KR20170118397A - 기판 처리 장치 - Google Patents

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KR20170118397A
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gas
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이창원
양재균
신동휘
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피에스케이 주식회사
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Abstract

본 발명은 기판 처리 장치에 관한 것이다. 본 발명의 일 실시 예에 따른 기판 처리 장치는 처리를 위한 기판의 반입 및 처리가 완료된 기판을 반출하는 설비 전방 단부 모듈; 상기 기판에 대한 공정 처리를 수행하는 공정 모듈; 상기 기판을 상기 공정 모듈에 반입 또는 반출하고 산소의 농도가 조절 가능하게 제공되는 트랜스퍼 챔버; 및 상기 설비 전방 단부 모듈과 상기 트랜스퍼 챔버 사이에 위치되어 상기 기판이 이동되는 경로를 제공하고 산소의 농도가 조절 가능하게 제공되는 로드락 챔버를 포함한다.

Description

기판 처리 장치{Substrate treating apparatus}
본 발명은 기판 처리 장치에 관한 것이다.
반도체 소자 또는 액정 디스플레이를 제조하기 위해서, 기판에 포토리소그라피, 식각, 애싱, 이온주입, 박막 증착, 그리고 세정 등의 다양한 공정들이 수행된다. 이 중 사진 공정은 기판 상에 원하는 회로 패턴을 형성하기 위한 공정으로, 도포 공정, 노광 공정, 그리고 현상 공정가 순차적으로 진행된다. 도포 공정에는 기판 상에 포토 레지스트와 같은 감광액을 도포하고, 노광 공정에는 감광막이 형성된 기판 상에 회로 패턴을 노광 하며, 현상 공정에는 기판 상에 노광 처리된 영역을 선택적으로 현상 처리한다.
본 발명은 기판을 효율적으로 처리하기 위한 기판 처리 장치를 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 처리를 위한 기판의 반입 및 처리가 완료된 기판을 반출하는 설비 전방 단부 모듈; 상기 기판에 대한 공정 처리를 수행하는 공정 모듈; 상기 기판을 상기 공정 모듈에 반입 또는 반출하고 산소의 농도가 조절 가능하게 제공되는 트랜스퍼 챔버; 및 상기 설비 전방 단부 모듈과 상기 트랜스퍼 챔버 사이에 위치되어 상기 기판이 이동되는 경로를 제공하고 산소의 농도가 조절 가능하게 제공되는 로드락 챔버를 포함하는 기판 처리 장치가 제공될 수 있다.
또한, 상기 로드락 챔버에는 내측의 산소 농도를 감지할 수 있는 센서가 제공될 수 있다.
또한, 상기 로드락 챔버는, 상기 설비 전방 단부 모듈에서 상기 트랜스퍼 챔버로 기판이 반입되는 경로를 제공하는 반입 챔버; 및 상기 트랜스퍼 챔버에서 상기 설비 전방 단부 모듈로 기판이 반출되는 경로를 제공하는 반출 챔버를 포함하되, 상기 반입 챔버 및 상기 반출 챔버는 산소의 농도가 각각 독립적으로 조절될 수 있다.
또한, 상기 반입 챔버에는 상기 반입 챔버 내측의 산소 농도를 감지할 수 있는 반입측 센서가 제공되고, 상기 반출 챔버에는 상기 반출 챔버 내측의 산소 농도를 감지할 수 있는 반출측 센서가 제공될 수 있다.
또한, 상기 반입 챔버는, 불활성 가스를 공급하는 반입측 공급라인; 및 기체를 배출하는 반입측 배출라인과 연결될 수 있다.
또한, 상기 불활성 가스의 공급 또는 상기 기체의 배출은 상기 반입측 센서에서 감지되는 산소의 농도에 따라 조절될 수 있다.
또한, 상기 반출 챔버는, 불활성 가스를 공급하는 반출측 공급라인; 및 기체를 배출하는 반출측 배출라인과 연결될 수 있다.
또한, 상기 불활성 가스의 공급 또는 상기 기체의 배출은 상기 반출측 센서에서 감지되는 산소의 농도에 따라 조절될 수 있다.
또한, 상기 트랜스퍼 챔버에는 내측의 산소 농도를 감지할 수 있는 센서가 제공될 수 있다.
또한, 상기 트랜스퍼 챔버는, 불활성 가스를 공급하는 공급라인; 및 기체를 배출하는 배출라인과 연결되되, 상기 불활성 가스의 공급 또는 상기 기체의 배출은 상기 센서에서 감지되는 산소의 농도에 따라 조절될 수 있다.
또한, 상기 설비 전방 단부 모듈과 상기 로드락 챔버 사이, 또는 상기 로드락 챔버와 상기 트랜스퍼 챔버 사이, 또는 상기 트랜스퍼 챔버와 상기 공정 모듈 사이에 상기 기판이 이송되는 경로를 개폐하는 도어가 제공될 수 있다.
또한, 상기 도어는, 플레이트 형상으로 제공되고, 상기 경로가 개방되었을 때 상기 경로를 향하는 외면에 불활성 가스를 분사할 수 있는 분사홀이 형성된 차폐부; 및 상기 차폐부를 이동시키는 구동부를 포함할 수 있다.
또한, 상기 분사홀은 상기 경로의 폭에 대응하여 상기 경로의 폭 방향으로 복수 개 형성될 수 있다.
또한, 상기 차폐부의 내측에서는 복수 개의 상기 분사홀과 연결되는 분배 공간이 형성될 수 있다.
또한, 상기 경로는 상하로 2개 배열되고, 상기 도어는, 위쪽의 경로를 개폐하는 제1 도어; 및 아래쪽의 경로를 개폐하는 제2 도어를 포함할 수 있다.
또한, 상기 제1 도어는 상기 위쪽의 경로 개방 시 위쪽으로 이동되고, 상기 제2 도어는 상기 아래쪽의 경로 개방 시 아래쪽으로 이동될 수 있다.
또한, 상기 제1 도어의 제1 분사홀과 상기 제2 도어의 제2 분사홀은 측면에서 볼 때 서로 상하로 정렬된 위치에서 벗어난 위치에 형성될 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 의하면, 기판이 효율적으로 처리될 수 있는 기판 처리 장치가 제공될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 기판 처리 장치를 나타내는 평면도이다.
도 2는 반입 챔버 및 트랜스퍼 챔버의 측면도이다.
도 3은 반출 챔버 및 트랜스퍼 챔버의 측면도이다.
도 4는 로드락 챔버 또는 트랜스퍼 챔버로 공급 되는 불활성 가스의 유량에 따른 로드락 챔버 또는 트랜스퍼 챔버 내의 산소 농도의 상관관계를 나타내는 도면이다.
도 5는 로드락 챔버 또는 트랜스퍼 챔버 내부의 기체가 배출되는 압력에 따른 로드락 챔버 또는 트랜스퍼 챔버 내부의 산소 농도의 상관관계를 나타내는 도면이다.
도 6은 산소의 양에 따른 기판의 산화막 두께를 나타내는 도면이다.
도 7은 도어의 전면도이다.
도 8은 도 7의 도어의 배면도이다.
도 9는 도어의 분해 사시도이다.
도 10은 게이트가 개방된 상태에서 도어의 동작을 나타내는 도면이다.
도 11은 다른 실시 예에 따른 도어의 동작을 나타내는 측면도이다.
이하, 본 발명의 실시 예를 첨부된 도면들을 참조하여 더욱 상세하게 설명한다. 본 발명의 실시 예는 여러 가지 형태로 변형할 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래의 실시 예들로 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 실시 예는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위해 제공되는 것이다. 따라서 도면에서의 요소의 형상은 보다 명확한 설명을 강조하기 위해 과장되었다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 기판 처리 장치를 나타내는 평면도이다.
도 1을 참조하면, 기판 처리 장치(1)는 설비 전방 단부 모듈(equipment front end module, EFEM)(20) 및 공정 처리부(30)를 가진다. 설비 전방 단부 모듈(20)과 공정 처리부(30)는 일 방향으로 배치된다. 이하, 설비 전방 단부 모듈(20)과 공정 처리부(30)가 배열된 방향을 제 1 방향(X)이라 하고, 위쪽에서 바라볼 때 제 1 방향(X)에 수직인 방향을 제 2 방향(Y)이라 한다.
설비 전방 단부 모듈(20)은 처리를 위한 기판을 기판 처리 장치(1)내로 반입하고, 처리가 완료된 기판을 기판 처리 장치(1)에서 반출한다. 설비 전방 단부 모듈(20)은 로드 포트(load port, 10) 및 이송프레임(21)을 가진다. 로드 포트(10)는 제 1 방향(X)으로 설비 전방 단부 모듈(20)의 전방에 배치될 수 있다. 로드 포트(10)는 복수 개의 지지부(6)를 가진다. 각각의 지지부(6)는 제 2 방향(Y)을 따라 배치되어, 공정에 제공될 기판(W) 및 공정처리가 완료된 기판(W)이 수납된 캐리어(4)(예를 틀어, 카세트, FOUP등)가 위치된다. 캐리어(4)에는 공정에 제공될 기판(W) 및 공정처리가 완료된 기판(W)이 수납된다. 이송프레임(21)은 로드 포트(10)와 공정 처리부(30) 사이에 배치된다. 이송프레임(21)은 그 내부에 배치되고 로드 포트(10)와 공정 처리부(30)간에 기판(W)을 이송하는 제 1 이송로봇(25)을 포함한다. 제 1 이송로봇(25)은 제 2 방향(Y)으로 구비된 이송 레일(27)을 따라 이동 가능하게 제공될 수 있다.
공정 처리부(30)는 로드락 챔버(40), 트랜스퍼 챔버(50), 그리고 공정 모듈(60)를 포함한다.
로드락 챔버(40)는 이송프레임(21)에 인접하게 배치된다. 일 예로, 로드락 챔버(40)는 트랜스퍼 챔버(50)와 설비 전방 단부 모듈(20)사이에 배치될 수 있다. 로드락 챔버(40)는 산소의 농도가 조절 가능하게 제공된다.
로드락 챔버(40)는 반입 챔버(41) 및 반출 챔버(42)를 포함할 수 있다. 반입 챔버(41)는 공정에 제공될 기판(W)이 공정 모듈(60)로 이송되는 과정에서 대기하는 공간을 제공한다. 반출 챔버(42)는 공정 처리가 완료된 기판(W)이 설비 전방 단부 모듈(20)로 이송되기 전 대기하는 공간을 제공한다.
반입 챔버(41) 및 반출 챔버(42) 각각에는 게이트(G1, G2)가 제공된다. 로드락 게이트(G1, G2)는 설비 전방 단부 모듈(20)과 연결되는 경로상에 위치되는 전방 게이트(G1) 및 후술할 트랜스퍼 챔버(50)와 연결하는 경로상에 위치되는 후방 게이트(G2)를 포함한다. 로드락 게이트(G1, G2)는 기판이 이동되는 경로로 제공된다. 로드락 게이트(G1, G2)는 후술할 도어(600)에 의해 개폐될 수 있다. 반입 챔버(41) 및 반출 챔버(42)는 내측의 산소 농도를 조절 가능하게 제공된다.
트랜스퍼 챔버(50)는 로드락 챔버(40)에 인접하게 배치된다. 트랜스퍼 챔버(50)는 위쪽에서 바라볼 때, 다각형의 몸체를 가질 수 있다. 일 예로, 트랜스퍼 챔버(50)는 위쪽에서 바라볼 때, 오각형의 몸체를 가질 수 있다. 몸체의 외측에는 로드락 챔버(40)와 복수개의 공정 모듈(60)들이 몸체의 둘레를 따라 배치된다. 몸체의 각 측벽에는 기판(W)이 출입하는 통로가 형성되며, 통로는 트랜스퍼 챔버(50)와 로드락 챔버(40) 또는 공정 모듈(60)들을 연결한다. 트랜스퍼 챔버(50)의 내부공간에는 기판(W)을 이송하는 제 2 이송 로봇(53)이 배치된다. 제 2 이송 로봇(53)은 반입 챔버(41)에서 대기하는 미처리된 기판(W)을 공정 모듈(60)로 이송하거나, 공정처리가 완료된 기판(W)을 공정 모듈(60)에서 반출 챔버(42)로 이송한다. 그리고, 복수개의 공정 모듈(60)에 기판(W)을 순차적으로 제공하기 위하여 공정 모듈(60)간에 기판(W)을 이송한다. 도 1의 예시와 같이, 트랜스퍼 챔버(50)가 오각형의 몸체를 가질 때, 설비 전방 단부 모듈(20)과 인접한 측벽에는 로드락 챔버(40)가 배치되며, 나머지 측벽에는 공정 모듈(60)들이 연속하여 배치될 수 있다. 트랜스퍼 챔버(50)는 상기 형상뿐만 아니라, 요구되는 공정모듈의 수에 따라 다양한 형태로 제공될 수 있다. 트랜스퍼 챔버(50)는 내측의 산소 농도를 조절 가능하게 제공된다.
공정 모듈(60)은 트랜스퍼 챔버(50)의 둘레를 따라 배치된다. 공정 모듈(60)은 복수 개 제공될 수 있다. 각각의 공정 모듈(60)내에서는 기판(W)에 대한 공정처리가 진행된다. 공정 모듈(60)은 제 2 이송 로봇(53)으로부터 기판(W)을 이송 받아 공정처리를 하고, 공정처리가 완료된 기판(W)을 제 2 이송 로봇(53)으로 제공한다. 공정 모듈(60)과 트랜스퍼 챔버(50) 사이에 기판이 이송되는 경로에는 게이트(G3)가 제공된다. 각각의 공정 모듈(60)에서 진행되는 공정처리는 서로 동일 또는 상이할 수 있다. 공정 모듈(60)이 수행하는 공정은 기판(W)을 이용해 반도체 소자 또는 디스플레이 패널을 생산하는 과정 가운데 일 공정일 수 있다. 일 예로, 공정 모듈(60)가운데 하나 이상은 플라즈마를 이용하여 기판(W)을 처리하는 플라즈마 모듈을 포함할 수 있다.
도 2는 반입 챔버 및 트랜스퍼 챔버의 측면도이고, 도 3은 반출 챔버 및 트랜스퍼 챔버의 측면도이다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 로드락 챔버(40) 및 트랜스퍼 챔버(50)에는 가스 공급 부재(200)가 연결된다. 가스 공급 부재(200)는 로드락 챔버(40) 및 트랜스퍼 챔버(50)로 불활성 가스를 공급한다. 일 예로, 가스 공급 부재(200)가 공급하는 불활성 가스는 질소 일 수 있다. 도면에는 실시 예로, 반입 챔버(41), 반출 챔버(42) 및 트랜스퍼 챔버(50)가 하나의 가스 공급 부재(200)에 연결되는 것으로 하였으나, 반입 챔버(41), 반출 챔버(42) 및 트랜스퍼 챔버(50)는 각각 별개의 가스 공급 부재에 연결되거나, 이들 중 하나만 상이한 가스 공급 부재(200)에 연결될 수 도 있다.
반입 챔버(41)로 불활성 가스를 공급하는 반입측 공급라인(210)은 불활성 가스의 공급 여부 및/또는 공급되는 불활성 가스의 양이 조절되는 구조로 제공될 수 있다. 예를 들어, 반입측 공급라인(210)에는 반입측 공급라인(210)을 개폐하거나 유량을 조절할 수 있는 반입측 공급 조절장치(211)가 제공될 수 있다. 반입측 공급 조절장치(211)는 밸브, 엠에프시(MFC, mass flow controller) 등 일 수 있다. 반입 챔버(41)의 반입 하우징(100) 내측에는 반입측 센서(110)가 제공될 수 있다. 반입측 센서(110)는 반입 챔버(41) 내측의 산소 농도를 감지할 수 있다.
또한, 반출 챔버(42)로 불활성 가스를 공급하는 반출측 공급라인(220)은 불활성 가스의 공급 여부 및/또는 공급되는 불활성 가스의 양이 조절되는 구조로 제공될 수 있다. 예를 들어, 반출측 공급라인(220)에는 반출측 공급라인(220)을 개폐하거나 유량을 조절할 수 있는 반출측 공급 조절장치(221)가 제공될 수 있다. 반출측 공급 조절장치(221)는 밸브, 엠에프시(MFC, mass flow controller) 등 일 수 있다. 반출 챔버(42)의 반출 하우징(102) 내측에는 반출측 센서(112)가 제공될 수 있다. 반출측 센서(112)는 반출 챔버(42) 내측의 산소 농도를 감지할 수 있다.
트랜스퍼 챔버(50)로 불활성 가스를 공급하는 공급라인(230)은 불활성 가스의 공급 여부 및/또는 공급되는 불활성 가스의 양이 조절되는 구조로 제공될 수 있다. 예를 들어, 공급라인(230)에는 공급라인(230)을 개폐하거나 유량을 조절할 수 있는 공급 조절장치(231)가 제공될 수 있다. 공급 조절장치(231)는 밸브, 엠에프시(MFC, mass flow controller) 등 일 수 있다. 트랜스퍼 챔버(50)의 하우징(500) 내측에는 센서(510)가 제공될 수 있다. 센서(510)는 트랜스퍼 챔버(50) 내측의 산소 농도를 감지할 수 있다.
로드락 챔버(40) 및 트랜스퍼 챔버(50)는 배출 장치(300)와 연결된다. 배출 장치(300)는 로드락 챔버(40) 및 트랜스퍼 챔버(50) 내의 기체를 배출한다. 도면에는 실시 예로, 반입 챔버(41), 반출 챔버(42) 및 트랜스퍼 챔버(50)가 하나의 배출 장치(300)에 연결되는 것으로 하였으나, 반입 챔버(41), 반출 챔버(42) 및 트랜스퍼 챔버(50)는 각각 별개의 배출 장치에 연결되거나, 이들 중 하나만 상이한 배출 장치에 연결될 수 도 있다.
반입 챔버(41)에서 기체를 배출하는 반입측 배출라인(310)은 기체의 배출 여부 및/또는 배출되는 기체의 양이 조절되는 구조로 제공될 수 있다. 예를 들어, 반입측 배출라인(310)에는 반입측 배출라인(310)을 개폐하거나 유량을 조절할 수 있는 반입측 배출 조절장치(311)가 제공될 수 있다. 반입측 배출 조절장치(311)는 밸브, 엠에프시(MFC, mass flow controller) 등 일 수 있다.
반출 챔버(42)에서 기체를 배출하는 반출측 배출라인(320)은 기체의 배출 여부 및/또는 배출되는 기체의 양이 조절되는 구조로 제공될 수 있다. 예를 들어, 반출측 배출라인(320)에는 반출측 배출라인(320)을 개폐하거나 유량을 조절할 수 있는 반출측 배출 조절장치(321)가 제공될 수 있다. 반출측 배출 조절장치(321)는 밸브, 엠에프시(MFC, mass flow controller) 등 일 수 있다.
트랜스퍼 챔버(50)에서 기체를 배출하는 배출라인(330)은 기체의 배출 여부 및/또는 배출되는 기체의 양이 조절되는 구조로 제공될 수 있다. 예를 들어, 배출라인(330)에는 배출라인(330)을 개폐하거나 유량을 조절할 수 있는 배출 조절장치(331)가 제공될 수 있다. 배출 조절장치(331)는 밸브, 엠에프시(MFC, mass flow controller) 등 일 수 있다.
도 4는 로드락 챔버 또는 트랜스퍼 챔버로 공급 되는 불활성 가스의 유량에 따른 로드락 챔버 또는 트랜스퍼 챔버 내의 산소 농도의 상관관계를 나타내는 도면이다.
로드락 챔버(40) 또는 트랜스퍼 챔버(50)로는 산소가 유입될 수 있다. 구체적으로, 기판을 설비 전방 단부 모듈(20)에서 반입 챔버(41)로 반입하는 과정 또는 기판을 반출 챔버(42)에서 설비 전방 단부 모듈(20)로 반출하는 과정에서 전방 게이트(G1)는 개방되고, 기판 처리 장치(10)의 외부 공기는 전방 게이트(G1)를 통해 유입될 수 있다. 이 때, 외부 공기에 포함된 산소가 함께 유입된다. 그리고, 기판의 이송 과정에 따라 후방 게이트(G2)가 개방되면 산소를 포함하는 외부 공기는 트랜스퍼 챔버(50)로 유입될 수 있다.
로드락 챔버(40)로 공급 되는 불활성 가스의 유량이 증가되면 로드락 챔버(40) 내의 산소의 양이 감소될 수 있다. 이는, 불활성 가스의 유입으로 인한 로드락 챔버(40) 내의 압력 상승, 공급되는 불활성 가스의 흐름에 따른 외부 공기 유입량 감소 등에 의한 효과로 이해될 수 있다. 트랜스퍼 챔버(50) 또한 로드락 챔버(40)와 유사한 이유로, 공급되는 불활성 가스의 유량이 증가되면 트랜스퍼 챔버(50) 내의 산소의 양이 감소될 수 있다.
도 5는 로드락 챔버 또는 트랜스퍼 챔버 내부의 기체가 배출되는 압력에 따른 로드락 챔버 또는 트랜스퍼 챔버 내부의 산소 농도의 상관관계를 나타내는 도면이다.
로드락 챔버(40)에서 기체를 배출하는 압력이 증가되면 로드락 챔버(40) 내의 산소 양은 증가될 수 있다. 이는, 기체를 배출하는 압력이 증가되면 배출되는 기체의 양이 증가되어, 로드락 챔버(40) 내부의 기체 양의 감소 및 압력이 감소되어 외부 공기가 유입 되는 양이 증가되는 효과로 이해될 수 있다. 트랜스퍼 챔버(50) 또한 로드락 챔버(40)와 유사한 이유로 기체를 배출하는 압력이 증가되면 트랜스퍼 챔버(50) 내의 산소 양이 증가될 수 있다.
도 6은 산소의 양에 따른 기판의 산화막 두께를 나타내는 도면이다.
기판은 주위에 있는 산소에 의해 산화될 수 있다. 이 때, 다른 조건이 동일하게 유지될 경우, 산소의 농도에 따른 산화막의 두께는 도 6과 같이 루트 함수 그래프와 유사한 관계를 가질 수 있다. 따라서, 기판에 별도의 처리 없이 기판이 위치되는 공간의 산소 농도를 조절하여, 기판에 원하는 두께의 산화막을 형성할 수 있다.
이하, 구체적으로 본 발명의 일 실시 예에 따른 기판 처리 장치(1)로 기판에 산화막을 형성하는 방법을 설명한다.
반입측 공급라인(210)은 반입 챔버(41)로 불활성 가스를 공급한다. 불활성 가스는 전방 게이트(G1) 및 후방 게이트(G2)의 개방 여부와 관계없이 반입 챔버(41) 내부로 공급되는 상태일 수 있다. 그리고 반입측 배출라인(310)은 반입 챔버(41) 내의 기체를 배출한다. 반입 챔버(41) 내의 기체의 배출은 전방 게이트(G1)가 닫힌 경우 수행되고, 전방 게이트(G1)가 열린 경우 중단될 수 있다. 따라서 반입 챔버(41) 내의 기체 배출로 인한 외부 공기 유입량을 줄일 수 있다. 또한, 반입 챔버(41) 내의 기체의 배출은 전방 게이트(G1)의 개방 되었을 때 및 닫혔을 때 모두 수행될 수 있다. 이때, 반입 챔버(41) 내의 기체가 배출되는 양은 외부 기체의 유입량 조절에 따른 반입 챔버(41) 내의 산소 농도 조절을 위해 전방 게이트(G1)의 개방 여부에 따라 조절될 수 있다. 일 예로, 반입 챔버(41) 내의 기체가 배출되는 양은 전방 게이트(G1)가 닫혀 있을 때 보다 개방 되었을 때 감소 되도록 조절될 수 있다. 또한, 반입측 공급라인(210)을 통한 불활성 가스의 공급은 반입측 센서(110)에서 감지되는 산소의 농도에 따라 조절될 수 있다. 또한, 반입측 배출라인(310)을 통한 기체의 배출은 반입측 센서(110)에서 감지되는 산소의 농도에 따라 조절될 수 있다.
반입 챔버(41)의 전방 게이트(G1)는 설비 전방 단부 모듈(20)에서 기판 반입을 위해 개방되고, 기판의 반입이 완료되면 차폐된다. 반입측 공급라인(210)을 통한 불활성 가스의 공급 및 반입측 배출라인(310)을 통한 기체의 배출은 반입 챔버(41)의 압력이 설정 범위를 유지하도록 조절될 수 있다. 일 예로, 반입 챔버(41)는 1torr 내지 850torr의 압력 범위 내에서 운용될 수 있다.
반입 챔버(41)로 기판의 반입이 완료된 후 설정 시간이 경과되면, 후방 게이트(G2)가 개방되고 기판은 트랜스퍼 챔버(50)로 이송된다. 이 후, 기판의 반출이 완료되면 후방 게이트(G2)는 닫힐 수 있다. 반입 챔버(41)로의 불활성 가스의 공급 및 반입 챔버(41) 내부 기체의 배출은 후방 게이트(G2)의 개방 여부와 관계없이 수행될 수 있다.
기판의 반입 챔버(41)로 반입된 후 트랜스퍼 챔버(50)로 반출되기까지 소요되는 시간은 설정 시간 범위 내로 관리 될 수 있다. 또한, 반입 챔버(41) 내의 산소의 농도는 공급되는 불활성 가스 및/또는 배출되는 기체의 양을 조절하는 것에 의해 조절될 수 있다. 따라서, 기판은 반입 챔버(41) 내의 산소 농도 조절을 통해 공정 모듈에서의 처리에 앞서 반입 챔버(41)에서 생성되는 산화막의 두께가 조절될 수 있다.
공급라인(230)은 트랜스퍼 챔버(50)로 불활성 가스를 공급한다. 불활성 가스는 후방 게이트(G2) 및 게이트(G3)의 개방 여부와 관계없이 트랜스퍼 챔버(50) 내부로 공급되는 상태일 수 있다. 공급되는 불활성 가스의 양은 센서(510)에서 감지되는 산소 농도의 조절을 위해 조절될 수 있다. 일 예로, 트랜스퍼 챔버(50) 내의 산소 농도가 설정 농도보다 낮은 경우 공급되는 불활성 가스의 양은 감소될 수 있다. 또한 트랜스퍼 챔버(50) 내의 산소 농도가 설정 농도보다 높은 경우 공급되는 불활성 가스의 양은 증가될 수 있다.
배출라인(330)은 트랜스퍼 챔버(50) 내의 기체를 배출한다. 기체의 배출은 후방 게이트(G2) 및 게이트의 개방 여부와 관계없이 수행될 수 있다. 배출되는 기체의 양은 센서(510)에서 감지되는 산소 농도의 조절을 위해 조절될 수 있다. 일 예로, 트랜스퍼 챔버(50) 내의 산소 농도가 설정 농도보다 낮은 경우 공급되는 불활성 가스의 양은 감소될 수 있다. 또한, 트랜스퍼 챔버(50) 내의 산소 농도가 설정 농도보다 높은 경우 공급되는 불활성 가스의 양은 증가될 수 있다.
공급라인(230)을 통한 불활성 가스의 공급 및 배출라인(330)을 통한 기체의 배출은 반입 챔버(41)의 압력이 설정 범위를 유지하도록 조절될 수 있다. 일 예로, 트랜스퍼 챔버(50)는 700torr 내지 850torr의 압력 범위 내에서 운용될 수 있다. 이 후, 기판은 하나 이상의 공정 모듈에서 처리된 후, 반출 챔버(42)로 반출된다.
처리 전의 기판이 트랜스퍼 챔버(50)로 반입된 후 공정 모듈(60)로 반출 되는데 까지 소요되는 시간 및/또는 처리가 완료된 기판이 공정 모듈(60)에서 트랜스퍼 챔버(50)로 반입된 후 반출 모듈(42)로 반출되는데 가지 소요되는 시간은 설정 시간 범위 내로 관리될 수 있다. 또한, 트랜스퍼 챔버(50) 내의 산소의 농도는 공급되는 불활성 가스 및/또는 배출되는 기체의 양을 조절하는 것에 의해 조절될 수 있다. 따라서, 기판은 트랜스퍼 챔버(50) 내의 산소 농도 조절을 통해 공정 모듈(60)에서의 처리에 앞서 트랜스퍼 챔버(50)에서 생성되는 산화막의 두께 및/또는 공정 모듈(60)에서 처리가 수행된 후 트랜스퍼 챔버(50)에서 생성되는 산화막의 두께가 조절될 수 있다.
반출측 공급라인(220)은 반출 챔버(42)로 불활성 가스를 공급한다. 불활성 가스는 전방 게이트(G1) 및 후방 게이트(G2)의 개방 여부와 관계없이 반출 챔버(42) 내부로 공급되는 상태일 수 있다. 그리고 반출측 배출라인(320)은 반출 챔버(42) 내의 기체를 배출한다. 반출 챔버(42) 내의 기체의 배출은 전방 게이트(G1)가 닫힌 경우 수행되고, 전방 게이트(G1)가 열린 경우 중단될 수 있다. 따라서 반출 챔버(42) 내의 기체 배출로 인한 외부 공기 유입량을 줄일 수 있다. 또한, 반출 챔버(42) 내의 기체의 배출은 전방 게이트(G1)의 개방 되었을 때 및 닫혔을 때 모두 수행될 수 있다. 이때, 반출 챔버(42) 내의 기체가 배출되는 양은 외부 기체의 유입량 조절에 따른 반출 챔버(42) 내의 산소 농도 조절을 위해 전방 게이트(G1)의 개방 여부에 따라 조절될 수 있다. 일 예로, 반출 챔버(42) 내의 기체가 배출되는 양은 전방 게이트(G1)가 닫혀 있을 때 보다 개방 되었을 때 감소 되도록 조절될 수 있다.
또한, 반출측 공급라인(220)을 통한 불활성 가스의 공급은 반출측 센서(112)에서 감지되는 산소의 농도에 따라 조절될 수 있다. 또한, 반출측 배출라인(320)을 통한 기체의 배출은 반출측 센서(112)에서 감지되는 산소의 농도에 따라 조절될 수 있다.
반출 챔버(42)의 후방 게이트(G2)는 트랜스퍼 챔버(50)에서 기판 반입을 위해 개방되고, 기판의 반입이 완료되면 차폐된다. 반출 챔버(42)로의 불활성 가스의 공급 및 반출 챔버(42) 내부 기체의 배출은 후방 게이트(G2)의 개방 여부와 관계없이 수행될 수 있다. 반출측 공급라인(220)을 통한 불활성 가스의 공급 및 반출측 배출라인(320)을 통한 기체의 배출은 반출 챔버(42)의 압력이 설정 범위를 유지하도록 조절될 수 있다. 일 예로, 반출 챔버(42)는 1torr 내지 850torr의 압력 범위 내에서 운용될 수 있다.
반출 챔버(42)로 기판의 반입이 완료된 후 설정 시간이 경과되면, 전방 게이트(G1)가 개방되고 기판은 설비 전방 단부 모듈(20)로 이송된다. 이 후, 기판의 반출이 완료되면 전방 게이트(G1)는 닫힌다.
기판의 반출 챔버(42)로 반입된 후 설비 전방 단부 모듈(20)로 반출되기까지 소요되는 시간은 설정 시간 범위 내로 관리 될 수 있다. 또한, 반출 챔버(42) 내의 산소의 농도는 공급되는 불활성 가스 및/또는 배출되는 기체의 양을 조절하는 것에 의해 조절될 수 있다. 따라서, 기판은 반출 챔버(42) 내의 산소 농도 조절을 통해 공정 모듈에서 처리 된 후 생성되는 산화막의 두께가 조절될 수 있다.
도 7은 도어의 전면도이고, 도 8은 도 7의 도어의 배면도이다.
도어(600)는 전방 게이트(G1), 후방 게이트(G2) 또는 게이트(G3)를 개폐하기 위해 제공될 수 있다. 도어(600)는 차폐부(610) 및 구동부(620)를 포함한다.
차폐부(610)는 설정 두께를 갖는 플레이트 형상으로 제공될 수 있다. 구동부(620)는 차폐부(610)의 외측에 연결되어 차폐부(610)를 설정 방향인 상하 방향 또는 좌우 방향으로 이동시킬 수 있다. 이하, 구동부(620)는 차폐부(610)의 전면에 연결되어 차폐부(610)를 상하 방향으로 이동 시키는 경우를 예로 들어 설명한다.
차폐부(610)의 배면에는 실링(630)이 제공된다. 실링(630)은 차폐부(610)가 게이트(G1, G2 또는 G3; 이하 G)를 닫도록 게이트(G)에 정렬되면 게이트(G)의 외측 둘레를 둘러싸도록 제공되어, 도어(600)에 의한 게이트(G)의 밀폐성을 향상시킬 수 있다.
도 9는 도어의 분해 사시도이다.
도 9를 참조하면, 차폐부(610)에는 분배 공간(615) 및 분사홀(616)이 형성된다.
분배 공간(615)은 차폐부(610)의 내측에 설정 체적을 갖도록 형성된다. 일 예로, 분배 공간(615)은 하부 플레이트(616)의 상면에 홈 형상의 공간이 형성되고, 하부 플레이트(616)의 상부가 상부 플레이트(616)로 차폐되는 방식으로 형성될 수 있다. 차폐부(610)에는 분배 공간(615)과 외면을 연결하는 분사홀(616)이 형성된다. 분사홀(616)은 차폐부(610)가 게이트(G)를 개방하도록 이동된 상태일 때, 게이트(G)를 향하는 방향에 형성된다. 따라서, 차폐부(610)가 게이트(G)를 개방하기 위해 위쪽으로 이동하도록 제공될 경우, 분사홀(616)은 차폐부(610)의 저면에 형성된다. 분사홀(616)은 게이트(G)의 폭에 대응되게 차폐부(610)의 외면에 게이트(G)의 폭 방향을 따라 복수 개 형성될 수 있다.
도 10은 게이트가 개방된 상태에서 도어의 동작을 나타내는 도면이다.
분배 공간(615)은 연결관(631)을 통해 가스가 유입된다. 일 예로, 연결관(631)은 구동부(620) 및 차폐부(610)를 가로질러 형성될 수 있다. 그리고, 연결관(631)의 단부는 가스 공급 장치(P)와 연결될 수 있다. 일 예로, 가스 공급 장치(P)는 파이프일 수 있다. 가스 공급 장치(P)는 불활성 가스를 공급한다. 불활성 가스는 질소일 수 있다. 또한, 연결관(631)은 차폐부(610)의 외면과 분배 공간(615)을 연결하게 형성되고, 가스 공급 장치는 차폐부(610)의 외면에 연결될 수 있다.
분사홀(616)은 개방된 게이트(G)를 향해 가스를 분사한다. 일 예로, 가스 공급 장치(P)는 차폐부(610)가 이동되어 게이트(G)가 개방되면, 분사홀(616)에서 게이트(G) 방향으로 가스가 분사되도록 가스를 공급할 수 있다. 또한, 가스 공급 장치(P)는 게이트(G)의 개방 여부와 상관없이 가스를 공급하여, 차폐부(610)가 게이트(G)를 개방하는 곳에 위치되면 분사홀(616)에서 분사된 가스가 게이트(G)의 전방을 차폐하도록 제공될 수 있다. 또한, 가스 공급 장치(P)는 개방된 게이트(G)에 대해 선택적으로 가스가 분사되도록 가스를 공급할 수 있다.
가스에 의해 게이트(G)의 전방이 차폐되면, 게이트(G)는 기판의 이동은 허용하면서 기체의 이동을 차단하거나 기체의 이동을 최소화 할 수 있다.
도 11은 다른 실시 예에 따른 도어의 동작을 나타내는 측면도이다.
도 11을 참조하면, 게이트(G)는 상하로 2개가 배열될 수 있다. 그리고, 게이트(G)를 개폐하기 위한 도어(601, 602)는 각각의 게이트(G)에 하나씩 제공될 수 있다. 이 때, 위쪽에 위치된 제1 도어(601)는 게이트(G) 개방 시 위쪽으로 이동되고, 아래쪽에 위치된 제2 도어(602)는 게이트(G) 개방 시 아래쪽으로 이동될 수 있다. 제1 도어(601)의 제1 분사홀(641)은 위쪽에 위치된 게이트(G)가 개방되면 가스를 게이트(G) 방향으로 분사할 수 있다. 그리고, 제2 도어(602)의 제2 분사홀 (642)또한 아래쪽에 게이트(G)를 닫은 상태에서 위쪽에 위치된 게이트(G)로 가스를 분사할 수 있다. 따라서, 위쪽에 위치된 게이트(G)의 전방에는 제1 도어(601) 및 제2 도어(602)가 분사하는 가스가 유동하는 상태일 수 있다. 서로 마주보는 방향에 형성된 제1 도어(601)의 제1 분사홀(641)과 제2 도어(602)의 제2 분사홀(642)은 측면에서 볼 때 상하로 정렬된 위치에서 벗어난 위치에 형성될 수 있다. 따라서, 제1 분사홀(641)과 제2 분사홀(642)에서 분사된 가스는 서로 충돌하지 아니하고 게이트(G)의 전방을 유동할 수 있다.
제2 도어(6020가 아래쪽에 위치된 게이트(G)를 개방하는 방향으로 이동되고, 제1 도어(601)는 위쪽에 위치된 게이트(G)를 닫은 상태에서도 상술한 방식과 유사하게 제1 도어(601) 및 제2 도어(6020는 동작할 수 있다.
이상의 상세한 설명은 본 발명을 예시하는 것이다. 또한 전술한 내용은 본 발명의 바람직한 실시 형태를 나타내어 설명하는 것이며, 본 발명은 다양한 다른 조합, 변경 및 환경에서 사용할 수 있다. 즉 본 명세서에 개시된 발명의 개념의 범위, 저술한 개시 내용과 균등한 범위 및/또는 당업계의 기술 또는 지식의 범위내에서 변경 또는 수정이 가능하다. 저술한 실시예는 본 발명의 기술적 사상을 구현하기 위한 최선의 상태를 설명하는 것이며, 본 발명의 구체적인 적용 분야 및 용도에서 요구되는 다양한 변경도 가능하다. 따라서 이상의 발명의 상세한 설명은 개시된 실시 상태로 본 발명을 제한하려는 의도가 아니다. 또한 첨부된 청구범위는 다른 실시 상태도 포함하는 것으로 해석되어야 한다.
10: 로드 포트 20: 설비 전방 단부 모듈
21: 이송프레임 30: 공정 처리부
40: 로드락 챔버 50: 트랜스퍼 챔버
60: 공정 모듈 100: 반입 하우징
110: 반입측 센서 200: 가스 공급 부재
300: 배출 장치

Claims (17)

  1. 처리를 위한 기판의 반입 및 처리가 완료된 기판을 반출하는 설비 전방 단부 모듈;
    상기 기판에 대한 공정 처리를 수행하는 공정 모듈;
    상기 기판을 상기 공정 모듈에 반입 또는 반출하고 산소의 농도가 조절 가능하게 제공되는 트랜스퍼 챔버; 및
    상기 설비 전방 단부 모듈과 상기 트랜스퍼 챔버 사이에 위치되어 상기 기판이 이동되는 경로를 제공하고 산소의 농도가 조절 가능하게 제공되는 로드락 챔버를 포함하는 기판 처리 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 로드락 챔버에는 내측의 산소 농도를 감지할 수 있는 센서가 제공되는 기판 처리 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 로드락 챔버는,
    상기 설비 전방 단부 모듈에서 상기 트랜스퍼 챔버로 기판이 반입되는 경로를 제공하는 반입 챔버; 및
    상기 트랜스퍼 챔버에서 상기 설비 전방 단부 모듈로 기판이 반출되는 경로를 제공하는 반출 챔버를 포함하되,
    상기 반입 챔버 및 상기 반출 챔버는 산소의 농도가 각각 독립적으로 조절되는 기판 처리 장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 반입 챔버에는 상기 반입 챔버 내측의 산소 농도를 감지할 수 있는 반입측 센서가 제공되고,
    상기 반출 챔버에는 상기 반출 챔버 내측의 산소 농도를 감지할 수 있는 반출측 센서가 제공되는 기판 처리 장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 반입 챔버는,
    불활성 가스를 공급하는 반입측 공급라인; 및
    기체를 배출하는 반입측 배출라인과 연결되는 기판 처리 장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 불활성 가스의 공급 또는 상기 기체의 배출은 상기 반입측 센서에서 감지되는 산소의 농도에 따라 조절되는 기판 처리 장치.
  7. 제 4 항에 있어서,
    상기 반출 챔버는,
    불활성 가스를 공급하는 반출측 공급라인; 및
    기체를 배출하는 반출측 배출라인과 연결되는 기판 처리 장치.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 불활성 가스의 공급 또는 상기 기체의 배출은 상기 반출측 센서에서 감지되는 산소의 농도에 따라 조절되는 기판 처리 장치.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 트랜스퍼 챔버에는 내측의 산소 농도를 감지할 수 있는 센서가 제공되는 기판 처리 장치.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 트랜스퍼 챔버는,
    불활성 가스를 공급하는 공급라인; 및
    기체를 배출하는 배출라인과 연결되되,
    상기 불활성 가스의 공급 또는 상기 기체의 배출은 상기 센서에서 감지되는 산소의 농도에 따라 조절되는 기판 처리 장치.
  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 설비 전방 단부 모듈과 상기 로드락 챔버 사이, 또는 상기 로드락 챔버와 상기 트랜스퍼 챔버 사이, 또는 상기 트랜스퍼 챔버와 상기 공정 모듈 사이에 상기 기판이 이송되는 경로를 개폐하는 도어가 제공되는 기판 처리 장치.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 도어는,
    플레이트 형상으로 제공되고, 상기 경로가 개방되었을 때 상기 경로를 향하는 외면에 불활성 가스를 분사할 수 있는 분사홀이 형성된 차폐부; 및
    상기 차폐부를 이동시키는 구동부를 포함하는 기판 처리 장치.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 분사홀은 상기 경로의 폭에 대응하여 상기 경로의 폭 방향으로 복수 개 형성되는 기판 처리 장치.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 차폐부의 내측에서는 복수 개의 상기 분사홀과 연결되는 분배 공간이 형성되는 기판 처리 장치.
  15. 제 12 항에 있어서,
    상기 경로는 상하로 2개 배열되고,
    상기 도어는,
    위쪽의 경로를 개폐하는 제1 도어; 및
    아래쪽의 경로를 개폐하는 제2 도어를 포함하는 기판 처리 장치.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 제1 도어는 상기 위쪽의 경로 개방 시 위쪽으로 이동되고,
    상기 제2 도어는 상기 아래쪽의 경로 개방 시 아래쪽으로 이동되는 기판 처리 장치.
  17. 제 16 항에 있어서,
    상기 제1 도어의 제1 분사홀과 상기 제2 도어의 제2 분사홀은 측면에서 볼 때 서로 상하로 정렬된 위치에서 벗어난 위치에 형성되는 기판 처리 장치.
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