KR102249728B1 - 기판 처리 장치 - Google Patents

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Abstract

기판 처리 장치가 제공된다. 기판 처리 장치는 기판을 지지하는 기판 지지부와, 상기 기판으로 세정 유체를 분사하는 유체 분사부와, 상기 유체 분사부로 공급되는 세정 유체의 이동을 위한 유체 이동 경로를 제공하는 배관, 및 상기 배관에 구비되어 상기 배관을 따라 흐르는 세정 유체에서 정전기를 제거하는 정전기 제거부를 포함한다.

Description

기판 처리 장치{Apparatus for processing 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. 순수(DIW)를 이용하여 다양한 방식의 세정 공정을 진행할 수 있다. 예를 들어, 순수를 이류체 형태로 기판에 분사하거나, 순수를 고압으로 기판에 분사할 수 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 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, 기판을 지지하는 기판 지지부와, 상기 기판으로 세정 유체를 분사하는 유체 분사부와, 상기 유체 분사부로 공급되는 세정 유체의 이동을 위한 유체 이동 경로를 제공하는 배관, 및 상기 배관에 구비되어 상기 배관을 따라 흐르는 세정 유체에서 정전기를 제거하는 정전기 제거부를 포함한다.
상기 정전기 제거부는, 세정 유체의 관통을 위한 중공홀을 구비한 튜브와, 상기 중공홀에 구비되고, 적어도 일측이 상기 튜브에 전기적으로 연결되어 세정 유체에 포함된 정전기의 방전 경로를 형성하는 전극선, 및 상기 튜브를 접지시키는 접지선을 포함한다.
상기 튜브는 상기 배관의 내측면에 밀착하여 배치되고, 상기 중공홀은 상기 유체 이동 경로에 연통된다.
상기 튜브는, 상기 중공홀을 구비하고, 도전성 재질로 구성된 도전층, 및 상기 도전층의 외부 표면을 둘러싸고, 절연성 재질로 구성되어 상기 도전층과 상기 배관을 전기적으로 분리하는 절연층을 포함한다.
상기 접지선은 상기 도전층에 연결된다.
상기 튜브의 내측 표면에는 상기 중공홀의 중심 방향으로 일정 길이만큼 돌출 형성되어 세정 유체에 포함된 정전기의 방전 경로를 형성하는 전극핀이 구비된다.
상기 전극선은 상기 튜브의 길이 방향을 따라 복수 개가 배치되고, 상기 튜브의 길이 방향의 지점 중 제1 지점에 배치된 전극선과 제2 지점에 배치된 전극선은 서로 교차하여 배치된다.
상기 전극선은 세정 유체의 이동 방향과는 상이한 방향으로 길게 형성된다.
상기 튜브 및 상기 전극선의 재질은 스테인레스를 포함한다.
상기 세정 유체는 탈이온수를 포함한다.
기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 장치를 나타낸 도면이다.
도 2 내지 도 4는 도 1에 도시된 정전기 제거부를 나타낸 도면이다.
도 5는 도 2 내지 도 4에 도시된 정전기 제거부가 배관에 설치된 것을 나타낸 도면이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 정전기 제거부를 나타낸 도면이다.
도 7은 도 6에 도시된 정전기 제거부가 배관에 설치된 것을 나타낸 도면이다.
도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 정전기 제거부를 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 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 장치를 나타낸 도면이다.
도 1을 참조하면, 기판 처리 장치(10)는 세정 챔버(100), 기판 지지부(200), 유체 분사부(300), 경로 제공부(400), 저장 탱크(500), 배관(600) 및 정전기 제거부(700)를 포함하여 구성된다.
세정 챔버(100)는 기판(S)의 세정을 위한 처리 공간(101)을 제공한다. 세정 챔버(100)의 바닥면에는 배출구(110)가 구비될 수 있다. 배출구(110)는 배출 라인(120)에 연결된다. 기판(S)에 대한 세정 처리 중 발생된 부산물은 배출구(110) 및 배출 라인(120)을 통해 외부로 배출될 수 있다.
기판 지지부(200)는 기판(S)을 지지하는 역할을 수행한다. 기판 지지부(200)는 처리 공간(101)의 하부에 배치될 수 있다.
유체 분사부(300)는 기판(S)으로 세정 유체를 분사하는 역할을 수행한다. 유체 분사부(300)는 기판(S)의 상부에 배치되어 기판(S)의 상부면으로 세정 유체를 분사할 수 있다. 유체 분사부(300)는 기판(S)의 표면에서 일정 거리만큼 이격된 상태에서 기판(S)의 상부면에 평행한 방향으로 이동할 수 있다. 즉, 유체 분사부(300)는 기판(S)의 표면과의 거리를 일정하게 유지한 상태에서 세정 유체를 분사하면서 이동할 수 있는 것이다. 이에 따라, 기판(S)의 표면 전반에 걸쳐 동일한 양 및 동일한 압력으로 세정 유체가 분사될 수 있게 된다.
경로 제공부(400)는 유체 분사부(300)의 이동 경로를 제공할 수 있다. 경로 제공부(400)는 기판(S)의 표면에 평행한 방향으로 이동 경로를 제공할 수 있다. 유체 분사부(300)는 기판 지지부(200)에 지지된 기판(S)의 표면 간의 최단 거리를 일정하게 유지하면서 기판(S)의 상부면을 따라 이동할 수 있다. 유체 분사부(300)는 경로 제공부(400)에 의해 제공되는 이동 경로를 왕복 이동하면서 세정 유체를 분사할 수 있다.
저장 탱크(500)는 세정 유체를 저장할 수 있다. 본 발명에서 세정 유체는 탈이온수(DIW; De-Ionized Water)일 수 있으나, 본 발명의 세정 유체가 탈이온수에 한정되는 것은 아니다.
배관(600)은 유체 분사부(300)로 공급되는 세정 유체의 이동을 위한 유체 이동 경로(P)(도 5 참조)를 제공할 수 있다. 저장 탱크(500)에 저장된 세정 유체는 배관(600)을 통해 유체 분사부(300)로 전달될 수 있다. 유체 분사부(300)는 배관(600)을 통해 공급된 세정 유체를 기판(S)으로 분사할 수 있다.
세정 유체의 원활한 공급 및 이용을 위하여 배관(600)에는 유량계(610), 밸브(620) 및 필터(630) 등의 설비가 구비될 수 있다. 저장 탱크(500)에서 배출된 세정 유체는 배관(600)을 따라 흐르면서 유량계(610), 밸브(620) 및 필터(630)를 통과할 수 있다.
유체 분사부(300)로 공급되는 세정 유체는 배관(600), 유량계(610), 밸브(620) 및 필터(630) 등의 설비와 마찰할 수 있으며, 마찰로 인하여 세정 유체는 대전될 수 있다. 세정 유체의 대전이 지속되는 경우 배관(600), 유량계(610), 밸브(620) 및 필터(630) 등의 설비에 정전기가 축적되면서 설비가 손상될 수 있다. 또한, 정전기가 포함된 세정 유체가 기판(S)으로 분사되는 경우 기판(S)의 불량률이 증가할 수도 있다.
세정 유체의 대전을 방지하기 위하여 배관(600)에는 정전기 제거부(700)가 구비될 수 있다. 정전기 제거부(700)는 배관(600)을 따라 흐르는 세정 유체에서 정전기를 제거하는 역할을 수행한다. 세정 유체에서 정전기가 제거됨에 따라 배관(600)에 설치된 설비의 손상이 방지되고, 기판(S)의 불량률이 감소될 수 있다.
이하, 도 2 내지 도 8을 통하여 정전기 제거부(700)의 형태 및 기능에 대하여 자세히 설명하기로 한다.
도 2 내지 도 4는 도 1에 도시된 정전기 제거부를 나타낸 도면이다.
도 2 내지 도 4를 참조하면, 정전기 제거부(700)는 튜브(710), 전극선(721, 722) 및 접지선(730)을 포함하여 구성된다.
튜브(710)는 세정 유체의 관통을 위한 중공홀(H)을 구비한다. 튜브(710)의 일측에 존재하는 세정 유체는 중공홀(H)을 관통하여 튜브(710)의 타측으로 이동할 수 있다. 이하, 중공홀(H)을 통해 이동하는 세정 유체의 이동 방향을 제1 방향(X)이라 하고, 제1 방향(X)에 수직하고, 상호간에 수직한 2개의 방향을 제2 방향(Y) 및 제3 방향(Z)이라 한다. 튜브(710)는 일측으로 긴 형상을 가질 수 있는데, 튜브(710)는 제1 방향(X)으로 길게 형성될 수 있다.
튜브(710)에는 접지선(730)이 전기적으로 연결될 수 있다. 접지선(730)은 튜브(710)를 접지시킬 수 있다.
중공홀(H)에는 전극선(721, 722)이 구비될 수 있다. 전극선(721, 722)은 긴 형상을 가질 수 있다. 전극선(721, 722)의 적어도 일측은 튜브(710)에 전기적으로 연결될 수 있다. 도 2 내지 도 4는 전극선(721, 722)의 양측이 튜브(710)에 전기적으로 연결된 것을 도시하고 있으나, 전극선(721, 722)의 일측만이 튜브(710)에 전기적으로 연결될 수도 있다.
전극선(721, 722)은 세정 유체에 포함된 정전기의 방전 경로를 형성하는 역할을 수행한다. 전극선(721, 722)은 세정 유체와 튜브(710) 간의 방전 경로를 형성하는 것이다. 중공홀(H)을 통과하는 세정 유체는 전극선(721, 722)과 접촉하게 되는데, 세정 유체에 포함된 정전기는 전극선(721, 722), 튜브(710) 및 접지선(730)을 통해 방전될 수 있다.
세정 유체에 포함된 정전기의 원활한 방전을 위하여 튜브(710) 및 전극선(721, 722)은 상대적으로 높은 도전율을 갖는 재질로 구성될 수 있다. 예를 들어, 튜브(710) 및 전극선(721, 722)의 재질은 스테인레스일 수 있다.
전극선(721, 722)은 튜브(710)의 길이 방향을 따라 복수 개가 배치될 수 있다. 튜브(710)의 길이 방향의 지점 중 제1 지점에 배치된 전극선(721)과 제2 지점에 배치된 전극선(722)은 서로 교차하여 배치될 수 있다. 예를 들어, 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이 제1 지점에 배치된 전극선(721)은 제2 방향(Y)에 평행하고, 제2 지점에 배치된 전극선(722)은 제3 방향(Z)에 평행하게 배치될 수 있다. 이와 같은 전극선(721, 722)의 교차 배치는 튜브(710)의 길이 방향을 따라 반복적으로 수행될 수 있다. 이에, 튜브(710)의 중공홀(H)을 통과하는 세정 유체는 적어도 하나의 전극선(721, 722)과 전기적으로 연결될 수 있게 된다.
전극선(721, 722)은 세정 유체의 이동 방향과는 상이한 방향으로 길게 형성될 수 있다. 예를 들어, 전극선(721, 722)은 세정 유체의 이동 방향에 대하여 수직 방향으로 길게 형성될 수 있다. 이에, 세정 유체가 전극선(721, 722)에 접촉 유지되는 시간이 단축될 수 있고, 세정 유체와 전극선(721, 722) 간의 마찰이 방지되어 세정 유체와 전극선(721, 722) 간의 마찰에 의한 정전기의 발생이 방지될 수 있다.
도 5는 도 2 내지 도 4에 도시된 정전기 제거부가 배관에 설치된 것을 나타낸 도면이다.
도 5를 참조하면, 정전기 제거부(700)는 배관(600)에 설치될 수 있다. 튜브(710)는 배관(600)의 내측면에 밀착하여 배치되고, 중공홀(H)은 배관(600)의 유체 이동 경로(P)에 연통될 수 있다.
유체 이동 경로(P)를 따라 이동하는 세정 유체는 모두 중공홀(H)을 통과하여 전극선(721, 722)에 접촉할 수 있다. 이 때, 세정 유체에 포함된 정전기는 전극선(721, 722), 튜브(710) 및 접지선(730)을 통해 방전될 수 있다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 정전기 제거부를 나타낸 도면이고, 도 7은 도 6에 도시된 정전기 제거부가 배관에 설치된 것을 나타낸 도면이다.
도 6을 참조하면, 정전기 제거부(800)는 튜브(810), 전극선(821, 822) 및 접지선(830)을 포함하여 구성된다.
튜브(810), 전극선(821, 822) 및 접지선(830)의 형태 및 기능은 전술한 튜브(710), 전극선(721, 722) 및 접지선(730)의 형태 및 기능과 동일하거나 유사하므로 이하 차이점을 위주로 설명하기로 한다.
튜브(810)는 도전층(811) 및 절연층(812)을 포함하여 구성된다. 도전층(811)은 중공홀(H)을 구비하고, 도전성 재질로 구성될 수 있다. 접지선(830)은 도전층(811)에 연결될 수 있다. 유체 이동 경로(P)를 따라 이동하는 세정 유체는 모두 중공홀(H)을 통과하여 도전층(811)에 전기적으로 연결된 전극선(821, 822)에 접촉할 수 있다. 세정 유체에 포함된 정전기는 전극선(821, 822), 도전층(811) 및 접지선(830)을 통해 방전될 수 있다.
절연층(812)은 도전층(811)의 외부 표면을 둘러싸고, 절연성 재질로 구성되어 도전층(811)과 배관(600)을 전기적으로 분리할 수 있다. 절연층(812)은 전극선(821, 822)에서 도전층(811)으로 전달된 정전기가 배관(600)으로 전달되는 것을 방지하는 역할을 수행한다.
절연층(812)으로 인하여 도전층(811)에서 배관(600)으로 정전기가 전달되는 것이 방지되며, 도전층(811)의 정전기는 모두 접지선(830)을 통해 방전될 수 있다.
도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 정전기 제거부를 나타낸 도면이다.
도 8을 참조하면, 정전기 제거부(900)는 튜브(910), 전극선(921, 922), 접지선(930) 및 전극핀(940)을 포함하여 구성된다.
튜브(910), 전극선(921, 922) 및 접지선(930)의 형태 및 기능은 전술한 튜브(710), 전극선(721, 722) 및 접지선(730)의 형태 및 기능과 동일하거나 유사하므로 이하 차이점을 위주로 설명하기로 한다.
튜브(910)의 내측 표면에는 중공홀(H)의 중심 방향으로 일정 길이만큼 돌출 형성되어 세정 유체에 포함된 정전기의 방전 경로를 형성하는 전극핀(940)이 구비될 수 있다.
세정 유체가 튜브(910)의 내측 표면을 따라 이동하는 경우 세정 유체와 튜브(910)의 내측 표면 간의 마찰로 인하여 정전기가 발생될 수 있다. 발생된 정전기의 일부는 접지선(930)을 통해 방전될 수 있으나, 나머지 일부는 세정 유체에 포함된 상태로 유지될 수 있다.
전극핀(940)은 세정 유체와 튜브(910)의 내측 표면 간의 마찰을 일부 방지하면서 세정 유체에 포함된 정전기를 방전시키는데 이용될 수 있다. 전극핀(940)이 튜브(910)의 내측 표면 전체 영역에 분포됨에 따라 튜브(910)의 내측 표면을 따라 이동하는 세정 유체의 방전 효율이 향상될 수 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 100: 세정 챔버
200: 기판 지지부 300: 유체 분사부
400: 경로 제공부 500: 저장 탱크
600: 배관 700, 800, 900: 정전기 제거부
710, 810, 910: 튜브 721, 722, 821, 822, 921, 922: 전극선
730, 830, 930: 접지선 811: 도전층
812: 절연층

Claims (10)

  1. 기판을 지지하는 기판 지지부;
    상기 기판으로 세정 유체를 분사하는 유체 분사부;
    상기 유체 분사부로 공급되는 세정 유체의 이동을 위한 유체 이동 경로를 제공하는 배관; 및
    상기 배관에 구비되어 상기 배관을 따라 흐르는 세정 유체에서 정전기를 제거하는 정전기 제거부를 포함하며,
    상기 정전기 제거부는 세정 유체에 포함된 정전기의 방전 경로를 형성하는 전극선을 포함하고,
    상기 전극선은 세정 유체의 이동 방향과 상이한 방향으로 길게 형성되는 기판 처리 장치.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 정전기 제거부는,
    세정 유체의 관통을 위한 중공홀을 구비한 튜브;
    상기 중공홀에 구비되고, 적어도 일측이 상기 튜브에 전기적으로 연결되는 전극선; 및
    상기 튜브를 접지시키는 접지선을 포함하는 기판 처리 장치.
  3. 제2 항에 있어서,
    상기 튜브는 상기 배관의 내측면에 밀착하여 배치되고,
    상기 중공홀은 상기 유체 이동 경로에 연통되는 기판 처리 장치.
  4. 제3 항에 있어서,
    상기 튜브는,
    상기 중공홀을 구비하고, 도전성 재질로 구성된 도전층; 및
    상기 도전층의 외부 표면을 둘러싸고, 절연성 재질로 구성되어 상기 도전층과 상기 배관을 전기적으로 분리하는 절연층을 포함하는 기판 처리 장치.
  5. 제4 항에 있어서,
    상기 접지선은 상기 도전층에 연결되는 기판 처리 장치.
  6. 제2 항에 있어서,
    상기 튜브의 내측 표면에는 상기 중공홀의 중심 방향으로 일정 길이만큼 돌출 형성되어 세정 유체에 포함된 정전기의 방전 경로를 형성하는 전극핀이 구비되는 기판 처리 장치.
  7. 제2 항에 있어서,
    상기 전극선은 상기 튜브의 길이 방향을 따라 복수 개가 배치되고,
    상기 튜브의 길이 방향의 지점 중 제1 지점에 배치된 전극선과 제2 지점에 배치된 전극선은 서로 교차하여 배치되는 기판 처리 장치.
  8. 삭제
  9. 제2 항에 있어서,
    상기 튜브 및 상기 전극선의 재질은 스테인레스를 포함하는 기판 처리 장치.
  10. 제1 항에 있어서,
    상기 세정 유체는 탈이온수를 포함하는 기판 처리 장치.
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