KR20160012367A - 건식 및 습식 처리를 위한 단일 플랫폼의 기판처리설비 - Google Patents

건식 및 습식 처리를 위한 단일 플랫폼의 기판처리설비 Download PDF

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Abstract

본 발명의 건식 및 습식 처리를 위한 단일 플랫폼의 기판 처리 설비는 건식 및 습식 처리를 하나의 단일 플랫폼에서 수행하여 피처리 기판의 오염을 방지할 수 있으며 설비의 바닥 면적을 최소화 할 수 있다. 또한 각각의 건식 처리 설비와 습식 처리 설비를 독립적으로 구성하여 운영하는 방식과 비교하여 설비구축 비용이나 운영 및 유지보수 비용 측면에 있어서도 절감 효과를 얻을 수 있다.

Description

건식 및 습식 처리를 위한 단일 플랫폼의 기판처리설비{SINGLE PLATFORM WORK PIECE PROCESSING APPARATUS FOR DRY AND WET PROCESSING}
본 발명은 웨이퍼나 글라스와 같은 피처리 기판의 반도체 가공을 위한 기판처리설비에 관한 것으로, 구체적으로는 건식 기판 처리와 습식 기판 처리를 하나의 플랫폼에서 수행할 수 있는 건식 및 습식 처리를 위한 단일 플랫폼의 기판처리설비에 관한 것이다.
웨이퍼나 글라스와 같은 피처리 기판을 반도체 가공하기 위한 공정들은 매우 다양한 여러 단계의 반도체 가공 공정을 통하여 진행된다. 예를 들어, 증착, 식각, 노광 공정, 현상 공정, 애싱 공정, 세정 공정 등 매우 다양하다. 이러한 다양한 공정들은 각각의 처리 설비를 통하여 진행된다.
한편, 이와 같은 반도체 제조 공정은 바닥 면적을 최소화 하는 것이나 피처리 기판의 오염을 줄이기 위해서는 가급적 단일 플랫폼에서 진행하는 것이 여러모로 유리할 수 있다. 예를 들어, 애싱 설비에서 PR이 도포된 웨이퍼를 애싱 공정을 진행한 후에는 통상적으로 화학적 습식 크리닝 공정을 별도의 습식 세정 설비를 통하여 진행된다. 플라즈마를 이용한 건식 공정으로 애싱 공정을 진행하는 경우 지금까지는 이후 진행되는 화학적 습식 크리닝 공정을 별도의 습식 세정 설비에서 진행되어 왔다.
본 발명의 목적은 건식 및 습식 처리를 하나의 단일 플랫폼에서 수행하여 피처리 기판의 오염을 방지할 수 있으며 설비의 바닥 면적을 최소화 할 수 있는 기판처리 설비를 제공하는데 있다.
상기한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일면은 건식 및 습식 처리를 위한 단일 플랫폼의 기판 처리 설비에 관한 것이다. 본 발명의 일면에 따른 건식 및 습식 처리를 위한 단일 플랫폼의 기판 처리 설비는 피처리 기판이 대기하는 전방단부모듈; 상기 피처리 기판을 건식 처리하기 위한 건식처리모듈; 상기 피처리 기판을 습식 처리하기 위한 습식처리모듈; 상기 전방단부모듈에서 상기 피처리 기판을 로딩/언로딩하기 위한 제1 기판이송모듈; 및 처리전의 피처리 기판을 상기 제1 기판이송모듈로부터 인수받아 상기 건식처리모듈로 로딩하고, 상기 건식처리모듈에서 건식 처리된 피처리 기판을 언로딩하여 상기 습식처리모듈로 로딩하며, 상기 습식처리모듈에서 습식 처리된 피처리 기판을 언로딩하여 상기 제1 기판이송모듈로 인계하는 제2 기판이송모듈을 포함한다.
일 실시예에 있어서, 상기 건식처리모듈은 플라즈마 소스를 구비하고 상기 피처리 기판에 대하여 플라즈마 에싱 공정을 수행한다.
일 실시예에 있어서, 상기 습식처리모듈은 상기 피처리 기판을 초음파 세정하기 위한 세정 플레이트와 세정액을 공급하는 세정액 공급 노즐을 구비하고 상기 피처리 기판에 대하여 화학적 습식 세정 공정을 수행한다.
일 실시예에 있어서, 상기 제2 기판이송모듈은 상기 피처리 기판을 이송하기 위한 복수개의 이송암과 상기 복수개의 이송암을 회동 및 승하강 동작시키는 구동축을 구비하는 이송로봇을 포함한다.
일 실시예에 있어서, 상기 건식처리모듈은 상기 피처리 기판이 안착되는 복수개의 건식 처리 스테이지를 포함하고, 상기 복수개의 건식 처리 스테이지는 상기 복수개의 이송암의 회동 경로 위에 정렬된다.
일 실시예에 있어서, 상기 습식처리모듈은 상기 피처리 기판이 안착되는 복수개의 습식 처리 스테이지를 포함하고, 상기 복수개의 습식 처리 스테이지는 상기 복수개의 이송암의 회동 경로 위에 정렬된다.
일 실시예에 있어서, 상기 제2 기판이송모듈은 상기 제1 기판이송모듈과 상기 피처리 기판을 교환하는 과정에서는 대기압 상태를, 상기 건식처리모듈에서 상기 피처리 기판을 로딩/언로딩하는 과정에서는 진공 상태를, 그리고 상기 습식처리모듈에서 상기 피처리 기판을 로딩/언로딩하는 과정에서는 대기압 상태를 각각 갖는다.
일 실시예에 있어서, 상기 기판처리설비의 동작을 제어하기 위한 제어부를 포함하고, 상기 제어부는 상기 건식처리모듈과 상기 습식처리모듈의 동작 가능 여부에 따라 상기 피처리 기판을 상기 건식처리모듈과 상기 습식처리모듈에서 건식 및 습식 처리를 순차적으로 진행하거나 또는 선택적으로 어느 하나만을 처리하도록 제어한다.
본 발명의 다른 일면은 건식 및 습식 처리를 위한 단일 플랫폼의 기판 처리 설비에 관한 것이다. 본 발명의 다른 일면에 따른 건식 및 습식 처리를 위한 단일 플랫폼의 기판 처리 설비는 피처리 기판이 대기하는 전방단부모듈; 상기 피처리 기판을 건식 처리하기 위한 건식처리모듈; 상기 피처리 기판을 습식 처리하기 위한 습식처리모듈; 상기 전방단부모듈에서 상기 피처리 기판을 로딩/언로딩하기 위한 제1 기판이송모듈; 처리전의 피처리 기판을 상기 제1 기판이송모듈로부터 인수받아 상기 건식처리모듈로 로딩하고, 상기 건식처리모듈에서 건식 처리된 상기 피처리 기판을 언로딩하여 상기 제1 기판이송모듈로 인계하는 제2 기판이송모듈; 및 상기 건식 처리된 피처리 기판을 상기 제1 기판이송모듈로부터 인수받아 상기 습식처리모듈로 로딩하고, 상기 습식처리모듈에서 습식 처리된 상기 피처리 기판을 언로딩하여 상기 제1 기판이송모듈로 인계하는 제3 기판이송모듈을 포함한다.
일 실시예에 있어서, 상기 건식처리모듈은 플라즈마 소스를 구비하고 상기 피처리 기판에 대하여 플라즈마 에싱 공정을 수행한다.
일 실시예에 있어서, 상기 습식처리모듈은 상기 피처리 기판을 초음파 세정하기 위한 세정 플레이트와 세정액을 공급하는 세정액 공급 노즐을 구비하고 상기 피처리 기판에 대하여 화학적 습식 세정 공정을 수행한다.
일 실시예에 있어서, 상기 제2 기판이송모듈은 상기 피처리 기판을 이송하기 위한 복수개의 이송암과 상기 복수개의 이송암을 회동 및 승하강 동작시키는 구동축을 구비하는 이송로봇을 포함한다.
일 실시예에 있어서, 상기 건식처리모듈은 상기 피처리 기판이 안착되는 복수개의 건식 처리 스테이지를 포함하고, 상기 복수개의 건식 처리 스테이지는 상기 복수개의 이송암의 회동 경로 위에 정렬된다.
일 실시예에 있어서, 상기 제3 기판이송모듈은 상기 피처리 기판을 이송하기 위한 복수개의 이송암과 상기 복수개의 이송암을 회동 및 승하강 동작시키는 구동축을 구비하는 이송로봇을 포함한다.
일 실시예에 있어서, 상기 습식처리모듈은 상기 피처리 기판이 안착되는 복수개의 습식 처리 스테이지를 포함하고, 상기 복수개의 습식 처리 스테이지는 상기 복수개의 이송암의 회동 경로 위에 정렬된다.
일 실시예에 있어서, 상기 제2 기판이송모듈은 상기 제1 기판이송모듈과 상기 피처리 기판을 교환하는 과정에서는 대기압 상태를 상기 건식처리모듈에서 상기 피처리 기판을 로딩/언로딩하는 과정에서는 진공 상태를 각각 갖는다.
일 실시예에 있어서, 상기 기판처리설비의 동작을 제어하기 위한 제어부를 포함하고, 상기 제어부는 상기 건식처리모듈과 상기 습식처리모듈의 동작 가능 여부에 따라 상기 피처리 기판을 상기 건식처리모듈과 상기 습식처리모듈에서 건식 및 습식 처리를 순차적으로 진행하거나 또는 선택적으로 어느 하나만을 처리하도록 제어한다.
본 발명의 다른 일면은 건식 및 습식 처리를 위한 단일 플랫폼의 기판 처리 설비에 관한 것이다. 본 발명의 다른 일면에 따른 건식 및 습식 처리를 위한 단일 플랫폼의 기판 처리 설비는 피처리 기판이 대기하는 전방단부모듈; 상기 피처리 기판을 건식 처리하기 위한 건식처리모듈; 상기 피처리 기판을 습식 처리하기 위한 습식처리모듈; 상기 건식처리모듈에서 건식 처리된 피처리 기판과 상기 습식처리모듈에서 습식 처리된 피처리 기판을 임시 보관하기 위한 버퍼모듈; 상기 전방단부모듈과 상기 버퍼모듈에서 상기 피처리 기판을 로딩/언로딩하기 위한 제1 기판이송모듈; 및 처리전의 피처리 기판을 상기 제1 기판이송모듈로부터 인수받아 상기 건식처리모듈로 로딩하고, 상기 건식처리모듈에서 건식 처리된 피처리 기판을 언로딩하여 상기 제1 기판이송모듈로 인계하는 제2 기판이송모듈; 및 상기 건식 처리된 피처리 기판을 상기 버퍼 모듈에서 인출하여 상기 습식처리모듈로 로딩하고, 상기 습식처리모듈에서 습식 처리된 피처리 기판을 언로딩하여 상기 버퍼 모듈에 적재하는 제3 기판이송모듈을 포함한다.
일 실시예에 있어서, 상기 건식처리모듈은 플라즈마 소스를 구비하고 상기 피처리 기판에 대하여 플라즈마 에싱 공정을 수행한다.
일 실시예에 있어서, 상기 습식처리모듈은 상기 피처리 기판을 초음파 세정하기 위한 세정 플레이트와 세정액을 공급하는 세정액 공급 노즐을 구비하고 상기 피처리 기판에 대하여 화학적 습식 세정 공정을 수행한다.
일 실시예에 있어서, 상기 제2 기판이송모듈은 상기 피처리 기판을 이송하기 위한 복수개의 이송암과 상기 복수개의 이송암을 회동 및 승하강 동작시키는 구동축을 구비하는 이송로봇을 포함한다.
일 실시예에 있어서, 상기 건식처리모듈은 상기 피처리 기판이 안착되는 복수개의 건식 처리 스테이지를 포함하고, 상기 복수개의 건식 처리 스테이지는 상기 복수개의 이송암의 회동 경로 위에 정렬된다.
일 실시예에 있어서, 상기 습식처리모듈은 상기 피처리 기판이 안착되는 복수개의 습식 처리 스테이지를 포함하고, 상기 복수개의 습식 처리 스테이지는 상기 복수개의 이송암의 회동 경로 위에 정렬된다.
일 실시예에 있어서, 상기 제2 기판이송모듈은 상기 제1 기판이송모듈과 상기 피처리 기판을 교환하는 과정에서는 대기압 상태를 상기 건식처리모듈에서 상기 피처리 기판을 로딩/언로딩하는 과정에서는 진공 상태를 각각 갖는다.
일 실시예에 있어서, 상기 기판처리설비의 동작을 제어하기 위한 제어부를 포함하고, 상기 제어부는 상기 건식처리모듈과 상기 습식처리모듈의 동작 가능 여부에 따라 상기 피처리 기판을 상기 건식처리모듈과 상기 습식처리모듈에서 건식 및 습식 처리를 순차적으로 진행하거나 또는 선택적으로 어느 하나만을 처리하도록 제어한다.
본 발명의 다른 일면은 건식 및 습식 처리를 위한 단일 플랫폼의 기판 처리 설비에 관한 것이다. 본 발명의 다른 일면에 따른 건식 및 습식 처리를 위한 단일 플랫폼의 기판 처리 설비는 피처리 기판이 대기하는 전방단부모듈; 상기 피처리 기판을 건식 처리하기 위한 건식처리모듈; 상기 피처리 기판을 습식 처리하기 위한 습식처리모듈; 상기 전방단부모듈에서 상기 피처리 기판을 로딩/언로딩하기 위한 제1 기판이송모듈; 및 상기 제1 기판이송모듈로부터 처리전의 상기 피처리 기판을 인수받아 상기 건식처리모듈로 로딩하고, 상기 건식처리모듈에서 건식 처리된 상기 피처리 기판을 언로딩하여 상기 제1 기판이송모듈로 인계하는 제2 기판이송모듈을 포함하고, 상기 제1 기판이송모듈은 건식 처리된 상기 피처리 기판을 상기 제2 기판이송모듈로부터 인수받아 상기 습식처리모듈로 로딩하고, 상기 습식처리모듈에서 습식 처리된 상기 피처리 기판을 언로딩하여 상기 전방단부모듈로 로딩한다.
일 실시예에 있어서, 상기 건식처리모듈은 플라즈마 소스를 구비하고 상기 피처리 기판에 대하여 플라즈마 에싱 공정을 수행한다.
일 실시예에 있어서, 상기 습식처리모듈은 상기 피처리 기판을 초음파 세정하기 위한 세정 플레이트와 세정액을 공급하는 세정액 공급 노즐을 구비하고 상기 피처리 기판에 대하여 화학적 습식 세정 공정을 수행한다.
일 실시예에 있어서, 상기 제2 기판이송모듈은 상기 피처리 기판을 이송하기 위한 복수개의 이송암과 상기 복수개의 이송암을 회동 및 승하강 동작시키는 구동축을 구비하는 이송로봇을 포함한다.
일 실시예에 있어서, 상기 건식처리모듈은 상기 피처리 기판이 안착되는 복수개의 건식 처리 스테이지를 포함하고, 상기 복수개의 건식 처리 스테이지는 상기 복수개의 이송암의 회동 경로 위에 정렬된다.
일 실시예에 있어서, 상기 습식처리모듈은 상기 피처리 기판이 안착되는 복수개의 습식 처리 스테이지를 포함하고, 상기 복수개의 습식 처리 스테이지는 상기 복수개의 이송암의 회동 경로 위에 정렬된다.
일 실시예에 있어서, 상기 제2 기판이송모듈은 상기 제1 기판이송모듈과 상기 피처리 기판을 교환하는 과정에서는 대기압 상태를 상기 건식처리모듈에서 상기 피처리을 로딩/언로딩하는 과정에서는 진공 상태를 각각 갖는다.
일 실시예에 있어서, 상기 기판처리설비의 동작을 제어하기 위한 제어부를 포함하고, 상기 제어부는 상기 건식처리모듈과 상기 습식처리모듈의 동작 가능 여부에 따라 상기 피처리 기판을 상기 건식처리모듈과 상기 습식처리모듈에서 건식 및 습식 처리를 순차적으로 진행하거나 또는 선택적으로 어느 하나만을 처리하도록 제어한다.
본 발명의 건식 및 습식 처리를 위한 단일 플랫폼의 기판 처리 설비는 건식 및 습식 처리를 하나의 단일 플랫폼에서 수행하여 피처리 기판의 오염을 방지할 수 있으며 설비의 바닥 면적을 최소화 할 수 있다. 또한 각각의 건식 처리 설비와 습식 처리 설비를 독립적으로 구성하여 운영하는 방식과 비교하여 설비구축 비용이나 운영 및 유지보수 비용 측면에 있어서도 절감 효과를 얻을 수 있다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 기판처리설비의 전반적인 구성을 보여주는 도면이다.
도 2는 도 1의 습식처리모듈에 구비되는 초음파세정장치의 구성을 보여주는 도면이다.
도 3은 도 1의 제2 기판이송모듈의 기판 이송 구조를 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 기판처리설비에서 건식처리모듈과 습식처리모듈의 변형 구조들을 보여주는 도면이다.
도 5는 습식처리모듈을 2단 또는 3단으로 구성한 예를 보여주는 도면이다.
도 6은 기판처리설비의 전반적인 동작 수순을 보여주는 순서도이다.
도 7은 도 6의 단계 S200에서의 기판처리설비의 동작 수순을 보여주는 도면이다.
도 8은 도 7의 동작 수순에 따른 기판 이송 경로를 보여주는 도면이다.
도 9는 도 6의 단계 S210에서의 기판처리설비의 동작 수순을 보여주는 도면이다.
도 10은 도 9의 동작 수순에 따른 기판 이송 경로를 보여주는 도면이다.
도 11은 도 6의 단계 S220에서의 기판처리설비의 동작 수순을 보여주는 도면이다.
도 12는 도 11의 동작 수순에 따른 기판 이송 경로를 보여주는 도면이다.
도 13은 본 발명의 제2 실시예에 따른 기판처리설비의 전반적인 구성을 보여주는 도면이다.
도 14는 도 13의 습식처리모듈을 2단으로 구성한 예를 보여주는 도면이다.
도 15는 본 발명의 제3 실시예에 따른 기판처리설비의 전반적인 구성을 보여주는 도면이다.
도 16 내지 도 20은 본 발명의 제3 실시예에 따른 기판처리설비의 변형예들을 예시하는 도면이다.
도 21은 본 발명의 제4 실시예에 따른 기판처리설비의 전반적인 구성을 보여주는 도면이다.
도 22 및 도 23은 본 발명의 제4 실시예에 따른 기판처리설비의 변형예들을 예시하는 도면이다.
본 발명을 충분히 이해하기 위해서 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부 도면을 참조하여 설명한다. 본 발명의 실시예는 여러 가지 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상세히 설명하는 실시예로 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 실시예는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공 되어지는 것이다. 따라서 도면에서의 요소의 형상 등은 보다 명확한 설명을 강조하기 위해서 과장되어 표현될 수 있다. 각 도면에서 동일한 구성은 동일한 참조부호로 도시한 경우가 있음을 유의하여야 한다. 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 기술은 생략된다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 기판처리설비의 전반적인 구성을 보여주는 도면이고, 도 2는 도 1의 습식처리모듈에 구비되는 초음파세정장치의 구성을 보여주는 도면이다. 그리고 도 3은 도 1의 제2 기판이송모듈의 기판 이송 구조를 설명하기 위한 도면이다.
도 1 내지 도 3을 참조하여, 본 발명의 제1 실시예에 따른 기판처리설비(100)는 웨이퍼가 적재된 카세트(210)가 위치하는 전방단부모듈(EFEM)(200), 제1 기판이송모듈(300), 제2 기판이송모듈(400), 건식처리모듈(500), 습식처리모듈(600)을 포함한다. 그리고 제2 기판이송모듈(410)과 건식처리모듈(500)을 위한 진공펌프(440, 540)이 구비된다. 건식처리모듈(500)은 플라즈마 소스(550)가 구비하여 플라즈마 에싱 공정을 진행한다. 습식처리모듈(610)은 피처리 기판을 초음파 세정하기 위한 세정 플레이트(630)와 세정액을 공급하는 세정액 공급 노즐(634)을 구비하고 피처리 기판에 대하여 화학적 습식 세정 공정을 수행한다. 건식처리모듈(500)과 습식처리모듈(600)은 복수개의 기판을 동시에 처리할 수 있도록 복수개의 처리 스테이지(510, 610)가 구비될 수 있으나 또는 하나의 피처리 기판을 단일로 처리하기 위한 단일 처리 스테이지(510, 610)가 구비될 수도 있다. 제어부(800)는 기판처리설비(100)의 전반적인 동작을 제어한다. 각각의 모듈들은 기판 처리나 이송을 위하여 대기압 또는 진공 상태를 갖는다.
습식처리모듈(600)은 습식처리스테이지(610) 위에 피처리 기판(예를 들어, 웨이퍼 기판)(636)이 놓이고 그 위에 세정 플레이트(630)가 수막을 사이에 두고 밀착하여 초음파 세정을 실시한다. 이때, 세정 플레이트(630)와 습식처리스테이지(610)가 회전한다. 세정액 공급모듈(620)을 통하여 공급되는 화학적 세정액과 DI 워터등의 세정액은 세정액 공급 노즐(634)을 통하여 피처리 기판(636)으로 분사되어 수막(635)을 형성한다. 세정 후에 화학적 세정액과 DI 워터 등의 세정액은 세정액 회수 가이드(637)와 세정액 회수부(624)를 통하여 회수되어 재사용될 수 있다. 세정 플레이트(630)는 메가소닉장치(631), 압전변환기(632), 공명기(633)가 적층된 구조를 가질 수 있다. 세정 플레이트(630)에 사용되는 초음파는 메가 소닉이나 울트라 소닉이 사용될 수 있다.
도 4는 기판처리설비에서 건식처리모듈과 습식처리모듈의 변형 구조들을 보여주는 도면이다.
도 4를 참조하여, 제2 기판이송모듈(400)과 건식처리모듈(500) 그리고 습식처리모듈(600)은 도 4의 (a), (b), (c)에 도시한 바와 같이 각각의 모듈에서 처리 스테이지(510, 610)의 개수가 변형될 수 있으며 이에 따라 제2 기판이송로봇(410)의 회동 반경도 그에 적합하게 변형될 수 있다.
도 5는 습식처리모듈을 2단 또는 3단으로 구성한 예를 보여주는 도면이다.
도 5를 참조하여, 습식처리모듈(600)은 2단이나 3단으로 적층된 구성을 가질 수 있으며 1단으로 구성될 수 도 있다. 각각의 단수에 따라 제2 기판이송로봇(410)의 승강 높이가 변경될 수 있다.
도 6은 기판처리설비의 전반적인 동작 수순을 보여주는 순서도이다.
도 6을 참조하여, 단계 S100에서 건식 공정 가능 상태와 습식 공정 가능 상태를 판단한다. 건식, 습식 처리 가능한 경우에는 단계 S200에서 건식 공정과 습식 공정을 위한 설비 제어가 이루어진다. 건식 공정만 가능한 경우에는 단계 S210)에서 건식 공정을 위한 설비 제어가 이루어진다. 습식공정만 가능한 경우에는 단계 S220에서 습식 공정을 위한 설비 제어가 이루어진다. 그리고 습식 또는 건식 중 어느 하나의 공정만 가능한 경우에는 각각 단계 S300과 S320에서 유지 보수가 필요함을 알람 시킨다. 단계 S400에서는 공정이 완료되었는가를 판단하여 미완료시에는 공정 제어가 순환하여 반복된다.
도 7은 도 6의 단계 S200에서의 기판처리설비의 동작 수순을 보여주는 도면이고, 도 8은 도 7의 동작 수순에 따른 기판 이송 경로를 보여주는 도면이다.
도 7 및 도 8을 참조하여, 단계 S201에서는 전방단부모듈로부터 제1 및 제2 기판이송모듈을 통해서 건식처리모듈로 기판 이송된다. 단계 S202에서는 건식처리모듈에서 피처리 기판 건식 처리된다. 단계 S203에서는 건식처리모듈에서 제2 기판이송모듈을 통해 습식처리모듈로 기판 이송된다. 단계 S204에서는 습식처리모듈에서 피처리 기판 습식 처리된다. 단계 S205에서는 습식처리모듈에서 제2 및 제1 기판이송모듈을 통해 전방단부모듈로 피처리 기판 이송된다.
도 9는 도 6의 단계 S210에서의 기판처리설비의 동작 수순을 보여주는 도면이고, 도 10은 도 9의 동작 수순에 따른 기판 이송 경로를 보여주는 도면이다.
도 9 및 도 11을 참조하여, 단계 S211에서는 전방단부모듈로부터 제1 및 제2 기판이송모듈을 통해서 건식처리모듈로 기판 이송된다. 단계 S212에서는 건식처리모듈에서 피처리 기판 건식 처리된다. 단계 S213에서는 건식처리모듈에서 제2 및 제1 기판이송모듈을 통해 전방단부모듈로 피처리 기판 이송된다.
도 11은 도 6의 단계 S220에서의 기판처리설비의 동작 수순을 보여주는 도면이고, 도 12는 도 11의 동작 수순에 따른 기판 이송 경로를 보여주는 도면이다.
도 11 및 도 12를 참조하여, 단계 S221에서는 전방단부모듈로부터 제1 및 제2 기판이송모듈을 통해서 습식처리모듈로 기판 이송된다. 단계 S222에서는 습식처리모듈에서 피처리 기판 습식 처리된다. 단계 S223에서는 습식처리모듈에서 제2 및 제1 기판이송모듈을 통해 전방단부모듈로 피처리 기판 이송된다.
도 13은 본 발명의 제2 실시예에 따른 기판처리설비의 전반적인 구성을 보여주는 도면이고, 도 14는 도 13의 습식처리모듈을 2단으로 구성한 예를 보여주는 도면이다.
도 13 및 도 14를 참조하여, 본 발명의 제2 실시예는 제3 기판이송모듈(420)를 추가로 구비하여 제2 기판이송모듈(400)은 건식처리모듈(500)을 위한 그리고 제3 기판이송모듈(420)은 습식처리모듈(600)을 위한 기판 이송을 담당한다. 이외에는 상술한 실시예와 동일한다.
도 15는 본 발명의 제3 실시예에 따른 기판처리설비의 전반적인 구성을 보여주는 도면이고, 도 16 내지 도 20은 본 발명의 제3 실시예에 따른 기판처리설비의 변형예들을 예시하는 도면이다.
도 15 내지 도 20을 참조하여, 본 발명의 제3 실시예는 버퍼모듈(900)과 제3 기판이송모듈(910)을 추가로 구비하여 건식처리된 피처리 기판은 버퍼모듈(900)을 통하여 습식처리모듈(600)로 이송된다. 이외에는 상술한 실시예와 동일한다. 그리고 도 20에 도시된 변형예의 경우에는 다른 하나의 버퍼모듈(930)과 제4 기판이송모듈(940) 그리고 다른 하나의 전방단부모듈(220)을 추가로 구비하여 설비의 전방에서 처리전 피처리기판을 공급하고 후방에서 건식 및 습식 처리된 피처리 기판을 배출하는 구조를 갖는다.
도 21은 본 발명의 제4 실시예에 따른 기판처리설비의 전반적인 구성을 보여주는 도면이고, 도 22 및 도 23은 본 발명의 제4 실시예에 따른 기판처리설비의 변형예들을 예시하는 도면이다.
도 21 내지 도 23에 도시된 제4 실시예에서는 상술한 제3 실시예의 경우와 달리 버퍼모듈과 제4 기판이송모듈을 모두 생략하고 제1 기판이송모듈이 습식처리모듈(600)로의 피처리 기판 이송을 담당하도록 구성될 수 있다.
제1 내지 제4 실시예와 그 변형예들에 있어서 기판이송모듈들은 이송로봇의 이동을 위한 이송 레일을 구비할 수 있다. 또한 피처리 기판의 교환 과정에서 필요에 따라 대기압 상태와 진공 상태가 교대적으로 상태 변환이 있을 수 있다. 그리고 버펴모듈의 피처리 기판을 냉각하거나 가열하기 위한 구성을 구비할 수 있다.
이상에서 설명된 본 발명의 건식 및 습식 처리를 위한 단일 플랫폼의 기판 처리 설비의 실시예는 예시적인 것에 불과하며, 본 발명이 속한 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 잘 알 수 있을 것이다. 그럼으로 본 발명은 상기의 상세한 설명에서 언급되는 형태로만 한정되는 것은 아님을 잘 이해할 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다. 또한, 본 발명은 첨부된 청구범위에 의해 정의되는 본 발명의 정신과 그 범위 내에 있는 모든 변형물과 균등물 및 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
100: 기판처리설비 200, 220: 전방단부모듈
210, 230: 카셋트 300: 제1 기판이송모듈
310: 제1 기판이송로봇 320: 이송경로
400: 제2 기판이송모듈 410: 제2 기판이송로봇
412: 이송암 414: 구동축
420: 제3 기판이송모듈 430: 제3 기판이송로봇
440: 진공펌프 500, 520: 건식처리모듈
510, 530: 건식 처리 스테이지 540: 진공펌프
550: 플라즈마 소스 600: 습식처리모듈
610: 습식 처리 스테이지 620: 세정액 공급모듈
622: 세정액 공급부 624: 세정액 회수부
630: 세정 플레이트 631: 메가소닉장치
632: 압전변환기 633: 공명기
634: 세정액 공급 노즐 635: 수막
636: 웨이퍼 637: 세정액 회수 가이드
700, 710, 720, 730: 게이트 밸브 740, 750, 760, 770: 게이트 밸브
780, 790: 게이트 밸브 800: 제어부
900: 제1 버퍼모듈 910: 제4 기판이송모듈
920: 제4 기판이송로봇 930: 제2 버퍼모듈
940: 제5 기판이송모듈 950: 제5 기판이송로봇

Claims (33)

  1. 피처리 기판이 대기하는 전방단부모듈;
    상기 피처리 기판을 건식 처리하기 위한 건식처리모듈;
    상기 피처리 기판을 습식 처리하기 위한 습식처리모듈;
    상기 전방단부모듈에서 상기 피처리 기판을 로딩/언로딩하기 위한 제1 기판이송모듈; 및
    처리전의 피처리 기판을 상기 제1 기판이송모듈로부터 인수받아 상기 건식처리모듈로 로딩하고, 상기 건식처리모듈에서 건식 처리된 피처리 기판을 언로딩하여 상기 습식처리모듈로 로딩하며, 상기 습식처리모듈에서 습식 처리된 피처리 기판을 언로딩하여 상기 제1 기판이송모듈로 인계하는 제2 기판이송모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는 단일 플랫폼의 기판처리설비.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 건식처리모듈은 플라즈마 소스를 구비하고 상기 피처리 기판에 대하여 플라즈마 에싱 공정을 수행하는 것을 특징으로 하는 단일 플랫폼의 기판처리설비.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 습식처리모듈은 상기 피처리 기판을 초음파 세정하기 위한 세정 플레이트와 세정액을 공급하는 세정액 공급 노즐을 구비하고 상기 피처리 기판에 대하여 화학적 습식 세정 공정을 수행하는 것을 특징으로 하는 단일 플랫폼의 기판처리설비.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제2 기판이송모듈은 상기 피처리 기판을 이송하기 위한 복수개의 이송암과 상기 복수개의 이송암을 회동 및 승하강 동작시키는 구동축을 구비하는 이송로봇을 포함하는 것을 특징으로 하는 단일 플랫폼의 기판처리설비.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 건식처리모듈은
    상기 피처리 기판이 안착되는 복수개의 건식 처리 스테이지를 포함하고,
    상기 복수개의 건식 처리 스테이지는 상기 복수개의 이송암의 회동 경로 위에 정렬된 것을 특징으로 하는 단일 플랫폼의 기판처리설비.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 습식처리모듈은
    상기 피처리 기판이 안착되는 복수개의 습식 처리 스테이지를 포함하고,
    상기 복수개의 습식 처리 스테이지는 상기 복수개의 이송암의 회동 경로 위에 정렬된 것을 특징으로 하는 단일 플랫폼의 기판처리설비.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 제2 기판이송모듈은 상기 제1 기판이송모듈과 상기 피처리 기판을 교환하는 과정에서는 대기압 상태를, 상기 건식처리모듈에서 상기 피처리 기판을 로딩/언로딩하는 과정에서는 진공 상태를, 그리고 상기 습식처리모듈에서 상기 피처리 기판을 로딩/언로딩하는 과정에서는 대기압 상태를 각각 갖는 특징으로 하는 단일 플랫폼의 기판처리설비.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 기판처리설비의 동작을 제어하기 위한 제어부를 포함하고,
    상기 제어부는 상기 건식처리모듈과 상기 습식처리모듈의 동작 가능 여부에 따라 상기 피처리 기판을 상기 건식처리모듈과 상기 습식처리모듈에서 건식 및 습식 처리를 순차적으로 진행하거나 또는 선택적으로 어느 하나만을 처리하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 단일 플랫폼의 기판처리설비.
  9. 피처리 기판이 대기하는 전방단부모듈;
    상기 피처리 기판을 건식 처리하기 위한 건식처리모듈;
    상기 피처리 기판을 습식 처리하기 위한 습식처리모듈;
    상기 전방단부모듈에서 상기 피처리 기판을 로딩/언로딩하기 위한 제1 기판이송모듈;
    처리전의 피처리 기판을 상기 제1 기판이송모듈로부터 인수받아 상기 건식처리모듈로 로딩하고, 상기 건식처리모듈에서 건식 처리된 상기 피처리 기판을 언로딩하여 상기 제1 기판이송모듈로 인계하는 제2 기판이송모듈; 및
    상기 건식 처리된 피처리 기판을 상기 제1 기판이송모듈로부터 인수받아 상기 습식처리모듈로 로딩하고, 상기 습식처리모듈에서 습식 처리된 상기 피처리 기판을 언로딩하여 상기 제1 기판이송모듈로 인계하는 제3 기판이송모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는 단일 플랫폼의 기판처리설비.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 건식처리모듈은 플라즈마 소스를 구비하고 상기 피처리 기판에 대하여 플라즈마 에싱 공정을 수행하는 것을 특징으로 하는 단일 플랫폼의 기판처리설비.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 습식처리모듈은 상기 피처리 기판을 초음파 세정하기 위한 세정 플레이트와 세정액을 공급하는 세정액 공급 노즐을 구비하고 상기 피처리 기판에 대하여 화학적 습식 세정 공정을 수행하는 것을 특징으로 하는 단일 플랫폼의 기판처리설비.
  12. 제9항에 있어서,
    상기 제2 기판이송모듈은 상기 피처리 기판을 이송하기 위한 복수개의 이송암과 상기 복수개의 이송암을 회동 및 승하강 동작시키는 구동축을 구비하는 이송로봇을 포함하는 것을 특징으로 하는 단일 플랫폼의 기판처리설비.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 건식처리모듈은
    상기 피처리 기판이 안착되는 복수개의 건식 처리 스테이지를 포함하고,
    상기 복수개의 건식 처리 스테이지는 상기 복수개의 이송암의 회동 경로 위에 정렬된 것을 특징으로 하는 단일 플랫폼의 기판처리설비.
  14. 제9항에 있어서,
    상기 제3 기판이송모듈은 상기 피처리 기판을 이송하기 위한 복수개의 이송암과 상기 복수개의 이송암을 회동 및 승하강 동작시키는 구동축을 구비하는 이송로봇을 포함하는 것을 특징으로 하는 단일 플랫폼의 기판처리설비.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 습식처리모듈은
    상기 피처리 기판이 안착되는 복수개의 습식 처리 스테이지를 포함하고,
    상기 복수개의 습식 처리 스테이지는 상기 복수개의 이송암의 회동 경로 위에 정렬된 것을 특징으로 하는 단일 플랫폼의 기판처리설비.
  16. 제9항에 있어서,
    상기 제2 기판이송모듈은 상기 제1 기판이송모듈과 상기 피처리 기판을 교환하는 과정에서는 대기압 상태를 상기 건식처리모듈에서 상기 피처리 기판을 로딩/언로딩하는 과정에서는 진공 상태를 각각 갖는 특징으로 하는 단일 플랫폼의 기판처리설비.
  17. 제9항에 있어서,
    상기 기판처리설비의 동작을 제어하기 위한 제어부를 포함하고, 상기 제어부는 상기 건식처리모듈과 상기 습식처리모듈의 동작 가능 여부에 따라 상기 피처리 기판을 상기 건식처리모듈과 상기 습식처리모듈에서 건식 및 습식 처리를 순차적으로 진행하거나 또는 선택적으로 어느 하나만을 처리하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 단일 플랫폼의 기판처리설비.
  18. 피처리 기판이 대기하는 전방단부모듈;
    상기 피처리 기판을 건식 처리하기 위한 건식처리모듈;
    상기 피처리 기판을 습식 처리하기 위한 습식처리모듈;
    상기 건식처리모듈에서 건식 처리된 피처리 기판과 상기 습식처리모듈에서 습식 처리된 피처리 기판을 임시 보관하기 위한 버퍼모듈;
    상기 전방단부모듈과 상기 버퍼모듈에서 상기 피처리 기판을 로딩/언로딩하기 위한 제1 기판이송모듈; 및
    처리전의 피처리 기판을 상기 제1 기판이송모듈로부터 인수받아 상기 건식처리모듈로 로딩하고, 상기 건식처리모듈에서 건식 처리된 피처리 기판을 언로딩하여 상기 제1 기판이송모듈로 인계하는 제2 기판이송모듈; 및
    상기 건식 처리된 피처리 기판을 상기 버퍼 모듈에서 인출하여 상기 습식처리모듈로 로딩하고, 상기 습식처리모듈에서 습식 처리된 피처리 기판을 언로딩하여 상기 버퍼 모듈에 적재하는 제3 기판이송모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는 단일 플랫폼의 기판처리설비.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 건식처리모듈은 플라즈마 소스를 구비하고 상기 피처리 기판에 대하여 플라즈마 에싱 공정을 수행하는 것을 특징으로 하는 단일 플랫폼의 기판처리설비.
  20. 제18항에 있어서,
    상기 습식처리모듈은 상기 피처리 기판을 초음파 세정하기 위한 세정 플레이트와 세정액을 공급하는 세정액 공급 노즐을 구비하고 상기 피처리 기판에 대하여 화학적 습식 세정 공정을 수행하는 것을 특징으로 하는 단일 플랫폼의 기판처리설비.
  21. 제18항에 있어서,
    상기 제2 기판이송모듈은 상기 피처리 기판을 이송하기 위한 복수개의 이송암과 상기 복수개의 이송암을 회동 및 승하강 동작시키는 구동축을 구비하는 이송로봇을 포함하는 것을 특징으로 하는 단일 플랫폼의 기판처리설비.
  22. 제21항에 있어서,
    상기 건식처리모듈은
    상기 피처리 기판이 안착되는 복수개의 건식 처리 스테이지를 포함하고,
    상기 복수개의 건식 처리 스테이지는 상기 복수개의 이송암의 회동 경로 위에 정렬된 것을 특징으로 하는 단일 플랫폼의 기판처리설비.
  23. 제21항에 있어서,
    상기 습식처리모듈은
    상기 피처리 기판이 안착되는 복수개의 습식 처리 스테이지를 포함하고,
    상기 복수개의 습식 처리 스테이지는 상기 복수개의 이송암의 회동 경로 위에 정렬된 것을 특징으로 하는 단일 플랫폼의 기판처리설비.
  24. 제18항에 있어서,
    상기 제2 기판이송모듈은 상기 제1 기판이송모듈과 상기 피처리 기판을 교환하는 과정에서는 대기압 상태를 상기 건식처리모듈에서 상기 피처리 기판을 로딩/언로딩하는 과정에서는 진공 상태를 각각 갖는 특징으로 하는 단일 플랫폼의 기판처리설비.
  25. 제18항에 있어서,
    상기 기판처리설비의 동작을 제어하기 위한 제어부를 포함하고, 상기 제어부는 상기 건식처리모듈과 상기 습식처리모듈의 동작 가능 여부에 따라 상기 피처리 기판을 상기 건식처리모듈과 상기 습식처리모듈에서 건식 및 습식 처리를 순차적으로 진행하거나 또는 선택적으로 어느 하나만을 처리하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 단일 플랫폼의 기판처리설비.
  26. 피처리 기판이 대기하는 전방단부모듈;
    상기 피처리 기판을 건식 처리하기 위한 건식처리모듈;
    상기 피처리 기판을 습식 처리하기 위한 습식처리모듈;
    상기 전방단부모듈에서 상기 피처리 기판을 로딩/언로딩하기 위한 제1 기판이송모듈; 및
    상기 제1 기판이송모듈로부터 처리전의 상기 피처리 기판을 인수받아 상기 건식처리모듈로 로딩하고, 상기 건식처리모듈에서 건식 처리된 상기 피처리 기판을 언로딩하여 상기 제1 기판이송모듈로 인계하는 제2 기판이송모듈을 포함하고,
    상기 제1 기판이송모듈은 건식 처리된 상기 피처리 기판을 상기 제2 기판이송모듈로부터 인수받아 상기 습식처리모듈로 로딩하고, 상기 습식처리모듈에서 습식 처리된 상기 피처리 기판을 언로딩하여 상기 전방단부모듈로 로딩하는 것을 특징으로 하는 단일 플랫폼의 기판처리설비.
  27. 제26항에 있어서,
    상기 건식처리모듈은 플라즈마 소스를 구비하고 상기 피처리 기판에 대하여 플라즈마 에싱 공정을 수행하는 것을 특징으로 하는 단일 플랫폼의 기판처리설비.
  28. 제26항에 있어서,
    상기 습식처리모듈은 상기 피처리 기판을 초음파 세정하기 위한 세정 플레이트와 세정액을 공급하는 세정액 공급 노즐을 구비하고 상기 피처리 기판에 대하여 화학적 습식 세정 공정을 수행하는 것을 특징으로 하는 단일 플랫폼의 기판처리설비.
  29. 제26항에 있어서,
    상기 제2 기판이송모듈은 상기 피처리 기판을 이송하기 위한 복수개의 이송암과 상기 복수개의 이송암을 회동 및 승하강 동작시키는 구동축을 구비하는 이송로봇을 포함하는 것을 특징으로 하는 단일 플랫폼의 기판처리설비.
  30. 제29항에 있어서,
    상기 건식처리모듈은
    상기 피처리 기판이 안착되는 복수개의 건식 처리 스테이지를 포함하고,
    상기 복수개의 건식 처리 스테이지는 상기 복수개의 이송암의 회동 경로 위에 정렬된 것을 특징으로 하는 단일 플랫폼의 기판처리설비.
  31. 제29항에 있어서,
    상기 습식처리모듈은
    상기 피처리 기판이 안착되는 복수개의 습식 처리 스테이지를 포함하고,
    상기 복수개의 습식 처리 스테이지는 상기 복수개의 이송암의 회동 경로 위에 정렬된 것을 특징으로 하는 단일 플랫폼의 기판처리설비.
  32. 제26항에 있어서,
    상기 제2 기판이송모듈은 상기 제1 기판이송모듈과 상기 피처리 기판을 교환하는 과정에서는 대기압 상태를 상기 건식처리모듈에서 상기 피처리을 로딩/언로딩하는 과정에서는 진공 상태를 각각 갖는 특징으로 하는 단일 플랫폼의 기판처리설비.
  33. 제26항에 있어서,
    상기 기판처리설비의 동작을 제어하기 위한 제어부를 포함하고, 상기 제어부는 상기 건식처리모듈과 상기 습식처리모듈의 동작 가능 여부에 따라 상기 피처리 기판을 상기 건식처리모듈과 상기 습식처리모듈에서 건식 및 습식 처리를 순차적으로 진행하거나 또는 선택적으로 어느 하나만을 처리하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 단일 플랫폼의 기판처리설비.
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