KR102604790B1 - 기판 처리 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 기판 처리 장치로서, 상부 윈도우 상의 위치결정 핀이 체결되는 핀 체결부를 스핀 척과 상부 윈도우 간의 열팽창계수 차이로 인한 스트레스를 해소시킬 수 있는 구조로 적용함으로써 상부 윈도우의 파손을 방지할 수 있는 방안을 개시한다.

Description

기판 처리 장치{Apparatus for treating substrate}
본 발명은 기판 처리 장치로서, 보다 상세하게는 상부 윈도우 상의 위치 결정 핀이 체결되는 핀 체결부를 스핀 척과 상부 윈도우 간의 열팽창계수 차이로 인한 스트레스를 해소시킬 수 있는 구조로 적용함으로써 상부 윈도우의 파손을 방지할 수 있는 방안에 대한 것이다.
반도체 공정은 웨이퍼 상에 박막, 이물질, 파티클 등을 식각하거나 세정하는 공정을 포함한다. 이러한 공정은 회전하는 스핀 척 상부에 기판을 안착시키고 고속 회전하면서 처리액 등의 처리 유체 공급을 통해 공정 수행이 이루어진다.
또한 해당 공정별로 기판의 처리 온도를 조절하기 위해서 스핀 척에는 가열 수단이 구비되어 기판의 처리 온도를 조절한다. 최근에는 가열 수단으로서 IR 램프가 적용되고 있으며, IR 램프의 광방출로 기판 온도를 조절하기 위해서 가열 수단을 덮는 상부 윈도우가 장착된다.
이때 공정 처리 온도에 따라 스핀 척과 상부 윈도우에 열팽창이 발생되는데, 스핀 척과 상부 윈도우의 재질이 상이함에 따른 열팽창 계수 차이로 인해 스핀 척 상부에 결합된 상부 윈도우에 스트레스가 인가되는 문제가 발생된다.
나아가서 일정 수준 이상의 열팽창 스트레스가 누적됨으로써 상부 윈도우가 파손되는 문제가 발생되므로, 이를 해결하기 위한 방안 강구가 필요한 실정이다.
한국 등록특허공보 제10-1408789호 한국 등록특허공보 제10-2102277호
본 발명은 상술한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 스핀 척과 상부 윈도우의 재질이 상이함에 따른 열팽창 계수 차이로 인해 고온의 공정 처리 온도에서 스핀 척 상부에 결합된 상부 윈도우에 열팽창에 따른 스트레스가 인가되는 문제를 해소하고자 한다.
특히, 상부 윈도우에 일정 수준 이상의 열팽창 스트레스가 누적됨에 따라 상부 윈도우가 파손되는 문제를 해결하고자 한다.
본 발명의 목적은 전술한 바에 제한되지 않으며, 언급되지 않은 본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있다.
본 발명에 따른 기판 처리 장치의 일실시예는, 기판을 회전시키는 스핀 척; 상기 스핀 척의 상부에 장착되어 상기 스핀 척에 의해 회전하는 상부 윈도우; 및 상기 스핀 척과 상기 상부 윈도우에 체결되어 위치를 유지시키는 복수의 위치결정 핀을 포함하되, 상기 상부 윈도우에는 상기 상부 윈도우의 원주 방향으로 상기 위치결정 핀의 직경에 대응되는 폭과 상기 상부 윈도우의 반경 방향으로 상기 위치결정 핀의 직경보다 넓은 길이로 형성되어 상기 위치결정 핀이 체결되는 핀 체결부가 마련될 수 있다.
바람직하게는 상기 핀 체결부는, 상기 위치결정 핀의 단면적에 대응되어 끼워 맞춤 형태로 상기 위치결정 핀이 체결되는 제1 체결부; 및 상기 상부 윈도우의 원주 방향으로 상기 위치결정 핀의 직경에 대응되는 폭과 상기 상부 윈도우의 반경 방향으로 상기 위치결정 핀의 직경보다 넓은 길이를 가지며 상기 위치결정 핀이 체결되는 제2 체결부를 포함할 수 있다.
특히, 상기 스핀 척과 상기 상부 윈도우의 열팽창시 상기 제2 체결부를 통해 상기 위치결정 핀이 반경 방향으로 이동됨에 따라 상기 스핀 척과 상기 상부 윈도우의 열팽창 계수 차이에 따른 스트레스를 완화시킬 수 있다.
일례로서, 상기 제2 체결부는, 상기 위치결정 핀의 직경에 대응되는 폭과 상기 상부 윈도우의 반경 방향으로 상기 직경보다 넓은 길이를 갖는 슬롯으로 형성될 수 있다.
다른 일례로서, 상기 제2 체결부는, 상기 위치결정 핀의 직경에 대응되는 폭을 갖고 상기 상부 윈도우의 반경 방향으로 끝단이 개방된 장공으로 형성될 수 있다.
일례로서, 상기 핀 체결부는, 상기 상부 윈도우의 둘레 방향을 따라 이격되어 홀수개가 형성되되, 상기 제1 체결부의 양측으로 상기 제2 체결부가 형성될 수 있다.
다른 일례로서, 상기 핀 체결부는, 상기 상부 윈도우의 둘레 방향을 따라 이격되어 짝수개가 형성되되, 상기 제1 체결부와 상기 제2 체결부가 교번하여 형성될 수 있다.
또 다른 일례로서, 상기 핀 체결부는, 상기 상부 윈도우의 둘레 방향을 따라 이격되어 짝수개가 형성되되, 상기 상부 윈도우의 직경 방향으로 서로 대응되어 제1 체결부와 제2 체결부가 형성될 수 있다.
나아가서 상기 핀 체결부는, 상기 상부 윈도우의 둘레 방향을 따라 이격되어 하나의 상기 제1 체결부와 상기 제1 체결부의 양측으로 두개의 제2 체결부가 형성될 수 있다.
또는 상기 제1 체결부와 상기 제2 체결부는 일정 간격으로 이격되어 복수개가 형성될 수 있다.
일례로서, 상기 핀 체결부는, 상기 위치결정 핀이 상기 상부 윈도우를 관통하여 체결되는 삽입홀로 형성될 수 있다.
다른 일례로서, 상기 핀 체결부는, 상기 위치결정 핀의 적어도 상부 일부가 상기 상부 윈도우의 하면으로부터 내측으로 삽입되어 체결되는 삽입홈으로 형성될 수 있다.
또 다른 일례로서, 상기 제2 체결부 중 선택된 일부는 상기 위치결정 핀이 상기 상부 윈도우를 관통하여 체결되는 삽입홀로 형성되고, 나머지 일부는 상기 위치결정 핀의 적어도 상부 일부가 상기 상부 윈도우의 하면으로부터 내측으로 삽입되어 체결되는 삽입홈으로 형성될 수 있다.
나아가서 상기 스핀 척의 상부에 장착되어 기판을 가열하는 가열 수단을 더 포함하며, 상기 상부 윈도우는, 상기 가열 수단을 덮도록 배치될 수 있다.
바람직하게는 상기 가열 수단은, IR 램프를 포함할 수 있다.
일례로서, 상기 위치결정 핀은, 상기 제2 체결부의 폭에 대응되는 폭과 상기 제2 체결부의 길이보다 짧은 길이의 원형 단면을 갖는 핀으로 형성될 수 있다.
다른 일례로서, 상기 위치결정 핀은, 상기 제2 체결부의 폭에 대응되는 폭과 상기 제2 체결부의 길이보다 짧은 길이의 타원형 단면을 갖는 핀으로 형성될 수 있다.
바람직하게는 상기 위치결정 핀은, 끝단에 걸림 머리부가 형성되며, 상기 핀 체결부는, 삽입홀 끝단에 상기 위치결정 핀의 걸림 머리부가 안착되는 걸림홈이 형성될 수 있다.
보다 바람직하게는 상기 위치결정 핀은 상기 핀 체결부의 길이 방향 중간에 체결될 수 있다.
본 발명의 바람직한 일실시예는, 기판을 회전시키는 스핀 척; 상기 스핀 척의 상부에 장착되어 기판을 가열하는 가열 수단; 상기 스핀 척에 의해 회전하며, 상기 가열 수단을 덮는 상부 윈도우; 및 상기 스핀 척과 상기 상부 윈도우에 체결되어 위치를 유지시키는 복수의 위치결정 핀을 포함하고, 상기 상부 윈도우에는, 둘레 방향을 따라 일정 간격씩 이격되어 상기 위치결정 핀이 체결되는 복수의 핀 체결부가 구비되며, 상기 핀 체결부는, 상기 위치결정 핀의 단면적에 대응되어 끼워 맞춤 형태로 삽입되는 관통홀로 형성된 한 개의 제1 체결부와; 상기 상부 윈도우의 원주 방향으로 상기 위치결정 핀의 직경에 대응되는 폭과 상기 상부 윈도우의 반경 방향으로 상기 위치결정 핀의 직경보다 넓은 길이를 갖는 관통 슬롯으로 형성된 두 개의 제2 체결부를 포함할 수 있다.
이와 같은 본 발명에 의하면, 상부 윈도우 상의 위치 결정 핀이 체결되는 핀 체결부를 스핀 척과 상부 윈도우 간의 열팽창계수 차이로 인한 스트레스를 해소시킬 수 있는 구조로 적용함으로써 상부 윈도우의 파손을 방지할 수 있다.
특히 상부 윈도우 상의 핀 체결부를 제1 체결부와 제2 체결부로 마련함으로써 스핀 척의 회전시 상부 윈도우의 위치를 유지시키면서 기판 처리 온도 변화에 따른 열팽창 스트레스를 해소시킬 수 있게 된다.
본 발명의 효과는 위에서 언급한 것들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 기판 처리 장치의 제1 실시예를 도시한다.
도 2는 종래기술에 따른 상부 윈도우 파손 일례를 도시한다.
도 3은 본 발명에 따른 제1 실시예의 상부면을 도시한다.
도 4는 본 발명의 동작 실시예를 도시한다.
도 5는 본 발명에서 핀 체결부의 배치 변형예를 도시한다.
도 6은 본 발명에 따른 기판 처리 장치의 제2 실시예를 도시한다.
도 7은 본 발명에 따른 기판 처리 장치의 제3 실시예를 도시한다.
도 8은 본 발명에 따른 제3 실시예의 상부면을 도시한다.
도 9는 본 발명에 따른 기판 처리 장치의 제4 실시예를 도시한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 상세하게 설명하지만, 본 발명이 실시예들에 의해 한정되거나 제한되는 것은 아니다.
본 발명과 본 발명의 동작상의 이점 및 본 발명의 실시에 의하여 달성되는 목적을 설명하기 위하여 이하에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하고 이를 참조하여 살펴본다.
먼저, 본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로서, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니며, 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함할 수 있다. 또한 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
본 발명은 상부 윈도우 상의 위치 결정핀이 체결되는 핀 체결부를 스핀 척과 상부 윈도우 간의 열팽창계수 차이로 인한 스트레스를 해소시킬 수 있는 구조로 적용함으로써 상부 윈도우의 파손을 방지할 수 있는 기판 처리 장치를 제시한다.
본 발명에서 기판 처리 장치는 가열 수단을 구비하여 공정 조건에 따라 기판의 온도를 조절하면서 공정을 수행하는 장치로서 세정 공정, 식각 공정 등 다양한 공정에 적용되는 장치를 포함한다.
도 1은 본 발명에 따른 기판 처리 장치의 제1 실시예를 도시한다.
기판 처리 장치(10)는 기판(W)을 회전시키는 스핀 척(110), 스핀 척(110)의 상부에 장착되어 기판(W)의 온도를 조절하는 가열 수단(115), 가열 수단(115)을 덮으며 스핀 척(110)의 상부에 배치되는 상부 윈도우(120) 등을 포함한다.
가열 수단(115)으로는 광 방출을 통해 기판을 가열하는 IR 램프나 LED 램프 등 다양한 수단이 적용될 수 있으며, 배치 형태와 개수는 다양하게 변형될 수 있다.
아울러 기판(W)이 안착되는 기판 지지핀(114)과 고속 회전시 기판(W)의 이탈을 방지하여 위치를 유지시키는 가이드 핀(113) 등을 포함한다.
그 이외에도 세정 공정, 식각 공정 등 다양한 기판 처리 공정 수행을 위한 구성들을 포함할 수 있는데, 이러한 구성에 대한 설명은 생략하기로 한다.
스핀 척(110)은 고속 회전하므로 그 상부에 장착된 상부 윈도우(120)의 위치를 고정시키기 위해서 위치결정 핀(130)이 체결된다. 이러한 위치결정 핀(130)을 상부 윈도우(120)에 체결함으로써 스핀 척(110)의 고속 회전시에도 상부 윈도우(120)가 이탈되지 않고 위치가 유지될 수 있게 된다.
위치결정 핀을 적용하여 스핀 척 상에 상부 윈도우의 위치를 유지시키는 경우, 스핀 척과 상부 윈도우의 재질 차이에 따른 열팽창 스트레스로 인해 상부 윈도우의 파손이 빈번하게 발생되는데, 이와 관련하여 도 2를 참조하여 살펴본다.
일반적으로 상기 도 2의 (a)와 같이 스핀 척의 고속 회전시 상부 윈도우의 위치를 안정적으로 유지시키기 위해서 상부 윈도우의 핀 체결부(H)에 위치결정 핀(P)을 끼워 맞춤식으로 삽입시켜 견고하게 고정시킨다.
이때 스핀 척에 고정된 위치결정 핀(P)은 기판 처리 온도 변화에 따른 스핀 척의 열팽창 계수에 따라 스핀 척의 팽창만큼 외측으로 이동하거나 스핀 척의 수축만큼 내측으로 이동하게 된다.
이러한 경우, 상부 윈도우는 스핀 척과는 다른 재질 차이로 인한 상이한 열팽창 계수를 가지므로 위치결정 핀(P)의 이동 정도와 전혀 다르게 팽창 및 수축을 하게 됨으로써 위치결정 핀(P)의 이동이 상부 윈도우에 스트레스로 인가되게 된다.
특히, 기판 처리 온도 변화가 반복적으로 크게 발생됨으로써 열팽창 스트레스는 상부 윈도우에 지속적으로 누적되며, 일정 수준 이상의 스트레스가 누적되면 결국 상기 도 2의 (b)와 같이 상부 윈도우가 파손된다.
상부 윈도우의 파손시 이를 수리하기 위해 공정 전체가 중단되며, 나아가서 상부 윈도우 파손에 따른 파편으로 챔버 내부가 오염되므로 이를 다시 복구하기에 많은 시간이 소요되는 문제가 있다.
본 발명에서는 스핀 척과 상부 윈도우 간의 열팽창 차이로 인해 상부 윈도우에 인가되는 열팽창 스트레스를 줄일 수 있는 체결 구조를 제시한다.
본 발명에서 제시하는 체결 구조를 도 3에 도시된 본 발명에 따른 제1 실시예의 상부면을 함께 참조하여 설명한다.
상부 윈도우(120) 상에는 위치결정 핀(130)이 체결되는 복수의 핀 체결부(121, 122)가 마련되는데, 핀 체결부는 제1 체결부(121)와 제2 체결부(122)를 포함할 수 있다.
상기 제1 실시예에서는 3개의 핀 체결부를 형성한 경우로서, 상부 윈도우(120)의 둘레 방향을 따라 서로 이격되어 하나의 제1 체결부(121)와 두개의 제2 체결부(122)를 형성시켰다.
핀 체결부(121, 122)는 위치결정 핀(130)이 관통하여 삽입 체결되는 삽입홀로 형성될 수 있다.
제1 체결부(121)는 위치결정 핀(130)의 단면적에 대응되어 위치결정 핀(130)이 끼워 맞춤 형태의 삽입 체결되는 삽입홀로 형성될 수 있다.
제2 체결부(122)는 상부 윈도우(120)의 원주 방향으로 위치결정 핀(130)의 직경 R에 대응되는 폭 D와 상부 윈도우(120)의 반경 방향으로 위치결정 핀(130)의 직경 R보다 넓은 길이 L을 갖는 슬롯 형태의 삽입홀로 형성될 수 있다.
제2 체결부(122) 상에 위치결정 핀(130)의 체결시 제2 체결부(122)의 길이 방향 중단에 위치 결정 핀(130)을 삽입 체결한다.
이와 같은 상부 윈도우(120) 상의 핀 체결부(121, 122)를 통해 스핀 척(110)의 회전시 상부 윈도우(120)의 위치를 유지시키면서 열팽창 스트레스를 해소할 수 있게 되는데, 본 발명의 열팽창시 작동 관계를 도 4를 참조하여 살펴보기로 한다.
스핀 척(110)의 회전으로 상부 윈도우(120)가 회전하는데, 이때 제1 체결부(121)와 제2 체결부(122)에 체결된 위치결정 핀(130)을 통해 상부 윈도우(120)의 위치가 유지될 수 있다.
상부 윈도우(120)의 제1 체결부(121)에는 끼워 맞춤 형태로 위치결정 핀(130)이 삽입 체결됨으로써 상부 윈도우(120)의 전반적인 위치를 유지시킨다.
아울러 상부 윈도우(120)의 제2 체결부(122)는 슬롯 형태로 위치결정 핀(130)이 삽입 체결됨으로써 상부 윈도우(120)의 위치를 유지시키면서 열팽창 스트레스를 해소시킬 수 있다.
즉, 제2 체결부(122)는 상부 윈도우(120)의 원주 방향으로 위치결정 핀(130)의 직경에 대응되는 폭을 가지므로 스핀 척(110)의 회전시 위치결정 핀(130)이 회전 방향으로 제2 체결부(122)에 맞물려 상부 윈도우(120)의 위치가 유지될 수 있게 된다.
아울러 제2 체결부(122)는 상부 윈도우(120)의 반경 방향으로 위치결정 핀(130)의 직경보다 넓은 길이를 가지므로 기판 처리 온도 변화에 따른 스핀 척(110)의 팽창 또는 수축시 위치결정 핀(130)은 제2 체결부(122) 상에서 외측 또는 내측으로 이동이 가능하게 된다.
이와 같이 본 발명에서는 상부 윈도우(120) 상의 핀 체결부를 제1 체결부(121)와 제2 체결부(122)로 마련함으로써 스핀 척(110)의 회전시 상부 윈도우(120)의 위치를 유지시키면서 기판 처리 온도 변화에 따른 열팽창 스트레스를 해소시킬 수 있게 된다.
나아가서 본 발명에서 상부 윈도우 상의 핀 체결부에 대한 개수와 배치 위치는 다양하게 변형될 수 있는데, 변형례를 도 5를 참조하여 살펴보기로 한다.
상기 도 5의 경우, 상부 윈도우(120)의 둘레 방향을 따라 짝수개의 핀 체결부(121a, 121b, 121c, 122a, 122b, 122c)를 형성하였으며, 핀 체결부는 제1 체결부(121a, 121b, 121c)와 제2 체결부(122a, 122b, 122c)가 상부 윈도우(120)의 둘레 방향으로 서로 일정 거리씩 이격되어 교번하여 마련된다.
바람직하게는 제1 체결부(121a, 121b, 121c)와 제2 체결부(122a, 122b, 122c)는 상부 윈도우(120)의 직경 방향으로 서로 마주 보는 위치로 대응되어 형성된다.
즉, 상부 윈도우(120)의 직경 방향으로 하나의 제1 체결부(121a)와 서로 마주 보는 위치에 하나의 제2 체결부(121b)를 배치시킴으로써, 제1 체결부(121a)에 끼워 맞춤 방식으로 위치결정 핀(130)이 삽입 체결되어 전반적인 위치가 고정되면서 이와 마주보는 위치의 제2 체결부(122b)를 통해 제1 체결부(121a)에서 발생되는 열팽창 스트레스가 해소될 수 있게 된다.
이와 같은 제1 체결부(121a, 121b, 121c)와 제2 체결부(122a, 122b, 122c)의 배치를 통해 상부 윈도우(120)의 위치를 더욱 안정적으로 유지시키면서 열팽창 스트레스를 효과적으로 해소시킬 수 있게 된다.
나아가서 상부 윈도우의 둘레 방향을 따라 홀수개의 핀 체결부를 형성할 수도 있으며, 바람직하게는 제1 체결부의 양측으로 제2 체결부가 위치되도록 복수개의 핀 체결부를 형성할 수도 있다.
한걸음 더 나아가서 위치결정 핀은 그 형태와 모양이 다양하게 변형될 수 있는데, 앞서 상기 제1 실시예에서 위치결정 핀은 그 단면이 원형인 경우로 설명하였으나, 상황에 따라서는 위치결정 핀의 단면은 타원형으로 형성될 수도 있고 사각형으로 형성될 수도 있다.
위치결정 핀이 변형되는 경우, 그에 대응되어 핀 체결부도 변형되는데, 가령, 위치결정 핀의 단면이 타원형이거나 사각형이면 제1 체결부도 위치결정 핀이 삽입 가능하도록 타원형이나 사각형으로 형성될 수 있고 제2 체결부는 위치결정 핀이 삽입 체결되는 형태에 따라 대응되는 폭과 더 넓은 길이를 갖도록 형성될 수 있다.
도 6은 본 발명에 따른 기판 처리 장치의 제2 실시예를 도시한다.
상기 제2 실시예에 따른 기판 처리 장치(20)는 앞서 설명한 상기 제1 실시예에 따른 기판 처리 장치(10)의 변형된 실시예로서, 기본적 구성은 유사하므로 반복되는 설명은 생략하기로 한다.
상기 제2 실시예에서 상부 윈도우(220)의 핀 체결부(221, 222)는 위치결정 핀(230)의 적어도 상부 일부가 상부 윈도우(220)의 하면으로부터 내측으로 삽입되어 체결되는 삽입홈으로 형성된다.
제1 체결부(221)는 위치결정 핀(230)의 상부가 끼워 맞춤 형태로 완전히 삽입되는 삽입홈으로 형성될 수 있다.
제2 체결부(222)는 상부 윈도우(220)의 원주 방향으로 위치결정 핀(230)의 직경에 대응되는 폭과 상부 윈도우(220)의 반경 방향으로 위치결정 핀(230)의 직경보다 넓은 길이를 갖는 삽입홈으로 형성될 수 있다.
이와 같은 구조를 통해 스핀 척(210) 상에 위치결정 핀(230)이 체결된 상태에서 상부 윈도우(220)의 핀 체결부(221, 222)에 위치결정 핀(230)이 삽입 체결되도록 스핀 척(210)과 상부 윈도우(220)를 결합시킬 수 있다.
나아가서 복수의 핀 체결부 중 선택된 일부는 위치결정 핀이 내부로 삽입 체결되는 삽입홈으로 형성시키고 다른 일부는 위치결정 핀이 내부로 관통하여 체결되는 삽입홀로 형성시킬 수도 있다.
가령, 제1 체결부와 제2 체결부 중 하나를 삽입홈으로 형성하고 다른 하나는 삽입홀로 형성시킬 수도 있고, 또는 제2 체결부 중 일부는 삽입홈으로 형성하고 나머지는 삽입홀로 형성시킬 수도 있다.
도 7은 본 발명에 따른 기판 처리 장치의 제3 실시예를 도시한다.
상기 제3 실시예에 따른 기판 처리 장치(30)는 앞서 설명한 상기 제1 실시예에 따른 기판 처리 장치(10)의 변형된 실시예로서, 기본적 구성은 유사하므로 반복되는 설명은 생략하기로 한다.
상기 제3 실시예에서 상부 윈도우(320)의 핀 체결부(321, 322) 중 제1 체결부(321)는 앞서 살펴본 상기 제1 실시예의 제1 체결부(121)와 유사하나, 제2 체결부(322)는 상기 제2 실시예의 제2 체결부(122)와 다른 형태로서 외측 방향이 개방된 장공 형태로 형성된다.
도 8에 도시된 본 발명에 다른 제3 실시예의 상부면을 함께 참조하여 살펴보면, 상기 제3 실시예에서 제2 체결부(322)는 위치결정 핀(330)의 직경에 대응되는 폭을 갖고 상부 윈도우의 반경 방향으로 끝단이 개방(323)된 장공 형태로 형성된다.
상기 제3 실시예에서와 같이 핀 체결부 중 일부를 그 끝단이 외측으로 개방된 장공 형태로 형성함으로써 핀 체결부의 형성이 용이하면서 보다 큰 온도 변화에 따른 스핀 척(310)의 팽창으로 인한 위치결정 핀(330)의 이동이 크게 발생되더라도 이로 인해 상부 윈도우(320)에 발생되는 스트레스를 효율적으로 해소시킬 수 있게 된다.
도 9는 본 발명에 따른 기판 처리 장치의 제4 실시예를 도시한다.
상기 제4 실시예에 따른 기판 처리 장치(40)는 앞서 설명한 상기 제1 실시예에 따른 기판 처리 장치(10)의 변형된 실시예로서, 기본적 구성은 유사하므로 반복되는 설명은 생략하기로 한다.
상기 제4 실시예에서 위치결정 핀(430)의 끝단에 걸림 머리부(435)가 형성되며, 상부 윈도우(420)의 핀 체결부(421, 422) 끝부위에는 위치결정 핀(430)의 걸림 머리부(435)가 안착되는 걸림홈(421a, 422a)이 형성된다.
제1 체결부(421)는 위치결정 핀(430)이 끼워 맞춤 형태의 삽입 체결되는 삽입홀로 형성되되, 그 상부 부위에 위치결정 핀(430)의 끝단이 안착되어 걸리는 걸림홈(421a)이 마련된다. 또한 제2 체결부(421)는 상부 윈도우(420)의 원주 방향으로 위치결정 핀(430)의 직경에 대응되는 폭과 상부 윈도우(420)의 반경 방향으로 위치결정 핀(430)의 직경보다 넓은 길이를 갖는 슬롯 형태의 삽입홀로 형성되되, 그 상부 부위에 위치결정 핀(430)의 끝단이 안착되어 걸리는 걸림홈(422a)이 마련된다.
상기 제4 실시예를 통해 핀 체결부와 위치결정 핀의 형태를 통해 보다 쉽고 안정적으로 핀 체결부에 위치결정 핀을 체결할 수 있게 된다.
이와 같은 본 발명에 의하면 상부 윈도우 상의 위치 결정 핀이 체결되는 핀 체결부를 스핀 척과 상부 윈도우 간의 열팽창계수 차이로 인한 스트레스를 해소시킬 수 있는 구조로 적용함으로써 상부 윈도우의 파손을 방지할 수 있다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서 본 발명에 기재된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상이 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의해서 해석되어야하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
10, 20, 30, 40 : 기판 처리 장치,
110, 210, 310, 410 : 스핀 척,
115, 214, 315, 415 : IR 램프,
120, 220, 320, 420 : 상부 윈도우,
121, 221, 321, 421 : 제1 체결부,
122, 222, 322, 422 : 제2 체결부,
130, 230, 330, 430 : 위치결정 핀.

Claims (20)

  1. 기판을 회전시키는 스핀 척;
    상기 스핀 척의 상부에 장착되어 기판을 가열하는 가열 수단;
    상기 가열 수단을 덮도록 상기 스핀 척의 상부에 장착되어 상기 스핀 척에 의해 회전하는 상부 윈도우; 및
    상기 스핀 척에 고정 장착되고 상기 상부 윈도우에 체결되는 복수의 위치결정 핀을 포함하되,
    상기 상부 윈도우에는 상기 위치결정 핀의 단면적에 대응되어 끼워 맞춤 형태로 상기 위치결정 핀이 체결되는 제1 체결부와 상기 상부 윈도우의 원주 방향으로 상기 위치결정 핀의 직경에 대응되는 폭과 상기 상부 윈도우의 반경 방향으로 상기 위치결정 핀의 직경보다 넓은 길이로 형성되어 상기 위치결정 핀이 체결되는 제2 체결부를 포함하는 핀 체결부가 마련된 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  2. 삭제
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 스핀 척과 상기 상부 윈도우의 열팽창시 상기 제2 체결부를 통해 상기 위치결정 핀이 반경 방향으로 이동됨에 따라 상기 스핀 척과 상기 상부 윈도우의 열팽창 계수 차이에 따른 스트레스를 완화시키는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 제2 체결부는,
    상기 위치결정 핀의 직경에 대응되는 폭과 상기 상부 윈도우의 반경 방향으로 상기 직경보다 넓은 길이를 갖는 슬롯으로 형성된 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 제2 체결부는,
    상기 위치결정 핀의 직경에 대응되는 폭을 갖고 상기 상부 윈도우의 반경 방향으로 끝단이 개방된 장공으로 형성된 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 핀 체결부는,
    상기 상부 윈도우의 둘레 방향을 따라 이격되어 홀수개가 형성되되, 상기 제1 체결부의 양측으로 상기 제2 체결부가 형성된 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 핀 체결부는,
    상기 상부 윈도우의 둘레 방향을 따라 이격되어 짝수개가 형성되되, 상기 제1 체결부와 상기 제2 체결부가 교번하여 형성된 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 핀 체결부는,
    상기 상부 윈도우의 둘레 방향을 따라 이격되어 짝수개가 형성되되, 상기 상부 윈도우의 직경 방향으로 서로 대응되어 제1 체결부와 제2 체결부가 형성된 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 핀 체결부는,
    상기 상부 윈도우의 둘레 방향을 따라 이격되어 하나의 상기 제1 체결부와 상기 제1 체결부의 양측으로 두개의 제2 체결부가 형성된 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1 체결부와 상기 제2 체결부는 일정 간격으로 이격되어 복수개가 형성된 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 핀 체결부는,
    상기 위치결정 핀이 상기 상부 윈도우를 관통하여 체결되는 삽입홀로 형성된 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  12. 제 1 항에 있어서,
    상기 핀 체결부는,
    상기 위치결정 핀의 적어도 상부 일부가 상기 상부 윈도우의 하면으로부터 내측으로 삽입되어 체결되는 삽입홈으로 형성된 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  13. 제 1 항에 있어서,
    상기 제2 체결부 중 선택된 일부는 상기 위치결정 핀이 상기 상부 윈도우를 관통하여 체결되는 삽입홀로 형성되고, 나머지 일부는 상기 위치결정 핀의 적어도 상부 일부가 상기 상부 윈도우의 하면으로부터 내측으로 삽입되어 체결되는 삽입홈으로 형성된 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  14. 삭제
  15. 제 1 항에 있어서,
    상기 가열 수단은,
    IR 램프를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  16. 제 1 항에 있어서,
    상기 위치결정 핀은,
    상기 제2 체결부의 폭에 대응되는 폭과 상기 제2 체결부의 길이보다 짧은 길이의 원형 단면을 갖는 핀으로 형성된 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  17. 제 1 항에 있어서,
    상기 위치결정 핀은,
    상기 제2 체결부의 폭에 대응되는 폭과 상기 제2 체결부의 길이보다 짧은 길이의 타원형 또는 사각형 단면을 갖는 핀으로 형성된 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  18. 제 11 항에 있어서,
    상기 위치결정 핀은, 끝단에 걸림 머리부가 형성되며,
    상기 핀 체결부는, 삽입홀 끝단에 상기 위치결정 핀의 걸림 머리부가 안착되는 걸림홈이 형성된 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  19. 제 1 항에 있어서,
    상기 위치결정 핀은 상기 핀 체결부의 길이 방향 중간에 체결된 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  20. 기판을 회전시키는 스핀 척;
    상기 스핀 척의 상부에 장착되어 기판을 가열하는 가열 수단;
    상기 스핀 척에 의해 회전하며, 상기 가열 수단을 덮도록 상기 스핀 척의 상부에 장착된 상부 윈도우; 및
    상기 스핀 척에 고정 장착되고, 상기 상부 윈도우에 체결되는 복수의 위치결정 핀을 포함하고,
    상기 상부 윈도우에는, 둘레 방향을 따라 일정 간격씩 이격되어 상기 위치결정 핀이 체결되는 복수의 핀 체결부가 구비되며,
    상기 핀 체결부는, 상기 위치결정 핀의 단면적에 대응되어 끼워 맞춤 형태로 삽입되는 관통홀로 형성된 한 개의 제1 체결부와; 상기 상부 윈도우의 원주 방향으로 상기 위치결정 핀의 직경에 대응되는 폭과 상기 상부 윈도우의 반경 방향으로 상기 위치결정 핀의 직경보다 넓은 길이를 갖는 관통 슬롯으로 형성된 두 개의 제2 체결부를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
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