KR102174064B1 - 기판 처리 장치 - Google Patents

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KR102174064B1
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이상진
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세메스 주식회사
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Abstract

본 발명은 기판을 처리하는 장치에 관한 것으로, 챔버 내부로 파티클이나 외부 기류의 유입을 방지하는 파티클 유입 방지 유닛을 갖는 기판 처리 장치에 관한 것이다.
본 발명의 일실시예에 따른 기판 처리 장치는, 측벽에 기판이 출입하는 개구부가 형성되고, 기판에 대한 공정 처리가 수행되는 내부공간을 갖는 챔버와, 상기 개구부를 개폐하는 셔터 유닛과, 상기 개구부와 상기 셔터 유닛에서 각각 돌출 형성되어 상기 챔버 내부로 파티클이 유입되는 것을 방지하는 파티클 유입 방지 유닛을 포함하고, 상기 파티클 유입 방지 유닛은, 상기 개구부의 상부에서 상기 챔버의 외부를 향해 경사지게 돌출되는 제1 경사돌기와, 상기 셔터 유닛에서 상기 챔버를 향하는 방향으로 상기 제1 경사돌기의 위치보다 상부 또는 하부에서 경사지게 형성되는 제2 경사돌기를 포함하되, 상기 셔터 유닛이 상기 개구부를 닫을 때 상기 제1 경사돌기와 상기 제2 경사돌기는 서로 평행하게 위치된다.

Description

기판 처리 장치{apparatus for treating substrate}
본 발명은 기판을 처리하는 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 챔버 내부로 파티클이나 외부 기류의 유입을 방지하는 파티클 유입 방지 유닛을 갖는 기판 처리 장치에 관한 것이다.
반도체 소자를 제조하기 위해서는 케미컬(chemical)로 기판에 화학 처리를 수행하는 에칭(eching) 공정 및 에싱(ashing)등 다수의 반도체 제조 공정이 진행된다.
이러한 반도체 제조공정은 내부 공간을 갖는 공정 챔버에서 이루어지며, 공정 챔버의 측벽에는 기판이 출입하는 개구부가 형성된다. 이러한 개구부를 개폐하기 위해 셔텨가 구비된다. 상기 개구부를 통한 기판의 유입시 셔터가 개방되고, 유입이 완료된 후 셔터가 닫히는 경우 상기 개구부를 통하여 챔버 내부로 파티클(particle)이나 기류 등이 유입되어 공정 처리에 문제가 발생할 수 있다.
본 발명은 기판에 대한 공정 처리가 수행되는 챔버의 내부 공간으로 파티클이나 외부 기류가 유입되는 것을 방지할 수 있는 기판 처리 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 챔버 내부로 외부 기류와 파티클 등의 유입을 방지하여 챔버 내부의 배기압의 불안정을 해소하고 공정 처리의 불량 발생을 미연에 방지할 수 있는 기판 처리 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기와 같은 기술적 과제를 해결하기 위해 본 발명은 기판 처리 장치를 제공한다. 본 발명의 일실시예에 따른 기판 처리 장치는, 측벽에 기판이 출입하는 개구부가 형성되고, 기판에 대한 공정 처리가 수행되는 내부공간을 갖는 챔버와, 상기 개구부를 개폐하는 셔터 유닛과, 상기 개구부와 상기 셔터 유닛에서 각각 돌출 형성되어 상기 챔버 내부로 파티클이 유입되는 것을 방지하는 파티클 유입 방지 유닛을 포함하고, 상기 파티클 유입 방지 유닛은, 상기 개구부의 상부에서 상기 챔버의 외부를 향해 경사지게 돌출되는 제1 경사돌기와, 상기 셔터 유닛에서 상기 챔버를 향하는 방향으로 상기 제1 경사돌기의 위치보다 상부 또는 하부에서 경사지게 형성되는 제2 경사돌기를 포함하되, 상기 셔터 유닛이 상기 개구부를 닫을 때 상기 제1 경사돌기와 상기 제2 경사돌기는 서로 평행하게 위치된다.
일 예에 의하면, 상기 개구부의 상부 또는 하부에서 상기 챔버의 외부를 향해 형성되며, 상기 제2 경사돌기의 위치를 사이에 두고 상기 제1 경사돌기와 반대측에 위치되는 제3 경사돌기를 포함한다.
일 예에 의하면, 상기 제2 경사돌기의 끝단의 최대 높이의 위치는 상기 제1 경사돌기 또는 상기 제3 경사돌기 중 상기 제2 경사돌기보다 상부에 위치하는 어느 하나의 끝단의 높이의 위치보다 낮게 형성된다.
일 예에 의하면, 상기 파티클 유입 방지 유닛은, 상기 개구부의 하부에서 상기 챔버의 외부를 향해 경사지게 돌출되는 제4 경사돌기와, 상기 셔터 유닛에서 상기 챔버를 향하는 방향으로 상기 제4 경사돌기의 위치보다 상부 또는 하부에서 경사지게 형성되는 제5 경사돌기를 더 포함하되, 상기 셔터 유닛이 상기 개구부를 닫을 때 상기 제4 경사돌기와 상기 제5 경사돌기는 서로 평행하게 위치된다.
일 예에 의하면, 상기 개구부의 하부에서 상기 챔버의 외부를 향해 형성되며, 상기 제5 경사돌기의 위치를 사이에 두고 상기 제4 경사돌기와 반대측에 위치되는 제6 경사돌기를 포함한다.
일 예에 의하면, 상기 제5 경사돌기의 끝단의 최대 높이의 위치는 상기 제4 경사돌기 또는 상기 제6 경사돌기 중 상기 제5 경사돌기보다 상부에 위치하는 어느 하나의 끝단의 높이의 위치보다 낮게 형성된다.
본 발명의 실시예에 따른 기판 처리 장치는 기판에 대한 공정 처리가 수행되는 챔버의 내부 공간으로 파티클이나 외부 기류가 유입되는 것을 방지할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 기판 처리 장치는 챔버 내부로 외부 기류와 파티클 등의 유입을 방지하여 챔버 내부의 배기압의 불안정을 해소하고 공정 처리의 불량 발생을 미연에 방지할 수 있다.
본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 종래의 기판 처리 장치의 개략적인 모습을 도시한 측면도이다.
도 2는 도 1의 기판 처리 장치의 일부를 확대 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 기판 처리 장치의 측면도이다.
도 4는 도 3의 기판 처리 장치에 실시예를 추가한 모습을 도시한 측면도이다.
도 5는 도 4의 기판 처리 장치에 흡입홀을 추가하여 도시한 측면도이다.
이하 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 기판 처리 장치에 대해 상세히 설명한다. 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다. 따라서 도면에서의 도시된 구성 요소의 형상 등은 보다 명확한 설명을 강조하기 위해 과장된 것이다.
도 1은 종래의 기판 처리 장치의 개략적인 모습을 도시한 측면도이고, 도 2는 도 1의 기판 처리 장치의 일부를 확대 도시한 도면이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 종래에는 챔버(1) 내에 개구부(5)를 통한 기판 투입시 셔터(2)가 개방되며 챔버(1)와 셔터(2) 사이에 일정한 갭(gap)을 유지시켜 비접촉식 차단막으로 구성된다. 도시된 바와 같이, 회동하는 셔터(2)의 동작속도는 기류의 형성이 가능하고, 챔버(1) 등의 처짐에 의한 셔터(2)의 갈림이 발생할 수 있다. 특히, 셔터(2) 동작에 의한 외부의 차가운 기류의 유입은 챔버(1) 내 배기압의 불안정을 야기하며, 이러한 기류에 의해 챔버(1) 내로 파티클 등의 유입 가능성 또한 크다. 또한, 챔버(1)의 처짐에 의한 챔버 윙(3)과 셔터 윙(4) 사이의 간섭이나 갈림에 의하여 파티클의 발생할 수 있으며, 이러한 파티클의 챔버(1) 내 유입은 공정 불량을 초래한다. 본 발명은 상기와 같은 기술적 과제를 해결하기 위해 제안된 것이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 기판 처리 장치의 측면도이고, 도 4는 도 3의 기판 처리 장치에 실시예를 추가한 모습을 도시한 측면도이다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 기판 처리 장치(10)는 챔버(100), 셔터 유닛(200), 그리고 파티클 유입 방지 유닛(300)을 포함한다. 이하, 각 구성에 대하여 상세히 설명한다.
챔버(100)는 측벽(110)에 기판이 출입하는 개구부(120)가 형성된다. 챔버(100)는 기판에 대한 공정 처리가 수행되는 내부 공간(130)을 갖는다. 내부 공간(130)에서는 기판이 안착되어 각각의 기판 처리 공정이 수행된다.
셔터 유닛(200)은 개구부(120)를 개폐한다. 셔터 유닛(200)은 일단에 형성된 회전축을 중심으로 개구부(120)를 개방한 상태의 제1 위치와 개구부(120)를 닫은 상태의 제2 위치 간에 회동가능하도록 배치된다. 도시된 바와 같이, 본 발명은 챔버(100)와 셔터 유닛(200) 사이에는 일정한 갭(gap)을 유지시켜 셔터 유닛(200)을 비접촉식 차단막으로 구성할 수 있다.
파티클 유입 방지 유닛(300)은 개구부(120)와 셔터 유닛(200)에서 각각 돌출 형성된다. 파티클 유입 방지 유닛(300)은 챔버(100)의 내부 공간(130)으로 파티클(particle) 등의 이물이 유입되는 것을 방지한다.
파티클 유입 방지 유닛(300)은 제1 경사돌기(310)와 제2 경사돌기(320)를 포함한다. 제1 경사돌기(310)는 개구부(120)의 상부에서 챔버(100)의 외부를 향하는 방향으로 경사지게 돌출 형성된다. 제2 경사돌기(320)는 셔터 유닛(200)에서 챔버(100)를 향하는 방향으로 경사지게 돌출 형성된다. 제2 경사돌기(320)는 제1 경사돌기(310)의 위치보다 상부 또는 하부에서 경사지게 형성된다. 즉, 제2 경사돌기(320)는 제1 경사돌기(310)의 상방 혹은 하방에 위치된다.
또한, 셔터 유닛(200)이 개구부(120)를 닫을 때, 제1 경사돌기(310)와 제2 경사돌기(320)는 서로 평행하게 위치된다. 즉, 도시된 바와 같이, 개구부(120)가 셔터 유닛(200)에 의해 닫히는 경우, 제1 경사돌기(310)와 제2 경사돌기(320)는 서로 경사진 상태로 상호 나란하게 배치된다.
또한, 파티클 유입 방지 유닛(300)은 제3 경사돌기(330)를 더 포함한다. 제3 경사돌기(330)는 개구부(120)의 상부에서 챔버(100)의 외부를 향해 형성된다. 제3 경사돌기(330)는 제2 경사돌기(320)의 위치를 사이에 두고, 제1 경사돌기(310)와 반대측에 위치된다. 따라서, 도 3에 도시된 바와 같이, 제1 경사돌기(310), 제2 경사돌기(320) 및 제3 경사돌기(330)는 위에서 아래로 순차적으로 모두 경사지게 돌출 형성되어 상호간에 평행하게 배치된다.
도 3 및 도 4의 도시와 달리, 제1 경사돌기(310), 제2 경사돌기(320) 및 제3 경사돌기(330)가 아래에서 위로 순차적으로 배치될 수 있음은 물론이다. 또한, 도 3 및 도 4에서는 제1 내지 제3 경사돌기(310,320,330)가 챔버(100)를 향해 하향 경사지게 도시되었으나, 챔버(100)를 향해 상향 경사지게 형성될 수도 있다.
또한, 파티클 유입 방지 유닛(300)에서 제2 경사돌기(320)의 끝단의 최대 높이의 위치는 제1 경사돌기(310) 또는 제3 경사돌기(330) 중 제2 경사돌기(320)보다 상부에 위치하는 어느 하나의 끝단의 높이의 위치보다 낮게 형성된다. 예를 들어, 도 3을 참조하면, 제2 경사돌기(320)가 제1 경사돌기(310)와 제3 경사돌기(330)의 사이에 위치되는 경우, 셔터 유닛(200)이 개구부(120)를 열거나 닫을 때 제2 경사돌기(320)가 포물선의 이동 경로를 따라 상하방 회동시 제2 경사돌기(320) 끝단이 최대로 높게 위치되는 위치가 제1 경사돌기(310)의 상단 또는 끝단의 높이의 위치보다 낮아야 한다. 이는 셔터 유닛(200)의 회동에 따라 파티클 유입 방지(300) 유닛 간에 서로 간섭이나 갈림 등을 발생시키지 않기 위해서이다.
또한, 도 4를 참조하면, 파티클 유입 방지 유닛(300)은 제4 경사돌기(340)와 제5 경사돌기(350)를 더 포함한다. 제4 경사돌기(340)는 개구부(120)의 하부에서 챔버(100)의 외부를 향하는 방향으로 경사지게 돌출 형성된다. 제5 경사돌기(350)는 셔터 유닛(200)에서 챔버(100)를 향하는 방향으로 경사지게 돌출 형성된다. 제5 경사돌기(350)는 제4 경사돌기(340)의 위치보다 상부 또는 하부에서 경사지게 형성된다. 즉, 제5 경사돌기(350)는 제4 경사돌기(340)의 상방 혹은 하방에 위치된다.
또한, 셔터 유닛(200)이 개구부(120)를 닫을 때, 제4 경사돌기(340)와 제5 경사돌기(350)는 서로 평행하게 위치된다. 즉, 도시된 바와 같이, 개구부(120)가 셔터 유닛(200)에 의해 닫히는 경우, 제4 경사돌기(340)와 제5 경사돌기(350)는 서로 경사진 상태로 상호 나란하게 배치된다.
또한, 파티클 유입 방지 유닛(300)은 제6 경사돌기(360)를 포함한다. 제6 경사돌기(360)는 개구부(120)의 하부에서 챔버(100)의 외부를 향해 형성된다. 제6 경사돌기(360)는 제5 경사돌기(350)의 위치를 사이에 두고, 제4 경사돌기(340)와 반대측에 위치된다. 따라서, 도 4에 도시된 바와 같이, 제4 경사돌기(340), 제5 경사돌기(350) 및 제6 경사돌기(360)는 위에서 아래로 순차적으로 모두 경사지게 돌출 형성되어 상호간에 평행하게 배치된다.
도 4의 도시와 달리, 제4 경사돌기(340), 제5 경사돌기(350) 및 제6 경사돌기(360)가 아래에서 위로 순차적으로 배치될 수 있음은 물론이다. 또한, 도 4에서는 제4 내지 제6 경사돌기(340,350,360)가 챔버(100)를 향해 하향 경사지게 도시되었으나, 챔버(100)를 향해 상향 경사지게 형성될 수도 있다.
또한, 파티클 유입 방지 유닛(300)에서 제5 경사돌기(350)의 끝단의 최대 높이의 위치는 제4 경사돌기(340) 또는 제6 경사돌기(360) 중 제5 경사돌기(350)보다 상부에 위치하는 어느 하나의 끝단의 높이의 위치보다 낮게 형성된다. 예를 들어, 도 4를 참조하면, 제5 경사돌기(350)가 제4 경사돌기(340)와 제6 경사돌기(360)의 사이에 위치되는 경우, 셔터 유닛(200)이 개구부(120)를 열거나 닫을 때 제5 경사돌기(350)가 포물선의 이동 경로를 따라 상하방 회동시 제5 경사돌기(350) 끝단이 최대로 높게 위치되는 위치가 제4 경사돌기(340)의 상단 또는 끝단의 높이의 위치보다 낮아야 한다. 이는 상기한 바와 같이 셔터 유닛(200)의 회동에 따라 파티클 유입 방지(300) 유닛 간에 서로 간섭이나 갈림 등을 발생시키지 않기 위해서이다.
상기와 같이 파티클 유입 방지 유닛(300)은 서로 경사지게 돌출되어 평행하게 배치된다. 이는 외부의 파티클 등이 챔버(100)의 내부로 유입되는 것을 어렵게 하기 위함이다. 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 외부의 파티클 등은 파티클 유입 방지 유닛(300) 사이의 공간을 통해 유입되다가 유입 경로의 구조적 형태로 인하여 제3 경사돌기(330) 또는 제6 경사돌기(360)의 내측에 쌓이게 되어 더 이상 내부로 진입할 수 없게 된다. 이는 셔터 유닛(200)의 회동에 따라 발생하는 외부 기류의 챔버(100) 내의 유입에도 역시 동일하게 적용될 수 있다. 길고 복잡한 유입 경로는 외부 기류가 상대적으로 덜 유입될 수 있도록 한다.
도 5는 도 4의 기판 처리 장치에 흡입홀을 추가하여 도시한 측면도이다. 도 5를 참조하면, 본 발명은 개구부(120)의 상부에서 제3 경사돌기(330) 또는 제6 경사돌기(360)의 내측과 연통되는 흡입홀(400)을 더 구비할 수 있다. 흡입홀(400)은 상기와 같이 제3 경사돌기(330) 또는 제6 경사돌기(360) 내측에 쌓이는 파티클 등을 진공 흡입하여 제거할 수 있도록 한다. 따라서, 본 발명은 1차적으로 파티클 등의 챔버(100) 내 유입을 어렵게 하고, 2차적으로 한군데 모여진 파티클 등을 진공 흡입하여 클리닝(cleaning) 할 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명은 기판에 대한 공정 처리가 수행되는 챔버(100)의 내부 공간(130)으로 파티클이나 외부 기류 등이 유입되는 것을 방지 또는 억제할 수 있다. 또한, 본 발명은 챔버(100) 내부로 외부 기류와 파티클 등의 유입을 방지하여 챔버(100) 내부의 배기압의 불안정을 해소하고 공정 처리의 불량 발생을 미연에 방지할 수 있는 효과가 있다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술분야에서 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.
10 : 기판 처리 장치 100 : 챔버
110 : 측벽 120 : 개구부
130 : 내부 공간 200 : 셔터 유닛
300 : 파티클 유입 방지 유닛 310 : 제1 경사돌기
320 : 제2 경사돌기 330 : 제3 경사돌기
340 : 제4 경사돌기 350 : 제5 경사돌기
360 : 제6 경사돌기 400 : 흡입홀

Claims (6)

  1. 기판을 처리하는 장치에 있어서,
    측벽에 기판이 출입하는 개구부가 형성되고, 기판에 대한 공정 처리가 수행되는 내부공간을 갖는 챔버와,
    상기 개구부를 개폐하는 셔터 유닛과,
    상기 개구부와 상기 셔터 유닛에서 각각 돌출 형성되어 상기 챔버 내부로 파티클이 유입되는 것을 방지하는 파티클 유입 방지 유닛을 포함하고,
    상기 파티클 유입 방지 유닛은,
    상기 개구부의 상부에서 상기 챔버의 외부를 향해 경사지게 돌출되는 제1 경사돌기와,
    상기 셔터 유닛에서 상기 챔버를 향하는 방향으로 상기 제1 경사돌기의 위치보다 상부 또는 하부에서 경사지게 형성되는 제2 경사돌기를 포함하되,
    상기 셔터 유닛이 상기 개구부를 닫을 때 상기 제1 경사돌기와 상기 제2 경사돌기는 서로 평행하게 위치되고,
    상기 개구부의 상부에서 상기 챔버의 외부를 향해 형성되며,
    상기 제2 경사돌기의 위치를 사이에 두고 상기 제1 경사돌기와 반대측에 위치되는 제3 경사돌기를 포함하는 기판 처리 장치.
  2. 삭제
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 제2 경사돌기의 끝단의 최대 높이의 위치는 상기 제1 경사돌기 또는 상기 제3 경사돌기 중 상기 제2 경사돌기보다 상부에 위치하는 어느 하나의 끝단의 높이의 위치보다 낮게 형성되는 기판 처리 장치.
  4. 기판을 처리하는 장치에 있어서,
    측벽에 기판이 출입하는 개구부가 형성되고, 기판에 대한 공정 처리가 수행되는 내부공간을 갖는 챔버와,
    상기 개구부를 개폐하는 셔터 유닛과,
    상기 개구부와 상기 셔터 유닛에서 각각 돌출 형성되어 상기 챔버 내부로 파티클이 유입되는 것을 방지하는 파티클 유입 방지 유닛을 포함하고,
    상기 파티클 유입 방지 유닛은,
    상기 개구부의 상부에서 상기 챔버의 외부를 향해 경사지게 돌출되는 제1 경사돌기와,
    상기 셔터 유닛에서 상기 챔버를 향하는 방향으로 상기 제1 경사돌기의 위치보다 상부 또는 하부에서 경사지게 형성되는 제2 경사돌기;
    상기 개구부의 하부에서 상기 챔버의 외부를 향해 경사지게 돌출되는 제4 경사돌기와,
    상기 셔터 유닛에서 상기 챔버를 향하는 방향으로 상기 제4 경사돌기의 위치보다 상부 또는 하부에서 경사지게 형성되는 제5 경사돌기를 포함하되,
    상기 셔터 유닛이 상기 개구부를 닫을 때 상기 제1 경사돌기와 상기 제2 경사돌기는 서로 평행하게 위치되고;
    상기 셔터 유닛이 상기 개구부를 닫을 때 상기 제4 경사돌기와 상기 제5 경사돌기는 서로 평행하게 위치되는 기판 처리 장치.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 개구부의 하부에서 상기 챔버의 외부를 향해 형성되며,
    상기 제5 경사돌기의 위치를 사이에 두고 상기 제4 경사돌기와 반대측에 위치되는 제6 경사돌기를 포함하는 기판 처리 장치.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 제5 경사돌기의 끝단의 최대 높이의 위치는 상기 제4 경사돌기 또는 상기 제6 경사돌기 중 상기 제5 경사돌기보다 상부에 위치하는 어느 하나의 끝단의 높이의 위치보다 낮게 형성되는 기판 처리 장치.
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