KR20210001237A - 와류방지 기판처리장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 실시예들은 측면에 개구부가 형성된 공정챔버, 기판이 이송되고 상기 개구부가 형성된 공정챔버의 측면과 결합되는 연결부를 구비하는 이송챔버, 상기 개구부 및 상기 연결부를 통해 기판이 상기 공정챔버에 출입하고, 상기 개구부 주변의 상측에 배기구가 형성되는 것을 특징으로 하는 와류방지 기판처리장치를 제공한다.
이에, 본 발명의 실시예들은 개구부가 개방되더라도 개구부 주변에 와류가 발생하는 것을 방지할 수 있으므로 공정챔버에 기판이 출입할 때에 기판 또는 기판에 도포된 물질이 와류에 의해 손상되지 않아서 기판의 불량률을 낮추고 생산성을 향상시킬 수 있다.

Description

와류방지 기판처리장치 {SUBSTRATE PROCESSING APPARATUS PREVENTING VORTEX}
본 발명은 와류방지 기판처리장치에 관한 것이며, 더욱 상세하게는, 공정챔버에 기판을 출입시킬 때에 와류를 차단하여 생산성을 향상시키는 와류방지 기판처리장치에 관한 것이다.
기판이 미세화, 고집적화됨에 따라 기판처리 또는 이송 중에 와류가 미치는 영향을 간과할 수 없게 되었다. 여기에서, 기판이란 디스플레이용 글라스 기판, 웨이퍼 등을 의미하고 와류란 소용돌이치는 공기를 의미할 수 있다.
특히, 기판을 베이크챔버에 출입시킬 때에 와류가 강하게 발생하는데 이와 관련하여 종래의 기판처리장치를 나타낸 도 1 및 도 2를 살펴본다.
도 1 및 도 2에서, 베이크 공정에서 사용되는 베이크챔버(100)의 내부 공기는 고온이고 기판을 이송하기 위해 사용되는 이송챔버(200)의 내부 공기는 상온이며 베이크챔버(100)의 배기구(120)는 베이크챔버(100)의 안쪽에 위치하므로, 기판을 베이크챔버(100)에 출입시키기 위해 베이크챔버(100)의 개구부(110)를 개방하면 공기가 도 1 및 도 2의 화살표 방향으로 이동할 수 있다.
여기에서, 베이크 공정은 기판에 도포된 감광막 속에 함유된 유기용제를 휘발시켜서 감광막의 접착력, 내약품성 및 내구력을 증진시키는 목적으로 행해지는 기판처리공정이다.
이 때에, 베이크챔버(100)의 개구부(110) 주변에서는 공기 유입과 유출이 반복되면서 와류(A)가 강하게 발생할 수 있다. 또한, 이송챔버(200) 내부의 불순물을 제거하기 위해 팬부(fan unit, 220)를 작동시킨 경우에는 공기 순환이 촉진되어 와류(A)가 더 강해질 수 있다.
와류(A)가 충분히 강해지면 기판에 도포된 감광막을 손상시킬 수 있으므로 기판 불량률을 높여서 생산성을 떨어뜨릴 수 있다. 따라서, 와류(A)에 의한 기판 손상을 방지하기 위한 방법이 요구된다. 이와 관련된 종래기술은 다음과 같다.
한국공개특허 제10-2007-0109298호는 반도체 제조 장치 및 이를 이용한 반도체 기판의 이송 방법에 관한 것으로서, 처리 공정이 완료되어 트랜스퍼 챔버로 이송되는 기판을 일시적으로 보관할 수 있도록 버퍼 유닛이 마련되는 것을 특징으로 한다. 이에, 반도체 설비 내의 챔버들 간 기판 이송 시 와류에 의한 기판의 파티클 오염을 방지할 수 있다.
그러나, 종래기술은 와류 발생을 효과적으로 방지하는 방법을 제시하지 못한다.
전술한 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명의 실시예들은 측면에 개구부가 형성된 공정챔버, 기판이 이송되고 상기 개구부가 형성된 공정챔버의 측면과 결합되는 연결부를 구비하는 이송챔버, 상기 개구부 및 상기 연결부를 통해 기판이 상기 공정챔버에 출입하고, 상기 개구부 주변의 상측에 배기구가 형성되는 것을 특징으로 하는 와류방지 기판처리장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명의 실시예들은 배기구가 개구부와 나란한 방향으로 늘어진 형상에 해당하는 것을 특징으로 하는 와류방지 기판처리장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명의 실시예들은 복수 개의 배기구가 개구부와 나란하게 배치되는 것을 특징으로 하는 와류방지 기판처리장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명의 실시예들은 배기구가 공정챔버의 상면에 형성되는 것을 특징으로 하는 와류방지 기판처리장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명의 실시예들은 연결부가 이송챔버의 측면에 측방으로 돌출되어 형성되고, 배기구는 연결부의 상면에 형성되는 것을 특징으로 하는 와류방지 기판처리장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예는 측면에 개구부가 형성된 공정챔버, 기판이 이송되고 상기 개구부가 형성된 공정챔버의 측면과 결합되는 연결부를 구비하는 이송챔버, 상기 개구부 및 상기 연결부를 통해 기판이 상기 공정챔버에 출입하고, 상기 개구부 주변의 상측에 배기구가 형성되는 것을 특징으로 하는 와류방지 기판처리장치를 제공한다.
일 실시예에서, 상기 배기구는 상기 개구부와 나란한 방향으로 늘어진 형상에 해당할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 배기구는 복수 개가 상기 개구부와 나란하게 배치될 수 있다.
일 실시예에서, 상기 배기구는 상기 공정챔버의 상면에 형성될 수 있다.
일 실시예에서, 상기 연결부는 상기 이송챔버의 측면에 측방으로 돌출되어 형성되고, 상기 배기구는 상기 연결부의 상면에 형성될 수 있다.
이상과 같이, 본 발명의 실시예들은 측면에 개구부가 형성된 공정챔버, 기판이 이송되고 상기 개구부가 형성된 공정챔버의 측면과 결합되는 연결부를 구비하는 이송챔버, 상기 개구부 및 상기 연결부를 통해 기판이 상기 공정챔버에 출입하고, 상기 개구부 주변의 상측에 배기구가 형성되는 것을 특징으로 하는 와류방지 기판처리장치를 제공함으로써, 개구부가 개방되더라도 개구부 주변에 와류가 발생하는 것을 방지할 수 있으므로 공정챔버에 기판이 출입할 때에 기판 또는 기판에 도포된 물질이 와류에 의해 손상되지 않아서 기판의 불량률을 낮추고 생산성을 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예들은 본 발명의 실시예들은 배기구가 개구부와 나란한 방향으로 늘어진 형상에 해당하는 것을 특징으로 하는 와류방지 기판처리장치를 제공함으로써, 배기구는 (i) 길게 형성된 개구부를 따라 개구부에 근접한 공기를 최대한 많이 흡인할 수 있으므로 와류 발생을 효과적으로 방지할 수 있고 (ii) 개구부에 근접한 공기만을 흡인하므로 와류방지를 위해 공기를 흡인하는데 필요한 에너지 소모를 줄일 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예들은 복수 개의 배기구가 개구부와 나란하게 배치되는 것을 특징으로 하는 와류방지 기판처리장치를 제공함으로써, 복수 개의 배기구는 (i) 길게 형성된 개구부를 따라 개구부에 근접한 공기를 최대한 많이 흡인할 수 있으므로 와류 발생을 효과적으로 방지할 수 있고 (ii) 개구부에 근접한 공기만을 흡인하므로 와류방지를 위해 공기를 흡인하는데 필요한 에너지 소모를 줄일 수 있으며 (iii) 공기를 균일하게 흡인하여 개구부 주변의 기류를 안정시킬 수 있고 설치 및 관리를 용이하게 할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예들은 배기구가 공정챔버의 상면에 형성되는 것을 특징을 하는 와류방지 기판처리장치를 제공함으로써, (i) 개구부가 개방되더라도 개구부 주변에 와류가 발생하는 것을 방지할 수 있으므로 공정챔버에 기판이 출입할 때에 기판 또는 기판에 도포된 물질이 와류에 의해 손상되지 않아서 기판의 불량률을 낮추고 생산성을 향상시킬 수 있고 (ii) 공정챔버에 통상의 배기구를 더 설치할 필요가 없다.
또한, 본 발명의 실시예들은 연결부가 이송챔버의 측면에 측방으로 돌출되어 형성되고, 배기구는 연결부의 상면에 형성되는 것을 특징을 하는 와류방지 기판처리장치를 제공함으로써, 개구부가 개방되더라도 개구부 주변에 와류가 발생하는 것을 방지할 수 있으므로 공정챔버에 기판이 출입할 때에 기판 또는 기판에 도포된 물질이 와류에 의해 손상되지 않아서 기판의 불량률을 낮추고 생산성을 향상시킬 수 있다.
이상의 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있다.
도 1 및 도 2는 종래의 기판처리장치를 나타낸 사시도 및 단면도이다.
도 3 및 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 와류방지 기판처리장치를 나타낸 사시도 및 단면도이다.
도 5 및 도 6은 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 와류방지 기판처리장치를 나타낸 사시도 및 단면도이다.
본 발명에 관한 설명은 구조적 내지 기능적 설명을 위한 실시예들에 불과하므로, 본 발명의 권리범위는 본문에 설명된 실시예들에 의하여 제한되는 것으로 해석되어서는 아니 된다. 즉, 본 실시예들은 다양한 변경이 가능하고 여러 가지 형태를 가질 수 있으므로 본 발명의 권리범위는 기술적 사상을 실현할 수 있는 균등물들을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
또한, 본 발명에서 제시된 목적 또는 효과는 특정 실시예가 이를 전부 포함하여야 한다거나 그러한 효과만을 포함하여야 한다는 의미는 아니므로, 본 발명의 권리범위는 이에 의하여 제한되는 것으로 이해되어서는 아니 될 것이다.
또한, 이하에 첨부되는 도면들은 본 발명의 이해를 돕기 위한 것으로, 상세한 설명과 함께 실시예들을 제공한다. 다만, 본 발명의 기술적 특징이 특정 도면에 한정되는 것은 아니며, 각 도면에서 개시하는 특징들은 서로 조합되어 새로운 실시예로 구성될 수 있다.
이하의 실시예들에서 개시되는 와류방지 기판처리장치에 대해 각 도면을 참조하여 보다 구체적으로 살펴보기로 한다.
도 3 및 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 와류방지 기판처리장치를 나타낸 사시도 및 단면도이다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 일 실시예에 따른 와류방지 기판처리장치(10)는 공정챔버(100) 및 이송챔버(200)를 포함하여 구성된다.
공정챔버(100)는 측면에 개구부(110)가 형성될 수 있고 개구부(110)가 형성된 측면이 이송챔버(200)의 측면에 구비된 연결부(210)와 결합될 수 있다.
공정챔버(100)는 예를 들면, 베이크 공정에서 사용되는 베이크챔버에 해당할 수 있다. 여기에서, 베이크 공정은 기판에 도포된 감광막 속에 함유된 유기용제를 휘발시켜서 감광막의 접착력, 내약품성 및 내구력을 증진시키는 목적으로 행해지는 기판처리공정이다.
개구부(110)는 공정챔버(100)의 측면에 형성될 수 있고 게이트(미도시됨)에 의해 개폐될 수 있다.
또한, 개구부(110)는 공정챔버(100)와 이송챔버(200)를 연결시켜 상호간에 기판이 이동할 수 있도록 한다. 구체적으로, 개구부(110)는 이송챔버(200)의 연결부(210)와 연결되어 후술할 로봇팔(미도시됨)이 이송챔버(200)에서 이송된 기판을 공정챔버(100) 내부에 안착시키거나 공정챔버(100) 내부에 안착된 기판을 이송챔버(100)로 가져갈 수 있도록 개구 또는 통로를 제공할 수 있다.
한편, 공정챔버(100)의 개구부(110)가 개방되면, 예를 들면 기온 또는 기압 차이에 의해, 이송챔버(200) 내부의 공기가 공정챔버(100) 내부로 유입되고 공정챔버(100) 내부의 공기가 이송챔버(200) 내부로 유출될 수 있는데, 공기의 유입과 유출이 지속되면 공기 유동이 가장 많은 개구부(110) 주변에 도 2와 같이 와류(A)가 발생할 수 있다. 다만, 이러한 문제는 후술할 배기구(300)에 의해 해소될 수 있다.
이송챔버(200)는 측면에 하나 이상의 연결부(210)를 구비할 수 있고 상면에 팬부(fan unit, 220)를 구비할 수 있다. 또한, 이송챔버(200)의 내부에는 로봇팔(미도시됨)이 구비되어 기판을 이송할 수 있다.
연결부(210)는 이송챔버(200)의 측면에 구비될 수 있고 개구부(110)가 형성된 공정챔버(100)의 측면과 결합될 수 있다. 또한, 연결부(210)는 도 3 및 도 4와 같이 이송챔버(200)의 측면에 측방으로 돌출되어 형성될 수 있다.
연결부(210)는 이송챔버(200)와 공정챔버(100)를 연결시켜 상호간에 기판이 이동할 수 있도록 한다. 구체적으로, 연결부(210)는 공정챔버(100)의 개구부(110)와 연결되어 후술할 로봇팔(미도시됨)이 이송챔버(200)에서 이송된 기판을 공정챔버(100) 내부에 안착시키거나 공정챔버(100) 내부에 안착된 기판을 이송챔버(100)로 가져올 수 있도록 개구 또는 통로를 제공할 수 있다.
팬부(fan unit, 220)는 이송챔버(200)의 상면에 구비될 수 있고 이송챔버(200) 내부에 하강기류를 발생시켜서 불순물을 제거할 수 있다.
한편, 팬부(fan unit, 220)가 작동되면 공기 순환이 촉진되므로, 개구부(110)가 개방될 경우에, 예를 들면 기온 또는 기압 차이에 의해, 개구부(110) 주변에서 발생하는 와류가 강해질 수 있다. 다만, 이러한 문제는 후술할 배기구(300)에 의해 해소될 수 있다.
로봇팔(미도시됨)은 이송챔버(200) 내부에서 기판을 이동시킬 수 있고 연결부(210) 및 개구부(110)를 통해 공정챔버(100) 내부에 기판을 안착시킬 수 있으며 공정챔버(100) 내부에 안착된 기판을 이송챔버(200)로 가져올 수 있다.
배기구(300)는 개구부(110) 주변의 상측에 형성될 수 있다. 예를 들면, 배기구(300)는 도 3 및 도 4와 같이, 개구부(110) 주변의 공정챔버(100)의 상면에 형성될 수 있다.
배기구(300)는 공기를 흡인하는 배기펌프(미도시됨)와 연결되어 도 3 및 도 4의 화살표와 같이 배기기류를 발생시켜 공기를 흡인하므로 개구부(110) 주변의 기류가 안정되어, 개구부(110)가 개방될 경우에, 예를 들면 기온 또는 기압 차이에 의해, 개구부(110) 주변에서 발생하는 도 2의 와류(A)를 방지할 수 있다.
또한, 위와 동일한 이유로, 팬부(220)가 작동되어 공기 순환이 촉진된 경우에도 와류가 발생하거나 강해지는 것을 방지할 수 있다.
이와 같이, 배기구(300)가 개구부(110) 주변의 상측(예를 들면, 도 3 및 도 4와 같이 개구부(110) 주변의 공정챔버(100)의 상면)에 형성됨으로써, 개구부(110)가 개방되더라도 개구부(110) 주변에 와류가 발생하는 것을 방지할 수 있으므로 공정챔버(100)에 기판이 출입할 때에 기판 또는 기판에 도포된 물질이 와류에 의해 손상되지 않아서 기판의 불량률을 낮추고 생산성을 향상시킬 수 있다.
또한, 배기구(300)가 개구부(110) 주변의 상측에 형성됨으로써, 기판의 주요부분인 기판의 상면을 와류로부터 효과적으로 보호할 수 있다.
한편, 공정챔버(100)에서 기판을 공정처리하기 위해서는 불순물 또는 잔여물 등을 배출하기 위해 통상적으로 배기구(이하, 통상의 배기구)가 필요할 수 있는데, 도 3 및 도 4와 같이 공정챔버(100)의 상면에 형성된 배기구(300)는 기판 처리 공정 중에는 통상의 배기구의 기능도 수행할 수 있으므로 공정챔버(100)에 통상의 배기구를 더 설치할 필요가 없다. 즉, 도 3 및 도 4의 배기구(300)는 공정챔버(100)에 구비되는 통상의 배기구를 대체할 수 있다.
정리하면, 도 3 및 도 4의 배기구(300)는 개구부(110)가 개방되어 기판이 이송되는 동안에는 와류 생성을 방지하고 개구부(110)가 닫혀서 기판이 공정처리되는 동안에는 통상의 배기구의 기능을 수행할 수 있다. 따라서, 도 3 및 도 4의 배기구(300)는 상시 작동되도록 설정될 수 있다.
또한, 배기구(300)는 개구부(110)와 나란한 방향으로 늘어진 형상에 해당할 수 있다. 예를 들면, 배기구(300)는 도 3과 같이 직사각형 형상에 해당할 수 있는데, 직사각형 형상에서 개구부(110)와 나란한 방향의 변의 길이가 수직한 방향의 변의 길이보다 더 길도록 형성될 수 있다.
이와 같이, 배기구(300)가 개구부(110)와 나란한 방향으로 늘어진 형상에 해당함으로써, 배기구(300)는 (i) 길게 형성된 개구부(110)를 따라 개구부(110)에 근접한 공기를 최대한 많이 흡인할 수 있으므로 와류 발생을 효과적으로 방지할 수 있고 (ii) 개구부(110)에 근접한 공기만을 흡인하므로 와류방지를 위해 공기를 흡인하는데 필요한 에너지 소모를 줄일 수 있다.
또한, 배기구(300)는 복수 개가 개구부(110)와 나란하게 배치될 수 있다. 예를 들면, 도 3과 같이 직사각형 형상의 배기구(300) 3개가 개구부(110)와 나란하게 배치될 수 있다.
여기에서, 복수 개의 배기구(300)를 배치하는 이유는 다음과 같다. 배기구(300)는 길이가 길어질수록 (i) 길이 방향의 위치 별로 공기를 흡인하는 세기가 달라서 공기를 균일하게 흡인하지 못할 수 있고 (ii) 배기구(300)와 배기펌프(미도시됨)를 연결하는 관을 배기구(300)에 결합시키기 어렵고 공기누출을 막기가 어려워지므로, 상대적으로 길이가 짧은 복수 개의 배기구(300)를 일렬로 배치하여 공기를 균일하게 흡인하고 설치 및 관리를 용이하게 하기 위함이다.
이와 같이, 복수 개의 배기구(300)가 개구부(110)와 나란하게 배치됨으로써, 복수 개의 배기구(300)는 (i) 길게 형성된 개구부(110)를 따라 개구부(110)에 근접한 공기를 최대한 많이 흡인할 수 있으므로 와류 발생을 효과적으로 방지할 수 있고 (ii) 개구부(110)에 근접한 공기만을 흡인하므로 와류방지를 위해 공기를 흡인하는데 필요한 에너지 소모를 줄일 수 있으며 (iii) 공기를 균일하게 흡인하여 개구부(110) 주변의 기류를 안정시킬 수 있고 설치 및 관리를 용이하게 할 수 있다.
도 5 및 도 6은 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 와류방지 기판처리장치를 나타낸 사시도 및 단면도이다.
도 5 및 도 6을 참조하면, 일 실시예에 따른 와류방지 기판처리장치(10)는 공정챔버(100) 및 이송챔버(200)를 포함하여 구성된다. 도 3 및 도 4와의 차이점에 대해서만 살펴본다.
공정챔버(100)는 도 3 및 도 4와 달리, 전술한 통상의 배기구(120)를 구비할 수 있다. 통상의 배기구(120)는 개구부(110)의 주변에 형성되지 않으므로 전술한 와류를 방지하는 기능을 수행할 수 없다. 다만, 통상의 배기구(120)는 도 3 및 도 4의 위치나 형상에 한정되는 것은 아니다.
배기구(300)는 도 3 및 도 4와 달리, 연결부(210)의 상면에 형성될 수 있다. 그러나, 배기구(300)는 도 3 및 도 4와 같이, 개구부(110) 주변에 배기기류(도 5 및 도 6의 점선 화살표)를 발생시키므로 개구부(110)가 개방된 경우에 와류 발생을 방지할 수 있다.
한편, 배기구(300)는 도 3 및 도 4와 달리, 공정챔버(100)의 외부에 형성되므로 전술한 통상의 배기구의 기능을 수행할 수 없어서, 개구부(110)가 열린 경우에만 배기구(300)가 작동되도록 설정될 수 있다. 통상의 배기구의 기능은 공정챔버(100)의 내부에 형성된 통상의 배기구(120)가 수행할 수 있다.
전술한 도 3 및 도 4와의 차이점을 제외하면, 도 3 및 도 4에서 살펴본 사항은 도 5 및 도 6에 적용될 수 있다.
이상에서와 같이, 본 출원의 바람직한 실시예 들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 출원을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
10 : 와류방지 기판처리장치
100 : 공정챔버
110 : 개구부 120 : 통상의 배기구
200 : 이송챔버
210 : 연결부 220 : 팬부
300 : 배기구

Claims (5)

  1. 측면에 개구부가 형성된 공정챔버;
    기판이 이송되고 상기 개구부가 형성된 공정챔버의 측면과 결합되는 연결부를 구비하는 이송챔버;
    상기 개구부 및 상기 연결부를 통해 기판이 상기 공정챔버에 출입하고,
    상기 개구부 주변의 상측에 배기구가 형성되는 것을 특징으로 하는 와류방지 기판처리장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 배기구는 상기 개구부와 나란한 방향으로 늘어진 형상에 해당하는 것을 특징으로 하는 와류방지 기판처리장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 배기구는 복수 개가 상기 개구부와 나란하게 배치되는 것을 특징으로 하는 와류방지 기판처리장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 배기구는 상기 공정챔버의 상면에 형성되는 것을 특징으로 하는 와류방지 기판처리장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 연결부는 상기 이송챔버의 측면에 측방으로 돌출되어 형성되고,
    상기 배기구는 상기 연결부의 상면에 형성되는 것을 특징으로 하는 와류방지 기판처리장치.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPH07326588A (ja) * 1994-05-30 1995-12-12 Dainippon Screen Mfg Co Ltd 基板の熱処理装置
KR19980030954A (ko) * 1996-10-30 1998-07-25 김광호 반도체 제조장치 중의 로드챔버

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