KR101005881B1 - 기판 처리장치 - Google Patents

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Abstract

기판 처리장치는 기판의 처리 공정이 이루어지는 공간을 제공하는 챔버, 챔버 안의 흄과 미세 파티클을 배기하는 배기관, 및 배기관의 입력단에 설치된 제1 팬을 포함한다. 제1 팬은 챔버 안의 기류를 배기관 측으로 흐르도록 유도한다. 이에 따라, 기판 처리장치는 챔버 안의 흄과 미세 파티클의 배기가 용이하고, 기판의 재오염을 방지하며, 제품의 수율을 향상시킬 수 있다.

Description

기판 처리장치{SUBSTRATE PROCESING APPARATUS}
본 발명은 반도체 기판을 제조하는 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 웨이퍼 또는 평판 표시 소자 제조에 사용되는 기판을 처리하는 기판 처리장치에 관한 것이다.
최근 들어, 정보 처리 기기는 다양한 형태의 기능과 더욱 빨라진 정보 처리 속도를 갖도록 급속하게 발전하고 있다. 이러한 정보 처리 장치는 소정의 정보를 표시하는 표시 패널(display panel)을 가진다. 지금까지 표시 패널로는 주로 브라운관(cathode ray tube) 모니터가 사용되었으나, 최근에는 기술의 급속한 발전에 따라 가볍고 공간을 작게 차지하는 액정 디스플레이(LCD)와 같은 평판 표시 패널의 사용이 급격히 증대하고 있다.
이러한, 평판 표시 패널은 그 제조 과정에서 다양한 처리 공정들, 예컨대, 기판상에 부착된 파티클 등과 같은 오염물질을 제거하는 세정 공정, 기판을 식각하는 식각 공정 등이 수행된다.
이러한 기판의 처리 공정들은 고온으로 이루어지는 경우가 많으며, 기판의 처리 공정이 이루어지는 챔버 안에서 흄과 미세 파티클이 많이 발생된다. 챔버 안 의 흄과 미세 파티클은 챔버에 연결된 배기관을 통해 외부로 배출되며, 배기 효율을 향상시키기 위해 배기관은 외부의 팬과 연결된다.
그러나, 팬은 배기관의 출력단에 연결되므로, 챔버 안의 흄과 미세 파티클을 배기관 측으로 유도하기가 다소 어렵다. 이로 인해, 챔버 안에 정체된 흄과 미세 파티클이 기판에 안착되어 기판의 오염이나 불량을 유발한다.
본 발명의 목적은 제품의 수율을 향상시킬 수 있는 기판 처리장치를 제공하는 것이다.
상기한 본 발명의 목적을 실현하기 위한 하나의 특징에 따른 기판 처리장치는, 챔버, 배기관 및 제1 팬으로 이루어진다.
챔버는 기판의 처리 공정이 이루어지는 공간을 제공한다. 배기관은 상기 챔버의 외부에 위치하고, 일단이 상기 챔버의 측벽에 결합되며, 상기 챔버 안의 흄과 미세 파티클을 외부로 배기한다. 제1 팬은 상기 배기관의 입력단에 설치되고, 회전하여 상기 챔버 안의 기류가 상기 배기관 측으로 흐르도록 유도한다.
여기서, 상기 제1 팬은 상기 챔버 안에 위치한다.
또한, 기판 처리장치는 제2 팬을 더 포함할 수 있다. 제2 팬은 상기 배기관의 출력단에 연결되고, 회전하여 상기 배기관의 기류가 상기 입력단으로 상기 출력단 측으로 흐르도록 유도한다.
또한, 상기한 본 발명의 목적을 실현하기 위한 하나의 특징에 따른 기판 처리장치는, 챔버, 배기관 및 제1 팬으로 이루어진다.
챔버는 기판의 처리 공정이 이루어지는 공간을 제공한다. 배기관은 상기 챔버의 외부에 위치하고, 일단이 상기 챔버의 측벽에 결합되며, 상기 챔버 안의 흄과 미세 파티클을 외부로 배기한다. 제1 팬은 상기 챔버 내부에서 상기 챔버 안의 흄과 미세 파티클이 상기 배기관으로 유입되는 경로 상에 위치하고, 회전하여 상기 챔버 안의 기류가 상기 배기관 측으로 흐르도록 유도한다.
또한, 상기 제1 팬은 상기 배기관의 입구에 설치될 수 있으며, 상기 배기관의 내부에서 상기 배기관의 입구와 인접하게 위치할 수도 있다.
상술한 본 발명에 따르면, 기판 처리장치는 배기관의 입력단에 제1 팬을 설치하여 챔버 안의 기류를 배기관 측으로 흐르도록 유도한다. 이에 따라, 기판 처리장치는 챔버 내의 흄과 미세 파티클을 배기관 측으로 유도하기가 용이하므로, 흄과 미세 파티클이 기판에 안착되는 것을 방지하고, 기판의 재오염을 방지하며, 제품의 수율을 향상시킬 수 있다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리장치를 나타낸 도면이고, 도 2 는 도 1에 도시된 다수의 샤프트와 회전 구동유닛을 나타낸 평면도이며, 도 3은 도 1에 도시된 서브 팬을 구체적으로 나타낸 확대도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 기판 처리장치(100)는 공정 챔버(110), 도어(120), 다수의 샤프트(130), 회전 구동유닛(150), 세정 유닛(160), 배기관(170), 메인 팬(180), 및 서브 팬(190)을 포함할 수 있다.
구체적으로, 상기 공정 챔버(110)는 평판 표시 패널을 제조하기 위한 기판(10)을 처리하는 공정이 수행되는 공간을 제공한다.
상기 공정 챔버(110)의 측벽에는 상기 기판(10)이 인입되는 입구(111)가 형성된다. 상기 도어(120)는 상기 공정 챔버(110) 안에 구비되고, 상기 공정 챔버(110) 안에 상기 기판(10)이 인입되면 상기 입구(111)를 밀폐한다. 상기 도어(120)는 상기 공정 챔버(110)에 기판이 인입될 경우, 상기 입구(111)를 오픈한다.
도면에는 도시하지 않았으나, 상기 공정 챔버(110)는 상기 입구(111)가 형성된 측벽과 마주하는 측벽에 상기 기판(10)이 인출되는 출구가 형성된다. 상기 도어(120)는 상기 출구가 형성된 측벽 측에도 위치할 수 있다.
상기 다수의 샤프트(130)와 상기 회전 구동유닛(140)은 상기 공정 챔버(110) 안에 설치된다. 상기 다수의 샤프트(130)는 상기 기판(10)의 처리 공정이 이루어지는 동안 상기 기판(10)을 수평 이동시키며, 상기 회전 구동유닛(140)은 상기 다수의 샤프트(130)에 상기 기판(10)을 이동시키기 위한 회전력을 제공한다.
구체적으로, 상기 다수의 샤프트(130)는 서로 평행하게 병렬 배치되고, 서로 소정의 거리로 이격되어 위치한다. 상기 샤프트들(130)은 상기 기판(10)의 하면을 지지하며, 각 샤프트(131)는 중심축을 기준으로 회전하여 상기 기판(10)을 이송한다.
상기 각 샤프트(131)는 회전 롤러(131a), 다수의 지지 롤러(131b) 및 제1 회전 전달부(131c)를 포함한다. 상기 회전 롤러(131a)는 상기 샤프트들(130)이 배치된 방향과 직교하는 방향으로 연장되어 로드 형상을 갖고, 일 방향으로 회전한다. 상기 회전 롤러(131a)에는 상기 다수의 지지 롤러(131b)가 끼워진다. 상기 다수의 지지 롤러(131b)는 상기 회전 롤러(131a)의 길이 방향으로 이격되어 위치하고, 상기 기판(10)의 하면을 지지한다. 각 지지 롤러(131b)는 링 형상을 갖고, 상기 회전 롤러(131a)의 외주면을 둘러싸며, 상기 회전 롤러(131a)와 함께 회전한다.
상기 샤프트들(130)의 상부에 배치된 기판(10)은 상기 다수의 지지 롤러(131b)의 회전 운동에 의해 상기 샤프트들(130)이 배치된 방향으로 수평 이동된다.
상기 회전 롤러(321a)의 제1 단부에는 상기 제1 회전 전달부(131c)가 구비된다. 상기 제1 회전 전달부(131c)는 다수의 제1 자석(20)을 내장하고, 자력을 통해 상기 회전 구동유닛(150)으로부터 회전력을 전달받아 회전한다. 상기 제1 회전 전달부(131c)의 회전력은 상기 회전 롤러(131a)에 전달되어 상기 회전 롤러(131a)가 회전한다.
상기 회전 롤러(131a)의 제2 단부에는 샤프트 벨트(140)가 설치된다. 상기 샤프트 벨트(140)는 서로 인접한 두 개의 회전 롤러들을 연결하고, 하나의 회전 롤 러(131a)는 두 개의 샤프트 벨트를 통해 양옆에 위치하는 회전 롤러들과 각각 연결된다. 이에 따라, 상기 각 샤프트(131)는 회전력을 상기 기판(10)의 이동방향으로 인접한 샤프트에 상기 샤프트 벨트(140)를 통해 전달할 수 있다.
한편, 상기 회전 롤러(131a)의 상기 제1 단부측에는 상기 회전 구동유닛(150)이 배치된다. 상기 회전 구동유닛(150)은 회전 모터(151), 풀리(152), 다수의 회전축(153), 및 다수의 회전 벨트(154)를 포함할 수 있다.
상기 회전 모터(151)는 전원을 제공받아 회전력을 발생한다. 상기 회전 모터(151)의 회전력은 연결된 상기 풀리(152)에 제공되고, 상기 풀리(152)의 회전력은 상기 다수의 회전 벨트(154)에 의해 상기 다수의 회전축(153)에 전달된다.
즉, 상기 풀리(152)는 회전 벨트(153)에 의해 상기 다수의 회전축(153) 중 상기 풀리(152)와 인접한 첫번째 회전축(153)에 연결된다. 이에 따라, 상기 회전 모터(151)의 회전력이 상기 풀리(152)와 이에 연결된 회전 벨트를 통해 상기 첫번째 회전축(153)에 전달되고, 상기 첫번째 회전축(153)이 회전한다.
서로 인접한 두 개의 회전축들은 하나의 회전 벨트(154)에 의해 연결되고, 각 회전 벨트(154)는 해당 회전축의 제1 단부에 위치한다. 각 회전축(153)은 두 개의 회전 벨트에 의해 양옆에 위치하는 회전축과 연결된다. 따라서, 상기 회전 모터(151)로부터 첫번째 회전축에 전달된 회전력이 연결된 회전 벨트를 통해 인접한 회전축으로 순차적으로 전달되고, 이에 따라, 상기 다수의 회전축(153)이 회전한다.
상기 각 회전축(153)의 제2 단부에는 상기 제2 회전 전달부(155)가 결합된 다. 상기 제2 회전 전달부(155)는 상기 제1 회전 전달부(131c)와 일대일 대응하여 위치하고, 차단벽(30)을 사이에 두고 상기 제1 회전 전달부(131c)와 마주한다. 여기서, 상기 차단벽(30)은 실질적으로 상기 기판(10)의 세정이 이루어지는 공간과 상기 회전 구동 유닛(150)이 위치하는 공간을 분리하여 상기 기판(10)의 세정 공정에 사용되는 세정액이 상기 회전 구동유닛(150)이 구비된 영역 안으로 유입되는 것을 방지한다.
상기 제2 회전 전달부(155)는 다수의 제2 자석(155a)을 내장하고, 상기 다수의 제2 자석(155a)은 대응하는 샤프트(131)의 제1 자석들(20)과 서로 마주한다. 상기 제2 회전 전달부(155)는 자력을 이용하여 상기 회전축(153)의 회전력을 마주하는 제1 회전 전달부(131c)에 전달한다. 즉, 상기 제1 자석들(20)과 상기 제2 자석들(155a) 사이에 형성된 자력에 의해 상기 제2 회전 전달부(155)의 회전력이 상기 제1 회전 전달부(131c)에 전달된다. 이에 따라, 상기 제1 회전 전달부(131c)가 상기 회전 롤러(131a)와 함께 회전한다.
상기 다수의 샤프트(130)의 상부에는 상기 세정 유닛(160)이 배치된다. 상기 세정 유닛(160)은 상기 기판(10)의 상면에 세정 유체를 분사하여 상기 기판(10)을 세정한다. 상기 세정 유체로는 순수 또는 약액이 사용될 수 있으며, 액체 또는 증기 형태로 제공될 수 있다.
또한, 상기 기판 처리장치(100)는 상기 기판(10)을 식각하기 위한 식각 유닛, 상기 기판(10)에 물리적 힘을 가해 세정하는 세정 브러쉬, 상기 기판(10)을 건조하는 건조 유닛 등을 더 포함할 수 있다.
상기 공정 챔버(110) 안에서 이루어지는 처리 공정은 고온에서 이루어지는 경우가 많으며, 흄(fume)이나 미세 파티클이 많이 발생한다. 상기 공정 챔버(110) 안에서 발생된 흄이나 미세 파티클은 상기 기판(10)에 안착되어 오염을 유발할 수 있다.
이를 방지하기 위해, 상기 배기관(170)은 상기 공정 챔버(110) 안의 흄과 미세 파티클을 외부로 배출한다. 구체적으로, 상기 배기관(170)의 입력단(171)은 상기 공정 챔버(110)의 측벽을 관통하여 상기 공정 챔버(110) 내에 위치하고, 출력단은 외부에 위치하는 상기 메인 팬(180)에 연결된다.
상기 메인 팬(180)이 구동되면, 상기 배기관(170) 안에 상기 입력단(171)으로부터 상기 출력단 측으로 흐르는 기류가 형성되고, 상기 배기관(170)에 유입된 흄과 미세 파티클이 상기 출력단 측으로 이동한다.
도 1 및 도 3을 참조하면, 상기 배기관(170)의 입력단(171)에는 상기 서브 팬(190)이 설치된다. 상기 서브 팬(190)은 회전을 통해 상기 공정 챔버(110) 안의 기류가 상기 배기관(170) 측으로 흐르도록 유도한다.
즉, 상기 메인 팬(180)은 상기 배기관(170)의 출력단에 연결되어 있으므로, 상기 메인 팬(180)의 회전을 통해 상기 공정 챔버(110) 안의 기류를 상기 배기관(170) 측으로 유도하기가 어렵다. 반면, 상기 서브 팬(190)은 상기 배기관(170)의 입력단에 설치되어 상기 공정 챔버(110) 안에 구비되므로, 상기 공정 챔버(110) 안의 기류를 상기 배기관(170) 측으로 유도하기가 용이하다. 여기서, 상기 서브 팬(190)의 흡입력은 상기 기판(10)의 처리 공정에 영향을 미치지 않을 정도의 세기 이며, 상기 메인 팬(180)의 흡입력보다 작다.
이와 같이, 상기 서브 팬(190)은 상기 배기관(170)의 입력단에 설치되어 상기 공정 챔버(110) 안의 기류를 상기 배기관(170) 측으로 흐르도록 유도한다. 따라서, 상기 공정 챔버(110) 안에 정체된 흄과 미세 파티클이 상기 배기관(170) 측으로 유도된다. 이에 따라, 상기 기판 처리장치(100)는 상기 공정 챔버(110) 내의 흄과 미세 파티클을 보다 효율적으로 배기할 수 있고, 상기 기판(10)의 재오염을 방지하며, 제품의 수율을 향상시킬 수 있다.
이 실시예에 있어서, 상기 서브 팬(190)은 상기 배기관(190) 안에 설치되나, 상기 배기관(190)의 외부에서 흄과 미세 파티클이 상기 배기관(190)으로 유입되는 입구에 설치될 수도 있다.
이하, 도면을 참조하여서 상기 기판(10)의 처리 공정이 진행되는 동안 상기 공정 챔버(110) 안의 흄과 미세 파티클이 외부로 배기되는 과정을 구체적으로 설명한다.
도 4는 도 1에 도시된 기판 처리장치에서 기판을 처리하는 과정을 나타낸 공정도이고, 도 5는 도 3에 도시된 서브 팬의 구동에 의해 공정 챔버 안의 기류를 배기관 측으로 유도하는 과정을 나타낸 공정도이다.
도 4 및 도 5를 참조하면, 먼저, 회전 구동유닛(150)(도 2 참조)에 의해 회전하는 다수의 샤프트(130) 상에 기판(10)이 안착되고, 각 샤프트(131)의 회전에 의해 상기 기판(10)이 상기 다수의 샤프트(130)의 배치 방향으로 수평 이동한다.
상기 다수의 샤프트(130)의 상부에 설치된 세정 유닛(160)은 수평 이동 중인 상기 기판(10)의 상면에 세정액을 분사하여 상기 기판(10)을 세정한다.
이러한 기판(10)의 처리 공정이 이루어지는 동안, 메인 팬(180)과 서브 팬(190)은 회전하여 공정 챔버(110) 안에서 발생된 흄과 미세 파티클을 외부로 배기한다.
구체적으로, 상기 서브 팬(190)은 회전하여 상기 공정 챔버(110) 안의 기류(CAC)가 배기관(170)의 입력단(171) 측으로 흐르도록 유도한다. 이에 따라, 상기 기판(10)의 처리 과정 중에 발생된 상기 공정 챔버(110) 안의 흄과 미세 파티클이 상기 서브 팬(190)에 의해 형성된 기류(CAC)를 따라 상기 배기관(170)의 입력단에 유입된다.
한편, 상기 메인 팬(190)은 회전을 통해 상기 배기관(170) 안의 기류(LAC)가 상기 배기관(170)의 입력단(171)으로부터 출력단측으로 흐르도록 유도한다. 이에 따라, 상기 배기관(170) 안으로 유입된 흄과 미세 파티클이 상기 배기관(170) 안에 형성된 기류(LAC)에 따라 이동하여 외부로 배출된다.
이상 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리장치를 나타낸 도면이다.
도 2는 도 1에 도시된 다수의 샤프트와 회전 구동유닛을 나타낸 평면도이다.
도 3은 도 1에 도시된 서브 팬을 구체적으로 나타낸 확대도이다.
도 4는 도 1에 도시된 기판 처리장치에서 기판을 처리하는 과정을 나타낸 공정도이다.
도 5는 도 3에 도시된 서브 팬의 구동에 의해 공정 챔버 안의 기류를 배기관 측으로 유도하는 과정을 나타낸 공정도이다.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호 설명 *
100 : 기판 처리장치 110 : 공정 챔버
120 : 도어 131 : 샤프트
150 : 회전 구동유닛 160 : 세정 유닛
170 : 배기관 180 : 메인 팬
190 : 서브 팬

Claims (8)

  1. 기판의 처리 공정이 이루어지는 공간을 제공하는 챔버;
    상기 챔버 안에 구비되고, 상기 기판을 처리하기 위한 처리 유체를 제공하는 처리 유닛;
    상기 챔버의 외부에 위치하고, 일단이 상기 챔버의 측벽에 결합되며, 상기 챔버 안의 흄과 미세 파티클을 외부로 배기하는 배기관; 및
    상기 배기관의 입력단에 설치되고, 회전하여 상기 챔버 안의 기류가 상기 배기관 측으로 흐르도록 유도하는 제1 팬을 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 처리장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제1 팬은 상기 챔버 안에 위치하는 것을 특징으로 하는 기판 처리장치.
  3. 삭제
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 배기관의 출력단에 연결되고, 회전하여 상기 배기관의 기류가 상기 입력단으로부터 상기 출력단 측으로 흐르도록 유도하는 제2 팬을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 처리장치.
  5. 기판의 처리 공정이 이루어지는 공간을 제공하는 챔버;
    상기 챔버 안에 구비되고, 상기 기판을 처리하기 위한 처리 유체를 제공하는 처리 유닛;
    상기 챔버의 외부에 위치하고, 일단이 상기 챔버의 측벽에 결합되며, 상기 챔버 안의 흄과 미세 파티클을 외부로 배기하는 배기관; 및
    상기 챔버 안에서 상기 챔버 안의 흄과 미세 파티클이 상기 배기관으로 유입되는 경로 상에 위치하고, 회전하여 상기 챔버 안의 기류가 상기 배기관 측으로 흐르도록 유도하는 제1 팬을 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 처리장치.
  6. 제5항에 있어서, 상기 제1 팬은 상기 배기관의 입구에 설치되는 것을 특징으로 하는 기판 처리장치.
  7. 제5항에 있어서, 상기 제1 팬은 상기 배기관의 내부에서 상기 배기관의 입구와 인접하게 위치하는 것을 특징으로 하는 기판 처리장치.
  8. 제5항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 배기관의 출력단에 연결되고, 회전하여 상기 배기관의 기류가 상기 배기관의 입력단으로부터 상기 출력단 측으로 흐르도록 유도하는 제2 팬을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 처리장치.
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