KR20240076907A - 기판처리방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 기판처리방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 다수의 기판을 이송하여 기판을 처리하는 기판처리장치에 있어서, 풉 내부에 적재된 기판들을 반송구로 반송하는 방법에 관한 것이다.
본 발명은, 내부에 기판(1)이 적재되는 풉(10)을 반송하는 풉반송공간(S1)이 형성되는 기판반송모듈(20); 상기 풉반송공간(S1)과 베이스(80)를 통해 구획되며, 상기 기판(1)을 반송하는 기판반송공간(S2)이 형성되는 기판처리모듈(30); 상기 풉반송공간(S1)과 상기 베이스(80)에 형성된 반송구(81)를 통해 인접하고, 상기 기판(1)을 반송하는 기판반송공간(S2) 측 반송구(81)에 설치되며, 상기 반송구(81)의 폐쇄상태 기준 상기 반송구(81)와의 사이에 도어공간(S3)을 형성하는 외부도어부(210); 상기 도어공간(S3) 중 상기 반송구(81)에 설치되며, 상기 반송구(81)의 폐쇄상태에서 상기 풉(10)의 풉도어(11)와 결합하는 내부도어부(220); 및 상기 풉반송공간(S1)측의 반송구(81)에 대응되는 위치에 구비되어 상기 풉(10)이 안착되는 스테이지부(100)를 포함하는 기판처리시스템을 통한 기판처리방법으로서, 상기 스테이지부(100)에 상기 풉(10)을 로딩하는 풉로딩단계(S100); 상기 반송구(81)의 폐쇄상태에서 상기 도어공간(S3)을 퍼지가스로 퍼지하는 제1퍼지단계(S200); 상기 내부도어부(220)를 오픈하며, 상기 내부도어부(220)를 통해 풉도어(11)를 상기 풉(10)으로부터 분리하는 풉개방단계(S300); 상기 도어공간(S3) 및 상기 풉(10) 내부를 퍼지가스로 퍼지하는 제2퍼지단계(S400); 및 상기 도어공간(S3) 및 상기 풉(10)의 내부가 퍼지가스로 퍼지되는 중에, 상기 외부도어부(210)를 오픈하며, 상기 외부도어부(220)를 통해 상기 반송구(81)를 상기 기판반송공간(S2)에 대해 개방하여 상기 풉(10) 내부를 상기 기판반송공간(S2)과 연통하는 반송구개방단계(S500)를 포함하는 기판처리방법을 개시한다.

Description

기판처리방법 {SUBSTRATE PROCESSING METHOD}
본 발명은 기판처리방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 다수의 기판을 이송하여 기판을 처리하는 기판처리장치에 있어서, 풉 내부에 적재된 기판들을 반송구로 반송하는 방법에 관한 것이다.
소자를 제조하기 위해서는 기판 상에 필요한 박막을 증착시키는 공정이나 증착된 박막을 개질하기 위하여 열처리를 수행하는 공정이 진행되며, 특히 박막 증착 공정에는 스퍼터링법(Sputtering), 화학기상증착법(CVD: Chemical Vapor Deposition), 원자층증착법(ALD: Atomic Layer Deposition) 등이 주로 사용된다.
스퍼터링법은 플라즈마 상태에서 생성된 아르곤 이온을 타겟의 표면에 충돌시키고, 타겟의 표면으로부터 이탈된 타겟물질이 기판 상에 박막으로 증착되게 하는 기술로서, 접착성이 우수한 고순도 박막을 형성할 수 있는 장점은 있으나, 고 종횡비(High Aspect Ratio)를 갖는 미세패턴을 형성하기에는 한계가 있다.
화학기상증착법은, 다양한 가스들을 반응챔버로 주입시키고, 열, 빛 또는 플라즈마와 같은 고 에너지에 의해 유도된 가스들을 반응가스와 화학반응 시킴으로써 기판 상에 박막을 증착시키는 기술로서, 화학기상증착법은 신속하게 일어나는 화학반응을 이용하기 때문에 원자들의 열역학적 안정성을 제어하기 매우 어렵고, 박막의 물리적, 화학적 및 전기적 특성이 저하되는 문제점이 있다.
원자층증착법은, 반응가스인 소스가스와 퍼지가스를 교대로 공급하여 기판 상에 원자층 단위의 박막을 증착하는 기술로서, 원자층 증착법은 단차피복성(Step Coverage)의 한계를 극복하기 위해 표면 반응을 이용하기 때문에, 고 종횡비를 갖는 미세패턴 형성에 적절하고, 박막의 전기적 및 물리적 특성이 우수한 장점이 있다.
한편, 원자층증착법의 상기와 같은 장점에도, 소스가스와 반응가스를 공급하는 사이에 퍼지가스를 교대로 공급하는 스텝으로 기판처리 속도가 떨어져 생산성이 낮은 문제점이 있다.
전술한 증착공정 뿐만 아니라, 열처리 등의 과정에서도 개별의 기판에 대하여 각각 열처리를 수행하는 공정은 기판의 인출입 시간에 따라 기판처리 속도가 떨어져 생산성이 낮은 문제점이 있다.
이러한 문제점을 해결하기 위하여, 챔버 내에 다수의 기판을 로딩하여 일괄적으로 기판처리를 수행하는 종형 배치(Batch)식 타입의 기판처리를 사용하며, 이때 다수의 기판들을 효율적으로 반송하기 위하여 일정 수의 기판들을 내부에 적재할 수 있는 풉(FOUP: Front-opening Unified Pod)을 이용할 수 있다.
이에 따라, 종래 기판처리시스템은, 풉 자체에 대한 반송을 통해 풉 내에 적재된 다수의 기판들을 반송하는 기판반송모듈과 기판처리를 위해 풉으로부터 풉 내에 적재된 다수의 기판들을 반송하는 기판처리모듈을 포함할 수 있고, 이때 풉 내에 적재된 다수의 기판들을 반송하기 위해 풉도어를 개방할 수 있는 FIMS(Front-opening Interface Mechanical Standard) 인터페이스가 구비된다.
한편, 종래 기판처리시스템은, 풉이 반송되는 풉반송공간과 기판이 반송되는 기판반송공간 사이를 개폐하는 과정에서 FIMS와 풉 사이공간에 외기가 존재하는 바 산소농도가 높아 풉도어가 개방될 때 풉 내부에 산소가 침투하여 기판들이 산소에 노출될 수 있으며, 이에 따라 기판에 대한 자연산화가 발생하고 기판이 오염되는 문제점이 있다.
또한, 종래 기판처리시스템은, 풉도어 및 반송구를 오픈하는 과정에서 풉 내부 공간과 풉 외부 공간 사이에 압력구배가 형성되어 기체유동이 발생하게 되는 바 풉의 내벽 및 기판반송공간 등에 존재하는 파티클들이 유동기체를 따라 풉 내부에 적재된 기판으로 이동할 수 있으며, 이에 따라 기판에 파티클들이 부착되는 문제점이 있다.
본 발명의 목적은, 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 복수의 기판에 대한 산화 및 파티클 부착을 최소화하여 오염을 방지하면서 반송이 가능한 기판처리방법을 제공하는데 있다.
본 발명은, 상기와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위하여 창출된 것으로서, 본 발명은, 내부에 기판(1)이 적재되는 풉(10)을 반송하는 풉반송공간(S1)이 형성되는 기판반송모듈(20); 상기 풉반송공간(S1)과 베이스(80)를 통해 구획되며, 상기 기판(1)을 반송하는 기판반송공간(S2)이 형성되는 기판처리모듈(30); 상기 풉반송공간(S1)과 상기 베이스(80)에 형성된 반송구(81)를 통해 인접하고, 상기 기판(1)을 반송하는 기판반송공간(S2) 측 반송구(81)에 설치되며, 상기 반송구(81)의 폐쇄상태 기준 상기 반송구(81)와의 사이에 도어공간(S3)을 형성하는 외부도어부(210); 상기 도어공간(S3) 중 상기 반송구(81)에 설치되며, 상기 반송구(81)의 폐쇄상태에서 상기 풉(10)의 풉도어(11)와 결합하는 내부도어부(220); 및 상기 풉반송공간(S1)측의 반송구(81)에 대응되는 위치에 구비되어 상기 풉(10)이 안착되는 스테이지부(100)를 포함하는 기판처리시스템을 통한 기판처리방법으로서, 상기 스테이지부(100)에 상기 풉(10)을 로딩하는 풉로딩단계(S100); 상기 반송구(81)의 폐쇄상태에서 상기 도어공간(S3)을 퍼지가스로 퍼지하는 제1퍼지단계(S200); 상기 내부도어부(220)를 오픈하며, 상기 내부도어부(220)를 통해 풉도어(11)를 상기 풉(10)으로부터 분리하는 풉개방단계(S300); 상기 도어공간(S3) 및 상기 풉(10) 내부를 퍼지가스로 퍼지하는 제2퍼지단계(S400); 및 상기 도어공간(S3) 및 상기 풉(10)의 내부가 퍼지가스로 퍼지되는 중에, 상기 외부도어부(210)를 오픈하며, 상기 외부도어부(220)를 통해 상기 반송구(81)를 상기 기판반송공간(S2)에 대해 개방하여 상기 풉(10) 내부를 상기 기판반송공간(S2)과 연통하는 반송구개방단계(S500)를 포함할 수 있다.
또한, 본 발명은, 내부에 기판(1)이 적재되는 풉(10)을 반송하는 풉반송공간(S1)이 형성되는 기판반송모듈(20); 상기 풉반송공간(S1)과 베이스(80)를 통해 구획되며, 상기 기판(1)을 반송하는 기판반송공간(S2)이 형성되는 기판처리모듈(30); 상기 풉반송공간(S1)과 상기 베이스(80)에 형성된 반송구(81)를 통해 인접하고, 상기 기판(1)을 반송하는 기판반송공간(S2) 측 반송구(81)에 설치되며, 상기 반송구(81)의 폐쇄상태 기준 상기 반송구(81)와의 사이에 도어공간(S3)을 형성하는 외부도어부(210); 상기 도어공간(S3) 중 상기 반송구(81)에 설치되며, 상기 반송구(81)의 폐쇄상태에서 상기 풉(10)의 풉도어(11)와 결합하는 내부도어부(220); 및 상기 풉반송공간(S1)측의 반송구(81)에 대응되는 위치에 구비되어 상기 풉(10)이 안착되는 스테이지부(100)를 포함하는 기판처리시스템을 통한 기판처리방법으로서, 상기 스테이지부(100)에 상기 풉(10)을 로딩하는 풉로딩단계(S100); 상기 반송구(81)의 폐쇄상태에서 상기 도어공간(S3)을 퍼지가스로 퍼지하는 제1퍼지단계(S200); 상기 도어공간(S3)이 퍼지가스로 퍼지되는 중에, 상기 내부도어부(220)를 오픈하며 상기 내부도어부(220)를 통해 풉도어(11)를 상기 풉(10)으로부터 분리하는 풉개방단계(S300); 상기 도어공간(S3) 및 상기 풉(10) 내부를 퍼지가스로 퍼지하는 제2퍼지단계(S400); 및 상기 외부도어부(210)를 오픈하며, 상기 외부도어부(220)를 통해 상기 반송구(81)를 상기 기판반송공간(S2)에 대해 개방하여 상기 풉(10) 내부를 상기 기판반송공간(S2)과 연통하는 반송구개방단계(S500)를 포함할 수 있다.
상기 퍼지가스는 상기 제1퍼지단계(S200)부터 상기 반송구개방단계(S500)까지 지속적으로 공급될 수 있다.
본 발명에 따른 기판처리방법은, 상기 반송구개방단계(S500) 이후에, 상기 퍼지가스의 공급을 중단하는 퍼지종료단계(S600)를 포함할 수 있다.
상기 베이스(80)에는, 상기 퍼지가스를 공급하는 가스공급부(300) 및 상기 퍼지가스를 배출하는 가스배기부(400)가 설치될 수 있다.
상기 제1퍼지단계(S200)에서, 상기 가스배기부(400)의 배기밸브가 개방된 이후에 상기 가스공급부(300)의 공급밸브가 개방될 수 있다.
상기 퍼지종료단계(S600)에서, 상기 가스공급부(300)의 공급밸브가 폐쇄된 이후에 상기 가스배기부(400)의 배기밸브가 폐쇄될 수 있다.
상기 풉개방단계(S300)에서, 상기 가스공급부(300)로부터 공급되는 퍼지가스의 유량이 증가할 수 있다.
또한, 상기 반송구개방단계(S500)에서, 가스공급부(300)로부터 공급되는 퍼지가스의 유량이 증가할 수 있다.
한편, 본 발명에 따른 기판처리방법은, 상기 반송구개방단계(S500) 이후에 상기 기판(1)에 대한 반송을 수행하는 기판반송단계(S700)을 포함하며, 상기 퍼지가스는 상기 제1퍼지단계(S200)부터 상기 기판반송단계(S700)까지 지속적으로 공급될 수 있다.
본 발명에 따른 기판처리방법은, 풉도어 개방 전 개폐도어부 내부의 도어공간에 대한 퍼지를 수행함으로써, 도어공간에 잔류하는 산소농도가 높은 외기에 따른 기판 산화를 방지할 수 있으며, 풉도어 개방시 풉도어 내부와 외부 사이의 압력구배에 따른 기체유동을 차단하여 풉 내벽의 파티클들이 기판에 부착되는 것을 방지할 수 있다.
본 발명에 따른 기판처리방법은, 반송구와 외부도어부 사이에 형성되는 도어공간에 대해 충분한 퍼지를 수행한 이후에 풉도어를 개방함으로써, 도어공간 내 산소농도를 낮춰 풉 내부로의 산소 침투를 사전에 차단할 수 있으며, 풉도어 개방시 도어공간으로부터 풉도어 내부로의 기체유동을 최소화하여 도어 공간의 파티클들이 풉도어 내부의 기판에 부착되는 것을 방지할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 기판처리방법은, 풉도어가 개방된 상태에서도 퍼지를 수행함으로써, 도어공간 및 풉 내부를 함께 퍼지할 수 있고, 더 나아가 반송구가 개방되는 과정에서도 퍼지가스를 공급함으로써, 기판 오염 및 산화를 방지할 수 있다.
특히, 본 발명에 따른 기판처리방법은, 풉도어 개방 전부터 기판이 반송되는 과정까지 지속적으로 도어공간에 대한 퍼지를 수행할 수 있고, 이로부터 기판에 대한 오염 및 산화를 최소화시킬 수 있다.
도 1은, 본 발명에 따른 기판처리시스템의 개략적인 모습을 보여주는 측면도이다.
도 2는, 도 1에 따른 기판처리시스템 중 풉이 스테이지부에 안착되는 모습을 보여주는 사시도이다.
도 3a 내지 도 3c는, 도 1에 따른 기판처리시스템을 이용한 기판처리방법 일부를 보여주는 도면들로서, 도 3a는, 풉이 스테이지부에 안착되어 도어공간에 대한 퍼지가 수행되는 모습을 보여주는 단면도이며, 도 3b는, 내부도어부를 통해 풉도어를 개방한 상태를 보여주는 단면도이며, 도 3c는, 개폐도어부를 통해 반송구를 개방한 상태를 보여주는 단면도이다.
도 4는, 도 1에 따른 기판처리시스템 중 가스공급부의 모습을 보여주는 도면이다.
도 5는, 본 발명에 따른 기판처리방법을 보여주는 순서도이다.
도 6은, 도 5에 따른 기판처리방법 중 반송구개방단계를 보여주는 순서도이다.
도 7은, 본 발명에 따른 기판처리방법을 순서에 따라 도시한 개략도이다.
도 8은, 풉도어 및 반송구의 개방 전 퍼지가스의 공급을 중단하는 FIMS 퍼지 과정에서의 퍼지압력 변화를 보여주는 도면이다.
도 9는, 풉도어 및 반송구의 개방과 무관하게 퍼지가스를 지속적으로 공급하는 FIMS 퍼지 과정에서의 퍼지압력 변화를 보여주는 도면이다.
도 10은, 도 8의 FIMS 퍼지 과정에서 기판에 부착된 파티클들을 보여주는 도면이다.
도 11은, 도 9의 FIMS 퍼지 과정에서 기판에 부착된 파티클들을 보여주는 도면이다.
이하, 본 발명에 따른 기판처리시스템 및 기판처리방법에 관하여 첨부된 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.
본 발명에 따른 기판처리시스템은, 도 1에 도시된 바와 같이, 내부에 기판(1)이 적재되는 풉(10)을 반송하는 풉반송공간(S1)이 형성되는 기판반송모듈(20)과, 상기 풉반송공간(S1)과 베이스(80)를 통해 구획되며 상기 기판(1)을 반송하는 기판반송공간(S2)이 형성되는 기판처리모듈(30)을 포함한다.
또한, 본 발명에 따른 기판처리시스템은, 풉반송공간(S1)과 상기 베이스(80)에 형성된 반송구(81)를 통해 인접하고, 상기 기판(1)을 반송하는 기판반송공간(S2) 측 반송구(81)에 설치되며, 상기 반송구(81)의 폐쇄상태 기준 상기 반송구(81)와의 사이에 도어공간(S3)을 형성하는 외부도어부(210) 및 상기 도어공간(S3) 중 상기 반송구(81)에 설치되며, 상기 반송구(81)의 폐쇄상태에서 상기 풉(10)의 풉도어(11)와 결합하는 내부도어부(220)를 포함하는 개폐도어부(200)를 포함한다.
또한, 본 발명에 따른 기판처리시스템은, 풉반송공간(S1)측의 반송구(81)에 대응되는 위치에 구비되어 상기 풉(10)이 안착되는 스테이지부(100)를 포함한다.
또한, 본 발명에 따른 기판처리시스템은, 개폐도어부(200)와 반송구(81) 사이에 퍼지가스를 분사하는 가스공급부(300) 및 도어공간(S3)과 연통되어 가스공급부(300)를 통해 공급되는 퍼지가스를 배기하는 가스배기부(400)를 더 포함할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 기판처리시스템은, 기판반송모듈(20) 전단에 설치되어 다수의 풉(10)을 외부로부터 도입하고 임시로 저장하는 스토커모듈을 추가로 포함할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 기판처리시스템은, 기판처리모듈(30) 후단에 설치되어, 기판처리모듈(30)에 각종 유틸리티를 제공하는 유틸리티모듈(40)을 추가로 포함할 수 있다.
여기서 처리에 대상이 되는 기판(1)은, LED, LCD, OLED 등의 표시장치에 사용하는 기판, 반도체 기판, 태양전지 기판, 글라스 기판 등의 모든 기판을 포함하는 의미로 이해될 수 있다.
기판(1)들은 풉(10)(FOUP: Front-opening Unified Pod)에 실려서 복수개가 한 번에 이송될 수 있으며, 풉(10)은 일정 수량 단위로 기판(1)들을 실을 수 있는 전면 개방형 포드일 수 있다.
특히, 본 발명에 따른 기판처리의 대상인 기판(1)은, 50매 이상의 다수의 기판(1)들을 수직방향으로 적층하여 동시에 처리될 수 있으며, 이를 위하여 복수의 기판(1)들이 적층되는 풉(10)을 통해 보관 및 이동될 수 있다.
상기 풉(10)은, 내부에 다수의 기판(1)들을 적재하는 이송수단으로서, 풉반송공간(S1)에서 이송되어 기판반송공간(S2)에 기판(1)을 전달할 수 있다.
예를 들면, 상기 풉(10)은, 내부에 기판(1)들을 적재하는 적재공간과 전면에 개방구가 형성되는 풉본체(12)와, 풉본체(12)의 전면 개방구를 개폐하도록 탈착가능하게 설치되는 풉도어(11)를 포함할 수 있다.
또한, 상기 풉(10)은, 풉본체(12)에 구비되어, 후술하는 락킹부(600)에 대응되어 풉(10)이 스테이지부(100)에 안착된 상태에서 고정되도록 하는 락킹부재(13)를 포함할 수 있다.
상기 풉본체(12)는, 내부에 일정 수량의 기판(1)들을 적재하는 적재공간이 형성되는 구성으로서, 일예로 5매 내지 10매 수준의 기판(1)들을 내부에 임시로 적재하고 이송할 수 있다.
이때, 상기 풉본체(12) 내부에는 기판(1)들의 자연산화 및 파티클 부착에 따른 오염을 방지하기 위하여 불활성가스를 통한 퍼지가 지속적으로 수행될 수 있다.
상기 풉도어(11)는, 풉본체(12) 전면 개방구에 결합 및 분리됨으로써 풉본체(12)를 개방하는 구성으로서, 다양한 구성이 가능하다.
예를 들면, 상기 풉도어(11)는, 풉본체(12) 개방구를 폐쇄하도록 결합된 상태에서 후술하는 개폐도어부(200)를 통해 결합이 해제되고 풉본체(12)로부터 분리되어 개방구를 개방할 수 있다.
상기 락킹부재(13)는, 반송구(81)에 인접한 위치에 구비되어 스테이지부(100)에 풉(10)이 안착된 이후에 풉(10)을 안착된 상태에서 고정하도록 락킹하는 락킹부(600)와 결합하는 구성일 수 있다.
예를 들면, 상기 락킹부재(13)는, 도 2에 도시된 바와 같이, 풉본체(12) 상면에 형성되며, 베이스(80) 상측 또는 풉반송공간(S1) 측 전면에 구비되는 락킹부(600)와 풉(10)이 스테이지부(100)에 안착된 상태에서 결합하여 풉(10)을 고정할 수 있다.
상기 스토커모듈은, 기판(1)이 반입되고 저장되는 구성으로서, 다양한 구성이 가능하다.
예를 들면, 상기 스토커모듈은, 복수의 기판(1)이 풉(10)에 로딩 및 삽입된 상태에서 풉(10)을 외부로부터 반입하고 임시 저장 및 보관할 수 있다.
또한, 상기 스토커모듈은, 기판처리가 완료된 복수의 기판(1)들이 로딩 및 삽입된 풉(10)를 내부에서 외부로 반출할 수 있다.
한편, 상기 스토커모듈은, 처리대상인 기판(1)들이 보관되는 복수의 풉(10)들을 적재하여 임시로 저장할 수 있으며, 저장된 풉(10)들을 후술하는 기판반송모듈(20)로 전달하여 다수의 기판(1)을 공급함으로써 공정이 진행될 수 있다.
상기 스토커모듈은, 기판반송모듈(20) 전방에 배치될 수 있으며, 전술한 바와 같이 기판반송모듈(20)과 분리된 구성으로 구비될 수 있고, 필요에 따라 기판반송모듈(20)과 일체형 구성으로 구비될 수 있다.
또한, 상기 스토커모듈은, 기판처리가 완료된 복수의 기판(1)들이 로딩 및 삽입된 풉(10)를 내부에서 외부로 반출할 수 있다.
한편, 상기 스토커모듈은, 처리대상인 기판(1)들이 보관되는 복수의 풉(10)들을 적재하여 임시로 저장할 수 있으며, 저장된 풉(10)들을 후술하는 기판반송모듈(20)로 전달하여 다수의 기판(1)을 공급함으로써 공정이 진행될 수 있다.
상기 스토커모듈은, 기판반송모듈(20) 전방에 배치될 수 있으며, 전술한 바와 같이 기판반송모듈(20)과 분리된 구성으로 구비될 수 있고, 필요에 따라 기판반송모듈(20)과 일체형 구성으로 구비될 수 있다.
상기 기판처리모듈(30)은, 풉반송공간(S1)과 반송구(81)를 통해 인접하며 기판(1)을 반송하는 기판반송공간(S2)이 형성되는 구성으로서, 다양한 구성이 가능하다.
상기 기판처리모듈(30)은, 반송구(81)를 통해 풉반송공간(S1)과 인접하는 기판반송공간(S2)이 형성되며, 기판반송모듈(20) 후방에 인접하여 배치될 수 있다.
예를 들면, 상기 기판처리모듈(30)은, 기판반송공간(S2)이 내부에 형성되며, 풉(10)에 접근하여 기판(1)을 이송하는 이송로봇(50)이 설치되는 기판로딩부(31)와, 기판로딩부(31) 상부에 배치되어 다수의 기판(1)들이 차지되는 보트(60)가 삽입되어 기판처리를 수행하는 기판처리부(32)를 포함할 수 있다.
이때, 상기 기판로딩부(31)는, 내부에 기판반송공간(S2)이 형성되며 개폐도어부(200)를 통한 반송구(81)의 개방 또는 폐쇄를 통해 풉반송공간(S1) 또는 풉(10) 내부공간과 연통가능할 수 있다.
이때, 상기 기판반송공간(S2)은, 내부에 산소농도를 측정할 수 있는 측정센서가 구비될 수 있으며, 이를 통해 산소농도를 필요에 따라 일정 이하로 관리할 수 있다.
한편, 상기 기판처리모듈(30)은, 기판반송모듈(20)로부터 전달되는 기판(1)들을 수직방향으로 적재하는 보트(60)가 설치될 수 있다.
상기 보트(60)는, 다수의 기판(1)이 적재되어 기판로딩부(31)에 구비되는 승강구동부를 통해 기판반송공간(S2)과 기판처리부(32) 내부의 처리영역 사이를 상하이동하는 구성일 수 있다.
따라서, 상기 보트(60)는, 수직방향으로 다수의 기판(1)들이 적재되도록 다수의 적재부가 형성될 수 있으며, 이송로봇(50)을 통해 기판(1)들이 차지 및 디스차지될 수 있다.
상기 유틸리티모듈(40)은, 기판처리모듈(30) 배면에 설치되어, 기판처리모듈(30)에 유틸리티를 제공하는 유틸리티모듈(40)을 포함할 수 있다.
이때, 상기 유틸리티모듈(40)은, 대응되는 기판처리모듈(30)에 공정가스를 공급하고, 기판처리모듈(30)을 배기하며, 기판처리모듈(30)을 제어하는 각종 구성이 구비될 수 있다.
상기 베이스(80)는, 반송구(81)가 형성되며, 풉반송공간(S1)과 기판반송공간(S2)을 구분하는 구성으로서, 격벽으로 양 공간을 구분하도록 구비될 수 있다.
상기 스테이지부(100)는, 풉반송공간(S1) 중 반송구(81)에 대응되는 위치에 구비되어 풉(10)이 안착되는 구성으로서, 다양한 구성이 가능하다.
예를 들면, 상기 스테이지부(100)는, 베이스(80) 풉반송공간(S1) 측 전면에 풉(10)이 안착되기 위한 위치를 제공할 수 있으며, 이때 풉(10)이 정위치에서 안착되도록 안착면이 구비될 수 있다.
이때, 상기 스테이지부(100)는, 풉(10)이 탑재 지지되었는지 여부를 감지하는 별도의 안착센서, 풉(10) 하면을 고정 지지하는 복수의 지지고정부(미도시)를 포함할 수 있다.
상기 개폐도어부(200)는, 상기 기판반송공간(S2) 측 상기 반송구(81)에 설치되며 폐쇄상태 기준 상기 반송구(81)와의 사이에 도어공간(S3)을 형성하는 외부도어부(210)와, 상기 외부도어부(210)에 설치되어 상기 반송구(81)를 상기 도어공간(S3)에 대해 개폐하는 내부도어부(220)를 포함하는 구성으로서, 다양한 구성이 가능하다.
여기서 도어공간(S3)은, 반송구(81)에 설치되는 외부도어부(210)의 폐쇄상태 기준 반송구(81)와의 사이위치를 의미하며, 보다 구체적으로는 기판반송공간(S2) 중 반송구(81) 전방의 인접위치를 의미할 수 있다.
특히, 상기 도어공간(S3)은, 외부도어부(210)가 폐쇄된 상태에서는 반송구(81)와 외부도어부(210)를 통해 둘러싸인 공간을 의미할 수 있으며, 외부도어부(210)가 개방, 특히 반송구(81)로부터 후퇴하여 수평이동한 상태에서도 여전히 해당위치를 의미할 수 있다.
상기 개폐도어부(200)는, 기판반송공간(S2) 측 반송구(81)에 설치되며 개폐를 통해 풉반송공간(S1), 특히, 스테이지부(100)에 풉(10)이 안착된 상태에서 풉(10) 내부와 도어공간(S3)을 연통 및 차단하는 내부도어부(220)와, 기판반송공간(S2) 측 반송구(81) 중 내부도어부(220) 외측에 설치되어 내부도어부(220)가 개방된 상태에서 개폐를 통해 풉반송공간(S1), 특히, 스테이지부(100)에 풉(10)이 안착된 상태에서 풉(10) 내부와 기판반송공간(S2)을 연통 및 차단하는 외부도어부(210)를 포함할 수 있다.
한편, 이때 개폐도어부(200)는, 후술하는 내부도어부(220)의 개폐를 통해 풉도어(11)를 풉(10)으로부터 탈착할 수 있다.
즉, 상기 개폐도어부(200)는, 이동을 통해 반송구(81)를 기판반송공간(S2)에 대하여 개방하는 외부도어부(210)와 풉도어(11)를 풉(10)으로부터 탈착하여 풉(10)을 개방 또는 폐쇄하며 이와 함께 반송구(81)를 도어공간(S3)에 대하여 개방하는 내부도어부(220)가 각각 별도로 구비될 수 있다.
보다 구체적으로, 상기 개폐도어부(200)는, 도 3a에 도시된 바와 같이, 기판반송공간(S2)에서 반송구(81)를 개폐하도록 반송구(81)에 설치되는 외부도어부(210)와, 외부도어부(210)와 반송구(81) 사이에 반송구(81) 측으로 선형이동 가능하도록 외부도어부(210)에 설치되는 내부도어부(220)를 포함할 수 있다.
이때, 내부도어부(220)는, 도 3b에 도시된 바와 같이, 반송구(81)를 통해 풉도어(11)에 결합하여 풉도어(11)와 풉본체(12) 사이의 결합을 해제하고 후퇴하여 개방과 동시에 풉도어(11)를 분리할 수 있다.
이후에 외부도어부(210)의 개방 시, 도 3c에 도시된 바와 같이, 내부도어부(220)가 외부도어부(210)와 함께 이동할 수 있고, 외부도어부(210) 개방에 따라 반송구(81)를 기판반송공간(S2)에 대하여 개방하면서 풉(10) 내부를 기판반송공간(S2) 측에 대하여 개방할 수 있다.
한편, 전술한 외부도어부(210) 및 내부도어부(220)는, 반송구(81)가 형성되는 베이스(80) 중 반송구(81) 가장자리 측에 접촉하여 반송구(81)를 개폐하도록 설치될 수 있으며, 전술한 바와 같이 내부도어부(220)가 반송구(81) 가장자리에 접촉 가능하도록 설치된 상태에서 외부도어부(210)가 반송구(81) 가장자리 중 내부도어부(220) 외측에 접촉 가능하도록 설치될 수 있다.
예를 들면, 상기 외부도어부(210)는, 도 3a 내지 도 3c에 도시된 바와 같이, 반송구(81)에 대하여 전후방으로 이동하여 베이스(80)에 밀착됨으로써 반송구(81)를 폐쇄 및 개방할 수 있으며, 이때 베이스(80)와의 사이에 실링부재가 설치될 수 있다.
이를 위해, 상기 외부도어부(210)는, 반송구(81)를 개폐하는 외부도어(211)와, 외부도어(211) 상측 및 하측에 적어도 하나 설치되어 외부도어(211)를 전후방으로 구동하는 구동실린더(212)와, 구동실린더(212)와 외부도어(211)를 연결하는 연결부(213)를 포함할 수 있다.
또한, 상기 외부도어부(210)는, 후퇴 후 수평방향, 예를 들면 좌측으로 슬라이드 되어 이동함으로 개방하는 구성으로서, 베이스(80)에 설치되는 레일부(82)를 따라서 선형이동할 수 있다.
이때, 상기 외부도어부(210)는, 레일부(82)를 따라서 선형이동하는 이동블럭(214)과 외부도어(211)가 결합하여 외부도어(211)의 선형이동을 가이드할 수 있으며, 별도의 실린더, 볼스크류, 전자기모터와 같은 선형구동부(미도시)를 통해 외부도어(211)가 이동할 수 있다.
한편, 상기 내부도어부(220)는, 외부도어부(210)에 대하여 전후방으로 선형이동 가능하도록 설치되어 외부도어부(210)의 이동에 따라 함께 이동할 수 있다.
예를 들면, 상기 내부도어부(220)는, 베이스플레이트(222)와, 베이스플레이트(222)에 이동가능하도록 연결되는 내부도어(221)를 구비하며, 내부도어(221)의 전후방 이동에 따라 풉도어(11)를 장착 및 분리하고 반송구(81)를 폐쇄 및 개방할 수 있다.
상기 내부도어부(220)는, 전후방 이동을 통해 베이스(80)에 접촉함으로써 반송구(81)를 폐쇄할 수 있으며, 베이스(80) 사이에 실링부재가 구비될 수 있다.
보다 구체적으로, 베이스플레이트(222) 상에 이동레일(223)이 형성된 상태에서 이동레일(223)을 따라서 이동하는 전후방이동블럭(224)을 통해 내부도어(221)가 베이스플레이트(222)와 연결되어 설치됨으로써 내부도어(221)의 전후방 이동을 가이드할 수 있다.
한편, 내부도어(221)는, 외부도어부(210)에 설치되는 실린더부(225)에 결합하여 전후방으로 선형이동할 수 있다.
상기 가스공급부(300)는, 도어공간(S3)에 퍼지가스를 공급하는 구성으로서, 다양한 구성이 가능하다.
예를 들면, 상기 가스공급부(300)는, 도 4에 도시된 바와 같이, 전술한 베이스(80) 중 반송구(81)를 형성하는 내면 측에 노즐을 통해 퍼지가스를 분사할 수 있으며, 이로써 도어공간(S3)에 퍼지가스를 분사할 수 있고, 더 나아가 풉도어(11) 개방 시 도어공간(S3)과 연통하는 풉(10) 내부공간에 직접 또는 간접적으로 퍼지가스를 분사할 수 있다.
이때, 퍼지가스는, 기판(1)에 대한 자연산화 및 파티클 부착에 따른 오염을 방지하기 위한 구성으로서, 불활성가스가 사용될 수 있으며, 보다 구체적으로는 질소가스가 적용될 수 있다.
상기 가스배기부(400)는, 도어공간(S3)과 연통되어 가스공급부(300)를 통해 분사되는 퍼지가스를 배기하는 구성으로서, 다양한 구성이 가능하다.
예를 들면, 상기 가스배기부(400)는, 베이스(80) 중 반송구(81)를 형성하는 내면 중 전술한 가스공급부(300)에 대향되는 위치에 구비되어 도어공간(S3)을 배기할 수 있다.
이로써, 상기 가스배기부(400)는, 전술한 가스공급부(300)를 통해 분사되는 퍼지가스와 도어공간(S3)에 잔류하는 산소를 포함하는 외기를 배기할 수 있으며, 더 나아가 풉도어(11)가 개방된 상태에서 배기를 통해 간접적으로 풉(10) 내부에 대한 배기를 수행할 수 있다.
한편, 전술한 기판처리시스템은, 외부도어부(210)와 내부도어부(220) 2개의 개폐도어를 통해 반송구(81)를 개방하여 풉(10)과 기판반송공간(S2)을 연통하고, 기판(1)을 전달하는 구성인 바, 전술한 도어공간(S3)에 대한 퍼지가 필요하다.
특히, 도어공간(S3)에 산소농도가 일정 이상인 외기가 잔류하는 경우, 풉도어(11) 개방에 따라 풉(10) 내부에 외기가 침투하여 기판(1)이 자연산화 및 오염되는 문제점이 있다.
더 나아가, 풉도어(11) 개방 이후 반송구(81) 개방에 따라 기판(1)을 반송하는 과정에서 기판(1)이 외기에 노출되는 바 기판(1)이 자연산화 및 오염될 수 있는 문제점이 있다.
또한, 풉도어(11) 개방 및 반송구(81) 개방에 따른 풉(10) 내부 공간의 압력변화는 풉(10) 내부 공간으로의 기체유동을 촉진하여 기판반송공간(S2) 및 도어공간(S3)에 존재하는 파티클들이 풉(10)에 적재된 기판(1)으로 이동되는 바 기판(1)이 오염될 수 있는 문제점이 있다.
이러한 문제점을 개선하기 위하여, 본 발명에 따른 기판처리시스템은, 풉(10)을 통한 기판(1)의 반송을 제어하는 제어부를 포함하고, 이때 제어부는, 개폐도어부(200)를 통한 반송구(81) 및 풉도어(11) 개방 전, 가스공급부(300)를 통해 도어공간(S3)에 퍼지가스를 분사하도록 제어할 수 있다.
즉, 상기 제어부는, 도어공간(S3)에 대하여 풉도어(11) 개방 전 또는 내부도어부(220) 개방 전 퍼지가스를 분사하도록 함으로써, 잔류하는 외기를 제거하고 산소농도를 미리 설정된 농도 미만으로 낮춰 기판(1)에 대한 외기 노출을 방지할 수 있다.
이를 위하여, 상기 제어부는, 내부도어부(220)를 통한 개방 및 풉도어(11) 분리 전, 가스공급부(300)를 통해 도어공간(S3)에 퍼지가스를 분사하도록 제어할 수 있다.
즉, 상기 제어부는, 내부도어부(220)를 통한 풉도어(11) 분리 전 가스공급부(300)를 통해 도어공간(S3)에 퍼지가스를 분사하도록 제어할 수 있다.
보다 구체적으로, 상기 제어부는, 스테이지부(100) 상 풉(10)이 안착된 이후에 미리 설정된 시간 동안 도어공간(S3)에 퍼지가스를 분사하도록 제어할 수 있고, 다른 예로서, 풉(10)의 스테이지부(100)에 대한 안착 유무와는 무관하게 도어공간(S3)에 퍼지가스를 분사할 수도 있다.
한편, 상기 제어부는, 전술한 풉도어(11) 분리 전 뿐만 아니라, 내부도어부(220)를 통한 풉도어(11) 분리 후 가스공급부(300)를 통해 도어공간(S3) 및 풉(10) 내부에 퍼지가스를 분사하도록 제어할 수 있다.
즉, 상기 제어부는, 내부도어부(220)를 통해 풉도어(11)와 풉본체(12) 사이의 결합이 해제되고, 뒤이어 풉도어(11)를 풉본체(12)로부터 완전히 분리한 이후에 가스공급부(300)를 통해 퍼지가스를 분사함으로써, 도어공간(S3) 뿐만 아니라 풉도어(11) 개방으로 인해 도어공간(S3)과 연통된 풉(10) 내부에 퍼지가스를 분사할 수 있다.
이 경우, 상기 제어부는, 내부도어부(220)를 통한 풉도어(11) 분리 전후 각각 미리 설정된 시간 동안 가스공급부(300)를 통해 퍼지가스를 분사할 수 있으며, 다른 예로서, 내부도어부(220)를 통한 풉도어(11) 분리 전후 미리 설정된 시간 동안 가스공급부(300)를 통해 퍼지가스를 지속적으로 분사할 수도 있다.
한편, 상기 제어부는, 내부도어부(220) 개방을 통해 풉(10) 내부와 도어공간(S3)이 연통되는 바, 풉(10) 내부에 대한 오염을 방지하기 위하여 도어공간(S3)에 대한 소정의 퍼지 수행여부를 판단하고 내부도어부(220)를 개방할 수 있다.
예를 들면, 상기 제어부는, 도어공간(S3)의 산소농도가 미리 설정된 값 이하일 때 내부도어부(220)를 개방할 수 있다.
또한, 다른 예로서, 상기 제어부는, 도어공간(S3)으로 미리 설정된 시간 동안 퍼지가스를 분사한 이후에 내부도어부(220)를 개방할 수 있다.
또한, 다른 예로서, 상기 제어부는, 도어공간(S3)으로 미리 설정된 유량의 퍼지가스가 분사된 이후에 내부도어부(220)를 개방할 수 있으며, 더 나아가 도어공간(S3)과 풉(10) 내부 사이의 산소농도 차가 미리 설정된 범위 내일 때 내부도어부(220)를 개방할 수 있다.
전술한 바와 같이 내부도어부(220)를 통해 풉도어(11)를 분리한 이후에 외부도어부(210)를 통해 반송구(81)를 개방하여 풉(10) 내부와 기판반송공간(S2)이 연통하도록 할 수 있다.
한편, 이 경우 상기 제어부는, 산소농도가 미리 설정된 값 미만으로 유지 및 관리되는 기판반송공간(S2)과의 연통을 위하여 풉(10) 내부 및 도어공간(S3)에 대한 퍼지가 충분히 수행된 때 외부도어부(210)를 통한 반송구(81)를 개방할 수 있다.
예를 들면, 상기 제어부는, 외부도어부(210)를 통한 반송구(81) 개방을 위하여, 도어공간(S3)의 산소농도가 미리 설정된 값 이하일 때 외부도어부(210)를 통해 반송구(81)를 개방하여 풉(10) 내부와 기판반송공간(S2) 사이를 연통할 수 있다.
즉, 상기 제어부는, 도어공간(S3)에 대한 직접 또는 간접적인 산소농도 측정을 통해 산소농도가 미리 설정된 값 이하일 때 외부도어부(210)를 통한 반송구(81)를 개방할 수 있으며, 이를 위해 도어공간(S3), 즉 개폐도어부(200)에 산소농도를 측정하기 위한 측정센서를 구비하거나, 풉(10) 내부공간에 산소농도를 측정할 수 있는 측정센서를 통해 도어공간(S3)의 산소농도를 간접적으로 측정할 수 있다.
이 경우, 상기 제어부는, 도어공간(S3)에 대한 산소농도 측정값이 미리 설정된 절대값 이하일 때 반송구(81)를 개방할 뿐만 아니라, 다른 실시예로서, 도어공간(S3)과 기판반송공간(S2) 사이의 산소농도 차가 미리 설정된 범위 내일 때 외부도어부(210)를 통해 반송구(81)를 개방하여 풉(10) 내부와 기판반송공간(S2) 사이를 연통할 수 있다.
즉, 상기 도어공간(S3)과 기판반송공간(S2) 사이의 산소농도 차를 확인하여 미리 설정된 범위 내에 있을 때만 반송구(81)를 개방하도록 제어할 수 있다.
또한, 다른 예로서, 상기 제어부는, 퍼지가스 분사가 미리 설정된 시간 동안 진행된 이후에 개폐도어부(200)를 통해 반송구(81)를 개방하여 풉(10) 내부와 기판반송공간(S2) 사이를 연통할 수 있다.
즉, 상기 제어부는, 가스분사부(300)를 통한 퍼지가스 분사가 미리 설정된 시간 동안 진행된 이후에 반송구(81)를 개방할 수 있다.
한편, 상기 제어부는, 내부도어부(220)를 통한 풉도어(11) 분리 전부터 외부도어부(210)를 통한 반송구(81)의 개방 후까지 미리 설정된 시간동안 가스공급부(300)를 통해 퍼지가스를 지속적으로 분사할 수 있다.
더욱이, 상기 제어부는, 가스공급부(300)의 공급밸브 개폐 및 가스배기부(400)의 배기밸브 개폐를 제어할 수 있으며, 가스공급부(300)로부터 공급되는 퍼지가스의 유량을 제어할 수도 있다.
이하, 본 발명에 따른 기판처리방법에 관하여 첨부된 도면을 참조하여 설명한다.
본 발명에 따른 기판처리방법은, 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 스테이지부(100)에 상기 풉(10)을 로딩하는 풉로딩단계(S100); 상기 반송구(81)의 폐쇄상태에서 상기 도어공간(S3)을 퍼지가스로 퍼지하는 제1퍼지단계(S200); 상기 내부도어부(220)를 오픈하며, 상기 내부도어부(220)를 통해 풉도어(11)를 상기 풉(10)으로부터 분리하는 풉개방단계(S300); 상기 도어공간(S3) 및 상기 풉(10) 내부를 퍼지가스로 퍼지하는 제2퍼지단계(S400); 및 상기 외부도어부(210)를 오픈하며, 상기 외부도어부(220)를 통해 상기 반송구(81)를 상기 기판반송공간(S2)에 대해 개방하여 상기 풉(10) 내부를 상기 기판반송공간(S2)과 연통하는 반송구개방단계(S500)를 포함한다.
이때, 상기 풉로딩단계(S100)는 스테이지부(100)에 풉(10)을 안착하는 풉안착단계(S110)와, 풉안착단계(S110) 이후에 풉(10)을 락킹하는 풉락킹단계(S120)와, 내부도어부(220)와 풉도어(11)를 결합하는 풉도어결합단계(S130)를 포함할 수 있다.
상기 풉도어결합단계(S130)는, 내부도어부(220)와 풉도어(11) 사이를 결합하여, 내부도어부(220)를 통해 풉도어(11)를 해제하기 위한 준비단계일 수 있다.
이때, 상기 풉도어결합단계(S130)는, 내부도어부(220)를 풉도어(11)에 결합함으로써, 풉도어(11)와 풉본체(12) 사이의 결합을 해제할 수 있다.
상기 제1퍼지단계(S200)는, 도 3a에 도시된 바와 같이, 도어공간(S3)에 퍼지가스를 분사하는 단계일 수 있다.
즉, 상기 제1퍼지단계(S200)는, 전술한 가스분사부(300)를 통해 내부도어부(220)와 외부도어부(210) 사이의 도어공간(S3)에 대한 퍼지 수행을 위해 퍼지가스를 분사하는 단계로서, 풉도어(11)가 개방되기 전에 미리 설정된 시간 동안 수행될 수 있다.
이때, 상기 제1퍼지단계(S200)는, 미리 설정된 시간 동안 퍼지가스를 분사하여 퍼지를 수행할 수 있으며, 다른 예로서, 도어공간(S3)에 대한 산소농도가 미리 설정된 농도 미만으로 낮아지거나 기판반송공간(S2)과의 산소농도 차가 미리 설정된 범위 미만으로 낮아질 때까지 수행될 수 있다.
한편, 이때 상기 제1퍼지단계(S200)는, 스테이지부(100)에 풉(10)이 적재된 이후에 수행될 수 있으며, 다른 예로서 스테이지부(100) 상 풉(10) 적재여부와는 무관하게 퍼지가 수행될 수도 있다.
상기 풉개방단계(S300)는, 도 3b에 도시된 바와 같이, 제1퍼지단계(S200) 이후에 내부도어부(220)를 통해 풉도어(11)를 풉(10)으로 부터 분리하는 단계일 수 있다.
예를 들면, 상기 풉개방단계(S300)는, 스테이지부(100)에 풉(10)이 안착된 상태에서 내부도어부(220)를 통해 풉도어(11)와 풉(10) 사이의 결합을 해제하여 풉도어(11)와 결합한 상태에서, 후방 측 이동을 통한 개방과 동시에 풉도어(11)를 풉(10)으로부터 분리할 수 있다.
이를 위해, 상기 풉개방단계(S300)는, 내부도어부(220)와 풉도어(11) 사이의 결합을 통해 풉도어(11)와 풉본체(12) 사이의 결합관계를 해제할 수 있으며, 흡착을 이용해 내부도어부(220)에 풉도어(11)를 결합한 상태에서 풉도어(11)를 제거할 수 있다.
또한, 상기 풉개방단계(S300)는, 내부도어부(220) 개방에 따른 풉도어(11) 분리 전 내부도어부(220) 개방여부를 판단할 수 있다.
즉, 상기 풉개방단계(S300)는, 내부도어부(220) 개방을 통해 풉(10) 내부와 도어공간(S3)이 연통되는 바, 풉(10) 내부에 대한 오염을 방지하기 위하여 도어공간(S3)에 대한 소정의 퍼지 수행여부를 판단하고 내부도어부(220)를 개방할 수 있다.
예를 들면, 상기 풉개방단계(S300)는, 도어공간(S3)의 산소농도가 미리 설정된 값 이하일 때 내부도어부(220)를 개방할 수 있다.
또한, 다른 예로서, 상기 풉개방단계(S300)는, 도어공간(S3)으로 미리 설정된 시간 동안 퍼지가스를 분사한 이후에 내부도어부(220)를 개방할 수 있다.
또한, 다른 예로서, 상기 풉개방단계(S300)는, 도어공간(S3)으로 미리 설정된 유량의 퍼지가스가 분사된 이후에 내부도어부(220)를 개방할 수 있으며, 더 나아가 도어공간(S3)과 풉(10) 내부 사이의 산소농도 차가 미리 설정된 범위 내일 때 내부도어부(220)를 개방할 수 있다.
따라서, 전술한 내부도어부(220) 개방여부 판단 결과에 따라 개방이 가능한 것으로 판단되는 경우, 내부도어부(220) 개방 및 풉도어(11)를 분리할 수 있으며, 개방이 불가능한 것으로 판단되는 경우, 제1퍼지단계(S200)가 재차 수행될 수 있다.
상기 제2퍼지단계(S400)는, 풉개방단계(S300) 이후에 도어공간(S3) 및 풉(10) 내부에 퍼지가스를 공급하는 단계일 수 있다.
즉, 상기 제2퍼지단계(S400)는, 풉개방단계(S300) 이후에 가스분사부(300)를 통해 도어공간(S3)에 퍼지가스를 공급하는 단계로서, 이를 통해 도어공간(S3) 뿐만 아니라 풉도어(11) 개방에 따라 도어공간(S3)과 연통하는 풉(10) 내부공간에 퍼지가스를 공급할 수 있다.
상기 반송구개방단계(S500)는, 도 3c에 도시된 바와 같이, 제2퍼지단계(S400) 이후에 외부도어부(210)를 통해 반송구(81)를 개방하여 풉(10) 내부를 기판반송공간(S2)과 연통하는 단계일 수 있다.
예를 들면, 상기 반송구개방단계(S500)는, 외부도어부(210)를 통해 반송구(81) 개방 가능 여부를 판단하는 개방가부판단단계(S510)와, 개방가부판단단계(S510)의 판단결과에 따라 외부도어부(210)를 통해 반송구(81)를 개방 또는 폐쇄를 유지하는 반송구개폐단계(S520)를 포함할 수 있다.
이때, 상기 반송구개방단계(S500)는, 전술한 외부도어부(210)를 통해 반송구(81)를 개방하는 단계로서, 이를 통해 풉(10) 내부공간과 기판반송공간(S2)을 서로 연통하여 기판(1)을 기판반송공간(S2)으로 전달하도록 유도할 수 있다.
상기 반송구개방단계(S500)는, 내부도어부(220)를 통해 풉도어(11)가 풉본체(12)로부터 분리된 상태에서 외부도어부(210)를 회전, 상하 또는 좌우 슬라이드 선형이동 등 종래 개시된 다양한 형태의 개방형태를 통해 개방함으로써 수행될 수 있다.
예를 들면, 상기 외부도어부(210)는, 내부도어부(220)와 연결되어 설치된 상태에서 반송구(81)로부터 후퇴한 상태에서 슬라이드 이동하여 반송구(81)를 개방할 수 있다.
상기 개방가부판단단계(S510)는, 외부도어부(210)를 통해 반송구(81) 개방 가능 여부를 판단하는 단계일 수 있다.
예를 들면, 상기 개방가부판단단계(S510)는, 도어공간(S3)에 대한 산소농도를 측정하고 측정값이 미리 설정된 기준값 이하일 때 반송구(81)가 개방 가능한 것으로 판단할 수 있다.
또한, 다른 예로서, 상기 개방가부판단단계(S510)는, 도어공간(S3)에 대한 산소농도를 측정하고 측정값과 기판반송공간(S2)에 대한 산소농도와의 차이가 미리 설정된 범위 이내일 때 반송구(81)가 개방 가능한 것으로 판단할 수 있다.
또한, 다른 예로서, 상기 개방가부판단단계(S510)는, 도어공간(S3)에 대한 퍼지가스 분사 시간 또는 분사 유량이 미리 설정된 기준 시간 및 기준 유량 이상일 때 반송구(81)가 개방 가능한 것으로 판단할 수 있다.
이때 각 예시에 대하여는 전술하였는 바, 상세한 설명은 생략하며 도어공간(S3)에 대한 퍼지가스 분사 시간 또는 분사 유량이 미리 설정된 시간 및 기준 유량 이상일 때 외부도어부(210)를 통해 반송구(81)가 개방 가능한 것으로 판단할 수 있다.
상기 반송구개폐단계(S520)는, 개방가부판단단계(S510)의 판단결과에 따라 외부도어부(210)를 통해 반송구(81)를 개방하거나 폐쇄를 유지하는 단계일 수 있다.
즉, 상기 반송구개폐단계(S520)는, 개방가부판단단계(S510)의 판단결과에 따라 반송구(81) 개방이 가능하다고 판단되는 경우 외부도어부(210)를 통해 반송구(81)를 개방하고, 도어공간(S3)의 산소농도가 미리 설정된 값보다 낮거나 기판반송공간(S2)과의 산소농도 차이가 미리 설정된 범위 밖일 경우 외부도어부(210)를 통한 반송구(81)의 폐쇄를 유지할 수 있다.
또한, 도어공간(S3)에 대한 퍼지가스의 공급 시간 및 유량이 미리 설정된 시간 및 유량보다 낮은 경우, 반송구(81)를 여전히 폐쇄할 수 있으며, 이후에 가스분사부(300)를 통한 추가적인 퍼지가스 분사를 거쳐 재차 개방가부판단단계(S510)를 거칠 수 있다.
한편, 상기 풉개방단계(S300)는 도어공간(S3)이 퍼지가스로 퍼지되는 중에 수행되며, 상기 반송구개방단계(S500)는 도어공간(S3) 및 풉(10)의 내부가 퍼지가스로 퍼지되는 중에 수행될 수 있다.
또한, 퍼지가스는 제1퍼지단계(S200)부터 반송구개방단계(S500)까지 지속적으로 공급될 수 있으며, 이는 풉도어(11)가 오픈되기 전부터 반송구(81)가 개방되기 전까지 퍼지가스가 지속적으로 공급되는 것과 같다.
제1퍼지단계(S200)부터 반송구개방단계(S500)까지 퍼지가스가 지속적으로 공급되는 것과는 달리, 풉도어(11)가 오픈되기 전과 반송구(81)가 개방되기 전에 퍼지가스의 공급이 중단된다면, 풉도어(11)의 오픈 및 반송구(81)의 개방 후에 풉(10) 내부에 적재된 기판(1)의 오염이 발생한다.
구체적으로, 도어공간(S3)으로의 퍼지가스 공급이 중단된 상태에서 풉도어(11)를 도어공간(S3)으로 개방한다면 풉(10)의 내부 압력이 급격히 감소하게 되며, 도어공간(S3) 및 풉(10) 내부로의 퍼지가스 공급이 중단된 상태에서 반송구(81)를 개방한다면 풉(10)의 내부 압력이 급격히 감소하게 된다.
이러한 풉(10)의 내부 압력 감소는 FIMS와 풉(10) 사이 공간에 존재하는 외기가 풉(10)의 내부로 유입되는 것을 촉진시키는데, 풉(10)의 내부로 유입된 외기에는 산소가 포함되어 있어 풉(10) 내부에 적재된 기판(1)들의 산화를 촉진하며, 도어공간(S3) 및 기판반송공간(S2)에 존재하던 파티클들이 외기와 함께 풉(10)의 내부로 유입되어 풉(10) 내부에 적재된 기판(1)들에 파티클들이 부착될 수 있다..
반면, 풉도어(11)가 오픈되기 전부터 반송구(81)가 개방되기 전까지 퍼지가스가 지속적으로 공급된다면, 풉도어(11)가 오픈되거나 반송구(81)가 개방되는 경우에도 풉(10) 내부 압력이 일정하게 유지될 수 있으며, FIMS와 풉(10) 사이 공간에 존재하는 외기가 풉(10) 내부로 유입되는 것을 억제할 수 있다.
풉도어(11)가 오픈되기 전부터 반송구(81)가 개방되기 전까지 퍼지가스가 지속적으로 공급되는 기판처리방법은 도 7에 도시되어 있다.
구체적으로, 내부에 기판(1)들이 적재된 풉(10)이 스테이지부(100)에 로딩되면, 가스배출부(400)의 배기밸브가 개방된 후 가스공급부(300)의 공급밸브가 개방될 수 있다.
또한, 상기 개방된 공급밸브를 통해 도어공간(S3)으로 퍼지가스가 공급되며, 내부도어부(220)의 오픈을 통해 풉도어(11)가 풉(10)으로부터 분리되고, 외부도어부(210)의 오픈을 통해 반송구(81)가 개방될 수 있다.
또한, 상기 반송구가 개방된 후에 공급밸브가 폐쇄되며 퍼지가스의 공급이 중단되며, 이후 배기밸브가 폐쇄될 수 있다.
한편, 본 발명에 따른 기판처리방법은, 반송구개방단계(S500) 이후에, 퍼지가스의 공급을 중단하는 퍼지종료단계(S600)를 더 포함할 수 있다.
상기 퍼지가스는 베이스(80)에 설치된 가스공급부(300)를 통해 공급되고 가스배기부(400)로부터 배출되며, 상기 가스배기부(400)는 상기 베이스(80) 중 가스공급부(300)의 위치에 대향되는 위치에 설치될 수 있다.
한편, 제1퍼지단계(S200)에서는 가스배기부(400)의 배기밸브가 개방된 이후에 가스공급부(300)의 공급밸브가 개방되어 도어공간(S3)의 퍼지가 수행되며, 퍼지종료단계(S600)에서는 상기 가스공급부(300)의 공급밸브가 폐쇄된 이후에 상기 가스배기부(400)의 배기밸브가 폐쇄될 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 제어부는, 풉개방단계(S300) 및 반송구개방단계(S500)에서 가스공급부(300)로부터 공급되는 퍼지가스의 유량을 증가시킬 수 있다.
퍼지가스가 풉(10) 내부로 공급되는 중에 풉도어(11)가 개방되거나 반송구(81)가 개방되면 풉(10) 내부 압력이 감소하여 풉(10) 내부에 산소가 침투할 수 있는데, 상기와 같이 풉개방단계(S300) 및 반송구개방단계(S500)에서 퍼지가스의 공급 유량을 증가시킨다면, 풉(10) 내부의 압력 감소를 최소화하여 풉(10)에 적재된 기판(1)들의 산화를 방지할 수 있다.
또한, 풉개방단계(S300) 및 반송구개방단계(S500)에서 퍼지가스의 공급 유량을 증가시킨다면, 풉도어(11)가 개방되거나 반송구(81)가 개방되는 경우에도 풉(10) 내부 공간과 풉(10) 외부 공간 사이의 압력구배에 의한 기체유동을 차단할 수 있어, 풉(10)에 적재된 기판(1)으로 파티클들이 부착되는 것을 방지할 수 있다.
도 8에는 풉도어(11)가 개방되기 전과 반송구(81)가 개방되기 전에 퍼지가스의 공급이 중단되는 FIMS 퍼지 과정에서의 퍼지압력 변화가 도시되어 있고, 도 9에는 풉도어(11) 및 반송구(81)의 개방 여부와 상관없이 지속적으로 퍼지가스가 공급되는 FIMS 퍼지 과정에서의 퍼지압력 변화가 도시되어 있으며, 상기 퍼지압력은 도어공간(S3)에서 측정한 퍼지가스의 압력을 나타낸다.
구체적으로, 도 8에는 도어공간(S3)으로 퍼지가스가 공급되던 중 풉도어(11)가 개방되기 전에 퍼지가스의 공급이 중단되는 구간(구간 A) 및 도어공간(S3)과 풉(10) 내부로 퍼지가스가 공급되던 중 반송구(81)가 개방되기 전에 퍼지가스의 공급이 순간적으로 중단되는 구간(구간 B)이 도시되어 있다.
즉, 도 8의 FIMS 퍼지 과정에서는 풉도어(11) 및 반송구(81)가 개방되는 순간에 퍼지가스가 공급되지 않는 바, 풉도어(11) 및 반송구(81)가 개방되는 순간의 풉(10) 내부와 외부의 압력차가 존재하게 된다.
이로부터, 압력구배에 따른 기체유동이 발생하게 되어, 기판반송공간(S2), 도어공간(S3) 및 풉(10) 내벽에 존재하던 파티클들이 풉(10) 상에 적재된 기판(1)에 부착될 수 있다.
반면, 도 9의 FIMS 퍼지 과정에서는 풉도어(11) 및 반송구(81)가 개방되는 순간에도 퍼지가스가 지속적으로 공급되는 바, 풉도어(11)가 개방되는 구간(구간 A') 및 반송구(81)가 개방되는 구간(구간 B')에서 퍼지압력의 감소가 크지 않은 것을 확인할 수 있다.
이와 같이 퍼지가스가 중단 없이 지속적으로 공급된다면, 풉도어(11) 및 반송구(81)가 개방되는 순간에도 풉(10)의 내부 공간으로 퍼지가스가 공급되어, 풉도어(11) 및 반송구(81)가 개방되는 순간에도 풉(10)의 내부와 외부의 압력차가 최소화될 수 있다.
즉, 풉(10)의 내부와 외부의 압력구배에 따른 기체유동이 최소화되어 기판반송공간(S2), 도어공간(S3) 및 풉(10) 내벽에 존재하던 파티클들이 유동기체를 따라 기판(1)으로 이동하는 것이 억제되는 바, 파티클들이 기판(1)에 부착되는 것을 방지할 수 있다.
도 10은 도 8의 FIMS 퍼지 과정에서 기판에 부착된 파티클들의 개수를 나타내며, 도 11은 도 9의 FIMS 퍼지 과정에서 기판에 부착된 파티클들의 개수를 나타낸다.
도 10 및 11을 비교하면, 퍼지가스가 지속적으로 공급된 경우에 기판에 파티클들이 적게 부착된다는 것을 확인할 수 있다.
한편, 본 발명에 따른 기판처리방법은, 상기 반송구개방단계(S500) 이후에 상기 기판(1)에 대한 반송을 수행하는 기판반송단계(S700)을 포함하며, 퍼지가스는 제1퍼지단계(S200)부터 상기 기판반송단계(S700)까지 지속적으로 공급될 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.
10: 풉 11: 풉도어
20: 기판반송모듈 30: 기판처리모듈
100: 스테이지부 200: 개폐도어부
210: 외부도어부 220: 내부도어부
300: 가스공급부 400: 가스배기부

Claims (10)

  1. 내부에 기판(1)이 적재되는 풉(10)을 반송하는 풉반송공간(S1)이 형성되는 기판반송모듈(20);
    상기 풉반송공간(S1)과 베이스(80)를 통해 구획되며, 상기 기판(1)을 반송하는 기판반송공간(S2)이 형성되는 기판처리모듈(30);
    상기 풉반송공간(S1)과 상기 베이스(80)에 형성된 반송구(81)를 통해 인접하고, 상기 기판(1)을 반송하는 기판반송공간(S2) 측 반송구(81)에 설치되며, 상기 반송구(81)의 폐쇄상태 기준 상기 반송구(81)와의 사이에 도어공간(S3)을 형성하는 외부도어부(210);
    상기 도어공간(S3) 중 상기 반송구(81)에 설치되며, 상기 반송구(81)의 폐쇄상태에서 상기 풉(10)의 풉도어(11)와 결합하는 내부도어부(220); 및
    상기 풉반송공간(S1)측의 반송구(81)에 대응되는 위치에 구비되어 상기 풉(10)이 안착되는 스테이지부(100)를 포함하는 기판처리시스템을 통한 기판처리방법으로서,
    상기 스테이지부(100)에 상기 풉(10)을 로딩하는 풉로딩단계(S100);
    상기 반송구(81)의 폐쇄상태에서 상기 도어공간(S3)을 퍼지가스로 퍼지하는 제1퍼지단계(S200);
    상기 내부도어부(220)를 오픈하며, 상기 내부도어부(220)를 통해 풉도어(11)를 상기 풉(10)으로부터 분리하는 풉개방단계(S300);
    상기 도어공간(S3) 및 상기 풉(10) 내부를 퍼지가스로 퍼지하는 제2퍼지단계(S400); 및
    상기 도어공간(S3) 및 상기 풉(10)의 내부가 퍼지가스로 퍼지되는 중에, 상기 외부도어부(210)를 오픈하며, 상기 외부도어부(220)를 통해 상기 반송구(81)를 상기 기판반송공간(S2)에 대해 개방하여 상기 풉(10) 내부를 상기 기판반송공간(S2)과 연통하는 반송구개방단계(S500)를 포함하는 기판처리방법.
  2. 내부에 기판(1)이 적재되는 풉(10)을 반송하는 풉반송공간(S1)이 형성되는 기판반송모듈(20);
    상기 풉반송공간(S1)과 베이스(80)를 통해 구획되며, 상기 기판(1)을 반송하는 기판반송공간(S2)이 형성되는 기판처리모듈(30);
    상기 풉반송공간(S1)과 상기 베이스(80)에 형성된 반송구(81)를 통해 인접하고, 상기 기판(1)을 반송하는 기판반송공간(S2) 측 반송구(81)에 설치되며, 상기 반송구(81)의 폐쇄상태 기준 상기 반송구(81)와의 사이에 도어공간(S3)을 형성하는 외부도어부(210);
    상기 도어공간(S3) 중 상기 반송구(81)에 설치되며, 상기 반송구(81)의 폐쇄상태에서 상기 풉(10)의 풉도어(11)와 결합하는 내부도어부(220); 및
    상기 풉반송공간(S1)측의 반송구(81)에 대응되는 위치에 구비되어 상기 풉(10)이 안착되는 스테이지부(100)를 포함하는 기판처리시스템을 통한 기판처리방법으로서,
    상기 스테이지부(100)에 상기 풉(10)을 로딩하는 풉로딩단계(S100);
    상기 반송구(81)의 폐쇄상태에서 상기 도어공간(S3)을 퍼지가스로 퍼지하는 제1퍼지단계(S200);
    상기 도어공간(S3)이 퍼지가스로 퍼지되는 중에, 상기 내부도어부(220)를 오픈하며 상기 내부도어부(220)를 통해 풉도어(11)를 상기 풉(10)으로부터 분리하는 풉개방단계(S300);
    상기 도어공간(S3) 및 상기 풉(10) 내부를 퍼지가스로 퍼지하는 제2퍼지단계(S400); 및
    상기 외부도어부(210)를 오픈하며, 상기 외부도어부(220)를 통해 상기 반송구(81)를 상기 기판반송공간(S2)에 대해 개방하여 상기 풉(10) 내부를 상기 기판반송공간(S2)과 연통하는 반송구개방단계(S500)를 포함하는 기판처리방법.
  3. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
    상기 퍼지가스는 상기 제1퍼지단계(S200)부터 상기 반송구개방단계(S500)까지 지속적으로 공급되는 것을 특징으로 하는 기판처리방법.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 반송구개방단계(S500) 이후에, 상기 퍼지가스의 공급을 중단하는 퍼지종료단계(S600)를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판처리방법.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 베이스(80)에는, 상기 퍼지가스를 공급하는 가스공급부(300) 및 상기 퍼지가스를 배출하는 가스배기부(400)가 설치되는 것을 특징으로 하는 기판처리방법.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 제1퍼지단계(S200)에서, 상기 가스배기부(400)의 배기밸브가 개방된 이후에 상기 가스공급부(300)의 공급밸브가 개방되는 것을 특징으로 하는 기판처리방법.
  7. 청구항 5에 있어서,
    상기 퍼지종료단계(S600)에서, 상기 가스공급부(300)의 공급밸브가 폐쇄된 이후에 상기 가스배기부(400)의 배기밸브가 폐쇄되는 것을 특징으로 하는 기판처리 방법.
  8. 청구항 5에 있어서,
    상기 풉개방단계(S300)에서, 상기 가스공급부(300)로부터 공급되는 퍼지가스의 유량이 증가하는 것을 특징으로 하는 기판처리방법.
  9. 청구항 5에 있어서,
    상기 반송구개방단계(S500)에서, 가스공급부(300)로부터 공급되는 퍼지가스의 유량이 증가하는 것을 특징으로 하는 기판처리방법.
  10. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
    상기 반송구개방단계(S500) 이후에 상기 기판(1)에 대한 반송을 수행하는 기판반송단계(S700)을 포함하며,
    상기 퍼지가스는 상기 제1퍼지단계(S200)부터 상기 기판반송단계(S700)까지 지속적으로 공급되는 것을 특징으로 하는 기판처리방법.
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