KR20070054943A

KR20070054943A - Ｅｕｖ 방식 기판처리장치

Info

Publication number: KR20070054943A
Application number: KR1020050113083A
Authority: KR
Inventors: 김경수
Original assignee: 세메스 주식회사
Priority date: 2005-11-24
Filing date: 2005-11-24
Publication date: 2007-05-30

Abstract

본 발명은 엑시머 자외선(EUV : Excimer Ultraviolet rays)을 이용하여 기판의 표면을 처리하는 EUV방식 기판처리장치에 관한 것이다. 본 발명은, 상기 기판이 출입하는 출입구가 양측에 대향상태로 마련되고, 상기 기판이 관통하는 관통구가 형성된 내부벽이 내부 양측에 마련되어, 이 내부벽 사이 및 내부벽 내지 출입구 사이에 외부와 격리된 기판처리공간 및 비처리공간을 제각각으로 형성하는 챔버, 상기 챔버의 내부에서 상기 기판을 지지하는 기판지지유닛, 상기 챔버의 기판처리공간에 엑시머 자외선을 조사하여 상기 기판을 세정하는 자외선 조사유닛, 상기 챔버의 내부벽에 형성된 관통구를 상기 기판의 관통이 가능한 상태로 밀폐하는 밀폐유닛, 및 상기 챔버의 내부기체를 배기하는 배기수단을 포함한다.

기판, 엑시머, 자외선, 챔버, 처리

Description

ＥＵＶ 방식 기판처리장치{EXCIMER ULTRAVIOLET RAYS TYPE GLASS SUBSTRATES TREATMENT APPARATUS}

도 1은 일반적인 EUV방식 기판처리장치를 개략적으로 도시한 측단면도,

도 2는 본 발명의 실시예에 의한 EUV방식 기판처리장치를 개략적으로 도시한 측단면도.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >

50 : 챔버

50a : 출입구

52 : 내부벽

52a : 관통구

60 : 기판지지유닛

70 : 자외선 조사유닛

80 : 밀폐유닛

90 : 배기수단

본 발명은 디스플레이용 기판이나 반도체 기판을 처리하는 기판처리장치에 관한 것으로서, 보다 자세하게는 엑시머 자외선(EUV : Excimer Ultraviolet rays)을 이용하여 기판의 표면을 처리하는 EUV방식 기판처리장치에 관한 것이다.

반도체 또는 디스플레이 장치의 경우 ,디핑이나 세정 또는 스트리핑 등과 같은 기판처리를 위해 약액을 이용하는 습식처리방식을 대부분 상용한다. 그러나, 이러한 습식처리방식은 약액을 제조 및 관리하기가 어려울 뿐만 아니라 환경을 오염시킬 수 있는 단점을 내재하고 있다. 따라서, 최근에는 건식처리방식을 활발히 개발하고 있다.

한편, 반도체 또는 디스플레이 장치의 경우, 라인 및 공정처리상에서 발생되는 유기물의 처리 능력에 따라 수율에 지대한 영향을 미치게 된다. 이러한 이유로 유기물 처리는 매우 중요한 공정 중의 하나가 되었고, 그러한 요구에 부응하여 드라이 방식의 자외선램프를 활용한 연구가 활발히 진행되었으며, 최근에는 단파장의 광원소스를 활용한 엑시머 자외선 램프(EUV Lamp)가 개발되었다. 이러한, 엑시머 자외선 램프는 전술한 습식처리방식을 탈피할 수 있을 뿐만 아니라 유기물을 탁월하게 처리할 수 있는 이점이 있다. 따라서, 최근에는 이러한 엑시머 자외선 램프가 설치된 자외선 조사기를 이용하여, 반도체나 디스플레이용 기판을 외부와 격리된 챔버에서 처리하는 EUV방식 기판처리장치가 보급되고 있다.

첨부된 도 1은 이러한 일반적인 EUV방식 기판처리장치의 구성을 개략적으로 도시한 측단면도로서, 도시된 바와 같이 일반적인 EUV방식 기판처리장치는 자외선 조사유닛(2)이 챔버(1)의 출입구(1a)를 통해 유입된 샤프트(3)상의 기판(S)에 엑시 머 자외선을 조사하여 오존분위기를 형성한다. 이에 따라, 엑시머 자외선에 의한 오존분위기에 의해 기판(S)상의 유기물은 기화되면서 분해된다. 따라서, 기판(S)은 표면이 활성화된다.

이때, 분해된 유기물은 챔버(1)에 설치된 배기유닛(10)에 의해 배기된다. 이러한 배기유닛(10)은 챔버(1) 내의 공기를 진공흡입하여, 기판(S)에서 분해된 유기물을 배기한다. 즉, 배기유닛(10)은 진공배기장치이다.

그러나, 이러한 일반적인 EUV방식 기판처리장치는 챔버(1)의 출입구(1a)를 통해 외기가 유입됨에 따라 오존분위기가 형성된 챔버(10)의 내부가 외기에 의해 오염되는 문제가 있다.

또한, 챔버(1) 내의 오존이 출입구(1a)를 통해 유출됨에 따라 오존분위기의 극대화를 도모할 수 없는 문제도 있다.

본 발명은 상기와 같은 종래의 문제를 해결하기 위해 창출된 것으로서, 기판이 통과하는 공간을 기판이 통과가능한 상태로 밀폐하여 외기가 챔버의 내부로 유입되는 것을 방지할 수 있을 뿐만 아니라 챔버 내부의 오존이 외부로 유출되는 것을 단속할 수 있는 EUV방식 기판처리장치를 제공하기 위함이 그 목적이다.

또한, 챔버 내부에 자외선 효율이 극대화 되는 공간을 별도로 마련하여 기판처리 효율을 극대화할 수 있는 EUV방식 기판처리장치를 제공하기 위함이 다른 목적이다.

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 EUV방식 기판처리장치는, 상기 기판이 출입하는 출입구가 양측에 대향상태로 마련되고, 상기 기판이 관통하는 관통구가 형성된 내부벽이 내부 양측에 마련되어, 이 내부벽 사이 및 내부벽 내지 출입구 사이에 외부와 격리된 기판처리공간 및 비처리공간을 제각각으로 형성하는 챔버 상기 챔버의 내부에서 상기 기판을 지지하는 기판지지유닛 상기 챔버의 기판처리공간에 엑시머 자외선을 조사하여 상기 기판을 세정하는 자외선 조사유닛 상기 챔버의 내부벽에 형성된 관통구를 상기 기판의 관통이 가능한 상태로 밀폐하는 밀폐유닛 및 상기 챔버의 내부기체를 배기하는 배기수단을 포함한다.

이러한 본 발명은, 내부벽이 자외선 조사유닛의 유효공간을 구획하는 기판처리공간을 제공하고, 밀폐유닛이 이 기판처리공간을 물리적으로 격리시키므로, 기판처리공간의 오존이 오염되는 것을 방지하는 동시에 오존의 유출을 방지할 수 있을 뿐만 아니라, 기판의 표면처리를 극대화시킬 수 있다.

또한, 밀폐유닛이 기판 관통이 가능한 상태로 내부벽의 관통구를 밀폐하므로, 관통구를 개폐하기 위한 별도의 작동이 필요치 않다.

이하, 본 발명의 실시예를 첨부된 도면 참고하여 설명하면 다음과 같으며, 첨부된 도 2는 본 발명의 실시예에 의한 EUV방식 기판처리장치를 개략적으로 도시한 측단면도이다.

도시된 바와 같이 본 발명의 실시예에 의한 EUV방식 기판처리장치는, 기판(S)이 출입되는 출입구(50a)를 양측에 갖는 챔버(50)의 내부에 내부벽(52)이 일체로 마련된다. 이러한 내부벽(52)은 도시된 바와 같이 챔버(50)의 출입구(50a)와 이 격된 상태로 챔버(50)의 내부 양측에 마련된다. 따라서, 챔버(50)는 내부벽(52)에 의해 외부와 격리된 기판처리공간(T) 및 비처리공간(NT)을 갖는다. 이때, 기판처리공간(T)은 도시된 바와 같이 내부벽(52) 사이에 형성된 공간이고, 비처리공간(NT)은 내부벽(52)에서 출입구(50a) 사이에 형성된 공간이다.

내부벽(52)은 도시된 바와 같이 중간부분에 개방된 관통구(52a)를 갖는다. 이러한 관통구(52a)는 기판(S)이 기판처리공간(T)으로 출입하는 것을 허용한다. 즉, 기판(S)은 내부벽(52)의 관통구(52a)를 통해 기판처리공간(T)을 출입한다.

내부벽(52)에는 도시된 바와 같은 밀폐유닛(80)이 마련된다. 밀폐유닛(80)은 기판(S)의 관통이 가능한 상태로 내부벽(52)의 관통구(52a)를 밀폐한다. 이러한 밀폐유닛(80)은 예컨대, 내부벽(52)의 관통구(52a)에 에어커튼을 제공하여, 비접촉식으로 관통구(52a)를 밀폐하는 에어커튼기로 구성할 수 있다.

밀폐유닛(80)은 도시된 바와 같이 관통구(52a)의 양측에 설치할 수 있으며, 도시된 바와 달리 관통구(52a)의 일측에만 설치할 수 있다. 밀폐유닛(80)은 에어커튼을 통해 기판처리공간(T)의 내·외측 공기를 단속한다. 따라서, 기판처리공간(T)의 내부공기는 기판처리공간(T)의 외부로 유출되지 않으며, 기판처리공간(T)의 외부공기는 기판처리공간(T)으로 유입되지 않는다.

이러한, 밀폐유닛(80)은 관통구(52a)를 통해 산소가 유입되는 것이 방지되도록 예컨대, 질소를 분사하여 에어커튼을 형성하도록 구성하는 것이 바람직하다. 만약, 밀폐유닛(80)이 일반적인 공기를 분사하여 에어커튼을 형성할 경우, 관통구(52a)를 통해 유입된 공기중의 산소가 기판(S)의 자외선 처리를 방해하기 때문이 다. 따라서, 밀폐유닛(80)은 질소로 구성된 에어커튼을 형성하도록 구성하는 것이 바람직하다.

기판(S)은챔버(50)의 출입구(50a)를 통해 챔버(50)의 내부로 유입된 후, 도시된 바와 같이 기판지지유닛(60)상에 안착되어 챔버(50)의 내부를 지나가면서 표면처리된다. 기판지지유닛(60)은 기판(S)을 지지하는 동시에 기판(S)을 이송한다.

이러한 기판지지유닛(60)은 예컨대, 미도시된 구동모터에 의해 회전하는 샤프트로 구성할 수 있으며, 이와 달리 에어에 의해 기판을 부상시키는 미도시된 에어베어링으로 구성할 수도 있다. 여기서, 도시된 기판지지유닛(60)은 전술한 샤프트로 구성된다.

챔버(50)의 중앙 상부, 즉 기판처리공간(T)측에는 기판지지유닛(60)상의 기판(S)에 엑시머 자외선을 조사하는 자외선 조사유닛(70)이 마련된다. 자외선 조사유닛(70)에서 조사되는 엑시머 자외선은 기판처리공간(T)에서만 효력을 발휘한다. 기판(S)은 기판처리공간(T)에서 표면이 자외선 처리된다.

챔버(50)의 하부측에는 챔버(50)의 내부공기를 배기하는 배기수단(90)이 마련된다. 이러한 배기수단(90)은 예컨대, 미도시된 진공펌프를 이용하여 챔버(50)의 내부공기를 진공배기하도록 구성할 수 있다.

배기수단(90)은 도시된 바와 같이 기판처리공간(T) 및 비처리공간(NT)에 제각기 마련된다. 하지만, 기판처리공간(T)에서 배기가스가 가장 많이 발생하기 때문에 배기수단(90)은 필요에 따라 기판처리공간(T)에만 마련될 수 있다.

배기수단(90)이 도시된 바와 같이 기판처리공간(T) 및 비처리공간(NT)에 모 두 마련될 경우, 기판처리공간(T) 및 비처리공간(NT)에 설치된 배기수단(90)은 에너지 절감을 위해 서로 상이한 압력을 갖는 것이 바람직하다. 이때, 기판처리공간(T)에서 배기가스가 가장 많이 발생하므로, 기판처리공간(T)에 설치된 배기수단(90)의 배기압력을 비처리공간(NT)의 배기압력 보다 크게 구성하는 것이 바람직하다.

한편, 전술한 밀폐유닛(80)은 챔버(50)의 출입구(50a)를 밀폐하도록, 도면상 파선으로 도시된 바와 같이 챔버(50)의 출입구(50a)측에 설치될 수 있다. 이렇게 밀폐유닛(80)을 설치할 경우, 내부벽(52)측에 설치된 밀폐유닛(80)을 생략할 수 있다. 물론, 밀폐유닛(80)은 출입구(50a) 및 관통구(52a)를 모두 밀폐하도록, 챔버(50)의 출입구(50a)측 및 내부벽(52)측에 모두 설치될 수도 있다.

이와 같이 구성된 본 발명의 실시예에 의한 EUV방식 기판처리장치에는, 기판(S)이 챔버(50)의 출입구(50a)를 통해 챔버(50)의 기판처리공간(T)으로 유입된다. 이때, 기판(S)은 밀폐유닛(80)에 의해 내부벽(52)의 관통구(52a)에 형성된 질소 에어커튼을 통과하면서 기판처리공간(T)으로 유입된다.

자외선 조사유닛(70)은 기판처리공간(T)에 유입된 기판지지유닛(60)상의 기판(S)에 자외선을 조사하여, 기판처리공간(T) 내에 오존분위기를 형성한다. 따라서, 기판(S)은 오존욕을 하면서 기판지지유닛(60)에 의해 다음 공정으로 이동한다. 이때, 기판(S)은 오존에 의해 화학반응하면서 표면이 활성화된다.

이때, 배기수단(90)은 챔버(50)의 배부에 발생되는 배기가스를 배기한다. 특히, 배기수단(90)은 화학반응시 발생하는 기판처리공간(T) 내의 배기가스를 비처리 공간(NT)의 배기가스 보다 강한 압력으로 배기시킨다. 따라서, 기판처리공간(T)의 내기는 기판(S)의 표면처리가 극대화 되도록 원활하게 교환된다.

한편, 기판(S)의 처리시, 내부벽(52)은 자외선 조사유닛(70)에서 조사되는 엑시머 자외선이 외부로 유출되는 것을 방지한다. 그리고, 밀폐유닛(80)은 외기 및 산소가 기판처리공간(T)에 유입되는 것을 방지하는 동시에 기판처리공간(T)에 발생한 오존이 외부로 유출되는 것을 단속한다. 이에 따라, 오존은 기판처리공간(T)의 내부에서 과밀된다. 따라서, 기판(S)은 오존이 과밀됨에 따라 표면처리가 극대화 된다.

상기한 실시예는 본 발명의 바람직한 실시예를 설명한 것에 불과하므로, 본 발명의 적용 범위는 이와 같은 것에 한정되지 않으며, 동일 사상의 범주내에서 적절한 변경이 가능하다. 따라서, 본 발명의 실시예에 나타난 각 구성 요소의 형상 및 구조는 변형하여 실시할 수 있으므로, 이러한 형상 및 구조의 변형은 첨부된 본 발명의 특허청구범위에 속함은 당연한 것이다.

상술한 바와 같은 본 발명에 의한 EUV방식 기판처리장치는, 내부벽이 자외선 조사유닛의 유효공간을 구획하는 기판처리공간을 제공하고, 밀폐유닛이 이 기판처리공간을 물리적으로 격리시키므로, 기판처리공간의 오존이 오염되는 것을 방지하는 동시에 오존의 유출을 방지할 수 있을 뿐만 아니라, 기판의 표면처리를 극대화시킬 수 있는 효과가 있다.

또한, 밀폐유닛이 기판 관통이 가능한 상태로 내부벽의 관통구를 밀폐하므 로, 관통구를 개폐하기 위한 별도의 작동이 필요치 않는 편의성 향상의 효과도 있다.

Claims

엑시머 자외선(EUV : Excimer Ultraviolet rays)을 이용하여 기판의 표면을 처리하는 EUV방식 기판처리장치에 있어서

상기 기판이 출입하는 출입구가 양측에 대향상태로 마련되고, 상기 기판이 관통하는 관통구가 형성된 내부벽이 내부 양측에 마련되어, 이 내부벽 사이 및 내부벽 내지 출입구 사이에 외부와 격리된 기판처리공간 및 비처리공간을 제각각으로 형성하는 챔버;

상기 챔버의 내부에서 상기 기판을 지지하는 기판지지유닛;

상기 챔버의 기판처리공간에 엑시머 자외선을 조사하여 상기 기판을 세정하는 자외선 조사유닛;

상기 챔버의 내부벽에 형성된 관통구를 상기 기판의 관통이 가능한 상태로 밀폐하는 밀폐유닛; 및

상기 챔버의 내부기체를 배기하는 배기수단을 포함하는 EUV방식 기판처리장치.
제 1 항에 있어서, 상기 밀폐유닛은,

상기 챔버의 내부벽에 형성된 관통구에 에어커튼을 제공하여, 비접촉식으로 관통구를 밀폐하는 에어커튼기인 EUV방식 기판처리장치.
제 2 항에 있어서, 상기 에어커튼기는,

상기 챔버의 관통구를 통해 산소가 유입되는 것이 방지되도록 질소를 분사하여 에어커튼을 형성하는 EUV방식 기판처리장치.
제 1 항에 있어서, 상기 배기수단은,

상기 챔버에 형성된 상기 기판처리공간의 내부공기를 배기하는 EUV방식 기판처리장치.
제 1 항에 있어서, 상기 배기수단은,

상기 챔버에 형성된 상기 기판처리공간 및 비처리공간의 내부공기를 함께 배기하는 EUV방식 기판처리장치.
제 5 항에 있어서, 상기 기판처리공간의 배기압력이 상기 비처리공간의 배기압력보다 크게 구성되는 EUV방식 기판처리장치.