KR20190063286A - 리프트핀유닛의 이동방법 및 기판처리장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 리프트핀유닛의 이동방법 및 기판처리장치에 대한 것으로서, 기판에 대한 처리공정 중에 리프트핀 홀(hole)로 인해 기판의 하면 또는 상면에 원하지 않는 홀마크 또는 데드존이 발생하는 것을 방지할 수 있는 리프트핀유닛의 이동방법 및 기판처리장치에 대한 것이다.

Description

리프트핀유닛의 이동방법 및 기판처리장치 {Movement method of Lift pin and Substrate process apparatus}
본 발명은 리프트핀유닛의 이동방법 및 기판처리장치에 대한 것으로서, 기판에 대한 처리공정 중에 리프트핀 홀(hole)로 인해 기판의 하면 또는 상면에 원하지 않는 홀마크 또는 데드존 등이 발생하는 것을 방지할 수 있는 리프트핀유닛의 이동방법 및 기판처리장치에 대한 것이다.
종래의 기판처리장치는 기판의 일면, 예를 들어 기판의 상면에 소정 두께의 박막을 증착하게 된다. 이 경우, 3d-Nand 디바이스 등과 같이 기판에 박막이 복수의 층으로 적층되는 경우에 기판을 보잉(bowing)시킬 수 있다. 기판의 보잉 현상이 발생하게 되면 후속하는 공정에서 기판이 정확한 위치에서 공정이 수행되는 것을 어렵게 하며, 기판을 척킹(chucking)하는 것을 힘들게 할 수 있다. 특히, 기판 처리 공정은 매우 높은 정밀도를 요구하는 작업으로 이루어지는데 기판의 보잉 현상은 이러한 기판 공정의 정밀도를 떨어뜨릴 수 있다.
도 14은 기판(W)에 박막이 증착되는 경우에 기판(W)의 보잉(bowing) 현상을 설명하기 위한 도면이다.
도 14의 (a)는 상기 기판(W)의 상면에 소정 두께의 박막(102)이 증착되는 경우에 상기 기판(W)에 인장응력(tensile stress)이 작용하는 경우를 도시하며, 도 14의 (b)는 반대로 상기 기판(W)의 상면에 소정 두께의 박막(102)이 증착되는 경우에 상기 기판(W)에 압축응력(compressive stress)이 작용하는 경우를 도시한다.
도 14의 (a)와 같이 상기 기판(W)에 인장응력이 작용하면 도면에 도시된 바와 같이 기판(W)이 아래쪽을 향해 보잉하게 되며, 반면에 도 14의 (b)와 같이 상기 기판(W)에 압축응력이 작용하게 되면 상기 기판(W)이 위쪽을 향해 보잉하게 된다. 이 경우, 기판의 보잉 현상을 제거하기 위하여 도 14의 (c)와 같이 기판(W)의 하면에 소정 두께의 박막(104)을 증착하여 보잉 현상을 완화 또는 제거할 수 있다.
그런데, 전술한 바와 같이 기판의 하면에 소정의 박막을 증착하는 경우에 기판의 하부에 공정가스공급부가 위치하여 기판의 하면을 향해 공정가스를 공급하여 증착하게 된다. 이때, 전술한 공정가스공급부에 기판을 로딩 또는 언로딩시키는 리프트핀(lift pin)의 이동을 위한 리프트핀 홀이 위치할 수 있다.
이와 같이 기판의 하부에 리프트핀 홀이 형성되는 경우에 홀이 형성된 위치에 공정가스의 흐름이 원활하지 않게 되어 기판의 하면에 리프트핀 홀이 전사되어 반응이 발생하지 않는 홀마크(hole mark) 또는 데드존 등이 발생할 수 있다. 도 15의 (A)와 (B)는 기판의 하면에 리프트핀 홀에 의한 홀마크 또는 데드존이 형성된 경우를 나타낸 사진이다. 이러한 홀마크 또는 데드존은 기판의 하면 뿐만 아니라 심한 경우에는 기판의 상면에도 발생할 수 있다.
또한, 기판의 하면에 박막을 증착하는 경우뿐만 아니라 기판의 상면에 박막을 증착하는 경우에도 증착공정을 진행하는 온도가 상대적으로 높은 경우에는 기판의 하부에 리프트핀 홀이 위치하여도 홀 자국으로 인해 기판의 하면 또는 상면에 홀마크 또는 데드존이 발생할 수 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 기판의 하면 또는 상면에 박막을 증착하는 경우에 리프트핀 홀로 인한 홀마크 또는 데드존이 발생하는 것을 방지할 수 있는 리프트핀유닛의 이동방법 및 기판처리장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기와 같은 본 발명의 목적은 기판에 대한 처리공정을 수행하는 챔버, 상기 챔버 내부에 구비되어 상기 기판의 가장자리를 지지하는 기판지지링, 상기 기판의 하부에서 상기 기판지지링의 내측에 구비되어 상기 기판을 향해 열 및 상기 처리공정에 필요한 제1 가스 중에 적어도 하나를 공급하는 제1 공급부 및 상기 기판을 상기 기판지지링에 로딩시키거나 상기 기판을 상기 기판지지링에서 언로딩시키는 리프트핀유닛을 구비하고, 상기 리프트핀유닛은 상기 제1 공급부의 반경 방향으로 이동 가능하게 구비되는 것을 특징으로 하는 기판처리장치에 의해 달성된다.
여기서, 상기 제1 공급부에 상기 리프트핀유닛의 이동을 위한 리프트핀홀이 형성되지 않을 수 있다.
한편, 상기 리프트핀유닛은 상기 제1 공급부의 반경방향을 따라 이동하여, 상기 기판과 상기 제1 공급부의 상면 사이의 공간에 위치하거나, 또는 상기 기판과 상기 제1 공급부의 상면 사이의 공간에서 벗어날 수 있다.
이때, 상기 리프트핀유닛은 상기 기판지지링과 상기 제1 공급부 사이의 공간에 배치될 수 있다.
나아가, 상기 리프트핀유닛은 상기 기판지지링과 상기 제1 공급부 사이의 공간에 대응하여 절곡된 형상을 가질 수 있다.
예를 들어, 상기 리프트핀유닛은 상기 기판을 지지하는 지지핀과, 상기 지지핀에서 수평방향으로 절곡되어 상기 지지핀이 일단부에 형성된 수평바와, 상기 수평바의 타단부에서 수직하게 절곡되어 연장된 수직바를 구비할 수 있다.
한편, 상기 리프트핀유닛은 상기 기판에 대한 처리공정 시에 상기 기판지지링에 로딩된 상기 기판과 상기 제1 공급부의 상면 사이의 공간에서 벗어나서 위치하며, 상기 기판의 로딩 또는 언로딩 시에 상기 리프트핀유닛의 단부가 상기 기판과 상기 제1 공급부의 상면 사이에 위치할 수 있다.
또한, 상기 기판지지링은 상기 기판의 가장자리를 지지하도록 개구부가 형성되고, 상기 리프트핀유닛은 단부에 상기 기판을 지지하는 지지핀을 구비하여, 상기 지지핀이 상기 제1 공급부의 상부에서 상승하는 경우에 상기 기판지지링의 위로 미리 결정된 길이만큼 돌출할 수 있다.
한편, 상기 기판에 대한 처리공정 시에 상기 리프트핀유닛은 상기 기판지지링의 측벽과 상기 제1 공급부 사이에서 미리 결정된 길이만큼 하강하여 위치할 수 있다.
또한, 상기 리프트핀유닛의 단부가 상기 기판과 상기 제1 공급부의 상면 사이의 공간으로 진입하도록 상기 리프트핀유닛이 회전할 수 있다.
한편, 상기 리프트핀유닛을 상하로 이동시키는 제1 구동부와, 상기 리프트핀유닛을 회전시키는 제2 구동부를 더 구비할 수 있다.
또한, 상기 리프트핀유닛을 상하로 이동시키는 제3 구동부와, 상기 리프트핀유닛의 상하 이동을 가이드하며 상기 리프트핀유닛의 상하 이동 시에 상기 리프트핀유닛을 미리 결정된 각도만큼 회전시키도록 가이드하는 가이드부를 더 구비할 수 있다.
이 경우, 상기 리프트핀유닛은 일측으로 돌출 형성된 가이드바를 더 구비하고 상기 가이드부는 상기 가이드바가 삽입되는 가이드홀을 구비하며, 상기 가이드바가 상기 가이드홀에 삽입되어 상기 리프트핀유닛이 상승 또는 하강하며, 상기 가이드홀의 적어도 일부 구간에서 상기 리프트핀유닛이 회전할 수 있다.
여기서, 상기 가이드홀은 상기 리프트핀의 상승 또는 하강 시에 상기 리프트핀유닛을 회전시키는 제1 영역홀과, 상기 제1 영역홀의 상부에 상기 리프트핀유닛의 상승 또는 하강 시에 상기 리프트핀유닛을 회전시키지 않고 이동시키는 제2 영역홀을 구비할 수 있다.
또한, 상기 가이드홀은 상기 제1 영역홀의 하부에 상기 리프트핀유닛의 상승 또는 하강 시에 상기 리프트핀유닛을 회전시키지 않고 이동시키는 제3 영역홀을 더 구비할 수 있다.
한편, 상기 기판의 상부에서 상기 기판을 향해 열 및 상기 처리공정에 필요한 제2 가스 중에 적어도 하나를 공급하는 제2 공급부를 더 구비할 수 있다.
한편, 상기와 같은 본 발명의 목적은 챔버 내에 기판의 하면을 향해 열 및 가스 중에 적어도 하나를 공급하는 제1 공급부와 기판을 지지하는 기판지지링을 구비하고, 상기 기판지지링에 기판을 로딩 또는 언로딩하기 위한 리프트핀유닛의 이동방법에 있어서, 상기 리프트핀유닛이 상기 제1 공급부의 상부에 배치되는 단계와 상기 리프트핀유닛이 상기 제1 공급부의 반경 방향으로 이동하여 상기 기판과 상기 제1 공급부 사이의 공간에서 벗어나는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 리프트핀유닛의 이동방법에 의해 달성된다.
여기서, 상기 리프트핀유닛이 상기 제1 공급부의 상부에 배치되는 단계는 상기 리프트핀유닛이 상기 제1 공급부의 외곽에서 상기 제1 공급부의 상부로 진입하는 단계와, 상기 리프트핀유닛이 상기 기판지지링에서 미리 결정된 길이만큼 돌출하도록 상승하는 단계와, 상기 리프트핀유닛의 단부에 상기 기판이 안착되는 단계와, 상기 리프트핀유닛이 하강하여 상기 기판지지링에 상기 기판을 안착시키는 단계를 포함하고, 상기 리프트핀유닛이 상기 기판과 상기 제1 공급부 사이의 공간에서 벗어나는 단계는 상기 리프트핀유닛이 상기 기판과 상기 제1 공급부 사이의 공간에서 상기 제1 공급부의 외곽으로 회피하는 단계를 포함할 수 있다.
한편, 상기 리프트핀유닛이 상승하는 단계는 상기 기판지지링에 안착되어 처리공정이 종료된 기판이 상기 리프트핀유닛의 단부에 안착되어 상승하는 단계를 포함할 수 있다.
또한, 상기 리프트핀유닛이 상기 제1 공급부의 상부로 진입하는 단계와 상기 리프트핀유닛이 상기 기판과 상기 제1 공급부 사이의 공간에서 상기 제1 공급부의 외곽으로 회피하는 단계에서 상기 리프트핀유닛은 미리 결정된 각도만큼 일방향으로 회전하여 상기 제1 공급부의 상부로 진입하거나, 타방향으로 회전하여 상기 제1 공급부의 외곽으로 회피할 수 있다.
한편, 상기 리프트핀유닛이 승강하는 중에 적어도 일부 구간에서 상기 리프트핀유닛이 회전할 수 있다.
또한, 상기 기판지지링은 개구부가 형성되고, 상기 리프트핀유닛이 상승하는 단계에서 상기 리프트핀유닛은 상기 개구부를 관통하여 상승할 수 있다.
한편, 상기 기판지지링의 내측에 상기 제1 공급부가 위치하고, 상기 기판에 대한 처리공정 중에 상기 리프트핀유닛은 상기 기판지지링과 상기 제1 공급부 사이에서 대기할 수 있다.
나아가, 상기 리프트핀유닛이 상기 제1 공급부의 외곽으로 회피하는 단계는 상기 리프트핀유닛이 상기 기판과 상기 제1 공급부 사이의 공간에서 상기 기판지지링과 상기 제1 공급부 사이로 이동하는 단계와, 상기 리프트핀유닛이 상기 기판지지링과 상기 제1 공급부 사이에서 미리 결정된 길이만큼 하강하는 단계를 포함할 수 있다.
한편, 상기 리프트핀유닛이 상기 제1 공급부의 외곽에서 상기 제1 공급부의 상부로 진입하는 단계에 앞서서 상기 리프트핀유닛이 상기 기판지지링과 상기 제1 공급부 사이에서 미리 결정된 길이만큼 상승하는 단계를 더 포함할 수 있다.
전술한 구성을 가지는 본 발명에 따르면, 기판의 하면 또는 상면에 박막을 증착하는 경우에 기판을 로딩 또는 언로딩시키는 리프트핀유닛의 이동을 위한 홀을 기판의 하부에 형성하지 않게 되어 리프트핀 홀로 인한 홀마크 또는 데드존이 기판의 하면 또는 상면에 발생하는 것을 방지할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판처리장치를 도시한 단면도,
도 2는 도 1에서 기판의 하부에 위치한 기판지지링, 제1 공급부 및 리프트핀유닛의 구성을 도시한 단면도,
도 3은 도 2의 사시도로서, 상기 리프트핀유닛이 상기 제1 공급부의 상부에서 벗어난 상태를 도시한 도면,
도 4는 도 3의 평면도,
도 5는 상기 리프트핀유닛이 상기 제1 공급부의 상부에 배치된 상태를 도시한 평면도,
도 6 내지 도 9는 상기 리프트핀유닛의 이동을 도시한 도면,
도 10은 상기 리프트핀유닛을 상하로 이동시키는 구동부의 다른 실시예를 도시한 도면,
도 11은 도 10에서 가이드부를 도시한 사시도,
도 12 및 도 13은 본 발명에 따른 리프트핀유닛의 이동방법을 도시한 순서도,
도 14는 종래에 기판에 박막이 증착되는 경우에 기판의 보잉(bowing) 현상을 도시한 도면,
도 15는 기판의 하면에 리프트핀 홀로 인한 홀마크 또는 데드존이 발생한 도면이다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들에 따른 기판처리장치(1000)에 대해서 상세하게 살펴보도록 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판처리장치(1000)를 도시한 단면도이고, 도 2는 도 1에서 기판(W)의 하부에 위치한 기판지지링(500), 제1 공급부(400) 및 리프트핀유닛(700)의 구성을 도시한 단면도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 상기 기판처리장치(1000)는 기판(W)에 대한 처리공정을 수행하는 처리공간(310)을 제공하는 챔버(200)와, 상기 챔버(200) 내부에 구비되어 상기 기판(W)의 가장자리를 지지하는 기판지지링(500)과, 상기 기판(W)의 하부에서 상기 기판지지링(500)의 내측에 구비되어 상기 기판(W)을 향해 열 및 상기 처리공정에 필요한 제1 가스 중에 적어도 하나를 공급하는 제1 공급부(400)를 구비할 수 있다. 또한, 상기 기판처리장치(1000)는 상기 기판(W)의 상부에서 상기 기판(W)을 향해 열 및 상기 처리공정에 필요한 제2 가스 중에 적어도 하나를 공급하는 제2 공급부(600)를 더 구비할 수 있다.
본 발명에서 설명하는 기판처리장치(1000)는 기판(W)의 상면 또는 하면에 박막을 증착하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 상기 기판(W)의 하면에 박막을 증착하는 경우에 상기 제1 공급부(400)에서 상기 기판(W)의 하면을 향해 처리공정에 필요한 제1 가스를 공급할 수 있다. 이때, 상기 제1 가스는 박막의 증착에 필요한 공정가스로 구성될 수 있다. 또한, 상기 기판(W)의 하면에 박막을 증착하는 경우에 상기 제2 공급부(600)는 상기 기판(W)의 상부에서 상기 기판(W)을 가열하거나, 또는 상기 기판(W)을 향해 불활성 가스로 구성된 퍼지가스를 공급할 수 있다. 이 경우, 상기 제2 공급부(600)에서 공급되는 퍼지가스가 제2 가스에 해당한다.
반면에, 상기 기판(W)의 상면에 박막을 증착하는 경우에는 상기 제2 공급부(600)에서 공정가스를 공급할 수 있으며, 이 경우 상기 공정가스가 제2 가스에 해당한다. 또한, 상기 기판(W)의 상면에 박막을 증착하는 경우에 상기 제1 공급부(400)는 상기 기판(W)의 하부에서 상기 기판(W)을 가열하거나, 또는 상기 기판(W)의 하부를 향해 불활성 가스로 구성된 퍼지가스를 공급할 수 있다. 이 경우, 상기 제1 공급부(400)에서 공급되는 퍼지가스가 제1 가스에 해당한다.
이하 살펴보는 도면에서는 상기 기판(W)의 하면에 박막을 증착할 수 있는 기판처리장치(1000)로 상정하여 설명한다. 즉, 상기 기판(W)의 하부에 위치한 제1 공급부(400)에서 박막의 증착에 필요한 공정가스를 공급하며, 상기 기판(W)의 상부에 위치한 제2 공급부(600)가 상기 기판(W)을 가열하며, 나아가 퍼지가스를 공급하는 경우를 상정하여 설명한다.
상기 챔버(200)는 챔버몸체(220)와 상기 챔버몸체(220)를 개폐하는 리드(210)를 구비하며, 상기 챔버몸체(220)의 내측에 상기 기판(W)에 대한 증착 공정이 수행되는 수용공간(230)을 구비한다.
상기 챔버몸체(220)의 일측에는 상기 기판(W)이 상기 수용공간(230)으로 로딩 또는 상기 수용공간(230)에서 언로딩되는 개구부(240)를 구비하고, 상기 개구부(240)에는 도어(미도시)가 구비될 수 있다. 상기 개구부(240)는 상기 챔버몸체(220)의 일측에 형성되거나, 또는 상기 기판(W)의 로딩 및 언로딩을 위한 개구부가 각각 별도로 설치될 수도 있다.
상기 리드(210)에는 상기 제2 공급부(600)가 구비될 수 있다. 상기 제2 공급부(600)는 상기 수용공간(230)의 상부에서 상기 기판(W)을 가열하고, 나아가 상기 기판(W)을 향해 퍼지가스를 공급할 수 있다. 이를 위하여 상기 제2 공급부(600)는 상기 기판(W)의 상면을 향해 퍼지가스를 공급하는 제2 가스공급유닛(610)과, 상기 기판(W)을 가열하는 가열유닛(800)을 포함할 수 있다.
한편, 상기 제1 공급부(400)는 상기 기판(W)의 하부에서 상기 기판(W)의 하면을 향해 공정가스를 공급하여 상기 기판(W)의 하면에 박막을 증착시키게 된다.
구체적으로, 상기 제1 공급부(400)는 상기 기판(W)의 하면을 향해 상기 공정가스를 공급하며, 상기 제1 공급부(400)를 둘러싸며 기판(W)을 지지하는 기판지지링(500)이 구비될 수 있다. 즉, 상기 기판지지링(500)에 의해 상기 기판(W)의 가장자리를 지지하며, 상기 기판지지링(500)의 내측에 상기 제1 공급부(400)가 구비될 수 있다.
상기 기판지지링(500)은 상기 기판(W)의 가장자리를 지지하는 기판지지부(510)와, 상기 기판지지부(510)에서 아래를 향해 연장되어 상기 제1 공급부(400)를 둘러싸며 상기 제1 공급부(400)와 소정 간격 이격된 측벽(520)을 구비할 수 있다. 상기 측벽부(520)과 상기 제1 공급부(400)의 사이의 여유공간(460)을 통해 잔존가스가 배기될 수 있으며, 나아가 후술하는 바와 같이 상기 여유공간(460)을 통해 리프트핀유닛(700)이 이동할 수 있게 된다. 이에 대해서는 이후에 상세히 살펴보도록 한다.
상기 기판지지부(510)는 상기 기판(W)의 하면의 가장자리를 지지하여 가장자리를 제외한 상기 기판(W)의 하면이 상기 처리공간(310)으로 노출되도록 한다. 이때, 상기 기판지지부(510)는 상기 기판(W)의 하면의 최소한의 영역만을 지지하도록 구성될 수 있다. 상기 기판지지부(510)에 의해 지지되는 영역은 상기 공정가스에 의한 박막 형성이 어려울 수 있으므로, 상기 기판지지부(510)는 최소한의 영역을 지지하도록 구성될 수 있다.
한편, 상기 기판지지부(510)에 의해 상기 기판(W)을 지지하는 경우에 상기 기판(W)의 하면과 상기 제1 공급부(400)의 상면에 의해 형성된 공간이 처리공간(310)을 형성하게 된다. 즉, 상기 기판지지부(510)의 개구부(512)(도 3 참조)에 의해 아래로 노출된 상기 기판(W)의 하면과 상기 제1 공급부(400)의 상면 사이의 공간이 처리공간(310)에 해당한다.
이때, 상기 제1 공급부(400)를 통해 상기 기판(W)의 하면을 향해 상기 처리공간(310)으로 공급된 공정가스는 상기 기판(W)의 하면에 박막을 형성하고, 잔존가스는 상기 여유공간(460) 및 하부 배기유로(462)를 따라 배출된다.
이때, 상기 제1 공급부(400)는 상기 공정가스가 공급되는 제1 공급유로(414)가 형성되는 몸체부(410)와, 상기 몸체부(410)에서 공급된 상기 공정가스가 분사되는 다수의 분사홀을 구비하는 샤워헤드 어셈블리(420)를 구비할 수 있다.
상기 몸체부(410)는 상기 챔버몸체(220)의 하부를 관통하여 연장되며 내측에 상기 공정가스가 이동하는 제1 공급유로(414)가 형성된다. 상기 제1 공급유로(414)는 상기 몸체부(410)의 대략 중앙부에 형성될 수 있다. 상기 공정가스는 공정가스 저장부(미도시)에서 상기 제1 공급유로(414)를 향해 공급되어 전술한 샤워헤드 어셈블리(420)로 전달된다.
한편, 상기 몸체부(410)는 상기 챔버(200)의 하부의 구동부(미도시)에 연결되어 상기 구동부의 구동에 의해 상기 수용공간(230)의 내부에서 상하로 이동 가능하게 구비될 수 있다. 따라서, 상기 기판(W)이 상기 챔버(200)의 외측에서 상기 챔버(200)의 내측으로 로딩되거나, 또는 상기 기판(W)에 대한 처리공정이 종료되어 상기 기판(W)이 상기 챔버(200)의 외측으로 언로딩되는 경우에 상기 제1 공급부(400)는 하부로 이동할 수 있다.
한편, 전술한 제1 공급부(400)에 의해 상기 기판(W)의 하면에 소정 두께의 박막을 증착하기 위하여 공정가스를 공급하는 경우에 상기 공정가스가 상기 기판(W)의 상면을 향해 유입되는 것을 방지하기 위하여 상기 제2 가스공급유닛(610)에 의해 퍼지가스를 공급하게 된다. 즉, 상기 제2 가스공급유닛(610)에 의해 상기 기판(W)의 상면에 퍼지가스를 공급하게 됨으로써, 상기 기판(W)의 하면에서 상기 기판(W)의 상면으로 상기 공정가스가 유입되는 것을 최대한 방지할 수 있다.
상기 제2 가스공급유닛(610)은 상기 리드(210)를 관통하여 형성된 제2 공급유로(612)와 상기 기판(W)을 향해 퍼지가스를 공급하는 제2 샤워헤드 어셈블리(630)를 구비할 수 있다. 상기 제2 공급유로(612)는 상기 퍼지가스의 저장부(미도시)와 연결되어 상기 퍼지가스를 공급받으며 상기 제2 샤워헤드 어셈블리(630)를 향해 상기 퍼지가스를 공급하게 된다.
이때, 상기 제2 샤워헤드 어셈블리(630)를 통해 공급되는 퍼지가스는 상기 기판(W)의 상면에서 가장자리를 향해 유동하게 되며 이를 통해 상기 기판(W)의 하면으로 공급된 공정가스가 상기 기판(W)의 상면으로 유입되는 것을 방지한다.
한편, 상기 퍼지가스를 배기하기 위하여 상기 챔버(200)의 하부에는 배기부(650)를 구비할 수 있다. 상기 배기부(650)의 펌핑에 의해 상기 퍼지가스가 상기 챔버(200)의 하부를 통해 배기된다. 상기 퍼지가스가 상기 챔버(200)의 하부를 향해 유동하게 되므로, 상기 제2 가스공급유닛(610)을 통해 공급된 퍼지가스가 상기 기판(W)의 상부에서 가장자리를 통해 하부를 향해 유동하는 흐름이 강화된다. 따라서, 상기 기판(W)으로 상기 공정가스가 유입되는 것을 최대한 방지할 수 있다.
또한, 상기 챔버(200)의 수용공간(230)의 상부에는 상기 기판(W)을 가열하는 가열유닛(800)이 구비될 수 있다. 상기 가열유닛(800)은 상기 기판(W)의 상부에서 상기 기판(W)을 가열하게 된다. 상기 가열유닛(800)은 전기 저항성 유닛을 구비한 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 본 실시예에서는 램프 형태로 구현될 수 있다. 예를 들어, 상기 가열유닛(800)은 다수의 할로겐 램프(halogen lamp)로 이루어질 수 있다.
한편, 전술한 바와 같이 기판의 하면에 소정의 박막을 증착하는 경우에 종래기술에서는 기판의 하부에서 기판을 로딩 또는 언로딩시키는 리프트핀(lift pin)이 이동하게 되며, 이 경우 상기 기판 하부의 히터 또는 샤워헤드와 같은 구성요소에 리프트핀의 이동을 위한 리프트핀 홀이 형성된다.
이와 같이 기판의 하부에 리프트핀 홀이 형성되면, 상기 리프트핀 홀의 위치에서 공정가스의 흐름이 원활하기 않게 되어 기판의 하면에 원하지 않는 홀마크 또는 데드존이 발생할 수 있으며, 이러한 홀마크 또는 데드존은 기판의 하면 뿐만 아니라 심한 경우에는 기판의 상면에도 발생할 수 있다.
본 발명에 따른 기판처리장치(1000)에서는 전술한 문제점을 해결하기 위하여 상기 기판(W)을 기판지지링(500)에 로딩시키거나 또는 상기 기판지지링(500)에서 기판(W)을 언로딩하는 리프트핀유닛(700)의 이동을 위한 홀이 기판 하부의 구성요소에 형성되지 않도록 한다.
즉, 본 실시예의 경우 상기 기판(W) 하부에 위치한 상기 제1 공급부(400)에서 상기 리프트핀유닛(700)의 이동을 위한 리프트핀 홀을 생략하여 기판(W) 하면 또는 상면에 발생할 수 있는 홀마크 또는 데드존을 방지하게 된다.
한편, 상기 리프트핀유닛(700)은 상기 기판(W)을 지지하는 지지핀(710)과, 상기 지지핀(710)과 연결된 수평바(720)와, 상기 수평바(720)의 절곡되어 연장된 수직바(730)를 구비할 수 있다. 상기 리프트핀유닛(700)의 구성에 대해서는 이후에 상세히 살펴본다.
도 3은 전술한 도 2의 사시도로서, 상기 리프트핀유닛(700)이 상기 제1 공급부(400)의 상부에서 벗어난 상태를 도시한 도면이고, 도 4는 도 3의 평면도이고, 도 5는 상기 리프트핀유닛(700)이 상기 제1 공급부(400)의 상부에 배치된 상태를 도시한 평면도이다. 도 3 및 도 4에서는 상기 기판(W)에 대한 처리공정을 수행하는 중에 상기 리프트핀유닛(700)의 위치를 도시하고 있으며, 편의상 기판(W)을 생략하여 도시하였다.
도 3 내지 도 5를 참조하면, 상기 리프트핀유닛(700)은 상기 제1 공급부(400)의 반경 방향으로 이동 가능하게 구비될 수 있다. 즉 본 발명에 따른 기판처리장치(1000)에서 상기 리프트핀유닛(700)은 상기 기판의 하부에서 가열부 등을 관통하여 수직방향으로 이동하는 것이 아니라 상기 제1 공급부(400)의 반경방향으로 이동 가능하게 구비된다.
따라서, 본 발명에서 상기 리프트핀유닛(700)은 상기 제1 공급부(400)의 반경방향을 따라 이동하여, 상기 기판(W)과 상기 제1 공급부(400)의 상면 사이의 공간에 위치하거나, 또는 상기 기판(W)과 상기 제1 공급부(400)의 상면 사이의 공간에서 벗어나게 된다. 따라서, 전술한 종래기술의 문제점, 즉 상기 기판(W)의 하부의 가열부 등에 리프트핀홀이 형성되어 상기 기판의 하면에 원치 않는 반응이 생기는 것을 방지할 수 있다.
이 경우, 상기 리프트핀유닛(700)은 상기 기판지지링(500)과 상기 제1 공급부 사이(400)의 공간에 배치될 수 있다. 따라서, 상기 기판지지링(500)과 상기 제1 공급부 사이(400)의 공간에서 상기 제1 공급부(400)의 반경방향으로 이동 가능하게 구성된다.
구체적으로, 도 3 및 도 4를 참조하면, 상기 리프트핀유닛(700)은 상기 기판(W)에 대한 처리공정을 수행하는 중에는 상기 기판(W)과 상기 제1 공급부(400)의 외측에 위치하게 된다.
구체적으로, 상기 리프트핀유닛(700)은 상기 기판(W)에 대한 증착공정 등의 처리공정이 진행되는 중에 상기 기판지지링(500)에 로딩된 상기 기판(W)과 상기 제1 공급부(400)의 사이에서 벗어나서 상기 기판(W)과 상기 제1 공급부(400)의 외측에서 대기하게 된다.
즉, 상기 기판(W)에 대한 처리공정을 수행하는 중에 상기 기판(W)의 하면을 향해 공급되는 공정가스의 흐름을 방해하지 않도록 상기 리프트핀유닛(700)은 상기 기판지지링(500)에 로딩된 상기 기판(W)과 상기 제1 공급부(400)의 외측으로 이동하여 위치하게 된다. 따라서, 상기 기판(W) 하부의 공정가스의 흐름이 원활하게 되어 상기 기판(W)의 하면 또는 상면에 원하지 않는 반응 자국이 발생하는 것을 방지할 수 있다.
한편, 도 5를 참조하면, 상기 기판(W)을 기판지지링(500)에 로딩시키거나 또는 상기 기판지지링(500)에서 기판(W)을 언로딩하는 경우에 상기 리프트핀유닛(700)의 단부가 상기 제1 공급부(400)의 내측 상부에 위치할 수 있다.
즉, 상기 리프트핀유닛(700)은 그 단부에 상기 기판(W)을 지지하는 지지핀(710)을 구비하며, 상기 지지핀(710)이 상기 제1 공급부(400)의 내측 상부에 위치하여 기판(W)을 상기 지지핀(710)에 안착시키게 된다.
도 6 내지 도 9는 상기 기판(W)에 대한 처리공정이 종료되어 상기 기판(W)을 언로딩하고 새로운 기판을 상기 기판지지링(500)에 다시 로딩하는 과정 중에 상기 리프트핀유닛(700)의 이동을 도시한 도면이다.
도 6은 상기 기판(W)에 대한 처리공정 중에 상기 리프트핀유닛(700)의 위치를 도시한다. 도 6 및 전술한 도 4에 도시된 바와 같이 상기 기판(W)에 대한 증착공정과 같은 처리공정을 수행하는 중에 상기 리프트핀유닛(700)은 상기 기판지지링(500)과 상기 제1 공급부(400) 사이에 위치하게 된다.
보다 구체적으로 살펴보면, 상기 리프트핀유닛(700)은 상기 기판지지링(500)에 안착되어 상기 기판지지링(500)의 개구부(512)에 의해 노출된 상기 기판(W)의 하면과 상기 제1 공급부(400)의 상면 사이의 공간에서 회피하여, 상기 기판지지링(500)의 측벽(520)과 상기 제1 공급부(400) 사이의 여유공간(460)에 위치하게 된다.
전술한 상태에서 상기 기판(W)에 대한 처리공정이 종료되는 경우에 상기 리프트핀유닛(700)은 상기 기판(W)의 하면과 상기 제1 공급부(400) 사이의 공간으로 진입하게 된다. 구체적으로 도 7에 도시된 바와 같이, 상기 리프트핀유닛(700)의 단부에 형성된 지지핀(710)이 상기 기판(W)의 하면과 상기 제1 공급부(400) 사이의 공간으로 진입하게 된다.
이 경우, 상기 리프트핀유닛(700)은 상기 지지핀(710)이 상기 기판(W)의 하면과 상기 제1 공급부(400) 사이의 공간으로 진입하도록 미리 정해진 각도로 회전할 수 있다.
즉, 도 6의 상태에서 상기 리프트핀유닛(700)이 미리 정해진 각도로 회전하여 도 7과 같이 상기 리프트핀유닛(700)의 지지핀(710)이 상기 기판(W)의 하면과 상기 제1 공급부(400) 사이의 공간으로 진입할 수 있다.
이 경우, 상기 리프트핀유닛(700)은 상기 리프트핀유닛(700)을 상하로 이동시키는 제1 구동부(920)와, 상기 리프트핀유닛(700)을 회전시키는 제2 구동부(960)를 구비할 수 있다.
예를 들어, 도 6에 도시된 바와 같이, 3개의 리프트핀유닛(700)을 구비하는 경우에 상기 리프트핀유닛(700)은 상기 기판지지링(500)과 상기 제1 공급부(400) 사이의 공간에 대응하여 절곡된 형상을 가질 수 있다.
예를 들어, 상기 리프트핀유닛(700)은 상기 기판(W)을 지지하는 지지핀(710)과, 상기 지지핀(710)에서 수평방향으로 절곡되어 상기 지지핀(710)이 일단부에 형성된 수평바(720)와, 상기 수평바(720)의 타단부에서 수직하게 절곡되어 연장된 수직바(730)를 구비할 수 있다.
이때, 상기 챔버몸체(220)의 베이스(222)를 관통하여 상기 리프트핀유닛(700)이 상하로 이동하게 된다. 이 경우, 상기 리프트핀유닛(700)의 수직바(730)가 상기 베이스(222)를 관통하여 상하로 이동할 수 있도록 배치된다. 또한, 상기 베이스(222)를 관통하여 하부로 연장된 상기 수직바(730)는 상기 챔버(200) 내부의 압력을 유지할 수 있도록 벨로우즈(bellows)(905) 등으로 밀폐될 수 있다.
이 경우, 상기 리프트핀유닛(700)의 각 수직바(730)는 수평지지바(740)에 연결될 수 있으며, 상기 수평지지바(740)가 상기 제1 구동부(920)의 구동축(910)에 의해 상하로 이동할 수 있다. 이 경우, 상기 제1 구동부(920)를 단일 구동부로 구성하게 되면, 리프트핀유닛(700)의 구성을 단순화할 수 있다. 또한, 도면에는 도시되지 않았지만 상기 리프트핀유닛(700)을 각각 상하로 이동시키도록 상기 제1 구동부(920)를 복수개로 구비하는 것도 가능하다. 상기 제1 구동부(920)를 복수개로 구비하는 경우에는 구성 및 제어가 복잡해질 수도 있지만, 상기 리프트핀유닛(700)을 개별적으로 이동시킬 수 있는 장점이 있으며, 또한 보다 정밀한 제어가 가능하게 된다.
한편, 상기 리프트핀유닛(700)을 회전시키는 제2 구동부(960)는 도면에 도시된 바와 같이 상기 수평지지바(740)를 통해 각 리프트핀유닛(700)과 연결될 수 있다. 따라서, 상기 제2 구동부(960)의 구동에 의해 상기 리프트핀유닛(700)이 각각 회전할 수 있다. 이때, 상기 리프트핀유닛(700)의 회전각도는 미리 결정되어 제공되며, 상기 제2 구동부(960)는 미리 결정된 각도만큼 상기 리프트핀유닛(700)을 회전시키도록 구동한다. 또한, 상기 제2 구동부(960)를 단일 구동부로 구성하고, 단일 구동부와 상기 리프트핀유닛(700)을 벨트(belt) 또는 체인(chain) 등으로 모두 연결하여 회전시키는 구성도 가능할 것이다.
한편, 상기 기판(W)에 대한 처리공정이 종료되는 경우에 상기 리프트핀유닛(700)은 상기 제2 구동부(960)의 구동에 의해 미리 정해진 각도만큼 일방향으로 회전하여 도 7에 도시된 바와 같이 상기 지지핀(710)이 상기 기판(W)의 하면과 상기 제1 공급부(400) 사이의 공간으로 진입하게 된다.
이어서, 상기 리프트핀유닛(700)은 처리공정이 종료된 기판(W)을 언로딩하기 위하여 도 8에 도시된 바와 같이 상기 제1 구동부(920)의 구동에 의해 상부로 이동하게 된다. 즉, 상기 제1 공급부(400)의 상부의 공간에서 상기 지지핀(710)에 상기 기판을 지지하도록 상기 제1 구동부(920)의 구동에 의해 상기 리프트핀유닛(700)이 미리 결정된 거리만큼 상승하게 된다.
이때, 상기 지지핀(710)에 기판(W)이 안착되도록 상기 지지핀(710)이 상부로 이동하는 경우에 상기 기판지지링(500)의 위로 미리 결정된 길이만큼 돌출하도록 상승하게 된다.
이 경우, 상기 챔버(200)의 외측에서 로딩암(미도시)이 상기 챔버(200)의 내부로 진입하여 상기 지지핀(710)에 안착된 기판(W)을 인출하고, 새로운 기판(W)을 상기 지지핀(710)의 상부에 안착시키게 된다.
이어서, 상기 리프트핀유닛(700)은 상기 제1 구동부(920)의 구동에 의해 도 8에서 도 7의 상태로 하강하게 된다. 즉, 상기 지지핀(710)이 상기 기판지지링(500)의 기판지지부(510)의 아래에 위치하도록 하강하게 된다. 상기 지지핀(710)이 상기 기판지지링(500)의 아래에 위치하게 되면 상기 지지핀(710)에 의해 지지되던 기판(W)은 상기 기판지지링(500)에 안착된다.
이어서, 상기 지지핀(710)이 상기 기판(W)의 하면과 상기 제1 공급부(400)의 상면 사이의 공간에서 회피하도록 상기 리프트핀유닛(700)이 회전하게 된다. 즉, 상기 리프트핀유닛(700)은 상기 제2 구동부(960)의 구동에 의해 상기 지지핀(710)이 상기 제1 공급부(400)의 상부의 공간에서 벗어나도록 반대방향으로 회전하여 도 6의 상태에 위치하게 된다.
그런데, 도 6의 상태에서 상기 리프트핀유닛(700)의 지지핀(710)은 상기 기판(W)의 하면과 상기 제1 공급부(400) 사이의 공간에서는 벗어나 있지만, 상기 기판(W)에 인접하여 위치하게 된다. 따라서, 상기 제1 공급부(400)에서 공정가스 등을 공급하여 상기 기판(W)의 하면에 대한 증착공정 등을 수행하는 경우에 상기 기판(W)의 하면에서 상기 공정가스의 흐름이 원활하지 않을 수 있다.
또한, 전술한 도 6의 상태에서 상기 기판지지링(500)의 측벽(520)과 상기 제1 공급부(400) 사이의 공간은 잔존가스가 배기되는 배기유로의 역할을 하게 된다. 이때, 상기 리프트핀유닛(700)이 전술한 배기유로를 따라 상기 기판(W)에 인접하여 위치하게 되면 잔존가스의 배기가 원활하지 않게 되어 처리공정의 효율을 떨어뜨릴 수 있다.
따라서, 상기 기판(W)에 대한 처리공정을 수행하는 중에 상기 리프트핀유닛(700)은 도 9에 도시된 바와 같이 상기 기판지지링(500)의 측벽(520)과 상기 제1 공급부(400) 사이를 따라 미리 결정된 길이만큼 하강하여 하부에 위치할 수 있다. 이때, 상기 리프트핀유닛(700)은 상기 제1 구동부(920)의 구동에 의해 미리 결정된 길이만큼 하강하게 된다.
이 경우, 상기 리프트핀유닛(700)이 상기 기판지지링(500)의 측벽(520)과 상기 제1 공급부(400) 사이를 따라 상기 기판(W)에서 멀리 이격되어 위치하게 됨으로써, 상기 기판(W)의 하면에서 상기 공정가스의 흐름이 원활하게 되며, 나아가 잔존가스의 배기가 수월하게 이루어질 수 있다.
한편, 도 10은 본 발명의 다른 실시예에 따른 리프트핀유닛(700)의 구조를 도시한 일부 개략도이다. 전술한 실시예의 경우 리프트핀유닛(700)을 상승시키는 구동부와 리프트핀유닛(700)을 회전시키는 구동부를 각각 별개로 구비한다. 이 경우, 각 구동부의 구동에 따른 상하 또는 회전 운동이 확실하게 이루어지지만 구동부의 숫자가 증가함에 따라 구성이 복잡해지며, 제어가 어려워진다는 단점이 있다. 따라서, 도 10에 따른 실시예의 경우 단일 구동부를 구비하여 리프트핀의 상하 이동과 회전 운동을 동시에 수행하는 구성을 제시한다.
도 10을 참조하면, 상기 기판처리장치(1000)는 상기 리프트핀유닛(700)을 상하로 이동시키는 제3 구동부(1920)와, 상기 리프트핀유닛(700)의 상하 이동을 가이드하며 상기 리프트핀유닛(700)의 상하 이동 시에 상기 리프트핀유닛(700)을 미리 결정된 각도만큼 회전시키도록 가이드하는 가이드부(1700)를 구비할 수 있다.
구체적으로 상기 챔버몸체(220)의 베이스(222)를 관통하여 상기 리프트핀유닛(700)이 상하로 이동하게 된다. 이 경우, 상기 리프트핀유닛(700)의 수직바(730)가 상기 베이스(222)를 관통하여 상하로 이동할 수 있도록 배치된다. 이때, 상기 베이스(222)를 관통하여 하부로 연장된 상기 수직바(730)는 상기 챔버(200) 내부의 압력을 유지할 수 있도록 벨로우즈(bellows)(1940) 등으로 밀폐될 수 있다.
이 경우, 상기 수직바(730)의 단부는 상하로 이동하는 볼 스크류(ball screw)(1930)와 연결될 수 있으며, 상기 볼 스크류(1930)는 연결부(1925)를 통해 상기 제3 구동부(1920)와 연결될 수 있다. 따라서, 상기 제3 구동부(1920)의 구동에 의해 상기 볼 스크류(1930)가 상하로 이동하게 되며 이에 따라 상기 리프트핀유닛(700)이 상하로 함께 이동하게 된다.
한편, 상기 리프트핀유닛(700)의 하단부에는 상기 리프트핀유닛(700)의 이동을 가이드하는 가이드부(1700)를 구비할 수 있다. 상기 가이드부(1700)는 상기 리프트핀유닛(700)이 상하로 이동하는 경우에 상하 이동이 수직한 방향으로 이루어지도록 가이드하며, 나아가 상기 리프트핀유닛(700)이 상하로 이동하는 중에 미리 정해진 각도로 상기 리프트핀유닛(700)이 회전하도록 가이드하는 역할을 한다.
구체적으로, 상기 리프트핀유닛(700)은 미리 결정된 길이만큼 돌출 형성된 가이드바(750)를 구비하고 상기 가이드부(1700)는 상기 가이드바(750)가 삽입되어 관통하는 가이드홀(1800)(도 11 참조)을 구비한다. 따라서, 상기 가이드바(750)가 상기 가이드홀(1800)에 삽입된 상태에서 상기 리프트핀유닛(700)이 상승 또는 하강하는 경우에 상기 가이드홀(1800)의 적어도 일부 구간에서 상기 리프트핀유닛(700)이 회전하게 된다.
도 11은 상기 가이드부(1700)를 도시한 사시도이다.
도 11을 참조하면, 상기 가이드부(1700)는 상기 리프트핀유닛(700)의 하단부, 즉 상기 수직바(730)의 단부를 감싸도록 원호 형상 또는 곡률진 형상을 가질 수 있다. 이 경우, 상기 가이드부(1700)의 내측면에 상기 가이드바(750)가 삽입될 수 있는 가이드홀(1800)이 형성된다. 여기서, 상기 가이드홀(1800)은 상기 가이드바(750)가 삽입되는 가이드홈으로 구성되는 것도 물론 가능하다.
도 11에 도시된 바와 같이, 상기 가이드홀(1800)은 상기 리프트핀유닛(700)의 상승 또는 하강 시에 상기 리프트핀유닛(700)을 회전시키는 제1 영역홀(1830)과, 상기 제1 영역홀(1830)의 상부에 상기 리프트핀유닛(700)의 상승 또는 하강 시에 상기 리프트핀을 회전시키지 않고 이동시키는 제2 영역홀(1850)을 구비한다. 이 경우, 상기 제2 영역홀(1850)은 상기 가이드부(1700)의 표면에서 수직한 방향으로 따라 형성될 수 있으며, 상기 제1 영역홀(1830)은 상기 제2 영역홀(1850)에서 소정의 각도로 경사져서 연결될 수 있다.
따라서, 도 10 및 도 11을 참조하면, 상기 리프트핀유닛(700)이 상기 제3 구동부(1920)에 의해 상승하면서 상기 제1 영역홀(1830)을 지나는 경우에 상기 지지핀(710)이 상기 기판(W)의 하면과 상기 제1 공급부(400)의 상부의 공간으로 진입하도록 상기 리프트핀유닛(700)이 일방향으로 회전할 수 있다.
또한, 상기 리프트핀유닛(700)이 상기 제3 구동부(1920)에 의해 하강하면서 상기 제1 영역홀(1830)을 지나는 경우에 상기 지지핀(710)이 상기 기판(W)의 하면과 상기 제1 공급부(400)의 상부의 공간에서 회피하도록 반대방향으로 회전하게 된다.
한편, 상기 기판(W)의 로딩 또는 언로딩을 위하여 상기 리프트핀유닛(700)의 지지핀(710)이 상기 기판(W)의 하면과 상기 제1 공급부(400)의 상부의 공간에 위치한 경우, 상기 제3 구동부(1920)에 의해 상기 리프트핀유닛(700)이 전술한 도 7에서 도 8의 위치로 상승하거나 또는 반대로 하강하게 된다.
이 경우, 상기 리프트핀유닛(700)이 상기 제2 영역홀(1850)을 따라 이동하는 경우에 상기 지지핀(710)이 상기 제1 공급부(400)의 상부에서 상기 지지핀(710)에 상기 기판(W)을 지지하도록 상기 리프트핀유닛(700)이 미리 결정된 거리만큼 상하로 이동하게 된다. 이때, 상기 리프트핀유닛(700)은 상기 제2 영역홀(1850)을 따라 수직한 방향으로 상하로 이동하게 되어 정확한 방향으로 이동하는 것이 가능해진다.
한편, 도 11에 도시된 바와 같이 상기 가이드부(1700)는 상기 제1 영역홀(1830)의 하부에 상기 리프트핀유닛(700)의 상승 또는 하강 시에 상기 리프트핀유닛(700)을 회전시키지 않고 이동시키는 제3 영역홀(1810)을 더 구비할 수 있다.
이는 전술한 도 9와 같이 상기 기판(W)에 대한 처리공정을 수행하는 중에 상기 기판지지링(500)의 측벽(520)과 상기 제1 공급부(400) 사이를 따라 상기 리프트핀유닛(700)을 미리 결정된 길이만큼 하강시키는 경우에 그 하강이동을 가이드하기 위함이다.
즉, 상기 기판(W)에 대한 처리공정을 수행하기에 앞서서 상기 리프트핀유닛(700)이 상기 제3 구동부(1920)에 의해 하강하면서 상기 제3 영역홀(1810)을 지나는 경우에 상기 리프트핀유닛(700)이 상기 기판지지링(500)과 상기 제1 공급부(400) 사이에서 미리 결정된 길이만큼 하강하게 된다. 이 경우, 상기 리프트핀유닛(700)은 상기 제3 영역홀(1810)의 가이드에 의해 수직한 방향을 따라 하강하게 된다.
반면에, 상기 기판(W)의 로딩 또는 언로딩을 위하여 상기 리프트핀유닛(700)이 상기 제3 구동부(1920)에 의해 상승하면서 상기 제3 영역홀(1810)을 지나는 경우에 상기 리프트핀유닛(700)이 상기 기판지지링(500)과 상기 제1 공급부(400) 사이에서 미리 결정된 길이만큼 상승하게 된다. 이 경우, 상기 리프트핀유닛(700)은 상기 제3 영역홀(1810)의 가이드에 의해 수직한 방향을 따라 상승하게 된다.
이하에서는 전술한 구성을 가지는 기판처리장치(1000)에서 리프트핀유닛(700)의 이동방법에 대해서 살펴보기로 한다. 도 12 및 도 13은 본 발명에 따른 리프트핀유닛의 이동방법을 도시한 순서도이다.
도 12 및 도 13을 참조하면, 상기 리프트핀유닛의 이동방법은 상기 리프트핀유닛(700)이 상기 제1 공급부(400)의 상부에 배치되는 단계(100)와, 상기 리프트핀유닛(700)이 상기 제1 공급부(400)의 반경 방향으로 이동하여 상기 기판(W)과 상기 제1 공급부(400) 사이의 공간에서 벗어나는 단계(200)를 포함할 수 있다.
이 때, 상기 리프트핀유닛(700)이 상기 제1 공급부(400)의 상부에 배치되는 단계(100)는 상기 리프트핀유닛(700)이 상기 제1 공급부(400)의 외곽에서 상기 제1 공급부(400)의 상부로 진입하는 단계(S110), 상기 리프트핀유닛(700)이 상기 기판지지링(500)에서 미리 결정된 길이만큼 돌출하도록 상승하는 단계(S130), 상기 리프트핀유닛(700)의 단부에 상기 기판(W)이 안착되는 단계(S150), 상기 리프트핀유닛(700)이 하강하여 상기 기판지지링(500)에 상기 기판(W)을 안착시키는 단계(S170)를 포함할 수 있다.
또한, 상기 리프트핀유닛(700)이 상기 제1 공급부(400)의 반경 방향으로 이동하여 상기 기판(W)과 상기 제1 공급부(400) 사이의 공간에서 벗어나는 단계(200)는 상기 리프트핀유닛(700)이 상기 기판(W)과 상기 제1 공급부(400) 사이의 공간에서 상기 제1 공급부(400)의 외곽으로 회피하는 단계(S210)를 포함할 수 있다.
전술한 도 6 및 도 9에 도시된 바와 같이 상기 리프트핀유닛(700)이 상기 기판지지링(500)의 측벽(520)과 상기 제1 공급부(400) 사이에 위치하는 중에 상기 기판(W)에 대한 처리공정이 종료되면 상기 리프트핀유닛(700)은 상기 기판(W)의 하면과 상기 제1 공급부(400) 사이의 공간으로 진입하게 된다.
구체적으로 도 7에 도시된 바와 같이, 상기 리프트핀유닛(700)의 단부에 형성된 지지핀(710)이 상기 기판(W)의 하면과 상기 제1 공급부(400) 사이의 공간으로 진입하게 된다. 이 경우, 상기 리프트핀유닛(700)은 상기 지지핀(710)이 상기 기판(W)의 하면과 상기 제1 공급부(400) 사이의 공간으로 진입하도록 미리 정해진 각도로 회전할 수 있다.
즉, 도 6의 상태에서 상기 리프트핀유닛(700)이 미리 정해진 각도로 일방향으로 회전하여 도 7과 같이 상기 리프트핀유닛(700)의 지지핀(710)이 상기 기판(W)의 하면과 상기 제1 공급부(400) 사이의 공간으로 진입할 수 있다.
한편, 상기 리프트핀유닛(700)이 상승하는 단계는 상기 기판지지링(500)에 안착되어 처리공정이 종료된 기판(W)이 상기 리프트핀유닛(700)의 지지핀(710)에 안착되어 상승하는 단계를 포함할 수 있다. 이때, 상기 처리공정이 종료된 기판(W)은 상기 챔버(200)의 외부로 인출될 수 있다.
즉, 상기 리프트핀유닛(700)은 처리공정이 종료된 기판(W)을 언로딩하기 위하여 도 8에 도시된 바와 같이 상부로 이동하게 된다. 이때, 상기 지지핀(710)에 처리공정이 종료된 기판(W)을 안착시키기 위하여 상기 기판지지링(500)의 개구부(512)에서 상기 지지핀(710)이 미리 결정된 길이만큼 돌출하도록 상승하게 된다.
이어서, 상기 챔버(200)의 외측에서 로딩암(미도시)이 상기 챔버(200)의 내부로 진입하여 상기 지지핀(710)에 안착된 기판(W)을 인출하고, 새로운 기판(W)을 상기 지지핀(710)의 상부에 안착시키게 된다.
상기 지지핀(710)에 기판(W)이 안착된 다음, 상기 리프트핀유닛(700)은 도 8에서 도 7의 위치로 하강하게 된다. 즉, 상기 지지핀(710)이 상기 기판지지부(510)의 아래에 위치하도록 하강하게 된다. 상기 지지핀(710)이 상기 기판지지링(500)의 아래에 위치하게 되면 상기 지지핀(710)에 의해 지지되던 기판(W)은 상기 기판지지링(500)에 안착된다.
이어서, 상기 지지핀(710)이 상기 기판(W)의 하면과 상기 제1 공급부(400)의 상면 사이의 공간에서 회피하도록 상기 리프트핀유닛(700)이 회전하게 된다. 즉, 상기 리프트핀유닛(700)은 상기 지지핀(710)이 상기 제1 공급부(400)의 상부의 공간에서 벗어나도록 반대방향으로 회전하여 도 6의 상태에 위치하게 된다.
즉, 상기 기판지지링(500)에 안착된 상기 기판(W)에 대한 처리공정 중에 상기 리프트핀유닛(700)은 상기 제1 공급부(400)의 외곽으로 회피하여 대기하게 된다. 예를 들어, 상기 기판(W)에 대한 처리공정 중에 상기 리프트핀유닛(700)은 상기 기판지지링(500)과 상기 제1 공급부(400) 사이에서 대기하게 된다.
한편, 전술한 도 10의 경우 상기 리프트핀유닛(700)이 회전하는 중에 적어도 일부 구간에서 상기 리프트핀유닛(700)이 상승 또는 하강하게 된다. 즉, 상기 리프트핀유닛(700)이 상승 또는 하강하는 동시에 상기 리프트핀유닛(700)이 미리 결정된 각도만큼 회전할 수 있다. 이에 대해서는 도 10에서 상술하였으므로 반복적인 설명은 생략한다.
한편, 상기 기판(W)에 대한 처리공정을 수행하는 중에 상기 리프트핀유닛(700)은 도 9에 도시된 바와 같이 상기 기판지지링(500)의 측벽(520)과 상기 제1 공급부(400) 사이를 따라 미리 결정된 길이만큼 하강하여 하부에 위치할 수 있다. 이때, 상기 리프트핀유닛(700)은 상기 제1 구동부(920)의 구동에 의해 미리 결정된 길이만큼 하강하게 된다.
따라서, 상기 리프트핀유닛(700)이 상기 제1 공급부(400)의 외곽으로 회피하는 단계는 상기 리프트핀유닛(700)이 상기 기판(W)과 상기 제1 공급부(400) 사이의 공간에서 상기 기판지지링(500)과 상기 제1 공급부(400) 사이로 이동하는 단계와, 상기 리프트핀유닛(700)이 상기 기판지지링(500)과 상기 제1 공급부(400) 사이에서 미리 결정된 길이만큼 하강하는 단계를 포함할 수 있다.
이 때, 상기 기판(W)의 로딩 또는 언로딩을 하기 위해서 상기 리프트핀유닛(700)은 상기 기판지지링(500)과 상기 제1 공급부(400) 사이에서 미리 결정된 길이만큼 상승하고, 이어서 상기 제1 공급부(400)의 외곽에서 상기 제1 공급부(400)의 상부로 진입하게 된다.
즉, 상기 리프트핀유닛(700)이 상기 제1 공급부(400)의 외곽에서 상기 제1 공급부(400)의 상부로 진입하는 단계에 앞서서 상기 리프트핀유닛(700)이 상기 기판지지링(500)과 상기 제1 공급부(400) 사이에서 미리 결정된 길이만큼 상승하는 단계를 포함할 수 있다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시 예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야의 당업자는 이하에서 서술하는 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경 실시할 수 있을 것이다. 그러므로 변형된 실시가 기본적으로 본 발명의 특허청구범위의 구성요소를 포함한다면 모두 본 발명의 기술적 범주에 포함된다고 보아야 한다.
W..기판
200..챔버
400..제1 공급부
500..기판지지링
600..제2 공급부
700..리프트핀유닛

Claims (25)

  1. 기판에 대한 처리공정을 수행하는 챔버;
    상기 챔버 내부에 구비되어 상기 기판의 가장자리를 지지하는 기판지지링;
    상기 기판의 하부에서 상기 기판지지링의 내측에 구비되어 상기 기판을 향해 열 및 상기 처리공정에 필요한 제1 가스 중에 적어도 하나를 공급하는 제1 공급부; 및
    상기 기판을 상기 기판지지링에 로딩시키거나 상기 기판을 상기 기판지지링에서 언로딩시키는 리프트핀유닛;을 구비하고,
    상기 리프트핀유닛은 상기 제1 공급부의 반경 방향으로 이동 가능하게 구비되는 것을 특징으로 하는 기판처리장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 공급부에 상기 리프트핀유닛의 이동을 위한 리프트핀홀이 형성되지 않는 것을 특징으로 하는 기판처리장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 리프트핀유닛은
    상기 제1 공급부의 반경방향을 따라 이동하여, 상기 기판과 상기 제1 공급부의 상면 사이의 공간에 위치하거나, 또는 상기 기판과 상기 제1 공급부의 상면 사이의 공간에서 벗어나는 것을 특징으로 하는 기판처리장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 리프트핀유닛은 상기 기판지지링과 상기 제1 공급부 사이의 공간에 배치되는 것을 특징으로 하는 기판처리장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 리프트핀유닛은 상기 기판지지링과 상기 제1 공급부 사이의 공간에 대응하여 절곡된 형상을 가지는 것을 특징으로 하는 기판처리장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 리프트핀유닛은
    상기 기판을 지지하는 지지핀과, 상기 지지핀에서 수평방향으로 절곡되어 상기 지지핀이 일단부에 형성된 수평바와, 상기 수평바의 타단부에서 수직하게 절곡되어 연장된 수직바를 구비하는 것을 특징으로 하는 기판처리장치.
  7. 제3항에 있어서,
    상기 리프트핀유닛은 상기 기판에 대한 처리공정 시에 상기 기판지지링에 로딩된 상기 기판과 상기 제1 공급부의 상면 사이의 공간에서 벗어나서 위치하며, 상기 기판의 로딩 또는 언로딩 시에 상기 리프트핀유닛의 단부가 상기 기판과 상기 제1 공급부의 상면 사이에 위치하는 것을 특징으로 하는 기판처리장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 기판지지링은 상기 기판의 가장자리를 지지하도록 개구부가 형성되고, 상기 리프트핀유닛은 단부에 상기 기판을 지지하는 지지핀을 구비하여, 상기 지지핀이 상기 제1 공급부의 상부에서 상승하는 경우에 상기 기판지지링의 위로 미리 결정된 길이만큼 돌출하는 것을 특징으로 하는 기판처리장치.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 기판에 대한 처리공정 시에 상기 리프트핀유닛은 상기 기판지지링의 측벽과 상기 제1 공급부 사이에서 미리 결정된 길이만큼 하강하여 위치하는 것을 특징으로 하는 기판처리장치.
  10. 제7항에 있어서,
    상기 리프트핀유닛의 단부가 상기 기판과 상기 제1 공급부의 상면 사이의 공간으로 진입하도록 상기 리프트핀유닛이 회전하는 것을 특징으로 하는 기판처리장치.
  11. 제7항 내지 제10항 중에 선택된 어느 한 항에 있어서,
    상기 리프트핀유닛을 상하로 이동시키는 제1 구동부와, 상기 리프트핀유닛을 회전시키는 제2 구동부를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 기판처리장치.
  12. 제7항 내지 제10항 중에 선택된 어느 한 항에 있어서,
    상기 리프트핀유닛을 상하로 이동시키는 제3 구동부와, 상기 리프트핀유닛의 상하 이동을 가이드하며 상기 리프트핀유닛의 상하 이동 시에 상기 리프트핀유닛을 미리 결정된 각도만큼 회전시키도록 가이드하는 가이드부를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 기판처리장치.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 리프트핀유닛은 일측으로 돌출 형성된 가이드바를 더 구비하고 상기 가이드부는 상기 가이드바가 삽입되는 가이드홀을 구비하며,
    상기 가이드바가 상기 가이드홀에 삽입되어 상기 리프트핀유닛이 상승 또는 하강하며, 상기 가이드홀의 적어도 일부 구간에서 상기 리프트핀유닛이 회전하는 것을 특징으로 하는 기판처리장치.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 가이드홀은
    상기 리프트핀의 상승 또는 하강 시에 상기 리프트핀유닛을 회전시키는 제1 영역홀과, 상기 제1 영역홀의 상부에 상기 리프트핀유닛의 상승 또는 하강 시에 상기 리프트핀유닛을 회전시키지 않고 이동시키는 제2 영역홀을 구비하는 것을 특징으로 하는 기판처리장치.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 가이드홀은 상기 제1 영역홀의 하부에 상기 리프트핀유닛의 상승 또는 하강 시에 상기 리프트핀유닛을 회전시키지 않고 이동시키는 제3 영역홀을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 기판처리장치.
  16. 제1항에 있어서,
    상기 기판의 상부에서 상기 기판을 향해 열 및 상기 처리공정에 필요한 제2 가스 중에 적어도 하나를 공급하는 제2 공급부를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 기판처리장치.
  17. 챔버 내에 기판의 하면을 향해 열 및 가스 중에 적어도 하나를 공급하는 제1 공급부와 기판을 지지하는 기판지지링을 구비하고, 상기 기판지지링에 기판을 로딩 또는 언로딩하기 위한 리프트핀유닛의 이동방법에 있어서,
    상기 리프트핀유닛이 상기 제1 공급부의 상부에 배치되는 단계와
    상기 리프트핀유닛이 상기 제1 공급부의 반경 방향으로 이동하여 상기 기판과 상기 제1 공급부 사이의 공간에서 벗어나는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 리프트핀유닛의 이동방법.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 리프트핀유닛이 상기 제1 공급부의 상부에 배치되는 단계는
    상기 리프트핀유닛이 상기 제1 공급부의 외곽에서 상기 제1 공급부의 상부로 진입하는 단계와, 상기 리프트핀유닛이 상기 기판지지링에서 미리 결정된 길이만큼 돌출하도록 상승하는 단계와, 상기 리프트핀유닛의 단부에 상기 기판이 안착되는 단계와, 상기 리프트핀유닛이 하강하여 상기 기판지지링에 상기 기판을 안착시키는 단계를 포함하고,
    상기 리프트핀유닛이 상기 기판과 상기 제1 공급부 사이의 공간에서 벗어나는 단계는 상기 리프트핀유닛이 상기 기판과 상기 제1 공급부 사이의 공간에서 상기 제1 공급부의 외곽으로 회피하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 리프트핀유닛의 이동방법.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 리프트핀유닛이 상승하는 단계는
    상기 기판지지링에 안착되어 처리공정이 종료된 기판이 상기 리프트핀유닛의 단부에 안착되어 상승하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 리프트핀유닛의 이동방법.
  20. 제18항에 있어서,
    상기 리프트핀유닛이 상기 제1 공급부의 상부로 진입하는 단계와 상기 리프트핀유닛이 상기 기판과 상기 제1 공급부 사이의 공간에서 상기 제1 공급부의 외곽으로 회피하는 단계에서
    상기 리프트핀유닛은 미리 결정된 각도만큼 일방향으로 회전하여 상기 제1 공급부의 상부로 진입하거나, 타방향으로 회전하여 상기 제1 공급부의 외곽으로 회피하는 것을 특징으로 하는 리프트핀유닛의 이동방법.
  21. 제20항에 있어서,
    상기 리프트핀유닛이 승강하는 중에 적어도 일부 구간에서 상기 리프트핀유닛이 회전하는 것을 특징으로 하는 리프트핀유닛의 이동방법.
  22. 제18항에 있어서,
    상기 기판지지링은 개구부가 형성되고,
    상기 리프트핀유닛이 상승하는 단계에서 상기 리프트핀유닛은 상기 개구부를 관통하여 상승하는 것을 특징으로 하는 리프트핀유닛의 이동방법.
  23. 제18항에 있어서,
    상기 기판지지링의 내측에 상기 제1 공급부가 위치하고, 상기 기판에 대한 처리공정 중에 상기 리프트핀유닛은 상기 기판지지링과 상기 제1 공급부 사이에서 대기하는 것을 특징으로 하는 리프트핀유닛의 이동방법.
  24. 제23항에 있어서,
    상기 리프트핀유닛이 상기 제1 공급부의 외곽으로 회피하는 단계는
    상기 리프트핀유닛이 상기 기판과 상기 제1 공급부 사이의 공간에서 상기 기판지지링과 상기 제1 공급부 사이로 이동하는 단계와,
    상기 리프트핀유닛이 상기 기판지지링과 상기 제1 공급부 사이에서 미리 결정된 길이만큼 하강하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 리프트핀유닛의 이동방법.
  25. 제24항에 있어서,
    상기 리프트핀유닛이 상기 제1 공급부의 외곽에서 상기 제1 공급부의 상부로 진입하는 단계에 앞서서
    상기 리프트핀유닛이 상기 기판지지링과 상기 제1 공급부 사이에서 미리 결정된 길이만큼 상승하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 리프트핀유닛의 이동방법.
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