팬 필터 유닛 및 이를 포함하는 기판 처리 장치

아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시 예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시 예에 한정되지 않는다. 또한, 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 유사한 기능 및 작용을 하는 부분에 대해서는 도면 전체에 걸쳐 동일한 부호를 사용한다.

어떤 구성요소를 '포함'한다는 것은, 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있다는 것을 의미한다. 구체적으로, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 또한 도면에서 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있다.

본 발명의 실시 예는 여러 가지 형태로 변형할 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래의 실시 예들로 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 실시 예는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위해 제공되는 것이다. 따라서 도면에서의 요소의 형상은 보다 명확한 설명을 강조하기 위해 과장되었다.

이하에서는, 본 발명의 실시예에 따른 기판 처리 장치(10)에 대하여 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 기판 처리 장치의 개략도이고, 도 2 내지 도 4는 도 1의 팬 필터 유닛의 일 예를 확대하여 도시한 단면도이고, 도 5는 도 2 내지 도 4의 팬 필터 유닛에 제공되는 방진 부재를 도시한 도면이다.

도 1을 참조하면, 기판 처리 장치(10)는 내부에 기판(W)이 처리되는 처리 공간(102)을 갖는 챔버(100)와, 챔버(100)에 설치되는 팬 필터 유닛(200)을 포함한다. 기판 처리 장치(10)는 반도체 제조 라인에 설치되어 기판(W)을 공정 처리하는 여러 장치로 제공될 수 있다. 일 예로, 챔버(100)는 세정 챔버, 식각 챔버, 베이크 챔버 등 내부에서 기판(W)을 처리하는 다양한 챔버일 수 있다. 또한, 챔버(100)는 처리가 진행되어야 할 기판(W) 또는 처리가 완료된 기판(W)이 저장되는 버퍼 챔버로 제공될 수 있다. 다만, 이에 제한되는 것은 아니며, 챔버(100)는 팬 필터 유닛(200)이 설치되는 모든 챔버를 포함할 수 있다. 특히, 챔버(100)는 팬 필터 유닛(200)이 설치되며, 진동에 민감한 처리가 진행되는 챔버로 제공될 수 있다.

챔버(100)는 상벽과, 상벽의 반대편에 위치되는 하벽과, 상벽과 하벽을 연결하는 복수의 측벽들을 포함할 수 있다. 팬 필터 유닛(200)은 챔버(100)의 상벽에 설치될 수 있다. 챔버(100)에는 팬 필터 유닛(200)으로부터 공급된 하강 기류를 순환시키고, 처리 공간(102)의 내부에 존재하는 오염 물질 등을 배출하기 위한 배기 유닛(미도시)을 포함할 수 있다. 배기 유닛은 챔버(100)의 하벽에 설치될 수 있다. 배기 유닛은 챔버(100)의 하벽에 형성되는 배기구(미도시)와 연결되는 배기 라인(미도시)과, 배기 라인 상에 설치되어 처리 공간(102)에 음압을 제공하는 감압 부재(미도시)를 포함할 수 있다. 배기 유닛은 감압 부재의 음압을 통해 처리 공간(102) 내의 하강 기류를 흡입하여 챔버(100)의 외부도 배기한다. 이때, 처리 공간(102) 내의 오염 물질들이 함께 배기되어, 처리 공간(102)을 청정한 상태로 유지할 수 있다.

팬 필터 유닛(200)은 챔버(100)에 제공된다. 팬 필터 유닛(200)은 챔버(100)의 상벽에 설치된다. 팬 필터 유닛(200)은 챔버(100)의 상벽에 설치되어 처리 공간(102)으로 하강 기류를 제공한다. 팬 필터 유닛(200)은 처리 공간(102)의 하강 기류를 형성한다. 팬 필터 유닛(200)은 팬 유닛(220), 필터(240), 그리고 방진 부재(260)를 포함한다.

팬 유닛(220)은 하강 기류를 형성한다. 팬 유닛(220)은 하우징(222), 팬(224), 그리고 구동 부재(226)를 포함한다. 하우징(222)은 내부에 팬(224)이 제공되는 내부 공간을 가진다. 하우징(222)은 상벽과, 상벽의 반대편에 배치되는 하벽과, 상벽과 하벽을 연결하는 복수의 측벽을 포함한다. 하우징(222)의 내부 공간은 상벽, 하벽, 그리고 복수의 측벽으로 둘러싸여 형성되는 공간일 수 있다. 하우징(222)의 내부 공간에는 팬(224)이 제공된다. 하우징(222)의 내부 공간에는 외기 또는 가스가 도입될 수 있다.

팬(224)은 하우징(222)의 내부 공간에 제공된다. 팬(224)은 하우징(222)의 내부 공간에 회전 가능하게 제공된다. 팬(224)는 구동 부재(226)에 의해 회전된다. 팬(224)는 회전 됨에 따라 기류를 생성한다. 팬(224)은 구동 무재(226)에 의해 일 방향으로 회전하는 날개로 이루어지고, 팬(224)의 회전에 의해 하우징(222) 내의 외기 또는 가스를 아래 방향으로 송풍하여 하강 기류를 생성한다.

구동 부재(226)는 팬(224)에 구동력을 제공한다. 팬(224)는 구동 부재(226)로부터 구동력을 제공받아 회전된다. 구동 부재(226)는 모터로 제공될 수 있다. 팬 유닛(220)은 구동 부재(226)로부터 구동력을 제공받은 팬(224)이 회전됨에 따라 진동을 발생시킨다.

필터(240)는 팬 유닛(220)의 아래에 제공된다. 필터(240)는 팬 유닛(220)의 하우징(222)의 아래에 제공된다. 필터(240)는 팬 유닛(220)으로부터 생성되는 하강 기류를 통과시킨다. 필터(240)는 하강 기류가 통과하는 동안 하강 기류에 포함되어 있는 이물질을 제거한다. 필터(240)는 이물질이 제거된 하강 기류가 처리 공간(102)으로 공급되도록, 하강 기류 내의 이물질을 필터링한다.

방진 부재(260)는 팬 유닛(220)에서 발생되는 진동을 저감한다. 방진 부재(260)는 팬 유닛(220)의 진동을 저감시킬 수 있는 위치에 제공될 수 있다. 일 예로, 도 2를 참조하면, 방진 부재(260)는 필터(240)의 아래에 제공될 수 있다. 일 예로, 도 3을 참조하면, 방진 부재(260)는 필터(240)와 팬 유닛(220) 사이에 제공될 수 있다. 일 예로, 도 4를 참조하면, 방진 부재(260)는 하우징(222)의 상벽, 하벽, 및 복수의 측벽 중 적어도 하나의 벽에 내측면에 제공될 수 있다. 다만, 이에 제한되는 것은 아니며, 방진 부재(260)는 팬 유닛(220)의 하우징(222)의 상벽 등 진동을 저감할 수 있는 다양한 위치에 제공될 수 있다. 또한, 방진 부재(260)는 복수의 방진 부재(260)를 포함할 수 있다. 복수의 방진 부재(260)는 필터(240)의 아래와, 팬 유닛(220)과 필터(240)의 사이와, 하우징(222)의 내측면에 제공될 수 있다.

방진 부재(260)는 메타 물질(Metamaterial) 구조체로 제공될 수 있다. 방진 부재(260)는 메타 물질로 형성될 수 있다. 방진 부재(260)의 내부는 메타 물질로 제공될 수 있다. 도 5를 참조하면, 방진 부재(260)는 복수의 모듈 부재(262)로 이루어질 수 있다. 방진 부재(260)는 모듈 부재(262)가 반복되는 구조로 제공될 수 있다. 복수의 모듈 부재(262)는 팬 유닛(220)으로부터 가해지는 진동 에너지를 흡수함으로써 진동 에너지가 처리 공간(102) 또는 챔버(100)로 전달되는 것을 방지할 수 있다.

복수의 모듈 부재(262) 각각은 동일한 구조로 형성될 수 있다. 복수의 모듈 부재(262) 각각은 서로 다른 구조로 형성될 수 있다. 복수의 모듈 부재(262) 중 일부는 동일한 구조를 가지도록 형성되고, 나머지는 서로 다른 구조를 가지도록 형성될 수 있다. 복수의 모듈 구조(262) 각각은 방진 주파수 영역에 따라 다른 구조를 가지도록 설계될 수 있다.

방진 부재(260)는 목적하는 특정 주파수의 진동을 저감하도록 설계될 수 있다. 방진 부재(260)는 방진 부재(260)가 설치될 장치의 면적을 고려하여 내부 구조를 설계할 수 있다. 방진 부재(260)는 서로 다른 구조를 갖는 복수의 모듈 부재(262)의 배열 구조에 따라 저감할 수 있는 진동의 주파수가 결정될 수 있다. 방진 부재(260)는 복수의 모듈 부재(262)의 형상에 따라 저감할 수 있는 진동의 주파수 대역이 결정될 수 있다. 즉, 모듈 부재(262)는 그 구조에 따라 흡수 가능한 주파수가 결정되며, 서로 다른 구조를 갖는 모듈 부재(262)응 서로 다른 주파수를 흡수할 수 있다. 따라서, 방진 부재(260)에 의해서 저감되어야 할 주파수가 결정되면, 서로 다른 구조를 갖는 복수의 모듈 부재(262)를 적절히 조합하여 결정된 주파수의 진동을 저감할 수 있도록 설계할 수 있다.

일반적으로, 방진 대상물인 팬 필터 유닛의 고유 진동수와 방진 부재의 고유 진동수비를 고려하여 타겟 주파수 영역에서 어느 정도의 방진 성능이 나올지 사전 확인하여 방진 부재를 선정한다. 또한, 방진 부재를 선정함에 있어서, 방진 부재가 설치되는 면적 등을 고려하여 최종적으로 방진 부재를 선정 및 설치한다. 그러나, 실제 장치에서 방진 부재가 설치되는 면적이 확보되지 않는 등 방진 부재의 설치 환경이 달라지는 경우가 빈번하므로, 타겟 주파수 영역의 진동을 저감하는 역할을 충분히 수행하지 못하는 문제가 있다. 또한, 일반적인 방진 부재의 경우, 타겟 주파수의 1.4배 이상인 주파수를 흡수할 수 있는 방진 부재를 사용하여야 효과적으로 방진 작용이 가능하다.

그러나, 본 발명의 실시예에 따르면, 서로 다른 주파수의 진동을 흡수할 수 있는 복수의 모듈 부재(262)를 다양하게 조합하여 방진 부재(260)를 구성함으로써, 특정 주파수의 진동을 흡수할 수 있는 방진 부재(260)를 제공할 수 있다. 또한, 실제 장치에서 방진 부재(260)의 설치 환경이 달라지는 경우에도, 모듈 부재(262)를 적절히 조합하여 원하는 주파수의 진동을 흡수 가능한 방진 부재(260)를 구성할 수 있어 방진 효율이 증대되는 효과가 있다. 또한, 최근 발달한 3D 프린터 기술을 활용하여 쉽게 제작이 가능하며, 지속적으로 발생되는 다양한 진동 유발 소스에 유동적으로 대응이 가능한 장점이 있다.

이상의 상세한 설명은 본 발명을 예시하는 것이다. 또한 전술한 내용은 본 발명의 바람직한 실시 형태를 나타내어 설명하는 것이며, 본 발명은 다양한 다른 조합, 변경 및 환경에서 사용할 수 있다. 즉 본 명세서에 개시된 발명의 개념의 범위, 저술한 개시 내용과 균등한 범위 및/또는 당업계의 기술 또는 지식의 범위내에서 변경 또는 수정이 가능하다. 전술한 실시예는 본 발명의 기술적 사상을 구현하기 위한 최선의 상태를 설명하는 것이며, 본 발명의 구체적인 적용 분야 및 용도에서 요구되는 다양한 변경도 가능하다. 따라서 이상의 발명의 상세한 설명은 개시된 실시 상태로 본 발명을 제한하려는 의도가 아니다. 또한 첨부된 청구범위는 다른 실시 상태도 포함하는 것으로 해석되어야 한다.