KR20030024162A - Load lock chamber for a semiconductor device fabrication equipment - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: A load lock chamber of semiconductor fabrication equipment is provided to minimize the contamination of a wafer by preventing the generation of particles on a wafer in a pumping process of a load lock chamber. CONSTITUTION: A load lock chamber(120) is connected with a process chamber(110) through a gate valve(140). A transferring arm(124) is installed at the load lock chamber(120). A blade(124a) is installed at an end portion of the transferring arm(124). A wafer loading and unloading process is performed between the load lock chamber(120) and the outside under atmospheric pressure. The wafer loading and unloading process is performed between the load lock chamber(120) and the process chamber(110) under vacuum state. A vacuum exhaust portion(130) is used for controlling the pressure of the load lock chamber(120). The vacuum exhaust portion(130) is formed with a vacuum port(132), a vacuum line(134), and a vacuum pump(136).

Description

반도체 제조 장치의 로드 락 챔버{LOAD LOCK CHAMBER FOR A SEMICONDUCTOR DEVICE FABRICATION EQUIPMENT}LOAD LOCK CHAMBER FOR A SEMICONDUCTOR DEVICE FABRICATION EQUIPMENT}

본 발명은 반도체소자의 제조공정에 사용되는 제조 장치에 관한 것으로 특히 웨이퍼를 공정 챔버로 로딩 및 언로딩 시키기 위한 로드 락 챔버를 갖는 반도체 제조 장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a manufacturing apparatus used in a manufacturing process of a semiconductor device, and more particularly, to a semiconductor manufacturing apparatus having a load lock chamber for loading and unloading a wafer into a process chamber.

최근에, 반도체 산업이 발달됨에 따라 반도체장치는 고용량 및 고기능화를 추구하고 있으며, 그에 따라서 한정된 영역에 보다 많은 소자의 집적이 필요하게 되었고, 반도체장치 제조기술은 패턴(Pattern)을 극미세화및 고집적화 시키도록 연구 및 개발되고 있다.Recently, with the development of the semiconductor industry, semiconductor devices are pursuing high capacity and high functionality, and thus, more devices are required to be integrated in a limited area, and semiconductor device manufacturing technology makes patterns extremely fine and highly integrated. Is being researched and developed.

그리고, 극미세화 되고 고집적화 된 반도체장치를 구현하기 위한 반도체장치제조공정에서는 식각 가스를 사용하는 건식 식각 기술이 많이 이용되고 있으며, 건식 식각 기술로서 가장 일반화된 것이 플라즈마를 이용한 건식 식각 방법이며, 상기 플라즈마를 이용한 건식 식각 방법은 식각 가스를 활성화시켜 플라즈마 상태로 변형함으로서, 상기플라즈마 상태의 식각 가스의 양이온 또는 라디칼(Radical)이 반도체 기판의 소정영역을 식각하도록 하는 것이다.In addition, a dry etching technique using an etching gas is widely used in a semiconductor device manufacturing process for implementing a micronized and highly integrated semiconductor device, and a dry etching method using plasma is the most common dry etching technique. In the dry etching method, the etching gas is activated to deform into a plasma state so that cations or radicals of the etching gas in the plasma state etch a predetermined region of the semiconductor substrate.

그리고, 상기 플라즈마를 이용한 건식 식각 공정이 진행되는 식각 설비는 플라즈마를 형성하는 방법에 따라PE(Plasma Etching), RIE(Reactive Ion Etching), MERIE(Magneticaly Enhanced Reactive Ion Etching),ECR(Electron Cyclotron Resonance), TCP(Transformer CoupledPlasma) 등으로 나눌 수 있다.In addition, the etching apparatus in which the dry etching process using the plasma is performed may include plasma etching (PE), reactive ion etching (RIE), magnetically enhanced reactive ion etching (MERIE), and electron cyclotron resonance (ECR) according to a plasma forming method. , TCP (Transformer Coupled Plasma), and the like.

도 1을 참고하면, 건식 식각 설비(10)의 공정 챔버(12)는 진공을 유지하는 상태에서 반도체 웨이퍼를 식각하는 공정을 진행한다. 반도체 웨이퍼를 이 공정 챔버(12)로 반입하는 과정과 공정이 끝난 후 공정 챔버(12) 외부(로드락 챔버)로 배출하는 과정에서 공정 챔버 내부의 진공 상태는 계속 유지되어야 한다. 이를 위하여 공정 챔버(12)는 그 입구에 반도체 웨이퍼를 예비 장착할 수 있는 로드 락 챔버(14)를 구비한다.Referring to FIG. 1, the process chamber 12 of the dry etching apparatus 10 performs a process of etching a semiconductor wafer while maintaining a vacuum. During the process of bringing the semiconductor wafer into the process chamber 12 and discharging it out of the process chamber 12 (load lock chamber) after the process is finished, the vacuum inside the process chamber must be maintained. The process chamber 12 has a load lock chamber 14 for preliminarily mounting a semiconductor wafer at its inlet.

이러한 로드 락 챔버(14)에는 배기 포트(18)가 웨이퍼가 놓이는 이송 아암(16) 홀더보다 낮은 곳(바닥)에 위치하고 있어서, 펌핑시에는 로드락 챔버(14) 내부에 있는 파티클들이 배기 포트(18)로 몰리면서 웨이퍼(w)에도 많은 파티클이 가라앉으면서 여러 가지 불량을 유발시킨다.In the load lock chamber 14, the exhaust port 18 is located at a lower position (bottom) than the holder of the transfer arm 16 on which the wafer is placed, and when pumping, particles inside the load lock chamber 14 are discharged. 18), many particles settle on the wafer w and cause various defects.

이와 같이, 기존 건식 식각 설비(10)의 로드락 챔버(14)에는 배기 포트 구조가 웨이퍼 홀딩위치보다 낮게 위치되어 있어, 이로 인한 웨이퍼 오염을 유발시키고 있는 것이다.In this way, the exhaust port structure is located lower than the wafer holding position in the load lock chamber 14 of the existing dry etching facility 10, thereby causing wafer contamination.

본 발명은 이와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 그 목적은 로드락 챔버에서 펌핑시 파티클이 웨이퍼에 떨어지는 것을 방지할 수 있는 새로운 형태의 반도체 제조 장치를 제공하는데 있다.The present invention has been made to solve such a conventional problem, and an object thereof is to provide a new type of semiconductor manufacturing apparatus capable of preventing particles from falling onto a wafer during pumping in a load lock chamber.

도 1은 종래 건식 식각 장치를 개략적으로 보여주는 도면;1 is a schematic view showing a conventional dry etching apparatus;

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 건식 식각 장치의 개략적인 평면 구성도;2 is a schematic plan view of a dry etching apparatus according to an embodiment of the present invention;

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 건식 식각 장치의 개략적인 측면 구성도이다.3 is a schematic side configuration diagram of a dry etching apparatus according to an embodiment of the present invention.

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

110 : 공정 챔버110: process chamber

120 : 로드 락 챔버120: load lock chamber

122 : 웨이퍼 카세트122: wafer cassette

124 : 이송 아암124: transfer arm

130 : 진공 배기 수단130: vacuum exhaust means

132 : 진공 포트132: vacuum port

134 : 진공 라인134: vacuum line

136 : 진공 펌프136: vacuum pump

140 : 게이트 밸브140: gate valve

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 의하면, 반도체 제조 장치는반도체 제조를 위한 공정을 행하는 공정 챔버와; 상기 공정 챔버에서 웨이퍼를 로딩/언로딩하기 위하여 상기 공정 챔버에 게이트 밸브를 통하여 연결된 로드 락 챔버를 포함하되; 상기 로드 락 챔버는 웨이퍼 이송을 위한 이송 아암과; 상기 이송 아암 보다 높은 위치에 설치되는 진공 포트를 포함한다.According to a feature of the present invention for achieving the above object, a semiconductor manufacturing apparatus comprises a process chamber for performing a process for semiconductor manufacturing; A load lock chamber coupled via a gate valve to the process chamber for loading / unloading wafers in the process chamber; The load lock chamber includes a transfer arm for wafer transfer; And a vacuum port installed at a position higher than the transfer arm.

이와 같은 본 발명에서 상기 이송 아암은 웨이퍼가 놓이는 블레이드를 포함하고, 상기 진공 포트는 상기 블레이드보다 높은 위치에 설치될 수 있다.In the present invention, the transfer arm includes a blade on which the wafer is placed, and the vacuum port may be installed at a higher position than the blade.

이와 같은 본 발명에서 상기 진공 포트는 진공 펌프와 연결된다.In this invention, the vacuum port is connected to a vacuum pump.

이하, 본 발명의 실시예에 따른 반도체 제조 장치를 첨부된 도 2 내지 도 3을 참조하면서 보다 상세히 설명한다. 또, 상기 도면들에서 동일한 기능을 수행하는 구성요소에 대해서는 동일한 참조번호를 병기한다.Hereinafter, a semiconductor manufacturing apparatus according to an exemplary embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 2 to 3. In addition, in the drawings, the same reference numerals are denoted together for components that perform the same function.

도 2 및 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 건식 식각 장치의 개략적인 평면 및 측면 구성도이다.2 and 3 are schematic plan and side views of a dry etching apparatus according to an embodiment of the present invention.

도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 건식 식각 장치(100)는 공정 챔버(110), 로드 락(load lock) 챔버(120), 그리고 진공 배기 수단(130)을 갖는다.As shown in FIGS. 2 and 3, the dry etching apparatus 100 has a process chamber 110, a load lock chamber 120, and a vacuum evacuation means 130.

상기 로드 락 챔버(120)와 상기 공정 챔버(110)는 게이트 밸브(140)를 통해 연결된다. 미설명부호 122는 웨이퍼 카세트이다.The load lock chamber 120 and the process chamber 110 are connected through a gate valve 140. Reference numeral 122 is a wafer cassette.

상기 로드 락 챔버(120)에는 웨이퍼 이송을 위한 이송 아암(124)이 설치되어 있다. 상기 이송 아암(124)은 끝단에 웨이퍼(w)가 놓여지는 블레이드(124a)를 갖는다.The load lock chamber 120 is provided with a transfer arm 124 for wafer transfer. The transfer arm 124 has a blade 124a on which the wafer w is placed at its end.

상기 건식 식각 장치(100)는 외부로부터 상기 로드 락 챔버(120)로의 웨이퍼반입 및 로드 락 챔버(120)에서 외부로의 웨이퍼 반출은 대기압 상태에서 이루어진다. 그리고 로드 락 챔버(120)에서 공정 챔버(110)로의 웨이퍼 로딩/언로딩은 진공 상태에서 이루어진다. 이러한, 로드 락 챔버(120)의 압력 조절은 상기 진공 배기(130)에 의해 이루어진다.In the dry etching apparatus 100, wafer loading from the outside into the load lock chamber 120 and wafer loading from the load lock chamber 120 to the outside are performed at atmospheric pressure. The wafer loading / unloading from the load lock chamber 120 to the process chamber 110 is performed in a vacuum state. The pressure control of the load lock chamber 120 is made by the vacuum exhaust 130.

상기 진공 배기 수단(130)은 상기 이송 아암(124)보다 높은 로드락 챔버(120)의 측벽(120a)에 설치되는 진공 포트(132)와, 상기 진공 포트(132)에 연결되는 진공 라인(134), 이 진공 라인에 설치되는 진공 펌프(136)를 갖는다.The vacuum evacuation means 130 includes a vacuum port 132 installed on the side wall 120a of the load lock chamber 120 that is higher than the transfer arm 124, and a vacuum line 134 connected to the vacuum port 132. ), A vacuum pump 136 is installed in this vacuum line.

상기 진공 포트(132)를 도 2에서 보여주는 바와 같은 위치에 만들게 됨으로써, 웨이퍼(w)가 놓이게 되는 이송 아암(124)의 블레이드(124a)보다 더 높은 위치에서 펌핑이 이루어지게 되고, 이때 발생되는 파티클도 진공 포트가 바닥에 있을때보다 훨씬 적은 양의 파티클이 웨이퍼에 영향을 주게 됨으로, 파티클로 인한 공정 불량을 감소시킬 수 있다.By making the vacuum port 132 in a position as shown in FIG. 2, pumping is performed at a higher position than the blade 124a of the transfer arm 124 on which the wafer w is placed, and the particles generated at this time are generated. In addition, much less particles affect the wafer than when the vacuum port is at the bottom, thereby reducing process defects due to particles.

본 발명에 따른 건식 식각 장치(100)는 진공 포트(132)가 이송 아암(124)보다 높게 배치됨으로써, 로드 락 챔버에서 진공이 형성될 때 발생되는 웨이퍼의 오염을 최소화시킬 수 있어, 안정된 진공 시스템을 구축할 수 있는 것이다.In the dry etching apparatus 100 according to the present invention, the vacuum port 132 is disposed higher than the transfer arm 124, thereby minimizing contamination of the wafer generated when a vacuum is formed in the load lock chamber, thereby providing a stable vacuum system. It can be built.

예컨대, 본 발명의 실시예는 여러 가지 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상술하는 실시예로 인해 한정되어 지는 것으로 해석되어져서는 안 된다. 본 실시예는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되어지는 것이다. 따라서, 도면에서의 요소의 형상 등은 보다 명확한 설명을 강조하기 위해서 과장되어진 것이다.For example, embodiments of the present invention may be modified in various forms, and the scope of the present invention should not be construed as being limited by the embodiments described below. This embodiment is provided to more completely explain the present invention to those skilled in the art. Accordingly, the shape of the elements in the drawings and the like are exaggerated to emphasize a clearer description.

이상에서, 본 발명에 따른 건식 식각 장치에서의 로드 락 챔버의 진공 배기 시스템의 구성 및 작용을 상기한 설명 및 도면에 따라 도시하였지만 이는 예를 들어 설명한 것에 불과하며 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변화 및 변경이 가능함은 물론이다.In the above, the configuration and operation of the vacuum exhaust system of the load lock chamber in the dry etching apparatus according to the present invention have been shown in accordance with the above description and drawings, but this is only an example and is not limited to the scope of the present invention. Of course, various changes and changes are possible.

이와 같은 본 발명을 적용하면, 로드 락 챔버에서 진공이 형성될 때 발생되는 웨이퍼의 오염을 최소화시킬 수 있어, 안정된 진공 시스템을 구축할 수 있는 효과를 갖는다.Applying the present invention as described above, it is possible to minimize the contamination of the wafer generated when the vacuum is formed in the load lock chamber, it has the effect of building a stable vacuum system.

Claims (4)

반도체 제조 장치에 있어서:In a semiconductor manufacturing apparatus: 반도체 제조를 위한 공정을 행하는 공정 챔버와;A process chamber performing a process for semiconductor manufacturing; 상기 공정 챔버에서 웨이퍼를 로딩/언로딩하기 위하여 상기 공정 챔버에 게이트 밸브를 통하여 연결된 로드 락 챔버를 포함하되;A load lock chamber coupled via a gate valve to the process chamber for loading / unloading wafers in the process chamber; 상기 로드 락 챔버는The load lock chamber 웨이퍼 이송을 위한 이송 아암과;A transfer arm for wafer transfer; 상기 이송 아암 보다 높은 위치에 설치되는 진공 포트를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 제조 장치.And a vacuum port installed at a position higher than the transfer arm. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 이송 아암은 웨이퍼가 놓이는 블레이드를 포함하고,The transfer arm comprises a blade on which a wafer is placed, 상기 진공 포트는 상기 블레이드보다 높은 위치에 설치되는 것을 특징으로 하는 반도체 제조 장치.And the vacuum port is installed at a position higher than the blade. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 진공 포트는 진공 펌프와 연결되는 것을 특징으로 하는 반도체 제조 장치.And the vacuum port is connected to a vacuum pump. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 공정 챔버에서는 건식 식각 공정이 진행되는 것을 특징으로 하는 반도체 제조 장치.And a dry etching process is performed in the process chamber.
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