KR100549276B1 - Wafer-Holder Loading-Unloading Apparatus for Manufacturing Seminconductor - Google Patents
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Abstract
기존의 제조라인을 최소한 변경하면서 기판홀더 교환장치가 적용되도록 이동되면서 반도체 제조장치와 도킹하여 기판홀더 교환을 수행하는 이동식의 기판홀더 교환장치를 제공하며, 모든 라인에 기판홀더 교환장치를 구비치 아니하고 이동되는 장치에 의해 최소한의 장치 투입으로 기판홀더 교환이 수행되도록 하는 반도체 제조장치의 기판홀더 교환장치가 개시된다.Provides a portable substrate holder exchange device that performs substrate holder exchange by docking with a semiconductor manufacturing device while moving to apply a substrate holder exchange device with minimal change to an existing manufacturing line, and does not have a substrate holder exchange device in every line. Disclosed is a substrate holder exchanger of a semiconductor manufacturing apparatus which enables substrate holder exchange to be performed with minimal device input by a device to be moved.
이를 위한 본 발명은 반응튜브 하부에 위치되어 반도체 기판이 듀얼보트에 로딩 및 언로딩되는 기판로딩챔버에 이웃하게 이동되고 여기에 도킹되어 기판홀더를 상기 듀얼보트에 로딩 및 언로딩하기 위한 공간을 제공하는 이동 트랜스퍼챔버: 이 이동 트랜스퍼 챔버로의 연결부를 제공하기 위해 기판로딩챔버에 형성된 도어부: 상기 이동 트랜스퍼챔버에 장착되어 기판홀더를 듀얼보트에 로딩 및 언로딩시키는 기판홀더 로딩용 로봇: 상기 기판홀더가 로딩 및 언로딩 되도록 기판홀더가 적층되어 공급되며 상기 이동 트랜스퍼챔버에 배치되는 기판홀더카세트: 상기 기판로딩챔버와 이동 트랜스퍼챔버의 도킹시 상기 기판홀더 로딩용 로봇의 작업을 위해 기준점을 제공하는 기준점 확보장치가 포함되어 이루어진 것이다.The present invention for this purpose is located below the reaction tube is moved adjacent to the substrate loading chamber that is loaded and unloaded semiconductor board to the dual boat and docked therein to provide space for loading and unloading the substrate holder to the dual boat Moving transfer chamber: a door portion formed in the substrate loading chamber to provide a connection to the moving transfer chamber: a substrate holder loading robot mounted on the moving transfer chamber to load and unload a substrate holder on a dual boat: the substrate Substrate holder cassette which is stacked and supplied with a substrate holder to be loaded and unloaded holder and disposed in the mobile transfer chamber: providing a reference point for the operation of the substrate holder loading robot during docking of the substrate loading chamber and the mobile transfer chamber The reference point securing device is included.
Description
도 1a 는 듀얼보트와 기판홀더가 마련되어 백사이드 증착을 방지시키는 반도체 제조장치를 나타낸 개념도,1A is a conceptual diagram illustrating a semiconductor manufacturing apparatus having a dual boat and a substrate holder to prevent backside deposition;
도 1b 는 반도체 제조장치에 적용되는 기판홀더를 나타낸 개념도,1B is a conceptual diagram illustrating a substrate holder applied to a semiconductor manufacturing apparatus;
도 2 는 본 발명에 따른 반도체 제조장치의 기판홀더 교환장치를 나타낸 측면개념도,2 is a side conceptual view showing a substrate holder exchange apparatus of the semiconductor manufacturing apparatus according to the present invention;
도 3a 는 본 발명인 기판홀더 교환장치의 기준점 확보장치를 나타낸 도 2 의 A부 확대단면설명도,3A is an enlarged cross-sectional explanatory view of portion A of FIG. 2 showing a reference point securing device of the substrate holder exchanger according to the present invention;
도 3b 는 본 발명인 기판홀더 교환장치의 흡착모울딩을 나타낸 도 2 의 B부 확대평단면설명도,3B is an enlarged cross-sectional explanatory view of portion B of FIG. 2 showing an adsorption molding of the substrate holder exchanger according to the present invention;
도 4 는 본 발명에 따른 반도체 제조장치의 기판홀더 교환장치를 나타낸 사시개념도이다.4 is a perspective conceptual view showing a substrate holder exchange apparatus of the semiconductor manufacturing apparatus according to the present invention.
- 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 --Explanation of symbols for the main parts of the drawings-
1 - 반응튜브, 2 - 기판홀더,1-reaction tube, 2-substrate holder,
9 - 듀얼보트, 10 - 기판로딩 챔버,9-dual boat, 10-substrate loading chamber,
12 - 이동 트랜스퍼 챔버, 14 - 도어부,12-moving transfer chamber, 14-door part,
16 - 기판 홀더로딩용 로봇, 18 - 기판홀더 카세트,16-board holder robot, 18-board holder cassette,
20 - 기준점 확보장치, 22 - 지지플레이트,20-reference point securing device, 22-support plate,
26 - 카세트, 28 - 기판 로딩용 로봇,26-cassette, 28-robot for loading substrates,
30 - 캐스터, 32 - 핸들,30-castors, 32-handles,
34 - 스톱퍼, 36 - 흡착모울딩,34-stopper, 36-adsorption molding,
38 - 완충부, 40 - 흡착부,38-buffer, 40-adsorption,
42 - 에어크리너, 44 - 기준홀,42-Air Cleaner, 44-Reference Hole,
46 - 도킹로드, 48 - 테이퍼 가이드홀,46-docking rod, 48-tapered guide hole,
50 - 테이퍼 가이드면, 52 - 컨트롤 박스,50-tapered guide face, 52-control box,
본 발명은 반도체 제조장치의 홀더 교환장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 듀얼보트가 사용되어 기판을 통해 백사이드 증착을 방지시킨 반도체 제조장치에서 기판홀더의 세척을 위해 기판홀더의 로딩 및 언로딩을 수행하는 반도체 제조장치의 기판홀더 교환장치에 관한 것이다.The present invention relates to a holder exchange apparatus of a semiconductor manufacturing apparatus, and more particularly, to load and unload a substrate holder for cleaning the substrate holder in a semiconductor manufacturing apparatus in which dual boats are used to prevent backside deposition through the substrate. It relates to a substrate holder exchanger of a semiconductor manufacturing apparatus.
일반적으로 반도체 기판을 공정처리하는 반도체 제조장치는 공정 처리능력을 향상시키기 위해서 내부에 반도체 기판을 다량으로 로딩하기 위한 기판 로딩용 보트를 포함하는 배치식과 공정시간을 극도로 감소시키기 위해 한 장씩 공정을 진행하는 매엽식이 있다.In general, a semiconductor manufacturing apparatus for processing a semiconductor substrate is a batch type including a substrate loading boat for loading a large amount of the semiconductor substrate therein to improve the process processing capability and one by one to reduce the process time extremely There is an ongoing single leaf type.
그러나, 종래의 배치식 반도체 제조장치는 공정을 진행할 때 슬롯이 반도체 기판의 가장자리 부분을 국부적으로 거치하고 있기 때문에, 예를 들어 막형성을 하는 공정 중에 반도체 기판의 양면 및 반도체 기판의 하부를 지지하는 로딩용 보트 및 슬롯들 등에도 모두 반도체 공정용 막이 형성된다.However, in the conventional batch type semiconductor manufacturing apparatus, since the slots are locally mounted at the edges of the semiconductor substrate during the process, for example, both sides of the semiconductor substrate and the lower part of the semiconductor substrate are supported during the film forming process. The film for the semiconductor process is also formed in the loading boats and the slots.
따라서, 반도체 제조용 막 공정이 완료된 후 기판을 언로딩시킬때, 기판과 슬롯에 일체로 연결된 막이 파쇄되며, 파쇄시 파티클이 발생되고 기판의 백사이드에는 비교적 많은 파티클이 발생된다.Therefore, when the substrate is unloaded after the semiconductor fabrication process is completed, the film integrally connected to the substrate and the slot is crushed, particles are generated during the crushing, and relatively many particles are generated at the backside of the substrate.
또한, 반도체 기판 백사이드의 막 균일성도 상면의 막 균일성에 비해 현저히 감소하기 때문에 후속공정, 특히 사진공정(Photolithography)에 많은 공정 문제를 발생시킨다.In addition, since the film uniformity of the semiconductor substrate backside is significantly reduced compared to the film uniformity of the upper surface, many process problems occur in subsequent processes, in particular, photolithography.
이에 본 출원인은 반도체 제조용 막형성 공정 중 반도체 기판의 후면(백사이드)에 막의 생성을 근본적으로 차단시켜, 수율을 향상시키고 전체 반도체 제조공정의 생산성을 대폭 향상 시키는 반도체 제조장치(출원번호 10-2003-0091246)를 출원한바 있다.Therefore, the present applicant essentially blocks the formation of a film on the backside (backside) of the semiconductor substrate during the film forming process for semiconductor manufacturing, thereby improving the yield and significantly improving the productivity of the entire semiconductor manufacturing process (Application No. 10-2003- 0091246).
이것은 예시도면 도 1a 와 같이, 반도체 기판에 막형성 공정을 진행할 수 있도록 밀폐된 공간을 제공하는 반응튜브(1)와: 반응튜브 내의 공정 공간 내에 장착되어 적어도 하나의 반도체 기판(100)을 로딩할 수 있으며 반도체 기판(100)의 백사이드가 증착되지 않도록 지지하는 기판홀더(2)를 지지하는 제1기판 로딩용 보트(3)와 이 제1기판 로딩용 보트(3)의 내측 또는 외측으로 인접하여 제1기판 로딩용 보트(3)에 대해서 상하로 미세하게 움직일 수 있도록 구성되며 반도체 기판의 가장자리 부분을 독립적으로 지지하는 기판지지대를 포함하는 제2기판 로딩용 보트(4)로 구성된 기판 로딩용 듀얼보트(9)와: 이 기판 로딩용 듀얼보트(3+4)의 하부에 설치되어 제1기판 로딩용 보트(3) 및 제2기판 로딩용 보트(4)의 하부를 각각 독립적으로 지지하면서 제1기판 로딩용 보트와 제2기판 로딩용 보트 중 적어도 어느 하나를 상하로 승강시켜 반도체 기판의 지지 상태를 상대적으로 조절할 수 있는 간격조절장치(5.구동장치)와: 반응챔버 내에 공정에 필요한 적어도 하나의 공정가스를 공급하는 가스공급장치가 포함되어 이루어진 것이다.1A, a
여기서, 기판홀더(2)는 예시도면 도 1b 와 같이 실질적으로 원형판상인 홀더본체(6)와: 기판지지부 부분이 중첩되는 부분을 소정의 도형으로 절개하여 형성된 열개부(7)와: 홀더본체(6)의 판면 상에 형성되어 반도체 기판(100)의 측부 가장자리 부분을 거의 밀착하여 공정가스가 통하지 못하도록 형성된 기판 측부가드부(8)를 포함하며, 기판 측부가드부(8)는 반도체 기판(100)의 가장자리 끝부분을 따라서 홀더본체(6)의 판면으로부터 반도체 기판(100)의 두께 높이만큼 돌출 형성되는 일종의 링형으로 형성된 것이다.Here, the
이러한 기판홀더(2)와 이 기판홀더(2)가 적용되는 듀얼보트(9)를 갖는 반도체 제조장치를 통해 반도체 기판(100)의 후면에는 반도체 막이 형성되지 않으므로, 반도체 기판의 후면에 증착되는 만도체 막으로 인하여 후속공정에서 발생되는 공정불량을 근본적으로 차단할 수 있는 것이다.Through the semiconductor manufacturing apparatus having such a
그런데, 기판홀더(2)는 주기적으로 세척될 필요가 있으며, 이것은 공정시 기판홀더(2)에도 반도체 막이 형성되며, 특히 기판홀더(2) 상부에 형성되는 막을 완 벽히 차단시키는 현실적으로 곤란하기 때문이다.By the way, the
즉, 기판홀더(2) 상단인 링형의 기판 측부가드부(8)에 생성되는 막은 결국 기판홀더(2)에 반도체 기판(100)이 안착되는 것을 방해할 우려가 있는 것이다.That is, the film formed in the ring-shaped substrate side portion 8 at the top of the
이러한 이유에서, 기판홀더는 주기적으로 세척될 것이 요구되며, 이를 위해서는 듀얼보트(9)가 반응튜브에서 인출된 후 그 기판로딩 챔버에서 교체될 것이 필요하다.For this reason, the substrate holder needs to be cleaned periodically, for which the dual boat 9 needs to be withdrawn from the reaction tube and then replaced in the substrate loading chamber.
그러나, 이러한 기판홀더를 듀얼보트에 교체(언로딩과 로딩)하기 위하여는 종래의 로딩장치를 공유하기 곤란하다.However, in order to replace (unload and load) such a substrate holder in a dual boat, it is difficult to share a conventional loading device.
이를 좀 더 상세히 설명하면 기판로딩장치는 반도체 기판을 기준으로 마련된 것으로, 기판홀더는 반도체 기판과 그 무게 부피 등 사이즈 자체가 다르므로, 기판로딩장치가 바로 기판홀더를 로딩 및 언로딩 시키기 곤란하다.In more detail, the substrate loading apparatus is provided based on the semiconductor substrate, and since the substrate holder is different in size from the semiconductor substrate and its weight and volume, it is difficult for the substrate loading apparatus to immediately load and unload the substrate holder.
따라서, 반도체 제조장치에서 듀얼보트로의 변경시 상당 부피와 기기를 제공하는 기판로딩시스템의 변경은 과도한 변경을 뒤따르게 하므로, 이것은 곧 시스템 대부분의 변경을 초래하여 그 적용성을 하락시키게 된다.Therefore, a change in the substrate loading system that provides a significant volume and device when changing from a semiconductor manufacturing apparatus to a dual boat is followed by an excessive change, which in turn causes most changes in the system, thereby decreasing its applicability.
또한, 기판홀더는 반도체 기판과는 달리 로딩 및 언로딩 주기가 길게 되는데, 이를 위해 모든 제조라인에 별도로 기판홀더 교환장치를 장착하는 것은 결국 반도체 제조장치의 생산성을 하락시키는 결과가 된다.In addition, unlike the semiconductor substrate, the substrate holder has a long loading and unloading cycle. To this end, mounting the substrate holder exchanger on every manufacturing line separately results in a decrease in the productivity of the semiconductor manufacturing apparatus.
따라서, 기존의 라인을 최소한 변경시킴과 더불어, 투입장치를 최소화하여 생산성을 확보하면서도 기판홀더를 교체할 수 있는 장치가 필요한 것이다.Therefore, there is a need for a device capable of replacing the substrate holder while at least changing existing lines and minimizing an input device to secure productivity.
이에 본 발명은 듀얼보트가 사용되어 기판을 통해 백사이드 증착을 방지시킨 반도체 제조장치에서 기판홀더의 세척을 위해 기판홀더의 로딩 및 언로딩을 수행하는 반도체 제조장치의 기판홀더 교환장치를 제공함에 그 목적이 있는 것이다. Accordingly, an object of the present invention is to provide a substrate holder exchange apparatus of a semiconductor manufacturing apparatus which performs loading and unloading of a substrate holder for cleaning the substrate holder in a semiconductor manufacturing apparatus in which dual boats are used to prevent backside deposition through the substrate. Is there.
더욱 상세하게는 기존의 제조라인을 최소한 변경하면서 기판홀더 교환장치가 적용되도록 이동되면서 반도체 제조장치와 도킹하여 기판홀더 교환을 수행하는 이동식의 기판홀더 교환장치를 제공하며, 모든 라인에 기판홀더 교환장치를 구비치 아니하고 이동되는 장치에 의해 최소한의 장치 투입으로 기판홀더 교환이 수행되도록 한 것이다.More specifically, the present invention provides a mobile substrate holder exchange device which performs a substrate holder exchange by docking with a semiconductor manufacturing device while moving to apply a substrate holder exchange device with minimal change to an existing manufacturing line, and a substrate holder exchange device on every line. The substrate holder exchange is performed with the minimum device input by the moved device without the device.
이를 위한 본 발명은 반응튜브 하부에 위치되어 반도체 기판이 듀얼보트에 로딩 및 언로딩되는 기판로딩챔버에 이웃하게 이동되고 여기에 도킹되어 기판홀더를 상기 듀얼보트에 로딩 및 언로딩하기 위한 공간을 제공하는 이동 트랜스퍼챔버: 이 이동 트랜스퍼 챔버로의 연결부를 제공하기 위해 기판로딩챔버에 형성된 도어부: 상기 이동 트랜스퍼챔버에 장착되어 기판홀더를 듀얼보트에 로딩 및 언로딩시키는 기판홀더 로딩용 로봇: 상기 기판홀더가 로딩 및 언로딩 되도록 기판홀더가 적층되어 공급되며 상기 이동 트랜스퍼챔버에 배치되는 기판홀더카세트: 상기 기판로딩챔버와 이동 트랜스퍼챔버의 도킹시 상기 기판홀더 로딩용 로봇의 작업을 위해 기준점을 제공하는 기준점 확보장치가 포함되어 이루어진 반도체 제조장치의 기판홀더 교환장치이다.The present invention for this purpose is located below the reaction tube is moved adjacent to the substrate loading chamber that is loaded and unloaded semiconductor board to the dual boat and docked therein to provide space for loading and unloading the substrate holder to the dual boat Moving transfer chamber: a door portion formed in the substrate loading chamber to provide a connection to the moving transfer chamber: a substrate holder loading robot mounted on the moving transfer chamber to load and unload a substrate holder on a dual boat: the substrate Substrate holder cassettes are stacked and supplied to the holder to load and unload the holder and disposed in the transfer chamber: providing a reference point for the operation of the robot for loading the substrate holder when docking the substrate loading chamber and the transfer chamber Substrate holder exchange device of semiconductor manufacturing device including reference point securing device The.
상기 이동 트랜스퍼 챔버에는 배치된 반도체 제조장치의 각 기판로딩챔버로 위치이동이 가능하도록 이동수단이 마련된 것을 포함한다.The moving transfer chamber may include a moving unit provided to move a position to each of the substrate loading chambers of the semiconductor manufacturing apparatus.
여기서, 이동수단은 이동 트랜스퍼 챔버 저부에 캐스터가 장착되고, 그 측부에는 핸들이 장착되어 수동조작이 가능하도록 이루어진 것을 포함한다.Here, the moving means includes a caster is mounted to the bottom of the transfer transfer chamber, the handle is mounted on the side thereof to enable manual operation.
또한, 이동 트랜스퍼 챔버에는 기판로딩챔버와의 도킹시 그 도킹상태를 유지하기 위한 고정장치가 장착되며, 고정장치는 이동수단의 이동을 방해하기 위하여 트랜스퍼 챔버 저부에 스톱퍼가 장착되어 이루어진 것이다.In addition, the mobile transfer chamber is equipped with a fixing device for maintaining the docking state when docking with the substrate loading chamber, the fixing device is a stopper is mounted to the bottom of the transfer chamber to prevent movement of the moving means.
이와 더불어, 이동 트랜스퍼 챔버는 기판로딩챔버와의 도킹시 외부로부터 밀폐되도록 그 개구부에 흡착모울딩이 설치된 것을 특징으로 하며, 기판로딩챔버와의 연결 전 트랜스퍼 챔버 내를 청정시키기 위한 에어크리너가 내장된 것을 특징으로 한다.In addition, the mobile transfer chamber is characterized in that the adsorption mold is installed in the opening so as to be sealed from the outside when docked with the substrate loading chamber, the air cleaner for cleaning the inside of the transfer chamber before the connection with the substrate loading chamber is built-in It is characterized by.
한편, 상기 기준점 확보장치는 상기 기판홀더 로딩용 로봇의 초기세팅 위치에 마추어 기판로딩챔버 또는 이동트랜스퍼 챔버 중 어느 하나에 기준홀이 형성되고, 다른 하나에 이 기준홀에 삽입되는 도킹로드가 형성되어 이루어진 것을 포함한다.Meanwhile, the reference point securing device has a reference hole formed in one of the substrate loading chamber or the transfer transformer chamber at the initial setting position of the substrate holder loading robot, and a docking rod inserted into the reference hole is formed in the other. It includes what has been done.
여기서, 상기 기준홀 또는 도킹로드는 그 결합이 유도되게 가이드 수단이 형성되며, 가이드 수단은 기준홀의 외주부에 외측으로 확장되는 테이퍼 가이드홀이 형성되고, 도킹로드에는 상기 테이퍼 가이드홀과 간섭되어 도킹로드를 기준홀로 유도하도록 외측방으로 협소되는 테이퍼 가이드면이 형성된 것이다.Here, the guide hole is formed in the guide hole or the docking rod to guide the coupling, the guide means is formed with a tapered guide hole extending outwardly on the outer peripheral portion of the reference hole, the docking rod interferes with the tapered guide hole docking rod Tapered guide surface is narrowed to the outside to guide the to the reference hole is formed.
또한, 상기 이동 트랜스퍼 챔버에는 그 외부로 노출되어 각 기판로딩챔버로의 기판홀더 교환 세팅값에 의한 기판홀더의 교환을 지정하는 컨트롤박스가 설치된 것을 포함하여 이루어진 것이다.In addition, the moving transfer chamber is configured to include a control box that is exposed to the outside to specify the replacement of the substrate holder by the substrate holder replacement setting value to each substrate loading chamber.
이와 더불어, 상기 이동 트랜스퍼 챔버에는 다량의 기판홀더카세트가 배치되고 기판홀더 로딩용 로봇에 순차적으로 공급되게 카세트 이동장치가 더 포함되어 이루어진 것을 포함한다.In addition, the transfer transfer chamber includes a plurality of substrate holder cassette is disposed and further comprises a cassette moving device to be sequentially supplied to the substrate holder loading robot.
또한, 상기 기판홀더 카세트를 교체하기 위하여 이동 트랜스퍼 챔버의 외측으로 기판홀더 카세트 교체용 도어가 마련된 것을 특징으로 한다.In addition, the substrate holder cassette replacement door is provided on the outside of the transfer transfer chamber to replace the substrate holder cassette.
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.DETAILED DESCRIPTION Hereinafter, the most preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art can easily implement the present invention. . Other objects, features, and operational advantages, including the purpose, working effects, and the like of the present invention will become more apparent from the description of the preferred embodiment.
참고로 여기에서 개시되는 실시예는 여러가지 실시가능한 예 중에서 당업자의 이해를 돕기 위하여 가장 바람직한 예를 선정하여 제시한 것일뿐, 이 발명의 기술적 사상이 반드시 이 실시예에 의해서 한정되거나 제한되는 것은 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위내에서 다양한 변화와 변경이 가능함은 물론, 균등한 타의 실시예가 가능함을 밝혀 둔다.For reference, the embodiments disclosed herein are only presented by selecting the most preferred examples to help those skilled in the art from the various possible examples, the technical spirit of the present invention is not necessarily limited or limited by this embodiment, Various changes and modifications are possible within the scope without departing from the technical spirit of the present invention, as well as other equivalent embodiments will be found.
예시도면 도 2 는 본 발명에 따른 반도체 제조장치의 기판홀더 교환장치를 나타낸 측면개념도이고,도 3a 는 본 발명인 기판홀더 교환장치의 기준점 확보장치를 나타낸 도 2 의 A부 확대단면설명도이며,도 3b 는 본 발명인 기판홀더 교환장치의 흡착모울딩을 나타낸 도 2 의 B부 확대평단면설명도이다.Figure 2 is a side conceptual view showing a substrate holder exchange apparatus of the semiconductor manufacturing apparatus according to the present invention, Figure 3a is an enlarged cross-sectional explanatory view of part A of Figure 2 showing a reference point securing device of the substrate holder exchange device of the present invention, Figure 3B is an enlarged cross sectional explanatory view of the portion B of FIG. 2 showing the adsorption molding of the substrate holder exchanger according to the present invention.
그리고, 예시도면 도 4 는 본 발명에 따른 반도체 제조장치의 기판홀더 교환장치를 나타낸 사시개념도이다.4 is a perspective conceptual view showing a substrate holder exchange apparatus of the semiconductor manufacturing apparatus according to the present invention.
본 발명은 반응튜브(1) 하부에 위치되어 반도체 기판이 듀얼보트(9)에 로딩 및 언로딩되는 기판로딩챔버(10)에 이웃하게 이동되고 여기에 도킹되어 기판홀더(2)를 상기 듀얼보트(9)에 로딩 및 언로딩하기 위한 공간을 제공하는 이동 트랜스퍼챔버(12): 이 이동 트랜스퍼 챔버(12)로의 연결부를 제공하기 위해 기판로딩챔버(10)에 형성된 도어부(14): 상기 이동 트랜스퍼챔버(12)에 장착되어 기판홀더(2)를 상기 듀얼보트(9)에 로딩 및 언로딩시키는 기판홀더 로딩용 로봇(16): 상기 기판홀더(2)가 로딩 및 언로딩 되도록 기판홀더(2)가 적층되어 공급되며 상기 이동 트랜스퍼챔버(12)에 배치되는 기판홀더카세트(18): 상기 기판로딩챔버(10)와 이동 트랜스퍼챔버(12)의 도킹시 상기 기판홀더 로딩용 로봇(16)의 작업을 위해 기준점을 제공하는 기준점 확보장치(20)가 포함되어 이루어진 반도체 제조장치의 기판홀더 교환장치이다.The present invention is located below the reaction tube (1), the semiconductor substrate is moved adjacent to the
상술된 바와 같이 본 발명은 기존에 배치된 반도체 제조장치 라인에서 이 라인의 변경을 최소화하면서, 기판홀더를 교환하는 이동식의 기판홀더 교환장치를 제공한다.As described above, the present invention provides a mobile substrate holder exchange apparatus for exchanging substrate holders while minimizing the change of these lines in the existing semiconductor manufacturing apparatus line.
이러한 본 발명을 좀 더 상세히 설명하면, 먼저 기판로딩 챔버(10)의 상부에는 전술된 바와 같이 공정이 진행되는 공정공간을 제공하는 반응튜브(1)가 배치되어 있다.Referring to the present invention in more detail, first, a
그리고, 이 반응튜브(1)에 기판로딩용 보트가 하부를 지지하는 판상의 지지 플레이트와 이 지지플레이트(22)를 승강시켜 기판로딩용 보트를 반응튜브 내로 인입시키거나 기판로딩 챔버로 인출시키는 구동장치(5)가 장착되어 있다.Then, the plate-loading plate supporting the lower portion of the board for loading the substrate and the
상기 기판로딩용 보트는 기판홀더와 기판을 미세하게 승강시키는 듀얼보트이며 이 듀얼보트(9)는 상기 구동장치(5)에 의해 제어된다.The substrate loading boat is a dual boat for finely elevating the substrate holder and the substrate, and the dual boat 9 is controlled by the driving device 5.
상기 기판로딩 챔버(10)를 경우하여 공정이 완료된 반도체 기판이 듀얼보트(9)로 언로딩 되고, 공정이 수행될 반도체 기판이 듀얼보트로 로딩되며, 이것은 기판 트랜스퍼 챔버(24)를 통해 수행된다.In the case of the
기판 트랜스퍼 챔버(24)에는 반도체 기판이 수용되는 카세트와 그 이동장치 및 카세트로부터 기판을 로딩/언로딩 하기 위한 기판 로딩 로봇(28)이 배치된다.In the
이 기판 트랜스퍼 챔버(24)는 외부로부터의 밀폐공간을 제공하여 외부로부터의 오염을 방지하기 위한 클린공간을 제공하며, 본 발명의 이동 트랜스퍼챔버(12) 역시 마찬가지 역할을 하되, 가변식의 챔버를 제공하게 된다.The
즉, 본 발명은 상기 기판 트랜스퍼 챔버(24)를 회피하여 기판로딩 챔버(10)에 이웃하여 도킹되는 이동 트랜스퍼 챔버(12)가 별도로 마련된다.That is, the present invention provides a separate
먼저, 상기 이동 트랜스퍼챔버(12)에는 각 장치, 예를 들어 기판홀더 이동로봇(16) 등에 전원을 공급하기 위한 전원공급수단이 배치됨은 당연하고, 상기 기판홀더 로딩용 로봇(16)은 기판홀더(2)를 로딩하기 위해 승강 또는 이동을 위한 구동장치를 포함함은 당연한 것이다.First, it is obvious that power transfer means for supplying power to each device, for example, the substrate holder
따라서, 본 발명의 기판홀더 로딩용 로봇(16)의 전원공급을 위한 제어나 수단, 또는 기판홀더 로딩용 로봇의 종류나 그 승강 장치나 미세한 승강제어를 위한 피치이동등은 일반적인 것으로 그 상세한 설명을 생략한다.Therefore, the control or means for supplying power to the substrate
한편, 상기 이동 트랜스퍼챔버(12)는 이동되면서 기판로딩챔버(10)에 도킹되어 별도의 밀폐된 공간을 가변적으로 제공하게 된다.Meanwhile, the
이를 위한 트랜스퍼챔버(12)는 일측방이 개구된 개구부를 갖는 형상이며, 도킹을 위한 각 수단이 구비되어 있다.The
이를 좀 더 상세히 설명하면, 이동 트랜스퍼 챔버(12)는 배치된 반도체 제조장치의 각 기판로딩챔버(10)로 위치이동이 가능하도록 이동수단이 마련되며, 이동수단은 특히 수동식으로서 이동 트랜스퍼 챔버(12) 저부에 캐스터(30)가 장착되고, 그 측부에는 핸들(32)이 장착된 것을 특징으로 한다.In more detail, the moving
이것은 반도체 제조라인의 배치상태와 그 교환주기를 고려해 볼때, 제작성과 생산성 측면에서 이동수단이 굳이 전동식으로 구비될 필요는 없기 때문이다.This is because, in consideration of the arrangement state of the semiconductor manufacturing line and the replacement cycle thereof, it is not necessary that the moving means is electrically provided in terms of manufacturability and productivity.
또한, 이동 트랜스퍼 챔버(12)에는 기판로딩챔버(10)와의 도킹시 그 도킹상태를 유지하기 위한 고정장치가 장착되며, 고정장치는 이동수단의 이동을 방해하기 위하여 이동 트랜스퍼 챔버(12) 저부에 스톱퍼(34)가 장착되어 이루어진 것이다.In addition, the
스톱퍼(34)는 상기 이동수단에 의해 도킹이 자유롭게 해제되는 것을 방지하며, 이를 위해 이동 트랜스퍼 챔버(12)의 저부인 캐스터에 이웃하여 회동되는 록커를 마련하여 이것의 마찰력으로 캐스터의 구름을 방지토록 한 것이다.The
한편, 상기 이동 트랜스퍼 챔버(12)는 도킹으로 인해 별도의 독립적이고 가변적인 챔버를 제공고, 이것은 밀폐되어 클린룸을 제공할 필요가 있으므로, 이동 트랜스퍼 챔버(12)는 기판로딩챔버(10)와의 도킹시 외부로부터 밀폐되도록 그 개구 부에 흡착모울딩(36)이 설치된 것이 바람직하다.On the other hand, the
상기 흡착모울딩(36)은 마치 냉장고의 도어스트립과 같이, 공간 내외부의 경계를 밀폐하며, 완충부(38)와 흡착부(40)로 이루어진다.The
완충부(38)는 흡착모울딩(36)에서 재질의 융통성으로 각 패널에 매개되어 패널사이를 밀폐시키게 되며, 흡착부(40)는 상기 완충부(38)를 압박하여 그 밀폐력을 증가시키기 위한 것으로, 예를 들어 자석모울딩이 추가되어 이루어진다.The
이것과 다른 것으로는 흡착모울딩 자체에 부압식으로 압박되는 빨판형의 흡착모울딩도 있다.Other than this, there is a sucker-type adsorption mold which is negatively pressed against the adsorption mold itself.
이와 더불어, 기판로딩챔버(10)와의 연결 전 이동 트랜스퍼 챔버(12) 내를 청정시키기 위한 에어크리너(42)가 내장된 것도 바람직하다.In addition, it is also preferable that the
이것은, 물론 상기 반도체 제조장치는 클린룸에 배치되지만 상기 기판 로딩 챔버나 기판 트랜스퍼 챔버가 클린룸에서 또 다른 클린구역을 제공하는 것임에 비추어, 본 발명의 이동 트랜스퍼 챔버 역시 도킹 후 클린구역을 확실히 제공하기 위함이다.This is, of course, in view of the fact that the semiconductor manufacturing apparatus is arranged in a clean room but the substrate loading chamber or substrate transfer chamber provides another clean area in the clean room, so that the mobile transfer chamber of the present invention also provides a clean area after docking. To do this.
또한, 기판홀더(2)의 언로딩시 반도체 막의 파쇄에 의한 파티클이 발생될 여지가 있으며, 이러한 파티클을 제거하기 위함이다.In addition, when unloading the
다음으로, 기판홀더(2)의 교환은 이동 트랜스퍼 챔버(12)에 장착된 전술된 기판홀더 로딩용 로봇(16)이 수행하는데, 이러한 기판홀더 로딩용 로봇(16)이 듀얼보트에서 기판홀더 카세트로 기판홀더를 로딩/언로딩 하기 위하여는 그 기준좌표가 설정되어야 할 것이 필요하다.Next, the exchange of the
그런데, 본 발명인 기판홀더 교환장치는 이동식 장치를 제공하므로, 그 기준좌표가 확보되어 있지 않은 경우, 교환불량을 야기시키게 된다.By the way, since the substrate holder exchanger of the present invention provides a mobile device, if the reference coordinate is not secured, it will cause a defective exchange.
따라서, 기판홀더 로딩용 로봇이 듀얼보트로부터 기판을 교환하기 위하여 이동 트랜스퍼 챔버에 기판홀더 로딩용 로봇의 세팅된 기준좌표를 확보하는 기준점 확보장치(20)가 마련되어 있다.Therefore, the reference
즉, 기준점 확보장치(20)는 상기 기판홀더 로딩용 로봇(16)의 초기세팅 위치에 마추어 기판로딩챔버(10) 또는 이동 트랜스퍼 챔버(12) 중 어느 하나에 기준홀(44)이 형성되고, 다른 하나에 이 기준홀(44)에 삽입되는 도킹로드(46)가 형성되어 이루어진 것이다.That is, the reference
따라서, 작업자는 기준홀(44)과 도킹로드(46)를 결합시키게 되면, 기판홀더 로딩용 로봇이 기준좌표에 위치되는 것이다.Therefore, when the operator combines the
한편, 이러한 기준홀과 도킹로드의 결합은 상기된 수동식의 이동수단에 있어서는 그 결합을 유도하기 위한 가이드 수단이 형성됨이 바람직하며, 이를 위한 가이드 수단은 기준홀(44)의 외주부에 외측으로 확장되는 테이퍼 가이드홀(48)이 형성되고, 도킹로드(46)에는 외측방으로 협소되는 테이퍼 가이드면(50)이 형성되어 가이드홀과 가이드면의 간섭으로 결국 기준홀의 내주에 도킹로드의 외주가 용이하게 삽입되는 것을 유도시켜 주게 된다.On the other hand, the coupling of the reference hole and the docking rod is preferably formed in the above-described manual moving means for inducing the coupling, the guide means for this is extended to the outer peripheral portion of the
다음으로, 상기 기준좌표는 배치라인에 따라 달라질 수 있으며, 예를 들어 반도체 제조장치 1호기와 2호기의 치수가 다른 경우 그 내부의 좌표값 역시 변경되어야 할 것이다.Next, the reference coordinate may vary according to the arrangement line. For example, when the dimensions of the
따라서, 각 호기별로 기준 좌표에 따른 기판홀더 로딩용 로봇(16)의 제어를 다르게 설정하여야 하며, 본 발명인 교환장치의 구동을 제어하여야 할 것이 필요하다.Therefore, it is necessary to set the control of the substrate
이러한 요구에서, 컨트롤박스가 설치됨은 당연하고 이러한 컨트롤박스는 상기 각 호기별로 셋팅값이 설정된 컨트롤유닛이 포함되고, 이것은 이동 트랜스퍼 챔버(12) 외부에서 조작되어야 할 것이다.In this demand, it is natural that a control box is installed and this control box includes a control unit in which the setting value is set for each unit, which will have to be operated outside the moving
따라서, 상기 이동 트랜스퍼 챔버(12)에는 그 외부로 노출되어 이동 트랜스퍼 챔버에 장착되는 각 기기를 제어함과 더불어, 각 기판로딩챔버(10)로의 기판홀더(2) 교환 세팅값에 의한 기판홀더의 교환을 지정하는 컨트롤박스(52)가 설치된 것이다.Accordingly, the
이와 더불어, 상기 이동 트랜스퍼 챔버(12)에는 다량의 기판홀더카세트(18)가 배치되고 기판홀더 로딩용 로봇에 순차적으로 공급되게 카세트 이동장치(미도시)가 더 포함되어 이루어진 것을 포함한다.In addition, the
또한, 상기 기판홀더 카세트(18)를 교체하기 위하여 이동 트랜스퍼 챔버(12)의 외측으로 기판홀더 카세트 교체용 도어(미도시)가 마련된 것도 바람직하다.In addition, in order to replace the
이러한 본 발명에 따른 기판홀더의 교환을 설명하면 공정이 완료되면 반응튜브(1)로부터 듀얼보트(9)가 구동장치(5)에 의해 하강되고, 반도체 기판이 기판 언로딩 장치(미도시)에 의해 기판 트랜스퍼 챔버(12)로 이송된다.Referring to the replacement of the substrate holder according to the present invention, when the process is completed, the dual boat 9 is lowered by the driving device 5 from the
이것은 구동장치에 의해 제2기판 로딩용보트가 승강되어 기판홀더와 반도체 기판이 분리되고, 뒤이어 기판 트랜스퍼 챔버(24)에 장착된 기판 로딩용 로봇(28) 에 의해 언로딩이 수행된다.The second substrate loading boat is lifted by the driving device to separate the substrate holder from the semiconductor substrate, and then unloading is performed by the
이때 기판홀더(2)가 세척될 필요가 있으면, 작업자는 별도의 제어를 통해 반도체 기판로딩을 정지시키고, 이동 트랜스퍼 챔버(12)를 이송시켜 기판로딩챔버(10)와 도킹시킨다.At this time, if the
이때, 도킹은 기준점확보장치(20)와 스톱퍼(34)를 통해 수행되며, 기준점 확보장치의 기준홀(44)과 도킹로드(46)의 결합에 의해 이동 트랜스퍼챔버(12)의 기판홀더 로딩용 로봇(16)은 기준좌표에 위치된다.At this time, the docking is performed through the reference
한편, 흡착모울딩(36)은 이동 트랜스퍼챔버(12)와 기판로딩챔버(10)의 패널사이에 매개되어 두 챔버 사이를 밀폐시키게 된다.On the other hand, the
다음으로, 컨트롤박스(52)를 조작하여 이동 트랜스챔버(12)의 에어크리너(42)를 가동시켜 이동 트랜스챔버(12)를 청정시킨 후, 기판로딩챔버(10)의 도어부(14)를 개방시키고, 기판홀더(2)를 언로딩시킨다.Next, the
이때, 컨트롤박스의 컨트롤유닛의 저장부에는 각 호기별로 기판홀더 교환을 위한 기판홀더 로딩용 로봇의 제어좌표값이 설정되어 있으며, 이에 따른 언로딩이 수행된다.At this time, in the storage unit of the control unit of the control box is set the control coordinate value of the substrate holder loading robot for the substrate holder exchange for each unit, the unloading is performed accordingly.
언로딩은 기판홀더 로딩용 로봇(16)이 듀얼보트(9)로부터 하나씩 기판홀더(2)를 인출하여 이동장치에 의해 기판홀더 로딩용 로봇에 이웃하는 위치에 마련된 홀더 카세트(18)에 기판홀더(2)를 적층시키게 되며, 세척된 기판홀더를 로딩시키게 된다.In the unloading, the substrate
기판홀더의 교환이 완료되면, 도어부를 폐쇄하고 뒤이어 반도체 기판의 로딩 과 공정이 진행되는 것이다.When the replacement of the substrate holder is completed, the door is closed, followed by the loading and processing of the semiconductor substrate.
상술된 바와 같이 본 발명에 따르면, 이동식 트랜스퍼 챔버를 마련하고 이 이동식 트랜스퍼 챔버가 기판로딩용 챔버에 도킹되어 듀얼보트에서 기판홀더가 교환되도록 함으로써, 기존의 라인을 최소한 변경하면서 기판홀더 교환장치가 적용됨과 더불어, 모든 라인에 기판홀더 교환장치를 구비치 아니하고서도 이동되는 장치에 의해 최소한의 장치 투입으로 기판홀더 교환이 수행되므로, 궁극적으로는 반도체 제조장치의 생산성이 확보되는 효과가 있다.According to the present invention as described above, by providing a mobile transfer chamber and the mobile transfer chamber is docked to the substrate loading chamber so that the substrate holder is exchanged in the dual boat, the substrate holder exchanger is applied while changing the existing line at least. In addition, since the substrate holder exchange is performed with a minimum amount of device input by a device that is moved without having a substrate holder exchanger in every line, the productivity of the semiconductor manufacturing apparatus is ultimately secured.
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