KR20220086253A - 건조 유닛 및 건조 유닛을 포함하는 기판 처리 장치 - Google Patents

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KR20220086253A
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drying unit
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process chamber
chamber
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김다현
이학준
함용현
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세메스 주식회사
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Abstract

기판 처리 장치는 기판에 대해 원하는 공정을 수행할 수 있는 적어도 하나의 공정 챔버를 포함하는 처리 모듈, 상기 기판을 외부로부터 상기 처리 모듈 내로 이송할 수 있는 인덱스 모듈, 그리고 상기 적어도 하나의 공정 챔버의 교체되거나 새로이 장착되는 요소들로부터 수분 또는 대기 중에 포함된 가스들을 제거할 수 있는 건조 유닛을 포함할 수 있다.

Description

건조 유닛 및 건조 유닛을 포함하는 기판 처리 장치{DRYING UNIT AND APPARATUS FOR PROCESSING A SUBSTRATE INCLUDING A DRYING UNIT}
본 발명은 건조 유닛 및 건조 유닛을 포함하는 기판 처리 장치에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 본 발명은 공정 챔버로부터 수분이나 기타 가스들을 효과적으로 제거할 수 있는 건조 유닛 및 이러한 건조 유닛을 포함하는 기판 처리 장치에 관한 것이다.
일반적으로 집적 회로 장치 또는 디스플레이 장치는 증착 챔버, 스퍼터링 챔버, 식각 챔버, 세정 챔버, 건조 챔버 등과 같은 다양한 공정 챔버들을 포함하는 기판 처리 장치를 사용하여 제조될 수 있다. 상기 집적 회로 장치 또는 상기 디스플레이 장치를 제조하기 위하여, 상기 공정 챔버 내를 대체로 진공으로 유지하면서 상기 공정 챔버 내에 놓인 기판에 대해 요구되는 공정들이 수행될 수 있다.
이러한 공정 챔버들을 구성하는 부품들은 다양한 공정들이 수행되는 동안에 손상되거나 마모될 수 있기 때문에 주기적으로나 필요한 경우에 교체할 필요가 있다. 상기 공정 챔버들 내에 새롭게 설치되는 부품들은 대기를 포함하는 외부 환경에 노출된 상태에서 상기 공정 챔버들 내에 장착될 수 있다. 그러나, 상기 공정 챔버들 내에서 상기 기판에 대해 다양한 공정들이 수행되는 동안에 상기 새롭게 장착된 부품들로부터 수분이나 기타 가스들이 방출될 수 있다. 이와 같은 방출된 수분이나 기타 가스들은 상기 공정 챔버들 내에서 수행되는 공정들의 불량을 유발하여 집적 회로 장치나 디스플레이 장치의 신뢰성을 저하시킬 수 있다. 이러한 문제점을 고려하여, 상기 새롭게 장착되는 부품들로부터 수분이나 기타 가스를 제거하고 있지만, 상대적으로 긴 시간이 요구되거나 추가적인 건조 장치가 필요하게 되어 제조 효율을 저하시키고 제조 비용을 증가시키는 다른 문제점들이 야기될 수 있다.
본 발명의 일 측면은 공정 챔버의 교체되거나 새롭게 장착되는 구성 요소들로부터 수분이나 기타 가스들을 신속하고 효과적으로 제거할 수 있는 건조 유닛을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 측면은 교체되거나 새롭게 장착되는 구성 요소들로부터 수분이나 기타 가스들을 신속하고 효과적으로 제거할 수 있는 건조 유닛을 포함하는 공정 챔버를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 측면은 공정 챔버의 교체되거나 새롭게 장착되는 구성 요소들로부터 수분이나 기타 가스들을 신속하고 효과적으로 제거할 수 있는 건조 유닛을 포함하는 기판 처리 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 일 측면에 있어서, 기판 처리 장치의 공정 챔버로부터 수분 또는 대기 중에 포함된 가스들을 제거하기 위한 건조 유닛이 제공될 수 있다. 상기 건조 유닛은 광을 방출할 수 있는 적어도 하나의 광원 및 상기 광원에 전력을 공급할 수 있고, 상기 광원을 제어할 수 있는 제어 부재를 포함할 수 있다.
예시적인 실시예들에 있어서, 상기 공정 챔버는 식각 챔버, 증착 챔버, 스퍼터링 챔버, 도포 챔버, 현상 챔버, 세정 챔버, 또는 건조 챔버를 포함할 수 있다. 여기서, 상기 건조 유닛은 상기 공정 챔버의 교체되거나 새로이 장착되는 요소들로부터 상기 수분 또는 상기 대기 중에 포함된 가스들을 제거할 수 있다.
예시적인 실시예들에 있어서, 상기 건조 유닛은 상기 공정 챔버 내에 적재되는 기판과 실질적으로 동일한 형상 및 실질적으로 동일한 치수를 가질 수 있다. 이 경우, 상기 건조 유닛은 상기 기판을 상기 공정 챔버 내에 로딩시키고 상기 공정 챔버로부터 언로딩시키는 이송 장치에 의해 상기 공정 챔버 내로 적재될 수 있고, 상기 공정 챔버로부터 반출될 수 있다.
예시적인 실시예들에 있어서, 상기 적어도 하나의 광원은 투명 용기 및 상기 투명 용기 내에 채워지는 중수소 가스를 포함할 수 있다. 예를 들면, 상기 투명 용기는 석영 또는 투명 세라믹으로 이루어질 수 있다. 상기 적어도 하나의 광원은 약 100nm 내지 약 400nm의 스펙트럼 범위의 자외광을 방출할 수 있다.
예시적인 실시예들에 있어서, 상기 제어 부재는 상기 적어도 하나의 광원의 하부에 부착될 수 있으며, 상기 적어도 하나의 광원에 전력을 공급할 수 있는 배터리 부재 및 상기 광원을 제어할 수 있는 제어 회로를 포함할 수 있다.
일부 예시적인 실시예들에 있어서, 상기 적어도 하나의 광원은 제1 광원 및 제2 광원을 포함할 수 있으며, 상기 제어 부재는 상기 제1 광원과 상기 제2 광원 사이에 배치될 수 있다.
일부 예시적인 실시예들에 있어서, 상기 제어 부재는 상기 제1 광원과 상기 제2 광원에 각기 전력을 공급할 수 있는 배터리 부재 및 상기 제1 광원과 상기 제2 광원을 각기 제어할 수 있는 제어 회로를 포함할 수 있다.
일부 예시적인 실시예들에 있어서, 상기 제1 광원 및 상기 제2 광원은 실질적으로 동일한 스펙트럼 범위의 광들을 방출할 수 있다.
다른 예시적인 실시예들에 있어서, 상기 제1 광원 및 상기 제2 광원은 다른 스펙트럼 범위들의 광을 방출할 수 있다.
본 발명의 다른 측면에 있어서, 기판에 대해 원하는 공정을 수행하는 공정 챔버가 제공될 수 있다. 상기 공정 챔버는 내부에 공정 공간을 제공할 수 있는 하우징, 상기 하우징 내에 배치되며, 상기 기판을 지지할 수 있는 지지 유닛, 그리고 상기 기판을 대체하여 상기 지지 유닛 상에 배치되며, 상기 공정 챔버의 교체되거나 새로이 장착되는 요소들로부터 수분 또는 대기 중에 포함된 가스들을 제거할 수 있는 건조 유닛을 포함할 수 있다.
예시적인 실시예들에 있어서, 상기 건조 유닛은 광을 방출하는 적어도 하나의 광원 및 상기 광원에 전력을 공급할 수 있고, 상기 광원을 제어할 수 있는 제어 부재를 포함할 수 있다.
예시적인 실시예들에 있어서, 상기 적어도 하나의 광원은 투명 용기 및 상기 투명 용기 내에 채워지는 중수소 가스를 포함할 수 있다.
일부 예시적인 실시예들에 있어서, 상기 적어도 하나의 광원은 제1 광원 및 제2 광원을 포함할 수 있으며, 상기 제어 부재는 상기 제1 광원과 상기 제2 광원 사이에 배치될 수 있다.
예시적인 실시예들에 있어서, 상기 제1 광원 및 상기 제2 광원은 실질적으로 동일한 스펙트럼 범위의 광들을 방출할 수 있거나, 다른 스펙트럼 범위들의 광을 방출할 수 있다.
본 발명의 또 다른 측면에 있어서, 기판 처리 장치가 제공될 수 있다. 상기 기판 처리 장치는, 기판에 대해 원하는 공정을 수행할 수 있는 적어도 하나의 공정 챔버를 포함하는 처리 모듈, 상기 기판을 외부로부터 상기 처리 모듈 내로 이송할 수 있는 인덱스 모듈, 그리고, 상기 적어도 하나의 공정 챔버의 교체되거나 새로이 장착되는 요소들로부터 수분 또는 대기 중에 포함된 가스들을 제거할 수 있는 건조 유닛을 포함할 수 있다.
예시적인 실시예들에 있어서, 상기 건조 유닛은 광을 방출할 수 있는 적어도 하나의 광원 및 상기 광원에 전력을 공급할 수 있고, 상기 광원을 제어할 수 있는 제어 부재를 포함할 수 있다.
본 발명의 예시적인 실시예들에 따르면, 별도의 건조 장치를 요구하지 않고 건조 유닛을 이용하여 다양한 공정 챔버들의 교체되거나 새로이 장착되는 구성 요소들로부터 수분이나 기타 데기 중에 포함되는 가스들을 신속하고 효과적으로 제거할 수 있다. 이에 따라, 상기 공정 챔버들 내에서 수행되는 다양한 공정들의 불량을 방지할 수 있으며, 반도체 장치를 포함하는 집적 회로 장치 또는 평판 디스플레이 장치를 포함하는 디스플레이 장치의 신뢰성을 향상시킬 수 있다. 또한, 상기 건조 유닛을 포함하는 기판 처리 장치를 이용하여 상기 집적 회로 장치 또는 상기 디스플레이 장치의 제조 효율을 향상시킬 수 있다.
다만, 본 발명의 효과들이 전술한 바에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위에서 다양하게 확장될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 예시적인 실시예들에 따른 기판 처리 장치를 설명하기 위한 평면도이다.
도 2는 본 발명의 예시적인 실시예들에 따른 기판 처리 장치의 공정 챔버를 설명하기 위한 단면도이다.
도 3은 본 발명의 예시적인 실시예들에 따른 기판 처리 장치의 건조 유닛을 설명하기 위한 사시도이다.
도 4는 본 발명의 예시적인 실시예들에 따라 공정 챔버 내에 적재되는 건조 유닛의 동작을 설명하기 위한 개략적인 단면도이다.
도 5는 본 발명의 다른 예시적인 실시예들에 따른 기판 처리 장치의 건조 유닛을 설명하기 위한 사시도이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 본 발명의 다양한 실시예들을 통하여 본 발명을 상세하게 설명한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조 부호를 유사한 구성 요소에 대해 사용하였다. 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성 요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다", "구비하다" 또는 "이루어지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 예시적인 실시예들을 보다 상세하게 설명한다. 도면들에 걸쳐 동일한 구성 요소들은 동일한 참조 부호들로 나타내며, 동일한 구성 요소들에 대해 반복되는 설명은 생략될 수 있다.
도 1은 본 발명의 예시적인 실시예들에 따른 기판 처리 장치를 설명하기 위한 평면도이다.
도 1을 참조하면, 예시적인 실시예들에 따른 기판 처리 장치는 인덱스 모듈(index module)(20) 및 처리 모듈(processing module)(55)을 포함할 수 있다.
인덱스 모듈(20)은 기판을 외부로부터 처리 모듈(55) 내로 이송할 수 있고, 처리 모듈(55)은 상기 기판에 대해 소정의 공정을 수행할 수 있다. 이 경우, 상기 기판은 집적 회로 장치 또는 디스플레이 장치의 제조를 위해 이용될 수 있다. 예를 들면, 상기 기판은 실리콘 웨이퍼, 유리 기판, 유기 기판 등을 포함할 수 있다.
예시적인 실시예들에 있어서, 인덱스 모듈(20)은 로드 챔버(10) 및 이송 프레임(15)을 포함할 수 있다. 로드 챔버(10) 내에 상기 기판을 수용할 수 있는 캐리어(25)가 적재될 수 있다. 예를 들면, 상기 캐리어(25)로 전면 개방 일체형 포드(FOUP: front opening unified pod)가 사용될 수 있다. 상기 캐리어(25)는 오버헤드 트랜스퍼(OHT: overhead transfer)에 의해 외부로부터 로드 챔버(10) 내로 이송될 수 있거나, 로드 챔버(10)로부터 외부로 이송될 수 있다.
이송 프레임(15)은 로드 챔버(10) 내에 적재된 캐리어(25)와 공정 모듈(55) 사이에서 상기 기판을 이송할 수 있다. 이송 프레임(15)은 인덱스 로봇(30) 및 인덱스 레일(35)을 포함할 수 있다.
인덱스 로봇(30)은 인덱스 레일(35)을 따라 이동할 수 있으며, 인덱스 모듈(20)과 공정 모듈(55) 사이에서 상기 기판을 이송할 수 있다. 예를 들면, 인덱스 로봇(30)은 인덱스 레일(35) 상에서 이동하면서 상기 기판을 캐리어(245)와 버퍼 슬롯(60) 사이에서 이송할 수 있다.
도 1에 예시한 바와 같이, 처리 모듈(55)은, 이에 한정되는 것은 아니지만, 상기 기판에 대하여 증착 공정, 식각 공정, 스퍼터링 공정, 세정 공정, 건조 공정 등을 포함하는 소정의 공정들을 수행할 수 있다. 처리 모듈(55)은 버퍼 챔버(40), 이송 챔버(45), 공정 챔버(50), 제어 유닛(도시되지 않음) 등을 포함할 수 있다.
인덱스 모듈(20) 및 처리 모듈(55) 사이에서 이송되는 상기 기판은 상기 처리 공정들을 위하여 버퍼 챔버(40) 내에서 대기할 수 있다. 버퍼 챔버(40) 내는 상기 기판이 놓일 수 있는 버퍼 슬롯(60)이 배치될 수 있다. 예를 들면, 버퍼 챔버(40) 내에서 복수의 버퍼 슬롯들(60)이 제공될 수 있으며, 이에 따라 복수의 기판들이 버퍼 챔버(40) 내에 놓일 수 있다.
이송 챔버(45)는 버퍼 챔버(40) 및 공정 챔버(50) 사이에 상기 기판을 이송할 수 있다. 이송 챔버(45)는 이송 로봇(65) 및 이송 레일(70)을 포함할 수 있다. 이송 로봇(65)은 이송 레일(70)을 따라 이동할 수 있으며, 상기 기판을 버퍼 챔버(40) 및 공정 챔버(50) 사이에서 이송할 수 있다. 예를 들면, 이송 로봇(65)은 이송 레일(70) 상에서 이동하면서 버퍼 슬롯(60) 상에 위치하는 상기 기판(들)을 공정 챔버(50) 내로 이송할 수 있다.
예시적인 실시예들에 있어서, 상기 기판 처리 장치는 복수의 공정 챔버들(50)을 포함할 수 있다. 예를 들면, 상기 복수의 공정 챔버들(50)은 반도체 장치를 포함하는 집적 회로 장치 또는 평판 디스플레이 장치를 포함하는 디스플레이 장치를 제조하기 위하여 다양한 공정들이 수행될 수 있는 식각 챔버, 증착 챔버, 스퍼터링 챔버, 도포 챔버, 현상 챔버, 세정 챔버, 건조 챔버 등을 포함할 수 있다.
상기 공정 챔버들(50) 내에서는 증착 공정, 스퍼터링 공정, 식각 공정, 세정 공정, 건조 공정 등을 포함하는 원하는 공정들이 수행될 수 있다. 이 경우, 각각의 공정 챔버(50)는 상기 기판을 로딩 및 언로딩을 위하여 열리고 닫힐 수 있는 도어를 포함할 수 있다.
도 2는 본 발명의 예시적인 실시예들에 따른 기판 처리 장치의 공정 챔버를 설명하기 위한 단면도이다. 예시적인 실시예들에 있어서, 상기 기판 처리 장치의 공정 챔버는 플라즈마 식각 챔버에 해당될 수 있다.
도 2를 참조하면, 상기 기판 처리 장치의 공정 챔버(100)는 하우징(110), 지지 유닛, 가스 공급 유닛(180), 플라즈마 공급 유닛(도시되지 않음), 배기 유닛(130) 등을 포함할 수 있다.
하우징(110)은 내부에 기판(W)에 대해 식각 공정과 같은 원하는 공정이 수행될 수 있는 공정 공간(115)을 제공할 수 있다. 하우징(110)는 실질적으로 실린더의 형상을 가질 수 있다. 하우징(110)은 알루미늄과 같은 금속으로 이루어질 수 있다. 하우징(110)의 일측에는 기판(W)의 로딩 및 언로딩을 위한 개구가 제공될 수 있다. 이러한 개구는 도어(120)에 의해 열리거나 닫힐 수 있다. 하우징(110)의 저면에는 홀(125)이 제공될 수 있다. 하우징(110)의 홀(125)에는 진공 부재(도시되지 않음)에 연결될 수 있으며, 상기 진공 부재에 의해 공정 공간(115)이 실질적으로 진공으로 유지될 수 있다.
상기 지지 유닛은 공정 공간(1106) 내에 배치될 수 있으며, 기판(W)을 지지할 수 있다. 예를 들면, 상기 지지 유닛은 정전기력을 이용하여 기판(W)을 지지할 수 있는 정전 척을 포함할 수 있다. 선택적으로는, 상기 지지 유닛은 클램핑과 같은 방식으로 기판(W)을 지지할 수도 있다.
상기 지지 유닛이 정전 척을 포함하는 경우, 상기 지지 유닛은 유전판(150), 내부 전극(155), 히터(160), 베이스(165), 냉각 유로(170), 포커스 링(175) 등을 구비할 수 있다.
유전판(150)은 유전 물질로 구성될 수 있으며, 유전판(150) 상에는 기판(W)이 놓여질 수 있다. 유전판(150)은 실질적으로 원형의 플레이트 형상을 가질 수 있다. 유전판(150)은 기판(W)과 실질적으로 동일한 직경을 가질 수 있거나, 기판(W) 보다 실질적으로 작은 직경을 가질 수도 있다. 이러한 유전판(150)의 사이즈는 처리되는 기판(W)의 사이즈에 따라 달라질 수 있다.
내부 전극(155)은 유전판(150) 내에 매립될 수 있다. 내부 전극(155)에는 전원(도시되지 않음)으로부터 전력이 인가될 수 있으며, 이에 따라 기판(W)과 유전판(150) 사이에 정전기력이 발생될 수 있다. 또한, 유전판(150) 내에는 기판(W)을 가열할 수 있는 히터(160)가 장착될 수 있다. 히터(160)는 내부 전극(155) 아래에 배치될 수 있다. 예를 들면, 히터(160)는 나선 형상의 코일을 포함할 수 있다.
도 2에 예시한 바와 같이, 베이스(165)는 유전판(150)과 결합될 수 있으며, 유전판(150)을 지지할 수 있다. 베이스(160)는 중앙부가 주변부에 비해 실질적으로 높은 단차 구조를 가질 수 있다. 베이스(160)의 중앙부는 유전판(150)의 사이즈와 실질적으로 동일한 사이즈를 가질 수 있다. 예를 들면, 베이스(160)는 금속으로 이루어질 수 있다.
냉각 유로(170)는 베이스(160) 내에 설치될 수 있다. 냉각 유로(170)는 내부에 냉각 유체가 순환할 수 있는 통로를 제공할 수 있다. 예를 들면, 냉각 유로(170)는 나선 형상을 가질 수 있다.
베이스(160)에는 외부의 고주파 전원(도시되지 않음)이 연결될 수 있다. 상기 고주파 전원은 베이스(160)에 소정의 전력을 인가할 수 있으며, 상기 인가된 전력은 하우징(110) 내에서 공정 가스로부터 발생되는 플라즈마가 베이스(160)를 향해 이동할 수 있도록 안내할 수 있다.
베이스(160)의 주변부 상에는 하나 이상의 포커스 링(175)이 배치될 수 있다. 포커스 링(175)은 상기 공정 가스로부터 발생되는 플라즈마를 기판(W) 상으로 집중시킬 수 있다. 포커스 링(175)은 유전판(150) 및 기판(W)을 둘러싸도록 배치될 수 있다. 포커스 링(175)은 주변부가 상부로 돌출되는 단차 구조를 가질 수 있다. 이 경우, 유전판(150)과 기판(W)은 포커스 링(175)의 중앙부 상에 위치할 수 있다. 전술한 구조를 가지는 포커스 링(175)에 의해 기판(W)이 제 위치에 유지될 수 있다. 포커스 링(170)은 상기 플라스마가 형성되는 공정 공간(115)의 중앙에 기판(W)이 위치할 수 있도록 공정 공간(115) 내에 전기장이 형성되는 영역을 확장시킬 수 있다.
다시 도 2를 참조하면, 가스 공급 유닛(180)은 상기 지지 유닛에 의해 지지되는 기판(W) 상으로 공정 가스를 공급할 수 있다. 가스 공급 유닛(180)은 가스 저장조(195) 및 공급 라인(190)을 포함할 수 있다. 공급 라인(190)은 가스 저장조(195)와 하우징(110)의 상부에 제공되는 가스 유입 포트(185)를 연결할 수 있다. 가스 저장조(195)에 저장되는 상기 공정 가스는 공급 라인(190) 및 가스 유입 포트(185)을 통해 하우징(110)의 공정 공간(115) 내로 도입될 수 있다.
상기 플라즈마 공급 유닛은 가스 공급 유닛(180)으로부터 하우징(110) 내에 도입된 상기 공정 가스를 플라즈마 상태로 전환시킬 수 있다. 이러한 플라즈마 공급 유닛의 플라즈마 소스는 유도 결합형 플라즈마(ICP) 소스를 포함할 수 있다. 상기 플라즈마 소스는 안테나 및 외부 전원을 포함할 수 있다. 여기서, 상기 외부 전원은 안테나에 전력을 인가할 수 있다. 이에 따라, 공정 공간(115) 내에 방전 영역이 형성될 수 있으며, 상기 방전 영역 내로 도입된 상기 공정 가스가 플라즈마 상태로 전환될 수 있다.
배기 유닛(130)은 상기 지지 유닛에 인접하여 공정 공간(115) 내에 배치될 수 있다. 배기 유닛(130)은 복수의 배기홀들(135)을 포함할 수 있으며, 상기 플라즈마가 공정 공간(115) 내에 전체적으로 실질적으로 균일하게 분포할 수 있도록 상기 플라즈마를 배기시킬 수 있다. 예를 들면, 배기 유닛(130)은 링의 형상을 가질 수 있다.
도 3은 본 발명의 예시적인 실시예들에 따른 기판 처리 장치의 건조 유닛을 설명하기 위한 사시도이며, 도 4는 본 발명의 예시적인 실시예들에 따라 공정 챔버 내에 적재되는 건조 유닛의 동작을 설명하기 위한 개략적인 단면도이다.
도 3을 참조하면, 건조 유닛(200)은 광원(205) 및 광원(205)의 하부에 부착될 수 있는 제어 부재(210)를 포함할 수 있다. 제어 부재(210)는 광원(205)에 전력을 공급할 수 있는 배터리 부재 및 광원(205)을 제어할 수 있는 제어 회로를 포함할 수 있다.
도 4에 예시한 바와 같이, 예시적인 실시예들에 있어서, 건조 유닛(200)은 상술한 구조를 가지는 공정 챔버(300) 내에서 플라즈마 식각 공정과 같은 원하는 공정이 수행되는 기판(W)과 실질적으로 동일한 형상 및 실질적으로 동일한 치수를 가질 수 있다. 예를 들면, 기판(W)이 약 300mm 직경을 가지는 웨이퍼일 경우, 건조 유닛(200)도 약 300mm 직경을 가지는 원형의 플레이트의 형상을 가질 수 있다. 선택적으로는, 건조 유닛(200)은 지지 유닛(310) 상에 놓이는 기판(W)의 형상 및 치수에 따라 변화되는 형상과 치수를 가질 수 있다.
건조 유닛(200)이 기판(W)과 실질적으로 동일한 형상 및 실질적으로 동일한 치수를 가질 경우, 건조 유닛(200)은 기판(W)을 공정 챔버(100) 내로 로딩시키거나, 공정 챔버(100)로부터 언로딩시킬 수 있는 로봇 암과 같은 이송 장치에 의해 기판(W)을 대체하여 공정 챔버(100) 내로 적재될 수 있거나, 공정 챔버(100)로부터 반출될 수 있다. 즉, 건조 유닛(200)을 공정 챔버(100) 내로 로딩시키거나, 공정 챔버(100)로부터 언로딩시키기 위해 별도의 장치가 요구되지 않을 수 있다.
예시적인 실시예들에 따르면, 광원(205)은 투명 용기 및 상기 투명 용기 내에 채워지는 중수소(heavy hydrogen) 가스가 포함할 수 있다. 예를 들면, 상기 투명 용기는, 이에 한정되는 것은 아니지만, 석영(quartz) 또는 투광성 알루미나(alumina)나 투광성 PLZT(lead lanthanum zirconate titanate)와 같은 투명 세라믹으로 이루어질 수 있다. 전술한 구성을 가지는 광원(205)은 약 100nm 내지 약 400nm, 바람직하게는 약 115nm 내지 약 300nm의 스펙트럼 범위의 자외광을 방출할 수 있다.
공정 챔버(300)의 하우징, 지지 유닛, 가스 공급 유닛, 플라즈마 공급 유닛 및/또는 배기 유닛과 같은 요소들은 주기적으로 또는 필요에 따라 교체될 수 있다. 이 경우, 이에 한정되는 것은 아니지만, 하우징, 지지 유닛, 가스 공급 유닛, 플라즈마 공급 유닛 또는 배기 유닛을 포함하는 새로운 요소들을 공정 챔버(300) 내에 장착한 후, 상기 기판(W)을 대체하여 공정 챔버(300) 내에 건조 유닛(200)을 배치할 수 있다. 공정 챔버(300)의 홀(320)과 연통될 수 있는 진공 펌프와 같은 진공 부재(도시되지 않음)에 의해 공정 챔버(300)의 내부를 실질적으로 진공으로 유지한 다음, 건조 유닛(200)의 제어 부재(210)에 의하여 광원(205)으로부터 전술한 스펙트럼 범위의 자외광을 방출시킬 수 있으며, 방출된 자외광은 공정 챔버(300)의 새로운 요소들로부터 수분 또는 기타 원하지 않는 가스들을 제거할 수 있다.
일반적으로, 물 분자(H2O)는 약 110nm 내지 약 150nm의 스펙트럼 범위의 자외광에 의해 광 분해될 수 있다. 이에 따라, 별도의 건조 장치를 요구하지 않고 건조 유닛(200)에 의해 공정 챔버(300) 내에 새로이 장착되는 요소들로부터 수분이나 기타 대기 중에 포함된 가스들을 신속하고 효과적으로 제거할 수 있다. 제거된 수분은 홀(320)을 통해 공정 챔버(300)로부터 배출될 수 있다.
도 5는 본 발명의 다른 예시적인 실시예들에 따른 기판 처리 장치의 건조 유닛을 설명하기 위한 사시도이다.
도 5에 예시한 바와 같이, 건조 유닛(400)은 제1 광원(405), 제2 광원(410) 및 제어 부재(415)를 포함할 수 있다. 제어 부재(210)는 제1 광원(405) 및 제2 광원(410) 사이에 배치될 수 있다. 제어 부재(210)는 제1 광원(405)과 제2 광원(410)에 각기 전력을 공급할 수 있는 배터리 부재 및 제1 광원(405)과 제2 광원(410)을 각기 제어할 수 있는 제어 회로를 포함할 수 있다. 이러한 건조 유닛(400)도 기판(W)과 실질적으로 동일한 형상 및 실질적으로 동일한 치수를 가질 수 있다.
다른 예시적인 실시예들에 있어서, 제1 광원(405) 및 제2 광원(410)은 모두 투명 용기 및 상기 투명 용기 내에 중수소 가스가 채워진 구조를 가질 수 있으며, 제1 광원(405) 및 제2 광원(410)으로부터 실질적으로 동일한 스펙트럼 범위의 광들이 방출될 수 있다. 이에 따라, 공정 챔버(300) 내에 새로이 장착되는 요소들로부터 수분이나 기타 대기 중에 포함된 가스들을 보다 신속하고 효과적으로 제거할 수 있다. 선택적으로는, 제1 광원(405) 및 제2 광원(410)에는 각기 다른 가스들이 채워질 수 있으며, 제1 광원(405) 및 제2 광원(410)으로부터 다른 스펙트럼 범위들의 광들이 방출될 수 있다. 이 경우, 공정 챔버(300) 내에 새로이 장착되는 요소들의 종류에 따라 상기 요소들로부터 수분이나 기타 대기 중에 포함된 가스들을 더욱 신속하고 효과적으로 제거할 수 있다.
본 발명의 예시적인 실시예들에 따르면, 별도의 건조 장치를 요구하지 않고 건조 유닛을 이용하여 다양한 공정 챔버들의 교체되거나 새로이 장착되는 구성 요소들로부터 수분이나 기타 가스들을 빠르고 효과적으로 제거할 수 있다. 이에 따라, 상기 공정 챔버들 내에서 수행되는 다양한 공정들의 불량을 방지할 수 있으며, 반도체 장치를 포함하는 집적 회로 장치 또는 평판 디스플레이 장치를 포함하는 디스플레이 장치의 신뢰성을 향상시킬 수 있다. 또한, 상기 건조 유닛을 포함하는 기판 처리 장치를 이용하여 상기 집적 회로 장치 또는 상기 디스플레이 장치의 제조 효율을 향상시킬 수 있다.
상술한 바에서는, 본 발명의 예시적인 실시예들을 첨부된 도면들을 참조하여 설명하였지만 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상과 범주로부터 벗어나지 않고, 본 발명을 다양하게 변경 및 변형시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
10: 로드 챔버 15: 이송 프레임
20: 인덱스 모듈 25: 캐리어
30: 인덱스 로봇 35: 인덱스 레일
40: 버퍼 챔버 45: 이송 챔버
50, 100, 300: 공정 챔버 55: 처리 모듈
60: 버퍼 슬롯 65: 이송 로봇
70: 이송 레일 110: 하우징
115: 공정 공간 120: 도어
130: 배기 유닛 135: 배기 홀
150: 유전판 155: 내부 전극
160: 히터 165: 베이스
170: 냉각 유로 175: 포커스 링
180: 가스 공급 유닛 185: 가스 유입 포트
190: 공급 라인 195: 가스 저장조
200, 400: 건조 유닛 205: 광원
210, 415: 제어 부재 220: 자외광
310: 지지 유닛 320: 홀
405: 제1 광원 410: 제2 광원

Claims (20)

  1. 기판 처리 장치의 공정 챔버로부터 수분 또는 대기 중에 포함된 가스들을 제거하기 위한 건조 유닛에 있어서,
    광을 방출하는 적어도 하나의 광원; 및
    상기 광원에 전력을 공급하고, 상기 광원을 제어하는 제어 부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 건조 유닛.
  2. 제1항에 있어서, 상기 공정 챔버는 식각 챔버, 증착 챔버, 스퍼터링 챔버, 도포 챔버, 현상 챔버, 세정 챔버, 또는 건조 챔버를 포함하는 것을 특징으로 하는 건조 유닛.
  3. 제2항에 있어서, 상기 건조 유닛은 상기 공정 챔버의 교체되거나 새로이 장착되는 요소들로부터 상기 수분 또는 상기 대기 중에 포함된 가스들을 제거하는 것을 특징으로 하는 건조 유닛.
  4. 제2항에 있어서, 상기 건조 유닛은 상기 공정 챔버 내에 적재되는 기판과 동일한 형상 및 동일한 치수를 가지는 것을 특징으로 하는 건조 유닛.
  5. 제4항에 있어서, 상기 건조 유닛은 상기 기판을 상기 공정 챔버 내로 로딩시키고 상기 공정 챔버로부터 언로딩시키는 이송 장치에 의해 상기 공정 챔버 내로 적재되고 상기 공정 챔버로부터 반출되는 것을 특징으로 하는 건조 유닛.
  6. 제1항에 있어서, 상기 적어도 하나의 광원은 투명 용기 및 상기 투명 용기 내에 채워지는 중수소 가스를 포함하는 것을 특징으로 하는 건조 유닛.
  7. 제6항에 있어서, 상기 투명 용기는 석영 또는 투명 세라믹으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 건조 유닛.
  8. 제6항에 있어서, 상기 적어도 하나의 광원은 100nm 내지 400nm의 스펙트럼 범위의 자외광을 방출하는 것을 특징으로 하는 건조 유닛.
  9. 제1항에 있어서, 상기 제어 부재는 상기 적어도 하나의 광원의 하부에 부착되며, 상기 적어도 하나의 광원에 전력을 공급하는 배터리 부재 및 상기 광원을 제어하는 제어 회로를 포함하는 것을 특징으로 하는 건조 유닛.
  10. 제1항에 있어서, 상기 적어도 하나의 광원은 제1 광원 및 제2 광원을 포함하며, 상기 제어 부재는 상기 제1 광원과 상기 제2 광원 사이에 배치되는 것을 특징으로 하는 건조 유닛.
  11. 제10항에 있어서, 상기 제어 부재는 상기 제1 광원과 상기 제2 광원에 각기 전력을 공급하는 배터리 부재 및 상기 제1 광원과 상기 제2 광원을 각기 제어하는 제어 회로를 포함하는 것을 특징으로 하는 건조 유닛.
  12. 제10항에 있어서, 상기 제1 광원 및 상기 제2 광원은 동일한 스펙트럼 범위의 광들을 방출하는 것을 특징으로 하는 건조 유닛.
  13. 제10항에 있어서, 상기 제1 광원 및 상기 제2 광원은 다른 스펙트럼 범위들의 광을 방출하는 것을 특징으로 하는 건조 유닛.
  14. 기판에 대해 원하는 공정을 수행하는 공정 챔버에 있어서,
    내부에 공정 공간을 제공하는 하우징;
    상기 하우징 내에 배치되며, 상기 기판을 지지하는 지지 유닛; 및
    상기 기판을 대체하여 상기 지지 유닛 상에 배치되며, 상기 공정 챔버의 교체되거나 새로이 장착되는 요소들로부터 수분 또는 대기 중에 포함된 가스들을 제거하는 건조 유닛을 포함하는 것을 특징으로 하는 공정 챔버.
  15. 제14항에 있어서, 상기 건조 유닛은 광을 방출하는 적어도 하나의 광원 및 상기 광원에 전력을 공급하고, 상기 광원을 제어하는 제어 부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 공정 챔버.
  16. 제15항에 있어서, 상기 적어도 하나의 광원은 투명 용기 및 상기 투명 용기 내에 채워지는 중수소 가스를 포함하는 것을 특징으로 하는 공정 챔버.
  17. 제16항에 있어서, 상기 적어도 하나의 광원은 제1 광원 및 제2 광원을 포함하며, 상기 제어 부재는 상기 제1 광원과 상기 제2 광원 사이에 배치되는 것을 특징으로 하는 공정 챔버.
  18. 제17항에 있어서, 상기 제1 광원 및 상기 제2 광원은 동일한 스펙트럼 범위의 광들을 방출하거나, 다른 스펙트럼 범위들의 광을 방출하는 것을 특징으로 하는 공정 챔버.
  19. 기판 처리 장치에 있어서,
    기판에 대해 원하는 공정을 수행하는 적어도 하나의 공정 챔버를 포함하는 처리 모듈;
    상기 기판을 외부로부터 상기 처리 모듈 내로 이송하는 인덱스 모듈; 및
    상기 적어도 하나의 공정 챔버의 교체되거나 새로이 장착되는 요소들로부터 수분 또는 대기 중에 포함된 가스들을 제거하는 건조 유닛을 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  20. 제19항에 있어서, 상기 건조 유닛은 광을 방출하는 적어도 하나의 광원 및 상기 광원에 전력을 공급하고, 상기 광원을 제어하는 제어 부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
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