KR20110080336A - 척 핀을 구비한 기판 처리 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 척 핀을 구비한 기판 처리 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 기판 처리 장치에서 특수 공정 처리 시 기판을 안정적으로 고정시키는 척 핀에 관한 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 척 핀을 구비한 기판 처리 장치는, 기판이 안착되는 스핀 척과, 상기 스핀 척의 상부면에 위치되어 상기 기판을 고정시키는 척 핀과, 상기 척 핀과 고정 결합되는 로드를 포함하는데, 상기 척 핀의 재질은 금속 또는 비금속 재질인 것을 특징으로 한다.

Description

척 핀을 구비한 기판 처리 장치{Apparatus for processing substrate have chuck pin}

본 발명은 척 핀을 구비한 기판 처리 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 기판 처리 장치에서 특수 공정 처리 시 기판을 안정적으로 고정시키는 척 핀에 관한 것이다.

일반적으로 반도체 소자는 실리콘 웨이퍼 상에 제조 공정을 반복적으로 진행하여 완성되며, 반도체 제조 공정은 확산공정, 식각공정, 사진공정 및 성막공정 등으로 나눌 수 있다. 이렇게 나누어진 공정 등을 통하여 적절한 전기적 특성들을 갖는 하나의 반도체소자를 제조하기 위하여 소자들을 웨이퍼 상에 형성시키고, 이렇게 처리된 웨이퍼를 조립공정에 따라 다이싱하고 패키징하는 등의 여러 공정들을 거치게 된다.

상술한 공정에 있어서, 공급되는 가스는 일반적으로 기판을 포함하여 공정이 수행되는 제조설비의 각 부품, 즉 각종 구성부품의 측벽에 선택성 없이 반응하여 각종 부산물 형태로 증착된다. 이들 부산물은 다음의 공정 과정에서 기판의 손상을 초래하는 파티클로 작용하게 되며 제작되는 반도체 장치의 불량 초래 및 그에 따른 제조수율을 저하시키는 문제가 발생한다. 이러한 문제 발생을 제거하기 위해 각 부품 및 기판을 세정한다.

기판의 세정은 기판이 회전할 수 있도록 일정한 위치에 배치한 상태에서 상기 기판의 일면에 순수 등의 세정수를 분사하여 이루어진다. 이 때, 상기 기판이 회전하는 상태를 유지할 수 있는 수단이 필요하게 된다. 이러한 수단으로 진공 패드를 이용하거나 또는 편심으로 배치되는 다수의 척 핀(Chuck Pin)들이 스핀 척(Spin Chuck) 상에 위치된 기판을 고정 시킨다.

종래의 매엽식 기판 처리 장치는 스핀 척, 로드(Rod) 및 척 핀을 포함하며, 스핀 척, 로드(Rod) 및 척 핀의 재질은 내부식성, 내화학성, 내마모성에 우수한 재질(예를 들어, Peek, PI, Teflon 등)을 사용한다.

그러나, 기판 처리 장치에서 기본 공정 이외에 특수공정(예를 들어, 고온약액 등)을 사용하는 공정 시, 수지재질의 척 핀은 강도 및 경도가 현저하게 떨어지게 되어 마모현상이 발생되며, 열 변형으로 인하여 기판을 정상적으로 고정시키는 것이 어려우며, 이에 공정을 진행 할 수 없는 문제점이 있다.

따라서, 특수공정(즉, 고온약액 등) 처리 시 기판 처리 장치의 척 핀의 열 변형이 발생되지 않도록 하는 개선안이 필요하다.

본 발명은 상기한 문제점을 개선하기 위해 고안된 것으로, 본 발명이 이루고자 하는 목적은 기판 처리 장치에서 특수 공정 처리 시에도 기판을 안정적으로 고정시키는 척 핀을 제공하는 것이다.

본 발명의 해결하고자 하는 과제들은 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 척 핀을 구비한 기판 처리 장치는, 기판이 안착되는 스핀 척과, 상기 스핀 척의 상부면에 위치되어 상기 기판을 고정시키는 척 핀과, 상기 척 핀과 고정 결합되는 로드를 포함하는데, 상기 척 핀의 재질은 금속 또는 비금속 재질인 것을 특징으로 한다.

기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.

상기한 바와 같은 본 발명의 척 핀을 구비한 기판 처리 장치에 따르면 다음과 같은 효과가 하나 혹은 그 이상 있다.

첫째, 기판 처리 장치에서 금속 또는 비금속 재질의 척 핀을 사용함으로써, 기판 처리 장치에서 특수공정(즉, 고온약액 등) 처리 시에도 척 핀의 열 변형이 발생되지 않아 기판(W)을 안정적으로 고정시킬 수 있는 장점이 있다.

둘째, 기판 처리 장치에서 척 핀과 결합되는 로드의 재질을 척 핀의 재질과 다른 이형재질을 사용함으로써, 척 핀이 마모되는 것을 방지할 수 있는 장점이 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 장치를 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 장치에 구비된 척 핀을 보다 자세히 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 장치 및 로드가 결합된 척 핀을 보다 자세히 도시한 도면이다.

기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다. 본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.

하나의 소자(elements)가 다른 소자와 "접속된(connected to)" 또는 "커플링된(coupled to)" 이라고 지칭되는 것은, 다른 소자와 직접 연결 또는 커플링된 경우 또는 중간에 다른 소자를 개재한 경우를 모두 포함한다. 반면, 하나의 소자가 다른 소자와 "직접 접속된(directly connected to)" 또는 "직접 커플링된(directly coupled to)"으로 지칭되는 것은 중간에 다른 소자를 개재하지 않은 것을 나타낸다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다. "및/또는"은 언급된 아이템들의 각각 및 하나 이상의 모든 조합을 포함한다.

비록 제1, 제2 등이 다양한 소자, 구성요소 및/또는 섹션들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 소자, 구성요소 및/또는 섹션들은 이들 용어에 의해 제한되지 않음은 물론이다. 이들 용어들은 단지 하나의 소자, 구성요소 또는 섹션들을 다른 소자, 구성요소 또는 섹션들과 구별하기 위하여 사용하는 것이다. 따라서, 이하에서 언급되는 제1 소자, 제1 구성요소 또는 제1 섹션은 본 발명의 기술적 사상 내에서 제2 소자, 제2 구성요소 또는 제2 섹션일 수도 있음은 물론이다.

본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자는 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.

다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 첨부된 도면을 참조하여 보다 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 장치를 도시한 도면이다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 장치(10)는 기판(W)이 안착되는 스핀 척(Spin Chuck)(400)과, 스핀 척(400) 상부에 기판(W)의 이탈을 방지하기 위해 기판(W)을 고정시키는 복수 개의 척 핀(Chuck Pin)(100)들 및 기판(W)을 지지하는 복수 개의 지지핀(Support Pin)(200)들을 구비한다.

구체적으로, 기판 처리 장치(10)는 세정 공정을 처리하는 공정 챔버(미도시)와, 공정 챔버 내부에 구비되어 기판이 안착되는 스핀 척(400)과, 스핀 척(400) 상부면에 구비되는 복수 개의 지지핀(200)들 및 스핀 척(400) 상부면에 구비되는 복수 개의 척 핀(100)들을 포함한다.

스핀 척(400)은 상부면에 복수 개의 지지핀(200)들과 복수 개의 척 핀(100)들을 구비하여 기판(W)을 지지하고, 척 핀(100)을 통해 공정 진행 시 스핀 척(400)의 회전에 의해 기판(W)이 이탈되는 것을 방지한다. 즉, 스핀 척(400)은 기판(W)이 놓여지는 상부면 가장자리에 복수 개(예를 들어, 6 ~ 8 개 정도)의 척 핀(100)들 및 지지핀(200)들이 균등한 간격으로 설치된다. 여기서, 척 핀(100) 및 지지핀(200)의 개수는 예시적인 것에 불과하고, 다른 개수의 척 핀(100) 및 지지핀(200)이 사용될 수도 있다.

지지핀(200)들은 기판(W)의 배면을 지지하며, 척 핀(100)들은 기판(W)이 원심력에 의해 스핀 척(400)으로부터 이탈되는 것을 방지한다. 즉, 척 핀(100)에 의해 기판(W)이 고정된 후 스핀 척(400)이 회전을 하게 되는데, 고정된 기판(W)도 함께 회전을 하면서 공정이 수행된다. 여기서, 척 핀(100)의 재질은 기판 처리 장치(10)에서 특수 공정 처리 시에도 기판(W)을 안정적으로 고정시키기 위하여, 내화학성, 내열성, 내마모성을 가진 금속 또는 비금속(예를 들어, 세라믹) 재질을 사용한다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 장치에 구비된 척 핀을 보다 자세히 도시한 도면이다.

도 2를 참조하면, 척 핀(100)은 지지부(110), 기판 접촉부(120), 결합부(130) 및 걸림부(140)를 포함하며 구성될 수 있다.

지지부(110)는 원기둥 형상으로 스핀 척(400)의 상부면에 수직으로 세워진다. 여기서, 지지부(110)는 원기둥 형상이나 이에 한정되는 것은 아니다.

기판 접촉부(120)는 지지부(110)의 위에 형성되고, 기판(W)의 측면과 접촉하여 마찰력에 의해 기판(W)을 고정시킨다.

결합부(130)는 지지부(110)의 아래에 형성되고, 로드(미도시)와 고정 결합된다. 즉, 결합부(130)와 로드가 결합되어 척 핀(100)이 스핀 척(400)에 수직으로 세워지는 것이다. 여기서, 결합부(130)는 로드와 보다 편리하게 결합되기 위해서 나사홀 및 돌기가 형성될 수 있으나, 반듯이 이에 한정되는 것은 아니다.

걸림부(140)는 지지부(110)와 결합부(130)의 사이에 위치되며, 스핀 척(400)의 상부면과 밀착된다. 또한, 걸림부(140)를 통해 복수 개의 척 핀(100)들이 모두 동일한 높이로 돌출된다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 장치 및 로드가 결합된 척 핀을 보다 자세히 도시한 도면이다.

도 3을 참조하면, 기판 처리 장치는 척 핀(chuck pin)(100)들, 로드(300) 및 스핀 척(400)을 구비한다.

스핀 척(400)의 상부면에 복수 개의 척 핀(100)들이 위치되고, 스핀 척(400)의 하부면 내 공간에 로드(300)가 위치된다. 또한, 스핀 척(400) 위에 위치된 기판(500)은 복수 개의 척 핀(100)에 의해 고정된다. 여기서, 스핀 척(400)의 재질은 내부식성, 내화학성, 내마모성에 우수한 재질(예를 들어, Teflon)을 사용한다.

기판(500)을 고정시키는 척 핀(100)의 재질은 기판 처리 장치에서 특수 공정 처리 시 기판(500)을 안정적으로 고정시키기 위하여, 내화학성, 내열성 및 내마모성을 가진 금속 또는 비금속(예를 들어, 세라믹(ZrO2)) 재질을 사용한다.

로드(300)는 척 핀(100)과 동일한 개수로 구비되며, 각각의 로드(300)는 하나의 척 핀(100)과 결합된다. 여기서, 로드(300)의 재질은 결합되는 척 핀(100)과 이형적인 재질이 사용된다. 이는, 척 핀(100)과 로드(300)를 동일한 금속 또는 비금속(예를 들어, 세라믹) 재질을 사용하게 될 경우, 척 핀(100)과 로드(300)　사이에서 척 핀(100)이 마모되는 현상이 발생되는 문제가 발생되기 때문이다. 이에, 로드(300)의 재질은 수지 재질(예를 들어, PI)을 사용한다.

본원 발명에서, 척 핀(100)은 내화학성, 내열성 및 내마모성을 가진 금속 또는 비금속(예를 들어, 세라믹(ZrO2)) 재질을 사용하며, 로드(300)는 척 핀(100)과 이형재질인 수지재질(예를 들어, PI)을 사용함으로써, 척 핀(100)은 특수공정(즉, 고온약액 등) 처리 시에도 기판(W)을 안정적으로 고정시킬 수 있으며, 상호 결합되는 로드(300)로 인해 척 핀(100)이 마모되는 현상이 발생되는 것을 방지할 수 있다.

이상과 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.

100 : 척 핀 200 : 지지핀
300 : 로드 400 : 스핀 척
500 : 기판

Claims (4)

1. 기판이 안착되는 스핀 척;
   상기 스핀 척의 상부면에 위치되어 상기 기판을 고정시키는 척 핀; 및
   상기 척 핀과 고정 결합되는 로드를 포함하는데,
   상기 척 핀의 재질은 금속 또는 비금속 재질인, 척 핀을 구비한 기판 처리 장치.
2. 제 1항에 있어서,
   상기 로드의 재질은 상기 척 핀과 이형 재질인, 척 핀을 구비한 기판 처리 장치.
3. 제 2항에 있어서,
   상기 로드의 재질은 수지 재질인, 척 핀을 구비한 기판 처리 장치.
4. 제 1항에 있어서,
   상기 척 핀은
   지지부;
   상기 지지부 위에 형성되고, 상기 기판의 측면과 접촉하여 상기 기판을 고정시키는 기판 접촉부;
   상기 지지부의 아래에 형성되고, 상기 로드와 고정 결합되는 결합부; 및
   상기 지지부와 상기 결합부 사이에 위치되며, 상기 스핀 척의 상부면과 밀착되는 걸림부를 포함하는, 척 핀을 구비한 기판 처리 장치.

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