JP2023068650A - 基板処理装置及び基板処理方法 - Google Patents

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Abstract

【課題】効率的に処理空間の内部圧力を調節することができる基板処理装置及び方法を提供する。【解決手段】本発明は基板を処理する装置を提供する。基板を処理する装置は基板を処理する処理空間を提供するハウジング、前記処理空間で基板を支持する支持ユニット、前記処理空間内に供給された工程ガスからプラズマを発生させるプラズマソース、前記ハウジングに連結され、前記処理空間の雰囲気を排気する排気ライン、及び前記支持ユニットと前記排気ラインとの間に位置し、前記排気ラインから排気される排気圧を調節する圧力調節ユニットを含み、前記圧力調節ユニットは前記排気ラインを開閉する開閉部材、前記開閉部材を上下方向に移動させる昇降部材及び前記昇降部材に復元力を提供する弾性部材を含むことができる。【選択図】図２

Description

本発明は基板を処理する装置に関し、さらに詳細には基板にプラズマを処理する基板処理装置に関する。
プラズマはイオンやラジカル、及び電子等から成されたイオン化されたガス状態を言う。プラズマは非常に高い温度、強い電界、又は高周波電磁界（ＲＦ Ｅｌｅｃｔｒｏｍａｇｎｅｔｉｃ Ｆｉｅｌｄｓ）によって生成される。半導体素子製造工程はプラズマを利用してウエハ等の基板上に形成された薄膜を除去するエッチング工程（Ｅｔｃｈｉｎｇ Ｐｒｏｃｅｓｓ）を含むことができる。エッチング工程はプラズマのイオン及び／又はラジカルが基板の上の薄膜と衝突するか、又は薄膜と反応して遂行される。
工程チャンバーの内部でプラズマを利用して基板を処理する場合、工程チャンバーの内部圧力を適切に調節しなければならない。工程チャンバーの内部圧力は排気ラインを通じて工程チャンバーの内部雰囲気を排気して調節される。工程チャンバーの内部雰囲気を精密に調節するためには排気ラインの開放率を適切に調節することが必須的であり、このためには排気ラインを開閉する開閉部材を移動させる複数の駆動部材が要求される。これは基板処理装置の構造的複雑性をもたらす。また、排気ラインの内部に設置されて、排気ラインの内部を遮断するか、又は排気ラインの内部で排気ラインの内部開放率を調節する開閉部材は排気ラインの内部で流動するパーティクルや工程副産物によって頻繁なメンテナンス作業が伴われる。これは基板処理効率が低下される問題につながる。
国際特許公開第ＷＯ２０１４０４９９１５Ａ１号公報
本発明の目的は効率的に処理空間の内部圧力を調節することができる基板処理装置及び方法を提供することにある。
また、本発明の目的は処理空間を流動する工程副産物を効率的に排気することができる基板処理装置及び方法を提供することにある。
また、本発明の目的は構造的複雑性を最小化することができる基板処理装置及び方法を提供することにある。
本発明の目的はここに制限されなく、言及されないその他の目的は下の記載から通常の技術者が明確に理解理解されるべきである。
本発明は基板を処理する装置を提供する。基板を処理する装置は基板を処理する処理空間を提供するハウジング、前記処理空間で基板を支持する支持ユニット、前記処理空間内に供給された工程ガスからプラズマを発生させるプラズマソース、前記ハウジングに連結され、前記処理空間の雰囲気を排気する排気ライン、及び前記支持ユニットと前記排気ラインとの間に位置し、前記排気ラインから排気される排気圧を調節する圧力調節ユニットを含み、前記圧力調節ユニットは前記排気ラインを開閉する開閉部材、前記開閉部材を上下方向に移動させる昇降部材、及び前記昇降部材に復元力を提供する弾性部材を含むことができる。
一実施形態によれば、前記開閉部材は上部から見る時、前記排気ラインを覆うように形成されるベースプレート及び前記ベースプレートの下端に延長され、前記排気ラインの直径と同一であるか、或いは小さい直径を有する栓部材を含むことができる。
一実施形態によれば、前記弾性部材は前記支持ユニットの下端と前記ベースプレートの上端を連結することができる。
一実施形態によれば、前記弾性部材は複数に提供され、前記複数の弾性部材は前記ベースプレートの中心を基準に等間隔に配置されることができる。
一実施形態によれば、前記昇降部材は前記支持ユニットの下端に結合されて内部空間を有し、前記内部空間に流体が貯蔵されるボディー、一端が前記開閉部材に結合され、前記内部空間で流体によって上下移動する昇降ロード、及び前記内部空間に前記流体を供給する流体供給部を含むことができる。
一実施形態によれば、前記装置は前記昇降部材を制御する制御器をさらに含み、前記制御器は前記内部空間に供給される流体の供給量を調節して前記開閉部材と前記排気ラインの上端との間の相対的高さが変更されるように前記昇降部材を制御することができる。
一実施形態によれば、前記制御器は前記開閉部材が下方向に移動する時、前記内部空間に流体を供給するように前記昇降部材を制御し、前記開閉部材が上方向に移動する時、前記内部空間に流体の供給を中断して前記弾性部材が前記昇降部材に復元力を提供するように前記昇降部材を制御することができる。
一実施形態によれば、前記圧力調節ユニットは前記支持ユニットの下端に設置され、前記支持ユニットの下端から前記開閉部材の上端までの高さを測定して前記開閉部材の位置情報を測定する位置センサーをさらに含み、前記制御器は前記位置センサーから測定された前記開閉部材の前記高さに基づいて、前記排気ラインの開放率を算出し、前記開放率に基づいて、前記開閉部材の下端と前記排気ラインの上端との間の相対的高さが変更されるように前記昇降部材を制御することができる。
一実施形態によれば、前記昇降部材は前記開閉部材の中央に設置されることができる。
また、本発明は基板を処理する装置を提供する。基板を処理する装置は基板を処理する処理空間を提供するハウジング、前記処理空間で基板を支持する支持ユニット、前記処理空間に工程ガスを供給するガス供給ユニット、前記工程ガスからプラズマを励起させるプラズマソース、前記ハウジングの下端に連結され、前記処理空間の雰囲気を排気する排気ライン、及び前記支持ユニットと前記排気ラインとの間に位置し、前記排気ラインから排気される排気圧を調節する圧力調節ユニットを含み、前記圧力調節ユニットは前記排気ラインを開閉する開閉部材、前記開閉部材を上下方向に移動させる昇降部材、及び前記昇降部材に復元力を提供する弾性部材を含み、前記開閉部材は上部から見る時、前記排気ラインを覆うように形成されるベースプレート及び前記ベースプレートの下端に延長され、前記排気ラインの直径と同一であるか、或いは小さい直径を有する栓部材を含み、前記弾性部材は前記支持ユニットの下端と前記ベースプレートの上端を連結することができる。
一実施形態によれば、前記弾性部材は複数に提供されて前記ベースプレートの中心を基準に等間隔に配置されることができる。
一実施形態によれば、前記昇降部材は前記支持ユニットの下端に結合されて内部空間を有し、前記内部空間に流体が貯蔵されるボディー、一端が前記開閉部材に結合され、前記内部空間で流体によって上下移動する昇降ロード、及び前記内部空間に前記流体を供給する流体供給部を含むことができる。
一実施形態によれば、前記装置は前記昇降部材を制御する制御器をさらに含み、前記圧力調節ユニットは前記支持ユニットの下端に設置され、前記支持ユニットの下端から前記開閉部材の上端までの高さを測定して前記開閉部材の位置情報を測定する位置センサーをさらに含み、前記制御器は前記位置センサーから測定された前記開閉部材の前記高さに基づいて、前記排気ラインの開放率を算出し、前記開放率に基づいて、前記開閉部材の下端と前記排気ラインの上端との間の相対的高さが変更されるように前記昇降部材を制御することができる。
一実施形態によれば、前記制御器は前記開閉部材が下方向に移動する時、前記内部空間に流体を供給するように前記昇降部材を制御し、前記開閉部材が上方向に移動する時、前記内部空間に流体の供給を中断して前記弾性部材が前記昇降部材に復元力を提供するように前記昇降部材を制御することができる。
また、本発明は基板を処理する方法を提供する。基板を処理する方法は基板を処理空間に搬入し、前記処理空間の雰囲気を排気して前記処理空間の内部圧力を調節し、基板に対してプラズマ処理を遂行する工程段階、前記工程段階が完了され、基板を前記処理空間から搬出する搬出段階、及び前記処理空間の雰囲気を排気する排気段階を含み、前記工程段階では前記処理空間の雰囲気が排気される排気ラインの開放率を調節して前記処理空間の内部圧力を調節し、前記排気段階では前記排気ラインを閉鎖して前記処理空間の雰囲気を排気することができる。
一実施形態によれば、前記処理空間の雰囲気調節は圧力調節ユニットによって遂行され、前記圧力調節ユニットは前記排気ラインの開放率を調節する開閉部材、流体によって前記開閉部材を上下方向に移動させる昇降部材、及び前記昇降部材に復元力を提供する弾性部材を含むことができる。
一実施形態によれば、前記工程段階では前記昇降部材に供給される流体の供給量を調節して前記開閉部材と前記排気ラインの上端との間の相対的高さを変更させることができる。
一実施形態によれば、前記工程段階では前記開閉部材が現在位置された高さを測定し、前記高さ情報に基づいて前記排気ラインの開放率を算出し、前記開放率に基づいて前記開閉部材の下端と前記排気ラインの上端との間の相対的高さを変更させることができる。
一実施形態によれば、前記工程段階では前記処理空間の内部圧力を増加させる時、前記昇降部材に流体を供給して前記開閉部材を下方向に移動させ、前記処理空間の内部圧力を減少させる時、前記昇降部材に流体の供給量を調節して前記弾性部材が前記昇降部材に復元力を提供して前記開閉部材を上方向に移動させることができる。
一実施形態によれば、前記排気段階では前記昇降部材に流体の供給を中断し、前記弾性部材が前記昇降部材に復元力を提供して前記開閉部材を上方向に移動させて前記排気ラインを完全開放することができる。
本発明の一実施形態によれば、本発明は効率的に処理空間の内部圧力を調節することができる。
また、本発明の一実施形態によれば、処理空間を流動する工程副産物を効率的に排気することができる。
また、本発明の一実施形態によれば、装置の構造的複雑性を最小化してメンテナンス作業を効率的に遂行することができる。
本発明の効果が上述した効果によって限定されることではなく、言及されない効果は本明細書及び添付された図面から本発明が属する技術分野で通常の知識を有する者に明確に理解されるべきである。
本発明の一実施形態による基板処理装置を概略的に示す断面図である。 一実施形態による工程チャンバーを概略的に示す断面図である。 一実施形態による圧力調節ユニットを上部から見た形状を概略的に示す断面図である。 工程チャンバーに対する他の実施形態を概略的に示す図面である。 工程チャンバーに対する他の実施形態を概略的に示す図面である。 本発明の一実施形態による基板処理方法の順序図である。 一実施形態による基板搬入段階を概略的に示す図面である。 一実施形態による工程段階で工程チャンバーの内部圧力を調節する形状を概略的に示す図面である。 一実施形態による工程段階で工程チャンバーの内部圧力を調節する形状を概略的に示す図面である。 一実施形態による基板搬出段階を概略的に示す図面である。 一実施形態による排気段階を概略的に示す図面である。
以下、本発明の実施形態を添付された図面を参照してさらに詳細に説明する。本発明の実施形態は々な形態に変形されることができ、本発明の範囲が下で説明する実施形態によって限定されないことと解釈されてはならない。本実施形態は当業界で平均的な知識を有する者に本発明をさらに完全に説明するために提供されることである。したがって、図面での構成要素の形状はより明確な説明を強調するために誇張されたものである。
図１は本発明の一実施形態による基板処理装置を概略的に示す断面図である。図１を参照すれば、本発明の一実施形態による基板処理装置１はロードポート１０、ロードロックチャンバー４０、工程チャンバー５０、そして制御器６０を含むことができる。
ロードポート１０は後述する搬送フレーム２２０の一側に配置されることができる。ロードポート１０は１つ又は複数が提供されることができる。ロードポート１０の数は工程効率及びフットプリント条件等に応じて増加するか、又は減少することができる。ロードポート１０は一列に配置されることができる。以下では、ロードポート１０が配置された方向を第２方向４と定義し、上部から見る時、第２方向４と垂直になる方向を第１方向２と定義する。また、第１方向２及び第２方向４を全て含む平面に垂直になる方向を第３方向６と定義する。
本発明の一実施形態による容器Ｆはロードポート１０に置かれることがきる。容器Ｆは天井移送装置（Ｏｖｅｒｈｅａｄ Ｔｒａｎｓｆｅｒ Ａｐｐａｒａｔｕｓ、ＯＨＴ）、オーバーヘッドコンベア（Ｏｖｅｒｈｅａｄ Ｃｏｎｖｅｙｏｒ）、又は自動案内車両（Ａｕｔｏｍａｔｉｃ Ｇｕｉｄｅｄ Ｖｅｈｉｃｌｅ）のような移送手段（図示せず）や作業者によってロードポート１０にローディングされるか、或いはロードポート１０でアンローディングされることができる。容器Ｆは収納される物品の種類に応じて多様な種類の容器を含むことができる。容器Ｆとしては前面開放一体型ポッド（Ｆｒｏｎｔ Ｏｐｅｎｉｎｇ Ｕｎｉｆｅｄ Ｐｏｄ；ＦＯＵＰ）のような密閉用容器が使用されることができる。
搬送フレーム２２０はロードポート１０と後述するロードロックチャンバー４０との間に提供されることができる。即ち、搬送フレーム２２０にはロードポート１０が接続されることができる。搬送フレーム２２０は内部が常圧に提供されることができる。搬送フレーム２２０は内部が大気圧雰囲気に維持されることができる。
搬送フレーム２２０には第１搬送ロボット２４０が提供されることができる。第１搬送ロボット２４０はロードポート１０に安着された容器Ｆと後述するロードロックチャンバー４０との間で基板Ｗを選択的に搬送することができる。第１搬送ロボット２４０は垂直方向に移動することができる。第１搬送ロボット２４０は水平面上で前進、後進、又は回転する第１搬送ハンド２４２を有することができる。第１搬送ロボット２４０の第１搬送ハンド２４２は１つ又は複数に提供されることができる。第１搬送ハンド２４２上に基板Ｗが置かれることがきる。
トランスファーチャンバー３２０は後述するロードロックチャンバー４０と後述する工程チャンバー５０との間に配置されることができる。トランスファーチャンバー３２０は内部雰囲気が真空圧雰囲気に維持されることができる。トランスファーチャンバー３２０には第２搬送ロボット３４０が提供されることができる。一例として、第２搬送ロボット３４０はトランスファーチャンバー３２０の中央部に位置されることができる。第２搬送ロボット３４０はロードロックチャンバー４０と工程チャンバー５０との間に基板Ｗを搬送することができる。選択的に、第２搬送ロボット３４０は工程チャンバー５０の間に基板Ｗを搬送することができる。第２搬送ロボット３４０は水平、垂直方向に移動することができる。第２搬送ロボット３４０は水平面上で前進、後進、又は回転をする第２搬送ハンド３４２を有することができる。第２搬送ロボット３４０の第２搬送ハンド３４２は少なくとも１つ以上で提供されることができる。
トランスファーチャンバー３２０には少なくとも１つ以上の後述する工程チャンバー５０が接続されることができる。トランスファーチャンバー３２０は多角形の形状に提供されることができる。トランスファーチャンバー３２０の周辺にはロードロックチャンバー４０と工程チャンバー５０が配置されることができる。トランスファーチャンバー３２０の形状及び工程チャンバー５０の数はユーザの必要によって、多様に変形されて提供されることができる。
ロードロックチャンバー４０は搬送フレーム２２０とトランスファーチャンバー３２０との間に配置されることができる。ロードロックチャンバー４０は搬送フレーム２２０とトランスファーチャンバー３２０との間に基板Ｗが交換されるバッファ空間を提供する。
上述したように、搬送フレーム２２０は内部雰囲気が大気圧雰囲気に維持されることができ、トランスファーチャンバー３２０は内部雰囲気が真空圧雰囲気に維持されることができる。ロードロックチャンバー４０は搬送フレーム２２０とトランスファーチャンバー３２０との間に配置されて、その内部雰囲気が大気圧雰囲気と真空圧雰囲気との間で転換されることができる。
制御器６０は以下では説明する基板処理方法を遂行できるように基板処理装置１を制御することができる。制御器６０は基板処理装置１の制御を実行するマイクロプロセッサー（コンピュータ）で成されるプロセスコントローラと、オペレータが基板処理装置１を管理するためにコマンド入力操作等を行うキーボードや、基板処理装置１の稼動状況を可視化して表示するディスプレー等で成されるユーザインターフェイスと、基板処理装置１で実行される処理をプロセスコントローラの制御で実行するための制御プログラムや、各種データ及び処理条件に応じて各構成部で処理を実行させるためのプログラム、即ち処理レシピが格納された格納部を具備することができる。また、ユーザインターフェイス及び格納部はプロセスコントローラに接続されていることができる。処理レシピは格納部の中で記憶媒体に記憶されていることができ、記憶媒体は、ハードディスクであってもよく、ＣＤ－ＲＯＭ、ＤＶＤ等の可搬性ディスクや、フラッシュメモリ等の半導体メモリであってもよい。
工程チャンバー５０は複数に提供されることができる。工程チャンバー５０は基板Ｗに対して工程を遂行するチャンバーであり得る。工程チャンバー５０はプラズマを利用して基板Ｗを処理するプラズマチャンバーであり得る。例えば、工程チャンバー５０はプラズマを利用して基板Ｗ上の薄膜を除去するエッチング（Ｅｔｃｈｉｎｇ）工程、フォトレジスト膜を除去するアッシング（Ａｓｈｉｎｇ）工程、基板Ｗ上に薄膜を形成する蒸着工程、又はドライクリーニング工程を遂行するチャンバーであり得る。但し、これに限定されななく、工程チャンバー５０で遂行するプラズマ処理工程は公知されたプラズマ処理工程で多様に変形されることができる。
図２は図１の工程チャンバーに対する一実施形態を概略的に示す図面である。図２を参照すれば、工程チャンバー５０はプラズマを利用して基板Ｗを処理することができる。工程チャンバー５０はハウジング５１０、支持ユニット５２０、ガス供給ユニット５３０、プラズマソース、そして圧力調節ユニット５７０を含むことができる。
ハウジング５１０は内部に基板Ｗの処理が遂行される処理空間を提供する。ハウジング５１０は密閉された形状に提供されることができる。ハウジング５１０は金属材質で提供されることができる。一例として、ハウジング５１０はアルミニウム材質で提供されることができる。ハウジング５１０は接地されることができる。ハウジング５１０の一側には基板Ｗが搬入又は搬出される搬入口５１２が形成されることができる。搬入口５１２はゲートバルブ５１４によって選択的に開閉されることができる。ハウジング５１０の底面には排気ホールが形成されることができる。排気ホールには後述する排気ライン５６０が連結されることができる。
ハウジング５１０の壁にはヒーター５１８が提供されることができる。ヒーター５１８はハウジング５１０の壁を加熱する。ヒーター５１８は加熱電源（図示せず）と電気的に連結される。ヒーター５１８は加熱電源（図示せず）で印加された電流に抵抗することによって熱を発生させる。ヒーター５１８で発生された熱は処理空間に伝達されて処理空間を所定の温度に維持させる。ヒーター５１８はコイル形状の熱線で提供されることができる。ヒーター５１８はハウジング５１０の壁に複数が提供されることができる。
支持ユニット５２０はハウジング５１０の内部に位置する。支持ユニット５２０はハウジング５１０の底面で上部に離隔されて提供されることができる。支持ユニット５２０は基板Ｗを支持する。支持ユニット５２０は静電気力（Ｅｌｅｃｔｒｏｓｔａｔｉｃ ｆｏｒｃｅ）を利用して基板Ｗを吸着する静電チャックを含む。これと異なりに、支持ユニット５２０は真空吸着方式又は機械的クランピングのような様々な方式に基板Ｗを支持することができる。以下では、静電チャックを含む支持ユニット５２０に対して説明する。
支持ユニット５２０は静電チャック、絶縁板５２３、そして下部ボディー５２４を含むことができる。静電チャックは上部に基板Ｗが安着され、高周波電力が印加されることができる。静電チャックは誘電板５２１と電極板５２２を含むことができる。
誘電板５２１は支持ユニット５２０の上端部に位置する。誘電板５２１は大体に円板形状の誘電体（Ｄｉｅｌｅｃｔｒｉｃ ｓｕｂｓｔａｎｃｅ）で提供されることができる。誘電板５２１の上面には基板Ｗが安着される。上部から見る時、誘電板５２１の上面直径は基板Ｗより小さい直径を有する。基板Ｗが誘電板５２１の上面に置かれる時、基板Ｗの縁領域は誘電板５２１の外側に位置する。誘電板５２１内には電極５２５とヒーター５２６が配置される。
電極５２５はヒーター５２６より上部に位置することができる。電極５２５は第１電源５２５ａと電気的に連結される。第１電源５２５ａは直流電源で提供されることができる。電極５２５と第１電源５２５ａとの間には第１スイッチ５２５ｂが設置される。電極５２５は第１電源５２５ａと電気的に連結される。電極５２５は第１スイッチ５２５ｂのオン／オフによって第１電源５２５ａと電気的に連結されることができる。第１スイッチ５２５ｂがオン（ＯＮ）されれば、電極５２５には直流電流が印加される。電極５２５に印加された電流によって電極５２５と基板Ｗとの間に静電気力が作用する。したがって、基板Ｗは誘電板５２１に吸着される。
ヒーター５２６は第２電源５２６ａと電気的に連結される。ヒーター５２６と第２電源５２６ａとの間には第２スイッチ５２６ｂが設置されることができる。ヒーター５２６は第２スイッチ５２６ｂのオン／オフによって第２電源５２６ａと電気的に連結されることができる。ヒーター５２６は第２電源５２６ａで印加された電流に抵抗することによって熱を発生させる。発生された熱は誘電板５２１を通じて基板Ｗに伝達される。ヒーター５２６で発生された熱によって基板Ｗは所定の温度に維持されることができる。ヒーター５２６は螺旋形状のコイルを含むことができる。ヒーター５２６は複数が提供される。ヒーター５２６は誘電板５２１の互いに異なる領域に各々提供されることができる。例えば、誘電板５２１の中央領域を加熱するヒーターと誘電板５２１の縁領域を加熱するヒーターが各々提供されることができ、これらのヒーターは相互間に独立的に制御されることができる。
上述した例では誘電板５２１内にヒーター５２６が提供されることと説明したが、これに限定されななく、誘電板５２１内にヒーター５２６が提供されなくともよい。
電極板５２２は誘電板５２１の下部に位置する。電極板５２２は上部から見る時、大体に円板形状に提供されることができる。電極板５２２は導電性材質で提供されることができる。一例として、電極板５２２はアルミニウム材質で提供されることができる。電極板５２２の上部中心領域は誘電板５２１の底面と相応する面積を有することができる。
電極板５２２は金属板を含むことができる。一例によれば、電極板５２２の全領域が金属板で提供されることができる。電極板５２２は第３電源５２２ａと電気的に連結されることができる。第３電源５２２ａは高周波電力を発生させる高周波電源で提供されることができる。高周波電源はＲＦ電源で提供されることができる。ＲＦ電源はハイバイアスパワーＲＦ（Ｈｉｇｈ Ｂｉａｓ Ｐｏｗｅｒ ＲＦ）電源で提供されることができる。電極板５２２は第３電源５２２ａから高周波電力が印加される。これによって、電極板５２２は電極として機能することができる。一例として、電極板５２２は下部電極として機能することができる。また、電極板５２２は接地されることができる。
電極板５２２の内部には上部流路５２７と下部流路５２８が提供されることができる。上部流路５２７は熱伝達媒体が循環する通路として提供される。上部流路５２７は電極板５２２の内部で螺旋形状に形成されることができる。上部流路５２７は第１流体供給ライン５２７ｃを通じて第１流体供給源５２７ａと連結される。第１流体供給源５２７ａには熱伝達媒体が格納される。熱伝達媒体は不活性ガスを含むことができる。一例として、熱伝達媒体はヘリウム（Ｈｅ）ガスで提供されることができる。ヘリウムガスは第１流体供給ライン５２７ｃを通じて上部流路５２７に供給される。ヘリウムガスは上部流路５２７を通じて基板Ｗの底面に供給される。ヘリウムガスはプラズマで基板Ｗに伝達された熱が誘電板５２１と後述するリング部材Ｒに伝達される媒介体役割をすることができる。
下部流路５２８は熱伝達媒体が循環する通路として提供される。下部流路５２８は電極板５２２の内部で螺旋形状に形成されることができる。下部流路５２８は第２流体供給ライン５２８ｃを通じて第２流体供給源５２８ａと連結される。第２流体供給源５２８ａには熱伝達媒体が格納される。熱伝達媒体は冷却流体で提供されることができる。一例として、冷却流体は冷却水で提供されることができる。冷却水は第２流体供給ライン５２８ｃを通じて下部流路５２８に供給される。冷却水は下部流路５２８を流動し、電極板５２２を冷却することができる。
静電チャックの下部には絶縁板５２３が提供される。より具体的に、電極板５２２の下部には絶縁板５２３が提供される。絶縁板５２３は絶縁材質で提供され、電極板５２２と後述する下部ボディー５２４を電気的に絶縁させる。絶縁板５２３は上部から見る時、大体に円形の板形状に提供されることができる。絶縁板５２３は電極板５２２と相応する面積に提供されることができる。
下部ボディー５２４は電極板５２２の下部に提供される。下部ボディー５２４は絶縁板５２３の下部に提供されることができる。下部ボディー５２４は大体に上面が開放された円筒形状を有することができる。下部ボディー５２４は上部から見る時、リング形状に提供されることができる。
下部ボディー５２４は連結部材５２４ａを有する。連結部材５２４ａは下部ボディー５２４の外側面とハウジング５１０の内側壁を連結する。連結部材５２４ａは下部ボディー５２４の外側面に一定の間隔に複数が提供されることができる。連結部材５２４ａは支持ユニット５２０をハウジング５１０の内部で支持する。連結部材５２４ａは支持ユニット５２０がハウジング５１０の底面から一定距離離隔されるように支持することができる。
また、連結部材５２４ａはハウジング５１０の内側壁と接続されることによって、下部ボディー５２４が電気的に接地（Ｇｒｏｕｎｄｉｎｇ）されるようにする。第１電源５２５ａと連結される第１電源ライン５２５ｃ、第２電源５２６ａと連結される第２電源ライン５２６ｃ、上部流路５２７と連結される第１流体供給ライン５２７ｃ、そして下部流路５２８と連結される第２流体供給ライン５２８ｃ等は連結部材５２４ａの内部空間を通じてハウジング５１０の外部に延長される。
下部ボディー５２４の内部空間には基板Ｗを昇下降させる基板昇降モジュール（図示せず）が位置することができる。基板昇降モジュール（図示せず）によって基板Ｗは工程位置と搬送位置との間に垂直方向に移動することができる。
リング部材Ｒは支持ユニット５２０の縁領域に配置される。リング部材Ｒは上部から見る時、リング形状を有することができる。リング部材Ｒは内側上面の高さが外側上面の高さよりさらに低い形状を有することができる。リング部材Ｒの内側上面には基板Ｗの縁領域の下面が置かれることがきる。また、リング部材Ｒは内側上面と外側上面との間に基板Ｗの中心で基板Ｗの外側に向かう方向に上向傾いた傾斜面を有することができる。したがって、基板Ｗがリング部材Ｒの内側上面に置かれる時、置かれる位置が若干不正確であっても、基板Ｗがリング部材Ｒの傾斜面に沿ってスライディングされてリング部材Ｒの内側上面に適切に置かれることがきる。上述した例と異なりに、本発明の一実施形態によるリング部材Ｒは様々な形状に変形されて提供されることができる。
ガス供給ユニット５３０はハウジング５１０の処理空間に工程ガスを供給する。ガス供給ユニット５３０はガス供給ノズル５３２、ガス供給ライン５３４、そしてガス貯蔵部５３６を含むことができる。ガス供給ノズル５３２はハウジング５１０の上面中央部に設置されることができる。ガス供給ノズル５３２の底面には噴射口が形成される。噴射口はハウジング５１０の内部に工程ガスを供給する。ガス供給ライン５３４はガス供給ノズル５３２とガス貯蔵部５３６を連結する。ガス供給ライン５３４はガス貯蔵部５３６に貯蔵された工程ガスをガス供給ノズル５３２に供給する。ガス供給ライン５３４にはバルブ５３８が設置される。バルブ５３８はガス供給ライン５３４を開閉して、ガス供給ライン５３４を通じて供給される工程ガスの流量を調節することができる。
プラズマソースはハウジング５１０内の工程ガスをプラズマ状態に励起させる。本発明の実施形態では、プラズマソースとして容量結合型プラズマ（Ｃａｐａｃｉｔｉｖｅｌｙ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｐｌａｓｍａ、ＣＣＰ）が使用される。但し、これに限定されななく、誘導結合型プラズマ（Ｉｎｄｕｃｔｉｖｅｌｙ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｐｌａｓｍａ、ＩＣＰ）又はマイクロ波プラズマ（Ｍｉｃｒｏｗａｖｅ Ｐｌａｓｍａ）を使用してハウジング５１０内の工程ガスをプラズマ状態に励起させることができる。以下では、本発明の一実施形態によるプラズマソースとして容量結合型プラズマ（ＣＣＰ）が使用される場合を例として説明する。
容量結合型プラズマソースはハウジング５１０の内部に上部電極及び下部電極を含むことができる。上部電極及び下部電極はハウジング５１０の内部で互いに平行に上下に配置されることができる。両電極の中でいずれか１つの電極は高周波電力を印加し、他の電極は接地されることができる。これと異なりに、両電極の全て高周波電力が印加されることができる。両電極が互いに組み合わせて形成される間の空間には電磁気場が形成され、この空間に供給される工程ガスはプラズマ状態に励起されることができる。プラズマを利用して基板処理工程が遂行される。
一例によれば、上部電極は後述するシャワーヘッドユニット５９０で提供され、下部電極は上述した電極板５２２で提供されることができる。上部電極と下部電極に各々高周波電力が印加されることができる。これと異なりに、下部電極には高周波電力が印加され、上部電極は接地されることができる。これによって、上部電極と下部電極との間に電磁気場が発生される。発生された電磁気場はハウジング５１０の内部に提供された工程ガスをプラズマ状態に励起させる。
排気バッフル５５０は処理空間で流動するプラズマを領域別に均一に排気させる。排気バッフル５５０は処理空間に位置する。排気バッフル５５０はハウジング５１０と支持ユニット５２０との間に位置する。一例として、排気バッフル５５０は処理空間でハウジング５１０の内側壁と支持ユニット５２０の外側面との間に位置することができる。排気バッフル５５０は排気ホールの上部に位置して処理空間に対する排気がより均一に行われるようにする。
排気バッフル５５０は上部から見る時、大体にリング形状を有することができる。排気バッフル５５０には少なくとも１つ以上のホールが形成される。一例として、排気バッフル５５０には複数のホールが形成されることができる。バッフル５５０に形成されたホールはバッフル５５０の上端から下端まで延長されて貫通することができる。バッフル５５０に形成されたホールはバッフル５５０の円周方向に沿って互いに離隔されるように配列されることができる。
排気ライン５６０は処理空間の雰囲気を排気することができる。排気ライン５６０は処理空間に供給された工程ガス、又は工程副産物等をハウジング５１０の外部に排気することができる。処理空間に供給された工程ガス、又は工程副産物等は排気ライン５６０を通じて処理空間から強制排気されることができる。排気ライン５６０はハウジング５１０の底面に形成された排気ホールと連結される。排気ライン５６０には開閉バルブ（図示せず）、そして減圧部材５６２が設置されることができる。開閉バルブ（図示せず）は排気方向を基準に、減圧部材５６２より排気ライン５６０の上流に位置することができる。減圧部材５６２は処理空間に陰圧を提供することができる。減圧部材５６２は公知された陰圧を提供する様々な装置で提供されることができる。
図３は図２の圧力調節ユニットを上部から見た形状を概略的に示す図面である。図２と図３を参照すれば、圧力調節ユニット５７０は排気ライン５６０から排気される排気圧を調節する。圧力調節ユニット５７０は排気ライン５６０の上端に位置する排気ホールを開閉して排気ライン５６０から排気される排気圧を調節することができる。例えば、圧力調節ユニット５７０は排気ライン５６０の上端と後述する開閉部材５７２、５７３の下端との間の相対的高さを変更して排気圧を調節することができる。
圧力調節ユニット５７０はハウジング５１０の内部に配置されることができる。一例として、圧力調節ユニット５７０は支持ユニット５２０と排気ライン５６０との間に位置することができる。本発明の一例によれば、圧力調節ユニット５７０は支持ユニット５２０の下端に固定設置されることができる。例えば、後述する昇降部材５７５、５７６、５７７のボディー５７５は下部ボディー５２４の下面に固定設置されることができる。
圧力調節ユニット５７０は開閉部材５７２、５７３、昇降部材５７５、５７６、５７７、そして弾性部材５７８を含むことができる。開閉部材５７２、５７３は排気ライン５６０を開閉することができる。開閉部材５７２、５７３はベースプレート５７２と栓部材５７３を含むことができる。
ベースプレート５７２は上部から見る時、大体に円形に提供されることができる。ベースプレート５７２は大体に円板形状に形成されることができる。ベースプレート５７２は上部から見る時、排気ライン５６０を覆うことができる。後述する昇降部材５７５、５７６、５７７によってベースプレート５７２が排気ライン５６０を完全閉鎖する閉鎖位置に位置する場合、ベースプレート５７２の下面はハウジング５１０の底面と面接することができる。ベースプレート５７２は昇降部材５７５、５７６、５７７と連結されることができる。ベースプレート５７２は昇降部材５７５、５７６、５７７によって支持ユニット５２０の下端と排気ライン５６０の上端との間の空間で上下方向移動することができる。例えば、ベースプレート５７２の上面には後述する昇降ロード５７６が設置され、昇降ロード５７６によって上下方向に移動することができる。
栓部材５７３はベースプレート５７２下端から下方向に延長されるように形成される。栓部材５７３は円筒形状に形成されることができる。栓部材５７３の直径は排気ライン５６０の直径より小さいことができる。選択的に、栓部材５７３の直径は排気ライン５６０の直径と同一であり得る。栓部材５７３の高さは支持ユニット５２０の下端からハウジング５１０の底面までの高さより小さいことができる。例えば、ベースプレート５７２の上端から栓部材５７３の下端までの垂直方向高さは支持ユニット５２０の下端からハウジング５１０の底面までの垂直高さより小さいことができる。ベースプレート５７２と栓部材５７３は一体に形成されることができる。
昇降部材５７５、５７６、５７７は開閉部材５７２、５７３を上下方向に移動させる。一例として、昇降部材５７５、５７６、５７７はアクチュエータであり得る。昇降部材５７５、５７６、５７７はボディー５７５、昇降ロード５７６、そして流体供給部５７７を含むことができる。
ボディー５７５は流体が貯蔵される内部空間を有する。ボディー５７５の内部空間には流体が貯蔵されることができる。ボディー５７５の内部空間には後述する流体供給部５７７で供給される流体が貯蔵されることができる。ボディー５７５は円筒形状に形成されることができる。ボディー５７５は支持ユニット５２０の下端に固定設置されることができる。一例として、ボディー５７５は下部ボディー５２４の中央に設置されることができる。ボディー５７５の上面には流体供給部５７７の流体供給ライン５７７ｂが連結される供給ポート（図示せず）が形成されることができる。
昇降ロード５７６はボディー５７５の内部空間に配置される。昇降ロード５７６はピストンであり得る。昇降ロード５７６の長さ方向は大体にベースプレート５７２の上面と垂直に提供されることができる。昇降ロード５７６は内部空間で上下移動することができる。昇降ロード５７６の下端は開閉部材５７２、５７３と結合することができる。一例として、昇降ロード５７６の下端は開閉部材５７２、５７３の上端の中央に結合することができる。昇降ロード５７６は内部空間に供給される流体の量に応じて上下移動することによって、開閉部材５７２、５７３を昇降させることができる。
流体供給部５７７はボディー５７５の内部空間に流体を供給することができる。流体供給部５７７は流体貯蔵部５７７ａ、流体供給ライン５７７ｂ、そして昇降バルブ５７７ｃを含むことができる。流体貯蔵部５７７ａは流体を貯蔵することができる。本発明の一実施形態による流体は多様な種類の液体又は気体が使用されることができる。例えば、流体貯蔵部５７７ａに貯蔵された流体はＣＤＡ（Ｃｏｍｐｒｅｓｓｅｄ Ｄｒｙ Ａｉｒ、圧縮乾燥空気）であり得る。
流体供給ライン５７７ｂは流体貯蔵部５７７ａとボディー５７５の内部空間を連結する。一例として、流体供給ライン５７７ｂは流体貯蔵部５７７ａとボディー５７５の上端に形成された供給ポート（図示せず）を連結することができる。流体供給ライン５７７ｂを通じて流体貯蔵部５７７ａからボディー５７５の内部空間に流体が流動することができる。流体供給ライン５７７ｂは連結部材５２４ａの内部空間を通じてハウジング５１０の外部に延長される。
昇降バルブ５７７ｃは流体供給ライン５７７ｂに設置されることができる。昇降バルブ５７７ｃは流体供給ライン５７７ｂを開閉する開閉バルブで提供されることができる。但し、これに限定されることではなく、昇降バルブ５７７ｃは流量調節バルブで提供されてもよい。昇降バルブ５７７ｃが流体供給ライン５７７ｂを開放すれば、ボディー５７５の内部空間に流体が供給される。内部空間に供給された流体が昇降ロード５７６を下方向に下降させ、したがって開閉部材５７２、５７３は下降する。昇降バルブ５７７ｃが流体供給ライン５７７ｂを閉鎖すれば、ボディー５７５の内部空間に流体の供給が遮断される。内部空間に流体の供給を中断することによって、後述する弾性部材５７８の弾性力によって昇降ロード５７６が上方向に移動し、したがって開閉部材５７２、５７３は上昇する。
弾性部材５７８は昇降部材５７５、５７６、５７７に復元力を提供する。一実施形態において、弾性部材５７８はボディー５７５の内部空間に流体の供給量が減少するか、或いは流体の供給を中断する時、昇降ロード５７６が上方向に移動するように昇降部材５７５、５７６、５７７に復元力を提供することができる。一例として、弾性部材５７８はベローズで提供されることができる。弾性部材５７８は複数の薄い金属板が連結されて提供されることができる。弾性部材５７８は昇降部材５７５、５７６、５７７による開閉部材５７２、５７３の昇下降に応じて膨張及び収縮することができる。
弾性部材５７８は支持ユニット５２０と開閉部材５７２、５７３との間に配置されることができる。一例として、弾性部材５７８の一端は支持ユニット５２０の下端に設置されることができる。また、弾性部材５７８の他端はベースプレート５７２の上端に設置されることができる。したがって、弾性部材５７８は支持ユニット５２０と開閉部材５７２、５７３を互いに連結することができる。
弾性部材５７８は少なくとも１つ以上に提供されることができる。一例として、弾性部材５７８は複数が提供されることができる。複数の弾性部材５７８はベースプレート５７２の中心軸を基準に、等間隔に配置されることができる。例えば、図３のように、弾性部材５７８は３つが提供されることができ、複数の弾性部材５７８は互いに同一直径を有し、ベースプレート５７２の中心軸を基準に１２０°間隔に配置されることができる。但し、これに限定されることではなく、弾性部材５７８の配置及び間隔は必要によって多様に変形されることができる。複数の弾性部材５７８が等間隔に配置されることによって、支持ユニット５２０と開閉部材５７２、５７３を互いに安定的に連結することができる。したがって、開閉部材５７２、５７３が上下移動する時、水平を安定的に維持することができる。
シャワーヘッドユニット５９０はシャワーヘッド５９２、ガス噴射板５９４、そして支持部５９６を含むことができる。シャワーヘッド５９２はハウジング５１０の上面から下部に一定距離離隔されて位置することができる。ガス噴射板５９４とハウジング５１０の上面との間に一定の空間が形成されることができる。シャワーヘッド５９２は厚さが一定の板形状に提供されることができる。シャワーヘッド５９２の底面はプラズマによるアーク（ａｒｃ）発生を防止するためにその表面が陽極化処理されることができる。シャワーヘッド５９２の断面は支持ユニット５２０と同一な形状と断面積を有するように提供されることができる。シャワーヘッド５９２は複数の貫通ホール５９３を含む。貫通ホール５９３はシャワーヘッド５９２の上面と下面を垂直方向に貫通する。シャワーヘッド５９２は金属材質を含むことができる。シャワーヘッド５９２は第４電源５９２ａと電気的に連結されることができる。第４電源５９２ａは高周波電源で提供されることができる。これと異なりに、シャワーヘッド５９２は電気的に接地されることができる。一例として、シャワーヘッド５９２は上部電極として機能することができる。
ガス噴射板５９４はシャワーヘッド５９２の上面に位置することができる。ガス噴射板５９４はハウジング５１０の上面で一定距離離隔されて位置することができる。ガス噴射板５９４は厚さが一定の板形状に提供されることができる。ガス噴射板５９４には噴射ホール５９５が提供される。噴射ホール５９５はガス噴射板５９４の上面と下面を垂直方向に貫通する。噴射ホール５９５はシャワーヘッド５９２の貫通ホール５９３と対向されるように位置する。ガス噴射板５９４は金属材質を含むことができる。
支持部５９６はシャワーヘッド５９２とガス噴射板５９４の側部を支持する。支持部５９６の上端はハウジング５１０の上面と連結され、下端はシャワーヘッド５９２とガス噴射板５９４の側部と連結される。支持部５９６は非金属材質を含むことができる。
上述した本発明の一実施形態によれば、上部から見る時、排気ライン５６０を覆うベースプレート５７２と排気ライン５６０の直径より小さいか、或いは同一直径に提供されてベースプレート５７２の下端に延長されて排気ライン５６０の内部に引入される栓部材５７３を含む開閉部材５７２、５７３がポペット（Ｐｏｐｐｅｔ）形式で構成される。したがって、ベースプレート５７２によって排気ライン５６０を完全閉鎖することができ、栓部材５７３によって排気ライン５６０で排気される処理空間の内部圧力を細密に調節することができる。
上述した本発明の実施形態によれば、昇降部材５７５、５７６、５７７が支持ユニット５２０の下端に固定設置され、単一の昇降部材５７５、５７６、５７７が提供されることによって、基板処理装置１の構造的複雑性を解消することができる。
また、本発明の一実施形態によれば、弾性部材５７８は開閉部材５７２、５７３が上下移動する場合にも支持ユニット５２０と開閉部材５７２、５７３を互いに連結することによって、安定的に開閉部材５７２、５７３の水平位置を維持するようにする。開閉部材５７２、５７３の安定性を確保することができる。したがって、排気ライン５６０を通じて排気される処理空間の内部圧力を精密に調節することができる。また、昇降部材５７５、５７６、５７７に流体が供給されないか、又は昇降部材５７５、５７６、５７７に流体の供給量が減少する場合に、弾性部材５７８の弾性力によって開閉部材５７２、５７３が上昇することができる。
以下では説明する工程チャンバー５０に対する説明の中で追加的に説明する場合をを除く、図２乃至図３を参照して前述した工程チャンバー５０に対する説明と類似に提供されることと、重複される内容に対しては説明の便宜のために省略する。図４と図５は図２の工程チャンバーに対する他の実施形態を概略的に示す図面である。図４と図５を参照して本発明の他の実施形態による圧力調節ユニット５７０に対して詳細に説明する。
図４を参照すれば、圧力調節ユニット５７０は開閉部材５７２、５７３、昇降部材５７５、５７６、５７７、そして弾性部材５７８を含むことができる。本発明の一実施形態による昇降部材５７５、５７６、５７７は開閉部材５７２、５７３を上下方向に移動させる。一例として、昇降部材５７５、５７６、５７７は昇降ロード５７６と駆動部５７９を含むことができる。昇降ロード５７６は駆動部５７９と結合されて開閉部材５７２、５７３を上下方向に移動させることができる。昇降ロード５７６の一端は駆動部５７９と結合され、昇降ロード５７６の他端はベースプレート５７２と結合されることができる。昇降ロード５７６はベースプレート５７２の上面に対して垂直に形成されることができる。駆動部５７９は昇降ロード５７６と結合してベースプレート５７２を上下方向に昇降させることができる。駆動部５７９はモーターで提供されることができる。例えば、駆動部５７９はＢＬＤＣモーター（Ｂｒｕｓｈｅｄ Ｌｅｓｓ ＤＣモーター）で提供されることができる。
図５を参照すれば、圧力調節ユニット５７０は開閉部材５７２、５７３、昇降部材５７５、５７６、５７７、弾性部材５７８、そして位置センサー５８０を含むことができる。位置センサー５８０は開閉部材５７２、５７３の位置情報を測定する。一例として、位置センサー５８０はレーザーセンサーで提供されることができる。但し、これに限定されることではなく、特定部材の距離情報を測定することができる様々なセンサーで提供されることができる。
位置センサー５８０は支持ユニット５２０の下端に設置されることができる。位置センサー５８０は下部ボディー５２４の下端に設置されることができる。位置センサー５８０は支持ユニット５２０の下端から開閉部材５７２、５７３の上端までの高さ距離を測定することができる。例えば、位置センサー５８０は下部ボディー５２４の下端からベースプレート５７２の上端までの鉛直距離を測定することができる。測定された鉛直距離データは後述する制御器６０に伝送される。制御器６０は鉛直距離データから開閉プレート５７２の現在高さを算出することができる。したがって、開閉プレート５７２の現在位置された高さから排気ライン５６０の上端開口の開放程度を算出することができる。
以下では本発明の一実施形態による基板処理方法に対して詳細に説明する。以下では説明する基板処理方法は上述した工程チャンバー５０が遂行することができる。また、制御器６０は以下では説明する基板処理方法を工程チャンバー５０が遂行できるように工程チャンバー５０が有する構成を制御することができる。例えば、制御器６０は以下では説明する基板処理方法を圧力調節ユニット５７０が有する構成が遂行できるように昇降部材５７８をなす構成の中で少なくともいずれか１つを制御する制御信号を発生させることができる。
図６は本発明の一実施形態による基板処理方法の順序図である。図７は図６の基板搬入段階を概略的に示す図面である。図８と図９は図６の工程段階で工程チャンバーの内部圧力を調節する形状を概略的に示す図面である。図１０は図６の基板搬出段階を概略的に示す図面である。図１１は図６の排気段階を概略的に示す図面である。
図６乃至図１１を参照すれば、本発明の一例による基板処理方法は基板搬入段階（Ｓ１００）、工程段階（Ｓ２００）、基板搬出段階（Ｓ３００）、そして排気段階（Ｓ４００）を含むことができる。
図７を参照すれば、基板搬入段階（Ｓ１００）は工程チャンバー５０の内部の処理空間に基板Ｗが搬入される段階である。基板搬入段階（Ｓ１００）ではゲートバルブ５１４によって工程チャンバー５０の一側壁に形成された搬入口５１２が開放される。基板搬入段階（Ｓ１００）で基板Ｗは第２搬送ロボット３４０によって搬入口５１２を通過して工程チャンバー５０の内部に搬入される。工程チャンバー５０の内部に搬入された基板Ｗは支持ユニット５２０に置かれる。一例として、工程チャンバー５０の内部に搬入された基板Ｗは誘電板５２１の上面に安着されることができる。基板Ｗが支持ユニット５２０に安着されれば、工程段階（Ｓ２００）を遂行する。
図７を参照すれば、工程段階（Ｓ２００）は基板Ｗに対して所定の処理を遂行する段階である。一例として、工程段階（Ｓ２００）では基板Ｗに対してプラズマ処理を遂行することができる。工程段階（Ｓ２００）で処理空間の雰囲気は大体に真空に形成されることができる。但し、これに限定されることではなく、工程段階（Ｓ２００）では基板Ｗの処理条件に応じて処理空間の雰囲気を多様に調節することができる。
工程段階（Ｓ２００）ではゲートバルブ５１４が工程チャンバー５０の一側壁に形成された搬入口５１２を閉鎖して、処理空間を密閉する。工程段階（Ｓ２００）では処理空間の雰囲気を排気することができる。処理空間の雰囲気は排気ライン５６０を通じて排気される。工程段階（Ｓ２００）は処理空間の内部圧力を調節しながら、基板Ｗに対するプラズマ処理を遂行することができる。処理空間の内部圧力は昇降部材５７５、５７６、５７７によって調節される。本発明の一実施形態によれば、昇降部材５７５、５７６、５７７に供給される流体の供給量を調節してベースプレート５７２の下端と排気ライン５６０の上端との間の相対的高さを調節して、排気ライン５６０を通じて排気される処理空間の内部雰囲気を調節することができる。
工程段階（Ｓ２００）では位置センサー５８０によって測定された開閉部材５７２、５７３の現在高さデータに基づいて排気ライン５６０の開放程度を算出することができる。工程チャンバー５０の処理空間の内部圧力は排気ライン５６０の開放程度に基づいて決定されることができる。基板Ｗの処理に要求される工程チャンバー５０の処理空間の内部圧力にしたがって、昇降部材５７５、５７６、５７７を昇下降させる。昇降部材５７５、５７６、５７７が昇下降することによって開閉部材５７２、５７３が昇下降し、排気ライン５６０の開放率が決定される。
一例として、図８のように、工程チャンバー５０の処理空間の内部圧力を減少させる必要がある場合、昇降バルブ５７７ｃを開放し、ボディー５７５の内部空間に供給される流体の供給量を相対的に減少させる。したがって、昇降ロード５７６が弾性部材５７８の弾性力によって上方向に移動して開閉部材５７２、５７３が上昇する。したがって、排気ライン５６０に流動する処理空間の内部雰囲気が相対的に増加し、処理空間の内部圧力は減少する。
一例として、図９のように、工程チャンバー５０の処理空間の内部圧力を上昇させる時には昇降バルブ５７７ｃを開放し、ボディー５７５の内部空間に供給される流体の供給量を相対的に増加させ、したがって昇降ロード５７６が下方向に移動して開閉部材５７２、５７３が下降する。開閉部材５７２、５７３が下降することによって、栓部材５７３が排気ライン５６０で排気空間を提供する内側通路を狭く形成する。したがって、排気ライン５６０に流動する処理空間の内部雰囲気が相対的に減少し、処理空間の内部圧力は上昇する。
図１０を参照すれば、基板搬出段階（Ｓ３００）は工程段階（Ｓ２００）が完了された後、基板Ｗを工程チャンバー５０から搬出する段階である。基板搬出段階（Ｓ３００）ではゲートバルブ５１４によって工程チャンバー５０の一側壁に形成された搬入口５１２を開放する。基板搬出段階（Ｓ３００）で基板Ｗは第２搬送ロボット３４０によって搬入口５１２を通過して工程チャンバー５０の外部に搬出される。
図１１を参照すれば、排気段階（Ｓ４００）は処理空間の雰囲気を排気する。排気段階（Ｓ４００）では工程段階（Ｓ２００）で発生された各種の副産物、パーティクル等を排気ライン５６０を通じて排気する段階である。排気段階（Ｓ４００）では工程チャンバー５０の一側壁に形成された搬入口５１２を閉鎖する。排気段階（Ｓ４００）では昇降バルブ５７７ｃを閉鎖してボディー５７５の内部空間に供給される流体の供給を遮断する。流体の供給が遮断によって、そして弾性部材５７８の復元力によって昇降部材５７５、５７６、５７７は上方向に上昇することができる。したがって、開閉部材５７２、５７３もまた上方向に昇降する。開閉部材５７２、５７３が排気ライン５６０の上端から上方向に離隔されるように上昇することによって、排気ライン５６０は完全開放される。したがって、排気ライン５６０を通じて工程チャンバー５０の処理空間の内部雰囲気が排気され、したがって処理空間で流動する各種の副産物又はパーティクル等が排気ライン５６０を通じて排気される。
上述した本発明の一実施形態によれば、上部から見る時、排気ライン５６０を覆うベースプレート５７２と排気ライン５６０の直径より小さいか、或いは同一直径に提供されてベースプレート５７２の下端に延長されて排気ライン５６０の内部に引入される栓部材５７３を含む開閉部材５７２、５７３がポペット（Ｐｏｐｐｅｔ）形式で構成される。したがって、ベースプレート５７２によって排気ライン５６０を完全閉鎖することができ、栓部材５７３によって排気ライン５６０の排気通路を狭く形成して排気ライン５６０で排気される処理空間の内部圧力を細密に調節することができる。
上述した本発明の実施形態によれば、昇降部材５７５、５７６、５７７が支持ユニット５２０の下端に固定設置され、単一の昇降部材５７５、５７６、５７７が提供されることによって、基板処理装置１の構造的複雑性を解消することができる。
また、本発明の一実施形態によれば、弾性部材５７８は開閉部材５７２、５７３が上下移動する場合にも支持ユニット５２０と開閉部材５７２、５７３を互いに連結することによって、安定的に開閉部材５７２、５７３の水平位置を維持するようにする。開閉部材５７２、５７３の安定性を確保することができる。したがって、排気ライン５６０を通じて排気される処理空間の内部圧力を精密に調節することができる。また、昇降部材５７５、５７６、５７７に流体が供給されないか、又は昇降部材５７５、５７６、５７７に流体の供給量が減少する場合に、弾性部材５７８の弾性力によって開閉部材５７２、５７３が上昇することができる。
以上の詳細な説明は本発明を例示するものである。また、前述した内容は本発明の好ましい実施形態を例として説明することであり、本発明は多様な他の組合、変更、及び環境で使用することができる。即ち、本明細書に開示された発明の概念の範囲、前述した開示内容と均等な範囲、及び／又は当業界の技術又は知識の範囲内で変更又は修正が可能である。前述した実施形態は本発明の技術的思想を具現するための最善の状態を説明することであり、本発明の具体的な適用分野及び用途で要求される様々な変更も可能である。したがって、以上の発明の詳細な説明は開示された実施状態に本発明を制限しようとする意図ではない。添付された請求の範囲は他の実施状態も含むことと解析されなければならない。
１０ ロードポート
４０ ロードロックチャンバー
５０ 工程チャンバー
６０ 制御器
５１０ ハウジング
５２０ 支持ユニット
５３０ ガス供給ユニット
５５０ 排気バッフル
５６０ 排気ライン
５７０ 圧力調節ユニット
５７２、５７３ 開閉部材
５７５、５７６、５７７ 昇降部材
５７８ 弾性部材
５７９ 位置センサー

Claims (20)

  1. 基板を処理する装置において、
    基板を処理する処理空間を提供するハウジングと、
    前記処理空間で基板を支持する支持ユニットと、
    前記処理空間内に供給された工程ガスからプラズマを発生させるプラズマソースと、
    前記ハウジングに連結され、前記処理空間の雰囲気を排気する排気ラインと、
    前記支持ユニットと前記排気ラインとの間に位置し、前記排気ラインから排気される排気圧を調節する圧力調節ユニットと、を含み、
    前記圧力調節ユニットは、
    前記排気ラインを開閉する開閉部材と、
    前記開閉部材を上下方向に移動させる昇降部材と、
    前記昇降部材に復元力を提供する弾性部材と、を含む基板処理装置。
  2. 前記開閉部材は、
    上部から見る時、前記排気ラインを覆うように形成されるベースプレートと、
    前記ベースプレートの下端に延長され、前記排気ラインの直径と同一であるか、或いは小さい直径を有する栓部材と、を含む請求項１に記載の基板処理装置。
  3. 前記弾性部材は、
    前記支持ユニットの下端と前記ベースプレートの上端を連結する請求項２に記載の基板処理装置。
  4. 前記弾性部材は、複数に提供され、
    前記複数の弾性部材は、前記ベースプレートの中心を基準に等間隔に配置される請求項３に記載の基板処理装置。
  5. 前記昇降部材は、
    前記支持ユニットの下端に結合されて内部空間を有し、前記内部空間に流体が貯蔵されるボディーと、
    一端が前記開閉部材に結合され、前記内部空間で流体によって上下移動する昇降ロードと、
    前記内部空間に前記流体を供給する流体供給部と、を含む請求項１に記載の基板処理装置。
  6. 前記装置は、前記昇降部材を制御する制御器をさらに含み、
    前記制御器は、
    前記内部空間に供給される流体の供給量を調節して前記開閉部材と前記排気ラインの上端との間の相対的高さが変更されるように前記昇降部材を制御する請求項５に記載の基板処理装置。
  7. 前記制御器は、
    前記開閉部材が下方向に移動する時、前記内部空間に流体を供給するように前記昇降部材を制御し、
    前記開閉部材が上方向に移動する時、前記内部空間に流体の供給を中断して前記弾性部材が前記昇降部材に復元力を提供するように前記昇降部材を制御する請求項６に記載の基板処理装置。
  8. 前記圧力調節ユニットは、
    前記支持ユニットの下端に設置され、前記支持ユニットの下端から前記開閉部材の上端までの高さを測定して前記開閉部材の位置情報を測定する位置センサーをさらに含み、
    前記制御器は、
    前記位置センサーから測定された前記開閉部材の前記高さに基づいて、前記排気ラインの開放率を算出し、前記開放率に基づいて、前記開閉部材の下端と前記排気ラインの上端との間の相対的高さが変更されるように前記昇降部材を制御する請求項７に記載の基板処理装置。
  9. 前記昇降部材は、
    前記開閉部材の中央に設置される請求項１乃至請求項８のいずれかの一項に記載の基板処理装置。
  10. 基板を処理する装置において、
    基板を処理する処理空間を提供するハウジングと、
    前記処理空間で基板を支持する支持ユニットと、
    前記処理空間に工程ガスを供給するガス供給ユニットと、
    前記工程ガスからプラズマを励起させるプラズマソースと、
    前記ハウジングの下端に連結され、前記処理空間の雰囲気を排気する排気ラインと、
    前記支持ユニットと前記排気ラインとの間に位置し、前記排気ラインから排気される排気圧を調節する圧力調節ユニットと、を含み、
    前記圧力調節ユニットは、
    前記排気ラインを開閉する開閉部材と、
    前記開閉部材を上下方向に移動させる昇降部材と、
    前記昇降部材に復元力を提供する弾性部材と、を含み、
    前記開閉部材は、
    上部から見る時、前記排気ラインを覆うように形成されるベースプレートと、
    前記ベースプレートの下端に延長され、前記排気ラインの直径と同一であるか、或いは小さい直径を有する栓部材と、を含み、
    前記弾性部材は、
    前記支持ユニットの下端と前記ベースプレートの上端を連結する基板処理装置。
  11. 前記弾性部材は、
    複数に提供されて前記ベースプレートの中心を基準に等間隔に配置される請求項１０に記載の基板処理装置。
  12. 前記昇降部材は、
    前記支持ユニットの下端に結合されて内部空間を有し、前記内部空間に流体が貯蔵されるボディーと、
    一端が前記開閉部材に結合され、前記内部空間で流体によって上下移動する昇降ロードと、
    前記内部空間に前記流体を供給する流体供給部と、を含む請求項１１に記載の基板処理装置。
  13. 前記装置は、前記昇降部材を制御する制御器をさらに含み、
    前記圧力調節ユニットは、
    前記支持ユニットの下端に設置され、前記支持ユニットの下端から前記開閉部材の上端までの高さを測定して前記開閉部材の位置情報を測定する位置センサーをさらに含み、
    前記制御器は、
    前記位置センサーから測定された前記開閉部材の前記高さに基づいて、前記排気ラインの開放率を算出し、前記開放率に基づいて、前記開閉部材の下端と前記排気ラインの上端との間の相対的高さが変更されるように前記昇降部材を制御する請求項１２に記載の基板処理装置。
  14. 前記制御器は、
    前記開閉部材が下方向に移動する時、前記内部空間に流体を供給するように前記昇降部材を制御し、
    前記開閉部材が上方向に移動する時、前記内部空間に流体の供給を中断して前記弾性部材が前記昇降部材に復元力を提供するように前記昇降部材を制御する請求項１３に記載の基板処理装置。
  15. 基板を処理する方法において、
    基板を処理空間に搬入し、前記処理空間の雰囲気を排気して前記処理空間の内部圧力を調節し、基板に対してプラズマ処理を遂行する工程段階と、
    前記工程段階が完了され、基板を前記処理空間から搬出する搬出段階と、
    前記処理空間の雰囲気を排気する排気段階と、を含み、
    前記工程段階では、
    前記処理空間の雰囲気が排気される排気ラインの開放率を調節して前記処理空間の内部圧力を調節し、
    前記排気段階では、
    前記排気ラインを閉鎖して前記処理空間の雰囲気を排気する基板処理方法。
  16. 前記処理空間の雰囲気調節は、圧力調節ユニットによって遂行され、
    前記圧力調節ユニットは、
    前記排気ラインの開放率を調節する開閉部材と、
    流体によって前記開閉部材を上下方向に移動させる昇降部材と、
    前記昇降部材に復元力を提供する弾性部材と、を含む請求項１５に記載の基板処理方法。
  17. 前記工程段階では、
    前記昇降部材に供給される流体の供給量を調節して前記開閉部材と前記排気ラインの上端との間の相対的高さを変更させる請求項１６に記載の基板処理方法。
  18. 前記工程段階では、
    前記開閉部材が現在位置された高さを測定し、前記高さ情報に基づいて前記排気ラインの開放率を算出し、前記開放率に基づいて前記開閉部材の下端と前記排気ラインの上端との間の相対的高さを変更させる請求項１６に記載の基板処理方法。
  19. 前記工程段階では、
    前記処理空間の内部圧力を増加させる時、前記昇降部材に流体を供給して前記開閉部材を下方向に移動させ、
    前記処理空間の内部圧力を減少させる時、前記昇降部材に流体の供給量を調節して前記弾性部材が前記昇降部材に復元力を提供して前記開閉部材を上方向に移動させる請求項１６に記載の基板処理方法。
  20. 前記排気段階では、
    前記昇降部材に流体の供給を中断し、前記弾性部材が前記昇降部材に復元力を提供して前記開閉部材を上方向に移動させて前記排気ラインを完全開放する請求項１６に記載の基板処理方法。
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