JP2022159242A - 支持ユニット及び基板処理装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】基板を加熱する加熱部材の異常作動又は加熱部材を作動させる部品の故障等を検出できる支持ユニット及び基板処理装置を提供する。【解決手段】本発明は支持ユニットを提供する。基板を支持する支持ユニットは、回転可能なチャックステージと、前記チャックステージより上部に配置され、前記支持ユニットに支持された基板を加熱する加熱部材と、前記加熱部材に電力を伝達する電源ラインと、前記チャックステージより上部に配置され、前記加熱部材が配置される内部空間を形成するウィンドウと、設定条件が満足されれば、前記加熱部材に伝達される前記電力を遮断するインターロックモジュールと、を含むことができる。【選択図】図９

Description

本発明は支持ユニット及び基板処理装置に関する。
一般的に、平板表示素子製造や半導体製造工程でガラス基板やウエハを処理する工程は感光液塗布工程（ｐｈｏｔｏｒｅｓｉｓｔ ｃｏａｔｉｎｇ ｐｒｏｃｅｓｓ）、現像工程（ｄｅｖｅｌｏｐｉｎｇ ｐｒｏｃｅｓｓ）、蝕刻工程（ｅｔｃｈｉｎｇ ｐｒｏｃｅｓｓ）、アッシング工程（ａｓｈｉｎｇ ｐｒｏｃｅｓｓ）等様々な工程を含む。各工程には基板に付着された各種汚染物を除去するために、薬液（ｃｈｅｍｉｃａｌ）又は純水（ｄｅｉｏｎｉｚｅｄ ｗａｔｅｒ）を利用した洗浄工程（ｗｅｔ ｃｌｅａｎｉｎｇ ｐｒｏｃｅｓｓ）と基板表面に残留する薬液又は純水を乾燥させるための乾燥（ｄｒｙｉｎｇ ｐｒｏｃｅｓｓ）工程が遂行される。また、最近には硫酸やリン酸のようなケミカルを利用してシリコン窒化膜及びシリコン酸化膜を選択的に除去する処理工程（例えば、蝕刻工程）を進行している。
ケミカルを利用した基板処理装置では基板に対する処理効率を改善するために基板を加熱する基板処理装置が利用されている。特許文献１には上述した基板処理装置の一例が開示されている。特許文献１によれば、基板処理装置はスピンヘッド内に基板を加熱するランプを有する。ランプは基板を加熱する輻射熱を発生させる。ランプが輻射する熱が基板に伝達されれば、基板の温度は高くなる。したがって、基板処理効率は高くなる。
しかし、ランプの異常動作又はランプを作動させる部品の故障等の理由によって、ランプが配置される空間の温度が過度に高くなることができる。この場合、スピンヘッドで爆発が発生することがあり得る。また、スピンヘッドの駆動器に熱が伝達されて駆動器に故障を誘発することがあり得る。
韓国特許公開第2005-0072598号公報
本発明の目的は基板を加熱する加熱部材の異常作動又は加熱部材を作動させる部品の故障等を検出できる支持ユニット及び基板処理装置を提供することにある。
また、本発明の目的は加熱部材が配置される空間の温度が過度に高くなること（Ｏｖｅｒｔｅｍｐ、過熱）を検出できる支持ユニット及び基板処理装置を提供することにある。
また、本発明の目的は加熱部材が発生させる熱による爆発危険及び／又はスピン駆動部の故障リスクを改善することができる支持ユニット及び基板処理装置を提供することにある。
本発明の目的はここに制限されなく、言及されないその他の目的は下の記載から通常の技術者が明確に理解されるべきである。
本発明は支持ユニットを提供する。基板を支持する支持ユニットは、回転可能なチャックステージと、前記チャックステージより上部に配置され、前記支持ユニットに支持された基板を加熱する加熱部材と、前記加熱部材に電力を印加する電源と、前記チャックステージより上部に配置され、前記加熱部材が配置される内部空間を形成するウィンドウと、前記加熱部材に印加される前記電力を選択的に遮断するインターロックモジュールと、を含むことができる。
一実施形態によれば、前記支持ユニットは、制御器をさらに含み、前記インターロックモジュールは、前記内部空間の温度を測定し、測定された前記内部空間の温度を前記制御器に伝達する温度センサーを含み、前記制御器は、前記温度センサーから伝達された前記内部空間の温度が設定温度より高い場合、前記電力が前記加熱部材に印加されることを遮断する制御信号を発生させることができる。
一実施形態によれば、前記インターロックモジュールは、前記内部空間の温度変化に応じて前記電源、そして前記加熱部材が提供される閉回路を開放させて前記電源が前記加熱部材に伝達される前記電力を遮断する遮断部材を含むさらに含むことができる。
一実施形態によれば、前記遮断部材は、第１遮断部材と、前記第１遮断部材と直列連結され、前記第１遮断部材と異なる電力遮断構造を有する第２遮断部材と、を含むことができる。
一実施形態によれば、前記第１遮断部材はヒューズ（Ｆｕｓｅ）を含み、前記第２遮断部材はバイメタル（Ｂｉ－Ｍｅｔａｌ）を含むことができる。
一実施形態によれば、前記支持ユニットは、前記加熱部材の下に配置される反射板と、前記反射板下に配置される冷却板と、上部から見る時、前記反射板に形成された開口と重畳されるように配置され、前記冷却板の上部に配置される支持部材と、を含み、前記支持部材には、前記遮断部材が設置されることができる。
一実施形態によれば、前記加熱部材の下に配置される板と、前記板に形成された開口に挿入され、前記電力を前記加熱部材に伝達する電源ラインと連結される端子台と、をさらに含み、前記加熱部材は、環形状を有し、その一端及び他端が各々前記端子台と連結されることができる。
一実施形態によれば、前記支持ユニットは、前記チャックステージと結合されて前記チャックステージを回転させ、中空を有するスピン駆動部と、前記スピン駆動部の前記中空に挿入される本体と、をさらに含み、前記板は前記チャックステージの回転から独立的になるように前記本体と結合されることができる。
一実施形態によれば、前記加熱部材は、複数に提供され、上部から見る時、前記加熱部材は前記本体を囲むように構成されることができる。
また、本発明は基板を処理する装置を提供する。基板処理装置は、内部空間を有するチャンバーと、前記内部空間で基板を支持し、回転させる支持ユニットと、前記支持ユニットに支持されて回転する基板に処理液を供給する液供給ユニットと、前記支持ユニットが支持する基板を処理するための処理空間を有するボウルと、制御器と、を含み、前記支持ユニットは、中空を有するスピン駆動部と結合されるチャックステージと、前記チャックステージより上部に配置され、前記支持ユニットに支持された基板を加熱する加熱部材と、前記加熱部材に電力を印加する電源と、前記チャックステージより上部に配置され、前記加熱部材が配置される内部空間を形成するウィンドウと、前記内部空間の温度が設定温度より高い場合前記加熱部材に伝達される前記電力を遮断するインターロックモジュールと、を含み、前記インターロックモジュールは、前記内部空間の温度を測定し、測定された前記内部空間の温度を前記制御器に伝達する温度センサー、又は前記内部空間の温度変化に応じて前記電源、そして前記加熱部材が提供される閉回路を開放させて前記電源が前記加熱部材に伝達される前記電力を遮断する遮断部材と、を含むことができる。
一実施形態によれば、前記制御器は、前記温度センサーから伝達された前記内部空間の温度が前記設定温度より高い場合、前記電力が前記加熱部材に印加されることを遮断する制御信号を発生させることができる。
一実施形態によれば、前記支持ユニットは、前記スピン駆動部の前記中空に挿入されるノズル本体と、前記ノズル本体と結合され、前記加熱部材の下に配置される反射板と、前記反射板下に配置される冷却板と、前記反射板に形成された開口に挿入され、前記冷却板の上部に配置される支持部材と、を含み、前記支持部材には前記遮断部材が設置されることができる。
一実施形態によれば、前記遮断部材は、第１遮断部材と、前記第１遮断部材と異なる電力遮断構造を有する第２遮断部材と、を含むことができる。
一実施形態によれば、前記第１遮断部材はヒューズ（Ｆｕｓｅ）を含み、前記第２遮断部材はバイメタル（Ｂｉ－Ｍｅｔａｌ）を含むことができる。
一実施形態によれば、前記開口に挿入され、前記電力を前記加熱部材に伝達する電源ラインと連結される端子台をさらに含み、前記加熱部材は、環形状を有してその一端及び他端が各々前記端子台と連結されることができる。
一実施形態によれば、前記加熱部材は、複数に提供され、各々の前記加熱部材は、上部から見る時、前記ノズル本体を囲むように構成されることができる。
一実施形態によれば、前記加熱部材は、前記チャックステージの回転から独立的になるように前記反射板の上部に固定設置されることができる。
また、本発明は基板を支持する支持ユニットを提供する。支持ユニットは、中空を有するスピン駆動部と結合されるチャックステージと、前記支持ユニットに支持された基板の背面に処理流体を供給するバックノズル部と、前記チャックステージより上部に配置され、前記支持ユニットに支持された基板を加熱する複数のＩＲランプと、前記ＩＲランプに電力を印加する電源と、前記チャックステージより上部に配置され、前記ＩＲランプが配置される内部空間を形成し、その側面に少なくとも１つ以上の流出ホールが形成されるウィンドウと、前記ＩＲランプより下部に配置される反射板と、冷却流体が流れる冷却流路が形成され、前記反射板より下部に配置され、その上面の中で一部が前記反射板の下面と接触される冷却板と、前記反射板、そして前記冷却板の間空間に非活性ガスを供給するガス供給ラインと、設定条件が満足されれば、前記ＩＲランプに印加される前記電力を遮断するインターロックモジュールと、を含むことができる。
一実施形態によれば、前記バックノズル部は、前記中空に挿入されるノズル本体と、前記ノズル本体の上部に提供される流体噴射部と、を含み、前記支持ユニットは、前記反射板、そして前記冷却板は前記バックノズル部と結合されて前記チャックステージの回転から独立的であり、前記流出ホールは、複数に提供され、上部から見る時、前記ウィンドウの円周方向に沿って離隔されて形成されることができる。
一実施形態によれば、前記支持ユニットは、前記反射板に形成された開口に挿入され、前記冷却板に置かれる支持部材を含み、前記インターロックモジュールは、前記支持部材に設置され、前記内部空間の温度変化に応じて前記電源、そして前記ＩＲランプが提供される閉回路を開放させて前記電源が前記ＩＲランプに伝達される前記電力を遮断する遮断部材と、そして、前記内部空間の温度を測定し、測定された前記内部空間の温度を前記支持ユニットを制御する制御器に伝達する温度センサーと、を含み、前記遮断部材は、ヒューズ（Ｆｕｓｅ）を有する第１遮断部材と、バイメタル（Ｂｉ－Ｍｅｔａｌ）を有する第２遮断部材と、を含み、前記制御器は、前記温度センサーから伝達された前記内部空間の温度が設定温度より高い場合、前記電力が前記ＩＲランプに伝達されることを遮断する制御信号を発生させることができる。
本発明の一実施形態によれば、基板を加熱する加熱部材の異常作動又は加熱部材を作動させる部品の故障等を検出することができる。
また、本発明の一実施形態によれば、加熱部材が配置される空間の温度が過度に高くなることを検出することができる。
また、本発明の一実施形態によれば、加熱部材が発生させる熱による爆発危険及び／又はスピン駆動部の故障リスクを改善することができる。
本発明の効果が上述した効果によって限定されることではなく、言及されない効果は本明細書及び添付された図面から本発明が属する技術分野で通常の知識を有する者に明確に理解されるべきである。
本発明の一実施形態による基板処理装置が提供された基板処理設備を概略的に示した平面図である。 図１の工程チャンバーに提供される基板処理装置の平面図である。 図１の工程チャンバーに提供される基板処理装置の断面図である。 図２のＡ－Ａ’方向から見た支持ユニットの断面図である。 図４の支持ユニットの一部分を拡大して示す図面である。 図５のウインドー、そしてチャックステージの一部を拡大して示す斜視図である。 図５の冷却板を上部から見た図面である。 図４の支持ユニットが基板を加熱する形状を示す図面である。 図２の‘Ｂ’領域を拡大して見た図面である。 図９のＣ－Ｃ’方向から見た支持ユニットの断面図である。 本発明の加熱モジュール、そしてインターロックモジュールの電気的な連結の一例を概略的に示したブロック図である。 図１１のインターロックモジュールがインターロックを遂行する一例を示す図面である。 図１１のインターロックモジュールがインターロックを遂行する他の例を示す図面である。 図１１のインターロックモジュールがインターロックを遂行する他の例を示す図面である。
以下では添付した図面を参考として本発明の実施形態に対して本発明が属する技術分野で通常の知識を有する者が容易に実施できるように詳細に説明する。しかし、本発明は様々な異なる形態に具現されることができ、ここで説明する実施形態に限定されない。また、本発明の望ましい実施形態を詳細に説明することにおいて、関連された公知機能又は構成に対する具体的な説明が本発明の要旨を不必要に曖昧にすることができていると判断される場合にはその詳細な説明を省略する。また、類似な機能及び作用をする部分に対しては図面の全体に亘って同一な符号を使用する。
ある構成要素を‘含む’ということは、特別に反対になる記載がない限り、他の構成要素を除外することではなく、他の構成要素をさらに含むことができることを意味する。具体的に、“含む”又は“有する”等の用語は明細書上に記載された特徴、数字、段階、動作、構成要素、部品、又はこれらを組み合わせたものが存在することを指定しようとすることがであり、１つ又はそれ以上の他の特徴や数字、段階、動作、構成要素、部品、又はこれらを組み合わせたものの存在又は付加可能性を予め排除しないことと理解されなければならない。
単数の表現は文脈の上に明確に異なりに表現しない限り、複数の表現を含む。また、図面で要素の形状及びサイズ等はより明確な説明のために誇張されることができる。
図１は本発明の一実施形態による基板処理装置が提供された基板処理設備を概略的に示した平面図である。図１を参照すれば、基板処理設備１はインデックスモジュール１０００と工程処理モジュール２０００と制御器３０００を含む。
インデックスモジュール１０００はロードポート１２００及び移送フレーム１４００を含む。ロードポート１２００、移送フレーム１４００、及び工程処理モジュール２０００は順次的に一列に配列される。以下、ロードポート１２００、移送フレーム１４００、そして工程処理モジュール２０００が配列された方向を第１の方向１２とする。そして、上部から見る時、第１の方向１２と垂直になる方向を第２方向１４とし、第１の方向１２と第２方向１４を含む平面に垂直である方向を第３方向１６とする。
ロードポート１２００には基板Ｗが収納されたキャリヤー１３００が安着される。ロードポート１２００は複数が提供され、これらは第２方向１４に沿って一列に配置される。図１では４つのロードポート１２００が提供されたことと図示した。しかし、ロードポート１２００の数は工程処理モジュール２０００の工程効率及びフットプリント等の条件に応じて増加するか、又は減少してもよい。キャリヤー１３００には基板Ｗの縁を支持するように提供されたスロット（図示せず）が形成される。スロットは第３方向１６に複数が提供される。基板Ｗは第３方向１６に沿って互いに離隔された状態に積層されるようにキャリヤー１３００内に位置される。キャリヤー１３００としては前面開放一体型ポッド（Ｆｒｏｎｔ Ｏｐｅｎｉｎｇ Ｕｎｉｆｉｅｄ Ｐｏｄ；ＦＯＵＰ）が使用されることができる。
工程処理モジュール２０００はバッファユニット２２００、移送チャンバー２４００、そして工程チャンバー２６００を含む。移送チャンバー２４００はその長さ方向が第１方向１２と平行に配置される。第２方向１４に沿って移送チャンバー２４００の一側及び他側には各々工程チャンバー２６００が配置される。移送チャンバー２４００の一側に位置した工程チャンバー２６００と移送チャンバー２４００の他側に位置した工程チャンバー２６００は移送チャンバー２４００を基準に互いに対称になるように提供される。工程チャンバー２６００の中で一部は移送チャンバー２４００の長さ方向に沿って配置される。また、工程チャンバー２６００の中で一部は互いに積層されるように配置される。即ち、移送チャンバー２４００の一側には工程チャンバー２６００がＡＸＢ（ＡとＢは各々１以上の自然数）の配列に配置されることができる。ここで、Ａは第１の方向１２に沿って一列に提供された工程チャンバー２６００の数であり、Ｂは第３方向１６に沿って一列に提供された工程チャンバー２６００の数である。移送チャンバー２４００の一側に工程チャンバー２６００が４つ又は６つ提供される場合、工程チャンバー２６００は２Ｘ２又は３Ｘ２の配列に配置されることができる。工程チャンバー２６００の数は増加するか、或いは減少してもよい。上述したことと異なりに、工程チャンバー２６００は移送チャンバー２４００の一側のみに提供されることができる。また、上述したことと異なりに、工程チャンバー２６００は移送チャンバー２４００の一側及び両側に単層に提供されることができる。
バッファユニット２２００は移送フレーム１４００と移送チャンバー２４００との間に配置される。バッファユニット２２００は移送チャンバー２４００と移送フレーム１４００との間に基板Ｗが搬送される前に基板Ｗが留まる空間を提供する。バッファユニット２２００はその内部に基板Ｗが置かれるスロット（図示せず）が提供され、スロット（図示せず）は相互間に第３方向１６に沿って離隔されるように複数提供される。バッファユニット２２００で移送フレーム１４００と対向する面と移送チャンバー２４００と対向する面の各々が開放される。
移送フレーム１４００はロードポート１２００に安着されたキャリヤー１３００とバッファユニット２２００との間に基板Ｗを搬送する。移送フレーム１４００にはインデックスレール１４２０とインデックスロボット１４４０が提供される。インデックスレール１４２０はその長さ方向が第２方向１４と並んで提供される。インデックスロボット１４４０はインデックスレール１４２０上に設置され、インデックスレール１４２０に沿って第２方向１４に直線移動される。インデックスロボット１４４０はベース１４４１、本体１４４２、そしてインデックスアーム１４４３を有する。ベース１４４１はインデックスレール１４２０に沿って移動可能するように設置される。本体１４４２はベース１４４１に結合される。本体１４４２はベース１４４１上で第３方向１６に沿って移動可能するように提供される。また、本体１４４２はベース１４４１上で回転可能するように提供される。インデックスアーム１４４３は本体１４４２に結合され、本体１４４２に対して前進及び後進移動できるように提供される。インデックスアーム１４４３は複数が提供されて各々個別駆動されるように提供される。インデックスアーム１４４３は第３方向１６に沿って互いに離隔された状態に積層されるように配置される。インデックスアーム１４４３の中で一部は工程処理モジュール２０００からキャリヤー１３００に基板Ｗを搬送する時に使用され、他の一部はキャリヤー１３００から工程処理モジュール２０００に基板Ｗを搬送する時に使用されることができる。これはインデックスロボット１４４０が基板Ｗを搬入及び搬出する過程で工程処理前の基板Ｗから発生されたパーティクルが工程処理後の基板Ｗに付着されることを防止することができる。
移送チャンバー２４００はバッファユニット２２００と工程チャンバー２６００との間に、そして工程チャンバー２６００の間に基板Ｗを搬送する。移送チャンバー２４００にはガイドレール２４２０とメーンロボット２４４０が提供される。ガイドレール２４２０はその長さ方向が第１の方向１２と並んで配置される。メーンロボット２４４０はガイドレール２４２０上に設置され、ガイドレール２４２０上で第１の方向１２に沿って直線移動される。メーンロボット２４４０はベース２４４１、本体２４４２、そしてメーンアーム２４４３を有する。ベース２４４１はガイドレール２４２０に沿って移動可能するように設置される。本体２４４２はベース２４４１に結合される。本体２４４２はベース２４４１上で第３方向１６に沿って移動可能するように提供される。また、本体２４４２はベース２４４１上で回転可能するように提供される。メーンアーム２４４３は本体２４４２に結合され、これは本体２４４２に対して前進及び後進移動できるように提供される。メーンアーム２４４３は複数に提供されて各々個別に駆動されるように提供される。メーンアーム２４４３は第３方向１６に沿って互いに離隔された状態に積層されるように配置される。バッファユニット２２００から工程チャンバー２６００に基板Ｗを搬送する時に使用されるメーンアーム２４４３と工程チャンバー２６００からバッファユニット２２００に基板Ｗを搬送する時に使用されるメーンアーム２４４３は互いに異なることができる。
工程チャンバー２６００内には基板Ｗに対して液処理工程（例えば、洗浄工程、又は蝕刻工程のような膜除去工程）を遂行する基板処理装置１０が提供される。各々の工程チャンバー２６００内に提供された基板処理装置１０は遂行する工程の種類に応じて異なる構造を有することができる。選択的に、各々の工程チャンバー２６００内の基板処理装置１０は同一な構造を有することができる。選択的に、工程チャンバー２６００は複数のグループに区分されて、同一なグループに属する工程チャンバー２６００に提供された基板処理装置１０は互いに同一な構造を有し、異なるグループに属する工程チャンバー２６００に提供された基板処理装置１０は互いに異なる構造を有することができる。例えば、工程チャンバー２６００が２つのグループに分けられる場合、移送チャンバー２４００の一側には第１グループの工程チャンバー２６００が提供され、移送チャンバー２４００の他側には第２グループの工程チャンバー２６００が提供されることができる。選択的に、移送チャンバー２４００の一側及び他側の各々で下層には第１グループの工程チャンバー２６００が提供され、上層には第２グループの工程チャンバー２６００が提供されることができる。第１グループの工程チャンバー２６００と第２グループの工程チャンバー２６００は各々使用されるケミカルの種類や、洗浄方式の種類に応じて区分されることができる。
制御器３０００は基板処理設備１を制御することができる。制御器３０００はインデックスモジュール１０００、そして工程処理モジュール２０００を制御することができる。制御器３０００は工程処理モジュール２０００の工程チャンバー２６００に提供され、後述する基板処理装置１０を制御することができる。制御器３０００は基板処理装置１０を有し、後述する支持ユニット３００を制御することができる。制御器３０００は後述するインターロックモジュール７００が伝達する温度データが伝達され、伝達された温度データに基づいて支持ユニット３００を制御することができる。
また、制御器３０００は基板処理設備１の制御を実行するマイクロプロセッサー（コンピュータ）で成されるプロセスコントローラと、オペレータが基板処理設備１を管理するためにコマンド入力操作等を行うキーボードや、基板処理設備１の稼動状況を可視化して表示するディスプレー等で成されるユーザインターフェイスと、基板処理設備１で実行される処理をプロセスコントローラの制御で実行するための制御プログラムや、各種データ及び処理条件に応じて各構成部に処理を実行させるためのプログラム、即ち処理レシピが格納された格納部を具備することができる。また、ユーザインターフェイス及び格納部はプロセスコントローラに接続されていることができる。処理レシピは格納部の中で記憶媒体に記憶されていることができ、記憶媒体は、ハードディスクであってもよく、ＣＤ－ＲＯＭ、ＤＶＤ等の可搬性ディスクや、フラッシュメモリ等の半導体メモリであってもよい。
以下では、本発明の工程チャンバー２６００に提供される基板処理装置１０に対して説明する。下の実施形態では基板処理装置１０が高温の硫酸、高温のリン酸、アルカリ性薬液、酸性薬液、リンス液、そして乾燥ガスのような処理流体を使用して基板Ｗを液処理する装置を例として説明する。しかし、本発明の技術的思想はこれに限定されなく、回転する基板Ｗに処理液を供給して液処理工程を遂行する様々な基板処理装置に全て適用されることができる。
図２は図１の工程チャンバーに提供される基板処理装置の平面図であり、図３は図１の工程チャンバーに提供される基板処理装置の断面図である。図２と図３を参照すれば、基板処理装置１０はチャンバー１００、ボウル２００、支持ユニット３００、液供給ユニット４００、排気ユニット５００、昇降ユニット６００、そしてインターロックモジュール７００を含む。
チャンバー１００は密閉された内部空間を提供する。上部には気流供給部材１１０が設置される。気流供給部材１１０はチャンバー１００の内部に下降気流を形成する。気流供給部材１１０は高湿度の外気をフィルタリングしてチャンバー１００の内部に供給する。高湿度の外気は気流供給部材１１０を通過してチャンバー１００の内部に供給され、下降気流を形成する。下降気流は基板Ｗの上部に均一な気流を提供し、処理流体によって基板Ｗ表面が処理される過程で発生される汚染物質を空気と共にボウル２００の回収筒２１０、２２０、２３０を通じて排気ユニット５００に排出させる。
チャンバー１００の内部空間は水平隔壁１０２によって工程領域１２０（処理空間の一例）とメンテナンス領域１３０とに分けられる。工程領域１２０にはボウル２００と支持ユニット３００が位置する。メンテナンス領域１３０にはボウル２００と連結される回収ライン２４１、２４３、２４５、排気ライン５１０の他にも昇降ユニット６００の駆動部と、液供給ユニット３００の駆動部、供給ライン等が位置する。メンテナンス領域１３０は工程領域１２０から隔離される。
ボウル２００は後述する支持ユニット３００が支持する基板Ｗを処理するための処理空間を有することができる。ボウル２００は上部が開放された円筒形状を有し、基板Ｗを処理するための処理空間を有する。ボウル２００の開放された上面は基板Ｗの搬出及び搬入通路として提供される。処理空間には支持ユニット３００が位置される。支持ユニット３００は工程進行する時、基板Ｗを支持した状態で基板Ｗを回転させる。
ボウル２００は強制排気が行われるように下端部に排気ダクト２９０が連結された下部空間を提供する。ボウル２００には回転される基板Ｗ上で飛散される処理液と気体を流入及び吸入する第１回収筒２１０、第２回収筒２２０、そして第３回収筒２３０が多段に配置される。
環状の第１回収筒２１０、第２回収筒２２０、そして第３回収筒２３０は１つの共通の環状空間と通じる排気口Ｈを有する。具体的に、第１乃至第３回収筒２１０、２２０、２３０は各々環状のリング形状を有する底面及びその底面から上方向に延長されて円筒形状を有する側壁を含む。第２回収筒２２０は第１回収筒２１０を囲み、第１回収筒２１０から離隔される。第３回収筒２３０は第２回収筒２２０を囲み、第２回収筒２２０から離隔される。
第１回収筒２１０、第２回収筒２２０、そして第３回収筒２３０は基板Ｗから飛散された処理液及びヒューム（Ｆｕｍｅ）が含まれた気流が流入される第１回収空間ＲＳ１、第２回収空間ＲＳ２、そして第３回収空間ＲＳ３を提供することができる。第１回収空間ＲＳ１は第１回収筒２１０によって定義され、第２回収空間ＲＳ２は第１回収筒２１０と第２回収筒２２０間の離隔空間によって定義され、第３回収空間ＲＳ３は第２回収筒２２０と第３回収筒２３０との間の離隔空間によって定義される。
第１回収筒２１０、第２回収筒２２０、そして第３回収筒２３０の各上面は中央部が開放される。第１回収筒２１０、第２回収筒２２０、そして第３回収筒２３０は連結された側壁から開放部に行くほど、対応する底面との距離がだんだん遠くなる傾斜面になる。基板Ｗから飛散された処理液は第１回収筒２１０、第２回収筒２２０、そして第３回収筒２３０の上面に沿って第１回収空間ＲＳ１、第２回収空間ＲＳ２、及び／又は第３回収空間ＲＳ３内に流れていく。
第１回収空間ＲＳ１に流入された第１処理液は第１回収ライン２４１を通じて外部に排出される。第２回収空間ＲＳ２に流入された第２処理液は第２回収ライン１４３を通じて外部に排出される。第３回収空間ＲＳ３に流入された第３処理液は第３回収ライン１４５を通じて外部に排出される。
液供給ユニット４００は基板Ｗに処理液を供給して基板Ｗを処理することができる。液供給ユニット４００は基板Ｗに加熱された処理液を供給することができる。処理液は基板Ｗの表面を処理することができる。処理液は基板Ｗ上の薄膜を除去することのように、基板Ｗを蝕刻処理するための高温のケミカルであり得る。一例として、ケミカルは硫酸、リン酸、又は硫酸とリン酸の混合液であり得る。液供給ユニット４００は液ノズル部材４１０、そして供給部４２０を含むことができる。
液ノズル部材４１０はノズル４１１、ノズルアーム４１３、支持ロード４１５、ノズル駆動器４１７を含むことができる。ノズル４１１は供給部４２０から処理液が供給されることができる。ノズル４１１は処理液を基板Ｗの表面に吐出することができる。ノズルアーム４１３は一方向に長さが長く提供されるアームであって、先端にノズル４１１が装着される。ノズルアーム４１３はノズル４１１を支持する。ノズルアーム４１３の後段には支持ロード４１５が装着される。支持ロード４１５はノズルアーム４１３の下部に位置する。支持ロード４１５はノズルアーム４１３に垂直に配置される。ノズル駆動器４１７は支持ロード４１５の下端に提供される。ノズル駆動器４１７は支持ロード４１５の長さ方向軸を中心に支持ロード４１５を回転させる。支持ロード４１５の回転によってノズルアーム４１３とノズル４１１が支持ロード４１５を軸にスイング移動する。ノズル４１１はボウル２００の外側と内側との間をスイング移動することができる。そして、ノズル４１１は基板Ｗの中央領域と縁領域との間の区間をスイング移動し、処理液を吐出することができる。
排気ユニット５００はボウル２００の内部を排気することができる。一例として、排気ユニット５００は工程の時、第１回収筒２１０、第２回収筒２２０、そして第３回収筒２３０の中で処理液を回収する回収筒に排気圧力（吸引圧力）を提供することができる。排気ユニット５００は排気ダクト２９０と連結される排気ライン５１０、ダンパー５２０を含むことができる。排気ライン５１０は排気ポンプ（図示せず）から排気圧が提供され、半導体生産ラインの底面空間に埋め込まれたメーン排気ラインと連結される。
一方、ボウル２００はボウル２００の垂直位置を変更させる昇降ユニット６００と結合される。昇降ユニット６００はボウル２００を上下方向に直線移動させる。ボウル２００が上下に移動されることによって支持ユニット３００に対するボウル２００の相対高さが変更される。
昇降ユニット６００はブラケット６１２、移動軸６１４、そして駆動器６１６を含む。ブラケット６１２はボウル２００の外壁に固定設置される。ブラケット６１２には駆動器６１６によって上下方向に移動される移動軸６１４が固定結合される。基板Ｗが支持ユニット３００にローディング又はアンローディングされる時、支持ユニット３００がボウル２００の上部に突出されるようにボウル２００は下降する。また、工程が進行する時には基板Ｗに供給された処理液の種類に応じて処理液が既設定された回収筒２１０、２２０、２３０に流入されるようにボウル２００の高さが調節される。ボウル２００は前記各回収空間ＲＳ１、ＲＳ２、ＲＳ３別に回収される処理液と汚染ガスの種類を異なりにすることができる。
図４は図２のＡ－Ａ’方向から見た支持ユニットの断面図であり、図５は図４の支持ユニットの一部分を拡大して示す図面である。図４、そして図５を参照すれば、支持ユニット３００は工程進行のうちに基板Ｗを支持し、工程が進行される間に基板Ｗを回転させることができる。
支持ユニット３００はチャック３１０、スピン駆動部３２０、バックノズル部３３０、加熱モジュール３４０、反射板３６０、冷却板３７０、ガス供給部材３８０、そして冷却流体供給部材３９０を含むことができる。
チャック３１０はチャックステージ３１２、そして石英ウインドー３１４を含むことができる。石英ウインドー３１４はチャックステージ３１２の上部に配置されることができる。
石英ウインドー３１４は後述する加熱部材３４２を保護するために提供されることができる。石英ウインドー３１４は加熱部材３４２を覆うことができる。石英ウインドー３１４は加熱部材３４２が配置される内部空間３１７を形成することができる。例えば、石英ウインドー３１４は後述するチャックステージ３１２と互いに組み合わせて内部空間３１７を形成することができる。また、石英ウインドー３１４はチャックステージ３１２を覆うカバー形状を有することができる。内部空間３１７には後述する反射板３６０、そして冷却板３７０が配置されることができる。チャックステージ３１２はスピン駆動部３２０と結合されて回転可能することができる。石英ウインドー３１４はチャックステージ３１２と互いに結合されることができる。したがって、石英ウインドー３１４はチャックステージ３１２と共に回転されることができる。
石英ウインドー３１４は後述する加熱部材３４２が発生させる光が透過できるように透明な素材で提供されることができる。また、上部から見る時、チャックステージ３１２が有する直径は石英ウインドー３１４が有する直径より大きいことができる。
また、石英ウインドー３１４は上面、そして側面を含むことができる。石英ウインドー３１４の上面は支持ユニット３００に支持される基板Ｗの下面と対向するように提供されることができる。即ち、石英ウインドー３１４の上面は支持ユニット３００に支持される基板Ｗの下面と互いに平行である面であり得る。また、石英ウインドー３１４の側面は石英ウインドー３１４の縁領域で上面から下方向に延長されて形成されることができる。石英ウインドー３１４の側面には後述する非活性ガスが流出される少なくとも１つ以上の流出ホール３１４ａが形成されることができる。例えば、流出ホール３１４ａは後述するガス供給ライン３８０が供給するガスＧが流出されるホールであり得る。流出ホール３１４ａは石英ウインドー３１４の側面に形成され、図６に図示されたように互いに同一な間隔に離隔されて形成されることができる。例えば、流出ホール３１４ａは上部から見る時、石英ウインドー３１４の円周方向に沿って互いに同一な間隔に離隔されて形成されることができる。
再び、図５を参照すれば、また、石英ウインドー３１４には支持ピン３１８が提供されることができる。支持ピン３１８は石英ウインドー３１４の上部面の縁部に所定の間隔離隔されて配置される。支持ピン３１８は石英ウインドー３１４から上側に突出されるように提供される。支持ピン３１８は基板Ｗの下面を支持して基板Ｗが石英ウインドー３１４から上側方向に離隔された状態で支持されるようになる。
チャックステージ３１２の縁にはチャッキングピン３１６が設置されることができる。チャッキングピン３１６は石英ウインドー３１４を貫通して石英ウインドー３１４の上側に突出されるように提供される。チャッキングピン３１６は多数の支持ピン３１８によって支持された基板Ｗが正位置に置かれるように基板Ｗを整列することができる。工程を進行する時、チャッキングピン３１６は基板Ｗの側部と接触されて基板Ｗが正位置から離脱されることを防止することができる。
また、チャックステージ３１２には遮断突起３１２ａが形成されることができる。遮断突起３１２ａは支持ユニット３００の外部の不純物がチャック３１０の内部空間３１７に流入されることを遮断することができる。遮断突起３１２ａは上部から見る時、リング形状を有することができる。遮断突起３１２ａは上部から見る時、後述する冷却板３７０を囲むように提供されることができる。また、遮断突起３１２ａは上部から見る時、反射板３６０と重畳されるように提供されることができる。また、遮断突起３１２ａはその上端が反射板３６０から離隔されるように提供されることができる。遮断突起３１２ａの上端と反射板３６０の間の離隔された空間は後述する非活性ガスが流出される流出開口として機能することができる。
チャックステージ３１２はスピン駆動部３２０に結合されて回転されることができる。スピン駆動部３２０は中空モーターを含み、中空を有する中空回転軸に提供されることができる。スピン駆動部３２０の中空には後述する第１ガス供給ライン３８１、第２ガス供給ライン３８３、冷却流体供給ライン３９１、そして冷却流体排出ライン３９３の中で少なくともいずれか１つ以上が提供されることができる。
上述したように、チャックステージ３１２が回転される場合、石英ウインドー３１４はチャックステージ３１２と共に回転されることができる。また、チャック３１０内に提供される構成はチャック３１０の回転から独立的に位置されることができる。例えば、後述する加熱部材３４２、反射板３６０、冷却板３７０、第１ガス供給ライン３８１、第２ガス供給ライン３８３、冷却流体供給ライン３９１、冷却流体排出ライン３９３、ヒューズ７２２、バイメタル７３２、第１ライン７２４、第２ライン７３４、そして温度センサー７１０はチャック３１０の回転から独立的に位置されることができる。
バックノズル部３３０は基板Ｗの背面に処理流体、例えば薬液を供給するために提供される。バックノズル部３３０は流体噴射部３３２、そしてノズル本体３３４を含むことができる。ノズル本体３３４は流体噴射部３３２と結合されることができる。例えば、ノズル本体３３４の上端には流体噴射部３３２が結合されることができる。流体噴射部３３２は薬液供給ライン（図示せず）から薬液が伝達されて基板Ｗの背面に処理流体を供給することができる。ノズル本体３３４は上下方向に延長され、内部に空間を有する筒形状に提供されることができる。ノズル本体３３４はスピン駆動部３２０の中空に挿入されて、スピン駆動部３２０及びチャックステージ３１２の回転から独立的に位置することができる。また、上述した反射板３６０、そして冷却板３７０はノズル本体３３４と結合されて、チャックステージ３１２及びスピン駆動部３２０の回転から独立的に提供されることができる。
加熱モジュール３４０は工程進行の中で基板Ｗを加熱することができる。加熱モジュール３４０は加熱部材３４２、電源ライン３４４、電源３４６、スイッチ３４７、端子台３４８、そして支持部材３４９を含むことができる。
加熱部材３４２はチャックステージ３１２より上部に配置されることができる。加熱部材３４２は石英ウインドー３１４の下に配置されることができる。加熱部材３４２はチャックステージ３１２と石英ウインドー３１４との間に配置されることができる。加熱部材３４２はノズル本体３３４に直接又は間接的に結合されて、チャックステージ３１２の回転から独立的に提供されることができる。例えば、加熱部材３４２は反射板３６０の上部に提供される支持ブラケット３６２によって支持されることができる。したがって、加熱部材３４２はチャックステージ３１２の回転から独立的に提供されることができる。加熱部材３４２は支持ユニット３００に支持された基板Ｗを加熱することができる。加熱部材３４２は支持ユニット３００に支持された基板Ｗに熱エネルギーを伝達して基板Ｗを加熱することができる。加熱部材３４２は支持ユニット３００に支持された基板Ｗに光を照射して基板Ｗを加熱することができる。光は赤外線領域の波長を有する光であり得る。これと異なりに光は紫外線領域の波長を有する光であってもよい。加熱部材３４２は環形状を有することができる。加熱部材３４２は上部から見る時、上述したノズル本体３３４を囲むように提供されることができる。加熱部材３４２は複数に提供されることができる。各々の加熱部材３４２は上部から見る時、上述したノズル本体３３４を囲むように構成されることができる。加熱部材３４２は上部から見る時、互いに異なる直径を有するように提供されることができる。例えば、上部から見る時、加熱部材３４２の中でいずれか１つの内周直径は加熱部材３４２の中で他の１つの内周直径より小さいことができる。また、加熱部材３４２はランプであり得る。例えば、加熱部材３４２はＩＲランプであり得る。しかし、これに限定されることではなく、加熱部材３４２は基板Ｗを加熱することができる光を照射する公知された基材で多様に変形されることができる。
また、加熱部材３４２が発生させる熱エネルギー（例えば、加熱部材３４２が発生させる光の出力）は個別的に制御されることができる。加熱部材３４２は各々の個別的な区域の温度を制御することによって、工程進行の間に基板Ｗの半径に応じて温度を連続的に増加又は減少するように制御することができる。本実施形態では５つの加熱部材３４２が図示されてあるが、これは１つの例に過ぎず加熱部材３４２の数は望む温度制御された程度に依存して加減されることができる。
加熱モジュール３４０が有する電源ライン３４４、電源３４６、スイッチ３４７、端子台３４８、そして支持部材３４９に対する説明は後述する。
反射板３６０は加熱部材３４０の下部に配置されることができる。反射板３６０は加熱部材３４２の下部に配置されることができる。反射板３６０は加熱部材３４２が発生させる熱エネルギーを基板Ｗに反射させることができる。反射板３６０は加熱部材３４２が発生させる熱エネルギーを基板Ｗの縁領域及び／又は基板Ｗの中央領域に反射させることができる。反射板３６０は加熱部材３４０が発生させる熱エネルギーに対する反射効率が高い材質で提供されることができる。反射板３６０は加熱部材３４２が照射する光に対する反射効率が高い材質で提供されることができる。例えば、反射板３６０は金、銀、銅、及び／又はアルミニウムを含む材質で提供されることができる。反射板３６０はクォーツに金、銀、銅、及び／又はアルミニウムでコーティングされた材質で提供されることができる。反射板３６０はクォーツに金、銀、銅、及び／又はアルミニウムを物理的気相蒸着法（ＰＶＤ）方式にコーティングした材質で提供されることができる。
冷却板３７０は反射板３６０の下部に配置されることができる。冷却板３７０には冷却流体が流れる冷却流路３７２が形成されることができる。冷却流体供給部材３９０は冷却流路３７２に冷却流体を供給することができる。冷却流体供給部材３９０は冷却流体供給ライン３９１、冷却流体供給源３９２、そして冷却流体排出ライン３８３を含むことができる。冷却流体供給ライン３９１は冷却流体供給源３９２から冷却流体が伝達されて冷却流路３７２に冷却流体を供給することができる。冷却板３７０は熱伝導率が優れた素材で提供されることができる。例えば、冷却板３７０はアルミニウムを含む素材で提供されることができる。
また、冷却板３７０は上部から見る時、反射板３６０より小さい直径を有することができる。また、冷却板３７０は反射板３６０と接触されることができる。また、冷却板３７０の上面の中で一部領域は反射板３６０と接触され、冷却板３７０の上面の中で他の領域は反射板３６０と離隔されることができる。例えば、図７に図示されたように冷却板３７０には中央ホール３７３、接触部３７４、そして離隔部３７５が形成されることができる。冷却板３７０の上面の中で接触部３７４は反射板３６０の下面と接触されることができる。冷却板３７０の上面の中で離隔部３７４は反射板３６０の下面と離隔されて後述する非活性ガスＧが流入される間に空間を形成することができる。即ち、接触部３７４は離隔部３７５と比較する時、相対的にその高さが高いことができる。離隔部３７５は接触部３７４と比較する時、相対的にその高さが低いことができる。また、上部から見る時、単位面積当たり離隔部３７５に対比して接触部３７４が占める比率は、冷却板３７０の中央領域より冷却板３７０の縁領域でさらに大きいことができる。即ち、冷却板３７０の縁領域は反射板３６０とより多く接触され、冷却板３７０の中央領域は反射板３６０とより少なく接触されることができる。これは、石英ウインドー３１４が有する側面を有するので、石英ウインドー３１４の縁領域では加熱部材３４２が発生させる熱エネルギーをさらに多く持っているためである。したがって、反射板３６０の縁領域の温度が反射板３６０の中央領域の温度よりさらに高くなる恐れが大きいので、冷却板３７０は、その縁領域で反射板３６０とさらに多く接触されることができる構造を有する。
また、接触部３７４は第１接触部３７４ａと第２接触部３７４ｂを含むことができる。第１接触部３７４ａは中央ホール７３３から冷却板３７０の縁領域に至るように形成されることができ、第２接触部３７４ｂは冷却板３７０の縁領域に形成されることができる。また、第２接触部３７４ｂは複数に提供されることができる。第２接触部３７４ｂは互いに離隔されて形成されることができる。隣接する第２接触部３７４ｂの間、そして第２接触部３７４ｂと第１接触部３７４ａとの間の領域は後述する非活性ガスが流出される流出開口として機能することができる。
再び、図４と図５を参照すれば、ガス供給部材３８０はチャックステージ３１２と石英ウインドー３１４が形成する内部空間３１７にガスＧを供給することができる。ガス供給ライン３８０が内部空間３１７に供給するガスＧは冷却ガスであり得る。ガス供給部材３８０は第１ガス供給ライン３８１、第１ガス供給源３８２、第２ガス供給ライン３８３、第２ガス供給源３８４を含むことができる。ガス供給部材３８０が内部空間３１７に供給するガスＧは非活性ガスであり得る。例えば、ガスＧは窒素、アルゴン等を含む非活性ガスであり得る。しかし、これに限定されることではなく、ガスＧは公知された非活性ガスで多様に変形されることができる。第１ガス供給ライン３８１は第１ガス供給源３８２からガスＧが伝達されて冷却板３７０と反射板３６０との間の空間にガスＧを供給することができる。第２ガス供給ライン３８３は第２ガス供給源３８４からガスＧが伝達されて冷却板３７０の下部領域にガスＧを供給することができる。
図８は図４の支持ユニットが基板を加熱する形状を示す図面である。図８を参照すれば、加熱部材３４２が発生させる熱エネルギーＨは基板Ｗに直接的に伝達されるか、或いは反射板３６０によって反射されて基板Ｗに間接的に伝達されることができる。この時、反射板３６０は加熱部材３４２が発生させる熱エネルギーＨによって温度が高くなることができる。反射板３６０の温度が高くなれば、反射板３６０の熱はスピン駆動部３２０に伝達されることができ、スピン駆動部３２０の温度が高くなれば、中空モーターを含む連結されるスピン駆動部３２０の駆動は適切に行われないか、又は中空モーターに故障を発生させることができる。したがって、加熱部材３４２によって加熱される反射板３６０の熱がスピン駆動部３２０に伝達されることを最小化することが非常に重要である。本発明の一実施形態によれば、冷却板３７０の冷却流路３７２には冷却水が流れることができる。そして、冷却板３７０は反射板３６０と接触されることができる。即ち、冷却板３７０は水冷式クーリング方式に反射板３６０の温度が過度に高くなることを防止することができる。
場合によって、反射板３６０の熱によって冷却板３７０の冷却流路３７２に流れる冷却水に沸騰現象が発生されることができる。したがって、本発明の一実施形態による冷却板３７０は接触部３７４、そして離隔部３７５を含むことができる。即ち、冷却板３７０の上面全体が反射板３６０の下面と接触されることではなく、冷却板３７０の上面の中で一部領域が反射板３６０と接触される。そして、冷却板３７０の上面の中で反射板３６０と接触されない他の領域、そして反射板３６０の下面の間の空間にはガス供給部材３８０が供給する非活性ガスＧが流れることができる。ガス供給部材３８０が供給する非活性ガスＧは加熱部材３４２によって加熱された反射板３６０の熱の中で一部が冷却板３７０に伝達されることを遮断することができる。また、反射板３６０の熱の中で一部はガスＧに伝達されて、流出ホール３１４ａを通じて外部に排出されることができる。即ち、本発明の一実施形態によれば、冷却板３７０の上面の中で一部領域が反射板３６０と接触され、冷却板３７０と反射板３６０が離隔されて形成する空間に非活性ガスＧが供給されて、冷却流路３７２に流れる冷却水の沸騰現象を最大に抑制することができる。即ち、本発明の一実施形態によれば、空冷式クーリング方式より相対的に冷却効率がよい（これは空冷式クーリング方式と比較する時、水冷式クーリング方式で使用される冷却水の比熱が空冷式クーリング方式で使用される冷却ガスの比熱より大きいので）水冷式クーリング方式に反射板３６０を効果的に冷却させるか、或いは反射板３６０の熱がスピン駆動部３２０に伝達されることを防止し、水冷式クーリング方式を使用する場合、発生されることができる冷却水の沸騰現象を非活性ガスＧを供給する空冷式クーリング方式に最大に抑制することができるようになる。即ち、スピン駆動部３２０に熱が伝達されることを最大に抑制することができるので、基板Ｗに対する処理工程をより長い時間の間に安定的に遂行することができるようになる。また、反射板３６０と接触される接触面積が異なる複数の冷却板３７０の中で選択された冷却板３７０を内部空間３１７に配置して、反射板３６０に対する冷却効果を選択的に制御することができる。これは冷却板３７０と反射板３６０の接触面積に応じて熱伝導程度が変更されるためである。
また、上述したようにチャックステージ３１２に形成される遮断突起３１２ａは液供給ユニット４００が供給する処理液がチャック３１０の内部空間３１７に流入されることを防止することができる。また、上述したガス供給ライン３８０が供給する非活性ガスＧは流出ホール３１４ａを通じてチャック３１０の内部空間３１７からチャック３１０の外部空間に向かう方向に流れることができる。また、ガス供給ライン３８０が供給する非活性ガスＧはチャック３１０の内部空間３１７の圧力がチャック３１０の外部空間と比較する時、相対的に陽圧になるようにすることができる。したがって、基板Ｗが相対的に低い速度に回転されても、液供給ユニット４００が供給する処理液がチャック３１０の内部空間に流入されることを最大に抑制することができる。
また、上述したように加熱部材３４２の異常動作、又は加熱部材３４２を作動させる部品の故障等の理由によって加熱部材３４２が必要以上の熱を発生させることができる。この場合、加熱部材３４２が発生させる熱は内部空間３１７の温度を過度に高めることができる。内部空間３１７の温度が過度に高くなれば支持ユニット３００の爆発危険度は高くなることができる。また、内部空間３１７の温度が過度に高くなれば、その熱はスピン駆動部３２０に伝達されることができる。このような熱はスピン駆動部３２０に故障を誘発することができる。したがって、本発明は設定条件が満足されれば、加熱部材３４２ヘの電力伝達を遮断するインターロックモジュール７００を含む。例えば、設定条件は内部空間３１７の温度が設定温度より高くなる場合を意味することができる。しかし、これに限定されることではなく、設定条件はユーザの必要によって多様に変形されることができる。
以下では、本発明の一実施形態によるインターロックモジュール７００に関して詳細に説明する。図９は図２の‘Ｂ’領域を拡大して見た図面であり、図１０は図９のＣ－Ｃ’方向から見た支持ユニットの断面図である。
図９と図１０を参照すれば、反射板３６０には開口３６１が形成されることができる。反射板３６０に形成された開口３６１は上部から見る時、反射板３６０の中心領域から反射板３６０の半径方向に沿って延長されて形成されることができる。開口３６１は反射板３６０の上面から下面まで延長されて形成されることができる。即ち、開口３６１は反射板３６０を貫通して形成されることができる。
反射板３６０に形成された開口３６１には端子台３４８が挿入されることができる。端子台３４８は上部から見る時、大体に
Figure 2022159242000002
 形状を有することができる。上部から見た、
Figure 2022159242000003
 形状の端子台３４８の開放された部分は流体噴射部３３２に向かうように提供されることができる。また、環形状を有する加熱部材３４２の一端及び他端は端子台３４８と結合されることができる。端子台３４８は電源ライン３４４が印加する電源３４６の電力を加熱部材３４２に伝達する媒介体として機能を遂行することができる。即ち、電源ライン３４４は端子台３４８と連結されることができる。また、電源ライン３４４の少なくとも一部分はノズル本体３３４が有する内部の空間に提供されることができる。また、端子台３４８は反射板３６０に形成された開口３６１に挿入されるので、端子台３４８は反射板３６０の下に配置される冷却板３７０の上面に置かれることがきる。例えば、端子台３４８の下面は冷却板３７０の上面と接触されるように提供されることができる。
反射板３６０に形成された開口３６１には支持部材３４９が挿入されることができる。即ち、支持部材３４９は上部から見る時、開口３６１と重畳される位置に配置されることができる。支持部材３４９は端子台３４８と結合されることができる。支持部材３４９はその上面の面積が下面の面積より大きい形状を有することができる。支持部材３４９は冷却板３７０の上部に配置されることができる。支持部材３４９の下面は冷却板３７０と直接的に接触されるか、或いは冷却板３７０から小さい間隔を置き、離隔されることができる。また、端子台３４８、電源ライン３４４、及び加熱部材３４２が互いに連結される地点を保護するために、端子台３４８と支持部材３４９の上部はカバー（図示せず）で覆われることができる。また、端子台３４８及び支持部材３４９はチャックステージ３１２の回転から独立的に提供されることができる。また、図９と図１０では端子台３４８及び支持部材３４９が別個の構成であり、これらの構成が互いに締結されたことを例として図示したが、端子台３４８及び支持部材３４９は１つの本体で提供されてもよい。
インターロックモジュール７００は温度センサー７１０、第１遮断部材７２０、そして第２遮断部材７３０の中で少なくとも１つ以上を含むことができる。例えば、インターロックモジュール７００は温度センサー７１０、第１遮断部材７２０、そして第２遮断部材７３０を含むことができる。
温度センサー７１０はプローブ７１２、そしてセンサーライン７１４を含むことができる。プローブ７１２はセンサーライン７１４の一端に提供されることができる。プローブ７１４は内部空間３１７の温度を測定して、測定された温度をセンサーライン７１４を通じて制御器３０００に伝達することができる。プローブ７１４は端子台３４８と隣接するように配置されることができる。プローブ７１４は複数の加熱部材３４２の間に配置されることができる。例えば、プローブ７１４はノズル本体３３４と隣接する加熱部材３４２の順に、２番目及び３番目に配置される加熱部材３４２の間に配置されることができる。センサーライン７１４の少なくとも一部はノズル本体３３４が有する内部の空間に提供されることができる。また、センサーライン７１４は後述する端子台３４８によってその位置が固定されることができる。例えば、後述する端子台３４８にタプ（Ｔａｐ）を形成し、タブに無頭ボルトを締結し、無頭ボルトが有するホールにセンサーライン７１４が嵌合させることができる。
遮断部材７２０、７３０は支持部材３４９に設置され、内部空間３１７の温度変化に応じて電源３４６、そして加熱部材３４２が提供される閉回路を開放させて電源３４６が加熱部材３４２に伝達される電力を遮断することができる。遮断部材７２０、７３０は電源３４６、そして加熱部材３４２が提供される閉回路内に提供されてもよい。又は制御器３０００が内部空間３１７の温度変化に応じて電源３４６、そして加熱部材３４２が提供される閉回路を開放させる制御信号を発生させることができるようにする信号を制御器３０００に伝達してもよい。また、遮断部材７２０、７３０は第１遮断部材７２０、そして第２遮断部材７３０を含むことができる。
第１遮断部材７２０はヒューズ（Ｆｕｓｅ）７２２、そして第１ライン７２４を含むことができる。第１ライン７２４はヒューズ７２２を加熱部材３４２及び電源３４６と電気的に連結させることができる。第２遮断部材７３０はバイメタル（Ｂｉ－Ｍｅｔａｌ）７３２、そして第２ライン７３４を含むことができる。第２ライン７３４はバイメタル７３２を加熱部材３４２及び電源３４６と電気的に連結させることができる。ヒューズ７２２、そしてバイメタル７３２は上部から見る時、開口３６１と重畳されるように位置されることができる。例えば、ヒューズ７２２、そしてバイメタル７３２は開口３６１に挿入される支持部材３４９に設置されることができる。例えば、ヒューズ７２２、そしてバイメタル７３２は開口３６１に挿入される支持部材３４９の上面に設置されることができる。ヒューズ７２２、そしてバイメタル７３２は温度変化に応じて電力を遮断することができる構造を有することができる。
第１遮断部材７２０、そして第２遮断部材７３０は内部空間３１７の温度が高くなれば、電源ライン３４４が加熱部材３４２に伝達する電力を遮断する電力遮断構造を有することができる。ヒューズ７２２を有する第１遮断部材７２０は内部空間３１７の温度が高くなれば、ヒューズ７２２が有する道火線が切れて電力が遮断される電力遮断構造を有する。即ち、ヒューズ７２２が有する道火線が切れた場合、電源３４６と加熱部材３４２が提供される閉回路が開放されるので、電源３４６が加熱部材３４２に伝達する電力は遮断されることができる。また、バイメタル７３２を有する第２遮断部材７３０は内部空間３１７の温度が高くなれば、バイメタルが有する互いに異なる熱膨張係数を有する金属板が熱変形されて電力が遮断される電力遮断構造を有する。即ち、バイメタル７３２に熱変形が発生する場合、電源３４６と加熱部材３４２が提供される閉回路が開放されるので、電源３４６が加熱部材３４２に伝達する電力は遮断されることができる。
一方、内部空間３１７の温度は加熱部材３４２が異常動作されなくとも、非常に高温（例えば、約６００℃以上の温度）状態になることができるが、このような内部空間３１７に第１遮断部材７２０、そして第２遮断部材７３０をそのまま配置する場合、加熱部材３４２が異常動作をしなくとも前記道火線が切れるか、前記金属板が熱変形されることができる。例えば、ヒューズ７２２のインターロック感知条件、即ちヒューズ７２２の道火線が切れる温度条件は約１６０℃（第１温度の一例）であり得る。例えば、バイメタル７３２のインターロック感知条件、即ちバイメタル７３２に熱変形が発生する温度条件は約１８０℃（第２温度の一例）であり得る。このようなヒューズ７２２及びバイメタル７３２が内部空間３１７にそのまま配置される場合、加熱部材３４２が異常動作されなくとも、第１遮断部材７２０及び第２遮断部材７３０はインターロックを遂行するようになる。
したがって、本発明の一実施形態による上部から見る時、第１遮断部材７２０、そして第２遮断部材７３０は反射板３６０に形成された開口３６１と重畳されるように配置される。したがって、冷却板３７０の一部領域は端子台３４８、そして支持部材３４９に向かって露出される。例えば、上述したように第１遮断部材７２０、そして第２遮断部材７３０は支持部材３４９に設置される。したがって、冷却板３７０が有する冷気によって加熱部材３４２が異常動作しない場合に、前記道火線が切れるか、或いは前記金属板が熱変形される問題点を解消することができる。
図１１は本発明の加熱モジュール、そしてインターロックモジュールの電気的な連結の一例を概略的に示したブロック図である。図１１を参照すれば、先に説明したように加熱部材３４２は基板Ｗを加熱する熱を発生させる。加熱部材３４２は電源３４６が印加する電力によって作動することができる。電源３４６は加熱部材３４６に電力を印加することができる。電源３４６が印加する電力は電源ライン３４４によって加熱部材３４６に伝達されることができる。電源３４６の電力印加の可否は電源３４６と加熱部材３４２との間に提供されるスイッチ３４７によって制御されることができる。
また、第１遮断部材７２０と第２遮断部材７３０は電気的に直列連結されることができる。また、温度センサー７１０が測定する内部空間３１７の温度は制御器３０００に伝達されることができる。温度センサー７１０から伝達された内部空間３１７の温度が予め記憶された設定温度より高い場合、制御器３０００は電源ライン３４４が加熱部材３４２に伝達する電力を遮断する制御信号を発生させることができる。例えば、図１２に図示されたように制御器３０００はスイッチ３４７をオープンさせる制御信号を発生させることができる。
また、第１遮断部材７２０が有するヒューズ７２２は内部空間３１７の温度が設定温度より高い場合、ヒューズ７２２が含む道火線が切れる仕様を有することができる。例えば、内部空間３１７の温度が設定温度より高い場合、図１３に図示されたようにヒューズ７２２が含む道火線が切れることができる。したがって、電源３４６が加熱部材３４２に印加する電力は遮断されることができる。
これと類似に、第２遮断部材７２０が有するバイメタル７２２は内部空間３１７の温度が設定温度より高い場合、バイメタル７２２が含む金属板の変形が発生する仕様を有することができる。例えば、内部空間３１７の温度が設定温度より高い場合、図１４に図示されたように第２遮断部材７２０が含む金属板には熱変形が発生することができる。したがって、電源３４６が加熱部材３４２に印加する電力は遮断されることができる。
また、上部から見る時、反射板３６０で開口３６１が形成されない領域を第１領域とし、内部空間３１７で開口３６１が形成された領域を第２領域とする時、上述したように内部空間３１７が含む第１領域の温度は内部空間３１７が含む第２領域の温度より高いことができる。但し、第１領域と第２領域は互いに連通する領域であるので、温度において互いに比例関係であり得る。
また、ヒューズ７２２、そしてバイメタル７３２がインターロックを遂行する場合、この２つの構成は再使用ができない。したがって、本願発明で温度センサー７１０によるインターロックは第１遮断部材７２０及び第２遮断部材７３０のインターロック条件より低い温度で成されることができる。例えば、第２領域に置かれるヒューズ７２２の道火線が上述したように約１６０℃で切れることは、第１領域の温度が約６６０℃である場合であり得る。また、第２領域に置かれるバイメタル７３２に約１８０℃で熱変形が発生することは、第１領域の温度が約６８０℃である場合であり得る。先に説明したようにヒューズ７２２、そしてバイメタル７３２がインターロックを遂行する場合、この２つの構成は再使用ができない。したがって、第１領域の温度を測定する温度センサー７１０の測定温度が、約６４０℃に至る場合、制御器３０００は電源３４６が加熱部材３４２に伝達する電力を遮断する制御信号を発生させることができる。
上述したように、本発明のインターロックモジュール７００は３重の電力遮断構造を有する。第１に、インターロックモジュール７００の温度センサー７１０は内部空間３１７の温度を測定し、測定された温度に対するデータを制御器３０００に伝達し、制御器３０００はこれに基づいて電源３４６が印加する電力が加熱部材３４２に印加されることを遮断する制御信号を発生させる。第２に、インターロックモジュール７００の第１遮断部材７２０は内部空間３１７の温度が設定温度より高い場合、電源３４６が印加する電力が加熱部材３４２に伝達されることを遮断する電力遮断構造を有する。第３に、インターロックモジュール７００の第２遮断部材７３０は内部空間３１７の温度が設定温度より高い場合、電源３４６が印加する電力が加熱部材３４２に伝達されることを遮断する電力遮断構造を有する。
また、第１遮断部材７２０と第２遮断部材７３０は電気的に直列に連結され、この２つは互いに異なる電力遮断構造を有する。したがって、内部空間３１７の温度が設定温度より高くなってこれらの中でいずれか１つでも電力を遮断するようになる場合、電源３４６が発生させる電力が加熱部材３４２に伝達されない。即ち、本発明は様々な環境要因にも内部空間３１７の温度が過度に高くなることを効果的に検出し、内部空間３１７の温度が過度に高くなる場合、加熱部材３４２の作動を中断させて、支持ユニット３００の爆発の危険、そしてスピン駆動部３２０の故障危険を効果的に改善することができる。
上述した例では、インターロックモジュール７００が支持ユニット３００に適用されることを例として説明したが、これに限定されることではない。例えば、上述したインターロックモジュール７００は熱を発生させる基材を有する様々な装置に同一又は類似に適用されることができる。
上述した例では、インターロックモジュール７００が液処理を遂行する基板処理装置１０に適用されることを例として説明したが。これに限定されることではない。例えば、上述したインターロックモジュール７００は基板Ｗを乾燥する基板処理装置、プラズマを利用して基板を処理する基板処理装置、基板上に塗布膜を形成する基板処理装置等に同一又は類似に適用されることができる。
上述した例では、制御器３０００が支持ユニット３００、液供給ユニット４００等を制御する構成であることを例として説明したが、これに限定されることではない。例えば、支持ユニット３００は支持ユニット３００が有する構成を制御する制御器を含むことができ、このように支持ユニット３００が含む制御器は上述した制御器３０００と同一又は類似な方式に、内部空間３１７の温度が設定温度より高くなる場合、加熱部材３４２に伝達される電力を遮断するインターロックを遂行することができる。
以上の詳細な説明は本発明を例示するものである。また、前述した内容は本発明の好ましい実施形態を例として説明することであり、本発明は多様な他の組合、変更、及び環境で使用することができる。即ち、本明細書に開示された発明の概念の範囲、前述した開示内容と均等な範囲、及び／又は当業界の技術又は知識の範囲内で変更又は修正が可能である。前述した実施形態は本発明の技術的思想を具現するための最善の状態を説明することであり、本発明の具体的な適用分野及び用途で要求される様々な変更も可能である。したがって、以上の発明の詳細な説明は開示された実施状態に本発明を制限しようとする意図ではない。添付された請求の範囲は他の実施状態も含むことと解析されなければならない。
１０ 基板処理装置
１００ チャンバー
３００ 支持ユニット
３１０ チャック
３１２ チャックステージ
３１２ａ 遮断突起
３１４ ウインドー
３１４ａ 流出ホール
３１７ 内部空間
３２０ スピン駆動部
３３０ バックノズル部
３４０ 加熱モジュール
３４２ 加熱部材
３４４ 電源ライン
３４６ 電源
３４７ スイッチ
３４８ 端子台
３４９ 支持部材
３６０ 反射板
３６１ 開口
３６２ 支持ブラケット
３７０ 冷却板
３７２ 冷却流路
３７３ 開口
３７４ 接触部
３７４ａ 第１接触部
３７４ｂ 第２接触部
３７５ 離隔部
３８０ ガス供給部材
３９０ 冷却流体供給部材
７００ インターロックモジュール
７１０ 温度センサー
７１２ プローブ
７１４ センサーライン
７２０ 第１遮断部材
７３０ 第２遮断部材
３０００ 制御器

Claims (20)

  1. 基板を支持する支持ユニットにおいて、
    回転可能なチャックステージと、
    前記チャックステージより上部に配置され、前記支持ユニットに支持された基板を加熱する加熱部材と、
    前記加熱部材に電力を印加する電源と、
    前記チャックステージより上部に配置され、前記加熱部材が配置される内部空間を形成するウィンドウと、
    前記加熱部材に印加される前記電力を選択的に遮断するインターロックモジュールと、を含む支持ユニット。
  2. 前記支持ユニットは、
    制御器をさらに含み、
    前記インターロックモジュールは、
    前記内部空間の温度を測定し、測定された前記内部空間の温度を前記制御器に伝達する温度センサーを含み、
    前記制御器は、
    前記温度センサーから伝達された前記内部空間の温度が設定温度より高い場合、前記電力が前記加熱部材に印加されることを遮断する制御信号を発生させる請求項１に記載の支持ユニット。
  3. 前記インターロックモジュールは、
    前記内部空間の温度変化に応じて前記電源、そして前記加熱部材が提供される閉回路を開放させて前記電源が前記加熱部材に伝達される前記電力を遮断する遮断部材を含むさらに含む請求項１に記載の支持ユニット。
  4. 前記遮断部材は、
    第１遮断部材と、
    前記第１遮断部材と直列連結され、前記第１遮断部材と異なる電力遮断構造を有する第２遮断部材と、を含む請求項３に記載の支持ユニット。
  5. 前記第１遮断部材は、ヒューズ（Ｆｕｓｅ）を含み、
    前記第２遮断部材は、バイメタル（Ｂｉ－Ｍｅｔａｌ）を含む請求項４に記載の支持ユニット。
  6. 前記支持ユニットは、
    前記加熱部材の下に配置される反射板と、
    前記反射板下に配置される冷却板と、
    上部から見る時、前記反射板に形成された開口と重畳されるように配置され、前記冷却板の上部に配置される支持部材と、を含み、
    前記支持部材には、
    前記遮断部材が設置される請求項３乃至請求項５のいずれかの一項に記載の支持ユニット。
  7. 前記加熱部材の下に配置される板と、
    前記板に形成された開口に挿入され、前記電力を前記加熱部材に伝達する電源ラインと連結される端子台と、をさらに含み、
    前記加熱部材は、
    環形状を有し、その一端及び他端が各々の前記端子台と連結される請求項１乃至請求項５のいずれかの一項に記載の支持ユニット。
  8. 前記支持ユニットは、
    前記チャックステージと結合されて前記チャックステージを回転させ、中空を有するスピン駆動部と、
    前記スピン駆動部の前記中空に挿入される本体と、をさらに含み、
    前記板は、前記チャックステージの回転から独立的に前記本体と結合される請求項７に記載の支持ユニット。
  9. 前記加熱部材は、
    複数に提供され、
    上部から見る時、前記加熱部材は、前記本体を囲むように構成される請求項８に記載の支持ユニット。
  10. 基板を処理する装置において、
    内部空間を有するチャンバーと、
    前記内部空間で基板を支持し、回転させる支持ユニットと、
    前記支持ユニットに支持されて回転する基板に処理液を供給する液供給ユニットと、
    前記支持ユニットが支持する基板を処理するための処理空間を有するボウルと、
    制御器と、を含み、
    前記支持ユニットは、
    中空を有するスピン駆動部と結合されるチャックステージと、
    前記チャックステージより上部に配置され、前記支持ユニットに支持された基板を加熱する加熱部材と、
    前記加熱部材に電力を印加する電源と、
    前記チャックステージより上部に配置され、前記加熱部材が配置される内部空間を形成するウィンドウと、
    前記内部空間の温度が設定温度より高い場合、前記加熱部材に伝達される前記電力を遮断するインターロックモジュールと、を含み、
    前記インターロックモジュールは、
    前記内部空間の温度を測定し、測定された前記内部空間の温度を前記制御器に伝達する温度センサーと、
    前記内部空間の温度変化に応じて前記電源、そして前記加熱部材が提供される閉回路を開放させて前記電源が前記加熱部材に伝達される前記電力を遮断する遮断部材と、を含む基板処理装置。
  11. 前記制御器は、
    前記温度センサーから伝達された前記内部空間の温度が前記設定温度より高い場合、前記電力が前記加熱部材に印加されることを遮断する制御信号を発生させる請求項１０に記載の基板処理装置。
  12. 前記支持ユニットは、
    前記スピン駆動部の前記中空に挿入されるノズル本体と、
    前記ノズル本体と結合され、前記加熱部材の下に配置される反射板と、
    前記反射板下に配置される冷却板と、
    前記反射板に形成された開口に挿入され、前記冷却板の上部に配置される支持部材と、を含み、
    前記支持部材には前記遮断部材が設置される請求項１０に記載の基板処理装置。
  13. 前記遮断部材は、
    第１遮断部材と、
    前記第１遮断部材と異なる電力遮断構造を有する第２遮断部材と、を含む請求項１２に記載の基板処理装置。
  14. 前記第１遮断部材は、ヒューズ（Ｆｕｓｅ）を含み、
    前記第２遮断部材は、バイメタル（Ｂｉ－Ｍｅｔａｌ）を含む請求項１３に記載の基板処理装置。
  15. 前記加熱部材は、
    環形状を有してその一端及び他端が各々前記端子台と連結される請求項１２乃至請求項１４のいずれかの一項に記載の基板処理装置。
  16. 前記加熱部材は、
    複数に提供され、
    各々の前記加熱部材は、上部から見る時前記ノズル本体を囲むように構成される請求項１２乃至請求項１４のいずれかの一項に記載の基板処理装置。
  17. 前記加熱部材は、
    前記チャックステージの回転から独立的に前記反射板の上部に固定設置される請求項１６に記載の基板処理装置。
  18. 基板を支持する支持ユニットにおいて、
    中空を有するスピン駆動部と結合されるチャックステージと、
    前記支持ユニットに支持された基板の背面に処理流体を供給するバックノズル部と、
    前記チャックステージより上部に配置され、前記支持ユニットに支持された基板を加熱する複数のＩＲランプと、
    前記ＩＲランプに電力を印加する電源と、
    前記チャックステージより上部に配置され、前記ＩＲランプが配置される内部空間を形成し、その側面に少なくとも１つ以上の流出ホールが形成されるウィンドウと、
    前記ＩＲランプより下部に配置される反射板と、
    冷却流体が流れる冷却流路が形成され、前記反射板より下部に配置されその上面の中で一部が前記反射板の下面と接触される冷却板と、
    前記反射板、そして前記冷却板の間空間に非活性ガスを供給するガス供給ラインと、
    設定条件が満足されれば、前記ＩＲランプに印加される前記電力を遮断するインターロックモジュールを含む支持ユニット。
  19. 前記バックノズル部は、
    前記中空に挿入されるノズル本体と、
    前記ノズル本体の上部に提供される流体噴射部と、を含み、
    前記支持ユニットは、
    前記反射板、そして前記冷却板は、前記バックノズル部と結合されて前記チャックステージの回転から独立的であり、
    前記流出ホールは、
    複数に提供され、
    上部から見る時、前記ウィンドウの円周方向に沿って離隔されて形成される請求項１８に記載の支持ユニット。
  20. 前記支持ユニットは、
    前記反射板に形成された開口に挿入され、前記冷却板に置かれる支持部材を含み、
    前記インターロックモジュールは、
    前記支持部材に設置され、前記内部空間の温度変化に応じて前記電源、そして前記ＩＲランプが提供される閉回路を開放させて前記電源が前記ＩＲランプに伝達される前記電力を遮断する遮断部材と、
    前記内部空間の温度を測定し、測定された前記内部空間の温度を前記支持ユニットを制御する制御器に伝達する温度センサーと、を含み、
    前記遮断部材は、
    ヒューズ（Ｆｕｓｅ）を有する第１遮断部材と、
    バイメタル（Ｂｉ－Ｍｅｔａｌ）を有する第２遮断部材と、を含み、
    前記制御器は、
    前記温度センサーから伝達された前記内部空間の温度が設定温度より高い場合、前記電力が前記ＩＲランプに伝達されることを遮断する制御信号を発生させる請求項１８又は請求項１９に記載の支持ユニット。
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