KR20180136146A - 기판 가열 장치 및 이를 구비한 기판 처리 시스템 - Google Patents

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KR20180136146A KR1020170074723A KR20170074723A KR20180136146A KR 20180136146 A KR20180136146 A KR 20180136146A KR 1020170074723 A KR1020170074723 A KR 1020170074723A KR 20170074723 A KR20170074723 A KR 20170074723A KR 20180136146 A KR20180136146 A KR 20180136146A
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Abstract

본 발명은 기판 가열 장치 및 이를 구비한 기판 처리 시스템에 관한 것으로, 피처리 기판에 도포된 약액을 가열 건조시키는 기판 가열 장치는, 기판을 가열하는 가열플레이트와, 기판의 가장자리 영역을 구속하는 구속부와, 기판의 중앙부 영역을 가열플레이트에 흡착시키는 흡착부를 포함하는 것에 의하여, 기판의 가열 건조 공정 중에 기판의 평탄도를 균일하게 유지하고, 약액 도포층의 두께를 균일하게 형성하는 유리한 효과를 얻을 수 있다.

Description

기판 가열 장치 및 이를 구비한 기판 처리 시스템{SUBSTRATE HEATING APPARATUS AND SUBSTRATE TREATING SYSTEM HAVING THE SAME}
본 발명은 기판 가열 장치 및 이를 구비한 기판 처리 시스템에 관한 것으로서, 보다 구체적으로 기판에 도포된 약액의 건조 공정 중에 기판의 휘어짐을 억제하고, 기판에 도포된 약액을 균일하게 열건조시켜 얼룩의 발생을 억제할 수 있는 기판 가열 장치 및 이를 구비한 기판 처리 시스템에 관한 것이다.
최근 들어 반도체의 수율 및 생산성을 높이기 위한 다양한 시도가 이루어지고 있다.
이 중, 패널 레벨 패키지(Panel Level Package ; PLP)는, 반도체 패키지용 PCB(인쇄회로기판)이 없이 저렴한 비용으로 입출력이 많은 고성능 반도체 칩을 패키징(칩과 기기를 잇는 선을 패널에 직접 심는 패키징)하는 기술로서, 웨이퍼 레벨 패키지(WLP) 공정보다도 앞선 기술로 평가되고 있다.
반도체 패키지를 제조하는 공정에서는 피처리 기판의 표면에 레지스트액 등의 약액을 도포하는 코팅 공정이 수반된다. 피처리 기판의 크기가 작았던 종래에는 피처리 기판의 중앙부에 약액을 도포하면서 피처리 기판을 회전시키는 것에 의하여 피처리 기판의 표면에 약액을 도포하는 스핀 코팅 방법이 사용되었다.
그러나, 피처리 기판의 크기가 대형화됨에 따라 스핀 코팅 방식은 거의 사용되지 않으며, 피처리 기판의 폭에 대응하는 길이를 갖는 슬릿 형태의 슬릿 노즐과 피처리 기판을 상대 이동시키면서 슬릿 노즐로부터 약액을 피처리 기판의 표면에 도포하는 방식의 코팅 방법이 사용되고 있다.
보다 구체적으로, 반도체 패키지를 제조하는 공정은, 피처리 기판의 표면에 약액을 도포하고, 도포된 약액을 건조시키고, 약액을 건조시킨 후에 필요한 패턴으로 노광하는 등의 공정을 순차적으로 거치면서 행해진다.
한편, 기판에 약액을 코팅하는 공정 중에, 기판의 휘어짐(warpage)이 발생하면, 약액 코팅막의 두께를 균일하게 형성하기 어렵고, 수율이 저하되기 때문에, 공정 중에 기판의 평탄도가 균일하게 유지될 수 있어야 한다.
그러나, 기존에는 기판의 재질 및 약액의 종류에 따른 열전도율 차이에 의해 기판의 휘어짐(warpage)이 발생하는 문제점이 있고, 기판의 휘어짐이 발생한 상태에서 코팅 공정이 진행됨에 따라, 약액 코팅막의 두께 차이가 발생하는 문제점이 있다.
특히, 기존에는 기판의 재질 및 약액의 종류에 따른 열전도율 차이에 의하여, 다시 말해서, 패널 레벨 패키지가 행해지는 기판을 형성하는 제1구리층, 에폭시층(또는 유리 섬유층) 및 제2구리층 간의 열전도율의 차이(구리 열전도율≠에폭시 열전도율)에 의하여, 기판의 휘어짐이 발생한 상태에서 가열 건조 공정이 진행되면, 기판의 가열시 휘어진 부위에서 국부적인 온도 차이(가열플레이트와 기판 사이의 거리 불균일에 따른 열전도율 차이)가 발생함에 따라, 약액 코팅막의 두께 균일도가 저하되고, 얼룩이 발생되는 문제점이 있다.
이에 따라, 최근에는 기판의 코팅 공정 중에 기판의 평탄도를 유지시키기 위한 다양한 검토가 이루어지고 있으나, 아직 미흡하여 이에 대한 개발이 요구되고 있다.
본 발명은 기판의 휘어짐을 억제하고, 균일한 두께의 약액 코팅막을 형성할 수 있는 기판 가열 장치 및 이를 구비한 기판 처리 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.
특히, 본 발명은 기판의 건조 공정 중에 기판의 평탄도를 균일하게 유지하고, 약액 도포층의 두께를 균일하게 형성할 수 있도록 하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 수율 및 공정 효율을 향상시킬 수 있도록 하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 얼룩의 발생을 방지하고, 약액 코팅막의 품질을 향상시킬 수 있도록 하는 것을 목적으로 한다.
상술한 본 발명의 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 기판의 가장자리 영역이 구속부에 의하여 구속되고, 기판의 중앙부 영역은 흡착부에 의하여 가열플레이트에 흡착되도록 하여, 기판에 대한 가열 건조 공정이 행해지는 동안 기판의 휘어짐이 억제된다.
상술한 바와 같이 본 발명에 따르면, 기판의 휘어짐을 억제하고, 균일한 두께의 약액 코팅막을 형성할 수 있다.
특히, 본 발명에 따르면 기판에 대한 가열 건조 공정 중에 기판의 평탄도를 균일하게 유지할 수 있으며, 약액 도포층의 두께를 균일하게 형성하는 유리한 효과를 얻을 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면 기판에 대한 가열 건조 공정 중에 진공을 이용하여 기판을 가열플레이트에 밀착시킬 수 있게 하되, 진공을 누설을 최소화할 수 있도록 하는 유리한 효과를 얻을 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면 얼룩의 발생을 방지하고, 약액 코팅막의 품질을 향상시키는 유리한 효과를 얻을 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면 수율 및 공정 효율을 향상시키는 유리한 효과를 얻을 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 기판 처리 시스템을 설명하기 위한 도면,
도 2는 본 발명에 따른 기판 처리 시스템으로서, 가열 건조 유닛을 설명하기 위한 사시도,
도 3은 본 발명에 따른 기판 처리 시스템으로서, 가열 건조 유닛을 설명하기 위한 평면도,
도 4는 본 발명에 따른 기판 처리 시스템으로서, 가열 건조 유닛에 의한 기판의 건조 과정을 설명하기 위한 도면,
도 5는 도 4의 'A'부분의 확대도,
도 6은 도 4의 'B'부분의 확대도,
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 기판 처리 시스템을 설명하기 위한 도면이다.
이하 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명하지만, 본 발명이 실시예에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다. 참고로, 본 설명에서 동일한 번호는 실질적으로 동일한 요소를 지칭하며, 이러한 규칙 하에서 다른 도면에 기재된 내용을 인용하여 설명할 수 있고, 당업자에게 자명하다고 판단되거나 반복되는 내용은 생략될 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 기판 처리 시스템을 설명하기 위한 도면이고, 도 2는 본 발명에 따른 기판 처리 시스템으로서, 가열 건조 유닛을 설명하기 위한 사시도이며, 도 3은 본 발명에 따른 기판 처리 시스템으로서, 가열 건조 유닛을 설명하기 위한 평면도이다. 또한, 도 4는 본 발명에 따른 기판 처리 시스템으로서, 가열 건조 유닛에 의한 기판의 건조 과정을 설명하기 위한 도면이고, 도 5는 도 4의 'A'부분의 확대도이며, 도 6은 도 4의 'B'부분의 확대도이다.
도 1 내지 도 6을 참조하면, 본 발명에 따른 기판 처리 시스템(1)은, 기판(10)의 표면에 약액을 도포하는 약액 도포 유닛(300)과; 기판(10)을 가열하는 가열플레이트(410)와, 기판(10)의 가장자리 영역을 구속하는 구속부(420)와, 기판(10)의 중앙부 영역을 가열플레이트(410)에 흡착시키는 흡착부(430)를 구비하며, 기판(10)에 도포된 약액을 가열 건조시키는 가열 건조 유닛(400);을 포함한다.
약액 도포 유닛(300)에서는 기판(10)에 대한 약액 도포 공정이 행해지고, 가열 건조 유닛(400)에서는 기판(10)의 표면에 도포된 약액을 가열 건조하는 가열 건조 공정이 행해지되, 가열 건조 유닛(400)의 구속부(420)와 흡착부(430)는 기판(10)에 대한 가열이 행해지는 동안 기판(10)을 휘어짐 없이 가열플레이트(410)에 밀착시킨다.
이는, 기판(10)에 대한 코팅 공정이 행해지는 동안, 기판(10)의 휘어짐을 억제하고, 기판(10)의 휘어짐에 따라 약액 코팅막(PR)의 두께가 불균일하게 형성되는 것을 방지하기 위함이다.
즉, 패널 레벨 패키지(Panel Level Package ; PLP)에 사용되는 기판(10)은, 기판(10)을 형성하는 복수개의 층 간의 열전도율 차이에 의해 휘어짐(warpage)이 발생할 수 있다. 특히, 기판(10)의 휘어짐이 발생한 상태에서 가열 건조 공정이 행해지면, 기판(10)의 가열시 휘어진 부위에서 국부적인 온도 차이(가열플레이트(410)와 기판(10) 사이의 거리 불균일에 따른 열전도율 차이)가 발생함에 따라, 약액 코팅막(PR)의 두께를 균일하게 형성하기 어렵고, 얼룩이 발생하는 문제점이 있다.
하지만, 본 발명은 가열 건조 유닛(400)에서 기판(10)에 대한 가열 건조 공정이 행해지는 동안 기판(10)이 평탄하게 지지(가열플레이트(410)에 밀착)되도록 하는 것에 의하여, 약액 코팅막(PR)의 두께를 균일하게 형성하고, 얼룩의 발생을 억제하는 유리한 효과를 얻을 수 있다. 또한, 기판(10)을 전체적으로 균일한 온도로 가열할 수 있으므로, 약액 코팅막(PR)의 품질을 높이는 유리한 효과를 얻을 수 있다.
보다 구체적으로, 패널 레벨 패키지에 사용되는 기판(10)은, 서로 다른 열전도율을 갖는 복수개의 층이 적층되어 형성된다. 일 예로, 패널 레벨 패키지용 기판(10)은, 제1구리층(11)과, 제1구리층(11)의 상부에 적층되는 에폭시층(12약액 도포 유닛(300)또는 유리 섬유층)과, 에폭시층(12)의 상부에 적층되는 제2구리층(13)을 포함한다. 참고로, 패널 레벨 패키지에서 기판(10)의 제1구리층(11)과 제2구리층(13)은 칩 간의 배선을 위한 용도로 사용될 수 있다. 이때, 기판(10)을 형성하는 제1구리층(11약액 도포 유닛(300)또는 제2구리층)은 에폭시층(12)과 다른 열전도율을 가짐으로 인하여, 기판(10)에는 스마일 형태(기판(10)의 양 측단 가장자리 부위가 기판(10)의 중앙부 부위보다 상부로 올라간 형태)의 휘어짐이 발생하거나, 크라잉 형태(기판(10)의 중앙부 부위가 기판(10)의 양 측단 가장자리 부위보다 올라간 형태)의 휘어짐이 발생할 수 있다. 이를 위해, 가열 건조 유닛(400)의 구속부(420) 및 흡착부(430)는 기판(10)에 대한 가열이 행해지는 동안 기판(10)을 휘어짐 없이 가열플레이트(410)에 밀착시키기 위하여 마련된다.
참고로, 기판(10)은 세정 처리 유닛(200)에서 세정 공정이 완료된 후에 약액 도포 유닛(300)으로 공급될 수 있다.
세정 처리 유닛(200)은 기판(10)에 대한 세정 공정을 수행할 수 있는 다양한 구조로 구비될 수 있으며, 세정 처리 유닛(200)의 구조 및 세정 방식에 의해 본 발명이 제한되거나 한정되는 것은 아니다.
일 예로, 도 1을 참조하면, 패널 레벨 패키지에 사용되는 기판(10)이 공급되면, 세정액 노즐(도 7의 210 참조)로부터 세정액이 고압 분사되면서, 처리 공정이 행해지는 피처리 기판(10)의 표면이 세정된다. 세정 공정이 행해진 피처리 기판(10)은 이송 롤러(도 7의 220 참조)의 회전에 의하여 약액 도포 유닛(300)으로 이송된다.
아울러, 세정 처리 유닛(200)에서 세정된 기판(10)은 약액 도포 유닛(300)으로 이송되기 전에, 대략 "L"자 형태의 정렬부재(도 7의 230 참조)에 의해 자세 및 위치가 정해진 자세와 위치로 정렬될 수 있다. 경우에 따라서는 피처리 기판이 세정 처리 유닛을 거치지 않고 약액 도포 유닛에 공급되도록 구성하는 것도 가능하다.
다시, 도 1을 참조하면, 약액 도포 유닛(300)은 기판(10)의 표면에 약액(예를 들어, 레지스트액 ; PR)을 도포하도록 구비된다.
여기서, 약액 도포 유닛(300)에 의해 약액이 도포되는 영역은 피처리 기판(10)의 전체 표면이거나, 기판(10)의 표면 중 일부일 수 있다.
일 예로, 약액 도포 유닛(300)은 기판(10)의 이송 경로 양측에 설치되는 겐트리에 결합되어 기판(10)의 표면에 약액을 도포하도록 구비된다. 아울러, 약액 도포 유닛(300)의 저단부에는 기판(10)의 너비와 대응하는 길이의 슬릿 노즐이 형성되며, 슬릿 노즐을 통해 약액이 분사되어 기판(10)의 표면에 도포될 수 있다.
아울러, 약액 도포 유닛(300)에는 예비토출장치(미도시)가 구비될 수 있다. 예비토출장치는 슬릿 노즐을 통해 기판(10)상에 약액을 도포하기 직전에 슬릿 노즐 토출구 측에 잔류되어 있는 도포액을 탈락시킴과 아울러 차후 양호한 도포를 위해 토출구를 따라 약액 비드층을 미리 형성할 수 있다.
약액 도포 유닛(300)에서 약액이 도포된 기판(10)은 이송 유닛(500)에 의하여 가열 건조 유닛(400)으로 이송된다.
이송 유닛(500)으로서는 기판(10)을 파지한 상태로 이송하는 통상의 이송 로봇이 사용될 수 있으며, 이송 유닛(500)의 종류 및 특성에 의해 본 발명이 제한되거나 한정되는 것은 아니다.
도 1 내지 도 6을 참조하면, 가열 건조 유닛(400)은 약액 도포 유닛(300)으로부터 약액이 도포된 상태로 이송된 기판(10)을 가열하여 약액을 건조시키기 위해 마련된다.
보다 구체적으로, 가열 건조 유닛(400)은, 기판(10)을 가열하는 가열플레이트(410)와, 기판(10)의 가장자리 영역을 구속하는 구속부(420)와, 기판(10)의 중앙부 영역을 가열플레이트(410)에 흡착시키는 흡착부(430)를 포함한다.
일 예로, 가열플레이트(410)는 사각 플레이트 형태로 형성될 수 있으며, 약액이 도포된 기판(10)은 이송 유닛(500)에 의하여 가열플레이트(410)의 상면에 안착된다.
참고로, 가열플레이트(410)로서는 기판(10)보다 큰 사이즈를 갖는 하나의 가열플레이트(410)가 사용될 수 있으나, 경우에 따라서는 기판보다 작은 사이즈를 갖는 복수개의 가열플레이트를 연속적으로 배치하는 것도 가능하다.
아울러, 기판(10)에 대한 가열 건조 공정 중에 가열플레이트(410)의 가열 온도는 소정 온도 조건으로 균일하게 유지될 수 있다.
경우에 따라서는, 기판에 대한 가열 건조 공정 중에 기판의 가열 온도가 점진적으로 변화(예를 들어, 점진적으로 증가)하도록 구성하는 것도 가능하다. 이와 같이, 기판에 대한 가열 건조 공정 중에 기판의 가열 온도를 단계적으로 증가시키는 것에 의하여, 약액 내의 솔벤트 성분에 의한 얼룩이 남는 것을 억제함으로써, 대기압 보다 낮은 감압 상태에서 건조하는 공정을 배제시키는 유리한 효과를 얻을 수 있다.
구속부(420)는 기판(10)의 가장자리 영역을 가열플레이트(410)에 강제적으로 구속시키기 위해 마련된다.
여기서, 구속부(420)가 기판(10)의 가장자리 영역을 가열플레이트(410)에 구속시킨다 함은, 기판(10)의 가장자리 영역이 상면을 강제적(물리적)으로 구속(예를 들어, 가압)하여 기판(10)을 가열플레이트(410)에 밀착시키는 것으로 정의된다.
바람직하게, 구속부(420)는 기판(10)의 논액티브 영역(non-active area)을 구속하도록 구성된다. 이와 같이, 구속부(420)가 기판(10)의 논액티브 영역에서 기판(10)을 구속하도록 하는 것에 의하여, 구속부(420)의 접촉에 의한 기판(10)의 손상 및 수율 저하를 방지하는 유리한 효과를 얻을 수 있다.
참고로, 기판(10)의 논액티브 영역이라 함은, 기판(10)의 영역 중 배선 또는 패턴(Pattern)이 형성되어 있지 않은 영역, 또는 공정이 불필요한 영역(dead zone)으로 정의된다. 보다 구체적으로, 패널 레벨 패키지에 사용되는 기판(10)의 논액티브 영역은, 기판(10)의 가장자리를 따른 사각 링 형태의 영역(NAZ)과, 기판(10) 중앙부의 십자 형태의 영역(VZ1,VZ2)을 포함한다.
구속부(420)는 기판(10)의 상면을 구속 가능한 다양한 구조로 형성될 수 있다. 일 예로, 구속부(420)는, 가열플레이트(410)에 회전 가능하게 장착되는 회전축(422)과, 회전축(422)의 상단에 결합되며 회전축(422)의 회전에 대응하여 선택적으로 기판(10)의 외측에 배치되는 대기위치(P1)에서 기판(10)의 상부에서 기판(10)을 구속하는 구속위치(P2)로 이동하는 구속부재(424)를 포함한다.
구속부재(424)는 대기위치(P1)에 배치되어 있다가, 기판(10)이 가열플레이트(410)의 상면에 안착되면, 회전축(422)의 회전에 의하여 기판(10)과 중첩되는 구속위치(P2)로 이동하여 기판(10)의 상면을 구속(휘어짐이 발생하지 않도록 가압)한다.
바람직하게, 회전축(422)은 상하 방향을 따라 승강 가능하게 구비된다. 구속부재(424)는 기판(10)의 상면으로부터 이격된 높이에서 배치된 상태에서, 회전축(422)의 회전에 의하여 대기위치에서 구속위치로 이동하게 되고, 회전축(422)이 하강함에 따라 기판(10)에 상면을 구속하게 된다.
이와 같이, 회전축(422)이 회전함과 아울러 선택적으로 상하 방향을 따라 승강하도록 하는 것에 의하여, 기판(10)에 크라잉 형태(기판(10)의 중앙부 부위가 기판(10)의 양 측단 가장자리 부위보다 올라간 형태)의 휘어짐이 발생한 경우 뿐만 아니라, 스마일 형태(기판(10)의 양 측단 가장자리 부위가 기판(10)의 중앙부 부위보다 상부로 올라간 형태)의 휘어짐이 발생한 경우에도, 구속부재(424)를 이용하여 기판(10)을 가열플레이트(410)에 가압하는 유리한 효과를 얻을 수 있다.
더욱 바람직하게, 구속부(420)는, 기판(10)의 제1변에 인접하게 배치되는 제1구속부(420)와, 기판(10)의 제2변에 인접하게 배치되는 제2구속부(420)와, 기판(10)의 제3변에 인접하게 배치되는 제3구속부(420)와, 기판(10)의 제4변에 인접하게 배치되는 제4구속부(420)를 포함한다. 여기서, 구속부(420)가 기판(10)의 제1변(또는 제2변 내지 제4변)에 인접하게 배치된다 함은, 구속부(420)가 기판(10)의 모서리에 인접하게 배치되는 것을 포함하는 개념으로 정의된다. 경우에 따라서는, 기판의 각 변에 각각 2개 이상의 구속부를 배치하는 것도 가능하다. 이와 같이, 적어도 4개의 구속부(420)를 이용하여 기판(10)의 모든 변(모든 모서리 영역)에서 변형(휘어짐)이 구속되도록 하는 것에 의하여, 기판(10)의 휘어짐을 최소화하는 효과를 얻을 수 있다.
참고로, 본 발명의 실시예에서는 구속부재(424)가 회전축(422)을 중심으로 대기위치에서 구속위치로 회전 이동하도록 구성된 예를 들어 설명하고 있지만, 경우에 따라서는, 구속부가 대기위치에서 구속위치로 직선 이동하도록 구성하는 것도 가능하다. 다르게는 구속부재가 기판의 상면에 구름 접촉하도록 구성하는 것도 가능하다.
흡착부(430)는 기판(10)의 중앙부 영역을 가열플레이트(410)에 흡착시키기 위해 마련된다.
여기서, 흡착부(430)가 기판(10)의 중앙부 영역을 가열플레이트(410)에 흡착시킨다 함은, 기판(10)의 중앙부 영역의 저면을 진공으로 흡착하여 가열플레이트(410)에 밀착시키는 것으로 정의된다.
바람직하게, 흡착부(430)는 기판(10)의 논액티브 영역(non-active area)을 흡착하도록 구성된다.
더욱 바람직하게, 흡착부(430)는 가열플레이트(410)의 중앙부 영역에서 교차된 형태(십자 형태)의 흡착존(VZ1,VZ2)을 형성된다. 보다 구체적으로, 흡착부(430)는, 가열플레이트(410)의 중앙부 영역에서 가열플레이트(410)의 세로 방향을 따라 형성되는 제1흡착존(VZ2)과, 제1흡착존(VZ2)과 수직으로 교차하며 가열플레이트(410)의 가로 방향을 따라 형성되는 제2흡착존(VZ1)을 형성한다.
이와 같이, 구속부(420)가 기판(10)의 가장자리 영역을 구속함과 동시에, 흡착부(430)에 의하여 기판(10)의 중앙부 영역이 가열플레이트(410)에 밀착(흡착)되도록 하는 것에 의하여, 기판(10)의 가열 건조 공정 동안에 기판(10)의 휘어짐을 보다 효과적으로 억제하고, 기판(10)이 전체적으로 균일한 온도로 가열되게 하는 유리한 효과를 얻을 수 있다.
보다 바람직하게, 구속부(420)가 기판(10)의 가장자리 영역을 구속함과 동시에, 흡착부(430)는 기판(10)의 중앙부 영역을 흡착한다. 이와 같이, 구속부(420)에 의한 구속(휘어짐 억제)과 흡착부(430)에 의한 흡착이 동시에 이루어지도록 하는 것에 의하며, 기판(10)의 휘어짐을 안정적으로 억제하고, 기판(10)이 평탄하게 지지된 상태에서 기판(10)에 대한 가열 건조 공정이 행해질 수 있으므로, 약액 코팅막의 두께 균일도를 향상시키고, 얼룩의 발생을 방지하는 유리한 효과를 얻을 수 있다.
흡착부(430)는 기판(10)의 중앙부 영역을 흡착 가능한 다양한 구조로 형성될 수 있다. 바람직하게, 흡착부(430)는, 가열플레이트(410)의 중앙부 영역에 형성되며 진공압이 인가되는 흡착홀(432)과, 흡착홀(432)과 연통되며 기판(10)의 저면에 밀착되는 흡착패드(434)를 포함한다.
참고로, 제1흡착존(VZ2)과 제1흡착존(VZ2)에는 각각 소정 간격을 두고 이격되게 복수개의 흡착홀(432)이 형성되고, 각각의 흡착홀(432)에는 개별적으로 흡착패드(434)가 장착된다. 이때, 제1흡착존(VZ2)과 제1흡착존(VZ2)에는 전체적으로 동시에 흡입압이 인가될 수 있으나, 경우에 따라서는, 제1흡착존과 제1흡착존에 순차적으로 흡입압이 인가되도록 구성하는 것도 가능하다.
이와 같이, 흡착홀(432)에 연통되는 연통홀(434a)을 갖는 흡착패드(434)를 마련하고, 기판(10)이 흡착패드(434)에 탄성적으로 밀착된 상태로 흡착되도록 하는 것에 의하여, 기판(10)의 저면에서 진공이 누설(leak)되는 것을 방지하고, 진공의 누설에 의한 온도 편차를 방지하는 유리한 효과를 얻을 수 있다.
즉, 기판(10)의 하부에서 진공이 누설되면, 다시 말해서 흡착홀(432)에서 진공이 누설되면, 흡착홀(432) 주변에서의 열전도 편차가 발생되어 얼룩이 발생하는 문제점이 있다. 특히, 기판(10)의 저면과 가열플레이트(410)의 사이에 이물질이 존재하게 되면, 이물질에 의하여 기판(10)이 가열플레이트(410)에 밀착되기 어렵고, 이물질에 의하여 형성된 틈새로 기판(10)의 하부에서 진공이 누설되어 기판(10)의 온도 편차가 발생하는 문제점이 있다. 하지만, 본 발명에서는 기판(10)에 탄성적으로 밀착되는 흡착패드(434)를 매개로 기판(10)에 흡입압(진공압)이 인가되도록 하는 것에 의하여, 흡착홀(432)에 인가되는 진공이 누설되는 것을 방지하고, 진공의 누설에 의한 기판(10)의 온도 편차를 방지하는 유리한 효과를 얻을 수 있다.
더욱이, 흡착패드(434)는 기판(10)에 탄성적으로 밀착되기 때문에, 흡착패드(434)와 기판(10)의 사이에 이물질이 존재하더라도, 진공의 누설없이 기판(10)에 밀착된 상태를 안정적으로 유지하는 유리한 효과를 얻을 수 있다.
흡착패드(434)는 기판(10)에 탄성적으로 밀착 가능한 다양한 소재로 형성될 수 있다. 바람직하게, 흡착패드(434)는 테프론 재질로 형성된다.
또한, 가열플레이트(410)에는 패드홀더(436)가 장착되고, 흡착패드(434)는 패드홀더(436)에 교체 가능하게 결합된다.
여기서, 흡착패드(434)가 패드홀더(436)에 교체 가능하게 결합된다 함은, 패드홀더(436)에 장착된 흡착패드(434)의 장착 상태가 선택적으로 유지되거나, 해제(분리)될 수 있는 것으로 정의된다.
이와 같이, 흡착패드(434)가 패드홀더(436)에 교체 가능하게 결합되도록 하는 것에 의하여, 흡착패드(434)의 수명이 경과하거나, 마모 및 변형 등이 발생한 경우에 패드홀더에서 흡착패드만을 간단하게 분리하여 교체할 수 있다.
흡착패드(434)와 패드홀더(436)의 결합 구조는 요구되는 조건 및 설계 사양에 따라 다양하게 변경될 수 있다. 일 예로, 패드홀더(436)에는 고정돌기(436a)가 형성되고, 흡착패드(434)에는 고정돌기(436a)가 수용되는 수용홈(434b)이 형성된다. 이때, 고정돌기(436a)와 수용홈(434b)은 스냅피트(snap fit) 방식으로 결합될 수 있다. 경우에 따라서 흡착패드와 패드홀더가 스크류 체결 방식으로 결합되거나 별도의 체결부재를 이용하여 결합되는 것도 가능하다.
또한, 본 발명에 따른 기판 처리 시스템은, 흡착홀(432)에 진공압을 공급하는 진공라인에 장착되는 체크밸브(430a)와, 흡착홀(432)에 인가되는 진공압을 센싱하는 센서(430b)를 포함할 수 있다.
이와 같이, 체크밸브(430a)를 이용하여 흡착홀(432) 내에 진공압이 유지되게 하고, 센서(430b)를 이용하여 흡착홀(432)에 인가되는 진공압을 센싱하는 것에 의하여, 진공의 누설을 감지할 수 있다.
아울러, 센서(430b)에서 진공의 누설이 감지되면, 경보신호를 발생시키는 경보발생부를 포함할 수 있다. 여기서, 경보신호라 함은 통상의 음향수단에 의한 청각적 경보신호, 및 통상의 경고등에 의한 시각적 경보신호 중 적어도 하나를 포함할 수 있으며, 이외에도 작업자에게 진공 누설 상황을 인지시킬 수 있는 여타 다른 다양한 경보신호가 이용될 수 있다.
한편, 도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 기판 처리 시스템을 설명하기 위한 도면이다. 아울러, 전술한 구성과 동일 및 동일 상당 부분에 대해서는 동일 또는 동일 상당한 참조 부호를 부여하고, 그에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.
도 7을 참조하면, 본 발명에 따른 다른 실시예에 따른 기판 처리 시스템(1)은, 기판(10)의 표면에 약액을 도포하는 약액 도포 유닛(300)과; 기판(10)을 가열하는 가열플레이트(410)와, 기판(10)의 가장자리 영역을 구속하는 구속부(420)와, 기판(10)의 중앙부 영역을 가열플레이트(410)에 흡착시키는 흡착부(430)를 구비하며, 기판(10)에 도포된 약액을 가열 건조시키는 가열 건조 유닛(400)과; 약액 도포 유닛(300)에서 약액이 도포된 기판(10)을 가열 건조 유닛(400)으로 직선 이송하는 이송 유닛(500')을 포함한다.
일 예로, 이송 유닛(500')은, 이송 레일(510')과, 기판(10)을 흡입 파지한 상태로 이송 레일(510')을 따라 이동하는 파지부재(520')를 포함할 수 있다. 이송 레일(510')은 N극과 S극의 영구 자석이 교대로 배열되고, 파지 부재(520')의 코일에 인가되는 전류 제어에 의하여 정교한 위치 제어가 가능한 리니어 모터의 원리로 구동될 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만 해당 기술분야의 숙련된 당업자라면 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
1 : 기판 처리 시스템 10 : 기판
200 : 세정 처리 유닛 300 : 약액 도포 유닛
400 : 가열 건조 유닛 410 : 가열플레이트
420 : 구속부 422 : 회전축
424 : 구속부재 430 : 흡착부
432 : 흡착홀 434 : 흡착패드
436 : 패드홀더 500 : 이송 유닛

Claims (26)

  1. 피처리 기판에 도포된 약액을 가열 건조시키는 기판 가열 장치로서,
    기판을 가열하는 가열플레이트와;
    상기 기판의 가장자리 영역을 구속하는 구속부와;
    상기 기판의 중앙부 영역을 상기 가열플레이트에 흡착시키는 흡착부를;
    포함하는 것을 특징으로 하는 기판 가열 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 흡착부는,
    상기 가열플레이트의 중앙부 영역에 형성되며, 진공압이 인가되는 흡착홀과;
    상기 흡착홀과 연통되며, 상기 기판의 저면에 밀착되는 흡착패드를;
    포함하는 것을 특징으로 하는 기판 가열 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 가열플레이트에 장착되는 패드홀더를 포함하고,
    상기 흡착패드는 상기 패드홀더에 교체 가능하게 결합된 것을 특징으로 하는 기판 가열 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 패드홀더에는 고정돌기가 형성되고, 상기 흡착패드에는 상기 고정돌기가 수용되는 수용홈이 형성된 것을 특징으로 하는 기판 가열 장치
  5. 제2항에 있어서,
    상기 흡착패드는 상기 기판의 저면에 탄성적으로 밀착되는 것을 특징으로 하는 기판 가열 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 흡착패드는 테프론 재질로 형성된 것을 특징으로 하는 기판 가열 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 흡착부는 상기 기판의 논액티브 영역(non-active area)을 흡착하는 것을 특징으로 하는 기판 가열 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 흡착부는 상기 가열플레이트의 중앙부 영역에서 교차된 형태의 흡착존을 형성하는 것을 특징으로 하는 기판 가열 장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 흡착부는,
    상기 가열플레이트의 중앙부 영역에서 상기 가열플레이트의 세로 방향을 따른 제1흡착존과,
    상기 제1흡착존과 교차되며 상기 가열플레이트의 가로 방향을 따른 제2흡착존을 형성하는 것을 특징으로 하는 기판 가열 장치.
  10. 제2항에 있어서,
    상기 흡착홀에 진공압을 공급하는 진공라인에 설치되는 체크밸브와;
    상기 흡착홀에 인가되는 진공압을 센싱하는 센서를;
    더 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 가열 장치.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 구속부는,
    상기 가열플레이트에 회전 가능하게 장착되는 회전축과;
    상기 회전축의 상단에 결합되며, 상기 회전축의 회전에 대응하여 선택적으로 상기 기판의 외측에 배치되는 대기위치에서 상기 기판의 상부에서 상기 기판을 구속하는 구속위치로 이동하는 구속부재를;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 가열 장치.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 회전축은 상하 방향을 따라 승강 가능하게 구비된 것을 특징으로 하는 기판 가열 장치.
  13. 제1항에 있어서,
    상기 구속부는,
    상기 기판의 제1변에 인접하게 배치되는 제1구속부와;
    상기 기판의 제2변에 인접하게 배치되는 제2구속부와;
    상기 기판의 제3변에 인접하게 배치되는 제3구속부와;
    상기 기판의 제4변에 인접하게 배치되는 제4구속부를;
    포함하는 것을 특징으로 하는 기판 가열 장치.
  14. 제1항에 있어서,
    상기 구속부가 상기 기판의 가장자리 영역을 구속함과 동시에, 상기 흡착부는 상기 기판의 중앙부 영역을 흡착하는 것을 특징으로 하는 기판 가열 장치.
  15. 피처리 기판에 대한 약액 도포 공정을 처리하는 기판 처리 시스템으로서,
    기판의 표면에 약액을 도포하는 약액 도포 유닛과;
    상기 기판을 가열하는 가열플레이트와, 상기 기판의 가장자리 영역을 구속하는 구속부와, 상기 기판의 중앙부 영역을 상기 가열플레이트에 흡착시키는 흡착부를 구비하며, 상기 기판에 도포된 약액을 가열 건조시키는 가열 건조 유닛을;
    포함하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 시스템.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 약액이 도포된 상기 기판을 상기 약액 도포 유닛에서 상기 가열플레이트로 이송하는 이송 유닛을 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 시스템.
  17. 제15항에 있어서,
    상기 흡착부는,
    상기 가열플레이트의 중앙부 영역에 형성되며, 진공압이 인가되는 흡착홀과;
    상기 흡착홀과 연통되며, 상기 기판의 저면에 밀착되는 흡착패드를;
    포함하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 시스템.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 가열플레이트에 장착되는 패드홀더를 포함하고,
    상기 흡착패드는 상기 패드홀더에 교체 가능하게 결합된 것을 특징으로 하는 기판 처리 시스템.
  19. 제17항에 있어서,
    상기 흡착패드는 상기 기판의 저면에 탄성적으로 밀착되는 것을 특징으로 하는 기판 처리 시스템.
  20. 제19항에 있어서,
    상기 흡착패드는 테프론 재질로 형성된 것을 특징으로 하는 기판 처리 시스템.
  21. 제15항에 있어서,
    상기 흡착부는 상기 기판의 논액티브 영역(non-active area)을 흡착하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 시스템.
  22. 제21항에 있어서,
    상기 흡착부는 상기 가열플레이트의 중앙부 영역에서 교차된 형태의 흡착존을 형성하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 시스템.
  23. 제22항에 있어서,
    상기 흡착부는,
    상기 가열플레이트의 중앙부 영역에서 상기 가열플레이트의 세로 방향을 따른 제1흡착존과,
    상기 제1흡착존과 교차되며 상기 가열플레이트의 가로 방향을 따른 제2흡착존을 형성하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 시스템.
  24. 제15항에 있어서,
    상기 구속부는,
    상기 가열플레이트에 회전 가능하게 장착되는 회전축과;
    상기 회전축의 상단에 결합되며, 상기 회전축의 회전에 대응하여 선택적으로 상기 기판의 외측에 배치되는 대기위치에서 상기 기판의 상부에서 상기 기판을 구속하는 구속위치로 이동하는 구속부재를;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 시스템.
  25. 제24항에 있어서,
    상기 구속부는,
    상기 기판의 제1변에 인접하게 배치되는 제1구속부와;
    상기 기판의 제2변에 인접하게 배치되는 제2구속부와;
    상기 기판의 제3변에 인접하게 배치되는 제3구속부와;
    상기 기판의 제4변에 인접하게 배치되는 제4구속부를;
    포함하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 시스템.
  26. 제15항에 있어서,
    상기 구속부가 상기 기판의 가장자리 영역을 구속함과 동시에, 상기 흡착부는 상기 기판의 중앙부 영역을 흡착하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 시스템.
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