KR20210044535A - 기판 처리 장치 - Google Patents

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KR20210044535A
KR20210044535A KR1020190127811A KR20190127811A KR20210044535A KR 20210044535 A KR20210044535 A KR 20210044535A KR 1020190127811 A KR1020190127811 A KR 1020190127811A KR 20190127811 A KR20190127811 A KR 20190127811A KR 20210044535 A KR20210044535 A KR 20210044535A
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박형신
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주식회사 케이씨텍
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Abstract

본 발명은 기판 처리 장치에 관한 것으로, 다수의 다공 세그먼트로 다공 플레이트를 분할 형성하여, 다공 세그먼트에 서로 다른 흡입압을 인가하여 기판의 휨 변형에도 클램핑없이 다공 플레이트에 밀착 고정시키는 기판 처리 장치를 제공한다.

Description

기판 처리 장치 {SUBSTRATE PROCESSING APPARATUS}
본 발명은 기판 처리 장치에 관한 것으로, 보다 구체적으로 기판의 휨 상태에 무관하게 기판을 확실하게 플레이트 표면에 밀착시키는 기판 처리 장치에 관한 것이다.
반도체 패키지를 제조하거나 디스플레이 장치를 제조하는 공정에서 기판('웨이퍼'를 포함한다)을 위치 고정시킨 상태로 도포, 식각, 건조, 패널 레벨링 패키지(PLP) 공정 등의 다양한 처리 공정이 행해진다.
기판의 다양한 처리 공정이 행해지는 동안에 기판이 이동하면서 행해지는 경우도 있지만, 대부분은 기판을 위치 고정한 상태에서 기판에 대한 도포, 식각, 건조 등의 처리 공정이 행해진다. 그리고, 기판의 위치 고정을 위하여 기판의 저면에 흡입압이 인가되는 구성을 구비한다.
예를 들어, 도1에 도시된 종래의 기판 처리 장치(9)는, 다수의 돌기(15)가 돌출 형성되어 기판(G)을 돌기 상에 안착시키는 거치 플레이트(10)와, 거치 플레이트(10)에 흡입압을 인가하는 공압 조절부(20)로 이루어진다. 거치 플레이트(10)에는 공압 조절부(20)로부터 흡입압이 인가될 수 있도록 흡입구(10a)가 다수 형성되어 있으므로, 기판(G)이 거치 플레이트(10) 상에 거치되면, 공압 조절부(20)로부터 흡입 유로(22)를 거쳐 흡입구(10a)를 통해 기판(G)의 저면에 흡입압을 인가하여, 기판(G)을 거치 플레이트(10)에 밀착시킨다.
그러나, 기판 처리 장치(9)로 공급되는 기판(G)은 완전한 수평인 평탄면으로 형성되지 아니하고, 도3에 도시된 바와 같이, 경우에 따라서는 중앙부가 하방으로 볼록한 형태로 형성될 수도 있다. 이 경우에는, 기판의 가장자리가 거치 플레이트(10)로부터 들떠있는 위치(Ex)에 있으므로, 거치 플레이트(10)의 흡입구(10a)까지 흡입압이 충분히 인가되지 못하여 기판(G)을 거치 플레이트(10)에 밀착시키는 것이 어려워지는 한계가 있었다.
이와 같은 문제를 해결하기 위하여, 도2에 도시된 기판 처리 장치(9')는 기판(G)이 거치 플레이트(10')상에 거치되면, 거치 플레이트(10')에 배열된 다수의 흡입구(10a)를 통해 흡입압을 인가하면서, 기판(G)의 가장자리를 클램프(17)로 눌러 거치 플레이트(10')에 밀착시킨다. 그러나, 도3에 도시된 바와 같이, 클램프(17)로 기판(G)의 가장자리를 하방으로 가압(Fc)하면, 거치 플레이트(10')에 기판의 가장자리를 완전히 밀착시킬 수 있지만, 클램프(17)와 접촉하는 영역을 기판의 활성 영역으로 활용할 수 없게 되어 기판의 활용도가 낮아지는 문제가 야기된다.
특히, 최근에는 기판(G)의 가장자리까지 활성 영역으로 사용하고자 하는 시도가 이루어지고 있으므로, 클램프(17)로 기판(G)의 가장자리를 가압하는 것은 기판의 가장자리의 사용을 배제시킨다는 점에서 바람직하지 않다.
따라서, 기판(G)의 형상이 상방으로 볼록하거나 하방으로 볼록한 형상에 따라, 기판(G)의 가장자리를 클램핑하지 않으면서 확실하게 밀착 고정시키는 필요성이 절실히 요구되고 있다.
본 발명은 기판의 상방으로 볼록하거나 하방으로 볼록한 휨 변형이 있더라도 기판을 플레이트에 밀착시키는 것을 목적으로 한다.
이와 동시에, 본 발명은 기판의 가장자리에 물리적인 클램핑을 배제하여 기판의 전체 표면의 활용을 가능하게 플레이트에 밀착시키는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 기판에 도포된 약액의 건조 공정 중에 기판을 고정하는 용도로 사용하는 경우에, 기판을 흡입 고정하기 위한 흡입공이나 거치부에 의한 온도 편차로 약액의 얼룩이 발생되는 것을 억제하는 건조 처리 공정에 활용할 수 있도록 하는 것을 목적으로 한다.
상술한 본 발명의 목적들을 달성하기 위하여, 본 발명은 다수의 다공 세그먼트로 다공 플레이트를 분할 형성하여, 다공 세그먼트에 서로 다른 흡입압을 인가하여 기판의 휨 변형에도 클램핑없이 다공 플레이트에 밀착 고정시키는 기판 처리 장치를 제공한다.
본 명세서 및 특허청구범위에 기재된 '흡입압'은 공압 조절부로부터 인가되는 부압을 지칭하는 것으로 정의한다. 본 명세서 및 특허청구범위에 기재된 '흡입력'은 기판이 안착되는 다공 플레이트로부터 기판을 잡아당기는 힘을 지칭하는 것으로 정의한다.
상술한 바와 같이 본 발명에 따르면, 다수의 다공 세그먼트로 이루어진 다공 플레이트를 이용하여 기판의 휨 변형에도 기판을 확실하게 다공 플레이트에 밀착 고정시키는 효과를 얻을 수 있다.
즉, 본 발명은, 기판의 중앙부에 비하여 가장자리에 보다 큰 흡입압을 인가함으로써, 기판의 가장자리 부분이 플레이트 표면으로부터 멀리 이격되어 있더라도 기판의 가장자리를 플레이트 표면에 밀착시키는 효과를 얻을 수 있다.
또한, 본 발명은, 기판의 휨 형상을 미리 판독하고, 판독한 휨 형상에 기초하여 다공 플레이트에 인가하는 흡입압을 제어하여, 기판의 휨 형상에 따라 기판을 플레이트에 밀착시키는 효과를 얻을 수 있다.
그리고, 본 발명은 기판을 평탄한 다공 플레이트에 거치시킴에 따라, 기존에 돌기에 거치되거나 흡입공이 마련됨에 따라, 기판에 도포된 약액의 건조 공정에 활용하더라도, 기판의 약액의 온도 편차가 발생되지 아니하여, 이로 인한 얼룩 발생을 방지하는 효과를 얻을 수 있다.
도1은 종래의 기판 처리 장치의 구성을 도시한 도면,
도2는 종래의 다른 형태의 기판 처리 장치의 구성을 도시한 평면도,
도3은 종래의 기판 처리 장치의 기판 척킹 작용을 설명하기 위한 도면,
도4는 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 장치의 구성을 도시한 도면,
도5는 도4의 절단선 V-V에 따른 횡단면도,
도6은 도5의 'A'부분의 확대도,
도7a는 도5의 흡입 플레이트의 저면을 도시한 도면,
도7b는 도5의 흡입 플레이트의 상면을 도시한 도면,
도8a 및 도8b는 도4의 기판 처리 장치의 작동 원리를 설명하기 위한 도면,
도9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 기판 처리 장치의 횡단면도이다.
이하 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명하지만, 본 발명이 실시예에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다. 참고로, 본 설명에서 동일한 번호는 실질적으로 동일한 요소를 지칭하며, 이러한 규칙 하에서 다른 도면에 기재된 내용을 인용하여 설명할 수 있고, 당업자에게 자명하다고 판단되거나 반복되는 내용은 생략될 수 있다.
도면에 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 기판 처리 장치(300)는, 기판(G)을 평탄한 상면에 거치시킨 상태로 흡착 고정하는 다공 플레이트(310)와, 다공 플레이트(310)에 공압 형태의 흡입압을 인가하는 공압 조절부(320)와, 다공 플레이트(310)를 고정하는 케이싱(330)과, 공압 조절부(320)를 제어하기 위하여 공급되는 기판 형상 정보를 수신하는 수신부(340)를 포함하여 구성된다.
상기 다공 플레이트(310)는, 도4에 도시된 바와 같이, 케이싱(330) 내에 배치되며, 기판의 중앙부에 대응하는 위치에 다공성 재질로 형성된 제1다공 세그먼트(311)와, 기판의 가장자리 부분에 대응하는 위치에 다공성 재질로 형성된 제2다공 세그먼트(312)와, 제1다공 세그먼트(311)와 제2다공 세그먼트(312)의 사이에 배치되어 다공성 재질로 형성된 다수의 중간 다공 세그먼트(313, 314, 315, 316, 317)와, 최외측에 배치되어 다공성 재질로 형성된 최외측 다공 세그먼트(318)로 분할 형성된다. 여기서, 다공 플레이트(310)는 온도 변화에 열변형이 적은 세라믹 재질로 형성되는 것이 바람직하다.
여기서, 최외측 다공 세그먼트(318)는 기판의 활성 영역을 흡입 파지하는 다공 세그먼트들(311-317)의 바깥 위치에 배치되며, 기판(G)의 처리 공정이 종료한 상태에서 기판의 가장자리를 들어올리는 리프트 핀(55)의 상하 이동을 허용하는 관통공(318b)이 형성된다. 리프트 핀(55)은 구동부(M)에 의하여 상하 이동하면서, 기판(G)을 다공 플레이트(310) 상에 안착시키거나 분리시키는 데 사용되며, 흡입 플레이트(332)의 안내공(332b)과 최외측 다공 세그먼트(318)의 관통공(318b)을 관통하여 상하로 이동한다.
한편, 도면에 예시된 실시예에서는, 다수의 다공 세그먼트(311-318)는 동심 형태로 형성되어 배치되는 구성이 예시되어 있지만, 다수의 다공 세그먼트는 불규칙적으로 다양하게 배치될 수 있다. 예를 들어, 직사각형 형태의 다공 세그먼트가 다공 플레이트(310)가 차지하는 면적을 균일하게 또는 불균일하게 채워지도록 배치될 수 있으며, 중앙부의 제1다공 세그먼트(311)와 가장자리의 제2다공 세그먼트(312)를 제외한 나머지 영역에서만 직사각형 형태의 다공 세그먼트에 의해 채워지도록 구성될 수도 있다.
여기서, 다공 플레이트(310)를 형성하는 다공 세그먼트(311-318)의 경계면은 접착제 등에 의한 막으로 형성되어, 어느 하나의 다공 세그먼트에 인가되는 흡입압이 이와 인접한 다공 세그먼트에 영향을 미치지 않도록 구성되는 것이 바람직하다.
다공 플레이트(310)의 상면에는 다공성 필름(미도시)가 부착된 상태로 사용될 수 있다. 이를 통해, 기판(G)에 대한 처리 공정을 반복하면서 손상되거나 마모되는 부분을 다공성 필름으로 유도함으로써, 소모품인 다공성 필름을 주기적으로 교체하는 것에 의하여 다공 플레이트(310)를 반영구적으로 사용할 수 있게 된다.
다공 세그먼트(311-318)는 모두 균일하게 형성되면서, 다공 세그먼트별로 인가되는 흡입압이 서로 다르게 조절될 수 있다. 이를 통해, 기판의 중앙부(CC)에 위치하는 제1다공세그먼트(311)에 비하여, 기판의 가장자리(EE)에 위치하는 제2다공 세그먼트(312)는 보다 더 큰 흡입압을 기판에 인가할 수 있다. 여기서, 기판의 중앙부에 위치하는 제1다공 세그먼트(311)와 기판의 가장자리에 위치하는 제2다공 세그먼트(312)의 사이에 위치하는 중간 다공 세그먼트(312-317)에는 기판의 가장자리에 근접할수록 큰 흡입압이 단계적으로 도입될 수 있다.
한편, 다공 세그먼트(311-318)는 각각 또는 군(群)별로 서로 다르게 형성될 수 있다. 예를 들어, 기판의 중앙부(CC)에 위치하는 제1다공세그먼트(311)에 비하여, 기판의 가장자리(EE)에 위치하는 제2다공 세그먼트(312)는 기공 크기가 더 크게 형성될 수 있다. 여기서, 기공 크기는 다공 세그먼트의 내부에서 서로 연통하는 빈 공간의 단위 기공의 크기를 의미한다. 이와 함께, 기판의 중앙부에 위치하는 제1다공 세그먼트(311)와 기판의 가장자리에 위치하는 제2다공 세그먼트(312)의 사이에 위치하는 중간 다공 세그먼트(313-317)에는 기판의 가장자리에 근접할수록 점진적으로 기공 크기가 더 크게 형성될 수 있다. 이를 통해, 동일한 흡입압이 다공 세그먼트들(311-318)에 인가되더라도, 기판의 중앙부(CC)로부터 기판의 가장자리(EE)에 접근할수록 점진적으로 보다 큰 흡입압이 기판에 인가될 수 있다. 이 구성 하에서도, 기판 중앙부에 위치하는 다공 세그먼트에 비하여 기판 가장자리에 위치하는 다공 세그먼트에 보다 큰 흡입압이 공압 조절부에 의해 인가되도록 구성될 수 있다.
이와 유사하게, 기판의 중앙부(CC)에 위치하는 제1다공세그먼트(311)에 비하여, 기판의 가장자리(EE)에 위치하는 제2다공 세그먼트(312)는 기공율이 더 크게 형성될 수 있다. 여기서, 기공율은 다공 세그먼트의 단위 체적에 대하여 기공이 차지하는 비율을 의미한다. 이와 동시에, 기판의 중앙부(CC)에 위치하는 제1다공 세그먼트(311)와 기판의 가장자리(EE)에 위치하는 제2다공 세그먼트(312)의 사이에 위치하는 중간 다공 세그먼트(313-317)에는 기판의 가장자리에 근접할수록 점진적으로 기공율이 더 크게 형성될 수 있다. 이를 통해, 동일한 흡입압이 다공 세그먼트들(311-318)에 인가되더라도, 도6에 도시된 바와 같이, 기판 가장자리에 위치하는 제2다공 세그먼트(312)에 의하여 기판(G)을 하방으로 잡아당기는 흡입력(Fe)은 이보다 중앙부에 인접한 중간 다공 세그먼트(317)에 의한 흡입력(Fe')에 비하여 더 크게 작용하며, 기판 중앙부에 위치하는 제1다공 세그먼트(311)에 의한 흡입력에 비해 훨씬 더 크게 작용한다. 즉, 기판의 중앙부로부터 기판의 가장자리에 접근할수록 점진적으로 보다 큰 흡입압이 기판에 인가될 수 있다. 이 구성 하에서도, 기판 중앙부에 위치하는 다공 세그먼트에 비하여 기판 가장자리에 위치하는 다공 세그먼트에 보다 큰 흡입압이 공압 조절부에 의해 인가되도록 구성될 수 있다.
한편, 도9에 도시된 본 발명의 다른 실시 형태에 따르면, 다공 플레이트(410)를 형성하는 다수의 다공 세그먼트(411-417)의 일부 이상은 상호간에 두께가 서로 다르게 형성될 수 있다. 즉, 기판의 중앙부에 위치하는 제1다공세그먼트(411)의 두께(tc)에 비하여, 기판의 가장자리에 위치하는 제2다공 세그먼트(412)의 두께(te)가 더 얇게 형성될 수 있다. 이와 동시에, 기판의 중앙부에 위치하는 제1다공 세그먼트(411)와 기판의 가장자리에 위치하는 제2다공 세그먼트(412)의 사이에 위치하는 중간 다공 세그먼트(413-417)에는 기판의 가장자리에 근접할수록 점진적으로 두께가 더 얇게 형성될 수 있다. 여기서, 중앙부로부터 가장자리로 접근할수록 인접한 다공 세그먼트에 비하여 두께가 더 얇게 형성될 수도 있지만, 도9에 도시된 바와 같이, 중앙부의 다공 세그먼트들(411, 413)은 동일한 두꺼운 두께(tc)로 형성되고, 이보다 더 가장자리에 인접한 중간 다공 세그먼트들(414, 415)는 중앙부의 두께(tc)에 비하여 더 얇게 형성되고, 이보다 더 가장자리에 인접한 중간 다공 세그먼트(416, 417)은 더 얇게 형성되고, 가장 바깥에 배치된 제2다공 세그먼트(412)가 가장 얇은 두께(te)로 형성될 수 있다. 이를 통해, 동일한 흡입압이 다공 세그먼트들(311-318)에 인가되더라도, 기판의 중앙부로부터 기판의 가장자리에 접근할수록 점진적으로 보다 큰 흡입압이 기판에 인가될 수 있다. 이 구성 하에서도, 기판 중앙부에 위치하는 다공 세그먼트에 비하여 기판 가장자리에 위치하는 다공 세그먼트에 보다 큰 흡입압이 공압 조절부에 의해 인가되도록 구성될 수 있다.
한편, 본 발명에 따른 기판 처리 장치(300)는 기판(G)을 평탄한 다공 플레이트(310)에 거치시킴에 따라, 종래에 돌기(15)에 거치되거나 기판(G)을 흡입 고정하기 위하여 흡입공이 마련된 플레이트에 거치한 상태에서 약액의 건조 공정이 행해지는 경우에 약액의 얼룩이 발생되는 문제를 해소하는 효과를 얻을 수 있다.
상기 공압 조절부(320)는 부압 상태의 공압을 흡입압으로 다공 플레이트(310)에 인가하기 위한 것으로, 예를 들어, 흡입 펌프가 사용될 수 있다. 공압 조절부(320)로부터 다공 플레이트(310)에 흡입압을 인가하기 위한 유로(322)가 케이싱(330)의 연결구(330b)까지 연장 형성된다. 도면에는 편의상 케이싱(330)의 일측과 유로(322)가 연결되는 구성이 도시되어 있지만, 케이싱(330)의 다수의 측면에 연결구(330b)가 형성되어, 하나의 다공 세그먼트에 다수의 연결구로부터 흡입압이 여러 방향에서 인가될 수 있다. 이를 통해, 하나의 다공 세그먼트에서 전체적으로 균일한 흡입력을 기판에 인가할 수 있다.
여기서, 케이싱(330)의 연결구(330b)는 다공 플레이트(310)를 형성하는 다수의 다공 세그먼트(311-318)까지 연장된 흡입압 유로(Ps, Pv)와 연통된다. 다공 세그먼트(311-318)별로 또는 다공 세그먼트 군(群)별로 인가하고자 하는 흡입압을 독립적으로 조절하기 위하여, 공압 조절부(320)는 각각의 케이싱 연결구(330b)에 서로 다른 흡입압을 인가하도록 구성될 수 있다. 그리고, 공압 조절부(320)와 케이싱 연결구(330b)를 연결하는 각각의 유로에는 개폐 밸브(322v)가 구비되어, 필요에 따라 일부의 다공 세그먼트로의 흡입압 공급을 차단할 수도 있다.
대체로 공압 조절부(320)에 의해 공급되는 공압은 부압 형태의 흡입압이 인가되지만, 필요에 따라 정압이 인가될 수도 있다. 이를 통해, 다공 플레이트(310)에서의 처리 공정이 종료된 상태에서, 다공 플레이트(310)에 낮은 정압이 인가되어 다공 플레이트(310)로부터 기판(G)을 분리시키는 공정을 보조할 수도 있다.
상기 케이싱(330)은, 다공 플레이트(310)의 둘레를 둘러싸면서 다공 플레이트(310)의 영역을 한정하는 외측 케이싱(331)과, 다공 플레이트(331)의 저면에 밀착하여 다공 플레이트(310)의 각 세그먼트에 서로 다른 흡입압을 인가하기 위한 흡입압 유로(Ps, Pv)가 형성된 흡입 플레이트(332)와, 흡입 플레이트(332)의 하측 흡입압 유로(Pv)를 형성하기 위하여 흡입 플레이트(332)의 저면에 밀착 형성된 하측 플레이트(333)를 포함한다.
여기서, 흡입 플레이트(332)와 하측 플레이트(333)는 흡입압 유로를 형성하기 위한 다양한 재질로 형성될 수 있으며, 기판에 도포된 약액을 건조시키는 용도로 건조 처리 공정에 사용되는 경우에는, 복사열이 투과할 수 있는 퀄츠 등의 투명 재질로 형성될 수 있다.
여기서, 흡입 플레이트(332)의 저면에는 도7a에 도시된 바와 같이 연결구(330b)로부터 연장된 하측 흡입압 유로(Pv)가 연장 형성되고, 흡입 플레이트(332)의 상면에는 도7b에 도시된 바와 같이 다공 세그먼트(311-318)의 형상 대로 동심 링 형태로 상측 흡입압 유로(Ps)가 형성된다. 도면에는 각 다공 세그먼트(311-318)의 경계(88')를 기준으로 2열의 동심 링 형태의 상측 흡입압 유로(311ps, 312ps, 313ps, 314ps, 315ps, 316ps, 317ps, 318ps; ps)가 형성되지만, 본 발명의 다른 실시 형태에 따르면, 1열의 동심 링 형태로 형성될 수도 있고, 링 형태로 형성되지 않을 수도 있다.
흡입 플레이트(332)에는 하측 흡입압 유로(Pv)와 상측 흡입압 유로(Ps)를 연결하는 연결 통로(vx)가 흡입 플레이트(332)를 관통하여 형성된다. 이를 통해, 유로(322)를 통해 공압 조절부(320)와 케이싱(330)의 연결구(330b)가 연통되고, 흡입압 유로(Ps, Pv)를 통해 케이싱 연결구(330b)와 각각의 다공 세그먼트(311-318)가 연통된 상태가 된다.
이 때, 다공 플레이트(310)와 흡입 플레이트(332)는 서로 밀착되어 있으므로, 상측 흡입압 유로(Ps)는 각각의 다공 세그먼트(311-318)에 흡입압을 인가하는 흡입 챔버의 역할을 하게 된다. 따라서, 공압 조절부(320)로부터 각 다공 세그먼트(311-318)에 연통하는 케이싱 연결구(330b)에 도입하고자 하는 흡입압(320p)을 인가하면, 그 흡입압이 그대로 케이싱 연결구(330b)를 거쳐 각각의 다공 세그먼트(311-318)에 전달(99)되면서, 각 다공 세그먼트(311-318)에서 기판을 하방으로 잡아당기는 흡입력으로 작용하게 된다.
상기 수신부(340)는 기판(G)이 기판 처리 장치(300)에 공급되기 이전에, 기판(G)의 굽어진 상태(warpage)를 검사하는 검사부(미도시)로부터 기판의 형상 정보를 수신한다. 그리고, 수신부(340)에서 수신된 기판의 형상 정보에 기초하여 공압 조절부(320)는 다수의 다공 세그먼트(311-318)로 이루어진 다공 플레이트(310)에 인가하는 흡입압을 조절한다.
도8b에 도시된 바와 같이, 기판(G)의 중앙부가 가장자리에 비하여 상방으로 볼록한 경우에는, 기판(G)과 다공 플레이트(310) 사이의 간격이 좁은 다공 플레이트(310)의 가장자리에 위치한 제2다공 세그먼트(312)와 최외측 다공 세그먼트(318)에 공압 조절부(320)로부터 흡입압이 가장 먼저 공급된다. 이에 따라, 기판(G)과 다공 플레이트(310)의 간격이 작은 다공 플레이트(310)의 가장자리(EE)에서 기판(G)은 쉽게 흡입력(Fe)이 작용하면서, 기판(G)은 다공 플레이트(310)의 가장자리(EE)에 밀착되는 휨 변형된다.
그리고 나서, 공압 조절부(320)는 다공 플레이트(310)의 중간 다공 세그먼트들 중 가장자리에 보다 가깝게 위치한 순서대로 순차적으로 흡입압을 인가한다. 이에 따라, 기판의 가장자리가 다공 플레이트(310)에 밀착되면서, 기판의 가장자리의 보다 중앙부에 위치한 기판이 다공 플레이트(310)와의 간격이 좁아진 상태에서 기판에 흡입력이 작용함에 따라, 기판은 중간 다공 세그먼트(315-317)에 보다 근접하는 휨 변형이 발생된다.
그리고, 공압 조절부(320)는 다공 플레이트(310)의 중앙부에 위치한 제1다공세그먼트(311) 및 이와 인접한 중간 다공 세그먼트(313-314)에 흡입압을 인가한다. 이에 따라, 직전의 흡입압의 인가 과정에서 중간 다공 세그먼트(315-317)들이 다공 플레이트(310)에 보다 근접하게 휨 변형이 생기면서, 기판 중앙부도 다공 플레이트(310)와 보다 가까워졌으므로, 기판 중앙부에 작용하는 흡입력에 의해 기판의 중앙부도 휨 변형되면서, 기판 중앙부도 다공 플레이트(310)의 표면에 밀착하게 된다.
이렇듯, 기판의 중앙부가 상방으로 볼록한 형상인 것으로 수신부(340)에서 수신하면, 공압 조절부(320)에 의해 인가되는 흡입압(320p)의 인가 순서를 다공 플레이트(310)의 가장자리로부터 중앙부를 향하는 방향(78)으로 순차적으로 인가하는 것에 의하여, 기판의 휨 변형량이 매우 커서 기존에 도입하던 흡입력으로 플레이트 표면에 밀착할 수 없는 경우에도, 기판(G)을 다공 플레이트(310)의 표면에 완전히 밀착시키는 것이 가능해진다.
도8a에 도시된 바와 같이, 기판(G)의 중앙부가 가장자리에 비하여 하방으로 볼록한 경우에는, 기판(G)과 다공 플레이트(310) 사이의 간격이 좁은 다공 플레이트(310)의 중앙부에 위치한 제1다공 세그먼트(311)에 공압 조절부(320)로부터 흡입압이 가장 먼저 공급된다. 이에 따라, 기판(G)과 다공 플레이트(310)의 간격이 작은 다공 플레이트(310)의 중앙부(CC)에서 기판(G)은 쉽게 흡입력(Fc)이 작용하면서, 기판(G)은 다공 플레이트(310)의 중앙부(CC)에 밀착되는 휨 변형된다.
그리고 나서, 공압 조절부(320)는 다공 플레이트(310)의 중간 다공 세그먼트들 중 중앙부에 보다 가깝게 위치한 순서대로 순차적으로 흡입압을 인가한다. 이에 따라, 기판의 중앙부가 다공 플레이트(310)에 밀착되면서, 기판의 중앙부로부터 가장자리에 인접한 부분이 다공 플레이트(310)와 간격이 보다 좁아진 상태에서 기판에 흡입력(Fc)이 작용함에 따라, 기판의 중앙부와 가장자리 사이의 부분은 중간 다공 세그먼트(313-315)에 보다 근접하는 휨 변형이 발생된다.
그리고 나서, 공압 조절부(320)는 다공 플레이트(310)의 가장자리에 위치한 제2다공세그먼트(312) 및 이와 인접한 다공 세그먼트(316-318)에 흡입압을 인가한다. 이에 따라, 직전의 흡입압의 인가 과정에서 중간 다공 세그먼트(313-315)들이 다공 플레이트(310)에 보다 근접하게 휨 변형이 생기면서, 기판 가장자리부도 다공 플레이트(310)와 보다 가까워졌으므로, 기판 가장자리에 작용하는 흡입력(Fc)에 의해 기판의 가장자리가 보다 쉽게 휨 변형되면서, 기판 가장자리부도 다공 플레이트(310)의 표면에 밀착하게 된다.
이렇듯, 기판의 중앙부가 하방으로 볼록한 형상인 것으로 수신부(340)에서 수신하면, 공압 조절부(320)에 의해 인가되는 흡입압(320p)의 인가 순서를 다공 플레이트(310)의 중앙부로부터 가장자리를 향하는 방향(77)으로 영역(zone)별로 순차적으로 인가하는 것에 의하여, 기판의 휨 변형량이 매우 커서 기존에 도입하던 흡입력으로 플레이트 표면에 밀착할 수 없는 경우에도, 기판(G)을 다공 플레이트(310)의 표면에 완전히 밀착시키는 것이 가능해진다. 여기서, 공압 조절부(320)에 의해 인가되는 흡입압(320p)은 하나의 다공 세그먼트를 하나의 영역(zone)으로 하여 순차적으로 도입되게 구성될 수도 있고, 2개 이상의 다공 세그먼트들을 하나의 영역(zone)으로 하여 순차적으로 도입되게 구성될 수도 있다.
특히, 기판의 중앙부가 하방으로 볼록한 형상인 경우에, 기판의 가장자리에 다공 플레이트(310)로부터 큰 흡입력을 작용시키더라도, 기판의 가장자리 바깥으로 흡입력이 분산되면서 실제로 큰 흡입력을 도입하는 것에 한계가 있다. 그러나, 상기와 같이, 기판의 중앙부로부터 가장자리를 향하여 흡입압을 도입하는 방식으로 다공 플레이트(310)로부터 흡입력을 기판에 작용시킴에 따라, 기판이 기판 처리 장치(300)로 공급되는 때에 기판의 가장자리가 중앙부에 비하여 상방으로 크게 들린 휨 변형 상태이더라도, 기판의 가장자리를 다공 플레이트와 충분히 작은 거리로 유도한 상태에서 흡입력이 인가되므로, 클램핑 수단이 없더라도 기판의 가장자리의 확실하게 밀착시키는 유리한 효과를 얻을 수 있다.
더욱이, 본 발명은 다공 플레이트(310)를 다수의 다공 세그먼트로 분할 형성하고, 다공 세그먼트를 상호 결합하는 접착제에 의하여 상호간에 흡입압이 연통되지 못하게 구성함에 따라, 다공 플레이트(310)의 가장자리에 배치된 다공 세그먼트에 의해 보다 큰 흡입력(Fe)을 기판에 인가하도록 구성되므로, 기판의 가장자리가 다공 플레이트(310)로부터 멀리 이격되게 휨 변형된 상태에서도, 기판을 확실하게 다공 플레이트에 밀착시키는 작용을 구현하는 효과를 얻을 수 있다.
이 뿐만 아니라, 본 발명은, 다공 플레이트의 중앙부에 비하여 가장자리에 배치된 제2다공 세그먼트(312)의 기공율, 기공 크기가 더 크게 형성되거나 두께가 더 얇게 형성됨에 따라, 동일한 흡입압이 제2다공 세그먼트(312)에 인가되더라도, 제2다공 세그먼트(312)로부터 기판(G)의 가장자리에 작용하는 흡입력(Fe)은 보다 작은 기공율이나 기공 크기로 형성되거나 보다 더 두껍게 형성된 다른 다공 세그먼트에 비하여 더 크게 작용하므로, 기판의 가장자리를 확실하게 잡아당겨 다공 플레이트(310)에 밀착시켜 고정하는 효과를 얻을 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만 해당 기술분야의 숙련된 당업자라면 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
예를 들어, 도면에 도시된 실시예에서는 다공 세그먼트(311-318)별로 흡입압이 독립적으로 도입되는 구성이 예시되어 있지만, 본 발명의 다른 실시 형태에 따르면, 다수의 다공 세그먼트들 중에 2개 이상의 다공 세그먼트가 하나의 군(群)으로서 동일한 흡입압이 인가되도록 구성될 수도 있다.
또한, 다공 세그먼트(311-318)별로 기공 크기, 기공율, 두께가 서로 다른 구성을 예로 들어 설명하였지만, 본 발명은, 다수의 다공 세그먼트들 중에 2개 이상의 다공 세그먼트들이 하나의 군(群)을 이루어 기공 크기, 기공율, 두께가 서로 동일한 하나의 군을 이루는 것을 포함한다.
이를 통해, 본 발명은, 중앙부에 위치한 제1다공 세그먼트(311)로부터 작용하는 흡입력에 비하여, 가장자리에 제2다공 세그먼트(312)로부터 작용하는 흡입력을 보다 크게 작용시켜, 기판 처리 장치(300)에 공급되는 기판의 다양한 휨 변형 상태에도 기판을 확실하게 흡착 파지하는 효과를 얻을 수 있다.
300: 기판 처리 장치 310: 다공 플레이트
311-318: 다공 세그먼트 311: 제1다공 세그먼트
312: 제2다공 세그먼트 320: 공압 조절부
322: 유로 330: 케이싱
331: 외측 케이싱 332: 흡입 플레이트
340: 수신부 Pv: 하측 흡입압 유로
Ps: 상측 흡입압 유로

Claims (14)

  1. 제1다공 세그먼트와, 제2다공 세그먼트를 포함하는 2개 이상의 다공 세그먼트로 분할 형성되어, 상면에 기판이 거치되는 다공 플레이트와;
    상기 제1다공 세그먼트와 상기 제2다공 세그먼트에 흡입압을 인가하여 상기 제2다공 세그먼트와 상기 제2다공 세그먼트에서 상기 기판을 잡아당기는 흡입력이 서로 다르게 작용하게 하는 공압 조절부를;
    포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 다공 세그먼트는 접착제에 의해 경계면이 형성되는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 제1다공 세그먼트와, 상기 제2다공 세그먼트에는 서로 다른 흡입압이 독립적으로 작용하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 다공 플레이트의 저면에는 상기 흡입압이 인가되는 흡입압 유로가 형성된 흡입 플레이트가 밀착 배치된 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 흡입 플레이트는 상면이 상기 다공 플레이트와 밀착 배치되고;
    상기 흡입 플레이트의 상면에는 상기 다공 세그먼트의 형상 대로 상측 흡입압 유로가 형성되고, 상기 흡입 플레이트의 저면에는 상기 공압 조절부의 유로가 연결되는 연결구로부터 상기 상측 흡입압 유로에 흡입압을 연결하는 하측 흡입압 유로가 형성된 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  6. 제 4항에 있어서,
    상기 흡입 플레이트는 퀄츠 재질로 형성된 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 제1다공 세그먼트는 상기 다공 플레이트의 중앙부에 배치되고, 상기 제2다공 세그먼트는 상기 다공 플레이트의 가장자리에 배치되는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  8. 제 7항에 있어서,
    상기 제2다공 세그먼트로부터 상기 기판에 작용하는 흡입력은 상기 제1다공 세그먼트로부터 상기 기판에 작용하는 흡입력에 비하여 더 큰 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  9. 제 7항에 있어서,
    상기 제2다공 세그먼트의 기공 크기는 상기 제1다공 세그먼트의 기공 크기에 비하여 더 큰 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  10. 제 7항에 있어서,
    상기 제2다공 세그먼트의 기공율은 상기 제1다공 세그먼트의 기공율에 비하여 더 큰 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  11. 제 7항에 있어서,
    상기 제2다공 세그먼트의 두께는 상기 제1다공 세그먼트의 두께에 비하여 더 작은 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  12. 제 1항에 있어서,
    상기 다공 플레이트의 상면에는 다공성 필름이 부착되는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  13. 제 1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 기판의 형상 정보를 수신하는 수신부를;
    더 포함하고, 상기 기판의 형상이 중앙부가 가장자리에 비하여 하방으로 볼록한 형상인 것으로 상기 수신부에 수신되면, 상기 공압 조절부는 다공 플레이트의 중앙부로부터 가장자리를 향하여 순차적으로 흡입압을 인가하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  14. 제 1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 기판의 형상 정보를 수신하는 수신부를;
    더 포함하고, 상기 기판의 형상이 중앙부가 가장자리에 비하여 상방으로 볼록한 형상인 것으로 상기 수신부에 수신되면, 상기 공압 조절부는 다공 플레이트의 가장자리로부터 중앙부를 향하여 순차적으로 흡입압을 인가하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
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