KR100832802B1 - 기판 처리 장치 및 그의 구동 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 기판 처리 장치 및 그의 리트프 핀 구동 방법에 관한 것이다. 기판 처리 장치는 다수의 리프트 핀들이 관통되어 업 다운되는 핀 홀들과 상부 공기를 진공 흡입하기 위한 진공 홀들이 형성된 석정반과, 리프트 핀들 및 진공 홀들을 연결하는 글루브 라인들을 통해 석정반 상부 공기를 진공 흡입하는 구동 장치 및, 구동 장치를 제어하여 단계적으로 리프트 핀들을 다운시키는 제어부를 포함한다. 제어부는 리프트 핀에 기판이 로딩되면, 구동 장치를 제어하여 석정반 상부 공기를 진공 흡입시키고, 이어서 설정된 레벨까지 리프트 핀을 1 차 다운시키고, 기판이 석정반 표면에 안착되돌고 저속으로 2 차 다운시킨다. 따라서 본 발명에 의하면, 단계적으로 리프트 핀들을 구동시킴으로써, 석정반 상부 공기의 진공 흡입을 빠르게 처리할 수 있으며, 앰보싱 및 얼룩 등에 의한 기판 손상을 방지할 수 있다.
반도체 제조 설비, 슬릿 코터, 석정반, 리프트 핀, 앰보싱, 얼룩

Description

기판 처리 장치 및 그의 구동 방법{SUBSTRATE PROCESSING APPARATUS AND METHOD FOR DRIVING LIFT PIN OF THE SAME}
도 1은 일반적인 슬릿 코터의 석정반 구성을 도시한 사시도;
도 2는 도 1에 도시된 석정반에 기판이 로딩된 상태를 나타내는 도면;
도 3 및 도 4는 도 1에 도시된 석정반의 얼룩 현상을 설명하기 위한 도면;
도 5는 본 발명에 따른 슬릿 코터의 구성을 도시한 블럭도;
도 6은 도 5에 도시된 슬릿 코터의 석정반 앰보싱 현상을 감지하기 위한 구성을 도시한 도면;
도 7 내지 도 9는 도 5에 도시된 슬릿 코터의 단계적인 리프트핀 구동 상태를 나타내는 도면들; 그리고
도 10은 본 발명에 따른 슬릿 코터의 리프트핀 구동 수순을 나타내는 흐름도이다.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호 설명 *
2 : 기판 100 : 슬릿 코터
102 : 제어부 104 : 슬릿 다이
106 : 지지부 110 : 석정반
112 : 글루브 라인 114 : 리프트 핀
120 : 구동 장치 122 : 레귤레이터
124 : 진공 펌프 130 : 서보 모터
140 : 센서 142 : 발광부
144 : 수광부
본 발명은 반도체 제조 설비에 관한 것으로, 좀 더 구체적으로는 기판에 앰보싱 발생 및 얼룩을 방지하기 위한 대형 기판용 기판 처리 장치 및 그의 리프트 핀 구동 방법에 관한 것이다.
일반적으로 기판 처리 장치 예를 들어, 슬릿 코터(slit coater)는 슬릿 다이(slit die)를 이용하여 대형 기판 예를 들어, 글래스(glass) 상에 약액을 코팅한다. 즉, 슬릿 코터는 포토레지스트(photo resist) 코팅과 같이, 기판 상에 일정량의 코팅액을 토출하여 도포시킴으로써 균일한 두께의 막을 형성한다.
이러한 슬릿 코터는 도 1에 도시한 바와 같이, 슬릿 다이의 하부에 기판이 안착되는 플래이트(또는 스테이지) 예컨대, 석정반(10)를 구비한다.
석정반(10)은 다수의 리프트 핀(도 2의 16)이 관통되어 업다운되도록 일정 간격으로 형성된 다수의 핀 홀(14)과, 석정반(10) 상부의 공기를 진공 흡입하여 기판을 석정반(10) 상부 표면에 흡착시키는 다수의 진공 홀(12)이 형성된다. 핀 홀(14)들과 진공 홀(12)들은 상호 일정 간격을 유지하면서 배열된다. 또 진공 홀(12)들은 석정반(10) 내부에 형성된 글루브 라인(groove line)(도 3의 18)들에 의해 상호 연결된다.
도 2를 참조하면, 리프트 핀(16)들은 석정반(10) 가장자리 부분과 중앙 부분이 서로 다른 높이를 유지하여 기판(2)을 안착시킨다. 이는 기판(2)이 대형화됨에 따라 리프트 핀(16)이 고속으로 다운될 때, 기판(2)과 석정반(10) 사이에 기류가 형성되는 것을 방지하기 위해, 기판(2)의 중앙 부분부터 석정반(10)에 안착되고, 순차적으로 기판(2)의 가장자리 부분이 석정반(10)에 안착되도록 하여 기판(2)과 석정반(10) 사이의 공기 배출이 용이하도록 리프트 핀(16)들을 단차를 둔다.
그러나 리프트 핀(16)이 고속으로 다운되어서 기판(2)이 석정반(10)과 접촉한 후, 석정반(10) 상부의 공기를 진공 흡입하므로 글루브 라인(18)으로 공기를 완전히 흡입하기 까지 약 40 ~ 45 초가 소요되며, 또 도 3에 도시된 바와 같이, 기판(2) 하부면이 진공 홀(12) 및 글루브 라인(18)이 위치하는 부분에서 흡입력이 크므로 석정반(10) 표면에 공기에 의한 앰보싱(20)이 발생된다. 이러한 현상은 석정반(10) 표면에 안착되는 기판(2)의 표면에도 앰보싱을 발생시키는 원인이 된다. 뿐만 아니라, 도 4에 도시된 바와 같이, 앰보싱(20)에 의한 얼룩(mura)(22)이 기판(10)에 형성되어 공정 불량의 원인이 된다.
따라서 기존의 슬릿 코터는 고속으로 리프트 핀(16)을 다운시킨 후, 공기를 진공 흡입하므로서, 석정반(10) 표면과 기판(2) 사이에 공기층이 형성되어 기판(2)에 앰보싱(20)이 형성되고, 이로 인해 완전히 공기가 흡입되지 않은 상태에서 코팅하게 되면, 기판(2)이 글루브 라인(18)을 따라 얼룩(22)이 발생되는 문제점이 있 다.
본 발명의 목적은 대형 기판용 기판 처리 장치 및 그의 리프트 핀 구동 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 리프트 핀 구동시 발생되는 앰보싱 현상 및 얼룩을 방지하기 위한 기판 처리 장치 및 그의 리프트 핀 구동 방법을 제공하는 것이다.
상기 목적들을 달성하기 위한, 본 발명의 기판 처리 장치는 서로 다른 속도에 의해 단계적으로 리프트 핀들을 구동하는데 그 한 특징이 있다. 이와 같이 기판 처리 장치는 석정반에 기판을 안착시킬 때, 석정반 상부 공기의 진공 흡입을 빠르게 처리할 수 있으며, 앰보싱 및 얼룩 등에 의한 기판 손상을 방지하게 한다.
본 발명의 기판 처리 장치는, 기판을 지지하는 다수의 리프트 핀들과; 상기 기판이 안착되고, 상기 리프트 핀들이 업 다운되도록 관통되는 다수의 핀 홀들과, 상부 공기를 진공 흡입하기 위한 다수의 진공 홀들이 형성된 석정반과; 상기 석정반 내부에 형성되어 상기 진공 홀들을 연결하고 상기 석정반 상부의 공기를 진공 흡입하는 글루브 라인들과; 상기 글루브 라인들을 통해 상기 석정반 상부의 공기를 진공 흡입하고, 상기 리프트 핀들을 업 다운시키는 구동 장치 및; 상기 리프트 핀들에 상기 기판이 로딩되면, 상기 구동 장치를 제어하여 상기 리프트 핀들을 상기 석정반과 일정 간격 위치까지 1 차로 다운시키고, 이어서 상기 리프트 핀들을 2 차로 다운시켜서 상기 석정반 상부 표면에 상기 기판을 안착시키는 제어부를 포함한 다.
일 실시예에 있어서, 상기 제어부는; 상기 일정 간격 위치까지 상기 리프트 핀을 고속으로 1 차 다운시키고, 이어서 상기 리프트 핀을 저속으로 2 차 다운시킨다.
다른 실시예에 있어서, 상기 구동 장치는; 상기 제어부의 제어를 받아서 고속 또는 저속으로 상기 리프트 핀들을 업 다운시키는 적어도 하나의 서보 모터 및; 상기 제어부의 제어를 받아서 상기 글루브 라인들을 통해 상기 석정반 상부의 공기를 진공 흡입하는 진공 펌프를 포함한다.
이 실시예에 있어서, 상기 구동 장치는; 상기 진공 펌프의 구동 상태에 따른 상기 석정반 상부의 공기를 진공 흡입하도록 조절하는 레귤레이터를 더 포함한다.
또 다른 실시예에 있어서, 상기 기판 처리 장치는; 상기 기판이 상기 석정반 상부 표면에 안착된 후, 상기 기판의 하부면에 앰보싱이 발생되는지를 감지하는 센서를 더 포함한다.
이 실시예에 있어서, 상기 제어부는 상기 센서로부터 상기 기판의 하부면에 앰보싱 발생이 감지되면, 상기 일정 간격 위치의 레벨을 조절한다.
본 발명의 다른 특징에 따르면, 기판 처리 장치의 기판 손상을 방지하기 위한 리프트 핀 구동 방법이 제공된다. 이 방법에 의하면, 기판 처리 장치는 상기 리프트 핀의 업 상태에서 기판이 로딩되면, 상기 기판이 안착되는 석정반 상부의 공기를 진공 흡입한다. 설정된 레벨까지 상기 리프트 핀을 1 차적으로 다운시킨다. 이어서 상기 리프트 핀을 2 차적으로 다운시켜서 상기 기판을 석정반에 안착시킨 다.
일 실시예에 있어서, 상기 설정된 레벨까지 상기 리프트 핀을 고속으로 1 차 다운시키고, 이어서 상기 리프트 핀을 저속으로 2 차 다운시킨다.
다른 실시예에 있어서, 상기 기판이 상기 석정반에 안착되면, 상기 기판에 앰보싱이 발생되었는지를 판별한다.
이 실시예에 있어서, 상기 기판에 앰보싱이 발생되면, 상기 레벨을 조절하는 것을 더 포함한다.
본 발명의 실시예는 여러 가지 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 서술하는 실시예로 인해 한정되어지는 것으로 해석되어서는 안된다. 본 실시예는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 따라서 도면에서의 구성 요소의 형상 등은 보다 명확한 설명을 강조하기 위해서 과장되어진 것이다.
이하 첨부된 도 5 내지 도 10을 참조하여 본 발명의 기판 처리 장치의 실시예를 상세히 설명한다. 이하에서는 기판 처리 장치로서, 슬릿 코터를 예로 들어 설명한다. 그러나 본 발명은 리프트 핀들을 사용하는 공정을 수행하기 위하여 다양한 장치들에 적용 가능하다.
도 5는 본 발명에 따른 슬릿 코터의 구성을 도시한 블럭도이다.
도 5를 참조하면, 슬릿 코터(100)는 기판이 상부에 안착되고, 다수의 리프트 핀(114)들이 업 다운되도록 리프트 핀(114)이 내부에 관통되는 다수의 핀 홀(도 1의 14)과, 내부 형성된 글루브 라인(112)에 의해 연결되고 상부의 공기를 흡입하는 다수의 진공 홀(도 1의 12)들이 형성되는 석정반(110)과, 다수의 리프트 핀(114)들을 구동하고, 글루브 라인(112)을 통해 진공 홀들로 석정반(110) 상부의 공기를 진공 흡입하도록 구동하는 구동 장치(120) 및, 리프트 핀(114)들을 단계적으로 업 다운시키고, 글루브 라인(112)을 통해 진공 홀들로 석정반(110) 상부 공기를 진공 흡입하도록 구동 장치(120)를 제어하는 제어부(102)를 포함한다. 그리고 슬릿 코터(100)는 기판 하부면에 앰보싱이 발생되는지를 감지하는 센서(140)를 포함한다.
구동 장치(120)는 글루브 라인(112)을 통해 진공 홀들로부터 석정반(110) 상부의 공기를 진공 흡입하는 진공 펌프(124)와, 진공 펌프(124)에 의해 진공 흡입되는 공기량을 조절하는 레귤레이터(122)를 포함한다. 또 구동 장치(120)는 리프트 핀(114)들을 서로 다른 속도로 업 다운시키는 적어도 하나의 서보 모터(130)를 포함한다. 예를 들어, 구동 장치(120)는 서로 다른 속도로 리프트 핀(114)을 업 다운시키기 위하여, 제 1 및 제 2 속도로 다운시키는 하나의 서보 모터로 구비되거나, 또는 두 개의 서보 모터로 구비되어 각각 제 1 또는 제 2 속도로 리프트 핀(114)들을 업 다운시킬 수 있다.
제어부(102)는 내부(예컨대, 메모리)에 기판(도 6의 2) 하부면과 석정판(110) 상부 표면과의 간격(도 8의 D)을 설정하는 레벨(도 8의 LEVEL) 값을 저장하고, 구동 장치(120) 즉, 진공 펌프(124)를 제어(VACUUM_ON)하여 글루브 라인(112)을 통해 석정반(110) 상부의 공기를 진공 흡입하도록 하고, 또 서보 모터(130)를 제어(DRIVE1, DRIVE2)하여 리프트 핀(114)을 서로 다른 속도로 업 다운시킨다. 또 제어부(102)는 센서(140)를 제어(SENSE)하여 기판 하부면에 앰보싱이 발생되었는지를 감지하고, 앰보싱이 발생되었으면, 앰보싱을 방지하기 위하여 설정된 레벨(LEVEL)을 재조절한다.
또 슬릿 코터(100)는 도 6에 도시된 바와 같이, 일 방향으로 구동되어 약액을 분사시켜서 코팅하는 슬릿 다이(104)와, 석정반(110) 양측에 구비되어 상부의 슬릿 다이(104)를 지지하고, 슬릿 다이(104)를 일 방향으로 구동시키는 지지부(106) 및, 지지부(106) 양측에 구비되어 기판(2) 하부면에 앰보싱이 발생되는지를 감지하는 센서(140 : 142, 144)를 포함한다. 센서(140)는 지지부(106) 일측에 구비되는 발광부(142)와, 지지부(106) 타측에 구비되는 수광부(144)를 포함한다.
따라서 제어부(102)는 센서(140)로부터 기판(2) 하부면으로부터 앰보싱이 감지되면, 기판(2)과 석정반(110) 상부 표면과의 간격(D)을 조절하여 설정된 레벨(LEVEL)을 재설정한다.
그리고 도 7 내지 도 9는 본 발명에 따른 슬릿 코터의 리프트 핀 구동 상태를 나타내는 도면들이다.
도 7을 참조하면, 제어부(102)는 리프트 핀(114)들에 기판(2)이 로딩되면, 도 8에 도시된 바와 같이, 설정된 레벨(LEVEL)까지 리프트 핀(114)들을 고속으로 1 차 다운시키고, 이어서 도 9에 도시된 바와 같이, 기판(2)이 석정반(110)에 안착되도록 리프트 핀(114)들을 저속으로 2 차 다운시킨다.
따라서 본 발명의 슬릿 코터(100)는 설정된 레벨(LEVEL)을 기준으로 서로 다른 속도로 리프트 핀(114)을 구동시킴으로써, 석정반(110) 상부 공기의 진공 흡입에 따른 소요 시간을 단축시키고, 앰보싱 및 얼룩에 의한 기판 손상을 방지한다.
계속해서 도 10은 본 발명에 따른 슬릿 코터의 리프트 핀 구동 수순을 나타낸 흐름도이다. 이 수순은 제어부(102)가 처리하는 프로그램으로, 제어부(102)의 메모리(미도시됨)에 저장된다.
도 10을 참조하면, 단계 S150에서 리프트 핀(114)이 업(up) 상태에서 기판(2)이 로딩되면, 단계 S152에서 글루브 라인(112)을 통하여 진공 홀로 석정반(110) 상부의 공기를 진공 흡입한다. 단계 S154에서 기판(2)이 로딩된 리프트 핀(114)들을 설정된 레벨(LEVEL)까지 고속으로 1 차 다운시킨다. 단계 S156에서 기판(2)이 석정반(110) 표면에 안착되도록 리프트 핀(114)들을 저속으로 2 차 다운시킨다. 예를 들어, 기판(2)과 석정반(110)의 상부 표면과의 간격(D) 즉, 설정된 레벨(LEVEL)은 석정반(110) 상부 표면으로부터 약 2 mm로 조절하여, 1 차로 고속으로 리프트 핀(114)들을 다운시키고, 이어서 기판(2)이 안착되도록 2 차로 저속으로 리프트 핀(114)들을 다운시킨다. 이 때, 설정된 레벨(LEVEL)부터 석정반(110) 상부 표면까지 저속으로 리프트 핀(114)들을 다운시킴으로써, 글루브 라인(112)을 통해 최대한 석정반(110) 상부의 공기를 빠르게 진공 흡입 가능하며, 앰보싱 현상 및 코팅 후의 기판(2)에 얼룩이 형성되는 것을 억제할 수 있다. 예를 들어, 기판(2)과 석정반(110) 사이에 침투되어 있는 공기를 약 10 ~ 12 초 정도로 빠르게 진공 흡입된다.
이어서 단계 S158에서 석정반(110)과 접촉된 기판(2) 하부면에 앰보싱이 발생되었는지를 판별한다. 판별 결과, 앰보싱이 발생되었으면, 이 수순은 단계 S160으로 진행하여 설정된 레벨(LEVEL)을 재조절하고, 다음 기판을 이용하여 상술한 단 계(S150 ~ S158)들을 처리한다. 그리고 앰보싱이 발생되지 않았으면, 이 수순은 단계 S162로 진행하여 후속 공정을 진행한다.
이상에서, 본 발명에 따른 앰보싱 및 얼룩에 의한 기판 손상 방지 및 석정반 상부의 공기를 진공 흡입에 따른 소요 시간을 단축하기 위한 기판 처리 장치의 구성 및 작용을 상세한 설명과 도면에 따라 도시하였지만, 이는 실시예를 들어 설명한 것에 불과하며, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변화 및 변경이 가능하다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 기판 처리 장치는 리프트 핀을 서로 다른 속도를 이용하여 단계적으로 구동시킴으로써, 석정반 상부 공기의 진공 흡입을 빠르게 처리할 수 있으며, 앰보싱 및 얼룩 등에 의한 기판 손상을 방지할 수 있다.

Claims (10)

  1. 삭제
  2. 기판 처리 장치에 있어서:
    기판을 지지하는 다수의 리프트 핀들과;
    상기 기판이 안착되고, 상기 리프트 핀들이 업 다운되도록 관통되는 다수의 핀 홀들과, 상부 공기를 진공 흡입하기 위한 다수의 진공 홀들이 형성된 석정반과;
    상기 석정반 내부에 형성되어 상기 진공 홀들을 연결하고 상기 석정반 상부의 공기를 진공 흡입하는 글루브 라인들과;
    상기 글루브 라인들을 통해 상기 석정반 상부의 공기를 진공 흡입하고, 상기 리프트 핀들을 업 다운시키는 구동 장치 및;
    상기 리프트 핀들에 상기 기판이 로딩되면, 상기 구동 장치를 제어하여 상기 리프트 핀들을 상기 석정반과 일정 간격 위치까지 1 차 다운시키고, 이어서 상기 리프트 핀들을 상기 1 차로 다운시킨 속도보다 낮은 속도로 2 차 다운시켜서 상기 석정반 상부 표면에 상기 기판을 안착시키는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 구동 장치는;
    상기 제어부의 제어를 받아서 상기 1 차 및 상기 2 차 다운시, 상기 리프트 핀들을 서로 다른 속도로 업 다운시키는 적어도 하나의 서보 모터 및;
    상기 제어부의 제어를 받아서 상기 글루브 라인들을 통해 상기 석정반 상부의 공기를 진공 흡입하는 진공 펌프를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 구동 장치는;
    상기 진공 펌프의 구동 상태에 따른 상기 석정반 상부의 공기를 진공 흡입하도록 조절하는 레귤레이터를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  5. 제 2 항에 있어서,
    상기 기판 처리 장치는;
    상기 기판이 상기 석정반 상부 표면에 안착된 후, 상기 기판의 하부면에 앰보싱이 발생되는지를 감지하는 센서를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 센서로부터 상기 기판의 하부면에 앰보싱 발생이 감지되면, 상기 일정 간격 위치의 레벨을 조절하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  7. 삭제
  8. 기판 처리 장치의 리프트 핀 구동 방법에 있어서:
    상기 리프트 핀의 업 상태에서 기판이 로딩되면, 상기 기판이 안착되는 석정반 상부의 공기를 진공 흡입하고;
    설정된 레벨까지 상기 리프트 핀을 1 차적으로 다운시키고; 이어서
    상기 리프트 핀을 상기 1 차적으로 다운할 때보다 낮은 속도로 2 차적으로 다운시켜서 상기 기판을 석정반에 안착시키는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치의 리프트 핀 구동 방법.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 기판이 상기 석정반에 안착되면, 상기 기판에 앰보싱이 발생되었는지를 판별하는 것을 더 포함하는 기판 처리 장치의 리프트 핀 구동 방법.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 기판에 앰보싱이 발생되면, 상기 레벨을 조절하는 것을 더 포함하는 기판 처리 장치의 리프트 핀 구동 방법.
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