KR20140016421A - 기판처리장치, 기판처리설비 및 기판처리방법 - Google Patents

기판처리장치, 기판처리설비 및 기판처리방법 Download PDF

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Abstract

본 명세서는 기판처리장치, 기판처리설비 및 기판처리방법, 보다 상세하게는, 클러스터(cluster) 구조의 기판처리장치, 기판처리설비 및 이를 이용하는 기판처리방법을 개시한다. 본 발명에 따른 기판처리장치의 일 양상은, 기판이 수납되는 용기가 탑재되는 로드포트; 상기 기판을 처리하는 복수의 공정모듈; 상기 로드포트와 상기 공정모듈 사이에 배치되고, 상기 용기와 상기 공정모듈 간에 상기 기판을 반송하는 이송모듈; 서로 인접한 상기 공정모듈 사이에 배치되고, 상기 서로 인접한 공정모듈 간에 상기 기판이 반송되는 공간을 제공하는 버퍼챔버;를 포함한다.

Description

기판처리장치, 기판처리설비 및 기판처리방법{APPARATUS, SYSTEM AND METHOD FOR TREATING SUBSTRATE}
본 발명은 기판처리장치, 기판처리설비 및 기판처리방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 클러스터(cluster) 구조의 기판처리장치, 기판처리설비 및 이를 이용하는 기판처리방법에 관한 것이다.
반도체소자는 사진식각법(photolithography)을 비롯한 다단계의 다양한 공정을 거쳐 실리콘웨이퍼 등의 기판 상에 회로패턴을 형성하여 제조된다. 이러한 공정들은 그 공정을 수행하도록 고안된 챔버에서 수행되며, 따라서 반도체소자의 제조는 기판을 챔버로 반입하여 공정을 수행하고, 다른 공정을 위해 다른 챔버로 기판을 반입하는 과정을 반복하며 진행된다.
최근에는 반도체소자가 미세화됨에 따라, 반도체소자가 종래보다 더 많고, 복잡한 공정을 거쳐 제조되고 있으며, 이에 따라 반도체소자의 총 제조시간 중 챔버 간에 기판을 반송하는데 소요되는 시간이 차지하는 비중이 점차 증가하고 있다.
이러한 추세 속에서 기판의 처리율(substrate throughput)을 향상시키기 위해서 불필요한 반송과정을 줄이고, 공정을 연속적으로 처리할 수 있는 반도체제조설비의 레이아웃(lay-out)에 관한 연구가 활발히 진행되고 있다.
본 발명의 일 과제는, 불필요한 기판의 반송을 최소화하는 기판처리장치, 기판처리설비 및 기판처리방법을 제공하는 것이다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제가 상술한 과제들로 한정되는 것은 아니며, 언급되지 아니한 과제들은 본 명세서 및 첨부된 도면으로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명은 기판처리장치를 제공한다.
본 발명에 따른 기판처리장치의 일 양상은, 기판이 수납되는 용기가 탑재되는 로드포트; 상기 기판을 처리하는 복수의 공정모듈; 상기 로드포트와 상기 공정모듈 사이에 배치되고, 상기 용기와 상기 공정모듈 간에 상기 기판을 반송하는 이송모듈; 서로 인접한 상기 공정모듈 사이에 배치되고, 상기 서로 인접한 공정모듈 간에 상기 기판이 반송되는 공간을 제공하는 버퍼챔버;를 포함한다.
상기 로드포트, 상기 이송모듈 및 상기 공정모듈은, 제1방향에 따라 순차적으로 배치되고, 상기 복수의 공정모듈은, 상부에서 바라볼 때 상기 제1방향에 수직한 제2방향에 따라 상기 이송모듈의 일측에 일렬로 배치될 수 있다.
상기 공정모듈은, 그 둘레에 배치된 챔버들 간에 상기 기판을 반송하는 트랜스퍼챔버, 상기 트랜스퍼챔버의 둘레에 배치되고, 상기 기판에 대한 처리공정을 수행하는 공정챔버 및 상기 이송모듈과 상기 트랜스퍼챔버 사이에 배치되는 로드락챔버를 포함하고, 상기 버퍼챔버는, 상기 서로 인접한 공정모듈의 트랜스퍼챔버 사이에 배치될 수 있다.
상기 버퍼챔버는, 상기 서로 인접한 공정모듈 간에 반송되는 기판이 임시로 머무르는 버퍼공간을 제공할 수 있다.
상기 버퍼챔버는, 하우징, 상기 하우징 내에 설치되고, 상기 기판이 놓이는 지지부재 및 상기 지지부재에 놓인 기판을 회전시키는 회전부재를 포함할 수 있다.
상기 버퍼챔버는, 하우징, 상기 하우징 내에 설치되고, 상기 기판이 놓이는 지지부재 및 상기 하우징으로 플라즈마를 공급하는 플라즈마공급기를 포함할 수 있다.
상기 버퍼챔버는, 상하로 적층되는 복수의 하우징을 포함할 수 있다.
본 발명은 기판처리설비를 제공한다.
본 발명에 따른 기판처리설비의 일 양상은, 기판이 수납되는 용기가 탑재되는 로드포트, 상기 기판을 처리하는 공정모듈 및 상기 로드포트와 상기 공정모듈 사이에 배치되고, 상기 용기와 상기 공정모듈 간에 상기 기판을 반송하는 이송모듈을 포함하는 복수의 기판처리장치; 및 서로 인접한 기판처리장치 사이에 배치되고, 상기 서로 인접한 기판처리장치 간에 상기 기판이 반송되는 공간을 제공하는 제1버퍼챔버;를 포함하되, 상기 공정모듈은, 그 둘레에 배치된 챔버들 간에 상기 기판을 반송하는 트랜스퍼챔버, 상기 트랜스퍼챔버의 둘레에 배치되고, 상기 기판에 대한 처리공정을 수행하는 공정챔버 및 상기 이송모듈과 상기 트랜스퍼챔버 사이에 배치되는 로드락챔버를 포함하고, 상기 제1버퍼챔버는, 상기 서로 인접한 기판처리장치의 트랜스퍼챔버 사이에 배치될 수 있다.
상기 로드포트, 상기 이송모듈 및 상기 공정모듈은, 제1방향에 따라 순차적으로 배치되고, 상기 복수의 기판처리장치는, 상기 제1방향과 수직한 제2방향에 따라 일렬로 배치될 수 있다.
상기 제1버퍼챔버는, 상기 서로 인접한 기판처리장치 간에 반송되는 기판이 임시로 머무르는 버퍼공간을 제공할 수 있다.
상기 제1버퍼챔버는, 하우징, 상기 하우징 내에 설치되고, 상기 기판이 놓이는 지지부재 및 상기 지지부재에 놓인 기판을 회전시키는 회전부재를 포함할 수 있다.
상기 제1버퍼챔버는, 하우징, 상기 하우징 내에 설치되고, 상기 기판이 놓이는 지지부재 및 상기 하우징으로 플라즈마를 공급하는 플라즈마공급기를 포함하고, 플라즈마공정을 수행할 수 있다.
상기 제1버퍼챔버는, 상하로 적층되는 복수의 하우징을 포함할 수 있다.
상기 기판처리장치에 포함되는 상기 공정모듈은, 복수이고, 상기 기판처리장치는, 동일한 기판처리장치에 속하고, 서로 인접한 공정모듈 사이에 배치되고, 상기 서로 인접한 공정모듈 간에 상기 기판이 반송되는 공간을 제공하는 제2버퍼챔버를 더 포함할 수 있다.
상기 공정모듈은, 그 둘레에 배치된 챔버들 간에 상기 기판을 반송하는 트랜스퍼챔버, 상기 트랜스퍼챔버의 둘레에 배치되고, 상기 기판에 대한 처리공정을 수행하는 공정챔버 및 상기 이송모듈과 상기 트랜스퍼챔버 사이에 배치되는 로드락챔버를 포함하고, 상기 제2버퍼챔버는, 상기 서로 인접한 공정모듈 간에 사이에 배치될 수 있다.
본 발명은 기판처리방법을 제공할 수 있다.
본 발명에 따른 기판처리방법의 일 양상은, 기판이 수납된 용기가 탑재되는 로드포트; 상기 용기로부터 기판을 인출하는 이송모듈; 상기 이송모듈의 일측에 일렬로 배치되는 복수의 공정모듈; 및 서로 인접한 공정모듈 사이에 배치되는 버퍼챔버;를 포함하는 기판처리장치를 이용하는 기판처리방법에 있어서, 이송모듈이 상기 용기로부터 상기 복수의 공정모듈 중 제1공정모듈로 상기 기판을 반송하는 단계; 상기 제1공정모듈이 처리공정을 수행하는 단계; 및 상기 제1공정모듈로부터 상기 제1공정모듈과 상기 제1공정모듈에 인접한 제2공정모듈 사이에 배치된 제1버퍼챔버로 상기 기판을 반송하는 단계; 상기 제1버퍼챔버로부터 직접 상기 제2공정모듈로 상기 기판을 반송하는 단계; 및 상기 제2공정모듈이 처리공정을 수행하는 단계;을 포함한다.
상기 기판처리방법은, 상기 이송모듈이 상기 제2공정모듈로부터 상기 용기로 상기 기판을 반송하는 단계;를 더 포함할 수 있다.
상기 기판처리방법은, 상기 제2공정모듈로부터 상기 제2공정모듈과 상기 제2공정모듈에 인접한 제3공정모듈 사이에 배치된 제2버퍼챔버로 상기 기판을 반송하는 단계; 상기 제2버퍼챔버로부터 직접 상기 제3공정모듈로 상기 기판을 반송하는 단계; 및 상기 제3공정모듈이 처리공정을 수행하는 단계;를 더 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 기판처리방법의 다른 양상은, 기판이 수납된 용기가 탑재되는 로드포트, 상기 용기로부터 기판을 인출하는 이송모듈 및 상기 이송모듈의 일측에 배치되는 공정모듈을 각각 포함하고, 일렬로 배치되는 복수의 기판처리장치; 및 서로 인접한 기판처리장치 사이에 배치되는 버퍼챔버;를 포함하는 기판처리설비를 이용하는 기판처리방법에 있어서, 상기 제1기판처리장치가 상기 용기로부터 상기 기판을 인출하는 단계; 상기 제1기판처리장치가 처리공정을 수행하는 단계; 상기 제1기판처리장치로부터 상기 제1기판처리장치와 인접한 제2기판처리장치 사이에 배치된 제1버퍼챔버로 상기 기판을 반송하는 단계; 상기 제1버퍼챔버로부터 직접 상기 제2기판처리장치로 상기 기판을 반송하는 단계; 및 상기 제2기판처리장치가 처리공정을 수행하는 단계;를 포함할 수 있다.
상기 기판처리방법은, 상기 제2기판처리장치가 상기 용기로 상기 기판을 수납시키는 단계;를 더 포함할 수 있다.
상기 기판처리방법은, 상기 제2기판처리장치로부터 상기 제2기판처리장치와 상기 제2기판처리장치에 인접한 제3기판처리장치 사이에 배치된 제2버퍼챔버로 상기 기판을 반송하는 단계; 상기 제2버퍼챔버로부터 직접 상기 제3기판처리장치로 상기 기판을 반송하는 단계; 및 상기 제3기판처리장치가 처리공정을 수행하는 단계;를 더 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 기판처리방법의 일 양상 및 다른 양상은, 상기 버퍼챔버가 상기 기판을 회전시키는 단계;를 더 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 기판처리방법의 일 양상 및 다른 양상은, 상기 버퍼챔버가 상기 처리공정의 후속공정 또는 선행공정을 수행하는 단계;를 더 포함할 수 있다.
상기 버퍼챔버가 수행하는 공정은, 상기 공정에서 발생하여 상기 기판에 잔류하는 이물질을 제거하는 공정일 수 있다.
본 발명에 의하면, 버퍼챔버를 통해 기판을 공정모듈 간에 직접 반송할 수 있으며, 이에 따라 기판의 반송경로가 단축되어 공정효율이 향상된다.
본 발명에 의하면, 기판처리장치 간에 오버헤드트랜스퍼(OHT: overhead transfer) 등의 외부 반송장치를 경유하지 않고, 버퍼챔버를 통해 직접 기판이 기판처리장치 간에 반송할 수 있으며, 이에 따라 기판의 반송경로가 단축되어 공정효율이 향상된다.
본 발명에 의하면, 기판의 반송을 위한 공간으로 활용되는 버퍼챔버가 반송과정에서 공정을 수행하는 역할을 겸하여 풋프린트(foot print)를 효과적으로 사용할 수 있고, 결과적으로 기판처리율이 향상된다.
본 발명에 의하면, 기판의 반송을 위한 공간으로 활용되는 버퍼챔버에서 공정챔버에서 수행되는 공정의 선행 또는 후행공정을 수행하여 공정이 연속적으로 처리될 수 있다.
본 발명에 의하면, 버퍼챔버에서 플라즈마공정으로 기판을 클리닝하여 이전 공정에서 발생한 이물질을 제거하여 기판이 바로 후속공정에 투입될 수 있도록 할 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 실시예의 평면도이다.
도 2은 기판처리장치의 다른 실시예의 평면도이다.
도 3는 도 1의 로드락챔버의 A-A방향의 단면도이다.
도 4은 도 1의 로드락챔버의 B-B방향의 단면도이다.
도 5는 도 1의 버퍼챔버의 일 실시예의 단면도이다.
도 6은 도 1의 버퍼챔버의 다른 실시예의 단면도이다.
도 7은 도 1의 버퍼챔버의 또 다른 실시예의 단면도이다.
도 8은 기판처리설비의 일 실시예의 평면도이다.
도 9는 기판처리설비의 다른 실시예의 평면도이다.
도 10은 기판처리설비의 또 다른 실시예의 평면도이다.
도 11은 기판처리방법의 일 실시예의 순서도이다.
도 12 및 도 13은 도 11의 기판처리방법의 동작도이다.
도 14는 기판처리방법의 다른 실시예의 순서도이다.
본 명세서에서 사용되는 용어와 첨부된 도면은 본 발명을 용이하게 설명하기 위한 것이므로, 본 발명이 용어와 도면에 의해 한정되는 것은 아니다.
본 발명에 이용되는 기술 중 본 발명의 사상과 밀접한 관련이 없는 공지의 기술에 관한 자세한 설명은 생략한다.
이하에서는 본 발명에 따른 기판처리장치(1000)에 관하여 설명한다.
본 발명에 따른 기판처리장치(1000)는 기판(S)에 대하여 공정을 수행할 수 있다. 여기서, 공정은 반도체소자, 평판디스플레이(FPD: flat panel display) 및 그 밖에 박막에 회로가 형성된 물건의 제조에 필요한 공정을 모두 포함할 수 있다. 또한, 기판(S) 역시 반도체소자, 평판디스플레이 및 그 밖에 박막에 회로가 형성된 물건의 제조에 이용되는 기판을 모두 포함할 수 있다. 예를 들어, 기판(S)으로는 실리콘웨이퍼를 비롯한 다양한 웨이퍼, 유기기판, 유리기판 등이 있을 수 있다.
이하에서는 기판처리장치(1000)의 일 실시예에 관하여 설명한다.
도 1은 기판처리장치(1000)의 일 실시예의 평면도이다.
도 1을 참조하면, 기판처리장치(1000)는 로드포트(1110), 이송모듈(1100), 복수의 공정모듈(1200) 및 버퍼챔버(2000)를 포함한다. 로드포트(1110)에는 기판(S)이 수납되는 용기(C)가 놓여진다. 이송모듈(1100)은 로드포트(1110)에 놓여진 용기(C)와 공정모듈(1200) 간에 기판(S)을 반송한다. 공정모듈(1200)은 기판(S)을 처리한다. 버퍼챔버(2000)는 서로 인접한 공정모듈(1200) 사이에 배치되어 공정모듈(1200) 간에 기판(S)이 반송되는 공간을 제공한다.
로드포트(1110)에는 용기(C)가 탑재된다. 용기(C)는 외부로부터 반송되어 로드포트(1110)에 로딩되거나 또는 로드포트(1110)로부터 언로딩되어 외부로 반송될 수 있다. 예를 들어, 용기(C)는 오버헤드트랜스퍼와 같은 반송수단에 의해 기판처리장치들(1000) 간에 반송될 수 있다. 여기서, 기판(S)의 반송은 오버헤드트랜스퍼 대신 자동안내차량(automatic guided vehicle), 레일안내차량(rail guided vehicle) 등의 다른 반송수단 또는 작업자에 의해 수행될 수 있다.
용기(C)에는 기판(S)이 수납되는데, 용기(C)로는 전면개방일체형포드(FOUP: front opening unified pod)가 사용될 수 있다. 전면개방일체형포드는 대개 25장의 기판(S)을 그 내부에 수납할 수 있다. 용기(C)는 그 내부가 밀폐될 수 있으며, 이에 따라 용기(C) 내부의 기판(S)이 오염되는 것이 방지될 수 있다.
로드포트(1110)는 이송모듈(1100)에 인접하게 배치될 수 있다. 예를 들어, 세 개의 로드포트(1110)가 도 1에 도시된 바와 같이, 이송모듈(1100)의 하우징(1120)의 일측에 제1방향(X)을 따라 일렬로 배치될 수 있다. 물론, 로드포트(1110)의 배치와 수는 이와 상이할 수 있다.
이송모듈(1100)은 용기(C)와 공정모듈(1200) 간에 기판(S)을 반송한다. 이송모듈(1100)은 로드포트(1110)와 공정모듈(1200) 사이에 배치되어 기판(S)의 반송을 수행할 수 있다. 이러한 이송모듈(1100)은 하우징(1120), 이송로봇(1130) 및 이송레일(1140)을 포함할 수 있다.
하우징(1120)은 이송모듈(1100)의 외벽을 형성하며, 이송모듈(1100)의 내부공간을 외부와 격리시킨다. 하우징(1120)은 직육면체 형상으로 제공될 수 있다. 물론, 하우징(1120)의 형상은 필요에 따라 적절히 변경될 수 있다.
하우징(1120)은 로드포트(1110)와 공정모듈(1200)의 사이에 배치된다. 이에 따라 하우징(1120)은 일측이 로드포트(1110)에 연결되며, 타측이 공정모듈(1200)과 연결된다.
로드포트(1110)와 연결되는 하우징(1120)의 상기 일측에는 로드포트(1110)에 탑재된 용기(C)와 기판(S)을 교환하는 개구가 형성되며, 상기 개구를 개폐하는 도어가 제공된다. 또 공정모듈(1200)과 연결되는 하우징(1120)의 상기 타측은 공정모듈(1200)의 로드락챔버(1210)와 연결된다.
하우징(1120)의 상면에는 하우징(1120) 내부로 유입되는 공기를 정류하는 팬필터(미도시)가 설치될 수 있다. 이에 의해 하우징(1120)의 내부공간에서 정류된 공기가 위에서 아래방향으로 흐르게 되어 하우징(1120)의 내부가 청정하게 유지될 수 있다.
이송로봇(1130)은 직접적으로 기판(S)을 보지(保支)하여 이를 용기(C)와 공정모듈(1200) 간에 반송한다. 이송로봇(1130)은 하우징(1120)의 일측을 통해 용기(C)와 기판(S)을 교환하고, 하우징(1120)의 타측에 연결된 로드락챔버(1210)를 통해 공정모듈(1200)과 기판(S)을 교환할 수 있다.
이송로봇(1130)은 하우징(1120)의 내부에 설치되며, 이송레일(1140)을 따라 이동할 수 있다. 여기서, 이송레일(1140)은 이송로봇(1130)의 이동경로를 제공할 수 있다. 이송레일(1140)은 하우징(1120) 내부에 제1방향(X)에 따라 배치될 수 있다. 물론, 이송레일(1140)이 상술한 예로 한정되는 것은 아니며, 이송레일(1140)이 다른 방향으로 배치되거나 또는 이송레일(1140)이 생략되고 이송로봇(1130)이 하우징(1120)의 내부 중앙부에 고정되어 설치될 수도 있다.
이러한 이송로봇(1130)은 베이스, 보디, 암 및 핸드를 가질 수 있다. 베이스는 이송레일(1140) 상에 설치되며, 이송레일(1140)을 따라 이동할 수 있다. 보디는 베이스에 결합되며, 베이스 상에서 연직방향을 따라 이동하거나 또는 연직방향을 축으로 회전할 수 있다. 암은 보디에 설치되며, 전진 및 후진을 하여 이동할 수 있다. 암의 일단에는 핸드가 구비되어 기판(S)을 집거나 놓을 수 있다. 암은 하나 또는 복수일 수 있으며, 복수의 암은 서로 연직방향으로 보디에 적층되어 설치되며, 각각 개별적으로 동작할 수 있다.
이송로봇(1130)은 이송레일(1140)을 따라 베이스가 이동하며, 보디와 암의 동작에 따라 그 핸드의 위치를 제어하며, 핸드가 용기(C)로부터 기판(S)을 인출하여 이를 공정모듈(1200)로 반입하거나 또는 공정모듈(1200)로부터 기판(S)을 인출하여 용기(C)에 수납할 수 있다. 한편, 용기(C)는 밀폐된 상태로 로드포트(1110)에 탑재될 수 있는데, 하우징(1120)의 내부에는 용기(C)를 개폐하는 용기오프너가 제공될 수 있다. 이송로봇(1130)은 용기오프너에 의해 용기(C)가 개방되면 그에 수납된 기판(S)을 보지할 수 있을 것이다.
공정모듈(1200)은 기판(S)을 처리하는 공정을 수행한다. 공정모듈(1200)은 기판처리장치(1000)에 복수 개로 제공될 수 있으며, 각각의 공정모듈(1200)은 이송모듈(1100)의 타측에 제1방향(X)에 따라 일렬로 배치될 수 있다.
도 1은 기판처리장치(1000)가 두 개의 공정모듈(1200)을 가지는 것으로 도시하고 있으나, 기판처리장치(1000)에 포함되는 공정모듈(1200)의 수는 이와 상이할 수 있다.
도 2은 기판처리장치(1000)의 다른 실시예의 평면도이다. 도 2를 참조하면, 기판처리장치(1000)에는 세 개 또는 그보다 많은 수의 공정모듈(1200)이 제공될 수도 있을 것이다.
각 공정모듈(1200)은 로드락챔버(1210), 트랜스퍼챔버(1220) 및 공정챔버(1230)를 포함한다. 여기서, 로드포트(1110), 이송모듈(1100), 로드락챔버(1210), 트랜스퍼챔버(1220)는 각각 상부에서 볼 때 제1방향(X)에 수직한 제2방향(Y)에 따라 순차적으로 배치될 수 있다. 로드락챔버(1210)는 이송모듈(1100)의 타측에 배치되고, 이송모듈(1100)과 공정모듈(1200) 간의 기판(S)의 교환을 위한 공간을 제공한다. 트랜스퍼챔버(1220)는 그 둘레에 배치된 챔버들 간에 기판(S)을 반송한다. 공정챔버(1230)는 트랜스퍼챔버(1220)의 둘레에 배치되어 공정을 수행한다.
로드락챔버(1210)는 이송모듈(1100)과 트랜스퍼챔버(1220)의 사이에 배치되어 이송모듈(1100)과 트랜스퍼챔버(1220) 간에 기판(S)의 교환을 위한 공간을 제공한다. 복수의 공정모듈(1200)의 로드락챔버(1210)는 이송모듈(1100)의 타측에 제1방향(X)에 따라 일렬로 배치될 수 있다. 또, 하나의 공정모듈(1200)이 서로 상하방향으로 적층되어 배치되는 복수의 로드락챔버(1210)를 포함할 수도 있다.
도 3는 도 1의 로드락챔버(1210)의 A-A방향의 단면도이고, 도 4은 도 1의 로드락챔버(1210)의 B-B방향의 단면도이다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 로드락챔버(1210)는 하우징(1211), 지지슬롯(1212) 및 감압부재(1213)를 포함할 수 있다.
하우징(1211)은 로드락챔버(1210)의 외벽을 형성하며, 내부공간을 외부로부터 격리시킨다. 하우징(1211)의 내부에는 이송모듈(1100)과 트랜스퍼챔버(1220) 간에 교환되는 기판(S)이 임시적으로 머무를 수 있다.
하우징(1211)의 일측은 이송모듈(1100)의 타측에 연결되고, 하우징(1211)의 타측은 트랜스퍼챔버(1220)와 연결된다. 하우징(1211)의 일측과 타측에는 각각 기판(S)이 출입하는 개구가 형성되며, 개구를 개폐하는 도어가 설치된다.
지지슬롯(1212)은 하우징(1211)의 내벽에 형성된다. 지지슬롯(1212)은 기판(S)의 가장자리를 지지하도록 한 쌍의 이격된 플레이트의 형상으로 제공될 수 있다. 이송모듈(1100)의 이송로봇(1130) 또는 트랜스퍼챔버(1220)의 반송로봇(1222)은 양 플레이트 사이의 이격된 공간을 따라 수직방향으로 이동하여 지지슬롯(1212)에 기판(S)을 놓거나 지지슬롯(1212)으로부터 기판(S)을 집어 들 수 있다.
이러한 지지슬롯(1212)은 하나 또는 복수일 수 있다. 복수의 지지슬롯(1212)은 하우징(1211)의 내벽에 서로 수직방향으로 이격되어 형성될 수 있다.
감압부재(1213)는 하우징(1211)의 내부를 감압할 수 있다. 감압부재(1213)는 감압펌프와 펌프라인을 포함할 수 있다. 여기서, 감압펌프는 외부전원을 이용하여 음압을 발생시키고, 펌프라인은 감압펌프와 하우징(1211)을 연결하여, 감압펌프에서 발생한 음압에 따라 하우징(1211)의 공기를 흡입할 수 있다.
일반적으로 이송모듈(1100)의 내부는 상압인 반면, 공정모듈(1200)의 챔버들의 내부는 공정을 수행하기 적합한 조건을 제공하기 위하여 상압 이하의 압력, 예를 들어 진공압으로 유지될 수 있는데, 로드락챔버(1210)는 그 사이에서 기판(S)의 반송 시 공정모듈(1200)의 내부로 공기가 유입되는 것을 방지하는 역할을 할 수 있다.
로드락챔버(1210)는 이송모듈(1100)로부터 기판(S)이 반입되면, 하우징(1211)을 밀폐하고, 감압부재(1213)로 내부를 진공상태로 만든 다음, 하우징(1211)의 타측을 개방하여 트랜스퍼챔버(1220)로 기판(S)을 제공한다. 이러한 절차에 따라 공정모듈(1200)의 내부압력이 진공압으로 유지될 수 있다.
트랜스퍼챔버(1220)는 트랜스퍼챔버(1220)의 둘레에 배치된 챔버들 간에 기판(S)을 반송한다. 트랜스퍼챔버(1220)의 둘레에는 로드락챔버(1210), 공정챔버(1230) 및 버퍼챔버(2000)가 배치될 수 있다. 구체적으로, 로드락챔버(1210)는 트랜스퍼챔버(1220)와 이송모듈(1100)의 사이에 배치되고, 버퍼챔버(2000)는 복수의 공정모듈(1200)의 트랜스퍼챔버들(1220) 사이에 배치되며, 공정챔버(1230)는 그 외의 트랜스퍼챔버(1220)의 둘레에 배치될 수 있다.
트랜스퍼챔버(1220)는 하우징(1221)과 반송로봇(1222)을 가진다.
하우징(1221)은 트랜스퍼챔버(1220)의 외벽을 형성한다. 트랜스퍼챔버(1220)의 둘레에 배치되는 챔버들(1210, 1230,2000)은 하우징(1221)에 연결되어 배치된다.
반송로봇(1222)은 하우징(1221)의 중앙부에 고정되어 설치되고, 트랜스퍼챔버(1220) 둘레의 챔버들(1210, 1230,2000) 간에 기판(S)을 반송한다. 반송로봇(1222)은 베이스, 보디, 암 및 핸드를 가지며, 베이스가 트랜스퍼챔버(1220)의 중앙부에 고정설치 되는 것을 제외하고는 대개 이송로봇(1130)과 그 구성이 유사하다.
공정챔버(1230)는 공정을 수행한다. 공정챔버(1230)에서 수행되는 공정의 대표적인 예로는, 식각공정, 박리공정, 애싱공정, 스트립공정, 증착공정 등이 있다. 물론, 이는 공정챔버(1230)가 수행하는 공정이 상술한 예로 한정되는 것은 아니다.
각 공정모듈(1200)은 하나 또는 복수의 공정챔버(1230)를 포함할 수 있다. 복수의 공정챔버(1230)는 트랜스퍼챔버(1220)의 둘레에 배치되어 반송로봇(1222)을 통해 기판(S)을 반입받을 수 있다. 여기서, 동일한 공정모듈(1200)에 속하는 복수의 공정챔버(1230)는 모두 동일한 공정을 수행할 수 있다. 또한, 서로 다른 공정모듈(1200)에 속하는 공정챔버(1230)는 서로 상이한 공정을 수행할 수 있다. 물론, 경우에 따라서는 동일한 공정모듈(1200)의 공정챔버(1230)라도 서로 상이한 공정을 수행하거나 반대로 서로 상이한 공정모듈(1200)에 속하는 공정챔버(1230)라도 동일한 공정을 수행할 수 있을 것이다.
공정챔버(1230)는 각각 수행하는 공정에 따라 그 공정을 위해 제공되는 공지의 구성을 포함할 수 있다.
버퍼챔버(2000)는 서로 인접한 공정모듈(1200) 사이에 배치된다. 구체적으로는 하나의 공정모듈(1200)의 트랜스퍼챔버(1220), 버퍼챔버(2000), 다른 공정모듈(1200)의 트랜스퍼챔버(1220)가 제1방향(X)에 따라 순차적으로 배치될 수 있다. 이와 같이 배치되는 버퍼챔버(2000)는 공정모듈(1200) 간에 기판(S)이 반송되는 공간을 제공한다. 즉, 기판(S)은 하나의 공정모듈(1200)에서 처리된 뒤, 버퍼챔버(2000)를 통해 직접 다른 공정모듈(1200)로 반송될 수 있다. 일반적으로는 하나의 공정모듈(1200)에서 다른 공정모듈(1200)로 기판(S)을 반송하기 위해서는 이송모듈(1100)을 거쳐야 하는데, 버퍼챔버(2000)를 통해 직접 이동이 가능하면 불필요한 기판(S)의 반송과정을 제거할 수 있다.
버퍼챔버(2000)는 단순하게 기판(S)을 반송하는 통로역할을 하거나 또는 통로역할을 함과 동시에 기판(S)에 대하여 공정을 수행하는 기능을 수행할 수도 있다.
도 5는 도 1의 버퍼챔버(2000)의 일 실시예의 단면도이다.
도 5를 참조하면, 버퍼챔버(2000)의 일 실시예는 단순히 기판(S)을 반송하는 통로역할을 수행할 수 있다.
버퍼챔버(2000)는 하우징(2100) 및 지지부재(2200)를 포함하며, 회전부재(2300) 및 감압부재(2400)를 선택적으로 더 포함할 수 있다.
하우징(2100)은 버퍼챔버(2000)의 외벽을 형성하며, 서로 인접한 공정모듈(1200)의 트랜스퍼챔버(1220)의 하우징(1221)의 사이에 배치된다. 하우징의 일측과 타측에는 각각 기판(S)이 출입하는 개구가 형성되며, 개구를 개폐하는 도어가 설치된다.
지지부재(2200)는 기판(S)을 지지한다. 지지부재(2200)는 하우징(2100)의 중앙부에 설치된다. 지지부재(2200)는 그 상면이 기판(S)과 유사한 형상으로 제공되며, 기판(S)의 면적과 동일하거나 더 크게 제공될 수 있다. 또한, 지지부재(2200)는 리프트핀을 포함하여 반송로봇(1222)이 기판(S)을 잡기 용이하도록 기판(S)을 상하로 이동시킬 수도 있다. 경우에 따라서는 지지부재(2200)는 로드락챔버(1210)의 지지슬롯(1212)과 유사하게 제공될 수도 있다.
회전부재(2300)는 지지부재(2200)에 안착된 기판(S)을 회전시킨다. 공정모듈(1200) 간에 기판(S) 교환 시 기판(S)의 방향을 정렬(alignment)할 필요가 있는데, 회전부재(2300)는 기판(S)을 회전시켜 기판(S)을 정렬할 수 있다. 회전부재(2300)는 회전모터 및 회전축으로 형성될 수 있으며, 회전모터는 회전력을 발생시키고, 회전축은 회전모터와 지지부재(2200)에 연결되어 회전모터에서 발생한 회전력에 따라 지지부재(2200)를 회전시켜 그에 안착된 기판(S)을 회전시킬 수 있다.
감압부재(2400)는 하우징(2100)의 내부를 감압할 수 있다. 복수의 공정모듈(1200) 간에는 각각 그 내부 압력이 서로 상이하게 설정될 수 있으므로, 감압부재(2400)는 하우징(2100)의 내부를 감압하여 공정모듈(1200) 중 내부압력이 높은 공정모듈(1200)로부터 내부압력이 낮은 공정모듈(1200)로 공기가 유입되는 것을 방지할 수 있다. 감압부재(2400)의 구성은 로드락챔버(1210)의 감압부재(1213)와 유사할 수 있으므로, 이에 대한 자세한 설명은 생략한다.
한편, 서로 공정모듈(1200) 간에 내부기압이 동일한 경우에는 버퍼챔버(2000)에 감압부재(2400)가 생략될 수 있으며, 이때에는 하우징(2100)을 밀폐할 필요가 없기 때문에 개구를 개폐하는 도어가 생략될 수 있다.
도 6은 도 1의 버퍼챔버(2000)의 다른 실시예의 단면도이다.
버퍼챔버(2000)는 공정모듈(1200) 간의 통로역할을 함과 동시에 기판(S)에 대하여 공정을 수행하는 기능을 수행할 수도 있다. 여기서, 버퍼챔버(2000)가 수행하는 공정은 공정챔버(1230)에서 수행되는 공정의 선행공정 또는 후행공정일 수 있다. 이하에서는 버퍼챔버(2000)가 클리닝공정, 특히 플라즈마를 이용한 클리닝공정을 수행하는 것을 기준으로 설명한다. 다만, 버퍼챔버(2000)가 수행하는 공정은 이외에도 다양할 수 있으며, 상술한 예로 한정되는 것은 아니다. 이와 같이 버퍼챔버(2000)가 공정을 수행하면, 동일한 풋프린트에 버퍼챔버(2000)에서 수행되는 공정을 수행하는 공정챔버(1230) 대신 다른 공정을 수행하는 공정챔버(1230)를 더 많이 배치할 수 있어 공간효율이 향상된다.
도 6을 참조하면, 버퍼챔버(2000)의 다른 실시예는 하우징(2100), 지지부재(2200), 가열부재(2500) 및 플라즈마공급기(2600)를 포함할 수 있다.
하우징(2100) 및 지지부재(2200)에 관해서는 버퍼챔버(2000)의 일 실시예에서 상술한 바 있으므로, 이에 관한 자세한 설명은 생략한다.
가열부재(2500)는 지지부재(2200)에 안착된 기판(S)을 가열할 수 있다. 예를 들어, 가열부재(2500)는 하우징(2100)의 외벽 또는 지지부재(2200) 내에 매설되는 히터 또는 하우징(2100)의 일측에 형성되어 고온가스를 하우징(2100)으로 공급하는 고온가스라인 등으로 구현될 수 있다. 가열부재(2500)에 의해 기판(S)이 가열되면, 기판(S)으로부터 기판(S) 상에 잔류하는 이물질을 제거할 수 있다. 여기서, 이물질을 공정챔버(1230)에서 선행된 공정에서 발생한 것일 수 있다.
플라즈마공급기(2600)는 하우징(2100)의 내부에 플라즈마를 제공할 수 있다. 버퍼챔버(2000)는 이러한 플라즈마를 이용하여 플라즈마공정을 수행할 수 있다. 예를 들어, 버퍼챔버(2000)는 플라즈마애싱공정 또는 플라즈마클리닝공정을 수행할 수 있다. 다만, 버퍼챔버(2000)는 플라즈마공정 대신 다른 공정을 수행할 수도 있으며 이 경우에는 플라즈마공급기(2600)가 다른 구성으로 변경될 수 있다. 예를 들어, 케미컬이나 가스를 이용하여 공정을 진행하는 경우에 하우징(2100)에는 케미컬공급기나 가스공급기 등이 플라즈마공급기(2600) 대신 설치될 수 있다.
플라즈마공급기(2600)는 플라즈마소스(2610), 공급관(2620) 및 샤워헤드(2630)를 포함할 수 있다.
플라즈마소스(2610)는 플라즈마를 생성한다. 예를 들어, 플라즈마소스(2610)는 리모트플라즈마발생기(remote plasma generator), 용량결합형플라즈마발생기(CCP: capacitively coupled plasma generator) 또는 유도결합형플라즈마발생기(ICP: inductively coupled plasma generator)일 수 있다.
이 중 리모트플라즈마발생기는 하우징(2100)의 외부에 위치하며, 가스공급원(미도시)으로부터 가스를 공급받아 공급된 가스를 이용하여 플라즈마를 생성할 수 있다. 공급관(2620)은 생성된 플라즈마를 하우징(2100)의 내부로 공급한다. 샤워헤드(2630)는 공급관(2620)의 일단에 설치되며, 공급관(2620)을 통해 공급되는 플라즈마는 샤워헤드(2630)를 통해 하우징(2100)으로 분사될 수 있다.
용량결합형플라즈마발생기 또는 유도결합형플라즈마발생기의 경우에는, 플라즈마소소가 하우징(2100)의 내부나 하우징(2100)의 외벽에 설치될 수 있다. 이 경우에는 공급관(2620)이 외부의 가스공급원(미도시)로부터 가스를 공급받아, 하우징(2100)의 내부로 공급하고, 플라즈마소스(2610)가 이를 이용하여 플라즈마를 생성할 수 있다.
도 7은 도 1의 버퍼챔버(2000)의 또 다른 실시예의 단면도이다.
이상에서는 버퍼챔버(2000)가 단일한 하우징(2100)으로 구현되는 것으로 설명하였다. 그러나 버퍼챔버(2000)는 복수의 하우징이 적층되는 구조로 제공될 수도 있다. 이와 같이 버퍼챔버(2000)가 적층되면, 동일한 풋프린트에 더 많은 버퍼챔버(2000)를 배치할 수 있어 공간효율이 향상될 수 있다.
도 7을 참조하면, 버퍼챔버(2000)는 복수의 하우징(2100)을 포함할 수 있다. 복수의 하우징(2100)은 각각 상술한 버퍼챔버(2000)의 일 실시예 또는 버퍼챔버(2000)의 다른 실시예 중 어느 하나의 구성을 가질 수 있다.
예를 들어, 버퍼챔버(2000)는 서로 상하로 적층되는 상부하우징(2100a)과 하부하우징(2100b)을 포함할 수 있다. 여기서, 하부하우징(2100b)에는 단순히 공정모듈(1200) 간에 기판(S)이 이동하는 경로를 제공하거나 기판(S)을 정렬하는 기능을 수행하도록, 지지부재(2200b)와 회전부재(2300)만을 가질 수 있다. 또한, 상부하우징(2100a)에는 이동경로를 제공하는 동시에 공정을 수행하도록, 지지부재(2200a), 가열부재(2500) 및 플라즈마공급기(2600)를 포함할 수 있다.
물론, 경우에 따라서는 상부하우징(2100a)과 하부하우징(2100b)이 모두 통로역할만을 수행하거나 모두 통로역할과 공정을 수행하는 기능을 겸할 수도 있으며, 나아가 적층되는 하우징(2100)의 수가 세 개 이상일 수도 있다.
이하에서는 본 발명에 따른 기판처리설비(100)에 관하여 설명한다.
본 발명에 따른 기판처리설비(100)는 복수의 기판처리장치(1000) 및 버퍼챔버(2000)를 포함할 수 있다. 여기서, 기판처리장치(1000)는 각각 다른 공정을 수행할 수 있다.
이하에서는 기판처리설비(100)의 일 실시예에 관하여 설명한다.
도 8은 기판처리설비(100)의 일 실시예의 평면도이다.
도 8을 참조하면, 기판처리설비(100)의 일 실시예에서는, 복수의 기판처리장치(1000)가 제1방향(X)에 따라 배치되고, 버퍼챔버(2000)가 복수의 기판처리장치(1000) 중 서로 인접한 기판처리장치(1000)의 사이에 배치된다. 이에 따라 하나의 기판처리장치(1000), 버퍼챔버(2000), 다른 기판처리장치(1000)가 제1방향(X)에 따라 순차적으로 배치된다.
각 기판처리장치(1000)에서 로드포트(1110), 이송모듈(1100), 복수의 공정모듈(1200)이 제2방향(Y)에 따라 배치되고, 그 기판처리장치(1000)의 하나의 공정모듈(1200)의 트랜스퍼챔버(1220), 버퍼챔버(2000), 다른 공정모듈(1200)의 트랜스퍼챔버(1220)는 제1방향(X)에 따라 배치된다. 기판처리장치(1000)에 관해서는 이미 상술한 바 있으므로 구체적인 설명은 생략한다.
버퍼챔버(2000)는 복수의 공정모듈(1200) 사이에 배치되는 버퍼챔버(2000)와 동일 또는 유사한 구조로 제공될 수 있다.
다만, 기판처리설비(100)에서 서로 인접한 기판처리장치(1000) 사이에 배치되는 버퍼챔버(2000)는 공정모듈(1200) 간에서 기판(S)이 반송되는 공간을 제공하는 대신 기판처리장친 간에 기판(S)이 반송되는 공간을 제공한다. 이러한 버퍼챔버(2000)는 하나의 기판처리장치(1000)의 트랜스퍼챔버(1220)와 그에 인접하여 배치된 다른 기판처리장치(1000)의 트랜스퍼챔버(1220) 사이에 배치된다. 따라서, 버퍼챔버(2000)는 그 일측과 타측이 하나의 기판처리장치(1000)의 트랜스퍼챔버(1220)와 그에 인접하여 배치된 다른 기판처리장치(1000)의 트랜스퍼챔버(1220)에 연결된다.
다만, 도 8은 기판처리설비(100)가 두 개의 기판처리장치(1000)를 가지는 것으로 도시하고 있으나, 기판처리설비(100)에 포함되는 기판처리장치(1000)의 수는 이와 상이할 수 있으며, 또한 기판처리장치(1000)의 구성도 상술한 바와 상이할 수 있다.
도 9는 기판처리설비(100)의 다른 실시예의 평면도이다.
기판처리설비(100)에 제공되는 기판처리장치(1000)가 반드시 복수의 공정모듈(1200)과 그 사이에 배치되는 버퍼챔버(2000)를 가지는 형태, 즉 본 발명의 기판처리장치(1000)의 일 실시예로 한정되는 것은 아니다.
도 9를 참조하면, 기판처리설비(100)에 포함되는 기판처리장치(1000)는 로드포트(1110), 이송모듈(1100) 및 하나의 공정모듈(1200)을 포함하며, 이에 따라 서로 인접한 공정모듈(1200) 간에 배치되는 버퍼챔버(2000)는 생략될 수 있다.
도 10는 기판처리설비(100)의 또 다른 실시예의 평면도이다. 도 9를 참조하면, 기판처리설비(100)에는 세 개 또는 그보다 많은 수의 기판처리장치(1000)가 제공될 수도 있을 것이다.
이하에서는 본 발명에 따른 기판처리방법에 관하여 상술한 본 발명에 따른 기판처리장치(1000) 및 기판처리설비(100)를 기준으로 설명한다.
이는 설명을 용이하게 하기 위한 것에 불과하므로, 본 발명에 따른 기판처리방법이 상술한 기판처리장치(1000) 및 기판처리설비(100)에 의해 한정되는 것은 아니며, 이와 동일 또는 유사한 기능을 수행하는 다른 장치를 이용하여 수행될 수 있다.
이하에서는 기판처리방법의 일 실시예에 관하여 설명한다. 기판처리방법의 일 실시예는, 기판처리장치(1000)에서 기판(S)을 처리하는 방법에 관한 것이다.
도 11은 기판처리방법의 일 실시예의 순서도이다.
도 11을 참조하면, 기판처리방법은 용기(C)로부터 제1공정모듈(1200a)의 로드락챔버(1210a)로 기판(S)을 반송하는 단계(S110), 제1공정모듈(1200a)의 로드락챔버(1210a)로부터 공정챔버(1230a)로 기판(S)을 반송하는 단계(S120), 제1공정모듈(1200a)의 공정챔버(1230a)가 공정을 수행하는 단계(S130), 제1공정모듈(1200a)의 공정챔버(1230a)로부터 버퍼챔버(2000)로 기판(S)을 반송하는 단계(S140), 버퍼챔버(2000)로부터 제2공정모듈(1200b)의 공정챔버(1230b)로 기판(S)을 반송하는 단계(S150), 제2공정모듈(1200b)의 공정챔버(1230b)가 공정을 수행하는 단계(S160), 제2공정모듈(1200b)의 공정챔버(1230b)로부터 제2공정모듈(1200b)의 로드락챔버(1210b)로 기판(S)을 반송하는 단계(S170) 및 기판(S)을 용기(C)에 수납하는 단계(S180)을 포함할 수 있다. 다만, 상술한 단계가 반드시 설명된 순서에 따라 실행되어야만 하는 것은 아니며, 나중에 설명한 단계가 앞서 설명된 단계보다 먼저 수행될 수도 있으며, 이는 후술할 기판처리방법의 다른 실시예에서도 마찬가지이다. 이하에서는 상술한 각 단계에 관하여 설명한다.
도 12 및 도 13은 도 11의 기판처리방법의 동작도이다.
도 12를 참조하면, 이송모듈(1100)은 용기(C)로부터 제1공정모듈(1200a)의 로드락챔버(1210a)로 기판(S)을 반송한다(S110). 용기오프너가 용기(C)를 오픈하면, 이송로봇(1130)은 용기(C)로부터 기판(S)을 인출한다. 로드락챔버(1210a)의 도어는 이송모듈(1100)과 연결된 개구를 열고, 이송로봇(1130)이 지지슬롯(1212)에 기판(S)을 안착시킨다. 로드락챔버(1210a)에 기판(S)이 반입되면, 하우징(1211)이 밀폐되고, 감압부재(1213)가 내부에 진공압을 인가한다. 내부가 진공이 되면, 로드락챔버(1210a)의 트랜스퍼챔버(1220a)와 연결된 개구가 열린다.
트랜스퍼챔버(1220a)가 제1공정모듈(1200a)의 로드락챔버(1210a)로부터 공정챔버(1230a)로 기판(S)을 반송한다(S120). 로드락챔버(1210a)의 개구가 열리면, 반송로봇(1222a)이 로드락챔버(1210a)로부터 기판(S)을 인출하여 이를 공정챔버(1230a)로 반입시킨다.
기판(S)이 반입되면, 제1공정모듈(1200a)의 공정챔버(1230a)가 공정을 수행한다(S130).
공정이 종료되면, 트랜스퍼챔버(1220a)가 제1공정모듈(1200a)의 공정챔버(1230a)로부터 버퍼챔버(2000)로 기판(S)을 반송한다(S140). 반송로봇(1222a)은 공정챔버(1230a)로부터 기판(S)을 인출하고, 버퍼챔버(2000)의 도어가 열리면, 그 지지부재(2200)에 기판(S)을 안착시킨다.
지지부재(2200)에 기판(S)이 안착되면, 버퍼챔버(2000)가 기판(S)을 정렬하거나(S141) 또는 공정을 수행할 수 있다(S142). 예를 들어, 회전부재(2300)는 지지부재(2200)를 회전시켜 기판(S)의 방향을 회전시킬 수 있다. 다른 예를 들어, 지지부재(2200)에 기판(S)이 안착되면, 플라즈마공급기(2600)가 하우징(2100)으로 플라즈마를 공급하여 플라즈마공정을 수행할 수 있다. 이때에는 가열부재(2500)가 기판(S)을 가열할 수도 있다. 이러한 플라즈마공정을 수행하면, 공정챔버(1230a)에서 기판(S) 상에 발생한 이물질이 제거될 수 있다.
물론, 버퍼챔버(2000)가 단순히 통로로 역할을 하는 경우에는 단계 S141 또는 S142가 생략될 수 있으며, 경우에 따라서는 버퍼챔버(2000)가 기판(S)의 정렬과 공정을 같이 수행할 수도 있다. 또한, 버퍼챔버(2000)가 플라즈마공정 대신 다른 공정을 수행할 수도 있다.
제2공정모듈(1200b)의 트랜스퍼챔버(1220b)가 버퍼챔버(2000)로부터 제2공정모듈(1200b)의 공정챔버(1230b)로 기판(S)을 반송한다(S150). 트랜스퍼챔버(1220b)는 버퍼챔버(2000)로부터 기판(S)을 인출하여 이를 제2공정모듈(1200b)의 공정챔버(1230b)로 반입할 수 있다. 여기서, 제2공정모듈(1200b)은 제1공정모듈(1200a)과 버퍼챔버(2000)를 사이에 두고 인접한 공정모듈(1200)이다.
기판(S)이 반입되면, 제2공정모듈(1200b)의 공정챔버(1230b)가 공정을 수행한다(S160). 여기서, 공정챔버(1230b)가 수행하는 공정은 제1공정모듈(1200a)의 공정챔버(1230a)에서 수행된 공정과 상이한 공정일 수 있다. 버퍼챔버(2000)에서 플라즈마 등을 이용하여 클리닝공정이 수행된 경우에는, 기판(S)으로부터 이물질이 제거된 상태로 기판(S)이 반입되므로 공정이 효율적으로 진행될 수 있다.
트랜스퍼챔버(1220b)는 제2공정모듈(1200b)의 공정챔버(1230b)로부터 제2공정모듈(1200b)의 로드락챔버(1210b)로 기판(S)을 반송하고(S170), 이송모듈(1100)이 로드락챔버(1210b)로부터 기판(S)을 인출하여 기판(S)을 용기(C)에 수납한다(S180). 이로써, 기판(S)은 제1공정모듈(1200a), 버퍼챔버(2000), 제2공정모듈(1200b)을 각각 거치게 되며, 각각의 챔버가 기판(S)에 공정을 가할 수 있다.
버퍼챔버(2000)가 없는 경우에는 각각의 공정을 거치기 위해서는 제1공정모듈(1200a)로부터 다시 로드락챔버(1210a)를 거쳐 이송모듈(1100)로 기판(S)이 반환된 후 다시 로드락챔버(1210b)를 거쳐 제2공정모듈(1200b)로 기판(S)이 반송되어야 하므로, 본 발명에 따르면 불필요한 기판(S)의 반송과정이 생략되므로 기판(S)의 처리시간이 단축되어 결과적으로 기판처리율이 향상될 수 있다.
여기서, 경우에 따라서는 제2공정모듈(1200b)에서 공정이 종료된 뒤(S160), 기판(S)을 버퍼챔버(2000)를 통해 다시 제1공정모듈(1200a)로 반환할 수도 있다(S170a). 제1공정모듈(1200a)은 기판(S)에 대하여 다시 공정을 수행할 수 있을 것이다(S180a).
한편, 도 13을 참조하면, 기판처리장치(1000)에 제1방향(X)에 따라 제1공정모듈(1200a), 제2공정모듈(1200b)에 순차적으로 배치되는 제3공정모듈(1200c)이 제공되는 경우에는, 제2공정모듈(1200b)의 공정챔버(1230b)에서 공정이 종료된 뒤(S160), 이송모듈(1100)로 기판(S)을 반환하는 대신, 제2공정모듈(1200b)과 제3공정모듈(1200c)의 사이에 위치하는 버퍼챔버(2000)를 통해 제3공정모듈(1200c)로 기판(S)을 반송할 수도 있을 것이다(S170b). 이에 따라 기판(S)은 역시 이송모듈(1100)을 거치지 않고, 제3공정모듈(1200c)의 공정챔버(1230c)로 이동하게 되고(S180b), 제3공정모듈(1200c)이 기판(S)에 대하여 공정을 처리할 수 있게 된다(S190b).
이하에서는 기판처리방법의 다른 실시예에 관하여 설명한다. 기판처리방법의 다른 실시예는, 기판처리설비(100)에서 기판(S)을 처리하는 방법에 관한 것이다.
도 14는 기판처리방법의 다른 실시예의 순서도이다.
도 14를 참조하면, 기판처리방법은 제1기판처리장치(1000a)가 기판(S)을 처리하는 단계(S210), 제1기판처리장치(1000a)로부터 버퍼챔버(2000)로 기판(S)이 반송되는 단계(S220), 버퍼챔버(2000)로부터 제2기판처리장치(1000b)로 기판(S)이 반송되는 단계(S230) 및 제2기판처리장치(1000b)가 기판(S)을 처리하는 단계(S240)를 포함할 수 있다. 이하에서는 각 단계에 관하여 설명한다.
외부의 반송장치로부터 용기(C)가 제1기판처리장치(1000a)의 로드포트(1110)에 안착되면, 제1기판처리장치(1000a)가 기판(S)을 처리한다(S210). 구체적으로는 제1기판처리장치(1000a)에서, 이송모듈(1100)이 기판(S)을 인출하여 공정모듈(1200)로 반송하고, 공정모듈(1200)의 공정챔버(1230)가 기판(S)에 대하여 공정을 수행할 수 있다. 공정이 종료되면, 트랜스퍼챔버(1220)가 공정모듈(1200)로부터 기판(S)을 인출한다. 여기서, 제1기판처리장치(1000)에 복수의 공정모듈(1200)이 있는 경우에는 상술한 기판처리방법의 일 실시예에 따라 버퍼챔버(2000)를 통해 공정챔버(1230) 간에 기판(S)이 반송되면서 기판(S)이 처리될 수 있다.
제1기판처리장치(1000a)에서 기판(S)의 처리가 종료되면, 제1기판처리장치(1000a)로부터 버퍼챔버(2000)로 기판(S)이 반송된다(S220). 구체적으로는 제1기판처리장치(1000a)의 트랜스퍼챔버(1220)가 제1기판처리장치(1000a)의 공정챔버(1230)로부터 기판(S)을 인출하여 버퍼챔버(2000)로 기판(S)을 반입한다.
버퍼챔버(2000)에 기판(S)이 반입되면, 버퍼챔버(2000)는 선택적으로 기판(S)을 정렬하거나 또는 공정을 수행할 수 있다. 물론, 버퍼챔버(2000)에 이러한 기능이 없는 경우에는 버퍼챔버(2000)는 단순히 기판처리장치들(1000)을 연결하는 통로로 기능할 수도 있다. 기판처리장치(1000) 간에 내부기압이 상이한 경우에는 버퍼챔버(2000)가 로드락챔버(1210)와 같이 감압기능을 수행할 수도 있다.
버퍼챔버(2000)로부터 제2기판처리장치(1000b)로 기판(S)이 반송된다(S230). 제2기판처리장치(1000b)의 트랜스퍼챔버(1220)는 버퍼챔버(2000)로부터 기판(S)을 인출하여 제2기판처리장치(1000b)로 기판(S)을 반입시킬 수 있다.
제2기판처리장치(1000b)가 기판(S)을 처리한다(S240). 구체적으로 제2기판처리장치(1000b)의 트랜스퍼챔버(1220)는 기판(S)을 제2기판처리장치(1000)의 공정챔버(1230)로 반송하고, 그 공정챔버(1230)가 기판(S)에 대하여 공정을 수행할 수 있다. 공정이 종료되면, 기판(S)은 제2기판처리장치(1000b)의 트랜스퍼챔버(1220)는 기판(S)을 제2기판처리장치(1000b)의 로드락챔버(1210)로 반송하고, 제2기판처리장치(1000b)의 이송모듈(1100)이 로드락챔버(1210)로부터 기판(S)을 인출하여 제2기판처리장치(1000b)의 로드포트(1110)에 탑재된 용기(C)에 기판(S)을 수납시킨다.
한편, 기판처리설비(100)에 제2기판처리장치(1000b)와 인접하고 그 사이에 위치하는 버퍼챔버(2000)를 통해 연결되는 제3기판처리장치(1000c)를 가지는 경우에는 제2기판처리장치(1000b)에서 공정이 수행된 뒤, 기판(S)을 용기(C)로 수납하는 대신 기판(S)이 제2기판처리장치(1000b)와 제3기판처리장치(1000c) 사이에 배치된 버퍼챔버(2000)를 통해 제3기판처리장치(1000c)로 반송되고(S250), 제3기판처리장치(1000c)가 기판(S)을 처리할 수도 있을 것이다.
이러한 본 발명에 따르면, 기판처리설비(100)에서 기판처리장치(1000) 간에 기판(S)을 반송하기 위하여 오버헤드트랜스퍼 등의 반송수단을 이용하지 않고, 각 기판처리장치(1000)의 공정모듈(1200)에서 다른 기판처리장치(1000)의 공정모듈(1200)로 기판(S)이 바로 이동하므로 기판(S)을 연속적으로 처리할 수 있어 공정효율이 상승되는 효과가 발생한다.
이상에서 언급된 본 발명의 실시예는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명에 대한 이해를 돕기 위하여 기재된 것이므로, 본 발명이 상술한 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다.
따라서, 본 발명은 상술한 실시예 및 그 구성요소를 선택적으로 조합하거나 공지의 기술을 더해 구현될 수 있으며, 나아가 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 수정, 치환 및 변경이 가해진 수정예, 변형예를 모두 포함한다.
또한, 본 발명의 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의해서 해석되어야 하며, 그와 균등한 범위 내에 있는 발명은 모두 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
100: 기판처리설비
1000: 기판처리장치 1100: 이송모듈 1110: 로드포트
1210: 로드락챔버 1220: 트랜스퍼챔버 1230: 공정챔버
2000: 버퍼챔버
2100: 하우징 2200: 지지부재 2300: 회전부재
2400: 감압부재 2500: 가열부재 2600: 플라즈마공급기
S: 기판 C: 용기

Claims (15)

  1. 기판이 수납되는 용기가 탑재되는 로드포트;
    상기 기판을 처리하는 복수의 공정모듈;
    상기 로드포트와 상기 공정모듈 사이에 배치되고, 상기 용기와 상기 공정모듈 간에 상기 기판을 반송하는 이송모듈;
    서로 인접한 상기 공정모듈 사이에 배치되고, 상기 서로 인접한 공정모듈 간에 상기 기판이 반송되는 공간을 제공하는 버퍼챔버;를 포함하되,
    상기 버퍼챔버는,
    하우징,
    상기 하우징 내에 설치되고, 상기 기판이 놓이는 지지부재 및
    상기 하우징으로 플라즈마를 공급하는 플라즈마공급기를 포함하는,
    기판처리장치..
  2. 제1항에 있어서,
    상기 로드포트, 상기 이송모듈 및 상기 공정모듈은, 제1방향(X)에 따라 순차적으로 배치되고,
    상기 복수의 공정모듈은, 상부에서 바라볼 때 상기 제1방향(X)에 수직한 제2방향에 따라 상기 이송모듈의 일측에 일렬로 배치되는
    기판처리장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 공정모듈은, 그 둘레에 배치된 챔버들 간에 상기 기판을 반송하는 트랜스퍼챔버, 상기 트랜스퍼챔버의 둘레에 배치되고, 상기 기판에 대한 처리공정을 수행하는 공정챔버 및 상기 이송모듈과 상기 트랜스퍼챔버 사이에 배치되는 로드락챔버를 포함하고,
    상기 버퍼챔버는, 상기 서로 인접한 공정모듈의 트랜스퍼챔버 사이에 배치되는
    기판처리장치.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 버퍼챔버는, 상기 서로 인접한 공정모듈 간에 반송되는 기판이 임시로 머무르는 버퍼공간을 제공하는
    기판처리장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 버퍼챔버는, 하우징, 상기 하우징 내에 설치되고, 상기 기판이 놓이는 지지부재 및 상기 지지부재에 놓인 기판을 회전시키는 회전부재를 포함하는
    기판처리장치.
  6. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 버퍼챔버는, 상하로 적층되는 복수의 하우징을 포함하는
    기판처리장치.
  7. 기판이 수납되는 용기가 탑재되는 로드포트, 상기 기판을 처리하는 공정모듈 및 상기 로드포트와 상기 공정모듈 사이에 배치되고, 상기 용기와 상기 공정모듈 간에 상기 기판을 반송하는 이송모듈을 포함하는 복수의 기판처리장치; 및
    서로 인접한 기판처리장치 사이에 배치되고, 상기 서로 인접한 기판처리장치 간에 상기 기판이 반송되는 공간을 제공하는 제1버퍼챔버;를 포함하되,
    상기 공정모듈은, 그 둘레에 배치된 챔버들 간에 상기 기판을 반송하는 트랜스퍼챔버, 상기 트랜스퍼챔버의 둘레에 배치되고, 상기 기판에 대한 처리공정을 수행하는 공정챔버 및 상기 이송모듈과 상기 트랜스퍼챔버 사이에 배치되는 로드락챔버를 포함하고,
    상기 제1버퍼챔버는, 상기 서로 인접한 기판처리장치의 트랜스퍼챔버 사이에 배치되고,
    상기 제1버퍼챔버는,
    하우징,
    상기 하우징 내에 설치되고, 상기 기판이 놓이는 지지부재 및
    상기 하우징으로 플라즈마를 공급하는 플라즈마공급기를 포함하는,
    기판처리설비.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 로드포트, 상기 이송모듈 및 상기 공정모듈은, 제1방향(X)에 따라 순차적으로 배치되고,
    상기 복수의 기판처리장치는, 상기 제1방향(X)과 수직한 제2방향에 따라 일렬로 배치되는
    기판처리설비.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 제1버퍼챔버는, 상기 서로 인접한 기판처리장치 간에 반송되는 기판이 임시로 머무르는 버퍼공간을 제공하는
    기판처리설비.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 제1버퍼챔버는, 하우징, 상기 하우징 내에 설치되고, 상기 기판이 놓이는 지지부재 및 상기 지지부재에 놓인 기판을 회전시키는 회전부재를 포함하는
    기판처리설비.
  11. 제7항 또는 제8항에 있어서,
    상기 제1버퍼챔버는, 상하로 적층되는 복수의 하우징을 포함하는
    기판처리설비.
  12. 제7항에 있어서,
    상기 기판처리장치에 포함되는 상기 공정모듈은, 복수이고,
    상기 기판처리장치는, 동일한 기판처리장치에 속하고, 서로 인접한 공정모듈 사이에 배치되고, 상기 서로 인접한 공정모듈 간에 상기 기판이 반송되는 공간을 제공하는 제2버퍼챔버를 더 포함하는
    기판처리설비.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 공정모듈은, 그 둘레에 배치된 챔버들 간에 상기 기판을 반송하는 트랜스퍼챔버, 상기 트랜스퍼챔버의 둘레에 배치되고, 상기 기판에 대한 처리공정을 수행하는 공정챔버 및 상기 이송모듈과 상기 트랜스퍼챔버 사이에 배치되는 로드락챔버를 포함하고,
    상기 제2버퍼챔버는, 상기 서로 인접한 공정모듈 간에 사이에 배치되는
    기판처리설비.
  14. 기판이 수납되는 용기가 탑재되는 로드포트;
    상기 기판을 처리하는 복수의 공정모듈;
    상기 로드포트와 상기 공정모듈 사이에 배치되고, 상기 용기와 상기 공정모듈 간에 상기 기판을 반송하는 이송모듈;
    서로 인접한 상기 공정모듈 사이에 배치되고, 상기 서로 인접한 공정모듈 간에 상기 기판이 반송되는 공간을 제공하는 버퍼챔버;를 포함하되,
    상기 버퍼챔버는,
    하부하우징과,
    상기 하부하우징에 설치되고, 기판을 지지하는 지지부재,
    상기 지지부재에 안착된 상기 기판을 회전시키는 회전부재와,
    상부하우징과,
    상기 상부하우징에 설치되고, 기판을 지지하는 지지부재,
    상기 상부하우징에 설치된 상기 지지부재에 안착된 상기 기판을 가열하는 가열부재, 그리고
    상기 상부하우징 내부로 플라즈마를 제공하는 플라즈마 공급기를 포함하는,
    기판처리장치.
  15. 기판이 수납되는 용기가 탑재되는 로드포트, 상기 기판을 처리하는 공정모듈 및 상기 로드포트와 상기 공정모듈 사이에 배치되고, 상기 용기와 상기 공정모듈 간에 상기 기판을 반송하는 이송모듈을 포함하는 복수의 기판처리장치; 및
    서로 인접한 기판처리장치 사이에 배치되고, 상기 서로 인접한 기판처리장치 간에 상기 기판이 반송되는 공간을 제공하는 제1버퍼챔버;를 포함하되,
    상기 공정모듈은, 그 둘레에 배치된 챔버들 간에 상기 기판을 반송하는 트랜스퍼챔버, 상기 트랜스퍼챔버의 둘레에 배치되고, 상기 기판에 대한 처리공정을 수행하는 공정챔버 및 상기 이송모듈과 상기 트랜스퍼챔버 사이에 배치되는 로드락챔버를 포함하고,
    상기 제1버퍼챔버는, 상기 서로 인접한 기판처리장치의 트랜스퍼챔버 사이에 배치되고,
    상기 제1버퍼챔버는,
    하부하우징과,
    상기 하부하우징에 설치되고, 기판을 지지하는 지지부재,
    상기 지지부재에 안착된 상기 기판을 회전시키는 회전부재와,
    상부하우징과,
    상기 상부하우징에 설치되고, 기판을 지지하는 지지부재,
    상기 상부하우징에 설치된 상기 지지부재에 안착된 상기 기판을 가열하는 가열부재, 그리고
    상기 상부하우징 내부로 플라즈마를 제공하는 플라즈마 공급기를 포함하는,
    기판처리설비.
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