KR20220027005A - 기판처리장치 - Google Patents

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KR20220027005A
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spindle
sealing gap
base cup
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남성우
강영훈
최보성
송지훈
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주식회사 제우스
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Abstract

기판처리장치에 대한 발명이 개시된다. 본 발명의 기판처리장치는: 베이스컵부의 내부에 승강 및 회전 가능하게 설치되는 스핀들부; 스핀들부에 의해 승강 및 회전 가능하도록 스핀들부에 연결되는 테이블부; 및 베이스컵부의 내부에 배치되고, 스핀들부에 약액이나 이물질의 유입을 차단하도록 스핀들부를 둘러싸도록 설치되는 실링 커버부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

기판처리장치{WAPER PROCESSING APPARATUS}
본 발명은 기판처리장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 소형화를 도모하고, 테이블부와 스핀들부에 약액이나 이물질이 침투되는 것을 방지하며, 테이블부와 스핀들부의 손상을 방지할 수 있는 기판처리장치에 관한 것이다.
일반적으로 반도체 공정에서는 웨이퍼부를 식각하는 식각공정과, 웨이퍼부를 복수의 다이로 절단하는 싱귤레이션공정과, 웨이퍼부를 세정하는 세정공정 등이 수행된다. 웨이퍼부 식각공정이나 세정공정에서 기판처리장치가 사용된다.
기판처리장치는 회전 가능하게 설치되며, 상부에 웨이퍼부가 안착되는 회전 테이블과, 회전 테이블의 가장자리 영역에 링 형상으로 결합되는 밀폐링 등으로 구성된다. 회전 테이블이 회전되는 상태에서 회전 테이블에 안착된 웨이퍼부에는 처리액이 공급된다.
그러나, 종래의 기판처리장치는 웨이퍼부의 처리 공정에서 약액이나 이물질이 회전 테이블이나 스핀들부에 침투됨에 따라 수명이 단축될 수 있다. 또한, 회전 테이블이나 스핀들부가 약액에 의해 부식되는 경우 파티클이 잘생되어 웨이퍼부가 손상될 수 있다.
또한, 종래의 기판처리장치는 기판을 테이블의 상측에 안착시키는 트랜스퍼부가 회전 테이블의 외측에 설치되므로, 트랜스퍼의 이동 공간과 대기 공간이 충분히 확보되어야 한다. 따라서, 기판처리장치를 소형화시키기 어려웠다.
본 발명의 배경기술은 대한민국 공개특허공보 제10-2016-0122067호(2016.10.21 공개, 발명의 명칭: 웨이퍼부 처리 장치 및 웨이퍼부 처리 장치를 위한 밀폐 링)에 개시되어 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 개선하기 위해 창출된 것으로, 본 발명의 목적은 소형화를 도모하고, 테이블부와 스핀들부에 약액이나 이물질이 침투되는 것을 방지하며, 테이블부와 스핀들부의 손상을 방지할 수 있는 기판처리장치를 제공하는 것이다.
본 발명에 따른 기판처리장치는: 베이스컵부의 내부에 승강 및 회전 가능하게 설치되는 스핀들부; 상기 스핀들부에 의해 승강 및 회전 가능하도록 상기 스핀들부에 연결되는 테이블부; 및 상기 베이스컵부의 내부에 배치되고, 상기 스핀들부에 약액이나 이물질의 유입을 차단하도록 상기 스핀들부를 둘러싸도록 설치되는 실링 커버부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 실링 커버부는 상기 스핀들부와 함께 승강 가능하게 설치될 수 있다.
상기 실링 커버부는 상측으로 갈수록 좁아지는 형태로 형성되고, 상기 스핀들부의 이동시 신축될 수 있다.
상기 실링 커버부는, 상기 베이스컵부의 내부에 설치되는 고정부; 상기 고정부에 연결되는 신축부; 상기 스핀들부와 상기 신축부에 연결되고, 상기 스핀들부와 함께 승강되면서 상기 신축부의 길이를 가변시키는 서포터부; 및 상기 신축부에 연결되고, 상기 테이블부의 하측에 실링갭을 형성하는 실링갭 형성부를 포함할 수 있다.
상기 실링 커버부는 상기 실링갭에 가스를 분사하여 상기 실링갭을 차폐시키는 가스분사부를 더 포함할 수 있다.
상기 테이블부의 하측에는 상기 실링갭 형성부에 삽입도록 차폐 리브가 돌출되게 형성될 수 있다.
상기 실링갭 형성부는, 상기 서포터부에 결합되는 결합 플랜지부; 상기 차폐 리브를 둘러싸도록 상기 결합 플랜지부의 외측에 형성되고, 상기 차폐 리브의 외측에 실링유로부를 형성하는 실링리브; 및 상기 테이블부의 하측에 상기 실링유로부와 연통되도록 상기 실링갭을 형성하고, 상기 가스분사부가 배치되는 압력 형성부를 포함할 수 있다.
상기 가스분사부는, 상기 실링갭 형성부에 배치되는 가스공급부; 상기 가스공급부에서 공급되는 가스를 분산시키도록 상기 가스공급부에 연결되는 가스분산부; 및 상기 가스분산부에서 분산되는 가스를 상기 실링갭으로 분사시키도록 상기 실링갭 형성부에 형성되는 분사노즐부를 포함할 수 있다.
상기 기판처리장치는 상기 베이스컵부를 관통하여 상기 실링 커버부에 내측에 배치되고, 상기 실링갭 형성부의 높이를 조절하도록 상기 실링갭 형성부에 연결되는 레벨조절부를 더 포함할 수 있다.
상기 테이블부에 관통되도록 로딩홀부가 형성되고, 상기 로딩홀부에 삽입되도록 상기 베이스컵부에 승강 가능하게 설치되고, 상기 베이스컵부에 안착되는 기판을 흡착하도록 진공압을 형성하는 트랜스퍼부; 및 상기 트랜스퍼부를 승강시키도록 상기 베이스컵부의 하측에 설치되는 트랜스퍼 구동부를 더 포함할 수 있다.
상기 트랜스퍼부는, 상기 트랜스퍼 구동부에 연결되고, 제1유로부가 형성되는 제1샤프트부; 상기 제1샤프트부와 함께 승강되도록 상기 제1샤프트부에 연결되고, 상기 제1유로부에 연통되도록 제2유로부가 형성되는 제2샤프트부; 및 상기 제1샤프트부와 상기 제2샤프트부에 연결되고, 상기 제1샤프트부와 승강시 신축되는 플렉시블부를 포함할 수 있다.
상기 플렉시블부는 상기 베이스컵부와 상기 제1샤프트부 사이의 틈새를 밀봉할 수 있다.
본 발명에 따르면, 스핀들부와 실링 커버부가 베이스컵부의 내부에 배치되므로, 기판처리장치가 현저히 소형화될 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 실링 커버부가 테이블부의 하측과 실링갭을 형성하도록 설치된다. 따라서, 테이블부가 승강 및 회전되는 기판처리장치를 도모하면서도 약액이나 이물질이 테이블부와 스핀들부에 침투되는 것을 방지할 수 있다. 나아가, 테이블부와 스핀들부의 수명을 연장하고, 부식에 의해 발생되는 파티클이 기판을 손상시키는 것을 방지할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 레벨조절부가 베이스컵부를 관통하여 실링 커버부의 내측에 배치되므로, 기판처리장치를 소형화할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 트랜스퍼부가 베이스컵부를 관통하여 테이블부의 하측에 배치되므로, 기판처리장치의 상측이나 외측에 트랜스퍼부의 이동 공간 및 대기 공간을 확보할 필요가 없다. 따라서, 기판처리장치를 현저히 소형화할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판처리장치를 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 기판처리장치의 실링 커버부를 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판처리장치의 실링 커버부를 개략적으로 도시한 확대도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 기판처리장치에서 트랜스퍼부가 하강된 상태를 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 기판처리장치에서 트랜스퍼부가 상승되어 기판을 진공 흡착한 상태를 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판처리장치에서 트랜스퍼부가 트랜스퍼 구동부에 의해 상승되는 상태를 개략적으로 도시한 확대도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판처리장치에서 트랜스퍼부의 제1샤프트부가 테이블부의 로딩홀부에 삽입되는 상태를 개략적으로 도시한 단면도이다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 기판처리장치의 일 실시예를 설명한다. 기판처리장치를 설명하는 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다. 또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판처리장치를 개략적으로 도시한 단면도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 기판처리장치의 실링 커버부를 개략적으로 도시한 단면도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판처리장치의 실링 커버부를 개략적으로 도시한 확대도이다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 기판처리장치(100)는 스핀들부(120), 테이블부(140) 및 실링 커버부(150)를 포함한다.
스핀들부(120)는 베이스컵부(110)의 내부에 승강 및 회전 가능하게 설치된다. 베이스컵부(110)는 베이스부(101)의 상측에 탑재된다. 베이스컵부(110)는 상측이 개방된 형태로 형성된다. 베이스컵부(110)의 중심부에는 스핀들부(120)가 관통되도록 컵홀부(112)가 형성된다. 스핀들부(120)는 베이스부(101)와 베이스컵부(110)의 중심부에 승강 가능하게 설치되는 스핀들 바디부(121)와, 스핀들 바디부(121)에 회전 가능하게 결합되는 최전축부(123)를 포함한다. 스핀들 바디부(121)는 베이스컵부(110)의 컵홀부(112)에 이동 가능하게 설치된다.
스핀들부(120)는 회전 구동부(135)에 회전 가능하게 설치되고, 회전 구동부(135)는 승강 구동부(131)에 의해 승강 가능하게 설치된다. 회전 구동부(135)는 승강 구동부(131)의 상측에 설치되고, 승강 구동부(131)는 승강 가이드부(133)를 매개로 회전 구동부(135)에 연결된다. 회전 구동부(135)로는 전동 모터부가 적용된다. 승강 구동부(131)로는 상하방향으로 이동되는 리니어 모터부가 적용된다.
테이블부(140)는 스핀들부(120)에 의해 승강 및 회전 가능하도록 스핀들부(120)에 연결된다. 테이블부(140)는 컵홀부(112)의 상측에 배치된다. 테이블부(140)에는 진공유로부(미도시)가 형성되고, 진공유로부의 상측에는 웨이퍼부와 같은 기판(10)을 진공 흡착하도록 복수의 진공흡착포트(미도시)가 연결된다. 테이블부(140)의 둘레부에는 기판(10)의 둘레부를 압착 고정하여 실링하도록 환형의 밀폐링부(20)가 형성된다. 밀폐링부(20)는 기판(10)의 외측으로 약액이 침투되어 테이블부(140)의 내부 부품이 약액에 의해 손상되는 것을 방지한다.
실링 커버부(150)는 베이스컵부(110)의 내부에 배치되고, 스핀들부(120)에 이물질 유입을 차단하도록 스핀들부(120)를 둘러싸도록 설치된다. 실링 커버부(150)는 베이스컵부(110)의 바닥면과 테이블부(140)의 하측에 연결된다. 실링 커버부(150)가 스핀들부(120)에 약액이나 이물질의 유입을 차단하므로, 스핀들부(120)가 테이블부(140)의 하측으로 배출되는 약액이나 이물질에 의해 손상되는 것을 방지할 수 있다.
또한, 실링 커버부(150)는 테이블부(110)의 하측과 실링갭(157a)을 형성하도록 설치된다. 따라서, 테이블부(110)가 승강 및 회전되는 기판처리장치(1400)를 도모하면서도 약액이나 이물질이 테이블부(110)와 스핀들부(120)에 침투되는 것을 방지할 수 있다.
이와 같이, 스핀들부(120)와 실링 커버부(150)가 베이스컵부(110)의 내부에 배치되므로, 기판처리장치(100)가 현저히 소형화될 수 있다. 스핀들부(120)의 하측에 회전 구동부(135)와 승강 구동부(131)가 설치되므로, 기판처리장치(100)가 보다 소형화될 수 있다.
실링 커버부(150)는 스핀들부(120)와 함께 승강 가능하게 설치된다. 실링 커버부(150)가 스핀들부(120)와 함께 이동되므로, 스핀들부(120)의 이동시 실링커버부(150)의 상하측과 테이블부(140)와 베이스컵부(110) 사이에 틈새가 벌어지는 것을 방지할 수 있다.
실링 커버부(150)는 상측으로 갈수록 좁아지는 형태로 형성되고, 스핀들부(120)의 이동시 신축된다. 따라서, 약액이나 이물질이 실링 커버부(150)의 외측면을 따라 신속하게 흘러내릴 수 있다. 또한, 실링 커버부(150)가 스핀들부(120)의 이동시 신축되므로, 테이블부(140)와 베이스컵부(110) 사이에 틈새가 벌어지는 것을 방지할 수 있다.
실링 커버부(150)는 고정부(151), 신축부(152), 서포터부(153) 및 실링갭 형성부(154)를 포함한다. 고정부(151), 신축부(152), 서포터부(153) 및 실링갭 형성부(154)는 약액과 화학반응을 일으키지 않는 내화학성 재질로 형성된다. 고정부(151), 신축부(152), 서포터부(153) 및 실링갭 형성부(154)는 내부에 약액이 침투되지 않도록 밀봉되게 결합된다.
고정부(151)는 베이스컵부(110)의 내부에 설치된다. 고정부(151)는 베이스컵부(110)의 컵홀부(112)의 둘레를 둘러싸도록 설치된다. 고정부(151)는 베이스컵부(110)와 밀봉되게 설치된다.
신축부(152)는 고정부(151)에 연결된다. 신축부(152)는 고정부(151)의 상측에 스핀들부(120)를 둘러싸도록 설치된다. 신축부(152)는 전체적으로 환형으로 형성된다. 신축부(152)는 상하방향으로 신축되는 벨로우즈 형태로 형성된다.
서포터부(153)는 스핀들부(120)와 신축부(152)에 연결되고, 스핀들부(120)와 함께 승강되면서 신축부(152)의 길이를 가변시킨다. 서포터부(153)는 스핀들부(120)의 둘레를 둘러싸도록 설치된다. 서포터부(153)는 실링부재 및 접착제 등에 의해 신축부(152)에 고정될 수 있다. 서포터부(153)가 스핀들부(120)와 함께 승강되므로, 서포터부(153)가 승강됨에 따라 신축부(152)가 상하방향으로 신축된다.
실링갭 형성부(154)는 신축부(152)에 연결되고, 테이블부(140)의 하측에 실링갭(157a)을 형성한다. 실링갭 형성부(154)는 테이블부(140)의 하측을 둘러싸도록 원호 형태로 형성된다. 실링갭(157a)은 테이블부(140)의 하측면과 실링갭 형성부(154) 사이에 형성되는 미세한 틈새를 의미한다. 실링갭(157a)은 실링갭 형성부(154)의 상면에 직선상으로 형성되거나 적어도 2번 이상 굴곡진 형태로 형성될 수 있다. 실링갭 형성부(154)가 테이블부(140)의 하측에 실링갭(157a)을 형성하므로, 테이블부(140)가 스핀들부(120)에 회전될 때에 실링 커버부(150)가 회전되지 않는다. 또한, 테이블부(140)가 회전될 때에 실링갭 형성부(154)와 마찰되거나 간섭되는 것을 방지할 수 있다.
실링 커버부(150)는 실링갭(157a)에 가스를 분사하여 실링갭(157a)을 차폐시키는 가스분사부(158)를 더 포함한다. 가스분사부(158)는 실링갭(157a)에 가스를 분사하도록 실링 커버부(150)의 원주방향을 따라 배치될 수 있다. 가스분사부(158)는 공기나 질소가스 등을 분사할 수 있다. 가스분사부(158)가 실링갭(157a)에 가스를 분사하므로, 실링갭(157a)을 통해 배출되는 가스에 의해 실링 커버부(150)의 내부가 보다 안전하게 밀봉될 수 있다. 또한, 실링갭(157a)으로 침투하는 약액이나 이물질이 가스에 의해 실링갭(157a)의 외부로 배출된다.
테이블부(140)의 하측에는 실링갭 형성부(154)에 삽입도록 차폐 리브(141)가 돌출되게 형성된다. 차폐 리브(141)는 테이블부(140)의 원주방향을 따라 환형으로 형성된다. 차폐 리브(141)는 테이블부(140)의 회전 중심과 동심을 이루도록 형성된다. 차폐 리브(141)는 테이블부(140)와 동심을 이루도록 복수 개가 설치될 수 있다. 차폐 리브(141)가 실링갭 형성부(154)에 삽입되어 차폐벽 역할을 수행하므로, 실링갭(157a)을 통해 약액이나 이물질이 유입되는 것을 더욱 차폐시킬 수 있다. 또한, 차폐 리브(141)가 실링갭(157a)의 유로 구조를 보다 복잡하게 형성하여 차폐 성능을 보다 향상시킬 수 있다.
실링갭 형성부(154)는 결합 플랜지부(155), 실링리브(156) 및 압력 형성부(157)를 포함한다.
결합 플랜지부(155)는 서포터부(153)에 결합된다. 결합 플랜지부(155)는 서포터부(153)의 내측면과 접촉되고, 결합 플랜지부(155)와 서포터부(153)의 내측면 사이에는 오링이 설치된다. 따라서, 결합 플랜지부(155)와 서포터부(153) 사이로 약액이나 이물질이 침투되는 것을 방지한다.
실링리브(156)는 차폐 리브(141)를 둘러싸도록 결합 플랜지부(155)의 외측에 형성되고, 차폐 리브(141)의 외측에 실링유로부(156b)를 형성한다. 실링리브(156)는 테이블부(140)의 원주방향을 따라 환형으로 형성된다. 실링유로부(156b)는 실링갭(157a)과 연결된다. 실링유로부(156b)는 실링리브(156)는 차폐 리브(141)와 이격되어 실링 커버부(150)의 외부에서 약액이 침투하는 것을 이중으로 차단하는 역할을 수행한다.
압력 형성부(157)는 테이블부(140)의 하측에 실링유로부(156b)와 연통되도록 실링갭(157a)을 형성하고, 압력 형성부(157)에는 가스분사부(158)가 배치된다. 가스분사부(158)가 실링갭(157a)에 가스를 분사하면, 실링갭(157a)의 일부 가스 실링유로부(156b)를 통해 실링 커버부(150)의 외측으로 배출시킨다.
따라서, 실링갭 형성부(154)와 테이블부(140)의 하측 사이의 틈새가 차폐 리브(141) 및 실링리브(156) 및 가스 압력에 의해 실링 및 차폐될 수 있다.
실링리브(156)의 하측에는 실링유로부(156b)에 침투되는 이물질을 배출하도록 배출시키도록 배출홀부(156a)가 형성된다. 배출홀부(156a)는 실링리브(156)의 원주방향을 따라 복수 개가 형성된다. 실링 커버부(150)의 외부에서 실링유로부(156b)에 이물질이나 약액이 침투되더라도 배출홀부(156a)를 통해 배출될 수 있다. 따라서, 약액이나 이물질의 차폐 성능을 보다 향상시킬 수 있다
가스분사부(158)는 실링갭 형성부(154)에 배치되는 가스공급부(158a)와, 가스공급부(158a)에서 공급되는 가스를 분산시키도록 가스공급부(158a)에 연결되는 가스분산부(158b)와, 가스분산부(158b)에서 분산되는 가스를 실링갭(157a)으로 분사시키도록 실링갭 형성부(154)에 형성되는 분사노즐부(158c)를 포함한다. 가스공급부(158a)에는 공압펌프(미도시)가 연결된다. 가스분산부(158b)는 실링갭(157a)에 가스를 고르게 분산시킨다. 복수의 분사노즐부(158c)가 테이블부(140)의 원주방향을 따라 일렬 또는 복수 열로 배열된다. 가스분산부(158b)가 실링갭(157a)에 가스를 고르게 분산시키므로, 실링갭(157a)의 원주방향으로 거의 균일한 압력이 형성된다. 따라서, 실링 커버부(150)의 원주방향 실링 성능이 고르게 유지될 수 있다.
기판처리장치(100)는 베이스컵부(110)를 관통하여 실링 커버부(150)에 내측에 배치되고, 실링갭 형성부(154)의 높이를 조절하도록 실링갭 형성부(154)에 연결되는 레벨조절부(160)를 더 포함한다. 레벨조절부(160)는 실링 커버부(150)의 원주방향을 따라 등간격을 이루도록 적어도 3개 이상 설치된다. 레벨조절부(160)가 실링갭 형성부(154)의 높이를 조절하므로, 테이블부(140)와 실링갭 형성부(154) 사이의 간격이 조절됨에 따라 실링갭(157a)이 일정한 간격으로 유지되게 할 수 있다. 따라서, 실링 커버부(150) 상측의 원주방향을 따라 실링 성능이 균일하게 유지될 수 있다. 레벨조절부(160)가 베이스컵부(110)를 관통하여 실링 커버부(150)의 내측에 배치되므로, 기판처리장치(100)를 소형화할 수 있다.
레벨조절부(160)는 조절볼트부(161), 조절너트부(162), 조절마운트부(163) 및 탄성부재(164)를 포함한다.
조절볼트부(161)는 실링 커버부(150)의 내측에 배치된다. 조절볼트부(161)는 실링 커버부(150)의 서포터부(153)를 관통하도록 설치되다. 조절볼트부(161)의 하측에는 나사부(미도시)가 형성된다.
조절너트부(162)는 조절볼트부(161)의 높이를 조절하도록 조절볼트부(161)의 하측에 나사결합된다. 조절너트부(162)가 회전됨에 따라 조절볼트부(161)의 나사부에서 이동되므로, 조절볼트부(161)의 높이가 조절된다. 조절너트부(162)는 베이스컵부(110)의 하측에 별도의 구조물에 의해 위치 변경되지 않도록 설치된다.
조절마운트부(163)는 조절볼트부(161)의 상측에 결합되고, 실링갭 형성부(154)를 지지한다. 조절마운트부(163)는 조절볼트부(161)의 상측에 결합된다. 조절마운트부(163)는 조절볼트부(161)의 회전시 회전되지 않는다.
탄성부재(164)는 조절마운트부(163)를 탄성 지지하도록 실링갭 형성부(154)에 설치된다. 탄성부재(164)는 조절볼트부(161)가 끼워지는 코일 스프링 형태로 형성된다. 탄성부재(164)는 서포터부(153)의 내측에 배치된다. 탄성부재(164)의 하단부는 서포터부(153)에 의해 지지되고, 탄성부재(164)의 상단부에는 조절마운트부(163)가 탄성 지지된다. 탄성부재(164)는 조절마운트부(163)를 탄성 지지하므로, 조절마운트부(163)가 실링갭 형성부(154)를 지지하므로, 실링갭 형성부(154)가 테이블부(140)의 하측면과 일정한 간격을 유지할 수 있다. 따라서, 실링갭(157a)이 일정한 간격으로 유지될 수 있다.
테이블부(140)에 관통되도록 로딩홀부(143)가 형성된다. 로딩홀부(143)는 테이블부(140)의 둘레부에 복수 개가 등간격으로 형성된다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 기판처리장치에서 트랜스퍼부가 하강된 상태를 개략적으로 도시한 단면도이고, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 기판처리장치에서 트랜스퍼부가 상승되어 기판을 진공 흡착한 상태를 개략적으로 도시한 단면도이고, 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판처리장치에서 트랜스퍼부가 트랜스퍼 구동부에 의해 상승되는 상태를 개략적으로 도시한 확대도이고, 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판처리장치에서 트랜스퍼부의 제1샤프트부가 테이블부의 로딩홀부에 삽입되는 상태를 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 4 내지 도 7을 참조하면, 기판처리장치(100)는 트랜스퍼부(170)와 트랜스퍼 구동부(180)를 더 포함한다. 트랜스퍼부(170)는 베이스컵부(110)의 내부에 테이블부(140)의 둘레를 따라 3개 이상 설치된다. 트랜스퍼 구동부(180)는 복수의 트랜스퍼부(170)를 동기적으로 구동시키도록 복수의 트랜스퍼부(170)에 연결된다.
트랜스퍼부(170)는 로딩홀부(143)에 삽입되도록 베이스컵부(110)에 승강 가능하게 설치되고, 베이스컵부(110)에 안착되는 기판(10)을 흡착하도록 진공압을 형성한다. 트랜스퍼부(170)는 베이스컵부(110)와 테이블부(140)의 로딩홀부(143)를 통과하여 기판(10)에 밀착되도록 충분히 길게 형성된다. 트랜스퍼부(170)에는 기판(10)이 테이블부(140)에 안착될 때에 기판(10)의 하측을 진공 흡착한다. 트랜스퍼부(170)의 내부에는 트랜스퍼부(170)의 길이 방향을 따라 유로부(172,174)가 형성된다.
트랜스퍼 구동부(180)는 트랜스퍼부(170)를 승강시키도록 베이스컵부(110)의 하측에 설치된다. 트랜스퍼 구동부(180)로는 트랜스퍼부(170)를 승강시키는 한 다양한 형태가 적용될 수 있다.
트랜스퍼부(170)가 베이스컵부(110)를 관통하여 테이블부(140)의 하측에 배치되므로, 기판처리장치(100)의 상측이나 외측에 트랜스퍼부(170)의 이동 공간 및 대기 공간을 확보할 필요가 없다. 또한, 트랜스퍼부(170)의 이동 공간과 대기 공간을 회피하도록 다른 이송장치를 설치하지 않아도 된다. 따라서, 기판처리장치(100)를 현저히 소형화할 수 있다.
기판(10)이 테이블부(140)에 안착되는 경우, 트랜스퍼 구동부(180)가 구동됨에 따라 트랜스퍼부(170)가 상승된다. 트랜스퍼부(170)가 테이블부(140)의 로딩홀부(143)를 통과한 후 기판(10)에 밀착되면, 트랜스퍼부(170)의 유로부에 진공압이 형성됨에 따라 기판(10)이 트랜스퍼부(170)의 상측에 진공 흡착된다. 이어, 밀폐링부(20)가 기판(10)을 가압하고, 링고정유닛(미도시)이 밀폐링부(20)를 테이블부(140)에 위치 고정시킨다. 밀폐링부(20)가 테이블부(140)에 위치 고정되면, 트랜스퍼 구동부(180)가 트랜스퍼부(170)를 테이블부(140)에서 떨어지도록 하강시킨다. 트랜스퍼부(170)가 하강됨에 따라 트랜스퍼부(170)가 로딩홀부(143)에서 빠지게 된다. 다음으로, 테이블부(140)가 회전됨에 따라 기판(10)이 처리된다.
트랜스퍼부(170)는 제1샤프트부(171), 제2샤프트부(173) 및 플렉시블부(175)를 포함한다. 제1샤프트부(171), 제2샤프트부(173) 및 플렉시블부(175)는 약액과 화학반응을 일으키지 않는 내화학성 재질로 형성된다.
제1샤프트부(171)는 트랜스퍼 구동부(180)에 연결되고, 내부에 제1유로부(172)가 형성된다. 제1유로부(172)는 제1샤프트부(171)의 길이방향을 따라 길게 형성된다. 트랜스퍼부(170)의 상승시 제1샤프트부(171)는 테이블부(140)의 로딩홀부(143)에 삽입되어 기판(10)에 밀착된다.
제2샤프트부(173)는 제1샤프트부(171)와 함께 승강되도록 제1샤프트부(171)에 연결되고, 제1유로부(172)에 연통되도록 제2유로부(174)가 형성된다. 제2유로부(174)는 제2샤프트부(173)의 길이방향을 따라 길게 형성된다. 제2샤프트부(173)는 제1샤프트부(171)의 상측에 연결된다.
플렉시블부(175)는 제1샤프트부(171)와 제2샤프트부(173)에 연결되고, 제1샤프트부(171)와 승강시 신축된다. 플렉시블부(175)는 제1샤프트부(171)와 제2샤프트부(173)에 연결되는 벨로우즈 형태로 형성된다.
플렉시블부(175)는 베이스컵부(110)와 제1샤프트부(171) 사이의 틈새를 밀봉한다. 예를 들면, 플렉시블부(175)의 하측은 제1샤프트부(171)가 베이스컵부(110)를 관통하는 홀을 밀봉하도록 설치된다. 플렉시블부(175)의 상측은 제1샤프트부(171)의 외주면을 밀봉하도록 설치된다.
제1샤프트부(171)와 제2샤프트부(173)가 상승함에 따라 플렉시블부(175)가 길이방향으로 신장되고, 제1샤프트부(171)와 제2샤프트부(173)가 하강함에 따라 플렉시블부(175)가 길이방향으로 수축된다. 따라서, 제1샤프트부(171)와 제2샤프트부(173)가 베이스컵부(110)를 관통하여 이동되더라도 플렉시블부(175)가 제1샤프트부(171)와 베이스컵부(110)를 밀봉하게 된다.
제1샤프트부(171)의 하측에는 진공관부(176)가 연결되고, 진공관부(176)에는 진공펌프(178)가 연결된다. 진공관부(176)에는 밸브(176a)가 설치되고, 밸브(176a)에는 퍼지관부(177)가 연결되며, 퍼지관부(177)에는 퍼지펌프(179)가 연결된다. 밸브(176a)로는 삼방밸브(three way valve)가 적용될 수 있다. 밸브(176a)는 진공관부(176)를 개방시키거나 퍼지관부(177)를 개방시키도록 유로를 전환시킨다. 진공펌프(178)는 제1유로부(172), 제2유로부(174) 및 진공관부(176)에 진공을 형성한다. 퍼지펌프(179)는 퍼지관부(177), 제2유로부(174) 및 제1유로부(172)를 통해 가스나 공기를 분사한다.
트랜스퍼 구동부(180)는 제2샤프트부(173)에 결합되는 트랜스퍼 블록(182)과, 트랜스퍼 블록(182)에 연결되는 볼너트부(183)와, 볼너트부(183)에 나사결합되는 볼스크류부(184)와, 볼스크류부(184)에 연결되는 벨트부(185)와, 벨트부(185)를 구동시키는 트랜스퍼 모터부(186)를 포함한다. 트랜스퍼 모터부(186)가 구동되면, 벨트부(185)가 볼스크류부(184)를 회전시키고, 볼스크류부(184)가 회전됨에 따라 볼너트부(183)를 이동시켜 제2샤프트부(173)와 제1샤프트부(171)를 이동시킨다.
기판(10)이 테이블부(140)의 상측에 안착되면, 제1샤프트부(171)와 제2샤프트부(173)가 트랜스퍼 구동부(180)에 의해 상측으로 이동된다. 제1샤프트부(171)가 로딩홀부(143)에 삽입되어 기판(10)에 접촉되면, 진공펌프(178)가 구동됨에 따라 제2샤프트부(173)의 제2유로부(174)와 제1샤프트부(171)의 제1유로부(172)에 진공 흡입력을 형성한다. 이때, 제1샤프트부(171)의 상단부가 기판(10)에 접촉되므로, 제1샤프트부(171)가 기판(10)을 흡착하여 위치를 고정시킨다. 기판(10)의 위치가 고정되면, 밀폐링부(20)가 링결합장치에 의해 이송된 후 테이블부(140)의 둘레부에 위치 고정된다.
또한, 밀폐링부(20)가 테이블부(140)에 완전히 위치 고정되면, 트랜스퍼 구동부(180)가 구동됨에 따라 제1샤프트부(171)가 로딩홀부(143)에서 하강된다. 이때, 밸브(176a)가 퍼지관부(177)와 진공관부(176)가 연통되도록 전환되고, 퍼지펌프(179)가 구동됨에 따라 제1유로부(172)와 제2유로부(174)에 가스나 공기가 배출된다. 테이블부(140)가 회전되면서 기판(10)을 처리한다. 이때 테이블부(140)에서 약액이나 이물질이 떨어지더라도 제1샤프트부(171)를 통해 배출되는 가스나 공기에 의해 제1샤프트부(171)의 내부로 약액이나 이물질이 침투되는 것을 방지할 수 있다.
이와 같이, 기판(10)이 테이블부(140)에 로딩될 때에는, 트랜스퍼부(170)가 상승되어 기판(10)을 진공흡착하여 위치 고정시킨다. 또한, 테이블부(140)에서 기판(10)이 처리될 때에는 트랜스퍼부(170)가 가스나 공기를 분사하여 약액이나 이물질의 침투를 방지한다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다.
따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.
10: 기판 20: 밀폐링부
100: 기판처리장치 101: 베이스부
110: 베이스컵부 112: 컵홀부
120: 스핀들부 121: 스핀들 바디부
123: 회전축부 131: 승강 구동부
133: 승강 가이드부 135: 회전 구동부
140: 테이블부 141: 차폐 리브
143: 로딩홀부 150: 실링 커버부
151: 고정부 152: 신축부
153: 서포터부 154: 실링갭 형성부
155: 결합 플랜지부 156: 실링리브
156a: 배출홀부 156b: 실링유로부
157: 압력 형성부 157a: 실링갭
158: 가스분사부 158a: 가스공급부
158b: 가스분산부 158c: 분사노즐부
160: 레벨조절부 161: 조절볼트부
162: 조절너트부 163: 조절마운트부
164: 탄성부재 170: 트랜스퍼부
171: 제1샤프트부 172: 제1유로부
173: 제2샤프트부 174: 제2유로부
175: 플렉시블부 176: 진공관부
176a: 밸브 177: 퍼지관부
178: 진공펌프 179: 퍼지펌프
180: 트랜스퍼 구동부 182: 트랜스퍼 블록
183: 볼너트부 184: 볼스크류부
185: 벨트부 186: 트랜스퍼 모터부

Claims (12)

  1. 베이스컵부의 내부에 승강 및 회전 가능하게 설치되는 스핀들부;
    상기 스핀들부에 의해 승강 및 회전 가능하도록 상기 스핀들부에 연결되는 테이블부; 및
    상기 베이스컵부의 내부에 배치되고, 상기 스핀들부에 약액이나 이물질의 유입을 차단하도록 상기 스핀들부를 둘러싸도록 설치되는 실링 커버부를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판처리장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 실링 커버부는 상기 스핀들부와 함께 승강 가능하게 설치되는 것을 특징으로 하는 기판처리장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 실링 커버부는 상측으로 갈수록 좁아지는 형태로 형성되고, 상기 스핀들부의 이동시 신축되는 것을 특징으로 하는 기판처리장치.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 실링 커버부는,
    상기 베이스컵부의 내부에 설치되는 고정부;
    상기 고정부에 연결되는 신축부;
    상기 스핀들부와 상기 신축부에 연결되고, 상기 스핀들부와 함께 승강되면서 상기 신축부의 길이를 가변시키는 서포터부; 및
    상기 신축부에 연결되고, 상기 테이블부의 하측에 실링갭을 형성하는 실링갭 형성부를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판처리장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 실링 커버부는 상기 실링갭에 가스를 분사하여 상기 실링갭을 차폐시키는 가스분사부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기판처리장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 테이블부의 하측에는 상기 실링갭 형성부에 삽입도록 차폐 리브가 돌출되게 형성되는 것을 특징으로 하는 기판처리장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 실링갭 형성부는,
    상기 서포터부에 결합되는 결합 플랜지부;
    상기 차폐 리브를 둘러싸도록 상기 결합 플랜지부의 외측에 형성되고, 상기 차폐 리브의 외측에 실링유로부를 형성하는 실링리브; 및
    상기 테이블부의 하측에 상기 실링유로부와 연통되도록 상기 실링갭을 형성하고, 상기 가스분사부가 배치되는 압력 형성부를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판처리장치.
  8. 제5항에 있어서,
    상기 가스분사부는,
    상기 실링갭 형성부에 배치되는 가스공급부;
    상기 가스공급부에서 공급되는 가스를 분산시키도록 상기 가스공급부에 연결되는 가스분산부; 및
    상기 가스분산부에서 분산되는 가스를 상기 실링갭으로 분사시키도록 상기 실링갭 형성부에 형성되는 분사노즐부를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판처리장치.
  9. 제5항에 있어서,
    상기 베이스컵부를 관통하여 상기 실링 커버부에 내측에 배치되고, 상기 실링갭 형성부의 높이를 조절하도록 상기 실링갭 형성부에 연결되는 레벨조절부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기판처리장치.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 테이블부에 관통되도록 로딩홀부가 형성되고,
    상기 로딩홀부에 삽입되도록 상기 베이스컵부에 승강 가능하게 설치되고, 상기 베이스컵부에 안착되는 기판을 흡착하도록 진공압을 형성하는 트랜스퍼부; 및
    상기 트랜스퍼부를 승강시키도록 상기 베이스컵부의 하측에 설치되는 트랜스퍼 구동부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기판처리장치.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 트랜스퍼부는,
    상기 트랜스퍼 구동부에 연결되고, 제1유로부가 형성되는 제1샤프트부;
    상기 제1샤프트부와 함께 승강되도록 상기 제1샤프트부에 연결되고, 상기 제1유로부에 연통되도록 제2유로부가 형성되는 제2샤프트부; 및
    상기 제1샤프트부와 상기 제2샤프트부에 연결되고, 상기 제1샤프트부와 승강시 신축되는 플렉시블부를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판처리장치.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 플렉시블부는 상기 베이스컵부와 상기 제1샤프트부 사이의 틈새를 밀봉하는 것을 특징으로 하는 기판처리장치.
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