KR20100022598A - 기판 지지 유닛 - Google Patents

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KR20100022598A
KR20100022598A KR1020080081177A KR20080081177A KR20100022598A KR 20100022598 A KR20100022598 A KR 20100022598A KR 1020080081177 A KR1020080081177 A KR 1020080081177A KR 20080081177 A KR20080081177 A KR 20080081177A KR 20100022598 A KR20100022598 A KR 20100022598A
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최기훈
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Abstract

기판 지지 유닛은 스테이지, 스테이지 상에 배치되며, 기판을 회전하면서 지지하는 지지부, 스테이지의 가장자리에 배치되며, 스테이지의 중심으로부터 방사 방향으로 이동하여 기판의 에지부를 홀딩하는 홀더부, 스테이지 내부에 배치되며, 홀더부와 연결되어 홀더부를 구동하는 구동부 및 스테이지 내부에 배치되며, 구동부의 이동에 따라 홀더부의 기판 파지 상태를 감지하는 감지부를 포함한다.

Description

기판 지지 유닛{UNIT FOR SUPPORTING A SUBSTRATE}
본 발명은 기판 지지 유닛에 관한 것으로써, 더욱 상세하게는 세정액을 기판 상으로 분사하여 기판을 세정하기 위하여 기판을 지지하는 기판 지지 유닛에 관한 것이다.
일반적으로, 반도체 소자 등과 같은 집적회로 소자의 제조 공정은 반도체 기판 즉, 웨이퍼를 안착시키고, 이를 회전시킨 상태에서 이루어지는 공정들을 포함한다. 예를 들면, 세정 공정, 포토레지스트 도포 공정 등이 있다. 이와 같이, 웨이퍼를 회전시켜 공정을 수행하는 것은 약액 또는 순수 등이 웨이퍼의 전체적인 면에 균일하게 퍼지도록 하기 위함이다.
웨이퍼를 지지하면서 상기 웨이퍼를 회전시키는 장치로는 스핀 헤드 장치를 들 수 있다. 스핀 헤드 장치는 웨이프를 파지한 상태에서 웨이퍼를 회전시킨다. 스핀 헤드 장치는 웨이퍼를 회전시키는 도중 웨이퍼 상에 약액을 분사한다. 이때 스핀 헤드 장치에 인접하여 웨이퍼의 파지 상태를 확인할 수 있는 센서가 배치될 수 있다.
하지만, 센서는 스핀 헤드 장치가 회전하면서 분사되는 약액의 흄에 의하여 손상될 수 있다. 또한, 스핀 헤드 장치가 회전할 경우 진동이 발생하고 발생된 진동은 센서에 영향을 미칠 수 있다. 따라서 센서의 위치가 틀어질 수 있다.
따라서, 본 발명은 이와 같은 문제점을 감안한 것으로써, 본 발명의 목적은 내부에 기판의 파지 상태를 확인할 수 있는 기판 지지 유닛을 제공하는 것이다.
상술한 본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 기판 지지 유닛은 스테이지, 상기 스테이지 상에 배치되며, 기판을 회전하면서 지지하는 지지부, 상기 스테이지의 가장자리에 배치되며, 상기 스테이지의 중심으로부터 방사 방향으로 이동하여 상기 기판의 에지부를 홀딩하는 홀더부, 상기 스테이지 내부에 배치되며, 상기 홀더부와 연결되어 상기 홀더부를 구동하는 구동부 및 상기 스테이지 내부에 배치되며, 상기 구동부의 이동에 따라 상기 홀더부의 기판 파지 상태를 감지하는 감지부를 포함한다. 여기서, 상기 구동부는, 상기 스테이지의 중심을 중심으로하여 회전하는 캠판, 상기 캠판의 회전에 따라 상기 방사 방향으로 이동하는 몸체, 상기 몸체로부터 상기 방사 방향에 대한 수직한 방향으로 상호 어긋나게 연장된 제1 연장 부재과 제2 연장 부재 및 상기 몸체와 탄성적으로 연결되어 상기 몸체의 이동을 복원시키는 탄성 부재를 포함할 수 있고, 상기 감지부는 상기 제1 연장 부재의 이동을 감지하는 제1 센서 및 상기 제2 연장 부재의 이동을 감지하는 제2 센서를 포함할 수 있다.
이러한 기판 지지 유닛에 따르면, 감지부가 스테이지 내부에 배치됨에 따라 공정중 발생하는 흄에 의한 감지부의 손상을 억제할 수 있다. 또한, 감지부의 진동이 감소될 수 있다. 나아가 감지부가 기판을 처리하는 처리 공정 중에서도 기판의 파지 상태를 확인할 수 있다.
첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 기판 지지 유닛에 대해 상세히 설명한다. 본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다. 첨부된 도면에 있어서, 구조물들의 치수는 본 발명의 명확성을 기하기 위하여 실제보다 확대하거나, 개략적인 구성을 이해하기 위하여 실제보다 축소하여 도시한 것이다.
또한, 제1 및 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다.
한편, 다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 지지 유닛을 설명하기 위한 평면도이다. 도 2는 도1에 도시된 기판 지지 유닛을 설명하기 위한 단면도이다.
도 1 및 도 2를 참고하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 지지 유닛(100)은 스테이지(110), 지지부(120), 홀더부(130), 구동부(140) 및 감지부(150)를 포함한다.
스테이지(110)는 기판(W)이 안착되는 안착 공간을 제공한다. 스테이지(110)에 안착된 기판(W) 상에 세정액을 공급하여 기판(W)을 세정할 수 있다. 이와 다르게, 스테이지(110)에 안착된 기판(W) 상에 포토레지스트 물질을 도포하여 기판(W) 상에 포토레지스트막을 형성할 수 있다.
스테이지(110)에는 후술하는 홀더부(130)가 기판(W)의 방사 방향으로 이동할 수 있는 가이드홈(115)이 형성된다.
지지부(120)는 스테이지(110) 상부 표면에 배치된다. 지지부(120)는 기판(W)의 하부와 접촉하여 기판(W)을 스테이지(110)의 상면으로부터 이격시킨다. 스테이지(110)로부터 이격된 기판(W)은 이송 로봇(미도시)을 통하여 스테이지(110)로부터 언로딩되거나 스테이지(110)에 로딩된다. 이때 지지부(120)는 스테이지(110)의 안 착된 기판(W)을 스테이지(110)의 상부 표면으로부터 리프팅시킬 수 있다. 지지부(120)는, 예를 들면, 리프트 핀을 포함한다.
지지부(120)의 개수는 기판(W)의 크기, 스테이지(110)의 크기 등에 따라 조절될 수 있다.
홀더부(130)는 스테이지(110)의 외주변을 따라 형성된다. 홀더부(130)는 복수로 배열될 수 있다. 홀더부(130)는 상기 가이드 홈을 따라 이동하여 기판(W)과 접촉하여 기판(W)을 홀딩할 수 있다. 홀더부(130)가 기판(W)을 홀딩할 때 지지부(120)는 하강하여 기판(W)으로부터 이격될 수 있다. 한편, 홀더부(130)는 가이드 홈(115)을 따라 기판(W)으로부터 멀어질 수 있다. 이때 지지부(120)는 스테이지(110)로부터 상승하여 기판(W)을 지지한다. 이어서 상기 이송 로봇는 스테이지(110)로부터 기판(W)을 언로딩할 수 있다.
구동부(140)는 스테이지(110) 내부에 배치된다. 구동부(140)는 홀더부(130)와 기계적으로 연결되어 홀더부(130)를 상기 가이드홈(115)을 따라 상기 방사방향으로 이동시킨다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 구동부(140)는 캠판(141), 몸체(143), 제1 연장 부재(145), 제2 연장 부재(146), 제1 탄성 부재(147) 및 제2 탄성 부재(148)를 포함한다.
캠판(141)은 기판(W)을 중심으로 회전할 수 있다. 캠판(141)은, 예를 들면, 도우넛 형상을 가질 수 있다. 캠판(141)은 외주변을 따라 돌출부를 포함한다. 캠판(141)에 포함된 돌출부는 캠판(141)이 회전함에 따라 몸체(143)를 상기 방사 방 향으로 밀어낼 수 있다. 또한, 캠판(141)에 상기 회전력을 해제할 경우, 캠판(141)은 제2 탄성 부재(148)의 복원력에 의하여 원래 위치로 회복되고, 또한, 몸체(143)는 제1 탄성 부재(147)의 복원력에 의하여 원래의 위치로 회복된다.
몸체(143)는 캠판(141)과 기계적으로 연결된다. 몸체(143)는, 예를 들면, 캠판(141)의 외주변과 접촉한다. 따라서 캠판(141)이 회전함에 따라 캠판(141)에 형성된 돌출부가 몸체(143)를 방사방향으로 밀어낸다. 따라서 몸체(143)가 기판(W)을 중심으로 멀어지게된다.
제1 및 제2 연장 부재들(145, 146)은 몸체(143)에 고정된다. 제1 및 제2 연장 부재들(145, 146)은 몸체(143)의 연장방향에 대하여 수직한 방향으로 몸체(143)로부터 연장된다. 한편, 제1 및 제2 연장 부재들(145, 146)은 상기 수직한 방향으로 연장되는 동시에 상호 어긋나게 연장된다. 즉, 제1 및 제2 연장 부재들(145, 146)은 동일 선상으로 연장되지 않고 상호 평행하게 연장될 수 있다.
제1 및 제2 연장 부재들(145, 146)에는 감지부(150)로부터 발생한 신호들을 감지한다. 예를 들면, 감지부(150)가 광센서일 경우, 제1 및 제2 연장 부재들(145, 146)은 감지부로부터 조사되는 광을 반사시킬 수 있다. 또한, 감지부(150)가 마그네닉 센서일 경우, 제1 및 제2 연장 부재들(145, 146)은 감지부(150)가 발생하는 자기력을 교란시킨다. 따라서, 감지부(150)가 신호를 발생하여 제1 및 제2 연장 부재들(145, 146)을 이용하여 홀더부(130)의 위치를 감지한다. 결과적으로 감지부(150)는 홀더부(130)의 기판 파지 상태를 감지할 수 있다.
제1 및 제2 연장 부재들(145, 146)은 각각 플레이트 형상을 가질 수 있다. 제1 및 제2 연장 부재들(145, 146)은 몸체(143)와 일체로 형성될 수 있다. 이와 다르게 제1 및 제2 연장 부재들(145, 146)은 몸체(143)와 체결될 수 있다.
제2 탄성 부재(148)는 캠판(141)의 외주변에 인접하여 배치된다. 제2 탄성 부재(148)는 캠판(141)과 탄성적으로 연결된다. 따라서, 캠판(141)이 회전력에 의하여 회전한 후 회전력이 해제될 경우 제2 탄성 부재(147)의 복원력에 의하여 캠판(141)이 초기 위치로 회복된다. 따라서, 제2 탄성 부재(148)는, 예를 들면, 스프링을 포함한다.
제1 탄성 부재(147)는 구동부(140)와 탄성적으로 체결된다. 캠판(141)이 회전할 때 돌출부가 몸체(143)와 접촉하여 몸체(143) 및 몸체(143)와 연결된 홀더부(130)가 기판(W)으로부터 멀어진다. 따라서 홀더부(130)가 기판(W)으로부터 멀어진 상태에서 지지부(120)가 기판(W)을 스테이지(110)로부터 로딩/언로딩시킬 수 있는 상태로 기판(W)을 지지한다.
제2 탄성 부재(148)가 복원력에 의하여 캠판(141)이 초기 위치에 배치되고 이때 제1 탄성 부재(147) 또한 복원력에 의하여 구동부(140)의 몸체(143)가 초기 위치로 회복한다. 이때 스테이지(110) 상에 기판(W)이 배치될 경우 구동부(140)와 연결된 홀더부(130)가 스테이지(110)에 형성된 가이드 홈(115)을 따라 가이드 홈(115)의 중간 위치에서 기판(W)을 홀딩하게 된다. 이와 다르게 스테이지(110) 상에 기판(W)이 없는 경우 구동부(140)와 연결된 홀더부(130)가 가이드 홈(115)을 따라 가이드 홈(115)의 최종 위치까지 이동한다.
감지부(150)는 구동부(140)의 이동에 따라 홀더부(130)의 기판(W) 파지 상태 를 감지한다. 감지부(150)는 스테이지(110)의 내부에 배치된다. 감지부(150)는 예를 들면, 광센서, 마그네틱 센서를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 감지부(150)는 구동부(140)의 몸체(143)를 중심으로 배열된 제1 센서(151) 및 제2 센서(152)를 포함한다. 제1 및 제2 센서들(151, 152)은 스테이지(110)의 중심으로 이격된 이격 거리가 서로 다르게 배치된다.
제1 및 제2 센서들(151, 152)은 상부로 신호를 발생할 수 있다. 상기 신호의 예로는 광 신호 및 마그네틱 신호를 포함할 수 있다.
예를 들면, 제1 및 제2 센서들(151, 152)인 광을 출사시겨 제1 및 제2 연장 부재들(145, 146)으로부터 반사된 광을 이용하여 홀더부(130)가 기판(W)의 파지 여부를 감지할 수 있다. 이와 다르게, 제1 및 제2 센서들(151, 152)은 제1 및 제2 연장 부재들(145, 146)로부터 간섭된 자기장을 이용하여 홀더부(130)가 기판(W)의 파지 여부를 감지할 수 있다.
홀더부(130)가 가이드 홈(115)을 따라 스테이지(110)의 중심으로부터 가장 멀리 배치됨으로써 기판(W)으로부터 이격될 경우, 제1 및 제2 센서들(151, 152)이 각각 제1 및 제2 연장 부재들(145, 146)과 평면적으로 볼 때 중첩되지 않는다. 제1 및 제2 센서들(151, 152)이 각각 제1 및 제2 연장 부재들(145, 146)에 의하여 간섭되지 않는 신호를 인가 받을 수 있다. 결과적으로 감지부(150)는 홀더부(130)가 기판(W)으로부터 이격됨을 감지할 수 있다.
한편, 홀더부(130)가 가이드 홈의 중심부에 배치되어 기판(W)을 홀딩할 경 우, 제1 센서(151)는 상호 중첩된 제1 연장 부재(145)를 향하여 신호를 발생하여 제1 연장 부재(145)에 의하여 간섭된 신호를 인가받는다. 이때 제2 센서(152)는 제2 연장 부재(146)와 중첩되지 않음으로써 제2 센서(152)는 제2 연장 부재(145)에 의하여 간섭되지 않는 신호를 인가받는다. 따라서 감지부(150)는 홀더부(130)가 기판(W)을 홀딩하고 있음을 감지할 수 있다.
또한, 스테이지(110) 상에 기판(W)이 부존재하여 홀더부(130)가 가이드 홈(115)을 따라 스테이지(110)의 중심으로부터 가장 가까이 배치될 경우 제1 및 제2 센서들(151, 152)이 제1 및 제2 연장 부재들(145, 146)과 각각 중첩된다. 따라서 제1 및 제2 센서들(151, 152)이 제1 및 제2 연장 부재들(145, 146)에 의하여 간섭된 신호를 인가받는다. 결과적으로 감지부(150)는 홀더부(130)가 기판(W)을 파지하고 않고 또한 스테이지(110) 상에 기판(W)이 부존재한 상태를 감지할 수 있다.
앞서 설명한 본 발명의 상세한 설명에서는 본 발명의 바람직한 실시예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자 또는 해당 기술분야에 통상의 지식을 갖는 자라면 후술될 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 기술 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
이와 같은 기판 지지 유닛에 따르면, 감지부가 스테이지 내부에 배치됨에 따라 공정중 발생하는 흄에 의한 감지부의 손상을 억제할 수 있다. 또한, 감지부의 진동이 감소될 수 있다. 나아가 감지부가 기판을 처리하는 처리 공정 중에서도 기 판의 파지 상태를 확인할 수 있다.
본 발명의 기판 지지 유닛은 기판을 세정하는 기판 세정 장치, 기판을 회전시키면서 특정 막을 형성하는 박막 형성 장치 등에 적용할 수 있음은 당업자에게 자명하다 할 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 지지 유닛을 설명하기 위한 평면도이다.
도 2는 도1에 도시된 기판 지지 유닛을 설명하기 위한 단면도이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
100 : 기판 지지 유닛 110 : 스테이지
115 : 가이드홈 120 : 지지부
130 : 홀더부 140 : 구동부
141 : 캠판 143 : 몸체

Claims (2)

  1. 스테이지;
    상기 스테이지 상에 배치되며, 기판을 회전하면서 지지하는 지지부;
    상기 스테이지의 가장자리에 배치되며, 상기 스테이지의 중심으로부터 방사 방향으로 이동하여 상기 기판의 에지부를 홀딩하는 홀더부;
    상기 스테이지 내부에 배치되며, 상기 홀더부와 연결되어 상기 홀더부를 구동하는 구동부; 및
    상기 스테이지 내부에 배치되며, 상기 구동부의 이동에 따라 상기 홀더부의 기판 파지 상태를 감지하는 감지부를 포함하는 기판 지지 유닛.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 구동부는, 상기 스테이지의 중심을 중심으로하여 회전하는 캠판, 상기 캠판의 회전에 따라 상기 방사 방향으로 이동하는 몸체, 상기 몸체로부터 상기 방사 방향에 대한 수직한 방향으로 상호 어긋나게 연장된 제1 연장 부재과 제2 연장 부재 및 상기 몸체와 탄성적으로 연결되어 상기 몸체의 이동을 복원시키는 탄성 부재를 포함하고,
    상기 감지부는 상기 제1 연장 부재의 이동을 감지하는 제1 센서 및 상기 제2 연장 부재의 이동을 감지하는 제2 센서를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 지지 유닛.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR101445125B1 (ko) * 2013-01-31 2014-10-01 (주) 예스티 웨이퍼 클램핑 장치

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KR101445125B1 (ko) * 2013-01-31 2014-10-01 (주) 예스티 웨이퍼 클램핑 장치

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