KR20230141265A - 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법 - Google Patents

기판 처리 장치 및 기판 처리 방법 Download PDF

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길혜준
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세메스 주식회사
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Abstract

본 발명의 기판 처리 장치는, 개구부를 포함하는 공정챔버; 상기 공정챔버 내에 배치되고, 상기 개구부를 통해 인입된 기판을 지지하는 지지모듈; 상기 공정챔버 내에 배치되고, 상기 지지모듈을 둘러싸도록 배치된 배플 모듈; 및 상기 배플 모듈을 상하로 이동시키는 리프트 모듈을 포함하되, 공정 시작 전에, 상기 배플 모듈은 제1 위치에서 대기하고, 공정이 시작되면, 상기 배플 모듈은 상기 제1 위치에서 제2 위치로 리프트되어, 상기 배플 모듈의 상면이 상기 지지모듈의 상면보다 높게 위치할 수 있다.

Description

기판 처리 장치 및 기판 처리 방법{SUBSTRATE PROCESSING APPARATUS AND SUBSTRATE PROCESSING METHOD}
본 발명은 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법에 관한 것이다.
반도체 장비는 반도체 소자의 고집적화, 반도체 기판의 대구경화, 액정 디스플레이의 대면적화 등에 따라 고용량 및 고기능화를 추고 하고 있다. 이에 따라 한정된 영역에서 보다 많은 소자의 직접이 필요하게 되어 반도체 장비는 원하는 패턴을 극미세화 및 고집적화시키도록 연구 및 개발되고 있다.
기판 처리 장치는 반응가스를 활성화시켜 플라즈마 상태로 변형함으로써, 플라즈마 상태의 반응가스의 양이온 또는 라디칼(Radical)이 반도체 기판의 소정영역을 식각하는 건식식각기술을 많이 이용하고 있다. 이들 플라즈마원 중에는 용량결합형 플라즈마원(CCP; Capacitive Coupled Plasma), 유도결합형 플라즈마원(ICP;Induced Coupled Plasma), 마이크로파를 사용하는 ECR(Electron Cyclotron Resonance) 플라즈마원, SWP(Surface Wave Plasma) 플라즈마원 등이 있다. CCP 타입은 공정챔버 내부에 설치된 다수의 전극에 선택적으로 고주파 전력을 인가함으로서 형성된 전기장에 의하여 반응가스가 플라즈마 상태로 변형된다. 그리고 ICP 타입은 공정챔버 외측에 감겨진 코일에 고주파 전력을 인가함으로서 형성된 자기장 및 전기장에 의해서 반응가스가 플라즈마 상태로 변형된다.
한편, 공정챔버의 처리 영역에서 셔터부 주변은 가스 및 온도 불균형이 유발될 수 있어, 기판의 불량 생산이 발생될 수 있으므로, 이에 대한 개선이 요구된다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 가스 및 온도 불균형을 감소시킬 수 있는 기판 처리 장치를 제공하는 것이다.
본 발명이 해결하고자 하는 다른 과제는, 가스 및 온도 불균형을 감소시킬 수 있는 기판 처리 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 과제를 달성하기 위한 본 발명의 기판 처리 장치의 일 면(aspect)은, 개구부를 포함하는 공정챔버; 상기 공정챔버 내에 배치되고, 상기 개구부를 통해 인입된 기판을 지지하는 지지모듈; 상기 공정챔버 내에 배치되고, 상기 지지모듈을 둘러싸도록 배치된 배플 모듈; 및 상기 배플 모듈을 상하로 이동시키는 리프트 모듈을 포함하되, 공정 시작 전에, 상기 배플 모듈은 제1 위치에서 대기하고, 공정이 시작되면, 상기 배플 모듈은 상기 제1 위치에서 제2 위치로 리프트되어, 상기 배플 모듈의 상면이 상기 지지모듈의 상면보다 높게 위치할 수 있다.
상기 배플 모듈은 상기 제2 위치에서, 상기 배플 모듈의 상면이 상기 개구부의 상면보다 높거나 같은 높이에 위치할 수 있다.
본 발명은, 상기 배플 모듈과 상기 셔터부 사이에서 공간을 이루는 마찰 방지 갭이 형성될 수 있다.
상기 배플 모듈은, 상기 제2 위치에서 상기 마찰 방지 갭이 노출되지 않도록, 상기 개구부의 상단, 상기 개구부의 모서리 또는 상기 공정챔버의 내주면에 맞닿을 수 있다.
상기 배플 모듈은 서로 분리된 제1 배플 블록과 제2 배플 블록을 포함하고, 상기 리프트 모듈은 상기 제1 배플 블록을 동작시키는 제1 리프트 블록과, 상기 제2 배플 블록을 동작시키는 제2 리프트 블록을 포함할 수 있다.
상기 제1 배플 블록과 상기 제2 배플 블록은 서로 다른 높이로 제어될 수 있다.
상기 제1 배플 블록은, 상기 제2 배플 블록에 대비하여 상기 개구부에 인접하게 마련되고, 상기 공정이 시작되면, 상기 제2 배플 블록에 대비하여 높게 형성되어 상기 제2 위치로 리프트될 수 있다.
상기 제1 위치는 상기 개구부의 최하위 위치와 적어도 동일하거나 낮은 위치를 이룰 수 있다.
상기 리프트 모듈은, 상하 방향으로 돌출 길이가 조절되는 피스톤과 상기 피스톤이 출입되는 실린더를 포함할 수 있다.
상기 다른 과제를 달성하기 위한 본 발명의 기판 처리 방법의 일 면은, 개구부를 포함하는 공정챔버와, 상기 공정챔버 내에 배치되고, 상기 개구부를 통해 인입된 기판을 지지하는 지지모듈과, 상기 공정챔버 내에 배치되고, 상기 지지모듈을 둘러싸도록 배치된 배플 모듈, 및 상기 배플 모듈을 상하로 이동시키는 리프트 모듈을 포함하는 기판 처리 장치의 기판 처리 방법에 있어서, 상기 배플 모듈이 제1 위치에서 대기하는 단계; 상기 기판을 상기 지지모듈 상에 배치하는 단계; 및 상기 배플 모듈의 상면이 상기 지지모듈의 상면보다 높게 위치하도록, 상기 배플 모듈은 상기 제1 위치에서 제2 위치로 리프트하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 배플 모듈이 상기 제1 위치에서 제2 위치로 리프트하는 단계는, 상기 배플 모듈이 상기 제2 위치에서, 상기 배플 모듈의 상면이 상기 개구부의 상면보다 높거나 같은 높이에 위치하도록 리프트할 수 있다.
상기 배플 모듈이 제1 위치에서 대기하는 단계 이전, 상기 배플 모듈과 상기 셔터부 사이에서 공간을 이루는 마찰 방지 갭이 형성되는, 기판 처리 장치를 제공하는 단계를 더 포함할 수 있다.
기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.
도 1은 본 발명의 몇몇 실시예에 따른 기판 처리 장치를 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 몇몇 실시예에 따른 기판 처리 장치의 개구부가 개방되고 배플 모듈이 제1 위치에 배치된 상태를 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 몇몇 실시예에 따른 기판 처리 장치의 개구부가 폐쇄된 상태를 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 기판 처리 장치에서 배플 모듈이 제2 위치에 배치된 상태를 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 기판 처리 장치에서 제1 리프트 블록이 제2 위치에 배치되고 제2 리프트 블록은 제1 위치에 배치된 상태를 도시한 도면이다.
도 6은 본 발명의 제3 실시예에 따른 기판 처리 장치를 도시한 도면이다.
도 7은 본 발명의 몇몇 실시예에 따른 기판 처리 장치의 제1 실시예에 따른 배플 모듈을 도시한 도면이다.
도 8은 본 발명의 몇몇 실시예에 따른 기판 처리 장치의 제2 실시예에 따른 배플 모듈을 도시한 도면이다.
도 9는 본 발명의 몇몇 실시예에 따른 기판 처리 장치의 제3 실시예에 따른 배플 모듈을 도시한 도면이다.
도 10은 본 발명의 몇몇 실시예에 따른 기판 처리 방법을 도시한 순서도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 게시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 게시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
소자(elements) 또는 층이 다른 소자 또는 층의 "위(on)" 또는 "상(on)"으로 지칭되는 것은 다른 소자 또는 층의 바로 위뿐만 아니라 중간에 다른 층 또는 다른 소자를 개재한 경우를 모두 포함한다. 반면, 소자가 "직접 위(directly on)" 또는 "바로 위"로 지칭되는 것은 중간에 다른 소자 또는 층을 개재하지 않은 것을 나타낸다.
비록 제1, 제2 등이 다양한 소자, 구성요소 및/또는 섹션들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 소자, 구성요소 및/또는 섹션들은 이들 용어에 의해 제한되지 않음은 물론이다. 이들 용어들은 단지 하나의 소자, 구성요소 또는 섹션들을 다른 소자, 구성요소 또는 섹션들과 구별하기 위하여 사용하는 것이다. 따라서, 이하에서 언급되는 제1 소자, 제1 구성요소 또는 제1 섹션은 본 발명의 기술적 사상 내에서 제2 소자, 제2 구성요소 또는 제2 섹션일 수도 있음은 물론이다.
본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자는 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.
도 1은 본 발명의 몇몇 실시예에 따른 기판 처리 장치를 도시한 도면이고, 도 2는 본 발명의 몇몇 실시예에 따른 기판 처리 장치의 개구부가 개방되고 배플 모듈이 제1 위치에 배치된 상태를 도시한 도면이며, 도 3은 본 발명의 몇몇 실시예에 따른 기판 처리 장치의 개구부가 폐쇄된 상태를 도시한 도면이고, 도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 기판 처리 장치에서 배플 모듈이 제2 위치에 배치된 상태를 도시한 도면이다.
도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 기판 처리 장치(100)는, 공정챔버(110), 지지모듈(120), 상부 모듈(130), 배플 모듈(140), 셔터부(150), 리프트 모듈(160)을 포함할 수 있다. 더불어 기판 처리 장치(100)는 임피던스 정합을 목적으로 하는 임피던스 정합 회로(도시하지 않음)와, 상부 모듈(130)에 전원을 인가하는 제1 고주파 전원부 및 지지모듈(120)에 전원을 인가하는 제2 고주파 전원부(도시하지 않음)를 더 구비할 수 있다.
공정챔버(110)는 가스 주입구(도시하지 않음)를 통하여 주입되는 가스를 공급받고 플라즈마 상태로 여기시키는 공정을 수행하는 처리 영역(111)을 제공할 수 있다. 공정챔버(110)의 처리 영역(111)으로 기판(W)이 출입하기 위해, 공정챔버(110)는 개구부(112)(도 2 참조)를 포함할 수 있다. 공정챔버(110)의 개구부(112)를 통해 기판(W)이 처리 영역(111)으로 인입될 수 있다.
공정챔버(110)는 기판(W)의 크기보다 넓은 단면적을 지닌 원통이나 다각형 단면을 지닌 용기로 이루어질 수 있다. 예시적으로 공정챔버(110)는 원통형의 유전체 원도우(Dielectric Window)를 가질 수 있다. 공정챔버(110)의 유전체 원도우는 고주파 파워가 투과될 수 있도록 이루어진다. 공정챔버(110)는 공정챔버(110) 내에서 수행하는 공정이 있은 후에 잔유물이나 가스를 외부로 유출시키는 배기홀(도시하지 않음)이 바닥면에 형성될 수 있다.
지지모듈(120)은, 공정챔버(110) 내에 배치될 수 있다. 예를 들어 지지모듈(120)은 공정챔버(110)의 내부에서 하부에 마련될 수 있으며, 상부 모듈(130)과 서로 대향되게 배치될 수 있다. 지지모듈(120)은 공정시에 기판(W)을 지지/장착하는 역할을 할 수 있다. 일례로 지지모듈(120)은 기판을 지지하는 척(121)과 리프트 핀 모듈(125)을 포함하여 이루어질 수 있다. 척(121)은 유전 분극 현상으로 발생되는 정전기력을 제어하여 기판(W)을 유전체 표면에 흡착 또는 이탈시키는 기능을 수행할 수 있다. 다만, 이와 동등하게 기능을 수행하는 기계적 클램프(Mechanical Clamp), 진공 척(Vacuum Chuck) 등에 의해 기판(W)을 장착할 수도 있다.
도면에 도시하지는 않았으나, 지지모듈(120)의 하부에는 펌프가 마련되어, 펌프가 공정챔버(110)로부터 외부로 유체를 배기시킬 수 있다. 예를 들어 펌프는, 배기홀과 연통되어 처리 영역(111)에 발생된 부산물이 공정챔버(110)의 외부로 배출되는 배출 기능을 하거나, 처리 영역(111)을 진공으로 형성시킬 수 있다. 그리고 펌프에는 자동압력제어밸브(APC)가 설치될 수도 있다.
다시 말해서 펌프와 자동압력제어밸브는, 배기홀을 통해 압력 등을 제어하여, 처리 영역(111)의 압력을 대기압보다 낮은 압력으로 형성하여 진공 상태로 형성할 수 있다. 그리고 자동압력제어밸브와 펌프의 작동으로, 공정챔버(110) 내부에 발생되는 각종 반응 부산물 등을 배출한다.
상부 모듈(130)은 공정챔버(110) 내부에서 상부에 위치하여 지지모듈(120)에 대향되게 설치될 수 있다. 상부 모듈(130)은 제1 고주파 전원부와 연결되어 상부 모듈(130)과 지지모듈(120) 사이에 전기장이 형성될 수 있고, 주입된 가스를 플라즈마 상태로 여기시킬 수 있다. 일례로 상부 모듈(130)은 가스 주입구로부터 공급된 가스를 공정챔버(110) 내부로 분사시키기 위한 가스 노즐(131)과 가스 노즐(131)의 둘레면에 마련되는 둘레 부재(132)를 가질 수 있다. 그리고 둘레 부재(132)에는 공정에 요구되는 온도로 열을 가하는 메인 히터(132A)가 마련될 수 있다.
배플 모듈(140)은, 공정챔버(110)와 지지모듈(120) 사이에 마련될 수 있다. 예를 들어 배플 모듈(140)은 환형의 링 형상으로 제공될 수 있다. 배플 모듈(140)은 처리 영역(111)에서 발생되는 부산물과 미반응 가스를 배기하도록 복수의 관통 홀(부호 도시하지 않음)이 형성될 수 있다.
배플 모듈(140)은 리프트 모듈(160)에 의해 상하 이동이 가능하다. 예시적으로 배플 모듈(140)은 제1 위치와 제2 위치 사이를 이동할 수 있다.
도 2를 참조하면 제1 위치는, 개구부(112)의 최하위 위치와 적어도 동일하거나 낮은 위치를 의미할 수 있다. 다시 말해서 제1 위치는, 기판(W)이 인입되기 위해 배플 모듈(140)이 개구부(112)를 간섭하지 않는 위치일 수 있다. 더불어 제1 위치는 지지모듈(120)의 상면과 동일하거나 낮은 위치를 의미할 수도 있다.
도 4를 참조하면 제2 위치는, 처리 영역(111)의 가스 및 온도 불균형을 유발하는 문제를 방지하도록 배플 모듈(140)이 상승된 위치일 수 있다. 예시적으로 제2 위치는, 배플 모듈(140)의 상면이 개구부(112)의 상면보다 높거나 같은 높이의 위치를 의미할 수 있다.
그리고 배플 모듈(140)의 높이는, 제2 위치에서 배플 모듈(140)의 하부가 개방되지 않도록, 제1 위치까지 연장되는 높이일 수 있다. 더불어 배플 모듈(140)의 높이는 셔터부(150) 주변을 충분히 커버할 수 있도록 셔터부(150)의 높이와 동일하거나 크게 이루어질 수 있다.
게다가 배플 모듈(140)은, 실시예의 변형예에 따라 서로 분리된 제1 배플 블록(141)과 제2 배플 블록(142)을 포함할 수 있다. 이에 대하여 도 5 내지 도 9를 참조하여 후술하도록 한다.
셔터부(150)는 공정챔버(110)의 개구부(112)를 개폐할 수 있다. 예시적으로 셔터부(150)는 구동부(도시하지 않음)에 의해 개폐 동작이 작동될 수 있으며, 구동부는 셔터부(150)를 닫힘 위치와 열림 위치로 이동시킬 수 있다. 열림 위치는 기판(W)이 출입할 수 있도록 셔터부(150)를 하부(또는 상부)로 이동시켜 개구부(112)를 개방한 위치일 수 있다. 닫힘 위치는 개구부(112)를 폐쇄하여 기판(W)의 출입을 차단하도록 제공하는 위치일 수 있다. 셔터부(150)는 기판(W)을 인입시키는 이송 모듈에 간섭되지 않도록 상하 방향으로 작동될 수 있다.
게다가 셔터부(150)와 배플 모듈(140) 사이에는 공간을 이루는 마찰 방지 갭(151)이 형성될 수 있다(도 4 참조). 다시 말해서 마찰 방지 갭(151)은 공간으로서, 제2 위치로 상승된 배플 모듈(140)과 닫힘 위치의 셔터부(150) 사이의 공간일 수 있다.
예를 들어 처리 영역(111)에 마주하는 셔터부(150)의 내주면이 배플 모듈(140)과 맞닿게 마련되면, 셔터부(150)가 상하 이동시 배플 모듈(140)과 셔터부(150) 사이의 마찰이 발생될 수 있으므로, 마찰 방지 및 마찰로 인한 파티클 발생을 방지하도록 셔터부(150)의 내주면 측에 마찰 방지 갭(151)이 형성될 수 있다.
리프트 모듈(160)은 배플 모듈(140)을 상하로 이동시킬 수 있다. 리프트 모듈(160)은 배플 모듈(140)을 상하로 이동시킬 수 있는 다양한 구조 및 메카니즘이 적용될 수 있다. 예시적으로 리프트 모듈(160)은 공압 실린더 또는 유압 실린더와 같은 실린더 구조를 가지거나, 기어와 모터가 제공될 수 있다.
일례로 리프트 모듈(160)의 실린더 구조는, 상하 방향으로 돌출 길이가 조절되는 피스톤(부호 도시하지 않음)과 피스톤이 출입되는 실린더(부호 도시하지 않음)를 포함하여 이루어질 수 있다(도 1 내지 도 5 참조).
다른 예로 리프트 모듈(160)의 기어와 모터 구조는, 배플 모듈(140)의 하부 방향으로 연장되는 바(bar)가 마련되되, 바의 일측에는 기어이가 마련되거나 랙기어가 제공될 수 있다. 더불어 리프트 모듈(160)은, 바의 기어이 또는 랙기어와 맞물리는 피니언 기어가 제공되고, 피니언 기어는 모터의 축과 연결되어 모터의 구동에 의해 피니언 기어 및 랙기어로 모터의 회전력이 전달되어 배플 모듈(140)의 상하 이동이 이루어지는 구조를 가질 수도 있다.
그리고 리프트 모듈(160)은 배플 모듈(140)이 평행하게 리프트되도록, 다시 말해서 2지점 이상에서 배플 모듈(140)을 들어 올릴 수 있도록 2개 이상의 실린더 또는 모터)를 포함할 수 있어, 제1 리프트 블록(161) 및 제2 리프트 블록(162)을 포함할 수 있다.
한편 리프트 모듈(160)은 실시예의 변형예에 따라 제1 리프트 블록(161) 및 제2 리프트 블록(162)이 링형을 이루는 하나의 배플 모듈(140)을 리프트하지 않고, 제1 리프트 블록(161) 및 제2 리프트 블록(162)과 같이 각기 다른 대상을 리프트할 수도 있다.
즉 배플 모듈(140)이 하나의 링형을 이루지 않고, 링 형상이 분리된 구조를 이루어 제1 배플 블록(141)과 제2 배플 블록(142)으로 제공되면, 제1 리프트 블록(161)은 제1 배플 블록(141)을 동작시키고, 제2 리프트 블록(162)은 제2 배플 블록(142)을 동작시키는 바와 같이, 리프트 대상이 상이할 수 있다.
더불어 제1 리프트 블록(161) 및 제2 리프트 블록(162)은, 제1 배플 블록(141)과 제2 배플 블록(142)이 상이한 높이를 가지도록, 동일한 공정에서도 신장 길이가 서로 다르게 이루어지는 것에 차이가 발생할 수 있다. 제1 리프트 블록(161) 및 제2 리프트 블록(162)은 위치 및 대상이 상이하되, 메카니즘 및 형태 는 동일하거나 유사할 수 있다.
더불어 공정챔버(110)의 내벽에서 공정챔버(110)의 둘레를 따라 라이너(부호 도시하지 않음)가 형성될 수 있다. 예시적으로 라이너는 상면 및 하면이 개방된 통 구조(공정챔버(110)가 원형이면, 원통 구조일 수 있음)을 가질 수 있다. 즉 라이너는 공정챔버(110)의 내측면과 접촉하도록 제공될 수 있다.
라이너는 공정챔버(110)의 내측벽을 보호하여 공정챔버(110)의 내측벽이 아크 방전으로 손상되는 것을 방지할 수 있고, 기판 처리 공정 중에 발생한 불순물(폴리머 증착 등으로 발생될 수 있음)이 공정챔버(110)의 내측벽에 증착되는 것을 방지할 수 있으며, 실시예의 변형예에 따라 생략될 수도 있다.
이하에서는 도 5 내지 도 9를 참조하여 본 실시예의 변형예를 설명하도록 하며, 동일한 기능을 하는 동일한 구성의 중복되는 설명은 생략하도록 한다.
도 5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 기판 처리 장치에서 제1 리프트 블록이 제2 위치에 배치되고 제2 리프트 블록은 제1 위치에 배치된 상태를 도시한 도면이다. 도 5를 참조하여, 도 4를 이용하여 설명한 것과 다른 점을 위주로 설명한다.
도 5를 참조하면, 기판 처리 장치(100)는, 제1 실시예와 동일하거나 유사하게 공정챔버(110), 지지모듈(120), 상부 모듈(130), 배플 모듈(140), 셔터부(150), 리프트 모듈(160)을 포함할 수 있다.
한편 본 실시예는 배플 모듈(140)이 하나의 링 구조로 이루어지지 않고, 링이 분리된 구조를 가질 수 있다. 예를 들어 배플 모듈(140)은 서로 분리된 제1 배플 블록(141)과 제2 배플 블록(142)을 포함할 수 있다.
예시적으로 제1 배플 블록(141)은, 제2 배플 블록(142)에 대비하여 개구부(112)에 인접하게 마련될 수 있다. 다시 말해서 제1 배플 블록(141)은 제2 위치로 리프트되어 셔터부(150)와 대향되는 위치에 마련될 수 있다. 이에 따라 제1 배플 블록(141)은 마찰 방지 갭(151)을 가로 막아, 셔터부(150) 주변에서 발생될 수 있는 가스 및 온도 불균형을 방지할 수 있다.
다시 말해서 공정이 시작되면 제1 배플 블록(141)과 제2 배플 블록(142)은 서로 다른 높이로 제어될 수 있다. 예시적으로 제1 배플 블록(141)은, 제2 배플 블록(142)에 대비하여 높게 형성되어 제2 위치로 리프트될 수 있다.
그리고 공정이 시작되면 제2 배플 블록(142)은, 제1 위치에 배치될 수도 있으나, 제1 위치와 제2 위치 사이에 배치되어, 제1 위치보다 높고 제2 위치보다 낮은 위치에 배치될 수도 있는 바와 같이 다양한 변형예가 가능하다.
이는 제2 배플 블록(142)이, 개구부(112)와 어긋나는 위치에 배치되어 개구부(112)를 가로 막지 않으므로, 공정 또는 공정이 준비되는 과정에서 제2 배플 블록(142)이 최적화된 위치에 마련되도록 하기 위함이다.
따라서 제2 배플 블록(142)은, 공정 준비 또는 실시예의 변형예에 따라 제1 배플 블록(141)이 개구부(112)를 가로 막지 않도록 제1 위치로 하강하더라도, 제1 위치보다 높은 위치 또는 제2 위치로 리프트될 수도 있는 바와 같이, 기판 처리를 위한 최적화된 위치에 배치될 수도 있다.
한편 제2 실시예에서는 제1 배플 블록(141)과 제2 배플 블록(142)이 모두 리프트되는 것을 예시하였다. 이와 달리, 제2 배플 블록(142)의 위치는 고정되고 제1 배플 블록(141)만 리프트될 수도 있는 바와 같이 다양한 변형예가 가능하다.
이하에서는 제2 배플 블록(142)의 위치는 고정되고, 제1 배플 블록(141)만 리프트되는 실시예를 도 6을 참조하여 설명하도록 한다.
도 6은 본 발명의 제3 실시예에 따른 기판 처리 장치를 도시한 도면이다. 도 6을 참조하여, 도 5를 이용하여 설명한 것과 다른 점을 위주로 설명한다.
도 6을 참조하면, 기판 처리 장치(100)는, 제1 실시예 및 제2 실시예와 동일하거나 유사하게 공정챔버(110), 지지모듈(120), 상부 모듈(130), 배플 모듈(140), 셔터부(150), 리프트 모듈(160)을 포함할 수 있다. 더불어 배플 모듈(140)은 제2 실시예와 동일하거나 유사하게 제1 배플 블록(141) 및 제2 배플 블록(142)을 포함할 수 있다.
한편 본 실시예의 제2 배플 블록(142)은 공정 준비 단계나 공정 단계와 관계없이 동일한 위치에 마련될 수 있어, 리프트 모듈(160)이 연결되지 않고 공정챔버(110) 및/또는 지지모듈(120)에 고정될 수 있다.
반면 제1 배플 블록(141)은 리프트되도록, 리프트 모듈(160)에 연결될 수 있으며, 연결 및 리프트 메카니즘은 제1 실시예 및 제2 실시예와 동일하거나 유사하므로 중복되는 설명은 생략하도록 한다.
이하에서는 도 7 내지 도 9를 참조하여 배플 모듈(140)의 제1 배플 블록(141)과 제2 배플 블록(142)을 설명하도록 한다.
도 7은 본 발명의 몇몇 실시예에 따른 기판 처리 장치의 제1 실시예에 따른 배플 모듈을 도시한 도면이고, 도 8은 본 발명의 몇몇 실시예에 따른 기판 처리 장치의 제2 실시예에 따른 배플 모듈을 도시한 도면이며, 도 9는 본 발명의 몇몇 실시예에 따른 기판 처리 장치의 제3 실시예에 따른 배플 모듈을 도시한 도면이다.
도 7 내지 도 9를 참조하면, 배플 모듈(140)은 링 형상을 가질 수 있으며, 링이 2등분 이상으로 분리된 구조를 가질 수 있어, 서로 분리된 제1 배플 블록(141)과 제2 배플 블록(142)을 포함할 수 있다.
먼저 도 7을 참조하면, 배플 모듈(140)은 2등분 이상으로 분리되어 4등분될 수 있다.
제1 배플 블록(141)은, 셔터부(150)에 대향되는 위치에 마련될 수 있으며, 셔터부(150) 및/또는 개구부(112)를 충분히 커버하는 너비, 높이 및 면적을 가질 수 있다. 그리고 제1 배플 블록(141)은 도 7을 참조하는 바와 같이, 배플 모듈(140)의 1/4을 이룰 수 있다.
제2 배플 블록(142)은, 배플 모듈(140)에서 제1 배플 블록(141)이 제외된 나머지를 이룰 수 있다. 그리고 제2 배플 블록(142)은 배플 모듈(140)의 3/4을 이룰 수 있다. 더불어 제2 배플 블록(142)은, 다시 3등분으로 분리되어 실시예의 변형예에 따라, 3등분되는 제2 배플 블록(142) 각각의 높이가 서로 다르게 조절될 수도 있는 바와 같이 다양한 변형예가 가능하다.
다음으로 도 8을 참조하면, 배플 모듈(140)은 2등분으로 분리되고 제1 배플 블록(141)과 제2 배플 블록(142)을 포함할 수 있다. 그리고, 앞서 설명한 실시예에서 제2 배플 블록(142)이 하나로 이루어지는 것에 차이가 있다.
다시 말해서 배플 모듈(140)은, 셔터부(150)에 대향되는 위치에 셔터부(150)를 커버하는 면적으로 이루어지는 제1 배플 블록(141)이 마련되고, 나머지는 하나의 제2 배플 블록(142)으로 이루어질 수 있다.
도 9를 참조하면 배플 모듈(140)은, 제1 배플 블록(141)과 제2 배플 블록(142)을 포함할 수 있다. 한편 도 8에 예시되는 실시예와 달리 도 9에 예시되는 실시예의 배플 모듈(140)은 2등분되되, 균등하게 분리되어 제1 배플 블록(141)과 제2 배플 블록(142)이 대칭되는 형상을 가질 수 있다.
이하에서는 도면을 참조하여, 기판 처리 방법에 대하여 설명하도록 한다. 다만 기판 처리 방법은 앞서 설명되는 기판 처리 장치를 사용할 수 있으므로, 중복되는 설명은 생략하도록 한다.
도 10은 본 발명의 몇몇 실시예에 따른 기판 처리 방법을 도시한 순서도이다.
본 실시예의 기판 처리 방법은, 개구부(112)를 포함하는 공정챔버(110)와, 공정챔버(110) 내에 배치되고, 개구부(112)를 통해 인입된 기판(W)을 지지하는 지지모듈(120)과, 공정챔버(110) 내에 배치되고, 지지모듈(120)을 둘러싸도록 배치된 배플 모듈(140), 및 배플 모듈(140)을 상하로 이동시키는 리프트 모듈(160)을 포함하는 기판 처리 장치(100)의 기판 처리 방법이며, 기판 처리 장치(100)를 먼저 준비할 수 있다. 다음으로 기판 처리 방법은, 배플 모듈이 제1 위치에서 대기하는 단계(S110), 기판을 지지모듈 상에 배치하는 단계(S120) 및 배플 모듈의 상면이 지지모듈의 상면보다 높게 위치하도록, 배플 모듈이 제1 위치에서 제2 위치로 리프트되는 단계(S130)를 포함할 수 있다.
구체적으로 도 2를 참조하면 배플 모듈(140)이 제1 위치에서 대기할 수 있다(S110). 제1 위치는 앞서 언급된 바와 같이, 개구부(112)의 최하위 위치와 적어도 동일하거나 낮은 위치일 수 있고, 더불어 지지모듈(120)의 상면과 동일하거나 낮은 위치일 수 있다. 다시 말해서 기판(W)이 인입되도록 배플 모듈(140)의 위치가 제어될 수 있다.
특히 배플 모듈(140)이 제1 배플 블록(141)과 제2 배플 블록(142)을 포함하면, 셔터부(150)에 대향될 수 있는 배플 모듈(140)의 제1 배플 블록(141)이 제1 위치에서 대기할 수 있다. 이때 제2 배플 블록(142)은 제1 위치, 제2 위치 또는 제1 위치와 제2 위치 사이에 마련될 수 있는 바와 같이, 제2 배플 블록(142)은 제1 배플 블록(141)과 높이가 상이한 상태를 가질 수 있다.
다음으로 기판(W)을 지지모듈(120) 상에 배치할 수 있다(S120). 기판(W)은 공정챔버(110)와 이웃하게 마련되는 반송 유닛(도시하지 않음)에 마련되는 반송 로봇(도시하지 않음)에 의해 인입될 수 있다. 예시적으로 반송 로봇은 수평, 수직 방향으로 이동할 수 있고, 수평면 상에서 전진, 후진 또는 회전이 가능한 복수 개의 핸드들을 가질 수 있다. 각 핸드는 독립 구동이 가능하며, 기판(W)은 핸드에 수평 상태로 안착될 수 있다.
기판(W)이 인입되면 배플 모듈(140)의 상면이 지지모듈(120)의 상면보다 높게 위치하도록, 배플 모듈(140)은 제1 위치에서 제2 위치로 리프트할 수 있다(S130).
도 4(또는 도 5)를 참조하면 제2 위치는, 처리 영역(111)의 가스 및 온도 불균형을 유발하는 문제를 방지하도록 배플 모듈(140)이 상승된 위치일 수 있다. 제2 위치는, 앞서 언급되는 바와 같이, 배플 모듈(140)의 상면이 개구부(112)의 상면보다 높거나 같은 높이의 위치일 수 있다.
게다가 도 3을 참조하는 바와 같이, 공정이 시작되도록, 셔터부(150)가 개구부(112)를 폐쇄할 수 있다. 다만 셔터부(150)는 공정이 시작되기 위함이므로, 셔터부(150)가 개구부(112)를 폐쇄하는 것은, 배플 모듈(140)이 제2 위치로 리프트하는 것과 순차로 또는 동시에 수행될 수 있다.
다시 말해서 배플 모듈(140)은 기판(W)이 인입된 이후 셔터부(150)와 동시에 제2 위치로 리프트되거나, 셔터부(150)의 동작이후 제2 위치로 리프트되거나, 또는 셔터부(150)보다 먼저 제2 위치로 리프트될 수 있는 바와 같이, 기판(W)의 인입에 방해되지 않는 과정에서 다양한 형태로 배플 모듈(140)이 리프트될 수 있다.
이와 같이 본 실시예는, 공정챔버(110)의 처리 영역(111)이 제2 위치에 배치되는 배플 모듈(140)에 의해 공간이 조절될 수 있어, 가스 및 온도 불균형을 유발할 수 있는 처리 영역(111)의 부피 제어를 배플 모듈(140)의 리프트로 수행할 수 있다.
이상과 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.
100: 기판 처리 장치 110: 공정챔버
120: 지지모듈 130: 상부 모듈
140: 배플 모듈 150: 셔터부
160: 리프트 모듈

Claims (12)

  1. 개구부를 포함하는 공정챔버;
    상기 공정챔버 내에 배치되고, 상기 개구부를 통해 인입된 기판을 지지하는 지지모듈;
    상기 공정챔버 내에 배치되고, 상기 지지모듈을 둘러싸도록 배치된 배플 모듈; 및
    상기 배플 모듈을 상하로 이동시키는 리프트 모듈을 포함하되,
    공정 시작 전에, 상기 배플 모듈은 제1 위치에서 대기하고,
    공정이 시작되면, 상기 배플 모듈은 상기 제1 위치에서 제2 위치로 리프트되어, 상기 배플 모듈의 상면이 상기 지지모듈의 상면보다 높게 위치하는, 기판 처리 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 배플 모듈은 상기 제2 위치에서, 상기 배플 모듈의 상면이 상기 개구부의 상면보다 높거나 같은 높이에 위치하는, 기판 처리 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 배플 모듈과 상기 셔터부 사이에서 공간을 이루는 마찰 방지 갭이 형성되는, 기판 처리 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 배플 모듈은, 상기 제2 위치에서 상기 마찰 방지 갭이 노출되지 않도록, 상기 개구부의 상단, 상기 개구부의 모서리 또는 상기 공정챔버의 내주면에 맞닿는, 기판 처리 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 배플 모듈은 서로 분리된 제1 배플 블록과 제2 배플 블록을 포함하고,
    상기 리프트 모듈은 상기 제1 배플 블록을 동작시키는 제1 리프트 블록과, 상기 제2 배플 블록을 동작시키는 제2 리프트 블록을 포함하는, 기판 처리 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 제1 배플 블록과 상기 제2 배플 블록은 서로 다른 높이로 제어되는, 기판 처리 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 제1 배플 블록은,
    상기 제2 배플 블록에 대비하여 상기 개구부에 인접하게 마련되고,
    상기 공정이 시작되면, 상기 제2 배플 블록에 대비하여 높게 형성되어 상기 제2 위치로 리프트되는, 기판 처리 장치.
  8. 제1항에 있어서
    상기 제1 위치는 상기 개구부의 최하위 위치와 적어도 동일하거나 낮은 위치를 이루는, 기판 처리 장치.
  9. 제1항에 있어서
    상기 리프트 모듈은,
    상하 방향으로 돌출 길이가 조절되는 피스톤과 상기 피스톤이 출입되는 실린더를 포함하는, 기판 처리 장치.
  10. 개구부를 포함하는 공정챔버와, 상기 공정챔버 내에 배치되고, 상기 개구부를 통해 인입된 기판을 지지하는 지지모듈과, 상기 공정챔버 내에 배치되고, 상기 지지모듈을 둘러싸도록 배치된 배플 모듈, 및 상기 배플 모듈을 상하로 이동시키는 리프트 모듈을 포함하는 기판 처리 장치의 기판 처리 방법에 있어서,
    상기 배플 모듈이 제1 위치에서 대기하는 단계;
    상기 기판을 상기 지지모듈 상에 배치하는 단계; 및
    상기 배플 모듈의 상면이 상기 지지모듈의 상면보다 높게 위치하도록, 상기 배플 모듈은 상기 제1 위치에서 제2 위치로 리프트하는 단계를 포함하는, 기판 처리 방법.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 배플 모듈이 상기 제1 위치에서 제2 위치로 리프트하는 단계는,
    상기 배플 모듈이 상기 제2 위치에서, 상기 배플 모듈의 상면이 상기 개구부의 상면보다 높거나 같은 높이에 위치하도록 리프트하는, 기판 처리 방법.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 배플 모듈이 제1 위치에서 대기하는 단계 이전,
    상기 배플 모듈과 상기 셔터부 사이에서 공간을 이루는 마찰 방지 갭이 형성되는, 기판 처리 장치를 제공하는 단계를 더 포함하는, 기판 처리 방법.
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