(110)는 공정 수행에 필요한 고온으로 유지하기 위해 외부 튜브(120)의 외측에 설치되어 외부 튜브(120)를 가열하게 된다.The
내부 튜브(130)는 상부와 하부가 개방된 원통 형상이며, 내구성 및 내열성이 좋은 석영(quartz) 재질로 이루어진다. 내부에는 웨이퍼(W)를 적재한 웨이퍼 보트(140)가 위치하며, 공정이 수행될 수 있는 공간이 형성되어 있다.The
내부 튜브(130)로 삽입되는 웨이퍼 보트(140)는 승강대(145) 위에 안착되어 상하 이동을 통해 내부 튜브(130)로 삽입 또는 배출되도록 되어 있다.The
외부 튜브(120)는 내부 튜브(130)의 외측을 감싸듯이 위치하는데, 하부가 개방된 원통 형상이며, 재질은 내부 튜브(130)와 마찬가지로 석영(quartz) 재질로 이 루어진다. The
내부 튜브(130)와 외부 튜브(120)는 플랜지(170)에 의해 지지되는데, 내부의 진공도를 높이기 위해 외부 튜브(120)와 플랜지(170) 사이에 소정의 실링 부재(160)를 사용한다.The
실링 부재(160)로는 합성 고무 재질로 이루어진 오링(O-ring) 등이 사용될 수 있다. 실링 부재(160)는 특별히 한정되지 않으며, 실링 효과가 있고 내구성 및 내열성이 강한 물질이라면 무엇이든 사용될 수 있다.As the sealing
상기의 실링 부재(160)는 높은 온도에서 열변성을 일으키거나 연소될 수 있으므로, 플랜지(170)의 냉각을 통해 실링 부재(160)를 간접 냉각할 수 있도록 플랜지(170) 내부에 냉각관(175)을 구비한다. Since the sealing
플랜지(170)는 외부 튜브(120) 및 내부 튜브(130)를 지지하는 역할을 하는 것으로, 원통 형상으로 되어 있으며, 플랜지(170)의 냉각을 위해 냉각관(175)을 포함한다.The
냉각관(175)은 외부에 위치한 별도의 냉각수 공급원(미도시)로부터 냉각수를 공급받아 플랜지(170)를 냉각함으로써, 실링 부재(160)를 간접 냉각시키게 된다. The
플랜지(170) 하부에는 공정에 필요한 반응 가스를 공급하기 위한 반응 가스 유입관(180)과 반응 가스 배기관(185)이 서로 마주하여 형성되어 있고, 반응 가스 배기관(185)은 진공 펌프(미도시)와 연결된다.The lower portion of the
셔터(190)는 공정 챔버(100) 하부에 공정 챔버(100)의 개폐가 가능하도록 설치되어, 웨이퍼 보트(140)의 삽입 및 배출 시 개폐 작용을 한다.The
감지 센서(150)는 공정 전후 특히, 공정 후의 웨이퍼 보트(140)에 적재된 웨이퍼(W)의 돌출 여부를 감지하는 역할을 한다.The
감지 센서(150)는 셔터(190)의 하면 또는 승강대(145)의 상면 중 어느 한쪽에 적어도 하나 이상 설치될 수 있으며, 신호를 발신하고 수신하여 그 차이를 통해 웨이퍼(W)의 돌출 여부를 판단하도록 되어 있다.The
즉, 신호를 보내는 발신부(150a)와 수신부(150b)가 일체형으로 셔터(190)의 하면 또는 승강대(145)의 상면 중 어느 한쪽에 설치되거나, 셔터(190)의 하면과 승강대(145)의 상면 중 어느 한쪽에 발신부(150a)가 설치되고 다른 한쪽에 수신부(150b)가 설치되는 형태로 이루어질 수 있다.That is, the transmitter 150a and the
발신부(150a)와 수신부(150b)의 개수 및 위치는 본 발명에 의해 특별히 한정되지 않으며, 웨이퍼(W)의 돌출 여부를 감지할 수 있는 어떠한 경우라도 가능하다.The number and positions of the transmitter 150a and the
또한, 감지 센서(150)의 위치는 웨이퍼(W)의 약간의 돌출도 감지할 수 있도록 웨이퍼 보트(140)에 적재된 웨이퍼(W) 끝단으로부터의 소정 위치에 설치될 수 있다.In addition, the position of the
즉, 웨이퍼(W)가 웨이퍼 보트(140)에서 돌출되면, 발신부(150a)에서 보내는 신호가 웨이퍼(W)에 의해 차단되어 수신부(150b)에 도달하지 못함으로써, 수신부(150b)에 도달하는 신호를 체크함으로써 웨이퍼(W)의 돌출 여부를 판단할 수 있도록 감지 센서(150)를 위치시킨다.That is, when the wafer W protrudes from the
감지 센서(150)로는 적외선 등을 이용한 광센서 등이 사용될 수 있다.As the
웨이퍼 이송 장치(200)는 웨이퍼(W)의 이송을 위해 웨이퍼(W)를 안착시키는 포크(210)와 이동축(220)으로 구성된다.The
포크(210)는 이동축(220)의 일측에 일정 간격으로 수직 배열되어 웨이퍼(W)를 한 장씩 안착하는 역할을 한다.The
이동축(220)은 웨이퍼 스테이지(미도시) 상의 웨이퍼 카세트(미도시)와 웨이퍼 보트(140) 사이를 이동하며 웨이퍼(W)를 이송시키는 역할은 한다.The moving
도 2는 웨이퍼 돌출 시의 모습을 나타낸 단면도이다.2 is a cross-sectional view showing a state when the wafer is projected.
도 2를 참조하면, 공정이 완료된 후 웨이퍼 이송 장치(200)를 이용하여 웨이퍼 카세트로 이동시킬 때, 웨이퍼(W)가 웨이퍼 보트(140)로부터 돌출되어 있어, 발신부(150b)에서 신호를 보내도 웨이퍼(W)가 신호를 차단하여 수신부(150b)에 신호가 도달하지 않는 것을 알 수 있다.Referring to FIG. 2, when the wafer W is moved to the wafer cassette by using the
즉, 도 1과 같이 돌출된 웨이퍼(W)가 없는 경우 발신부(150b)에서 보낸 신호가 웨이퍼(W)의 방해 없이 수신부(150b)에 도달하는 것과는 대조적이다.That is, when there is no protruding wafer W as shown in FIG. 1, the signal sent from the
따라서, 감지 센서(150)의 수신부(150b)에 신호가 도달하는지의 여부로 웨이퍼(W)의 돌출 여부를 판단하도록 되어 있다.Therefore, it is determined whether or not the wafer W protrudes by whether or not the signal reaches the receiving
상기와 같이 구성된 본 발명의 실시예에 따른 반도체 소자 제조 설비의 작동을 설명하면 다음과 같다.Referring to the operation of the semiconductor device manufacturing equipment according to an embodiment of the present invention configured as described above are as follows.
먼저, 플랜지(170)에 내부 튜브(130)와 외부 튜브(120)를 안착시킨다. First, the
셔터(190)를 이용해 공정 챔버(100)를 밀폐한다.The
웨이퍼 이송 장치(200)를 이용하여, 웨이퍼 스테이지(미도시) 상에 안착되어 있는 웨이퍼 카세트(미도시)로부터 웨이퍼(W)를 차례로 웨이퍼 보트(140)에 적재시 킨다. Using the
셔터(190)를 개방하고 승강대(145)를 상승시켜 웨이퍼 보트(140)를 내부 튜브(130) 안쪽으로 삽입하고 셔터(190)를 닫아 공정 챔버(100)를 밀폐한다.The
진공 펌프(미도시)를 이용해 공정 챔버(100) 내부를 진공으로 조성한 다음, 히터(110)로 공정 챔버(100)를 가열하고, 반응 가스 유입관(180)으로 반응 가스를 공급하여 공정을 진행한다.After the
공정이 완료되면 내부에 잔류하고 있는 공정 부산물 가스를 반응 가스 배기관(185)을 통해 외부로 배출한다.When the process is completed, the process by-product gas remaining inside is discharged to the outside through the reaction
그런 다음, 셔터(190)를 개방하고 승강대(145)를 하강시켜 웨이퍼 보트(140)를 배출한다.Then, the
웨이퍼 보트(140)에 적재된 웨이퍼(W)는 다음 공정 진행을 위하여 웨이퍼 이송 장치(200)에 의해 웨이퍼 카세트로 이송되게 되는데, 이 때 웨이퍼 이송 장치(200)의 포크(210)와 웨이퍼가 충돌하지 않도록 웨이퍼(W)가 돌출되었는지 감지하기 위해 감지 센서(150)를 작동시킨다.The wafer W loaded on the
즉, 발신부(150a)에서 신호를 송신하여 수신부(150b)에서의 신호 수신 여부를 체크하는데, 수신부(150b)에 신호가 잘 도달하였으면 웨이퍼(W)를 이송시키고, 신호가 도달하지 않았으면 작업자가 웨이퍼(W)를 다시 정렬한 후에 이송 작업을 진행한다.That is, the transmitter 150a transmits a signal to check whether the
이와 같이, 웨이퍼 보트(140)의 웨이퍼(W) 돌출 여부를 감지하는 센서를 설치함으로써, 웨이퍼(W)의 돌출로 인한 손상을 방지할 수 있다. As such, by installing a sensor that detects whether the
이상과 같이 본 발명에 따른 반도체 소자 제조 설비의 예시된 도면을 참조로 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 제조될 수 있으며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로, 이상에서 기술한 실시예는 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 아닌 것으로 이해해야만 한다. As described above with reference to the illustrated drawings of a semiconductor device manufacturing equipment according to the present invention, the present invention is not limited to the above embodiment can be manufactured in a variety of different forms, it is usually in the art Those skilled in the art will understand that the present invention can be implemented in other specific forms without changing the technical spirit or essential features of the present invention. Therefore, it is to be understood that the embodiments described above are exemplary in all respects and not restrictive.
상기한 바와 같은 본 발명의 일 실시예에 의한 반도체 소자 제조 설비에 따르면 돌출된 웨이퍼와 웨이퍼 이송 장치의 충돌을 방지함으로써, 웨이퍼의 손상을 줄여 웨이퍼 제조 수율을 높일 수 있다.According to the semiconductor device manufacturing apparatus according to an embodiment of the present invention as described above, by preventing the collision of the protruding wafer and the wafer transfer device, it is possible to reduce the damage of the wafer to increase the wafer manufacturing yield.
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