KR20130015614A - 기판 처리 장치 - Google Patents

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Abstract

기판 처리 장치가 개시된다. 기판 처리 장치는 기판이 놓이며, 상면과 저면을 관통하는 승강 홀이 형성된 지지 플레이트; 상기 승강 홀을 따라 상하방향으로 이동하며, 기판을 상기 지지 플레이트에 로딩하거나 상기 지지 플레이트로부터 언로딩하는 승강핀 유닛; 및 상기 지지 플레이트의 하부에서 상하방향으로 이동가능하며, 상기 승강핀 유닛과 분리된 승강 유닛을 포함하되, 상기 승강핀 유닛은 상기 승강 유닛이 상승하는 경우 상기 승강 유닛에 밀려 상승하고, 상기 승강 유닛이 하강하는 경우 상기 승강 유닛과 독립하여 하강한다.

Description

기판 처리 장치{APPARATUS FOR TREATING A SUBSTRATE}
본 발명은 기판 처리 장치에 과한 것이다.
반도체 소자 및 평판 디스플레이용 패널의 제조 공정은 기판이 플레이트에 안착된 상태에서 수행된다. 기판은 플레이트에 형성된 승강 홀을 따라 승강하는 승강 핀들에 의해 플레이트에 안착된다.
도 1은 플레이트와 승강 핀을 나타내는 도면이다. 도 1을 참조하면, 승강 핀(21)들은 승강 플레이트(22)에 고정되며, 승강 플레이트(22)의 승강에 따라 승강 홀(12)들을 따라 이동한다.
기판(W)에 대한 공정 횟수가 증가됨에 따라 승강 플레이트(22)에는 자중에 의한 처짐, 또는 주변 장치에서 전달되는 열에 의한 열 변형 등이 발생한다. 이러한 변형은 승강 플레이트(22)의 평평도와 승강 핀(21)들의 각도가 틀어지게 한다. 각도가 틀어진 상태에서 승강 핀(21)들이 상하방향으로 이동하는 경우 플레이트(11)와 충돌될 수 있다. 충돌은 승강 핀(21)과 플레이트(22)를 손상시킨다. 그리고, 승강 핀(21)들의 틀어진 각도를 바로 잡는 작업이 요구되는 데, 다수개의 승강 핀(21)들을 동일한 각도로 얼라인하는 것은 용이하지 않다.
본 발명의 실시예들은 승강 핀과 지지 플레이트의 손상을 예방할 수 있는 기판 처리 장치를 제공한다.
본 발명의 실시예들은 승강 핀들의 얼라인을 용이하게 실시할 수 있는 기판 처리 장치을 제공한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 장치는 기판이 놓이며, 상면과 저면을 관통하는 승강 홀이 형성된 지지 플레이트; 상기 승강 홀을 따라 상하방향으로 이동하며, 기판을 상기 지지 플레이트에 로딩하거나 상기 지지 플레이트로부터 언로딩하는 승강핀 유닛; 및 상기 지지 플레이트의 하부에서 상하방향으로 이동가능하며, 상기 승강핀 유닛과 분리된 승강 유닛을 포함하되, 상기 승강핀 유닛은 상기 승강 유닛이 상승하는 경우 상기 승강 유닛에 밀려 상승하고, 상기 승강 유닛이 하강하는 경우 상기 승강 유닛과 독립하여 하강한다.
또한, 상기 승강핀 유닛은 상기 승강 홀 내에 위치하는 승강핀; 및 상기 승강핀의 하단에 고정되며, 자중에 의해 상기 승강핀을 하강시키는 승강핀 추을 포함하되, 상기 승강핀 추는 상기 승강 유닛이 상승하는 경우 상기 승강 유닛과 접촉할 수 있다.
본 발명의 실시예들에 의하면, 승강 핀과 지지 플레이트가 충돌되지 않으므로, 승강 핀과 지지 플레이트의 손상이 예방될 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예들에 의하면, 승강 핀들이 수직하게 배치되므로, 승강 핀들의 각도 조정이 요구되지 않는다.
도 1은 종래의 지지 플레이트와 승강 핀을 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 장치를 나타내는 도면이다.
도 3은 도 2의 지지 플레이트, 승강핀 유닛, 그리고 승강 유닛을 나타내는 도면이다.
도 4 및 도 5는 본 발명의 실시예에 따라 기판이 지지 플레이트에 로딩되는 과정을 나타내는 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따라 승강 핀의 높이를 조절하는 과정을 나타내는 도면이다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 기판 처리장치를 상세히 설명한다. 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 장치를 나타내는 도면이고, 도 3은 도 2의 지지 플레이트, 승강핀 유닛, 그리고 승강 유닛을 나타내는 도면이다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 기판 처리 장치(10)는 공정 챔버(100), 지지 플레이트(200), 승강핀 유닛(300), 그리고 승강 유닛(400)을 포함한다.
공정 챔버(100)는 내부에 공간(101)이 형성되며, 내부공간(101)은 기판(W)에 대한 공정이 수행되는 공간으로 제공된다. 공정에 제공되는 기판(W)은 반도체 제조 공정에 제공되는 웨이퍼와 평판 디스플레이용 패널을 포함할 수 있다. 공정 챔버(100)의 일 측벽에는 개구(미도시)가 형성될 수 있다. 개구는 기판(W)이 공정 챔버(100) 내부로 출입할 수 있는 통로로 제공된다. 개구는 도어(미도시)에 의해 개폐된다. 공정 챔버(100)의 바닥면에는 배기홀(102)이 형성된다. 배기홀(102)은 배기 라인(121)과 연결된다. 공정 과정에서 발생한 반응 부산물 및 공정 챔버(100) 내부에 머무르는 가스는 배기 라인(121)을 통해 외부로 배출될 수 있다.
공정 챔버(100)의 내부에는 지지 플레이트(200)가 제공된다. 지지 플레이트(200)의 상면에는 기판(W)이 놓인다. 지지 플레이트(200)는 기판(W)을 고정 지지한다. 지지 플레이트(200)는 기판(W)을 진공 흡착하는 진공척으로 제공되거나, 정전기에 의해 기판(W)을 고정하는 정전척으로 제공될 수 있다. 이와 달리, 지지 플레이트(200)는 지지핀과 척킹핀에 의해 기구적으로 기판(W)을 고정할 수 있다.
지지 플레이트(200)에는 승강 홀(211)이 형성된다. 승강 홀(211)은 지지 플레이트(200)의 상면과 저면을 관통하는 홀로 제공될 수 있다. 승강 홀(211)은 적어도 3개 이상 형성될 수 있으며, 서로 이격하여 배치된다. 승강 홀(211)은 제1크기의 반경으로 제공될 수 있다.
승강 홀(211)에는 부쉬(230)가 삽입된다. 부쉬(230)는 지지 플레이트(200)의 하부에서 승강 홀(211)로 삽입된다. 부쉬(230)의 상단은 지지 플레이트(200)의 상면보다 낮게 위치한다. 부쉬(230)에는 가이드 홀(231)이 형성된다. 가이드 홀(231)은 부쉬(230)의 상면과 저면을 관통하는 홀로 제공될 수 있다. 가이드 홀(231)은 승강 홀(211)의 반경보다 작은 제2크기의 반경으로 제공될 수 있다. 가이드 홀(231) 내에는 승강 핀(310)이 위치한다. 가이드 홀(231)은 승강 핀(310)의 이동을 안내한다. 부쉬(230)는 세라믹 재질로 제공될 수 있다.
지지 플레이트(200)의 내부에는 히터(미도시)가 제공될 수 있다. 히터는 외부 전원에서 공급된 전류에 저항함으로써 열을 발생시킨다. 발생된 열은 지지 플레이트(200)를 통해 기판(W)으로 전달되며, 기판(W)을 소정 온도로 가열한다.
승강 핀 유닛(300)은 기판(W)을 지지 플레이트(200)에 로딩하거나, 지지 플레이트(200)로부터 기판(W)을 언로딩한다. 승강 핀 유닛(300)은 승강 핀(310), 승강핀 추(320), 그리고 걸림판(330)을 포함한다.
승강 핀(310)은 로드 형상으로 제공되며, 상하방향으로 배치된다. 승강 핀(310)은 가이드 홀(231)의 반경보다 작은 크기의 반경을 가진다. 승강 핀(310)은 승강 홀(211)의 개수에 대응하여 제공되며, 승강 홀(211)들 각각에 위치한다. 승강 핀(310)은 가이드 홀(231)에 삽입되며, 가이드 홀(231)을 따라 상하방향으로 이동한다. 승강 핀(310)은 세라믹 재질로 제공될 수 있다.
승강 핀(310)의 하단에는 승강 핀 추(320)가 고정 설치된다. 승강 핀 추(320)는 자중에 의하여 승강 핀(310)을 하강시킨다. 승강 핀 추(320)는 승강 핀(310)과 동일하거나, 비중이 높은 재질로 제공될 수 있다. 승강 핀 추(320)는 알루미늄 재질로 제공될 수 있다. 승강 핀 추(320)는 승강 핀(310)의 하단 무게를 상대적으로 무겁게 하여 중력에 의해 승강 핀(310)이 자유롭게 하강될 수 있도록 유도한다. 승강 핀 추(320)의 저면(320a)은 중심영역이 아래로 볼록하도록 제공될 있다. 승강 핀 추(320)의 저면(320a)은 아래로 볼록한 곡면으로 제공될 수 있다. 승강 핀 추(320)의 저면(320a)은 반구형이거나, 원추형으로 제공될 수 있다.
승강 핀(310)의 상단에는 걸림판(330)이 고정설치된다. 걸림판(330)은 얇은 판으로 제공되며, 기판(W)의 로딩 및 언로딩 단계에서 기판(W)이 놓인다. 걸림판(330)은 제3크기의 반경을 가진다. 제3크기는 승강홀(211)의 반경보다 작고 가이드 홀(231)의 반경보다 크다. 걸림 판(330)은 승강 핀(310)이 가이드 홀(231) 아래로 빠지는 것을 방지한다. 승강 핀(310)이 하강하는 경우, 걸림 판(330)은 부쉬(230)의 상단에 걸려 승강 핀(310)이 더 이상 하강되는 것을 방지한다. 이 경우, 걸림 판(330)의 상면은 지지 플레이트(200)의 상면과 동일 높이에 위치하거나, 그보다 아래에 위치한다. 걸림 판(330)은 세라믹 재질로 제공될 수 있다.
승강 유닛(400)은 승강 핀 유닛(300)을 위쪽으로 밀어 올린다. 승강 유닛(400)은 지지플레이트(200)의 하부에 위치하며, 승강핀 유닛(300)과 분리되어 제공된다. 승강 유닛(400)은 승강 플레이트(410), 플레이트 승강부(420), 그리고 푸쉬부(430)를 포함한다.
승강 플레이트(410)는 얇은 판으로 제공되며, 지지 플레이트(200)에 대향하여 지지 플레이트(200)의 하부에 위치한다. 승강 플레이트(410)에는 삽입홀(411)이 형성된다. 삽입홀(411)은 승강 플레이트(410)의 상면과 저면을 관통하는 홀로 제공된다. 삽입홀은 승강홀(211)에 대응하는 개수로 제공된다. 삽입홀(411)들 각각에는 푸쉬부(430)가 삽입된다.
승강 플레이트(410)의 일단에는 플레이트 승강부(420)가 설치된다. 플레이트 승강부(420)는 승강 플레이트(410)를 상하방향으로 이동시킨다. 플레이트 승강부(420)는 승강 로드(421) 및 구동부(422)를 포함한다. 승강 로드(421)는 승강 플레이트(410)의 일측 하부에 위치하며, 상단이 승강 플레이트(410) 저면과 연결된다. 구동부(422)는 승강 로드(421)를 상하방향으로 이동시킨다.
푸쉬부(430)는 승강 플레이트(410)가 상승하는 과정에서 승강 핀 추(420)를 밀어 올린다. 이에 의해, 승강 핀(310)이 승강 홀(211)을 따라 상승한다. 푸쉬부(430)는 높이 조절 나사(431)와 접촉 패드(432)를 포함한다.
높이 조절 나사(431)는 몸체(431a)와 머릿부(432b)를 가진다. 몸체(431a)는 삽입홀(411)에 삽입된다. 몸체(431a)의 외주면에는 나사산이 형성되며, 승강 플레이트(410)에 나사 결합된다. 머릿부(431b)는 승강 플레이트(410)의 상부에 위치한다. 높이 조절 나사(431)는 회전에 의해 머릿부(431b)가 상하방향으로 이동한다. 높이 조절 나사(431)의 회전으로 승강 플레이트(410)의 상면에 대한 머릿부(431b)의 상대 높이가 조절될 수 있다.
접촉 패드(432)는 높이 조절 나사(431)의 머릿부(431b) 상단에 설치된다. 접촉 패드(432)는 탄성 재질로 제공될 수 있다. 접촉 패드(432)는 내열성이 높은 고무 재질로 제공될 수 있다.높이 조절 나사(431)가 승강 핀 추(320)를 직접 밀어 올릴 경우, 금속 재질의 높이 조절 나사(431)와 승강 핀 추(320)가 부딪혀 손상 및 파티클이 발생할 수 있다. 접촉 패드(432)는 높이 조절 나사(431)와 승강 핀 추(320)의 접촉을 방지하여 파티클 발생을 예방한다. 접촉 패드(432)는 탄성 재질로 제공되므로, 승강 핀 추(320)와 접촉하더라도 충돌로 인한 파티클이 발생되지 않는다.
도 4 및 도 5는 본 발명의 실시예에 따라 기판이 지지 플레이트에 로딩되는 과정을 나타내는 도면이다. 이하, 도 3 내지 도 5을 참조하여 기판이 로딩되는 과정을 설명하도록 한다.
먼저, 도 3을 참조하면, 반송 로봇(미도시)에 의해 기판(W)이 지지 플레이트(200)의 상부에 위치하면, 플레이트 승강부(420)가 승강 플레이트(410)를 승강시킨다. 승강 플레이트(410)의 승강으로 접촉 패드(432)가 승강 핀 추(320)를 밀어 올린다. 이에 의하여, 승강 핀(310)이 승강홀(211)을 따라 상승하여 걸림 판(330)이 지지 플레이트(200)의 상부에 위치된다. 반송 로봇은 기판(W)을 걸림판(330)에 안착시킨다.
플레이트 승강부(420)는 도 4와 같이, 승강 플레이트(410)를 하강시킨다. 승강 플레이트(410)의 하강에 의해 접촉 패드(432)가 승강 핀 추(320)로부터 이격된다. 승강 핀(310)은 승강 핀(310) 및 승강 핀 추(320)의 자중에 의해 서서히 하강한다. 승강 플레이트(410)는 승강 핀(310)의 하강 속도에 맞추어 서서히 하강될 수 있다. 걸림 판(330)은 도 5와 같이, 승강 홀(211) 내로 이동하며, 부쉬(230)의 상단에 걸린다. 걸림 판(330)이 부쉬(230)의 상단에 걸림으로써 승강 핀(310)의 하강이 중단된다. 이 과정에서 걸림 판(330)에 지지된 기판(W)은 지지 플레이트(200)의 상면에 로딩된다. 상술한 과정에 의해 기판(W)의 로딩 공정이 이루어진다. 기판(W)의 언로딩 공정은 플레이트 승강부(420)가 승강 플레이트(410)를 승강시키면서 이루어진다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따라 승강 핀의 높이를 조절하는 과정을 나타내는 도면이다. 도 6을 참조하면, 공정 횟수가 반복됨에 따라 승강 플레이트(410)는 자중에 의한 처짐, 또는 주변 장치에서 전달되는 열로 인한 열 변형 등이 발생한다. 도 6에 도시된 바와 같이, 승강 플레이트(410)의 일측이 처진 경우 승강 플레이트(410)는 경사지게 배치된다. 승강 플레이트(410)의 처짐은 푸쉬부(430a, 430b, 430c)의 상단 높이를 상이하게 한다. 푸쉬부(430a, 430b, 430c)들의 상단이 서로 상이한 높이에 배치되면, 걸림판(도 3의 330)의 높이도 상이하게 되어 기판(W)이 걸림판(330)에 제대로 안착되지 못한다. 본 발명은 승강 플레이트(410)에 처짐이 발생한 경우, 높이 조절 나사(431)를 회전시켜 푸쉬부(430a, 430b, 430c)들의 상단이 기준 높이(H)에 위치되도록 조절할 수 있다. 승강 플레이트(410)의 처짐 정도에 따라 푸쉬부(430a, 430b, 430c)들을 개별적으로 회전시킴으로써, 푸쉬부(430a, 430b, 430c)들의 상단을 동일 높이(H)에 위치시킬 수 있다. 그리고, 승강 핀 추(320)들은 저면이 볼록하게 제공되므로, 승강 핀 추(320)의 중심영역이 푸쉬부(430a, 430b, 430c)들과 접촉된다. 이로 인해, 푸쉬부(430a, 430b, 430c)들이 승강 핀 추(320)의 중심영역을 밀어 올리므로, 승강 핀(310)이 수직 방향으로 승강될 수 있다. 이와 달리, 승강 핀 추(320)의 저면이 평평하게 제공되는 경우, 승강 핀 추(320)의 저면은 푸쉬부(430a, 430b, 430c)의 경사진 상면 영역 중 가장자리영역과 접촉되므로, 푸쉬부(430a, 430b, 430c)들이 밀어 올리는 힘은 승강 핀 추(320)의 저면 일측으로 전달된다. 이는 승강 핀(310)의 수직 방향으로 승강되는 것을 방해한다.
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 개시된 실시 예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시 예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
100: 공정 챔버 200: 지지 플레이트
300: 승강핀 유닛 310: 승강 핀
320: 승강핀 추 330: 걸림판
400: 승강 유닛 410: 승강 플레이트
420: 플레이트 승강부 430: 푸쉬부

Claims (2)

  1. 기판이 놓이며, 상면과 저면을 관통하는 승강 홀이 형성된 지지 플레이트;
    상기 승강 홀을 따라 상하방향으로 이동하며, 기판을 상기 지지 플레이트에 로딩하거나 상기 지지 플레이트로부터 언로딩하는 승강핀 유닛; 및
    상기 지지 플레이트의 하부에서 상하방향으로 이동가능하며, 상기 승강핀 유닛과 분리된 승강 유닛을 포함하되,
    상기 승강핀 유닛은 상기 승강 유닛이 상승하는 경우 상기 승강 유닛에 밀려 상승하고, 상기 승강 유닛이 하강하는 경우 상기 승강 유닛과 독립하여 하강하는 기판 처리 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 승강핀 유닛은
    상기 승강 홀 내에 위치하는 승강핀; 및
    상기 승강핀의 하단에 고정되며, 자중에 의해 상기 승강핀을 하강시키는 승강핀 추을 포함하되,
    상기 승강핀 추는 상기 승강 유닛이 상승하는 경우 상기 승강 유닛과 접촉하는 기판 처리 장치.
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