JP7324810B2

JP7324810B2 - 脱気装置、基板処理装置、及び処理液脱気方法

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Publication number: JP7324810B2
Application number: JP2021145251A
Authority: JP
Inventors: サンキム，ダエ
Original assignee: セメスカンパニー，リミテッド
Priority date: 2020-09-10
Filing date: 2021-09-07
Publication date: 2023-08-10
Anticipated expiration: 2041-09-07
Also published as: KR102572629B1; JP2022046443A; CN114171431A; US11673075B2; US20220072452A1; KR20220033917A

Description

本発明は基板を処理液で液処理する装置で処理液内の気泡を除去する脱気装置、基板処理装置、及び処理液脱気方法に係る。

半導体製造工程の中で写真工程（ｐｈｏｔｏ－ｌｉｔｈｏｇｒａｐｈｙｐｒｏｃｅｓｓ）はウエハ上に望むパターンを形成させる工程である。写真工程は普通露光設備が連結されて塗布工程、露光工程、そして現像工程を連続的に処理するスピナー（ｓｐｉｎｎｅｒｌｏｃａｌ）設備で進行される。このようなスピナー設備はＨＭＤＳ（Ｈｅｘａｍｅｔｈｙｌｄｉｓｉｌａｚａｎｅ）工程、塗布工程、ベーク工程、そして現像工程を順次的又は選択的に遂行する。

図１１は一般的な塗布工程が行われる処理装置での処理液供給装置を示す図面である。

図１１に示したように、既存の処理液供給装置はポンプ２とノズル３を連結する供給ライン５上に脱気装置４が各々設置され、液処理装置のノズル３に供給される処理液は脱気装置４で気泡が除去された後、ノズル３に供給される。半導体工程で使用される一般的な脱気装置４は薄い膜（気体透過膜）を真空に引きで気泡を抜く方法であるため、薄膜に継続的に負荷がかかり、一定時間が経過した後に損傷が発生するという問題がある。

そして、真空に引き力を大きくすれば、薄膜（気体透過膜）が容易に破れやすくなるので、最小限の真空で処理液内の気泡を抽出しなければならないので、一定水準の脱気効率を維持するためには流量が制限的である問題点がある。これによって、流量が少ない吐出部（ノズル）方に近く配置をしなければならなく、真空に露出される面積も一定部分に維持しなければならないので、サイズを減少させることができない短所もある。

また、脱気装置４は気泡を除去する過程で処理液が気体透過膜を通過する問題によって、真空を制御するエジェクター部分及び真空ポンプの損傷を発生させる可能性があるので、別のドレーンポンプが要求される。

国際特許公開第ＷＯ２０１６／０９３５６４Ａ１号公報

本発明の一目的は維持管理が容易である脱気装置、基板処理装置、及び処理液脱気方法を提供することにある。

本発明の一目的は処理液内の溶存ガスを効果的に除去することができる脱気装置、基板処理装置、及び処理液脱気方法を提供することにある。

本発明の一目的はポンプユニットの前段で処理液内の気泡を除去することができる脱気装置、基板処理装置、及び処理液脱気方法を提供することにある。

本発明の一目的は充分な流量供給が可能な脱気装置、基板処理装置、及び処理液脱気方法を提供することにある。

本発明が解決しようとする課題は以上で言及された課題に制限されない。言及されない他の技術的課題は以下の記載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。

本発明の一側面によれば、溶存ガスが含まれた処理液から溶存ガスを気泡形態に抽出する溶存ガス抽出ノズルと、前記溶存ガス抽出ノズルを通過しながら、抽出された気泡を処理液と分離する第１タンクと、を含む脱気装置が提供されることができる。

また、前記溶存ガス抽出ノズルは流入口と吐出口の直径より前記流入口と前記吐出口との間を連結する中間流路の直径が相対的に大きい構造を有することができる。

また、前記溶存ガス抽出ノズルは内部に処理液が流れる中間流路が形成され、前記中間流路の一側に処理液が流入される流入口と、前記中間流路の他側に処理液が吐出される吐出口が形成された本体と、を含み、前記吐出口はキャビテーション現象を通じて処理液中の溶存ガスが気泡形態に抽出されるように前記中間流路の断面積より相対的に小さい断面積を有することができる。

また、前記第１タンクは上端に提供され、処理液と気泡が流入される第１供給ポートと、前記第１供給ポートと連結される上部空間を有する第１ケースと、前記第１ケースを囲むように提供され、その間に前記上部空間から流入された処理液と気泡が分離される外側空間を有する第２ケースと、前記外側空間の上端に位置され、前記外側空間で処理液と分離された気泡が排気される第１排気ポートと、を含むことができる。

また、前記第１ケースは前記上部空間から前記外側空間に処理液と気泡が移動することができる第１移動通路と、前記上部空間の下に水平隔壁によって区画され、前記外側空間から気泡が除去された処理液が貯蔵される下部空間と、前記下部空間と前記外側空間を区画する垂直隔壁の下端に前記外側空間と前記下部空間との間の処理液移動のための第２移動通路と、を含むことができる。

また、前記第１タンクは前記下部空間から処理液が排出される第１排出ポートをさらに含むことができる。

また、前記第２ケースは前記第１移動通路を通じて外側空間に流入される処理液が前記第１排気ポートに流入されないように前記外側空間に水平である方向に設置される遮蔽板をさらに含むことができる。

また、前記第１タンクで気泡が分離された処理液が貯蔵されて安定化処理される安定化空間を有する第２タンクをさらに含むことができる。

また、前記第２タンクは下端に提供され、前記第１タンクから気泡が分離された処理液が流入される第２供給ポートと、上端に提供され、前記安定化空間で安定化された処理液から分離された気泡が排気される第２排気ポートと、下端に提供され、前記安定化空間に貯蔵された処理液が排出される第２排出ポートと、を含むことができる。

本発明の他の側面によれば、溶存ガスが含まれた処理液から溶存ガスを気泡形態に抽出する溶存ガス抽出ノズルと、前記溶存ガス抽出ノズルを通過しながら、抽出された気泡を処理液と分離する第１タンクと、前記第１タンクで気泡が分離された処理液が貯蔵されて安定化処理される安定化空間を有する第２タンクと、を含み、前記溶存ガス抽出ノズルはキャビテーション現象を通じて処理液中の溶存ガスが気泡形態に抽出されるように吐出口の直径が流入口と吐出口との間を連結する中間流路の直径より相対的に小さい構造を有する脱気装置が提供されることができる。

また、前記第１タンクは上端に提供され、処理液と気泡が流入される第１供給ポートと、前記第１供給ポートと連結される上部空間と、前記外側空間から気泡が除去された処理液が貯蔵される下部空間を有する第１ケースと、前記第１ケースを囲むように提供され、その間に前記上部空間から流入された処理液と気泡が分離される外側空間を有する第２ケースと、前記外側空間の上端に位置され、前記外側空間で処理液と分離された気泡が排気される第１排気ポートと、下端に提供され、前記下部空間に貯蔵された処理液が排出される第１排出ポートと、を含み、前記第１ケースは前記上部空間から前記外側空間に処理液と気泡が移動することができる第１移動通路と、前記下部空間を区画する垂直隔壁の下端に前記外側空間と前記下部空間との間の処理液移動のための第２移動通路と、を含むことができる。

また、前記第２タンクは下端に提供され、連結配管を通じて前記第１排出ポートと連結されて気泡が分離された処理液が流入される第２供給ポートと、上端に提供され、前記安定化空間で安定化された処理液から分離された気泡が排気される第２排気ポートと、下端に提供され、前記安定化空間に貯蔵された処理液が排出される第２排出ポートと、を含むことができる。

本発明のその他の側面によれば、処理液を利用して基板を処理する処理装置と、前記処理装置の各々のノズルに処理液を供給する処理液供給部と、を含み、前記処理液供給部は処理液が貯蔵されてあるボトルと、前記ボトルから供給される処理液から溶存ガスを気泡形態に抽出する溶存ガス抽出ノズルを有する脱気装置と、前記脱気装置に貯蔵されてある溶存ガスが分離された処理液を前記処理装置の各々のノズルに供給するポンプと、を含む基板処理装置が提供されることができる。

また、前記脱気装置は前記溶存ガス抽出ノズルを通過しながら、抽出された気泡を処理液と分離する第１タンクと、前記第１タンクで気泡が分離された処理液が貯蔵されて安定化処理される安定化空間を有する第２タンクと、前記第１タンクの下端と前記第２タンクの下端を連結する連結配管と、を含むことができる。

また、前記第１タンクは上端に提供され、処理液と気泡が流入される第１供給ポートと、前記第１供給ポートと連結される上部空間と、前記外側空間から気泡が除去された処理液が貯蔵される下部空間を有する第１ケースと、前記第１ケースを囲むように提供され、その間に前記上部空間から流入された処理液と気泡が分離される外側空間を有する第２ケースと、前記外側空間の上端に位置され、前記外側空間で処理液と分離された気泡が排気される第１排気ポートと、を含み、前記第１ケースは前記上部空間から前記外側空間に処理液と気泡が移動することができる第１移動通路と、前記下部空間を区画する垂直隔壁の下端に前記外側空間と前記下部空間との間の処理液移動のための第２移動通路と、を含むことができる。

本発明のその他の側面によれば、溶存ガス抽出ノズルを通じて溶存ガスが含まれた処理液から溶存ガスを気泡形態に抽出する抽出段階と、第１タンクで抽出された気泡を処理液と分離する分離段階と、第２タンクで前記第１タンクから気泡が分離された処理液が提供されて貯蔵する安定化処理段階と、を含む処理液の脱気方法が提供されることができる。

また、前記抽出段階はキャビテーション現象を通じて処理液中の溶存ガスが気泡形態に抽出されることができる。

本発明の実施形態によれば、脱気装置が第１タンクと第２タンクで構成されているので、流量制限で自由になり、これによってノズル前段ではないポンプユニットの前段（供給部）に配置することができる。したがって、ノズルと連結された供給ラインに個別的に脱気装置を配置した従来に比べ、空間的、費用的削減を期待することができる。

本発明の実施形態によれば、溶存ガス抽出ノズルでキャビテーション現象を利用して溶存ガスを気泡形態に抽出することによって、半永久的使用が可能してメンテナンス費用が別に発生しない長所がある。

本発明の実施形態によれば、処理液内の溶存ガスを効果的に抽出して分離除去することができる。

本発明の実施形態によれば、充分な流量供給が可能である。

本発明の効果は上述した効果によって制限されない。上述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。

本発明の第１実施形態に係る基板処理設備の平面図である。図１の設備をＡ－Ａ方向から見た断面図である。図１の設備をＢ－Ｂ方向から見た断面図である。図１の設備をＣ－Ｃ方向から見た断面図である。レジスト塗布チャンバーの各々に処理液を供給する処理液供給装置を説明するための図面である。図５に図示された脱気装置を示す斜視図である。図６に図示された脱気装置の断面図である。溶存ガス抽出ノズルを説明するための図面である。脱気装置の第１変形例を示す図面である。脱気装置の第２変形例を示す図面である。一般的な塗布工程が行われる処理装置での処理液供給装置を示す図面である。

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、本発明の好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。

第１、第２等の用語は多様な構成要素を説明するために使用されることができるが、前記構成要素は前記用語によって限定されてはならない。前記用語は１つの構成要素を他の構成要素から区別する目的のみに使用される。例えば、本発明の権利範囲を逸脱しないながら、第１構成要素は第２構成要素と称されることができ、類似に第２構成要素も第１構成要素として称されることができる。

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。

本実施形態の設備は半導体ウエハ又は平板表示パネルのような基板に対してフォトリソグラフィー工程を遂行するのに使用されることができる。特に、本実施形態の設備は露光装置に連結されて基板に対して塗布工程及び現像工程を遂行するのに使用されることができる。以下では基板にウエハが使用された場合を例として説明する。

以下、図１乃至図７を通じて本発明の基板処理設備を説明する。

図１は基板処理設備を上部から見た図面であり、図２は図１の設備をＡ－Ａ方向から見た図面であり、図３は図１の設備をＢ－Ｂ方向から見た図面であり、図４は図１の設備をＣ－Ｃ方向から見た図面である。

図１乃至図４を参照すれば、基板処理設備１はロードポート１００、インデックスモジュール２００、第１バッファモジュール３００、塗布及び現像モジュール４００、第２バッファモジュール５００、露光前後処理モジュール６００、そしてインターフェイスモジュール７００を含むことができる。

ロードポート１００、インデックスモジュール２００、第１バッファモジュール３００、塗布及び現像モジュール４００、第２バッファモジュール５００、露光前後処理モジュール６００、そしてインターフェイスモジュール７００は順次的に一方向に一列に配置されることができる。

以下、ロードポート１００、インデックスモジュール２００、第１バッファモジュール３００、塗布及び現像モジュール４００、第２バッファモジュール５００、露光前後処理モジュール６００、そしてインターフェイスモジュール７００が配置された方向を第１方向１２と称し、上部から見る時、第１方向１２と垂直になる方向を第２方向１４と称し、第１方向１２及び第２方向１４と各々垂直になる方向を第３方向１６と称する。

基板Ｗはカセット２０内に収納された状態に移動される。この時、カセット２０は外部から密閉されることができる構造を有する。例えば、カセット２０としては前方にドアを有する前面開放一体式ポッド（ＦｒｏｎｔＯｐｅｎＵｎｉｆｉｅｄＰｏｄ；ＦＯＵＰ）が使用されることができる。

以下では、ロードポート１００、インデックスモジュール２００、第１バッファモジュール３００、塗布及び現像モジュール４００、第２バッファモジュール５００、露光前後処理モジュール６００、そしてインターフェイスモジュール７００に対して詳細に説明する。

ロードポート１００は基板がＷが収納されたカセット２０が置かれる載置台１２０を有する。載置台１２０は複数が提供され、載置台２００は第２方向１４に沿って一列に配置される。図１では４つの載置台１２０が提供されている。

インデックスモジュール２００はロードポート１００の載置台１２０に置かれるカセット２０と第１バッファモジュール３００との間に基板Ｗを移送する。インデックスモジュール２００はフレーム２１０、インデックスロボット２２０、そしてガイドレール２３０を有する。フレーム２１０は内部が空いた直方体の形状に提供され、ロードポート１００と第１バッファモジュール３００との間に配置される。インデックスモジュール２００のフレーム２１０は後述する第１バッファモジュール３００のフレーム３１０より低い高さに提供されることができる。インデックスロボット２２０とガイドレール２３０はフレーム２１０内に配置される。インデックスロボット２２０は基板Ｗを直接ハンドリングするハンド２２１が第１方向１２、第２方向１４、第３方向１６に移動可能であり、回転されるように４軸駆動が可能な構造を有する。インデックスロボット２２０はハンド２２１、アーム２２２、支持台２２３、そして台座２２４を有する。ハンド２２１はアーム２２２に固定設置される。アーム２２２は伸縮可能な構造及び回転可能な構造で提供される。支持台２２３はその長さ方向が第３方向１６に沿って配置される。アーム２２２は支持台２２３に沿って移動可能するように支持台２２３に結合される。支持台２２３は台座２２４に固定結合される。ガイドレール２３０はその長さ方向が第２方向１４に沿って配置されるように提供される。台座２２４はガイドレール２３０に沿って直線移動可能するようにガイドレール２３０に結合される。また、図示されなかったが、フレーム２１０にはカセット２０のドアを開閉するドアアオープナーがさらに提供される。

第１バッファモジュール３００はフレーム３１０、第１バッファ３２０、第２バッファ３３０、冷却チャンバー３５０、そして第１バッファロボット３６０を有する。フレーム３１０は内部が空いた直方体の形状に提供され、インデックスモジュール２００と塗布及び現像モジュール４００との間に配置される。第１バッファ３２０、第２バッファ３３０、冷却チャンバー３５０、そして第１バッファロボット３６０はフレーム３１０内に位置される。冷却チャンバー３５０、第２バッファ３３０、そして第１バッファ３２０は順次的に下から第３方向１６に沿って配置される。第１バッファ３２０は後述する塗布及び現像モジュール４００の塗布モジュール４０１と対応される高さに位置され、第２バッファ３３０と冷却チャンバー３５０は後述する塗布及び現像モジュール４００の現像モジュール４０２と対応される高さに位置される。第１バッファロボット３６０は第２バッファ３３０、冷却チャンバー３５０、そして第１バッファ３２０と第２方向１４に一定距離離隔されるように位置される。

第１バッファ３２０と第２バッファ３３０は各々複数の基板がＷを一時的に保管する。第２バッファ３３０はハウジング３３１と複数の支持台３３２を有する。支持台３３２はハウジング３３１内に配置され、相互間に第３方向１６に沿って離隔されるように提供される。各々の支持台３３２には１つの基板Ｗが置かれる。ハウジング３３１はインデックスロボット２２０、第１バッファロボット３６０、そして後述する現像モジュール４０２の現像部ロボット４８２がハウジング３３１内の支持台３３２に基板Ｗを搬入又は搬出できるようにインデックスロボット２２０が提供された方向、第１バッファロボット３６０が提供された方向、そして現像部ロボット４８２が提供された方向に開口（図示せず）を有する。第１バッファ３２０は第２バッファ３３０と大体に類似な構造を有する。但し、第１バッファ３２０のハウジング３２１には第１バッファロボット３６０が提供された方向及び後述する塗布モジュール４０１に位置された塗布部ロボット４３２が提供された方向に開口を有する。第１バッファ３２０に提供された支持台３２２の数と第２バッファ３３０に提供された支持台３３２の数は同一であるか、或いは異なることができる。一例によれば、第２バッファ３３０に提供された支持台３３２の数は第１バッファ３２０に提供された支持台３２２の数より多いことができる。

第１バッファロボット３６０は第１バッファ３２０と第２バッファ３３０との間に基板Ｗを移送させる。第１バッファロボット３６０はハンド３６１、アーム３６２、そして支持台３６３を有する。ハンド３６１はアーム３６２に固定設置される。アーム３６２は伸縮可能な構造で提供されて、ハンド３６１が第２方向１４に沿って移動可能するようにする。アーム３６２は支持台３６３に沿って第３方向１６に直線移動可能であるように支持台３６３に結合される。支持台３６３は第２バッファ３３０に対応される位置から第１バッファ３２０に対応される位置まで延長された長さを有する。支持台３６３はこれより上又は下方向にさらに長く提供されることができる。第１バッファロボット３６０は単純にハンド３６１が第２方向１４及び第３方向１６に沿う２軸のみで駆動されるように提供されることができる。

冷却チャンバー３５０は各々基板Ｗを冷却する。冷却チャンバー３５０はハウジング３５１と冷却プレート３５２を有する。冷却プレート３５２は基板Ｗが置かれる上面及び基板Ｗを冷却する冷却手段３５３を有する。冷却手段３５３としては冷却水による冷却や熱電素子を利用した冷却等の様々な方式が使用されることができる。また、冷却チャンバー３５０には基板Ｗを冷却プレート３５２上に位置させるリフトピンアセンブリ（図示せず）が提供されることができる。ハウジング３５１はインデックスロボット２２０及び後述する現像モジュール４０２に提供された現像部ロボット４８２が冷却プレート３５２に基板Ｗを搬入又は搬出できるようにインデックスロボット２２０が提供された方向及び現像部ロボット４８２が提供された方向に開口（図示せず）を有する。また、冷却チャンバー３５０には上述した開口を開閉するドア（図示せず）が提供されることができる。

塗布及び現像モジュール４００は露光工程の前に基板Ｗ上にフォトレジストを塗布する工程及び露光工程の後に基板Ｗを現像する工程を遂行する。塗布及び現像モジュール４００は大体に直方体の形状を有する。塗布及び現像モジュール４００は塗布モジュール４０１と現像モジュール４０２を有する。塗布モジュール４０１と現像モジュール４０２は相互間に層で区画されるように配置される。一例によれば、塗布モジュール４０１は現像モジュール４０２の上部に位置される。

塗布モジュール４０１は基板Ｗに対してフォトレジストのような感光液を塗布する工程及びレジスト塗布工程の前後に基板Ｗに対して加熱及び冷却のような熱処理工程を含む。塗布モジュール４０１はレジスト塗布チャンバー４１０、ベークチャンバー４２０、そして搬送チャンバー４３０を有する。レジスト塗布チャンバー４１０、ベークチャンバー４２０、そして搬送チャンバー４３０は第２方向１４に沿って順次的に配置される。したがって、レジスト塗布チャンバー４１０とベークチャンバー４２０は搬送チャンバー４３０を介して第２方向１４に互いに離隔されるように位置される。レジスト塗布チャンバー４１０は複数が提供され、第１方向１２及び第３方向１６に各々複数ずつ提供される。図面では６つのレジスト塗布チャンバー４１０が提供された例が図示されている。ベークチャンバー４２０は第１方向１２及び第３方向１６に各々複数ずつ提供される。図面では６つのベークチャンバー４２０が提供された例が図示されている。しかし、これと異なりにベークチャンバー４２０はさらに多い数に提供されることができる。

搬送チャンバー４３０は第１バッファモジュール３００の第１バッファ３２０と第１方向１２に平行に位置される。搬送チャンバー４３０内には塗布部ロボット４３２とガイドレール４３３が位置される。搬送チャンバー４３０は大体に長方形の形状を有する。塗布部ロボット４３２はベークチャンバー４２０、レジスト塗布チャンバー４１０、第１バッファモジュール３００の第１バッファ３２０、そして後述する第２バッファモジュール５００の第１冷却チャンバー５２０との間に基板Ｗを移送する。ガイドレール４３３はその長さ方向が第１方向１２と平行するように配置される。ガイドレール４３３は塗布部ロボット４３２が第１方向１２に直線移動されるように案内する。塗布部ロボット４３２はハンド４３４、アーム４３５、支持台４３６、そして台座４３７を有する。ハンド４３４はアーム４３５に固定設置される。アーム４３５は伸縮可能な構造で提供されてハンド４３４が水平方向に移動可能するようにする。支持台４３６はその長さ方向が第３方向１６に沿って配置されるように提供される。アーム４３５は支持台４３６に沿って第３方向１６に直線移動可能するように支持台４３６に結合される。支持台４３６は台座４３７に固定結合され、台座４３７はガイドレール４３３に沿って移動可能するようにガイドレール４３３に結合される。

レジスト塗布チャンバー４１０は全て同一な構造を有する。但し、各々のレジスト塗布チャンバー４１０で使用されるフォトレジストの種類は互いに異なることができる。一例のフォトレジストとしては化学増幅型レジスト（ｃｈｅｍｉｃａｌａｍｐｌｉｆｉｃａｔｉｏｎｒｅｓｉｓｔ）が使用されることができる。レジスト塗布チャンバー４１０は基板Ｗ上にフォトレジストを塗布する。

レジスト塗布チャンバー４１０はハウジング４１１、支持プレート４１２、そしてノズル４１３を有する。ハウジング４１１は上部が開放されたカップ形状を有する。支持プレート４１２はハウジング４１１内に位置され、基板Ｗを支持する。支持プレート４１２は回転可能に提供される。ノズル４１３は支持プレート４１２に置かれる基板Ｗ上にフォトレジストを供給する。ノズル４１３は円形の管形状を有し、基板Ｗの中心にフォトレジストを供給することができる。選択的にノズル４１３は基板Ｗの直径に相応する長さを有し、ノズル４１３の吐出口はスリットで提供されることができる。また、追加的にレジスト塗布チャンバー４１０にはフォトレジストが塗布された基板Ｗ表面を洗浄するために脱イオン水のような洗浄液を供給するノズル４１４がさらに提供されることができる。

再び、図１乃至図４を参照すれば、ベークチャンバー４２０は基板Ｗを熱処理する。例えば、ベークチャンバー４２０はフォトレジストを塗布する前に基板Ｗを所定の温度に加熱して基板Ｗ表面の有機物や水分を除去するプリベーク（ｐｒｅｂａｋｅ）工程やフォトレジストを基板Ｗ上に塗布した後に行うソフトベーク（ｓｏｆｔｂａｋｅ）工程等を遂行し、各々の加熱工程の後に基板Ｗを冷却する冷却工程等を遂行する。ベークチャンバー４２０は冷却プレート４２１又は加熱プレート４２２を有する。冷却プレート４２１には冷却水又は熱電素子のような冷却手段４２３が提供される。また、加熱プレート４２２には熱線又は熱電素子のような加熱手段４２４が提供される。冷却プレート４２１と加熱プレート４２２は１つのベークチャンバー４２０内に各々提供されることができる。選択的に、ベークチャンバー４２０の中で一部は冷却プレート４２１のみを具備し、他の一部は加熱プレート４２２のみを具備することができる。

現像モジュール４０２は基板Ｗ上にパターンを得るために現像液を供給してフォトレジストの一部を除去する現像工程、及び現像工程の前後に基板Ｗに対して遂行される加熱及び冷却のような熱処理工程を含む。現像モジュール４０２は現像チャンバー４６０、ベークチャンバー４７０、そして搬送チャンバー４８０を有する。現像チャンバー４６０、ベークチャンバー４７０、そして搬送チャンバー４８０は第２方向１４に沿って順次的に配置される。したがって、現像チャンバー４６０とベークチャンバー４７０は搬送チャンバー４８０を介して第２方向１４に互いに離隔されるように位置される。現像チャンバー４６０は複数が提供され、第１方向１２及び第３方向１６に各々複数ずつ提供される。図面では６つの現像チャンバー４６０が提供された例が図示されている。ベークチャンバー４７０は第１方向１２及び第３方向１６に各々複数ずつ提供される。図面では６つのベークチャンバー４７０が提供された例が図示されている。しかし、これと異なりにベークチャンバー４７０はさらに多い数に提供されることができる。

搬送チャンバー４８０は第１バッファモジュール３００の第２バッファ３３０と第１方向１２に平行に位置される。搬送チャンバー４８０内には現像部ロボット４８２とガイドレール４８３が位置される。搬送チャンバー４８０は大体に長方形の形状を有する。現像部ロボット４８２はベークチャンバー４７０、現像チャンバー４６０、第１バッファモジュール３００の第２バッファ３３０と冷却チャンバー３５０、そして第２バッファモジュール５００の第２冷却チャンバー５４０の間に基板Ｗを移送する。ガイドレール４８３はその長さ方向が第１方向１２と平行するように配置される。ガイドレール４８３は現像部ロボット４８２が第１方向１２に直線移動されるように案内する。現像部ロボット４８２はハンド４８４、アーム４８５、支持台４８６、そして台座４８７を有する。ハンド４８４はアーム４８５に固定設置される。アーム４８５は伸縮可能な構造に提供されてハンド４８４が水平方向に移動可能するようにする。支持台４８６はその長さ方向が第３方向１６に沿って配置されるように提供される。アーム４８５は支持台４８６に沿って第３方向１６に直線移動可能するように支持台４８６に結合される。支持台４８６は台座４８７に固定結合される。台座４８７はガイドレール４８３に沿って移動可能するようにガイドレール４８３に結合される。

現像チャンバー４６０は全て同一な構造を有する。但し、各々の現像チャンバー４６０で使用される現像液の種類は互いに異なることができる。現像チャンバー４６０は基板Ｗ上のフォトレジストの中で光が照射された領域を除去する。この時、保護膜の中で光が照射された領域も共に除去される。選択的に使用されるフォトレジストの種類に応じてフォトレジスト及び保護膜の領域の中で光が照射されない領域のみが除去されることができる。

現像チャンバー４６０はハウジング４６１、支持プレート４６２、そしてノズル４６３を有する。ハウジング４６１は上部が開放されたカップ形状を有する。支持プレート４６２はハウジング４６１内に位置され、基板Ｗを支持する。支持プレート４６２は回転可能に提供される。ノズル４６３は支持プレート４６２に置かれる基板Ｗ上に現像液を供給する。ノズル４６３は円形の管形状を有し、基板Ｗの中心に現像液を供給することができる。選択的に、ノズル４６３は基板Ｗの直径に相応する長さを有し、ノズル４６３の吐出口はスリットで提供されることができる。また、現像チャンバー４６０には追加的に現像液が供給された基板Ｗの表面を洗浄するために脱イオン水のような洗浄液を供給するノズル４６４がさらに提供されることができる。

現像モジュール４０２のベークチャンバー４７０は基板Ｗを熱処理する。例えば、ベークチャンバー４７０は現像工程が遂行される前に基板Ｗを加熱するポストベーク工程、現像工程が遂行された後に基板Ｗを加熱するハードベーク工程、及び各々のベーク工程の後に加熱されたウエハを冷却する冷却工程等を遂行する。ベークチャンバー４７０は冷却プレート４７１又は加熱プレート４７２を有する。冷却プレート４７１には冷却水又は熱電素子のような冷却手段４７３が提供される。又は加熱プレート４７２には熱線又は熱電素子のような加熱手段４７４が提供される。冷却プレート４７１と加熱プレート４７２は１つのベークチャンバー４７０内に各々提供されることができる。選択的に、ベークチャンバー４７０の中で一部は冷却プレート４７１のみを具備し、他の一部は加熱プレート４７２のみを具備することができる。

上述したように塗布及び現像モジュール４００で塗布モジュール４０１と現像モジュール４０２は相互間に分離されるように提供される。また、上部から見る時、塗布モジュール４０１と現像モジュール４０２は同一なチャンバーの配置を有することができる。

第２バッファモジュール５００は塗布及び現像モジュール４００と露光前後処理モジュール６００との間に基板Ｗが運搬される通路として提供される。また、第２バッファモジュール５００は基板Ｗに対して冷却工程やエッジ露光工程等のような所定の工程を遂行する。第２バッファモジュール５００はフレーム５１０、バッファ５２０、第１冷却チャンバー５３０、第２冷却チャンバー５４０、エッジ露光チャンバー５５０、そして第２バッファロボット５６０を有する。フレーム５１０は直方体の形状を有する。バッファ５２０、第１冷却チャンバー５３０、第２冷却チャンバー５４０、エッジ露光チャンバー５５０、そして第２バッファロボット５６０はフレーム５１０内に位置される。バッファ５２０、第１冷却チャンバー５３０、そしてエッジ露光チャンバー５５０は塗布モジュール４０１に対応する高さに配置される。第２冷却チャンバー５４０は現像モジュール４０２に対応する高さに配置される。バッファ５２０、第１冷却チャンバー５３０、そして第２冷却チャンバー５４０は順次的に第３方向１６に沿って一列に配置される。上部から見る時、バッファ５２０は塗布モジュール４０１の搬送チャンバー４３０と第１方向１２に沿って配置される。エッジ露光チャンバー５５０はバッファ５２０又は第１冷却チャンバー５３０と第２方向１４に一定距離離隔されるように配置される。

第２バッファロボット５６０はバッファ５２０、第１冷却チャンバー５３０、そしてエッジ露光チャンバー５５０との間に基板Ｗを運搬する。第２バッファロボット５６０はエッジ露光チャンバー５５０とバッファ５２０との間に位置される。第２バッファロボット５６０は第１バッファロボット３６０と類似な構造で提供されることができる。第１冷却チャンバー５３０とエッジ露光チャンバー５５０は塗布モジュール４０１で工程が遂行されたウエハＷに対して後続工程を遂行する。第１冷却チャンバー５３０は塗布モジュール４０１で工程が遂行された基板Ｗを冷却する。第１冷却チャンバー５３０は第１バッファモジュール３００の冷却チャンバー３５０と類似な構造を有する。エッジ露光チャンバー５５０は第１冷却チャンバー５３０で冷却工程が遂行されたウエハＷに対してその縁を露光する。バッファ５２０はエッジ露光チャンバー５５０で工程が遂行された基板がＷが後述する前処理モジュール６０１に運搬される前に基板Ｗを一時的に保管する。第２冷却チャンバー５４０は後述する後処理モジュール６０２で工程が遂行されたウエハＷが現像モジュール４０２に運搬される前にウエハＷを冷却する。第２バッファモジュール５００は現像モジュール４０２と対応される高さに追加されたバッファをさらに有することができる。この場合、後処理モジュール６０２で工程が遂行されたウエハＷは追加されたバッファに一時的に保管された後、現像モジュール４０２に運搬されることができる。

露光前後処理モジュール６００は、露光装置１０００が液浸露光工程を遂行する場合、液浸露光の時に基板Ｗに塗布されたフォトレジスト膜を保護する保護膜を塗布する工程を処理することができる。また、露光前後処理モジュール６００は露光の後に基板Ｗを洗浄する工程を遂行することができる。また、化学増幅型レジストを使用して塗布工程が遂行された場合、露光前後処理モジュール６００は露光後ベーク工程を処理することができる。

露光前後処理モジュール６００は前処理モジュール６０１と後処理モジュール６０２を有する。前処理モジュール６０１は露光工程遂行前に基板Ｗを処理する工程を遂行し、後処理モジュール６０２は露光工程の後に基板Ｗを処理する工程を遂行する。前処理モジュール６０１と後処理モジュール６０２は相互間に層で区画されるように配置される。一例によれば、前処理モジュール６０１は後処理モジュール６０２の上部に位置される。前処理モジュール６０１は塗布モジュール４０１と同一な高さに提供される。後処理モジュール６０２は現像モジュール４０２と同一な高さに提供される。前処理モジュール６０１は保護膜塗布チャンバー６１０、ベークチャンバー６２０、そして搬送チャンバー６３０を有する。保護膜塗布チャンバー６１０、搬送チャンバー６３０、そしてベークチャンバー６２０は第２方向１４に沿って順次的に配置される。したがって、保護膜塗布チャンバー６１０とベークチャンバー６２０は搬送チャンバー６３０を介して第２方向１４に互いに離隔されるように位置される。保護膜塗布チャンバー６１０は複数が提供され、互いに層をなすように第３方向１６に沿って配置される。選択的に、保護膜塗布チャンバー６１０は第１方向１２及び第３方向１６に各々複数ずつ提供されることができる。ベークチャンバー６２０は複数が提供され、互いに層をなすように第３方向１６に沿って配置される。選択的に、ベークチャンバー６２０は第１方向１２及び第３方向１６に各々複数ずつ提供されることができる。

搬送チャンバー６３０は第２バッファモジュール５００の第１冷却チャンバー５３０と第１方向１２に平行に位置される。搬送チャンバー６３０内には前処理ロボット６３２が位置される。搬送チャンバー６３０は大体に正方形又は長方形の形状を有する。前処理ロボット６３２は保護膜塗布チャンバー６１０、ベークチャンバー６２０、第２バッファモジュール５００のバッファ５２０、そして後述するインターフェイスモジュール７００の第１バッファ７２０との間に基板Ｗを移送する。前処理ロボット６３２はハンド６３３、アーム６３４、そして支持台６３５を有する。ハンド６３３はアーム６３４に固定設置される。アーム６３４は伸縮可能な構造及び回転可能な構造で提供される。アーム６３４は支持台６３５に沿って第３方向１６に直線移動可能するように支持台６３５に結合される。

保護膜塗布チャンバー６１０は液浸露光の時にレジスト膜を保護する保護膜を基板Ｗ上に塗布する。保護膜塗布チャンバー６１０はハウジング６１１、支持プレート６１２、そしてノズル６１３を有する。ハウジング６１１は上部が開放されたカップ形状を有する。支持プレート６１２はハウジング６１１内に位置され、基板Ｗを支持する。支持プレート６１２は回転可能に提供される。ノズル６１３は支持プレート６１２に置かれる基板Ｗ上に保護膜を形成するための保護液を供給する。ノズル６１３は円形の管形状を有し、基板Ｗの中心に保護液を供給することができる。選択的にノズル６１３は基板Ｗの直径に相応する長さを有し、ノズル６１３の吐出口はスリットで提供されることができる。この場合、支持プレート６１２は固定された状態に提供されることができる。保護液は発泡性材料を含む。保護液はフォトレジスター及び水との親和力が低い材料が使用されることができる。例えば、保護液は弗素系の溶剤を含むことができる。保護膜塗布チャンバー６１０は支持プレート６１２に置かれる基板Ｗを回転させながら、基板Ｗの中心領域に保護液を供給する。

ベークチャンバー６２０は保護膜が塗布された基板Ｗを熱処理する。ベークチャンバー６２０は冷却プレート６２１又は加熱プレート６２２を有する。冷却プレート６２１には冷却水又は熱電素子のような冷却手段６２３が提供される。又は加熱プレート６２２には熱線又は熱電素子のような加熱手段６２４が提供される。加熱プレート６２２と冷却プレート６２１は１つのベークチャンバー６２０内に各々提供されることができる。選択的にベークチャンバー６２０の中で一部は加熱プレート６２２のみを具備し、他の一部は冷却プレート６２１のみを具備することができる。

後処理モジュール６０２は洗浄チャンバー６６０、露光後ベークチャンバー６７０、そして搬送チャンバー６８０を有する。洗浄チャンバー６６０、搬送チャンバー６８０、そして露光後ベークチャンバー６７０は第２方向１４に沿って順次的に配置される。したがって、洗浄チャンバー６６０と露光後ベークチャンバー６７０は搬送チャンバー６８０を介して第２方向１４に互いに離隔されるように位置される。洗浄チャンバー６６０は複数が提供され、互いに層をなすように第３方向１６に沿って配置されることができる。選択的に、洗浄チャンバー６６０は第１方向１２及び第３方向１６に各々複数ずつ提供されることができる。露光後ベークチャンバー６７０は複数が提供され、互いに層をなすように第３方向１６に沿って配置されることができる。選択的に、露光後ベークチャンバー６７０は第１方向１２及び第３方向１６に各々複数ずつ提供されることができる。

搬送チャンバー６８０は上部から見る時、第２バッファモジュール５００の第２冷却チャンバー５４０と第１方向１２に平行に位置される。搬送チャンバー６８０は大体に正方形又は長方形の形状を有する。搬送チャンバー６８０内には後処理ロボット６８２が位置される。後処理ロボット６８２は洗浄チャンバー６６０、露光後ベークチャンバー６７０、第２バッファモジュール５００の第２冷却チャンバー５４０、そして後述するインターフェイスモジュール７００の第２バッファ７３０との間に基板Ｗを運搬する。後処理モジュール６０２に提供された後処理ロボット６８２は前処理モジュール６０１に提供された前処理ロボット６３２と同一な構造で提供されることができる。

洗浄チャンバー６６０は露光工程の後に基板Ｗを洗浄する。洗浄チャンバー６６０はハウジング６６１、支持プレート６６２、そしてノズル６６３を有する。ハウジング６６１は上部が開放されたカップ形状を有する。支持プレート６６２はハウジング６６１内に位置され、基板Ｗを支持する。支持プレート６６２は回転可能に提供される。ノズル６６３は支持プレート６６２に置かれる基板Ｗ上に洗浄液を供給する。洗浄液としては脱イオン水のような水が使用されることができる。洗浄チャンバー６６０は支持プレート６６２に置かれる基板Ｗを回転させながら、基板Ｗの中心領域に洗浄液を供給する。選択的に基板Ｗが回転される間にノズル６６３は基板Ｗの中心領域で縁領域まで直線移動又は回転移動することができる。

露光後のベークチャンバー６７０は遠紫外線を利用して露光工程が遂行された基板Ｗを加熱する。露光後ベーク工程は基板Ｗを加熱して露光によってフォトレジストに生成された酸（ａｃｉｄ）を増幅させてフォトレジストの性質変化を完成させる。露光後のベークチャンバー６７０は加熱プレート６７２を有する。加熱プレート６７２には熱線又は熱電素子のような加熱手段６７４が提供される。露光後のベークチャンバー６７０はその内部に冷却プレート６７１をさらに具備することができる。冷却プレート６７１には冷却水又は熱電素子のような冷却手段６７３が提供される。また、選択的に冷却プレート６７１のみを有するベークチャンバーがさらに提供されることができる。

上述したように露光前後処理モジュール６００で前処理モジュール６０１と後処理モジュール６０２は相互間に完全に分離されるように提供される。また、前処理モジュール６０１の搬送チャンバー６３０と後処理モジュール６０２の搬送チャンバー６８０は同一なサイズで提供されて、上部から見る時、相互間に完全に重畳されるように提供されることができる。また、保護膜塗布チャンバー６１０と洗浄チャンバー６６０は互いに同一なサイズで提供されて上部から見る時、相互間に完全に重畳されるように提供されることができる。また、ベークチャンバー６２０と露光後ベークチャンバー６７０は同一なサイズで提供されて、上部から見る時、相互間に完全に重畳されるように提供されることができる。

インターフェイスモジュール７００は露光前後処理モジュール６００、及び露光装置１０００との間に基板Ｗを移送する。インターフェイスモジュール７００はフレーム７１０、第１バッファ７２０、第２バッファ７３０、そしてインターフェイスロボット７４０を有する。第１バッファ７２０、第２バッファ７３０、そしてインターフェイスロボット７４０はフレーム７１０内に位置される。第１バッファ７２０と第２バッファ７３０は相互間に一定距離離隔され、互いに積層されるように配置される。第１バッファ７２０は第２バッファ７３０より高く配置される。第１バッファ７２０は前処理モジュール６０１と対応される高さに位置され、第２バッファ７３０は後処理モジュール６０２に対応される高さに配置される。上部から見る時、第１バッファ７２０は前処理モジュール６０１の搬送チャンバー６３０と第１方向１２に沿って一列に配置し、第２バッファ７３０は後処理モジュール６０２の搬送チャンバー６３０と第１方向１２に沿って一列に配置されるように位置される。

インターフェイスロボット７４０は第１バッファ７２０及び第２バッファ７３０と第２方向１４に離隔されるように位置される。インターフェイスロボット７４０は第１バッファ７２０、第２バッファ７３０、そして露光装置１０００との間に基板Ｗを運搬する。インターフェイスロボット７４０は第２バッファロボット５６０と大体に類似な構造を有する。

第１バッファ７２０は前処理モジュール６０１で工程が遂行された基板がＷが露光装置１０００に移動される前にこれらを一時的に保管する。そして、第２バッファ７３０は露光装置１０００で工程が完了された基板がＷが後処理モジュール６０２に移動される前にこれらを一時的に保管する。第１バッファ７２０はハウジング７２１と複数の支持台７２２を有する。支持台７２２はハウジング７２１内に配置され、相互間に第３方向１６に沿って離隔されるように提供される。各々の支持台７２２には１つの基板Ｗが置かれる。ハウジング７２１はインターフェイスロボット７４０及び前処理ロボット６３２がハウジング７２１内に支持台７２２に基板Ｗを搬入又は搬出できるようにインターフェイスロボット７４０が提供された方向及び前処理ロボット６３２が提供された方向に開口（図示せず）を有する。第２バッファ７３０は第１バッファ７２０と大体に類似な構造を有する。但し、第２バッファ７３０のハウジング４５３１にはインターフェイスロボット７４０が提供された方向及び後処理ロボット６８２が提供された方向に開口（図示せず）を有する。インターフェイスモジュールにはウエハに対して所定の工程を遂行するチャンバーの提供無しで上述したようにバッファ及びロボットのみが提供されることができる。

図５はレジスト塗布チャンバーの各々に処理液を供給する処理液供給装置を説明するための図面である。

本実施形態で処理液供給装置９００は塗布工程に使用される処理液をレジスト塗布チャンバーの各々に供給することと説明しているが、これに限定されることではなく、処理液を利用して基板表面を処理する液処理装置に全て適用可能である。レジスト塗布チャンバーではシンナー組成物で基板をプリウェッティングする工程、フォトレジストを塗布する工程、シンナー組成物で基板縁をクリーニングする工程を進行する液処理装置８００として提供されることができる。液処理装置８００の各々は基板支持ユニット８１０、処理容器８２０、ノズル８３０を含むことができる。

図５を参照すれば、処理液供給装置９００は処理液が貯蔵されているボトル（ｂｏｔｔｌｅ）９１０、脱気装置９２０、ポンプユニット９９０、そして供給配管９９２を含むことができる。

ボトル９１０には処理液が満たされており、第１不活性ガス供給ライン９１２と第１供給ラインＬ１が連結されている。ボトル９１０には第１不活性ガス供給ライン９１２を通じて密閉されたボトル９１の０内部を不活性気体の雰囲気に作るために不活性ガス（ヘリウムガス又は窒素ガス）がレギュレータを通じて供給され、相対的な圧力に内部の処理液が第１供給ラインＬ１を通じて脱気装置９２０に移動される。ここで、処理液はプリウェッティング工程及びクリーニング工程で使用されるシンナー組成物であり得る。

脱気装置９２０では処理液内の溶存ガスが分離除去されることができる。脱気装置９２０には第２供給ラインＬ２が連結される。第２供給ラインＬ２はポンプユニット９９０に連結される。脱気装置９２０には排気ライン９２４に連結され、この排気ライン９２４は脱気装置９２０で分離された気泡が排気されるラインである。

ポンプユニット９９０は吸引及び排出動作によって発生される流動圧によって脱気装置９２０に貯蔵されている処理液（溶存ガスが除去された処理液）を液処理装置の各々のノズル８３０に供給することができる。ポンプユニット９９０には第３供給ラインＬ３が連結される。第３供給ラインＬ３は液処理装置の各々のノズル８３０と連結されることができる。

供給配管９９２は第１供給ラインＬ１、第２供給ラインＬ２、そして第３供給ラインＬ３を含むことができる。

図６は図５に図示された脱気装置を示す斜視図であり、図７は図６に図示された脱気装置の断面図であり、図８は溶存ガス抽出ノズルを説明するための図面である。

図５乃至図８を参照すれば、脱気装置９２０は処理液内の溶存ガスを分離除去するための装置である。一例として、脱気装置９２０は溶存ガス抽出ノズル９３０、第１タンク９４０そして第２タンク９６０を含むことができる。

溶存ガス抽出ノズル９３０は処理液から溶存ガスを排気可能な気泡形態に抽出するノズルである。溶存ガス抽出ノズル９３０は連結管９３１を通じて第１タンク９６０の先端（第１供給ポート）に近く設置されることができる。

溶存ガス抽出ノズル９３０は吐出口９３５の断面積で中間流路９３４の断面積より相対的に大幅に減少させて速度を高めることによって、蒸気圧以下に発生されるキャビテーション現像（処理液に溶けている溶存ガスが急激な圧力低下によって気泡が発生する現像）を利用した方式である。溶存ガス抽出ノズルは処理液が吐出口から吐出される時、キャビテーション現象を通じて処理液内の溶存ガスが気泡形態に抽出される。

溶存ガス抽出ノズル９３０はノズルボディー９３２を含む。ノズルボディー９３２は上端に流入口９３３が提供され、下端に吐出口９３５が提供され、流入口９３３と吐出口９３５との間には中間流路９３４が提供される。

さらに補足説明すれば、処理液は流入口９３３を通じて中間流路９３４を経て吐出口９３５に排出される。処理液が吐出口９３５部分に到達すれば、流速が増加し、処理液の動圧が急激に上昇すると共に、静圧が急激に低下し、吐出口９３５を通過すれば、流路の断面積が広くなるので、流速が遅くなり、処理液の動圧が急激に低下しながら、静圧は急激に上昇する。処理液の急激な圧力変化が発生すれば、キャビテーション現象が発生し、処理液内の溶存ガスは気泡形態に抽出されながら、処理液から分離される。このように溶存ガス抽出ノズルを通過しながら、抽出された気泡と処理液は第１タンクに流入される。

このように、脱気装置９２０は溶存ガス抽出ノズル９３０でキャビテーション現象を利用して溶存ガスを気泡形態に抽出することであって、半永久的に使用が可能してメンテナンス費用が別に発生しない長所がある。

第１タンク９４０は溶存ガス抽出ノズル９３０を通過しながら、抽出された気泡を処理液から分離除去するためのタンクである。一例によれば、第１タンク９４０は内側ケース９４２（以下、第１ケース）と外側ケース９４６（以下、第２ケース）から成される２重円筒構造で構成されることができる。

第１タンク９４０は処理液と気泡が流入される第１供給ポート９４１を有する。図９に示したように、第１供給ポート９４１は溶存ガス抽出ノズル９３０の吐出口９３５と直接連結されることができる。

第１ケース９４２は水平隔壁９４３によって上部空間Ａ１と下部空間Ａ２に区画されることができる。上部空間Ａ１は第１供給ポート９４１と連結される。下部空間Ａ２には気泡が除去された薬液が貯蔵される。上部空間Ａ１の処理液と気泡は第１移動通路９４４を通じて第２ケース９４６の外側空間Ａ３に移動される。第１移動通路９４４は第１ケース９４２の本体に該当される円筒隔壁に形成される。処理液が第１移動通路を通じて外側空間に移動される時、２次キャビテーション現象が発生されることができる。

第１ケース９４２は外側空間Ａ３と下部空間Ａ２との間の薬液移動のための第２移動通路９４５を有する。第２移動通路９４５は第１ケース９４２の下端に位置されることができる。第２移動通路９４５は半球形状であり得る。

第２ケース９４６は第１ケース９４２を囲む円筒形状に提供される。第１ケース９４２と第２ケース９４６との間には外側空間Ａ３が形成される。外側空間Ａ３では処理液と気泡が分離される。気泡は外側空間Ａ３の上部に移動し、処理液は下に流れて外側空間Ａ３と下部空間Ａ２に累積される。第１排気ポート９４７は第２ケース９４６の上端に外側空間Ａ３と連結されるように提供される。外側空間Ａ３で薬液と分離された気泡は第１排気ポート９４７を通じて排気される。第１排気ポート９４７には排気ライン９２４が連結される。排気ライン９２４には排気圧力（又は陰圧、真空圧）が提供されることができる。

一方、第２ケース９４６は外側空間Ａ３上部に遮蔽板９４８が設置される。遮蔽板９４８は第１移動通路９４４を通じて外側空間Ａ３に流入される薬液が第１排気ポート９４７に流入されることを防止するために提供される。遮蔽板９４８は外側空間に水平である方向に設置されることができる。遮蔽板９４８は第１移動通路９４４より高く位置される。

第１タンク９４０で気泡が除去された処理液は外側空間Ａ３と下部空間Ａ２に貯蔵され、連結配管９２８を通じて第２タンク９６０の安定化空間Ａ４に貯蔵される。連結配管９２８は第１タンク９４０の第１排出ポート９４９と第２タンク９６０の第２供給ポート９６１に連結される。

第２タンク９６０は円筒形状に第１タンク９４０で気泡が分離された薬液が貯蔵されて安定化処理される安定化空間Ａ４を提供する。第２タンク９６０の下端には連結配管９２８を通じて第１排出ポート９４９と連結されて気泡が分離された処理液が流入される第２供給ポート９６１が提供される。第２タンク９６０の上端には安定化空間Ａ４で安定化された処理液から分離された気泡が排気される第２排気ポート９６７が提供される。安定化空間Ａ４に貯蔵された処理液は第２タンク９６０の下端に提供される第２排出ポート９６９を通じて排出される。第２排出ポート９６９には第２供給ラインＬ２が連結される。第２タンクに移送された処理液は安定化時間を経た後、排出されることができる。

一方、第１タンク９４０及び第２タンク９６０の各々は内部を加圧するための圧縮空気が供給される加圧ポートを有し、加圧ポートには加圧ライン９２６が連結されることができる。第１、２タンクの内部を加圧しようとする場合はタンクメンテナンスのために内部空間に貯蔵された処理液を全て空にしようとする時に使用される。

上述した構成を有する脱気装置９２０は溶存ガス抽出ノズル９３０で溶存ガスを抽出し、第１タンク９４０で気泡を分離除去し、気泡が除去された処理液は第２タンク９６０で安定化される。特に、脱気装置９２０は第１タンク９４０と第２タンク９６０で構成されているので、流量制限から自由になって、これによってノズル前段ではないポンプユニット９９０の前段（供給部）に配置することができる。したがって、ノズルと連結された供給ラインに個別的に脱気装置を配置した従来に比べて空間的、費用的削減を期待することができる。

図９は脱気装置の第１変形例を示す図面である。

図９に図示された脱気装置９２０ａは溶存ガス抽出ノズル９３０ａ、第１タンク９４０ａ、そして第２タンク（図示せず）を含み、これらは図７に図示された溶存ガス抽出ノズル９３０、第１タンク９４０、そして第２タンク９６０と大体に類似な構成と機能で提供されるので、以下では、本実施形態との相違点を主に変形例を説明する。

本変形例で、溶存ガス抽出ノズル９３０ａは吐出口９３５が第１タンク９４０ａの第１供給ポート９４１に直接連結されるように設置されることができる。

図１０は脱気装置の第２変形例を示す図面である。

図１０に図示された脱気装置９２０ｂは溶存ガス抽出ノズル９３０ｂ、第１タンク９４０ｂ、そして第２タンク９６０ｂを含み、これらは図７に図示された溶存ガス抽出ノズル９３０、第１タンク９４０、そして第２タンク９６０と大体に類似な構成と機能で提供されるので、以下では、本実施形態との相違点を主に変形例を説明する。

本変形例で、第１タンク９４０ｂは一側にレベルセンサー９５２が設置されて処理液の水位を感知して適正水位Ｈまで処理液が継続的に充填されるように管理することができる。一例として、第１タンク９４０ｂは外側空間Ａ３と連通されたレベル指示管９５０と、レベル指示管９５０の一側に位置して処理液のレベルを測定するレベルセンサー９５２が具備されることができる。レベルセンサー９５２は４つのレベルであるＨＨ、Ｈ、Ｌ、ＬＬを測定できるように４箇所に配置されることができる。

以上の実施形態は本発明の理解を助けるために提示されたことと、本発明の範囲を制限しなく、これから多様な変形可能な実施形態も本発明の範囲に属することであることを理解しなければならない。本発明の技術的保護範囲は特許請求範囲の技術的思想によって定められなければならないものであり、本発明の技術的保護範囲は特許請求範囲の文言的記載そのものに限定されることではなく、実質的には技術的価値が均等な範疇の発明に対してまで及ぶことであることを理解しなければならない。

８００液処理装置
８１０基板支持ユニット
８２０処理容器
８３０ノズル
９００処理液供給装置
９１０ボトル
９２０脱気装置
９９０ポンプユニット
９３０溶存ガス抽出ノズル
９４０第１タンク
９６０第２タンク

Claims

処理液供給ライン上に設置される脱気装置であって、
溶存ガスが含まれた処理液から溶存ガスを気泡形態に抽出する溶存ガス抽出ノズルと、
前記溶存ガス抽出ノズルを通過しながら、抽出された気泡を処理液と分離する第１タンクと、を含む脱気装置であり、
前記第１タンクは、
上端に提供され、処理液と気泡が流入される第１供給ポートと、
前記第１供給ポートと連結される上部空間を有する第１ケースと、
前記第１ケースを囲むように提供され、その間に前記上部空間から流入された処理液と気泡が分離される外側空間を有する第２ケースと、
前記外側空間の上端に位置され、前記外側空間で処理液と分離された気泡が排気される第１排気ポートと、を含む脱気装置。
前記溶存ガス抽出ノズルは、
流入口と吐出口の直径より前記流入口と前記吐出口との間を連結する中間流路の直径が相対的に大きい構造を有する請求項１に記載の脱気装置。
前記溶存ガス抽出ノズルは、
内部に処理液が流れる中間流路が形成され、前記中間流路の一側に処理液が流入される流入口と、前記中間流路の他側に処理液が吐出される吐出口が形成された本体と、を含み、
前記吐出口は、
キャビテーション現象を通じて処理液中の溶存ガスが気泡形態に抽出されるように前記中間流路の断面積より相対的に小さい断面積を有する請求項１に記載の脱気装置。
前記第１ケースは、
前記上部空間から前記外側空間に処理液と気泡が移動することができる第１移動通路と、
前記上部空間の下に水平隔壁によって区画され、前記外側空間から気泡が除去された処理液が貯蔵される下部空間と、
前記下部空間と前記外側空間を区画する垂直隔壁の下端に前記外側空間と前記下部空間との間の処理液移動のための第２移動通路と、を含む請求項１に記載の脱気装置。
前記第１タンクは、
前記下部空間から処理液が排出される第１排出ポートをさらに含み、
前記第２ケースは、
前記第１移動通路を通じて前記外側空間に流入される処理液が前記第１排気ポートに流入されないように前記外側空間に水平である方向に設置される遮蔽板をさらに含む請求項４に記載の脱気装置。
前記第１タンクで気泡が分離された処理液が貯蔵される空間を有する第２タンクをさらに含む請求項１に記載の脱気装置。
前記第２タンクは、
下端に提供され、前記第１タンクから気泡が分離された処理液が流入される第２供給ポートと、
上端に提供され、前記空間で処理液から分離された気泡が排気される第２排気ポートと、
下端に提供され、前記空間に貯蔵された処理液が排出される第２排出ポートを含む請求項６に記載の脱気装置。
処理液供給ライン上に設置される脱気装置であって、
溶存ガスが含まれた処理液から溶存ガスを気泡形態に抽出する溶存ガス抽出ノズルと、
前記溶存ガス抽出ノズルを通過しながら、抽出された気泡を処理液と分離する第１タンクと、
前記第１タンクで気泡が分離された処理液が貯蔵される空間を有する第２タンクと、を含む脱気装置であり、
前記溶存ガス抽出ノズルは、
キャビテーション現象を通じて処理液中の溶存ガスが気泡形態に抽出されるように吐出口の直径が流入口と吐出口との間を連結する中間流路の直径より相対的に小さい構造を有する脱気装置。
前記第１タンクは、
上端に提供され、処理液と気泡が流入される第１供給ポートと、
前記第１供給ポートと連結される上部空間と、その間に前記上部空間から流入された処理液と気泡が分離される外側空間から気泡が除去された処理液が貯蔵される下部空間を有する第１ケースと、
前記第１ケースを囲むように提供され、前記外側空間を有する第２ケースと、
前記外側空間の上端に位置され、前記外側空間で処理液と分離された気泡が排気される第１排気ポートと、
下端に提供され、前記下部空間に貯蔵された処理液が排出される第１排出ポートと、を含み、
前記第１ケースは、
前記上部空間から前記外側空間に処理液と気泡が移動することができる第１移動通路と、
前記下部空間を区画する垂直隔壁の下端に前記外側空間と前記下部空間との間の処理液移動のための第２移動通路と、を含む請求項８に記載の脱気装置。
前記第２ケースは、
前記第１移動通路を通じて前記外側空間に流入される処理液が前記第１排気ポートに流入されないように前記外側空間に水平である方向に設置される遮蔽板をさらに含む請求項９に記載の脱気装置。
前記第２タンクは、
下端に提供され、連結配管を通じて前記第１排出ポートと連結されて気泡が分離された処理液が流入される第２供給ポートと、
上端に提供され、前記空間で処理液から分離された気泡が排気される第２排気ポートと、
下端に提供され、前記空間に貯蔵された処理液が排出される第２排出ポートと、を含む請求項９に記載の脱気装置。
基板処理装置であって、
処理液を利用して基板を処理する処理装置と、
前記処理装置の各々のノズルに処理液を供給する処理液供給部と、を含む基板処理装置であり、
前記処理液供給部は、
処理液が貯蔵されているボトルと、
前記ボトルから供給される処理液から溶存ガスを気泡形態に抽出する溶存ガス抽出ノズルを有する脱気装置と、
前記脱気装置に貯蔵されてある溶存ガスが分離された処理液を前記処理装置の各々のノズルに供給するポンプと、を含み、
前記脱気装置は、
前記溶存ガス抽出ノズルを通過しながら、抽出された気泡を処理液と分離する第１タンクと、
前記第１タンクで気泡が分離された処理液が貯蔵されて処理される空間を有する第２タンクと、
前記第１タンクの下端と前記第２タンクの下端を連結する連結配管と、を含む基板処理装置。
前記溶存ガス抽出ノズルは、
流入口と吐出口の直径より前記流入口と前記吐出口との間を連結する中間流路の直径が相対的に大きい構造を有する請求項１２に記載の基板処理装置。
前記第１タンクは、
上端に提供され、処理液と気泡が流入される第１供給ポートと、
前記第１供給ポートと連結される上部空間と、その間に前記上部空間から流入された処理液と気泡が分離される外側空間から気泡が除去された処理液が貯蔵される下部空間を有する第１ケースと、
前記第１ケースを囲むように提供され、前記外側空間を有する第２ケースと、
前記外側空間の上端に位置され、前記外側空間で処理液と分離された気泡が排気される第１排気ポートと、を含み、
前記第１ケースは、
前記上部空間から前記外側空間に処理液と気泡が移動することができる第１移動通路と、
前記下部空間を区画する垂直隔壁の下端に前記外側空間と前記下部空間との間の処理液移動のための第２移動通路と、を含む請求項１２に記載の基板処理装置。
前記第１タンクは、
前記下部空間から処理液が排出される第１排出ポートをさらに含み、
前記第２ケースは、
前記第１移動通路を通じて前記外側空間に流入される処理液が前記第１排気ポートに流入されないように前記外側空間に水平である方向に設置される遮蔽板をさらに含む請求項１４に記載の基板処理装置。
前記第２タンクは、
下端に提供され、前記第１タンクから気泡が分離された処理液が流入される第２供給ポートと、
上端に提供され、前記空間で処理液から分離された気泡が排気される第２排気ポートと、
下端に提供され、前記空間に貯蔵された処理液が排出される第２排出ポートを含む請求項１２に記載の基板処理装置。
処理液の脱気方法であって、
溶存ガス抽出ノズルを通じて溶存ガスが含まれた処理液から溶存ガスを気泡形態に抽出する抽出段階と、
第１タンクで抽出された気泡を処理液と分離する分離段階と、
第２タンクで前記第１タンクから気泡が分離された処理液が提供されて貯蔵する処理段階を含む処理液の脱気方法。
前記抽出段階は、
キャビテーション現象を通じて処理液中の溶存ガスが気泡形態に抽出される請求項１７に記載の処理液の脱気方法。