KR20230080048A - 기판처리장치 및 기판처리방법 - Google Patents

기판처리장치 및 기판처리방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20230080048A
KR20230080048A KR1020210167422A KR20210167422A KR20230080048A KR 20230080048 A KR20230080048 A KR 20230080048A KR 1020210167422 A KR1020210167422 A KR 1020210167422A KR 20210167422 A KR20210167422 A KR 20210167422A KR 20230080048 A KR20230080048 A KR 20230080048A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
substrate
rotation
substrate support
unit
processing
Prior art date
Application number
KR1020210167422A
Other languages
English (en)
Inventor
이철우
함태호
최은철
최광하
Original Assignee
주식회사 원익아이피에스
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 원익아이피에스 filed Critical 주식회사 원익아이피에스
Priority to KR1020210167422A priority Critical patent/KR20230080048A/ko
Publication of KR20230080048A publication Critical patent/KR20230080048A/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67011—Apparatus for manufacture or treatment
    • H01L21/67155—Apparatus for manufacturing or treating in a plurality of work-stations
    • H01L21/6719—Apparatus for manufacturing or treating in a plurality of work-stations characterized by the construction of the processing chambers, e.g. modular processing chambers
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
    • C23C16/458—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating characterised by the method used for supporting substrates in the reaction chamber
    • C23C16/4582—Rigid and flat substrates, e.g. plates or discs
    • C23C16/4583—Rigid and flat substrates, e.g. plates or discs the substrate being supported substantially horizontally
    • C23C16/4584—Rigid and flat substrates, e.g. plates or discs the substrate being supported substantially horizontally the substrate being rotated
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
    • C23C16/54—Apparatus specially adapted for continuous coating
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/677—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for conveying, e.g. between different workstations
    • H01L21/67739—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for conveying, e.g. between different workstations into and out of processing chamber
    • H01L21/67748—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for conveying, e.g. between different workstations into and out of processing chamber horizontal transfer of a single workpiece
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/683—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping
    • H01L21/687—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches
    • H01L21/68707—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches the wafers being placed on a robot blade, or gripped by a gripper for conveyance
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/683—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping
    • H01L21/687—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches
    • H01L21/68714—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches the wafers being placed on a susceptor, stage or support
    • H01L21/68742—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches the wafers being placed on a susceptor, stage or support characterised by a lifting arrangement, e.g. lift pins
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/683—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping
    • H01L21/687—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches
    • H01L21/68714—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches the wafers being placed on a susceptor, stage or support
    • H01L21/68771—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches the wafers being placed on a susceptor, stage or support characterised by supporting more than one semiconductor substrate

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Robotics (AREA)
  • Container, Conveyance, Adherence, Positioning, Of Wafer (AREA)

Abstract

본 발명은 기판처리장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 복수의 처리공간을 형성하는 공정챔버 내에서 복수의 기판에 대해 기판처리를 수행하는 기판처리장치에 관한 것이다.
본 발명은, 기판(1)을 처리하기 위해 서로 구분된 N개의 처리공간(S)(N은 2 이상의 자연수)이 형성되는 공정챔버(100)와; N개의 상기 처리공간(S)에 각각 대응되어 상기 공정챔버(100) 상측에 설치되며 상기 처리공간(S)으로 가스를 분사하는 N개의 가스분사부(200)와; 상기 가스분사부(200)에 대향하며 상기 기판(1)이 안착 지지되는 N개의 기판지지부(310)와, N개의 상기 기판지지부(310) 각각을 수직방향 회전축으로 회전하여 안착된 기판(1)을 회전하는 회전구동부(500)를 포함하는 기판지지모듈(300)과; 상기 공정챔버(100)에 설치되어 N개의 기판지지부(310) 중 하나의 기판지지부(310) 측에서 다른 기판지지부(310) 측으로 상기 기판(1)을 이송하는 기판이송부(400)를 포함하는 기판처리장치를 개시한다.

Description

기판처리장치 및 기판처리방법{Substrate processing apparatus and substrate processing method}
본 발명은 기판처리장치 및 기판처리방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 복수의 처리공간을 형성하는 공정챔버 내에서 복수의 기판에 대해 기판처리를 수행하는 기판처리장치 및 기판처리방법에 관한 것이다.
종래 기판처리장치에서 생산성, 공정균일성 등의 다양한 목적으로 하나의 공정챔버 내에서 복수의 기판에 대한 기판처리가 이루어지는 경우가 있다.
이를 위하여, 종래 기판처리장치는, 복수의 처리공간들을 형성하며 기판처리를 수행하는 공정챔버와, 공정챔버 상측에 설치되어 처리공간으로 공정가스를 분사하는 복수의 가스분사부들과, 복수의 가스분사부들에 대응되어 공정챔버 내에 설치되며, 기판을 지지하는 복수의 기판지지부들을 포함할 수 있다.
이때 투입되는 복수의 기판들은 기판이송부를 통해 각각 처리공간에 배치되고 기판처리가 수행되며, 기판처리가 완료되면 기판처리가 완료된 기판들을 공정챔버 외부로 배출한다.
한편, 기판 처리과정에서 기판 위치에 따른 가스분사부를 통한 가스분사량의 편차 등으로 인해 기판 박막 두께 산포가 불균일한 문제점이 있다.
특히, 단일 공정챔버 내에서 동시에 기판처리가 수행된 기판들 사이에서도 기판처리가 수행된 처리공간에 따라 산포 불균일의 방향 및 정도에 차이가 발생하는 문제점이 있다.
구체적으로, 가스분사량 편차 등으로 인해 기판 박막 두께 산포가 180도를 기준으로 일측이 타측보다 높은 산포를 보이는 현상이 발생되는데, 이와 같은 현상이 기판처리가 수행된 처리공간에 따라 그 방향이 서로 다르고 제각각인 문제점이 있다.
본 발명의 목적은, 상기와 같은 문제점을 개선하기 위하여 복수의 기판지지부들을 통해 각 처리공간에서 처리되는 기판을 회전시켜 기판 박막두께 산포를 개선하는 기판처리장치를 제공하는데 있다.
본 발명은 상기와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위하여 창출된 것으로서, 본 발명은, 기판(1)을 처리하기 위해 서로 구분된 N개의 처리공간(S)(N은 2 이상의 자연수)이 형성되는 공정챔버(100)와; N개의 상기 처리공간(S)에 각각 대응되어 상기 공정챔버(100) 상측에 설치되며 상기 처리공간(S)으로 가스를 분사하는 N개의 가스분사부(200)와; 상기 가스분사부(200)에 대향하며 상기 기판(1)이 안착 지지되는 N개의 기판지지부(310)와, N개의 상기 기판지지부(310) 각각을 수직방향 회전축으로 회전하여 안착된 기판(1)을 회전하는 회전구동부(500)를 포함하는 기판지지모듈(300)과; 상기 공정챔버(100)에 설치되어 N개의 기판지지부(310) 중 하나의 기판지지부(310) 측에서 다른 기판지지부(310) 측으로 상기 기판(1)을 이송하는 기판이송부(400)를 포함하는 기판처리장치를 개시한다.
상기 기판지지모듈(300)은, 상기 기판지지부(310)를 승강구동하는 승강구동부(320)를 추가로 포함할 수 있다.
상기 회전구동부(500)는, N개의 상기 기판지지부(310) 하부에 각각 연결되어 상기 기판지지부(310)에 회전동력을 전달하는 N개의 동력전달부(520)와, N개의 상기 기판지지부(310) 각각에 회전동력을 제공하는 N개의 구동모터(510)를 포함할 수 있다.
상기 회전구동부(500)는, N개의 상기 기판지지부(310) 하부에 각각 연결되어 상기 기판지지부(310)에 회전동력을 전달하는 동력전달부(520)와, 동력전달부(520)에 공통으로 연결되어 N개의 상기 기판지지부(310)에 회전동력을 제공하는 단일의 구동모터를 포함할 수 있다.
상기 회전구동부(500)는, 상기 동력전달부(520)와 상기 기판지지부(310) 사이에 구비되는 자성유체실(530)을 포함할 수 있다.
상기 동력전달부(520)는, 상기 구동모터(510)에 연결되는 제1풀리(522)와, 상기 기판지지부(310) 하부에 연결되는 제2풀리(521)와, 상기 제1풀리(522) 및 상기 제2풀리(521)를 연결하는 구동벨트(523)를 포함할 수 있다.
N개의 상기 회전구동부(500) 각각을 개별적으로 제어하는 제어부를 추가로 포함하며, 상기 제어부는, 각각의 처리공간(S)들에 대해 미리 설정된 개별적인 회전보상값으로 각 기판(1)들을 N개의 상기 회전구동부(500)를 통해 개별적인 회전각도로 회전시킬 수 있다.
상기 회전보상값은, 각 처리공간(S)들에서 처리된 각 기판(1) 박막의 두께 산포에 대한 균일도 측정에 따라 설정될 수 있다.
또한, 본 발명은, 기판(1)을 처리하기 위해 서로 구분된 N개의 처리공간(S)(N은 2 이상의 자연수)이 형성되는 공정챔버(100)와; N개의 상기 처리공간(S)에 각각 대응되어 기판(1)을 지지하며 상기 기판(1)이 안착 지지되는 N개의 기판지지부(310)와, 상기 기판지지부(310)를 수직방향 회전축으로 회전하여 안착된 상기 기판(1)을 회전하는 회전구동부(500)를 구비하는 기판지지모듈(300)을 포함하는 기판처리장치를 통한 기판처리방법으로서, N개의 상기 기판지지부(310)에 지지되어 상기 처리공간(S)들 각각에 위치한 기판(1)에 대한 증착공정이 수행되는 제1증착공정단계(S100)와; 상기 회전구동부(500)를 통해 N개의 상기 기판지지부(310)들 중 적어도 일부를 수직방향 회전축으로 회전시키는 기판회전단계(S300)를 포함하며, 상기 기판회전단계(S300)는, 상기 제1증착공정단계(S100) 도중 또는 이후에 각각의 처리공간(S)들에 대해 미리 설정된 개별적인 회전보상값으로 각 기판(1)들을 N개의 상기 회전구동부(500)를 통해 개별적인 회전각도로 회전시키는 기판처리방법을 개시한다.
상기 기판회전단계(S300) 이후에 N개의 상기 처리공간(S)들 각각에 위치한 기판(1)들에 대한 추가적인 증착이 수행되는 제2증착공정단계(S400)를 포함할 수 있다.
상기 제1증착공정단계(S100)와 상기 기판회전단계(S300) 사이에서 N개의 상기 기판지지부(310)들을 상기 처리공간으로부터 하강하는 기판하강단계(S200)를 추가로 포함할 수 있다.
상기 기판회전단계(S300) 이전에 각 처리공간(S)에서 처리되는 각 기판(1)에 대한 회전각도인 상기 회전보상값을 설정하는 회전보상값설정단계(S600)를 추가로 포함할 수 있다.
상기 회전보상값설정단계(S600)는, 증착된 각 기판(1) 박막의 두께 산포를 측정하는 균일도측정단계와, 상기 균일도측정단계 결과에 따라 각 기판지지부(300)에서 처리되는 각 기판(1)에 대한 상기 회전보상값을 결정하는 회전보상값결정단계를 포함할 수 있다.
상기 제1증착공정단계(S100)는, 각 기판(1)들에 대한 증착 공정 중 각 기판(1)들을 상기 회전구동부(500)를 통해 일정하게 회전시킬 수 있다.
상기 기판회전단계(S300) 이후에 N개의 상기 기판지지부(310) 중 하나의 기판지지부(310) 측에서 다른 기판지지부(310) 측으로 기판(1)을 이송하는 기판이송단계(S500)를 추가로 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 기판처리장치 및 기판처리방법은, 복수의 처리공간에 배치되는 기판을 회전시켜 균일한 기판처리가 가능한 이점이 있다.
또한, 본 발명에 따른 기판처리장치 및 기판처리방법은, 복수의 처리공간에 배치되는 기판들을 개별적이고 독립적으로 방향, 각도, 속도로 회전 제어함으로써 각 처리공간에 최적화된 기판 박막 두께에 대한 산포개선이 가능한 이점이 있다.
또한, 본 발명에 따른 기판처리장치 및 기판처리방법은, 기판지지부를 통해 기판을 회전시킴으로써 기판 회전을 위한 별도 이송과정 없이 기판 회전이 가능하며 제한된 설치공간에서도 기판 회전이 가능한 이점이 있다.
도 1은, 본 발명에 따른 기판처리장치를 보여주는 단면도이다.
도 2는, 도 1에 따른 기판처리장치 중 구성 일부를 보여주는 평면도이다.
도 3은, 도 1에 따른 기판처리장치 중 기판지지모듈의 모습을 보여주는 사시도이다.
도 4는, 도 1에 따른 기판처리장치 중 기판지지모듈의 모습을 보여주는 측면도이다.
도 5는, 본 발명에 따른 기판처리방법을 보여주는 순서도이다.
이하 본 발명에 따른 기판처리장치 및 기판처리방법에 관하여 첨부된 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.
본 발명에 따른 기판처리장치는, 도 1에 도시된 바와 같이, 기판(1)을 처리하기 위해 서로 구분된 N개의 처리공간(S)(N은 2 이상의 자연수)이 형성되는 공정챔버(100)와; N개의 상기 처리공간(S)에 각각 대응되어 상기 공정챔버(100) 상측에 설치되며 상기 처리공간(S)으로 가스를 분사하는 N개의 가스분사부(200)와; 상기 가스분사부(200)에 대향하며 상기 기판(1)이 안착 지지되는 N개의 기판지지부(310)와, N개의 상기 기판지지부(310) 각각을 수직방향 회전축으로 회전하여 안착된 기판(1)을 회전하는 회전구동부(500)를 포함하는 기판지지모듈(300)과; 상기 공정챔버(100)에 설치되어 N개의 기판지지부(310) 중 하나의 기판지지부(310) 측에서 다른 기판지지부(310) 측으로 상기 기판(1)을 이송하는 기판이송부(400)를 포함한다.
본 발명의 처리대상인 기판(1)은, 증착, 식각 등 기판처리가 수행되는 구성으로서, 반도체 제조용기판, LCD 제조용 기판, OLED 제조용 기판, 태양전지 제조용 기판, 투명 글라스기판 등 어떠한 기판도 가능하다.
그리고 본 발명에 따른 기판처리장치에 의하여 수행되는 기판처리는, 처리공간 내에서 기판처리를 수행하는 기판처리공정이면 어떠한 공정도 가능하다.
상기 공정챔버(100)는, 기판처리를 위한 처리공간(S)을 형성하는 구성으로서 다양한 구성이 가능하다.
예로서, 상기 공정챔버(100)는, 상측에 개구가 형성된 챔버본체(110)와, 챔버본체(110)의 개구에 탈착가능하게 결합되어 챔버본체(110)와 함께 기판처리공간을 형성하는 상부리드(120)를 포함하여 구성될 수 있다.
또한, 상기 공정챔버(100)는, 복수의 기판에 대한 기판처리를 위하여 서로 다른 N개의 처리공간(S)들(N은 2 이상의 자연수)을 형성함이 바람직하다.
상기 N개의 처리공간(S)들은 공정챔버(100) 내에서 서로 완전히 밀폐된 공간은 아니나 공간적으로 구분(분리)되는 공간일 수 있다.
예로서, 상기 공정챔버(100)는, 평면상 원주방향으로 배치되는 4개의 처리공간(S)을 형성할 수 있다.
이때, 상기 챔버본체(110)에는, 도 1에 도시된 바와 같이, 후술하는 기판지지모듈(300)가 배치되는 기판지지부 안착홈(114)이 형성될 수 있다.
상기 기판지지부 안착홈(114)은 챔버본체(110)의 바닥면에 형성될 수 있다.
상기 공정챔버(100) 내에 4개의 기판지지대부(300)가 구비되는 경우, 4개의 기판지지부 안착홈(114)이 각각 형성될 수 있다.
상기 공정챔버(100)의 내부 공간은 일반적으로 진공 분위기로 형성되므로, 상기 챔버본체(110)의 바닥면에는 각 기판지지부 안착홈(114)에 존재하는 공정 가스의 배출을 위한 배기홈부(미도시)와 배기포트(미도시)가 형성될 수 있다.
상기 배기포트(미도시)는 외부에 구비되는 펌프에 연결된 배기 라인과 연결될 수 있다.
또한, 상기 챔버본체(110)의 바닥면에는 후술하는 기판지지모듈(300)의 지지샤프트(312)가 삽입되는 관통홀이 각 기판지지부 안착홈(114)마다 형성될 수 있다.
상기 기판지지부 안착홈(114)과 후술하는 기판지지모듈(300) 사이에는 틈이 형성되어, 기판 처리가 완료된 공정가스(원료가스, 플라즈마가스, 세정가스 등)가 틈으로 유입되어 배기포트(미도시)를 통해 배기될 수 있다.
그리고 상기 공정챔버(100)는, 기판(1)의 도입 및 배출을 위한 하나 이상의 게이트가 형성될 수 있다.
또한, 공정챔버(100) 게이트에 설치되어 게이트를 개폐함으로써, 처리공간(S)의 진공상태를 조성하고 기판(1)이 도입 및 배출되도록 개폐도어(130)를 포함할 수 있다.
상기 공정챔버(100)는, 기판처리 수행을 위한 전원인가시스템, 처리공간의 압력 제어 및 배기를 위한 배기시스템 등이 연결 또는 설치될 수 있다.
상기 N개의 가스분사부(200)들은, 상기 N개의 처리공간(S)에 각각 대응되어 상기 공정챔버(100) 상측에 설치되며 상기 처리공간(S)으로 가스를 분사하는 구성으로 다양한 구성이 가능하다.
상기 가스분사부(200)는, 처리공간(S)의 개수에 대응되는 수로 설치되며 공정챔버(100) 상측에 설치되어 각 처리공간(S)으로 공정가스를 분사할 수 있다.
예로서, 상기 가스분사부(200)는, 상부리드(120)에 설치되며 일측에 형성되는 가스유입부(미도시)와, 가스유입부를 통해 유입된 공정가스를 확산시키는 하나 이상의 확산플레이트(미도시)와, 확산된 공정가스를 처리공간(S)을 향해 분사하는 복수의 분사홀(미도시)들을 포함할 수 있다.
상기 기판이송부(400)는, 공정챔버(100)에 설치되어 N개의 기판지지모듈(300) 중 하나의 기판지지모듈(300) 측에서 다른 기판지지모듈(300) 측으로 기판(1)을 이송하는 구성으로서, 다양한 구성이 가능하다.
예로서, 상기 기판이송부(400)는, 상면에 기판(1)이 안착되는 안착영역이 형성된 기판안착블레이드(410)와, 하나 이상의 기판안착블레이드(410)가 결합되는 결합몸체부(420)를 포함할 수 있다.
상기 기판안착블레이드(410)는, 기판지지모듈(300)의 리프트핀(342)에 의해 상측으로 들어올려진 기판(1)과 기판안착면(313) 사이로 진입하여 해당 기판(1)을 지지하기 위한 안착영역이 형성되는 구성으로 다양한 구성이 가능하다.
상기 기판안착블레이드(410)는, N개의 기판지지모듈(300)에 대응되는 개수로 구비될 수 있고, 상기 결합몸체부(420)에 방사형으로 결합될 수 있다.
한편, 상기 기판안착블레이드(410)는, 공정환경에 따라 다양한 재질로 이루어질 수 있으나, 공정환경 노출되는 바 고온에 강하며 내식성 있는 재질로 형성됨이 바람직하다.
예로서, 상기 기판안착블레이드(410)는, 세라믹재질로 이루어지며 세라믹가공에 의해 형성될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
또한, 상기 기판안착블레이드(410)는, 리프트핀(342)과 간섭없이 기판(1)을 안정적으로 전달하거나 전달받을 수 있다면 다양한 형상으로 형성될 수 있으며, 예로서, 도 2에 도시된 바와 같이, 갈고리 형상으로 형성될 수 있다.
상기 결합몸체부(420)는, 도 2에 도시된 바와 같이, 공정챔버(100)의 중앙부에 설치되며 복수의 기판안착블레이드(410)들이 평면상 방사형으로 결합되는 구성으로 다양한 구성이 가능하다.
구체적으로, 상기 결합몸체부(420)는, 결합몸체부(420)를 중심으로 평면상 방사형으로 일정 간격으로 배치되는 복수의 기판안착블레이드(410)들과 결합될 수 있다.
상기 기판이송부(400)가 4개의 기판안착블레이드(410)를 포함하는 경우, 4개의 기판안착블레이드(410)는 평면 상 90°간격으로 결합몸체부(420)에 결합될 수 있다.
상기 결합몸체부(420)는, 공정챔버(100)의 중앙부에서 복수의 기판안착블레이드(410)들의 끝단과 각각 결합될 수 있다.
상기 결합몸체부(420)는, 도 1에 도시된 바와 같이, 결합몸체부(420)의 중심을 지나는 수직방향 제1회전축(C1)을 중심으로 회전가능하게 설치될 수 있다.
상기 결합몸체부(420)의 회전 시 복수의 기판안착블레이드(410)도 결합몸체부(420)와 함께 결합몸체부(420)의 중심을 지나는 수직방향 제1회전축(C1)을 중심으로 회전이동될 수 있다.
상기 기판안착블레이드(410)의 회전이동에 따라 기판(1)이 하나의 기판지지모듈(300) 측에서 이웃하는 다른 기판지지모듈(300) 측으로 이송될 수 있다.
또한, 상기 결합몸체부(420)는, 리프트핀(342)으로 기판(1)을 전달하거나 리프트핀(342)으로부터 기판(1)을 전달받기 위하여 상하방향으로 이동가능하게 설치될 수 있다.
한편, 상기 기판이송부(400)는, 일예로서, 하나의 기판(1)이 동일한 처리공간(S) 내에서만 기판처리가 수행되는 경우, 게이트를 통해 반입된 기판(1)이 기판이송부(400)에 안착되고 기판안착블레이드(410)가 제1회전축(C1)을 중심으로 회전하여 이송됨과 동시에 다른 기판(1)이 게이트를 통해 반입되어 안착되는 순서로 반복하여 기판(1)이 이송될 수 있다.
또한, 다른 예로서, 상기 기판이송부(400)는, 하나의 기판(1)이 복수의 처리공간(S)으로 이송되면서 각 처리공간(S)에서 공정이 순차적으로 수행되는 경우, 기판(1)을 하나의 기판지지모듈(300)에서 다른 기판지지모듈(300)로 이송할 수 있다.
상기 기판처리장치는, 상기 결합몸체부(420)의 회전을 구동하기 위한 동력을 형성하는 회전동력부를 포함할 수 있다.
상기 회전동력부는, 회전동력을 생성하는 동력원으로서, 모터 등 다양한 구성이 가능하다.
상기 기판지지모듈(300)은, 가스분사부(200)에 대향하며 기판(1)을 지지하는 구성으로서, 전술한 처리영역(S)의 개수에 대응되어 N개로 구비될 수 있다.
예를 들면, 상기 기판지지모듈(300)은, 도 2에 도시된 바와 같이, 기판(1)이 안착 지지되는 기판지지부(310)와, 기판지지부(310)를 수직방향 회전축으로 회전하여 안착된 기판(1)을 회전하는 회전구동부(500)를 포함한다.
또한, 상기 기판지지모듈(300)은, 기판지지부(310)를 승강구동하는 승강구동부(320)를 추가로 포함할 수 있다.
또한, 상기 기판지지모듈(300)은, 기판지지부(310) 하측에 구비되어 기판지지플레이트(311)를 관통하여 기판(1)을 기판지지플레이트(311) 기판안착면(313)으로부터 이격하여 지지하는 리프트핀(342)을 포함하는 기판지지핀부(340)를 추가로 포함할 수 있다.
상기 기판지지부(310)는, 가스분사부(200) 마다 대응되어 설치되며 가스분사부(200)와 상하로 대향하도록 설치될 수 있다.
예로서, 상기 기판지지부(310)는, 도 1에 도시된 바와 같이, 상면에 기판(1)을 지지하는 기판안착면(313)이 형성되는 기판지지플레이트(311)와, 기판지지플레이트(311)의 저면에 결합되어 기판지지플레이트(311)를 지지하며 상하구동부(미도시)에 의해 상하이동 가능하게 설치되는 지지샤프트(312)를 포함할 수 있다.
상기 기판지지플레이트(311)는, 기판(1)의 평면형상에 대응되는 형상의 플레이트로 이루어질 수 있다.
또한, 상기 기판지지플레이트(311)에는, 기판안착면(313)에 지지된 기판(1)을 가열하기 위한 히터부(미도시)가 내장될 수 있다.
상기 N개의 기판지지부(310)들은, 공정챔버(100)의 중앙부를 중심으로 원주방향을 따라 등간격으로 설치될 수 있다.
상기 기판지지부(310)는, 지지된 기판(1)을 흡착고정하기 위한 진공척 또는 정전척일 수 있다.
상기 지지샤프트(312)는, 상기 기판지지플레이트(311)에 결합되어 기판지지플레이트(311)를 지지하는 샤프트로서, 상기 공정챔버(100) 하부벽을 관통하는 개구(112)를 통과해 상기 기판지지플레이트(311)의 저면에 결합될 수 있고, 후술하는 승강구동부(320)를 통해 상하이동 가능하게 결합될 수 있다.
상기 기판지지핀부(340)는, 기판지지부(310) 하측에 구비되어 기판지지플레이트(311)를 관통하여 기판(1)을 기판지지플레이트(311) 기판안착면(313)으로부터 이격하여 지지하는 리프트핀(342)을 포함하는 구성일 수 있다.
상기 기판지지핀부(340)는, 기판로딩, 언로딩, 또는 공정챔버(100) 내에서의 기판이송 시 기판(1)이 기판안착면(313)과 상하 이격된 상태에서 기판(1)을 지지하기 위한 구성으로 다양한 구성이 가능하다.
상기 기판지지핀부(340)는, 상기 기판지지플레이트(311)를 상하 관통하여 기판(1) 저면을 지지하는 다수의 리프트핀(342)들, 상기 다수의 리프트핀(342)들이 결합되며 상기 기판지지플레이트(311) 하부에 위치되는 리프트핀본체부(341)를 포함할 수 있다.
이때, 상기 기판지지플레이트(311)에는, 리프트핀(342)이 관통되는 관통구가 형성될 수 있다.
상기 리프트핀(342)의 상측 끝단에는 기판(1)의 저면과 접촉되는 접촉영역으로, 상측으로 갈수록 수평단면이 넓어지도록 테이퍼 형상으로 형성되는 기판지지영역이 형성될 수 있다.
상기 기판지지영역은, 상기 기판지지플레이트(311)의 관통구 보다 직경이 넓게 형성됨에 따라 관통구 상측에 물리적으로 걸려 기판지지플레이트(311) 하측으로 빠지지 않도록 구성될 수 있다.
이때, 관통구의 상측에는 기판지지영역의 형상에 대응되는 형상으로 형성되는 함몰부가 형성될 수 있다.
상기 기판지지영역은, 기판지지플레이트(311) 상승 시 상기 함몰부에 안착되어 기판지지플레이트(311)의 기판안착면(313) 상측으로 돌출되지 않은 상태로 유지될 수 있다.
상기 리프트핀본체부(341)는 기판지지플레이트(311) 하부에 위치되며 다수의 리프트핀(342)들이 결합되는 본체로서 다양한 구성이 가능하다.
예로서, 상기 리프트핀본체부(341)는 지지샤프트(312)를 둘러싸는 링형상으로 형성될 수 있고, 이때 다수의 리프트핀(342)들은 리프트핀본체부(341)의 둘레를 따라 등간격으로 위치될 수 있다.
상기 리프트핀본체부(341)는, 기판지지영역이 관통구 상측 함몰부에 의해 지지될 수 있으므로, 별도의 구동수단 없이 상기 기판지지부(310)의 상하이동에 연동되어 함께 상하이동될 수 있다.
즉, 기판지지부(310)가 일정 범위 이상 상측으로 이동되면 공정챔버(100) 바닥에 지지되던 리프트핀본체부(341)가 기판지지부(310)의 함몰부에 의해 기판지지부(310)와 함께 상측으로 이동되고, 다시 기판지지부(310)가 하측으로 이동되면 리프트핀본체부(341)도 함께 하측으로 이동될 수 있다.
상기 기판지지부(310)가 하측으로 이동함에 따라 리프트핀본체부(341)가 공정챔버(100) 바닥에 지지되고 그에 따라 상기 기판지지영역이 관통구 상측 함몰부에서 상측으로 돌출되어 리프트핀(342)이 기판(1)을 기판안착면(313)에서 상하 이격시킨 상태로 지지할 수 있다.
한편, 기판지지부(310)에 안착되어 기판(1)에 대한 공정, 특히 박막 증착공정이 수행되는 경우, 기판분사부(200)의 영역별 분사량 차이 등에 따라 박막 두께 산포에 차이가 발생하는 문제점이 있으며, 이를 보정하여 박막 두께 균일도를 향상하기 위하여, 기판(1)을 수직방향 회전축으로 회전시키는 구성이 필요하다.
상기 승강구동부(320)는, 기판지지부(310)를 승강구동하는 구성으로서, 다양한 구성이 가능하다.
예를 들면, 상기 승강구동부(320)는, 지지샤프트(312)에 결합하는 승강플레이트(324)와, 승강플레이트(324) 일측 저면에 결합하는 이동블럭(321)과, 이동블럭(321)이 이동하는 수직방향 이동경로를 형성하는 이동레일(322)과, 이동레일(322)의 끝단에서 승강을 위한 구동력을 제공하는 승강구동원(323)을 포함할 수 있다.
또한, 상기 승강구동부(320)는, 상하이동하는 승강플레이트(324)에 따른 지지샤프트(312) 일부의 외부 노출을 방지하기 위하여 승강플레이트(324) 저면과 후술하는 자성유체실(530) 사이에 결합하는 벨로우즈(325)를 추가로 포함할 수 있다.
이때, 상기 벨로우즈(325)의 설치를 위하여, 상기 승강구동부(320)는, 자성유체실(530) 상면에 구비되는 상부프레임(326)을 추가로 포함할 수 있으며, 따라서 벨로우즈(325)는, 승강플레이트(324) 저면과 자성유체실(530) 상면에 구비되는 상부프레임(326) 사이에 구비될 수 있다.
이로써, 상기 승강구동부(320)는, 승강구동원(323)으로부터 전달받은 수직방향 구동력을 이동레일(322)을 따라서 이동하는 이동블럭(321)에 제공하여 승강플레이트(324)를 상하방향으로 이동시킬 수 있으며, 이에 따라 지지샤프트(312) 및 기판지지플레이트(311)가 상하방향으로 이동할 수 있다.
이때, 승강구동원(323)은 유압실린더, 전기모터 등 다양한 방식이 적용될 수 있으며, 승강구동부(320)는, 액추에이터 방식을 통해 지지샤프트(312)를 상하로 이동시키는 등 다양한 방식이 적용될 수 있다.
상기 회전구동부(500)는, 기판지지부(310)를 수직방향 회전축으로 회전하여 안착된 기판(1)을 회전하는 구성으로서, 다양한 구성이 가능하다.
예를 들면, 상기 회전구동부(500)는, 회전동력을 제공하는 구동모터(510)와, 기판지지부(310) 하부에 연결되어 구동모터(510)로부터 제공되는 동력을 기판지지부(310)에 전달하는 동력전달부(520)와, 동력전달부(520)와 기판지지부(310) 사이에 구비되는 자성유체실(530)을 포함할 수 있다.
상기 동력전달부(520)는, 기판지지부(310) 하부, 지지샤프트(312)에 연결되어 구동모터(510)로부터 제공되는 회전동력을 기판지지부(310)에 전달하는 구성일 수 있다.
예를 들면, 상기 동력전달부(520)는, 구동모터(510)에 연결되는 제1풀리(522)와, 기판지지부(310) 하부에 연결되는 제2풀리(521)와, 제1풀리(522) 및 제2풀리(521)를 연결하는 구동벨트(523)를 포함할 수 있다.
즉, 상기 동력전달부(520)는, 구동모터(510)에 연결되어 구동모터(510)를 통해 회전하는 제1풀리(522)와, 제1풀리(522)의 회전에 따라 제1풀리(522) 및 제2풀리(521) 외주면에 연결되어 회전하는 구동벨트(523)와, 구동벨트(523) 회전에 따라 회전하여 연결되는 지지샤프트(312)를 회전시키는 제2풀리(521)를 포함할 수 있다.
이 경우, 상기 제1풀리(522)와 제2풀리(521)는 적정 반경 차이를 두어 구동모터(510)로부터 제공되는 회전동력을 적정 각속도로 변환하여 제공할 수 있으며, 일예로 2:1의 원주비를 가질 수 있다.
한편, 다른 예로서, 상기 동력전달부(520)는, 일단이 구동모터(510)에 연결되고 타단이 지지샤프트(312)에 연결되어 구동모터(510)에 따른 회전동력을 별도의 변환없이 지지샤프트(312)에 바로 전달하는 구성일 수도 있다.
또한, 전술한 바와 달리, 상기 회전구동부(500)는, N개의 상기 기판지지부(310) 하부에 각각 연결되어 상기 기판지지부(310)에 회전동력을 전달하는 N개의 동력전달부(520)와, N개의 동력전달부(520)에 공통으로 연결되어 N개의 상기 기판지지부(310)에 회전동력을 제공하는 단일의 구동모터를 포함할 수 있다.
즉, 공정챔버(100)의 중심 측에 단일의 구동모터가 구비되고, 단일의 구동모터를 통해 회전동력이 각각의 회전구동부(500)에 제공되어 N개의 기판지지부(310)를 수직방향 회전축으로 회전할 수 있으며, 이 경우 각 기판지지부(310)들을 일괄적으로 동기화하여 제어할 수 있다.
본 발명에 따른 기판처리장치는, N개의 상기 회전구동부(500) 각각을 개별적으로 제어하는 제어부를 추가로 포함할 수 있다.
상기 제어부는, N개의 회전구동부(500) 각각을 개별적으로 제어하는 구성으로서, 다양한 구성이 가능하다.
예를 들면, 상기 제어부는, 각각의 처리공간(S)들에 대해 미리 설정된 개별적인 회전보상값으로 각 기판(1)들을 N개의 상기 회전구동부(500)를 통해 개별적인 회전각도로 회전시킬 수 있다.
이때, 상기 회전보상값은, 각 처리공간(S)들에서 처리된 각 기판(1) 박막의 두께 산포에 대한 균일도 측정에 따라 설정될 수 있다.
즉, 상기 제어부는, 기판(1) 박막의 두께 산포에 대한 균일도 측정 결과를 토대로 각 처리공간(S)에 대한 회전보상값을 도출하고, 도출된 회전보상값에 따라 각각의 기판지지부(310)들을 수직방향 회전축으로 회전시킬 수 있다.
이때, 상기 제어부는, 공정 과정에서 각 기판(1)들에 대한 박막 두께 산포를 측정하고 공정 도중 계산된 회전보상값에 따라 기판지지부(310)들을 개별적인 회전각도로 회전시킬 수 있다.
또한, 다른 예로서, 공정챔버(100)에 따라 회전보상값을 미리 설정하고, 기판(1)들에 대한 공정이 일정 진행된 상태에서 기판지지부(310)들을 미리 설정된 회전보상값에 따라 개별적인 회전각도로 회전하도록 제어할 수 있다.
보다 구체적으로, 본 발명에 따른 기판처리방법에 대하여 첨부된 도면을 참조하여 설명한다.
본 발명에 따른 기판처리방법은, 도 4에 도시된 바와 같이, N개의 상기 처리공간(S)들 각각에 위치한 기판(1)에 대한 증착공정이 수행되는 제1증착공정단계(S100)와; 상기 제1증착공정단계(S100) 도중 또는 이후에 미리 설정된 회전보상값에 따라 N개의 상기 기판지지부(310)들 중 적어도 일부를 회전시키는 기판회전단계(S300)를 포함한다.
또한, 본 발명에 따른 기판처리방법은, 상기 기판회전단계(S300) 이후에 N개의 상기 처리공간(S)들 각각에 위치한 기판(1)들에 대한 추가적인 증착이 수행되는 제2증착공정단계(S400)를 포함할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 기판처리방법은, 제1증착공정단계(S100)와 기판회전단계(S300) 사이에서 N개의 기판지지부(310)들을 처리공간으로부터 하강하는 기판하강단계(S200)를 추가로 포함할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 기판처리방법은, 상기 기판회전단계(S300) 이전에 각 처리공간(S)에서 처리되는 각 기판(1)에 대한 회전각도인 상기 회전보상값을 설정하는 회전보상값설정단계(S600)를 추가로 포함할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 기판처리방법은, 상기 기판회전단계(S300) 이후에 N개의 상기 기판지지부(310) 중 하나의 기판지지부(310) 측에서 다른 기판지지부(310) 측으로 기판(1)을 이송하는 기판이송단계(S500)를 추가로 포함할 수 있다.
상기 제1증착공정단계(S100)는, N개의 처리공간(S)들 각각에 위치한 기판(1)에 대한 증착공정이 수행되는 단계로서, 다양한 방법에 의해 수행될 수 있다.
예를 들면, 상기 제1증착공정단계(S100)는, 가스분사부(200)를 통해 기판지지모듈(300) 상에 안착되는 기판(1)에 대하여 공정가스를 분사하여 수행될 수 있으며, 이를 통해 기판(1) 상에 박막을 증착할 수 있다.
한편, 이 경우, 상기 제1증착공정단계(S100)는, 각 기판(1)들에 대한 증착 공정 중 기판지지모듈(300)에 안착되는 각 기판(1)들을 상기 회전구동부(500)를 통해 일정하게 회전시킬 수 있다.
즉, 상기 제1증착공정단계(S100)가 진행되는 동안, 각 기판(1)들을 회전구동부(500)를 통해 일괄적이고 동기화시켜 일정하게 수직방향 회전축으로 회전시킬 수 있다.
상기 기판하강단계(S200)는, 제1증착공정단계(S100)와 기판회전단계(S300) 사이에서 N개의 기판지지부(310)들을 처리공간으로부터 하강하는 단계일 수 있다.
즉, 상기 기판하강단계(S200)는, 제1증착고정단계(S100) 이후에 후술하는 회전보상값에 따라 기판지지모듈(300)에 안착된 기판(1)을 개별적인 회전각도로 회전시키기 위하여, 기판(1)을 처리공간(S)으로부터 하측으로 기판지지모듈(300)을 하강시키는 단계일 수 있다.
한편, 전술한 바와는 달리, 기판하강단계(S200)가 생략되고, 기판지지모듈(300)이 상승한 상태로서, 처리되는 기판(1)이 처리공간에 위치한 상태에서도 기판회전단계(S300)가 수행될 수 있음은 또한 물론이다.
상기 회전보상값설정단계(S600)는, 기판회전단계(S300) 이전에 각 처리공간(S)에서 처리되는 각 기판(1)에 대한 회전각도인 회전보상값을 설정하는 단계로서, 양한 방법에 의해 수행될 수 있다.
예를 들면, 상기 회전보상값설정단계(S600)는, 증착된 각 기판(1) 박막의 두께 산포를 측정하는 균일도측정단계와, 상기 균일도측정단계 결과에 따라 각 기판지지부(300)에서 처리되는 각 기판(1)에 대한 상기 회전보상값을 결정하는 회전보상값결정단계를 포함할 수 있다.
즉, 상기 회전보상값설정단계(S600)는, 기판(1) 박막의 두께 산포 측정을 통해 하나의 처리공간(S) 내에서 처리되는 기판(1)의 박막 산포 균일도 편차를 보상하기 위한 회전보상값을 설정할 수 있다.
이때, 상기 회전보상값설정단계(S600)는, 각 기판(1)들에 대하여 공정챔버(100) 내에서 박막의 두께 산포를 측정하는 이른바 인시츄(in-situ) 방식으로 두께 산포를 측정할 수 있다.
또한, 다른 예로서, 상기 회전보상값설정단계(S600)는, 각 기판(1)들에 대한 제1증착공정단계(S100)가 수행된 이후에 공정챔버(100) 외부로 반출된 상태에서 각 기판(1)들에 대한 박막의 두께 산포를 측정할 수 있다.
또한, 다른 예로서, 상기 회전보상값설정단계(S600)는, 다수의 기판(1)을 순차로 처리하기 위하여 제1증착공정단계(S100), 기판회전단계(S300) 및 제2증착공정단계(S400)가 반복적으로 수행되는 기판처리공정 중 최초 1회 수행되어, 기판처리장치에 대한 회전보상값을 미리 세팅값으로 설정하는 단계일 수 있다.
이때, 상기 회전보상값설정단계(S600)는, 각 기판(1)들에 대한 박막 두께 산포를 측정한 상태에서 전술한 제어부를 통해 각 기판(1)들에 대응되는 처리공간(S)의 기판지지모듈(300)에 대한 회전보상값을 결정할 수 있다.
결정된 회전보상값을 토대로 기판회전단계(S300)를 통해 각 기판지지모듈(300)에 대한 개별적인 회전을 수행함으로써, 기판(1)에 대한 박막 두께 산포를 개선할 수 있다.
이 경우, 상기 회전보상값설정단계(S600)를 통해 결정된 회전보상값을 공정챔버(100)에 대한 설정값으로 지정하여, 제1증착공정단계(S100)와 후술하는 제2증착공정단계(S200) 사이에 설정값에 따라 기판을 수직방향 회전축으로 회전시킬 수 있다.
또한, 다른 예로서, 상기 회전보상값설정단계(S600)를 매 공정 시마다 수행함으로써, 회전보상값을 공정마다 도출해 기판회전단계(S300)에 각각 적용할 수 있다.
또한, 다른 예로서, 상기 회전보상값설정단계(S600)는, 회정보상값을 180도로 설정하여 기판(1)이 180도로 회전하도록 유도할 수 있다.
즉, 상기 회전보상값설정단계(S600)는, 회전보상값을 180도로 설정함으로써, 기판(1)의 180도 회전, 즉 반전을 통하여 균일한 산포를 가지는 기판처리가 가능하도록 유도할 수 있다.
상기 기판회전단계(S300)는, 제1증착공정단계(S100) 도중 또는 이후에 미리 설정된 회전보상값에 따라 N개의 기판지지부(310)들 중 적어도 일부를 회전시키는 단계로서, 다양한 방법에 의해 수행될 수 있다.
이때, 상기 기판회전단계(S300)는, N개의 상기 처리공간(S)들 각각에 위치한 각 기판(1)을 개별적으로 회전시킬 수 있으며, 보다 구체적으로는 회전보상값설정단계(S600)를 통해 측정된 각 기판(1) 박막의 두께 산포를 토대로 N개의 상기 기판지지부(310)들 중 적어도 일부를 회전시킬 수 있다.
다른 예로서, N개의 처리공간(S)들 각각에 위치한 기판(1)을 일률적으로 동기화하여 회전시킬 수 있다.
한편, 이 경우 상기 기판회전단계(S300)는, 증착공정이 수행되는 제1증착공정단계(S100) 도중에 기판지지모듈(300)이 상승된 상태에서 기판(1)들을 회전시킬 수 있으며, 다른 예로서, 제1증착공정단계(S100)가 완료된 상태에서 기판(1)들을 회전시키고, 이후에 제2증착공정단계(S400)가 추가로 수행될 수도 있다.
상기 제2증착공정단계(S400)는, 기판회전단계(S300) 이후에 N개의 상기 처리공간(S)들 각각에 위치한 기판(1)들에 대한 추가적인 증착이 수행될 수 있다.
이때, 상기 제2증착공정단계(S400)는, 전술한 제1증착공정단계(S500)와 같이 기판(1)에 박막이 형성되는 단계일 수 있으며, 특히, 기판회전단계(S300)를 통해 각 기판(1)들에 대한 회전보상이 이루어진 상태에서 추가적인 증착공정이 수행됨으로써, 박막 두께 산포를 균일하게 개선할 수 있다.
한편, 전술한 바와 같이 제2증착공정단계(S400)가 생략되고 제1증착공정단계(S100) 도중 기판회전단계(S300)가 수행됨으로써, 균일도를 개선할 수 있음은 또한 물론이다.
상기 제2증착공정단계(S400)는, 제1증착공정단계(S100)와 같은 처리공간(S)에서 기판(1)이 위치하여 수행될 수 있으며, 다른 예로서, 처리공간(S) 별 이종 공정이 수행되거나 단일 고정 수행에도 균일도 이슈에 따라 기판(1)이 제1증착공정단계(S1000와는 다른 처리공간(S) 내에서 기판처리가 수행될 수 있다.
이를 위하여, 상기 기판이송단계(S500)는, 제1증착공정단계(S100)와 기판회전단계(S300) 사이 또는 기판회전단계(S300) 이후에 N개의 기판지지부(310) 중 하나의 기판지지부(310)에서 다른 기판지지부(310)로 기판(1)을 이송할 수 있다.
또한, 다른 예로서, 상기 기판이송단계(S500)는, 기판회전단계(S300)가 수행되어 기판처리가 완료된 기판(1)을 하나의 기판지지모듈(300) 측에서 다른 기판지지모듈(300) 측으로 이송함으로써 게이트를 통해 기판(1)을 외부로 반출할 수 있다.
이상은 본 발명에 의해 구현될 수 있는 바람직한 실시예의 일부에 관하여 설명한 것에 불과하므로, 주지된 바와 같이 본 발명의 범위는 위의 실시예에 한정되어 해석되어서는 안 될 것이며, 위에서 설명된 본 발명의 기술적 사상과 그 근본을 함께하는 기술적 사상은 모두 본 발명의 범위에 포함된다고 할 것이다.
1: 기판 100: 공정챔버
200: 가스분사부 300: 기판지지모듈
400: 기판이송부 500: 회전구동부

Claims (15)

  1. 기판(1)을 처리하기 위해 서로 구분된 N개의 처리공간(S)(N은 2 이상의 자연수)이 형성되는 공정챔버(100)와;
    N개의 상기 처리공간(S)에 각각 대응되어 상기 공정챔버(100) 상측에 설치되며 상기 처리공간(S)으로 가스를 분사하는 N개의 가스분사부(200)와;
    상기 가스분사부(200)에 대향하며 상기 기판(1)이 안착 지지되는 N개의 기판지지부(310)와, N개의 상기 기판지지부(310) 각각을 수직방향 회전축으로 회전하여 안착된 기판(1)을 회전하는 회전구동부(500)를 포함하는 기판지지모듈(300)과;
    상기 공정챔버(100)에 설치되어 N개의 기판지지부(310) 중 하나의 기판지지부(310) 측에서 다른 기판지지부(310) 측으로 상기 기판(1)을 이송하는 기판이송부(400)를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판처리장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 기판지지모듈(300)은,
    상기 기판지지부(310)를 승강구동하는 승강구동부(320)를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 기판처리장치.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 회전구동부(500)는,
    N개의 상기 기판지지부(310) 하부에 각각 연결되어 상기 기판지지부(310)에 회전동력을 전달하는 N개의 동력전달부(520)와, N개의 상기 기판지지부(310) 각각에 회전동력을 제공하는 N개의 구동모터(510)를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판처리장치.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 회전구동부(500)는,
    N개의 상기 기판지지부(310) 하부에 각각 연결되어 상기 기판지지부(310)에 회전동력을 전달하는 동력전달부(520)와, 동력전달부(520)에 공통으로 연결되어 N개의 상기 기판지지부(310)에 회전동력을 제공하는 단일의 구동모터를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판처리장치.
  5. 청구항 3에 있어서,
    상기 회전구동부(500)는,
    상기 동력전달부(520)와 상기 기판지지부(310) 사이에 구비되는 자성유체실(530)을 포함하는 것을 특징으로 하는 기판처리장치.
  6. 청구항 3 또는 청구항 4에 있어서,
    상기 동력전달부(520)는,
    상기 구동모터(510)에 연결되는 제1풀리(522)와, 상기 기판지지부(310) 하부에 연결되는 제2풀리(521)와, 상기 제1풀리(522) 및 상기 제2풀리(521)를 연결하는 구동벨트(523)를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판처리장치.
  7. 청구항 1에 있어서,
    N개의 상기 회전구동부(500) 각각을 개별적으로 제어하는 제어부를 추가로 포함하며,
    상기 제어부는,
    각각의 처리공간(S)들에 대해 미리 설정된 개별적인 회전보상값으로 각 기판(1)들을 N개의 상기 회전구동부(500)를 통해 개별적인 회전각도로 회전시키는 것을 특징으로 하는 기판처리장치.
  8. 청구항 7에 있어서,
    상기 회전보상값은,
    각 처리공간(S)들에서 처리된 각 기판(1) 박막의 두께 산포에 대한 균일도 측정에 따라 설정되는 것을 특징으로 하는 기판처리장치.
  9. 기판(1)을 처리하기 위해 서로 구분된 N개의 처리공간(S)(N은 2 이상의 자연수)이 형성되는 공정챔버(100)와; N개의 상기 처리공간(S)에 각각 대응되어 기판(1)을 지지하며 상기 기판(1)이 안착 지지되는 N개의 기판지지부(310)와, 상기 기판지지부(310)를 수직방향 회전축으로 회전하여 안착된 상기 기판(1)을 회전하는 회전구동부(500)를 구비하는 기판지지모듈(300)을 포함하는 기판처리장치를 통한 기판처리방법으로서,
    N개의 상기 기판지지부(310)에 지지되어 상기 처리공간(S)들 각각에 위치한 기판(1)에 대한 증착공정이 수행되는 제1증착공정단계(S100)와;
    상기 회전구동부(500)를 통해 N개의 상기 기판지지부(310)들 중 적어도 일부를 수직방향 회전축으로 회전시키는 기판회전단계(S300)를 포함하며,
    상기 기판회전단계(S300)는,
    상기 제1증착공정단계(S100) 도중 또는 이후에 각각의 처리공간(S)들에 대해 미리 설정된 개별적인 회전보상값으로 각 기판(1)들을 N개의 상기 회전구동부(500)를 통해 개별적인 회전각도로 회전시키는 것을 특징으로 하는 기판처리방법.
  10. 청구항 9에 있어서,
    상기 기판회전단계(S300) 이후에 N개의 상기 처리공간(S)들 각각에 위치한 기판(1)들에 대한 추가적인 증착이 수행되는 제2증착공정단계(S400)를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판처리방법.
  11. 청구항 10에 있어서,
    상기 제1증착공정단계(S100)와 상기 기판회전단계(S300) 사이에서 N개의 상기 기판지지부(310)들을 상기 처리공간으로부터 하강하는 기판하강단계(S200)를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 기판처리방법.
  12. 청구항 9 또는 청구항 10에 있어서,
    상기 기판회전단계(S300) 이전에 각 처리공간(S)에서 처리되는 각 기판(1)에 대한 회전각도인 상기 회전보상값을 설정하는 회전보상값설정단계(S600)를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 기판처리방법.
  13. 청구항 12에 있어서,
    상기 회전보상값설정단계(S600)는,
    증착된 각 기판(1) 박막의 두께 산포를 측정하는 균일도측정단계와, 상기 균일도측정단계 결과에 따라 각 기판지지부(300)에서 처리되는 각 기판(1)에 대한 상기 회전보상값을 결정하는 회전보상값결정단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판처리방법.
  14. 청구항 9 또는 청구항 10에 있어서,
    상기 제1증착공정단계(S100)는,
    각 기판(1)들에 대한 증착 공정 중 각 기판(1)들을 상기 회전구동부(500)를 통해 일정하게 회전시키는 것을 특징으로 하는 기판처리방법.
  15. 청구항 11에 있어서,
    상기 기판회전단계(S300) 이후에 N개의 상기 기판지지부(310) 중 하나의 기판지지부(310) 측에서 다른 기판지지부(310) 측으로 기판(1)을 이송하는 기판이송단계(S500)를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 기판처리방법.
KR1020210167422A 2021-11-29 2021-11-29 기판처리장치 및 기판처리방법 KR20230080048A (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020210167422A KR20230080048A (ko) 2021-11-29 2021-11-29 기판처리장치 및 기판처리방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020210167422A KR20230080048A (ko) 2021-11-29 2021-11-29 기판처리장치 및 기판처리방법

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20230080048A true KR20230080048A (ko) 2023-06-07

Family

ID=86761102

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020210167422A KR20230080048A (ko) 2021-11-29 2021-11-29 기판처리장치 및 기판처리방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR20230080048A (ko)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN103151290B (zh) 用以在处理腔室内支撑、定位及旋转基板的设备与方法
KR20010090517A (ko) 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법
WO2015105284A1 (ko) 기판 처리장치
US7179334B2 (en) System and method for performing semiconductor processing on substrate being processed
US10157768B2 (en) Substrate processing apparatus, transfer method, and susceptor
KR20190074481A (ko) 기판처리장치 및 이를 이용한 기판처리방법
KR20210103278A (ko) 기판 처리 장치
KR20180129681A (ko) Ald 균일성을 개선하기 위한 장치 및 방법들
US6524389B1 (en) Substrate processing apparatus
US20210254213A1 (en) Apparatus and method for processing substrate
KR20220099900A (ko) 처리 모듈 및 처리 방법
KR20230080048A (ko) 기판처리장치 및 기판처리방법
KR101356537B1 (ko) 기판 처리 장치
KR20230080054A (ko) 기판처리장치 및 기판처리방법
KR20040103714A (ko) 기판의 로딩 장치 및 이를 이용한 기판의 로딩 방법
US20240063051A1 (en) Substrate support unit, and apparatus and method for depositing a layer using the same
JP2683671B2 (ja) 半導体基板への成膜方法及び成膜装置
US20230170247A1 (en) Substrate processing apparatus
KR100239405B1 (ko) 반도체 제조장치
JP4115331B2 (ja) 基板処理装置
KR20230156221A (ko) 기판처리방법, 기판처리장치 및 그를 가지는 기판처리시스템
KR102411118B1 (ko) 기판처리방법, 기판처리장치 및 그를 가지는 기판처리시스템
KR101213392B1 (ko) 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법
US20240242988A1 (en) Processing apparatus and alignment method
US12018376B2 (en) Apparatus and methods for motor shaft and heater leveling