KR100497880B1 - 반도체 처리용 진공 처리 장치 - Google Patents

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KR100497880B1
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Abstract

플라즈마 에칭 장치(10)는 용기 본체(61)와 상측 케이싱(62)을 조합하여 이루어지는 처리 용기(60)를 갖는다. 상측 케이싱(62)을 용기 본체(61)상에 장착된 장착 위치와, 용기 본체(61)로부터 분리된 후퇴 위치 사이에서 이동시키기 위해서 탈착 장치(63)가 배치된다. 탈착 장치(63)는 용기 본체(61)에 대하여 상측 케이싱(62)이 회전, 승강 및 횡방향 이동 가능하도록 상측 케이싱(62)을 지지한다. 후퇴 위치는 동일한 위치에서 상측 케이싱(62)이 회전하더라도, 상측 케이싱(62)이 용기 본체(61)와 간섭하지 않도록 설정된다.

Description

반도체 처리용 진공 처리 장치{VACUUM PROCESSING APPARATUS FOR SEMICONDUCTOR PROCESS}
본 발명은 액정 디스플레이(LCD)용 유리 기판(LCD 기판)이나 반도체 웨이퍼 등의 피처리 기판을 취급 대상으로 하는 반도체 처리용 진공 처리 장치에 관한 것이다. 또한, 여기서 반도체 처리란 반도체 웨이퍼나 LCD 기판 등의 피처리 기판 상에 반도체층, 절연층 및 도전층 등을 소정의 패턴으로 형성함으로써, 해당 피처리 기판상에 반도체 장치나, 반도체 장치에 접속되는 배선, 전극 등을 포함하는 구조물을 제조하기 위해서 실시되는 여러가지 처리를 의미한다.
반도체 웨이퍼나 LCD 기판 등의 피처리 기판에 반도체 처리를 실시하기 위해서, 소위 멀티 챔버형 진공 처리 설비가 사용된다. 이 진공 처리 설비는 감압 분위기하에서 피처리 기판에 에칭, 애싱 및 성막 등의 처리를 실시하는 진공 처리 장치를 다수 구비한다. 보통, 이러한 진공 처리 설비는 기판을 반송하는 기판 반송 기구가 배치된 반송실과, 그 주위에 배치된 복수의 진공 처리 장치를 갖는다. 반송실내의 반송 기구에 의해서 피처리 기판이 각각의 진공 처리 장치의 처리실내로 반입됨과 동시에, 처리가 끝난 기판이 각각의 처리실로부터 반출된다.
각각의 진공 처리 장치의 처리실을 형성하는 처리 용기는 내부를 유지 보수할 수 있도록 개폐 가능하게 구성된다. 도 8은 종래의 처리 용기의 개폐 기구를 도시한 사시도이다. 즉, 용기 본체 또는 하측 케이싱(101)에는 힌지(103)를 거쳐서 상측 케이싱(102)이 회전 가능하게 장착된다. 힌지(103)가 배치된 측면에 인접하는 측면에는 실린더 기구(104)가 장착된다. 실린더 기구(104)가 진출 및 후퇴됨으로써, 상측 케이싱(102)이 힌지(103)를 축으로 회전하여 용기 본체(101)에 대하여 개폐된다.
에칭 처리 등의 가스를 이용하는 처리에서는 상측 케이싱(102)내로 가스를 토출하기 위한 샤워 헤드 등의 중량물이 수용된다. 이 때문에, 도시하는 바와 같이 상측 케이싱(102)의 중심이 상측 케이싱(102)의 회전축인 힌지(103)를 지나서 70° 정도의 각도까지밖에 상측 케이싱(102)을 개방할 수 없다. 이 때문에, 처리 용기[용기 본체(101) 및 상측 케이싱(102)의 양자]내의 유지 보수나 중량물의 장착 및 분리가 곤란하다는 문제점이 있다. 특히, LCD 기판은 최근 점점 대형화의 요구가 높아지고 있고, 그에 따라 처리 장치도 대형화하고 있다. 이 때문에, 처리 용기내의 유지 보수나 중량물의 장착 및 분리 등이 보다 어렵고 또한 보다 위험해진다.
본 발명은 처리 용기내의 유지 보수나 중량물의 장착 및 분리를 용이하게 실행할 수 있는 반도체 처리용 진공 처리 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 제 1 실시예는 반도체 처리용 진공 처리 장치에 있어서,
기밀한 처리실을 형성하며, 용기 본체와 상기 용기 본체상에 탈착 가능하게 배치되는 상측 커버를 구비하는 처리 용기와,
상기 처리실내에서 피처리 기판을 지지하기 위한 지지 부재와,
상기 처리실내에 처리 가스를 공급하기 위한 처리 가스 공급계와,
상기 처리실내를 배기함과 동시에 상기 처리실내를 진공으로 설정하기 위한 배기계와,
상기 용기 본체에 대하여 상기 상측 커버를 탈착하기 위한 탈착 장치로서, 상기 상측 커버를 회전 가능하게 지지하는 회전 기구와, 상기 회전 기구 및 상기 상측 커버를 승강 가능하게 지지하는 승강 기구와, 상기 승강 기구, 상기 회전 기구 및 상기 상측 커버를 횡방향으로 이동 가능하도록 지지하는 횡방향 이동 기구를 구비하는 탈착 장치를 포함하며,상기 횡방향 이동 기구는 상기 상측 커버를 상기 회전 기구에 의해서 회전시켰을 때에 상기 용기 본체와 간섭하지 않는 후퇴 위치까지 상기 상측 커버를 횡방향으로 이동 가능하다.
본 발명의 제 2 실시예는 반도체 처리용 진공 처리 장치에 있어서,
기밀한 처리실을 형성하며, 상기 처리실을 형성하는 벽부에서 분할된 하측 케이싱과 상측 케이싱을 탈착 가능하게 조합함으로써 형성되는 처리 용기와,
상기 하측 케이싱과 상기 상측 케이싱 사이에 배치된 밀봉 부재와,
상기 처리실내에서 피처리 기판을 탑재하기 위한 탑재대로서, 상기 하측 케이싱에 장착되는 탑재대와,
상기 처리실내에 처리 가스를 공급하기 위한 처리 가스 공급계로서, 상기 처리실내에 배치된 다수의 가스 토출 구멍을 갖는 샤워 헤드를 구비하고, 상기 샤워 헤드는 상기 상측 케이싱에 장착되는 처리 가스 공급계와,
상기 처리실내를 배기함과 동시에 상기 처리실내를 진공으로 설정하기 위한 배기계와,
상기 하측 케이싱상에 장착된 장착 위치와, 상기 하측 케이싱으로부터 분리된 후퇴 위치 사이에서, 상기 상측 케이싱을 이동시키기 위한 탈착 장치로서, 상기 하측 케이싱에 대하여 회전, 승강 및 횡방향으로 이동이 가능해지도록 상기 상측 케이싱을 지지하고, 또한 상기 후퇴 위치에서, 상기 상측 케이싱이 회전할 때에 상기 하측 케이싱과 간섭하지 않도록 구성되는 탈착 장치를 포함한다.
이하에 본 발명의 실시예에 대하여 도면을 참조하여 설명한다. 또한, 이하의 설명에 있어서, 대략 동일한 기능 및 구성을 갖는 구성요소에 관해서는 동일 부호를 부여하고, 중복 설명은 필요한 경우에만 실행한다.
도 1 및 도 2는 본 발명의 실시예에 관한 진공 처리 장치가 내장된 진공 처리 설비를 도시한 사시도 및 횡단면도이다. 이 진공 처리 설비는 유리제의 LCD 기판을 피처리판으로 하여, 에칭 처리를 하기 위한 다수의 진공 처리 장치를 갖는 멀티 챔버형을 이룬다.
도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 진공 처리 설비(1)는 서로 접속된 반송실(20)과 로드록실(30)을 그 중앙부에 갖는다. 반송실(20)의 주위에는 3개의 에칭 장치(10)가 배치된다. 또한, 반송실(20)과 로드록실(30) 사이, 반송실(20)과 각 에칭 장치(10) 사이 그리고 로드록실(30)과 외측(보통은 클린 룸내)의 대기 분위기 사이의 개구부에는 게이트 밸브(22)가 각각 배치된다. 게이트 밸브(22)에 의해서 각 개구부가 기밀하게 폐쇄됨과 동시에 선택적으로 개방 가능해진다.
로드록실(30)의 외측에는 2개의 카세트 인덱서(41)(indexer)가 배치되고, 그 위에 LCD 기판을 수용하는 카세트(40)가 각각 탑재된다. 카세트(40)의 한쪽에는 미처리의 피처리 기판이 수용되고, 다른쪽에는 처리가 끝난 피처리 기판이 수용된다. 카세트(40)는 승강 기구(42)에 의해서 승강가능해진다. 또한, 카세트는 1개만 설치할 수도 있다. 이 경우에는 동일한 카세트내의 빈 공간에 처리가 끝난 피처리 기판이 복귀된다.
2개의 카세트(40) 사이의 지지대(44)상에 피처리 기판을 반송하기 위한 반송 기구(43)가 배치된다. 반송 기구(43)는 상하 2단으로 배치된 아암(45, 46) 및 이들을 일체적으로 진출 후퇴 및 회전 가능하게 지지하는 베이스(47)를 구비한다. 아암(45, 46)상에는 피처리 기판을 지지하는 4개의 돌기(48)가 형성된다. 돌기(48)는 마찰계수가 높은 합성 고무제인 탄성체로 이루어져 지지하는 피처리 기판이 변위하거나 떨어지는 것을 방지한다.
각각의 에칭 장치(10)는 후술하는 바와 같이, 처리 용기내에 형성된 진공 처리실을 갖는다. 에칭 장치에 대한 상세한 설명은 후술한다.
반송실(20)도 진공 처리실과 같이 소정의 감압 분위기로 유지되는 것이 가능하다. 반송실(20)내에는 도 2에 도시된 바와 같이 반송 기구(50)가 배치된다. 반송 기구(50)에 의해서, 로드록실(30) 및 3개의 에칭 장치(10) 사이에서 피처리 기판이 반송된다.
반송 기구(50)는 베이스(51)상에 신축 가능하게 배치된 제 1 내지 제 3 아암(52, 53, 54)을 갖는다. 제 1 아암(52)의 기단부는 베이스(51)에 회전 가능하게 접속되고, 제 2 아암(53)의 기단부는 제 1 아암(52)의 선단부에 회전 가능하게 접속되고, 제 3 아암(54)의 기단부는 제 2 아암(53)의 선단부에 회전 가능하게 접속된다. 제 3 아암(54)은 피처리 기판을 지지하기 위한 포오크형상의 부재로 형성된다. 제 1 내지 제 3 아암(52, 53, 54)은 베이스(51)에 내장된 구동 기구에 의해서 구동되고, 제 3 아암(54)을 거쳐서 피처리 기판(S)을 반송시키는 것이 가능해진다. 또한, 베이스(51)는 상하 이동 및 회전 가능하게 구성된다.
로드록실(30)도 각 처리실 및 반송실(20)과 마찬가지로 소정의 감압 분위기로 유지될 수 있다. 로드록실(30)내에는 2장의 피처리 기판을 상하로 지지하기 위한 2단의 선반을 갖는 한쌍의 버퍼 랙(buffer rack ; 31)이 배치된다. 로드록실(30)내에는 또한 피처리 기판을 위치 정렬하기 위한 한쌍의 포지셔너(positioner; 32)가 배치된다.
도 3, 도 4 및 도 5는 도 1에 도시된 진공 처리 설비의 에칭 장치를 도시한 종단면도, 측면도 및 사시도이다.
에칭 장치(10)는 피처리 기판인 LCD 기판(S)에 대하여 에칭 처리를 실시하기 위한 기밀한 진공 처리실(11)을 형성하는 처리 용기(60)를 갖는다. 처리 용기(60)는 처리실(11)을 형성하는 벽부에서 분할된 용기 본체, 즉 하측 케이싱(61)과 상측 케이싱, 즉 상측 커버(62)를 탈착 가능하게 조합함으로써 형성된다. 처리실(11)의 기밀성을 보증하기 위해서, 용기 본체(61)와 상측 케이싱(62) 사이에는 밀봉 부재(95)가 배치된다.
처리실(11)의 내부 하방으로는 피처리 기판인 LCD 기판(S)을 탑재하기 위한 서셉터(72), 즉 탑재대가 배치된다. 서셉터(72)는 절연 부재(71)를 거쳐서 용기 본체(61)의 바닥부상에 장착된다. 서셉터(72)에는 피처리 기판(S)의 반송을 어시스트하기 위해서, 공지의 형태로 리프터 핀(도시하지 않음)이 배치된다.
처리실(11)은 용기 본체(61)의 측벽 하부에 접속된 배기관(81)을 거쳐서 배기부(82)에 접속된다. 배기부(82)는 터보 분자 펌프 등의 진공 펌프를 구비하고, 이것으로 처리실(11) 내부를 배기함과 동시에 진공(소정의 감압 분위기)으로 설정할 수 있다.
서셉터(72)의 상방에는 서셉터(72)와 평행하게 대향하여 상부 전극으로서 기능하는 샤워 헤드(74)가 배치된다. 샤워 헤드(74)는 그 주위에 배치된 절연 부재(75)에 나사 고정(도시하지 않음)된다. 절연 부재(75)는 상측 케이싱(62)의 내부에서 돌출하는 플랜지(62a)에 의해 지지되어, 여기에 나사 고정(도시하지 않음)된다.
샤워 헤드(74)에는 배관(76)을 거쳐서 에칭 처리를 위한 처리 가스를 샤워 헤드(74)에 공급하는 처리 가스 공급부(77)가 접속된다. 처리 가스는 샤워 헤드(74)의 하면에 배치된 다수의 가스 토출 구멍(74a)으로부터 피처리 기판(S)을 향해서 토출된다. 또한, 샤워 헤드(74)의 상면 중앙에는 전기 공급 막대(78)가 접속된다. 전기 공급 막대(78)의 상단부에는 정합기(79)가 접속되고, 정합기(79)에는 RF(고주파) 전원(80)이 접속된다.
처리시에는 배기부(82)에 의해서 처리실(11)의 내부 공간이 소정의 감압 상태까지 진공으로 된 후에, RF 전원(80)으로부터 정합기(79) 및 전기 공급 막대(78)를 거쳐서 샤워 헤드(74)에 RF 전력이 인가된다. 이것에 의해서, 피처리 기판(S)의 상방 공간에 처리 가스의 플라즈마가 생성되어, 피처리 기판(S)에 대하여 플라즈마 에칭 처리가 실시된다.
상측 케이싱(62)을 용기 본체(61)상에 장착한 장착 위치와, 용기 본체(61)로부터 분리한 후퇴 위치 사이에서 이동하기 위해서 탈착 장치(63)가 배치된다. 탈착 장치(63)에 의해서, 상측 케이싱(62)은 용기 본체(61)에 대하여 회전, 승강 및 횡방향 이동 가능해진다. 상측 케이싱(62)의 횡방향 이동 범위는 후퇴 위치에서 상측 케이싱(62)을 회전시켰을 때 상측 케이싱(62)이 용기 본체(61)와 간섭하지 않도록 충분히 크게 설정한다.
이 때문에, 탈착 장치(63)는 상측 케이싱(62)을 회전 가능하게 지지하는 한쌍의 기립 프레임(64)(도 3의 좌우 한쌍)을 구비한다. 각각의 기립 프레임(64)은 한쌍의 베이스 프레임(65)(도 3의 좌우 한쌍)의 각각에 대하여, 각각 한쌍의 수직 리니어 가이드(84)(도 4의 좌우 한쌍)를 거쳐서 장착된다. 각각의 베이스 프레임(65)은 수평 방향으로 슬라이드 주행 가능하도록 수평 리니어 가이드(85)상에 장착된다. 다시 말하면, 상측 케이싱(62)은 좌우 한쌍의 기립 프레임(64)에 회전 가능하게 지지되고, 이들 기립 프레임(64)이 좌우 합계 4개의 수직 리니어 가이드(84)를 다리로 하여 수평 리니어 가이드(85)상에 지지된다.
구체적으로, 상측 케이싱(62)이 2개의 대향하는 측벽의 중앙부에 수평 방향의 동일선상에 위치하도록 회전축 샤프트(68)가 배치된다. 회전축 샤프트(68)는 상측 케이싱(62)을 사이에 두도록 배치된 한쌍의 기립 프레임(64)내의 베어링(도시하지 않음)에 장착된다. 한쪽의 기립 프레임(64)상에는 회전축 샤프트(68)에 감속기(도시하지 않음)를 거쳐서 접속된 회전 모터를 포함하는 회전 구동부(70)가 배치된다. 상측 케이싱(62)은 회전 구동부(70)에 의해서 회전축 샤프트(68)를 회전축으로 하여 기립 프레임(64)에 대하여 회전된다.
기립 프레임(64)과 베이스 프레임(65)을 접속하는 각각의 수직 리니어 가이드(84)는 기립 프레임(64)의 외측면상에 고정된 슬라이드 블럭(91)과, 슬라이드 블럭(91)을 안내하기 위해서 베이스 프레임(65)의 상면에 고정된 가이드 부재(92)를 갖는다. 또한, 각각의 베이스 프레임(65)상에는 승강 구동원으로서 기능하는 에어 실린더(83)가 배치되고, 그 피스톤 로드(89)의 선단부는 기립 프레임(64)의 외측면상에 고정된 비임(90)에 접속된다. 상측 케이싱(62)은 2개의 기립 프레임(64)과 함께, 4개의 수직 리니어 가이드(84)로 안내되면서, 좌우 한쌍의 에어 실린더(83)에 의해서 베이스 프레임(65)에 대하여 승강된다.
즉, 에어 실린더(83)에 의해서 상측 케이싱(62)이 용기 본체(61)에 대하여 수직 방향으로 접근 및 이격 가능해진다. 상측 케이싱(62)은 이것이 용기 본체(61)에 대하여 탈착될 때 승강된다. 분리시에 상측 케이싱(62)이 들어 올려지면, 상측 케이싱(62)의 횡방향으로의 슬라이드 동작이 용이해진다. 또한, 이것에 의해서, 용기 본체(61)와 상측 케이싱(62) 사이에 배치된 밀봉 부재(95)의 손상도 방지된다.
베이스 프레임(65)을 지지하는 각 수평 리니어 가이드(85)는 각 베이스 프레임(65)의 하면에 고정된 한쌍의 슬라이드 블럭(66)(도 4의 좌우 한쌍)과, 슬라이드 블럭(66)을 안내하는 가이드 레일(67)을 갖는다. 슬라이드 블럭(66)은 각각 가이드 레일(67)을 통과하도록 하여 슬라이드 가능하게 가이드 레일(67)에 결합한다. 양 수평 리니어 가이드(85)의 가이드 레일(67)은 용기 본체(61)를 사이에 두고 수평 방향으로 평행하게 연장하도록 용기 본체(61)의 측벽상에 장착된다.
또한, 각 베이스 프레임(65)상에는 횡방향 구동원으로서 기능하는 구동 모터(69)가 배치된다. 구동 모터(69)의 샤프트의 선단부는 베이스 프레임(65)을 관통하여 수직 하방으로 돌출되고, 여기에 피니언(87)이 장착된다. 한편, 가이드 레일(67)의 외측면상에는 피니언(87)과 결합하는 랙(88)이 배치된다. 즉, 구동 모터(69)에 의해서 피니언(87)이 회전 구동되면, 피니언(87) 및 랙(88)의 기어 결합을 거쳐서, 슬라이드 블럭(66)이 가이드 레일(67)상을 주행 구동된다. 즉, 상측 케이싱(62)은 2개의 기립 프레임(64) 및 2개의 베이스 프레임(65)과 함께, 좌우 한쌍의 구동 모터(69)에 의해서, 2개의 수평 리니어 가이드(85)에 의해 안내된 상태로 수평 방향으로 슬라이드 가능해진다.
도 5에 도시된 바와 같이, 각 가이드 레일(67)은 용기 본체(61)의 측면에 대향하는 1차 부분(67a)과, 용기 본체(61)를 지나서 또한 수평 방향으로 연장되는 2차 부분(67b)을 갖는다. 2차 부분(67b)은 힌지(도시하지 않음)를 거쳐서 1차 부분(67a)에 접속되고, 따라서 용기 본체(61)의 측면을 향해 접혀질 수 있다. 상측 케이싱(62)을 용기 본체(61)로부터 분리하지 않을 때에는 2차 부분(67b)을 접어 둠으로써, 2차 부분(67b)이 방해가 되지 않게 된다.
1차 부분(67a) 및 2차 부분(67b)을 합한 가이드 레일(67)의 길이는 상측 케이싱(62)을 용기 본체(61)와 간섭하지 않는 위치(후퇴 위치)까지 수평 방향으로 이동할 수 있도록 설정된다. 즉, 상측 케이싱(62)의 후퇴 위치는 후술하는 바와 같이, 동일한 위치에서 회전 구동부(70)에 의해서 상측 케이싱(62)을 회전시켰을 때에 상측 케이싱(62)이 용기 본체(61)에 충돌하지 않도록 배치한다. 이 때문에, 본 실시예에 있어서, 가이드 레일(67)은 적어도 그 슬라이드 이동 방향에서 상측 케이싱(62)의 길이 이상으로 상측 케이싱(62)을 이동할 수 있는 길이를 갖는다.
또한, 실제로는 기립 프레임(64)의 외측에 보호 커버[도 7의 보호 커버(93) 참조]가 배치되어 각 구동계는 보이지 않게 된다. 그러나, 도 3 내지 도 5에서는 편의상, 보호 커버를 생략한다. 또한, 도 5에서는 편의상 랙(88)을 생략한다.
다음에, 이상과 같이 구성된 진공 처리 설비의 처리 동작에 대하여 설명한다. 우선, 반송 기구(43)의 2장의 아암(45, 46)을 진퇴 구동시켜서, 미처리의 피처리 기판을 수용한 한쪽의 카세트(40)(도 1의 좌측의 카세트)로부터 2장의 피처리 기판(S)을 한번에 로드록실(30)로 반입한다.
로드록실(30)내에서 버퍼 랙(31)에 의해서 피처리 기판(S)을 유지하고, 아암(45, 46)이 후퇴된 후에, 로드록실(30)의 대기측 게이트 밸브를 폐쇄시킨다. 그 후, 로드록실(30)내를 배기하여 내부를 소정의 진공도까지 감압한다. 진공 종료후, 포지셔너(32)에 의해서 피처리 기판(S)의 위치를 정렬시킨다.
피처리 기판(S)이 위치 정렬된 후에 반송실(20) 및 로드록실(30) 사이의 게이트 밸브(22)를 열고, 반송 기구(50)의 제 3 아암(54)에 의해서 로드록실(30)내의 한쪽의 피처리 기판(S)을 출력한다. 그리고, 이 피처리 기판(S)을 반송실(20)을 거쳐서, 소정의 에칭 장치(10)의 처리실(11)내로 반입한다. 동일한 조작으로 로드록실(30)내의 다른쪽의 피처리 기판(S)을 별도의 에칭 장치(10)의 처리실(11)내로 반입한다.
각각의 에칭 장치(10)에 있어서, 피처리 기판(S)을 서셉터(72)의 리프터 핀(도시하지 않음)상에서 교환한 후에 제 3 아암(54)을 에칭 장치(10)의 처리실(11)로부터 후퇴시켜 게이트 밸브(22)를 폐쇄시킨다. 이 때에 에칭 장치(10)의 처리실(11) 내부는 용기 본체(61)와 상측 케이싱(62)이 밀봉 부재(95)를 거쳐서 조합됨으로써 기밀성이 보증된다.
에칭 장치(10)의 처리실(11)내에서 상기 리프터 핀(도시하지 않음)이 하강함으로써, 피처리 기판(S)이 서셉터(72)상에 탑재된다. 이 상태에서 처리실(11) 내부를 소정의 압력까지 감압한 후에 에칭 처리 가스를 처리 가스 공급부(77)로부터 샤워 헤드(74)를 거쳐서 피처리 기판(S)을 향해서 토출한다. 또한, 이와 함께, RF 전원(80)으로부터 정합기(79) 및 전기 공급 막대(78)를 거쳐서 샤워 헤드(74)에 RF 전력을 공급한다. 이렇게 해서 피처리 기판(S)상의 공간에 처리 가스의 플라즈마를 형성하여, 피처리 기판(S)에 대하여 플라즈마 에칭 처리를 실시한다.
에칭 처리의 종료후, 게이트 밸브(22)를 개방하고 반송 기구(50)의 제 3 아암(54)에 의해 처리가 끝난 피처리 기판(S)을 처리실(11)로부터 로드록실(30)로 반송한다. 각각의 에칭 장치(10)에 있어서, 처리한 2장의 피처리 기판(S)은 반송 기구(43)의 아암(45, 46)에 의해서 로드록실(30)로부터 처리가 끝난 피처리 기판을 수용하기 위한 카세트(40)(도 1의 우측의 카세트)로 반송한다. 이렇게 해서 한쪽의 카세트(40)에 탑재된 모든 미처리 기판에 대하여 에칭 처리를 실시한다.
상술한 바와 같은 모든 처리를, 예컨대 소정 회수 반복했을 때에는 에칭 장치(10)의 유지 보수를 실행할 필요가 있다. 이 경우, 상술한 탈착 장치(63)에 의해서, 상측 케이싱(62)을 용기 본체(61)상에 장착된 장착 위치로부터 용기 본체(61)상으로부터 분리된 후퇴 위치로 이동시킨다. 그 때의 순서를 도 6a 내지 도 6e를 참조하여 이하에 설명한다. 또한, 도 6a 내지 도 6e에서는 기립 프레임(64)에 커버를 한 상태를 개략적으로 도시한다.
우선, 도 6a에 도시된 처리중인 상태로부터, 도 6b에 도시된 바와 같이, 실린더(83)로 상측 케이싱(62)을 약간 상승시킨다. 또한, 저장되어 있던 가이드 레일(67)의 2차 부분(67b)을 인출하여 1차 부분(67a)의 연장선상에 직선으로 배치한다. 이 상태에서, 구동 모터(69)(도 3 내지 도 5 참조)에 의해서 상측 케이싱(62)을 가이드 레일(67)을 따라 슬라이드시켜, 도 6c에 도시한 바와 같이, 가이드 레일(67) 단부의 후퇴 위치까지 이동시킨다.
도 6c에 도시한 상태에 있어서, 용기 본체(61) 내부는 완전히 개방되기 때문에, 그 내부의 유지 보수를 용이하게 실행할 수 있다. 또한, 도 6c에 도시된 상태로부터 상측 케이싱(62)을 90° 회전시키고, 도 6d에 도시된 상태에서 상측 케이싱(62)을 잠금하면, 상측 케이싱(62) 내부의 간단한 유지 보수를 실행할 수 있다. 또한, 도 6c에 도시된 상태로부터, 상측 케이싱(62)을 180° 회전시키고, 도 6e에 도시된 상태에서 상측 케이싱(62)을 잠금하면, 상측 케이싱(62) 내부에 존재하는 중량물, 예컨대 샤워 헤드(74)의 분리를 리프팅 크레인 등으로 용이하게 실행할 수 있다. 또한, 상측 케이싱(62)을 용기 본체(61)상에 장착된 장착 위치로 되돌릴 때에는 상술한 순서와 반대의 순서로 작업을 실행한다.
이와 같이, 상측 케이싱(62)을 장착 위치와 후퇴 위치 사이에서 이동하기 위한[용기 본체(61)에 대하여 탈착하기 위한] 탈착 장치(63)는 상측 케이싱(62)을 회전 가능하게 지지하는 회전 기구[기립 프레임(64)이나 회전 구동부(70)]와, 상측 케이싱(62)을 승강 가능하게 지지하는 승강 기구[수직 리니어 가이드(84)나 에어 실린더(83)]와, 상측 케이싱(62)을 횡방향으로 이동 가능하게 지지하는 횡방향 이동 기구[수평 리니어 가이드(85)나 구동 모터(69)]를 구비한다. 여기서, 상측 케이싱(62)의 후퇴 위치는 동일한 위치에서 상측 케이싱(62)을 회전시켰을 때에 상측 케이싱(62)이 용기 본체(61)에 충돌하지 않도록 배치된다.
이 구성에 의해서, 상측 케이싱(62)을 들어 올려서 용기 본체(61)로부터 분리하고, 후퇴 위치까지 횡방향 이동시킴과 동시에, 후퇴 위치에 있어서 상측 케이싱(62)을 자유롭게 회전시킬 수 있다. 따라서, 용기 본체(61) 및 상측 케이싱(62)의 양자내의 유지 보수가 용이하게 됨과 동시에, 상측 케이싱(62)을 180° 회전시킴으로써, 상측 케이싱(62)내의 중량물의 장착 및 분리를 용이하게 실행할 수 있다.
상측 케이싱(62)의 회전축 샤프트(68)는 상측 케이싱(62)의 2개의 대향 측벽의 중앙부에 배치되어 있다. 이 때문에, 상측 케이싱(62)의 중심을 적게 편향시킬 수 있어서, 상측 케이싱(62)을 용이하게 180° 회전시키는 것이 가능해진다.
각각의 가이드 레일(67)은 용기 본체(61)의 측면에 대향하는 1차 부분(67a)과, 용기 본체(61)를 지나서 더욱 수평 방향으로 연장되는 접을 수 있는 2차 부분(67b)을 갖는다. 이 때문에, 상측 케이싱(62)을 용기 본체(61)에서 분리하지 않을 때에는 2차 부분(67b)을 접어 둠으로써, 2차 부분(67b)이 방해가 되지 않고, 또한 보통 해당 진공 처리 설비가 차지하는 공간이 감소한다.
또한, 상기 실시예에 있어서, 가이드 레일(67)의 일부는 다른 방식, 예컨대 슬라이드식으로 후퇴 가능하게 해도 무방하다. 또한, 가이드 레일(67)의 일부는 반드시 후퇴 가능하게 하지 않아도 무방하다. 또한, 가이드 레일(67)은 용기 본체(61)의 측벽을 대신해서 도 7에 도시한 바와 같이, 지지 구조물(96)상에 장착할 수 있다. 이 경우, 가이드 레일(67)의 2차 부분(67b)을 지지하는 구조물 부분(96b)을 가이드 레일(67)의 1차 부분(67a)을 지지하는 구조물 부분(96a)에 힌지(도시하지 않음)를 거쳐서 결합시킬 수 있다. 또한, 상측 케이싱(62)의 회전 기구, 승강 기구 및 횡방향 이동 기구는 상기 실시예에 한정되지 않고, 여러가지 기구를 채용할 수 있다.
또한, 상기 실시예에 있어서는 평행 평판형의 플라즈마 처리 장치가 예시되어 있지만, 본 발명은 유도 결합형이나 ECR(Electron Cyclotron Resonance)형 플라즈마 처리 장치에도 적용 가능하다. 또한, 상기 실시예에 있어서는 에칭 장치가 예시되지만, 본 발명은 성막 장치나 애싱 장치 등의 다른 플라즈마 처리 장치나, 플라즈마를 사용하지 않는 가스 처리 장치에도 적용 가능하다. 또한, 본 발명은 처리실을 상하 2개로 분할하여 그 상측 케이싱을 탈착하는 경우뿐만 아니라, 예컨대 유도 결합형 플라즈마 처리 장치의 안테나실을 처리실에 대하여 탈착하는 경우에도 적용할 수 있다. 또한, 피처리 기판으로서 LCD 기판 뿐만 아니라, 반도체 웨이퍼를 처리하는 장치에도 본 발명을 적용할 수 있다.
그 외에 본 발명의 사상의 범주에 있어서, 당업자라면 각종의 변경예 및 수정예를 생각해 낼 수 있느며, 그들 변경예 및 수정예에 관해서도 본 발명의 범위에 속하는 것으로 생각된다.
본 발명은 처리 용기내의 유지 보수나 중량물의 장착 및 분리를 용이하게 실행할 수 있는 반도체 처리용 진공 처리 장치를 달성할 수 있습니다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 진공 처리 장치가 내장된 진공 처리 설비를 도시한 개략적인 사시도,
도 2는 도 1에 도시된 진공 처리 설비의 횡단면도,
도 3은 도 1에 도시된 진공 처리 설비에 있어서의 에칭 장치를 도시한 종단 면도,
도 4는 도 3에 도시된 에칭 장치의 측면도,
도 5는 도 3에 도시한 에칭 장치의 사시도,
도 6a 내지 도 6e는 도 3에 도시된 에칭 장치에 있어서 상측 케이싱을 분리하는 동작을 순서대로 도시한 사시도,
도 7은 본 발명의 변형예에 따른 에칭 장치를 도시한 사시도,
도 8은 종래의 처리 용기의 개폐 기구를 도시한 사시도,
*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*
10 : 에칭 장치 60 : 처리 용기
61 : 용기 본체 또는 하측 케이싱62 : 상측 케이싱 또는 상측 커버
63:탈착 장치 71 : 절연 부재
72 : 서셉터

Claims (17)

  1. 반도체 처리용 진공 처리 장치에 있어서,
    기밀한 처리실을 형성하며, 용기 본체와 상기 용기 본체상에 탈착 가능하게 배치되는 상측 커버를 구비하는 처리 용기와,
    상기 처리실내에서 피처리 기판을 지지하기 위한 지지 부재와,
    상기 처리실내에 처리 가스를 공급하기 위한 처리 가스 공급계와,
    상기 처리실내를 배기함과 동시에 상기 처리실내를 진공으로 설정하기 위한 배기계와,
    상기 용기 본체에 대하여 상기 상측 커버를 탈착하기 위한 탈착 장치로서, 상기 상측 커버를 회전 가능하게 지지하는 회전 기구와, 상기 회전 기구 및 상기 상측 커버를 승강 가능하게 지지하는 승강 기구와, 상기 승강 기구, 상기 회전 기구 및 상기 상측 커버를 횡방향으로 이동 가능하게 지지하는 횡방향 이동 기구를 포함하는 탈착 장치를 포함하며,
    상기 횡방향 이동 기구는 상기 상측 커버를 상기 회전 기구에 의해서 회전시켰을 때에 상기 용기 본체와 간섭하지 않는 후퇴 위치까지 상기 상측 커버를 횡방향으로 이동 가능한
    반도체 처리용 진공 처리 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 회전 기구는 상기 상측 커버의 측벽의 대향 2개소에 장착된 회전축 샤프트를 지지하는 한쌍의 기립 프레임을 포함하는
    반도체 처리용 진공 처리 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 횡방향 이동 기구는 상기 기립 프레임을 상기 횡방향으로 안내하기 위해서, 상기 용기 본체를 사이에 두고 상기 횡방향에 대하여 평행하게 배치된 한쌍의 가이드 레일을 포함하는
    반도체 처리용 진공 처리 장치.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 승강 기구는 상기 기립 프레임을 상하 방향으로 안내하는 기립 가이드와, 상기 기립 가이드를 지지함과 동시에 가이드 레일에 의해서 지지되는 베이스 프레임을 포함하는
    반도체 처리용 진공 처리 장치.
  5. 삭제
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 횡방향 이동 기구는 상기 횡방향에서 상기 상측 커버의 길이 이상으로 상기 상측 커버를 상기 횡방향으로 이동 가능한
    반도체 처리용 진공 처리 장치.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 횡방향 이동 기구는 상기 용기 본체를 사이에 두고 상기 횡방향에 대하여 평행하게 배치된 한쌍의 가이드 레일을 포함하고, 상기 가이드 레일 각각은 상기 용기 본체의 측면에 대향하는 1차 부분과, 상기 용기 본체를 지나서 횡방향으로 연장하는 2차 부분을 포함하고, 상기 2차 부분은 상기 용기 본체의 측면을 향해 접혀질 수 있는
    반도체 처리용 진공 처리 장치.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 횡방향은 수평 방향인
    반도체 처리용 진공 처리 장치.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 용기 본체와 상기 상측 커버는 상기 처리실을 형성하는 벽부에서 접합되고, 상기 용기 본체와 상기 상측 커버 사이에 밀봉 부재가 배치되는
    반도체 처리용 진공 처리 장치.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 지지 부재는 상기 처리실내에서 피처리 기판을 탑재하기 위한 탑재대이며, 상기 탑재대는 상기 용기 본체에 장착되는
    반도체 처리용 진공 처리 장치.
  11. 제 9 항에 있어서,
    상기 처리 가스 공급계는 상기 처리실내에 배치된 다수의 가스 토출 구멍을 갖는 샤워 헤드를 포함하고, 상기 샤워 헤드는 상기 상측 커버에 장착되는
    반도체 처리용 진공 처리 장치.
  12. 반도체 처리용 진공 처리 장치에 있어서,
    기밀한 처리실을 형성하며, 상기 처리실을 형성하는 벽부로부터 분할된 하측 케이싱과 상측 케이싱을 탈착 가능하게 조합함으로써 형성되는 처리 용기와,
    상기 하측 케이싱과 상기 상측 케이싱 사이에 배치된 밀봉 부재와,
    상기 처리실내에서 피처리 기판을 탑재하기 위한 탑재대로서, 상기 하측 케이싱에 장착되는 탑재대와,
    상기 처리실내에 처리 가스를 공급하기 위한 처리 가스 공급계로서, 상기 처리실내에 배치된 다수의 가스 토출 구멍을 가지며, 상기 상측 케이싱에 장착되는 샤워 헤드를 갖는 처리 가스 공급계와,
    상기 처리실내를 배기함과 동시에 상기 처리실내를 진공으로 설정하기 위한 배기계와,
    상기 하측 케이싱상에 장착된 장착 위치와, 상기 하측 케이싱으로부터 분리된 후퇴 위치 사이에서 상기 상측 케이싱을 이동시키기 위한 탈착 장치로서, 상기 하측 케이싱에 대하여 회전, 승강 및 횡방향 이동 가능해지도록 상기 상측 케이싱을 지지하고, 또한 상기 후퇴 위치에서, 상기 상측 케이싱을 회전시켰을 때에, 상기 하측 케이싱과 간섭하지 않도록 구성하는 탈착 장치를 포함하는
    반도체 처리용 진공 처리 장치.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 탈착 장치는 상기 상측 케이싱을 승강시키기 위한 승강 구동원을 포함하는
    반도체 처리용 진공 처리 장치.
  14. 제 12 항에 있어서,
    상기 탈착 장치는 상기 상측 케이싱을 회전시키기 위한 회전 구동원과, 상기 상측 케이싱을 상기 횡방향으로 이동시키기 위한 횡방향 구동원을 포함하는
    반도체 처리용 진공 처리 장치.
  15. 제 13 항에 있어서,
    상기 탈착 장치는 상기 상측 케이싱의 측벽의 대향 2개소에 장착된 회전축 샤프트를 지지하는 한쌍의 기립 프레임을 포함하는
    반도체 처리용 진공 처리 장치.
  16. 제 12 항에 있어서,
    상기 탈착 장치는 상기 상측 케이싱을 상기 횡방향으로 안내하기 위해서, 상기 하측 케이싱을 사이에 두고 상기 횡방향에 대하여 평행하게 배치된 한쌍의 가이드 레일을 포함하는
    반도체 처리용 진공 처리 장치.
  17. 제 16 항에 있어서,
    상기 가이드 레일 각각은 상기 하측 케이싱의 측면에 대향하는 1차 부분과, 상기 하측 케이싱을 넘어서 횡방향으로 연장하는 2차 부분을 포함하고, 상기 2차 부분은 상기 하측 케이싱의 측면을 향해 접혀질 수 있는
    반도체 처리용 진공 처리 장치.
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