KR20120119781A - 지지 유닛 및 이를 가지는 기판 처리 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 지지 유닛 및 가열 부재를 가지는 기판 처리 장치를 제공한다. 지지 유닛은 플레이트, 지지 핀, 그리고 보조 핀을 가진다. 보조 핀과 지지 핀은 플레이트의 중심에서 서로 상이한 거리에 위치된다. 보조 핀의 외형은 지지 핀의 외형과 상이하게 제공될 수 있다. 플레이트의 상면은 대체로 평평하게 제공되거나 중앙 영역에 오목부가 형성될 수 있다.

Description

지지 유닛 및 이를 가지는 기판 처리 장치{UNIT FOR SUPPPORTING A SUBSTRATE AND APPARATUS FOR TREATING A SUBSTRATE WITH THE UNIT}
본 발명은 기판을 처리하는 장치에 관한 것으로 더 상세하게는 기판을 지지하는 유닛 및 이를 가지고 기판을 열 처리하는 장치에 관한 것이다.
일반적으로 이온 주입 후 반도체 웨이퍼의 이온 활성화를 위해 램프로 기판을 가열하는 어닐 공정이 수행된다. 최근에는 어닐 공정 수행시 플래시 램프(flash lamp)를 사용하여 수밀리 세컨드(milli second) 이하의 단시간에 웨이퍼의 표면의 온도를 올리는 플래시 어닐 장치(flash anneal apparatus)가 사용되고 있다.
일반적인 플래시 어닐 장치는 공정 진행시 웨이퍼가 놓이는 지지 유닛을 가진다. 지지 유닛은 플레이트의 상부로 돌출되어 웨이퍼의 하면과 접촉되는 지지 핀들을 가진다. 지지 핀들은 모두 플레이트의 중심에서 동일한 거리로 이격되게 위치되며, 전체적으로 서로 간에 조합되어 하나의 환형의 링을 이루도록 배열된다.
본 발명은 기판에 대해 열처리 공정을 효율적으로 수행할 수 있는 기판 지지 유닛 및 기판 처리 장치를 제공하는 것을 일 목적으로 한다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 여기에 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명은 기판을 처리하는 장치를 제공한다. 일 실시예에 의하면, 상기 장치는 내부에 기판을 처리하는 공간이 제공된 챔버, 상기 처리 공간 내에 위치되며 기판을 지지하는 지지 유닛, 그리고 상기 지지 유닛에 놓인 기판을 가열하는 가열 부재를 포함한다. 상기 지지 유닛은 플레이트, 상기 플레이트로부터 상부로 돌출되도록 상기 플레이트에 제공되는 복수의 지지 핀들, 그리고 상기 플레이트로부터 상부로 돌출되도록 상기 플레이트에 제공되며 상기 플레이트의 중심으로부터 상기 지지 핀과 상이한 거리에 위치한 적어도 하나의 보조 핀을 포함하다.
또한, 본 발명은 기판을 지지하는 지지 유닛을 제공한다. 상기 지지 유닛은 플레이트, 상기 플레이트로부터 상부로 돌출되도록 상기 플레이트에 제공되는 복수의 지지 핀들, 상기 플레이트로부터 상부로 돌출되도록 상기 플레이트에 제공되며 상기 플레이트의 중심으로부터 거리가 상기 지지 핀과 상이한 적어도 하나의 보조 핀을 가진다. 상기 보조 핀과 상기 지지 핀이 상기 지지 플레이트에 설치된 상태에서 상기 보조 핀의 외형과 상기 지지 핀의 외형이 서로 상이하게 제공될 수 있다.
본 발명에 의하면, 기판에 대한 열처리 공정을 효율적으로 수행할 수 있다.
또한, 본 발명에 의하면 기판에 대한 열처리 공정시 기판의 파손을 최소화할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 기판 처리 장치를 개략적으로 보여주는 단면도이다.
도 2는 도 1의 지지 유닛의 일 실시예를 보여주는 평면도이다.
도 3은 도 2의 지지 유닛의 정면도이다.
도 4 내지 도 6은 각각 도 2의 지지 유닛의 다른 예를 보여주는 평면도들이다.
도 7 내지 도 14는 각각 도 2의 지지 유닛의 또 다른 예를 보여주는 정면도들이다.
도 15는 도 2의 지지 유닛의 또 다른 예를 보여주는 평면도이다.
도 16은 도 1의 지지 유닛의 다른 실시예를 보여주는 정면도이다.
도 17 내지 도 21은 각각 도 16의 지지 유닛의 다른 예를 보여주는 정면도들이다.
도 22는 도 1의 지지 유닛의 또 다른 실시예를 보여주는 정면도이다.
도 23은 도 22의 지지 유닛의 평면도이다.
도 24 및 도 25는 각각 도 22의 지지 유닛의 다른 예를 보여주는 정면도들이다.
도 26은 도 1의 지지 유닛의 또 다른 실시예를 보여주는 정면도이다.
도 27은 도 26의 지지 유닛의 평면도이다.
도 28 내지 도 32는 각각 도 26의 지지 유닛의 다른 예를 보여주는 정면도들이다.
도 33A 내지 도 33F는 플레이트와 지지 핀을 구비한 지지 유닛을 사용하여 공정 수행시 웨이퍼의 상태를 보여주는 도면들이다.
도 34, 도 35, 그리고 도 36은 각각 도 3, 16, 그리고 30의 지지 유닛을 사용하여 공정 수행시 웨이퍼의 상태를 보여주는 도면들이다.
이하, 본 발명에 의한 실시 예를 첨부된 도면 도 1 내지 도 36을 참조하여 더욱 상세히 설명한다. 본 발명의 실시 예는 여러 가지 형태로 변형될 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 도면에서 핀 부재 등과 같은 요소의 형상은 보다 명확한 설명을 강조하기 위해 과장되었다.
본 실시 예에서는 기판을 처리하는 장치로 플래시 어닐 공정을 수행하는 열처리 장치를 예를 들어 설명한다. 그러나 본 발명의 기술적 사상은 이에 한정되지 않으며, 플래시 어닐 공정 이외의 열처리 공정에도 적용될 수 있다. 또한, 본 실시예에 기재된 지지 유닛은 열처리 공정 이외의 공정을 수행하는 장치에도 사용될 수 있다.
또한, 본 실시예에서 기판은 반도체 칩 제조에 사용되는 웨이퍼인 것을 예로 들어 설명한다. 그러나 기판의 종류는 이에 한정되지 않는다. 예컨대, 기판은 유리 기판 등과 같이 평판 디스플레이 제조에 사용되는 패널일 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 기판 처리 장치(1)를 개략적으로 보여주는 단면도이다. 기판 처리 장치(1)는 이온 주입 공정이 수행된 웨이퍼(W)를 가열하여 이온을 활성화하는 어닐링 공정을 수행하기 위해 사용될 수 있다. 도 1을 참조하면, 기판 처리 장치(1)는 챔버(100), 가열 부재(200), 지지 유닛(1000), 그리고 제어기(300)를 가진다. 챔버(100)는 웨이퍼(W)를 수용하여 어닐 공정을 수행하는 공간을 제공한다.
어닐 공정 수행시 웨이퍼(W)는 지지 유닛(1000) 상에 놓이며 가열 부재(200)에 의해 가열된다. 챔버(100) 내부는 가스 공급 부재(500) 및 배기 부재(600)에 의해 불활성 가스 분위기로 유지된다. 제어기(300)는 가열 부재(200), 가스 공급 부재(500), 그리고 배기 부재(600)를 제어하여, 웨이퍼(W)의 가열 시기나 가열 온도, 그리고 챔버(100) 내 가스 공급 및 배기 시기 등이 기설정된 조건 및 순서대로 수행되도록 한다. 이하, 각 구성요소에 대해 상세히 설명한다.
챔버(100)는 몸체(120), 상체(140), 그리고 하체(160)를 가진다. 몸체(120)는 상하 방향으로 관통된 공간을 가진 통 형상을 가진다. 몸체(120)는 대체로 원통 또는 직육면체 형상을 가질 수 있다. 몸체(120)의 측벽에는 웨이퍼(W)의 출입을 위한 출입구(도시되지 않음)가 형성되고, 출입구는 도어(도시되지 않음)에 의해 개폐될 수 있다.
상체(140)는 몸체(120)의 상부에 위치되며, 몸체(120)의 상면과 결합한다. 몸체(120)와 상체(140) 사이에는 실링 부재(144)가 제공되어 챔버(100)의 내부를 외부로부터 밀폐한다. 상체(140)는 통 형상을 가지며, 하부가 개방된 내부 공간(142)을 가질 수 있다. 몸체(120)와 상체(140) 사이에는 후술하는 램프(222)로부터 제공되는 빛을 투과시키는 상부 창(420)이 제공될 수 있다. 상부 창(420)은 석영 재질로 제공될 수 있다. 상부 창(420)은 상체(140)의 하단에서 상체(140)에 결합될 수 있다. 선택적으로 상부 창(420)은 몸체(120) 내 상부 영역에 위치되도록 몸체(120)에 결합 될 수 있다.
하체(160)는 몸체(120)의 하부에 위치되며, 몸체(120)의 하단과 결합한다. 몸체(120)와 하체(160) 사이에는 실링 부재(164)가 제공되어 챔버(100)의 내부를 외부로부터 밀폐한다. 하체(160)는 통 형상을 가지며 상부가 개방된 내부 공간(162)을 가질 수 있다. 몸체(120)와 하체(160) 사이에는 후술하는 램프(242)로부터 제공되는 빛을 투과시키는 하부 창(440)이 제공될 수 있다. 하부 창(440)은 석영 재질로 제공될 수 있다. 하부 창(440)은 하체(160)의 상면에서 하체(160)에 결합 될 수 있다. 선택적으로 하부 창(440)은 몸체(120) 내 하부 영역에 위치되도록 몸체(120)에 결합 될 수 있다.
상술한 몸체(120)의 내측 벽, 상부 창(420), 그리고 하부 창(440)에 의해 형성된 공간은 웨이퍼(W)에 대해 어닐링 공정이 수행되는 열처리 공간(122)으로 제공된다.
가열 부재(200)는 어닐링 공정 수행시 웨이퍼(W)를 가열한다. 가열 부재(200)는 상부 가열기(220)와 하부 가열기(240)를 가질 수 있다. 하부 가열기(240)는 어닐링 공정 초기에 웨이퍼(W)를 공정 온도보다 낮은 온도까지 예비적으로 가열하고, 상부 가열기(220)는 이후에 웨이퍼(W)를 공정 온도로 가열하기 위해 사용될 수 있다. 선택적으로 웨이퍼(W)를 공정 온도로 가열시 상부 가열기(220)와 하부 가열기(240)가 모두 사용될 수 있다.
상부 가열기(220)는 광원(light source)(222), 리플렉터(reflector)(224), 그리고 전원 공급기(power supply)(226)를 가진다.
광원(222)은 전원 공급기(226)와 전기적으로 연결된다. 광원(222)은 상체(140)의 내부 공간(142)에 제공된다. 구체적으로, 광원(222)은 상체(140)와 상부 창(420)에 의해 둘러싸인 공간에 위치된다. 광원(222)은 하나 또는 복수의 램프를 가질 수 있다. 각각의 램프(222)는 바(bar) 형상으로 제공되고, 서로 나란하게 배치될 수 있다. 램프들(222)은 지지 유닛(1000)에 놓인 웨이퍼(W)와 평행한 평면에 제공될 수 있다. 또한, 램프(222)는 서로 간에 일정 거리 이격된 상태로 배치될 수 있다. 램프(222)로는 플래시 램프(flash lamp)가 사용될 수 있다. 예컨대, 램프(222)는 지논 플래시 램프(xenon flash lamp)일 수 있다. 램프(222)는 빛을 약 수 밀리 세컨드(milli second) 이하 간격의 펄스로서 인가할 수 있다. 플래시 램프는 웨이퍼(W)의 표면에 플래시 빛을 조사하여 약 수밀리 세컨드(milli second) 이하의 단시간에 이온이 주입된 웨이퍼(W)의 표면의 온도를 올릴 수 있다. 예컨대, 플래시 램프(222)는 웨이퍼(W)의 표면의 온도를 약 1200℃ 내외로 가열할 수 있다. 이로 인해, 웨이퍼(W)에 주입된 이온을 웨이퍼(W) 내로 깊게 확산시키지 않고도, 이온이 활성화될 수 있다.
리플렉터(224)는 상체(140)의 내부 공간(142)에서 광원(222)의 상부 영역에 위치된다. 리플렉터(224)는 광원(222)에서 리플렉터(224)를 향해 조사된 빛을 열처리 공간(122)으로 반사시킨다. 상부에서 바라볼 때 리플렉터(224)는 램프들(222) 전체를 덮을 수 있는 크기로 제공될 수 있다. 리플렉터(224)의 가장자리 부분은 광원(222)의 측부를 덮도록 아래 방향으로 돌출될 수 있다.
하부 가열기(240)는 광원(242), 리플렉터(244), 그리고 전원 공급기(246)를 가진다. 광원(242)은 전원 공급기(246)와 전기적으로 연결된다. 광원(242)은 하체(160)의 내부 공간(162)에 제공된다. 구체적으로, 광원(242)은 하체(160)와 하부 창(440)에 의해 둘러싸인 공간에 위치된다. 광원(242)은 하나 또는 복수의 램프를 가질 수 있다. 램프(242)는 상부 가열기(220)의 램프(242)와 동일한 종류를 가질 수 있다. 각각의 램프(242)는 바(bar) 형상으로 제공되고, 서로 나란하게 배치될 수 있다. 램프들(242)은 지지 유닛(00)에 놓인 웨이퍼(W)와 평행한 평면에 제공될 수 있다. 또한, 램프(242)는 서로 간에 일정 거리 이격된 상태로 배치될 수 있다. 하부 가열기(240)와 상부 가열기(220)는 서로 동일한 수의 램프(222, 242)를 가질 수 있다. 선택적으로 하부 가열기(240)와 상부 가열기(220)는 서로 상이한 수의 램프(222, 242)를 가질 수 있다. 예컨대, 상부 가열기(220)는 네 개의 램프(222)를 가지고, 하부 가열기(240)는 두 개의 램프(242)를 가질 수 있다.
리플렉터(244)는 하체(160)의 내부 공간(162)에서 광원(242)의 하부 영역에 위치된다. 리플렉터(244)는 광원(242)에서 리플렉터(244)를 향해 조사된 빛을 열처리 공간(122)으로 반사시킨다. 하부에서 바라볼 때 리플렉터(244)는 램프들(242) 전체를 덮을 수 있는 크기로 제공될 수 있다. 리플렉터(244)의 가장자리 부분은 광원(242)의 측부를 덮도록 위 방향으로 돌출될 수 있다.
상술한 바와 달리 하부 가열기(240)의 광원으로 할로겐 램프(halogen lamp) 또는 아크 램프(arc lamp)가 제공될 수 있다. 하부 가열기(240)는 어닐링 공정 수행시 빛을 연속적으로 조사할 수 있다.
몸체(120)의 내측면에는 리플렉터(124)가 제공될 수 있다. 리플렉터(124)는 가열 부재(200)로부터 조사된 빛들 중 몸체(120)의 내측벽으로 향하는 빛을 열처리 공간(122)으로 반사시켜, 열처리 효율을 향상시킨다. 리플렉터(124)는 링 형상으로 제공될 수 있다. 리플렉터(124)는 몸체(120)의 내측면 전체를 감싸도록 제공될 수 있다.
몸체(120)의 측벽에는 가스 공급관(520)이 연결된다. 가스 공급관(520)은 가스 공급원(524)과 연결되어 열처리 공간(122)으로 가스를 공급한다. 가스는 질소 가스와 같은 불활성 가스일 수 있다. 가스 공급관(520)에는 밸브(522)가 설치된다. 밸브(522)는 가스 공급관(520) 내부 통로를 개폐하는 개폐 밸브나 가스 공급관(520) 내를 흐르는 가스의 유량을 조절하는 유량 조절 밸브일 수 있다. 또한, 몸체(120)의 내측벽 또는 하측벽에는 배기관(620)이 연결된다. 배기관(620)에는 그 내부 통로를 개폐하는 밸브(622)가 설치된다. 어닐링 공정 진행시 열처리 공간(122)은 불활성 가스 분위기로 조성될 수 있다. 웨이퍼(W)가 열처리 공간(122) 내로 유입되면, 질소 가스가 가스 공급관(520)을 통해 열처리 공간(122) 내로 공급되고, 열처리 공간(122) 내 기체는 배기관(620)을 통해 배출된다.
제어기(300)는 공정 진행시 기판 처리 장치(1)를 전체적으로 제어한다. 예컨대, 제어기(300)는 상부 가열기(220)의 전원 공급기(226)와 하부 가열기(240)의 전원 공급기(246)로부터 제공되는 전력 인가 시기 및 전력의 크기 등을 제어할 수 있다. 또한, 제어기(300)는 가스 공급관(520)에 설치된 밸브(522)와 배기관(620)에 설치된 밸브(622)를 제어하여 밸브(522, 622)의 개폐 시기 등을 제어할 수 있다.
지지 유닛(1000)은 열처리 공간(122) 내에 위치되며, 공정 진행시 웨이퍼(W)을 지지한다. 지지 유닛(1000)은 플레이트(1020), 지지 핀(1040), 그리고 보조 핀(1060)을 가진다. 지지 핀(1040)과 보조 핀(1060)은 플레이트(1020) 상에 설치된다. 지지 핀(1040)은 공정 진행시 웨이퍼(W)를 직접 지지한다. 보조 핀(1060)은 공정 진행시 열적 변형으로 인해 웨이퍼(W)가 플레이트(1020)와 접촉 또는 충돌하는 것을 최소화한다. 이하, 지지 유닛(1000)의 다양한 예들에 대해 설명한다. 아래의 예들에 대한 설명에서 핀(지지 핀 또는 보조 핀)의 외형이란 핀의 크기 및 형상 등을 포함한다. 또한, 핀의 크기는 핀의 길이 및 면적 등을 포함하며, 핀의 형상은 핀의 단면의 모양 및 핀의 상단의 형상 등을 포함한다. 또한, 핀들이 플레이트에 설치된 상태에서 핀들의 외형이 동일 또는 상이하다는 것은 플레이트에 설치된 핀의 상면의 높이가 서로 동일 또는 상이하다는 것을 포함한다.
도 2와 도 3은 지지 유닛(1000)의 일 실시예를 보여주는 도면들이다. 도 2는 지지 유닛(1000)의 평면도이고 도 3은 도 2의 지지 유닛(1000)의 정면도이다. 도 2와 도 3을 참조하면, 플레이트(1020)의 상면은 대체로 원형으로 제공될 수 있다. 상부에서 바라볼 때, 플레이트(1020)의 상면의 면적은 웨이퍼(W)보다 크게 제공될 수 있다. 플레이트(1020)에는 상하 방향으로 관통된 홀들(도시되지 않음)이 형성될 수 있다. 홀 내에는 상하 방향으로 이동가능한 리프트 핀(도시되지 않음)이 삽입될 수 있다. 리프트 핀은 외부의 반송로봇(도시되지 않음)과 웨이퍼(W)를 주고받고, 웨이퍼(W)를 지지 유닛(1000)에 안착시킨다. 플레이트(1020)는 빛을 투과하는 재질로 제공될 수 있다. 예컨대, 플레이트(1020)는 석영(quartz) 재질로 제공될 수 있다.
지지 핀(1040)은 플레이트(1020)로부터 상부로 돌출되도록 플레이트(1020) 상에 제공된다. 지지 핀(1040)은 플레이트(1020)의 상면에 고정 설치될 수 있다. 지지 핀(1040)은 복수 개 제공될 수 있다. 도 2에서는 여섯 개의 지지 핀(1040)들이 제공되는 것으로 도시하였다. 그러나 지지 핀(1040)들의 수는 이와 상이한 수로 제공될 수 있다. 예컨대, 지지 핀(1040)들의 수는 세 개 이상의 수로 제공될 수 있다. 지지 핀(1040)들은 대체로 서로 동일한 외형을 가질 수 있다. 또한, 지지 핀(1040)들이 플레이트(1020)에 설치된 상태에서 지지 핀(1040)들의 외형은 대체로 서로 동일하게 제공될 수 있다.
일 예에 의하면, 지지 핀(1040)은 그 길이 방향을 따라 횡단면이 동일하게 제공될 수 있다. 예컨대, 지지 핀(1040)의 횡단면은 원형 또는 다각형의 형상을 가질 수 있다. 또한, 지지 핀(1040)은 대체로 그 길이 방향을 따라 횡단면이 동일하게 제공될 수 있다. 예컨대 지지 핀(1040)은 대체로 원통형 또는 다각 기둥형으로 제공될 수 있다. 선택적으로 지지 핀(1040)은 대체로 그 길이 방향을 따른 횡단면이 좁아지도록 제공될 수 있다. 예컨대, 지지 핀(1040)은 원뿔 형, 원추형, 피라미드 형 등으로 제공될 수 있다. 지지 핀(1040)의 상면은 위를 향해 볼록한 형상을 가질 수 있다. 일 예에 의하면 지지 핀(1040)의 길이는 지지 핀(1040) 상에 놓인 웨이퍼(W)와 플레이트(1020)의 상면 사이의 거리(h1)가 2 밀리미터(mm) 이하가 되도록 제공될 수 있다. 예컨대, 상술한 거리(h1)는 1 내지 2밀리미터(mm)일 수 있다. 그러나 지지 핀(1040)의 길이는 이에 한정되지 않고, 이보다 더 길게 제공될 수 있다. 지지 핀(1040)들은 플레이트(1020)의 중심으로부터 서로 동일한 거리에 배치된다. 지지 핀(1040)들은 서로 간에 이격되게 배치된다. 지지 핀(1040)들을 서로 조합되어서 대체로 환형의 링을 이루도록 배열될 수 있다. 플레이트(1020)의 중심과 지지 핀(1040)을 연결한 선들 중 인접하는 선들 간의 중심각은 모두 동일하게 제공될 수 있다. 지지 핀(1040)은 빛 또는 열을 차단하거나 흡수하지 않은 재질로 제공될 수 있다. 또한, 지지 핀(1040)은 열에 안정한 재질로 제공될 수 있다. 지지 핀(1040)은 플레이트(1020)와 동일한 재질로 제공될 수 있다. 예컨대, 지지 핀(1040)은 석영 재질로 제공될 수 있다.
웨이퍼(W)에 대해 어닐 공정 수행시, 웨이퍼(W)의 중앙 영역이 아래로 볼록하게 굽어질 수 있다. 보조 핀(1060)은 웨이퍼(W)의 중앙 영역이 플레이트(1020)와 접촉 또는 충돌하는 것을 최소화한다. 보조 핀(1060)은 플레이트(1020)로부터 상부로 돌출되도록 플레이트(1020) 상에 제공된다. 보조 핀(1060)은 플레이트(1020)의 상면에 고정 설치될 수 있다. 보조 핀(1060)은 복수 개 제공될 수 있다. 보조 핀(1060)들은 대체로 서로 동일한 외형을 가질 수 있다. 또한, 보조 핀(1060)들이 플레이트(1020)에 설치된 상태에서 보조 핀(1060)들의 외형은 대체로 서로 동일하게 제공될 수 있다. 보조 핀(1060)들은 플레이트(1020)의 중심으로부터 대체로 서로 동일한 거리에 배치된다. 보조 핀(1060)들은 서로 간에 이격되게 배치된다. 보조 핀(1060)들은 서로 조합되어서 대체로 환형의 링을 이루도록 배열될 수 있다. 플레이트(1020)의 중심과 보조 핀(1060)을 연결한 선들 중 인접하는 선들 간의 중심각은 모두 동일할 수 있다.
보조 핀(1060)은 지지 핀(1040)에 비해 플레이트(1020)의 중심에 더 가깝게 제공된다. 보조 핀(1060)은 지지 핀(1040)과 동일한 수로 제공될 수 있다. 이 경우, 플레이트(1020)의 반경 방향을 따라 하나의 보조 핀(1060)과 하나의 지지 핀(1040)이 위치될 수 있다. 보조 핀(1060)과 지지 핀(1040)은 길이를 제외하고 대체로 서로 동일한 외형을 가질 수 있다. 플레이트(1020)에 설치된 상태에서 보조 핀(1060)과 지지 핀(1040)은 서로 상이한 외형을 가지도록 제공될 수 있다. 일 예에 의하면, 보조 핀(1060)은 지지 핀(1040)보다 짧은 길이를 가진다. 또한, 플레이트(1020)의 상면을 기준으로 보조 핀(1060)의 상면의 높이(h2)는 지지 핀(1040)의 상면의 높이(h1)보다 낮게 위치된다. 보조 핀(1060)은 빛 또는 열을 차단하거나 흡수하지 않은 재질로 제공될 수 있다. 또한, 보조 핀(1060)은 열에 안정한 재질로 제공될 수 있다. 보조 핀(1060)은 지지 핀(1040)과 동일한 재질로 제공될 수 있다. 상술한 예에서는 보조 핀(1060)들이 환형의 링 형상으로 배열되는 것으로 설명하였다. 그러나 이와 달리 보조 핀(1060)은 불규칙적인 배열로 제공될 수 있다.
지지 핀과 보조 핀의 수 및 배치는 다양하게 제공될 수 있다. 도 4 내지 도 6은 각각 지지 핀과 보조 핀의 배치 또는 수가 다양하게 제공된 예를 보여주는 평면도이다.
도 4의 지지 유닛(1100)을 참조하면, 지지 핀(1140)과 보조 핀(1160)은 서로 동일한 수로 제공된다. 보조 핀(1160)은 플레이트(1120)의 중심과 지지 핀(1140)을 연결한 선들 상에서 벗어나게 위치된다. 일 예에 의하면, 보조 핀(1160)과 그 양측에 위치한 상기 선들 사이의 거리는 동일하게 제공된다.
도 5의 지지 유닛(1200)을 참조하면, 지지 핀(1240) 및 보조 핀(1260)은 각각 복수 개가 제공되며, 서로 상이한 수로 제공된다. 일 예에 의하면, 지지 핀(1240)은 보조 핀(1260)의 N배수(N은 2 이상의 자연수)로 제공될 수 있다. 선택적으로 지지 핀(1240)은 보조 핀(1260)의 N배수 이외의 수로 제공될 수 있다. 선택적으로 보조 핀(1260)은 지지 핀(1240)보다 많은 수로 제공될 수 있다. 지지 핀(1240)들은 모두 플레이트(1220)의 중심에서 동일한 거리에 위치된다. 보조 핀(1260)은 각각 플레이트(1220)의 중심과 지지 핀(1240)을 연결한 선들 상에서 벗어나게 위치될 수 있다. 일 예에 의하면, 보조 핀(1260)과 그 양측에 위치한 상기 선들 사이의 거리는 동일하게 제공될 수 있다. 선택적으로 보조 핀(1260)은 상기 선 상에 배치될 수 있다.
도 6의 지지 유닛(1300)을 참조하면, 지지 핀(1340)은 복수 개 제공되고, 보조 핀(1360)은 하나만 제공된다. 이 경우, 보조 핀(1360)은 플레이트(1320)의 중심에 위치될 수 있다.
지지 핀과 보조 핀의 형상은 서로 상이하게 제공될 수 있다. 도 7 내지 도 12는 각각 지지 핀과 보조 핀의 형상이 상이하게 제공된 다양한 예를 보여주는 정면도들이다. 도 7 내지 도 12에서 지지 핀(1440, 1540, 1640, 1740, 1840, 1940)의 형상은 도 3의 지지 핀(1040)과 동일하게 제공될 수 있다. 또한, 도 7 내지 도 12에서 지지 핀(1440, 1540, 1640, 1740, 1840, 1940)의 상면은 보조 핀(1460, 1560, 1660, 1760, 1860, 1960)의 상면보다 높은 높이로 제공된다.
도 7의 지지 유닛(1400)을 참조하면, 지지 핀(1440)의 상면(1442)과 보조 핀(1460)의 상면(1462)은 서로 상이한 형상을 가진다. 보조 핀(1460)의 상면(1462)은 대체로 평평한 면으로 제공될 수 있다. 보조 핀(1460)이 플레이트(1420)에 설치된 상태에서 보조 핀(1460)의 상면(1462)은 대체로 플레이트(1420)의 상면(1422)과 평행하게 제공될 수 있다. 보조 핀(1460)은 서로 동일한 형상으로 제공될 수 있다. 도 7의 보조 핀(1460) 사용시, 웨이퍼(W)가 굽어질 때 웨이퍼(W)와 보조 핀(1460)의 접촉 면적을 증가시킬 수 있다.
도 8의 지지 유닛(1500)을 참조하면, 보조 핀(1560)은 그 길이 방향을 따라 횡단면이 대체로 상이하게 제공된다. 보조 핀(1560)의 상면(1562)은 대체로 평평하게 제공될 수 있다. 보조 핀(1560)은 플레이트(1520)에 고정 설치된 하부(1564) 및 이로부터 위로 연장된 상부(1566)를 가진다. 보조 핀(1560)의 하부(1564)는 그 길이 방향을 따라 횡단면이 대체로 동일하게 제공된다. 보조 핀(1560)의 상부(1566)는 그 길이 방향을 따라 횡단면이 대체로 동일하게 제공된다. 보조 핀(1560)의 상부(1566)의 횡단면의 면적은 보조 핀(1560)의 하부(1564)에 비해 넓게 제공된다. 예컨대, 보조 핀(1560)의 하부(1564) 및 상부(1566)는 모두 횡단면이 원형으로 제공되고, 상부(1566)의 직경은 하부(1564)의 직경보다 길게 제공될 수 있다. 일 예에 의하면, 보조 핀(1560)의 하부(1564)의 횡단면은 지지 핀(1540)의 횡단면과 대체로 동일하게 제공될 수 있다. 도 8의 보조 핀(1560)을 사용시, 웨이퍼(W)가 굽어질 때 웨이퍼(W)와 보조 핀(1560)의 접촉 면적을 증가시킬 수 있다.
도 9의 지지 유닛(1600)을 참고하면, 보조 핀(1660)은 그 길이 방향을 따라 그 횡단면이 동일하게 제공된다. 보조 핀(1660)의 상면(1662)은 대체로 평평하게 제공될 수 있다. 보조 핀(1660)이 플레이트(1620)에 설치된 상태에서 보조 핀(1660)의 상면(1662)은 플레이트(1620)와 대체로 평행하게 제공될 수 있다. 지지 핀(1640)의 횡단면의 면적과 보조 핀(1660)의 횡단면의 면적은 서로 상이하게 제공된다. 일 예에 의하면, 보조 핀(1660)의 횡단면의 면적은 지지 핀(1640)의 횡단면의 면적보다 넓게 제공된다. 예컨대, 지지 핀(1640)의 횡단면과 보조 핀(1660)의 횡단면은 각각 원형으로 제공되고, 보조 핀(1660)의 횡단면의 직경은 지지 핀(1640)의 횡단면의 직경보다 길게 제공될 수 있다.
도 10의 지지 유닛(1700)을 참고하면, 보조 핀(1760)은 그 길이 방향을 따라 횡단면이 상이하게 제공된다. 보조 핀(1760)의 상면(1762)은 대체로 평평하게 제공될 수 있다. 보조 핀(1760)은 그 횡단면의 면적이 플레이트(1720)로부터 멀어질수록 점진적으로 넓어지게 제공될 수 있다. 일 예에 의하면, 보조 핀(1760)은 원추형으로 제공될 수 있다.
도 11의 지지 유닛(1800)을 참고하면, 보조 핀(1860)은 그 길이 방향이 플레이트(1820)에 대체로 수직하게 설치된다. 보조 핀(1860)의 상면(1862)은 대체로 평평하게 제공된다. 플레이트18ㅍ20)에 설치된 상태에서 보조 핀(1860)의 상면(1862)은 플레이트(1820)의 상면(1822)에 대해 경사지도록 제공된다. 일 예에 의하면, 보조 핀(1860)의 상면(1862)은 웨이퍼(W)의 중심을 향하는 방향으로 하향 경사지도록 플레이트(1820)에 설치될 수 있다.
도 12의 지지 유닛(1900)을 참고하면, 보조 핀(1960)의 상면(1962)은 대체로 평평하게 제공되고, 그 길이 방향이 플레이트(1920)의 상면(1922)에 대해 경사지게 설치된다. 일 예에 의하면, 보조 핀(1960)은 상부로 갈수록 플레이트(1920)의 중심을 향하도록 경사지게 설치된다. 보조 핀(1960)이 플레이트(1920)에 설치된 상태에서 보조 핀(1960)의 상면(1962)은 웨이퍼의 중심을 향하는 방향으로 하향 경사진다.
도 7 내지 도 12에서 보조 핀(1460, 1560, 1660, 1760, 1860, 1960)의 상면은 평평한 것으로 설명하였다. 그러나 이와 달리 보조 핀(1460, 1560, 1660, 1760, 1860, 1960)의 상면은 웨이퍼(W)의 중심을 향하는 방향으로 갈수록 높이가 낮아지는 라운드 형상을 가질 수 있다. 선택적으로 보조 핀(1460, 1560, 1660, 1760, 1860, 1960)의 상면은 다양한 형상으로 제공될 수 있다.
또한, 도 7 내지 도 12에서 지지 핀(1440, 1540, 1640, 1740, 1840, 1940)과 보조 핀(1460, 1560, 1660, 1760, 1860, 1960)의 배열 및 수는 도 2, 도 4, 그리고 도 5의 지지 핀(1040, 1140, 1240)과 보조 핀(1060, 1160, 1260)의 배열 및 수와 유사하게 제공될 수 있다. 선택적으로 도 7 내지 도 10에서 지지 핀(1440, 1540, 1640, 1740, 1840, 1940)과 보조 핀(1460, 1560, 1660, 1760, 1860, 1960)의 배열 및 수는 도 6의 지지 핀(1340) 및 보조 핀(1360)의 배열 및 수와 유사하게 제공될 수 있다.
또한, 상술한 도 3의 지지 유닛(1000)에서 보조 핀(1060)의 상면은 지지 핀(40)의 상면보다 낮은 높이로 제공한 것으로 설명하였다. 그러나 이와 달리 도 13의 지지 유닛(2000)과 같이 보조 핀(2060)의 상면(2062)은 지지 핀(2040)의 상면(2042)과 동일 높이로 제공될 수 있다.
도 14는 지지 유닛(2100)의 또 다른 예를 보여주는 정면도이다. 도 14를 참조하면, 보조 핀(2160)은 적어도 하나의 제 1 핀(2162)과 적어도 하나의 제 2 핀(2164)을 가진다. 일 예에 의하면, 제 1 핀(2162)과 제 2 핀(2164)은 각각 복수 개 제공될 수 있다. 제 1 핀(2162)은 지지 핀(2140)에 비해 플레이트(2120)의 중심에 더 가깝게 제공된다. 제 2 핀(2164)은 제 1 핀(2162)에 비해 플레이트(2120)의 중심에 더 가깝게 제공된다. 제 1 핀(2162)은 제 2 핀(2164)보다 더 많은 수로 제공될 수 있다. 선택적으로 제 1 핀(2162)과 제 2 핀(2164)은 동일한 수로 제공될 수 있다. 제 1 핀(2162)의 상면(2162a)은 지지 핀(2140)의 상면(2142)에 비해 낮은 높이로 제공되고, 제 2 핀(2164)의 상면(2164a)은 제 1 핀(2162)의 상면(2162a)에 비해 낮은 높이로 제공될 수 있다. 선택적으로 제 1 핀(2162)의 상면(2162a)은 지지 핀(2140)의 상면(2140a)보다 낮은 높이로 제공되고, 제 1 핀(2162)의 상면(2162a)과 제 2 핀(2164)의 상면(2164a)은 동일한 높이로 제공될 수 있다. 또한, 도 15의 지지 유닛(2200)과 같이 제 1 핀(2262)은 복수 개 제공되고, 제 2 핀(2264)은 플레이트(2220)의 중심에 하나만 제공될 수 있다.
도 16은 지지 유닛(3000)의 다른 실시예를 보여주는 정면도이다. 도 16을 참조하면, 지지 유닛(3000)은 플레이트(3020), 지지 핀(3040), 그리고 보조 핀(3060)을 가진다. 플레이트(3020) 및 지지 핀(3040)은 대체로 도 3의 플레이트(1020) 및 지지 핀(1040)과 유사하게 제공될 수 있다. 보조 핀(3060)은 공정 진행시 웨이퍼(W)의 열적 변형으로 인해 웨이퍼(W)의 가장자리 영역이 플레이트(3020)와 접촉 또는 충돌하는 것을 최소화한다. 보조 핀(3060)은 도 3의 보조 핀(1060)과 대체로 유사한 형상 및 재질을 가질 수 있다. 보조 핀(3060)은 지지 핀(3040)보다 플레이트(3020)의 중심에서 더 멀리 위치된다. 보조 핀(3060)의 상면(3062)은 지지 핀(3040)의 상면(3042)보다 낮은 높이로 제공된다. 보조 핀(3060)은 복수 개 제공된다. 보조 핀(3060)의 수는 지지 핀(3040)의 수와 동일하게 제공될 수 있다. 선택적으로 보조 핀(3060)의 수는 지지 핀(3040)과 상이한 수로 제공될 수 있다. 예컨대, 보조 핀(3060)의 수는 지지 핀(3040)보다 많은 수로 제공될 수 있다.
지지 핀(3040) 및 보조 핀(3060)은 다양하게 배치될 수 있다. 도 2와 유사하게, 지지 핀(3040)은 플레이트(3020)의 중심과 보조 핀(3060)을 연결하는 선 상에 위치될 수 있다. 선택적으로 도 4와 유사하게, 지지 핀(3040)은 플레이트(3020)의 중심과 보조 핀(3060)을 연결하는 선 상에서 벗어나게 위치될 수 있다.
또한, 지지 핀(3040) 및 보조 핀(3060)의 형상은 다양하게 변화할 수 있다. 예컨대, 지지 핀(3040) 및 보조 핀(3060)은 각각 도 7 내지 도 12의 지지 핀(1440, 1540, 1640, 1740, 1840, 1940)과 보조 핀(1460, 1560, 1660, 1760, 1860, 1960)과 유사한 형상을 가질 수 있다. 선택적으로 보조 핀(3060)의 상면이 플레이트(3020)에 대해 경사지게 제공된 경우 보조 핀(3060)의 상면(3062)은 플레이트(3020)의 중심에서 멀어지는 방향으로 하향 경사지게 제공될 수 있다. 또한, 도 13과 유사하게 플레이트(3020)에 설치된 상태에서 보조 핀(3060)의 상면(3062)은 지지 핀(3040)의 상면(3042)과 동일 높이로 제공될 수 있다.
또한, 도 17의 지지 유닛(3100)과 같이, 보조 핀(3160)의 상면(3162)은 지지 핀(3140)의 상면(3142)보다 높게 위치될 수 있다. 이때, 공정 진행시 지지 핀(3140)이 웨이퍼(W)를 접촉한 상태로 지지할 수 있도록 보조 핀(3160)과 지지 핀(3140)의 높이 차는 크지 않도록 제공된다. 이 경우, 웨이퍼(W)는 중앙 영역이 아래를 향해 약간 굽어진 상태로 지지 핀(3140)에 의해 지지된다. 도 17의 보조 핀(3160) 사용시, 웨이퍼(W)의 가장자리 영역이 플레이트(3120)를 향하는 방향으로 웨이퍼(W)가 구부러질 때 웨이퍼(W)의 끝단부와 플레이트(3120) 사이의 거리를 더 멀리할 수 있다.
상술한 예들에서 보조 핀들은 서로 동일한 높이를 가지고, 지지 핀들도 서로 동일한 높이를 가지는 것으로 설명하였다. 그러나 이와 달리 보조 핀들은 그 상면의 높이가 서로 상이하게 제공될 수 있다. 또한, 지지 핀들도 그 상면의 높이가 서로 상이하게 제공될 수 있다. 도 18 내지 도 20은 각각 보조 핀들의 상면이 서로 상이하게 제공된 예를 보여주고, 도 21은 지지 핀들 및 보조 핀들 각각의 상면이 서로 상이하게 제공된 예를 보여준다.
도 18 내지 도 20을 참조하면, 지지 핀(3240, 3340, 3440)들은 플레이트(3220, 3320, 3420)의 중심에서 서로 동일한 거리에 위치된다. 또한, 보조 핀(3260, 3360, 3460)들은 플레이트(3220, 3320, 3420)의 중심에서 서로 동일한 거리에 위치된다. 보조 핀(3260, 3360, 3460)들은 지지 핀(3240, 3340, 3440)들에 비해 플레이트(3220, 3320, 3420)의 중심에서 멀리 위치된다. 지지 핀(3240, 3340, 3440)들은 모두 서로 동일한 길이를 가지고, 보조 핀(3260, 3360, 3460)들은 일부 서로 상이한 길이를 가진다. 예컨대, 도 18의 지지 유닛(3200)과 같이 제 1 그룹의 보조 핀(3262)은 지지 핀(3240)보다 짧은 길이를 가지고, 제 2 그룹의 보조 핀(3264)은 지지 핀(3240)보다 긴 길이를 가질 수 있다. 선택적으로, 도 19의 지지 유닛(3300)와 같이, 제 1 그룹의 보조 핀(3362)은 지지 핀(3340)과 동일한 길이를 가지고, 제 2 그룹의 보조 핀(3364)은 지지 핀(3340)과 상이한 길이를 가질 수 있다. 예컨대, 제 2 그룹의 보조 핀(3364)은 지지 핀(3340)에 비해 긴 길이를 가질 수 있다. 선택적으로 제 2 그룹의 보조 핀(3364)은 지지 핀(3340)에 비해 짧은 길이를 가질 수 있다. 또한, 도 20의 지지 유닛(3400)과 같이, 제 1 그룹의 보조 핀(3462)과 제 2 그룹의 보조 핀(3464)은 모두 지지 핀(3440)보다 짧은 길이를 가질 수 있다.
도 21의 지지 유닛(3500)을 참조하면, 지지 핀(3540)들은 플레이트(3520)의 중심에서 서로 동일한 거리에 위치된다. 또한, 보조 핀(3560)들은 플레이트(3520)의 중심에서 서로 동일한 거리에 위치된다. 보조 핀(3560)들은 지지 핀(3540)들에 비해 플레이트(3520)의 중심에서 멀리 위치된다. 지지 핀(3540)들은 일부 서로 상이한 길이를 가지고, 보조 핀(3560)들도 일부 서로 상이한 길이를 가진다. 예컨대, 제 1 그룹의 지지 핀(3542)의 길이는 제 2 그룹의 지지 핀(3544)의 길이보다 짧게 제공되고, 제 1 그룹의 보조 핀(3562)의 길이는 제 1 그룹의 지지 핀(3542)의 길이보다 짧게 제공되고, 제 2 그룹의 보조 핀(3564)의 길이는 제 2 그룹의 지지 핀(3544)의 길이보다 길게 제공될 수 있다.
도 18 내지 도 21에서는 보조 핀(3260, 3360, 3460, 3560)이 지지 핀(3240, 3340, 3240, 3240)에 비해 플레이트(3220, 3320, 3260, 3260)의 중심으로부터 멀리 위치된 경우를 예로 들어 설명하였다. 그러나 이와 달리 도 18 내지 도 21에서 보조 핀(3260, 3360, 3460, 3560)은 지지 핀(3240, 3340, 3240, 3240)에 비해 플레이트(3220, 3320, 3260, 3260)의 중심에 가깝게 위치될 수 있다.
도 18 내지 도 21의 지지 유닛(3200, 3300, 3200, 3200)과 같이 보조 핀(3260, 3360, 3460, 3560)들 또는 지지 핀(3240, 3340, 3240, 3240)들 간의 높이가 상이하게 제공된 구조는 웨이퍼(W)의 가장자리 영역이 플레이트(3220, 3320, 3260, 3260)와 충돌시 발생된 충격파가 웨이퍼(W)의 중심으로 집중되고 이로 인해 웨이퍼(W)의 중앙 영역이 파손되는 것을 최소화할 수 있다.
도 22 및 도 23은 지지 유닛(4000)의 다른 실시예를 보여주는 도면이다. 도 22는 지지 유닛(4000)의 정면도이고, 도 23은 도 22의 지지 유닛(4000)의 평면도이다. 도 22와 도 23을 참조하면, 지지 유닛(4000)은 플레이트(4020), 지지 핀(4040), 그리고 보조 핀(4060)을 가진다. 플레이트(4020) 및 지지 핀(4040)은 대체로 도 3의 플레이트(1020) 및 지지 핀(1040)과 유사하게 제공될 수 있다. 보조 핀(4060)은 공정 진행시 웨이퍼(W)의 열적 변형으로 인해 웨이퍼(W)가 플레이트(4020)와 접촉 또는 충돌하는 것을 최소화한다. 보조 핀(4060)은 적어도 하나의 내측 핀(4062)과 적어도 하나의 외측 핀(4064)을 가진다. 공정 진행시 내측 핀(4062)은 웨이퍼(W)의 중앙 영역이 플레이트(4020)와 접촉 또는 충돌하는 것을 최소화하고, 외측 핀(4064)은 웨이퍼(W)의 가장자리 영역이 플레이트(4020)와 접촉 또는 충돌하는 것을 최소화한다. 아래에서는 외측 핀(4064)과 내측 핀(4062)이 각각 복수 개 제공된 경우를 예로 들어 설명한다.
내측 핀(4062)은 지지 핀(4040)보다 플레이트(4020)의 중심에서 더 가깝게 제공되고, 외측 핀(4064)은 지지 핀(4040)보다 플레이트(4020)의 중심에서 더 멀리 제공된다. 내측 핀(4062)과 외측 핀(4064)의 형상은 다양하게 변화할 수 있다. 내측 핀(4062) 및 외측 핀(4064)은 지지 핀(4040)과 동일한 형상으로 제공될 수 있다. 선택적으로 내측 핀(4062) 및 외측 핀(4064)은 도 7 내지 도 12의 보조 핀(1460, 1560, 1660, 1760, 1860, 1960)과 유사한 형상으로 제공될 수 있다.
내측 핀(4062)과 외측 핀(4064)은 동일한 높이로 제공되고, 내측 핀(4062)은 지지 핀(4040)보다 낮은 높이로 제공될 수 있다. 선택적으로 내측 핀(4062)과 외측 핀(4064)은 서로 상이한 높이로 제공될 수 있다. 예컨대, 외측 핀(4064)은 내측 핀(4062)보다 높은 높이로 제공될 수 있다. 선택적으로 외측 핀(4064), 지지 핀(4040), 그리고 내측 핀(4062)은 모두 동일한 높이로 제공될 수 있다.
내측 핀(4062), 지지 핀(4040), 그리고 외측 핀(4064)의 배치는 다양하게 제공될 수 있다. 예컨대, 도 23의 지지 유닛(4000)과 같이, 플레이트(4020)의 반경 방향과 평행한 직선 상에 내측 핀(4062), 지지 핀(4040), 그리고 외측 핀(4064)이 모두 배치될 수 있다. 선택적으로 도 24의 지지 유닛(4100)과 같이, 플레이트(4120)의 반경 방향과 평행한 직선 상에 내측 핀(4162)과 외측 핀(4164)이 배치되고, 지지 핀(4140)은 이로부터 벗어나게 배치될 수 있다. 또한, 선택적으로 도 25의 지지 유닛(4200)과 같이, 플레이트(4220)의 반경 방향과 평행한 직선 상에 내측 핀(4262)과 외측 핀(4264)들 중 하나와 지지 핀(4240)이 배치되고, 내측 핀(4262)과 외측 핀(4264)들 중 다른 하나는 이로부터 벗어나게 배치될 수 있다. 선택적으로 플레이트(4220)의 반경 방향과 평행한 직선 상에는 내측 핀(4262), 지지 핀(4240), 그리고 외측 핀(4264) 중 어느 하나만 배치될 수 있다.
내측 핀(4062), 지지 핀(4040), 그리고 외측 핀(4064)은 각각 서로에 대해 동일한 수로 제공될 수 있다. 선택적으로, 내측 핀(4062)과 외측 핀(4064)은 동일한 수로 제공되고, 내측 핀(4062)과 지지 핀(4040)은 상이한 수로 제공될 수 있다. 선택적으로 내측 핀(4062)은 외측 핀(4064)보다 작은 수로 제공될 수 있다. 내측 핀(4062)은 하나만 제공되며, 플레이트(4020)의 중심에 위치될 수 있다.
도 26 및 도 27은 지지 유닛(5000)의 또 다른 실시 예를 보여주는 도면들이다. 도 26은 지지 유닛(5000)의 정면도이고, 도 27은 도 26의 지지 유닛(5000)의 평면도이다. 지지 유닛(5000)은 플레이트(5020)와 지지 핀(5040)을 가진다. 플레이트(5020)의 상면(5022)은 오목부(5023)와 평부(5024)를 가진다. 오목부(5023)는 플레이트(5020)의 중앙 영역에 제공되고, 평부(5024)는 플레이트(5020)의 가장자리 영역에 제공된다. 오목부(5023)의 표면은 도 26과 같이 라운드진 형상으로 제공될 수 있다. 예컨대, 플레이트(5020)의 종단면에서 볼 때 오목부(5023)의 표면은 호 형상으로 제공될 수 있다. 선택적으로 도 28의 지지 유닛(5100)과 같이 오목부(5123)의 표면은 평면으로 제공될 수 있다. 평부(5024)는 오목부(5023)로부터 연장되도록 제공될 수 있다. 오목부(5023)는 열적 변형으로 인해 웨이퍼(W)의 중앙 영역이 아래 방향으로 볼록하게 휘어질 때 웨이퍼(W)의 중앙 영역이 플레이트(5020)와 접촉 또는 충돌하는 것을 최소화한다. 지지 핀(5040)은 도 3의 지지 핀(1040)과 대체로 유사한 형상을 가질 수 있다. 지지 핀(5040)은 복수 개 제공되며, 플레이트(5020)의 평부(5024)에 배치된다. 선택적으로 도 29의 지지 유닛(5200)과 같이 지지 핀(5240)은 플레이트(5220)의 오목부(5223)에 설치될 수 있다. 이 경우, 지지 핀(5240)은 평부(5224)에 인접하게 위치되고, 지지 핀(5240)의 상면(5242)은 평부(5224)로부터 위로 돌출되게 위치된다.
도 30은 지지 유닛(5300)의 또 다른 예를 보여주는 정면도이다. 지지 유닛(5300)은 플레이트(5320), 지지 핀(5340), 그리고 보조 핀(5360)을 가진다. 플레이트(5320)와 지지 핀(5340)은 대체로 도 26의 플레이트(5020) 및 지지 핀(5040)과 유사하게 제공될 수 있다. 보조 핀(5360)은 플레이트(5320)의 오목부(5323)에 제공된다. 보조 핀(5360)은 복수 개가 제공될 수 있다. 보조 핀(5360)의 상면(5362)은 플레이트(5320)의 평부(5324)보다 낮은 위치에 제공된다. 보조 핀(5360)은 열적 변형으로 인해 웨이퍼(W)의 중앙 영역이 아래 방향으로 볼록하게 휘어질 때 웨이퍼(W)가 플레이트(5320)의 오목부(5323)와 접촉 또는 충돌하는 것을 최소화한다. 상술한 바와 달리 보조 핀(5360)은 플레이트(5320)의 중심에 하나만 제공될 수 있다.
도 31은 지지 유닛(5400)의 또 다른 예를 보여주는 정면도이다. 지지 유닛(5400)은 플레이트(5420), 지지 핀(5440), 그리고 보조 핀(5460)을 가진다. 플레이트(5420)와 지지 핀(5440)은 대체로 도 26의 플레이트(5020) 및 지지 핀(5040)과 유사하게 제공될 수 있다. 보조 핀(5460)은 플레이트(5420)의 평부(5424)에 위치된다. 보조 핀(5460)은 플레이트(5420)의 중심으로부터 지지 핀(5440)보다 멀리 위치된다. 보조 핀(5460)은 열적 변형으로 인해 웨이퍼(W)의 가장자리 영역이 아래 방향으로 휘어질 때 웨이퍼(W)의 끝단부가 플레이트(5420)의 평부(5424)와 접촉 또는 충돌하는 것을 최소화한다.
도 32는 지지 유닛(5500)의 또 다른 예를 보여주는 정면도이다. 지지 유닛(5500)은 플레이트(5520), 지지 핀(5540), 그리고 보조 핀(5560)을 가진다. 보조 핀(5560)은 내측 핀(5562)과 외측 핀(5564)을 가진다. 플레이트(5520), 지지 핀(5540), 그리고 내측 핀(5562)은 대체로 도 30의 플레이트(5320), 지지 핀(5340), 그리고 보조 핀(5360)과 유사하게 제공될 수 있다. 또한, 외측 핀(5564)은 도 31의 보조 핀(5460)과 유사하게 제공될 수 있다.
다음에는 도 1의 기판 처리 장치(1)를 사용하여 공정이 수행되는 과정의 일 예를 설명한다. 처음에 웨이퍼(W)가 반송 로봇에 의해 열처리 공간(122) 내로 유입되고, 웨이퍼(W)는 지지 핀(1040) 상에 놓여진다. 이후, 램프(242)에 의해 웨이퍼(W)가 기설정 온도까지 가열된다. 램프(242)는 연속 가열 방식으로 웨이퍼(W)를 가열할 수 있다. 이후, 램프(222)에 의해 웨이퍼(W)가 공정 온도까지 가열된다.램프(222)는 빛을 약 수 밀리 세컨드(milli second) 이하 간격의 펄스로서 인가할 수 있다. 웨이퍼(W)는 열적 팽창으로 인해 상부 또는 하부를 향해 반복적으로 굽어지며, 결과적으로 웨이퍼(W)는 공정 진행 중 계속적으로 진동하게 된다. 상술한 바와 달리 램프(222)에 의한 가열 동안 램프(242)도 웨이퍼(W)를 가열할 수 있다.
도 33a 내지 도 36은 평평한 상면(8022)을 가진 플레이트(8020) 및 지지 핀(8040)만을 구비한 지지 유닛(8000)과 상술한 본 발명의 다양한 실시예의 지지 유닛(1000, 3000, 5300)을 사용시 웨이퍼(W)가 열변형할 때 웨이퍼(W)의 상태를 개략적으로 비교하여 보여주는 도면들이다. 도 33a 내지 도 33f는 평평한 상면(8022)을 가진 플레이트(8020) 및 지지 핀(8040)만을 구비한 지지 유닛(8000)을 사용한 경우 웨이퍼(W)의 상태를 보여준다. 도 34, 도 35, 그리고 도 36은 각각 도 3, 도 16, 그리고 도 30의 지지 유닛(1000, 3000, 5300) 사용시 웨이퍼(W)의 상태를 보여준다.
도 33a 내지 도 33f를 참조하면, 공정 진행시 웨이퍼(W)는 도 33a, 도 33b, 도 33c, 도 33d, 그리고 도 33e와 같이 순차적으로 형상이 변경되거나, 도 33a, 도 33b, 도 33c, 도 33d, 그리고 도 33f와 같이 순차적으로 형상이 변경될 수 있다. 이하, 웨이퍼(W)의 형상이 변경되는 과정에 대해 설명한다. 먼저 웨이퍼(W)가 지지 유닛(8000)의 지지 핀(8040)에 놓여지고 공정이 수행된다(도 33a 참조). 웨이퍼(W)가 램프(222)에 의해 고온으로 펄스 방식으로 가열시, 웨이퍼(W)는 열 팽창되고 웨이퍼(W)의 중앙부가 위를 향해 볼록하게 굽어진다(도 33b 참조). 이때, 웨이퍼(W)의 가장자리부 끝단부는 플레이트(8020)의 상면(8022)에 충돌될 수 있다(도 33c 참조). 웨이퍼(W)가 플레이트(8020)와 강하게 충돌시, 물리적 충격으로 인해 웨이퍼(W)가 파손될 수 있다. 또한, 공정 수행시 웨이퍼(W)의 하면 온도는 상온에서 약 1500℃의 온도로 유지될 수 있다. 예컨대, 공정 수행시 웨이퍼(W)의 하면 온도는 약 700 내지 1000℃ 이고, 플레이트(8020)의 상면(8022)의 온도는 약 200 내지 300℃ 일 수 있다. 따라서 웨이퍼(W)와 플레이트(8020)가 큰 충돌 없이 접촉하는 경우에도 플레이트(8020)의 상면(8020)과 웨이퍼(W) 하면 간의 큰 온도 차이로 인해 웨이퍼(W)가 파손될 수 있다. 또한, 웨이퍼(W)가 파손되지 않는 경우에도 웨이퍼(W)와 플레이트(8020)가 접촉시 발생된 충격파로 인해 웨이퍼(W)의 가장자리 영역이 위를 향해 굽어질 수 있다(도 33d 참조). 이후 웨이퍼(W)는 그 중앙 영역과 가장자리 영역이 위를 향해 굽어지고 그 사이 영역은 아래를 향해 굽어지는 형상으로 변형되고, 충격파는 웨이퍼(W)의 중심에 집중되어 웨이퍼(W)가 파손될 수 있다(도 33e 참조). 선택적으로 도 33d와 같이 웨이퍼(W)의 형상이 변경된 이후에 웨이퍼(W)의 중앙 영역이 아래를 향해 더욱 볼록하게 굽어질 수 있다. 이 경우 웨이퍼(W)의 하면이 플레이트(8020)의 상면(8022)과 접촉 또는 충돌되고, 웨이퍼(W)는 열적 충격 또는 물리적 충격에 의해 파손될 수 있다.
그러나 도 3의 지지 유닛(1000) 사용시 웨이퍼(W)의 중앙 영역이 아래로 볼록하게 되는 경우, 도 34와 같이 웨이퍼(W)가 보조 핀(1060)과 접촉되어 웨이퍼(W)의 중앙 영역이 플레이트(1020)에 접촉 또는 충돌되는 것이 방지된다. 또한, 도 16의 지지 유닛(3000) 사용시 웨이퍼(W)의 가장자리 영역이 아래를 향하도록 굽어지는 경우, 도 35과 같이 웨이퍼(W)가 보조 핀(3060)과 접촉되어 웨이퍼(W)의 가장자리 영역이 플레이트(3020)에 접촉 또는 충돌되는 것이 방지된다. 또한, 도 30의 지지 유닛(5300) 사용시 웨이퍼(W)의 중앙 영역이 아래로 볼록하게 되는 경우, 도 36과 같이 웨이퍼(W)의 중앙 영역과 마주보는 플레이트(5320)의 상면이 오목하게 제공되므로 웨이퍼(W)의 중앙 영역이 플레이트(5320)에 접촉 또는 충돌되는 것이 방지된다.
100 : 챔버
200 : 가열부재
300 : 제어기
1000 : 지지 유닛
1020 : 플레이트
1040 : 지지 핀
1060 : 보조 핀

Claims (10)

  1. 기판을 처리하는 장치에 있어서,
    내부에 기판을 처리하는 처리 공간이 제공된 챔버와;
    상기 처리 공간 내에 위치되며, 기판을 지지하는 지지 유닛과; 그리고
    상기 지지 유닛에 놓인 기판을 가열하는 가열 부재를 포함하되,
    상기 지지 유닛은,
    플레이트와;
    상기 플레이트로부터 상부로 돌출되도록 상기 플레이트에 제공되는 복수의 지지 핀들과;
    상기 플레이트로부터 상부로 돌출되도록 상기 플레이트에 제공되며, 상기 플레이트의 중심으로부터 상기 지지 핀과 상이한 거리에 위치한 적어도 하나의 보조 핀을 포함하는 기판 처리 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 지지 핀의 상면의 높이는 상기 보조 핀의 상면의 높이와 상이하게 제공된 기판 처리 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 지지 핀의 상면의 형상은 상기 보조 핀의 상면의 형상과 상이하게 제공된 기판 처리 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 지지 핀의 상면의 높이는 상기 보조 핀의 상면보다 높게 제공되고,
    상기 보조 핀의 상면은 평평하게 제공된 기판 처리 장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 보조 핀의 상면은 상기 플레이트의 상면에 대해 경사지게 제공된 기판 처리 장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 보조 핀은 그 길이 방향이 상기 플레이트의 상면에 대해 경사지게 제공된 기판 처리 장치.
  7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 하나에 있어서,
    상기 플레이트의 상면 중앙 영역에는 오목부가 형성된 기판 처리 장치.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 플레이트의 상면 가장자리 영역에는 평부가 제공되고,
    상기 지지 핀은 상기 평부에 제공되고,
    상기 보조 핀은 상기 오목부에 제공되고,
    상기 보조 핀의 상면은 상기 평부보다 낮은 높이로 제공되는 기판 처리 장치.
  9. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 하나에 있어서,
    상기 가열 부재는 상기 챔버 내에서 상기 지지 유닛의 상부에 위치되며 펄스 형태로 빛을 제공하는 플래시 램프를 더 포함하고,
    상기 플래시 램프와 상기 챔버 사이에는 상기 플래시 램프로부터 출사되는 빛을 투과하는 상부 창이 제공되는 기판 처리 장치.
  10. 기판을 지지하는 지지 유닛에 있어서,
    플레이트와;
    상기 플레이트로부터 상부로 돌출되도록 상기 플레이트에 제공되는 복수의 지지 핀들과;
    상기 플레이트로부터 상부로 돌출되도록 상기 플레이트에 제공되며, 상기 플레이트의 중심으로부터 거리가 상기 지지 핀과 상이한 적어도 하나의 보조 핀을 구비하되,
    상기 보조 핀과 상기 지지 핀이 상기 지지 플레이트에 설치된 상태에서 상기 보조 핀의 외형과 상기 지지 핀의 외형이 서로 상이하게 제공된 지지 유닛.
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