KR101017654B1 - 기판 척킹 부재, 이를 갖는 기판 처리 장치 및 이를 이용한기판 처리 방법 - Google Patents

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Abstract

기판 척킹 부재는 기판 지지부재 및 회전 조절부를 구비한다. 기판 지지부재는 기판이 로딩되며 회전 가능한 지지 플레이트, 및 지지 플레이트에 설치되고 지지 플레이트에 로딩된 기판의 측면에서 기판의 에지를 지지하여 지지 플레이트의 상면으로부터 이격시키며 각각 자전하여 지지하고 있는 기판을 회전시키는 다수의 척킹핀을 구비한다. 회전 조절부는 지지 플레이트의 아래에 설치되고, 각 척킹핀의 자전을 조절한다. 척킹핀은 공정시 기판을 회전시켜 기판이 척킹핀과 접점되는 위치를 변경시키므로, 척킹핀에 부딪힌 처리액이 기판상에 떨어지는 위치가 계속 변경된다. 이에 따라, 기판 척킹 부재는 기판의 단부에서 불량이 발생하는 것을 방지할 수 있다.

Description

기판 척킹 부재, 이를 갖는 기판 처리 장치 및 이를 이용한 기판 처리 방법{SUBSTRATE CHUCKING MEMBER, SUBSTRATE PROCESSING APPARATUS HAVING THE SAME AND METHOD OF PROCESSING SUBSTRATE USING THE SAME}
본 발명은 반도체 기판을 처리하는 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 처리액을 이용하여 반도체 기판을 처리하는 기판 척킹 부재, 이를 갖는 기판 처리 장치 및 이를 이용한 기판 처리 방법에 관한 것이다.
반도체 메모리 소자 또는 평판 표시 장치와 같은 전자 장치는 기판을 포함한다. 기판은 실리콘 웨이퍼이거나 또는 글라스 기판이 될 수 있다. 기판상에는 복수의 도전막 패턴들이 형성되고, 서로 다른 복수의 도전막 패턴들 사이를 절연하는 절연막 패턴들이 형성된다. 도전막 패턴들이나 절연막 패턴들은 노광, 현상 및 식각 등과 같은 일련의 공정들에 의하여 형성된다.
상기한 일련의 공정들에는 불순물 입자를 제거하는 공정이 포함된다. 이는 기판 표면에 불순물 입자가 존재하는 경우, 불순물 입자가 오염을 유발하여 패턴 형성시 불량이 발생할 수 있기 때문이다. 기판으로부터 불순물을 제거하는 방법은 화학적인 방법과 물리적인 방법이 있다. 화학적인 방법은 약액을 사용하여 화학적 으로 기판 표면을 처리하는 방법이고, 물리적인 방법은 물리적인 힘을 가하여 기판상에 흡착된 불순물 입자를 제거하는 방법이다.
약액을 이용하여 기판을 세정 시, 기판에 분사된 약액이 기판의 측부를 지지하는 척킹 핀에 부딪혀 다시 기판측으로 유입될 수 있다. 특히, 기판이 척킹 핀에 고정된 상태로 세정 공정이 진행되므로, 척킹 핀에 의해 부딪힌 약액이 기판의 특정 위치에만 낙하된다. 이로 인해, 기판의 세정 불량이 발생한다.
본 발명의 목적은 기판의 처리 불량을 방지할 수 있는 기판 척킹부재를 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 목적은 상기한 기판 척킹부재를 구비하는 기판 처리 장치를 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 목적은 상기한 기판 척킹부재를 이용하여 기판을 처리하는 방법을 제공하는 것이다.
상기한 본 발명의 목적을 실현하기 위한 하나의 특징에 따른 기판 척킹 부재는 기판 지지부재 및 회전 조절부로 이루어진다.
기판 지지부재는 기판이 로딩되며 회전 가능한 지지 플레이트, 및 상기 지지 플레이트에 설치되고 상기 지지 플레이트에 로딩된 기판의 측면에서 상기 기판의 에지를 지지하여 상기 지지 플레이트의 상면으로부터 이격시키며 각각 자전하여 지지하고 있는 기판을 회전시키는 다수의 척킹핀을 구비한다. 회전 조절부는 상기 지지 플레이트의 아래에 설치되고, 각 척킹핀의 자전을 조절한다.
또한, 상기한 본 발명의 목적을 실현하기 위한 하나의 특징에 따른 기판 처리 장치는 처리 용기 및 기판 척킹 유닛으로 이루어진다.
처리 용기는 내부에서 기판의 처리가 이루어진다. 기판 척킹 유닛은 상기 처리 용기 내에 설치되고, 기판을 지지한다. 기판 척킹 유닛은 기판 지지부재 및 회 전 조절부를 포함한다. 기판 지지부재는 기판이 로딩되며 회전 가능한 지지 플레이트, 및 상기 지지 플레이트에 설치되고 상기 지지 플레이트에 로딩된 기판의 측면에서 상기 기판의 에지를 지지하여 상기 지지 플레이트의 상면으로부터 이격시키며 각각 자전하여 지지하고 있는 기판을 회전시키는 다수의 척킹핀을 구비한다. 회전 조절부는 상기 지지 플레이트의 아래에 설치되고, 각 척킹핀의 자전을 조절한다.
또한, 상기한 본 발명의 목적을 실현하기 위한 하나의 특징에 따른 기판 처리 방법은 다음과 같다. 먼저, 지지 플레이트에 기판을 안착시킨다. 상기 지지 플레이트에 설치된 다수의 척킹 핀이 상기 기판의 측면에서 상기 기판의 에지를 지지하여 상기 기판을 상기 지지 플레이트로부터 이격시킨다. 상기 지지 플레이트의 회전에 의해 상기 기판을 회전시키면서 상기 기판에 처리액을 분사하여 상기 기판을 처리하고, 이와 함께, 각 척킹핀을 중심축을 기준으로 회전시켜 상기 기판에서 상기 다수의 척킹 핀과 접촉되는 지점들을 변경시킨다.
상술한 본 발명에 따르면, 척킹핀은 공정시 기판을 회전시켜 기판이 척킹핀과 접점되는 위치를 변경시키므로, 척킹핀에 부딪힌 처리액이 기판상에 떨어지는 위치가 계속 변경된다. 이에 따라, 기판 처리 장치는 기판의 단부에서 불량이 발생하는 것을 방지할 수 있다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리장치를 나타낸 사시도이고, 도 2는 도 1에 도시된 처리 용기 및 기판 지지부재를 나타낸 종단면도이며, 도 3은 도 2에 도시된 처리 용기 및 세정부재를 나타낸 부분 절개 사시도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 기판 처리장치(500)는 기판 지지부재(100), 처리 용기(200), 다수의 노즐(310, 320), 승강 유닛(330) 및 회전 조절부(450)를 포함할 수 있다.
상기 기판 지지부재(100)는 상기 처리 용기(200) 안에 수용된다. 상기 기판 지지부재(100)는 스핀 헤드(110), 회전축(120) 및 회전 구동부(130)을 포함하고, 웨이퍼 처리시 상기 웨이퍼를 고정한다.
구체적으로, 상기 스핀 헤드(110)는 원판 형상을 갖고, 상면이 상기 웨이퍼(10)와 마주한다. 상기 스핀 헤드(110)에는 상기 스핀 헤드(110)의 상면으로부터 상기 웨이퍼를 이격시켜 지지하는 다수의 척킹핀(미도시)이 구비된다. 상기 척킹핀들은 상기 웨이를 척킹하여 상기 스핀 헤드(110) 상에 상기 웨이퍼를 고정시킨다.
상기 회전축(120)은 상기 스핀 헤드(110)의 하면에 결합된다. 상기 회전축(120)은 회전 구동부(130)에 결합되고, 상기 회전 구동부(130)의 회전력에 의해 중심축을 기준으로 회전한다. 상기 회전축(120)의 회전력은 상기 스핀 헤드(110)에 전달되어 상기 스핀 헤드(110)가 회전하고, 이로써, 상기 스핀 헤드(110)에 고정된 웨이퍼가 회전된다.
도 3은 도 2에 도시된 스핀 헤드 및 회전 조절부를 나타낸 도면이고, 도 4는 도 3에 도시된 핀 회전부의 배면을 나타낸 평면도이다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 상기 스핀 헤드(110)는 지지 플레이트(111), 다수의 척킹핀(112) 및 다수의 지지핀(113)을 포함할 수 있다.
구체적으로, 상기 지지 플레이트(111)에는 상기 웨이퍼(10)가 로딩되며, 하면에 설치된 상기 회전축(120)에 의해 회전된다. 상기 지지 플레이트(111)의 상면에는 상기 다수의 척킹 핀(112)과 상기 지지핀들(113)이 설치된다.
상기 지지핀들(113)은 상기 지지 플레이트(111)에 로딩되는 웨이퍼(10)의 하면을 지지한다. 상기 다수의 척킹 핀(112)은 상기 지지핀들(113)의 외측에 설치되고, 상기 지지핀들(113)에 안착된 웨이퍼(10)의 측면에서 상기 웨이퍼(10)의 에지를 지지하여 상기 지지핀들(113)로부터 상기 웨이퍼(10)를 이격시킨다.
구체적으로, 각 척킹 핀(112)은 지지부(112a), 회전축(112b) 및 핀 회전부(112c)를 구비한다. 상기 지지부(112a)는 길이 방향의 중앙부가 절곡된 형상을 갖고, 공정시 상기 절곡된 부분에 상기 웨이퍼(10)의 에지가 안착된다.
상기 지지부(112a)는 상기 회전축(112b)의 상단부에 결합된다. 상기 회전축(112b)는 상기 지지 플레이트(111)를 관통하고, 중심축을 기준으로 회전한다. 상기 회전축(112b)의 하단부에는 상기 핀 회전부(112c)가 결합된다. 상기 핀 회전부(112c)는 자성을 가지며, 상기 회전 조절부(450)와의 자력에 의해 회전한다. 상기 핀 회전부(112c)의 회전력은 상기 회전축(112b)을 통해 상기 지지부(112a)에 전달되며, 이에 따라, 상기 지지부(112a)가 회전한다.
상기 지지부(112a)에 안착된 웨이퍼(10)는 상기 지지부(112a)의 회전에 의해 회전하여 상기 다수의 척킹 핀(112)과 접촉되는 지점들이 변경된다. 이에 따라, 상기 기판 처리 장치(500)는 공정시 상기 척킹핀(112)에 부딪힌 처리액이 상기 웨이퍼에 떨어지는 위치가 계속해서 변경되므로, 웨이퍼의 단부에서 불량이 발생하는 것을 방지할 수 있다.
상기 핀 회전부(112c)는 대체로 원판 형상을 갖고, 제1 및 제2 핀 자석들(12a, 12b)을 구비한다. 상기 제1 핀 자석들(12a)은 N극성을 갖고, 각각 부채꼴 형상을 갖는다. 상기 제2 핀 자석들(12b)은 S극성을 갖고, 각각 부채꼴 형상을 갖는다. 상기 제1 핀 자석과 상기 제2 핀 자석은 서로 교대로 배치된다.
본 발명의 일례로, 상기 다수의 척킹핀(112)은 상기 지지 플레이트(111) 상에서 상기 지지 플레이트(111)의 지름 방향으로 수평 이동이 가능하다. 즉, 상기 다수의 척킹 핀(112)은 상기 웨이퍼(10)가 상기 지지 플레이트(111)에 로딩되면, 상기 지지 플레이트(111)의 중앙부측으로 이동하여 상기 웨이퍼(10)를 지지하고, 공정이 완료되면, 지지 플레이트(111)의 단부측으로 이동하여 기판을 상기 지지핀들(113) 상에 내려 놓는다.
한편, 상기 핀 회전부(112c)의 일측에는 상기 회전 조절부(450)가 설치된다. 상기 회전 조절부(450)는 상기 지지 플레이트(111)의 아래에 설치되고, 각 척킹핀(112)의 자전을 조절한다.
구체적으로, 상기 회전 조절부(450)는 적어도 하나의 자성 유닛(430) 및 수직 이동부(440)를 포함할 수 있다. 상기 자성 유닛(430)은 상기 핀 회전부(112c)의 일측에 설치되고, 상기 핀 회전부(112c)와의 사이에 자기력을 형성하여 상기 핀 회 전부(112c)의 회전을 조절한다.
도 5는 도 3에 도시된 자성 유닛을 나타낸 평면도이고, 도 6은 도 5에 도시된 제1 자성 유닛을 나타낸 평면도이며, 도 7은 도 5에 도시된 제2 자성 유닛을 나타낸 평면도이다.
도 3 및 도 5를 참조하면, 상기 자성 유닛(430)은 상기 지지 플레이트(111)의 하부에서 상기 지지 플레이트(111)를 둘러싸며, 대체로 링 형상을 갖는다. 상기 자성 유닛(430)은 서로 다른 자성을 갖는 제1 및 제2 자성 유닛(410, 420)을 포함할 수 있다.
도 3 및 도 6을 참조하면, 상기 제1 자성 유닛(410)은 다수의 제1 자석(411) 및 제1 수납 플레이트(412)를 포함할 수 있다. 상기 다수의 제1 자석(411)은 S극성을 갖고, 서로 이격되어 배치된다. 상기 제1 수납 플레이트(412)는 대체로 링 형상을 갖고, 상면에 상기 제1 자석들이 안착된다. 상기 다수의 제1 자석(411)은 상기 제1 수납 플레이트(412)의 형상을 따라 배치되어 링 형상의 배치 구조를 이룬다.
상기 제1 수납 플레이트(412)에는 상기 제2 자성 유닛(420)과 결합하기 위한 상기 다수의 삽입홀(412a)이 형성된다. 각 삽입홀(412a)은 서로 인접한 두 개의 제1 자석들 사이에 위치한다.
도 3 및 도 7을 참조하면, 상기 제2 자성 유닛(420)은 상기 제1 자성 유닛(410)의 바로 아래에 구비되며, 다수의 제2 자석(421) 및 제2 수납 플레이트(422)를 포함할 수 있다. 상기 다수의 제2 자석(421)은 N극성을 갖고, 서로 이격되어 배치된다. 상기 제2 수납 플레이트(422)는 대체로 링 형상을 갖고, 상면에 상 기 제2 자석들이 안착된다. 상기 다수의 제2 자석(421)은 상기 제2 수납 플레이트(422)의 형상을 따라 배치되어 링 형상의 배치 구조를 이룬다.
다시, 도 3 및 도 5를 참조하면, 상기 제1 자석(411)과 상기 제2 자석(421)은 평면상에서 볼 때 서로 교대로 위치한다.
상기 제2 자성 유닛(420)의 제2 수납 플레이트(440)는 상기 수직 이동부(440)에 결합되어 상기 수직 이동부(440)에 수직 이동이 가능하다. 상기 제2 자성 유닛(420)은 상기 수직 이동부(440)에 의해 상기 제1 자성 유닛(410)측으로 승강시 각각의 제2 자석(421)이 상기 제1 수납 플레이트(412)의 삽입홀들(412a)에 삽입되고, 상기 제2 수납 플레이트(440)는 상기 제1 수납 플레이트(412)의 하면에 배치된다. 이에 따라, 각 제2 자석(421)이 서로 인접한 두 개의 제1 자석들 사이에 배치되며, 상기 제1 및 제2 자석들(411, 421)이 서로 연접하여 위치한다.
이와 같이, 상기 제1 및 제2 자석(411, 421)이 교대로 배치되므로, 상기 핀 회전부(112c)가 상기 제1 및 제2 자석(411, 421)와의 사이에 형성된 자기력에 의해 회전된다.
반면, 상기 제2 수납 플레트(440)가 상기 수직 이동부(440)에 의해 하강하여 원위치되면, 상기 핀 회전부(112c)의 일측에는 S극성의 상기 제1 자석들(411)만 남게되므로, N극성을 갖는 핀 회전부(211c)의 제2 핀 자석(12a)과 제1 자석들(411)과 사이에 형성된 인력에 의해 상기 핀 회전부(211c)가 회전하지 않는다.
본 발명의 일례로, 상기 수직 이동부(440)로는 실린더가 이용될 수 있다.
도면에는 도시하지 않았으나, 상기 기판 지지부재(100)는 상기 웨이퍼의 배 면을 세정하는 백 노즐을 더 구비할 수도 있다. 상기 백 노즐은 상기 스핀 헤드(110)의 상면 중앙부에 설치되어 웨이퍼를 세정하기 위한 세정 유체를 분사한다.
다시, 도 1 및 도 2를 참조하면, 상기 기판 지지부재(100) 및 상기 회전 조절부(450)는 상기 처리 용기(200) 안에 설치되며, 상기 처리 용기(200)는 상기 웨이퍼의 처리 공정이 실시되는 공간을 제공한다.
도 8은 도 2에 도시된 처리 용기를 나타낸 부분 절개 사시도이다.
도 2 및 도 8을 참조하면, 상기 처리 용기(200)는 상기 스핀 헤드(110)를 둘러싸고, 상기 웨이퍼의 처리 공정이 수행되는 공간을 제공한다. 상기 처리 용기(200)는 상부가 개방되고, 상기 기판 지지부재(100)의 회전축(120)은 상기 처리 용기(200)의 바닥면에 형성된 개구를 통해 처리 용기(200)의 외부로 돌출된다.
상기 처리 용기(200)는 제1 내지 제3 회수통(210, 220, 230)을 포함할 수 있다. 상기 처리 용기(200)는 상기 회수통들(210, 220, 230)을 이용하여 공정에 사용된 약액들을 분리하여 회수할 수 있으며, 각각의 회수통(210, 220, 230)은 공정에 사용된 처리액들 중 서로 상이한 종류의 처리액을 회수한다. 이에 따라, 약액들의 재사용이 가능하다.
이 실시예에 있어서, 상기 처리 용기(200)는 세 개의 회수통(210, 220, 230)을 구비하나, 상기 회수통(210, 220, 230)의 개수는 상기 기판 처리 장치(600)의 공정 효율에 따라 증가하거나 감소할 수 있다.
구체적으로, 상기 제1 회수통(210)은 스핀 헤드(110)를 둘러싸는 환형의 링 형상을 갖고, 제2 회수통(220)은 제1 회수통(120)을 둘러싸는 환형의 링 형상을 가 지며, 제3 회수통(230)은 제2 회수통(220)을 둘러싸는 환형의 링 형상을 갖는다.
상기 제1 회수통(210)은 바닥판(211), 측벽(212), 상판(213), 내벽(214) 및 안내벽(215)을 포함할 수 있다. 상기 바닥판(211), 측벽(212), 상판(213), 내벽(214) 및 안내벽(215) 각각은 링 형상을 가진다. 상판(213)은 측벽(212)으로부터 멀어지는 방향으로 상향 경사진 경사면으로 이루어지고, 상기 내벽(214)은 상기 측벽(212)과 마주하며, 상기 안내벽(215)과 연결된다. 상기 안내벽(2150은 상기 측벽(212)으로부터 이격되어 상기 측벽(212)의 내측에 위치하고, 상기 바닥면으로 갈수록 하향 경사진 경사면으로 이루어진다. 상기 안내벽(215)과 상기 상판(213)이 상하로 이격된 공간은 제1 유입구(216)로 제공되며, 상기 제1 유입구(216)를 통해 상기 제1 회수통(210) 내부로 처리액이 유입된다.
상기 제2 회수통(220)은 상기 제1 회수통(210)을 둘러싼다. 상기 제2 회수통(220)은 바닥판(221), 측벽(222), 상판(223) 및 내벽(224)을 포함할 수 있다. 상기 바닥판(221), 측벽(222), 상판(223) 및 내벽(224)은 각각 링 형상을 갖는다. 상기 제2 회수통(220)이 바닥판(221)은 상기 제1 회수통(210)의 바닥판(211)의 상부에서 상기 제1 회수통(210)의 바닥판(211)과 마주한다. 측판(222)은 상기 제1 회수통(210)의 측판(212)과 이격되어 서로 마주한다. 상판(223)은 상기 제1 회수통(210)의 상판(213) 상부에서 상기 제1 회수통(210)의 상판(213)과 동일한 형상으로 형성되며, 상기 제1 회수통(210)의 상판(213)과 이격된 공간은 제2 유입구(226)로 제공된다. 상기 제2 회수통(220)은 상기 제2 유입구(226)를 통해 처리액이 내부로 유입된다. 내벽(224)은 상기 제1 회수통(210)의 아래에 위치하고, 일부분이 바 닥판(221)보다 아래로 돌출된다.
상기 제3 회수통(230)은 상기 제2 회수통(220)을 둘러싼다. 상기 제3 회수통(230)은 바닥판(231), 측벽(232) 및 상판(233)을 포함할 수 있다. 상기 바닥판(231), 측벽(232) 및 상판(233)은 각각 링 형상을 갖는다. 상기 제3 회수통(230)의 바닥판(231)은 상기 제2 회수통(221)의 바닥판(221)의 아래에서 서로 이격되어 마주하게 설치되고, 중앙부에는 상기 기판 지지부재(100)의 회전축(120)이 삽입된다. 측벽(232)은 상기 제2 회수통(220)의 측벽(222)과 서로 이격되어 마주하고, 상판(233)은 상기 제2 회수통(220)의 상판(223) 상부에서 상기 제2 회수통(220)의 상판(223)과 동일한 형성된다. 상기 제2 회수통(220)의 상판(223)과 상기 제3 회수통(233)의 상판(233)이 이격된 공간은 제3 유입구(236)로 제공되며, 상기 제3 유입구(236)를 통해 처리액이 상기 제3 회수통(230) 내부로 유입된다.
이와 같이, 상기 제1 내지 제3 회수통(210, 220, 230)은 상기 제1 회수통(210)으로부터 상기 제3 회수통(230)으로 갈수록 그 크기가 점차 증가한다.
웨이퍼가 상기 기판 지지부재(100)에 안착되어 회전하고 있는 상태에서 처리액이 분사되면, 상기 웨이퍼에 분사된 처리액은 회전에 의해 발생된 원심력에 의해 상기 회수통들(210, 220, 230)의 측벽측으로 분사되고, 상기 유입구들(216, 226, 236)를 통해 상기 회수통들(210, 220, 230)에 유입된다.
한편, 상기 제1 내지 제3 회수통(210, 220, 230)의 바닥면들(211, 221, 231)에는 각 회수통(210, 220, 230)에 회수된 처리액을 외부에 설치된 재생 시스템(미도시)으로 배출하는 회수관들(241, 243, 245, 247)이 연결된다. 여기서, 상기 제1 회수통(210)과 상기 제2 회수통(220)에는 각각 하나의 회수관(241, 243)이 연결되고, 상기 제3 회수통(230)에는 두 개의 회수관(245, 247)이 연결된다.
상기 처리 용기(200)의 외측에는 수직 이동이 가능한 상기 승강 유닛(330)이 설치된다. 상기 승강 유닛(330)은 상기 제3 회수통(330)의 측벽(332)에 결합되고, 상기 처리 용기(200)의 수직 위치를 조절한다. 구체적으로, 상기 승강 유닛(330)은 브라켓(331), 이동축(333) 및 구동기(335)를 포함할 수 있다. 브라켓(331)은 상기 제3 회수통(230)의 외측벽(231)에 고정 설치되고, 상기 이동축(333)과 결합한다. 상기 이동축(333)은 상기 구동기(335)에 연결되고, 상기 구동기(335)에 의해 상하 방향으로 이동된다.
상기 승강 유닛(330)은 웨이퍼가 스핀 헤드(110)에 안착되거나, 스핀 헤드(110)로부터 들어 올릴 때 스핀 헤드(110)가 상기 처리 용기(200)의 상부로 돌출되도록 상기 처리 용기(200)를 하강시킨다. 또한, 승강 유닛(330)은 웨이퍼의 처리 공정 진행시, 웨이퍼에 공급된 처리액의 종류에 따라 처리액이 해당 회수통(210, 220, 230)에 유입되도록 상기 처리 용기(200)를 승강 및 하강시켜 상기 각 회수통(210, 220, 230)과 상기 스핀 헤드(110) 간의 상대적인 수직 위치를 조절한다.
이 실시예에 있어서, 상기 기판 처리 장치(500)는 상기 처리 용기(200)를 수직 이동시켜 처리 용기(200)와 상기 스핀 헤드(110) 간의 상대적인 수직 위치를 변경시키나, 상기 스핀 헤드(110)를 수직 이동시켜 상기 처리 용기(100)와 상기 스핀 헤드(110) 간의 상대적인 수직 위치를 변경시킬 수도 있다.
다시, 도 1을 참조하면, 상기 처리 용기(100)의 외측에는 상기 다수의 노 즐(310, 320)이 구비된다. 상기 노즐들(310, 320)은 상기 웨이퍼를 세정 또는 식각하기 위한 처리액이나 처리 가스를 상기 기판 지지부재(100)에 고정된 웨이퍼의 중앙부 또는 단부에 분사한다.
이하, 도면을 참조하여 공정 과정에서 상기 다수의 척킹핀(112)이 상기 웨이퍼(10)를 회전시키는 과정을 구체적으로 설명한다.
도 9a 내지 도 9c는 도 2에 도시된 기판 처리 장치가 웨이퍼의 단부를 처리하는 공정 과정을 나타낸 도면이다.
도 9a 내지 도 9c를 참조하면, 먼저, 지지 플레이트(111)에 웨이퍼를 안착시키고, 다수의 척킹 핀(112)이 상기 지지 플레이트(111)의 중심측으로 이동하여 상기 기판의 에지를 지지한다.
이어, 상기 웨이퍼(10)의 상부에 노즐(320)을 배치시킨다.
이어, 상기 지지 플레이트(111)의 회전에 의해 상기 웨이퍼를 회전시키면서 상기 노즐(320)로부터 상기 웨이퍼(10)에 처리액이 분사된다. 이와 함께, 각 척킹핀(112)을 중심축을 기준으로 회전시켜 상기 웨이퍼(10)가 상기 다수의 척킹 핀(112)과 접촉되는 지점을 변경시킨다.
즉, 상기 수직 이동부(440)가 기 제2 자성 유닛(420)을 승강시켜 각각의 제2 자석(421)이 상기 제1 수납 플레이트(412)의 삽입홀들(412a)에 삽입되고, 각 제2 자석(421)이 서로 인접한 두 개의 제1 자석들 사이에 배치된다. 이에 따라, 상기 제1 및 제2 자석(411, 421)이 교대로 배치되므로, 상기 핀 회전부(112c)가 상기 제1 및 제2 자석(411, 421)와의 사이에 형성된 자기력에 의해 회전된다.
상기 처리액에 의한 웨이퍼의 처리가 완료되면, 상기 수직 이동부(440)는 상기 제2 수납 플레트(440)를 하강시켜 원위치시킨다. 이에 따라, 상기 핀 회전부(112c)의 일측에는 S극성의 상기 제1 자석들(411)만 남게되며, N극성을 갖는 핀 회전부(211c)의 제2 핀 자석(12a)과 제1 자석들(411)과 사이에 형성된 인력에 의해 상기 핀 회전부(211c)의 정지한다.
이렇게 상기 척킹핀(112)이 자전하지 않는 상태에서 상기 웨이퍼에 건조 유체를 분사하여 상기 웨이퍼(10)를 건조시킨다.
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 사시도이다.
도 2는 도 1에 도시된 처리 용기 및 기판 지지부재를 나타낸 부분 절개 종단면도이다.
도 3은 도 2에 도시된 기판 지지부재 및 회전 조절부를 나타낸 도면이다.
도 4는 도 3에 도시된 핀 회전부의 배면을 나타낸 평면도이다.
도 5는 도 3에 도시된 자성 유닛을 나타낸 평면도이다.
도 6은 도 5에 도시된 제1 자성 유닛을 나타낸 평면도이다.
도 7은 도 5에 도시된 제2 자성 유닛을 나타낸 평면도이다.
도 8은 도 2에 도시된 처리 용기를 나타낸 부분 절개 사시도이다.
도 9a 내지 도 9c는 도 2에 도시된 기판 처리 장치가 웨이퍼의 베벨을 세정하는 공정 과정을 나타낸 도면이다.

Claims (21)

  1. 기판이 로딩되며 회전 가능한 지지 플레이트, 및 상기 지지 플레이트에 설치되고 상기 지지 플레이트에 로딩된 기판의 측면에서 상기 기판의 에지를 지지하여 상기 지지 플레이트의 상면으로부터 이격시키며 각각 자전하여 지지하고 있는 기판을 회전시키는 다수의 척킹핀을 구비하는 기판 지지부재; 및
    상기 지지 플레이트의 아래에 설치되고, 각 척킹핀의 자전을 조절하는 회전 조절부를 포함하되,
    상기 각 척킹핀은,
    상기 지지 플레이트를 관통하고, 중심축을 기준으로 회전하는 회전축;
    상기 회전축의 상단부에 결합되고, 상기 지지 플레이트에 로딩된 기판의 에지를 지지하며, 상기 회전축의 회전에 의해 회전하여 기판을 회전시키는 지지부; 및
    상기 회전축의 하단부에 설치되고, 자성을 가지며, 상기 회전 조절부와의 자력에 의해 회전 및 고정되는 핀 회전부를 포함하고,
    상기 회전 조절부는
    자성을 갖고, 상기 지지 플레이트를 둘러싸며, 상기 핀 회전부의 일측에 위치하고, 상기 핀 회전부와의 사이에 자기력을 형성하여 상기 핀 회전부의 회전을 조절하는 적어도 하나의 자성 유닛; 및
    상기 자성 유닛을 수직 이동시키는 수직 이동부를 포함하며,
    상기 자성 유닛은,
    제1 극성을 갖고 서로 이격되어 배치된 다수의 제1 자석을 구비하는 제1 자성 유닛; 및
    상기 제1 극성과 반대인 제2 극성을 갖고 서로 이격되어 배치된 다수의 제2 자석을 구비하고, 상기 수직 이동부에 결합되어 수직 이동이 가능한 제2 자성 유닛을 포함하며,
    상기 제1 자석들 및 제2 자석들은 각각 링 형상으로 배치된 것을 특징으로 하는 기판 척킹 부재.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제1 자석과 상기 제2 자석은 평면상에서 볼 때 서로 교대로 위치하는 것을 특징으로 하는 기판 척킹 부재.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 제2 자성 유닛은 상기 제1 자성 유닛의 바로 아래에 설치되고, 수직 이동부에 의해 상기 제1 자성 유닛측으로 승강시 각각의 제2 자석이 서로 인접한 두 개의 제1 자석들 사이로 삽입되는 것을 특징으로 하는 기판 척킹 부재.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 핀 회전부는,
    상기 제1 극성을 갖고, 각각 부채꼴 형상을 갖는 적어도 두 개의 제1 핀 자석; 및
    상기 제2 극성을 갖고, 각각 부채꼴 형상을 갖는 적어도 두 개의 제2 핀 자석을 포함하며,
    상기 제1 핀 자석과 상기 제2 핀 자석은 서로 교대로 배치된 것을 특징으로 하는 기판 척킹 부재.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 핀 회전부는 원판 형상을 갖는 것을 특징으로 하는 기판 척킹 부재.
  9. 제1항 그리고 제5항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 다수의 척킹핀 각각은 상기 지지 플레이트 상에서의 수평 위치가 조절 가능한 것을 특징으로 하는 기판 척킹 부재.
  10. 기판의 처리가 이루어지는 처리 용기; 및
    상기 처리 용기 내에 설치되고, 기판을 지지하는 기판 척킹 부재를 포함하고,
    상기 기판 척킹 부재는,
    상기 기판이 로딩되며 회전 가능한 지지 플레이트, 및 상기 지지 플레이트에 설치되고 상기 지지 플레이트에 로딩된 기판의 측면에서 상기 기판의 에지를 지지하여 상기 지지 플레이트의 상면으로부터 이격시키며 각각 자전하여 지지하고 있는 기판을 회전시키는 다수의 척킹핀을 구비하는 기판 지지부재; 및
    상기 지지 플레이트의 아래에 설치되고, 각 척킹핀의 자전을 조절하는 회전 조절부를 포함하되,
    상기 각 척킹핀은,
    상기 지지 플레이트를 관통하고, 중심축을 기준으로 회전하는 회전축;
    상기 회전축의 상단부에 결합되고, 상기 지지 플레이트에 로딩된 기판의 에지를 지지하며, 상기 회전축의 회전에 의해 회전하여 기판을 회전시키는 지지부; 및
    상기 회전축의 하단부에 설치되고, 자성을 가지며, 상기 회전 조절부와의 자력에 의해 회전 및 고정되는 핀 회전부를 포함하고,
    상기 회전 조절부는
    자성을 갖고, 상기 지지 플레이트를 둘러싸며, 상기 핀 회전부의 일측에 위치하고, 상기 핀 회전부와의 사이에 자기력을 형성하여 상기 핀 회전부의 회전을 조절하는 적어도 하나의 자성 유닛; 및
    상기 자성 유닛을 수직 이동시키는 수직 이동부를 포함하며,
    상기 자성 유닛은,
    제1 극성을 갖고 서로 이격되어 배치된 다수의 제1 자석을 구비하는 제1 자성 유닛; 및
    상기 제1 극성과 반대인 제2 극성을 갖고 서로 이격되어 배치된 다수의 제2 자석을 구비하고, 상기 수직 이동부에 결합되어 수직 이동이 가능한 제2 자성 유닛을 포함하고,
    상기 제1 자석들 및 제2 자석들은 각각 링 형상으로 배치되며, 평면상에서 볼 때 상기 제1 자석과 상기 제2 자석이 서로 교대로 위치하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  11. 삭제
  12. 삭제
  13. 삭제
  14. 제10항에 있어서,
    상기 제2 자성 유닛은 상기 제1 자성 유닛의 바로 아래에 설치되고, 수직 이동부에 의해 상기 제1 자성 유닛측으로 승강시 각각의 제2 자석이 서로 인접한 두 개의 제1 자석들 사이로 삽입되는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 핀 회전부는,
    상기 제1 극성을 갖고, 각각 부채꼴 형상을 갖는 적어도 두 개의 제1 핀 자석; 및
    상기 제2 극성을 갖고, 각각 부채꼴 형상을 갖는 적어도 두 개의 제2 핀 자석을 포함하며,
    상기 제1 핀 자석과 상기 제2 핀 자석은 서로 교대로 배치된 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  16. 제10항, 제14항, 그리고 제15항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 지지 플레이트의 상부에 설치되고, 상기 지지 플레이트에 안착된 기판의 단부에 상기 기판을 처리하기 위한 처리액을 분사하는 노즐을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  17. 지지 플레이트에 기판을 안착시키는 단계;
    상기 지지 플레이트에 설치된 다수의 척킹 핀이 상기 기판의 측면에서 상기 기판의 에지를 지지하여 상기 기판을 상기 지지 플레이트로부터 이격시키는 단계; 및
    상기 지지 플레이트의 회전에 의해 상기 기판을 회전시키면서 상기 기판에 처리액을 분사하여 상기 기판을 처리하고, 이와 함께, 각 척킹핀을 중심축을 기준으로 회전시켜 상기 기판에서 상기 다수의 척킹 핀과 접촉되는 지점들을 변경시키는 단계를 포함하되,
    상기 각 척킹핀은 상기 각 척킹핀의 하단부에 제공된 핀 회전부와 상기 지지 플레이트의 하부를 둘러싸도록 상기 핀 회전부 일측에 제공된 회전 조절부 간의 자기력에 의해 자전하며,
    상기 회전 조절부는
    제1 극성을 갖고 서로 이격되어 링 형상으로 배치된 다수의 제1 자석을 구비하는 제1 자성 유닛과 상기 제1 극성과 반대인 제2 극성을 갖고 서로 이격되어 링 형상으로 배치된 다수의 제2 자석을 구비하는 제2 자성 유닛을 제공하여 상기 각 척킹 핀의 자전을 조절하고,
    상기 회전 조절부가 상기 핀 회전부의 일측에 상기 제1 자석과 상기 제2 자석이 교대로 배치되도록 상기 제1 자성 유닛과 상기 제2 자성 유닛을 위치시키면 상기 척킹핀이 회전하고, 상기 제1 자석들과 제2 자석들 중 어느 하나의 자석들만 배치되도록 상기 제1 자성 유닛과 상기 제2 자성 유닛을 위치시키면 상기 척킹핀이 회전하지 않는 것을 특징으로 하는 기판 처리 방법.
  18. 삭제
  19. 삭제
  20. 제17항에 있어서,
    상기 기판에 처리액을 분사하는 단계 이후에,
    상기 회전 조절부가 상기 척킹핀의 일측에 제1 자석들과 제2 자석들 중 어느 하나의 자석들만 배치시켜 상기 척킹 핀들의 회전을 중지시키는 단계; 및
    상기 기판을 건조시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 방법.
  21. 제17항 또는 제20항에 있어서,
    상기 처리액은 상기 기판의 단부에 분사되어 상기 기판의 단부를 처리하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 방법.
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