特許 7437476 基板処理装置及び基板処理装置の運用方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-02-14

(45)【発行日】2024-02-22

(54)【発明の名称】基板処理装置及び基板処理装置の運用方法

(51)【国際特許分類】

   H05H 1/46 20060101AFI20240215BHJP

   H01L 21/3065 20060101ALI20240215BHJP

   H01L 21/31 20060101ALI20240215BHJP

   C23C 16/511 20060101ALI20240215BHJP

【ＦＩ】

H05H1/46 B

H01L21/302 101D

H01L21/31 C

C23C16/511

【請求項の数】 14

(21)【出願番号】P 2022165687

(22)【出願日】2022-10-14

(65)【公開番号】P2023061907

(43)【公開日】2023-05-02

【審査請求日】2022-10-14

(31)【優先権主張番号】10-2021-0139988

(32)【優先日】2021-10-20

(33)【優先権主張国・地域又は機関】KR

(73)【特許権者】

【識別番号】518162784

【氏名又は名称】セメス カンパニー，リミテッド

(74)【代理人】

【識別番号】100114775

【弁理士】

【氏名又は名称】高岡 亮一

(74)【代理人】

【識別番号】100121511

【弁理士】

【氏名又は名称】小田 直

(74)【代理人】

【識別番号】100202751

【弁理士】

【氏名又は名称】岩堀 明代

(74)【代理人】

【識別番号】100208580

【弁理士】

【氏名又は名称】三好 玲奈

(74)【代理人】

【識別番号】100191086

【弁理士】

【氏名又は名称】高橋 香元

(72)【発明者】

【氏名】チョイ，ユン ソク

(72)【発明者】

【氏名】キム，ユン サン

(72)【発明者】

【氏名】チョウ，スン－チョン

(72)【発明者】

【氏名】イ，サン ジョン

(72)【発明者】

【氏名】ジョ，ヒュン ウー

(72)【発明者】

【氏名】パク，ジョン ウォン

【審査官】中尾 太郎

(56)【参考文献】

【文献】特開昭５８－０８８０８６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開昭６３－０９０１３２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０３－０３９４８０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平１１－０８７０９４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００３－２２９７０１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特表２００４－５３８３６７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特表２０１４－５０６３７８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１５－１２２２７７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１５－１２８１０８（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２００７／００３００９０（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０５Ｈ １／４６

Ｈ０１Ｌ ２１／３０６５

Ｈ０１Ｌ ２１／３１

Ｃ２３Ｃ １６／５１１

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

マイクロ波エネルギーを利用する工程を遂行する複数個の工程チャンバと、
マイクロ波を生成する一つのマイクロ波ジェネレーターと、
前記複数個の工程チャンバそれぞれと前記マイクロ波ジェネレーターを連結する導波管と、
前記導波管のマイクロ波伝達経路に提供され、前記複数個の工程チャンバのうちで選択された一つにマイクロ波を伝達する経路を変更するマイクロ波経路変更部材と、及び
制御機を含み、
前記マイクロ波経路変更部材は複数個が提供され、
前記複数個の工程チャンバは、少なくとも３つ以上の工程チャンバとして提供される、
それぞれの工程チャンバは、
基板にケミカルを供給するか、または工程ガスからプラズマを発生させて処理する第１工程と、
前記工程チャンバをパージする第２工程と、
マイクロ波を利用して基板を加熱する第３工程と、
前記工程チャンバをパージする第４工程を順に遂行し、
前記制御機は、
前記複数個の工程チャンバはそれぞれ他の時間に前記第３工程を遂行するように制御し、
前記複数個の工程チャンバのうちで何れか一つの工程チャンバで前記第３工程が遂行されるうちに前記マイクロ波が前記選択された一つの工程チャンバに伝達されるように制御する
基板処理装置。

【請求項2】

前記マイクロ波ジェネレーターは、
１０ｋＷ以上の高出力マイクロ波ジェネレーターであることを特徴とする請求項１に記載の基板処理装置。

【請求項3】

前記加熱は数マイクロ秒乃至数秒の間前記基板に前記マイクロ波を露出して行われることであることを特徴とする請求項１に記載の基板処理装置。

【請求項4】

前記導波管は、
主導波管と、
前記主導波管から分岐されて前記複数個の工程チャンバそれぞれに対応されるマイクロ波を伝達する複数個の枝導波管を含み、
前記マイクロ波経路変更部材は、前記複数個の枝導波管それぞれの入口に提供され、前記枝導波管の前記入口を開閉することを特徴とする請求項１に記載の基板処理装置。

【請求項5】

前記マイクロ波経路変更部材は、
金属素材の板部と、及び
前記板部の姿勢を第１姿勢と第２姿勢に変更する駆動部を含むことを特徴とする請求項１に記載の基板処理装置。

【請求項6】

制御機をさらに含み、
前記制御機は、前記マイクロ波経路変更部材を制御して前記複数個の工程チャンバのうちで前記第３工程が遂行される工程チャンバに前記マイクロ波を伝達することを特徴とする請求項１に記載の基板処理装置。

【請求項7】

前記マイクロ波経路変更部材は、
前記導波管と等しい素材で提供されることを特徴とする請求項１に記載の基板処理装置。

【請求項8】

基板処理装置の運用方法において、
基板を処理する装置は、
マイクロ波エネルギーを利用する第３工程を遂行する複数個の工程チャンバと、
マイクロ波を生成する一つのマイクロ波ジェネレーターと、
前記複数個の工程チャンバそれぞれと前記マイクロ波ジェネレーターを連結する導波管と、及び
前記導波管のマイクロ波伝達経路に提供され、前記複数個の工程チャンバのうちで選択された一つにマイクロ波を伝達する経路を変更するマイクロ波経路変更部材を含み、
前記マイクロ波経路変更部材は複数個が提供され、
前記複数個の工程チャンバは、少なくとも３つ以上の工程チャンバとして提供される、
それぞれの工程チャンバは、
基板にケミカルを供給するか、または工程ガスからプラズマを発生させて処理する第１工程と、
前記工程チャンバをパージする第２工程と、
マイクロ波を利用して基板を加熱する第３工程と、
前記工程チャンバをパージする第４工程を順に遂行し、
前記基板処理方法は、
前記複数個の工程チャンバはそれぞれ他の時間に前記第３工程を遂行するが、
前記複数個の工程チャンバのうちで何れか一つの工程チャンバで前記第３工程が遂行されるうちに前記マイクロ波が前記選択された一つの工程チャンバに伝達されるようにする基板処理装置の運用方法。

【請求項9】

前記加熱は数マイクロ秒乃至数秒の間前記基板に前記マイクロ波を露出して行われることであることを特徴とする請求項８に記載の基板処理装置の運用方法。

【請求項10】

前記マイクロ波ジェネレーターは、
１０ｋＷ以上の高出力マイクロ波ジェネレーターであることを特徴とする請求項８に記載の基板処理装置の運用方法。

【請求項11】

前記導波管は、
主導波管と、
前記主導波管から分岐されて前記複数個の工程チャンバそれぞれに対応されるマイクロ波を伝達する複数個の枝導波管を含み、
前記マイクロ波経路変更部材は、前記複数個の枝導波管それぞれの入口に提供され、前記枝導波管の前記入口を開閉することを特徴とする請求項８に記載の基板処理装置の運用方法。

【請求項12】

前記マイクロ波経路変更部材は、
金属素材の板部と、及び
前記板部の姿勢を第１姿勢または第２姿勢に変更する駆動部を含み、
前記第１姿勢は前記マイクロ波が対応される工程チャンバに伝達されるように調節された姿勢であり、前記第２姿勢は前記マイクロ波を通過させるように調節された姿勢であることを特徴とする請求項８に記載の基板処理装置の運用方法。

【請求項13】

マイクロ波エネルギーを利用する第３工程を遂行する複数個の工程チャンバと、
マイクロ波を生成する一つのマイクロ波ジェネレーターと、
主導波管と、前記主導波管から分岐されて前記複数個の工程チャンバそれぞれに対応されるマイクロ波を伝達する複数個の枝導波管を含み、前記複数個の工程チャンバそれぞれと前記マイクロ波ジェネレーターを連結する導波管
複数個が提供され、前記複数個の枝導波管それぞれの入口に提供され、前記枝導波管の前記入口を開閉して前記複数個の工程チャンバのうちで選択された一つにマイクロ波を伝達する経路を変更するマイクロ波経路変更部材と、及び
制御機を含み、
前記複数個の工程チャンバは、少なくとも３つ以上の工程チャンバとして提供される、
それぞれの工程チャンバは、
基板にケミカルを供給するか、または工程ガスからプラズマを発生させて処理する第１工程と、
前記工程チャンバをパージする第２工程と、
マイクロ波を利用して基板を加熱する第３工程と、
前記工程チャンバをパージする第４工程を順に遂行し、
前記制御機は、
前記複数個の工程チャンバはそれぞれ他の時間に前記第３工程を遂行するように制御し、
前記複数個の工程チャンバのうちで何れか一つの工程チャンバで前記第３工程が遂行されるうちに前記マイクロ波が前記選択された一つの工程チャンバに伝達されるように制御する基板処理装置。

【請求項14】

前記マイクロ波ジェネレーターは、
１０ｋＷ以上の高出力マイクロ波ジェネレーターであることを特徴とする請求項１３に記載の基板処理装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、基板を処理する装置及び基板処理装置を運用する方法に関するものである。

【背景技術】

【0002】

基板を処理する工程中に基板を加熱する工程または工程ガスでプラズマを生成させる工程にはマイクロ波をエネルギーで利用することができる。マイクロ波はマイクロ波ジェネレーターによって生成される。ハイパワー(High power)のマイクロ波を使用するようになれば、短時間に基板をヒーティングすることができることによって、マイクロ波を利用して基板を加熱する試みがある。

【0003】

しかし、ハイパワー(High power)のマイクロ波を生成するための１０kW以上の高出力マイクロ波ジェネレーターは嵩が大きくなることによって空間もたくさん占めるようになって、値段も高価であるので適用に困難がある。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】日本特許第4677918号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

本発明は、マイクロ波を生成するための１０kW以上の高出力マイクロ波ジェネレーターを含みながらもフットプリントを減少させることができる基板処理装置を提供することを一目的とする。本発明の目的はこれに制限されないし、言及されなかったまた他の目的らは下の記載から当業者に明確に理解されることができるであろう。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明は、基板処理装置を提供する。一実施例において、基板処理装置は、マイクロ波エネルギーを利用する第１工程を遂行する複数個の工程チャンバと、マイクロ波を生成する一つのマイクロ波ジェネレーターと、前記複数個の工程チャンバそれぞれと前記マイクロ波ジェネレーターを連結する導波管と、及び前記導波管のマイクロ波伝達経路に提供され、前記複数個の工程チャンバのうちで選択された一つにマイクロ波を伝達する経路を変更するマイクロ波経路変更部材を含む。一実施例において、前記マイクロ波ジェネレーターは、１０kW以上の高出力マイクロ波ジェネレーターであることができる。

【0007】

一実施例において、前記第１工程は基板を加熱する工程であるが、前記加熱はマイクロ波によって行われることがある。

【0008】

一実施例において、前記加熱は数マイクロ秒乃至数秒の間前記基板に前記マイクロ波を露出して行われることであることができる。

【0009】

一実施例において、前記第１工程は基板をプラズマで処理する工程であり、前記プラズマはマイクロ波によって工程ガスから生成されたものであることができる。

【0010】

一実施例において、前記導波管は、主導波管と、前記主導波管から分岐されて前記複数個の工程チャンバそれぞれに対応されるマイクロ波を伝達する複数個の枝導波管を含み、前記マイクロ波変更部材は複数個が提供され、前記複数個の枝導波管それぞれの入口に提供され、前記枝導波管の前記入口を開閉することができる。

【0011】

一実施例において、前記マイクロ波経路変更部材は、金属素材の板部と、及び前記板部の姿勢を第１姿勢と第２姿勢に変更する駆動部を含むことができる。

【0012】

一実施例において、制御機をさらに含み、前記制御機は、前記マイクロ波経路変更部材を制御して前記複数個の工程チャンバのうちで前記第１工程が遂行される工程チャンバに前記マイクロ波を伝達することができる。

【0013】

一実施例において、前記複数個の工程チャンバは、お互いに相異な時間に前記第１工程をそれぞれ遂行することができる。

【0014】

一実施例において、前記マイクロ波経路変更部材は、前記導波管と等しい素材で提供されることができる。

【0015】

本発明は、基板処理装置の運用方法を提供する。一実施例において、基板処理装置の運用方法のための基板を処理する装置は マイクロ波エネルギーを利用する第１工程を遂行する複数個の工程チャンバと、マイクロ波を生成する一つのマイクロ波ジェネレーターと、前記複数個の工程チャンバそれぞれと前記マイクロ波ジェネレーターを連結する導波管と、及び前記導波管のマイクロ波伝達経路に提供され、前記複数個の工程チャンバのうちで選択された一つにマイクロ波を伝達する経路を変更するマイクロ波経路変更部材を含み、前記基板処理方法は 前記複数個の工程チャンバはそれぞれ他の時間に前記第１工程を遂行するが、前記複数個の工程チャンバのうちで何れか一つの工程チャンバで前記第１工程が遂行されるうちに前記マイクロ波が前記選択された一つの工程チャンバに伝達されるようにする。

【0016】

一実施例において、前記第１工程は基板を加熱する工程であるが、前記加熱はマイクロ波によって行われることであることができる。

【0017】

一実施例において、前記加熱は数マイクロ秒乃至数秒の間前記基板に前記マイクロ波を露出して行われることであることができる。

【0018】

一実施例において、前記第１工程は基板をプラズマで処理する工程を遂行するが、前記プラズマはマイクロ波によって工程ガスから生成されたものであることができる。

【0019】

一実施例において、前記マイクロ波ジェネレーターは、１０kW以上の高出力マイクロ波ジェネレーターであることができる。一実施例において、前記導波管は、主導波管と、前記主導波管から分岐されて前記複数個の工程チャンバそれぞれに対応されるマイクロ波を伝達する複数個の枝導波管を含み、前記マイクロ波変更部材は複数個が提供され、前記複数個の枝導波管それぞれの入口に提供され、前記枝導波管の前記入口を開閉することができる。

【0020】

一実施例において、前記マイクロ波経路変更部材は、金属素材の板部と、及び前記板部の姿勢を第１姿勢または第２姿勢に変更する駆動部を含み、前記第１姿勢は前記マイクロ波が対応される工程チャンバに伝達されるように調節された姿勢であり、前記第２姿勢は前記マイクロ波を通過させるように調節された姿勢であることができる。

【0021】

本発明の他の観点による実施例の基板処理装置は、マイクロ波エネルギーを利用する第１工程を遂行する複数個の工程チャンバと、マイクロ波を生成する一つのマイクロ波ジェネレーターと、主導波管と、前記主導波管から分岐されて前記複数個の工程チャンバそれぞれに対応されるマイクロ波を伝達する複数個の枝導波管を含み、前記複数個の工程チャンバそれぞれと前記マイクロ波ジェネレーターを連結する導波管と、複数個が提供され、前記複数個の枝導波管それぞれの入口に提供され、前記枝導波管の前記入口を開閉して前記複数個の工程チャンバのうちで選択された一つにマイクロ波を伝達する経路を変更するマイクロ波経路変更部材と、及び制御機を含み、前記第１工程は、マイクロ波を利用して基板を加熱する工程またはマイクロ波によって工程ガスから生成されたプラズマを利用して基板を処理する工程であり、前記マイクロ波ジェネレーターは、１０kW以上の高出力マイクロ波ジェネレーターであり、前記制御機は、前記複数個の工程チャンバはそれぞれ他の時間に前記第１工程を遂行するように制御するが、前記複数個の工程チャンバのうちで何れか一つの工程チャンバで前記第１工程が遂行されるうちに前記マイクロ波が前記選択された一つの工程チャンバに伝達されるように制御する。

【発明の効果】

【0022】

本発明の実施例によれば、マイクロ波を生成するための１０kW以上の高出力マイクロ波ジェネレーターを含みながらもフットプリントを減少させることができる。

【0023】

本発明の実施例によれば、一つのマイクロ波ジェネレーターが複数個の工程チャンバにマイクロ波を供給することができるので、マイクロ波ジェネレーターの利用効率が高い。

【0024】

本発明の効果が前述した効果らに限定されるものではなくて、言及されない効果らは本明細書及び添付された図面から本発明が属する技術分野で通常の知識を有した者に明確に理解されることができるであろう。

【図面の簡単な説明】

【0025】

【図1】本発明の一実施例による基板処理装置を見せてくれる図面である。

【図2】本発明の一実施例による基板処理装置を説明する図面である。

【図3】図３乃至図６は、本発明の一実施例による基板処理装置を運用する方法を説明するものであり、図３は第１工程チャンバ(PM１)にマイクロ波を伝達する状態を説明する図面である。

【図4】第２工程チャンバ(PM２)にマイクロ波を伝達する状態を説明する図面である。

【図5】第３工程チャンバ(PM３)にマイクロ波を伝達する状態を説明する図面である。

【図6】第４工程チャンバ(PM４)にマイクロ波を伝達する状態を説明する図面である。

【図7】本発明の一実施例による基板処理装置の運用方法を時間流れによって説明するフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0026】

本発明の他の利点及び特徴、そして、それらを達成する方法は、添付される図面と共に詳細に後述される実施例を参照すれば明確になるであろう。しかし、本発明は以下で開示される実施例に限定されるものではなく、お互いに異なる多様な形態で具現されることができるし、単に、本実施例は本発明の開示が完全であるようにさせ、本発明が属する技術分野で通常の知識を有した者に発明の範疇を完全に知らせてくれるために提供されるものであり、本発明は請求項の範疇によって定義されるだけである。

【0027】

仮に、定義されなくても、ここで使用されるすべての用語(技術、あるいは、科学用語らを含む)は、この発明が属した従来技術で普遍的技術によって一般に収容されることと等しい意味を有する。一般な辞書らによって定義された用語らは関連される技術、そして/あるいは、本出願の本文に意味するものと等しい意味を有することで解釈されることができるし、そして、ここで明確に定義された表現ではなくても概念化されるか、あるいは、過度に形式的に解釈されないであろう。

【0028】

第１、第２などの用語は多様な構成要素らを説明するのに使用されることができるが、前記構成要素らは前記用語によって限定されてはいけない。前記用語は一つの構成要素を他の構成要素から区別する目的で使用されることができる。例えば、本発明の権利範囲から離脱されないまま第１構成要素は第２構成要素で命名されることができるし、類似第２構成要素も第１構成要素に命名されることができる。

【0029】

単数の表現は文脈上明白に異なるように志さない限り、複数表現を含む。また、図面で要素らの形状及び大きさなどはより明確な説明のために誇張されることがある。

【0030】

本明細書で使用された用語は実施例らを説明するためのものであり、本発明を制限しようとするものではない。本明細書で、単数型は文具で特別に言及しない限り複数形も含む。明細書で使用される‘含む'及び/またはこの動詞の多様な活用型、例えば、‘包含'、‘含む'、‘含み'、‘含んで'などは言及された組成、成分、構成要素、段階、動作及び/または素子は一つ以上の他の組成、成分、構成要素、段階、動作及び/または素子の存在または追加を排除しない。本明細書で‘及び/または'という用語は羅列された構成らそれぞれ、またはこれらの多様な組合を示す図面である。

【0031】

本発明の実施例ではプラズマを利用して基板を蝕刻する基板処理装置に対して説明する。しかし、本発明の技術的特徴はこれに限定されないし、プラズマを利用して基板(W)を処理する多様な種類の装置に適用されることができる。しかし、本発明はこれに限定されないで、上部に置かれた基板をプラズマ処理する多様な種類の装置に適用可能である。

【0032】

図１は、本発明の一実施例による基板処理装置を見せてくれる図面である。

【0033】

図１を参照する。基板処理設備１はインデックスモジュール１０、ローディングモジュール３０、そして、工程モジュール２０を含む。

【0034】

インデックスモジュール１０はロードポート１２０、移送フレーム１４０、そして、バッファーユニット３００を有する。ロードポート１２０、移送フレーム１４０、そして、工程モジュール２０は順次に一列で配列される。以下、ロードポート１２０、移送フレーム１４０、ローディングモジュール３０、そして、工程モジュール２０が配列された方向を第１方向１２といって、上部から眺める時、第１方向１２と垂直な方向を第２方向１４といって、第１方向１２と第２方向１４を含んだ平面に垂直である方向を第３方向１６と称する。

【0035】

ロードポート１２０には複数個の基板ら(W)が収納されたキャリア１８が安着される。ロードポート１２０は複数個が提供され、これらは第２方向１４に沿って一列で配置される。図１では３個のロードポート１２０が提供されたことで図示した。しかし、ロードポート１２０の個数は工程モジュール２０の工程効率及びフットプリントなどの条件によって増加するか、または減少することもできる。キャリア１８には基板の縁を支持するように提供されたスロット(図示せず)が形成される。スロットは第３方向１６に沿って複数個が提供され、基板は第３方向１６に沿ってお互いに離隔された状態で積層されるようにキャリア内に位置される。キャリア１８としては前面開放一体型ポッド(Front Opening Unified Pod：FOUP)が使用されてことができる。

【0036】

移送フレーム１４０はロードポート１２０に安着されたキャリア１８、バッファーユニット３００、そして、ローディングモジュール３０の間に基板(W)を返送する。移送フレーム１４０にはインデックスレール１４２とインデックスロボット１４４が提供される。インデックスレール１４２はその長さ方向が第２方向１４と並んで提供される。インデックスロボット１４４はインデックスレール１４２上に設置され、インデックスレール１４２に沿って第２方向１４に直線移動される。インデックスロボット１４４はベース１４４a、胴体１４４b、そして、インデックスアーム１４４cを有する。ベース１４４aはインデックスレール１４２に沿って移動可能になるように設置される。胴体１４４bはベース１４４aに結合される。胴体１４４bはベース１４４a上で第３方向１６に沿って移動可能になるように提供される。

【0037】

また、胴体１４４bはベース１４４a上で回転可能になるように提供される。インデックスアーム１４４cは胴体１４４bに結合され、胴体１４４bに対して前進及び後進移動可能になるように提供される。インデックスアーム１４４cは複数個提供されてそれぞれ個別駆動されるように提供される。インデックスアーム１４４cは第３方向１６に沿ってお互いに離隔された状態で積層されるように配置される。インデックスアーム１４４cのうちで一部は、工程モジュール２０からキャリア１８に基板(W)を返送する時使用され、他の一部はキャリア１８から工程モジュール２０に基板(W)を返送する時使用されることができる。これはインデックスロボット１４４が基板(W)を搬入及び搬出する過程で工程処理前の基板(W)から発生されたパーティクルが工程処理後の基板(W)に付着されることを防止することができる。

【0038】

バッファーユニット３００は工程モジュール２０で処理された基板(W)を臨時保管する。バッファーユニット３００は基板(W)上に残留される工程副産物は除去される。バッファーユニット３００での工程副産物除去は、バッファーユニット３００の内部を加圧するか、または減圧することでなされる。バッファーユニット３００は複数個で提供されることができる。例えば、バッファーユニット３００は２個が提供されることができる。２個のバッファーユニット３００は移送フレーム１４０の両側にそれぞれ提供され、移送フレーム１４０を間に置いてお互いに対向されるように位置されることができる。選択的にバッファーユニット３００は移送フレーム１４０の一側に１個だけ提供されることができる。

【0039】

ローディングモジュール３０は移送フレーム１４０と返送ユニット２４２との間に配置される。ローディングモジュール３０は返送ユニット２４２と移送フレーム１４０との間に基板(W)が返送される前に基板(W)がとどまる空間を提供する。ローディングモジュール３０は複数個のロードロックチャンバら３２、３４を含む。ロードロックチャンバ３２、３４はそれぞれその内部が真空雰囲気と常圧雰囲気との間に転換可能になるように提供される。

【0040】

ロードロックチャンバ３２、３４はインデックスモジュール１０と工程モジュール２０との間に返送される基板(W)が臨時にとどまる。ロードロックチャンバ３２、３４に基板(W)が搬入されれば、内部空間をインデックスモジュール１０と工程モジュール２０それぞれに対して密閉する。以後、ロードロックチャンバ３２の内部空間を常圧雰囲気または真空雰囲気に置換し、インデックスモジュール１０と工程モジュール２０のうちで何れか一つに対して密閉が維持された状態で他の一つに対して開放される。

【0041】

例えば、基板がインデックスモジュール１０から工程モジュール２０に返送される時、ロードロックチャンバ３２、３４は内部空間を常圧雰囲気から真空雰囲気に置換した後、インデックスモジュール１０に対して密閉を維持した状態で工程モジュール２０に対して開放されることができる。

【0042】

これと反対に、基板が工程モジュール２０からインデックスモジュール１０に返送される時、ロードロックチャンバ３２、３４は内部空間を真空雰囲気から常圧雰囲気に置換した後、工程モジュール２０に対して密閉を維持した状態でインデックスモジュール１０に対して開放されることができる。

【0043】

選択的には、ロードロックチャンバ３２、３４のうちで何れか一つは基板をインデックスモジュール１０から工程モジュール２０に返送される時に使用され、他の一つは基板を工程モジュール２０からインデックスモジュール１０に返送される時使用されることができる。

【0044】

工程モジュール２０は返送ユニット２４２及び複数個の工程チャンバら２６０を含む。

【0045】

返送ユニット２４２はロードロックチャンバ３２、３４及び複数個の工程チャンバら２６０の間に基板(W)を返送する。返送ユニット２４２は上部から眺める時六角の形状で提供されることができる。選択的に返送ユニット２４２は直四角または五角の形状で提供されることができる。返送ユニット２４２のまわりにはロードロックチャンバ３２、３４及び複数個の工程チャンバら２６０が位置される。返送ユニット２４２内に返送ロボット２５０が提供される。返送ロボット２５０は返送ユニット２４２の中央部に位置されることができる。返送ロボット２５０は水平、垂直方向に移動することができるし、水平面上で前進、後進または回転が可能なハンド２５２を有することができる。各ハンド２５２は独立駆動が可能であり、基板(W)はハンド２５２に水平状態で安着されることができる。

【0046】

工程チャンバ２６０は複数個が提供される。一実施例において、工程チャンバ２６０は返送ユニット２４２の一側に第１方向１２に沿って４個(PM１、PM２、PM３、PM４)が配置され、返送ユニット２４２の他側に第１方向１２に沿って４個(PM５、PM６、PM７、PM８)が配置される。実施例において、工程チャンバ２６０は基板をマイクロ波で処理する装置である。工程チャンバ２６０から基板(W)は蝕刻、蒸着または加熱処理される。

【0047】

図２は、本発明の一実施例による基板処理装置を説明する。基板処理装置はマイクロ波ジェネレーター５００と導波管６００と複数個の工程チャンバを含む。複数個の工程チャンバをPM１、PM２、PM３、PM４で４個提供されることを実施例で説明するが、工程チャンバの個数は設計レイアウトによって適切に設定されることができる。

【0048】

マイクロ波ジェネレーター５００はマイクロ波を生成する。マイクロ波ジェネレーター５００は１０kW以上の高出力マイクロ波ジェネレーターである。マイクロ波ジェネレーター５００はハイパワーパルス(High power pulse)を出力する。

【0049】

導波管６００は複数個の工程チャンバとマイクロ波ジェネレーター５００を連結する。導波管６００は主導波管６１０、６２０と枝導波管６３０を含む。枝導波管６３０は導波管６２０で分岐された導波管である。枝導波管６３０は工程チャンバに対応される個数で提供される。導波管６００はマイクロ波ジェネレーター５００から生成されたマイクロ波を工程チャンバに案内する案内路を形成する。主導波管６１０、６２０の一側はマイクロ波ジェネレーター５００と連結され、延長されながら複数個の枝導波管６３０と連結される。枝導波管６３０は複数個が提供され、それぞれの枝導波管６３０はそれぞれの工程チャンバと連結される。実施例において、第１枝導波管６３１の一側は主導波管６１０、６２０と、他側は第１工程チャンバ(PM１)と連結される。第２枝導波管６３２の一側は主導波管６１０、６２０と、他側は第２工程チャンバ(PM２)と連結される。第３枝導波管６３３の一側は主導波管６１０、６２０と、他側は第３工程チャンバ(PM３)と連結される。第４枝導波管６３４の一側は主導波管６１０、６２０と、他側は第４工程チャンバ(PM４)と連結される。

【0050】

導波管６００の内部にはマイクロ波経路変更部材６４０が提供される。マイクロ波経路変更部材６４０は複数個が提供される。マイクロ波経路変更部材６４０はそれぞれの枝導波管６３０の入口に提供される。マイクロ波経路変更部材６４０はそれぞれの枝導波管６３０の入口を開閉する。実施例において、マイクロ波経路変更部材６４０は板部６５０と駆動部６６０を含む。板部６５０は板状の部材で提供されることができる。板部６５０はマイクロ波を伝達可能な金属素材である。板部６５０は導波管６００と等しい素材で提供されることができる。板部６５０は一側が駆動部６６０に連結されて第１姿勢と第２姿勢との間をティルティング(tilting)可能である。駆動部６６０はモータで提供されることができる。駆動部６６０は板部６５０の一側に連結されて板部６５０が第１姿勢または第２姿勢で選択的に変更されることができるようにする。第１姿勢はマイクロ波が対応される工程チャンバに伝達されるように調節された姿勢であり、第２姿勢は前記マイクロ波を通過させるように調節された姿勢である。第１姿勢と第２姿勢はマイクロ波経路変更部材６４０と主導波管６１０、６２０と枝導波管６３０の配置関係によって変わることがある。

【0051】

以下、図３乃至図６を参照して、本発明の一実施例による基板処理装置を運用する方法を説明する。

【0052】

図３は、第１工程チャンバ(PM１)にマイクロ波を伝達する状態を説明する。実施例において、第１枝導波管６３１と主導波管６２０が連結される部分、すなわち、第１枝導波管６３１の入口６３１aには第１マイクロ波経路変更部材６４１が設置されることができる。第１マイクロ波経路変更部材６４１は入口６３１aを開閉することができる。第１マイクロ波経路変更部材６４１が第２姿勢で制御されて入口６３１aを閉鎖すれば、第１工程チャンバ(PM１)にマイクロ波が伝達されない。第１マイクロ波経路変更部材６４１が第１姿勢で制御されて入口６３１aを開放しても、第１工程チャンバ(PM１)にマイクロ波を伝達するためには後述する第２マイクロ波経路変更部材６４２、第３マイクロ波経路変更部材６４３及び第４マイクロ波経路変更部材６４４がそれぞれ第２姿勢で制御されてそれぞれの入口を閉鎖する方向に制御されていなければならない。

【0053】

図４は、第２工程チャンバ(PM２)にマイクロ波を伝達する状態を説明する。第２枝導波管６３２と主導波管６２０が連結される部分、すなわち、第２枝導波管６３２の入口６３２aには第２マイクロ波経路変更部材６４２が設置されることができる。第２マイクロ波経路変更部材６４２は入口６３２aを開閉することができる。第２マイクロ波経路変更部材６４２が第２姿勢で制御されて入口６４２aを閉鎖すれば、第２工程チャンバ(PM２)にマイクロ波が伝達されない。一方、第２マイクロ波経路変更部材６４２が第１姿勢で制御されて入口６４２aを開放すれば、第２工程チャンバ(PM２)にマイクロ波が伝達されることができるが、第１工程チャンバ(PM１)に行く経路は閉鎖されて第１工程チャンバ(PM１)にマイクロ波が伝達されない。第２マイクロ波経路変更部材６４２が第２姿勢で制御されて入口６３２aを開放しても、第２工程チャンバ(PM２)にマイクロ波を伝達するためには後述する第３マイクロ波経路変更部材６４３及び第４マイクロ波経路変更部材６４４がそれぞれ第２姿勢で制御されてそれぞれの入口を閉鎖する方向に制御されていなければならない。

【0054】

図５は、第３工程チャンバ(PM３)にマイクロ波を伝達する状態を説明する。第３枝導波管６３３と主導波管６２０が連結される部分、すなわち、第３枝導波管６３３の入口６３３aには第３マイクロ波経路変更部材６４３が設置されることができる。第３マイクロ波経路変更部材６４３は入口６３３aを開閉することができる。第３マイクロ波経路変更部材６４３が第２姿勢で制御されて入口６４３aを閉鎖すれば、第３工程チャンバ(PM３)にマイクロ波が伝達されない。一方、第３マイクロ波経路変更部材６４３が第１姿勢で制御されて入口６４３aを開放すれば、第３工程チャンバ(PM３)にでマイクロ波が伝達されることができるが、第１工程チャンバ(PM１)及び第２工程チャンバ(PM２)に行く経路は閉鎖されて第１工程チャンバ(PM１)及び第２工程チャンバ(PM２)にでマイクロ波が伝達されない。第３マイクロ波経路変更部材６４３が第２姿勢で制御されて入口６３３aを開放しても、第３工程チャンバ(PM３)にマイクロ波を伝達するためには後述する第４マイクロ波経路変更部材６４４が第２姿勢で制御されてそれぞれの入口を閉鎖する方向に制御されていなければならない。

【0055】

図６は、第４工程チャンバ(PM４)にマイクロ波を伝達する状態を説明する。第４枝導波管６３４と主導波管６２０が連結される部分、すなわち、第４枝導波管６３４の入口６３４aには第４マイクロ波経路変更部材６４４が設置されることができる。第４マイクロ波経路変更部材６４４は入口６３４aを開閉することができる。第４マイクロ波経路変更部材６４４が第２姿勢で制御されて入口６４３aを閉鎖すれば、第４工程チャンバ(PM４)にマイクロ波が伝達されない。一方、第４マイクロ波経路変更部材６４４が第１姿勢で制御されて入口６４４aを開放すれば、第４工程チャンバ(PM４)にマイクロ波が伝達されることができるが、第１工程チャンバ(PM１)、第２工程チャンバ(PM２)及び第３工程チャンバ(PM３)に行く経路は閉鎖されて第１工程チャンバ(PM１)、第２工程チャンバ(PM２)及び第３工程チャンバ(PM３)にマイクロ波が伝達されない。

【0056】

図７は、本発明の一実施例による基板処理装置の運用方法を時間流れによって説明するフローチャートである。

【0057】

一実施例によれば、基板処理装置は制御機(図示せず)によって制御される。図示されなかった制御機は基板処理装置１０００の全体動作を制御することができる。制御機(図示せず)はCPU(Central Processing Unit)、ROM(Read Only Memory)及びRAM(Random Access Memory)を含むことができる。CPUはこれらの記憶領域に記憶された各種レシピによって、エッチング、成膜、加熱処理などの所望する処理を実行する。

【0058】

実施例において、第１工程は膜質のモディフィケーション(modification)工程であることがある。モディフィケーション(modification)工程は基板にケミカルを供給するか、または工程ガスからプラズマを発生させて処理するなどの工程であることがある。実施例において、工程ガスをプラズマに発生させるエネルギーはマイクロ波であることがある。マイクロ波はマイクロ波ジェネレーター５００によって発生されて導波管６００を通じて選択された工程チャンバ２６０に伝達されたものであることがある。図面で説明しなかったが、第１工程でマイクロ波を利用することができる。第２工程はパージ工程であることがある。第３工程は加熱工程であることがある。加熱工程で基板(W)を加熱するエネルギーはマイクロであることがある。マイクロ波はマイクロ波ジェネレーター５００によって発生されて導波管６００を通じて選択された工程チャンバ２６０に伝達したものであることがある。第４工程はパージ工程であることがある。第３工程に比べて第１工程、第２工程、第４工程は相対的に長い時間の間遂行されることができる。一例で、第３工程である加熱工程は数マイクロ秒乃至数秒の間行われることであり、数マイクロ秒乃至数秒の間基板(W)をマイクロ波に露出させて実行することができる。

【0059】

説明の便宜のために、第３工程にマイクロ波が利用される場合を説明する。制御機(図示せず)はマイクロ波経路変更部材６４０を制御する。制御機(図示せず)は第１工程及び第２工程を行った第１工程チャンバ(PM１)にマイクロ波が伝達されるように制御する。第１工程チャンバ(PM１)に第３工程が遂行されるうちに第２工程チャンバ(PM２)、第３工程チャンバ(PM３)及び第４工程チャンバ(PM)４では他の工程が遂行される。第１工程チャンバ(PM１)で第３工程の遂行が完了すれば、制御機(図示せず)はマイクロ波経路変更部材６４０を制御し、第２工程チャンバ(PM２)にマイクロ波が伝達されるように制御する(Ｓ１）。基板(W)をヒーティングするためにマイクロ波を利用する場合において、基板(W)をヒーティングする間にマイクロジェネレーター５００をパワーオン(Power on)し、基板(W)をクーリングするなど、例示的に前述した第１工程、第２工程、第４工程のような工程を遂行する時はマイクロジェネレーター５００がパワーオフ(Power off)状態で相当時間維持される。本発明の実施例によれば、一つのマイクロ波ジェネレーター５００が第１工程チャンバ乃至第４工程チャンバ(PM１、PM２、PM３、PM４)のような複数個の工程チャンバにマイクロ波を供給することができるので、マイクロ波ジェネレーター５００の利用効率が高い。

【0060】

第２工程チャンバ(PM２)に第３工程が遂行されるうちに第１工程チャンバ(PM１)、第３工程チャンバ(PM３)及び第４工程チャンバ(PM４)では他の工程が遂行される。第２工程チャンバ(PM２)で第３工程の遂行が完了すれば、制御機(図示せず)はマイクロ波経路変更部材６４０を制御し、第３工程チャンバ(PM３)にマイクロ波が伝達されるように制御する(Ｓ２)。

【0061】

同じく、第３工程チャンバ(PM３)に第３工程が遂行されるうちに第１工程チャンバ(PM１)、第２工程チャンバ(PM２)及び第４工程チャンバ(PM４)では他の工程が遂行される。第３工程チャンバ(PM３)で第３工程遂行が完了すれば、制御機(図示せず)はマイクロ波経路変更部材６４０を制御し、第４工程チャンバ(PM４)にマイクロ波が伝達されるように制御する(Ｓ３)。

【0062】

また、第４工程チャンバ(PM４)に第３工程が遂行されるうちに第１工程チャンバ(PM１)、第２工程チャンバ(PM２)及び第３工程チャンバ(PM３)では他の工程が遂行される。第４工程チャンバ(PM４)で第３工程の遂行が完了すれば、制御機(図示せず)はマイクロ波経路変更部材６４０を制御し、再び第１工程チャンバ(PM４)にマイクロ波が伝達されるように制御する。または、図示しなかった実施例として、導波管に第５工程チャンバ(PM５)をさらに連結し、第５工程チャンバ(PM５、図１参照)にマイクロ波を伝達する。

【0063】

前述して説明したところのように、それぞれの工程チャンバ(PM１、PM２、PM３、PM４)はお互いに相異な時間に第３工程を遂行する。そして、導波管６００の内部に提供されたマイクロ波経路変更部材６４０によって経路を変更しながらそれぞれの工程チャンバ(PM１、PM２、PM３、PM４)にマイクロ波の印加を受けてマイクロ波を利用する工程を遂行することができる。

【0064】

前述した実施例によれば、一つのマイクロ波ジェネレーター５００を利用していろいろな工程チャンバにマイクロ波を供給することができることによって、マイクロ波ジェネレーター５００の利用効率が高くて、複数個の工程チャンバに対応して複数個のマイクロ波ジェネレーターを設ける必要がないので、高価のマイクロ波ジェネレーターの使用を節約することができるし、フットプリントまで減少することができる。

【0065】

以上の実施例らは本発明の理解を助けるために提示されたものであり、本発明の範囲を制限しないし、これから多様な変形可能な実施例なども本発明の範囲に属するものであることを理解しなければならない。本発明で提供される図面は本発明の最適の実施例を図示したものに過ぎない。本発明の技術的保護範囲は特許請求範囲の技術的思想によって決まらなければならないはずであるし、本発明の技術的保護範囲は特許請求範囲の文言的記載その自体で限定されるものではなく、実質的には技術的価値が均等な範疇の発明まで及ぶものであることを理解しなければならない。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】