KR102252929B1 - 기판 처리 장치 - Google Patents

기판 처리 장치 Download PDF

Info

Publication number
KR102252929B1
KR102252929B1 KR1020190091069A KR20190091069A KR102252929B1 KR 102252929 B1 KR102252929 B1 KR 102252929B1 KR 1020190091069 A KR1020190091069 A KR 1020190091069A KR 20190091069 A KR20190091069 A KR 20190091069A KR 102252929 B1 KR102252929 B1 KR 102252929B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
substrate
chamber
load lock
microwave
entrance
Prior art date
Application number
KR1020190091069A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20210012770A (ko
Inventor
정창원
최윤경
Original Assignee
주식회사 엠디케이
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 엠디케이 filed Critical 주식회사 엠디케이
Priority to KR1020190091069A priority Critical patent/KR102252929B1/ko
Publication of KR20210012770A publication Critical patent/KR20210012770A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102252929B1 publication Critical patent/KR102252929B1/ko

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
    • H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67011—Apparatus for manufacture or treatment
    • H01L21/67098—Apparatus for thermal treatment
    • H01L21/67115—Apparatus for thermal treatment mainly by radiation
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/32—Gas-filled discharge tubes
    • H01J37/32431—Constructional details of the reactor
    • H01J37/32733—Means for moving the material to be treated
    • H01J37/32743—Means for moving the material to be treated for introducing the material into 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
    • H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67011—Apparatus for manufacture or treatment
    • H01L21/67098—Apparatus for thermal treatment
    • 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
    • H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67011—Apparatus for manufacture or treatment
    • H01L21/67155—Apparatus for manufacturing or treating in a plurality of work-stations
    • H01L21/67196—Apparatus for manufacturing or treating in a plurality of work-stations characterized by the construction of the transfer 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
    • H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67011—Apparatus for manufacture or treatment
    • H01L21/67155—Apparatus for manufacturing or treating in a plurality of work-stations
    • H01L21/67201—Apparatus for manufacturing or treating in a plurality of work-stations characterized by the construction of the load-lock 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
    • H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67242—Apparatus for monitoring, sorting or marking
    • H01L21/67248—Temperature monitoring
    • 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
    • H01L21/67763—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

Abstract

본 발명은 마이크로파를 이용하여 기판의 처리면에 열처리하는 기판 처리 장치에 관한 것으로, 기판을 상층 및 하층에서 각각 인입, 인출시키도록 지지하는 로드락 챔버; 마이크로파를 이용하여 처리면을 열처리하는 마이크로 웨이브 챔버; 로드락 챔버와 마이크로 웨이브 챔버 사이로 기판을 왕복 이송시키기 위한 트랜스퍼 챔버; 및 로드락 챔버, 마이크로 웨이브 챔버 및 트랜스퍼 챔버를 제어하는 제어부; 를 포함한다. 이에 의해, 로드락 챔버는 상층 및 하층에서 각각 기판을 인입, 인출시키므로, 인입 로드락 챔버와 인출 로드락 챔버를 별도로 구비하는 것에 비하여 장치의 설치 면적을 감소시켜 공간 효율을 향상시킬 수 있다.

Description

기판 처리 장치{SUBSTRATE PROCESSING APPARATUS}
본 발명은 마이크로파를 이용하여 기판의 처리면에 열처리하는 기판 처리 장치에 관한 것이다.
최근 반도체 기판에 대해 열처리를 실시하는 장치로, 마이크로파를 사용하는 장치가 제안되어 있다. 마이크로파에 의한 열처리는 내부 가열, 국소 가열, 선택 가열이 가능한 점에서 종래의 램프 가열 방식이나 저항 가열 방식의 기판 열처리 장치에 비해 이점이 있다.
또한, 마이크로파 조사에 의한 가열은 종래의 램프 가열 방식이나 저항 가열 방식에 비해 비교적 저온에서의 열처리가 가능하다.
그러나 마이크로파는 파장이 수십 밀리미터로 길고, 처리 용기 내에서 정재파를 형성하기 쉽다는 특징을 갖고 있기 때문에, 기판의 처리면 상에 전자계의 강약 분포가 발생하여, 온도가 균일하지 못한 문제가 있었다.
또한, 기판이 인입, 인출되는 로드락 챔버, 마이크로파를 이용한 열처리 공정이 진행되는 마이크로 웨이브 챔버, 로드락 챔버와 마이크로 웨이브 챔버로 기판을 왕복 이송하는 트랜스퍼 챔버로 이루어진 기판 처리 장치는 장치의 운용에 필요한 넓은 공간이 요구되었고, 각 챔버 사이로 기판을 이송하는 데에 시간이 오래 걸린다는 문제점이 있었다.
종래의 한국 공개특허공보 제10-2019-0000934호에는, 상부 엔드 이펙터와 하부 엔드 이펙터로 구성된 이송 로봇이 구비되어 2개의 기판 또는 2개의 마스크를 동시에 이동시킬 수 있는 12각형 이송 챔버 및 이를 갖는 프로세싱 시스템에 대하여 기재되어 있다.
한국 등록특허공보 제10-1022314호에는, 동시에 다수개의 기판에 대한 증착 공정 진행을 위해, 내부에 높이 방향을 따라 다수의 기판이 수용되는 다단의 단위 챔버를 구비한 인입 로드락 챔버와 인출 로드락 챔버에 대하여 기재되어 있다.
그러나 상술한 종래의 기술은 기판 처리 장치의 설치 공간을 감소시키지는 못하였다.
한국 등록특허공보 제10-1331507호에는, 투입되는 기판을 이송시키는 제1 기판 이송부를 갖는 상층과, 기판에 대한 세정/건조 공정을 수행하는 기판 처리부를 포함하는 하층으로 구성된 기판 세정/건조 장치에 대하여 기재되어 있다.
이는 상층과 하층으로 기판을 이송할 별도의 이송 공간이 필요하여 기판 처리 장치의 설치 공간을 크게 감소시키지는 못하였고, 기판을 상층과 하층으로 이송하는 시간이 소요됨에 따라 생산성이 저하되는 문제가 있었다.
따라서 기판 처리 장치의 설치 면적을 감소시키면서도, 기판의 이송에 소요되는 소요시간을 저감시킬 수 있는 기판 처리 장치가 필요한 실정이다.
본 발명은 기판 처리 장치의 설치 면적을 감소시켜 공간 효율을 향상시킬 수 있는 기판 처리 장치를 제공함에 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은 기판의 이송에 소요되는 기판 이송 시간을 저감시킬 수 있는 기판 처리 장치를 제공함에 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은 마이크로 웨이브 챔버 내의 구역별 온도를 균일하게 제어하는 기판 처리 장치를 제공함에 그 목적이 있다.
상술한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 기판 처리 장치는, 마이크로파를 이용하여 기판의 처리면에 열처리하는 기판 처리 장치로서, 상기 기판을 상층 및 하층에서 각각 인입, 인출시키도록 지지하는 로드락 챔버; 상기 로드락 챔버를 통해 상기 기판이 인입, 인출되며, 상기 기판의 처리면에 마이크로파를 이용하여 열처리하는 복수의 마이크로 웨이브 챔버; 상기 로드락 챔버와 상기 복수의 마이크로 웨이브 챔버 사이에 설치되어, 상기 로드락 챔버와 상기 복수의 마이크로 웨이브 챔버에 상기 기판을 왕복 이송시키는 트랜스퍼 챔버; 및 상기 로드락 챔버, 상기 마이크로 웨이브 챔버 및 상기 트랜스퍼 챔버를 제어하는 제어부; 를 포함한다.
바람직하게, 상기 로드락 챔버는, 상기 기판의 지지 공간을 제공하며, 상기 트랜스퍼 챔버와 연통되어 기판이 출입하는 제1 출입구 및 상기 제1 출입구와 대향하는 면에 외부와 연통되어 기판이 출입하는 제2 출입구가 형성된 로드락 챔버부; 상기 로드락 챔버부 내부에 구비되어, 외부로부터 상기 트랜스퍼 챔버로 인입되는 미처리 기판을 지지하는 미처리 기판 지지부; 상기 로드락 챔버부 내부에 구비되어, 상기 트랜스퍼 챔버로부터 외부로 인출되는 처리된 기판을 지지하는 처리기판 지지부; 를 포함하고, 상기 미처리 기판 지지부와 상기 처리기판 지지부는, 상, 하층으로 배치되어 있다.
바람직하게, 상기 제1 출입구와 상기 제2 출입구 중 적어도 하나는, 상부출입구와 하부출입구로 이루어진다.
바람직하게, 상기 제어부는, 외부와 연통된 상기 제2 출입구를 개방한 뒤, 외부로부터 미처리 기판을 미처리 기판 지지부에 안착시키거나 상기 처리기판 지지부에 안착된 처리된 기판을 외부로 인출시킨 후, 상기 제2 출입구를 폐쇄하도록 제어하고, 상기 트랜스퍼 챔버와 연통된 상기 제1 출입구를 개방한 뒤, 상기 트랜스퍼 챔버로부터 처리된 기판을 상기 처리기판 지지부에 안착시키거나 상기 미처리 기판 지지부에 안착된 미처리 기판을 상기 트랜스퍼 챔버로 인출시킨 후, 상기 제1 출입구를 폐쇄하도록 제어한다.
바람직하게, 상기 마이크로 웨이브 챔버는, 상기 기판의 처리 공간을 제공하는 챔버부; 및 상기 챔버부 내부에 구비되어 상기 기판을 지지하는 기판 지지부; 를 포함하고, 상기 제어부는, 상기 챔버부 내부의 기판 처리면에 수평한 방향으로 구분된 구역별로 온도를 측정하는 온도 측정부; 상기 구역별로 마이크로파를 개별 공급하여 구역별 온도를 조절하는 온도 조절부; 를 포함한다.
바람직하게, 상기 제어부는, 상기 온도 측정부에서 구역별로 측정된 온도값에 편차가 발생한 경우, 상기 온도 조절부가 구역별 마이크로파 공급 정도를 조절하도록 제어하여 구역별 온도를 균일하게 제어한다.
본 발명의 기판 처리 장치에 의하면, 로드락 챔버가 상, 하층으로 이루어져, 상층 및 하층에서 각각 기판을 인입, 인출시키므로, 인입 로드락 챔버와 인출 로드락 챔버를 별도로 구비하는 것에 비하여 장치의 설치 면적을 감소시켜 공간 효율을 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명은 기판의 인입과 인출이 하나의 로드락 챔버에서 이루어지므로, 기판 인입, 인출을 위한 이송 시간을 감소시켜 생산성을 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명은 제어부가 온도 측정부와 온도 조절부를 포함함에 따라, 마이크로 웨이브 챔버 내의 구역별 온도를 균일하게 제어할 수 있다.
도 1은 본 발명의 기판 처리 장치를 나타낸 사시도.
도 2는 본 발명의 로드락 챔버를 정면에서 바라본 사시도.
도 3은 본 발명의 로드락 챔버를 배면에서 바라본 사시도.
도 4는 도 2의 'A' 방향 단면도.
도 5는 본 발명의 마이크로 웨이브 챔버를 나타낸 사시도.
도 6은 본 발명의 마이크로 웨이브 챔버의 내부를 나타낸 사시도.
도 7은 본 발명의 기판 지지부를 나타낸 사시도.
도 8은 본 발명의 기판 지지부를 나타낸 분해도.
도 9는 본 발명을 구성하는 반응판의 일부를 나타낸 사시도.
도 10의 (a)는 본 발명을 구성하는 반응판의 중앙부에 위치한 돌출편을 나타낸 사시도이고, (b)는 본 발명을 구성하는 반응판의 테두리부에 위치한 돌출편을 나타낸 사시도.
도 11은 본 발명의 서셉터 구동수단을 나타낸 사시도.
도 12는 본 발명의 기판 지지대가 승강한 상태를 나타낸 정면도.
도 13은 본 발명의 기판 지지대가 하강한 상태를 나타낸 정면도.
도 14는 본 발명의 마이크로 웨이브 챔버를 나타낸 정면도.
도 15는 본 발명의 도파관부를 나타낸 사시도.
도 16은 본 발명의 마이크로 웨이브 챔버를 나타낸 평면도.
도 17은 본 발명의 마이크로 웨이브 챔버를 나타낸 배면도.
도 18은 본 발명의 다른 실시예에 의한 마이크로 웨이브 챔버를 나타낸 평면도.
도 19는 본 발명의 다른 실시예에 의한 도파관부를 나타낸 사시도.
도 20은 본 발명의 마이크로파 유출구를 나타낸 도면.
도 21의 (a)는 첫번째 실시예의 블레이드부를 나타낸 사시도이고, (b)는 첫번째 실시예의 날개판과 회전축을 나타낸 개략도.
도 22의 (a)는 두번째 실시예의 블레이드부를 나타낸 사시도이고, (b)는 두번째 실시예의 날개판과 회전축을 나타낸 개략도.
도 23의 (a)는 세번째 실시예의 블레이드부를 나타낸 사시도이고, (b)는 세번째 실시예의 날개판과 회전축을 나타낸 개략도.
도 24의 (a)는 네번째 실시예의 블레이드부를 나타낸 사시도이고, (b)는 네번째 실시예의 날개판과 회전축을 나타낸 개략도.
도 25의 (a)는 다섯번째 실시예의 블레이드부를 나타낸 사시도이고, (b)는 다섯번째 실시예의 날개판과 회전축을 나타낸 개략도.
도 26의 (a)는 여섯번째 실시예의 블레이드부를 나타낸 사시도이고, (b)는 여섯번째 실시예의 날개판과 회전축을 나타낸 개략도.
도 27은 본 발명의 첫째 실시예에 의한 블레이드부의 배치를 나타낸 도면.
도 28은 본 발명의 둘째 실시예에 의한 블레이드부의 배치를 나타낸 도면.
도 29는 본 발명의 셋째 실시예에 의한 블레이드부의 배치를 나타낸 도면.
도 30은 본 발명의 상부벽 블레이드의 배치를 위에서 바라본 도면.
도 31은 본 발명의 온도 측정부와 온도 조절부의 배치를 위에서 바라본 도면.
도 32는 본 발명의 기판 지지대가 승강한 상태를 나타내는 개략도.
도 33은 본 발명의 기판 지지대가 하강한 상태에서 온도 조절부에 의해 공급된 마이크로파의 경로를 나타낸 개략도.
도 34는 본 발명의 기판 처리 장치를 나타낸 구성도.
이하에서는 본 발명의 실시예를 도면을 참고하여 구체적으로 설명한다. 본 발명의 기판 처리 장치는 마이크로파를 이용하여 기판의 처리면에 열처리하는 기판 처리 장치에 관한 것이다.
본 발명의 실시예에 의한 기판 처리 장치는, 도 1에 도시한 바와 같이, 로드락 챔버(10), 마이크로 웨이브 챔버(20), 트랜스퍼 챔버(30) 및 제어부로 이루어진다.
로드락 챔버(10)는 도 2 내지 도 4에 도시한 바와 같이, 기판 처리 장치로 기판을 인입, 인출시키기 위한 챔버로, 상층 및 하층에서 기판을 각각 인입, 인출시키도록 지지한다. 로드락 챔버(10)는 로드락 챔버부(11), 미처리 기판 지지부(12) 및 처리기판 지지부(13)로 이루어진다.
로드락 챔버부(11)는 기판의 지지 공간을 제공하며, 후면에 트랜스퍼 챔버(30)와 연통되어 기판이 출입하는 제1 출입구(11a, 11b)가 형성되고, 제1 출입구(11a, 11b)와 대향하는 전면에 기판 처리 장치의 외부와 연통되어 기판이 출입하는 제2 출입구(11c, 11d)가 형성된다.
제1 출입구(11a, 11b)와 제2 출입구(11c, 11d) 중 적어도 하나는, 상하로 배치된 상부출입구와 하부출입구로 구분될 수 있다.
구체적으로, 제1 출입구는 제1 상부 출입구(11a)와 제1 하부 출입구(11b)로 구분되어 형성되고, 제2 출입구는 제2 상부 출입구(11c)와 제2 하부 출입구(11d)로 구분되어 형성된다.
미처리 기판 지지부(12)는 로드락 챔버부(11) 내부에 구비되어 외부로부터 트랜스퍼 챔버(30)로 인입되는 미처리된 미처리 기판을 지지하게 된다. 미처리 기판 지지부(12)는 미처리 기판의 하부를 지지하는 복수의 지지핀(12a)과 복수의 지지핀(12a)이 기립되는 평판 형상의 지지핀 플레이트(12b)로 이루어지며, 로드락 챔버부(11) 내부에 고정된 상태로 구비된다.
처리 기판 지지부(13)는 로드락 챔버부(11) 내부에 구비되어 트랜스퍼 챔버(30)로부터 외부로 인출되는 처리된 처리 기판을 지지하게 된다. 처리 기판 지지부(13)는 처리 기판의 하부를 지지하는 복수의 지지핀(13a)과 복수의 지지핀(13a)이 기립되는 평판 형상의 지지핀 플레이트(13b)로 이루어지며, 로드락 챔버부(11) 내부에 고정된 상태로 구비된다.
미처리 기판 지지부(12)와 처리 기판 지지부(13)는 로드락 챔버부(11) 내부에 고정된 상태로 구비되며, 상, 하층으로 이격되어 배치된다.
도면 상에는 미처리 기판 지지부(12)가 상층에 배치되고, 처리 기판 지지부(13)가 하층에 배치되어, 도 4에 도시한 바와 같이, 화살표 방향으로 기판이 이송되나, 미처리 기판 지지부가 하층에 배치되고, 처리기판 지지부가 상층에 배치될 수도 있다.
로드락 챔버(10)는 미처리 기판 지지부(12)와 처리기판 지지부(13)를 하나의 로드락 챔버부(11) 내부에 상, 하층으로 구비함으로써, 인입 로드락 챔버와 인출 로드락 챔버를 별개로 구비하는 것에 비하여 설치 면적을 현저하게 감소시킬 수 있다.
또한, 로드락 챔버(10)와 트랜스퍼 챔버(30)가 기판을 교환하는 제1 출입구(11a, 11b)가 로드락 챔버(10)의 일측면에 형성되어 기판 교환을 위한 이송 시간을 감소시킬 수 있다.
마찬가지로, 로드락 챔버(10)와 기판 처리 장치 외부가 기판을 교환하는 제2 출입구(11c, 11d)가 로드락 챔버(10)의 타측면에 형성되어 기판 교환을 위한 이송 시간을 감소시킬 수 있다.
한편, 로드락 챔버(10)가 트랜스퍼 챔버(30)와 기판을 교환하는 제1 상, 하부 출입구(11a, 11b)가 하나의 출입구로 형성될 수 있으며, 로드락 챔버(10)가 외부와 기판을 교환하는 제2 상, 하부 출입구(11c, 11d)가 하나의 출입구로 형성될 수도 있다.
마이크로 웨이브 챔버(20)는 트랜스퍼 챔버(30)의 외측벽에 설치되며, 하나의 외측벽에 하나의 마이크로 웨이브 챔버(20)가 결합되어, 하나의 트랜스퍼 챔버(30)에 복수의 마이크로 웨이브 챔버(20)가 결합된다.
마이크로 웨이브 챔버(20)는, 도 5, 도 6에 도시한 바와 같이, 챔버부(100), 기판 지지부(200), 도파관부(300) 및 블레이드부(400)로 이루어진다.
챔버부(100)는 내부에 기판이 적재되며, 기판이 처리되는 처리 공간을 제공하는 공간 부재로, 공간 부재의 전면에 기판이 출입하는 기판 출입구(110)가 형성된다.
기판이 열처리되는 동안 챔버부(100) 내부의 기압은 500mmHg ~ 800mmHg인 것이 바람직하다.
기판 지지부(200)는 챔버부(100) 내부에 구비되어 기판을 지지하며, 기판을 지지한 상태로 회전시킨다.
기판 지지부(200)는 도 7 내지 도 11에 도시한 바와 같이, 기판 지지대(210), 기판 지지대 구동수단(220), 서셉터(230) 및 서셉터 구동수단(240)으로 이루어진다.
기판 지지대(210)는 기판을 서셉터(230) 상에 안착 또는 탈착시키도록 승하강하며, 지지핀(211)과 지지핀 플레이트(212)로 이루어진다.
지지핀(211)은 서셉터(230)를 관통하며, 복수개가 기립된 상태로 배치되고, 지지핀 플레이트(212)와 함께 승하강하며 서셉터(230) 상에 기판을 안착 또는 탈착시키도록 지지하게 된다.
지지핀 플레이트(212)는 서셉터(230) 하부에 배치되며, 상부면에 복수의 지지핀(211)이 기립된 상태로 배치된다. 지지핀 플레이트(212)는 상하를 관통하는 복수의 플레이트 홀(212a)이 형성되어, 서셉터 구동수단(240)이 플레이트 홀(212a)을 통해 지지핀 플레이트(212)를 관통하게 된다.
기판 지지대 구동수단(220)은 기판 지지대(210)를 승하강 구동시키는 구동수단으로, 지지핀 플레이트(212) 하부에 결합되는 지지축(221)과 지지축(221)을 승하강 구동시키는 실린더와 같은 구동원으로 이루어질 수 있다.
서셉터(230)는 반응판(231), 돌출편(232) 및 반응판 프레임(233)으로 이루어지고, 기판이 열처리되는 동안 기판을 지지하며, 수평면 상에서 공전하게 된다.
반응판(231)은 상부에 기판이 안착되며, 마이크로파를 열 에너지로 변환시킨다.
반응판(231)은 복수의 조각판으로 나뉘어져 있으며, 각 조각판 사이에 유격이 형성될 수 있고, 도 8에 도시한 바와 같이, 반응판(231) 전체의 유격 간격(a+b+c)은 2mm 이하인 것이 바람직하다.
도 9에 도시한 바와 같이, 반응판(231) 상면의 테두리부는 상부로 돌출된 단턱(231a)이 형성된다. 단턱(231a)은 반응판(231) 상부에 기판 안착 시, 기판의 미끄러짐을 방지한다.
돌출편(232)은 반응판 프레임(233) 상부에 복수개가 구비되며, 반응판(231)의 조각판 각각의 테두리부를 지지하게 된다.
도 10의 (a)에 도시한 바와 같이, 복수의 돌출편(232) 중 반응판(231)의 내측을 지지하는 돌출편(232)은 상면이 평평하게 형성되어 2 이상의 조각판을 지지하고, 도 10의 (b)에 도시한 바와 같이, 복수의 돌출편(232) 중 반응판(231) 테두리부를 지지하는 돌출편(232)은 상면에 돌출턱(232a)이 형성되어 반응판(231)의 미끄러짐을 방지한다.
반응판 프레임(233)은 상부에 복수의 돌출편(232)을 지지한다. 반응판 프레임(233)은 복수의 돌출편(232)을 지지할 수 있도록 격자 프레임 형상으로 형성된다. 이는 격자 프레임 사이 공간을 통해 반응판(231) 하부면의 노출을 최대화하여 반응판(231)에 도달하는 마이크로파를 최대화 할 수 있다.
또한, 돌출편(232)과 반응판 프레임(233)은 투명한 석영재질로 이루어져 마이크로파가 돌출편(232)과 반응판 프레임(233)을 통과하여 더 많은 마이크로파가 반응판(231)에 도달할 수 있다.
반응판(231)에 도달하는 마이크로파가 증가하면, 반응판(231)이 변환시키는 열 에너지가 증가하므로 에너지 효율을 증가시킬 수 있다.
서셉터 구동수단(240)은 서셉터(230)가 공전하도록 서셉터를 회전구동시킨다. 서셉터 구동수단(240)은 서셉터(230)가 처리면과 평행한 평면 상의 일정 궤도를 따라 회전시키는 것으로, 회전 구동부재, 주동수직축(241), 회전수평암(242) 및 종동수직축(243)으로 이루어진다.
회전 구동부재는 주동수직축(241)에 회전구동력을 제공하는 구동원으로, 서보모터, 스텝 모터 등으로 구성될 수 있다.
주동수직축(241)은 챔버부(100)의 바닥벽을 관통하도록 수직으로 배치되며, 하단이 회전 구동부재와 연결되어 회전구동력을 제공받아 서셉터(230)에 전달한다.
회전수평암(242)은 수평하게 배치되며, 일측이 주동수직축(241)과 힌지로 연결되어 주동수직축(241)을 중심으로 회전된다.
종동수직축(243)은 회전수평암(242)의 타측에 기립된 상태로 힌지 연결되어, 회전수평암(242) 상에서 회전 가능하고, 상단에 서셉터가 지지되어 회전 가능하도록 연결된다.
주동수직축(241), 회전수평암(242) 및 종동수직축(243)은 크랭크축과 같은 형상으로 형성되며, 일체형으로 형성될 수도 있다.
이러한 서셉터 구동수단(240)은 기판 열처리 시, 서셉터(230)를 공전시킴으로써, 기판의 가열 균일도 및 가열 효율을 향상시킬 수 있다.
한편, 서셉터 구동수단(240)은 복수개가 구비되어 서셉터(230)를 더 안정적으로 지지하면서도 서셉터(230)의 공전을 유지시킬 수 있다.
서셉터(230)는 회전구동력에 의한 회전수평암(242)의 회전을 통해 종동수직축(243)이 그리는 일정 궤도를 따라 공전하게 된다. 즉, 주동수직축(241)과 종동수직축(243) 사이의 거리를 반경으로 한 원이 서셉터(230)의 공전궤도가 된다.
도면에 도시하지는 않았지만, 회전수평암의 길이는 가변될 수 있다. 이는 기판의 크기에 따라 서셉터의 공전반경을 조절하기 위한 것이다. 예컨대, 기판의 크기가 크면 회전수평암의 길이를 늘려 서셉터를 크게 공전시키고, 기판의 크기가 작으면 회전수평암의 길이를 짧게 하여 서셉터를 작게 공전시킨다. 이로써, 다양한 크기의 기판에 적절하게 서셉터의 공전반경을 조절할 수 있다.
이하에서는 기판 지지부의 구동에 대하여 구체적으로 설명한다.
먼저 도 12에 도시한 바와 같이, 기판 지지대(210)가 승강된 상태로 지지핀(211) 상부에 기판(W)이 안착된다. 이때 지지핀(211)은 서셉터(230)를 관통하여 지지핀(211)의 상단이 서셉터(230)보다 높게 위치하게 된다.
다음으로 도 13에 도시한 바와 같이, 기판 지지대(210) 상부에 기판이 안착된 상태로, 기판 지지대(210)가 하강된다. 이때 지지핀(211) 상부에 안착되었던 기판(W)은 서셉터(230) 상부에 안착되고, 지지핀(211)의 상단은 서셉터 하부에 위치하게 된다. 기판(W)이 서셉터(230) 상부에 안착된 상태로 열처리되는 동안, 서셉터(230)는 서셉터 구동수단(240)에 의해 공전하게 된다.
이후, 열처리가 종료되면, 다시 기판 지지대(210)가 승강되여 지지핀(211)이 서셉터(230)로부터 기판(W)을 탈거하여 지지하게 된다.
이로써, 기판 지지대(210)의 지지핀(211)이 서셉터(230)를 관통하며 서셉터(230)의 상부에 기판(W)을 안착 및 탈착시키면서도, 기판 열처리 과정에서 서셉터(230)의 공전을 방해하지 않는다.
도파관부(300)는 도 14 내지 도 20에 도시한 바와 같이, 챔버부(100) 벽면에 경사진 상태로 구비되어 처리 공간으로 마이크로파를 공급한다. 이때 마이크로파는 처리면에 대하여 경사진 방향으로 공급된다.
도파관부(300)는 기판(W)의 상부처리면을 향해 마이크로파를 하향 공급하는 상부 도파관과 기판(W)의 하부처리면을 향해 마이크로파를 상향 공급하는 하부 도파관으로 구분될 수 있다.
상부 도파관과 하부 도파관은, 도 14에 도시한 바와 같이, 처리면과 10°~60°의 경사각(θ1)을 갖는 것이 바람직하다. 더욱 바람직하게는 15°~45°의 경사각(θ1)을 갖도록 형성될 수 있다.
도파관부(300)는 도 15에 도시한 바와 같이, 제1 플랜지(301), 제1관(302), 곡관(303), 제2관(304), 제2 플랜지(305), 브라켓(306)으로 이루어질 수 있다.
제1 플랜지(301)는 제1관(302)을 마이크로파의 공급원 측에 연결시키기 위한 연결부재이다.
제1관(302)은 곡관(303)의 전단에 구비되는 직선형의 관이다.
곡관(303)은 제1관(302)과 제2관(304) 사이에 배치되는 곡선형의 관으로, 마이크로파가 유입되는 유입구가 챔버부(100)의 후방을 향해 형성된다.
제2관(304)은 곡관(303)의 후단에 구비되는 직선형의 관이다.
제2 플랜지(305)는 제2관(304)을 브라켓(306)에 연결시키기 위한 연결부재이다.
브라켓(306)은 챔버부(100) 외측면에 배치되며, 일측면이 경사지게 형성되어, 제2관(304)을 챔버부(100)에 경사지게 결합시킨다.
구체적으로, 브라켓(306)의 일측면은 제2 플랜지(305)와 접하는 면이고, 브라켓(306)의 타측면은 챔버부(100)의 외측면과 접하는 면이다. 브라켓(306)의 일측면과 타측면은 일정한 경사각을 가지며, 이 경사각으로부터 상술한 처리면과 도파관 사이의 경사각(θ1)이 동일하게 결정된다.
한편, 도파관부(300)를 통해 챔버부(100) 내부로 마이크로파를 유출하도록 챔버부(100)의 공간 부재 측벽에 형성된 마이크로파 유출구(307)는, 도 20에 도시한 바와 같이 직사각형으로 형성될 수 있고, 가로변(x)와 세로변(y)의 길이 비가 5:4 ~ 2:1인 것이 바람직하며, 더욱 바람직하게는 4:3으로 형성될 수 있다. 이러한 가로변과 세로변의 비는, 제1관, 곡관, 제2관의 단면에 동일하게 적용될 수 있다.
도파관부(300)는 상부 도파관과 하부 도파관이 다양하게 배치될 수 있다.
예컨대, 상부 도파관은 챔버부(100)의 일방측면에 구비되고, 하부 도파관은 챔버부(100)의 타방측면에 구비될 수 있다.
다른 예로, 도 16, 도 17에 도시한 바와 같이, 상부 도파관(311, 312)과 하부 도파관(321, 322)은 챔버부(100)의 양방측면에 구비될 수 있으며, 챔버부(100)의 전후방향으로 복수개 설치될 수 있다.
또 다른 예로, 상부 도파관과 하부 도파관 중 적어도 하나는, 챔버부(100)의 전후방향을 경사지게 형성하여 일정한 경사각(θ2)을 갖도록 형성할 수 있다. 도 20에 도시한 바와 같이, 전방에 배치된 상부 도파관(311a, 312a)은 처리공간의 후방을 향해 마이크로파를 공급하도록 전방으로 경사지고, 후방에 배치된 상부 도파관(311b, 312b)은 처리공간의 전방을 향해 마이크로파를 공급하도록 후방으로 경사지게 형성할 수 있다. 하부 도파관도 상부 도파관과 마찬가지로 배치될 수 있다.
한편, 상부 도파관과 하부 도파관은, 도 19에 도시한 바와 같이, 제1관과 제2관이 제거된 상태로, 곡관(303)만으로 설치될 수 있다.
상, 하부 도파관은 곡관에 의해 유입구가 챔버부(100) 후방을 향해 형성됨으로써, 챔버부(100) 후방에 배치되는 마이크로파 공급원과 상, 하부 도파관을 용이하게 연결시킬 수 있어, 각각의 도파관에 마이크로파를 용이하게 공급할 수 있다. 이로써, 상, 하부 도파관과 마이크로파 공급원의 연결 부분이 챔버부(100)의 측방 공간을 최소한으로 차지하므로, 공간 효율이 향상될 수 있다.
도 16에 도시한 바와 같이, 상, 하부 도파관이 챔버부(100)의 전후 방향으로 이격되어 설치된 경우, 전방의 배치된 도파관의 제2관을 후방에 배치된 도파관의 제2관보다 길게 형성함으로써, 도 17에 도시한 바와 같이, 전, 후방에 배치된 도파관의 유입구가 전후방향 평면에 겹치지 않게 배치할 수 있다.
도파관부(300)가 처리공간에 마이크로파를 경사지게 공급함으로써, 기판의 상, 하부면에 마이크로파가 고르게 공급되어 기판의 상, 하부면을 고르게 열처리할 수 있다.
또한, 도파관이 챔버 벽면에 설치되어 마이크로파의 활동성을 향상시켜 에너지 효율을 향상시킬 수 있으며, 처리 공간의 파티클을 제거하여 기판의 불량률을 저감시킬 수 있다.
블레이드부(400)는 챔버부(100) 벽면에 구비되어 도파관부(300)로부터 공급된 마이크로파를 기판의 처리면을 향해 유동시킨다.
블레이드부(400)는, 도 21 내지 도 26에 도시한 바와 같이, 날개(401), 회전축(402), 고정편(403) 및 구동부재(403)로 이루어진다.
날개(401)는 챔버부(100) 내측에 구비되어 회전축(402)을 중심으로 회전된다. 날개(401)는 회전축(402)에 수직한 방향의 날개축(a) 상에 배치되는 판 형상으로 형성된 날개판(401a)으로 이루어진다.
회전축(402)은 챔버부(100) 벽면을 관통하며, 일측이 날개(401) 중심에 결합되고, 타측이 챔버부(100) 외측으로 노출된다. 회전축(402)은 구동부재(204)로부터 회전력을 제공받아 날개(401)와 함께 회전된다.
고정편(403)은 회전축(402)이 관통되는 챔버부(100) 벽면과 회전축(402) 사이에 구비되며, 챔버부(100)에 대하여 회전축(402)이 회전 가능하도록 회전축(402)을 지지하게 된다.
구동부재(404)는 챔버부(100) 외측으로 노출된 회전축(402)의 타측에 연결되어 회전축(402)에 회전력을 제공한다. 구동부재(404)는 챔버부(100)에 고정된 상태로 배치되는 것이 바람직하다.
이하에서는 다양하게 형성되는 날개(401)의 실시예에 대하여 설명한다. 설명의 편의를 위하여 회전축(402)에 수직한 방향의 축을 날개축(a)이라 칭하고, 날개축(a) 상에 배치되는 판 형상의 날개판(401a)과 회전축(402)의 사이의 각도를 θ3으로 표시한다. 도 21 내지 도 26의 (a) 도면은 블레이드부를 나타낸 사시도이고, (b) 도면은 날개판(401a)과 회전축(402) 사이의 각도(θ3)를 나타내기 위한 개략도이다.
도 21에 도시한 바와 같이, 첫번째 실시예의 날개(401)는 4개의 날개판(401a)으로 이루어진다. 날개판(401a)과 회전축(402) 사이의 각도(θ3)는 90°이며, 날개(401)는 회전축(402) 상의 한 점을 중심으로 점대칭 형성된다.
도 22에 도시한 바와 같이, 두번째 실시예의 날개(401)는 4개의 날개판(401a)으로 이루어진다. 날개판(401a)과 회전축(402) 사이의 각도(θ3)는 0°이며, 날개(401)는 회전축(402) 상의 한 점을 중심으로 점대칭 형성된다.
도 23에 도시한 바와 같이, 세번째 실시예의 날개(401)는 4개의 날개판(401a)으로 이루어진다. 날개판(401a)과 회전축(402) 사이의 각도(θ3)는 45°이며, 날개(401)는 회전축(402) 상의 한 점을 중심으로 점대칭 형성된다.
도 24에 도시한 바와 같이, 네번째 실시예의 날개(401)는 4개의 날개판(401a)으로 이루어진다. 날개판(401a)은 날개축(a)을 중심으로 양단이 트위스팅되도록 형성되어 있다. 회전축(402)과 접하는 날개판(401a)의 일단은 회전축(402)과의 각도가 0°이며, 날개판(401a)의 타단은 회전축(402)과의 각도(θ3)가 45°이다. 즉, 날개판(401a)의 일단과 타단 각각이 회전축(402)과 갖는 각도의 차이가 45°이다. 바람직하게, 회전축(402)에 대하여 날개판(401a)의 일단과 타단이 갖는 각도(θ3) 차이는 0°~90°일 수 있다. 날개(401)는 회전축(402) 상의 한 점을 중심으로 점대칭 형성된다.
도 25에 도시한 바와 같이, 다섯번째 실시예의 날개(401)는 4개의 날개판(401a)으로 이루어진다. 날개판(401a)은 날개축(a)을 기준으로 절곡되어 형성된다. 날개판(401a)은 절곡된 부분을 기준으로, 챔버부(100)의 중심과 가까운 부분을 날개판(401a)의 선단부분, 챔버부(100)의 벽면과 가까운 부분을 날개판(401a)의 후단부분이라고 구분하면, 날개판(401a)의 선단부분과 후단부분 사이의 각도(θ4)는 90°~180°인 것이 바람직하다. 이때, 날개판(401a)의 선단부분과 회전축(402) 사이의 각도는 0°일 수 있다. 또한, 날개판(401a)의 후단부분 길이가 선단부분보다 길게 형성될 수 있으며, 선단부분과 후단부분의 길이가 동일하거나, 선단부분이 선단부분보다 길게 형성될 수도 있다. 날개판(401a)은 날개축(a)을 기준으로 만곡되어 형성될 수도 있다.
도 26에 도시한 바와 같이, 여섯번재 실시예의 날개(401)는 2개의 날개판(401a)으로 이루어진다. 날개판(401a)과 회전축(402) 사이의 각도(θ3)는 45°이며, 날개(401)는 회전축(402) 상의 한 점을 중심으로 점대칭 형성된다. 날개판(401a)의 타단은 둥굴게 형성된다.
날개판(401a)의 형상은 사각형, 삼각형, 원형, 유선형, 부채꼴 등 다양한 형상으로 형성될 수 있다.
이하에서는 다양하게 배치되는 블레이드부(400)의 실시예에 대하여 설명한다.
첫째, 블레이드부(400)는, 도 27에 도시한 바와 같이, 도파관부(300)의 유출구(307)가 형성된 챔버부(100) 벽면의 중앙부분에 구비된다.
둘째, 블레이드부(400)는, 도 28에 도시한 바와 같이, 복수의 유출구(307) 중 인접한 2개의 유출구 사이에 구비된다.
셋째, 블레이드부(400)는, 챔버부(100)의 측벽과 상부벽 중 적어도 하나에 복수개가 구비된다. 도 29, 도 30에 도시한 바와 같이, 챔버부(100) 측벽에 배치된 측벽 블레이드부(410)와 챔버부(100) 상부벽에 배치된 4개의 상부벽 블레이드(420)로 이루어질 수 있다.
마이크로파는 직진성을 가지므로, 처리 공간에 공급된 마이크로파의 유동 경로가 한정적이다. 블레이드부(400)를 구비하여 마이크로파의 유동 경로를 다양하게 변형시킴으로써, 처리 공간 전체에 마이크로파가 도달될 수 있다. 이는 서셉터(230)에 도달하는 마이크로파를 균일하게 하며, 마이크로파의 열변환 효율을 향상시킬 수 있다. 또한, 마이크로파의 운동량이 향상됨에 따라 파티클이 기판에 낙하되는 것을 방지할 수 있다.
트랜스퍼 챔버(30)는 로드락 챔버(10)와 마이크로 웨이브 챔버(20) 사이에 설치되며, 도 1에 도시한 바와 같이, 트랜스퍼 챔버(30)는 다각기둥 형상으로 형성되고, 트랜스퍼 챔버(30)의 일방 측벽에 로드락 챔버(10)가 설치되며, 트랜스퍼 챔버(30)의 나머지 측벽에 마이크로 웨이브 챔버(20)가 설치됨이 바람직하다.
트랜스퍼 챔버(30)는 로드락 챔버(10)에서 마이크로 웨이브 챔버(20)로, 마이크로 웨이브 챔버(20)에서 로드락 챔버(10)로 기판을 왕복 이송시키며, 내부에 기판을 이송시키기 위한 이송 로봇을 구비한다.
이송 로봇은 미처리 기판 지지부(12)에 안착된 미처리 기판을 마이크로 웨이브 챔버(20)로 이송시키거나, 마이크로 웨이브 챔버(20)에서 처리된 처리 기판을 처리 기판 지지부(13)로 이송시킨다.
제어부(40)는 로드락 챔버(10), 마이크로 웨이브 챔버(20) 및 트랜스퍼 챔버(30)를 제어한다.
제어부(40)는 로드락 챔버(10)에 대하여 아래와 같이 제어할 수 있다.
1. 외부와 연통된 제2 상부 출입구(11c)를 개방한 뒤, 외부로부터 미처리 기판을 미처리 기판 지지부(12)에 안착시킨 후, 제2 상부 출입구(11c)를 폐쇄하도록 제어한다.
2. 트랜스퍼 챔버(30)와 연통된 제1 상부 출입구(11a)를 개방한 뒤, 미처리 기판 지지부(12)에 안착된 미처리 기판을 트랜스퍼 챔버(30)로 인출시킨 후, 제1 상부 출입구(11a)를 폐쇄하도록 제어한다.
3. 트랜스퍼 챔버(30)와 연통된 제1 하부 출입구(11b)를 개방한 뒤, 마이크로 웨이브 챔버(20)에서 처리된 처리기판을 트랜스퍼 챔버(30)를 통해 처리기판 지지부(13)에 안착시킨 후, 제1 하부 출입구(11b)를 폐쇄하도록 제어한다.
4. 외부와 연통된 제2 하부 출입구(11d)를 개방한 뒤, 처리기판 지지부(13)에 안착된 처리 기판을 외부로 인출시킨 후, 제2 하부 출입구(11d)를 폐쇄하도록 제어한다.
또한, 제어부(40)는 마이크로 웨이브 챔버(20)에 대하여 아래와 같이 제어할 수 있으며, 도 31 내지 도 34에 도시한 바와 같이, 온도 측정부(41)와 온도 조절부(42)를 포함한다.
온도 측정부(41)는 챔버부(100) 상부에 구비되는 온도 센서로, 온도 센서는 기판(W)의 처리면에 수평한 방향으로 구분된 구역별로 구비되어 각 구역의 온도를 측정한다.
온도 조절부(42)는 각 구열별로 마이크로파를 개별 공급하는 마이크로파 공급수단으로, 구역별 마이크로파 공급 정도를 조절하여 구역별 온도를 조절할 수 있다.
1. 제어부(40)는 온도 측정부(41)로부터 측정된 온도값에 온도 편차가 발생한 경우, 구역별 마이크로파 공급수단의 마이크로파 공급 정도를 조절하도록 제어하여 기판 전체면에 대한 전체 구역의 온도를 균일하게 제어한다.
구체적으로, 온도가 낮게 측정된 구역의 마이크로파 공급수단이 온도가 더 높게 측정된 구역의 마이크로파 공급수단보다 더 많은 마이크로파를 공급하여, 전체 구역의 온도 편차를 저감시킨다.
예컨대, 기판(W) 중앙 구역의 온도가 다른 구역보다 온도가 높게 측정된 경우, 중앙 구역에 위치한 마이크로파 공급수단의 마이크로파 공급 정도를 낮추거나, 다른 구역에 위치한 마이크로파 공급수단의 마이크로파 공급 정도를 높여, 중앙 구역과 다른 구역의 온도 편차를 저감시킨다.
이로써, 기판(W)의 전체 면적에 대한 온도를 균일하게 제어할 수 있다.
2. 제어부(40)는 기판 지지대 구동수단(220)이 기판 지지대(210)를 승하강시키도록 제어한다.
이로써, 기판이 기판 지지대(210) 상에 안착 및 탈거될 수 있다.
3. 제어부(40)는 서셉터 구동수단(240)이 서셉터(230)가 수평면 상에서 공전하도록 제어한다. 이로써, 서셉터(230)가 고르게 열변환되어, 기판이 열처리되는 동안, 서셉터(230) 상부에 안착된 기판이 고르게 가열될 수 있다.
4. 제어부(40)는 도파관부(300)로부터 마이크로파가 공급되면, 블레이드부(400)가 작동되도록 제어한다. 이로써, 마이크로파의 활동성이 높아져 마이크로 웨이브 챔버(20) 내부에 마이크로파가 고르게 분산될 수 있다.
또한, 제어부(40)는 트랜스퍼 챔버(30)에 대하여 아래와 같이 제어할 수 있다.
제어부(40)는 트랜스퍼 챔버(30) 내부에 설치된 이송 로봇이 로드락 챔버(10)에서 마이크로 웨이브 챔버(20)로, 마이크로 웨이브 챔버(20)에서 로드락 챔버(10)로 기판을 이송시키도록 제어한다.
본 발명의 기판 처리 장치에 의하면, 로드락 챔버가 상, 하층으로 이루어져, 상층 및 하층에서 각각 기판을 인입, 인출시키므로, 인입 로드락 챔버와 인출 로드락 챔버를 별도로 구비하는 것에 비하여 장치의 설치 면적을 감소시켜 공간 효율을 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명은 기판의 인입과 인출이 하나의 로드락 챔버에서 이루어지므로, 기판 인입, 인출을 위한 이송 시간을 감소시켜 생산성을 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명은 제어부가 온도 측정부와 온도 조절부를 포함함에 따라, 마이크로 웨이브 챔버 내의 구역별 온도를 균일하게 제어할 수 있다.
이상에서는 본 발명의 구체적인 실시예를 도면을 중심으로 설명하였으나, 본 발명의 권리범위는 특허 청구 범위에 기재된 기술적 사상을 중심으로 그 변형물 또는 균등물에까지 미침은 자명하다 할 것이다.
10 : 로드락 챔버
20 : 마이크로 웨이브 챔버
30 : 트랜스퍼 챔버
40 : 제어부
100 : 챔버부
200 : 기판 지지부
210 : 기판 지지대
220 : 기판 지지대 구동수단
230 : 서셉터
240 : 서셉터 구동수단
300 : 도파관부
400 : 블레이드부

Claims (6)

  1. 마이크로파를 이용하여 기판의 처리면에 열처리하는 기판 처리 장치로서,
    상기 기판을 상층 및 하층에서 각각 인입, 인출시키도록 지지하는 로드락 챔버;
    상기 로드락 챔버를 통해 상기 기판이 인입, 인출되며, 상기 기판의 처리면에 마이크로파를 이용하여 열처리하는 복수의 마이크로 웨이브 챔버;
    상기 로드락 챔버와 상기 복수의 마이크로 웨이브 챔버 사이에 설치되어, 상기 로드락 챔버와 상기 복수의 마이크로 웨이브 챔버에 상기 기판을 왕복 이송시키는 트랜스퍼 챔버; 및
    상기 로드락 챔버, 상기 마이크로 웨이브 챔버 및 상기 트랜스퍼 챔버를 제어하는 제어부; 를 포함하고,
    상기 마이크로 웨이브 챔버는, 상기 기판의 처리 공간을 제공하는 챔버부 벽면에 블레이드부를 구비하고,
    상기 제어부는, 상기 마이크로 웨이브 챔버에 마이크로파가 공급되면, 상기 블레이드부가 작동되도록 제어하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 로드락 챔버는,
    상기 기판의 지지 공간을 제공하며, 상기 트랜스퍼 챔버와 연통되어 기판이 출입하는 제1 출입구 및 상기 제1 출입구와 대향하는 면에 외부와 연통되어 기판이 출입하는 제2 출입구가 형성된 로드락 챔버부;
    상기 로드락 챔버부 내부에 구비되어, 외부로부터 상기 트랜스퍼 챔버로 인입되는 미처리 기판을 지지하는 미처리 기판 지지부;
    상기 로드락 챔버부 내부에 구비되어, 상기 트랜스퍼 챔버로부터 외부로 인출되는 처리된 기판을 지지하는 처리기판 지지부; 를 포함하고,
    상기 미처리 기판 지지부와 상기 처리기판 지지부는, 상, 하층으로 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 제1 출입구와 상기 제2 출입구 중 적어도 하나는, 상부출입구와 하부출입구로 이루어지는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  4. 청구항 2에 있어서,
    상기 제어부는,
    외부와 연통된 상기 제2 출입구를 개방한 뒤, 외부로부터 미처리 기판을 미처리 기판 지지부에 안착시키거나 상기 처리기판 지지부에 안착된 처리된 기판을 외부로 인출시킨 후, 상기 제2 출입구를 폐쇄하도록 제어하고,
    상기 트랜스퍼 챔버와 연통된 상기 제1 출입구를 개방한 뒤, 상기 트랜스퍼 챔버로부터 처리된 기판을 상기 처리기판 지지부에 안착시키거나 상기 미처리 기판 지지부에 안착된 미처리 기판을 상기 트랜스퍼 챔버로 인출시킨 후, 상기 제1 출입구를 폐쇄하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 마이크로 웨이브 챔버는,
    상기 기판의 처리 공간을 제공하는 챔버부; 및
    상기 챔버부 내부에 구비되어 상기 기판을 지지하는 기판 지지부; 를 포함하고,
    상기 제어부는,
    상기 챔버부 내부의 기판 처리면에 수평한 방향으로 구분된 구역별로 온도를 측정하는 온도 측정부;
    상기 구역별로 마이크로파를 개별 공급하여 구역별 온도를 조절하는 온도 조절부; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 온도 측정부에서 구역별로 측정된 온도값에 편차가 발생한 경우, 상기 온도 조절부가 구역별 마이크로파 공급 정도를 조절하도록 제어하여 구역별 온도를 균일하게 제어하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
KR1020190091069A 2019-07-26 2019-07-26 기판 처리 장치 KR102252929B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020190091069A KR102252929B1 (ko) 2019-07-26 2019-07-26 기판 처리 장치

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020190091069A KR102252929B1 (ko) 2019-07-26 2019-07-26 기판 처리 장치

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20210012770A KR20210012770A (ko) 2021-02-03
KR102252929B1 true KR102252929B1 (ko) 2021-05-17

Family

ID=74572183

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020190091069A KR102252929B1 (ko) 2019-07-26 2019-07-26 기판 처리 장치

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102252929B1 (ko)

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101095510B1 (ko) * 2009-06-04 2011-12-19 주식회사 에스에프에이 박막 태양전지 제조용 화학기상 증착장치

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08193268A (ja) * 1995-01-17 1996-07-30 Kao Corp 薄膜形成方法及びその装置
US20060118240A1 (en) * 2004-12-03 2006-06-08 Applied Science And Technology, Inc. Methods and apparatus for downstream dissociation of gases
KR20090124118A (ko) * 2008-05-29 2009-12-03 주식회사 뉴파워 프라즈마 기판 처리 시스템

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101095510B1 (ko) * 2009-06-04 2011-12-19 주식회사 에스에프에이 박막 태양전지 제조용 화학기상 증착장치

Also Published As

Publication number Publication date
KR20210012770A (ko) 2021-02-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8257644B2 (en) Iron core annealing furnace
KR101605717B1 (ko) 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법
US8796160B2 (en) Optical cavity furnace for semiconductor wafer processing
KR102252929B1 (ko) 기판 처리 장치
JPH10233370A (ja) 半導体基板の熱処理装置
KR20110044698A (ko) 기판 처리 장치
JP2010186815A (ja) 紫外線照射装置および紫外線照射方法
KR102009864B1 (ko) 기판 처리 장치
JP3501768B2 (ja) 基板熱処理装置およびフラットパネルデバイスの製造方法
JP2002083859A (ja) 基板処理装置及び基板処理方法
KR102228968B1 (ko) 경사 도파관을 갖는 마이크로 웨이브 챔버
KR102144094B1 (ko) 블레이드를 갖는 마이크로 웨이브 챔버
KR102228969B1 (ko) 회전 서셉터를 갖는 마이크로 웨이브 챔버
US20130284097A1 (en) Gas distribution module for insertion in lateral flow chambers
KR20070063405A (ko) 박막 제조 장치
KR20200102725A (ko) 기판 적재부 및 기판처리 장치
JP3149697B2 (ja) ウェハ処理装置
KR20200074307A (ko) 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법
KR102411118B1 (ko) 기판처리방법, 기판처리장치 및 그를 가지는 기판처리시스템
KR101391720B1 (ko) 기판 처리 장치
CN116805568A (zh) 衬底处理设备及其制造方法
KR101720272B1 (ko) 배치 타입 인라인 열처리 장치
TW202410351A (zh) 加熱處理裝置的維護方法
JPS6127625A (ja) 半導体物品の熱処理方法及びこれに使用する装置
KR100328837B1 (ko) 반도체 확산장치

Legal Events

Date Code Title Description
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant