KR100898398B1 - 기판 처리 장치 및 그 장치의 제조 방법 - Google Patents

기판 처리 장치 및 그 장치의 제조 방법 Download PDF

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Abstract

기판 처리 장치 및 그 장치의 제조 방법이 제공된다. 상기 기판 처리 장치는 제1 재질로 이루어지고, 제1 홈이 형성되어 있는 제1 부재, 제1 홈 내에 삽입된 오링(O-ring), 및 제1 재질과 다른 제2 재질로 이루어지고, 제1 홈에 끼워진 제2 부재를 포함한다.
기판 처리 장치, 실링(sealing), 쿼츠, SUS, 오링(O-ring), 실리콘

Description

기판 처리 장치 및 그 장치의 제조 방법{Apparatus for processing wafers and fabricating method thereof}
본 발명은 기판 처리 장치 및 그 장치의 제조 방법에 관한 것으로, 더 자세하게는 서로 다른 재질로 이루어진 적어도 2개의 부재를 포함하는 기판 처리 장치 및 그 장치의 제조 방법에 관한 것이다.
최근, 반도체 장치의 제조 기술은 소비자의 다양한 욕구를 충족시키기 위해 집적도, 신뢰도, 응답속도 등을 향상시키는 방향으로 발전하고 있다.
일반적으로, 반도체 장치는 반도체 기판으로 사용되는 실리콘 반도체 기판 상에 소정의 막을 형성하고, 그 막을 전기적 특성을 갖는 패턴으로 형성함으로서 제조된다. 패턴은 막 형성, 포토리소그래피, 식각, 이온주입, 연마 등과 같은 단위 공정들의 순차적 또는 반복적인 수행에 의해 형성된다.
전술한 단위 공정들을 수행하는 기판 처리 장치는 서로 다른 재질로 이루어진 적어도 2개의 부재를 포함하는 경우가 대부분이다. 그런데, 서로 다른 재질로 이루어진 2개의 부재 사이의 실링(sealing)을 위해서 주로 사용하였던 방법은, 2개의 부재 사이에 실리콘을 삽입하는 것이다.
한편, 기판 처리 장치에서 사용하는 처리액들에는, 강산성 용액, 강알칼리 용액 등이 있다. 이러한 용액들은 쉽게 실리콘을 부식시킬 수 있다. 실리콘이 부식되는 경우, 부식된 실리콘을 통해서 외부에서 흄(fume)이 내부로 들어올 수 있다. 내부의 여러 부재들은 흄에 의해 고장이 날 수 있다. 즉, 기판 처리 장치의 내구성 및 사용 기간이 현저히 떨어지게 된다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 서로 다른 재질로 이루어진 2개의 부재 사이의 실링이 강화된 기판 처리 장치를 제공하는 것이다.
본 발명이 해결하고자 하는 다른 과제는, 상기 기판 처리 장치의 제조 방법을 제공하는 것이다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제들은 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 기판 처리 장치의 일 태양은, 제1 재질로 이루어지고, 제1 홈이 형성되어 있는 제1 부재, 제1 홈 내에 삽입된 오링(O-ring), 및 제1 재질과 다른 제2 재질로 이루어지고, 제1 홈에 끼워진 제2 부재를 포함한다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 기판 처리 장치의 다른 태양은, 쿼츠 재질로 이루어지고, 홈이 형성되어 있고, 기판을 처리하는 처리 공간을 포함하는 처리조, 홈 내에 삽입된 오링(O-ring), 처리조의 외벽에 설치되어 있는 히터, 및 SUS 재질로 이루어지고, 처리조의 적어도 일부를 둘러쌈으로써 히터를 둘러싸고, 홈에 끼워져 있는 고정 부재를 포함한다.
상기 다른 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 기판 처리 방법의 일 태양은, 제1 재질로 이루어지고, 제1 홈 및 제2 홈이 형성되어 있는 제1 부재와, 제1 재질과 다른 제2 재질로 이루어진 제2 부재를 제공하고, 제1 홈 내에 실리콘을 삽입하고, 제2 홈 내에 오링(O-ring)을 삽입하고, 제2 홈에 제2 부재를 끼워 넣는 것을 포함한다.
본 발명의 기타 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.
상기한 바와 같은 기판 처리 장치 및 방법은, 서로 다른 재질로 이루어진 2개의 부재 사이의 실링을 강화할 수 있다. 따라서, 기판 처리 장치의 내구성 및 사용 기간을 현저히 증가시킬 수 있다.
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 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 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.
하나의 소자(elements)가 다른 소자와 "접속된(connected to)" 또는 "커플링된(coupled to)" 이라고 지칭되는 것은, 다른 소자와 직접 연결 또는 커플링된 경우 또는 중간에 다른 소자를 개재한 경우를 모두 포함한다. 반면, 하나의 소자가 다른 소자와 "직접 접속된(directly connected to)" 또는 "직접 커플링된(directly coupled to)"으로 지칭되는 것은 중간에 다른 소자를 개재하지 않은 것을 나타낸다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다. "및/또는"은 언급된 아이템들의 각각 및 하나 이상의 모든 조합을 포함한다.
비록 제1, 제2 등이 다양한 소자, 구성요소 및/또는 섹션들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 소자, 구성요소 및/또는 섹션들은 이들 용어에 의해 제한되지 않음은 물론이다. 이들 용어들은 단지 하나의 소자, 구성요소 또는 섹션들을 다른 소자, 구성요소 또는 섹션들과 구별하기 위하여 사용하는 것이다. 따라서, 이하에서 언급되는 제1 소자, 제1 구성요소 또는 제1 섹션은 본 발명의 기술적 사상 내에서 제2 소자, 제2 구성요소 또는 제2 섹션일 수도 있음은 물론이다.
본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자는 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.
다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.
도 1은 본 발명의 실시예들에 따른 기판 처리 장치를 설명하기 위한 블록도이다. 도 2는 도 1의 A 영역을 보다 자세히 도시한 단면도이다.
우선 도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예들에 따른 기판 처리 장치는 처리조(100), 처리액 공급부(200), 순환 공급부(300), 고정 부재(400)를 포함한다.
처리조(100)는 내부에서 기판이 처리될 수 있는 공간을 포함한다. 이러한 처리조(100)는 내조(102)와 외조(104)를 포함할 수 있다. 내조(102)는 예를 들어, 상부가 개방된 사각 형상일 수 있고, 외조(104)는 내조(102)의 적어도 일측 외부에 일체형으로 형성되고, 내조(102)에서 넘치는 처리액(106)을 수용한다.
처리조(100)는 제1 재질로 이루어질 수 있는데, 예를 들어, 쿼츠(quartz)로 이루어질 수 있다.
처리액(106)은 처리조(100)에서 수행하는 동작에 따라 달라질 수 있다. 예를 들어, 처리조(100)에서 세정이 이루어질 경우에는 산성용액, 알칼리 용액 등을 사용할 수 있다. 예를 들어, 사용되는 산성 용액으로는 황산(H2SO4), 질산(HNO3), 인산(H3PO4), 불산(HF), SC-1(Standard Clean-1)용액으로 이루어진 그룹에서 선택된 적어도 하나의 용액일 수 있다.
도면에서는 처리조(100)가 내조(102)와 외조(104)로 이루어진 것으로 도시하였으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 즉, 내부에 기판이 처리될 수 있는 공간을 가진 형태라면 어떠한 형태라도 무방하다.
처리액 공급부(200)는 공정 시작전 및/또는 공정 중에 처리액(106)을 공급한다. 처리액 공급부(200)는 적절한 농도 및 온도로 처리액(106)을 조절하여 공급하게 된다. 이러한 처리액 공급부(200)는 처리액을 저장하는 처리액 저장부(210)과, 온/오프를 통해서 처리액(106)을 공급하거나 공급하지 않는 제1 밸브(220)를 포함할 수 있다.
한편, 처리액 공급부(200)는 처리액(106)을 처리조(100)의 외조(104)로 공급할 수 있다. 외조(104)로 처리액(106)을 공급함으로써, 처리액(106)의 급격한 농도 변화를 방지할 수 있다. 즉, 공정 중에 처리액(106)을 보충하려 할 때, 처리액(106)을 내조(102)로 직접 공급하게 되면 내조(102) 내의 처리액(106) 중 공급되는 처리액(106)이 섞이는 부분은 급격히 농도가 변화될 수 있다. 이러한 농도 변화는 공정 불량을 일으킬 수 있다. 하지만, 이러한 농도 변화가 공정 불량에 큰 영향을 미치지 않는 경우라면, 처리액(106)을 처리조(100)의 내조(102)로 공급하여도 무방하다.
순환 공급부(300)는 외조(104)의 처리액(106)을 내조(102)로 순환시킨다. 구체적으로, 내조(102)에서 넘치는 처리액(106)이 외조(104)에 수용되는데, 순환 공급부(300)는 외조(104)에 수용된 처리액(106)을 다시 내조(102)로 제공하는 역할을 한다. 이러한 순환 공급부(300)는 펌프(310), 제1 히터(320), 제2 밸브(330), 필터(340), 업플로우 파이프(upflow pipe)(350) 등을 포함할 수 있다. 제1 히터(320)는 처리액(106)을 예를 들어, 저항식 히팅 방식을 통해서 소정 온도로 일정하게 유지시킨다. 제2 밸브(330)는 온/오프를 통해서 처리액(106)을 공급하거나 공급하지 않을 수 있다. 필터(340)는 순환되는 처리액(106)에 포함되는 불순물을 필터링한다. 업플로우 파이프(350)는 처리액을 내조(102)의 하방에서 상방으로 공급한다. 예를 들어, 업플로우 파이프(350)의 구성은 다음과 같을 수 있다. 엎플로우 파이프(350)는 내조(102)의 하부에 일체형으로 형성되고, 라우드진 관 형상을 이루고, 엎플로우 파이프(350)의 일측 표면에는 처리액을 배출하는 다수의 토출구를 포함할 수 있다.
도면에는 도시하지 않았으나, 순환 공급부(300)는 순환되는 처리액의 일부를 버릴 수 있는 드레인 탱크(미도시)가 연결되어 있을 수 있다.
한편, 내조(102)의 외벽에는 제2 히터(410)가 설치되어 있다. 제2 히터(410)는 처리액(106)의 온도를 소정 온도로 일정하게 유지시킨다. 제2 히터(410)는 내조(102)의 외벽에 설치하기 용이한 것을 사용할 수 있는데, 예를 들어, 러버 히터(rubber heater)를 사용할 수 있다. 러버 히터는 유연성이 좋기 때문에, 원형, 타원형, 다각형, 도너츠형 등 자유롭게 형상을 만들 수 있다.
고정 부재(400)는 처리조(100)를 지지하고, 처리조(100)와 고정 부재(400) 사이에 설치되어 있는 각종 부재들을 고정시키다. 또한, 도면에서와 같이, 고정 부재(400)는 처리조(100)의 적어도 일부를 둘러싸도록 형성될 수 있다.
고정 부재(400)는 상기 제1 재질과 다른 제2 재질로 이루어 질 수 있는데, 예를 들어, SUS로 이루어질 수 있다. 특히, 제2 재질은 제1 재질과 용접을 통해서 서로 융착할 수 없는 재질일 수 있다.
여기서, 도 2를 참조하면, 고정 부재(400)와 처리조(100) 사이에는 제2 히터(410)가 설치되어 있고, 제2 히터(410)에 의해 발생된 열이 외부로 나가지 않도록 단열재(420)(예를 들어, 석면)이 설치되어 있다.
고정 부재(400)와 처리조(100) 사이의 실링(sealing)을 위해서, 본 발명의 일 실시예에서는 실리콘(430)과 오링(O-ring)(440)을 사용한다. 구체적으로 설명하면 다음과 같다. 처리조(100)에는 제1 홈(110), 제2 홈(120)이 형성되어 있고, 제1 홈(110)에는 실리콘이 삽입되어 있고, 제2 홈(120)에는 오링(440)이 삽입되어 있다. 고정 부재(400)는 제2 홈(120)에 끼워진다. 실리콘(430)과 오링(440)을 이용하여 2중으로 실링을 하기 때문에, 실링이 강화된다. 종래에 실리콘 하나를 이용하여 실링을 할 경우에는 실리콘이 부식되는 경우, 외부에서 흄이 침입하여 내부의 여러 부재를 고장낼 수 있었다. 그러나, 본 발명의 일 실시예에서는 실리콘(430)이 처리액(106) 등에 의해 부식되더라도, 오링(440)이 외부에서 침입하는 흄을 막을 수 있다. 따라서, 내부 부재가 쉽게 고장나지 않고, 기판 처리 장치의 내구성 및 사용 기간을 증가시킬 수 있다.
또한, 오링(440)은 제2 히터(410)에 가까이 위치하기 때문에, 고온에서 사용 가능하도록 내열성을 갖는 오링을 사용하는 것이 좋다.
또한, 도 2에 도시된 바와 같이 실리콘(430)이 삽입되는 제1 홈(110)이, 오링(440)이 삽입되는 제2 홈(120)보다 외측에 위치할 수 있다. 실리콘(430)이 오링(440)에 비해서 형태가 자유롭기 때문에, 실링 효과가 더 좋을 수 있기 때문이다. 그러나, 필요에 따라서, 제1 홈(110)과 제2 홈(120)이 위치를 바꾸어, 제2 홈(120)이 제1 홈(110)보다 외측에 위치하도록 구성될 수 있음은 당업자에게 자명하다.
또한, 도면에서는 실리콘(430)이 삽입되는 제1 홈(110)과 오링(440)이 삽입되는 제2 홈(120)이 모두 처리조(100)에 형성되어 있는 경우만을 도시하였으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 즉, 필요에 따라서, 제1 홈(110)과 제2 홈(120)은 각각, 처리조(100) 및 고정 부재(400) 중 어느 하나에 형성되어 있을 수 있다.
또한, 처리조(100)와 고정 부재(400) 사이의 실링을 설명하였으나, 본 발명을 서로 다른 재질로 이루어진 제1 부재와 제2 부재 사이의 실링에 적용할 수 있음은 당업자에게 자명하다.
또한, 제1 부재는 쿼츠로 이루어지고, 제2 부재는 SUS로 이루어진 것을 예로 들어 설명하였으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 즉, 제1 부재와 제2 부재가 용접을 통해서 서로 융착할 수 없다면, 본 발명을 적용할 수 있음은 당업자에게 자명하다.
또한, 도면에서는 배치식(batch-type) 기판 처리 장치를 도시하였으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 즉, 싱글식(single-type) 기판 처리 장치에도 본 발명이 사용될 수 있음은 당업자에게 자명하다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 기판 처리 장치를 설명하기 위한 도면이다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 기판 처리 장치는 실리콘(430)이 삽입되는 제1 홈(402)은 고정 부재(400)에 형성되고, 오링(440)이 삽입되는 제2 홈(122)은 처리조(100)에 형성되어 있는 경우를 도시하였다. 나머지는 도 2에서 설명된 것과 실질적으로 동일하다.
이하에서는 도 2 및 도 4를 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 장치의 제조 방법을 설명한다. 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 장치의 제조 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 2 및 도 4를 참조하면, 우선 제1 홈(110)과 제2 홈(120)이 형성되어 있고, 제1 재질(예를 들어, 쿼츠)로 이루어진 처리조(100)와, 제2 재질(예를 들어, SUS)로 이루어진 고정 부재(400)를 준비한다(S510).
이어서, 처리조(100)의 제1 홈(110) 내에 실리콘(430)을 삽입한다(S520).
이어서, 처리조(100)의 제2 홈(120) 내에 오링(440)을 삽입한다(S530).
이어서, 처리조(100)의 제2 홈(120)에 고정 부재(400)를 끼워 넣는다(S540).
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 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.
도 1은 본 발명의 실시예들에 따른 기판 처리 장치를 설명하기 위한 블록도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 장치를 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 기판 처리 장치를 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 장치의 제조 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
(도면의 주요부분에 대한 부호의 설명)
100 : 처리조 110 : 제1 홈
120 : 제2 홈 200 : 처리액 공급부
300 : 순환 공급부 400 : 고정 부재
430 : 실리콘 420 : 오링

Claims (6)

  1. 기판을 처리하는 처리 공간을 제공하는 처리조; 및
    상기 처리조의 적어도 일부를 둘러싸며 상기 처리조를 지지하는 고정 부재를 포함하며,
    상기 처리조와 상기 고정 부재는 서로 다른 재질로 이루어지고,
    상기 처리조 및 상기 고정 부재 중 어느 하나에 제 1 홈 및 제 2 홈이 형성되는데,
    상기 제 1 홈에는 오링이 삽입되고, 상기 제 2 홈에는 실리콘이 삽입되며,
    상기 제 1 홈에 상기 처리조 및 상기 고정 부재 중 어느 하나가 끼워져 고정되는 기판 처리 장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 처리조의 재질은 쿼츠(quartz)이고, 상기 고정 부재의 재질은 SUS인 기판 처리 장치.
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 쿼츠 재질로 이루어지고, 홈이 형성되어 있고, 기판을 처리하는 처리 공간을 포함하는 처리조;
    상기 홈 내에 삽입된 오링(O-ring);
    상기 처리조의 외벽에 설치되어 있는 히터; 및
    SUS 재질로 이루어지고, 상기 처리조의 적어도 일부를 둘러쌈으로써 상기 히터를 둘러싸고, 상기 홈에 끼워져 있는 고정 부재를 포함하는 기판 처리 장치.
  6. 제1 재질로 이루어지고, 제1 홈 및 제2 홈이 형성되어 있는 제1 부재와, 상기 제1 재질과 다른 제2 재질로 이루어진 제2 부재를 제공하고,
    상기 제1 홈 내에 실리콘을 삽입하고,
    상기 제2 홈 내에 오링(O-ring)을 삽입하고,
    상기 제2 홈에 상기 제2 부재를 끼워 넣는 것을 포함하는 기판 처리 장치의 제조 방법.
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR19990038589U (ko) * 1998-03-27 1999-10-25 김영환 오존 애셔 장비의 오존 발생 장치
JP2003332308A (ja) 2002-05-08 2003-11-21 Tokyo Electron Ltd 基板処理装置および基板処理方法
KR20060059554A (ko) * 2004-11-29 2006-06-02 삼성전자주식회사 기판 세정 장치, 기판 제조에 사용되는 챔버, 그리고 상기챔버를 외기로부터 밀봉하는 방법

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