KR20220147422A - 기판 처리 장치 및 그 제작 방법 - Google Patents

기판 처리 장치 및 그 제작 방법 Download PDF

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KR20220147422A
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Abstract

본 발명의 일 실시예에 의하면, 기판을 하부에서 지지하는 척을 포함하는 기판 지지 유닛; 상기 기판으로 처리 유체를 공급하는 유체 공급 유닛; 및 상기 척의 주변을 둘러싸도록 배치되고 상기 공급된 처리 유체를 회수하는 회수 유닛을 포함하는 액 처리 장치 및 기판 처리 방법이 제공될 수 있다. 이때, 상기 기판 지지 유닛은 PFA(Perfluoroalkoxy alkane) 수지에 일반적인 카본 파이버 에 비해 섬유 길이가 짧게 가공된 가공 카본 파이버(MCF, Milled Carbon Fiber)를 블렌딩한 제전 소재로 형성됨으로써 공정 진행 시 기판의 표면 또는 처리 장치 내에 발생하는 정전기를 효율적으로 제거할 수 있다.

Description

기판 처리 장치 및 그 제작 방법{SUBSTRATE PROCESSING APPARATUS AND MANUFACTURING METHOD THEREOF}
본 발명은 기판 처리 장치 및 그 제작 방법에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 기판을 처리하는 공정 중 발생하는 정전기를 방지하기 위한 장치 및 이를 제작하기 위한 방법에 관한 것이다.
반도체(또는 디스플레이) 제조 공정은 기판(예: 웨이퍼) 상에 반도체 소자를 제조하기 위한 공정으로서, 예를 들어 노광, 증착, 식각, 이온 주입, 패키징 등을 포함한다. 반도체 소자를 제조하기 위한 제조 공장은 하나 또는 그 이상의 층들의 클린룸들로 구성되며, 반도체 제조 공정을 수행하기 위한 제조 설비들이 각 층들에 배치된다.
특히, 각 공정들이 수행되기 전후에는 기판 상에 잔류된 파티클을 세정 처리하는 세정 공정이 수행된다. 세정 공정에서는 스핀 척에 지지된 기판의 일면 또는 양면으로 처리 유체(예: 세정액)를 공급한다. 일 예로, 처리 유체는 기판의 중앙 영역으로 공급되며, 처리 유체가 기판으로 공급되는 동안 기판은 스핀 척에 의해 회전된다. 기판으로 공급된 처리 유체는 회전하는 기판이 가지는 원심력에 의해 기판의 가장자리 영역으로 비산 또는 확산될 수 있다.
기판으로 공급되는 처리 유체는 기판의 표면과 마찰하면서 정전기를 발생시키고, 발생된 정전기는 기판을 손상시킬 수 있다. 예컨대, 처리 유체가 기판으로 공급되면서 발생된 정전기는 기판 주변에 존재하는 하전 입자를 인력에 의해 기판 표면으로 이동시킴으로써 기판을 오염시키거나, 아킹(Arcing) 현상을 발생시키고 기판 상에 형성된 패턴을 손상시키는 문제가 있다. 이에 따라 기판에 발생된 정전기를 적절히 제거하는 것이 요구되고 있다.
본 발명은 정전 척을 포함하는 기판 주변부의 구성 요소를 제전 소재로 구성하여 기판 또는 공정 설비 내 발생한 정전기를 제거할 수 있는 기판 처리 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 기판 처리 장치에 적용되는 제전 소재를 접지시켜 기판 또는 공정 설비 내 발생하는 정전기를 효율적으로 제거할 수 있는 기판 처리 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 종래의 제전 소재에 비하여 상대적으로 파티클 소스가 될 확률이 낮고, 생산 효율 면에서 유리한 제전 소재를 이용하여 기판 처리 장치를 제작하는 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 목적은 전술한 바에 제한되지 않으며, 언급되지 않은 본 발명의 다른 목적 및 장점들은 아래의 설명에 의하여 당업자에게 명확하게 이해될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 기판 처리 장치는, 기판을 하부에서 지지하는 척을 포함하는 기판 지지 유닛; 상기 기판으로 처리 유체를 공급하는 유체 공급 유닛; 및 상기 척의 주변을 둘러싸도록 배치되고 상기 공급된 처리 유체를 회수하는 회수 유닛을 포함한다. 이때, 상기 기판 지지 유닛은, PFA(Perfluoroalkoxy alkane) 수지에 가공 카본 파이버(MCF, Milled Carbon Fiber)를 블렌딩한 제전 소재를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서, 상기 기판 지지 유닛은, 회전 가능하도록 구성된 척; 상기 척에 고정되어 상기 기판을 하부에서 지지하는 지지 핀; 상기 기판의 측면부와 접촉하도록 형성된 척 핀을 포함하고, 상기 척은 PFA(Perfluoroalkoxy alkane) 수지에 가공 카본 파이버(MCF, Milled Carbon Fiber)를 블렌딩하여 사출 가공하는 방법으로 제작될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서, 상기 척 핀은 상기 척보다 저항이 낮은 도전성 소재로 형성될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서, 상기 척 핀은 상기 척과 전기적으로 연결되고, 상기 척은 접지될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서, 상기 가공 카본 파이버(MCF, Milled Carbon Fiber)는 카본 파이버(Carbon Fiber)를 잘게 자르는 섬유 길이 가공이 수행된 것일 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 기판 처리 장치는, 상기 유체 공급 유닛 및 상기 회수 유닛 중 적어도 하나 이상이 PFA(Perfluoroalkoxy alkane) 수지에 가공 카본 파이버(MCF, Milled Carbon Fiber)를 블렌딩한 제전 소재를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서, 상기 유체 공급 유닛은 기판 상면에 처리 유체를 토출하는 노즐을 포함하고, 상기 회수 유닛은 사용된 처리 유체를 회수하는 회수 컵을 포함할 수 있다. 상기 노즐 및 상기 회수 컵 중 적어도 하나 이상은 PFA(Perfluoroalkoxy alkane) 수지에 가공 카본 파이버(MCF, Milled Carbon Fiber)를 블렌딩하여 사출 가공하는 방법으로 제작될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서, 상기 유체 공급 유닛 및 상기 회수 유닛 중 PFA(Perfluoroalkoxy alkane) 수지에 가공 카본 파이버(MCF, Milled Carbon Fiber)를 블렌딩하여 사출 가공하는 방법으로 제작된 구성 부품을 포함하는 유닛은 접지될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 기판 처리 설비는, 기판이 수납된 캐리어가 안착되는 로드 포트; 상기 로드 포트에 안착된 캐리어로부터 상기 기판을 반송하는 인덱스 로봇이 내부에 제공되는 이송 프레임; 및 상기 기판에 대하여 액 처리 공정을 수행하는 기판 처리 장치를 포함하는 공정 처리 모듈을 포함할 수 있다. 상기 액 처리 장치는, 기판을 하부에서 지지하는 척을 포함하는 기판 지지 유닛; 및 상기 기판으로 처리 유체를 공급하는 유체 공급 유닛; 및 상기 척의 주변을 둘러싸도록 배치되고 상기 공급된 처리 유체를 회수하는 회수 유닛을 포함하고, 상기 기판 지지 유닛은, PFA(Perfluoroalkoxy alkane) 수지에 가공 카본 파이버(MCF, Milled Carbon Fiber)를 블렌딩한 제전 소재로 형성될 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 기판 처리 설비는, 상기 유체 공급 유닛 및 상기 회수 유닛 중 적어도 하나 이상이 PFA(Perfluoroalkoxy alkane) 수지에 가공 카본 파이버(MCF, Milled Carbon Fiber)를 블렌딩한 제전 소재를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 기판 하면을 지지하기 위한 척과 상기 기판의 측면부와 접촉하도록 형성된 척 핀을 가지는 기판 지지 유닛, 상기 기판으로 처리 유체를 공급하는 유체 공급 유닛 및 상기 척의 주변을 둘러싸도록 배치되고 상기 공급된 처리 유체를 회수하는 회수 유닛을 포함하는 기판 처리 장치를 제작하는 방법이 제공될 수 있다. 본 발명의 실시예에 따른 기판 처리 장치의 제작 방법은, 상기 척을 PFA(Perfluoroalkoxy alkane) 수지에 가공 카본 파이버(MCF, Milled Carbon Fiber)를 블렌딩하여 사출 가공하는 방법으로 제작하는 단계; 상기 척 핀을 상기 기판보다 저항이 낮은 도전성 소재로 제공하는 단계; 상기 척을 접지시키는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서, 상기 가공 카본 파이버(MCF, Milled Carbon Fiber)는 카본 파이버(Carbon Fiber)를 잘게 자르는 섬유 길이 가공이 수행된 것일 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 기판 처리 장치의 제작 방법은, 상기 유체 공급 유닛에 포함되는 노즐 및 상기 회수 유닛에 포함되는 회수 컵 중 적어도 하나 이상을 PFA(Perfluoroalkoxy alkane) 수지에 가공 카본 파이버(MCF, Milled Carbon Fiber)를 블렌딩하여 사출 가공하는 방법으로 제작하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서, 상기 유체 공급 유닛에 포함되는 노즐 및 상기 회수 유닛에 포함되는 회수 컵 중 PFA(Perfluoroalkoxy alkane) 수지에 가공 카본 파이버(MCF, Milled Carbon Fiber)를 블렌딩하여 사출 가공하는 방법으로 제작된 구성 부품을 포함하는 유닛을 접지시키는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명에 의하면, 공정 진행 시 기판의 표면 또는 공정 챔버 내에 발생하는 정전기를 효율적으로 제거할 수 있다.
또한, 본 발명에 의하면, 기판의 파티클 오염, 기판 표면에서 발생하는 아킹 현상 및 기판의 패턴 손상을 최소화할 수 있다.
본 발명의 효과는 상술한 효과들로 한정되는 것은 아니며, 언급되지 않은 효과들은 본 명세서 및 첨부된 도면으로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확히 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 기판 처리 설비를 개략적으로 도시한 평면도이다.
도 2는 도 1의 기판 처리 장치를 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 제전 소재와 종래의 제전 소재를 비교 설명하기 위한 열분해 곡선이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 장치를 이용하여 기판에 발생된 정전기가 제거되는 과정을 설명하기 위한 확대도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 장치가 기판에 발생된 정전기를 제거하는 순서를 나타내는 흐름도이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 기판 처리 장치를 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 기판 처리 장치를 이용하여 기판에 발생된 정전기가 제거되는 과정을 설명하기 위한 확대도이다.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 기판 처리 장치가 기판에 발생된 정전기를 제거하는 순서를 나타내는 흐름도이다.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 기판 처리 장치의 제작 방법을 개략적으로 도시한 흐름도이다.
도 10은 본 발명의 다른 실시예에 따른 기판 처리 장치의 제작 방법을 개략적으로 도시한 흐름도이다.
이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예들에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예들에 한정되지 않는다.
본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 붙이도록 한다.
또한, 여러 실시예들에 있어서, 동일한 구성을 가지는 구성요소에 대해서는 동일한 부호를 사용하여 대표적인 실시예에서만 설명하고, 그 외의 다른 실시예에서는 대표적인 실시예와 다른 구성에 대해서만 설명하기로 한다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결(또는 결합)"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결(또는 결합)"되어 있는 경우뿐만 아니라, 다른 부재를 사이에 두고 "간접적으로 연결(또는 결합)"된 것도 포함한다. 또한, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
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.
한편, 도면에서 구성 요소의 크기나 형상, 선의 두께 등은 이해의 편의상 다소 과장되게 표현되어 있을 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 기판 처리 장치가 적용된 기판 처리 설비의 구조를 도시한다.
도 1을 참조하면, 기판 처리 설비(1)는 인덱스 모듈(10)과 공정 처리 모듈(20)을 가지고, 인덱스 모듈(10)은 로드 포트(120) 및 이송 프레임(140)을 가진다. 로드 포트(120), 이송 프레임(140), 그리고 공정 처리 모듈(20)은 순차적으로 일렬로 배열된다. 이하, 로드 포트(120), 이송 프레임(140), 그리고 공정 처리 모듈(20)이 배열된 방향을 제1 방향(12)이라 하고, 상부에서 바라볼 때, 제1 방향(12)과 수직한 방향을 제2 방향(14)이라 하며, 제1 방향(12)과 제2 방향(14)을 포함한 평면에 수직인 방향을 제3 방향(16)이라 칭한다.
로드 포트(120)에는 기판(W)이 수납된 캐리어(130)가 안착된다. 로드 포트(120)는 복수 개가 제공되며 이들은 제2 방향(14)을 따라 일렬로 배치될 수 있다. 도 1에서는 4 개의 로드 포트(120)가 제공된 것으로 도시하였다. 그러나 로드 포트(120)의 개수는 공정 처리 모듈(20)의 공정효율 및 풋 프린트 등의 조건에 따라 증가하거나 감소할 수도 있다. 캐리어(130)에는 기판의 가장자리를 지지하도록 제공된 슬롯(도시되지 않음)이 형성될 수 있다. 슬롯은 제3 방향(16)을 따라 복수 개가 제공되고, 기판은 제3 방향(16)을 따라 서로 이격된 상태로 적층되게 캐리어 내에 위치될 수 있다.
캐리어(130)로는 전면 개방 일체형 포드(Front Opening Unified Pod;FOUP)가 사용될 수 있다.
공정 처리 모듈(20)은 버퍼 유닛(220), 이송 챔버(240), 공정 챔버(260)를 가질 수 있다. 이송 챔버(240)는 그 길이 방향이 제1 방향(12)과 평행하게 배치될 수 있다. 제2 방향(14)을 따라 이송 챔버(240)의 양측에는 공정 챔버들(260)이 배치될 수 있다. 공정 챔버들(260)은 이송 챔버(240)를 기준으로 서로 대칭이 되도록 제공될 수 있다. 공정 챔버들(260) 중 일부는 이송 챔버(240)의 길이 방향을 따라 배치될 수 있다. 또한, 공정 챔버들(260) 중 일부는 서로 적층되게 배치될 수 있다. 즉, 이송 챔버(240)의 양측에는 공정 챔버들(260)이 A X B(A와 B는 각각 1 이상의 자연수)의 배열로 배치될 수 있다. 여기서 A는 제1 방향(12)을 따라 일렬로 제공된 공정 챔버(260)의 수이고, B는 제3 방향(16)을 따라 일렬로 제공된 공정 챔버(260)의 수이다. 이송 챔버(240)의 양측 각각에 공정 챔버(260)가 4개 또는 6개 제공되는 경우, 공정 챔버들(260)은 2 X 2 또는 3 X 2의 배열로 배치될 수있다. 공정 챔버(260)의 개수는 증가하거나 감소할 수도 있다.
상술한 바와 달리, 공정 챔버(260)는 이송 챔버(240)의 일측에만 제공될 수 있다. 또한 공정 챔버(260)는 이송 챔버(240)의 일측 및 타측에 단층으로 제공될 수 있다. 또한, 공정 챔버(260)는 상술한 바와 달리 다양한 배치로 제공될 수 있다. 또한 공정 챔버들(260) 중 이송 챔버(240)의 일측에 위치한 공정 챔버들은 기판에 액 처리 공정을 수행하고, 타측에 위치한 공정 챔버들은 액 처리 공정이 수행된 기판을 건조 처리하는 공정을 수행할 수 있다. 건조 처리 공정은 초임계 처리 공정일 수 있다.
버퍼 유닛(220)은 이송 프레임(140)과 이송 챔버(240) 사이에 배치된다. 버퍼 유닛(220)은 이송 챔버(240)와 이송 프레임(140) 간에 기판(W)이 반송되기 전에 기판(W)이 머무르는 공간을 제공한다. 버퍼 유닛(220)은 그 내부에 기판(W)이 놓이는 슬롯(미도시)이 제공되며, 슬롯들(미도시)은 서로 간에 제3 방향(16)을 따라 이격되도록 복수 개 제공될 수 있다. 버퍼 유닛(220)은 이송 프레임(140)과 마주보는 면과 이송 챔버(240)와 마주보는 면 각각이 개방된다.
이송 프레임(140)은 로드 포트(120)에 안착된 캐리어(130)와 버퍼 유닛(220) 간에 기판(W)을 반송한다. 이송 프레임(140)에는 인덱스 레일(142)과 인덱스 로봇(144)이 제공된다. 인덱스 레일(142)은 그 길이 방향이 제2 방향(14)과 나란하게 제공된다. 인덱스 로봇(144)은 인덱스 레일(142) 상에 설치되며, 인덱스 레일(142)을 따라 제2 방향(14)으로 직선 이동된다. 인덱스 로봇(144)은 베이스(144a), 몸체(144b), 그리고 인덱스 암(144c)을 가진다. 베이스(144a)는 인덱스 레일(142)을 따라 이동 가능하도록 설치된다. 몸체(144b)는 베이스(144a)에 결합된다. 몸체(144b)는 베이스(144a) 상에서 제3 방향(16)을 따라 이동 가능하도록 제공된다. 또한, 몸체(144b)는 베이스(144a) 상에서 회전 가능하도록 제공된다. 인덱스 암(144c)은 몸체(144b)에 결합되고, 몸체(144b)에 대해 전진 및 후진 이동 가능하도록 제공될 수 있다. 인덱스 암(144c)은 복수 개 제공되어 각각 개별 구동되도록 제공될 수 있다. 인덱스 암(144c)들은 제3 방향(16)을 따라 서로 이격된 상태로 적층되게 배치될 수 있다. 인덱스 암(144c)들 중 일부는 공정 처리 모듈(20)에서 캐리어(130)로 기판(W)을 반송할 때 사용되고, 다른 일부는 캐리어(130)에서 공정 처리 모듈(20)로 기판(W)을 반송할 때 사용될 수 있다. 이는 인덱스 로봇(144)이 기판(W)을 반입 및 반출하는 과정에서 공정 처리 전의 기판(W)으로부터 발생된 파티클이 공정 처리 후의 기판(W)에 부착되는 것을 방지할 수 있다.
이송 챔버(240)는 버퍼 유닛(220) 및 공정 챔버들(260) 간에 기판(W)을 반송한다. 이송 챔버(240)에는 가이드 레일(242)과 메인 로봇(244)이 제공된다. 가이드 레일(242)은 그 길이 방향이 제1 방향(12)과 나란하도록 배치된다. 메인 로봇(244)은 가이드 레일(242) 상에 설치되고, 가이드 레일(242) 상에서 제1 방향(12)을 따라 직선 이동된다. 메인 로봇(244)은 베이스(244a), 몸체(244b), 그리고 메인 암(244c)을 가진다. 베이스(244a)는 가이드 레일(242)을 따라 이동 가능하도록 설치된다. 몸체(244b)는 베이스(244a)에 결합된다. 몸체(244b)는 베이스(244a) 상에서 제3방향(16)을 따라 이동 가능하도록 제공된다. 또한, 몸체(244b)는 베이스(244a) 상에서 회전 가능하도록 제공된다. 메인 암(244c)은 몸체(244b)에 결합되고, 이는 몸체(244b)에 대해 전진 및 후진 이동 가능하도록 제공된다. 메인 암(244c)은 복수 개 제공되어 각각 개별 구동되도록 제공된다. 메인 암(244c)들은 제3방향(16)을 따라 서로 이격된 상태로 적층되게 배치된다.
공정 챔버(260) 내에는 기판(W)에 대해 액 처리 공정, 예를 들어 세정 공정을 수행하는 기판 처리 장치가 제공될 수 있다. 예컨대, 상기 세정 공정은 알콜 성분이 포함된 처리 유체들을 사용하여 기판(W) 세정, 스트립, 유기 잔여물(organic residue)을 제거하는 공정일 수 있다. 각각의 공정 챔버(260) 내에 제공된 기판 처리 장치는 수행하는 세정 공정의 종류에 따라 상이한 구조를 가질 수 있다. 선택적으로 각각의 공정 챔버(260) 내의 기판 처리 장치는 동일한 구조를 가질 수 있다. 선택적으로 공정 챔버(260)들은 복수 개의 그룹으로 구분되어, 동일한 그룹에 속하는 공정 챔버(260)에 제공된 기판 처리 장치들은 서로 동일한 구조를 가지고, 상이한 그룹에 속하는 공정 챔버(260)에 제공된 기판 처리 장치들은 서로 상이한 구조를 가질 수 있다. 이하에서는 공정 챔버(260)에 제공되는 기판 처리 장치의 일 예에 대하여 설명한다.
본 발명의 실시예에 따른 기판 처리 장치(300)는 처리 유체를 기판(W)으로 공급하여 기판(W)을 액 처리한다. 본 실시예에는 기판의 액 처리 공정을 세정 공정으로 설명한다.
이러한 액 처리 공정은 세정 공정에 한정되지 않으며, 사진, 애싱, 그리고 식각 등 다양하게 적용 가능하다.
도 2는 도 1의 기판 처리 장치를 보여주는 단면도이다. 도 2를 참조하면, 기판 처리 장치(300)는, 회수 유닛(320), 기판 지지 유닛(340), 승강 유닛(360), 상부 유체 공급 유닛(380), 저면 유체 공급 유닛(400), 그리고 제어기(미도시)를 포함할 수 있다.
회수 유닛(320)은 내부에 기판이 처리되는 처리 공간(321)을 제공한다. 회수 유닛(320)은 상부가 개방된 통 형상을 가진다. 회수 유닛(320)은 내부 회수 컵(322) 및 외부 회수 컵(326)을 가진다. 각각의 회수 컵(322,326)은 공정에 사용된 처리액들 중 서로 상이한 처리액을 회수한다. 내부 회수 컵(322)은 기판 지지 유닛(340)을 감싸는 환형의 링 형상으로 제공되고, 외부 회수 컵(326)은 내부 회수 컵(322)을 감싸는 환형의 링 형상으로 제공된다. 내부 회수 컵(322)의 내측 공간(322a) 및 내부 회수 컵(322)은 내부 회수 컵(322)으로 처리액이 유입되는 제1유입구(322a)로서 기능한다.
내부 회수 컵(322)과 외부 회수 컵(326)의 사이공간(326a)은 외부 회수 컵(326)으로 처리액이 유입되는 제2유입구(326a)로서 기능한다. 일 예에 의하면, 각각의 유입구(322a, 326a)는 서로 상이한 높이에 위치될 수 있다. 각각의 회수 컵(322,326)의 저면 아래에는 회수 라인(322b, 326b)이 연결된다. 각각의 회수 컵(322,326)에 유입된 처리액들은 회수 라인(322b, 326b)을 통해 외부의 처리액 재생 시스템(미도시)으로 제공되어 재사용될 수 있다.
기판 지지 유닛(340)은 처리 공간에서 기판(W)을 지지한다. 기판 지지 유닛(340)은 공정 진행 중 기판(W)을 지지 및 회전시킨다. 기판 지지 유닛(340)은 척(342), 지지 핀(344), 척 핀(346), 그리고 회전 구동 부재를 가진다. 척(342)은 대체로 원형의 판 형상으로 제공되며, 상면 및 저면을 가진다. 하부면은 상부면에 비해 작은 직경을 가진다. 상면 및 저면은 그 중심축이 서로 일치하도록 위치된다.
일반적으로 기판 처리 장치의 척, 회수 컵, 노즐에는 세정 공정에 사용되는 처리액(예: 강산, 강알칼리, 유기물 등)에 대한 안정성을 갖기 위하여 내화학성, 열적 안정성, 양산성이 좋은 불소 수지(예: PFA(Perfluoroalkoxy alkane), PTFE(Polytetrafluoroethylene) 등)가 적용된다. 특히, 기판 처리 장치에 적용되는 소재로 많이 사용되는 PFA 수지는 기판(W)의 표면 저항(약 106 Ω)보다 높은 표면 저항을 가지기 때문에, 전기 음성도가 높아 세정 공정 중 처리 유체와의 마찰로 인해 소재 표면에 정전기가 쌓이기 쉽다. 이때, PFA 수지는 절연체이기 때문에 표면에 쌓인 정전기를 제거하는 능력을 가지고 있지 않다. 또한, 순수(DIW, De-Ionized Water)의 표면 저항 역시 기판(W)의 표면 저항과 비슷한 값을 가지기 때문에, 세정 공정을 진행하는 때(예: 린스 공정) 기판(W)에 접촉한 DIW가 PFA 수지에 마찰되면 정전기를 발생시키고, 이 정전기로 인해 기판이 손상될 수 있다.
이러한 문제점을 해결하기 위하여 PFA 수지에 보강재를 첨가하여 정전기를 제거할 수 있는 제전 효과를 가진 소재(이하 제전 소재로 기재)로 제작하여 기판 처리 장치에 적용할 수 있다.
일반적으로 불소 수지는 다른 물질과 섞이지 않으려 하는 물성을 가진다. 따라서, 불소 수지에 보강재를 혼합하는 때, 불소 수지 분자와 보강재 분자 간에 상호 작용(interaction)을 발생시키기가 쉽지 않다. 예를 들어, PFA 수지와 보강재를 혼합시키면 PFA 수지는 보강재를 이물질로 받아들이게 된다. 따라서, 불소 수지 내 첨가된 보강재의 함유량이 높아질수록 보강재가 파티클 소스(Particle Source)로 작용할 가능성도 높아지는 문제가 발생한다. 일 예로, 보강재는 경량이고 고강도 소재인 카본 파이버(CF, Carbon Fiber)일 수 있다. 이하, 설명의 편의를 위하여 카본 파이버를 PFA 수지에 혼합한 소재를 CF/PFA 소재로 지칭한다.
종래의 척 핀 및 척의 소재로 사용되는 CF/PFA 소재인 CR6100는 직물 형태의 카본 파이버(CF)에 액체 상태의 PFA 수지를 부어 직물 형태의 카본 파이버(CF) 내에 존재하는 빈 공간으로 PFA 수지를 함침(含浸)시켜 판 형태의 CR6100를 제작한 후, 절삭 가공 등의 방법을 사용하여 기판 처리 장치의 부품을 제작한다. 이때, 제작될 수 있는 CR6100 판재의 최대 두께는 25mm이기 때문에 이를 이용하여 제작할 수 있는 부품의 크기에 한계가 존재한다. 또한, CR6100 판재를 절삭 가공하여 부품을 제작하므로 제작할 수 있는 부품의 형상에도 한계가 존재한다.
상술한 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명의 실시예에 따른 기판 처리 장치(1)는, PFA 수지에 가공 카본 파이버(MCF, Milled Carbon Fiber)를 블렌딩한 제전 소재를 포함할 수 있다. 구체적으로, 본 발명의 실시예에 따른 기판 지지 유닛(340)은 PFA 수지에 가공 카본 파이버(MCF, Milled Carbon Fiber)를 블렌딩한 제전 소재로 형성될 수 있다. 이하, 설명의 편의를 위하여, PFA 수지에 가공 카본 파이버(MCF, Milled Carbon Fiber)를 블렌딩한 제전 소재를 MCF/PFA 소재라고 칭한다.
가공 카본 파이버(MCF, Milled Carbon Fiber)는 카본 파이버(CF)를 잘게 잘라 섬유의 길이를 조정한 것으로 수십μm 내지 수백μm의 섬유 길이를 갖는 일반적인 카본 파이버(CF)에 비하여 섬유 길이가 짧다(수 μm). 즉, 카본 파이버(CF)와 가공 카본 파이버(MCF)는 조성은 같지만 섬유의 형태에 차이가 있다.
본 발명의 실시예에 따른 MCF/PFA 소재는 가공 카본 파이버(MCF)와 PFA 수지를 블렌딩(Bleanding) 방식을 이용하여 펠릿(pellet)으로 제작한 후, 사출 가공하여 기판 처리 장치에 적용할 수 있다. 이와 같이, MCF/PFA 소재는 사출 가공 방식을 사용하여 부품을 제작하므로, 제작할 수 있는 부품의 크기 및 형상에 한계가 없다. 또한, 사출 가공 방식을 사용함에 따라 CR6100 소재를 이용한 부품 제작 방법에 비하여 제작 시간이 단축되어 원가 절감에도 유리할 수 있다.
한편, PFA 수지 내 카본 파이버(CF)의 함량이 높아질수록 혼합 소재의 전기 저항이 낮아져 대전 방지 효과가 향상될 수 있다. 그러나, 앞서 설명한 바와 같이, PFA 수지는 보강재인 카본 파이버(CF)를 이물질로 인식하기 때문에, 카본 파이버(CF)의 함량이 높아질수록 보강재인 카본 파이버(CF)가 파티클 소스로 작용할 확률이 높아질 수 있다. 기판(W)에 대한 파티클의 제거가 목적인 세정 공정에서 파티클 소스가 될 가능성이 높은 재료를 공정 장치의 구성 부품으로 사용하는 것은 바람직하지 못하다.
도 3은 CF/PFA 소재(CR6100)와 본 발명의 실시예에 의한 MCF/PFA 소재를 비교하기 위한 열분해 곡선이다. 도 3(a)는 CF/PFA 소재(CR6100)의 열분해 곡선이고, 도 3(b)는 MCF/PFA 소재의 열분해 곡선이다. 열분해 곡선은 온도의 변화에 따른 물질의 중량 변화를 나타낸 그래프로, 온도에 따른 물질의 열분해 상태를 알 수 있다. 열분해는 중량의 감소로 나타나므로 열분해 곡선을 이용하여 혼합 물질을 구성하는 물질의 중량 비를 알아낼 수 있다.
도 3을 참고하면, CF/PFA 소재(CR6100) 내 CF 함유량은 19.5%이고, MCF/PFA 소재 내 CF 함유량은 9.7%인 것을 확인할 수 있다. 이와 같이, 가공 카본 파이버(MCF)를 PFA 수지의 보강재로 사용하면, 카본 파이버(CF)를 PFA 수지의 보강재로 사용했을 때보다 낮은 보강재 함유량으로 기판(W)보다 낮은 저항을 갖는 소재를 구현할 수 있다. 즉, MCF/PFA 소재를 사용하면, 보강재가 파티클 소스로 작용할 확률을 현저히 낮출 수 있다.
한편, 가공 카본 파이버(MCF)를 보강재로 사용하여 PFA 수지에 블렌딩 후 사출 가공 시, PFA 수지만을 사출 가공한 것에 비해 사출품의 표면이 깨끗하고 마찰 경도 시험에서 묻어남 현상이 개선되고 마모도가 낮아짐을 확인할 수 있었다.
표 1은 기존의 PFA 수지와 본 발명에 따른 MCF/PFA 소재의 물성을 비교한 것이다.
Figure pat00001
또한, 표 1을 참고하면, MCF/PFA 소재는 PFA 수지의 내화학성, 사출 가능 여부는 유지되면서 굴곡 강도와 연필 경도 마모율이 월등히 증가되고, 비중은 조금 낮아지며, 선팽창계수가 개선되는 것을 확인할 수 있다.
표 1에 나타낸 바와 같이, MCF/PFA 소재는 PFA 수지에 비해 비교적 높은 기계적 물성을 가지므로, MCF/PFA 소재를 척(342)에 적용하면 종래의 양산 PFA 척보다 높은 수명을 가질 수 있을 것으로 예상된다.
따라서, 본 발명의 실시예에 따른 척(342)은 PFA(Perfluoroalkoxy alkane) 수지에 가공 카본 파이버(MCF, Milled Carbon Fiber)를 블렌딩한 후 사출 가공하는 방법으로 형성될 수 있다.
한편, 척(342)은 PFA(Perfluoroalkoxy alkane) 수지에 가공 카본 파이버(MCF, Milled Carbon Fiber)를 블렌딩한 제전 소재를 척(342) 내부에 포함하는 형태로 형성될 수도 있다.
지지 핀(344)은 복수 개 제공된다. 지지 핀(344)은 척(342)의 상면의 가장자리부에 소정 간격으로 이격되게 배치되고 척(342)에서 상부로 돌출된다. 지지 핀(344)들은 서로 간에 조합에 의해 전체적으로 환형의 링 형상을 가지도록 배치된다. 지지 핀(344)은 척(342)의 상부면으로부터 기판(W)이 일정거리 이격되도록 기판(W)의 후면 가장자리를 지지한다.
척 핀(346)은 복수 개 제공된다. 척 핀(346)은 척(342)의 중심에서 지지 핀(344)보다 멀리 떨어지게 배치된다. 척 핀(346)은 척(342)의 상면으로부터 위로 돌출되도록 제공된다. 척 핀(346)은 척(342)이 회전될 때 기판(W)이 정 위치에서 측 방향으로 이탈되지 않도록 기판(W)의 측부를 지지한다. 척 핀(346)은 척(342)의 반경 방향을 따라 외측 위치와 내측 위치 간에 직선 이동이 가능하도록 제공된다. 외측 위치는 내측 위치에 비해 척(342)의 중심으로부터 멀리 떨어진 위치이다. 기판(W)이 척(342)에 로딩 또는 언로딩 시 척 핀(346)은 외측 위치에 위치되고, 기판(W)에 대해 공정 수행 시 척 핀(346)은 내측 위치에 위치된다. 내측 위치는 척 핀(346)과 기판(W)의 측부가 서로 접촉되는 위치이고, 외측 위치는 척 핀(346)과 기판(W)이 서로 이격되는 위치이다. 척 핀(346)은 도전성 소재로 형성될 수 있고, 기판(W)보다 저항이 낮은 소재로 형성될 수 있다. 또한, 척 핀(346)은 척(342)을 이루고 있는 MCF/PFA 소재보다 저항이 낮은 소재로 형성될 수 있다.
회전 구동 부재(350)는 척(342)을 회전시킨다. 척(342)은 회전 구동 부재(350)에 의해 자기 중심축을 중심으로 회전 가능하다. 회전 구동 부재(350)는 지지축(352) 및 구동부(354)를 포함한다. 지지축(352)은 제3방향(16)을 향하는 통 형상을 가진다. 지지축(352)의 상단은 척(342)의 저면에 고정 결합된다. 일 예에 의하면, 지지축(352)은 척(342)의 저면 중심에 고정 결합될 수 있다. 회전 구동부(354)는 지지축(352)이 회전되도록 구동력을 제공한다. 지지축(352)은 회전 구동부(354)에 의해 회전되고, 척(342)은 지지축(352)과 함께 회전 가능하다.
승강 유닛(360)은 회수 유닛(320)을 상하 방향으로 직선 이동시킨다. 회수 유닛(320)이 상하로 이동됨에 따라 척(342)에 대한 회수 유닛(320)의 상대 높이가 변경된다. 승강 유닛(360)은 기판(W)이 척(342)에 로딩되거나, 언로딩될 때 척(342)이 회수 유닛(320)의 상부로 돌출되도록 회수 유닛(320)은 하강된다. 또한, 공정이 진행될 시에는 기판(W)에 공급된 처리액의 종류에 따라 처리액이 기설정된 회수 컵(322,326)으로 유입될 수 있도록 회수 유닛 (320)의 높이가 조절한다. 승강 유닛(360)은 브라켓(362), 이동축(364), 그리고 구동기(366)를 가진다. 브라켓(362)은 회수 유닛(320)의 외벽에 고정 설치되고, 브라켓(362)에는 구동기(366)에 의해 상하 방향으로 이동되는 이동축(364)이 고정 결합된다. 선택적으로, 승강 유닛(360)은 척(342)을 상하 방향으로 이동시킬 수 있다.
상부 유체 공급 유닛(380)은 기판(W)의 상면으로 처리액을 공급한다. 기판의 상면은 패턴이 형성된 패턴면일 수 있다. 상부 유체 공급 유닛(380)은 복수 개로 제공되며, 각각은 서로 상이한 종류의 처리액들을 공급할 수 있다. 상부 유체 공급 유닛(380)은 이동 부재(381) 및 노즐(390)을 포함한다.
이동 부재(381)는 노즐(390)을 공정 위치 및 대기 위치로 이동시킨다. 여기서 공정 위치는 노즐(390)이 기판 지지 유닛(340)에 지지된 기판(W)과 대향되는 위치이고, 대기 위치는 노즐(390)이 공정 위치를 벗어난 위치로 정의한다. 일 예에 의하면, 공정 위치는 전처리 위치 및 후처리 위치를 포함한다. 전처리 위치는 노즐(390)이 제1 공급 위치에 처리액을 공급하는 위치이고, 후처리 위치는 노즐(390)이 제2 공급 위치에 처리액을 공급하는 위치로 제공된다. 제1공급 위치는 제2공급 위치보다 기판(W)의 중심에 더 가까운 위치이고, 제2공급 위치는 기판의 단부를 포함하는 위치일 수 있다. 선택적으로 제2공급 위치는 기판의 단부에 인접한 영역일 수 있다.
이동 부재(381)는 지지축(386), 아암(382), 그리고 구동기(388)를 포함한다. 지지축(386)은 회수 유닛(320)의 일측에 위치된다. 지지축(386)은 그 길이방향이 제3방향을 향하는 로드 형상을 가진다. 지지축(386)은 구동기(388)에 의해 회전 가능하도록 제공된다. 지지축(386)은 승강 이동이 가능하도록 제공된다. 아암(382)은 지지축(386)의 상단에 결합된다. 아암(382)은 지지축(386)으로부터 수직하게 연장된다. 아암(382)의 끝단에는 노즐(390)이 고정 결합된다. 지지축(386)이 회전됨에 따라 노즐(390)은 아암(382)과 함께 스윙 이동 가능하다. 노즐(390)은 스윙 이동되어 공정 위치 및 대기 위치로 이동될 수 있다. 선택적으로 아암(382)은 그 길이방향을 향해 전진 및 후진 이동이 가능하도록 제공될 수 있다. 상부에서 바라볼 때 노즐(390)이 이동되는 경로는 공정 위치에서 기판(W)의 중심축과 일치될 수 있다. 예컨대, 처리액은 케미칼, 린스액, 그리고 유기용제일 수 있다. 케미칼은 산 또는 염기 성질을 가지는 액일 수 있다. 케미칼은 황산(H2SO4), 인산(P2O5), 불산(HF) 그리고 수산화 암모늄(NH4OH)을 포함할 수 있다. 린스액은 순수(H20)일 수 있다. 유기용제는 이소프로필알코올(IPA) 액일 수 있다.
저면 유체 공급 유닛(400)은 기판(W)의 저면을 세정 및 건조 처리한다. 저면 유체 공급 유닛(400)은 기판(W)의 저면으로 액을 공급한다. 기판(W)의 저면은 패턴이 형성되는 면과 반대되는 비 패턴면일 수 있다. 저면 유체 공급 유닛(400)은 상부 유체 공급 유닛(380)과 동시에 액을 공급할 수 있다. 저면 유체 공급 유닛(400)은 회전되지 않게 고정될 수 있다. 본 발명의 실시예에 따른 기판 처리 장치(300)는 저면 유체 공급 유닛(400)을 포함하는 것을 예로 들었지만, 기판 처리 장치(300)가 사용되는 처리 공정에 따라 저면 유체 공급 유닛(400)은 생략될 수 있다.
한편, 본 발명에서 상세히 도시하지는 않았지만, 기판 처리 장치(300)는 기류 공급 유닛을 더 포함할 수 있다. 기류 공급 유닛은 처리 공간(321)으로 외부의 기체를 공급한다. 기류 공급 유닛은 처리 공간에 하강 기류를 형성할 수 있다. 기류 공급 유닛은 커버(미도시), 기체 공급 라인(미도시), 팬(미도시), 그리고 필터(미도시)를 포함할 수 있다. 기류 공급 유닛은 후술할 제어기(미도시)에 의하여 제어될 수 있다.
제어기(미도시)는 기판 처리 설비(1)를 제어할 수 있다. 제어기(미도시)는 기판 처리 장치(300)를 제어할 수 있다. 제어기(미도시)는 회전 구동 부재(350)를 제어할 수 있다. 제어기(미도시)는 구동기(354)를 제어할 수 있다. 또한, 제어기(미도시)는 상부 유체 공급 유닛(380)과 저면 유체 공급 유닛(400)을 제어할 수 있다. 일 예로, 제어기(미도시)는 컴퓨터이며, 제어부와 기억부를 구비할 수 있다. 기억부에는 기판 처리 설비(1)에서 수행되는 각종 공정을 제어하는 프로그램이 저장될 수있다. 제어부는, 기억부에 기억된 프로그램을 읽어내어 실행함으로써 기판 처리 설비(1)의 동작을 제어할 수 있다.
한편, 척 핀(346)은 척(342)과 전기적으로 연결되고, 척(342)은 접지될 수 있다. 구체적으로는, 척(342)은 회전 구동 부재(350)와 전기적으로 연결되고, 회전 구동 부재(350)는 접지될 수 있다. 더 구체적으로는, 회전 구동부(354)는 접지될 수 있다. 즉, 회전 구동부(354)가 접지되어 회전 구동부(354)를 포함하는 회전 구동 부재(350)와 전기적으로 연결되는 척(342)은 접지될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 기판 처리 장치(300)는, 기판(W)에 발생한 정전기를 기판 지지 유닛(340), 회전 구동 부재(350)를 경유로 접지 전위에 흘림으로써, 기판(W)을 제전할 수 있다. 구체적으로, 기판(W)에 발생한 정전기는 척 핀(346), 척(342), 지지 축(352), 회전 구동부(354)를 따라 이동하여 제거될 수 있다. 이 때, 척 핀(346)은 도전성 소재로 형성되고 기판(W) 및 척(342)보다 저항이 더 낮은 소재로 형성될 수 있다. 일 예로, 척 핀(346)은 수지로 형성될 수 있다.
도 4 및 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 기판 처리 장치에 의하여 기판에 발생된 정전기가 제거되는 과정을 도시한다.
도 4에 화살표로 나타낸 바와 같이, 기판(W)에 발생하는 전기는 기판(W)보다 저항이 낮은 척 핀(346)으로 이동되어 척(342)의 내부로 전달될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 척(342)은 PFA(Perfluoroalkoxy alkane) 수지에 가공 카본 파이버(MCF, Milled Carbon Fiber)를 블렌딩한 MCF/PFA 소재로 형성되고, 이러한 척(342)이 척 핀(346)과 접촉하고 있으므로 기판(W)에 발생한 전기가 척 핀(346)으로 이동되어 척(342)의 내부로 전달되는 것이다.
도 5에 도시된 바와 같이, 척(342)으로 유도된 전기는 지지 축(352)으로 전달될 수 있다. 지지 축(352)은 도전성 소재로 형성될 수 있다. 일 예로, 지지 축(352)은 MCF/PFA 소재로 형성될 수 있다. 계속해서 지지 축(352)으로 유도된 전기는 접지된 회전 구동부(354)로 전달되어 제거될 수 있다. 회전 구동부(354)는 도전성 소재로 형성될 수 있다. 일 예로, 회전 구동부(354)는 MCF/PFA 소재로 형성될 수 있다.
<제1 변형예>
도 6은 본 발명의 제1 변형예에 따른 기판 처리 장치의 구성을 도시한 도면이다.
전술한 실시예에서는, 기판(W)에 발생한 전기를 척 핀(346), 척(342), 지지 축(352), 회전 구동부(354)를 경유하여 접지 전위로 방출하는 것을 예로 들었다.
이때, 더욱 효과적인 제전 효과를 위하여, 회수 유닛(320), 상부 유체 공급 유닛(380) 등과 같이 기판(W)의 주변부에 배치되는 구성 요소들 중 적어도 하나 이상을 MCF/PFA 소재로 형성시킬 수 있다.
일 예로, 도 6에 도시된 바와 같이, 척(342), 회수 유닛(320), 상부 유체 공급 유닛(380)에 모두 MCF/PFA 소재를 적용할 수 있다. 일 예로, 척(342), 회수 컵(322, 326), 노즐(390)을 모두 PFA(Perfluoroalkoxy alkane) 수지에 가공 카본 파이버(MCF, Milled Carbon Fiber)를 블렌딩하여 사출 가공하는 방법으로 제작하여 기판 처리 장치(1)에 배치할 수 있다. 이에 따라, 기판(W)으로부터 발생한 전기가 척 핀(346)으로 접지되는 동시에 기판(W) 주변의 회수 유닛(320)과 상부 유체 공급 유닛(380)으로 대전되어 제거됨으로써 정전기 해소 효과가 더욱 극대화될 수 있다. 이때, 회수 유닛(320)과 상부 유체 공급 유닛(380)은 접지될 수 있다. 구체적으로, 회수 컵(322, 326) 및 노즐(390)은 접지될 수 있다.
도 7 및 도 8은 제1 변형예에 따른 기판 처리 장치에 의하여 기판에 발생된 정전기가 제거되는 과정을 도시한다.
도 7에 화살표로 나타낸 바와 같이, 기판(W)에 생성된 전기는 전술한 실시예와 같이 제거되는 동시에 회수 유닛(320) 및 상부 유체 공급 유닛(380)로 대전되어 제거될 수 있다.
도 8에 도시한 바와 같이, 기판(W)에 발생한 전기의 도통(道通) 경로를 다양하게 구성함으로써 기판에 발생된 정전기의 해소 효과가 극대화될 수 있다. 또한, 의도하지 않은 경로로의 도통을 방지할 수 있다.
본 발명의 제1 변형예에서는 기판(W)과 가깝게 위치하는 척(342), 회수 컵(322, 326), 노즐(390) 모두에 MCF/PFA 소재를 적용하였지만, 회수 컵(322, 326)을 제외하고 척(342)과 노즐(390)에만 MCF/PFA 소재를 적용할 수도 있다. 또는, 노즐(390)을 제외하고 척(342)과 회수 컵(322, 326)에만 MCF/PFA 소재를 적용할 수도 있다. 이때, MCF/PFA 소재가 적용된 회수 컵(322, 326) 또는 MCF/PFA 소재가 적용된 노즐(390)은 접지될 수 있다. 즉, 회수 컵(322, 326) 및 노즐(390) 중 MCF/PFA 소재가 적용된 구성 부품은 접지될 수 있다.
기판 처리 장치의 제전 효과 극대화를 위해서는 척(342), 회수 컵(322, 326), 노즐(390) 모두에 MCF/PFA 소재가 적용되는 것이 바람직하다. 또한, MCF/PFA 소재가 적용된 구성 부품은 접지되는 것이 바람직하다.
한편, 본 발명의 실시예에 따르면, 상술한 기판 처리 장치를 제작하는 방법이 제공될 수 있다. 도 9는 본 발명의 실시예에 따른 기판 처리 장치의 제작 방법을 나타낸 흐름도이다. 도 10은 도 9의 변형예에 따른 기판 처리 장치의 제작 방법을 나타낸 흐름도이다.
도 9를 참고하면, 본 발명의 실시예에 따른 기판 처리 장치의 제작 방법은, PFA(Perfluoroalkoxy alkane) 수지에 가공 카본 파이버(MCF, Milled Carbon Fiber)를 블렌딩하여 사출 가공하는 방법으로 척(342)을 제작하는 단계(S100), 척 핀(346)을 기판(W)보다 낮은 저항값을 갖는 도전성 소재로 제공하는 단계(S200); 척(342)을 접지시키는 단계(S300)를 포함할 수 있다. 이때, 가공 카본 파이버(MCF, Milled Carbon Fiber)는 카본 파이버(CF)를 잘게 잘라 섬유 길이 가공이 수행된 것으로 PFA에 보강재로 함유되면 카본 파이버가 PFA의 보강재로 함유되는 때보다 낮은 보강재 함유량으로 동일한 저항을 구현할 수 있다. 척 핀(346)을 기판(W)보다 낮은 저항값을 갖는 도전성 소재로 제공함에 따라 기판에 발생한 전기가 척 핀(346)으로 이동할 수 있고, 척(342)을 접지시킴에 따라 척 핀(346)이 기판(W)과 척(342)을 전기적으로 연결하고, 척 핀(346)으로 이동한 전기가 척(342)을 경유하여 제거될 수 있다.
상술한 실시예의 변형예로서, 도 10에 도시된 바와 같이, 회수 컵(322, 326) 또는 노즐(390) 중 적어도 하나 이상을 PFA(Perfluoroalkoxy alkane) 수지에 가공 카본 파이버(MCF, Milled Carbon Fiber)를 블렌딩하여 사출 가공하는 방법으로 제작하는 단계(S150) 및 회수 컵(322, 326) 또는 노즐(390)을 접지시키는 단계(S350)를 더 포함할 수 있다. 본 발명의 변형에에 따른 기판 처리 장치의 제작 방법에 의하면, PFA(Perfluoroalkoxy alkane) 수지에 가공 카본 파이버(MCF, Milled Carbon Fiber)를 블렌딩하여 사출 가공하는 방법으로 제작되고 접지된 회수 컵(322, 326) 또는 노즐(390)에 의하여 기판에 대한 유도 대전이 발생되어 척(342)을 통한 제전과 유도 대전에 의한 제전이 동시에 일어남으로써 기판에 대한 제전 효과가 향상될 수 있다.
일 예로, PFA(Perfluoroalkoxy alkane) 수지에 가공 카본 파이버(MCF, Milled Carbon Fiber)를 블렌딩하여 사출 가공하는 방법으로 척(342)을 제작하는 단계(S100) 다음으로 PFA(Perfluoroalkoxy alkane) 수지에 가공 카본 파이버(MCF, Milled Carbon Fiber)를 블렌딩하여 사출 가공하는 방법으로 회수 컵(322, 326) 및 노즐(390)을 제작하는 단계(S150)가 수행될 수 있다. 이때, 척(342)을 접지시키는 단계(S300) 이후에는 회수 컵(322,326) 및 노즐(390)을 접지시키는 단계(S350)가 더 수행될 수 있다.
또는, S150 단계에서 회수 컵(322,326)과 노즐(390) 중 하나의 부품만이 MCF/PFA 소재로 제작되고, S350 단계에서는 회수 컵(322,326)과 노즐(390) 중 MCF/PFA 소재로 제작된 부품만이 접지될 수도 있다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 실시예 및 변형예에 의한 기판 처리 장치와 이를 포함하는 기판 처리 설비 및 기판 처리 장치의 제작 방법은 종래의 제전 소재보다 효과적으로 정전기를 제거할 수 있는 제전 소재를 기판 처리 장치에 적용시킴으로써 기판에 발생되는 정전기를 효율적으로 제거할 수 있다. 따라서, 기판에 발생되는 정전기에 의하여 발생하는 기판의 파티클 오염, 기판 표면에 발생하는 아킹 현상, 기판의 패턴 손상을 최소화할 수 있다.
앞서 서술한 바와 같이, 이상에서는 세정 공정을 예로 들어 액 처리 공정을 설명하였지만, 본 발명의 실시예에 따른 액 처리 공정은 도포 공정, 현상 공정, 에칭(etching) 공정, 에싱(eshing) 공정 등과 같이 처리 유체를 사용하여 기판을 처리하는 공정에 적용될 수 있다.
본 발명이 속하는 기술 분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있으므로, 이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해해야만 한다.
본 실시예 및 본 명세서에 첨부된 도면은 본 발명에 포함되는 기술적 사상의 일부를 명확하게 나타내고 있는 것에 불과하며, 본 발명의 명세서 및 도면에 포함된 기술적 사상의 범위 내에서 당업자가 용이하게 유추할 수 있는 변형예와 구체적인 실시예는 모두 본 발명의 권리범위에 포함되는 것이 자명하다고 할 것이다.
따라서, 본 발명의 사상은 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등하거나 등가적 변형이 있는 모든 것들은 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.
300: 기판 처리 장치
320: 회수 유닛
322, 326: 회수 컵
340: 기판 지지 유닛
342: 척
346: 척 핀
350: 회전 구동 부재
352: 지지 축
354: 회전 구동부
380, 400: 유체 공급 유닛
390: 노즐

Claims (20)

  1. 기판을 처리하는 장치에 있어서,
    기판을 하부에서 지지하는 척을 포함하는 기판 지지 유닛;
    상기 기판으로 처리 유체를 공급하는 유체 공급 유닛; 및
    상기 척의 주변을 둘러싸도록 배치되고 상기 공급된 처리 유체를 회수하는 회수 유닛을 포함하고,
    상기 기판 지지 유닛은,
    PFA(Perfluoroalkoxy alkane) 수지에 가공 카본 파이버(MCF, Milled Carbon Fiber)를 블렌딩한 제전 소재를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 기판 지지 유닛은,
    회전 가능하도록 구성된 척;
    상기 척에 고정되어 상기 기판을 하부에서 지지하는 지지 핀;
    상기 기판의 측면부와 접촉하도록 형성된 척 핀을 포함하고,
    상기 척은 PFA(Perfluoroalkoxy alkane) 수지에 가공 카본 파이버(MCF, Milled Carbon Fiber)를 블렌딩하여 사출 가공하는 방법으로 제작되는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 척 핀은 상기 기판보다 저항이 낮은 도전성 소재로 형성되는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 척 핀은 상기 척과 전기적으로 연결되고,
    상기 척은 접지되는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 가공 카본 파이버(MCF, Milled Carbon Fiber)는 카본 파이버(Carbon Fiber)를 잘게 자르는 섬유 길이 가공이 수행된 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 유체 공급 유닛 및 상기 회수 유닛 중 적어도 하나 이상은,
    PFA(Perfluoroalkoxy alkane) 수지에 가공 카본 파이버(MCF, Milled Carbon Fiber)를 블렌딩한 제전 소재를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 유체 공급 유닛은,
    기판 상면에 처리 유체를 토출하는 노즐을 포함하고,
    상기 회수 유닛은,
    사용된 처리 유체를 회수하는 회수 컵을 포함하며,
    상기 노즐 및 상기 회수 컵 중 적어도 하나 이상은 PFA(Perfluoroalkoxy alkane) 수지에 가공 카본 파이버(MCF, Milled Carbon Fiber)를 블렌딩하여 사출 가공하는 방법으로 제작되는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 유체 공급 유닛 및 상기 회수 유닛 중 적어도 하나 이상은 접지되는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  9. 기판이 수납된 캐리어가 안착되는 로드 포트;
    상기 로드 포트에 안착된 캐리어로부터 상기 기판을 반송하는 인덱스 로봇이내부에 제공되는 이송 프레임; 및
    상기 기판에 대하여 액 처리 공정을 수행하는 액 처리 장치를 포함하는 공정 처리 모듈을 포함하고,
    상기 액 처리 장치는,
    기판을 하부에서 지지하는 척을 포함하는 기판 지지 유닛; 및
    상기 기판으로 처리 유체를 공급하는 유체 공급 유닛; 및
    상기 척의 주변을 둘러싸도록 배치되고 상기 공급된 처리 유체를 회수하는 회수 유닛을 포함하고,
    상기 기판 지지 유닛은,
    PFA(Perfluoroalkoxy alkane) 수지에 가공 카본 파이버(MCF, Milled Carbon Fiber)를 블렌딩한 제전 소재로 형성되는 기판 처리 설비.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 기판 지지 유닛은,
    회전 가능하도록 구성된 척;
    상기 척에 고정되어 상기 기판을 하부에서 지지하는 지지 핀;
    상기 기판의 측면부와 접촉하도록 형성된 척 핀을 포함하고,
    상기 척은 PFA(Perfluoroalkoxy alkane) 수지에 가공 카본 파이버(MCF, Milled Carbon Fiber)를 블렌딩하여 사출 가공하는 방법으로 제작되는 것을 특징으로 하는 기판 처리 설비.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 척 핀은 상기 척보다 저항이 낮은 도전성 소재로 형성되는 것을 특징으로 하는 기판 처리 설비.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 척 핀은 상기 척과 전기적으로 연결되고,
    상기 척은 접지되는 것을 특징으로 하는 기판 처리 설비.
  13. 제9항에 있어서,
    상기 가공 카본 파이버(MCF, Milled Carbon Fiber)는 카본 파이버(Carbon Fiber)를 잘게 자르는 섬유 길이 가공이 수행된 것을 특징으로 하는 기판 처리 설비.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 유체 공급 유닛 및 상기 회수 유닛 중 적어도 하나 이상은,
    PFA(Perfluoroalkoxy alkane) 수지에 가공 카본 파이버(MCF, Milled Carbon Fiber)를 블렌딩한 제전 소재를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 설비.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 유체 공급 유닛은,
    기판 상면에 처리 유체를 토출하는 노즐을 포함하고,
    상기 회수 유닛은,
    사용된 처리 유체를 회수하는 회수 컵을 포함하며,
    상기 노즐 및 상기 회수 컵 중 적어도 하나 이상은 PFA(Perfluoroalkoxy alkane) 수지에 가공 카본 파이버(MCF, Milled Carbon Fiber)를 블렌딩하여 사출 가공하는 방법으로 제작되는 것을 특징으로 하는 기판 처리 설비.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 유체 공급 유닛 및 상기 회수 유닛 중 적어도 하나 이상은 접지되는 것을 특징으로 하는 기판 처리 설비.
  17. 기판 하면을 지지하기 위한 척과 상기 기판의 측면부와 접촉하도록 형성된 척 핀을 가지는 기판 지지 유닛, 상기 기판으로 처리 유체를 공급하는 유체 공급 유닛 및 상기 척의 주변을 둘러싸도록 배치되고 상기 공급된 처리 유체를 회수하는 회수 유닛을 포함하는 기판 처리 장치를 제작하는 방법에 있어서,
    상기 척을 PFA(Perfluoroalkoxy alkane) 수지에 가공 카본 파이버(MCF, Milled Carbon Fiber)를 블렌딩하여 사출 가공하는 방법으로 제작하는 단계;
    상기 척 핀을 상기 기판보다 저항이 낮은 도전성 소재로 제공하는 단계;
    상기 첩을 접지시키는 단계;
    를 포함하는 기판 처리 장치의 제작 방법.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 가공 카본 파이버(MCF, Milled Carbon Fiber)는 카본 파이버(Carbon Fiber)를 잘게 자르는 섬유 길이 가공이 수행된 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치의 제작 방법.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 유체 공급 유닛에 포함되는 노즐 및 상기 회수 유닛에 포함되는 회수 컵 중 적어도 하나 이상을 PFA(Perfluoroalkoxy alkane) 수지에 가공 카본 파이버(MCF, Milled Carbon Fiber)를 블렌딩하여 사출 가공하는 방법으로 제작하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치의 제작 방법.
  20. 제19항에 있어서,
    상기 유체 공급 유닛 또는 상기 회수 유닛을 접지시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치의 제작 방법.
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