KR101895408B1 - 기판 처리 설비 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 기판 처리 설비에 관한 것으로, 본 발명은 기판이 수평하게 놓여지는 복수의 기판 지지 부재; 기판에 처리액을 공급하는 복수의 노즐; 복수의 노즐 중에서 어느 하나를 선택하여 기판 지지 부재에 놓여진 기판 상으로 이동시키는 노즐 이동 유닛을 포함한다. 노즐 이동 유닛은 수직한 이동 로드; 이동 로드에 수평하게 설치되는 수평지지대; 수평지지대에 설치되고, 노즐을 그립하는 그립부재; 그립부재에 설치되고, 그립부재의 X축,Y축 수평도를 측정하는 기울기 측정부재; 및 기울기 측정부재에 의해 그립부재의 X축, Y축 수평을 조절하는 기울기 조절부재를 포함한다.

Description

기판 처리 설비{substrate processing apparatus}
본 발명은 기판 처리 설비에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 기판 상에 처리액을 공급하여 기판 처리를 행하는 기판 처리 설비에 관한 것이다.
한국 공개특허 공보 10-2010-12806(발명의 명칭:기판처리장치)에는 기판을 수평자세로 유지하는 복수의 기판유지부와, 기판에 처리액을 공급하는 노즐과, 기판유지부에 유지되는 기판의 처리 위치로 노즐을 이동시키는 노즐이동기구를 구비하고 있는 장치가 개시되어 있다. 이 장치에서는 여러개의 노즐과 노즐이동기구에 의해 복수의 기판유지부에 유지된 기판에 처리액을 공급한다.
그러나, 상기와 같은 기판 처리 장치는 노즐이동기구가 노즐을 그립하여 기판 상에 처리액을 공급할 때 노즐의 수평 상태를 체크하여 보정하는 수단이 없었다.
본 발명은 노즐의 기울기를 체크하고 기울기를 보정할 수 있는 기판 처리 설비를 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 목적은 여기에 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기한 과제를 달성하기 위하여 본 발명의 실시 예에 따른 기판 처리 설비는 기판이 수평하게 놓여지는 복수의 기판 지지 부재; 기판에 처리액을 공급하는 복수의 노즐; 상기 복수의 노즐 중에서 어느 하나를 선택하여 상기 기판 지지 부재에 놓여진 기판 상으로 이동시키는 노즐 이동 유닛을 포함하되; 상기 노즐 이동 유닛은 수직한 이동 로드; 상기 이동 로드에 수평하게 설치되는 수평지지대; 상기 수평지지대에 설치되고, 노즐을 그립하는 그립부재; 상기 그립부재에 설치되고, 상기 그립부재의 X축,Y축 수평도를 측정하는 기울기 측정부재; 및 상기 기울기 측정부재에 의해 상기 그립부재의 X축, Y축 수평도를 조절하는 기울기 조절부재를 포함한다.
본 발명의 실시예에 따르면, 상기 그립부재는 상기 수평지지대에 X축 방향으로 제1힌지 결합되는 몸체; 상기 몸체에 Y축 방향으로 제2힌지 결합되고, 상기 기울기 측정부재가 설치되는 구동 플레이트; 및 상기 구동 플레이트에 설치되고, 노즐을 그립하는 그리퍼를 포함하며, 상기 기울기 조절부재는 상기 제1힌지를 중심으로 상기 몸체를 회동시켜 Y축 수평도를 맞추는 제1구동부; 및 상기 제2힌지를 중심으로 상기 구동 플레이트를 회동시켜 X축 수평도를 맞추는 제2구동부를 포함한다.
본 발명에 의하면,
제2배기팬들이 와류 현상을 최소화함으로써 기판 오염을 방지하고 및 반송 챔버 내부의 온도 균일성을 높일 수 있다.
이하에 설명된 도면들은 단지 예시의 목적을 위한 것이고, 본 발명의 범위를 제한하기 위한 것이 아니다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 설비를 보여주는 평면 구성도이다.
도 2는 기판 처리 설비의 측면 구성도이다.
도 3은 노즐 이동 유닛의 요부 구성도이다.
도 4는 노즐 이동 유닛의 변형예를 보여주는 도면이다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 기판 처리 설비를 상세히 설명하기로 한다. 우선 각 도면의 구성 요소들에 참조 부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
( 실시 예 )
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 설비를 보여주는 평면 구성도이다. 도 2는 기판 처리 설비의 측면 구성도이다. 도 3은 노즐 이동 유닛의 요부 구성도이다.
본 실시예에서는 기판으로 반도체 웨이퍼를 예로 들어 설명한다. 그러나 기판은 반도체 웨이퍼 이외에 평판 표시 패널, 포토 마스크 등 다양한 종류의 기판일 수 있다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 기판 처리 설비(10)는 처리실(400), 처리유닛(400a)들 그리고 처리액 공급 유닛을 포함한다.
처리실(400)은 기판 처리 공정이 진행되는 공간을 제공한다. 처리실(400)의 측벽(402)에는 처리실(400)로 기판을 반출입하기 위한 개구(402a)가 형성된다. 처리실(400)에는 처리유닛(400a)들이 X축 방향으로 3대가 나란히 배치된다. 처리유닛(400a) 각각은 기판 지지 유닛(410)과 기판 지지 유닛(410)의 둘레에 배치되는 용기(420)를 포함한다.
기판 지지 유닛(410)은 기판을 지지하며, 회전 가능하게 제공된다. 용기(420)는 회전하는 기판에 의해 처리액이 비산되는 것을 방지한다. 처리액 공급 유닛은 기판 지지 유닛(410)에 놓인 기판 상으로 처리액을 공급하여 기판을 처리한다.
기판 지지 유닛(410)은 공정 진행 중 기판(W)을 지지하며, 공정이 진행되는 동안 모터 등의 회전 구동 부재(412)에 의해 회전된다. 기판 지지 유닛(410)은 원형의 상부 면을 가지는 지지판(414)을 가지며, 지지판(414)의 상부 면에는 기판(W)을 지지하는 핀 부재(416)들이 설치된다.
기판 지지 유닛(410)의 둘레에는 용기(420)가 배치된다. 용기(420)는 대체로 원통 형상을 가지며, 하부 벽(422)에는 배기 홀(424)이 형성되고, 배기 홀(424)에는 배기관(426)이 연통 설치된다. 배기관(426)에는 펌프와 같은 배기 부재(428)가 연결되며, 배기 부재(428)는 기판(W)의 회전에 의해 비산된 처리액을 포함하는 용기(420) 내부의 공기를 배기시키도록 음압을 제공한다.
처리액 공급 유닛은 기판 지지 유닛(410) 상에 놓인 기판(W)의 상면으로 처리액을 공급한다. 처리액 공급 유닛은 노즐들(430a,430b,430c), 대기 포트들(440a,440b,440c) 및 노즐 이동 유닛(500)을 포함한다.
노즐들(430a,430b,430c)은 사용되는 처리액의 종류에 따라 복수 개가 제공될 수 있다. 노즐들(430a,430b,430c)은 처리 유닛(400a)들에 공용으로 사용될 수 있다. 대기 포트들(440a,440b,440c)은 노즐들(430a,430b,430c)이 공정 진행을 위해 대기하는 장소를 제공한다. 노즐 이동 유닛(500)은 노즐들(430a,430b,430c) 중 어느 하나(예 : 430a)를 취사 선택하고, 선택된 노즐(430a)을 대기 포트(440a)의 대기 위치와 기판 지지 유닛(410) 상부의 공정 위치 간에 이동시킨다.
노즐들(430a,430b,430c)은 기판 지지 유닛(410)의 일 측에 평행을 이루도록 나란하게 제공될 수 있다. 즉, 노즐들이 나란한 방향은 처리유닛(400a)들이 나란한 방향(X축 방향)과 평행하다. 노즐들(430a,430b,430c)은 대기 포트들(440a,440b,440c)에 의해 지지될 수 있다. 노즐들(430a,430b,430c)은 동일한 구성을 가질 수 있으며, 노즐들(430a,430b,430c) 중 하나의 노즐(430c)을 예로 들어 설명한다.
노즐(430c)은, 기판 지지 유닛에 놓인 기판으로 처리액을 토출하는 분사헤드(432)를 가진다. 분사헤드(432)는 노즐 암(434)의 일단에 처리액을 기판 상면으로 수직하게 분사할 수 있도록 수직하게 설치된다.
대기 포트들(440a,440b,440c)은 노즐들(430a,430b,430c)이 공정 진행을 위해 대기하는 장소를 제공한다. 대기 포트들(440a,440b,440c)은 기판 지지 유닛(410)의 일측에 나란하게 제공된다.
노즐 이동 유닛(500)은 노즐들(430a,430b,430c) 중 어느 하나(예 : 430a)를 취사 선택하고, 선택된 노즐(430a)을 대기 포트(440a)의 대기 위치와 기판 지지 유닛(410) 상부의 공정 위치 간에 이동시킨다.
노즐 이동 유닛(500)은 그립 부재(510), 기울기 측정부재(540), 기울기 조절부재(550) 그리고 이동 부재(530)를 포함한다.
그립 부재(510)는 노즐(430a)의 노즐 암(434)을 파지할 수 있다. 이동 부재(530)는 그립 부재(510)를 이동시켜, 그립 부재(510)에 파지된 노즐(430a)을 대기 위치와 공정 위치 간에 이동시킨다.
그립 부재(510)는 몸체(511)와 구동 플레이트(520) 그리고 그리퍼(530)를 포함한다. 몸체(511)는 수평지지대(531)에 X축 방향으로 제1힌지축(512) 결합된다. 구동 플레이트(520)는 몸체(511) 아래에 Y축 방향으로 제2힌지축(522) 결합된다. 구동 플레이트(520)의 상면에는 기울기 측정부재(540)가 설치된다. 그리퍼(530)는 구동 플레이트(520)의 저면에 설치되며, 노즐(430a)을 그립한다.
이동 부재(530)는 그립 부재(510)를 지지하는 수평 지지대(531)를 가진다. 수평 지지대(531)는 길이 방향이 노즐 암(434)의 길이 방향을 향하도록 수평하게 제공된다. 수평 지지대(531)는 수평 지지대(531)에 수직하게 배치된 이동 로드(533)에 결합된다.
이동 로드(533)의 하단부에는 연결 부재(534)가 결합되고, 연결 부재(534)는 가이드 부재(535)에 연결된다. 가이드 부재(535)는 대기 포트들(440a,440b,440c)의 배열 방향과 평행을 이루도록 기판 지지 유닛(410)의 일 측에 배치된다. 가이드 부재(535)는 가이드 레일 형상으로 제공될 수 있으며, 이동 로드(533)의 직선 이동을 안내한다. 그리고, 연결 부재(534)에는 가이드 부재(535)와 평행을 이루도록 배치된 리드 스크류(537)가 연결될 수 있으며, 리드 스크류(537)의 일단에는 리드 스크류(537)를 회전시키기 위한 제 3 구동기(536)가 연결된다. 제 3 구동기(536)의 회전력이 리드 스크류(537)로 전달되면, 리드 스크류(537)의 회전에 의해 리드 스크류(537)에 결합된 연결 부재(534)가 직선 운동을 한다. 그러면, 연결 부재(534)가 결합된 이동 로드(533)와, 이동 로드(523)가 연결된 수평 지지대(531)가 직선 이동하여, 그립 부재(510)에 파지된 노즐(430a)이 대기 위치와 공정 위치 간에 이동될 수 있다.
기울기 측정부재(540)는 그립부재(510)의 X축,Y축 수평도를 측정한다. 기울기 측정부재(540)는 X축 기울기를 측정하는 제1기울기 센서(542)와 Y축 기울기를 측정하는 제2기울기 센서(544)를 포함한다. 제1기울기 센서(542)와 제2기울기 센서(544)는 구동 플레이트(520)의 상면에 설치된다.
기울기 조절부재(550)는 기울기 측정부재(540)로부터 X축,Y축의 기울기(수평 상태) 값을 제공받아 그립부재(510)의 X축, Y축 수평을 조절한다. 그립 부재(510)의 X축, Y축 수평 조절은 그립 부재(510)에 그립되는 노즐의 수평을 맞추는 작업이다. 즉, 노즐의 수평이 맞추어지면 분사헤드(432)로부터 처리액이 기판 상면에 수직하게 분사될 수 있는 것이다.
기울기 조절부재(550)는 제1구동부(570)와 제2구동부(560)를 포함한다. 제1구동부(570)는 제1힌지축(512)을 중심으로 몸체(511)를 회동시켜 Y축 수평을 맞춘다. 제1구동부(570)는 모터(572), 밸트(574) 그리고 풀리(576)를 포함하는 구동 장치를 포함한다. 제1구동부(570)는 몸체를 회동시킬 수 있는 다양한 구동 장치가 사용될 수 있다.
제2구동부(560)는 제2힌지축(522)을 중심으로 구동 플레이트(520)를 회동시켜 X축 수평을 맞춘다. 제2구동부(560)는 모터(562), 밸트(564) 그리고 풀리(566)를 포함하는 구동 장치를 포함한다. 제2구동부(560)는 구동 플레이트(520)를 회동시킬 수 있는 다양한 구동 장치가 사용될 수 있다.
본 발명에 의한 노즐의 수평 유지를 위한 동작은 다음과 같다.
먼저, 제1기울기센서(542)와 제2기울기센서(544)에 감지된 X축 기울기값과 Y축 기울기값이 기울기 조절부재(550)로 제공된다.
기울기 측정부재(540)의 X축 및 Y축 기울기값을 입력받은 기울기 조절부재(550)는 이를 분석하여 현재 구동 플레이트(520)가 수평상태를 유지하고 있는가 그리고 수평상태를 유지하지 못하고 있다면 구동 플레이트(520)를 수평상태로 조절하기 위해서는 제1구동부(570)와 제2구동부(560)를 어느 정도 구동시켜야 하는지 등을 결정하게 된다.
그 결과에 따라 기울기 조절부재(550)는 제1구동부(570) 및 제2구동부(560)를 구동시켜 몸체(511) 및 구동 플레이트(520)를 일정각도 회전시키게 된다. 이로 인하여, 구동 플레이트(520)의 X축 및 Y축의 기울기가 조절되게 된다. 구동 플레이트(520)의 기울기에 따라 그립부재(500)에 그립되는 노즐의 기울기도 동일하게 유지된다. 따라서, 구동 플레이트(520)의 수평상태를 유지하게 되면 그립 부재(510)에 그립되는 노즐도 수평상태를 유지할 수 있다.
바람직하게는 기울기 조절 부재(550)의 기울기 조절 동작은 외부입력이 있을 때마다 혹은 제1,2기울기센서(542,544)에 의해 검출되는 구동 플레이트(520)의 기울기가 수평상태에서 벗어날 때마다 제1구동부(570)와 제2구동부(560)를 선택적으로 구동시켜 구동 플레이트(520)의 수평상태를 자동으로 조절함으로써 그립 부재(510)에 그립되는 노즐이 지속적으로 수평상태를 유지할 수 있는 것이다.
도 4는 노즐 이동 유닛의 변형예를 보여주는 도면이다.
도 4는 노즐 이동 유닛(500)은 도 3에 도시된 노즐 이동 유닛과 동일한 구성과 기능을 가지며, 이들에 대한 설명은 앞에서 상세하게 설명하였기에 본 변형예에서는 생략한다. 다만, 도 4에 도시된 노즐 이동 유닛(500)은 구동 플레이트(520)의 Y축 수평을 맞추는 제1구동부를 생략하고 그 대신 그립부재(510)가 설치된 수평지지대(531)의 Y축 수평을 메뉴얼 방식으로 맞추는 구조를 갖는다. 수평 지지대(531)는 이동로드(533)에 수평하게 X축 방향으로 힌지축(531a) 결합되며, 작업자는 기울기 측정부재(540)의 Y축 기울기값을 참고하여 힌지축(531a)에 설치된 조절볼트(미도시됨)를 돌리면서 수평 지지대(531)의 Y축 수평을 조절할 수 있다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시 예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시 예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
500 : 노즐 이동 유닛 510 : 그립 부재
540 : 기울기 측정부재 550 : 기울기 조절부재

Claims (5)

  1. 기판 처리 설비에 있어서:
    기판이 수평하게 놓여지는 복수의 기판 지지 부재;
    기판에 처리액을 공급하는 복수의 노즐;
    상기 복수의 노즐 중에서 어느 하나를 선택하여 상기 기판 지지 부재에 놓여진 기판 상으로 이동시키는 노즐 이동 유닛을 포함하되;
    상기 노즐 이동 유닛은
    수직한 이동 로드;
    상기 이동 로드에 수평하게 설치되는 수평지지대;
    상기 수평지지대에 설치되고, 노즐을 그립하는 그립부재; 및
    상기 그립부재의 X축, Y축 수평을 조절하는 기울기 조절부재를 포함하며,
    상기 기울기 조절부재는
    상기 그립부재에 설치되고, X축 기울기를 측정하는 제1기울기 센서와 Y축 기울기를 측정하는 제2기울기 센서를 포함하는 기울기 측정부재;
    상기 제1기울기 센서로부터 X축 기울기값을 제공받아 상기 그립부재의 X축 수평을 맞추는 제1구동부; 및
    상기 제2기울기 센서로부터 Y축 기울기값을 제공받아 상기 그립부재의Y축 수평을 맞추는 제2구동부를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 설비.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서:
    상기 그립부재는
    상기 수평지지대에 X축 방향으로 제1힌지 결합되는 몸체;
    상기 몸체에 Y축 방향으로 제2힌지 결합되고, 상기 기울기 측정부재가 설치되는 구동 플레이트; 및
    상기 구동 플레이트에 설치되고, 노즐을 그립하는 그리퍼를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 설비.
  4. 제3항에 있어서:
    상기 제1구동부는 상기 제1힌지를 중심으로 상기 몸체를 회동시켜 Y축 수평을 맞추고,
    상기 제2구동부는 상기 제2힌지를 중심으로 상기 구동 플레이트를 회동시켜 X축 수평을 맞추는 것을 특징으로 하는 기판 처리 설비.


  5. 삭제
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