KR102212998B1 - 기판 처리 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 기판을 처리하는 장치를 제공한다. 기판을 처리하는 장치는, 내부 공간을 가지는 외부 챔버와; 상기 내부 공간에 삽입되고, 기판이 처리되는 처리 공간을 가지는 내부 챔버를 포함하되, 상기 내부 공간에서 상기 내부 챔버의 외측에는 상기 처리 공간의 온도를 조절하는 가열 유닛이 설치될 수 있다.

Description

기판 처리 장치{APPARATUS FOR TREATING SUBSTRATE}
본 발명은 기판 처리 장치에 관한 것이다.
반도체 소자를 제조하기 위해서는 증착, 노광, 애싱 및 세정 같은 다양한 공정이 수반된다. 이들 중 증착, 식각 및 애싱 등과 같은 공정은 진공상태에서 공정을 수행한다.
일반적인 기판 처리 장치는 내부에 처리 공간이 형성된 공정 챔버를 가진다. 그리고, 공정 챔버 내 처리 공간의 온도를 조절하기 위하여 챔버의 외벽에 히팅 자켓(Heating Jacket)을 설치하거나, 챔버의 내벽에 히팅 코일(Heating Coil)을 매설한다. 공정 챔버의 벽은 챔버 내의 진공 압력을 견디기 위해 벽의 두께가 두껍게 제작된다. 이에, 히팅 자켓(Heating Jacket)이나 히팅 코일(Heating Coil)에서 발생시키는 열이 공정 챔버의 내부로 전달되는데 많은 시간이 소요된다.
또한, 챔버의 외벽에 히팅 자켓(Heating Jacket)을 설치하는 경우, 공정 챔버가 차지하는 풋 프린트(Foot-print)가 증가한다. 또한, 챔버의 내벽에 히팅 코일(Heating Coil)을 매설하는 경우, 그 제작 공정이 복잡하기에 장치의 제작 비용이 상승한다.
본 발명은 기판 처리를 효율적으로 수행할 수 있는 기판 처리 장치를 제공하는 것을 일 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 공정 챔버 내의 온도를 효율적으로 조절할 수 있는 기판 처리 장치를 제공하는 것을 일 목적으로 한다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제가 상술한 과제들로 한정되는 것은 아니며, 언급되지 아니한 과제들은 본 명세서 및 첨부된 도면으로부터 본 발명의 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명은 기판을 처리하는 장치를 제공한다. 기판을 처리하는 장치는, 내부 공간을 가지는 외부 챔버와; 상기 내부 공간에 삽입되고, 기판이 처리되는 처리 공간을 가지는 내부 챔버를 포함하되, 상기 내부 공간에서 상기 내부 챔버의 외측에는 상기 처리 공간의 온도를 조절하는 가열 유닛이 설치될 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 내부 챔버에는 상기 내부 공간과 상기 처리 공간을 연통시키는 제1홀이 형성될 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 제1홀은, 상기 가열 유닛보다 상부에 형성될 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 제1홀은, 상기 가열 유닛보다 하부에 형성될 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 제1홀은, 상기 가열 유닛보다 상부 및 하부에 형성될 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 제1홀은, 복수로 제공되고, 상기 내부 챔버의 둘레 방향을 따라 서로 간에 이격되어 형성될 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 제1홀은 슬릿 형상을 가질 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 외부 챔버의 벽의 두께는 상기 내부 챔버의 벽의 두께보다 두꺼울 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 가열 유닛은 코일 형상의 열선일 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 외부 챔버는, 상부가 개방된 원통 형상을 가지고, 상기 내부 챔버는, 상부가 개방된 원통 형상을 가지는 바디와; 상기 바디로부터 외측으로 연장되어 상기 외부 챔버의 내벽에 접촉되는 플랜지부를 포함하고, 상기 내부 공간은 상기 외부 챔버, 상기 바디, 그리고 상기 플랜지부에 의해 둘러 싸여질 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 플랜지부에는 제2홀이 형성되고, 상기 제2홀은 상부에서 바라볼 때, 상기 플랜지부의 원주 방향을 따라 서로 간에 이격되어 형성되는 제2홀을 포함할 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 외부 챔버가 가지는 상기 내부 공간은 복수 개로 제공되고, 각각의 상기 내부 공간에는 상기 내부 챔버가 삽입될 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 내부 챔버와 상기 외부 챔버를 전체적으로 밀폐하는 커버를 더 포함할 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 처리 공간에서 플라즈마를 이용하여 기판을 처리할 수 있다.
본 발명은 기판 처리 효율을 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명은 처리 공간 내의 온도를 조절하는데 소요되는 시간을 최소화 할 수 있다.
또한, 본 발명은 가열 유닛이 발생시키는 열이 손실되는 것을 최소화 할 수 있다.
또한, 본 발명은 공정 챔버가 열 팽창에 의해 변형되는 것을 최소화 할 수 있다.
또한, 본 발명은 공정 챔버가 진공 압력에 의해 변형되는 것을 최소화 할 수 있다.
본 발명의 효과가 상술한 효과들로 한정되는 것은 아니며, 언급되지 아니한 효과들은 본 명세서 및 첨부된 도면으로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확히 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 기판 처리 설비를 개략적으로 보여주는 도면이다.
도 2는 도 1의 기판 처리 장치를 보여주는 도면이다.
도 3은 도 2의 외부 챔버에 내부 챔버가 삽입되는 일 실시예를 보여주는 도면이다.
도 4는 도 2의 외부 챔버에 내부 챔버가 삽입된 일 실시예를 보여주는 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 내부 챔버를 보여주는 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 공정 챔버에 감압이 제공되는 모습을 보여주는 도면이다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 내부 챔버를 보여주는 도면이다.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 내부 챔버를 보여주는 도면이다.
도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 내부 챔버를 보여주는 도면이다.
도 10는 도 2의 외부 챔버 내에 내부 챔버가 삽입되는 다른 실시예를 보여주는 도면이다.
아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시 예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시 예에 한정되지 않는다. 또한, 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 유사한 기능 및 작용을 하는 부분에 대해서는 도면 전체에 걸쳐 동일한 부호를 사용한다.
어떤 구성요소를 '포함'한다는 것은, 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있다는 것을 의미한다. 구체적으로, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 또한 도면에서 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있다.
이하 도 1 내지 도 10을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 기판 처리 설비(1)를 개략적으로 보여주는 도면이다. 도 1을 참조하면, 기판 처리 설비(1)는 설비 전방 단부 모듈(equipment front end module, EFEM)(20) 및 처리 모듈(30)을 가진다. 설비 전방 단부 모듈(20)과 처리 모듈(30)은 일 방향으로 배치된다.
설비 전방 단부 모듈(20)은 로드 포트(load port, 10) 및 이송 프레임(21)을 가진다. 로드 포트(10)는 제1방향(11)으로 설비 전방 단부 모듈(20)의 전방에 배치된다. 로드 포트(10)는 복수 개의 지지부(6)를 가진다. 각각의 지지부(6)는 제 2 방향(Y)으로 일렬로 배치되며, 공정에 제공될 기판(W) 및 공정 처리가 완료된 기판(W)이 수납된 캐리어(4)(예를 틀어, 카세트, FOUP등)가 안착된다. 캐리어(4)에는 공정에 제공될 기판(W) 및 공정 처리가 완료된 기판(W)이 수납된다. 이송 프레임(21)은 로드 포트(10)와 처리 모듈(30) 사이에 배치된다. 이송 프레임(21)은 그 내부에 배치되고 로드 포트(10)와 처리 모듈(30)간에 기판(W)을 이송하는 제 1 이송로봇(25)을 포함한다. 제 1 이송로봇(25)은 제 2 방향(Y)으로 구비된 이송 레일(27)을 따라 이동하여 캐리어(4)와 처리 모듈(30)간에 기판(W)을 이송한다.
처리 모듈(30)은 로드락 챔버(40), 트랜스퍼 챔버(50), 그리고 프로세스 챔버(60)를 포함한다.
로드락 챔버(40)는 이송프레임(21)에 인접하게 배치된다. 일 예로, 로드락 챔버(40)는 트랜스퍼 챔버(50)와 설비 전방 단부 모듈(20)사이에 배치될 수 있다. 로드락 챔버(40)는 공정에 제공될 기판(W)이 프로세스 챔버(60)로 이송되기 전, 또는 공정 처리가 완료된 기판(W)이 설비 전방 단부 모듈(20)로 이송되기 전 대기하는 공간을 제공한다.
트랜스퍼 챔버(50)는 로드락 챔버(40)에 인접하게 배치된다. 트랜스퍼 챔버(50)는 상부에서 바라볼 때, 다각형의 몸체를 갖는다. 도 1을 참조하면, 트랜스퍼 챔버(50)는 상부에서 바라볼 때, 오각형의 몸체를 갖는다. 몸체의 외측에는 로드락 챔버(40)와 복수개의 프로세스 챔버(60)들이 몸체의 둘레를 따라 배치된다. 몸체의 각 측벽에는 기판(W)이 출입하는 통로(미도시)가 형성되며, 통로는 트랜스퍼 챔버(50)와 로드락 챔버(40) 또는 프로세스 챔버(60)들을 연결한다. 각 통로에는 통로를 개폐하여 내부를 밀폐시키는 도어(미도시)가 제공된다. 트랜스퍼 챔버(50)의 내부공간에는 로드락 챔버(40)와 프로세스 챔버(60)들간에 기판(W)을 이송하는 제 2 이송로봇(53)이 배치된다. 제 2 이송로봇(53)은 로드락 챔버(40)에서 대기하는 미처리된 기판(W)을 프로세스 챔버(60)로 이송하거나, 공정처리가 완료된 기판(W)을 로드락 챔버(40)로 이송한다. 그리고, 복수개의 프로세스 챔버(60)에 기판(W)을 순차적으로 제공하기 위하여 프로세스 챔버(60)간에 기판(W)을 이송한다. 도 1과 같이, 트랜스퍼 챔버(50)가 오각형의 몸체를 가질 때, 설비 전방 단부 모듈(20)과 인접한 측벽에는 로드락 챔버(40)가 각각 배치되며, 나머지 측벽에는 프로세스 챔버(60)들이 연속하여 배치된다. 트랜스퍼 챔버(50)는 상기 형상뿐만 아니라, 요구되는 공정모듈에 따라 다양한 형태로 제공될 수 있다.
프로세스 챔버(60)는 트랜스퍼 챔버(50)의 둘레를 따라 배치된다. 프로세스 챔버(60)는 복수개 제공될 수 있다. 각각의 프로세스 챔버(60)내에서는 기판(W)에 대한 공정처리가 진행된다. 프로세스 챔버(60)는 제 2 이송로봇(53)으로부터 기판(W)을 이송받아 공정처리를 하고, 공정처리가 완료된 기판(W)을 제 2 이송로봇(53)으로 제공한다. 각각의 프로세스 챔버(60)에서 진행되는 공정처리는 서로 상이할 수 있다. 이하, 프로세스 챔버(60) 중 플라즈마 공정을 수행하는 기판 처리 장치(1000)에 대해서 상술한다.
도 2는 도 1의 기판 처리 장치를 보여주는 도면이다. 도 2를 참조하면, 기판 처리 장치(1000)는 플라즈마를 이용하여 기판(W) 상에 소정의 공정을 수행한다. 일 예로, 기판 처리 장치(1000)는 기판(W) 상의 박막을 식각할 수 있다. 박막은 폴리 실리콘막, 실리콘 산화막, 그리고 실리콘 질화막 등 다양한 종류의 막일 수 있다. 또한, 박막은 자연 산화막이나 화학적으로 생성된 산화막일 수 있다.
기판 처리 장치(1000)는 공정 처리부(200), 플라즈마 발생부(400), 그리고 배기부(600)를 가진다.
공정 처리부(200)는 기판(W)이 놓이고 공정이 수행되는 공간을 제공한다. 플라즈마 발생부(400)는 공정 처리부(200)의 외부에서 가스로부터 플라즈마(Plasma)를 생성시키고, 이를 공정 처리부(200)로 공급한다. 배기부(600)는 공정 처리부(200) 내부에 머무르는 가스 및 기판 처리 과정에서 발생한 반응 부산물 등을 외부로 배출하고, 공정 처리부(200) 내의 압력을 설정 압력으로 유지한다.
공정 처리부(200)는 공정 챔버(300), 지지 유닛(230), 배플(250)을 가진다.
공정 챔버(300)의 내부에는 기판 처리 공정을 수행하는 처리 공간(333)이 형성된다. 공정 챔버(300)는 상부가 개방되고, 측벽에는 개구(미도시)가 형성될 수 있다. 기판(W)은 개구를 통하여 공정 챔버(300) 내부로 출입한다. 개구는 도어(미도시)와 같은 개폐 부재에 의해 개폐될 수 있다.
지지 유닛(230)은 기판(W)을 지지한다. 지지 유닛(230)은 지지판(232)을 포함한다. 지지판(232)은 처리 공간(333) 내에 위치되며 원판 형상으로 제공된다. 지지판(232)은 지지축(240)에 의해 지지된다. 기판(W)은 지지판(232)의 상면에 놓인다. 지지판(232)의 내부에는 전극(미도시)이 제공될 수 있다. 전극은 외부 전원과 연결되며, 인가된 전력에 의해 정전기를 발생시킨다. 발생된 정전기는 기판(W)을 지지판(232)에 고정시킬 수 있다.
지지판(232)의 내부에는 가열 부재(234)가 제공될 수 있다. 일 예에 의하면, 가열 부재(234)는 히팅 코일일 수 있다. 또한, 지지판(232)의 내부에는 냉각 부재(236)가 제공될 수 있다. 냉각 부재(236)는 냉각수가 흐르는 냉각라인으로 제공될 수 있다. 가열 부재(234)는 기판(W)을 기 설정된 온도로 가열한다. 냉각 부재(236)는 기판(W)을 강제 냉각시킨다. 공정 처리가 완료된 기판(W)은 상온 상태 또는 다음 공정 진행에 요구되는 온도로 냉각될 수 있다.
지지축(240)은 대상물을 이동시킬 수 있다. 예컨대, 지지축(240)은 기판(W)을 상하 방향으로 이동시킬 수 있다. 일 예로, 지지축(240)은 지지판(232)과 결합되고, 지지판(232)을 승하강 하여 기판(W)을 이동시킬 수 있다.
배플(250)은 지지판(232)의 상부에 위치한다. 배플(250)에는 홀(252)들이 형성된다. 홀(252)들은 배플(250)의 상면에서 하면까지 제공되는 관통홀로 제공되며, 배플(250)의 각 영역에 균일하게 형성된다.
플라즈마 발생부(400)는 공정 챔버(210)의 상부에 위치한다. 플라즈마 발생부(400)는 공정가스를 방전시켜 플라즈마를 생성하고, 생성된 플라즈마를 처리 공간(333)으로 공급한다. 플라즈마 발생부(400)는 플라즈마 챔버(410), 가스 공급 유닛(420), 전력 인가 유닛(430), 그리고 확산 챔버(440)를 포함한다.
플라즈마 챔버(410)에는 상면 및 하면이 개방된 플라즈마 발생 공간(412)이 내부에 형성된다. 플라즈마 챔버(410)의 상단은 가스 공급 포트(414)에 의해 밀폐된다. 가스 공급 포트(414)는 가스 공급 유닛(420)과 연결된다. 가스는 가스 공급 포트(414)를 통해 플라즈마 발생 공간(412)으로 공급된다. 플라즈마 발생 공간(412)으로 공급된 가스는 배플(250)을 거쳐 처리 공간(333)으로 유입될 수 있다.
전력 인가 유닛(430)은 플라즈마 발생 공간(412)에 고주파 전력을 인가한다. 전력 인가 유닛(430)은 안테나(432), 전원(434)을 포함한다.
안테나(432)는 유도 결합형 플라즈마(ICP) 안테나로, 코일 형상으로 제공된다. 안테나(432)는 플라즈마 챔버(410) 외부에서 플라즈마 챔버(410)에 복수 회 감긴다. 안테나(432)는 플라즈마 발생 공간(412)에 대응하는 영역에서 플라즈마 챔버(410)에 감긴다. 전원(434)은 안테나(432)에 고주파 전력을 공급한다. 안테나(432)에 공급된 고주파 전력은 플라즈마 발생 공간(412)에 인가된다. 고주파 전류에 의해 플라즈마 발생 공간(412)에는 유도 전기장이 형성되고, 플라즈마 발생 공간(412)내 공정가스는 유도 전기장으로부터 이온화에 필요한 에너지를 얻어 플라즈마 상태로 변환된다.
확산 챔버(440)는 플라즈마 챔버(410)에서 발생된 플라즈마를 확산시킨다. 확산 챔버(440)는 전체적으로 역 깔대기 형상을 가질 수 있고, 상부와 하부가 개방된 구성을 가질 수 있다. 플라즈마 챔버(410)에서 발생된 플라즈마는 확산 챔버(440)를 거치면서 확산되고, 배플(250)을 거쳐 처리 공간(333)으로 유입될 수 있다.
배기부(600)는 공정 처리부(200) 내부의 플라즈마 및 불순물을 흡입할 수 있도록 제공된다. 예컨대, 배기부(600)는 공정 챔버(300)의 처리 공간(333)에 감압을 제공하는 감압 부재를 포함할 수 있다. 감압 부재는 펌프 일 수 있다. 감압 부재는 처리 공간(333)에 잔류하는 플라즈마 및 불순물을 공정 챔버(300)의 외부로 배출할 수 있다. 또한, 감압 부재는 처리 공간(333)의 압력을 기 설정된 압력으로 유지하도록 감압을 제공할 수 있다.
이하에는 본 발명의 공정 챔버(300)의 일 실시예를 도 3 내지 6을 참조하여 상세히 설명한다.
도 3은 도 2의 외부 챔버에 내부 챔버가 삽입되는 일 실시예를 보여주는 도면이고, 도 4는 도 2의 외부 챔버에 내부 챔버가 삽입된 일 실시예를 보여주는 도면이다. 도 3과 도 4를 참조하면, 공정 챔버(300)는 외부 챔버(310), 내부 챔버(330), 그리고 가열 유닛(350)을 포함한다.
외부 챔버(310)는 내부 공간(312)을 가진다. 외부 챔버(310)는 상부가 개방된 원통 형상을 가질 수 있다. 또한, 외부 챔버(310)의 벽의 두께는 후술하는 내부 챔버(330)의 벽의 두께보다 두꺼울 수 있다. 또한, 외부 챔버(310)에는 제1배기홀(314)이 형성될 수 있다. 제1배기홀(314)은 처리 공간(333)에 잔류하는 플라즈마, 불순물 등을 외부로 배기할 수 있다. 제1배기홀(314)은 상부에서 바라 볼 때, 외부 챔버(310)의 중심 영역에 형성될 수 있고, 원 형상을 가질 수 있다. 제1배기홀(314)은 후술하는 내부 챔버(330)의 제2배기홀(338)과 연통될 수 있다. 또한, 제1배기홀(314)은 후술하는 제2배기홀(338)과 동일한 직경을 가질 수 있다.
내부 챔버(330)는 처리 공간(333)을 가진다. 내부 챔버(330)는 바디(331), 그리고 플랜지부(332)를 포함한다. 바디(331)는 상부가 개방된 원통 형상을 가질 수 있다. 바디(331)의 내벽 안쪽 영역은 기판이 처리되는 처리 공간(333)으로 정의될 수 있다. 또한, 상부에서 바라볼 때, 바디(331)의 외벽의 직경은 외부 챔버(310)의 내벽의 직경보다 작을 수 있다. 또한, 바디(331)의 두께는 외부 챔버(310)의 벽의 두께보다 얇을 수 있다.
플랜지부(332)는 바디(331)로부터 외측으로 연장된다. 플랜지부(332)는 바디(331)의 높이 방향에 수직한 방향으로 연장될 수 있다. 내부 챔버(330)가 외부 챔버(310)에 삽입되면, 플랜지부(332)는 외부 챔버(310)의 내벽에 접촉될 수 있다. 또한, 상부에서 바라볼 때, 플랜지부(332)의 외측 직경은 외부 챔버(310)의 내벽의 직경과 동일할 수 있다. 또한 플랜지부(332)의 두께는 외부 챔버(310)의 벽의 두께보다 얇을 수 있다.
또한, 내부 챔버(330)에는 제2배기홀(338)이 형성될 수 있다. 제2배기홀(338)은 상부에서 바라볼 때, 제2배기홀(338)은 처리 공간(333)에 잔류하는 플라즈마, 불순물 등을 외부로 배기할 수 있다. 제2배기홀(338)은 상부에서 바라 볼 때, 내부 챔버(330)의 중심 영역에 형성될 수 있고, 원 형상을 가질 수 있다. 제2배기홀(338)은 상술한 외부 챔버(310)의 제1배기홀(314)과 연통될 수 있다. 또한, 제2배기홀(338)은 상술한 제1배기홀(314)과 동일한 직경을 가질 수 있다.
내부 챔버(330)가 외부 챔버(310)의 내부 공간(312)으로 삽입되면, 내부 공간(312) 중 일부에는 바디(331), 플랜지부(332), 그리고 처리 공간(333)이 제공된다. 또한, 내부 공간(312) 중 다른 일부는 외부 챔버(310)의 내벽, 바디(331), 그리고 플랜지부(332)에 의해 둘러 싸여진다.
이하에는, 도 5를 참조하여 내부 챔버(330)를 더욱 상세히 설명한다. 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 내부 챔버를 보여주는 도면이다. 도 5를 참조하면, 가열 유닛(350)은 내부 챔버(330)의 외측에 설치되어 처리 공간(333)의 온도를 조절할 수 있다. 일 예로, 가열 유닛(350)은 바디(331)의 외벽에 설치될 수 있다. 가열 유닛(350)이 바디(331)의 외벽에 설치되고, 바디(331)가 외부 챔버(310)의 내부 공간(312)으로 삽입되면서 가열 유닛(350)은 내부 공간(312)에 위치할 수 있다. 예컨대, 가열 유닛(350)은 외부 챔버(310)의 내벽, 바디(331), 그리고 플랜지부(332)에 의해 둘러싸여진 내부 공간(312)에 위치될 수 있다. 또한, 가열 유닛(350)은 코일 형상의 열선으로 일 수 있다. 또한, 가열 유닛(350)에는 가열 유닛(350)으로 전력을 인가하는 전원(미도시)이 연결될 수 있다.
또한, 내부 챔버(330)에는 내부 공간(312)과 처리 공간(333)을 연통 시키는 제1홀(334)이 형성될 수 있다. 예컨대, 제1홀(334)은 처리 공간(333)과 외부 챔버(310)의 내벽, 바디(331), 플랜지부(332)에 의해 둘러 싸여진 내부 공간(312)을 서로 연통시킬 수 있다. 제1홀(334)은 내부 챔버(330)의 바디(331)에 형성될 수 있다. 제1홀(334)은 복수 개로 제공될 수 있다. 복수의 제1홀(334)들은 바디(331)의 둘레 방향을 따라 서로 간에 이격되어 형성될 수 있다. 인접하는 제1홀(334)들 사이의 간격은 서로 동일할 수 있다. 또한, 제1홀(334)들은 가열 유닛(350)보다 상부에 형성될 수 있다. 또한, 제1홀(334)들은 가열 유닛(350)보다 하부에 형성될 수 있다. 또한, 제1홀(334)들은 가열 유닛(350)보다 상부 및 하부에 형성될 수 있다.
일반적인 기판 처리 장치는 공정 챔버 내 처리 공간의 온도를 조절하기 위하여 공정 챔버의 내벽에 히팅 코일(Heating Coil)을 매설하거나, 공정 챔버의 외벽에 히팅 자켓(Heating Jacket)을 설치한다. 공정 챔버는 진공 압력을 견디기 위해 일반적으로 두꺼운 두께로 제작된다. 이에, 히팅 코일(Heating Coil) 또는 히팅 자켓(Heating Jacket)에서 발생시키는 열이 처리 공간 내에 전달되는데 많은 시간이 소요된다. 그러나, 본 발명의 일 실시예에 의하면 공정 챔버(300)가 외부 챔버(310)와 내부 챔버(330)로 구성되고, 가열 유닛(350)은 내부 챔버(330)의 외측에 설치된다. 이에, 가열 유닛(350)이 발생시키는 열이 내부 챔버(330)의 처리 공간(333)으로 전달되는 시간을 단축할 수 있다. 또한, 내부 챔버(330)의 벽의 두께가 외부 챔버(310)의 벽의 두께보다 얇게 제공되어, 가열 유닛(350)이 발생시키는 열 전달 효율을 더욱 향상 시킬 수 있다.
내부 챔버(330)가 다른 구성과 접하도록 제공되는 경우, 가열 유닛(350)에서 발생시키는 열은 내부 챔버(330)와 접한 다른 구성으로 전달될 수 있다. 예컨대, 상술한 실시예와 같이 내부 챔버(330)의 플랜지부(332)가 외부 챔버(310)의 접촉되도록 제공되는 경우, 가열 유닛(350)에서 발생시킨 열은 외부 챔버(310)로 전달될 수 있다. 이에, 가열 유닛(350)에서 발생시킨 열은 처리 공간(333)의 온도를 조절하는데 기여하지 못하고 손실될 수 있다. 그러나, 본 발명의 일 실시예에 의하면, 내부 챔버(330)에는, 외부 챔버(310)의 내부 공간(312)과 내부 챔버(330)의 처리 공간(333)을 서로 연통시키는 제1홀(334)이 형성된다. 또한, 제1홀(334)은 가열 유닛(350)의 상부 및/또는 하부에 형성된다. 내부 챔버(330)에 제1홀(334)이 형성되고, 제1홀(334)이 가열 유닛(350)의 상부 및/또는 하부에 형성되어 가열 유닛(350)이 발생시킨 열이 제1홀(334)의 상부 또는 하부로 전달되는 것을 최소화할 수 있다. 또한, 가열 유닛(350)이 발생시킨 열이 제1홀(334)의 상부 또는 하부로 전달되는 것을 최소화함으로써, 가열 유닛(350)이 설치된 이외의 영역이 열 팽창으로 변형되는 것을 최소화 할 수 있다.
또한, 내부 챔버(330)가 외부 챔버(310)의 내부 공간(312)으로 삽입되는 과정에서 외부 챔버(310)의 내부 공간(312)에는 가스 또는 공기가 잔류할 수 있다. 예컨대, 내부 챔버(330)가 외부 챔버(310)에 삽입되면, 외부 챔버(310)의 내부 공간(312) 중 일부는, 내부 챔버의 바디(331), 플랜지부(332), 그리고 외부 챔버(310)의 내벽에 둘러싸인다. 내부 챔버(330)가 외부 챔버(310)에 삽입되면서 이 내부 공간(312)에 가스 또는 공기가 잔류할 수 있다. 그러나, 본 발명의 일 실시예에 의하면 내부 챔버(330)에 제1홀(334)이 형성되면서, 내부 공간(312)에 가스 또는 공기가 잔류하는 것을 방지할 수 있다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 공정 챔버에 감압이 제공되는 모습을 보여주는 도면이다. 도 6을 참조하면, 공정 챔버(300)의 처리 공간(333)으로 감압이 제공되면서, 처리 공간(333)내의 플라즈마, 가스, 그리고 불순물 등이 공정 챔버(300)의 외부로 배기 된다. 본 발명의 일 실시예에 의하면, 제1홀(334)이 형성됨으로써 처리 공간(333)에 제공되는 감압에 의해 전달되는 힘은 내부 챔버(330)에 직접적으로 전달되지 않고, 외부 챔버(310)에 전달 된다. 이에, 내부 챔버(330)의 두께가 다소 얇게 제공되더라도, 챔버 내의 감압을 견딜 수 있다.
상술한 예에서는, 제1홀(334)의 형상이 원 형상을 가지는 것을 예로 들어 설명하였으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 예컨대, 도 7에 도시된 바와 같이 내부 챔버(330a)에는 제1홀(334a)이 형성되고, 제1홀(334a)은 슬릿 형상을 가질 수 있다.
또한, 상술한 예에서는 내부 챔버(330)의 바디(331)에서, 제1홀(334)이 가열 유닛(350)의 상부 및/또는 하부에 형성되는 것을 예로 들어 설명하였으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 예컨대, 도 8에 도시된 바와 같이 내부 챔버(330b)에는 제1홀(334b)과 제2홀(334b)이 형성될 수 있다. 제1홀(334b)은 내부 챔버(334b)에 설치된 가열 유닛(350)보다 하부에 형성될 수 있다. 또한, 제2홀(334b)은 내부 챔버(334b)가 가지는 플랜지부(332)에 형성될 수 있다. 제2홀(334b)은 복수 개로 제공될 수 있다. 또한, 제2홀(334b)은 상부에서 바라볼 때 플랜지부(332)의 원주 방향을 따라 형성될 수 있다. 인접하는 제2홀(334b) 간의 간격은 서로 동일하거나 상이할 수 있다. 또한, 제2홀(334b)은 슬릿 형상을 가질 수 있다. 그러나 이에 한정되는 것은 아니고 제2홀(334b)은 다양한 형상으로 변형될 수 있다.
또한, 상술한 예에서는, 내부 챔버(330)의 바디(331)가 상부가 개방된 원통 형상을 가지고 상부에서 바라 볼 때, 외부 챔버(310)의 중심 영역에 제1배기홀(314)이 형성되는 것을 예로 들어 설명하였으나 이에 한정되는 것은 아니다. 예컨대, 도 9에 도시된 바와 같이 내부 챔버(330c)의 바디(331c)는 상부 및 하부가 개방된 원통 형상을 가질 수 있다. 또한, 내부 챔버(330c)는 바디(331c)의 상단으로부터 외측으로 연장되어 외부 챔버(310)의 내벽에 접촉되는 제1플랜지부(332-1c)를 가질 수 있다. 또한, 내부 챔버(330c)는 바디(331c)의 하단으로부터 외측으로 연장되어 외부 챔버(310)의 내벽에 접촉되는 제2플랜지부(332-2c)를 가질 수 있다. 이러한 내부 챔버(330c)의 구조는 처리 공간(333) 내에 설치되는 기재들의 구조가 복잡하거나, 처리 공간(333)에서 바닥 형상이 복잡할 경우 효율적이다.
또한, 상술한 예에서는, 가열 유닛(350)이 내부 챔버(310)의 외측에 설치되는 것을 예로 들어 설명하였으나 이에 한정되는 것은 아니다. 예컨대, 도 10에 도시된 바와 같이 가열 유닛(350)이 외부 챔버(310)의 내측에 설치되고, 내부 챔버(330d)가 외부 챔버(310)의 내부 공간(312)으로 삽입될 수 있다.
또한, 상술한 예에서는, 기판 처리 장치(1000)가 플라즈마를 이용하여 기판을 처리하는 장치인 것을 예로 들어 설명하였으나 이에 한정되는 것은 아니다. 예컨대, 기판 처리 장치는 기판을 가열하는 베이크 장치, 감광액을 도포하는 도포 장치, 세정액을 이용하여 기판을 세정하는 세정 장치 등 다양한 장치로 변경될 수 있다.
또한, 상술한 예에서는, 공정 챔버(300)의 상단에 확산 챔버(440)가 제공되는 것을 예로 들어 설명하였으나 이에 한정되는 것은 아니다. 예컨대, 공정 챔버(330)의 상단에는 내부 챔버(330)와 외부 챔버(310)를 전체적으로 밀폐하는 커버가 제공될 수 있다.
또한, 상술한 예에서는, 외부 챔버(310)가 하나의 내부 공간(312)을 가지고, 그 내부 공간(312)으로 내부 챔버(330)가 삽입되는 것을 예로 들어 설명하였으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 예컨대, 외부 챔버(310)는 복수 개의 내부 공간을 가질 수 있고, 각각의 내부 공간에 내부 챔버(330)가 삽입될 수 있다.
이상의 상세한 설명은 본 발명을 예시하는 것이다. 또한 전술한 내용은 본 발명의 바람직한 실시 형태를 나타내어 설명하는 것이며, 본 발명은 다양한 다른 조합, 변경 및 환경에서 사용할 수 있다. 즉 본 명세서에 개시된 발명의 개념의 범위, 저술한 개시 내용과 균등한 범위 및/또는 당업계의 기술 또는 지식의 범위내에서 변경 또는 수정이 가능하다. 전술한 실시예는 본 발명의 기술적 사상을 구현하기 위한 최선의 상태를 설명하는 것이며, 본 발명의 구체적인 적용 분야 및 용도에서 요구되는 다양한 변경도 가능하다. 따라서 이상의 발명의 상세한 설명은 개시된 실시 상태로 본 발명을 제한하려는 의도가 아니다. 또한 첨부된 청구범위는 다른 실시 상태도 포함하는 것으로 해석되어야 한다.
200: 처리 모듈
300: 공정 챔버
400: 플라즈마 발생부
600: 배기부

Claims (14)

  1. 기판을 처리하는 장치에 있어서,
    내부 공간을 가지는 외부 챔버와;
    상기 내부 공간에 삽입되고, 기판이 처리되는 처리 공간을 가지는 내부 챔버를 포함하되,
    상기 내부 공간에서 상기 내부 챔버의 외벽에는 상기 처리 공간의 온도를 조절하는 가열 유닛이 설치되고,
    상기 외부 챔버는,
    상부가 개방된 원통 형상을 가지고,
    상기 내부 챔버는,
    상부가 개방된 원통 형상을 가지는 바디와;
    상기 바디로부터 외측으로 연장되어 상기 외부 챔버의 내벽에 접촉되는 플랜지부를 포함하고,
    상기 내부 공간은 상기 외부 챔버, 상기 바디, 그리고 상기 플랜지부에 의해 둘러 싸여지고,
    상기 내부 챔버에는 상기 내부 공간과 상기 처리 공간을 연통시키는 제1홀이 형성되고,
    상기 제1홀은,
    상기 가열 유닛보다 상부 및 하부에 형성되는 기판 처리 장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 제1항에 있어서,
    상기 제1홀은,
    복수로 제공되고,
    상기 내부 챔버의 둘레 방향을 따라 서로 간에 이격되어 형성되는 기판 처리 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 제1홀은 슬릿 형상을 가지는 기판 처리 장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 외부 챔버의 벽의 두께는 상기 내부 챔버의 벽의 두께보다 두꺼운 기판 처리 장치.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 가열 유닛은 코일 형상의 열선인 기판 처리 장치.
  10. 삭제
  11. 제1항에 있어서,
    상기 플랜지부에는 제2홀이 형성되고,
    상기 제2홀은 상부에서 바라볼 때, 상기 플랜지부의 원주 방향을 따라 서로 간에 이격되어 형성되는 제2홀을 포함하는 기판 처리 장치.
  12. 제1항 및 제6항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 외부 챔버가 가지는 상기 내부 공간은 복수 개로 제공되고,
    각각의 상기 내부 공간에는 상기 내부 챔버가 삽입되는 기판 처리 장치.
  13. 제1항 및 제6항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 내부 챔버와 상기 외부 챔버를 전체적으로 밀폐하는 커버를 더 포함하는 기판 처리 장치.
  14. 제1항 및 제6항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 처리 공간에서 플라즈마를 이용하여 기판을 처리하는 기판 처리 장치.
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