KR20080009568A - 진공챔버 내부의 온도 및 습도 모니터링 시스템을 갖는반도체 장치, 및 상기 온도 및 습도 분석 방법. - Google Patents

진공챔버 내부의 온도 및 습도 모니터링 시스템을 갖는반도체 장치, 및 상기 온도 및 습도 분석 방법. Download PDF

Info

Publication number
KR20080009568A
KR20080009568A KR1020060069335A KR20060069335A KR20080009568A KR 20080009568 A KR20080009568 A KR 20080009568A KR 1020060069335 A KR1020060069335 A KR 1020060069335A KR 20060069335 A KR20060069335 A KR 20060069335A KR 20080009568 A KR20080009568 A KR 20080009568A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
humidity
vacuum chamber
temperature
load lock
cassette
Prior art date
Application number
KR1020060069335A
Other languages
English (en)
Inventor
박상국
이용범
차광호
Original Assignee
삼성전자주식회사
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 삼성전자주식회사 filed Critical 삼성전자주식회사
Priority to KR1020060069335A priority Critical patent/KR20080009568A/ko
Publication of KR20080009568A publication Critical patent/KR20080009568A/ko

Links

Images

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
    • H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67011—Apparatus for manufacture or treatment
    • H01L21/67155—Apparatus for manufacturing or treating in a plurality of work-stations
    • H01L21/67201—Apparatus for manufacturing or treating in a plurality of work-stations characterized by the construction of the load-lock chamber
    • 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
    • H01L21/67242—Apparatus for monitoring, sorting or marking
    • H01L21/67248—Temperature monitoring
    • 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

진공챔버 내부의 온도 및 습도 모니터링 시스템을 갖는 반도체 장치, 및 상기 온도 및 습도 분석 방법을 제공한다. 상기 반도체 장치는 진공챔버를 구비한다. 상기 진공챔버에 펌핑라인이 부착된다. 상기 진공챔버 내부의 상부영역에 상부 온도 센서 및 상부 습도 센서가 배치된다. 상기 진공챔버 내부의 하부영역에 하부 온도 센서 및 하부 습도 센서가 배치된다. 상기 진공챔버 외부에 상기 상부 및 하부 온도 센서들, 및 상기 상부 및 하부 습도 센서들의 데이터를 실시간으로 전송받는 모니터링 시스템이 배치된다.
온도 센서, 습도 센서, 진공챔버, 모니터링 시스템, 카세트, 데이터 처리 시스템, 인터락 시스템

Description

진공챔버 내부의 온도 및 습도 모니터링 시스템을 갖는 반도체 장치, 및 상기 온도 및 습도 분석 방법.{Semiconductor apparatus having monitering system of temperature and humidity in vacuum chamber and methode of analysis the temperature and the humidity}
도 1은 종래의 멀티 챔버 구조의 반도체장치의 구성을 개략적으로 보인 구성도이다.
도 2는 도 1의 로드락 챔버내에 배치된 카세트의 사시도이다.
도 3은 본 발명의 실시예들에 따른 반도체 장치의 사시도이다.
도 4는 도 3에 도시된 반도체 장치의 측면도이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예들에 따른 반도체 장치의 사시도이다.
도 6은 도 5에 도시된 반도체 장치의 측면도이다.
도 7 및 도 8은 각각 nomal 펌핑 및 slow 펌핑 시 모니터링 시스템을 통해 측정된 온도 및 습도 데이터들이다.
본 발명은 반도체 장치, 및 온도 및 습도 분석 방법에 관한 것으로, 특히 진 공챔버 내부의 온도 및 습도 모니터링 시스템을 갖는 반도체 장치, 및 상기 온도 및 습도 분석 방법에 관한 것이다.
일반적으로 반도체 소자는 반도체 기판인 웨이퍼 상에 사진, 식각, 확산, 증착, 이온주입 등의 공정을 선택적이고도 반복적으로 수행함으로써 제조된다. 이러한 여러 공정들 중 많은 공정들은 고진공, 고온 등과 같은 특수한 환경 조건이 조성된 공정 챔버 내에서 이루어진다. 이와 같은 공정 챔버의 특수한 환경 조건은 곧바로 상기 공정 챔버 내부로 공급되는 웨이퍼에 대한 스트레스(stress)로 작용하여 웨이퍼의 손상을 유발할 수 있다. 또한, 상기 공정 챔버 내부로의 직접적인 웨이퍼 공급은 정밀하게 유지되어야 할 상기 공정 챔버 내부의 환경 조건을 불안정하게 만듦으로써 공정 불량 발생의 요인으로 작용할 수 있다.
따라서 일반적으로 반도체 소자의 제조를 위한 설비에는 로드락 챔버가 마련된다. 상기 로드락 챔버는 일종의 완충용 챔버로서, 웨이퍼가 곧바로 공정 챔버 내로 공급되기에 앞서, 공정 챔버 내의 환경 조건에 근접한 환경 조건을 접할 수 있도록 하며, 또한 공정 챔버 내의 환경 조건이 외부로부터 영향 받지 않도록 차단하는 차단 공간으로서의 역할을 수행하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 건식 식각 공정이 이루어지는 건식 식각 장비는 실제로 식각 공정이 이루어지는 공정 챔버의 전후에 입력 및 출력용으로 로드락 챔버를 두고 있다. 이와 같은 것은 식각 공정이 통상 진공 상태에서 이루어지기 때문에 대기압 상태로 식각 장비에 투입되는 웨이퍼를 진공 상태인 공정 챔버로 넣거나 빼기 위한 기압 변화 및 완충 작용을 하기 위해서 상기 로드락 챔버가 설치되는 것이다.
도 1은 종래의 멀티 챔버 구조의 반도체장치의 구성을 개략적으로 보인 구성도이고, 도 2는 도 1의 로드락 챔버내에 배치된 카세트의 사시도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 멀티 챔버 구조의 반도체장치(10)는 생산라인으로부터 복수 웨이퍼(W)를 탑재한 카세트(K)가 투입 위치되는 로드락 챔버(12)가 있고, 상기 로드락 챔버(12)는 구비된 도어수단(14a)을 통해 카세트(K)의 투입 및 인출에 대응하여 선택적으로 밀폐된 분위기를 이루게 된다. 또한, 로드락 챔버(12)의 내부에는 카세트(K)를 위치시키기 위한 테이블(16)이 설치되며, 또 그 내부는 상술한 도어수단(14a)의 개폐에 대응하여 연결된 진공압 제공수단(도시하지 않음)의 구동으로 소정의 진공압 분위기를 이루게 된다. 그리고, 로드락 챔버(12)의 일측으로는 다시 별도의 도어수단(14b)에 의해 선택적으로 연통하는 트랜스퍼 챔버(18)가 설치되고, 상기 트랜스퍼 챔버(18) 내부에는 로드락 챔버(12)에 위치되는 웨이퍼(W)를 낱장으로 요구되는 위치로 이송하도록 하는 로봇(20)이 설치된다. 이러한 로봇(20)의 일반적인 구성은, 도 1에 도시된 바와 같이, 트랜스퍼 챔버(18)의 중심부위를 기준하여 각 방향으로 회전가능하게 설치되며, 일측으로 자바라 형상의 로봇암(22)과 상기 로봇암(22)에 의해 연결 설치되어 웨이퍼(W)를 일매 씩 선택적으로 고정 지지하게 되는 로봇척(24)이 구비된 구성을 이룬다.
이러한 구성에 더하여, 상술한 트랜스퍼 챔버(18)의 다른 소정 측부에는 로봇(20)의 구동에 의해 이송되는 웨이퍼(W)에 대하여 공정을 수행하는 공정 챔버(26)와 상기 공정 챔버(26)에서의 공정 수행 전·후 과정에서 웨이퍼(W)를 냉각 또는 가열시키는 등의 선·후처리 과정을 수행하는 보조 챔버(28) 등이 선택적 으로 연통하게 설치되는 구성을 이룬다.
웨이퍼(W)를 진공 상태인 공정 챔버(26)로 투입하기 위해서는, 입력용 로드락 챔버(12)에 대기압 상태로 웨이퍼(W)가 적재된 카세트(K)를 투입하고, 상기 로드락 챔버(12)를 밀폐한 다음 상기 로드락 챔버(12)를 상기 트랜스퍼 챔버(18)와 동등한 수준의 진공 상태로 유지하기 위해 펌핑하게 된다. 이어서, 상기 로드락 챔버(12)와 상기 트랜스퍼 챔버(18) 사이의 상기 도어수단(14b)을 열고 상기 웨이퍼(W)를 상기 트랜스퍼 챔버(18)을 통해 상기 공정 챔버(26)로 옮긴다.
이와 같이, 상기 로드락 챔버(12) 내의 환경은 대기압 상태 및 진공 상태로 반복적으로 변할 수 있다. 상기 로드락 챔버 내의 환경을 변화시키기 위하여 상기 로드락 챔버(12) 외부에 펌핑 라인 및 벤팅 라인이 설치될 수 있다. 상기 펌핑 라인은 상기 로드락 챔버를 진공 상태로 유지하기 위하여 설치된 것이고, 상기 벤팅 라인은 상기 로드락 챔버 내에 질소와 같은 불화성 가스를 유입시킴으로써 진공 상태인 로드락 챔버의 압력을 높이기 위하여 설치된 것이다.
상기 로드락 챔버(12) 내의 환경을 대기압 상태에서 진공 상태로 변화시키기 위해 펌핑라인을 이용해 펌핑하게 되는데 이때, 상기 로드락 챔버(12) 내부에 배치된 웨이퍼 카세트(K)는 대기 중에서 고진공 전환을 위한 펌핑을 진행하는 과정에서, 러핑 펌프(Roughing Pump)의 급격한 펌핑으로 인해 상기 로드락 챔버(12) 내의 공기는 터블런스 흐름(Turbulence Flow)를 일으키면서 도 2에 도시된 바와 같이 상기 카세트(K)의 맨 위 슬롯(Slot)에 위치한 웨이퍼(W1)의 상부표면에 빠른 유속으로 부딪치면서 상기 웨이퍼(W1) 상부면에 결로(Condensation) 현상이 발생하고 또 한, 공기 중에 함유된 수분(H2O) 및 산소(O2) 영향으로 산화막의 성장이 빠르게 진행되는 문제점이 발생한다.
따라서, 상기 로드락 챔버(12) 내에서의 온도 및 습도 변화를 모니터링하여 상기 로드락 챔버 러핑 시 상기 카세트(K)의 맨 위 슬롯에 위치한 상기 웨이퍼(W1) 상부면에 발생하는 결로(Condensation) 현상 및 상기 웨이퍼 표면에서 산화막의 이상성장을 방지할 수 있는 연구가 요구되고 있다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 진공챔버를 사용하는 반도체 장비의 로드락 챔버 펌핑 시 카세트의 최상단 웨이퍼 상면에 발생하는 결로(Condensation) 현상 및 웨이퍼 산화막의 이상성장 현상을 최소화할 수 있는 진공챔버 내부의 온도 및 습도 모니터링 시스템을 갖는 반도체 장치, 및 상기 온도 및 습도 분석 방법을 제공하는데 있다.
본 발명의 일 양태에 따르면, 진공챔버 내부의 온도 및 습도 모니터링 시스템을 갖는 반도체 장치를 제공한다. 상기 반도체 장치는 진공챔버를 구비한다. 상기 진공챔버에 펌핑라인이 부착된다. 상기 진공챔버 내부의 상부영역에 상부 온도 센서 및 상부 습도 센서가 배치된다. 상기 진공챔버 내부의 하부영역에 하부 온도 센서 및 하부 습도 센서가 배치된다. 상기 진공챔버 외부에 상기 상부 및 하부 온도 센서들, 및 상기 상부 및 하부 습도 센서들의 데이터를 실시간으로 전송받는 모 니터링 시스템이 배치된다.
본 발명의 몇몇 실시예들에서, 상기 진공챔버는 로드락 챔버일 수 있다.
다른 실시예들에서, 상기 진공챔버 내부에 카세트(cassette)가 배치될 수 있다. 상기 상부 온도 센서 및 상기 상부 습도 센서는 상기 카세트(cassette)의 상부판과 동일한 높이레벨에 배치될 수 있다. 상기 하부 온도 센서 및 상기 하부 습도 센서는 상기 카세트(cassette)의 하부판과 동일한 높이레벨에 배치될 수 있다.
또 다른 실시예들에서, 상기 모니터링 시스템에 연결되어 데이터를 전산화하는 데이터 처리 시스템이 배치될 수 있다. 상기 데이터 처리 시스템에 연결되어 설정된 기준치를 초과하는 데이터 발생 시 작동되는 알람 시스템 또는 상기 펌핑라인을 차단하는 인터락 시스템이 배치될 수 있다.
본 발명의 다른 일 양태에 따르면, 진공챔버 내부의 온도 및 습도 모니터링 시스템을 갖는 반도체 장치를 제공한다. 상기 반도체 장치는 진공챔버를 구비한다. 상기 진공챔버에 펌핑라인이 부착된다. 상기 진공챔버 내부에 카세트(cassette)가 배치된다. 상기 카세트의 상부판에 상부 온도 센서 및 상부 습도 센서가 부착된다. 상기 카세트의 하부판에 하부 온도 센서 및 하부 습도 센서가 부착된다. 상기 진공챔버의 외부에 상기 상부 및 하부 온도 센서들, 및 상기 상부 및 하부 습도 센서들의 데이터를 실시간으로 전송받는 모니터링 시스템이 배치된다.
본 발명의 몇몇 실시예들에서, 상기 진공챔버는 로드락 챔버일 수 있다.
다른 실시예들에서, 상기 모니터링 시스템에 연결되어 데이터를 전산화하는 데이터 처리 시스템이 배치될 수 있다. 상기 데이터 처리 시스템에 연결되어 설정 된 기준치를 초과하는 데이터 발생 시 작동되는 알람 시스템 또는 상기 펌핑라인을 차단하는 인터락 시스템이 배치될 수 있다.
본 발명의 또 다른 일 양태에 따르면, 진공챔버 내부의 온도 및 습도 분석 방법을 제공한다. 이 방법은 온도센서 및 습도센서를 갖는 로드락 챔버 내부의 카세트에 웨이퍼를 장착하는 것을 포함한다. 상기 로드락 챔버의 도어를 닫는다. 상기 로드락 챔버에 연결된 펌핑라인 밸브를 열어 상기 로드락 챔버 내부의 공기를 펌핑한다. 이때, 상기 온도센서 및 습도센서를 통해 상기 로드락 챔버 내부의 온도 및 습도를 실시간으로 모니터링한다.
본 발명의 몇몇 실시예들에서, 상기 온도 센서는 상부 온도 센서 및 하부 온도 센서를 포함하되, 상기 상부 및 하부 온도 센서는 상기 카세트(cassette)의 상부판 및 하부판과 각각 동일한 높이레벨의 상기 로드락 챔버 내벽에 배치될 수 있다.
다른 실시예들에서, 상기 온도 센서는 상부 온도 센서 및 하부 온도 센서를 포함하되, 상기 상부 및 하부 온도 센서는 상기 카세트(cassette)의 상부판 및 하부판에 각각 부착될 수 있다.
또 다른 실시예들에서, 상기 습도 센서는 상부 습도 센서 및 하부 습도 센서를 포함하되, 상기 상부 및 하부 습도 센서는 상기 카세트(cassette)의 상부판 및 하부판과 각각 동일한 높이레벨의 상기 로드락 챔버 내벽에 배치될 수 있다.
또 다른 실시예들에서, 상기 습도 센서는 상부 습도 센서 및 하부 습도 센서를 포함하되, 상기 상부 및 하부 습도 센서는 상기 카세트(cassette)의 상부판 및 하부판에 각각 부착될 수 있다.
또 다른 실시예들에서, 상기 모니터링 된 데이터를 전산화하여 데이터 처리할 수 있다. 상기 데이터 처리하기 전에, 상기 데이터 기준치를 설정하고, 상기 데이터 처리하는 동안 상기 데이터 기준치를 초과하는 데이터 발생 시 상기 펌핑라인 밸브를 닫는 인터락 시스템이 작동되거나 알람 시스템이 작동 될 수 있다.
또 다른 실시예들에서, 상기 로드락 챔버 내부의 공기를 펌핑하는 동안, 상기 로드락 챔버에 연결된 가스라인을 통해 질소가스를 주입할 수 있다.
또 다른 실시예들에서, 상기 로드락 챔버 내부의 공기를 펌핑할 때, 초기 펌핑 속도를 변화시켜 상기 온도 및 습도를 모니터링할 수 있다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 상세히 설명한다. 그러나, 본 발명은 여기서 설명되어지는 실시예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 오히려, 여기서 소개되는 실시예들은 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록 그리고 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되어지는 것이다. 도면들에 있어서, 층 및 영역들의 두께는 명확성을 기하여 위하여 과장되어진 것이다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다.
도 3은 본 발명의 실시예들에 따른 반도체 장치의 사시도이며, 도 4는 도 3에 도시된 반도체 장치의 측면도이다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 상기 반도체 장치는 진공챔버(100)를 구비한다. 상기 진공챔버(100)는 로드락 챔버일 수 있다. 상기 진공챔버(100)는 웨이퍼 들(125)이 입출입할 수 있도록 도어(115)를 구비한다. 상기 진공챔버(100)에 펌핑라인(130)이 부착된다. 상기 펌핑라인(130)과 상기 진공챔버(100) 사이에 펌핑라인을 개폐하는 밸브(135)가 배치될 수 있다. 상기 진공챔버(100)에 가스라인(137)이 연결되어 배치될 수 있다. 상기 진공챔버(100) 내측벽(110)의 상부영역에 상부 온도 센서(T1) 및 상부 습도 센서(H1)가 배치된다. 상기 진공챔버 내측벽(110)의 하부영역에 하부 온도 센서(T2) 및 하부 습도 센서(H2)가 배치된다. 상기 진공챔버(100) 외부에 상기 상부 및 하부 온도 센서들(T1,T2), 및 상기 상부 및 하부 습도 센서들(H1,H2)의 데이터를 실시간으로 전송받는 모니터링 시스템(140)이 배치된다.
상기 진공챔버 내부에 카세트(120)가 배치될 수 있다. 상기 카세트(120) 내부에 웨이퍼들(125)이 장착된다. 상기 상부 온도 센서(T1) 및 상기 상부 습도 센서(H1)는 상기 카세트(120)의 상부판(120a)과 동일한 높이레벨에 배치될 수 있다. 상기 하부 온도 센서(T2) 및 상기 하부 습도 센서(H2)는 상기 카세트(120)의 하부판(120b)과 동일한 높이레벨에 배치될 수 있다.
상기 모니터링 시스템(140)에 연결되어 데이터를 전산화하는 데이터 처리 시스템(150)이 배치될 수 있다. 상기 데이터 처리 시스템(150)에 연결되어 설정된 기준치를 초과하는 데이터 발생 시 작동되는 알람 시스템(153) 또는 상기 펌핑라인(130)을 차단하는 인터락 시스템(155)이 배치될 수 있다. 상기 펌핑라인(130)을 차단하는 방법은 상기 인터락 시스템(155)에 전기적으로 연결된 상기 밸브(135)가 닫히면서 실행될 수 있다. 따라서, 상기 진공챔버(100) 내부의 펌핑 동작을 멈추게 할 수 있다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예들에 따른 반도체 장치의 사시도이며, 도 6은 도 5에 도시된 반도체 장치의 측면도이다.
도 5 및 도 6을 참조하면, 상기 반도체 장치는 진공챔버(100)를 구비한다. 상기 진공챔버(100)는 로드락 챔버일 수 있다. 상기 진공챔버(100)는 웨이퍼들(125)이 입출입할 수 있도록 도어(115)를 구비한다. 상기 진공챔버(100)에 펌핑라인(130)이 부착된다. 상기 펌핑라인(130)과 상기 진공챔버(100) 사이에 펌핑라인을 개폐하는 밸브(135)가 배치될 수 있다. 상기 진공챔버(100)에 가스라인(137)이 연결되어 배치될 수 있다. 상기 진공챔버(100) 내부에 카세트(120)가 배치된다. 상기 카세트(120) 내부에 웨이퍼들(125)이 장착된다. 상기 카세트(120)의 상부판(120a)에 상부 온도 센서(T3) 및 상부 습도 센서(H3)가 부착된다. 상기 카세트(120)의 하부판(120b)에 하부 온도 센서(T4) 및 하부 습도 센서(H4)가 부착된다. 상기 진공챔버(100)의 외부에 상기 상부 및 하부 온도 센서들(T3,T4), 및 상기 상부 및 하부 습도 센서들(H3,H4)의 데이터를 실시간으로 전송받는 모니터링 시스템(160)이 배치된다.
상기 모니터링 시스템(160)에 연결되어 데이터를 전산화하는 데이터 처리 시스템(170)이 배치될 수 있다. 상기 데이터 처리 시스템(170)에 연결되어 설정된 기준치를 초과하는 데이터 발생 시 작동되는 알람 시스템(175) 또는 상기 펌핑라인(130)을 차단하는 인터락 시스템(180)이 배치될 수 있다. 상기 펌핑라인(130)을 차단하는 방법은 상기 인터락 시스템(180)에 전기적으로 연결된 상기 밸브(135)가 닫히면서 실행될 수 있다. 따라서, 상기 진공챔버(100) 내부의 펌핑 동작을 멈추게 할 수 있다.
도 6을 다시 참조하여 본 발명의 실시예들에 따른 진공챔버 내부의 온도 및 습도 분석 방법을 설명하기로 한다. 도 7 및 도 8은 각각 nomal 펌핑 및 slow 펌핑 시 모니터링 시스템을 통해 측정된 온도 및 습도 데이터들이다.
도 6, 도 7 및 도 8을 참조하면, 진공챔버(100) 내부의 온도 및 습도 분석 방법은 온도센서(T3,T4) 및 습도센서(H3,H4)를 갖는 상기 진공챔버(100) 내부의 카세트(120)에 웨이퍼들(125)을 장착하는 것을 포함한다. 상기 진공챔버(100)는 로드락 챔버(100)일 수 있다. 상기 로드락 챔버(100)의 도어(115)를 닫는다. 상기 로드락 챔버(100)에 연결된 펌핑라인 밸브(135)를 열어 상기 로드락 챔버(100) 내부의 공기를 펌핑한다. 이때, 상기 온도센서(T3,T4) 및 습도센서(H3,H4)를 통해 상기 로드락 챔버(100) 내부의 온도 및 습도를 실시간으로 모니터링(160)한다.
상기 온도 센서(T3,T4)는 상부 온도 센서(T3) 및 하부 온도 센서(T4)를 포함하되, 상기 상부 및 하부 온도 센서(T3,T4)는 상기 카세트(120)의 상부판(120a) 및 하부판(120b)에 각각 부착될 수 있다. 상기 습도 센서(H3,H4)는 상부 습도 센서(H3) 및 하부 습도 센서(H4)를 포함하되, 상기 상부 및 하부 습도 센서(H3,H4)는 상기 카세트(120)의 상부판(120a) 및 하부판(120b)에 각각 부착될 수 있다.
상기 모니터링(160) 된 데이터를 전산화하여 데이터 처리(170)할 수 있다. 상기 데이터 처리하기 전에, 상기 데이터 기준치를 설정하고, 상기 데이터 처리하는 동안 상기 데이터 기준치를 초과하는 데이터 발생 시 상기 펌핑라인 밸브(135) 를 닫는 인터락 시스템(18)이 작동될 수 있다. 또는 상기 데이터 처리하는 동안 상기 데이터 기준치를 초과하는 데이터 발생 시 알람 시스템(175)이 작동되어 작업자에게 상기 로드락 챔버(100) 내부의 상태를 알려줄 수 있다.
상기 로드락 챔버(100) 내부의 공기를 펌핑하는 동안, 상기 로드락 챔버(100)에 연결된 가스라인(137)을 통해 질소가스를 주입할 수 있다. 상기 로드락 챔버(100) 내부의 공기를 펌핑할 때, 초기 펌핑 속도를 변화시켜 상기 온도 및 습도를 모니터링할 수 있다. 예를 들어, 도 7 및 도 8에 도시된 바와 같이 상기 초기 펌핑 속도를 nomal 펌핑 및 slow 펌핑으로 비교 분석 할 수 있다.
도 7을 살펴보면, 상기 상부 및 하부 습도 센서(H3,H4)에 의해 측정된 그래프는 비슷한 프로파일을 갖는데 반해, 상기 상부 및 하부 온도 센서(T3,T4)에 의해 측정된 그래프가 서로 다른 프로파일을 보이는 것을 알 수 있다. 따라서, 상기 카세트(120)의 맨 위 및 맨 아래 슬롯에 장착된 웨이퍼들(125a,125b)은 펌핑 초기에 서로 다른 온도환경에 놓이게 된다. 특히, 상기 카세트(120)의 맨 위 슬롯에 장착된 웨이퍼(125a)의 경우, 대기 중에서 고진공 전환을 위한 펌핑을 진행하는 과정에서, 초기의 급격한 펌핑으로 인해 상기 로드락 챔버(12) 내의 공기는 터블런스 흐름(Turbulence Flow)을 일으키면서 상기 웨이퍼(125a)의 상부표면에 빠른 유속으로 부딪치면서 상기 웨이퍼(125a) 상부면에 결로(Condensation) 현상이 발생하고 또한, 공기 중에 함유된 수분(H2O) 및 산소(O2) 영향으로 산화막의 성장이 빠르게 진행되는 문제점이 발생한다.
이에 반해, 도 8을 살펴보면, 상기 상부 및 하부 습도 센서(H3,H4)에 의해 측정된 그래프가 서로 비슷한 프로파일을 갖으며, 또한, 상기 상부 및 하부 온도 센서(T3,T4)에 의해 측정된 그래프도 서로 큰 온도 차이 없이 비슷한 프로파일을 갖는 것을 알 수 있다. 다시 말해, 상기 카세트(120)의 맨 위 및 맨 아래 슬롯에 장착된 웨이퍼들(125a,125b)은 펌핑 초기 및 그 이후에도 서로 비슷한 온도 및 습도 환경에 놓이게 되므로 카세트의 맨 위 슬롯에 장착된 웨이퍼(125a) 표면에 결로현상이 일어나는 것을 방지할 수 있으며, 또한, 웨이퍼 전체적으로 균일한 산화막 성장 속도를 갖게 될 수 있어 산화막 이상 성장에 따른 반도체소자 불량 현상을 방지할 수 있다.
상술한 바와 같이 본 발명에 따르면, 반도체 장비의 로드락 챔버 내에 온도 센서 및 습도 센서를 장착하여 펌핑 시 상기 로드락 챔버 내부의 온도 및 습도 상태를 모니터링 함으로써 웨이퍼에 결로(Condensation) 현상이 발생하는 온도 및 습도 조건 및 웨이퍼에 산화막 이상성장 현상이 발생하는 온도 및 습도 조건을 알아내고, 또한, 그 조건을 기초로 초기 펌핑 시 로드락 챔버 내부의 온도 및 습도 상태를 실시간으로 모니터링 함으로써 기준치 초과 데이터 발생 시 인터락 시스템 또는 알람 시스템을 작동시켜 작업자에게 알려줌으로써 웨이퍼에 결로 현상 발생 및 산화막 이상성장 현상이 발생하는 것을 미리 방지할 수 있게 된다.

Claims (20)

  1. 진공챔버;
    상기 진공챔버에 부착된 펌핑라인;
    상기 진공챔버 내부의 상부영역에 배치된 상부 온도 센서 및 상부 습도 센서;
    상기 진공챔버 내부의 하부영역에 배치된 하부 온도 센서 및 하부 습도 센서; 및
    상기 진공챔버 외부에 배치되어 상기 상부 및 하부 온도 센서들, 및 상기 상부 및 하부 습도 센서들의 데이터를 실시간으로 전송받는 모니터링 시스템을 포함하는 반도체 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 진공챔버는 로드락 챔버인 것을 특징으로 하는 반도체 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 진공챔버 내부에 배치된 카세트(cassette)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 상부 온도 센서 및 상기 상부 습도 센서는 상기 카세트(cassette)의 상부판과 동일한 높이레벨에 배치되는 것을 특징으로 하는 반도체 장치.
  5. 제 3 항에 있어서,
    상기 하부 온도 센서 및 상기 하부 습도 센서는 상기 카세트(cassette)의 하부판과 동일한 높이레벨에 배치되는 것을 특징으로 하는 반도체 장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 모니터링 시스템에 연결되어 데이터를 전산화하는 데이터 처리 시스템을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 장치.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 데이터 처리 시스템에 연결되어 설정된 기준치를 초과하는 데이터 발생 시 작동되는 알람 시스템 또는 상기 펌핑라인을 차단하는 인터락 시스템을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 장치.
  8. 진공챔버;
    상기 진공챔버에 부착된 펌핑라인;
    상기 진공챔버 내부에 배치된 카세트(cassette);
    상기 카세트의 상부판에 부착된 상부 온도 센서 및 상부 습도 센서;
    상기 카세트의 하부판에 부착된 하부 온도 센서 및 하부 습도 센서; 및
    상기 진공챔버의 외부에 배치되어 상기 상부 및 하부 온도 센서들, 및 상기 상부 및 하부 습도 센서들의 데이터를 실시간으로 전송받는 모니터링 시스템을 포함하는 반도체 장치.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 진공챔버는 로드락 챔버인 것을 특징으로 하는 반도체 장치.
  10. 제 8 항에 있어서,
    상기 모니터링 시스템에 연결되어 데이터를 전산화하는 데이터 처리 시스템을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 장치.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 데이터 처리 시스템에 연결되어 설정된 기준치를 초과하는 데이터 발생 시 작동되는 알람 시스템 또는 상기 펌핑라인을 차단하는 인터락 시스템을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 장치.
  12. 온도센서 및 습도센서를 갖는 로드락 챔버 내부의 카세트에 웨이퍼를 장착하고,
    상기 로드락 챔버의 도어를 닫고,
    상기 로드락 챔버에 연결된 펌핑라인 밸브를 열어 상기 로드락 챔버 내부의 공기를 펌핑하되, 상기 온도센서 및 습도센서를 통해 상기 로드락 챔버 내부의 온도 및 습도를 실시간으로 모니터링하는 것을 포함하는 진공챔버 내부의 온도 및 습도 분석 방법.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 온도 센서는 상부 온도 센서 및 하부 온도 센서를 포함하되, 상기 상부 및 하부 온도 센서는 상기 카세트(cassette)의 상부판 및 하부판과 각각 동일한 높이레벨의 상기 로드락 챔버 내벽에 배치된 것을 특징으로 하는 진공챔버 내부의 온도 및 습도 분석 방법.
  14. 제 12 항에 있어서,
    상기 온도 센서는 상부 온도 센서 및 하부 온도 센서를 포함하되, 상기 상부 및 하부 온도 센서는 상기 카세트(cassette)의 상부판 및 하부판에 각각 부착된 것을 특징으로 하는 진공챔버 내부의 온도 및 습도 분석 방법.
  15. 제 12 항에 있어서,
    상기 습도 센서는 상부 습도 센서 및 하부 습도 센서를 포함하되, 상기 상부 및 하부 습도 센서는 상기 카세트(cassette)의 상부판 및 하부판과 각각 동일한 높이레벨의 상기 로드락 챔버 내벽에 배치된 것을 특징으로 하는 진공챔버 내부의 온 도 및 습도 분석 방법.
  16. 제 12 항에 있어서,
    상기 습도 센서는 상부 습도 센서 및 하부 습도 센서를 포함하되, 상기 상부 및 하부 습도 센서는 상기 카세트(cassette)의 상부판 및 하부판에 각각 부착된 것을 특징으로 하는 진공챔버 내부의 온도 및 습도 분석 방법.
  17. 제 12 항에 있어서,
    상기 모니터링 된 데이터를 전산화하여 데이터 처리하는 것을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 진공챔버 내부의 온도 및 습도 분석 방법.
  18. 제 17 항에 있어서,
    상기 데이터 처리하기 전에
    상기 데이터 기준치를 설정하고,
    상기 데이터 처리하는 동안 상기 데이터 기준치를 초과하는 데이터 발생 시 상기 펌핑라인 밸브를 닫는 인터락 시스템이 작동되거나 알람 시스템이 작동 되는 것을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 진공챔버 내부의 온도 및 습도 분석 방법.
  19. 제 12 항에 있어서,
    상기 로드락 챔버 내부의 공기를 펌핑하는 동안, 상기 로드락 챔버에 연결된 가스라인을 통해 질소가스를 주입하는 것을 더 포함하는 것을 특징으로 진공챔버 내부의 온도 및 습도 분석 방법.
  20. 제 12 항에 있어서,
    상기 로드락 챔버 내부의 공기를 펌핑할 때, 초기 펌핑 속도를 변화시켜 상기 온도 및 습도를 모니터링하는 것을 특징으로 진공챔버 내부의 온도 및 습도 분석 방법.
KR1020060069335A 2006-07-24 2006-07-24 진공챔버 내부의 온도 및 습도 모니터링 시스템을 갖는반도체 장치, 및 상기 온도 및 습도 분석 방법. KR20080009568A (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020060069335A KR20080009568A (ko) 2006-07-24 2006-07-24 진공챔버 내부의 온도 및 습도 모니터링 시스템을 갖는반도체 장치, 및 상기 온도 및 습도 분석 방법.

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020060069335A KR20080009568A (ko) 2006-07-24 2006-07-24 진공챔버 내부의 온도 및 습도 모니터링 시스템을 갖는반도체 장치, 및 상기 온도 및 습도 분석 방법.

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20080009568A true KR20080009568A (ko) 2008-01-29

Family

ID=39221942

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020060069335A KR20080009568A (ko) 2006-07-24 2006-07-24 진공챔버 내부의 온도 및 습도 모니터링 시스템을 갖는반도체 장치, 및 상기 온도 및 습도 분석 방법.

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR20080009568A (ko)

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101437631B1 (ko) * 2012-12-31 2014-09-15 한국기계연구원 습도 제어를 이용한 챔버 내부온도 제어 장치 및 방법
KR101924859B1 (ko) * 2018-02-26 2019-02-28 주식회사 케이씨티 진공 공간 내부의 실시간 온도/습도 제어 장치
WO2019225821A1 (ko) * 2018-05-25 2019-11-28 에스케이실트론 주식회사 웨이퍼 카세트 스토커 및 그를 이용한 웨이퍼 카세트의 건조 방법
KR20210039836A (ko) 2019-10-02 2021-04-12 세메스 주식회사 온도 측정 장치 및 이를 포함하는 기판 처리 장치
KR20230001890A (ko) 2021-06-29 2023-01-05 재단법인 대구테크노파크 진공챔버 습도 측정 시스템
WO2023076006A1 (en) * 2021-10-28 2023-05-04 Applied Materials, Inc. Model-based controlled load lock pumping scheme
KR102642037B1 (ko) * 2023-09-07 2024-02-29 주식회사 인시스템스 질소 퍼지 기능을 가진 웨이퍼카세트 수용장치

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101437631B1 (ko) * 2012-12-31 2014-09-15 한국기계연구원 습도 제어를 이용한 챔버 내부온도 제어 장치 및 방법
KR101924859B1 (ko) * 2018-02-26 2019-02-28 주식회사 케이씨티 진공 공간 내부의 실시간 온도/습도 제어 장치
WO2019225821A1 (ko) * 2018-05-25 2019-11-28 에스케이실트론 주식회사 웨이퍼 카세트 스토커 및 그를 이용한 웨이퍼 카세트의 건조 방법
CN112166493A (zh) * 2018-05-25 2021-01-01 爱思开矽得荣株式会社 晶片盒存放器和使用晶片盒存放器的晶片盒干燥方法
US11569109B2 (en) 2018-05-25 2023-01-31 Sk Siltron Co., Ltd. Wafer cassette stocker and wafer cassette drying method using the same
KR20210039836A (ko) 2019-10-02 2021-04-12 세메스 주식회사 온도 측정 장치 및 이를 포함하는 기판 처리 장치
KR20230001890A (ko) 2021-06-29 2023-01-05 재단법인 대구테크노파크 진공챔버 습도 측정 시스템
WO2023076006A1 (en) * 2021-10-28 2023-05-04 Applied Materials, Inc. Model-based controlled load lock pumping scheme
KR102642037B1 (ko) * 2023-09-07 2024-02-29 주식회사 인시스템스 질소 퍼지 기능을 가진 웨이퍼카세트 수용장치

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP7164824B2 (ja) ドア開閉システムおよびドア開閉システムを備えたロードポート
JP6822953B2 (ja) 基板キャリア及びパージチャンバの環境制御を伴う基板処理のシステム、装置、及び方法
TWI727562B (zh) 裝載埠
KR20080009568A (ko) 진공챔버 내부의 온도 및 습도 모니터링 시스템을 갖는반도체 장치, 및 상기 온도 및 습도 분석 방법.
US7756599B2 (en) Substrate processing apparatus, program for performing operation and control method thereof, and computer readable storage medium storing the program
JP4916140B2 (ja) 真空処理システム
US20040105738A1 (en) Substrate processing apparatus and method of processing substrate while controlling for contamination in substrate transfer module
US9748124B2 (en) Vacuum processing apparatus and operating method thereof
JP4961893B2 (ja) 基板搬送装置及び基板搬送方法
TWI702383B (zh) 容器載置裝置、半導體製造裝置以及容器內環境氣體之控制方法
US8794896B2 (en) Vacuum processing apparatus and zonal airflow generating unit
JP2007142284A (ja) 基板処理装置
WO2012008439A1 (ja) 基板処理方法及び基板処理システム
JP4606947B2 (ja) リークレート測定方法並びにリークレート測定に用いるプログラムおよび記憶媒体
JP2010177357A (ja) 真空処理装置および真空処理方法
US20040020600A1 (en) Semiconductor device manufacturing equipment having gate providing multiple seals between adjacent chambers
KR20070075935A (ko) 기판처리장치의 진공펌핑 시스템 및 이를 이용한이송챔버의 진공펌핑 방법
JP4248753B2 (ja) 基板処置装置および基板処理方法
JP7379042B2 (ja) 真空搬送装置および真空搬送装置の制御方法
KR20060119363A (ko) 반도체 제조설비용 진공설비
KR20060120324A (ko) 반도체 제조장비의 멀티챔버 장치
KR20060131075A (ko) 반도체 제조설비용 진공설비
KR20070052457A (ko) 버퍼챔버
KR20070031711A (ko) 로드락 챔버를 갖는 반도체 설비
KR20060057460A (ko) 반도체소자 제조용 증착설비

Legal Events

Date Code Title Description
WITN Withdrawal due to no request for examination