KR102583557B1 - 기판 처리 설비의 배기 장치 및 배기 방법 - Google Patents

기판 처리 설비의 배기 장치 및 배기 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR102583557B1
KR102583557B1 KR1020210067380A KR20210067380A KR102583557B1 KR 102583557 B1 KR102583557 B1 KR 102583557B1 KR 1020210067380 A KR1020210067380 A KR 1020210067380A KR 20210067380 A KR20210067380 A KR 20210067380A KR 102583557 B1 KR102583557 B1 KR 102583557B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
chemical vapor
exhaust
space
buffer
chamber
Prior art date
Application number
KR1020210067380A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20220160143A (ko
Inventor
박진세
김기봉
차명석
윤도현
Original Assignee
세메스 주식회사
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 세메스 주식회사 filed Critical 세메스 주식회사
Priority to KR1020210067380A priority Critical patent/KR102583557B1/ko
Priority to JP2022034530A priority patent/JP7352675B2/ja
Priority to CN202210270007.XA priority patent/CN115410945A/zh
Priority to US17/714,999 priority patent/US20220384216A1/en
Publication of KR20220160143A publication Critical patent/KR20220160143A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102583557B1 publication Critical patent/KR102583557B1/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
    • H01L21/67017—Apparatus for fluid treatment
    • H01L21/67063—Apparatus for fluid treatment for etching
    • H01L21/67075—Apparatus for fluid treatment for etching for wet etching
    • 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
    • H01L21/67017—Apparatus for fluid 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
    • H01L21/67017—Apparatus for fluid treatment
    • H01L21/67028—Apparatus for fluid treatment for cleaning followed by drying, rinsing, stripping, blasting or the like
    • H01L21/6704—Apparatus for fluid treatment for cleaning followed by drying, rinsing, stripping, blasting or the like for wet cleaning or washing
    • 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
    • H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67242—Apparatus for monitoring, sorting or marking
    • H01L21/67253—Process monitoring, e.g. flow or thickness monitoring

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)
  • Weting (AREA)
  • Drying Of Semiconductors (AREA)
  • Cleaning Or Drying Semiconductors (AREA)

Abstract

본 발명은 기판 처리 설비의 배기 장치 및 배기 방법으로서, 기판 처리 설비의 환풍 수단 외측에 화학 증기를 보관하는 버퍼 공간을 마련하여 챔버 내부 공간 상의 처리 공정에 따라 화학 증기를 버퍼 공간으로 배출함으로써 처리 공정 환경을 조절하는 방안을 개시한다.

Description

기판 처리 설비의 배기 장치 및 배기 방법{Apparatus and method for exhausting in treating substrate apparatus}
본 발명은 기판 처리 설비의 배기 장치 및 배기 방법으로서, 보다 상세하게는 기판 처리 설비의 환풍 수단 외측에 화학 증기를 보관하는 버퍼 공간을 마련하여 챔버 내부 공간 상의 처리 공정에 따라 버퍼 공간으로 화학 증기를 배출함으로써 처리 공정 환경을 조절하는 방안에 대한 것이다.
반도체 제조 공정들 중 다양한 약액들을 사용하는 공정(예를 들어, 세정, 식각 공정 등)은 공정 진행 시, 약액들에 의해 기판 처리 설비 내부에 화학 증기(fume)가 발생된다. 이러한 화학 증기 및 증기에 포함된 불순물은 반도체 기판을 오염시켜서 공정 사고가 발생되는 원인이 된다.
따라서 기판 처리 설비는 공정 진행시 발생되는 화학 증기 또는 그 속에 포함된 불순물을 제거하기 위한 배기 장치를 구비한다. 이러한 배기 장치는 기판 처리 설비가 설치된 장소의 하부 바닥면을 통해 배기 덕트와 연결되어 외부로 화학 증기 및 화학 증기에 포함된 불순물을 제거한다.
배기 덕트의 끝단에는 환풍 수단이 구비되어 배기 덕트에 흐르는 화학 증기를 환풍팬을 동작으로 배출시킨다. 이때 기판 처리 공정에 사용되는 약액들을 종류 또는 공정 종류에 따라 화학 증기량이 달리 발생되고 이에 따라 화학 증기 배출량이 적절하게 조절되어야 한다. 예를 들어 세정, 식각 공정에서 황산 용액을 이용하는 경우, 상대적으로 화학 증기가 많이 발생되기 때문에 그만큼 배기량을 증가시켜야 한다.
허나 기판 처리 설비에서 발생되는 화학 증기를 외부로 곧장 배출하는 경우, 화학 증기 배출에 따라 기판 처리 설비의 챔버 내부 압력과 온도 등이 변화되어 기판 처리 공정에서 요구되는 온도와 압력 등을 유지하지 못하는 문제가 발생된다. 특히 챔버 내부의 온도와 압력 등을 기판 처리 공정에서 요구되는 일정 수준으로 맞추지 못할 경우 이는 공정 수율을 떨어뜨리는 문제가 된다.
한국 등록특허공보 제10-1035983호 한국 등록특허공보 제10-0918382호
본 발명은 상술한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 기판 처리 설비에서 발생되는 화학 증기의 배출에 따라 기판 처리 공정에서 요구되는 환경이 유지되지 못하는 문제를 해소하고자 한다.
특히, 기판 처리 설비의 배기 덕트를 통한 화학 증기 배출시 기판 처리 설비의 내부와 외부 간의 압력, 온도 등의 차이로 인해 기판 처리 설비의 챔버 내부 공간의 압력, 온도 등이 급격하게 변화되는 문제를 해소하고자 한다.
나아가서 복수의 챔버가 구비된 기판 처리 설비에서 복수의 챔버를 동시에 가동시켜 공정 처리시에 각각의 챔버마다 압력과 온도 등의 환경 조건이 상이해짐으로써 동일 품질 수준의 수율을 얻지 못하는 문제를 해결하고자 한다.
본 발명의 목적은 전술한 바에 제한되지 않으며, 언급되지 않은 본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있다.
본 발명에 따른 기판 처리 설비의 배기 장치의 일실시예는, 챔버 내부 공간의 화학 증기를 배출하는 환풍 수단; 상기 환풍 수단의 외측면에 밀폐된 버퍼 공간을 형성하며 상기 챔버 내부 공간 상의 처리 공정 환경을 조정하기 위해 상기 환풍 수단으로부터 배출되는 화학 증기를 보관하는 버퍼 부재; 상기 버퍼 공간에 보유된 화학 증기를 배출하는 배기 수단; 및 상기 환풍 수단과 상기 배기 수단을 제어하여 상기 버퍼 공간에 대한 화학 증기의 유입량과 배출량 조절을 통해 상기 챔버 내부 공간 상의 처리 공정 환경을 조정하는 제어부를 포함할 수 있다.
바람직하게는 상기 제어부는, 챔버에서 수행할 기판 처리 조건에 따라 요구되는 내부 온도, 압력 및 화학 증기 예상 발생량 중 적어도 하나 이상의 요소와 상기 챔버 내부 공간 및 상기 버퍼 공간의 현재 내부 온도, 압력 및 화학 증기 농도 중 적어도 하나 이상의 요소를 고려하여 상기 환풍 수단 및 상기 배기 수단을 선택적으로 제어하여 화학 증기의 배출을 조절할 수 있다.
보다 바람직하게는 상기 제어부는, 상기 환풍 수단과 상기 배기 수단을 제어하여 상기 버퍼 공간 상에 배기 기류를 형성할 수 있다.
일례로서, 상기 버퍼 부재는, 상기 환풍 수단의 외측면을 포함하도록 그 둘레에 일측이 밀착 결합되어 상기 버퍼 공간을 형성하는 격벽 프레임; 및 상기 격벽 프레임의 타측에 결합되어 상기 버퍼 공간을 밀폐시키는 커버를 포함할 수 있다.
바람직하게는 상기 환풍 수단은, 상기 챔버 내부 공간의 화학 증기를 상기 밀폐 공간으로 배출시키는 환풍팬; 및 상기 환풍팬에 장착되어 상기 환풍팬의 배출량을 조절하는 환풍 조절기를 포함할 수 있다.
여기서 상기 환풍 조절기는, 상기 환풍팬의 외면에 장착되어 복수의 관통구가 형성된 셔터 프레임; 및 상기 관통구에 대응되어 소정 각도 회전에 따라 상기 관통구를 선택적으로 개방 또는 폐쇄시키는 셔터를 포함할 수 있다.
나아가서 상기 환풍 수단은, 상기 환풍팬을 통한 배출량을 측정하는 유량 측정기를 더 포함하며, 상기 제어부는, 상기 유량 측정기의 측정량을 기초로 상기 환풍팬과 상기 환풍 조절기를 제어하여 상기 챔버 내부 공간으로부터 상기 버퍼 공간으로 화학 증기의 배출량을 조절할 수 있다.
일례로서, 상기 배기 수단은, 상기 버퍼 공간에 연결된 배기관; 및 상기 배기관의 내부에 장착되어 상기 배기관을 통한 배출량을 조절하는 배기압력 발생기를 포함할 수 있다.
바람직하게는 상기 배기 수단은, 상기 배기압력 발생기의 전방으로 상기 배기관의 내부에 장착되어 상기 배기압력 발생기의 배기압력을 조절하는 배기압력 조절기를 더 포함할 수 있다.
여기서 상기 배기압력 조절기는, 상기 배기관의 직경 방향으로 상기 배기관의 중단에 설치된 지지대; 및 상기 지지대에 의해 지지되면서 상기 지지대의 회전에 따라 상기 배기관을 선택적으로 개방 또는 폐쇄시키는 댐퍼를 포함할 수 있다.
나아가서 상기 배기 수단은, 상기 배기관의 입구 부위에 장착되어 상기 버퍼 공간의 화학 증기 농도를 측정하는 농도 측정기; 및 상기 배기관을 통한 배출량을 측정하는 유량 측정기를 더 포함하며, 상기 제어부는, 상기 유량 측정기 및 상기 농도 측정기의 측정량을 기초로 상기 배기압력 발생기와 상기 배기압력 조절기를 제어하여 상기 버퍼 공간에 보관된 화학 증기의 배출량을 조절할 수 있다.
일례로서, 상기 버퍼 부재는, 상기 복수의 환풍 수단에 대응되어 상기 버퍼 공간을 구획하도록 상기 격벽 프레임에 연결되는 하나 이상의 구획 프레임을 더 포함할 수 있다.
바람직하게는 상기 배기 수단은, 구획된 복수의 버퍼 공간마다 화학 증기를 배출하기 위한 분기 배기관; 상기 분기 배기관의 화학 증기를 배출하기 위한 배기관; 구획된 복수의 버퍼 공간 각각에 대응되어 상기 분기 배기관의 내부에 장착되며 상기 분기 배기관을 통한 배출량을 조절하는 배기압력 발생기; 및 상기 배기압력 발생기의 전방으로 상기 분기 배기관의 내부에 장착되어 상기 배기압력 발생기의 배기압력을 조절하는 배기압력 조절기를 포함할 수 있다.
보다 바람직하게는 상기 버퍼 부재는, 다층 구조로 설치된 복수의 챔버에 대응되는 다층 구조로 구획된 복수의 버퍼 공간을 가질 수 있다.
또한 본 발명에 따른 기판 처리 설비의 배기 방법의 일실시예는, 챔버 내부 공간의 화학 증기를 환풍 수단을 통해 버퍼 공간으로 배출하는 챔버 화학 증기 배출 단계; 상기 챔버 내부 공간으로부터 배출되는 화학 증기를 상기 버퍼 공간에 보관하는 화학 증기 보관 단계; 및 상기 버퍼 공간에 보관된 화학 증기를 배기 수단을 통해 배출하는 버퍼 화학 증기 배출 단계를 포함할 수 있다.
일례로서, 상기 챔버 화학 증기 배출 단계는, 상기 챔버 내부 공간 및 상기 버퍼 공간의 현재 내부 온도, 압력 및 화학 증기 농도 중 하나 이상의 요소를 기초로 현재 상태를 판단하는 현재 상태 판단 단계; 상기 챔버에서 수행할 기판 처리 공정 조건에 따라 요구되는 내부 온도, 압력 및 화학 증기 예상 발생량 중 하나 이상의 요소에 대한 요구 조건을 판단하는 요구 조건 판단 단계; 및 상기 현재 상태와 상기 요구 조건을 기초로 상기 버퍼 공간으로 상기 챔버 내부 공간의 화학 증기에 대한 배출량을 조절하는 챔버 화학 증기 배출 조절 단계를 포함할 수 있다.
바람직하게는 상기 현재 상태 판단 단계는, 상기 챔버 내부 공간과 상기 버퍼 공간의 현재 내부 온도, 압력 및 화학 증기 농도 중 하나 이상의 요소를 대비하여 현재 상태를 판단하며, 상기 챔버 화학 증기 배출 조절 단계는, 상기 현재 상태를 기초로 상기 챔버 내부 공간 상의 화학 증기 배출량에 따른 상기 챔버 내부 공간의 내부 온도, 압력 및 화학 증기 농도 중 하나 이상의 요소에 대한 변동 상태를 예측하고, 상기 변동 상태가 상기 요구 조건을 충족시키도록 상기 챔버 내부 공간 상의 화학 증기에 대한 배출량을 조절할 수 있다.
보다 바람직하게는 상기 챔버 화학 증기 배출 단계 내지 상기 버퍼 화학 증기 배출 단계를 반복적으로 수행하되, 상기 챔버 화학 증기 배출 조절 단계는, 상기 변동 상태가 상기 요구 조건을 충족시키도록 화학 증기 배출량을 점진적으로 증가시키면서 배출시킬 수 있다.
일례로서, 상기 버퍼 화학 증기 배출 단계는, 상기 챔버 내부 공간 및 상기 버퍼 공간의 현재 내부 온도, 압력 및 화학 증기 농도 중 하나 이상의 요소를 기초로 현재 상태를 판단하는 현재 상태 판단 단계; 상기 현재 상태를 기초로 상기 버퍼 공간 상의 화학 증기 배출량에 따른 상기 버퍼 공간의 내부 온도, 압력 및 화학 증기 농도 중 하나 이상의 요소에 대한 변동 상태를 예측하는 버퍼 변동 상태 예측 단계; 및 상기 변동 상태가 설정된 기준 범위를 충족하도록 상기 버퍼 공간 상의 화학 증기에 대한 배출량을 조절하는 버퍼 화학 증기 배출 조절 단계를 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 기판 처리 설비의 배기 장치의 바람직한 일실시예는, 챔버 내부 공간의 화학 증기를 배출하는 환풍팬과 상기 환풍팬의 외면에 장착되어 복수의 관통구가 형성된 셔터 프레임과 상기 관통구에 대응되어 소정 각도 회전에 따라 상기 관통구를 선택적으로 개방 또는 폐쇄시키는 셔터를 포함하는 환풍 수단; 상기 환풍 수단의 외측면을 포함하도록 그 둘레에 일측이 밀착 결합되어 버퍼 공간을 형성하는 격벽 프레임과 상기 격벽 프레임의 타측에 결합되어 상기 버퍼 공간을 밀폐시키는 커버를 포함하여 상기 버퍼 공간을 통해 상기 챔버 내부 공간 상의 처리 공정 환경을 조정하기 위해 상기 환풍 수단으로부터 배출되는 화학 증기를 보관하는 버퍼 부재; 상기 버퍼 공간에 연결된 배기관과 상기 배기관의 직경 방향으로 상기 배기관의 중단에 설치된 지지대와 상기 지지대에 의해 지지되면서 상기 지지대의 회전에 따라 상기 배기관을 선택적으로 개방 또는 폐쇄시키는 댐퍼와 상기 배기관의 입구 부위에 장착되어 상기 버퍼 공간의 화학 증기 농도를 측정하는 농도 측정기를 포함하여 상기 버퍼 공간에 보유된 화학 증기의 배출량을 조절하는 배기 수단; 및 상기 챔버에서 수행할 기판 처리 조건에 따라 요구되는 내부 온도, 압력 및 화학 증기 예상 발생량 중 적어도 하나 이상의 요소와 상기 챔버의 내부 공간 및 상기 버퍼 공간의 현재 내부 온도, 압력 및 화학 증기량 중 적어도 하나 이상의 요소를 고려하여 상기 환풍 수단 및 상기 배기 수단을 선택적으로 제어하여 화학 증기의 배출을 조절하는 배기 제어부를 포함할 수 있다.
이와 같은 본 발명에 의하면, 기판 처리 설비의 환풍 수단 외측에 화학 증기를 보관하는 버퍼 공간을 마련하여 챔버 내부 공간 상의 처리 공정에 따라 화학 증기를 배출함으로써 처리 공정 환경을 조절할 수 있다.
특히, 챔버 내부 공간의 화학 증기 배출량을 조절하여 버퍼 공간에 일시 보관한 후 버퍼 공간의 화학 증기 배출량을 조절하여 배출함으로써 챔버 내부 공간의 환경 변화를 최소한으로 줄일 수 있으므로 기판 처리 공정을 위한 요구 조건을 안정적으로 유지시킬 수 있다.
나아가서 기판 처리 설비에 다수의 챔버를 배치하고 동시에 기판 처리 공정을 수행하는 경우, 화학 증기 배출에 따라 각각의 챔버 내부 공간 상의 환경 조건이 상이하게 변할 수 있는데, 버퍼 공간을 통해 챔버 내부 공간 상의 환경을 일정 수준으로 유지시킬 수 있으므로 다수의 챔버에서 동일 수준의 품질을 유지시키며 제품 양산이 가능하게 된다.
본 발명의 효과는 위에서 언급한 것들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 배기 장치가 적용되는 기판 처리 설비의 일실시예를 도시한다.
도 2는 본 발명에 따른 배기 장치의 개략적인 구성도를 도시한다.
도 3 및 도 4는 본 발명에 따른 배기 장치를 기판 처리 설비에 장착한 일실시예를 도시한다.
도 5는 본 발명에 따른 배기 장치에서 환풍 수단에 대한 일실시예를 도시한다.
도 6은 본 발명에 따른 배기 장치에서 배기 수단에 대한 일실시예를 도시한다.
도 7은 본 발명에 따른 배기 장치에서 배기 수단의 배기압력 조절기에 대한 동작 모습의 일실시예를 도시한다.
도 8은 본 발명에 따른 배기 장치의 변형된 일실시예를 도시한다.
도 9는 본 발명에 따른 기판 처리 설비의 배기 방법에 대한 일실시예의 흐름도들 도시한다.
도 10은 본 발명에 따른 기판 처리 설비의 배기 방법에서 챔버 내부 공간의 화학 증기를 배출하는 과정에 대한 일실시예의 흐름도를 도시한다.
도 11은 본 발명에 따른 기판 처리 설비의 배기 방법에서 버퍼 공간의 화학 증기를 배출하는 과정에 대한 일실시예의 흐름도를 도시한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 상세하게 설명하지만, 본 발명이 실시예들에 의해 한정되거나 제한되는 것은 아니다.
본 발명과 본 발명의 동작상의 이점 및 본 발명의 실시에 의하여 달성되는 목적을 설명하기 위하여 이하에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하고 이를 참조하여 살펴본다.
먼저, 본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로서, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니며, 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함할 수 있다. 또한 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 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.
본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
본 발명은 기판 처리 설비의 환풍 수단 외측에 화학 증기를 보관하는 버퍼 공간을 마련하여 챔버 내부 공간 상의 처리 공정에 따라 버퍼 공간으로 화학 증기를 배출함으로써 처리 공정 환경을 조절할 수 있는 배기 장치와 이를 적용한 배기 방법을 제시한다.
도 1은 본 발명에 따른 배기 장치가 적용되는 기판 처리 설비의 일실시예를 도시한다.
도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 배기 장치가 적용되는 기판 처리 설비(1)는 인덱스부(10), 버퍼부(20) 그리고 처리부(50)를 포함할 수 있다. 인덱스부(10), 버퍼부(20) 그리고 처리부는 일렬로 배치된다.
인덱스부(10)는 4개의 로드 포트(12) 및 1개의 인덱스 로봇(13)을 포함할 수 있다.
4개의 로드 포트(12)는 인덱스부(10)의 전방에 배치된다. 로드 포트(12)는 복수 개가 제공되며 그 개수는 기판 처리 설비(1)의 공정 효율 및 풋 프린트 조건에 따라 증가하거나 감소할 수도 있다. 로드 포트(12)들에는 공정에 제공될 기판(W) 및 공정처리가 완료된 기판(W)이 수납된 캐리어(예컨대, 카세트, FOUP등)가 안착된다. 캐리어(16)에는 기판들을 지면에 대해 수평하게 배치한 상태로 수납하기 위한 다수의 슬롯이 형성된다.
인덱스 로봇(13)은 로드 포트(12)와 버퍼부(20) 사이에 설치된다. 인덱스 로봇(13)은 버퍼부(20)의 상층에 대기하는 기판(W)을 캐리어(16)로 이송하거나, 캐리어(16)에서 대기하는 기판(W)을 버퍼부(20)의 하층으로 이송한다.
버퍼부(20)는 인덱스부(10)와 처리부(50) 사이에 설치된다. 버퍼부(20)는 인덱스 로봇(13)에 의해 이송되기 전에 공정에 제공될 기판(W) 또는 메인 이송 로봇(30)에 의해 이송되기 전에 공정 처리가 완료된 기판(W)이 일시적으로 수납되어 대기하는 장소이다.
메인 이송 로봇(30)은 이동 통로(40)에 설치되며, 각 기판 처리 장치(100)들 및 버퍼부(20) 간에 기판을 이송한다. 메인 이송 로봇(30)은 버퍼부(20)에서 대기하는 공정에 제공될 기판을 각 기판 처리 장치(100)로 이송하거나, 각 기판 처리 장치(100)에서 공정 처리가 완료된 기판을 버퍼부(20)로 이송한다.
이동 통로(40)는 메인 이송 로봇(30)이 이동하는 통로를 제공한다. 이동 통로(40)의 양측에는 기판 처리 장치(100)들이 서로 마주보며 배치된다. 이동 통로(40)에는 메인 이송 로봇(30)이 이동하며, 기판 처리 장치(100)의 상하층, 그리고 버퍼부(20)의 상하층으로 승강할 수 있는 이동 레일이 설치된다.
기판 처리 장치(100)는 메인 이송 로봇(30)이 설치되는 이동통로(40)의 양측에 서로 마주하게 배치된다. 기판 처리 시스템(1)은 상하층으로 된 다수개의 기판 처리 장치(100)를 구비하나, 기판 처리 장치(100)의 개수는 기판 처리 설비(1)의 공정 효율 및 풋 프린트 조건에 따라 증가하거나 감소할 수도 있다. 각각의 기판 처리 장치(100)는 독립적인 하우징으로 구성되며, 이에 각각의 기판 처리 장치(100) 내에서는 독립적인 형태로 기판을 처리하는 공정이 이루어질 수 있다.
기판 처리 장치(100)에서는 기판에 대한 식각 공정 또는 세정 공정 등 다양한 기판 처리 공정이 수행된다. 일례로서 기판 처리 장치(100)는 챔버 내에 스핀 척을 구비하여 스핀 척 상에 기판을 안착시킨 상태에서 기판을 회전시키며 약액을 공급하여 식각 또는 세정 공정 등이 이루어질 수 있다. 이러한 기판 처리 공정 수행에 따라 챔버 내부 공간에는 화학 증기(fume)가 발생되며, 화학 증기 및 증기에 포함된 불순물을 챔버 하단의 배기 덕트를 통해 방출시킨다.
기판 처리 장치(100)에서 화학 증기를 방출함에 따라 챔버 내부 공간 상의 환경은 변화될 수 있는데, 챔버 내부 공간과 화학 증기가 방출되는 외부 공간은 온도와 압력 차이가 크게 존재하므로 챔버 내부 공간 상의 화학 증기를 외부 공간으로 방출함에 따라 챔버 내부 공간의 온도와 압력이 변화된다.
이러한 챔버 내부 공간의 온도 및 압력 변화는 기판 처리 공정 조건에 상당한 영향을 미치게 되어 공정 수율을 저하시키는 문제를 야기한다. 특히 다수의 기판 처리 장치(100)가 동시에 기판 처리 공정을 수행함에 있어서 온도 및 압력이 상이하게 발생됨으로써 각각의 기판 처리 장치(100)에서 수행된 기판 처리 결과에 차이가 발생되며, 이러한 차이는 동일 품질의 제품 양산을 유지하지 못하는 문제가 된다.
따라서 본 발명에서는 챔버 내부 공간에서 기판 처리 공정시 요구되는 온도 및 압력 등의 다양한 요구 조건을 충족시키기 위해서 챔버 내부 공간 상의 화학 증기를 버퍼 공간에 일시적으로 수용한 후 배출함으로써 챔버 내부 공간의 환경을 일정 수준 범위로 유지시킬 수 있는 기판 처리 설비의 배기 장치와 배기 방법을 제시한다.
도 2는 본 발명에 따른 배기 장치의 개략적인 구성도를 도시한다.
본 발명에 따른 배기 장치(200)는 기판 처리 장치(100)의 챔버 내부 공간(110)으로부터 화학 증기를 배출하는 배기관(150)에 연결된다.
배기 장치(200)는 환풍 수단, 버퍼 부재, 배기 수단, 제어부 등을 포함할 수 있다.
상기 환풍 수단은 챔버 내부 공간(110)으로부터 화학 증기를 배기관(150)을 통해 배출시키는 환풍팬(210)과 환풍팬(210)에 장착되어 환풍팬(210)의 화학 증기 배출량을 조절하는 환풍 조절기(220)를 포함할 수 있다. 또한 상기 환풍 수단은 환풍팬(210)을 통한 화학 증기의 배출량을 측정하는 유량 측정기(251)를 포함할 수 있다.
버퍼 공간(250)은 상기 환풍 수단의 외측면에 장착되는 버퍼 부재(250)에 의해 형성된다. 버퍼 부재(250)에 의해 상기 환풍 수단의 외측면에 밀폐되어 형성된 버퍼 공간(250)은 챔버 내부 공간(110) 상의 처리 공정 환경을 조정하기 위해 상기 환풍 수단으로부터 배출되는 화학 증기를 일시적으로 보관한다.
상기 배기 수단은 버퍼 공간(250)에 보유된 화학 증기를 배출시킨다. 이를 위해 상기 배기 수단은 버퍼 공간(250)에 연결된 배기관(261)과 배기관(261)을 통한 배출량을 조절하는 배기압력 발생기(280)를 포함할 수 있다. 또한 상기 배기 수단은 배기압력 발생기(280)의 전방으로 배기관(261)의 내부에 장착되어 배기압력 발생기(280)의 배기 압력을 조절하는 배기압력 조절기(270)를 더 포함할 수 있다.
나아가서 배기관(261)의 입구 부위에는 버퍼 공간(250)의 화학 증기 농도를 측정하기 위한 농도 측정기(255)가 구비될 수 있으며, 배기관(261)에는 배출량을 측정하는 유량 측정기(253)이 구비될 수 있다.
제어부(미도시)는 상기 환풍 수단과 상기 배기 수단을 제어하여 버퍼 공간(250)에 대한 화학 증기의 유입량과 배출량 조절을 통해 챔버 내부 공간(110) 상의 처리 공정 환경을 조정한다.
특히, 상기 제어부는 챔버에서 수행할 기판 처리 조건에 따라 요구되는 내부 온도, 압력 및 화학 증기 예상 발생량 중 적어도 하나 이상의 요소와 챔버 내부 공간(110) 및 버퍼 공간(250)의 현재 내부 온도, 압력 및 화학 증기 농도 중 적어도 하나 이상의 요소를 고려하여 상기 환풍 수단 및 상기 배기 수단을 선택적으로 제어하여 화학 증기의 배출을 조절할 수 있다.
상기 제어부가 상기 환풍 수단과 상기 배기 수단을 제어함으로써 버퍼 공간(250) 상에는 화학 증기를 보다 효과적으로 유입 또는 배출시키도록 배기 기류가 형성될 수 있다.
일례로서, 환풍팬(210)을 통한 배출량을 유량 측정기(251)를 통해 측정하여 측정량을 기초로 상기 제어부가 환풍팬(210)과 환풍 조절기(220)를 제어하여 챔버 내부 공간(110)으로부터 버퍼 공간(250)으로 화학 증기의 배출량을 조절할 수 있다.
또한 일례로서, 버퍼 공간(250)의 농도 측정기(255)를 통해 화학 증기 농도를 측정하고 배기관(261)을 통한 배출량을 유량 측정기(253)를 통해 측정하여, 측정량을 기초로 상기 제어부가 환풍팬과 상기 환풍 조절기를 제어하여 버퍼 공간(250)에 보관된 화학 증기의 배출량을 조절할 수 있다.
이와 같이 본 발명에서는 챔버 내부 공간의 화학 증기 배출량을 조절하여 버퍼 공간에 일시 보관한 후 버퍼 공간의 화학 증기 배출량을 조절하여 배출함으로써 챔버 내부 공간의 환경 변화를 최소한으로 줄일 수 있어 기판 처리 공정을 위한 요구 조건을 안정적으로 유지시킬 수 있다.
이하에서는 본 발명에 따른 기판 처리 설비의 배기 장치에 대하여 각 구성의 세부 실시예를 통해 살펴본다.
도 3 및 도 4는 본 발명에 따른 배기 장치를 기판 처리 설비에 장착한 일실시예를 도시한다.
본 발명에 따른 배기 장치는 기존 기판 처리 설비를 변경하지 않고 기설치된 기판 처리 설비를 유지하면서 장착이 가능하다.
기판 처리 설비(1) 상의 화학 증기 배출 부위에는 환풍 수단의 환풍팬과 환풍 조절기(220a, 220b, 220c)가 장착되고 이들을 포함하도록 버퍼 부재(240)가 기판 처리 설비(1)의 측면에 밀착되어 장착된다.
버퍼 부재(240)는 격벽 프레임(241)과 커버(243)를 포함한다.
격벽 프레임(241)의 일측이 기판 처리 설비(1)의 측면에 밀착되어 장착되며 결합 부위는 밀폐될 수 있도록 실링 처리된다. 그리고 커버(243)는 격벽 프레임(241)의 타측에 장착되며, 커버(243)와 격벽 프레임(241)의 맞닿는 부위에는 밀폐를 위한 실링 부재가 구비될 수 있다.
커버(243)는 일측을 기준으로 회전 가능하도록 격벽 프레임(241)에 장착됨으로써 버퍼 공간(250)을 개방시키는 도어 기능을 가질 수 있다.
격벽 프레임(241)과 커버(243)를 포함하는 버퍼 부재(240)가 기판 처리 설비(1)의 측면에 결합되어 버퍼 부재(240)의 내부에 밀폐된 버퍼 공간(250)이 형성된다. 그리고 버퍼 공간(250)의 하단부 상의 격벽 프레임(241)에는 버퍼 공간(250)에 보관된 화학 증기를 배출하기 위한 배기 수단(260)이 구비된다.
상기 도 3 및 도 4의 실시예에서는 다층 구조로 복수의 챔버가 구비된 기판 처리 설비(1)에 대하여 복수의 챔버로부터 배출되는 화학 증기를 모두 수용하는 버퍼 공간(250)을 형성하도록 버퍼 부재(240)가 장착된 경우이다.
도 5는 본 발명에 따른 배기 장치에서 환풍 수단에 대한 일실시예를 도시한다.
환풍 수단은 기판 처리 설비(1) 상에 챔버 내부 공간으로부터 화학 증기 배출 부위에 장착되며, 상기 환풍 수단은 환풍팬(210)과 환풍 조절기(220)를 포함한다.
환풍 조절기(220)는 셔터 프레임(221)과 셔터(225)를 포함할 수 잇다.
셔터 프레임(221)은 환풍팬(210)의 외면에 장착되며 복수의 관통구가 형성되며, 셔터(225)는 셔터 프레임(221)의 관통구에 대응되어 소정 각도 회전 가능하여 관통구를 선택적으로 개방 또는 폐쇄시킬 수 있다.
상기 도 5의 (a)와 같이 셔터(225)가 관통구를 완전 개방시키도록 조절될 수 있고, 상기 도 5의 (b)와 같이 셔터(225)가 관통구를 일부 개방시키도록 조절될 수 있으며, 상기 도 5의 (c)와 같이 셔터(225)가 관통구를 완전 폐쇄시키도록 조절될 수 있다.
환풍팬(210)의 출력과 셔터(225)를 통한 개방 또는 폐쇄는 제어부에 의해 동작이 제어되며, 이를 통해 챔버 내부 공간으로부터 버퍼 공간으로 화학 증기의 배출량이 조절될 수 있다.
도 6은 본 발명에 따른 배기 장치에서 배기 수단에 대한 일실시예를 도시한다.
배기 수단은 격벽 프레임(241)을 관통하여 버퍼 공간과 연결되는 배기관(261)과 배기관(261)의 내부에 장착되어 배기관(261)을 통한 배출량을 조절하는 배기압력 발생기(280)와 배기압력 발생기(280)의 전방으로 배기관(261)의 내부에 장착되어 배기압력 발생기(280)의 배기압력을 조절하는 배기압력 조절기를 포함할 수 있다.
배기압력 발생기(280)는 모터와 모터에 의해 회전하는 날개를 구비하여 날개의 회전에 의해 유체를 흐르게 만드는 압력을 발생시키는 구성을 포함할 수 있다.
상기 배기압력 조절기는 배기관(261)을 개방시키거나 폐쇄시킴으로써 배기관(261) 상의 유체의 흐름을 조절할 수 있는데, 상기 배기압력 조절기에 대하여 도 7에 도시된 동작 모습의 일실시예를 함께 참조하여 살펴본다.
배기압력 조절기는 배기관(261)의 직경 방향으로 배기관(261)의 중단에 설치된 지지대(273)와 지지대(273)를 회전시키는 구동기(275)와 지지대(273)에 의해 지지되면서 지지대(273)의 회전에 따라 배기관(261)을 선택적으로 개방 또는 폐쇄시키는 댐퍼(271a, 271b)를 포함할 수 있다.
상기 도 7에 도시된 일실시예와 같이 댐퍼(271a, 271b)는 배기관(261)의 단면 형상에 대응되어 지지대(273)의 양측에 체결되어 지지대(273)의 회전에 따라 지지대(273)를 중심으로 회전함으로써 배기관(261)을 개방시키거나 폐쇄시킬 수 있다.
상기 도 6 및 도 7에 도시된 배기압력 조절기는 하나의 실시예로서, 배기관에 설치되어 배기관을 통해 흐르는 유체의 양을 조절할 수 있는 다양한 형태로 변형될 수 있다.
배기압력 발생기(280)와 상기 배기압력 조절기는 제어부에 의해 동작이 제어되며, 이를 통해 버퍼 공간 상에 보관된 화학 증기의 배출량이 조절될 수 있다.
상기 도 3 및 도 4의 실시예를 통해 살펴본 배기 장치는 다층 구조로 복수의 챔버가 구비된 기판 처리 설비(1)에 대하여 복수의 챔버로부터 배출되는 화학 증기를 모두 수용하는 하나의 통합된 버퍼 공간(250)을 형성하였으나, 필요에 따라서는 복수의 챔버에서 배출되는 각각의 화학 증기를 개별적으로 수용하도록 버퍼 공간이 분할되어 형성될 수도 있다.
이와 관련하여 도 8은 본 발명에 따른 배기 장치의 변형된 일실시예를 참조하여 살펴본다.
다층 구조로 복수의 챔버가 구비된 기판 처리 설비(1)에 대하여 각 층별로 화학 증기를 일시적으로 보관하기 위한 개별적인 버퍼 공간이 마련될 수 있다.
이를 위해 각 층별 챔버의 화학 증기를 배출하기 위한 환풍 수단에 대응되어 버퍼 공간을 구획하도록 격벽 프레임(241) 상에 구획 프레임(245a, 245b, 245c)이 구비된다.
구획 프레임(245a, 245b, 245c)에 의해 버퍼 공간을 각 층별로 구획되어 구획된 버퍼 공간(250a, 250b, 250c)이 형성된다. 그리고 각 층별 버퍼 공간(250a, 250b, 250c)에 보관된 화학 증기는 배기 수단의 배기관(261)이 연결된 최하단의 버퍼 공간(250d)을 통해 배기관(261)으로 배출될 수 있다.
각 층별로 구획된 버퍼 공간(250a, 250b, 250c)에는 화학 증기를 배출하기 위한 분기 배기관(265)이 연결되며, 분기 배기관(265)은 최하단의 버퍼 공간(250d)에 연결된다.
분기 배기관(265)에는 각 층별 구획된 버퍼 공간(250a, 250b, 250c)에 대응되어 분기 배기관(265)을 통한 배출량을 조절하는 배기압력 발생기(미도시)와 배기압력 발생기의 배기압력을 조절하는 배기압력 조절기(미도시)가 구비될 수 있다.
배기압력 발생기와 배기압력 조절기는 앞서 설명한 실시예와 유사하므로 이에 대한 상세한 설명은 생략하도록 한다.
이와 같이 다층 구조로 복수의 챔버가 구비된 기판 처리 설비에 대하여 각 층별 챔버에 대응되어 독립적인 버퍼 공간을 마련하여 화학 증기 배출을 조절함으로써 각각의 챔버 내부 공간에 대한 기판 처리 공정에서 요구되는 환경을 보다 세부적으로 조정할 수 있게 된다.
또한 본 발명에서는 상기에서 살펴본 본 발명에 따른 기판 처리 설비의 배기 장치를 이용하는 배기 방법을 제시하는데, 이하에서는 본 발명에 따른 기판 처리 설비의 배기 방법에 대하여 그 실시예를 통해 살펴본다.
도 9는 본 발명에 따른 기판 처리 설비의 배기 방법에 대한 일실시예의 흐름도들 도시한다.
본 발명에 따른 기판 처리 설비의 배기 방법은, 챔버 내부 공간의 화학 증기를 환풍 수단을 통해 챔버 내부 공간의 환경을 고려하여 배출량을 조절하면서 버퍼 공간으로 배출(S100)한다.
챔버 내부 공간에서 배출되는 화학 증기는 버퍼 공간 상에 보관(S200)되며, 버퍼 공간에 보관된 화학 증기를 버퍼 공간의 현재 상태를 고려하여 배기 수단을 통해 배출량을 조절하면서 배출(S300)하는 과정을 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 기판 처리 설비의 배기 방법에 대한 각 과정에 대하여 좀더 상세하게 살펴보기로 한다.
도 10은 본 발명에 따른 기판 처리 설비의 배기 방법에서 챔버 내부 공간의 화학 증기를 배출하는 과정에 대한 일실시예의 흐름도를 도시한다.
챔버 내부 공간과 버퍼 공간의 현재 내부 온도, 압력, 화학 증기 농도 등 다양한 환경 요소를 측정하고 이를 기초로 챔버 내부 공간과 버퍼 공간의 현재 상태를 판단(S110)한다.
가령, 챔버 내부 공간과 버퍼 공간의 온도, 압력, 화학 증기 농도 등을 측정하여 챔버 내부 공간과 버퍼 공간 간의 온도 차이, 압력 차이, 화학 증기 농도 차이 등을 파악한다.
그리고 챔버에서 수행할 기판 처리 공정 조건에 따라 요구되는 내부 온도, 압력 등을 파악하고 기판 처리시 발생되는 화학 증기 예상 발생량을 예측하여, 챔버에서 수행할 기판 처리 공정 조건에 따른 요구 조건을 판단(S130)한다.
가령, 챔버에서 해당 기판 처리 공정의 수행시 요구되는 내부 온도와 압력 등의 환경 요소와 그에 따라 발생되는 화학 증기 예상 발생량의 환경 요소 등을 파악하여 이를 기초로 기판 처리 공정을 수행하기 위한 요구 조건을 판단한다.
그리고 챔버 내부 공간과 버퍼 공간의 현재 상태를 기초로 챔버 내부 공간 상의 화학 증기 배출량에 따른 챔버 내부 공간의 내부 온도, 압력, 화학 증기 농도 등의 환경 요소에 대한 변동 상태를 예측(S140)한다.
챔버 내부 공간과 버퍼 공간의 현재 상태와 해당 기판 처리 공정을 수행하기 위한 요구 조건이 파악되면, 상기 현재 상태와 상기 요구 조건을 기초로 챔버 내부 공간의 화학 증기를 버퍼 공간 상으로 배출(S150)시킨다.
바람직하게는 챔버 내부 공간의 변동 상태가 요구 조건을 충족시키도록 챔버 내부 공간으로부터 배출되는 화학 증기의 배출량을 조절하면서 버퍼 공간 상으로 화학 증기를 배출시킬 수 있다.
즉, 챔버 내부 공간의 화학 증기를 온도, 압력 등이 상이한 외부로 다량 배출시 챔버 내부 공간 상의 온도, 압력 등의 환경 변화가 발생될 수 있으므로, 본 발명에서는 버퍼 공간을 마련하여 챔버 내부 공간과 버퍼 공간의 환경을 유사하게 유지시키면서 챔버 내부 공간의 화학 증기를 버퍼 공간으로 조절하여 배출시킨다. 이를 통해 챔버 내부 공간 상에서 해당 기판 처리 공정 수행을 위해 요구되는 환경 조건을 적절하게 유지시킬 수 있게 된다.
챔버 내부 공간으로부터 배출되는 화학 증기는 버퍼 공간에 일시적으로 보관(S200)된다.
이후 버퍼 공간의 현재 상태를 고려하여 버퍼 공간 상에 보관된 화학 증기를 외부로 배출시킨다.
버퍼 공간의 화학 증기 배출 과정과 관련하여, 도 11은 본 발명에 따른 기판 처리 설비의 배기 방법에서 버퍼 공간의 화학 증기를 배출하는 과정에 대한 일실시예의 흐름도를 도시한다.
버퍼 공간의 화학 증기를 배출하기에 앞서서 먼저 챔버 내부 공간과 버퍼 공간의 현재 온도, 압력, 화학 증기 농도 등 다양한 환경 요소를 측정하고 이를 기초로 챔버 내부 공간과 버퍼 공간의 현재 상태를 판단(S310)한다.
그리고 챔버 내부 공간과 버퍼 공간의 현재 상태를 기초로 버퍼 공간 상의 화학 증기 배출량에 따른 버퍼 공간의 내부 온도, 압력, 화학 증기 농도 등의 환경 요소에 대한 변동 상태를 예측(S330)한다.
챔버 내부 공간과 버퍼 공간의 현재 상태와 버퍼 공간의 화학 증기 배출에 따른 변동 상태가 파악되면, 버퍼 공간의 변동 상태가 기설정된 기준 범위를 충족하도록 배출량을 조절하여 화학 증기를 배출(S350)시킨다.
나아가서 앞서 설명한 챔버 내부 공간 상의 화학 증기 배출 과정과 버퍼 공간 상의 화학 증기 배출 과정은 반복적으로 수행될 수 있으며, 반복적 수행에 따라 챔버 내부 공간과 버퍼 공간 간의 환경 상태를 일정 수준으로 유사하게 유지시키면서 점진적으로 배출량을 증가시킬 수 있다.
즉, 챔버 내부 공간의 환경 상태와 버퍼 공간의 환경 상태에 큰 차이가 존재하는 경우, 챔버 내부 공간으로부터 버퍼 공간으로 화학 증기 배출량을 점진적으로 증가시킴으로써 챔버 내부 공간과 버퍼 공간 간의 환경 상태 차이를 줄이면서 화학 증기를 배출시킬 수 있다.
이와 같은 본 발명을 통해 챔버 내부 공간의 화학 증기 배출량을 조절하여 버퍼 공간에 일시 보관한 후 버퍼 공간의 화학 증기 배출량을 조절하여 배출함으로써 챔버 내부 공간의 환경 변화를 최소한으로 줄일 수 있으므로 기판 처리 공정을 위한 요구 조건을 안정적으로 유지시킬 수 있다.
특히, 기판 처리 설비에 다수의 챔버를 배치하고 동시에 기판 처리 공정을 수행하는 경우, 화학 증기 배출에 따라 각각의 챔버 내부 공간 상의 환경 조건이 상이하게 변할 수 있는데, 버퍼 공간을 통해 챔버 내부 공간 상의 환경을 일정 수준으로 유지시킬 수 있으므로 다수의 챔버에서 동일 수준의 품질을 유지시키며 제품 양산이 가능하게 된다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서 본 발명에 기재된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상이 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의해서 해석되어야하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
1 : 기판 처리 설비,
100 : 기판 처리 장치,
150, 251 : 배기관,
200 : 배기 장치,
210 : 환풍팬,
220, 220a, 220b, 220c : 환풍 조절기,
221 : 셔터 프레임, 225 : 셔터,
240 : 버퍼 부재,
241 : 격벽 프레임, 243 : 커버,
245a, 245b, 245c : 구획 프레임,
250, 250a, 250b, 250c, 250d : 버퍼 공간,
251, 253 : 유량 측정기,
255 : 농도 측정기,
260 : 배기 수단,
265 : 분기 배기관,
270 : 배기압력 조절기,
271, 271a, 271b : 댐퍼, 273 : 지지대,
280 : 배기압력 발생기.

Claims (20)

  1. 챔버 내부 공간의 화학 증기를 배출하는 환풍 수단;
    상기 환풍 수단의 외측면에 밀폐된 버퍼 공간을 형성하며 상기 챔버 내부 공간 상의 처리 공정 환경을 조정하기 위해 상기 환풍 수단으로부터 배출되는 화학 증기를 보관하는 버퍼 부재;
    상기 버퍼 공간에 보유된 화학 증기를 배출하는 배기 수단; 및
    상기 환풍 수단과 상기 배기 수단을 제어하여 상기 버퍼 공간에 대한 화학 증기의 유입량과 배출량 조절을 통해 상기 챔버 내부 공간 상의 처리 공정 환경을 조정하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 설비의 배기 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제어부는,
    챔버에서 수행할 기판 처리 조건에 따라 요구되는 내부 온도, 압력 및 화학 증기 예상 발생량 중 적어도 하나 이상의 요소와 상기 챔버 내부 공간 및 상기 버퍼 공간의 현재 내부 온도, 압력 및 화학 증기 농도 중 적어도 하나 이상의 요소를 고려하여 상기 환풍 수단 및 상기 배기 수단을 선택적으로 제어하여 화학 증기의 배출을 조절하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 설비의 배기 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 환풍 수단과 상기 배기 수단을 제어하여 상기 버퍼 공간 상에 배기 기류를 형성하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 설비의 배기 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 버퍼 부재는,
    상기 환풍 수단의 외측면을 포함하도록 그 둘레에 일측이 밀착 결합되어 상기 버퍼 공간을 형성하는 격벽 프레임; 및
    상기 격벽 프레임의 타측에 결합되어 상기 버퍼 공간을 밀폐시키는 커버를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 설비의 배기 장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 환풍 수단은,
    상기 챔버 내부 공간의 화학 증기를 상기 버퍼 공간으로 배출시키는 환풍팬; 및
    상기 환풍팬에 장착되어 상기 환풍팬의 배출량을 조절하는 환풍 조절기를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 설비의 배기 장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 환풍 조절기는,
    상기 환풍팬의 외면에 장착되어 복수의 관통구가 형성된 셔터 프레임; 및
    상기 관통구에 대응되어 소정 각도 회전에 따라 상기 관통구를 선택적으로 개방 또는 폐쇄시키는 셔터를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 설비의 배기 장치.
  7. 제 5 항에 있어서,
    상기 환풍 수단은,
    상기 환풍팬을 통한 배출량을 측정하는 유량 측정기를 더 포함하며,
    상기 제어부는,
    상기 유량 측정기의 측정량을 기초로 상기 환풍팬과 상기 환풍 조절기를 제어하여 상기 챔버 내부 공간으로부터 상기 버퍼 공간으로 화학 증기의 배출량을 조절하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 설비의 배기 장치.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 배기 수단은,
    상기 버퍼 공간에 연결된 배기관; 및
    상기 배기관의 내부에 장착되어 상기 배기관을 통한 배출량을 조절하는 배기압력 발생기를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 설비의 배기 장치.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 배기 수단은,
    상기 배기압력 발생기의 전방으로 상기 배기관의 내부에 장착되어 상기 배기압력 발생기의 배기압력을 조절하는 배기압력 조절기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 설비의 배기 장치.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 배기압력 조절기는,
    상기 배기관의 직경 방향으로 상기 배기관의 중단에 설치된 지지대; 및
    상기 지지대에 의해 지지되면서 상기 지지대의 회전에 따라 상기 배기관을 선택적으로 개방 또는 폐쇄시키는 댐퍼를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 설비의 배기 장치.
  11. 제 9 항에 있어서,
    상기 배기 수단은,
    상기 배기관의 입구 부위에 장착되어 상기 버퍼 공간의 화학 증기 농도를 측정하는 농도 측정기; 및
    상기 배기관을 통한 배출량을 측정하는 유량 측정기를 더 포함하며,
    상기 제어부는,
    상기 유량 측정기 및 상기 농도 측정기의 측정량을 기초로 상기 배기압력 발생기와 상기 배기압력 조절기를 제어하여 상기 버퍼 공간에 보관된 화학 증기의 배출량을 조절하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 설비의 배기 장치.
  12. 제 4 항에 있어서,
    상기 버퍼 부재는,
    복수의 상기 환풍 수단에 대응되어 상기 버퍼 공간을 구획하도록 상기 격벽 프레임에 연결되는 하나 이상의 구획 프레임을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 설비의 배기 장치.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 배기 수단은,
    구획된 복수의 버퍼 공간마다 화학 증기를 배출하기 위한 분기 배기관;
    상기 분기 배기관의 화학 증기를 배출하기 위한 배기관;
    구획된 복수의 버퍼 공간 각각에 대응되어 상기 분기 배기관의 내부에 장착되며 상기 분기 배기관을 통한 배출량을 조절하는 배기압력 발생기; 및
    상기 배기압력 발생기의 전방으로 상기 분기 배기관의 내부에 장착되어 상기 배기압력 발생기의 배기압력을 조절하는 배기압력 조절기를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 설비의 배기 장치.
  14. 제 12 항에 있어서,
    상기 버퍼 부재는,
    다층 구조로 설치된 복수의 챔버에 대응되는 다층 구조로 구획된 복수의 버퍼 공간을 갖는 것을 특징으로 하는 기판 처리 설비의 배기 장치.
  15. 챔버 내부 공간의 화학 증기를 배출하는 환풍 수단과, 상기 환풍 수단의 외측면에 밀폐된 버퍼 공간을 형성하며 상기 챔버 내부 공간 상의 처리 공정 환경을 조정하기 위해 상기 환풍 수단으로부터 배출되는 화학 증기를 보관하는 버퍼 부재와, 상기 버퍼 공간에 보유된 화학 증기를 배출하는 배기 수단을 포함하는 배기 장치를 통해 화학 증기를 배기하는 방법에 있어서,
    상기 챔버 내부 공간의 화학 증기를 상기 환풍 수단을 통해 버퍼 공간으로 배출하는 챔버 화학 증기 배출 단계;
    상기 챔버 내부 공간으로부터 배출되는 화학 증기를 상기 버퍼 공간에 보관하는 화학 증기 보관 단계; 및
    상기 버퍼 공간에 보관된 화학 증기를 상기 배기 수단을 통해 배출하는 버퍼 화학 증기 배출 단계를 포함하며,
    상기 버퍼 화학 증기 배출 단계는,
    상기 챔버 내부 공간 및 상기 버퍼 공간의 현재 내부 온도, 압력 및 화학 증기 농도 중 하나 이상의 요소를 기초로 제2 현재 상태를 판단하는 제2 현재 상태 판단 단계;
    상기 제2 현재 상태를 기초로 상기 버퍼 공간 상의 화학 증기 배출량에 따른 상기 버퍼 공간의 내부 온도, 압력 및 화학 증기 농도 중 하나 이상의 요소에 대한 변동 상태를 예측하는 버퍼 변동 상태 예측 단계; 및
    상기 변동 상태가 설정된 기준 범위를 충족하도록 상기 버퍼 공간 상의 화학 증기에 대한 배출량을 조절하는 버퍼 화학 증기 배출 조절 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 설비의 배기 방법.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 챔버 화학 증기 배출 단계는,
    상기 챔버 내부 공간 및 상기 버퍼 공간의 현재 내부 온도, 압력 및 화학 증기 농도 중 하나 이상의 요소를 기초로 제1 현재 상태를 판단하는 제1 현재 상태 판단 단계;
    상기 챔버에서 수행할 기판 처리 공정 조건에 따라 요구되는 내부 온도, 압력 및 화학 증기 예상 발생량 중 하나 이상의 요소에 대한 요구 조건을 판단하는 요구 조건 판단 단계; 및
    상기 제1 현재 상태와 상기 요구 조건을 기초로 상기 버퍼 공간으로 상기 챔버 내부 공간의 화학 증기에 대한 배출량을 조절하는 챔버 화학 증기 배출 조절 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 설비의 배기 방법.
  17. 제 16 항에 있어서,
    상기 제1 현재 상태 판단 단계는,
    상기 챔버 내부 공간과 상기 버퍼 공간의 현재 내부 온도, 압력 및 화학 증기 농도 중 하나 이상의 요소를 대비하여 제1 현재 상태를 판단하며,
    상기 챔버 화학 증기 배출 조절 단계는,
    상기 제1 현재 상태를 기초로 상기 챔버 내부 공간 상의 화학 증기 배출량에 따른 상기 챔버 내부 공간의 내부 온도, 압력 및 화학 증기 농도 중 하나 이상의 요소에 대한 변동 상태를 예측하고, 상기 변동 상태가 상기 요구 조건을 충족시키도록 상기 챔버 내부 공간 상의 화학 증기에 대한 배출량을 조절하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 설비의 배기 방법.
  18. 제 17 항에 있어서,
    상기 챔버 화학 증기 배출 단계 내지 상기 버퍼 화학 증기 배출 단계를 반복적으로 수행하되,
    상기 챔버 화학 증기 배출 조절 단계는,
    상기 변동 상태가 상기 요구 조건을 충족시키도록 화학 증기 배출량을 점진적으로 증가시키면서 배출시키는 것을 특징으로 하는 기판 처리 설비의 배기 방법.
  19. 삭제
  20. 챔버 내부 공간의 화학 증기를 배출하는 환풍팬과 상기 환풍팬의 외면에 장착되어 복수의 관통구가 형성된 셔터 프레임과 상기 관통구에 대응되어 소정 각도 회전에 따라 상기 관통구를 선택적으로 개방 또는 폐쇄시키는 셔터를 포함하는 환풍 수단;
    상기 환풍 수단의 외측면을 포함하도록 그 둘레에 일측이 밀착 결합되어 버퍼 공간을 형성하는 격벽 프레임과 상기 격벽 프레임의 타측에 결합되어 상기 버퍼 공간을 밀폐시키는 커버를 포함하여 상기 버퍼 공간을 통해 상기 챔버 내부 공간 상의 처리 공정 환경을 조정하기 위해 상기 환풍 수단으로부터 배출되는 화학 증기를 보관하는 버퍼 부재;
    상기 버퍼 공간에 연결된 배기관과 상기 배기관의 직경 방향으로 상기 배기관의 중단에 설치된 지지대와 상기 지지대에 의해 지지되면서 상기 지지대의 회전에 따라 상기 배기관을 선택적으로 개방 또는 폐쇄시키는 댐퍼와 상기 배기관의 입구 부위에 장착되어 상기 버퍼 공간의 화학 증기 농도를 측정하는 농도 측정기를 포함하여 상기 버퍼 공간에 보유된 화학 증기의 배출량을 조절하는 배기 수단; 및
    상기 챔버에서 수행할 기판 처리 조건에 따라 요구되는 내부 온도, 압력 및 화학 증기 예상 발생량 중 적어도 하나 이상의 요소와 상기 챔버의 내부 공간 및 상기 버퍼 공간의 현재 내부 온도, 압력 및 화학 증기량 중 적어도 하나 이상의 요소를 고려하여 상기 환풍 수단 및 상기 배기 수단을 선택적으로 제어하여 화학 증기의 배출을 조절하는 배기 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 설비의 배기 장치.
KR1020210067380A 2021-05-26 2021-05-26 기판 처리 설비의 배기 장치 및 배기 방법 KR102583557B1 (ko)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020210067380A KR102583557B1 (ko) 2021-05-26 2021-05-26 기판 처리 설비의 배기 장치 및 배기 방법
JP2022034530A JP7352675B2 (ja) 2021-05-26 2022-03-07 基板処理設備の排気装置及び排気方法
CN202210270007.XA CN115410945A (zh) 2021-05-26 2022-03-18 基板处理设备的排气装置以及排气方法
US17/714,999 US20220384216A1 (en) 2021-05-26 2022-04-06 Exhausting device and exhausting method in substrate processing equipment

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020210067380A KR102583557B1 (ko) 2021-05-26 2021-05-26 기판 처리 설비의 배기 장치 및 배기 방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20220160143A KR20220160143A (ko) 2022-12-06
KR102583557B1 true KR102583557B1 (ko) 2023-10-10

Family

ID=84158154

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020210067380A KR102583557B1 (ko) 2021-05-26 2021-05-26 기판 처리 설비의 배기 장치 및 배기 방법

Country Status (4)

Country Link
US (1) US20220384216A1 (ko)
JP (1) JP7352675B2 (ko)
KR (1) KR102583557B1 (ko)
CN (1) CN115410945A (ko)

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100779236B1 (ko) 2006-05-30 2007-11-23 세메스 주식회사 베이크 장치
JP2020188135A (ja) * 2019-05-15 2020-11-19 株式会社Ｓｃｒｅｅｎホールディングス 基板処理装置

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7278831B2 (en) * 2003-12-31 2007-10-09 The Boc Group, Inc. Apparatus and method for control, pumping and abatement for vacuum process chambers
US7021903B2 (en) * 2003-12-31 2006-04-04 The Boc Group, Inc. Fore-line preconditioning for vacuum pumps
KR100918382B1 (ko) 2007-10-05 2009-09-22 세메스 주식회사 반도체 제조 설비의 배기 장치 및 그의 설정 방법, 그리고 배기량 자동 조절 방법
KR101035983B1 (ko) 2008-10-28 2011-05-23 세메스 주식회사 매엽식 기판 처리 장치 및 그 장치에서의 배기 방법
KR20150061103A (ko) * 2013-11-25 2015-06-04 세메스 주식회사 반송 로봇, 기판 처리 장치, 그리고 파티클 배출 방법
JP6368732B2 (ja) * 2016-03-29 2018-08-01 株式会社日立国際電気 基板処理装置、半導体装置の製造方法及びプログラム
JP7023065B2 (ja) * 2016-09-13 2022-02-21 株式会社Ｓｃｒｅｅｎホールディングス 基板処理装置

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100779236B1 (ko) 2006-05-30 2007-11-23 세메스 주식회사 베이크 장치
JP2020188135A (ja) * 2019-05-15 2020-11-19 株式会社Ｓｃｒｅｅｎホールディングス 基板処理装置

Also Published As

Publication number Publication date
CN115410945A (zh) 2022-11-29
JP2022182987A (ja) 2022-12-08
JP7352675B2 (ja) 2023-09-28
KR20220160143A (ko) 2022-12-06
US20220384216A1 (en) 2022-12-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5447294A (en) Vertical type heat treatment system
CN111463118B (zh) 基板处理装置、半导体器件的制造方法及基板处理方法
TWI706814B (zh) 具有基板載具及清洗腔室環境控制的基板處理系統、設備及方法
US10748795B2 (en) Substrate processing method and substrate processing apparatus
US20210254211A1 (en) Substrate processing apparatus
US20100111648A1 (en) Substrate processing apparatus and particle adhesion preventing method
US11610794B2 (en) Side storage pods, equipment front end modules, and methods for operating the same
JP7125589B2 (ja) Ｅｆｅｍシステム及びｅｆｅｍシステムにおけるガス供給方法
JP2009507370A (ja) 熱処理システムのビルトイン・セルフテスト
KR102560400B1 (ko) 기판 처리 장치, 가스 박스, 반도체 장치의 제조 방법 및 프로그램
US20200026314A1 (en) Heat treatment apparatus and heat treatment method
TW201923926A (zh) 冷卻單元、隔熱構造體及基板處理裝置以及半導體裝置的製造方法
US6446646B1 (en) Substrate processing apparatus
TWI724748B (zh) 基板處理裝置、半導體裝置之製造方法及記錄媒體
KR102583557B1 (ko) 기판 처리 설비의 배기 장치 및 배기 방법
US7406644B2 (en) Monitoring a thermal processing system
KR102509263B1 (ko) 기판 처리 장치, 반도체 장치의 제조 방법 및 기록 매체
TWI828030B (zh) 存放器系統及控制方法
US20210054507A1 (en) Apparatus for treating substrate
CN113614456B (zh) 干燥室及其控制方法
JP2007120922A (ja) 濃度調整システム及び濃度調整方法
JP2006186189A (ja) ガス処理製造装置、ガス処理製造方法
KR20230034670A (ko) 기판 처리 장치 및 압력 측정 방법
KR20220094754A (ko) 기판 처리 장치 및 방법
KR20230135419A (ko) 기판 저장공간의 습도 측정 및 제어가 가능한 배치식 기판처리 시스템

Legal Events

Date Code Title Description
E902 Notification of reason for refusal
AMND Amendment
E601 Decision to refuse application
AMND Amendment
X701 Decision to grant (after re-examination)