KR101345605B1 - 승강 장치, 이를 포함하는 기판 처리 장치 및 이를이용하여 기판을 처리하는 방법 - Google Patents

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Abstract

승강 장치는 제1 플레이트들을 지지하는 제1 지지대, 제1 지지대들과 상호 평행하게 이격되어 배치되며, 제1 플레이트들 사이에 위치한 제2 플레이트를 지지하는 제2 지지대, 제1 지지대와 연결되어, 제1 지지대를 승강시키며 내부에 동공을 갖는 제1 구동축, 동공을 관통하며, 제2 지지대와 연결되어 제2 지지대를 승강시키는 제2 구동축 및 제1 및 제2 구동축들과 기계적으로 연결되며, 제1 및 제2 구동축들을 승강시키는 구동 유닛을 포함한다. 따라서, 승강 장치는 개별적으로 또는 독립적으로 제1 및 제2 플레이트들을 승강시킬 수 있다.

Description

승강 장치, 이를 포함하는 기판 처리 장치 및 이를 이용하여 기판을 처리하는 방법{ELEVATING APPARATUS, SYSTEM FOR PROCESSING A SUBSTRATE AND METHOD OF PROCESSING THE SUBSTRATE USING THE SAME}
도 1 은 본 발명의 일 실시예에 따른 승강 장치를 설명하기 위한 단면도이다.
도 2는 도 2에 도시된 제1 및 제2 구동축들을 도시한 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 시스템을 설명하기 위한 단면도이다.
도 4는 도 3의 기판 처리 시스템이 기판을 지지하는 상태를 도시한 평면도이다.
도 5는 도 3의 제1 및 제2 지지대들이 기판을 지지하는 상태를 도시한 단면도이다.
도 6은 도 3의 제1 지지대를 이용하여 기판을 척으로부터 이격시킨 상태를 도시한 단면도이다.
도 7은 도 3의 제2 지지대를 이용하여 기판을 척으로부터 이격시킨 상태를 도시한 단면도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 방법을 설명하기 위한 흐름도 이다.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
100 : 승강 장치 101 : 제1 플레이트
103 : 제2 플레이트 111 : 제1 지지대
113 : 제2 지지대 121 : 제1 구동축
125 : 동공 126 : 제2 구동축
150 : 구동 유닛 151, 291 : 제1 플랜지
153, 293 : 제2 플랜지 155, 295 : 간격 조절 부재
본 발명은 승강 장치, 이를 포함하는 기판 처리 시스템 및 이를 이용하는 기판 처리 방법에 관한 것으로써, 보다 상세하게는 복수의 기판들을 하나의 챔버 내로 로딩하거나 언로딩하는 승강 장치, 이를 포함하는 기판 처리 시스템 및 이를 이용하는 기판 처리 방법에 관한 것이다.
일반적으로 반도체 기판을 처리하는 기판 처리 장치는 공정 처리 능력을 향상시키기 위하여 내부에 반도체 기판을 복수로 로딩하여 복수의 기판을 동시에 처리하는 배치식 기판 처리 장치 및 한 장의 반도체 기판을 챔버 내부로 로딩하여 한 장마다 기판을 처리하는 매엽식 기판 처리 장치로 구분된다. 특히, 고온 상태에 기판을 처리하는 고온 공정에 있어서, 챔버 내의 공정 온도를 상승시키고 하강시키는 데 필요한 시간이 많은 시간이 요구된다. 따라서, 상기 고온 공정에서는 배치식 기판 처리 장치가 일반적으로 이용된다.
하지만, 반도체 소자의 제조에서 반도체 기판 상에 박막을 적층할 때 반도체 기판의 이면에도 불필요하게 상기 박막이 적층되는 상황이 빈번하게 발생한다. 여기서, 상기 반도체 기판의 가장자리 부분이나 이면에 적층된 박막은 이물질로써 상기 반도체 기판 상에 박막을 적층한 후, 상기 박막을 패터닝하기 위한 식각 공정에서 오염원으로 작용한다.
한편, 배치식 기판 처리 장치는 반도체 기판들을 동시에 처리하기 위하여 기판이 수직으로 적층된 보트를 내로 인입하여 공정 튜브 내에 배치식 기판 처리 장치에 있어서, 플라즈마를 기판들 사이에 균일하게 형성하기 어려운 문제가 있다. 또한, 상기 기판을 수용하는 보트를 대기압 상태의 챔버와 진공 상태를 유지하는 챔버 사이에 이동시키는 데 많은 시간이 소요되어 공정 시간이 길어지는 문제가 발생하는 문제가 있다.
본 발명의 일 목적은 플라즈마를 이용하여 복수의 기판들을 동시에 처리할 수 있는 기판 처리 시스템에 사용될 수 있는 승강 장치를 제공하는 데 있다.
본 발며의 다른 목적은 상기 승강 장치를 이용하여 플라즈마로 복수의 기판들을 동시에 처리할 수 있는 기판 처리 시스템을 제공하는 데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 상기 기판 처리 시스템을 이용하여 복수의 기판을 동시에 처리하는 기판 처리 방법을 제공하는 데 있다.
상기 일 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 승강 장치는 제1 플레이트들을 지지하는 제1 지지대, 상기 제1 지지대들과 상호 평행하게 이격되어 배치되며, 상기 제1 플레이트들 사이에 위치한 제2 플레이트를 지지하는 제2 지지대, 상기 제1 지지대와 연결되어 상기 제1 지지대를 승강시키며 내부에 동공을 갖는 제1 구동축, 상기 동공을 관통하며 상기 제2 지지대와 연결되어 상기 제2 지지대를 승강시키는 제2 구동축 및 상기 제1 및 제2 구동축들과 기계적으로 연결되며, 상기 제1 및 제2 구동축들을 승강시키는 구동 유닛을 포함한다.
상기 다른 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 시스템은 공정 챔버, 상기 공정 챔버 내부에 상호 평행하게 배치되며 복수의 기판들의 이면들과 각각 접촉하여 상기 기판들을 각각 지지하며 복수의 관통홀들이 각각 형성된 복수의 척들, 상기 복수의 관통홀들을 각각 관통하며 상기 척들에 의하여 지지되는 상기 기판들의 각각을 상하로 이동키는 복수의 서포터들, 상기 척들의 주변부와 접촉하여 상기 척들을 승강시키는 제1 지지대, 상기 복수의 척들의 사이에 배치되며, 상기 복수의 서포터들의 단부를 지지하는 플레이트, 상기 제1 지지대와 평행하고, 상기 플레이트의 주변부와 접촉하여 상기 플레이트를 승강시키는 제2 지지대, 상기 제1 지지대와 연결되어, 상기 제1 지지대를 승강시키며 내부에 동공을 갖는 제1 구동축, 상기 동공의 내부에 배치되며, 상기 제2 지지대와 연결되어 상기 제2 지지대를 승강시키는 제2 구동축 및 상기 제1 및 제2 구동축들과 기계적으로 연결되며, 상기 제1 및 제2 구동축들을 승강시키는 구동 유닛을 포함한다.
상기 또 다른 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 방법에 있어서, 공정 챔버 내부에 상호 평행하게 배치되며 복수의 관통홀들이 각각 형성된 복수의 척들의 상면에 상기 기판들을 각각 로딩한 후, 상기 기판들의 상부에 공정 가스를 이용하여 상기 기판들을 처리한다. 상기 복수의 관통홀을 관통하여 상기 기판들의 이면과 접촉하는 서포터들을 이용하여 상기 기판들을 상기 척들로부터 이격시킨 후, 상기 척들로부터 이격된 상기 기판들을 언로딩한다.
상술한 본 발명의 승강 장치, 기판 처리 시스템 및 기판 처리 방법에 있어서, 복수의 기판들을 하나의 챔버 내에 동시에 처리하는 동시에 기판들의 이면을 전체적으로 접촉한 상태에서 상기 기판들을 지지하는 척들이 구비된다. 그러므로, 기판 처리 장치는 기판의 이면에 대한 불필요한 박막이 형성되는 것을 억제하는 동시에 복수의 기판을 동시에 처리함으로써, 기판 처리 공정에 소요되는 시간을 단축시킬 수 있고, 그 결과 반도체 소자의 제조에 따른 생산성의 향상을 기대할 수 있다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 그러나, 본 발명은 여기서 설명되어지는 실시예에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 오히려, 여기서 소개되는 실시예는 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록 그리고 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되어지는 것이다. 아울러, 도면들에 있어서, 공정 챔버, 척, 서포터, 공간 분할 부재 등은 그 명확성을 기하기 위하여 다소 과장되어진 것 이다. 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위로부터 이탈되지 않은 채 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 구성요소들 간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 즉 "~사이에"와 "바로 ~사이에" 또는 "~에 이웃하는"과 "~에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지로 해석되어야 한다. 또한, 본 발명의 실시예에서는 반도체 기판을 대상으로 한정하고 있지만, 유리 기판 등에도 본 발명의 실시예를 확장시킬 수도 있다.
승강 장치
도 1 은 본 발명의 일 실시예에 따른 승강 장치를 설명하기 위한 단면도이다. 도 2는 도 2에 도시된 제1 및 제2 구동축들을 도시한 사시도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 승강 장치(100)는 제1 지지대(111), 제2 지지대(113), 제1 구동축(121), 제2 구동축(126) 및 구동 유 닛(150)을 포함한다.
제1 지지대(111)는 제1 플레이트들(101)을 각각 지지한다. 여기서, 제1 플레이트들(101)은 상호 평행하게 수평 상태에서 적층될 수 있다. 예를 들면, 제1 플레이트들(101)은 기판을 지지하는 척들을 포함할 수 있다.
제1 지지대(111)는 복수의 제1 지지 기둥들(미도시), 상기 복수의 제1 지지 기둥들을 상부 및 하부에서 상호 연결하는 제1 상판(미도시) 및 제1 하판(미도시)을 각각 포함한다. 또한, 상기 제1 지지 기둥들의 내측벽에는 제1 플레이트들(101)의 하면을 부분적으로 지지하기 위한 제1 돌출부(미도시) 또는 제1 오목부(미도시)가 형성될 수 있다.
제2 지지대(113)는 제2 플레이트(103)를 지지한다. 여기서, 제2 플레이트(103)는 제1 플레이트들(101)들 사이에 배치되며, 제1 플레이트들(101)과 상호 평행하게 수평 상태에서 적층될 수 있다. 제1 플레이트들(101)이 기판을 지지하는 척들을 포함할 경우, 제2 플레이트(103)는 상기 척들 상에 지지되는 기판들을 처리하는 공정 공간을 분할하는 공간 분할 부재일 수 있다.
제2 지지대(113)는 복수의 제2 지지 기둥들(미도시), 상기 복수의 제2 지지 기둥들을 상부 및 하부에서 각각 연결하는 제2 상판(미도시) 및 제2 하판(미도시)을 각각 포함한다. 또한, 상기 제2 지지 기둥들의 내측벽에는 제2 플레이트(103)의 하면을 부분적으로 지지하기 위한 제2 돌출부(미도시) 또는 제2 오목부(미도시)가 형성될 수 있다.
제1 구동축(121)은 제1 지지대(111)와 연결되며, 제1 지지대(111)를 승강시 킨다. 따라서, 제1 구동축(121)이 제1 지지대(111)를 승강시킴으로써, 제1 지지대(111)에 의하여 지지되는 제1 플레이트들(101)이 상하로 승강된다. 결과적으로 제1 플레이트들(101)이 기판들을 지지할 경우, 제1 플레이트들(101)이 승강함으로써 기판들이 상하로 이동할 수 있다.
제1 구동축(121)의 내부에는 동공(125)이 형성된다. 동공을 통하여 후술하는 제2 구동축(126)이 삽입되어 설치된다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 제1 구동축(121)은 실린더 형상을 가진다. 이 경우, 제1 구동축(121)은 제1 직경을 가진다.
제2 구동축(126)은 제2 지지대(113)와 연결되며, 제2 지지대(113)를 승강시킨다. 따라서, 제2 구동축(126)이 제2 지지대(113)를 승강시킴으로써, 제2 지지대(113)에 의하여 지지되는 제2 플레이트(103)가 상하로 승강된다.
제2 구동축(126)은 제1 구동축(121)에 형성된 동공(125)으로 삽입되어 설치된다. 따라서, 제1 구동축(121) 및 제2 구동축(126)이 상호 기계적으로 연결된다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 제2 구동축(126)은 실린더 형상을 가진다. 이 경우, 제2 구동축(126)은 제1 구동축(121)의 제1 직경보다 작은 제2 직경을 가진다. 또한, 제2 구동축(126)은 제1 구동축(121)보다 긴 높이를 가진다. 따라서, 제2 구동축(126)은 제1 구동축(121)의 동공(125)을 관통한다.
구동 유닛(150)은 제1 및 제2 구동축들(121, 126)과 기계적으로 연결된다. 구동 유닛(150)은 제1 및 제2 구동축들(121, 126)을 상하로 승강시키는 구동력을 제공한다.
구동 유닛(150)은 제1 플랜지(151), 제2 플랜지(153) 및 간격 조절 부재(155)를 포함한다.
제1 플랜지(151)는 제1 구동축(121)의 하단부와 기계적으로 연결된다. 따라서, 제1 플랜지(151)가 상하로 이동할 경우, 제1 구동축(121)과 기계적으로 연결된 제1 지지대(111)가 상하로 이동한다. 제1 플랜지(151)에는 제2 구동축(126)이 관통할 수 있는 관통홀이 형성된다. 따라서, 제2 구동축(126)은 제1 플랜지(151)를 관통하여 돌출된다.
제2 플랜지(153)는 제1 플랜지(151)와 평행하게 이격되고 배치된다. 제2 플랜지(153)는 제2 구동축(126)의 하단부와 기계적으로 연결된다. 따라서, 제2 플랜지(153)가 상하로 이동할 경우, 제2 구동축(126)이 상하로 이동한다.
간격 조절 부재(155)는 제1 및 제2 플랜지들(151, 153)을 상호 기계적으로 연결시킨다. 간격 조절 부재(155)는 제1 및 제2 플랜지들(151, 153) 간의 간격을 일정하게 유지하거나, 제1 및 제2 플랜지들(151, 153) 간의 간격을 감소시킬 수 있다. 따라서 제1 및 제2 플랜지들(151, 153) 간의 간격이 일정하게 유지될 경우, 제2 플랜지(153)가 상하로 이동할 경우, 제1 플랜지(151)도 동시에 상하로 이동할 수 있다. 또한, 간격 조절 부재(155)의 길이가 감소될 경우, 제1 및 제2 플랜지들(151, 153)의 추가적인 구동없이 제1 플랜지(151)와 기계적으로 연결된 제1 지지대(111)를 하방으로 이동시킬 수 있다. 결과적으로 제1 및 제2 플랜지들(151, 153)이 개별적으로 상하 구동할 수 있을 뿐만 아니라, 제1 및 제2 플랜지들(151, 153)이 동시에 상하 구동할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 간격 조절 부재(155)는 에어 실린더를 포함할 수 있다. 상기 에어 실린더는 밀봉된 상태를 유지하는 관(미도시) 및 상기 관 내부에 피스톤(미도시)을 포함한다. 상기 피스톤의 상부에 유입된 압축 공기의 압력에 의하여 상기 피스톤이 상하로 이동할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 승강 장치(100)는 제1 및 제2 플랜지들(151, 153) 사이에 제2 구동축(126)을 감싸는 벨로우즈(159)를 더 포함할 수 있다. 벨로우즈(159)는 노출된 제2 구동축을 외부의 충격 또는 불순물로부터 보호하는 기능을 한다.
기판 처리 시스템
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 시스템을 설명하기 위한 단면도이다. 도 4는 도 3의 기판 처리 시스템이 기판을 지지하는 상태를 도시한 평면도이다. 도 5는 도 3의 제1 및 제2 지지대들이 기판을 지지하는 상태를 도시한 단면도이다. 도 6은 도 3의 제1 지지대를 이용하여 기판을 척으로부터 이격시킨 상태를 도시한 단면도이다. 도 7은 도 3의 제2 지지대를 이용하여 기판을 척으로부터 이격시킨 상태를 도시한 단면도이다.
도 3 내지 도 7을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 시스템(200)은 공정 챔버(201), 복수의 척들(210), 복수의 서포터들(220), 제1 지지대(250), 플레이트(240), 제2 지지대(260), 제1 구동축(270), 제2 구동축(280) 및 구동 유닛(290)을 포함한다.
공정 챔버(201)는 복수의 기판들(W)을 처리하기 위한 공정 공간을 제공한다.
복수의 척들(210)은 공정 챔버(201)의 내부에 상호 평행하게 수직으로 적층되어 상호 이격되도록 배치된다. 복수의 척들(210)은 디스크 형상을 가질 수 있다. 복수의 척들(210)은 복수의 기판들(W)의 이면과 각각 접촉하여 기판 처리 공정이 진행되는 동안 기판들(W)을 지지한다. 따라서, 상기 기판 처리 공정이 진행되는 동안 기판들(W)의 이면은 전체적으로 복수의 척들(210)과 각각 접촉함으로써, 기판의 이면에 대한 예기치 않은 박막 형성이 억제될 수 있다.
복수의 척들(210)에는 각각의 복수의 관통홀(215)이 형성된다. 복수의 관통홀(215)을 통하여 후술하는 복수의 서포터들(220)이 관통한다. 복수의 관통홀(215)은 복수의 서포터들(220)의 개수에 대응되도록 형성된다. 예를 들면, 서포터들(220)이 세 개가 배치될 경우 관통홀(215)도 세 개가 형성된다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 복수의 척들(210)의 내부에는 가열 부재(217)가 형성된다. 가열 부재(217)는, 예를 들면 사행 구조를 갖도록 배치될 수 있다. 가열 부재(217)에는 소정의 전압이 인가되어 열을 발생한다. 따라서, 복수의 척들(210)의 상부에 배치되는 복수의 기판들(W)이 가열되어, 가열 부재(217)는 기판들(W)에 일정한 공정 온도를 유지시킨다.
도시되지 않았지만, 복수의 척들(210)의 내부에는 척들(210)의 온도를 측정하는 열전대(thermocouple)(미도시)가 배치될 수 있다. 또한, 복수의 척들 내부에 척들을 각각 접지시키기 위하여 파워 연결선(미도시)이 배치될 수 있다.
서포터들(220)은 척들(210)의 내부에 형성된 관통홀들(215)을 관통하도록 배 치된다. 서포터들(220)은 척들(210) 마다 두 개 이상이 배치된다. 예를 들면, 서포터들(220)은 세 개가 배치될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 서포터들(220)은 몸체부, 상기 몸체의 일단부에 형성되며 후술하는 플레이트(240)와 접촉하는 접촉부 및 기판(W)의 이면의 일부를 지지하는 지지부를 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 후술하는 플레이트(240)가 상승할 경우 상기 지지부는 기판(W)을 상승시켜, 기판(W)을 척(210)으로부터 이격시킨다. 따라서, 기판(W) 및 척(210) 사이의 이격 공간에 이송 유닛(미도시)이 삽입되어 기판(W)을 이송하게 된다.
본 발명의 다른 실시예에 있어서, 척(210)이 하강할 때 서포터(220)의 지지부가 기판(W)을 지지하면서 기판(W)은 척(210)으로부터 이격된다. 따라서, 기판(W) 및 척(210) 사이의 이격 공간에 이송 유닛(미도시)이 삽입되어 기판을 이송하게 된다.
플레이트(240)는 복수의 척들(110) 사이에 배치된다. 플레이트(240)는, 예를 들면, 디스크 형상을 가질 수 있다. 플레이트(240)는 복수의 기판들(W)을 각각 개별적으로 처리하기 위하여 공정 챔버(201) 내부의 공정 공간을 분할한다. 따라서, 공정 챔버(201) 내부의 공정 공간은 제1 공간 및 제2 공간으로 구분된다.
다시 도 3을 참조하면, 공정 공간은 제1 공간 및 제2 공간으로 두 장의 기판을 동시에 처리하는 구분되도록 도시하였다. 그러나, 공정 공간은 세 개 이상의 공간으로 구분하여 세 장 이상의 기판(W)을 수직으로 적층하여 동시에 기판을 처리할 수 있음은 자명하다.
한편, 플레이트(240)는 서포터(220)의 상기 접촉부와 접촉한다. 따라서, 플레이트(240)가 상하로 이동할 경우, 플레이트(240)와 접촉하는 복수의 서포터들(220)이 상하로 이동한다. 따라서, 서포터들(220)이 상하로 이동할 경우 기판들(W)이 척(210)으로부터 이격되거나 척(210)에 의하여 지지된다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 기판 처리 시스템(200)는 플라즈마 상태의 공정 가스를 이용하여 기판들(W)을 처리할 수 있다. 이 경우, 플레이트(240)는 고주파 파워(radio frequency power)가 인가될 수 있도록 전도성 물질로 형성될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 플레이트(240)는 척(210)보다 큰 직경을 가질 수 있다. 플레이트(240)가 척(210)보다 큰 직경을 가질 경우, 상기 제1 공간에서 기판을 처리할 때 발생하는 이물질이 기판(W) 및 척(210)의 상부로 낙하하여 상기 제2 공간에서 처리되는 기판(W)에 공정 불량이 발생하는 현상이 억제될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 제1 지지대, 제2 지지대, 제1 구동축, 제2 구동축 및 구동 유닛은 도 1 및 도 2를 참조로 전술한 승강 장치를 구성하는 부재와 실질적으로 동일하므로 이에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.
본 발명의 기판 처리 시스템에 따르면, 복수의 기판 상부에 독립적으로 플라즈마 상태로 여기된 공정 가스를 형성함으로써, 플라즈마를 이용한 기판 처리 공정이 가능하다. 또한, 진공 상태에서 진공 로봇과 같은 이송 장치를 이용하여 공정 챔버 내부에 배치된 기판들을 공정 챔버로부터 언로딩할 수 있기 때문에 공정 처리 시간이 감소시킬 수 있다. 또한, 매엽식 기판 처리 장치와 비교할 때 복수의 기판을 동시에 처리함으로서, 기판 처리 시스템은 효율적인 기판 처리 공정을 가능하게 한다. 동시에 기판의 이면은 전체적으로 척과 접촉한 상태에 기판을 처리함으로써, 기판의 이면에 불필요한 이물질이 증착되거나 흡착되는 것이 억제될 수 있다.
도 은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 3 및 도 8을 참조하면, 공정 챔버(201) 내부에 상호 평행하게 배치되며 복수의 관통홀들(215)이 각각 형성된 복수의 척들(210)의 상면에 기판들(W)의 이면과 접촉한 상태로 상기 기판들(W)을 각각 로딩한다.(S10)
이어서, 기판들(W)의 상부에 공정 가스를 이용하여 기판들을 처리한다.(S20) 이때, 공정 가스는 플라즈마 상태로 여기될 수 있다. 또한, 기판들(W)을 처리하기 위한 공정 조건들, 예를 들면, 온도, 압력, 진공도 등이 조절된다.
복수의 관통홀(215)들을 각각 관통하는 서포터(220)를 상부로 리프트시켜, 기판들(W)을 상기 척들(210)로부터 이격시킨다.(S30) 따라서, 척들(210)과 기판들(W) 사이에는 이격 공간이 형성된다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 제1 플랜지(291)가 하강하고, 제1 구동축(270)에 의하여 연결된 제1 지지대(250)가 하강한다. 따라서, 제1 지지대(250)가 지지하는 척들(210)이 하강하여 기판들(W)이 상기 척들(210)로부터 이격된다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 간격 조절 부재(295)의 길이가 감소함에 따 라, 제2 플랜지(293)가 하강한다. 따라서 제2 구동축(280)에 의하여 제2 플랜지(293)와 연결되는 제2 지지대(260)가 하강함으로써, 플레이트(240)가 상승하여 플레이트(240)와 접촉하는 서포트(220)가 상승한다. 따라서, 기판들(W)이 상기 척들(210)로부터 이격된다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 제1 및 제2 플랜지들(291, 293)이 동시에 상승하고, 간격 조절 부재(295)의 길이가 감소됨으로써, 기판들(W)이 상기 척들(210)으로부터 이격될 수 있다.
상기 척들로부터 이격된 상기 기판들을 언로딩한다.(S40) 이때, 척들(110)과 기판들(W) 사이에는 이격 공간 사이에 이송 로봇과 같은 이송 유닛(미도시)이 삽입되어 기판을 척으로부터 언로딩한다.
따라서, 복수의 기판(W)을 하나의 공정 챔버(101) 내에서 동시에 처리하는 기판 처리 공정이 완료된다.
언급한 바와 같이, 기판 처리 장치는 복수의 기판들을 하나의 챔버 내에 동시에 처리하는 동시에 기판들의 이면을 전체적으로 접촉한 상태에서 상기 기판들을 지지하는 척들이 구비된다. 그러므로, 기판 처리 장치는 기판의 이면에 대한 불필요한 박막이 형성되는 것을 억제하는 동시에 복수의 기판을 동시에 처리함으로써, 기판 처리 공정에 소요되는 시간을 단축시킬 수 있고, 그 결과 반도체 소자의 제조에 따른 생산성의 향상을 기대할 수 있다.
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.

Claims (14)

  1. 제1 플레이트들을 지지하는 제1 지지대;
    상기 제1 지지대와 상호 평행하게 이격되어 배치되며, 상기 제1 플레이트들 사이에 위치한 제2 플레이트를 지지하는 제2 지지대;
    상기 제1 지지대와 연결되어, 상기 제1 지지대를 승강시키며 내부에 동공을 갖는 제1 구동축;
    상기 동공을 관통하며, 상기 제2 지지대와 연결되어 상기 제2 지지대를 승강시키는 제2 구동축; 및
    상기 제1 및 제2 구동축들과 기계적으로 연결되며, 상기 제1 및 제2 구동축들을 승강시키는 구동 유닛을 포함하는 승강 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 구동 유닛은,
    상기 제1 구동축의 일 단부와 연결되는 제1 플랜지;
    상기 제1 플랜지와 평행하게 이격되어 배치되고, 상기 제2 구동축의 일 단부와 연결되는 제2 플랜지;
    상기 제2 플랜지를 승강시키는 구동부; 및
    상기 제1 및 제2 플랜지들을 상호 연결시키며, 상기 제1 및 제2 플랜지들의 간격을 조절하는 간격 조절 부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 승강 장치.
  3. 제2항에 있어서, 상기 간격 조절 부재는 에어 실린더를 포함하는 것을 특징으로 하는 승강 장치.
  4. 제2항에 있어서, 상기 제1 및 제2 플랜지들 사이에 상기 제2 구동축을 감싸는 벨로우즈를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 승강 장치.
  5. 공정 챔버;
    상기 공정 챔버 내부에 상호 평행하게 배치되며, 복수의 기판들의 이면들과 각각 접촉하여 상기 기판들을 각각 지지하며, 복수의 관통홀들이 각각 형성된 복수의 척들;
    상기 복수의 관통홀들을 각각 관통하며, 상기 척들에 의하여 지지되는 상기 기판들의 각각을 상하로 이동키는 복수의 서포터들;
    상기 척들의 주변부와 접촉하여 상기 척들을 승강시키는 제1 지지대;
    상기 복수의 척들의 사이에 배치되며, 상기 복수의 서포터들의 단부를 지지하는 플레이트;
    상기 제1 지지대와 평행하고, 상기 플레이트의 주변부와 접촉하여 상기 플레이트를 승강시키는 제2 지지대;
    상기 제1 지지대와 연결되어, 상기 제1 지지대를 승강시키며 내부에 동공을 갖는 제1 구동축;
    상기 동공의 내부에 배치되며, 상기 제2 지지대와 연결되어 상기 제2 지지대 를 승강시키는 제2 구동축; 및
    상기 제1 및 제2 구동축들과 기계적으로 연결되며, 상기 제1 및 제2 구동축들을 승강시키는 구동 유닛을 포함하는 기판 처리 시스템.
  6. 제5항에 있어서, 상기 구동 유닛은,
    상기 제1 구동축의 일 단부와 연결되는 제1 플랜지;
    상기 제1 플랜지와 평행하고, 상기 제2 구동축의 일 단부와 연결되는 제2 플랜지;
    상기 제2 플랜지를 승강시키는 구동부; 및
    상기 제1 및 제2 플랜지들을 상호 연결시키며, 상기 제1 및 제2 플랜지들의 간격을 조절하는 간격 조절 부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 시스템.
  7. 제6항에 있어서, 상기 간격 조절 부재는 에어 실린더를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 시스템.
  8. 제6항에 있어서, 상기 제1 및 제2 플랜지들 사이에 상기 제2 구동축을 감싸는 벨로우즈를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 시스템.
  9. 공정 챔버 내부에 상호 평행하게 배치되며 복수의 관통홀들이 각각 형성된 복수의 척들의 상면에 기판들을 각각 로딩하는 단계;
    상기 기판들의 상부에 공정 가스를 이용하여 상기 기판들을 처리하는 단계;
    상기 복수의 관통홀을 관통하여 상기 기판들의 이면과 접촉하는 서포터들을 이용하여 상기 기판들을 상기 척들로부터 이격시키는 단계; 및
    상기 척들로부터 이격된 상기 기판들을 언로딩하는 단계를 포함하는 기판 처리 방법.
  10. 제9항에 있어서, 상기 기판들을 상기 척들로부터 이격시키는 단계는, 상기 척들의 주변부와 접촉하여 상기 척들을 지지하는 제1 지지대를 하강시킴으로써 수행되는 것을 특징으로 하는 기판 처리 방법.
  11. 제9항에 있어서, 상기 기판들을 상기 척들로부터 이격시키는 단계는, 상기 척들 사이에 배치되어 상기 서포터들의 하단부와 접촉하는 플레이트를 상승시켜 상기 서포터들의 상단부를 상기 척들로부터 이격시킴으로써 수행되는 것을 특징으로 하는 기판 처리 방법.
  12. 제11항에 있어서, 상기 플레이트를 상승시키는 단계는, 상기 플레이트의 주변부와 접촉하여 상기 플레이트를 지지하는 제2 지지대를 상승시킴으로써 수행되는 것을 특징으로 하는 기판 처리 방법.
  13. 제9항에 있어서, 상기 기판들을 상기 척들로부터 이격시키는 단계는,
    상기 척들의 주변부와 접촉하여 상기 척들을 지지하는 제1 지지대를 하강시키는 단계; 및
    상기 척들 사이에 배치되어 상기 서포터들과 접촉하는 플레이트를 상승시키기 위하여 상기 플레이트의 주변부와 접촉하여 상기 플레이트를 지지하는 제2 지지대를 상승시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 방법.
  14. 제13항에 있어서, 상기 제1 지지대 및 상기 제2 지지대는 동시에 및 개별적으로 승강하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 방법.
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