KR102467529B1 - 반송 유닛, 이를 포함하는 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법 - Google Patents

반송 유닛, 이를 포함하는 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 반송 유닛, 이를 포함하는 기판 처리 장치 및 처리 방법에 관한 것이다. 본 발명의 일 실시 예에 따른 기판 처리 장치는, 지지 플레이트와; 지지 플레이트로부터 상부로 돌출되어 기판을 지지하는 복수의 돌기와; 지지 플레이트에 제공되어 기판을 가열 또는 냉각하는 온도조절부재와; 복수의 돌기에 놓인 기판과 지지 플레이트 사이로 초음파를 인가하는 초음파 인가 부재를 포함할 수 있다.

Description

반송 유닛, 이를 포함하는 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법{TRANSFERING UNIT, SUBSTRATE TREATING APPARATUS INCLUDING THE UNIT AND SUBSTRATE TREATING METHOD}
본 발명은 기판 처리 장치 및 방법에 관한 것으로, 보다 구체적으로 기판을 반송하는 반송 유닛, 이를 포함하는 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법에 관한 것이다.
일반적으로 반도체 소자를 제조하기 위해서는 세정, 증착, 포토 리소그래피, 에칭, 그리고 이온주입 등과 같은 다양한 공정이 수행된다. 패턴을 형성하기 위해 수행되는 포토 리소그래피 공정은 반도체 소자의 고집적화를 이루는데 중요한 역할을 수행한다.
포토리소그래피 공정은 반도체 기판 상에 포토레지스트 패턴을 형성하기 위해 수행된다. 포토리소그래피 공정은 기판 상에 포토레지스트 막을 형성하는 도포 공정, 포토레지스트 막으로부터 포토레지스트 패턴을 형성하는 노광 공정, 노광 공정에서 광이 조사된 영역 또는 그 반대 영역을 제거하는 현상 공정을 포함하고, 각각의 공정의 전후에는 기판을 가열 및 냉각하는 베이크 공정이 수행된다.
베이크 공정은 가열 유닛을 통해서 기판을 가열한다. 가열 유닛은 웨이퍼가 놓이는 가열 플레이트를 가진다. 하나의 그룹에 속하는 웨이퍼들에 대해 공정이 완료되고 후속 그룹에 속하는 웨이퍼들에 공정을 진행하기 전, 가열 플레이트의 온도는, 상술한 후속 그룹에 속하는 웨이퍼들의 공정 조건(예컨대, 가열 온도)에 적합하도록 조절되어야 한다. 가열 플레이트의 온도 상승은 가열 플레이트에 제공되는 열에너지를 증가시킴에 따라 신속하게 수행될 수 있다.
그러나, 가열 플레이트의 온도 하강은 자연 냉각 방식에 의해 이루어지므로 가열 플레이트를 원하는 온도로 냉각시키는 데에는 많은 시간이 소요된다. 자연 냉각 방식에 의해 소요되는 시간은 공정 대기 시간에 해당하여 설비의 가동률이 크게 저하된다.
또한, 기판을 냉각시킨 후, 기판을 냉각하는 냉각 플레이트로부터 기판을 들어 올릴 때 기판이 냉각 플레이트와 일시적으로 부착되는 현상이 발생하거나, 기판이 깨지는 스퀴즈(Squeeze)현상이 발생하여 수율이 저하된다.
본 발명은 베이크 공정 중 기판의 냉각 효율을 높이기 위한 반송 유닛, 이를 포함하는 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법을 제공하는 것을 일 목적으로 한다.
본 발명은 기판의 스퀴즈 현상을 최소화할 수 있는 반송 유닛, 이를 포함하는 기판 처리 장치 및 기판 처리 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 일 실시예에 따르면, 기판 처리 장치는, 지지 플레이트와; 지지 플레이트로부터 상부로 돌출되어 기판을 지지하는 복수의 돌기와; 지지 플레이트에 제공되어 기판을 가열 또는 냉각하는 온도조절부재와; 복수의 돌기에 놓인 기판과 지지 플레이트 사이로 초음파를 인가하는 초음파 인가 부재를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 온도조절부재는 기판을 냉각하는 냉각부재일 수 있다.
일 실시예에 따르면, 온도조절부재는 지지 플레이트에 제공된 냉각 유로를 가질 수 있다.
일 실시예에 따르면, 온도조절부재는 기판을 가열하는 가열부재일 수 있다.
일 실시예에 따르면, 초음파 인가 부재는 기판과 평행한 방향으로 초음파를 인가하도록 제공될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 초음파 인가 부재는 지지 플레이트의 일 측부에 제공될 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 기판 처리 장치는, 하우징과; 하우징 내에 위치하며 기판을 가열하는 가열 플레이트를 가지는 가열 유닛과; 하우징 내에 위치하며 가열 플레이트로부터 기판을 반송하는 반송 유닛을 포함하되, 반송 유닛은, 반송 유닛은 기판이 놓이는 반송 플레이트와; 반송 플레이트로부터 상부로 돌출되어 기판을 지지하는 돌기들과; 가열된 기판을 냉각하는 냉각 유닛과; 기판과 반송 플레이트 사이에 초음파를 인가하는 초음파 인가 부재를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 냉각 유닛은 반송 플레이트에 제공될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 냉각 유닛은 냉각 유로일 수 있다.
일 실시예에 따르면, 초음파 인가 부재는 기판과 평행한 방향으로 초음파를 인가하도록 제공될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 반송 플레이트를 구동하는 구동기를 더 포함하고, 초음파 인가 부재는 구동기에 제공될 수 있다.
또한, 본 발명은 반송 유닛을 제공한다. 본 발명의 일 실시예에 따르면 반송 유닛은, 기판이 놓이는 반송 플레이트와; 반송 플레이트로부터 상부로 돌출되어 기판을 지지하는 돌기들과; 반송 플레이트에 제공되어 가열된 기판을 냉각하는 냉각 유닛과; 기판과 반송 플레이트 사이에 초음파를 인가하는 초음파 인가 부재를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 냉각 유닛은 반송 플레이트에 제공될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 냉각 유닛은 냉각 유로일 수 있다.
일 실시예에 따르면, 초음파 인가 부재는 기판과 평행한 방향으로 초음파를 인가하도록 제공될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 반송 플레이트를 구동하는 구동기를 더 포함하고, 초음파 인가 부재는 구동기에 제공될 수 있다.
또한, 본 발명은 기판 처리 방법을 제공한다. 본 발명의 일 실시예에 따르면 기판 처리 방법은, 지지 플레이트로부터 상부로 돌출된 돌기에 기판을 지지한 상태에서 기판을 가열 또는 냉각하는 동안에 기판과 지지 플레이트 사이로 초음파가 인가될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 기판은 지지 플레이트에 제공된 온도 조절 부재로부터 기판을 가열 또는 냉각될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 지지 플레이트는 기판을 반송하는 반송 유닛에 제공되고, 기판을 가열 또는 냉각 처리하는 것은 반송 유닛에 기판이 지지된 상태에서 이루어질 수 있다.
일 실시예에 따르면, 기판을 가열 또는 냉각하는 것은 기판을 냉각하는 것일 수 있다.
일 실시예에 따르면, 기판 처리의 처리는, 가열 유닛으로 기판을 가열 처리하는 것을 더 포함하고, 가열 유닛에서 가열 처리된 기판은 반송 유닛에 의해 가열 유닛으로부터 다른 유닛으로 반송되고, 가열 유닛으로부터 다른 유닛으로 반송되는 도중에 반송 유닛 상에서 기판이 냉각될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 초음파는 기판과 평행한 방향으로 인가될 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 의하면, 반송 플레이트 또는 냉각 플레이트에 초음파 인가 부재를 제공하여 기판의 냉각 효율을 향상시키는 효과가 있다.
또한, 본 발명의 일 실시 예에 의하면, 반송 플레이트에 냉각 유닛을 제공하여 냉각 유닛을 이용한 냉각과 자연 냉각을 동시에 제공하여 냉각 시간을 최소화하는 효과가 있다.
또한, 본 발명의 일 실시 예에 의하면, 기판의 스퀴즈 현상을 최소화할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 기판 처리 장치를 개략적으로 보여주는 사시도이다.
도 2는 도 1의 도포 블럭 또는 현상 블럭을 보여주는 기판 처리 장치의 단면도이다.
도 3은 도 1의 기판 처리 장치의 평면도이다.
도 4는 도 3의 반송 로봇의 핸드의 일 예를 보여주는 도면이다.
도 5는 도 3의 열처리 챔버의 일 예를 개략적으로 보여주는 평면도이다.
도 6은 도 5의 열처리 챔버의 정면도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 초음파 인가 부재가 초음파를 인가하는 모습을 나타낸다.
도 8 및 도 9는 각각 도 3의 버퍼의 일 예를 개략적으로 보여주는 사시도이다.
도 10은 본 발명의 다른 실시예에 따른 초음파 인가 부재가 초음파를 인가하는 모습을 나타낸다.
도 11은 도 3의 열처리 챔버의 다른 예를 개략적으로 보여주는 평면도이다.
도 12는 도11의 열처리 챔버의 정면도이다.
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 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위해 제공되는 것이다. 따라서 도면에서의 요소의 형상은 보다 명확한 설명을 강조하기 위해 과장되었다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 기판 처리 장치를 개략적으로 보여주는 사시도이고, 도 2는 도 1의 도포 블럭 또는 현상 블럭을 보여주는 기판 처리 장치의 단면도이며, 도 3은 도 1의 기판 처리 장치의 평면도이다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 기판 처리 장치(1)는 인덱스 모듈(20, index module), 처리 모듈(30, treating module), 그리고 인터페이스 모듈(40, interface module)을 포함한다. 일 실시예에 의하면, 인덱스 모듈(20), 처리 모듈(30), 그리고 인터페이스 모듈(40)은 순차적으로 일렬로 배치된다. 이하, 인덱스 모듈(20), 처리 모듈(30), 그리고 인터페이스 모듈(40)이 배열된 방향을 제1 방향(12)이라 하고, 상부에서 바라볼 때 제1 방향(12)과 수직한 방향을 제2 방향(14)이라 하고, 제1 방향(12) 및 제2 방향(14)에 모두 수직한 방향을 제3 방향(16)이라 한다.
인덱스 모듈(20)은 기판(W)이 수납된 용기(10)로부터 기판(W)을 처리 모듈(30)로 반송하고, 처리가 완료된 기판(W)을 용기(10)로 수납한다. 인덱스 모듈(20)의 길이 방향은 제2 방향(14)으로 제공된다. 인덱스 모듈(20)은 로드포트(22)와 인덱스 프레임(24)을 가진다. 인덱스 프레임(24)을 기준으로 로드포트(22)는 처리 모듈(30)의 반대 측에 위치된다. 기판(W)들이 수납된 용기(10)는 로드포트(22)에 놓인다. 로드포트(22)는 복수 개가 제공될 수 있으며, 복수의 로드포트(22)는 제2 방향(14)을 따라 배치될 수 있다.
용기(10)로는 전면 개방 일체 식 포드(Front Open Unified Pod:FOUP)와 같은 밀폐용 용기(10)가 사용될 수 있다. 용기(10)는 오버헤드 트랜스퍼(Overhead Transfer), 오버헤드 컨베이어(Overhead Conveyor), 또는 자동 안내 차량(Automatic GuidedVehicle)과 같은 이송 수단(도시되지 않음)이나 작업자에 의해 로드포트(22)에 놓일 수 있다.
인덱스 프레임(24)의 내부에는 인덱스 로봇(2200)이 제공된다. 인덱스 프레임(24) 내에는 길이 방향이 제2 방향(14)으로 제공된 가이드 레일(2300)이 제공되고, 인덱스 로봇(2200)은 가이드 레일(2300) 상에서 이동 가능하게 제공될 수 있다. 인덱스 로봇(2200)은 기판(W)이 놓이는 핸드(2220)를 포함하며, 핸드(2220)는 전진 및 후진 이동, 제3 방향(16)을 축으로 한 회전, 그리고 제3 방향(16)을 따라 이동 가능하게 제공될 수 있다. 일 실시예에 의하면, 인덱스 로봇(2200)은 도포 블럭(30a)에 제공된 전단 열처리 챔버(3200)의 가열 유닛(3230)과 직접 기판(W)을 주고받을 수 있도록 제공된다.
처리 모듈(30)은 기판(W)에 대해 도포 공정 및 현상 공정을 수행한다. 처리 모듈(30)은 도포 블럭(30a) 및 현상 블럭(30b)을 가진다. 도포 블럭(30a)은 기판(W)에 대해 도포 공정을 수행하고, 현상 블럭(30b)은 기판(W)에 대해 현상 공정을 수행한다. 도포 블럭(30a)은 복수 개가 제공되며, 이들은 서로 적층되게 제공된다. 현상 블럭(30b)은 복수 개가 제공되며, 현상 블럭들(30b)은 서로 적층되게 제공된다.
도 1의 실시예에 의하면, 도포 블럭(30a)은 2개가 제공되고, 현상 블럭(30b)은 2개가 제공된다. 도포 블럭들(30a)은 현상 블럭들(30b)의 아래에 배치될 수 있다. 일 예에 의하면, 2개의 도포 블럭들(30a)은 서로 동일한 공정을 수행하며, 서로 동일한 구조로 제공될 수 있다. 또한, 2개의 현상 블럭들(30b)은 서로 동일한 공정을 수행하며, 서로 동일한 구조로 제공될 수 있다.
도포 블럭(30a) 및 현상 블럭(30b)에 제공된 반송 로봇(3422)은 열처리 챔버(3200)에 위치된 반송 유닛(3240)과 직접 기판(W)을 주고받을 수 있도록 제공될 수 있다.
도 3을 참조하면, 도포 블럭(30a)은 열처리 챔버(3200), 반송 챔버(3400), 액 처리 챔버(3600), 그리고 버퍼 챔버(3800)를 가진다. 열처리 챔버(3200)는 기판(W)에 대해 열처리 공정을 수행한다. 열처리 공정은 냉각 공정 및 가열 공정을 포함할 수 있다. 액처리 챔버(3600)는 기판(W) 상에 액을 공급하여 액막을 형성한다. 액막은 포토레지스트막 또는 반사방지막일 수 있다. 반송 챔버(3400)는 도포 블럭(30a) 내에서 열처리 챔버(3200)와 액처리 챔버(3600) 간에 기판(W)을 반송한다.
반송 챔버(3400)는 그 길이 방향이 제1 방향(12)과 평행하게 제공된다. 반송 챔버(3400)에는 반송 로봇(3422)이 제공된다. 반송 로봇(3422)은 열처리 챔버(3200), 액처리 챔버(3600), 그리고 버퍼 챔버(3800) 간에 기판을 반송한다. 일 예에 의하면, 반송 로봇(3422)은 기판(W)이 놓이는 핸드(3420)를 가지며, 핸드(3420)는 전진 및 후진 이동, 제3 방향(16)을 축으로 한 회전, 그리고 제3 방향(16)을 따라 이동 가능하게 제공될 수 있다. 반송 챔버(3400) 내에는 그 길이 방향이 제1 방향(12)과 평행하게 제공되는 가이드 레일(3300)이 제공되고, 반송 로봇(3422)은 가이드 레일(3300) 상에서 이동 가능하게 제공될 수 있다.
액처리 챔버(3600)는 복수 개로 제공된다. 액처리 챔버들(3600) 중 일부는 서로 적층되도록 제공될 수 있다. 액 처리 챔버들(3600)은 반송 챔버(3402)의 일측에 배치된다. 액 처리 챔버들(3600)은 제1 방향(12)을 따라 나란히 배열된다. 액 처리 챔버들(3600) 중 일부는 인덱스 모듈(20)과 인접한 위치에 제공된다. 이하, 이들 액처리 챔버를 전단 액처리 챔버(3602)(front liquid treating chamber)라 칭한다. 액 처리 챔버들(3600)은 중 다른 일부는 인터페이스 모듈(40)과 인접한 위치에 제공된다. 이하, 이들 액처리 챔버를 후단 액처리 챔버(3604)(rear heat treating chamber)라 칭한다.
전단 액처리 챔버(3602)는 기판(W)상에 제1액을 도포하고, 후단 액처리 챔버(3604)는 기판(W) 상에 제2액을 도포한다. 제1액과 제2액은 서로 상이한 종류의 액일 수 있다. 일 실시예에 의하면, 제1액은 반사 방지막이고, 제2액은 포토레지스트이다. 포토레지스트는 반사 방지막이 도포된 기판(W) 상에 도포될 수 있다. 선택적으로 제1액은 포토레지스트이고, 제2액은 반사방지막일 수 있다. 이 경우, 반사방지막은 포토레지스트가 도포된 기판(W) 상에 도포될 수 있다. 선택적으로 제1액과 제2액은 동일한 종류의 액이고, 이들은 모두 포토레지스트일 수 있다.
버퍼 챔버(3800)는 복수 개로 제공된다. 버퍼 챔버들(3800) 중 일부는 인덱스 모듈(20)과 반송 챔버(3400) 사이에 배치된다. 이하, 이들 버퍼 챔버를 전단 버퍼(3802)(front buffer)라 칭한다. 전단 버퍼들(3802)은 복수 개로 제공되며, 상하 방향을 따라 서로 적층되게 위치된다. 버퍼들(3802, 3804) 중 다른 일부는 반송 챔버(3400)와 인터페이스 모듈(40) 사이에 배치된다. 이하, 이들 버퍼 챔버를 후단 버퍼(3804)(rear buffer)라 칭한다.
후단 버퍼들(3804)은 복수 개로 제공되며, 상하 방향을 따라 서로 적층되게 위치된다. 전단 버퍼들(3802) 및 후단 버퍼들(3804) 각각은 복수의 기판들(W)을 일시적으로 보관한다. 전단 버퍼(3802)에 보관된 기판(W)은 인덱스 로봇(2200) 및 반송 로봇(3422)에 의해 반입 또는 반출된다. 후단 버퍼(3804)에 보관된 기판(W)은 반송 로봇(3422) 및 인터페이스 모듈(40)에 제공된 제1로봇(4602)에 의해 반입 또는 반출된다.
현상 블럭(30b)은 열처리 챔버(3200), 반송 챔버(3400), 그리고 액처리 챔버(3600)를 가진다. 현상 블럭(30b)의 열처리 챔버(3200), 반송 챔버(3400), 그리고 액처리 챔버(3600)는 도포 블럭(30a)의 열처리 챔버(3200), 반송 챔버(3400), 그리고 액처리 챔버(3600)와 대체로 유사한 구조 및 배치로 제공되므로, 이에 대향된다. 다만, 현상 블록(30b)에서 액처리 챔버들(3600)은 모두 동일하게 현상액을 공급하여 기판을 현상 처리하는 현상 챔버(3600)로 제공된다.
인터페이스 모듈(40)은 처리 모듈(30)을 외부의 노광 장치(50)와 연결한다.
도 4는 도 3의 반송 로봇의 핸드의 일 예를 보여주는 도면이다. 도 4를 참조하면, 핸드(3420)는 베이스(3428) 및 지지 돌기(3429)를 가진다. 베이스(3428)는 원주의 일부가 절곡된 환형의 링 형상을 가질 수 있다. 베이스(3428)는 기판(W)의 직경보다 큰 내경을 가진다. 지지 돌기(3429)는 베이스(3428)로부터 그 내측으로 연장된다. 지지 돌기(3429)는 복수 개가 제공되며, 기판(W)의 가장자리 영역을 지지한다. 일 예에 의하면, 지지 돌기(3429)는 등 간격으로 4개가 제공될 수 있다.
열처리 챔버(3200)는 복수 개로 제공된다. 열처리 챔버들(3200)은 제1 방향(12)을 따라 나열되게 배치된다. 열처리 챔버들(3200)은 반송 챔버(3400)의 일측에 위치된다.
도 5는 도 3의 열처리 챔버의 일 예를 개략적으로 보여주는 평면도이고, 도 6은 도 3의 열처리 챔버의 정면도이다. 도 5 및 도 6을 참조하면, 열처리 챔버(3200)는 하우징(3210), 가열 유닛(3230), 반송 유닛(3240), 냉각 유닛(1005) 그리고 초음파 인가 부재(3248)를 가진다.
하우징(3210)은 대체로 직육면체의 형상으로 제공된다. 하우징(3210)의 측벽에는 기판(W)이 출입되는 반입구(3212)가 형성된다. 반입구(3212)는 개방된 상태로 유지될 수 있다. 선택적으로 반입구(3212)를 개폐하도록 도어(도시되지 않음)가 제공될 수 있다. 하우징(3210) 내에 가열 유닛(3230) 그리고 반송 유닛(3240)이 제공된다.
가열 유닛(3230)은 제2 방향(14)으로 제공된다. 가열 유닛(3230)은, 가열 플레이트(1320), 커버(1120), 커버 구동기(1130), 히터(1420), 그리고 리프트 핀(1340)이 제공된다.
가열 플레이트(1320)는 상압 또는 이보다 낮은 감압 분위기에서 기판(W)을 가열 처리한다. 커버(1120)는 가열 플레이트(1320)의 상부에 위치하여 그 내부에 가열 공간을 제공한다. 커버(1120)는 기판(W)이 가열 플레이트(1320) 부근으로 이동된 경우 커버 구동기(1130)에 의해 가열 플레이트(1320)의 상부로 이동한다. 커버(1120)는 기판(W)이 가열 플레이트(1320)에 의해 가열 시 커버 구동기(1130)에 의해 하부로 이동하여 기판(W)이 가열되는 가열 공간을 형성한다.
히터 유닛(1420)은 가열 플레이트(1320)에 놓인 기판(W)을 가열 처리한다. 히터 유닛(1420)은 가열 플레이트(1320)에 놓인 기판(W)보다 아래에 위치된다. 히터 유닛(1420)은 복수 개의 히터들(1420)을 포함한다. 히터들(1420)은 각각 가열 플레이트(1320) 내에 위치된다. 선택적으로 히터들(1420)은 가열 플레이트(1320)의 저면에 위치될 수 있다. 각 히터들(1420)은 동일 평면 상에 위치된다.
리프트 핀(1340)은 가열 플레이트(1320) 상에서 기판(W)을 승하강시킨다. 리프트 핀(1340)은 복수 개로 제공되며, 각각은 수직한 상하 방향을 향하는 핀 형상으로 제공된다. 구동 부재(미도시)는 각각의 리프트 핀들(1340)을 승강 위치와 하강 위치 간에 이동시킨다. 구동 부재(미도시)는 실린더일 수 있다. 구동 부재(미도시)는 커버(1120)의 외부에 제공될 수 있다.
지지핀(1360)은 기판(W)이 가열 플레이트(1320)의 안착면에 직접적으로 접촉되는 것을 방지한다. 지지핀(1360)은 리프트 핀(1340)과 평행한 길이 방향을 가지는 핀 형상으로 제공된다. 지지핀(1360)은 복수 개로 제공되며, 각각은 안착면에 고정 설치된다. 지지핀들(1360)은 안착면으로부터 위로 돌출되게 위치된다. 지지핀(1360)의 상단은 기판(W)의 저면에 직접 접촉되는 접촉면으로 제공되며, 접촉면은 위로 볼록한 형상을 가진다. 이에 따라 지지핀(1360)과 기판(W) 간의 접촉 면적을 최소화할 수 있다.
반송 유닛(3240)은 반송 플레이트(3241)를 포함한다. 반송 플레이트(3241)는 대체로 원판 형상으로 제공되고, 기판(W)과 대응되는 직경을 가진다. 반송 플레이트(3241)는 가이드 레일(3249) 상에 장착되고, 구동기(3246)에 의해 가이드 레일(3249)을 따라 제1 방향으로 이동될 수 있다. 반송 플레이트(3241)의 가장자리에는 노치(3244)가 형성된다. 노치(3244)는 상술한 반송 로봇(3422, 3424)의 핸드(3420)에 형성된 돌기(3429)와 대응되는 형상을 가질 수 있다. 또한, 노치(3244)는 핸드(3420)에 형성된 돌기(3429)와 대응되는 수로 제공되고, 돌기(3429)와 대응되는 위치에 형성된다.
핸드(3420)와 반송 유닛(3240)이 상하 방향으로 정렬된 위치에서 핸드(3420)와 반송 유닛(3240)의 상하 위치가 변경하면 핸드(3420)와 반송 유닛(3240) 간에 기판(W)의 전달이 이루어진다.
반송 유닛(3240)에는 슬릿 형상의 가이드 홈(3242)이 복수 개 제공된다. 가이드 홈(3242)은 반송 유닛(3240)의 끝단에서 반송 유닛(3240)의 내부까지 연장된다. 가이드 홈(3242)은 그 길이 방향이 제2 방향(14)을 따라 제공되고, 가이드 홈(3242)들은 제1 방향(12)을 따라 서로 이격되게 위치된다. 가이드 홈(3242)은 반송 유닛(3240)과 가열 유닛(3230) 간에 기판(W)의 인수인계가 이루어질 때 반송 유닛(3240)과 리프트 핀(1340)이 서로 간섭되는 것을 방지한다.
반송 플레이트(3241)의 냉각 효율을 향상시키기 위해 반송 플레이트(3241)는 열전달율이 높은 재질로 제공된다. 일 예에 의하면, 반송 플레이트(3241)은 금속 재질로 제공될 수 있다. 또한, 반송 플레이트(3241)는 냉각 유닛(1005)을 포함한다. 일 예에 따르면, 냉각 유닛(1005)은 냉각 유로일 수 있다. 반송 플레이트(3241)에는 반송 플레이트(3241)로부터 상부로 돌출된 복수의 돌기(3247)가 형성된다. 돌기(3247)에 기판(W)이 지지되면, 기판(W)과 반송 플레이트(3241)는 이격된다.
도 7은, 본 발명의 일 실시예에 따른 초음파 인가 부재의 모습을 나타낸다. 도 7을 참조하면, 초음파 인가 부재(3248)는 이격된 기판(W)과 반송 플레이트(3241) 사이로 초음파를 인가한다. 일 예에서, 초음파 인가 부재(3248)는 기판(W)과 평행한 방향으로 초음파를 인가하도록 제공된다. 일 예에 따르면, 초음파 인가 부재(3248)의 폭은 기판(W)의 직경과 같거나 작게 제공된다.
초음파 인가 부재(3248)가 기판(W)과 평행한 방향으로 초음파를 인가함에 따라, 초음파 인가 부재(3248)로부터 인가된 초음파가 기판(W)과 반송 플레이트(3241) 사이를 통해 멀리까지 전달될 수 있다. 이에, 초음파 인가 부재(3248)의 크기는 기판(W)의 크기를 초과하지 않고도 기판(W) 하면 전체에 초음파를 인가할 수 있는 이점이 있다.
기판(W)과 반송 플레이트(3241) 사이로 인가된 초음파는 기판(W)과 반송 플레이트(3241) 사이에 난류를 발생시킨다. 기판(W)과 반송 플레이트(3241) 사이에 발생된 난류는, 기판(W)과 반송 플레이트(3241) 사이의 대류 열전달 계수를 상승시킨다. 이에 따라, 기판(W)과 반송 플레이트(3241) 사이의 공기는 정체가 최소화되고 이에 기판(W)의 냉각 시간이 단축된다.
또한, 기판(W)의 이동이 불가결한 상황에서, 기판(W)이 반송 플레이트(3241)에 의해 이동되는 중에 기판(W)을 냉각할 수 있도록 구성됨에 따라 기판(W)을 별도의 냉각 장치로 이동하는 시간을 단축할 수 있는 이점이 있다.
초음파 인가 부재(3248)는 반송 유닛(3240)의 일측 부에 제공된다. 일 예에 의하면, 초음파 인가 부재(3248)는 구동기(3246)에 제공된다. 초음파 인가 부재(3248)는 구동기(3246)에 제공되어 반송 유닛에 의해 기판(W)이 이동되는 동안 기판(W)과 반송 플레이트(3241) 사이로 초음파를 인가한다.
도 8 내지 도 9는 도 3의 버퍼(3802)의 일 예를 개략적으로 보여주는 사시도이다. 도 8 내지 도 9를 참조하면, 버퍼(3802)는 버퍼 플레이트(3870), 냉각 플레이트(3850)를 및 지지블럭(3830)을 포함한다.
버퍼 플레이트(3870)에는 기판(W)이 놓인다. 버퍼 플레이트(3870)는 냉각 플레이트(3850)의 상부에 적층되어 제공된다. 버퍼 플레이트(3870)는 지지블럭(3830)과 고정 결합된다. 버퍼 플레이트(3870)는 원형의 형상으로 제공된다. 버퍼 플레이트(3870)는 기판(W)과 상응하는 크기로 제공될 수 있다. 버퍼 플레이트(3870)는 냉각 플레이트(3850)와 동일한 크기로 제공될 수 있다. 버퍼 플레이트(3870)에는 홀(3879)이 제공될 수 있다. 홀(3879)은 복수개 제공될 수 있다. 홀(3879)은 외부와 통풍되어 기판(W)을 자연 냉각시킬 수 있다. 홀(3879)은 버퍼 플레이트(3870)의 전체 영역에 고르게 제공될 수 있다.
냉각 플레이트(3850)에는 기판(W)이 놓인다. 냉각 플레이트(3850)는 상부에서 바라볼 때, 원형의 형상으로 제공된다. 냉각 플레이트(3850)는 기판(W)과 상응하는 크기로 제공될 수 있다. 냉각 플레이트(3850)에는 홀(3859)들이 형성될 수 있다. 홀(3859)은 복수 개 제공될 수 있다. 홀(3859)들은 냉각 플레이트(3850) 상에 기판(W)이 놓일 시 통풍을 통한 자연 냉각을 시킬 수 있다.
냉각 플레이트(3850)는 복수 개 제공된다. 각각의 냉각 플레이트(3850)는 적층되며 이격되어 위치한다. 각각의 냉각 플레이트(3850)는 지지블럭(3830)에 고정결합된다. 각각의 냉각 플레이트(3850)는 서로 동일한 크기로 제공될 수 있다. 각각의 냉각 플레이트(3850)는 서로 동일한 높이로 이격되어 제공될 수 있다.
냉각 플레이트(3850)와 지지블럭(3830)의 내부에 냉각 부재가 제공될 수 있다. 냉각 부재는 냉각 플레이트(3850)에 놓인 기판(W)을 냉각할 수 있다. 냉각 부재로는 냉각수에 의한 냉각이나 열전 소자를 이용한 냉각 등 다양한 방식이 사용될 수 있다. 또한, 버퍼(3802)에는 기판(W)을 냉각 플레이트(3850) 상에 위치시키는 리프트 핀 어셈블리(3857)가 제공될 수 있다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따라 버퍼(3802)에 장착된 초음파 인가 부재(3840)가 초음파를 인가하는 모습을 나타낸다. 도 10을 참조하면, 초음파 인가 부재(3840)는 리프트 핀 어셈블리(3857) 상에 지지된 기판(W)과 버퍼 플레이트(3870) 사이 또는 리프트 핀 어셈블리(3857) 상에 지지된 기판(W)과 냉각 플레이트(3850) 사이로 초음파를 인가한다.
초음파 인가 부재(3840)는 기판(W)과 평행한 방향으로 초음파를 인가한다. 기판(W)과 냉각 플레이트(3850) 사이로 인가된 초음파는 기판(W)과 냉각 플레이트(3850) 사이에 난류를 발생시킨다. 기판(W)과 냉각 플레이트(3850) 사이에 발생된 난류는, 기판(W)과 냉각 플레이트(3850) 사이의 대류 열전달 계수를 상승시킨다. 이에 따라, 기판(W)과 냉각 플레이트(3850) 사이의 공기는 정체가 최소화되고 이에 기판(W)의 냉각 시간이 단축된다.
일 예에서, 초음파 인가 부재(3840)는 버퍼 플레이트(3870) 또는 냉각 플레이트(3850)의 일측 부에 제공된다. 예컨대, 초음파 인가 부재(3840)은 지지 블록(3850)에 제공될 수 있다.
상술한 예에서, 초음파 인가 부재(3248)는 구동기(3246)에 제공되는 것으로 설명하였다. 그러나, 다른 예에 의하면, 하우징(3210) 내에 구동기(3246)가 제공된 반대편 측에 제공될 수 있다.
상술한 예에서, 반송 플레이트(3241)에 냉각 유닛(1005)이 제공되는 것으로 설명하였다 그러나 다른 예에 의하면, 반송 플레이트(3241)는 냉각 유닛(1005) 없이 제공될 수 있다. 반송 플레이트(3241)가 냉각 유닛(1005)을 포함하지 않더라도, 초음파 인가 부재(3248)는 반송 플레이트(3241)에서 기판(W)의 자연 냉각을 촉진시키는 이점이 있다.
상술한 예에서, 냉각 유닛(1005)은 반송 플레이트(3241)에 제공되는 것으로 설명하였다. 그러나 다른 예에 의하면, 냉각 유닛(3220)은 도 11 및 도 12에 도시된 바와 같이 반송 플레이트(3241) 외부에 별도로 제공될 수 있다. 냉각 유닛(3220)은 가열 유닛(3230)과 마찬가지로 제2 방향(14)을 따라 나란히 제공된다. 일 예에 의하면, 냉각 유닛(3220)은 가열 유닛(3230)에 비해 반송 챔버(3400)에 더 가깝게 위치될 수 있다. 냉각 유닛(3220)은 냉각판(3222)을 가진다. 냉각판(3222)은 상부에서 바라볼 때 대체로 원형의 형상을 가질 수 있다. 냉각판(3222)에는 냉각부재(3224)가 제공된다. 일 예에 의하면, 냉각부재(3224)는 냉각판(3222)의 내부에 형성되며, 냉각 유체가 흐르는 유로로 제공될 수 있다.
상술한 예에서, 초음파 인가 부재(3248)은 반송 유닛(3240)에 제공되는 것으로 설명하였다. 그러나, 다른 예에 의하면, 초음파 인가 부재(3248)는 버퍼들(3802, 3804)에 제공될 수 있다.
상술한 예에서, 기판(W)을 지지하는 지지 플레이트는 반송 유닛(3240)에 제공된 반송 플레이트(3241)와 버퍼들(3802, 3804)에 제공된 냉각 플레이트(3850)로 설명하였다. 그러나, 다른 예에서, 지지 플레이트는 기판(W)이 가열 처리된 후 냉각되는 어떤 지지 장치에도 이용될 수 있다.
상술한 예에서, 초음파 인가 부재(3248)는 기판(W)과 평행한 방향으로 초음파를 인가하도록 제공하는 것으로 설명하였다. 그러나, 다른 예에 의하면, 초음파 인가 부재(3248)는 지지 플레이트 저면에 제공되어 기판(W)의 저면을 향해 초음파를 인가할 수 있다.
상술한 예에서, 초음파 인가 부재(3248)는 기판(W)을 냉각시키는 냉각 부재와 기판(W) 사이에 인가되는 것으로 설명하였다. 그러나, 다른 예에 의하면, 초음파 인가 부재(3248)는 기판(W)을 가열시키는 가열 부재와 기판(W) 사이에 인가될 수 있다. 기판(W)을 냉각시키는 경우와 마찬가지로, 기판을 가열시키는 경우에도 기판(W)과 가열 부재사이로 인가된 초음파는 대류 열전달 계수를 상승시켜 기판(W)의 가열 효율을 상승시킬 수 있는 이점이 있다.
본 발명에 따르면, 기판과 기판을 냉각시키는 플레이트 사이에 초음파를 인가함으로써, 기판과 기판을 냉각시키는 플레이트 사이 공간의 대류를 활발히 하여 기판의 냉각시간을 단축시킬 수 있는 이점이 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 기판과 기판을 냉각시키는 플레이트 사이에 초음파를 인가함으로써, 기판 상에 미세한 유동을 발생시켜 기판과 기판을 냉각시키는 플레이트가 부착되는 현상을 방지할 수 있는 이점이 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 기판과 기판을 냉각시키는 플레이트 사이에 초음파를 인가함으로써, 기판을 냉각시키는 플레이트로부터 기판이 미세하게 부상하여, 기판을 들어올릴 때 스퀴즈(squeeze) 현상이 발생하는 것을 방지할 수 있는 이점이 있다.
이상의 상세한 설명은 본 발명을 예시하는 것이다. 또한 상술한 내용은 본 발명의 바람직한 실시 형태를 나타내어 설명하는 것이며, 본 발명은 다양한 다른 조합, 변경 및 환경에서 사용할 수 있다. 즉 본 명세서에 개시된 발명의 개념의 범위, 저술한 개시 내용과 균등한 범위 및/또는 당업계의 기술 또는 지식의 범위내에서 변경 또는 수정이 가능하다. 저술한 실시예는 본 발명의 기술적 사상을 구현하기 위한 최선의 상태를 설명하는 것이며, 본 발명의 구체적인 적용 분야 및 용도에서 요구되는 다양한 변경도 가능하다. 따라서 이상의 발명의 상세한 설명은 개시된 실시 상태로 본 발명을 제한하려는 의도가 아니다. 또한 첨부된 청구범위는 다른 실시 상태도 포함하는 것으로 해석되어야 한다.
3240: 반송 유닛
3248: 초음파 인가 부재
3802: 버퍼
3850: 냉각 플레이트
3840: 초음파 인가 부재

Claims (22)

  1. 기판을 처리하는 장치에 있어서,
    지지 플레이트와;
    상기 지지 플레이트로부터 상부로 돌출되어 상기 기판을 지지하는 복수의 돌기와;
    상기 지지 플레이트에 제공되어 기판을 가열 또는 냉각하는 온도조절부재와;
    상기 복수의 돌기에 놓인 상기 기판과 상기 지지 플레이트 사이로 초음파를 인가하는 초음파 인가 부재를 포함하되,
    상기 초음파 인가 부재는 상기 기판과 평행한 방향으로 상기 초음파를 인가하도록 제공되는 기판 처리 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 온도조절부재는 상기 기판을 냉각하는 냉각부재인 기판 처리 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 온도조절부재는 상기 지지 플레이트에 제공된 냉각 유로를 가지는 기판 처리 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 온도조절부재는 상기 기판을 가열하는 가열부재인 기판 처리 장치.
  5. 삭제
  6. 제1항에 있어서,
    상기 초음파 인가 부재는 상기 지지 플레이트의 일 측부에 제공되는 기판 처리 장치.
  7. 기판을 처리하는 장치에 있어서,
    하우징과;
    상기 하우징 내에 위치하며 기판을 가열하는 가열 플레이트를 가지는 가열 유닛과;
    상기 하우징 내에 위치하며 상기 가열 플레이트로부터 기판을 반송하는 반송 유닛을 포함하되,
    상기 반송 유닛은,
    상기 반송 유닛은 상기 기판이 놓이는 반송 플레이트와;
    상기 반송 플레이트로부터 상부로 돌출되어 상기 기판을 지지하는 돌기들과;
    가열된 상기 기판을 냉각하는 냉각 유닛과;
    상기 기판과 상기 반송 플레이트 사이에 초음파를 인가하는 초음파 인가 부재를 포함하는 기판 처리 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 냉각 유닛은 상기 반송 플레이트에 제공되는 기판 처리 장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 냉각 유닛은 냉각 유로인 기판 처리 장치.
  10. 제7항에 있어서,
    상기 초음파 인가 부재는 상기 기판과 평행한 방향으로 상기 초음파를 인가하도록 제공되는 기판 처리 장치.
  11. 제7항에 있어서,
    상기 반송 플레이트를 구동하는 구동기를 더 포함하고,
    상기 초음파 인가 부재는 상기 구동기에 제공되는 기판 처리 장치.
  12. 기판이 놓이는 반송 플레이트와;
    상기 반송 플레이트로부터 상부로 돌출되어 상기 기판을 지지하는 돌기들과;
    상기 반송 플레이트에 제공되어 가열된 기판을 냉각하는 냉각 유닛과;
    상기 기판과 상기 반송 플레이트 사이에 초음파를 인가하는 초음파 인가 부재를 포함하되,
    상기 초음파 인가 부재는 상기 기판과 평행한 방향으로 상기 초음파를 인가하도록 제공되는 반송 유닛.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 냉각 유닛은 상기 반송 플레이트에 제공되는 반송 유닛.
  14. 제12항에 있어서,
    상기 냉각 유닛은 냉각 유로인 반송 유닛.
  15. 삭제
  16. 제12항에 있어서,
    상기 반송 플레이트를 구동하는 구동기를 더 포함하고,
    상기 초음파 인가 부재는 상기 구동기에 제공되는 반송 유닛.
  17. 기판을 처리하는 방법에 있어서,
    지지 플레이트로부터 상부로 돌출된 돌기에 기판을 지지한 상태에서
    상기 기판을 가열 또는 냉각하는 동안에 상기 기판과 상기 지지 플레이트 사이로 초음파가 인가되되,
    상기 초음파는 상기 기판과 평행한 방향으로 인가되는 기판 처리 방법.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 기판은 상기 지지 플레이트에 제공된 온도 조절 부재로부터 상기 기판을 가열 또는 냉각되는 기판 처리 방법.
  19. 제17항에 있어서,
    상기 지지 플레이트는 상기 기판을 반송하는 반송 유닛에 제공되고,
    상기 기판을 가열 또는 냉각 처리하는 것은 상기 반송 유닛에 상기 기판이 지지된 상태에서 이루어지는 기판 처리 방법.
  20. 제17항에 있어서,
    상기 기판을 가열 또는 냉각하는 것은 상기 기판을 냉각하는 것인 기판 처리 방법.
  21. 제17항에 있어서,
    상기 기판 처리의 처리는,
    가열 유닛으로 상기 기판을 가열 처리하는 것을 더 포함하고,
    상기 가열 유닛에서 가열 처리된 상기 기판은 반송 유닛에 의해 상기 가열 유닛으로부터 다른 유닛으로 반송되고, 상기 가열 유닛으로부터 상기 다른 유닛으로 반송되는 도중에 상기 반송 유닛 상에서 상기 기판이 냉각되는 기판 처리 방법.

  22. 삭제
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