KR102000016B1 - 기판 처리 장치, 기판 지지 유닛 및 그 제작방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 기판 처리 장치, 기판 지지 유닛 및 그 제작방법에 관한 것으로, 지지판에 고정 결합된 고정축과, 고정축에 결합되며, 지지판의 중심으로부터 설정거리 만큼 이격된 위치에 장착되며, 고정축을 회전중심으로 하여 회전에 의해서 지지판의 중심으로부터 멀어지는 방향으로 이동 가능하게 제공되는 이동부를 가지는 가이드부재를 포함하며, 지지판이 열을 잃고 수축하더라도, 기판과 접촉하는 가이드 부재의 이동부가 회전축을 기준을 회전이동하며 기판과 가이드 부재 사이의 힘을 흡수하게 됨으로써, 기판의 파손이 방지되는 효과가 있는 기판 처리 장치, 기판 지지 유닛 및 그 제작방법을 제공한다.

Description

기판 처리 장치, 기판 지지 유닛 및 그 제작방법{SUBSTRATE TREATING APPARATUS, SUBSTRATE SUPPORT AND MAKING METHOD}
본 발명은 기판 처리 장치, 기판 지지 유닛 및 그 제작방법에 관한 것으로, 더 상세하게는, 기판을 가열하여 기판을 처리하는 기판 처리 장치 및 기판 지지 유닛, 그리고 기판 지지 유닛의 그 제작방법에 관한 것이다.
반도체 소자를 제작하기 위해서는 증착, 사진, 식각, 세정 등과 같은 다양한 공정이 수행된다. 특히, 사진 공정은, 기판에 감광액을 도포하는 도포 공정, 기판 상의 감광액에 회로패턴을 전사하는 노광 공정, 그리고 기판 상의 감광액에서 선택된 영역을 제거하는 현상 공정을 포함한다. 또한, 도포 공정과 현상 공정 각각의 전 또는 후에는 기판을 가열하는 베이크 공정이 수행된다.
일반적으로 기판 가열은 베이크 챔버에서 수행된다. 도 1 내지 2 에 도시된 바와 같이, 베이크 챔버(C)는 기판(W)이 안착되는 지지판(B)을 가진다. 지지판(B)의 저면 또는 내부에는 히터가 제공된다. 또한, 지지판(B)의 상면에는 기판의 위치를 안내하는 가이드 유닛(G)이 제공된다.
일반적으로 지지판(B)은 열전도율이 높은 물질로 제작된다. 따라서 지지판(B)은 가열시에는 팽창되지만, 가열이 중단되면 다시 수축한다.
일반적으로 지지판(B)에는 기판(W)을 정위치에 정렬하기 위한 가이드 유닛(G)이 고정 설치된다. 기판(W)이 지지판(B)에 놓인 상태에서 설비가 정전되거나 히터가 고장나는 경우, 지지판(B)은 가열되지 못해 수축하게 된다. 가이드 유닛(G)은 지지판(B)에 고정되어 있으므로 지지판(B) 수축에 의해 기판(W)의 중심을 향하는 방향으로 이동된다. 이로 인해 기판(W)은 가이드 유닛(W)에 의해 가압되고 파손된다.
대한민국 공개특허공보 제10-2007-0091422호(2007.09.11.)
본 발명은 기판을 가열 처리하는 장치에서 설비에 정전 등과 같은 문제가 발생된 경우에도 기판이 파손되는 것을 방지하는 기판 처리 장치, 기판 지지 유닛 그리고 이의 제작 방법을 제공하는 것을 일 목적으로 한다.
본 발명의 목적은 여기에 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명은 기판 처리 장치를 제공한다. 본 발명의 일실시예에 의하면, 기판 처리 장치는, 내부에 처리 공간을 가지는 챔버와, 처리 공간 내에서 기판을 지지하는 지지판과, 지지판에 결합되며 지지판에 놓인 기판의 외측에 배치되어 지지판 상에서 기판의 위치를 가이드 하는 복수개의 가이드 유닛을 포함하는 지지유닛과, 그리고 지지판을 가열하는 가열 유닛을 포함하되, 가이드 유닛은, 지지판에 고정 결합된 고정축과, 지지판의 중심으로부터 설정거리만큼 이격된 위치에서 고정축에 결합되며, 고정축을 회전중심으로 하여 회전에 의해서 지지판의 중심으로부터 멀어지는 방향으로 이동 가능하게 제공되는 이동부를 가지는 가이드부재를 포함한다.
상기 가이드부재는, 이동부로부터 연장되며 고정축을 감싸도록 배치되고, 가이드부재 회전시에 고정축에 대해 지지판의 중심으로부터 거리가 고정된 상태로 회전되는 회전부를 더 포함할 수 있다.
상기 이동부의 끝단은 회전부의 끝단 보다 지지판의 중심에 더 가깝게 위치될 수 있다.
상기 이동부에서 지지판의 중심을 향하는 면은 지지판의 중심을 향하는 방향으로 볼록하게 제공될 수 있다.
상기 이동부와 회전부 각각에서, 지지판의 중심을 향하는 면은 지지판의 중심을 향하는 방향으로 볼록한 반원 형상을 가지고, 이동부와 회전부 사이에는 오목부가 제공될 수 있다.
상기 지지판은 알루미늄 재질로 제공될 수 있다.
상기 기판의 위치를 안내하도록 지지판의 중심을 향하는 이동부의 어느 한 면은 아래로 갈수록 경사지도록 형성된 경사부로 제공될 수 있다.
또한, 본 발명은 기판 지지 유닛을 제공한다. 본 발명의 일실시예에 의하면, 기판 지지 유닛은, 기판을 지지하는 지지판과, 그리고 지지판에 결합되며, 지지판에 놓인 기판의 외측에 배치되어 지지판 상에서 기판의 위치를 가이드 하는 복수개의 가이드 유닛을 포함하는 지지유닛을 포함하되, 가이드 유닛은, 지지판에 고정 결합된 고정축과, 지지판의 중심으로부터 설정거리만큼 이격된 위치에서 고정축에 결합착되며, 고정축을 회전중심으로 하여 회전에 의해서 지지판의 중심으로부터 멀어지는 방향으로 이동 가능하게 제공되는 이동부를 가지는 가이드부재를 포함한다.
상기 지지판을 가열하는 가열 유닛을 더 포함할 수 있다.
상기 기판의 위치를 안내하도록 지지판의 중심을 향하는 이동부의 어느 한 면은 아래로 갈수록 경사지도록 형성된 경사부로 제공될 수 있다.
또한, 본 발명은 기판 지지 유닛의 제작 방법을 제공한다. 본 발명의 일실시예에 의하면, 기판 지지 유닛 제작 방법은, 지지판이 제1온도로 가열되어 팽창된 상태에서 지지판의 중심으로부터 설정 거리 이격된 위치에 가이드 유닛들을 지지판에 결합한다.
상기 설정 거리는, 제1온도에서 가이드 유닛들에 의해 제공된 공간의 반경이 기판의 반경보다 크도록 선택될 수 있다.
상기 설정 거리는, 제1온도보다 낮은 제2온도에서 지지판이 열변형함에 따라 가이드 유닛들에 의해 제공된 공간의 반경이 기판의 반경보다 작게 변환되도록 선택될 수 있다.
상기 제1온도는 섭씨 300도 이상이고, 지지판은 알루미늄 재질일 수 있다.
상기 제2온도는 상온일 수 있다.
본 발명의 일실시예에 의하면, 설비에 정전 등의 문제가 발생된 경우에도 기판이 가이드 유닛에 의해 파손되는 것을 방지할 수 있다.
본 발명의 효과가 상술한 효과들로 한정되는 것은 아니며, 언급되지 아니한 효과들은 본 명세서 및 첨부된 도면으로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확히 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 일반적인 베이크 챔버의 일 예를 개략적으로 보여주는 도면이다.
도 2는 도 1의 지지판 사용시 문제점을 보여주는 도면이다.
도 3은 본 발명의 기판 처리 설비를 나타낸 평면도이다.
도 4는 도 3의 기판 처리 설비를 나타낸 정면도이다.
도 5는 도 3의 기판 처리 장치를 나타낸 사시도이다.
도 6은 도 5의 가이드 유닛의 평면도이다.
도 7과 도 8은 각각 도 5의 가이드 유닛의 수축 전 상태와 수축 후 상태를 보여주는 도면들이다.
도 9는 본 발명의 기판 지지 유닛의 제작방법을 나타낸 절차도이다.
도 10은 도 1의 가이드 유닛 사용시 가이드 유닛과 기판의 응력 상태를 보여주는 도면이다.
도 11은 도 5의 가이드 유닛 사용시 가이드 유닛과 기판의 응력 상태를 보여주는 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 당 업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위해 제공되는 것이다. 따라서 도면에서의 요소의 형상은 보다 명확한 설명을 강조하기 위해 과장된 것이다.
본 실시예의 설비는 반도체 웨이퍼 또는 평판 표시 패널과 같은 기판에 대해 포토리소그래피 공정을 수행하는 데 사용될 수 있다. 일 예에 의하면, 본 실시예의 설비는 노광장치에 연결되어 기판에 대해 도포 공정 및 현상 공정을 수행하는 데 사용될 수 있다. 아래에서는 기판으로 웨이퍼가 사용된 경우를 예로 들어 설명한다.
도 3 내지 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 설비를 개략적으로 보여주는 도면이다. 도 3은 기판 처리 설비를 상부에서 바라본 도면이고, 도 4는 도 3의 설비를 A-A 방향에서 바라본 도면이다.
기판 처리 설비(1)는 로드 포트(100), 인덱스 모듈(200), 제 1 버퍼 모듈(300), 도포 및 현상 모듈(400), 제 2 버퍼 모듈(500), 그리고 인터페이스 모듈(600)을 포함한다.
이하, 로드 포트(100), 인덱스 모듈(200), 제 1 버퍼 모듈(300), 도포 및 현상 모듈(400), 제 2 버퍼 모듈(500), 그리고 인터페이스 모듈(700)이 배치된 방향을 제 1 방향(12)이라 칭하고, 상부에서 바라볼 때 제 1 방향(12)과 수직한 방향을 제 2 방향(14)이라 칭하고, 제 1 방향(12) 및 제 2 방향(14)과 각각 수직한 방향을 제 3 방향(16)이라 칭한다.
기판(W)은 카세트(20) 내에 수납된 상태로 이동된다. 이때 카세트(20)는 외부로부터 밀폐될 수 있는 구조를 가진다. 예컨대, 카세트(20)로는 전방에 도어를 가지는 전면 개방 일체식 포드(Front Open Unified Pod; FOUP)가 사용될 수 있다.
이하에서는 로드 포트(100), 인덱스 모듈(200), 제 1 버퍼 모듈(300), 도포 및 현상 모듈(400), 제 2 버퍼 모듈(500), 그리고 인터페이스 모듈(600)에 대해 상세히 설명한다.
로드 포트(100)는 기판들(W)이 수납된 카세트(20)가 놓여지는 재치대(120)를 가진다. 재치대(120)는 복수개가 제공되며, 재치대들(120)은 제 2 방향(14)을 따라 일렬로 배치된다. 도 1에서는 4개의 재치대(120)가 제공되었다.
인덱스 모듈(200)은 로드 포트(100)의 재치대(120)에 놓인 카세트(20)와 제 1 버퍼 모듈(300) 간에 기판(W)을 이송한다. 인덱스 모듈(200)은 프레임(210), 인덱스 로봇(220), 그리고 가이드 레일(230)을 가진다. 프레임(210)은 대체로 내부가 빈 직육면체의 형상으로 제공되며, 로드 포트(100)와 제 1 버퍼 모듈(300) 사이에 배치된다.
제 1 버퍼 모듈(300)은 프레임(310), 제 1 버퍼(320), 제 2 버퍼(330), 냉각 챔버(350), 그리고 제 1 버퍼 로봇(360)을 가진다. 프레임(310)은 내부가 빈 직육면체의 형상으로 제공되며, 인덱스 모듈(200)과 도포 및 현상 모듈(400) 사이에 배치된다. 제 1 버퍼(320), 제 2 버퍼(330), 냉각 챔버(350), 그리고 제 1 버퍼 로봇(360)은 프레임(310) 내에 위치된다. 제 1 버퍼(320)와 제 2 버퍼(330)는 각각 복수의 기판들(W)을 일시적으로 보관한다. 제 1 버퍼 로봇(360)은 제 1 버퍼(320)와 제 2 버퍼(330) 간에 기판(W)을 이송시킨다. 냉각 챔버(350)는 각각 기판(W)을 냉각한다.
도포 및 현상 모듈(400)은 노광 공정 전에 기판(W) 상에 포토 레지스트를 도포하는 공정 및 노광 공정 후에 기판(W)을 현상하는 공정을 수행한다. 도포 및 현상 모듈(400)은 대체로 직육면체의 형상을 가진다. 도포 및 현상 모듈(400)은 도포 모듈(401)과 현상 모듈(402)을 가진다.
도포 모듈(401)과 현상 모듈(402)은 서로 간에 층으로 구획되도록 배치된다. 일 예에 의하면, 도포 모듈(401)은 현상 모듈(402)의 상부에 위치된다.
도포 모듈(401)은 기판(W)에 대해 포토레지스트와 같은 감광액을 도포하는 공정 및 레지스트 도포 공정 전후에 기판(W)에 대해 가열 및 냉각과 같은 열처리 공정을 포함한다.
도포 모듈(401)은 레지스트 도포 챔버(410), 베이크 챔버(420), 그리고 반송 챔버(430)를 가진다. 레지스트 도포 챔버(410), 베이크 챔버(420), 그리고 반송 챔버(430)는 제 2 방향(14)을 따라 순차적으로 배치된다. 따라서 레지스트 도포 챔버(410)와 베이크 챔버(420)는 반송 챔버(430)를 사이에 두고 제 2 방향(14)으로 서로 이격되게 위치된다.
레지스트 도포 챔버(410)는 복수 개가 제공되며, 제 1 방향(12) 및 제 3 방향(16)으로 각각 복수 개씩 제공된다. 도면에서는 6개의 레지스트 도포 챔버(410)가 제공된 예가 도시되었다.
베이크 챔버(420)는 기판(W)을 열처리한다. 예컨대, 베이크 챔버들(420)은 포토 레지스트를 도포하기 전에 기판(W)을 소정의 온도로 가열하여 기판(W) 표면의 유기물이나 수분을 제거하는 프리 베이크(prebake) 공정이나 포토레지스트를 기판(W) 상에 도포한 후에 행하는 소프트 베이크(soft bake) 공정 등을 수행하고, 각각의 가열 공정 이후에 기판(W)을 냉각하는 냉각 공정 등을 수행한다.
반송 챔버(430)는 제 1 버퍼 모듈(300)의 제 1 버퍼(320)와 제 1 방향(12)으로 나란하게 위치된다.
현상 모듈(402)은 기판(W) 상에 패턴을 얻기 위해 현상액을 공급하여 포토 레지스트의 일부를 제거하는 현상 공정, 및 현상 공정 전후에 기판(W)에 대해 수행되는 가열 및 냉각과 같은 열처리 공정을 포함한다. 현상모듈(402)은 현상 챔버(460), 베이크 챔버(470), 그리고 반송 챔버(480)를 가진다. 현상 챔버(460), 베이크 챔버(470), 그리고 반송 챔버(480)는 제 2 방향(14)을 따라 순차적으로 배치된다.
현상 챔버들(460)은 모두 동일한 구조를 가진다. 다만, 각각의 현상 챔버(460)에서 사용되는 현상액의 종류는 서로 상이할 수 있다. 현상 챔버(460)는 기판(W) 상의 포토 레지스트 중 광이 조사된 영역을 제거한다. 이때, 보호막 중 광이 조사된 영역도 같이 제거된다. 선택적으로 사용되는 포토 레지스트의 종류에 따라 포토 레지스트 및 보호막의 영역들 중 광이 조사되지 않은 영역만이 제거될 수 있다.
현상모듈(402)의 베이크 챔버(470)는 기판(W)을 열처리한다. 예컨대, 베이크 챔버들(470)은 현상 공정이 수행되기 전에 기판(W)을 가열하는 포스트 베이크 공정 및 현상 공정이 수행된 후에 기판(W)을 가열하는 하드 베이크 공정 및 각각의 베이크 공정 이후에 가열된 기판(W)을 냉각하는 냉각 공정 등을 수행한다.
제 2 버퍼 모듈(500)은 도포 및 현상 모듈(400) 사이에 기판(W)이 운반되는 통로로서 제공된다. 또한, 제 2 버퍼 모듈(500)은 기판(W)에 대해 냉각 공정이나 에지 노광 공정 등과 같은 소정의 공정을 수행한다. 제 2 버퍼 모듈(500)은 프레임(510), 버퍼(520), 제 1 냉각 챔버(530), 제 2 냉각 챔버(540), 에지 노광 챔버(550), 그리고 제 2 버퍼 로봇(560)을 가진다.
인터페이스 모듈(600)은 제 2 버퍼 모듈(500) 간에 기판(W)을 이송한다. 인터페이스 모듈(600)은 프레임(610), 인터페이스 로봇(620)를 가진다. 인터페이스 로봇(640)은 프레임(610) 내에 위치된다.
아래에서는 도 5 내지 도 7을 참조해, 본 발명의 일 실시예에 따른 열처리 장치(700)에 대해 설명한다. 열처리 장치는 상술한 베이크 챔버(420)로 제공될 수 있다. 열처리 장치(700)는 기판(W)을 냉각 및 가열한다. 일 예에 의하면, 열처리 장치(700)는 감광액이 공급된 기판(W)을 가열하여, 감광액 내의 용매를 제거하는 장치일 수 있다. 열처리 장치(700)는 도 3 내지 도 4에 도시된 기판 처리 설비(1)에 베이크 챔버(420)로써 제공된다. 기판(W)은, 후술할 지지판(731)이 공정 온도로 가열된 상태에서 열처리 장치(700)로 반입된다.
열 처리 장치(700)는 챔버(710), 냉각유닛(720), 지지유닛(730), 반송유닛(740), 그리고 가열유닛(750)을 포함한다.
챔버(710)는 직사각 형상으로 제공된다. 챔버(710)의 측벽에는 기판(W)이 출입되는 반입구(711)가 형성된다. 냉각유닛(720), 지지유닛(730), 반송유닛(740), 가열유닛(750)은 챔버(710) 내에 제공된다. 냉각유닛(720)은 반입구(711)와 인접한 위치에 배치된다. 지지유닛(730) 및 가열유닛(750)은 반입구(711)로부터 멀리 떨어진 위치에 배치된다.
냉각유닛(720)은 냉각판(721)을 가진다. 냉각판(721)은 상부에서 바라볼 때 대체로 원형의 형상을 가진다. 냉각판(721)에는 냉각부재가 제공된다. 일 예에 의하면, 냉각부재는 냉각판(721)의 내부에 냉각 유체가 흐르는 유로로 제공될 수 있다.
지지유닛(730)은, 지지판(731), 커버(732), 가이드 유닛(733)을 포함한다. 지지판(731)은 상부에서 바라볼 때 대체로 원형의 형상을 가진다. 지지판(731)은 기판보다 큰 직경을 가질 수 있다. 지지판(731)은 알루미늄 재질일 수 있다.
지지판(731)에는 제3방향을 따라 이동 가능한 리프트 핀(734)들이 제공된다. 리프트 핀(34)은 기판을 반송하는 반송부재로부터 기판을 인수받아 지지판(731) 상에 내려 놓거나 지지판(731)으로부터 기판을 들어올려 반송부재로 인계한다.
일 예에 의하면, 리프트 핀(734)은 3개가 제공된다. 3개의 리프트 핀(734)들 중 2개의 리프트 핀(734)은 냉각 유닛과 지지유닛(730)의 배열 방향과 평행한 방향으로 배치된다. 예컨대, 2개의 리프트 핀(734)은 제1 방향을 따라 배열된다.
커버(732)는 내부에 하부가 개방된 공간을 가진다. 커버(732)는 지지판(731)의 상부에 위치되며 커버 구동기(732a)에 의해 제3 방향을 따라 이동된다. 커버(732)가 지지판(731)에 접촉되면, 커버(732)와 지지판(731)에 의해 둘러싸인 공간은 기판(W)을 가열하는 가열 공간으로 제공된다.
가이드 유닛(333)은 복수 개가 제공된다. 복수 개의 가이드 유닛(733)은 지지판(731)에 놓인 기판(W)의 원주를 따라 서로 이격되도록 배치될 수 있다. 일 예에 의하면 가이드 유닛(733)은 6개가 제공될 수 있다.
각각의 가이드 유닛(733)은 서로 동일한 구조 및 형상을 가질 수 있다. 가이드 유닛(733)들에 의해 둘러 싸인 공간에는 기판(W)이 놓여진다. 가이드 유닛(733)은 기판(W)이 지지판(731)에 놓일 때 그 정위치에 놓이도록 안내하는 기능을 수행할 수 있다. 이를 위해, 가이드 유닛(733)은 기판(W)을 바라보는 면이 아래로 갈수록 지지판(731)의 중심에 더 가까워질수록 경사진 경사부(미도시)를 가질 수 있다.
가이드 유닛(733)은 고정축(733a)과 가이드부재(733b)를 포함한다. 고정축(733a)은 지지판(731)에 고정 결합된다. 일 예에 의하면, 고정축(733a)에 나사산이 형성되고, 고정축(733a)은 지지판(731)에 나사 결합될 수 있다. 가이드부재(733b)는, 지지판(731)의 중심으로부터 설정거리만큼 이격된 위치에 장착된다.
가이드부재(733b)는 이동부(733c)와 회전부(733d)를 포함한다. 기판 처리 공정 진행 시에 기판(W)은 이동부(733c)들에 의해 둘러싸인 공간 내에 위치된다. 이동부(733c)는, 고정축(733a)을 회전중심으로 하여 회전에 의해서 지지판(731)의 중심으로부터 멀어지는 방향으로 이동 가능하게 제공된다.
회전부(733d)는 이동부(733c)로부터 연장되며, 고정축(733a)을 감싸도록 배치된다. 회전부(733d)는, 가이드부재(733b) 회전시에 고정축(733a)에 대해 지지판(731)의 중심으로부터 거리가 고정된 상태로 회전된다.
상술한 구조로 인해, 이동부(733c)가 기판(W)으로부터 직접 힘을 받으면, 나사의 회전에 의해 가이드 유닛(733)은 기판(W)과 접촉된 상태로 기판(W)으로부터 멀어지는 방향으로 회전된다.
이동부(733c)에서 기판(W)을 바라보는 면의 끝단은 회전부(733d)에서 기판을 바라보는 면의 끝단보다 지지판(W)의 중심에 더 가깝게 배치된다. 일 예에 의하면, 이동부(733c) 및 회전부(733d)에서 지지판(331)의 중심을 향하는 면은 지지판(731)의 중심을 향하는 방향으로 볼록하게 제공된다. 또한, 이동부(733c) 및 회전부(733d) 사이에는 오목부(733e)가 제공된다.
반송유닛(740)은 지지 핸드(741)와 구동기(742)를 가진다. 지지핸드(741)는 대체로 원판 형상으로 제공되고, 기판(W)과 대응되는 직경을 가진다. 지지핸드(741)에는 2개의 슬릿 형상의 가이드 홈(741a)이 제공된다. 각각의 가이드 홈(741a)은 지지핸드(741)의 끝단에서 지지핸드(741)의 내부까지 연장된다. 리프트 핀(734)이 가이드 홈(741a)을 관통하도록, 지지핸드(741)가 이동됨으로써, 기판(W)이 지지핸드(741)로부터 지지판(741)으로 이동되거나, 지지판(741)에서 지지핸드(741)로 이동될 수 있게 된다.
가열유닛(750)은 지지판(731)에 내장된 히터로써 제공된다. 히터는 전류가 인가되는 발열저항체로 제공될 수 있다.
다음에는 도 9를 참조하여 지지유닛(730)을 제작하는 방법에 대해 설명한다.
공정 진행시 지지판(731)이 팽창된 상태에서 기판(W)이 열처리 챔버(710)로 반입된다. 따라서 지지판(731)이 상온인 상태에서 가이드 유닛(733)들에 의해 제공된 공간을 기판(W) 정렬을 위한 공간으로 설정하면, 실제 공정 진행 시에는 지지판(731)의 팽창에 의해 기판(W) 정렬을 위한 공간이 더욱 넓어져서 기판(W)을 정 위치로 정렬하기 어렵다.
따라서 본 발명의 지지유닛 제작방법의 일 실시예에 의하면 지지판(731)은 제1온도로 가열된다. 이후 지지판(731)이 팽창되면, 지지판(731)의 중심으로부터 설정 거리 이격된 위치에 가이드 유닛(733)들을 배치하고 지지판(731)에 결합 시킨다. 일 예에 의하면, 제1온도는 베이크 챔버를 이용하여 기판(W)을 가열하는 온도일 수 있다. 예컨대, 제1온도는 섭씨 300도 이상일 수 있다.
설정거리는, 제1온도에서 가이드 유닛(733)들에 의해 지지판(731)에 제공된 공간의 반경이 기판(W)의 반경보다 크도록 선택된다. 또한, 제1온도보다 낮은 제2온도로 지지판(731)이 수축함에 따라 가이드 유닛(733)들에 의해 제공된 공간의 반경이 기판(W)의 반경보다 작도록 선택된다. 제2온도는 상온일 수 있다.
도 1과 같은 구조의 가이드 유닛(G)을 이용하여 열처리 공정을 수행할 경우, 가이드 유닛(G)들이 제공하는 공간에 기판(W)이 놓인 상태에서 정전 또는 설비 셧다운(shut down)되면, 지지판(B)의 온도는 내려가고 지지판(B)은 수축한다(도 2 참조). 지지판(B)의 수축과 함께 가이드 유닛(G)도 기판(W)의 중심을 향하는 방향으로 이동된다. 온도 변화에 의해 계속적으로 지지판(B)이 수축하는 경우 가이드 유닛(G)이 기판(W)에 가하는 힘이 커져서 기판(W)은 파손된다(도 10 참조).
그러나 본 발명과 같은 구조의 가이드 유닛(W)을 사용하는 경우, 지지판(731)의 수축에 의해 가이드 유닛(733)이 기판(W)과 접촉된 이후, 지지판(731)이 계속 수축되더라도, 가이드 유닛(733)이 기판(W)으로부터 가해지는 힘에 의해 기판(W)으로부터 멀어지는 방향으로 고정축(733a)을 중심으로 회전하며, 기판(W)에 전달되는 힘을 감소시키게 된다. 따라서 기판(W)이 파손되는 것을 방지할 수 있다(도 8, 도 11 참조).
상술한 예에서는 열처리 장치(700)가 냉각 유닛(720), 반송 유닛(740), 그리고 가열 유닛(750)을 포함하는 것으로 설명하였다. 그러나 이와 달리, 열처리 장치(700)는 가열 유닛(750) 만을 포함할 수 있다.
또한, 상술한 예에서는 열처리 장치(700)가 포토레지스트를 기판(W)에 도포한 후에 기판(W)을 열처리하는 장치인 경우를 예로 들어 설명하였다. 그러나 이와 달리, 열처리 장치(700)는 포토레지스트를 기판(W)에 도포하기 전에 기판(W)을 열처리하는 장치이거나, 기판(W)에 현상액을 공급하기 전 또는 후에 기판(W)을 열처리하는 장치일 수 있다.
상술한 예에서는 고정축(733a)이 나사결합에 의해 지지판(731)에 결합되는 것으로 설명하였다. 그러나 고정축(733a)은 나사결합 이외에 이동부(733b)가 회전될 수 있도록 하는 다른 결합방식으로 지지판(731)에 결합될 수 있다.
이상의 상세한 설명은 본 발명의 일실시예에 따른 기판 처리 장치, 기판 지지 유닛 및 그 제작방법을 상세히 설명하였다. 그러나 본 발명은 상술한 예에 한정되지 않으며, 기판(W)을 가열 처리하는 모든 장치에 적용 가능하다.
700: 기판 열처리 장치 710: 챔버
711: 반입구 720: 냉각유닛
721: 냉각판 730: 지지유닛
731: 지지판 732: 커버
733: 가이드 유닛 733a: 고정축
733b: 가이드부재 733c: 이동부
733d: 회전부 733e: 오목부
734: 핀 740: 반송유닛
741: 지지 핸드 741a: 가이드 홈
742: 구동기 750: 가열유닛

Claims (15)

  1. 기판을 처리하는 장치에 있어서,
    내부에 처리 공간을 가지는 챔버와;
    상기 처리 공간 내에서 기판을 지지하는 지지판과, 상기 지지판에 결합되며 상기 지지판에 놓인 기판의 외측에 배치되어 상기 지지판 상에서 상기 기판의 위치를 가이드 하는 복수개의 가이드 유닛을 포함하는 지지유닛과; 그리고
    상기 지지판을 가열하는 가열 유닛을 포함하되,
    상기 가이드 유닛은,
    상기 지지판에 고정 결합된 고정축과;
    상기 지지판의 중심으로부터 설정거리만큼 이격된 위치에서 상기 고정축에 결합되며, 상기 지지판의 수축에 의해 기판으로부터 직접 힘을 받아 상기 고정축을 회전중심으로 하여 회전에 의해서 상기 지지판의 중심으로부터 멀어지는 방향으로 이동 가능하게 제공되는 이동부를 가지는 가이드부재를 포함하는 기판 처리 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 가이드부재는,
    상기 이동부로부터 연장되며 상기 고정축을 감싸도록 배치되고, 상기 가이드부재 회전시에 상기 고정축에 대해 상기 지지판의 중심으로부터 거리가 고정된 상태로 회전되는 회전부를 더 포함하는 기판 처리 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 이동부의 끝단은 상기 회전부의 끝단 보다 상기 지지판의 중심에 더 가깝게 위치된 기판 처리 장치.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 이동부에서 상기 지지판의 중심을 향하는 면은 상기 지지판의 중심을 향하는 방향으로 볼록하게 제공되는 기판 처리 장치.
  5. 제2항에 있어서,
    상기 이동부와 상기 회전부 각각에서, 상기 지지판의 중심을 향하는 면은 상기 지지판의 중심을 향하는 방향으로 볼록한 반원 형상을 가지고, 상기 이동부와 상기 회전부 사이에는 오목부가 제공된 기판 처리 장치.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 하나에 있어서,
    상기 지지판은 알루미늄 재질로 제공되는 기판 처리 장치.
  7. 제1항 내지 제5항 중 어느 하나에 있어서,
    상기 기판의 위치를 안내하도록 상기 지지판의 중심을 향하는 상기 이동부의 어느 한 면은 아래로 갈수록 경사지도록 형성된 경사부로 제공되는 기판 처리 장치.
  8. 기판을 지지하는 유닛에 있어서,
    기판을 지지하는 지지판과; 그리고
    상기 지지판에 결합되며, 상기 지지판에 놓인 기판의 외측에 배치되어 상기 지지판 상에서 상기 기판의 위치를 가이드 하는 복수개의 가이드 유닛을 포함하는 지지유닛을 포함하되,
    상기 가이드 유닛은,
    상기 지지판에 고정 결합된 고정축과;
    상기 지지판의 중심으로부터 설정거리만큼 이격된 위치에서 상기 고정축에 결합되며,
    상기 지지판의 수축에 의해 기판으로부터 직접 힘을 받아 상기 고정축을 회전중심으로 하여 회전에 의해서 상기 지지판의 중심으로부터 멀어지는 방향으로 이동 가능하게 제공되는 이동부를 가지는 가이드부재를 포함하는 기판 지지 유닛.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 지지판을 가열하는 가열 유닛을 더 포함하는 기판 지지 유닛.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 기판의 위치를 안내하도록 상기 지지판의 중심을 향하는 상기 이동부의 어느 한 면은 아래로 갈수록 경사지도록 형성된 경사부로 제공되는 기판 지지 유닛.
  11. 제1항에 기재된 상기 기판 지지 유닛을 제조하는 방법에 있어서,
    상기 지지판이 제1온도로 가열되어 팽창된 상태에서 상기 지지판의 중심으로부터 설정 거리 이격된 위치에 상기 가이드 유닛들을 상기 지지판에 결합하는 기판 지지 유닛의 제작 방법.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 설정 거리는,
    상기 제1온도에서 상기 가이드 유닛들에 의해 제공된 공간의 반경이 상기 기판의 반경보다 크도록 선택된 기판 지지 유닛의 제작 방법.
  13. 제11항에 있어서,
    상기 설정 거리는,
    상기 제1온도보다 낮은 제2온도에서 상기 지지판이 열변형함에 따라 상기 가이드 유닛들에 의해 제공된 공간의 반경이 상기 기판의 반경보다 작게 변환되도록 선택된 기판 지지 유닛의 제작 방법.
  14. 제11항에 있어서,
    상기 제1온도는 섭씨 300도 이상이고, 상기 지지판은 알루미늄 재질인 기판 지지 유닛의 제작 방법.
  15. 제13항에 있어서,
    상기 제2온도는 상온인 기판 지지 유닛의 제작 방법.
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