KR102020188B1 - 기판처리장치의 기판 로딩 및 언로딩 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 기판처리장치의 기판 로딩 및 언로딩 방법에 관한 것으로서, 본 발명에 따른 기판처리장치의 기판 로딩 및 언로딩 방법은 챔버의 내부에 복수개의 반응기를 구비한 기판처리장치에서 상기 각 반응기로 기판을 로딩하거나 또는 상기 각 반응기에서 기판을 언로딩하는 방법으로서, 기판이 로딩 또는 언로딩되는 경우에 챔버의 인입구에 인접한 첫번째 반응기의 리프트핀에 안착되는 경우를 제외하고는 목표 반응기에 로딩되기 전에 중간에 위치한 반응기의 리프트핀에 기판이 안착되지 않도록 하는 기판처리장치의 기판 로딩 및 언로딩 방법에 대한 것이다.

Description

기판처리장치의 기판 로딩 및 언로딩 방법 {Substrate loading and unloading method of substrate process apparatus}
본 발명은 기판처리장치의 기판 로딩 및 언로딩 방법에 대한 것이다.
반도체 웨이퍼 등의 기판(이하, '기판'이라 한다)에 대한 증착, 에칭 등의 각종 공정을 진행하는 경우 기판을 챔버 내부로 로딩하게 되며, 전술한 각종 공정이 종료되면 기판을 챔버에서 언로딩하게 된다
이 경우, 챔버 내에서 복수개의 기판에 대한 공정을 동시에 진행하는 경우에 복수개의 기판이 순차적으로 챔버 내로 로딩된다. 이때, 챔버 내부로 인입된 기판은 챔버 내부의 복수개의 기판지지부를 거쳐 목표 기판지지부에 로딩된다.
예를 들어, 기판은 목표 기판지지부에 로?되기 전에 중간에 위치한 기판지지부의 리프트핀을 거쳐 이동하게 된다. 이 경우, 기판이 목표 기판지지부에 로딩되기 위하여 중간에 위치한 기판지지부의 리프트핀에 일일이 안착 및 분리 과정을 거치게 되면 기판의 정렬이 틀어질 수 있으며, 이는 후속공정에서 공정효율을 떨어뜨리는 요인으로 작용할 수 있다. 또한, 기판이 계속적으로 리프트핀과 접촉하게 되므로 기판 후면에 손상 등이 발생할 수 있다. 이러한 문제점은 복수개의 기판을 챔버 내부에서 언로딩하는 경우에도 발생할 수 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 복수개의 기판을 챔버 내부로 로딩하거나 챔버 내부에서 언로딩하는 경우에 기판과 리프트핀의 접촉을 최대한 방지하여 기판의 오정렬 및 손상을 방지하는 기판 기판처리장치의 기판 로딩 및 언로딩 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기와 같은 본 발명의 목적은 챔버 내에 n(n≥3, n은 자연수)개의 반응기를 구비하고 상기 각 반응기에 기판을 로딩하는 기판처리장치의 기판 로딩 방법에 있어서, 상기 각 반응기의 기판지지부와 리프트핀이 수직방향으로 상대 이동하여 상기 각 반응기의 상기 리프트핀이 상기 기판지지부의 상부로 노출되는 단계와, 상기 n개의 반응기 중에 상기 챔버의 출입구에 인접한 제1 반응기의 리프트핀에 기판을 안착시키는 제1 단계와, 상기 각 반응기의 리프트핀의 상단부의 높이에 비해 상대적으로 더 높은 제1 높이로 상기 챔버 내부의 스핀들유닛이 상승하여 상기 기판을 상기 스핀들유닛의 로딩암에 안착시키는 제2 단계와, 상기 스핀들유닛이 회전하여 상기 기판이 안착된 로딩암이 다음 반응기에 위치하는 제3 단계와, 상기 스핀들유닛이 제2 높이로 하강하며, 상기 스핀들유닛의 로딩암에 안착된 기판은 상기 각 반응기의 리프트핀에 안착되지 않는 제4 단계와, 상기 제1 단계 내지 제4 단계를 반복하는 단계 및 상기 제1 반응기의 리프트핀에 기판을 안착시키고, 상기 스핀들유닛이 제3 높이로 하강하여 상기 각 반응기의 리프트핀에 기판을 각각 안착시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판처리장치의 기판 로딩 방법에 의해 달성된다.
여기서, 상기 스핀들유닛은 상기 반응기의 개수에 대응하는 로딩암을 구비할 수 있다.
또한, 상기 제1 반응기를 제외한 나머지 반응기의 리프트핀의 상단부의 높이는 상기 제2 높이보다 상대적으로 더 낮을 수 있다.
나아가, 상기 제1 반응기의 리프트핀의 상단부의 높이가 다른 반응기의 리프트핀의 상단부의 높이에 비해 상대적으로 높을 수 있다.
이때, 상기 제2 높이는 상기 제1 반응기의 리프트핀의 상단부의 높이보다는 상대적으로 낮으며, 다른 반응기의 리프트핀의 상단부의 높이보다는 상대적으로 높을 수 있다.
이 경우, 상기 제2 높이는 상기 제4 단계를 반복하는 중에 적어도 한번의 반복단계에서 그 높이가 상이할 수 있다.
한편, 상 제3 높이는 상기 각 반응기의 리프트핀의 상단부의 높이보다 상대적으로 낮을 수 있다.
이때, 상기 제1 반응기를 제외한 다른 반응기의 리프트핀의 상단부의 높이는 동일할 수 있다.
한편, 상기 기판처리장치는 상기 챔버의 출입구를 둘 이상 구비하고, 상기 둘 이상의 출입구를 통해 상기 출입구에 인접한 둘 이상의 반응기에 둘 이상의 기판이 로딩될 수 있다.
이때, 전술한 제1 단계 내지 제4 단계를 반복하는 단계에서, 상기 둘 이상의 기판이 상기 스핀들유닛에 의해 동시에 이동할 수 있다.
한편, 전술한 본 발명의 목적은 챔버 내에 n(n≥3, n은 자연수)개의 반응기를 구비하고 상기 각 반응기에서 기판을 언로딩하는 기판처리장치의 기판 언로딩 방법에 있어서, 상기 각 반응기의 기판지지부와 리프트핀이 수직방향으로 상대 이동하여 상기 각 반응기의 리프트핀에 기판이 안착되어 상기 기판지지부의 상부로 노출되는 단계와, 상기 챔버의 출입구를 통해 상기 챔버의 출입구에 인접한 제1 반응기의 리프트핀에서 기판을 상기 챔버의 외부로 인출시키는 제1 단계와, 상기 각 반응기의 리프트핀의 상단부의 높이에 비해 상대적으로 더 높은 제1 높이로 상기 챔버 내부의 스핀들유닛이 상승하여 상기 챔버 내부에 남아있는 기판이 상기 스핀들유닛의 로딩암에 안착되는 제2 단계와, 상기 스핀들유닛이 회전하여 상기 기판이 안착된 로딩암이 상기 제1 반응기에 위치하는 제3 단계와, 상기 스핀들유닛이 제2 높이로 하강하며, 상기 스핀들유닛의 로딩암에 안착된 기판은 상기 각 반응기의 리프트핀에 안착되지 않는 제4 단계와, 상기 제1 단계 내지 제4 단계를 반복하는 단계 및 상기 챔버의 출입구를 통해 상기 제1 반응기의 리프트핀에서 기판을 상기 챔버의 외부로 인출시키는 것을 특징으로 하는 기판처리장치의 기판 언로딩 방법에 의해 달성된다.
여기서, 상기 스핀들유닛은 상기 반응기의 개수에 대응하는 로딩암을 구비할 수 있다.
한편, 상기 제1 반응기를 제외한 나머지 반응기의 리프트핀의 상단부의 높이는 상기 제2 높이보다 상대적으로 더 낮을 수 있다.
또한, 상기 제1 반응기의 리프트핀의 상단부의 높이가 다른 반응기의 리프트핀의 상단부의 높이에 비해 상대적으로 높을 수 있다.
이 경우, 상기 제2 높이는 상기 제1 반응기의 리프트핀의 상단부의 높이보다는 상대적으로 낮으며, 다른 반응기의 리프트핀의 상단부의 높이보다는 상대적으로 높을 수 있다.
나아가, 상기 제2 높이는 상기 제4 단계를 반복하는 중에 적어도 한번의 반복단계에서 그 높이가 상이할 수 있다.
한편, 상기 제1 반응기를 제외한 다른 반응기의 리프트핀의 상단부의 높이는 동일할 수 있다.
한편, 상기 기판처리장치는 상기 챔버의 출입구를 둘 이상 구비하고, 상기 둘 이상의 출입구를 통해 상기 출입구에 인접한 둘 이상의 반응기에서 둘 이상의 기판이 언로딩될 수 있다.
이때, 상기 제1 단계 내지 제4 단계를 반복하는 단계에서, 상기 둘 이상의 기판이 상기 스핀들유닛에 의해 동시에 이동할 수 있다.
전술한 구성을 가지는 본 발명에 따르면, 복수개의 기판을 챔버 내부로 로딩하거나 챔버 내부에서 언로딩하는 경우에 기판과 리프트핀의 접촉을 최대한 방지하여 기판의 오정렬 및 손상을 방지할 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 기판처리장치의 분해사시도,
도 2는 기판처리장치의 챔버의 일부 단면도,
도 3 내지 도 17은 기판의 로딩 방법을 도시한 도면,
도 18 내지 도 30은 기판의 언로딩 방법을 도시한 도면,
도 31은 본 발명의 다른 실시예에 따른 기판처리장치를 도시한 평면도이다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명에 따른 기판처리장치의 구조에 대해 먼저 살펴보고 이어서 기판 로딩 및 언로딩 방법에 대해서 상세하게 살펴보도록 한다.
도 1은 본 발명에 따른 기판처리장치(1000)의 분해 사시도이다.
도 1을 참조하면, 상기 기판처리장치(1000)는 챔버(100)를 구비한다. 상기 챔버(100)는 상기 기판처리장치(1000)의 외관을 형성하며, 상기 챔버(100)의 일측에 형성된 출입구(110)를 통해 기판(W)이 상기 챔버(100) 내부로 인입되거나, 또는 상기 챔버(100)에서 외부로 인출될 수 있다. 상기 기판(W)의 인입 또는 인출을 위하여 상기 챔버(100)의 출입구(110)에 인접하게 기판이동바(200)를 구비할 수 있다.
상기 기판이동바(200)의 상면에 기판(W)이 안착되며, 상기 기판이동바(200)는 상기 출입구(110)를 관통하여 상기 챔버(100)의 내부로 이동하여 후술하는 리프트핀(312A)(도 3 참조)의 상부에 상기 기판(W)을 내려놓게 된다. 또한, 상기 기판이동바(200)는 상기 출입구(110)를 통해 상기 챔버(100)의 내부에서 상기 기판(W)을 상기 챔버(100)의 외부로 이송시킨다.
한편, 상기 챔버(100)의 내부(102)에는 상기 기판(W)에 대한 반응공간을 각각 제공하는 복수개의 반응기(300A, 300B, 300C, 300D)를 구비할 수 있다. 예를 들어, 상기 각 반응기(300A, 300B, 300C, 300D)는 상기 출입구(110)에 인접하게 배치되여 기판이 인입 또는 인출되는 제1 반응기(300A)와, 상기 제1 반응기(300A)에서 시계방향으로 제2 반응기(300B), 제3 반응기(300C) 및 제4 반응기(400D)를 순차적으로 구비할 수 있다.
이 경우, 상기 각 반응기(300A, 300B, 300C, 300D)가 별도로 기판에 대한 반응공간을 제공하게 되므로, 복수개의 기판(W)에 대한 증착공정을 동시에 수행할 수 있게 되어 상기 기판처리장치(1000)의 생상성(Throughput)을 향상시킬 수 있다.
예를 들어, 상기 기판처리장치(1000)가 원자층증착법(ALD : Atomic Layer Deposition)에 의해 기판(W)에 박막을 증착하는 경우에 종래 원자층층착법에 의해 증착하는 장치에 비해 생산성을 현저히 향상시킬 수 있다.
한편, 상기 각 반응기(300A, 300B, 300C, 300D)는 기판을 지지하며 승하강 운동이 가능한 기판지지부(305A, 305B, 305C, 305D)를 각각 구비한다. 상기 각 기판지지부(305A, 305B, 305C, 305D)에는 후술하는 리프트핀(312A, 312B, 312C, 312D)이 승하강하는 리프트핀홀(310A, 310B, 310C, 310D)이 각각 형성된다. 도면에서는 각 기판지지부(305A, 305B, 305C, 305D)에 3개의 리프트핀홀(310A, 310B, 310C, 310D)이 도시되지만 적절하게 변형될 수 있다.
또한, 상기 챔버(100)의 상부에는 챔버리드(120)가 구비되며, 상기 챔버리드(120)에는 상기 각 기판지지부(305A, 305B, 305C, 305D)에 대응하는 가스공급부(500A, 500B, 500C, 500D)가 구비된다. 따라서, 상기 각 가스공급부(500A, 500B, 500C, 500D)에 대해서 상기 기판지지부(305A, 305B, 305C, 305D)가 상승하는 경우에 상기 각 가스공급부(500A, 500B, 500C, 500D)와 기판지지부(305A, 305B, 305C, 305D) 사이에 반응공간이 형성된다.
도 1에서는 상기 챔버(100)의 내측에 4개의 반응기(300A, 300B, 300C, 300D)가 구비된 것으로 도시되지만, 이에 한정되지는 않으며, 상기 반응기(300A, 300B, 300C, 300D)의 개수는 적절히 변형될 수 있다.
상기 챔버(100)의 내측으로 이송된 상기 기판(W)은 상기 각 반응기(300A, 300B, 300C, 300D)에 안착될 수 있다. 이를 위하여 상기 챔버(100)의 내측 중앙부에 상기 기판(W)을 이동시키는 이송장치로서 스핀들유닛(spindle unit)(400)이 구비될 수 있다.
상기 스핀들유닛(400)은 상기 챔버(100)의 내부에 구비되며, 구체적으로 상기 챔버(100)의 중앙부 또는 상기 각 반응기(300A, 300B, 300C, 300D)의 중앙부에 구비될 수 있다.
상기 스핀들유닛(400)은 회동 및 승하강 운동하는 몸체부(420)와, 상기 몸체부(420)에서 연장 형성되어 상기 기판(W)이 안착되는 복수개의 로딩암(410A, 410B, 410C, 410D)을 구비한다. 상기 로딩암(410A, 410B, 410C, 410D)의 개수는 상기 반응기(300A, 300B, 300C, 300D)의 개수에 대응하여 결정된다. 즉, 상기 로딩암(410A, 410B, 410C, 410D)의 개수는 상기 반응기(300A, 300B, 300C, 300D)의 개수와 동일하다.
상기 스핀들유닛(400)이 승하강 운동 및 회전 운동을 하여 상기 출입구(110)를 통해 상기 챔버(100)의 내부로 인입된 기판을 각 반응기(300A, 300B, 300C, 300D)의 기판지지부(305A, 305B, 305C, 305D)로 이동시켜 안착시키게 된다. 또한, 상기 스핀들유닛(400)은 상기 각 반응기(300B, 300C, 300D)의 기판지지부(305B, 305C, 305D)에서 제1 반응기(300A)의 기판지지부(305A)로 기판을 이송시켜, 상기 제1 반응기(300A)에서 상기 기판이동바(200)에 의해 상기 챔버(100)의 외부로 상기 기판(W)을 인출시키게 된다.
도 2는 상기 챔버(100)의 내부에 구비된 각 반응기(300A, 300B, 300C, 300D)에서 제1 반응기(300A)와 제2 반응기(300B)의 하부의 기판지지부(305A, 305B)와 스핀들유닛(400)의 구성을 도시한 일부 단면도이다.
도 2에서는 상기 제1 반응기(300A)와 제2 반응기(300B)의 제1 기판지지부(305A)와 제2 기판지지부(305B)가 하부로 이동하여 상기 제1 반응기(300A)와 제2 반응기(300B)의 제1 리프트핀(312A)과 제2 리프트핀(312B)이 돌출한 상태를 도시한다.
즉, 상기 제1 기판지지부(305A)와 제2 기판지지부(305B)가 하부로 이동하는 경우에 상기 제1 리프트핀(312A)과 제2 리프트핀(312B)의 하단부가 지지부재(150)에 접촉하여 상기 제1 리프트핀(312A)과 제2 리프트핀(312B)은 더 이상 하강하지 않고 제1 리프트핀홀(310A)과 제2 리프트핀홀(310B)에서 각각 돌출한 상태를 도시한다. 상기 제1 기판지지부(305A)와 제2 기판지지부(305B)는 하부로 이동하여 상기 지지부재(150)에 안착할 수 있다.
이 경우, 상기 제1 기판지지부(305A) 및 제2 기판지지부(305B)와 각각 연결되어 하부로 연장되는 제1 구동축(350A) 및 제2 구동축(350B)과, 상기 제1 구동축(350A) 및 제2 구동축(350B)과 각각 연결되어 상기 제1 구동축(350A) 및 제2 구동축(350B)을 상하로 이동시키는 제1 구동부(360A) 및 제2 구동부(360B)를 구비할 수 있다. 상기 제1 구동부(360A) 및 제2 구동부(360B)의 구동에 의해 상기 제1 구동축(350A) 및 제2 구동축(350B)이 상하로 이동하며, 이에 따라 상기 제1 기판지지부(305A) 및 제2 기판지지부(305B)가 상하로 이동하게 된다.
한편, 상기 스핀들유닛(400)의 몸체부(420)는 스핀들유닛 구동축(430)과 연결되며, 상기 스핀들유닛 구동축(430)은 스핀들유닛 구동부(440)와 연결된다. 상기 스핀들유닛 구동부(440)의 구동에 의해 상기 스핀들유닛 구동축(430)은 회전 및 승하강 운동을 하게 된다.
이때, 도 2에 도시된 바와 같이 상기 각 반응기(300A, 300B, 300C, 300D)의 리프트핀(312A, 312B, 312C, 312D)의 길이는 서로 상이할 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 반응기(300A)의 제1 리프트핀(312A)의 상단부의 높이가 다른 반응기(300B, 300C, 300D)의 리프트핀(312B, 312C, 312D)의 상단부의 높이에 비해 상대적으로 높을 수 있다.
즉, 상기 제1 반응기(300A)의 제1 리프트핀(312A)의 길이(D1)가 다른 반응기(300B, 300C, 300D)의 리프트핀(312B, 312C, 312D)의 길이(D2)에 비해 상대적으로 더 길도록 형성될 수 있다. 이때, 상기 제1 반응기(300A)를 제외한 다른 반응기(300B, 300C, 300D)의 리프트핀(312B, 312C, 312D)의 상단부의 높이는 서로 동일할 수 있다.
만약 기판을 로딩하거나 언로딩하는 경우에 기판이 각 반응기(300A, 300B, 300C, 300D)의 리프트핀(312A, 312B, 312C, 312D)을 모두 거쳐 이동하게 되면 리프트핀(312A, 312B, 312C, 312D) 상에서 기판의 위치가 틀어져서 기판지지부(305A, 305B, 305C, 305D)에 기판이 안착되는 경우에 정위치에 놓이지 않게 되어 각 반응기(300A, 300B, 300C, 300D)에서 후속공정을 진행하는 경우에 효율적인 공정진행이 이루어지지 않을 수 있다. 따라서, 본 발명에서는 상기 제1 반응기(300A)의 제1 리프트핀(312A)의 길이(D1)를 다른 반응기(300B, 300C, 300D)의 리프트핀(312B, 312C, 312D)의 길이(D2)와 달리하여 전술한 문제점을 해결하게 된다. 이하, 본 발명에 따른 기판의 로딩 및 언로딩 방법에 대해서 도면을 참조하여 살펴보기로 한다.
도 3 내지 도 17은 본 발명에 따른 기판의 로딩 방법을 설명하기 위한 도면이다. 도 3 내지 도 17에서는 도시의 편의를 위해 각 반응기(300A, 300B, 300C, 300D)에서 리프트핀(312A, 312B, 312C, 312D)과 스핀들유닛(400)의 로딩암(410A, 410B, 410C, 410D) 위주로 도시한다.
본 발명에서는 챔버(100) 내에 n(n≥3, n은 자연수)개의 반응기(300A, 300B, 300C, 300D)를 구비하고 상기 각 반응기(300A, 300B, 300C, 300D)에 기판을 로딩하게 된다.
상기 기판 로딩 방법은 상기 각 반응기(300A, 300B, 300C, 300D)의 기판지지부(305A, 305B, 305C, 305D)와 리프트핀(312A, 312B, 312C, 312D)이 수직방향으로 상대이동하여 상기 각 반응기(300A, 300B, 300C, 300D)의 리프트핀(312A, 312B, 312C, 312D)이 상부로 노출되는 단계, 상기 n개의 반응기(300A, 300B, 300C, 300D) 중에 상기 챔버(100)의 출입구(110)에 인접한 제1 반응기(300A)의 제1 리프트핀(312A)에 기판(W)을 안착시키는 제1 단계, 상기 각 반응기(300A, 300B, 300C, 300D)의 리프트핀(312A, 312B, 312C, 312D)의 상단부의 높이에 비해 상대적으로 더 높은 제1 높이(H1)로 상기 챔버(100) 내부의 상기 스핀들유닛(400)이 상승하여 상기 기판(W)을 상기 스핀들유닛(400)의 로딩암(410A, 410B, 410C, 410D)에 안착시키는 제2 단계, 상기 스핀들유닛(400)이 회전하여 상기 기판(W)이 안착된 로딩암(410A, 410B, 410C, 410D)이 다음 반응기에 위치하는 제3 단계, 상기 스핀들유닛(400)이 제2 높이(H2)로 하강하며 상기 스핀들유닛(400)의 로딩암(410A, 410B, 410C, 410D)에 안착된 기판은 상기 각 반응기(300A, 300B, 300C, 300D)의 리프트핀(312A, 312B, 312C, 312D)에 안착되지 않는 제4 단계, 상기 제1 단계 내지 제4 단계를 반복하는 단계 및 상기 챔버(100)의 출입구(110)에 인접한 상기 제1 반응기(300A)의 리프트핀(312A)에 기판(W)을 안착시키고, 상기 스핀들유닛(400)이 제3 높이(H3)로 하강하여 상기 각 반응기(300A, 300B, 300C, 300D)의 리프트핀(312A, 312B, 312C, 312D)에 기판(W)을 각각 안착시키는 단계를 포함한다.
먼저, 도 3에 도시된 바와 같이 상기 각 반응기(300A, 300B, 300C, 300D)의 기판지지부(305A, 305B, 305C, 305D)가 하부로 이동하여 상기 각 반응기(300A, 300B, 300C, 300D)의 리프트핀(312A, 312B, 312C, 312D)이 상기 기판지지부(305A, 305B, 305C, 305D)의 상부로 노출된다.
이 경우, 전술한 바와 같이 제1 반응기(300A)의 제1 리프트핀(312A)의 길이(D1)가 다른 반응기(300B, 300C, 300D)의 리프트핀(312B, 312C, 312D)의 길이(D2)에 비해 상대적으로 더 길게 형성되므로, 도면에 도시된 바와 같이 제1 반응기(300A)의 제1 리프트핀(312A)의 상단부의 높이가 제일 높게 형성된다.
이어서, 도 4에 도시된 바와 같이 상기 챔버(100)의 출입구(110)에 인접한 상기 제1 반응기(300A)의 제1 리프트핀(312A)에 첫번째 기판(W1)을 안착시키게 된다(제1 단계).
상기 첫번째 기판(W1)은 전술한 기판이동바(200)에 의해 이동되어 상기 제1 반응기(300A)의 제1 리프트핀(312A)에 안착된다.
상기 제1 반응기(300A)의 제1 리프트핀(312A)에 첫번째 기판(W1)이 안착된 다음, 도 5에 도시된 바와 같이 상기 챔버(100) 내부의 상기 스핀들유닛(400)이 제1 높이(H1)로 상승하여 첫번째 기판(W1)을 상기 스핀들유닛(400)의 제1 로딩암(410A)에 안착시키게 된다(제2 단계).
이때, 상기 제1 높이(H1)는 상기 각 반응기(300A, 300B, 300C, 300D)의 리프트핀(312A, 312B, 312C, 312D)의 상단부의 높이에 비해 상대적으로 더 높도록 설정될 수 있다. 상기 스핀들유닛(400)의 제1 높이(H1)는 상기 스핀들유닛(400)의 로딩암(410A, 410B, 410C, 410D)에 기판을 안착시키고, 나아가 상기 스핀들유닛(400)이 회전하는 경우에 상기 리프트핀(410A, 410B, 410C, 410D)과의 간섭을 방지하도록 결정된다.
이어서, 도 6과 같이 상기 스핀들유닛(400)이 일 방향으로 회전하여 상기 첫번째 기판(W1)이 안착된 제1 로딩암(410A)이 다음 제2 반응기(300B)에 위치하게 된다(제3 단계).
즉, 상기 스핀들유닛(400)이 시계방향으로 회전하여 상기 첫번째 기판(W1)이 안착된 제1 로딩암(410A)이 제1 반응기(300A)에서 제2 반응기(300B)로 회전하여 이동하며, 다른 로딩암(410B, 410C, 410D)도 모두 다음 반응기에 위치하게 된다.
이어서, 도 7에 도시된 바와 같이, 상기 스핀들유닛(400)이 제2 높이(H2)로 하강하게 된다(제4 단계).
이때, 상기 스핀들유닛(400)이 제2 높이(H2)로 하강하는 단계에서 상기 스핀들유닛(400)의 제1 로딩암(410A)에 안착된 첫번째 기판(W1)은 상기 제2 반응기(300B)의 제2 리프트핀(312B)에 안착되지 않게 된다.
즉, 복수개의 반응기(300A, 300B, 300C, 300D)로 기판을 로딩하기 위하여 기판이 반응기(300A, 300B, 300C, 300D)를 따라 이동하는 중에 기판은 챔버(100)의 출입구(110)에 인접한 제1 반응기(300A)의 리프트핀(312A)에 안착되어 접촉한 후에 다른 리프트핀(312B, 312C, 312D)과 접촉하지 않고 목표 반응기로 이동하게 된다.
예를 들어, 전술한 도 7의 첫번째 기판(W1)과 같이 제일 처음 챔버(100)의 내부로 인입된 기판은 시계방향으로 회전 이동하여 결국 제4 반응기(300D)의 기판지지부(305D)에 안착하게 된다. 이 경우, 상기 첫번째 기판(W1)은 챔버(100)의 출입구(110)에 인접한 제1 반응기(300A)의 리프트핀(312A)에 안착되어 접촉한 후에 제2 리프트핀(312B) 및 제3 리프트핀(312C)과 접촉하지 않고 제4 반응기(300D)까지 이동하게 된다.
따라서, 기판(W)이 목표 반응기로 로딩되기 위하여 이동하는 중에 중간에 위치한 반응기의 리프트핀과 기판의 접촉을 방지하여 기판의 위치가 틀어지는 것을 방지하여 후속공정에서 원활하게 공정을 진행할 수 있다.
이때, 전술한 바와 같이 상기 제1 반응기(300A)를 제외한 나머지 반응기(300B, 300C, 300D)의 리프트핀(312B, 312C, 312D)의 상단부의 높이는 상기 제2 높이(H2)보다 상대적으로 더 낮게 설정될 수 있다. 즉, 상기 제2 높이(H2)는 상기 제1 반응기(300A)의 리프트핀(312A)의 상단부의 높이보다는 상대적으로 낮으며, 다른 반응기(300B, 300C, 300D)의 리프트핀(312B, 312C, 312D)의 상단부의 높이보다는 상대적으로 높게 설정될 수 있다.
도 7에 도시된 바와 같이 상기 스핀들유닛(400)이 전술한 제2 높이(H2)에 위치하는 경우에 제1 반응기(300A)의 제1 리프트핀(312A)의 상단부 보다는 낮으며, 나머지 반응기(300B, 300C, 300D)의 리프트핀(312B, 312C, 312D)보다는 상부에 위치하게 된다.
따라서, 상기 제1 반응기(300A)의 제1 리프트핀(312A)의 상단부는 상기 스핀들유닛(400)에 비해 상부로 돌출하게 되여, 챔버(100)의 외부에서 인입된 기판이 상기 제1 리프트핀(312A)에 안착될 수 있다. 또한, 상기 스핀들유닛(400)은 나머지 반응기(300B, 300C, 300D)의 리프트핀(312B, 312C, 312D)보다는 상부에 위치하게 되므로, 상기 스핀들유닛(400)의 제1 로딩암(410A)에 안착된 첫번째 기판(W2)은 제2 반응기(300B)의 제2 리프트핀(312B)과 접촉하지 않게 된다.
이어서, 전술한 제1 단계 내지 제4 단계를 (n-2)회 더 반복하게 된다. 예를 들어, 도면에 도시된 바와 같이 4개의 반응기를 구비하여 'n'이 4인 경우에 전술한 제1 단계 내지 제4 단계를 2회 더 반복하여 총 3개의 기판을 챔버(100)의 내부로 인입시킨다.
한편, 전술한 바와 같이 제1 단계 내지 제4 단계를 반복하는 중에 상기 제2 높이(H2)는 상기 제4 단계를 반복하는 중에 적어도 한번의 반복단계에서 그 높이가 상이하게 설정될 수 있다. 즉, 전술한 제4 단계를 반복하는 중에 상기 제2 높이(H2)는 공정의 조건, 사용자의 요구 등에 따라 어느 하나의 반복단계에서 다른 반복단계와 달리 설정될 수 있다. 따라서, 상기 제2 높이(H2)는 반복단계 중에 적어도 하나의 단계에서 다른 반복단계와 달리 설정될 수 있다.
도 8 내지 도 15는 전술한 제1 단계 내지 제4 단계를 반복하는 과정을 도시한다.
1회 반복단계에서는, 상기 챔버(100)의 출입구(110)에 인접한 상기 제1 반응기(300A)의 제1 리프트핀(312A)에 두번째 기판(W2)이 안착되며(도 8), 상기 챔버(100) 내부의 상기 스핀들유닛(400)이 제1 높이(H1)로 상승하여 첫번째 기판(W1)과 두번째 기판(W2)을 상기 스핀들유닛(400)의 제1 로딩암(410A) 및 제4 로딩암(410D)에 각각 안착시키고(도 9), 상기 스핀들유닛(400)이 일 방향으로 회전하여 첫번째 기판(W1)과 두번째 기판(W2)이 안착된 제1 로딩암(410A) 및 제4 로딩암(410D)이 각각 제3 반응기(300C)와 제2 반응기(300B)로 이동하며(도 10), 상기 스핀들유닛(400)이 제2 높이(H2)로 하강한다(도 11). 상기 스핀들유닛(400)이 제2 높이(H2)로 하강한 경우에 첫번째 기판(W1)과 두번째 기판(W2)은 제3 반응기(300C) 및 제2 반응기(300B)의 제3 리프트핀(312C) 및 제2 리프트핀(312B)과 접촉하지 않는 것을 알 수 있다.
또한, 2회 반복단계에서는, 상기 챔버(100)의 출입구(110)에 인접한 상기 제1 반응기(300A)의 제1 리프트핀(312A)에 세번째 기판(W3)이 안착되며(도 12), 상기 챔버(100) 내부의 상기 스핀들유닛(400)이 제1 높이(H1)로 상승하여 첫번째 기판(W1), 두번째 기판(W2) 및 세번째 기판(W3)을 상기 스핀들유닛(400)의 제1 로딩암(410A), 제4 로딩암(410D) 및 제3 로딩암(410C)에 각각 안착시키고(도 13), 상기 스핀들유닛(400)이 일 방향으로 회전하여 첫번째 기판(W1), 두번째 기판(W2) 및 세번째 기판(W3)이 안착된 제1 로딩암(410A), 제4 로딩암(410D) 및 제3 로딩암(410C)이 각각 제4 반응기(300D), 제3 반응기(300C) 및 제2 반응기(300B)로 이동하며(도 14), 상기 스핀들유닛(400)이 제2 높이(H2)로 하강한다(도 15). 상기 스핀들유닛(400)이 제2 높이(H2)로 하강한 경우에 첫번째 기판(W1), 두번째 기판(W2) 및 세번째 기판(W3)은 여전히 제4 반응기(300D), 제3 반응기(300C) 및 제2 반응기(300B)의 제4 리프트핀(312D), 제3 리프트핀(312C) 및 제2 리프트핀(312B)과 접촉하지 않는 것을 알 수 있다.
이어서, 상기 챔버(100)의 출입구(110)에 인접한 상기 제1 반응기(300A)의 리프트핀(312A)에 네번째 기판(W4)을 안착시키고(도 16), 상기 스핀들유닛(400)이 제3 높이(H3)로 하강하여 상기 각 반응기(300A, 300B, 300C, 300D)의 리프트핀(312A, 312B, 312C, 312D)에 기판(W4, W3, W2, W1)을 각각 안착시키게 된다(도 17).
이때, 상기 스핀들유닛(400)의 제3 높이(H3)는 상기 각 반응기(300A, 300B, 300C, 300D)의 리프트핀(312A, 312B, 312C, 312D)의 상단부의 높이보다 상대적으로 낮도록 설정될 수 있다. 따라서, 상기 스핀들유닛(400)이 제3 높이(H3)로 하강하는 경우에 상기 스핀들유닛(400)의 로딩암(410A, 410B, 410C, 410D)에 안착되어 있던 기판(W1, W2, W3, W4)들은 각각 리프트핀(312D, 312C, 312B, 312A)에 안착된다.
한편, 마지막 네번째 기판(W4)을 제1 반응기(300A)에 안착시키기 전에 상기 스핀들유닛(400) 제3 높이(H3)로 바로 하강하여 먼저 챔버(100)의 내부로 인입된 3개의 기판(W1, W2, W3)을 상기 각 반응기(300D, 300C, 300B)의 리프트핀(312D, 312C, 312B)에 먼저 안착시킬 수 있다. 이후, 마지막 네번째 기판(W4)을 제1 반응기(300A)의 리프트핀(312A)에 안착시킬 수 있다.
다만, 본 방법은 마지막 네번째 기판(W4)이 챔버(100)로 인입되기 전에 나머지 3개의 기판(W1, W2, W3)을 리프트핀(312D, 312C, 312B)에 안착시키게 된다. 따라서, 마지막 네번째 기판(W4)이 오류 등으로 인해 챔버(100) 내부로 인입되지 않은 경우에 챔버(100)에 미리 안착된 기판(W1, W2, W3)들을 모두 언로딩하여 회수해야 하므로 공정이 복잡해지며, 반복적인 기판 안착 및 리프팅으로 인해 기판 파손의 위험이 높아질 수 있다.
반면에, 전술한 바와 같이 4개의 기판(W1, W2, W3, W4)을 동시에 안착시키는 경우에는 마지막 네번째 기판(W4)이 제1 반응기(300A)에 안착되기 전에 스핀들유닛(400)이 제2 높이(H2)에서 머무르다가 마지막 네번째 기판(W4)이 인입된 후에 제3 높이(H3)로 하강하게 된다. 따라서, 기판처리장치(1000)가 마지막 네번째 기판(W4)까지 정상적으로 챔버(100) 내부로 인입된 것을 확인하고 모든 기판(W1, W2, W3, W4)을 각각 리프트핀(312D, 312C, 312B, 312A)에 내려놓을 수 있으므로 공정이 상대적으로 안정적으로 진행될 수 있다.
상기 기판(W1, W2, W3, W4)이 상기 각 반응기(300D, 300C, 300B, 300A)의 리프트핀(312D, 312C, 312B, 312A)에 안착된 후, 도면에는 도시되지 않았지만 상기 각 기판지지부(305A, 305B, 305C, 305D)가 상승하여 후속공정을 진행하게 된다.
결국, 본 발명에서는 복수개의 반응기(300A, 300B, 300C, 300D)로 기판을 로딩하기 위하여 기판이 반응기(300A, 300B, 300C, 300D)를 따라 이동하는 중에 기판은 챔버(100)의 출입구(110)에 인접한 제1 반응기(300A)의 리프트핀(312A)에 안착되어 접촉한 후에 다른 리프트핀(312B, 312C, 312D)과 접촉하지 않고 목표 반응기로 이동하게 된다. 따라서, 기판(W)이 목표 반응기로 로딩되기 위하여 이동하는 중에 중간에 위치한 반응기의 리프트핀과 기판의 접촉을 방지하여 기판의 위치가 틀어지는 것을 방지하여 후속공정에서 원활하게 공정을 진행할 수 있다.
한편, 도 18 내지 도 30은 전술한 기판처리장치(1000)에서 기판에 대한 공정이 종료되어 기판이 언로딩되는 과정을 도시한다. 본 발명의 기판 언로딩 방법은 전술한 기판 로딩 방법과 유사하게 기판이 각 반응기를 따라 이동하는 중에 기판과 리프트핀의 접촉을 최대한 방지하여 기판에 발생할 수 있는 손상 등을 방지하게 된다.
본 발명에 따른 기판 언로딩 방법은 챔버 내에 n(n≥3, n은 자연수)개의 반응기(300A, 300B, 300C, 300D)를 구비하고 상기 각 반응기(300A, 300B, 300C, 300D)에서 기판을 언로딩하게 된다.
상기 기판 언로딩 방법은 상기 각 반응기(300A, 300B, 300C, 300D)의 기판지지부(305A, 305B, 305C, 305D)와 리프트핀(312A, 312B, 312C, 312D)이 수직방향으로 상대이동하여 상기 각 반응기(300A, 300B, 300C, 300D)의 리프트핀(312A, 312B, 312C, 312D)에 기판(W4, W3, W2, W1)이 안착되어 상기 기판지지부(305A, 305B, 305C, 305D)의 상부로 노출되는 단계, 상기 챔버(100)의 출입구(110)를 통해 상기 제1 반응기(300A)의 리프트핀(312A)에서 기판을 상기 챔버(100)의 외부로 인출시키는 제1 단계, 상기 각 반응기(300A, 300B, 300C, 300D)의 리프트핀(312A, 312B, 312C, 312D)의 상단부의 높이에 비해 상대적으로 더 높은 제1 높이(H1)로 상기 챔버(100) 내부의 상기 스핀들유닛(400)이 상승하여 상기 챔버(100) 내부에 남아있는 기판이 상기 스핀들유닛(400)의 로딩암에 안착되는 제2 단계, 상기 스핀들유닛(400)이 회전하여 상기 기판이 안착된 로딩암이 상기 제1 반응기(300A)에 위치하는 제3 단계, 상기 스핀들유닛(400)이 제2 높이(H2)로 하강하며 상기 스핀들유닛(400)의 로딩암(410A, 410B, 410C, 410D)에 안착된 기판은 상기 각 반응기(300A, 300B, 300C, 300D)의 리프트핀(312A, 312B, 312C, 312D)에 안착되지 않는 제4 단계, 상기 제1 단계 내지 제4 단계를 반복하는 단계 및 상기 챔버(100)의 출입구(110)를 통해 상기 제1 반응기(300A)의 리프트핀(312A)에서 기판을 상기 챔버(100)의 외부로 인출시키는 단계를 포함한다.
먼저, 공정이 종료된 경우에 도 17에 도시된 바와 같이 상기 각 반응기(300A, 300B, 300C, 300D)의 기판지지부(305A, 305B, 305C, 305D)가 하부로 이동하여 상기 각 반응기(300A, 300B, 300C, 300D)의 리프트핀(312A, 312B, 312C, 312D)이 상기 기판지지부(305A, 305B, 305C, 305D)의 상부로 노출된다. 이 경우, 상기 기판(W4, W3, W2, W1)들은 상기 각 반응기(300A, 300B, 300C, 300D)의 리프트핀(312A, 312B, 312C, 312D)에 의해 지지된다.
또한, 전술한 바와 같이 제1 반응기(300A)의 제1 리프트핀(312A)의 길이(D1)가 다른 반응기(300B, 300C, 300D)의 리프트핀(312B, 312C, 312D)의 길이(D2)에 비해 상대적으로 더 길게 형성되므로, 도면에 도시된 바와 같이 제1 반응기(300A)의 제1 리프트핀(312A)의 상단부의 높이가 제일 높게 형성된다.
이어서, 도 18에 도시된 바와 같이 상기 챔버(100)의 출입구(110)를 통해 상기 제1 반응기(300A)의 리프트핀(312A)에서 네번째 기판(W4)을 상기 챔버(100)의 외부로 인출시키게 된다(제1 단계).
상기 네번째 기판(W4)은 전술한 기판이동바(200)에 의해 이동되어 상기 챔버(100)의 외부로 인출된다.
상기 제1 반응기(300A)의 제1 리프트핀(312A)에서 네번째 기판(W4)이 인출된 다음, 도 19에 도시된 바와 같이 상기 챔버(100) 내부의 상기 스핀들유닛(400)이 제1 높이(H1)로 상승하여 챔버(100) 내부에 남아 있는 기판, 즉 첫번째 기판(W1), 두번째 기판(W2) 및 세번째 기판(W3)을 상기 스핀들유닛(400)의 제1 로딩암(410A), 제4 로딩암(410D) 및 제3 로딩암(410C)에 각각 안착시키게 된다(제2 단계).
이때, 상기 제1 높이(H1)는 전술한 바와 같이 상기 각 반응기(300A, 300B, 300C, 300D)의 리프트핀(312A, 312B, 312C, 312D)의 상단부의 높이에 비해 상대적으로 더 높도록 설정될 수 있다. 상기 스핀들유닛(400)의 상기 제1 높이(H1)는 상기 스핀들유닛(400)의 로딩암(410A, 410B, 410C, 410D)에 기판을 안착시키고, 나아가 상기 스핀들유닛(400)이 회전하는 경우에 상기 리프트핀(410A, 410B, 410C, 410D)과의 간섭을 방지하도록 결정된다.
이어서, 상기 스핀들유닛(400)이 타 방향으로 회전하여 도 20에 도시된 바와 같이 상기 세번째 기판(W3)이 안착된 제3 로딩암(410C)이 제1 반응기(300A)에 위치하게 된다(제3 단계).
즉, 상기 스핀들유닛(400)이 반시계방향으로 회전하여 상기 세번째 기판(W3)이 안착된 제3 로딩암(410C)이 제2 반응기(300B)에서 제1 반응기(300A)로 회전하여 이동하며, 다른 로딩암(410A, 410B, 410D)도 모두 이동하게 된다.
이어서, 도 21에 도시된 바와 같이, 상기 스핀들유닛(400)이 제2 높이(H2)로 하강하게 된다(제4 단계).
이때, 상기 스핀들유닛(400)이 제2 높이(H2)로 하강하는 단계에서 세번째 기판(W3)은 상기 제1 반응기(300A)의 제1 리프트핀(312A)에 안착된다. 한편, 상기 스핀들유닛(400)의 제4 로딩암(410D) 및 제1 로딩암(410A)에 안착된 두번째 기판(W2) 및 첫번째 기판(W1)은 상기 제2 반응기(300B)의 제2 리프트핀(312B) 및 상기 제3 반응기(300C)의 제3 리프트핀(312C)에 각각 안착되지 않는다.
즉, 상기 제1 반응기(300A)를 제외한 나머지 반응기(300B, 300C, 300D)의 리프트핀(312B, 312C, 312D)의 상단부의 높이는 상기 제2 높이(H2)보다 상대적으로 더 낮게 설정될 수 있다. 상기 제2 높이(H2)는 상기 제1 반응기(300A)의 리프트핀(312A)의 상단부의 높이보다는 상대적으로 낮으며, 다른 반응기(300B, 300C, 300D)의 리프트핀(312B, 312C, 312D)의 상단부의 높이보다는 상대적으로 높게 설정될 수 있다.
따라서, 상기 제1 반응기(300A)의 제1 리프트핀(312A)의 상단부는 상기 스핀들유닛(400)에 비해 상부로 돌출하게 되여, 세번째 기판(W3)이 상기 제1 반응기(300A)의 제1 리프트핀(312A)에 안착된다. 또한, 상기 스핀들유닛(400)은 나머지 반응기(300B, 300C, 300D)의 리프트핀(312B, 312C, 312D)보다는 상부에 위치하게 되므로, 상기 스핀들유닛(400)의 제1 로딩암(410A)과 제4 로딩암(410D)에 안착된 첫번째 기판(W1)과 두번째 기판(W2)은 제3 반응기(300C) 및 제2 반응기(300B)의 제3 리프트핀(312C) 및 제2 리프트핀(312B)과 접촉하지 않게 된다.
이어서, 전술한 제1 단계 내지 제4 단계를 (n-2)회 더 반복하게 된다. 예를 들어, 도면에 도시된 바와 같이 4개의 반응기를 구비하여 'n'이 4인 경우에 전술한 제1 단계 내지 제4 단계를 2회 더 반복하여 총 3개의 기판을 챔버(100)의 외부로 인출시킨다.
한편, 전술한 바와 같이 제1 단계 내지 제4 단계를 반복하는 중에 상기 제2 높이(H2)는 상기 제4 단계를 반복하는 중에 적어도 한번의 반복단계에서 그 높이가 상이하게 설정될 수 있다. 즉, 전술한 제4 단계를 반복하는 중에 상기 제2 높이(H2)는 공정의 조건, 사용자의 요구 등에 따라 어느 하나의 반복단계에서 다른 반복단계와 달리 설정될 수 있다. 따라서, 상기 제2 높이(H2)는 반복단계 중에 적어도 하나의 단계에서 다른 반복단계와 달리 설정될 수 있다.
도 22 내지 도 29는 전술한 제1 단계 내지 제4 단계를 반복하는 과정을 도시한다.
1회 반복단계에서는, 상기 챔버(100)의 출입구(110)에 인접한 상기 제1 반응기(300A)의 제1 리프트핀(312A)에서 세번째 기판(W3)을 상기 챔버(100)의 외부로 인출시키며(도 22), 상기 챔버(100) 내부의 상기 스핀들유닛(400)이 제1 높이(H1)로 상승하여 첫번째 기판(W1)과 두번째 기판(W2)을 상기 스핀들유닛(400)의 제1 로딩암(410A) 및 제4 로딩암(410D)에 각각 안착시키고(도 23), 상기 스핀들유닛(400)이 타방향으로 회전하여 상기 두번째 기판(W2)이 안착된 제4 로딩암(410D)이 상기 제1 반응기(300A)에 위치하고(도 24), 상기 스핀들유닛(400)이 제2 높이(H2)로 하강한다(도 25). 상기 스핀들유닛(400)이 제2 높이(H2)로 하강한 경우에 두번째 기판(W2)은 상기 제1 반응기(300A)이 제1 리프트핀(312A)에 의해 지지되며, 첫번째 기판(W1)은 제2 반응기(300B)의 제2 리프트핀(312B)과 접촉하지 않는 것을 알 수 있다.
또한, 2회 반복단계에서는, 상기 챔버(100)의 출입구(110)에 인접한 상기 제1 반응기(300A)의 제1 리프트핀(312A)에서 두번째 기판(W2)을 상기 챔버(100)의 외부로 인출시키며(도 26), 상기 챔버(100) 내부의 상기 스핀들유닛(400)이 제1 높이(H1)로 상승하여 첫번째 기판(W1)을 상기 스핀들유닛(400)의 제1 로딩암(410A)에 안착시키고(도 27), 상기 스핀들유닛(400)이 타방향으로 회전하여 상기 첫번째 기판(W1)이 안착된 제1 로딩암(410A)이 상기 제1 반응기(300A)에 위치하고(도 28), 상기 스핀들유닛(400)이 제2 높이(H2)로 하강한다(도 29). 상기 스핀들유닛(400)이 제2 높이(H2)로 하강한 경우에 첫번째 기판(W1)은 상기 제1 반응기(300A)이 제1 리프트핀(312A)에 의해 지지된다.
이어서, 도 30에 도시된 바와 같이 상기 챔버(100)의 출입구(110)를 통해 상기 제1 반응기(300A)의 리프트핀(312A)에서 첫번째 기판(W1)을 상기 챔버(100)의 외부로 인출시키게 된다.
한편, 도 31은 본 발명의 다른 실시예에 따른 기판처리장치(2000)를 도시한다.
도 31을 참조하면, 상기 기판처리장치(2000)는 챔버(2100)를 구비하며, 상기 챔버(2100)는 출입구(2110A, 2110B)를 둘 이상 구비할 수 있다. 즉, 전술한 실시예에서는 챔버(100)에 하나의 출입구(110)를 구비한 경우를 상정하여 설명했으나, 본 실시예의 경우 챔버(2100)에 출입구를 둘 이상 구비할 수 있다. 이처럼, 출입구를 둘 이상 구비하게 되면, 상기 둘 이상의 출입구를 통해 기판을 인입시킬 수 있으므로, 상대적으로 더 많은 개수의 기판을 더 빠른 시간 내에 챔버 내부로 인입시킬 수 있다.
이하에서는 상기 챔버(2100)에 2개의 출입구(2110A, 2110B)를 구비한 경우를 상정하여 설명한다.
이 경우, 상기 챔버(2100)의 내부에는 복수개의 반응기를 구비할 수 있으며, 예를 들어 복수개의 반응기쌍(2300, 2400, 2500, 2600)을 구비할 수 있다. 상기 각 반응기쌍(2300, 2400, 2500, 2600)은 상기 출입구(2110A, 2110B)의 개수에 대응하는 반응기를 각각 구비할 수 있다.
예를 들어, 상기 출입구(2110A, 2110B)에 인접한 제1 반응기 쌍(2600)은 2개의 반응기(2600A, 2600B)를 구비할 수 있다. 마찬가지로, 제2 반응기 쌍(2300), 제3 반응기 쌍(2400) 및 제4 반응기 쌍(2500)은 각각 2개의 반응기(2300A, 2300B, 2400A, 2400B, 2500A, 2500B)를 구비할 수 있다.
이 경우, 기판이동바(2200A, 2200B)도 상기 출입구(2110A, 2110B)의 개수에 대응하여 구비될 수 있다.
따라서, 상기 챔버(2100) 내부로 기판을 로딩하거나, 또는 상기 챔버(2100)에서 기판을 언로딩하는 경우에 상기 출입구(2110A, 2110B)를 통해 상기 출입구(2110A, 2110B)에 인접한 둘 이상의 반응기(2600A, 2600B)로 둘 이상의 기판이 로딩되거나 또는 둘 이상의 기판이 언로딩될 수 있다.
한편, 상기 각 반응기(2600A, 2600B, 2300A, 2300B, 2400A, 2400B, 2500A, 2500B)는 기판지지부(2620A, 2620B, 2320A, 2320B, 2420A, 2420B, 2520A, 2520B)를 각각 구비한다. 또한, 상기 기판지지부(2620A, 2620B, 2320A, 2320B, 2420A, 2420B, 2520A, 2520B)에는 리프트핀(미도시)을 위한 리프트핀홀(2610A, 2610B, 2310A, 2310B, 2410A, 2410B, 2510A, 2510B)이 각각 형성된다.
또한, 상기 챔버(2100)의 내측 중앙부에는 스핀들유닛(2800)이 회전 및 상하이동이 가능하게 구비된다. 이 경우, 상기 스핀들유닛(2800)은 몸체부(2810)와 로딩암(2740A, 2740B, 2710A, 2710B, 2720A, 2720B, 2730A, 2730B)을 구비한다.
이때, 상기 로딩암(2740A, 2740B, 2710A, 2710B, 2720A, 2720B, 2730A, 2730B)의 개수는 전술한 반응기(2600A, 2600B, 2300A, 2300B, 2400A, 2400B, 2500A, 2500B)의 개수에 대응하도록 결정된다. 또한, 도 31에 도시된 바와 같이 전술한 반응기 쌍(2300, 2400, 2500, 2600)에 대응하여 각 로딩암도 쌍을 이루도록 구비될 수 있다.
한편, 전술한 실시예에서 기판을 로딩 또는 언로딩하는 방법은 본 실시예에 따른 기판처리장치(2000)에 적용될 수 있다. 다만, 전술한 로딩 또는 언로딩하는 방법을 구현하는 경우에 본 실시예의 경우 둘 이상의 기판이 상기 스핀들유닛(2800)에 의해 동시에 이동할 수 있다. 즉, 챔버(2100)의 출입구(2110A, 2110B)의 개수에 대응하는 둘 이상의 기판이 동시에 스핀들유닛(2800)에 의해 이동하게 된다.
결국, 본 발명에서는 챔버 내부에 복수개의 반응기를 구비하고 각 반응기로 기판을 로딩하거나, 또는 공정이 종료된 후 상기 각 반응기에서 기판을 언로딩하는 경우에 기판과 리트프핀의 접촉을 최소로 하여 기판의 정렬이 틀어지거나 또는 리프트핀에 의해 기판에 손상이 발생하는 것을 방지할 수 있다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시 예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야의 당업자는 이하에서 서술하는 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경 실시할 수 있을 것이다. 그러므로 변형된 실시가 기본적으로 본 발명의 특허청구범위의 구성요소를 포함한다면 모두 본 발명의 기술적 범주에 포함된다고 보아야 한다.
100..챔버
300..반응기
305..기판지지부
400..스핀들유닛
500..가스공급부

Claims (19)

  1. 챔버 내에 n(n≥3, n은 자연수)개의 반응기를 구비하고 상기 각 반응기에 기판을 로딩하는 기판처리장치의 기판 로딩 방법에 있어서,
    상기 각 반응기의 기판지지부와 리프트핀이 수직방향으로 상대 이동하여 상기 각 반응기의 상기 리프트핀이 상기 기판지지부의 상부로 노출되는 단계;
    상기 n개의 반응기 중에 다른 반응기의 리프트핀의 상단부의 높이에 비해 상대적으로 높이가 높은 상기 챔버의 출입구에 인접한 제1 반응기의 리프트핀에 기판을 안착시키는 제1 단계;
    상기 각 반응기의 리프트핀의 상단부의 높이에 비해 상대적으로 더 높은 제1 높이로 상기 챔버 내부의 스핀들유닛이 상승하여 상기 기판을 상기 스핀들유닛의 로딩암에 안착시키는 제2 단계;
    상기 스핀들유닛이 회전하여 상기 기판이 안착된 로딩암이 다음 반응기에 위치하는 제3 단계;
    상기 스핀들유닛이 제2 높이로 하강하며, 상기 스핀들유닛의 로딩암에 안착된 기판은 상기 각 반응기의 리프트핀에 안착되지 않는 제4 단계;
    상기 제1 단계 내지 제4 단계를 반복하는 단계; 및
    상기 제1 반응기의 리프트핀에 기판을 안착시키고, 상기 스핀들유닛이 제3 높이로 하강하여 상기 각 반응기의 리프트핀에 기판을 각각 안착시키는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판처리장치의 기판 로딩 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 스핀들유닛은 상기 반응기의 개수에 대응하는 로딩암을 구비하는 것을 특징으로 하는 기판처리장치의 기판 로딩 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제1 반응기를 제외한 나머지 반응기의 리프트핀의 상단부의 높이는 상기 제2 높이보다 상대적으로 더 낮은 것을 특징으로 하는 기판처리장치의 기판 로딩 방법.
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제2 높이는 상기 제1 반응기의 리프트핀의 상단부의 높이보다는 상대적으로 낮으며, 다른 반응기의 리프트핀의 상단부의 높이보다는 상대적으로 높은 것을 특징으로 하는 기판처리장치의 기판 로딩 방법.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 제2 높이는 상기 제4 단계를 반복하는 중에 적어도 한번의 반복단계에서 그 높이가 상이한 것을 특징으로 하는 기판처리장치의 기판 로딩 방법.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 제3 높이는 상기 각 반응기의 리프트핀의 상단부의 높이보다 상대적으로 낮은 것을 특징으로 하는 기판처리장치의 기판 로딩 방법.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 제1 반응기를 제외한 다른 반응기의 리프트핀의 상단부의 높이는 동일한 것을 특징으로 하는 기판처리장치의 기판 로딩 방법.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 챔버의 출입구를 둘 이상 구비하고,
    상기 둘 이상의 출입구를 통해 상기 출입구에 인접한 둘 이상의 반응기에 둘 이상의 기판이 로딩되는 것을 특징으로 하는 기판처리장치의 기판 로딩 방법.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 제1 단계 내지 제4 단계를 반복하는 단계에서,
    상기 둘 이상의 기판이 상기 스핀들유닛에 의해 동시에 이동하는 것을 특징으로 하는 기판처리장치의 기판 로딩 방법.
  11. 챔버 내에 n(n≥3, n은 자연수)개의 반응기를 구비하고 상기 각 반응기에서 기판을 언로딩하는 기판처리장치의 기판 언로딩 방법에 있어서,
    상기 각 반응기의 기판지지부와 리프트핀이 수직방향으로 상대 이동하여 상기 각 반응기의 리프트핀에 기판이 안착되어 상기 기판지지부의 상부로 노출되는 단계;
    상기 챔버의 출입구를 통해 상기 챔버의 출입구에 인접한 제1 반응기의 리프트핀에서 기판을 상기 챔버의 외부로 인출시키는 제1 단계;
    상기 각 반응기의 리프트핀의 상단부의 높이에 비해 상대적으로 더 높은 제1 높이로 상기 챔버 내부의 스핀들유닛이 상승하여 상기 챔버 내부에 남아있는 기판이 상기 스핀들유닛의 로딩암에 안착되는 제2 단계;
    상기 스핀들유닛이 회전하여 상기 기판이 안착된 로딩암이 상기 제1 반응기에 위치하는 제3 단계;
    상기 스핀들유닛이 제2 높이로 하강하여 상기 스핀들유닛의 로딩암에 안착된 기판이 다른 반응기의 리프트핀의 상단부의 높이에 비해 상대적으로 높이가 높은 상기 제1 반응기의 리프트핀에 안착되며 나머지 반응기의 리프트핀에 안착되지 않는 제4 단계;
    상기 제1 단계 내지 제4 단계를 반복하는 단계; 및
    상기 챔버의 출입구를 통해 상기 제1 반응기의 리프트핀에서 기판을 상기 챔버의 외부로 인출시키는 것을 특징으로 하는 기판처리장치의 기판 언로딩 방법.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 스핀들유닛은 상기 반응기의 개수에 대응하는 로딩암을 구비하는 것을 특징으로 하는 기판처리장치의 기판 언로딩 방법.
  13. 제11항에 있어서,
    상기 제1 반응기를 제외한 나머지 반응기의 리프트핀의 상단부의 높이는 상기 제2 높이보다 상대적으로 더 낮은 것을 특징으로 하는 기판처리장치의 기판 언로딩 방법.
  14. 삭제
  15. 제11항에 있어서,
    상기 제2 높이는 상기 제1 반응기의 리프트핀의 상단부의 높이보다는 상대적으로 낮으며, 다른 반응기의 리프트핀의 상단부의 높이보다는 상대적으로 높은 것을 특징으로 하는 기판처리장치의 기판 언로딩 방법.
  16. 제11항에 있어서,
    상기 제2 높이는 상기 제4 단계를 반복하는 중에 적어도 한번의 반복단계에서 그 높이가 상이한 것을 특징으로 하는 기판처리장치의 기판 언로딩 방법.
  17. 제11항에 있어서,
    상기 제1 반응기를 제외한 다른 반응기의 리프트핀의 상단부의 높이는 동일한 것을 특징으로 하는 기판처리장치의 기판 언로딩 방법.
  18. 제11항에 있어서,
    상기 챔버의 출입구를 둘 이상 구비하고,
    상기 둘 이상의 출입구를 통해 상기 출입구에 인접한 둘 이상의 반응기에서 둘 이상의 기판이 언로딩되는 것을 특징으로 하는 기판처리장치의 기판 언로딩 방법.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 제1 단계 내지 제4 단계를 반복하는 단계에서,
    상기 둘 이상의 기판이 상기 스핀들유닛에 의해 동시에 이동하는 것을 특징으로 하는 기판처리장치의 기판 언로딩 방법.
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