KR20190053505A - 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법 - Google Patents

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Abstract

기판 처리 장치가 개시된다. 기판 처리 장치는, 제1 챔버, 제1 챔버에 인접한 제2 챔버 및 제1 챔버와 제2 챔버 사이에 위치하여 제1 챔버와 제2 챔버 간에 기판이 이동하는 통로를 제공하는 도어 어셈블리를 포함하되, 도어 어셈블리는, 제1 챔버와 인접한 부분에 제공되는 제1 반입구 및 제2 챔버와 인접한 부분에 제공되는 제2 반입구를 가지는 바디, 제1 반입구를 개폐하는 제1 도어, 제2 반입구를 개폐하는 제2 도어 및 제1 도어와 제2 도어 사이에 제공되는 바디의 내부 공간에서 파티클의 양을 모니터링하는 모니터링 유닛을 포함한다.

Description

기판 처리 장치 및 기판 처리 방법{APPARATUS AND METHOD FOR TREATING SUBSTRATE}
본 발명은 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 도어 어셈블리의 파티클의 양을 모니터링할 수 있는 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법에 관한 것이다.
현재, 반도체 소자를 제조하는 데에는 여러 챔버들을 포함하여 구성되는 다 챔버 장비가 많이 이용되고 있다. 이러한 다 챔버 장비에서 챔버와 챔버 간의 웨이퍼의 이동, 예컨대, 트랜스퍼 챔버(transfer chamber)와 공정 챔버(process chamber) 간의 웨이퍼 이송은 이러한 챔버들 간에 형성된 통로로서의 슬릿(slit) 형태의 게이트를 통해서 이루어지고 있다.
그런데 트랜스퍼 챔버와 공정 챔버 간에는 챔버 내부 환경, 예컨대, 진공도 등이 서로 다르게 형성되게 된다. 따라서, 이러한 슬릿 게이트를 개폐하여 웨이퍼를 이송하되 챔버들 간을 격리하도록 도어 장치가 이러한 게이트부에 도입된다. 기존의 200㎜ 웨이퍼 설비에서는 이러한 게이트 도어 장치는 단일 도어를 포함하여 구성되었으나, 현재, 300㎜ 웨이퍼 설비에서는 챔버들간의 독립성을 보다 향상시키기 위해서 이중 게이트 도어 장치가 이러한 슬릿 게이트를 개폐하는 데 도입되고 있다.
다만, 이중 게이트 도어 장치를 이용하더라도, 챔버 간에 기판이 이동하는 통로를 제공하는 도어 어셈블리는 트랜스퍼 챔버 및 공정 챔버와의 압력 변화 등으로 인하여 내부 공간에 파티클이 발생할 수 있으나, 종래에는 도어 어셈블리 내의 파티클 흡착 정도를 모니터링할 수 없는 문제가 있었다.
본 발명의 목적은 도어 어셈블리 내의 파티클의 양을 모니터링할 수 있는 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법을 제공함에 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제가 상술한 과제로 한정되는 것은 아니며, 언급되지 아니한 과제들은 본 명세서 및 첨부된 도면으로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시 예에 따른 기판 처리 장치는, 제1 챔버, 상기 제1 챔버에 인접한 제2 챔버 및 상기 제1 챔버와 상기 제2 챔버 사이에 위치하여 상기 제1 챔버와 상기 제2 챔버 간에 기판이 이동하는 통로를 제공하는 도어 어셈블리를 포함하되, 상기 도어 어셈블리는, 상기 제1 챔버와 인접한 부분에 제공되는 제1 반입구 및 상기 제2 챔버와 인접한 부분에 제공되는 제2 반입구를 가지는 바디, 상기 제1 반입구를 개폐하는 제1 도어, 상기 제2 반입구를 개폐하는 제2 도어 및 상기 제1 도어와 상기 제2 도어 사이에 제공되는 상기 바디의 내부 공간에서 파티클의 양을 모니터링하는 모니터링 유닛을 포함한다.
여기서, 상기 모니터링 유닛은, 상기 내부 공간을 촬상하여 상기 내부 공간 내 이미지를 획득하는 카메라 및 상기 이미지에서 검출된 파티클의 양에 기초하여 상기 제1 도어 및 상기 제2 도어를 제어하는 제어기를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 모니터링 유닛은, 상기 내부 공간으로 광을 조사하는 광원를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 제어기는, 상기 제1 도어 및 상기 제2 도어를 교대로 개방하여 상기 제1 챔버 및 상기 제2 챔버와 상기 도어 어셈블리의 압력을 균일하게 조절한 후, 상기 제1 도어 및 상기 제2 도어를 동시에 개방하여 상기 기판이 이동할 수 있도록 제어할 수 있다.
여기서, 상기 제어기는, 상기 제1 도어를 개방한 후 상기 제2 도어를 개방하기 전에, 일정 기간 상기 제1 도어 및 상기 제2 도어를 모두 폐쇄할 수 있다.
또한, 상기 제어기는, 상기 이미지에서 검출된 파티클의 양이 기설정된 양을 초과하는 경우, 상기 제1 도어 및 상기 제2 도어를 모두 폐쇄하고, 경고 알람을 출력할 수 있다.
또한, 상기 제1 챔버는, 상기 기판을 반송하는 로봇이 제공되는 챔버이고, 상기 제2 챔버는, 진공압에서 공정을 수행하는 챔버일 수 있다.
여기서, 상기 제1 챔버는, 불활성 가스가 공급될 수 있다.
한편, 본 발명의 일 실시 예에 따른 기판 처리 방법은, 제1 챔버 및 상기 제1 챔버와 인접한 제2 챔버 사이에 위치하여 기판이 이동하는 통로를 제공하는 도어 어셈블리를 포함하는 기판 처리 장치의 기판 처리 방법에 있어서, 상기 도어 어셈블리는, 바디, 제1 도어 및 제2 도어를 포함하되, 상기 제1 도어와 상기 제2 도어 사이에 제공되는 상기 바디의 내부 공간에서 파티클의 양을 모니터링하는 단계를 포함한다.
여기서, 상기 모니터링하는 단계는, 상기 내부 공간을 촬상하여 상기 내부 공간 내 이미지를 획득하는 단계, 상기 이미지에서 파티클의 양을 검출하는 단계 및 상기 파티클의 양에 기초하여 상기 제1 도어 및 상기 제2 도어를 제어하는 단계를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 모니터링하는 단계는, 상기 내부 공간으로 광을 조사하는 단계를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 제1 도어 및 상기 제2 도어를 제어하는 단계는, 상기 제1 챔버 및 상기 제2 챔버와 상기 도어 어셈블리의 압력을 균일하게 하기 위하여, 상기 제1 도어 및 상기 제2 도어를 교대로 개방하는 단계 및 기판이 이동할 수 있도록 상기 제1 도어 및 상기 제2 도어를 동시에 개방하는 단계를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 제1 도어 및 상기 제2 도어를 교대로 개방하는 단계는, 상기 제1 도어를 개방하는 단계, 일정 기간 상기 제1 도어 및 상기 제2 도어를 모두 폐쇄하는 단계 및 상기 제2 도어를 개방하는 단계를 포함할 수 있다.
또한, 상기 제1 도어 및 상기 제2 도어를 제어하는 단계는, 상기 이미지에서 검출된 파티클의 양이 기설정된 양을 초과하는 경우, 상기 제1 도어 및 상기 제2 도어를 모두 폐쇄하는 단계를 포함할 수 있다.
이상과 같이 본 발명의 다양한 실시 예에 따르면 도어 어셈블리 내부 공간의 파티클의 양을 정확히 모니터링할 수 있으며, 도어 어셈블리에서 파티클의 발생을 억제할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 기판 처리 장치를 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 도어 어셈블리를 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 제1 도어 및 제2 도어의 제어 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 기판 처리 방법을 나타내는 흐름도이다.
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 도면이다.
도 1을 참조하면, 기판 처리 장치(10)는 제1 챔버(100), 제2 챔버(200) 및 도어 어셈블리(300)를 포함한다.
제1 챔버(100)는 기판을 반송하는 로봇이 제공되는 챔버일 수 있으며, 제2 챔버(200)는 진공압에서 공정을 수행하는 챔버일 수 있다. 제1 챔버(100)에는 불활성 가스(일 예로, N2)가 공급될 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니며, 제1 챔버(100) 및 제2 챔버(200)는 다양한 챔버로 구성될 수 있다. 도어 어셈블리(300)는 제1 챔버(100)와 제2 챔버(200) 사이에 위치하여 제1 챔버(100) 와 제2 챔버(200) 간에 기판이 이동하는 통로를 제공한다. 구체적으로, 도어 어셈블리(300)는 바디(310), 제1 도어(320), 제2 도어(330) 및 모니터링 유닛을 포함할 수 있으며, 여기서, 모니터링 유닛은 광원(340), 카메라(350) 및 제어기(360)로 구성될 수 있다. 이하에서 도 2 및 도 3을 참조하여, 도어 어셈블리의 구체적인 동작 방법을 설명한다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 도어 어셈블리를 나타내는 도면이다.
도 2를 참조하면, 도어 어셈블리(300)는 바디(310), 제1 도어(320), 제2 도어(330), 광원(340), 카메라(350) 및 제어기(360)를 포함할 수 있다.
바디(310)는 제1 챔버(100)와 인접한 부분에 제공되는 제1 반입구(311) 및 제2 챔버(200)와 인접한 부분에 제공되는 제2 반입구(312)를 가진다. 일 예로, 제1 챔버(100)에서 제2 챔버(200)로 기판이 이동할 때, 기판은 제1 반입구(311)로 반입되어 제2 반입구(312)로 반출될 수 있다.
도어 어셈블리(300)의 각각의 측벽에는 제1 도어(320) 및 제2 도어(330)가 제공되며, 제1 도어(320)는 제1 반입구(311)와 인접하게 배치되어 제1 반입구(311)를 개폐하고, 제2 도어(330)는 제2 반입구(312)와 인접하게 배치되어 제2 반입구(312)를 개폐할 수 있다. 구체적으로, 제1 도어(320)는 상하로 이동할 수 있도록 구성되며, 제1 도어(320)가 상측으로 이동하여 제1 반입구(311)를 폐쇄하거나 제1 도어(320)가 하측으로 이동하여 제1 반입구(311)를 개방할 수 있다. 마찬가지로, 제2 도어(330)도 상하로 이동할 수 있도록 구성되어, 제2 도어(330)가 상측으로 이동하여 제2 반입구(312)를 폐쇄하거나 제2 도어(330)가 하측으로 이동하여 제2 반입구(312)를 개방할 수 있다.
모니터링 유닛은 제1 도어(320)와 제2 도어(330) 사이에 제공되는 바디(310)의 내부 공간에서 파티클의 양을 모니터링할 수 있다. 구체적으로, 모니터링 유닛은 광원(340), 카메라(350) 및 제어기(360)로 구성되며, 바디(310)의 내부 공간을 촬상한 이미지를 이용하여 파티클의 양을 검출할 수 있다. 광원(340)은 바디(310)의 내부 공간으로 광을 조사한다. 일 예로, 광원(340)은 LED, 레이저 등이 될 수 있으며, 이에 한정되지 않고 광을 조사할 수 있는 다양한 장치로 구성될 수 있다. 카메라(350)는 바디(310)의 내부 공간을 촬상하여 바디(310)의 내부 공간 내 이미지를 획득할 수 있다. 제어기(360)는 카메라(350)에서 획득된 이미지를 이용하여 파티클을 검출하고, 검출된 파티클의 양에 기초하여 제1 도어(320) 및 제2 도어(330)를 제어할 수 있다.
구체적으로, 제어기(360)는 도 3과 같이, 제1 도어(320) 및 제2 도어(330)를 교대로 개방하여 제1 챔버(100) 및 제2 챔버(200)와 도어 어셈블리(300)의 압력을 균일하게 조절한다. 이에 따라, 도어 어셈블리(300)에서 발생하는 파티클의 양을 저감시킬 수 있다. 또한, 제어기(360)는 제1 도어(320)를 개방한 후 제2 도어(330)를 개방하기 전에, 일정 시간 제1 도어(320) 및 제2 도어(330)를 모두 폐쇄하여 제1 챔버(100) 및 제2 챔버(200)와 도어 어셈블리(300) 사이의 압력이 급격히 변화하는 것을 방지할 수 있다.
제어기(360)는 카메라(350)에서 획득되는 이미지에서 검출된 파티클의 양이 기설정된 양을 초과하는 경우, 제1 도어(320) 및 제2 도어(330)를 모두 폐쇄할 수 있다. 이에 따라, 기판이 도어 어셈블리(300)를 통과하면서 오염되는 것을 방지할 수 있다. 또한, 제어기(360)는 카메라(350)에서 획득되는 이미지에서 검출되는 파티클의 양이 기설정된 양을 초과하는 경우, 경고 알람을 출력하여 사용자가 도어 어셈블리(300)에 흡착된 파티클이 허용범위를 초과하였음을 알 수 있도록 할 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 기판 처리 방법을 나타내는 흐름도이다.
도 4를 참조하면, 우선, 도어 어셈블리의 바디의 내부 공간으로 광을 조사한다(S410).
이어서, 바디의 내부 공간을 촬상하여 내부 공간 내 이미지를 획득한다(S420).
이어서, 이미지에서 파티클의 양을 검출한다(S430).
이어서, 검출된 파티클의 양에 기초하여 도어 어셈블리의 제1 도어 및 제2 도어를 제어한다(S440). 구체적으로, 제1 도어 및 제2 도어를 교대로 개방하여, 제1 챔버 및 제2 챔버와 도어 어셈블리의 압력을 균일하게 할 수 있다. 이어서, 기판이 이동할 수 있도록 제1 도어 및 제2 도어를 동시에 개방할 수 있다. 또한, 제1 도어를 개방한 후 일정 기간 제1 도어 및 제2 도어를 모두 폐쇄한 후, 제2 도어를 개방할 수 있다. 또한, S430 단계에서 검출된 파티클의 양이 기설정된 양을 초과하는 경우, 제1 도어 및 제2 도어를 모두 폐쇄할 수 있다.
이상과 같이 본 발명의 다양한 실시 예에 따르면 도어 어셈블리 내부 공간의 파티클의 양을 정확히 모니터링할 수 있으며, 도어 어셈블리에서 파티클의 발생을 억제할 수 있다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시 예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시 예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
100: 제1 챔버 200: 제2 챔버
300: 도어 어셈블리 310: 바디
320: 제1 도어 330: 제2 도어
340: 광원 350: 카메라
360: 제어기

Claims (14)

  1. 기판을 처리하는 장치에 있어서,
    제1 챔버;
    상기 제1 챔버에 인접한 제2 챔버; 및
    상기 제1 챔버와 상기 제2 챔버 사이에 위치하여 상기 제1 챔버와 상기 제2 챔버 간에 기판이 이동하는 통로를 제공하는 도어 어셈블리;를 포함하되,
    상기 도어 어셈블리는,
    상기 제1 챔버와 인접한 부분에 제공되는 제1 반입구 및 상기 제2 챔버와 인접한 부분에 제공되는 제2 반입구를 가지는 바디;
    상기 제1 반입구를 개폐하는 제1 도어;
    상기 제2 반입구를 개폐하는 제2 도어; 및
    상기 제1 도어와 상기 제2 도어 사이에 제공되는 상기 바디의 내부 공간에서 파티클의 양을 모니터링하는 모니터링 유닛;을 포함하는 기판 처리 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 모니터링 유닛은,
    상기 내부 공간을 촬상하여 상기 내부 공간 내 이미지를 획득하는 카메라; 및
    상기 이미지에서 검출된 파티클의 양에 기초하여 상기 제1 도어 및 상기 제2 도어를 제어하는 제어기;를 포함하는 기판 처리 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 모니터링 유닛은,
    상기 내부 공간으로 광을 조사하는 광원;를 더 포함하는 기판 처리 장치.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 제어기는,
    상기 제1 도어 및 상기 제2 도어를 교대로 개방하여 상기 제1 챔버 및 상기 제2 챔버와 상기 도어 어셈블리의 압력을 균일하게 조절한 후, 상기 제1 도어 및 상기 제2 도어를 동시에 개방하여 상기 기판이 이동할 수 있도록 제어하는 기판 처리 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제어기는,
    상기 제1 도어를 개방한 후 상기 제2 도어를 개방하기 전에, 일정 기간 상기 제1 도어 및 상기 제2 도어를 모두 폐쇄하는 기판 처리 장치.
  6. 제2항에 있어서,
    상기 제어기는,
    상기 이미지에서 검출된 파티클의 양이 기설정된 양을 초과하는 경우, 상기 제1 도어 및 상기 제2 도어를 모두 폐쇄하고, 경고 알람을 출력하는 기판 처리 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 제1 챔버는, 상기 기판을 반송하는 로봇이 제공되는 챔버이고,
    상기 제2 챔버는, 진공압에서 공정을 수행하는 챔버인 기판 처리 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 제1 챔버는, 불활성 가스가 공급되는 기판 처리 장치.
  9. 제1 챔버 및 상기 제1 챔버와 인접한 제2 챔버 사이에 위치하여 기판이 이동하는 통로를 제공하는 도어 어셈블리를 포함하는 기판 처리 장치의 기판 처리 방법에 있어서,
    상기 도어 어셈블리는, 바디, 제1 도어 및 제2 도어를 포함하되,
    상기 제1 도어와 상기 제2 도어 사이에 제공되는 상기 바디의 내부 공간에서 파티클의 양을 모니터링하는 단계;를 포함하는 기판 처리 방법.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 모니터링하는 단계는,
    상기 내부 공간을 촬상하여 상기 내부 공간 내 이미지를 획득하는 단계;
    상기 이미지에서 파티클의 양을 검출하는 단계; 및
    상기 파티클의 양에 기초하여 상기 제1 도어 및 상기 제2 도어를 제어하는 단계;를 포함하는 기판 처리 방법.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 모니터링하는 단계는,
    상기 내부 공간으로 광을 조사하는 단계;를 더 포함하는 기판 처리 방법.
  12. 제10항에 있어서,
    상기 제1 도어 및 상기 제2 도어를 제어하는 단계는,
    상기 제1 챔버 및 상기 제2 챔버와 상기 도어 어셈블리의 압력을 균일하게 하기 위하여, 상기 제1 도어 및 상기 제2 도어를 교대로 개방하는 단계; 및
    기판이 이동할 수 있도록 상기 제1 도어 및 상기 제2 도어를 동시에 개방하는 단계;를 포함하는 기판 처리 방법.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 제1 도어 및 상기 제2 도어를 교대로 개방하는 단계는,
    상기 제1 도어를 개방하는 단계;
    일정 기간 상기 제1 도어 및 상기 제2 도어를 모두 폐쇄하는 단계; 및
    상기 제2 도어를 개방하는 단계;를 포함하는 기판 처리 방법.
  14. 제10항에 있어서,
    상기 제1 도어 및 상기 제2 도어를 제어하는 단계는,
    상기 이미지에서 검출된 파티클의 양이 기설정된 양을 초과하는 경우, 상기 제1 도어 및 상기 제2 도어를 모두 폐쇄하는 단계;를 포함하는 기판 처리 방법.

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