JP7346359B2 - 基板支持ユニット及びこれを有する基板処理装置 - Google Patents

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Description

本発明は基板処理装置に係る。
半導体ディバイスを製造するためには半導体基板上に薄膜を形成する。薄膜を形成するには洗浄工程が不可欠である。基板の背面に蒸着された薄膜等は後続工程で異物質として作用する。したがって、枚葉式基板処理装置を利用して、基板背面の薄膜等のような異物質を除去する基板背面の洗浄処理工程は非常に重要である。
一般的に基板処理装置は基板が安着されるスピンヘッドを具備する。このスピンヘッドは駆動モーターで発生された回転力によってスピンヘッドが回転する。したがって、スピンヘッド上に装着された基板が回転する。スピンヘッドの中央は上下に貫通され、前記貫通された中央にバックノズルが設置される。バックノズルの上端部にはカバーが具備されて前記中央と前記中央の縁を覆う。この時、前記カバー上には多数のホールが形成され、前記ホールを通じて前記基板の背面に薬液が噴射されて洗浄処理工程が進行される。
このような、基板処理装置のスピンヘッドはバックノズルユニットを支持するために回転用ベアリングが適用される。しかし、基板回転の時、基板中心部の圧力は大気圧より低い陰圧が形成され、このような陰圧形成によってベアリング回転の時、発生されるパーティクル等がバックノズルユニットとスピンヘッドとの間の隙間を通じて逆流して基板の背面を汚染させることになる。
また、これとは反対にスピンヘッドの上面に流れた薬液がスピンヘッドとバックノズルとの間の隙間を通じて流入される場合、隙間に流入された薬液によってベアリングが腐食破損される問題が発生されることができる。
国際特許公開第ＷＯ２０１３－１３２８８１号公報
本発明の一課題は、スピンヘッドの本体とバックノズルとの間の隙間ヘの薬液浸透を遮断することができる基板支持ユニット及びこれを有する基板処理装置を提供することにある。
本発明の一課題は、スピンヘッドの本体とバックノズルとの間の隙間を通じてベアリングで発生されたパーティクルが逆流されることを遮断することができる基板支持ユニット及びこれを有する基板処理装置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ここに制限されなく、言及されないその他の課題は下の記載から当業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、基板を支持し、回転可能なスピンヘッドと、前記スピンヘッドと連結されて前記スピンヘッドに回転力を伝達する中空軸と、前記スピンヘッドの内部空間内に非比回転されるように配置されて前記基板の底面に処理液を提供するノズルアセンブリと、前記スピンヘッドと前記ノズルアセンブリとの間の隙間をシーリングするように磁性流体を利用したシーリング部材と、を含む基板支持装置が提供されることができる。
また、前記シーリング部材は前記ノズルアセンブリのメーンボディーの外側面に設置され、磁場を形成するための磁性体と、前記磁性体の周辺に設置され、前記磁性体の磁束経路を前記スピンヘッド側に伝達するポールピースと、前記ポールピースによって伝達される磁力によって前記ポールピースと前記スピンヘッドとの間の隙間をシーリングする磁性流体と、を含むことができる。
また、前記スピンヘッドは前記磁性体の磁束経路（ｆｌｕｘ ｌｉｎｅ）が形成されるように前記ポールピースと対向される中空内面から突出されて形成される内向側突起を含むことができる。
また、前記ポールピースは前記磁性体の磁束経路（ｆｌｕｘ ｌｉｎｅ）が形成されるように前記内向側突起と対向される前記磁性体の外側面から突出されて形成される外向側突起を含むことができる。
また、前記突起と前記ポールピースとの間の間隙は前記スピンヘッドと前記ノズルアセンブリとの間の隙間より狭くなるように提供されることができる。
また、前記ポールピースは前記中空軸の横方向に沿って前記磁性体の上端と下端に各々提供されることができる。
本発明の他の側面によれば、内部に処理空間を有するカップと、前記処理空間内で基板を支持する支持ユニットと、前記支持ユニットに支持された基板に処理流体を供給する流体供給ユニットと、を含み、前記支持ユニットは基板を支持し、回転可能なスピンヘッドと、前記スピンヘッドと連結されて前記スピンヘッドに回転力を伝達する中空軸と、前記スピンヘッドの内部空間内に非回転されるように配置されて前記基板の底面に処理液を提供するバックノズルアセンブリと、前記スピンヘッドと前記バックノズルアセンブリとの間の隙間をシーリングするように磁性流体を利用したシーリング部材と、を含む基板処理装置が提供されることができる。
また、前記シーリング部材は前記バックノズルアセンブリのメーンボディーの外側面に形成された溝に設置され、磁場を形成するための磁性体と、前記磁性体の周辺に設置され、前記磁性体の磁束経路を前記スピンヘッド側に伝達するポールピースと、前記ポールピースによって伝達される磁力によって前記ポールピースと前記スピンヘッドとの間の隙間をシーリングする磁性流体と、を含むことができる。
また、前記スピンヘッドは前記磁性体の磁束経路（ｆｌｕｘ ｌｉｎｅ）が形成されるように前記ポールピースと対向される中空内面から突出されて形成される内向側突起を含むことができる。
また、前記ポールピースは前記磁性体の磁束経路（ｆｌｕｘ ｌｉｎｅ）が形成されるように前記内向側突起と対向される前記磁性体の外側面から突出されて形成される外向側突起を含むことができる。
また、前記突起と前記ポールピースとの間の間隙は前記スピンヘッドと前記ノズルアセンブリとの間の隙間より狭くなるように提供され、前記ポールピースは前記中空軸の横方向に沿って前記磁性体の上端と下端に各々提供されることができる。
本発明の一実施形態によれば、スピンヘッドと底面ノズルアセンブリとの間の隙間空間への薬液浸透を非接触方式に遮断することができるので、ベアリングの汚染を防止することができる。
本発明の一実施形態によれば、スピンヘッドと底面ノズルアセンブリとの間の隙間空間が磁性流体によってシーリングされることによってベアリングで発生されたパーティクルが基板に向かって逆流されることを遮断することができるので、基板汚染を防止することができる。
本発明の効果が上述した効果によって制限されることはなく、言及されなかった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ことができる。
本発明の基板処理設備を概略的に示した平面図である。 図１の基板処理装置の平面図である。 図１の基板処理装置の断面図である。 図３の基板支持ユニットと底面ノズルアセンブリを示す図面である。 図４に表示されたＡ部分を拡大した図面である。 底面ノズルアセンブリの要部斜視図である。 シーリング部材を示す要部拡大図である。 シーリング部材の他の例を示す図面である。
本発明は多様な変換を加えることができ、様々な実施形態を有することができるので、特定実施形態態を図面に例示し、詳細な説明で詳細に説明する。しかし、これは本発明を特定な実施形態に対して限定しようすることではなく、本発明の思想及び技術範囲に含まれるすべての変換、均等物、乃至代替物を含むことと理解されなければならない。本発明を説明することにおいて、関連された公知技術に対する具体的な説明が本発明の要旨を曖昧にすることができていると判断される場合、その詳細な説明を省略する。
本出願で使用した用語は単なる特定な実施形態を説明するために使用されたことであり、本発明を限定しようとする意図ではない。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。本出願で、“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。
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。
以下、添付した図面を参照して本発明に係係る実施形態を詳細に説明し、添付図面を参照して説明することにおいて、図面符号に相関無しで同一であるか、或いは対応する構成要素は同一な参照番号を付与し、これに対する重複される説明は省略する。
図１は本発明の基板処理設備１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、及び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として前面開放一体型ポッド（Ｆｒｏｎｔ Ｏｐｅｎｉｎｇ Ｕｎｉｆｅｄ 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、及び工程チャンバー２６００を含む。移送チャンバー２４００はその横方向が第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の横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はその横方向が第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、及び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可能するように提供される。インデックスアーム１４４３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。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、その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、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はその横方向が第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、及びメーンアーム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。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可能す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に対して洗浄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は遂行する洗浄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。
下の実施形態ではオゾンが含まれたオゾン処理流体、リンス液、及び乾燥ガスのような処理流体を使用して基板Ｗ洗浄、ストリップ、有機残留物（ｏｒｇａｎｉｃ ｒｅｓｉｄｕｅ）を除去する装置を例を挙げて説明する。
図２は図１の基板処理装置の平面図であり、図３は図１の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８００、処理容器１００、基板支持ユニット２００、加熱ユニット２８０、処理流体供給ユニット３００、工程排気部５００、昇降ユニット６００を含む。
チャンバー８００は密閉された内部空間を提供する。上部には気流供給ユニット８１０が設置される。気流供給ユニット８１０はチャンバー８００の内部に下降気流を形成する。
気流供給ユニット８１０は高湿度の外気をフィルタリングしてチャンバーの内部に供給する。高湿度の外気は気流供給ユニット８１０を通過してチャンバーの内部に供給され、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処理容器１００の回収筒１１０、１２０、１３０を通じて工程排気部５００に排出させる。
チャンバー８００は水平隔壁８１４によって工程領域８１６と維持保守領域８１８に分けられる。工程領域８１６には処理容器１００と基板支持ユニット２００が位置する。維持保守領域８１８には処理容器１００と連結される排出ライン１４１、１４３、１４５、排気ライン５１０の以外にも昇降ユニット６００の駆動部と、処理液供給ユニット３００と連結される駆動部、供給ライン等が位置する。維持保守領域８１８は工程領域８１６から隔離される。
処理容器１００は上部が開放された円筒形状を有し、基板Ｗを処理するための工程空間を提供する。処理容器１００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。工程空間には基板支持ユニット２００が位置される。基板支持ユニット２００は工程を進行する時、基板Ｗを支持した状態で基板Ｗを回転させる。
処理容器１００は強制排気が行われるように下端部に排気ダクト１９０が連結された下部空間を提供する。処理容器１００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乃至第３回収筒１１０、１２０、１３０が多段に配置される。
環状の第１乃至第３回収筒１１０、１２０、１３０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１１０、１２０、１３０は各々環状のリング形状を有する底面及び底面から延長されて円筒形状を有する側壁を含む。第２回収筒１２０は第１回収筒１１０を囲み、第１回収筒１１０から離隔されて位置する。第３回収筒１３０は第２回収筒１２０を囲み、第２回収筒１２０から離隔されて位置する。
第１乃至第３回収筒１１０、１２０、１３０は基板Ｗから飛散された処理液及びヒュームが含まれた気流が流入される第１乃至第３回収空間ＲＳ１、ＲＳ２、ＲＳ３を提供する。第１回収空間ＲＳ１は第１回収筒１１０によって定義され、第２回収空間ＲＳ２は第１回収筒１１０と第２回収筒１２０との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１２０と第３回収筒１３０との間の離隔空間によって定義される。
第１乃至第３回収筒１１０、１２０、１３０の各上面は中央部が開放される。第１乃至第３回収筒１１０、１２０、１３０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増加する傾斜面になる。基板Ｗから飛散された処理液は第１乃至第３回収筒１１０、１２０、１３０の上面に沿って回収空間ＲＳ１、ＲＳ２、ＲＳ３内に流れて行く。
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１４１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。
工程排気部５００は処理容器１００の内部の排気を担当する。一例として、工程排気部５００は工程の時、第１乃至第３回収筒１１０、１２０、１３０の中で処理液を回収する回収筒に排気圧力（吸引圧力）を提供するためのことである。工程排気部５００は排気ダクト１９０と連結される排気ライン５１０、ダンパー５２０を含む。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、処理容器１００は処理容器１００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は処理容器１００を上下方向に直線移動させる。処理容器１００が上下に移動されることによって基板支持ユニット２００に対する処理容器１００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、及び駆動器６１６を含む。ブラケット６１２は処理容器１００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がチャックステージ２１０にローディング又はチャックステージ２１０からアンローディングされる時、チャックステージ２１０が処理容器１００の上部に突出されるように処理容器１００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１１０、１２０、１３０に流入されるように処理容器１００の高さが調節される。処理容器１００と基板Ｗとの間の相対的な垂直位置が変更される。処理容器１００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。一実施形態によれば、昇降ユニット６００は処理容器１００を垂直移動させて処理容器１００と基板支持ユニット２００との間の相対的な垂直位置を変更させる。
液供給ユニット３６０はノズル支持台３６２、ノズル３６４、支持軸３６６、及び駆動器３６８を含む。
支持軸３６６はその横方向が第３方向１６に沿って提供され、支持軸３６６の下端には駆動器３６８が結合される。駆動器３６８は支持軸３６６を回転及び昇降運動する。ノズル支持台３６２は駆動器３６８と結合された支持軸３６６の終端の反対側と垂直に結合される。ノズル３６４はノズル支持台３６２の終端底面に設置される。ノズル３６４は駆動器３６８によって工程位置と待機位置に移動される。工程位置はノズル３６４が処理容器１００の垂直上部に配置された位置であり、待機位置はノズル３６４が処理容器１００の垂直上部から逸脱された位置である。ノズル３６４は基板Ｗ上に液を供給する。
基板支持ユニット２００はスピンヘッド２１０、回転軸２２０、駆動部２３０、底面ノズルアセンブリ２４０、及びシーリング部材２５０を含む。
スピンヘッド２１０に連結された回転軸２２０は駆動部２３０によって回転され、したがってスピンヘッド２１０上に装着された基板Ｗが回転される。そして、回転軸２２０に貫通軸設された底面ノズルアセンブリ２４０は基板Ｗの背面に薬液を噴射する。スピンヘッド２１０は、基板Ｗが上向離隔された状態で支持されるように設置された支持部材を有する。支持部材はスピンヘッド２１０の上面縁部に所定の間隔離隔されて突出されるように設置された多数のチャッキングピン２１１と、各々のチャッキングピン２１１の内側に突出されるように設置された多数の支持ピン２２２を含む。回転軸２２０は、スピンヘッド２１０に連結され、その内部が空いている中空軸（Ｈｏｌｌｏｗ Ｓｈａｆｔ）の形状として、後述する駆動部２３０の回転力をスピンヘッド２１０に伝達する。
加熱ユニット２９０は基板支持ユニット２００の内側に設置される。加熱ユニット２９０は図面便宜上断面図では省略された。加熱ユニット２９０は洗浄工程進行の中で基板Ｗを加熱することができる。加熱部材２９０はスピンヘッド２１０内に設置されることができる。加熱部材２９０は互いに異なる直径に提供される。加熱部材２９０は複数が提供されることができる。加熱部材２９０はリング形状に提供されることができる。一例として加熱部材２９０はリング形状に提供される複数のランプで提供されることができる。加熱部材２９０は同心の多数の区域に細分されることができる。各々の区域には各々の区域を個別的に加熱させることができるランプが提供されることができる。ランプはスピンヘッド２１０の中心に対して異なる半径距離で同心的に配列されるリング形状に提供されることができる。
図４は図３の基板支持ユニットと底面ノズルアセンブリを示す図面であり、図５は図４に表示されたＡ部分を拡大した図面であり、図６は底面ノズルアセンブリの要部斜視図であり、図７はシーリング部材を示す要部拡大図である。
図４乃至図８を参照すれば、底面ノズルアセンブリ２４０はスピンヘッド２１０と回転軸２２０の中空部分に設置される。底面ノズルアセンブリ２４０は回転軸２２０の内部に提供されたベアリングによって支持されるので、工程を進行する時、スピンヘッド２１０と回転軸２２０は駆動部２３０によって回転されるが、底面ノズルアセンブリ２４０は回転されない。
底面ノズルアセンブリ２４０はメーンボディー２４２及びノズルシャフト２４１を含むことができる。
メーンボディー２４２はスピンヘッド２１０の中空部分に位置されることができる。メーンボディー２４２は本体部２４４とノズルヘッド部２４６を含むことができる。
本体部２４４の下端には中空形状のノズルシャフト２４１が結合されることができる。ノズルシャフト２４１の中空部分は本体部２４４の中空部分と連結されることができる。ノズルシャフト２４１は回転軸２２０の中空部分に挿入される。ノズルシャフト２４１と回転軸２２０との間にはベアリング２２２が設置される。ベアリング２２２の外輪は回転軸２２０の内周面に挿入固定され、ノズルシャフト２４１はベアリング２２２の内輪に挿入固定される。回転軸２２０は駆動部２３０によって回転されることができるが、ノズルシャフト２４１はベアリング２２２の内輪に挿入固定されるので、回転されない。
ノズルヘッド部２４６にはノズルキャップ２４７が設置されることができる。ノズルキャップ２４７は傘の形状にスピンヘッド２１０の上面一部をカバ－する。
処理液を基板底面に噴射する底面ノズル２７２はメーンボディー２４２とノズルシャフト２４１の中空部分に提供され、底面ノズル２７２の上端がノズルヘッド部２４６の上部に突出されるようにメーンボディー２４２に挿入設置される。
前記のような結合関係によって、スピンヘッド２１０、回転軸２２０は回転される部分であり、底面ノズルアセンブリ２４０は回転されない。
シーリング部材２５０はメーンボディー２４２とスピンヘッド２１０との間の隙間（遊撃）空間Ｋをシーリングするように磁性流体を利用した装置である。
一例として、シーリング部材２５０は磁束発生手段としての磁性体２５２、磁束伝達手段としてのポールピース（ｐｏｌｅ ｐｉｅｃｅ）２５４、及び磁性流体３５６を含むことができる。磁性体２５２は磁性を形成するための永久磁石からなされ、本体部２４４の外側面に設置されることができる。本体部２４４は外側面に円周方向に凹んだ裝着溝２４５を提供し、裝着溝２４５には磁性体２５２と一対のポールピース２５４が裝着され、これらはリング形状に提供されることができる。
一対のポールピース２５４は磁性体２５２の磁束経路（ｍａｇｎｅｔｉｃ ｆｌｕｘ ｌｉｎｅ；ＭＦＬ）をスピンヘッド２１０側に伝達するために磁性体２５２の上端と下端に各々位置される。ポールピース２５４は磁性材料から成される。
磁性流体２５６はポールピース２５２によって伝達される磁力によってポールピース２５４とスピンヘッド２１０との間の隙間をシーリングする。
一対のポールピース２５４とスピンヘッド２１０の中空内面２１１との間に形成されている隙間Ｋには磁性流体２５６が磁性体２５２によって発生された磁束によってホールディングされている。磁性流体２５６としては、例えば磁性超微粒子を界面活性剤を使用して溶媒やオイルの中に分散させた公知のことを挙げられることができ、磁束に沿って移動して磁場にトラップされる特性を有する。磁性流体２５６はポールピース２５４とスピンヘッド２１０中空内面２１１間の密封性を確保することができる。
一方、スピンヘッド２１０はポールピース２５４と対向される中空内面２１１にリング形状の内向側突起２５８が提供されることができる。内向側突起２５８が磁性体２５２の磁束経路（ｍａｇｎｅｔｉｃ ｆｌｕｘ ｌｉｎｅ；ＭＦＬ）が形成されるようにポールピース２５４と対向される中空内面２１１から突出されて形成されることによって隙間Ｋに磁性流体２５６をより安定的にホールディングすることができる。参考として、磁性流体２５６は内向側突起２５８とポールピース２５４との間にホールディングされる。内向側突起２５８とポールピース２５４との間の間隙Ｋ１はスピンヘッド２１０とノズルアセンブリとの間の隙間Ｋより狭いので、より効率的なシーリングが可能であり、磁性流体２５６が流れる現象を最小化することができる。仮に、内向側突起が無い場合、磁性流体２５６はポールピース２５４の前面に広くホールディングされることによって密封性が相対的に低下されることができる。
本実施形態で、内向側突起２５８はポールピースの各々に３つずつ、合計６つの内向側突起が間隙に沿って形成されることによって、６枚重ねのシーリング構造を提供することができる格別な効果を有する。即ち、内向側突起２５８の数が増加するほど、多重シーリング構造を具現することができる。
上述したように、本発明はスピンヘッドと底面ノズルアセンブリとの間の遊撃空間で発生される汚染気流の逆流による基板の汚染及び薬液の浸透によるベアリングの腐食及び汚染を効果的に遮断することができる。
図８はシーリング部材の他の例を示す図面である。
図８のように、ポールピース２５４は磁性体の磁束経路（ｆｌｕｘ ｌｉｎｅ）が形成されるように内向側突起２５８と対向されるポールピース２５４の外側面から突出されて形成される外向側突起２５９を含むことにその特徴がある。磁性流体２５６は内向側突起２５８と外向側突起２５９との間に位置される。
以上の詳細な説明は本発明を例示することである。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多様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して解析されなければならない。
２００ 板支持ユニット
２１０ ピンヘッド
２２０ 回転軸
２３０ 駆動部
２４０ 底面ノズルアセンブリ
２４２ メーンボディー
２５０ パージ部
２５０ 排気部

Claims (10)

  1. 基板を支持し、回転可能なスピンヘッドと、
    前記スピンヘッドと連結されて前記スピンヘッドに回転力を伝達する中空軸と、
    前記スピンヘッドの内部空間内に非回転されるように配置されて前記基板の底面に処理液を提供するノズルアセンブリと、
    前記スピンヘッドと前記ノズルアセンブリとの間の隙間をシーリングするように磁性流体を利用したシーリング部材と、を含み、
    前記シーリング部材は、
    前記ノズルアセンブリのメーンボディーに設置される磁性体と、
    前記磁性体の周辺に設置され、前記磁性体の磁力を、前記メーンボディーを囲む前記スピンヘッドに伝達するポールピースと、
    前記スピンヘッドと前記ポールピースとの間には磁性流体と、が提供され、
    前記磁性流体は、前記ポールピースによって伝達される磁力によって前記スピンヘッドと前記ポールピースとの間の間隔をシーリングする、基板支持装置。
  2. 前記スピンヘッドは、
    前記磁性体の磁束経路（ｍａｇｎｅｔｉｃ ｆｌｕｘ ｌｉｎｅ）が形成されるように前記ポールピースと対向される中空内面から突出されて形成される内向側突起を含む請求項１に記載の基板支持装置。
  3. 前記ポールピースは、
    前記磁性体の磁束経路（ｆｌｕｘ ｌｉｎｅ）が形成されるように前記内向側突起と対向される前記磁性体の外側面から突出されて形成される外向側突起を含む請求項２に記載の基板支持装置。
  4. 前記内向側突起と前記ポールピースとの間の間隙は、前記スピンヘッドと前記ノズルアセンブリとの間の隙間より狭くなるように提供される請求項２又は請求項３に記載の基板支持装置。
  5. 前記ポールピースは、前記中空軸の横方向に沿って前記磁性体の上端と下端に各々提供される請求項１に記載の基板支持装置。
  6. 内部に処理空間を有するカップと、
    前記処理空間で基板を支持する支持ユニットと、
    前記支持ユニットに支持された基板に処理流体を供給する流体供給ユニットと、を含み、
    前記支持ユニットは、
    基板を支持し、回転可能なスピンヘッドと、
    前記スピンヘッドと連結されて前記スピンヘッドに回転力を伝達する中空軸と、
    前記スピンヘッドの内部空間内に非回転されるように配置されて前記基板の底面に処理液を提供するバックノズルアセンブリと、
    前記スピンヘッドと前記バックノズルアセンブリとの間の隙間をシーリングするように磁性流体を利用したシーリング部材と、を含む基板処理装置。
  7. 前記シーリング部材は、
    前記バックノズルアセンブリのメーンボディーの外側面に形成された溝に設置され、磁場を形成するための磁性体と、
    前記磁性体の周辺に設置され、前記磁性体の磁束経路を前記スピンヘッド側に伝達するポールピースと、
    前記ポールピースによって伝達される磁力によって前記ポールピースと前記スピンヘッドとの間の隙間をシーリングする磁性流体と、を含む請求項６に記載の基板処理装置。
  8. 前記スピンヘッドは、
    前記磁性体の磁束経路（ｆｌｕｘ ｌｉｎｅ）が形成されるように前記ポールピースと対向される中空内面から突出されて形成される内向側突起を含む請求項７に記載の基板処理装置。
  9. 前記ポールピースは、
    前記磁性体の磁束経路（ｆｌｕｘ ｌｉｎｅ）が形成されるように前記内向側突起と対向される前記磁性体の外側面から突出されて形成される外向側突起を含む請求項８に記載の基板処理装置。
  10. 前記内向側突起と前記ポールピースとの間の間隙は、前記スピンヘッドと前記バックノズルアセンブリとの間の隙間より狭くなるように提供され、
    前記ポールピースは、前記中空軸の横方向に沿って前記磁性体の上端と下端に各々提供される請求項８又は請求項９に記載の基板処理装置。

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