KR100821565B1 - 약액 공급 장치 및 이를 갖는 기판 처리 장치 - Google Patents

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KR100821565B1
KR100821565B1 KR1020060119536A KR20060119536A KR100821565B1 KR 100821565 B1 KR100821565 B1 KR 100821565B1 KR 1020060119536 A KR1020060119536 A KR 1020060119536A KR 20060119536 A KR20060119536 A KR 20060119536A KR 100821565 B1 KR100821565 B1 KR 100821565B1
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김민웅
김상길
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세메스 주식회사
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Abstract

약액을 이용하여 기판을 처리하기 위한 장치에 있어서, 상기 약액 탱크는 상기 약액을 저장하기 위하여 제공되며, 펌프는 상기 약액 탱크와 연결되어 상기 약액을 제공하기 위한 압력을 제공한다. 상기 펌프와 상기 기판을 처리하기 위한 기판 처리부 사이에는 상기 약액을 여과하기 위한 약액 필터가 배치되며, 상기 약액 필터는 상기 약액을 여과하기 위한 필터 미디움(medium)과, 상기 필터 미디움을 수용하는 하우징과, 상기 필터 미디움 및 상기 하우징과 결합되며 상기 약액의 도입구 및 배출구를 갖는 베이스 부재를 포함한다. 드레인 배관은 상기 약액 필터로부터 버블 상태의 약액을 제거하기 위하여 상기 하우징 내부로 연장되며, 상기 버블 상태의 약액은 상기 드레인 배관과 연결된 진공 시스템에 의해 제거된다. 따라서, 상기 약액 필터의 수명이 크게 연장될 수 있다.

Description

약액 공급 장치 및 이를 갖는 기판 처리 장치{Apparatus for supplying chemical and substrate processing apparatus having the same}
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 장치를 설명하기 위한 개략적인 구성도이다.
도 2는 도 1에 도시된 약액 필터의 외관을 설명하기 위한 정면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 장치의 약액 공급 상태를 설명하기 위한 개략도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 장치에서 버블 상태의 약액을 제거하는 상태를 설명하기 위한 개략도이다.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *
10 : 기판 100 : 기판 처리 장치
110 : 기판 처리부 112 : 챔버
114 : 척 118 : 회전 구동부
120 : 보울 122 : 수직 구동부
130 : 약액 공급 노즐 140 : 약액 공급부
142 : 약액 탱크 144 : 펌프
146 : 약액 필터 154 : 필터 미디움
156 : 하우징 158 : 베이스 부재
160 : 드레인 배관 162 : 진공 시스템
164 : 드레인 포트 166 : 진공 용기
168 : 진공 펌프 170, 172 : 진공 배관
174, 176 : 진공 밸브 178 : 투명창
180 : 유량 제어 밸브 182 : 유량계
184 : 제어부
본 발명은 약액 공급 장치 및 이를 갖는 기판 처리 장치에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 실리콘웨이퍼와 같은 반도체 기판 또는 평판 디스플레이 장치에 사용되는 유리 기판 등을 처리하기 위한 약액을 공급하는 장치 및 이를 갖는 기판 처리 장치에 관한 것이다.
일반적으로, 미세 가공 기술을 필요로 하는 반도체 장치 또는 평판 디스플레이 장치의 제조 공정은 다양한 반복적인 단위 공정들을 포함할 수 있다. 예를 들면, 기판 상에 막을 형성하는 증착 공정, 상기 막을 식각하여 미세 패턴들을 형성하기 위한 식각 공정, 상기 기판의 특정 부위의 전기적 특성을 변화시키기 위하여 상기 기판의 표면 부위에 불순물을 주입하기 위한 이온 주입 공정, 상기 기판에 대한 식각 마스크 또는 보호막을 형성하기 위하여 상기 기판 상에 포토레지스트 막 또는 패턴을 형성하는 포토리소그래피 공정 등이 전기적 특성을 갖는 미세 패턴들을 형성하기 위하여 반복적으로 수행될 수 있다.
이들 중에서 상기 포토리소그래피 공정은 반도체 기판 또는 유리 기판 상에 포토레지스트막을 도포하기 위한 도포 공정, 상기 도포된 포토레지스트막을 경화시키기 위한 베이크 공정, 상기 경화된 포토레지스트막에 목적하는 이미지 패턴을 전사하기 위한 노광 공정, 노광된 포토레지스트막을 현상하기 위한 현상 공정 등을 포함할 수 있다.
특히, 상기 현상 공정의 경우, 상기 기판 상으로 포토레지스트막의 현상을 위한 약액, 예를 들면, 현상액을 이용하여 수행될 수 있으며, 기판을 현상액에 침지시키는 방식, 기판 상에 현상액을 직접적으로 공급하는 방식 등 여러 가지 방식이 사용될 수 있다.
상기 현상 공정을 수행하기 위한 기판 처리 장치는 기판을 파지하고 핸들링하며 실질적인 공정이 수행되는 기판 처리부와 상기 기판 처리부로 약액을 공급하기 위한 약액 공급부를 포함할 수 있다.
상기 약액 공급부는 약액을 저장하기 위한 약액 탱크, 상기 약액 탱크와 연결되며 상기 약액을 펌핑하는 펌프, 상기 약액 내의 이물질을 제거하기 위하여 상기 약액을 여과하는 약액 필터 등을 포함할 수 있다. 상기 약액 필터는 상기 약액을 여과하기 위하여 상기 기판 처리부와 상기 펌프 사이에 배치되며, 상기 약액을 여과하기 위한 필터 미디움(medium)과, 상기 필터 미디움을 수용하는 하우징과, 상기 필터 미디움 및 상기 하우징과 결합되며 상기 약액의 도입구 및 배출구를 갖는 베이스 부재를 포함할 수 있다.
상기와 같은 약액 공급부를 장시간 사용하는 경우, 상기 펌프의 동작 및 상기 요소들을 서로 연결하는 약액 공급 배관들 내에서의 약액 흐름에 따라 상기 약액 내에서 마이크로 버블이 형성될 수 있으며, 상기 마이크로 버블은 약액의 흐름에 따라 성장하며 상기 필터 미디움에 의해 차단된다. 그러나, 상기 필터 내부에 버블 상태의 약액이 축적될 경우, 상기 기판 처리부로 공급되는 약액의 유량이 감소될 수 있으며, 기판의 처리 공정에서 심각한 불량을 초래할 수 있다. 예를 들면, 기 설정된 시간 동안 수행되는 현상 공정에서 포토레지스트 패턴의 형상화가 정상적으로 이루어지지 않을 수 있다.
따라서, 이러한 문제점을 해결하기 위하여 약액의 유량이 기 설정된 범위를 벗어나면, 즉 유량이 비정상적인 범위로 감소되면, 약액 필터 또는 필터 미디움을 교체하거나, 펌핑 압력을 증가시킬 수 있다. 그러나, 상기 약액 필터 또는 필터 미디움의 잦은 교체는 설비의 유지 비용을 상승시킬 수 있으며, 펌핑 압력의 증가 역시 필터 미디움의 수명을 단축시킬 수 있다. 이에 따라, 약액 필터 내부에 축적되는 버블 상태의 약액을 효과적으로 제거할 수 있는 새로운 방안이 요구되고 있다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 제1 목적은 약액 필터 내부에 축적되는 버블 상태의 약액을 효과적으로 제거할 수 있는 약액 공급 장치를 제공하는데 있다.
본 발명의 제2 목적은 약액 필터 내부에 축적되는 버블 상태의 약액을 효과 적으로 제거할 수 있는 약액 공급부를 포함하는 기판 처리 장치를 제공하는데 있다.
상기 제1 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 따른 약액 공급 장치는, 기판을 처리하기 위한 약액을 저장하는 약액 탱크와, 상기 기판으로 상기 약액을 공급하기 위하여 상기 약액을 펌핑하며 상기 약액 탱크와 연결된 펌프와, 상기 약액을 여과하기 위하여 상기 기판을 처리하기 위한 기판 처리부와 상기 펌프 사이에 배치되며, 상기 약액을 여과하기 위한 필터 미디움(medium)과, 상기 필터 미디움을 수용하는 하우징과, 상기 필터 미디움 및 상기 하우징과 결합되며 상기 약액의 도입구 및 배출구를 갖는 베이스 부재를 포함하는 약액 필터와, 상기 약액 필터로부터 버블 상태의 약액을 제거하기 위하여 상기 하우징 내부로 연장된 드레인 배관과, 상기 드레인 배관을 통해 상기 버블 상태의 약액을 제거하기 위한 진공압을 제공하는 진공 시스템을 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따르면, 상기 기판 처리부와 상기 약액 필터 사이를 연결하는 약액 공급 배관에는 상기 약액의 공급 유량을 조절하기 위한 밸브와, 상기 약액 공급 배관을 통해 전달되는 약액의 공급 유량을 측정하기 위한 유량계가 설치될 수 있다. 또한, 상기 유량계 및 상기 진공 시스템과 연결되며, 상기 유량계에 의해 측정된 상기 약액의 공급 유량에 따라 상기 진공 시스템의 동작 신호를 발생시키는 제어부가 더 제공될 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따르면, 상기 진공 시스템은, 상기 드레인 배관과 연 결되며, 상기 버블 상태의 약액을 저장하기 위한 용기와, 상기 용기와 연결되며, 상기 버블 상태의 약액을 상기 용기 내부로 흡입하기 위하여 상기 진공압을 발생시키는 진공 펌프와, 상기 드레인 배관과 상기 용기 및 상기 진공 펌프를 각각 연결하는 진공 배관들과, 상기 진공 배관들에 설치된 밸브들을 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따르면, 상기 드레인 배관은 상기 베이스 부재의 하단에 설치되는 드레인 포트로부터 상기 필터 미디움을 통해 상방으로 연장하며, 상기 드레인 배관의 상단부는 상기 필터 미디움의 상부와 상기 하우징의 상부 사이에 배치될 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따르면, 상기 하우징에는 상기 하우징 내의 약액 상태를 관측하기 위한 투명창이 구비될 수 있다.
상기 제2 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 측면에 따른 기판 처리 장치는, 기판을 처리하기 위한 공간을 제공하는 챔버와, 상기 챔버 내부에 회전 가능하도록 배치되어 상기 기판을 지지하기 위한 척과, 상기 척 상에 지지된 기판 상으로 상기 기판을 처리하기 위한 약액을 공급하는 약액 공급 노즐과, 상기 약액 공급 노즐과 연결되어 상기 노즐을 통해 상기 약액을 공급하기 위한 약액 공급부를 포함할 수 있다. 상기 약액 공급부는, 상기 약액을 저장하는 약액 탱크와, 상기 기판으로 상기 약액을 공급하기 위하여 상기 약액을 펌핑하며 상기 약액 탱크와 연결된 펌프와, 상기 약액을 여과하기 위하여 상기 약액 공급 노즐과 상기 펌프 사이에 배치되며, 상기 약액을 여과하기 위한 필터 미디움(medium)과, 상기 필터 미디움을 수용하는 하우징과, 상기 필터 미디움 및 상기 하우징과 결합되며 상기 약액의 도입구 및 배출구를 갖는 베이스 부재를 포함하는 약액 필터와, 상기 약액 필터로부터 버블 상태의 약액을 제거하기 위하여 상기 하우징 내부로 연장된 드레인 배관과, 상기 드레인 배관을 통해 상기 버블 상태의 약액을 제거하기 위한 진공압을 제공하는 진공 시스템을 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따르면, 상기 약액 공급 노즐과 상기 약액 필터 사이를 연결하는 약액 공급 배관에 설치된 밸브와, 상기 약액 공급 배관을 통해 전달되는 약액의 공급 유량을 측정하기 위한 유량계와, 상기 유량계 및 상기 진공 시스템 사이를 연결하며, 상기 유량계에 의해 측정된 상기 약액의 공급 유량에 따라 상기 진공 시스템의 동작 신호를 발생시키는 제어부가 더 구비될 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따르면, 상기 진공 시스템은, 상기 드레인 배관과 연결되며, 상기 버블 상태의 약액을 저장하기 위한 용기와, 상기 용기와 연결되며, 상기 버블 상태의 약액을 상기 용기 내부로 흡입하기 위하여 상기 진공압을 발생시키는 진공 펌프와, 상기 드레인 배관과 상기 용기 및 상기 진공 펌프를 각각 연결하는 진공 배관들과, 상기 진공 배관들에 설치된 밸브들을 포함할 수 있다.
상술한 바와 같은 본 발명의 실시예들에 따르면, 상기 약액 필터 내부에 축적된 약액 버블은 상기 진공압에 의해 상기 용기로 배출될 수 있다. 따라서, 상기 약액 필터의 수명을 충분히 연장시킬 수 있으며, 이에 따라 설비의 유지 비용을 절감할 수 있다.
이하, 본 발명에 따른 실시예들을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다. 그러나, 본 발명은 하기의 실시예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구현될 수도 있다. 여기서 소개되는 실시예들은 개시된 내용이 보다 완전해질 수 있도록 그리고 당업자에게 본 발명의 사상과 특징이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공된다. 도면들에 있어서, 각 장치 또는 막(층) 및 영역들의 두께는 본 발명의 명확성을 기하기 위하여 과장되게 도시되었으며, 또한 각 장치는 본 명세서에서 설명되지 아니한 다양한 부가 장치들을 구비할 수 있으며, 막(층)이 다른 막(층) 또는 기판 상에 위치하는 것으로 언급되는 경우, 다른 막(층) 또는 기판 상에 직접 형성되거나 그들 사이에 추가적인 막(층)이 개재될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 장치를 설명하기 위한 개략적인 구성도이며, 도 2는 도 1에 도시된 약액 필터의 외관을 설명하기 위한 정면도이다.
도 1을 참조하면, 기판 처리 장치(100)는 약액을 이용하여 실리콘 웨이퍼와 같은 반도체 기판(10)을 처리하는 기판 처리 공정에 바람직하게 사용될 수 있다. 예를 들면, 포토리소그래피를 위한 현상 공정에 적용될 수 있다.
상기 처리 장치(100)는 기판 처리부(110)와 약액 공급부(140)를 포함할 수 있다. 약액 공급부(140)는 상기 기판 처리부(110)로 기판(10)의 처리를 위한 약액, 예를 들면 현상액을 공급하기 위하여 제공되며, 상기 기판 처리부(110)는 상기 약액을 이용하여 상기 기판(10)을 처리하기 위하여 제공된다.
상기 기판 처리부(110)는 상기 기판(10)을 처리하기 위한 공간을 제공하는 챔버(112)를 구비하며, 상기 챔버(112) 내부에는 상기 기판(10)을 지지하기 위한 척(114)이 배치된다. 상기 척(114)은 상기 기판(10)을 파지하며, 회전시킬 수 있도 록 배치된다. 구체적으로, 상기 척(114)은 회전축(116)을 통하여 회전 구동부(118)와 연결될 수 있으며, 상기 회전 구동부(118)는 상기 척(114)을 회전시키기 위한 회전력을 제공한다. 예를 들면, 상기 회전 구동부(118)는 회전 속도 및 회전각의 제어가 가능한 스텝핑 모터를 포함할 수 있다.
상기 척(114)의 주변에는 상기 기판(10)을 처리하는 동안 상기 기판(10)으로부터 이탈된 약액을 차단하기 위한 보울(120, bowl)이 배치되며, 상기 기판(10)의 반입 및 반출을 위하여 상기 보울(120)은 수직 방향으로 이동 가능하도록 배치될 수 있다. 예를 들면, 상기 보울(120)은 수직 방향으로 구동력을 제공하는 수직 구동부(122)와 연결될 수 있으며, 상기 수직 구동부(122)로는 유압 또는 공압 실린더가 사용될 수 있다. 한편, 상기 보울(120)의 하부에는 상기 약액을 배출하기 위한 드레인 배관(124)이 연결될 수 있다. 또한, 도시되지는 않았으나, 상기 챔버(112)의 측벽에는 상기 기판(10)의 반입 및 반출을 위한 게이트 밸브(미도시)가 설치될 수 있다.
상기 척(114) 상에 지지된 기판(10)의 상부에는 상기 기판(10) 상으로 약액을 공급하기 위한 약액 공급 노즐(130)이 배치되며, 상기 약액 공급 노즐(130)은 상기 약액 공급부(140)와 연결되어 있다.
상기 약액 공급부(140)는 상기 약액을 저장하는 약액 탱크(142)와, 상기 약액 탱크(142)와 연결되어 상기 약액을 공급하기 위한 가압력을 제공하는 펌프(144)와, 상기 노즐(130)을 통해 제공되는 약액 내의 불순물을 제거하기 위하여 상기 약액을 여과시키는 약액 필터(146)를 포함할 수 있다.
상기 약액 탱크(142)와 상기 약액 펌프(144)는 제1 약액 공급 배관(148)을 통해 연결되며, 상기 약액 펌프(144)와 상기 약액 필터(146)는 제2 약액 공급 배관(150)을 통해 연결되며, 상기 약액 필터(146)와 상기 약액 공급 노즐(130)은 제3 약액 공급 배관(152)을 통해 연결된다.
상기 약액 필터(146)는 상기 약액을 여과하기 위한 필터 미디움(154)과, 상기 필터 미디움(154)을 수용하는 하우징(156)과, 상기 필터 미디움(154) 및 상기 하우징(156)과 결합되며 상기 약액의 도입구 및 배출구를 갖는 베이스 부재(158)를 포함할 수 있다.
상기 약액은 펌프(144)의 동작에 의해 상기 하우징(156) 내부로 유입되며, 상기 하우징(156) 내의 필터 미디움(154)을 통해 여과될 수 있다. 특히, 상기 약액은 필터 미디움(154)의 외부에서 내부로 흐르며, 상기 제3 약액 공급 배관(152)을 통해 약액 공급 노즐(130)로 제공된다. 이때, 상기 펌프(144) 및 상기 제1 및 제2 약액 공급 배관(148, 150)을 통해 제공되는 약액 내부에서 펌프(144)의 회전력 및 배관 내 간섭에 의해 마이크로 버블이 발생될 수 있으며, 상기 버블은 배관 내를 흐르는 동안 성장될 수 있다. 상기 버블 상태의 약액은 필터 미디움(154)에 의해 차단되며, 상기 하우징(156) 내부에서 축적될 수 있다.
상기 축적된 버블 상태의 약액은 필터 하우징(156)의 내부로부터 연장하는 드레인 배관(160) 및 진공 시스템(162)을 통해 제거될 수 있다. 상기 드레인 배관(160)의 상단부는 상기 하우징(156)의 상부와 상기 필터 미디움(154)의 상부 사이에 배치되며, 상기 상단부로부터 상기 필터 미디움(154)의 상부를 통해 하방으로 연장하여 상기 베이스 부재(158)의 하단부에 설치된 제1 드레인 포트(164)와 연결된다.
상기 진공 시스템(162)은 진공 용기(166)와 진공 펌프(168)를 포함할 수 있다. 상기 진공 용기(166)는 상기 드레인 배관(160)과 제1 진공 배관(170)을 통해 연결되며, 상기 하우징(156)으로부터 배출된 버블 상태의 약액을 저장하기 위하여 제공된다. 상기 진공 펌프(168)는 제2 진공 배관(172)을 통해 상기 진공 용기(166)와 연결되며, 상기 버블 상태의 약액을 상기 진공 용기(166) 내부로 흡입하기 위한 진공압을 제공한다. 상기 제1 진공 배관(170) 및 제2 진공 배관(172)에는 제1 진공 밸브(174) 및 제2 진공 밸브(176)가 각각 설치되어 있다.
한편, 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 하우징(156)에는 작업자가 육안으로 상기 하우징(156) 내부를 관측할 수 있도록 투명창(178)이 설치될 수 있다. 이에 따라, 상기 하우징(156) 내부에 축적된 버블 상태의 약액의 양을 수시로 확인할 수 있으며, 작업자의 판단에 의해 상기 버블 상태의 약액을 상기 약액 필터(146)로부터 제거할 수 있다. 상기 버블 상태의 약액의 제거는 공정의 진행 중 또는 공정을 중단시킨 후 모두 수행 가능하다. 예를 들면, 공정이 수행 중인 경우에도 펌프(144)의 동작에 의해 지속적으로 약액이 공급될 수 있으며, 이와 동시에 진공 펌프(168)를 작동시켜 상기 하우징(156) 내부의 약액 버블을 제거할 수 있다. 먼저, 진공 펌프(168)를 동작시킴과 동시에 제2 진공 밸브(176)를 개방시킴으로써 상기 진공 용기(166) 내부의 압력을 진공 상태로 형성한다. 이어서, 상기 제1 진공 밸브(174)를 개방시킴으로써 상기 드레인 배관(160) 및 제1 진공 배관(170)을 통해 상기 약액 버블을 상기 진공 용기(166)로 흡입할 수 이다.
또한, 상기 버블 상태의 약액은 자동 제어 시스템에 의해 제거될 수도 있다.
상기 제3 약액 공급 배관(152)에는 상기 약액의 공급 유량을 제어하기 위한 유량 제어 밸브(180)와 상기 약액의 공급 유량을 측정하기 위한 유량계(182)가 설치될 수 있다. 본 발명의 다른 실시예에 따르면 상기 제3 약액 공급 배관(152)에는 약액의 유량 측정 및 제어를 위한 액체 질량 유량 제어기(liquid mass flow controller; LMFC)가 설치될 수도 있다.
상기 하우징(156) 내부에 버블 상태의 약액이 축적되면, 그 양에 따라 상기 기판 처리부(110)로 제공되는 약액의 유량이 감소하게 된다. 또한, 상기 약액의 여과가 필터 미디움(154)의 하부를 통해서만 이루어지므로 필터 미디움(154)의 수명이 단축될 수 있으며, 이는 약액 필터(146)의 수명을 단축시키는 결과를 초래한다.
상기 약액의 공급 유량은 상기 유량계(182)에 의해 측정되며, 상기 측정 결과는 상기 유량계(182)와 연결된 제어부(184)로 전송된다. 상기 제어부(184)는 상기 측정 결과를 기 설정된 유량과 비교하며, 비교 결과에 따라 제어 신호를 발생시킨다. 구체적으로 도시되지는 않았으나, 상기 제어부(184)는 상기 유량 제어 밸브(180)와 연결되어 있으며, 상기 비교 결과에 따라 상기 기판 처리 공정의 중단 여부를 결정할 수 있다.
또한, 상기 제어부(184)는 상기 제1 및 제2 진공 밸브들(174, 176)과 상기 진공 펌프(168)와 연결되어 있으며, 상기 제1 및 제2 진공 밸브들(174, 176)과 상기 진공 펌프(168)를 동작시키기 위한 제어 신호를 발생시킨다. 즉, 상기 비교 결 과가 설정된 허용 범위를 벗어날 경우, 상기 진공 펌프(168)를 동작시키고 상기 제2 진공 밸브(176)를 개방시켜 상기 진공 용기(166) 내부를 진공 상태로 형성한다. 이어서, 상기 진공 용기(166)의 내부 압력이 설정된 범위에 도달할 경우, 상기 제1 진공 밸브(174)를 개방시켜 상기 하우징(156)으로부터 버블 상태의 약액을 제거한다. 또한, 상기 제1 진공 밸브(174)의 개방 시간은 미리 설정될 수도 있으며, 상기 유량계(182)에 의해 측정되는 약액 공급 유량에 따라 결정될 수도 있다. 즉, 상기 제어부(184)는 상기 제1 진공 밸브(174)의 개방 시간을 저장할 수 있으며, 상기 제1 진공 밸브(174)를 개방한 후, 미리 저장된 개방 시간이 지나면 상기 제1 진공 밸브(174)를 닫을 수 있다. 또한, 상기 제어부(184)는 상기 유량계(182)의 측정 신호를 분석하여 상기 제1 진공 밸브(174)를 닫을 수도 있다.
또한, 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 상기 제1 진공 밸브(174)의 동작 제어는 상기 제1 진공 배관(170)에 약액 버블을 측정하기 위한 센서(미도시)를 설치하고, 상기 센서의 동작에 의해 이루어질 수도 있다. 즉, 상기 제1 진공 배관(174)이 개방된 후, 상기 센서를 이용하여 상기 버블 상태의 약액 배출 상태를 모니터링할 수 있으며, 상기 제1 진공 배관(174)에서 버블 상태의 약액이 더 이상 감지되지 않는 경우, 상기 제1 진공 배관(174)을 닫음으로써 상기 버블 상태의 약액 배출을 종료할 수 있다. 상기 센서로는 광 센서 등이 사용될 수 있으며, 이와 유사하게 상기 약액 버블을 감지하기 위한 센서가 상기 하우징(156)에 설치될 수도 있다.
또한, 상기 제어부(184)는 상기 제1 진공 밸브(174)를 닫은 후, 상기 제2 진공 밸브(176)를 닫고 상기 진공 펌프(168)의 동작을 중단시킨다. 한편, 상기 진공 용기(166)의 내부 압력은 상기 버블 상태의 약액 제거가 종료된 후, 대기압 상태로 조절될 수 있다.
한편, 상기 펌프(144)의 상류 및 하류 측에는 상기 제1 약액 공급 배관(148) 및 제2 약액 공급 배관(150)을 개방 및 차단시키는 제1 및 제2 게이트 밸브들(186, 188)이 설치될 수 있다. 또한, 도시되지는 않았으나, 상기 펌프(144)의 동작 역시 상기 제어부(184)에 의해 제어될 수 있으며, 상기 제1, 제2 및 제3 약액 공급 배관들(148, 150, 152)에는 상기 약액의 공급을 제어하기 위하여 그리고 배관의 정비를 위해 별도의 추가적인 밸브들 및 유압 제어 기구들이 더 설치될 수 있다.
또 한편으로, 상기 하우징(156)의 상부에는 약액 필터(146)의 최초 설치시 상기 하우징(156) 내부로부터 에어를 제거하기 위한 에어 벤트(air vent)가 설치될 수 있으며, 상기 베이스 부재(158)의 하단부에는 상기 기판 처리 장치(100)의 예방 정비를 위해 또는 상기 약액 필터(146)의 교체를 위해 상기 약액 필터(146) 내부에 잔류하는 약액을 제거하기 위한 제2 드레인 포트(192)가 설치될 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 장치의 약액 공급 상태를 설명하기 위한 개략도이며, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 장치에서 버블 상태의 약액을 제거하는 상태를 설명하기 위한 개략도이다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 펌프(144)의 동작에 의해 약액이 제1, 제2 및 제3 약액 공급 배관들(148, 150, 152) 및 약액 필터(146)를 통해 기판 처리부(110)로 제공된다. 이때, 기판 처리부(110) 내의 척(114) 상에는 상기 기판(10)이 파지된 상태로 회전되며, 상기 기판(10)은 상기 약액 공급 노즐(130)로부터 제공되는 약액 에 의해 처리된다. 예를 들면, 상기 약액 공급 노즐(130)로부터 제공되는 현상액에 의해 상기 기판(10) 상에는 포토레지스트 패턴의 형상화가 이루어질 수 있다.
상기 기판 처리 공정을 수행하는 동안 상기 약액의 유량은 상기 유량 제어 밸브(180)에 의해 제어될 수 있으며, 상기 약액 내의 이물질 및 버블은 상기 약액 필터(146)에 의해 제거될 수 있다. 또한, 상기 약액의 공급 유량은 상기 유량계(182)에 의해 측정될 수 있으며, 측정 결과는 상기 제어부(184)에 의해 모니터링된다.
한편, 상기 버블 상태의 약액이 하우징(156) 내에 일정 정도 이상으로 축적될 경우, 상기 약액의 공급 유량이 감소하게 되며, 상기 약액 유량이 기 설정된 허용 범위를 벗어나는 경우, 상기 제어부(184)는 상기 진공 시스템(162)을 동작시키기 위한 제어 신호를 발생시킨다.
먼저, 상기 진공 펌프(168)와 상기 제2 진공 밸브(176)가 동작되며, 이에 따라 상기 진공 용기(166) 내부에서 진공압이 형성된다. 이어서, 상기 제1 진공 밸브(174)가 개방됨으로써 상기 진공압에 의해 하우징(156) 내부에 축적된 버블 상태의 약액이 상기 진공 용기(166) 내부로 흡입된다.
상기 하우징(156)으로부터 버블 상태의 약액이 제거된 후, 상기 제1 진공 밸브(174)는 상기 제어부(184)의 제어 신호에 의해 닫히며, 이어서, 상기 진공 펌프(168)의 동작 중단 및 상기 제2 진공 밸브(176)의 차단 동작이 이루어진다. 따라서, 상기 약액 필터(146)의 수명이 연장될 수 있으며, 상기 약액 공급 유량 감소에 의한 공정 불량이 방지될 수 있다.
또한, 상기 실시예에서는 실리콘 웨이퍼와 같은 반도체 기판(10)의 처리와 관련하여 본 발명의 실시예가 기술되고 있으나, 평판 디스플레이 장치에 사용되는 유리 기판 등에 대하여도 본 발명의 실시예가 다양하게 적용될 수 있으며, 현상 약액 뿐만 아니라 버블 상태의 약액이 문제를 야기할 수 있는 경우라면 어떠한 경우라도 본 발명의 실시예들이 바람직하게 적용될 수 있을 것이다.
상기와 같은 본 발명의 실시예들에 따르면, 상기 하우징 내부에 축적되는 버블 상태의 약액은 상기 드레인 배관 및 진공 시스템에 의해 충분히 제거될 수 있다. 따라서, 약액 공급 유량 감소에 따른 공정 불량을 미연에 방지할 수 있으며, 약액 필터의 수명을 연장시킬 수 있다. 또한, 기판 처리 장치의 운용 및 유지 비용을 크게 절감할 수 있다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

Claims (9)

  1. 기판을 처리하기 위한 약액을 저장하는 약액 탱크;
    상기 기판으로 상기 약액을 공급하기 위하여 상기 약액을 펌핑하며 상기 약액 탱크와 연결된 펌프;
    상기 약액을 여과하기 위하여 상기 기판을 처리하기 위한 기판 처리부와 상기 펌프 사이에 배치되며, 상기 약액을 여과하기 위한 필터 미디움(medium)과, 상기 필터 미디움을 수용하는 하우징과, 상기 필터 미디움 및 상기 하우징과 결합되며 상기 약액의 도입구 및 배출구를 갖는 베이스 부재를 포함하는 약액 필터;
    상기 약액 필터로부터 버블 상태의 약액을 제거하기 위하여 상기 하우징 내부로 연장된 드레인 배관; 및
    상기 드레인 배관을 통해 상기 버블 상태의 약액을 제거하기 위한 진공압을 제공하는 진공 시스템을 포함하고,
    상기 진공 시스템은,
    상기 드레인 배관과 연결되며, 상기 버블 상태의 약액을 저장하기 위한 용기;
    상기 용기와 연결되며, 상기 버블 상태의 약액을 상기 용기 내부로 흡입하기 위하여 상기 진공압을 발생시키는 진공 펌프;
    상기 드레인 배관과 상기 용기 및 상기 진공 펌프를 각각 연결하는 진공 배관들; 및
    상기 진공 배관들에 설치된 밸브들을 포함하는 것을 특징으로 하는 약액 공급 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 기판 처리부와 상기 약액 필터 사이를 연결하는 약액 공급 배관에 설치된 밸브와, 상기 약액 공급 배관을 통해 전달되는 약액의 공급 유량을 측정하기 위한 유량계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 약액 공급 장치.
  3. 제2항에 있어서, 상기 유량계 및 상기 진공 시스템과 연결되며, 상기 유량계에 의해 측정된 상기 약액의 공급 유량에 따라 상기 진공 시스템의 동작 신호를 발 생시키는 제어부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 약액 공급 장치.
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서, 상기 드레인 배관은 상기 베이스 부재의 하단에 설치되는 드레인 포트로부터 상기 필터 미디움을 통해 상방으로 연장하며, 상기 드레인 배관의 상단부는 상기 필터 미디움의 상부와 상기 하우징의 상부 사이에 배치되는 것을 특징으로 하는 약액 공급 장치.
  6. 제1항에 있어서, 상기 하우징에는 상기 하우징 내의 약액 상태를 관측하기 위한 투명창이 구비되는 것을 특징으로 하는 약액 공급 장치.
  7. 기판을 처리하기 위한 공간을 제공하는 챔버;
    상기 챔버 내부에 회전 가능하도록 배치되어 상기 기판을 지지하기 위한 척;
    상기 척 상에 지지된 기판 상으로 상기 기판을 처리하기 위한 약액을 공급하는 약액 공급 노즐; 및
    상기 약액 공급 노즐과 연결되어 상기 노즐을 통해 상기 약액을 공급하기 위한 약액 공급부를 포함하되,
    상기 약액 공급부는,
    상기 약액을 저장하는 약액 탱크;
    상기 기판으로 상기 약액을 공급하기 위하여 상기 약액을 펌핑하며 상기 약액 탱크와 연결된 펌프;
    상기 약액을 여과하기 위하여 상기 약액 공급 노즐과 상기 펌프 사이에 배치되며, 상기 약액을 여과하기 위한 필터 미디움(medium)과, 상기 필터 미디움을 수용하는 하우징과, 상기 필터 미디움 및 상기 하우징과 결합되며 상기 약액의 도입구 및 배출구를 갖는 베이스 부재를 포함하는 약액 필터;
    상기 약액 필터로부터 버블 상태의 약액을 제거하기 위하여 상기 하우징 내부로 연장된 드레인 배관; 및
    상기 드레인 배관을 통해 상기 버블 상태의 약액을 제거하기 위한 진공압을 제공하는 진공 시스템을 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  8. 제7항에 있어서, 상기 약액 공급 노즐과 상기 약액 필터 사이를 연결하는 약 액 공급 배관에 설치된 밸브;
    상기 약액 공급 배관을 통해 전달되는 약액의 공급 유량을 측정하기 위한 유량계; 및
    상기 유량계 및 상기 진공 시스템과 연결되며, 상기 유량계에 의해 측정된 상기 약액의 공급 유량에 따라 상기 진공 시스템의 동작 신호를 발생시키는 제어부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  9. 제7항에 있어서, 상기 진공 시스템은,
    상기 드레인 배관과 연결되며, 상기 버블 상태의 약액을 저장하기 위한 용기;
    상기 용기와 연결되며, 상기 버블 상태의 약액을 상기 용기 내부로 흡입하기 위하여 상기 진공압을 발생시키는 진공 펌프;
    상기 드레인 배관과 상기 용기 및 상기 진공 펌프를 각각 연결하는 진공 배관들; 및
    상기 진공 배관들에 설치된 밸브들을 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR20060057706A (ko) * 2004-11-24 2006-05-29 삼성전자주식회사 필터 하우징 제어장치 및 제어방법

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