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KR102378330B1 - 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법 - Google Patents

기판 처리 장치 및 기판 처리 방법 Download PDF

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KR102378330B1
KR102378330B1 KR1020190126037A KR20190126037A KR102378330B1 KR 102378330 B1 KR102378330 B1 KR 102378330B1 KR 1020190126037 A KR1020190126037 A KR 1020190126037A KR 20190126037 A KR20190126037 A KR 20190126037A KR 102378330 B1 KR102378330 B1 KR 102378330B1
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세메스 주식회사
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Abstract

기판 처리 장치가 개시된다. 기판 처리 장치는, 기판을 수용하는 용기가 놓이는 복수의 로드 포트 및 기판을 반송하는 인덱스 로봇이 설치된 이송 프레임을 가지는 인덱스 모듈, 인덱스 모듈과 연결되고, 기판을 처리하는 공정 챔버들이 제공되는 공정 모듈 및 인덱스 모듈에 제공되어 기판을 처리하는 기판 처리 유닛을 포함하되, 기판 처리 유닛은, 복수의 로드 포트의 배열 방향을 따라 제공된다.

Description

기판 처리 장치 및 기판 처리 방법{APPARATUS AND METHOD FOR TREATING SUBSTRATE}
본 발명은 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 인덱스 모듈에서 로드 포트와 같이 제공되는 기판 처리 유닛을 포함하는 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법에 관한 것이다.
반도체 소자를 제조하기 위해서, 기판에 사진, 식각, 애싱, 이온주입, 그리고 박막 증착 등의 다양한 공정들을 통해 원하는 패턴을 기판에 형성한다. 이러한 공정들 중 식각, 애싱, 이온 주입, 그리고 박막 증착은 가스를 이용하여 기판을 처리한다. 종래에는 기판을 처리하는 공정 챔버들은 공정 모듈에만 제공되어 있어서, 기판에 대한 공정을 수행하기 위해서는 반드시 인덱스 로봇이 용기에서 기판을 반출하여 공정 챔버들이 제공되는 공정 모듈로 기판을 반송하여야 했다.
본 발명의 목적은 인덱스 모듈에서 로드 포트와 같이 제공될 수 있는 기판 처리 유닛을 가지는 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법을 제공함에 있다.
또한, 본 발명은 대기압 플라즈마를 구성하여 기판 표면을 친수 또는 소수 처리할 수 있는 장치를 설비의 외부에 제공하여, 설비의 외부에서 기판을 독립적으로 처리할 수 있다.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시 예에 따른 기판 처리 장치는, 기판을 수용하는 용기가 놓이는 복수의 로드 포트 및 기판을 반송하는 인덱스 로봇이 설치된 이송 프레임을 가지는 인덱스 모듈, 상기 인덱스 모듈과 연결되고, 기판을 처리하는 공정 챔버들이 제공되는 공정 모듈 및 상기 인덱스 모듈에 제공되어 기판을 처리하는 기판 처리 유닛을 포함하되, 상기 기판 처리 유닛은, 상기 복수의 로드 포트의 배열 방향을 따라 제공된다.
여기서, 상기 로드 포트, 상기 이송 프레임 및 상기 공정 모듈이 제1 방향으로 배열되고, 상기 로드 포트와 상기 기판 처리 유닛은, 상부에서 바라볼 때 상기 제1 방향과 수직한 제2 방향으로 배열될 수 있다.
여기서, 상기 기판 처리 유닛은, 내부에 처리 공간을 갖는 하우징, 상기 처리 공간에서 기판을 지지하는 지지 유닛, 상기 지지 유닛을 상하로 구동하는 구동 유닛 및 상기 하우징을 지지하며, 상기 구동 유닛이 결합되는 베이스 유닛을 포함할 수 있다.
여기서, 상기 베이스 유닛은, 상기 하우징의 하부를 지지하는 베이스부 및 상기 베이스부의 측면에 설치되어, 상기 하우징의 측부를 지지하는 수직 프레임을 포함하고, 상기 베이스부는, 상기 베이스 유닛과 상기 이송 프레임을 고정 결합하는 결합 부재를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 수직 프레임에는 기판이 출입되는 개구가 형성될 수 있다.
또한, 상기 기판 처리 유닛은, 대기압에서 기판을 플라즈마 처리할 수 있다.
여기서, 상기 기판 처리 유닛은, 상기 지지 유닛의 상부에 배치되는 상부 전극, 상기 처리 공간으로 공정 가스를 공급하는 가스 공급 유닛, 상기 지지 유닛에 놓인 기판의 하부에서 상기 상부 전극에 대향되도록 배치되는 하부 전극 및 상기 상부 전극에 전력을 인가하는 전원 유닛을 더 포함할 수 있다.
여기서, 상기 기판 처리 유닛은, 상기 상부 전극의 상부에 제공되어 상기 상부 전극을 냉각시키는 냉각 부재를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 구동 유닛은, 상기 지지 유닛과 연결되는 연결부 및 상기 연결부를 상하로 구동하는 구동부를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 연결부는, 내부에 상기 기판을 상기 지지 유닛 상에 흡착하기 위한 진공 펌프 라인이 제공될 수 있다.
여기서, 상기 베이스부는, 상면에 홈이 형성되고, 상기 구동 유닛은, 상기 홈에 삽입되어 제공될 수 있다.
한편, 본 발명의 일 실시 예에 따른 기판 처리 유닛은, 기판을 수용하는 용기가 놓이는 복수의 로드 포트 및 기판을 반송하는 인덱스 로봇이 설치된 이송 프레임을 가지는 인덱스 모듈에 설치되는 기판 처리 유닛에 있어서, 내부에 처리 공간을 갖는 하우징, 상기 처리 공간에서 기판을 지지하는 지지 유닛, 상기 지지 유닛을 상하로 구동하는 구동 유닛 및 상기 하우징을 지지하며, 상기 구동 유닛이 결합되는 베이스 유닛을 포함한다.
여기서, 상기 베이스 유닛은, 상기 하우징의 하부를 지지하는 베이스부 및 상기 베이스부의 측면에 설치되어, 상기 하우징의 측부를 지지하는 수직 프레임을 포함하고, 상기 베이스부는, 상기 베이스 유닛과 상기 이송 프레임을 고정 결합하는 결합 부재를 포함할 수 있다.
여기서, 본 기판 처리 유닛은, 상기 지지 유닛의 상부에 배치되는 상부 전극, 상기 처리 공간으로 공정 가스를 공급하는 가스 공급 유닛, 상기 지지 유닛에 놓인 기판의 하부에서 상기 상부 전극에 대향되도록 배치되는 하부 전극 및 상기 상부 전극에 전력을 인가하여 대기압에서 기판을 플라즈마 처리하는 전원 유닛을 더 포함할 수 있다.
여기서, 본 기판 처리 유닛은, 상기 상부 전극의 상부에 제공되어 상기 상부 전극을 냉각시키는 냉각 부재를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 구동 유닛은, 상기 지지 유닛과 연결되는 연결부 및 상기 연결부를 상하로 구동하는 구동부를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 연결부는, 내부에 상기 기판을 상기 지지 유닛 상에 흡착하기 위한 진공 펌프 라인이 제공될 수 있다.
여기서, 상기 베이스부는, 상면에 홈이 형성되고, 상기 구동 유닛은, 상기 홈에 삽입되어 제공될 수 있다.
한편, 본 발명의 일 실시 예에 따른 기판 처리 방법은, 본 발명에 따른 기판 처리 장치를 이용하여 기판을 플라즈마 처리하는 방법에 있어서, 상기 지지 유닛을 상기 상부 전극을 향하여 이동시켜 상기 기판 주변으로 처리 공간을 형성하고, 상기 처리 공간에 공정 가스를 공급한 후 상기 상부 전극으로 전력을 인가하여 플라즈마를 생성하며, 생성된 상기 플라즈마를 이용하여 상기 기판을 플라즈마 처리한다.
여기서, 상기 기판을 플라즈마 처리할 때, 상기 상부 전극을 냉각시킬 수 있다.
이상과 같은 본 발명의 다양한 실시 예에 따르면 기판 처리 유닛이 인덱스 모듈에서 로드 포트와 같이 배열되어 기판이 공정 모듈로 반송되기 전에도 기판을 처리할 수 있으므로, 기판 처리 공정의 효율이 향상될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 기판 처리 유닛이 설치된 기판 처리 장치를 개략적으로 나타내는 평면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 기판 처리 유닛의 구성을 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 대기압에서 기판을 플라즈마 처리하는 기판 처리 유닛을 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 기판 처리 유닛의 측면도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 기판 처리 유닛의 위치를 나타내는 도면이다.
본 발명의 실시 예는 여러 가지 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 서술하는 실시 예로 인해 한정되어지는 것으로 해석되어서는 안된다. 본 실시 예는 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.
본 발명의 실시 예에서는 플라즈마를 이용하여 기판을 처리하는 장치에 대해 설명한다. 일 예로, 본 발명의 실시 예에 따른 기판 처리 장치는, 플라즈마를 이용하여 기판의 표면을 친수 또는 소수 처리하는 기판 처리 장치일 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 기판 처리 장치를 보여주는 평면도이다.
도 1을 참조하면, 기판 처리 장치(1)는 인덱스 모듈(10), 로딩 모듈, 그리고 공정 모듈(20)을 가지고, 인덱스 모듈(10)은 로드 포트(120), 이송 프레임(140), 그리고 버퍼 유닛(2000)을 가진다. 로드 포트(120), 이송 프레임(140), 그리고 공정 모듈(20)은 순차적으로 일렬로 배열된다. 이하, 로드 포트(120), 이송 프레임(140), 로딩 모듈(30), 그리고 공정 모듈(20)이 배열된 방향을 제1방향(12)이라 하고, 상부에서 바라볼 때, 제1방향(12)과 수직한 방향을 제2방향(14)이라 하며, 제1방향(12)과 제2방향(14)을 포함한 평면에 수직인 방향을 제3방향(16)이라 칭한다.
로드 포트(120)에는 복수 개의 기판들(W)이 수납된 용기(18)가 안착된다. 로드 포트(120)는 복수 개가 제공되며 이들은 제2방향(14)을 따라 일렬로 배치된다. 용기(18)에는 기판의 가장자리를 지지하도록 제공된 슬롯(도시되지 않음)이 형성된다. 슬롯은 제3방향(16)으로 복수 개가 제공되고, 기판은 제3방향(16)을 따라 서로 이격된 상태로 적층되게 용기 내에 위치된다. 용기(18)로는 전면 개방 일체형 포드(Front Opening Unified Pod;FOUP)가 사용될 수 있다. 또한, 복수 개의 로드 포트(120)가 배치되는 제2방향(14)으로 기판 처리 유닛(3000)이 제공될 수 있다. 기판 처리 유닛(3000)은 로드 포트(120)의 배열 방향을 따라 제공되어 기판을 처리할 수 있다. 기판 처리 유닛(3000)에 대한 구체적인 설명은 이하 도 2 내지 도 5를 참조하여 후술한다.
이송 프레임(140)은 로드 포트(120)에 안착된 용기(18), 버퍼 유닛(2000), 그리고 로딩 모듈(30) 간에 기판(W)을 반송한다. 또한, 이송 프레임(140)은 기판 처리 유닛(3000), 버퍼 유닛(2000), 그리고 로딩 모듈(30) 간에 기판(W)을 반송할 수도 있다. 이송 프레임(140)에는 인덱스 레일(142)과 인덱스 로봇(144)이 제공된다. 인덱스 레일(142)은 그 길이 방향이 제2방향(14)과 나란하게 제공된다. 인덱스 로봇(144)은 인덱스 레일(142) 상에 설치되며, 인덱스 레일(142)을 따라 제2방향(14)으로 직선 이동된다. 인덱스 로봇(144)은 베이스(144a), 몸체(144b), 그리고 인덱스암(144c)을 가진다. 베이스(144a)는 인덱스 레일(142)을 따라 이동 가능하도록 설치된다. 몸체(144b)는 베이스(144a)에 결합된다. 몸체(144b)는 베이스(144a) 상에서 제3방향(16)을 따라 이동 가능하도록 제공된다. 또한, 몸체(144b)는 베이스(144a) 상에서 회전 가능하도록 제공된다. 인덱스암(144c)은 몸체(144b)에 결합되고, 몸체(144b)에 대해 전진 및 후진 이동 가능하도록 제공된다. 인덱스암(144c)은 복수 개 제공되어 각각 개별 구동되도록 제공된다. 인덱스암(144c)들은 제3방향(16)을 따라 서로 이격된 상태로 적층되게 배치된다. 인덱스암(144c)들 중 일부는 공정 모듈(20)에서 용기(18)로 기판(W)을 반송할 때 사용되고, 다른 일부는 용기(18)에서 공정 모듈(20)로 기판(W)을 반송할 때 사용될 수 있다. 이는 인덱스 로봇(144)이 기판(W)을 반입 및 반출하는 과정에서 공정 처리 전의 기판(W)으로부터 발생된 파티클이 공정 처리 후의 기판(W)에 부착되는 것을 방지할 수 있다.
버퍼 유닛(2000)은 기판(W)을 임시 보관한다. 버퍼 유닛(2000)은 기판(W) 상에 잔류되는 공정 부산물을 제거하는 공정을 수행한다. 버퍼 유닛(2000)은 공정 모듈(20)에서 처리된 기판(W)을 후처리하는 후처리 공정을 수행한다. 후처리 공정은 기판(W) 상에 퍼지 가스를 퍼지하는 공정일 수 있다. 버퍼 유닛(2000)은 복수 개로 제공된다. 각각의 버퍼 유닛(2000)은 이송 프레임(140)을 사이에 두고 서로 대향되게 위치된다. 버퍼 유닛(2000)은 제2방향(14)으로 배열된다. 이송 프레임(140)의 양측에 각각 위치된다. 선택적으로 버퍼 유닛(2000)은 단일하게 제공되며, 이송 프레임(140)의 일측에 위치될 수 있다.
로딩 모듈(30)은 이송 프레임(140)과 반송 유닛(240) 사이에 배치된다. 로딩 모듈(30)은 공정 모듈(20)로 반입되는 기판(W)에 대해 인덱스 모듈(10)의 상압 분위기를 공정 모듈(20)의 진공 분위기로 치환하거나, 인덱스 모듈(10)로 반출되는 기판(W)에 대해 공정 모듈(20)의 진공 분위기를 인덱스 모듈(10)의 상압 분위기로 치환한다. 로딩 모듈(30)은 반송 유닛(240)과 이송 프레임(140) 간에 기판(W)이 반송되기 전에 기판(W)이 머무르는 공간을 제공한다. 로딩 모듈(30)은 로드락 챔버(32) 및 언로드락 챔버(34)를 포함한다.
로드락 챔버(32)는 인덱스 모듈(10)에서 공정 모듈(20)로 반송되는 기판(W)이 임시로 머무른다. 로드락 챔버(32)는 대기 상태에서 상압 분위기를 유지하며, 공정 모듈(20)에 대해 차단되는 반면, 인덱스 모듈(10)에 대해 개방된 상태를 유지한다. 로드락 챔버(32)에 기판(W)이 반입되면, 내부 공간을 인덱스 모듈(10)과 공정 모듈(20) 각각에 대해 밀폐한다. 이후 로드락 챔버(32)의 내부 공간을 상압 분위기에서 진공 분위기로 치환하고, 인덱스 모듈(10)에 대해 차단된 상태에서 공정 모듈(20)에 대해 개방된다.
언로드락 챔버(34)는 공정 모듈(20)에서 인덱스 모듈(10)로 반송되는 기판(W)이 임시로 머무른다. 언로드락 챔버(34)는 대기 상태에서 진공 분위기를 유지하며, 인덱스 모듈(10)에 대해 차단되는 반면, 공정 모듈(20)에 대해 개방된 상태를 유지한다. 언로드락 챔버(34)에 기판(W)이 반입되면, 내부 공간을 인덱스 모듈(10)과 공정 모듈(20) 각각에 대해 밀폐한다. 이후 언로드락 챔버(34)의 내부 공간을 진공 분위기에서 상압 분위기로 치환하고, 공정 모듈(20)에 대해 차단된 상태에서 인덱스 모듈(10)에 대해 개방된다.
공정 모듈(20)은 반송 유닛(240) 및 복수 개의 공정 챔버들을 포함한다.
반송 유닛(240)은 로드락 챔버(32), 언로드락 챔버(34), 그리고 복수 개의 공정 챔버들(260) 간에 기판(W)을 반송한다. 반송 유닛(240)은 반송 챔버(242) 및 반송 로봇(250)을 포함한다. 반송 챔버(242)는 육각형의 형상으로 제공될 수 있다. 선택적으로 반송 챔버(242)는 직사각 또는 오각의 형상으로 제공될 수 있다. 반송 챔버(242)의 둘레에는 로드락 챔버(32), 언로드락 챔버(34), 그리고 복수 개의 공정 챔버들(260)이 위치된다. 반송 챔버(242)의 내부에는 기판(W)을 반송하기 위한 반송 공간(244)에 제공된다.
반송 로봇(250)은 반송 공간(244)에서 기판(W)을 반송한다. 반송 로봇(250)은 반송 챔버(240)의 중앙부에 위치될 수 있다. 반송 로봇(250)은 수평, 수직 방향으로 이동할 수 있고, 수평면 상에서 전진, 후진 또는 회전이 가능한 복수 개의 핸드들(252)을 가질 수 있다. 각 핸드(252)는 독립 구동이 가능하며, 기판(W)은 핸드(252)에 수평 상태로 안착될 수 있다. 또한, 도 1에서는 일반적인 전공정 설비 구성을 나타내고 있으나, 챔버가 없는 후공정 설비 구성에서도 인덱스 모듈(10)(EFEM)에 본 발명의 기판 처리 유닛(3000)이 장착될 수 있다.
도 2 내지 도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 기판 처리 유닛을 나타내는 도면이다.
도 2 내지 도 4를 참조하면, 기판 처리 유닛(3000)은 하우징(3010), 지지 유닛(3100), 가스 공급 유닛(3200), 상부 전극 유닛(3300), 하부 전극(3400), 전원 유닛(3500), 제어 유닛(3600), 구동 유닛(3900) 및 베이스 유닛(3020)을 포함한다. 기판 처리 유닛(3000)은 대기압에서 기판을 플라즈마 처리하는 장치일 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니다.
하우징(3010)은 내부에 처리 공간을 가진다. 하우징(3010)은 내부가 개방된 직육면체 형상으로 제공될 수 있다. 하우징(3010)은 금속 재질로 제공될 수 있다.
지지 유닛(3100)은 기판을 지지할 수 있다. 지지 유닛(3100)은 정전기력을 이용하여 기판을 흡착할 수 있다. 또한, 지지 유닛(3100)은 기계적 클램핑 및 진공 흡착과 같은 다양한 방식으로 기판을 지지할 수도 있다. 지지 유닛(3100)은 내부에 하부 전극(3400)을 포함할 수 있다. 하부 전극(3400)은 지지 유닛(3100)에 놓인 기판의 하부에서 상부 전극(3320)에 대향되도록 배치될 수 있다. 지지 유닛(3100)의 가장자리 영역에는 결합 부재(3110)가 제공된다. 결합 부재(3110)는 구동 유닛(3900)에 의해 지지 유닛(3100)이 상측으로 이동하면, 가스 공급 유닛(3200)과 접촉하여 기판 주변으로 처리 공간을 형성할 수 있다. 하부 전극(3400)에는 후공정용 기판 고정 링을 로딩하는 지지용 핀이 제공될 수 있다. 가스 공급 유닛(3200)은 공정 가스를 공급한다. 공정 가스는 질소(N2), 공기, 아르곤(Ar), CxFx 가스 등의 단일 가스 또는 상기 단일 가스에 수소(H2) 및 산소(O2) 중 적어도 하나를 혼합한 혼합 가스를 포함할 수 있다. 가스 공급 유닛(3200)은 지지 유닛(3100)의 상부에 배치되며, 가이드 부재(3210), 가스 공급부(3220) 및 가스 배기부(3230)를 포함할 수 있다.
상부 전극 유닛(3300)은 지지 유닛(3100)의 상부에 배치될 수 있다. 상부 전극 유닛(3300)은 베이스 부재(3310), 상부 전극(3320) 및 유전층(3330)을 포함할 수 있다. 베이스 부재(3310)는 유리로 제공될 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다. 베이스 부재(3310) 상에 상부 전극(3320) 및 유전층(3330)이 도포되어 형성될 수 있으며, 상부 전극(3320) 및 하부 전극(3400)에는 전원(3500)이 연결된다. 전원(3500)은 상부 전극(3320)에 전력을 인가하고 하부 전극(3400)은 접지 처리할 수 있다. 상부 전극(3320)은 베이스 부재(3310) 상에 형성되고, 유전층(3330)은 메쉬 구조의 상부 전극(3320) 위에 형성되어 베이스 부재(3310)의 아래에 플라즈마를 발생시킬 수 있다. 유전층(3330)은 원 형상으로 제공될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 상부 전극(3320)은 다각형 형상을 가지는 메쉬 구조로 제공될 수 있으며, 일 예로, 육각형 벌집 형상의 반복적인 메쉬 형태로 제공될 수 있다. 또한, 상부 전극(3320)은 삼각형, 사각형 등의 다각형이 반복되는 형태로 제공될 수 있으며, 상부 전극(3320)이 갖는 메쉬 구조는 공정에 따라 적절한 형태로 제공될 수 있다. 또한, 상부 전극(3320)은 상부에서 바라볼 때 하부 전극(3400)에 대응하는 크기로 제공될 수 있다.
하부 전극(3400)은 지지 유닛(3100)에 놓인 기판의 하부에 배치될 수 있다. 하부 전극(3400)은 지지 유닛(3100)의 내부에 제공될 수 있다. 전원 유닛(3500)은 상부 전극 유닛(3300)의 상부 전극(3320)에 전력을 인가하고 하부 전극(3400)은 접지시킬 수 있다. 전원 유닛(3500)은 저주파 전원일 수 있다. 일 예로, 전원 유닛(3500)은 4kW, 30kHz의 저주파 전원으로 제공될 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니며, 전원 유닛(3500)은 고주파 전원으로 제공되거나 다양한 주파수의 전원으로 제공될 수도 있다. 제어 유닛(3600)은 가스 공급 유닛(3200), 전원(3500) 및 구동 유닛(3900)을 제어할 수 있다. 구체적으로, 제어 유닛(3600)은 가스 공급 밸브(3221) 및 가스 배기 밸브(3231)를 제어하여 처리 공간으로 공정 가스를 공급하거나 처리 공간의 공정 가스를 배기시킬 수 있으며, 전원(3500)을 제어하여 상부 전극(3320) 및 하부 전극(3400)으로 전력을 인가함으로써 처리 공간에 플라즈마를 생성할 수 있다.
또한, 상부 전극 유닛(3300)의 상부에는 방열판(3800)이 제공될 수 있으며, 상부 전극 유닛(3300)과 방열판(3800) 사이에는 절연판(3700)이 제공되어 상부 전극 유닛(3300)에 의해 방열판(3800) 위에 발생될 수 있는 아킹(Arcing) 현상을 방지할 수 있다. 상부 전극 유닛(3300)의 상부에는 냉각 부재가 제공되어 기판이 처리되는 동안 상부 전극(3320)을 냉각시킬 수 있다.
구동 유닛(3900)은 지지 유닛(3100)을 상하로 구동할 수 있다. 일 예로, 구동 유닛(3900)은 지지 유닛(3100)을 상부 전극 유닛(3300)을 향하여 상측으로 이동시켜, 기판 주변으로 처리 공간을 형성할 수 있다. 구동 유닛(3900)은 연결부(3910) 및 구동부(3920)를 포함할 수 있다. 연결부(3910)는 구동부(3920)와 지지 유닛(3100)을 연결한다. 연결부(3910)의 내부에는 기판을 지지 유닛(3100) 상에 흡착하기 위한 진공 펌프 라인이 제공될 수 있다. 구동부(3920)는 연결부(3910)를 상하로 구동하여 지지 유닛(3100)을 상하로 구동할 수 있다. 구동부(3920)는 모터일 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
베이스 유닛(3020)은 하우징(3010)의 하부에 위치되어 하우징(3010)을 지지한다. 베이스 유닛(3020)은 구동 유닛(3900)과 결합될 수 있다. 베이스 유닛(3020)은 베이스부(3021), 수직 프레임(3022) 및 개구(3023)를 포함한다. 베이스부(3021)는 하우징(3010)의 하부를 지지한다. 베이스부(3021)에는 베이스 유닛(3020)과 이송 프레임(140)을 고정 결합하는 결합 부재(3030)가 제공될 수 있다. 베이스부(3021)의 상면에는 홈이 형성될 수 있다. 구동 유닛(3900)의 연결부(3910) 및 구동부(3920)는 베이스부(3021)의 상면에 형성되는 홈에 삽입되어 제공될 수 있다. 다만, 이에 한정되지 않고, 구동 유닛(3900)은 베이스부(3021) 상에 제공될 수도 있다. 수직 프레임(3022)은 베이스부(3021)의 측면에 설치될 수 있다. 수직 프레임(3022)은 하우징(3010)의 측부를 지지한다. 수직 프레임(3022)에는 기판이 출입되는 개구(3023)가 형성될 수 있다. 또한, 수직 프레임(3022)에는 기판의 공급 및 배출을 위한 도어(미도시)가 제공되어 기판이 개구(3023)를 통해 공급되거나 배출되도록 제어할 수 있다.
본 발명의 기판 처리 유닛(3000)은 하우징(3010) 및 하우징(3010)을 지지하는 베이스 유닛(3020)을 포함하여, 도 5와 같이, 인덱스 모듈(10)에서 복수의 로드포트(120)의 배열 방향을 따라 제공될 수 있다. 이에 따라, 인덱스 모듈(10)에서도 기판에 대한 공정을 수행할 수 있으므로, 공정 효율을 향상시킬 수 있다. 일 예로, 인덱스 모듈(10)에 대기압 플라즈마 처리를 수행하는 기판 처리 유닛(3000)을 배치하여, 기판이 공정 모듈(20)로 반송되기 전에 기판에 대한 플라즈마 처리를 수행할 수 있다.
한편, 본 발명의 일 실시 예에 따른 기판 처리 방법은 지지 유닛을 상부 전극을 향하여 이동시켜 기판 주변으로 처리 공간을 형성하고, 처리 공간에 공정 가스를 공급한 후 상부 전극으로 전력을 인가하여 플라즈마를 생성하고, 생성된 플라즈마를 이용하여 기판을 플라즈마 처리할 수 있다. 이 경우, 기판을 플라즈마 처리할 때 상부 전극을 냉각시킬 수 있다.
이상과 같은 본 발명의 다양한 실시 예에 따르면 기판 처리 유닛이 인덱스 모듈에서 로드 포트와 같이 배열되어 기판이 공정 모듈로 반송되기 전에도 기판을 처리할 수 있으므로, 기판 처리 공정의 효율이 향상될 수 있다.
이상의 실시 예들은 본 발명의 이해를 돕기 위하여 제시된 것으로, 본 발명의 범위를 제한하지 않으며, 이로부터 다양한 변형 가능한 실시 예들도 본 발명의 범위에 속하는 것임을 이해하여야 한다. 본 발명의 기술적 보호범위는 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이며, 본 발명의 기술적 보호범위는 특허청구범위의 문언적 기재 그 자체로 한정되는 것이 아니라 실질적으로는 기술적 가치가 균등한 범주의 발명에 대하여까지 미치는 것임을 이해하여야 한다.
1: 기판 처리 장치 10: 인덱스 모듈
20: 공정 모듈 120: 로드 포트
140: 이송 프레임 3000: 기판 처리 유닛
3100: 지지 유닛 3200: 가스 공급 유닛
3300: 상부 전극 유닛 3320: 상부 전극
3400: 하부 전극 3500: 전원 유닛
3600: 제어 유닛

Claims (20)

  1. 삭제
  2. 삭제
  3. 기판을 수용하는 용기가 놓이는 복수의 로드 포트 및 기판을 반송하는 인덱스 로봇이 설치된 이송 프레임을 가지는 인덱스 모듈;
    상기 인덱스 모듈과 연결되고, 기판을 처리하는 공정 챔버들이 제공되며 상기 기판을 반송하는 반송 유닛을 가지는 공정 모듈;
    상기 인덱스 모듈에 제공되어 기판을 처리하는 기판 처리 유닛;
    상기 인덱스 모듈과 상기 공정 모듈 사이에 제공되는 로딩 모듈; 및
    상기 인덱스 모듈에 결합되고 상기 기판을 임시 보관하는 버퍼 유닛을 포함하되,
    상기 기판 처리 유닛은, 상기 복수의 로드 포트의 배열 방향을 따라 제공되고,
    상기 로드 포트, 상기 이송 프레임 및 상기 공정 모듈이 제1 방향으로 배열되고,
    상기 로드 포트와 상기 기판 처리 유닛은, 상부에서 바라볼 때 상기 제1 방향과 수직한 제2 방향으로 배열되며,
    상기 기판 처리 유닛은,
    내부에 처리 공간을 갖는 하우징;
    상기 처리 공간에서 기판을 지지하는 지지 유닛;
    상기 지지 유닛을 상하로 구동하는 구동 유닛; 및
    상기 하우징을 지지하며, 상기 구동 유닛이 결합되는 베이스 유닛;을 포함하고,
    상기 인덱스 로봇은 상기 로드 포트, 상기 버퍼 유닛 및 상기 로딩 모듈 간에 상기 기판을 반송하거나, 상기 기판 처리 유닛, 상기 버퍼 유닛 및 상기 로딩 모듈 간에 상기 기판을 반송하고,
    상기 반송 유닛은 상기 공정 챔버와 상기 로딩 모듈 간에 상기 기판을 반송하는 기판 처리 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 베이스 유닛은,
    상기 하우징의 하부를 지지하는 베이스부; 및
    상기 베이스부의 측면에 설치되어, 상기 하우징의 측부를 지지하는 수직 프레임;을 포함하고,
    상기 베이스부는, 상기 베이스 유닛과 상기 이송 프레임을 고정 결합하는 결합 부재를 포함하는 기판 처리 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 수직 프레임에는, 기판이 출입되는 개구가 형성되고, 기판의 공급 및 배출을 제어하는 도어가 제공되는 기판 처리 장치.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 기판 처리 유닛은, 대기압에서 기판을 플라즈마 처리하여 기판의 표면을 친수 또는 소수 처리하는 기판 처리 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 기판 처리 유닛은,
    상기 지지 유닛의 상부에 배치되는 상부 전극;
    상기 처리 공간으로 공정 가스를 공급하는 가스 공급 유닛;
    상기 지지 유닛에 놓인 기판의 하부에서 상기 상부 전극에 대향되도록 배치되는 하부 전극; 및
    상기 상부 전극에 전력을 인가하는 전원 유닛;을 더 포함하는 기판 처리 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 기판 처리 유닛은,
    상기 상부 전극의 상부에 제공되어 상기 상부 전극을 냉각시키는 냉각 부재;를 더 포함하는 기판 처리 장치.
  9. 제4항 내지 제8항 중 어느 하나에 있어서,
    상기 구동 유닛은,
    상기 지지 유닛과 연결되는 연결부; 및
    상기 연결부를 상하로 구동하는 구동부;를 포함하는 기판 처리 장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 연결부는, 내부에 상기 기판을 상기 지지 유닛 상에 흡착하기 위한 진공 펌프 라인이 제공되는 기판 처리 장치.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 베이스부는, 상면에 홈이 형성되고,
    상기 구동 유닛은, 상기 홈에 삽입되어 제공되는 기판 처리 장치.
  12. 삭제
  13. 삭제
  14. 삭제
  15. 삭제
  16. 삭제
  17. 삭제
  18. 삭제
  19. 제7항에 따른 기판 처리 장치를 이용하여 기판을 플라즈마 처리하는 방법에 있어서,
    상기 지지 유닛을 상기 상부 전극을 향하여 이동시켜 상기 기판 주변으로 처리 공간을 형성하고,
    상기 처리 공간에 공정 가스를 공급한 후 상기 상부 전극으로 전력을 인가하여 플라즈마를 생성하며,
    생성된 상기 플라즈마를 이용하여 상기 기판을 플라즈마 처리하는 기판 처리 방법.
  20. 제19항에 있어서,
    상기 기판을 플라즈마 처리할 때, 상기 상부 전극을 냉각시키는 기판 처리 방법.

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2611322A (en) * 2021-09-29 2023-04-05 Tamworth Corporation Ltd Ventilation demand control

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007273947A (ja) * 2006-03-08 2007-10-18 Tokyo Electron Ltd 基板処理システム、基板表面処理装置、基板表面検査装置、基板表面検査方法及び記憶媒体

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH098468A (ja) * 1995-06-22 1997-01-10 Sumitomo Electric Ind Ltd モジュール電子部品
TWI689004B (zh) * 2012-11-26 2020-03-21 美商應用材料股份有限公司 用於高深寬比半導體元件結構具有污染物去除之無黏附乾燥處理
KR102242988B1 (ko) * 2016-06-22 2021-04-20 가부시키가이샤 아루박 플라즈마 처리장치

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007273947A (ja) * 2006-03-08 2007-10-18 Tokyo Electron Ltd 基板処理システム、基板表面処理装置、基板表面検査装置、基板表面検査方法及び記憶媒体

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2611322A (en) * 2021-09-29 2023-04-05 Tamworth Corporation Ltd Ventilation demand control

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