KR102138675B1 - 기판처리장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 기판을 처리하는 장치를 제공한다. 기판처리장치는 내부에 기판을 처리하는 처리공간을 제공하는 챔버 및 기판 상에 처리액을 공급하는 처리액 공급유닛을 포함하되, 상기 챔버는 일면이 개방된 하우징 및 상기 일면을 개폐하는 커버를 가지는 도어 어셈블리를 포함하되, 상기 도어 어셈블리는 그 중심축을 중심으로 회전되어 상기 일면을 개폐한다. 핸들부재는 중심축을 중심으로 회전되어 하우징을 개폐하므로, 내압에 의해 하우징이 강제 개방되는 문제점을 해결할 수 있다.

Description

기판처리장치{Apparatus for treating substrate}

본 발명은 기판을 처리하는 장치에 관한 것이다.

반도체소자를 제조하기 위해서, 기판에 포토리소그라피, 식각, 애싱, 이온주입, 그리고 박막증착등의 다양한 공정들을 통해 원하는 패턴을 기판에 형성한다. 각각의 공정에는 다양한 처리액들이 사용하여 기판을 처리한다. 이 중 강산 또는 강염기의 성질을 가지는 처리액을 공정은 챔버 내의 밀폐된 공간에서 그 공정을 진행한다.

일반적으로, 챔버는 상부가 개방된 하우징과 그 하우징을 개폐하는 커버로 제공되며, 하우징과 커버 사이에는 이들의 틈을 실링하는 실링부재가 제공된다. 그러나 실링부재는 장시간 노출됨에 따라 경화되고, 그 위치를 이탈한다. 이로 인해 챔버 내에서 발생된 퓸은 그 외부로 누출되고, 다른 장치를 손상시킨다.

또한 커버는 슬라이딩 방식으로 하우징을 개폐하고, 볼트체결 방식으로 하우징 및 커버를 결합시킨다. 그러나 볼트는 처리액 또는 퓸에 의해 손상되고, 커버는 챔버의 내압에 의해 강제 개방될 수 있다.

본 발명은 새로운 구조로 챔버를 실링할 수 있는 장치를 제공하고자 한다.

본 발명은 챔버의 내부공간을 보다 견고하게 실링할 수 있는 장치를 제공하고자 한다.

본 발명의 실시예는 기판을 처리하는 장치를 제공한다. 기판처리장치는 내부에 기판을 처리하는 처리공간을 제공하는 챔버 및 기판 상에 처리액을 공급하는 처리액 공급유닛을 포함하되, 상기 챔버는 일면이 개방된 하우징 및 상기 일면을 개폐하는 커버를 가지는 도어 어셈블리를 포함하되, 상기 도어 어셈블리는 그 중심축을 중심으로 회전되어 상기 일면을 개폐한다.

상기 도어 어셈블리는 상기 커버의 상면에 결합되는 핸들부재 및 상기 하우징에 고정결합되며, 상기 핸들부재에 대향되는 위치에 일측면에 닫힘홈이 형성되는 블럭을 포함하되, 상기 핸들부재는 회전되어 상기 닫힘홈에 삽입 가능하도록 제공될 수 있다. 상기 핸들부재는 상기 커버의 상면에 결합되는 회전축 및 상기 회전축의 외측면 감싸도록 제공되며, 상기 닫힘홈에 대향되도록 상기 회전축에 고정결합되는 플레이트를 포함할 수 있다. 상기 플레이트는 상기 회전축의 중심축을 중심으로 회전되어 상기 닫힘홈에 삽입 가능하도록 제공될 수 있다. 상기 플레이트는 그 일단부가 절단된 절단면을 가질 수 있다. 상기 닫힘홈이 형성되는 블럭의 바닥면 및 천장면은 일측단에서 타측단으로 갈수록 그 간격이 넓어지도록 상기 바닥면 및 상기 천장면 중 어느 하나가 경사지도록 제공되며, 상기 플레이트는 상기 닫힘홈에 삽입되는 영역이 상기 닫힘홈에 대응되도록 상기 플레이트의 상면 및 저면 중 어느 하나가 경사지도록 제공될 수 있다. 상기 도어 어셈블리는 상기 하우징과 상기 커버 간의 틈을 실링하는 실링부재를 포함하되, 상기 실링부재는 상기 커버 및 상기 하우징 중 어느 하나에 고정결합되며, 가이드홈이 형성되는 몸체 및 상기 커버 및 상기 하우징 중 다른 하나에 고정결합되며, 상기 가이드홈에 삽입 가능한 패킹부재를 포함할 수 있다. 상기 실링부재는 복수 개로 제공될 수 있다. 상기 처리액은 식각액으로 제공되며, 상기 패킹부재는 불소를 포함한 재질로 제공될 수 있다.

본 발명의 실시예에 의하면, 핸들부재는 중심축을 중심으로 회전되어 하우징을 개폐하므로, 내압에 의해 하우징이 강제 개방되는 문제점을 해결할 수 있다.

또한 본 발명의 실시예에 의하면, 실링부재는 가이드홈에 삽입되므로, 실링부재의 위치가 이탈되는 것을 방지할 수 있다.

또한 본 발명의 실시예에 의하면, 실링부재는 불소를 포함하는 재질로 제공되므로, 처리액에 대해 내화학성이 향상될 수 있다.

도1은 본 발명의 실시예에 따른 기판처리장치를 보여주는 단면도이다.
도2는 도1의 반송유닛을 보여주는 사시도이다.
도3은 도1의 공정모듈을 보여주는 사시도이다.
도4는 도3의 도어 어셈블리의 실링부재를 보여주는 사시도이다.
도5는 도3의 도어 어셈블리의 블럭 및 핸들부재를 보여주는 사시도이다.
도6은 블럭을 정면에서 바라본 정면도이다.
도7 내지 도9는 도3의 챔버가 닫혀지는 과정을 보여주는 과정도이다.

본 발명의 실시예는 여러 가지 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상술하는 실시예로 인해 한정되어 지는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 실시예는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 따라서 도면에서의 요소의 형상은 보다 명확한 설명을 강조하기 위해서 과장된 것이다.

본 실시예에서 기판(S)은 평판 표시 패널 제조에 사용되는 기판(S)을 예로 들어 설명한다. 그러나 이와 달리 기판(S)은 반도체 칩 제조에 사용되는 웨이퍼일 수 있다. 또한 본 실시예에는 기판(S)을 식각 처리하는 공정에 대해 설명한다. 그러나 본 발명은 반송되는 기판(S) 상에 처리액을 공급 및 회수하고 기판(S)을 세정 처리하는 공정을 수행하는 다양한 구조 및 다양한 공정의 장치에 적용될 수 있다.

이하, 도 1 내지 도 8을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다.

도1은 본 발명의 실시예에 따른 기판처리장치를 보여주는 단면도이다. 도 1을 참조하면, 기판 처리 장치(10)는 기판(S)을 식각 처리하는 공정을 수행한다. 기판 처리 장치는 공정모듈(100) 및 세정모듈(200)을 포함한다. 공정모듈(100)은 기판(S) 상에 처리액을 공급하여 기판(S)을 식각처리하는 장치이다. 세정모듈(200)은 식각처리된 기판(S)을 세정처리하는 장치이다. 공정모듈(100) 및 세정모듈(200)은 제1방향(12)을 따라 일렬로 배치된다.

공정모듈(100)은 공정챔버(110), 반송유닛(300), 그리고 처리액공급유닛(400)을 포함한다. 공정챔버(110)는 내부에 공정이 수행되는 제1처리공간을 제공한다. 공정챔버(110)는 대체로 직육면체의 형상을 가진다. 공정챔버(110)의 양단에는 개구가 형성된다. 공정챔버(110)의 일단에 형성된 개구(102)는 기판(S)이 반입되는 입구로 제공되고, 타단에 형성된 개구(104)는 기판(S)이 반입되는 출구로 제공된다. 공정챔버(110)의 출구는 세정모듈(200)과 대향되게 위치된다. 공정챔버(110)의 제1처리공간은 세정모듈(200)의 내부와 서로 통하도록 제공된다.

반송유닛(300)은 기판(S)을 제1방향(12)으로 반송한다. 반송유닛(300)은 공정모듈(100)과 세정모듈(200)에 각각 배치된다. 도2는 도1의 반송유닛을 보여주는 사시도이다. 도2를 참조하면, 반송유닛(300)은 샤프트(330), 반송롤러(320), 그리고 프레임(340)을 포함한다. 샤프트(330)는 복수 개로 제공된다. 각각의 샤프트(330)는 그 길이방향이 제1방향(12)과 수직한 제2방향(14)을 향하도록 제공된다. 샤프트들(330)은 제1방향(12)을 따라 나란히 배치된다. 각각의 샤프트(330)는 서로 간에 이격되게 배치된다. 샤프트(330)는 입구 및 출구에 대응되는 높이에 위치된다.

반송롤러(320)는 각각의 샤프트(330)에 복수 개로 제공된다. 반송롤러(320)는 샤프트(330)에 장착되어 기판(S)의 저면을 지지한다. 반송롤러(320)는 그 중심축에 홀이 형성되고, 샤프트(330)는 홀에 강제 끼움된다. 반송롤러(320)는 샤프트(330)와 함께 회전된다.

프레임(340)은 샤프트(330)들이 회전 가능하도록 샤프트(330)들을 지지한다. 프레임(340)은 샤프트(330)의 양측에 각각 배치되어 샤프트(330)들의 양단을 지지한다. 프레임(340)은 그 길이방향이 제1방향(12)을 향하도록 제공된다. 프레임(340)은 샤프트(330)의 양단이 서로 동일한 높이를 가지도록 고정 설치된다.

처리액공급유닛(400)은 기판(S) 상에 처리액을 공급한다. 처리액공급유닛(400)은 제1처리공간에서 샤프트(330)의 상부에 위치된다. 처리액공급유닛(400)은 제1방향(12)으로 반송되는 기판(S) 상에 처리액을 공급한다. 처리액 공급유닛(400)은 공정노즐(400)을 포함한다. 공정노즐(400)은 바 형상을 가지며, 그 길이방향이 제2방향(14)을 향하도록 제공된다. 일 예에 의하면, 공정노즐(400)의 길이는 기판(S)의 폭과 대응되거나 이보다 길게 제공될 수 있다. 공정노즐(400)의 저면에는 복수의 분사구들이 형성된다. 분사구들은 제2방향(14)을 따라 순차적으로 나열된다. 예컨대, 처리액은 식각액일 수 있다.

세정모듈(200)은 세정챔버(210) 및 세정액공급유닛(500)을 포함한다. 세정챔버(210)는 공정챔버(110)와 대체로 유사한 형상을 가진다. 세정챔버(210)는 직육면체 형상을 가지도록 제공된다. 세정챔버(210)는 내부에 제2처리공간을 제공한다. 세정챔버(210)의 양단에는 개구가 형성된다. 세정챔버(210)의 일단에 형성된 개구는 기판(S)이 반입되는 입구로 제공되고, 타단에 형성된 개구는 기판(S)이 반입되는 출구로 제공된다. 세정챔버(210)의 입구는 공정챔버(110)의 출구와 대향되게 위치된다. 상술한 바와 같이, 반송유닛(300)은 제1방향(12)을 따라 제1처리공간 및 제2처리공간 각각에 연장되게 위치된다. 반송유닛(300)은 제1처리공간에 제공된 기판(S)을 제1방향(12)에 따라 제2처리공간으로 반송한다.

세정액공급유닛(500)은 제2처리공간에 위치된 기판(S)으로 세정액을 공급한다. 세정액공급유닛(500)은 세정노즐(500)을 포함한다. 세정노즐(500)은 바 형상을 가지며, 그 길이방향이 제2방향(14)을 향하도록 제공된다. 일 예에 의하면, 세정노즐(500)의 길이는 기판(S)의 폭과 대응되거나 이보다 길게 제공될 수 있다. 세정노즐(500)의 저면에는 슬릿 형상의 분사구들이 형성된다. 분사구의 길이방향은 제2방향(14)을 향하도록 제공된다. 예컨대, 세정액은 순수일 수 있다.

다음은 공정챔버(110)에 대해 보다 상세히 설명한다. 도3은 도1의 공정모듈을 보여주는 사시도이고, 도3을 참조하면, 공정챔버(110)는 하우징(120) 및 도어 어셈블리(130)를 포함한다. 하우징(120)은 상부가 개방된 통 형상으로 제공된다. 하우징(120)은 그 수평 단면이 직사각의 형상을 가지도록 제공된다.

도어 어셈블리(130)는 하우징(120)의 개방된 상부를 개폐한다. 도어 어셈블리(130)는 커버(140), 실링부재(150), 블럭(160), 그리고 핸들부재(170)를 포함한다. 커버(140)는 하우징(120)의 개방된 상부와 대체로 유사한 형상으로 제공된다. 커버(140)는 직사각의 판 형상으로 제공된다. 커버(140)는 그 일단이 하우징(120)에 힌지 결합되어 하우징(120)을 개폐한다.

실링부재(150)는 커버(140)와 하우징(120) 간의 틈을 실링한다. 도4는 도3의 도어 어셈블리의 실링부재를 보여주는 사시도이다. 도4를 참조하면, 실링부재(150)는 제1실링부재(150a) 및 제2실링부재(150b)를 포함한다.

제1실링부재(150a)는 몸체(152) 및 패킹부재(154)를 포함한다. 몸체(150)는 직사각의 링 형상을 가지도록 제공된다. 몸체(152)는 하우징(120)과 대응되거나 이보다 조금 작게 제공된다. 몸체(152)는 하우징(120)의 상면 가장자리에 위치된다. 몸체(152)는 하우징(120)의 상단과 대응되는 크기를 가지는 직사각의 링 형상으로 제공된다. 몸체(152)는 하우징(120)에 고정결합된다. 몸체(152)의 상면에는 가이드홈(153)이 형성된다. 가이드홈(153)은 직사각의 링 형상으로 제공된다.

패킹부재(154)는 하우징(120)의 저면에 고정결합된다. 패킹부재(154)는 가이드홈(153)과 대응되는 형상을 가지도록 제공된다. 예컨대, 패킹부재(154)는 직사각의 링 형상을 가질 수 있다. 패킹부재(154)는 커버(140)가 하우징(120)을 닫을 시 가이드홈(153)과 대향되도록 하우징(120)에 위치된다. 패킹부재(154)는 커버(140)의 내측면 가장자리에 위치된다. 패킹부재(154)는 커버(140)에 고정결합된다. 패킹부재(154)는 가이드홈(153)과 대응되거나 이보다 조금 큰 폭을 가진다. 일 예에 의하면, 커버(140)가 하우징(120)을 실링한 상태에서 패킹부재(154)의 일부는 가이드홈(153)에 삽입되고, 다른 일부는 몸체(152)의 상단을 감싸도록 제공될 수 있다. 패킹부재(154)는 불소를 포함한 재질로 제공될 수 있다.

제2실링부재(150b)는 제1실링부재(150a)와 동일한 구성으로 제공된다. 다만, 제2실링부재(150b)의 몸체(156)는 커버(140)에 고정결합되고, 패킹부재(158)는 하우징(120)에 고정결합된다. 제2실링부재(150b)는 제1실링부재(150a)의 외측에 위치된다. 이로 인해 실링부재(150)는 하우징(120)과 커버(140) 간의 틈을 이중 실링할 수 있다.

도5는 도3의 도어 어셈블리의 블럭 및 핸들부재를 보여주는 사시도이다. 도6은 블럭을 정면에서 바라본 정면도이다. 도5 및 도6을 참조하면, 블럭(160)은 하우징(120)의 상단에 고정결합된다. 블럭은 복수 개로 제공되며, 각각은 하우징(120)의 가장자리부를 따라 하우징(120)의 상단에 배열된다. 블럭(160)의 일측면에는 닫힘홈(162)이 형성된다. 상부에서 바라볼 때, 닫힘홈(162)은 하우징(120)의 개방된 상부를 향하도록 제공된다. 닫힘홈(162)을 정면에서 바라볼 때, 닫힘홈(162)이 형성되는 블럭(160)의 천장면 및 바닥면은 일측단에서 타측단으로 갈수록 서로 간의 간격이 넓어진다. 일 예에 의하면, 상기 천장면은 일측단에서 타측단으로 갈수록 수평하게 제공되고, 상기 바닥면은 일측단에서 타측단으로 갈수록 하향경사지도록 제공될 수 있다. 선택적으로 천장면은 경사지고, 바닥면은 수평하게 제공될 수 있다. 또한 천장면 및 바닥면은 각각 경사지도록 제공될 수 있다. 블럭(160)의 양측단은 닫힘홈(162)에 의해 개방되도록 제공된다. 따라서 닫힘홈(162)의 일측단은 그 면적이 타측단에 비해 작게 제공된다.

핸들부재(170)는 공정챔버(110)를 잠김상태 또는 열림상태로 전환한다. 핸들부재(170)는 그 중심축을 중심으로 회전하여 닫힘홈(162)에 삽입 가능하다. 핸들부재(170)는 회전축(172) 및 플레이트(174)를 포함한다. 회전축(172)은 복수 개로 제공된다. 회전축들(172)은 커버(140)의 상면 가장자리영역에 위치된다. 각각의 회전축(172)은 하우징(120)이 커버(140)에 의해 잠김상태에서 각각의 블럭(160)과 인접하게 위치된다. 각각의 회전축(172)은 하우징(120)이 커버(140)에 의해 잠김상태에서 각각의 블럭(160)과 대향되게 위치된다. 회전축(172)은 중심축을 중심으로 회전 가능하도록 제공된다.

플레이트(174)는 복수 개로 제공된다. 각각의 플레이트(174)는 각각의 회전축(172)을 감싸도록 제공된다. 플레이트(174)는 그 중심축이 회전축(172)의 중심축과 일치되도록 위치된다. 플레이트(174)는 회전축(172)과 함께 회전 가능하도록 회전축(172)에 고정결합된다. 공정챔버(110)가 잠김상태에서 플레이트(174)는 닫힘홈(162)과 대향되는 높이에 위치된다. 플레이트(174)는 일부가 수직으로 절단된 절단면을 가지는 원판 형상으로 제공된다. 이하, 절단면(174b)과 반대되는 플레이트의 영역을 삽입부(174a)로 정의한다. 삽입부(174a)는 블럭(160)의 닫힘홈(162)과 대응되도록 제공된다. 삽입부(174a)는 정면에서 바라볼 때, 일측단에서 타측단으로 갈수록 그 상면과 저면 간의 간격이 넓게 제공된다. 일 예에 의하면, 삽입부는 일측단에서 타측단으로 갈수록 그 저면이 하향 경사지도록 제공된다. 삽입부(174a)는 커버(140)가 하우징(120)을 닫은 상태에서 이와 인접한 블럭(160)을 향하도록 회전되는 경우, 닫힘홈(162)에 삽입될 수 있다. 이와 달리, 절단면(174b)이 형성된 플레이트(174)의 영역은 블럭(160)을 향하도록 회전되는 경우, 블럭(160)과 이격되게 위치된다.

도7 내지 도9는 도1의 공정챔버가 닫혀지는 과정을 보여주는 과정도이다. 도7 내지 도9를 참조하면, 하우징(120)의 상부가 개방된 상태에서 커버는 축 회전하여 하우징의 상부를 닫는다. 제1실링부재 및 제2실링부재 각각의 패킹부재는 서로 대응되는 가이드홈에 삽입된다. 회전축(172)은 삽입부가 닫힘홈에 삽입되도록 그 중심축을 중심으로 회전된다. 플레이트 모두가 닫힘홈에 삽입되면, 공정챔버가 닫힘상태로 판단하고 그 내부에 위치된 기판 처리 공정을 수행한다.

상술한 실시예에는 플레이트(174)가 회전축(172)에 고정결합되어 회전축(172)과 함께 회전되는 것으로 설명하였다. 그러나 회전축(172)은 고정되고, 플레이트(174)는 회전축(172)에 대해 독립되게 회전될 수 있다. 플레이트(174)는 회전축(172)을 중심축을 중심으로 회전될 수 있다.

120: 하우징 140: 커버
150: 실링부재 160: 블럭
170: 핸들부재

Claims (9)

1. 내부에 기판을 처리하는 처리공간을 제공하는 챔버와;
   기판 상에 처리액을 공급하는 처리액 공급유닛을 포함하되,
   상기 챔버는,
   일면이 개방된 하우징과;
   상기 일면을 개폐하는 커버를 가지는 도어 어셈블리를 포함하되,
   상기 도어 어셈블리는
   상기 하우징에 고정결합되며, 일측면에 닫힘홈이 형성되는 블럭;
   상기 커버의 상면에 결합되는 회전축과 상기 회전축의 외측면을 감싸도록 제공되며, 상기 닫힘홈에 대향되도록 상기 회전축에 고정결합되어 상기 회전축의 중심축을 중심으로 회전되어 상기 닫힘홈에 삽입되도록 제공되는 플레이트를 가지는 핸들부재를 포함하고,
   상기 닫힘홈의 바닥면 및 천장면은 일측단에서 타측단으로 갈수록 그 간격이 넓어지도록 상기 바닥면 및 상기 천장면 중 어느 하나가 경사지도록 제공되며,
   상기 플레이트는 상기 닫힘홈에 삽입되는 영역이 상기 닫힘홈에 대응되도록 상기 플레이트의 상면 및 저면 중 어느 하나가 경사지도록 제공되는 기판처리장치.
   
2. 삭제
3. 삭제
4. 삭제
5. 제1항에 있어서,
   상기 플레이트는 그 일단부가 절단된 절단면을 가지는 기판처리장치.
6. 삭제
7. 제1항에 있어서,
   상기 도어 어셈블리는,
   상기 하우징과 상기 커버 간의 틈을 실링하는 실링부재를 포함하되,
   상기 실링부재는,
   상기 커버 및 상기 하우징 중 어느 하나에 고정결합되며, 가이드홈이 형성되는 몸체와;
   상기 커버 및 상기 하우징 중 다른 하나에 고정결합되며, 상기 가이드홈에 삽입 가능한 패킹부재를 포함하는 기판처리장치.
8. 제7항에 있어서,
   상기 실링부재는
   상기 몸체와 상기 패킹부재를 각각 구비한 제1실링부재와 제2실링부재를 갖는 이중 실링으로 이루어지되;
   상기 제1실링부재는
   상기 몸체가 상기 커버에 고정결합되고, 상기 패킹부재가 상기 하우징에 고정결합되며,
   상기 제2실링부재는
   상기 몸체가 상기 하우징에 고정결합되고, 상기 패킹부재가 상기 커버에 고정결합되는 기판처리장치.
9. 제7항에 있어서,
   상기 처리액은 식각액으로 제공되며,
   상기 패킹부재는 불소를 포함한 재질로 제공되는 기판처리장치.
   
   
   
   
   

Images