KR102431045B1 - 기판 처리 장치 및 기판 반송 방법 - Google Patents

기판 처리 장치 및 기판 반송 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 기판을 처리하는 장치를 제공한다. 기판을 처리하는 장치는, 처리 공간을 가지는 하우징; 상기 처리 공간에 기판을 반입하거나, 상기 처리 공간으로부터 기판을 반출하는 이송 로봇; 상기 처리 공간에서 기판을 지지하는 척, 그리고 기판을 상하 방향으로 이동시키는 리프트 핀을 가지는 지지 유닛; 하면이 상기 척의 상면과 마주보게 배치되는 유전체 판; 제어기; 및 상기 유전체 판과 상기 리프트 핀에 지지된 기판, 또는 상기 유전체 판과 상기 척 사이의 간격 값을 상기 제어기로 전달하는 간격 측정 유닛을 포함할 수 있다.

Description

기판 처리 장치 및 기판 반송 방법{SUBSTRATE PROCESSING APPARATUS AND SUBSTRATE TRANSFER METHOD}
본 발명은 기판 처리 장치 및 기판 반송 방법에 관한 것이다.
플라즈마는 이온이나 라디칼, 그리고 전자 등으로 이루어진 이온화된 가스 상태를 말하며, 매우 높은 온도나, 강한 전계 혹은 고주파 전자계(RF Electromagnetic Fields)에 의해 생성된다. 반도체 소자 제조 공정은 플라즈마를 이용하여 기판 상의 막질을 제거하는 애싱 또는 식각 공정을 포함한다. 애싱 또는 식각 공정은 플라즈마에 함유된 이온 및 라디칼 입자들이 기판 상의 막질과 충돌 또는 반응함으로써 수행된다.
플라즈마를 이용하여 기판을 처리하는 기판 처리 장치는 공정 챔버, 공정 챔버 내에서 기판을 지지하는 척, 기판을 상하 방향으로 이동시키는 리프트 핀, 그리고 공정 챔버로 기판을 반송하는 반송 로봇을 가진다. 반송 로봇이 공정 챔버로 기판을 반입하는 경우, 리프트 핀은 상승하여 반송 로봇으로부터 기판을 전달 받는다. 이후 리프트 핀은 하강 하여 척에 기판을 안착시킨다. 또한, 반송 로봇이 공정 챔버로부터 기판을 반출하는 경우, 리프트 핀은 상승하여 척으로부터 기판을 이격시킨다. 이후, 반송 로봇은 리프트 핀으로부터 기판을 전달받아 공정 챔버로부터 기판을 반출한다.
그러나, 반송 로봇이 리프트 핀에 기판을 전달 하는 경우에 리프트 핀에 이미 기판이 놓여 있게 되면, 반송 로봇의 핸드는 리프트 핀에 놓인 기판과 충돌할 수 있다.
또한, 반송 로봇이 리프트 핀으로부터 기판을 전달 받는 경우에 기판의 높이가 적절히 상승되지 않거나(예컨대, 기판의 높이가 설정 높이보다 높거나 낮은 경우), 기판이 반출되기에 부적절한 상태인 경우(예컨대, 리프트 핀에 놓인 기판이 기울어져 있는 경우), 반송 로봇의 핸드가 리프트 핀 또는 리프트 핀에 놓인 기판과 충돌할 수 있다.
본 발명은 기판을 효율적으로 반송할 수 있는 기판 처리 장치 및 기판 반송 방법을 제공하는 것을 일 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 하우징 내로 기판을 반입하거나, 하우징으로부터 기판을 반출하는 경우 이송 로봇의 핸드가 기판 및/또는 리프트 핀과 충돌하는 위험을 최소화 할 수 있는 기판 처리 장치 및 기판 반송 방법을 제공하는 것을 일 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 하우징 내로 기판을 반입하거나, 하우징으로부터 기판을 반출하는 경우 하우징 내 기판의 위치 또는 기판의 유무를 확인할 수 있는 기판 처리 장치 및 기판 반송 방법을 제공하는 것을 일 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 하우징 내 기판의 위치 또는 기판 유무에 따라 하우징 내로의 기판의 반입/반출 여부를 결정할 수 있는 기판 처리 장치 및 기판 반송 방법을 제공하는 것을 일 목적으로 한다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제가 상술한 과제들로 한정되는 것은 아니며, 언급되지 아니한 과제들은 본 명세서 및 첨부된 도면들로부터 본 발명의 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명은 기판을 처리하는 장치를 제공한다. 기판을 처리하는 장치는, 처리 공간을 가지는 하우징; 상기 처리 공간에 기판을 반입하거나, 상기 처리 공간으로부터 기판을 반출하는 이송 로봇; 상기 처리 공간에서 기판을 지지하는 척, 그리고 기판을 상하 방향으로 이동시키는 리프트 핀을 가지는 지지 유닛; 하면이 상기 척의 상면과 마주보게 배치되는 유전체 판; 제어기; 및 상기 유전체 판과 상기 리프트 핀에 지지된 기판, 또는 상기 유전체 판과 상기 척 사이의 간격 값을 상기 제어기로 전달하는 간격 측정 유닛을 포함할 수 있다.
일 실시 예에 의하면, 상기 간격 측정 유닛은, 광을 조사하는 조사 부; 및 상기 광의 진행 경로 상에 배치되며, 상기 광을 수광하는 수광 부를 포함할 수 있다.
일 실시 예에 의하면, 상기 하우징은, 서로 마주보도록 제공되는 한 쌍의 뷰 포트를 포함하고, 상기 조사 부는, 상기 한 쌍의 뷰 포트 중 어느 하나에 설치되고, 상기 수광 부는, 상기 한 쌍의 뷰 포트 중 다른 하나에 설치될 수 있다.
일 실시 예에 의하면, 상기 간격 측정 유닛은 복수로 제공되고, 상기 간격 측정 유닛들 중 어느 하나의 조사 부가 조사하는 광의 진행 경로와 상기 간격 측정 유닛들 중 다른 하나의 조사 부가 조사하는 광의 진행 경로는 상부에서 바라볼 때 수직하도록 제공될 수 있다.
일 실시 예에 의하면, 상기 간격 측정 유닛은, 상기 리프트 핀에 기판이 놓인 경우 상기 유전체 판과 상기 기판 사이의 간격 값을 측정하여 상기 제어기로 전달하고, 상기 리프트 핀에 기판이 놓이지 않은 경우에는 미리 기억된 상기 척의 상면과 상기 유전체 판의 사이의 간격 값을 상기 제어기로 전달할 수 있다.
일 실시 예에 의하면, 상기 제어기는, 상기 리프트 핀을 핀업시키고, 상기 리프트 핀을 핀업 시킨 상태에서 상기 간격 값을 측정하도록 상기 지지 유닛과 상기 간격 측정 유닛을 제어할 수 있다.
일 실시 예에 의하면, 상기 제어기는, 상기 유전체 판의 하면으로부터의 간격이 제1간격인 상한 설정 값 및/또는 상기 유전체 판의 하면으로부터의 간격이 상기 제1간격보다 작은 제2간격인 하한 설정 값을 기억하고, 상기 간격 값을 상기 상한 설정 값 및/또는 상기 하한 설정 값과 서로 비교하여 상기 처리 공간에 기판의 반입 또는 상기 처리 공간으로부터 기판의 반출 여부를 결정할 수 있다.
일 실시 예에 의하면, 상기 제어기는, 상기 처리 공간으로 기판을 반입시 상기 간격 값과 상기 상한 설정 값을 서로 비교하고, 상기 간격 값이 상기 상한 설정 값 보다 큰 경우 상기 처리 공간으로 기판을 반입하도록 상기 이송 로봇을 제어할 수 있다.
일 실시 예에 의하면, 상기 제어기는, 상기 처리 공간으로 기판을 반입시 상기 간격 값과 상기 상한 설정 값을 서로 비교하고, 상기 간격 값이 상기 상한 설정 값 보다 작은 경우, 인터락을 발생시키도록 상기 장치를 제어할 수 있다.
일 실시 예에 의하면, 상기 제어기는, 상기 처리 공간으로부터 기판을 반출시 상기 간격 값과 상기 상한 설정 값, 그리고 상기 간격과 상기 하한 설정 값을 서로 비교하고, 상기 간격 값이 상기 상한 설정 값보다 작고, 상기 하한 설정 값보다 큰 경우 상기 처리 공간으로부터 상기 기판을 반출하도록 상기 이송 로봇을 제어할 수 있다.
일 실시 예에 의하면, 상기 제어기는, 상기 처리 공간으로부터 기판을 반출시 상기 간격 값과 상기 상한 설정 값, 그리고 상기 간격 값과 상기 하한 설정 값을 서로 비교하고, 상기 간격 값이 상기 상한 설정 값보다 크거나, 상기 하한 설정 값보다 작은 경우 인터락을 발생시키도록 상기 장치를 제어할 수 있다.
또한, 본 발명은 기판 처리 장치를 이용하여 기판을 반송하는 방법을 제공한다. 기판을 반송하는 방법은, 상기 리프트 핀을 핀업시키고, 상기 리프트 핀을 핀업 시킨 상태에서 상기 간격 값을 상기 제어기로 전달하고, 상기 제어기는 전달받은 상기 간격 값을 근거로 상기 처리 공간에 상기 기판을 반입 또는 상기 처리 공간으로부터 상기 기판의 반출 여부를 결정할 수 있다.
일 실시 예에 의하면, 상기 유전체 판의 하면으로부터의 간격 값을 제1간격인 상한 설정 값 및/또는 상기 유전체 판의 하면으로부터의 간격 값이 상기 제1간격보다 작은 제2간격인 하한 설정 값과 서로 비교하여 상기 처리 공간으로 기판을 반입 또는 상기 처리 공간으로부터 상기 기판의 반출 여부를 결정할 수 있다.
일 실시 예에 의하면, 상기 처리 공간으로 상기 기판을 반입시 상기 간격 값과 상기 상한 설정 값을 서로 비교하고, 상기 간격 값이 상기 상한 설정 값 보다 큰 경우 상기 처리 공간으로 상기 기판을 반입할 수 있다.
일 실시 예에 의하면, 상기 처리 공간으로 상기 기판을 반입시 상기 간격 값과 상기 상한 설정 값을 서로 비교하고, 상기 간격 값이 상기 상한 설정 값 보다 작은 경우 인터락을 발생시킬 수 있다.
일 실시 예에 의하면, 상기 처리 공간으로부터 상기 기판을 반출 시 상기 간격 값과 상기 상한 설정 값, 그리고 상기 간격 값과 상기 하한 설정 값을 서로 비교하고, 상기 간격 값이 상기 상한 설정 값보다 작고, 상기 하한 설정 값보다 큰 경우 상기 처리 공간으로부터 상기 기판을 반출할 수 있다.
일 실시 예에 의하면, 상기 처리 공간으로부터 상기 기판을 반출 시 상기 간격 값과 상기 상한 설정 값, 그리고 상기 간격 값과 상기 하한 설정 값을 비교하고, 상기 간격 값이 상기 상한 설정 값 보다 크거나, 상기 하한 설정 값 보다 작은 경우 인터락을 발생시킬 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 의하면, 기판을 효율적으로 반송할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시 예에 의하면, 하우징 내로 기판을 반입하거나, 하우징으로부터 기판을 반출하는 경우 이송 로봇의 핸드가 기판 및/또는 리프트 핀과 충돌하는 위험을 최소화 할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시 예에 의하면, 하우징 내로 기판을 반입하거나, 하우징으로부터 기판을 반출하는 경우 하우징 내 기판의 위치 또는 기판의 유무를 확인할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시 예에 의하면, 하우징 내 기판의 위치 또는 기판 유무에 따라 하우징 내로의 기판의 반입/반출 여부를 결정할 수 있는 기판 처리 장치 및 기판 반송 방법을 제공하는 것을 일 목적으로 한다.
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 일 실시 예에 따른 기판 처리 설비를 개략적으로 보여주는 도면이다.
도 2는 도 1의 프로세스 챔버에 제공되는 기판 처리 장치의 일 실시 예를 보여주는 도면이다.
도 3은 도 2의 기판 처리 장치가 플라즈마 처리 공정을 수행하는 일 실시 예를 보여주는 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 기판 반송 방법을 보여주는 플로우 차트이다.
도 5는 간격 측정 유닛이 측정한 간격 값이 상한 설정 값보다 큰 경우 기판 처리 장치의 모습을 보여주는 도면이다.
도 6은 간격 측정 유닛이 측정한 간격 값이 상한 설정 값보다 작은 경우 기판 처리 장치의 모습을 보여주는 도면이다.
도 7은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 기판 반송 방법을 보여주는 플로우 차트이다.
도 8은 리프트 핀에 놓인 기판이 하우징으로부터 반출되기에 적절한 높이로 상승한 경우 기판 처리 장치의 모습을 보여주는 도면이다.
도 9는 리프트 핀에 놓인 기판이 하우징으로부터 반출되기에 부적절한 상태인 기판 처리 장치의 모습을 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 9를 참조하여 본 발명의 실시 예를 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 기판 처리 설비를 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(12)으로 일렬로 배치되며, 공정에 제공될 기판(W) 및 공정 처리가 완료된 기판(W)이 수납된 캐리어(4)(예를 들어, 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(12)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. 처리 모듈(30)은 설비 전방 단부 모듈(20)로부터 기판(W)을 반송 받아 기판(W)을 처리할 수 있다.
로드락 챔버(40)는 이송 프레임(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 기판(W)을 반송할 수 있다. 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, 공정 처리가 완료된 기판(W)을 로드락 챔버(40)로 이송한다. 또한, 제 2 이송로봇(53)은 후술하는 하우징(100)의 처리 공간(102)으로 기판(W)을 반입하거나, 처리 공간(102)으로부터 기판(W)을 반출할 수 있다. 또한, 제 2 이송로봇(53)은 복수개의 프로세스 챔버(60)에 기판(W)을 순차적으로 제공하기 위하여 프로세스 챔버(60)간에 기판(W)을 이송할 수 있다. 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 공정 모듈에 따라 다양한 형태로 제공될 수 있다.
프로세스 챔버(60)는 트랜스퍼 챔버(50)와 인접하게 배치될 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 공정 처리를 수행할 수 있다. 프로세스 챔버(60)는 제 2 이송로봇(53)으로부터 기판(W)을 이송 받아 공정 처리를 하고, 공정 처리가 완료된 기판(W)을 제 2 이송로봇(53)으로 제공한다. 각각의 프로세스 챔버(60)에서 진행되는 공정 처리는 서로 상이할 수 있다.
이하, 프로세스 챔버(60) 중 플라즈마 공정을 수행하는 기판 처리 장치(1000)에 대해서 상술한다. 또한, 이하에서 설명하는 기판 처리 장치(1000)는 프로세스 챔버(60) 중 기판의 가장자리 영역에 대한 플라즈마 처리 공정을 수행할 수 있도록 구성되는 것을 예로 들어 설명한다. 그러나, 이에 한정되는 것은 아니고 이하에서 설명하는 기판 처리 장치(1000)는 기판에 대한 처리가 이루어지는 다양한 챔버에 동일 또는 유사하게 적용될 수 있다. 또한, 기판 처리 장치(1000)는 기판에 대한 플라즈마 처리 공정이 수행되는 다양한 챔버에 동일 또는 유사하게 적용될 수 있다.
도 2는 도 1의 프로세스 챔버에 제공되는 기판 처리 장치의 일 실시 예를 보여주는 도면이다. 도 2를 참조하면, 프로세스 챔버(60)에 제공되는 기판 처리 장치(1000)는 플라즈마를 이용하여 기판(W) 상에 소정의 공정을 수행한다. 일 예로, 기판 처리 장치(1000)는 기판(W) 상의 막질을 식각 또는 애싱할 수 있다. 막질은 폴리 실리콘막, 실리콘 산화막, 그리고 실리콘 질화막 등 다양한 종류의 막질일 수 있다. 또한, 막질은 자연 산화막이나 화학적으로 생성된 산화막일 수 있다. 또한, 막질은 기판(W)을 처리하는 과정에서 발생한 부산물(By-Product)일 수 있다. 또한, 막질은 기판(W) 상에 부착 및/또는 잔류하는 불순물일 수 있다.
기판 처리 장치(1000)는 기판(W)에 대한 플라즈마 공정을 수행할 수 있다. 예컨대, 기판 처리 장치(1000)는 공정 가스를 공급하고, 공급된 공정 가스로부터 플라즈마를 발생시켜 기판(W)을 처리할 수 있다. 기판 처리 장치(1000)는 공정 가스를 공급하고, 공급된 공정 가스로부터 플라즈마를 발생시켜 기판(W)의 가장자리 영역을 처리할 수 있다. 이하에서는, 기판 처리 장치(1000)는 기판(W)의 가장자리 영역에 대한 에칭 처리를 수행하는 베벨 에치 장치인 것을 예로 들어 설명한다.
기판 처리 장치(1000)는 하우징(100), 간격 측정 유닛(210, 220), 지지 유닛(300), 유전체 판 유닛(500), 상부 전극 유닛(600), 온도 조절 플레이트(700), 가스 공급 유닛(800), 그리고 제어기(900)를 포함할 수 있다.
하우징(100)은 내부에 처리 공간(102)을 가질 수 있다. 하우징(100)의 일 면에는 개구(미도시)가 형성될 수 있다. 기판(W)은 하우징(100)에 형성된 개구를 통하여 하우징(100)의 처리 공간(102)으로 반입 되거나, 반출될 수 있다. 개구는 도어(미도시)와 같은 개폐 부재에 의해 개폐 될 수 있다. 하우징(100)의 개구가 개폐 부재에 의해 개폐되면 하우징(100)의 처리 공간(102)은 외부로부터 격리될 수 있다. 또한, 하우징(100)의 처리 공간(102)의 분위기는 외부로부터 격리된 이후 진공에 가까운 저압으로 조정될 수 있다. 또한, 하우징(100)은 금속을 포함하는 재질로 제공될 수 있다. 또한, 하우징(100)은 그 표면이 절연성 재질로 코팅될 수 있다.
또한, 하우징(100)은 진공 챔버일 수 있다. 예컨대, 하우징(100)의 바닥면에는 배기 홀(104) 형성될 수 있다. 처리 공간(212)에서 발생된 플라즈마(P) 또는 처리 공간(212)으로 공급되는 가스(G1, G2)들은 배기 홀(104)을 통해 외부로 배기될 수 있다. 또한, 플라즈마(P)를 이용하여 기판(W)을 처리하는 과정에서 발생되는 부산물들은 배기 홀(104)을 통해 외부로 배기될 수 있다. 또한, 배기 홀(104)은 배기 라인(미도시)과 연결될 수 있다. 배기 라인은 감압을 제공하는 감압 부재와 연결될 수 있다. 감압 부재는 배기 라인을 통해 처리 공간(102)에 감압을 제공할 수 있다.
또한, 하우징(100)은 뷰 포트(106)를 포함할 수 있다. 뷰 포트(106)는 투명한 재질로 제공되어 하우징(100)의 처리 공간(102)을 작업자가 육안으로 확인할 수 있는 포트이거나, 후술하는 조사 부(210)가 조사하는 광(L)이 투과할 수 있는 포트일 수 있다. 뷰 포트(106)는 하우징(100)의 측벽에 마련될 수 있다. 뷰 포트(106)는 서로 마주보도록 한 쌍이 제공될 수 있다. 또한, 뷰 포트(106)는 후술하는 유전체 판(520)의 하면의 높이보다는 낮은 높이, 그리고 척(310)의 상면보다는 높은 높이에 제공될 수 있다.
간격 측정 유닛(210, 220)은 유전체 판(520)과 기판(W) 사이의 간격을 측정할 수 있다. 또한, 간격 측정 유닛(210, 220)은 유전체 판(520)과 척(310) 사이의 간격을 측정할 수 있다. 예컨대, 간격 측정 유닛(210, 220)은 유전체 판(520)의 하면과 기판(W)의 상면 사이의 간격을 측정할 수 있다. 또한, 간격 측정 유닛(210, 220)은 유전체 판(520)의 하면과 척(310)의 상면 사이의 간격을 측정할 수 있다.
간격 측정 유닛(210, 220)은 후술하는 리프트 핀(390)에 기판(W)이 놓인 경우에는 리프트 핀(390)에 놓인 기판(W)의 상면과 유전체 판(520)의 하면 사이의 간격을 측정할 수 있다. 간격 측정 유닛(210, 220)은 후술하는 리프트 핀(390)에 기판(W)이 놓이지 않은 경우에는 척(310)의 상면과 유전체 판(520)의 하면 사이의 간격 값을 제어기(900)로 전달할 수 있다. 간격 측정 유닛(210, 220)은 갭 센서(Gap Sensor)일 수 있다. 예컨대, 간격 측정 유닛(210, 220)은 LED 광(L)을 이용하여 간격을 측정하는 갭 센서(Gap Sensor)일 수 있다.
간격 측정 유닛(210, 220)은 조사 부(210), 그리고 수광 부(220)를 포함할 수 있다. 조사 부(210)는 광(L)을 조사할 수 있다. 수광 부(220)는 조사 부(210)가 조사하는 광(L)을 수광할 수 있다. 수광 부(220)는 조사 부(210)가 조사하는 광(L)의 진행 경로 상에 배치될 수 있다. 또한, 조사 부(210)와 수광 부(220)는 상술한 뷰 포트(106)에 설치될 수 있다. 예컨대, 조사 부(210)는 한 쌍의 뷰 포트(106) 중 어느 하나에 설치되고, 수광 부(220)는 한 쌍의 뷰 포트(106) 중 다른 하나에 설치될 수 있다. 즉, 조사 부(210)가 한 쌍의 뷰 포트(106) 중 어느 하나를 통해 처리 공간(102)으로 조사하는 광(L)은 한 쌍의 뷰 포트(106) 중 다른 하나를 통해 수광 부(220)에 전달될 수 있다. 수광 부(220)는 조사 부(210)가 조사하는 광(L)이 수광되지 않는 높이를 통해 기판(W)과 유전체 판(520) 사이의 간격을 측정할 수 있다.
지지 유닛(300)은 처리 공간(102)에서 기판(W)을 지지할 수 있다. 지지 유닛(300)은 척(310), 전원 부재(320), 절연 링(330), 하부 전극(350), 구동 부재(370), 그리고 리프트 핀(390)을 포함할 수 있다.
척(310)은 처리 공간(102)에서 기판(W)을 지지할 수 있다. 척(310)은 기판(W)을 지지하는 지지면을 가질 수 있다. 척(310은 상부에서 바라볼 때 원 형상을 가질 수 있다. 척(310)은 상부에서 바라볼 때, 기판(W)보다 작은 직경을 가질 수 있다. 이에, 척(310)에 지지되는 기판(W)의 중앙 영역은 척(310)의 지지면에 안착되고, 기판(W)의 가장자리 영역은 척(310)의 지지면과 맞닿지 않을 수 있다.
척(310) 내부에는 가열 수단(미도시)이 제공될 수 있다. 가열 수단(미도시)은 척(310)을 가열할 수 있다. 가열 수단은 히터일 수 있다. 또한, 척(310)에는 냉각 유로(312)가 형성될 수 있다. 냉각 유로(312)는 척(310)의 내부에 형성될 수 있다. 냉각 유로(312)에는 냉각 유체 공급 라인(314), 그리고 냉각 유체 배출 라인(316)이 연결될 수 있다. 냉각 유체 공급 라인(314)은 냉각 유체 공급원(318)과 연결될 수 있다. 냉각 유체 공급원(318)은 냉각 유체를 저장 및/또는 냉각 유체 공급 라인(314)으로 냉각 유체를 공급할 수 있다. 또한, 냉각 유로(312)에 공급된 냉각 유체는 냉각 유체 배출 라인(316)을 통해 외부로 배출될 수 있다. 냉각 유체 공급원(318)이 저장 및/또는 공급하는 냉각 유체는 냉각 수 이거나, 냉각 가스일 수 있다. 또한, 척(310)에 형성되는 냉각 유로(312)의 형상은 도 3에 도시된 형상으로 한정되는 것은 아니며 다양하게 변형될 수 있다. 또한, 척(310)을 냉각시키는 구성은 냉각 유체를 공급하는 구성에 한정되는 것은 아니고, 척(310)을 냉각 시킬 수 있는 다양한 구성(예컨대, 냉각 플레이트 등)으로 제공될 수도 있다.
전원 부재(320)는 척(310)에 전력을 공급할 수 있다. 전원 부재(320)는 전원(322), 정합기(324), 그리고 전원 라인(326)을 포함할 수 있다. 전원(322)은 바이어스 전원일 수 있다. 또한, 전원(332)은 RF 전원일 수 있다. 전원(322)은 전원 라인(326)을 매개로 척(310)과 연결될 수 있다. 또한, 정합기(324)는 전원 라인(326)에 제공되어, 임피던스 매칭을 수행할 수 있다.
절연 링(330)은 상부에서 바라볼 때, 링 형상을 가지도록 제공될 수 있다. 절연 링(330)은 상부에서 바라볼 때, 척(310)을 감싸도록 제공될 수 있다. 예컨대, 절연 링(330)은 링 형상을 가질 수 있다. 또한, 절연 링(330)은 내측 영역의 상면 높이와 외측 영역의 상면 높이가 서로 상이하도록 단차질 수 있다. 예컨대, 절연 링(330)의 내측 영역의 상면 높이가 외측 영역의 상면 높이보다 높도록 단차질 수 있다. 기판(W)이 척(310)이 가지는 지지면에 안착되면, 절연 링(330)의 내측 영역의 상면과 외측 영역의 상면 중 내측 영역의 상면은 기판(W)의 저면과 서로 접촉될 수 있다. 또한, 기판(W)이 척(310)이 가지는 지지면에 안착되면, 절연 링(330)의 내측 영역의 상면과 외측 영역의 상면 중 외측 영역의 상면은 기판(W)의 저면과 서로 이격될 수 있다. 절연 링(330)은 척(310)과 후술하는 하부 전극(350) 사이에 제공될 수 있다. 척(310)에는 바이어스 전원이 제공되기 때문에, 척(310)과 후술하는 하부 전극(350) 사이에는 절연 링(330)이 제공될 수 있다. 절연 링(330)은 절연성을 가지는 재질로 제공될 수 있다.
하부 전극(350)은 척(310)에 지지된 기판(W)의 가장자리 영역 하부에 배치될 수 있다. 하부 전극(350)은 상부에서 바라볼 때 링 형상을 가지도록 제공될 수 있다. 하부 전극(350)은 상부에서 바라볼 때 절연 링(330)을 감싸도록 제공될 수 있다. 하부 전극(350)의 상면은 절연 링(330)의 외측 상면과 서로 같은 높이로 제공될 수 있다. 하부 전극(350)의 하면은 절연 링(330)의 하면과 서로 같은 높이로 제공될 수 있다. 또한, 하부 전극(350)의 상면은 척(310)의 중앙 부 상면보다 낮게 제공될 수 있다. 또한, 하부 전극(350)은 척(310)에 지지된 기판(W)의 저면과 서로 이격되도록 제공될 수 있다. 예컨대, 하부 전극(350)은 척(310)에 지지된 기판(W) 가장자리 영역의 저면과 서로 이격되도록 제공될 수 있다.
하부 전극(350)은 후술하는 상부 전극(620)과 대향되도록 배치될 수 있다. 하부 전극(350)은 후술하는 상부 전극(620)의 하부에 배치될 수 있다. 하부 전극(350)은 접지될 수 있다. 하부 전극(350)은 척(310)에 인가되는 바이어스 전원의 커플링을 유도하여 플라즈마 밀도를 증가시킬 수 있다. 이에, 기판(W)의 가장자리 영역에 대한 처리 효율을 향상시킬 수 있다.
구동 부재(370)는 척(310)을 승강시킬 수 있다. 구동 부재(370)는 구동기(372)와 축(374)을 포함 할 수 있다. 축(374)은 척(310)과 결합될 수 있다. 축(374)은 구동기(372)와 연결될 수 있다. 구동기(372)는 축(374)을 매개로 척(310)을 상하 방향으로 승강 시킬 수 있다.
리프트 핀(390)은 기판(W)을 상하 방향으로 이동시킬 수 있다. 리프트 핀(390)은 별도의 구동기(미도시)에 의해 상하 방햐으로 이동될 수 있다. 리프트 핀(390)은 척(310)에 형성된 핀 홀(미도시)을 통해 상하 방향으로 이동될 수 있다. 또한, 리프트 핀(390)은 복수 개가 제공될 수 있다. 예컨대, 리프트 핀(390)은 복수 개가 제공되어, 기판(W)의 하면을 서로 상이한 위치에서 기판(W)을 지지 및 기판(W)을 승강시킬 수 있다.
유전체 판 유닛(500)은 유전체 판(520), 그리고 제1베이스(510)를 포함할 수 있다. 또한, 유전체 판 유닛(500)은 후술하는 온도 조절 플레이트(700)에 결합될 수 있다.
유전체 판(520)은 그 하면이 척(310)의 상면과 마주보게 배치될 수 있다. 유전체 판(520)은 상부에서 바라볼 때 원 형상을 가질 수 있다. 또한, 유전 체 판(520)의 상면은 그 중앙 영역의 높이가 가장자리 영역의 높이보다 높도록 단차질 수 있다. 또한, 유전체 판(520)의 하면은 편평한 형상으로 제공될 수 있다. 유전체 판(520)은 처리 공간(102)에서 지지 유닛(300)에 지지된 기판(W)과 대향되게 배치될 수 있다. 유전체 판(520)은 지지 유닛(300)의 상부에 배치될 수 있다. 유전체 판(520)은 세라믹을 포함하는 재질로 제공될 수 있다. 유전체 판(520)에는 후술하는 가스 공급 유닛(800)의 제1가스 공급부(810)와 연결되는 가스 유로가 형성될 수 있다. 또한, 가스 유로의 토출단은 제1가스 공급부(810)가 공급하는 제1가스(G1)가 지지 유닛(300)에 지지된 기판(W)의 중앙 영역으로 공급되도록 구성될 수 있다. 또한, 가스 유로의 토출단은 제1가스(G1)가 지지 유닛(300)에 지지된 기판(W)의 중앙 영역 상면으로 공급되도록 구성될 수 있다.
제1베이스(510)는 유전체 판(520)과 후술하는 온도 조절 플레이트(700) 사이에 배치될 수 있다. 제1베이스(510)는 후술하는 온도 조절 플레이트(700)에 결합되고, 유전체 판(520)은 제1베이스(510)에 결합될 수 있다. 이에, 유전체 판(520)은 제1베이스(510)를 매개로 온도 조절 플레이트(700)에 결합될 수 있다.
제1베이스(510)는 위에서 아래 방향으로 갈수록 그 직경이 점차 커질 수 있다. 제1베이스(510)의 상면은 유전체 판(520)의 하면 보다 그 직경이 작을 수 있다. 제1베이스(510)의 상면은 편평한 형상을 가질 수 있다. 또한, 제1베이스(510)의 하면은 단차진 형상을 가질 수 있다. 예컨대, 제1베이스(510)의 가장자리 영역의 하면은 중앙 영역의 하면보다 그 높이가 낮도록 단차질 수 있다. 또한, 제1베이스(510)의 하면과 유전체 판(520)의 상면은 서로 조합 가능한 형상을 가질 수 있다. 예컨대, 유전체 판(520)의 중앙 영역은 제1베이스(510)의 중앙 영역에 삽입될 수 있다. 또한, 제1베이스(510)는 금속을 포함하는 재질로 제공될 수 있다. 예컨대, 제1베이스(510)는 알루미늄을 포함하는 재질로 제공될 수 있다.
상부 전극 유닛(600)은 제2베이스(610), 그리고 상부 전극(620)을 포함할 수 있다. 또한, 상부 전극 유닛(600)은 후술하는 온도 조절 플레이트(700)에 결합될 수 있다.
상부 전극(620)은 상술한 하부 전극(350)과 서로 대향될 수 있다. 상부 전극(620)은 하부 전극(350)의 상부에 배치될 수 있다. 상부 전극(620)은 척(310)에 지지된 기판(W)의 가장자리 영역 상부에 배치될 수 있다. 상부 전극(620)은 접지될 수 있다.
상부 전극(620)은 상부에서 바라볼 때 유전체 판(520)을 감싸는 형상을 가질 수 있다. 상부 전극(620)은 유전체 판(520)과 이격되도록 제공될 수 있다. 상부 전극(620)은 유전체 판(520)과 이격되어 이격 공간을 형성할 수 있다. 이격 공간은 후술하는 제2가스 공급부(830)가 공급하는 제2가스(G2)가 흐르는 가스 채널 중 일부를 형성할 수 있다. 가스 채널의 토출단은 지지 유닛(300)에 지지된 기판(W)의 가장자리 영역으로 제2가스(G2)가 공급될 수 있도록 구성될 수 있다. 또한, 가스 채널의 토출단은 제2가스(G2)가 지지 유닛(300)에 지지된 기판(W)의 가장자리 영역 상면으로 공급되도록 구성될 수 있다.
제2베이스(610)는 상부 전극(620)과 후술하는 온도 조절 플레이트(700) 사이에 배치될 수 있다. 제2베이스(610)는 후술하는 온도 조절 플레이트(700)에 결합되고, 상부 전극(620)은 제2베이스(610)에 결합될 수 있다. 이에, 상부 전극(620)은 제2베이스(610)를 매개로 온도 조절 플레이트(700)에 결합될 수 있다.
제2베이스(610)는 상부에서 바라볼 때, 링 형상을 가질 수 있다. 제2베이스(610)의 상면, 그리고 하면은 편평한 형상을 가질 수 있다. 상부에서 바라볼 때, 제2베이스(610)는 제1베이스(510)를 감싸는 형상을 가질 수 있다. 제2베이스(610)는 위에서 아래 방향으로 갈수록 그 내경이 점차 커질 수 있다. 제2베이스(610)는 제1베이스(510)와 이격되도록 제공될 수 있다. 제2베이스(610)는 제1베이스(510)와 이격되어 이격 공간을 형성할 수 있다. 이격 공간은 후술하는 제2가스 공급부(830)가 공급하는 제2가스(G2)가 흐르는 가스 채널 중 일부를 형성할 수 있다. 또한, 제2베이스(610)는 금속을 포함하는 재질로 제공될 수 있다. 예컨대, 제2베이스(610)는 알루미늄을 포함하는 재질로 제공될 수 있다.
온도 조절 플레이트(700)는 유전체 판 유닛(500), 그리고 상부 전극 유닛(600)과 결합될 수 있다. 온도 조절 플레이트(700)는 하우징(100)에 설치될 수 있다. 온도 조절 플레이트(700)는 열을 발생시킬 수 있다. 예컨대, 온도 조절 플레이트(700)는 온열 또는 냉열을 발생시킬 수 있다. 온도 조절 플레이트(700)는 후술하는 제어기(900)로부터 신호를 전달 받아 열을 발생시킬 수 있다. 온도 조절 플레이트(700)는 온열 또는 냉열을 발생시켜, 유전체 판 유닛(500), 그리고 상부 전극 유닛(600)의 온도가 비교적 일정하게 유지될 수 있도록 제어할 수 있다. 예컨대, 온도 조절 플레이트(700)는 냉열을 발생시켜, 유전체 판 유닛(500), 그리고 상부 전극 유닛(600)의 온도가 기판(W)을 처리하는 과정에서 과도하게 높아지는 것을 최대한 억제할 수 있다.
가스 공급 유닛(800)은 처리 공간(102)으로 가스를 공급할 수 있다. 가스 공급 유닛(800)은 처리 공간(102)으로 제1가스(G1), 그리고 제2가스(G2)를 공급할 수 있다. 가스 공급 유닛(800)은 제1가스 공급부(810), 그리고 제2가스 공급부(830)를 포함할 수 있다.
제1가스 공급부(810)는 처리 공간(102)으로 제1가스(G1)를 공급할 수 있다. 제1가스(G1)는 질소 등의 비활성 가스일 수 있다. 제1가스 공급부(810)는 척(310)에 지지된 기판(W)의 중앙 영역으로 제1가스(G1)를 공급할 수 있다. 제1가스 공급부(810)는 제1가스 공급원(812). 제1가스 공급 라인(814), 그리고 제1밸브(816)를 포함할 수 있다. 제1가스 공급원(812)은 제1가스(G1)를 저장 및/또는 제1가스 공급 라인(814)으로 공급할 수 있다. 제1가스 공급 라인(814)은 유전체 판(520)에 형성된 유로와 연결될 수 있다. 제1밸브(816)는 제1가스 공급 라인(814)에 설치될 수 있다. 제1밸브(816)는 온/오프 밸브이거나, 유량 조절 밸브로 제공될 수 있다. 제1가스 공급원(812)이 공급하는 제1가스(G1)는 유전체 판(520)에 형성된 유로를 통해 기판(W) 상면 중앙 영역으로 공급될 수 있다.
제2가스 공급부(830)는 처리 공간(102)으로 제2가스(G2)를 공급할 수 있다. 제2가스(G2)는 플라즈마 상태로 여기되는 공정 가스 일 수 있다. 제2가스 공급부(830)는 척(310)에 지지된 기판(W)의 가장자리 영역 상부에 제공되는 유전체 판(520), 제1베이스(510), 상부 전극(620), 그리고 제2베이스(610)가 서로 이격되어 형성하는 가스 채널을 통해 기판(W)의 가장자리 영역으로 제2가스(G2)를 공급할 수 있다. 제2가스 공급부(830)는 제2가스 공급원(832), 제2가스 공급 라인(834), 그리고 제2밸브(836)를 포함할 수 있다. 제2가스 공급원(832)은 제2가스(G2)를 저장 및/또는 제2가스 공급 라인(834)으로 공급할 수 있다. 제2가스 공급 라인(814)은 가스 채널로 기능하는 이격 공간으로 제2가스(G2)를 공급할 수 있다. 제2밸브(836)는 제2가스 공급 라인(834)에 설치될 수 있다. 제2밸브(836)는 온/오프 밸브이거나, 유량 조절 밸브로 제공될 수 있다. 제2가스 공급원(832)이 공급하는 제2가스(G2)는 제2유로(602)를 통해 기판(W) 상면 가장자리 영역으로 공급될 수 있다.
제어기(900)는 기판 처리 장치(1000)를 제어할 수 있다. 제어기(900)는 이하에서 수행하는 플라즈마 처리 공정을 수행할 수 있도록 기판 처리 장치(1000)를 제어할 수 있다. 예컨대, 제어기(900)는 가스 공급 유닛(800), 온도 조절 플레이트(700), 그리고 지지 유닛(300)을 제어할 수 있다. 예컨대, 제어기(900)는 제1가스 공급부(810) 및/또는 제2가스 공급부(830)에서 가스를 공급시 전원(322)이 척(310)에 전력을 인가하여 척(310)에 지지된 기판(W)의 가장자리 영역에서 플라즈마(P)를 발생시키도록 지지 유닛(300), 그리고 가스 공급 유닛(800)을 제어할 수 있다.
도 3은 도 2의 기판 처리 장치가 플라즈마 처리 공정을 수행하는 일 실시 예를 보여주는 도면이다. 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 기판 처리 장치(1000)는 기판(W)의 가장자리 영역을 처리할 수 있다. 예컨대, 기판 처리 장치(1000)는 기판(W)의 가장자리 영역에서 플라즈마(P)를 발생시켜, 기판(W)의 가장자리 영역을 처리할 수 있다. 예컨대, 기판 처리 장치(1000)는 기판(W)의 가장자리 영역을 처리하는 베벨 에치 공정을 수행할 수 있다. 기판 처리 장치(1000)는 기판(W)의 가장자리 영역을 처리시 제1가스 공급부(810)가 기판(W)의 중앙 영역으로 제1가스(G1)를 공급하고, 제2가스 공급부(830)가 기판(W)의 가장자리 영역으로 제2가스(G2)를 공급할 수 있다. 제2가스 공급부(830)가 공급하는 제2가스(G2)는 공정 가스이므로, 플라즈마(P) 상태로 여기되어 기판(W)의 가장자리 영역을 처리할 수 있다. 예컨대, 기판(W)의 가장자리 영역 상의 박막은 플라즈마(P)에 의해 에칭 처리될 수 있다. 또한, 기판(W)의 중앙 영역으로 공급되는 제1가스(G1)는 비활성 가스이고, 제1가스(G1)는 제2가스(G2)가 기판(W)의 중앙 영역으로 유입되는 것을 방지하여, 기판(W)의 가장자리 영역에 대한 처리 효율을 보다 높일 수 있도록 한다. 또한, 기판(W)에 대한 처리를 수행하는 동안 유전체 판 유닛(500), 그리고 상부 전극 유닛(600)의 온도가 과도하게 높아지는 것을 억제할 수 있도록 온도 조절 플레이트(700)는 냉열을 발생시킬 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 의하면, 유전체 판(520)과 온도 조절 플레이트(700) 사이에 제1베이스(510)가 배치된다. 제1베이스(510)는 유전체 판(520)과 상이한 재질로 제공되고, 온도 조절 플레이트(700)와 동일한 재질로 제공될 수 있다. 즉, 제1베이스(510)의 열 팽창률은 유전체 판(520)의 열 팽창률보다 온도 조절 플레이트(700)의 열 팽창률에 더 가까울 수 있다. 즉, 유전체 판(520)과 온도 조절 플레이트(700) 사이에 제1베이스(510)가 배치되면서, 온도 조절 플레이트(700)가 발생시키는 냉열 등에 의해, 온도 조절 플레이트(700), 그리고 유전체 판(520) 사이에 뒤틀림이 발생되는 것을 최소화 할 수 있다. 온도 조절 플레이트(700)와 직접적으로 맞닿는 제1베이스(510)가 온도 조절 플레이트(700)와 유사한 재질로 제공되기 때문이다.
이와 유사하게, 본 발명의 일 실시 예에 의하면, 상부 전극(620)과 온도 조절 플레이트(700) 사이에 제2베이스(610)가 배치된다. 제2베이스(610)는 상부 전극(620)과 상이한 재질로 제공되고, 온도 조절 플레이트(700)와 동일한 재질로 제공될 수 있다. 즉, 제2베이스(610)의 열 팽창률은 상부 전극(620)의 열 팽창률보다 온도 조절 플레이트(700)의 열 팽창률에 더 가까울 수 있다. 즉, 상부 전극(620)과 온도 조절 플레이트(700) 사이에 제2베이스(610)가 배치되면서, 온도 조절 플레이트(700)가 발생시키는 냉열 등에 의해, 온도 조절 플레이트(700), 그리고 상부 전극(620) 사이에 뒤틀림이 발생되는 것을 최소화 할 수 있다. 온도 조절 플레이트(700)와 직접적으로 맞닿는 제2베이스(610)가 온도 조절 플레이트(700)와 유사한 재질로 제공되기 때문이다.
이하에서는, 본 발명의 기판 반송 방법에 대하여 설명한다. 이하에서 설명하는 기판 반송 방법을 수행하기 위해 제어기(900)는 기판 처리 장치(1000)를 제어할 수 있다. 예컨대, 제어기(900)는 이하에서 설명하는 기판 반송 방법을 수행하기 위해 간격 측정 유닛(210, 220), 지지 유닛(300), 그리고 제 2 이송 로봇(53)을 제어할 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 기판 반송 방법을 보여주는 플로우 차트이다. 예컨대, 도 4에서는 하우징(100)의 처리 공간(102)으로 기판(W)을 반입하는 경우의 반송 시퀀스를 보여주고 있다. 도 4를 참조하면, 하우징(100)의 처리 공간(102)으로 기판(W) 투입을 시작 하면(S11), 지지 유닛(300)은 리프트 핀(390)을 핀업 시킬 수 있다. 그리고, 간격 측정 유닛(210, 220)은 리프트 핀(390)의 핀업 상태에서 간격(D)을 측정할 수 있다(S12). 상술한 바와 같이, 간격 측정 유닛(210, 220)은 리프트 핀(390)에 기판(W)이 놓인 경우에는 리프트 핀(390)에 놓인 기판(W)의 상면과 유전체 판(520) 사이의 간격(D)을 측정한다. 또한, 간격 측정 유닛(210, 220)은 리프트 핀(390)에 기판(W)이 놓이지 않은 경우에는 조사 부(210)가 조사하는 광(L)이 수광 부(220)에 모두 전달된다. 이 경우, 간격 측정 유닛(210, 220)은 기판(W)이 리프트 핀(390)에 놓이지 않은 것으로 판단하고 미리 기억된 유전체 판(520)의 하면과 척(310)의 상면 사이의 간격 값을 제어기(900)로 전달할 수 있다.
또한, 제어기(900)는 상한 설정 값(UL, Upper Limit)과 하한 설정 값(LL, Lower Limit)을 기억하고 있을 수 있다. 상한 설정 값(UL)은 유전체 판(520)의 하면으로부터의 간격이 제1간격인 값일 수 있다. 하한 설정 값(LL)은 유전체 판(520)의 하면으로부터의 간격이 제2간격인 값일 수 있다. 제2간격은 제1간격보다 작은 간격일 수 있다.
제어기(900)는 전달 받은 간격(D)을 상한 설정 값(UL)과 비교하거나, 간격(D)을 하한 설정 값(LL)과 비교하여 기판(W)이 리프트 핀(390)에 놓여 있는지 여부, 또는 처리 공간(102)에 기판(W)이 존재하는지 여부를 판단하여 기판(W)의 반입 여부를 결정할 수 있다(S13).
*84예컨대, 도 5에 도시된 바와 같이, 리프트 핀(390)에 기판(W)이 놓이지 않은 경우, 간격 측정 유닛(210, 220)이 제어기(900)로 전달하는 간격(D)은 미리 기억된 유전체 판(520)의 하면과 척(310)의 상면 사이의 간격일 수 있다. 이때, 간격 측정 유닛(210, 220)이 측정한 간격(D)은 상한 설정 값(UL)보다 클 수 있다. 이 경우, 제어기(900)는 리프트 핀(390)에 기판(W)이 놓이지 않은 것으로 판단하거나, 처리 공간(102)에 기판(W)이 존재하지 않는 것으로 판단하여 제2이송 로봇(53)은 처리 공간(102)으로 기판(W)을 투입할 수 있다(S14-1).
이와 달리, 도 6에 도시된 바와 같이, 리프트 핀(390)에 기판(W)이 놓인 경우, 간격 측정 유닛(210, 220)이 측정하는 간격(D)은 유전체 판(520)의 하면과 리프트 핀(390)에 놓인 기판(W)의 상면 사이의 간격일 수 있다. 이때, 간격 측정 유닛(210, 220)이 측정한 간격(D)은 상한 설정 값(UL)보다 작을 수 있다. 이 경우, 제어기(390)는 리프트 핀(390)에 기판(W)이 놓여 있는 것으로 판단하거나, 처리 공간(102)에 기판(W)이 존재하는 것으로 판단할 수 있다. 이 경우, 처리 공간(102)에 기판(W)이 존재함에도 기판(W) 반입 시퀀스가 작동 된 것으로 판단하고, 제어기(900)는 기판 처리 장치를 제어하여 인터락(Interlock)을 발생시켜 기판 처리 장치의 동작을 멈춘다(S14-2).
이후, 처리 공간(102)으로부터 기판(W)의 반출이 완료되거나, 인터락이 발생되면, 제어기(900)는 기판 반송 시퀀스를 종료할 수 있다(S15).
도 7은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 기판 반송 방법을 보여주는 플로우 차트이다. 예컨대, 도 7에서는 하우징(100)의 처리 공간(102)으로부터 기판(W)을 반출하는 반송 시퀀스를 보여주고 있다. 도 7을 참조하면, 하우징(100)의 처리 공간(102)으로부터 기판(W) 회수을 시작 하면(S21), 지지 유닛(300)은 리프트 핀(390)을 핀업 시킬 수 있다. 그리고, 간격 측정 유닛(210, 220)은 리프트 핀(390)의 핀업 상태에서 간격(D)을 측정할 수 있다(S22). 상술한 바와 같이, 간격 측정 유닛(210, 220)은 리프트 핀(390)에 기판(W)이 놓인 경우에는 리프트 핀(390)에 놓인 기판(W)의 상면과 유전체 판(520) 사이의 간격(D)을 측정한다. 간격 측정 유닛(210, 220)은 측정된 간격(D)에 대한 수치를 제어기(900)로 전달할 수 있다.
제어기(900)는 전달 받은 간격(D)을 상한 설정 값(UL)과 비교하거나, 간격(D)을 하한 설정 값(LL)과 비교하여 기판(W)이 제2이송 로봇(53)에 의해 반출되기에 적절한 상태인지 여부를 판단할 수 있다(S23).
예컨대, 도 8에 도시된 바와 같이, 기판(W)이 제2이송 로봇(53)에 의해 반출되기에 적절한 상태인 경우, 간격 측정 유닛(210, 220)이 측정하는 간격(D)은 상한 설정 값(UL)보다 작고, 하한 설정 값(LL)보다 클 수 있다. 이 경우, 제어기(900)는 기판(W)이 반출되기에 적절한 상태인 것으로 판단하여 제2이송 로봇(53)은 처리 공간(102)으로부터 기판(W)을 회수할 수 있다(S24-1).
이와 달리, 도 9에 도시된 바와 같이 기판(W)이 제2이송 로봇(53)에 의해 반출되기에 부적절한 상태인 경우, 기판(W)과 유전체 판(520) 사이의 간격(D1, D2)은 상한 설정 값(UL)보다 크고, 하한 설정 값(LL)보다 작을 수 있다. 예컨대, 리프트 핀(390)의 마모, 또는 리프트 핀(390)을 승강시키는 구동기의 손상 등을 이유로 리프트 핀(390)에 놓인 기판(W)은 기울어진 상태일 수 있다. 이 경우 수광 부(220)는 조사 부(210)가 조사하는 광(L)을 수광하지 못할 수 있다. 이 경우, 간격 측정 유닛(210, 220)은 기판(W)과 유전체 판(520) 사이의 간격(D1, D2)이 상한 설정 값(UL)보다 크거나, 하한 설정 값(LL)보다 작은 것으로 판단할 수 있다. 이 경우, 기판(W)이 처리 공간(102)으로부터 반출되기 부적절한 상태임에도 기판(W) 반출 시퀀스가 작동 된 것으로 판단하고, 제어기(900)는 기판 처리 장치를 제어하여 인터락(Interlock)을 발생시켜 기판 처리 장치의 동작을 멈춘다(S24-2).
이후, 처리 공간(102)으로부터 기판(W)의 반출이 완료되거나, 인터락이 발생되면, 제어기(900)는 기판 반송 시퀀스를 종료할 수 있다(S25).
본 발명의 실시 예에 따른 기판 반송 방법은, 리프트 핀(390)을 핀업시키고, 유전체 판(520)의 하면으로부터 리프트 핀(390)에 놓인 기판(W) 상면까지의 간격(D)을 측정할 수 있다. 그리고, 측정된 간격(D)과 상한 설정 값(UL) 및/또는 하한 설정 값(LL)을 서로 비교하여 처리 공간(102)에 기판(W)의 반입 또는 처리 공간(102)으로부터 기판(W)의 반출 여부를 결정할 수 있다. 즉, 본 발명의 실시 예에 따른 기판 반송 방법은 리프트 핀(390)을 핀업 시키고, 핀업 상태에서 간격 측정 유닛(210, 220)이 간격을 측정함에 따라, 기판(W) 반입시 처리 공간(102)에 기판(W)이 존재하는지 여부, 그리고 기판(W) 반출시 기판(W)이 적절한 높이로 상승되었는지 여부를 판단할 수 있다. 이에, 기판(W)이 반입/반출되는 과정에서 기판(W) 또는 제 2 반송 로봇(53)의 핸드가 기판 처리 장치(1000)의 구성들과 충돌하는 문제를 최소화 할 수 있다. 이에, 기판(W)을 효율적으로 반송할 수 있다.
상술한 예에서는 뷰 포트(106)가 한 쌍이 제공되고, 뷰 포트(106) 각각에 조사 부(210), 그리고 수광 부(220)가 설치되는 것을 예로 들어 설명하였으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 예컨대, 뷰 포트(106)는 두 쌍이 제공될 수 있다. 또한, 간격 측정 유닛(210, 220)은 복수로 제공될 수 있다. 한 쌍의 뷰 포트(106)에 간격 측정 유닛(210, 220)들 중 어느 하나가 설치되고, 다른 한 쌍의 뷰 포트(106)에 간격 측정 유닛(210, 220)들 중 다른 하나가 설치될 수 있다. 또한, 간격 측정 유닛(210, 220)들 중 어느 하나의 조사 부(210)가 조사하는 광의 진행 경로와, 간격 측정 유닛(210, 220)들 중 다른 하나의 조사 부(210)가 조사하는 광의 진행 경로는, 상부에서 바라볼 때 수직하도록 제공될 수 있다.
또한, 제어기(900)는 복수의 간격 측정 유닛(210, 220)들이 제어기(900)로 전달하는 간격(D)을 모두 고려하여 기판(W)의 반입/반출 여부를 결정할 수 있다. 기판(W) 반입시 복수의 간격 측정 유닛(210, 220)들이 제어기(900)로 전달하는 간격(D)들 모두가 상한 설정 값(UL)보다 큰 경우 기판(W)이 처리 공간(102)에 존재하지 않는 것으로 판단할 수 있다. 또한, 기판(W) 반입시 복수의 간격 측정 유닛(210, 220)들이 측정하는 간격(D)들 중 어느 하나라도 상한 설정 값(UL)보다 큰 경우 기판(W)이 처리 공간(102)에 존재하는 것으로 판단할 수 있다.
또한, 기판(W) 반출시 복수의 간격 측정 유닛(210, 220)들이 제어기(900)로 전달하는 간격(D)들 모두가 상한 설정 값(UL)보다 작고, 하한 설정 값(LL)보다 큰 경우 기판(W)이 반출되기에 적절한 높이로 상승되었다고 판단할 수 있다. 또한, 기판(W) 반출시 복수의 간격 측정 유닛(210, 220)들이 제어기(900)로 전달하는 간격(D)들 어느 하나라도 상한 설정 값(UL)보다 작고, 하한 설정 값(LL)보다 큰 경우 기판(W)이 반출되기에 부적절한 높이로 상승되었다고 판단할 수 있다.
즉, 본 발명의 다른 실시 예에 의하면, 복수의 간격 측정 유닛(210, 220)들이 제어기(900)로 전달하는 간격(D)들 모두를 고려하여 기판(W)의 반입/반출 여부를 결정하므로, 기판(W) 반송시 제2이송 로봇(53)과 리프트 핀(390), 또는 제2이송 로봇(53)과 기판(W)이 충돌하는 위험을 보다 확실하게 줄일 수 있다.
상술한 예에서 설명한 기판 처리 장치(1000)가 플라즈마(P)를 발생시키는 방법은 ICP(Inductive coupled plasma) 방식일 수 있다. 또한, 상술한 기판 처리 장치(1000)가 플라즈마(P)를 발생시키는 방법은 CCP(Capacitor couple plasma) 방식일 수 있다. 또한, 기판 처리 장치(1000)는 ICP(Inductive coupled plasma) 방식, 그리고 CCP(Capacitor couple plasma) 방식을 모두 이용하거나, ICP(Inductive coupled plasma) 방식, 그리고 CCP(Capacitor couple plasma) 방식 중 선택된 방식을 이용하여 플라즈마(P)를 발생시킬 수 있다. 또한, 기판 처리 장치(1000)는 상술한 방법 이외에 공지된 플라즈마(P)를 발생시키는 방법을 통해 기판(W)의 가장자리 영역을 처리할 수도 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.
기판 처리 장치 : 1000
하우징 : 100
간격 측정 유닛 : 210, 220
지지 유닛 : 300
척 : 310
절연 링 : 330
하부 전극 : 350
유전체 판 유닛 : 500
제1베이스 : 510
유전체 판 : 520
상부 전극 유닛 : 600
제2베이스 : 610
상부 전극 : 620
온도 조절 플레이트 : 700
가스 공급 유닛 : 800

Claims (12)

  1. 기판을 반송하는 방법에 있어서,
    처리 공간 - 상기 처리 공간에는 유전체 판이 설치됨 - 을 가지는 하우징 내에서 기판을 지지하는 지지 유닛이 가지는 리프트 핀을 핀업시키는 단계;
    상기 리프트 핀이 핀업된 상태에서 상기 유전체 판 및 상기 지지 유닛 사이 공간으로 광을 조사하는 단계; 및
    상기 유전체 판과 상기 리프트 핀에 지지된 기판, 또는 상기 유전체 판과 상기 지지 유닛의 척 사이의 간격 값을 제어기로 전달하는 단계를 포함하고,
    상기 제어기는,
    상기 유전체 판의 하면으로부터 간격이 제1간격인 상한 설정 값 및 상기 유전체 판으로부터 간격이 상기 제1간격보다 작은 제2간격인 하한 설정 값을 기억하고,
    상기 간격 값을 상기 상한 설정 값과 상기 하한 설정 값과 서로 비교하여 상기 처리 공간에 기판의 반입 또는 상기 처리 공간으로부터 기판의 반출 여부를 결정하는, 기판 반송 방법.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제어기는,
    상기 처리 공간으로 기판을 반입시 상기 간격 값과 상기 상한 설정 값을 서로 비교하고,
    상기 간격 값이 상기 상한 설정 값보다 큰 경우 상기 처리 공간으로 기판을 반입하도록 이송 로봇을 제어하는 제어 신호를 발생시키는, 기판 반송 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제어기는,
    상기 처리 공간으로 기판을 반입시 상기 간격 값과 상기 상한 설정 값을 서로 비교하고, 상기 간격 값이 상기 상한 설정 값보다 작은 경우 인터락을 위한 제어 신호를 발생시키는, 기판 반송 방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제어기는,
    상기 처리 공간으로부터 기판을 반출시 상기 간격 값과 상기 상한 설정 값, 그리고 상기 간격 값과 상기 하한 설정 값을 서로 비교하고,
    상기 간격 값이 상기 상한 설정 값보다 작고, 상기 하한 설정 값보다 큰 경우 상기 처리 공간으로부터 기판을 반출하도록 이송 로봇을 제어하는 제어 신호를 발생시키는, 기판 반송 방법.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 제어기는,
    상기 처리 공간으로부터 기판을 반출시 상기 간격 값과 상기 상한 설정 값, 그리고 상기 간격 값과 상기 하한 설정 값을 서로 비교하고,
    상기 간격 값이 상기 상한 설정 값보다 크거나, 상기 하한 설정 값보다 작은 경우 인터락을 위한 제어 신호를 발생시키는, 기판 반송 방법.
  7. 기판을 처리하는 장치에 있어서,
    처리 공간을 가지는 하우징;
    상기 처리 공간에 기판을 반입하거나, 상기 처리 공간으로부터 기판을 반출하는 이송 로봇;
    상기 처리 공간에서 기판을 지지하는 척 및 기판을 상하 방향으로 이동시키는 리프트 핀을 가지는 지지 유닛;
    상기 척의 상면과 마주하게 배치되는 유전체 판;
    상부에서 바라볼 때 상기 유전체 판을 감싸는 형상을 가지는 상부 전극;
    상기 상부 전극과 대향 되게 제공되는 하부 전극;
    제어기; 및
    상기 유전체 판과 상기 리프트 핀에 지지된 기판, 또는 상기 유전체 판과 상기 척 사이의 간격 값을 상기 제어기로 전달하는 간격 측정 유닛을 포함하고,
    상기 제어기는,
    상기 리프트 핀을 핀업시키고, 상기 리프트 핀이 핀업된 상태에서 상기 간격 값을 측정하도록 상기 지지 유닛 및 상기 간격 측정 유닛을 제어하고,
    상기 유전체 판의 하면으로부터의 간격이 제1간격인 상한 설정 값 및 상기 유전체 판의 하면으로부터의 간격이 상기 제1간격보다 작은 제2간격인 하한 설정 값을 기억하고,
    상기 간격 값을 상기 상한 설정 값 및/또는 상기 하한 설정 값과 서로 비교하여 상기 처리 공간에 기판의 반입 또는 상기 처리 공간으로부터 기판의 반출 여부를 결정하는, 기판 처리 장치.
  8. 삭제
  9. 제7항에 있어서,
    상기 제어기는,
    상기 처리 공간으로 기판을 반입시 상기 간격 값과 상기 상한 설정 값을 서로 비교하고,
    상기 간격 값이 상기 상한 설정 값 보다 큰 경우 상기 처리 공간으로 기판을 반입하도록 상기 이송 로봇을 제어하는, 기판 처리 장치.
  10. 제7항에 있어서,
    상기 제어기는,
    상기 처리 공간으로 기판을 반입시 상기 간격 값과 상기 상한 설정 값을 서로 비교하고,
    상기 간격 값이 상기 상한 설정 값 보다 작은 경우, 인터락을 발생시키도록 상기 장치를 제어하는, 기판 처리 장치.
  11. 제7항에 있어서,
    상기 제어기는,
    상기 처리 공간으로부터 기판을 반출시 상기 간격 값과 상기 상한 설정 값, 그리고 상기 간격 값과 상기 하한 설정 값을 서로 비교하고,
    상기 간격 값이 상기 상한 설정 값보다 작고, 상기 하한 설정 값보다 큰 경우 상기 처리 공간으로부터 상기 기판을 반출하도록 상기 이송 로봇을 제어하는, 기판 처리 장치.
  12. 제7항에 있어서,
    상기 제어기는,
    상기 처리 공간으로부터 기판을 반출시 상기 간격 값과 상기 상한 설정 값, 그리고 상기 간격 값과 상기 하한 설정 값을 서로 비교하고,
    상기 간격 값이 상기 상한 설정 값보다 크거나, 상기 하한 설정 값보다 작은 경우 인터락을 발생시키도록 상기 장치를 제어하는, 기판 처리 장치.
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