KR101927429B1 - 기판 처리 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 기판 처리 장치에 관한 것이다. 본 발명의 일 실시 예에 따른 기판 처리 장치는 기판이 수용되는 내부공간을 제공하는 챔버; 상기 내부공간에 제공되며, 그 상면에 상기 챔버로 반입된 기판이 위치되는 지지부재; 및 상기 기판을 상기 지지부재에 로딩 또는 언로딩 시키는 리프트 핀 어셈블리를 포함하고, 상기 리프트 핀 어셈블리는, 리프트 핀들과 상기 리프트 핀들을 승강시키는 핀 구동 유닛을 포함하고, 상기 핀 구동 유닛은, 그 상면에 상기 리프트 핀들이 결합되는 플레이트; 일단이 상기 플레이트의 하면에 회전 가능하게 축 결합 되는 링크; 회전축을 중심으로 회전되도록 제공되고, 상기 회전축 이외의 지점에서 상기 링크의 타단이 회전 가능하게 축 결합 되는 회전 플레이트를 포함한다.

Description

기판 처리 장치{Substrate treating apparatus}
본 발명은 리프트 핀을 이용하여 기판의 로딩 및 언로딩을 보조하는 기판 처리 장치에 관한 것이다.
반도체 소자 또는 액정 디스플레이를 제조하기 위해서, 포토리소그라피, 식각, 이온주입, 증착 그리고 세정의 다양한 공정들이 수행된다. 이러한 공정들 중 포토리소그라피 공정은 기판 상에 원하는 패턴을 형성시킨다.
포토리소그라피 공정은 기판 상에 포토 레지스트과 같은 약액을 도포하는 도포공정, 도포된 감광막 위에 특정 패턴을 형성하는 노광공정, 그리고 노광된 감광막에 불필요한 영역을 제거하는 현상공정이 순차적으로 이루어진다.
각각 공정들은 챔버 내에서 수행된다. 기판은 로봇 암에 의해서 하나의 챔버에서 다음 챔버로 이송된다. 로봇 암에 의해 기판이 챔버에서 반출 되거나, 챔버로 반입될 때, 리프트 핀이 기판의 언로딩 및 로딩을 보조한다.
도 1은 일반적인 기판 처리 장치에 제공되는 핀 구동 유닛를 보여주는 도면이다.
도 1을 참조하면, 기판 처리 장치(1)는 챔버(2), 지지부재(3) 및 핀 구동 유닛(4)을 포함한다.
핀 구동 유닛(4)은 구동부재(5), 승강 로드(6) 및 플레이트(7)를 포함한다.
플레이트(7)의 상면에는 리프트 핀들(8)이 제공된다. 플레이트(7)의 이동에 따라 리프트 핀들(8)이 상하로 이동된다.
승강로드(6)는 플레이트(7)의 하면을 지지한다. 승강로드(6)의 하단은 구동부재(5)에 연결된다. 승강로드(6)는 구동부재(5)에 의해 상하로 이동된다.
기판 처리 장치(1)에 따라, 챔버(2)에서 처리되는 기판의 크기는 상이할 수 있다. 기판의 크기에 따라서, 기판 처리 장치(1)에 제공되는 리프트 핀(8), 플레이트(7) 또는 승강로드(6)의 크기 및 무게가 다르게 제공될 수 있다. 구동부재(5)는 승강로드에 작용하는 힘을 정밀 제어하여, 승강로드(6)를 상하로 이동시킨다. 기판, 리프트 핀(8), 플레이트(7) 또는 승강로드(6)의 무게는 구동부재(5)에 부하로 작용한다. 기판, 리프트 핀(8), 플레이트(7) 또는 승강로드(6)의 무게에 따라, 구동부재(5)가 승강로드(6)에 가하는 힘을 조절해야 한다.
본 발명은 처리되는 기판의 무게가 변하여도 리프트 핀의 위치를 간단히 제어할 수 있는 기판 처리 장치를 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 기판이 수용되는 내부공간을 제공하는 챔버; 상기 내부공간에 제공되며, 그 상면에 상기 챔버로 반입된 기판이 위치되는 지지부재; 및 상기 기판을 상기 지지부재에 로딩 또는 언로딩 시키는 리프트 핀 어셈블리를 포함하고, 상기 리프트 핀 어셈블리는, 리프트 핀들과 상기 리프트 핀들을 승강시키는 핀 구동 유닛을 포함하고, 상기 핀 구동 유닛은, 그 상면에 상기 리프트 핀들이 결합되는 플레이트; 일단이 상기 플레이트의 하면에 회전 가능하게 축 결합 되는 링크; 회전축을 중심으로 회전되도록 제공되고, 상기 회전축 이외의 지점에서 상기 링크의 타단이 회전 가능하게 축 결합 되는 회전 플레이트를 포함하는 기판 처리 장치가 제공될 수 있다.
또한, 상기 링크에서, 양단의 축 결합된 곳 사이에는 제 1 라인이 제공되고,
상기 제 1 라인은 상기 회전축에서 상기 회전 플레이트와 상기 링크가 축 결합 된 곳 사이에 형성되는 제 2 라인 보다 길게 제공될 수 있다.
또한, 상기 핀 구동 유닛은, 상기 회전축에서 상기 회전 플레이트와 결합 되어, 상기 회전 플레이트를 회전시키는 구동 부재를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 구동 부재는, 서보 모터로 제공되고, 상기 기판 처리 장치는, 상기 서보 모터를 제어하는 제어부를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 제어부는, 상기 제 1 라인 및 상기 제 2 라인의 길이와, 상기 제 1 라인 및 상기 제 2 라인이 이루는 각도를 이용해 상기 회전축에서 상기 플레이트까지의 거리를 계산할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 의하면, 처리되는 기판의 무게 등이 변하여도 리프트 핀의 위치를 간단히 제어할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시 예에 의하면, 핀 구동 유닛의 치수가 변경된 경우, 이를 간단히 제어부의 데이터 값에 반영할 수 있다.
도 1은 일반적인 핀 구동 유닛이 제공된 기판 처리 장치를 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 핀 구동 유닛이 제공된 기판 처리 장치를 나타내는 도면이다.
도 3은 도 2의 기판 처리 장치에 제공된 핀 구동 유닛을 나타내는 도면이다.
도 4는 도 3의 핀 구동 유닛에서 리프트 핀이 상승되는 상태를 나타내는 도면이다.
도 5는 도 3의 핀 구동 유닛에서 리프트 핀이 하강되는 상태를 나타내는 도면이다.
도 6은 다른 실시 예에 따른 핀 구동 유닛이 제공된 기판 처리 장치를 나타내는 도면이다.
이하, 본 발명의 실시 예를 첨부된 도면들을 참조하여 더욱 상세하게 설명한다. 본 발명의 실시 예는 여러 가지 형태로 변형할 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래의 실시 예들로 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 실시 예는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위해 제공되는 것이다. 따라서 도면에서의 요소의 형상은 보다 명확한 설명을 강조하기 위해 과장되었다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 핀 구동 유닛이 제공된 기판 처리 장치를 나타내는 도면이다.
도 2를 참조하면, 기판 처리 장치(10)는 챔버(100), 지지부재(200) 및 리프트 핀 어셈블리(300)를 포함한다.
챔버(100)는 기판 처리 장치(10)의 외관을 형성한다. 또한, 챔버(100)는 기판이 처리되는 내부공간이 형성되도록 제공된다. 챔버(100)의 일면에는 기판이 반입되는 반입구(110)가 형성된다. 반입구(110)에는 도어(120)가 제공된다. 도어(120)는 반입구(110)를 개폐한다. 도어(120)가 열려 반입구(110)가 개방되면, 기판이 반입구(110)를 통해서 챔버(100) 내부공간으로 반입된다. 기판이 챔버(100) 내부공간에서 처리되는 동안, 도어(120)는 반입구(110)를 차폐한다.
챔버(100) 또는 도어(120)에는, 실링부재(130)가 제공된다. 실링부재(130)는 챔버(100)와 도어(120)가 서로 대향하는 면에 위치된다. 실링부재(130)는 도어(120)가 반입구(110)를 차폐한 상태에서, 외부 기체 또는 이물질이 반입구(110)로 유입되는 것을 차단한다.
지지부재(200)는 챔버(100)의 내부공간에 위치된다. 챔버(100)로 반입된 기판은 지지부재(200)에 위치된다. 지지부재(200)에는 온도조절부재(210)가 제공된다. 온도조절부재(210)는 지지부재(200) 또는 기판과 열전도 가능하게 제공된다. 온도조절부재(210)는 지지부재(200)의 내부에 제공되거나, 지지부재(200)의 하면에 접하게 제공된다. 기판 처리 장치(10)는 기판을 가열하는 베이크 공정 또는 냉각 공정을 수행한다. 이하, 온도조절부재(210)가 히터로 제공되어, 기판 처리 장치(10)는 베이크 공정을 수행하는 경우를 예로 들어 설명한다. 베이크 공정은 기판 상에 감광액의 도포 전후에 수행될 수 있다. 또한, 형상공정의 전후에 수행될 수 있다.
또한, 본 발명의 실시 예에 따른 기판 처리 장치(10)는, 베이크 공정을 수행하는 장치 외에도 증착, 식각, 가스 공급 공정을 수행하는 장치에도 적용될 수 있다.
또한, 본 발명의 실시 예에 따른 기판 처리 장치(10)에서 처리되는 기판은 반도체용 웨이퍼 또는 디스플레이용 글라스일 수 있다.
지지부재(200)는 고정부재(220)에 의해 챔버(100)의 하면에서 상부로 이격되게 제공된다. 고정부재(220)는 제 1 고정판(221) 및 제 2 고정판(222)을 포함한다. 제 1 고정판(221)은 지지부재(200)의 상면 외곽을 지지하고, 제 2 고정판(222)은 지지부재(200)의 하면 외곽을 지지한다. 지지부재(200)의 측면은 챔버(100)의 내면에서 이격 된다. 따라서, 지지부재(200)는 뒤틀림 없이 팽창 또는 수축 가능하다.
챔버(100)의 일 측면에는 배기관(230)이 연결된다. 배기관(230)에는 배기부재(231)가 제공된다. 배기부재(231)는 챔버(100)의 내부공간 기체를 흡입하는 펌프로 제공될 수 있다. 기판의 베이크 공정 중 발생하는 파티클 또는 흄은 배기관(230)을 통해서 챔버(100)외부로 배기된다.
도 3은 도 2의 기판 처리 장치에 제공된 핀 구동 유닛을 나타내는 도면이다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 리프트 핀 어셈블리(300)는 리프트 핀들(301) 및 핀 구동 유닛(310)을 포함한다.
핀 구동 유닛(310)은 플레이트(320), 링크(330), 회전플레이트(340) 및 구동 부재(350)를 포함한다.
리프트 핀(301)은 지지부재(200)에 형성된 홀(201)에 위치된다. 챔버(100)의 내부공간으로 반입된 기판은 지지부재(200)의 상부로 상승한 리프트 핀(301)에 놓여진다. 리프트 핀(301)에 기판이 놓여진 후, 리프트 핀(301)은 지지부재(200) 아래로 이동되어, 기판은 지지부재(200)의 상면에 위치된다.
플레이트(320)는 지지부재(200)의 하부에 위치된다. 플레이트(320)의 상면에는 리프트 핀(301)들이 결합된다.
링크(330)는 플레이트(320)의 하부에 제공된다. 플레이트(320)의 하면에는 연결부(322)가 제공된다. 연결부(322)는 플레이트(320)의 하면에서 하방으로 돌출되도록 제공된다. 연결부(322)는 플레이트(320)와 일체로 형성되거나, 플레이트(320)와 따라 제공된 후 플레이트(320)에 부착될 수 있다. 링크(330)의 양단은 각각 연결부(322)와 회전플레이트(340)에 회전 가능하게 축 결합된다. 링크(330)의 양단에서 축 결합 된 지점을 잊는 선은 가상선인 제 1 라인(L1)을 이룬다.
회전플레이트(340)는 링크(330)와 축 결합된 곳 이외의 지점인 회전축(C)에서 구동 부재(350)에 연결된다. 회전축(C)에서 회전플레이트(340)와 링크(330)가 축 결합된 지점까지는 가상선인 제 2 라인(L2)을 이룬다. 구동 부재(350)는 제어부(미도시)에 연결된다. 제어부는 구동부재(350)를 제어하여, 회전플레이트(340)를 일정각도 회전시킨다.
도 4는 도 3의 핀 구동 유닛에서 리프트 핀이 상승되는 상태를 나타내는 도면이고, 도 5는 도 3의 핀 구동 유닛에서 리프트 핀이 하강되는 상태를 나타내는 도면이다.
도 4 및 도 5를 참조하면, 제 1 라인(L1)과 제 2 라인(L2)사이에는 각도(θ)가 형성된다. 회전플레이트(340)의 회전에 따라, 각도(θ)는 0°에서 180°사이에서 변한다. 각도(θ)가 증가 되면, 플레이트(320) 및 리프트 핀(301)은 상승 되고, 각도(θ)가 감소 되면, 플레이트(320) 및 리프트 핀(301)은 하강한다. 플레이트(320)가 가장 아래쪽에 위치될 때 각도(θ)는 0°가 되고, 플레이트(320)가 가장 위쪽에 위치될 때 각도(θ)는 180°가 된다. 제어부는 회전 플레이트(320)가 회전된 정도에 대응하는 각도(θ)를 데이터 테이블로 내장하고 있다.
회전축(C)에서 연결부(322)와 링크(330)가 축 결합 된 곳까지는 제 3 라인(L3)을 이룬다. 플레이트(320)의 높이 및 리프트 핀(301)의 위치는 제 3 라인(L3)의 길이에 대응한다. 제 3 라인(L3)의 길이는 제 1 라인(L1), 제 2 라인(L2) 및 각도(θ)를 이용하여 코사인 법칙으로 계산 가능하다. 제어부는 연결부(322)에서 플레이트(320)의 상면 또는 리프트 핀(301)의 단부까지의 거리를 내장하고 있다. 제어부는 각도(θ)의 크기를 이용하여 리프트 핀(301)의 위치를 제어 한다. 일 예로, 구동부재(350)는 서보 모터로 제공될 수 있다. 제어부는 서보 모터의 회전에 따라 회전 플레이트(330)와 링크(330)가 결합된 곳의 위치를 산출할 수 있다. 이에 따라, 제어부는 각도(θ), 제 3 라인(L3)의 길이 및 리프트 핀(301)의 위치를 순차적으로 계산할 수 있다. 또한, 작업자에 의해 리프트 핀(301)의 위치가 입력되면, 이에 대응하는 각도(θ)가 되도록 서보 모터를 이용해 회전 플레이트(330)를 회전할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 의하면, 리프트 핀(301)의 위치는 구동부재(350)가 회전된 각도, 제 1 라인(L1)의 길이 및 제 2 라인(L2)의 길이에 따라서 변한다. 따라서, 기판 처리 장치(10)에서 처리되는 기판, 플레이트(320)의 무게 등이 변하여도 핀 구동 유닛(310)의 제어 방법은 변하지 않는다. 따라서, 핀 구동 유닛(310)을 제어하는 제어부의 데이터 값을 변경할 필요가 없다.
또한, 제 1 라인(L1)의 길이 및 제 2 라인(L2)의 길이는 간단히 측정 가능하다. 따라서, 제 1 라인(L1)의 길이 또는 제 2 라인(L2)의 길이가 변경되어도, 이를 제어부의 데이터 값에 간단히 반영 가능하다.
도 6은 다른 실시 예에 따른 핀 구동 유닛이 제공된 기판 처리 장치를 나타내는 도면이다.
도 6을 참조하면, 기판 처리 장치(10)는 챔버(400), 지지부재(500) 및 리프트 핀 어셈블리(600)를 포함한다.
리프트 핀 어셈블리(600)는 리프트 핀들(601) 및 핀 구동 유닛(600)을 포함 한다.
핀 구동 유닛(600)은 챔버(400)의 외부에 위치된다. 핀 구동 유닛(600)은 프레이트(620), 링크(630), 회전 플레이트(640) 및 구동부재(650)를 포함한다. 플레이트(610)의 상면에 제공되는 리프트 핀(601)은 챔버(400)에 형성된 홀(401) 및 지지부재(500)에 형성된 홀(501)에 위치된다. 리프트 핀(601)은 챔버(400)의 외면에서 지지부재(500)의 상면까지 거리보다 길게 제공된다.
이상의 상세한 설명은 본 발명을 예시하는 것이다. 또한 전술한 내용은 본 발명의 바람직한 실시 형태를 나타내어 설명하는 것이며, 본 발명은 다양한 다른 조합, 변경 및 환경에서 사용할 수 있다. 즉 본 명세서에 개시된 발명의 개념의 범위, 저술한 개시 내용과 균등한 범위 및/또는 당업계의 기술 또는 지식의 범위내에서 변경 또는 수정이 가능하다. 저술한 실시예는 본 발명의 기술적 사상을 구현하기 위한 최선의 상태를 설명하는 것이며, 본 발명의 구체적인 적용 분야 및 용도에서 요구되는 다양한 변경도 가능하다. 따라서 이상의 발명의 상세한 설명은 개시된 실시 상태로 본 발명을 제한하려는 의도가 아니다. 또한 첨부된 청구범위는 다른 실시 상태도 포함하는 것으로 해석되어야 한다.
100: 챔버 200: 지지부재
300: 리프트 핀 어셈블리 310: 핀 구동 유닛
320: 플레이트 330: 링크
340: 회전플레이트 350: 구동 부재

Claims (5)

  1. 기판이 수용되는 내부공간을 제공하는 챔버;
    상기 내부공간에 제공되며, 그 상면에 상기 챔버로 반입된 기판이 위치되는 지지부재; 및
    상기 기판을 상기 지지부재에 로딩 또는 언로딩 시키는 리프트 핀 어셈블리를 포함하고,
    상기 리프트 핀 어셈블리는,
    리프트 핀들과 상기 리프트 핀들을 승강시키는 핀 구동 유닛을 포함하고,
    상기 핀 구동 유닛은,
    그 상면에 상기 리프트 핀들이 결합되는 플레이트;
    일단이 상기 플레이트의 하면에 회전 가능하게 축 결합 되는 링크;
    회전축을 중심으로 회전되도록 제공되고, 상기 회전축 이외의 지점에서 상기 링크의 타단이 회전 가능하게 축 결합 되는 회전 플레이트;
    상기 회전축에서 상기 회전 플레이트와 결합 되어, 상기 회전 플레이트를 회전시키는 구동 부재; 및
    상기 구동 부재를 제어하는 제어부를 포함하며,
    상기 제어부는
    상기 링크에서 양단의 축 결합된 곳 사이에 형성되는 제1라인 및 상기 회전 플레이트와 상기 링크가 축 결합된 곳 사이에 형성된 제2라인의 길이와, 상기 제1라인 및 상기 제2라인이 이루는 각도를 이용해 상기 회전축에서 상기 플레이트까지의 거리를 계산하는 기판 처리 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 라인은 상기 제 2 라인보다 길게 제공되는 기판 처리 장치.
  3. 삭제
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 구동 부재는, 서보 모터로 제공되는 기판 처리 장치.
  5. 삭제
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