KR20150116003A - Apparatus, system, and metho for treating substrate - Google Patents
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Abstract
본 발명은 기판 처리 장치에 관한 것으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 장치는, 일측에 기판이 출입하는 개구를 갖는 하우징, 상기 하우징 내로 가스를 공급하여 상기 하우징 내부의 압력을 증가시키는 가스 공급 유닛, 상기 하우징 내부의 압력을 측정하는 센서부, 상기 개구를 개폐하는 도어, 그리고 상기 도어의 구동을 제어하는 제어기를 포함하되, 상기 제어기는 상기 도어가 열리면 제 1 기판을 상기 하우징으로부터 반출시키고, 이와 동시에 상기 센서부로 압력을 측정하여 기준값으로 설정하고, 상기 하우징에서 제 2 기판에 대해 소정의 공정을 처리한 후, 상기 센서부로 압력을 측정하여 측정값과 상기 기준값을 비교하여 상기 도어의 개방 여부를 결정할 수 있다.The present invention relates to a substrate processing apparatus, and a substrate processing apparatus according to an embodiment of the present invention includes a housing having an opening through which a substrate enters and exits on one side, a gas supplying unit that supplies gas into the housing, A door for opening and closing the opening, and a controller for controlling driving of the door, wherein the controller removes the first substrate from the housing when the door is opened And measuring a pressure with the sensor unit and setting a reference value as a reference value; measuring a pressure with the sensor unit after the predetermined process is performed on the second substrate in the housing to compare the measurement value with the reference value, Can be determined.
Description
본 발명은 기판 처리 장치, 기판 처리 설비 그리고 이를 이용한 기판 처리 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a substrate processing apparatus, a substrate processing apparatus, and a substrate processing method using the same.
반도체소자의 제조를 위해서는 다양한 공정이 요구된다. 일 예로, 기판 상에 박막을 제거하는 식각 공정, 기판 상에 남아있는 감광막을 제거하는 애싱 공정, 그리고 기판의 가장자리 영역 또는 기판의 후면 영역에 잔류하는 부산물 및 파티클을 제거하는 세정 공정이 순차적으로 수행된다. Various processes are required for manufacturing semiconductor devices. For example, an etching process for removing the thin film on the substrate, an ashing process for removing the photoresist film remaining on the substrate, and a cleaning process for removing the by-products and particles remaining in the edge region of the substrate or the rear region of the substrate are sequentially performed do.
이러한 공정이 이루어지는 챔버는, 공정이 수행되기 위해 기판이 반입되고, 공정 수행 후에는 기판이 반출되기 위해 도어 부재를 가진다. 기존의 도어 부재는, 챔버 내부의 압력이 상압인지 여부를 기준으로 개방 여부를 결정하였다. 따라서, 기판 처리 장치 외부의 압력이 변하게 되는 경우, 챔버 내부와 외부의 압력차에 의해 도어 개방시 소음과 진동이 발생하게 된다. 진동은 챔부 내의 파티클을 유발할 수 있고, 기판에 손상을 입힐 수 있다.The chamber in which such a process is performed has a door member so that the substrate is brought in for the process to be carried out and the substrate is taken out after the process is performed. The existing door member is opened based on whether or not the pressure inside the chamber is normal pressure. Therefore, when the pressure outside the substrate processing apparatus is changed, noise and vibration are generated when the door is opened due to a pressure difference between the inside and the outside of the chamber. Vibration can cause particles in the chamber and can damage the substrate.
본 발명은 챔버 개방시, 챔버 내부와 외부간 압력 차에 의한 소음을 최소화할 수 있는 기판 처리 장치를 제공하는 것을 일 목적으로 한다.It is an object of the present invention to provide a substrate processing apparatus capable of minimizing noise due to a pressure difference between the inside and the outside of the chamber when the chamber is opened.
또한, 본 발명은 챔버 개방시, 챔버 내부와 외부간 압력 차에 의한 진동 발생 및 파티클 발생을 최소화할 수 있는 기판 처리 장치를 제공하는 것을 일 목적으로 한다.Another object of the present invention is to provide a substrate processing apparatus capable of minimizing generation of vibrations and generation of particles due to a pressure difference between the inside and the outside of the chamber when the chamber is opened.
본 발명이 해결하고자 하는 과제가 상술한 과제들로 한정되는 것은 아니며, 언급되지 아니한 과제들은 본 명세서 및 첨부된 도면으로부터 본 발명의 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The problems to be solved by the present invention are not limited to the above-mentioned problems, and the problems not mentioned can be clearly understood by those skilled in the art from the description and the accompanying drawings will be.
본 발명은 기판 처리 장치를 제공한다. The present invention provides a substrate processing apparatus.
본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 장치는, 일측에 기판이 출입하는 개구를 갖는 하우징, 상기 하우징 내로 가스를 공급하여 상기 하우징 내부의 압력을 증가시키는 가스 공급 유닛, 상기 하우징 내부의 압력을 측정하는 센서부, 상기 개구를 개폐하는 도어, 그리고 상기 도어의 구동을 제어하는 제어기를 포함하되, 상기 제어기는 상기 도어가 열리면 제 1 기판을 상기 하우징으로부터 반출시키고, 이와 동시에 상기 센서부로 압력을 측정하여 기준값으로 설정하고, 상기 하우징에서 제 2 기판에 대해 소정의 공정을 처리한 후, 상기 센서부로 압력을 측정하여 측정값과 상기 기준값을 비교하여 상기 도어의 개방 여부를 결정할 수 있다.A substrate processing apparatus according to an embodiment of the present invention includes a housing having an opening through which a substrate enters and exits on one side, a gas supply unit that supplies gas into the housing to increase the pressure inside the housing, And a controller for controlling driving of the door, wherein the controller is configured to take out the first substrate from the housing when the door is opened, and simultaneously measure the pressure with the sensor unit The controller may determine the opening of the door by comparing the measured value with the reference value by measuring the pressure with the sensor unit after processing the predetermined process on the second substrate in the housing.
상기 제어기는 상기 측정값이 상기 기준값에 도달하면 상기 도어를 개방할 수 있다.The controller may open the door when the measured value reaches the reference value.
기판은 복수 개로 그룹지어지고, 상기 제 1 기판은 제 1 그룹에 속하고, 상기 제 2 기판은 제 2 그룹에 속하되, 상기 제 1 그룹은 상기 제 2 그룹보다 먼저 처리될 수 있다.The substrate may be grouped into a plurality of groups, the first substrate belonging to the first group and the second substrate belonging to the second group, and the first group may be processed before the second group.
각각의 그룹에는 1개의 기판이 속할 수 있다.One substrate may belong to each group.
상기 챔버는 진공 분위기에서 공정을 수행하고, 상기 챔버의 외부는 상압으로 제공될 수 있다.The chamber may perform the process in a vacuum atmosphere, and the outside of the chamber may be provided at atmospheric pressure.
상기 제어기는 기설정된 하한 압력값을 가지고, 상기 측정값이 상기 하한 압력값을 초과할 경우에 상기 기준값과 상기 측정값을 비교할 수 있다.The controller may have a predetermined lower limit pressure value and compare the reference value with the measured value when the measured value exceeds the lower limit pressure value.
상기 하한 압력값은 약 450mmHg 내지 약 500mmHg의 압력값일 수 있다.The lower limit pressure value may be a pressure value of about 450 mmHg to about 500 mmHg.
상기 제어기는 상기 측정값이 상한 압력값에 도달하면 상기 도어를 개방할 수 있다.The controller may open the door when the measured value reaches an upper pressure value.
상기 상한 압력값은 약 800mmHg 내지 약 900mmHg의 압력값일 수 있다. The upper limit pressure value may be a pressure value of about 800 mmHg to about 900 mmHg.
또한, 본 발명은 기판 처리 설비를 제공한다.The present invention also provides a substrate processing facility.
본 발명의 일 실시예에 따른 설비 전방 단부 모듈 및 공정처리실을 가지는 기판 처리 설비에 있어서, 상기 설비 전방 단부 모듈은, 로드 포트, 기판을 이송하는 제 1 이송로봇이 배치된 이송프레임을 포함하고, 상기 공정처리실은, 상기 이송프레임에 인접하게 배치된 버퍼 스테이지, 상기 버퍼 스테이지에 인접하게 제공되고, 기판을 이송하는 제 2 이송로봇이 포함된 제 2 이송 챔버, 그리고 상기 제 2 이송 챔버의 둘레에 배치되는 복수 개의 공정 챔버를 포함하되, 상기 공정 챔버는, 일측에 기판이 출입하는 개구를 갖는 하우징, 상기 하우징 내로 가스를 공급하여 상기 하우징 내부의 압력을 증가시키는 가스 공급 유닛, 상기 하우징 내부의 압력을 측정하는 센서부, 상기 개구를 개폐하는 도어, 그리고 상기 도어의 구동을 제어하는 제어기를 포함하되, 상기 제어기는 상기 도어가 열리면 제 1 기판을 상기 하우징으로부터 반출시키고, 상기 센서부로 압력을 측정하여 기준값으로 설정하고, 상기 하우징에서 제 2 기판에 대해 소정의 공정을 처리한 후, 상기 센서부로 압력을 측정하여 측정된 압력값과 상기 기준값과 비교하여 상기 도어의 개방 여부를 결정할 수 있다. In a substrate processing facility having a facility front end module and a process processing chamber according to an embodiment of the present invention, the facility front end module includes a transfer frame having a load port and a first transfer robot for transferring the substrate, Wherein the processing chamber includes a buffer stage disposed adjacent to the transfer frame, a second transfer chamber provided adjacent to the buffer stage and including a second transfer robot for transferring the substrate, and a second transfer chamber disposed adjacent to the second transfer chamber A gas supply unit for supplying a gas into the housing to increase a pressure inside the housing; a pressure sensor for detecting a pressure inside the housing; A door for opening and closing the opening, and a controller for controlling driving of the door, The controller controls the controller to move the first substrate out of the housing when the door is opened, measure the pressure with the sensor unit to set a reference value, process a predetermined process on the second substrate in the housing, And comparing the measured pressure value with the reference value to determine whether the door is opened or closed.
상기 제어기는 상기 측정값이 상기 기준값에 도달하면 상기 도어를 개방할 수 있다.The controller may open the door when the measured value reaches the reference value.
기판은 복수 개로 그룹지어지고, 상기 제 1 기판은 제 1 그룹에 속하고, 상기 제 2 기판은 제 2 그룹에 속하되, 상기 제 1 그룹은 상기 제 2 그룹보다 먼저 처리될 수 있다.The substrate may be grouped into a plurality of groups, the first substrate belonging to the first group and the second substrate belonging to the second group, and the first group may be processed before the second group.
각각의 그룹에는 1개의 기판이 속할 수 있다.One substrate may belong to each group.
상기 공정 챔버는 진공 분위기에서 공정을 수행하고, 상기 공정 챔버의 외부는 상압으로 제공될 수 있다. The process chamber performs a process in a vacuum atmosphere, and the outside of the process chamber can be provided at normal pressure.
상기 제어기는 기설정된 하한 압력값을 가지고, 상기 측정값이 상기 하한 압력값을 초과할 경우에 상기 기준값과 상기 측정값을 비교할 수 있다.The controller may have a predetermined lower limit pressure value and compare the reference value with the measured value when the measured value exceeds the lower limit pressure value.
상기 제어기는 상기 측정값이 상한 압력값에 도달하면 상기 도어를 개방할 수 있다. The controller may open the door when the measured value reaches an upper pressure value.
또한, 본 발명은 기판 처리 방법을 제공한다. The present invention also provides a substrate processing method.
본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 방법은, 도어를 개방하여 제 1 기판을 하우징으로부터 반출시킨 후 이와 동시에 상기 하우징 내 압력을 측정하여 기준값으로 설정하고, 상기 하우징에서 제 2 기판을 처리한 후 상기 하우징 내 압력을 측정하여 측정한 측정값을 상기 기준값과 비교하여 상기 도어를 열어 상기 하우징으로부터 상기 제 2 기판을 반출시킬 수 있다.The method of processing a substrate according to an embodiment of the present invention is a method for processing a substrate according to an embodiment of the present invention, comprising: opening a door to take out a first substrate from a housing; simultaneously measuring a pressure in the housing to set a reference value; The measured value measured by measuring the pressure in the housing may be compared with the reference value to open the door to take out the second substrate from the housing.
상기 측정값이 상기 기준값에 도달하면 상기 도어를 개방할 수 있다.When the measured value reaches the reference value, the door can be opened.
기판은 복수 개로 그룹지어지고, 상기 제 1 기판은 제 1 그룹에 속하고, 상기 제 2 기판은 제 2 그룹에 속하되, 상기 제 1 그룹은 상기 제 2 그룹보다 먼저 처리될 수 있다.The substrate may be grouped into a plurality of groups, the first substrate belonging to the first group and the second substrate belonging to the second group, and the first group may be processed before the second group.
본 발명의 실시예에 의하면, 챔버 개방시, 챔버 내부와 외부간 압력 차에 의한 소음을 최소화할 수 있는 기판 처리 장치를 제공할 수 있다.According to the embodiments of the present invention, it is possible to provide a substrate processing apparatus capable of minimizing the noise caused by the pressure difference between the inside and the outside of the chamber when the chamber is opened.
또한, 본 발명은 챔버 개방시, 챔버 내부와 외부간 압력 차에 의한 진동 발생 및 파티클 발생을 최소화할 수 있는 기판 처리 장치를 제공할 수 있다.In addition, the present invention can provide a substrate processing apparatus capable of minimizing generation of vibrations and generation of particles due to a pressure difference between the inside and the outside of the chamber when the chamber is opened.
본 발명의 효과가 상술한 효과들로 한정되는 것은 아니며, 언급되지 아니한 효과들은 본 명세서 및 첨부된 도면으로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확히 이해될 수 있을 것이다.The effects of the present invention are not limited to the above-mentioned effects, and the effects not mentioned can be clearly understood by those skilled in the art from the present specification and attached drawings.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 기판 처리 설비를 개략적으로 보여주는 도면이다.
도 2는 도 1의 기판 처리 장치를 나타내는 도면이다.
도 3은 기판 처리 과정을 순차적으로 보여주는 플로우차트이다.
도 4 내지 도 8은 도 3에 따른 기판 처리 과정을 순차적으로 보여주는 도면들이다.1 is a schematic view of a substrate processing apparatus according to an embodiment of the present invention.
2 is a view showing the substrate processing apparatus of FIG.
3 is a flow chart showing the substrate processing sequence in sequence.
FIGS. 4 to 8 are views sequentially illustrating the substrate processing process according to FIG.
본 발명의 실시예는 여러 가지 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 서술하는 실시예로 인해 한정되어지는 것으로 해석되어서는 안된다. 본 실시예는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 따라서 도면에서의 구성 요소의 형상 등은 보다 명확한 설명을 강조하기 위해서 과장된 것이다.The embodiments of the present invention can be modified into various forms and the scope of the present invention should not be interpreted as being limited by the embodiments described below. The present embodiments are provided to enable those skilled in the art to more fully understand the present invention. Accordingly, the shapes of the components and the like in the drawings are exaggerated in order to emphasize a clearer description.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 기판 처리 설비(1)를 간략하게 나타내는 평면도이다.1 is a plan view schematically showing a substrate processing apparatus 1 according to an embodiment of the present invention.
도 1을 참조하면, 기판 처리 설비(1)는 설비 전방 단부 모듈(equipment front end module, EFEM)(20) 및 공정 처리부(30)를 가진다. Referring to FIG. 1, the substrate processing apparatus 1 has an equipment front end module (EFEM) 20 and a
설비 전방 단부 모듈(20)은 로드 포트(load port, 10) 및 이송프레임(21)을 가진다. 로드포트(10)는 제1방향(11)으로 설비 전방 단부 모듈(20)의 전방에 배치된다. 로드포트(10)는 복수 개의 지지부(6)를 가진다. 각각의 지지부(6)는 제1방향(11)에 수직한 제2방향(12)으로 일렬로 배치되며, 공정에 제공될 기판(W) 및 공정처리가 완료된 기판(W)이 수납된 캐리어(4)(예를 틀어, 카세트, FOUP등)가 안착된다. 이송프레임(21)은 로드포트(10)와 공정 처리실(30) 사이에 배치된다. 이송프레임(21)은 그 내부에 배치되고 로드포트(10)와 공정 처리부(30)간에 기판(W)을 이송하는 제 1 이송로봇(25)을 포함한다. 제 1 이송로봇(25)은 제2방향(12)으로 구비된 이송 레일(27)을 따라 이동하여 캐리어(4)와 공정처리실(30)간에 기판(W)을 이송한다.The apparatus
공정처리실(30)은 버퍼 스테이지(40), 제 2 이송 챔버(50), 그리고 공정 챔버(60)를 포함한다. The
버퍼 스테이지(40)는 이송프레임(21)에 인접하게 배치된다. 일 예로, 버퍼 스테이지(40)는 제 2 이송 챔버(50)와 설비 전방 단부 모듈(20)사이에 배치될 수 있다. 버퍼 스테이지(40)는 공정에 제공될 기판(W)이 공정챔버(60)로 이송되기 전, 또는 공정 처리가 완료된 기판(W)이 설비 전방 단부 모듈(20)로 이송되기 전 대기하는 공간을 제공한다. The
제 2 이송 챔버(50)는 버퍼 스테이지(40)에 인접하게 배치된다. 제 2 이송 챔버(50)는 트랜스퍼 챔버(50)로 제공될 수 있다. 이하, 제 2 이송 챔버(50)는 트랜스퍼 챔버(50)라 칭한다. 트랜스퍼 챔버(50)는 상부에서 바라볼 때, 다각형의 몸체를 갖는다. 도 1을 참조하면, 트랜스퍼 챔버(50)는 상부에서 바라볼 때, 오각형의 몸체를 갖는다. 몸체의 외측에는 버퍼 스테이지(40)와 복수개의 공정챔버(60)들이 몸체의 둘레를 따라 배치된다. 몸체의 각 측벽에는 기판(W)이 출입하는 통로(미도시)가 형성되며, 통로는 트랜스퍼 챔버(50)와 버퍼 스테이지 (40) 또는 공정챔버(60)들을 연결한다. 각 통로에는 통로를 개폐하여 내부를 밀폐시키는 도어(미도시)가 제공된다. 트랜스퍼 챔버(50)의 내부공간에는 버퍼 스테이지(40)와 공정챔버(60)들간에 기판(W)을 이송하는 제 2 이송로봇(53)이 배치된다. 제 2 이송로봇(53)은 버퍼 스테이지(40)에서 대기하는 미처리된 기판(W)을 공정챔버(60)로 이송하거나, 공정처리가 완료된 기판(W)을 버퍼 스테이지(40)로 이송한다. 그리고, 복수개의 공정챔버(60)에 기판(W)을 순차적으로 제공하기 위하여 공정챔버(60)간에 기판(W)을 이송한다. 도 2와 같이, 트랜스퍼 챔버(50)가 오각형의 몸체를 가질 때, 설비 전방 단부 모듈(20)과 인접한 측벽에는 버퍼 스테이지(40)가 각각 배치되며, 나머지 측벽에는 공정챔버(60)들이 연속하여 배치된다. 트랜스퍼 챔버(50)는 상기 형상뿐만 아니라, 요구되는 공정모듈에 따라 다양한 형태로 제공될 수 있다.A second transfer chamber (50) is disposed adjacent to the buffer stage (40). The
공정챔버(60)는 트랜스퍼 챔버(50)의 둘레를 따라 배치된다. 공정챔버(60)는 복수개 제공될 수 있다. 각각의 공정챔버(60)내에서는 기판(W)에 대한 공정처리가 진행된다. 공정챔버(60)는 제 2 이송로봇(53)으로부터 기판(W)을 이송받아 공정처리를 하고, 공정처리가 완료된 기판(W)을 제 2 이송로봇(53)으로 제공한다. 각각의 공정챔버(60)에서 진행되는 공정처리는 서로 상이할 수 있다. 이하, 공정챔버(60) 중 플라즈마 공정을 수행하는 기판 처리 장치(100)에 대해서 상술한다. The
도 2는 도 1의 기판 처리 장치(100)를 나타내는 도면이다. Fig. 2 is a view showing the
도 2를 참조하면, 기판 처리 장치(100)는 플라즈마를 이용하여 기판(W) 상에 소정의 공정을 수행한다. 일 예로, 기판 처리 장치(100)는 기판(W) 상의 박막을 식각할 수 있다. 박막은 폴리 실리콘막, 실리콘 산화막, 그리고 실리콘 질화막 등 다양한 종류의 막일 수 있다. 또한, 박막은 자연 산화막이나 화학적으로 생성된 산화막일 수 있다. Referring to FIG. 2, the
기판 처리 장치(100)는 하우징(120), 플라즈마 발생실(140), 지지 유닛(support unit, 200), 가스 공급 유닛(300)(gas supply unit), 플라즈마 소스(400, plasma source), 그리고 배플(500, baffle)을 가진다. The
하우징(120)은 플라즈마에 의해 기판(W)이 처리되는 공간(121)을 제공한다. 하우징(120)은 내부에 상부가 개방된 공간(121)을 가진다. 하우징(120)은 대체로 원통 형상으로 제공될 수 있다. 하우징(120)의 측벽에는 개구(121)가 제공된다. 기판(W)은 개구(121)를 통하여 하우징(120) 내부로 출입한다. 개구(121)는 도어(132)와 같은 개폐 부재에 의해 개폐된다.The
하우징(120)은 센서부(130), 도어(132), 그리고 제어기(134)를 가진다. 센서부(130)는 하우징(120) 내부에 제공된다. 일 예로, 센서부(130)는 하우징(120)의 일 측벽에 제공될 수 있다. 센서부(130)는 하우징(120) 내부의 압력을 측정한다. 도어(132)는 개구(121)를 개폐한다. 도어(132)는 개구(121)에 대응되는 하우징(120)의 외측벽에 제공될 수 있다. The
제어기(134)는 도어(132)의 구동을 제어한다. 제어기(134)는 하우징(120) 내의 압력을 측정하여, 측정값에 따라 도어(132) 개방을 제어할 수 있다. 일 예로, 하우징(120) 내에서는, 진공 분위기에서 공정을 수행한다. 이 때, 하우징(120)의 외부는 상압으로 제공된다.The
제어기(134)는 기준값(P0)을 설정하여, 측정값이 기준값(P0)에 도달하면 도어(132)를 개방할 수 있다. 일 예로, 제어기(134)는 도어(132)가 열리면, 하우징(120) 내의 제 1 기판(W1)을 하우징(120)으로부터 반출시키고, 이와 동시에 센서부(130)로 압력을 측정하여, 그 측정값을 기준값(P0)으로 설정한다. 이후, 하우징(120)으로 반입된 제 2 기판(W2)에 대해 공정을 처리한 후, 센서부(130)로 하우징(120) 내의 압력을 측정한다. 제어기(134)는 이 때의 측정값과 기준값(P0)을 비교하여, 도어(132)의 개방 여부를 결정할 수 있다. 일 예로, 제어기(134)는 측정값이 기준값(P0)에 도달하면, 도어(132)를 개방한다. 제 2 기판(W2)이 하우징(120)에서부터 반출되도록 도어(132)가 개방되면, 센서부(130)는 하우징(120) 내 압력을 재측정하여 그 측정값을 기준값(P0)으로 재설정할 수 있다. 이후, 제 3 기판(W3)이 반입되면, 재설정된 기준값(P0)을 기준으로, 도어(132) 개방 여부가 결정될 수 있다. 이 때, 기판은 복수 개로 그룹지어지고, 제 1 기판(W1)은 제 1 그룹(G1)에, 제 2 기판(W2)은 제 2 그룹(G2)에, 제 3 기판(W3)은 제 3 그룹(G3)에 속할 수 있다. 제 1 그룹(G1)의 기판은 제 2 그룹(G2)의 기판보다, 제 2 그룹(G2)의 기판은 제 3 그룹(G3)의 기판보다 먼저 처리될 수 있다. 각각의 그룹은 복수 개의 기판으로 이루어질 수 있다. 선택적으로, 각각의 그룹은 1개의 기판만 속해있을 수 있다.The
제어기(134)는 기준값(P0)을 설정할 수 있어, 하우징(120) 외부의 압력이 변화되어도 하우징(120) 내부의 압력이 실제 하우징(120) 외부의 압력과 동일한 경우에 도어(132)를 개방할 수 있다. 따라서, 하우징(120) 내부와 외부의 압력차에 따른 진동 및 소음 발생을 최소화할 수 있다. 또한, 도어(132)가 개방되어 하우징(120) 내의 센서부(130)가 압력을 측정하므로, 공정챔버(100) 외부에 별도의 센서부가 제공되지 않을 수 있다. The
또한, 제어기(134)는 하한 압력값(Pmin)을 가질 수 있다. 하한 압력값(Pmin)은 기설정되어 제공된다. 제어기(134)는 측정값이 하한 압력값(Pmin)을 초과하면, 측정값을 기준값(P0)과 비교하여 도어(132)의 개방 여부를 결정할 수 있다. 일 예로, 하한 압력값은 약 450mmHg 내지 약 500mmHg의 압력값일 수 있다.In addition, the
또한, 제어기(134)는 상한 압력값(Pmax)을 가질 수 있다. 상한 압력값(Pmax)은 기설정되어 제공된다. 제어기(134)는 측정값이 상한 압력값(Pmax)에 도달할 경우에 도어(132)를 개방한다. 일 예로, 측정값이 상한 압력값(Pmax)에 도달하면, 측정값을 기준값(P0)과 비교없이 바로 도어(132)를 개방할 수 있다. 일 예로, 상한 압력값(Pmax)은 약 800mmHg 내지 약 900mmHg의 압력값일 수 있다.Further, the
하우징(120)의 바닥면에는 배기 홀(124)이 형성된다. 배기 홀(124)에는 배기 라인(126)이 연결된다. 배기 라인(126)에는 펌프(128)가 설치된다. 펌프(128)는 하우징(120) 내 압력을 공정 압력으로 조절한다. 하우징(120) 내 잔류 가스 및 반응 부산물은 배기 라인(126)을 통해 하우징(120) 외부로 배출된다. 하우징(120)의 외측에 월 히터(129)가 제공될 수 있다. 월 히터(129)는 코일 형상으로 제공될 수 있다. 선택적으로 월 히터(129)는 공정 챔버(100)의 외벽 내부에 제공될 수 있다. An
플라즈마 발생실(140)은 공정 가스로부터 플라즈마가 발생되는 공간(149)을 제공한다. 플라즈마 발생실(140)은 하우징(120)의 외부에 위치한다. 일 예에 의하면, 플라즈마 발생실(140)은 하우징(120)의 상부에 위치되며 하우징(120)에 결합된다. 플라즈마 발생실(140)은 가스 포트(142), 방전실(144), 그리고 확산실(146)을 가진다. 가스 포트(142), 방전실(144), 그리고 확산실(146)은 위에서부터 아래를 향하는 방향으로 순차적으로 제공된다. 가스 포트(142)는 외부로부터 가스를 공급받는다. 방전실(144)은 중공의 원통 형상을 가진다. 상부에서 바라볼 때 방전실(144) 내 공간(149)은 하우징(120) 내 공간(121)보다 좁게 제공된다. 방전실(144) 내에서 가스로부터 플라즈마가 발생된다. 확산실(146)은 방전실(144)에서 발생된 플라즈마를 하우징(120)로 공급한다. 확산실(146) 내 공간은 아래로 갈수록 점진적으로 넓어지는 부분을 가진다. 확산실(146)의 하단은 하우징(120)의 상단과 결합되며, 이들 사이에는 외부와의 밀폐를 위해 실링 부재(도시되지 않음)가 제공된다. The
공정 챔버(100)는 도전성 재질로 제공된다. 공정 챔버(100)는 접지라인(123)을 통해 접지될 수 있다. 하우징(120)과 플라즈마 발생실(140)은 모두 도전성 재질로 제공될 수 있다. 일 예로, 하우징(120)과 플라즈마 발생실(140)은 알루미늄 재질로 제공될 수 있다. The
지지 유닛(200)은 기판(W)을 지지한다. 지지 유닛(200)은 지지판(220)과 지지축(240)을 가진다. 지지판(220)은 공간(121) 내에 위치되며 원판 형상으로 제공된다. 지지판(220)은 지지축(240)에 의해 지지된다. 기판(W)은 지지판(220)의 상면에 놓인다. 지지판(220)의 내부에는 전극(미도시)이 제공되고, 기판(W)은 정전기력에 의해 기판(W)에 지지 될 수 있다. 지지판(220)의 내부에는 가열 부재(222)가 제공될 수 있다. 일 예에 의하면, 가열 부재(222)는 열선으로 제공될 수 있다. 또한, 지지판(220)의 내부에는 냉각 부재(224)가 제공될 수 있다. 냉각 부재(224)는 냉각수가 흐르는 냉각라인으로 제공될 수 있다. 가열 부재(222)는 기판(W)을 기 설정된 온도로 가열하고, 냉각 부재(224)는 기판(W)을 강제 냉각시킨다. The
가스 공급 유닛(300)은 제 1 가스 공급 부재(320)와 제 2 가스 공급 부재(340)를 가진다. The
제 1 가스 공급 부재(320)는 제 1 가스 공급라인(322) 및 제 1 가스 저장부(324)를 가진다. 제 1 가스 공급라인(322)은 가스 포트(142)에 결합된다. 가스 포트(142)를 통해 공급된 제 1 가스는 방전실(144)로 유입되고, 방전실(144)에서 플라즈마로 여기된다. 제 1 가스는 이불화메탄(CH2F2, Difluoromethane), 질소(N2), 그리고 산소(O2)를 포함할 수 있다. 선택적으로 제 1 가스는 사불화탄소(CF4, Tetrafluoromethane) 등 다른 종류의 가스를 더 포함할 수 있다.The first
제 2 가스 공급 부재(340)는 제 2 가스 공급라인(342) 및 제 2 가스 저장부(344)를 가진다. 제 2 가스는 제 1 가스로부터 발생된 플라즈마가 하우징(120)로 흐르는 경로 상에 공급된다. 일 예에 의하면, 제 2 가스 공급라인(342)은 후술하는 안테나(420)보다 아래 영역에서 방전실(144)에 결합된다. 제 2 소스 가스는 삼불화질소(NF3, Nitrogen trifluoride)를 포함할 수 있다. The second
상술한 구조로 인해 제 1 가스는 전력에 의해 직접 플라즈마로 여기되고, 제 2 가스는 제 1 가스와의 반응에 의해 플라즈마로 여기된다. Due to the above-described structure, the first gas is directly excited by the electric power to the plasma, and the second gas is excited to the plasma by the reaction with the first gas.
상술한 예에서 제 1 가스와 제 2 가스의 종류는 다양하게 변경될 수 있다. 또한, 제 2 가스 공급 부재(340)의 제공 없이 제 1 가스 공급 부재(320)만 제공될 수 있다.In the above-described example, the types of the first gas and the second gas may be variously changed. Further, only the first
플라즈마 소스(400)는 방전실(144)에서 제 1 가스로부터 플라즈마를 발생시킨다. 일 예에 의하면, 플라즈마 소스(400)는 유도 결합형 플라즈마 소스(400)일 수 있다. 플라즈마 소스(400)는 안테나(420)와 전원(440)을 가진다. 안테나(420)는 방전실(144)의 외부에 제공되며 방전실(144)을 복수 회 감싸도록 제공된다. 안테나(420)의 일단은 전원(440)에 연결되고, 타단은 접지된다. 전원(440)은 안테나(420)에 전력을 인가한다. 일 예에 의하면, 전원(440)은 안테나(420)에 고주파 전력을 인가할 수 있다.The plasma source (400) generates a plasma from the first gas in the discharge chamber (144). According to one example, the
배플(500)은 하우징(120)과 플라즈마 발생실(140) 사이에 위치된다. 배플(500)은 배플홀(522)을 포함한다. 배플(500)은 플라즈마가 기판(W)에 공급될 때 하우징(120) 내 전체 영역에서 플라즈마의 밀도와 흐름을 균일하게 유지한다. 플라즈마는 배플홀(522)을 통해 공급될 수 있다. 배플(500)은 접지된다. 일 예에 의하면, 배플(500)은 공정 챔버(100)에 접촉되도록 제공되어, 공정 챔버(100)를 통해 접지될 수 있다. 선택적으로 배플(500)은 별도의 접지 라인에 직접 연결될 수 있다. 따라서 배플(500)에 의해 라디칼은 하우징(120)로 공급되고, 이온과 전자는 하우징(120) 내로 유입이 방해된다. 배플(500)은 공정 챔버(100)에 고정된다. 일 예에 의하면, 배플(500)은 플라즈마 발생실(140)의 하단에 결합될 수 있다. The
도 3은 기판(W) 처리 과정을 순차적으로 보여주는 플로우차트이다. 도 4 내지 도 8은 각각 기판(W) 처리 과정을 순차적으로 보여주는 도면들이다. FIG. 3 is a flow chart showing the process of the substrate W in sequence. FIGS. 4 to 8 are views sequentially showing the process of the substrate W. FIG.
먼저, 공정챔버(100)에서 제 1 기판(W1)을 반출시킨다. 이 때, 제 1 기판(W1)은 공정챔버(100) 내에서 소정의 공정이 수행된 기판일 수 있다. 제 1 기판(W1)을 반출시킴과 동시에, 센서부(130)는 공정챔버(100) 내의 압력을 측정한다(S110). 제어기(134)는 이 때 측정된 압력값을 기준값(P0)으로 설정한다(S120). 그 후, 제 2 기판(W2)이 공정 챔버(100) 내로 반송되고, 제 2 기판(W2)에 대해 공정이 진행된다(S130). 일 예로, 기판(W2)에 대해 식각 공정이 수행된다. 식각 공정에서 기판(W2) 상의 식각 대상 막이 제거된다. 식각 대상 막은 폴리 실리콘 막, 실리콘 산화막, 실리콘 질화막, 또는 자연 산화막 등 다양한 종류의 막일 수 있다. 이후 공정이 완료되면, 센서부(130)로 공정챔버(100) 내의 압력을 측정한다(S140). 제어기(134)는 센서부(130)가 측정한 측정값으로, 도어(132)의 개방 여부를 제어한다. 제어기(134)는 측정값이 하한 압력값(Pmin)보다 클 경우, 측정값과 기준값(P0)을 비교한다(S150, S160). 일 예로, 하한 압력값(Pmin)은 약 450mmHg 내지 약 500mmHg의 압력값일 수 있다. 측정값이 기준값(P0)에 도달하면, 제어기(134)는 도어(132)를 개방하여 제 2 기판(W2)을 공정 챔버(100)로부터 반출한다(S170). 이 때, 측정값이 상한 압력값(Pmax)에 도달하면, 측정값을 기준값(P0)과 비교없이 바로 도어(132)를 개방할 수 있다. 일 예로, 상한 압력값(Pmax)은 약 800mmHg 내지 약 900mmHg의 압력값일 수 있다. 제어기(134)는 기준값(P0)을 설정할 수 있어, 하우징(120) 외부의 압력이 변화되어도 하우징(120) 내부와 외부의 압력차를 최소화할 수 있다. 따라서, 하우징(120) 내부와 외부의 압력차에 따른 진동 및 소음 발생을 최소화할 수 있다.First, the first substrate W 1 is taken out from the
또한, 상술한 실시 예에서는 기판 처리 공정이 식각 공정을 수행하는 것으로 설명하였다. 그러나, 이와 달리, 기판 처리 공정은 식각 공정 외 다양한 공정을 수행할 수 있다. 일 예로, 애싱 공정 및 세정 공정 등을 수행할 수 있다. 또한, 복수의 공정을 수행할 수 있다. 일 예로, 기판 처리 장치는 식각 공정, 애싱 공정, 그리고 세정 공정을 수행할 수 있다. In the above-described embodiments, the substrate processing step is described as performing the etching step. Alternatively, however, the substrate processing process can perform various processes other than the etching process. For example, an ashing process and a cleaning process can be performed. In addition, a plurality of processes can be performed. In one example, the substrate processing apparatus can perform an etching process, an ashing process, and a cleaning process.
또한, 본 실시예에서는 공정챔버를 예로 들어 설명하였으나, 센서부(130)로 측정한 압력을 기준값으로 설정하여 도어(132) 개방 여부를 결정하는 것은, 트랜스퍼 챔버(50)에도 적용될 수 있다. 또한, 센서부(130)로 측정한 압력을 기준값으로 설정하여 도어(132) 개방 여부를 결정하는 것은 그 내부가 진공으로 유지되는 챔버에도 적용될 수 있다.In this embodiment, the process chamber is taken as an example, but it is also possible to determine whether to open the
또한, 본 실시예에서는 기판 처리 장치(100)가 버퍼 스테이지(40)를 포함하는 것을 예로 들어 설명하였으나, 이와 달리, 기판 처리 장치(100)는 버퍼 챔버를 포함할 수 있다. 선택적으로, 이 때, 버퍼 챔버 내에는 버퍼 스테이지가 제공될 수 있다. 버퍼 챔버 내에는, 버퍼 스테이지가 복수 개 제공될 수 있다. In this embodiment, the
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시 예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시 예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.The foregoing description is merely illustrative of the technical idea of the present invention, and various changes and modifications may be made by those skilled in the art without departing from the essential characteristics of the present invention. Therefore, the embodiments disclosed in the present invention are intended to illustrate rather than limit the scope of the present invention, and the scope of the technical idea of the present invention is not limited by these embodiments. The scope of protection of the present invention should be construed according to the following claims, and all technical ideas within the scope of equivalents should be construed as falling within the scope of the present invention.
20: 설비 전방 단부 모듈
20: 공정 처리부
120: 하우징 121: 개구
130: 센서부 132: 도어
134: 제어기 140: 플라즈마 발생실
200: 지지 유닛 300: 가스 공급 유닛
400: 플라즈마 소스 500: 배플20: Facility front end module 20: Process processing section
120: housing 121: opening
130: sensor unit 132: door
134: controller 140: plasma generating chamber
200: support unit 300: gas supply unit
400: plasma source 500: baffle
Claims (19)
상기 하우징 내로 가스를 공급하여 상기 하우징 내부의 압력을 증가시키는 가스 공급 유닛;
상기 하우징 내부의 압력을 측정하는 센서부;
상기 개구를 개폐하는 도어; 그리고
상기 도어의 구동을 제어하는 제어기를 포함하되,
상기 제어기는 상기 도어가 열리면 제 1 기판을 상기 하우징으로부터 반출시키고, 이와 동시에 상기 센서부로 압력을 측정하여 기준값으로 설정하고, 상기 하우징에서 제 2 기판에 대해 소정의 공정을 처리한 후, 상기 센서부로 압력을 측정하여 측정값과 상기 기준값을 비교하여 상기 도어의 개방 여부를 결정하는 기판 처리 장치. A housing having an opening through which the substrate enters and exits on one side;
A gas supply unit for supplying gas into the housing to increase the pressure inside the housing;
A sensor unit for measuring a pressure inside the housing;
A door that opens and closes the opening; And
And a controller for controlling driving of the door,
Wherein the controller is configured to move the first substrate out of the housing when the door is opened and measure the pressure with the sensor unit at the same time to set the reference value as a reference value, to process a predetermined process on the second substrate in the housing, And determines whether the door is opened by comparing the measured value with the reference value.
상기 제어기는 상기 측정값이 상기 기준값에 도달하면 상기 도어를 개방하는 기판 처리 장치.The method according to claim 1,
Wherein the controller opens the door when the measured value reaches the reference value.
기판은 복수 개로 그룹지어지고,
상기 제 1 기판은 제 1 그룹에 속하고,
상기 제 2 기판은 제 2 그룹에 속하되,
상기 제 1 그룹은 상기 제 2 그룹보다 먼저 처리되는 기판 처리 장치.3. The method of claim 2,
A plurality of substrates are grouped,
The first substrate belonging to the first group,
The second substrate belonging to the second group,
Wherein the first group is processed prior to the second group.
각각의 그룹에는 1개의 기판이 속해있는 기판 처리 장치.The method of claim 3,
Wherein one substrate belongs to each group.
상기 하우징에서는 진공 분위기에서 공정을 수행하고, 상기 하우징의 외부는 상압으로 제공되는 기판 처리 장치.5. The method according to any one of claims 1 to 4,
Wherein the housing performs a process in a vacuum atmosphere, and the outside of the housing is provided at normal pressure.
상기 제어기는 기설정된 하한 압력값을 가지고, 상기 측정값이 상기 하한 압력값을 초과할 경우에 상기 측정값을 상기 기준값과 비교하는 기판 처리 장치.6. The method of claim 5,
Wherein the controller has a predetermined lower limit pressure value and compares the measured value with the reference value when the measured value exceeds the lower limit pressure value.
상기 하한 압력값은 약 450mmHg 내지 약 500mmHg의 압력값인 기판 처리 장치.The method according to claim 6,
Wherein the lower limit pressure value is a pressure value of about 450 mmHg to about 500 mmHg.
상기 제어기는 상기 측정값이 상한 압력값에 도달하면 상기 도어를 개방하는 기판 처리 장치. 6. The method of claim 5,
Wherein the controller opens the door when the measured value reaches an upper pressure value.
상기 상한 압력값은 약 800mmHg 내지 약 900mmHg의 압력값인 기판 처리 장치.9. The method of claim 8,
Wherein the upper limit pressure value is a pressure value of about 800 mmHg to about 900 mmHg.
상기 설비 전방 단부 모듈은,
로드 포트;
기판을 이송하는 제 1 이송로봇이 배치된 이송프레임을 포함하고,
상기 공정처리실은,
상기 이송프레임에 인접하게 배치된 버퍼 스테이지;
상기 버퍼 스테이지에 인접하게 제공되고, 기판을 이송하는 제 2 이송로봇이 포함된 제 2 이송 챔버; 그리고
상기 제 2 이송 챔버의 둘레에 배치되는 복수 개의 공정 챔버를 포함하되,
상기 공정 챔버는,
일측에 기판이 출입하는 개구를 갖는 하우징;
상기 하우징 내로 가스를 공급하여 상기 하우징 내부의 압력을 증가시키는 가스 공급 유닛;
상기 하우징 내부의 압력을 측정하는 센서부;
상기 개구를 개폐하는 도어; 그리고
상기 도어의 구동을 제어하는 제어기를 포함하되,
상기 제어기는 상기 도어가 열리면 제 1 기판을 상기 하우징으로부터 반출시키고, 상기 센서부로 압력을 측정하여 기준값으로 설정하고, 상기 하우징에서 제 2 기판에 대해 소정의 공정을 처리한 후, 상기 센서부로 압력을 측정하여 측정된 측정값과 상기 기준값과 비교하여 상기 도어의 개방 여부를 결정하는 기판 처리 설비. 1. A substrate processing facility having a facility front end module and a processing chamber,
The facility front end module comprises:
Load port;
And a transfer frame in which a first transfer robot for transferring a substrate is disposed,
Wherein the processing chamber includes:
A buffer stage disposed adjacent to the transfer frame;
A second transfer chamber provided adjacent to the buffer stage and including a second transfer robot for transferring a substrate; And
A plurality of process chambers disposed around the second transfer chamber,
The process chamber includes:
A housing having an opening through which the substrate enters and exits on one side;
A gas supply unit for supplying gas into the housing to increase the pressure inside the housing;
A sensor unit for measuring a pressure inside the housing;
A door that opens and closes the opening; And
And a controller for controlling driving of the door,
Wherein the controller is configured to move the first substrate out of the housing when the door is opened, to measure the pressure with the sensor unit and to set the reference value as a reference value, to process a predetermined process on the second substrate in the housing, And comparing the measured value with the measured value to determine whether the door is opened.
상기 제어기는 상기 측정값이 상기 기준값에 도달하면 상기 도어를 개방하는 기판 처리 설비. 11. The method of claim 10,
Wherein the controller opens the door when the measured value reaches the reference value.
기판은 복수 개로 그룹지어지고,
상기 제 1 기판은 제 1 그룹에 속하고,
상기 제 2 기판은 제 2 그룹에 속하되,
상기 제 1 그룹은 상기 제 2 그룹보다 먼저 처리되는 기판 처리 설비.12. The method of claim 11,
A plurality of substrates are grouped,
The first substrate belonging to the first group,
The second substrate belonging to the second group,
Wherein the first group is processed prior to the second group.
각각의 그룹에는 1개의 기판이 속해있는 기판 처리 설비.13. The method of claim 12,
Wherein one substrate belongs to each group.
상기 하우징에서 진공 분위기에서 공정을 수행하고, 상기 하우징의 외부는 상압으로 제공되는 기판 처리 설비.14. The method according to any one of claims 10 to 13,
Wherein the process is performed in a vacuum atmosphere in the housing, and the outside of the housing is provided at atmospheric pressure.
상기 제어기는 기설정된 하한 압력값을 가지고, 상기 측정값이 상기 하한 압력값을 초과할 경우에 상기 측정값을 상기 기준값과 비교하는 기판 처리 설비.15. The method of claim 14,
Wherein the controller has a predetermined lower limit pressure value and compares the measured value to the reference value when the measured value exceeds the lower limit pressure value.
상기 제어기는 상기 측정값이 상한 압력값에 도달하면 상기 도어를 개방하는 기판 처리 설비. 15. The method of claim 14,
Wherein the controller opens the door when the measured value reaches an upper pressure value.
상기 측정값이 상기 기준값에 도달하면 상기 도어를 개방하는 기판 처리 방법.18. The method of claim 17,
And opens the door when the measured value reaches the reference value.
기판은 복수 개로 그룹지어지고, 상기 제 1 기판은 제 1 그룹에 속하고, 상기 제 2 기판은 제 2 그룹에 속하되, 상기 제 1 그룹은 상기 제 2 그룹보다 먼저 처리되는 기판 처리 방법.The method according to claim 17 or 18,
Wherein the substrate is grouped into a plurality of groups, the first substrate belongs to a first group, and the second substrate belongs to a second group, wherein the first group is processed before the second group.
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CN111293056A (en) * | 2018-12-07 | 2020-06-16 | 细美事有限公司 | Substrate processing apparatus and substrate processing method |
WO2023003309A1 (en) * | 2021-07-22 | 2023-01-26 | 피에스케이 주식회사 | Substrate processing apparatus and method for driving door assembly |
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2014
- 2014-04-03 KR KR1020140039965A patent/KR20150116003A/en not_active Ceased
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