KR20060127298A - Equipment for manufacturing semiconductor device used multi chamber structure - Google Patents

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KR20060127298A
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박해균
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Abstract

A semiconductor manufacturing apparatus having a multi chamber structure is provided to increase or maximize productivity by removing a standby time of a process chamber. A predetermined semiconductor manufacturing process is performed in a plurality of process chambers(110). A load lock chamber(130) selectively maintains a wafer cassette(132) positioned therein on which a plurality of wafers loaded in a vacuum state. A transfer chamber(120) communicates with the load lock chamber and the process chambers, and includes a robot arm(160) for loading or unloading a wafer. An alignment chamber(140) is formed to communicate with the transfer chamber(120), and aligns the wafer inserted in the process chambers in one direction. A dummy alignment chamber(170) aligns the wafer moved into the transfer chamber in one direction.

Description

멀티 챔버 구조를 갖는 반도체 제조설비{Equipment for manufacturing semiconductor device used multi chamber structure}Equipment for manufacturing semiconductor device used multi chamber structure}

도 1은 종래 기술에 따른 반도체 제조설비를 개략적으로 나타낸 구성 평면도.1 is a schematic plan view showing a semiconductor manufacturing apparatus according to the prior art.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 반도체 제조설비를 개략적으로 나타낸 구성 평면도.Figure 2 is a schematic plan view showing a semiconductor manufacturing equipment according to an embodiment of the present invention.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명** Description of the symbols for the main parts of the drawings *

110 : 공정 챔버 120 : 트랜스퍼 챔버110: process chamber 120: transfer chamber

130 : 로드락 챔버 140 : 정렬 챔버130: load lock chamber 140: alignment chamber

150 : 도어 160 : 로봇암150: door 160: robot arm

170 : 더미 정렬 챔버170: dummy alignment chamber

본 발명은 반도체 제조설비에 관한 것으로, 상세하게는 복수개의 공정 챔버 와 정렬 챔버가 트랜스퍼 챔버에 공통으로 연결되는 멀티 챔버 구조를 갖는 반도체 제조설비에 관한 것이다.The present invention relates to a semiconductor manufacturing apparatus, and more particularly, to a semiconductor manufacturing apparatus having a multi-chamber structure in which a plurality of process chambers and an alignment chamber are commonly connected to a transfer chamber.

일반적으로 반도체장치는 웨이퍼 상에 증착공정, 사진공정, 식각공정, 확산공정, 이온주입공정 등과 같은 다수의 공정을 선택적이고도 반복적으로 수행하는 일련의 과정을 통해 이루어진다.In general, a semiconductor device is formed through a series of processes that selectively and repeatedly perform a plurality of processes such as a deposition process, a photo process, an etching process, a diffusion process, an ion implantation process, and the like on a wafer.

이와 같이, 반도체장치로 제조되기까지 웨이퍼는 카세트에 복수개씩 탑재되어 각 공정을 수행하는 각각의 제조설비로 이송되고, 또한, 이들 웨이퍼의 각 공정을 원활하게 수행하기 위해서는 멀티 챔버 구조를 갖는 반도체 제조설비가 요구된다. 이때, 상기 웨이퍼는 상기 반도체 제조설비 내에 설치된 로봇암에 의해 일 매씩 인출되어 요구되는 위치로 이송되는 과정을 거치게 된다.Thus, until the semiconductor device is manufactured, a plurality of wafers are mounted in a cassette and transferred to respective manufacturing facilities that perform each process. Also, in order to smoothly perform each process of these wafers, semiconductor manufacturing having a multi-chamber structure is performed. Equipment is required. At this time, the wafer is taken out one by one by the robot arm installed in the semiconductor manufacturing equipment and is subjected to the process to be transferred to the required position.

이하, 도면을 참조하여 멀티 챔버 구조를 갖는 종래 기술에 따른 반도체 제조설비를 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, a semiconductor manufacturing apparatus according to the related art having a multi-chamber structure will be described with reference to the accompanying drawings.

도 1은 종래 기술에 따른 멀티 챔버 구조를 갖는 반도체 제조설비를 개략적으로 나타낸 구성 평면도로서, 종래의 멀티 챔버 구조를 갖는 반도체장치 제조설비는 소정의 반도체 제조공정을 수행하는 복수개의 공정 챔버(10)와, 상기 복수의 공정 챔버(10)를 공통으로 연결하는 트랜스퍼 챔버(20)와, 상기 트랜스퍼 챔버(20)를 통해 상기 공정 챔버(10) 내부로 투입될 다수개의 웨이퍼(W)가 탑재된 웨이퍼 카세트(32)가 위치된 로드락 챔버(30)와, 상기 로드락 챔버(30)에서 상기 공정 챔버(10)로 투입되는 상기 웨이퍼(W)를 정렬하는 정렬 챔버(40)를 포함하여 클러스터(cluster) 타입으로 구성된다. 1 is a schematic plan view of a semiconductor manufacturing apparatus having a multi-chamber structure according to the prior art, wherein a semiconductor device manufacturing apparatus having a conventional multi-chamber structure includes a plurality of process chambers 10 for performing a predetermined semiconductor manufacturing process. And a wafer having a transfer chamber 20 for connecting the plurality of process chambers 10 in common, and a plurality of wafers W to be introduced into the process chamber 10 through the transfer chamber 20. A cluster including a load lock chamber 30 in which a cassette 32 is positioned, and an alignment chamber 40 for aligning the wafer W introduced from the load lock chamber 30 to the process chamber 10. cluster) type.

도시되지는 않았지만, 상기 트랜스퍼 챔버(20)의 소정 측부에 형성되어 상기 공정 챔버(10)에서의 공정 수행 후의 웨이퍼(W)를 냉각하는 냉각 챔버와, 상기 냉각 챔버에서 냉각되거나, 상기 공정 챔버(10)에서 공정이 완료된 상기 웨이퍼(W)를 에싱 처리와 같은 세정(cleaning)하는 세정 챔버를 더 포함하여 구성된다.Although not shown, a cooling chamber is formed on a predetermined side of the transfer chamber 20 to cool the wafer W after performing the process in the process chamber 10, and is cooled in the cooling chamber or the process chamber ( And a cleaning chamber for cleaning the wafer W, which has been completed in step 10, such as an ashing treatment.

여기서, 상기 공정 챔버(10)는 플라즈마 반응 또는 화학기상방법을 이용한 식각 공정 또는 증착 공정과 같은 각종 공정이 진행되는 곳으로, 고성능의 진공펌프(예컨대, 터보(turbo) 펌프)에 의한 펌핑(pumping)에 의해 고진공 상태를 유지하도록 제어된다.Here, the process chamber 10 is a place where various processes such as an etching process or a deposition process using a plasma reaction or chemical vapor method are performed, and pumping by a high performance vacuum pump (for example, a turbo pump) is performed. Control to maintain a high vacuum state.

또한, 상기 트랜스퍼 챔버(20)는 상기 공정 챔버(10)에 상기 웨이퍼(W)를 삽입하는 과정에서 상기 공정 챔버(10)의 진공 상태를 버퍼링하는 버퍼 챔버라고도 일컬어지며, 상기 트랜스퍼 챔버(20)와 각 챔버 사이에는 제어부의 제어에 의해 개폐 동작되는 도어(50)와, 상기 도어(50)를 통해 각 챔버간에 상기 웨이퍼(W)를 이송 또는 반송하는 로봇암(60)을 포함하여 이루어진다. 예컨대, 상기 로봇암(60)은 상기 로드락 챔버(30) 내부에 위치되는 상기 웨이퍼 카세트(32) 내에 탑재된 상기 웨이퍼(W)를 일 매씩 낱개로 인출하여 상기 정렬 챔버(40)로 이송시키고, 상기 정렬 챔버(40)에서 정렬된 웨이퍼(W)를 상기 공정 챔버(10)로 이송시킨다.In addition, the transfer chamber 20 is also referred to as a buffer chamber for buffering the vacuum of the process chamber 10 in the process of inserting the wafer (W) in the process chamber 10, the transfer chamber 20 And a chamber 50 that is opened and closed by a control of a controller between the chambers and a robot arm 60 that transfers or transfers the wafer W between the chambers through the door 50. For example, the robot arm 60 pulls out each of the wafers W mounted in the wafer cassette 32 located inside the load lock chamber 30, and transfers them to the alignment chamber 40. The wafer W aligned in the alignment chamber 40 is transferred to the process chamber 10.

이때, 상기 정렬 챔버(40)는 상기 웨이퍼(W)에 형성된 플랫존 또는 노치를 소정의 방향으로 향하도록 배열시켜 상기 공정 챔버(10) 내부에 일방향으로 정렬된 웨이퍼(W)가 삽입되도록 한다. 상기 정렬 챔버(40)에서 이루어지는 상기 웨이퍼(W)의 정렬 공정은 상기 공정 챔버(10)에서의 반도체 제조공정에 비해 짧은 시간에 이 루어질 수 있다. At this time, the alignment chamber 40 is arranged to face the flat zone or notch formed in the wafer W in a predetermined direction so that the wafer W aligned in one direction is inserted into the process chamber 10. The alignment process of the wafer W in the alignment chamber 40 may be performed in a shorter time than the semiconductor manufacturing process in the process chamber 10.

따라서, 종래 기술에 따른 멀티 챔버 구조를 갖는 반도체 제조설비는, 복수개의 공정 챔버(10)와 하나의 정렬 챔버(40)를 상기 트랜스퍼 챔버(20)에 공통으로 연결하고 상기 정렬 챔버(40)에서 정렬된 웨이퍼(W)를 순차적으로 상기 복수개의 공정 챔버(10)에 순차적으로 배분하여 로딩시킬 수 있다.Therefore, in the semiconductor manufacturing apparatus having a multi-chamber structure according to the prior art, a plurality of process chambers 10 and one alignment chamber 40 are commonly connected to the transfer chamber 20, and the alignment chamber 40 The aligned wafers W may be sequentially distributed in the plurality of process chambers 10 and loaded.

그러나, 종래 기술에 따른 반도체 제조설비는 다음과 같은 문제점이 있었다.However, the semiconductor manufacturing equipment according to the prior art has the following problems.

첫째, 종래 기술에 따른 멀티 챔버 구조를 갖는 반도체 제조설비는 하나의 정렬 챔버(40)에서 정렬된 웨이퍼(W)가 순차적으로 로딩되는 복수개의 공정 챔버(10)에서의 반도체 제조공정이 변화되어 해당 단위 공정 시간이 상기 정렬 챔버(40)에서의 정렬 공정 시간보다 줄어들 경우 공정 챔버(10)의 대기시간이 증가될 수 있기 때문에 생산성이 떨어지는 단점이 있었다.First, in a semiconductor manufacturing apparatus having a multi-chamber structure according to the prior art, a semiconductor manufacturing process in a plurality of process chambers 10 in which wafers W aligned in one alignment chamber 40 are sequentially loaded is changed. When the unit process time is shorter than the alignment process time in the alignment chamber 40, the waiting time of the process chamber 10 may be increased, resulting in a decrease in productivity.

둘째, 종래 기술에 따른 멀티 챔버 구조를 갖는 반도체 제조설비는 하나의 정렬 챔버(40)에 대응되는 복수개의 공정 챔버(10) 이상으로 상기 트랜스퍼 챔버(20)에 상기 공정 챔버(10)가 공통으로 연결될 경우, 상기 정렬 챔버(40)에 과부하가 발생되어 상기 공정 챔버(10)가 연속적으로 반도체 제조공정을 수행하지 못하거나, 상기 정렬 챔버(40)의 과부하에 기인하는 정렬 공정 불량이 발생되어 상기 트랜스퍼 챔버(20)에 공통으로 연결된 복수개의 공정 챔버(10)에서의 반도체 제조공정이 수행될 수 없기 때문에 생산성이 떨어지는 문제점이 있었다.Second, in the semiconductor manufacturing apparatus having a multi-chamber structure according to the prior art, the process chamber 10 is common to the transfer chamber 20 above the plurality of process chambers 10 corresponding to one alignment chamber 40. When connected, the alignment chamber 40 may be overloaded so that the process chamber 10 may not continuously perform a semiconductor manufacturing process, or an alignment process failure due to an overload of the alignment chamber 40 may occur. Since the semiconductor manufacturing process in the plurality of process chambers 10 commonly connected to the transfer chamber 20 cannot be performed, there is a problem in that productivity is lowered.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은, 복수개의 공정 챔버(10)에서 반도체 제조공정이 변화되어 해당 단위 공정 시간이 정렬 챔버(40)에서의 정렬 공정 시간보다 줄어들더라도 공정 챔버(10)의 대기시간을 제거하여 생산성을 증대 또는 극대화할 수 있는 멀티 챔버 구조를 갖는 반도체 제조설비를 제공하는 데 있다.An object of the present invention for solving the above problems, even if the semiconductor manufacturing process is changed in the plurality of process chambers 10, even if the corresponding unit process time is shorter than the alignment process time in the alignment chamber 40 process chamber 10 It is to provide a semiconductor manufacturing facility having a multi-chamber structure that can increase or maximize productivity by eliminating the waiting time.

또한, 본 발명의 다른 목적은, 트랜스퍼 챔버(20)에 공통으로 연결되는 공정 챔버(10)가 증가되더라도 상기 정렬 챔버(40)에 과부하를 방지하고, 정렬공정 불량발생에 의한 공정 챔버(10)에서의 단위 공정을 계속 수행토록 하여 생산성을 증대 또는 극대화할 수 있는 멀티 챔버 구조를 갖는 반도체 제조설비를 제공하는 데 있다.In addition, another object of the present invention, even if the process chamber 10 is commonly connected to the transfer chamber 20 is increased to prevent the overload to the alignment chamber 40, the process chamber 10 due to the alignment process failure It is to provide a semiconductor manufacturing equipment having a multi-chamber structure that can continue to perform the unit process in the process to increase or maximize productivity.

상기한 기술적 과제들의 일부를 달성하기 위한 본 발명의 양상(aspect)에 따른 멀티 챔버 구조를 갖는 반도체 제조설비는, 소정의 반도체 제조공정이 진행되는 복수개의 공정 챔버; 상기 공정 챔버에 투입될 다수개의 상기 웨이퍼가 탑재된 카세트를 내부에 위치시켜 진공상태를 선택적으로 형성하는 로드락 챔버; 상기 로드락 챔버, 공정 챔버에 공통으로 연결되어 도어의 개폐동작에 의해 상기 로드락 챔버 및 공정 챔버와 선택적으로 연통되도록 형성되고, 상기 로드락 챔버 및 공정 챔버에 상기 웨이퍼를 로딩 또는 언로딩하는 로봇암을 구비한 트랜스퍼 챔버; 상기 트랜스퍼 챔버와 연통되도록 형성되어 상기 공정 챔버 내부에 삽입되는 웨이퍼를 일방향으로 정렬하는 정렬 챔버; 및 상기 트랜스퍼 챔버와 연통되는 상기 공정 챔버의 개수가 증가함에 따라 상기 정렬 챔버에서의 정렬 공정이 과부하가 발생되거 나, 상기 정렬 챔버에서의 정렬 공정에서 불량이 발생될 경우 상기 트랜스퍼 챔버에서 이송되는 상기 웨이퍼를 일방향으로 정렬하는 더미 정렬 챔버를 포함함을 특징으로 한다. A semiconductor manufacturing apparatus having a multi-chamber structure according to an aspect of the present invention for achieving some of the above technical problems includes a plurality of process chambers in which a predetermined semiconductor manufacturing process is performed; A load lock chamber for selectively forming a vacuum state by placing a cassette on which the plurality of wafers to be introduced into the process chamber are placed; A robot which is connected to the load lock chamber and the process chamber in common and selectively communicates with the load lock chamber and the process chamber by an opening / closing operation of a door and loads or unloads the wafer into the load lock chamber and the process chamber. A transfer chamber having an arm; An alignment chamber formed in communication with the transfer chamber to align the wafer inserted into the process chamber in one direction; And when the number of the process chambers communicating with the transfer chamber increases, the alignment process in the alignment chamber is overloaded, or when a defect occurs in the alignment process in the alignment chamber. And a dummy alignment chamber for aligning the wafer in one direction.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 더욱 상세히 설명하기로 한다. 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings. The present invention is not limited to the embodiments disclosed below, but can be implemented in various different forms, only this embodiment to make the disclosure of the present invention complete, the scope of the invention to those skilled in the art It is provided to inform you.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 멀티 챔버 구조를 갖는 반도체 제조설비를 개략적으로 나타낸 구성 평면도이다.2 is a schematic plan view of a semiconductor manufacturing apparatus having a multi-chamber structure according to an embodiment of the present invention.

도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 멀티 챔버 구조를 갖는 반도체 제조설비는, 소정의 반도체 제조공정이 진행되는 복수개의 공정 챔버(110)와, 상기 공정 챔버(110)에 투입될 다수개의 상기 웨이퍼(W)가 탑재된 웨이퍼 카세트(132)를 내부에 위치시켜 진공상태를 선택적으로 형성하는 로드락 챔버(130)와, 상기 로드락 챔버(130), 공정 챔버(110)에 공통으로 연결되어 도어(150)의 개폐동작에 의해 상기 로드락 챔버(130) 및 공정 챔버(110)가 연통되도록 형성되고, 상기 로드락 챔버(130) 및 공정 챔버(110)에 상기 웨이퍼(W)를 로딩 또는 언로딩하는 로봇암(160)을 구비한 트랜스퍼 챔버(120)와, 상기 트랜스퍼 챔버(120)와 연통되도록 형성되어 상기 공정 챔버(110) 내부에 삽입되는 웨이퍼(W)를 일방향으로 정렬하는 정렬 챔버 (140)와, 상기 트랜스퍼 챔버(120)와 연통되는 복수개의 상기 공정 챔버(110)에서의 반도체 제조공정 시간이 상기 정렬 챔버(140)에서의 정렬 공정 시간보다 줄어들어 상기 공정 챔버(110)의 공정 대기시간이 발생되거나, 상기 정렬 챔버(140)에서의 과부하에 의한 정렬 공정에서 불량이 발생될 경우 상기 트랜스퍼 챔버(120)에서 이송되는 상기 웨이퍼(W)를 일방향으로 정렬하는 더미 정렬 챔버(170)를 포함하여 구성된다.As illustrated in FIG. 2, a semiconductor manufacturing apparatus having a multi-chamber structure according to the present invention includes a plurality of process chambers 110 through which a predetermined semiconductor manufacturing process is performed, and a plurality of process chambers 110 to be introduced into the process chamber 110. A load lock chamber 130 having a wafer cassette 132 on which the wafer W is mounted therein to selectively form a vacuum state, and commonly connected to the load lock chamber 130 and the process chamber 110. And the load lock chamber 130 and the process chamber 110 communicate with each other by the opening and closing operation of the door 150, and loading the wafer W into the load lock chamber 130 and the process chamber 110. Or an alignment to align in one direction a transfer chamber 120 having an unloading robot arm 160 and a wafer W formed in communication with the transfer chamber 120 to be inserted into the process chamber 110. Chamber 140 and in communication with the transfer chamber 120 The semiconductor manufacturing process time in the plurality of process chambers 110 is shorter than the alignment process time in the alignment chamber 140 to generate a process waiting time of the process chamber 110 or in the alignment chamber 140. When a failure occurs in the alignment process by the overload is configured to include a dummy alignment chamber 170 for aligning the wafer (W) transferred from the transfer chamber 120 in one direction.

도시되지는 않았지만, 상기 공정 챔버(110)에서의 공정 수행 후의 웨이퍼(W)를 냉각하는 냉각 챔버와, 상기 공정 챔버(110)에서 공정이 완료된 상기 웨이퍼(W)를 에싱 또는 세정(cleaning)하는 세정 챔버를 더 포함하여 구성된다.Although not shown, a cooling chamber for cooling the wafer W after performing the process in the process chamber 110 and an ashing or cleaning of the wafer W in which the process is completed in the process chamber 110 are performed. It further comprises a cleaning chamber.

여기서, 상기 정렬 챔버(140)는 상기 웨이퍼(W)에 형성된 플랫존 또는 노치를 일방향으로 배열시켜 상기 웨이퍼(W)를 정렬하는 정렬 공정이 이루어진다.Here, the alignment chamber 140 is an alignment process for aligning the wafer (W) by arranging the flat zone or notch formed in the wafer (W) in one direction.

예컨대, 직경이 약 10인치(inch)이하의 원판 모양으로 형성된 웨이퍼(W)는 상기 원판의 가장자리 일부에 평탄한 플랫존이 형성되어 있다. 상기 10인치 이하의 웨이퍼(W)가 상기 정렬 챔버(140)로 이송될 경우, 상기 정렬 챔버(140)는 상기 웨이퍼(W)를 수평 상태로 지지하고 회전시키는 척과, 상기 척 상에서 회전되는 상기 웨이퍼(W)가 상기 플랫존에 대응되는 위치에서 더 이상 회전되지 못하도록 상기 웨이퍼(W)의 회전을 정지시키는 걸림턱을 포함하여 이루어진다. 또한, 상기 척은 상기 척 상에서 회전되는 상기 웨이퍼(W)를 상기 걸림턱 방향으로 소정 압력으로 밀착시키기 위해 상기 웨이퍼(W)의 외주면을 따라 형성된 복수개의 밀착바를 구비한다. 이때, 상기 척 상에서 회전되는 상기 웨이퍼(W)가 상기 플랫존에서 정렬되어 정지되기 위해서는 상기 웨이퍼(W)가 최대 360°에 해당되도록 한바퀴 회전되어야만 정렬 공정 불량이 발생되지 않고 일방향으로 정렬될 수 있다. 따라서, 직경이 10인치 이하의 상기 웨이퍼(W)는 상기 정렬 챔버(140)에서 정렬되기 위해서는 적어도 상기 웨이퍼(W)가 360°회전될 정도 이상의 정렬 공정 시간이 요구된다.For example, a wafer W formed in a disk shape having a diameter of about 10 inches or less has a flat flat zone formed at a portion of an edge of the disk. When the wafer W of 10 inches or less is transferred to the alignment chamber 140, the alignment chamber 140 supports and rotates the wafer W in a horizontal state, and the wafer rotated on the chuck. It includes a locking step for stopping the rotation of the wafer (W) so that (W) is no longer rotated at a position corresponding to the flat zone. In addition, the chuck is provided with a plurality of contact bars formed along the outer circumferential surface of the wafer (W) to closely contact the wafer (W) rotated on the chuck at a predetermined pressure in the locking jaw direction. In this case, the wafer W rotated on the chuck must be rotated one turn so that the wafer W corresponds to a maximum 360 ° in order to be aligned and stopped in the flat zone. . Therefore, in order to align the wafer W having a diameter of 10 inches or less in the alignment chamber 140, an alignment process time of at least about 360 degrees of rotation of the wafer W is required.

반면, 직경이 약 12인치 이상의 원판 모양으로 형성된 웨이퍼(W)는 상기 원판의 가장자리 일부에 V자 홈 모양의 노치가 형성되어 있다, 상기 12인치 이상의 웨이퍼(W)가 상기 정렬 챔버(140) 내부로 이송될 경우, 상기 정렬 챔버(140)는 상기 웨이퍼(W)를 수평 상태로 지지하고 회전시키는 척과, 상기 척 상에서 회전되는 상기 웨이퍼(W)의 노치를 감지하는 노치감지센서와, 상기 노치감지센서에서 감지된 상기 웨이퍼(W)의 노치 감지신호를 이용하여 상기 웨이퍼(W)의 정렬 공정이 완료되었음을 판단하는 제어부를 포함하여 이루어진다. 이때, 직경이 약 12인치 이상의 웨이퍼(W)는 상기 정렬 챔버(140)로 이송된 웨이퍼(W)에 형성된 노치가 상기 노치감지센서에 근접할수록 정렬 공정 시간이 줄어들 수 있으나, 상기 노치가 상기 노치감지센서에서 가장멀리 떨어져 있을 경우 상기 웨이퍼(W)가 약 360°를 회전되어야만 한다.On the other hand, the wafer W having a diameter of about 12 inches or more in the shape of a disk has a V-shaped notch formed on a portion of the edge of the disk. The wafer W of 12 inches or more is formed in the alignment chamber 140. When transferred to the, the alignment chamber 140 is a chuck for supporting and rotating the wafer (W) in a horizontal state, a notch detection sensor for detecting a notch of the wafer (W) rotated on the chuck, the notch detection And a controller configured to determine that the alignment process of the wafer W is completed by using the notch detection signal of the wafer W detected by the sensor. In this case, the wafer W having a diameter of about 12 inches or more may be shortened as the notch formed in the wafer W transferred to the alignment chamber 140 approaches the notch detecting sensor, but the notch is notched. The wafer W should be rotated about 360 ° if it is farthest from the sensor.

따라서, 정렬 챔버(140)는 상기 웨이퍼(W)가 소정의 회전 속도로 적어도 360°정도 회전되어야할 만큼의 정렬 공정 시간이 소요된다.Thus, the alignment chamber 140 takes an alignment process time such that the wafer W should be rotated at least 360 degrees at a predetermined rotational speed.

예컨대, 상기 정렬 챔버(140)에서의 정렬 공정은 상기 웨이퍼(W)의 회전 속도에 따라 변동될 수 있지만 약 5초 내지 약 35초 정도의 시간이 소요된다.For example, the alignment process in the alignment chamber 140 may vary depending on the rotational speed of the wafer W, but takes about 5 seconds to about 35 seconds.

또한, 상기 정렬 챔버(140)에서 정렬된 웨이퍼(W)는 해당 공정을 수행하기 위해 상기 트랜스퍼 챔버(120)에 형성된 상기 로봇암(160)에 의해 상기 공정 챔버(110)로 이송된다.In addition, the wafer W aligned in the alignment chamber 140 is transferred to the process chamber 110 by the robot arm 160 formed in the transfer chamber 120 to perform a corresponding process.

상기 공정 챔버(110)는 상기 웨이퍼(W) 상에 소정의 박막을 증착하는 증착 공정이 이루어지는 증착 챔버, 또는 포토레지스트와 같은 패턴 막을 식각 마스크막으로 사용하여 상기 웨이퍼(W) 상에 형성된 박막을 선택적으로 식각하는 식각 공정이 이루어지는 식각 챔버를 포함하여 이루어진다.The process chamber 110 may include a deposition chamber in which a deposition process for depositing a predetermined thin film on the wafer W, or a thin film formed on the wafer W using a pattern film such as a photoresist as an etch mask film. And an etching chamber in which an etching process of selectively etching is performed.

이때, 상기 식각 챔버는 상기 웨이퍼(W) 상에 형성된 박막의 식각 방법과, 상기 박막의 재질 및 두께에 따라 식각 공정 시간이 결정되어질 수 있다.In this case, the etching chamber may be an etching process time according to the etching method of the thin film formed on the wafer (W) and the material and thickness of the thin film.

예컨대, 상기 식각 챔버는 플라즈마 반응을 이용하여 상기 웨이퍼(W) 상에 형성된 박막을 식각할 경우, 상기 식각 챔버 내에 불활성 기체만을 선택적으로 공급하여 플라즈마 반응을 안정적으로 유도하기 위한 플라즈마 반응 안정시간(settle time)과, 상기 식각 챔버 내에 상기 불활성 기체와 반응 가스를 공급하여 상기 박막을 식각 하는 식각 공정이 이루어지는 식각 공정 시간을 포함하여 약 45초에서 5분 정도의 공정시간이 소요된다.For example, when the etching chamber etches the thin film formed on the wafer W using a plasma reaction, a plasma reaction settling time for stably inducing a plasma reaction by selectively supplying only an inert gas into the etching chamber. time and about 45 seconds to about 5 minutes are required, including an etching process time for etching the thin film by supplying the inert gas and the reactive gas into the etching chamber.

따라서, 상기 공정 챔버(110)에서의 반도체 제조공정에 소요되는 시간은 상기 정렬 챔버(140)의 정렬 공정에 소요되는 시간에 비해 많기 때문에 일반적으로 복수개의 공정 챔버(110)와 하나의 상기 정렬 챔버(140)를 상기 트랜스퍼 챔버(120)에 공통으로 연결하여 사용하고 있다.Accordingly, since the time required for the semiconductor manufacturing process in the process chamber 110 is larger than the time required for the alignment process of the alignment chamber 140, a plurality of process chambers 110 and one of the alignment chambers are generally used. 140 is commonly used in connection with the transfer chamber 120.

예컨대, 상기 트랜스퍼 챔버(120)에 연결된 하나의 정렬 챔버(140)에 대응하여 상기 공정 챔버(110)는 2개 또는 3개가 상기 트랜스퍼 챔버(120)에 공통으로 연 결될 수 있다.For example, two or three process chambers 110 may be commonly connected to the transfer chamber 120 in response to one alignment chamber 140 connected to the transfer chamber 120.

그러나, 상기 공정 챔버(110)에서 이루어지는 반도체 제조공정이 변경되거나, 상기 웨이퍼(W) 상에 형성된 박막의 재질이 변경되거나, 상기 박막의 두께가 줄어들어 상기 공정 챔버(110)에서의 공정 시간이 단축될 수 잇다.However, the semiconductor manufacturing process performed in the process chamber 110 is changed, the material of the thin film formed on the wafer W is changed, or the thickness of the thin film is reduced to shorten the process time in the process chamber 110. Can be.

따라서, 상기 공정 챔버(110)에 이송될 웨이퍼(W)가 상기 정렬 챔버(140)에서 정렬되기 위한 시간이 상대적으로 줄어들어 상기 정렬 챔버(140)에서 정렬 공정에서 부하(load)가 발생되고 상기 공정 챔버(110)의 대기시간이 길어질 수 있다.Accordingly, the time for the wafer W to be transferred to the process chamber 110 to be aligned in the alignment chamber 140 is relatively reduced, so that a load is generated in the alignment process in the alignment chamber 140 and the process is performed. The waiting time of the chamber 110 may be long.

예컨대, 상기 로봇암(160)이 복수개의 포크(fork) 또는 블레이드(blade)를 구비한 투 포크 로봇암(160)으로 이루어질 경우, 상기 공정 챔버(110)에서의 해당 단위 공정이 완료되더라도 상기 정렬 챔버(140)에서 정렬된 웨이퍼(W)가 상기 공정 챔버(110)의 입구까지 이송되지 못하면 상기 공정 챔버(110)에서 해당 단위 공정이 완료된 웨이퍼(W)를 반송시키지 못하여 대기시간이 증가될 수 있다.For example, when the robot arm 160 is composed of a two-fork robot arm 160 having a plurality of forks or blades, the alignment is completed even if the corresponding unit process in the process chamber 110 is completed. If the wafers W aligned in the chamber 140 are not transferred to the inlet of the process chamber 110, the waiting time may increase because the wafers W may not convey the wafers W in which the unit process is completed. have.

따라서, 본 발명에 따른 멀티 챔버 구조를 갖는 반도체 제조설비는 정렬 챔버(140)와 복수개의 공정 챔버(110)가 연결된 트랜스퍼 챔버(120)에 더미 정렬 챔버(170)를 공통으로 연결하여 상기 공정 챔버(110)에서의 반도체 제조공정 시간이 상기 정렬 챔버(140)에서의 정렬 공정 시간보다 줄어들더라도 상기 복수개의 공정 챔버(110)에서의 대기시간을 제거시킬 수 있기 때문에 생산성을 증대 또는 극대화할 수 있다. Accordingly, in the semiconductor manufacturing apparatus having the multi-chamber structure according to the present invention, the dummy alignment chamber 170 is commonly connected to the transfer chamber 120 to which the alignment chamber 140 and the plurality of process chambers 110 are connected. Even if the semiconductor manufacturing process time at 110 is shorter than the alignment process time at the alignment chamber 140, the waiting time in the plurality of process chambers 110 may be eliminated, thereby increasing or maximizing productivity. .

한편, 상기 정렬 챔버(140)와 더미 정렬 챔버(170)가 연결되는 상기 트랜스퍼 챔버(120)는 상기 로드락 챔버(130)에서 상기 공정 챔버(110)로 상기 웨이퍼(W) 를 삽입되는 복수개의 상기 공정 챔버(110)의 진공 상태를 버퍼링하는 버퍼 챔버라고도 일컬어진다. 이때, 상기 트랜스퍼 챔버(120)는 중심에 형성된 상기 로봇암(160)을 기준으로 원형 또는 정다면체 모양으로 형성되어 개폐동작에 의해 다수의 각 챔버와 연통되는 도어(150)를 구비하여 이루어진다.Meanwhile, the transfer chamber 120 to which the alignment chamber 140 and the dummy alignment chamber 170 are connected may include a plurality of wafers W inserted from the load lock chamber 130 into the process chamber 110. Also referred to as a buffer chamber that buffers the vacuum of the process chamber 110. In this case, the transfer chamber 120 is formed in a circular or regular polyhedral shape with respect to the robot arm 160 formed in the center and is provided with a door 150 communicating with a plurality of chambers by the opening and closing operation.

예컨대, 상기 트랜스퍼 챔버(120)가 정팔면체로 형성될 경우, 복수개의 로드락 챔버(130)에 인접하는 위치에서 상기 정렬 챔버(140) 및 더미 정렬 챔버(170)가 각각 형성되고, 상기 정렬 챔버(140) 및 더미 정렬 챔버(170)에 인접하는 위치에서 상기 로드락 챔버(130)에 대칭되도록 4개의 공정 챔버(110)가 상기 트랜스처 챔버에 연결된다.For example, when the transfer chamber 120 is formed into an octahedron, the alignment chamber 140 and the dummy alignment chamber 170 are respectively formed at positions adjacent to the plurality of load lock chambers 130, and the alignment chamber ( Four process chambers 110 are connected to the transfer chamber so as to be symmetrical to the load lock chamber 130 at a position adjacent to 140 and dummy alignment chamber 170.

상술한 바와 같이, 상기 정렬 챔버(140)에서 정렬 공정이 완료된 웨이퍼(W)는 3개 또는 4개 이상의 공정 챔버(110)에 순차적으로 로딩될 경우, 상기 공정 챔버(110)의 대기시간이 증가될 수 있기 때문에 상기 정렬 챔버(140)에서의 부하에 맞는 웨이퍼(W)를 2개 내지 3개의 공정 챔버(110)에 순차적으로 삽입하고, 적어도 하나 이상의 공정 챔버(110)에 상기 더미 정렬 챔버(170)에서 정렬된 웨이퍼(W)를 삽입하여 상기 정렬 챔버(140)의 과부하를 방지할 수 있다. 이때, 상기 정렬 챔버(140)와 상기 더미 정렬 챔버(170)는 각각 2개씩의 상기 정렬 챔버(140)에 웨이퍼(W)가 나누어 순차적으로 삽입되도록 정렬 공정이 이루어질 수도 있다.As described above, when the wafer W having the alignment process completed in the alignment chamber 140 is sequentially loaded into three or four or more process chambers 110, the waiting time of the process chamber 110 is increased. Since the wafer (W) for the load in the alignment chamber 140 can be sequentially inserted into the two to three process chambers 110, the dummy alignment chamber (in the at least one or more process chambers 110) The wafer W aligned at 170 may be inserted to prevent overload of the alignment chamber 140. In this case, an alignment process may be performed in the alignment chamber 140 and the dummy alignment chamber 170 so that the wafers W are divided into two of the alignment chambers 140 and sequentially inserted.

또한, 상기 정렬 챔버(140)에서 정렬 공정의 과부하가 걸리거나 상기 웨이퍼(W)가 로딩/언로딩되는 과정에서 파손되어 상기 정렬 공정 불량이 발생될 경우, In addition, when the alignment process is overloaded or broken in the process of loading / unloading the wafer W in the alignment chamber 140, the alignment process failure occurs.

따라서, 본 발명에 따른 멀티 챔버 구조를 갖는 반도체 제조설비는 복수개의 공정 챔버(110)와 정렬 챔버(140)가 공통으로 연결된 트랜스퍼 챔버(120)에 더미 정렬 챔버(170)를 연결하여 정렬 챔버(140)에서의 정렬 공정 과부하를 방지하고, 상기 정렬 챔버(140)의 정렬공정 불량이 발생되더라도 상기 트랜스퍼 챔버(120)에 공통으로 연결된 상기 공정 챔버(110)에서의 단위 공정을 계속 수행토록 할 수 있기 때문에 생산성을 증대 또는 극대화할 수 있다.Accordingly, in the semiconductor manufacturing apparatus having the multi-chamber structure according to the present invention, the dummy alignment chamber 170 is connected to the transfer chamber 120 in which the plurality of process chambers 110 and the alignment chamber 140 are connected in common. It is possible to prevent the overload of the alignment process at 140 and to continuously perform the unit process in the process chamber 110 connected to the transfer chamber 120 even if the alignment process failure of the alignment chamber 140 occurs. As a result, productivity can be increased or maximized.

또한, 상기한 실시예의 설명은 본 발명의 더욱 철저한 이해를 제공하기 위하여 도면을 참조로 예를 든 것에 불과하므로, 본 발명을 한정하는 의미로 해석되어서는 안될 것이다. 그리고, 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 본 발명의 기본적 원리를 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변화와 변경이 가능함은 물론이다. 예컨대, 상기 더미 정렬 챔버(170)는 상기 정렬 챔버(140)가 동작 불능상태에 상기 정렬 챔버(140)의 역할을 대신 수행 할 수 있기 때문에 상기 더미 정렬 챔버(170)가 상기 정렬 챔버(140)와 동일 또는 유사한 기능과 동작을 통해 상기 트랜스퍼 챔버(120)에 공통으로 연결된 복수개의 공정 챔버(110)에 웨이퍼(W)를 삽입하더라도 상기 더미 정렬 챔버(170)를 단순 수치 한정하는 것이라 볼 수 없다.In addition, the description of the above embodiment is merely given by way of example with reference to the drawings in order to provide a more thorough understanding of the present invention, it should not be construed as limiting the present invention. In addition, for those skilled in the art, various changes and modifications may be made without departing from the basic principles of the present invention. For example, since the dummy alignment chamber 170 may perform the role of the alignment chamber 140 when the alignment chamber 140 is in an inoperable state, the dummy alignment chamber 170 is the alignment chamber 140. Even if the wafers W are inserted into the plurality of process chambers 110 commonly connected to the transfer chamber 120 through the same or similar functions and operations, the dummy alignment chamber 170 may not be limited. .

이상 상술한 바와 같이, 정렬 챔버와 복수개의 공정 챔버가 연결된 트랜스퍼 챔버에 더미 정렬 챔버를 공통으로 연결하여 상기 공정 챔버에서의 반도체 제조공정 시간이 상기 정렬 챔버에서의 정렬 공정 시간보다 줄어들더라도 상기 복수개의 공정 챔버에서의 대기시간을 제거시킬 수 있기 때문에 생산성을 증대 또는 극대화할 수 있는 효과가 있다.As described above, the dummy alignment chamber is commonly connected to the transfer chamber to which the alignment chamber and the plurality of process chambers are connected, so that the semiconductor manufacturing process time in the process chamber is shorter than the alignment process time in the alignment chamber. Since the waiting time in the process chamber can be eliminated, the productivity can be increased or maximized.

또한, 복수개의 공정 챔버와 정렬 챔버가 공통으로 연결된 트랜스퍼 챔버에 더미 정렬 챔버를 연결하여 정렬 챔버에서의 정렬 공정 과부하를 방지하고, 상기 정렬 챔버의 정렬공정 불량이 발생되더라도 상기 트랜스퍼 챔버에 공통으로 연결된 상기 공정 챔버에서의 단위 공정을 계속 수행토록 할 수 있기 때문에 생산성을 증대 또는 극대화할 수 있는 효과가 있다.In addition, a dummy alignment chamber may be connected to a transfer chamber in which a plurality of process chambers and an alignment chamber are commonly connected to prevent an overload of the alignment process in the alignment chamber, and even if a misalignment process of the alignment chamber occurs, the connection chamber is commonly connected to the transfer chamber. Since the unit process in the process chamber can be continued, there is an effect of increasing or maximizing productivity.

Claims (2)

소정의 반도체 제조공정이 진행되는 복수개의 공정 챔버;A plurality of process chambers in which a predetermined semiconductor manufacturing process is performed; 상기 공정 챔버에 투입될 다수개의 상기 웨이퍼가 탑재된 카세트를 내부에 위치시켜 진공상태를 선택적으로 형성하는 로드락 챔버;A load lock chamber for selectively forming a vacuum state by placing a cassette on which the plurality of wafers to be introduced into the process chamber are placed; 상기 로드락 챔버, 공정 챔버에 공통으로 연결되어 도어의 개폐동작에 의해 상기 로드락 챔버 및 공정 챔버와 선택적으로 연통되도록 형성되고, 상기 로드락 챔버 및 공정 챔버에 상기 웨이퍼를 로딩 또는 언로딩하는 로봇암을 구비한 트랜스퍼 챔버;A robot which is connected to the load lock chamber and the process chamber in common and selectively communicates with the load lock chamber and the process chamber by an opening / closing operation of a door and loads or unloads the wafer into the load lock chamber and the process chamber. A transfer chamber having an arm; 상기 트랜스퍼 챔버와 연통되도록 형성되어 상기 공정 챔버 내부에 삽입되는 웨이퍼를 일방향으로 정렬하는 정렬 챔버; 및An alignment chamber formed in communication with the transfer chamber to align the wafer inserted into the process chamber in one direction; And 상기 트랜스퍼 챔버와 연통되는 상기 공정 챔버에서의 반도체 제조공정 시간이 상기 정렬 챔버에서의 정렬 공정 시간보다 줄어들어 상기 공정 챔버의 공정 대기시간이 발생되거나, 상기 정렬 챔버에서의 과부하에 의한 정렬 공정에서 불량이 발생될 경우 상기 트랜스퍼 챔버에서 이송되는 상기 웨이퍼를 일방향으로 정렬하는 더미 정렬 챔버를 포함함을 특징으로 하는 멀티 챔버를 갖는 반도체 제조설비.The semiconductor manufacturing process time in the process chamber communicating with the transfer chamber is shorter than the alignment process time in the alignment chamber, so that process waiting time of the process chamber is generated or defects in the alignment process due to overload in the alignment chamber are caused. And a dummy alignment chamber for aligning the wafer transferred from the transfer chamber in one direction when it is generated. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 정렬 챔버 및 더미 정렬 챔버는 상기 복수개의 공정 챔버를 사이에 두 고 양측 가장자리에 대응하여 상기 트랜스퍼 챔버와 연통되도록 형성함을 특징으로 하는 멀티 챔버를 갖는 반도체 제조설비.And the alignment chamber and the dummy alignment chamber are formed so as to communicate with the transfer chamber with the plurality of process chambers interposed therebetween and corresponding to both edges.
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