KR20160032501A - 기판안착장치 및 이를 포함한 기판처리장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 기판이 안착되는 기판안착면이 구비된 기판안착부, 지지핀이 이동하는 경로를 형성하며, 기판안착부의 기판안착면 측을 관통하여 형성된 복수의 지지핀 홀, 지지핀에 의해 지지되어 승강되며, 지지핀의 상승시 지지핀 홀을 개방하며, 지지핀의 하강시 지지핀 홀에 안착되어 지지핀 홀을 폐쇄하도록 구성되는 복수의 캡, 캡을 정해진 위치에 고정시키며, 기판안착부의 지지핀 홀의 주변에 구비되는 고정부를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 기판처리장치의 기판안착장치가 제공된다.
본 발명에 의할 경우, 기판을 처리시, 지지핀 홀의 공백을 캡을 통하여 폐쇄 할 수 있어, 기판전체를 동일한 온도로 균일하게 처리할 수 있으며, 또한 이물질의 유입을 차단하여 불량률을 줄일 수 있는 장점이 있다.

Description

기판안착장치 및 이를 포함한 기판처리장치 {THE APPARATUS FOR CHUCKING A SUBSTRATE AND THE SUBSTRATE PROCESSING APPARATUS COMPRISING THAT}
본 발명은, 기판처리장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 챔버를 갖추고 챔버 내부로 기판을 운송하여, 기판에 증착을 수행하거나 합착을 수행하는 등 다양한 처리에 적용되는 기판처리장치에 관한 것이다.
LCD(Liquid Crystal Display)란 인가전압에 따른 액정 투과도의 변화를 이용하여 각종 장치에서 발생하는 여러 가지 전기적인 정보를 시각정보로 변화시켜 전달하는 전기소자이다. 자기발광성이 없어 후광이 필요하지만 소비전력이 적고 휴대용으로 편리해 널리 사용하는 평판 디스플레이이다. 또한, 차세대 주력 디스플레이로 각광받고 있는 OLED(Organic Light Emitting Diode)란 양극과 음극에서 주입된 정공과 전자가 내부의 유기 발광층에서 만나 재결합되면서 가시광선 영역의 빛을 발하여 인간에게 필요한정보를 표시하는 디스플레이 소자를 말한다.
이러한 LCD와 OLED의 제조공정은 증착, 식각, 결정화, 열처리, 노광 등의 TFT공정과 증착, 봉지 등의 유기물 공정 등 다양한 공정으로 이루어져 있다. 기판이 대형화되면서 이러한 기판처리장치 또한 다양하게 개발되고 있다. 각 공정에 이용되는 챔버를 구비하고, 각 챔버사이에 버퍼를 두어, 기판을 각 챔버에서 챔버로 이동시켜가면서 기판을 처리하는 방법(Cluster 방식)과 기판이 이동하는 하나의 라인을 두고, 기판을 이동시키면서 연속적으로 각공정을 수행하는 방식(In-line방식)이 주로 사용되고 있다.
이와같이 기판의 처리하는 공정은 대한민국 공개특허 10-1281664 와 같은 구성이 나타나 있다. 그러나 기판을 이동수단에 적재하거나, 챔버 내부로 반입할 때에 지지핀을 위한 관통공이 필요하며, 이러한 관통공의 존재로 기판과 접촉하는 부분과 접촉하지 않는 부분의 온도차이로 인하여 기판을 균일하게 처리하지 못하는 문제가 발생한다.
대한민국 공개특허 10-12816640000
본 발명의 목적은, 전술한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 기판을 기판안착장치에 적재하여 공정을 진행할 때, 지지핀 홀을 차단하는 캡을 구비하여, 기판을 동일한 온도로 균일하게 처리할 수 있는 기판처리장치를 제공하기 위함이다.
전술한 과제의 해결수단으로서, 본 발명에 따라, 기판이 안착되는 기판안착면이 구비된 기판안착부, 지지핀이 이동하는 경로를 형성하며, 기판안착부의 기판안착면 측을 관통하여 형성된 복수의 지지핀 홀, 지지핀에 의해 지지되어 승강되며, 지지핀의 상승시 지지핀 홀을 개방하며, 지지핀의 하강시 지지핀 홀에 안착되어 지지핀 홀을 폐쇄하도록 구성되는 복수의 캡, 캡을 정해진 위치에 고정시키며, 기판안착부의 지지핀 홀의 주변에 구비되는 고정부를 포함하여 구성된 기판처리장치의 기판안착장치가 제공된다.
한편, 본 발명에 따른 기판안착장치의 캡은, 기판을 지지하는 지지면이 구비되며, 지지핀 홀을 폐쇄가능하게 구성되는 헤드부, 지지핀 홀이 형성된 방향으로 이동되도록, 지지핀으로 지지 가능하게 구성되는 보디부를 포함하여 구성될 수 있다.
나아가, 헤드부의 형상은, 지지면 측으로 외경이 점차 커지는 테이퍼 형상으로 구성되며, 지지핀 홀의 기판안착면 측은, 헤드부의 형상에 대응하여 테이퍼 형상으로 구성될 수 있다.
이때, 지지면은, 기판안착면과 동일한 재질로 구성될 수 있으며, 구체적으로 폴리아미드(Polyamide)계열로 구성될 수 있다.
또한, 캡은 지지핀 홀을 폐쇄시 고정부와 대응되는 위치에 구비되는 고정유닛을 더 포함하여 구성될 수 있으며, 고정부 및 고정유닛은 자력을 이용하도록 구성될 수 있다.
한편, 기판안착부는, 정전력으로 기판을 기판안착면에 흡착시키는 정전척을 더 포함하며, 기판안착면은, 정전척의 일면이 되도록 구성될 수 있다.
추가적으로, 기판안착부의 내측에 구비되는 온도조절부를 더 포함하여 구성될 수 있다.
그리고, 기판안착부는 외부 장치가 기판안착장치를 파지하여 회전 또는 이동시키도록, 파지부를 더 포함하여 구성될 수 있다.
추가적으로, 챔버, 챔버 내측에 구비되며, 챔버 내부로 반입된 기판을 기판안착장치에 안착시키는 지지핀, 전술한 기판안착장치를 포함한 기판처리장치가 제공될 수 있다.
또한, 챔버, 챔버 내부에 구비되며, 기판이 안착되는 기판안착면이 구비되며, 지지핀이 이동하는 경로를 형성하며, 기판안착면 측을 관통하여 형성된 복수의 지지핀 홀이 구비된 스테이지, 챔버 내부에 구비되며, 지지핀 홀의 내측에서 승강 가능하게 구성되는 지지핀, 지지핀에 의해 지지되어 승강되며, 지지핀의 상승시 지지핀 홀을 개방하며, 지지핀의 하강시 지지핀 홀에 안착되어 지지핀 홀을 폐쇄하도록 구성되는 복수의 캡, 스테이지에 구비되며, 캡을 정해진 위치로 고정시키도록 지지핀 홀의 주변에 구비되는 고정부를 포함하는 기판처리장치가 제공될 수 있다.
본 발명에 따른 기판처리장치는 지지핀 홀을 폐쇄하는 캡을 포함하여 구성하는 것으로서, 기판전체를 동일한 온도로 균일하게 처리할 수 있게 되므로 기판 처리 수율 및 효율을 향상시킬 수 있다.
추가적으로, 지지핀 홀로부터 유입되는 이물질을 차단할 수 있으므로 불량률을 감소할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 제 1실시예에 따른 기판처리장치의 정단면도이다.
도 2는 본 발명의 제 1실시예에 따른 캡을 확대하여 나타낸 사시도이다.
도 3는 본 발명의 제 1실시예의 확대 단면도이다.
도 4은 본 발명의 제 1실시예에 따른 캡의 동작을 나타낸 확대 단면도이다.
도 5는 본 발명에 따른 캡의 변형예를 도시한 단면도이다.
도 6는 본 발명에 따른 캡과 지지핀의 변형예를 도시한 단면도이다.
도 7은 본 발명의 제 2실시예에 따른 기판처리장치의 정단면도이다.
이하, 본 발명의 실시 예에 따른 기판안착장치 및 기판처리장치에 대하여, 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 그리고 이하의 실시예의 설명에서 각각의 구성요소의 명칭은 당업계에서 다른 명칭으로 호칭될 수 있다. 그러나 이들의 기능적 유사성 및 동일성이 있다면 변형된 실시예를 채용하더라도 균등한 구성으로 볼 수 있다. 또한 각각의 구성요소에 부가된 부호는 설명의 편의를 위하여 기재된다. 그러나 이들 부호가 기재된 도면상의 도시 내용이 각각의 구성요소를 도면내의 범위로 한정하지 않는다. 마찬가지로 도면상의 구성을 일부 변형한 실시예가 채용되더라도 기능적 유사성 및 동일성이 있다면 균등한 구성으로 볼 수 있다. 또한 당해 기술분야의 일반적인 기술자 수준에 비추어 보아, 당연히 포함되어야 할 구성요소로 인정되는 경우, 이에 대하여는 설명을 생략한다.
또한, 이하에서 기판안착장치라 함은 기판이 안착되어 처리되는 모든 장치를 말하며, 공정에 따라 하부 플레이트, 스테이지, 트레이 등을 뜻할 수 있다.
도 1은 본 발명의 제 1실시예에 따른 기판처리장치의 정단면도이다.
도시된 바와 같이 본 실시예에 따른 기판처리장치는 기판이 챔버(1) 내외부로 반입 또는 반출되는 클러스터 방식의 기판처리장치에 적용되는 예가 나타나 있으며, 챔버(1), 상부 구조물(2), 기판안착장치(3), 지지핀 구동부(4), 지지핀(5)을 포함하여 구성될 수 있다.
챔버(1)는 챔버(1) 내부의 상측에 고정되어 있는 상부 구조물(2) 및 상부 구조물(2)에 대응하는 위치에 배치되며, 챔버(1) 내부에 위치하는 기판안착장치(3)를 포함하여 구성될 수 있고, 기판안착장치(3)의 하측에 구비되며, 기판안착장치(3)의 내측에 형성된 경로를 따라 승강하는 지지핀(5) 및 지지핀(5)을 승강시키는 지지핀 구동부(4)를 포함하여 구성될 수 있다.
상부 구조물(2)은 기판처리장치의 종류에 따라 다양한 구조로 구성될 수 있다. 예를들어, i) 플라즈마 처리장치에서는 안테나 ii) 증착장치에서는 소스가스가 공급되는 가스공급부 iii) 기판합착기에서는 기판이 고정되는 상부정반 등을 들 수 있다.
기판처리에 사용되는 소스(source) 또는 증착기, 에처, 합착에 사용되는 상부정반 등 기판을 처리하는 일련의 과정에서 챔버(1)의 상측에 구비될 수 있는 구성들의 총칭을 뜻한다.
지지핀 구동부(4)는 챔버(1) 내부에 구비된 지지핀(5)을 승강시킬 수 있도록 구성된다. 또한 이러한 지지핀 구동부(4)의 구동을 위한 외부의 전원과, 구동을 제어하기 위한 제어부(미도시)가 추가적으로 구비될 수 있다. 지지핀(5)은 챔버(1)내부에 구비되며, 지지핀 홀(33)의 내측에서 승강 가능하게 구성된다. 지지핀(5)은 챔버(1)로 반입된 기판이 기판안착장치(3)에 안착되기 전, 일시적으로 기판(s)을 지지하며, 기판안착장치(3)와 상대적으로 하강하여 기판(s)을 기판안착면(32)에 안착시키게 된다. 이때, 상대적으로 하강한다 함은, 지지핀(5)이 지지핀 구동부(4)에 의해 하강하여 기판안착면(32)을 기준으로 지지핀(5)의 높이가 낮아지게 되는 움직임을 뜻한다.
한편 이와같은 챔버(1), 상부 구조물(2), 지지핀 구동부(4) 기판처리장치에 널리 사용되는 구성이므로 자세한 설명을 생략하고, 이하 기판안착장치(3)에 대하여 상세히 설명한다.
도 2는 본 발명의 제 1실시예에 따른 캡(6)과 지지핀 홀(33) 부분을 확대하여 나타낸 사시도이다.
도시된 바와 같이, 기판안착장치(3)에는 기판이 안착되는 기판안착면(32)이 구비된 기판안착부(31), 복수의 지지핀 홀(33), 캡(6), 고정부(34), 정전척(35), 온도조절부(미도시) 등 을 포함하여 구성될 수 있다.
기판안착부(31)는 기판안착장치의 외형을 구성하며, 기판(s)을 안착하여 기판(s)과 함께 이동하고, 공정 챔버(1) 내에서 공정이 진행되는 동안 기판(s)을 지지 하거나 흡착할 수 있다.
기판안착면(32)은 기판안착부(31)와 기판(s)이 접촉하는 하나의 면을 말하며, 기판(s)이 이동하거나, 기판을 처리할 때, 기판(s)을 지지하며, 균일한 기판(s)의 처리를 위하여 평면으로 구성될 수 있다. 한편, 정전척(35)이 구비된 경우, 정전척의 일면이 기판안착면(32)이 될 수 있다.
지지핀 홀(33)은 지지핀(5)이 내측으로 삽입되어 이동하는 경로를 형성하는 공간이다. 지지핀 홀(33)은 기판안착부(31)를 기판안착면(32)측에서 관통하여 형성되며, 기판안착부(31)에 복수개가 형성된다. 지지핀 홀(33)은 내경이 기판안착면(32)쪽으로 갈수록 커지는 테이퍼 형상으로 구성될 수 있다. 이는 이후 기술할 캡(6)과의 관계를 고려하여 캡(6)이 지지핀 홀(33)을 효율적으로 밀폐하기 위한 형상이다. 지지핀 홀(33)의 내경은 지지핀(5)이 내측에서 이동하도록 지지핀(5)의 외경과 차이를 두어 구성될 수 있다. 나아가, 기판(s)의 균일한 처리를 위하여는 내경을 작게하여 지지핀 홀(33)의 공백이 기판에 미치는 영향을 최소화하는 것이 바람직하다. 한편, 지지핀(5)은 기판(s)을 지지할 때 구부러짐 없이 기판을 지지할 수 있을 정도의 외경을 갖도록 구성되어야 하며, 지지핀 홀(33)은 이러한 지지핀(5)에 대응하여 지지핀(5)이 내측에서 이동가능한 내경을 갖도록 구성되어야 한다.
캡(6)은 지지핀 홀(33) 중 기판안착면(32) 측에 착탈되어 지지핀 홀(33)을 개폐 가능하도록 구성될 수 있다. 캡(6)에 대하여는 도 2 내지 5을 참조하여 후술하기로 한다.
고정부(34)는 캡(6)이 지지핀 홀(33)에 안착시 캡(6)을 정해진 위치로 유도하고, 정해진 위치에 안착된 후 캡(6)을 고정한다. 고정부(34)는 고정부(34)는 기판안착부(31)에 구비되며, 지지핀 홀(33)을 폐쇄한 캡(6)의 주변에 배치될 수 있다.
정전척(Electrostatic Chuck, 35)은 기판(s)을 기판안착면(32)에 부착시킬 수 있도록 구성된다. 구체적으로 외부의 전원과 연결되어 정전력을 발생시켜 기판(s)을 기판안착면(32)에 부착시킬 수 있도록 구성된다. 이 경우, 정전척(35)과 기판이 접촉하는 면이 기판안착면(32)으로 구성될 수 있다.
또한, 기판안착부(31)내측에 온도조절부(미도시)를 추가로 구비하여 처리에 필요한 열에너지를 제공할 수 있다. 이와같은 정전척(35)과 온도조절부의 구성 및 기능은 널리 적용되고 있는 구성이므로 자세한 설명은 생략한다.
이하에서는 도 3을 참조하여 캡(6)에 대하여 상세히 설명한다. 도 3은 제 1실시예의 캡(6)의 확대단면도이다.
도시된 바와 같이, 복수의 캡(6)은 지지핀 홀(33) 중 기판안착면(32)측에 착탈되어 지지핀 홀(33)을 개폐하도록 구성될 수 있다. 캡(6)은 상측의 헤드부(61)와 하측의 보디부(63), 고정유닛(65)을 포함하여 구성될 수 있다.
헤드부(61)는 기판(s)을 지지하는 지지면(62)이 구비되며, 지지핀 홀(33)을 폐쇄할 수 있도록 구성된다. 헤드부(61)는 테이퍼 형상으로 구성될 수 있다. 캡(6)이 일정한 오차를 갖고 하강하더라도 경사진 측면을 따라 이동하게 되므로 결국 정해진 위치로 안착할 수 있다. 또한 캡(6)이 정해진 위치로 안착되도록 측면의 마찰계수가 낮은 재질로 코팅하여, 잘못된 위치로 어긋나게 안착된 경우라도, 미끌림을 통하여 원하는 위치로 안착되도록 구성될 수 있다. 한편, 후술할 고정부(34)와의 관계를 고려하여 고정부(34)와 대응되는 부분의 재질은 자성체로 구성될 수 있다.
지지면(62)은 헤드부(61) 중 기판을 지지하도록 구성된 면이며, 지지핀 홀(33)을 폐쇄한 경우, 기판안착면(32)과 동일한 평면을 이루도록 평평하게 구성될 수 있다. 지지면(62)의 재질은, 기판(s)을 기판(s)을 처리하는 공정에 가열이 필요한 경우 기판(s)에 균일한 열전달이 가능하도록, 기판안착면(32)과 동일한 재질 또는 동등한 열전달 특성을 지닌 재질로 구성될 수 있다. 나아가, 기판안착부(31)의 일면에 정전척(35)이 구비된 경우, 정전척(35)의 일면이 기판안착면(32)이 될 수 있고, 이때 지지면(62)은 기판안착면(32)과 동일한 재질 또는 동등한 열전달 특성일 지닌 재질로 구성될 수 있으며, 예를 들면 폴리아미드(Polyamide)계열의 재질로 코팅될 수 있다.
보디부(63)는 하측으로 삽입홈(64)이 형성되어 지지핀(5)이 삽입될 수 있도록 구성되며, 삽입된 지지핀(5)에 의해 캡(6)이 지지될 수 있도록 구성될 수 있다. 따라서 지지핀(5)의 승강에 따라, 캡(6) 또한 지지핀 홀(33)이 형성된 방향으로 승강이 가능하게 구성될 수 있다. 보디부(6)는 지지핀(5)이 삽입홈(64)에 삽입되어 지지될 수 있으나, 반대로 지지핀(5)의 내측에 보디부(63)의 일부가 삽입되어 지지될 수 있도록 구성될 수 있다. 다만 도시된 구성과 반대로, 지지핀(5)의 일단에 홈을 내어 구성하고, 보디부(63)가 홈의 내측으로 삽입되도록 구성될 수 있다.
또한, 보디부(63)의 형상은 지지핀(5)의 삽입이 원활하도록 삽입홈(64)의 내측에 경사를 둘 수 있으며, 지지핀(5) 또한 끝단으로 갈수록 외경을 점차 줄어들도록 경사를 두어 구성될 수 있다. 한편, 보디부(63)의 재질은 헤드부(61)의 재질과 같이, 후술할 고정부(34)와의 관계를 고려하여 자성체로 구성될 수 있다.
고정부(34)는 캡(6)이 하강하여 지지핀 홀(33)을 폐쇄할 때, 캡(6)을 정해진 위치로 유도하며, 안착 후 캡(6)을 고정시키도록 구성될 수 있다. 고정부(34)는 지지핀 홀(33)의 주변 중, 캡(6)이 지지핀 홀(33)을 폐쇄하는 위치에 대응되어 배치될 수 있다. 고정부(34)는 인력을 통하여 캡(6)이 하강할 때, 이를 잡아당겨 정해진 위치로 유도할 수 있으며, 캡(6)이 지지핀 홀(33)을 폐쇄한 후 고정할 수 있다. 캡(6)이 자성체로 이루어 진 경우, 자력을 통하여 캡(6)을 유도 및 고정할 수 있다. 다시 도 3을 살펴보면, 각 지지핀 홀(33)의 주변에 2개의 고정부가 구비된 도면이 나타나 있으나, 다양한 개수로 구성이 가능하다.
고정유닛(65)은 고정부(34)와 상호인력으로 캡(6)이 지지핀 홀(33)에 안착될 때, 정해진 위치로 고정시키도록 구성될 수 있다. 고정유닛(65)은 캡(6)에 구비될 수 있으며, 헤드부(61) 또는 보디부(63)에 구비될 수 있되, 캡(6)이 지지핀 홀(33)을 폐쇄시 고정부(34)와 대응되는 위치에 구비될 수 있다. 또한, 고정부(34)를 자석 또는 자성체로 구성한 경우, 이에 대응하여 상호간의 인력이 발생하도록 반대의 극성이 마주보게 배치될 수 있다. 도 3에는 각각의 캡(6)에 두 개의 고정유닛(65)이 구비된 모습이 도시되었으나, 이는 일 예일 뿐, 그 개수는 고정부(34)와 마찬가지로 다양하게 구성될 수 있다.
도 4는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 기판안착장치의 캡(6)의 동작상태도이다. 본 도면에서는, 챔버 내부에서 기판(s)이 로딩 또는 언로딩 할 때의 동작이 확대되어 도시되어 있다.
먼저, 기판안착장치(3)의 지지핀 홀(33) 내측에 구비된 지지핀(5)이 캡(6)을 지지하며 캡(6)과 함께 상승한다. 이후, 기판(s)은 로봇암에 적재된 채로 게이트 밸브(미도시)를 통하여 챔버(10) 내부로 반입되며, 기판(s)의 로딩위치에 수평정렬된다. 이후 지지핀(5)과 캡(6)이 더욱 상승하여 캡(6)의 지지면(62)이 기판(s)을 지지함과 동시에 기판은 로봇암으로부터 캡(6)으로 인계된다.
이와 같이 기판(s)이 캡(6)의 지지면(62)에 안착된 상태가 도 4(a)에 도시되어 있다. 이후, 로봇암은 다시 게이트 밸브를 통하여 외부로 반출된다. 이후, 지지핀(5)이 하강하면서 캡(6)과 캡(6)에 안착된 기판(s)도 함께 하강하고, 캡(6)이 지지핀 홀(33)을 폐쇄함과 동시에 기판(s)은 기판안착면(32)에 안착될 수 있다. 이때 고정부(34) 및 고정유닛(65)이 캡(6)을 정해진 위치에 안착되도록 유도할 수 있다.
도 4(b)에는 캡(6)이 지지핀 홀(33)을 밀폐한 상태가 도시되어 있다. 도시된 바와 같이 캡(6)의 지지면(62)은 기판안착면(32)과 동일한 평면을 이루도록 평평하게 구성될 수 있으므로, 기판(s)은 기판안착면(32)과 공백없이 균일하게 접촉될 수 있다. 이후, 정전척이 기판(s)을 흡착하고 공정을 진행하게 되며, 이때, 고정부(34) 및 고정유닛(65)은 캡(6)을 상호인력으로 정해진 위치에 고정하게 된다. 이 상태로 공정을 진행하면, 지지핀 홀(33)의 공백이 없으므로 지지핀 홀(33)에 의한 편차없이 기판(s)을 균일하게 처리할 수 있으며, 지지핀 홀(33)로부터의 파티클 유입 등을 방지할 수 있는 효과를 갖는다.
한편, 본 발명에 따른 헤드부(61)의 변형예가 도 5에 나타나 있다. 도시된 변형예와 같이 헤드부(61)의 형상은 지지핀 홀(33)을 밀폐할 수 있는 다양한 형상으로 변형하여 구성될 수 있다.
또한, 도 6은 본 발명에 따른 캡(6)과 지지핀(5)의 변형예를 도시한 도면이다. 다만, 도시된 형상 외에도 지지핀(5)에 캡(6)이 지지되어 승강가능한 구성으로 다양하게 변형되어 구성될 수 있다.
이하에서는 도 7을 참조하여 인라인(In-line) 타입의 기판처리장치에 적용되는 예를 설명한다. 이하에서는 제 1실시예와 동일한 구성요소에 대하여는 설명을 생략하고, 변형되거나 새롭게 추가되는 구성요소에 대하여만 기술한다.
이하에서는 전술한 제 1실시예와 달리 인라인(In-Line) 타입으로 기판을 처리하는 장치에 있어 적용되는 제 2실시예에 대하여 설명한다.
도 7은 본 발명의 제 2실시예에 따른 기판처리장치의 단면도이다. 본 이와 같은 인라인 타입의 기판처리장치는 로드락 챔버, 트랜스퍼 챔버, 버퍼 챔버, 반전 챔버, 공정 챔버 등 으로 구성될 수 있으며, 기판(s)을 적재한 기판안착장치(3)가 기판 트레이 형태로 구성되어 이동함에 따라 연속적으로 기판을 처리하는 공정을 진행하는 것이 일반적이다.
도 7 (a)에 나타난 바와 같이, 로드락 챔버내부에서 기판이 기판안착장치(3)에 적재될 때 기판안착장치(3)을 관통하여 뚫려있는 지지핀 홀(33) 내부에서 상승하게 된다. 또한 지지핀(5)과 함께 상승한 캡(6)에 의해 반입된 기판(s)을 로봇으로부터 인수받고, 지지핀(5)과 캡(6)이 하강함에 따라 기판(s)은 기판안착면(32)에 안착하게 된다. 이후 지지핀(5)은 하강하여 기판안착장치(3)의 하측으로 완전히 이탈하게 되나, 캡(6)은 지지핀 홀(33)에 부착되어 지지핀 홀(33)을 밀폐하게 된다. 이때 고정부(34) 및 고정유닛(65)이 캡(6)을 정해진 위치, 즉 지지핀 홀(33)을 밀폐할 수 있는 위치로 끌어당겨 안착시키게 된다.
도 7 (b)와 같이, 기판안착장치(3)에 기판(s)이 적재된 이후, 캡(6)은 지지핀 홀(33)의 일측에 구비된 고정부(34)에 의해 고정된 상태로 기판안착장치(3)와 함께 각 공정의 진행에 따라 컨베이어(7)에 실려 이동하게 된다. 이때, 파지부(미도시)가 추가적으로 구비될 수 있으며, 파지부(미도시)는 기판안착장치를 반전 챔버 내에서 회전시키거나, 각각의 챔버로 이동하는 과정에서, 별도로 구비된 장치에 의해 고정될 수 있도록 기판안착부(3)에 구비될 수 있다.
한편, 도 7 (c)에 도시된 바와 같이, 공정 챔버 내부에서 상향식으로 기판(s)을 처리하는 공정의 경우에는, 기판안착장치(3)를 상하반전시켜 기판(s)의 처리되는 면이 하측을 향한 상태에서, 기판(s)의 하측에 위치한 소스(8)에 의하여 기판을 처리한다. 이때 고정부(34) 및 고정유닛(64)의 상호인력으로 중력에 의해 이탈하는 것을 방지할 수 있다.
또한, 도시되지는 않았으나, 본 발명에 따른 기판안착장치(3)는 기판안착장치(3)를 반전하지 않고 하향식으로 처리하는 공정에도 적용할 수 있다. 즉, 인라인 타입의 기판처리장치에 있어서 상향식, 하향식, 측면식 등의 방향에 구애받지 않고, 복수의 공정에 적용될 수 있으며, 방향에 무관하게 캡(6)이 지지핀 홀(33)을 폐쇄한 상태로 복수의 공정을 진행이 가능하다.
추가적으로, 본 실시예에서 고정부(34)와 고정유닛(65)을 구성하는 자력의 세기는 기판안착장치를 상하 반전시켜 기판(s)을 처리할 때에도, 캡(6)이 하측으로 이탈하지 않고, 지지핀 홀(33)을 밀폐한 상태로 고정가능 한 세기를 기준으로 구성될 수 있다. 이 경우, 기판안작장치를 반전하지 않은 경우라도 캡(6)을 정해진 위치에 고정하는 것이 가능하다. 한편, 자력의 세기는 캡(6)의 무게와 위치, 고정부(34) 및 고정유닛(64)과의 배치 등에 따라 다양하게 변형 가능할 것이다.
앞서 살펴본 바와 같이, 기판(s)을 처리하는 공정에 있어, 로봇(미도시)에 의하여 기판(s)을 기판안착장치(3)에 적재할 때 지지핀(5)을 사용하는 경우, 기판안착장치(3)에는 지지핀(5)이 승강할 수 있는 공간인 지지핀 홀(33)이 구비될 수 있다. 그러나 기판(s)이 적재된 이후 기판처리시에는 이러한 지지핀 홀(33)의 존재는 기판(s)의 균일한 처리에 장애가 된다. 구체적으로 지지핀 홀(33)에 의한 기판(s)과 기판지지면의 접촉부분과 비접촉부분의 온도차이에 의하여 균일한 처리를 하지 못하게 된다.
따라서, 본 발명에 따른 기판안착장치는 이러한 지지핀 홀(33)을 캡(6)으로 밀폐하며, 캡(6)이 정해진 위치에서 이탈하지 않도록 고정부(34) 및 고정유닛(64)을 구비함으로써, 지지핀 홀(33)을 폐쇄한 상태로 캡(6)을 고정시킬 수 있게 된다. 이 상태에서 기판(s)을 처리하는 공정을 수행하게 되면, 기판(s)이 기판안착면(32)과 공백없이 접촉된 상태에서 모든 면적을 균일하게 처리할 수 있는 효과가 있다.
추가적으로, 캡(6)으로 지지핀 홀(33)을 차단할 수 있으므로, 지지핀 홀(33)로부터 유입되는 이물질을 차단할 수 있으므로 처리되는 기판의 불량률을 감소할 수 있는 효과가 있다.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예들을 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 그 기술적 사상이나 필수적인 특징들이 변경되지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것으로 이해할 수 있을 것이다. 그러므로, 이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
1: 챔버
2: 상부 구조물
3: 기판안착장치 31: 기판안착부 32:기판안착면
33: 지지핀 홀 34: 고정부 35: 정전척
4: 지지핀 구동부
5: 지지핀
6: 캡 61: 헤드부 63: 보디부
64: 삽입홀 65: 고정유닛

Claims (12)

  1. 기판이 안착되는 기판안착면이 구비된 기판안착부;
    지지핀이 이동하는 경로를 형성하며, 상기 기판안착부의 상기 기판안착면 측을 관통하여 형성된 복수의 지지핀 홀;
    상기 지지핀에 의해 지지되어 승강되며, 상기 지지핀의 상승시 상기 지지핀 홀을 개방하며, 상기 지지핀의 하강시 상기 지지핀 홀에 안착되어 상기 지지핀 홀을 폐쇄하도록 구성되는 복수의 캡; 및
    상기 캡을 정해진 위치에 고정시키며, 상기 기판안착부의 상기 지지핀 홀의 주변에 구비되는 고정부;를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 기판처리장치의 기판안착장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 캡은,
    상기 기판을 지지하는 지지면이 구비되며, 상기 지지핀 홀을 폐쇄가능하게 구성되는 헤드부; 및
    상기 지지핀 홀이 형성된 방향으로 이동되도록, 상기 지지핀으로 지지 가능하게 구성되는 보디부;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 기판처리장치의 기판안착장치.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 헤드부의 형상은, 상기 지지면 측으로 외경이 점차 커지는 테이퍼 형상으로 구성되며,
    상기 지지핀 홀의 상기 기판안착면 측은, 상기 헤드부의 형상에 대응하여 테이퍼 형상으로 구성된 것을 특징으로 하는 기판처리장치의 기판안착장치.
  4. 제 2항에 있어서,
    상기 지지면은, 상기 기판안착면과 동일한 재질로 구성된 것을 특징으로 하는 기판처리장치의 기판안착장치.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 재질은 폴리아미드(Polyamide)계열인 것을 특징으로 하는 기판처리장치의 기판안착장치.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 캡은,
    상기 지지핀 홀을 폐쇄시 상기 고정부와 대응되는 위치에 구비되는 고정유닛을 더 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 기판처리장치의 기판안착장치.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 고정부 및 상기 고정유닛은 자력을 이용하는 것을 특징으로 하는 기판처리장치의 기판안착장치.
  8. 제 1항에 있어서,
    상기 기판안착부는, 정전력으로 상기 기판을 상기 기판안착면에 흡착시키는 정전척을 더 포함하며,
    상기 기판안착면은, 상기 정전척의 일면인 것을 특징으로 하는 기판처리장치의 기판안착장치.
  9. 제 1항에 있어서,
    상기 기판안착부의 내측에 구비되는 온도조절부를 더 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 기판처리장치의 기판안착장치.
  10. 제 1항에 있어서,
    상기 기판안착부는,
    외부 장치가 상기 기판안착장치를 파지하여 회전 또는 이동시키도록, 파지부를 더 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 기판처리장치의 기판안착장치.
  11. 챔버;
    상기 챔버 내측에서 이동가능하게 구성된 기판안착장치; 및
    상기 챔버 내측에 구비되며, 상기 챔버 내부로 반입된 상기 기판을 상기 기판안착장치에 안착시키는 지지핀;을 포함하여 구성되며,
    상기 기판안착장치는,
    기판이 안착되는 기판안착면이 구비된 기판안착부,
    상기 지지핀이 이동하는 경로를 형성하며, 상기 기판안착부의 상기 기판안착면 측을 관통하여 형성된 복수의 지지핀 홀,
    상기 기판안착면측의 상기 지지핀 홀에 착탈되며, 상기 지지핀 홀을 개폐 가능하게 구성되는 복수의 캡,
    상기 캡을 정해진 위치에 고정시키는 캡 고정부를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 기판처리장치.
  12. 챔버;
    상기 챔버 내부에 구비되며, 기판이 안착되는 기판안착면이 구비되며, 지지핀이 이동하는 경로를 형성하며, 상기 기판안착면 측을 관통하여 형성된 복수의 지지핀 홀이 구비된 스테이지;
    상기 챔버 내부에 구비되며, 상기 지지핀 홀의 내측에서 승강 가능하게 구성되는 지지핀;
    상기 지지핀에 의해 지지되어 승강되며, 상기 지지핀의 상승시 상기 지지핀 홀을 개방하며, 상기 지지핀의 하강시 상기 지지핀 홀에 안착되어 상기 지지핀 홀을 폐쇄하도록 구성되는 복수의 캡;
    상기 스테이지에 구비되며, 상기 캡을 정해진 위치로 고정시키도록 상기 지지핀 홀의 주변에 구비되는 고정부;를 포함하는 기판처리장치.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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