KR20200052568A - 기판 처리 장치 - Google Patents

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KR20200052568A KR1020180135637A KR20180135637A KR20200052568A KR 20200052568 A KR20200052568 A KR 20200052568A KR 1020180135637 A KR1020180135637 A KR 1020180135637A KR 20180135637 A KR20180135637 A KR 20180135637A KR 20200052568 A KR20200052568 A KR 20200052568A
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Abstract

기판 처리 장치가 제공된다. 기판 처리 장치는 기판의 안착을 위한 안착면을 제공하는 척과, 상기 안착면에서 돌출 형성되어 상기 기판을 지지하는 핀형 지지부, 및 넓은 면이 상기 안착면에 평행하게 배치되고, 상기 기판의 가장자리를 지지하는 바형 지지부를 포함하되, 상기 핀형 지지부 및 상기 바형 지지부 중 적어도 하나는 상기 안착면에 수직인 방향으로 상기 기판에 힘을 전달하여 상기 기판을 승강시킨다.

Description

기판 처리 장치{Apparatus for treating substrate}
본 발명은 기판 처리 장치에 관한 것이다.
반도체 장치 또는 디스플레이 장치를 제조할 때에는, 사진, 식각, 애싱, 이온주입, 박막증착, 세정 등 다양한 공정이 실시된다. 여기서, 사진공정은 도포, 노광, 그리고 현상 공정을 포함한다. 기판 상에 감광액을 도포하고(즉, 도포 공정), 감광막이 형성된 기판 상에 회로 패턴을 노광하며(즉, 노광 공정), 기판의 노광처리된 영역을 선택적으로 현상한다(즉, 현상 공정).
기판에 대한 공정을 수행함에 있어서 기판을 가열하거나 냉각시킬 수 있다. 예를 들어, 사진 현상 공정에서 가열된 기판은 별도의 설비에서 냉각될 수 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 기판을 냉각시키는 기판 처리 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 과제를 달성하기 위한 본 발명의 기판 처리 장치의 일 면(aspect)은, 기판의 안착을 위한 안착면을 제공하는 척과, 상기 안착면에서 돌출 형성되어 상기 기판을 지지하는 핀형 지지부, 및 넓은 면이 상기 안착면에 평행하게 배치되고, 상기 기판의 가장자리를 지지하는 바형 지지부를 포함하되, 상기 핀형 지지부 및 상기 바형 지지부 중 적어도 하나는 상기 안착면에 수직인 방향으로 상기 기판에 힘을 전달하여 상기 기판을 승강시킨다.
상기 척은 상기 기판을 냉각시키기 위한 냉각 유체의 순환 통로를 제공하는 냉각 유로를 포함한다.
상기 핀형 지지부 및 상기 바형 지지부는 입력된 전기에 의하여 변형되는 유전성 탄성체(dielectric elastomer)를 이용하여 상기 기판에 힘을 전달한다.
상기 핀형 지지부는, 상기 척의 내부에 구비되고, 전기를 입력 받으며, 변형 가능한 상부 및 하부 전극판과, 상기 상부 전극판에 결합되고, 상기 안착면의 상부로 일부가 노출되어 상기 기판을 지지하는 지지 핀, 및 상기 상부 및 하부 전극판의 사이에 구비되고, 변형 가능한 가변판을 포함한다.
상기 가변판은 탄성 중합체를 포함한다.
상기 상부 전극판, 상기 가변판 및 상기 하부 전극판은 상기 안착면의 수직 방향에 평행한 방향으로 적층되고, 상기 상부 및 하부 전극판을 통하여 전기가 입력되는 경우 상기 안착면의 수직 방향에 평행한 방향으로 상기 상부 전극판, 상기 가변판 및 상기 하부 전극판의 결합체가 압착된다.
상기 바형 지지부는, 전기를 입력 받고, 변형 가능한 상부 및 하부 전극바와, 상기 상부 전극바에 결합되고, 상기 상부 전극바에 결합되지 않은 다른 면으로 상기 기판을 지지하는 기준바, 및 상기 상부 및 하부 전극바의 사이에 구비되고, 변형 가능한 가변바를 포함한다.
상기 가변바는 탄성 중합체를 포함한다.
상기 기준바, 상기 상부 전극바, 상기 가변바 및 상기 하부 전극바는 상기 안착면의 수직 방향에 평행한 방향으로 적층되고, 상기 상부 및 하부 전극바를 통하여 전기가 입력되는 경우 상기 기준바, 상기 상부 전극바, 상기 가변바 및 상기 하부 전극바의 결합체는 상기 기준바의 방향으로 휘어진다.
상기 기판 처리 장치는 상기 척의 둘레를 감싸도록 배치되고, 상기 기판의 중심과 상기 척의 중심이 일치되도록 상기 안착면에 안착된 상기 기판의 가장자리를 지지하는 기판 가이드를 더 포함하고, 상기 바형 지지부는 일단이 상기 기판 가이드에 결합되고, 타단이 상기 기판을 지지한다.
본 발명의 기판 처리 장치의 다른 면은, 기판의 안착을 위한 안착면을 제공하는 척, 및 상기 안착면에서 돌출 형성되어 상기 기판을 지지하는 핀형 지지부를 지지하는 바형 지지부를 포함하되, 상기 핀형 지지부는 입력된 전기에 의하여 변형되는 유전성 탄성체(dielectric elastomer)를 이용하여 상기 안착면에 수직인 방향으로 상기 기판에 힘을 전달하여 상기 기판을 승강시킨다.
본 발명의 기판 처리 장치의 또 다른 면은, 기판의 안착을 위한 안착면을 제공하는 척, 및 넓은 면이 상기 안착면에 평행하게 배치되고, 상기 기판의 가장자리를 지지하는 바형 지지부를 포함하되, 상기 바형 지지부는 입력된 전기에 의하여 변형되는 유전성 탄성체(dielectric elastomer)를 이용하여 상기 안착면에 수직인 방향으로 상기 기판에 힘을 전달하여 상기 기판을 승강시킨다.
기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.
도 1 및 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 기판 처리 장치를 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 냉각 유로가 척에 구비된 것을 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 핀형 지지부를 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 핀형 지지부의 동작을 나타낸 도면이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 바형 지지부를 나타낸 도면이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 바형 지지부의 동작을 나타낸 도면이다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 기판 처리 장치의 동작을 나타낸 도면이다.
도 9 및 도 10은 본 발명의 다른 실시예에 따른 기판 처리 장치를 나타낸 도면이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시 예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 게시되는 실시 예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시 예들은 본 발명의 게시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
소자(elements) 또는 층이 다른 소자 또는 층의 "위(on)" 또는 "상(on)"으로 지칭되는 것은 다른 소자 또는 층의 바로 위뿐만 아니라 중간에 다른 층 또는 다른 소자를 개재한 경우를 모두 포함한다. 반면, 소자가 "직접 위(directly on)" 또는 "바로 위"로 지칭되는 것은 중간에 다른 소자 또는 층을 개재하지 않은 것을 나타낸다.
공간적으로 상대적인 용어인 "아래(below)", "아래(beneath)", "하부(lower)", "위(above)", "상부(upper)" 등은 도면에 도시되어 있는 바와 같이 하나의 소자 또는 구성 요소들과 다른 소자 또는 구성 요소들과의 상관관계를 용이하게 기술하기 위해 사용될 수 있다. 공간적으로 상대적인 용어는 도면에 도시되어 있는 방향에 더하여 사용시 또는 동작시 소자의 서로 다른 방향을 포함하는 용어로 이해되어야 한다. 예를 들면, 도면에 도시되어 있는 소자를 뒤집을 경우, 다른 소자의 "아래(below)" 또는 "아래(beneath)"로 기술된 소자는 다른 소자의 "위(above)"에 놓여질 수 있다. 따라서, 예시적인 용어인 "아래"는 아래와 위의 방향을 모두 포함할 수 있다. 소자는 다른 방향으로도 배향될 수 있고, 이에 따라 공간적으로 상대적인 용어들은 배향에 따라 해석될 수 있다.
비록 제1, 제2 등이 다양한 소자, 구성요소 및/또는 섹션들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 소자, 구성요소 및/또는 섹션들은 이들 용어에 의해 제한되지 않음은 물론이다. 이들 용어들은 단지 하나의 소자, 구성요소 또는 섹션들을 다른 소자, 구성요소 또는 섹션들과 구별하기 위하여 사용하는 것이다. 따라서, 이하에서 언급되는 제1 소자, 제1 구성요소 또는 제1 섹션은 본 발명의 기술적 사상 내에서 제2 소자, 제2 구성요소 또는 제2 섹션일 수도 있음은 물론이다.
본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자는 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.
다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세히 설명하기로 하며, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어 도면 부호에 상관없이 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 참조번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
도 1 및 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 기판 처리 장치를 나타낸 도면이고, 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 냉각 유로가 척에 구비된 것을 나타낸 도면이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 기판 처리 장치(10)는 척(100), 기판 가이드(200), 핀형 지지부(300) 및 바형 지지부(400)를 포함하여 구성된다.
척(100)은 기판의 안착을 위한 안착면(110)을 제공하는 역할을 수행한다. 안착면(110)은 지면에 평행한 넓은 면을 가질 수 있다. 척(100)은 기판을 냉각시키기 위한 냉각 유체의 순환 통로를 제공하는 냉각 유로(500)를 포함할 수 있다. 도 3에 도시된 바와 같이, 냉각 유로(500)는 척(100)의 내부에 구비될 수 있으며, 척(100)의 넓은 면 전역을 따라 배치될 수 있다. 냉각 유로(500)는 유체 입구(510) 및 유체 출구(520)를 포함할 수 있다. 유체 입구(510)를 통하여 유입된 유체는 척(100)의 내부에 배치된 냉각 유로(500)를 따라 순환하다가 유체 출구(520)를 통해 배출될 수 있다.
냉각 유로(500)를 따라 순환하는 냉각 유체에 의하여 척(100)에 안착된 기판이 냉각될 수 있다.
기판 가이드(200)는 척(100)의 둘레를 감싸도록 배치되고, 기판의 중심과 척(100)의 중심이 일치되도록 안착면(110)에 안착된 기판의 가장자리를 지지하는 역할을 수행한다. 예를 들어, 기판 가이드(200)는 링의 형태로 제공될 수 있다. 이러한 경우 기판 가이드(200)는 척(100)의 원형 둘레를 감싸는 형태를 가질 수 있으며, 척(100)에 결합된 경우 기판 가이드(200)의 상부는 척(100)의 안착면(110)보다 높게 돌출 형성될 수 있다. 기판은 안착면(110)보다 높게 돌출 형성된 기판 가이드(200)의 해당 부분에 가이드되어 척(100)에 안착될 수 있다.
핀형 지지부(300)는 안착면(110)에서 돌출 형성되어 기판을 지지하는 역할을 수행한다. 핀형 지지부(300)의 일부는 척(100)의 내부에 구비되고, 다른 일부는 척(100)의 외부로 노출될 수 있다. 척(100)의 외부로 노출된 핀형 지지부(300)의 일부가 기판을 지지할 수 있다. 핀형 지지부(300)가 기판을 지지함에 따라 기판과 안착면(110) 간에는 일정 거리가 유지될 수 있다.
이하, 안착면(110)에 수직인 방향을 제1 방향(Ⅰ)이라 하고, 제1 방향(Ⅰ)에 수직이고, 안착면(110)에 평행한 일 방향을 제2 방향(Ⅱ)이라 하며, 제1 방향(Ⅰ) 및 제2 방향(Ⅱ)에 수직인 방향을 제3 방향(Ⅲ)이라 한다.
핀형 지지부(300)는 핀의 형상을 갖는 지지 핀을 포함할 수 있다. 지지 핀은 제1 방향(Ⅰ)으로 안착면(110)의 외부로 노출되어 기판을 지지할 수 있다.
바형 지지부(400)는 넓은 면이 안착면(110)에 평행하게 배치되고, 기판의 가장자리를 지지하는 역할을 수행한다. 바형 지지부(400)는 긴 바의 형상을 가질 수 있다. 바형 지지부(400)는 안착면(110)의 중심에 수직인 중심 축(Ax)을 향하여 길게 배치될 수 있다. 예를 들어, 바형 지지부(400)는 일단이 기판 가이드(200)에 결합되고, 안착면(110)의 중심 축을 향하여 길게 배치되어 타단이 기판을 지지할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 핀형 지지부(300) 및 바형 지지부(400) 중 적어도 하나는 안착면(110)에 수직인 방향 즉, 제1 방향(Ⅰ)으로 기판에 힘을 전달하여 기판을 승강시킬 수 있다. 예를 들어, 핀형 지지부(300) 및 바형 지지부(400)는 입력된 전기에 의하여 변형되는 유전성 탄성체(dielectric elastomer)를 이용하여 기판에 힘을 전달할 수 있다.
냉각 유로(500)를 통해 흐르는 냉각 유체에 의하여 기판이 급속으로 냉각되는 경우 기판과 척(100) 간의 인력 증가로 인하여 척(100)에서 기판을 분리하는 것이 용이하지 않을 수 있다. 이 때, 핀형 지지부(300) 또는 바형 지지부(400)가 기판을 리프팅하여 척(100)과 기판 간의 거리를 증가시킬 수 있다. 척(100)과 기판 간의 거리가 증가함에 따라 척(100)과 기판 간의 인력이 감소되고, 척(100)에서 기판을 분리하는 것이 용이하게 수행될 수 있다.
또한, 척(100)에 구비된 핀형 지지부(300) 또는 기판 가이드(200)에 구비된 바형 지지부(400)는 유전성 탄성체를 구비하여 입력된 전기에 의하여 변형되기 때문에 기판 처리 장치(10)의 부피를 증가시키거나, 복잡한 부가 장비를 부가하지 않으면서도 척(100)에 대하여 기판을 승강시키는 것이 가능하다.
이하, 도 4 내지 도 7을 통하여 핀형 지지부(300) 및 바형 지지부(400)에 대하여 자세히 설명하기로 한다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 핀형 지지부를 나타낸 도면이고, 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 핀형 지지부의 동작을 나타낸 도면이다.
도 4를 참조하면, 핀형 지지부(300)는 지지 핀(310), 상부 전극판(321), 하부 전극판(322) 및 가변판(330)을 포함하여 구성된다.
지지 핀(310)은 기판을 지지하는 역할을 수행한다. 지지 핀(310)은 제1 방향(Ⅰ)으로 긴 핀의 형상을 가질 수 있다. 지지 핀(310)의 상부는 기판에 직접 접촉할 수 있다. 이에, 기판의 손상을 방지하기 위하여 지지 핀(310)의 상부는 둥근 반구의 형상을 가질 수 있다.
지지 핀(310)은 일부가 안착면(110)의 상부로 노출되고, 나머지는 척(100)의 내부에 수용될 수 있다. 둥근 반구의 형상을 갖는 지지 핀(310)의 상부가 안착면(110)의 상부로 노출될 수 있다.
상부 전극판(321) 및 하부 전극판(322)은 각각 판의 형태로 제공될 수 있다. 도 4는 상부 전극판(321) 및 하부 전극판(322)이 원형 판의 형태로 제공된 것을 도시하고 있으나, 본 발명의 상부 전극판(321) 및 하부 전극판(322)의 형태가 원형 판으로 한정되는 것은 아니다.
상부 전극판(321) 및 하부 전극판(322)은 척(100)의 내부에 구비될 수 있다. 또한, 상부 전극판(321) 및 하부 전극판(322)은 전기를 입력 받을 수 있으며, 변형될 수 있다. 즉, 상부 전극판(321) 및 하부 전극판(322)은 도전체일 수 있으며, 외부로부터 작용된 힘에 의하여 그 형태가 변형될 수 있다. 외력이 작용한 경우 상부 전극판(321) 및 하부 전극판(322)은 원래 형태에서 다른 형태로 변형될 수 있으며, 외력이 제거된 경우 상부 전극판(321) 및 하부 전극판(322)은 원래 형태로 복원될 수 있다. 지지 핀(310)은 상부 전극판(321)에 결합된 상태에서 안착면(110)의 상부로 일부가 노출되어 기판을 지지할 수 있다.
가변판(330)은 판의 형태로 제공될 수 있다. 도 4는 가변판(330)이 원형 판의 형태로 제공된 것을 도시하고 있으나, 본 발명의 가변판(330)의 형태가 원형 판으로 한정되는 것은 아니다.
가변판(330)은 상부 전극판(321) 및 하부 전극판(322)의 사이에 구비될 수 있다. 또한, 가변판(330)은 변형될 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 실시예에 따른 가변판(330)은 탄성 중합체로 형성될 수 있다. 따라서, 외력이 작용한 경우 가변판(330)은 원래 형태에서 다른 형태로 변형될 수 있으며, 외력이 제거된 경우 가변판(330)은 원래 형태로 복원될 수 있다.
도 4 및 도 5를 참조하면, 상부 전극판(321), 가변판(330) 및 하부 전극판(322)은 제1 방향(Ⅰ)에 평행한 방향으로 적층될 수 있다. 상부 전극판(321), 가변판(330) 및 하부 전극판(322)은 서로 접하는 면이 상호간에 부착되어 고정될 수 있다. 이로 인해, 상부 전극판(321), 가변판(330) 및 하부 전극판(322)의 결합체는 외력에 의하여 일체형으로 변형될 수 있다.
상부 전극판(321) 및 하부 전극판(322)을 통하여 전기가 입력되는 경우 제1 방향(Ⅰ)으로 상부 전극판(321), 가변판(330) 및 하부 전극판(322)의 결합체가 압착될 수 있다. 상부 전극판(321) 및 하부 전극판(322)으로 전기가 입력되는 경우 상부 전극판(321)과 하부 전극판(322)의 사이에 정전 인력이 발생하고 이로 인해 상부 전극판(321)과 하부 전극판(322)이 서로 거리가 가까워지는 방향으로 이동할 수 있다. 이 때, 상부 전극판(321), 가변판(330) 및 하부 전극판(322)은 변형 가능한 재질로 구성되기 때문에 상부 전극판(321) 및 하부 전극판(322)이 가까워지면서 상부 전극판(321), 가변판(330) 및 하부 전극판(322)은 넓은 면의 넓이가 증가하는 방향으로 변형될 수 있다.
상부 전극판(321), 가변판(330) 및 하부 전극판(322)의 변형으로 인하여 결합체의 높이가 감소될 수 있다. 결합체의 높이가 감소되면 상부 전극판(321)에 결합된 지지 핀(310)이 하강하고, 안착면(110)에서 노출된 지지 핀(310)의 길이가 감소될 수 있다. 지지 핀(310)의 노출 길이가 감소하는 경우 기판과 안착면(110) 간의 거리가 감소될 수 있다.
상부 전극판(321) 및 하부 전극판(322)을 통하여 입력된 전기의 공급이 중단되는 경우 상부 전극판(321)과 하부 전극판(322) 간의 정전 인력이 제거될 수 있다. 이로 인해, 상부 전극판(321), 가변판(330) 및 하부 전극판(322)은 원래 형태로 복원될 수 있다. 상부 전극판(321), 가변판(330) 및 하부 전극판(322)이 원래 형태로 복원됨에 따라 상부 전극판(321)에 결합된 지지 핀(310)이 상승하고, 안착면(110)에서 노출된 지지 핀(310)의 길이가 증가할 수 있다.
이하, 핀형 지지부(300)에 전기가 공급되지 않아 상부 전극판(321), 가변판(330) 및 하부 전극판(322)이 원래 형태인 상태에서 안착면(110)의 상부로 노출된 지지 핀(310)의 노출 길이를 제1 노출 길이(D1)라 하고, 핀형 지지부(300)에 전기가 공급되어 상부 전극판(321), 가변판(330) 및 하부 전극판(322)의 결합체가 압착된 상태에서 안착면(110)의 상부로 노출된 지지 핀(310)의 노출 길이를 제2 노출 길이(D2)라 한다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 바형 지지부를 나타낸 도면이고, 도 7은 본 발명의 실시예에 따른 바형 지지부의 동작을 나타낸 도면이다.
도 6을 참조하면, 바형 지지부(400)는 기준바(410), 상부 전극바(421), 하부 전극바(422) 및 가변바(430)를 포함하여 구성된다.
기준바(410), 상부 전극바(421), 하부 전극바(422) 및 가변바(430)는 각각 넓은 면을 갖는 바의 형태로 제공될 수 있다. 도 6은 기준바(410), 상부 전극바(421), 하부 전극바(422) 및 가변바(430)가 직사각형의 넓은 면을 갖는 것으로 도시하고 있으나, 본 발명의 기준바(410), 상부 전극바(421), 하부 전극바(422) 및 가변바(430)의 넓은 면의 형태가 직사각형으로 한정되는 것은 아니다.
기준바(410)는 기판을 지지하는 역할을 수행한다. 또한, 기준바(410)는 외력에 의하여 변형될 수 있다. 본 발명의 실시예예 따른 기준바(410)는 휘어지는 변형은 가능하지만, 길이 또는 넓이가 변하는 변형은 가능하지 않을 수 있다.
상부 전극바(421) 및 하부 전극바(422)는 전기를 입력 받을 수 있으며, 변형될 수 있다. 즉, 상부 전극바(421) 및 하부 전극바(422)는 도전체일 수 있으며, 외부로부터 작용된 힘에 의하여 그 형태가 변형될 수 있다. 외력이 작용한 경우 상부 전극바(421) 및 하부 전극바(422)는 원래 형태에서 다른 형태로 변형될 수 있으며, 외력이 제거된 경우 상부 전극바(421) 및 하부 전극바(422)는 원래 형태로 복원될 수 있다. 기준바(410)는 일면이 상부 전극바(421)에 결합되고, 상부 전극바(421)에 결합되지 않은 다른 면으로 기판을 지지할 수 있다.
가변바(430)는 상부 전극바(421) 및 하부 전극바(422)의 사이에 구비될 수 있다. 또한, 가변바(430)는 변형될 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 실시예에 따른 가변바(430)는 탄성 중합체로 형성될 수 있다. 따라서, 외력이 작용한 경우 가변바(430)는 원래 형태에서 다른 형태로 변형될 수 있으며, 외력이 제거된 경우 가변바(430)는 원래 형태로 복원될 수 있다.
도 6 및 도 7을 참조하면, 기준바(410), 상부 전극바(421), 가변바(430) 및 하부 전극바(422)는 제1 방향(Ⅰ)에 평행한 방향으로 적층될 수 있다. 기준바(410), 상부 전극바(421), 가변바(430) 및 하부 전극바(422)는 서로 접하는 면이 상호간에 부착되어 고정될 수 있다. 이로 인해, 기준바(410), 상부 전극바(421), 가변바(430) 및 하부 전극바(422)의 결합체는 외력에 의하여 일체형으로 변형될 수 있다.
상부 전극바(421) 및 하부 전극바(422)를 통하여 전기가 입력되는 경우 기준바(410), 상부 전극바(421), 가변바(430) 및 하부 전극바(422)의 결합체는 기준바(410)의 방향으로 휘어질 수 있다. 상부 전극바(421) 및 하부 전극바(422)를 통하여 전기가 입력되는 경우 제1 방향(Ⅰ)으로 상부 전극바(421), 가변바(430) 및 하부 전극바(422)의 결합체가 압착될 수 있다. 상부 전극바(421) 및 하부 전극바(422)로 전기가 입력되는 경우 상부 전극바(421)와 하부 전극바(422)의 사이에 정전 인력이 발생하고 이로 인해 상부 전극바(421)와 하부 전극바(422)가 서로 거리가 가까워지는 방향으로 이동할 수 있다. 이 때, 상부 전극바(421), 가변바(430) 및 하부 전극바(422)는 변형 가능한 재질로 구성되기 때문에 상부 전극바(421) 및 하부 전극바(422)가 가까워지면서 상부 전극바(421), 가변바(430) 및 하부 전극바(422)는 넓은 면의 넓이가 증가하는 방향으로 변형될 수 있다. 이 때, 상부 전극바(421), 가변바(430) 및 하부 전극바(422)의 길이가 증가할 수 있다.
전술한 바와 같이, 기준바(410)는 휘는 변형이 가능하지만 길이가 변하는 변형을 가능하지 않다. 기준바(410)는 상부 전극바(421)에 결합되어 있는데, 결국 상부 전극바(421), 가변바(430) 및 하부 전극바(422)의 길이가 증가함에도 불구하고 기준바(410)의 길이가 고정되기 때문에 바형 지지부(400)는 기준바(410)의 방향으로 휘어지게 된다.
바형 지지부(400)가 기준바(410)의 방향으로 휘어지면 기준바(410)에 지지되고 있는 기판의 높이가 증가한다. 즉, 바형 지지부(400)가 기판을 리프팅함으로써 기판과 척(100) 간의 거리가 증가할 수 있다.
상부 전극바(421) 및 하부 전극바(422)를 통하여 입력된 전기의 공급이 중단되는 경우 상부 전극바(421)와 하부 전극바(422) 간의 정전 인력이 제거될 수 있다. 이로 인해, 상부 전극바(421), 가변바(430) 및 하부 전극바(422)는 원래 형태로 복원될 수 있다. 상부 전극바(421), 가변바(430) 및 하부 전극바(422)가 원래 형태로 복원됨에 따라 상부 전극바(421)에 결합된 기준바(410)도 원래 형태로 복원되고, 바형 지지부(400)가 평판인 바의 형태로 복원되면서 기준바(410)에 지지된 기판의 높이가 감소될 수 있다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 기판 처리 장치의 동작을 나타낸 도면이다.
도 8을 참조하면, 기판 처리 장치(10)는 기판(W)에 대한 냉각을 수행할 수 있다.
기판(W)을 냉각시키기 위하여 기판(W)이 척(100)의 안착면(110)에 안착될 수 있다(S810). 이 때, 핀형 지지부(300) 및 바형 지지부(400)에는 전기가 입력되지 않을 수 있다. 이에, 핀형 지지부(300)의 지지 핀(310)은 제1 노출 길이(D1)로 안착면(110)의 상부로 일부가 노출되고, 바형 지지부(400)는 평판 상태로 제공될 수 있다. 여기서, 제1 노출 길이(D1)는 안착면(110)과 바형 지지부(400)의 상부면간의 거리에 비하여 크게 형성될 수 있다. 따라서, 기판(W)은 핀형 지지부(300)의 지지 핀(310)에 지지되고, 바형 지지부(400)에는 접촉되지 않을 수 있다.
기판(W)이 안착된 이후에 기판(W)의 냉각 효율을 향상시키기 위하여 핀형 지지부(300)는 기판(W)의 높이를 감소시킬 수 있다(S820). 이를 위하여, 핀형 지지부(300)로 전기가 입력될 수 있다. 전기가 입력되는 경우 핀형 지지부(300)에 구비된 상부 전극판(321), 가변판(330) 및 하부 전극판(322)의 결합체가 압착되어 핀형 지지부(300)의 높이가 감소되고, 기판(W)과 척(100) 간의 거리가 감소될 수 있다. 이 때, 핀형 지지부(300)의 지지 핀(310)은 제2 노출 길이(D2)로 안착면(110)의 상부로 일부가 노출되는데, 제2 노출 길이(D2)는 안착면(110)과 바형 지지부(400)의 상부면간의 거리와 동일하거나 유사할 수 있다. 따라서, 기판(W)은 핀형 지지부(300)의 지지 핀(310)에 지지되면서, 바형 지지부(400)에 접촉되거나 근접할 수 있다.
기판(W)이 척(100)에 근접한 이후에 척(100)에 구비된 냉각 유로(500)를 통하여 냉각 유체가 순환할 수 있다. 기판(W)이 척(100)에 근접한 이후에 기판(W)에 대한 냉각이 수행되기 때문에 기판(W)에 대한 냉각 효율이 향상될 수 있다.
기판(W)에 대한 냉각이 완료되면 핀형 지지부(300) 및 바형 지지부(400) 중 적어도 하나는 기판(W)을 리프팅시킬 수 있다(S830). 예를 들어, 핀형 지지부(300)에 입력된 전기의 공급이 중단되는 경우 핀형 지지부(300)의 높이가 증가하면서 기판(W)이 리프팅될 수 있다. 또는, 바형 지지부(400)에 전기가 입력되는 경우 바형 지지부(400)가 휘어지면서 기판(W)이 리프팅될 수 있다.
핀형 지지부(300)와 바형 지지부(400)의 동작 여부는 기판(W)의 온도에 따라 결정될 수 있다. 예를 들어, 기판(W)의 온도가 사전에 설정된 임계 온도 이하인 경우 핀형 지지부(300) 또는 바형 지지부(400)가 기판(W)을 리프팅시킬 수 있다. 한편, 기판(W)의 온도가 사전에 설정된 임계 온도를 초과하는 경우 핀형 지지부(300) 및 바형 지지부(400)가 기판(W)을 리프팅시킬 수 있다. 기판(W)의 온도가 낮을수록 기판(W)과 척(100)간의 정전 인력이 증가하는데, 기판(W)의 온도를 통하여 핀형 지지부(300) 및 바형 지지부(400)의 동작 여부가 결정될 수 있다.
기판(W)의 온도를 측정하기 위한 온도 센서(미도시)가 구비될 수 있으며, 온도 센서의 측정 결과를 참조하여 핀형 지지부(300) 및 바형 지지부(400)를 제어하는 제어부(미도시)가 구비될 수 있다.
도 9 및 도 10은 본 발명의 다른 실시예에 따른 기판 처리 장치를 나타낸 도면이다.
이상은 척(100), 기판 가이드(200), 핀형 지지부(300) 및 바형 지지부(400)를 포함하여 구성된 기판 처리 장치(10)를 설명하였으나, 본 발명의 다른 실시예예 따르면 기판 처리 장치(11, 12)는 도 9에 도시된 바와 같이 척(101), 기판 가이드(201) 및 핀형 지지부(301)를 포함하여 구성되거나, 도 10에 도시된 바와 같이 척(102), 기판 가이드(202), 고정 핀(302) 및 바형 지지부(402)를 포함하여 구성될 수 있다.
도 9 및 도 10에 도시된 척(101, 102), 기판 가이드(201, 202), 핀형 지지부(301) 및 바형 지지부(402)의 형태 및 기능은 전술한 척(100), 기판 가이드(200), 핀형 지지부(300) 및 바형 지지부(400)의 형태 및 기능과 동일하거나 유사할 수 있다.
도 9의 기판 처리 장치(11)는 핀형 지지부(301)의 동작으로 기판(W)을 승강시킬 수 있고, 도 10의 기판 처리 장치(12)는 바형 지지부(402)의 동작으로 기판(W)을 승강시킬 수 있다. 도 10의 기판 처리 장치(12)에 구비된 고정 핀(302)은 기판(W)의 안착면의 상부로 돌출 형성된 것으로서 높이 조절이 가능하지 않을 수 있다.
이상과 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.
10, 11, 12: 기판 처리 장치 100, 101, 102: 척
110: 안착면 200, 201, 202: 기판 가이드
300, 301: 핀형 가이드 310: 지지 핀
321: 상부 전극판 322: 하부 전극판
330: 가변판 400, 402: 바형 가이드
410: 기준바 421: 상부 전극바
422: 하부 전극바 430: 가변바
500: 냉각 유로

Claims (12)

  1. 기판의 안착을 위한 안착면을 제공하는 척;
    상기 안착면에서 돌출 형성되어 상기 기판을 지지하는 핀형 지지부; 및
    넓은 면이 상기 안착면에 평행하게 배치되고, 상기 기판의 가장자리를 지지하는 바형 지지부를 포함하되,
    상기 핀형 지지부 및 상기 바형 지지부 중 적어도 하나는 상기 안착면에 수직인 방향으로 상기 기판에 힘을 전달하여 상기 기판을 승강시키는 기판 처리 장치.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 척은 상기 기판을 냉각시키기 위한 냉각 유체의 순환 통로를 제공하는 냉각 유로를 포함하는 기판 처리 장치.
  3. 제1 항에 있어서,
    상기 핀형 지지부 및 상기 바형 지지부는 입력된 전기에 의하여 변형되는 유전성 탄성체(dielectric elastomer)를 이용하여 상기 기판에 힘을 전달하는 기판 처리 장치.
  4. 제1 항에 있어서,
    상기 핀형 지지부는,
    상기 척의 내부에 구비되고, 전기를 입력 받으며, 변형 가능한 상부 및 하부 전극판;
    상기 상부 전극판에 결합되고, 상기 안착면의 상부로 일부가 노출되어 상기 기판을 지지하는 지지 핀; 및
    상기 상부 및 하부 전극판의 사이에 구비되고, 변형 가능한 가변판을 포함하는 기판 처리 장치.
  5. 제4 항에 있어서,
    상기 가변판은 탄성 중합체를 포함하는 기판 처리 장치.
  6. 제4 항에 있어서,
    상기 상부 전극판, 상기 가변판 및 상기 하부 전극판은 상기 안착면의 수직 방향에 평행한 방향으로 적층되고,
    상기 상부 및 하부 전극판을 통하여 전기가 입력되는 경우 상기 안착면의 수직 방향에 평행한 방향으로 상기 상부 전극판, 상기 가변판 및 상기 하부 전극판의 결합체가 압착되는 기판 처리 장치.
  7. 제1 항에 있어서,
    상기 바형 지지부는,
    전기를 입력 받고, 변형 가능한 상부 및 하부 전극바;
    상기 상부 전극바에 결합되고, 상기 상부 전극바에 결합되지 않은 다른 면으로 상기 기판을 지지하는 기준바; 및
    상기 상부 및 하부 전극바의 사이에 구비되고, 변형 가능한 가변바를 포함하는 기판 처리 장치.
  8. 제7 항에 있어서,
    상기 가변바는 탄성 중합체를 포함하는 기판 처리 장치.
  9. 제7 항에 있어서,
    상기 기준바, 상기 상부 전극바, 상기 가변바 및 상기 하부 전극바는 상기 안착면의 수직 방향에 평행한 방향으로 적층되고,
    상기 상부 및 하부 전극바를 통하여 전기가 입력되는 경우 상기 기준바, 상기 상부 전극바, 상기 가변바 및 상기 하부 전극바의 결합체는 상기 기준바의 방향으로 휘어지는 기판 처리 장치.
  10. 제7 항에 있어서,
    상기 척의 둘레를 감싸도록 배치되고, 상기 기판의 중심과 상기 척의 중심이 일치되도록 상기 안착면에 안착된 상기 기판의 가장자리를 지지하는 기판 가이드를 더 포함하고,
    상기 바형 지지부는 일단이 상기 기판 가이드에 결합되고, 타단이 상기 기판을 지지하는 기판 처리 장치.
  11. 기판의 안착을 위한 안착면을 제공하는 척; 및
    상기 안착면에서 돌출 형성되어 상기 기판을 지지하는 핀형 지지부를 지지하는 바형 지지부를 포함하되,
    상기 핀형 지지부는 입력된 전기에 의하여 변형되는 유전성 탄성체(dielectric elastomer)를 이용하여 상기 안착면에 수직인 방향으로 상기 기판에 힘을 전달하여 상기 기판을 승강시키는 기판 처리 장치.
  12. 기판의 안착을 위한 안착면을 제공하는 척; 및
    넓은 면이 상기 안착면에 평행하게 배치되고, 상기 기판의 가장자리를 지지하는 바형 지지부를 포함하되,
    상기 바형 지지부는 입력된 전기에 의하여 변형되는 유전성 탄성체(dielectric elastomer)를 이용하여 상기 안착면에 수직인 방향으로 상기 기판에 힘을 전달하여 상기 기판을 승강시키는 기판 처리 장치.
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