KR20070071502A

KR20070071502A - A wafer transferring boat

Info

Publication number: KR20070071502A
Application number: KR1020050135012A
Authority: KR
Inventors: 김호남; 이석민; 김종환; 백승용; 장점수; 서은성; 김정훈; 장영호; 장덕영
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2005-12-30
Filing date: 2005-12-30
Publication date: 2007-07-04

Abstract

A boat for transferring a wafer is provided to reduce damage of the wafer and generation of particles by using a plurality of slot guides, each of which has a slope. A first plate(110) and a second plate(140) are arranged in parallel and constantly spaced away from each other. Both ends of plural supporting bars(120) are respectively connected to the first plate and the second plate. Plural slot guides(130) are formed to be extended from an external surface of each supporting bar in vertical and longitudinal directions of the supporting bar. The slot guides receive plural wafers(W). Upper surfaces of the slot guides where the wafers are loaded have an upward slope toward the center of the wafer.

Description

웨이퍼 이송 보트{A wafer transferring boat}Wafer Transfer Boat

도 1은 종래 기술에 따른 웨이퍼 이송 보트를 설명하기 위한 사시도이다.1 is a perspective view for explaining a wafer transfer boat according to the prior art.

도 2는 도 1의 Ⅱ-Ⅱ'선을 기준으로 절단한 단면도이다.FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line II-II ′ of FIG. 1.

도 3은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 웨이퍼 이송 보트를 설명하기 위한 사시도이다.3 is a perspective view for explaining a wafer transfer boat according to an embodiment of the present invention.

도 4는 도 3의 Ⅳ-Ⅳ'선을 기준으로 절단한 단면도이다.4 is a cross-sectional view taken along line IV-IV ′ of FIG. 3.

도 5는 도 3에 도시된 지지바를 설명하기 위한 측면도이다.5 is a side view for explaining the support bar shown in FIG.

도 6은 웨이퍼 이송 보트를 구비한 웨이퍼 가공 장치를 설명하기 위한 구성도이다.It is a block diagram for demonstrating the wafer processing apparatus provided with the wafer transfer boat.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings

100 : 보트 110 : 제1 플레이트100: boat 110: first plate

120 : 지지바 130 : 슬롯 가이드120: support bar 130: slot guide

132 : 걸림턱 134 : 안착면132: locking jaw 134: seating surface

140 : 제2 플레이트 200 : 기판 가공 장치140: second plate 200: substrate processing apparatus

210 : 공정 챔버 212 : 외측 튜브210: process chamber 212: outer tube

214 : 내측 튜브 216 : 매니폴드214: inner tube 216: manifold

220 : 히터 230 : 반응 가스 제공부220: heater 230: reaction gas providing unit

240 : 진공 제공부 250 : 축240: vacuum providing unit 250: shaft

260 : 캡 270 : 보트260: Cap 270: Boat

280 : 단열부 W : 웨이퍼280: heat insulation portion W: wafer

본 발명은 웨이퍼 이송 보트에 관한 것으로, 보다 상세하게는 종형확산로 내부에 다수의 웨이퍼를 로딩하는데 이용되는 웨이퍼 이송 보트에 관한 것이다.The present invention relates to a wafer transfer boat, and more particularly, to a wafer transfer boat used for loading a plurality of wafers in a vertical diffusion furnace.

반도체 소자는 다양한 단위 공정을 반복하여 제조된다. 상기 단위 공정들 중에서 반도체 웨이퍼 표면에 여러 가지 막을 형성하는 막 형성 공정에서는 주로 화학기상증착(Chemical Vapor Deposition : 이하 CVD라 한다)이 이용된다. CVD는 막 형성을 위한 소스를 가스 상태로 챔버 내에 공급한 다음, 웨이퍼 표면 상에서 확산을 일으킴으로써 유전체막 또는 도전막 등의 막을 웨이퍼 표면에 형성하는 기술이다.Semiconductor devices are manufactured by repeating various unit processes. Among the unit processes, chemical vapor deposition (hereinafter, referred to as CVD) is mainly used in the film forming process of forming various films on the semiconductor wafer surface. CVD is a technique of forming a film, such as a dielectric film or a conductive film, on the wafer surface by supplying a source for film formation into the chamber in a gaseous state and then causing diffusion on the wafer surface.

상기 CVD는 통상 장치 내의 압력에 따라 저압 CVD(Low Pressure CVD : LPCVD)와 상압 CVD(Atmospheric Pressure CVD)로 구분하고, 그 외에도 플라즈마 강화 CVD(Plasma Enhanced CVD) 및 광 여기 CVD 등이 일반적으로 사용되고 있다. 이중에서 저압 CVD는 상압보다 낮은 압력에서 웨이퍼 표면에 필요한 물질을 형성하는 방법이다. 상기 저압 CVD를 수행하기 위한 장치로는 통상 배치 타입(batch type)의 종형확산로가 사용되며, 상기 종형확산로 내부에는 다수의 웨이퍼를 적재한 웨이퍼 보트가 로딩되어 공정이 진행된다.The CVD is generally classified into low pressure CVD (LPCVD) and atmospheric pressure CVD (LPCVD) according to the pressure in the apparatus. In addition, plasma enhanced CVD and optical excitation CVD are generally used. . Among them, low pressure CVD is a method of forming the necessary material on the wafer surface at a pressure lower than normal pressure. As a device for performing the low pressure CVD, a batch type diffusion furnace of a batch type is generally used, and a wafer boat in which a plurality of wafers are loaded is loaded into the vertical diffusion furnace.

도 1은 종래 기술에 따른 웨이퍼 이송 보트를 설명하기 위한 사시도이고, 도 2는 도 1의 Ⅱ-Ⅱ'선을 기준으로 절단한 단면도이다.1 is a perspective view illustrating a wafer transfer boat according to the prior art, and FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line II-II ′ of FIG. 1.

도 1 및 도 2를 참조하면, 웨이퍼 보트(10)는 수십 매의 반도체 웨이퍼(W)를 적재하기 위한 것으로, 주로 쿼츠 재질이다. 상기 웨이퍼 보트(10)는 원판 형상의 제1 플레이트(12)와 제2 플레이트(18) 사이에 수직으로 네 개의 지지바(14)가 개재된 형상으로 되어 있으며, 상기 지지바(14)에는 높이방향으로 소정 간격을 갖고 웨이퍼(W)의 가장자리가 끼워지는 다수의 슬롯(slot)을 형성하는 슬롯 가이드(16)가 형성되어 있다.1 and 2, the wafer boat 10 is for loading dozens of semiconductor wafers W, and is mainly made of quartz. The wafer boat 10 has a shape in which four support bars 14 are vertically interposed between the first plate 12 and the second plate 18 having a disc shape, and the support bar 14 has a height. Slot guides 16 are formed which form a plurality of slots into which the edges of the wafer W are fitted at predetermined intervals in the direction.

이와 같은 웨이퍼 이송 보트(10)는 상기 슬롯 가이드(16)에 웨이퍼(W)가 적재될 경우, 상부에 위치하는 슬롯 가이드(16)와 하부에 위치하는 슬롯 가이드(16)가 종형확산로 내로 노출되기 때문에 가스 분사시 가스에 의한 직접적인 영향을 받게 될 뿐만 아니라 열효율에 따른 온도 제어도 취약하다. 그러므로 상기 웨이퍼 이송 보트(10)의 상부 슬롯 가이드(16) 및 하부 슬롯 가이드(16)에 적재된 웨이퍼의 막질 두께 및 균일도가 불안정하게 되어 불량 웨이퍼가 증가되는 문제가 있다. 따라서, 상기 웨이퍼 이송 보트(10)의 상부 및 하부에 위치하는 슬롯 가이드(16)에 각각 상기 불량 웨이퍼에 해당하는 복수매의 더미 웨이퍼를 적재하고, 중심부에 위치하는 슬롯 가이드(16)에만 실제 공정을 위한 웨이퍼(W)를 적재한다. 상기 더미 웨이퍼들은 교체할 필요가 없으므로, 상기 더미 웨이퍼들이 상기 슬롯 가이드(16)가 삽입된 상태를 유지할 수 있다. 따라서, 상기 웨이퍼(W)를 상기 웨이퍼 이송 보 트(10)로 로딩할 때마다 상기 더미 웨이퍼들을 로딩하는 시간을 단축할 수 잇다.In the wafer transfer boat 10, when the wafer W is loaded in the slot guide 16, the slot guide 16 positioned at the top and the slot guide 16 positioned at the bottom thereof are exposed into the vertical diffusion path. Therefore, the gas injection is not only directly affected by the gas, but also poorly controlled by the thermal efficiency. Therefore, the film thickness and uniformity of the wafers loaded on the upper slot guide 16 and the lower slot guide 16 of the wafer transfer boat 10 become unstable, thereby increasing the number of defective wafers. Therefore, a plurality of dummy wafers corresponding to the defective wafers are loaded in the slot guides 16 located at the upper and lower portions of the wafer transfer boat 10, and the actual process is performed only in the slot guide 16 located at the center. The wafer W for loading is loaded. Since the dummy wafers do not need to be replaced, the dummy wafers may remain inserted with the slot guide 16. Therefore, whenever the wafer W is loaded into the wafer transfer boat 10, the time for loading the dummy wafers can be shortened.

그런데, 웨이퍼 이송 보트(10)는 슬롯 가이드(16) 사이에 웨이퍼(W), 더미 웨이퍼(12)를 단순히 삽입하게 되므로, 약간의 진동만 있어도 더미 웨이퍼가 상기 웨이퍼 이송 보트(10) 밖으로 밀려나오게 된다. 이 상태에서 상기 웨이퍼 이송 보트(10)가 수직 방향으로 구동하면 상기 더미 웨이퍼가 파손된다. 상기 더미 웨이퍼가 파손되는 경우, 공정이 중단되며 파티클 발생의 원인이 되는 문제점이 있다.However, since the wafer transfer boat 10 simply inserts the wafer W and the dummy wafer 12 between the slot guides 16, the wafer is pushed out of the wafer transfer boat 10 even with a slight vibration. do. In this state, when the wafer transfer boat 10 is driven in the vertical direction, the dummy wafer is broken. If the dummy wafer is broken, the process is stopped and there is a problem that causes the generation of particles.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 진동이 있더라도 슬롯 가이드로부터 웨이퍼가 이탈되는 것을 방지할 수 있는 웨이퍼 이송 보트를 제공하는데 있다. An object of the present invention for solving the above problems is to provide a wafer transfer boat that can prevent the wafer from being separated from the slot guide even if there is vibration.

상기 본 발명의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 바람직한 일 실시예에 의하면, 웨이퍼 이송 보트는 일정한 거리를 유지하며, 서로 평행하게 배치되는 제1 플레이트 및 제2 플레이트를 구비한다. 다수의 지지바는 양단이 상기 제1 플레이트 및 제2 플레이트와 각각 연결된다. 다수의 슬롯 가이드는 상기 각각의 지지바의 내측면으로부터 상기 지지바의 길이 방향과 수직한 방향으로 연장되어 다수의 웨이퍼의 안착을 위한 슬롯을 형성하며, 상기 웨이퍼가 안착되는 상부면이 상기 웨이퍼의 중심을 향해 상방으로 경사를 갖는다. According to a preferred embodiment of the present invention for achieving the object of the present invention, the wafer transfer boat is provided with a first plate and a second plate which are arranged in parallel with each other while maintaining a constant distance. A plurality of support bars are connected to both ends of the first plate and the second plate, respectively. The plurality of slot guides extend from the inner surface of each support bar in a direction perpendicular to the longitudinal direction of the support bar to form slots for seating the plurality of wafers, and the upper surface on which the wafer is seated is formed of the wafer. It is inclined upwards toward the center.

상기 안착된 웨이퍼의 움직임을 억제하기 위해 상기 슬롯 가이드들은 상부면에 각각 걸림턱을 갖는 것이 바람직하다. 또한, 상기 웨이퍼와의 접촉 면적을 크게 하기 위해 상기 슬롯 가이드들은 타원 형상을 갖는 것이 바람직하다.In order to suppress the movement of the seated wafer, the slot guides preferably have locking jaws on the upper surface, respectively. Further, in order to increase the contact area with the wafer, the slot guides preferably have an ellipse shape.

이와 같이 구성된 본 발명에 따른 웨이퍼 이송 보트는 상부에 위치한 슬롯 가이드 및 하부에 위치한 슬롯 가이드에 더미 웨이퍼들이 삽입된 상태를 유지하더라도 상기 더미 웨이퍼들이 진동으로 인해 이탈되는 것을 방지할 수 있다. The wafer transfer boat according to the present invention configured as described above can prevent the dummy wafers from being separated due to vibration even if the dummy wafers are inserted into the slot guides located at the upper side and the slot guides positioned at the lower side.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 웨이퍼 이송 보트에 대해 상세히 설명한다. 하지만, 본 발명이 하기의 실시예들에 한정되는 것은 아니며, 해당 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양한 다른 형태로 구현할 수 있을 것이다. 첨부된 도면에 있어서, 구조물들의 치수는 본 발명의 명확성을 기하기 위하여 실제보다 확대하여 도시한 것이다. 본 발명에 있어서, 각 구조물들이 다른 구조물들의 "상에", "상부"에 또는 "하부"에 위치하는 것으로 언급되는 경우에는 각 구조물들이 직접 다른 구조물들 위에 위치하거나 또는 아래에 위치하는 것을 의미하거나, 또 다른 구조물들이 상기 구조물들 사이에 추가적으로 형성될 수 있다. 또한, 각 구조물들이 "제1" 및/또는 "제2"로 언급되는 경우, 이러한 부재들을 한정하기 위한 것이 아니라 단지 각 구조물들을 구분하기 위한 것이다. 따라서, "제1" 및/또는 "제2"는 각 구조물들에 대하여 각기 선택적으로 또는 교환적으로 사용될 수 있다.Hereinafter, a wafer transfer boat according to a preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the following embodiments, and those skilled in the art may implement the present invention in various other forms without departing from the technical spirit of the present invention. In the accompanying drawings, the dimensions of the structures are shown in an enlarged scale than actual for clarity of the invention. In the present invention, when each structure is referred to as being located "on", "top" or "bottom" of other structures, it means that each structure is located directly above or below other structures, or Still further structures may be additionally formed between the structures. In addition, where each structure is referred to as "first" and / or "second", it is not intended to limit these members but merely to distinguish each structure. Thus, "first" and / or "second" may be used selectively or interchangeably for each structure.

도 3은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 웨이퍼 이송 보트를 설명하기 위한 사시도이고, 도 4는 도 3의 Ⅳ-Ⅳ'선을 기준으로 절단한 단면도이며, 도 5는 도 3에 도시된 지지바를 설명하기 위한 측면도이다.3 is a perspective view illustrating a wafer transfer boat according to an exemplary embodiment of the present invention, FIG. 4 is a cross-sectional view taken along line IV-IV ′ of FIG. 3, and FIG. 5 is a support illustrated in FIG. 3. Side view for explaining the bar.

도 3 내지 도 5를 참조하면, 상기 웨이퍼 이송 보트(100)는 저압 화학기상증 착 공정이 수행되는 종형확산로의 내부로 다수의 웨이퍼(W)들을 로딩하기 위한 것으로, 제1 플레이트(110), 제2 플레이트(140), 다수의 지지바들(120) 및 다수의 슬롯 가이드들(130)을 포함한다. 구체적으로, 웨이퍼 이송 보트(100)는 원판 형상의 제1 플레이트(110)와 제2 플레이트(140)를 가지며 그 사이에는 복수개, 통상 3개 또는 4개의 지지바(120)가 수직으로 개재되어 있다. 상기 제1 플레이트(110), 제2 플레이트(140) 및 지지바들(120)은 석영 또는 탄화규소(SiC) 재질로 형성된다. 석영 또는 탄화규소 재질은 식각액이나 세정액에 의해 거의 식각되지 않는다. 3 to 5, the wafer transfer boat 100 is for loading a plurality of wafers W into a vertical diffusion furnace in which a low pressure chemical vapor deposition process is performed, and the first plate 110. , A second plate 140, a plurality of support bars 120, and a plurality of slot guides 130. Specifically, the wafer transfer boat 100 has a disc-shaped first plate 110 and a second plate 140, and a plurality, usually three, or four support bars 120 are vertically interposed therebetween. . The first plate 110, the second plate 140, and the support bars 120 are formed of quartz or silicon carbide (SiC) material. Quartz or silicon carbide materials are hardly etched by etching or cleaning solutions.

상기 제1 플레이트(110) 및 제2 플레이트(140)는 서로 동일한 지름을 가진다. 상기 제1 플레이트(110) 및 제2 플레이트(140)의 지름은 상기 웨이퍼(W)들을 적재하기 위해 상기 웨이퍼(W)의 지름보다 크다.The first plate 110 and the second plate 140 have the same diameter with each other. The diameter of the first plate 110 and the second plate 140 is larger than the diameter of the wafer W for loading the wafers W.

상기 지지바(120)는 상기 제1 플레이트(110) 및 제2 플레이트(140)의 가장자리를 따라 구비된다. 구체적으로 상기 제1 플레이트(110) 및 제2 플레이트(140)에 웨이퍼(W)와 동일한 지름을 갖는 가상원을 동심원 형태로 겹치는 경우, 상기 제1 지지바(120)는 상기 가상원의 원주를 따라 상기 제1 플레이트(110) 및 제2 플레이트(140)에 구비된다. 또한 상기 제1 지지바(120)는 상기 웨이퍼(W)가 삽입될 수 있도록 상기 가상원의 원주 중 한 쪽의 절반에만 구비된다. 상기 지지바(120)는 수평 방향으로의 단면 형상이 타원 형태를 갖는다(도 4 참조).The support bar 120 is provided along edges of the first plate 110 and the second plate 140. In detail, when the virtual circle having the same diameter as the wafer W overlaps the first plate 110 and the second plate 140 in the form of concentric circles, the first support bar 120 may extend the circumference of the virtual circle. Accordingly, the first plate 110 and the second plate 140 are provided. In addition, the first support bar 120 is provided only on one half of the circumference of the virtual circle so that the wafer (W) can be inserted. The support bar 120 has an elliptical shape in cross section in the horizontal direction (see FIG. 4).

상기 각각의 지지바(120)에는 높이방향으로 소정 간격을 가지는 다수의 슬롯 가이드(130)가 형성된다. 상기 다수의 슬롯 가이드(130)는 상기 각각의 지지바(120)에서 상기 제1 플레이트(110) 및 제2 플레이트(140)의 중심을 향하도록 연장 된다. 상기 슬롯 가이드(130)에 상기 제1 및 제2 플레이트(110, 140)와 평행하도록 다수의 웨이퍼(W)가 적재된다. 상기 슬롯 가이드(130)가 타원 형상을 가지므로 상기 슬롯 가이드(130)에 적재되는 웨이퍼(W)와 상기 지지바(120)의 접촉 면적을 크게 할 수 있다. 상기 웨이퍼(W)와 상기 슬롯 가이드(130)의 마찰로 인해 상기 슬롯 가이드(130)에 적재된 웨이퍼(W)가 상기 슬롯 가이드(130)로부터 이탈되는 것을 방지할 수 있다.Each of the support bars 120 is provided with a plurality of slot guides 130 having a predetermined interval in the height direction. The plurality of slot guides 130 extend toward the centers of the first plate 110 and the second plate 140 at the respective support bars 120. A plurality of wafers W are loaded in the slot guide 130 so as to be parallel to the first and second plates 110 and 140. Since the slot guide 130 has an elliptic shape, a contact area between the wafer W loaded on the slot guide 130 and the support bar 120 may be increased. Due to friction between the wafer W and the slot guide 130, the wafer W loaded on the slot guide 130 may be prevented from being separated from the slot guide 130.

상기 슬롯 가이드(130)의 상부면에는 걸림턱(132)이 형성된다. 상기 걸림턱(132)은 상기 슬롯 가이드(130)에 적재된 웨이퍼(W)의 움직임을 제한한다. 따라서 상기 웨이퍼 이송 보트(100)가 진동하더라도 상기 웨이퍼(W)가 삽입되는 방향으로 움직이거나 상기 삽입 방향과 수직하는 좌우 방향으로 움직이는 것을 방지한다. A locking jaw 132 is formed on an upper surface of the slot guide 130. The locking jaw 132 restricts the movement of the wafer W loaded in the slot guide 130. Therefore, even if the wafer transfer boat 100 vibrates, the wafer W is prevented from moving in the direction in which the wafer W is inserted or moving in the horizontal direction perpendicular to the insertion direction.

또한, 상기 슬롯 가이드(130)에 웨이퍼(W)가 적재되었을 때 상기 웨이퍼(W)와 상기 지지바(120)가 접촉하는 접촉면(134)은 상기 제1 플레이트(110) 및 제2 플레이트(140)의 중심을 향해 상방으로 경사를 갖는다. 즉, 상기 접촉면(134)은 상기 웨이퍼 이송 보트(100)의 수직 방향 중심축을 향해 상방으로 경사를 갖는다. 상기 경사의 기울기는 약 0.5 내지 2 도인 것이 바람직하다. 상기 경사의 기울기는 약 1 도인 것이 보다 바람직하다. 상기 접촉면(134)의 경사를 가지므로 상기 슬롯 가이드(130)에 적재된 웨이퍼(W)가 상기 삽입 방향의 반대 방향, 즉, 상기 웨이퍼(W)의 배출 방향으로 움직이는 것을 방지한다. In addition, when the wafer W is loaded in the slot guide 130, the contact surface 134 contacting the wafer W and the support bar 120 may include the first plate 110 and the second plate 140. ) Is inclined upwards toward the center. That is, the contact surface 134 is inclined upwardly toward the vertical central axis of the wafer transfer boat 100. The inclination of the inclination is preferably about 0.5 to 2 degrees. More preferably, the inclination of the inclination is about 1 degree. Since the contact surface 134 is inclined, the wafer W loaded on the slot guide 130 is prevented from moving in the opposite direction to the insertion direction, that is, in the discharge direction of the wafer W.

상기 슬롯 가이드(130)의 크기, 상기 걸림턱(132)의 형성 및 접촉면(134)의 경사를 이용하여 상기 슬롯 가이드(130)에 적재된 웨이퍼(W)가 진동에 의해 밖으로 밀려나가거나 빠지는 현상을 방지할 수 있다. 또한, 상기 상부에 위치한 슬롯 가이드(130) 및 하부에 위치한 슬롯 가이드(130)에 더미 웨이퍼를 항상 적재된 상태로 유지할 수 있다. 그러므로 상기 웨이퍼 이송 보트(100)에 웨이퍼 로딩시 상기 더미 웨이퍼를 로딩하는데 소요되는 시간을 줄일 수 있다. By using the size of the slot guide 130, the formation of the locking step 132 and the inclination of the contact surface 134, the wafer W loaded on the slot guide 130 is pushed out or out due to vibration You can prevent it. In addition, the dummy wafer may be always loaded in the slot guide 130 located above and the slot guide 130 located below. Therefore, when loading the wafer to the wafer transfer boat 100, it is possible to reduce the time required to load the dummy wafer.

도 6을 참조하면, 웨이퍼 가공 장치(200)는 크게 공정 챔버(210), 진공 제공부(240), 반응 가스 제공부(230) 및 보트(270)를 포함한다.Referring to FIG. 6, the wafer processing apparatus 200 includes a process chamber 210, a vacuum providing unit 240, a reactive gas providing unit 230, and a boat 270.

상기 공정 챔버(210)는 내부 튜브(214), 외부 튜브(212) 및 매니폴드(216)를 포함한다. 상기 내부 튜브(214) 및 외부 튜브(212)는 석영 재질로 형성되며, 소정 간격을 두고 수직방향으로 연장되어 구비된다. The process chamber 210 includes an inner tube 214, an outer tube 212 and a manifold 216. The inner tube 214 and the outer tube 212 are formed of a quartz material and extend in the vertical direction at predetermined intervals.

상기 내부 튜브(214)는 상부와 하부가 각각 개방된 형태의 원통형이다. 반면에 외측 튜브(212)는 내부 및 외부 공기의 유입을 차단할 수 있도록 밀폐된 형태로 이루어져 있다. 공정 챔버(210)는 내측 튜브(214)의 내부에 다수 매의 반도체 웨이퍼(W)를 지지하는 보트(230)를 수용하고, 가스 제공부(230) 및 진공 제공부(240)가 연결되며, 내측 튜브(214) 및 외측 튜브(212)를 지지하는 매니폴드(216)를 포함한다.The inner tube 214 is a cylindrical shape of the top and bottom open respectively. On the other hand, the outer tube 212 is formed in a sealed form to block the inflow of internal and external air. The process chamber 210 accommodates a boat 230 that supports a plurality of semiconductor wafers W in an inner tube 214, and a gas providing unit 230 and a vacuum providing unit 240 are connected to each other. A manifold 216 supporting the inner tube 214 and the outer tube 212.

상기 매니폴드(216)는 주로 스테인레스 스틸로서 이루어지며, 상단부는 상기 외측 튜브(212)의 하단부와 플랜지 결합되고, 하방으로 수직 연장되는 내측면에는 상기 내측 튜브(214)의 하단부가 결합된다.The manifold 216 is mainly made of stainless steel, and the upper end is flange-coupled with the lower end of the outer tube 212, and the lower end of the inner tube 214 is coupled to an inner side surface extending vertically downward.

상기 외측 튜브(212)의 외측에는 외측 튜브(212) 및 내측 튜브(214) 내부의 온도를 웨이퍼를 가공하기 위한 공정 온도로 유지하기 위한 히터(240)가 구비된다. 상기 히터(240)는 외부 튜브(214)의 둘레에 외벽체를 이루도록 구비되어 상기 공정 챔버(210) 내부를 가열한다. 상기 히터(240)에는 전기적인 가열 제어를 하기 위하여, 가열 제어장치가 접속되어 있다. Outside the outer tube 212 is provided with a heater 240 for maintaining the temperature inside the outer tube 212 and the inner tube 214 at a process temperature for processing the wafer. The heater 240 is provided to form an outer wall around the outer tube 214 to heat the inside of the process chamber 210. A heating control device is connected to the heater 240 for electrical heating control.

상기 진공 제공부(240)는 상기 매니폴드(216)와 연결된 진공 라인(242)과, 메인 밸브(244) 및 진공 펌프(246)를 포함한다. 상기 메인 밸브(254)는 상기 웨이퍼 가공 공정 도중에 상기 공정 챔버(210) 내부의 압력을 조절하고, 상기 공정 챔버(210) 내부를 퍼지 가스로 세정시에는 폐쇄되어 세정에 의한 불순물이 상기 진공 펌프(246)로 유입되지 않도록 한다. 한편, 상기 진공 라인(242)에는 세정에 의한 불순물을 배출하기 위한 배출구(미도시)가 형성된다. 상기 배출구는 웨이퍼 가공 공정 도중에는 폐쇄되고, 세정 도중에는 개방된다.The vacuum provider 240 includes a vacuum line 242 connected to the manifold 216, a main valve 244, and a vacuum pump 246. The main valve 254 regulates the pressure inside the process chamber 210 during the wafer processing process, and is closed when the process chamber 210 is cleaned with the purge gas, so that impurities caused by the cleaning are removed from the vacuum pump. 246). On the other hand, the vacuum line 242 is formed with a discharge port (not shown) for discharging impurities by cleaning. The outlet is closed during the wafer processing process and open during cleaning.

상기 배출구는 상기 진공 라인(242) 뿐만 아니라 상기 내측 튜브(214) 및 외측 튜브(212) 하부의 매니폴드(216)에도 구비되어 상기 웨이퍼 가공 공정의 반응 부산물 및 미반응 가스를 배출한다.The outlet is provided in the manifold 216 under the inner tube 214 and the outer tube 212 as well as the vacuum line 242 to discharge the reaction by-products and unreacted gas of the wafer processing process.

상기 가스 제공부(230)는 웨이퍼 가공 공정을 위한 반응 가스를 공정 챔버(210)로 공급한다. 예를 들어 상기 가스 제공부(230)는 반도체 웨이퍼(W) 상에 질화막을 형성하기 위해 디클로로실란 가스와 암모니아 가스를 공정 챔버(210)로 제공한다. 상기 가스 제공부(230)와 연결된 각각의 제공 라인에는 유량 제어부(미도시)와 에어 밸브(미도시)가 각각 설치되어 유량이 제어된다.The gas provider 230 supplies the reaction gas for the wafer processing process to the process chamber 210. For example, the gas provider 230 provides dichlorosilane gas and ammonia gas to the process chamber 210 to form a nitride film on the semiconductor wafer W. Each supply line connected to the gas providing unit 230 is provided with a flow rate control unit (not shown) and an air valve (not shown), respectively, to control the flow rate.

상기 보트(270)는 상기 공정 챔버(210), 구체적으로 상기 내측 튜브(214)의 내부에 다수의 웨이퍼(W)를 로딩하기 위한 것으로, 원판 형상의 제1 플레이트와 제2 플레이트를 가지며 그 사이에는 복수개의 제1 지지바가 수직으로 개재된다. 상기 보트(270)에 대한 구체적인 설명은 상기 웨이퍼 이송 보트(100)에 대한 설명과 동일하므로 생략한다.The boat 270 is for loading a plurality of wafers W into the process chamber 210, specifically, the inner tube 214, and has a first plate and a second plate having a disc shape, and between them. The plurality of first support bars are vertically interposed. A detailed description of the boat 270 is omitted since it is the same as the description of the wafer transfer boat 100.

상기 홀더(280)는 상기 보트(270)의 하부에 구비되어 상기 보트(270)를 지지하기 위한 것으로, 원판 형상의 제3 플레이트(282) 및 제4 플레이트(288)를 가지며 그 사이에는 복수개, 통상 3개 또는 4개의 제2 지지바(284)가 수직으로 개재되어 있다. 상기 각각의 제2 지지바(284)에는 높이방향으로 소정 간격을 가지는 다수의 제2 슬롯을 형성하기 위한 제2 슬롯 가이드(286)가 형성된다. 상기 다수의 제2 슬롯 가이드(286)는 상기 각각의 제2 지지바(284)에서 상기 제3 플레이트(282) 및 제4 플레이트(288)의 중심을 향해 연장된다. 상기 홀더(280)는 석영 또는 탄화규소 재질로 형성된다.The holder 280 is provided below the boat 270 to support the boat 270, and has a third plate 282 and a fourth plate 288 having a disc shape, and a plurality of holders therebetween. Usually, three or four second support bars 284 are vertically interposed. A second slot guide 286 is formed in each of the second support bars 284 to form a plurality of second slots having a predetermined interval in the height direction. The plurality of second slot guides 286 extend toward the centers of the third plate 282 and the fourth plate 288 at the respective second support bars 284. The holder 280 is formed of quartz or silicon carbide material.

상기 단열판(290)은 상기 공정 챔버(210)의 하부에서의 열 손실에 따른 온도를 보상하기 위한 것으로, 상기 홀더(220)의 제2 슬롯 가이드(286)에 적재된다. 상기 단열판(290)은 대략 6개 정도가 구비되는 것이 바람직하다. 상기 단열판(290)의 재질 역시 석영 또는 탄화규소 재질이다.The insulation plate 290 is to compensate for the temperature due to heat loss in the lower portion of the process chamber 210, and is loaded in the second slot guide 286 of the holder 220. It is preferable that about six heat insulation plates 290 are provided. The material of the insulation plate 290 is also quartz or silicon carbide.

축(250)은 상기 보트 어셈블리(200)의 하단부, 구체적으로 상기 홀더(280)의 하부면과 연결된다.The shaft 250 is connected to the lower end of the boat assembly 200, specifically the lower surface of the holder 280.

캡(260)은 상기 공정 챔버(210)의 하부의 개구를 개폐하기 위한 것으로, 상 기 축(250)에 고정된다. 상기 캡(260)은 지름은 상기 매니폴드(216)의 하단부측 외측 지름과 같거나 더 크게 형성된다. 상기 캡(260)과 상기 매니폴드(216)의 사이에는 누설을 방지하기 위해 오링(O-ring)이 구비되는 것이 바람직하다.Cap 260 is to open and close the opening of the lower portion of the process chamber 210, it is fixed to the shaft 250. The cap 260 is formed to have a diameter equal to or greater than the outer diameter of the lower end side of the manifold 216. An O-ring may be provided between the cap 260 and the manifold 216 to prevent leakage.

도시되지는 않았으나, 상기 홀더(280)의 하부에는 상기 축(250)과 연결되는 엘리베이터가 구비되는 것이 바람직하다. 상기 엘리베이터는 반도체 웨이퍼(W)의 로딩 및 언로딩을 위해 보트(270)를 하강시키고, 반도체 웨이퍼(W)의 가공 공정을 위해 상승하여 상기 내측 튜브(214) 내부로 보트(270)를 상승시킨다. 상기 엘리베이터에 의해 상기 보트(270)가 승강함에 따라 상기 축(250)에 연결된 캡(260)도 승강하게 된다. 상기 캡(260)의 승강에 따라 상기 공정 챔버(210)가 개폐된다.Although not shown, the lower portion of the holder 280 is preferably provided with an elevator connected to the shaft 250. The elevator lowers the boat 270 for loading and unloading the semiconductor wafer W, and raises the boat 270 into the inner tube 214 for the processing of the semiconductor wafer W. . As the boat 270 is lifted by the elevator, the cap 260 connected to the shaft 250 is also lifted. The process chamber 210 is opened and closed as the cap 260 moves up and down.

또한 상기 홀더(280)의 하부에는 상기 축(250)과 연결되는 회전 구동부가 구비된다. 상기 회전 구동부는 상기 내측 튜브(214)의 내부에서 상기 홀더(280) 및 보트(270)를 회전시킨다. In addition, the lower portion of the holder 280 is provided with a rotation drive connected to the shaft 250. The rotation driver rotates the holder 280 and the boat 270 in the inner tube 214.

상술한 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 웨이퍼 이송 보트는 슬롯 가이드의 크기, 웨이퍼가 삽입되는 접촉면의 경사 및 걸림턱을 이용하여 상기 슬롯 가이드에 적재된 웨이퍼가 진동에 의해 이탈되는 것을 방지한다. 따라서 웨이퍼의 파손 및 파티클 발생을 감소시킬 수 있다. As described above, the wafer transfer boat according to the preferred embodiment of the present invention prevents the wafer loaded on the slot guide from being separated by vibration by using the size of the slot guide, the inclination of the contact surface into which the wafer is inserted, and the locking step. do. Therefore, wafer breakage and particle generation can be reduced.

또한, 더미 웨이퍼가 상기 웨이퍼 이송 보트에 항상 적재된 상태로 유지시킬 수 있으므로, 상기 웨이퍼 이송 보트로 웨이퍼를 로딩하는데 소요되는 시간을 줄일 수 있다. 상기 웨이퍼 이송 보트를 이용하는 반도체 제조 공정의 생산성을 향상시 킬 수 있다.In addition, since the dummy wafer can be kept loaded on the wafer transfer boat at all times, it is possible to reduce the time required to load the wafer into the wafer transfer boat. The productivity of the semiconductor manufacturing process using the wafer transfer boat can be improved.

상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.While the foregoing has been described with reference to preferred embodiments of the present invention, those skilled in the art will be able to variously modify and change the present invention without departing from the spirit and scope of the invention as set forth in the claims below. It will be appreciated.

Claims

일정한 거리를 유지하며, 서로 평행하게 배치되는 제1 플레이트 및 제2 플레이트;A first plate and a second plate which maintain a constant distance and are arranged in parallel with each other;

양단이 상기 제1 플레이트 및 제2 플레이트와 각각 연결되는 다수의 지지바; 및A plurality of support bars having both ends connected to the first plate and the second plate, respectively; And

상기 각각의 지지바의 내측면으로부터 상기 지지바의 길이 방향과 수직한 방향으로 연장되어 다수의 웨이퍼의 안착을 위한 슬롯 가이드를 형성하며, 상기 웨이퍼가 안착되는 상부면이 상기 웨이퍼의 중심을 향해 상방으로 경사를 갖는 다수의 슬롯 가이드를 포함하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 이송 보트.Extending from the inner surface of each support bar in a direction perpendicular to the longitudinal direction of the support bar to form a slot guide for mounting a plurality of wafers, the upper surface on which the wafer is seated upward toward the center of the wafer; Wafer transfer boat comprising a plurality of slot guides having a slope.

제1항에 있어서, 상기 슬롯 가이드의 상부면 기울기는 수평면을 기준으로 0.5 내지 2도인 것을 특징으로 하는 웨이퍼 이송 보트.The wafer transfer boat of claim 1, wherein an inclination of the top surface of the slot guide is 0.5 to 2 degrees with respect to a horizontal plane.

제1항에 있어서, 상기 안착된 웨이퍼의 움직임을 억제하기 위해 상기 슬롯 가이드들은 상부면에 각각 걸림턱을 갖는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 이송 보트.The wafer transfer boat of claim 1, wherein the slot guides each have a locking jaw at an upper surface to suppress movement of the seated wafer.

제1항에 있어서, 상기 웨이퍼와의 접촉 면적을 크게 하기 위해 상기 슬롯 가이드들은 타원 형상을 갖는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 이송 보트.The wafer transfer boat of claim 1, wherein the slot guides have an elliptical shape to increase a contact area with the wafer.

제1항에 있어서, 상기 제1 플레이트, 제2 플레이트, 지지바들 및 슬롯 가이드들은 석영 또는 탄화 규소를 포함하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 이송 보트.The wafer transfer boat of claim 1 wherein the first plate, second plate, support bars and slot guides comprise quartz or silicon carbide.