KR20050087059A - 적층형 공정챔버를 가지는 진공처리장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 기판에 일정한 처리를 실시하는 진공처리장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 진공처리장치에서 순차적으로 연결되는 로드락 챔버, 반송 챔버, 공정 챔버 등이 상하 방향으로 다수개 적층되어 구비됨으로써 기판의 처리 효율을 향상시킨 진공처리장치에 관한 것이다.
본 발명에 따른 진공처리장치는, 다수개의 진공챔버를 연결하여 기판에 소정의 처리를 실시하는 진공처리장치에 있어서, 상기 각 진공챔버가 상하 방향으로 2개 이상 적층되어 구비되는 것을 특징으로 한다.
또한 본 발명은 다수개의 진공챔버를 연결하여 기판에 소정의 처리를 실시하는 진공처리장치에 있어서, 진공분위기하에서 기판에 소정의 처리를 하는 공정챔버가 2개 이상 적층되어 구비되는 것을 특징으로 하는 진공처리장치를 제공한다.

Description

적층형 공정챔버를 가지는 진공처리장치{Apparatus for processing substrate having double processing chamber}
본 발명은 기판에 일정한 처리를 실시하는 진공처리장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 진공처리장치에서 순차적으로 연결되는 로드락 챔버, 반송 챔버, 공정 챔버 등이 상하 방향으로 다수개 적층되어 구비됨으로써 기판의 처리 효율을 향상시킨 진공처리장치에 관한 것이다.
일반적으로 반도체 웨이퍼 또는 평판표시소자 등의 기판을 처리하는 데에는 도 1에 도시된 바와 같이, 로드락 챔버(100), 반송 챔버(200), 공정 챔버(300)가 순차적으로 연결되어 이루어지는 진공처리장치가 많이 사용된다.
이때 상기 로드락 챔버(100)는 외부와 연결되며, 외부에서 공정이 처리될 새로운 기판을 반입하거나 진공처리 장치내에서 공정 처리가 완료된 기판을 외부로 반출하는 역할을 하며, 진공 상태와 대기압 상태를 반복적으로 유지하면서 외부와 접촉된다.
또한 상기 반송챔버(200)는 상기 로드락 챔버(100) 및 공정챔버(300)와 연결되며, 도 2에 도시된 바와 같이 내부에 반송로봇(210)이 구비되어 있어서, 상기 로드락 챔버(100)와 공정챔버(300) 간에 기판을 반입하거나 반출하는 중간 통로로 기능하며, 항상 진공분위기로 유지되어 상기 공정챔버(300) 내부의 분위기가 진공분위기로 유지될 수 있도록 한다.
또한 상기 공정챔버(300)는 도 2에 도시된 바와 같이 소정의 처리장치(310)가 구비되어 있어서 기판 상에 소정의 처리를 실시하는 공간으로서 진공분위기하에서 식각 등의 처리를 한다.
상술한 진공처리장치는 기판에 파티클 등에 의한 오염이 발생하는 것을 방지하고 정밀도를 향상시키기 위하여 클린룸내에 설치되는 것이 일반적이다. 그런데 최근에는 처리되는 기판이 대형화되면서 상기 진공처리장치가 클린룸내에서 차지하는 면적도 점점 넓어지고 있다. 따라서 상기 진공처리장치를 설치하기 위한 클린룸 역시 넓어야 하므로 진공처리장치의 설치단가가 상승되고, 결국 기판의 생산 단가가 상승하는 문제점이 발생한다.
따라서 클린룸 내에서 차지하는 면적은 적으면서도 기판의 생산효율은 높은 진공처리장치의 개발이 강력하게 요구되고 있다.
본 발명의 목적은 진공처리장치에 구비되는 각 진공챔버를 적층형으로 구비시킴으로써 설치에 적은 면적이 소요되면서도 기판의 처리 효율은 높은 진공처리 장치를 제공함에 있다.
본 발명의 다른 목적은 특히 공정챔버를 적층형으로 구비시키고, 동일한 구성을 가지는 로드락 챔버 및 반송 챔버는 단층형으로 구비시킨 진공처리장치를 제공함에 있다.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 진공처리장치는, 다수개의 진공챔버를 연결하여 기판에 소정의 처리를 실시하는 진공처리장치에 있어서, 상기 각 진공챔버가 상하 방향으로 2개 이상 적층되어 구비되는 것을 특징으로 한다.
또한 본 발명은 다수개의 진공챔버를 연결하여 기판에 소정의 처리를 실시하는 진공처리장치에 있어서, 진공분위기하에서 기판에 소정의 처리를 하는 공정챔버가 2개 이상 적층되어 구비되는 것을 특징으로 하는 진공처리장치를 제공한다.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 구성, 작용 및 실시예를 상세하게 설명한다.
본 발명에 의한 진공처리장치는 도 1에 도시된 바와 같은, 로드락 챔버, 반송 챔버, 공정 챔버 등 다수개의 진공챔버를 연결하여 기판에 소정의 처리를 실시하는 진공처리장치에 있어서, 상기 각 진공챔버가 상하 방향으로 2개 이상 적층되어 구비되는 구조를 가진다. 따라서 상기 진공처리장치가 구비되는 클린룸 내에서 차지하는 면적은 적으면서도 많은 기판을 처리할 수 있어서 기판 처리의 효율성이 높아진다.
특히, 본 발명에 의한 진공처리장치에 있어서는, 상기 진공처리장치에 설치되는 상기 로드락 챔버, 반송챔버, 공정 챔버 중에서 내부 구성 및 수행하는 기능이 동일한 로드락 챔버 및 반송챔버는 단층형으로 구비시키고, 공정챔버는 다수개의 챔버가 상하 방향으로 적층되어 있는 적층형으로 구성시킨 구조를 취하는 것이 바람직하다.
기판에 대한 처리 공정에 있어서, 상기 공정챔버 내에서의 처리에 가장 많은 시간이 소요되므로 하나의 공정챔버에서 소정의 처리가 진행되는 동안에 로드락 챔버와 반송챔버를 구동시켜 다른 공정챔버에서 처리 완료된 기판을 진공처리장치의 외부로 반출시키고 공정이 처리될 새로운 기판을 다른 공정챔버로 반입하여 2개의 공정챔버간에 기판에 대한 처리가 효율적으로 이루어지도록 하는 것이다.
이때 상하 방향으로 적층되는 공정챔버는 도 3에 도시된 바와 같이, 2개 인 것이 바람직하다. 상기 2개의 공정챔버는 동일한 기능을 수행하는 공정챔버일 수도 있고, 서로 다른 기능을 수행하는 공정챔버일 수도 있다.
특히, 상기 진공처리장치가 건식 식각장비일 경우에는 상기 2개의 공정챔버가 PE(plasma enhanced etching) 방식 건식식각챔버 내지는 RIE(reactive ion etching) 방식 건식식각 챔버인 것이 바람직하다. 즉, 상기 2개의 공정챔버를 모두 PE(plasma enhanced etching) 방식 건식식각챔버로 구성하거나, 모두 RIE(reactive ion etching) 방식 건식식각 챔버로 구성하여 2개의 공정챔버가 동일한 기능을 수행하도록 구비시키거나, 하나의 공정챔버는 RIE(reactive ion etching) 방식 건식식각 챔버로 구성하고, 다른 공정챔버는 PE(plasma enhanced etching) 방식 건식식각챔버로 구성하여 2개의 공정챔버가 서로 상이한 기능을 수행하도록 구비시킬 수도 있다.
서로 상이한 기능을 수행하는 공정챔버를 적층형으로 구성하는 경우에는 서로 다른 처리를 하나의 진공처리장치에 의하여 수행할 수 있으므로, 여러가지 종류의 진공처리장치를 별도로 설치할 필요가 없는 장점이 있다.
또한 동일한 기능을 수행하는 공정챔버를 적층형으로 구성하는 경우에는 하나의 공정챔버에서 기판에 소정의 처리를 수행하는 동안 다른 공정챔버에 대한 기판 교환 작업을 수행함으로써 하나의 진공처리장치로 처리하는 기판의 효율을 상승시키는 장점이 있다.
그리고 상기 적층형 공정챔버에 있어서, 하부에 위치되는 공정챔버(300b)가 RIE(reactive ion etching) 방식 건식식각 챔버이고, 상부에 위치되는 공정챔버(300a)가 PE(plasma enhanced etching) 방식 건식식각챔버인 것이 가장 바람직하다.
그 이유는 PE(plasma enhanced etching) 방식 건식식각챔버의 경우 상부 전극에 고주파전력(RF power)를 인가하는 반면, RIE(reactive ion etching) 방식 건식식각 챔버의 경우 하부 전극에 고주파전력(RF power)을 인가하므로 적층형 공정챔버 사이의 공간에 여러가지 설비를 하지 않아도 되므로 적층형 공정챔버의 높이가 다른 조합에 비하여 낮아지는 장점이 있기 때문이다.
그리고 상기 적층형 공정챔버에 있어서, 상부에 위치되는 공정챔버와 하부에 위치되는 공정챔버 모두에 대해서 그 내부에 대한 유지 보수작업이 필요하므로 각 공정챔버는 그 내부가 개방될 수 있는 구조로 구비되어야 한다. 따라서 도 5에 도시된 바와 같이, 각 공정 챔버(300a, 300b)는 상하로 분리될 수 있는 구조로 구비시키고, 내부에 대한 유지 보수 작업을 수행하는 경우에는 도 6에 도시되어 있는 바와 같이, 상부에 위치되는 공정챔버(300a)는 그 상부가 상하로 구동되어 개폐될 수 있는 구조로 구비되고, 하부에 위치되는 공정챔버(300b)는 그 하부가 상하로 구동되어 개폐될 수 있는 구조로 구비되는 것이 바람직하다.
또한 상기 적층형 공정챔버와 인접하여 구비되는 반송챔버를 도 3에 도시된 바와 같이, 하나의 반송챔버로 구비시킬 수 있지만, 도 4에 도시된 바와 같이, 반송챔버 역시 적층형으로 구비시킬 수도 있다.
다만, 상기 반송챔버를 도 3과 같이, 하나의 반송챔버로 구성하는 경우에는 상기 반송챔버 내에 구비되어 있는 반송로봇(210)이 도 7에 도시된 바와 같이, 상하 방향으로의 구동이 가능하게 구비시켜야만 상하의 모든 공정챔버에 대한 기판의 반송이 가능하다.
본 발명에 의하면 진공처리장치가 설치되는 클린룸의 면적은 일정하면서도 처리되는 기판의 효율을 향상시킬 수 있는 장점이 있다.
특히, 적층형 공정챔버를 구비함으로써 서로 다른 처리를 실시하는 공정챔버를 하나의 진공처리장치에 구비하여 하나의 진공처리장치로서 여러가지 처리를 할 수 있는 장점이 있으며, 동일한 기능을 수행하는 공정 챔버를 적층하는 경우에도 기판의 처리 효율이 획기적으로 향상되는 장점이 있다.
또한 적층형으로 공정챔버를 구성함에도 불구하고 각 공정챔버의 내부에 대한 유지보수 작업이 가능한 구조를 취함으로써 진공처리장치의 운용에 있어서, 종전의 진공처리장치와 동일한 방법으로 보수할 수 있는 장점이 있다.
도 1은 일반적인 진공처리장치의 챔버 배열을 나타내는 평면도이다.
도 2는 일반적인 진공처리장치 중 반송챔버와 공정챔버의 내부 구조를 나타내는 단면도이다.
도 3은 본 발명의 진공처리장치의 일 실시예를 나타내는 단면도이다.
도 4는 본 발명의 진공처리장치의 다른 실시예를 나타내는 단면도이다.
도 5는 본 발명의 적층형 공정챔버의 구조를 나타내는 단면도이다.
도 6은 본 발명의 적층형 공정챔버가 개방된 모습을 나타내는 단면도이다.
도 7은 본 발명의 진공처리장치의 일 실시예에 있어서, 반송로봇의 구동 모습을 나타내는 단면도이다.
< 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 >
100 : 로드락 챔버 200 : 반송챔버
210 : 반송로봇 300 : 공정챔버
300a, 300b : 적층형 공정챔버 310 : 처리장치

Claims (9)

  1. 다수개의 진공챔버를 연결하여 기판에 소정의 처리를 실시하는 진공처리장치에 있어서,
    진공분위기하에서 기판에 소정의 처리를 하는 공정챔버가 2개 이상 적층되어 구비되는 것을 특징으로 하는 진공처리장치.
  2. 제1항에 있어서,
    적층되는 공정챔버가 2개인 것을 특징으로 하는 진공처리장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 진공처리장치에 적층되는 2개의 공정챔버는 동일한 기능을 수행하거나, 서로 상이한 기능을 수행하는 공정챔버인 것을 특징으로 하는 진공처리장치.
  4. 제2항에 있어서, 상기 2개의 공정챔버는,
    PE(plasma enhanced etching) 방식 건식식각챔버와 RIE(reactive ion etching) 방식 건식식각 챔버인 것을 특징으로 하는 진공처리장치.
  5. 제2항에 있어서,
    하부에 위치되는 공정챔버가 RIE(reactive ion etching) 방식 건식식각 챔버이고, 상부에 위치되는 공정챔버가 PE(plasma enhanced etching) 방식 건식식각챔버인 것을 특징으로 하는 진공처리장치.
  6. 제2항에 있어서, 상기 2개의 공정챔버는,
    2개 모두 PE(plasma enhanced etching) 방식 건식식각챔버인 것을 특징으로 하는 진공처리장치.
  7. 제2항에 있어서, 상기 2개의 공정챔버는,
    2개 모두 RIE(reactive ion etching) 방식 건식식각 챔버인 것을 특징으로 하는 진공처리장치.
  8. 제2항에 있어서,
    상부에 위치되는 공정챔버는 그 상부가 상하로 구동되어 개폐될 수 있는 구조로 구비되고, 하부에 위치되는 공정챔버는 그 하부가 상하로 구동되어 개폐될 수 있는 구조로 구비되는 것을 특징으로 하는 진공처리장치.
  9. 제2항에 있어서,
    상기 공정챔버에 인접하여 구비되는 반송챔버에 설치되는 반송로봇은 상하 방향으로 구동가능하게 구비되는 것을 특징으로 하는 진공처리장치.
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