KR20220159003A - 가열 유닛 및 이를 구비하는 기판 처리 장치 - Google Patents
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Abstract
한쪽 방향에 배치되는 복수 개의 실린더를 이용하여 리프트 핀의 승강을 제어하는 가열 유닛 및 이를 구비하는 기판 처리 장치를 제공한다. 상기 기판 처리 장치는, 하우징; 하우징의 내부 일측에 설치되며, 기판을 가열하는 가열 유닛; 하우징의 내부 타측에 설치되며, 기판을 냉각시키는 냉각 유닛; 가열 유닛 및 냉각 유닛 사이에서 기판을 운반하는 반송 유닛; 및 가열 유닛 상에서 기판을 승강시키는 리프트 핀을 제어하는 실린더를 포함하며, 실린더는 복수 개 설치되며, 복수 개의 실린더는 한쪽 방향에 배치된다.
Description
본 발명은 기판을 처리하는 장치에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 기판을 가열 및 냉각 처리하는 장치에 관한 것이다.
반도체 소자 제조 공정은 반도체 소자 제조 설비 내에서 연속적으로 수행될 수 있으며, 전공정 및 후공정으로 구분될 수 있다. 반도체 소자 제조 설비는 반도체 소자를 제조하기 위해 팹(FAB)으로 정의되는 공간 내에 설치될 수 있다.
전공정은 웨이퍼(Wafer) 상에 회로 패턴을 형성하여 칩(Chip)을 완성하는 공정을 말한다. 전공정은 웨이퍼 상에 박막을 형성하는 증착 공정(Deposition Process), 포토 마스크(Photo Mask)를 이용하여 박막 상에 포토 레지스트(Photo Resist)를 전사하는 사진 공정(Photo Lithography Process), 웨이퍼 상에 원하는 회로 패턴을 형성하기 위해 화학 물질이나 반응성 가스를 이용하여 필요 없는 부분을 선택적으로 제거하는 식각 공정(Etching Process), 식각 후에 남아있는 포토 레지스트를 제거하는 에싱 공정(Ashing Process), 회로 패턴과 연결되는 부분에 이온을 주입하여 전자 소자의 특성을 가지도록 하는 이온 주입 공정(Ion Implantation Process), 웨이퍼 상에서 오염원을 제거하는 세정 공정(Cleaning Process) 등을 포함할 수 있다.
후공정은 전공정을 통해 완성된 제품의 성능을 평가하는 공정을 말한다. 후공정은 웨이퍼 상의 각각의 칩에 대해 동작 여부를 검사하여 양품과 불량을 선별하는 1차 검사 공정, 다이싱(Dicing), 다이 본딩(Die Bonding), 와이어 본딩(Wire Bonding), 몰딩(Molding), 마킹(Marking) 등을 통해 각각의 칩을 절단 및 분리하여 제품의 형상을 갖추도록 하는 패키지 공정(Package Process), 전기적 특성 검사, 번인(Burn In) 검사 등을 통해 제품의 특성과 신뢰성을 최종적으로 검사하는 최종 검사 공정 등을 포함할 수 있다.
사진 공정에서는 웨이퍼 상에 원하는 패턴을 형성하기 위해 도포 공정(Photo Resist Coating Process), 노광 공정(Exposure Process), 현상 공정(Development Process) 등이 순차적으로 수행될 수 있다. 여기서, 베이크 공정(Bake Process)은 도포 공정을 통해 웨이퍼 상에 포토 레지스트가 도포된 후 수행될 수 있다.
베이크 공정은 웨이퍼 상에 형성된 포토 레지스트를 강화하기 위해 웨이퍼를 가열 및 냉각시키는 공정이다. 이러한 베이크 공정에서는 플레이트를 관통하는 세 개의 리프트 핀(Lift Pin)을 이용하여 웨이퍼를 승강시킬 수 있으며, 이때 이 리프트 핀들은 LM 가이드를 통해 연결된 실린더에 의해 작동될 수 있다.
그런데, 상승되어 있던 리프트 핀들을 하강시키는 경우, 리프트 핀들 간 이동 편차에 따라 떨림 현상에 기인한 충격이 웨이퍼에 가해질 수 있다. 또한, 리프트 핀들 간 이동 편차가 클 경우, 웨이퍼의 일부가 가이드 핀 상에 걸쳐지는 등 슬라이딩(Sliding) 현상이 발생할 수도 있다.
본 발명에서 해결하고자 하는 과제는, 한쪽 방향에 배치되는 복수 개의 실린더를 이용하여 리프트 핀의 승강을 제어하는 가열 유닛 및 이를 구비하는 기판 처리 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 과제를 달성하기 위한 본 발명의 기판 처리 장치의 일 면(aspect)은, 하우징; 상기 하우징의 내부 일측에 설치되며, 기판을 가열하는 가열 유닛; 상기 하우징의 내부 타측에 설치되며, 상기 기판을 냉각시키는 냉각 유닛; 상기 가열 유닛 및 상기 냉각 유닛 사이에서 상기 기판을 운반하는 반송 유닛; 및 상기 가열 유닛 상에서 상기 기판을 승강시키는 리프트 핀을 제어하는 실린더를 포함하며, 상기 실린더는 복수 개 설치되며, 복수 개의 실린더는 한쪽 방향에 배치된다.
상기 복수 개의 실린더는 상기 리프트 핀의 다단 동작을 제어할 수 있다.
상기 복수 개의 실린더는 제1 실린더 및 제2 실린더를 포함하며, 상기 제1 실린더는 상기 리프트 핀을 제1 지점 및 제2 지점으로 승강시키고, 상기 제2 실린더는 상기 리프트 핀을 상기 제1 지점 또는 상기 제2 지점에서 상기 제1 지점 및 상기 제2 지점 사이에 위치하는 제3 지점으로 승강시킬 수 있다.
상기 복수 개의 실린더는 서로 다른 시간에 작동할 수 있다.
상기 기판 처리 장치는, 상기 리프트 핀과 상기 실린더를 연결하는 LM 가이드부를 더 포함하며, 상기 복수 개의 실린더는 상기 LM 가이드부의 한쪽 방향에 배치될 수 있다.
상기 실린더는 상기 가열 유닛에 인접하여 설치되며, 내열성 및/또는 내화성이 있는 소재로 형성될 수 있다.
상기 기판 처리 장치는, 상기 복수 개의 실린더를 제1 그룹의 실린더로 정의할 때, 상기 제1 그룹의 실린더와 다른쪽 방향에 배치되는 제2 그룹의 실린더를 더 포함하며, 상기 제2 그룹의 실린더는 비상시 작동할 수 있다.
상기 기판 처리 장치는 상기 기판에 대한 포토 공정시 이용될 수 있다.
상기 과제를 달성하기 위한 본 발명의 가열 유닛의 일 면은, 기판에 안착면을 제공하는 몸체부; 상기 몸체부 내에 설치되며, 상기 기판을 가열하는 히터; 상기 몸체부를 관통하여 형성되며, 상기 기판을 승강시키는 리프트 핀; 및 상기 리프트 핀을 제어하는 복수 개의 실린더를 포함하며, 상기 복수 개의 실린더는 한쪽 방향에 배치될 수 있다.
기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 장치의 구조를 개략적으로 도시한 평면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 장치의 구조를 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 장치를 구성하는 리프트 핀의 제어 방법을 설명하기 위한 제1 예시도이다.
도 4는 다른 실시예에 따른 기판 처리 장치를 구성하는 리프트 핀의 제어 방법을 설명하기 위한 예시도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 장치를 구성하는 리프트 핀의 제어 방법을 설명하기 위한 제2 예시도이다.
도 6은 본 발명의 또다른 실시예에 따른 기판 처리 장치를 구성하는 리프트 핀의 제어 방법을 설명하기 위한 예시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 장치의 구조를 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 장치를 구성하는 리프트 핀의 제어 방법을 설명하기 위한 제1 예시도이다.
도 4는 다른 실시예에 따른 기판 처리 장치를 구성하는 리프트 핀의 제어 방법을 설명하기 위한 예시도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 장치를 구성하는 리프트 핀의 제어 방법을 설명하기 위한 제2 예시도이다.
도 6은 본 발명의 또다른 실시예에 따른 기판 처리 장치를 구성하는 리프트 핀의 제어 방법을 설명하기 위한 예시도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시 예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 게시되는 실시 예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시 예들은 본 발명의 게시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
소자(elements) 또는 층이 다른 소자 또는 층의 "위(on)" 또는 "상(on)"으로 지칭되는 것은 다른 소자 또는 층의 바로 위뿐만 아니라 중간에 다른 층 또는 다른 소자를 개재한 경우를 모두 포함한다. 반면, 소자가 "직접 위(directly on)" 또는 "바로 위"로 지칭되는 것은 중간에 다른 소자 또는 층을 개재하지 않은 것을 나타낸다.
공간적으로 상대적인 용어인 "아래(below)", "아래(beneath)", "하부(lower)", "위(above)", "상부(upper)" 등은 도면에 도시되어 있는 바와 같이 하나의 소자 또는 구성 요소들과 다른 소자 또는 구성 요소들과의 상관관계를 용이하게 기술하기 위해 사용될 수 있다. 공간적으로 상대적인 용어는 도면에 도시되어 있는 방향에 더하여 사용시 또는 동작시 소자의 서로 다른 방향을 포함하는 용어로 이해되어야 한다. 예를 들면, 도면에 도시되어 있는 소자를 뒤집을 경우, 다른 소자의 "아래(below)" 또는 "아래(beneath)"로 기술된 소자는 다른 소자의 "위(above)"에 놓여질 수 있다. 따라서, 예시적인 용어인 "아래"는 아래와 위의 방향을 모두 포함할 수 있다. 소자는 다른 방향으로도 배향될 수 있고, 이에 따라 공간적으로 상대적인 용어들은 배향에 따라 해석될 수 있다.
비록 제1, 제2 등이 다양한 소자, 구성요소 및/또는 섹션들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 소자, 구성요소 및/또는 섹션들은 이들 용어에 의해 제한되지 않음은 물론이다. 이들 용어들은 단지 하나의 소자, 구성요소 또는 섹션들을 다른 소자, 구성요소 또는 섹션들과 구별하기 위하여 사용하는 것이다. 따라서, 이하에서 언급되는 제1 소자, 제1 구성요소 또는 제1 섹션은 본 발명의 기술적 사상 내에서 제2 소자, 제2 구성요소 또는 제2 섹션일 수도 있음은 물론이다.
본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자는 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.
다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세히 설명하기로 하며, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어 도면 부호에 상관없이 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 참조번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
본 발명은 한쪽 방향에 배치되는 복수 개의 실린더를 이용하여 리프트 핀의 승강을 제어하는 기판 처리 장치 및 그 방법에 관한 것이다. 이하에서는 도면 등을 참조하여 본 발명을 상세하게 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 장치의 구조를 개략적으로 도시한 평면도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 장치의 구조를 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 1 및 도 2에 따르면, 기판 처리 장치(100)는 하우징(110), 가열 유닛(120), 냉각 유닛(130) 및 반송 유닛(140)을 포함하여 구성될 수 있다.
기판 처리 장치(100)는 기판(예를 들어, 웨이퍼(Wafer))을 가열 및 냉각 처리하는 것이다. 기판 처리 장치(100)는 예를 들어, 베이크 공정(Bake Process)을 수행하는 베이크 챔버(Bake Chamber)로 구현될 수 있다.
기판 처리 장치(100)는 기판에 대해 포토 공정(Photo Lithography Process)을 수행하는 경우, 상기 기판을 가열 및 냉각 처리할 수 있다. 구체적으로, 기판 처리 장치(100)는 도포 공정(Photo Resist Coating Process)을 수행하기 전 또는 그 후(즉, 기판 상에 감광액(PR; Photo Resist)을 도포하기 전 또는 그 후)에 기판을 가열 및/또는 냉각 처리할 수 있다. 또한, 기판 처리 장치(100)는 노광 공정(Exposure Process)을 수행하기 전 또는 그 후에 기판을 가열 및/또는 냉각 처리할 수 있으며, 현상 공정(Development Process)을 수행하기 전에 기판을 가열 및/또는 냉각 처리할 수도 있다.
그러나 본 실시예가 이에 한정되는 것은 아니다. 기판 처리 장치(100)는 기판에 대해 세정 공정(Cleaning Process) 등을 수행하는 경우, 상기 기판을 가열 및 냉각 처리하는 것도 가능하다.
하우징(110)은 기판을 처리하기 위한 공간을 제공하는 것이다. 이러한 하우징(110)은 기판에 대한 가열 및 냉각 처리가 가능하도록 그 내부에 가열 유닛(120), 냉각 유닛(130), 반송 유닛(140) 등을 포함하여 설치될 수 있다.
하우징(110)의 측벽에는 기판이 출입하는 반입구(111)가 형성될 수 있다. 반입구(111)는 하우징(110)에 적어도 하나 제공될 수 있다. 반입구(111)는 항상 개방되어 있을 수 있으며, 도어(미도시)를 통해 개폐 가능하게 제공되는 것도 가능하다.
하우징(110)의 내부 공간은 가열 영역(210), 냉각 영역(220) 및 버퍼 영역(230)으로 구분될 수 있다. 여기서, 가열 영역(210)은 가열 유닛(120)이 배치되는 영역을 말하고, 냉각 영역(220)은 냉각 유닛(130)이 배치되는 영역을 말한다. 가열 영역(210)은 가열 유닛(120)의 폭과 동일하게 제공되거나, 가열 유닛(120)의 폭보다 넓게 제공될 수 있다. 마찬가지로, 냉각 영역(220)은 냉각 유닛(130)의 폭과 동일하게 제공되거나, 냉각 유닛(130)의 폭보다 넓게 제공될 수 있다.
버퍼 영역(230)은 반송 유닛(140)의 반송 플레이트(141)가 배치되는 영역을 말한다. 버퍼 영역(230)은 가열 영역(210)과 냉각 영역(220) 사이에 제공될 수 있다. 버퍼 영역(230)이 이와 같이 제공되면, 가열 유닛(120)과 냉각 유닛(130)이 충분히 이격되어 상호 간에 열적 간섭이 발생하는 것을 방지할 수 있다. 버퍼 영역(230)은 가열 영역(210) 및 냉각 영역(220)의 경우와 마찬가지로 반송 플레이트(141)의 폭과 동일하게 제공되거나, 반송 플레이트(141)의 폭보다 넓게 제공될 수 있다.
하우징(110)의 내부에서 가열 영역(210), 냉각 영역(220) 및 버퍼 영역(230) 상에 가열 유닛(120), 냉각 유닛(130) 및 반송 유닛(140)이 각각 배치되는 경우, 제1 방향(10)으로 냉각 유닛(130), 반송 유닛(140) 및 가열 유닛(120)의 순서로 배치될 수 있다. 그러나 본 실시예가 이에 한정되는 것은 아니다. 제1 방향(10)으로 가열 유닛(120), 반송 유닛(140) 및 냉각 유닛(130)의 순서로 배치되는 것도 가능하다.
가열 유닛(120)은 기판을 가열하는 것이다. 이러한 가열 유닛(120)은 기판을 가열하는 도중에 가스를 공급하여 포토 레지스트의 기판 부착률을 향상시킬 수 있다. 가열 유닛(120)은 헥사메틸디실란(exaethyliilane) 가스를 이용할 수 있다.
가열 유닛(120)은 가열 플레이트(Hot Plate; 121), 커버(122) 및 구동기(123)를 포함하여 구성될 수 있다.
가열 플레이트(121)는 기판에 열을 가하는 것이다. 가열 플레이트(121)는 이를 위해 몸체부(121a) 및 히터(Heater; 121b)를 포함하여 구성될 수 있다.
몸체부(121a)는 기판에 열을 가할 때에 기판을 지지하는 것이다. 이러한 몸체부(121a)는 기판과 동일한 직경을 가지도록 형성되거나, 기판보다 더 큰 직경을 가지도록 형성될 수 있다.
몸체부(121a)는 내열성(Heat Resistance)이 우수한 금속을 소재로 하여 제조되거나, 내화성(Fire Resistance)이 우수한 금속을 소재로 하여 제조될 수 있다. 몸체부(121a)는 예를 들어, 산화 알루미늄(Al2O3), 질화 알루미늄(AIN) 등 세라믹(Ceramics)을 소재로 하여 제조될 수 있다.
몸체부(121a)는 상하 방향으로 관통하여 형성되는 복수개의 진공 홀(Vacuum Hole)(미도시)을 구비할 수 있다. 진공 홀은 진공 압력을 형성하여 기판에 열을 가할 때에 기판을 고정시키는 역할을 할 수 있다.
히터(121b)는 몸체부(121a) 상에 위치하는 기판에 열을 가하기 위한 것이다. 이러한 히터(121b)는 몸체부(121a)의 내부에 복수 개 설치될 수 있다. 히터(121b)는 전류가 인가되는 발열 저항체로 구현될 수 있으나, 몸체부(121a) 상의 기판에 유효하게 열을 가할 수 있다면 다른 형태로 구현되어도 무방하다.
커버(122)는 가열 플레이트(121)가 기판을 가열할 때에 가열 플레이트(121)의 상부를 덮도록 형성되는 것이다. 이러한 커버(122)는 구동기(123)의 제어에 따라 제3 방향(30)으로 이동하여 가열 플레이트(121)의 상부를 개폐할 수 있다.
구동기(123)는 커버(122)를 제3 방향(30)으로 이동시키는 것이다. 구동기(123)는 기판에 대한 열 처리를 위해 기판이 가열 플레이트(121)의 상부에 안착되면, 커버(122)가 가열 플레이트(121)의 상부를 완전히 덮을 수 있도록 커버(122)를 하우징(110)의 하부 방향으로 이동시킬 수 있다. 또한, 구동기(123)는 기판에 대한 열 처리가 종료되면, 반송 유닛(140)이 기판을 냉각 유닛(130)으로 이송시킬 수 있도록 커버(122)를 하우징(110)의 상부 방향으로 이동시켜 가열 플레이트(121)의 상부를 노출시킬 수 있다.
냉각 유닛(130)은 가열 유닛(120)에 의해 가열된 기판을 냉각시키는 것이다. 냉각 유닛(130)은 이를 위해 냉각 플레이트(Cooling Plate; 131) 및 냉각 부재(132)를 포함하여 구성될 수 있다.
가열 유닛(120)을 통해 기판에 고온의 열을 가하면, 기판이 휘어지는 현상(Warpage)가 발생할 수 있다. 냉각 유닛(130)은 가열 유닛(120)에 의해 가열된 기판을 적절한 온도까지 냉각시킴으로써, 기판을 원래 상태로 복구시킬 수 있다.
냉각 부재(132)는 냉각 플레이트(131)의 내부에 형성되는 것이다. 이러한 냉각 부재(132)는 냉각 유체가 흐르는 유로로 냉각 플레이트(131)의 내부에 제공될 수 있다.
반송 유닛(140)은 기판을 가열 유닛(120)이나 냉각 유닛(130)으로 이송시키는 것이다. 이러한 반송 유닛(140)은 기판을 가열 유닛(120)이나 냉각 유닛(130)으로 이송시키기 위해 핸드에 반송 플레이트(141)가 결합될 수 있으며, 가이드 레일(142)을 따라 반송 플레이트(141)를 가열 유닛(120)이나 냉각 유닛(130)으로 이동시킬 수 있다.
반송 플레이트(141)는 원판 형태의 것으로서, 기판에 대응하는 직경을 가지도록 형성될 수 있다. 이러한 반송 플레이트(141)는 그 가장자리에 노치(143)가 복수 개 형성될 수 있으며, 일면에 슬릿 형상의 가이드 홈(144)이 복수 개 형성될 수 있다.
가이드 홈(144)은 반송 플레이트(141)의 단부에서 반송 플레이트(141)의 중심 방향으로 연장되어 형성될 수 있다. 이때 복수 개의 가이드 홈(144)은 동일한 방향을 따라 서로 이격되게 형성될 수 있다. 가이드 홈(144)은 반송 플레이트(141)와 가열 유닛(120) 사이에 기판의 인수인계가 이루어질 때 반송 플레이트(141)와 리프트 핀(미도시)이 서로 간섭되는 것을 방지할 수 있다.
기판의 가열은 기판이 가열 플레이트(121) 상에 직접 놓인 상태에서 이루어지고, 기판의 냉각은 기판이 놓인 반송 플레이트(141)가 냉각 플레이트(131)에 접촉된 상태에서 이루어진다. 냉각 플레이트(131)와 기판 사이에 열 전달이 잘 이루어지도록 반송 플레이트(141)는 열 전달 효율이 우수한 소재(예를 들어, 금속)로 제조될 수 있다.
한편, 반송 유닛(140)은 하우징(110)의 반입구(111)를 통해 외부의 기판 전달 로봇(미도시)으로부터 기판을 전달받을 수 있다.
다음으로, 한쪽 방향에 배치되는 복수 개의 실린더를 이용하여 리프트 핀의 승강을 제어하는 방법에 대하여 설명한다.
리프트 핀(310)은 가열 플레이트(121) 상에 기판이 안착되면 이 기판을 가열 플레이트(121) 상에서 승강시키는 역할을 한다. 리프트 핀(310)은 기판에 대한 베이크 공정(Bake Process)이 수행되는 경우, 기판이 가열 플레이트(121)에 접촉하지 않도록 기판을 가열 플레이트(121) 상에서 상승시킬 수 있으며, 기판에 대한 베이크 공정이 완료되면 기판이 가열 플레이트(121)에 접촉하도록 기판을 가열 플레이트(121) 상에서 하강시킬 수 있다. 리프트 핀(310)은 이와 같은 역할을 수행하기 위해 가열 플레이트(121)를 관통하여 형성될 수 있다.
리프트 핀(310)은 몸체부(121a)의 경우와 마찬가지로 내열성이 우수한 금속을 소재로 하여 제조되거나, 내화성이 우수한 금속을 소재로 하여 제조될 수 있다. 이 경우, 리프트 핀(310)은 몸체부(121a)와 동일한 금속을 소재로 하여 제조될 수 있지만, 서로 다른 금속을 소재로 하여 제조되는 것도 가능하다.
리프트 핀(310)은 예를 들어, LM 가이드 시스템(Linear Motor Guide System)을 이용하여 작동할 수 있으며, LM 가이드 시스템에 연결되는 복수 개의 실린더에 의해 제어될 수 있다. LM 가이드 시스템은 고온이나 높은 진동에도 대응할 수 있는 잇점이 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 장치를 구성하는 리프트 핀의 제어 방법을 설명하기 위한 제1 예시도이다. 이하 설명은 도 3을 참조한다.
본 실시예에서는 리프트 핀(310)의 다단 동작을 제어하기 위해 복수 개의 실린더를 이용할 수 있다. 이하에서는 실린더의 개수가 두 개인 경우를 예로 들어 설명한다.
한편, 리프트 핀(310)은 기판의 승강시 기판을 유효하게 지지하기 위해 복수 개 설치될 수 있다. 이하에서는 리프트 핀(310)의 개수가 세 개인 경우를 예로 들어 설명하기로 한다.
제1 실린더(330a) 및 제2 실린더(330b)는 LM 가이드부(320)를 통해 제1 리프트 핀(310a), 제2 리프트 핀(310b) 및 제3 리프트 핀(310c)으로 부하를 전달할 수 있다. 이때, 제1 실린더(330a) 및 제2 실린더(330b)는 LM 가이드부(320)의 한쪽 방향에 함께 배치될 수 있다.
제1 실린더(330a) 및 제2 실린더(330b)는 도 4에 도시된 바와 같이 LM 가이드부(320)의 양쪽 방향에 분리되어 배치될 수 있다. 그러나, 이와 같은 경우, 리프트 핀(310a, 310b, 310c)의 다단 동작시 리프트 핀(310a, 310b, 310c)에 떨림 현상이 발생할 수 있으며, 이로 인해 기판이 틀어질 수 있다. 또한, 제1 실린더(330a) 및 제2 실린더(330b)가 LM 가이드부(320)의 좌우 방향에 각각 배치됨에 따라 롤링(Rolling) 현상도 증가할 수 있다. 도 4는 다른 실시예에 따른 기판 처리 장치를 구성하는 리프트 핀의 제어 방법을 설명하기 위한 예시도이다.
반면, 제1 실린더(330a) 및 제2 실린더(330b)가 LM 가이드부(320)의 한쪽 방향에 밀접하여 배치되면, 리프트 핀(310a, 310b, 310c)의 다단 동작에도 진동 발생을 방지할 수 있으며, 롤링 현상도 감소시킬 수가 있다.
상기에서, 리프트 핀(310a, 310b, 310c)의 다단 동작은 가열 플레이트(121) 상에서의 리프트 핀(310a, 310b, 310c)의 높이 조절과 관련된다. 예를 들어, 리프트 핀(310a, 310b, 310c)은 도 5의 (a)에 도시된 바와 같이 가열 플레이트(121)의 표면으로부터 High 지점(H)까지 위치 이동하거나, 도 5의 (b)에 도시된 바와 같이 가열 플레이트(121)의 표면으로부터 Middle 지점(M, 여기서 M < H)까지 위치 이동하거나, 또는 도 5의 (c)에 도시된 바와 같이 가열 플레이트(121)의 표면으로부터 Low 지점(L, 여기서 L < M < H)까지 위치 이동하여, 3단 동작을 수행할 수 있다.
그러나 본 실시예가 이에 한정되는 것은 아니다. 리프트 핀(310a, 310b, 310c)은 도 5의 (a)에 도시된 바와 같이 가열 플레이트(121)의 표면으로부터 High 지점(H)까지 위치 이동하거나, 또는 도 5의 (c)에 도시된 바와 같이 가열 플레이트(121)의 표면으로부터 Low 지점(L, 여기서 L < H)까지 위치 이동하여, 2단 동작을 수행하거나, 4단 이상의 동작을 수행하는 것도 가능하다. 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 장치를 구성하는 리프트 핀의 제어 방법을 설명하기 위한 제2 예시도이다.
한편, 제1 실린더(330a) 및 제2 실린더(330b)는 리프트 핀(310a, 310b, 310c)의 다단 동작을 제어하는 경우, 어느 하나의 실린더(예를 들어, 제1 실린더(330a))는 리프트 핀(310a, 310b, 310c)의 대(大) 이동(예를 들어, 리프트 핀(310a, 310b, 310c)을 Low 지점(L)에서 High 지점(H)까지 위치 이동시킴)을 제어하고, 다른 하나의 실린더(예를 들어, 제2 실린더(330b))는 리프트 핀(310a, 310b, 310c)의 소(小) 이동(예를 들어, 리프트 핀(310a, 310b, 310c)을 High 지점(H)에서 Middle 지점(M)까지 위치 이동시킴)을 제어할 수 있다. 이 경우, 제1 실린더(330a) 및 제2 실린더(330b)는 시간차를 두고 서로 다른 시간에 작동할 수 있다.
그러나 본 실시예가 이에 한정되는 것은 아니다. 제1 실린더(330a) 및 제2 실린더(330b)는 동시에 작동하여 리프트 핀(310a, 310b, 310c)의 세밀한 이동을 제어하는 것도 가능하다.
제1 실린더(330a) 및 제2 실린더(330b)는 LM 가이드부(320)에 의해 리프트 핀(310a, 310b, 310c)과 이격되어 소정의 거리차를 두고 설치될 수 있다. 그런데, 이러한 거리차에 비례하여 리프트 핀(310a, 310b, 310c)에 의해 기판(W)에 전달되는 충격이나 흔들림이 커질 수 있다. 본 실시예에서는 기판(W)에 전달되는 충격이나 흔들림을 최소화할 수 있도록 실린더(330a, 330b)와 리프트 핀(310a, 310b, 310c)을 연결하는 LM 가이드부(320)의 길이를 조절할 수 있다.
제1 실린더(330a) 및 제2 실린더(330b)는 기판(W)에 전달되는 충격이나 흔들림을 최소화하기 위해 리프트 핀(310a, 310b, 310c)으로부터 가까운 거리에 설치될 수 있다. 제1 실린더(330a) 및 제2 실린더(330b)는 예를 들어, 하우징(110)의 내부에 설치될 수 있다. 또는, 제1 실린더(330a) 및 제2 실린더(330b)는 하우징(110)의 외부에서 가열 유닛(120)에 근접하여 설치되는 것도 가능하다. 제1 실린더(330a) 및 제2 실린더(330b)는 이와 같은 경우, 가열 유닛(120)의 고온 환경을 고려하여 내열성이나 내화성이 우수한 재질을 소재로 하여 형성될 수 있다. 제1 실린더(330a) 및 제2 실린더(330b)는 예를 들어, 고온 실린더(High Temperature Cylinder)로 구현될 수 있다.
앞서 설명한 바와 같이, 제1 실린더(330a) 및 제2 실린더(330b) 즉, 한 그룹(제1 그룹)의 실린더(330a, 330b)는 LM 가이드부(320)의 한쪽 방향에 설치되어 리프트 핀(310a, 310b, 310c)의 승강을 제어할 수 있다. 이때, 다른 그룹(제2 그룹)의 실린더 즉, 제3 실린더(340)가 도 6에 도시된 바와 같이 LM 가이드부(320)의 다른쪽 방향에 설치될 수도 있다. 도 6은 본 발명의 또다른 실시예에 따른 기판 처리 장치를 구성하는 리프트 핀의 제어 방법을 설명하기 위한 예시도이다.
제1 그룹의 실린더(330a, 330b)는 고장 등을 이유로 기판의 열 처리 도중에 리프트 핀(310a, 310b, 310c)의 승강을 정상적으로 제어하지 못하는 상황이 발생할 수 있다. 본 실시예에서는 이와 같은 경우를 고려하여 LM 가이드부(320)의 다른쪽 방향에 제2 그룹의 실린더(340)를 설치할 수 있다. 제2 그룹의 실린더(340)는 예비 모드로 있다가 비상 상황에서 제1 그룹의 실린더(330a, 330b)를 대신하여 리프트 핀(310a, 310b, 310c)을 제어할 수 있다.
제2 그룹의 실린더(340)는 비상 상황에서 단독으로 리프트 핀(310a, 310b, 310c)을 제어할 수 있다. 그러나 본 실시예가 이에 한정되는 것은 아니다. 제2 그룹의 실린더(340)는 제1 그룹의 실린더(330a, 330b) 중 정상적으로 작동하는 실린더(예를 들어, 330b)와 협업하여 리프트 핀(310a, 310b, 310c)을 제어하는 것도 가능하다.
제2 그룹의 실린더(340)는 비상 상황에서 단독으로 리프트 핀(310a, 310b, 310c)을 제어하는 경우, 제1 그룹의 실린더(330a, 330b)와 동일 개수 설치될 수 있다. 반면, 제2 그룹의 실린더(340)는 비상 상황에서 협업하여 리프트 핀(310a, 310b, 310c)을 제어하는 경우, 제1 그룹의 실린더(330a, 330b)보다 적은 개수 설치될 수 있다.
이상 도 1 내지 도 6을 참조하여 본 발명의 일 실시 형태에 따른 기판 처리 장치(100)에 대하여 설명하였다. 본 발명에서는 고온용 챔버 內 리프트 핀의 Up/Down 동작시 다단 동작을 위해 두 개의 실린더를 사용하는 것을 특징으로 한다. 본 발명은 다단 동작을 실시함에 있어서 LM Guide의 한 방향으로 실린더를 배치하여 공정을 개선하고 진동 발생을 방지할 수 있다. 또한, 본 발명은 LM Guide의 한 방향으로 Cylinder를 배치함으로써, Rolling에 의한 충격을 개선할 수 있으며, LM Guide와 Cylinder(Up Down용, Pin 대기용) 간 거리를 일체화할 수 있다.
이상과 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.
100: 기판 처리 장치
110: 하우징
120: 가열 유닛 121: 가열 플레이트
121a: 몸체부 121b: 히터
122: 커버 123: 구동기
130: 냉각 유닛 140: 반송 유닛
210: 가열 영역 220: 냉각 영역
230: 버퍼 영역 310: 리프트 핀
310a: 제1 리프트 핀 310b: 제2 리프트 핀
310c: 제3 리프트 핀 320: LM 가이드부
330a: 제1 실린더 330b: 제2 실린더
340: 제3 실린더
120: 가열 유닛 121: 가열 플레이트
121a: 몸체부 121b: 히터
122: 커버 123: 구동기
130: 냉각 유닛 140: 반송 유닛
210: 가열 영역 220: 냉각 영역
230: 버퍼 영역 310: 리프트 핀
310a: 제1 리프트 핀 310b: 제2 리프트 핀
310c: 제3 리프트 핀 320: LM 가이드부
330a: 제1 실린더 330b: 제2 실린더
340: 제3 실린더
Claims (10)
- 하우징;
상기 하우징의 내부 일측에 설치되며, 기판을 가열하는 가열 유닛;
상기 하우징의 내부 타측에 설치되며, 상기 기판을 냉각시키는 냉각 유닛;
상기 가열 유닛 및 상기 냉각 유닛 사이에서 상기 기판을 운반하는 반송 유닛; 및
상기 가열 유닛 상에서 상기 기판을 승강시키는 리프트 핀을 제어하는 실린더를 포함하며,
상기 실린더는 복수 개 설치되며, 복수 개의 실린더는 한쪽 방향에 배치되는 기판 처리 장치. - 제 1 항에 있어서,
상기 복수 개의 실린더는 상기 리프트 핀의 다단 동작을 제어하는 기판 처리 장치. - 제 2 항에 있어서,
상기 복수 개의 실린더는 제1 실린더 및 제2 실린더를 포함하며,
상기 제1 실린더는 상기 리프트 핀을 제1 지점 및 제2 지점으로 승강시키고,
상기 제2 실린더는 상기 리프트 핀을 상기 제1 지점 또는 상기 제2 지점에서 상기 제1 지점 및 상기 제2 지점 사이에 위치하는 제3 지점으로 승강시키는 기판 처리 장치. - 제 2 항에 있어서,
상기 복수 개의 실린더는 서로 다른 시간에 작동하는 기판 처리 장치. - 제 1 항에 있어서,
상기 리프트 핀과 상기 실린더를 연결하는 LM 가이드부를 더 포함하며,
상기 복수 개의 실린더는 상기 LM 가이드부의 한쪽 방향에 배치되는 기판 처리 장치. - 제 1 항에 있어서,
상기 실린더는 상기 가열 유닛에 인접하여 설치되며, 내열성 및/또는 내화성이 있는 소재로 형성되는 기판 처리 장치. - 제 1 항에 있어서,
상기 복수 개의 실린더를 제1 그룹의 실린더로 정의할 때, 상기 제1 그룹의 실린더와 다른쪽 방향에 배치되는 제2 그룹의 실린더를 더 포함하며,
상기 제2 그룹의 실린더는 비상시 작동하는 기판 처리 장치. - 제 1 항에 있어서,
상기 기판 처리 장치는 상기 기판에 대한 포토 공정시 이용되는 기판 처리 장치. - 기판에 안착면을 제공하는 몸체부;
상기 몸체부 내에 설치되며, 상기 기판을 가열하는 히터;
상기 몸체부를 관통하여 형성되며, 상기 기판을 승강시키는 리프트 핀; 및
상기 리프트 핀을 제어하는 복수 개의 실린더를 포함하며,
상기 복수 개의 실린더는 한쪽 방향에 배치되는 가열 유닛. - 제 9 항에 있어서,
상기 복수 개의 실린더는 상기 리프트 핀의 다단 동작을 제어하는 가열 유닛.
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Citations (1)
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|---|---|---|---|---|
| KR20110045327A (ko) | 2009-10-26 | 2011-05-04 | 주식회사 테스 | 기판 처리 장치 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A201 | Request for examination |