KR101282873B1 - 기판 지지 유닛 - Google Patents

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Abstract

본 발명에 따른 기판 지지 유닛은 지지 블럭, 지지 블럭의 내측에 삽입되어, 적어도 일부가 상기 지지 블럭의 상측으로 돌출되며, 지지 블럭의 상측으로 돌출된 영역에 상기 기판이 지지되는 이격 부재 및 이격 부재의 외측부를 둘러 싸도록 설치되어, 상기 이격 부재를 지지 블럭에 고정 결합시키는 결합 부재를 포함한다.
따라서, 본 발명의 실시형태들에 의하면 결합 부재에 의해 이격 부재가 지지 블럭에 고정 결합되어 있기 때문에, 플라즈마를 이용한 기판 처리 공정 시에 기판과 지지 블럭 사이로 플라즈마가 유입되더라도, 종래와 같이 이격 부재가 상승되어 기판의 하부면에 부착되는 스티킹(sticking) 현상이 발생되지 않는다. 이에, 기판 처리 공정 시에 기판을 수평 상태로 유지시킬 수 있다. 또한, 기판 처리 공정이 종료된 후에, 기판을 상승시킬 때, 이격 부재가 기판과 함께 상승하여, 지지 블럭의 삽입홈으로부터 이탈되는 것을 방지할 수 있다. 따라서, 종래와 같이 이격 부재를 삽입홈에 재 장착하고, 복수의 이격 부재의 수평 레벨을 다시 조정하는 번거로움을 줄일 수 있다.

Description

기판 지지 유닛{Substrate holder unit}
본 발명은 기판의 지지가 용이한 기판 지지 유닛에 관한 것이다.
일반적인 기판 처리 장치는 챔버, 챔버 내에 위치하여 기판 예컨데, 웨이퍼를 지지 가열하는 기판 지지 유닛, 기판 지지 유닛의 상측에 대향 배치되어 기판 상에 기판 처리 원료를 분사하는 원료 분사부를 포함한다. 여기서 기판 지지 유닛은 상부에 기판이 안착되는 지지 블럭, 지지 블럭 내측에 삽입 장착되어 상기 지지 블럭을 가열하는 히터를 포함한다.
한편, 지지 블럭 상에 기판이 안착되어 상기 지지 블럭의 상부면과 기판의 하부면이 접촉되면, 상기 지지 블럭으로부터 발생된 오염 물질이 기판의 하부면을 오염시킬 수 있다. 이러한 문제를 해결하기 위하여, 지지 블럭의 상부면과 기판의 하부면이 이격되도록 지지 블럭에 이격 부재를 설치한다. 즉, 지지 블럭에 상호 이격된 복수의 삽입홈을 마련하고, 상기 복수의 삽입홈 각각에 사파이어로 제작된 볼(ball) 형상의 이격 부재를 삽입 장착한다. 이때 이격 부재의 일부는 지지 블럭의 상측으로 돌출되도록 삽입홈에 장착된다. 이러한 이격 부재 상에 기판이 지지됨에 따라, 지지 블럭의 상부면과 기판의 하부면이 상호 이격된다.
이와 같은 이격 부재 상에 기판을 지지 시킨 후, 기판 처리 공정을 실시하면, 원료 물질을 포함한 이물질이 지지 블럭에 마련된 삽입홈과 이격 부재 사이의 빈 공간에 유입될 수 있다. 유입된 이물질이 삽입홈 내에 쌓이면, 이격 부재가 지지 블럭 상측으로 상승하여 설정된 높이보다 더 돌출될 수 있으며, 이로 인해 기판이 수평을 유지하지 못하고 기울어지게 된다. 또한, 지지 블럭의 삽입홈을 세정하기 위해 이격 부재를 상기 삽입홈으로부터 이탈시킬 때, 상기 삽입홈 내에 쌓인 이물질로 인해 이탈이 용이하지 않은 단점이 있다.
기판 처리 공정시 플라즈마를 이용하면, 이격 부재에 의해 발생된 기판의 하부면과 지지 블럭 상부면 사이의 이격 공간에 플라즈마가 유입되며, 이때 이격 부재가 기판의 하부면에 일시적으로 달라 붙는 스티킹(sticking) 현상이 발생된다. 이격 부재가 기판의 하부면에 달라 붙게되면, 상기 기판을 수평 상태로 지지할 수 없게되어, 상기 기판이 파손되거나 기판 처리 공정의 문제가 발생된다.
그리고, 기판 처리 공정이 종료된 후, 기판을 상승시켜 기판 지지 유닛으로부터 분리시킬 때, 상승되는 기판과 함께 이격 부재가 함께 상승되어, 지지 블럭의 삽입홈으로부터 이탈된다. 따라서, 공정이 한번 종료 될 때마다 이격 부재를 지지 블럭의 삽입홈에 재 장착해야하는 번거로움이 있으며, 다시 장착하는 과정에서 복수의 이격 부재 각각이 지지 블럭 상측으로 돌출되는 높이가 달라질 수 있다. 이에, 지지 블럭 상측으로 돌출되는 이격 부재의 수평 레벨을 다시 조정해야 하는 문제가 발생된다.
본 발명의 일 기술적 과제는 기판의 지지가 용이한 기판 지지 유닛을 제공하는 데 있다.
본 발명의 다른 일 기술적 과제는 기판의 분리가 용이한 기판 지지 유닛을 제공하는 데 있다.
본 발명의 또 다른 일 기술적 과제는 이격 부재의 장착 및 분리가 용이한 기판 지지 유닛을 제공하는 데 있다.
본 발명은 기판이 지지되는 기판 지지 유닛에 관한 것으로,
지지 블럭, 상기 지지 블럭의 내측에 삽입되어, 적어도 일부가 상기 지지 블럭의 상측으로 돌출되며, 상기 지지 블럭의 상측으로 돌출된 영역에 상기 기판이 지지되는 이격 부재 및 상기 이격 부재의 외측부를 둘러 싸도록 설치되어, 상기 이격 부재를 지지 블럭에 고정 결합시키는 결합 부재를 포함한다.
상기 이격 부재가 복수개로 마련되어 상호 이격 배치되며, 상기 복수의 이격 부재 각각의 외측부를 둘러 싸도록 결합 부재가 설치된다.
상기 지지 블럭에는 상기 이격 부재가 삽입되는 제 1 삽입홈 및 상기 제 1 삽입홈을 둘러 싸도록 배치되며, 상기 결합 부재가 삽입되는 제 2 삽입홈이 마련된다.
상기 이격 부재의 길이가 상기 제 1 삽입홈의 길이에 비해 크게 제작된다.
상기 제 2 삽입홈을 둘러싸는 상기 지지 블럭의 내측벽에 나사홈이 형성된다.
상기 이격 부재는 길이 방향으로 연장되며, 상기 지지 블럭 상측으로 돌출되는 영역이 볼록한 형상으로 제작된다.
상기 이격 부재는 길이 방향으로 연장 형성된 기둥 및 상기 기둥 상에 위치하며 기판이 위치하는 방향으로 볼록한 반구 형상의 볼록부로 이루어진다.
상기 기둥의 직경에 비해 상기 볼록부의 직경이 작으며, 상기 기둥의 상부면의 중앙에 상기 볼록부의 중앙이 위치하도록 배치되어, 상기 기둥의 상부면 중 볼록부의 둘레 영역에 단턱부가 위치한다.
상기 결합 부재는 내측면이 상기 이격 부재의 외측면과 접촉되며, 외측면에 상기 지지 블럭의 나사홈과 결합되는 나사산이 형성된 결합부 및 일단이 상기 결합부의 상부에 연결되어 상기 이격 부재가 배치된 방향으로 연장 설치된 돌출부를 포함한다.
상기 돌출부에는 상측이 개방되고, 상기 돌출부 내측으로 오목한 홈이 마련된다.
상기 홈으로 상기 결합 부재를 회전시키는 수단이 삽입되어, 상기 결합 부재를 회전시킴으로써, 상기 결합 부재 및 이격 부재를 상기 지지 블럭에 결합시키거나 상기 지지 블럭으로부터 분리시킨다.
본 발명의 실시예들에 의하면, 지지 블럭에 마련된 삽입홈에 일부가 상기 지지 블럭 상측으로 돌출되도록 이격 부재를 삽입 설치한다. 그리고 이격 부재를 둘러 싸도록 결합 부재를 설치하여, 상기 이격 부재를 지지 블럭에 고정 결합 시킨다. 결합 부재에 의해 이격 부재가 지지 블럭에 고정 결합되어 있기 때문에, 플라즈마를 이용한 기판 처리 공정 시에 기판과 지지 블럭 사이로 플라즈마가 유입되더라도, 종래와 같이 이격 부재가 상승되어 기판의 하부면에 부착되는 스티킹(sticking) 현상이 발생되지 않는다. 이에, 기판 처리 공정 시에 기판을 수평 상태로 유지시킬 수 있다. 또한, 기판 처리 공정이 종료된 후에, 기판을 상승시킬 때, 이격 부재가 기판과 함께 상승하여, 지지 블럭의 삽입홈으로부터 이탈되는 것을 방지할 수 있다. 따라서, 종래와 같이 한번의 공정이 종료될 때 마다 이격 부재를 삽입홈에 재 장착하고, 복수의 이격 부재의 수평 레벨을 다시 조정하는 번거로움을 줄일 수 있다.
결합 부재는 이격 부재를 둘러 싸면서, 삽입홈을 폐쇄하도록 장착되어, 상기 삽입홈으로 이물질이 유입되는 것을 방지할 수 있다. 따라서, 삽입홈으로 유입된 이물질에 의해 이격 부재가 상승하여 설정된 높이보다 지지 블럭 상측으로 더 돌출되는 문제를 해결할 수 있다. 또한, 실시예들에 따른 이격 부재 및 결합 부재는 지지 블럭의 삽입홈으로부터 탈착이 가능하므로, 세정 및 조립이 용이한 장점이 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 기판 처리 장치를 도시한 단면도
도 2은 지지 블럭과 이격 모듈이 분해된 모습을 도시한 단면도
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 지지 블럭에 이격 모듈이 삽입 장착되며, 상기 이격 모듈 상에 기판이 안착된 모습을 도시한 단면도
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 지지 블럭에 이격 모듈이 삽입 장착되며, 상기 이격 모듈로부터 기판이 분리된 모습을 도시한 단면도
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시 예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 기판 처리 장치를 도시한 단면도이다. 도 2은 지지 블럭과 이격 모듈이 분해된 모습을 도시한 단면도이다. 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 지지 블럭에 이격 모듈이 삽입 장착되며, 상기 이격 모듈 상에 기판이 안착된 모습을 도시한 단면도이다. 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 지지 블럭에 이격 모듈이 삽입 장착되며, 상기 이격 모듈로부터 기판이 분리된 모습을 도시한 단면도이다.
도 1을 참조하면, 기판 처리 장치는 내부 공간을 가지는 챔버(100), 챔버(100) 내에 위치하여 기판(S)을 지지하는 기판 지지 유닛(200), 챔버(100) 내에서 기판 지지 유닛(200)의 상측에 대향 배치되어 기판(S) 상에 기판 처리 원료를 분사하는 원료 분사부(500), 원료 분사부(500)에 원료 물질을 공급하는 원료 공급부(600), 기판 지지 유닛(200)의 일단에 연결되어 상기 기판 지지 유닛(200)을 지지하는 샤프트(300) 및 샤프트(300)와 연결되어 상기 샤프트(300)에 승하강 및 회전 동력을 제공하는 구동부(400)를 포함한다. 또한 도시되지는 않았지만, 원료 분사부(500)에 플라즈마 발생을 위한 전원을 인가하는 플라즈마 전원 발생부(미도시)가 연결될 수 있다.
챔버(100)는 내부가 비어있는 사각통 형상으로 제작되며, 내부에는 기판(S)을 처리할 수 있는 소정의 반응 공간이 마련된다. 실시예에서는 챔버(100)를 사각 통 형상으로 제작하였으나, 이에 한정되지 않고, 기판(S)의 형상에 대응되는 다양한 형상으로 제작될 수 있다. 도시되지는 않았지만, 챔버(100)의 일측에는 기판(S)이 출입하는 출입구(미도시)가 마련되며, 챔버(100) 내부의 압력을 조절하는 압력 조절 수단(미도시) 및 챔버(100)의 내부를 배기하는 배기 수단(미도시)을 구비할 수도 있다. 그리고 챔버(100) 내부에서 기판 지지 유닛(200)과 대향 배치되어 기판(S)을 처리하는 소정의 원료 물질 예를 들어, 식각 가스를 분사하는 원료 분사부(500)가 마련된다.
기판 지지 유닛(200)은 판 형상으로 제작되는 지지 블럭(210), 지지 블럭(210)의 내측에 설치되어 상기 지지 블럭(210)을 가열하는 발열체(230) 및 지지 블럭(210) 내에 삽입 장착되어, 적어도 상부의 일부가 상기 지지 블럭(210) 상측으로 돌출되도록 설치되는 복수의 이격 모듈(220)을 포함한다.
실시예에 따른 지지 블럭(210)은 STS(Stainless steel)을 이용하여 사각 판의 형상으로 제작된다. 하지만 이에 한정되지 않고 기판(S)의 형상과 대응하는 다양한 형상으로 제작될 수 있으며, 알류미늄(Al), 니켈(Ni), 몰리브덴(Mo) 및 인코넬(Inconel)과 같은 니켈 합금 중 어느 하나를 이용하여 제작될 수 있다. 이러한 지지 블럭(210)의 내측에는 지지 블럭(210)을 가열시키는 발열체(230)가 설치된다. 발열체(230)는 도시되지는 않았지만, 지지 블럭(210) 내측에 마련된 발열체 수납홈(미도시)에 삽입 설치되어, 상기 지지 블럭(210)을 가열한다. 실시예에서는 발열체(230)로 원통 형상이며 전기적 에너지를 열로 발산하는 열선을 이용한다. 하지만 이에 한정되지 않고 지지 블럭(210)을 가열할 수 있는 다양한 수단을 이용할 수 있다. 이러한 발열체(230)는 지지 블럭(210) 전체에 균일하게 설치되는 것이 효과적이다. 예를 들어, 발열체(230)가 환형의 라인 형상으로 설치될 수 있다.
복수의 삽입홈(210a)은 지지 블럭(210)의 내측에서 상호 이격 되도록 형성되며, 각각의 삽입홈(210a)에 이격 모듈(220)이 삽입 장착된다. 여기서 삽입홈(210a)은 기판(S)이 배치되는 방향 즉, 상측이 개구된 홈 형상으로 제작된다. 하기에서는 설명의 편의를 위하여 삽입홈(210a)을 이격 모듈(220)의 이격 부재(220a)가 삽입되는 제 1 삽입홈(210a-1) 및 제 1 삽입홈(210a-1)의 외측을 둘러 싸도록 배치되며, 결합 부재(220b)가 삽입되는 제 2 삽입홈(210a-2)으로 나누어 설명한다. 먼저, 제 1 삽입홈(210a-1)은 이격 모듈(220)의 이격 부재(220a)가 용이하게 삽입될 수 있도록, 이격 부재(220a)의 직경 비해 소정의 크기로 큰 직경을 가지도록 형성되며, 이격 부재(220a)와 대응되는 형상으로 제작된다. 실시예에 따른 이격 부재(220a)는 원기둥의 형상으로 제작되므로, 제 1 삽입홈(210a-1)은 그 단면이 원형인 형상으로 제작되는 것이 바람직하다. 또한, 제 1 삽입홈(210a-1)에 이격 부재(220a)가 삽입되었을 때, 빈 공간이 발생되지 않고, 밀착될 수 있도록 제 1 삽입홈(210a-1) 및 이격 부재(220a)의 직경을 조절하여 제작한다. 제 2 삽입홈(210a-2)은 제 1 삽입홈(210a-1)의 외측을 둘러 싸도록 배치되며, 그 내측으로 결합 부재(220b)가 삽입 장착된다. 실시예에 따른 제 2 삽입홈(210a-2)은 제 1 삽입홈(210a-1) 외측의 일부 즉, 상기 제 1 삽입홈(210a-1)의 상부 영역의 외측을 둘러 싸도록 형성된다. 여기서 제 2 삽입홈(210a-2)의 직경은 결합 부재(220b)의 직경에 비해 크며, 상기 결합 부재(220b)가 삽입되었을 때 빈 공간이 발생되지 않고 밀착될 수 있는 크기로 제작되낟. 또한, 제 2 삽입홈(210a-2)을 둘러 싸는 지지 블럭(210)의 내측벽에는 나사홈이 형성되는데, 상기 나사홈(210a-3)은 결합 부재(220b)에 형성된 나사산(220b-3)과 상호 결합되어, 상기 결합 부재(220b)가 제 2 삽입홈(210a-2)에 용이하게 장착될 수 있도록 한다.
상기에서는 설명의 편의를 위하여 삽입홈(210a)을 제 1 삽입홈(210a-1) 및 제 2 삽입홈(210a-2)으로 나누어 설명하였으나, 일체형으로 제작될 수 있음은 물론이다.
복수의 이격 모듈(220) 각각은 지지 블럭(210)에 마련된 복수의 제 1 삽입홈(210a-1)에 각기 삽입되어, 상부 중 적어도 일부가 지지 블럭(210)의 상측으로 돌출되는 이격 부재(220a) 및 제 2 삽입홈(210a-2)에 삽입되어 이격 부재(220a)를 둘러싸도록 설치되는 결합 부재(220b)를 포함한다.
이격 부재(220a)는 그 상부에 기판(S)을 지지시켜, 상기 기판(S)의 하부면이 지지 블럭(210)의 상부면과 이격되도록 한다. 이에, 지지 블럭(210)의 상부면과 접촉함으로써 야기될 수 있는 기판(S)의 오염을 방지할 수 있다. 실시예에 따른 이격 부재(220a)는 상부가 볼록한 원기둥의 형상으로 제작된다. 즉, 실시예에 따른 이격 부재(220a)는 그 단면이 원형인 기둥(220a-1), 기둥(220a-1)의 상부에 위치하며 상기 기둥(220a-1)이 위치한 방향과 반대 방향으로 볼록한 반구 형상의 볼록부(220a-2)로 이루어진다. 여기서, 볼록부(220a-2)는 하부면이 평탄하고 상부 표면이 볼록한 형상이며, 평탄한 하부면이 기둥(220a-1)의 상부와 결합되고, 볼록부(220a-2)의 적어도 상부가 지지 블럭(210)의 상측으로 돌출된다. 이때, 볼록부(220a-2)의 상부 표면 중 중앙 영역이 지지 블럭(210)의 상측으로 돌출되는 것이 바람직하다. 또한, 볼록부(220a-2) 하부의 지름은 기둥(220a-1)의 지름에 비해 작도록 제작되며, 기둥(220a-1)의 상부면의 중앙에 볼록부(220a-2)의 중앙이 위치하도록 배치된다. 이에, 도 2 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 기둥(220a-1)의 상부면 중 볼록부(220a-2)의 둘레에 수평 방향으로 평탄한 영역이 마련되는데, 상기 볼록부(220a-2)의 둘레의 평탄한 영역에 결합 부재(220b)가 걸처진다. 따라서, 하기에서는 기둥(220a-1)의 상부면 중 볼록부(220a-2)의 둘레 영역을 '단턱부(220a-3)'라 명명한다. 이러한 기둥(220a-1) 및 볼록부(220a-2)로 이루어진 이격 부재(220a)는 알루미나(Al2O3)를 이용하여 제작되나, 이에 한정되지 않고 사파이어(Al2O3), 이트리아(Y2O3), 지르코니아(ZrO2), 알루미늄 나이트라이드(AlN) 등과 같은 다양한 세라믹 재료를 이용하여 제작될 수 있다.
하기에서는 지지 블럭(210)에 마련된 제 1 삽입홈(210a-1)의 길이 방향의 크기를 '제 1 삽입홈(210a-1)의 길이(h1)'이라 명명하고, 이격 부재(220a)의 길이 방향의 크기를 '이격 부재(220a)의 길이(h2)'라 명명한다. 여기서 이격 부재(220a)의 길이(h2)는 기둥(220a-1)의 하부면의 중심과 볼록부(220a-2)의 상부면의 중심을 연결하는 연장선의 길이일 수 있다. 기둥(220a-1) 및 볼록부(220a-2)로 이루어진 이격 부재(220a)는 전술한 바와 같이 지지 블럭(210)에 마련된 제 1 삽입홈(210a-1)에 삽입되어, 상부의 적어도 일부가 지지 블럭(210)의 상측으로 돌출되도록 설치된다. 이를 위해, 이격 부재(220a)의 길이(h2)는 제 1 삽입홈의 길이(h2)에 비해 크도록 제작된다. 이때, 이격 부재(220a)의 길이(h2)와 제 1 삽입홈(210a-1)의 길이(h2)가 0.0005 내지 0.0007 인치로 차이나도록 형성되는 것이 효과적이다. 따라서 이격 부재(220a)의 상부면 즉, 볼록부(220a-2)의 상부면의 적어도 일부가 지지 블럭(210)의 상측으로 돌출되며, 이때 이격 부재(220a) 상에 안치되는 기판(S)의 하부면과 지지 블럭(210)의 상부면의 이격 거리가 0.0005 내지 0.0007 인치로 이격된다. 또한 이와 같이 복수의 제 1 삽입홈(210a-1)의 길이(h1) 및 복수의 이격 부재(220a)의 길이(h2)가 설정되어 있는 상태에서, 상기 복수의 제 1 삽입홈(210a-1) 각각에 이격 부재(220a)를 삽입시킴으로써, 별다른 조작이 없이 상기 복수의 이격 부재(220a)의 수평도를 용이하게 조절할 수 있다.
상기에서는 설명의 편의를 위하여 이격 부재(220a)를 기둥(220a-1) 및 기둥(220a-1) 상에 위치하는 볼록부(220a-2)로 나누어 설명하였으나, 일체형으로 제작될 수 있음은 물론이다.
결합 부재(220b)는 이격 부재(220a)를 둘러 싸도록 제 2 삽입홈(210a-2)에 삽입 설치되어, 상기 이격 부재(220a)를 지지 블럭(210)에 결합시킨다. 또한, 기판(S)이 이격 부재(220a)로부터 분리되어 상승하더라도, 상기 이격 부재(220a)가 연동하여 지지 블럭(210)으로부터 이탈되지 않도록 하는 역할을 한다. 이러한 결합 부재(220b)는 지지 블럭(210)과 동일한 재료 예컨데, STS(Stainless steel)을 이용하여 제작되되는 것이 바람직하다. 물론 이에 한정되지 않고 알류미늄(Al), 니켈(Ni), 몰리브덴(Mo) 및 인코넬(Inconel)과 같은 니켈 합금 중 어느 하나를 이용하여 결합 부재(220b)를 제작할 수 있다. 실시예에 따른 결합 부재(220b)는 길이 방향으로 연장되며, 상부가 이격 부재(220a) 방향으로 돌출되도록, 그 단면이 'ㄱ'자의 형상을 가지도록 제작된다. 즉, 실시예에 따른 결합 부재(220b)는 길이 방향으로 연장되는 결합부(220b-1), 일단이 결합부(220b-1)의 상단에 연결되어 이격 부재(220a)가 배치된 방향으로 연장 설치된 돌출부(220b-2)로 이루어진다. 이러한 결합 부재(220b)의 외측면 즉, 결합부(220b-1)의 외측면에는 나사산(220b-3)이 형성되는데, 상기 나사산(220b-3)은 지지 블럭(210a)에 마련된 나사홈(210a-3)과 상호 결합된다. 또한, 돌출부(220b-2)에는 상측이 개방되고, 상기 돌출부(220b-2)의 내측으로 오목한 홈(220b-4)이 마련된다. 돌출부에 마련된 홈(220b-4)은 결합 부재(220b)를 회전시켜 상기 결합 부재(220b)를 제 2 삽입홈(210a-2)에 체결시키는 수단 예컨데, 드라이버(미도시)가 삽입되는 공간이다. 결합 부재(220b)가 제 2 삽입홈(210a-2)에 삽입 장착될 때, 결합부(220b-1)의 내측면은 이격 부재(220a)의 외측면과 접촉되고, 상기 결합부(220b-1)의 외측면에 마련된 나사산(220b-3)은 지지 블럭(210)에 마련된 나사홈(210a-3)과 결합된다. 그리고, 이때 결합 부재(220b)의 돌출부(220b-2)의 하부면은 이격 부재(220a)의 단턱부(220a-3)와 접촉되어 걸쳐진다. 이와 같은 이격 부재(220a), 결합 부재(220b) 및 지지 블럭(210) 간의 결합에 의해 상기 이격 부재(220a)가 지지 블럭(210)에 장착된다. 또한, 결합 부재(220b)의 장착 및 분리시에 돌출부(220b-2)에 마련된 홈(220b-4)에 예컨데, 드라이버(미도시)를 삽입시켜 시계 방향 또는 반 시계 방향으로 결합 부재(220b)를 회전시킴으로써, 상기 결합 부재(220b)를 지지 블럭(210) 및 이격 부재(220a)에 체결하거나 분리시킬 수 있다.
그리고 결합 부재(220b)는 이격 부재(220a)의 외측면을 둘러 싸면서, 삽입홈(210a)를 밀폐하도록 설치된다. 이에, 이격 부재(220a)의 외측으로 빈 공간이 발생되지 않아, 삽입홈(210a)으로 이물질이 유입되지 않는다.
상기에서는 결합 부재(220b)의 상부 표면이 지지 블럭(210)의 상측으로 돌출되지 않고, 동일 수평면 상에 놓이도록 장착된다. 하지만 이에 한정되지 않고 결합 부재의 상부 표면이 지지 블럭(210)의 상측으로 돌출되되, 상기 결합 부재(220b)의 상부 표면이 볼록부(220a-2)의 상부 표면의 하측에 위치하도록 설치될 수 있다.
하기에서는 도 1 내지 도 4를 참조하여, 실시예에 따른 기판 처리 장치를 이용하여 기판을 처리하는 공정에서 이격 부재의 상태를 설명한다.
먼저, 기판(S)을 챔버(100) 내부로 인입시키고, 상기 기판(S)을 지지 블럭(210) 상측으로 노출된 이격 부재(220a) 상에 안착시켜, 상기 기판(S)의 하부면이 지지 블럭(210)의 상부면과 이격되도록 한다. 이후, 원료 분사부(500)를 통해 기판(S) 상에 원료 물질을 분사하여, 상기 기판(S) 또는 기판(S) 상에 형성된 박막을 식각하는 식각 공정을 실시한다. 이때, 도시되지는 않았지만, 원료 분사부(500)에 플라즈마 전원을 인가하여, 플라즈마를 이용한 식각 공정을 실시할 수 있다. 이와 같이 원료를 분사하여 기판(S) 처리 공정을 실시하는 동안에, 상기 원료 물질을 포함한 이물질은 지지 블럭(210)에 마련된 삽입홈(210a)으로 유입되지 못한다. 이는 결합 부재(220b)에 의해 삽입홈(210a)가 폐쇄되기 때문이다. 이에, 종래에서와 같이, 이물질이 삽입홈(210a) 내로 유입되어, 상기 삽입홈(210a)이 오염되거나 상기 이물질에 의해 이격 부재(220a)가 상승하는 문제가 발생되지 않는다. 따라서, 기판(S)이 기울어지거나 하는 일 없이, 수평한 상태를 유지할 수 있다.
또한, 플라즈마를 이용한 기판(S) 처리 공정을 실시할 때, 기판(S)과 지지 블럭(210) 사이의 공간으로 플라즈마가 유입된다. 종래에는 이와 같이 이격 공간으로 플라즈마가 유입되는 경우, 이격 부재(220a)가 기판(S)의 하부면에 달라붙는 스티킹(sticking) 현상이 발생되었다. 하지만 실시예에서는 결합 부재(220b)를 이용하여 이격 부재(220a)를 지지 블럭(210) 상에 고정시킨다. 이에, 플라즈마를 이용한 기판(S) 처리 공정 시에 기판(S)과 지지 블럭(210) 사이에 플라즈마가 유입되더라도, 결합 부재(220b)에 의해 이격 부재(220a)가 지지 블럭(210)에 고정 결합됨으로써, 상기 이격 부재(220a)가 상승하여 기판(S)의 하부면에 달라붙는 스티킹(sticking) 현상이 발생되지 않는다.
기판(S) 처리 공정이 종료되면, 상기 기판(S)을 상승시켜 이격 부재(220a)로부터 기판(S)을 분리한다. 이때, 이격 부재(220a)는 결합 부재(220b)에 의해 지지 블럭(210) 상에 지지 고정되어 있으므로, 상기 기판(S)이 상승될때 연동하여 함께 상승하지 않는다. 즉, 종래에서와 같이 기판(S)을 상승시켜 이격 부재(220a)로부터 분리할 때, 상기 이격 부재(220a)가 함께 상승하여 지지 블럭(210)으로부터 이탈되는 문제가 발생되지 않는다.
기판 처리 공정이 다수번 반복되면, 지지 블럭(210)으로부터 이격 부재(220a) 및 결합 부재(220b)를 분리하여, 상기 지지 블럭(210) 및 이격 모듈(220)을 세정한다. 예를 들어, 드라이버(미도시)를 결합 부재(220b)의 돌출부(220b-2)에 마련된 홈(220b-4)에 삽입시켜, 상기 결합 부재(220b)를 반 시계 방향으로 회전시킨다. 이에, 지지 블럭(210)에 마련된 나사홈(210a-3)과 결합 부재(220b)의 결합부(220b-1)에 마련된 나사산(220b-3) 간의 체결이 해제된다. 이후, 결합 부재(220b)를 상승시켜, 상기 결합 부재(220b)를 제 2 삽입홈(210a-2)으로부터 이탈시키고, 이격 부재(220a)를 상승시켜, 상기 이격 부재(220a)를 제 1 삽입홈(210a-1)으로 이탈시키다. 그리고 지지 블럭(210), 상기 지지 블럭(210)에 마련된 복수의 삽입홈(210a), 이격 부재(220a) 및 결합 부재(220b) 각각을 세정한다.
지지 블럭(210), 상기 지지 블럭(210)에 마련된 복수의 삽입홈(210a), 이격 부재(220a) 및 결합 부재(220b) 각각의 세정이 완료되면, 지지 블럭(210)의 삽입홈(210a)에 이격 부재(220a) 및 결합 부재(220b)를 삽입 장착한다. 이를 위해 이격 부재(220a)를 제 1 삽입홈(210a-1)에 삽입하고, 제 2 삽입홈(210a-2)에 결합 부재를 삽입한다. 이후, 드라이버(미도시)를 결합 부재(220b)의 돌출부(220b-2)에 마련된 홈에 삽입시켜, 상기 결합 부재(220b)를 예컨데, 시계 방향으로 회전시킨다. 이에, 결합 부재(220b)의 결합부(220b-1)에 마련된 나사산(220b-3)이 지지 블럭(210)에 마련된 나사홈(210a-3)에 상호 체결된다. 이를 통해 이격 모듈(220)이 지지 블럭(210)에 마련된 삽입홈(210a)에 삽입 장착되며, 이격 모듈(220)의 이격 부재(220a)의 상부의 적어도 일부가 지지 블럭(210)의 상측으로 돌출된다.
상기에서는 기판(S)을 가열하는 발열체(230)를 포함하는 기판 지지 유닛(200)을 예를 들어, 설명하였다. 하지만 이에 한정되지 않고 기판(S)을 지지하는 다양한 기판 지지 유닛(200)에 적용될 수 있다.
200: 기판 지지 유닛 210: 지지 블럭
220a: 이격 부재 220b: 결합 부재

Claims (11)

  1. 기판이 지지되는 기판 지지 유닛에 있어서,
    지지 블럭;
    상기 지지 블럭의 내측에 삽입되어, 적어도 일부가 상기 지지 블럭의 상측으로 돌출되며, 상기 지지 블럭의 상측으로 돌출된 영역에 상기 기판이 지지되는 이격 부재; 및
    상기 이격 부재의 외측면을 둘러 싸도록 설치되어, 상기 이격 부재를 지지 블럭에 고정 결합시키는 결합 부재를 포함하고,
    상기 이격 부재는
    길이 방향으로 연장 형성된 기둥;
    상기 기둥의 상부에 위치하며, 기판이 위치하는 방향으로 볼록하고, 상기 기둥의 직경에 비해 작은 직경을 가지는 볼록부; 및
    상기 기둥의 상부면 중 볼록부의 둘레 영역에 마련된 단턱부;
    를 포함하고,
    상기 결합 부재는
    내측면이 상기 이격 부재의 외측면과 접촉되며, 외측면에 상기 지지 블럭의 나사홈과 결합되는 나사산이 형성된 결합부; 및
    일단이 상기 결합부의 상부에 연결되어 상기 이격 부재가 배치된 방향으로 연장 설치되며, 하부면이 상기 이격 부재의 단턱부와 접촉되어 걸쳐지는 돌출부;
    를 포함하는 기판 지지 유닛.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 이격 부재가 복수개로 마련되어 상호 이격 배치되며, 상기 복수의 이격 부재 각각의 외측면을 둘러 싸도록 결합 부재가 설치되는 기판 지지 유닛.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 지지 블럭에는 상기 이격 부재가 삽입되는 제 1 삽입홈 및 상기 제 1 삽입홈을 둘러 싸도록 배치되며, 상기 결합 부재가 삽입되는 제 2 삽입홈이 마련되는 기판 지지 유닛.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 이격 부재의 길이가 상기 제 1 삽입홈의 길이에 비해 큰 기판 지지 유닛.
  5. 청구항 3에 있어서,
    상기 제 2 삽입홈을 둘러싸는 상기 지지 블럭의 내측벽에 나사홈이 형성된 기판 지지 유닛.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 이격 부재는 길이 방향으로 연장되며, 상기 지지 블럭 상측으로 돌출되는 영역이 볼록한 형상으로 제작되는 기판 지지 유닛.
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 볼록부는 기판이 위치하는 방향으로 볼록한 반구 형상인 기판 지지 유닛.
  8. 청구항 7에 있어서,
    상기 기둥의 상부면의 중앙에 상기 볼록부의 중앙이 위치하도록 배치되는 기판 지지 유닛.
  9. 삭제
  10. 청구항 1에 있어서,
    상기 돌출부에는 상측이 개방되고, 상기 돌출부 내측으로 오목한 홈이 마련되는 기판 지지 유닛.
  11. 청구항 10에 있어서,
    상기 홈으로 상기 결합 부재를 회전시키는 수단이 삽입되어, 상기 결합 부재를 회전시킴으로써, 상기 결합 부재 및 이격 부재를 상기 지지 블럭에 결합시키거나 상기 지지 블럭으로부터 분리시키는 기판 지지 유닛.
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