KR102224442B1 - 기판처리장치 - Google Patents

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Abstract

기판처리장치에 관한 발명이 개시된다. 개시된 기판처리장치는, 기판을 지지하는 기판지지부와, 히터를 포함하여 기판을 가열하는 히터부와, 히터부에서 발생되는 열을 반사하는 반사부를 구비하는 테이블부와, 기판지지부와 테이블부 사이로 외부물질이 진입되는 것을 차단하는 진입차단부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

기판처리장치{SUBSTRATE PROCESSING APPARATUS}
본 발명은 기판처리장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 습식(濕式) 매엽(枚葉) 공정에서, 테이블의 내측으로 외부물질이 유입되는 것을 방지할 수 있는 기판 처리장치에 관한 것이다.
일반적으로, 기판처리장치는 기판을 처리하는 방식에 따라 건식 처리장치와 습식 처리장치로 나뉜다. 이 중 습식 처리장치는 복수의 처리액들, 예컨대, 식각액, 세정액, 그리고 린스액들을 사용하여 기판을 처리하는 장치에 해당한다.
이러한 기판처리장치는 기판에 형성된 박막 중 불필요한 부분을 식각하는 공정, 그리고 기판의 처리면에 잔류하는 이물질을 세정하는 공정, PR(photoresist) Strip 공정, 등을 포함한다.
상기 반도체 제조공정에서 패턴의 미세화로 상기 약액의 특징에 따라 공정 온도의 차이가 있지만, 약액의 사용온도가 증가되고 있다. 이에 약액을 가열하여 공급하거나, 기판을 가열하여 기판에 공급되는 약액을 가열하는 방식이 적용된다.
약액을 가열하여 공급하는 방식은, 고온의 약액이 배관 및 노즐을 통하여 이동되는 동안, 약액의 열에너지가 배관 및 노즐에 의해 손실되어, 약액의 온도가 낮아지게 되고, 그로 인해 초기 가열된 약액의 온도보다 낮은 온도의 약액이 기판에 공급되는 문제점이 있다.
또한, 기판을 가열하는 방식은, 기판 전체가 균일한 온도로 유지되어야 하지만, 일반적인 매엽식 장비에서는 기판의 하면 처리를 위해 중공 축을 사용하므로, 중공 축으로 인해 기판의 중앙 영역의 가열이 불충분하게 이루어진다.
이에 따라, 종래의 기판처리장치는 기판 중앙 영역의 온도가 다른 영역의 온도에 비해 낮게 형성된다. 또한, 고온의 약액이 히터부에 유입되는 경우, 히터부의 파손 및 오작동이 발생되는 문제점이 있다. 따라서 이를 개선할 필요성이 요청된다.
본 발명의 배경 기술은, 대한민국 공개특허공보 제2004-0023943호(2004.03.20 공개, 발명의 명칭: 양면 동시 세정이 가능한 매엽식 웨이퍼 세정장치)에 개시되어 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 개선하기 위해 안출된 것으로, 기판지지부와 히터부 사이로 약액 등이 유입되는 것을 방지하고, 기판을 균일하게 식각할 수 있는 기판처리장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명에 따른 기판처리장치는, 기판을 지지하는 기판지지부; 히터를 포함하여 상기 기판을 가열하는 히터부와, 상기 히터부에서 발생되는 열을 반사하는 반사부를 구비하는 테이블부; 및 상기 기판지지부와 상기 테이블부 사이로 외부물질이 진입되는 것을 차단하는 진입차단부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서 상기 진입차단부는, 상기 기판지지부와 상기 테이블부 사이의 압력을 양압으로 유지하여, 상기 외부물질이 상기 기판지지부와 상기 테이블부 사이로 진입하는 것을 차단하는 양압유지부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서 상기 양압유지부는, 상기 기판지지부와 상기 테이블부 사이에 공급되는 차단유체가 저장되는 유체저장부; 및 상기 유체저장부와 연결되며, 상기 기판지지부와 상기 테이블부 사이에 상기 차단유체가 진입되도록, 상기 차단유체의 이동을 안내하는 유체안내부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서 상기 양압유지부는, 상기 기판지지부와 상기 테이블부 사이의 압력을 측정하는 내압측정부; 및 상기 내압측정부에서 측정한 압력에 기초하여, 상기 기판지지부와 상기 테이블부 사이로 진입되는 상기 차단유체의 유량을 조절하는 내압조절부;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서 상기 차단유체는, 비활성가스인 것을 특징으로 한다.
본 발명에서 상기 진입차단부는, 상기 기판지지부 또는 상기 테이블부에서 돌출 형성되어 상기 기판지지부와 상기 테이블부 사이로 상기 외부물질이 진입되는 것을 차단하는 유로돌출부;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서 상기 진입차단부는, 상기 유로돌출부에 결합되며, 상기 외부물질이 상기 기판지지부와 상기 테이블부 사이로 진입되는 경로를 차단하여, 상기 외부물질이 상기 기판지지부와 상기 테이블부에 진입하는 것을 차단하는 유로차단부;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서 상기 유로차단부는, 립씰(lip seal), 또는 오링(O-ring) 또는 베어링인 것을 특징으로 한다.
본 발명에서 상기 외부물질은, 약액 또는 퓸(fume)인 것을 특징으로 한다.
본 발명에서 상기 반사부는, 상기 테이블부의 중심을 기준으로, 상기 히터의 외측에 위치하는 외측반사부; 및 상기 히터의 내측에 위치하며 상기 기판의 중심을 향하여 기울어지게 형성되는 내측반사부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서 상기 히터는, 복수 개가 구비되어, 상기 테이블부의 반경 방향으로 배열되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서 상기 히터는, 상기 테이블부의 중심을 둘러싸는 형상으로 형성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서 상기 반사부는 복수의 상기 히터들에 대응되게 복수로 구비되고, 복수의 상기 반사부들 중, 상기 테이블부의 중심에 인접한 위치에 위치하는 제1 히터의 열을 반사하는 반사부를 제1 반사부라 하고, 상기 제1 히터보다 상기 테이블부의 중심으로부터 먼 위치에 위치하는 제2 히터의 열을 반사하는 반사부를 제2 반사부라 할 때, 상기 제1 반사부에 구비된 상기 내측반사부가 상기 기판의 중심을 향하여 기울어진 각도값은, 상기 제2 반사부에 구비된 상기 내측반사부가 상기 기판의 중심을 향하여 기울어진 각도값보다 크거나 같도록 구비되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서 상기 반사부는, 상기 내측반사부와 상기 외측반사부를 연결하며, 상기 히터부에서 발생되는 열을 반사하는 연결반사부;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서 상기 내측반사부 또는 상기 연결반사부는, 상기 기판의 중심을 향하여 기울어진 정도를 조절할 수 있게 구비되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서 상기 내측반사부는, 상기 연결반사부 또는 상기 외측반사부에 회전 가능하게 결합되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서 상기 반사부는, 상기 내측반사부 또는 상기 연결반사부에 연결되며, 상기 내측반사부 또는 상기 연결반사부를 회전시켜, 상기 내측반사부 또는 상기 연결반사부의 기울기를 조절하는 반사부조절부;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서 상기 내측반사부와, 상기 외측반사부 및 상기 연결반사부는 일체로서 형성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서 상기 테이블부는, 상기 반사부를 냉각시키는 냉각부;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서 상기 냉각부는, 상기 반사부에 접하며, 냉각유로가 형성되는 냉각부바디; 및 상기 냉각유로에 연결되어 냉각유체를 공급하는 냉각유체공급부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서 상기 냉각유로는, 상기 냉각부바디에 구비되며 상기 냉각유체공급부에 연결되어 상기 냉각유체공급부로부터 냉각유체를 공급받는 메인냉각유로; 및 상기 메인냉각유로에 연통되며, 상기 히터부 측으로 연장되어 상기 냉각유체를 상기 히터부 측으로 안내하는 서브냉각유로;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 외부물질이 히터부와 기판지지부 사이로 진입되는 것을 차단함으로써, 외부물질에 의하여 히터부 등이 파손되는 것을 방지할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 기판처리장치는, 반사부를 이용하여 히터부가 기판의 중앙부를 가열하는 정도를 조절함으로써, 기판을 균일하게 가열, 기판의 영역별 식각률을 균일하게 할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판처리장치를 개략적으로 나타내는 단면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 히터부와 반사부를 나타내는 평면도이다.
도 3은 도 1의 제1실시예에 따른 반사부가 적용된 상태를 나타내는 도면이다.
도 4는 도 1의 제2실시예에 따른 반사부가 적용된 상태를 나타내는 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 기판처리장치에서 진입차단부가 설치된 상태를 나타내는 도면이다.
도 6은 도 5의 'A' 부분을 나타내는 도면이다.
도 7은 도 5의 'B' 부분을 나타내는 도면이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 기판처리장치의 일 실시예를 설명한다. 이 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다.
또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판처리장치를 개략적으로 나타내는 단면도이다.
도 1을 참조하면, 본 실시예에 따른 기판처리장치(1)는 기판지지부(100), 약액공급부(200) 및 테이블부(300)를 포함한다.
기판지지부(100)는 기판(10)을 지지하며, 기판(10)을 회전시킨다. 본 실시예에서 기판지지부(100)는 척부(110), 테이블커버부(130), 척베이스부(150) 및 지지회전부(170)를 포함한다.
척부(110)에는 기판(10)이 안착된다. 척부(110)는 테이블부(300)의 외측으로 이격되게 위치하고, 기판(10)의 외측을 지지하며, 척베이스부(150)에 결합된다. 본 실시되어, 척부(110)는 척베이스부(150)의 회전에 따라, 테이블부(300)의 주위를 회전함으로써, 기판(10)이 테이블부(300)의 상측(도 1 기준)에서 테이블부(300)의 중심(300c)을 기준으로 회전되도록 한다.
테이블커버부(130)는 테이블부(300)와 기판(10) 사이에 개재되며, 석영(quartz)와 같은 투명 재질을 포함하여 이루어져, 테이블부(300)에서 발생되는 복사 열이 기판(10)에 전달되도록 한다.
또한, 테이블커버부(130)는 테이블부(300)의 상측과 기판(10) 사이를 차단하여 기판(10)에 공급되는 약액(liquid chemical) 또는 퓸(fume)이 테이블부(300)에 전달되는 것을 차단한다.
척베이스부(150)는 상측(도 1 기준)으로 개방되어 테이블부(300)의 하부 및 측부를 둘러싸도록 형성되며, 척부(110)가 결합된 상태에서 테이블부(300)의 중심(300c)을 기준으로 회전 가능하게 구비된다.
지지회전부(170)는 모터 등을 포함하는 회전력을 발생시키며, 척베이스부(150)에 연결되어 척베이스부(150)를 회전시킨다.
약액공급부(200)는 기판(10)에 약액을 공급한다. 본 실시예에서 약액공급부(200)는 약액저장부(210), 약액분사부(230) 및 약액안내부(250)를 포함한다.
약액저장부(210)에는 약액이 저장된다. 약액저장부(210)는 기판(10)을 처리하는데 필요한 약액의 종류에 다라 복수 개가 구비되어 약액을 종류별로 저장할 수 있으며, 약액을 가열할 수 잇는 가열수단이 추가될 수 있다.
약액분사부(230)는 기판(10)의 일측에 위치하며, 기판(10)에 약액을 분사한다. 본 실시예에서 약액분사부(230)는 기판(10)의 상측(도 1 기준)에 위치하여 기판(10)의 상측면에 약액을 분사하는 약액상측분사부(231)와, 기판(10)의 하측(도 1 기준)에 위치하여 기판(10)의 하측면에 약액을 공급하는 약액하측분사부(233)를 포함하여, 기판(10)에 따라 약액을 공급하는 방향, 약액의 공급 정도를 조절할 수 있다.
약액안내부(250)는 약액저장부(210)와 약액분사부(230)를 연결하여, 약액저장부(210)의 약액이 약액분사부(230)로 전달되도록 약액의 이동을 안내한다. 본 실시예에서 약액안내부(250)는, 양단부가 각각 약액저장부(210) 및 약액분사부(230)에 연결되는 약액안내관(251)과, 약액안내관(251)에 결합되어 약액안내관(251)을 따라 이동되는 약액의 유량을 조절하는 약액조절밸브(253)를 포함한다.
테이블부(300)는 기판(10)의 일측, 구체적으로 기판(10)의 하측(도 1 기준)에 위치하며, 기판지지부(100)에 의하여 지지되는 기판(10)을 가열한다. 본 실시예에서 테이블부(300)는 테이블(310), 히터부(330) 및 반사부(350)를 포함한다.
테이블(310)은 테이블부(300)이 외관을 형성하며, 히터부(330)와 반사부(350)가 결합된다. 본 실시예에서 테이블(310)은 척베이스부(150)의 내측에 수용되며, 테이블바디(311)와 테이블중앙부(313)를 포함한다.
테이블바디(311)는 대략 원판 형상으로 형성되며, 히터부(330)와 반사부(350)가 결합된다. 테이블중앙부(313)는 테이블바디(311)의 대략 중심을 관통하여 테이블바디(311)에 결합되며, 약액하측분사부(233) 등이 구비되어 약액이 기판(10)의 하측에 분사될 수 있도록 한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 히터부와 반사부를 나타내는 평면도이다.
도 1 및 2를 참조하면, 히터부(330)는 기판(10)을 가열한다. 본 실시예에서 히터부(330)는 테이블부(300)의 중심(300c)에 위치하는 테이블중앙부(313)를 둘러싸는 형상으로 형성되어 기판(10)을 가열한다.
본 실시예에서 히터부(330)는 복수 개의 히터(331)를 포함하며, 복수 개의 히터(331)는 테이블부(300)의 중심(300c)을 기준으로 하는 동심원 형상으로 형성되어 테이블부(300)의 반경 방향으로 배열된다.
본 실시예에서 히터(331)는 테이블부(300)의 중심(300c)에서 멀어질수록 기판(10)을 가열하는 범위가 증대된다. 따라서 본 실시예에서 히터(331)는 테이블부(300)의 중심(300c)에서 멀어질수록 출력을 크게 하여 기판(10)을 균일하게 가열할 수 있도록 한다.
반사부(350)는 히터부(330)에서 발생되는 열을 반사하여 기판(10)을 가열하는 효율을 증대시킨다. 본 실시예에서 반사부(350)는 외측반사부(353)와 내측반사부(351)를 포함한다.
본 실시예에서 반사부(350)는, 테이블부(300)의 중심(300c)을 기준으로 내측에 위치하는 내측반사부(351)가 기판(10)의 중심(10c)을 향하여 기울어진 각도값이, 테이블부(300)의 중심(300c)을 기준으로 외측에 위치하는 내측반사부(351)가 기판(10)의 중심(10c)을 향하여 기울어진 각도값 이상이 되도록 형성된다.
이로써, 본 실시예에서 반사부(350)는, 히터부(330)에서 발생되는 열이 내측반사부(351)에 의하여 차단되는 것을 방지함으로써, 기판(10)의 중심(10c)이 히터부(330)에 의하여 직접 가열될 수 있도록 한다.
본 실시예에서 테이블부(300)의 중심(300c)에는 약액의 공급 등을 수행하는 테이블중앙부(313)가 위치하므로, 해당 위치에 히터(331)를 장착하기 어려운 반면, 테이블부(300)에서 반사부(350)의 형상을 상술한 바와 같이 적용함으로써, 기판(10)의 중심(10c)을 히터(331)로 직접가열, 기판(10)이 균일하게 가열될 수 있도록 한다.
외측반사부(353)는 테이블부(300)의 중심(300c)을 기준으로, 히터(331)의 외측에 위치하여 히터(331)에서 발생되는 열을 반사하여 기판(10)을 가열할 수 있도록 하고, 내측반사부(351)는 테이블부(300)의 중심(300c)을 기준으로 히터(331)의 내측에 위치하여, 히터(331)에서 발생되는 열을 반사, 기판(10)을 가열하는 정도를 증대시킨다.
본 실시예에서 반사부(350)는 연결반사부(355)를 더 포함한다. 연결반사부(355)는 내측반사부(351)와 외측반사부(353)를 연결하며, 히터부(330)에서 발생되는 열을 반사하여 기판(10)을 가열하는 정도를 증대시킨다.
본 실시예에서 외측반사부(353), 내측반사부(351) 또는 연결반사부(355)에는 금, 또는 은 도금 처리를 하여 히터(331)에서 발생되는 열을 반사하는 정도를 증대시켜, 기판(10)을 효율적으로 가열할 수 있도록 한다.
도 3은 도 1의 제1실시예에 따른 반사부가 적용된 상태를 나타내는 도면이다.
도 3을 참조하면, 제1실시예에서 반사부(350)는, 내측반사부(351) 또는 연결반사부(355)의 기울기를 변경할 수 있도록 구비되어 히터부(330)에서 발생되는 열이 기판(10)에 전달되는 방향 등을 조절할 수 있게 한다.
제1실시예에서 내측반사부(351)는 연결반사부(355) 또는 외측반사부(353)에 회전 가능하게 결합되어, 내측반사부(351)의 기울기를 조절함으로써, 기판(10)에 전달되는 위치 별 열전달량을 조절할 수 있게 한다.
제1실시예에서 반사부(350)는 반사부조절부(357)를 더 포함한다. 반사부조절부(357)는 내측반사부(351) 또는 연결반사부(355)에 연결되며, 내측반사부(351) 또는 연결반사부(355)를 회전시켜, 내측반사부(351) 또는 연결반사부(355)의 기울기를 조절한다.
도 4는 도 1의 제2실시예에 따른 반사부가 적용된 상태를 나타내는 도면이다.
도 4를 참조하면, 제2실시예에서 반사부(350a)는, 내측반사부(351), 외측반사부(353) 및 연결반사부(355)가 일체로서 형성된다. 제2실시예에서 반사부(350a)는 일체로서 형성되므로, 반사부(350a)의 구성을 간단히 하여 제작 및 설치를 용이하게 하며, 조립을 위한 간극(gap) 등이 발생되지 않으므로 반사부(350a)의 반사 효율을 증대시킬 수 있다.
본 실시예에서 테이블부(300)는 냉각부(370)를 더 포함한다. 냉각부(370)는 반사부(350, 350a)에 결합되어, 반사부(350, 350a)를 냉각시킴으로써, 반사부(350, 350a)가 히터부(330)에서 발생되는 열에 의하여 파손되는 것을 방지한다. 본 실시예에서 냉각부(370)는 냉각부바디(371), 냉각유체공급부(373) 및 냉각유체배출부(375)를 포함한다.
냉각부바디(371)는 반사부(350, 350a)에 볼팅, 용접 등의 방식으로 결합되며, 내부에 냉각유로(372)가 형성되어 반사부(350, 350a)를 냉각시킨다. 본 실시예에서 냉각유로(372)는 메인냉각유로(372a) 및 서브냉각유로(372b)를 포함하여 냉각부바디(371)를 냉각시킨다.
메인냉각유로(372a)는 냉각부바디(371)의 내부에 형성되며, 냉각유체공급부(373)에 연결되어, 냉각유체공급부(373)로부터 공급받은 냉각유체가 냉각부바디(371)의 내측에서 순환되도록 한다.
서브냉각유로(372b)는 메인냉각유로(372a)에 연통되며, 메인냉각유로(372a)에서 히터(331) 사이로 연장되어, 메인냉각유로(372a)에 공급된 냉각유체를 복수 개의 히터(331) 사이로 진입시킴으로써, 반사부(350, 350a)의 냉각효율을 증대시킨다.
냉각유체공급부(373)는 냉각유로(372)에 연결되어 냉각유로(372)에 냉각유체를 공급한다. 냉각유체배출부(375)는 냉각유로(372)에 연결되어 냉각유로(372)의 냉각유체를 배출한다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 기판처리장치에서 진입차단부가 장착된 상태를 나타내는 도면이고, 도 6은 도 5의 'A' 부분을 나타내는 도면이며, 도 7은 도 5의 'B' 부분을 나타내는 도면이다.
도 5 내지 7을 참조하면, 본 실시예에서 기판처리장치(1)는 진입차단부(400)를 더 포함한다. 진입차단부(400)는 기판지지부(100)와 테이블부(300) 사이로 외부물질(c)이 진입되는 것을 차단한다.
본 실시예에서 진입차단부(400)는 양압유지부(410)를 포함한다. 양압유지부(410)는 기판지지부(100)와 테이블부(300) 사이의 압력(Pi)을, 기판지지부(100)와 테이블부(300) 사이 공간의 외측 압력(Po)보다 큰 양압으로 유지하여, 약액, 퓸과 같은 외부물질이 기판지지부(100)와 테이블부(300) 사이로 진입하는 것을 차단한다. 본 실시예에서 양압유지부(410)는 유체저장부(411) 및 유체안내부(413)를 포함한다.
유체저장부(411)에는 기판지지부(100)와 테이블부(300) 사이의 양압을 유지하기 위해 기판지지부(100)와 테이블부(300) 사이, 구체적으로 테이블커버부(130)와 히터부(330) 사이의 공간으로 공급되는 차단유체(b)가 저장된다. 본 실시예에서 차단유체(b)는 비활성가스, 예를 들어 질소가스로 예시된다.
유체안내부(413)는 유체저장부(411)와 연결되며, 기판지지부(100)와 테이블부(300) 사이로 차단유체(b)가 진입되도록 차단유체(b)의 이동을 안내한다. 본 실시예에서 유체안내부(413)는 테이블중앙부(313)의 내측에 위치하여, 테이블중앙부(313)의 길이 방향을 따라 차단유체의 이동을 안내하며, 테이블커버부(130)와 히터부(330) 사이에 차단유체(b)를 공급한다.
본 실시예에서 유체안내부(413)는 링 형상의 디퓨저(414)를 포함하여 차단유체(b)가 테이블커버부(130)와 히터부(330) 사이에 균일하게 공급될 수 있도록 한다.
본 실시예에서 양압유지부(410)는 내압조절부(417)를 더 포함한다. 내압조절부(417)는 내압측정부(415), 외압측정부(416) 및 내압조절부(417)를 포함한다.
내압측정부(415)는 압력센서로 예시되며 기판지지부(100)와 테이블부(300) 사이의 압력(Pi)를 측정한다. 외압측정부(416)는 압력센서로 예시되며, 기판(10)과 테이블커버부(130) 사이의 압력(Po)을 측정한다. 외압측정부(416)의 적용이 없는 경우에는 대기압 등을 적용할 수 있다.
내압조절부(417)는 내압측정부(415)에서 측정한 압력(Pi)에 기초하여 기판지지부(100)와 테이블부(300) 사이로 진입되는 차단유체(b)의 유량을 조절한다.
즉, 기판지지부(100)와 테이블부(300) 사이의 압력인 내압(Pi)이, 외부 압력인 외압(Po)보다 작은 경우, 내압조절부(417)는 유체안내부(413)를 통하여 기판지지부(100)와 테이블부(300) 사이로 진입되는 차단유체(b)의 공급량, 또는 공급압력을 증대시킴으로써 외부물질(c)이 유입되는 것을 차단할 수 있다.
또한, 내압(Pi)이, 설정 압력보다 큰 경우, 내압조절부(417)는 유체안내부(413)를 통하여 기판지지부(100)와 테이블부(300) 사이로 진입되는 차단유체(b)의 공급량, 또는 공급압력을 저감하여 기판지지부(100) 또는 테이블부(300) 등이 과도한 내부 압력(Pi)에 의하여 변형, 파손되는 것을 방지할 수 있다.
본 실시예에서 진입차단부(400)는 유로돌출부(430)를 더 포함한다. 유로돌출부(430)는 기판지지부(100) 또는 테이블부(300)에서 돌출 형성되어 기판지지부(100)와 테이블부(300) 사이로 외부물질(c)이 진입되는 것을 차단한다.
본 실시예에서 진입차단부(400)는 유로차단부(450)를 더 포함한다. 유로차단부(450)는 유로돌출부(430)에 결합되며, 기판지지부(100)와 테이블부(300) 사이로 진입되는 외부물질(c)이 기판지지부(100)와 테이블부(300) 사이로 진입하는 경로를 차단함으로써, 기판지지부(100)와 테이블부(300) 사이로 외부물질(c)이 유입되는 것을 차단한다.
본 실시예에서 진입차단부(400)는 립씰, 오링 또는 베어링 등으로 예시될 수 있으며, 외부물질(c)의 진입 경로를 차단할 수 있는 기술 사상 안에서 다양한 실시예가 가능함은 물론이다. 본 실시예에서 외부물질(c)은 약액 또는 퓸(fume)인 것으로 예시된다.
이하, 본 실시예에 따른 기판처리장치(1)의 작동원리 및 효과를 설명하면 다음과 같다.
척부(110)가 기판(10)을 지지한 상태에서, 기판지지부(100)가 기판(10)과 함께 회전된다. 기판(10)을 처리하는 소정의 과정 중에 약액의 공급이 필요한 경우, 약액분사부(230)에서 약액을 기판(10)에 분사한다.
또한, 인산 수용액으로 예시되는 약액이 기판(10)을 처리하는 식각률(etch rate)를 증대시키기 위하여 고온의 약액을 기판(10)에 공급하는 것과 더불어, 기판(10)을 가열해야 한다.
본 실시예에서 히터부(330)의 하측 대략 중앙에 약액하측분사부(233)가 위치하여 기판(10)의 하측에 약액을 공급하는 것과 동시에, 복수 개의 히터(331)를 이용하여 기판(10)을 가열하게 된다.
약액하측분사부(233)가 테이블부(300)의 대략 중앙에 위치하여, 해당 위치에 히터(331)가 장착되지 않더라도, 본 실시예에서 기판처리장치(1)는 반사부(350)를 이용하여 히터(331)에서 발생되는 열이 기판(10)에 전달되는 위치를 조절할 수 있다.
특히, 본 실시예에서 기판처리장치(1)는 반사부(350), 구체적으로 내측반사부(351)가 기판(10)의 중심(10c)을 향하여 기울어진 정도가 테이블부(300)의 중심(300c)으로 가면서 증가하므로, 히터(331)에서 발생되는 열을 기판(10)의 중심(10c) 측으로 전달하는 정도를 증대시킴으로써, 기판(10)의 중심(10c)이 가열되는 정도를 증대시킬 수 있다.
또한, 본 실시예에서 기판처리장치(1)는 내측반사부(351) 등이 기울어진 정도를 조절할 수 있으므로, 기판(10)의 온도, 기판(10)의 회전 속도, 히터(331)의 용량 등에 따라 반사부(350)의 형상을 달리하여, 기판(10)을 가열하는 정도를 조절할 수 있다.
기판(10)에 공급된 약액은 기판(10)의 회전에 따른 원심력에 의하여 기판(10) 및 테이블부(300)의 외측으로 배출되지만, 일부 약액 또는 퓸과 같은 외부물질(c)은 테이블중앙부(313)와 테이블커버부(130) 사이를 경유하여 히터부(330) 측으로 진입되거나, 척부(110)를 타고 흘러, 척베이스부(150)와 테이블커버부(130) 사이를 거쳐, 히터부(330) 측으로 진입될 수 있다.
본 실시예에서 기판처리장치(1)는 양압유지부(410)에서 테이블커버부(130)와 히터부(330) 사이의 압력(Pi)을 외부 압력(Po) 보다 높은 양압으로 유지하므로, 테이블커버부(130)와 히터부(330) 사이로 외부물질(c)이 유입되는 것을 방지할 수 있다.
또한, 본 실시예에서 기판처리장치(1)는 유로돌출부(430)가 기판지지부(100) 또는 테이블부(300)에서 돌출 형성되거나, 유로차단부(450)가 외부물질(c)의 이동 경로를 차단하여, 외부물질(c)에 의하여 히터부(330) 등이 손상되는 것을 방지할 수 있다.
이로써, 본 실시예에 따른 기판처리장치(1)는, 반사부(350)를 이용하여 히터부(330)가 기판(10)의 중심(10c)를 가열하는 정도를 증대함으로써, 기판(10)을 균일하게 가열, 기판(10)의 식각 균일도를 향상시킬 수 있다.
또한, 이로써, 본 실시예에 따른 기판처리장치(1)는, 진입차단부(400)가 구비되어 외부물질(c)이 히터부(330)와 기판지지부(100) 사이로 진입되는 것을 차단함으로써, 히터부(330) 등이 파손되는 것을 차단할 수 있다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.
1: 기판처리장치 10: 기판
100: 기판지지부 110: 척부
130: 테이블커버부 150: 척베이스부
170: 지지회전부 200: 약액공급부
210: 약액저장부 230: 약액분사부
231: 약액상측분사부 233: 약액하측분사부
250: 약액안내부 251: 약액안내관
253: 약액조절밸브 300: 테이블부
310: 테이블 311: 테이블바디
313: 테이블중앙부 330: 히터부
331: 히터 350, 350a: 반사부
351: 내측반사부 353: 외측반사부
355: 연결반사부 357: 반사부조절부
370: 냉각부 371: 냉각부바디
372: 냉각유로 372a: 메인냉각유로
372b: 서브냉각유로 373: 냉각유체공급부
375: 냉각유체배출부 400: 진입차단부
410: 양압유지부 411: 유체저장부
413: 유체안내부 414: 디퓨저
415: 내압측정부 416: 외압측정부
417: 내압조절부 430: 유로돌출부
450: 유로차단부

Claims (21)

  1. 기판을 지지하는 기판지지부;
    히터를 포함하여 상기 기판을 가열하는 히터부와, 상기 히터부에서 발생되는 열을 반사하는 반사부를 구비하는 테이블부; 및
    상기 기판지지부와 상기 테이블부 사이로 외부물질이 진입되는 것을 차단하는 진입차단부를 포함하고,
    상기 진입차단부는
    상기 기판지지부와 상기 테이블부 사이의 압력을 양압으로 유지하여, 상기 외부물질이 상기 기판지지부와 상기 테이블부 사이로 진입하는 것을 차단하는 양압유지부;
    상기 기판지지부 또는 상기 테이블부에서 돌출 형성되어 상기 기판지지부와 상기 테이블부 사이로 상기 외부물질이 진입되는 것을 차단하는 유로돌출부; 및
    상기 유로돌출부와 상기 테이블부 사이에 압입되어, 상기 외부물질이 상기 기판지지부와 상기 테이블부 사이로 진입되는 경로를 차단하여, 상기 외부물질이 상기 기판지지부와 상기 테이블부에 진입하는 것을 차단하는 유로차단부를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판처리장치.
  2. 삭제
  3. 제 1항에 있어서, 상기 양압유지부는,
    상기 기판지지부와 상기 테이블부 사이에 공급되는 차단유체가 저장되는 유체저장부; 및
    상기 유체저장부와 연결되며, 상기 기판지지부와 상기 테이블부 사이에 상기 차단유체가 진입되도록, 상기 차단유체의 이동을 안내하는 유체안내부;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판처리장치.
  4. 제 3항에 있어서, 상기 양압유지부는,
    상기 기판지지부와 상기 테이블부 사이의 압력을 측정하는 내압측정부; 및
    상기 내압측정부에서 측정한 압력에 기초하여, 상기 기판지지부와 상기 테이블부 사이로 진입되는 상기 차단유체의 유량을 조절하는 내압조절부;
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기판처리장치.
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 삭제
  9. 삭제
  10. 제 1항, 제 3항 및 제 4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 반사부는,
    상기 테이블부의 중심을 기준으로, 상기 히터의 외측에 위치하는 외측반사부; 및
    상기 히터의 내측에 위치하며 상기 기판의 중심을 향하여 기울어지게 형성되는 내측반사부;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판처리장치.
  11. 제 10항에 있어서,
    상기 히터는 복수로 구비되고,
    복수의 상기 히터는 상기 테이블부의 중심을 기준으로 동심원 형상으로 배치되어 상기 테이블부의 반경 방향으로 배열되는 것을 특징으로 하는 기판처리장치.
  12. 제 11항에 있어서, 상기 히터는,
    상기 테이블부의 중심을 둘러싸는 형상으로 형성되는 것을 특징으로 하는 기판처리장치.
  13. 제 10항에 있어서,
    상기 반사부는 복수의 상기 히터들에 대응되게 복수로 구비되고,
    복수의 상기 반사부들 중, 상기 테이블부의 중심에 인접한 위치에 위치하는 제1 히터의 열을 반사하는 반사부를 제1 반사부라 하고, 상기 제1 히터보다 상기 테이블부의 중심으로부터 먼 위치에 위치하는 제2 히터의 열을 반사하는 반사부를 제2 반사부라 할 때,
    상기 제1 반사부에 구비된 상기 내측반사부가 상기 기판의 중심을 향하여 기울어진 각도값은, 상기 제2 반사부에 구비된 상기 내측반사부가 상기 기판의 중심을 향하여 기울어진 각도값보다 크거나 같도록 구비되는 것을 특징으로 하는 기판처리장치.
  14. 제 13항에 있어서, 상기 반사부는,
    상기 내측반사부와 상기 외측반사부를 연결하며, 상기 히터부에서 발생되는 열을 반사하는 연결반사부;
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기판처리장치.
  15. 제 14항에 있어서,
    상기 내측반사부 또는 상기 연결반사부는, 상기 기판의 중심을 향하여 기울어진 정도를 조절할 수 있게 구비되는 것을 특징으로 하는 기판처리장치.
  16. 제 15항에 있어서, 상기 내측반사부는,
    상기 연결반사부 또는 상기 외측반사부에 회전 가능하게 결합되는 것을 특징으로 하는 기판처리장치.
  17. 제 16항에 있어서, 상기 반사부는,
    상기 내측반사부 또는 상기 연결반사부에 연결되며, 상기 내측반사부 또는 상기 연결반사부를 회전시켜, 상기 내측반사부 또는 상기 연결반사부의 기울기를 조절하는 반사부조절부;
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기판처리장치.
  18. 제 14항에 있어서, 상기 내측반사부와, 상기 외측반사부 및 상기 연결반사부는 일체로서 형성되는 것을 특징으로 하는 기판처리장치.
  19. 제 13항에 있어서, 상기 테이블부는,
    상기 반사부를 냉각시키는 냉각부;
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기판처리장치.
  20. 제 19항에 있어서, 상기 냉각부는,
    상기 반사부에 접하며, 냉각유로가 형성되는 냉각부바디; 및
    상기 냉각유로에 연결되어 냉각유체를 공급하는 냉각유체공급부;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판처리장치.
  21. 제 20항에 있어서, 상기 냉각유로는,
    상기 냉각부바디에 구비되며 상기 냉각유체공급부에 연결되어 상기 냉각유체공급부로부터 냉각유체를 공급받는 메인냉각유로; 및
    상기 메인냉각유로에 연통되며, 상기 히터부 측으로 연장되어 상기 냉각유체를 상기 히터부 측으로 안내하는 서브냉각유로;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판처리장치.
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