KR20130020203A - 기판처리장치 및 기판처리방법 - Google Patents

기판처리장치 및 기판처리방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 기판처리장치 및 기판처리방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 클러스터(cluster) 구조의 기판처리장치 및 이를 이용하는 기판처리방법에 관한 것이다. 기판처리장치의 일 실시예는, 기판이 수용되는 용기가 놓이는 로드포트; 상기 기판을 처리하는 처리모듈; 및 상기 용기와 상기 처리모듈 간에 상기 기판을 반송하는 이송모듈;을 포함하되, 상기 처리모듈은, 기판을 반송하는 반송로봇을 가지는 제1트랜스퍼챔버 및 제2트랜스퍼챔버; 상기 제1트랜스퍼챔버 또는 상기 제2트랜스퍼챔버의 둘레에 배치되어 제1공정을 수행하는 복수의 제1공정챔버; 상기 이송모듈과 상기 제1트랜스퍼챔버 사이에 배치되어 기판교환을 위한 버퍼공간을 제공하는 로드락챔버; 및 상기 트랜스퍼챔버들 사이에 배치되어 제2공정을 수행하는 제2공정챔버;를 포함한다. 상기 이송모듈, 상기 로드락챔버, 상기 제1트랜스퍼챔버, 상기 제2공정챔버 및 상기 제2트랜스퍼챔버가 상부에서 바라볼 때 제1방향으로 순차적으로 배치될 수 있다.

Description

기판처리장치 및 기판처리방법{APPARATUS AND MOTHOD FOR TREATING SUBSTRATE}
본 발명은 기판처리장치 및 기판처리방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 클러스터(cluster) 구조의 기판처리장치 및 이를 이용하는 기판처리방법에 관한 것이다.
반도체소자는 실리콘웨이퍼 등의 기판을 여러 단계의 공정으로 처리하여, 기판 상에 회로패턴을 형성하여 제조된다.
일반적으로 반도체소자는, 기판 상에 얇은 산화막을 형성하는 산화공정(oxidation process), 감광액을 도포하는 도포공정(photoresist process), 기판 상에 회로패턴에 대응되는 광을 조사하는 노광공정(exposure process), 빛이 조사된 부분의 막을 현상하는 현상공정(development process), 필요없는 부분을 선택적으로 제거하여 회로패턴을 형성하는 식각공정(etching process), 회로패턴에 연결된 부분의 기판의 내부로 불순물을 주입하는 주입공정(implantation process), 가스 등의 화학물질을 기판 표면에 증착시켜 절연막이나 전도성막을 형성하는 화학기상증착공정(CVD: Chemical Vapor Deposition process), 기판 표면에 형성된 회로에 배선을 연결하는 금속배선공정(metallization process) 등을 거쳐 제조되는데, 이러한 공정들은 각각의 공정들을 수행하는 챔버에서 처리된다.
최근에는 반도체소자가 미세화와 고집적화 됨에 따라 복합공정을 처리하기 위한 다양한 챔버들이 요구되고 있는데, 이러한 추세 속에서 반도체소자의 처리율(throughput)을 향상을 향상시키고 반도체제조공정을 보다 효율적을 처리하기 위하여 반도체제조설비에서 챔버 간의 레이아웃이 중요한 기술로 대두되고 있으며, 그 대표적인 예로 한국공개특허 제10-2008-54149호에 개시된 클러스터 구조를 가지는 반도체제조설비를 들 수 있다.
본 발명의 일 과제는, 반도체소자의 처리율을 향상시키는 기판처리장치 및 기판처리방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 일 과제는, 정해진 공간에 공정챔버가 더 많이 배치되는 기판처리장치 및 기판처리방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 일 과제는, 기판의 이송경로가 단축되는 기판처리장치 및 기판처리방법을 제공하는 것이다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제가 상술한 과제들로 한정되는 것은 아니며, 언급되지 아니한 과제들은 본 명세서 및 첨부된 도면으로부터 본 발명의 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명은 기판처리장치를 제공한다.
기판처리장치의 일 실시예는, 기판이 수용되는 용기가 놓이는 로드포트; 상기 기판을 처리하는 처리모듈; 및 상기 용기와 상기 처리모듈 간에 상기 기판을 반송하는 이송모듈;을 포함하되, 상기 처리모듈은, 기판을 반송하는 반송로봇을 가지는 제1트랜스퍼챔버 및 제2트랜스퍼챔버; 상기 제1트랜스퍼챔버 또는 상기 제2트랜스퍼챔버의 둘레에 배치되어 제1공정을 수행하는 복수의 제1공정챔버; 상기 이송모듈과 상기 제1트랜스퍼챔버 사이에 배치되어 기판교환을 위한 버퍼공간을 제공하는 로드락챔버; 및 상기 트랜스퍼챔버들 사이에 배치되어 제2공정을 수행하는 제2공정챔버;를 포함한다.
상기 이송모듈, 상기 로드락챔버, 상기 제1트랜스퍼챔버, 상기 제2공정챔버 및 상기 제2트랜스퍼챔버가 상부에서 바라볼 때 제1방향으로 순차적으로 배치될 수 있다.
상기 복수의 제1공정챔버 중 적어도 하나가 상부에서 바라볼 때 상기 제1방향과 수직인 제2방향으로 상기 제1트랜스퍼챔버 또는 상기 제2트랜스퍼챔버의 일측 또는 양측에 배치될 수 있다.
상기 제2공정챔버는, 상기 제1트랜스퍼챔버와 기판교환을 위한 제1개구 및 상기 제2트랜스퍼챔버와 기판교환을 위한 제2개구가 형성되고, 상기 개구들을 개폐하는 도어들이 제공되는 제1하우징; 상기 제1하우징 내에 위치하여 상기 기판을 지지하는 제1지지부재; 및 상기 기판을 가열하는 가열부재;를 포함할 수 있다.
상기 제2공정챔버는, 플라즈마를 생성하는 플라즈마소스; 및 상기 생성된 플라즈마를 상기 제1하우징 내로 공급하는 공급관;을 더 포함할 수 있다.
상기 처리모듈은, 상기 트랜스퍼챔버들 사이에 배치되어 기판교환을 위한 버퍼공간을 제공하는 버퍼챔버;를 더 포함할 수 있다.
상기 버퍼챔버는, 제2하우징; 및 상기 제2하우징 내에 위치하여 상기 기판을 지지하고, 회전하는 제2지지부재;를 포함할 수 있다.
상기 제2공정챔버와 상기 버퍼챔버가 상부에서 바라볼 때 상기 제1방향과 수직인 제2방향으로 나란히 배치될 수 있다.
상기 제2공정챔버와 상기 버퍼챔버가 상하방향으로 배치될 수 있다.
상기 제2공정챔버가 상기 버퍼챔버의 하부에 배치될 수 있다.
본 발명은 기판처리방법을 제공한다.
기판처리방법의 일 실시예는, 기판이 수용되는 용기가 놓이는 로드포트; 로드락챔버, 제1트랜스퍼챔버, 제2트랜스퍼챔버, 복수의 제1공정챔버 및 상기 트랜스퍼챔버들 사이에 배치되는 제2공정챔버를 포함하는 처리모듈; 및 상기 용기와 상기 처리모듈 간에 상기 기판을 반송하는 이송모듈;을 포함하되, 상기 이송모듈, 상기 로드락챔버, 상기 제1트랜스퍼챔버, 상기 제2공정챔버 및 상기 제2트랜스퍼챔버가 상부에서 바라볼 때 제1방향으로 순차적으로 배치되는 기판처리장치를 이용한 기판처리방법에 있어서, 상기 이송모듈이 상기 용기로부터 상기 로드락챔버로 상기 기판을 반송하는 단계; 상기 로드락챔버로부터 상기 복수의 제1공정챔버 중 어느 하나로 상기 기판을 반송하는 단계; 상기 기판이 반송된 제1공정챔버가 제1공정을 수행하는 단계; 상기 제1공정을 수행한 제1공정챔버로부터 상기 제2공정챔버로 상기 기판을 반송하는 단계; 상기 제2공정챔버가 제2공정을 수행하는 단계; 상기 제1트랜스퍼챔버가 상기 제2공정챔버로부터 상기 로드락챔버로 상기 기판을 반송하는 단계; 상기 이송모듈이 상기 로드락챔버로부터 상기 용기로 상기 기판을 반송하는 단계;를 포함한다.
상기 로드락챔버로부터 상기 복수의 제1공정챔버 중 어느 하나로 상기 기판을 반송하는 단계는, 상기 제1트랜스퍼챔버가 상기 로드락챔버로부터 상기 제1트랜스퍼챔버의 둘레에 배치된 제1공정챔버로 상기 기판을 반송하는 단계를 포함하고, 상기 제1공정을 수행한 제1공정챔버로부터 상기 제2공정챔버로 상기 기판을 반송하는 단계는, 상기 제1트랜스퍼챔버가 상기 제1공정을 수행한 제1공정챔버로부터 상기 제2공정챔버로 상기 기판을 반송하는 단계를 포함될 수 있다.
상기 로드락챔버로부터 상기 복수의 제1공정챔버 중 어느 하나로 상기 기판을 반송하는 단계는, 상기 제1트랜스퍼챔버가 상기 로드락챔버로부터 상기 제2공정챔버로 상기 기판을 반송하는 단계; 및 상기 제2트랜스퍼챔버가 상기 제2공정챔버로부터 상기 제2트랜스퍼챔버의 둘레에 배치된 제1공정챔버로 상기 기판을 반송하는 단계;를 포함하고, 상기 제1공정을 수행한 제1공정챔버로부터 상기 제2공정챔버로 상기 기판을 반송하는 단계는, 상기 제2트랜스퍼챔버가 상기 제1공정을 수행한 제1공정챔버로부터 상기 제2공정챔버로 상기 기판을 반송하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 처리모듈은, 상기 트랜스퍼챔버들 사이에 배치되는 버퍼챔버를 더 포함하고, 상기 로드락챔버로부터 상기 복수의 제1공정챔버 중 어느 하나로 상기 기판을 반송하는 단계는, 상기 제1트랜스퍼챔버가 상기 로드락챔버로부터 상기 버퍼챔버로 상기 기판을 반송하는 단계; 및 상기 제2트랜스퍼챔버가 상기 버퍼챔버로부터 상기 제2트랜스퍼챔버의 둘레에 배치된 제1공정챔버로 상기 기판을 반송하는 단계;를 포함하고, 상기 제1공정을 수행한 제1공정챔버로부터 상기 제2공정챔버로 상기 기판을 반송하는 단계는, 상기 제2트랜스퍼챔버가 상기 제1공정을 수행한 제1공정챔버로부터 상기 제2공정챔버로 상기 기판을 반송하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 제1공정은 식각공정이고, 상기 제2공정은 상기 식각공정에 의해 생성된 불순물을 제거하는 세정공정 및 상기 식각공정에서 잔존한 감광막을 제거하는 애싱공정 중 어느 하나일 수 있다.
본 발명에 의하면, 반도체소자의 처리율이 향상될 수 있다.
본 발명에 의하면, 제2공정챔버가 트랜스퍼챔버 사이에 배치됨에 따라 기판처리장치에 제1공정챔버가 더 많이 배치될 수 있다.
본 발명에 의하면, 제2공정챔버가 제2공정을 수행함과 동시에 트랜스퍼챔버 간의 기판교환을 위한 버퍼공간을 제공함으로써, 기판의 이송경로가 단축될 수 있다.
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 기판처리장치의 일 실시예에 관한 평면도이다.
도 2 및 도 3은 도 1의 로드락챔버에 관한 단면도이다.
도 4는 도 1의 버퍼챔버에 관한 단면도이다.
도 5 및 도 6은 도 1의 제2공정챔버에 관한 단면도이다.
도 7은 도 1의 버퍼챔버와 제2공정챔버에 관한 사시도이다.
도 8 및 도 9는 도 1의 버퍼챔버와 제2공정챔버에 관한 단면도이다.
도 10은 기판처리장치의 일 변형예에 관한 평면도이다.
도 11은 도 10의 제2공정챔버에 관한 사시도이다.
도 12는 기판처리장치의 다른 변형예에 관한 평면도이다.
도 13은 도 12의 버퍼챔버 및 제2공정챔버에 관한 사시도이다.
도 14는 기판처리장치의 또 다른 변형예에 관한 평면도이다.
도 15는 도 14의 버퍼챔버 및 제2공정챔버에 관한 사시도이다.
도 16은 기판처리장치의 또 다른 변형예에 관한 평면도이다.
도 17은 기판처리방법의 제1실시예에 관한 순서도이다.
도 18은 기판처리방법의 제1실시예에서 기판의 이동 경로를 도시한 도면이다.
도 19는 기판처리방법의 제2실시예에 관한 순서도이다.
도 20은 기판처리방법의 제2실시예에서 기판의 이동 경로를 도시한 도면이다.
도 21은 기판처리방법의 제3실시예에 관한 순서도이다.
도 22는 기판처리방법의 제3실시예에서 기판의 이동 경로를 도시한 도면이다.
본 명세서에 기재된 실시예는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명의 사상을 명확히 설명하기 위한 것이므로, 본 발명이 본 명세서에 기재된 실시예에 의해 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 범위는 본 발명의 사상을 벗어나지 아니하는 수정예 또는 변형예를 포함하는 것으로 해석되어야 한다.
또한, 본 명세서에서 사용되는 용어와 첨부된 도면은 본 발명을 용이하게 설명하기 위한 것이므로, 본 발명이 본 명세서에서 사용되는 용어와 첨부된 도면에 의해 한정되는 것은 아니다.
또한, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지의 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
이하에서는 본 발명에 따른 기판처리장치(1000)에 관하여 설명한다.
기판처리장치(1000)는 기판(S)을 외부로부터 반송받아 처리하고 다시 외부로 반송하는 장치이다.
여기서, 기판(S)은 실리콘웨이퍼를 비롯한 다양한 웨이퍼, 유리기판, 유기기판 등을 포함하는 것은 물론 상술한 예 이외에도 반도체소자, 디스플레이 및 그 외의 박막에 회로가 형성된 물건의 제조에 이용되는 기판을 모두 포함하는 포괄적인 개념으로 해석되어야 한다.
이하에서는 기판처리장치(1000)의 일 실시예에 관하여 설명한다.
도 1은 기판처리장치(1000)의 일 실시예에 관한 평면도이다.
기판처리장치(1000)는 로드포트(1001), 이송모듈(1100) 및 처리모듈(1200)을 포함한다. 로드포트(1001)에는 기판(S)이 수용되는 용기(C)가 놓인다. 이송모듈(1100)은 용기(C)와 처리모듈(1200) 간에 기판(S)을 반송한다. 처리모듈(1200)은 기판(S)을 처리한다.
이하에서는 기판처리장치(1000)의 일 실시예의 구성에 관하여 설명한다.
로드포트(1001)에는 기판(S)이 수용되는 용기(C)가 놓인다.
용기(C)에는 하나 또는 복수의 기판(S)이 수용된다. 예를 들어, 용기(C)에는 25장의 기판(S)이 수용될 수 있다.
용기(C)의 내부공간은 외부와 격리되어 밀폐될 수 있다. 예를 들어, 용기(C)로는 밀폐형 용기인 전면개방일체식포드(front open unified pod)가 사용될 수 있다. 이처럼 용기(C)의 내부공간이 밀폐됨으로써, 용기(C)에 수용된 기판(S)이 오염되는 것이 방지될 수 있다.
용기(C)는 외부로부터 반송되어 로드포트(1001)에 로딩되거나 로드포트(1001)에서 언로딩되어 외부로 반송된다. 예를 들어, 용기(C)는 오버헤드트랜스퍼(overhead transfer) 등의 반송장치에 의해 기판처리장치들 간에 반송될 수 있다. 용기(C)의 반송, 로딩 및 언로딩은 오버헤드트랜스퍼 외에 자동안내차량(automatic guided vehicle), 레일안내차량(rail guided vehicle) 등의 다른 반송장치나 작업자에 의해 수행될 수도 있다.
기판처리장치(1000)에는 하나 또는 복수의 로드포트(1001)가 제공된다. 로드포트(1001)는 이송모듈(1100)의 일측에 배치될 수 있다. 로드포트(1001)가 복수인 경우에는 복수의 로드포트(1001)는 서로 밀접하게 배치될 수 있다. 예를 들어, 도 1에 도시된 바와 같이, 세 개의 로드포트(1001)가 이송모듈(1100)의 처리모듈(1200)과 마주보는 일측의 반대측에 이송모듈(1100)의 길이방향(X)에 따라 나란하게 배치될 수 있다. 로드포트(1001)의 수나 배치는 이와 상이할 수 있다.
이송모듈(1100)은 용기(C)와 처리모듈(1200) 간에 기판(S)을 반송한다. 예를 들어, 이송모듈(1100)은 용기(C)로부터 기판(S)을 인출하여 처리모듈(1200)로 반송하거나 처리모듈(1200)로부터 기판(S)을 인출하여 용기(C)로 반송할 수 있다.
이송모듈(1100)은 하우징(1101)과 반송로봇(1110)을 포함한다.
하우징(1101)은 외부와 격리되는 내부공간을 제공한다. 하우징(1101)은 대체로 직육면체 형상으로 제공되지만, 하우징(1101)의 형상은 이와 상이할 수 있다.
하우징(1101)의 일측은 로드포트(1001)와 마주본다. 상기 일측에는 기판(S)이 출입하는 개구가 형성되며, 상기 개구를 개폐하는 도어(D)가 제공된다. 하우징(1101)의 다른 일측은 처리모듈(1200)과 마주본다. 상기 다른 일측에는 기판(S)이 출입하는 개구가 형성되며, 상기 개구를 개폐하는 도어(D)가 제공된다. 상기 일측과 상기 다른 일측은 서로 반대측일 수 있다.
하우징(1101)의 상면에는 하우징(1101)의 내부로 유입되는 공기를 정류하는 팬필터유닛(미도시)이 제공될 수 있다. 이에 따라 하우징(1101)의 내부공간에서 정류된 공기가 위에서 아래방향으로 흐르게 되어, 하우징(1101)의 내부공간이 청정하게 유지될 수 있다.
하우징(1101)의 내부에는 용기(C)를 개폐하는 용기오프너(미도시)가 제공될 수 있다. 용기오프너(미도시)에 의해 용기(C)가 열리면 반송로봇(1110)이 용기(C)로부터 기판(S)을 인출할 수 있다. 또는 반송로봇(1110)에 의해 기판(S)이 반송되어 용기(C)에 수용되면 용기오프너(미도시)가 용기(C)를 닫을 수 있다.
반송로봇(1110)은 로드포트(1001)에 놓인 용기(C)와 처리모듈(1200) 간에 기판(S)을 반송한다.
반송로봇(1110)은 하우징(1101)의 내부에 위치한다. 예를 들어, 반송로봇(1110)은 하우징(1101)의 중앙부에 고정되어 위치할 수 있다. 다른 예를 들어, 반송로봇(1110)은 이송모듈(1100)의 길이방향(X)에 따라 하우징(1101)에 형성된 반송레일(1120)을 따라 이동하도록 제공될 수 있다.
반송로봇(1110)은 수직방향으로 이동할 수 있고, 수평면 상에서 전진, 후진 또는 회전을 하는 핸드(1115)를 가질 수 있다. 반송로봇(1110)의 핸드(1115)는 하나 또는 복수일 수 있다.
처리모듈(1200)은 기판(S)을 처리한다. 예를 들어, 처리모듈(1200)은 기판(S)에 대한 공정을 수행할 수 있다.
처리모듈(1200)은 로드락챔버(1210), 제1트랜스퍼챔버(1220), 제2트랜스퍼챔버(1240), 버퍼챔버(1230), 제1공정챔버(1250) 및 제2공정챔버(1260)를 포함한다. 로드락챔버(1210)는 이송모듈(1100)과 제1트랜스퍼챔버(1220) 간에 기판교환을 위한 버퍼공간을 제공한다. 제1트랜스퍼챔버(1220) 및 제2트랜스퍼챔버(1240)는 각각 둘레에 배치된 챔버 간에 기판(S)을 반송한다. 버퍼챔버(1230)는 제1트랜스퍼챔버(1220)와 제2트랜스퍼챔버(1240) 간에 기판교환을 위한 버퍼공간을 제공한다. 제1공정챔버(1250)는 제1공정을 수행한다. 제2공정챔버(1260)는 제2공정을 수행한다.
이하에서는 처리모듈(1200)의 구성에 관하여 설명한다. 상술한 구성요소가 모두 필수적인 것은 아니므로, 처리모듈(1200)은 상술한 구성요소의 일부를 선택적으로 포함할 수 있다.
로드락챔버(1210)는 이송모듈(1100)과 제1트랜스퍼챔버(1220)의 사이에 배치되어 이송모듈(1100)과 제1트랜스퍼챔버(1220) 간에 기판교환을 위한 버퍼공간을 제공한다.
로드락챔버(1210)는 이송모듈(1100)과 제1트랜스퍼챔버(1220) 사이에 배치된다. 처리모듈(1200)에는 하나 또는 복수의 처리모듈(1200)이 제공될 수 있다. 로드락챔버(1210)가 복수인 경우에는 복수의 로드락챔버(1210)는 이송모듈(1100)의 길이방향(X)에 따라 나란히 배치되거나, 서로 상하방향으로 적층되어 배치되거나 또는 이들의 조합에 의해 배치될 수 있다.
도 2 및 도 3은 도 1의 로드락챔버(1210)에 관한 단면도이다. 도 2는 도 1의 A-A방향의 단면도이고, 도 3은 도 1의 B-B방향의 단면도이다.
로드락챔버(1210)는 하우징(1211), 버퍼슬롯(1212) 및 감압부재(1215)를 포함할 수 있다.
하우징(1211)은 로드락챔버(1210)의 외벽을 형성하여 외부와 격리된 버퍼공간을 제공한다. 버퍼공간에는 이송모듈(1100)과 제1트랜스퍼챔버(1220) 간에 교환되는 기판(S)이 일시적으로 머무를 수 있다.
하우징(1211)의 일측은 이송모듈(1100)과 마주본다. 상기 일측에는 기판(S)이 출입하는 개구가 형성되며, 상기 개구를 개폐하는 도어(D)가 제공된다. 하우징(1211)의 다른 일측은 제1트랜스퍼챔버(1220)와 마주본다. 상기 다른 일측에는 기판(S)이 출입하는 개구가 형성되며, 상기 개구를 개폐하는 도어(D)가 제공된다. 상기 일측과 상기 다른 일측은 서로 반대측일 수 있다.
하우징(1211)의 내벽에는 기판(S)이 놓이는 버퍼슬롯(1212)이 제공된다. 버퍼슬롯(1212)은 하나 또는 복수 일 수 있다. 예를 들어, 로드락챔버(1210)에는 4개의 버퍼슬롯(1212)이 제공될 수 있다. 복수의 버퍼슬롯(1212)은 하우징(1211)의 내벽에 서로 수직방향으로 이격되어 제공될 수 있다. 버퍼슬롯(1212)은 기판(S)의 가장자리 부분을 지지하는 이격된 플레이트의 형상으로 제공될 수 있다. 이송모듈(1100) 또는 제1트랜스퍼챔버(1220)의 반송로봇(1225)의 핸드(1226)는 양 플레이트 사이의 이격된 공간을 따라 수직방향으로 이동하여 버퍼슬롯(1212)에 기판(S)에 놓거나 버퍼슬롯(1212)에 놓인 기판(S)을 집어 들 수 있다. 이에 따라 이송모듈(1100)과 제1트랜스퍼챔버(1220)는 로드락챔버(1210)를 통해 기판(S)을 교환할 수 있다.
감압부재(1215)는 버퍼공간의 압력을 제어한다. 감압부재(1215)는 감압펌프(1216)와 펌프라인(1217)에 의해 구현될 수 있다. 감압펌프(1216)는 외부전원을 이용하여 공기를 흡입한다. 펌프라인(1217)은 감압펌프(1216)와 하우징(1211)을 연결한다. 펌프라인(1217)에는 공기의 흐름을 제어하는 밸브(V)가 제공될 수 있다.
일반적으로 처리모듈(1200)의 내부압력은 기판(S)에 대한 공정을 수행하기 적합한 환경을 제공하기 위하여 미리 설정된 압력으로 유지되는데, 이에 따라 이송모듈(1100)과 처리모듈(1200)은 서로 상이한 내부압력을 가지게 된다. 예를 들어, 이송모듈(1100)의 내부는 대기압이고, 처리모듈(1200)의 내부는 진공상태일 수 있다. 물론, 이송모듈(1100)과 처리모듈(1200)의 내부압력이 반드시 상이해야 하는 것은 아니므로, 이송모듈(1100)과 처리모듈(1200)은 동일한 내부압력을 가질 수 있다.
감압부재(1215)는 이송모듈(1100)과 제1트랜스퍼챔버(1220) 간에 기판(S)이 교환되는 과정에서 이송모듈(1100)로부터 제1트랜스퍼챔버(1220)로 공기가 유입되는 것을 방지하기 위해 버퍼공간의 압력을 제어할 수 있다. 예를 들어, 대기압인 이송모듈(1100)로부터 로드락챔버(1210)로 기판(S)이 반송된 후 진공상태인 제1트랜스퍼챔버(1220)로 기판(S)이 반송되기 전에 감압부재(1215)는 버퍼공간을 진공상태로 감압할 수 있다. 이에 따라 처리모듈(1200)의 내부압력이 유지될 수 있다.
제1트랜스퍼챔버(1220)는 제1트랜스퍼챔버(1220)의 둘레에 배치된 챔버 간에 기판(S)을 반송한다.
제1트랜스퍼챔버(1220)는 다각형의 형상을 가질 수 있다. 제1트랜스퍼챔버(1220)의 둘레에는 로드락챔버(1210), 제1공정챔버(1250), 버퍼챔버(1230) 및 제2공정챔버(1260)가 배치될 수 있다. 제1공정챔버(1250)는 상부에서 바라볼 때 이송모듈(1100)의 길이방향(X)으로 제1트랜스퍼챔버(1220)의 일측에 배치될 수 있다. 로드락챔버(1210), 버퍼챔버(1230) 및 제2공정챔버(1260)는 상부에서 바라볼 때 이송모듈(1100)의 길이방향(X)에 수직방향(Y)으로 제1트랜스퍼챔버(1220)의 일측에 배치될 수 있다. 다만, 제1트랜스퍼챔버(1220)의 둘레에 배치되는 챔버의 배치는 이와 상이할 수 있다.
제1트랜스퍼챔버(1220)는 기판(S)을 반송하는 반송로봇(1225)을 가진다. 반송로봇(1225)은 제1트랜스퍼챔버(1220)의 둘레에 배치된 챔버 간에 기판(S)을 반송한다. 반송로봇(1225)는 제1트랜스퍼챔버(1220)의 중앙부에 고정되어 위치할 수 있다. 반송로봇(1225)은 수직방향으로 이동할 수 있고, 수평면 상에서 전진, 후진 또는 회전을 하는 핸드(1226)를 가질 수 있다. 반송로봇(1225)의 핸드(1226)는 하나 또는 복수일 수 있다.
제2트랜스퍼챔버(1240)는 제2트랜스퍼챔버(1240)의 둘레에 배치된 챔버 간에 기판(S)을 반송한다.
제2트랜스퍼챔버(1240)는 다각형의 형상을 가질 수 있다. 제2트랜스퍼챔버(1240)의 둘레에는 제1공정챔버(1250), 버퍼챔버(1230) 및 제2공정챔버(1260)가 배치될 수 있다. 제1공정챔버(1250)는 상부에서 바라볼 때 이송모듈(1100)의 길이방향(X)으로 제2트랜스퍼챔버(1240)의 일측에 배치될 수 있다. 버퍼챔버(1230) 및 제2공정챔버(1260)는 상부에서 바라볼 때 이송모듈(1100)의 길이방향(X)에 수직방향(Y)으로 제2트랜스퍼챔버(1240)의 일측에 배치될 수 있다. 다만, 제2트랜스퍼챔버(1240)의 둘레에 배치되는 챔버의 배치는 이와 상이할 수 있다.
제2트랜스퍼챔버(1240)는 기판(S)을 반송하는 반송로봇(1245)을 가진다. 반송로봇(1245)은 제2트랜스퍼챔버(1240)의 둘레에 배치된 챔버 간에 기판(S)을 반송한다. 반송로봇(1245)는 제2트랜스퍼챔버(1240)의 중앙부에 고정되어 위치할 수 있다. 반송로봇(1245)은 수직방향으로 이동할 수 있고, 수평면 상에서 전진, 후진 또는 회전을 하는 핸드(1246)를 가질 수 있다. 반송로봇(1245)의 핸드(1246)는 하나 또는 복수일 수 있다.
버퍼챔버(1230)는 제1트랜스퍼챔버(1220)와 제2트랜스퍼챔버(1240)의 사이에 배치되어 제1트랜스퍼챔버(1220)와 제2트랜스퍼챔버(1240) 간에 기판교환을 위한 버퍼공간을 제공한다.
도 4는 도 1의 버퍼챔버(1230)에 관한 단면도이다.
버퍼챔버(1230)는 하우징(1231), 지지부재(1235) 및 회전부재(1238)를 포함할 수 있다.
하우징(1231)은 버퍼챔버(1230)의 외벽을 형성한다. 하우징(1231)의 일측은 제1트랜스퍼챔버(1220)와 마주보고, 하우징(1231)의 다른 일측은 제2트랜스퍼챔버(1240)와 마주본다. 상기 일측과 상기 다른 일측에는 각각 개구가 형성된다. 상기 일측과 상기 다른 일측은 서로 반대측일 수 있다. 이로써, 제1트랜스퍼챔버(1220)와 제2트랜스퍼챔버(1240)가 버퍼챔버(1230)를 통해 기판(S)을 교환할 수 있다.
지지부재(1235)는 하우징(1231)의 내부에는 위치하며 기판(S)을 지지한다. 기판(S)은 지지부재(1235)의 상면에 로딩되는데, 지지부재(1235)의 상면은 일반적으로 기판(S)과 유사한 형상을 가지며 기판(S)보다 큰 면적을 가진다.
지지부재(1235)에는 기판(S)이 지지부재(1235)에 안착되기 전에 놓이는 리프트핀(1236)이 제공될 수 있다. 리프트핀(1236)에 기판(S)이 놓이면, 리프트핀(1236)이 상하로 이동하여 기판(S)이 지지부재(1235)에 안착된다.
회전부재(1238)는 지지부재(1235)를 회전시킨다. 버퍼챔버(1230)에서는 지지부재(1235)에 기판(S)이 안착된 후 회전부재(1238)가 지지부재(1235)를 회전시켜 기판(S)의 방향을 조정될 수 있다. 다만, 회전부재(1238)는 필수적인 구성은 아니므로, 버퍼챔버(1230)는 회전부재(1238)를 가지지 아니할 수 있다.
제1공정챔버(1250)는 제1공정을 수행한다. 제1공정은 식각공정, 박리공정, 애싱공정, 스트립공정 또는 증착공정일 수 있다. 다만, 제1공정이 상술한 공정에 한정되는 것은 아니다. 처리모듈(1200)에는 하나 또는 복수의 제1공정챔버(1250)가 제공되는데, 제1공정챔버(1250)가 복수인 경우에는 복수의 제1공정챔버(1250)가 동일한 공정을 수행하거나 또는 일부 또는 전부가 상이한 공정을 수행할 수 있다.
제1공정챔버(1250)는 제1트랜스퍼챔버(1220) 또는 제2트랜스퍼챔버(1240)의 둘레에 배치된다. 예를 들어, 제1공정챔버(1250)는 1트랜스퍼챔버는 상부에서 바라볼 때 이송모듈(1100)의 길이방향(X)에 수직방향(Y)으로 제1트랜스퍼챔버(1220) 또는 제2트랜스퍼챔버(1240)의 일측 또는 양측에 배치될 수 있다. 다만, 제1공정챔버(1250)의 배치가 이에 한정되는 것은 아니다.
제1트랜스퍼챔버(1220)의 둘레에 배치되는 제1공정챔버(1250)과 제2트랜스퍼챔버(1240)의 둘레에 배치되는 제1공정챔버(1250)은 서로 동일 또는 상이한 공정을 수행할 수 있다.
제1공정챔버(1250)의 내부압력은 제1공정을 수행하기 적합한 환경을 제공하기 위하여 미리 설정된 압력으로 유지되는데, 예를 들어, 대기압보다 낮은 압력이나 진공상태로 유지될 수 있다.
제1공정챔버(1250)는 상술한 제1공정을 수행하기 위하여 제공되는 일반적인 공지의 구성 및 구조를 가질 수 있다.
제2공정챔버(1260)는 제2공정을 수행한다. 제2공정은 제1공정과 상이한 공정일 수 있다. 예를 들어, 가열공정, 세정공정, 애싱공정 또는 스트립공정일 수 있다. 제2공정은 제1공정을 수행한 후에 요구되는 후속공정이거나 또는 제1공정의 수행 전에 요구되는 선행공정일 수 있다. 예를 들어, 제1공정으로 식각공정이 수행된 후 제2공정으로 불순물을 제거하는 세정공정이나 잔존한 감광막을 제거하는 애싱공정이 수행될 수 있다.
도 5 및 도 6은 도 1의 제2공정챔버(1260)에 관한 단면도이다.
제2공정챔버(1260)는 하우징(1261), 지지부재(1262), 가열부재(1269) 및 플라즈마공급부(1265)를 포함할 수 있다. 상술한 구성요소가 모두 필수적인 것은 아니므로, 제2공정챔버(1260)는 상술한 구성요소의 일부를 선택적으로 포함할 수 있다.
이하에서는 제2공정챔버(1260)의 구성에 관하여 설명한다.
하우징(1261)는 제2공정챔버(1260)의 외벽을 형성한다. 하우징(1261)의 일측은 제1트랜스퍼챔버(1220)와 마주본다. 상기 일측에는 기판(S)이 출입하는 개구가 형성되며, 상기 개구를 개폐하는 도어(D)가 제공된다. 하우징(1261)의 다른 일측은 제2트랜스퍼챔버(1240)와 마주본다. 상기 다른 일측에는 기판(S)이 출입하는 개구가 형성되며, 상기 개구를 개폐하는 도어(D)가 제공된다. 상기 일측과 상기 다른 일측은 서로 반대측일 수 있다. 이로써, 제1트랜스퍼챔버(1220)와 제2트랜스퍼챔버(1240)가 제2공정챔버(1260)를 통해 기판(S)을 교환할 수 있다.
지지부재(1262)는 하우징(1261)의 내부에는 위치하며 기판(S)을 지지한다. 기판(S)은 지지부재(1262)의 상면에 로딩되는데, 지지부재(1262)의 상면은 일반적으로 기판(S)과 유사한 형상을 가지며 기판(S)보다 큰 면적을 가진다.
지지부재(1262)에는 리프트핀(1263)이 제공될 수 있다. 리프트핀(1263)은 기판(S)이 지지부재(1262)에 기판(S)이 안착되기 전에 놓일 수 있다. 리프트핀(1263)에 기판(S)이 놓이면, 리프트핀(1263)이 상하로 이동하여 기판(S)이 지지부재(1262)에 안착된다.
가열부재(1269)는 지지부재(1262)에 로딩된 기판(S)을 미리 설정된 온도로 가열할 수 있다. 가열부재(1269)는 예를 들어, 외부전원을 공급받아 열을 발생시키는 발열체 또는 기판(S)에 가열된 유체나 가스를 공급하는 분사장치일 수 있다. 발열체는 지지부재(1262)의 내부에 설치되어 열을 발생시켜 지지부재(1262)를 통해 기판(S)에 열을 전달할 수 있다. 제2공정을 수행하는데 기판(S)의 가열이 요구되지 아니하는 경우에는 가열부재(1269)는 제2공정챔버(1260)에서 생략될 수 있다.
플라즈마공급부(1265)는 하우징(1261)의 내부에 플라즈마(P)를 공급한다. 이에 따라 제2공정챔버(1260)는 플라즈마(P)를 이용하여 제2공정을 수행할 수 있다. 예를 들어, 제2공정챔버(1260)는 플라즈마애싱공정 또는 플라즈마클리닝공정을 수행할 수 있다. 다만, 제2공정을 수행하는데 플라즈마(P)를 이용하지 아니하는 경우에는 플라즈마공급부(1265)는 생략될 수 있으며, 제2공정이 케미컬이나 가스 등에 의해 수행되는 경우에는 플라즈마공급부(1265)는 케미컬공급부나 가스공급부 등의 구성요소로 대체될 수 있다.
플라즈마공급부(1265)는 플라즈마소스(1266), 공급관(1267) 및 샤워헤드(1268)를 포함할 수 있다.
플라즈마소스(1266)는 플라즈마(P)를 생성한다. 플라즈마소스(1266)는 하우징(1261)의 외부에 위치할 수 있다. 플라즈마소스(1266)는 외부로부터 가스를 공급받아 공급된 가스를 이용하여 플라즈마(P)를 발생시킨다. 예를 들어, 플라즈마소스(1266)는 리모트플라즈마발생기(remote plasma generator)를 이용하여 플라즈마(P)를 생성할 수 있다. 다만, 플라즈마소스(1266)가 반드시 하우징(1261)의 외부에 위치해야 하는 것은 아니며, 하우징(1261)의 내부에 용량성 결합형 플라즈마발생기(CCP: Capacitively Coupled Plasma generator) 또는 유도결합형 플라즈마발생기(ICP: Inductively Coupled Plasma generator)가 설치되고, 외부부터 가스를 공급받아 하우징(1341) 내부에서 직접 플라즈마(P)를 생성할 수도 있다.
공급관(1267)은 플라즈마소스(1266)에서 생성된 플라즈마(P)를 하우징(1261)의 내부에 공급한다. 공급관(1267)에는 플라즈마(P)의 흐름을 제어하는 밸브(V)가 제공될 수 있다. 공급관(1267)에 따라 하우징(1261) 내부로 공급된 플라즈마(P)는 샤워헤드(1268)를 통해 분사될 수 있다.
다만, 플라즈마소스(1266)가 반드시 하우징(1341)의 외부에 위치하여야 하는 것은 아니다. 예를 들어, 하우징(1341) 내부로 가스가 공급되고, 하우징(1341) 내부에 이에 따라 제2공정챔버(1260)는 플라즈마(P)를 공급받아 플라즈마(P)를 이용하는 제2공정을 수행할 수 있다. 예를 들어, 제2공정챔버(1260)는 플라즈마(P)를 이용하여 클리닝공정을 수행할 수 있다.
다만, 제2공정을 수행하는데 있어서 플라즈마(P)를 이용할 필요가 없는 경우에는, 제2공정챔버(1260)가 플라즈마소스(1266) 및 공급관(1267)을 포함하지 아니할 수 있으며, 제2공정을 수행하는데 있어서 필요한 다른 구성요소가 플라즈마소스(1266) 및 공급관(1267)을 대체할 수도 있다. 예를 들어, 제2공정챔버(1260)가 케미컬을 이용하여 클리닝공정을 수행하는 경우에는, 플라즈마소스(1266) 대신 케미컬을 공급하는 케미컬공급부를 가질 수 있다. 도 5에는 제2공정챔버(1260)가 플라즈마소스(1266) 및 공급관(1267)을 가지지 아니하고 있다.
상술한 구성을 가지는 제2공정챔버(1260)는 제1트랜스퍼챔버(1220)와 제2트랜스퍼챔버(1240)의 사이에 배치될 수 있다. 이러한 배치에 따라 제1트랜스퍼챔버(1220)와 제2트랜스퍼챔버(1240)는 제2공정챔버(1260)를 통해 기판(S)을 교환할 수 있으며, 제2공정챔버(1260)는 제1트랜스퍼챔버(1220)와 제2트랜스퍼챔버(1240) 간이 기판(S)이 이동하는 경로 상에서 제2공정을 수행할 수 있다.
버퍼챔버(1230)와 제2공정챔버(1260)는 모두 제1트랜스퍼챔버(1220)와 제2트랜스퍼챔버(1240)의 사이에 배치되는데, 양 챔버가 서로 동일한 위치에 배치될 수 있다.
도 7은 도 1의 버퍼챔버(1230)와 제2공정챔버(1260)에 관한 사시도이고, 도 8 및 도 9는 도 1의 버퍼챔버(1230)와 제2공정챔버(1260)에 관한 단면도이다.
버퍼챔버(1230)와 제2공정챔버(1260)는 상하방향으로 적층되어 배치될 수 있다.
예를 들어, 도 7에 도시된 바와 같이, 버퍼챔버(1230)가 하부에 배치되고, 제2공정챔버(1260)가 상부에 배치될 수 있다. 구체적으로, 도 8에 도시된 바와 같이, 버퍼챔버(1230)의 하우징(1231)이 최하부에 배치되고, 그 상부에 제2공정챔버(1260)의 하우징(1261)이 배치되고, 그 상부에 플라즈마소스(1266)가 배치될 수 있다.
다른 예를 들어, 버퍼챔버(1230)가 상부에 배치되고, 제2공정챔버(1260)가 하부에 배치될 수 있다.
또 다른 예를 들어, 제2공정챔버(1260)의 일부는 버퍼챔버(1230)의 상부에 배치되고, 다른 일부는 버퍼챔버(1230)의 하부에 배치될 수 있다. 구체적으로, 도 9에 도시된 바와 같이, 제2공정챔버(1260)의 하우징(1261)이 최하부에 배치되고, 그 상부에 버퍼챔버(1230)의 하우징(1231)이 배치되고, 그 상부에 플라즈마소스(1266)가 배치될 수 있다. 공급관(1267)은 버퍼챔버(1230)의 하우징(1231)의 외벽에 매설되어 제2공정챔버(1260)의 하우징(1261)으로 연결되거나 또는 버퍼챔버(1230)의 하우징(1231)의 외벽을 따라 외부로부터 제2공정챔버(1260)의 하우징(1261)으로 연결될 수 있다.
다만, 버퍼챔버(1230)와 제2공정챔버(1260)의 배치, 플라즈마소스(1266)의 배치나 공급관(1267)의 위치가 상술한 예에 의해 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 플라즈마소스(1266)는 버퍼챔버(1230)의 하우징(1231)이나 제2공정챔버(1260)의 하우징(1261)의 측면에 배치될 수 있을 것이다.
이하에서는 상술한 기판처리장치(1000)의 일 실시예의 배치에 관하여 설명한다.
기판처리장치(1000)에서, 이송모듈(1100), 로드락챔버(1210), 제1트랜스퍼챔버(1220), 버퍼챔버(1230), 제2공정챔버(1260), 제2트랜스퍼챔버(1240)는 상부에서 바라볼 때 이송모듈(1100)의 길이방향(X)에 수직방향(Y)에 따라 배치될 수 있다. 여기서, 챔버들은 상기 수직방향(Y)에 따라 순차적으로 배치될 수 있다. 도 1에 도시된 바와 같이, 상기 수직방향(Y)에 따라 순차적으로 이송모듈(1100), 로드락챔버(1210), 제1트랜스퍼챔버(1220), 서로 상하방향으로 적층된 버퍼챔버(1230)와 제2공정챔버(1260), 제2트랜스퍼챔버(1240)가 차례로 배치될 수 있다.
제1공정챔버(1250)는 제1트랜스퍼챔버(1220) 또는 제2트랜스퍼챔버(1240)의 둘레에 배치될 수 있다. 제1공정챔버(1250)는 로드락챔버(1210), 버퍼챔버(1230) 및 제2공정챔버(1260)가 배치되지 아니한 제1트랜스퍼챔버(1220)의 둘레에 배치될 수 있다. 또는 제1공정챔버(1250)는 버퍼챔버(1230) 및 제2공정챔버(1260)가 배치되지 아니한 제2트랜스퍼챔버(1240)의 둘레에 배치될 수 있다.
예를 들어, 제1공정챔버(1250)는 제1트랜스퍼챔버(1220)가 사각형의 형상인 경우, 제1트랜스퍼챔버(1220)의 이송모듈(1100)의 길이방향(X)의 일측 또는 양측에 배치될 수 있다.
다른 예를 들어, 제1공정챔버(1250)는 제2트랜스퍼챔버(1240)가 사각형의 형상인 경우, 제2트랜스퍼챔버(1240)의 이송모듈(1100)의 길이방향(X)의 일측 또는 양측에 배치되거나 또는 상기 수직방향(Y)의 일면 중 버퍼챔버(1230) 및 제2공정챔버(1260)가 배치되지 아니한 일측에 배치될 수 있다.
다만, 제1공정챔버(1250)의 배치가 상술한 예에 의해 한정되는 것은 아니며, 제1공정챔버(1250)의 배치는 다른 챔버들이 배치되지 아니한 트랜스퍼챔버들(1220,1240)의 둘레 중에 자유로이 선택될 수 있다.
또한, 제1공정챔버(1250)의 수는 하나 또는 복수이므로, 상술한 배치 중 복수의 위치가 선택되어 배치될 수도 있다.
상술한 기판처리장치(1000)의 일 실시예에 따르면, 제2공정챔버(1260)가 제1트랜스퍼챔버(1220)와 제2트랜스퍼챔버(1240) 사이에 배치되어 이송경로 상에서 제2공정을 수행할 수 있다.
이에 따라 기판(S)의 이송경로가 단순해지게 될 수 있다.
또, 이러한 제2공정챔버(1260)의 배치에 따라 기판처리장치(1000)에 더 많은 제1공정챔버(1250)가 배치될 수 있다.
결과적으로 기판처리장치(1000)의 일 실시예에 따르면, 기판(S)의 처리율이 향상될 수 있다.
이하에서는 기판처리장치(1000)의 다양한 변형예에 관하여 설명한다.
도 10은 기판처리장치(1000)의 일 변형예의 평면도이고, 도 11은 도 10의 제2공정챔버(1260)에 관한 사시도이다.
기판처리장치(1000)는 버퍼챔버(1230)를 포함하지 아니할 수 있다. 즉, 기판처리장치(1000)에는 버퍼챔버(1230)가 생략될 수 있다. 버퍼챔버(1230)가 생략된 기판처리장치(1000)에서는 버퍼챔버(1230)의 기능을 제2공정챔버(1260)가 대신 수행한다. 구체적으로, 제1트랜스퍼챔버(1220)와 제2트랜스퍼챔버(1240) 간의 기판(S)의 교환이 전부 제2공정챔버(1260)를 통해 수행된다. 이러한 경우, 제2공정챔버(1260)는 기판(S)의 교환 중에 제2공정을 선택적으로 수행하거나 수행하지 않을 수 있다.
도 12는 기판처리장치(1000)의 다른 변형예에 관한 평면도이고, 도 13은 도 12의 버퍼챔버(1230) 및 제2공정챔버(1260)에 관한 사시도이다.
기판처리장치(1000)에서 버퍼챔버(1230)과 제2공정챔버(1260)는 이송모듈(1100)의 길이방향(X)에 따라 나란하게 배치될 수 있다. 버퍼챔버(1230)과 제2공정챔버(1260)는 모두 제1트랜스퍼챔버(1220)와 제2트랜스퍼챔버(1240) 사이에 배치되지만, 동일한 위치에 배치되는 것이 아니라 이송모듈(1100)의 길이방향(X)에 따라 배치된다. 이때, 버퍼챔버(1230)과 제2공정챔버(1260)는 이격되어 배치되거나 또는 밀착하여 배치될 수 있다.
도 14는 기판처리장치(1000)의 또 다른 변형예에 관한 평면도이고, 도 15는 도 14의 버퍼챔버(1230) 및 제2공정챔버(1260)에 관한 사시도이다.
기판처리장치(1000)에는 복수의 버퍼챔버(1230)와 복수의 제2공정챔버(1260)가 제공될 수 있다. 복수의 버퍼챔버(1230)와 복수의 제2공정챔버(1260)는 모두 제1트랜스퍼챔버(1220)와 제2트랜스퍼챔버(1240)의 사이에 배치된다. 이때, 복수의 버퍼챔버(1230) 각각과 복수의 공정챔버 각각은 일대일로 기판처리장치(1000)의 일 실시예에서 버퍼챔버(1230)와 제2공정챔버(1260)가 배치되는 것과 동일 또는 유사하게 상하방향으로 배치될 수 있다. 또한, 하나의 버퍼챔버(1230)와 상기 하나의 버퍼챔버(1230)와 상하로 배치된 하나의 제2공정챔버(1260)는, 다른 하나의 버퍼챔버(1230)와 상기 다른 하나의 버퍼챔버(1230)와 상하로 배치된 하나의 제2공정챔버(1260)와, 이송모듈(1100)의 길이방향(X)에 따라 나란히 배치될 수 있다.
한편, 한쪽에는 버퍼챔버(1230)가 상부, 제2공정챔버(1260)가 하부로 배치되고, 다른 한쪽에는 버퍼챔버(1230)가 하부, 제2공정챔버(1260)가 상부로 배치될 수도 있다. 또, 한쪽에는 버퍼챔버(1230)가 서로 상하로 배치되고, 다른 한쪽에는 제2공정챔버(1260)가 서로 상하로 배치될 수도 있다. 또한, 버퍼챔버(1230)나 공정챔버 중 어느 하나의 챔버만이 복수로 제공될 수도 있다.
도 16은 기판처리장치(1000)의 또 다른 변형예에 관한 평면도이다.
기판처리장치(1000)에는 복수의 제2트랜스퍼챔버(1240)가 제공될 수 있다. 복수의 제2트랜스퍼챔버(1240)는 상부에서 바라볼 때 이송모듈(1100)의 길이방향(X)에 수직방향(Y)으로 일렬로 배치될 수 있다. 복수의 제2트랜스퍼챔버(1240) 중 어느 두 개의 트랜스퍼챔버의 사이에는 버퍼챔버(1230)나 제2공정챔버(1260)가 배치될 수 있다.
상술한 기판처리장치(1000)의 일 실시예와 변형예들은 서로 조합되어 이용될 수 있다.
이하에서는 본 발명에 따른 기판처리방법에 관하여 본 발명에 따른 기판처리장치(1000)를 이용하여 설명한다.
기판처리방법을 설명함에 있어서, 본 발명에 따른 기판처리장치(1000)를 이용하는 것은 설명을 용이하게 하기 위한 것에 불과하므로, 기판처리방법이 본 발명에 따른 기판처리장치(1000)에 의하여 한정되는 것은 아니다.
따라서, 본 발명에 따른 기판처리방법은, 본 발명에 따른 기판처리장치(1000) 이외에도 이와 동일 또는 유사한 기능을 수행하는 다른 기판처리장치를 이용하여 수행될 수 있다.
이하에서는 본 발명에 따른 기판처리방법의 제1실시예에 관하여 설명한다. 도 17 및 도 18은 기판처리방법의 제1실시예의 순서도 및 기판(S)의 이동경로에 관한 도면이다.
기판처리방법의 제1실시예에 이용되는 기판처리장치(1000)에는 버퍼챔버(1230)가 제공되거나 또는 선택적으로 제공되지 않을 수 있다.
기판처리방법의 제1실시예는, 용기(C)로부터 로드락챔버(1210)로 기판(S)을 반송하는 단계(S110), 로드락챔버(1210)로부터 제1트랜스퍼챔버(1220)의 둘레에 배치된 제1공정챔버(1250)로 기판(S)을 반송하는 단계(S120), 제1공정을 수행하는 단계(S130), 제1공정챔버(1250)로부터 제2공정챔버(1260)로 기판(S)을 반송하는 단계(S140), 제2공정을 수행하는 단계(S150), 제2공정챔버(1260)로부터 로드락챔버(1210)로 기판(S)을 반송하는 단계(S160) 및 로드락챔버(1210)로부터 용기(C)로 기판(S)을 반송하는 단계(S170)를 포함할 수 있다. 상술한 단계는 모두 필수적인 것은 아니므로, 기판처리방법의 제1실시예는 상술한 단계를 선택적으로 포함할 수 있다.
이송모듈(1100)은 용기(C)로부터 로드락챔버(1210)로 기판(S)을 반송한다(S110).
이송모듈(1100)의 반송로봇(1110)이 로드포트(1001)에 놓인 용기(C)로부터 기판(S)을 인출한다. 반송로봇(1110)이 용기(C)로 이동한다. 용기(C)가 닫힌 경우에는 이송모듈(1100)의 용기오프너(미도시)가 용기(C)를 연다. 용기(C)가 열리면, 반송로봇(1110)이 용기(C)로부터 기판(S)을 인출한다. 반송로봇(1110)이 복수의 핸드(1115)를 가지는 경우에는 동시에 복수 개의 기판(S)을 인출할 수 있다.
반송로봇(1110)은 인출된 기판(S)을 로드락챔버(1210)로 반송한다. 로드락챔버(1210)의 이송모듈(1100)과 마주보는 일측의 개구가 열리면, 이송모듈(1100)의 반송로봇이 로드락챔버(1210)의 버퍼슬롯(1212)에 기판(S)을 놓는다. 버퍼슬롯(1212)이 복수인 경우에는 복수의 기판(S)이 로드락챔버(1210)의 버퍼슬롯(1212) 각각에 안착될 수 있다.
기판(S)이 안착되면, 로드락챔버(1210)의 도어(D)에 의해 개구가 닫히고, 로드락챔버(1210) 내부의 버퍼공간이 외부와 격리된다. 처리모듈(1200)의 내부압력과 이송모듈(1100)의 내부압력이 상이한 경우에는 로드락챔버(1210)의 감압부재(1215)가 로드락챔버(1210)의 내부압력을 처리모듈(1200)의 내부압력으로 제어한다. 예를 들어, 감압펌프(1216)가 로드락챔버(1210)의 내부를 진공으로 감압할 수 있다. 감압이 충분히 이루어지면, 로드락챔버(1210)는 트랜스퍼챔버와 마주보는 다른 일측의 개구를 연다.
제1트랜스퍼챔버(1220)는 로드락챔버(1210)로부터 제1트랜스퍼챔버(1220)의 둘레에 배치된 제1공정챔버(1250)로 기판(S)을 반송한다(S120).
로드락챔버(1210)의 상기 일측의 개구가 열리면, 제1트랜스퍼챔버(1220)의 반송로봇(1225)이 로드락챔버(1210)로부터 기판(S)을 인출한다. 반송로봇(1225)은 인출된 기판(S)을 제1트랜스퍼챔버(1220)의 둘레에 배치된 제1공정챔버(1250)로 반송한다. 반송로봇(1225)의 핸드(1226)와 제1트랜스퍼챔버(1220)의 둘레에 배치된 제1공정챔버(1250)가 복수인 경우에는 동시에 복수의 기판(S)을 반송할 수도 있다. 또한, 공정레시피에 따라 기판(S)에 대하여 복수의 제1공정을 수행하는 것이 요구되는 경우에는 반송로봇(1225)은 공정레시피에 따라 복수의 제1공정챔버(1250)에 순차적으로 기판(S)이 반송한다.
제1공정챔버(1250)는 제1공정을 수행한다(S130).
기판(S)이 제1공정챔버(1250) 내로 유입되면, 제1공정챔버(1250)는 기판(S)에 대하여 제1공정을 수행한다. 제1공정은 식각공정, 박리공정, 애싱공정, 스트립공정 또는 증착공정 등일 수 있다.
제1트랜스퍼챔버(1220)는 기판(S)을 제1공정챔버(1250)로부터 제2공정챔버(1260)로 기판(S)을 반송한다(S140).
기판(S)에 대하여 제1공정이 완료되면, 제1트랜스퍼챔버(1220)의 반송로봇(1225)이 제1공정챔버(1250)로부터 기판(S)을 인출하여 제2공정챔버(1260)로 반송한다.
제2공정챔버(1260)는 제2공정을 수행한다(S150).
기판(S)이 제2공정챔버(1260)로 반송되면, 기판(S)은 하우징(1261) 내부로 유입되어 기판(S)의 지지부재(1262)에 안착된다. 기판(S)이 안착되면, 제2공정챔버(1260)는 기판(S)에 대하여 제2공정을 수행한다. 제2공정은 가열공정, 세정공정, 애싱공정 또는 스트립공정 등일 수 있다. 제2공정은 제1공정에 대한 후속공정일 수 있다. 예를 들어, 제2공정은 식각공정인 제1공정이 수행된 후 발생된 불순물을 제거하는 세정공정이나 잔존하는 감광막을 제거하는 애싱공정일 수 있다. 구체적으로, 가열부재(1269)가 기판(S)을 미리 설정된 온도로 가열한다. 가열이 충분히 완료되거나 또는 가열이 진행되기 시작하면, 플라즈마소스(1266)에서 생성된 플라즈마(P)가 공급관(1267)을 통해 하우징(1261) 내부에 공급되어 공정이 수행될 수 있다. 또는 제2공정챔버(1260)는 이러한 플라즈마(P)를 이용하지 아니하고 가열공정을 수행할 수도 있다.
제1트랜스퍼챔버(1220)는 제2공정챔버(1260)로부터 로드락챔버(1210)로 기판(S)을 반송한다(S160).
제2공정이 완료되면 제1트랜스퍼챔버(1220)의 반송로봇(1225)은 제2공정챔버(1260)로부터 기판(S)을 인출하여, 로드락챔버(1210)의 버퍼슬롯(1212)에 놓는다.
이송모듈(1100)은 로드락챔버(1210)로부터 용기(C)로 기판(S)을 반송한다(S170).
이송모듈(1100)의 반송로봇(1110)은 로드락챔버(1210)의 버퍼슬롯(1212)에 놓인 기판(S)을 잡아 로드포트(1001)에 놓인 용기(C)에 수용한다.
기판처리방법의 제1실시예에서는 제1공정이 수행된 후 그 후속공정으로 제2공정이 수행되고 있으나, 제2공정이 제1공정의 선행공정으로 먼저 수행되고 나서 제1공정이 수행될 수도 있다. 이는 후술하는 기판처리방법의 제2실시예 및 제3실시예에도 동일 또는 유사하게 적용될 수 있다.
이처럼, 제2공정이 제1공정의 선행공정으로 수행되는 경우에는, 기판(S)이 용기(C)로부터 로드락챔버(1210)로, 로드락챔버(1210)에서 제2공정챔버(1260)로 반송되어 제2공정이 수행되고, 이후 제2공정챔버(1260)에서 제1트랜스퍼챔버(1220) 둘레의 제1공정챔버(1250)로 반송되어 제1공정이 수행된 후, 제1공정챔버(1250)에서 로드락챔버(1210)로, 로드락챔버(1210)에서 용기(C)로 반송된다.
이하에서는 본 발명에 따른 기판처리방법의 제2실시예에 관하여 설명한다. 도 19 및 도 20은 기판처리방법의 제2실시예의 순서도 및 기판(S)의 이동경로에 관한 도면이다.
기판처리방법의 제2실시예에 이용되는 기판처리장치(1000)에는 버퍼챔버(1230)가 제공되지 않거나 또는 선택적으로 제공될 수 있다.
기판처리방법의 제2실시예는, 용기(C)로부터 로드락챔버(1210)로 기판(S)을 반송하는 단계(S210), 로드락챔버(1210)로부터 제2공정챔버(1260)로 기판(S)을 반송하는 단계(S220), 제2공정챔버(1260)로부터 제2트랜스퍼챔버(1240)의 둘레에 배치된 제1공정챔버(1250)로 기판(S)을 반송하는 단계(S230), 제1공정을 수행하는 단계(S240), 제1공정챔버(1250)로부터 제2공정챔버(1260)로 기판(S)을 반송하는 단계(S250), 제2공정을 수행하는 단계(S260), 제2공정챔버(1260)로부터 로드락챔버(1210)로 기판(S)을 반송하는 단계(S270) 및 로드락챔버(1210)로부터 용기(C)로 기판(S)을 반송하는 단계(S280)를 포함할 수 있다. 상술한 단계는 모두 필수적인 것은 아니므로, 기판처리방법의 제2실시예는 상술한 단계를 선택적으로 포함할 수 있다. 또한, 상술한 단계의 일부는 기판처리방법의 제1실시예에서 수행되는 단계와 동일 또는 유사한데, 그러한 단계에 관한 자세한 설명은 생략한다.
이송모듈(1100)은 용기(C)로부터 로드락챔버(1210)로 기판(S)을 반송한다(S210).
제1트랜스퍼챔버(1220)는 로드락챔버(1210)로부터 제2공정챔버(1260)로 기판(S)을 반송한다(S220). 본 단계에서, 제2공정챔버(1260)는 제2공정을 수행하지 아니하며, 제1트랜스퍼챔버(1220)와 제2트랜스퍼챔버(1240)의 기판교환을 위한 이송경로를 제공하는 기능을 한다.
제2트랜스퍼챔버(1240)는 제2공정챔버(1260)로부터 제2트랜스퍼챔버(1240)의 둘레에 배치된 제1공정챔버(1250)로 기판(S)을 반송한다(S230). 제2트랜스퍼챔버(1240)의 반송로봇(1245)은 제2공정챔버(1260)로부터 기판(S)을 인출하여 제2트랜스퍼챔버(1240)의 둘레에 배치된 제1공정챔버(1250)로 기판(S)을 반송한다.
제1공정챔버(1250)는 제1공정을 수행한다(S240). 기판(S)이 유입되면, 제1공정챔버(1250)는 제1공정을 수행한다.
제2트랜스퍼챔버(1240)는 제1공정챔버(1250)로부터 제2공정챔버(1260)로 기판(S)을 반송한다(S250). 제1공정이 완료되면 이송로봇3은 제1공정챔버(1250)로부터 기판(S)을 인출하여 제2공정챔버(1260)로 반송한다.
제2공정챔버(1260)는 제2공정을 수행한다(S260). 제1트랜스퍼챔버(1220)는 제2공정챔버(1260)로부터 로드락챔버(1210)로 기판(S)을 반송한다(S270). 이송모듈(1100)은 로드락챔버(1210)로부터 용기(C)로 기판(S)을 반송한다(S280).
기판처리방법의 제2실시예에서도, 제2공정이 제1공정의 선행공정으로 수행될 수 있다. 이 경우에는, 제2공정을 수행하는 단계(S260)가 단계 S250 대신 단계 S220 이후에 수행된다.
기판처리방법의 제2실시예에 의하면, 제2공정챔버(1260)가 기판(S)의 이송경로 상에 위치하여, 기판(S)이 반송되는 과정의 중간에 제2공정을 수행함으로써, 기판(S)의 이송경로가 단축되어 기판(S)의 처리율이 향상될 수 있다.
한편, 제2공정이 제1공정의 선행공정 및 후행공정으로 수행될 수도 있다. 이 경우에는 단계 S260이 단계 S220 및 단계 S250 이후에 각각 두 번 수행될 수 있다. 이때, 단계 S220과 단계 S250 이후에 수행되는 제2공정은 서로 동일하거나 또는 상이한 공정일 수 있다.
이하에서는 본 발명에 따른 기판처리방법의 제3실시예에 관하여 설명한다. 도 21 및 도 22는 기판처리방법의 제3실시예의 순서도 및 기판(S)의 이동경로에 관한 도면이다.
기판처리방법의 제3실시예는, 용기(C)로부터 로드락챔버(1210)로 기판(S)을 반송하는 단계(S310), 로드락챔버(1210)로부터 버퍼챔버(1230)로 기판(S)을 반송하는 단계(S320), 버퍼챔버(1230)로부터 제2트랜스퍼챔버(1240)의 둘레에 배치된 제1공정챔버(1250)로 기판(S)을 반송하는 단계(S330), 제1공정을 수행하는 단계(S340), 제1공정챔버(1250)로부터 제2공정챔버(1260)로 기판(S)을 반송하는 단계(S350), 제2공정을 수행하는 단계(S360), 제2공정챔버(1260)로부터 로드락챔버(1210)로 기판(S)을 반송하는 단계(S370) 및 로드락챔버(1210)로부터 용기(C)로 기판(S)을 반송하는 단계(S380)를 포함할 수 있다. 상술한 단계는 모두 필수적인 것은 아니므로, 기판처리방법의 제3실시예는 상술한 단계를 선택적으로 포함할 수 있다. 또한, 상술한 단계의 일부는 기판처리방법의 제1실시예 및 제2실시예에서 수행되는 단계와 동일 또는 유사한데, 그러한 단계에 관한 설명은 자세한 생략한다.
이송모듈(1100)은 용기(C)로부터 로드락챔버(1210)로 기판(S)을 반송한다(S310).
제1트랜스퍼챔버(1220)는 로드락챔버(1210)로부터 버퍼챔버(1230)로 기판(S)을 반송한다(S320).
제1트랜스퍼챔버(1220)의 반송로봇(1225)은 로드락챔버(1210)로부터 기판(S)을 인출하여 버퍼챔버(1230)로 기판(S)을 반송한다. 버퍼챔버(1230)는 경우에 따라서 기판(S)의 얼라인먼트를 조정할 수 있다. 버퍼챔버(1230)의 지지부재(1235)에 기판(S)이 안착되면, 버퍼챔버(1230)의 회전부재(1238)가 지지부재(1235)를 회전시키고, 이에 따라 기판(S)의 방향이 조정될 수 있다.
제2트랜스퍼챔버(1240)는 버퍼챔버(1230)로부터 제2트랜스퍼챔버(1240)의 둘레에 배치된 제1공정챔버(1250)로 기판(S)을 반송한다(S330). 제2트랜스퍼챔버(1240)의 반송로봇(1245)은 버퍼챔버(1230)로부터 기판(S)을 인출하여 제2트랜스퍼챔버(1240)의 둘레에 배치된 제1공정챔버(1250)로 기판(S)을 반송한다.
제1공정챔버(1250)는 제1공정을 수행한다(S340). 제2트랜스퍼챔버(1240)는 제1공정챔버(1250)로부터 제2공정챔버(1260)로 기판(S)을 반송한다(S350). 제2공정챔버(1260)는 제2공정을 수행한다(S360). 제1트랜스퍼챔버(1220)는 제2공정챔버(1260)로부터 로드락챔버(1210)로 기판(S)을 반송한다(S370). 이송모듈(1100)은 로드락챔버(1210)로부터 용기(C)로 기판(S)을 반송한다(S380).
기판처리방법의 제3실시예에서도, 제2공정이 제1공정의 선행공정으로 수행될 수 있다. 이 경우에는, 기판(S)이 용기(C)로부터 로드락챔버(1210)로, 로드락챔버(1210)에서 제2공정챔버(1260)로 반송되어 제2공정이 수행되고, 이후 제2공정챔버(1260)에서 제2트랜스퍼챔버(1240) 둘레의 제1공정챔버(1250)로 반송되어 제1공정이 수행된 후, 제1공정챔버(1250)에서 버퍼챔버(1230)로, 버퍼챔버(1230)에서 로드락챔버(1210)로, 로드락챔버(1210)에서 용기(C)로 반송된다.
기판처리방법의 제3실시예에 의하면, 제2공정챔버(1260)가 기판(S)의 이송경로 상에 위치하여, 기판(S)이 반송되는 과정의 중간에 제2공정을 수행함으로써, 기판(S)의 이송경로가 단축되어 기판(S)의 처리율이 향상될 수 있다.
상술한 본 발명에 따른 기판처리방법에 있어서, 각 실시예를 구성하는 단계는 필수적인 것은 아니며, 따라서 각 실시예는 상술한 단계를 선택적으로 포함할 수 있다. 나아가, 각 실시예들은 서로 개별적으로 또는 조합되어 이용될 수 있으며, 각 실시예를 구성하는 단계들도 다른 실시예를 구성하는 단계들과 개별적으로 또는 조합되어 이용될 수 있다.
또한, 각 실시예를 구성하는 각 단계는 반드시 설명된 순서에 따라 수행되어야 하는 것은 아니며, 나중에 설명된 단계가 먼저 설명된 단계보다 먼저 수행될 수도 있다.
또한, 본 발명에 따른 기판처리방법은, 이를 수행하는 코드 또는 프로그램의 형태로 컴퓨터 판독 가능 기록매체에 저장될 수 있다.
이상에서 설명한 본 발명은, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 있어 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 수정, 치환 및 변형이 가능하므로 상술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니다. 또한, 본 명세서에서 설명된 실시예들은 한정되게 적용될 수 있는 것이 아니라, 다양한 변형이 이루어질 수 있도록 각 실시예들의 전부 또는 일부가 선택적으로 조합되어 구성될 수도 있다.
1000: 기판처리장치
1001: 로드포트
1100: 이송모듈
1101: 이송모듈의 하우징
1110: 이송모듈의 반송로봇
1115: 이송모듈의 반송로봇의 핸드
1120: 반송레일
1200: 처리모듈
1210: 로드락챔버
1211: 로드락챔버의 하우징
1212: 버퍼슬롯
1215: 감압부재
1216: 감압펌프
1217: 펌프라인
1220: 제1트랜스퍼챔버
1225: 제1트랜스퍼챔버의 반송로봇
1226: 제1트랜스퍼챔버의 반송로봇의 핸드
1230: 버퍼챔버
1231: 버퍼챔버의 하우징
1235: 버퍼챔버의 지지부재
1236: 버퍼챔버의 리프트핀
1238: 회전부재
1240: 제2트랜스퍼챔버
1245: 제2트랜스퍼챔버의 반송로봇
1246: 제2트랜스퍼챔버의 반송로봇의 핸드
1250; 제1공정챔버
1260: 제2공정챔버
1261: 제2공정챔버의 하우징
1262: 제2공정챔버의 지지부재
1263: 제2공정챔버의 리프트핀
1265: 플라즈마공급부
1266: 플라즈마소스
1267: 공급관
1268: 샤워헤드
1269: 가열부재
X: 이송모듈의 길이방향
Y: 상부에서 바라볼 때 이송모듈의 길이방향에 수직방향
C: 용기
D: 도어
S: 기판
V: 밸브
P: 플라즈마

Claims (2)

  1. 기판이 수용되는 용기가 놓이는 로드포트;
    상기 기판을 처리하는 처리모듈; 및
    상기 용기와 상기 처리모듈 간에 상기 기판을 반송하는 이송모듈;을 포함하되,
    상기 처리모듈은,
    기판을 반송하는 반송로봇을 가지는 제1트랜스퍼챔버 및 제2트랜스퍼챔버;
    상기 제1트랜스퍼챔버 또는 상기 제2트랜스퍼챔버의 둘레에 배치되어 제1공정을 수행하는 복수의 제1공정챔버;
    상기 이송모듈과 상기 제1트랜스퍼챔버 사이에 배치되어 기판교환을 위한 버퍼공간을 제공하는 로드락챔버; 및
    상기 트랜스퍼챔버들 사이에 배치되어 제2공정을 수행하는 제2공정챔버;를 포함하는
    기판처리장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 이송모듈, 상기 로드락챔버, 상기 제1트랜스퍼챔버, 상기 제2공정챔버 및 상기 제2트랜스퍼챔버가 상부에서 바라볼 때 제1방향으로 순차적으로 배치되는
    기판처리장치.
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