KR20190061644A - 기판 처짐 방지 장치 및 이를 포함하는 기판 처리 장치 - Google Patents

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KR20190061644A
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이재원
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Abstract

본 발명은 기판 처리시 스핀척의 회전에 따라 발생하는 원심력에 의한 기판 중앙부의 처짐 현상을 효과적으로 방지함과 아울러 기판 처짐을 방지하기 위한 장치의 구성을 간소화 할 수 있는 기판 처짐 방지 장치 및 이를 포함하는 기판 처리 장치를 제공함에 그 목적이 있다.
이를 구현하기 위한 본 발명의 기판 처짐 방지 장치는, 기판의 외측부를 지지하는 지지부를 구비하고, 회전 구동되는 스핀척; 상기 스핀척의 회전시 공기 흐름을 유도하는 가이드부재;를 포함하여 구성된다.

Description

기판 처짐 방지 장치 및 이를 포함하는 기판 처리 장치{Substrate warpage prevention device and Substrate processing apparatus having the same}
본 발명은 기판 처짐 방지 장치 및 이를 포함하는 기판 처리 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 기판 처리 공정에서 기판의 처짐 현상을 효과적으로 방지할 수 있는 기판 처짐 방지 장치 및 이를 포함하는 기판 처리 장치에 관한 것이다.
일반적으로 반도체 제조공정에서는 절연막 및 금속물질의 증착(Deposition), 식각(Etching), 감광제(Photoresist)의 도포(Coating), 현상(Develop), 애셔(Asher)나 파티클 등의 불순물 제거 등이 수회 반복되어 미세한 패터닝(Patterning)의 배열을 만들어 나가게 된다.
상기 공정의 진행에 따라 반도체 기판 내에는 식각이나 불순물 제거 공정으로 완전히 제거되지 않은 불순물이 남게 된다. 반도체 장치의 미세화가 진행됨에 따라 수율과 신뢰성 측면에서 미립자를 비롯한 금속 불순물, 유기 오염물, 자연 산화막과 같은 불순물 제거의 중요성 또한 증대되고 있다.
이러한 불순물은 반도체 장치의 성능과 수율을 좌우하는 중요한 요소이기 때문에 반도체 장치를 제조하기 위한 각 공정을 진행하기 전에 세정 공정을 거쳐야 한다. 이와 같이, 반도체 장치를 제조하기 위한 기판의 세정 공정은 기판 표면에 잔류하는 미립자를 비롯한 금속 불순물, 유기 오염물, 자연 산화막과 같은 표면 피막 등의 다양한 대상물을 제거하기 위하여 실시한다.
일반적으로 반도체 기판의 습식 세정 장치는, 화학용액이 채워진 세정조(Bath) 내에 복수의 기판을 침지하여 처리하는 방식의 배치식(Batch type)과, 한 장의 기판을 수평으로 배치하여 회전시키면서 처리하는 매엽식(single type)으로 구분된다. 상기 매엽식 세정 장치에서는 고속으로 회전하는 기판의 표면에 세정제를 분사하여 원심력으로 기판 표면을 세정하는 공정, 초순수(DI)로 린스 처리하는 공정, 기판 표면에 액상의 이소프로필 알코올(IPA: Isopropyl Alcohol)과 같은 건조액을 이용하여 기판을 건조시키는 공정이 진행된다.
도 1을 참조하면, 종래 기판 처리 장치는, 기판(W)을 지지하며 회전 가능하게 구비되는 스핀척(10)과, 상기 스핀척(10)을 회전 구동하는 구동부(20), 및 상기 스핀척(10) 상면의 가장자리부에 원주방향으로 일정 간격을 두고 구비되어 기판(W)의 외측부(W2)를 지지하는 복수의 지지핀(30)과, 상기 기판(W) 상에 세정제 등의 기판처리유체를 공급하는 유체공급수단(미도시됨)을 포함하여 구성된다.
도 1의 (a)와 같이 지지핀(30) 상에 기판(W)이 거치된 상태에서, 구동부(20)의 구동에 의해 스핀척(10)이 고속 회전하게 되면, 스핀척(10)에 구비된 지지핀(30) 상에 거치된 기판(W) 또한 회전중심(C)을 기준으로 고속 회전하게 된다.
이 경우 스핀척(10)의 회전에 따라 발생하는 원심력의 작용에 의해 스핀척(10)의 상면과 기판(W)의 저면 사이의 공간(S)에 있던 공기는 화살표로 나타낸 바와 같이 반경방향의 외측으로 빠져 나가게 되므로 상기 공간(S)에는 음압이 형성된다. 이 경우 도 1의 (b)에 도시된 바와 같이 기판(W)의 중앙부(W1)는 상기 공간(S)에 형성되는 음압에 의해 기판(W) 상측 공간과의 압력차에 의해 아래로 처지게 되는 현상이 발생되어, 기판 처리 공정 불량을 초래하게 되는 문제점이 있다.
종래 기판(W)의 처짐 현상을 방지하기 위한 선행기술로서, 등록특허 제10-1702762호에는 증착용 기판의 증착면 중에서 가장자리 부분과 맞닿아 상기 증착용 기판을 지지하도록 설치되는 다수 개의 지지부재와, 상기 증착용 기판의 증착면의 반대면 중에서 상기 지지부재와 맞닿는 부분보다 외측 부분을 상향으로부터 가압하도록 설치되는 가압부재를 포함하는 기판 처짐 방지 장치가 개시되어 있다.
그러나, 이러한 구성에 의하면, 기판의 외측단을 가압부재에 의해 아래 방향으로 가압하여 기판의 처짐을 방지할 수 있으나, 이 경우 가압부재의 물리적인 가압력에 의해 기판이 손상될 수 있을 뿐만 아니라 기판 처짐 현상을 방지하기 위한 장치의 구성이 복잡해지는 문제점이 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 기판 처리시 스핀척의 회전에 따라 발생하는 원심력에 의한 기판 중앙부의 처짐 현상을 효과적으로 방지함과 아울러 기판 처짐을 방지하기 위한 장치의 구성을 간소화 할 수 있는 기판 처짐 방지 장치 및 이를 포함하는 기판 처리 장치를 제공함에 그 목적이 있다.
상술한 바와 같은 목적을 구현하기 위한 본 발명의 기판 처짐 방지 장치는, 기판의 외측부를 지지하는 지지부를 구비하고, 회전 구동되는 스핀척; 상기 스핀척의 회전시 공기 흐름을 유도하는 가이드부재;를 포함하여 구성된다.
본 발명의 기판 처리 장치는, 기판을 수용하며 기판 처리 공정이 수행되는 챔버; 상기 기판의 외측부를 지지하는 지지부를 구비한 스핀척; 상기 스핀척을 회전시키는 구동부; 상기 스핀척의 회전시 공기 흐름을 유도하는 가이드부재; 및 상기 회전하는 기판 상에 기판처리유체를 공급하는 유체공급수단;을 포함하여 구성된다.
상기 가이드부재는 상기 스핀척의 회전시 상기 스핀척의 중앙부와 상기 기판의 중앙부 사이에 구심 방향으로 공기 흐름을 유도하거나, 구심 방향 및 상방향으로 공기 흐름을 유도함으로써, 스핀척의 회전시 발생하는 원심력을 상쇄시켜 기판 중앙부의 처짐을 방지하기 위한 복수의 블레이드로 구성될 수 있다.
본 발명에 따른 기판 처짐 방지 장치 및 이를 포함하는 기판 처리 장치에 의하면, 기판 처리시 스핀척의 회전에 의해 발생하는 원심력을 상쇄하기 위한 구심력을 발생시킴으로써 기판의 처짐 현상을 효과적으로 방지할 수 있다.
또한, 스핀척의 회전시 함께 회전되는 블레이드에 의해 구심력을 발생시킴으로써, 기판의 처짐 방지를 위한 장치의 구성을 간소화 할 수 있다.
또한, 기판의 평탄도를 유지한 상태에서 기판 처리 공정이 수행되므로, 기판 처리 공정의 신뢰성을 향상시키고, 제품의 불량률을 줄여 수율 증대에 기여할 수 있다.
도 1은 종래 기판 처리 장치에서 기판 처짐 현상을 설명하기 위한 도면,
도 2는 본 발명에 따른 기판 처짐 방지 장치를 포함하는 기판 처리 장치의 구성을 개략적으로 나타낸 단면도,
도 3은 본 발명의 제1실시예에 따른 기판 처짐 방지 장치의 사시도,
도 4는 도 3의 평면도,
도 5는 본 발명의 제1실시예에 따른 기판 처짐 방지 장치의 작용을 설명하기 위한 도면,
도 6은 본 발명의 제2실시예에 따른 기판 처짐 방지 장치의 사시도,
도 7은 본 발명의 제3실시예에 따른 기판 처짐 방지 장치의 사시도,
도 8은 도 7의 평면도,
도 9는 본 발명의 제4실시예에 따른 기판 처짐 방지 장치의 사시도,
도 10은 본 발명의 제5실시예에 따른 기판 처짐 방지 장치의 평면도,
도 11은 본 발명의 제6실시예에 따른 기판 처짐 방지 장치의 평면도,
도 12는 본 발명의 제7실시예에 따른 기판 처짐 방지 장치의 평면도,
도 13은 본 발명의 제8실시예에 따른 기판 처짐 방지 장치의 평면도,
도 14는 본 발명의 제9실시예에 따른 기판 처짐 방지 장치의 평면도,
도 15는 본 발명의 제10실시예에 따른 기판 처짐 방지 장치의 사시도,
도 16은 도 15의 평면도,
도 17은 본 발명의 제10실시예에 따른 기판 처짐 방지 장치의 작용을 설명하기 위한 도면,
도 18은 본 발명의 제11실시예에 따른 기판 처짐 방지 장치의 사시도.
이하 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대한 구성 및 작용을 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 2 내지 도 5를 참조하면, 본 발명에 따른 기판 처리 장치(1)는, 기판(W)을 수용하여 기판처리공정이 수행되는 챔버(100), 상기 챔버(100) 내에 회전 가능하게 구비되는 스핀척(110), 상기 스핀척(110) 상면의 가장자리부에 원주방향으로 일정 간격을 두고 구비되어 기판(W)의 외측부(W2)를 지지하는 지지부(130)와, 상기 스핀척(110)의 회전시 공기 흐름을 유도하는 가이드부재(140)와, 상기 기판(W) 상에 처리유체를 공급하는 유체공급수단(150), 상기 스핀척(110)에서 일정 간격 이격되어 상기 기판(W)을 둘러싸도록 구비되어 상기 기판(W)에서 비산되는 유체를 회수하기 위한 회수챔버(160)을 포함하여 구성된다. 상기 가이드부재(140)는 상기 스핀척(110)에 형성된다.
상기 가이드부재(140)는 상기 스핀척(110)의 회전시 발생하는 원심력에 의해 상기 스핀척(110)과 기판(W) 사이 공간(S)에 발생하는 음압에 의한 기판 중앙부(W1)의 처짐을 방지하기 위해 상기 원심력을 상쇄하는 구심력을 발생시킨다.
본 발명의 기판 처짐 방지 장치는 상기 스핀척(110)과 지지부(130) 및 가이드부재(140)로 구성된다.
상기 기판(W)은 반도체 기판이 되는 실리콘 웨이퍼일 수 있다. 그러나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 상기 기판(W)은 LCD(liquid crystal display), PDP(plasma display panel)와 같은 평판 디스플레이 장치용으로 사용하는 유리 등의 투명 기판일 수 있다. 또한, 상기 기판(W)은 형상 및 크기가 도면에 의해 한정되는 것은 아니며, 원형 및 사각형 플레이트 등 실질적으로 다양한 형상과 크기를 가질 수 있다. 상기 기판(W)에 형상 및 크기에 따라 상기 챔버(100)와 스핀척(110) 및 가이드부재(140)의 크기와 형상 또한 변경될 수 있다.
상기 스핀척(110)에는 기판(W)의 외측부가 안착되는 복수의 지지부(130)가 구비된다. 상기 지지부(130)는 반경방향으로 이격된 위치에 구비되는 제1지지핀(131)과 제2지지핀(132)으로 구성될 수 있다. 상기 제1지지핀(131)은 원주방향으로 일정 간격 이격되어 복수로 구비될 수 있다. 상기 제2지지핀(132)은 상기 제1지지핀(131)이 위치한 지점으로부터 반경방향 외측으로 이격되며 원주방향으로 일정 간격 이격되어 복수로 구비될 수 있다. 상기 제2지지핀(132)에는 기판(W)의 외측단을 고정하며 지지하기 위한 걸림턱(132a)이 형성될 수 있다. 상기 지지부(130)를 구성하는 지지핀(131,132)의 개수와 형상은 다양하게 변형 실시될 수 있다.
상기 스핀척(110)의 하부에는 스핀척(110)을 회전시키기 위한 구동부(120)가 연결된다. 상기 구동부(120)는 기판처리공정이 수행되는 동안 회수챔버(160) 내부에서 상하 방향으로 승강 구동될 수 있다.
상기 유체공급수단(150)은, 기판처리공정시 기판(W) 상에 기판처리유체를 공급하기 위한 구성으로, 유체공급부(151)와 노즐배관(152) 및 노즐(153)을 포함하여 구성될 수 있다. 상기 유체공급부(151)에는 노즐배관(152) 및 노즐(153)을 회전시키기 위한 회전구동부(미도시됨)가 구비될 수 있다. 상기 회전구동부에 의해 상기 노즐배관(152) 및 노즐(153)은 유체공급부(151)를 중심으로 하여 기판(W)의 상측에서 대기존(미도시됨)의 상부로, 또는 그 반대방향으로 회전할 수 있다.
상기 회수챔버(160)는, 서로 다른 기판처리유체를 분리하여 회수 처리할 수 있도록 회수챔버(160) 내부의 측벽을 따라 복수의 회수컵(161,162,163)이 구비되고, 상기 복수의 회수컵(161,162,163)은 기판처리유체가 유입되는 유입구의 높이가 서로 다르게 다단으로 형성될 수 있다.
상기 구동부(120)은 기판(W)의 측부가 해당 기판처리유체의 회수컵(161,162,163)의 유입구에 대응되는 높이가 되도록 스핀척(110) 및 기판(W)의 높이를 조절한다.
상기 기판(W)이 스핀척(110)과 함께 회전하게 되면, 원심력에 의해 기판(W)의 표면에 잔류하는 기판처리유체는 기판(W)의 외측으로 비산하고, 비산하는 기판처리유체는 해당 위치에 구비되는 회수컵(161,162,163)으로 유입된 후 회수된다.
상기 회수컵(161,162,163)에서 회수되는 기판처리유체는, 서로 다른 종류의 유체가 각각 서로 다른 경로를 통해 회수되어 재사용된다. 즉, 제1회수컵(161)과 제2회수컵(162) 및 제3회수컵(163)에는 서로 다른 종류의 유체가 각각 회수되고, 제1회수컵(161)과 제2회수컵(162) 및 제3회수컵(163)에는 각각 드레인라인(미도시)이 연결되어 서로 다른 종류의 유체를 분리하여 회수할 수 있다.
상기 구동부(120)의 구동에 의해 스핀척(110)과 기판(W)이 함께 회전하게 되면 원심력이 발생하게 되고, 이 경우 스핀척(110)의 상면과 기판(W)의 저면 사이 공간(S)의 공기는 원심력에 의해 외측으로 빠져나가게 되어 상기 공간(S)에는 음압이 형성되며, 이러한 음압에 의해 기판 중앙부(W1)가 아래로 처지는 현상이 발생할 수 있다.
제1실시예로, 상기 가이드부재(140)는 이러한 기판 처짐 현상을 방지하기 위한 구성으로서, 상기 스핀척(110)의 중앙부(A1) 둘레에 형성되어 상기 스핀척(110)의 회전시 상기 스핀척(110)의 중앙부(A1)와 상기 기판(W)의 중앙부(W1) 사이에 구심 방향으로 공기 흐름을 유도하도록 구성될 수 있다.
이를 위한 구성으로, 도 3과 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 가이드부재(140)는 상기 스핀척(110)의 중앙부(A1) 둘레에 원주방향으로 일정 간격을 두고 돌출 형성된 복수의 블레이드(140-1)로 구성될 수 있다.
상기 복수의 블레이드(140-1)는, 블레이드의 일측단(140a-1)이 상기 스핀척(110)의 회전방향을 향하고, 블레이드의 타측단(140b-1)이 상기 스핀척(110)의 회전방향의 반대방향을 향하도록 일측으로 경사지게 배치된 사각 기둥 형상으로 형성될 수 있다.
도 5를 참조하면, 상기 스핀척(110)의 일방향 회전시, 상기 블레이드(140-1)가 함께 일방향으로 회전하면서, 상기 기판의 중앙부(W1)와 스핀척의 중앙부(A1) 사이 공간(S)의 공기는, 상기 복수의 블레이드(140-1)에 의해 구심방향으로 유도되므로, 스핀척(110)의 회전에 의해 발생하는 원심력을 상쇄시켜 상기 공간(S)의 공기가 외측으로 빠져나가는 것을 방지하여 상기 공간(S)에서의 음압 형성을 억제할 수 있으며, 이로써 기판 중앙부(W1)의 처짐 현상을 효과적으로 방지할 수 있다.
도 5에서 도면부호‘A1’는 가이드부재(140)의 작용에 의해 구심력(F1)이 작용하는 스핀척(110)의 중앙부를 나타내고, 도면부호‘A2’는 원심력(F2)이 작용하는 스핀척(110)의 외측부를 나타낸 것이다.
도 6을 참조하면, 제2실시예로, 상기 가이드부재(140)는 상기 사각 기둥 형상의 블레이드(140-1)가 상기 스핀척(110)의 중앙부 둘레에 반경방향으로 일정 간격을 두고 복수열로 형성된 것으로 구성될 수 있다. 즉, 상기 복수의 블레이드(140-1)의 크기와 간격을 달리할 경우, 상기 블레이드(140-1)는 상기 원심력을 상쇄할 수 있는 크기의 구심력을 발생시킬 수 있도록 스핀척(110)의 중앙부 둘레에 단열로 구성하거나 복수의 열로 배치되도록 변형 실시될 수 있다.
도 7과 도 8을 참조하면, 제3실시예로, 상기 가이드부재(140)는 상기 스핀척(110)의 중앙부(A1) 둘레에 원주방향으로 일정 간격을 두고 돌출 형성된 복수의 블레이드(140-2)로 이루어지되, 상기 블레이드(140-2)는 블레이드의 일측단(140a-2)이 상기 스핀척(110)의 회전방향을 향하고 블레이드의 타측단(140b-2)이 상기 스핀척(110)의 회전방향의 반대방향을 향하도록 일측으로 경사지게 배치된 원호 기둥 형상으로 형성될 수 있다.
도 9를 참조하면, 제4실시예로, 상기 가이드부재(140)는 상기 원호 기둥 형상의 블레이드(140-2)가 상기 스핀척(110)의 중앙부 둘레에 반경방향으로 일정 간격을 두고 복수열로 형성된 것으로 구성될 수 있다.
도 10을 참조하면, 제5실시예로, 상기 가이드부재(140)는 상기 스핀척(110)의 중앙부(A1) 둘레에 원주방향으로 일정 간격을 두고 돌출 형성된 복수의 블레이드(140-3)로 이루어지되, 상기 블레이드(140-3)는 블레이드의 일측단(140a-3)이 상기 스핀척(110)의 회전방향을 향하고 블레이드의 타측단(140b-3)이 상기 스핀척(110)의 회전방향의 반대방향을 향하도록 일측으로 경사지게 배치된 기둥 형상으로 형성되되, 상기 블레이드의 일측단(140a-3)과 상기 블레이드의 타측단(140b-3)은 수직을 이루며 절곡된 구조로 형성될 수 있다.
도 11을 참조하면, 제6실시예로, 상기 가이드부재(140)는 상기 스핀척(110)의 중앙부(A1) 둘레에 원주방향으로 일정 간격을 두고 돌출 형성된 복수의 블레이드(140-4)로 이루어지되, 상기 블레이드(140-4)는 블레이드의 일측단(140a-4)이 상기 스핀척(110)의 회전방향을 향하고 블레이드의 타측단(140b-4)이 상기 스핀척(110)의 회전방향의 반대방향을 향하도록 일측으로 경사지게 배치된 기둥 형상으로 형성되되, 상기 블레이드의 일측단(140a-4)과 상기 블레이드의 타측단(140b-4)은 둔각을 이루며 절곡된 구조로 형성될 수 있다.
도 12를 참조하면, 제7실시예로, 상기 가이드부재(140)는 상기 스핀척(110)의 중앙부(A1) 둘레에 원주방향으로 일정 간격을 두고 돌출 형성된 복수의 블레이드(140-5)로 이루어지되, 상기 블레이드(140-5)는 블레이드의 일측단(140a-5)이 상기 스핀척(110)의 회전방향을 향하고 블레이드의 타측단(140b-5)이 상기 스핀척(110)의 회전방향의 반대방향을 향하도록 일측으로 경사지게 배치된 기둥 형상으로 형성되되, 상기 블레이드의 일측단(140a-5)은 일측면(140c-5)이 원호로 이루어진 기둥 형상으로 이루어지고, 상기 블레이드의 타측단(140b-5)은 사각 기둥 형상으로 형성될 수 있다.
도 13을 참조하면, 제8실시예로, 상기 가이드부재(140)는 상기 스핀척(110)의 중앙부(A1) 둘레에 원주방향으로 일정 간격을 두고 돌출 형성된 복수의 블레이드(140-6)로 이루어지되, 상기 블레이드(140-6)는 블레이드의 일측단(140a-6)이 상기 스핀척(110)의 회전방향을 향하고 블레이드의 타측단(140b-6)이 상기 스핀척(110)의 회전방향의 반대방향을 향하도록 일측으로 경사지게 배치된 삼각 기둥 형상으로 형성될 수 있다.
도 14를 참조하면, 제9실시예로, 상기 가이드부재(140)는 상기 스핀척(110)의 중앙부(A1) 둘레에 원주방향으로 일정 간격을 두고 돌출 형성된 복수의 블레이드(140-7)로 이루어지되, 상기 블레이드(140-7)는 블레이드의 일측단(140a-7)이 상기 스핀척(110)의 회전방향을 향하고 블레이드의 타측단(140b-7)이 상기 스핀척(110)의 회전방향의 반대방향을 향하도록 일측으로 경사지게 배치된 삼각 기둥 형상으로 형성되며, 블레이드의 일측면(140c-7)은 원호 형상으로 형성될 수 있다.
그리고, 상기 제5 내지 제9실시예의 가이드부재(140)를 구성하는 복수의 블레이드(140-3,140-4,140-5,140-6,140-7)는 상기 스핀척(110)의 중앙부 둘레에 반경방향으로 일정 간격을 두고 복수열로 형성될 수 있다.
도 15 내지 도 17을 참조하면, 제10실시예로, 상기 가이드부재(140)는 상기 스핀척(110) 상면의 중앙부(A1) 둘레에 형성되어 상기 스핀척(110)의 회전시 상기 스핀척(110)의 중앙부(A1)와 상기 기판의 중앙부(W1) 사이에 구심 방향 및 상방향으로 공기 흐름을 유도하기 위한 복수의 블레이드(140-8)로 구성될 수 있다.
이를 위한 구성으로, 상기 블레이드(140-8)는, 블레이드의 일측단(140a-8)이 상기 스핀척(110)의 회전방향을 향하고, 블레이드의 타측단(140b-8)이 상기 스핀척(110)의 회전방향의 반대방향을 향하도록 일측으로 경사지게 배치되되, 상기 블레이드(140-8)의 일측면(140c-8)은 상기 블레이드의 일측단(140a-8)에서 타측단(140b-8)으로 갈수록 상기 스핀척(110)의 상면과 이루는 예각이 점차 작아지도록 트위스트된 기둥 형상으로 형성될 수 있다.
본 실시예의 구성에 의하면, 도 17에 도시된 바와 같이 스핀척(110)의 중앙부(A1)와 상기 기판의 중앙부(W1) 사이에 구심 방향 및 상방향으로 공기 흐름을 유도함으로써, 기판(W1)의 크기 및 중량이 큰 경우라도 스핀척(110)의 회전시 기판 중앙부(W1)가 자중에 의해 처지는 현상을 효과적으로 방지할 수 있게 된다.
도 17에서 도면부호‘A1’는 가이드부재(140)의 작용에 의해 구심력 및 상방향의 부양력(F3)이 작용하는 스핀척(110)의 중앙부를 나타내고, 도면부호‘A2’는 원심력(F2)이 작용하는 스핀척(110)의 외측부를 나타낸 것이다.
도 18을 참조하면, 제11실시예로, 상기 가이드부재(140)는 트위스트된 기둥 형상의 블레이드(140-3)가 상기 스핀척(110)의 중앙부 둘레에 반경방향으로 일정 간격을 두고 복수열로 형성된 것으로 구성될 수 있다.
본 명세서에서는 상기 가이드부재(140)를 구성하는 블레이드(140-1~140-8)의 바람직한 몇가지 실시예들을 예로들어 설명하였으나, 상기 블레이드의 형태는 이러한 실시예들만으로 제한되는 것은 아니며, 스핀척(110)의 회전시 발생하는 원심력을 상쇄하는 구심력, 또는 구심력 및 부양력을 발생시킬 수 있는 다양한 형태로 변형실시 될 수 있음은 물론이다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명은 상술한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구되는 본 발명의 기술적 사상에 벗어남 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 자명한 변형실시가 가능하며, 이러한 변형실시는 본 발명의 범위에 속한다.
1 : 기판 처리 장치 10 : 스핀척
20 : 구동부 30 : 지지핀
100 : 챔버 110 : 스핀척
120 : 구동부 130 : 지지부
131 : 제1지지핀 132 : 제2지지핀
132a : 걸림턱 140 : 가이드부재
140-1~140-8 : 블레이드 150 : 유체공급수단
151 : 유체공급부 152 : 노즐배관
153 : 노즐 160 : 회수챔버
161,162,163 : 회수컵 W : 기판
W1 : 기판의 중앙부 W2 : 기판의 외측부
S : 기판과 스핀척 사이 공간 A1 : 스핀척의 중앙부
A2 : 스핀척의 외측부 F1 : 구심력
F2 : 원심력 F3 : 구심력 및 부양력

Claims (32)

  1. 기판의 외측부를 지지하는 지지부를 구비하고, 회전 구동되는 스핀척;
    상기 스핀척의 회전시 공기 흐름을 유도하는 가이드부재;
    를 포함하는 기판 처짐 방지 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 가이드부재는 상기 스핀척에 형성된 것을 특징으로 하는 기판 처짐 방지 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 가이드부재는 상기 스핀척의 회전시 발생하는 원심력에 의해 상기 스핀척과 기판 사이에 발생하는 음압에 의한 기판 중앙부의 처짐을 방지하기 위해 상기 원심력을 상쇄하는 구심력을 발생시키는 것을 특징으로 하는 기판 처짐 방지 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 가이드부재는 상기 스핀척의 중앙부 둘레에 원주방향으로 일정 간격을 두고 돌출 형성된 복수의 블레이드로 이루어진 것을 특징으로 하는 기판 처짐 방지 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 복수의 블레이드는 상기 스핀척의 중앙부 둘레에 반경방향으로 일정 간격을 두고 복수열로 형성된 것을 특징으로 하는 기판 처짐 방지 장치.
  6. 제4항 또는 제5항에 있어서,
    상기 가이드부재는 상기 스핀척 상면의 중앙부 둘레에 형성되어 상기 스핀척의 회전시 상기 스핀척의 중앙부와 상기 기판의 중앙부 사이에 구심 방향으로 공기 흐름을 유도하는 것을 특징으로 하는 기판 처짐 방지 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 블레이드는 블레이드의 일측단이 상기 스핀척의 회전방향을 향하고 블레이드의 타측단이 상기 스핀척의 회전방향의 반대방향을 향하도록 일측으로 경사지게 배치된 사각 기둥 형상으로 형성된 것을 특징으로 하는 기판 처짐 방지 장치.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 블레이드는 블레이드의 일측단이 상기 스핀척의 회전방향을 향하고 블레이드의 타측단이 상기 스핀척의 회전방향의 반대방향을 향하도록 일측으로 경사지게 배치된 원호 기둥 형상으로 형성된 것을 특징으로 하는 기판 처짐 방지 장치.
  9. 제6항에 있어서,
    상기 블레이드는 블레이드의 일측단이 상기 스핀척의 회전방향을 향하고 블레이드의 타측단이 상기 스핀척의 회전방향의 반대방향을 향하도록 일측으로 경사지게 배치된 기둥 형상으로 형성되되, 상기 블레이드의 일측단과 상기 블레이드의 타측단은 절곡된 구조로 이루어진 것을 특징으로 하는 기판 처짐 방지 장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 블레이드의 일측단과 상기 블레이드의 타측단은 수직으로 절곡된 것을 특징으로 하는 기판 처짐 방지 장치.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 블레이드의 일측단과 상기 블레이드의 타측단은 둔각을 이루며 절곡된 것을 특징으로 하는 기판 처짐 방지 장치.
  12. 제6항에 있어서,
    상기 블레이드는 블레이드의 일측단이 상기 스핀척의 회전방향을 향하고 블레이드의 타측단이 상기 스핀척의 회전방향의 반대방향을 향하도록 일측으로 경사지게 배치된 기둥 형상으로 형성되되,
    상기 블레이드의 일측단은 원호 기둥 형상으로 이루어지고, 상기 블레이드의 타측단은 사각 기둥 형상으로 이루어진 것을 특징으로 하는 기판 처짐 방지 장치.
  13. 제6항에 있어서,
    상기 블레이드는 블레이드의 일측단이 상기 스핀척의 회전방향을 향하고 블레이드의 타측단이 상기 스핀척의 회전방향의 반대방향을 향하도록 일측으로 경사지게 배치된 삼각 기둥 형상으로 형성된 것을 특징으로 하는 기판 처짐 방지 장치.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 블레이드의 일측면은 원호 형상으로 이루어진 것을 특징으로 하는 기판 처짐 방지 장치.
  15. 제4항 또는 제5항에 있어서,
    상기 가이드부재는 상기 스핀척 상면의 중앙부 둘레에 형성되어 상기 스핀척의 회전시 상기 스핀척의 중앙부와 상기 기판의 중앙부 사이에 구심 방향 및 상방향으로 공기 흐름을 유도하는 것을 특징으로 하는 기판 처짐 방지 장치.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 블레이드는 블레이드의 일측단이 상기 스핀척의 회전방향을 향하고 블레이드의 타측단이 상기 스핀척의 회전방향의 반대방향을 향하도록 일측으로 경사지게 배치되되, 상기 블레이드의 일측면은 상기 블레이드의 일측단에서 타측단으로 갈수록 상기 스핀척의 상면과 이루는 예각이 점차 작아지도록 트위스트된 기둥 형상으로 형성된 것을 특징으로 하는 기판 처짐 방지 장치.
  17. 기판을 수용하며 기판 처리 공정이 수행되는 챔버;
    상기 기판의 외측부를 지지하는 지지부를 구비한 스핀척;
    상기 스핀척을 회전시키는 구동부;
    상기 스핀척의 회전시 공기 흐름을 유도하는 가이드부재; 및
    상기 회전하는 기판 상에 기판처리유체를 공급하는 유체공급수단;
    을 포함하는 기판 처리 장치.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 가이드부재는 상기 스핀척에 형성된 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  19. 제17항에 있어서,
    상기 가이드부재는 상기 스핀척의 회전시 발생하는 원심력에 의해 상기 스핀척과 기판 사이에 발생하는 음압에 의한 기판 중앙부의 처짐을 방지하기 위해 상기 원심력을 상쇄하는 구심력을 발생시키는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  20. 제19항에 있어서,
    상기 가이드부재는 상기 스핀척의 중앙부 둘레에 원주방향으로 일정 간격을 두고 돌출 형성된 복수의 블레이드로 이루어진 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  21. 제20항에 있어서,
    상기 복수의 블레이드는 상기 스핀척의 중앙부 둘레에 반경방향으로 일정 간격을 두고 복수열로 형성된 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  22. 제20항 또는 제21항에 있어서,
    상기 가이드부재는 상기 스핀척 상면의 중앙부 둘레에 형성되어 상기 스핀척의 회전시 상기 스핀척의 중앙부와 상기 기판의 중앙부 사이에 구심 방향으로 공기 흐름을 유도하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  23. 제22항에 있어서,
    상기 블레이드는 블레이드의 일측단이 상기 스핀척의 회전방향을 향하고 블레이드의 타측단이 상기 스핀척의 회전방향의 반대방향을 향하도록 일측으로 경사지게 배치된 사각 기둥 형상으로 형성된 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  24. 제22항에 있어서,
    상기 블레이드는 블레이드의 일측단이 상기 스핀척의 회전방향을 향하고 블레이드의 타측단이 상기 스핀척의 회전방향의 반대방향을 향하도록 일측으로 경사지게 배치된 원호 기둥 형상으로 형성된 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  25. 제22항에 있어서,
    상기 블레이드는 블레이드의 일측단이 상기 스핀척의 회전방향을 향하고 블레이드의 타측단이 상기 스핀척의 회전방향의 반대방향을 향하도록 일측으로 경사지게 배치된 기둥 형상으로 형성되되, 상기 블레이드의 일측단과 상기 블레이드의 타측단은 절곡된 구조로 이루어진 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  26. 제25항에 있어서,
    상기 블레이드의 일측단과 상기 블레이드의 타측단은 수직으로 절곡된 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  27. 제25항에 있어서,
    상기 블레이드의 일측단과 상기 블레이드의 타측단은 둔각을 이루며 절곡된 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  28. 제22항에 있어서,
    상기 블레이드는 블레이드의 일측단이 상기 스핀척의 회전방향을 향하고 블레이드의 타측단이 상기 스핀척의 회전방향의 반대방향을 향하도록 일측으로 경사지게 배치된 기둥 형상으로 형성되되,
    상기 블레이드의 일측단은 원호 기둥 형상으로 이루어지고, 상기 블레이드의 타측단은 사각 기둥 형상으로 이루어진 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  29. 제22항에 있어서,
    상기 블레이드는 블레이드의 일측단이 상기 스핀척의 회전방향을 향하고 블레이드의 타측단이 상기 스핀척의 회전방향의 반대방향을 향하도록 일측으로 경사지게 배치된 삼각 기둥 형상으로 형성된 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  30. 제29항에 있어서,
    상기 블레이드의 일측면은 원호 형상으로 이루어진 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  31. 제20항 또는 제21항에 있어서,
    상기 가이드부재는 상기 스핀척 상면의 중앙부 둘레에 형성되어 상기 스핀척의 회전시 상기 스핀척의 중앙부와 상기 기판의 중앙부 사이에 구심 방향 및 상방향으로 공기 흐름을 유도하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  32. 제31항에 있어서,
    상기 블레이드는 블레이드의 일측단이 상기 스핀척의 회전방향을 향하고 블레이드의 타측단이 상기 스핀척의 회전방향의 반대방향을 향하도록 일측으로 경사지게 배치되되, 상기 블레이드의 일측면은 상기 블레이드의 일측단에서 타측단으로 갈수록 상기 스핀척의 상면과 이루는 예각이 점차 작아지도록 트위스트된 기둥 형상으로 형성된 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
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