KR102295249B1 - 기판처리장치 - Google Patents

기판처리장치 Download PDF

Info

Publication number
KR102295249B1
KR102295249B1 KR1020190124825A KR20190124825A KR102295249B1 KR 102295249 B1 KR102295249 B1 KR 102295249B1 KR 1020190124825 A KR1020190124825 A KR 1020190124825A KR 20190124825 A KR20190124825 A KR 20190124825A KR 102295249 B1 KR102295249 B1 KR 102295249B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
substrate
turntable
chamber
processing apparatus
stage
Prior art date
Application number
KR1020190124825A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20210041960A (ko
Inventor
최우진
박영수
류수렬
손혁주
박상필
오준호
이민영
Original Assignee
(주)에스티아이
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 (주)에스티아이 filed Critical (주)에스티아이
Priority to KR1020190124825A priority Critical patent/KR102295249B1/ko
Priority to CN202011034094.6A priority patent/CN112635353A/zh
Priority to TW109134318A priority patent/TWI758893B/zh
Publication of KR20210041960A publication Critical patent/KR20210041960A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102295249B1 publication Critical patent/KR102295249B1/ko

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67Apparatus 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
    • H01L21/683Apparatus 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
    • H01L21/687Apparatus 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 using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches
    • H01L21/68714Apparatus 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 using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches the wafers being placed on a susceptor, stage or support
    • H01L21/6875Apparatus 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 using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches the wafers being placed on a susceptor, stage or support characterised by a plurality of individual support members, e.g. support posts or protrusions
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67Apparatus 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
    • H01L21/67005Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67011Apparatus for manufacture or treatment
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67Apparatus 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
    • H01L21/67005Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67011Apparatus for manufacture or treatment
    • H01L21/67098Apparatus for thermal treatment
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67Apparatus 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
    • H01L21/67005Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67011Apparatus for manufacture or treatment
    • H01L21/67126Apparatus for sealing, encapsulating, glassing, decapsulating or the like
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67Apparatus 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
    • H01L21/67005Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67242Apparatus for monitoring, sorting or marking
    • H01L21/67259Position monitoring, e.g. misposition detection or presence detection
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67Apparatus 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
    • H01L21/683Apparatus 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
    • H01L21/687Apparatus 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 using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches
    • H01L21/68714Apparatus 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 using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches the wafers being placed on a susceptor, stage or support
    • H01L21/68721Apparatus 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 using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches the wafers being placed on a susceptor, stage or support characterised by edge clamping, e.g. clamping ring
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67Apparatus 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
    • H01L21/683Apparatus 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
    • H01L21/687Apparatus 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 using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches
    • H01L21/68714Apparatus 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 using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches the wafers being placed on a susceptor, stage or support
    • H01L21/68742Apparatus 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 using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches the wafers being placed on a susceptor, stage or support characterised by a lifting arrangement, e.g. lift pins
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67Apparatus 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
    • H01L21/683Apparatus 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
    • H01L21/687Apparatus 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 using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches
    • H01L21/68714Apparatus 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 using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches the wafers being placed on a susceptor, stage or support
    • H01L21/68764Apparatus 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 using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches the wafers being placed on a susceptor, stage or support characterised by a movable susceptor, stage or support, others than those only rotating on their own vertical axis, e.g. susceptors on a rotating caroussel

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Container, Conveyance, Adherence, Positioning, Of Wafer (AREA)

Abstract

본 발명은 크기가 다른 기판을 하나의 장치 내에서 처리할 수 있어 부품 교체 시간 및 장치 가동 준비 시간이 불필요하므로 공정 효율을 향상시킬 수 있는 기판처리장치를 제공함에 그 목적이 있다. 이를 구현하기 위한 본 발명의 기판처리장치는, 기판을 처리하기 위한 기판처리장치에 있어서, 상기 기판의 저면을 지지하되, 서로 다른 크기의 기판이 안착되도록 적어도 2개의 기판안착부가 형성된 기판지지핀을 포함한다.

Description

기판처리장치{SUBSTRATE PROCESSING APPARATUS}
본 발명은 기판처리장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 서로 다른 크기의 기판을 하나의 장치 내에서 처리할 수 있는 기판처리장치에 관한 것이다.
일반적으로 반도체 공정 중에는 외부와 격리된 챔버 내부에서 기판을 가열하거나 냉각하는 등 다양한 조건하에서 기판처리공정이 이루어질 수 있다. 이러한 기판처리공정이 이루어지는 기판처리장치에는 기판의 저면을 지지하는 기판지지핀이 구비되어 있다.
상기 기판은 반도체 제조사마다 다양한 크기로 제조되는데, 상기 기판처리장치를 제조하는 업체는 반도체 제조사가 요구하는 크기의 기판을 처리하기 위한 장치를 제조하게 된다. 반도체 제조사가 요구하는 기판의 크기가 서로 상이하므로, 일정크기의 기판을 처리한 후 다른 크기의 기판을 처리하거나 이송하기 위해서는 장치의 구성 부품 일부를 교체하여 설치하여야 한다.
이와 같이 장치의 구성 부품 일부를 교체하기 위해서는 교체 준비 시간, 교체 시간, 장치 가동 준비 시간 등 많은 시간이 소요되는 문제점이 있었다.
기판을 처리하기 위한 기판처리장치에 대한 종래기술로서 대한민국 등록특허 제10-1491992호가 공개되어 있다.
상기 종래기술에는 기판을 다른 챔버로 이송하기 위해 회전 가능한 턴테이블이 구비되어 있고, 상기 턴테이블에는 기판이 안착되는 안착링이 구비되어 있다. 상기 안착링에는 하나의 크기에 대한 기판만이 안착될 수 있어, 크기가 상이한 기판을 안착시키기 위해서는 많은 부품의 교체가 필요하다.
본 발명은 상술한 제반 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 크기가 다른 기판을 하나의 장치 내에서 처리할 수 있어 부품 교체 시간 및 장치 가동 준비 시간이 불필요하므로 공정 효율을 향상시킬 수 있는 기판처리장치를 제공함에 그 목적이 있다.
상술한 바와 같은 목적을 구현하기 위한 본 발명의 기판처리장치는, 기판을 처리하기 위한 기판처리장치에 있어서, 상기 기판의 저면을 지지하되, 서로 다른 크기의 기판이 안착되도록 적어도 2개의 기판안착부가 형성된 기판지지핀을 포함한다.
상기 기판의 가열 또는 냉각을 위해 구비되는 스테이지; 상기 기판을 처리하기 위해 원주방향을 따라 일정 간격으로 배치된 다수의 챔버와 상기 다수의 챔버 간에 상기 기판을 이송하기 위해 회전하도록 구비된 턴테이블;을 포함하고, 상기 턴테이블에는 상기 기판지지핀이 결합될 수 있다.
상기 기판지지핀은 상기 스테이지의 둘레를 따라 일정 간격 이격되어 위치하도록 복수 개가 상기 턴테이블에 결합될 수 있다.
상기 기판지지핀에는, 제1기판이 안착되는 제1기판안착부, 상기 제1기판과 크기가 상이한 제2기판이 안착되는 제2기판안착부가 형성되어 있고; 상기 제1기판안착부와 제2기판안착부는 상기 기판의 중심방향을 따라 이격된 위치에 단차를 갖도록 형성될 수 있다.
상기 제1기판안착부와 제2기판안착부의 반경방향 외측에는 상기 기판의 가장자리를 가이드하기 위해 외측방향으로 상향 경사진 제1경사부와 제2경사부가 각각 형성될 수 있다.
상기 제1기판안착부와 제2기판안착부 사이에는 높이가 상기 제1기판안착부와 제2기판안착부 사이로 형성된 중간부가 형성될 수 있다.
상기 적어도 2개의 기판안착부 중 상기 기판의 반경방향 외측에 위치한 기판안착부에는 상기 턴테이블에 결합하기 위한 턴테이블 결합부가 반경방향 외측에 형성될 수 있다.
상기 턴테이블 결합부에는 체결부재로 상기 기판지지핀을 상기 턴테이블에 결합하기 위한 체결공이 형성될 수 있다.
상기 턴테이블은 승강 가능하도록 구비되고; 상기 기판지지핀에 상기 기판이 안착된 상태에서 상기 턴테이블의 승강이 이루어질 수 있다.
상기 턴테이블은, 턴테이블 구동부에 의해 회전하는 턴테이블 본체; 상기 턴테이블 본체를 관통하되 상기 다수의 챔버에 대응하는 개수로 형성된 복수의 개구부 각각의 가장자리에 지지되어 안착된 상태에서 상기 턴테이블 본체로부터 분리가능하도록 구비된 링 형상의 턴테이블 링;을 포함하고, 상기 기판지지핀은, 상기 턴테이블 링에 결합된 것일 수 있다.
상기 스테이지를 상하 승강시키기 위한 구동력을 제공하는 스테이지 구동부가 구비되고; 상기 기판의 로딩 및 언로딩은, 상기 스테이지가 구비된 제1챔버의 제1공간과, 상기 제1공간의 하측에 마련되어 상기 다수의 챔버와 연통되는 제1챔버의 제2공간이 공간적으로 서로 격리된 상태에서 수행되되, 상기 스테이지 구동부의 구동에 의해 상기 스테이지와 턴테이블 링이 함께 상방향으로 이동되면 상기 턴테이블 링이 상기 제1공간과 제2공간의 경계에 구비되는 시트부에 밀착된 상태에서 수행될 수 있다.
상기 턴테이블 링의 상면과 상기 시트부 사이에 기밀유지를 위한 제1실링부재가 구비되고; 상기 턴테이블 링의 저면과 상기 스테이지의 가장자리부 상면 사이에 기밀유지를 위한 제2실링부재가 구비될 수 있다.
상기 다수의 챔버는, 상기 기판의 로딩 및 언로딩이 이루어지는 제1챔버, 상기 제1챔버에 로딩된 기판을 가열하여 열처리하기 위한 제2챔버와 제3챔버 및 제4챔버, 상기 제4챔버에서 열처리된 기판을 냉각시키는 제5챔버로 이루어지고; 상기 제5챔버의 기판은 상기 제1챔버로 이송되어 냉각된 후 언로딩될 수 있다.
본 발명에 따른 기판처리장치에 의하면, 크기가 다른 기판을 하나의 기판처리장치 내에서 별도의 부품 교체 없이도 처리할 수 있어 기판처리에 소요되는 시간을 줄여 공정 효율을 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 기판처리장치를 보여주는 평면도
도 2는 본 발명의 기판처리장치에서 각 챔버의 내부 구조를 보여주는 사시도
도 3은 본 발명의 기판처리장치의 본체 하우징에 제4챔버의 스테이지와 기판지지핀이 구비된 상태를 보여주는 평면도
도 4는 도 3의 A-A 단면도 및 부분확대도
도 5는 본 발명의 기판지지핀을 보여주는 사시도
도 6은 본 발명의 기판지지핀에 제1기판이 안착된 상태를 보여주는 단면도
도 7은 본 발명의 기판지지핀에 제2기판이 안착된 상태를 보여주는 단면도
도 8은 본 발명의 기판처리장치에서 제1공간과 제2공간이 격리된 상태에서 리프트핀에 기판이 지지된 상태를 보여주는 단면도
도 9는 도 8의 상태에서 리프트핀이 하강하여 기판이 스테이지 상면에 안착된 상태를 보여주는 단면도
도 10은 도 9의 상태에서 턴테이블 링이 턴테이블 본체에 안착되는 위치까지 스테이지와 리프트핀이 하강한 상태를 보여주는 단면도
도 11은 도 10의 상태에서 턴테이블이 상승하여 기판이 스테이지 상면으로부터 이격된 상태를 보여주는 단면도
도 12는 도 11의 상태에서 턴테이블이 회전하여 제1챔버의 기판이 제2챔버로 이송된 상태를 보여주는 단면도
이하 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대한 구성 및 작용을 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 1과 도 2 및 도 3을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 의한 기판처리장치(1)에 대해 설명한다.
상기 기판처리장치(1)는, 기판을 처리하기 위해 원주방향을 따라 일정 간격으로 배치된 다수의 챔버(100,200,300,400,500)와, 상기 다수의 챔버(100,200,300,400,500) 간에 기판을 이송하기 위해 회전하도록 구비된 턴테이블(600)을 포함한다.
본 발명의 기판처리장치(1)에서는 일례로, 리플로우 공정이 수행될 수 있다. 또한, 본 발명의 기판처리장치(1)에서는 리플로우 공정이 아닌 경우에도 열을 사용하는 공정이 수행될 수 있다. 또한, 본 발명은 도 1에 도시된 장치 이외에도 다양한 기판처리장치에 적용될 수 있다.
상기 다수의 챔버(100,200,300,400,500)는, 상기 기판의 로딩 및 언로딩이 이루어지는 제1챔버(100), 상기 제1챔버(100)에 로딩된 기판을 가열하여 열처리하기 위한 제2챔버(200)와 제3챔버(300) 및 제4챔버(400), 상기 제4챔버(400)에서 열처리된 기판을 냉각시키는 제5챔버(500)로 이루어질 수 있다.
상기 제1챔버(100)에서는 기판의 로딩 및 언로딩이 이루어질 뿐만 아니라, 상기 제2 내지 제5챔버(200,300,400,500)를 순차 경유하며 가열 처리된 기판의 냉각이 수행되고, 상기 제2 내지 제5챔버(200,300,400,500)에서는 기판의 가열 처리를 수반하는 공정이 수행될 수 있다.
상기 제5챔버(500)에서는 제1챔버(100)에서의 냉각에 앞서 냉각 공정이 수행되는 것으로 구성될 수도 있다. 이 경우 상기 제5챔버(500)에서도 히터를 구비하여 기판을 가열하되, 기판의 가열온도를 상기 제4챔버(400)에서 기판을 가열하는 온도보다 낮게 설정함으로써 기판의 냉각이 이루어지도록 구성할 수 있다.
상기 제1챔버(100)의 일측에는 프론트엔드모듈(2)(EFFM; Equipment Front End Module)이 연결 설치된다.
상기 프론트엔드모듈(2)은, 기판적재부(2a)에 적재된 미처리 기판을 기판이송부(2b)에 구비된 이송로봇(미도시)을 이용하여 기판처리장치(1)의 제1챔버(100)로 로딩하거나, 기판처리장치(1)에서 처리 완료된 기판을 제1챔버(100)로부터 언로딩하여 기판적재부(2a)에 적재하는 기능을 한다.
상기 제2 내지 제5챔버(200,300,400,500)에서 기판을 가열하는 온도는 100℃ 내지 450℃로 설정할 수 있다. 또한, 상기 제2 내지 제5챔버(200,300,400,500) 각각에는 기판을 가열하기 위해 열을 발생시키는 히터가 구비될 수 있다. 상기 히터의 모양과 크기는 다양하게 변경시킬 수 있고, 상기 히터는 기판의 상부와 하부에 각각 구비될 수 있다.
상기 제1 내지 제5챔버(100,200,300,400,500) 각각에는 스테이지(110,210,310,410,510)가 구비될 수 있다. 상기 제1챔버(100)의 스테이지(110)의 상면에는 기판이 안착되고, 냉각수단에 의해 기판의 냉각이 이루어질 수 있다. 상기 제1챔버(100)의 스테이지(110)를 제외한 나머지 챔버(200,300,400,500)의 스테이지(210,310,410,510)에는 히터가 구비되어 기판에 열을 인가하는 처리가 이루어질 수 있다.
상기 제1 내지 제5챔버(100,200,300,400,500) 및 턴테이블(600)의 외측 전체를 둘러싸고, 상기 각 부품들이 설치될 수 있는 지지대 기능을 하는 본체 하우징(10)이 구비된다.
상기 본체 하우징(10)에는 상기 스테이지(110,210,310,410,510)가 상기 본체 하우징(10)을 상하로 관통하여 설치될 수 있도록 상기 스테이지(110,210,310,410,510)에 대응되는 위치에 개구부(101,102,103,104,105)가 형성되어 있다.
상기 턴테이블(600)은, 턴테이블 구동부(미도시)에 의해 회전하는 턴테이블 본체(610), 상기 턴테이블 본체(610)를 관통하되 상기 다수의 챔버(100,200,300,400,500)에 대응하는 개수로 원주 둘레를 따라 형성된 복수의 개구부(620), 상기 개구부(620) 각각의 가장자리에 지지되어 안착된 상태에서 상기 턴테이블 본체(610)로부터 분리가능하도록 구비된 링 형상의 턴테이블 링(630)을 포함한다.
상기 턴테이블 구동부는 턴테이블(600)을 회전시킬 수 있고, 또한 턴테이블(600)을 상하로 승강시킬 수 있도록 구비되어 있다. 이러한 구성에 의해 기판을 하나의 챔버에서 이웃하는 챔버로 이송하는 기능을 수행할 수 있다.
상기 기판지지핀(700)은 상기 제1 내지 제5챔버(100,200,300,400,500)마다 복수 개씩 구비되어 있다. 상기 각각의 챔버에 구비된 복수의 기판지지핀(700)은 중앙의 스테이지(110,210,310,410,510)의 둘레를 따라 일정 간격 이격되어 위치하도록 구비되어 있다.
도 3에서는 제4챔버(400)에 구비된 스테이지(410)의 주위에 설치된 기판지지핀(700)이 도시되어 있으나, 다른 챔버(100,200,300,500)에도 동일하게 설치되어 있다.
도 4와 도 5를 참조하여 본 발명의 기판처리장치를 구성하는 기판지지핀(700)의 구성에 대해 설명한다.
상기 기판지지핀(700)은 기판의 저면을 지지하되, 서로 다른 크기의 기판이 안착되도록 적어도 2개의 기판안착부가 형성되어 있다. 일례로, 상기 2개의 기판안착부는, 300㎜ 웨이퍼인 제1기판이 안착되는 제1기판안착부(721)와, 200㎜ 웨이퍼인 제2기판이 안착되는 제2기판안착부(723)로 이루어질 수 있다. 본 실시예에서는 2개의 기판안착부가 형성된 기판지지핀(700)을 대상으로 설명하나, 더 많은 개수의 기판안착부가 형성될 수도 있다.
상기 제1기판안착부(721)와 제2기판안착부(723)는 기판의 반경방향을 따라 소정의 길이만큼 기판의 저면을 지지할 수 있는 형상으로 이루어져 있다. 또한, 기판의 저면과 상기 제1기판안착부(721)와 제2기판안착부(723)의 접촉면적이 넓으면, 상기 제1기판안착부(721)와 제2기판안착부(723)의 열이 기판에 전달되어 기판의 열처리에 영향을 미칠 수 있다. 따라서 기판의 저면과 상기 제1기판안착부(721)와 제2기판안착부(723)의 접촉면적을 최소화하는 것이 바람직하다. 이를 위해 상기 기판지지핀(700)은 폭(두께)에 비해 상하 높이가 높은 형상으로 이루어지는 것이 바람직하다.
상기 제1기판안착부(721)와 제2기판안착부(723)는 상기 기판의 중심방향을 따라 이격된 위치에 단차를 갖도록 형성될 수 있다. 즉, 상기 제1기판안착부(721)가 상기 제2기판안착부(723)보다 더 높은 위치에 형성되도록 구성할 수 있다.
상기 제1기판안착부(721)와 제2기판안착부(723)의 반경방향 외측(즉, 스테이지의 중심을 기준으로 반경방향 외측)에는 기판이 안착될 때 기판의 가장자리를 가이드하기 위해 외측방향으로 상향 경사진 제1경사부(722)와 제2경사부(724)가 각각 형성되어 있다.
상기 제1기판안착부(721)와 제2기판안착부(723) 사이에는, 상하 높이가 상기 제1기판안착부(721)와 상기 제2기판안착부(723)의 사이가 되도록 중간부(725)가 형성되어 있다. 즉, 상기 중간부(725)는 상기 제1기판안착부(721)보다 낮은 높이가 되고, 상기 제2기판안착부(723)보다 높은 높이가 되도록 형성되어 있다.
만약, 상기 중간부(725)의 높이가 상기 제1기판안착부(721)의 높이와 같게 되면, 제1기판이 제1기판안착부(721)에 안착되었을 때, 기판의 저면과 제1기판안착부(721)의 접촉 면적이 증가하여 제1기판안착부(721)의 열이 기판에 전달되어 기판의 열처리 공정에 영향을 미치게 된다. 본 발명의 경우 제1기판안착부(721)에 제1기판이 안착되더라도 기판의 저면은 중간부(725)로부터 이격되므로, 기판지지핀(700)으로부터 기판에 열전달을 최소화할 수 있다.
또한, 상기 제1기판안착부(721)와 제2기판안착부(723)의 길이를 최소화하여 기판의 저면과 제1기판안착부(721), 제2기판안착부(723)과의 접촉면적을 최소화함으로써 기판의 열처리 공정에 영향을 미치는 것을 방지할 수 있다.
상기 제1, 제2기판안착부(721,723) 중 기판의 반경방향 외측에 위치한 제1기판안착부(721)에는 기판지지핀(700)을 턴테이블(600)에 결합하기 위한 턴테이블 결합부(710)가 기판의 반경방향 외측으로 형성되어 있다.
상기 턴테이블 결합부(710)에는 체결부재(미도시)로 기판지지핀(700)을 턴테이블(600)에 결합하기 위한 체결공(711)이 형성되어 있다.
상기 턴테이블(600)에는 턴테이블 본체(610)로부터 분리가능한 턴테이블 링(630)이 구비되어 있고, 상기 기판지지핀(700)을 체결부재를 이용하여 상기 턴테이블 링(630)에 결합할 수 있다. 따라서 턴테이블 링(630)이 턴테이블 본체(610)로부터 분리될 때 턴테이블 링(630)과 함께 기판지지핀(700)도 분리된다.
도 6을 참조하면, 제1기판(W1)이 제1기판지지부(721) 상에 안착되어 있다. 상기 제1기판(W1)의 저면은 제1기판지지부(721)의 상면에만 접촉되어 있고, 중간부(725)의 상면으로부터 이격되어 접촉하지 않고 있다.
도 7을 참조하면, 상기 제1기판(W1)보다 직경이 작은 제2기판(W2)이 제2기판지지부(723) 상에 안착되어 있다. 상기 제2기판(W2)의 저면은 제2기판지지부(723)에만 접촉되어 있다.
이와 같이 서로 다른 크기의 제1기판(W1)과 제2기판(W2)을 별도의 부품 교체 없이 하나의 기판처리장치에서 기판 처리가 가능하므로 부품 교체에 시간이 소요되지 않아 공정 효율을 향상시킬 수 있다.
도 8을 참조하여 상기 다수의 챔버(100,200,300,400,500) 중 하나로서 본 발명의 기판지지핀(700)이 구비된 제1챔버(100)의 구조 및 내부구성에 대해 설명한다.
상기 제1챔버(100)는 상부 챔버(100a)와, 상기 상부 챔버(100a)의 하측에 구비된 하부 챔버(100b)로 이루어진다.
상기 상부 챔버(100a)의 내부에는 제1공간(S1)이 형성되어 있고, 상기 하부 챔버(100b)의 내부에는 제2공간(S2)이 형성되어 있다.
상기 제1챔버(100)에서 기판(W)의 로딩 및 언로딩은, 상기 제1공간(S1)과 제2공간(S2)이 공간적으로 서로 연통하지 않고 격리된 상태에서 수행된다.
상기 제1공간(S1)은 이송로봇에 의해 기판적재부(2a)의 기판(W)이 로딩되거나, 기판 처리가 완료된 기판(W)을 이송로봇이 기판적재부(2a)로 언로딩하는 로드락부(100a)로서 기능한다.
상기 제2공간(S2)은 턴테이블(600)이 위치하고, 이웃하는 다른 챔버(200,300,400,500)와 연통되어 각 챔버들(100,200,300,400,500) 간에 기판(W)이 이송되는 통로를 제공한다. 즉, 상기 제2공간(S2)은 로딩된 기판을 제1챔버(100)에서 제2챔버(200)로 이송하는 통로의 기능과, 상기 제5챔버(500)에서 처리 완료된 기판을 로드락부(100a)로 이송하는 통로의 기능, 및 언로딩에 앞서 기판의 냉각을 수행하는 공정챔버로서 기능한다.
상기 상부 챔버(100a)의 일측면에는 로딩 및 언로딩되는 기판의 출입을 위한 개구부(미도시)가 형성되고, 상기 개구부는 게이트밸브(미도시)에 의해 개폐된다.
상기 제1챔버(100)에는, 기판(W)이 안착되는 스테이지(110), 상기 기판(W)의 저면을 지지하여 기판을 승강시키는 리프트핀(160)이 구비된다.
상기 스테이지(110)에는 스테이지(110)의 상부에 적재된 기판을 냉각시키기 위한 냉각수단(미도시)이 구비될 수 있다. 또한, 상기 스테이지(110)를 상하 방향으로 승강시킬 수 있도록 구동력을 제공하는 스테이지 구동부(미도시)가 구비될 수 있다.
상기 상부 챔버(100a)와 하부 챔버(100b)의 경계 부분에는 내측으로 돌출된 시트부(100c)가 형성되어 있다. 상기 스테이지(110)와 턴테이블 링(630)이 상승하게 되어 상기 턴테이블 링(630)의 상면이 상기 시트부(100c)에 밀착된다. 상기 턴테이블 링(630)의 상면과 상기 시트부(100c) 사이에는 제1실링부재(170)가 개재되어 기밀이 유지된다. 또한, 상기 턴테이블 링(630)의 저면과 스테이지(110)의 상면 사이에는 제2실링부재(180)가 개재되어 기밀이 유지된다. 이와 같은 상태가 되면, 제1챔버(100)의 내부공간은 스테이지(110)를 기준으로 그 상측의 제1공간(S1)과 하측의 제2공간(S2)이 서로 격리된다.
상기 스테이지(110)를 관통하는 리프트핀(160)이 구비된다. 상기 리프트핀(160)을 상하로 승강시키기 위한 리프트핀 구동부(미도시)가 구비된다. 상기 리프트핀 구동부를 구동시켜, 상기 리프트핀(160)을 상승시키거나 하강시키면 기판(W)의 저면을 리프트핀(160)의 상단이 지지한 상태에서 기판(W)의 승강이 이루어진다.
상기 스테이지 구동부와 리프트핀 구동부의 구동에 의해 스테이지(110)와 리프트핀(160)이 상승한 상태이다. 이 상태에서 이송로봇에 의해 기판(W)을 기판적재부(2a)로부터 상부 챔버(100a) 내부에 로딩하거나, 상부 챔버(100a) 내부의 기판(W)을 기판적재부(2a)로 언로딩하게 된다.
이 경우 턴테이블 링(630)은 턴테이블 본체(610)로부터 분리되어 상향 이동한 상태이다.
도 9는 도 8의 상태에서 리프트핀 구동부를 구동시켜 리프트핀(160)을 하강시킨 상태를 나타내고 있다. 상기 리프트핀(160)이 하강하게 되면 기판(W)은 스테이지(110) 상에 안착된다.
도 10은 도 9의 상태에서 스테이지 구동부를 구동시켜 스테이지(110)를 하강시킨 상태를 나타내고 있다. 이 경우 리프트핀(160)은 리프트핀 구동부의 구동에 의해 하향 이동하게 된다. 상기 턴테이블 링(630)과 기판지지핀(700)은 스테이지(110)와 함께 하강하게 되는데, 상기 턴테이블 링(630)이 턴테이블 본체(610)에 안착될 때까지 하강하게 된다.
도 11은 도 10의 상태에서 턴테이블 구동부를 구동시켜 턴테이블(600)이 상승한 상태를 나타내고 있다. 상기 턴테이블(600)이 상승하면, 기판(W)은 그 저면이 기판지지핀(700)에 지지된 상태에서 턴테이블(600)과 함께 상승하게 된다.
도 12는 도 11의 상태에서 턴테이블 구동부를 구동시켜 턴테이블(600)이 회전한 상태를 나타내고 있다. 상기 턴테이블(600)이 회전하면, 기판(W)은 제1챔버(100)에서 이웃하는 제2챔버(200)로 이송된다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명은 상술한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구되는 본 발명의 기술적 사상에 벗어남 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 자명한 변형실시가 가능하며, 이러한 변형실시는 본 발명의 범위에 속한다.
1 : 기판처리장치 2 : 프론트엔드모듈
2a : 기판적재부 2b : 기판이송부
100 : 제1챔버 100a : 상부 챔버
100b : 하부 챔버 100c : 시트부
110,210,310,410,510 : 스테이지 101,102,103,104,105 : 개구부
200 : 제2챔버 300 : 제3챔버
400 : 제4챔버 500 : 제5챔버
600 : 턴테이블 610 : 턴테이블 본체
620 : 개구부 630 : 턴테이블 링
700 : 기판지지핀 710 : 턴테이블 결합부
711 : 체결공 721 : 제1기판안착부
722 : 제1경사부 723 : 제2기판안착부
724 : 제2경사부 725 : 중간부

Claims (13)

  1. 기판을 처리하기 위한 기판처리장치에 있어서,
    상기 기판의 저면을 지지하되, 서로 다른 크기의 기판이 안착되도록 적어도 2개의 기판안착부가 형성된 기판지지핀;
    을 포함하고,
    상기 기판지지핀에는, 제1기판이 안착되는 제1기판안착부, 상기 제1기판과 크기가 상이한 제2기판이 안착되는 제2기판안착부가 형성되어 있고;
    상기 제1기판안착부와 제2기판안착부는 상기 기판의 중심방향을 따라 이격된 위치에 단차를 갖도록 형성되고,
    상기 제1기판안착부와 제2기판안착부 사이에는 높이가 상기 제1기판안착부와 상기 제2기판안착부 사이로 중간부가 형성되되 상기 기판의 처리 공정 시 상기 중간부에는 상기 기판이 안착되지 않는 것을 특징으로 하는 기판처리장치
  2. 제1항에 있어서,
    상기 기판의 가열 또는 냉각을 위해 구비되는 스테이지;
    상기 기판을 처리하기 위해 원주방향을 따라 일정 간격으로 배치된 다수의 챔버와 상기 다수의 챔버 간에 상기 기판을 이송하기 위해 회전하도록 구비된 턴테이블;을 포함하고,
    상기 턴테이블에는 상기 기판지지핀이 결합된 것을 특징으로 하는 기판처리장치
  3. 제2항에 있어서,
    상기 기판지지핀은 상기 스테이지의 둘레를 따라 일정 간격 이격되어 위치하도록 복수 개가 상기 턴테이블에 결합된 것을 특징으로 하는 기판처리장치
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제1기판안착부와 제2기판안착부의 반경방향 외측에는 상기 기판의 가장자리를 가이드하기 위해 외측방향으로 상향 경사진 제1경사부와 제2경사부가 각각 형성된 것을 특징으로 하는 기판처리장치
  6. 삭제
  7. 제2항에 있어서,
    상기 적어도 2개의 기판안착부 중 상기 기판의 반경방향 외측에 위치한 기판안착부에는 상기 턴테이블에 결합하기 위한 턴테이블 결합부가 반경방향 외측에 형성된 것을 특징으로 하는 기판처리장치
  8. 제7항에 있어서,
    상기 턴테이블 결합부에는 체결부재로 상기 기판지지핀을 상기 턴테이블에 결합하기 위한 체결공이 형성된 것을 특징으로 하는 기판처리장치
  9. 제2항에 있어서,
    상기 턴테이블은 승강 가능하도록 구비되고;
    상기 기판지지핀에 상기 기판이 안착된 상태에서 상기 턴테이블의 승강이 이루어지는 것을 특징으로 하는 기판처리장치
  10. 제2항에 있어서,
    상기 턴테이블은,
    턴테이블 구동부에 의해 회전하는 턴테이블 본체;
    상기 턴테이블 본체를 관통하되 상기 다수의 챔버에 대응하는 개수로 형성된 복수의 개구부 각각의 가장자리에 지지되어 안착된 상태에서 상기 턴테이블 본체로부터 분리가능하도록 구비된 링 형상의 턴테이블 링;을 포함하고,
    상기 기판지지핀은, 상기 턴테이블 링에 결합된 것을 특징으로 하는 기판처리장치
  11. 제10항에 있어서,
    상기 스테이지를 상하 승강시키기 위한 구동력을 제공하는 스테이지 구동부가 구비되고;
    상기 기판의 로딩 및 언로딩은, 상기 스테이지가 구비된 제1챔버의 제1공간과, 상기 제1공간의 하측에 마련되어 상기 다수의 챔버와 연통되는 제1챔버의 제2공간이 공간적으로 서로 격리된 상태에서 수행되되, 상기 스테이지 구동부의 구동에 의해 상기 스테이지와 턴테이블 링이 함께 상방향으로 이동되면 상기 턴테이블 링이 상기 제1공간과 제2공간의 경계에 구비되는 시트부에 밀착된 상태에서 수행되는 것을 특징으로 하는 기판처리장치
  12. 제11항에 있어서,
    상기 턴테이블 링의 상면과 상기 시트부 사이에 기밀유지를 위한 제1실링부재가 구비되고;
    상기 턴테이블 링의 저면과 상기 스테이지의 가장자리부 상면 사이에 기밀유지를 위한 제2실링부재가 구비된 것을 특징으로 하는 기판처리장치
  13. 제2항에 있어서,
    상기 다수의 챔버는, 상기 기판의 로딩 및 언로딩이 이루어지는 제1챔버, 상기 제1챔버에 로딩된 기판을 가열하여 열처리하기 위한 제2챔버와 제3챔버 및 제4챔버, 상기 제4챔버에서 열처리된 기판을 냉각시키는 제5챔버로 이루어지고;
    상기 제5챔버의 기판은 상기 제1챔버로 이송되어 냉각된 후 언로딩되는 것을 특징으로 하는 기판처리장치
KR1020190124825A 2019-10-08 2019-10-08 기판처리장치 KR102295249B1 (ko)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020190124825A KR102295249B1 (ko) 2019-10-08 2019-10-08 기판처리장치
CN202011034094.6A CN112635353A (zh) 2019-10-08 2020-09-27 基板处理装置
TW109134318A TWI758893B (zh) 2019-10-08 2020-09-30 基板處理裝置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020190124825A KR102295249B1 (ko) 2019-10-08 2019-10-08 기판처리장치

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20210041960A KR20210041960A (ko) 2021-04-16
KR102295249B1 true KR102295249B1 (ko) 2021-08-30

Family

ID=75302708

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020190124825A KR102295249B1 (ko) 2019-10-08 2019-10-08 기판처리장치

Country Status (3)

Country Link
KR (1) KR102295249B1 (ko)
CN (1) CN112635353A (ko)
TW (1) TWI758893B (ko)

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2920454B2 (ja) * 1993-06-10 1999-07-19 東京エレクトロン株式会社 処理装置
KR101921597B1 (ko) * 2016-12-16 2018-11-26 (주)에스티아이 기판의 연속 처리 장치 및 방법

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003224105A (ja) * 2002-01-29 2003-08-08 Shibaura Mechatronics Corp 基板乾燥装置
KR20060119088A (ko) * 2005-05-18 2006-11-24 삼성전자주식회사 기판 처리 장치 및 이를 이용한 기판 처리 방법
KR20090118676A (ko) * 2008-05-14 2009-11-18 (주)퓨전에이드 기판처리장치
KR20100089647A (ko) * 2009-02-04 2010-08-12 세메스 주식회사 반도체 제조 장치
US8865602B2 (en) * 2012-09-28 2014-10-21 Applied Materials, Inc. Edge ring lip
CN103278966A (zh) * 2013-04-22 2013-09-04 合肥京东方光电科技有限公司 一种取向膜预固化设备
KR102014279B1 (ko) * 2014-02-27 2019-08-26 주식회사 원익아이피에스 기판 처리 장치
CN104600020B (zh) * 2015-02-03 2018-01-26 北京七星华创电子股份有限公司 晶圆承载器、热处理装置及热处理方法
US10930542B2 (en) * 2018-02-15 2021-02-23 Applied Materials, Inc. Apparatus for handling various sized substrates

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2920454B2 (ja) * 1993-06-10 1999-07-19 東京エレクトロン株式会社 処理装置
KR101921597B1 (ko) * 2016-12-16 2018-11-26 (주)에스티아이 기판의 연속 처리 장치 및 방법

Also Published As

Publication number Publication date
KR20210041960A (ko) 2021-04-16
TW202115825A (zh) 2021-04-16
TWI758893B (zh) 2022-03-21
CN112635353A (zh) 2021-04-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4048387B2 (ja) ロードロック機構及び処理装置
US7033126B2 (en) Method and apparatus for loading a batch of wafers into a wafer boat
US6331095B1 (en) Transportation system and processing apparatus employing the transportation system
KR101796647B1 (ko) 기판처리장치 및 기판처리방법
KR101921597B1 (ko) 기판의 연속 처리 장치 및 방법
KR101406172B1 (ko) 반도체 웨이퍼의 연속 처리 장치 및 방법
KR102301191B1 (ko) 기판처리장치
KR101940580B1 (ko) 로드록 챔버와, 그를 이용하여 기판을 처리하는 방법
KR102295249B1 (ko) 기판처리장치
KR102166269B1 (ko) 기판처리장치 및 기판처리방법
TW202002098A (zh) 製程反應腔體
KR102259121B1 (ko) 기판처리장치
KR101130558B1 (ko) 열교환용 플레이트가 구비된 트랜스퍼 챔버 및 이를 구비한 반도체 제조장비
KR100526924B1 (ko) 반도체 제조용 챔버의 웨이퍼 리프트 장치
KR102367302B1 (ko) 기판처리장치 및 이를 이용한 기판이송방법
JP7311916B2 (ja) エピタキシャル成長装置のプロセスチャンバ
KR102288733B1 (ko) 기판처리장치
KR101623011B1 (ko) 열처리 장치 및 열처리 방법
KR102235493B1 (ko) 기판처리장치
CN111048444B (zh) 加热板冷却方法和基板处理装置及方法
JP7109211B2 (ja) 基板処理装置
KR20020094353A (ko) 웨이퍼 쿨링 스테이지
KR20170024216A (ko) 베이크 유닛 및 이를 가지는 기판 처리 장치
KR20240041723A (ko) 위치 조절 기구 및 이를 포함하는 웨이퍼 처리 장치
CN111048444A (zh) 加热板冷却方法和基板处理装置及方法

Legal Events

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