特許 7527209 基板処理装置及び基板処理方法

(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】2024-07-25

(45)【発行日】2024-08-02

(54)【発明の名称】基板処理装置及び基板処理方法

(51)【国際特許分類】

   H01L 21/677 20060101AFI20240726BHJP

【ＦＩ】

H01L21/68 A

【請求項の数】 12

(21)【出願番号】P 2020572896

(86)(22)【出願日】2019-06-24

(65)【公表番号】

(43)【公表日】2021-10-28

(86)【国際出願番号】 KR2019007603

(87)【国際公開番号】W WO2020004880

(87)【国際公開日】2020-01-02

【審査請求日】2022-04-11

(31)【優先権主張番号】10-2018-0072683

(32)【優先日】2018-06-25

(33)【優先権主張国・地域又は機関】KR

(73)【特許権者】

【識別番号】510149600

【氏名又は名称】ジュソン エンジニアリング カンパニー リミテッド

(74)【代理人】

【識別番号】110001243

【氏名又は名称】弁理士法人谷・阿部特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】キム ジョン シク

(72)【発明者】

【氏名】チョン ク ヒョン

(72)【発明者】

【氏名】チョン ウォン ウ

【審査官】渡井 高広

(56)【参考文献】

【文献】韓国公開特許第１０－２００８－００７９７７９（ＫＲ，Ａ）

【文献】特表２００８－５２１２６１（ＪＰ，Ａ）

【文献】韓国公開特許第１０－２００９－０００７８２２（ＫＲ，Ａ）

【文献】韓国登録特許第１０－１０１５２２８（ＫＲ，Ｂ１）

【文献】特開２０１３－１１５２１５（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０１Ｌ ２１／６７７

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

少なくとも一つの基板が載置された反応空間を含む工程チャンバーと、
前記工程チャンバーとの前記少なくとも一つの基板の移送を仲介するトランスファーチャンバーと、
前記トランスファーチャンバーに接続され、前記工程チャンバー内に少なくとも一部が蒸着された基板をユーザが所望の特定の角度に回転させる回転装置を備えたバッファーチャンバーとを含み、
前記回転装置は、
回転板と、
前記回転板を前記所定角度に回転させる回転軸と、
前記回転軸を駆動するための駆動部と、
前記駆動部を制御するための制御部と、
前記回転板上に配置され、前記少なくとも一つの基板が載置される複数の基板載置部とを含み、
前記トランスファーチャンバーは、前記バッファーチャンバー内で回転した基板を搬出して前記工程チャンバーに再移送し、
前記工程チャンバーは、再移送された基板上に薄膜を蒸着する、
ことを特徴とする、基板処理装置。

【請求項2】

前記回転装置は、前記基板を真空状態で回転させ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】

前記トランスファーチャンバーは、前記少なくとも一つの基板を移送する基板移送装置を含み、
前記複数の基板載置部は、前記所定角度の回転範囲内で前記基板移送装置と干渉しないように配置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4】

前記複数の基板載置部のそれぞれは、複数の基板が載置されることができる相異なる高さの複数のスロット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5】

前記複数の基板載置部は、前記複数のスロットに前記複数の基板が載置されれば、前記回転板と連動して前記所定角度に回転することを特徴とする、請求項４に記載の基板処理装置。

【請求項6】

前記回転装置は、前記バッファーチャンバーの内部に複数が備えら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7】

前記バッファーチャンバーは、
第１回転装置を備えた第１バッファーチャンバーと、
第２回転装置を備えた第２バッファーチャンバーと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8】

前記制御部は、前記第１回転装置と前記第２回転装置をそれぞれ独立的に制御することを特徴とする、請求項７に記載の基板処理装置。

【請求項9】

工程チャンバーの内部に載置された第１基板及び第２基板に薄膜を蒸着する第１薄膜蒸着段階と、
トランスファーチャンバーを介して前記工程チャンバー内に少なくとも一部が蒸着された第１基板及び前記工程チャンバー内に少なくとも一部が蒸着された第２基板を前記トランスファーチャンバーに接続されたバッファーチャンバーに移送する段階と、
前記バッファーチャンバーに備えられた回転装置を駆動して前記第１基板をユーザが所望の特定の第１角度に回転させる段階と、
前記バッファーチャンバーに備えられた回転装置を駆動して前記第２基板をユーザが所望の特定の第２角度に回転させる段階と、
前記トランスファーチャンバーを介して第１の角度で回転された前記第１基板及び第２の角度で回転された前記第２基板を前記工程チャンバーに移送する段階と、
前記工程チャンバーの内部で前記第１基板及び前記第２基板に薄膜を蒸着する第２薄膜蒸着段階とを含むことを特徴とする、基板処理方法。

【請求項10】

前記第１角度と前記第２角度は互いに異なることを特徴とする、請求項９に記載の基板処理方法。

【請求項11】

前記第１角度と前記第２角度は互いに同一であることを特徴とする、請求項９に記載の基板処理方法。

【請求項12】

前記第１角度に回転させる段階は、前記第１基板を真空状態で回転させ、
前記第２角度に回転させる段階は、前記第２基板を真空状態で回転させることを特徴とする、請求項９に記載の基板処理方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は基板処理装置及び基板処理方法に関するものである。

【背景技術】

【0002】

この部分に記述された内容は単に実施例についての背景情報を提供するだけで、従来技術を構成するものではない。

【0003】

一般に、半導体メモリ素子、液晶表示装置、有機発光装置などは、基板上に複数回の半導体工程を実施して所望形状の構造物を蒸着及び積層する基板処理工程によって製造される。

【0004】

基板処理工程は、基板上に所定の薄膜を蒸着する工程、薄膜の選択領域を露出させるフォトリソグラフィー（ｐｈｏｔｏｌｉｔｈｏｇｒａｐｈｙ）工程、選択領域の薄膜を除去する食刻工程などを含む。このような基板処理工程は、当該工程のために最適の環境が造成された工程チャンバーの内部で遂行される。

【0005】

一般に、ウエハーなどの基板を処理する装置は工程チャンバーの内部に配置され、ディスク上に前記ディスクより小さい複数のサセプタを装着した構造を有する。

【0006】

基板処理装置では、前記サセプタに基板を載置した後、前記基板にソース物質を含む工程ガスを噴射して所望形状の構造物を前記基板に蒸着及び積層する方式又は食刻する方式で基板処理を遂行する。

【0007】

一方、基板に蒸着工程又は食刻工程を遂行する場合、基板の各部分にわたって蒸着厚さ又は食刻程度が不均一になることがある。よって、これに対する措置が必要である。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0008】

実施例は、基板に蒸着工程又は食刻工程を遂行する場合、基板の各部分にわたって蒸着厚さ又は食刻程度の均一度を高めることができる基板処理装置及び基板処理方法に関するものである。

【0009】

実施例で解決しようとする技術的課題は以上で言及した技術的課題に制限されず、言及しなかった他の技術的課題は下記の記載から本発明が属する技術分野で通常の知識を有する者に明らかに理解可能であろう。

【課題を解決するための手段】

【0010】

実施例は、少なくとも一つの基板が載置された反応空間を含む工程チャンバーと、前記工程チャンバーとの前記少なくとも一つの基板の移送を仲介するトランスファーチャンバーと、前記トランスファーチャンバーに接続され、前記工程チャンバー内に少なくとも一部が蒸着された基板を所定角度に回転させる回転装置を備えたバッファーチャンバーとを含み、前記回転装置は、回転板と、前記回転板を前記所定角度に回転させる回転軸と、前記回転軸を駆動するための駆動部と、前記駆動部を制御するための制御部と、前記回転板上に配置され、前記少なくとも一つの基板が載置される複数の基板載置部とを含むことを特徴とする基板処理装置を提供する。

【0011】

前記回転装置は、前記基板を真空状態で回転させることができる。

【0012】

そして、前記トランスファーチャンバーは、前記少なくとも一つの基板を移送する基板移送装置を含むことができ、前記複数の基板載置部は、前記所定角度の回転範囲内で前記基板移送装置と干渉しないように配置されることができる。

【0013】

また、前記複数の基板載置部のそれぞれは、複数の基板が載置されることができる相異なる高さの複数のスロットを含むことができ、前記複数の基板載置部は、前記複数のスロットに前記複数の基板が載置されれば、前記回転板と連動して前記所定角度に回転することができる。

【0014】

また、前記回転装置は、前記バッファーチャンバーの内部に複数が備えられることができる。

【0015】

もしくは、前記バッファーチャンバーは、第１回転装置を備えた第１バッファーチャンバーと、第２回転装置を備えた第２バッファーチャンバーとを含むことができ、前記制御部は、前記第１回転装置と前記第２回転装置をそれぞれ独立的に制御することができる。

【0016】

他の実施例は、工程チャンバーの内部に載置された第１基板及び第２基板に薄膜を蒸着する第１薄膜蒸着段階と、トランスファーチャンバーを介して前記第１基板及び前記第２基板をバッファーチャンバーに移送する段階と、前記バッファーチャンバーに備えられた回転装置を駆動して前記第１基板を所定の第１角度に回転させる段階と、前記バッファーチャンバーに備えられた回転装置を駆動して前記第２基板を所定の第２角度に回転させる段階と、前記トランスファーチャンバーを介して前記第１基板及び前記第２基板を前記工程チャンバーに移送する段階と、前記工程チャンバーの内部で前記第１基板及び前記第２基板に薄膜を蒸着する第２薄膜蒸着段階とを含むことを特徴とする基板処理方法を提供する。

【0017】

ここで、前記第１角度と前記第２角度は互いに異なることができる。

【0018】

もしくは、前記第１角度と前記第２角度は互いに同一であってもよい。

【0019】

そして、前記第１角度に回転させる段階は、前記第１基板を真空状態で回転させることができ、前記第２角度に回転させる段階は、前記第２基板を真空状態で回転させることができる。

【発明の効果】

【0020】

本発明の少なくとも一実施例によれば、次のような効果がある。

【0021】

実施例は、所定角度に基板を回転させる簡単で堅固な構造の回転装置を使って蒸着膜の厚さ又は基板食刻程度の均一性を向上させることができる。

【0022】

また、高温の雰囲気でも基板を設定の角度に回転させて基板製造工程を遂行することができる効果がある。

【0023】

本実施例で得られる効果は以上で言及した効果に制限されず、言及しなかった他の効果は下記の記載から本発明が属する分野で通常の知識を有する者に明らかに理解可能であろう。

【図面の簡単な説明】

【0024】

【図1】本発明の一実施例による基板処理装置の構成を概略的に示す図である。

【図2】（ａ）及び（ｂ）は、本発明の一実施例による基板処理装置の比較例を示す図である。

【図3】本発明の一実施例によるバッファーチャンバーの平面図である。

【図4】本発明の他の実施例によるバッファーチャンバーの平面図である。

【図5】（ａ）～（ｃ）は、図４に示す回転板を所定角度に回転させた状態を示す平面図である。

【図6】図３の１－１’又は図４の２－２’に沿って切断した断面図である。

【図7】本発明のさらに他の実施例による複数の回転装置を含むバッファーチャンバーの平面図である。

【図8】図７の３－３’に沿って切断した断面図である。

【図9】（ａ）及（ｂ）は、本発明の一実施例による基板処理装置を用いた基板処理方法を説明するためのフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0025】

以下、前記目的を具体的に実現することができる本発明の好適な実施例を添付図面に基づいて詳細に説明する。実施例は多様な変更を加えることができ、さまざまな形態を有することができるが、ここでは特定の実施例を図面に例示し、本文に詳細に説明しようとする。

【0026】

“第１”、“第２”などの用語は多様な構成要素を説明するのに使えるが、前記構成要素は前記用語によって限定されてはいけない。また、以下で使われる“上／上部／上の”及び“下／下部／下の”などの関係的用語は、そのような実体又は要素間のある物理的又は論理的関係又は手順を必ずしも要求するか内包しなく、ある一つの実体又は要素を他の実体又は要素と区別するために用いることもできる。

【0027】

本出願で使用する用語はただ特定の実施例を説明するために使用するものであり、本発明を限定しようとする意図ではない。単数の表現は、文脈上明白に他に指示しない限り、複数の表現を含む。

【0028】

以下、実施例による基板処理装置を添付図面に基づいて次のように説明する。

【0029】

図１は本発明の一実施例による基板処理装置の構成を概略的に示す図である。

【0030】

図１に示す基板処理装置１００は、ＥＦＥＭ（Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ Ｆｒｏｎｔ Ｅｎｄ Ｍｏｄｕｌｅ）１１０、ロードロックチャンバー（Ｌｏａｄ ｌｏｃｋ Ｃｈａｍｂｅｒ）１２０、トランスファーチャンバー（Ｔｒａｎｓｆｅｒ Ｃｈａｍｂｅｒ）１３０、工程チャンバー（Ｐｒｏｃｅｓｓ Ｃｈａｍｂｅｒ）１４０、及びバッファーチャンバー（Ｂｕｆｆｅｒ Ｃｈａｍｂｅｒ）１５０を含んでなり、それぞれのチャンバー（又はモジュール）の間には出入口を備えることができる。ここで、出入口は基板Ｓを搬入及び／又は搬出することができる程度の大きさを有するように形成されることができる。

【0031】

ＥＦＥＭ１１０は大気圧（ａｔｍ）状態を維持し、外部からロードロックチャンバー１２０に基板Ｓを移送することができるように、内部にロボットアーム１１２を備えることができる。

【0032】

ロードロックチャンバー１２０は、トランスファーチャンバー１３０の一側に連結される搬入用ロードロックチャンバー１２０ａと、トランスファーチャンバー１３０の他側に連結される搬出用ロードロックチャンバー１２０ｂとを含むことができ、大気圧工程と真空工程との間のインターフェースの役割を果たすことができる。

【0033】

搬入用ロードロックチャンバー１２０ａは第１－１出入口１２２ａを介して工程チャンバー１４０と連結されることができる。

【0034】

搬出用ロードロックチャンバー１２０ｂは第２－１出入口１２２ｂを介して工程チャンバー１４０と連結されることができる。

【0035】

トランスファーチャンバー１３０は、搬入用ロードロックチャンバー１２０ａから搬入された基板Ｓを少なくとも一つの工程チャンバー１４０及び／又はバッファーチャンバー１５０に移送するか少なくとも一つの工程チャンバー１４０及び／又はバッファーチャンバー１５０から移送された基板Ｓを搬出用ロードロックチャンバー１２０ｂに搬出することができるように、内部に基板移送装置１３２を備えることができる。

【0036】

ここで、基板移送装置１３２の一例としてロボットアーム（Ｒｏｂｏｔ ａｒｍ）を使うことができ、ロボットアームは基板Ｓの移送段階で基板Ｓを把持することができる構造や形状を有することができる。また、前記ロボットアームは、直線運動、上下運動及び回転運動によってロードロックチャンバー１２０、工程チャンバー１４０及びバッファーチャンバー１５０の間に基板Ｓの移送を仲介する役割を果たすことができる。

【0037】

少なくとも一つの工程チャンバー１４０ａ、１４０ｂは第３出入口１３４ａ、１３４ｂを介してトランスファーチャンバー１３０と連結されることができ、トランスファーチャンバー１３０を通して移送された基板Ｓの蒸着又は食刻工程のために、内部に反応空間を備えることができる。

【0038】

バッファーチャンバー１５０は第４出入口１３６を介してトランスファーチャンバー１３０と連結され、基板Ｓに蒸着される蒸着膜の厚さ又は基板Ｓが食刻される程度の均一性を向上させるために、内部に少なくとも一部が蒸着された基板Ｓを所定角度に回転させる回転装置２００を備えることができる。ここで、バッファーチャンバー１５０の内部圧力は工程圧力（すなわち、真空又は大気圧と真空との間の圧力）の状態に維持されることができる。回転装置２００の構成の説明に先立ち、本発明の一実施例によるバッファーチャンバー１５０を図２（ａ）及び図２（ｂ）と比較して説明する。

【0039】

図２（ａ）及び図２（ｂ）は本発明の一実施例による基板処理装置の比較例を示す。

【0040】

図２（ａ）及び図２（ｂ）に示すＥＦＥＭ１０－１、１０－２、搬入用ロードロックチャンバー２０ａ－１、２０ａ－２、搬出用ロードロックチャンバー２０ｂ－１、２０ｂ－２、及びトランスファーチャンバー３０－１、３０－２は図１で説明したＥＦＥＭ１１０、搬入用ロードロックチャンバー１２０ａ、搬出用ロードロックチャンバー１２０ｂ、及びトランスファーチャンバー１３０と同じ機能を遂行するので、これについての説明は省略する。また、以下では上述した実施例と重複する内容は再び説明せず、相違点を中心に説明する。

【0041】

図２（ａ）に示す一比較例によれば、回転装置Ａを備えたバッファーチャンバー５０－１は出入口を介してＥＦＥＭ１０－１と連結され、バッファーチャンバー５０－１の内部圧力は大気圧状態に維持される。

【0042】

例えば、工程圧力（又は真空）から大気圧までのベンティング時間をＴと仮定し、大気圧から工程圧力（又は真空）までのポンピング時間をＴと仮定する。

【0043】

図２（ａ）に示すように、バッファーチャンバー５０－１の内部圧力が大気圧状態に維持される場合、搬出用ロードロックチャンバー２０ｂ－１の内部をベンティングして、少なくとも一部が蒸着された基板ＳをＥＦＥＭ１０－１に移送した後、バッファーチャンバー５０－１で少なくとも一部が蒸着された基板Ｓを所定角度に回転させた後、再び搬入用ロードロックチャンバー２０ａ－１の内部をポンピングして所定角度に回転された基板Ｓを工程チャンバー４０ａ－１、４０ｂ－１に移送することにより、残りの蒸着工程を遂行する。このような場合、搬出用ロードロックチャンバー２０ｂ－１の内部をベンティングし、搬入用ロードロックチャンバー２０ａ－１の内部をポンピングするのに総２Ｔの時間がさらにかかる。

【0044】

一方、図１に示す本発明の一実施例によれば、バッファーチャンバー１５０の内部圧力が工程圧力状態に維持されるので、搬出用ロードロックチャンバー１２０ｂの内部のベンティング及び搬入用ロードロックチャンバー１２０ａの内部のポンピング工程を省略することができ、およそ２Ｔの時間を短縮することができる。したがって、薄膜蒸着装置での全体工程時間を減らすことができ、半導体装備稼働率が改善し、高い量産性を確保することができる。

【0045】

図２（ｂ）に示す他の比較例によれば、回転装置Ｂは工程チャンバー４０ａ－２、４０ｂ－２の内部に備えられる。

【0046】

図２（ｂ）に示すように、工程チャンバー４０ａ－２、４０ｂ－２の内部に回転装置Ｂを備える場合、回転装置Ｂを構成する各部品が高温の工程温度（およそ４００℃）で熱膨張するか、耐熱性の弱い部品が変形するなどによって回転装置Ｂに作動不良又は破損が発生する可能性が高い。また、蒸着又は食刻工程が遂行される途中に予め設定された特定の角度に基板Ｓを回転させるのに難しさがあり、これによって蒸着膜の品質が低下することがある。

【0047】

一方、図１に示す本発明の一実施例によれば、回転装置２００は、工程チャンバー１４０ａ、１４０ｂの内部ではなくて、第４出入口１３６を介してトランスファーチャンバー１３０と連結されたバッファーチャンバー１５０に備えられ、前記バッファーチャンバー１５０は別途の加熱手段を含まないので、工程チャンバー１４０ａ、１４０ｂの内部に比べて相対的に低温の雰囲気を形成することができる。したがって、回転装置２００の破損や不良率が低減することができ、蒸着又は食刻工程とは別個の空間で基板Ｓを回転させるので、特定の角度への回転が容易であり、蒸着膜の厚さ又は基板Ｓの食刻程度の均一性を向上させることができる。

【0048】

たとえ図示していないが、本発明の他の実施例によれば、前記バッファーチャンバー１５０はロードロックチャンバー１２０であることができる。もしくは、回転装置２００がロードロックチャンバー１２０内に備えられることができる。このように、回転装置２００を備えるための別途の空間（例えば、バッファーチャンバー１５０）を省略する場合、空間効率が増大することができる。

【0049】

以下では、図３～図６に基づいて一実施例によるバッファーチャンバーをより詳細に説明する。

【0050】

図３は本発明の一実施例によるバッファーチャンバーの平面図、図４は本発明の他の実施例によるバッファーチャンバーの平面図である。また、図５は図４に示す回転板を所定角度に回転させた状態を示す平面図、図６は図３の１－１’又は図４の２－２’に沿って切断した断面図である。

【0051】

以下では、説明の便宜のために、図６を先に参照して回転装置の構成を概略的に説明する。

【0052】

図３、図４及び図６を一緒に参照すると、バッファーチャンバー１５０は、チャンバーボディー１５２、チャンバーボディー１５２の上部に備えられる上部板１５４、チャンバーボディー１５２及び上部板１５４によって形成された内部空間に備えられた回転装置２００、チャンバーボディー１５２と上部板１５４との間に気密を維持するために設けられる密閉リング１５６、及び基板Ｓを搬入及び搬出することができるようにチャンバーボディー１５２の一側面に少なくとも一部が貫設された出入口１５８を含むことができる。

【0053】

また、図６に示す回転装置２００は、回転板２１０、回転板２１０上に配置され、少なくとも一つの基板Ｓが載置される複数の基板載置部２２０、回転板２１０を所定角度に回転させる回転軸２３０、回転軸２３０の駆動によって回転板２１０が一緒に回転することができるように回転軸２３０と回転板２１０を密着して固定させる少なくとも一つの固定ピン２４０、回転軸２３０に動力を伝達する駆動部２５０、及び駆動部２５０を制御するための制御部２６０を含むことができる。

【0054】

図３～図６によれば、たとえ前記回転装置２００はバッファーチャンバー１５０の内部に単数を備えているものとして示しているが、工程効率を向上させるために、複数の回転装置を備えることもできる。これについての詳細な説明は図７及び図８を参照して後述する。

【0055】

回転板２１０はチャンバーボディー１５２の下部と結合され、回転軸２３０の作動に連動して一緒に回転することができる。実施例では、円板形の回転板２１０を備えているが、これに限定されず、回転板２１０は基板Ｓの大きさや形状などによって多様な大きさや形状を有することができる。

【0056】

複数の基板載置部２２０のそれぞれは、少なくとも一つの基板Ｓが水平に載置されることができる相異なる高さの複数のスロット２２２、及び複数のスロット２２２を側面で支持する側面支持部２２４を含むことができる。複数のスロット２２２に少なくとも一つの基板Ｓが載置されれば、少なくとも一つの基板Ｓが載置されたままで複数のスロット２２２及び回転板２１０と連動して所定角度に回転することができる。ここで、複数のスロット２２２の個数はトランスファーチャンバー１３０と連結された工程チャンバー１４０の個数及びそれぞれの工程チャンバー１４０内に載置可能な基板Ｓの個数に対応するように形成されることができる。これにより、それぞれの工程チャンバー１４０内での一部の蒸着工程を遂行した後には、バッファーチャンバー１５０内に基板Ｓを積載して一括して回転させることができるので、全体工程時間を短縮することができる。

【0057】

回転軸２３０は少なくとも一つの固定ピン２４０によって回転板２１０の下部と結合され、回転板２１０を所定角度に回転させることができる。

【0058】

駆動部２５０は回転軸２３０の下部に備えられ、回転軸２３０が回転することができるように動力を伝達することができ、回転軸２３０を回転させることができるものであればどの方式を適用してもかまわない。例えば、駆動部２５０は空圧式（ｐｎｅｕｍａｔｉｃ）、機械式などの駆動装置を使うことができる。また、駆動部８１４は工程チャンバー１００の外部に備えられることもできる。

【0059】

制御部２６０は、前記回転軸２３０が所定の回転角度又は回転方向に回転することができるように、前記駆動部２５０を制御することができる。

【0060】

たとえ図示していないが、一実施例による回転装置２００は、少なくとも一つの基板Ｓが複数の基板載置部２２０の所定の位置に正確に載置されているかを感知する少なくとも一つのセンサー（図示せず）をさらに含むこともできる。

【0061】

再び図３及び図４に基づいて複数の基板載置部２２０が平面上に配置される構造を説明する。

【0062】

図３及び図４に示すように、複数の基板載置部２２０ａ、２２０ｂに載置された基板Ｓにはノッチ（ｎｏｔｃｈ）１５が形成されることができる。ノッチ１５は基板Ｓの上下面を区別し、ノッチ１５が回転板２１０に対して回転したか、その回転角度及び回転方向などを把握するのに用いることができる。例えば、図３及び図４では、ノッチ１５の形成された面が基板Ｓの上面になり、ノッチ１５の形成された基板Ｓの上面に工程ガスを噴射して基板Ｓの上面に蒸着、食刻などの工程を遂行することができる。

【0063】

複数の基板載置部２２０ａ、２２０ｂは、所定角度の回転範囲内でトランスファーチャンバー１３０の内部に備えられた基板移送装置１３２と干渉しないように配置されることができる。

【0064】

図３に示す一実施例による回転装置２００ａを説明すると、同一平面上に互いに対向して配置された４個の基板載置部２２０ａを備えることができ、回転軸２３０を駆動して回転板２１０及び基板載置部２２０ａを時計方向又は反時計方向に約１８０回転させることができる。ただ、回転板２１０の所定の回転角度は１８０°に限定されず、回転装置２００ａを使って使用者の所望角度に回転させることができるというのは当業者に自明である。

【0065】

図３の参照符号２２０ａ’は４個の基板載置部２２０ａに載置された少なくとも一つの基板Ｓが時計方向又は反時計方向に約１８０回転した状態を示す平面図である。ここで、基板Ｓの回転角度、回転方向などは基板Ｓに形成されたノッチ１５によって把握することができる。

【0066】

図１で詳述したように、基板Ｓが回転しなかった状態で蒸着工程を遂行する場合、基板Ｓに噴射される工程ガスが基板Ｓ全体にわたって均一に噴射されないなどの理由で蒸着膜の厚さが不均一になることがある。例えば、基板Ｓの一面上にのみ一部薄膜の蒸着が集中することがある。ここで、本発明の一実施例による基板処理装置１００によれば、前記基板Ｓをトランスファーチャンバー１３０を通して回転装置２００ａが備えられたバッファーチャンバー１５０ａに移送し、バッファーチャンバー１５０ａの内部で前記基板Ｓを時計方向又は反時計方向に約１８０回転させた後、約１８０°回転した基板Ｓを再び工程チャンバー１４０に移送させ、残りの薄膜を基板Ｓの他面に蒸着することで蒸着工程を完了することができる。

【0067】

上述したように、バッファーチャンバー１５０ａに備えられた回転装置２００ａを用いて基板Ｓを所定角度に回転させる場合、基板Ｓの上面全体にわたって均一な厚さの蒸着膜を得ることができる。

【0068】

他の実施例として図４に示す回転装置２００ｂを説明すると、同一平面上にトランスファーチャンバー１３０に備えられた基板移送装置１３２と干渉しないように配置された３個の基板載置部２２０ｂを備えることができる。ここで、基板移送装置１３２と干渉しないように配置されるというのは、基板移送装置１３２が直線運動、上下運動及び回転運動によって基板Ｓをバッファーチャンバー１５０ｂ内の回転装置２００ｂに載置（又はローディング）するのに邪魔とならない範囲内で配置されることと定義することができる。

【0069】

図５（ａ）～図５（ｃ）は図４に示す他の実施例の回転装置２００ｂを用いて基板Ｓを所定角度に回転した状態を示す平面図である。ここで、基板Ｓの回転角度、回転方向などは基板Ｓに形成されたノッチ１５によって把握することができる。

【0070】

図５（ａ）は基板Ｓが元の位置から時計方向に約４５°回転した状態、図５（ｂ）は基板Ｓが元の位置から反時計方向に約９０°回転した状態、図５（ｃ）は基板Ｓが元の位置から時計方向又は反時計方向に約１８０°回転した状態を示す。

【0071】

ただ、前記基板Ｓの回転角度は４５°、９０°、１８０°に限定されず、回転装置２００ｂを使って使用者の所望角度に回転させることができ、回転方向も所望の方向（例えば、時計方向又は反時計方向）に回転させることができる。

【0072】

これにより、使用者はバッファーチャンバー１５０ｂに備えられた回転装置２００ｂを用いて基板Ｓを特定角度に回転させることにより、蒸着膜の形状又は厚さなどを多様に制御することができる。

【0073】

以下では、図７及び図８に基づいて複数の回転装置を含むバッファーチャンバーを説明する。

【0074】

図７は本発明のさらに他の実施例による複数の回転装置を含むバッファーチャンバーの平面図、図８は図７の３－３’に沿って切断した断面図である。

【0075】

図７及び図８に示すバッファーチャンバーは、図３～図６に示すバッファーチャンバーとは違い、内部に複数の回転装置を含む点に違いがある。

【0076】

図７及び図８を一緒に参照すると、さらに他の実施例によるバッファーチャンバー７００は、チャンバーボディー７１０、チャンバーボディー７１０の上部に備えられる上部板７２０、チャンバーボディー７１０及び上部板７２０によって形成された複数の内部空間Ｃ１、Ｃ２のそれぞれに備えられた第１回転装置７３０及び第２回転装置７４０、チャンバーボディー７１０と上部板７２０との間に気密を維持するために備えられる密閉リング７５０、基板Ｓ１、Ｓ２を搬入及び搬出することができるようにチャンバーボディー７１０の一側面に少なくとも一部が貫設された複数の出入口７６０－１、７６０－２、及び前記第１及び第２回転装置７３０、７４０のそれぞれの駆動を制御するための制御部７７０を含むことができる。

【0077】

ここで、第１回転装置７３０及び第２回転装置７４０のそれぞれの構成要素は、図３～図６に示す回転装置の構成要素と構造及び機能が実質的に同一であるので、参照符号及び重複説明は省略し、以下では相違点を主に説明する。

【0078】

チャンバーボディー７１０は、第１回転装置７３０及び第２回転装置７４０がそれぞれ装着できるように、Ｅ字形に形成され、複数の内部空間Ｃ１、Ｃ２を形成することができる。ここで、複数の内部空間Ｃ１、Ｃ２のそれぞれの圧力は工程圧力（すなわち、真空又は大気圧と真空との間の圧力）の状態に維持されることができる。このように、バッファーチャンバー７００の内部を単一の空間ではない複数の空間に分割する場合、真空状態を維持するための面積が減少するので、チャンバーの内部を工程圧力の状態に容易に維持又は制御することができる。

【0079】

制御部７７０は、第１回転装置７３０に載置される少なくとも一つの第１基板Ｓ１と第２回転装置７４０に載置される少なくとも一つの第２基板Ｓ２が相異なる回転角度及び／又は回転方向に回転することができるように、第１駆動部７３４及び第２駆動部７４４のそれぞれを独立的に制御することができる。

【0080】

また、他の実施例によれば、制御部７７０は、第１回転装置７３０及び第２回転装置７４０が互いに独立的に駆動することができるように制御するとともに、第１及び第２回転装置７３０、７４０に載置された基板Ｓ１、Ｓ２が同じ回転角度及び／又は回転方向に回転することができるように、第１及び第２駆動部７３４、７４４を制御することもできる。

【0081】

もしくは、たとえ図示していないが、さらに他の実施例によれば、第１回転装置７３０及び第２回転装置７４０のそれぞれに含まれた第１回転軸７３２及び第２回転軸７３４は単一の駆動部（図示せず）と連結されることによってこれらの回転軸７３２、７３４が同時に駆動されることができ、制御部７７０は、第１及び第２回転装置７３０、７４０に載置された基板Ｓ１、Ｓ２の回転角度及び／又は回転方向を互いに同じに設定又は制御することができる。

【0082】

たとえ実施例では２個の回転装置７３０、７４０を示しているが、これに限定されず、バッファーチャンバー７００内に多様な個数が備えられることができるというのは当業者に自明である。

【0083】

また、図７及び図８には単一のバッファーチャンバー７００の内部に備えられた複数の回転装置７３０、７４０を示しているが、これに限定されず、複数のバッファーチャンバーのそれぞれに備えられる少なくとも一つの回転装置も本発明の範疇に含まれることができるというのは当業者に自明である。

【0084】

一方、トランスファーチャンバー（図示せず）の内部に備えられる基板移送装置８００は複数のアーム（ａｒｍ）８１０、８２０を含むデュアルロボットアーム（ｄｕａｌ ｒｏｂｏｔ ａｒｍ）であることができる。ここで、第１アーム８１０及び第２アーム８１０、８２０のそれぞれは第１回転装置７３０及び第２回転装置７４０のそれぞれに基板Ｓ１、Ｓ２を載置（又はローディング）することができる。

【0085】

上述したように、バッファーチャンバー７００の内部にＮ個（ここで、Ｎは２以上の整数）の回転装置を備える場合、基板Ｓ１、Ｓ２を回転させるのにかかる時間を１／Ｎに縮めることができるので、高い量産性を確保することができる。

【0086】

以下では、図９（ａ）及び図９（ｂ）に基づいて基板処理方法を説明する。

【0087】

図９（ａ）及び図９（ｂ）は本発明の一実施例による基板処理装置を用いた基板処理方法を説明するためのフローチャートである。

【0088】

本発明の一実施例による基板処理方法は、図９（ａ）に示すように、大気圧状態でＥＦＥＭ１１０からロードロックチャンバー１２０に基板Ｓを移送する段階（Ｓ１００）、真空状態でロードロックチャンバー１２０からトランスファーチャンバー１３０に基板Ｓを搬入する段階（Ｓ２００）、搬入された基板Ｓ上に薄膜を蒸着する段階（Ｓ３００）、真空状態でトランスファーチャンバー１３０からロードロックチャンバー１２０に蒸着された基板Ｓを搬出する段階（Ｓ４００）、及び大気圧状態でロードロックチャンバー１２０からＥＦＥＭ１１０に蒸着された基板Ｓを移送する段階（Ｓ５００）を含むことができる。

【0089】

以下では、図９（ｂ）に基づいて搬入された基板Ｓ上に薄膜を蒸着する段階（Ｓ３００）をより詳細に説明する。

【0090】

Ｓ２００段階の後、トランスファーチャンバー１３０が工程チャンバー１４０の内部に基板Ｓを移送すれば（Ｓ３１０）、工程チャンバー１４０は、基板載置段階（３２０）、第１薄膜蒸着段階（Ｓ３２２）、及び基板搬出段階（Ｓ３２４）を順次遂行することができる。

【0091】

基板載置段階（Ｓ３２０）では、トランスファーチャンバー１３０から搬入された少なくとも一つの基板Ｓを複数のサセプタ上に載置することができる。

【0092】

第１薄膜蒸着段階（Ｓ３２２）では、およそ４００℃以上の高温の雰囲気で工程チャンバー１４０の内部に載置された基板Ｓの上面に工程ガスを噴射することで蒸着工程を遂行することができる。ここで、蒸着工程を遂行するときの工程チャンバー１４０の内部は、維持保守時の大気圧状態を除き、工程圧力（真空又は大気圧と真空との間の圧力、以下同じ）の状態に維持されることができる。

【0093】

ここで、第１薄膜蒸着段階（Ｓ３２２）では、基板Ｓに噴射される工程ガスが基板Ｓの全体にわたって均一に噴射されないなどの理由で蒸着膜の厚さが不均一になることがある。例えば、基板Ｓの一面上にのみ一部薄膜の蒸着が集中することができる。

【0094】

基板搬出段階（Ｓ３２４）では、Ｓ３２２段階で蒸着された基板Ｓをトランスファーチャンバー１３０に搬出することができ、その後、トランスファーチャンバー１３０はバッファーチャンバー１５０の内部に前記基板Ｓを移送することができる（Ｓ３１２）。

【0095】

一方、Ｓ３１２段階以前にバッファーチャンバー１５０では、内部圧力が工程圧力（すなわち、真空又は大気圧と真空との間の圧力）の状態に維持され、工程チャンバー１４０ａ、１４０ｂの内部に比べて相対的に低温の雰囲気を形成することができるように圧力及び温度を調節する段階（Ｓ３３０）を先行することができる。

【0096】

バッファーチャンバー１５０の内部圧力が工程圧力の状態に調節される場合、ロードロックチャンバー１２０の内部でのベンティング及びポンピング工程を省略することができるので、薄膜蒸着装置での全体工程時間を減らすことができ、半導体装備稼働率が改善し、高い量産性を確保することができる。また、工程チャンバー１４０の内部に比べて相対的に低温の雰囲気を形成する場合、回転装置２００の破損や不良率が低減することができる。

【0097】

Ｓ３１２段階の後、バッファーチャンバー１５０は、基板回転段階（Ｓ３３２）及び基板搬出段階（Ｓ３３４）を順次遂行することができる。

【0098】

基板回転段階（Ｓ３３２）では、バッファーチャンバー１５０の内部に備えられた回転装置２００を駆動して蒸着された基板Ｓを所定角度に回転させることができる。ここで、基板回転段階（Ｓ３３２）では、バッファーチャンバー１５０の内部に複数の回転装置２００を備える場合、前記複数の回転装置２００のそれぞれに載置される複数の基板を相異なる回転角度及び／又は回転方向に回転させることができる。

【0099】

例えば、基板回転段階（Ｓ３３２）は、第１回転装置に載置された第１基板を所定の第１角度に回転させる段階、及び第２回転装置に載置された第２基板を所定の第２角度に回転させる段階を含むことができる。ここで、第１角度と第２角度は互いに違うことができる。ただ、本発明はこれに限定されなく、他の実施例によれば、第１角度と第２角度は互いに同じに設定されることもできる。

【0100】

基板搬出段階（Ｓ３３４）では、Ｓ３３２段階で所定角度に回転された基板Ｓをトランスファーチャンバー１３０に搬出することができ、その後、トランスファーチャンバー１３０は工程チャンバー１４０の内部に前記基板Ｓを移送することができる（Ｓ３１４）。

【0101】

Ｓ３１４段階の後、工程チャンバー１４０は、第２薄膜蒸着段階（Ｓ３２６）及び基板搬出段階（Ｓ３２８）を順次遂行することができる。

【0102】

第２薄膜蒸着段階（Ｓ３２６）では、Ｓ３２２段階で所定角度に回転された基板Ｓの上面に工程ガスを噴射することによって蒸着工程を遂行することができ、基板Ｓの他面に残りの薄膜を蒸着することができる。

【0103】

上述したように、第１薄膜蒸着段階（Ｓ３２２）と第２薄膜蒸着段階（Ｓ３２６）との間に、基板Ｓを所定角度に回転させる段階（Ｓ３１２）を遂行することによって基板Ｓの上面全体にわたって均一な厚さの蒸着膜を得ることができる。また、使用者が望む特定の角度に制御することによって多様な薄膜形状を製造することができる。

【0104】

その後、基板搬出段階（Ｓ３２８）では、均一な厚さの蒸着膜が形成された基板Ｓをトランスファーチャンバー１３０に搬出することにより、基板Ｓ上に薄膜を蒸着する段階（Ｓ３００）を終了することができる。

【0105】

実施例に基づいて前述したように、いくつかのみを記述したが、その他にも多様な形態の実施が可能である。前述した実施例の技術的内容は、互いに両立することができない技術ではない限り、多様な形態に組み合わせられることができ、これによって新しい実施形態に具現されることもできる。

【0106】

一方、前述した実施例による基板処理装置及びこの装置を用いた基板処理方法は、半導体素子の基板上に薄膜を蒸着する工程の他に、平面表示装置及び太陽電池などを製造する工程などに使うことができる。

【0107】

本発明は本発明の精神及び必須の特徴から逸脱しない範疇内で他の特定の形態に具体化することができるというのは当業者に自明である。よって、前記詳細な説明は全ての面で制限的に解釈されてはいけなく、例示的なものと見なされなければならない。本発明の範囲は添付の特許請求の範囲の合理的解釈によって決定されなければならなく、本発明の等価的範囲内での全ての変更は本発明の範囲に含まれる。
発明の実施のための形態

【0108】

発明の実施のための形態は前述した“発明を実施するための形態”で充分に説明した。

【産業上の利用可能性】

【0109】

本発明は基板支持装置に関するものである。よって、本発明は産業上利用可能性がある。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】