KR20200110516A - 기판 처리 장치 및 방법 - Google Patents

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KR20200110516A
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Abstract

본 발명은 기판을 처리하는 장치 및 방법을 제공한다. 기판을 처리하는 장치는 인덱스 모듈과 상기 인덱스 모듈과 인접하게 배치되고, 기판을 처리하는 처리 모듈을 포함하되, 상기 인덱스 모듈은 기판이 수납된 용기가 놓이는 하나 또는 복수의 로드포트와 상기 처리 모듈에서 공정이 수행된 기판을 보관하며 기판 상에서 퓸을 제거하는 사이드 스토리지와 상기 로드 포트에 수납된 용기, 상기 사이드 스토리지, 그리고 상기 처리 모듈 간에 기판을 반송하는 인덱스 로봇이 설치된 이송 프레임을 포함하되, 상기 사이드 스토리지는 내부 공간을 가지는 하우징과 상기 내부 공간을 서로 간에 독립된 복수의 수용 공간으로 구획하는 구획 유닛과 상기 복수의 수용 공간 각각을 독립적으로 개별 배기하는 배기 유닛을 포함한다.

Description

기판 처리 장치 및 방법{Apparatus and Method for treating substrate}
본 발명은 기판을 처리하는 장치 및 방법에 관한 것이다.
반도체소자를 제조하기 위해서, 기판에 패턴을 형성하기 위해 사진 공정, 식각 공정, 애싱 공정, 이온주입 공정, 그리고 박막 증착 공정 등의 다양한 공정들을 수행한다. 이러한 공정들 중 식각 공정, 이온 주입 공정, 그리고 박막 증착 공정은 진공 분위기에서 기판을 처리한다. 진공 분위기에서 대기 분위기로 이동된 기판은 산소에 노출되면서 기판에는 파티클 및 퓸(Fume)이 형성된다. 따라서 기판 처리 공정 후에는 기판이 버퍼 유닛에서 보관되는 중에 그 파티클 및 퓸을 제거하는 공정을 수행한다.
이러한 버퍼 유닛은 내부 공간을 가지는 하우징을 포함한다. 하우징의 내부 공간은 복수의 기판들이 수용 가능한 공간으로 제공된다. 도 1은 일반적인 버퍼 유닛을 보여주는 사시도이다. 도 1을 참조하면, 하우징(4)의 내부 공간에는 가스 충진 및 배기, 그리고 온도 조절 등으로 인해 기판에 잔류된 파티클 및 퓸을 제거한다. 하우징(4)은 상하 방향으로 길게 연장된 통 형상을 가지며, 내부 공간(6)에는 기판들이 상하 방향으로 배열되게 수용된다.
그러나 버퍼 유닛(2)은 복수의 기판들을 동시 수용되는 구조로 인해 기판 처리의 쓰루풋이 향상된 반면, 기판이 놓여지는 위치에 따라 기류의 유량 및 온도 편차가 발생된다. 이로 인해 기판의 위치에 따라 파티클 및 퓸 제거 효율에 차이가 발생된다.
또한 하우징의 내부 공간에 일부만이 기판으로 채워진 상태에서 파티클 및 퓸 제거를 진행할 경우, 기판이 수용된 영역과 비수용 영역 간의 편차가 더욱 심해진다.
본 발명은 하우징 내에 수용된 복수의 기판들을 위치에 따른 편차없이 처리할 수 있는 장치를 제공하는 것을 일 목적으로 한다.
본 발명의 실시예는 기판을 처리하는 장치 및 방법을 제공한다.
기판을 처리하는 장치는 인덱스 모듈과 상기 인덱스 모듈과 인접하게 배치되고, 기판을 처리하는 처리 모듈을 포함하되, 상기 인덱스 모듈은 기판이 수납된 용기가 놓이는 하나 또는 복수의 로드포트와 상기 처리 모듈에서 공정이 수행된 기판을 보관하며 기판 상에서 퓸을 제거하는 사이드 스토리지와 상기 로드 포트에 수납된 용기, 상기 사이드 스토리지, 그리고 상기 처리 모듈 간에 기판을 반송하는 인덱스 로봇이 설치된 이송 프레임을 포함하되, 상기 사이드 스토리지는 내부 공간을 가지는 하우징과 상기 내부 공간을 서로 간에 독립된 복수의 수용 공간으로 구획하는 구획 유닛과 상기 복수의 수용 공간 각각을 독립적으로 개별 배기하는 배기 유닛을 포함한다.
상기 구획 플레이트는 상기 복수의 수용 공간이 서로 간에 적층되도록 제공될 수 있다.
상기 구획 유닛은, 상기 내부 공간을 구획하는 구획 플레이트와 상기 구획 플레이트의 온도를 조절하는 제1온도 조절 부재를 포함할 수 있다.
상기 사이드 스토리지는 상기 복수의 수용 공간 각각에 가스를 공급하는 가스 공급 유닛을 더 포함하되, 상기 가스 공급 유닛은 상기 복수의 수용 공간 각각에 연결되는 가스 공급 라인과 상기 가스 공급 라인에 설치되어 가스의 온도를 조절하는 제2온도 조절 부재를 포함할 수 있다.
상기 장치는 기 배기 유닛을 제어하는 제어기를 더 포함하되, 상기 제어기는 상기 복수의 수용 공간의 배기량을 서로 상이하게 조절할 수 있다.
상기 처리 모듈은 각각 서로 다른 N(N은 1보다 큰 정수) 개의 공정을 수행하는 복수의 공정 유닛들을 포함하되, 상기 수용 공간은 상기 M(M은 N보다 크거나 같은 정수) 개로 제공될 수 있다.
또한 상기 장치를 이용하여 기판을 처리하는 방법은 상기 처리 모듈에서 상기 기판을 처리하는 공정 처리 단계 및 상기 공정 처리 단계 이후에, 상기 복수의 수용 공간에 상기 기판을 후처리하는 후처리 단계를 포함하되, 상기 복수의 수용 공간은 독립적으로 개별 배기된다.
상기 후처리 단계에는 상기 복수의 수용 공간 중 일부인 제1공간에 제1기판을 수용하고, 다른 일부인 제2공간에 제2기판을 수용하되, 상기 공정 처리 단계에서 상기 제1기판과 상기 제2기판은 서로 다른 공정 처리를 수행하며, 상기 제1공간과 상기 제2공간은 서로 다른 배기량으로 배기될 수 있다.
선택적으로 상기 후처리 단계에는 상기 복수의 수용 공간 각각에 상기 기판이 수용되되, 상기 복수의 수용 공간 각각에 수용된 상기 기판들은 상기 공정 처리 단계에서 동일한 공정을 수행하고, 상기 복수의 수용 공간의 배기량은 동일하게 조절될 수 있다.
상기 복수의 수용 공간은 온도가 조절 가능한 구획 플레이트에 의해 서로 구획되고, 상기 복수의 수용 공간의 온도는 상기 구획 플레이트에 의해 동일하게 조절될 수 있다.
본 발명의 실시예에 의하면, 하우징의 내부 공간은 구획 플레이트에 의해 구획된 수용 공간으로 제공된다. 이로 인해 복수의 기판들을 균일하게 처리할 수 있다.
또한 본 발명의 실시예에 의하면, 복수의 수용 공간은 개별 배기되며, 서로 다른 공정 처리된 기판을 수용한다. 이로 인해 전처리 공정에 따라 서로 다른 배기량으로 기판을 처리할 수 있다.
또한 본 발명의 실시예에 의하면, 수용 공간은 구획 플레이트 및 가스에 의해 온도가 조절된다. 이로 인해 수용 공간들 각각의 온도를 균일하게 조절할 수 있다.
도 1은 일반적인 버퍼 유닛을 보여주는 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 설비를 개략적으로 보여주는 평면도이다.
도 3은 도 2의 가스 처리 장치의 단면도이다.
도 4는 도 2의 버퍼 유닛을 보여주는 사시도이다.
도 5는 도 4의 버퍼 유닛을 보여주는 평면도이다.
도 6은 도 4의 선 A-A를 따라 절단한 단면도이다.
도 7은 도 4의 기판 지지 유닛 및 구획 유닛을 보여주는 사시도이다.
도 8은 도 7의 구획 플레이트 및 제1온도 조절 부재를 보여주는 평면도이다.
도 9는 도 4의 버퍼 유닛에 서로 다른 공정으로 처리된 기판들이 수용되는 도면이다.
도 10은 도 4의 버퍼 유닛에 동일 공정으로 처리된 기판들이 수용되는 도면이다.
본 발명의 실시예는 여러 가지 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 서술하는 실시예로 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.
본 발명의 실시예에서는 플라즈마를 이용하여 기판을 식각하는 기판 처리 장치에 대해 설명한다. 그러나 본 발명은 이에 한정되지 않고, 가스를 이용하여 기판을 처리하는 다양한 종류의 장치에 적용 가능하다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 설비를 개략적으로 보여주는 평면도이다.
도 2를 참조하면, 기판 처리 설비(1)는 인덱스 모듈(10), 로딩 모듈(30), 그리고 처리 모듈(20)을 가지고, 인덱스 모듈(10)은 로드 포트(120), 이송 프레임(140), 그리고 버퍼 유닛(2000)을 가진다. 로드 포트(120), 이송 프레임(140), 그리고 처리 모듈(20)은 순차적으로 일렬로 배열된다. 이하, 로드 포트(120), 이송 프레임(140), 로딩 모듈(30), 그리고 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 복수 개의 기판들(W)이 수납된 캐리어(18)가 안착된다. 로드 포트(120)는 복수 개가 제공되며 이들은 제2방향(14)을 따라 일렬로 배치된다. 도 2에서는 3 개의 로드 포트(120)가 제공된 것으로 도시하였다. 그러나 로드 포트(120)의 개수는 처리 모듈(20)의 공정효율 및 풋 프린트 등의 조건에 따라 증가하거나 감소할 수도 있다. 캐리어(18)에는 기판의 가장자리를 지지하도록 제공된 슬롯(도시되지 않음)이 형성된다. 슬롯은 제3방향(16)을 따라 복수 개가 제공되고, 기판은 제3방향(16)을 따라 서로 이격된 상태로 적층되게 캐리어 내에 위치된다. 캐리어(18)로는 전면 개방 일체형 포드(Front Opening Unified Pod;FOUP)가 사용될 수 있다.
이송 프레임(140)은 로드 포트(120)에 안착된 캐리어(18), 버퍼 유닛(2000), 그리고 로딩 모듈(30) 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 처리 모듈(20)에서 캐리어(18)로 기판(W)을 반송할 때 사용되고, 다른 일부는 캐리어(18)에서 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.
버퍼 유닛(2000)은 처리 모듈(20)에서 처리된 기판(W)을 임시 보관한다. 버퍼 유닛(2000)은 기판(W) 상에 잔류되는 공정 부산물은 제거된다. 버퍼 유닛(2000)에서의 공정 부산물 제거는 버퍼 유닛(2000)의 내부를 가압하거나 감압함으로써 이루어진다. 버퍼 유닛(2000)은 복수 개로 제공될 수 있다. 예컨대, 버퍼 유닛(2000)은 2 개가 제공될 수 있다. 2 개의 버퍼 유닛(2000)은 이송 프레임(140)의 양측에 각각 위치된 사이드 스토리지(2000)로 제공될 수 있다. 2 개의 버퍼 유닛(2000)은 이송 프레임(140)을 사이에 두고 서로 대향되게 위치될 수 있다. 선택적으로 버퍼 유닛(2000)은 이송 프레임(140)의 일측에 1개만 제공될 수 있다.
로딩 모듈(30)은 이송 프레임(140)과 반송 챔버(242) 사이에 배치된다. 로딩 모듈(30)은 반송 챔버(242)와 이송 프레임(140) 간에 기판(W)이 반송되기 전에 기판(W)이 머무르는 공간을 제공한다. 로딩 모듈(30)은 로드락 챔버(32) 및 언로드락 챔버(34)를 포함한다. 로드락 챔버(32) 및 언로드락 챔버(34)는 각각 그 내부가 진공 분위기와 상압 분위기 간에 전환 가능하도록 제공된다.
로드락 챔버(32)는 인덱스 모듈(10)에서 처리 모듈(20)로 반송되는 기판(W)이 임시로 머무른다. 로드락 챔버(32)에 기판(W)이 반입되면, 내부 공간을 인덱스 모듈(10)과 처리 모듈(20) 각각에 대해 밀폐한다. 이후 로드락 챔버(32)의 내부 공간을 상압 분위기에서 진공 분위기로 전환하고, 인덱스 모듈(10)에 대해 밀폐가 유지된 상태에서 처리 모듈(20)에 대해 개방된다.
언로드락 챔버(34)는 처리 모듈(20)에서 인덱스 모듈(10)로 반송되는 기판(W)이 임시로 머무른다. 언로드락 챔버(34)에 기판(W)이 반입되면, 내부 공간을 인덱스 모듈(10)과 처리 모듈(20) 각각에 대해 밀폐한다. 이후 언로드락 챔버(34)의 내부 공간을 진공 분위기에서 상압 분위기로 전환하고, 처리 모듈(20)에 대해 밀폐가 유지된 상태에서 인덱스 모듈(10)에 대해 개방된다.
처리 모듈(20)은 반송 챔버(242) 및 복수 개의 공정 유닛들(260)을 포함한다.
반송 챔버(242)는 로드락 챔버(32), 언로드락 챔버(34), 그리고 복수 개의 공정 유닛들(260) 간에 기판(W)을 반송한다. 반송 챔버(242)는 상부에서 바라볼 때 육각의 형상으로 제공될 수 있다. 선택적으로 반송 챔버(242)는 직사각 또는 오각의 형상으로 제공될 수 있다. 반송 챔버(242)의 둘레에는 로드락 챔버(32), 언로드락 챔버(34), 그리고 복수 개의 공정 유닛들(260)이 위치된다. 반송 챔버(242) 내에 반송 로봇(250)이 제공된다. 반송 로봇(250)은 반송 챔버(242)의 중앙부에 위치될 수 있다. 반송 로봇(250)은 수평, 수직 방향으로 이동할 수 있고, 수평면 상에서 전진, 후진 또는 회전이 가능한 복수 개의 핸드들(252)을 가질 수 있다. 각 핸드(252)는 독립 구동이 가능하며, 기판(W)은 핸드(252)에 수평 상태로 안착될 수 있다.
아래에서는 공정 유닛(260)에 제공된 가스 처리 장치(1000)에 대해 설명한다. 가스 처리 장치는 기판(W)을 식각 또는 증착 처리한다. 일 예에 의하면, 각각의 가스 처리 장치는 서로 다른 공정을 수행할 수 있다. 가스 처리 장치 중 어느 하나인 제1장치에는 제1가스를 공급하는 제1공정이 수행되고, 다른 하나인 제2장치에는 제2가스를 공급하는 제2공정이 수행될 수 있다. 제1가스는 불소(F), 염소(Cl), 또는 브롬(Br)을 포함할 수 있고, 제2가스는 암모니아(NH3)를 포함할 수 있다.
도 3은 도 2의 가스 처리 장치의 단면도이다. 도 3을 참조하면, 가스 처리 장치(1000)는 챔버(1100), 기판 지지 유닛(1200), 가스 공급 유닛(1300), 플라즈마 소스(1400), 그리고 배기 배플(1500)을 포함한다.
챔버(1100)는 기판(W)이 처리되는 처리 공간(1106)을 가진다. 챔버(1100)는 원형의 통 형상으로 제공된다. 챔버(1100)는 금속 재질로 제공된다. 예컨대, 챔버(1100)는 알루미늄 재질로 제공될 수 있다. 챔버(1100)의 일측벽에는 개구가 형성된다. 개구는 기판(W)이 반출입되는 입구로 기능한다. 개구는 도어(1120)에 의해 개폐된다. 챔버(1100)의 바닥면에는 하부홀(1150)이 형성된다. 하부홀(1150)에는 감압 부재(미도시)가 연결된다. 챔버(1100)의 처리 공간(1106)은 감압 부재에 의해 배기 가능하며, 공정 진행시 감압 분위기로 유지될 수 있다.
기판 지지 유닛(1200)은 처리 공간(1106)에서 기판(W)을 지지한다. 기판 지지 유닛(1200)은 정전기력을 이용하여 기판(W)을 지지하는 정전척(1200)으로 제공될 수 있다. 선택적으로 기판 지지 유닛(1200)은 기계적 클램핑과 같은 다양한 방식으로 기판(W)을 지지할 수 있다.
정전척(1200)은 유전판(1210), 베이스(1230), 그리고 포커스링(1250)을 포함한다. 유전판(1210)은 유전체 재질로 제공될 수 있다. 유전판(1210)의 상면에는 기판(W)이 직접 놓인다. 유전판(1210)은 원판 형상으로 제공된다. 유전판(1210)은 기판(W)보다 작은 반경을 가질 수 있다. 유전판(1210)의 내부에는 척킹용 전극(1212)이 설치된다. 척킹용 전극(1212)에는 전원(미도시)이 연결되고, 전원(미도시)으로부터 전력이 인가되며, 기판(W)은 정전기력에 의해 유전판(1210)에 흡착된다. 유전판(1210)의 내부에는 기판(W)을 가열하는 히터(1214)가 설치된다. 히터(1214)는 척킹용 전극(1212)의 아래에 위치된다. 히터(1214)는 나선 형상의 코일로 제공될 수 있다.
베이스(1230)는 유전판(1210)을 지지한다. 베이스(1230)는 유전판(1210)의 아래에 위치되며, 유전판(1210)과 고정결합된다. 베이스(1230)의 상면은 그 중앙영역이 가장자리영역에 비해 높도록 단차진 형상을 가진다. 베이스(1230)는 그 상면의 중앙영역이 유전판(1210)의 저면에 대응하는 면적을 가진다. 베이스(1230)의 내부에는 냉각 유로(1232)가 형성된다. 냉각유로(232)는 냉각유체가 순환하는 통로로 제공된다. 냉각 유로(1232)는 베이스(1230)의 내부에서 나선 형상으로 제공될 수 있다. 베이스에는 외부에 위치된 고주파 전원(1234)과 연결된다. 고주파 전원(1234)은 베이스(1230)에 전력을 인가한다. 베이스(1230)에 인가된 전력은 챔버(1100) 내에 발생된 플라즈마가 베이스(1230)를 향해 이동되도록 안내한다. 베이스(1230)는 금속 재질로 제공될 수 있다.
포커스링(1250)은 플라즈마를 기판(W)으로 집중시킨다. 포커스링(1250)은 내측링(1252) 및 외측링(1254)을 포함한다. 내측링(1252)은 유전판(1210)을 감싸는 환형의 링 형상으로 제공된다. 내측링(1252)을 베이스(1230)의 가장자리영역에 위치된다. 내측링(1252)의 상면은 유전판(1210)의 상면과 동일한 높이를 가지도록 제공된다. 내측링(1252)의 상면 내측부는 기판(W)의 저면 가장자리영역을 지지한다. 예컨대, 내측링(1252)은 도전성 재질로 제공될 수 있다. 외측링(1254)은 내측링(1252)을 감싸는 환형의 링 형상으로 제공된다. 외측링(1254)은 베이스(1230)의 가장자리영역에서 내측링(1252)과 인접하게 위치된다. 외측링(1254)은 내측링(1252)에 비해 그 높은 상단을 가진다. 외측링(1254)은 절연 물질로 제공될 수 있다.
가스 공급 유닛(1300)은 기판 지지 유닛(1200)에 지지된 기판(W) 상으로 공정 가스를 공급한다. 가스 공급 유닛(1300)은 가스 저장부(1350), 가스 공급 라인(1330), 그리고 가스 유입 포트(1310)를 포함한다. 가스 공급 라인(1330)은 가스 저장부(1350) 및 가스 유입 포트(1310)를 연결한다. 가스 저장부(1350)에 저장된 공정 가스는 가스 공급 라인(1330)을 통해 가스 유입 포트(1310)으로 공급한다. 가스 유입 포트(1310)는 챔버(1100)의 상부벽에 설치된다. 가스 유입 포트(1310)는 기판 지지 유닛(1200)과 대향되게 위치된다. 일 예에 의하면, 가스 유입 포트(1310)는 챔버(1100) 상부벽의 중심에 설치될 수 있다. 가스 공급 라인(1330)에는 밸브가 설치되어 그 내부 통로를 개폐하거나, 그 내부 통로에 흐르는 가스의 유량을 조절할 수 있다. 예컨대, 공정 가스는 식각 가스일 수 있다.
플라즈마 소스(1400)는 챔버(1100) 내에 공정가스를 플라즈마 상태로 여기시킨다. 플라즈마 소스(1400)로는 유도 결합형 플라즈마(ICP: inductively coupled plasma) 소스가 사용될 수 있다. 플라즈마 소스(1400)는 안테나(1410) 및 외부 전원(1430)을 포함한다. 안테나(1410)는 챔버(1100)의 외측 상부에 배치된다. 안테나(1410)는 복수 회 감기는 나선 형상으로 제공되고, 외부 전원(1430)과 연결된다. 안테나(1410)는 외부 전원(1430)으로부터 전력을 인가받는다. 전력이 인가된 안테나(1410)는 챔버(1100)의 내부 공간에 방전 공간을 형성한다. 방전 공간 내에 머무르는 공정 가스는 플라즈마 상태로 여기될 수 있다.
배기 배플(1500)은 처리 공간(1106)에서 플라즈마를 영역 별로 균일하게 배기시킨다. 배기 배플(1500)은 환형의 링 형상을 가진다. 배기 배플(1500)은 처리 공간(1106)에서 챔버(1100)의 내측벽과 기판 지지 유닛(1200)의 사이에 위치된다. 배기 배플(1500)에는 복수의 배기홀들(1502)이 형성된다. 배기홀들(1502)은 상하 방향을 향하도록 제공된다. 배기홀들(1502)은 배기 배플(1500)의 상단에서 하단까지 연장되는 홀들로 제공된다. 배기홀들(1502)은 배기 배플(1500)의 원주방향을 따라 서로 이격되게 배열된다. 각각의 배기홀(1502)은 슬릿 형상을 가지며, 반경 방향을 향하는 길이 방향을 가진다.
다음은 상술한 버퍼 유닛(2000)에 대해 보다 자세히 설명한다. 도 4는 도 2의 버퍼 유닛을 보여주는 사시도이고, 도 5는 도 4의 버퍼 유닛을 보여주는 평면도이며, 도 6은 도 4의 선 A-A를 따라 절단한 단면도이다. 도 4 내지 도 6을 참조하면, 버퍼 유닛(2000)은 하우징(2100), 기판 지지 유닛(2300), 가스 공급 유닛(2600), 배기 유닛(2800), 구획 유닛(3000), 그리고 제어기(3200)를 포함한다.
하우징(2100)은 내부에 버퍼 공간(2120)을 가지는 통 형상으로 제공된다. 하우징(2100)은 제3방향(16)을 향하는 길이 방향을 가진다. 버퍼 공간(2120)은 구획 유닛(3000)에 의해 서로 독립된 복수의 수용 공간(2122)으로 구획된다. 수용 공간(2122)은 복수 매의 기판들(W)이 수용 가능한 공간으로 제공된다. 하우징(2100)은 일측면에 개방면(2140)을 가진다. 개방면(2140)은 이송 프레임(140)과 마주하는 면으로 제공된다. 개방면(2140)은 이송 프레임과 버퍼 공간(2120) 간에 기판(W)이 반입 및 반출되는 반출입구(2140a)로 기능한다. 하우징(2100)의 측벽에는 히터(미도시)가 설치되어 버퍼 공간(2120)을 가열할 수 있다.
기판 지지 유닛(2300)은 버퍼 공간(2120)에서 기판(W)을 지지한다. 기판 지지 유닛(2300)은 복수 매의 기판들(W)을 지지한다. 복수 매의 기판들(W)은 기판 지지 유닛(2300)에 의해 상하 방향으로 배열되게 위치된다. 기판 지지 유닛(2300)은 복수 개의 지지 슬롯들(2330)을 포함한다. 지지 슬롯들(2330)은 기판(W)이 안착되는 안착면을 가진다. 여기서 안착면은 지지 슬롯(2330)의 상면일 수 있다. 지지 슬롯들(2330)은 하우징(2100)의 내측면으로부터 돌출되게 제공된다. 상부에서 바라볼 때 동일 높이에 위치되는 2 개의 지지 슬롯들(2330)은 서로 마주하도록 위치된다. 또한 지지 슬롯들(2330)은 제3방향(16)을 따라 서로 이격되게 위치된다. 제3방향(16)에 대해 서로 인접한 지지 슬롯들(2330) 간의 간격은 동일하게 제공될 수 있다. 이에 따라 기판 지지 유닛(2300)에는 복수 개의 기판들(W)이 적층되게 지지될 수 있다. 선택적으로, 상부에서 바라볼 때 지지 슬롯들(2330)은 3 개 이상으로 제공될 수 있다.
가스 공급 유닛(2600)은 버퍼 공간(2120)에 퍼지 가스를 공급한다. 가스 공급 유닛(2600)으로부터 공급된 퍼지 가스로 인해 기판(W) 상에 잔류된 오염물을 퍼지할 수 있다. 또한 버퍼 공간(2120)에 공급된 퍼지 가스로 인해 버퍼 공간(2120)의 외부 오염물이 유입되는 것을 최소화할 수 있다. 가스 공급 유닛(2600)은 제1공급부(2620), 제2공급부(2640), 가스 공급 라인(2660), 그리고 히터(2680)를 포함한다. 제1공급부(2620)는 복수 개의 제1가스 노즐들(2622)을 가지고, 제2공급부(2640)는 복수의 제2가스 노즐들(2642)을 가진다.
상부에서 바라볼 때 제1공급부(2620)는 제2공급부(2640)에 비해 반출입구(2140a)에 더 가깝게 위치된다. 제1가스 노즐들(2622)은 반출입구(2140a)를 정면으로 바라볼 때, 반출입구(2140a)를 기준으로 양측에 각각 위치된다. 양측에 위치된 제1가스 노즐들(2622)은 서로를 마주하는 방향으로 퍼지 가스를 토출할 수 있다. 제1가스 노즐들(2622)은 수평한 방향으로 퍼지 가스를 토출할 수 있다. 제1가스 노즐들(2622)은 퍼지 가스를 반출입구(2140a)와 평행한 방향으로 토출하거나, 퍼지 가스를 반출입구(2140a)에 대해 예각을 이루도록 토출할 수 있다. 이로 인해 외부의 오염물이 버퍼 공간(2120)에 유입되는 것을 차단할 수 있다. 또한 제1가스 노즐들(2622)은 상하 방향으로 서로 이격되게 배열된다. 예컨대, 서로 인접한 2 개의 제1가스 노즐들(2622)의 상하 간격은 서로 인접한 2 개의 지지 슬롯들(2330)의 상하 간격과 동일하게 제공될 수 있다.
제2가스 노즐들(2642)은 상하 방향으로 서로 이격되게 위치되며, 제1가스 노즐(2622)과 동일한 간격을 가지도록 배열된다. 상부에서 바라볼 때 제2가스 노즐들(2642)은 기판(W)을 향하는 방향으로 퍼지 가스를 토출한다. 이로 인해 기판(W) 상에 잔류된 오염물을 퍼지하여 세정할 수 있다. 일 예에 의하면, 상하 방향으로 배열된 제2가스 노즐들(2642)의 그룹은 복수 개로 제공되며, 다양한 각도에서 기판(W)을 향해 퍼지 가스를 공급할 수 있다.
가스 공급 라인(2660)은 제1공급부(2620)와 제2공급부(2640) 각각에 퍼지 가스를 공급한다. 가스 공급 라인(2660)은 각 수용 공간(2122)에 동일 유량의 퍼지 가스가공급되도록 퍼지 가스를 공급할 수 있다. 예컨대, 퍼지 가스는 비활성 가스 또는 에어일 수 있다. 가스 공급 라인(2660)에는 히터(2680)가 설치된다. 히터(2680)는 퍼지 가스를 상온보다 높은 온도로 가열한다.
배기 유닛(2800)은 버퍼 공간(2120)을 배기한다. 배기 유닛(2800)은 기판(W)으로부터 제거된 파티클 및 퓸을 버퍼 공간(2120)의 외부로 배기한다. 배기 유닛(2800)은 가스 배기 라인(2820), 배기 밸브(2840), 그리고 감압 부재(2860)를 포함한다. 가스 배기 라인(2820)은 각 수용 공간(2122)에 연결되고, 배기 밸브(2840)는 각 수용 공간(2122)의 배기량이 개별 조절되도록 가스 배기 라인(2820)에 설치된다. 감압 부재(2860)는 각 수용 공간(2122)이 배기되도록 가스 배기 라인(2820)을 감압한다. 예컨대, 가스 배기 라인(2820)은 개방면(2140)의 반대면에 연결될 수 있다.
구획 유닛(3000)은 하우징(2100)의 내부 공간을 독립된 복수의 수용 공간(2122)으로 구획한다. 구획 유닛(3000)은 복수의 수용 공간(2122)들이 서로 간에 적층되게 배열되도록 위치된다. 도 7은 도 4의 기판 지지 유닛 및 구획 유닛을 보여주는 사시도이고, 도 8은 도 7의 구획 플레이트 및 가열 부재를 보여주는 평면도이다. 도 7 및 도 8을 참조하면, 구획 유닛(3000)은 복수 개로 제공되며, 상하 방향으로 이격되게 위치된다. 구획 유닛(3000)은 구획 플레이트(3020) 및 가열 부재(3040)를 포함한다. 구획 플레이트(3020)는 상부에서 바라볼 때 하우징(2100)과 동일한 형상의 판으로 제공된다. 구획 플레이트(3020)는 하우징(2100)에 탈착 가능하도록 제공될 수 있다. 이로 인해 구획 플레이트(3020)의 위치는 변경되며, 수용 공간(2122)의 체적은 달라질 수 있다. 또한 구획 플레이트(3020)의 개수에 의해 수용 공간(2122)의 개수는 조절될 수 있다. 예컨대, 구획 플레이트(3020)는 공정 유닛과 동일하거나 그보다 많게 제공될 수 있다. 가열 부재(3040)는 구획 플레이트(3020)의 온도를 조절한다. 가열 부재(3040)는 구획 플레이트(3020)에 설치된 열선(3040)으로 제공될 수 있다. 일 예에 의하면, 가열 부재(3040)는 수용 공간(2122)을 제1온도를 조절하기 위한 제1온도 조절 부재로 제공되고, 히터(2680)는 퍼지 가스를 이용해 수용 공간(2122)을 제2온도로 조절하는 제2온도 조절 부재(2680)로 제공될 수 있다. 제1온도와 제2온도는 동일할 수 있다.
제어기(3200)는 수용 공간(2122) 각각의 개별 배기량을 조절하도록 배기 유닛(2800)을 제어한다. 제어기(3200)는 수용 공간(2122)에 위치된 기판(W)에 따라 그 수용 공간(2122)들의 개별 배기량을 달리 조절할 수 있다. 일 예에 의하면, 복수의 수용 공간(2122)들 중 하나는 제1공간(2122a)으로 제공되고, 다른 하나는 제2공간(2122b)으로 제공될 수 있다. 제1공간(2122a)에는 제1공정이 수행된 제1기판(W1)이 놓여지고, 제2공간(2122b)에는 제2공정이 수행된 제2기판(W2)이 놓여질 수 있다. 제1공정과 제2공정은 서로 다른 공정으로 제공되며, 제1공간(2122a)과 제2공간(2122b) 각각의 배기량은 서로 상이하게 조절될 수 있다. 즉, 수용 공간(2122)에 놓여진 기판의 공정 종류에 따라 배기량을 달리 조절할 수 있다. 또한 동일한 공정을 수행할지라도, 사용된 가스의 종류에 따라 그 배기량을 달리 조절할 수 있다.
다음은 상술한 기판 처리 장치를 이용하여 기판(W)을 처리하는 과정을 설명한다. 기판(W)을 처리하는 방법으로는, 공정 처리 단계와 후처리 단계를 포함한다. 공정 처리 단계는 처리 모듈(20)에서 기판(W)을 가스 처리하는 단계이다. 여기서 처리 모듈(20)에서 기판(W)을 처리하는 것은 단일의 공정 유닛(260)에서 기판(W)을 처리하거나, 복수의 공정 유닛들(260)에서 기판(W)을 처리하는 것을 포함한다. 공정 처리 단계가 완료된 기판(W)은 언로드락 챔버(34)를 통해 버퍼 유닛으로 반송된다. 처리 모듈(20)은 진공 상태인 반면, 인덱스 모듈(10)은 대기압 상태를 가진다. 이로 인해 처리 모듈(20)에서 인덱스 모듈(10)로 반송된 기판(W)에는 다량의 파티클이 부착된다.
후처리 단계는 기판(W) 상에 잔류된 오염물을 제거하는 단계이다. 후처리 단계는 기판(W)에 퍼지 가스 공급 및 배기를 통해 기판(W)을 처리한다. 도 9를 참조하면, 수용 공간(2122)들 중 하나인 제1공간(2122a)에는 제1공정이 수행된 제1기판(W1)이 반송되고, 다른 하나인 제2공간(2122b)에는 제2공정이 수행된 제2기판(W2)이 반송된다. 제1공간(2122a)과 제2공간(2122b) 각각은 구획 유닛(3000) 및 가스 공급 유닛(2600)에 의해 가열된다. 예컨대, 제1공간(2122a)과 제2공간(2122b)은 동일 온도로 가열될 수 있다. 이와 달리 제1공간(2122a)과 제2공간(2122b)은 서로 다른 배기량으로 배기된다. 예컨대, 제1공간(2122a)은 이송 프레임(140)에 비해 큰 압력으로 제공되고, 제2공간(2122b)은 이송 프레임(140)에 비해 작은 압력으로 제공될 수 있다.
상술한 실시예에는 제1공간(2122a)과 제2공간(2122b)에 서로 다른 공정이 수행된 기판들(W)이 각각 반송되는 것으로 설명하였다. 이와 달리, 도 10과 같이 제1공간(2122a) 및 제2공간(2122b) 각각에는 동일 공정을 수행한 기판들(W1)이 반송될 수 있다. 이 경우 제1공간(2122a)과 제2공간(2122b)은 동일한 배기량으로 배기될 수 있다. 제1공간(2122a)과 제2공간(2122b)은 서로 인접한 공간으로 제공될 수 있다. 제1공간(2122a)과 제2공간(2122b)은 구획 플레이트(3020)에 의해 구획된 공간일 수 있다. 제1공간(2122a)은 상부 공간이고, 제2공간(2122b)은 하부 공간일 수 있다. 제1공간(2122a)과 제2공간(2122b)은 구획 플레이트(3020)에 의해 가열될 수 있다. 이로 인해 제1공간(2122a)의 상단측과 제2공간(2122b)의 하단측 간에는 온도 편차를 줄일 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.
2100: 하우징 2122a: 제1공간
2122b: 제2공간 2300: 기판 지지 유닛
2600: 가스 공급 유닛 2800: 배기 유닛
3000: 구획 유닛 3200: 제어기

Claims (10)

  1. 기판을 처리하는 장치에 있어서,
    인덱스 모듈과;
    상기 인덱스 모듈과 인접하게 배치되고, 기판을 처리하는 처리 모듈을 포함하되,
    상기 인덱스 모듈은,
    기판이 수납된 용기가 놓이는 하나 또는 복수의 로드포트와;
    상기 처리 모듈에서 공정이 수행된 기판을 보관하며 기판 상에서 퓸을 제거하는 사이드 스토리지와;
    상기 로드 포트에 수납된 용기, 상기 사이드 스토리지, 그리고 상기 처리 모듈 간에 기판을 반송하는 인덱스 로봇이 설치된 이송 프레임을 포함하되,
    상기 사이드 스토리지는,
    내부 공간을 가지는 하우징과;
    상기 내부 공간을 서로 간에 독립된 복수의 수용 공간으로 구획하는 구획 유닛과;
    상기 복수의 수용 공간 각각을 독립적으로 개별 배기하는 배기 유닛을 포함하는 기판 처리 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 구획 플레이트는 상기 복수의 수용 공간이 서로 간에 적층되도록 제공되는 기판 처리 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 구획 유닛은,
    상기 내부 공간을 구획하는 구획 플레이트와;
    상기 구획 플레이트의 온도를 조절하는 제1온도 조절 부재를 포함하는 기판 처리 장치.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 사이드 스토리지는,
    상기 복수의 수용 공간 각각에 가스를 공급하는 가스 공급 유닛을 더 포함하되,
    상기 가스 공급 유닛은.
    상기 복수의 수용 공간 각각에 연결되는 가스 공급 라인과;
    상기 가스 공급 라인에 설치되어 가스의 온도를 조절하는 제2온도 조절 부재를 포함하는 기판 처리 장치.
  5. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 장치는,
    상기 배기 유닛을 제어하는 제어기를 더 포함하되,
    상기 제어기는 상기 복수의 수용 공간의 배기량을 서로 상이하게 조절하는 기판 처리 장치.
  6. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 처리 모듈은,
    각각 서로 다른 N(N은 1보다 큰 정수) 개의 공정을 수행하는 복수의 공정 유닛들을 포함하되,
    상기 수용 공간은 상기 M(M은 N보다 크거나 같은 정수) 개로 제공되는 기판 처리 장치.
  7. 제1항의 장치를 이용하여 기판을 처리하는 방법에 있어서,
    상기 처리 모듈에서 상기 기판을 처리하는 공정 처리 단계와;
    상기 공정 처리 단계 이후에, 상기 복수의 수용 공간에 상기 기판을 후처리하는 후처리 단계를 포함하되,
    상기 복수의 수용 공간은 독립적으로 개별 배기되는 기판 처리 방법.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 후처리 단계에는 상기 복수의 수용 공간 중 일부인 제1공간에 제1기판을 수용하고, 다른 일부인 제2공간에 제2기판을 수용하되,
    상기 공정 처리 단계에서 상기 제1기판과 상기 제2기판은 서로 다른 공정 처리를 수행하며,
    상기 제1공간과 상기 제2공간은 서로 다른 배기량으로 배기되는 기판 처리 방법.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 후처리 단계에는 상기 복수의 수용 공간 각각에 상기 기판이 수용되되,
    상기 복수의 수용 공간 각각에 수용된 상기 기판들은 상기 공정 처리 단계에서 동일한 공정을 수행하고,
    상기 복수의 수용 공간의 배기량은 동일하게 조절되는 기판 처리 방법.
  10. 제7항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 복수의 수용 공간은 온도가 조절 가능한 구획 플레이트에 의해 서로 구획되고,
    상기 복수의 수용 공간의 온도는 상기 구획 플레이트에 의해 동일하게 조절되는 기판 처리 방법.







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