KR20170078189A - 기판 처리 장치 - Google Patents

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KR20170078189A
KR20170078189A KR1020150188470A KR20150188470A KR20170078189A KR 20170078189 A KR20170078189 A KR 20170078189A KR 1020150188470 A KR1020150188470 A KR 1020150188470A KR 20150188470 A KR20150188470 A KR 20150188470A KR 20170078189 A KR20170078189 A KR 20170078189A
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exhaust duct
exhaust
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KR1020150188470A
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김치현
강만규
김기훈
김병옥
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세메스 주식회사
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Abstract

본 발명은 기판을 처리하는 장치를 제공한다. 기판 처리 장치는 내부에 기판을 처리하는 처리 공간을 가지는 챔버 및 상기 처리 공간을 배기하는 배기 어셈블리를 포함하되, 상기 배기 어셈블리는 연결홀을 가지는 배기 덕트, 상기 배기 덕트를 감압하는 감압 부재, 상기 처리 공간 및 상기 연결홀을 연결하는 연결 덕트, 그리고 상기 연결홀에 삽입되며, 양단이 개방된 기류 안내관을 포함하되, 상기 기류 안내관은 굴곡지게 형성된다.

Description

기판 처리 장치{Apparatus for treating substrate}
본 발명은 기판을 처리하는 장치에 관한 것이다.
반도체 소자를 제조하기 위해서는 세정, 증착, 사진, 식각, 그리고 이온주입 등과 같은 다양한 공정이 수행된다. 다양한 공정들은 순서에 맞춰 진행되며, 기판은 그 순서에 맞게 각각의 챔버에 순차적으로 반송된다. 챔버의 내부에는 처리 공간이 제공되며, 이 처리 공간은 일정한 분위기를 유지하기 위해 배기된다.
일반적으로 처리 공간은 배기 어셈블리에 의해 배기되며, 배기 어셈블리는 동일한 공정을 수행하는 복수 개의 챔버들을 각각 배기한다. 도 1은 일반적인 배기 어셈블리를 보여주는 단면도이고, 도 2는 도 1의 A 영역을 확대해 보여주는 단면도이다. 도 1 및 도 2를 참조하면, 배기 어셈블리는 배기 덕트(4) 및 감압 부재(6)를 포함한다. 배기 덕트(4)는 챔버(2)들에 각각 병렬 연결되며, 감압 부재(6)는 배기 덕트(4)를 감압한다. 이에 따라 챔버(2)의 내부 분위기는 배기 덕트(4)를 통해 배기된다.
이때 처리 공간의 분위기는 배기 덕트(4)의 길이 방향을 따라 위에서 아래 방향으로 배기된다. 그러나 챔버(2)의 배기 기류는 배기 덕트(4)의 내측면에 충돌한 후 아래 방향으로 배기된다. 또한 하층에 위치된 챔버(2)의 배기 기류는 배기 덕트(4)에 유입되는 과정에서 상층에 위치된 챔버(2)의 배기 기류와 간섭된다.
간섭된 배기 기류 와류가 발생되며, 이는 각 챔버(2)의 배기를 방해한다. 이로 인해 챔버들(2)의 배기 효율을 저하될 뿐만 아니라, 챔버들(2) 각각의 배기가 불균일하게 이루어진다.
한국 공개 특허 2007-0005817
본 발명은 챔버의 내부 공간에 대한 배기 효율을 향상시킬 수 있는 장치를 제공하고자 한다.
또한 본 발명은 챔버의 배기 기류가 배기되는 과정에서 배기 덕트에 충돌되는 것을 방지할 수 있는 장치를 제공하고자 한다.
또한 본 발명은 2 이상의 배기 기류들이 서로 간섭되는 것을 최소화할 수 있는 장치를 제공하고자 한다.
본 발명의 실시예는 기판을 처리하는 장치를 제공한다. 기판 처리 장치는 내부에 기판을 처리하는 처리 공간을 가지는 챔버 및 상기 처리 공간을 배기하는 배기 어셈블리를 포함하되, 상기 배기 어셈블리는 연결홀을 가지는 배기 덕트, 상기 배기 덕트를 감압하는 감압 부재, 상기 처리 공간 및 상기 연결홀을 연결하는 연결 덕트, 그리고 상기 연결홀에 삽입되며, 양단이 개방된 기류 안내관을 포함하되, 상기 기류 안내관은 굴곡지게 형성된다.
상기 기류 안내관은 상기 연결홀에 삽입되게 위치되는 삽입부, 상기 삽입부로부터 연장되며, 굴곡진 형상을 가지는 굴곡부, 그리고 상기 굴곡부로부터 연장되며, 상기 배기 덕트와 평행한 방향을 향하는 안내부를 포함할 수 있다. 상기 배기 덕트는 상기 연결홀이 형성되는 일부분을 포함하되, 상기 일부분과 상기 안내부는 서로 평행한 길이 방향을 가질 수 있다. 상기 안내부의 끝단은 상기 처리 공간의 분위기가 배기되는 방향에 대해 상기 일부분의 하류 방향을 향하도록 제공될 수 있다. 상기 안내부는 상기 배기 덕트에 비해 작은 직경을 가질 수 있다. 상기 기판 처리 장치는 상기 처리 공간에서 기판을 지지하는 지지 플레이트 및 상기 지지 플레이트에 지지된 기판을 가열 처리하도록 상기 지지 플레이트에 제공되는 히터를 더 포함할 수 있다.
또한 기판 처리 장치는 내부에 기판을 처리하는 처리 공간을 가지며, 복수 개로 제공되는 챔버들 및 상기 처리 공간을 배기하는 배기 어셈블리를 포함하되, 상기 배기 어셈블리는 복수의 연결홀들을 가지는 배기 덕트, 상기 배기 덕트를 감압하는 감압 부재, 복수 개로 제공되며, 상기 처리 공간 및 상기 연결홀을 일대일 연결하는 연결 덕트들, 그리고 상기 연결홀들 각각에 삽입되며, 양단이 개방된 기류 안내관들을 포함하되, 상기 기류 안내관은 굴곡지게 형성된다.
상기 기류 안내관은 상기 연결홀에 삽입되게 위치되는 삽입부, 상기 삽입부로부터 연장되며, 굴곡진 형상을 가지는 굴곡부, 그리고 상기 굴곡부로부터 연장되며, 상기 배기 덕트와 평행한 방향을 향하는 안내부를 포함할 수 있다. 상기 배기 덕트는 상기 연결홀이 형성되는 일부분을 포함하되, 상기 일부분과 상기 안내부는 서로 평행한 길이 방향을 가질 수 있다. 상기 안내부의 끝단은 상기 처리 공간의 분위기가 배기되는 방향에 대해 상기 일부분의 하류 방향을 향하도록 제공될 수 있다. 상기 안내부는 상기 배기 덕트에 비해 작은 직경을 가질 수 있다.
본 발명의 실시예에 의하면, 챔버의 내부 분위기를 배기하는 배기 덕트에는 기류 안내관이 삽입된다. 기류 안내관은 배기 기류가 배기 덕트의 길이 방향을 향하는 방향으로 배기되도록 안내한다. 이로 인해 배기 기류가 배기 덕트 또는 이와 다른 배기 기류에 간섭되는 것을 최소화할 수 있다.
도 1은 일반적인 배기 어셈블리를 보여주는 단면도이다.
도 2는 도 1의 A 영역을 확대해 보여주는 단면도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 기판 처리 설비를 보여주는 평면도이다.
도 4는 도 3의 도포 챔버를 보여주는 단면도이다.
도 5는 도 3의 가열 유닛를 보여주는 단면도이다.
도 6은 도 5의 배기 어셈블리를 보여주는 단면도이다.
도 7은 도 6의 B 영역을 확대해 보여주는 단면도이다.
본 발명의 실시예는 여러 가지 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 서술하는 실시예로 인해 한정되어지는 것으로 해석되어서는 안된다. 본 실시예는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 따라서 도면에서의 구성 요소의 형상 등은 보다 명확한 설명을 강조하기 위해서 과장된 것이다.
이하, 도 3 내지 도 7을 참조하여 본 발명의 일 예를 상세히 설명한다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 기판 처리 설비를 보여주는 평면도이다. 도 3을 참조하면, 기판 처리 설비(1)는 인덱스 모듈(10)과 공정 처리 모듈(20)을 가진다. 인덱스 모듈(10)은 로드 포트(120) 및 이송 프레임(140)을 가진다. 로드 포트(120), 이송 프레임(140), 그리고 공정 처리 모듈(20)은 순차적으로 일렬로 배열된다. 이하, 로드 포트(120), 이송 프레임(140), 그리고 공정 처리 모듈(20)이 배열된 방향을 제1방향(12)이라 하고, 상부에서 바라볼 때, 제1방향(12)과 수직한 방향을 제2방향(14)이라 하며, 제1방향(12)과 제2방향(14)을 포함한 평면에 수직인 방향을 제3방향(16)이라 칭한다.
로드 포트(120)에는 기판(W)이 수납된 캐리어(18)가 안착된다. 로드 포트(120)는 복수 개가 제공되며 이들은 제2방향(14)을 따라 일렬로 배치된다. 로드 포트(120)의 개수는 공정 처리 모듈(20)의 공정 효율 및 풋 프린트조건 등에 따라 증가하거나 감소할 수도 있다. 캐리어(18)에는 기판(W)들을 지면에 대해 수평하게 배치한 상태로 수납하기 위한 다수의 슬롯(미도시)이 형성된다. 캐리어(18)로는 전면 개방 일체형 포드(Front Opening Unifed Pod;FOUP)가 사용될 수 있다.
공정 처리 모듈(20)은 버퍼 유닛(220), 이송 챔버(240), 도포 챔버(260), 베이크 챔버(280), 그리고 배기 어셈블리(700)를 가진다. 이송 챔버(240)는 그 길이 방향이 제 1 방향(12)과 평행하게 배치된다. 이송 챔버(240)의 일측에는 도포 챔버들(260)이 배치되고, 타측에는 베이크 챔버들(280)이 배치된다. 도포 챔버들(260) 및 베이크 챔버들(280)은 이송 챔버(240)를 기준으로 대칭되도록 제공된다. 도포 챔버들(260) 및 베이크 챔버들(280) 각각의 일부는 이송 챔버(240)의 길이 방향을 따라 배치된다. 또한, 도포 챔버들(260) 및 베이크 챔버들(280) 각각의 일부는 서로 적층되게 배치된다. 즉, 이송 챔버(240)의 일측에는 도포 챔버들(260)이 A X B의 배열로 배치되고, 타측에는 베이크 챔버들(280)이 A X B의 배열로 배치될 수 있다. 여기서 A는 제1방향(12)을 따라 일렬로 제공된 도포 챔버(260) 및 베이크 챔버(280)의 수이고, B는 제3방향(16)을 따라 일렬로 제공된 도포 챔버(260) 및 베이크 챔버(280)의 수이다. 이송 챔버(240)의 일측에 도포 챔버(260)가 4개 또는 6개 제공되는 경우, 도포 챔버들(260)은 2 X 2 또는 3 X 2의 배열로 배치될 수 있다. 또한 이송 챔버(240)의 타측에 베이크 챔버(280)가 4개 또는 6개 제공되는 경우, 베이크 챔버들(280)은 2 X 2 또는 3 X 2의 배열로 배치될 수 있다. 도포 챔버(260) 및 베이크 챔버(280)의 개수는 증가하거나 감소할 수도 있다.
버퍼 유닛(220)은 이송 프레임(140)과 이송 챔버(240) 사이에 배치된다. 버퍼 유닛(220)은 이송 챔버(240)와 이송 프레임(140) 간에 기판(W)이 반송되기 전에 기판(W)이 머무르는 공간을 제공한다. 버퍼 유닛(220)의 내부에는 기판(W)이 놓이는 슬롯(미도시)이 제공된다. 슬롯(미도시)들은 서로 간에 제3방향(16)을 따라 이격되도록 복수 개가 제공된다. 버퍼 유닛(220)은 이송 프레임(140)과 마주보는 면 및 이송 챔버(240)와 마주보는 면이 개방된다.
이송 프레임(140)은 로드 포트(120)에 안착된 캐리어(18)와 버퍼 유닛(220) 간에 기판(W)을 반송한다. 이송 프레임(140)에는 인덱스 레일(142)과 인덱스 로봇(144)이 제공된다. 인덱스 레일(142)은 그 길이 방향이 제2방향(14)과 나란하게 제공된다. 인덱스 로봇(144)은 인덱스 레일(142) 상에 설치되며, 인덱스 레일(142)을 따라 제2방향(14)으로 직선 이동된다. 인덱스 로봇(144)은 베이스(144a), 몸체(144b), 그리고 인덱스암(144c)을 가진다. 베이스(144a)는 인덱스 레일(142)을 따라 이동 가능하도록 설치된다. 몸체(144b)는 베이스(144a)에 결합된다. 몸체(144b)는 베이스(144a) 상에서 제3방향(16)을 따라 이동 가능하도록 제공된다. 또한, 몸체(144b)는 베이스(144a) 상에서 회전 가능하도록 제공된다. 인덱스암(144c)은 몸체(144b)에 결합되고, 몸체(144b)에 대해 전진 및 후진 이동 가능하도록 제공된다. 인덱스암(144c)은 복수 개 제공되어 각각 개별 구동되도록 제공된다. 인덱스암(144c)들은 제3방향(16)을 따라 서로 이격된 상태로 적층되게 배치된다. 인덱스암(144c)들 중 일부는 공정 처리 모듈(20)에서 캐리어(18)로 기판(W)을 반송할 때 사용되고, 이의 다른 일부는 캐리어(18)에서 공정 처리 모듈(20)로 기판(W)을 반송할 때 사용될 수 있다. 이는 인덱스 로봇(144)이 기판(W)을 반입 및 반출하는 과정에서 공정 처리 전의 기판(W)으로부터 발생된 파티클이 공정 처리 후의 기판(W)에 부착되는 것을 방지할 수 있다.
이송 챔버(240)는 버퍼 유닛(220)과 도포 챔버(260) 간에, 도포 챔버(260)와 베이크 챔버(280) 간에, 베이크 챔버(280)들 간에, 그리고 도포 챔버(260)들 간에 기판(W)을 반송한다. 이송 챔버(240)에는 가이드 레일(242)과 메인 로봇(244)이 제공된다. 가이드 레일(242)은 그 길이 방향이 제1방향(12)과 나란하도록 배치된다. 메인 로봇(244)은 가이드 레일(242) 상에 설치되고, 가이드 레일(242) 상에서 제1방향(12)을 따라 직선 이동된다. 메인 로봇(244)은 베이스(244a), 몸체(244b), 그리고 메인암(244c)을 가진다. 베이스(244a)는 가이드 레일(242)을 따라 이동 가능하도록 설치된다. 몸체(244b)는 베이스(244a)에 결합된다. 몸체(244b)는 베이스(244a) 상에서 제3방향(16)을 따라 이동 가능하도록 제공된다. 또한, 몸체(244b)는 베이스(244a) 상에서 회전 가능하도록 제공된다. 메인암(244c)은 몸체(244b)에 결합되고, 이는 몸체(244b)에 대해 전진 및 후진 이동 가능하도록 제공된다. 메인암(244c)은 복수 개 제공되어 각각 개별 구동되도록 제공된다. 메인암들(244c)은 제3방향(16)을 따라 서로 이격된 상태로 적층되게 배치된다.
도포 챔버(260)에는 기판(W) 상에 막을 형성하는 막 형성 공정을 수행한다. 각각의 도포 챔버(260) 내에는 동일한 구조의 장치(800)가 제공된다. 다만, 각 장치(800)는 수행하는 공정의 종류에 따라 상이한 구조를 가질 수 있다. 선택적으로 도포 챔버들(260)은 복수 개의 그룹으로 구분되어, 동일한 그룹에 속하는 도포 챔버(260) 내에 장치들(300)은 서로 동일하고, 서로 상이한 그룹에 속하는 도포 챔버(260) 내에 장치(800)의 구조는 서로 상이하게 제공될 수 있다.
도 4는 도 3의 도포 챔버를 보여주는 단면도이다. 도 4를 참조하면, 도포 챔버(260)는 기판(W) 상에 하드 마스크막과 같은 박막을 형성한다. 일 예에 의하면, 도포 챔버(260)는 스핀 온 하드 마스크(SOH: Spin-On Hard mask 이하 도포) 공정을 수행할 수 있다. 도포 챔버(260)는 하우징(810), 기류 제공 유닛(820), 기판 지지 유닛(830), 처리 용기(850), 승강 유닛(890), 그리고 액 공급 유닛(840)을 포함한다.
하우징(810)은 내부에 공간(812)을 가지는 직사각의 통 형상으로 제공된다. 하우징(810)의 일측에는 개구(미도시)가 형성된다. 개구는 기판(W)이 반출입되는 입구로 기능한다. 개구에는 도어가 설치되며, 도어는 개구를 개폐한다. 도어는 기판 처리 공정이 진행되면, 개구를 차단하여 하우징(810)의 내부 공간(812)을 밀폐한다. 하우징(810)의 하부면에는 내측 배기구(814) 및 외측 배기구(816)가 형성된다. 하우징(810) 내에 형성된 기류는 내측 배기구(814) 및 외측 배기구(816)를 통해 외부로 배기된다. 일 예에 의하면, 처리 용기(850) 내에 제공된 기류는 내측 배기구(814)를 통해 배기되고, 처리 용기(850)의 외측에 제공된 기류는 외측 배기구(816)를 통해 배기될 수 있다.
기류 제공 유닛(820)은 하우징(810)의 내부 공간에 하강 기류를 형성한다. 기류 제공 유닛(820)은 기류 공급 라인(822), 팬(824), 그리고 필터(826)를 포함한다. 기류 공급 라인(822)은 하우징(810)에 연결된다. 기류 공급 라인(822)은 외부의 에어를 하우징(810)에 공급한다. 필터(826)는 기류 공급 라인(822)으로부터 제공되는 에어를 필터(826)링 한다. 필터(826)는 에어에 포함된 불순물을 제거한다. 팬(824)은 하우징(810)의 상부면에 설치된다. 팬(824)은 하우징(810)의 상부면에서 중앙 영역에 위치된다. 팬(824)은 하우징(810)의 내부 공간에 하강 기류를 형성한다. 기류 공급 라인(822)으로부터 팬(824)에 에어가 공급되면, 팬(824)은 아래 방향으로 에어를 공급한다.
기판 지지 유닛(830)은 하우징(810)의 내부 공간에서 기판(W)을 지지한다. 기판 지지 유닛(830)은 기판(W)을 회전시킨다. 기판 지지 유닛(830)은 스핀척(832) 및 회전 구동 부재(834,836)를 포함한다. 스핀척(832)은 기판을 지지하는 기판 지지 부재(832)로 제공된다. 스핀척(832)은 원형의 판 형상을 가지도록 제공된다. 스핀척(832)의 상면에는 기판(W)이 접촉한다. 스핀척(832)은 기판(W)보다 작은 직경을 가지도록 제공된다. 일 예에 의하면, 스핀척(832)은 기판(W)을 진공 흡입하여 기판(W)을 척킹할 수 있다. 선택적으로, 스핀척(832)은 정전기를 이용하여 기판(W)을 척킹하는 정전척으로 제공될 수 있다. 또한 스핀척(832)은 기판(W)을 물리적 힘으로 척킹할 수 있다.
회전 구동 부재(834,836)는 회전축(834) 및 구동기(836)을 포함한다. 회전축(834)은 스핀척(832)의 아래에서 스핀척(832)을 지지한다. 회전축(834)은 그 길이방향이 상하방향을 향하도록 제공된다. 회전축(834)은 그 중심축을 중심으로 회전 가능하도록 제공된다. 구동기(836)는 회전축(834)이 회전되도록 구동력을 제공한다. 예컨대, 구동기(836)는 회전축의 회전 속도를 가변 가능한 모터일 수 있다.
처리 용기(850)는 하우징(810)의 내부 공간(812)에 위치된다. 처리 용기(850)는 내부에 처리 공간을 제공한다. 처리 용기(850)는 상부가 개방된 컵 형상을 가지도록 제공된다. 처리 용기(850)는 내측 컵(852) 및 외측 컵(862)을 포함한다.
내측 컵(852)은 회전축(834)을 감싸는 원형의 판 형상으로 제공된다. 상부에서 바라볼 때 내측 컵(852)은 내측 배기구(814)와 중첩되도록 위치된다. 상부에서 바라볼 때 내측 컵(852)의 상면은 그 외측 영역과 내측 영역 각각이 서로 상이한 각도로 경사지도록 제공된다. 일 예에 의하면, 내측 컵(852)의 외측 영역은 기판 지지 유닛(830)으로부터 멀어질수록 하향 경사진 방향을 향하며, 내측 영역은 기판 지지 유닛(830)으로부터 멀어질수록 상향 경사진 방향을 향하도록 제공된다. 내측 컵(852)의 외측 영역과 내측 영역이 서로 만나는 지점은 기판(W)의 측단부와 상하 방향으로 대응되게 제공된다. 내측 컵(852)의 상면 외측 영역은 라운드지도록 제공된다. 내측 컵(852)의 상면 외측 영역은 아래로 오목하게 제공된다. 내측 컵(852)의 상면 외측 영역은 처리액이 흐르는 영역으로 제공될 수 있다.
외측 컵(862)은 기판 지지 유닛(830) 및 내측 컵(852)을 감싸는 컵 형상을 가지도록 제공된다. 외측 컵(862)은 바닥벽(864), 측벽(866), 상벽(870), 그리고 경사벽(870)을 가진다. 바닥벽(864)은 중공을 가지는 원형의 판 형상을 가지도록 제공된다. 바닥벽(864)에는 회수 라인(865)이 형성된다. 회수 라인(865)은 기판(W) 상에 공급된 처리액을 회수한다. 회수 라인(865)에 의해 회수된 처리액은 외부의 액 재생 시스템에 의해 재사용될 수 있다. 측벽(866)은 기판 지지 유닛(830)을 감싸는 원형의 통 형상을 가지도록 제공된다. 측벽(866)은 바닥벽(864)의 측단으로부터 수직한 방향으로 연장된다. 측벽(866)은 바닥벽(864)으로부터 위로 연장된다.
경사벽(870)은 측벽(866)의 상단으로부터 외측 컵(862)의 내측 방향으로 연장된다. 경사벽(870)은 위로 갈수록 기판 지지 유닛(830)에 가까워지도록 제공된다. 경사벽(870)은 링 형상을 가지도록 제공된다. 경사벽(870)의 상단은 기판 지지 유닛(830)에 지지된 기판(W)보다 높게 위치된다.
승강 유닛(890)은 내측 컵(852) 및 외측 컵(862)을 각각 승강 이동시킨다. 승강 유닛(890)은 내측 이동 부재(892) 및 외측 이동 부재(894)를 포함한다. 내측 이동 부재(892)는 내측 컵(852)을 승강 이동 시키고, 외측 이동 부재(894)는 외측 컵(862)을 승강 이동시킨다.
액 공급 유닛(840)은 도포 공정 및 이비알 공정을 수행한다. 도포 공정은 기판 상에 박막을 형성하는 공정이고, 이비알 공정(EBR: Edge Bead Removal)은 도포 공정에 의해 형성된 처리액막 상에 엣지 비드를 제거하는 공정이다. 액 공급 유닛(840)은 기판(W) 상에 다양한 종류의 액을 공급한다. 일 예에 의하면, 액 공급 유닛(840)은 기판(W) 상에 처리액 및 엣지 비드 제거액을 공급할 수 있다.
액 공급 유닛(840)은 도포 노즐(842) 및 이비알 노즐(844)을 포함한다. 도포 노즐(842)은 기판(W) 상에 처리액을 공급한다. 기판(W) 상에 공급된 처리액은 박막을 형성한다. 이비알 노즐(844)은 기판(W) 상에 엣지 비드 제거액을 공급한다. 엣지 비드 제거액은 기판(W) 상에 형성된 처리액막 중 엣지부를 제거한다. 엣지 비드 제거액은 기판(W)의 엣지부를 처리액막으로부터 노출시킨다.
예컨대, 처리액은 유기 물질이고, 엣지 비드 제거액은 유기 물질과 반응할 수 있는 액일 수 있다. 처리액에 의해 형성된 막은 감광액이 도포되기 전에 기판(W) 상에 형성되는 하드 마스크막일 수 있다.
베이크 챔버(280)는 기판(W)을 열처리한다. 예컨대, 베이크 챔버(280)은 처리액을 도포하기 전에 기판(W)을 소정의 온도로 가열하여 기판(W) 표면의 유기물이나 수분을 제거하는 프리 베이크(prebake) 공정이나 처리액을 기판(W) 상에 도포한 후에 행하는 소프트 베이크(soft bake) 공정 등을 수행하고, 각각의 가열 공정 이후에 기판(W)을 냉각하는 냉각 공정 등을 수행할 수 있다.
베이크 챔버(280)는 냉각 플레이트(284) 및 가열 유닛(282)을 포함한다. 냉각 플레이트(284)는 원형의 판 형상으로 제공된다. 냉각 플레이트(284)에는 냉각수 또는 열전 소자와 같은 냉각 수단(423)이 제공된다. 예컨대, 냉각 플레이트(284)는 가열된 기판(W)을 상온으로 냉각시킬 수 있다.
가열 유닛(282)은 공정 분위기에서 기판(W)을 가열 처리한다. 공정 분위기는 상압보다 낮은 감압 분위기일 수 있다. 도 5는 도 3의 가열 유닛을 보여주는 단면도이다. 도 5를 참조하면, 가열 유닛(282)는 하우징(910), 지지 플레이트(920), 그리고 히터(930)를 포함한다.
하우징(910)은 냉각 플레이트(284)의 일측에 위치된다. 하우징(910)은 내부에 기판(W)의 가열 처리하는 처리 공간(912)을 제공한다. 처리 공간(912)은 외부와 차단된 공간으로 제공된다. 하우징(910)의 바닥면에는 배기홀(914)이 형성된다. 배기홀(914)에는 배기 어셈블리(700)가 연결된다.
지지 플레이트(920)는 처리 공간(912)에 위치된다. 지지 플레이트(920)는 원형의 판 형상으로 제공된다. 지지 플레이트(920)의 상면은 기판(W)이 안착되는 영역으로 제공된다. 지지 플레이트(920)의 상면에는 복수 개의 핀 홀들(미도시)이 형성된다. 각각의 핀 홀(미도시)은 지지 플레이트(920)의 원주 방향을 따라 이격되게 위치된다. 핀 홀들(미도시)은 서로 간에 동일 간격으로 이격되게 위치된다. 각각의 핀 홀에는 리프트핀(미도시)이 제공된다. 리프트핀(미도시)은 상하 방향으로 이동하도록 제공된다. 예컨대, 핀 홀들(미도시)은 3 개로 제공될 수 있다.
히터(930)는 지지 플레이트(920)에 놓인 기판(W)을 기설정 온도로 가열한다. 히터(930)는 복수 개로 제공되며, 지지 플레이트(920)에서 서로 상이한 영역에 위치된다. 각각의 히터(930)는 동일 평면 상에 위치된다. 각각의 히터(930)는 지지 플레이트(920)의 서로 상이한 영역을 가열한다. 각 히터(930)에 대응되는 지지 플레이트(920)의 영역들은 히팅존들로 제공된다. 예컨대 히팅존들은 15개 일 수 있다. 예컨대, 히터(930)는 열전 소자 또는 열선일 수 있다.
배기 어셈블리(700)는 베이크 챔버들(282)을 각각 배기한다. 배기 어셈블리(700)에 대해 설명하기 앞서, 서로 적층되게 위치된 베이크 챔버들(282)을 하층 챔버(282b)와 상층 챔버(282a)로 설명한다. 상층 챔버(282a)는 하층 챔버(282b)의 위에 위치되는 챔버로 정의한다.
도 6은 도 5의 배기 어셈블리를 보여주는 단면도이고, 도 7은 도 6의 B 영역을 확대해 보여주는 단면도이다. 도 6 및 도 7을 참조하면, 배기 어셈블리(700)는 배기 덕트(710), 감압 부재(720), 연결 부재(730), 그리고 기류 안내관(750)을 포함한다. 배기 덕트(710)는 상층 챔버(282a) 및 하층 챔버(282b) 각각에 병렬 연결된다. 배기 덕트(710)의 일부분에는 복수 개의 연결홀들(712)이 형성된다. 배기 덕트(710)의 일부분은 상층 챔버(282a) 및 하층 챔버(282b)가 배열되는 방향과 평행한 길이 방향을 가질 수 있다. 연결홀들(712)은 서로 적층되게 위치된 베이크 챔버들(282)의 개수와 동일하게 제공될 수 있다. 연결홀들(712)은 상하 방향을 따라 서로 이격되게 배열될 수 있다. 감압 부재(720)는 배기 덕트(710)의 끝단에 가깝게 설치된다. 감압 부재(720)는 배기 덕트(710)를 감압한다. 이에 따라 상층 챔버(282a) 및 하층 챔버(282b)의 내부 분위기는 배기 덕트(710)를 통해 배기된다.
연결 부재(730)는 상층 챔버(282a) 및 하층 챔버(282b) 각각을 배기 덕트(710)에 연결한다. 연결 부재(730)는 각 챔버(282)의 처리 공간(912)과 연결홀(712)을 서로 연결한다. 감압 부재(720)로부터 제공된 감압력은 배기 덕트(710) 및 연결 부재(730)를 통해 각 챔버(282)로 전달된다. 따라서 각 챔버(282)의 내부 분위기는 연결 부재(730) 및 배기 덕트(710)를 순차적으로 따라 배기된다. 연결 부재(730)는 상층 개별 덕트(732) 및 하층 개별 덕트(734)를 포함한다. 상층 개별 덕트(732)는 상층 챔버(282a)와 배기 덕트(710)를 연결하고, 하층 개별 덕트(734)는 하층 챔버(282b)와 배기 덕트(710)를 연결한다.
기류 안내관(750)은 배기 덕트(710)에 유입되는 배기 기류의 배기 방향을 안내한다. 기류 안내관(750)은 배기 기류의 배기 방향이 연결홀(712)을 향하는 방향에서 배기 덕트(710)의 일부분의 길이 방향을 향하도록 안내한다. 배기 기류의 배기 방향은 기류 안내관(750)에 의해 수평 방향에서 수직 아래 방향을 향하도록 제공될 수 있다. 기류 안내관(750)은 양단이 개방되는 관 형상으로 제공된다. 기류 안내관(750)은 그 길이 방향이 라운드지도록 제공된다. 기류 안내관(750)은 배기 덕트(710)보다 작은 직경을 가진다. 기류 안내관(750)은 배기 덕트(710)의 연결홀(712)에 삽입되게 위치된다. 기류 안내관(750)은 상층 개별 덕트(732)와 마주보는 상부 안내관 및 하층 개별 덕트(734)와 마주보는 하부 안내관을 포함할 수 있다.
기류 안내관(750)은 삽입부(752), 굴곡부(754), 그리고 안내부(756)를 포함한다. 삽입부(752)는 연결홀(712)에 삽입되게 위치된다. 따라서 삽입부(752)는 연결홀(712)이 향하는 방향과 평행한 길이 방향을 가지도록 제공된다. 굴곡부(754)는 삽입부(752)로부터 연장되게 제공된다. 굴곡부(754)는 배기 덕트(710)의 내부에 위치된다. 굴곡부(754)는 굴곡진 형상을 가진다. 따라서 굴곡부(754)의 양단은 서로 상이한 방향을 향하도록 제공된다. 일 예에 의하면, 굴곡부(754)의 일단은 삽입부(752)의 길이 방향과 평행한 방향을 향하고, 타단은 배기 덕트(710)의 일부분의 길이 방향과 평행한 방향을 향하도록 제공될 수 있다. 굴곡부(754)의 타단은 수직 아래 방향을 향하도록 제공될 수 있다. 안내부(756)는 굴곡부(754)의 타단으로부터 연장되게 제공된다. 안내부(756)는 굴곡부(754)의 타단이 향하는 방향과 평행한 길이 방향을 가질 수 있다. 안내부(756)는 배기 덕트(710)의 내부에 위치된다.
따라서 상층 챔버(282a)의 내부 분위기는 상층 개별 덕트(732), 삽입부(752), 굴곡부(754), 그리고 안내부(756)를 순차적으로 통해 배기 덕트(710)로 유입된다. 상층 챔버(282a)의 배기 기류(이하 상층 배기 기류)는 수직 아래 방향을 향하는 방향으로 배기 덕트(710)에 유입될 수 있다. 또한 하층 챔버(282b)의 내부 분위기는 하층 개별 덕트(734), 삽입부(752), 굴곡부(754), 그리고 안내부(756)를 순차적으로 통해 배기 덕트(710)로 유입된다. 하층 챔버(282b)의 배기 기류(이하 하층 배기 기류)는 수직 아래 방향을 향하는 방향으로 배기 덕트(710)에 유입될 수 있다. 하층 배기 기류는 배기 덕트(710)에 유입 시 수직 아래 방향을 향해 배기되므로, 상층 배기 기류와 간섭이 최소화될 수 있다. 또한 기류 안내관(750)은 그 길이 방향에 대해 라운드지도록 제공된다. 이에 따라 상층 배기 기류와 하부 안내관 간에 간섭을 최소화할 수 있다.
상술한 실시예에는 베이크 챔버(282)가 2 단으로 적층되는 것으로 설명하였다. 그러나 베이크 챔버(282)는 3 단 이상으로 적층되게 제공될 수 있다. 선택적으로 베이크 챔버(282)는 단층으로 제공될 수 있다.
또한 배기 어셈블리(700)는 베이크 챔버(282)를 배기하는 것으로 설명하였으나, 기판(W)을 처리하는 공간을 가지는 챔버라면 다양하게 적용 가능하다.
700: 배기 어셈블리 710: 배기 덕트
720: 감압 부재 730: 연결 덕트
750: 기류 안내관 752: 삽입부
754: 굴곡부 756: 안내부

Claims (11)

  1. 내부에 기판을 처리하는 처리 공간을 가지는 챔버와;
    상기 처리 공간을 배기하는 배기 어셈블리를 포함하되,
    상기 배기 어셈블리는
    연결홀을 가지는 배기 덕트와;
    상기 배기 덕트를 감압하는 감압 부재와;
    상기 처리 공간 및 상기 연결홀을 연결하는 연결 덕트와;
    상기 연결홀에 삽입되며, 양단이 개방된 기류 안내관을 포함하되,
    상기 기류 안내관은 굴곡지게 형성되는 기판 처리 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 기류 안내관은,
    상기 연결홀에 삽입되게 위치되는 삽입부와;
    상기 삽입부로부터 연장되며, 굴곡진 형상을 가지는 굴곡부와;
    상기 굴곡부로부터 연장되며, 상기 배기 덕트와 평행한 방향을 향하는 안내부를 포함하는 기판 처리 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 배기 덕트는 상기 연결홀이 형성되는 일부분을 포함하되,
    상기 일부분과 상기 안내부는 서로 평행한 길이 방향을 가지는 기판 처리 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 안내부의 끝단은 상기 처리 공간의 분위기가 배기되는 방향에 대해 상기 일부분의 하류 방향을 향하도록 제공되는 기판 처리 장치.
  5. 제2항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 안내부는 상기 배기 덕트에 비해 작은 직경을 가지는 기판 처리 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 기판 처리 장치는,
    상기 처리 공간에서 기판을 지지하는 지지 플레이트와;
    상기 지지 플레이트에 지지된 기판을 가열 처리하도록 상기 지지 플레이트에 제공되는 히터를 더 포함하는 기판 처리 장치.
  7. 내부에 기판을 처리하는 처리 공간을 가지며, 복수 개로 제공되는 챔버들과;
    상기 처리 공간을 배기하는 배기 어셈블리를 포함하되,
    상기 배기 어셈블리는,
    복수의 연결홀들을 가지는 배기 덕트와;
    상기 배기 덕트를 감압하는 감압 부재와;
    복수 개로 제공되며, 상기 처리 공간 및 상기 연결홀을 일대일 연결하는 연결 덕트들과;
    상기 연결홀들 각각에 삽입되며, 양단이 개방된 기류 안내관들을 포함하되,
    상기 기류 안내관은 굴곡지게 형성되는 기판 처리 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 기류 안내관은,
    상기 연결홀에 삽입되게 위치되는 삽입부와;
    상기 삽입부로부터 연장되며, 굴곡진 형상을 가지는 굴곡부와;
    상기 굴곡부로부터 연장되며, 상기 배기 덕트와 평행한 방향을 향하는 안내부를 포함하는 기판 처리 장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 배기 덕트는 상기 연결홀이 형성되는 일부분을 포함하되,
    상기 일부분과 상기 안내부는 서로 평행한 길이 방향을 가지는 기판 처리 장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 안내부의 끝단은 상기 처리 공간의 분위기가 배기되는 방향에 대해 상기 일부분의 하류 방향을 향하도록 제공되는 기판 처리 장치.
  11. 제8항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 안내부는 상기 배기 덕트에 비해 작은 직경을 가지는 기판 처리 장치.

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