KR102586016B1 - 기판 처리 장치, 지지 유닛 및 지지 유닛의 결합 방법 - Google Patents

기판 처리 장치, 지지 유닛 및 지지 유닛의 결합 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 기판 처리 장치를 제공한다. 일 예에서, 기판 처리 장치는, 서로 조합되어 내부에 기판을 처리하는 처리 공간을 가지는 제1바디와 제2바디를 가지는 공정 챔버와; 공정 챔버를 개방 위치 또는 폐쇄 위치로 이동시키는 구동기와; 처리 공간 내에서 기판을 지지하는 지지 유닛과; 처리 공간으로 유체를 공급하는 유체 공급 유닛과; 포함하고, 지지 유닛은, 제1바디 또는 제2바디에 결합되는 지지핀; 그리고 지지핀에 결합되며 지지핀의 측방향으로 연장되어 기판을 지지하는 가이드 부재를 포함할 수 있다.

Description

기판 처리 장치, 지지 유닛 및 지지 유닛의 결합 방법{APPARATUS FOR TREATNG A SUBSTRATE, A SUPPORTING UNIT AND METHOD FOR ASSEMBLING A SUPPORTING UNIT}
본 발명은 공정 챔버 내에서 기판을 지지하는 지지 유닛을 포함하는 기판 처리 장치와 지지 유닛을 공정 챔버에 결합하는 방법에 관한 것이다.
일반적으로 반도체 소자는 웨이퍼와 같은 기판으로부터 제조한다. 구체적으로, 반도체 소자는 증착 공정, 포토리소그래피 공정, 세정 공정, 건조 고정, 식각 공정 등을 수행하여 기판의 상부면에 미세한 회로 패턴을 형성하여 제조된다.
일반적으로 세정 공정은 케미칼을 기판에 공급하여 기판 상의 이물질을 제거하는 케미칼 처리, 순수를 기판에 공급하여 기판 상에 잔류하는 케미칼을 제거하는 린스 처리, 그리고 기판 상에 잔류하는 순수를 제거하는 건조 처리를 포함한다.
기판의 건조 처리를 위해 초임계 유체가 사용된다. 일 예에 의하면, 기판 상의 순수를 유기용제로 치환한 다음, 챔버 내에서 초임계 유체를 기판의 상부면에 공급하여 기판 상에 남아있는 유기용제를 초임계 유체에 용해시켜 기판으로부터 제거한다. 유기용제로 이소프로필알코올(isopropyl alcohol; 이하, IPA)이 사용되는 경우, 초임계 유체로는 임계 온도 및 임계 압력이 상대적으로 낮고, IPA가 잘 용해되는 이산화탄소(CO2)가 사용된다.
초임계 유체를 이용한 기판의 처리는 다음과 같다. 기판이 챔버 내로 반입되면, 챔버 내로 초임계 상태의 이산화탄소가 공급되어 챔버 내부를 가압하고, 이후 초임계 유체의 공급 및 챔버 내의 배기를 반복하면서 초임계 유체로 기판을 처리한다. 그리고 기판의 처리가 완료되면, 챔버 내부를 배기하여 감압한다. 챔버를 배기한 이후에, 챔버를 개방하여 기판을 제거하고, 챔버를 보수하는 과정을 거친다.
일반적으로, 챔버 내에 기판을 지지하기 위해 제공되는 지지 유닛은 볼트 등에 의해 공정 챔버에 결합된다. 그러나, 볼트와 같은 부품은 처리 공간 내에서 파티클을 발생시킨다.
또한, 지지 유닛의 부품을 교체하기 어렵고, 챔버 내에 기판을 지지하기 위해 제공되는 지지 유닛의 높이와 수평을 맞추기가 어려운 문제 등이 있다.
본 발명은 처리 공간 내에 파티클 발생을 최소로 하는 지지 유닛을 포함하는 기판 처리 장치 및 지지 유닛을 결합하는 방법을 제공하는 것을 일 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 부품 교체하기 용이한 지지 유닛을 포함하는 기판 처리 장치 및 지지 유닛을 결합하는 방법을 제공하는 것을 일 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 수평을 맞추기 용이한 지지 유닛을 포함하는 기판 처리 장치 및 지지 유닛을 결합하는 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. 일 예에서, 기판 처리 장치는, 서로 조합되어 내부에 기판을 처리하는 처리 공간을 가지는 제1바디와 제2바디를 가지는 공정 챔버와; 공정 챔버를 개방 위치 또는 폐쇄 위치로 이동시키는 구동기와; 처리 공간 내에서 기판을 지지하는 지지 유닛과; 처리 공간으로 유체를 공급하는 유체 공급 유닛과; 포함하고, 지지 유닛은, 제1바디 또는 제2바디에 결합되는 지지핀; 그리고 지지핀에 결합되며 지지핀의 측방향으로 연장되어 기판을 지지하는 가이드 부재를 포함할 수 있다.
일 예에서, 지지핀은 제1바디 또는 제2바디에 용접 결합될 수 있다.
일 예에서, 가이드 부재는 지지핀에 끼움 결합될 수 있다.
일 예에서, 가이드 부재는, 지지 유닛에 놓인 기판의 저면과 접촉하는 돌기 형상의 접촉부를 포함하고, 접촉부는 연마가 가능한 재질로 제공될 수 있다.
일 예에서, 접촉부는 복수 개 제공되고 각각의 접촉부는 지지 유닛에 놓인 기판이 수평이 되도록 연마될 수 있다.
일 예에서, 접촉부는, 폴리이미드(PI;Polyimide), 폴리에테르에테르케톤(PEEK;Polyetheretherketone), 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE;Polytetrafluoroethylene) 계열의 수지 또는 세라믹 중 어느 하나로 제공될 수 있다.
일 예에서, 가이드 부재는, 지지핀에 결합되어 가이드 부재의 이탈을 방지하는 링 부재에 의해 지지핀에 고정될 수 있다.
일 예에서, 지지핀은 제1바디에 결합되고, 제1바디는 제2바디의 상부에 제공될 수 있다.
일 예에서, 기판의 처리는 처리 공간 내부에서 초임계 유체를 이용하여 기판을 건조시키는 처리일 수 있다.
또한, 기판 처리 장치는, 일 예에서, 공정 챔버 내에 제공되어 기판을 지지하는 지지 유닛에 있어서, 공정 챔버에 결합되는 지지핀; 그리고 지지핀에 결합되며 지지핀의 측방향으로 연장되어 기판을 지지하는 가이드 부재를 포함할 수 있다.
일 예에서, 지지핀은 공정 챔버에 용접 결합될 수 있다.
일 예에서, 가이드 부재는 지지핀에 끼움 결합될 수 있다.
일 예에서, 가이드 부재는, 지지 유닛에 놓인 기판의 저면과 접촉하는 돌기 형상의 접촉부를 포함하고, 접촉부는 연마가 가능한 재질로 제공될 수 있다.
일 예에서, 접촉부는 복수 개 제공되고 각각의 접촉부는 지지 유닛에 놓인 기판이 수평이 되도록 연마될 수 있다.
일 예에서, 접촉부는, 폴리이미드(PI;Polyimide), 폴리에테르에테르케톤(PEEK;Polyetheretherketone), 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE;Polytetrafluoroethylene) 계열의 수지 또는 세라믹 중 어느 하나로 제공되는 기판 처리 장치.
일 예에서, 가이드 부재는, 지지핀에 결합되어 가이드 부재의 이탈을 방지하는 링 부재에 의해 지지핀에 고정될 수 있다.
또한, 본 발명은 지지 유닛을 공정 챔버에 결합하는 방법을 제공한다. 일 예에서, 제1바디는 제2바디의 상부에 제공되고, 지지핀을 제1바디에 용접 결합할 수 있다.
일 예에서, 제1바디에 용접 결합된 지지핀에 가이드 부재를 끼움 결합할 수 있다.
일 예에서, 가이드 부재를 지지핀에 결합한 이후에, 가이드 부재의 이탈을 방지하는 링 부재를 지지핀에 결합할 수 있다.
일 예에서, 가이드 부재는, 지지 유닛에 놓인 기판의 저면과 접촉하는 돌기 형상의 접촉부를 포함하고, 접촉부는 연마가 가능한 재질로 제공되며, 접촉부는 복수 개 제공되고 각각의 접촉부는 지지 유닛에 놓인 기판이 수평이 되도록 연마될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 의하면, 처리 공간 내에 파티클 발생을 최소로 할 수 있는 이점이 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 의하면, 지지 유닛의 부품을 교체하기 용이한 이점이 있다.
또한, 본 발명은 지지 유닛의 수평을 맞추기 용이한 이점이 있다.
본 발명의 효과가 상술한 효과들로 한정되는 것은 아니며, 언급되지 않은 효과들은 본 명세서 및 첨부된 도면으로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확히 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 기판 처리 장치를 개략적으로 보여주는 평면도이다.
도 2는 도 1의 액 처리 장치의 일 실시예를 개략적으로 보여주는 도면이다.
도 3은 도 1의 초임계 장치의 일 실시예를 개략적으로 보여주는 도면이다.
도 4는 도 3의 A 부분의 확대도이다.
도 5 내지 도 6은 각각 본 발명의 일 실시예에 따른 링 부재가 지지핀에 결합된 모습을 보여주는 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 지지 유닛의 결합 방법의 순서도이다.
도 8 내지 도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 지지 유닛의 결합 방법을 순차적으로 나타내는 도면이다.
도 11은 본 발명의 다른 실시예에 따른 초임계 장치의 모습을 개략적으로 보여주는 도면이다.
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 당 업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위해 제공되는 것이다. 따라서 도면에서의 요소의 형상은 보다 명확한 설명을 강조하기 위해 과장된 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 기판 처리 장치를 개략적으로 보여주는 평면도이다. 도 1을 참조하면, 기판 처리 시스템은 인덱스 모듈(10), 처리 모듈(20), 그리고 제어기(미도시)를 포함한다. 일 실시예에 의하면, 인덱스 모듈(10)과 처리 모듈(20)은 일방향을 따라 배치된다. 이하, 인덱스 모듈(10)과 처리 모듈(20)이 배치된 방향을 제1방향(92)이라 하고, 상부에서 바라볼 때 제1방향(92)과 수직한 방향을 제2방향(94)이라 하고, 제1방향(92) 및 제2방향(94)에 모두 수직한 방향을 제3방향(96)이라 한다.
인덱스 모듈(10)은 기판(W)이 수납된 용기(80)로부터 기판(W)을 처리 모듈(20)로 반송하고, 처리 모듈(20)에서 처리가 완료된 기판(W)을 용기(80)로 수납한다. 인덱스 모듈(10)의 길이 방향은 제2방향(94)으로 제공된다. 인덱스 모듈(10)은 로드포트(12, loadport)와 인덱스 프레임(14)을 가진다. 인덱스 프레임(14)을 기준으로 로드포트(12)는 처리 모듈(20)의 반대 측에 위치된다. 기판(W)들이 수납된 용기(80)는 로드포트(12)에 놓인다. 로드포트(12)는 복수 개가 제공될 수 있으며, 복수의 로드포트(12)는 제2방향(94)을 따라 배치될 수 있다.
용기(80)로는 전면 개방 일체 식 포드(Front Open Unified Pod:FOUP)와 같은 밀폐용 용기가 사용될 수 있다. 용기(80)는 오버헤드 트랜스퍼(Overhead Transfer), 오버헤드 컨베이어(Overhead Conveyor), 또는 자동 안내 차량(Automatic Guided Vehicle)과 같은 이송 수단(도시되지 않음)이나 작업자에 의해 로드포트(12)에 놓일 수 있다.
인덱스 프레임(14)에는 인덱스 로봇(120)이 제공된다. 인덱스 프레임(14) 내에는 길이 방향이 제2방향(94)으로 제공된 가이드 레일(140)이 제공되고, 인덱스 로봇(120)은 가이드 레일(140) 상에서 이동 가능하게 제공될 수 있다. 인덱스 로봇(120)은 기판(W)이 놓이는 핸드(122)를 포함하며, 핸드(122)는 전진 및 후진 이동, 제3방향(96)을 축으로 한 회전, 그리고 제3방향(96)을 따라 이동 가능하게 제공될 수 있다. 핸드(122)는 복수 개가 상하 방향으로 이격되게 제공되고, 핸드(122)들은 서로 독립적으로 전진 및 후진 이동할 수 있다.
처리 모듈(20)은 버퍼 유닛(200), 반송 장치(300), 액 처리 장치(400), 그리고 초임계 장치(500)를 포함한다. 버퍼 유닛(200)은 처리 모듈(20)로 반입되는 기판(W)과 처리 모듈(20)로부터 반출되는 기판(W)이 일시적으로 머무르는 공간을 제공한다. 액 처리 장치(400)는 기판(W) 상에 액을 공급하여 기판(W)을 액 처리하는 액 처리 공정을 수행한다. 초임계 장치(500)는 기판(W) 상에 잔류하는 액을 제거하는 건조 공정을 수행한다. 반송 장치(300)는 버퍼 유닛(200), 액 처리 장치(400), 그리고 초임계 장치(500) 간에 기판(W)을 반송한다.
반송 장치(300)는 그 길이 방향이 제1방향(92)으로 제공될 수 있다. 버퍼 유닛(200)은 인덱스 모듈(10)과 반송 장치(300) 사이에 배치될 수 있다. 액 처리 장치(400)와 초임계 장치(500)는 반송 장치(300)의 측부에 배치될 수 있다. 액 처리 장치(400)와 반송 장치(300)는 제2방향(94)을 따라 배치될 수 있다. 초임계 장치(500)와 반송 장치(300)는 제2방향(94)을 따라 배치될 수 있다. 버퍼 유닛(200)은 반송 장치(300)의 일단에 위치될 수 있다.
일 예에 의하면, 액 처리 장치(400)들은 반송 장치(300)의 양측에 배치되고, 초임계 장치(500)들은 반송 장치(300)의 양측에 배치되며, 액 처리 장치(400)들은 초임계 장치(500)들보다 버퍼 유닛(200)에 더 가까운 위치에 배치될 수 있다. 반송 장치(300)의 일측에서 액 처리 장치(400)들은 제1방향(92) 및 제3방향(96)을 따라 각각 A X B(A, B는 각각 1 또는 1보다 큰 자연수) 배열로 제공될 수 있다. 또한, 반송 장치(300)의 일측에서 초임계 장치(500)들은 제1방향(92) 및 제3방향(96)을 따라 각각 C X D(C, D는 각각 1 또는 1보다 큰 자연수)개가 제공될 수 있다. 상술한 바와 달리, 반송 장치(300)의 일측에는 액 처리 장치(400)들만 제공되고, 그 타측에는 초임계 장치(500)들만 제공될 수 있다.
반송 장치(300)는 반송 로봇(320)을 가진다. 반송 장치(300) 내에는 길이 방향이 제1방향(92)으로 제공된 가이드 레일(340)이 제공되고, 반송 로봇(320)은 가이드 레일(340) 상에서 이동 가능하게 제공될 수 있다. 반송 로봇(320)은 기판(W)이 놓이는 핸드(322)를 포함하며, 핸드(322)는 전진 및 후진 이동, 제3방향(96)을 축으로 한 회전, 그리고 제3방향(96)을 따라 이동 가능하게 제공될 수 있다. 핸드(322)는 복수 개가 상하 방향으로 이격되게 제공되고, 핸드(322)들은 서로 독립적으로 전진 및 후진 이동할 수 있다.
버퍼 유닛(200)은 기판(W)이 놓이는 버퍼(220)를 복수 개 구비한다. 버퍼(220)들은 제3방향(96)을 따라 서로 간에 이격되도록 배치될 수 있다. 버퍼 유닛(200)은 전면(front face)과 후면(rear face)이 개방된다. 전면은 인덱스 모듈(10)과 마주보는 면이고, 후면은 반송 장치(300)와 마주보는 면이다. 인덱스 로봇(120)은 전면을 통해 버퍼 유닛(200)에 접근하고, 반송 로봇(320)은 후면을 통해 버퍼 유닛(200)에 접근할 수 있다.
도 2는 도 1의 액 처리 장치(400)의 일 실시예를 개략적으로 보여주는 도면이다. 도 2를 참조하면, 액 처리 장치(400)는 하우징(410), 컵(420), 지지 유닛(440), 액 공급 유닛(460), 승강 유닛(480) 및 제어기(40)를 가진다. 제어기(40)는 액 공급 유닛(460), 지지 유닛(440) 및 승강 유닛(480)의 동작을 제어한다. 하우징(410)은 대체로 직육면체 형상으로 제공된다. 컵(420), 지지 유닛(440), 그리고 액 공급 유닛(460)은 하우징(410) 내에 배치된다.
컵(420)은 상부가 개방된 처리공간을 가지고, 기판(W)은 처리공간 내에서 액 처리된다. 지지 유닛(440)은 처리공간 내에서 기판(W)을 지지한다. 액 공급 유닛(460)은 지지 유닛(440)에 지지된 기판(W) 상으로 액을 공급한다. 액은 복수 종류로 제공되고, 기판(W) 상으로 순차적으로 공급될 수 있다. 승강 유닛(480)은 컵(420)과 지지 유닛(440) 간의 상대 높이를 조절한다.
일 예에 의하면, 컵(420)은 복수의 회수통(422, 424, 426)을 가진다. 회수통들(422, 424, 426)은 각각 기판 처리에 사용된 액을 회수하는 회수 공간을 가진다. 각각의 회수통들(422, 424, 426)은 지지 유닛(440)을 감싸는 링 형상으로 제공된다. 액 처리 공정이 진행시 기판(W)의 회전에 의해 비산되는 전 처리액은 각 회수통(422, 424, 426)의 유입구(422a, 424a, 426a)를 통해 회수 공간으로 유입된다. 일 예에 의하면, 컵(420)은 제1회수통(422), 제2회수통(424), 그리고 제3회수통(426)을 가진다. 제1회수통(422)은 지지 유닛(440)을 감싸도록 배치되고, 제2회수통(424)은 제1회수통(422)을 감싸도록 배치되고, 제3회수통(426)은 제2회수통(424)을 감싸도록 배치된다. 제2회수통(424)으로 액을 유입하는 제2유입구(424a)는 제1회수통(422)으로 액을 유입하는 제1유입구(422a)보다 상부에 위치되고, 제3회수통(426)으로 액을 유입하는 제3유입구(426a)는 제2유입구(424a)보다 상부에 위치될 수 있다.
지지 유닛(440)은 지지판(442)과 구동축(444)을 가진다. 지지판(442)의 상면은 대체로 원형으로 제공되고 기판(W)보다 큰 직경을 가질 수 있다. 지지판(442)의 중앙부에는 기판(W)의 후면을 지지하는 지지핀(442a)이 제공되고, 지지핀(442a)은 기판(W)이 지지판(442)으로부터 일정 거리 이격되도록 그 상단이 지지판(442)으로부터 돌출되게 제공된다. 지지판(442)의 가장자리부에는 척핀(442b)이 제공된다.
척핀(442b)은 지지판(442)으로부터 상부로 돌출되게 제공되며, 기판(W)이 회전될 때 기판(W)이 지지 유닛(440)으로부터 이탈되지 않도록 기판(W)의 측부를 지지한다. 구동축(444)은 구동부재(446)에 의해 구동되며, 기판(W)의 저면 중앙과 연결되며, 지지판(442)을 그 중심축을 기준으로 회전시킨다.
일 예에 의하면, 액 공급 유닛(460)은 제1노즐(462), 제2노즐(464), 그리고 제3노즐(466)을 가진다. 제1노즐(462)은 제1액을 기판(W) 상으로 공급한다. 제1액은 기판(W) 상에 잔존하는 막이나 이물을 제거하는 액일 수 있다. 제2노즐(464)은 제2액을 기판(W) 상으로 공급한다. 제2액은 제3액에 잘 용해되는 액일 수 있다. 예컨대, 제2액은 제1액에 비해 제3액에 더 잘 용해되는 액일 수 있다. 제2액은 기판(W) 상에 공급된 제1액을 중화시키는 액일 수 있다. 또한, 제2액은 제1액을 중화시키고 동시에 제1액에 비해 제3액에 잘 용해되는 액일 수 있다.
일 예에 의하면, 제2액은 물일 수 있다. 제3노즐(466)은 제3액을 기판(W) 상으로 공급한다. 제3액은 초임계 장치(500)에서 사용되는 초임계 유체에 잘 용해되는 액일 수 있다. 예컨대, 제3액은 제2액에 비해 초임계 장치(500)에서 사용되는 초임계 유체에 잘 용해되는 액일 수 있다. 일 예에 의하면, 제3액은 유기용제일 수 있다. 유기용제는 이소프로필알코올(IPA)일 수 있다. 일 예에 의하면, 초임계 유체는 이산화탄소일 수 있다.
제1노즐(462), 제2노즐(464), 그리고 제3노즐(466)은 서로 상이한 아암(461)에 지지되고, 이들 아암(461)들은 독립적으로 이동될 수 있다. 선택적으로 제1노즐(462), 제2노즐(464), 그리고 제3노즐(466)은 동일한 아암에 장착되어 동시에 이동될 수 있다.
승강 유닛(480)은 컵(420)을 상하 방향으로 이동시킨다. 컵(420)의 상하 이동에 의해 컵(420)과 기판(W) 간의 상대 높이가 변경된다. 이에 의해 기판(W)에 공급되는 액의 종류에 따라 전 처리액을 회수하는 회수통(422, 424, 426)이 변경되므로, 액들을 분리 회수할 수 있다. 상술한 바와 달리, 컵(420)은 고정 설치되고, 승강 유닛(480)은 지지 유닛(440)을 상하 방향으로 이동시킬 수 있다.
도 3 내지 도 4는 각각 도 1의 초임계 장치(500)의 일 실시예를 개략적으로 보여주는 도면이다. 일 실시예에 의하면, 초임계 장치(500)는 초임계 유체를 이용하여 기판(W) 상의 액을 제거한다. 일 실시예에 따르면, 기판(W) 상의 액은 이소프로필 알코올(IPA)이다. 초임계 장치(500)는 초임계 유체를 기판 상에 공급하여 기판(W) 상의 IPA를 초임계 유체에 용해시켜 기판(W)으로부터 IPA를 제거한다.
초임계 장치(500)는 공정 챔버(520), 유체 공급 라인(540), 지지 유닛(580), 구동부재(590) 그리고 배기 유닛(550)을 포함한다.
공정 챔버(520)는 초임계 공정이 수행되는 처리 공간(502)을 제공한다. 일 예에서, 공정 챔버(520)는 원통 형상으로 제공될 수 있다. 또는, 이와는 달리 직육면체 형상으로 제공될 수 있다. 공정 챔버(520)는 제1바디(522)와 제2바디(524)를 가진다. 제1바디(522)와 제2바디(524)는 서로 조합되어 상술한 처리 공간(502)을 제공한다. 일 예에서, 제1바디(522)는 상부에서 바라볼 때, 원형의 형상으로 제공된다. 마찬가지로, 제2바디(524)는 상부에서 바라볼 때, 원형의 형상으로 제공된다. 일 예에서, 제1바디(522)는 제2바디(524)의 상부에 제공된다. 선택적으로, 제1바디(522)와 제2바디(524)는 동일한 높이에 제공될 수 있고, 제1바디(522)와 제2바디(524)는 좌우로 개폐될 수 있다.
제1바디(522)가 제2바디(524)으로부터 이격되면 처리 공간(502)이 개방되고, 이 때 기판(W)이 반입 또는 반출된다. 구동부재(590)는 공정 챔버(520)가 개방 위치 또는 닫힘 위치로 이동되도록 제1바디(522) 및 제2바디(524) 중 어느 하나를 승하강시킨다. 일 예에서, 구동부재(590)는 실린더로 제공될 수 있다. 여기서 개방 위치는 제1바디(522) 및 제2바디(524)가 서로 이격되는 위치이고, 닫힘 위치는 서로 마주하는 제1바디(522) 및 제2바디(524)의 밀착면이 서로 밀착되는 위치이다. 즉 개방 위치에서 처리 공간(502)은 외부로부터 개방되고, 닫힘 위치에서 처리 공간(502)이 닫혀진다. 일 예에서, 구동부재(590)는 제1바디(522) 또는 제2바디(524) 중 어느 하나를 승강 또는 하강시킨다.
일 예에서, 제1바디(522)에는 제1 공급 라인(542)이 연결되는 제1 토출홀(525)이 형성될 수 있다. 제1 토출홀(525)을 통해 처리 공간(502)로 유체가 공급될 수 있다. 일 예에서, 제2바디(524)에는 제2 공급 라인(562)이 연결되는 제2 토출홀(526)과, 배기 라인(552)이 연결되는 배기홀(527)이 형성될 수 있다. 선택적으로, 공정 챔버(520)에는 제1 토출홀(525)과 제2 토출홀(526) 중 어느 하나만이 제공될 수 있다. 일 예에서, 공정 챔버(520)의 벽 내부에는 히터(570)가 제공된다. 히터(570)는 공정 챔버(520)의 내부공간 내로 공급된 유체가 초임계 상태를 유지하도록 공정 챔버(520)의 처리 공간(502)을 가열한다. 처리 공간(502)의 내부는 초임계 유체에 의한 분위기가 형성된다.
지지 유닛(580)은 공정 챔버(520)의 처리 공간(502) 내에서 기판(W)을 지지한다. 공정 챔버(520)의 처리 공간(502)으로 반입된 기판(W)은 지지 유닛(580)에 놓인다. 일 예에 의하면, 기판(W)은 패턴면이 상부를 향하도록 지지 유닛(580)에 의해 지지된다. 일 예에서, 지지 유닛(580)은 제2 토출홀(526)보다 상부에서 기판(W)을 지지한다. 일 예에서, 지지 유닛(580)은 제1바디(522)에 결합될 수 있다. 선택적으로, 지지 유닛(580)은 제2바디(524)에 결합될 수 있다.
또한, 제2바디(524)에는 배기 유닛(550)이 결합된다. 공정 챔버(520)의 처리 공간(502) 내의 초임계 유체는 배기 유닛(550)을 통해서 공정 챔버(520)의 외부로 배기된다. 배기 유닛(550)은, 배기 라인(552) 그리고 배기 밸브(5521)를 포함한다. 배기 밸브(5521)는, 배기 라인(552)에 설치되어 처리 공간(502)의 배기 여부와 배기 유량을 조절한다.
공정 진행 시에는 제1바디(522)와 제2바디(524)가 밀착되어 처리 공간(502)이 외부로부터 밀폐된다. 일 예에서, 제1바디(522)와 제2바디(524)는 금속 재질로 제공된다. 예컨대, 제1바디(522)와 제2바디(524)는 스테인레스로 제공될 수 있다.
이하, 도 4 내지 도 6을 참조하여 본 발명의 지지 유닛(580)에 대해 자세히 서술한다. 도 4는 도 3의 A 부분의 확대도이다. 도 4를 참조하면, 지지 유닛(580)은, 지지핀(582), 가이드 부재(584) 그리고 링 부재(586)를 포함한다.
지지핀(582)은 공정 챔버(520)에 결합된다. 일 예에서, 지지핀(582)은 제1바디(522)에 결합된다. 선택적으로 지지핀(582)은 제2바디(524)에 결합될 수 있다. 일 예에서, 제1바디(522)는 제2바디(524)의 상부에 놓이고, 지지핀(582)은 제1바디(522)에 용접 결합된다. 이에, 지지핀(582)을 공정 챔버(520)에 결합하기 위해 볼트와 같은 별도의 구조물을 필요로 하지 않는다. 지지핀(582)은 바디부(5823)와 홈부(5821)를 가진다. 일 예에서, 바디부(5823)에 가이드 부재(584)가 결합되고, 홈부(5821)에 링 부재(586)가 결합된다.
가이드 부재(584)는 기판(W)을 지지한다. 가이드 부재(584)는 지지핀(582)에 결합되며 지지핀(582)의 측방향으로 연장된다. 일 예에서, 가이드 부재(584)는 지지핀(582)에 끼움 결합된다. 예컨대, 가이드 부재(584)에 형성된 중공의 직경은 지지핀(582)의 직경과 같거나 약간 크도록 제공된다.
가이드 부재(584)는, 지지핀(582)에 결합되어 가이드 부재(584)의 이탈을 방지하는 링 부재(586)에 의해 지지핀(582)에 고정된다. 도 5 내지 도 6은 각각 본 발명의 일 실시예에 따른 링 부재(586)가 지지핀(582)에 결합된 모습을 보여주는 도면이다. 도 5를 참조하면, 링 부재(586)는 E링으로 제공될 수 있다. 선택적으로, 링 부재(586)는 도 6에 도시된 바와 같이 C링으로 제공될 수 있다. 일 예에서, 링 부재(586)는 지지핀(582)의 홈부(5821)에 결합된다. 이에, 링 부재(586)는 가이드 부재(584)가 지지핀(582)으로부터 흘러내리는 것을 방지한다.
일 예에서, 가이드 부재(584)는, 지지 유닛(580)에 놓인 기판(W)의 저면과 접촉하는 돌기 형상의 접촉부(588)를 포함한다. 접촉부(588)는 연마가 가능한 재질로 제공된다. 일 예에서, 접촉부(588)는, 폴리이미드(PI;Polyimide), 폴리에테르에테르케톤(PEEK;Polyetheretherketone), 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE;Polytetrafluoroethylene) 계열의 수지 또는 세라믹 중 어느 하나로 제공될 수 있다. 일 예에서, 접촉부(588)는 가이드 부재(584)와 일체로 제조된다. 선택적으로, 접촉부(588)는 가이드 부재(584)에서 분리 가능하도록 별도의 부재로 제조되어 가이드 부재(584)에 결합된다.
일 예에서, 접촉부(588)는 복수 개 제공되고 각각의 접촉부(588)는 지지 유닛(580)에 놓인 기판(W)이 수평이 되도록 연마된다. 일 예에서, 접촉부(588)는 지지 유닛(580)에 높인 기판(W)의 높이가 원하는 높이에 놓일 수 있도록 연마된다. 일 예에서, 접촉부(588)는 일측 당 가이드 부재(584)에 2개가 제공되어 총 4개가 제공될 수 있다. 접촉부(588)가 모두 동일한 높이와 형상을 가지도록 제공되더라도, 지지 유닛(580) 상에서 각 구성의 조립 사항 등에 의해 기판(W)이 평평하게 놓이지 않을 수 있다. 이에, 접촉부(588)를 개별적으로 연마하여 기판(W)의 수평 및 기판(W)이 놓이는 높이를 조절한다.
이하, 도 7 내지 도 10을 참조하여 본 발명의 지지 유닛(580)의 결합 방법에 대해 설명한다. 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 지지 유닛(580)의 결합 방법의 순서도이다. 도 8에 도시된 바와 같이, 먼저 제1바디(522)에 지지핀(582)을 용접 결합한다. 이후에, 도 9에 도시된 바와 같이 용접 결합된 지지핀(582)에 가이드 부재(584)를 끼움 결합시킨다. 그리고, 도 10에 도시된 바와 같이 가이드 부재(584)를 지지핀(582)에 결합한 이후에, 가이드 부재(584)의 이탈을 방지하는 링 부재(586)를 지지핀(582)에 결합한다. 이때, 기판(W)의 수평과 높이를 확인하고 작업자가 접촉부(588)를 연마한다. 접촉부(588)를 연마하기 위해 가이드 부재(584) 또는 접촉부(588)를 재차 지지핀(582)으로부터 분리하는 과정을 포함할 수 있다. 일 예에서, 구동부재(590)는 제2바디(524)를 승하강시켜 공정 챔버(520)를 개폐한다. 이에, 제1바디(522)는 제자리에 고정되고, 지지 유닛(580)에는 큰 움직임이 없어, 접촉부(588)를 공정 시작 전에 연마하는 것으로 기판(W)의 수평과 높이를 유지할 수 있는 이점이 있다.
상술한 예에서는, 지지 유닛(580)이 제1바디(522)에 결합되는 것으로 설명하였다. 그러나, 이와 달리 지지 유닛(580)은, 도 11에 도시된 바와 같이 제2바디(524)에 결합될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 지지핀(582)을 공정 챔버(520)에 용접 결합하므로, 지지핀(582)과 공정 챔버(520)를 결합하기 위한 구조물에서 파티클 발생이 최소화되는 이점이 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 지지핀(582)과 가이드 부재(584)를 끼움 결합하므로, 나사산과 같은 구조물을 필요로하지 않아 파티클 발생이 최소화되는 이점이 있다.
이상의 상세한 설명은 본 발명을 예시하는 것이다. 또한 전술한 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.

Claims (20)

  1. 서로 조합되어 내부에 기판을 처리하는 처리 공간을 가지는 제1바디와 제2바디를 가지는 공정 챔버와;
    상기 공정 챔버를 개방 위치 또는 폐쇄 위치로 이동시키는 구동기와;
    상기 처리 공간 내에서 기판을 지지하는 지지 유닛과;
    상기 처리 공간으로 유체를 공급하는 유체 공급 유닛을 포함하고,
    상기 지지 유닛은,
    상기 제1바디 또는 상기 제2바디에 결합되며, 제3방향을 따라 연장되는 지지핀; 그리고
    상기 지지핀에 상기 제3방향을 따라 끼움 결합되며, 적어도 일부가, 상기 제3방향과 상이한 제1방향을 따라 연장되어 상기 기판을 지지하는 가이드 부재; 및
    상기 지지핀의 홈부에 결합되고, 상기 가이드 부재의 이탈을 방지하는 링 부재를 포함하는 기판 처리 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 지지핀은 상기 제1바디 또는 상기 제2바디에 용접 결합되는 기판 처리 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 가이드 부재는,
    상기 지지핀이 삽입되며 상기 제3방향을 따라 형성되는 중공을 포함하는 제1부분; 및
    상기 제1부분으로부터 상기 제1방향을 따라 연장되어 상기 기판의 저면과 마주하는 제2부분을 포함하는 기판 처리 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 가이드 부재는,
    상기 지지 유닛에 놓인 상기 기판의 저면과 접촉하는 돌기 형상의 접촉부를 포함하고,
    상기 접촉부는 연마가 가능한 재질로 제공되는 기판 처리 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 접촉부는 복수 개 제공되고 각각의 상기 접촉부는 상기 지지 유닛에 놓인 상기 기판이 수평이 되도록 연마되는 기판 처리 장치.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 접촉부는,
    폴리이미드(PI;Polyimide), 폴리에테르에테르케톤(PEEK;Polyetheretherketone), 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE;Polytetrafluoroethylene) 계열의 수지 또는 세라믹 중 어느 하나로 제공되는 기판 처리 장치.
  7. 삭제
  8. 제1항에 있어서,
    상기 지지핀은 상기 제1바디에 결합되고,
    상기 제1바디는 상기 제2바디의 상부에 제공되는 기판 처리 장치.
  9. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 기판의 처리는 상기 처리 공간 내부에서 초임계 유체를 이용하여 상기 기판을 건조시키는 처리인 기판 처리 장치.
  10. 공정 챔버 내에 제공되어 기판을 지지하는 지지 유닛에 있어서,
    상기 공정 챔버에 결합되며, 제3방향을 따라 연장되는 지지핀;
    상기 지지핀에 상기 제3방향을 따라 끼움결합되며, 적어도 일부가, 상기 제3방향과 상이한 제1방향으로 연장되어 상기 기판을 지지하는 가이드 부재; 그리고,
    상기 지지핀의 홈부에 결합되고, 상기 가이드 부재의 이탈을 방지하는 링 부재를 포함하는 지지 유닛.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 지지핀은 상기 공정 챔버에 용접 결합되는 지지 유닛.
  12. 제10항에 있어서,
    상기 가이드 부재는,
    상기 지지핀이 삽입되며 상기 제3방향을 따라 형성되는 중공을 포함하는 제1부분; 및
    상기 제1부분으로부터 상기 제1방향을 따라 연장되어 상기 기판의 저면과 마주하는 제2부분을 포함하고,
    상기 제3방향은 수직 방향이고, 상기 제1방향은 수평 방향인 지지 유닛.
  13. 제10항에 있어서,
    상기 가이드 부재는,
    상기 지지 유닛에 놓인 상기 기판의 저면과 접촉하는 돌기 형상의 접촉부를 포함하고,
    상기 접촉부는 연마가 가능한 재질로 제공되는 지지 유닛.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 접촉부는 복수 개 제공되고 각각의 상기 접촉부는 상기 지지 유닛에 놓인 상기 기판이 수평이 되도록 연마되는 지지 유닛.
  15. 제13항에 있어서,
    상기 접촉부는,
    폴리이미드(PI;Polyimide), 폴리에테르에테르케톤(PEEK;Polyetheretherketone), 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE;Polytetrafluoroethylene) 계열의 수지 또는 세라믹 중 어느 하나로 제공되는 지지 유닛.
  16. 삭제
  17. 제1항의 지지 유닛을 상기 공정 챔버에 결합하는 방법에 있어서,
    상기 제1바디는 상기 제2바디의 상부에 제공되고,
    상기 지지핀을 상기 제1바디에 용접 결합하는 지지 유닛의 결합 방법.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 제1바디에 용접 결합된 상기 지지핀에 상기 가이드 부재를 끼움 결합하는 지지 유닛의 결합 방법.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 가이드 부재를 상기 지지핀에 결합한 이후에,
    상기 가이드 부재의 이탈을 방지하는 링 부재를 상기 지지핀에 결합하는 지지 유닛의 결합 방법.
  20. 제17항에 있어서,
    상기 가이드 부재는,
    상기 지지 유닛에 놓인 상기 기판의 저면과 접촉하는 돌기 형상의 접촉부를 포함하고,
    상기 접촉부는 연마가 가능한 재질로 제공되며,
    상기 접촉부는 복수 개 제공되고 각각의 상기 접촉부는 상기 지지 유닛에 놓인 상기 기판이 수평이 되도록 연마되는 지지 유닛의 결합 방법.

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