KR20220027006A - 기판처리장치 - Google Patents

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KR20220027006A
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sealing
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공운
김방현
박지호
최원석
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주식회사 제우스
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Abstract

기판처리장치에 대한 발명이 개시된다. 본 발명의 기판처리장치는: 스핀들부에 연결되는 메카척부; 메카척부에 안착되는 기판의 둘레를 실링하도록 메카척부의 둘레부를 감싸도록 설치되는 링커버부; 및 링커버부를 메카척부에 결합시킬 때에 링커버부의 레벨을 조절하도록 메카척부의 둘레부에 이동 가능하게 설치되는 복수의 레벨조절모듈을 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

기판처리장치{WAFER PROCESSING APPARATUS}
본 발명은 기판처리장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 링커버부의 결합 오차를 용이하게 보정하고, 링커버부의 결합시 이물질 발생을 방지하며, 링커버부의 실링 성능을 향상시킬 수 있는 기판처리장치에 관한 것이다.
일반적으로 반도체 공정에서는 웨이퍼를 식각하고 세정하는 공정 등이 수행되며, 웨이퍼를 식각이나 세정 공정에서 척테이블이 사용된다.
이 중, 웨이퍼를 식각하는 척테이블은 상부에 웨이퍼가 안착되고, 회전 테이블의 둘레부에 링 형상의 밀폐링이 결합되며, 회전 테이블에 안착된 웨이퍼에는 처리액이 공급된다.
척 테이블의 둘레부에는 밀폐링의 위치를 고정시키도록 위치고정모듈이 설치된다. 위치고정모듈은 밀폐링에 결합되어 밀폐링을 척테이블의 둘레부에 위치 고정시킨다.
그러나, 종래에는 위치고정모듈이 밀폐링의 위치를 고정할 때에 밀폐링의 설치 높이(레벨)가 적절하게 조절되기 어려웠다. 밀폐링의 설치 높이가 조절되지 못하는 것여, 밀폐링이 웨이퍼의 둘레부를 압착하여 실링하기 어려울 수 있다. 따라서, 밀폐링과 웨이퍼 사이의 틈새를 통해 약액이 침투됨에 따라 척테이블이 손상될 수 있다.
또한, 밀폐링의 결합 편차가 발생되었을 때에 밀폐링과 위치고정모듈이 마모됨에 따라 파티클이 발생되어 웨이퍼의 불량률을 증가시킬 수 있다.
본 발명의 배경기술은 대한민국 공개특허공보 제10-2016-0122067호(2016. 10. 21 공개, 발명의 명칭: 웨이퍼 처리 장치 및 웨이퍼 처리 장치를 위한 밀폐 링)에 개시되어 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 개선하기 위해 창출된 것으로, 본 발명의 목적은 링커버부의 결합 오차를 용이하게 보정하고, 링커버부의 결합시 이물질 발생을 방지하며, 링커버부의 실링 성능을 향상시킬 수 있는 기판처리장치를 제공하는 것이다.
본 발명에 따른 기판처리장치는: 스핀들부에 연결되는 메카척부; 상기 메카척부에 안착되는 기판의 둘레를 실링하도록 상기 메카척부의 둘레부를 감싸도록 설치되는 링커버부; 및 상기 링커버부를 상기 메카척부에 결합시킬 때에 상기 링커버부의 레벨을 조절하도록 상기 메카척부의 둘레부에 이동 가능하게 설치되는 복수의 레벨조절모듈을 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 링커버부의 내측에 레벨조절홈부가 형성되고, 상기 레벨조절모듈이 상기 레벨조절홈부에 인입됨에 따라 상기 링커버부의 레벨을 조절할 수 있다.
상기 레벨조절홈부는, 상측으로 경사지게 형성되는 제1경사부; 및 상기 제1경사부에서 하측으로 경사지게 형성되는 제2경사부를 포함할 수 있다.
상기 레벨조절모듈은, 상기 메카척부의 둘레부에 배치되는 링크 샤프트부; 및
상기 링크 샤프트부에서 이동 가능하게 결합되고, 상기 제2경사부에 밀착되는 위치에 따라 상기 링커버부의 레벨을 조절하는 레벨조절핀부를 포함할 수 있다.
상기 레벨조절핀부의 단부에는 상기 제2경사부에 밀착되도록 라운드진 형태의 밀착돌기부가 형성될 수 있다.
상기 기판처리장치는 상기 링커버부와 함께 상기 기판의 둘레부를 압착 실링하도록 상기 메카척부에 설치되는 실링모듈을 더 포함할 수 있다.
상기 실링모듈은, 상기 링커버부의 하측면에 대향되게 배치되고, 상기 메카척부의 실링채널부와 연통되도록 연통 채널부가 형성되는 조인트부; 및 상기 조인트부에 결합되고, 상기 연통 채널부에 유동매체가 공급됨에 따라 팽창되면서 상기 링커버부의 하면에 압착되는 실링부재를 포함할 수 있다.
본 발명에 따르면, 복수의 레벨조절모듈이 링커버부의 레벨을 용이하게 조절하므로, 링커버부가 메카척부에 결합될 때에 링커버부의 결합 오차를 용이하게 보정할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 레벨조절모듈과 링커버부의 결합 오차에 의해 링커버부가 마모되는 것을 방지하여 파티클이 발생되는 것을 방지할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 실링모듈이 링프레임부와 다이 사이의 접착시트부를 압착하여 약액이 링프레임부 측으로 침투되는 것을 방지한다. 따라서, 메카척부의 내부로 약액이 침투되는 것을 방지하여 메카척부의 손상을 방지할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판처리장치를 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 기판처리장치에서 링커버부와 레벨조절모듈을 도시한 단면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판처리장치에서 레벨조절모듈가 링커버부의 레벨을 조정하는 상태를 도시한 단면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 기판처리장치에서 링커버부와 실링모듈을 도시한 단면도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 기판처리장치에서 실링모듈이 유동매체에 의해 팽창되는 상태를 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 기판처리장치에서 링커버부와 레벨조절모듈을 도시한 단면도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판처리장치에서 레벨조절모듈가 링커버부의 레벨을 조정하는 상태를 도시한 단면도이다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 기판처리장치(100)는 메카척부(130), 링커버부(140) 및 복수의 레벨조절모듈(150)을 포함한다.
메카척부(130)는 스핀들부(120)에 연결된다. 메카척부(130)에는 기판(10)이 안착된다. 기판(10)은 절단된 상태로 배열되는 복수의 다이(11)와, 복수의 다이(11)가 부착되는 접착시트부(12)와, 접착시트부(12)의 외측을 둘러싸도록 설치되는 링프레임부(13)를 포함한다. 링프레임부(13)는 접착시트부(12)를 방사상으로 잡아당겨 복수의 다이(11)가 평판 형태를 유지하도록 한다.
스핀들부(120)는 구동부(110)에 설치된다. 구동부(110)가 구동됨에 따라 스핀들부(120)가 회전된다. 스핀들부(120)의 내부에는 제1실링채널부(121)와 제1진공채널부(123)가 형성된다. 제1실링채널부(121)와 제1진공채널부(123)는 스핀들부(120)의 길이방향을 따라 형성된다.
메카척부(130)는 하부 진공척(131)과 상부 진공척(135)을 포함한다. 하부 진공척(131)은 스핀들부(120)에 연결되고, 상부 진공척(135)은 하부 진공척(131)의 상측에 배치된다. 하부 진공척(131)에는 제2실링채널부(132)와 제2진공채널부(133)가 형성된다. 제2실링채널부(132)는 제1실링채널부(121)에 연결되고, 제2진공채널부(133)는 제1진공채널부(123)에 연결된다. 제1진공채널부(123)와 제2진공채널부(133)가 진공됨에 따라 기판(10)이 상부 진공척(135)에 진공 흡착된다.
링커버부(140)는 메카척부(130)에 안착되는 기판(10)의 둘레를 실링하도록 메카척부(130)의 둘레부를 감싸도록 설치된다. 링커버부(140)는 메카척부(130)의 둘레부 상측과 측면부를 커버한다. 링커버부(140)의 내측 단부에는 하측으로 돌출되는 실링 돌기부(미도시)가 형성된다. 실링 돌기부는 링커버부(140)의 원주방향을 따라 환형으로 형성된다. 링커버부(140)의 실링 돌기부가 기판(10)에서 링프레임부(13)와 다이(11) 사이의 접착시트부(12)에 압착됨에 따라 약액이 링프레임부(13)와 메카척부(130)의 내부로 침투되는 것을 방지한다.
링커버부(140)의 내측면에는 가이드핀부(145)가 하측으로 돌출되게 형성된다. 가이드핀부(145)는 링커버부(140)의 둘레를 따라 복수 개가 형성된다. 가이드핀부(145)는 링커버부(140)가 메카척부(130)의 둘레부에 결합될 때에 링커버부(140)의 초기 결합 위치를 결정한다.
복수의 레벨조절모듈(150)은 링커버부(140)를 메카척부(130)에 결합시킬 때에 링커버부(140)의 레벨(고정 높이)을 조절하도록 메카척부(130)의 둘레부에 이동 가능하게 설치된다. 복수의 레벨조절모듈(150)이 링커버부(140)의 결합시 링커버부(140)의 레벨을 용이하게 조절할 수 있고, 링커버부(140)가 기판(10)을 가압하는 압력도 복수의 레벨조절모듈(150)에 의해 조절할 수 있다. 또한, 기판(10)의 두께에 따라 링커버부(140)의 레벨을 조절할 수도 있다. 따라서, 링커버부(140)가 메카척부(130)에 결합될 때에 링커버부(140)의 결합 오차를 용이하게 보정할 수 있다. 또한, 레벨조절모듈(150)과 링커버부(140)의 결합 오차에 의해 링커버부(140)가 마모되는 것을 방지하여 파티클이 발생되는 것을 방지할 수 있다.
링커버부(140)의 내측에 레벨조절홈부(141)가 형성되고, 레벨조절모듈(150)이 레벨조절홈부(141)에 인입됨에 따라 링커버부(140)의 레벨을 조절한다. 하부 진공척(131)의 둘레부는 레벨조절모듈(150)이 각각 삽입되도록 복수의 삽입홈부(미도시)가 형성된다. 레벨조절홈부(141)는 레벨조절모듈(150)에 일대일 대응되게 형성된다. 레벨조절모듈(150)는 레벨조절 구동부(110)나 수동으로 레벨조절홈부(141)에 삽입되는 깊이를 미세하게 조절할 수 있다. 레벨조절모듈(150)이 링커버부(140)의 레벨조절홈부(141)에 깊게 삽입될수록 링커버부(140)의 결합 높이가 낮아게 된다. 따라서, 레벨조절모듈(150)의 삽입 깊이를 조절하여 링커버부(140)의 결합 오차를 용이하게 보정할 수 있다.
레벨조절홈부(141)는 상측으로 경사지게 형성되는 제1경사부(141a)와, 제1경사면부에서 하측으로 경사지게 형성되는 제2경사부(141b)를 포함한다. 제1경사부(141a)와 제2경사부(141b)는 대략 “＜” 형태로 형성된다. 제1경사부(141a)와 제2경사부(141b)의 경사각은 동일하거나 약간 다르게 형성될 수 있다. 레벨조절모듈(150)의 레벨조절핀부(155)가 제2경사부(141b)를 압박하는 위치에 따라 링커버부(140)의 결합 오차가 보정될 수 있다. 또한, 링커버부(140)가 원주방향을 따라 동일한 레벨을 유지하도록 메카척부(130)에 결합될 수 있다.
레벨조절모듈(150)은 링크 샤프트부(151)와 레벨조절핀부(155)를 포함한다.
링크 샤프트부(151)는 메카척부(130)의 둘레부에 배치된다. 링크 샤프트부(151)는 삽입홈부에 삽입된다. 이때, 삽입홈부에는 부시(153)가 설치되고, 부시(153)에는 링크 샤프트부(151)가 삽입된다. 링크 샤프트부(151)는 하부 진공척(131)의 반경방향을 따라 평행하게 배치된다. 하부 진공척(131)의 하측에는 공구를 이용하여 링크 샤프트부(151)를 회전시키도록 공구 진입홀부(미도시)가 형성된다.
레벨조절핀부(155)는 링크 샤프트부(151)에서 이동 가능하게 결합되고, 제2경사부(141b)에 밀착되는 위치에 따라 링커버부(140)의 레벨을 조절한다. 링크 샤프트부(151)가 수동으로 회전됨에 따라 레벨조절핀부(155)가 레벨조절홈부(141)에 삽입되는 깊이가 조절된다. 레벨 조절핀부의 삽입 깊이는 기판(10)의 처리 공정이 진행되기 이전에 미리 조절된다.
링크 샤프트부(151)에는 조절볼트부(152)가 형성되고, 레벨조절핀부(155)에는 조절볼트부(152)에 나사결합되도록 조절너트부(156)가 형성된다. 따라서, 조절볼트부(152)나 조절너트부(156)가 회전됨에 따라 링크 샤프트부(151)가 레벨조절홈부(141)에 삽입되는 깊이가 조절되므로 링커버부(140)의 결합 오차를 보정할 수 있다.
레벨조절핀부(155)의 단부에는 제2경사면부에 밀착되도록 라운드진 형태의 밀착돌기부(157)가 형성된다. 따라서, 밀착돌기부(157)가 제2경사부(141b)를 따라 진입될 때에 제2경사부(141b)의 마모를 억제하여, 밀착돌기부(157)와 제2경사부(141b)에서 파티클이 발생되는 것을 방지할 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 기판처리장치에서 링커버부와 실링모듈을 도시한 단면도이고, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 기판처리장치에서 실링모듈이 유동매체에 의해 팽창되는 상태를 도시한 단면도이다.
도 4 및 도 5를 참조하면, 기판처리장치(100)는 링커버부(140)와 함께 기판(10)의 둘레부를 압착 실링하도록 메카척부(130)에 설치되는 실링모듈(160)을 더 포함한다. 실링모듈(160)은 링커버부(140)의 내측 단부의 하측에 대향되게 배치된다. 실링모듈(160)은 링프레임부(13)와 다이(11) 사이의 접착시트부(12)를 압착하여 약액이 링프레임부(13) 측으로 침투되는 것을 방지한다. 따라서, 메카척부(130)의 내부로 약액이 침투되는 것을 방지하여 메카척부(130)의 손상을 방지할 수 있다.
실링모듈(160)은 조인트부(161) 및 실링부재(165)를 포함한다.
조인트부(161)는 링커버부(140)의 하측면에 대향되게 배치되고, 조인트부(161)의 내부에는 메카척부(130)의 실링채널부(121,132)와 연통되도록 연통 채널부(163)가 형성된다. 조인트부(161)의 상측에는 구속리브(162)가 외측으로 돌출되게 형성된다.
실링부재(165)는 조인트부(161)의 결합되고, 연통 채널부(163)에 유동매체가 공급됨에 따라 팽창되면서 링커버부(140)의 하면에 압착된다. 실링부재(165)의 하측에는 실링부재(165)의 중심부를 향하여 돌출되는 결합리브(166)가 환형으로 형성된다. 실링부재(165)는 신축성 재질로 형성된다. 결합리브(166)는 조인트부(161)의 구속리브(162)에 걸려 구속되므로, 실링부재(165)가 조인트부(161)에서 분리되는 것을 방지할 수 있다.
링커버부(140)가 메카척부(130)에 안착된 기판(10)을 구속하도록 메카척부(130)의 둘레부에 결합되면, 제1실링채널부(121)와 제2실링채널부(132)에 유동매체가 공급된다. 제2실링채널부(132)의 유동매체는 조인트부(161)의 연통 채널부(163)를 통해 실링부재(165)의 내부로 공급되므로, 실링부재(165)가 유동매체의 압력에 의해 팽창된다. 따라서, 기판(10)의 접착시트부(12)가 링커버부(140)의 내측 단부와 실링부재(165)에 의해 압착되어 링커버부(140)와 접착시트부(12) 사이로 약액이 침투되는 것을 방지할 수 있다.
메카척부(130)의 둘레부 상면에는 기판(10)의 링프레임부(13)를 진공 흡착하도록 흡착부(170)가 형성된다. 흡착부(170)는 링커버부(140)가 메카척부(130)에 안착된 기판(10)을 구속할 때에 링프레임부(13)를 흡착하여 링커버부(140)를 위치 변경을 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 11: 다이
12: 접착시트부 13: 링프레임부
100: 기판처리장치 110: 구동부
120: 스핀들부 121: 제1실링채널부
123: 제1진공채널부 130: 메카척부
131: 하부 진공척 132: 제2실링채널부
133: 제2진공채널부 135: 상부 진공척
140: 링커버부 141: 레벨조절홈부
141a: 제1경사부 141b: 제2경사부
145: 가이드핀부 150: 레벨조절모듈
151: 링크 샤프트부 152: 조절볼트부
153: 부시 155: 레벨조절핀부
156: 조절너트부 157: 밀착돌기부
160: 실링모듈 161: 조인트부
162: 구속리브 163: 연통 채널부
165: 실링부재 166: 결합리브
170: 흡착부

Claims (7)

  1. 스핀들부에 연결되는 메카척부;
    상기 메카척부에 안착되는 기판의 둘레를 실링하도록 상기 메카척부의 둘레부를 감싸도록 설치되는 링커버부; 및
    상기 링커버부를 상기 메카척부에 결합시킬 때에 상기 링커버부의 레벨을 조절하도록 상기 메카척부의 둘레부에 이동 가능하게 설치되는 복수의 레벨조절모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는 기판처리장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 링커버부의 내측에 레벨조절홈부가 형성되고,
    상기 레벨조절모듈이 상기 레벨조절홈부에 인입됨에 따라 상기 링커버부의 레벨을 조절하는 것을 특징으로 하는 기판처리장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 레벨조절홈부는,
    상측으로 경사지게 형성되는 제1경사부; 및
    상기 제1경사부에서 하측으로 경사지게 형성되는 제2경사부를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판처리장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 레벨조절모듈은,
    상기 메카척부의 둘레부에 배치되는 링크 샤프트부; 및
    상기 링크 샤프트부에서 이동 가능하게 결합되고, 상기 제2경사부에 밀착되는 위치에 따라 상기 링커버부의 레벨을 조절하는 레벨조절핀부를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판처리장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 레벨조절핀부의 단부에는 상기 제2경사부에 밀착되도록 라운드진 형태의 밀착돌기부가 형성되는 것을 특징으로 하는 기판처리장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 링커버부와 함께 상기 기판의 둘레부를 압착 실링하도록 상기 메카척부에 설치되는 실링모듈을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기판처리장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 실링모듈은,
    상기 링커버부의 하측면에 대향되게 배치되고, 상기 메카척부의 실링채널부와 연통되도록 연통 채널부가 형성되는 조인트부; 및
    상기 조인트부에 결합되고, 상기 연통 채널부에 유동매체가 공급됨에 따라 팽창되면서 상기 링커버부의 하면에 압착되는 실링부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판처리장치.
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