KR20220095613A - 지지 장치 및 지지 장치를 포함하는 기판 처리 장치 - Google Patents

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KR20220095613A
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이상민
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Abstract

기판 처리 장치는 기판에 대해 소정의 공정이 수행되는 공정 공간을 제공하는 공정 챔버 및 상기 공정 챔버에 접촉되며, 상기 공정 챔버를 지지하는 지지 장치를 포함할 수 있다. 상기 지지 장치는 상기 공정 챔버의 구성 요소들을 지지하는 지지 공간을 제공하는 지지 챔버 및 상기 지지 공간 내로 유체를 공급하는 공급 부재를 포함할 수 있다.

Description

지지 장치 및 지지 장치를 포함하는 기판 처리 장치{SUPPORTING DEVICE AND APPARATUS FOR PROCESSING A SUBSTRATE INCLUDING A SUPPORTING DEVICE}
본 발명은 지지 장치 및 지지 장치를 포함하는 기판 처리 장치에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 본 발명은 공정 챔버의 안정성과 내구성을 향상시킬 수 지지 장치 및 이러한 지지 장치를 포함하는 기판 처리 장치에 관한 것이다.
일반적으로 반도체 장치를 포함하는 집적 회로 장치 또는 평판 디스플레이 장치를 포함하는 디스플레이 장치는 증착 챔버, 스퍼터링 챔버, 식각 챔버, 세정 챔버, 건조 챔버 등과 같은 다양한 공정 챔버들을 포함하는 기판 처리 장치를 사용하여 제조될 수 있다.
상기 공정 챔버 내로 초임계 상태의 유체가 도입될 경우, 상기 초임계 상태의 유체에 의해 발생되는 높은 압력에 의해 상기 공정 챔버를 구성하는 요소들이 변형될 수 있거나, 손상을 입을 수 있다. 이에 따라, 상기 공정 챔버의 구조적 안정성 및 내구성이 저하되는 문제점들이 야기될 수 있다. 또한, 상기 공정 챔버 내에서 기판에 대해 수행되는 공정의 안정성이 저하될 수 있다.
본 발명의 일 측면은 공정 챔버의 구조적 안정성 및 내구성을 향상시킬 수 지지 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 측면은 공정 챔버의 구조적 안정성 및 내구성을 향상시킬 수 지지 장치를 포함하는 기판 처리 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 일 측면에 있어서, 기판에 대해 소정의 공정을 수행하는 공정 챔버를 위한 지지 장치가 제공된다. 상기 지지 장치는 상기 공정 챔버에 인접하여 배치되는 지지 챔버 및 상기 지지 챔버 내로 유체를 공급하는 공급 부재를 포함할 수 있다.
예시적인 실시예들에 있어서, 상기 지지 챔버는 상기 공정 챔버에 접촉될 수 있다.
예시적인 실시예들에 있어서, 상기 지지 챔버 내의 압력은 실질적으로 상기 공정 챔버 내의 압력 이상이 될 수 있다.
예시적인 실시예들에 있어서, 상기 공정 챔버 내로 제1 공급 라인을 통해 초임계 상태의 유체가 공급될 수 있으며, 상기 공급 부재는 상기 지지 챔버 내로 초임계 상태의 유체를 공급하는 제2 공급 라인을 포함할 수 있다.
예시적인 실시예들에 있어서, 상기 제1 공급 라인은 상기 공정 챔버의 상부에 연결되는 제1 분기 라인 및 상기 공정 챔버의 하부에 연결되는 제2 분기 라인을 포함할 수 있다.
예시적인 실시예들에 있어서, 상기 제1 분기 라인은 상기 초임계 상태의 유체의 유량을 조절하기 위한 제1 조절 밸브를 포함할 수 있고, 상기 제2 분기 라인은 상기 초임계 상태의 유체의 유량을 조절하기 위한 제2 조절 밸브를 포함할 수 있으며, 상기 제2 공급 라인은 상기 초임계 상태의 유체의 유량을 조절하기 위한 제3 조절 밸브를 포함할 수 있다.
예시적인 실시예들에 있어서, 상기 제2 분기 라인은 상기 지지 챔버를 통과하여 상기 공정 챔버에 연결될 수 있다.
일부 예시적인 실시예들에 있어서, 상기 지지 챔버는 측부에 제공되는 제1 연결 포트 및 상부에 제공되는 제2 연결 포트를 포함할 수 있다.
일부 예시적인 실시예들에 있어서, 상기 공정 챔버 내로 공급 라인을 통해 초임계 상태의 유체가 공급될 수 있으며, 상기 공급 부재는 상기 공급 라인으로부터 나누어지고, 상기 지지 챔버 내로 상기 초임계 상태의 유체를 공급하는 분기 라인을 포함할 수 있다.
일부 예시적인 실시예들에 있어서, 상기 공급 라인으로부터 나누어지는 분기 라인들을 통해 상기 공정 챔버 내로 상기 초임계 상태의 유체가 공급될 수 있다.
다른 예시적인 실시예들에 있어서, 상기 공정 챔버 내로 제1 공급 라인을 통해 초임계 상태의 유체가 공급될 수 있으며, 상기 공급 부재는 상기 지지 챔버 내로 초임계 상태의 유체를 공급하는 제2 공급 라인을 포함할 수 있다.
다른 예시적인 실시예들에 있어서, 상기 제1 공급 라인은 상기 공정 챔버의 측부에 제공되는 제1 유입 포트에 연결될 수 있으며, 상기 제2 공급 라인은 상기 지지 챔버의 측부에 제공되는 제2 유입 포트에 연결될 수 있다.
또 다른 예시적인 실시예들에 있어서, 상기 공정 챔버 내로 공급 라인을 통해 초임계 상태의 유체가 공급될 수 있으며, 상기 공급 부재는 상기 공급 라인으로부터 나누어지고, 상기 지지 챔버 내로 상기 초임계 상태의 유체를 공급하는 분기 라인을 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 측면에 있어서, 기판에 대해 소정의 공정이 수행되는 공정 공간을 제공하는 공정 챔버 및 상기 공정 챔버에 접촉되며, 상기 공정 챔버를 지지하는 지지 장치를 포함하는 기판 처리 장치가 제공된다. 상기 지지 장치는 상기 공정 챔버의 구성 요소들을 지지하는 지지 공간을 제공하는 지지 챔버 및 상기 지지 공간 내로 유체를 공급하는 공급 부재를 포함할 수 있다.
예시적인 실시예들에 있어서, 상기 지지 공간 내의 압력은 실질적으로 상기 공정 공간 내의 압력 이상이 될 수 있다.
예시적인 실시예들에 있어서, 상기 기판 처리 장치는 상기 공정 챔버 내로 초임계 상태의 유체가 공급하는 제1 공급 라인을 더 포함할 수 있으며, 상기 공급 부재는 상기 지지 챔버 내로 초임계 상태의 유체를 공급하는 제2 공급 라인을 포함할 수 있다. 이 경우, 상기 제1 공급 라인은 상기 공정 챔버의 상부에 연결되는 제1 분기 라인 및 상기 공정 챔버의 하부에 연결되는 제2 분기 라인을 포함할 수 있다. 예를 들면, 상기 제2 분기 라인은 상기 지지 챔버를 통과하여 상기 공정 챔버에 연결될 수 있으며, 상기 지지 챔버는 측부에 제공되는 제1 연결 포트 및 상부에 제공되는 제2 연결 포트를 포함할 수 있다.
일부 예시적인 실시예들에 있어서, 상기 기판 처리 장치는 상기 공정 챔버 내로 초임계 상태의 유체를 공급하는 공급 라인을 더 포함할 수 있으하며, 상기 공급 부재는 상기 공급 라인으로부터 나누어지고, 상기 지지 챔버 내로 상기 초임계 상태의 유체를 공급하는 분기 라인을 포함할 수 있다.
본 발명의 예시적인 실시예들에 따르면, 상기 지지 챔버 및 상기 공급 부재를 포함하는 지지 장치가 상기 공정 챔버를 구성하는 요소들이 상기 초임계 상태의 유체에 의해 발생되는 상대적으로 높은 압력에 의해 변형되거나, 손상을 입는 것을 효과적으로 방지할 수 있다. 이에 따라, 상기 공정 챔버의 구조적 안정성 및 내구성이 증가시킬 수 있으며, 상기 공정 챔버 내에서 수행되는 공정의 안정성을 향상시킬 수 있다. 그 결과, 상기 기판 처리 장치를 이용하여 제조되는 반도체 장치를 포함하는 집적 회로 장치 또는 평판 디스플레이 장치를 포함하는 디스플레이 장치의 제조를 위한 비용을 절감하면서, 상기 집적 회로 장치 또는 상기 디스플레이 장치의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
본 발명의 효과들이 전술한 바에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위에서 다양하게 확장될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 예시적인 실시예들에 따른 기판 처리 장치를 설명하기 위한 평면도이다.
도 2는 본 발명의 예시적인 실시예들에 따른 기판 처리 장치의 공정 챔버 및 지지 장치를 설명하기 위한 단면도이다.
도 3은 본 발명의 다른 예시적인 실시예들에 따른 기판 처리 장치의 공정 챔버 및 지지 장치를 설명하기 위한 단면도이다.
도 4는 본 발명의 또 다른 예시적인 실시예들에 기판 처리 장치의 공정 챔버 및 지지 장치를 설명하기 위한 단면도이다.
도 5는 본 발명의 또 다른 예시적인 실시예들에 기판 처리 장치의 공정 챔버 및 지지 장치를 설명하기 위한 단면도이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 본 발명의 다양한 실시예들을 통하여 본 발명을 상세하게 설명한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조 부호를 유사한 구성 요소에 대해 사용하였다. 제1, 제2, 제3 등의 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성 요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다", "구비하다" 또는 "이루어지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 예시적인 실시예들을 보다 상세하게 설명한다. 도면들에 걸쳐 동일한 구성 요소들은 동일한 참조 부호들로 나타내며, 동일한 구성 요소들에 대해 반복되는 설명은 생략될 수 있다.
도 1은 본 발명의 예시적인 실시예들에 따른 기판 처리 장치를 설명하기 위한 평면도이다.
도 1을 참조하면, 예시적인 실시예들에 따른 기판 처리 장치는 인덱스 모듈(index module)(20) 및 처리 모듈(processing module)(55)을 포함할 수 있다.
인덱스 모듈(20)은 기판을 외부로부터 처리 모듈(55) 내로 이송할 수 있고, 처리 모듈(55)은 상기 기판에 대해 소정의 공정을 수행할 수 있다. 이 경우, 상기 기판은 집적 회로 장치 또는 디스플레이 장치의 제조를 위해 이용될 수 있다. 예를 들면, 상기 기판은 실리콘 웨이퍼, 유리 기판, 유기 기판 등을 포함할 수 있다.
예시적인 실시예들에 있어서, 인덱스 모듈(20)은 로드 챔버(10) 및 이송 프레임(15)을 포함할 수 있다. 로드 챔버(10) 내에 상기 기판을 수용할 수 있는 캐리어(25)가 적재될 수 있다. 예를 들면, 상기 캐리어(25)로 전면 개방 일체형 포드(FOUP: front opening unified pod)가 사용될 수 있다. 상기 캐리어(25)는 오버헤드 트랜스퍼(OHT: overhead transfer)에 의해 외부로부터 로드 챔버(10) 내로 이송될 수 있거나, 로드 챔버(10)로부터 외부로 이송될 수 있다.
이송 프레임(15)은 로드 챔버(10) 내에 적재된 캐리어(25)와 공정 모듈(55) 사이에서 상기 기판을 이송할 수 있다. 이송 프레임(15)은 인덱스 로봇(30) 및 인덱스 레일(35)을 포함할 수 있다.
인덱스 로봇(30)은 인덱스 레일(35)을 따라 이동할 수 있으며, 인덱스 모듈(20)과 공정 모듈(55) 사이에서 상기 기판을 이송할 수 있다. 예를 들면, 인덱스 로봇(30)은 인덱스 레일(35) 상에서 이동하면서 상기 기판을 캐리어(245)와 버퍼 슬롯(60) 사이에서 이송할 수 있다.
도 1에 예시한 바와 같이, 처리 모듈(55)은, 이에 한정되는 것은 아니지만, 상기 기판에 대하여 증착 공정, 식각 공정, 스퍼터링 공정, 도포 공정, 현상 공정, 세정 공정, 건조 공정 등을 포함하는 소정의 공정들을 수행할 수 있다. 처리 모듈(55)은 버퍼 챔버(40), 이송 챔버(45), 공정 챔버(50), 제어 유닛(도시되지 않음) 등을 포함할 수 있다.
인덱스 모듈(20) 및 처리 모듈(55) 사이에서 이송되는 상기 기판은 상기 처리 공정들을 위하여 버퍼 챔버(40) 내에서 대기할 수 있다. 버퍼 챔버(40) 내는 상기 기판이 놓일 수 있는 버퍼 슬롯(60)이 배치될 수 있다. 예를 들면, 버퍼 챔버(40) 내에서 복수의 버퍼 슬롯들(60)이 제공될 수 있으며, 이에 따라 복수의 기판들이 버퍼 챔버(40) 내에 놓일 수 있다.
이송 챔버(45)는 버퍼 챔버(40) 및 공정 챔버(50) 사이에 상기 기판을 이송할 수 있다. 이송 챔버(45)는 이송 로봇(65) 및 이송 레일(70)을 포함할 수 있다. 이송 로봇(65)은 이송 레일(70)을 따라 이동할 수 있으며, 상기 기판을 버퍼 챔버(40) 및 공정 챔버(50) 사이에서 이송할 수 있다. 예를 들면, 이송 로봇(65)은 이송 레일(70) 상에서 이동하면서 버퍼 슬롯(60) 상에 위치하는 상기 기판(들)을 공정 챔버(50) 내로 이송할 수 있다.
예시적인 실시예들에 있어서, 상기 기판 처리 장치는 복수의 공정 챔버들(50)을 포함할 수 있다. 예를 들면, 상기 복수의 공정 챔버들(50)은 반도체 장치를 포함하는 집적 회로 장치 또는 평판 디스플레이 장치를 포함하는 디스플레이 장치를 제조하기 위하여 다양한 공정들이 수행될 수 있는 식각 챔버, 증착 챔버, 스퍼터링 챔버, 도포 챔버, 현상 챔버, 세정 챔버, 건조 챔버 등을 포함할 수 있다.
상기 공정 챔버들(50) 내에서는 증착 공정, 스퍼터링 공정, 식각 공정, 세정 공정, 건조 공정 등을 포함하는 원하는 공정들이 수행될 수 있다. 이 경우, 각각의 공정 챔버(50)는 상기 기판을 로딩 및 언로딩을 위하여 열리고 닫힐 수 있는 도어를 포함할 수 있다.
도 2는 본 발명의 예시적인 실시예들에 따른 기판 처리 장치의 공정 챔버를 설명하기 위한 단면도이다.
도 2를 참조하면, 상기 기판 처리 장치는 공정 챔버(105), 유체 공급 유닛, 제어 유닛, 지지 장치 등을 포함할 수 있다. 예시적인 실시예들에 있어서, 상기 기판 처리 장치의 공정 챔버는 건조 챔버에 해당될 수 있다.
상기 지지 장치는 공정 챔버(105)에 인접하여 배치될 수 있다. 상기 지지 장치는 공정 챔버(105)에 접촉할 수 있는 지지 챔버(120)를 포함할 수 있다. 또한, 상기 지지 장치는 지지 챔버(120) 내로 유체를 공급할 수 있는 공급 부재를 포함할 수 있다.
예시적인 실시예들에 있어서, 지지 챔버(120)는 내부에 지지 공간(130)을 제공할 수 있다. 도 2에서는 지지 챔버(120)가 공정 챔버(105) 아래에 배치되는 것으로 도시되지만, 지지 챔버(120)의 위치는 공정 챔버(105)의 구조와 치수, 상기 공급 라인의 구성, 공정 챔버(105) 내에서 수행되는 공정의 조건들 등에 따라 변화될 수 있다.
공정 챔버(105)는 제1 하우징(110), 제2 하우징(115), 지지 유닛(135) 및 차단 유닛(140)을 포함할 수 있다.
제1 하우징(110)과 제2 하우징(115)은 서로 결합될 수 있으며, 공정 챔버(105) 내에 배치되는 기판(W)에 대해 건조 공정이 수행될 수 있는 처리 공간(125)을 제공할 수 있다. 예시적인 실시예들에 있어서, 상기 건조 공정은 초임계 상태의 유체를 기판(W)의 상면 및 저면 상으로 공급하여 수행될 수 있다. 예를 들면, 상기 초임계 상태의 유체는 초임계 상태의 이산화탄소 가스를 포함할 수 있다.
공정 챔버(105)의 지지 유닛(135)은 제1 및 제2 하우징들(110, 115)에 의해 제공되는 처리 공간(125) 내에서 기판(W)을 지지할 수 있다. 지지 유닛(135)은 제1 하우징(110)에 장착될 수 있다. 지지 유닛(135)은 제1 하우징(110)의 내벽으로부터 실질적으로 하방으로 연장되는 고리 형상의 구조를 가질 수 있다. 예시적인 실시예들에 있어서, 제1 하우징(110)의 내벽에는 복수의 지지 유닛들(135)이 장착될 수 있다. 기판(W)은 이러한 지지 유닛들(135)에 의해 주변부가 안정적으로 지지될 수 있다.
상기 유체 공급 유닛은 공정 챔버(105) 및 지지 챔버(120) 내로 상기 초임계 상태의 유체를 공급할 수 있다. 예시적인 실시예들에 있어서, 상기 유체 공급 유닛은 공정 챔버(105) 내로 상기 초임계 상태의 유체를 공급할 수 있는 제1 공급 라인(155)을 포함할 수 있다. 이 경우, 상기 지지 장치의 공급 부재는 지지 챔버(120) 내로 상기 초임계 상태의 유체를 공급할 수 있는 제2 공급 라인(160)을 포함할 수 있다.
제1 공급 라인(155)은 제1 분기 라인(145) 및 제2 분기 라인(150)을 포함할 수 있다. 제1 분기 라인(145)은 제1 하우징(110)에 연결될 수 있으며, 제2 분기 라인(150)은 지지 챔버(120)를 거처 제2 하우징(115)에 연결될 수 있다. 예시적인 실시예들에 있어서, 제1 분기 라인(145)은 제1 하우징(110)의 제1 유입 포트를 통해 처리 공간(125) 내로 상기 초임계 상태의 유체를 공급할 수 있다. 또한, 제2 분기 라인(150)은 지지 챔버(120)의 제1 연결 포트 및 제2 연결 포트와 제2 하우징(115)의 제2 유입 포트를 통해 처리 공간(125) 내로 상기 초임계 상태의 유체를 공급할 수 있다.
상기 초임계 상태의 유체는 제1 분기 라인(145) 및 제1 하우징(110)의 제1 유입 포트를 통해 처리 공간(125)의 상부로부터 기판(W) 상으로 공급될 수 있으며, 제2 분기 라인(150), 지지 챔버(120)의 제1 및 제2 연결 포트들, 그리고 제2 하우징(115)의 제2 유입 포트를 통해 처리 공간(125) 내로 도입될 수 있다. 예시적인 실시예들에 있어서, 상기 제1 연결 포트는 지지 챔버(120)의 측부에 제공될 수 있고, 상기 제2 연결 포트는 지지 챔버(120)의 상부에 제공될 수 있다. 제2 분기 라인(150)은 상기 제1 연결 포트, 지지 공간(130) 및 상기 제2 연결 포트를 통과하여 제2 하우징(115)의 제2 유입 포트에 연결될 수 있다.
제1 분기 라인(145)은 제1 조절 밸브(165)를 포함할 수 있고, 제2 분기 라인(150)은 제2 조절 밸브(170)를 포함할 수 있다. 제1 조절 밸브(165) 및 제2 조절 밸브(170)는 처리 공간(125) 내로 공급되는 상기 초임계 상태의 유체의 유량을 조절할 수 있으며, 상기 초임계 상태의 유체에 의해 발생되는 처리 공간(125)의 제1 압력을 조절할 수 있다. 이 경우, 제1 조절 밸브(165) 및 제2 조절 밸브(170)는 실질적으로 동시에 또는 순차적으로 상기 초임계 상태의 유체의 유량 및 처리 공간(125)의 제1 압력을 조절할 수 있다.
차단 유닛(140)은 제2 하우징(115)의 제2 유입 포트 상에 배치될 수 있다. 예를 들면, 차단 유닛(140)은 상기 제2 유입 포트를 실질적으로 커버하는 구조를 가질 수 있다. 차단 유닛(140)은 상기 초임계 상태의 유체가 기판(W)과 직접 접촉되는 것을 방지할 수 있다.
도 2에 예시한 바와 같이, 상기 지지 장치의 제2 공급 라인(160)은 지지 공간(120) 내로 초임계 상태의 유체를 공급할 수 있다. 제2 공급 라인(160)은 지지 챔버(120)의 제3 유입 포트에 연결될 수 있다. 상기 제3 유입 포트는 지지 챔버(120)의 측부에 제공될 수 있다.
제2 공급 라인(160)은 제3 조절 밸브(175)를 포함할 수 있다. 제3 조절 밸브(175)는 지지 공간(130) 내로 공급되는 상기 초임계 상태의 유체의 유량을 조절할 수 있으며, 상기 초임계 상태의 유체에 의해 발생되는 지지 공간(130)의 제2 압력을 조절할 수 있다. 예시적인 실시예들에 있어서, 지지 공간(130)의 제2 압력이 처리 공간(125) 내의 제1 압력과 실질적으로 동일하거나, 실질적으로 높을 수 있으며, 이러한 제2 압력을 가지는 지지 챔버(120)에 의해 공정 챔버(105)의 안정성과 내구성을 향상시킬 수 있다.
처리 공간(125) 내로 상기 초임계 상태의 유체가 도입될 경우, 공정 챔버(105)를 구성하는 요소들이 상기 초임계 상태의 유체로부터 발생되는 제1 압력에 의해 변형될 수 있거나, 손상을 입을 수 있다. 예를 들면, 상기 제1 압력에 의해 공정 챔버(105)를 구성하는 요소들이 상대적으로 높은 상기 제1 압력에 의해 비틀릴 수 있거나, 휘어질 수 있거나, 균열이 발생될 수 있다. 이에 따라, 공정 챔버(105)의 구조적 안정성과 내구성이 저하되는 문제점들이 야기될 수 있다. 또한, 이러한 공정 챔버(105) 내에서 기판(W)에 대해 수행되는 공정의 안정성도 동시에 저하될 수 있다. 이에 비하여, 예시적인 실시예들에 따르면, 상대적으로 간단한 구조를 가지는 지지 챔버(120) 및 공급 부재를 포함하는 지지 장치가 공정 챔버(105)를 효과적으로 지지할 수 있다. 즉, 제2 공급 라인(160)으로부터 공급되는 상기 초임계 상태의 유체에 의해 발생되는 지지 공간(130) 내의 제2 압력이 처리 공간(125) 내의 제1 압력 보다 실질적으로 클 수 있기 때문에, 공정 챔버(105)를 구성하는 요소들이 상기 제1 압력에 의해 비틀림, 휘어짐, 균열 등을 포함하는 손상을 입는 것을 효과적으로 방지할 수 있다. 또한, 이와 같이 구조적 안정성과 내구성이 향상될 수 있는 공정 챔버(105) 내에서 수행되는 건조 공정을 포함하는 공정의 안정성을 향상시킬 수 있다. 그 결과, 기판(W)을 이용하여 제조되는 반도체 장치를 포함하는 집적 회로 장치 또는 평판 디스플레이 장치를 포함하는 디스플레이 장치의 제조를 위한 비용을 절감하면서, 상기 집적 회로 장치 또는 상기 디스플레이 장치의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
도 3은 본 발명의 다른 예시적인 실시예들에 따른 기판 처리 장치의 공정 챔버 및 지지 장치를 설명하기 위한 단면도이다.
도 3을 참조하면, 상기 기판 처리 장치는 공정 챔버(205), 유체 공급 유닛, 제어 유닛, 지지 장치 등을 포함할 수 있다. 상기 지지 장치는 공정 챔버(205)에 인접하여 배치될 수 있고, 내부에 지지 공간(230)을 제공할 수 있는 지지 챔버(220)를 포함할 수 있다. 또한 상기 지지 장치는 지지 공간(230) 내로 유체를 공급할 수 있는 공급 부재를 포함할 수 있다.
공정 챔버(205)는 제1 하우징(210), 제2 하우징(215), 지지 유닛(235) 및 차단 유닛(240)을 포함할 수 있다. 제1 하우징(210)과 제2 하우징(215)은 서로 결합될 수 있으며, 공정 챔버(205) 내에 처리 공간(225)을 제공할 수 있다.
공정 챔버(205)의 지지 유닛(235)은 제1 및 제2 하우징들(210, 215)에 의해 제공되는 처리 공간(225) 내에서 기판(W)을 지지할 수 있다. 지지 유닛(235)은 제1 하우징(210)에 장착될 수 있다. 제1 하우징(120)의 내에는 기판(W)의 주변부를 지지할 수 있는 복수의 지지 유닛들(235)이 설치될 수 있다.
상기 유체 공급 유닛은 공정 챔버(205) 및 지지 챔버(220) 내로 초임계 상태의 유체를 공급할 수 있다. 다른 예시적인 실시예들에 있어서, 상기 유체 공급 유닛은 공급 라인(260), 제1 분기 라인(245), 제2 분기 라인(250) 및 제3 분기 라인(255)을 포함할 수 있다. 제1 분기 라인(245), 제2 분기 라인(250) 및 제3 분기 라인(255)은 각기 공급 라인(260)으로부터 나누어질 수 있으며, 공정 챔버(205) 및 지지 챔버(220) 내로 상기 초임계 상태의 유체를 공급할 수 있다. 이 경우, 상기 지지 장치의 공급 부재는 지지 챔버(220) 내로 상기 초임계 상태의 유체를 공급할 수 있는 제3 분기 라인(255)을 포함할 수 있다.
제1 분기 라인(245)은 제1 하우징(210)에 연결될 수 있으며, 제2 분기 라인(250)은 지지 챔버(220)를 거처 제2 하우징(215)에 연결될 수 있다. 다른 예시적인 실시예들에 따르면, 상기 초임계 상태의 유체는 제1 분기 라인(245)으로부터 제1 하우징(210)의 제1 유입 포트를 통해 처리 공간(225) 내로 공급될 수 있다. 또한, 상기 초임계 상태의 유체는 제2 분기 라인(250)으로부터 지지 챔버(220)의 제1 연결 포트 및 제2 연결 포트와 제2 하우징(215)의 제2 유입 포트를 통해 처리 공간(225) 내로 도입될 수 있다. 한편, 상기 초임계 상태의 유체는 제3 분기 라인(255)으로부터 지지 챔버(220)의 측부에 제공될 수 있는 제3 유입 포트를 통해 지지 공간(230) 내로 공급될 수 있다.
다른 예시적인 실시예들에 있어서, 상기 제1 연결 포트는 지지 챔버(220)의 측부에 제공될 수 있고, 상기 제2 연결 포트는 지지 챔버(220)의 상부에 제공될 수 있다. 상기 제2 분기 라인(250)은 상기 제1 연결 포트, 지지 공간(230) 및 상기 제2 연결 포트를 통과하여 제2 하우징(215)의 제2 유입 포트에 연결될 수 있다.
차단 유닛(240)은 제2 하우징(215)의 제2 유입 포트 상에 배치될 수 있다. 차단 유닛(240)은 상기 초임계 상태의 유체가 기판(W)과 직접 접촉되는 것을 방지할 수 있다.
도 3에 예시한 바와 같이, 제1 분기 라인(245)은 제1 조절 밸브(265)를 포함할 수 있고, 제2 분기 라인(250)은 제2 조절 밸브(270)를 포함할 수 있으며, 제3 분기 라인(255)은 제3 조절 밸브(275)를 포함할 수 있다. 제1 조절 밸브(265) 및 제2 조절 밸브(270)는 처리 공간(225) 내로 공급되는 상기 초임계 상태의 유체의 유량을 조절할 수 있고, 상기 초임계 상태의 유체에 의해 발생되는 처리 공간(225)의 제1 압력을 조절할 수 있다. 상기 지지 장치의 제3 분기 라인(255)은 지지 공간(220) 내로 상기 초임계 상태의 유체를 공급할 수 있다. 여기서, 제3 분기 라인(255)은 지지 챔버(220)의 제3 유입 포트에 연결될 수 있다. 제3 조절 밸브(275)는 지지 공간(230) 내로 공급되는 상기 초임계 상태의 유체의 유량을 조절할 수 있으며, 상기 초임계 상태의 유체에 의해 발생되는 지지 공간(230) 내의 제2 압력을 조절할 수 있다. 이 경우, 지지 공간(230)의 제2 압력은 처리 공간(225) 내의 제1 압력과 실질적으로 동일하거나, 실질적으로 높을 수 있으며, 이에 따라 상술한 바와 같이 제2 압력을 가지는 지지 챔버(220)에 의해 공정 챔버(205)의 안정성과 내구성을 향상시킬 수 있다. 그 결과, 공정 챔버(205) 내에서 처리되는 기판(W)을 이용하여 제조되는 반도체 장치를 포함하는 집적 회로 장치 또는 평판 디스플레이 장치를 포함하는 디스플레이 장치의 제조를 위한 비용을 절감하면서, 상기 집적 회로 장치 또는 상기 디스플레이 장치의 신뢰성을 향상시킬 수 있다. 다른 예시적인 실시예들에 따르면, 상기 지지 장치의 제3 분기 라인(255)이 공급 라인(260)으로부터 나누어질 수 있기 때문에, 추가적인 유체 공급 소스를 요구하지 않고 상기 기판 처리 장치가 보다 단순한 구성을 가질 수 있다.
도 4는 본 발명의 또 다른 예시적인 실시예들에 기판 처리 장치의 공정 챔버 및 지지 장치를 설명하기 위한 단면도이다.
도 4를 참조하면, 상기 기판 처리 장치는 공정 챔버(305), 유체 공급 유닛, 제어 유닛, 지지 장치 등을 포함할 수 있다. 상기 지지 장치는 내부에 지지 공간(330)을 제공할 수 있는 지지 챔버(320) 및 지지 챔버(320) 내로 유체를 공급할 수 있는 공급 부재를 포함할 수 있다.
공정 챔버(305)는 별도의 차단 유닛을 요구하지 않고 제1 하우징(310), 제2 하우징(315) 및 지지 유닛(335)을 포함할 수 있다. 제1 하우징(310)과 제2 하우징(315)은 서로 결합될 수 있으며, 공정 챔버(305) 내에 처리 공간(325)을 제공할 수 있다. 지지 유닛(335)은 제1 하우징(310)에 장착될 수 있으며, 처리 공간(325) 내에서 기판(W)을 지지할 수 있다.
상기 유체 공급 유닛은 공정 챔버(305) 및 지지 챔버(320) 내로 초임계 상태의 유체를 공급할 수 있다. 또 다른 예시적인 실시예들에 있어서, 상기 유체 공급 유닛은 제1 공급 라인(350) 및 제2 공급 라인(360)을 포함할 수 있다. 제1 공급 라인(350)은 공정 공간(325) 내로 상기 초임계 상태의 유체를 공급할 수 있고, 제2 공급 라인(360)은 지지 공간(330) 내로 상기 초임계 상태의 유체를 공급할 수 있다. 여기서, 상기 지지 장치의 공급 부재는 지지 챔버(320) 내로 상기 초임계 상태의 유체를 공급할 수 있는 제2 공급 라인(360)을 포함할 수 있다.
제1 공급 라인(350)은 제2 하우징(315)의 제1 유입 포트에 연결될 수 있으며, 제2 공급 라인(355)은 지지 챔버(320)의 제2 유입 포트에 연결될 수 있다. 이 경우, 상기 제1 유입 포트는 제2 하우징(315)의 측부에 제공될 수 있고, 상기 제2 유입 포트는 지지 챔버(320)의 측부에 제공될 수 있다. 도 4에서는 상기 제1 유입 포트가 제2 하우징(315)의 측부에 제공되는 것으로 예시되지만, 상기 제1 유입 포트는 제1 하우징(310)의 측부에 제공될 수도 있다.
제1 공급 라인(350)은 제1 조절 밸브(255)를 포함할 수 있고, 제2 공급 라인(360)은 제2 조절 밸브(365)를 포함할 수 있다. 제1 조절 밸브(355)는 처리 공간(325) 내로 공급되는 상기 초임계 상태의 유체의 유량을 조절할 수 있고, 상기 초임계 상태의 유체에 의해 발생되는 처리 공간(325)의 제1 압력을 조절할 수 있다. 제2 조절 밸브(365)는 지지 공간(330) 내로 공급되는 상기 초임계 상태의 유체의 유량을 조절할 수 있으며, 상기 초임계 상태의 유체에 의해 발생되는 지지 공간(330) 내의 제2 압력을 조절할 수 있다. 이 경우, 지지 공간(330) 내의 제2 압력이 처리 공간(325) 내의 제1 압력과 실질적으로 동일하거나, 실질적으로 높을 수 있다.
도 5는 본 발명의 또 다른 예시적인 실시예들에 기판 처리 장치의 공정 챔버 및 지지 장치를 설명하기 위한 단면도이다.
도 5를 참조하면, 상기 기판 처리 장치는 공정 챔버(405), 유체 공급 유닛, 제어 유닛, 지지 장치 등을 포함할 수 있다. 상기 지지 장치는 내부에 지지 공간(430)을 제공할 수 있는 지지 챔버(420) 및 지지 챔버(420) 내로 유체를 공급할 수 있는 공급 부재를 포함할 수 있다.
공정 챔버(405)는 별도의 차단 유닛 없이 제1 하우징(410), 제2 하우징(415) 및 지지 유닛(435)을 포함할 수 있다. 제1 하우징(410)과 제2 하우징(415)은 서로 결합될 수 있으며, 공정 챔버(405) 내에 처리 공간(425)을 제공할 수 있다. 지지 유닛(435)은 제1 하우징(410)에 장착될 수 있으며, 처리 공간(425) 내에서 기판(W)을 지지할 수 있다.
상기 유체 공급 유닛은 공정 챔버(405) 및 지지 챔버(420) 내로 초임계 상태의 유체를 공급할 수 있다. 또 다른 예시적인 실시예들에 있어서, 상기 유체 공급 유닛은 공급 라인(350), 제1 분기 라인(455) 및 제2 분기 라인(465)을 포함할 수 있다. 제1 분기 라인(455) 및 제2 분기 라인(465)은 각기 공급 라인(350)으로부터 나누어질 수 있다. 제1 분기 라인(455)은 공정 공간(425) 내로 상기 초임계 상태의 유체를 공급할 수 있고, 제2 분기 라인(465)은 지지 공간(430) 내로 상기 초임계 상태의 유체를 공급할 수 있다. 이 경우, 상기 지지 장치의 공급 부재는 제2 분기 라인(465)을 포함할 수 있다.
제1 분기 라인(455)은 제2 하우징(415)의 제1 유입 포트에 연결될 수 있으며, 제2 분기 라인(465)은 지지 챔버(420)의 제2 유입 포트에 연결될 수 있다. 예를 들면, 상기 제1 유입 포트는 제2 하우징(415)의 측부에 제공될 수 있고, 상기 제2 유입 포트는 지지 챔버(420)의 측부에 제공될 수 있다. 선택적으로는, 상기 제1 유입 포트는 제1 하우징(410)의 측부에 제공될 수도 있다.
제1 분기 라인(455)은 제1 조절 밸브(460)를 포함할 수 있고, 제2 분기 라인(465)은 제2 조절 밸브(470)를 포함할 수 있다. 제1 조절 밸브(460)는 처리 공간(425) 내로 공급되는 상기 초임계 상태의 유체의 유량을 조절할 수 있고, 상기 초임계 상태의 유체에 의해 발생되는 처리 공간(425)의 제1 압력을 조절할 수 있다. 제2 조절 밸브(470)는 지지 공간(430) 내로 공급되는 상기 초임계 상태의 유체의 유량을 조절할 수 있으며, 상기 초임계 상태의 유체에 의해 발생되는 지지 공간(430) 내의 제2 압력을 조절할 수 있다. 여기서, 지지 공간(430) 내의 제2 압력은 처리 공간(425) 내의 제1 압력과 실질적으로 동일하거나, 실질적으로 높을 수 있으며, 이에 따라 상술한 바와 같이 상기 제2 압력을 가지는 지지 챔버(420)에 의해 공정 챔버(405)의 안정성과 내구성을 향상시킬 수 있다.
본 발명의 예시적인 실시예들에 따르면, 지지 장치에 의해 공정 챔버 내로 도입되는 초임계 상태의 유체로부터 발생될 수 있는 상대적으로 높은 압력에 의해 공정 챔버를 구성하는 요소들이 변형되거나, 손상을 입는 것을 방지할 수 있다. 이에 따라, 상기 공정 챔버의 구조적 안정성 및 내구성을 증가시킬 수 있으며, 상기 공정 챔버 내에서 수행되는 공정의 안정성을 향상시킬 수 있다. 그 결과, 상기 지지 장치 및 상기 공정 챔버를 포함하는 기판 처리 장치에 의해 제조되는 반도체 장치를 포함하는 집적 회로 장치 또는 평판 디스플레이 장치를 포함하는 디스플레이 장치의 제조를 위한 비용을 절감하면서, 상기 집적 회로 장치 또는 상기 디스플레이 장치의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
상술한 바에서는, 본 발명의 예시적인 실시예들을 첨부된 도면들을 참조하여 설명하였지만 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상과 범주로부터 벗어나지 않고, 본 발명을 다양하게 변경 및 변형시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
10: 로드 챔버 15: 이송 프레임
20: 인덱스 모듈 25: 캐리어
30: 인덱스 로봇 35: 인덱스 레일
40: 버퍼 챔버 45: 이송 챔버
50, 100, 300: 공정 챔버 55: 처리 모듈
60: 버퍼 슬롯 65: 이송 로봇
70: 이송 레일
105, 205, 305, 405: 공정 챔버
110, 210, 310, 410: 제1 하우징
115, 215, 315, 415: 제2 하우징
120, 220, 320, 420: 지지 챔버
125, 225, 325, 425: 처리 공간
130, 230, 330, 430: 지지 공간
140, 240: 차단 유닛
155, 350: 제1 공급 라인
160, 360: 제2 공급 라인
165, 265, 355, 460: 제1 조절 밸브
170, 270, 365, 470: 제2 조절 밸브
175, 275: 제3 조절 밸브
245, 455: 제1 분기 라인
250, 465: 제2 분기 라인
255: 제3 분기 라인
260, 450: 공급 라인

Claims (20)

  1. 기판에 대해 소정의 공정을 수행하는 공정 챔버를 위한 지지 장치에 있어서,
    상기 공정 챔버에 인접하여 배치되는 지지 챔버; 및
    상기 지지 챔버 내로 유체를 공급하는 공급 부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 공정 챔버를 위한 지지 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 지지 챔버는 상기 공정 챔버에 접촉되는 것을 특징으로 하는 지지 장치.
  3. 제2항에 있어서, 상기 지지 챔버 내의 압력은 상기 공정 챔버 내의 압력 이상인 것을 특징으로 하는 지지 장치.
  4. 제3항에 있어서, 상기 공정 챔버 내로 제1 공급 라인을 통해 초임계 상태의 유체가 공급되며, 상기 공급 부재는 상기 지지 챔버 내로 초임계 상태의 유체를 공급하는 제2 공급 라인을 포함하는 것을 특징으로 하는 지지 장치.
  5. 제4항에 있어서, 상기 제1 공급 라인은 상기 공정 챔버의 상부에 연결되는 제1 분기 라인 및 상기 공정 챔버의 하부에 연결되는 제2 분기 라인을 포함하는 것을 특징으로 하는 지지 장치.
  6. 제5항에 있어서, 상기 제1 분기 라인은 상기 초임계 상태의 유체의 유량을 조절하기 위한 제1 조절 밸브를 포함하고, 상기 제2 분기 라인은 상기 초임계 상태의 유체의 유량을 조절하기 위한 제2 조절 밸브를 포함하며, 상기 제2 공급 라인은 상기 초임계 상태의 유체의 유량을 조절하기 위한 제3 조절 밸브를 포함하는 것을 특징으로 하는 지지 장치.
  7. 제5항에 있어서, 상기 제2 분기 라인은 상기 지지 챔버를 통과하여 상기 공정 챔버에 연결되는 것을 특징으로 하는 지지 장치.
  8. 제5항에 있어서, 상기 지지 챔버는 측부에 제공되는 제1 연결 포트 및 상부에 제공되는 제2 연결 포트를 포함하는 것을 특징으로 하는 지지 장치.
  9. 제3항에 있어서, 상기 공정 챔버 내로 공급 라인을 통해 초임계 상태의 유체가 공급되며, 상기 공급 부재는 상기 공급 라인으로부터 나누어지고, 상기 지지 챔버 내로 상기 초임계 상태의 유체를 공급하는 분기 라인을 포함하는 것을 특징으로 하는 지지 장치.
  10. 제9항에 있어서, 상기 공급 라인으로부터 나누어지는 분기 라인들을 통해 상기 공정 챔버 내로 상기 초임계 상태의 유체가 공급되는 것을 특징으로 하는 지지 장치.
  11. 제3항에 있어서, 상기 공정 챔버 내로 제1 공급 라인을 통해 초임계 상태의 유체가 공급되며, 상기 공급 부재는 상기 지지 챔버 내로 초임계 상태의 유체를 공급하는 제2 공급 라인을 포함하는 것을 특징으로 하는 지지 장치.
  12. 제11항에 있어서, 상기 제1 공급 라인은 상기 공정 챔버의 측부에 제공되는 제1 유입 포트에 연결되고, 상기 제2 공급 라인은 상기 지지 챔버의 측부에 제공되는 제2 유입 포트에 연결되는 것을 특징으로 하는 지지 장치.
  13. 제3항에 있어서, 상기 공정 챔버 내로 공급 라인을 통해 초임계 상태의 유체가 공급되며, 상기 공급 부재는 상기 공급 라인으로부터 나누어지고, 상기 지지 챔버 내로 상기 초임계 상태의 유체를 공급하는 분기 라인을 포함하는 것을 특징으로 하는 지지 장치.
  14. 기판에 대해 소정의 공정이 수행되는 공정 공간을 제공하는 공정 챔버; 및
    상기 공정 챔버에 접촉되며, 상기 공정 챔버를 지지하는 지지 장치를 포함하며,
    상기 지지 장치는, 상기 공정 챔버의 구성 요소들을 지지하는 지지 공간을 제공하는 지지 챔버 및 상기 지지 공간 내로 유체를 공급하는 공급 부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  15. 제14항에 있어서, 상기 지지 공간 내의 압력은 상기 공정 공간 내의 압력 이상인 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  16. 제15항에 있어서, 상기 공정 챔버 내로 초임계 상태의 유체가 공급하는 제1 공급 라인을 더 포함하며, 상기 공급 부재는 상기 지지 챔버 내로 초임계 상태의 유체를 공급하는 제2 공급 라인을 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  17. 제16항에 있어서, 상기 제1 공급 라인은 상기 공정 챔버의 상부에 연결되는 제1 분기 라인 및 상기 공정 챔버의 하부에 연결되는 제2 분기 라인을 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  18. 제17항에 있어서, 상기 제2 분기 라인은 상기 지지 챔버를 통과하여 상기 공정 챔버에 연결되는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  19. 제18항에 있어서, 상기 지지 챔버는 측부에 제공되는 제1 연결 포트 및 상부에 제공되는 제2 연결 포트를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  20. 제15항에 있어서, 상기 공정 챔버 내로 초임계 상태의 유체를 공급하는 공급 라인을 더 포함하며, 상기 공급 부재는 상기 공급 라인으로부터 나누어지고, 상기 지지 챔버 내로 상기 초임계 상태의 유체를 공급하는 분기 라인을 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
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