KR101042538B1 - 기판 처리 장치 - Google Patents

Abstract

기판 처리 장치는 회전척, 약액 공급부, 보울, 제1 냉각 라인, 제2 냉각 라인, 순환 펌프 및 열교환기를 포함한다. 회전척은 기판을 고정하여 회전시킨다. 약액 공급부는 회전척의 상방에 구비되어 기판으로 약액을 제공한다. 보울은 회전척의 일측에 구비되어 기판으로부터 비산되는 약액을 차단한다. 제1 냉각 라인은 약액이 모이는 보울의 저면에 삽입되고, 약액을 냉각한다. 제2 냉각 라인은 보울의 측면에 삽입되며, 약액을 냉각한다. 순환 펌프는 제1 및 제2 냉각 라인과 연결되며, 제1 및 제2 냉각 라인 내의 냉매를 순환시킨다. 열교환기는 제1 및 제2 냉각 라인들과 각각 연결되며, 제1 및 제2 냉각 라인 내의 냉매 온도를 개별적으로 조절한다.

Description

기판 처리 장치{Apparatus for processing a substrate}

본 발명은 기판 처리 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 약액으로 기판을 처리하는 기판 처리 장치에 관한 것이다.

일반적으로 기판 상에 형성된 막을 제거하거나 세정하기 위해 다양한 약액이 사용된다. 상기 약액은 회전하는 기판으로 제공되며, 상기 기판으로 제공된 약액은 기판의 일측에 배치된 보울을 담겨진다. 이후, 상기 약액은 상기 보울과 연결된 배관을 통해 외부로 배출된다.

상기 약액이 고온인 경우, 상기 약액이 외부로 배출되면서 피브이씨 등의 재질로 이루어진 상기 배관을 손상시킬 수 있다. 상기 배관이 손상되는 경우, 상기 약액이 누설되거나 상기 약액의 배출이 차단될 수 있다.

본 발명은 기판으로 제공된 약액이 보울과 연결된 배관을 통해 배출되기 전에 상기 약액을 냉각하는 기판 처리 장치를 제공한다.

본 발명에 따른 기판 처리 장치는 회전척, 약액 공급부, 보울 및 냉각 라인을 포함한다. 상기 회전척은 기판을 고정하여 회전시킨다. 상기 약액 공급부는 상기 회전척의 상방에 구비되어 상기 기판으로 약액을 제공한다. 상기 보울은 상기 회전척의 일측에 구비되어 상기 기판으로부터 비산되는 약액을 차단한다. 상기 냉각 라인은 상기 약액이 모이는 상기 보울의 저면에 삽입되고, 상기 약액을 냉각한다.

본 발명의 일 실시예들에 따르면, 상기 기판 처리 장치는 상기 보울의 측면에 삽입되며, 상기 약액을 냉각하기 위한 제2 냉각 라인을 더 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시예들에 따르면, 상기 기판 처리 장치는 상기 제1 및 제2 냉각 라인과 연결되며, 상기 제1 및 제2 냉각 라인 내의 냉매를 순환시키기 위한 순환 펌프를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시예들에 따르면, 상기 기판 처리 장치는 상기 제1 및 제2 냉각 라인들과 각각 연결되며, 상기 제1 및 제2 냉각 라인 내의 냉매 온도를 개별적으로 조절하는 열교환기를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시예들에 따르면, 상기 보울은 다수개가 다단으로 배치될 수 있다.

본 발명에 따른 기판 처리 장치는 약액이 보울과 연결된 배관을 통해 배출될 때까지 보울의 저면에 구비된 제1 냉각 라인을 이용하여 상기 약액을 냉각한다. 또한, 상기 보울의 측면에 구비된 제2 냉각 라인으로 상기 약액을 일차적으로 냉각할 수 있다. 따라서, 상기 약액이 냉각되어 배출되므로, 고온의 약액으로 인한 상기 배관의 손상을 방지할 수 있다.

또한, 기판 처리 장치는 열교환기를 이용하여 각 냉각 라인의 온도를 조절할 수 있다. 따라서, 상기 약액의 냉각 정도를 조절할 수 있다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 기판 처리 장치에 대해 상세히 설명한다. 본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다. 첨부된 도면에 있어서, 구조물들의 치수는 본 발명의 명확성을 기하기 위하여 실제보다 확대하여 도시한 것이다.

제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나 의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 장치를 설명하기 위한 개략적인 단면도이고, 도 2는 도 1에 도시된 제1 보울의 부분 확대도이다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 상기 기판 처리 장치(100)는 기판(W)으로 고온의 약액을 제공하여 상기 기판(W)을 가공하기 위한 것으로, 회전척(110), 구동 부(120), 약액 공급부(130), 제1 보울(140), 제2 보울(150), 제1 냉각 라인(160), 제2 냉각 라인(162), 제3 냉각 라인(170), 제4 냉각 라인(172), 순환 펌프(180) 및 열교환기(190)를 포함한다.

상기 회전척(110)은 회전 가능하도록 배치되며, 상면에 상기 기판(W)을 고정한다. 상기 회전척(110)의 예로는 기계척, 정전척, 진공척 등을 들 수 있다. 일 예로, 상기 회전척(110)은 원판 형태를 가질 수 있다.

상기 구동부(120)는 상기 회전척(110)과 연결되며, 상기 회전척(110)을 이동시키기 위한 구동력을 제공한다. 상기 구동부(120)는 제1 구동기(122) 및 제2 구동기(124)를 포함한다.

상기 제1 구동기(122)는 상기 회전척(110)을 중심축을 기준으로 회전시킨다. 상기 제2 구동기(124)는 상기 회전척(110)의 상면과 수직하는 방향, 즉 상하 방향으로 이동시킨다.

상기 약액 공급부(130)는 상기 회전척(110)의 상방에 배치되며, 상기 회전척(110)에 고정된 기판(W)을 향해 약액을 제공한다. 상기 약액 공급부(130)는 노즐(미도시)을 포함하며, 상기 노즐이 상기 약액을 상기 기판(W)으로 분사할 수 있다. 상기 약액의 예로는 상기 기판(W) 상의 이물질을 제거하기 위한 세정액, 상기 기판(W) 상에 형성된 막을 제거하기 위한 식각액 등을 들 수 있다.

상기 제1 보울(140)은 상기 회전척(110)의 측면을 감싸도록 배치되며, 회전하는 기판(W)으로부터 비산되는 약액을 차단한다. 일 예로, 상기 제1 보울(140)은 내부 중앙에 상기 회전척(110)이 삽입되는 공간을 갖는 환형의 통 형상을 갖는다.

상기 제1 보울(140)은 제1 저면(142)과 제1 측면(144)을 갖는다. 상기 제1 보울(140)에 의해 차단된 약액은 상기 제1 측면(144)을 따라 상기 제1 저면(142)에 저장된다. 제1 배출관(146)은 상기 제1 저면(142)에 구비된다. 상기 제1 저면(142)의 약액은 상기 제1 배출관(146)을 통해 배출된다. 상기 제1 배출관(146)은 약액 회수 장치(도시되지 않음)와 연결되고, 외부로 배출된 약액은 재사용될 수 있다.

상기 제2 보울(150)은 상기 제1 보울(140)의 측면을 감싸도록 배치되며, 회전하는 기판(W)으로부터 비산되는 약액을 차단한다. 일 예로, 상기 제2 보울(150)은 내부 중앙에 상기 회전척(110) 및 상기 제1 보울(140)이 삽입되는 공간을 갖는 환형의 통 형상을 갖는다. 이때, 상기 제2 보울(150)의 크기는 상기 제1 보울(140)의 크기보다 크며, 상기 제2 보울(150)의 위치는 상기 제1 보울(140)의 위치보다 높게 위치한다.

상기 제2 보울(150)은 제2 저면(152)과 제2 측면(154)을 갖는다. 상기 제2 보울(150)에 의해 차단된 약액은 상기 제2 측면(154)을 따라 상기 제2 저면(152)에 저장된다. 제2 배출관(156)은 상기 제2 저면(152)에 구비된다. 상기 제2 저면(152)의 약액은 상기 제2 배출관(156)을 통해 배출된다. 상기 제2 배출관(156)은 약액 회수 장치(도시되지 않음)와 연결되고, 외부로 배출된 약액은 재사용될 수 있다.

상기 제2 구동기(114)의 구동에 따라 상기 회전척(110)은 상기 제1 보울(140)의 내부 공간을 따라 상하 이동한다. 따라서, 상기 회전척(110)에 지지된 기판(W)은 상기 제1 보울(140)과 대응하는 높이 또는 상기 제2 보울(150)과 대응하는 높이에 위치할 수 있다.

상기에서는 제1 보울(140) 및 제2 보울(150)이 구비되는 것으로 설명되었지만, 상기 보울은 세 개 이상이 서로 다른 높이를 갖도록 배치될 수 있다.

상기 제1 냉각 라인(160)은 상기 제1 저면(142)에 구비된다. 일 예로, 도 2에 도시된 바와 같이 상기 제1 냉각 라인(160)은 상기 제1 저면(142) 내부에 삽입된다. 다른 예로, 상기 제1 냉각 라인(160)은 상기 제1 저면(142) 상면에 배치된다.

상기 제1 보울(140)에 의해 차단된 약액은 상기 제1 측면(144)을 따라 상기 제1 저면(142)에 저장된 후 배출되므로, 상기 약액은 상기 제1 측면(144)보다 상기 제1 저면(142)과의 접촉시간이 길다. 따라서, 상기 제1 냉각 라인(160)은 상기 약액을 상대적으로 긴 시간동안 냉각할 수 있다. 상기 약액이 충분히 냉각된 후 상기 약액이 상기 제1 배출관(146)을 통해 배출되므로, 상기 제1 배출관(146)의 손상을 방지할 수 있다.

상기 제2 냉각 라인(162)은 상기 제1 측면(144)에 구비된다. 상기 제2 냉각 라인(162)은 상기 제1 측면(144) 내부에 삽입되거나 상기 제1 측면(144) 상에 배치된다. 상기 기판(W)으로부터 비산된 약액은 상기 제1 측면(144)과 먼저 접촉한다. 상기 제1 측면(144)이 상기 제1 저면(142)보다 상대적으로 고온 상태의 약액과 접촉한다. 따라서, 상기 제2 냉각 라인(162)은 고온 상태의 약액을 일차적으로 냉각한다. 상기 약액은 상기 제2 냉각 라인(162) 및 제1 냉각 라인(160)에 의해 순차적으로 냉각되므로, 상기 약액의 냉각 효율을 향상시킬 수 있다.

상기에서는 상기 기판 처리 장치(100)는 상기 제1 냉각 라인(160) 및 제2 냉 각 라인(162)을 모두 구비하는 것으로 설명되었지만, 상기 기판 처리 장치(100)는 상기 제1 냉각 라인(160)만을 구비할 수도 있다.

상기 제3 냉각 라인(170)은 상기 제2 저면(152)에 구비되고, 상기 제4 냉각 라인(172)은 상기 제2 측면(154)에 구비된다. 상기 제3 냉각 라인(170) 및 상기 제4 냉각 라인(172)이 상기 제2 보울(150)에 의해 차단된 약액을 냉각한다는 점을 제외하면, 상기 제3 냉각 라인(170) 및 상기 제4 냉각 라인(172)에 대한 구체적인 설명은 상기 제1 냉각 라인(160) 및 제2 냉각 라인(162)에 대한 구체적인 설명과 실질적으로 동일하므로 생략한다.

상기 순환 펌프(180)는 상기 제1 내지 제4 냉각 라인들(160, 162, 170, 172)과 연결된다. 상기 순환 펌프(180)는 상기 제1 내지 제4 냉각 라인들(160, 162, 170, 172) 내부의 냉매를 순환시킨다. 따라서, 상기 냉각 라인들(160, 162, 170, 172)이 각각 일정한 온도를 유지할 수 있다.

예를 들면, 도 1에 도시된 바와 같이 네 개의 순환 펌프(180)가 상기 제1 내지 제4 냉각 라인들(160, 162, 170, 172)과 각각 연결될 수 있다. 다른 예로, 하나의 순환 펌프(180)가 상기 제1 내지 제4 냉각 라인들(160, 162, 170, 172)과 동시에 연결될 수 있다. 또한, 두 개의 순환 펌프(180)가 상기 제1 및 제2 냉각 라인들(160, 162) 및 상기 제3 및 제4 냉각 라인들(170, 172)과 각각 연결될 수 있다. 그리고, 두 개의 순환 펌프(180)가 상기 제1 및 제3 냉각 라인들(160, 170) 및 상기 제2 및 제4 냉각 라인들(162, 172)과 각각 연결될 수 있다.

상기 열교환기(190)는 상기 제1 내지 제4 냉각 라인들(160, 162, 170, 172) 상에 각각 구비된다. 상기 열교환기(190)는 상기 제1 내지 제4 냉각 라인들(160, 162, 170, 172)의 냉매를 일정 온도로 냉각한다.

일 예로, 상기 열교환기(190)는 상기 제1 내지 제4 냉각 라인들(160, 162, 170, 172)의 온도를 일정하게 조절할 수 있다. 따라서, 상기 약액이 상기 제1 내지 제4 냉각 라인들(160, 162, 170, 172)에 의해 균일하게 냉각될 수 있다.

다른 예로, 상기 열교환기(190)는 상기 제1 및 제3 냉각 라인들(160, 170)의 온도를 상기 제2 및 제4 냉각 라인들(162, 172)의 온도보다 낮게 유지할 수 있다. 상기 기판(W)과 인접한 상기 제2 및 제4 냉각 라인들(162, 172)의 온도가 상대적으로 높으므로, 상기 제2 및 제4 냉각 라인들(162, 172)의 낮은 온도로 인해 상기 기판(W)의 가장자리 부위의 온도가 낮아져 상기 기판(W)의 처리 공정에 악영향이 발생하는 것을 방지할 수 있다. 또한, 상기 약액과 상대적으로 오래 접촉하는 상기 제1 및 제3 냉각 라인들(160, 170)의 온도가 낮으므로, 상기 약액의 냉각 효율을 향상시킬 수 있다.

또 다른 예로, 상기 열교환기(190)는 상기 제2 및 제4 냉각 라인들(162, 172)의 온도를 상기 제1 및 제3 냉각 라인들(160, 170)의 온도보다 낮게 유지할 수 있다. 상기 약액과 먼저 접촉하는 상기 제2 및 제4 냉각 라인들(162, 172)의 온도가 상대적으로 낮으므로, 상기 약액의 온도를 급격하게 낮출 수 있다.

한편, 상기 제2 및 제4 냉각 라인들(162, 172)의 낮은 온도로 인해 상기 기판(W)의 가장자리 부위의 온도가 낮아져 상기 기판(W)의 처리 공정에 악영향이 발생할 수 있다. 따라서, 상기 제1 보울(150) 및 제2 보울(160)은 상기 기판(W)과 충 분히 이격될 수 있다.

상기와 같이 상기 기판 처리 장치(100)는 상기 제1 및 제2 보울들(140, 150)에 구비된 상기 제1 내지 제4 냉각 라인들(160, 162, 170, 172)을 이용하여 고온의 약액을 냉각하여 배출하므로, 상기 제1 및 제2 배출구들(146, 156)의 손상을 방지할 수 있다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 기판 처리 장치는 약액이 보울과 연결된 배관을 통해 배출될 때까지 보울의 저면에 구비된 제1 냉각 라인을 이용하여 상기 약액을 냉각한다. 또한, 상기 보울의 측면에 구비된 제2 냉각 라인으로 상기 약액을 일차적으로 냉각할 수 있다. 따라서, 상기 약액이 냉각되어 배출되므로, 고온의 약액으로 인한 상기 배관의 손상을 방지할 수 있다.

또한, 기판 처리 장치는 열교환기를 이용하여 각 냉각 라인의 온도를 조절할 수 있다. 따라서, 상기 약액의 냉각 정도를 조절할 수 있다.

상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 장치를 설명하기 위한 개략적인 단면도이다.

도 2는 도 1에 도시된 제1 보울의 부분 확대도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

100 : 기판 처리 장치 110 : 척

120 : 구동부 122 : 제1 구동기

124 : 제2 구동기 130 : 약액 공급부

140 : 제1 보울 150 : 제2 보울

160 : 제1 냉각 라인 162 : 제2 냉각 라인

170 : 제3 냉각 라인 172 : 제4 냉각 라인

180 : 순환 펌프 190 : 열교환기

W : 기판

Claims (5)

1. 기판을 고정하여 회전시키는 회전척;

   상기 회전척의 상방에 구비되어 상기 기판으로 약액을 제공하는 약액 공급부;

   상기 회전척의 일측에 구비되어 상기 기판으로부터 비산되는 약액을 차단하기 위한 보울;

   상기 약액이 모이는 상기 보울의 저면에 삽입되고, 상기 약액을 냉각하기 위한 제1 냉각 라인; 및

   상기 보울의 측면에 삽입되며, 상기 약액을 냉각하기 위한 제2 냉각 라인을 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
2. 삭제
3. 제1항에 있어서, 상기 제1 및 제2 냉각 라인과 연결되며, 상기 제1 및 제2 냉각 라인 내의 냉매를 순환시키기 위한 순환 펌프를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
4. 제1항에 있어서, 상기 제1 및 제2 냉각 라인들과 각각 연결되며, 상기 제1 및 제2 냉각 라인 내의 냉매 온도를 개별적으로 조절하는 열교환기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
5. 제1항에 있어서, 상기 보울은 다수개가 다단으로 배치되는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.

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