KR200466814Y1 - 기판 처리 장치 - Google Patents

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KR200466814Y1
KR200466814Y1 KR2020110009643U KR20110009643U KR200466814Y1 KR 200466814 Y1 KR200466814 Y1 KR 200466814Y1 KR 2020110009643 U KR2020110009643 U KR 2020110009643U KR 20110009643 U KR20110009643 U KR 20110009643U KR 200466814 Y1 KR200466814 Y1 KR 200466814Y1
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Abstract

본 고안은 기판 처리 장치에 관한 것으로, 기판이 안착되며, 판면이 관통된 복수의 핀 통과공이 형성된 기판 플레이트; 상기 각 핀 통과공을 통과하여 상기 기판 플레이트의 승강 이동에 따라 상기 기판을 승강 이동시키는 복수의 리프트 핀; 및 상기 복수의 리프트 핀의 하부를 지지하며, 상기 복수의 리프트 핀 중 적어도 어느 하나의 하강 이동에 동기되어 나머지 상기 리프트 핀 중 적어도 어느 하나가 상승 이동하도록 상기 복수의 리프트 핀의 하부를 지지하는 핀 지지 유닛을 포함하는 것을 특징으로 한다. 이에 따라, 핀 지지 유닛이 복수의 리프트 핀 중 적어도 어느 하나의 하강 이동에 동기되어 나머지 상기 리프트 핀 중 적어도 어느 하나가 상승 이동하도록 복수의 리프트 핀 하부를 지지함으로써, 기판이 리프트 핀에 안착될 때 기판이 미끄러지는 현상을 방지할 수 있게 된다.

Description

기판 처리 장치{SUBSTRATE TREATING APPARATUS}
본 고안은 기판 처리 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 기판이 리프트 핀에 의해 지지되어 기판 플레이트 상에 안착될 때 보다 정확한 위치에 안착될 수 있는 기판 처리 장치에 관한 것이다.
일반적으로 반도체 소자를 제조하는 공정으로는 화학 기상 증착(Chemical Vapor Deposition : CVD) 공정, 스퍼터링(Sputtering) 공정, 포토 리소그래피(Photo lithography) 공정, 식각(Etching) 공정, 이온 주입 공정, 화학적 기계적 연마(CMP : Chemical mechanical polishing) 공정 등과 같은 단위 공정들을 포함하며, 이러한 단위 공정들을 반복적, 그리고 순차적으로 진행하여 반도체 기판으로 사용되는 실리콘 웨이퍼 상에 전기적인 회로 패턴을 형성한다.
상기와 같은 단위 공정들에 사용되는 기판 처리 장치의 반응 챔버 내부에는 기판이 안착되는 기판 플레이트가 설치된다. 그리고, 기판 플레이트에 기판을 로딩시키고, 기판 플레이트로부터 기판이 언로딩시키기 위해 기판의 하부를 지지하여 승강시키는 리프트 핀이 설치된다.
도 1은 종래의 기판 처리 장치(100)의 단면을 개략적으로 도시한 도면이고, 도 2는 종래의 기판 처리 장치(100)의 리프트 핀(140)과 베이스 링(150)의 결합 상태를 도시한 도면이다. 도 1 및 도 2를 참조하여 설명하면, 종래의 기판 처리 장치(100)는 반응 챔버(110)와, 반응 챔버(110)의 하부에 승강 이동 가능하게 설치되는 기판 플레이트(120)와, 복수의 리프트 핀(140)을 포함한다.
기판 플레이트(120)에는 기판(30)이 안착된다. 여기서, 기판 플레이트(120)에는 판면이 관통 형성된 복수의 핀 통과공(121)이 마련된다. 도 2에서는 기판 플레이트(120)에 3개의 핀 통과공(121)이 형성되는 것을 예로 하고 있다.
각각의 리프트 핀(140)은 기판 플레이트(120)에 마련된 핀 통과공(121)을 통과하여 기판 플레이트(120)에 안착된 기판(30)을 승강 이동시킨다. 여기서, 리프트 핀(140)은 기판 플레이트(120)의 핀 통과공(121)에 대응하여 3 개가 마련된다.
도 1을 참조하여 설명하면, 리프트 핀(140)의 상부 가장자리에는 리프트 핀(140)이 기판 플레이트(120)의 하부 방향으로 이탈되는 것을 저지하기 위한 걸림턱부(146)가 마련된다. 걸림턱부(146)는 리프트 핀(140)의 상부 가장자리로부터 반경 방향 외측으로 연장 형성되어 기판 플레이트(120)의 핀 통과공(121) 근처의 판면에 걸림으로써, 하부 방향으로의 이탈이 저지된다.
여기서, 기판 플레이트(120)의 상부 판면의 핀 통과공(121)이 형성된 주변에는 리프트 핀(140)의 걸림턱부(146)가 삽입되는 함몰부(122)가 형성되어 기판(30)이 기판 플레이트(120)에 안착될 때 기판(30)의 하부면이 기판 플레이트(120)의 표면에 접촉된다.
한편, 종래의 리프트 핀(140)들은, 도 2에 도시된 바와 같이, 베이스 링(150)에 연결되어 지지된다. 이에 따라, 기판 플레이트(120)로부터 기판(30)을 제거할 때, 즉 기판(30)을 언로딩할 때나 기판 플레이트(120)에 기판(30)을 로딩할 때, 기판 플레이트(120)가 반응 챔버(110) 내부에서 하강 이동하게 되고, 베이스 링(150)이 반응 챔버(110)의 바닥면에 접촉된 상태에서 기판 플레이트(120)가 하강함에 따라 리프트 핀(140)이 기판 플레이트(120)로부터 상승하여 기판(30)을 기판 플레이트(120)로부터 이격시키게 된다.
그런데, 종래의 기판 처리 장치(100)에 있어서, 도 3에 도시된 바와 같이, 리프트 핀(140)이 기판 플레이트(120)의 상부로 돌출된 상태에서 기판(30)이 리프트 핀(140)으로 로딩될 때, 기판(30)이 기울어진 상태로 로딩되는 경우, 기판(30)의 하부면이 리프트 핀(140)에 동시에 접촉되지 못하게 되어 자칫 기판(30)이 기울어진 방향, 즉 도 3의 화살표 방향으로 미끄러져 기판(30)이 기판 플레이트(120)의 정해진 위치로 정확하게 로딩되지 않는 경우가 발생하게 된다. 이는 기판(30)이 기울어져 로딩되는 경우 외에도 기판의 하부면이 완전한 평판 형태를 갖지 못하거나 굴곡진 경우에도 동일한 현상이 발생할 수 있다.
이와 같이, 기판(30)이 기판 플레이트(120)의 정확한 위치 상에 안착되지 못하는 경우, 박막 증착과 같은 플라즈마 공정 진행시 박막의 균일성을 저하시키는 원인으로 작용하거나 자칫 기판이 손상될 우려가 있다.
이에 본 고안은 기판이 리프트 핀에 안착될 때 기판이 기울어지거나 기판 하부면의 굴곡 등의 불균일성에 의해 기판이 미끄러지는 현상을 방지하여 기판 플레이트 상에 안착될 때 보다 정확한 위치에 안착될 수 있는 기판 처리 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기 목적은 본 고안에 따라, 기판이 안착되며, 판면이 관통된 복수의 핀 통과공이 형성된 기판 플레이트; 상기 각 핀 통과공을 통과하여 상기 기판 플레이트의 승강 이동에 따라 상기 기판을 승강 이동시키는 복수의 리프트 핀; 및 상기 복수의 리프트 핀의 하부를 지지하며, 상기 복수의 리프트 핀 중 적어도 어느 하나의 하강 이동에 동기되어 나머지 상기 리프트 핀 중 적어도 어느 하나가 상승 이동하도록 상기 복수의 리프트 핀의 하부를 지지하는 핀 지지 유닛을 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치에 의해서 달성된다.
여기서, 상기 핀 지지 유닛은 상기 복수의 리프트 핀 중 한 쌍씩이 상호 반대 방향으로 동기되어 상승 및 하강 이동하도록 상기 복수의 리프트 핀을 지지할 수 있다.
그리고, 상기 핀 지지 유닛은 베이스 부재; 및 양측 가장자리가 한 쌍의 상기 리프트 핀 하부를 각각 지지하며, 한 쌍의 상기 리프트 핀이 상호 반대 방향으로 동기되어 승강 및 하강하도록 상기 베이스 부재의 상부면과 접촉되는 곡면이 길이 방향을 따라 형성된 복수의 지지 패드를 포함할 수 있다.
또한, 상기 베이스 부재에는 상기 복수의 지지 패드가 각각 삽입되는 복수의 패드 삽입홈이 형성되며; 상기 핀 지지 유닛은 상기 각 지지 패드가 상기 각 패드 삽입홈 외부로 이탈되는 것을 저지하는 이탈 저지 부재를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 각 지지 패드는 탄성 재질로 마련될 수 있다.
그리고, 상기 베이스 부재는 상기 복수의 리프트 핀이 각각 상부로부터 삽입되어 상기 지지 패드와 접촉되도록 가이드 공이 형성된 복수의 핀 가이드 부를 포함할 수 있다.
상기 구성에 의해 본 고안에 따르면, 핀 지지 유닛이 복수의 리프트 핀 중 적어도 어느 하나의 하강 이동에 동기되어 나머지 상기 리프트 핀 중 적어도 어느 하나가 상승 이동하도록 복수의 리프트 핀 하부를 지지함으로써, 기판이 리프트 핀에 안착될 때 기판이 미끄러지는 현상을 방지할 수 있게 된다.
도 1은 종래의 기판 처리 장치의 단면을 개략적으로 도시한 도면이고,
도 2는 종래의 기판 처리 장치의 리프트 핀과 베이스 링을 설명하기 위한 도면이고,
도 3은 종래의 기판 처리 장치에서 기판의 미끄러짐 현상을 설명하기 위한 도면이고,
도 4는 본 고안에 따른 기판 처리 장치의 단면을 도시한 도면이고,
도 5는 본 고안에 따른 기판 처리 장치의 리프트 핀 및 핀 지지 유닛의 사시도이고,
도 6는 도 5의 핀 지지 유닛의 부분 분해 사시도이고,
도 7은 본 고안에 따른 핀 지지 유닛의 작동 원리를 설명하기 위한 도면이다.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 고안의 실시예에 대해 상세히 설명한다.
본 고안에 따른 기판 처리 장치(1)는, 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 반응 챔버(110)와, 반응 챔버(110) 내부에서 승강 이동 가능하게 설치되는 기판 플레이트(20)와, 복수의 리프트 핀(40)과, 핀 지지 유닛(50)을 포함한다.
반응 챔버(110)는 공정의 대상물인 실리콘 웨이퍼와 같은 기판(30)을 외부와 격리시켜 공정이 수행되는 진공된 밀폐 공간을 제공한다. 반응 챔버(110)의 상부에는 공정 가스가 공급되는 샤워헤드(미도시)가 설치될 수 있다. 여기서, 반응 챔버(110)(10) 내부에 설치되는 구성요소들은 공정의 유형 등에 따라 기 공지된 다양한 형태를 가질 수 있는 바 그 설명은 본 명세서에서는 생략한다.
기판 플레이트(20)에는 기판(30)이 안착된다. 여기서, 기판 플레이트(20)에는 판면에 상하로 관통되어 형성된 복수의 핀 통과공(미도시, 이하 동일)이 형성된다. 본 고안에서는 리프트 핀(40)의 개수에 대응하여 기판 플레이트(20)에 4개의 핀 통과공이 마련되는 것을 일 예로 하고 있다.
각각의 리프트 핀(40)은 핀 통과공을 통과하여 설치되는데, 리프트 핀(40)은 핀 통과공의 승강 이동에 따라 기판(30)을 승강 이동시킨다. 핀 지지 유닛(50)이 반응 챔버(110)의 바닥면에 안착된 상태에서 기판 플레이트(20)가 하강하게 되면, 리프트 핀(40)은 핀 지지 유닛(50)에 의해 지지된 상태이므로 리프트 핀(40)이 기판 플레이트(20)의 상부로 돌출된다.
리프트 핀(40)이 기판 플레이트(20)의 상부로 돌출된 상태에서 기판(30)이 리프트 핀(40)에 안착되고, 다시 기판 플레이트(20)가 공정 위치로 상승하게 되면 리프트 핀(40)이 기판 플레이트(20)의 핀 통과공 내부로 들어가 기판(30)이 기판 플레이트(20)의 상부면에 안착된다.
여기서, 리프트 핀(40)의 상부 가장자리에는 리프트 핀(40)이 기판 플레이트(20)의 하부 방향으로 이탈되는 것을 저지하기 위한 걸림턱부(41)가 마련된다. 걸림턱부(41)는 리프트 핀(40)의 상부 가장자리로부터 반경 방향 외측으로 연장 형성되어 기판 플레이트(20)의 핀 통과공 근처의 판면에 걸림으로써, 하부 방향으로의 이탈이 저지된다.
여기서, 기판 플레이트(20)의 상부 판면의 핀 통과공이 형성된 주변에는 리프트 핀(40)의 걸림턱부(41)가 삽입되는 함몰부(22)가 형성되어 기판(30)이 기판 플레이트(20)에 안착될 때 기판(30)의 하부면이 기판 플레이트(20)의 표면에 접촉된다.
한편, 본 고안에 따른 핀 지지 유닛(50)은, 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 복수의 리프트 핀(40) 하부를 지지한다. 그리고, 핀 지지 유닛(50)은 복수의 리프트 핀(40) 중 적어도 어느 하나의 하강 이동에 동기되어 나머지 리프트 핀(40) 중 적어도 어느 하나가 상승 이동하도록 리프트 핀(40)의 하부를 지지한다.
즉, 핀 지지 유닛(50)은, 특정 리프트 핀(40)이 하강 이동하는 경우, 해당 리프트 핀(40)의 하강에 따라 다른 특정 리프트 핀(40)이 상승 이동할 수 있도록 마련된다. 이를 통해, 기판(30)이 기울어진 상태로 특정 리프트 핀(40)에 먼저 접촉하여 해당 리프트 핀(40)을 하강시킬 때 다른 리프트 핀(40)이 상승하여 바로 기판(30)의 하부와 접촉됨으로써, 기판(30)이 리프트 핀(40)에 안착될 때 미끄러지는 현상을 최소화할 수 있게 된다.
이하에서는 도 5 및 도 6을 참조하여 본 고안에 따른 핀 지지 유닛(50)의 구성의 예에 대해 상세히 설명한다. 여기서, 본 고안에서는 핀 지지 유닛(50)의 4개의 리프트 핀(40)을 지지하는 것을 예로 하여 설명한다. 또한, 핀 지지 유닛(50)이 4개의 리프트 핀(40) 중 한 쌍씩이 상호 반대 방향으로 동기되어 상승 및 하강 이동하도록 복수의 리프트 핀(40)을 지지하는 것을 예로 한다.
도 5 및 도 6을 참조하여 보다 구체적으로 설명하면, 본 고안에 따른 핀 지지 유닛(50)은 베이스 부재(51)와 복수의 지지 패드(52)를 포함할 수 있다. 여기서, 베이스 부재(51)는 판면이 사각 형상으로 마련되며, 중앙 영역에 상하로 관통된 사각 링 형상을 갖는다.
각각의 지지 패드(52)는 양측 가장자리가 한 쌍씩의 리프트 핀(40) 하부를 각각 지지한다. 본 고안에서는 4개의 리프트 핀(40)을 한 쌍씩 지지하는 2개의 지지 패드(52)가 마련되는 것을 예로 한다.
그리고, 지지 패드(52)는 한 쌍의 리프트 핀(40)의 상호 반대 방향으로 동기되어 승강 및 하강 이동하도록 베이스 부재(51)의 상부면과 접촉되는 곡면이 길이 방향을 따라 형성된다. 도 7을 참조하여 설명하면, 한 쌍의 리프트 핀(40)의 하부가 각각 지지 패드(52)의 양측 가장자리에 접촉된 상태에서, 한 쌍의 리프트 핀(40) 중 어느 하나가 하강하게 되면, 지지 패드(52)에 형성된 곡면에 의해 다른 하나가 상승하게 된다.
상기와 같이 지지 패드(52)에 형성 된 곡면을 통해, 도 7에 도시된 바와 같이, 기판(30)이 기울어진 상태로 리프트 핀(40)에 안착될 때, 리프트 핀(40) 중 기판(30)에 먼저 접촉되는 리프트 핀(40)이 하강함과 동시에 다른 리프트 핀(40)이 상승하여 바로 기판(30)과 접촉하게 됨으로써, 기판(30)이 미끄러지는 현상을 최소화할 수 있게 된다.
여기서, 각각의 지지 패드(52)는 탄성 재질로 마련되어, 어느 일측이 리프트 핀(40)의 하강에 탄성적으로 대응하여 다른 일측의 리프트 핀(40)을 탄성적으로 상승시킬 수 있다.
한편, 베이스 부재(51)에는, 도 6에 도시된 바와 같이, 각각의 지지 패드(52)가 삽입되는 복수의 패드 삽입홈(51a)이 형성되는 것을 예로 한다. 본 고안에서는 2개의 지지 패드(52)가 4개의 리프트 핀(40)을 한 쌍씩 지지하는 것을 예로 하는 바, 베이스 부재(51)에 2개의 패드 삽입홈(51a)이 형성되는 것을 예로 하고 있다.
또한, 본 고안에 따른 핀 지지 유닛(50)은 각각의 지지 패드(52)가 패드 삽입홈(51a) 외부로 이탈하는 것을 저지하는 이탈 저지 부재를 포함하는 것을 예로 한다. 여기서, 이탈 저지 부재는, 도 6에 도시된 바와 같이, 지지 패드(52)가 패드 삽입홈(51a) 내부에서 유동 가능하게 패드 삽입홈(51a)의 상부를 커버하는 홈 커버 부재(53)와, 홈 커버 부재(53)를 베이스 부재(51)에 고정시키는 고정 부재(54)를 포함하는 것을 예로 한다. 도 5 및 도 6에서는 고정 부재(54)가 베이스 부재(51)에 체결되는 나사 형태로 마련되는 것을 예로 하고 있다.
한편, 베이스 부재(51)는, 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 각각의 리프트 핀(40)이 베이스 부재(51)로부터 이탈되는 것을 저지하는 복수의 핀 가이드 부(60)를 포함한다. 여기서, 핀 가이드 부(60)에는 리프트 핀(40)이 삽입되는 가이드 공(61)이 형성되는데, 리프트 핀(40)은 가이드 공(61)의 상부로부터 삽입되어 지지 패드(52)와 접촉된다. 이 때, 접촉 패드의 가장자리 영역은 가이드 부의 외부도 절취되어 형성된 절취부(62)를 통해 핀 가이드 부(60)의 가이드 공(61) 내부로 연장됨으로써, 가이드 공(61)에 삽입된 리프트 핀(40)과 접촉 가능하게 된다.
비록 본 고안의 몇몇 실시예들이 도시되고 설명되었지만, 본 고안이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 당업자라면 본 고안의 원칙이나 정신에서 벗어나지 않으면서 본 실시예를 변형할 수 있음을 알 수 있을 것이다. 고안의 범위는 첨부된 청구항과 그 균등물에 의해 정해질 것이다.
1 : 기판 처리 장치 20 : 기판 플레이트
30 : 기판 40 : 리프트 핀
41 : 걸림턱부 50 : 핀 지지 유닛
51 : 베이스 부재 52 : 지지 패드
53 : 홈 커버 부재 60 : 핀 가이드 부
61 : 가이드 공 62 : 절취부

Claims (6)

  1. 기판이 안착되며, 판면이 관통된 복수의 핀 통과공이 형성된 기판 플레이트;
    상기 각 핀 통과공을 통과하여 상기 기판 플레이트의 승강 이동에 따라 상기 기판을 승강 이동시키는 복수의 리프트 핀; 및
    상기 복수의 리프트 핀의 하부를 지지하며, 상기 복수의 리프트 핀 중 적어도 어느 하나의 하강 이동에 동기되어 나머지 상기 리프트 핀 중 적어도 어느 하나가 상승 이동하도록 상기 복수의 리프트 핀의 하부를 지지하는 핀 지지 유닛을 포함하며,
    상기 핀 지지 유닛은
    베이스 부재; 및
    양측 가장자리가 한 쌍의 상기 리프트 핀 하부를 각각 지지하며, 한 쌍의 상기 리프트 핀이 상호 반대 방향으로 동기되어 승강 및 하강하도록 상기 베이스 부재의 상부면과 접촉되는 곡면이 길이 방향을 따라 형성된 복수의 지지 패드를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    상기 베이스 부재에는 상기 복수의 지지 패드가 각각 삽입되는 복수의 패드 삽입홈이 형성되며;
    상기 핀 지지 유닛은 상기 각 지지 패드가 상기 각 패드 삽입홈 외부로 이탈되는 것을 저지하는 이탈 저지 부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  5. 제1항 또는 제4항에 있어서,
    상기 각 지지 패드는 탄성 재질로 마련되는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  6. 제1항 또는 제4항에 있어서,
    상기 베이스 부재는 상기 복수의 리프트 핀이 각각 상부로부터 삽입되어 상기 지지 패드와 접촉되도록 가이드 공이 형성된 복수의 핀 가이드 부를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
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