KR101594932B1 - 기판 처리 장치 및 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 기판 처리 장치 및 방법을 제공한다. 기판 처리 장치는 공정 챔버와
공정챔버에 연결되는 배기라인 및 공정챔버 내의 압력을 조절하고 배기라인에 설치된 펌프를 가지는 배기 유닛을 포함한다. 그리고 배기라인은 패스트 배관과 복수개의 슬로우 배관으로 구성된다.
기판 처리 방법에 있어, 공정챔버 내부를 공정압력까지 감압하여 기판을 처리하고, 상기 감압은 공정챔버 내부를 설정 압력에 도달하기 전까지 패스트 밸브를 닫고 슬로우 밸브 중 선택된 슬로우 밸브를 개방한다. 설정 압력에 도달하면 상기 슬로우 밸브 중 선택된 슬로우 밸브를 닫고 패스트 밸브를 개방하는 기판 처리 방법을 제공한다.

Description

기판 처리 장치 및 방법 {Apparatus and method for processing substrate}

본 발명은 기판 처리 장치 및 방법에 관한 것으로, 구체적으로 배기 유닛을 가지는 기판 처리 장치 및 방법에 관한 것이다.

반도체 소자를 제조하기 위해서는 증착, 노광, 애싱 및 세정 같은 다양한 공정이 수반된다. 이들 중 증착, 식각 및 애싱 등과 같은 공정은 진공상태에서 공정을 수행한다. 이러한 반도체 제조공정에 있어서, 기판 상에 라인(line) 또는 스페이스(space) 패턴 등과 같은 각종의 미세회로패턴들을 형성하거나 이온 주입(ion implantation) 공정에서 마스크(mask)로 이용된 포토레지스트는 주로 애싱(ashing) 공정을 통하여 기판으로부터 제거된다. 애싱 공정은 외부로부터 차단된 공정챔버 내에서 이루어지며, 애싱 공정시 발생하는 반응가스 및 미반응가스, 그리고 반응부산물 등은 공정챔버에 연결된 배기라인을 통해 외부로 배출된다. 배기라인은 반응부산물 등을 배출하는 기능 외에도 공정챔버 내의 공정압력을 조절하는 기능도 한다.

상술한 애싱공정을 수행하는 일반적인 기판 처리 장치는 공정챔버와 배기 유닛을 가진다. 배기 유닛은 패스트 배관과 슬로우 배관을 포함한다. 공정챔버 내부가 설정 압력에 도달할 때까지 슬로우 배관을 개방하고 패스트 배관을 닫고, 설정압력에 도달하면 슬로우 배관을 닫고 패스트 배관을 개방하여 공정압력까지 감압한다. 이 경우, 설정압력에 도달할 때까지 공정챔버 내의 가스를 빠르게 배기하면 웨이퍼의 위치가 변형되는 등의 문제점이 있고, 가스를 느리게 배기하면 설정압력에 도달하는데 많은 시간이 소요되는 문제점이 있다. 일반적인 배기 유닛은 1개의 슬로우배관을 가지므로 웨이퍼의 종류에 따라 설정압력까지 최적의 배기 속도를 제공하지 못하는 문제점이 있다.

본 발명의 일 기술적 과제는 효율적으로 기판에 대해 공정처리를 하는 기판 처리 장치 및 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 기술적 과제는 배기 시간을 단축하고, 웨이퍼의 위치가 변형되는 것을 방지하는 기판 처리 장치 및 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 기술적 과제는 기판의 특성에 따라 설정압력에 도달할 때까지 최적의 배기상태를 제공하는 것이다.

본 발명은 기판 처리 장치를 제공한다. 상기 기판 처리 장치는 공정 챔버와 상기 공정챔버에 연결되는 배기라인 및 상기 공정챔버 내의 압력을 조절하고 상기 배기라인에 설치된 펌프를 가지는 배기 유닛을 포함한다. 상기 배기라인은 유체통로 내부를 개폐하는 패스트 밸브가 설치되는 패스트 배관과 상기 패스트 배관과 연결되며 상기 패스트 배관보다 작은 직경을 가지고 그 내부를 개폐하는 슬로우 밸브가 설치되는 복수개의 슬로우 배관을 가진다.

일 예에 의하여, 상기 슬로우 배관들 중 일부 또는 전부의 직경이 서로 상이하게 제공된다.

다른 예에 의하여, 상기 슬로우 배관들은 그 직경이 서로 동일하고, 상기 슬로우 배관들 각각의 상기 유체통로의 크기를 조절하는 플레이트를 가질 수 있다. 상기 슬로우 배관은 상기 패스트 배관의 제 1지점에서 분기되고, 상기 제 1지점보다 하류인 상기 패스트 배관의 제 2지점에서 다시 연결되며, 상기 제 2지점은 상기 펌프보다 상류에 위치할 수 있다.

상기 패스트 밸브 및 상기 복수개의 슬로우 밸브를 제어하는 제어부가 더 제공되고, 상기 제어부는, 상기 공정챔버 내의 압력이 설정 압력에 도달하기 전까지 상기 패스트 밸브를 닫고, 상기 슬로우 밸브 중 선택된 슬로우 밸브를 개방하고, 상기 설정 압력에 도달하면 상기 패스트 밸브를 개방할 수 있다. 이때, 상기 패스트 배관이 개방되는 경우 상기 슬로우 배관은 닫을 수 있다. 상기 선택된 슬로우 밸브는 웨이퍼의 종류에 따라 기설정될 수 있다.

일 예에 의하면, 상기 복수개의 슬로우 배관 중 하나의 슬로우 배관만이 개방될 수 있다.

또한, 다른 예에 의하면, 상기 복수개의 슬로우 배관 중 하나 또는 복수의 슬로우 배관이 개방될 수 있다.

일 예에 의하면, 기판의 두께가 두꺼울수록 상기 유체 통로가 더 큰 슬로우 배관이 선택될 수 있다. 다른 예에 의하면, 기판의 경도가 클수록 상기 유체 통로가 더 큰 슬로우 배관이 선택될 수 있다.

또한 본 발명은 기판 처리 방법을 제공한다. 상기 기판 처리 방법에 의하면, 공정챔버 내부를 공정 압력까지 감압하여 기판을 처리하고, 상기 감압은 공정챔버 내부를 설정 압력에 도달하기 전까지 패스트 밸브를 닫고 슬로우 밸브 중 선택된 슬로우 밸브를 개방한다. 설정 압력에 도달하면 상기 패스트 밸브를 개방한다. 상기 패스트 배관은 복수개의 상기 슬로우 배관들 각각 보다 직경이 크게 제공될 수 있다. 상기 선택된 슬로우 밸브는 기판의 종류에 따라 결정 될 수 있다.

상기 제 1감압 단계에서, 상기 복수개의 슬로우 배관 중 하나의 슬로우 배관만을 개방될 수 있다. 상기 제 1감압 단계에서, 상기 복수개의 슬로우 배관 중 하나 또는 복수개의 슬로우 배관을 개방할 수 있다. 일 예에 의하면, 기판의 두께가 두꺼울수록 더 큰 유체 통로를 가지는 슬로우 배관을 개방될 수 있다. 다른 예에 의하면, 기판의 경도가 클수록 더 큰 유체 통로를 가지는 슬로우 배관을 개방할 수 있다.

본 발명의 일 실시 예에 따르면, 효율적으로 기판에 대해 공정처리를 할 수 있다.

본 발명의 일 실시 예에 따르면, 배기 시간을 단축하고, 웨이퍼의 위치가 변형되는 것을 방지할 수 있다.

본 발명의 일 실시 예에 따르면, 기판의 종류에 따라 설정압력에 도달할 때까지 최적의 배기상태를 제공할 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 기판 처리 장치를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 2는 도 1에 도시된 처리 유닛의 일 예를 보여주는 단면도이다.
도 3은 도 1에 도시된 배기 유닛을 개략적으로 나타낸 사시도이다.
도 4는 도 1의 배기 유닛의 일 예를 보여주는 평면도이다.
도 5와 도 6은 도 4의 배기 유닛에서 배기방법을 보여주는 도면이다.
도 7은 도 1의 배기 유닛의 다른 예를 보여주는 평면도이다.
도 8과 도 9는 도 7의 배기 유닛에서 배기방법을 보여주는 도면이다.
도 10은 도 1의 배기 유닛의 또 다른 예를 보여주는 평면도이다.
도 11과 도 12는 도 10의 배기 유닛에서 배기방법을 보여주는 도면이다.
도 13은 배기방법을 보여주는 순서도이다.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시 예를 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시 예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전문에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.

본 실시 예에서 유체통로의 크기는 플레이트(도 4의 640)가 제공된 영역에서 유체가 흐를 수 있는 면적을 의미한다. 또한, 플레이트(도 4의 640)가 제공되지 않은 경우에는 유체통로의 크기는 슬로우 배관의 단면적을 의미한다.

본 실시 예에서 기판이 웨이퍼인 경우를 예로 들어 설명한다. 그러나 이와 달리 기판은 유리 기판 등과 같이 다른 종류의 기판일 수 있다. 본 발명의 실시 예에서는 에싱공정을 예로 들어 설명한다. 그러나, 이와달리 공정에는 에칭, 증착, 식각 및 드라이 클리닝등의 공정일 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 기판 처리 장치를 개략적으로 나타낸 도면이다.

도 1을 참조하면, 기판 처리 장치(1)는 처리 유닛(10) 및 배기 유닛(50)을 포함한다. 처리 유닛(10)은 웨이퍼를 처리하는 공간(도 2의 114)을 제공하고, 배기 유닛(50)은 공정 시 처리 유닛(10)의 공간 내의 반응가스, 미반응가스 및 반응부산물을 외부로 배출한다. 또한, 배기 유닛(50)은 처리 유닛(10)의 공간 내(도 2의 114)의 공정압력을 조절하는 기능을 한다.

도 2는 도 1에 도시된 처리 유닛(10)의 일 예를 보여주는 단면도이다.

도 2를 참조하면, 처리 유닛(10)은 공정 처리실(100), 서셉터(200), 플라즈마 생성부재(300) 및 배플 플레이트(400)를 포함한다.

공정 처리실(100)은 공정 챔버(110)와 밀폐커버(120)를 포함한다.

공정 챔버(110)는 하벽(111) 및 측벽(112)을 포함한다. 공정 챔버(110)는 공급된 가스에 의해서 웨이퍼(w)에 대한 공정처리를 수행하는 내부공간(114)을 제공한다. 측벽(112)에는 웨이퍼(w)가 출입하는 게이트(116)가 형성되고, 게이트(116)는 도어(118)에 의해 개폐된다. 공정 챔버(110)의 하벽(111)에는 배기 홀(119)이 형성되고, 배기 홀(119)에는 패스트 배관(190)이 결합된다. 웨이퍼(w) 처리 과정에서 내부공간(114)에 생성되는 반응 부산물과 내부 공간(114)으로 유입된 가스는 배기 홀(119)과 패스트 배관(190)을 통해 외부로 배출된다. 패스트 배관(190)에는 펌프(30)가 연결될 수 있으며, 펌프(30)에 의해 공정 처리실(100) 내부의 압력이 조절될 수 있다.

서셉터(200)는 내부공간(114)에 위치하며, 공정처리에 제공되는 웨이퍼(w)를 지지한다. 서셉터(200)는 척(210) 및 지지축(220)을 포함한다.

척(210)은 원판형상으로 제공되며, 상면에 웨이퍼(w)가 놓인다. 척(210)은 지지축(220)에 의해 지지된다. 웨이퍼(w)는 정전기력 및 기계적 클램핑에 의해 척(210)에 고정될 수 있다. 선책적으로 웨이퍼(w)는 고정없이 척(210)상에 놓일 수 있다.

척(210)의 내부에는 가열부재(미도시됨)가 제공될 수 있다. 가열부재는 예를 들어, 히팅 코일을 포함할 수 있다. 척(210)의 내부에는 냉각부재(미도시됨)가 제공될 수 있다. 냉각부재는 냉각수가 흐르는 냉각라인으로 제공될 수 있다. 가열부재는 웨이퍼(w)를 설정된 온도로 가열한다. 냉각부재는 웨이퍼(w)를 강제 냉각시킨다. 이와 달리 가열부재 또는 냉각부재는 생략될 수 있다.

척(210)에는 상하로 관통하는 홀(미도시)이 형성된다. 홀은 3개가 형성될 수 있다. 각각의 홀에는 리프트 핀(미도시)이 제공된다. 리프트핀은 홀을 따라 상하방향으로 이동하여 척(210)의 상면으로 웨이퍼(w)를 로딩하거나, 상면으로부터 웨이퍼(w)를 언로딩한다.

플라스마 생성부재(300)는 밀폐커버(120)의 상부에 위치하며, 플라스마를 생성하여 밀폐커버(120)내의 유도공간(122)으로 플라스마를 제공한다. 플라스마 생성부(300)는 플라스마 소스부(301), 가스 공급관(302), 마그네트론(303) 및 도파관(304)을 포함한다.

플라스마 소스부(301)는 밀폐커버(120)와 결합한다. 플라스마 소스부(301)의 내부에서는 가스 공급관(302)으로부터 공급된 반응가스와 마그네트론(303)으로부터 제공된 마이크로파에 의해 플라스마가 생성된다. 플라스마 소스부(301)에서 생성된 플라스마는 밀폐커버(120)의 유도 공간(122)에 제공되며, 배플(400)의 분사홀(402)들을 통해 서셉터(200)에 안착된 웨이퍼(w)로 분사된다.

가스 공급관(302)은 가스 저장부(미도시)와 플라스마 소스부(301)를 연결하며, 가스 저장부에 저장된 반응가스를 플라스마 소스부(301)로 공급한다. 마그네트론(303)은 도파관(304)를 통해 플라스마 소스부(301)와 연결되며, 플라스마 생성을 위한 마이크로파(microwave)를 발생시킨다. 도파관(304)은 마그네트론(303)과 플라스마 소스부(301)를 연결하며, 마그네트론(303)에서 생성된 마이크로파를 플라스마 소스부(301)로 유도한다.

상술한 실시 예에서, 플라즈마 생성부재(300)는 리모트방식의 플라즈마 생성을 예로 들어 설명하였다. 그러나, 또 다른 실시 예로, 플라즈마 생성부재(300)는 유도결합형 플라즈마 또는 용량결합형 플라즈마 방식 등 다양한 방법으로 제공될 수 있다.

공정 챔버(110) 상부에는 밀폐커버(120)와 배플 플레이트(400)가 설치된다.

밀폐커버(120)는 공정 챔버(110)의 상부벽과 결합하여 공정 챔버(110)의 개방된 상부를 밀폐한다. 밀폐커버(120)는 플라스마 생성부재(300)와 결합하며, 플라스마 생성부재(300)에서 생성된 플라스마를 배플 플레이트(400)로 제공한다. 밀폐커버(120)에는 플라스마 생성부재(300)에서 생성된 플라스마가 유입되는 유입구(124)와 유입된 플라스마를 배플 플레이트(400)로 제공하는 유도공간(122)이 형성된다. 유도공간(122)은 유입구(124)의 하부에 형성되며, 유입구(124)와 연결된다. 실시 예에 의하면, 유도 공간(122)은 하부가 개방된 역 깔때기(inverted funnel) 형상을 가질 수 있다.

배플 플레이트(400)는 서셉터(200)의 상부에 서셉터(200)에 대항되게 위치한다. 구체적으로, 배플 플레이트(400)는 서셉터(200)와 플라스마 생성부재(300) 사이에 밀폐커버(120)의 유도공간(122)과 인접하여 설치된다. 배플 플레이트(400)는 원판형상으로 제공된다. 배플 플레이트(400)는 처리실(120)의 내부 공간(114)과 밀폐 커버(120)의 유도 공간(122)을 구획한다. 즉, 배플 플레이트(400)의 상면은 유도공간(122)과 접하고, 배플 플레이트(400)의 하면은 서셉터(200)가 위치되는 내부공간(114)과 접한다. 배플 플레이트(400)는 복수 개의 홀(402)을 통해 유도 공간(122)으로부터 내부 공간(114)으로 제공되는 플라즈마의 성분을 선택적으로 투과시킬 수 있다. 예를 들어, 배플 플레이트(400)는 주로 플라즈마의 라디칼 성분을 내부 공간(114)으로 공급할 수 있다.

도 3은 도 1에 도시된 배기 유닛(50)을 개략적으로 나타낸 사시도이다.

도 3을 참조하면, 배기 유닛(50)은 패스트 배관(510)과 복수개의 슬로우 배관(520)을 가진다. 일 실시 예로, 슬로우 배관(520)은 3개가 제공될 수 있다.

슬로우 배관(520)은 공정 챔버(110) 내의 압력이 설정압력에 도달하기 전가지 주로 사용되고 패스트 배관(510)은 공정 챔버(110) 내의 압력이 설정압력에 도달한 후 공정압력에 도달할 때가지 주로 사용된다. 일 예로 공정압력은 공정이 진행될 때의 압력이고 설정압력은 초기압력과 공정압력 사이의 압력이다. 슬로우 배관(520)들은 서로 유체통로의 크기가 상이할 수 있다. 패스트 배관(510)은 슬로우 배관(520)보다 직경이 크다. 슬로우 배관(520)은 패스트 배관(510)의 상류에 위치하는 제 1지점(P1)에서 분기되고, 제 1지점(P1)보다 하류인 패스트 배관(510)의 제 2지점(P2)에서 다시 연결된다. 제 2지점(P2)은 펌프(도 1의 60)보다 상류에 위치한다. 슬로우 배관(520)에는 배관을 온/오프하는 슬로우 밸브(52,53,54)가 제공된다. 패스트 배관(510)의 제 1지점(P1)과 제 2지점(P2) 사이에 패스트 배관(510)의 내부 통로를 온/오프 하는 패스트 밸브(51)가 제공된다. 패스트 배관(510)의 하류에는 펌프(도 1의 60)가 연결되어 공정 챔버(110)내의 가스를 배기한다.

도 4는 도 1의 배기 유닛의 일 예를 보여주는 평면도이다.

도 4를 참조하면, 배기 유닛(50)은 1개의 패스트 배관(610)과 복수의 슬로우 배관(620)을 포함한다. 슬로우 배관(620)은 3개가 제공된다. 3개의 슬로우 배관(620)의 직경은 서로 동일하다. 3개의 슬로우 배관에는 각각 플레이트(641,642,643)가 제공된다. 플레이트(640)는 슬로우 배관(620)의 유체 통로의 크기를 조절한다. 플레이트(640)에 의한 슬로우 배관(620)의 유체 통로의 크기는 작업자에 의해 매뉴얼로 조절될 수 있다. 슬로우 배관(620)에는 슬로우 배관(620)을 온/오프하는 슬로우 밸브(630)가 제공된다. 패스트 배관(610)의 제 1지점(P1)과 제 2지점(P2) 사이에 배관을 온/오프 하는 패스트 밸브(611)가 제공된다.

도 5 내지 도 7은 도 4의 배기 유닛에서 배기방법을 보여주는 도면이다.

도 5 내지 도 7을 참조하면, 웨이퍼의 종류에 따라 사용하고자 하는 슬로우 배관(620)의 종류가 미리 선택된다. 제어부(미도시)에는 웨이퍼의 종류별로 사용하고자 하는 슬로우 배관(620)을 대응시킨 데이터가 저장될 수 있다. 이하 3개의 슬로우 배관을 제 1 슬로우 배관(621), 제 2 슬로우 배관(622) 그리고 제 3 슬로우 배관(623)으로 정의한다. 제 1 슬로우 배관(621), 제 2 슬로우 배관(622), 제 3 슬로우 배관(623)은 각각 그 유체통로의 크기가 제 1 유체통로(A1), 제 2 유체통로 (A2), 제 3 유체통로(A3)를 가지도록 플레이트(640)의 위치가 조절된다. 이 때 제 1 유체통로(A1)보다 제 2 유체통로(A2)가 크고, 제 2 유체통로(A2)보다 제 3 유체통로(A3)가 크게 제공된다. 일 예에 의하면, 제어부(미도시)는 웨이퍼의 두께에 따라 사용되는 슬로우 배관(620)이 상이하도록 슬로우 배관(620)을 제어한다. 제어부(미도시)는 웨이퍼의 두께에 따라 사용되는 슬로우 배관(620)을 기설정한다. 예컨데, 웨이퍼의 두께가 t1일 때 제 1 슬로우 배관(621)을 사용하고, 웨이퍼의 두께가 t2일 때 제 2 슬로우 배관(622)를 사용하고, 웨이퍼의 두께가 t3일 때 제 3 슬로우 배관(623)을 사용한다. 웨이퍼의 두께는 t1보다 t2가 두껍고 t2보다 t3가 두껍다. 따라서 설정압력에 도달할 때까지 두께가 t1인 웨이퍼는 도 5와 같이 제 1 슬로우 배관(621)을 통해 가스를 배기하고 두께가 t2인 웨이퍼는 도 6과 같이 제 2 슬로우 배관(622)을 통해 가스를 배기하고, 두께가 t3인 웨이퍼는 도 7과 같이 제 3 슬로우 배관(623)을 통해 가스를 배기한다.

본 발명의 다른 예에 의하면, 제어부(미도시)는 웨이퍼의 경도에 따라 사용되는 슬로우 배관(620)이 상이하도록 슬로우 배관(620)을 제어한다. 제어부(미도시)는 웨이퍼의 경도에 따라 사용되는 슬로우 배관(620)을 기설정한다. 예컨데, 웨이퍼의 경도가 h1일 때 제 1 슬로우 배관(621)을 사용하고, 웨이퍼의 경도가 h2일 때 제 2 슬로우 배관(622)를 사용하고, 웨이퍼의 경도가 h3일 때 제 3 슬로우 배관(623)을 사용한다. 웨이퍼의 경도는 h1보다 h2가 크고 h2보다 h3가 크다. 따라서 설정압력에 도달할 때가지 경도가 h1인 웨이퍼는 도 5와 같이 제 1 슬로우 배관(621)을 통해 가스를 배기하고 경도가 h2인 웨이퍼는 도 6과 같이 제 2 슬로우 배관(622)을 통해 가스를 배기하고, 경도가 h3인 웨이퍼는 도 7과 같이 제 3 슬로우 배관(623)을 통해 가스를 배기한다.

상기 실시 예에서는 슬로우 배관(620)을 1개만 개방하였다. 다른 예에 의하면, 슬로우 배관(620)을 1개 또는 복수개를 동시에 개방할 수 있다. 이 경우 3개의 슬로우 배관(620)을 사용하는 경우 7가지 두께 또는 경도의 웨이퍼에 대해 서로 상이한 배기 속도로 설정압력까지 배기할 수 있다.

도 8은 도 1의 배기 유닛의 다른 예를 보여주는 평면도이다.

도 8를 참조하면, 배기 유닛(50)은 1개의 패스트 배관(710)과 복수의 슬로우 배관(720)을 포함한다. 슬로우 배관(720)은 3개가 제공된다. 3개의 슬로우 배관(720)의 직경은 서로 상이하다. 웨이퍼의 종류에 따라 직경이 상이한 슬로우 배관(720)을 달리 개방하거나 개방하는 슬로우 배관(720)의 수를 달리하여 개방하도록 제어부(미도시)에 기설정된다. 이에 따라, 유체통로의 개방률이 달라진다. 슬로우 배관(720)에는 배관을 온/오프하는 슬로우 밸브(730)가 제공된다. 패스트 배관(710)의 제 1지점과 제 2지점 사이에 배관을 온/오프 하는 패스트 밸브(711)가 제공된다.

도 9 내지 도 11은 도 8의 배기 유닛에서 배기방법을 보여주는 도면이다.

도 9 내지 도 11를 참조하면, 웨이퍼의 종류에 따라 사용하고자 하는 슬로우 배관(720)의 종류가 미리 선택된다. 제어부(미도시)에는 웨이퍼의 종류별로 사용하고자 하는 슬로우 배관(720)을 대응시킨 데이터가 저장될 수 있다. 이하 3개의 슬로우 배관을 제 1 슬로우 배관(721), 제 2 슬로우 배관(722) 그리고 제 3 슬로우 배관(723)으로 정의한다. 일 예에 의하면, 제어부(미도시)는 웨이퍼의 두께에 따라 사용되는 슬로우 배관(720)이 상이하도록 슬로우 배관(720)을 제어한다. 제어부(미도시)는 웨이퍼의 두께에 따라 사용되는 슬로우 배관(720)을 기설정한다. 예컨데, 웨이퍼의 두께가 t1일 때 제 1 슬로우 배관(721)을 사용하고, 웨이퍼의 두께가 t2일 때 제 2 슬로우 배관(722)를 사용하고, 웨이퍼의 두께가 t3일 때 제 3 슬로우 배관(723)을 사용한다. 웨이퍼의 두께는 t1보다 t2가 두껍고 t2보다 t3가 두껍다. 설정압력에 도달할 때까지 두께가 t1인 웨이퍼는 도 9와 같이 제 1 슬로우 배관(721)을 통해 가스를 배기하고 두께가 t2인 웨이퍼는 도 10과 같이 제 2 슬로우 배관(722)을 통해 가스를 배기하고, 두께가 t3인 웨이퍼는 도 11과 같이 제 3 슬로우 배관(723)을 통해 가스를 배기한다.

본 발명의 다른 실시 예로 제어부(미도시)는 웨이퍼의 경도에 따라 사용되는 슬로우 배관(720)이 상이하도록 슬로우 배관(720)을 제어한다. 제어부(미도시)는 웨이퍼의 경도에 따라 사용되는 슬로우 배관(720)을 기설정한다. 예컨데, 웨이퍼의 경도가 h1일 때 제 1 슬로우 배관(721)을 사용하고, 웨이퍼의 경도가 h2일 때 제 2 슬로우 배관(722)를 사용하고, 웨이퍼의 경도가 h3일 때 제 3 슬로우 배관(723)을 사용한다. 웨이퍼의 경도는 h1보다 h2가 크고 h2보다 h3가 크다. 따라서 설정압력에 도달할 때까지 경도가 h1인 웨이퍼는 도 9와 같이 제 1 슬로우 배관(721)을 통해 가스를 배기하고 경도가 h2인 웨이퍼는 도 10과 같이 제 2 슬로우 배관(722)을 통해 가스를 배기하고, 경도가 h3인 웨이퍼는 도 11과 같이 제 3 슬로우 배관(723)을 통해 가스를 배기한다.

상기 실시 예에서는 슬로우 배관(720)을 1개만 개방하였다. 다른 예에 의하면, 슬로우 배관(720)을 1개 또는 복수개를 동시에 개방할 수 있다. 이 경우 3개의 슬로우 배관(720)을 사용하는 경우 7가지 두께 또는 경도의 웨이퍼에 대해 서로 상이한 배기 속도로 설정압력까지 배기할 수 있다.

도 12은 도 1의 배기 유닛의 또 다른 예를 보여주는 평면도이다.

도 12을 참조하면, 배기 유닛(50)은 1개의 패스트 배관(810)과 복수의 슬로우 배관(820)을 포함한다. 슬로우 배관(820)은 3개가 제공된다. 슬로우 배관(820)의 직경은 서로 동일하다. 제어부(미도시)에는 웨이퍼의 종류에 따라 슬로우 배관(820)을 개방하는 수를 달리하게 기설정된다. 슬로우 배관(820)에는 배관을 온/오프하는 슬로우 밸브(830)가 제공된다. 패스트 배관(810)의 제 1지점과 제 2지점 사이에 배관을 온/오프 하는 패스트 밸브(811)가 제공된다.

도 13과 도 14는 도 12의 배기 유닛에서 배기방법을 보여주는 도면이다.

도 13과 도 14를 참조하면, 웨이퍼의 종류에 따라 사용하고자 하는 슬로우 배관(820)의 종류가 미리 선택된다. 제어부(미도시)에는 웨이퍼의 종류별로 사용하고자 하는 슬로우 배관(820)을 대응시킨 데이터가 저장될 수 있다. 이하 3개의 슬로우 배관을 제 1 슬로우 배관(821), 제 2 슬로우 배관(822) 그리고 제 3 슬로우 배관(823)으로 정의한다. 일 예에 의하면, 제어부(미도시)는 웨이퍼의 두께에 따라 사용되는 슬로우 배관(820)이 상이하도록 슬로우 배관(820)을 제어한다. 제어부(미도시)는 웨이퍼의 두께에 따라 사용되는 슬로우 배관(820)을 기설정한다. 예컨데, 웨이퍼의 두께가 t1일 때 제 1 슬로우 배관(821)을 사용하고, 웨이퍼의 두께가 t2일 때 제 1 슬로우 배관(821)과 제 2 슬로우 배관(822)를 동시에 사용한다. 웨이퍼의 두께는 t1보다 t2가 두껍다. 설정압력에 도달할 때까지 두께가 t1인 웨이퍼는 도 13와 같이 제 1 슬로우 배관(821)을 통해 가스를 배기하고, 두께가 t2인 웨이퍼는 도 14과 같이 제 1 슬로우 배관(821)과 제 2 슬로우 배관(822)를 동시에 개방하여 가스를 배기한다.

본 발명의 다른 실시 예로, 제어부(미도시)는 웨이퍼의 경도에 따라 사용되는 슬로우 배관(820)이 상이하도록 슬로우 배관(820)을 제어한다. 제어부(미도시)는 웨이퍼의 경도에 따라 사용되는 슬로우 배관(820)을 기설정한다. 예컨데, 웨이퍼의 경도가 h1알 때 제 1 슬로우 배관(821)을 사용하고, 웨이퍼의 경도가 h2일 때 제 1 슬로우 배관(821)과 제 2 슬로우 배관(822)를 동시에 사용한다. 웨이퍼의 경도는 h1보다 h2가 두껍다. 설정압력에 도달할 때까지 경도가 h1인 웨이퍼는 도 13와 같이 제 1 슬로우 배관(821)을 통해 가스를 배기하고, 경도가 h2인 웨이퍼는 도 14과 같이 제 1 슬로우 배관(821)과 제 2 슬로우 배관(822)를 동시에 개방하여 가스를 배기한다.

상기 실시 예에서는 슬로우 배관(820)을 2개까지만 개방하였다. 다른 예에 따라 3개의 슬로우 배관(820)을 사용하는 경우 3가지 두께 및 경도의 웨이퍼에 대해 서로 상이한 배기 속도로 설정압력까지 배기할 수 있다.

상술한 예에서는 웨이퍼의 종류가 상이한 경우로, 웨이퍼의 두께 도는 경도를 예를 들어 설명하였다. 그러나 이와 달리, 웨이퍼의 종류는 웨이퍼의 무게 또는 웨이퍼 박막의 종류가 상이할 수 있다.

상기 도 4 내지 도14의 실시 예와 달리 슬로우 배관(620,720,820)의 직경이 일부만 직경이 상이한 경우도 있을 수 있다. 예를 들어, 3개의 슬로우 배관(620,720,820) 중 2개는 직경이 동일하나 나머지 1개는 직경이 상이할 수 있다. 이를 통해 다양한 웨이퍼의 종류에 대응할 수 있다.

도 15은 배기방법을 보여주는 순서도이다.

도 15을 참조하면, 공정 챔버내의 가스를 배기하기 위해 게이트를 개방하고, 슬로우 배관을 먼저 개방하고 패스트 배관을 닫는다. 공정 챔버내의 압력이 중간 압력에 도달하면 슬로우 배관을 닫고 패스트 배관을 개방한다. 패스트 배관 개방을 통해 최종 압력에 도달한다.

다른 예에 따르면, 슬로우 배관을 개방하면서 패스트 배관을 개방할 수도 있다. 예를 들어, 웨이퍼의 두께가 매우 두꺼운 경우 슬로우 배관과 패스트 배관을 모두 개방하여 공정챔버 내의 가스를 빠르게 배기할 수 있다. 웨이퍼의 경도가 매우 크거나 웨이퍼의 무게가 무거운 경우 등에도 슬로우 배관과 패스트 배관을 모두 개방하여 보다 빠르게 가스를 배기할 수 있다.

Claims (18)

1. 공정 챔버; 그리고
   상기 공정챔버에 연결되는 배기라인 및 상기 공정챔버 내의 압력을 조절하고 상기 배기라인에 설치된 펌프를 가지는 배기 유닛을 포함하고;
   상기 배기 유닛은,
   유체 통로 내부를 개폐하는 패스트 밸브가 설치되는 패스트 배관;
   상기 패스트 배관과 연결되며, 상기 패스트 배관보다 작은 직경을 가지고, 그 내부를 개폐하는 슬로우 밸브가 설치되는 복수개의 슬로우 배관; 그리고
   상기 슬로우 배관들 각각의 상기 유체통로의 크기를 조절하는 플레이트를 포함하는 기판 처리 장치.
2. 제 1항에 있어서;
   상기 슬로우 배관들 중 일부 또는 전부의 직경이 서로 상이한 기판 처리 장치
3. 제1항에 있어서,
   상기 슬로우 배관들은 그 직경이 서로 동일한 기판 처리 장치.
4. 제 1항에 있어서;
   상기 슬로우 배관은 상기 패스트 배관의 제 1지점에서 분기되고, 상기 제 1지점보다 하류인 상기 패스트 배관의 제 2지점에서 다시 연결되며, 상기 제 2지점은 상기 펌프보다 상류에 위치하는 기판 처리 장치
5. 제 1항에 있어서;
   상기 패스트 밸브 및 상기 복수개의 슬로우 밸브를 제어하는 제어부를 더 포함하되,
   상기 제어부는, 상기 공정챔버 내의 압력이 설정 압력에 도달하기 전까지 상기 패스트 밸브를 닫고, 상기 슬로우 밸브 중 선택된 슬로우 밸브를 개방하고, 상기 설정 압력에 도달하면 상기 패스트 밸브를 개방하는 것을 포함하는 기판 처리 장치
6. 제 5항에 있어서;
   상기 패스트 배관이 개방되는 경우 상기 슬로우 배관은 닫는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치
7. 제 5항에 있어서;
   상기 선택된 슬로우 밸브는 기판의 종류에 따라 기설정되는 기판 처리 장치
8. 제 5항에 있어서;
   상기 복수개의 슬로우 배관 중 하나의 슬로우 배관만이 개방된 기판 처리 장치
9. 제 5항에 있어서;
   상기 복수개의 슬로우 배관 중 하나 또는 복수의 슬로우 배관이 개방된 기판 처리 장치
10. 제 1항에 있어서;
    기판의 두께가 두꺼울수록 더 큰 유체 통로를 가지는 슬로우 배관이 선택되는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치
11. 제 1항에 있어서;
    기판의 경도가 클수록 더 큰 유체 통로를 가지는 슬로우 배관이 선택되는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치
12. 공정챔버 내부를 공정압력까지 감압하여 기판을 처리하되, 상기 감압은, 상기 공정챔버 내부를 설정 압력에 도달하기 전까지 패스트 배관에 설치된 패스트 밸브를 닫고 복수개의 슬로우 배관에 설치된 슬로우 밸브들 중 선택된 슬로우 밸브를 개방하는 제 1감압 단계;
    상기 설정 압력에 도달하면 상기 패스트 밸브를 개방하는 제 2감압 단계를 포함하고,
    상기 각각의 슬로우 배관들에 제공되는 플레이트를 이용하여 상기 각각의 슬로우 배관들의 유체 통로의 크기를 조절하는 기판 처리 방법.
13. 제12항에 있어서,
    상기 패스트 배관은 상기 복수개의 슬로우 배관들 각각 보다 직경이 크게 제공되는 기판 처리 방법.
14. 제 12항에 있어서;
    상기 선택된 슬로우 밸브는 기판의 종류에 따라 결정되는 기판 처리 방법
15. 제 12항에 있어서;
    상기 제 1감압 단계에서, 상기 복수개의 슬로우 배관 중 하나의 슬로우 배관만을 개방하는 기판 처리 방법
16. 제12항에 있어서,
    상기 제1 감압 단계에서, 상기 복수개의 슬로우 배관 중 하나 또는 복수개의 슬로우 배관을 개방하는 기판 처리 방법.
17. 제12항에 있어서,
    기판의 두께가 두꺼울수록 더 큰 유체 통로를 가지는 슬로우 배관을 개방하는 기판 처리 방법.
18. 제 12항에 있어서;
    기판의 경도가 클수록 더 큰 유체 통로를 가지는 슬로우 배관을 개방하는 기판 처리 방법
    

Images