KR20080027976A - Process equipments for semiconductor memory fabricating - Google Patents
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Abstract
Description
도 1은 종래의 반도체 소자 제조를 위한 공정설비의 개략도1 is a schematic diagram of a process facility for manufacturing a conventional semiconductor device
도 2는 오리엔터의 구조를 설명하기 위한 도면2 is a view for explaining the structure of the orienter
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 소자 제조를 위한 공정설비의 개략도3 is a schematic diagram of a process facility for manufacturing a semiconductor device 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 *
200 : 공정 설비 210 : 기판이송모듈200: process equipment 210: substrate transfer module
220 : 오리엔터 222 : 팬필터 유닛220: Orient 222: Fan filter unit
230 : 배기유닛230: exhaust unit
본 발명은 반도체 소자 제조를 위한 공정설비에 관한 것으로, 더욱 구체적으 로는 오리엔터를 통하여 배기되는 공기의 흐름을 변환시킨 반도체 소자 제조를 위한 공정설비에 관한 것이다.The present invention relates to a process for manufacturing a semiconductor device, and more particularly to a process for manufacturing a semiconductor device that converts the flow of air exhausted through the orient.
일반적으로 반도체 장치는 반도체 기판으로 사용되는 실리콘웨이퍼 상에 전기적인 회로를 형성하는 팹(fabrication;'FAB') 공정과, 상기 팹 공정에서 형성된 반도체 장치들의 전기적인 특성을 검사하는 공정과, 상기 반도체 장치들을 각각 에폭시 수지로 봉지하고 개별화시키기 위한 패키지 조립 공정을 통해 제조된다.In general, a semiconductor device includes a fabrication ('FAB') process for forming an electrical circuit on a silicon wafer used as a semiconductor substrate, a process for inspecting electrical characteristics of semiconductor devices formed in the fab process, and the semiconductor. The devices are each manufactured through a package assembly process for encapsulating and individualizing the epoxy resin.
상기 팹 공정은 반도체 기판 상에 막을 형성하기 위한 증착 공정과, 상기 막을 평탄화하기 위한 화학적 기계적 연마 공정과, 상기 막 상에 포토레지스트 패턴을 형성하기 위한 포토리소그래피 공정과, 상기 포토레지스트 패턴을 이용하여 상기막을 전기적인 특성을 갖는 패턴으로 형성하기 위한 식각 공정과, 반도체 기판의 소정 영역에 특정 이온을 주입하기 위한 이온 주입 공정과, 반도체 기판 상의 불순물을 제거하기 위한 세정 공정과, 상기 막 또는 패턴이 형성된 반도체 기판의 표면을 검사하기 위한 검사 공정 등을 포함한다.The fab process includes a deposition process for forming a film on a semiconductor substrate, a chemical mechanical polishing process for planarizing the film, a photolithography process for forming a photoresist pattern on the film, and the photoresist pattern. An etching process for forming the film into a pattern having electrical characteristics, an ion implantation process for implanting specific ions into a predetermined region of the semiconductor substrate, a cleaning process for removing impurities on the semiconductor substrate, and the film or pattern Inspection process for inspecting the surface of the formed semiconductor substrate;
상기와 같은 반도체 기판 가공 공정들은 반도체 기판의 오염을 방지하기 위한 고진공 상태에서 수행된다. 또한, 반도체 장치의 생산성을 향상시키기 위해 반도체 기판 가공 장치는 저진공 상태로 유지되는 로드록 챔버와 가공 공정을 수행하기위한 공정 챔버 및 로드록 챔버와 공정 챔버 사이에서 반도체 기판을 이송하기 위한 기판 이송 챔버를 포함한다.Such semiconductor substrate processing processes are performed in a high vacuum state to prevent contamination of the semiconductor substrate. In addition, in order to improve the productivity of the semiconductor device, the semiconductor substrate processing apparatus includes a load lock chamber maintained in a low vacuum state, a process chamber for performing a processing process, and a substrate transfer for transferring a semiconductor substrate between the load lock chamber and the process chamber. Chamber.
최근, 300mm의 직경을 갖는 반도체 기판의 가공 공정(예를 들면, 증착 공정, 건식 식각 공정 등)을 수행하기 위한 장치는 반도체 기판을 가공하기 위한 기판 가 공 모듈과, EFEM(equipment front end module)과 같이 반도체 기판을 이송하기 위한 기판 이송 모듈과, 기판 가공 모듈과 기판 이송 모듈 사이에 배치된 로드록 챔버를 포함한다. 상기 기판 이송 모듈은 반도체 기판을 수납하기 위한 개구 통합형 포드(Front Opening Unified Pod; 이하 'FOUP'라 한다)를 지지하기 위한 로드 포트와, FOUP와 로드록 챔버 사이에서 반도체 기판을 이송하기 위한 이송 로봇과, 로드 포트와 로드록 챔버 사이에 배치된 기판 이송 챔버를 포함한다.Recently, an apparatus for performing a processing process (for example, a deposition process, a dry etching process, etc.) of a semiconductor substrate having a diameter of 300 mm includes a substrate processing module for processing a semiconductor substrate, and an equipment front end module (EFEM). A substrate transfer module for transferring a semiconductor substrate as described above, and a load lock chamber disposed between the substrate processing module and the substrate transfer module. The substrate transfer module includes a load port for supporting an opening open pod (hereinafter referred to as FOUP) for accommodating the semiconductor substrate, and a transfer robot for transferring the semiconductor substrate between the FOUP and the load lock chamber. And a substrate transfer chamber disposed between the load port and the load lock chamber.
기판 이송 챔버의 상측 부위에는 FOUP에 수납된 반도체 기판들 및 기판 이송 로봇에 의해 이송되는 반도체 기판의 오염을 방지하기 위해 기판 이송 챔버의 내부로 청정한 공기를 제공하는 팬 필터 유닛(fan filter unit; FFU)이 배치되어 있고, 기판 이송 챔버의 바닥 패널에는 상기 팬 필터 유닛으로부터 공급된 청정한 공기를 기판 이송 챔버의 외부 즉, 기판 가공 장치가 설치된 클린룸(clean room)으로 배출하기 위한 다수의 배출공들이 형성되어 있다.A fan filter unit (FFU) is provided at an upper portion of the substrate transfer chamber to provide clean air into the substrate transfer chamber to prevent contamination of the semiconductor substrates stored in the FOUP and the semiconductor substrate transferred by the substrate transfer robot. ) And a plurality of discharge holes for discharging clean air supplied from the fan filter unit to the outside of the substrate transfer chamber, that is, to a clean room in which a substrate processing apparatus is installed, in the bottom panel of the substrate transfer chamber. Formed.
도 1은 종래의 반도체 소자 제조를 위한 공정설비를 설명하기 위한 개략적인 단면도이다.1 is a schematic cross-sectional view illustrating a conventional process equipment for manufacturing a semiconductor device.
도 1을 참조하면, 종래의 공정설비(100)는 기판이송모듈(110), 오리엔터(120) 및 배기유닛(130)을 포함한다.Referring to FIG. 1, a
상기 기판 이송 모듈(110)은 기판 이송 챔버와 기판 이송 로봇과 로드 포트를 포함한다. The substrate transfer module 110 includes a substrate transfer chamber, a substrate transfer robot, and a load port.
상기 기판 이송 챔버의 상부에는 청정한 공기를 기판 이송 챔버로 공급하기 위한 팬 필터 유닛이 배치되어 있고, 기판 이송 챔버의 내부에는 반도체 기판을 이 송하기 위한 기판 이송 로봇과 로드 포트에 지지된 FOUP의 도어를 개폐하기 위한 도어 오프너가 배치되어 있다. 기판 이송 챔버의 하부에는 기판 이송챔버로 공급된 청정한 공기를 배출하기 위한 다공성 패널이 배치되어 있고, 기판 이송 챔버의 바닥 패널에는 상기 청정한 공기를 외부(예를 들면, 클린룸)로 배출하기 위한 배기유닛(130)이 형성되어 있다.A fan filter unit is disposed above the substrate transfer chamber to supply clean air to the substrate transfer chamber, and a substrate transfer robot for transferring the semiconductor substrate and a door of the FOUP supported by the load port inside the substrate transfer chamber. A door opener for opening and closing the door is arranged. A porous panel for discharging clean air supplied to the substrate transfer chamber is disposed under the substrate transfer chamber, and an exhaust for discharging the clean air to the outside (for example, a clean room) is disposed on the bottom panel of the substrate transfer chamber.
상기 배기유닛(130)은 내부의 가스나 공기를 배출하기 위한 것이다. The
상기 오리엔터(120)는 웨이퍼의 노치를 판단하기 위한 것으로 CCD 센서를 구비하여 웨이퍼의 노치를 판정한다.The
도 2는 오리엔터의 기능을 설명하기 위한 것이다.2 is for explaining the function of the orient.
도 2에 도시된 바와 같이, 오리엔터(120)는 CCD 센서(20)를 구비하여 웨이퍼(10)의 노치를 판정한다. 이 경우 다음과 같은 문제점이 발생된다.As shown in FIG. 2, the
종래의 공정설비에서 공정챔버에서 식각공정이 수행된 웨이퍼가 로드락 모듈을 거쳐 기판이송모듈(110)로 반출되는데 이때 웨이퍼에 부착된 반응가스들이 함께 기판이송모듈(110)로 유입된다.In the conventional process equipment, the wafer on which the etching process is performed in the process chamber is carried out to the substrate transfer module 110 through the load lock module. At this time, reaction gases attached to the wafer are introduced into the substrate transfer module 110.
이로 인해, 식각 공정에 이용되는 반응성 가스(HBr, Cl2 가스 등) 및 웨이퍼로부터 발생되는 가스퓸(gas fume) 등의 잔류물은 기판이송모듈(110)의 대기중의 수분과 반응하여 강산성의 염산 및 브롬산을 생성하게 되어 클린상태로 유지되어야 할 기판이송모듈(110)내의 환경이 부식성 가스가 존재하는 공간으로 변하게 되며,이러한 부식성 가스를 제거하기 위해 상기 배기 유닛(130)을 장착하여 도 1에 화살표로 표시된 바와 같이 일정한 공기적 흐름을 유지한다. As a result, residues such as reactive gases (HBr, Cl2 gas, etc.) used in the etching process, and gas fumes generated from the wafer react with moisture in the air of the substrate transfer module 110 to react with strongly acidic hydrochloric acid. And the environment in the substrate transfer module 110 to be maintained in a clean state to generate bromic acid is changed to a space in which corrosive gas is present, and the
이러한 흐름속에는 상기 오리엔터(120) 내의 팬에 의해 오리엔터쪽으로도 흐름이 유지되는데 이러한 흐름으로 인해 식각공정을 진행하기 전에 웨이퍼 대기상태에서 부식가스가 웨이퍼 표면에 반응하며 불량을 일으키는 경우가 있다. In this flow, the flow in the orienter is maintained by the fan in the
또한, 팬이 장착되어 있어 유속의 흐름이 오리엔터(120)쪽으로 유지되기 때문에 기판이송모듈(110) 내의 가스 퓸이 상기 오리엔터 내의 CCD 센서(20) 쪽에 증착이 되어 웨이퍼 노치 판명기능의 상실을 가져온다.In addition, since the fan is mounted so that the flow of the flow rate is maintained toward the
따라서, 본 발명의 목적은 상기한 종래의 문제점을 극복할 수 있는 반도체소자 제조를 위한 공정설비를 제공하는 데 있다.Accordingly, an object of the present invention is to provide a process facility for manufacturing a semiconductor device that can overcome the above-mentioned conventional problems.
본 발명의 다른 목적은 공정불량을 방지 또는 최소화할 수 있는 반도체소자 제조를 위한 공정설비를 제공하는 데 있다. Another object of the present invention is to provide a process facility for manufacturing a semiconductor device that can prevent or minimize process defects.
본 발명의 또 다른 목적은 노치판정에러를 방지 또는 최소화할 수 있는 반도체소자 제조를 위한 공정설비를 제공하는 데 있다.Still another object of the present invention is to provide a process facility for manufacturing a semiconductor device that can prevent or minimize notch determination errors.
상기한 기술적 과제들의 일부를 달성하기 위한 본 발명의 구체화에 따라, 본 발명에 따른 반도체 소자 제조를 위한 공정설비는, 반도체 기판을 가공하기 위한 기판 가공 모듈과; 반도체 기판을 이송하기 위한 기판 이송 모듈과; 웨이퍼의 노치 를 판명하기 위한 오리엔터와; 상기 오리엔터에 장착되며, 상기 오리엔터 외부의 공기를 상기 기판이송모듈로 흐르도록 유속을 변환하기 위한 필터링 유닛을 구비한다.According to an embodiment of the present invention for achieving some of the technical problems described above, the process equipment for manufacturing a semiconductor device according to the present invention includes a substrate processing module for processing a semiconductor substrate; A substrate transfer module for transferring a semiconductor substrate; An orienter for determining the notch of the wafer; And a filtering unit mounted on the orienter and configured to convert a flow rate so that air outside the orienter flows to the substrate transfer module.
상기 필터링 유닛은 상기 오리엔터 상에 부착되는 팬 필터 유닛(FFU)일 수 있으며, 상기 공정설비는 식각설비일 수 있다.The filtering unit may be a fan filter unit (FFU) attached to the orienter, and the process equipment may be an etching facility.
상기한 구성에 따르면, 배기 흐름을 변환시킴에 의해 공정불량 및 웨이퍼 노치 판정의 에러를 줄일 수 있다. According to the above arrangement, by converting the exhaust flow, it is possible to reduce process defects and errors in wafer notch determination.
이하에서는 본 발명의 바람직한 실시예가, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명의 철저한 이해를 제공할 의도 외에는 다른 의도 없이, 첨부한 도면들을 참조로 하여 상세히 설명될 것이다. DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings, without any other intention than to provide a thorough understanding of the present invention to those skilled in the art.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 소자 제조를 위한 공정설비를 개략적으로 나타낸 도면이다.3 is a view schematically showing a process facility for manufacturing a semiconductor device according to an embodiment of the present invention.
도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 소자 제조를 위한 공정설비(200)는, 반도체 기판을 가공하기 위한 기판 가공 모듈(미도시)과, EFEM과 같이 반도체 기판을 이송하기 위한 기판 이송 모듈(210)과, 기판 가공 모듈과 기판 이송 모듈 사이에 배치된 로드록 챔버(미도시)를 포함한다. As shown in FIG. 3, the
상기 기판 이송 모듈(210)은 반도체 기판을 수납하기 위한 FOUP를 지지하기 위한 로드 포트와, FOUP와 로드록 챔버 사이에서 반도체 기판을 이송하기 위한 이송 로봇과, 로드 포트와 로드록 챔버 사이에 배치된 기판 이송 챔버를 포함한다.The
기판 이송 챔버의 상측 부위에는 FOUP에 수납된 반도체 기판들 및 기판 이송 로봇에 의해 이송되는 반도체 기판의 오염을 방지하기 위해 기판 이송 챔버의 내부로 청정한 공기를 제공하는 팬 필터 유닛(fan filter unit; FFU)이 배치되어 있고, 기판 이송 챔버의 바닥 패널에는 상기 팬 필터 유닛으로부터 공급된 청정한 공기를 기판 이송 챔버의 외부 즉, 기판 가공 장치가 설치된 클린룸(clean room)으로 배출하기 위한 다수의 배출공들이 형성되어 있다.A fan filter unit (FFU) is provided at an upper portion of the substrate transfer chamber to provide clean air into the substrate transfer chamber to prevent contamination of the semiconductor substrates stored in the FOUP and the semiconductor substrate transferred by the substrate transfer robot. ) And a plurality of discharge holes for discharging clean air supplied from the fan filter unit to the outside of the substrate transfer chamber, that is, to a clean room in which a substrate processing apparatus is installed, in the bottom panel of the substrate transfer chamber. Formed.
상기 기판이송모듈(210)에는 기판이송모듈내의 가스를 배출하기 위한 배기유닛(230)이 구비된다. 또한 상기 기판이송모듈(210)과 연결되며 웨이퍼의 노치를 판명하기 위한 오리엔터(220)이 구비된다. 여기서, 상기 오리엔터(220)에는 상기 오리엔터(220)에 장착되며, 상기 오리엔터 외부의 공기를 상기 기판이송모듈(210)로 흐르도록 유속을 변환하기 위한 필터링 유닛(222)을 구비한다. 여기서 필터링 유닛(222)는 팬필터 유닛이 일반적으로 이용된다.The
팬 필터 유닛(222)은 외부의 공기를 기판 이송 모듈(210)로 공급하기 위한 팬과 외부의 공기에 포함된 파티클을 제거하기 위한 필터를 포함한다. The
도 3의 유속의 흐름에서 보듯이, 가스나 공기가 외부에서 오리엔터(220)를 통해 기판이송모듈(210)로 공급되고, 상기 기판이송모듈(210)내의 가스나 공기는 상기 배기유닛(230)을 통해 외부로 배출되는 구조를 가진다. 따라서 외부로 누출되는 가스로 인한 작업환경개선 및 불량을 방지할 수 있다.As shown in the flow rate of FIG. 3, gas or air is supplied from the outside to the
즉 오리엔터(220)에 필터링 유닛(222)를 설치하여 외부의 공기를 안으로 프로우되도록 함으로서 오리엔터(220) 내의 CCD 센서(20)에 가스퓸이 도포되지 않도록 하여 설비적인 트러블 발생을 방지할 수 있으며, 품질 향상 및 생산성 향상에 기여할 수 있다. 이에 따라 공정 불량 및 노치판정에러는 방지 또는 최소화된다.That is, by installing the
상기한 실시예의 설명은 본 발명의 더욱 철저한 이해를 위하여 도면을 참조로 예를 든 것에 불과하므로, 본 발명을 한정하는 의미로 해석되어서는 안될 것이다. 또한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 본 발명의 기본적 원리를 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변화와 변경이 가능함은 명백하다 할 것이다. The description of the above embodiments is merely given by way of example with reference to the drawings for a more thorough understanding of the present invention, and should not be construed as limiting the present invention. In addition, it will be apparent to those skilled in the art that various changes and modifications can be made without departing from the basic principles of the present invention.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 오리엔터에 필터링 유닛을 설치하여 외부의 공기를 안으로 플로우 되도록 함으로서 오리엔터 내의 CCD 센서에 가스퓸이 도포되는 것을 방지 또는 최소화하는 것이 가능해진다. 이에 따라 공정 불량 및 노치판정에러는 방지 또는 최소화되고, 설비적인 트러블 발생을 방지할 수 있으며, 품질 향상 및 생산성 향상에 기여할 수 있다. As described above, according to the present invention, by installing a filtering unit in the orienter to allow the outside air to flow in, it is possible to prevent or minimize the application of gaseous to the CCD sensor in the orienter. Accordingly, process defects and notch determination errors can be prevented or minimized, and the occurrence of mechanical troubles can be prevented and quality can be improved and productivity can be improved.
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