JP2022138096A - 基板処理装置及び基板処理方法 - Google Patents

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Abstract

【課題】基板や基板処理工程にしたがって基板に安置されるクランプリングの数を制御して基板の反り変形（ｗａｒｐａｇｅ）を効果的に防止することができる基板処理装置及び基板処理方法を提供する。【解決手段】基板や基板処理工程に応じて基板に安置されるクランプリングの数を制御して基板の反り変形（ｗａｒｐａｇｅ）を効果的に防止することができる基板処理装置及び基板処理方法が開示される。本発明の実施形態に係る基板処理装置は、基板を支持するための支持チャック、及び前記支持チャック上に支持される前記基板の周辺領域上に１つ以上のクランプリングをあげて前記基板の周辺領域に荷重を加えることによって前記基板の反り変形を防止するように構成される反り変形防止装置と、を含む。前記反り変形防止装置は前記基板の周辺領域上に置かれるクランプリングの数を調節して前記基板に印加される荷重を調節するように構成される。【選択図】図１

Description

本発明は基板処理装置及び基板処理方法に関り、より詳細には基板の反り変形（ｗａｒｐａｇｅ）を防止することができる基板処理装置及び基板処理方法に係る。
半導体集積回路は一般的に非常に小さく薄いシリコンチップであるが、様々な電子部品で構成されており、１つの半導体チップが完成されるまでフォト工程、蝕刻工程、蒸着工程、パッケージ工程等を含む様々な製造工程を経ることになる。ウエハ（ｗａｆｅｒ）のような半導体基板上に様々な物質が蒸着されることによって、互いに異なる熱膨張率等の要因によって半導体基板に反り変形（ｗａｒｐａｇｅ）現象が発生することができる。
一方、ウエハにクランプ荷重を加えてウエハの反り変形を防止することができるが、ウエハの素材（例えば、シリコン、ガラス等）に応じてウエハの反り変形の水準に差が発生し、ウエハの強度／強性、脆性等に物性差があるので、同一なクランプ荷重によって様々な素材のウエハに対して反り変形を防止する困難な限界がある。
例えば、強性が大きいウエハの場合、クランプ荷重を加えてもウエハがチャックに完全に密着されないこともあり得る。このようにウエハに反り変形が発生した状態でプラズマ処理が進行されれば、ウエハの下面に局部プラズマが発生してウエハと部品に損傷が発生されることができる。これを防止するために、より重いクランプを使用する場合、ガラスのように脆性が弱い素材の基板を処理する場合、基板が割れる問題が発生されることができる。
本発明の目的は基板や基板処理工程に応じて基板に安置されるクランプリングの数を制御して基板の反り変形（ｗａｒｐａｇｅ）を効果的に防止することができる基板処理装置及び基板処理方法を提供することにある。
本発明の実施形態に係る基板処理装置は、前記基板を支持するための支持チャックと、前記支持チャック上に支持される前記基板の周辺領域上に１つ以上のクランプリングを載せて前記基板の周辺領域に荷重を加えることによって前記基板の反り変形を防止するように構成される反り変形防止装置と、を含む。
前記反り変形防止装置は前記基板の周辺領域上に置かれる前記クランプリングの数を調節して前記基板の周辺領域に印加される荷重を調節するように構成されることができる。
前記反り変形防止装置は、前記支持記チャックの周囲に沿って配置し、上下方向に延長される複数のピンと、前記複数のピンに上下方向に沿って設けられ、前記クランプリングを水平方向に支持するように構成される複数の支持部材と、前記複数のピンが貫通される貫通孔と、を具備し、前記基板の周辺領域を加圧するようにリング形状に設けられ、前記複数の支持部材上に各々支持される複数のクランプリングと、前記複数のピンを昇降駆動する昇降駆動部と、前記複数のピンの昇降高さに応じて前記基板の周辺領域上に置かれるクランプリングの数が調節されるように、前記昇降駆動部を制御して前記複数のピンを昇降駆動させる制御部と、を含むことができる。
前記複数の支持部材は、前記複数のピンの第１位置に設けられる複数の第１支持部材と、前記複数のピンの前記第１位置より高い第２位置に設けられる複数の第２支持部材と、を含むことができる。
前記複数のクランプリングは、前記複数の第１支持部材上に支持され、前記複数のピンが貫通される第１貫通孔が形成される第１クランプリングと、前記複数の第２支持部材上に支持され、前記複数のピンが貫通される第２貫通孔が形成される第２クランプリングと、を含むことができる。
前記第１貫通孔と前記第２貫通孔は異なるサイズ又は異なる形状を有することができる。
前記第１貫通孔は前記複数の第１支持部材が貫通されない形状を有することと同時に、前記複数の第２支持部材が貫通されることができる形状を有することができる。
前記第２貫通孔は前記複数の第２支持部材が貫通されない形状を有することができる。
前記制御部は、前記基板の素材及び基板処理工程の中で少なくとも１つにしたがって前記複数のピンの昇降高さを決定し、そして決定された前記昇降高さに応じて前記複数のピンを昇降させて前記基板の周辺領域に安置されるクランプリングの数を調節するように構成されることができる。
前記第１支持部材及び前記第２支持部材は各々前記ピンの周辺部分に突出形成されることができる。前記第１貫通孔は前記ピンが貫通されながら、前記第１支持部材が貫通されなく、同時に前記第２支持部材が貫通されることができる第１直径を有するように形成されることができる。前記第２貫通孔は前記ピンが貫通されながら、前記第２支持部材が貫通されないように前記第１直径より小さい第２直径を有するように形成されることができる。
本発明の実施形態に係る基板処理装置は、前記制御部及び前記昇降駆動部によって前記複数のピンが下降することによって前記基板の周辺領域に安置されるクランプリングの数が増加し、前記制御部及び前記昇降駆動部によって前記複数のピンが上昇することによって前記基板の周辺領域に安置されるクランプリングの数が減少することができる。
前記第１支持部材は上狭下広の切頭円錐形状に提供されることができる。前記第１支持部材の下部直径は前記第１貫通孔の直径より大きく、前記第１支持部材の上部直径は前記第１貫通孔の直径と同一であるか、或いは前記第１貫通孔の直径より小さいことができる。
前記第１クランプリングと前記第２クランプリングは上下方向に離隔されて配置されることができる。前記昇降駆動部は前記第１クランプリングと前記第２クランプリングとの間の離隔距離以上前記複数のピンを昇降駆動するように構成されることができる。
前記制御部は、前記昇降駆動部を制御して前記複数のピンを第１高さくらい下降させて前記基板の周辺領域に前記第１クランプリングが安置されるようにする第１モードと、前記昇降駆動部を制御して前記複数のピンを第２高さくらい下降させて前記基板の周辺領域に前記第１クランプリング及び前記第２クランプリングが安置されるようにする第２モードの中でいずれか１つを選択して前記基板に印加されるクランプ荷重を調節するように構成されることができる。
本発明の実施形態に係る基板処理方法は反り変形防止装置によって、支持チャック上に支持される前記基板の周辺領域上に１つ以上のクランプリングを載せて前記基板の周辺領域に荷重を加えることによって前記基板の反り変形を防止する段階と、を含む。
前記反り変形を防止する段階は、制御部によって、前記基板の素材及び基板処理工程の中で少なくとも１つにしたがって、支持記チャックの周囲に沿って配置し、上下方向に延長される複数のピンの昇降高さを決定する段階と、
昇降駆動部によって、前記昇降高さに応じて前記複数のピンを昇降駆動して前記複数のピンに上下方向に沿って設けられる複数の支持部材上に支持される複数のクランプリングを昇降させることによって前記基板の周辺領域に安置されるクランプリングの数を調節する段階と、を含むことができる。
本発明の実施形態に係る基板処理方法は、前記制御部及び前記昇降駆動部によって前記複数のピンが下降することに応じて前記基板の周辺領域に安置されるクランプリングの数が増加し、前記制御部及び前記昇降駆動部によって前記複数のピンが上昇することに応じて前記基板の周辺領域に安置されるクランプリングの数が減少することができる。
前記反り変形を防止する段階は、前記制御部によって、前記昇降駆動部を制御して前記複数のピンを第１高さくらい下降させて前記基板の周辺領域に前記第１クランプリングが安置されるようにする第１モードと、前記昇降駆動部を制御して前記複数のピンを第２高さくらい下降させて前記基板の周辺領域に前記第１クランプリング及び前記第２クランプリングが安置されるようにする第２モードの中でいずれか１つを選択して前記基板に印加されるクランプ荷重を調節する段階を含むことができる。
本発明の実施形態によれば、基板や基板処理工程に応じて基板に安置されるクランプリングの数を制御して基板の反り変形（ｗａｒｐａｇｅ）を効果的に防止することができる基板処理装置及び基板処理方法が提供される。
本発明の実施形態に係る基板処理装置を概略的に示した断面図である。 本発明の実施形態に係る基板処理装置を構成する反り変形防止装置を示した斜視図である。 図２の‘Ａ’部分の一部を拡大して示した斜視図である。 本発明の実施形態に係る基板処理装置によって基板の周辺領域に１つのクランプリングが安置された作動状態を示した断面図である。 図４の‘Ｂ’部分の拡大図である。 本発明の実施形態に係る基板処理装置によって基板の周辺領域に２つのクランプリングが安置された作動状態を示した断面図である。 図６の‘Ｃ’部分の拡大図である。 本発明の実施形態に係る基板処理方法の順序図である。 本発明の他の実施形態に係る基板処理装置の一部を示した斜視図である。 本発明のその他の実施形態に係る基板処理装置の一部を示した断面図である。 図１０の実施形態に係る基板処理装置の動作を説明するための断面図である。 図１０の実施形態に係る基板処理装置の動作を説明するための断面図である。
以下、本発明の実施形態を添付された図面を参照してさらに詳細に説明する。本発明の実施形態は様々な形態に変形することができ、本発明の範囲が以下の実施形態に限定されることして解釈されてはならない。本実施形態は当業界で平均的な知識を有する者に本発明をさらに完全に説明するために提供されることである。したがって、図面での要素の形状はより明確な説明を強調するために誇張されている。
図１は本発明の実施形態に係る基板処理装置を概略的に示した断面図である。図１を参照すれば、本発明の実施形態に係る基板処理装置１００は基板１０を処理する工程を遂行する装置である。基板処理装置１００は基板１０に対する工程を遂行する多様な種類の装置であり得る。基板処理装置１００は、例えばプラズマ（ｐｌａｓｍａ）工程、パッケージ（ｐａｃｋａｇｅ）工程、リフロ（ｒｅｆｌｏｗ）工程、蝕刻工程、蒸着工程、フォト工程、又は熱処理工程等を遂行する装置として提供されることができる。本発明の実施形態に係る基板処理装置１００で処理される基板１０は半導体ウエハ（Ｗａｆｅｒ）、マスク（Ｍａｓｋ）、ガラス基板、又は液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）パネル等に提供されることができるが、これに限定されることではない。
本発明の実施形態に係る基板処理装置１００はチャンバー１００ａ内に提供される支持チャック１１０、処理部１２０、及び反り変形防止装置１３０を含むことができる。チャンバー１００ａは内部に基板１０が処理される処理空間を有する。チャンバー１００ａの内部には基板処理装置１００で遂行される基板処理工程の種類に応じて基板１０に対する処理に要求される様々な部品が提供されることができる。
例えば、基板処理装置１００がプラズマを利用して基板１０を処理する装置に提供される場合、チャンバー１００ａの処理空間にプラズマ発生のための工程ガスを提供するための構成と、工程ガスをプラズマに変換するための構成（例えば、高周波発生器）、及び処理空間内部の工程ガス及びプラズマを排気するための部品等が提供されることができる。
支持チャック１１０は基板１０を支持するために提供されることができる。支持チャック１１０は基板１０の底面を支持する多数の支持ピン、静電チャック等で提供されることができるが、これに限定されることではない。支持チャック１１０の周囲には基板１０をガイドするためのガイドリング（ｇｕｉｄｅ ｒｉｎｇ）１１１が設けられることができる。支持チャック１１０は絶縁体（ｉｎｓｕｌａｔｏｒ）１１２によって絶縁されることができる。また、チャンバー１００ａ内には工程ガスの均一な排出のための排気リング１１３が設けられることができる。
処理部１２０は基板１０に対して上述した基板処理工程を遂行するための構成で、例えばプラズマ生成及び制御のための高周波発生器、高周波制御器、基板１０を加熱するための加熱器等を含むことができる。
図２は本発明の実施形態に係る基板処理装置を構成する反り変形防止装置を示した斜視図である。図３は図２の‘Ａ’部分の一部を拡大して示した斜視図である。図１乃至図３を参照すれば、反り変形防止装置１３０は支持チャック１１０上に支持される基板１０の周辺領域（例えば、基板の周縁部）上に１つ以上のクランプリング１６２、１６４を載せ置くことによって基板１０の周辺領域に荷重を加えることによって基板１０の反り変形（ｗａｒｐａｇｅ）を防止するように構成されることができる。
基板１０の反り変形は基板処理工程の間に基板１０の周辺領域（縁領域）で主に発生されるので、クランプリング１６２、１６４は基板１０の周辺領域を加圧するようにリング形状に提供されることができる。図示された例で、クランプリング１６２、１６４は円形リング形状の円板に形成されているが、基板１０の形状に応じて四角リング等に変形されてもよい。
反り変形防止装置１３０は複数のピン１４０、複数の支持部材１５０、複数のクランプリング１６０、昇降駆動部１７０、及び制御部１８０を含むことができる。複数のピン１４０は支持チャック１１０の周囲に沿って配置されることができる。言い換えれば、複数のピン１４０は支持チャック１１０と支持チャック１１０上に支持された基板１０を囲むように配列されることができる。図示された例で、支持チャック１１０の周囲に３つのピン１４０が１２０°間隔に配列されているが、ピン１４０の数及び／また配列間隔は多様に変形されることができる。複数のピン１４０は複数のクランプリング１６０が昇降動作されるように上下方向に延長されることができる。複数のピン１４０は昇降駆動部１７０によって昇降作動されることができる。
複数のクランプリング１６０は第１クランプリング１６２と、第２クランプリング１６４を含むことができる。クランプリング１６２、１６４は基板１０の反り変形を防止することができる重さを有するように提供されることができる。クランプリング１６２、１６４は支持チャック１１０上に置かれる基板１０の縁領域上に置かれるように提供されることができる。第１クランプリング１６２はリング形状の円板１６２ｂと、円板１６２ｂの内径部から下部に延長されて基板１０の周辺領域に荷重を加えるように円筒又は四角筒等の筒形状に形成される荷重印加板１６２ｃを含むことができる。荷重印加板１６２ｃは基板１０の周辺領域と同一な形状に提供されることができる。
一実施形態で、基板１０が円板形状である場合、クランプリング１６２、１６４は中心部が開放された円形リング形状の板で提供されることができる。クランプリング１６２、１６４はその内径部が基板１０の外径部と近接するように設計され、内径部から放射状に外側に延長するように形成されることができる。複数のクランプリング１６２、１６４は支持チャック１１０及び支持チャック１１０上に支持される基板１０の中心と同心に配置されることができる。また、複数のクランプリング１６２、１６４は複数のピン１４０に設けられた複数の支持部材１５０によって上下方向に離隔されて配置されることができる。
各々のピン１４０は下部ピン１４２と、下部ピン１４２より小さい直径を有する中間ピン１４４、そして中間ピン１４４より小さい直径を有する上部ピン１４６を含むことができる。複数の支持部材１５０は複数のピン１４０に上下方向に沿って設けられクランプリング１６２、１６４を水平方向に支持するように構成されることができる。第１支持部材１５２は下部ピン１４２と中間ピン１４４のとの間に形成されることができる。第２支持部材１５４は中間ピン１４４と上部ピン１４６のとの間に形成されることができる。
複数の支持部材１５０は第１支持部材１５２と、第２支持部材１５４を含むことができる。第１支持部材１５２は複数のピン１４０の第１位置（下部位置）に設けられ、第２支持部材１５４は複数のピンの第１位置より高い第２位置（上部位置）に設けられることができる。第１支持部材１５２及び第２支持部材１５４は複数のクランプリング１６２、１６４の底面部を支持するためにピン１４０の周辺部分に各々突出形成されることができる。
複数のクランプリング１６２、１６４は複数の支持部材１５２、１５４上に載せいる状態に支持されることができる。第１クランプリング１６２は複数のピン１４０に形成される複数の第１支持部材１５２上に支持されることができる。第１クランプリング１６２を基板１０と平行に支持するために、複数の第１支持部材１５２は複数のピン１４０に同一高さに形成されることができる。
第２クランプリング１６４は複数のピン１４０に形成される複数の第２支持部材１５４上に支持されることができる。第２クランプリング１６４を基板１０と平行に支持するために、複数の第２支持部材１５４は複数のピン１４０に同一高さに形成されることができる。このように、第１クランプリング１６２と第２クランプリング１６４を含む複数のクランプリング１６２、１６４は複数のピン１４０に形成された多数の支持部材１５２、１５４によって上下方向に離隔された状態に支持されることができる。
複数のクランプリング１６２、１６４には複数のピン１４０が貫通される貫通孔１６２ａ、１６４ａが形成されることができる。第１クランプリング１６２は複数のピン１４０が貫通（通過）される多数の第１貫通孔１６２ａを具備することができる。第２クランプリング１６４は複数のピン１４０が貫通（通過）される多数の第２貫通孔１６４ａを具備することができる。多数の第１貫通孔１６２ａと多数の第２貫通孔１６４ａは第１クランプリング１６２と第２クランプリング１６４に上下方向に互いに対応される位置に形成されることができる。
第１クランプリング１６２の第１貫通孔１６２ａと、第２クランプリング１６４の第２貫通孔は異なるサイズ又は異なる形状を有することができる。第１クランプリング１６２が第１支持部材１５２によって支持されるように第１貫通孔１６２ａは複数の第１支持部材１５２が貫通されない形状を有することができる。
また、第１貫通孔１６２ａは複数の第２支持部材１５４が貫通されることができる形状を有することができる。言い換えれば、第２支持部材１５４は第１貫通孔１６２ａを通過することができる形状に提供されることができる。第２クランプリング１６４が第２支持部材１５４によって支持されるように第２貫通孔１６４ａは複数の第２支持部材１５４が貫通されない形状を有することができる。
昇降駆動部１７０は制御部１８０によって駆動されて複数のピン１４０を昇降駆動することができる。昇降駆動部１７０は、例えば複数のピン１４０を昇降駆動する油圧シリンダー、油圧モーター、スクリュ軸／ガイドバー等で具現されることができるが、これに限定されなく、複数のピン１４０を昇降駆動することができる様々な駆動方式が使用されることができる。昇降駆動部１７０は複数のピン１４０を第１クランプリング１６２と第２クランプリング１６４との間の離隔距離以上昇降駆動できるように構成されることができる。一実施形態で、昇降駆動部１７０はガイドリング１１１の外側に排気リング１１３を貫通するように設けることができる。
制御部１８０は複数のピン１４０の昇降高さに応じて基板１０の周辺領域（周縁部）上に置かれるクランプリング１６２、１６４の数が調節されるように、昇降駆動部１７０を制御して複数のピン１４０を昇降駆動させることができる。制御部１８０は昇降駆動部１７０を制御して複数のピン１４０を第１高さくらい下降させて基板１０の周辺領域に第１クランプリング１６２が安置されるようにする第１モードと、昇降駆動部１７０を制御して複数のピン１４０を第２高さくらい下降させて基板１０の周辺領域に第１クランプリング１６２及び第２クランプリング１６４が安置されるようにする第２モードの中でいずれか１つを選択して基板１０に印加されるクランプ荷重を調節することができる。
一実施形態で、第１支持部材１５２は上狭下広の切頭円錐形状に提供されることができる。第１クランプリング１６２に形成される第１貫通孔１６２ａはピン１４０が貫通されながら、第１支持部材１５２が貫通されなく、同時に第２支持部材１５４が貫通されることができる第１直径Ｄ３を有するように形成されることができる。第１支持部材１５２の下部直径Ｄ１は第１貫通孔１６２ａの第１直径Ｄ３より大きく形成され、第１支持部材１５２の上部直径は第１貫通孔１６２ａの第１直径Ｄ３と同一であるか、或いはそれより小さく形成されることができる。
第２支持部材１５４はピン１４０の上部領域に形成されることができ、ピン１４０の上部領域を囲む円形リング形状に提供されることができる。第２貫通孔１６４ａはピン１４０が貫通されながら、第２支持部材１５４が貫通されないように第１貫通孔１６２ａの第１直径Ｄ３より小さい第２直径Ｄ４を有することができる。第２貫通孔１６４ａの第２直径Ｄ４は第２支持部材１５４の直径Ｄ２よりは小さく、ピン１４０の上部領域直径と同一であるか、或いはそれより僅かに大きく形成されることができる。
第２支持部材１５４の直径Ｄ２は第２貫通孔１６４ａの第２直径Ｄ４より大きく、第１貫通孔１６２ａの第１直径Ｄ３と同一であるか、或いはそれより小さく形成されることができる。昇降駆動部１７０によってピン１４０の下降の時に、第２支持部材１５４は第１クランプリング１６２の第１貫通孔１６２ａを通過して下降されることができ、したがって第２支持部材１５４が第２クランプリング１６４の底面から下部に離隔されて第２クランプリング１６４が第１クランプリング１６２上に置かれることができる。
図４は本発明の実施形態に係る基板処理装置によって基板の周辺領域に１つのクランプリングが安置された作動状態を示した断面図である。図５は図４の‘Ｂ’部分の拡大図である。図６は本発明の実施形態に係る基板処理装置によって基板の周辺領域に２つのクランプリングが安置された作動状態を示した断面図である。図７は図６の‘Ｃ’部分の拡大図である。
図１乃至図７を参照すれば、制御部１８０は基板１０の素材及び基板処理工程の中で少なくとも１つにしたがって複数のピン１４０の昇降高さを決定し、決定された昇降高さに応じて複数のピン１４０を昇降させて基板１０の周辺領域に安置されるクランプリング１６２、１６４の数を調節することができる。
制御部１８０と昇降駆動部１７０によって複数のピン１４０が下降することによって基板１０の周辺領域に安置されるクランプリング１６２、１６４の数が１つずつ段階的に増加されることができる。逆に、制御部１８０と昇降駆動部１７０によって複数のピン１４０が上昇すれば、基板１０の周辺領域に安置されるクランプリング１６２、１６４の数が１つずつ段階的に減少されることができる。図示された例では２つのクランプリング１６２、１６４が使用されたが、３つ以上のクランプリングが使用されてもよい。
本発明の実施形態によれば、多数のクランプリングを利用して基板の素材や基板処理工程等にしたがって基板の周辺領域に安置されるクランプリングの数を選択的に使用することによって、様々な素材の基板と様々な基板処理工程に対して反り変形（ｗａｒｐａｇｅ）を制御することができる。
例えば、脆性が弱い素材の基板である場合、複数のクランプリング１６２、１６４の中で下部に位置した１つのクランプリング１６２で基板１０の周辺領域に荷重を加えて基板処理工程を遂行することによって、１つのクランプリング１６２軽い荷重で割れ現象なく、基板１０の反り変形を防止することができる。
これと異なりに、基板の強性が強い場合、複数のピン１４０を下降させて２つのクランプリング１６２、１６４又は３つ以上のクランプリングで基板１０の周辺領域に荷重を加えて基板処理工程を遂行することによって、より重い荷重で基板１０の反り変形を効果的に制御することができる。
このように、基板１０の素材や基板処理工程にしたがって基板１０の周辺領域に安置されるクランプリング１６２、１６４の数を調節して使用することによって、基板１０が受けるストレスを最小化しながら、プラズマ等の基板処理の時、反り変形にしたがう局部プラズマ損傷等の問題を防止することができる。
図示された例で、ピン１４０は支持チャック１１０の周囲に３つが形成されてあるが、ピン１４０の数は４つ以上に変更されてもよい。また、図示された例で、クランプリング１６０は円形リング形状になされているが、基板の形状に応じて四角リング形状等に変形されてもよい。
基板１０に対する処理が完了されれば、制御部１８０と昇降駆動部１７０によって複数のピン１４０を上部位置に復帰させてクランプリング１６２、１６４を基板１０の上面から離隔させた後、基板搬送装置（図示せず）によって基板１０をチャンバー１００ａの外部に搬出入し、後続処理される基板１０をチャンバー１００ａ内に搬入して支持チャック１１０上に支持することができる。その後、支持チャック１１０上に支持された基板１０の種類や基板１０に対して遂行される基板処理工程にしたがって適切なクランプリング１６２、１６４の数が制御部１８０によって決定され、したがって昇降駆動部１７０が作動して複数のピン１４０を下降させることによって適正数のクランプリング１６２、１６４を基板１０の周辺領域上に載置させた状態に後続基板処理工程を遂行されるようになる。
図８は本発明の実施形態に係る基板処理方法の順序図である。図１及び図８を参照すれば、基板処理装置１００によって基板処理工程が遂行される基板１０の素材及び／又は基板処理工程にしたがって、複数のピン１４０の昇降高さを決定することができる（Ｓ１０）。
制御部１８０によって昇降高さに応じて複数のピン１４０を昇降駆動して複数の支持部材１５２、１５４上に支持される複数のクランプリング１６２、１６４を昇降させることによって基板１０の周辺領域に安置されるクランプリング１６２、１６４の数を調節することができる（Ｓ２０）。基板１０の周辺領域に適切な数のクランプリング１６２、１６４が安置されれば、基板１０に対して基板処理工程が遂行されることができる（Ｓ３０）。
図９は本発明の他の実施形態に係る基板処理装置の一部を示した斜視図である。図９の実施形態に係る基板処理装置は反り変形装置１３０を構成する第１支持部材１５２と第２支持部材１５４が異なる方向にピン１４０に結合され、第１クランプリング１６２に形成される第１貫通孔１６２ａが第２支持部材１５４と対応される長孔形状に成される点で先に説明した実施形態と差がある。
複数のピン１４０は複数の第１貫通孔１６２ａの端部領域を貫通するように形成されることができる。ピン１４０の下降の時、バー形状の第２支持部材１５４は第１クランプリング１６２の長孔形状の第１貫通孔１６２ａを通過して下降することができ、したがって第２支持部材１５４が第２クランプリング１６４の下面から下部に離隔されて第２クランプリング１６４が第１クランプリング１６２上に置かれることができる。
ピン１４０が上昇すれば、バー形状の第２支持部材１５４が第１クランプリング１６２の長孔形状の第１貫通孔１６２ａを通過して上昇して第２クランプリング１６４の下面に接触されて第２クランプリング１６４を持ち上げ、これによって第２クランプリング１６４が上部位置に移動することになる。
また、ピン１４０を継続して上昇させれば、バー形状の第１支持部材１５２が第１クランプリング１６２の下面に接触されて第１クランプリング１６２を持ち上げ、これによって基板１０の周辺領域に持ち上げられた第１クランプリング１６２が上部位置に移動することになる。
図９の実施形態によれば、複数のピン１４０が各々複数の第１貫通孔１６２ａの端部領域を貫通するように形成されて複数のピン１４０の昇降作動の時に第１クランプリング１６２の中心位置が半径方向に外れることを防止することができる。また、第２クランプリング１６４の中心位置は複数の第２貫通孔１６４ａを貫通する複数のピン１４０によって半径方向に外れなくなる。
図１０は本発明のその他の実施形態に係る基板処理装置の一部を示した断面図である。図１１及び図１２は図１０の実施形態に係る基板処理装置の動作を説明するための断面図である。図１０乃至図１２の実施形態に係る基板処理装置は反り変形防止装置１３０が３つの支持部材１５２、１５４、１５６と、３つのクランプリング１６２、１６４、１６６を含む点で先に説明した実施形態と差がある。各々のピン１４０は上部に行くほど、直径が段階的にだんだん減少されるピン部材１４２、１４４、１４６、１４８を含むことができる。
各支持部材１５２、１５４、１５６は上部に行くほど、直径が減少される切頭円錐形状に提供されることができる。支持部材１５２、１５４、１５６の中で第１支持部材１５２の平均直径が最も大きく、第２支持部材１５４の平均直径は第１支持部材１５２より減少され、第３支持部材１５６の平均直径は第２支持部材１５６より減少されることができる。
支持部材１５２、１５４、１５６の中で第１支持部材１５２が最も大きい平均直径が有し、第２支持部材１５４の平均直径は第１支持部材１５２の平均直径より減少され、第３支持部材１５６の平均直径は第２支持部材１５６の平均直径より減少されることができる。
第１支持部材１５２は第１ピン部材１４２と第２ピン部材１４４との間に設けられることができる。第２支持部材１５４は第２ピン部材１４４と第３ピン部材１４６との間に設けられることができる。第３支持部材１５６は第３ピン部材１４６と第４ピン部材１４８との間に設けられることができる。
第１クランプリング１６２の第１貫通孔１６２ａは第１支持部材１５２の最大直径（下部直径）より小さく、最小直径（上部直径）より大きい直径に形成されることができる。第２クランプリング１６４の第２貫通孔１６４ａは第２支持部材１５４の最大直径（下部直径）より小さく、最小直径（上部直径）より大きい直径に形成されることができる。
第３クランプリング１６６の第３貫通孔１６６ａは第３支持部材１５６の最大直径（下部直径）より小さく、最小直径（上部直径）より大きい直径に形成されることができる。したがって、第１クランプリング１６２は第１支持部材１５２によって支持されることができる。類似に、第２クランプリング１６４は第２支持部材１５４によって支持され、第３クランプリング１６６は第３支持部材１５４によって支持されることができる。
図１０は多数のピン１４０が第１高さくらい下降した状態であって、基板１０の周辺領域に第１クランプリング１６２の荷重のみが加えられる。ピン１４０がさらに下降して第２高さくらい下降すれば、基板１０の周辺領域に第１クランプリング１６２の荷重のみならず、第２クランプリング１６４の荷重も加えられて基板１０により大きいクランプ荷重が加えられる。
また、多数のピン１４０がさらに下降して第３高さくらい下降すれば、基板１０の周辺領域に第１クランプリング１６２と第２クランプリング１６４のみならず、第３クランプリング１６６の荷重も基板１０の周辺領域に加えられて基板１０の周辺領域に印加されるクランプ荷重がより増加される。
逆に、多数のピン１４０が上昇すれば、先ず第３支持部材１５６が第３クランプリング１６６の底面に接触されて第３クランプリング１６６を持ち上げるようになる。続いて、多数のピン１４０がさらに上昇すれば、第２支持部材１５４が第２クランプリング１６４の底面に接触されて第２クランプリング１６４を持ち上げるようになる。
その後、多数のピン１４０がさらに上昇すれば、第１支持部材１５２が第１クランプリング１６２の底面に接触されて第１クランプリング１６２を持ち上げるようになる。このように、基板１０の周辺領域に載せて置いたすべてのクランプリング１６２、１６４、１６６が上部に移動されれば、基板１０の搬出が可能になる。
図１０乃至図１２の実施形態に係る基板処理装置によれば、基板１０及び／又は基板処理工程にしたがって基板１０の周辺領域に１つのクランプリング、２つのクランプリング、又は３つのクランプリングを選択的に安置させて基板１０の周辺領域に印加されるクランプ荷重を３つの荷重モードに多様に調節することができる。
また、図示せずが、クランプリングの数を４つ以上使用して基板１０の周辺領域に印加されるクランプ荷重を４つ以上の荷重モードに調節することも可能である。また、様々な重さのクランプリングを適用して多数のピン１４０の昇降高さ調節を通じて基板１０に印加されるクランプ荷重を多様に変更してもよい。
以上の詳細な説明は本発明を例示するものである。また、前述した内容は本発明の好ましい実施形態を例として説明することであり、本発明は多様な他の組合、変更、及び環境で使用することができる。即ち、本明細書に開示された発明の概念の範囲、前述した開示内容と均等な範囲及び／又は当業界の技術又は知識の範囲内で変更又は修正が可能である。
前述した実施形態は本発明の技術的思想を具現するための最善の状態を説明することであり、本発明の具体的な適用分野及び用途で要求される様々な変更も可能である。したがって、以上の発明の詳細な説明は開示された実施状態に本発明を制限しようとする意図ではない。添付された請求の範囲は他の実施状態も含むこととして解析されなければならない。
１０ 基板
１００ 基板処理装置
１００ａ チャンバー
１１０ 支持チャック
１１１ ガイドリング
１１２ 絶縁体
１１３ 排気リング
１２０ 処理部
１３０ 反り変形防止装置
１４０ ピン
１５０、１５２、１５４、１５６、１５８ 支持部材
１６０、１６２、１６４、１６６ クランプリング
１６２ａ、１６４ａ、１６６ａ 貫通孔
１７０ 昇降駆動部
１８０ 制御部

Claims (14)

  1. 基板を処理するための基板処理装置において、
    前記基板を支持するための支持チャックと、
    前記支持チャック上に支持される前記基板の周辺領域上に１つ以上のクランプリングを載せて前記基板の周辺領域に荷重を加えることによって前記基板の反り変形を防止するように構成される反り変形防止装置と、を含み、
    前記反り変形防止装置は、前記基板の周辺領域上に置かれる前記クランプリングの数を調節して前記基板の周辺領域に印加される荷重を調節するように構成される基板処理装置。
  2. 前記反り変形防止装置は、
    前記支持記チャックの周囲に沿って配置し、上下方向に延長される複数のピンと、
    前記複数のピンに上下方向に沿って設けられて前記クランプリングを水平方向に支持するように構成される複数の支持部材と、
    前記複数のピンが貫通される貫通孔を具備し、前記基板の周辺領域を加圧するようにリング形状に設けられ、前記複数の支持部材上に各々支持される複数のクランプリングと、
    前記複数のピンを昇降駆動する昇降駆動部と、
    前記複数のピンの昇降高さに応じて前記基板の周辺領域上に置かれるクランプリングの数が調節されるように、前記昇降駆動部を制御して前記複数のピンを昇降駆動させる制御部と、を含む請求項１に記載の基板処理装置。
  3. 前記複数の支持部材は、
    前記複数のピンの第１位置に設けられる複数の第１支持部材と、
    前記複数のピンの前記第１位置より高い第２位置に設けられる複数の第２支持部材と、を含み、
    前記複数のクランプリングは、
    前記複数の第１支持部材上に支持され、前記複数のピンが貫通される第１貫通孔が形成される第１クランプリングと、
    前記複数の第２支持部材上に支持され、前記複数のピンが貫通される第２貫通孔が形成される第２クランプリングと、を含み、
    前記第１貫通孔と前記第２貫通孔は、異なるサイズ又は異なる形状を有する請求項１に記載の基板処理装置。
  4. 前記第１貫通孔は、前記複数の第１支持部材が貫通されない形状を有することと同時に、前記複数の第２支持部材が貫通されることができる形状を有し、
    前記第２貫通孔は、前記複数の第２支持部材が貫通されない形状を有する請求項３に記載の基板処理装置。
  5. 前記制御部は、
    前記基板の素材及び基板処理工程の中で少なくとも１つに応じて前記複数のピンの昇降高さを決定し、
    決定された前記昇降高さに応じて前記複数のピンを昇降させて前記基板の周辺領域に安置されるクランプリングの数を調節するように構成される請求項１に記載の基板処理装置。
  6. 前記第１支持部材及び前記第２支持部材は、各々前記ピンの周辺部分に突出形成され、
    前記第１貫通孔は、前記ピンが貫通されながら、前記第１支持部材が貫通されなく、同時に前記第２支持部材が貫通されることができる第１直径を有するように形成され、
    前記第２貫通孔は、前記ピンが貫通されながら、前記第２支持部材が貫通されないように前記第１直径より小さい第２直径を有する請求項３に記載の基板処理装置。
  7. 前記制御部及び前記昇降駆動部によって前記複数のピンが下降することによって前記基板の周辺領域に安置されるクランプリングの数が増加し、
    前記制御部及び前記昇降駆動部によって前記複数のピンが上昇することによって前記基板の周辺領域に安置されるクランプリングの数が減少する請求項３に記載の基板処理装置。
  8. 前記第１支持部材は、上狭下広の切頭円錐形状に提供される請求項３に記載の基板処理装置。
  9. 前記第１支持部材の下部直径は、前記第１貫通孔の直径より大きく、前記第１支持部材の上部直径は前記第１貫通孔の直径と同一であるか、或いは前記第１貫通孔の直径より小さい請求項８に記載の基板処理装置。
  10. 前記第１クランプリングと前記第２クランプリングは、上下方向に離隔されて配置し、
    前記昇降駆動部は、前記第１クランプリングと前記第２クランプリングとの間の離隔距離以上前記複数のピンを昇降駆動するように構成される請求項３に記載の基板処理装置。
  11. 前記制御部は、
    前記昇降駆動部を制御して前記複数のピンを第１高さくらい下降させて前記基板の周辺領域に前記第１クランプリングが安置されるようにする第１モードと、前記昇降駆動部を制御して前記複数のピンを第２高さくらい下降させて前記基板の周辺領域に前記第１クランプリング及び前記第２クランプリングが安置されるようにする第２モードの中でいずれか１つを選択して前記基板に印加されるクランプ荷重を調節するように構成される請求項３に記載の基板処理装置。
  12. 請求項１乃至請求項１１の中でいずれか一つ項に記載の基板処理装置によって基板を処理する基板処理方法であって、
    反り変形防止装置によって、支持チャック上に支持される前記基板の周辺領域上に１つ以上のクランプリングを載せて前記基板の周辺領域に荷重を加えることによって前記基板の反り変形を防止する段階と、を含み、
    前記反り変形を防止する段階は、
    制御部によって、前記基板の素材及び基板処理工程の中で少なくとも１つに応じて、支持記チャックの周囲に沿って配置し、上下方向に延長される複数のピンの昇降高さを決定する段階と、
    昇降駆動部によって、前記昇降高さに応じて前記複数のピンを昇降駆動して前記複数のピンに上下方向に沿って設けられる複数の支持部材上に支持される複数のクランプリングを昇降させることによって前記基板の周辺領域に安置されるクランプリングの数を調節する段階と、を含む基板処理方法。
  13. 前記制御部及び前記昇降駆動部によって前記複数のピンが下降することによって前記基板の周辺領域に安置されるクランプリングの数が増加し、
    前記制御部及び前記昇降駆動部によって前記複数のピンが上昇することによって前記基板の周辺領域に安置されるクランプリングの数が減少する請求項１２に記載の基板処理方法。
  14. 前記反り変形を防止する段階は、
    前記制御部によって、前記昇降駆動部を制御して前記複数のピンを第１高さくらい下降させて前記基板の周辺領域に前記第１クランプリングが安置されるようにする第１モードと、前記昇降駆動部を制御して前記複数のピンを第２高さくらい下降させて前記基板の周辺領域に前記第１クランプリング及び前記第２クランプリングが安置されるようにする第２モードの中でいずれか１つを選択して前記基板に印加されるクランプ荷重を調節する段階を含む請求項１２に記載の基板処理方法。
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