KR20240097094A - 기판 처리 장치 - Google Patents

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KR20240097094A
KR20240097094A KR1020220178855A KR20220178855A KR20240097094A KR 20240097094 A KR20240097094 A KR 20240097094A KR 1020220178855 A KR1020220178855 A KR 1020220178855A KR 20220178855 A KR20220178855 A KR 20220178855A KR 20240097094 A KR20240097094 A KR 20240097094A
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서종석
임선섭
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세메스 주식회사
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Abstract

상기 과제를 달성하기 위한 본 발명의 기판 처리 장치의 일 면(aspect)은, 기판이 지지되는 플레이트 부재; 상기 플레이트 부재의 상부에서 상기 플레이트 부재와의 사이에 처리 공간이 형성되는 상부 바디; 상기 플레이트 부재에 마련되며, 둘 이상으로 분할되는 히팅존이 형성되고 다분할 구조를 이루며 경계면에 갭이 형성되는 하부 히터를 포함하는 제1 가열부; 및 상기 제1 가열부와 상하 방향에서 이격되고, 다 분할 구조를 이루며 상기 제1 가열부의 경계면의 갭을 커버하는 상부 히터를 구비하는 제2 가열부를 포함한다.

Description

기판 처리 장치{SUBSTRATE TREATING APPARATUS}
본 발명은 기판 처리 장치에 관한 것이다.
반도체 장치는 반도체 기판으로 사용되는 실리콘웨이퍼 상에 전기 소자들을 포함하는 전기적인 회로를 형성하는 팹(Fab) 공정과, 팹 공정에서 형성된 반도체 장치들의 전기적인 특성을 검사하기 위한 EDS(electrical die sorting) 공정과, 반도체 장치를 각각 에폭시 수지로 봉지하고 개별화시키기 위한 패키지 조립 공정을 통해 제조된다.
팹 공정은 웨이퍼 상에 막을 형성하기 위한 증착 공정과, 막을 평탄화하기 위한 화학적 기계적 연마공정과, 막 상에 포토레지스트 패턴을 형성하기 위한 포토리소그래피 공정과, 포토레지스트 패턴을 이용하여 막을 전기적인 특성을 갖는 패턴으로 형성하기 위한 식각 공정과, 웨이퍼의 소정 영역에 특정 이온을 주입하기 위한 이온 주입 공정과, 웨이퍼 상의 불순물을 제거하기 위한 세정 공정과, 막 또는 패턴이 형성된 웨이퍼의 표면을 검사하기 위한 검사 공정 등을 포함한다.
포토리소그래피 공정은 웨이퍼 상에 포토레지스트를 도포한 후 가열하는 공정, 포토레지스트의 노광 후 가열하는 공정, 포토레지스트를 현상한 후 가열하는 공정을 포함한다. 또한, 포토리소그래피 공정은 가열 공정 후 포토레지스트를 일정 온도까지 냉각하는 냉각 공정을 포함한다.
포토레지스트를 가열 및 냉각하는 열처리는 포토레지스트 패턴의 형성에 영향을 미친다. 특히, 화학 증폭형 포토레지스트를 이용하는 경우, 노광 후 가열시 포토레지스트의 각 부분에 가해지는 열량의 차이가 회로 패턴 형성에 큰 영향을 미친다. 따라서, 포토리소그래피 공정에서 열처리 공정은 매우 중요하다.
한편, 기판이 안착되는 면은 히터가 다채널로 분할되어 개별제어가 가능하나, 경계면과 같이 주변에 대비하여 온도가 저하될 수 있는 영역이 마련되어 온도 균일도에 한계가 있어 개발이 필요하다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 베이킹 공정에서 온도 균일도가 향상될 수 있는 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, 기판이 지지되는 플레이트 부재; 상기 플레이트 부재의 상부에서 상기 플레이트 부재와의 사이에 처리 공간이 형성되는 상부 바디; 상기 플레이트 부재에 마련되며, 둘 이상으로 분할되는 히팅존이 형성되고 다분할 구조를 이루며 경계면에 갭이 형성되는 하부 히터를 포함하는 제1 가열부; 및 상기 제1 가열부와 상하 방향에서 이격되고, 다 분할 구조를 이루며 상기 제1 가열부의 경계면의 갭을 커버하는 상부 히터를 구비하는 제2 가열부를 포함한다.
상기 과제를 달성하기 위한 본 발명의 기판 처리 장치의 다른 면은, 기판이 지지되는 플레이트 부재; 상기 플레이트 부재가 설치되는 하부 바디; 상기 하부 바디의 상부에서 상기 플레이트 부재와의 사이에 처리 공간이 형성되는 상부 바디; 상기 플레이트 부재에 마련되며, 둘 이상으로 분할되는 히팅존이 형성되고 다분할 구조를 이루며 경계면에 갭이 형성되는 하부 히터를 포함하는 제1 가열부; 및 상기 제1 가열부의 상부에 이격되어 마련되며, 다 분할 구조를 이루며 경계면이 형성되는 상부 히터를 구비하는 제2 가열부하고, 상기 제1 가열부는, 중심부로부터 외곽 방향으로 하나 이상의 하부 원형 경계면과, 방사 방향으로 하나 이상의 하부 방사 경계면이 형성되고, 상기 제2 가열부는, 상기 하부 원형 경계면과 반경이 상이한 상부 원형 경계면이 형성되고, 상기 하부 방사 경계면과 어긋나게 배치되는 상부 방사 경계면이 형성된다.
상기 과제를 달성하기 위한 본 발명의 기판 처리 장치의 또 다른 면은, 기판이 지지되는 플레이트 부재; 상기 플레이트 부재가 설치되는 하부 바디; 상기 하부 바디의 상부에서 상기 플레이트 부재와의 사이에 처리 공간이 형성되고, 공기가 유출입되는 유입홀이 관통되고, 상기 유입홀과 이격되며 유체가 배기되고 하단부가 돌출되는 배기 라인이 마련되는 상부 바디; 상기 상부 바디의 내측 하면에 이격되되 상기 배기 라인의 입구가 형성되게 상기 배기 라인의 하단부에 마련되며, 상기 유입홀에서 유입되는 상기 유체를 가이드하며, 상기 플레이트 부재의 단면적과 동일하거나 큰 단면적을 가지는 가이드판; 상기 플레이트 부재에 마련되며, 둘 이상으로 분할되는 히팅존이 형성되고 다분할 구조로 마련되며 경계면에 갭이 형성되는 하부 히터를 포함하는 제1 가열부; 및 상기 가이드판에 마련되며 최외곽을 제외한 반경이 상기 하부 히터의 반경과 상이한 상부 히터를 포함하는 제2 가열부를 포함하고, 상기 히팅존은, 상기 플레이트 부재의 중심부에 마련되는 제1 히팅존과, 상기 제1 히팅존의 외측에 마련되는 제2 히팅존을 포함하고, 상기 제1 히팅존과 상기 제2 히팅존의 경계면을 이루는 제1 하부 원형 경계면이 형성되며, 상기 하부 히터는, 상기 제1 히팅존에서 방사상으로 경계면을 이루는 제1 하부 방사 경계면과, 상기 제2 히팅존에서 방사상으로 경계면을 이루면서 상기 제1 하부 방사 경계면과 동일한 방사상의 위치에 마련되는 제2 하부 방사 경계면과, 복수의 상기 제2 하부 방사 경계면 사이의 방사상에 위치되는 제3 하부 방사 경계면으로 분할되고, 상기 상부 히터는, 상기 제1 하부 원형 경계면과 반경이 상이한 제1 상부 원형 경계면이 형성되며, 상기 제1 하부 방사 경계면, 상기 제2 하부 방사 경계면 및 상기 제3 하부 방사 경계면과 어긋나게 위치되는 상부 방사 경계면이 형성된다.
기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.
도 1은 본 발명의 몇몇 실시예에 따른 기판 처리 장치를 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 몇몇 실시예에 따른 기판 처리 장치의 반송 로봇을 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 몇몇 실시예에 따른 베이크 장치를 도시한 사시도이다.
도 4는 본 발명의 몇몇 실시예에 따른 베이크 장치를 도시한 평면도이다.
도 5는 본 발명의 몇몇 실시예에 따른 베이크 장치를 도시한 단면도이다
도 6은 본 발명의 몇몇 실시예에 따른 베이크 장치에서 기판이 이동되는 모습을 도시한 도면이다.
도 7은 본 발명의 몇몇 실시예에 따른 베이크 장치의 처리 공간에서 기판이 처리되는 모습을 도시한 도면이다.
도 8은 본 발명의 몇몇 실시예에 따른 베이크 장치의 냉각 유닛에서 기판이 냉각되는 모습을 도시한 도면이다.
도 9는 본 발명의 제1 실시예에 따른 베이크 장치의 제1 가열부를 도시한 도면이다.
도 10은 본 발명의 제1 실시예에 따른 제1 가열부의 히팅존을 도시한 도면이다.
도 11은 본 발명의 제1 실시예에 따른 제1 가열부의 제1 하부 원형 경계면을 도시한 도면이다.
도 12는 본 발명의 제1 실시예에 따른 제1 가열부의 제1 하부 방사 경계면을 도시한 도면이다.
도 13은 본 발명의 제1 실시예에 따른 제1 가열부의 제2 하부 방사 경계면을 도시한 도면이다.
도 14는 본 발명의 제1 실시예에 따른 베이크 장치의 제1 가열부와 제2 가열부를 도시한 도면이다.
도 15는 본 발명의 제1 실시예에 따른 베이크 장치의 제2 가열부의 상부 방사 경계면을 도시한 도면이다.
도 16은 본 발명의 제1 실시예에 따른 베이크 장치의 제2 가열부의 원형의 경계면을 도시한 도면이다.
도 17은 본 발명의 제1 실시예에 따른 베이크 장치의 제2 가열부를 도시한 도면이다.
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 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 게시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 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.
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.
도 1은 본 발명의 몇몇 실시예에 따른 기판 처리 장치를 도시한 도면이고, 도 2는 본 발명의 몇몇 실시예에 따른 기판 처리 장치의 반송 로봇을 도시한 도면이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 기판 처리 장치(1)는 버퍼 챔버(10), 반송 유닛(20) 및 처리 모듈(30, 40)을 포함할 수 있다.
버퍼 챔버(10)는 인덱스 모듈(부호 도시하지 않음)과 반송 유닛(20) 사이에 마련될 수 있다. 그러나 이에 한정되지 않는다. 버퍼 챔버(10)는 인덱스 모듈에 배치된 용기(T)로부터 기판(W)을 받아, 복수의 기판(W)을 함께 보관할 수 있다. 버퍼 챔버(10)에 보관된 기판(W)은 인덱스 로봇(부호 도시하지 않음) 및 반송 로봇(20RB)에 의해 반입 또는 반출될 수 있다.
반송 유닛(20)는 처리 모듈(30, 40) 간에 기판(W)을 반송할 수 있다. 반송 유닛(20)은 가이드 레일(20GR)과 반송 로봇(20RB)이 제공될 수 있다. 가이드 레일(20GR)은 반송 로봇(20RB)의 이동 경로를 따라 연장될 수 있고, 반송 로봇(20RB)은 가이드 레일(20GR) 상에서 이동 가능하게 제공될 수 있다.
반송 로봇(20RB)은 기판(W)이 놓이는 핸드(21)를 가질 수 있다. 핸드(21)는 전진 및 후진 이동, 수직 방향을 축으로 한 회전과 이동이 가능하게 제공될 수 있다.
핸드(21)는 일측이 개구되며 기판(W)의 반경보다 크거나 동일한 내경을 가진 링 형상을 가질 수 있다. 핸드(21)의 내주면에는 다수의 지지 돌기(23)가 제공될 수 있다. 지지 돌기(23)는 기판(W)의 가장자리 영역을 지지할 수 있다. 일 예로 지지 돌기(23)는 등 간격으로 4개가 제공될 수 있다(도 2 참조).
처리 모듈(30, 40)은 기판(W)에 대해 도포 및/또는 현상 등의 공정을 수행할 수 있다. 예시로 처리 모듈(30, 40)은 액 처리 장치(30)와 열 처리 장치(40)를 포함할 수 있다.
액 처리 장치(30)는 노즐(부호 도시하지 않음)과 척(부호 도시하지 않음)을 포함할 수 있고, 포토 레지스트를 도포하는 액막 처리 공정을 수행할 수 있다.
열 처리 장치(40)는 기판(W)을 액막 처리하기 전에 수행하는 프리 베이크 공정을 수행하거나, 액막 처리된 기판을 가열하는 베이크 공정을 수행할 수 있다. 다만 이에 한정되지 않는다.
이하에서 도면을 참조하여 열 처리 장치(40)에 대하여 설명하도록 한다. 열 처리 장치(40)는 예시로 베이크 장치(100)일 수 있다.
도 3 내지 도 5는 본 발명의 몇몇 실시예에 따른 베이크 장치를 도시한 도면이다
도 3 내지 도 5를 참조하면, 베이크 장치(100)는 하우징부(110), 냉각 유닛(120), 가열 유닛(140) 및 이송 유닛(150)을 포함할 수 있다.
간략하게 기판(W)은 하우징부(110) 내부에서 이송 유닛(150)에 의해 이동 가능하게 제공될 수 있다. 이송 유닛(150)에 의해 가열 유닛(140) 상부에 이동 후, 이송 유닛(150)은 빠지고 기판(W)은 가열 유닛(140)의 밀폐된 처리 공간(부호 도시하지 않음)에서 가열이 이루어질 수 있다. 그리고 기판(W)이 이송 유닛(150)에 의해 반송되어 이송 유닛(150) 상에서 냉각 유닛(120)에 의해 간접 방식으로 냉각이 이루어질 수 있다.
하우징부(110)는 내부에 수용 공간이 형성되는 박스 구조를 이룰 수 있다. 하우징부(110)는 기판(W)이 출입되는 출입구(112)가 형성될 수 있다. 출입구(112)를 통한 기판(W)의 이동은 반송 로봇(20RB)에 의해 이루어질 수 있다. 하우징부(110) 내에는 냉각 유닛(120)과 가열 유닛(140)이 이웃하여 설치될 수 있다.
냉각 유닛(120)은 출입구(112)와 인접하여 배치될 수 있고, 가열 유닛(140)은 냉각 유닛(120)에 비하여 출입구(112)로부터 멀리 떨어져 배치될 수 있다. 냉각 유닛(120)은 원판 형상의 냉각 플레이트(122)와 냉각 플레이트(122)를 상하로 이동시키는 승강부재(124)를 포함할 수 있다. 냉각 플레이트(122)는 냉각 수단(123)을 포함할 수 있다. 예시로 냉각 수단(123)은 내부에 냉각 유체가 흐르는 유로가 제공될 수 있다.
냉각 플레이트(122)는 칠 플레이트(151)를 냉각시키도록, 승강부재(124)에 의해 승강하여 칠 플레이트(151)와 맞닿거나 근접할 수 있다. 그리고 냉각 플레이트(122)의 상부에서 칠 플레이트(151)가 이동할 때는, 칠 플레이트(151)에 냉각 플레이트(122)의 영향이 감소되거나 발생되지 않도록 하강할 수 있다. 예시로 승강부재(124)는 실린더와 같은 상하 구동 장치로 제공될 수 있다.
가열 유닛(140)은 베이크 챔버(141), 가열 플레이트(142) 및 리프트핀(144)을 포함할 수 있다.
베이크 챔버(141)는 처리 공간이 형성될 수 있으며, 하부 바디(1411), 상부 바디(1412), 구동기(1413) 및 배기 라인(141L)을 포함할 수 있다.
하부 바디(1411)는 상부가 개구된 통 구조를 가질 수 있으며, 가열 플레이트(142)가 설치될 수 있다. 상부 바디(1412)는 하부가 개구된 통 구조를 가질 수 있으며, 하부 바디(1411)의 상부에서 가열 플레이트(142)와의 사이에 기판(W)을 가열 처리하는 처리 공간이 형성되게 하부 바디(1411)를 커버할 수 있다.
구동기(1413)는 상부 바디(1412)(또는 하부 바디(1411))와 결합될 수 있다. 구동기(557)는 하부 바디(1411)와 상부 바디(1412)의 이격 거리를 조절할 수 있으며, 예시로 상부 바디(1412)를 상하로 승하강시켜 처리 공간을 밀폐시키거나 개방시킬 수 있다. 일 예로 구동기(557)는 실린더 구동기로 제공될 수 있다. 그러나 이에 한정되지 않는다.
배기 라인(141L)은 베이크 챔버(141)의 베이크 공정에서 발생되는 흄 및/또는 배기가스를 배출할 수 있도록, 베이크 챔버(141)에 설치될 수 있다. 배기 라인(141L)은 베이크 챔버(141)에서 기판(W)의 상부에 제공될 수 있다. 예시로 배기 라인(141L)은 상부 바디(1412)로부터 하우징부(110)의 외부로 연장되어 배기가스를 외부로 배출할 수 있다. 도면에 도시하지 않았으나 배기 라인(141L)에는, 팬 및/또는 펌프와 같은 강제 배기 장치, 감압 밸브 및/또는 배기 조절 밸브 등이 제공될 수 있다.
그리고 처리 공간으로 베이크 챔버(141)의 외기가 유입될 수 있도록, 베이크 챔버(141)의 상부 바디(1412)에는 배기 라인(141L)과 이격되어 유입홀(H1)이 형성될 수 있다.
배기 라인(141L)의 입구는 가이드판(141G)에 형성될 수 있다. 즉 가이드판(141G)은 유입홀(H1)을 가로 막지 않도록 베이크 챔버(141)의 상부 바디(1412) 내측 하면과 이격되면서 배기 라인(141L)의 하단부에 제공될 수 있다.
가이드판(141G)의 중심부에 배기 라인(141L)이 관통되어, 유입홀(H1)로 유입된 공기가 가이드판(141G)을 따라 이동 후 배기 라인(141L)을 통해 배기될 수 있다. 이때 흄과 배기가스가 함께 배출될 수 있다.
가열 플레이트(142)는 기판(W)을 지지하는 플레이트 부재로서, 원형의 판으로 제공될 수 있으며 처리 공간에서 기판(W)을 지지할 수 있다. 가열 플레이트(142)는 베이크 챔버(141)의 하부 바디(1411)에 결합될 수 있다.
가열 플레이트(142) 내에는 기판(W) 가열을 위한 제1 가열부(1421)(도 9 참조)가 제공될 수 있다. 예로, 제1 가열부(1421)는 다분할 구조를 가질 수 있다. 다분할되는 하부 히터(1421H)와 후술되는 상부 히터(141P1, 141P2, 141P3)는, 온도가 독립 조절 가능하도록 제공될 수 있다. 하부 히터(1421H)와 상부 히터(141P1, 141P2, 141P3)는 열전 소자, 발열 패드와 같이 발열이 이루어지는 구성으로 제공될 수 있다. 제1 가열부(1421)에 대하여, 도 9 내지 도 13을 참조하여 구체적으로 기술하도록 한다.
리프트 핀(144)은 가열 플레이트(142)를 관통하여 승강 기구(도시하지 않음)에 의해 상하로 이동되게 제공될 수 있다. 리프트 핀(144)은 승강되어 가열 플레이트(142)로부터 기판(W)을 들어올리거나, 하강되어 기판(W)을 가열 플레이트(142) 상에 안착시킬 수 있다.
이송 유닛(150)은 베이크 장치(100) 내부에서 기판 이송을 수행할 수 있다. 예시로 이송 유닛(150)은 칠 플레이트(151), 아암(153) 및 레일부(154)를 포함할 수 있다.
칠 플레이트(151)는 기판(W)이 놓일 수 있으며, 레일부(154)를 따라 이동하여 기판(W)을 운반할 수 있다. 칠 플레이트(151)는 원형으로 형성될 수 있으며 반경은 기판(W)과 동일할 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
칠 플레이트(151)는 가이드 홈(1511)과 노치(1513)가 형성될 수 있다.
가이드 홈(1511)은 칠 플레이트(151)가 리프트 핀(144)에 간섭되지 않도록, 칠 플레이트(151)의 가장자리에서 내부까지 연장되는 슬릿 형태를 가질 수 있다. 따라서 가열 플레이트(142)에서 기판(W)을 언로딩하기 위해 칠 플레이트(151)가 가열 플레이트(142) 상부로 이동하면, 가이드 홈(1511)은 리프트 핀(144)을 향해 이동할 뿐 간섭되지 않아, 칠 플레이트(151)가 리프트 핀(144)에 방해받지 않고 이동할 수 있다.
노치(1513)는 칠 플레이트(151)의 가장자리에 형성될 수 있다. 노치(1513)는 반송 로봇(20RB)의 핸드(21)에 형성된 지지 돌기(23)와 동일한 형상, 위치 및 수로 제공될 수 있다.
칠 플레이트(151)와 핸드(21)가 상하 방향으로 정렬된 위치에서 핸드(21)와 칠 플레이트(151)의 상하 위치가 변경되면, 핸드(21)와 칠 플레이트(151) 간에 기판(W)의 전달이 이루어질 수 있다.
칠 플레이트(151)는 내부에 냉각 유닛(120)의 냉각 수단(123)과 동일하거나 유사하게 냉각 유체가 흐르는 냉각 유로(도시하지 않음)가 제공될 수도 있다. 더불어 칠 플레이트(151)는 냉각 플레이트(122)와의 열교환이 급속히 이루어지도록 열전도가 좋은 재질(예, 금속 재질)로 이루어질 수 있다.
아암(153)은 칠 플레이트(151)가 연결되고, 레일부(154)에 설치될 수 있다. 아암(153)은 모터(도시하지 않음)가 제공되어, 모터의 구동에 의해 레일부(154)를 따라 이동할 수 있다.
다시 말해서 이송 유닛(150)은, 하우징부(110) 내부에서 냉각 유닛(120)과 가열 유닛(140) 사이를 이동하여, 기판(W)을 운반할 수 있다. 이와 더불어 칠 플레이트(151)가 냉각 플레이트(122)와의 열교환으로 냉각되어, 기판(W)을 냉각할 수 있다.
이하에서 도면을 참조하여, 베이크 장치(100)의 동작을 설명하도록 한다.
도 6 내지 도 8은 본 발명의 몇몇 실시예에 따른 베이크 장치에서 기판의 이송 및 처리를 설명하기 위한 도면이다.
먼저 도 6을 참조하면, 상부 바디(1412)의 승강으로 상부 바디(1412)와 하부 바디(1411)가 이격되어, 처리 공간이 개방될 수 있다. 기판(W)이 처리 공간에서 처리되도록, 이송 유닛(150)은 칠 플레이트(151) 상에 놓인 기판(W)을 처리 공간으로 이송할 수 있다.
처리 공간에 기판(W)이 유입되면, 칠 플레이트(151)에서 기판(W)을 들어올리도록 리프트 핀(144)이 승강될 수 있다. 리프트 핀(144)에 의해 기판(W)이 들어 올려진 이후, 칠 플레이트(151)는 베이크 챔버(141)에서 빠져나갈 수 있다. 칠 플레이트(151)가 베이크 챔버(141)에서 나가면, 리프트 핀(144)은 하강하여 기판(W)을 가열 플레이트(142)에 놓을 수 있다. 즉, 기판(W)은 가열 플레이트(142)에서 직접 가열되는 상태를 이룰 수 있다.
도 7을 참조하면, 상부 바디(1412)가 하부 바디(1411)에 밀착되게 하강하여, 처리 공간이 밀폐될 수 있다. 그리고 가열 플레이트(142)의 가열로 처리 공간에서 기판(W)이 가열 처리될 수 있다. 이와 더불어 기판 가열 처리에서 발생되는 흄 및/또는 배기가스 등이 배출되도록, 배기 라인(141L)의 유로는 개방 상태일 수 있다.
처리 공간의 기류는, 베이크 챔버(141) 외기가 유입홀(H1)을 통해 유입된 이후 가이드판(141G)을 따라 가이드된 이후 배기 라인(141L)을 통해 배기될 수 있다.
도 8을 참조하면, 가열 처리가 완료된 기판(W)은, 냉각 유닛(120)으로 이송되어 냉각 처리될 수 있다. 이를 위해 하부 바디(1411)에서 이격된 상부 바디(1412)에 의해 처리 공간이 개방되고, 개방된 처리 공간에 유입된 칠 플레이트(151)에 기판(W)이 놓일 수 있다. 이때 리프트 핀(144)의 승하강 동작으로 기판(W)이 칠 플레이트(151)에 놓일 수 있다.
기판(W)이 놓인 칠 플레이트(151)는 냉각 유닛(120)의 상부로 이동하고, 칠 플레이트(151)에 기판(W)이 놓인 상태로 기판(W)이 냉각 처리될 수 있다.
이하에서 도면을 참조하여 제1 가열부(1421)와 제2 가열부(141H)를 설명하도록 한다.
도 9 내지 도 13은 본 발명의 제1 실시예에 따른 베이크 장치의 제1 가열부를 설명하기 위한 도면이고, 도 14 내지 도 17은 본 발명의 제1 실시예에 따른 베이크 장치의 제2 가열부를 설명하기 위한 도면이다.
먼저 도 9 내지 도 13을 참조하면 제1 가열부(1421)는, 가열 플레이트(142)로 제공되는 플레이트 부재(142)에 마련될 수 있다. 이하에서 플레이트 부재(142)는 가열 플레이트(142)로 명칭하도록 한다.
제1 가열부(1421)는 둘 이상으로 히팅존(1421Z1, 1421Z1)이 분할되어 형성될 수 있다. 제1 가열부(1421)는 다분할 구조의 하부 히터(1421H)가 제공될 수 있다. 하부 히터(1421H)는 경계면(제1 하부 원형 경계면(1421B1), 제2 하부 원형 경계면(1421B11), 제1 하부 방사 경계면(1421B2), 제2 하부 방사 경계면(1421B3) 및 제3 하부 방사 경계면(1421B31))에 갭이 형성되어 배치될 수 있다. 이는 다수의 하부 히터(1421H)가 영역별로 개별 조절되면서도, 경계면의 갭 없이 맞닿을 시 발생될 수 있는 커플링 및/또는 경계면 과열 문제를 방지하기 위함이다.
도 10을 참조하면 히팅존(1421Z1, 1421Z2)은, 가열 플레이트(142)의 중심부에 마련되는 제1 히팅존(1421Z1)과, 제1 히팅존(1421Z1)의 외측에 마련되는 제2 히팅존(1421Z2)을 포함할 수 있다. 설명의 편의를 위해 제1, 2로 구분하나, 제1 히팅존(1421Z1) 및 제2 히팅존(1421Z2) 각각은 반경이 다른 영역으로서 각각이 다수의 영역으로 재분할될 수 있음은 물론이며, 분할로 형성되는 경계면은 제2 가열부(141H)에 의해 커버될 수 있다.
제1 가열부(1421)의 경계면은, 제1 하부 원형 경계면(1421B1), 제2 하부 원형 경계면(1421B11), 제1 하부 방사 경계면(1421B2), 제2 하부 방사 경계면(1421B3) 및 제3 하부 방사 경계면(1421B31)을 포함할 수 있다. 제1 가열부(1421)의 경계면은 제2 가열부(141H)의 경계면과 어긋날 수 있다.
도 11을 참조하면, 제1 하부 원형 경계면(1421B1)과 제2 하부 원형 경계면(1421B11)은 원형으로 형성될 수 있다. 제1 하부 원형 경계면(1421B1)은 제1 히팅존(1421Z1)과 제2 히팅존(1421Z2) 사이의 경계를 의미할 수 있다. 제2 하부 원형 경계면(1421B11)은 제2 히팅존(1421Z2) 내부의 경계면을 의미할 수 있다. 즉 제1 가열부(1421)의 원형의 경계면은 제1 히팅존(1421Z1)과 제2 히팅존(1421Z2) 각각에서 다수로 분할되는 경계면을 포함할 수 있다.
도 12 및 도 13을 참조하면, 제1 하부 방사 경계면(1421B2), 제2 하부 방사 경계면(1421B3) 및 제3 하부 방사 경계면(1421B31)은, 방사형의 경계면으로 형성될 수 있다. 제1 하부 방사 경계면(1421B2)은 제1 히팅존(1421Z1)에 위치되는 방사상의 경계면일 수 있다. 제2 하부 방사 경계면(1421B3) 및 제3 하부 방사 경계면(1421B31)은 제2 히팅존(1421Z2)에 위치되는 방사상의 경계면일 수 있다. 그리고 제2 하부 방사 경계면(1421B3)은 제1 하부 방사 경계면(1421B2)과 동일한 방사상의 위치에 위치될 수 있다. 그리고 외곽으로 갈수록 히터의 반경이 커질 수 있으므로, 외곽에서 분할이 추가될 수 있다. 즉 제3 하부 방사 경계면(1421B31)은 최외곽에 위치될 수 있으며, 다수의 제2 하부 방사 경계면(1421B3) 사이에 위치될 수 있다.
도 14 내지 도 16을 참조하면 제1 가열부(1421)의 경계면은, 제2 가열부(141H)의 경계면과 어긋나게 배치되어, 제1 가열부(1421)의 경계면은 제2 가열부(141H)에 의해 보상이 이루어질 수 있다.
즉 제1 하부 원형 경계면(1421B1)과 제2 하부 원형 경계면(1421B11)은 제2 가열부(141H)의 제1 상부 원형 경계면(141B2)과 어긋나게 배치될 수 있다. 그리고 제1 하부 방사 경계면(1421B2), 제2 하부 방사 경계면(1421B3) 및 제3 하부 방사 경계면(1421B31)포함)은 제2 가열부(141H)의 제1 상부 방사 경계면(141B1)과 어긋나게 배치될 수 있다. 이에 따라 제1 가열부(1421)의 경계면은 제2 가열부(141H)에 의해 보상될 수 있다. 더불어 제1 상부 방사 경계면(141B1)과 동일한 방사상에 위치되는 제2 상부 방사 경계면(부호 도시하지 않음)이 형성될 수 있고, 제2 상부 방사 경계면은 제1 상부 방사 경계면(141B1)과 동일하거나 유사하게 제1 가열부(1421)의 경계면과 어긋난 배치를 이룰 수 있다.
제1 가열부(1421)의 경계면과 어긋나게 경계면이 형성되는 제2 가열부(141H)는 가열 플레이트(142)의 상부에 설치될 수 있다. 예를 들어 가이드판(141G)에 제2 가열부(141H)가 설치될 수 있으며, 제1 가열부(1421)의 설치와 동일하거나 유사한 형태/방식으로 설치될 수 있다. 즉 가이드판(141G)에 제2 가열부(141H)가 매설되는 형태로 마련될 수 있다. 그러나 이에 한정되지 않는다.
도 17을 참조하면 제2 가열부(141H)는 제1 가열부(1421)의 경계면의 갭을 커버하는 상부 히터(141P1, 141P2, 141P3)를 포함할 수 있다. 상부 히터(141P1, 141P2, 141P3)는 중심부로부터 외곽 방향으로 반경이 점차 커지는 구조로 구비되어, 다수의 히터로 마련될 수 있다.
여기서 상부 히터(141P1, 141P2, 141P3)의 반경은 최외곽을 제외하고 하부 히터(1421H)와 반경이 상이하여, 제1 상부 원형 경계면(141B2)은 제1 하부 원형 경계면(1421B1)과 반경이 상이하게 형성될 수 있으므로, 제1 상부 원형 경계면(141B2)은 제1 하부 원형 경계면(1421B1)은 서로 어긋나게 배치될 수 있다. 이에 따라 상부 히터(141P1, 141P2, 141P3)는 제1 하부 원형 경계면(1421B1)을 커버할 수 있다.
본 실시예에 따른 기판 처리 장치(1)는, 다수의 하부 히터(1421H)를 개별 조절하더라도, 경계면은 하부 히터(1421H)가 직접 구비되는 영역에 대비하여 하부 히터(1421H)의 영향이 작아 제어에 의한 보상이 어려울 수 있다. 그러나 본 실시예는 제1 가열부(1421)의 경계면이 제2 가열부(141H)에 의해 커버되어 제1 가열부(1421)의 제어에 의해 보상되기 어려운 경계면을 보상할 수 있어, 온도 균일도가 향상될 수 잇다.
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.
1: 기판 처리 장치
1421: 제1 가열부
141H: 제2 가열부

Claims (9)

  1. 기판이 지지되는 플레이트 부재;
    상기 플레이트 부재의 상부에서 상기 플레이트 부재와의 사이에 처리 공간이 형성되는 상부 바디;
    상기 플레이트 부재에 마련되며, 둘 이상으로 분할되는 히팅존이 형성되고 다분할 구조를 이루며 경계면에 갭이 형성되는 하부 히터를 포함하는 제1 가열부; 및
    상기 제1 가열부와 상하 방향에서 이격되고, 다 분할 구조를 이루며 상기 제1 가열부의 경계면의 갭을 커버하는 상부 히터를 구비하는 제2 가열부를 포함하는, 기판 처리 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제2 가열부는 상기 플레이트 부재의 상부에 마련되며,
    상기 제1 가열부의 경계면과 상기 제2 가열부의 경계면은 어긋나게 배치되는, 기판 처리 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 하부 히터와 상기 상부 히터는 최외곽을 제외하고 반경이 상이하게 이루어지는, 기판 처리 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 히팅존은, 상기 플레이트 부재의 중심부에 마련되는 제1 히팅존과, 상기 제1 히팅존의 외측에 마련되는 제2 히팅존을 포함하고,
    상기 하부 히터는, 상기 제1 히팅존과 상기 제2 히팅존 사이에서 원형의 경계면을 이루는 제1 하부 원형 경계면이 형성되고,
    상기 상부 히터는, 상기 제1 하부 원형 경계면을 커버하도록 상기 제1 하부 원형 경계면과 반경이 상이한 제1 상부 원형 경계면이 형성되는, 기판 처리 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 하부 히터는 방사상으로 형성되는 하부 방사 경계면이 형성되고,
    상기 상부 히터는 방사상으로 형성되며 상기 하부 방사 경계면과 어긋나게 위치되는 상부 방사 경계면이 형성되는, 기판 처리 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 상부 바디의 하부에 마련되며 상기 플레이트 부재가 설치되는 하부 바디와 상기 상부 바디를 포함하며, 공기가 유출입되는 유입홀이 형성되며, 상기 유입홀과 이격되어 내부의 유체가 배기되는 배기 라인이 마련되는 베이크 챔버를 더 포함하는, 기판 처리 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 플레이트 부재의 상부에서 상기 상부 바디의 내측 하면에 이격되게 마련되며, 상기 유입홀에서 유입되는 상기 유체를 가이드하며 상기 배기 라인의 입구가 형성되게 상기 배기 라인의 단부에 설치되는 가이드판을 더 포함하고,
    상기 제2 가열부는 상기 가이드판에 마련되며,
    상기 유입홀과 상기 배기 라인은, 상기 상부 바디를 관통하는, 기판 처리 장치.
  8. 기판이 지지되는 플레이트 부재;
    상기 플레이트 부재가 설치되는 하부 바디;
    상기 하부 바디의 상부에서 상기 플레이트 부재와의 사이에 처리 공간이 형성되는 상부 바디;
    상기 플레이트 부재에 마련되며, 둘 이상으로 분할되는 히팅존이 형성되고 다분할 구조를 이루며 경계면에 갭이 형성되는 하부 히터를 포함하는 제1 가열부; 및
    상기 제1 가열부의 상부에 이격되어 마련되며, 다 분할 구조를 이루며 경계면이 형성되는 상부 히터를 구비하는 제2 가열부를 포함하고,
    상기 제1 가열부는, 중심부로부터 외곽 방향으로 하나 이상의 하부 원형 경계면과, 방사 방향으로 하나 이상의 하부 방사 경계면이 형성되고,
    상기 제2 가열부는, 상기 하부 원형 경계면과 반경이 상이한 상부 원형 경계면이 형성되고, 상기 하부 방사 경계면과 어긋나게 배치되는 상부 방사 경계면이 형성되는, 기판 처리 장치.
  9. 기판이 지지되는 플레이트 부재;
    상기 플레이트 부재가 설치되는 하부 바디;
    상기 하부 바디의 상부에서 상기 플레이트 부재와의 사이에 처리 공간이 형성되고, 공기가 유출입되는 유입홀이 관통되고, 상기 유입홀과 이격되며 유체가 배기되고 하단부가 돌출되는 배기 라인이 마련되는 상부 바디;
    상기 상부 바디의 내측 하면에 이격되되 상기 배기 라인의 입구가 형성되게 상기 배기 라인의 하단부에 마련되며, 상기 유입홀에서 유입되는 상기 유체를 가이드하며, 상기 플레이트 부재의 단면적과 동일하거나 큰 단면적을 가지는 가이드판;
    상기 플레이트 부재에 마련되며, 둘 이상으로 분할되는 히팅존이 형성되고 다분할 구조로 마련되며 경계면에 갭이 형성되는 하부 히터를 포함하는 제1 가열부; 및
    상기 가이드판에 마련되며 최외곽을 제외한 반경이 상기 하부 히터의 반경과 상이한 상부 히터를 포함하는 제2 가열부를 포함하고,
    상기 히팅존은, 상기 플레이트 부재의 중심부에 마련되는 제1 히팅존과, 상기 제1 히팅존의 외측에 마련되는 제2 히팅존을 포함하고, 상기 제1 히팅존과 상기 제2 히팅존의 경계면을 이루는 제1 하부 원형 경계면이 형성되며,
    상기 하부 히터는, 상기 제1 히팅존에서 방사상으로 경계면을 이루는 제1 하부 방사 경계면과, 상기 제2 히팅존에서 방사상으로 경계면을 이루면서 상기 제1 하부 방사 경계면과 동일한 방사상의 위치에 마련되는 제2 하부 방사 경계면과, 복수의 상기 제2 하부 방사 경계면 사이의 방사상에 위치되는 제3 하부 방사 경계면으로 분할되고,
    상기 상부 히터는, 상기 제1 하부 원형 경계면과 반경이 상이한 제1 상부 원형 경계면이 형성되며, 상기 제1 하부 방사 경계면, 상기 제2 하부 방사 경계면 및 상기 제3 하부 방사 경계면과 어긋나게 위치되는 상부 방사 경계면이 형성되는, 기판 처리 장치.
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