JP2010130024A - 処理液供給ユニットと、これを利用する基板処理装置及び方法 - Google Patents

処理液供給ユニットと、これを利用する基板処理装置及び方法 Download PDF

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Abstract

【課題】ノズルへ供給される処理液を一定温度に維持できる処理液供給ユニットと、これを利用する基板処理装置及び方法を提供する。
【解決手段】本発明による基板処理装置及び方法は、ノズルアームと待機ポートとの間の熱伝達、そしてノズルアームとノズル移動ユニットとの間の熱伝達を通じて、待機位置での待機の時、工程位置での工程進行の時、待機位置と工程位置との間で移動する時、にノズルアームに内蔵された処理液配管内の処理液の温度を調節することを特徴とする。
【選択図】図9

Description

本発明は、半導体製造装置及び方法に関し、より詳細には基板へ処理液を供給する処理液供給ユニットと、これを利用して基板を処理する装置及び方法に関する。
一般的に半導体素子は、基板上に様々な物質を薄膜形態に蒸着し、これをパターニングして製造される。そのため、蒸着工程、写真工程、蝕刻工程、及び洗浄工程等の様々な段階の互いに異なる工程が要求される。
これら工程のうち、写真工程の中には、基板上に感光液を塗布する塗布工程と、基板上へ現像液を供給する現像工程が包含され、蝕刻工程は、基板上に蝕刻液を供給して基板上に形成された膜質を除去する工程であり、洗浄工程は、基板上に洗浄液を供給して基板表面に残留する汚染物質を除去する工程である。
塗布、現像、蝕刻及び洗浄工程は、スピンチャック上に基板を置き、基板を回転させる間に基板の表面へ処理液(感光液、現像液、蝕刻液、洗浄液)を供給するスピンタイプの方式によって進行される。
韓国特許公開第10ー1994ー0022719号
本発明の目的は、ノズルアームの待機位置での待機の時、工程位置での工程進行の時、そして待機位置と工程位置との間で移動する時、ノズルアームを通じてノズルへ供給される処理液を一定温度に維持できる処理液供給ユニットと、これを利用する基板処理装置及び方法を提供することである。
本発明の目的は、ここに制限されず、言及されなかった他の目的は、下の記載から当業者に明確に理解されるであろう。
上述の目的を達成すべく、本発明による基板処理装置は、基板を支持する基板支持ユニットと、前記基板支持ユニットに置かれた前記基板へ処理液を吐出するノズルが装着され、且つ前記ノズルへ前記処理液を供給する処理液配管が内蔵されたノズルアームと、前記ノズルアームが工程進行のため待機する場所を提供し、且つ前記ノズルアームとの熱伝達を通じて前記ノズルアームに内蔵された前記処理液配管内の前記処理液の温度を調節する待機ポートと、を包含することを特徴とする。
上述したような構成を有する本発明の基板処理装置において、前記待機ポートは、前記ノズルアームが置かれるアーム支持部材と、前記アーム支持部材に設けられ、且つ前記アーム支持部材の温度を調節する第1温度調節部材と、を包含する。
前記第1温度調節部材は、ヒーティングコイル、温度調節流体配管、熱電素子、これらの組み合わせ、の中から、何れか1つを利用する。
前記アーム支持部材は、前記ノズルアームの長さ方向に沿って前記ノズルアームの下端部と面接触し、熱伝導によって前記ノズルアームに熱を伝達するように前記ノズルアームに対応する長さを有するブロック形状を有し、前記第1温度調節部材は、前記アーム支持部材に内蔵される。
前記待機ポートの待機位置と前記基板上部の工程位置との間で前記ノズルアームを移動させ、移動される前記ノズルアームとの熱伝達を通じて前記ノズルアームに内蔵された前記処理液配管内の前記処理液の温度を調節するノズル移動ユニットをさらに包含する。
前記待機ポートは、前記基板支持ユニットの一側に並べて複数個設けられ、
各々の前記待機ポートには、前記ノズルが装着された前記ノズルアームが位置し、前記ノズル移動ユニットは、前記複数個のノズルアームの中から何れか1つを選択して前記待機ポートの待機位置から前記基板上部の工程位置へ移動させることができる。
前記ノズル移動ユニットは、前記ノズルアームを把持する把持部材と、前記把持部材に設けられ、前記把持部材の温度を調節する第2温度調節部材と、
前記把持部材を前記待機位置と前記工程位置との間で移動させる移動部材と、を包含する。
前記把持部材は、前記ノズルアームの長さ方向に垂直な方向に沿って互いに遠ざかるか、或は近づくように移動しながら前記ノズルアームをホ―ルディングする第1及び第2ホルダーと、前記第1及び第2ホルダーを駆動させる第1駆動器と、を包含する。
前記第1及び第2ホルダー各々は、前記ノズルアームの側部と接触するように垂直に配置された側壁と、前記ノズルアームの下端部と接触するように前記側壁から水平に延長される下部壁を有し、前記第2温度調節部材は、前記第1及び第2ホルダーの前記側壁に内蔵する。
前記第2温度調節部材は、ヒーティングコイル、温度調節流体配管、熱電素子、これらの組み合わせ、の中から、何れか1つを利用する。
前記移動部材は、前記把持部材を支持する水平支持台と、前記水平支持台に垂直に連結され、前記水平支持台を上下方向に移動させる第2駆動器が設置された移動ロードと、前記移動ロードを前記待機位置と前記工程位置との間で移動させる第3駆動器と、を包含する。
前記ノズルアームの内壁と前記処理液配管との間に配置され、前記ノズルアームと前記処理液配管との間で熱を伝達する伝熱管をさらに包含する。
前述した課題を達成するために本発明による基板処理装置は、基板を支持する基板支持ユニットと、前記基板支持ユニットに置かれた前記基板へ処理液を吐出するノズルが装着され、且つ前記ノズルへ前記処理液を供給する処理液配管が内蔵されたノズルアームと、前記ノズルアームを移動させ、且つ前記ノズルアームとの熱伝達を通じて前記ノズルアームに内蔵された前記処理液配管内の前記処理液の温度を調節するノズル移動ユニットと、を包含することを特徴とする。
上述したような構成を有する本発明の基板処理装置において、前記ノズル移動ユニットは、前記ノズルアームを把持する把持部材と、前記把持部材に設けられ、且つ前記把持部材の温度を調節する温度調節部材と、前記把持部材を前記待機位置と前記工程位置との間で移動させる移動部材と、を包含する。
前記把持部材は、前記ノズルアームの長さ方向に垂直な方向に沿って互いに遠ざかるか、或は近づくように移動しながら前記ノズルアームをホ―ルディングする第1及び第2ホルダーと、前記第1及び第2ホルダーを駆動させる第1駆動器と、を包含する。
前記第1及び第2ホルダー各々は、前記ノズルアームの側部と接触するように垂直に配置された側壁と、前記ノズルアームの下端部と接触するように前記側壁から水平に延長される下部壁を有し、前記第2温度調節部材は、前記第1及び第2ホルダーの前記側壁に内蔵される。
前記第2温度調節部材は、ヒーティングコイル、温度調節流体配管、熱電素子、これらの組み合わせ、の中から、何れか1つを利用する。
前記移動部材は、前記把持部材を支持する水平支持台と、前記水平支持台に垂直に連結され、前記水平支持台を上下方向に移動させる第2駆動器が設置された移動ロードと、前記移動ロードを前記待機位置と前記工程位置との間で移動させる第3駆動器と、を包含する。
前記ノズルアームの内壁と前記処理液配管との間に配置され、前記ノズルアームと前記処理液配管との間で熱を伝達する伝熱管をさらに包含する。
前記ノズルアームが工程進行のため待機する場所を提供する待機ポートをさらに包含し、前記ノズル移動ユニットは、前記待機ポートの待機位置と前記基板上部の工程位置との間で前記ノズルアームを移動させる。
前記待機ポートは、前記基板支持ユニットの一側に並べて複数個設けられ、各々の前記待機ポートには、前記ノズルが装着された前記ノズルアームが位置し、前記ノズル移動ユニットは、前記複数個のノズルアームの中から、何れか1つを選択して前記待機ポートの待機位置から前記基板上部の工程位置へ移動させる。
前述した目的を達成するための本発明の処理液供給ユニットは、処理液を吐出するノズルが装着され、且つ前記ノズルへ前記処理液を供給する処理液配管が内蔵されたノズルアームと、前記ノズルアームが工程進行のため待機する場所を提供する待機ポートと、前記待機ポートで待機する前記ノズルアームを移動させ、且つ前記ノズルアームとの熱伝達を通じて前記ノズルアームに内蔵された前記処理液配管内の前記処理液の温度を調節するノズル移動ユニットと、を包含することを特徴とする。
上述したような構成を有する本発明の処理液供給ユニットにおいて、前記ノズル移動ユニットは、前記ノズルアームを把持する把持部材と、前記把持部材に設けられ、且つ前記把持部材の温度を調節する温度調節部材と、前記把持部材を前記待機位置と前記工程位置との間で移動させる移動部材と、を包含する。
前記把持部材は、前記ノズルアームの長さ方向に垂直な方向に沿って互いに遠ざかるか、或は近づくように移動しながら前記ノズルアームをホ―ルディングする第1及び第2ホルダーと、前記第1及び第2ホルダーを駆動させる第1駆動器と、を包含する。
前記第1及び第2ホルダー各々は、前記ノズルアームの側部と接触するように垂直に配置された側壁と、前記ノズルアームの下端部と接触するように前記側壁から水平に延長される下部壁を有し、前記第2温度調節部材は、前記第1及び第2ホルダーの前記側壁に内蔵される。
前記第2温度調節部材は、ヒーティングコイル、温度調節流体配管、熱電素子、これらの組み合わせ、の中から、何れか1つを利用する。
前記移動部材は、前記把持部材を支持する水平支持台と、前記水平支持台に垂直に連結され、前記水平支持台を上下方向に移動させる第2駆動器が設置された移動ロードと、前記移動ロードを前記待機位置と前記工程位置との間で移動させる第3駆動器と、を包含する。
前記待機ポートは、一方向に並べて複数個設けられ、各々の前記待機ポートには、前記ノズルが装着された前記ノズルアームが位置し、前記ノズル移動ユニットは、前記複数個のノズルアームの中から、何れか1つを選択して前記待機ポートの待機位置から工程位置へ移動させる。
前記ノズルアームの内壁と前記処理液配管間に配置され、前記ノズルアームと前記処理液配管との間で熱を伝達する伝熱管をさらに包含する。
前述した目的を達成するために本発明による基板処理方法は、ノズルに連結される処理液配管が内蔵されたノズルアームへ熱を伝達するか、或は前記ノズルアームから熱を吸収して前記処理液配管内の前記処理液の温度を調節することを特徴とする。
上述したような特徴を有する本発明の基板処理方法において、一実施形態によると、前記熱伝達及び熱吸収は、前記ノズルアームの待機位置で進行される。
他の実施形態によると、前記熱伝達及び熱吸収は、前記ノズルアームの待機位置と工程位置との間で移動する時に進行する。
他の実施形態によると、前記熱伝達及び熱吸収は、前記ノズルアームの待機位置での待機の時、及び前記ノズルアームの待機位置と工程位置との間で移動する時、に進行する。
他の実施形態によると、前記熱伝達及び熱吸収は、前記ノズルアームの工程位置で前記ノズルが前記処理液を吐出する間に進行する。
前記熱伝達及び熱吸収は、前記ノズルアームを把持して移動させるノズル移動ユニットと前記ノズルアームの接触によって進行する。
前記ノズルアームは、複数個提供され、前記ノズル移動ユニットは、前記複数個のノズルアームの中から、何れか1つを選択して、選択された前記ノズルアームを移動させる。
前記ノズル移動ユニットに具備される、ヒーティングコイル、温度調節流体配管、熱電素子、これらの組み合わせ、の中から、何れか1つを利用して前記ノズルアームへ熱を伝達するか、或は前記ノズルアームから熱を吸収する。
本発明によると、ノズルアームの待機位置での待機の時、工程位置での工程進行の時、そして待機位置と工程位置との間で移動する時、ノズルアームを通じてノズルへ供給される処理液を一定温度に維持できる。
そして、本発明によると、ノズルへ供給される処理液の温度を一定に維持するためのノズルアームの内部構成を簡素化できる。
又、本発明によると、ノズルアームの移送による移送負荷を減らすことができる。
又、本発明によると、ノズルアームに内蔵された配管の破損による漏水を防止できる。
以下の図面は、一例として説明するが、本発明の技術的思想と範囲は、これに限定されない。
本発明の一実施形態の基板処理装置が具備された半導体製造設備の平面図である。 図1の半導体製造設備の側面図である。 図1の半導体製造設備の工程処理部を説明するための図面である。 本発明による基板処理装置の一例を示す平面図である。 図4の基板処理装置の側断面図である。 待機ポートに提供される温度調節部材の一実施形態を示す図面である。 待機ポートに提供される温度調節部材の他の実施形態を示す図面である。 待機ポートに提供される温度調節部材の他の実施形態を示す図面である。 ノズル移動ユニットに提供される温度調節部材の一実施形態を示す図面である。 ノズル移動ユニットに提供される温度調節部材の他の実施形態を示す図面である。 ノズル移動ユニットに提供される温度調節部材の他の実施形態を示す図面である。
以下、添付の図面を参照して本発明の望ましい実施形態の処理液供給ユニットと、これを利用する基板処理装置及び方法を詳細に説明する。まず、各図面の構成要素に参照符号を付加するにおいて、同一の構成要素に対しては、他の図面上に表示されていても、できるだけ同一の符号を付加する。また、本発明を説明するにおいて、関係する公知構成または機能に対する具体的な説明が本発明の要旨を曖昧にすると判断される場合には、その詳細な説明は、省略する。
(実施形態)
本実施形態では、塗布及び現像工程を進行する半導体製造設備を例として説明したが、本発明の技術的思想は、これに限定されず、本発明は、洗浄液や蝕刻液、その他様々な種類の化学薬液(Chemical Liquid)を利用して基板を処理する半導体製造設備に適用できる。
図1は、本発明の一実施形態の基板処理装置が具備された半導体製造設備の平面図であり、図2は、図1の半導体製造設備の側面図であり、図3は、図1の半導体製造設備の工程処理部を説明するための図面である。
図1乃至図3を参照すると、半導体製造設備10は、インデックス20、工程処理部30、そしてインターフェイス50を包含する。インデックス20、工程処理部30及びインターフェイス50は、第1方向12に並べて配置される。インデックス20は、第1方向12に沿って工程処理部30の前端部に隣接して配置され、インターフェイス50は、第1方向12に沿って工程処理部30の後端部に隣接して配置される。インデックス20及びインターフェイス50は、長さ方向が第1方向12と垂直する第2方向14に向かうように配置される。工程処理部30は、上下方向に積層配置された復層構造を有する。下層には、第1処理部32aが配置され、上層には、第2処理部32bが配置される。インデックス20とインターフェイス50は、工程処理部30へ基板を搬出入する。
第1処理部32aは、第1移送路34a、第1メインロボット36a、そして処理モジュール40を包含する。第1移送路34aは、インデックス20と隣接する位置からインターフェイス50と隣接する位置まで第1方向12へ長く設けられる。第1移送路34aの長さ方向に沿って第1移送路34aの両側には、多数の処理モジュール40が配置され、第1移送路34aには、第1メインロボット36aが設置される。第1メインロボット36aは、インデックス20から、処理モジュール40へ、そしてインターフェイス50へと基板を移送する。
第2処理部32bは、第2移送路34b、第2メインロボット36b、そして多数の処理モジュール40を包含する。第2移送路34bは、インデックス20と隣接する位置からインターフェイス50と隣接する位置まで第1方向12へ長く設けられる。第2移送路34bの長さ方向に沿って第2移送路34bの両側には、多数の処理モジュール40が配置され、第2移送路34bには、第2メインロボット36bが設置される。第2メインロボット36bは、インデックス20から、処理モジュール40へ、そしてインターフェイス50へと基板を移送する。
第1処理部32aは、塗布工程を進行する多数のモジュールを有し、第2処理部32bは、現像工程を進行する多数のモジュールを有することができる。これと反対に第1処理部32aが現像工程を進行する多数のモジュールを有し、第2処理部32bが塗布工程を進行する多数のモジュールを有することもできる。又、第1及び第2処理部32a、32bがそれぞれ、塗布工程を行う多数のモジュールと現像工程を行う多数のモジュールとを両方有することもできる。
塗布工程を進行するモジュールとしては、アドヒジョン(Adhesion)工程を進行するモジュール、基板の冷却工程を進行するモジュール、感光液塗布工程を進行するモジュール、そしてソフトベイク(Soft Bake)工程を進行するモジュール等を例としてあげられる。現像工程を進行するモジュールとしては、露光された基板を所定温度に加熱するモジュール、基板を冷却するモジュール、基板上に現像液を供給して露光された領域、又はその反対領域を除去するモジュール、ハードベイク(Hard Bake)工程を行うモジュール等を例としてあげられる。
インデックス20は、工程処理部30の前端部に設置される。インデックス20は、 多数の基板が収容されたカセットCが置かれるロードポート22a、22b、22c、22dと、インデックスロボット100aを有する。ロードポート22a、22b、22c、22dは、第2方向14に沿って一方向に並べて配置され、インデックスロボット100aは、ロードポート22a、22b、22c、22dと工程処理部30との間に位置する。多数の基板を収容するカセットCは、オーバーヘッドトランスファー(Overhead Transfer)、オーバーヘッドコンベア(Overhead Conveyor)、又は自動案内車輌(Automatic Guided Vehicle)のような移送手段(図示せず)によってロードポート22a、22b、22c、22dの上に置かれる。カセットCは、FOUP(前面開放一体式容器:Front Open Unified Pod)のような密閉容器が使用できる。インデックスロボット100aは、ロードポート22a、22b、22c、22dに置かれたカセットCと工程処理部30との間で基板を移送する。
インターフェイス50は、工程処理部30を基準としてインデックス20と対称になるように工程処理部30の後端部に設置される。インターフェイス50は、インターフェイスロボット100bを有する。インターフェイスロボット100bは、インターフェイス50の後端に連結される露光処理部60と工程処理部30との間で基板を移送する。
インデックスロボット100aは、水平ガイド110、垂直ガイド120、そしてロボットアーム130を有する。ロボットアーム130は、第1方向12へ直線移動でき、第3方向16に沿った軸を中心軸として回転できる。水平ガイド110は、ロボットアーム130の第2方向14に沿う直線移動を案内し、垂直ガイド120は、ロボットアーム130の第3方向16に沿う直線移動を案内する。インターフェイスロボット100bは、インデックスロボット100aと同一の構造を有する。
上述したような構成を有する半導体製造設備10の動作を説明すると次の通りである。多数の基板が収容されたカセットCがオペレーター、又は移送手段(図示せず)によってインデックス20のロードポート22aに置かれる。インデックスロボット100aは、ロードポート22aに置かれたカセットCから基板を引出して第1処理部32aの第1メインロボット36aへ基板を移送する。第1メインロボット36aは、第1移送路34aに沿って移動しながら、各々の処理モジュール40へ基板を挿入する。処理モジュール40で基板に対する塗布工程が完了されると、第1メインロボット36aは、処理された基板を処理モジュール40から取り出して、インターフェイスロボット100bへ移送する。インターフェイスロボット100bは、基板を露光処理部60へ移送する。露光処理部60で露光工程が完了された基板は、インターフェイスロボット100bによって第2処理部32bの第2メインロボット36bへ移送される。第2メインロボット36bは、第2移送路34bに沿って移送されながら各々の処理モジュール40へ基板を挿入する。処理モジュール40で基板に対する現像工程が完了されると、第2メインロボット36bは、処理された基板を取り出して、インデックスロボット100aへ移送する。インデックスロボット100aは、ロードポート22aに置かれたカセットCに基板を収納する。
図4は、本発明による基板処理装置の一例を示す平面図であり、図5は、図4の基板処理装置の側断面図である。
図4及び図5を参照すると、処理モジュール40は、処理室400、基板支持ユニット410、容器420、そして処理液供給ユニットを包含する。処理室400は、基板処理工程が進行される空間を提供する。処理室400の側壁402には、処理室400へ基板を搬出入するための開口402aが形成される。処理室400の内側には、基板支持ユニット410が配置され、基板支持ユニット410の回りには、容器420が配置される。基板支持ユニット410は、基板を支持し、回転できるように設けられる。容器420は、回転する基板によって飛散された処理液を回収する。処理液供給ユニットは、基板支持ユニット410に置かれた基板の上へ処理液を供給して基板を処理する。
基板支持ユニット410は、工程進行の中、基板Wを支持し、工程が進行される間、モーター等の回転駆動部材412によって回転される。基板支持ユニット410は、円形の上部面を有する支持板414を有し、支持板414の上部面には、基板Wを支持する多数のピン部材416が設置される。
基板支持ユニット410の回りには、容器420が配置される。容器420は、概して円筒形状を有し、下部壁422には、排気ホール424が形成され、排気ホール424には、排気管426が連通設置される。排気管426には、ポンプのような排気部材428が連結され、排気部材428は、基板Wの回転によって飛散された処理液を包含する容器420内部の空気を排気させるように負圧を与える。
処理液供給ユニットは、基板支持ユニット410上に置かれた基板Wの上面へ処理液を供給する。処理液供給ユニットは、処理液供給部材430a、430b、430c、待機ポート440a、440b、440c及びノズル移動ユニット500を包含する。処理液供給部材430a、430b、430cは、使用される処理液の種類に従って複数個設ける。待機ポート440a、440b、440cは、処理液供給部材430a、430b、430cが工程進行のため待機する場所を提供する。ノズル移動ユニット500は、処理液供給部材430a、430b、430cの中から、何れか1つ(例:430a)を選択し、選択された処理液供給部材430aを待機ポート440aの待機位置と、基板支持ユニット410上部の工程位置との間で移動させる。
処理液供給部材430a、430b、430cは、基板支持ユニット410の一側に平行になるように並べて設けられ、待機ポート440a、440b、440cによって支持される。ここで、430aは、第1処理液供給部材であり、430bは、第2処理液供給部材であり、430cは、第3処理液供給部材である。処理液供給部材430a、430b、430cは、同一の構成を有し、処理液供給部材430a、430b、430cのうち、処理液供給部材430cを例にあげて説明する。
処理液供給部材430cは、図6に示すように基板支持ユニット410(図4参照)に置かれた基板へ処理液を吐出するノズル432を有する。ノズル432は、ノズルアーム434の一端に垂直に設置される。ノズルアーム434の内部には、ノズル432へ処理液を供給する処理液配管436が内蔵されている。そしてノズルアーム434の内壁と処理液配管436間の空間には、伝熱管(Heat Pipe)438が配置される。伝熱管438は、ノズルアーム434と処理液配管436との間で熱を伝達する。
待機ポート440a、440b、440cは、処理液供給部材430a、430b、430cが工程進行のため待機する場所を提供する。待機ポート440a、440b、440cは、基板支持ユニット410の一側に並べて設けられる。第1待機ポート440aには、第1処理液供給部材430aが位置し、第2待機ポート440bには、第2処理液供給部材430bが位置し、第3待機ポート440cには、第3処理液供給部材430cが位置する。第1乃至第3待機ポート440a、440b、440cは、同一の構成を有するので、以下では、第3待機ポート440cを例にあげて説明し、第1及び第2待機ポート440a、440bに対する説明は、省略する。
第3待機ポート440cは、図6に示すように第3処理液供給部材430cのノズルアーム434が置かれるアーム支持部材442を有する。アーム支持部材442は、ノズルアーム434に対応する長さのブロック形状に設けられ、ノズルアーム434の長さ方向に沿ってノズルアーム434の下端部と面接触する。アーム支持部材442には、アーム支持部材442の温度を調節する第1温度調節部材444が設けられる。
第1温度調節部材444としては、ヒーティングコイルが利用できる。ヒーティングコイルは、アーム支持部材442に内蔵され、ヒーティングコイルには、電源を供給する電源供給部445が連結される。
第1温度調節部材444は、電源供給部445から伝達される電力によって熱を発生し、第1温度調節部材444が発生させた熱は、アーム支持部材442へ伝達される。アーム支持部材442へ伝達された熱は、アーム支持部材442と面接触するノズルアーム434へ伝達される。アーム支持部材442とノズルアーム434との間の熱伝達は、熱伝導(Heat Conduction)によってなされる。熱伝導によってノズルアーム434へ伝達された熱は、ノズルアーム434内部の伝熱管438を通じて処理液配管436へ伝達される。処理液配管436へ伝達された熱は、処理液配管436内の処理液へ伝達され、処理液の温度は、伝達された熱によって上昇させられる。このような過程を通じてノズルアーム434が待機ポート440cで待機する間、処理液配管436内の処理液の温度が調節できる。
他の実施形態によると、図7に示すように第1温度調節部材としては、温度調節流体配管444'が利用できる。温度調節流体配管444'は、アーム支持部材442に内蔵され、温度調節流体配管444'内に、温度が調節された流体を流すことができる。温度調節流体配管444'の流込口445'aには、流体供給ライン446'aが連結され、流体供給ライン446'aの他端には、流体供給源447'が連結される。流体供給源447'と流込口445'a間の流体供給ライン446'a上には、温度調節器448'とポンプ449'が配置される。温度調節器448'は、流体供給源447'から供給される流体を加熱、或は冷却して流体の温度を調節し、ポンプ449'は、温度が調節された流体を流込口445'aへポンピングする。温度調節流体配管444'の流出口445'bには、流体排水ライン446'bが連結される。
温度調節流体配管444'内を流れる、温度が調節された流体は、アーム支持部材442へ熱を伝達するか、或はアーム支持部材442から熱を吸収する。例えば、ノズルアーム434に内蔵された処理液配管436内の処理液の温度が要求された温度より高い場合、温度調節器448'は、流体供給源447'から供給される流体を処理液より相対的に低温状態で冷却する。低温状態の流体は、温度調節流体配管444'内を流れながら、アーム支持部材442から熱を吸収する。アーム支持部材442の熱が低温状態の流体へ伝達されると、ノズルアーム434からアーム支持部材442へ、伝熱管438からノズルアーム434へ、そして処理液配管436から伝熱管438へ順次的に熱が伝達され、処理液配管436内の処理液の温度が低くなるように調節される。
又、ノズルアーム434に内蔵された処理液配管436内の処理液の温度が要求された温度より低い場合、温度調節器448'は、流体供給源447'から供給される流体を処理液より相対的に高温状態で加熱する。高温状態の流体は、温度調節流体配管444'内を流れながら、アーム支持部材442へ熱を伝達する。高温状態の流体の熱がアーム支持部材442へ伝達されると、アーム支持部材442からノズルアーム434へ、ノズルアーム434から伝熱管438へ、そして伝熱管438から処理液配管436へ順次的に熱が伝達され、処理液配管436内の処理液の温度が高くなるように調節される。
又、他の実施形態によると、図8に示すように第1温度調節部材としては、熱電素子444”−1、444”−2が利用できる。熱電素子444”−1、444”−2は、P型素子444”−1とN型素子444”−2を有し、アーム支持部材442に内蔵される。P型素子444”−1とN型素子444”−2は、アーム支持部材442の長さ方向に沿って交差するように配列される。隣接したP型素子444”−1とN型素子444”−2は、伝熱板445”によって連結され、この時、P型素子444”−1及びN型素子444”−2の上端と下端が交互に互いに連結される。伝熱板445”には、電源446”が連結され、電源446”から伝熱板445”へ印加される電流の方向は、転換できる。
電源446”の電流印加方向が転換されると、熱電素子444”−1、444”−2の上端を連結する伝熱板445”が加熱、或は冷却される。伝熱板445”が加熱されると、伝熱板445”からアーム支持部材442へ熱が伝達され、伝熱板445”が冷却されると、アーム支持部材442から伝熱板445”へ熱が伝達される。
例えば、ノズルアーム434に内蔵された処理液配管436内の処理液の温度が要求された温度より高い場合、伝熱板445”が冷却されるように熱電素子444”−1、444”−2へ電流を印加する。そうすると、伝熱板445”は、アーム支持部材442から熱を吸収する。アーム支持部材442の熱が伝熱板445”へ伝達されると、ノズルアーム434からアーム支持部材442へ、伝熱管438からノズルアーム434へ、そして処理液配管436から伝熱管438へ順次的に熱が伝達され、処理液配管436内の処理液の温度が低くなるように調節される。
又、ノズルアーム434に内蔵された処理液配管436内の処理液の温度が要求された温度より低い場合、伝熱板445”が加熱されるように熱電素子444”−1、444”−2へ電流を印加する。そうすると、伝熱板445”は、アーム支持部材442へ熱を伝達する。伝熱板445”の熱がアーム支持部材442へ伝達されると、アーム支持部材442からノズルアーム434へ、ノズルアーム434から伝熱管438へ、そして伝熱管438から処理液配管436へ順次的に熱が伝達され、処理液配管436内の処理液の温度が高くなるように調節される。
再び、図4及び図5を参照すると、ノズル移動ユニット500は、処理液供給部材430a、430b、430cの中、何れか1つ(例:430a)を選択し、選択された処理液供給部材430aを待機ポート440aの待機位置と基板支持ユニット410上部の工程位置との間で移動させる。
ノズル移動ユニット500は、把持部材510、第2温度調節部材520、そして移動部材を包含する。把持部材510は、処理液供給部材430aのノズルアーム434を把持できる。第2温度調節部材520は、把持部材510に設けられ、把持部材510の温度を調節する。把持部材510の温度調節を通じて把持部材510に把持されたノズルアーム434に内蔵されている処理液配管436(図6を参照)内の処理液の温度が調節できる。移動部材は、把持部材510を移動させて、把持部材510に把持された処理液供給部材430aを待機位置と工程位置との間で移動させる。
把持部材510は、図9に示すように第1及び第2ホルダー512、514と、第1駆動器516を包含する。第1及び第2ホルダー512、514は、ノズルアーム434の長さ方向に垂直な方向に沿って互いに遠ざかるか、或は近づくように移動しながらノズルアーム434を把持できる。具体的に、第1及び第2ホルダー512、514各々は、ノズルアーム434の側部と接触するように垂直に配置された側壁と、ノズルアーム434の下端部と接触するように側壁から水平に延長される下部壁を有する。第1及び第2ホルダー512、514の側壁上端は、第1駆動器516に連結される。第1駆動器516は、ノズルアーム434の長さ方向に垂直な方向に沿って互いに遠ざかるか、或は互いに近づくように第1及び第2ホルダー512、514を直線移動させる。
第2温度調節部材520は、把持部材510の温度を調節する。把持部材510の温度調節によって、把持部材510に把持されたノズルアーム434と把持部材510との間で熱伝達が行われ、これを通じてノズルアーム434に内蔵されている処理液配管436(図6を参照)内の処理液の温度が調節できる。第2温度調節部材520は、図9に示すように第1及び第2ホルダー512、514の側壁に内蔵され、第2温度調節部材520としては、ヒーティングコイルが利用できる。又、第2温度調節部材としては図10と図11に示す温度調節流体配管520'、熱電素子520”、又は、これらを組み合わせ、の中から、何れか1つを利用することができる。
第2温度調節部材520、520'、520”による処理液配管436(図6を参照)内の処理液の温度調節メカニズムは、第1温度調節部材444、444'、444”−1、444”−2を利用する場合と類似であるので、これに対する詳細な説明は、省略する。第1温度調節部材444、444'、444”−1、444”−2は、固定された待機ポート440a、440b、440cに設けられるのに対して、第2温度調節部材520、520'、520”は、待機位置と工程位置との間で移動される把持部材510に設けられるので、処理液供給部材430a、430b、430cの移動中にも処理液配管内の処理液の温度を調節できる。
以下、図9乃至図11を参照して、本発明の一実施形態のノズル移動ユニットに設けられる温度調節部材について説明する。
移動部材は、把持部材510を支持する水平支持台531を有する。水平支持台531は、長さ方向がノズルアーム434の長さ方向に向かうように水平に設けられる。水平支持台531は、水平支持台531と垂直に配置された移動ロード533に結合され、移動ロード533には、水平支持台531を上下方向に移動させる第2駆動器532が設置される。
移動ロード533の下端部には、連結部材534が結合され、連結部材534は、ガイド部材535に連結される。ガイド部材535は、待機ポート440a、440b、440cの配列方向と平行になるように基板支持ユニット410の一側に配置される。ガイド部材535は、ガイドレール形状に設けられ、移動ロード533の直線移動を案内する。そして、連結部材534には、ガイド部材535と平行になるように配置されたリードスクリュー537が連結され、リードスクリュー537の一端には、リードスクリュー537を回転させるため第3駆動器536が連結される。第3駆動器536の回転力がリードスクリュー537へ伝達されると、リードスクリュー537の回転によってリードスクリュー537に結合された連結部材534が直線運動をする。そうすると、連結部材534が結合された移動ロード533と、移動ロード533が連結された水平支持台531が直線移動して、把持部材510に把持された処理液供給部材430aが待機位置と工程位置との間で移動できる。
以上説明したように、本発明の基板処理装置は、ノズルアームの待機位置での待機の時だけでなく、待機位置と工程位置との間を移動する時にもノズルアームに設けられた処理液配管内の処理液の温度を調節できる。又、前記のような構成によって工程位置での工程進行の時にも処理液の温度調節が可能となることは、勿論である。
従来は、処理液配管内の処理液の温度を調節するためノズルアーム内部に恒温水配管を設置したが、恒温水配管のため移送負荷が増加し、配管の破損による漏水の危険性があった。しかし、本発明は、ノズルアーム内部に恒温水配管を設置せず、待機ポートとノズル移動ユニットにそれぞれ温度調節部材を設置することによって、ノズルアームの移送による移送負荷を減らし、ノズルアームに内蔵された配管の破損による漏水を防止できるといった長所を有する。
以上の説明は、本発明の技術的思想を例示的に説明したに過ぎないものとして、本発明が属する技術分野で通常の知識を有する者であれば本発明の本質的な特性が逸脱しない範囲で多様な修正及び変形が可能である。従って、本発明に開示された実施形態は、本発明の技術的思想を限定するためのものではなく、説明するためのものであり、このような実施形態によって本発明の技術的思想の範囲が限定されるものではない。本発明の保護範囲は、特許請求の範囲にしたがって解釈しなければならず、それと同等な範囲内にあるすべての技術的思想は、本発明の権利範囲に包含されるものとして解釈されなければならないものである。
430a、430b、430c 処理液供給部材
432 ノズル
434 ノズルアーム
436 処理液配管
438 伝熱管
440a、440b、440c 待機ポート
442 アーム支持部材
444、444’、444”−1、444”−2 第1温度調節部材
500 ノズル移動ユニット
510 把持部材
520、520’、520” 第2温度調節部材


Claims (37)

  1. 基板を支持する基板支持ユニットと、
    前記基板支持ユニットに置かれた前記基板へ処理液を吐出するノズルが装着され、且つ前記ノズルへ前記処理液を供給する処理液配管が内蔵されたノズルアームと、
    前記ノズルアームが工程進行のため待機する場所を提供し、且つ前記ノズルアームとの熱伝達を通じて前記ノズルアームに内蔵された前記処理液配管内の前記処理液の温度を調節する待機ポートと、
    を包含することを特徴とする基板処理装置。
  2. 前記待機ポートは、
    前記ノズルアームが置かれるアーム支持部材と、
    前記アーム支持部材に設けられ、且つ前記アーム支持部材の温度を調節する第1温度調節部材と、を包含することを特徴とする請求項1に記載の基板処理装置。
  3. 前記第1温度調節部材は、ヒーティングコイル、温度調節流体配管、熱電素子、これらの組み合わせ、の中から、何れか1つを利用することを特徴とする請求項2に記載の基板処理装置。
  4. 前記アーム支持部材は、前記ノズルアームの長さ方向に沿って前記ノズルアームの下端部と面接触し、熱伝導によって前記ノズルアームに熱を伝達するように前記ノズルアームに対応する長さを有するブロック形状を有し、
    前記第1温度調節部材は、前記アーム支持部材に内蔵されることを特徴とする請求項3に記載の基板処理装置。
  5. 前記待機ポートの待機位置と前記基板上部の工程位置との間で前記ノズルアームを移動させ、且つ移動される前記ノズルアームとの熱伝達を通じて前記ノズルアームに内蔵された前記処理液配管内の前記処理液の温度を調節するノズル移動ユニットをさらに包含することを特徴とする請求項2に記載の基板処理装置。
  6. 前記待機ポートは、前記基板支持ユニットの一側に並べて複数個設けられ、
    各々の前記待機ポートには、前記ノズルが装着された前記ノズルアームが位置し、
    前記ノズル移動ユニットは、前記複数個のノズルアームの中から、何れか1つを選択して前記待機ポートの待機位置から前記基板上部の工程位置へ移動させることを特徴とする請求項5に記載の基板処理装置。
  7. 前記ノズル移動ユニットは、
    前記ノズルアームを把持する把持部材と、
    前記把持部材に設けられ、且つ前記把持部材の温度を調節する第2温度調節部材と、
    前記把持部材を前記待機位置と前記工程位置との間で移動させる移動部材と、
    を包含することを特徴とする請求項6に記載の基板処理装置。
  8. 前記把持部材は、
    前記ノズルアームの長さ方向に垂直な方向に沿って互いに遠ざかるか、或は近づくように移動しながら前記ノズルアームをホ―ルディングする第1及び第2ホルダーと、
    前記第1及び第2ホルダーを駆動させる第1駆動器と、
    を包含することを特徴とする請求項7に記載の基板処理装置。
  9. 前記第1及び第2ホルダー各々は、前記ノズルアームの側部と接触するように垂直に配置された側壁と、前記ノズルアームの下端部と接触するように前記側壁から水平に延長される下部壁を有し、
    前記第2温度調節部材は、前記第1及び第2ホルダーの前記側壁に内蔵されることを特徴とする請求項8に記載の基板処理装置。
  10. 前記第2温度調節部材は、ヒーティングコイル、温度調節流体配管、熱電素子、これらの組み合わせ、の中から、何れか1つを利用することを特徴とする請求項9に記載の基板処理装置。
  11. 前記移動部材は、
    前記把持部材を支持する水平支持台と、
    前記水平支持台に垂直に連結され、且つ前記水平支持台を上下方向に移動させる第2駆動器が設置された移動ロードと、
    前記移動ロードを前記待機位置と前記工程位置との間で移動させる第3駆動器と、を包含することを特徴とする請求項7に記載の基板処理装置。
  12. 前記ノズルアームの内壁と前記処理液配管との間に配置され、前記ノズルアームと前記処理液配管との間で熱を伝達する伝熱管をさらに包含することを特徴とする請求項1又は請求項5に記載の基板処理装置。
  13. 基板を支持する基板支持ユニットと、
    前記基板支持ユニットに置かれた前記基板へ処理液を吐出するノズルが装着され、且つ前記ノズルに前記処理液を供給する処理液配管が内蔵されたノズルアームと、
    前記ノズルアームを移動させ、且つ前記ノズルアームとの熱伝達を通じて前記ノズルアームに内蔵された前記処理液配管内の前記処理液の温度を調節するノズル移動ユニットと、
    を包含することを特徴とする基板処理装置。
  14. 前記ノズル移動ユニットは、
    前記ノズルアームを把持する把持部材と、
    前記把持部材に設けられ、且つ前記把持部材の温度を調節する温度調節部材と、
    前記把持部材を前記待機位置と前記工程位置との間で移動させる移動部材と、
    を包含することを特徴とする請求項13に記載の基板処理装置。
  15. 前記把持部材は、
    前記ノズルアームの長さ方向に垂直な方向に沿って互いに遠ざかるか、或は近づくように移動しながら前記ノズルアームをホ―ルディングする第1及び第2ホルダーと、
    前記第1及び第2ホルダーを駆動させる第1駆動器と、
    を包含することを特徴とする請求項14に記載の基板処理装置。
  16. 前記第1及び第2ホルダー各々は、前記ノズルアームの側部と接触するように垂直に配置された側壁と、前記ノズルアームの下端部と接触するように前記側壁から水平に延長される下部壁を有し、
    前記温度調節部材は、前記第1及び第2ホルダーの前記側壁に内蔵されることを特徴とする請求項15に記載の基板処理装置。
  17. 前記温度調節部材は、ヒーティングコイル、温度調節流体配管、熱電素子、これらの組み合わせ、の中から、何れか1つを利用することを特徴とする請求項16に記載の基板処理装置。
  18. 前記移動部材は、
    前記把持部材を支持する水平支持台と、
    前記水平支持台に垂直に連結され、且つ前記水平支持台を上下方向に移動させる第2駆動器が設置された移動ロードと、
    前記移動ロードを前記待機位置と前記工程位置との間で移動させる第3駆動器と、を包含することを特徴とする請求項14に記載の基板処理装置。
  19. 前記ノズルアームの内壁と前記処理液配管との間に配置され、前記ノズルアームと前記処理液配管との間で熱を伝達する伝熱管をさらに包含することを特徴とする請求項13に記載の基板処理装置。
  20. 前記ノズルアームが工程進行のため待機する場所を提供する待機ポートをさらに包含し、
    前記ノズル移動ユニットは、前記待機ポートの待機位置と前記基板上部の工程位置との間で前記ノズルアームを移動させることを特徴とする請求項13に記載の基板処理装置。
  21. 前記待機ポートは、前記基板支持ユニットの一側に並べて複数個設けられ、
    各々の前記待機ポートには、前記ノズルが装着された前記ノズルアームが位置し、
    前記ノズル移動ユニットは、前記複数個のノズルアームの中から、何れか1つを選択して前記待機ポートの待機位置から前記基板上部の工程位置へ移動させることを特徴とする請求項20に記載の基板処理装置。
  22. 処理液を吐出するノズルが装着され、且つ前記ノズルへ前記処理液を供給する処理液配管が内蔵されたノズルアームと、
    前記ノズルアームが工程進行のため待機する場所を提供する待機ポートと、
    前記待機ポートで待機する前記ノズルアームを移動させ、且つ前記ノズルアームとの熱伝達を通じて前記ノズルアームに内蔵された前記処理液配管内の前記処理液の温度を調節するノズル移動ユニットと、
    を包含することを特徴とする処理液供給ユニット。
  23. 前記ノズル移動ユニットは、
    前記ノズルアームを把持する把持部材と、
    前記把持部材に設けられ、且つ前記把持部材の温度を調節する温度調節部材と、
    前記把持部材を前記待機位置と前記工程位置との間で移動させる移動部材と、
    を包含することを特徴とする請求項22に記載の処理液供給ユニット。
  24. 前記把持部材は、
    前記ノズルアームの長さ方向に垂直な方向に沿って互いに遠ざかるか、或は近づくように移動しながら前記ノズルアームをホ―ルディングする第1及び第2ホルダーと、
    前記第1及び第2ホルダーを駆動させる第1駆動器と、
    を包含することを特徴とする請求項23に記載の処理液供給ユニット。
  25. 前記第1及び第2ホルダー各々は、前記ノズルアームの側部と接触するように垂直に配置された側壁と、前記ノズルアームの下端部と接触するように前記側壁から水平に延長される下部壁を有し、
    前記温度調節部材は、前記第1及び第2ホルダーの前記側壁に内蔵されることを特徴とする請求項24に記載の処理液供給ユニット。
  26. 前記温度調節部材は、ヒーティングコイル、温度調節流体配管、熱電素子、これらの組み合わせ、の中から、何れか1つを利用することを特徴とする請求項25に記載の処理液供給ユニット。
  27. 前記移動部材は、
    前記把持部材を支持する水平支持台と、
    前記水平支持台に垂直に連結され、且つ前記水平支持台を上下方向に移動させる第2駆動器が設置された移動ロードと、
    前記移動ロードを前記待機位置と前記工程位置との間で移動させる第3駆動器と、を包含することを特徴とする請求項23に記載の処理液供給ユニット。
  28. 前記待機ポートは、一方向に並べて複数個設けられ、
    各々の前記待機ポートには、前記ノズルが装着された前記ノズルアームが位置し、
    前記ノズル移動ユニットは、前記複数個のノズルアームの中から、何れか1つを選択して前記待機ポートの待機位置から工程位置へ移動させることを特徴とする請求項22に記載の処理液供給ユニット。
  29. 前記ノズルアームの内壁と前記処理液配管との間に配置され、前記ノズルアームと前記処理液配管との間で熱を伝達する伝熱管をさらに包含することを特徴とする請求項28に記載の処理液供給ユニット。
  30. ノズルに連結される処理液配管が内蔵されたノズルアームへ熱を伝達するか、或は前記ノズルアームから熱を吸収して前記処理液配管内の前記処理液の温度を調節することを特徴とする基板処理方法。
  31. 前記熱伝達及び熱吸収は、前記ノズルアームの待機位置で進行されることを特徴とする請求項30に記載の基板処理方法。
  32. 前記熱伝達及び熱吸収は、前記ノズルアームの待機位置と工程位置との間で移動する時に進行されることを特徴とする請求項30に記載の基板処理方法。
  33. 前記熱伝達及び熱吸収は、前記ノズルアームの待機位置での待機の時、及び前記ノズルアームの待機位置と工程位置との間で移動する時、に進行されることを特徴とする請求項30に記載の基板処理方法。
  34. 前記熱伝達及び熱吸収は、前記ノズルアームの工程位置で前記ノズルが前記処理液を吐出する間に進行されることを特徴とする請求項30に記載の基板処理方法。
  35. 前記熱伝達及び熱吸収は、前記ノズルアームを把持して移動させるノズル移動ユニットと前記ノズルアームの接触によって進行されることを特徴とする請求項30に記載の基板処理方法。
  36. 前記ノズルアームは、複数個設けられ、
    前記ノズル移動ユニットは、前記複数個のノズルアームの中から、何れか1つを選択して、選択された前記ノズルアームを移動させることを特徴とする請求項35に記載の基板処理方法。
  37. 前記ノズル移動ユニットに具備される、ヒーティングコイル、温度調節流体配管、熱電素子、これらの組み合わせ、の中から、何れか1つを利用して前記ノズルアームへ熱を伝達するか、或は前記ノズルアームから熱を吸収することを特徴とする請求項36に記載の基板処理方法。
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