KR101724100B1 - 기판 처리 장치 - Google Patents
기판 처리 장치 Download PDFInfo
- Publication number
- KR101724100B1 KR101724100B1 KR1020150050835A KR20150050835A KR101724100B1 KR 101724100 B1 KR101724100 B1 KR 101724100B1 KR 1020150050835 A KR1020150050835 A KR 1020150050835A KR 20150050835 A KR20150050835 A KR 20150050835A KR 101724100 B1 KR101724100 B1 KR 101724100B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- chamber
- chamber lid
- exhaust
- plasma
- chamber body
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
- H01L21/677—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for conveying, e.g. between different workstations
- H01L21/67763—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for conveying, e.g. between different workstations the wafers being stored in a carrier, involving loading and unloading
- H01L21/67772—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for conveying, e.g. between different workstations the wafers being stored in a carrier, involving loading and unloading involving removal of lid, door, cover
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
- H01L21/677—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for conveying, e.g. between different workstations
- H01L21/67739—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for conveying, e.g. between different workstations into and out of processing chamber
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
- H01L21/677—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for conveying, e.g. between different workstations
- H01L21/67739—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for conveying, e.g. between different workstations into and out of processing chamber
- H01L21/67742—Mechanical parts of transfer devices
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
- H01L21/683—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05H—PLASMA TECHNIQUE; PRODUCTION OF ACCELERATED ELECTRICALLY-CHARGED PARTICLES OR OF NEUTRONS; PRODUCTION OR ACCELERATION OF NEUTRAL MOLECULAR OR ATOMIC BEAMS
- H05H1/00—Generating plasma; Handling plasma
- H05H1/24—Generating plasma
- H05H1/46—Generating plasma using applied electromagnetic fields, e.g. high frequency or microwave energy
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Robotics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
- Drying Of Semiconductors (AREA)
- Plasma Technology (AREA)
Abstract
기판 처리 장치가 개시된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 장치는 상부가 개방된 챔버 바디와, 상기 챔버 바디의 개방된 상부를 밀폐하는 챔버 리드를 갖는 공정 챔버; 상기 챔버 바디로부터 상기 챔버 리드를 개폐하기 위한 개폐유닛; 상기 챔버 리드와 연결되고, 공정시 플라즈마를 발생시켜 공정 챔버로 공급하는 플라즈마 생성부; 상기 공정 챔버 내에 기판을 지지하는 서셉터; 및 상기 서셉터와 상기 챔버 리드 사이에 위치되고, 상기 플라즈마 생성부에서 생성된 플라즈마를 상기 서셉터에 놓여지는 기판으로 분사하는 분사홀들을 갖는 배플을 포함하되; 상기 개폐 유닛은 상기 챔버 리드에 고정되는 고정 프레임; 상기 고정 프레임과 연결되는 수직 샤프트; 및 상기 수직 샤프트에 설치되고 상기 수직 샤프트를 수직 방향으로 승강시키는 수직 구동부재와 상기 수직 샤프트를 회동시키는 회동 구동부재를 포함한다.
Description
본 발명은 기판 처리 장치에 관한 것이다.
일반적으로 반도체소자 또는 평판표시장치를 제조하기 위해서는 기판에 특정 물질의 박막을 증착하는 박막증착 공정, 감광성 물질을 사용하여 이들 박막 중 선택된 영역을 노출 또는 은폐시키는 포토리소그라피 공정, 선택된 영역의 박막을 제거하여 목적하는 대로 패터닝하는 식각(etching)공정 등을 거치게 되며, 이들 각 공정은 해당 공정을 위해 최적의 환경으로 설계된 챔버 내부에서 진행된다.
특히 최근에는 단시간에 다량의 기판을 처리하기 위해 기판에 대한 공정이 진행되는 공정챔버와, 기판의 출입을 위한 완충영역인 로드락챔버와, 로드락챔버와 공정챔버 사이에서 기판을 이송 또는 회송하는 이송챔버 등이 일체로 연결된 클러스터형 기판처리장치가 많이 사용되고 있다.
이들 각 챔버들은 공통적으로 내부에 공간이 형성된 챔버몸체와, 챔버몸체의 상단에 리드(lid)를 포함한다. 그리고 챔버몸체와 리드를 분리가능하게 결합함으로써 챔버 내부에 대한 유지관리가 필요한 경우에 챔버를 분해조립할 수 있다.
한편, 리드는 통상 알루미늄 등의 금속재질로 제조되는 데다 매우 무겁기 때문에 챔버몸체로부터 분리해야 하는 경우에는 별도의 개폐장치가 필요하다.
도 1은 종래의 챔버 개폐 구조를 보여주는 도면이다.
도 1을 참조하면, 챔버 몸체(1)와 리드(2)는 경첩 방식의 개폐 장치에 의해 개폐된다. 그리고 리드(2)에는 Quartz 파트(보이지 않음)가 놓여지고 그 다음 배플(Baffle)(3)을 리드(2)에 고정하기 위해 스크류로 체결을 진행한다. 이러한 장착 구조는 Quart 파트가 제대로 정렬되지 않을 뿐만 아니라 배플(3)이 리드(2)에 고정되어 있어서 챔버 몸체(1)보다 접지력이 약하여 아킹(Arcing) 손상을 유발할 수 있다. 또한 본 구조를 450mm 기판에 적용했을 경우에는 배플(1)이나 주요 파트들의 무게가 증가되어 쉽게 체결이 불가능한 단점을 가진다. 또한, 본 구조는 챔버 내부의 주요 파트를 교체 시 항상 위험에 노출되어 있는 단점을 제공한다.
본 발명의 실시예들은 유지보수가 용이한 기판 처리 장치를 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 실시예들은 챔버 내의 균일한 유동공간을 제공할 수 있는 기판 처리 장치를 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 실시예들은 플라즈마 내의 라디컬 손실을 최소화할 수 있는 기판 처리 장치를 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 실시예들은 챔버 리드의 탈부착시 탈착에 필요한 시간을 줄일 수 있는 기판 처리 장치를 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 실시예들은 챔버 내부에서 공정 진행 중 발생되는 아킹을 최소화하기 위한 기판 처리 장치를 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 목적은 여기에 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 상부가 개방된 챔버 바디와, 상기 챔버 바디의 개방된 상부를 밀폐하는 챔버 리드를 갖는 공정 챔버; 상기 챔버 바디로부터 상기 챔버 리드를 개폐하기 위한 개폐유닛; 상기 챔버 리드와 연결되고, 공정시 플라즈마를 발생시켜 공정 챔버로 공급하는 플라즈마 생성부; 상기 공정 챔버 내에 기판을 지지하는 서셉터; 및 상기 서셉터와 상기 챔버 리드 사이에 위치되고, 상기 플라즈마 생성부에서 생성된 플라즈마를 상기 서셉터에 놓여지는 기판으로 분사하는 분사홀들을 갖는 배플을 포함하되; 상기 개폐 유닛은 상기 챔버 리드에 고정되는 고정 프레임; 상기 고정 프레임과 연결되는 수직 샤프트; 및 상기 수직 샤프트에 설치되고 상기 수직 샤프트를 수직 방향으로 승강시키는 수직 구동부재와 상기 수직 샤프트를 회동시키는 회동 구동부재를 포함하는 기판 처리 장치를 제공하고자 한다.
또한, 상기 공정 챔버 내부를 배기하는 배기 모듈을 더 포함하되, 상기 배기 모듈은 상기 챔버 바디의 바닥면에 형성되는 배기구들 각각에 연결되는 서브 배기 라인들; 유동 버퍼 공간을 갖고, 상기 서브 배기 라인들이 연결되는 배기 버퍼탱크; 및 상기 배기 버퍼탱크 저면 중앙에 연결되는 메인 배기 라인을 포함할 수 있다.
또한, 상기 배기구는 입구측(inlet)은 넓고 출구측(outlet)은 좁아지는 깔대기 형상을 가질 수 있다.
또한, 상기 챔버 리드에 설치되고, 상기 플라즈마 생성부에서 생성된 플라즈마를 상기 배플로 안내하기 위해 상기 플라즈마 생성부의 반응기와 연결되는 좁은 제1단부와 넓은 제2단부를 갖는 역깔때기(inverted funnel) 형상의 포커스 어댑터를 더 포함하되; 상기 제1단부은 상기 반응기보다 넓은 직경을 가질 수 있다.
또한, 상기 반응기는 반응관; 상기 반응관의 일단에 형성되고, 상기 챔버 리드와 결합되는 제1 리브; 및 상기 제1 리브 내측에 형성되고 상기 반응관과 일직선상으로 연장되어 형성되는 제2리브를 포함하고, 상기 제1리브와 상기 제2리브 사이에는 상기 제1단부가 끼워지는 공간을 제공할 수 있다.
또한, 상기 포커스 어댑터는 상기 제2단부로부터 수직하게 연장된 측면 단부를 더 포함하고, 상기 챔버 리드는 상기 챔버 리드의 저면에 장착되어 상기 포커스 어댑터의 상기 측면 단부를 지지하는 서포터 블록들을 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 측면 단부는 일측면으로 돌출되어 형성되는 포커스 어댑터 얼라인부를 더 포함하고, 상기 챔버 리드는 내측면에 상기 포커스 어댑터 얼라인부가 위치되는 얼라인 홈을 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 공정 챔버는 상기 챔버 리드와 상기 챔버 바디간의 정렬을 위한 얼라인키를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 얼라인키는 상기 챔버 리드와 접촉되는 상기 챔버 바디의 테두리 일측 및 상기 챔버 바디와 접촉되는 상기 챔버 리드의 테두리 일측에 각각 구비될 수 있다.
또한, 상기 공정 챔버는 상기 챔버 리드와 상기 챔버 바디 간의 국부 접지를 위해 상기 챔버 리드와 접촉되는 상기 챔버 바디의 테두리 상면에 소정 간격 이격되어 설치되는 국부 접지용 가스켓을 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 국부 접지용 가스켓은 Z자형의 단면 형상을 갖고 전기 전도도(Conductivity)를 가지는 재질로 이루어질 수 있다.
또한, 상기 배플은 상기 분사홀들이 형성된 분사판; 및 상기 분사판의 둘레에 위치되며, 상기 공정 챔버에 고정되는 고정판을 포함하되; 상기 고정판은 링 형상으로 제공되고, 체결홀들이 형성되며, 상기 체결홀들을 통해 삽입되는 체결부재를 통해 상기 챔버 바디의 가장자리 상면에 고정될 수 있다.
또한, 상기 배플은 상기 고정판의 상면을 따라 돌출되어 형성되는 링형상의 배플 리브를 더 포함하고, 상기 배플 리브는 상기 포커스 어댑터와 상기 챔버 리드 사이에 형성된 홈에 끼워질 수 있다.
또한, 상기 배플은 상기 분사홀들이 형성된 분사판; 및 상기 분사판의 둘레에 위치되며, 상기 공정 챔버에 고정되는 고정판을 포함하되; 상기 고정판은 링 형상으로 제공되고, 체결홀들이 형성되며, 상기 체결홀들을 통해 삽입되는 체결부재를 통해 상기 챔버 리드의 가장자리 저면에 고정될 수 있다.
또한, 상기 챔버 리드는 가장자리를 따라 나사홀들이 관통되어 형성되고, 상기 체결부재는 상기 나사홀을 통해 상기 고정판의 상기 체결홀들에 체결될 수 있다.
또한, 상기 포커스 어댑터는 상기 제2단부로부터 수직하게 연장된 측면 단부를 더 포함하고, 상기 측면 단부는 상기 제2단부와 인접한 상면으로부터 돌출 형성된 얼라인돌기를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 챔버 리드는 상기 얼라인 돌기가 삽입되는 얼라인 홈을 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 배플은 상기 고정판의 상면에 상기 포커스 어댑터를 지지하도록 링 형상으로 형성된 제1지지홈을 더 포함하며, 상기 측면 단부의 하부 지지단은 상기 제1지지홈에 안착되어 지지될 수 있다.
또한, 상기 제1지지홈은 상기 고정판의 상면으로부터 돌출되어 형성된 2개의 리브 사이에 형성될 수 있다.
또한, 상기 챔버 바디의 내부를 둘러싸도록 제공되는 환형의 라이너 부재를 더 포함하되; 상기 라이너 부재는 상기 챔버 바디의 상면에 고정되는 상부 플랜지; 상기 상부 플랜지로부터 연장되고 상기 챔버 바디의 내측면을 덮는 수직 라이너부; 및 상기 수직 라이너부로부터 수평하게 연장되고 단부는 상기 서셉터의 외측면에 지지되는 수평 라이너부를 포함할 수 있다.
또한, 상기 수평 라이너부는 공정 과정에서 생성된 잔류 가스와 반응 부산물이 배기되는 배기홀들을 가질 수 있다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 상부가 개방된 챔버 바디와, 상기 챔버 바디의 개방된 상부를 밀폐하는 챔버 리드를 갖는 공정 챔버; 상기 챔버 바디로부터 상기 챔버 리드를 개폐하기 위한 개폐유닛; 상기 챔버 리드와 연결되고, 공정시 플라즈마를 발생시켜 공정 챔버로 공급하는 플라즈마 생성부; 상기 챔버 리드에 설치되고, 상기 플라즈마 생성부에서 생성된 플라즈마를 상기 배플로 안내하기 위해 상기 플라즈마 생성부의 반응기와 연결되되 상기 반응기보다 넓은 직경을 갖는 제1단부와 상기 제1단부보다 넓은 제2단부를 갖는 역깔때기(inverted funnel) 형상의 포커스 어댑터; 및 상기 공정 챔버 내부를 배기하는 배기 모듈을 포함하되, 상기 배기 모듈은 상기 챔버 바디의 바닥면에 형성되는 깔대기 형상의 배기구들 각각에 연결되는 서브 배기 라인들; 유동 버퍼 공간을 갖고, 상기 서브 배기 라인들이 연결되는 배기 버퍼탱크; 및 상기 배기 버퍼탱크 저면 중앙에 연결되는 메인 배기 라인을 포함하고, 상기 개폐 유닛은 상기 챔버 리드를 수직방향으로 상승 이동시킨 후 회동시켜 개방하는 기판 처리 장치를 제공하고자 한다.
또한, 상기 포커스 어댑터는 상기 제2단부로부터 수직하게 연장된 측면 단부를 더 포함하고, 상기 챔버 리드는 상기 챔버 리드의 저면에 장착되어 상기 포커스 어댑터의 상기 측면 단부를 지지하는 서포터 블록들을 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 공정 챔버는 상기 챔버 리드와 상기 챔버 바디 간의 국부 접지를 위해 상기 챔버 리드와 접촉되는 상기 챔버 바디의 테두리 상면에 소정 간격 이격되어 설치되는 Z자형의 단면 형상을 갖는 국부 접지용 가스켓을 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 챔버 바디의 내부를 둘러싸도록 제공되는 환형의 라이너 부재를 더 포함하되; 상기 라이너 부재는 상기 챔버 바디의 내측면을 덮는 수직 라이너부; 및 상기 수직 라이너부로부터 수평하게 연장되고 단부는 상기 서셉터의 외측면에 지지되는 수평 라이너부를 포함하며, 상기 수평 라이너부는 공정 과정에서 생성된 잔류 가스와 반응 부산물이 배기되는 배기홀들을 가질 수 있다.
본 발명의 실시예들은 유지보수가 용이하다.
본 발명의 실시예들은 챔버 내의 균일한 유동공간을 제공할 수 있다.
본 발명의 실시예들은 플라즈마 내의 라디컬 손실을 최소화할 수 있다.
본 발명의 실시예들은 본 발명의 실시예들은 챔버 리드의 탈부착시 탈착에 필요한 시간을 줄일 수 있다.
본 발명의 실시예들은 공정 진행 중 발생되는 아킹을 최소화할 수 있다.
도 1은 종래의 챔버 개폐 구조를 보여주는 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 설비를 개략적으로 보여주는 평면 구성도이다.
도 3은 도 2에 도시된 기판 처리 장치의 외관도이다.
도 4 및 도 5는 기판 처리 장치에서 챔버 리드가 챔버 바디로부터 개폐되는 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 도 3에 도시된 기판 처리 장치의 단면도이다.
도 7은 챔버 바디에 설치되는 배플 및 라이너부재를 보여주는 사시도이다.
도 8은 도 6에 표시된 A-A선을 따라 절취한 단면도이다.
도 9는 도 8에 표시된 B-B선을 따라 절취한 단면도이다.
도 10은 반응기와 포커스 어댑터의 결합 구조를 보여주는 요부확대도이다.
도 11은 도 6에 표시된 기판 처리 장치의 요부확대도이다.
도 12는 포커스 어댑터가 장착된 챔버 리드를 저면에서 바라본 도면이다.
도 13은 배플이 장착된 챔버 바디를 평면에서 바라본 도면이다.
도 14는 배플이 제거된 상태의 챔버 바디를 평면에서 바라본 도면이다.
도 15는 제2실시예에 따른 기판 처리 장치를 보여주는 단면도이다.
도 16은 도 15에서 챔버 리드가 분리된 상태를 보여주는 단면도이다.
도 17은 제2실시예에 따른 기판 처리 장치의 요부확대도이다.
도 18a 및 도 18b는 챔버 리드와 라이너부재의 정렬 구조를 보여주는 도면들이다.
도 19는 도 15에 표시된 C-C 방향에서 바라본 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 설비를 개략적으로 보여주는 평면 구성도이다.
도 3은 도 2에 도시된 기판 처리 장치의 외관도이다.
도 4 및 도 5는 기판 처리 장치에서 챔버 리드가 챔버 바디로부터 개폐되는 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 도 3에 도시된 기판 처리 장치의 단면도이다.
도 7은 챔버 바디에 설치되는 배플 및 라이너부재를 보여주는 사시도이다.
도 8은 도 6에 표시된 A-A선을 따라 절취한 단면도이다.
도 9는 도 8에 표시된 B-B선을 따라 절취한 단면도이다.
도 10은 반응기와 포커스 어댑터의 결합 구조를 보여주는 요부확대도이다.
도 11은 도 6에 표시된 기판 처리 장치의 요부확대도이다.
도 12는 포커스 어댑터가 장착된 챔버 리드를 저면에서 바라본 도면이다.
도 13은 배플이 장착된 챔버 바디를 평면에서 바라본 도면이다.
도 14는 배플이 제거된 상태의 챔버 바디를 평면에서 바라본 도면이다.
도 15는 제2실시예에 따른 기판 처리 장치를 보여주는 단면도이다.
도 16은 도 15에서 챔버 리드가 분리된 상태를 보여주는 단면도이다.
도 17은 제2실시예에 따른 기판 처리 장치의 요부확대도이다.
도 18a 및 도 18b는 챔버 리드와 라이너부재의 정렬 구조를 보여주는 도면들이다.
도 19는 도 15에 표시된 C-C 방향에서 바라본 도면이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예를 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전문에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자는 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.
이하, 도면들을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 장치에 대해 상세히 설명하기로 한다.
도 2은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 설비를 개략적으로 보여주는 평면 구성도이다.
기판 처리 설비(1000)는 전방에 설비 전방 단부 모듈(equipment front end module,EFEM)이라고 불리는 인덱스 모듈(1110)이 배치된다. 인덱스 모듈(1110)은 프레임(1112)과, 그 일측벽에 기판들이 적재된 2개의 풉(FOUP;F)(일명 캐리어)이 안착되는 그리고 풉(F)의 덮개를 개폐하는 풉 오프너(FOUP opener)라고 불리는 로드 스테이션(1114)을 포함한다. 풉(F)은 생산을 위한 일반적인 로트(lot)용 캐리어로써, 물류 자동화 시스템 (예를 들어 OHT, AGV, RGV 등)에 의하여 로드 스테이션(1114)에 안착된다.
프레임(1112) 내부에는 로드 스테이션(1114)에 안착된 풉(F) 및 공정처리부(1120) 사이에서 기판을 이송하기 위해 동작할 수 있는 이송로봇(1118)이 제공된다. 이 이송로봇(1118)은 풉(F)과 공정처리부(1120) 사이에서 기판을 이송시킨다. 즉, 이 이송로봇(1118)은 로드 스테이션(1114)에 놓여진 풉(F)으로부터 기판을 1회 동작에 적어도 1장씩 반출하여 로드락 챔버(1122)로 각각 반입시킨다. 인덱스 모듈(1110)에 설치되는 이송로봇(1118)은 통상적으로 반도체 제조 공정에서 사용되는 다양한 로봇들이 사용될 수 있다.
다시 도 1을 참조하면, 공정처리부(1120)는 인덱스 모듈(1110) 후방에 배치된다. 공정처리부(1120)는 2개의 로드락 모듈(loadlock module)(1122), 반송 모듈(transfer module)(1130), 기판 처리 장치들(process appratus)(10) 그리고 기판 반송 장치(substrate transfer apparatus)(1150)를 포함한다.
공정처리부(1120)는 중앙에 다각 형상의 반송 모듈(1130)이 배치되고, 인덱스 모듈(1110)와 반송 챔버(1130) 사이에는 공정이 수행될 기판들 또는 공정을 마친 기판들이 놓여지는 버퍼 스테이지(미도시됨)들을 갖는 로드락 모듈(1122)이 배치된다. 통상적으로 로드락 모듈(1122)은 두 개 이상의 상이한 환경, 예를 들어 대기압 환경과 진공 환경 사이에서 완충 공간 역할을 하며, 공정처리하기 위한 기판(또는 기판 처리 모듈에서 공정처리된 기판)이 일시적으로 대기하게 된다.
또한, 반송 모듈(1130)의 각각의 측면에는 기판에 대해 소정공정을 수행하는 기판 처리 장치(10)가 배치된다. 기판 처리 장치(10)는 공정 챔버를 포함하고, 공정 챔버에는 기판에 대해 공정이 동시에 수행되도록 서셉터가 제공될 수 있다. 서셉터는 기판 출입구를 마주보고 나란히 배치된다.
여기서 기판 처리 장치(10)는 다양한 기판 프로세싱 작동들을 수행하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 기판 처리 장치는 포토 레지스트를 제거하기 위해서 플라즈마를 이용하여 포토 레지스트를 제거하는 애싱(ashing) 챔버일 수 있고, 기판 처리 장치는 절연막을 증착시키도록 구성된 CVD 챔버일 수 있고, 기판 처리 장치는 인터커넥트 구조들을 형성하기 위해 절연막에 애퍼쳐(aperture)들이나 개구들을 에치하도록 구성된 에치 챔버일 수 있고, 기판 처리 장치는 기판을 예열 또는 쿨링하는 챔버일 수 있다.
본 실시 예에서는 플라즈마를 이용하여 사진 공정 후 기판상에 남아 있는 불필요한 감광제를 제거하는 플라즈마 애싱 장치를 예로 들어 설명한다. 그러나 본 발명의 기술적 사상은 이에 한정되지 않으며, 플라즈마를 이용하여 반도체 기판을 처리하는 다른 종류의 장치 또는 공정 가스를 이용하여 반도체 기판을 처리하는 다른 종류의 장치에도 적용될 수 있다.
또한, 본 실시 예에서는 플라즈마를 생성시키기 위한 에너지원으로 마이크로파를 예로 들어 설명하지만, 이외에도 고주파 전원 등 다양한 에너지원이 사용될 수 있다.
도 3은 도 1에 도시된 기판 처리 장치의 외관도이고, 도 4 및 도 5는 기판 처리 장치에서 챔버 리드가 챔버 바디로부터 개폐되는 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 3 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 기판 처리 장치(10)는 플라즈마 생성부에서 생성되는 라디칼을 이용하여 반도체 소자 제조용 기판(이하 기판이라고 함)의 표면을 애싱하기 위한 반도체 제조 장치이다.
기판 처리 장치(10)는, 소정의 밀폐된 분위기를 제공하는 공정 챔버(process chamber, 100)와 플라즈마 생성부(900) 그리고 개폐 유닛(800)을 포함한다.
공정 챔버(100)는 내부에 애싱 공정(ashing process)을 수행하는 프로세스 공간을 제공한다.
공정 챔버(100)는 챔버 바디(110)와 챔버 리드(120)를 포함하며, 챔버 리드(120)는 개폐 유닛(800)에 의해 챔버 바디(110)로부터 개폐된다.
개폐유닛(800)은 챔버 바디(110)로부터 챔버 리드(120)를 개폐하기 위한 구성으로, 일 예에 따르면 개폐 유닛(800)은 고정 프레임(810), 수직 샤프트(820) 그리고 구동부재(830)를 포함한다.
고정 프레임(810)은 챔버 리드(120)에 고정된다. 고정 프레임(810)인 챔버 리드(120)의 상면에 고정 설치되는 수직 프레임(812)과, 수직 프레임(812)들을 연결하는 연결 프레임(814)을 포함할 수 있다.
수직 샤프트(820)는 공정 챔버(100) 일측에 수직하게 설치된다. 수직 샤프트(820)의 상단은 고정 프레임(812)과 연결된다.
구동부재(830)는 수직 샤프트(820)에 설치될 수 있다. 구동부재(830)는 수직 샤프트(820)를 수직 방향으로 승강시키는 수직 구동부재(832)와 수직 샤프트(820)를 회동시키는 회동 구동부재(834)를 포함할 수 있다. 수직 구동부재(832)는 리니어 엑츄에이터와 같은 동력 발생장치가 사용될 수 있고, 회동 구동부재(834)는 모터와 같은 동력 발생장치가 사용될 수 있다.
다음으로 공정 챔버 내부의 부품 교체 및 청소 등의 유지보수를 위한 챔버 리드의 개방 동작을 설명 하기로 한다.
도 3,4에서와 같이, 챔버 리드(120)의 개방 동작은 1단계 들어올림 동작과 2단계 회동 동작으로 이루어질 수 있다.
1단계 들어올림 동작은 수직 구동부재(832)에 의해 챔버 리드(120)가 챔버 바디(110)로부터 수직방향으로 들어 올려진다. 2단계, 챔버 바디(110)로부터 들어올려진 챔버 리드(120)는 회동 구동부재(834)에 의해 수직 샤프트(820)를 중심으로 챔버 바디(110)의 일측으로 회동된다. 이처럼, 챔버 리드(120)는 개폐 부재(800)에 의해 챔버 바디(110)의 상부 일측으로 이동됨으로써 챔버 바디(110) 상부에는 아무런 장애물이 없기 때문에 작업공간이 넓어져서 부품 교체 및 청소 등의 유지보수 작업이 용이해진다.
한편, 공정 챔버(100)는 챔버 리드(120)의 개폐시 챔버 바디(110)와의 정렬을 용이하게 하기 위한 얼라인키(190)를 갖는다. 얼라인키(190)는 챔버 리드(120)와 접촉되는 챔버 바디(110)의 테두리 일측 및 챔버 바디(110)와 접촉되는 챔버 리드(120)의 테두리 일측에 서로 대응되게 구비될 수 있다. 일 예로, 얼라인키(190)는 챔버 바디(110)의 일측에 돌출되어 형성되는 얼라인 핀(192)과, 챔버 리드(120)의 일측에 형성되고 얼라인 핀(192)이 끼워지는 얼라인 홀(194)을 포함할 수 있다.
이처럼, 본 발명의 공정 챔버(100)는 얼라인키(190)에 의해 손쉽게 육안으로 위치 식별이 가능하기 때문에 챔버 리드(120)에 무리하게 힘을 가하거나 그 위치가 틀어져 미스매치(mismatch)되는 경우를 방지할 수 있다.
도 6은 도 3에 도시된 기판 처리 장치의 단면도이고, 도 7은 챔버 바디에 설치되는 배플 및 라이너부재를 보여주는 사시도이다. 이하 도면 및 설명에서 개폐 유닛은 생략하였다.
도 6 및 도 7을 참조하면, 일 예로, 기판 처리 장치는 유도 결합 플라즈마(Inductively Coupled Plasma:ICP) 타입의 장치가 제공될 수 있다. 기판 처리 장치(10)는 공정 처리부(12)와 플라즈마 공급부(14)를 포함한다. 공정 처리부(12)는 기판(W) 처리가 수행되는 공간을 제공하고, 플라즈마 공급부(14)는 기판(W) 처리 공정에 사용되는 플라즈마를 발생시키고, 플라즈마를 다운 스크림(Down Stream) 방식으로 기판(W)으로 공급한다. 이하, 각 구성에 대해 상세하게 설명하도록 한다.
공정 처리부(12)는 공정 챔버(100), 서셉터(200), 배플(300), 포커스 어댑터(400), 라이너 부재(500) 그리고 배기 모듈(140)을 포함한다.
공정 챔버(100)는 공정 처리가 수행되는 공간을 제공한다. 공정 챔버(100)는 챔버 바디(110)와 챔버 리드(120)를 포함한다.
챔버 바디(110)의 측벽에는 기판(W)이 출입하는 개구(미도시)가 형성되며, 개구는 슬릿 도어(slit door)(미도시)와 같은 개폐 부재에 의해 개폐된다. 개폐 부재는 공정 챔버(100) 내에서 기판(W) 처리가 수행되는 동안 개구를 폐쇄하고, 기판(W)이 공정 챔버(100) 내부로 반입될 때와 공정 챔버(100) 외부로 반출될 때 개구를 개방한다.
도 8은 도 6에 표시된 A-A선을 따라 절취한 단면도이고, 도 9는 도 8에 표시된 B-B선을 따라 절취한 단면도이다.
도 8 및 도 9에 도시된 바와 같이, 챔버 바디(110)의 하부벽에는 배기구(118)들이 형성된다. 배기구(118)들은 배기 모듈(140)의 서브 배기 라인(142)과 연결된다. 배기 모듈(140)이 배기하는데 있어 컨덕턴스(conductance)를 원활하게 진행하기 위해 배기구(118)는 입구측(inlet)이 넓고 출구측(outlet)이 좁은 깔대기 형상으로 구성하여 공정 과정에서 발생된 흄(fume)과 반응 부산물이 쉽게 배기될 수 있는 각별한 효과를 갖는다.
배기 모듈(140)은 공정 챔버(100)의 내부 압력을 조절하고, 공정 과정에서 발생된 흄(fume)과 반응 부산물이 공정 챔버(100) 외부로 배출한다. 일 예로, 배기 모듈(140)은 챔버 바디(110)의 바닥면에 형성되는 배기구(118)들 각각에 연결되는 서브 배기 라인(142)들과 유동 버퍼 공간(143)을 갖고, 서브 배기 라인(142)들이 연결되는 배기 버퍼탱크(144) 및 배기 버퍼탱크(144) 저면 중앙에 연결되는 메인 배기 라인(146)을 포함한다. 서브 배기라인(142) 상단과 메인 배기 라인(146) 상단에는 각각 메쉬형태의 거름망(148)이 설치될 수 있다.
한편, 공정 챔버는 챔버 리드와 챔버 바디 간의 국부 접지를 위한 국부 접지용 가스켓을 포함한다. 국부 접지용 가스켓은 챔버 리드와 접촉되는 챔버 바디의 테두리 상면에 소정 간격 이격되어 설치된다. 국부 접지용 가스켓은 Z자형의 단면 형상을 갖고 전기 전도도(Conductivity)를 가지는 재질로 이루어질 수 있다.
챔버 바디와 챔버 리드 사이에 메탈로서 접촉을 시키면 취약한 부분에서 아킹 손상이 발생될 수 있다. 따라서, 대부분의 접촉되는 부분은 에노다이징으로 처리하여 절연을 시키고 일부에만 국부 접지용 가스켓을 삽입하는 방식으로 챔버 바디와 챔버 리드 간의 완벽한 접촉을 유도하여 국부 접지용 가스켓으로 접지가 될 수 있게 구현하였다.
도 11에서 역삼각형이 표시된 접촉면은 절연이 안되게끔 베어(bare) 처리된 면을 의미한다. 베어 처리된 부분은 베플의 고정판 저면이 접촉되는 부분과, 라이너 부재의 상부 플랜지가 접촉되는 부분으로 제한되며, 이 부분만 국한하여 전류가 흐를수 있도록 제공되는 것이다. 베플(300)은 많은 하전입자를 걸래내는 장치이므로 반드시 접지와의 연결이 필요하며, 접지면적을 충분히 제공하는 것으로 아킹 손상을 최소화할 수 있다.
그리고, 라이너 부재는 챔버 내벽의 손상을 입지 않도록 하는 보조 챔버 내벽이라 할 수 있다. 따라서, 라이너 부재는 탈부착이 용이하게 설계되어 있고, 라이너 부재의 장착 역시 대부분은 아노다이징으로 되어 있으나 챔버 바디에 장착시 절연부위만 존재할 경우 쉽게 아킹 손상을 받을 수 있어 상부 플랜지가 접촉되는 부분을 베어 처리하였다.
다시 도 6 및 도 7을 참조하면, 서셉터(200)는 공정 바디(110) 내부에 위치하며, 기판(W)을 지지한다. 서셉터(200)는 정전력에 의해 기판(W)을 고정하는 정전 척(Electro Static Chuck)이 제공될 수 있다. 이와 달리, 서셉터(200)는 진공에 의해 기판(W)을 고정하는 진공 척(Vaccum Chuck)등 다양하게 제공될 수 있다. 서셉터(200)에는 리프트 홀(미도시)들이 형성될 수 있다. 리프트 홀들에는 리프트 핀(미도시)들이 각각 제공될 수 있다. 리프트 핀들은 기판(W)이 서셉터(200)에 로딩/언로딩되는 경우, 리프트 홀들을 따라 승강될 수 있다. 서셉터(200) 내부에는 히터가 제공될 수 있다. 히터는 기판(W)을 가열하여 공정에 적합한 온도로 유지시킨다.
배플(300)은 플라즈마를 여과시킨다. 플라즈마는 자유 라디칼들(free radicals)과 이온들(ions)을 포함한다. 자유 라디칼들은 불충분한 결합(incomplete bonding)을 가지며, 전기적으로 중성을 나타낸다. 자유 라디칼들은 반응성이 매우 크며, 기판(W) 상의 물질과 주로 화학 작용을 통하여 공정을 수행한다. 반면, 이온들은 전하를 띠므로 전위차에 따라 일정한 방향으로 가속된다. 가속된 이온들은 기판(W) 상의 물질과 물리적으로 충돌하여 기판 공정을 수행한다. 때문에, 애싱 공정에서 이온들은 포토레지스트막 뿐만 아니라 기판 패턴들과 충돌할 수 있다. 이온들의 충돌은 기판 패턴을 손상시킬 수 있다. 또한, 이온들의 충돌은 패턴들의 전햐량을 변동수 있다. 패턴들의 전하량 변동은 후속 공정에 영향을 미친다. 이처럼, 이온들이 기판(W)으로 직접 공급될 경우, 이온들은 공정 처리에 영향을 미친다. 배플(3000)은 상술한 이온들로 인한 문제를 해결하기 위하여 접지된다. 배플(300)의 접지는 플라즈마 중 자유 라디칼을 기판(W)으로 이동시키고, 이온들의 이동을 차단한다.
일 예로, 배플(300)은 챔버 바디(111)의 상부벽과 결합한다. 배플(130)은 두께가 얇은 원판 형상을 가지며, 서셉터(200)의 상면과 마주하여 나란하게 배치된다. 배플(300)은 서셉터(200)의 상면과 마주하는 면이 평평하게 제공되고, 그 반대면은 중앙부분이 볼록한 곡면형으로 제공될 수 있다. 배플(300)은 기판(W)에 상응하는 반경을 가질 수 있다.
도 13은 배플이 장착된 챔버 바디를 평면에서 바라본 도면이다.
도 6, 도 7 그리고 13을 참조하면, 배플(300)은 분사판(310)과 고정판(320)을 포함한다. 분사판(310)에는 분사홀(312)들이 형성된다. 분사홀(312)들은 분사판(310)의 상면에서 저면으로 연장되는 관통홀로, 분사판(310)의 각 영역에 균일하게 형성된다. 플라즈마 생성부(900)로부터 공정 챔버(100) 내부로 공급되는 플라즈마는 분사홀(312)들을 통과하며 공정 챔버(100) 내부로 균일하게 분배된다.
고정판(320)은 환형으로 분사판(310)의 둘레에 제공된다. 고정판(320)은 체결홈(322)들이 형성되며, 체결홀(322)들을 통해 삽입되는 볼트들을 통해 챔버 바디(110)의 가장자리 상면에 고정된다.
고정판(320)은 배플 리브(330)를 포함한다. 배플 리브(330)는 고정판(320)의 상면을 따라 링 형상으로 돌출되어 형성된다. 챔버 바디(110)에 챔버 리드(120)가 결합되면 배플 리브(330)는 포커스 어댑터(400)와 챔버 리드(120) 사이에 형성된 홈에 끼워진다.
챔버 리드(120)는 챔버 바디(110)의 상부벽과 결합하며, 챔버 바디(110)의 개방된 상면을 덮어 챔버 바디(110) 내부를 밀폐시킨다. 챔버 리드(120)의 상단은 플라즈마 생성부(900)와 연결된다. 챔버 리드(120)에는 유도공간(120a)이 형성된다. 유도공간(120a)은 역 깔때기 형상을 가진다. 플라즈마 생성부(900)에서 유입된 플라즈마는 유도공간(120a)에서 확산되며 배플(300)로 이동된다.
플라즈마 생성부(900)는 챔버 리드(120) 상부에 위치하며, 공정 가스로부터 플라즈마를 발생시킨다. 플라즈마 생성부(900)는 반응관(910), 가스 주입 포트(920), 유도 코일(930) 그리고 전원(미도시됨)을 포함한다.
반응기(210)의 상단에는 가스 주입 포트(220)가 결합한다. 가스 주입 포트(920)는 가스 공급부(미도시됨)와 연결되며, 가스가 유입된다.
유도 코일(930)은 반응기(910)의 둘레를 따라 반응기(910)에 복수 회 감긴다. 유도 코일(930)의 일단은 전원(미도시됨)과 연결되고, 타단은 접지된다. 전원은 유도 코일(930)에 고주파 전력 또는 마이크로파 전력을 인가한다.
가스 공급부는 가스 주입 포트로 가스를 공급한다. 공정 가스는 NH3, O2, N2, H3, NF3CH4 중 적어도 어느 하나의 가스를 포함할 수 있다. 일 예로, 공정 가스는 애싱 공정을 수행할 수 있다.
반응관(910)은 원통 형상으로, 상면 및 하면이 개방되며 내부에 공간이 형성된다. 반응관(910)의 내부는 공정 가스가 방전되는 방전공간(911)으로 제공된다. 반응관(910)는 하단이 밀폐 커버(115)의 상단과 연결되며, 방전공간(211)은 유로(116)와 연결된다. 방전공간(211)에서 방전된 공정 가스는 유로(116)를 통해 공정 챔버 (110) 내부로 유입된다.
도 10은 반응관과 포커스 어댑터의 연결 구조를 보여주는 요부 확대도이다.
도 10을 참조하면, 반응관(910)은 하단에 제1리브(912)와 제2리브를 갖는다. 제1리브(912)는 챔버 리드(120)와 결합된다. 제2리브(914)는 제1리브(912) 내측으로부터 소정간격 이격되어 형성되고, 반응관(910)과 일직선상으로 연장되어 형성된다. 제1리브(912)와 제2리브(914) 사이에는 틈새(916)가 형성되며, 그 틈새(916)에는 포커스 어댑터(400)의 제1단부(410)가 끼워진다.
다시 도 6을 참조하면, 포커스 어댑터(400)는 챔버 리드(110) 내측면에 설치된다. 포커스 어댑터(400)는 플라즈마 생성부(900)에서 생성된 플라즈마를 배플(300)로 안내하기 위해 좁은 제1단부(410)와 넓은 제2단부(420)를 갖는 역 깔때기(inverted funnel) 형상으로 제공될 수 있다. 제1단부(410)의 상단은 반응관(910)의 틈새에 끼워진다. 제1단부(410)의 직경은 반응관(910)의 직경보다 크게 제공되는데, 이는 반응관(910)에서 생성된 라디컬의 손실을 최소화하기 위한 구조이다. 본 구조를 사용할 경우 하전 입자가 포커스 어댑터(400)와 챔버 리드(120)의 내측면 사이로 침투할 일이 없기 때문에 챔버 내의 에싱 문제도 완화시킬 수 있다.
한편, 포커스 어댑터(400)는 측면 단부(430)를 포함한다. 측면 단부(430)는 제2단부(420)로부터 수직하게 연장되어 형성된다.
포커스 어댑터(400)는 볼트를 사용하지 않고 챔버 리드(120)에 결합될 수 있다. 이를 위해, 챔버 리드(120)의 저면에는 서포터 블록(440)이 볼트 체결로 고정되며, 서포터 블록(440)이 포커스 어댑터(400)의 측면 단부(430)를 지지한다.
한편, 포커스 어댑터(400)는 챔버 리드(120)에 볼트 체결로 고정되어 있지 않기 때문에 공정 중에 유동 및 Pumping/Venting시 흔들리는 경우가 발생할 수 있다. 이를 방지하기 위해서는 포커스 어댑터(400)가 챔버 리드(120)에 흔들림 없이 고정될 수 있는 보강 구조가 필요하다. 만약 이러한 고정 구조가 없을 경우에는 지속적으로 파티클(Particle)을 야기시킬 수 있다. 본 발명은 이러한 부분을 보완하기 위해 포커스 어댑터(400)의 측면 단부(430)에 포커스 어댑터 얼라인부(432)를 추가 제공한다.
도 12는 포커스 어댑터가 챔버 리드에 장착된 상태에서 챔버 리드를 저면에서 바라본 도면이다. 도 12에서와 같이, 포커스 어댑터(400)는 3개의 서포터 블록(440)에 의해 지지되며, 포커스 어댑터 얼라인부(432)는 측면 단부(430)의 일측면으로부터 돌출되어 형성된다. 그리고 챔버 리드(120)는 포커스 어댑터 얼라인부(432)가 위치되는 얼라인 홈(129)을 갖는다. 이처럼, 포커스 어댑터 얼라인부(432)가 챔버 리드(120)의 얼라인 홈(129)에 위치되면 포커스 어댑터(400)의 흔들림을 최소화할 수 있다.
도 14는 라이너 부재가 장착된 상태의 챔버 바디를 평면에서 바라본 도면이다.
도 6, 도 7 그리고 도 14를 참조하면, 라이너 부재(500)는 챔버 바디(110)의 내부를 둘러싸도록 제공되는 환형으로 제공될 수 있다. 일 예로, 라이너 부재(500)는 챔버 바디(110)의 상면에 고정되는 상부 플랜지(510)와 상부 플랜지(510)로부터 연장되고 챔버 바디(110)의 내측면을 덮는 수직 라이너부(520) 및 수직 라이너부(520)로부터 수평하게 연장되고 단부는 서셉터(200)의 외측면에 지지되는 수평 라이너부(530)를 포함한다. 수평 라이너부(530)는 공정 과정에서 생성된 잔류 가스와 반응 부산물이 배기되는 배기홀(532)들을 갖는다. 수평 라이너부(530)의 단부는 서세버(200)의 측면에 지지되는데 자유 낙하 방식으로 디자인되어서 접지도 완벽하게 확보되고 서셉터에 지지되 될 수 있는 구조를 갖는다는데 그 특징이 있다.
도 15는 제2실시예에 따른 기판 처리 장치를 보여주는 단면도이고, 도 16은 도 15에서 챔버 리드가 분리된 상태를 보여주는 단면도이며, 도 17은 제2실시예에 따른 기판 처리 장치의 요부확대도이다.
이하 본 발명의 제 2 실시예를 도 15 내지 도 19를 참조하여 설명한다. 이 때, 앞서 설명한 제 1 실시예와 동일한 구성에 대하여는 설명하지 아니하고, 각각의 구성에 대하여 특별한 설명이 없는 경우에는 제 1 실시예와 동일한 구성으로 간주하여 제 1 실시예의 설명으로 갈음하도록 하며, 이하에서는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 특징적인 구성을 중심으로 설명하도록 한다.
배플(301)은 체결 부재(볼트)(390)들에 의해 챔버 리드(120)의 저면에 고정될 수 있다. 다만, 배플(301)을 챔버 리드(120)에 고정하는 체결 부재(390)들은 챔버 리드(120)의 외부로부터 체결된다. 이를 위해, 챔버 리드(120)는 가장자리를 따라 나사홀(127)들이 관통되어 형성되고, 체결부재(390)는 나사홀(127)을 통해 배플(301)의 체결홀(327)들에 체결된다. 이처럼, 외부에서 체결부재(390)들을 이용하여 배플(301)을 챔버 리드(120)에 고정하면 체결부재(390)가 ATM 환경에서 체결되어 있기 때문에 펌핑/벤트시 체결부재(390)가 풀릴 위험이 적다.
도 16에서와 같이, 포커스 어댑터(400)는 챔버 리드(120)가 개방되었을 때 챔버 리드(120)와 함께 이동되는 것이 아니라 배플(301) 상에 그대로 위치된다.
이를 위해, 배플(301)은 고정판(320)의 상면에 포커스 어댑터(400)의 측면 단부(430)를 지지하도록 링 형상으로 제1지지홈(329)이 형성된다. 측면 단부(430)의 하부 지지단은 제1지지홈(329)에 안착되어 지지된다. 제1지지홈(329)은 챔버 리드(120)를 챔버 바디(110)로 하강시킬 때 포커스 어댑터(400)의 정렬에 중요한 가이드 역할을 한다.
한편, 챔버 리드(120)와 포커스 어댑터(400)의 정렬을 위해 포커스 어댑터(400)는 측면 단부(430)의 상면으로부터 돌출되어 형성된 얼라인돌기(470)를 더 포함한다. 그리고 챔버 리드(120)에는 얼라인 돌기(470)가 삽입되는 얼라인 홈(126)이 형성될 수 있다.
배플(301)은 챔버 리드(120)에 고정됨으로써 배플(301)과 챔버 리드가 서로 마주 닿는 부분은 베어처리를 한다. 그리고 배플(301)과 라이너 부재(500)가 마주 닿는 부분은 에노다이징 처리를 하여 아킹을 방지한다.
도 18a 및 도 18b는 챔버 리드와 라이너부재의 정렬 구조를 보여주는 도면들이고, 도 19는 도 15에 표시된 C-C 방향에서 바라본 도면이다.
도 18a 내지 도 19를 참조하면, 본 실시예에서는 포커스 어댑터(400)의 스윙 방지를 위해 챔버 리드(120)의 내측면에 얼라인 홈(125)을 형성하고, 제2단부(420)의 외측면에는 얼라인 홈(125)에 삽입될 수 있는 알라인 돌기(425)를 형성한다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시 예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시 예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
100 : 공정 챔버 200 : 서셉터
300 : 배플 400 : 포커스 어댑터
500 : 라이너 부재
300 : 배플 400 : 포커스 어댑터
500 : 라이너 부재
Claims (26)
- 상부가 개방된 챔버 바디와, 상기 챔버 바디의 개방된 상부를 밀폐하는 챔버 리드를 갖는 공정 챔버;
상기 챔버 바디로부터 상기 챔버 리드를 개폐하기 위한 개폐유닛;
상기 챔버 리드와 연결되고, 공정시 플라즈마를 발생시켜 공정 챔버로 공급하는 플라즈마 생성부;
상기 공정 챔버 내에 기판을 지지하는 서셉터; 및
상기 서셉터와 상기 챔버 리드 사이에 위치되고, 상기 플라즈마 생성부에서 생성된 플라즈마를 상기 서셉터에 놓여지는 기판으로 분사하는 분사홀들을 갖는 배플을 포함하되;
상기 개폐 유닛은
상기 챔버 리드에 고정되는 고정 프레임;
상기 고정 프레임과 연결되는 수직 샤프트; 및
상기 수직 샤프트에 설치되고 상기 수직 샤프트를 수직 방향으로 승강시키는 수직 구동부재와 상기 수직 샤프트를 회동시키는 회동 구동부재를 포함하며,
상기 챔버 리드에 설치되고, 상기 플라즈마 생성부에서 생성된 플라즈마를 상기 배플로 안내하기 위해 상기 플라즈마 생성부의 반응기와 연결되는 좁은 제1단부와 넓은 제2단부를 갖는 역깔때기(inverted funnel) 형상의 포커스 어댑터를 더 포함하고, 상기 제1단부은 상기 반응기보다 넓은 직경을 갖는 기판 처리 장치. - 제 1 항에 있어서,
상기 공정 챔버 내부를 배기하는 배기 모듈을 더 포함하되,
상기 배기 모듈은
상기 챔버 바디의 바닥면에 형성되는 배기구들 각각에 연결되는 서브 배기 라인들;
유동 버퍼 공간을 갖고, 상기 서브 배기 라인들이 연결되는 배기 버퍼탱크; 및
상기 배기 버퍼탱크 저면 중앙에 연결되는 메인 배기 라인을 포함하는 기판 처리 장치. - 제 2 항에 있어서,
상기 배기구는 입구측(inlet)은 넓고 출구측(outlet)은 좁아지는 깔대기 형상을 갖는 기판 처리 장치. - 삭제
- 제 1 항에 있어서,
상기 반응기는
반응관;
상기 반응관의 일단에 형성되고, 상기 챔버 리드와 결합되는 제1 리브; 및
상기 제1 리브 내측에 형성되고 상기 반응관과 일직선상으로 연장되어 형성되는 제2리브를 포함하고,
상기 제1리브와 상기 제2리브 사이에는 상기 제1단부가 끼워지는 공간을 제공하는 기판 처리 장치. - 제 1 항에 있어서,
상기 포커스 어댑터는
상기 제2단부로부터 수직하게 연장된 측면 단부를 더 포함하고,
상기 챔버 리드는
상기 챔버 리드의 저면에 장착되어 상기 포커스 어댑터의 상기 측면 단부를 지지하는 서포터 블록들을 더 포함하는 기판 처리 장치. - 제 6 항에 있어서,
상기 측면 단부는
일측면으로 돌출되어 형성되는 포커스 어댑터 얼라인부를 더 포함하고,
상기 챔버 리드는 내측면에 상기 포커스 어댑터 얼라인부가 위치되는 얼라인 홈을 더 포함하는 기판 처리 장치. - 제 1 항에 있어서,
상기 공정 챔버는
상기 챔버 리드와 상기 챔버 바디간의 정렬을 위한 얼라인키를 더 포함하는 기판 처리 장치. - 제 8 항에 있어서,
상기 얼라인키는
상기 챔버 리드와 접촉되는 상기 챔버 바디의 테두리 일측 및 상기 챔버 바디와 접촉되는 상기 챔버 리드의 테두리 일측에 각각 구비되는 기판 처리 장치. - 상부가 개방된 챔버 바디와, 상기 챔버 바디의 개방된 상부를 밀폐하는 챔버 리드를 갖는 공정 챔버;
상기 챔버 바디로부터 상기 챔버 리드를 개폐하기 위한 개폐유닛;
상기 챔버 리드와 연결되고, 공정시 플라즈마를 발생시켜 공정 챔버로 공급하는 플라즈마 생성부;
상기 공정 챔버 내에 기판을 지지하는 서셉터;
상기 서셉터와 상기 챔버 리드 사이에 위치되고, 상기 플라즈마 생성부에서 생성된 플라즈마를 상기 서셉터에 놓여지는 기판으로 분사하는 분사홀들을 갖는 배플; 및
상기 공정 챔버 내부를 배기하는 배기 모듈을 포함하되;
상기 개폐 유닛은
상기 챔버 리드에 고정되는 고정 프레임;
상기 고정 프레임과 연결되는 수직 샤프트;
상기 수직 샤프트에 설치되고 상기 수직 샤프트를 수직 방향으로 승강시키는 수직 구동부재와 상기 수직 샤프트를 회동시키는 회동 구동부재; 및
상기 챔버 리드에 설치되고, 상기 플라즈마 생성부에서 생성된 플라즈마를 상기 배플로 안내하기 위해 상기 플라즈마 생성부의 반응기와 연결되는 좁은 제1단부와 넓은 제2단부를 갖는 역깔때기(inverted funnel) 형상의 포커스 어댑터를 포함하고,
상기 배기 모듈은
상기 챔버 바디의 바닥면에 형성되는 배기구들 각각에 연결되는 서브 배기 라인들;
유동 버퍼 공간을 갖고, 상기 서브 배기 라인들이 연결되는 배기 버퍼탱크; 및
상기 배기 버퍼탱크 저면 중앙에 연결되는 메인 배기 라인을 포함하고,
상기 공정 챔버는
상기 챔버 리드와 상기 챔버 바디 간의 국부 접지를 위해 상기 챔버 리드와 접촉되는 상기 챔버 바디의 테두리 상면에 소정 간격 이격되어 설치되는 국부 접지용 가스켓을 포함하는 기판 처리 장치. - 제 10 항에 있어서,
상기 국부 접지용 가스켓은
Z자형의 단면 형상을 갖고 전기 전도도(Conductivity)를 가지는 재질로 이루어지는 기판 처리 장치. - 제 10 항에 있어서,
상기 배플은
상기 분사홀들이 형성된 분사판; 및
상기 분사판의 둘레에 위치되며, 상기 공정 챔버에 고정되는 고정판을 포함하되;
상기 고정판은 링 형상으로 제공되고, 체결홀들이 형성되며, 상기 체결홀들을 통해 삽입되는 체결부재를 통해 상기 챔버 바디의 가장자리 상면에 고정되는 기판 처리 장치. - 제 12 항에 있어서,
상기 배플은
상기 고정판의 상면을 따라 돌출되어 형성되는 링형상의 배플 리브를 더 포함하고,
상기 배플 리브는 상기 포커스 어댑터와 상기 챔버 리드 사이에 형성된 홈에 끼워지는 기판 처리 장치. - 제 10 항에 있어서,
상기 배플은
상기 분사홀들이 형성된 분사판; 및
상기 분사판의 둘레에 위치되며, 상기 공정 챔버에 고정되는 고정판을 포함하되;
상기 고정판은 링 형상으로 제공되고, 체결홀들이 형성되며, 상기 체결홀들을 통해 삽입되는 체결부재를 통해 상기 챔버 리드의 가장자리 저면에 고정되는 기판 처리 장치. - 제 14 항에 있어서,
상기 챔버 리드는
가장자리를 따라 나사홀들이 관통되어 형성되고,
상기 체결부재는 상기 나사홀을 통해 상기 고정판의 상기 체결홀들에 체결되는 기판 처리 장치. - 제 14 항에 있어서,
상기 포커스 어댑터는
상기 제2단부로부터 수직하게 연장된 측면 단부를 더 포함하는 기판 처리 장치. - 제 16 항에 있어서,
상기 측면 단부는
상기 제2단부와 인접한 상면으로부터 돌출 형성된 얼라인돌기를 더 포함하는 기판 처리 장치. - 제 17 항에 있어서,
상기 챔버 리드는
상기 얼라인 돌기가 삽입되는 얼라인 홈을 더 포함하는 기판 처리 장치. - 제 16 항에 있어서,
상기 배플은
상기 고정판의 상면에 상기 포커스 어댑터를 지지하도록 링 형상으로 형성된 제1지지홈을 더 포함하며,
상기 측면 단부의 하부 지지단은 상기 제1지지홈에 안착되어 지지되는 기판 처리 장치. - 제 19 항에 있어서,
상기 제1지지홈은 상기 고정판의 상면으로부터 돌출되어 형성된 2개의 리브 사이에 형성되는 기판 처리 장치. - 제 12 항에 있어서,
상기 챔버 바디의 내부를 둘러싸도록 제공되는 환형의 라이너 부재를 더 포함하되;
상기 라이너 부재는
상기 챔버 바디의 상면에 고정되는 상부 플랜지;
상기 상부 플랜지로부터 연장되고 상기 챔버 바디의 내측면을 덮는 수직 라이너부; 및
상기 수직 라이너부로부터 수평하게 연장되고 단부는 상기 서셉터의 외측면에 지지되는 수평 라이너부를 포함하는 기판 처리 장치. - 제 21 항에 있어서,
상기 수평 라이너부는
공정 과정에서 생성된 잔류 가스와 반응 부산물이 배기되는 배기홀들을 갖는 기판 처리 장치. - 상부가 개방된 챔버 바디와, 상기 챔버 바디의 개방된 상부를 밀폐하는 챔버 리드 그리고 배플을 갖는 공정 챔버;
상기 챔버 바디로부터 상기 챔버 리드를 개폐하기 위한 개폐유닛;
상기 챔버 리드와 연결되고, 공정시 플라즈마를 발생시켜 상기 공정 챔버로 공급하는 플라즈마 생성부;
상기 챔버 리드에 설치되고, 상기 플라즈마 생성부에서 생성된 플라즈마를 상기 배플로 안내하기 위해 상기 플라즈마 생성부의 반응기와 연결되되 상기 반응기보다 넓은 직경을 갖는 제1단부와 상기 제1단부보다 넓은 제2단부를 갖는 역깔때기(inverted funnel) 형상의 포커스 어댑터; 및
상기 공정 챔버 내부를 배기하는 배기 모듈을 포함하되,
상기 배기 모듈은
상기 챔버 바디의 바닥면에 형성되는 깔대기 형상의 배기구들 각각에 연결되는 서브 배기 라인들;
유동 버퍼 공간을 갖고, 상기 서브 배기 라인들이 연결되는 배기 버퍼탱크; 및
상기 배기 버퍼탱크 저면 중앙에 연결되는 메인 배기 라인을 포함하고,
상기 개폐 유닛은
상기 챔버 리드를 수직방향으로 상승 이동시킨 후 회동시켜 개방하는 기판 처리 장치. - 제 23 항에 있어서,
상기 포커스 어댑터는
상기 제2단부로부터 수직하게 연장된 측면 단부를 더 포함하고,
상기 챔버 리드는
상기 챔버 리드의 저면에 장착되어 상기 포커스 어댑터의 상기 측면 단부를 지지하는 서포터 블록들을 더 포함하는 기판 처리 장치. - 제 24 항에 있어서,
상기 공정 챔버는
상기 챔버 리드와 상기 챔버 바디 간의 국부 접지를 위해 상기 챔버 리드와 접촉되는 상기 챔버 바디의 테두리 상면에 소정 간격 이격되어 설치되는 Z자형의 단면 형상을 갖는 국부 접지용 가스켓을 더 포함하는 기판 처리 장치. - 제 24 항에 있어서,
상기 챔버 바디의 내부를 둘러싸도록 제공되는 환형의 라이너 부재를 더 포함하되;
상기 라이너 부재는
상기 챔버 바디의 내측면을 덮는 수직 라이너부; 및
상기 수직 라이너부로부터 수평하게 연장되고 단부는 상기 공정 챔버 내에 구비된 서셉터의 외측면에 지지되는 수평 라이너부를 포함하며,
상기 수평 라이너부는
공정 과정에서 생성된 잔류 가스와 반응 부산물이 배기되는 배기홀들을 갖는 기판 처리 장치.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020150050835A KR101724100B1 (ko) | 2015-04-10 | 2015-04-10 | 기판 처리 장치 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020150050835A KR101724100B1 (ko) | 2015-04-10 | 2015-04-10 | 기판 처리 장치 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20160121715A KR20160121715A (ko) | 2016-10-20 |
| KR101724100B1 true KR101724100B1 (ko) | 2017-04-07 |
Family
ID=57251267
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020150050835A KR101724100B1 (ko) | 2015-04-10 | 2015-04-10 | 기판 처리 장치 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR101724100B1 (ko) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR102121598B1 (ko) * | 2018-05-29 | 2020-06-11 | 피에스케이홀딩스 (주) | 배플 어셈블리 및 이를 갖는 기판 처리 장치 |
| KR102406094B1 (ko) * | 2021-11-09 | 2022-06-08 | 박성원 | 기판 플라즈마 처리 장치 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20010029087A (ko) * | 1999-09-29 | 2001-04-06 | 윤종용 | 분리형 리드를 가진 공정 챔버 |
| KR100939933B1 (ko) * | 2007-06-27 | 2010-02-04 | 피에스케이 주식회사 | 리프트 핀 어셈블리 및 그것을 구비한 기판 처리 장치 |
| KR20090067319A (ko) * | 2007-12-21 | 2009-06-25 | 주식회사 에이디피엔지니어링 | 리드 개폐장치 |
-
2015
- 2015-04-10 KR KR1020150050835A patent/KR101724100B1/ko active IP Right Grant
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR20160121715A (ko) | 2016-10-20 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| WO2000060653A1 (fr) | Dispositif de traitement au plasma, procede de maintenance et procede d'installation dudit dispositif | |
| KR20010030159A (ko) | 플라즈마 처리 장치 | |
| WO2010030529A2 (en) | Low sloped edge ring for plasma processing chamber | |
| US6228208B1 (en) | Plasma density and etch rate enhancing semiconductor processing chamber | |
| KR20010112324A (ko) | 플라즈마처리장치 및 그 메인티넌스방법 | |
| US9859145B2 (en) | Cooled pin lifter paddle for semiconductor substrate processing apparatus | |
| US20240063000A1 (en) | Method of cleaning plasma processing apparatus and plasma processing apparatus | |
| KR101477602B1 (ko) | 기판 처리 장치 | |
| KR101724100B1 (ko) | 기판 처리 장치 | |
| CN108091589B (zh) | 基板处理装置及基板处理方法 | |
| KR100839911B1 (ko) | 기판 처리 장치 | |
| KR101089391B1 (ko) | 다중 기판처리챔버 | |
| US6016765A (en) | Plasma processing apparatus | |
| EP1401013B1 (en) | Plasma processing device | |
| JP7393488B2 (ja) | 基板処理装置および半導体装置の製造方法 | |
| KR101928008B1 (ko) | 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법 | |
| KR101559874B1 (ko) | 기판 처리 장치 및 챔버 제조 방법 | |
| KR101454861B1 (ko) | 기판 처리 장치 | |
| KR102121598B1 (ko) | 배플 어셈블리 및 이를 갖는 기판 처리 장치 | |
| KR100501618B1 (ko) | 플라즈마 처리 장치 및 실드 링 | |
| KR101390785B1 (ko) | 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법 | |
| KR101703499B1 (ko) | 포토 레지스트 박리 장치 및 박리 방법 | |
| WO2024214419A1 (ja) | 部品交換システム | |
| KR101423554B1 (ko) | 플라즈마 식각 장치 및 이를 이용한 웨이퍼 식각 방법 | |
| KR20010052406A (ko) | 반도체 처리 리액터 내에서 세정 과정 사이에서 웨이퍼처리량을 증가시키기 위한 방법 및 장치 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A201 | Request for examination | ||
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| E90F | Notification of reason for final refusal | ||
| E701 | Decision to grant or registration of patent right |