KR100885283B1 - 반도체 소자 제조용 진공척 - Google Patents

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Abstract

반도체 소자 제조용 진공척이 제공된다. 본 발명의 일실시예에 따른 반도체 소자 제조용 진공척은, 상면에 기판이 놓여지고, 내부에 기판을 고정하기 위해 수직으로 형성된 복수의 진공홀을 가지는 복수의 석정반과, 각각의 석정반의 하단부에 위치하며 각각의 진공홀에 연결되는 복수의 진공 라인 및 복수의 진공 라인에 연결되며 기판을 고정시키기 위해 진공 상태를 형성하는 적어도 하나의 진공 펌프를 포함한다.
기판, 약액, 도포, 진공척

Description

반도체 소자 제조용 진공척{Vacuum chuck used in manufacturing semiconductor device}
본 발명은 반도체 소자 제조용 진공척에 관한 것으로, 보다 상세하게는 분할된 석정반을 가지는 반도체 소자 제조용 진공척에 관한 것이다.
최근 영상을 표현하는 표시장치로서 액정 디스플레이(LCD) 소자와 플라즈마 디스플레이 패널(PDP) 소자 등이 종래의 브라운관(CRT)을 빠른 속도로 대체하여 오고 있다. 이러한 것들은 흔히 평판표시장치(FPD, Flat Panel Display)라고 불리우는 기판을 사용하고 있다.
평판표시장치를 제작하기 위해서는 기판 제작 공정, 셀 제작 공정, 모듈 제작 공정 등의 많은 공정을 수행하여야 한다. 특히, 기판 제작 공정에 있어서, 기판 상의 각종 패턴(Pattern)들을 형성하기 위해서는 세정 공정을 시작으로 통상 포토리소그래피(photolithography) 기술을 적용한다.
포토리소그래피 기술은 기판에 형성된 막질에 감광액인 포토레지스트를 도포(Photoresist coating)하는 단계와, 상기 포토레지스트의 용제를 휘발시키기 위해 포토레지스트를 건조(Photoresist solvent drying)하는 단계와, 비교적 저온의 온도에서 상기 포토레지스트를 소프트 베이킹(Soft baking)시키는 단계와, 상기 포토레지스트에 포토 마스크를 씌운 후 포토 마스크에 형성된 패턴대로 포토레지스트막을 노광(Exposure)시키는 단계와, 노광된 포토레지스트막을 현상(Develop)하는 단계와, 비교적 고온의 온도에서 상기 현상된 포토레지스트를 하드 베이킹(Hard baking)하는 단계와, 상기 포토레지스트막 사이로 노출된 막질을 패터닝하는 단계를 포함하여 이루어진다.
액정 표시 소자를 제조하기 위해 수행되는 공정들 중 감광액 도포(Photoresist coating) 공정은 노광 광원에 반응하는 포토레지스트와 같은 감광액을 기판 상에 도포하는 공정이다. 일반적으로 도포 공정은 도포부에 놓여진 기판의 일단에서 타단으로 슬릿 노즐이 일정한 속도로 이동되면서 기판 상에 포토레지스트를 토출하면서 이루어진다.
도 1은 일반적인 반도체 소자 제조용 약액 도포 장치를 나타낸 사시도이다.
반도체 소자 제조용 약액 도포 장치는 메인 프레임(20)과, 기판 지지부(30)와, 슬릿 노즐(40)과, 갠트리(Gantry) 타입의 슬릿 노즐 지지부(50)와, 슬릿 노즐 수직 구동부(60)와, 슬릿 노즐 수평 구동부(70) 및 이송 레일(80)로 구성된다. 기판 지지부(30)는 주로 석정반(石定盤)을 사용한다.
도 2는 종래의 반도체 소자 제조용 진공척을 나타낸 사시도이다.
종래의 반도체 소자 제조용 진공척의 경우, 복수의 진공홀을 가지는 한 개의 석정반과, 각각의 진공홀에 연결되는 진공 라인 및 진공 라인에 연결되어 진공 상태를 형성하는 진공 펌프로 구성되어 있었다.
하지만, 종래의 반도체 소자 제조용 진공척은 다음과 같은 문제점이 있었다.
종래의 반도체 소자 제조용 진공척의 경우, 한 개의 석정반을 약액 도포 장치의 메인 프레임에 설치하였는데, 기판의 크기가 커짐에 따라 석정반의 크기도 커져야 하므로 대면적의 석정반에 대한 가공이 어려웠다. 그리고, 대면적의 석정반을 운반하기가 어렵고 석정반에 크랙(Crack)이 발생할 위험이 있었다. 또한, 석정반을 메인 프레임 상에 설치한 후에도 안정화 시간이 길고 표면의 평탄화를 위한 추가적인 작업을 해야하는 문제점이 있었다.
본 발명은 상기한 문제점을 개선하기 위해 고안된 것으로, 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 대면적 석정반을 분할한 복수의 석정반을 이용하여 진공척을 구성함으로써 석정반의 가공 시간을 단축하고 운반 및 조립 작업을 용이하게 하며 변형에 대한 추가 작업을 최소화하여 약액 도포 장치의 설치 및 유지 보수에 대한 효율성을 향상시키기 위한 것이다.
본 발명의 목적들은 이상에서 언급한 목적들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것 이다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 실시예에 따른 반도체 소자 제조용 진공척은, 상면에 기판이 놓여지고, 내부에 상기 기판을 고정하기 위해 수직으로 형성된 복수의 진공홀을 가지는 복수의 석정반과, 상기 각각의 석정반의 하단부에 위치하며 상기 각각의 진공홀에 연결되는 복수의 진공 라인 및 상기 복수의 진공 라인에 연결되며 상기 기판을 고정시키기 위해 진공 상태를 형성하는 적어도 하나의 진공 펌프를 포함한다.
기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.
상기한 바와 같은 본 발명의 반도체 소자 제조용 진공척에 따르면 다음과 같은 효과가 하나 혹은 그 이상 있다.
첫째, 대면적 석정반을 분할한 복수의 석정반을 이용하여 진공척을 구성함으로써 석정반의 가공 시간을 단축하고 운반 및 조립 작업을 용이하게 하며 변형에 대한 추가 작업을 최소화할 수 있다.
둘째, 약액 도포 장치의 설치 및 유지 보수에 대한 효율성을 향상시킬 수 있다.
본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있 을 것이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
이하, 본 발명의 실시예들에 의하여 반도체 소자 제조용 진공척을 설명하기 위한 도면들을 참고하여 본 발명에 대해 설명하도록 한다.
도 3은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 반도체 소자 제조용 진공척(100)을 나타낸 사시도이다.
본 발명의 일실시예에 따른 반도체 소자 제조용 진공척(100)은, 복수의 석정반(110)과, 진공 라인(140)과 진공 펌프를 포함한다.
챔버(도시되지 않음)는 약액 도포 장치 내에서 약액 도포 공정이 수행되는 공간을 의미하는데, 이러한 챔버 내에는 도포 공정이 진행될 동안 기판(10)이 놓여지는 기판(10) 지지부가 위치하게 된다. 이러한 기판(10) 지지부로서 본 발명에서는 대면적의 석정반을 분할한 복수의 석정반(110)을 사용한다.
석정반(石定盤, 110)은 일반적으로 한 개의 큰 화강암 등을 정밀하게 가공하 여 제조된다. 석정반은 우수한 내마모성을 가지고, 온도에 대한 영향이 적으며, 비자성체이고 고정도 랩핑 가공에 의한 높은 표면 정도를 가진다. 석정반의 형상은 대략 직사각형의 판 형상이며 그 상면은 평탄하게 되어 있다.
복수의 석정반(110)은 도 1에 도시된 바와 같이, 메인 프레임(20) 상에 설치된다. 메인 프레임(20)은 반도체 또는 FPD 제조 공정에 사용되는 장비를 구성하는 기본 골격으로서 다양한 사이즈의 각형 파이프를 적절히 배치한 후 서로 이웃하는 파이프들의 연결부위를 모두 용접 연결하여 제작할 수 있다. 메인 프레임(20)의 내부는 공압 부품, PLC(Programmable Logic Controller) 등 장비를 제어하는 부분 등으로 구성될 수 있다. 메인 프레임(20)의 하단부에는 바닥면으로부터 전달되는 외부 진동을 감쇄시켜 도포 작업을 균일하게 하고자 에어 스프링 등 감쇄 장치(도시되지 않음)이 설치될 수 있다.
도 4는 도 3의 반도체 소자 제조용 진공척(100)에서 분할된 석정반(110)을 이용한 진공척(100)의 구조를 나타내는 사시도이고, 도 5는 도 3의 반도체 소자 제조용 진공척(100)에서 분할된 석정반(110)을 이용한 진공척(100)의 구조를 나타내는 종단면도이다.
도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 복수의 석정반(110)의 상면에는 기판(10)이 놓여지게 되고, 각각의 석정반(110)의 내부에는 기판(10)을 고정하기 위해 수직으로 형성된 복수의 진공홀(120)을 가진다. 진공홀(120)의 개수는 기판(10)의 크기에 따른 복수의 석정반(110)의 크기 및 배치 등의 조건에 따라 결정될 수 있다.
도 5에 도시된 바와 같이, 복수의 진공홀(120)은 전체적으로 원통형으로 형 성되는데, 기판(10)이 놓여지는 각각의 석정반(110)의 상면 부분은 진공에 의해 기판(10)을 효율적으로 흡착할 수 있도록 지름이 상대적으로 작게 형성되어 있다. 바람직하게는 흡착부의 지름은 약 0.5 mm 정도이다.
또한, 각각의 진공홀(120)에 진공 라인(140)을 결합하기 위해 고정 블록(150)이 사용될 수 있는데, 각각의 진공홀(120)의 연결부에는 고정 블록(150)의 삽입을 위한 홈(121)이 형성될 수 있다.
한편, 각각의 석정반(110)의 내부에는 복수의 리프트 핀(160)이 상하로 이동하는 통로인 복수의 관통홀(130)이 수직으로 형성된다. 관통홀(130)의 개수는 기판(10)의 크기에 따른 복수의 석정반(110)의 크기 및 배치 등의 조건에 따라 결정될 수 있다.
복수의 진공 라인(140)은 각각의 석정반(110)의 하단부에 위치하게 된다. 각각의 진공 라인(140)의 일단은 각각의 진공홀(120)에 연결되고, 타단은 진공을 형성시키는 진공 펌프(도시되지 않음)에 연결된다. 바람직하게는 각각의 진공 라인(140)은 각각의 진공홀(120)과 나사 결합을 통해 결합되는 데, 각각의 진공 라인(140)의 연결되는 부분에는 결합을 위한 수나사부가 형성될 수 있다.
또한, 각각의 진공홀(120)에 진공 라인(140)을 결합하기 위해 고정 블록(150)이 사용될 수 있다. 고정 블록(150)은 원통형 또는 사각형의 형상을 가질 수 있으며, 고정 블록(150)에는 진공 라인(140)의 수나사부와의 결합을 위해 내부에 암나사부가 형성될 수 있다. 고정 블록(150)의 재질은 바람직하게는 부식저항성이 좋은 스테인리스 스틸(SUS, Steel Use Stainless)을 사용할 수 있다.
진공 펌프(도시되지 않음)는 복수의 진공 라인(140)에 연결되며 기판(10)을 고정시키기 위해 진공 상태를 형성한다. 진공 펌프는 기판(10)의 크기에 따른 복수의 석정반(110)의 크기, 진공 라인(140)의 개수 및 위치 등의 조건에 따라 적어도 하나 이상을 구비할 수 있다.
한편, 복수의 진공 라인(140)에 의해 공급되는 진공 상태를 제어하기 위한 적어도 하나의 진공 제어 장치(도시되지 않음)를 포함할 수 있다.
기판 리프트부는 기판 이송 장치로부터 이송된 기판(10)을 복수의 석정반(110)에 위치시키기 위한 것이다. 기판 리프트부는 기판(10)의 크기에 따른 복수의 석정반(110)의 크기 및 배치 등의 조건에 따라 적어도 하나 이상을 구비할 수 있다. 바람직하게는 기판 리프트부는 복수의 석정반(110)의 개수만큼 구비되며, 각각의 기판 리프트부는 각각의 석정반(110)의 하단면에 결합할 수 있다. 또는, 석정반(110) 하부측에 설치된 독립된 프레임(도시되지 않음)에 설치될 수도 있다.
도 6은 도 3의 반도체 소자 제조용 진공척(100)에서 기판 리프트부를 나타낸 종단면도이다.
도 6에 도시된 바와 같이, 기판 리프트부는 복수의 리프트 핀(160)과, 적어도 하나의 리프트 핀 블록(170) 및 적어도 하나의 리프트 핀 구동부(도시되지 않음)를 포함할 수 있다.
복수의 리프트 핀(160)은 각각의 석정반(110)에 수직으로 형성된 복수의 관통홀(130)을 통해 상하로 이동한다. 리프트 핀(160)의 로봇암 등 이송 장치(도시되지 않음)에 의해 이송된 기판(10)이 놓여지게 된다. 리프트 핀(160)의 위치는 로봇 암 등 이송 장치와의 간섭이 이루어지도록 배치할 수 있다. 또한, 리프트 핀(160)의 개수는 기판(10)의 크기, 석정반(110)의 개수 등의 조건에 따라 결정될 수 있다.
각각의 리프트 핀(160)의 하단은 리프트 핀 블록(170)에 고정 결합되어 있다. 리프트 핀 블록(170)은 기판(10)의 크기에 따른 복수의 석정반(110)의 크기 및 리프트 핀(160)의 위치 및 개수 등의 조건에 따라 적어도 하나 이상을 구비할 수 있다.
리프트 핀 구동부(도시되지 않음)는 리프트 핀 블록(170)에 연결되어 복수의 리프트 핀(160)을 상하로 이동시키는 역할을 한다. 리프트 핀 구동부는 기판(10)의 크기, 리프트 핀(160)의 위치 및 개수 등의 조건에 따라 적어도 하나 이상을 구비할 수 있다. 리프트 핀 구동부는 바람직하게는 유공압 실린더나 모터와 같은 구동 수단을 사용할 수 있다.
상술한 바와 같이, 기판 리프트부의 구조 및 개수는 기판(10)의 크기, 석정반(110)의 구조 등에 따라 당업자 수준에서 변경 가능하다.
종래에는 한 개의 석정반을 약액 도포 장치의 메인 프레임(도 1의 20)에 설치하였다. 그러나, 기판(10)의 크기가 커짐에 따라 석정반의 크기도 커져야 하므로 대면적의 석정반에 대한 가공이 어렵고 대면적의 석정반을 운반하기가 어려웠으며 석정반에 크랙(Crack)이 발생할 위험이 있었다. 또한, 석정반을 메인 프레임 상에 설치한 후에도 안정화 시간이 길고 표면의 평탄화를 위한 추가적인 작업을 해야하는 문제점이 있었다.
그러나, 본 발명의 일실시예에 따른 대면적 석정반을 분할한 복수의 석정반(110)을 이용하여 진공척(100)을 구성함으로써 석정반(110)의 가공 시간을 단축하고 운반 및 조립 작업을 용이하게 하며 변형에 대한 추가 작업을 최소화할 수 있으며, 약액 도포 장치의 설치 및 유지 보수에 대한 효율성을 향상시킬 수 있다.
상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 반도체 소자 제조용 진공척(100)의 작용을 설명하면 다음과 같다.
먼저, 로봇암 등 이송 장치(도시되지 않음)에 의해 기판(10)이 복수의 석정반(110)의 상부로 이송되면, 복수의 리프트 핀 구동부에 의해 복수의 리프트 핀 블록(170)이 상승하여 복수의 리프트 핀(160)이 복수의 석정반(110) 상부면으로부터 돌출된다. 그리고, 로봇암 등 이송 장치의 하강에 의해 기판(10)은 그 하부면이 복수의 리프트 핀(160)의 끝단부에 놓이게 된다. 그리고, 복수의 리프트 핀(160)이 복수의 석정반(110)에 형성된 복수의 관통홀(130)을 통해 하강되고 기판(10)은 복수의 석정반(110) 상부면에 놓여진다. 복수의 석정반(110) 상부면에 놓여진 기판(10)은 진공 펌프의 동작에 의해 흡착 고정되고, 약액 도포 공정을 진행하게 된다.
본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구의 범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구 의 범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
도 1은 일반적인 반도체 소자 제조용 약액 도포 장치를 나타낸 사시도이다.
도 2는 종래의 반도체 소자 제조용 진공척을 나타낸 사시도이다.
도 3은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 반도체 소자 제조용 진공척을 나타낸 사시도이다.
도 4는 도 3의 반도체 소자 제조용 진공척에서 분할된 석정반을 이용한 진공척의 구조를 나타내는 사시도이다.
도 5는 도 3의 반도체 소자 제조용 진공척에서 분할된 석정반을 이용한 진공척의 구조를 나타내는 종단면도이다.
도 6은 도 3의 반도체 소자 제조용 진공척에서 기판 리프트부를 나타낸 종단면도이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
100: 진공척 110: 석정반
120: 진공홀 130: 관통홀
140: 진공 라인 150: 고정 블록
160: 리프트 핀 170: 리프트 핀 블록

Claims (5)

  1. 상면에 기판이 놓여지고, 상기 기판을 고정하기 위해 내부에 수직으로 형성된 복수의 진공홀을 가지는 복수의 석정반;
    상기 복수의 석정반의 하단부에 위치하며 상기 복수의 진공홀과 각각 연결되는 복수의 진공 라인; 및
    상기 복수의 진공 라인에 연결되며 상기 기판을 고정시키기 위해 진공 상태를 형성하는 적어도 하나의 진공 펌프를 포함하는 반도체 소자 제조용 진공척.
  2. 제 1항에 있어서,
    기판 이송 장치로부터 이송된 상기 기판을 상기 복수의 석정반에 위치시키기 위한 기판 리프트부를 더 포함하는 반도체 소자 제조용 진공척.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 기판 리프트부는,
    상기 복수의 석정반에 수직으로 형성된 복수의 관통홀을 통해 상하로 이동하는 복수의 리프트 핀;
    상기 복수의 리프트 핀의 하단을 고정 결합시키는 적어도 하나의 리프트 핀 블록; 및
    상기 리프트 핀 블록에 연결되어 상기 복수의 리프트 핀을 상하로 이동시키 는 적어도 하나의 리프트 핀 구동부를 포함하는 반도체 소자 제조용 진공척.
  4. 제 2항 또는 제 3항에 있어서,
    상기 기판 리프트부는 상기 복수의 석정반의 개수만큼 구비되며, 복수의 석정반의 하단면과 각각 결합되는 반도체 소자 제조용 진공척.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 복수의 진공 라인에 의해 공급되는 진공 상태를 제어하기 위한 적어도 하나의 진공 제어 장치를 더 포함하는 반도체 소자 제조용 진공척.
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