KR101502388B1 - 기판 처리 장치 - Google Patents

Abstract

처리액을 이용한 기판 처리 장치가 개시된다. 기판 처리 장치는 기판을 대상으로 처리 공정을 수행하기 위한 공간을 제공하는 공정 챔버와, 공정 챔버 내에서 기판의 상부에 배치되고, 기판으로 처리 공정을 위한 처리액을 분사하는 처리액 공급부와, 처리액을 이용한 처리 공정 중에 공정 챔버의 내부에 발생하는 흄(fume)을 강제적으로 배출시키는 배출부, 그리고 공정 챔버의 벽체 외부에 벽체와 마주보게 배치되며, 공정 챔버의 벽체로 텐션을 제공하여 흄을 강제 배출시킬 때 공정 챔버의 내외부 압력차에 의해 벽체가 변형되는 것을 억제하기 위한 텐션부를 포함한다. 따라서 챔버의 변형을 감소시킬 수 있다.

Description

기판 처리 장치{Apparatus for processing a substrate}

본 발명은 기판 처리 장치에 에 관한 것으로, 보다 상세하게는 기판을 대상으로 처리액을 이용한 공정 처리를 수행하기 위하여 사용되는 기판 처리 장치에 관한 것이다.

일반적인 기판 처리 장치는 반도체 집적회로를 갖는 칩 제조에 사용되는 실리콘웨이퍼 또는 평판 디스플레이 제조에 사용되는 유리 기판의 처리에 사용된다. 이러한 기판 처리 장치 중에서 습식 처리용 기판 처리 장치는 기판 상에 다양한 종류의 케미컬 및 유기 용액, 그리고 순수(deionized water)를 포함하는 처리액을 사용하여 기판을 처리한다. 예를 들면, 평판 디스플레이 제조 분야에서 사용되는 습식 세정 장치는 유리 기판 상에 세정액, 식각액 등과 같은 처리액을 공급하여 기판 표면에 잔류하는 이물질을 제거한다.

이러한 기판 처리 장치는 기판을 대상으로 공정들을 진행하기 위한 공간을 제공하는 공정 챔버 및 상기 기판 상에 공정에 따라 서로 다른 처리액을 분사하는 분사부를 포함한다. 여기서 공정 챔버의 내부에서는 기판에 대한 공정의 효율 개선을 위해 일정 온도 및 압력 조건을 형성하기도 한다. 이처럼 온도 및 압력 조건에 의해 또는 기판으로 분사된 케미컬이 화학 반응을 일으켜 상기 공정 챔버 내부에는 흄(fume)이 발생하게 된다.

이와 같은 상기 공정 챔버 내부의 흄은 상기 기판에 대한 공정 효율을 저하시키는 요인이 되므로 통상 공정 챔버의 외부로 강제 배출시키게 된다.

하지만 상기 흄을 강제 배출시킬 때 상기 공정 챔버의 내부 및 외부에는 압력차이가 발생하고, 이러한 압력차이에 의해 상기 공정 챔버의 측벽이 휘어지는 문제점이 발생한다. 특히, 케미컬을 이용한 기판 처리 장치 중에는 케미컬에 대한 내식성을 개선하기 위하여 PVC로 제조되는 공정 챔버가 있으며, 이처럼 PVC로 제조되는 공정 챔버의 경우에는 상기 흄의 배출시에 측벽의 휘어짐이 더욱 문제가 되고 있다.

따라서 본 발명의 실시예들을 통해 해결하고자 하는 과제는 기판을 대상으로 습식 처리를 수행할 때 공정 챔버의 내부에 발생되는 흄을 강제 배출시킬 때 공정 챔버의 벽체가 휘어지는 것을 개선할 수 있는 기판 처리 장치를 제공하는 것이다.

상기 본 발명의 일 과제를 달성하기 위해 본 발명에 따른 기판 처리 장치는 기판을 대상으로 처리 공정을 수행하기 위한 공간을 제공하는 공정 챔버; 상기 공정 챔버 내에서 상기 기판의 상부에 배치되고, 상기 기판으로 처리 공정을 위한 처리액을 분사하는 처리액 공급부; 상기 처리액을 이용한 처리 공정 중에 상기 공정 챔버의 내부에 발생하는 흄(fume)을 상기 공정 챔버로부터 강제적으로 배출시키는 배출부; 상기 공정 챔버의 벽체 외부에 상기 벽체와 마주보게 배치됨과 아울러 자성을 갖는 물질로 이루어지며, 상기 공정 챔버의 벽체로 텐션을 제공하여 상기 흄을 강제 배출시킬 때 상기 공정 챔버의 내외부 압력차에 의해 상기 벽체가 변형되는 것을 억제하기 위한 텐션부; 및 상기 공정 챔버의 벽체 외부면에 설치되어 상기 텐션부와 상기 벽체 사이에서 인력을 발생시키는 자성 부재들을 포함할 수 있다.

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이와 같이 구성된 본 발명에 따른 기판 처리 장치는 기판을 대상으로 처리 공정이 수행되는 공정 챔버의 외부에 상기 공정 챔버의 측벽으로 텐션을 제공할 수 있는 텐션부가 구비됨으로써 상기 텐션부가 제공하는 텐션에 의해 공정 챔버 내의 흄을 강제 배출시킬 때 발생되는 벽체의 휘어짐을 억제할 수 있게 된다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 기판 처리 장치에 대하여 상세히 설명한다. 본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다. 첨부된 도면에 있어서, 구조물들의 치수는 발명의 명확성을 기하기 위해 실제보다 확대하거나, 개략적인 구성을 설명하기 위하여 실제보다 축소하여 도시한 것이다. 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르 게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

한편, 다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 장치를 개략적으로 나타내는 도면이고, 도 2는 도 1의 공정 챔버의 일 벽체를 도시한 도면이다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 장치(100)는 공정 챔버(110), 처리액 공급부(120), 배출부(130) 및 텐션부(140)를 포함한다. 이러한 기판 처리 장치(100)는 기판(G)을 대상으로 케미컬 및 유기 용액, 그리고 순수(deionized water)를 포함하는 처리액을 이용한 습식 처리 공정을 수행하기 위하여 사용될 수 있다.

또한 상기 기판 처리 장치(100)에서 처리되는 기판(G)은 예를 들어 평판 디 스플레이 장치를 제조하기 위한 유리 재질의 평판형 기판일 수 있다. 또는 반도체 소자를 제조하기 위한 실리콘웨이퍼와 같은 반도체 기판일 수도 있다.

상기 공정 챔버(110)는 기판(G)을 대상으로 습식 처리 공정을 수행하기 위한 공정 공간을 제공한다. 이에 상기 공정 챔버(110)는 사방이 외부로부터 차단된 박스(box) 형상으로 이루어질 수 있고, 일측이 개방된 배스(bath) 형상으로 이루어질 수 있다.

상기 공정 챔버(110)의 내부에는 상기 기판(G)을 외부로부터 반입하면서 다시 외부로 반출하기 위한 기판 이송부(150)가 배치될 수 있다. 상기 기판 이송부(150)는 예를 들어 상기 기판(G)을 일 방향으로 이송하기 위하여 상기 일 방향을 따라서 평행하게 배치되는 다수의 이송축들일 수 있다. 상기 이송축들에는 상기 기판(G)과 직접적으로 접촉하고, 회전을 통해 상기 기판(G)을 이송하기 위한 이송 롤러가 구비된다. 이와 달리 상기 기판 이송부(150)는 선형 동작을 하는 리니어 모터(Linear Motor)일 수 있다. 또한 상기 기판 이송부(140)는 컨베어 벨트(Conveyor Belt) 타입일 수도 있다.

또한 상기 공정 챔버(110)의 내부에는 상기 기판(G)에 대한 공정 효율을 향상시키기 위하여 일정 온도 조건을 형성하기 위한 히터(미도시)가 구비될 수 있다. 상기 히터(미도시)를 통해 상기 공정 챔버(110)의 내부 온도를 일정 온도로 가열한 후에 상기 기판(G)에 대한 처리 공정을 수행함으로써 공정 효율을 개선할 수 있게 된다.

상기 처리액 공급부(120)는 상기 공정 챔버(110)의 내부에 배치된다. 구체적 으로 상기 처리액 공급부(120)는 외부로부터 반입되어 상기 기판 이송부(140)에 의해 이송되는 상기 기판(G)의 상부에 설치된다. 상기 처리액 공급부(120)는 상기 기판(G)이 이송되는 방향을 기준으로 수직한 방향으로 연장할 수 있다. 즉, 상기 기판 이송부(150)가 상기 이송축들로 이루어질 경우 상기 처리액 공급부(120)는 상기 이송축들과 평행하게 배치될 수 있다.

상기 처리액 공급부(120)는 상기 기판(G)을 실질적으로 처리하기 위한 처리액을 상기 기판(G)으로 분사한다. 상기 처리액은 상기 기판(G)을 대상으로 에칭 공정을 수행하는 경우에 에칭용 용액을 의미하고, 상기 기판(G)을 대상으로 세정 공정을 수행하는 경우에 세정용 용액을 의미할 수 있다.

상기 배출부(130)는 상기 공정 챔버(110)에 설치되며, 상기 공정 챔버(110)의 내부에서 발생되는 흄을 상기 공정 챔버(110)의 외부로 강제 배출시킨다. 이를 위해 배출부(132)에는 펌프(132)가 연결되어 상기 펌프(132)의 펌핑 동작으로 상기 흄을 강제 배출시키게 된다. 상기 배출부(130)는 상기 흄이 보다 효과적으로 배출될 수 있도록 상기 공정 챔버(110)의 상부에 설치될 수 있다. 이와 달리 상기 배출부(130)는 상기 공정 챔버(110)의 측부에 설치될 수 있고, 상기 공정 챔버(110)의 하부에 설치될 수 있다. 또한 상기 공정 챔버(110)의 사이즈가 대형화됨에 따라서 상기 배출부(130)는 다수개가 구비될 수도 있다.

상기 텐션부(140)는 상기 공정 챔버(110)의 벽체 외부에 상기 벽체와 마주보게 배치된다. 여기서 상기 벽체는 상기 공정 챔버(110)의 상부벽 및 측벽일 수 있다. 또한 도면에서는 도시하지 않았지만 상기 텐션부(140)는 상기 공정 챔버(110) 의 하부벽에도 구비될 수 있다.

상기 텐션부(140)는 상기 공정 챔버(110)의 벽체로 텐션을 제공한다. 이를 통해 상기 텐션부(140)는 상기 공정 챔버(110)의 내부에 존재하는 상기 흄을 상기 공정 챔버(110)로부터 외부로 강제 배출시킬 때 상기 공정 챔버(110)의 내부와 외부의 압력차이에 의해 상기 공정 챔버(110)의 벽체가 휘어지는 것을 방지한다. 즉, 상기 흄의 강제 배출에 따른 상기 공정 챔버(110)의 변형을 억제하는 역할을 한다.

여기서 상기 텐션부(140)는 지지 부재(140a)에 의해 상기 공정 챔버(110)의 벽체와 소정 거리만큼 이격되게 유지됨으로써 상기 벽체로 텐션을 용이하게 제공할 수 있게 된다. 상기 지지 부재(140a)는 상기 텐션부(140)와 상기 공정 챔버(110) 사이에 개재된다.

한편, 상기 텐션부(140)는 상기 공정 챔버(110)의 벽체로 텐션을 제공함에 있어서 보다 효과적으로 제공하기 위하여 다수의 자성 부재(142)들을 구비한다. 이때 텐션부(140)는 상기 자성 부재(142)들과 인력을 발생시킬 수 있도록 자성을 갖는 물질로 이루어질 수 있다.

상기 자성 부재(142)들은 상기 공정 챔버(110)의 벽체 외부면에 설치된다. 즉, 상기 자성 부재(142)는 상기 공정 챔버(110)의 외부면에 설치됨으로써, 상기 공정 챔버(110)와 상기 텐션부(140) 사이에 배치된다. 상기 자성 부재(142)들은 상기 공정 챔버(110)와 상기 텐션부(140) 사이에 인력을 형성시킨다. 따라서 상기 텐션부(140)와 상기 공정 챔버(110)의 벽체 사이를 서로 끌어당기는 결속력이 개선됨으로써 상기 텐션부(140)는 효과적으로 상기 공정 챔버(110)의 벽체에 텐션을 제공할 수 있게 된다. 이때 바람직하게는 상기 자성 부재(142)들은 상기 공정 챔버(110)의 벽체에 균일하게 텐션을 제공할 수 있도록 균일하게 배치된다.

이와 같이 본 실시예에서 상기 공정 챔버(110)는 상기 텐션부(140)에 의해 변형(예컨대 휘어짐)을 억제할 수 있게 된다. 또한 주요 부분에 대한 공차 및 강성을 유지함으로써 보다 안정적으로 기판(G)에 대한 습식 처리 공정을 수행할 수 있게 된다.

상술한 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 기판 처리 장치는 기판을 대상으로 습식 처리가 수행되는 공정 챔버의 벽체 외부에 설치되는 텐션부가 상기 공정 챔버의 벽체로 텐션을 제공함으로써, 상기 공정 챔버 내부에 발생되는 흄을 외부로 강제 배출시킬 때 나타나는 상기 공정 챔버의 벽체의 휘어짐을 억제시킨다.

따라서 공정 챔버의 변형에 의한 과부하를 억제하고, 공정 챔버의 변형에 대한 신뢰도가 향상되어 배출 압력의 최적화 구현이 가능하게 된다. 또한 장기 사용에 따른 공정 챔버의 내구성을 향상시킬 수 있다.

상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구 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 처리 장치를 개략적으로 나타내는 도면이다.

도 2는 도 1의 공정 챔버의 일 벽체를 도시한 도면이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

100: 기판 처리 장치 110: 공정 챔버

120: 처리액 공급부 130: 배출부

132: 펌프 140: 텐션부

142: 자성 부재

Claims (2)

1. 기판을 대상으로 처리 공정을 수행하기 위한 공간을 제공하는 공정 챔버;

   상기 공정 챔버 내에서 상기 기판의 상부에 배치되고, 상기 기판으로 처리 공정을 위한 처리액을 분사하는 처리액 공급부;

   상기 처리액을 이용한 처리 공정 중에 상기 공정 챔버의 내부에 발생하는 흄(fume)을 상기 공정 챔버로부터 강제적으로 배출시키는 배출부; 및

   상기 공정 챔버의 벽체 외부에 상기 벽체와 마주보게 배치되며, 상기 공정 챔버의 벽체로 텐션을 제공하여 상기 흄을 강제 배출시킬 때 상기 공정 챔버의 내외부 압력차에 의해 상기 벽체가 변형되는 것을 억제하기 위한 텐션부를 포함하고,

   상기 텐션부는 자성을 갖는 물질로 이루어지며,

   상기 공정 챔버의 벽체 외부면에 설치되어 상기 공정 챔버의 벽체 외부면을 상기 텐션부쪽으로 끌어당길 수 있도록 상기 텐션부와 상기 벽체 사이에서 인력을 발생시키는 자성 부재들을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
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