KR101407902B1 - 고수율 반도체 배치-웨이퍼 처리장비의 자동화 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 실시예는 고수율을 위해 부품들의 전송을 자동화하기 위한 기술이다. 다수의 부품을 포함하는 보트를 운반하는 보트 전송유닛(BTU) 아암은 최초 위치에서 처리 챔버 아래의 제1위치로 회전된다. BTU 아암은 보트를 지지하는 보트 지지체를 체결한다. 보트의 일부가 처리 챔버의 입구 개구에서 거리(D)만큼 처리 챔버 내로 들어가도록 BTU 아암을 제2위치까지 윗쪽으로 이동시킨다. 주춧대를 운반하는 엘리베이터 아암은 보트 지지체의 하부에 체결된다. BTU 아암은 제2위치로부터 멀리 이동된다. 엘리베이터 아암은 보트를 처리 챔버 내부에 완전히 삽입하기 위해 윗쪽으로 이동된다.
처리 챔버, 엘리베이터 유닛, 보트 전송유닛, 보트 지지체

Description

고수율 반도체 배치-웨이퍼 처리장비의 자동화{AUTOMATION FOR HIGH THROUGHPUT SEMICONDUCTOR BATCH-WAFER PROCESSING EQUIPMENT}
본 발명은 "Automation For Higher Throughput Semiconductor Batch-Wafer Processing Equipment"로 명칭되어 2006년 11월 22일자로 출원된 가출원 제60/860,782호의 장점을 청구한다.
본 발명은 반도체 처리장비에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 배치 웨이퍼 처리장비에 관한 것이다.
대부분의 반도체 처리장비는 웨이퍼 표면을 변경하기 위해 공정 처리를 위한 시스템 내의 특정 위치에 실리콘 웨이퍼를 전송하는데 로봇을 이용한다. 배치 웨이퍼 처리의 일예로는 화학기상증착법(CVD)에 의해 열산화물층, 도펀트 확산층, 또는 퇴적 산화물층, 질화물층 또는 다른 층들을 형성하기 위해 사용된 수직 확산로(vertical diffusion furnace)가 있다.
대다수의 배치 처리에 있어서, 100mm 또는 그 이상의 직경을 갖는 실리콘 웨이퍼 형태의 제품이나 또 다른 형태의 기판들은 종종 랙(rack) 또는 웨이퍼 보 트(wafer boat)라고도 부르는 웨이퍼 캐리어의 슬롯 내에 배치된다. 상기 웨이퍼 보트는 처리 챔버 도어라고 부르는 도어 폐쇄 어셈블리 상에 차례로 놓여지는 열 차단 지지구조체(소위 주춧대) 상부에 수직으로 탑재된다. 대부분 현재의 대형 배치 시스템에 있어서, 처리 챔버 영역 내에 삽입되는 어셈블리는 도어, 주춧대, 및 웨이퍼 캐리어로 구성된다. 분리가능한 부품들의 스택은 처리 챔버(예컨대, 처리 튜브)의 하단 개구 아래로 하나의 유닛처럼 이동된 후 도어 어셈블리가 처리 챔버 또는 튜브의 하단에 플랜지를 폐쇄할 때까지 처리 챔버 윗쪽으로 이동된다.
보다 높은 수율을 위해, 배치 시스템은 종종 2개 또는 심지어 3개의 그와 같은, 도어, 주춧대, 캐리어 어셈블리, 및 로드/언로드(load/unload) 위치에서 처리 챔버 아래의 삽입 위치까지 그 스택된 어셈블리를 이동시키기 위한 수단을 구비한다.
일반적으로 처리된 웨이퍼당 비용 및 시간을 최소화하기 위해 처리 사이클마다 최대한의 가능한 부품들의 사용을 촉진하고 있다. 그러나, 배치 크기는 웨이퍼 캐리어의 슬롯 피치로 셋팅된 부품들간 간격을 제한하는 전체 시스템 높이 및 처리 균일성으로 인해 제한된다.
보다 많은 부품들을 처리하기 위해 그 처리를 자동화하기 위한 기존의 기술들은 많은 단점들을 갖고 있다. 어느 한 기술은 슬롯 폐쇄기를 함께 이동시키거나 또는 웨이퍼 보트를 길게 한다. 그러한 기술은 웨이퍼 보트 슬롯 피치를 감소시킨다. 또 다른 기술은 보다 큰 로드 크기에 맞추기 위해 추가의 웨이퍼 슬롯을 부가할 수 있게 웨이퍼 보트 또는 보트의 길이를 증가시킨다. 그러나, 이러한 기 술은 처리 챔버의 길이 뿐만 아니라 처리 챔버 아래의 공간을 증가시킨다.
현재의 시스템 디자인에 있어서, 도어, 주춧대, 및 웨이퍼 보트는 일단 조립되면 하나의 유닛처럼 이동된다. 도어/주춧대/캐리어 어셈블리를 위한 챔버 아래의 공간에 대한 필요성은 단일 사이클로 처리된 웨이퍼 캐리어(예컨대, 웨이퍼 보트)에 배치될 수 있는 부품(예컨대, 웨이퍼) 수에 있어 상한선을 갖게 한다.
본 발명의 실시예는 고수율을 위한 부품들의 전송을 자동화하기 위한 기술이다. 다수의 부품을 수용한 보트를 운반하는 보트 전송유닛(BTU; Boat Transfer Unit) 아암은 최초 위치에서 처리 챔버 아래의 제1위치로 회전된다. BTU 아암은 보트를 지지하는 보트 지지체와 체결된다. BTU 아암은 보트의 일부가 처리 챔버의 입구 개구에서 거리(D)만큼 처리 챔버 내로 들어가도록 제2위치까지 윗쪽으로 이동된다. 주춧대를 운반하는 엘리베이터 아암은 보트 지지체의 하부에 체결된다. BTU 아암은 제2위치로부터 멀리 이동된다. 엘리베이터 아암은 처리 챔버 내부에 보트를 완전히 삽입하기 위해 윗쪽으로 이동된다.
이하의 설명에서, 다수의 특정 상세한 설명이 이루어진다. 그러나, 본 발명의 실시예들은 이들 특정 상세한 설명 없이 실시될 수 있다. 다른 예에 있어서, 공지의 회로, 구조, 및 기술들이 본 설명을 이해하는데 혼란을 피하기 위해 생략된다.
본 발명의 일실시예는 보통 순서도, 흐름도, 구조도, 또는 블록도로 나타낸 공정으로 설명될 것이다. 비록 순서도가 순차의 공정으로 동작을 기술할 지라도, 많은 동작들은 병행 또는 동시에 수행될 수 있다. 또한, 동작 순서는 재배열될 수 있다. 하나의 공정은 그 동작이 완료될 때 종료된다. 하나의 공정은 방법, 프로그램, 절차, 제조 또는 제작 방법에 대응된다.
본 발명의 실시예는 고수율을 위한 부품의 전송을 자동화하기 위한 기술이다. 그 기술은 처리될 부품의 수를 증가시키기 위한 기존의 장비를 사용한다. 이러한 방식에 있어서, 전체 수율은 증가될 것이다. 또한, 동작 시퀀스가 오버랩됨으로써, 어느 한 부품들의 배치(batch)는 처리 챔버로부터 언로딩되고, 또 다른 배치는 처리 챔버로 로딩을 준비할 것이다.
본 발명의 실시예는 전체 시스템 높이를 증가시키지 않으면서 웨이퍼 캐리어 슬롯 피치를 감소시키지 않고 단일의 처리 사이클로 보다 많은 부품들을 처리할 수 있게 하는 방식의 유일한 자동화 체계를 이용한다. 이는 웨이퍼 캐리어 내로 부품들(예컨대, 웨이퍼들)을 로딩하기 위해 챔버 아래에 전체 공간을 이용함으로써 이루어진다. 웨이퍼 캐리어의 로딩 후, 웨이퍼 캐리어는 회전시켜 그 아래에 배치하기 위한 도어/주춧대를 위해 그 아래에 충분한 공간을 생성하여, 처리 챔버 내로 밀어 올려진다. 이런 식으로, 도어/주춧대를 위해 허용된 공간은 이제 추가의 부품들(예컨대, 웨이퍼들)을 위해 이용된다. 공간의 활용 및 자동화에 대한 이러한 유일한 접근방식은 각 사이클에서 처리되는 부품의 수를 보다 더 높게 증가시킨다.
상기 기술은 우선 다수의 부품을 수용하는 보트를 운반하는 보트 전송유닛(BTU)을 최초 위치에서 처리 챔버 아래의 제1위치로 회전시킨다. 다음에, BTU 아암은 부분적으로 안으로 이동시키기 위해 주춧대와 함께 엘리베이터 아암을 위한 룸(room)을 만들기 위한 거리로 처리 챔버 내부 윗쪽으로 이동된다. 다음에, 엘리베이터 아암은 보트 지지체에 체결되도록 회전한다. 엘리베이터 아암이 보트 지지체를 체결한 후, 엘리베이터 아암이 처리 챔버 내부에 보트를 완전히 삽입하기 위해 보트를 밀도록 BTU 아암은 멀리 이동한다. 이러한 방식으로, 보트는 챔버 아래의 기존 하우징부를 변경하지 않고 추가의 부품들의 배치(batch)를 수용한다. 추가 배치(batch)에서의 그 부품들은 이하 기술하는 바와 같이 거리(D1)로 제공된 공간을 차지한다.
본 발명의 실시예는 이하의 상세한 설명과 본 발명의 실시예를 설명하기 위해 사용된 수반된 도면을 참조하여 용이하게 이해될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 최초 스테이지에서의 시스템을 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 로딩(loading)의 두번째 스테이지에서의 시스템을 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 로딩의 세번째 스테이지에서의 시스템을 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 로딩의 네번째 스테이지에서의 시스템을 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 로딩의 최종 스테이지에서의 시스템을 나타낸 도면이다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 언로딩(unloading)의 두번째 스테이지에서의 시스템을 나타낸 도면이다.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 언로딩의 세번째 스테이지에서의 시스템을 나타낸 도면이다.
도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 언로딩의 네번째 스테이지에서의 시스템을 나타낸 도면이다.
도 9는 본 발명의 일실시예에 따른 고수율을 위한 부품 전송을 자동화하기 위한 공정을 나타낸 순서도이다.
도 10은 본 발명의 일실시예에 따른 보트 지지체의 하부에 엘리베이터 아암을 체결하기 위한 공정을 나타낸 순서도이다.
도 11은 본 발명의 일실시예에 따른 BTU 아암을 제2위치로부터 멀리 이동시키기 위한 공정을 나타낸 순서도이다.
도 12는 본 발명의 일실시예에 따른 부품들을 처리 챔버로부터 언로딩하기 위한 공정을 나타낸 순서도이다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 최초 스테이지에서의 시스템(100)을 나타낸 도면이다. 시스템(100)은 부품을 처리하는 소정 시스템이 될 것이다. 일실시예에 있어서, 시스템은 반도체 웨이퍼 또는 기판을 처리하는 배치(batch)식 수직 확산 시스템(대기 또는 저압 화학기상증착(LPCVD))이다. 시스템(100)은 하우징(110), 처리 챔버(120), 부품 캐리어(130), 부품 처리유닛(140), BTU(160), 및 엘리베이터 유닛(170)을 포함한다.
하우징(110)은 부품 처리 시스템 내에서 여러 유닛 및 구성요소들에 대한 공간을 제공한다. 그 공간은 전방 영역(112)과 후방 영역(115)을 포함한다. "전방" 및 "후방"의 표시는 참조를 용이하게 하기 위한 것일 뿐 반드시 그 영역들의 위치를 나타내는 것은 아니다. 전방 영역(112)은 부품 캐리어(130)에서 그리고 부품 캐리어(130)로 부품들을 수용하거나 언로딩하기 위한 영역이다. 부품 캐리어(130)는 처리될 부품들 또는 이미 처리된 부품들을 포함한다. 후방 영역(115)은 엘리베이터 유닛(170)을 위한 공간을 제공한다. 또한, 후방 영역(115)은 처리 챔버(120)로 그리고 처리 챔버(120)에서 전송될 부품들에 대한 작업영역으로서 사용된 처리 챔버 바로 아래의 공간을 갖는다.
처리 챔버(120)는 부품들을 처리하는 챔버이다. 처리 챔버는 하우징(110)의 후방 영역(115) 상에 위치된다. 일실시예에 있어서, 처리 동작은 웨이퍼 가열 동작을 포함한다. 처리 챔버(120)는 가열 유닛(122) 및 챔버 튜브(125)를 포함한다. 가열 유닛(122)은 부품들이 챔버 튜브(125) 내부에 유지되는 동안 소정 기간 동안 소정 온도로 열을 발생시킨다. 챔버 튜브(125)는 가열 유닛(122) 내에 배치된다. 이는 처리의 일부로서 챔버 튜브(125)를 비우거나 또는 깨끗하게 하기 위 한 가스를 제공하는 파이프를 구비한다. 처리 챔버(120)는 엘리베이터 유닛이 챔버 튜브(125) 내부에 부품들을 포함하는 보트를 밀어 올리도록 도어 또는 입구 개구를 구비한다.
부품 캐리어(130)는 부품들을 포함하는 캐리어이다. 이는 부품들을 BTU(160)로 또는 BTU(160)에서 픽업 또는 전송되게 하는 포트 개구를 구비한다. 반면 전방 영역(112)의 로딩 스테이션에서 보트(150)는 보트(150)의 슬롯에 300mm 웨이퍼 및/또는 그 보다 큰 크기의 웨이퍼를 위한 전방 개구 유니버설 포드(FOUP; Front Opening Universal Poad) 또는 100mm 직경 및/또는 그 보다 큰 크기의 웨이퍼를 위한 카세트와 같은 수용부로부터 부품들을 이동시키는 부품 처리유닛(140)의 동작에 의해 처리될 재료로 채워진다. 보트(150)의 로딩은 시간에 따라 단일 부품(예컨대, 웨이퍼 또는 다른 형태의 기판)을 이동시키거나 또는 다중-포크형 픽업 툴을 이용하여 다수의 그룹들에서 부품들을 이동시킴으로써 행해진다. 부품 처리유닛(140)은 부품 캐리어(130)로부터 부품들을 픽업하여 BTU(160)로 전송하기 위해 자동화된 메카니즘이다. 또한, 언로딩 동작에서 BTU(160)로부터 부품들을 픽업하여 부품 캐리어(130)로 전송한다.
BTU(160)는 후방 영역(115)으로 그리고 후방 영역(115)에서 캐리어 또는 보트(150)에 포함된 부품들을 이동시키는 유닛이다. BTU는 BTU 아암(162) 및 BTU 이동 스테이지(165)를 포함한다. BTU 아암(162)은 통상 부품들(160)을 포함하는 보트(150)를 수평으로 유지하도록 확장된다. BTU 이동 스테이지(165)는 BTU 아암(162)의 움직임을 제어하는 메카니즘이다. BTU 이동 스테이지는 BTU 아암(162) 이 수평면으로 회전하게 또는 수직 상승 및 하강 이동하게 하기 위한 스텝퍼 모터 또는 다른 엑츄에이터를 포함한다.
보트(150)는 로딩 동작 동안 부품 캐리어(130)로부터 또는 언로딩 동작 동안 처리 챔버(120)로부터 전송된 부품들(160)을 포함 또는 저장하는 컨테이너이다. 부품들(160)은 처리 챔버(120)에서 처리될 필요가 있는 소정 부품들이 될 것이다. 일실시예에 있어서, 부품들(160)은 반도체 웨이퍼들 또는 기판들을 포함한다. 부품들(160)은 보트(150) 내부에 수직이 되도록 구성된다. 부품들은 수직으로 스택된다. 보트(150)는 이 보트를 지지하는 보트 지지체(155)를 구비한다. 보트 지지체(155)는 보트(150)의 하부에 확고하게 부착된다. 보트 지지체는 BTU 아암(162)이 단단히 체결되게 하는 체결 메카니즘 또는 슬롯을 구비한다. BTU 아암(162)은 상기 슬롯 내부로 이동함으로써 보트 지지체(155)를 체결하고 슬롯 외부로 이동함으로써 보트 지지체로부터 분리된다. 또한, 보트 지지체(155)는 엘리베이터 유닛(170)의 엘레베이터 아암이 단단히 체결될 수 있게 하기 위해 하부에 리셉터클(receptacle), 패드, 또는 체결 메카니즘을 구비한다.
BTU 아암(162)은 전방 영역(112)의 최초/최종 위치(164)에 위치한다. 이러한 최초/최종 위치에서, BTU 아암(162)은 부품들(160)을 포함하는 보트(150)를 유지하기 위해 보트 지지체(155)와 체결된다. 부품들(160)은 로딩 동안 처리 챔버(120)로 전송될 처리되지 않은 부품들이 될 것이다. 이 때 최초/최종 위치(164)는 로딩 시퀀스의 최초 위치에 대응한다. 또한, 부품들(160)은 언로딩 동안 처리 챔버(120)로부터 처리된 부품들이 될 것이다. 이 때 최초/최종 위 치(164)는 언로딩 시퀀스의 최종 위치에 대응한다.
엘리베이터 유닛(170)은 엘리베이터 아암(172), 주춧대(175), 및 엘리베이터 이동 스테이지(177)를 포함한다. 엘리베이터 아암(172)은 지지유닛으로서 주춧대(175)를 떠받친다. 주춧대(175)는 열 차단유닛으로 작용한다. 주춧대(175)는 엘리베이터 아암(172)이 보트(150)를 지지할 수 있도록 충분히 강하고, 단단하면서 기계적으로 안정하면 선택될 것이다. 엘리베이터 이동 스테이지(177)는 엘리베이터 아암(172) 및 주춧대(175)가 회전하고 상승 및 하강 이동하게 한다. 개시시에, 엘리베이터 아암(172) 및 주춧대는 주차 위치(174)에 위치한다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 로딩의 두번째 스테이지에서의 시스템을 나타낸 도면이다. 로딩 시퀀스의 두번째 스테이지에서, BTU 아암(162)은 최초 위치(164)에서 제1위치(210)로 회전된다. 그 회전은 BTU 이동 스테이지(165) 둘레에서 수평면으로 이루어진다. 보트(150)는 전방 영역(112)에서 후방 영역(115)으로 이동된다. 제1위치(210)는 처리 챔버(120) 바로 아래이다. 보트(150)는 처리 챔버(120)의 입구 개구 바로 아래에 위치된다.
엘리베이터 유닛(170)은 주차 위치(174)에 위치한다. 제1위치(210)에서, 보트 지지체(155)의 바닥과 밑바닥 사이의 빈 공간은 엘리베이터 유닛(170)을 그 공간 내에 맞추기에 충분히 크기 않다. 이는 보트(150)가 전체 수율을 증가시키기 위해 통상의 구성보다 많은 부품들을 운반하도록 구성되기 때문이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 로딩의 세번째 스테이지에서의 시스템을 나타낸 도면이다. 로딩 시퀀스의 세번째 스테이지에서, BTU 아암(162)은 제2위 치(310)까지 윗쪽으로 이동된다. 제2위치(310)는 거리(D1)까지 제1위치(210) 상의 수직 위치에 위치한다. 이 거리(D1)는 보트(150)가 통상의 로드보다 더 많은 부품들을 수용하기 위해 확장되는 추가의 공간을 제공한다. 상기 거리(D1)는 보트 지지체(155)의 바닥과 엘리베이터 유닛(170)의 밑바닥 사이의 충분한 룸을 제공한다. 보트(150)는 일부가 처리 챔버(120)의 입구 개구에서 거리 D＜D1만큼 처리 챔버(120)로 들어간다.
주춧대(175)를 운반하는 엘리베이터 아암(172)은 보트 지지체(155)의 하부에 체결되도록 주차 위치(174)로부터 이동된다. 주춧대(175)는 보트 지지체(155)를 확고하게 유지하도록 위치된다. 이는 엘리베이터 아암(172)을 주차 위치(174)에서 제2위치 아래의 체결 위치(320)로 이동시킴으로써 달성된다. 다음에, 엘리베이터 아암(172)은 BTU 아암(162) 아래로 회전된 후, 엘리베이터 아암(172)은 보트 지지체(150)의 하부에 체결하기 위해 약간 윗쪽으로 이동된다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 로딩의 네번째 스테이지에서의 시스템을 나타낸 도면이다. 네번째 스테이지에서, BTU 아암(162)은 엘리베이터 아암(172)에 의해 밀어 올려진 보트(150)의 자유로운 움직임을 허용하기 위해 제2위치로부터 멀리 이동된다. 이는 우선 보트 지지체(155)로부터 BTU 아암(162)을 분리함으로써 달성된다. 다음에, BTU 아암(162)은 제2위치(310)에서 제3위치(410)로 회전된다. 이후, BTU 아암(162)은 제3위치(410)에서 최초/최종 위치(164)로 이동된다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 로딩의 최종 스테이지에서의 시스템을 나타낸 도면이다. 로딩 시퀀스의 최종 스테이지에서, 엘리베이터 아암(172) 및 주 춧대(175)는 처리 챔버(120) 내부에 보트(150)를 완전히 삽입하기 위해 윗쪽으로 이동된다. 도어 어셈블리가 처리 챔버(120)의 하단부에 플랜지를 밀봉하는 도어 폐쇄 위치에 도달되면 엘리베이터 아암(172) 및 주춧대(175)는 정지한다.
처리 챔버(120)는 일단 보트가 처리 챔버(120) 내로 완전히 삽입되고 처리 챔버(120)의 입구 개구의 도어가 완전히 폐쇄되면 부품들(160)을 처리한다. 챔버 온도, 압력, 가스 스름 및 처리 단계의 시간과 시퀀스를 제어하는 컴퓨터 제어 하에 처리가 이루어진다. 부품들(160)이 처리된 후, 처리 챔버(120)로부터 언로딩될 준비에 들어간다.
처리 챔버(120)로부터의 부품들(160)의 언로딩 시퀀스는 본질적으로 로딩 시퀀스의 반대가 된다. 언로딩 시퀀스는 부품들(160)을 유지하는 보트(150)가 처리 챔버(120) 내부에 위치되는 스테이지로부터 시작한다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 언로딩의 두번째 스테이지에서의 시스템을 나타낸 도면이다. 언로딩 시퀀스의 두번째 스테이지에서, 처리 챔버(120)의 도어가 개방된다. 엘리베이터 아암(172)은 보트 지지체(155)에 체결된다.
엘리베이터 이동 스테이지(177)는 보트(150)의 일부가 처리 챔버(120)의 입구 개구에서 거리(D)만큼 처리 챔버(120) 내부에 남도록 엘리베이터 아암(172)을 제2위치(310)까지 아래쪽으로 이동하게 한다. 그 시간 동안, BTU 아암(162)은 제3위치(410)에 위치되거나 또는 전방 영역(112)의 소정 다른 위치에 위치한다.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 언로딩의 세번째 스테이지에서의 시스템을 나타낸 도면이다. 언로딩 시퀀스의 세번째 스테이지에서, BTU 아암(162)은 보 트 지지체(155)와 체결된다. 이는 BTU 아암(162)을 제3위치(410)에서 제2위치(310)와 나란한 위치로 이동시키거나 전방 영역(112)의 소정 다른 위치에서 제2위치(310)와 나란한 위치로 이동시킴으로써 달성된다. 이 때 BTU 아암(162)은 보트 지지체(155)를 체결하기 위해 제2위치(310)로 회전된다.
이 때, 엘리베이터 아암(172)은 제2위치(310)로부터 멀리 이동한다. 이는 제2위치(310)에서 엘리베이터 이동 스테이지(177) 둘레 근처의 체결 위치(320)로 주춧대(175)와 함께 엘리베이터 아암(172)을 회전시킴으로써 달성된다. 이 때 엘리베이터 아암(172) 및 주춧대(175)는 주차 위치(174)로 이동된다.
도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 언로딩의 네번째 스테이지에서의 시스템을 나타낸 도면이다. 언로딩 시퀀스의 네번째 스테이지에서, BTU 아암(162)은 제2위치(310)에서 제1위치(210)로 이동된다. 보트(150)는 이제 완전히 처리 챔버(120) 외부에 위치된다. BTU 아암(162)은 제1위치(210)에서 전방 영역(112)의 최초/최종 위치(164)로 회전된다.
시스템의 수율을 증가시키기 위해서는 2개 또는 그 이상의 웨이퍼 로드 위치 및 2개 또는 그 이상의 보트가 필요하다. 상기와 같은 또는 또 다른 BTU 아암은 미리 로딩된 보트를 처리 챔버(120)의 입구 하부 및 상부로 이동시킨다. 제1보트가 언로딩되어 다음 처리 사이클에서 사용하기 위해 재로딩되는 동안 제2보트가 엘리베이터 아암 상으로 운반되어 처리위치로 상승된 도어 및 주춧대 상에서 픽업된다.
보트(150)의 일부가 처리 챔버(120)의 하단 내로 삽입된 후 도어 및 주춧대 가 보트(150) 아래에 위치되는 유일한 디자인이다. 이러한 시퀀스는 히터 높이 외에 고정된 제약조건 내에서 전체 시스템 높이를 유지하면서도 보다 긴 처리 튜브, 보다 긴 보트, 및 보다 긴 처리영역의 사용을 허용하여 처리 챔버(120) 아래에 부품 처리영역을 위한 높이의 필요성을 감소시킨다.
또한, 본 발명의 실시예는 부품의 수가 종래기술에 비해 증가되기 때문에 전체 수율을 향상시키기 위해 보트(150) 내에 부품들(예컨대, 웨이퍼들)을 채워넣기 위한 최대 이용가능한 공간을 이용한다. 추가의 공간은 거리(D1)에 대응한다.
도 9는 본 발명의 일실시예에 따른 고수율을 위한 부품 전송을 자동화하기 위한 공정(900)을 나타낸 순서도이다.
시작에 따라, 공정(900)은 블록 910에서 BTU 아암이 최초 위치에 있을 때 보트에 다수의 부품을 전송한다. 다음에, 공정(900)은 블록 920에서 부품들을 포함하는 보트를 운반하는 보트 전송유닛(BTU) 아암을 최초 위치에서 처리 챔버 아래의 제1위치로 회전시킨다. BTU 아암은 보트를 지지하는 보트 지지체를 체결한다.
다음에, 공정(900)은 블록 930에서 보트의 일부가 처리 챔버의 입구 개구에서 거리(D)만큼 처리 챔버 내로 들어가도록 제2위치까지 윗쪽으로 BTU 아암을 이동시킨다. 다음에, 공정(900)은 블록 940에서 보트 지지체의 하부에 주춧대를 운반하는 엘리베이터 아암을 체결한다. 다음에, 공정(900)은 블록 950에서 BTU 아암을 제2위치로부터 멀리 이동시킨다. 다음에, 공정(900)은 블록 960에서 처리 챔버 내부에 보트를 완전히 삽입하기 위해 엘리베이터 아암을 윗쪽으로 이동시킨다.
다음에, 공정(900)은 블록 970에서 처리 챔버 내에서 부품들을 처리한다. 이는 처리 챔버 내부에서 일어나는 소정의 처리동작을 포함한다. 일실시예에 있어서, 상기 처리동작은 처리 챔버에 열 및 여러 가스를 발생시키는 것을 포함한다. 다음에, 공정(900)은 블록 980에서 부품들을 처리 챔버로부터 언로딩한다. 이후 공정(900)이 종료된다.
도 10은 본 발명의 일실시예에 따른 보트 지지체의 하부에 엘리베이터 아암을 체결하기 위한 공정(940)을 나타낸 순서도이다.
시작에 따라, 공정(940)은 블록 1010에서 엘리베이터 아암을 주차 위치에서 제2위치 아래의 체결 위치로 이동시킨다. 다음에, 공정(940)은 블록 1020에서 엘리베이터 아암을 제2위치에 BTU 아암 아래로 회전시킨다. 다음에, 공정(940)은 블록 1030에서 보트 지지체의 하부에 엘리베이터 아암을 체결하기 위해 약간 윗쪽으로 엘리베이터 아암을 이동시킨다. 이후 공정(940)이 종료된다.
도 11은 본 발명의 일실시예에 따른 BTU 아암을 제2위치로부터 멀리 이동시키기 위한 공정(950)을 나타낸 순서도이다.
시작에 따라, 공정(950)은 블록 1110에서 BTU 아암을 보트 지지체로부터 분리한다. 다음에, 공정(950)은 블록 1120에서 BTU 아암을 제2위치에서 제3위치로 회전시킨다. 다음에, 공정(950)은 블록 1130에서 BTU 아암을 제3위치에서 최초 위치로 이동시킨다. 이후 공정(950)이 종료된다.
도 12는 본 발명의 실시예에 따른 처리 챔버로부터 부품들을 언로딩하기 위한 공정(980)을 나타낸 순서도이다.
시작에 따라, 공정(980)은 블록 1210에서 엘리베이터 아암을 보트 지지체에 체결한다. 다음에, 공정(980)은 블록 1220에서 보트의 일부가 처리 챔버의 입구 개구에서 거리(D)만큼 처리 챔버 내부에 남도록 엘리베이터 아암을 제2위치까지 아래쪽으로 이동시킨다. 다음에, 공정(980)은 블록 1230에서 BTU 아암을 보트 지지체에 체결한다.
다음에, 공정(980)은 블록 1240에서 엘리베이터 아암을 제2위치로부터 멀리 이동시킨다. 다음에, 공정(980)은 블록 1250에서 BTU 아암을 제1위치까지 아래쪽으로 이동시킨다. 다음에, 공정(980)은 블록 1260에서 BTU 아암을 제1위치에서 최초 위치로 회전시킨다. 다음에, 공정(980)은 블록 1270에서 다수의 부품을 보트에서 언로딩 영역으로 전송한다. 이후 공정(980)이 종료된다.
본 발명이 몇몇 실시예로 기술되었지만, 기술분야에 숙련된 자들이라면 본 발명이 실시예들로 한정되지 않고, 수반된 청구항들의 목적 및 범위 내에서 변형 및 변경하여 실시할 수 있다는 것을 알 수 있을 것이다. 따라서, 그 설명들은 한정하는 것이 아니라 예시로 고려되는 것이다.

Claims (20)

  1. 다수의 부품을 포함하는 보트를 운반함과 더불어 상기 보트를 지지하는 보트 지지체를 체결하는 보트 전송유닛(BTU) 아암을 최초 위치에서 처리 챔버 아래의 제1위치로 회전시키는 단계;
    상기 보트의 일부가 상기 처리 챔버의 입구 개구에서 거리(D)만큼 처리 챔버 내로 들어가도록 상기 BTU 아암을 제2위치까지 윗쪽으로 이동시키는 단계;
    상기 보트 지지체의 하부에 주춧대를 운반하는 엘리베이터 아암을 체결하는 단계;
    상기 BTU 아암을 상기 제2위치로부터 멀리 이동시키는 단계; 및
    상기 처리 챔버 내부에 상기 보트를 완전히 삽입하기 위해 상기 엘리베이터 아암을 윗쪽으로 이동시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 BTU 아암을 회전시키기 전에 상기 BTU 아암이 상기 최초 위치에 있을 때 상기 보트에 다수의 부품들을 전송하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 엘리베이터 아암을 체결하는 단계는,
    상기 엘리베이터 아암을 상기 BTU 아암 아래로 회전시키는 단계; 및
    상기 보트 지지체의 하부에 상기 엘리베이터 아암을 체결하기 위해 상기 엘리베이터 아암을 약간 윗쪽으로 이동시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 엘리베이터 아암을 회전시키기 전에 상기 엘리베이터 아암을 주차 위치에서 상기 제2위치 아래의 체결 위치로 이동시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 BTU 아암을 상기 제2위치로부터 멀리 이동시키는 단계는,
    상기 보트 지지체로부터 상기 BTU 아암을 분리시키는 단계; 및
    상기 BTU 아암을 상기 제2위치에서 제3위치로 회전시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 BTU 아암을 상기 제2위치로부터 멀리 이동시키는 단계는,
    상기 BTU 아암을 상기 제3위치에서 최초 위치로 이동시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 처리 챔버로부터 다수의 부품을 언로딩하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  8. 청구항 7에 있어서,
    상기 다수의 부품을 언로딩하는 단계는,
    상기 보트 지지체에 상기 엘리베이터 아암을 체결하는 단계;
    상기 보트의 일부가 상기 처리 챔버의 입구 개구에서 거리(D)만큼 처리 챔버 내부에 남도록 상기 엘리베이터 아암을 제2위치까지 아래쪽으로 이동시키는 단계;
    상기 보트 지지체에 상기 BTU 아암을 체결하는 단계;
    상기 엘리베이터 아암을 상기 제2위치로부터 멀리 이동시키는 단계;
    상기 BTU 아암을 상기 제1위치까지 아래쪽으로 이동시키는 단계; 및
    상기 BTU 아암을 상기 제1위치에서 최초 위치로 회전시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  9. 청구항 8에 있어서,
    상기 다수의 부품을 언로딩하는 단계는,
    상기 다수의 부품을 상기 보트에서 언로딩 영역으로 전송하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  10. 청구항 1에 있어서,
    상기 다수의 부품은 다수의 반도체 기판을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  11. 청구항 1에 있어서,
    상기 처리 챔버는 히터 유닛 및 처리 튜브를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  12. 처리 챔버;
    다수의 부품을 포함하는 보트를 지지하는 보트 지지체를 체결하는 BTU 아암 및 BTU 이동 스테이지를 포함하는 보트 전송유닛(BTU); 및
    엘리베이터 아암을 갖춘 엘리베이터 유닛을 포함하며,
    상기 보트 지지체는 슬롯을 포함하고 상기 BTU 아암은 상기 슬롯 내부로 이동함으로써 상기 보트 지지체를 체결하며,
    상기 BTU 이동 스테이지는 상기 보트 지지체를 최초 위치에서 제1위치로 이동시키는 BTU 아암을 최초 위치에서 처리 챔버 아래의 제1위치로 회전시켜 상기 보트의 일부가 상기 처리 챔버의 입구 개구에서 거리(D)만큼 처리 챔버 내로 들어가도록 상기 BTU 아암을 제2위치까지 체결된 보트 지지체와 함께 윗쪽으로 이동시키고, 상기 엘리베이터 아암은 상기 보트 지지체의 하부에 체결되고 상기 BTU 아암이 상기 제2위치로부터 멀리 이동된 후 상기 처리 챔버 내부에 보트를 완전히 삽입하기 위해 윗쪽으로 이동하는 것을 특징으로 하는 시스템.
  13. 청구항 12에 있어서,
    상기 엘리베이터 유닛은 상기 엘리베이터 아암을 상기 BTU 아암 아래로 회전시켜 상기 보트 지지체의 하부에 엘리베이터 아암을 체결하기 위해 약간 윗쪽으로 이동시키는 것을 특징으로 하는 시스템.
  14. 청구항 13에 있어서,
    상기 엘리베이터 유닛은 상기 엘리베이터 아암을 회전시키기 전에 상기 엘리베이터 아암을 주차 위치에서 제2위치 아래의 체결 위치로 이동시키는 것을 특징으로 하는 시스템.
  15. 청구항 12에 있어서,
    상기 BTU 이동 스테이지는 상기 BTU 아암을 슬롯 외부로 이동시킴으로써 상기 보트 지지체로부터 BTU 아암을 분리하고 상기 BTU 아암을 상기 제2위치로부터 멀리 이동시키기 위해 상기 BTU 아암을 상기 제2위치에서 제3위치로 회전시키는 것을 특징으로 하는 시스템.
  16. 청구항 15에 있어서,
    상기 BTU 이동 스테이지는 상기 BTU 아암을 상기 제3위치에서 최초 위치로 이동시키는 것을 특징으로 하는 시스템.
  17. 청구항 12에 있어서,
    상기 BTU 및 엘리베이터 유닛은 상기 처리 챔버로부터 다수의 부품을 언로딩하는 것을 특징으로 하는 시스템.
  18. 청구항 17에 있어서,
    상기 엘리베이터 유닛은 보트 지지체에 엘리베이터 아암을 체결하고 상기 보트의 일부가 상기 처리 챔버의 입구 개구에서 거리(D)만큼 처리 챔버 내부에 남도록 상기 엘리베이터 아암을 제2위치까지 아래쪽으로 이동시키는 것을 특징으로 하는 시스템.
  19. 청구항 18에 있어서,
    상기 BTU 이동 스테이지는 상기 보트 지지체에 상기 BTU 아암을 체결하고 상기 엘리베이터 아암을 상기 제2위치로부터 멀리 이동시킨 후 상기 BTU 아암을 상기 제1위치까지 아래쪽으로 이동시키는 것을 특징으로 하는 시스템.
  20. 청구항 19에 있어서,
    상기 BTU 이동 스테이지는 상기 BTU 아암을 상기 제1위치에서 최초 위치로 이동시키는 것을 특징으로 하는 시스템.
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