KR102099729B1 - 기판 처리 장치 - Google Patents

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KR102099729B1
KR102099729B1 KR1020180129261A KR20180129261A KR102099729B1 KR 102099729 B1 KR102099729 B1 KR 102099729B1 KR 1020180129261 A KR1020180129261 A KR 1020180129261A KR 20180129261 A KR20180129261 A KR 20180129261A KR 102099729 B1 KR102099729 B1 KR 102099729B1
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light
unit
substrate
processing apparatus
substrate processing
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KR1020180129261A
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최민정
홍영준
이지영
김현수
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세메스 주식회사
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Abstract

기판 처리 장치가 제공된다. 기판 처리 장치는 광을 발생시키는 광 발생부와, 상기 광을 전달하는 광 전달부, 및 내부 공간을 포함하고, 상기 내부 공간의 일측면인 개구면을 포함하며, 상기 광 전달부에 의하여 전달된 광이 상기 내부 공간에서 조사되어 상기 개구면에 배치된 기판에서 반사된 경우 상기 기판의 반사광을 재반사시키는 광 반사부를 포함한다.

Description

기판 처리 장치{Apparatus for treating substrate}
본 발명은 기판 처리 장치에 관한 것이다.
반도체 장치 또는 디스플레이 장치를 제조할 때에는, 사진, 식각, 애싱, 이온주입, 박막증착, 세정 등 다양한 공정이 실시된다. 여기서, 사진공정은 도포, 노광, 그리고 현상 공정을 포함한다. 기판 상에 감광액을 도포하고(즉, 도포 공정), 감광막이 형성된 기판 상에 회로 패턴을 노광하며(즉, 노광 공정), 기판의 노광처리된 영역을 선택적으로 현상한다(즉, 현상 공정).
식각은 식각액을 이용한 습식 식각과, 플라즈마를 이용한 건식 식각으로 구분될 수 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 습식 식각의 효율을 향상시키기 위하여 식각 공정 시에 기판을 가열하는 기판 처리 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 과제를 달성하기 위한 본 발명의 기판 처리 장치의 일 면(aspect)은, 광을 발생시키는 광 발생부와, 상기 광을 전달하는 광 전달부, 및 내부 공간을 포함하고, 상기 내부 공간의 일측면인 개구면을 포함하며, 상기 광 전달부에 의하여 전달된 광이 상기 내부 공간에서 조사되어 상기 개구면에 배치된 기판에서 반사된 경우 상기 기판의 반사광을 재반사시키는 광 반사부를 포함한다.
상기 광 반사부는 입사된 광을 확산시켜 반사시키는 난반사층을 포함한다.
상기 난반사층은 테프론 또는 황산바륨으로 코팅되어 형성된다.
상기 광 반사부는 입사된 광을 정반사시키는 정반사층을 포함한다.
상기 정반사층은 금속 또는 다이크로익 물질로 코팅되어 형성된다.
상기 광 반사부는 적분구의 일부분의 형태를 갖는다.
상기 광 반사부의 가장자리는 상기 기판의 표면 또는 상기 기판에 적층된 광 투과 윈도우에 밀착하여 상기 광 반사부의 내부 공간과 외부 공간간의 유체의 흐름을 방지하는 차폐부를 포함한다.
상기 광 전달부는 상기 광 반사부의 내부 공간으로 광을 조사하는 광 조사부를 포함하고, 상기 광 조사부의 광 조사 방향은 상기 기판의 표면에 수직인 가상선에 대하여 0도를 초과하는 각도를 갖도록 형성된다.
상기 기판 처리 장치는 상기 광 조사부에서 조사된 광을 확산시키는 확산 광학계를 더 포함한다.
상기 기판 처리 장치는 상기 광 조사부로 광이 입사되는 것을 차단하는 광 차단부를 더 포함한다.
상기 광 차단부는 링의 형태를 갖고 상기 확산 광학계의 주변을 둘러싸도록 배치된다.
상기 광 차단부는 상기 광 조사부의 광을 통과시키는 광 통과면을 포함하고, 상기 광 통과면의 위치 및 크기는 상기 광 통과면을 통과한 광이 상기 광 반사부의 개구면의 영역에 포함된 기판의 전체 영역으로 확산되어 조사되도록 결정된다.
상기 광 차단부는, 외측면에 형성되어 광을 반사시키는 광 반사층, 및 내측면에 형성되어 광을 흡수하는 광 흡수층을 포함한다.
상기 광 반사층은 입사된 광을 확산시켜 반사시키거나, 입사된 광을 정반사시킨다.
상기 광 발생부는 발생되는 광의 에너지를 조절하는 광 조절부를 포함한다.
상기 광 전달부는 광 섬유를 포함한다.
기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.
도 1 및 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 기판 처리 장치를 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 광 반사부의 세부 구성을 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 광 반사부가 내부 공간 및 외부 공간을 차폐하는 것을 나타낸 도면이다.
도 5 및 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 광 반사부에 의하여 광이 반사되는 것을 나타낸 도면이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 광 반사부에 대한 광 조사부의 배치 관계를 나타낸 도면이다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 광 조사부에 의하여 광이 조사되는 것을 나타낸 도면이다.
도 9는은 본 발명의 실시예에 따른 광 차단부를 통하여 광이 조사되는 것을 나타낸 도면이다.
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 광 차단부의 단면도이다.
도 11은 본 발명의 실시예에 따른 광 차단부에 의하여 광이 차단되는 것을 나타낸 도면이다.
도 12는 본 발명의 실시예에 따른 기판 처리 장치의 동작을 나타낸 도면이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시 예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 게시되는 실시 예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시 예들은 본 발명의 게시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
소자(elements) 또는 층이 다른 소자 또는 층의 "위(on)" 또는 "상(on)"으로 지칭되는 것은 다른 소자 또는 층의 바로 위뿐만 아니라 중간에 다른 층 또는 다른 소자를 개재한 경우를 모두 포함한다. 반면, 소자가 "직접 위(directly on)" 또는 "바로 위"로 지칭되는 것은 중간에 다른 소자 또는 층을 개재하지 않은 것을 나타낸다.
공간적으로 상대적인 용어인 "아래(below)", "아래(beneath)", "하부(lower)", "위(above)", "상부(upper)" 등은 도면에 도시되어 있는 바와 같이 하나의 소자 또는 구성 요소들과 다른 소자 또는 구성 요소들과의 상관관계를 용이하게 기술하기 위해 사용될 수 있다. 공간적으로 상대적인 용어는 도면에 도시되어 있는 방향에 더하여 사용시 또는 동작시 소자의 서로 다른 방향을 포함하는 용어로 이해되어야 한다. 예를 들면, 도면에 도시되어 있는 소자를 뒤집을 경우, 다른 소자의 "아래(below)" 또는 "아래(beneath)"로 기술된 소자는 다른 소자의 "위(above)"에 놓여질 수 있다. 따라서, 예시적인 용어인 "아래"는 아래와 위의 방향을 모두 포함할 수 있다. 소자는 다른 방향으로도 배향될 수 있고, 이에 따라 공간적으로 상대적인 용어들은 배향에 따라 해석될 수 있다.
비록 제1, 제2 등이 다양한 소자, 구성요소 및/또는 섹션들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 소자, 구성요소 및/또는 섹션들은 이들 용어에 의해 제한되지 않음은 물론이다. 이들 용어들은 단지 하나의 소자, 구성요소 또는 섹션들을 다른 소자, 구성요소 또는 섹션들과 구별하기 위하여 사용하는 것이다. 따라서, 이하에서 언급되는 제1 소자, 제1 구성요소 또는 제1 섹션은 본 발명의 기술적 사상 내에서 제2 소자, 제2 구성요소 또는 제2 섹션일 수도 있음은 물론이다.
본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자는 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.
다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세히 설명하기로 하며, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어 도면 부호에 상관없이 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 참조번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
도 1 및 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 기판 처리 장치를 나타낸 도면이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 기판 처리 장치(10)는 광 발생부(100), 광 전달부(200), 광 반사부(300), 광 차단부(400) 및 확산 광학계(500)를 포함하여 구성된다.
광 발생부(100)는 광을 발생시키는 역할을 수행한다. 본 발명에서 광 발생부(100)는 예를 들어 발광 다이오드(LED; Light Emitting Diode), 레이저 발생 장치 또는 벌브타입 광원으로 구현될 수 있다.
광 발생부(100)는 발생되는 광의 에너지를 조절하는 광 조절부(110)를 포함할 수 있다. 사용자는 광 조절부(110)를 통하여 상대적으로 높은 에너지를 갖는 광이 발생되도록 하거나 상대적으로 낮은 에너지를 갖는 광이 발생되도록 할 수 있다.
본 발명에서 광 발생부(100)에 의하여 발생된 광은 기판을 가열하는데 이용될 수 있다. 예를 들어, 본 발명에서 기판은 웨이퍼일 수 있다. 웨이퍼에 대한 다수의 공정 중 식각 공정이 수행될 수 있다. 이 때, 웨이퍼에 대한 습식 식각을 수행함에 있어서 식각 효율을 향상시키기 위하여 식각 공정 시에 웨이퍼를 가열할 수 있다. 광 발생부(100)의 광은 습식 식각 공정 시에 웨이퍼를 가열하는데 이용될 수 있다. 광 조절부(110)를 이용한 광의 에너지 조절을 통하여 기판의 가열 성능 및 가열 시간이 조절될 수 있다.
광 전달부(200)는 광 발생부(100)에 의하여 발생된 광을 전달하는 역할을 수행한다. 예를 들어, 광 전달부(200)는 광 섬유일 수 있으나 이에 한정되지는 않는다. 광 전달부(200)는 광 발생부(100)의 광을 광 반사부(300)로 전달할 수 있다.
광 반사부(300)는 광을 반사시키는 역할을 수행한다. 광 반사부(300)는 판으로 구성될 수 있으며, 내부 공간을 포함할 수 있다. 예를 들어, 광 반사부(300)는 곡률이 존재하는 판으로 구성될 수 있다.
광 전달부(200)는 광 반사부(300)에 연결될 수 있다. 광 전달부(200)에 의하여 전달된 광은 광 반사부(300)의 내부 공간에서 조사될 수 있다. 광 반사부(300)는 내부 공간의 일측면인 개구면(OP)을 포함할 수 있는데, 광 전달부(200)에 의하여 전달된 광이 내부 공간에서 조사되어 개구면(OP)에 배치된 기판에서 반사된 경우 광 반사부(300)는 기판의 반사광(이하, 기판 반사광이라 한다)을 재반사시킬 수 있다. 광 반사부(300)의 내측면이 기판 반사광을 재반사시키는 것으로서, 이를 위하여 광 반사부(300)의 내측면은 광을 반사시키는 반사층을 포함할 수 있다.
광 전달부(200)의 말단에는 광 반사부(300)의 내부 공간으로 광을 조사하는 광 조사부(210)를 포함할 수 있다. 기판 반사광이 광 조사부(210)로 입사되는 경우 해당 광은 광 전달부(200)를 통해 광 발생부(100)로 전달될 수 있다. 이러한 경우 광 발생부(100)뿐만 아니라 광 전달부(200)까지 손상될 수 있다.
광 차단부(400)는 광 조사부(210)로 광이 입사되는 것을 차단하는 역할을 수행한다. 기판 반사광뿐만 아니라 기판 반사광이 광 반사부(300)에 의하여 반사된 광도 확산 광학계(500)를 투과하여 광 조사부(210)로 입사될 수 있는데, 광 차단부(400)는 광 조사부(210)로 입사되는 모든 광이 차단되도록 할 수 있다.
광 차단부(400)는 링의 형태를 갖고 확산 광학계(500)의 주변을 둘러싸도록 배치될 수 있다. 확산 광학계(500)로 향하는 광이 광 차단부(400)에 의하여 차단됨에 따라 광 조사부(210)로 광이 입사되는 것이 방지될 수 있다.
광 차단부(400)는 양측 개구의 직경이 상이한 링의 형태를 가질 수 있다. 광 차단부(400)의 큰 개구는 광 반사부(300)의 내측 표면에 결합되고, 작은 개구는 광 반사부(300)의 내부 공간으로 개방될 수 있다. 작은 개구를 통하여 광 조사부(210)의 광이 통과할 수 있는데, 이하 작은 개구를 광 통과면이라 한다.
이상은 양측 개구의 직경이 상이한 링의 형태를 갖는 광 차단부(400)를 설명하였으나, 본 발명의 광 차단부(400)의 형태가 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 광 차단부(400)는 양측 개구의 직경이 동일한 링의 형태를 가질 수도 있다. 또한, 양측 개구의 직경이 상이한 경우 작은 직경이 광 반사부(300)의 내측 표면에 결합되고, 작은 개구가 광 통과면으로서 광 반사부(300)의 내부 공간으로 개방될 수도 있다. 이하, 광 차단부(400)의 큰 개구가 광 반사부(300)의 내측 표면에 결합되고, 작은 개구가 광 통과면으로서 광 반사부(300)의 내부 공간으로 개방된 것을 위주로 설명하기로 한다.
확산 광학계(500)는 광 조사부(210)에서 조사된 광을 확산시키는 역할을 수행한다. 광 조사부(210)에서 조사된 광은 집중된 광일 수 있다. 확산 광학계(500)는 집중된 광을 확산시켜 넓은 영역으로 분포되도록 할 수 있다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 광 반사부의 세부 구성을 나타낸 도면이고, 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 광 반사부가 내부 공간 및 외부 공간을 차폐하는 것을 나타낸 도면이며, 도 5 및 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 광 반사부에 의하여 광이 반사되는 것을 나타낸 도면이다.
도 3을 참조하면, 광 반사부(300)는 차폐부(310) 및 반사층(320)을 포함할 수 있다.
차폐부(310)는 광 반사부(300)의 가장자리에 형성될 수 있다. 차폐부(310)는 기판의 표면 또는 기판에 적층된 광 투과 윈도우에 밀착하여 광 반사부(300)의 내부 공간(SP1)과 외부 공간(SP2)간의 유체의 흐름을 방지하는 역할을 수행한다.
도 4를 참조하면, 도 4(a)에 도시된 바와 같이 광 반사부(300)가 기판(20)에 밀착하거나 도 4(b)에 도시된 바와 같이 광 반사부(300)가 광 투과 윈도우(30)에 밀착한 경우 광 반사부(300)의 내부 공간(SP1)과 외부 공간(SP2)이 격리될 수 있다. 기판(20)이 습식 식각 공정 전의 웨이퍼인 경우 기판(20)의 주변에는 식각액이 존재할 수 있다. 또한, 기판(20)의 주변에는 이전 공정에 따른 가스가 존재할 수 있다. 식각액 또는 가스가 내부 공간(SP1)으로 유입되는 경우 기판(20)에 대한 가열 효율이 감소될 수 있다.
일단 광 반사부(300)가 기판(20) 또는 광 투과 윈도우(30)에 밀착한 이후에는 외부 공간(SP2)에 존재하는 식각액 또는 가스가 내부 공간(SP1)으로 유입되지 않도록 하는 것이 바람직하다. 차폐부(310)는 내부 공간(SP1)과 외부 공간(SP2)간의 차폐 효율을 향상시키는 역할을 수행한다. 예를 들어, 차폐부(310)는 고무 또는 우레탄과 같은 탄성 재질로 구성되어 광 반사부(300)의 개구를 형성하는 가장자리에 배치될 수 있다. 차폐부(310)가 기판(20) 또는 광 투과 윈도우(30)에 밀착함에 따라 광 반사부(300)의 내부 공간(SP1)과 외부 공간(SP2)간의 유체의 흐름이 방지될 수 있다.
광 투과 윈도우(30)는 광은 투과시키지만 유체의 투과를 방지하는 재질로 구성될 수 있다. 기판(20)이 가열되는 경우 기판(20)의 열이 차폐부(310)로 전달되어 차폐부(310)가 손상될 수 있다. 광 투과 윈도우(30)가 차폐부(310)와 기판(20)의 사이에 존재함으로써 차폐부(310)로 전달되는 기판(20)의 열이 감소될 수 있다. 따라서, 차폐부(310)가 손상되지 않는 환경의 경우 광 투과 윈도우(30)는 제거될 수 있다. 이하, 광 투과 윈도우(30)가 제거된 상태에서 차폐부(310)가 기판(20)에 밀착한 것을 위주로 설명하기로 한다.
다시 도 3을 설명하면, 반사층(320)은 광 반사부(300)의 내측면에 구비되어 기판 반사광을 반사시키는 역할을 수행한다. 반사층(320)은 입사된 광을 확산시켜 반사시키는 난반사층이거나 입사된 광을 정반사시키는 정반사층일 수 있다.
도 5를 참조하면, 반사층은 난반사층(321)일 수 있다. 난반사층(321)은 입사된 광(L1)을 확산시켜 반사시킬 수 있다. 광(L1)이 난반사층(321)의 특정 지점으로 입사된 경우 입사된 광(L1)이 복수 개로 분리되고, 분리된 광(R1)이 서로 다른 방향으로 반사되는 것이다.
난반사층(321)은 예를 들어, 테프론 또는 황산바륨으로 코팅되어 형성될 수 있다. 광 반사부(300)의 내측면이 난반사층(321)으로 구성됨에 따라 광 반사부(300)의 내부 공간(SP1)에 존재하는 광은 기판(20) 또는 광 반사부(300)의 특정 지점으로 집중되지 않고 균일하게 분포될 수 있게 된다.
도 6을 참조하면, 반사층은 정반사층(322)일 수 있다. 정반사층(322)은 입사된 광(L2)을 정반사시킬 수 있다. 광(L2)이 정반사층(322)의 특정 지점으로 입사된 경우 입사된 광(L2)의 반사광(R2)이 모두 동일한 방향으로 조사되는 것이다.
정반사층(322)은 예를 들어, 금속 또는 다이크로익 물질로 코팅되어 형성될 수 있다. 광 반사부(300)의 내측면이 정반사층(322)으로 구성됨에 따라 광 반사부(300)에 의하여 광이 반사됨에 있어서 광 에너지의 손실이 감소될 수 있다.
본 발명에서 광 반사부(300)는 돔형으로 구현될 수 있다. 예를 들어, 광 반사부(300)는 중공인 반구의 형태를 가질 수 있다. 광 반사부(300)의 내측면의 형태가 반구의 형태일 수 있는 것으로서, 가장 큰 지름을 갖는 부분에 개구면이 형성될 수 있다. 이에 따라, 광 반사부(300)의 내부에 존재하는 광은 광 반사부(300)에 반사되어 개구면에 배치된 기판(20)으로 조사될 수 있게 된다.
특히, 광 반사부(300)는 적분구의 일부분의 형태를 가질 수 있다. 광 반사부(300)의 내측면이 난반사층(321)으로 구성된 경우 광 반사부(300)는 적분구의 일부분의 형태 예를 들어, 중공의 반구의 형태를 가질 수 있다.
그러나, 본 발명의 광 반사부(300)의 형태가 반구 또는 적분구의 형태로 한정되는 것은 아니며, 광 반사부(300)에 의하여 반사된 광이 개구면(OP)에 구비된 기판(20)으로 집중될 수 있도록 하는 것이라면 광 반사부(300)의 형태는 자유롭게 결정될 수 있다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 광 반사부에 대한 광 조사부의 배치 관계를 나타낸 도면이고, 도 8은 본 발명의 실시예에 따른 광 조사부에 의하여 광이 조사되는 것을 나타낸 도면이다.
도 7을 참조하면, 광 조사부(210)의 광 조사 방향(DX)은 기판(20)의 표면에 수직인 가상선(이하, 수직 가상선이라 한다)(VX)에 대하여 0도를 초과하는 각도(θ)를 갖도록 형성될 수 있다.
광 조사부(210)에 의하여 조사된 광은 확산 광학계(500)에 의하여 확산될 수 있다. 그러나, 광이 확산 광학계(500)에 의하여 확산되더라도 조사되는 광 중 중심의 광(이하, 중심광이라 한다)이 주변의 광(이하, 주변광이라 한다)에 비하여 높은 에너지를 가질 수 있다.
광 차단부(400)는 광 통과면(LF)을 포함하는데, 광 조사 방향(DX)이 수직 가상선(VX)에 평행한 경우 가장 높은 에너지를 갖는 광이 기판(20)에 반사되어 광 통과면(LF)을 통해 확산 광학계(500)를 투과하고 광 조사부(210)로 입사될 수 있다. 본 발명의 실시예에 따른 광 조사부(210)의 광 조사 방향(DX)이 수직 가상선(VX)에 평행하지 않음에 따라 기판(20)에 반사된 중심광이 직접적으로 광 조사부(210)로 입사되는 것이 방지될 수 있다.
도 8을 참조하면, 광 조사부(210)에 의하여 조사된 광(L3)은 비스듬하게 기판(20)으로 입사될 수 있다. 비스듬하게 입사된 광(L3)은 기판(20)에 반사되고, 반사광(R3)은 광 반사부(300)의 표면으로 입사될 수 있다. 광 반사부(300)로 입사된 광은 다시 반사되어 기판(20)으로 입사되거나 광 반사부(300)의 다른 면으로 입사될 수 있다.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 광 차단부를 통하여 광이 조사되는 것을 나타낸 도면이고, 도 10은 본 발명의 실시예에 따른 광 차단부의 단면도이며, 도 11은 본 발명의 실시예에 따른 광 차단부에 의하여 광이 차단되는 것을 나타낸 도면이다.
도 9를 참조하면, 광 조사부(210)에서 조사된 광은 광 차단부(400)의 광 통과면(LF)을 통해 조사될 수 있다.
광 조사부(210)의 광은 확산 광학계(500)에 의하여 확산된 이후에 광 통과면(LF)을 통과할 수 있다. 따라서, 확산된 광은 넓은 범위에 걸쳐 균일하게 분포되어 조사될 수 있다.
확산되는 광의 조사 범위는 광 통과면(LF)에 의하여 결정될 수 있다. 여기서, 광 통과면(LF)의 위치 및 크기는 광 통과면(LF)을 통과한 광이 광 반사부(300)의 개구면(OP)의 영역에 포함된 기판(20)의 전체 영역으로 확산되어 조사되도록 결정될 수 있다. 이에 따라, 기판(20)으로는 광 반사부(300)에 의한 반사광이 아닌 광 조사부(210)에 의한 광이 일차적으로 입사되고, 이차적으로 광 반사부(300)에 의한 반사광이 입사될 수 있게 된다.
도 10을 참조하면, 광 차단부(400)는 광 반사층(410) 및 광 흡수층(420)을 포함할 수 있다. 광 반사층(410)은 광 차단부(400)의 외측면에 형성되어 광을 반사시킬 수 있다. 광 흡수층(420)은 광 차단부(400)의 내측면에 형성되어 광을 흡수할 수 있다.
광 반사층(410)은 입사된 광을 확산시켜 반사시키거나, 입사된 광을 정반사시킬 수 있다. 예를 들어, 광 반사층(410)은 광 반사부(300)의 난반사층(321)과 마찬가지로 테프론 또는 황산바륨으로 코팅되어 입사된 광을 확산시켜 반사시키거나, 광 반사부(300)의 정반사층(322)과 마찬가지로 금속 또는 다이크로익 물질로 코팅되어 입사된 광을 정반사시킬 수 있다.
도 11을 참조하면, 광 차단부(400)는 광 조사부(210)로 입사되는 광(L4)을 차단할 수 있다.
광 차단부(400)의 외측에서 광 조사부(210)로 입사되는 광(L4) 중 일부는 광 차단부(400)에 의하여 차단될 수 있다. 이 때, 광 차단부(400)의 외측면에 도달한 광은 광 차단부(400)의 광 반사층(410)에 반사될 수 있다. 광 반사층(410)은 입사된 광(L4)을 난반사시키거나 정반사시킬 수 있다. 광 반사층(410)에 반사된 광(R4)은 광 반사부(300)에 반사되어 기판(20)으로 전달될 수 있다.
광 반사부(300)의 내부 공간(SP1)에 존재하는 광 중 일부는 광 차단부(400)의 내부로 입사될 수 있다. 광 차단부(400)의 내부로 입사된 광 중 광 차단부(400)의 내측면에 도달한 광(L5)은 광 차단부(400)의 광 흡수층(420)에 흡수될 수 있다. 광 차단부(400)의 내측면에서 광이 반사되는 경우 이는 광 조사부(210)로 전달될 가능성이 높다. 광 흡수층(420)이 광을 흡수함에 따라 광 차단부(400)의 내부로 입사된 광(L5)은 광 조사부(210)로 전달되지 않을 수 있게 된다.
도 12는 본 발명의 실시예에 따른 기판 처리 장치의 동작을 나타낸 도면이다.
도 12를 참조하면, 기판 처리 장치(10)는 광(L6)을 조사하여 기판(20)을 가열할 수 있다.
광 발생부(100)에 의하여 발생된 광은 광 전달부(200)를 통하여 전달되고, 광 조사부(210)에 의하여 조사될 수 있다. 조사된 광은 확산 광학계(500)에 의하여 확산된 이후에 광 차단부(400)의 광 통과면(LF)을 통과하여 조사될 수 있다.
광 통과면(LF)을 통과한 광(L6)은 기판(20)의 전체 영역에 조사될 수 있다. 기판(20)에 조사된 광 중 일부는 기판(20)을 가열하고, 나머지 일부는 기판(20)에서 반사될 수 있다. 기판(20)에서 반사된 광(R6)은 광 반사부(300)로 전달될 수 있다. 광 반사부(300)는 입사된 광(R6)을 반사시킬 수 있다. 이 때, 광 반사부(300)는 입사된 광(R6)을 확산시켜 반사시키거나 정반사시킬 수 있다. 도 12는 광 반사부(300)가 입사된 광(R6)을 확산시켜 반사시키는 것을 도시하고 있다.
광 반사부(300)에 의하여 반사된 광(RR6)은 다시 기판(20)으로 전달되어 기판(20)을 가열하는데 이용될 수 있다. 또한, 기판(20)으로 전달된 광 중 일부는 기판(20)에 반사될 수 있는데, 해당 반사광은 광 반사부(300)에 다시 반사되어 기판(20)을 가열하는데 이용될 수 있다. 이러한 과정은 광 에너지가 기판(20)을 가열하는데 모두 이용될 때까지 반복될 수 있다.
사용자는 가열 성능 및 가열 시간을 조절하기 위하여 광 발생부(100)의 광 조절부(110)를 이용할 수 있다. 상대적으로 높은 가열 성능을 갖고 신속하게 기판(20)을 가열하고자 하는 경우 사용자는 높은 에너지의 광이 발생되도록 광 조절부(110)를 조절할 수 있다. 한편, 상대적으로 낮은 가열 성능을 갖고 완만한 온도 변화로 기판(20)을 가열하고자 하는 경우 사용자는 낮은 에너지의 광이 발생되도록 광 조절부(110)를 조절할 수 있다. 기판(20)에 반사된 광이 광 반사부(300)에 도달하는 경우 광 반사부(300)가 가열될 수도 있는데, 낮은 에너지의 광을 발생시키는 경우 광 반사부(300)의 가열을 방지하는 효과를 구현할 수도 있다.
이상과 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.
10: 기판 처리 장치 20: 기판
100: 광 발생부 110: 광 조절부
200: 광 전달부 210: 광 조사부
300: 광 반사부 310: 차폐부
320: 반사층 321: 난반사층
322: 정반사층 400: 광 차단부
500: 확산 광학계

Claims (16)

  1. 광을 발생시키는 광 발생부;
    상기 광을 전달하는 광 전달부;
    내부 공간을 포함하고, 상기 내부 공간의 일측면인 개구면을 포함하며, 상기 광 전달부에 의하여 전달된 광이 상기 내부 공간에서 조사되어 상기 개구면에 배치된 기판에서 반사된 경우 상기 기판의 반사광을 재반사시키는 광 반사부; 및
    상기 광 반사부의 내부 공간으로 광을 조사하는 상기 광 전달부의 광 조사부로 광이 입사되는 것을 차단하는 광 차단부를 포함하는 기판 처리 장치.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 광 반사부는 입사된 광을 확산시켜 반사시키는 난반사층을 포함하는 기판 처리 장치.
  3. 제2 항에 있어서,
    상기 난반사층은 테프론 또는 황산바륨으로 코팅되어 형성되는 기판 처리 장치.
  4. 제1 항에 있어서,
    상기 광 반사부는 입사된 광을 정반사시키는 정반사층을 포함하는 기판 처리 장치.
  5. 제4 항에 있어서,
    상기 정반사층은 금속 또는 다이크로익 물질로 코팅되어 형성되는 기판 처리 장치.
  6. 제1 항에 있어서,
    상기 광 반사부는 적분구의 일부분의 형태를 갖는 기판 처리 장치.
  7. 광을 발생시키는 광 발생부;
    상기 광을 전달하는 광 전달부;
    내부 공간을 포함하고, 상기 내부 공간의 일측면인 개구면을 포함하며, 상기 광 전달부에 의하여 전달된 광이 상기 내부 공간에서 조사되어 상기 개구면에 배치된 기판에서 반사된 경우 상기 기판의 반사광을 재반사시키는 광 반사부; 및
    상기 광 반사부의 가장자리는 상기 기판의 표면 또는 상기 기판에 적층된 광 투과 윈도우에 밀착하여 상기 광 반사부의 내부 공간과 외부 공간간의 유체의 흐름을 방지하는 차폐부를 포함하는 기판 처리 장치.
  8. 제1 항에 있어서,
    상기 광 조사부의 광 조사 방향은 상기 기판의 표면에 수직인 가상선에 대하여 0도를 초과하는 각도를 갖도록 형성되는 기판 처리 장치.
  9. 삭제
  10. 삭제
  11. 제1 항에 있어서,
    상기 광 조사부에서 조사된 광을 확산시키는 확산 광학계를 더 포함하되,
    상기 광 차단부는 링의 형태를 갖고 상기 확산 광학계의 주변을 둘러싸도록 배치되는 기판 처리 장치.
  12. 제1 항에 있어서,
    상기 광 차단부는 상기 광 조사부의 광을 통과시키는 광 통과면을 포함하고,
    상기 광 통과면의 위치 및 크기는 상기 광 통과면을 통과한 광이 상기 광 반사부의 개구면의 영역에 포함된 기판의 전체 영역으로 확산되어 조사되도록 결정되는 기판 처리 장치.
  13. 제1 항에 있어서,
    상기 광 차단부는,
    외측면에 형성되어 광을 반사시키는 광 반사층; 및
    내측면에 형성되어 광을 흡수하는 광 흡수층을 포함하는 기판 처리 장치.
  14. 제13 항에 있어서,
    상기 광 반사층은 입사된 광을 확산시켜 반사시키거나, 입사된 광을 정반사시키는 기판 처리 장치.
  15. 제1 항에 있어서,
    상기 광 발생부는 발생되는 광의 에너지를 조절하는 광 조절부를 포함하는 기판 처리 장치.
  16. 제1 항에 있어서,
    상기 광 전달부는 광 섬유를 포함하는 기판 처리 장치.
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