KR20210000097U - 기판지지부 및 이를 포함하는 기판처리장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 가이드부의 구조를 변경하여 기판과 가이드부의 접촉을 최소화하고, 기판과 가이드부의 접촉에 의해 발생한 파티클이 기판의 상부에 증착되지 않도록 한 기판지지부 및 이를 포함하는 기판처리장치에 관한 것이다.
본 고안에 따른 기판지지부 및 이를 포함하는 기판처리장치에 의하면, 가이드부가 본체부와 단턱부를 구비하는 구조로 인해 본체부의 측면과 기판의 상부 측면이 서로 접촉되지 않도록 함으로써 파티클의 발생을 원천적으로 방지할 수 있으며 단턱부의 높이를 기판의 두께보다 낮게 하고, 상기 기판의 상부와 본체부의 측면이 소정 거리 이격되도록 함으로써 일부 발생된 파티클이 기판의 상부에 증착되지 않도록 할 수 있는 효과가 있다.

Description

기판지지부 및 이를 포함하는 기판처리장치{SUBSTRATE SUPPORT AND APPARATUS FOR PROCESSING SUBSTRATE HAVING THE SAME}

본 고안은 기판지지부 및 이를 포함하는 기판처리장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 기판과 가이드부의 접촉에 의해 발생한 파티클이 기판의 상부에 증착되지 않도록 구조를 개선한 기판지지부 및 이를 포함하는 기판처리장치에 관한 것이다.

일반적으로, 반도체 소자, 평판 디스플레이 및 태양전지(Solar Cell)등을 제조하기 위해서는 기판 상에 소정의 박막층, 박막 회로 패턴, 또는 광학적 패턴을 형성하여야 한다. 이를 위해, 기판에 특정 물질의 박막을 증착하는 증착공정, 감광성 물질을 사용하여 박막을 선택적으로 노출시키는 포토공정, 선택적으로 노출된 부분의 박막을 제거하여 패턴을 형성하는 식각 공정 등과 같은 기판에 대한 처리공정이 이루어진다.

이러한 기판에 대한 처리공정은 기판처리장치에 의해 이루어진다. 도 1은 종래 기술에 따른 기판처리장치를 나타내는 도면이다.

도 1을 참고하면 종래 기술에 따른 기판처리장치(100)는 기판을 처리하는 챔버(110)와, 기판을 지지하는 기판지지부(120), 챔버리드(130) 및 상기 기판지지부(120)의 상측에 배치된 가스분사모듈(140)를 포함한다.

종래 기술에 따른 기판처리장치에서 기판을 지지하는 기판지지부(120)는 기판이 안착되는 기판안착부(121)와, 기판안착부(121)의 중심부분에서 기판을 로딩 또는 언로딩하는 리프트핀(122)과, 기판안착부(121)의 주변에서 기판의 이탈을 방지하는 가이드부(123)를 포함하여 이루어진다. 이때 가이드부(123)는 기판의 이탈을 방지하는 기능을 하는 것이므로 기판의 두께보다 높은 핀 형태로 이루어지는 것이 일반적이다.

도 2a는 도 1의 A부분의 확대도이며, 기판이 정상 위치에 있는 상태를 나타내는 도면이고, 도 2b는 도 1의 A부분의 확대도이며, 기판이 가장자리로 이동된 상태를 나타내는 도면이다.

일반적으로 공정을 진행하기 위한 준비단계에서 기판(S)은 도 2a에 도시된 바와 같이 기판안착부(121)의 중심에 위치하고 기판(S)과 가이드부(123)는 소정의 간극을 유지한 채 이격되어 있다. 그러나 리프트핀(122)을 통한 로딩 과정에서 오정렬이 발생하거나 공정이 진행되어 가스가 유입되는 경우에는 도 2b에 도시된 바와 같이 기판(S)이 가장자리쪽으로 이동되어 기판(S)의 측면이 가이드부(123)와 접촉되는 현상이 발생하게 된다. 이때 리프트핀(122)에 의해 기판(S)을 들어올리는 경우 기판(S)의 측면 부분과 가이드부(123)의 접촉에 의해 발생한 파티클(P)이 기판(S) 상부에 증착되어 기판의 박막의 품질을 저하시키는 문제가 있었다.

한편, 기판과 가이드부는 소정의 간격으로 이격되어 있으므로 공정 진행 중에 기판과 가이드부의 충돌이 발생할 수 있고, 이때 가이드부에 증착되어 있는 증착 물질들이 기판에 떨어지는 경우 기판의 박막의 품질을 저하시키는 문제가 있었다.

본 고안이 해결하고자 하는 과제는 가이드부의 하단부에 단턱부를 형성하되 그 단턱부의 높이가 기판의 두께보다 낮게 되도록 하여 기판과 가이드부의 접촉을 최소화하고, 기판을 들어올릴 때 기판과 가이드부의 단턱부가 접촉되더라도 그 접촉에 의해 발생된 파티클이 기판의 상부에 증착되지 못하도록 가이드부의 구조를 개선한 기판지지부 및 이를 포함하는 기판처리장치를 제공하는데 있다.

상기 기술적 과제를 이루기 위한 본 고안의 실시예에 따른 기판지지부는 기판을 처리하는 기판처리장치내에서 상기 기판이 안착되는 적어도 하나의 기판안착부; 상기 기판안착부의 하부에서 상기 기판을 상기 기판안착부에 로딩 또는 언로딩하는 리프트핀; 및 상기 기판안착부에 안착된 기판의 이탈을 방지하는 가이드부;를 구비하되, 상기 가이드부는 그 측면과 상기 기판의 상부 측면이 서로 접촉되지 않는 구조를 갖는 것을 특징으로 한다.

상기 기술적 과제를 이루기 위한 본 고안의 실시예에 따른 기판처리장치는, 기판이 안착되는 적어도 하나의 기판안착부; 상기 기판안착부의 하부에서 상기 기판을 상기 기판안착부에 로딩 또는 언로딩하는 리프트핀; 및 상기 기판안착부에 안착된 기판의 이탈을 방지하며 그 측면과 상기 기판의 상부 측면이 서로 접촉되지 않는 가이드부;를 구비하는 기판지지부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 고안에 따른 기판지지부에 의하면, 가이드부가 본체부와 단턱부를 구비하는 구조로 인해 본체부의 측면과 기판의 상부 측면이 서로 접촉되지 않도록 함으로써 파티클의 발생을 원천적으로 방지할 수 있는 효과가 있다.

또한 기판의 하부 측면과 단턱부의 측면 사이의 접촉으로 인해 파티클이 일부 발생되더라도 단턱부의 높이를 기판의 두께보다 낮게 하고, 상기 기판의 상부와 본체부의 측면이 소정 거리 이격되도록 함으로써 일부 발생된 파티클이 기판의 상부에 증착되지 않는 장점이 있다.

도 1은 종래 기술에 따른 기판처리장치의 일 실시예를 나타내는 단면도이다.
도 2a는 도 1의 "A"부분의 확대도로 기판이 정상 위치에 있는 상태를 나타내는 도면이다.
도 2b는 도 1의 "A"부분의 확대도로 기판이 가장자리로 이동된 상태를 나타내는 도면이다.
도 3은 본 고안에 따른 기판지지부를 포함하는 기판처리장치의 일 실시예를 나타내는 단면도이다.
도 4는 도 3의 "B"부분의 확대도이다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 고안의 바람직한 실시예를 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 3은 본 고안에 따른 기판지지부를 포함하는 기판처리장치의 일 실시예를 나타내는 단면도이고, 도 4는 도 3의 "B"부분의 확대도이다.

도 3 및 도 4에 도시한 바와 같이 본 고안에 따른 기판지지부를 포함하는 기판처리장치(300)는, 챔버(310), 기판지지부(320), 챔버 리드(330) 및 상기 기판지지부에 대향되는 가스분사모듈(340)을 구비한다.

챔버(310)는 기판 처리 공정을 위한 반응 공간을 제공한다. 이때 챔버(310)의 일측 바닥면은 반응 공간을 배기시키기 위한 배기구(350)에 연통될 수 있다.

상기 기판지지부(320)는 챔버(310)의 내부에 설치되며, 복수의 기판(S) 또는 하나의 대면적 기판(S)을 지지한다. 상기 기판지지부(320)는 챔버(310)의 중앙 바닥면을 관통하는 지지축(324)에 의해 지지된다. 한편, 기판지지부(320)는 구동장치(미도시)에 의해 승강 또는 하강될 수 있으며, 경우에 따라 구동장치의 구동에 의해 회전될 수도 있다.

상기 기판지지부(320)는 기판이 안착되는 복수의 기판안착부(321)와, 상기 기판안착부(321)에 기판을 로딩 또는 언로딩하기 위해 기판안착부(321)에 관통 설치된 다수의 리프트핀(322) 및 기판의 이탈을 방지하기 위한 가이드부(323)를 포함한다.

리프트핀(322)은 기판안착부(321)에 대한 상대운동을 통해 기판을 로딩 또는 언로딩하게 되며, 지지축(322a)에 의해 지지된다. 리프트핀(322)은 별도의 리프트핀 승강수단(미도시)에 의해 승강할 수도 있고 별도의 구동수단없이 기판안착부(321)에 결합될 수도 있다.

기판은 기판안착부(321)의 정확한 위치에 놓여져야 하므로, 일반적으로 노치(notch) 또는 플랫 존을 이용한 기판 정렬(align) 과정을 거치게 된다.

리프트핀(322) 위에 기판(S)이 놓여지면 기판안착부(321)를 상승시키거나 리프트핀(322)을 하강시킴으로써 기판안착부(321)의 상면에 기판(S)이 놓여진다. 기판(S)을 반출할 때는 다시 리프트핀(322)을 기판안착부(321)의 상부로 돌출시킴으로써 기판안착부(321)로부터 기판(S)을 분리시킨다. 이와 같이 기판처리장치에서는 리프트핀을 이용하여 기판을 로딩 또는 언로딩할 뿐만 아니라 기판처리장치의 외부에서 기판을 정렬하는 과정을 거치게 된다.

본 고안은 이러한 기판 정렬 과정에서 정렬 에러가 발생하거나 공정 가스의 유입으로 인해 기판(S)이 기판안착부(321)에 정확하게 안착되지 못하고 가장자리쪽으로 치우쳐서 안착되는 경우, 기판(S)과 가이드부(323)의 접촉으로 인해 발생된 파티클이 기판의 상부에 증착되는 것을 방지하기 위해 가이드부(323)의 구조를 개선한 것을 특징으로 한다.

도 4에 도시된 바와 같이 본 고안에 따른 기판지지부(320)의 가이드부(323)는 제1 직경(D1)을 갖는 핀 형상의 본체부(123a) 및 상기 제1 직경(D1)보다 큰 제2 직경(D2)을 가지며 상기 본체부(123a)의 하부에 형성된 단턱부(123b)를 포함하여 이루어진다.

단턱부(123b)의 높이(H1)가 너무 낮을 경우에는 기판이 단턱부(123b)를 타고 올라가는 문제가 발생하고 단턱부(123b)의 높이(H1)가 너무 높을 경우에는 기판과 단턱부(123b)의 접촉에 의해 발생한 파티클이 기판의 상부에 증착되는 문제가 발생하게 된다. 이때, 본 발명에 따른 가이드부(123)의 단턱부(123b)의 높이(H1)는 기판 두께(H2)에 대비하여 40% 내지 80%의 범위로 설정하는 것이 바람직하며, 60% 내지 70%의 범위로 설정하는 것이 더욱 바람직하다.

살펴본 바와 같이, 본 고안에서는 상기 가이드부(123)가 본체부(123a)와 단턱부(123b)를 구비하여 본체부(123a)의 측면과 상기 기판의 상부 측면이 서로 접촉되지 않도록 함으로써 파티클의 발생을 원천적으로 방지할 수 있는 장점이 있다.

또한 기판의 하부 측면과 단턱부(123b)의 측면 사이의 접촉으로 인해 파티클이 일부 발생되더라도 단턱부(123b)의 높이(H1)를 기판의 두께(H2)보다 낮게 하고, 상기 기판의 상부와 본체부(123a)의 측면이 소정 거리(W1) 이격되도록 함으로써 발생된 파티클이 기판의 상부에 증착되지 않는 장점이 있다.

이상에서 본 고안의 바람직한 실시예에 대하여 상세히 설명하였지만, 본 고안의 권리범위가 이에 한정되는 것이 아니라 다음의 청구범위에서 정의하는 본 고안의 기본 개념을 바탕으로 보다 다양한 실시예로 구현될 수 있으며, 이러한 실시예들 또한 본 고안의 권리범위에 속하는 것이다.

300 : 기판처리장치 310 : 챔버
320 : 기판지지부 330 : 챔버리드
340 : 가스분사모듈 321 : 기판안착부
322 : 리프트핀 323 : 가이드부

Claims (7)

1. 기판이 안착되는 적어도 하나의 기판안착부;
   상기 기판안착부의 하부에서 상기 기판을 상기 기판안착부에 로딩 또는 언로딩시키는 리프트핀; 및
   상기 기판안착부에 안착된 기판의 이탈을 방지하는 가이드부;를 구비하되,
   상기 가이드부의 측면과 상기 기판의 상부 측면이 서로 접촉되지 않는 것을 특징으로 하는 기판지지부.
2. 제 1항에 있어서, 상기 가이드부는
   제1 직경을 갖는 핀 형상의 본체부; 및
   상기 제1 직경보다 큰 제2 직경을 가지며 상기 본체부의 하부에 형성된 단턱부;를 구비하는 것을 특징으로 하는 기판지지부.
3. 제 2항에 있어서, 상기 본체부는
   상기 기판의 측면에 접촉되지 않는 것을 특징으로 하는 기판지지부.
4. 제 2항에 있어서, 상기 단턱부의 높이는
   상기 기판의 두께보다 낮은 것을 특징으로 하는 기판지지부.
5. 제 2항에 있어서, 상기 단턱부의 높이는
   상기 기판 두께의 40% 내지 80%인 것을 특징으로 하는 기판지지부.
6. 제 2항에 있어서, 상기 단턱부의 높이는
   상기 기판 두께의 60% 내지 70%인 것을 특징으로 하는 기판지지부.
7. 제1 항 내지 제6 항 중 어느 하나의 항에 따른 기판지지부를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판처리장치.

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