KR100980279B1 - Multi-workpiece processing chamber and multi-workpiece processing system - Google Patents
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Abstract
본 발명의 다중 기판 처리 챔버는 내부 처리 공간과 상기 내부 처리 공간에 구비되는 둘 이상의 기판 처리 스테이션을 갖는 챔버 하우징, 상기 내부 처리 공간을 둘 이상으로 분할하고, 상기 둘 이상의 기판 처리 스테이션이 상기 둘 이상의 분할된 내부 처리 공간에 각기 개별적으로 위치되도록 상기 챔버 하우징에 설치되는 하나 이상의 파티션 부재, 및 상기 둘 이상의 분할된 내부 처리 공간을 공간적으로 연결하기 위해 상기 파티션 부재에 형성된 통공을 포함한다. 본 발명의 다중 기판 처리 챔버와 이를 구비한 다중 기판 처리 시스템에 의하면, 다중 기판 처리 챔버는 파티션 부재에 의해서 분할되는 두 개의 내부 처리 공간이 통공에 의해 공간적으로 연결되므로 두 개의 내부 처리 공간은 동일한 기압과 분위기를 유지하게 된다. 특히, 통공이 파티션 부재에 구비됨으로 다중 기판 처리 챔버와 이를 구비한 다중 기판 처리 시스템의 유지 보수가 용이하고 기판 처리 능력을 향상 시켜서 생산성을 높일 수 있으며, 또한 기판 처리 공정의 재현성과 균일성을 향상 시킬 수 있어서 공정 수율을 높일 수 있다.The multi-substrate processing chamber of the present invention comprises a chamber housing having an internal processing space and at least two substrate processing stations provided in the internal processing space, and dividing the internal processing space into two or more, wherein the two or more substrate processing stations One or more partition members installed in the chamber housing so as to be individually positioned in the divided internal processing spaces, and through holes formed in the partition members for spatially connecting the two or more divided internal processing spaces. According to the multi-substrate processing chamber of the present invention and the multi-substrate processing system having the same, since the two internal processing spaces divided by the partition member are spatially connected by the through-holes, the two internal processing spaces have the same air pressure. And maintain the atmosphere. In particular, through holes are provided in the partition member to facilitate the maintenance of the multiple substrate processing chamber and the multiple substrate processing system including the same, and to increase the productivity by improving the substrate processing ability, and also to improve the reproducibility and uniformity of the substrate processing process. The process yield can be improved.
기판 처리, 공통 배기, 통공, 생산성, 수율 Substrate Processing, Common Exhaust, Through Hole, Productivity, Yield
Description
본 발명은 다중 기판 처리 챔버와 기판 다중 기판 처리 시스템에 관한 것으로, 구체적으로는 공통 배기 구조를 갖는 다중 기판 처리 챔버와 이를 구비한 다중 기판 처리 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to multiple substrate processing chambers and multiple substrate processing systems, and more particularly, to a multiple substrate processing chamber having a common exhaust structure and a multiple substrate processing system having the same.
최근, 액정 디스플레이 장치, 플라즈마 디스플레이 장치, 반도체 장치들의 제조를 위한 기판 처리 시스템들은 복수 매의 기판을 일관해서 처리할 수 있는 클러스터 시스템이 채용되고 있다. 클러스터(cluster) 시스템은 이송 로봇(또는 핸들러; handler)과 그 주위에 마련된 복수의 기판 처리 모듈을 포함하는 멀티 챔버형 기판 처리 시스템을 지칭한다. 일반적으로, 클러스터 시스템은 이송 챔버(transfer chamber)와 이송 챔버 내에 회동이 자유롭게 마련된 이송 로봇을 구비한다. 이송 챔버의 각 변에는 기판의 처리 공정을 수행하기 위한 기판 처리 챔버가 장착된다. 이와 같은 클러스터 시스템은 복수개의 기판을 동시에 처리하거나 또는 여러 공정을 연속해서 진행 할 수 있도록 함으로 기판 처리량을 높이고 있다. 기판 처리량을 높이기 위한 또 다른 노력으로는 다중 기판 처리 챔버에서 복수 매 의 기판을 동시에 처리하도록 하여 시간당 기판 처리량을 높이도록 하고 있다.In recent years, a substrate processing system for manufacturing a liquid crystal display device, a plasma display device, and semiconductor devices has been adopted a cluster system capable of processing a plurality of substrates consistently. A cluster system refers to a multi-chambered substrate processing system comprising a transfer robot (or handler) and a plurality of substrate processing modules provided around it. In general, a cluster system includes a transfer chamber and a transfer robot freely rotatable in the transfer chamber. Each side of the transfer chamber is equipped with a substrate processing chamber for performing a substrate processing process. Such a cluster system increases substrate throughput by allowing a plurality of substrates to be processed simultaneously or a plurality of processes can be performed continuously. Another effort to increase substrate throughput is to increase the substrate throughput per hour by simultaneously processing multiple substrates in multiple substrate processing chambers.
한편, 복수의 기판을 처리하기 위한 멀티 프로세스 시스템의 경우 기판 처리를 위한 공정 챔버가 다수 구성될 때 각각의 구성 별로 독립된 구성들이 사용되고 있다. 예를 들어, 두 개의 공정 챔버를 구비한 멀티 프로세스 시스템의 경우 각기 두 개의 플라즈마 소스와 전원 공급원 두 개의 진공 펌프와 조절 밸브가 사용되고 있다. 이와 같은 이유로 멀티 프로세스 시스템은 기판 처리량을 높이기 위해서 설비 구성을 증설하는 경우 동일한 구성이 반복해서 증가되기 때문에 그에 따라 설비비가 높아지는 문제점을 갖고 있다. 이러한 문제점을 극복하기 위하여, 공통 배기 구조를 갖는 다중 기판 처리 챔버가 제안된바 있다.Meanwhile, in the case of a multi-process system for processing a plurality of substrates, when a plurality of process chambers for processing a substrate are configured, independent configurations are used for each configuration. For example, in a multi-process system having two process chambers, two plasma sources and two power supply vacuum pumps and control valves are used, respectively. For this reason, the multi-process system has a problem in that the facility cost increases accordingly when the same configuration is repeatedly increased when the facility configuration is increased to increase the substrate throughput. To overcome this problem, multiple substrate processing chambers having a common exhaust structure have been proposed.
미국특허 공개공보 US2007/0281085에는 공통 배기 구조를 갖는 다중 기판 처리 챔버가 개시되어 있다. 이 다중 기판 처리 챔버는 두 개의 처리 스테이션이 구비되는 챔버 내부 공간을 파티션 부재에 의해 구획하고, 하나의 배기구를 통해서 공통으로 배기하는 구조는 갖는다. 파티션 부재에 의해서 분할되는 두 개의 내부 처리 공간은 각기 하나의 처리 스테이션이 존재한다. 두 개의 분할된 내부 처리 공간은 챔버 내부 측벽으로 형성한 하나 이상의 통공에 의해 공간적으로 관통되어 연결된 구조를 갖는다. 하나 이상의 통공은 분할된 두 개의 내부 처리 공간을 공간적으로 연결하여 동일한 기압으로 유지되게 한다.US 2007/0281085 discloses a multiple substrate processing chamber having a common exhaust structure. This multi-substrate processing chamber has a structure in which a chamber inner space in which two processing stations are provided is partitioned by a partition member and is commonly exhausted through one exhaust port. The two internal processing spaces divided by the partition member each have one processing station. The two divided internal processing spaces have a structure that is spatially penetrated and connected by at least one through hole formed by the chamber inner sidewall. One or more apertures spatially connect the two divided internal processing spaces to maintain the same air pressure.
그러나 챔버 측벽으로 구성되는 작은 통공은 불순물에 의해 오염될 때 세정하기 어렵기 때문에 다중 기판 처리 챔버의 유지 보수를 어렵게 할 수 있다. 이러한 문제점은 잦은 설비 교체에 따른 생산성 저감으로 이어질 수 있어서 전체적인 공정 생산 능력을 저하 시킨다. 또한, 챔버 측벽으로 구성되기 때문에 두 개의 분할된 내부 처리 공간에서 국부적으로 불일치되는 내부 분위기를 발생 시킬 수도 있다. 이러한 경우 분할된 두 개의 내부 처리 공간에서 처리되는 피처리 기판은 처리 공정을 진행하게 될 때 균일성과 재현성이 낮아 수율을 저감 시킬 수 있는 문제점을 야기할 수 있다.However, the small apertures formed by the sidewalls of the chambers can be difficult to clean when contaminated by impurities, making it difficult to maintain the multiple substrate processing chamber. This problem can lead to reduced productivity due to frequent equipment changes, thereby lowering the overall process production capacity. In addition, because of the chamber sidewalls, it is possible to generate a locally inconsistent internal atmosphere in the two divided internal processing spaces. In this case, the substrate to be processed in two divided internal processing spaces may cause a problem in that the yield may be reduced due to low uniformity and reproducibility when the processing process proceeds.
본 발명의 목적은 유지 보수가 용이하고 기판 처리 능력을 향상 시켜서 생산성을 높일 수 있으며, 처리 공정의 재현성과 균일성을 향상 시킬 수 있어서 공정 수율을 높일 수 있는 다중 기판 처리 챔버와 이를 구비한 다중 기판 처리 시스템을 제공하는데 있다.An object of the present invention is easy to maintain and improve the substrate processing ability to increase the productivity, multi-substrate processing chamber and multi-substrate having the same can increase the process yield to improve the reproducibility and uniformity of the processing process To provide a processing system.
상기한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일면은 다중 기판 처리 챔버에 관한 것이다. 본 발명의 다중 기판 처리 챔버는: 내부 처리 공간과 상기 내부 처리 공간에 구비되는 둘 이상의 기판 처리 스테이션을 갖는 챔버 하우징; 상기 내부 처리 공간을 둘 이상으로 분할하고, 상기 둘 이상의 기판 처리 스테이션이 상기 둘 이상의 분할된 내부 처리 공간에 각기 개별적으로 위치되도록 상기 챔버 하우징에 설치되는 하나 이상의 파티션 부재; 및 상기 둘 이상의 분할된 내부 처리 공간을 공간적으로 연결하기 위해 상기 파티션 부재에 형성된 통공을 포함한다.One aspect of the present invention for achieving the above technical problem relates to a multiple substrate processing chamber. The multi-substrate processing chamber of the present invention comprises: a chamber housing having an internal processing space and at least two substrate processing stations provided in the internal processing space; At least one partition member that divides the internal processing space into two or more and is installed in the chamber housing such that the two or more substrate processing stations are individually positioned in the two or more divided internal processing spaces; And a through hole formed in the partition member for spatially connecting the two or more divided internal processing spaces.
일 실시예에 있어서, 상기 통공은 하나 이상의 개구부를 포함한다.In one embodiment, the aperture includes one or more openings.
일 실시예에 있어서, 상기 통공은 선형 슬릿 구조, 비선형의 슬릿 구조, 선형 및 비선형 혼합된 슬릿 구조에서 선택된 하나 이상의 구조를 포함한다.In one embodiment, the aperture comprises one or more structures selected from linear slit structures, nonlinear slit structures, mixed linear and nonlinear mixed slit structures.
일 실시예에 있어서, 상기 통공은 이웃한 두 개의 분할된 내부 처리 공간이 상호 직접 투사되지 않도록 개구된다.In one embodiment, the aperture is opened such that two neighboring divided internal processing spaces are not directly projected on each other.
일 실시예에 있어서, 공통 배기 펌프; 상기 둘 이상의 분할된 내부 처리 공간에 공통으로 연결되는 공통 배기 포트; 및 상기 공통 배기 포트와 상기 공통 배기 펌프 사이에 연결되는 공통 배기 채널을 포함한다.In one embodiment, a common exhaust pump; A common exhaust port commonly connected to the two or more divided internal processing spaces; And a common exhaust channel connected between the common exhaust port and the common exhaust pump.
일 실시예에 있어서, 상기 공통 배기 채널 내부에 둘 이상의 배기 흐름을 구성하기 위한 배기 분할 부재를 포함한다.In one embodiment, an exhaust splitting member is included for constructing two or more exhaust streams within the common exhaust channel.
본 발명의 다른 일면은 다중 기판 처리 시스템에 관한 것이다. 본 발명의 다른 일면에 따른 다중 기판 처리 시스템은: 상시 다중 기판 처리 챔버를 하나 이상 포함하며, 상기 다중 기판 처리 챔버로 기판을 이송하기 위한 이송 챔버; 상기 이송 챔버에 연결되는 로드락 챔버; 및 상기 로드락 챔버에 연결되며 하나 이상의 캐리어가 장착되는 인덱스를 포함한다.Another aspect of the invention is directed to a multiple substrate processing system. According to another aspect of the present invention, a multi-substrate processing system includes: a transfer chamber including at least one multi-substrate processing chamber, the transfer chamber for transferring a substrate to the multi-substrate processing chamber; A load lock chamber coupled to the transfer chamber; And an index connected to the load lock chamber and to which one or more carriers are mounted.
일 실시예에 있어서, 상기 이송 챔버에 연결되며 독립된 배기 펌프를 갖는 하나 이상의 단일 기판 처리 챔버를 포함한다.In one embodiment, it comprises one or more single substrate processing chambers connected to said transfer chamber and having independent exhaust pumps.
본 발명의 다중 기판 처리 챔버와 이를 구비한 다중 기판 처리 시스템에 의하면, 다중 기판 처리 챔버는 파티션 부재에 의해서 분할되는 두 개의 내부 처리 공간이 통공에 의해 공간적으로 연결되므로 두 개의 내부 처리 공간은 동일한 기 압과 분위기를 유지하게 된다. 특히, 통공이 파티션 부재에 구비됨으로 다중 기판 처리 챔버와 이를 구비한 다중 기판 처리 시스템의 유지 보수가 용이하고 기판 처리 능력을 향상 시켜서 생산성을 높일 수 있으며, 또한 기판 처리 공정의 재현성과 균일성을 향상 시킬 수 있어서 공정 수율을 높일 수 있다.According to the multi-substrate processing chamber of the present invention and the multi-substrate processing system having the same, since the two internal processing spaces divided by the partition member are spatially connected by the through holes, the two internal processing spaces are the same. Maintain pressure and atmosphere. In particular, through holes are provided in the partition member to facilitate the maintenance of the multiple substrate processing chamber and the multiple substrate processing system including the same, and to increase the productivity by improving the substrate processing ability, and also to improve the reproducibility and uniformity of the substrate processing process. The process yield can be improved.
본 발명을 충분히 이해하기 위해서 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부 도면을 참조하여 설명한다. 본 발명의 실시예는 여러 가지 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상세히 설명하는 실시예로 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 실시예는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공 되어지는 것이다. 따라서 도면에서의 요소의 형상 등은 보다 명확한 설명을 강조하기 위해서 과장되어 표현될 수 있다. 각 도면에서 동일한 부재는 동일한 참조부호로 도시한 경우가 있음을 유의하여야 한다. 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 기술은 생략된다.In order to fully understand the present invention, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. Embodiment of the present invention may be modified in various forms, the scope of the invention should not be construed as limited to the embodiments described in detail below. This embodiment is provided to more completely explain the present invention to those skilled in the art. Therefore, the shape of the elements in the drawings and the like may be exaggerated to emphasize a more clear description. It should be noted that the same members in each drawing are sometimes shown with the same reference numerals. Detailed descriptions of well-known functions and constructions which may be unnecessarily obscured by the gist of the present invention are omitted.
도 1 및 도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 다중 기판 처리 챔버의 내부를 보여주는 평면도 및 사시도이다.1 and 2 are a plan view and a perspective view showing the interior of a multiple substrate processing chamber according to a preferred embodiment of the present invention.
도 1 및 도 2를 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 다중 기판 처리 챔버(10)는 챔버 하우징(11)을 구비한다. 챔버 하우징(11)은 파티션 부재(30)에 의해 분할된 두 개의 내부 처리 공간(12, 13)을 구비한다. 두 개의 분할된 내부 처리 공간(12, 13)은 동일한 볼륨을 갖는 것이 바람직하다. 두 개 의 내부 처 리 공간(12, 13)에는 각기 하나의 기판 처리 스테이션(14, 15)이 구비된다. 챔버 하우징(11)의 전방으로는 두 개의 기판 출입구(18, 19)가 개설되어 있다. 두 개의 기판 출입구(18, 19)는 두 개의 분할된 기판 처리 공간(12, 13)으로 각기 연결되며 슬릿 밸브(미도시)에 의해 개폐된다.1 and 2, a multiple
도 3은 파티션 부재의 장착 구조를 보여주기 위한 분해 사시도 및 주요 부분의 확대도이고, 도 4는 파티션 부재의 수직 및 수평 단면 구조를 보여주기 위한 도면이다.3 is an exploded perspective view and an enlarged view of a main part for showing the mounting structure of the partition member, Figure 4 is a view for showing the vertical and horizontal cross-sectional structure of the partition member.
도 3 및 도 4를 참조하여, 파티션 부재(30)는 얇은 평판 구조를 갖고 두 개의 분할된 처리 공간(12, 13)을 공간적으로 연결하기 위해 하나 이상의 통공(31)이 구비된다. 파티션 부재(30)는 챔버 하우징(11)으로부터 분리 가능한 장착 구조를 갖는다. 예를 들어, 챔버 하우징(11)의 내부 측벽으로 마주 대향된 수직의 삽입 홈(16)이 구성되고 이에 대응하여 파티션 부재(30)의 양쪽 모서리 부분을 따라서 삽입 돌기(33)가 구성된다. 파티션 부재(30)의 양쪽 삽입 돌기(33)는 대응된 삽입 홈(16)을 따라서 장착된다. 삽입 돌기(33)는 파티션 부재(30)의 모서리를 따라서 전제적으로 또는 부분적으로 구성될 수 있다.3 and 4, the
도 5는 다중 기판 처리 챔버의 공통 배기 구조를 보여주기 위한 부분 절개도 사이도이다.5 is a partial cutaway view to show a common exhaust structure of a multiple substrate processing chamber.
도 5를 참조하여, 챔버 하우징(11)의 바닥에는 파티션 부재(30)를 중심으로 같은 비율로 양분되는 원형의 공통 배기 포트(40)가 구비된다. 배기 포트(40)는 두 개의 분할된 내부 처리 공간(12, 13)에 대하여 공통 배기가 가능하도록 파티션 부재(30)를 중심으로 대칭되어 챔버 하우징(11)의 하부로 개구된 구조를 갖는다. 배기 포트(40)는 공통 배기 채널을 구성하는 공통 배기관(41)에 의해 공통배기펌프(20)(도 1 참조)와 연결된다.Referring to FIG. 5, the bottom of the
도 6은 챔버 뚜껑 위에 구성되는 플라즈마 소스와 공통 배기 구조를 보여주기 위한 단면도이고, 도 7은 도 6의 A-A 단면도이다.FIG. 6 is a cross-sectional view for showing a plasma source and a common exhaust structure configured on the chamber lid, and FIG. 7 is a cross-sectional view along the line A-A of FIG.
도 6 및 도 7을 참조하여, 챔버 하우징(11)의 상부는 챔버 뚜껑(17)에 의해 전체적으로 덮여진다. 챔버 하우징(11)과 챔버 뚜껑(17)은 진공 오링과 같은 밀봉 수단에 의해 밀봉된다. 챔버 뚜껑(17)의 상부에는 두 개의 분할된 내부 처리 공간(12, 13)으로 플라즈마 가스를 공급하기 위한 플라즈마 소스(50, 51)가 탑재된다. 챔버 뚜껑(17)의 저면 중앙 부분에는 파티션 부재(30)의 상부 모서리의 삽일 돌기(37)가 장착되도록 길이 방향으로 삽입 홈(38)이 구비된다. 파티션 부재(30)의 하단은 양측 모서리는 계단 구조를 갖고 공통 배기 포트(40)에 끼워진다. 파티션 부재(30)의 하단과 챔버 하우징(11)의 내부 바닥에는 각기 대응되게 고정핀 삽입 홀(34, 36)이 구성하고 그 고정핀 삽입 홀(34, 36)에 고정핀(35)을 통해서 상호 견고하게 채결되도록 할 수 있다.6 and 7, the top of the
공통 배기관(41)은 내부의 배기 흐름을 둘로 양분하기 위한 배기 분할 부재(32)가 구비될 수 있다. 배기 분할 부재(32)는 얇은 평판 구조를 갖고 공통 배기관(41)의 내부에 수직으로 설치되어 배기 흐름을 양분한다. 그럼으로 두 개의 내부 처리 공간(12, 13)으로부터의 배기 흐름은 공통 배기관(41)의 내부에서 양분되어 형성된다. 배기 분할 부재(32)는 파티션 부재(30)와 동일한 두께를 갖거나 서로 다른 두께를 갖도록 할 수 있다. 또는 도 8에 도시된 바와 같이, 배기 분할 부재의 기능과 파티션 부재의 기능을 겸하는 하나의 평판 부재(30a)를 사용할 수도 있을 것이다.The
도 9는 통공의 다양한 예들을 보여주는 도면이고, 도 10은 파티션 부재에 다수개의 단일 통공 또는 슬릿형 통공을 구성한 다양한 예들을 보여주는 도면이다. 그리고 도 11은 파티션 부재에 형성된 통공의 관통 구조의 다양한 예들을 보여주는 도면이다.9 is a view showing various examples of through holes, and FIG. 10 is a view showing various examples of configuring a plurality of single through holes or slit through holes in a partition member. 11 is a view showing various examples of the through structure of the through hole formed in the partition member.
도 9를 참조하여, 파티션 부재(30)에 구성되는 통공(31)은 하나 이상의 개구부로 구성된다. 그 개구된 형상은 도 9의 (a) 내지 (e)와 같이 원형 구조, 사각형 구조, 타원형 구조, 모서리가 완만한 장방형 구조, 원호형 구조 등과 같이 다양한 구조를 가질 수 있다. 또는 파티션 부재(30)에 구성되는 통공(31)은 도 10의 (a)에 도시된 바와 같이, 점선형으로 개구된 구조를 가질 수 있다. 또는 도 10의 (b) 또는 (c)와 같이 수평 또는 수직의 선형 슬릿 구조로 개구된 것일 수 있다. 또는 도 10의 (d)와 같이 완만하게 휘어진 비선형의 슬릿 구조일 수 있다. 또는 도 10의 (e)와 같이, 두 개 이상의 슬릿 구조로 개구된 구조일 수 있다. 그리고 파티션 부재(30)에 구성되는 통공(31)은 도 11의 (a) 내지 (d)에 도시된 바와 같이, 통공(31)의 단면 구조는 경사진 구조, 일 회 이상 굴곡된 구조를 갖도록 하여 챔버 하우징(11)의 내부의 두 개의 분할된 내부 처리 공간(12, 13)이 상호 직접 투사되지 않도록 개구는 것이 바람직하다.9, the through
이와 같은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 다중 기판 처리 챔버(10)는 반 도체 집적 회로의 제조, 평판 디스플레이 제조, 태양전지의 제조와 같은 다양한 기판 처리를 위한 공정 챔버이다. 예를 들어, 플라즈마를 이용하여 포토레지스트를 제거하는 에싱(ashing) 챔버일 수 있고, 절연막을 증착시키도록 구성된 CVD(Chemical Vapor Deposition) 챔버일 수 있고, 인터커넥트 구조들을 형성하기 위해 절연막에 애퍼쳐(aperture)들이나 개구들을 식각하기 위한 식각 챔버 일 수 있다. 또는 스패이서 형성을 위한 스페이서 시각이나 스톱퍼 식각과 같은 식각 공정을 수행하기 위한 식각 챔버일 수 있다. 또는 장벽(barrier) 막을 증착시키도록 구성된 PVD 챔버일 수 있으며, 금속막을 증착시키도록 구성된 PVD 챔버일 수 있다.The
다중 기판 처리 챔버(10)는 파티션 부재(30)에 의해서 분할되는 두 개의 내부 처리 공간(12, 13)이 통공(31)에 의해 공간적으로 연결되므로 두 개의 내부 처리 공간(12, 13)은 동일한 기압과 분위기를 유지하게 된다. 특히, 통공(31)이 파티션 부재(30)에 구비됨으로 유지 보수가 용이하고 기판 처리 능력을 향상 시켜서 생산성을 높일 수 있으며, 또한 기판 처리 공정의 재현성과 균일성을 향상 시킬 수 있어서 공정 수율을 높일 수 있다.In the
도 12 및 도 13은 다중 파티션 부재를 구성한 다중 기판 처리 챔버의 내부를 보여주는 평면도 및 사시도이다.12 and 13 are a plan view and a perspective view showing the interior of the multiple substrate processing chamber constituting the multiple partition member.
도 12 및 도 13을 참조하여, 다중 기판 처리 챔버(10)는 두 개의 다중 파티션 부재(30-1, 30-2)를 구비할 수 있다. 이 변형예의 경우는 상술한 실시예와 기본적으로 동일한 구성을 갖는다. 다만, 두 개의 다중 파티션 부재(30-1, 30-2)를 근접하여 병렬로 설치하여 챔버 하우징(11)의 내부를 두 개의 내부 처리 공간(12, 13)으로 분할한다. 두 개의 다중 파티션 부재(30-1, 30-2)가 챔버 하우징(11)의 내부에 장착되는 구조는 상술한 예와 동일함으로 반복 설명은 생략한다.12 and 13, the multiple
도 14는 다중 파티션 부재의 장착 구조를 보여주는 분해 사시도이고, 도 15는 챔버 뚜껑 위에 구성되는 플라즈마 소스와 공통 배기 구조를 보여주기 위한 단면도이다.FIG. 14 is an exploded perspective view showing the mounting structure of the multi-partition member, and FIG. 15 is a sectional view for showing a plasma source and a common exhaust structure configured on the chamber lid.
도 14 및 도 15를 참조하여, 다중 파티션 부재(30-1, 30-2)에도 역시 상술한 바와 같은 통공(31-1, 31-2)이 각기 구성된다. 다만, 다중 파피션 부재(30-1, 30-2)에 구성되는 각각의 통공(31-1, 31-2)은 마주 대향되지 않도록 구성되는 것이 바람직하다. 즉, 각각의 통공(31-1, 31-2)은 서로 다른 위치에 구성됨으로서 분할된 두 개의 내부 처리 공간(12, 13)은 상호 직접적으로 투사되지 않는다. 그리고 두 개의 다중 파티션 부재(30-1, 30-2)와 더불어 공통 배기관(40)의 내부에도 근접하여 병렬로 설치되는 배기 분할 부재(32-1, 32-2)가 구비될 수 있다. 이와 같이, 서로 다른 위치에 통공(31-1, 31-2)이 형성된 둘 이상의 다중 파티션 부재(30-1, 30-2)를 사용하여 챔버 하우징(11)의 내부를 두 개의 내부 처리 공간(12, 13)으로 분할 할 수 있다.14 and 15, through-holes 31-1 and 31-2 as described above are also configured in the multiple partition members 30-1 and 30-2, respectively. However, each of the through holes 31-1 and 31-2 configured in the multiple partition members 30-1 and 30-2 is preferably configured not to face each other. That is, each of the through holes 31-1 and 31-2 is configured at different positions so that the two divided
도 16 내지 도 18은 하나 이상의 다중 기판 처리 챔버를 구비하는 다중 기판 처리 시스템을 보여주는 도면이다.16-18 illustrate a multiple substrate processing system having one or more multiple substrate processing chambers.
도 16을 참조하여, 상술한 바와 다중 기판 처리 챔버(10)는 다중 기판 처리 시스템(100)에 구비되어 시스템의 기판 처리 효율을 높일 수 있다. 다중 기판 처리 시스템(100)은 다중 기판 처리 챔버(10)로 기판을 이송하기 위한 이송 챔 버(110)를 구비한다. 예를 들어, 이송 챔버(110)는 네 변을 갖는 사각의 구조를 갖고, 한 변에 다중 기판 처리 챔버(10)가 구비된다. 다른 한 변에는 쌍을 이루는 두 개의 로드 락 챔버(120)가 구비된다. 그리고 다른 두 변에는 각기 두 개의 단일 기판 처리 챔버(140)가 각각 연결된다. 로드 락 챔버(120)에는 인덱스(130)가 연결되며, 인덱스(130)에는 하나 이상의 캐리어(134)가 장착된다. 인덱스는 설비 전방 단부 모듈(equipment front end module, 이하 EFEM)이라고도 하며 때로는 로드락 챔버를 포괄하여 명칭 된다. 이송 챔버(110)의 내부에는 두 장의 피처리 기판을 다중 기판 처리 챔버(10)나 쌍을 이루는 두 개의 단일 기판 처리 챔버(140)로 로딩 언로딩할 수 있는 다중 핸들링 암을 구비한 기판 이송 장치(112)가 구비된다. 인덱스(130)에는 캐리어(134)와 로드락 챔버(120) 사이에서 기판 이송을 담당하는 인덱스 기판 핸들러(132)가 구비된다. 이송 챔버(110)의 두 변에 연결되는 네 개의 단일 기판 처리 챔버(140)는 각기 독립된 배기 펌프(142)를 구비한다. 그럼으로 네 개의 단일 기판 처리 챔버(140)는 각기 독립된 배기 구조를 갖고, 다중 기판 처리 챔버(10)는 하나의 공통 배기 펌프(20)에 의해 공통 배기 구조를 갖는다.Referring to FIG. 16, as described above, the multiple
도 17을 참조하여, 다른 예에 따른 다중 기판 처리 시스템(100a)은 이송 챔버(110)의 두 변에 각기 다중 기판 처리 챔버(10)를 구비하고 다른 한 변에 쌍을 이루는 두 개의 단일 기판 처리 챔버(140)를 구비할 수 있다. 또는 도 18에 도시된 바와 같이 또 다른 예에 따른 다중 기판 처리 시스템(100b)은 이송 챔버(110)의 세 변에 각기 다중 기판 처리 챔버(10)를 구비할 수도 있다.Referring to FIG. 17, a multiple
이와 같이 다중 기판 처리 시스템(100, 100a, 100b)에 하나 이상의 다중 기 판 처리 챔버(10)를 구비함으로서 공통 배기 펌프(20) 사용에 의한 설비 구성의 간략화를 이룰 수 있다. 또한, 다중 기판 처리 챔버(10)는 파티션 부재(30)에 의해서 분할되는 두 개의 내부 처리 공간(12, 13)이 통공(31)에 의해 공간적으로 연결되므로 두 개의 내부 처리 공간(12, 13)은 동일한 기압과 분위기를 유지하게 된다. 특히, 통공(31)이 파티션 부재(30)에 구비됨으로 유지 보수가 용이하고 기판 처리 능력을 향상 시켜서 다중 기판 처리 시스템(100, 100a, 100b)의 전체 생산성을 높일 수 있으며, 또한 기판 처리 공정의 재현성과 균일성을 향상 시킬 수 있어서 다중 기판 처리 시스템(100, 100a, 100b)의 전체 공정 수율을 높일 수 있다.Thus, by providing one or more
이상에서 설명된 본 발명의 다중 기판 처리 챔버와 이를 구비한 다중 기판 처리 시스템의 실시예는 예시적인 것에 불과하며, 본 발명이 속한 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 잘 알 수 있을 것이다. 예를 들어, 다중 기판 처리 챔버는 세 개 이상의 기판 처리 스테이션이 구비될 수 있으며 이때 파티션 부재도 두 개 이상이 구비될 수 있다. 두 개의 이상의 파티션 부재는 각각의 기판 처리 스테이션을 독립된 처리 공간에 위치되도록 챔버 하우징의 내부를 다중 분할한다. 그리고 이에 적합하게 배기 포트를 구성하도 하나의 공통 배기 펌프를 통하여 공통된 배기 구조를 갖도록 할 수 있다. 이와 같이 본 발명은 상기의 상세한 설명에서 언급되는 형태로만 한정되는 것은 아님을 잘 이해할 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다. 또한, 본 발명은 첨부된 청구범위에 의해 정의되는 본 발명의 정신과 그 범위 내에 있는 모든 변형물과 균등물 및 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.Embodiments of the multi-substrate processing chamber and the multi-substrate processing system having the same described above are merely exemplary, and various modifications and equivalents may be made by those skilled in the art to which the present invention pertains. It will be appreciated that other embodiments are possible. For example, a multiple substrate processing chamber may be provided with three or more substrate processing stations, and two or more partition members may be provided. Two or more partition members multi-segment the interior of the chamber housing such that each substrate processing station is located in a separate processing space. In addition, even if the exhaust port is suitably configured, it is possible to have a common exhaust structure through one common exhaust pump. As such, it will be appreciated that the present invention is not limited to the forms mentioned in the detailed description above. Therefore, the true technical protection scope of the present invention will be defined by the technical spirit of the appended claims. It is also to be understood that the present invention includes all modifications, equivalents, and substitutes within the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims.
본 발명의 다중 기판 처리 챔버와 이를 구비한 다중 기판 처리 시스템은 반도체 집적 회로의 제조, 평판 디스플레이 제조, 태양전지의 제조와 같은 다양한 기판 처리 공정을 위한 기판 처리 시스템으로 매우 유용하다.The multiple substrate processing chamber of the present invention and the multiple substrate processing system having the same are very useful as substrate processing systems for various substrate processing processes such as fabrication of semiconductor integrated circuits, flat panel display fabrication, and solar cell fabrication.
도 1 및 도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 다중 기판 처리 챔버의 내부를 보여주는 평면도 및 사시도이다.1 and 2 are a plan view and a perspective view showing the interior of a multiple substrate processing chamber according to a preferred embodiment of the present invention.
도 3은 파티션 부재의 장착 구조를 보여주기 위한 분해 사시도 및 주요 부분의 확대도이다.3 is an exploded perspective view and an enlarged view of a main part to show the mounting structure of the partition member.
도 4는 파티션 부재의 수직 및 수평 단면 구조를 보여주기 위한 도면이다.4 is a view for showing the vertical and horizontal cross-sectional structure of the partition member.
도 5는 다중 기판 처리 챔버의 공통 배기 구조를 보여주기 위한 부분 절개도 사이도이다.5 is a partial cutaway view to show a common exhaust structure of a multiple substrate processing chamber.
도 6은 챔버 뚜껑 위에 구성되는 플라즈마 소스와 공통 배기 구조를 보여주기 위한 단면도이다.6 is a cross-sectional view showing a plasma source and a common exhaust structure configured on the chamber lid.
도 7은 도 6의 A-A 단면도이다.7 is a cross-sectional view taken along the line A-A of FIG.
도 8은 배기 분할 부재와 파티션 부재를 하나의 평판 부재로 구성한 예를 보여주는 도면이다.8 is a view showing an example in which the exhaust splitting member and the partition member are composed of one flat member.
도 9는 통공의 다양한 예들을 보여주는 도면이다.9 is a diagram illustrating various examples of through holes.
도 10은 파티션 부재에 통공 또는 슬릿형 통공을 구성한 다양한 예들을 보여주는 도면이다.FIG. 10 is a view illustrating various examples of configuring a through hole or a slit through hole in a partition member.
도 11은 파티션 부재에 형성된 통공의 관통 구조의 다양한 예들을 보여주는 도면이다.11 is a view showing various examples of the through structure of the through hole formed in the partition member.
도 12 및 도 13은 다중 파티션 부재를 구성한 다중 기판 처리 챔버의 내부를 보여주는 평면도 및 사시도이다. 12 and 13 are a plan view and a perspective view showing the interior of the multiple substrate processing chamber constituting the multiple partition member.
도 14는 다중 파티션 부재의 장착 구조를 보여주는 분해 사시도이다.14 is an exploded perspective view showing the mounting structure of the multiple partition member.
도 15는 챔버 뚜껑 위에 구성되는 플라즈마 소스와 공통 배기 구조를 보여주기 위한 단면도이다.15 is a cross-sectional view illustrating a plasma source and a common exhaust structure configured on the chamber lid.
도 16 내지 도 18은 하나 이상의 다중 기판 처리 챔버를 구비하는 다중 기판 처리 시스템을 보여주는 도면이다.16-18 illustrate a multiple substrate processing system having one or more multiple substrate processing chambers.
*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명** Description of the symbols for the main parts of the drawings *
10: 다중 기판 처리 챔버 11: 챔버 하우징10: multiple substrate processing chamber 11: chamber housing
12, 13: 분할된 내부 처리 공간 14, 15: 기판 처리 스테이션12, 13: divided
16: 삽입 홈 17: 챔버 뚜껑16: insert groove 17: chamber lid
18, 19: 기판 출입구 20: 공통 배기 펌프18, 19: substrate entrance 20: common exhaust pump
30: 파티션 부재 31: 통공30: partition member 31: through hole
32: 배기 분할 부재 33: 삽입 돌기32: exhaust splitting member 33: insertion projection
34, 36: 고정핀 삽입 홀 35: 고정핀34, 36: fixing pin insertion hole 35: fixing pin
37: 삽입 돌기 40: 공통 배기 포트37: insertion protrusion 40: common exhaust port
41: 공통 배기관 50, 51: 플라즈마 소스41:
100: 다중 기판 처리 시스템 110: 이송 챔버100: multiple substrate processing system 110: transfer chamber
112: 기판 이송 장치 120: 로드락 챔버112: substrate transfer device 120: load lock chamber
130: 인덱스 132: 인덱스 기판 핸들러130: index 132: index substrate handler
134: 캐리어 140: 단일 기판 처리 챔버134: carrier 140: single substrate processing chamber
142: 독립 배기 펌프142: independent exhaust pump
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