KR101928010B1 - 기판 처리 장치, 이를 이용한 토출량 측정 방법 및 기판 처리 방법 - Google Patents

기판 처리 장치, 이를 이용한 토출량 측정 방법 및 기판 처리 방법

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Abstract

본 발명은 기판을 처리하는 기판 처리 장치에 관한 것이다. 본 발명의 일 실시 예에 따른 기판 처리 장치는, 내부에 기판 처리 공정이 수행되는 공간을 제공하는 하우징과; 상기 하우징 내에서 기판을 지지하고 상기 기판을 회전시키는 지지 유닛과; 상기 지지 유닛에 놓인 기판에 처리액을 공급하는 처리액 노즐과; 상기 처리액 노즐이 토출하는 처리액의 토출량을 측정하는 유량 측정 유닛을 포함하되, 상기 유량 측정 유닛은, 상기 하우징의 외부에 위치하며, 내부에 상부가 개방되고 상기 처리액 노즐로부터 토출되는 처리액이 수용되는 수용 공간을 가지는 용기와; 상기 수용 공간에 수용된 처리액의 양을 측정할 수 있도록 제공되는 측정 수단과; 상기 용기 내의 처리액이 배출되는 배출 라인을 포함한다.

Description

기판 처리 장치, 이를 이용한 토출량 측정 방법 및 기판 처리 방법{APPARATUS FOR TREATING SUBSTRATE, MEASUREMENT METHOD OF DISCHARGING AMOUNT AND APPARATUS FOR TREATING SUBSTRATE USING THE SAME}
본 발명은 기판을 처리하는 장치 및 방법에 관한 것이다.
기판 표면에 잔류하는 파티클(Particle), 유기 오염물, 그리고 금속 오염물 등의 오염 물질은 반도체 소자의 특성과 생산 수율에 많은 영향을 미친다. 이 때문에 기판 표면에 부착된 각종 오염 물질을 제거하는 세정 공정이 반도체 제조 공정에서 매우 중요하며, 반도체를 제조하는 각 단위 공정의 전후 단계에서 기판을 세정 처리하는 공정이 실시되고 있다. 일반적으로 기판의 세정은 케미칼을 이용하여 기판상에 잔류하는 금속 이물질, 유기 물질, 또는 파티클 등을 제거하는 케미컬 처리 공정, 순수를 이용하여 기판상에 잔류하는 케미칼을 제거하는 린스 공정, 그리고 유기 용제, 초임계 유체, 또는 질소 가스 등을 이용하여 기판을 건조하는 건조 공정을 포함한다.
상술한 케미칼을 세정 공정과 같이 기판에 액을 공급하여 처리하는 공정의 경우, 기판의 정밀한 처리를 위해 액을 토출하는 노즐의 시간 당 토출량을 정확히 조절하는 것이 요구된다. 따라서, 기판에 액을 공급하여 처리하는 장치의 경우 노즐의 단위 시간당 토출량을 주기적으로 측정한다.
노즐의 단위 시간당 토출량 측정 시, 일반적으로, 작업자가 직접 지그 커버(Jig Cover) 및 메스 실린더를 이용하여 노즐이 토출하는 유량을 실측한다. 또한, 메스 실린더에 수용된 액을 배출(Drain)하는 것이 용이하지 않다. 따라서, 사용되는 액이 독성 물질로 분류되는 경우, 작업 절차가 복잡하며, 작업자가 위험에 노출되는 문제점이 있다.
본 발명은 노즐의 토출량 측정을 용이하게 수행할 수 있는 장치 및 방법을 제공하기 위한 것이다.
또한, 본 발명은 노즐의 토출량 측정에 사용된 액을 용이하게 배출할 수 있는 장치 및 방법을 제공하기 위한 것이다.
또한, 본 발명은 노즐의 토출량 측정 시 작업자가 위험에 노출되는 되는 것을 방지할 수 있는 장치 및 방법을 제공하기 위한 것이다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제가 상술한 과제들로 한정되는 것은 아니며, 언급되지 아니한 과제들은 본 명세서 및 첨부된 도면으로부터 본 발명의 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명은 기판을 처리하는 기판 처리 장치를 제공한다. 본 발명의 일 실시 예에 따른 기판 처리 장치는, 내부에 기판 처리 공정이 수행되는 공간을 제공하는 하우징과; 상기 하우징 내에서 기판을 지지하고 상기 기판을 회전시키는 지지 유닛과; 상기 지지 유닛에 놓인 기판에 처리액을 공급하는 처리액 노즐과; 상기 처리액 노즐이 토출하는 처리액의 토출량을 측정하는 유량 측정 유닛을 포함하되, 상기 유량 측정 유닛은, 상기 하우징의 외부에 위치하며, 내부에 상부가 개방되고 상기 처리액 노즐로부터 토출되는 처리액이 수용되는 수용 공간을 가지는 용기와; 상기 수용 공간에 수용된 처리액의 양을 측정할 수 있도록 제공되는 측정 수단과; 상기 용기 내의 처리액이 배출되는 배출 라인과; 상기 배출 라인을 개폐하는 배출 밸브를 포함한다.
상기 측정 수단은, 상기 용기의 측벽의 일부 영역에 제공되고, 상기 수용 공간에 수용된 처리액이 관찰 가능한 측정 창을 포함하되, 상기 측정 창에는 상기 수용 공간에 수용된 처리액의 수위를 측정할 수 있는 측정 눈금이 형성된다.
상기 처리액 노즐은 서로 독립적으로 이동되는 제 1 노즐 및 제 2 노즐을 포함하고, 상기 용기는, 상기 제 1 노즐이 처리액을 토출하는 메인 수용 공간을 가지는 메인 용기와; 상기 제 2 노즐이 처리액을 토출하는 제 1 보조 수용 공간을 가지는 제 1 보조 용기;를 포함하되, 상부에서 바라볼 때, 상기 제 1 보조 용기의 넓이는 상기 메인 용기의 넓이보다 작게 제공된다.
상기 제 1 보조 용기에 토출된 처리액은 상기 메인 수용 공간으로 유입되도록 제공되고, 상기 측정 창은 상기 메인 용기의 측벽에 제공된다.
상기 제 1 보조 수용 공간은. 깊이가 상기 메인 수용 공간의 깊이보다 얕게 제공되고, 상기 메인 수용 공간과 통하도록 제공되며, 바닥면이 상기 메인 수용 공간을 바라보는 방향을 따라 아래 방향으로 경사지도록 제공된다.
상기 처리액 노즐은 독립적으로 이동되는 제 3 노즐을 더 포함하고, 상기 용기는 상기 제 3 노즐이 처리액을 토출하는 제 2 보조 수용 공간을 가지는 제 2 보조 용기를 더 포함하되, 상기 상부에서 바라볼 때, 상기 제 2 보조 용기의 넓이는 상기 메인 용기의 넓이보다 작게 제공된다.
상기 제 2 보조 수용 공간은, 깊이가 상기 메인 수용 공간의 깊이보다 얕게 제공되고, 상기 메인 수용 공간과 통하도록 제공되며, 바닥면이 상기 메인 수용 공간을 바라보는 방향을 따라 아래 방향으로 경사지도록 제공된다.
상기 제 1 보조 용기 및 상기 제 2 보조 용기는 상기 메인 용기를 기준을 서로 반대측에 제공된다.
상기 용기의 측벽에는 상기 수용 공간에서 상기 처리액이 넘치는 것을 방지하는 넘침 방지 라인이 연결된다.
상기 장치는, 상기 하우징의 외부에 위치하며 상기 처리액 노즐이 대기하고 상기 처리액 노즐이 토출하는 처리액을 외부로 배출하는 복수개의 대기 포트를 더 포함하되, 기 대기 포트 중 적어도 하나는 상기 유량 측정 유닛으로 제공된다.
상기 대기 포트는, 상기 제 1 노즐이 토출하는 처리액을 외부로 배출하는 제 1 대기 포트와; 상기 제 2 노즐이 토출하는 처리액을 외부로 배출하는 제 2 대기 포트와; 상기 제 3 노즐이 토출하는 처리액을 외부로 배출하는 제 3 대기 포트를 포함하되, 상기 제 2 대기 포트, 상기 제 1 대기 포트 및 상기 제 3 대기 포트는 서로 순차적으로 일렬로 배열되고, 상기 제 1 대기 포트는 상기 유량 측정 유닛으로 제공되며, 상기 제 1 보조 용기는 상기 메인 용기와 상기 제 2 대기 포트의 사이에 위치되고, 상기 제 2 보조 용기는 상기 메인 용기와 상기 제 3 대기 포트의 사이에 위치된다.
또한, 본 발명은 상기 기판 처리 장치를 이용하여, 상기 처리액 노즐의 처리액의 토출량을 측정하는 토출량 측정 방법을 제공한다. 본 발명의 일 실시 예에 따른 토출량 측정 방법은, 상기 처리액 노즐이 상기 수용 공간에 처리액을 토출하는 토출 단계와; 상기 처리액 노즐이 상기 수용 공간내의 처리액의 양을 측정하는 측정 단계를 포함한다.
상기 토출 단계에서는 상기 처리액 노즐이 상기 수용 공간에 상기 측정 눈금이 측정할 수 있는 최소량 이상 최대량 미만의 일정량까지 처리액을 토출한다.
상기 토출 단계 이전, 상기 배출 밸브를 닫는 클로징 밸브 단계를 더 포함한다.
상기 측정 단계 이후, 상기 배출 밸브를 열어 상기 수용 공간 내의 처리액을 외부로 배출시키는 배출 단계;를 더 포함한다.
또한, 본 발명은 상기 기판 처리 장치를 이용하여, 기판을 처리하는 기판 처리 방법을 제공한다. 본 발명의 일 실시 예에 따른 기판 처리 방법은, 상기 처리액 노즐의 처리액의 토출량을 측정하는 토출량 측정 단계와; 상기 처리액 노즐의 처리액의 토출량을 조절하는 토출량 조절 단계와; 상기 처리액 노즐이 상기 지지 유닛 상에 놓인 기판에 처리액을 공급함으로써 기판을 처리하는 처리 단계를 포함한다.
상기 토출량 측정 단계는, 상기 처리액 노즐이 상기 수용 공간에 처리액을 토출하는 토출 단계와; 상기 수용 공간내의 처리액의 양을 측정하는 측정 단계를 포함한다.
상기 토출량 측정 단계는, 상기 토출 단계 이전, 상기 배출 밸브를 닫는 클로징 밸브 단계를 더 포함한다.
상기 토출량 측정 단계는, 상기 측정 단계 이후, 상기 배출 밸브를 열어 상기 수용 공간 내의 처리액을 외부로 배출시키는 배출 단계;를 더 포함한다.
상기 상기 토출 단계에서는 상기 처리액 노즐이 상기 수용 공간에 상기 측정 눈금이 측정할 수 있는 최소량 이상 최대량 미만의 일정량까지 처리액을 토출한다.
상기 처리 단계는, 상기 지지 유닛 상에 기판을 안착시키는 기판 로딩(Loading) 단계와; 상기 처리액 노즐이 상기 기판 상에 처리액을 공급하는 처리액 공급 단계를 포함한다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 장치 및 방법은 노즐의 토출량 측정을 용이하게 수행할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시 예에 따른 장치 및 방법은 노즐의 토출량 측정에 사용된 액을 용이하게 배출할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시 예에 따른 장치 및 방법은 노즐의 토출량 측정 시 작업자가 위험에 노출되는 되는 것을 방지할 수 있다.
도 1은 본 발명의 기판처리설비를 개략적으로 나타낸 평면도이다.
도 2는 기판 처리 장치의 일 예를 보여주는 평면도이다.
도 3은 도 2의 기판 처리 장치를 보여주는 단면도이다.
도 4는 도 2의 유량 측정 유닛의 일 예를 보여주는 사시도이다.
도 5는 도 4의 유량 측정 유닛을 AA방향에서 바라본 단면도이다.
도 6은 다른 실시 예에 따른 기판 처리 장치를 보여주는 평면도이다.
도 7은 도 6의 유량 측정 유닛의 일 예를 보여주는 사시도이다.
도 8은 도 7의 유량 측정 유닛을 AA방향에서 바라본 단면도이다.
도 9는 본 발명의 실시 예에 따른 기판 처리 방법을 나타낸 순서도이다.
도 10은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 기판 처리 방법을 나타낸 순서도이다.
이하, 본 발명의 실시 예를 첨부된 도면들을 참조하여 더욱 상세하게 설명한다. 본 발명의 실시 예는 여러 가지 형태로 변형할 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래의 실시 예들로 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 실시 예는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위해 제공되는 것이다. 따라서 도면에서의 요소의 형상은 보다 명확한 설명을 강조하기 위해 과장되었다.
본 발명의 실시 예에서는 기판을 세정하는 공정을 수행하는 기판 처리 장치에 대해서 설명한다. 그러나 본 발명은 이에 한정되지 않고, 기판 상에 액을 도포하는 다양한 종류의 장치에 적용 가능하다.
이하, 도면들을 참조하여 본 발명의 장치 및 방법의 일 예를 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 기판처리설비(1)를 개략적으로 나타낸 평면도이다. 도 1을 참조하면, 기판처리설비(1)는 인덱스모듈(10)과 공정처리모듈(20)을 가지고, 인덱스모듈(10)은 로드포트(120) 및 이송프레임(140)을 가진다. 로드포트(120), 이송프레임(140), 그리고 공정처리모듈(20)은 순차적으로 일렬로 배열된다. 이하, 로드포트(120), 이송프레임(140), 그리고 공정처리모듈(20)이 배열된 방향을 제1방향(12)이라 한다. 그리고 상부에서 바라볼 때 제1방향(12)과 수직한 방향을 제2방향(14)이라 하고, 제1방향(12)과 제2방향(14)을 포함한 평면에 수직인 방향을 제3방향(16)이라 한다.
로드포트(120)에는 기판(W)이 수납된 캐리어(18)가 안착된다. 로드포트(120)는 복수 개가 제공되며 이들은 제2방향(14)을 따라 일렬로 배치된다. 도 1에서는 네 개의 로드포트(120)가 제공된 것으로 도시하였다. 그러나 로드포트(120)의 개수는 공정처리모듈(20)의 공정효율 및 풋 프린트 등의 조건에 따라 증가하거나 감소할 수도 있다. 캐리어(18)에는 기판(W)의 가장자리를 지지하도록 제공된 슬롯(도시되지 않음)이 형성된다. 슬롯은 제3방향(16)을 따라 복수 개가 제공되고, 기판(W)은 제3방향(16)을 따라 서로 이격된 상태로 적층되게 캐리어 내에 위치된다. 캐리어(18)로는 전면 개방 일체형 포드(Front Opening Unified Pod;FOUP)가 사용될 수 있다.
공정처리모듈(20)은 버퍼유닛(220), 이송챔버(240), 그리고 공정챔버(260)를 가진다. 이송챔버(240)는 그 길이 방향이 제1방향(12)과 평행하게 배치된다. 제2방향(14)를 따라 이송챔버(240)의 일측 및 타측에는 각각 공정챔버들(260)이 배치된다. 이송챔버(240)의 일측에 위치한 공정챔버들(260)과 이송챔버(240)의 타측에 위치한 공정챔버들(260)은 이송챔버(240)를 기준으로 서로 대칭이 되도록 제공된다. 공정챔버(260)들 중 일부는 이송챔버(240)의 길이 방향을 따라 배치된다. 또한, 공정챔버(260)들 중 일부는 서로 적층되게 배치된다. 즉, 이송챔버(240)의 일측에는 공정챔버(260)들이 A X B(A와 B는 각각 1이상의 자연수)의 배열로 배치될 수 있다. 여기서 A는 제1방향(12)을 따라 일렬로 제공된 공정챔버(260)의 수이고, B는 제3방향(16)을 따라 일렬로 제공된 공정챔버(260)의 수이다. 이송챔버(240)의 일측에 공정 챔버(260)가 4개 또는 6개 제공되는 경우, 공정챔버(260)들은 2 X 2 또는 3 X 2의 배열로 배치될 수 있다. 공정챔버(260)의 개수는 증가하거나 감소할 수도 있다. 상술한 바와 달리, 공정챔버(260)는 이송챔버(240)의 일측에만 제공될 수 있다. 또한, 상술한 바와 달리, 공정챔버(260)는 이송챔버(240)의 일측 및 양측에 단층으로 제공될 수 있다.
버퍼유닛(220)은 이송프레임(140)과 이송챔버(240) 사이에 배치된다. 버퍼 유닛(220)은 이송챔버(240)와 이송프레임(140) 간에 기판(W)이 반송되기 전에 기판(W)이 머무르는 공간을 제공한다. 버퍼유닛(220)은 그 내부에 기판(W)이 놓이는 슬롯(미도시)이 제공되며, 슬롯(미도시)들은 서로 간에 제3방향(16)을 따라 이격되도록 복수 개 제공된다. 버퍼유닛(220)에서 이송프레임(140)과 마주보는 면과 이송챔버(240)와 마주보는 면 각각이 개방된다.
이송프레임(140)은 로드포트(120)에 안착된 캐리어(18)와 버퍼유닛(220) 간에 기판(W)을 반송한다. 이송프레임(140)에는 인덱스레일(142)과 인덱스로봇(144)이 제공된다. 인덱스레일(142)은 그 길이 방향이 제2방향(14)과 나란하게 제공된다. 인덱스로봇(144)은 인덱스레일(142) 상에 설치되며, 인덱스레일(142)을 따라 제2방향(14)으로 직선 이동된다. 인덱스로봇(144)은 베이스(144a), 몸체(144b), 그리고 인덱스암(144c)을 가진다. 베이스(144a)는 인덱스레일(142)을 따라 이동 가능하도록 설치된다. 몸체(144b)는 베이스(144a)에 결합된다. 몸체(144b)는 베이스(144a) 상에서 제3방향(16)을 따라 이동 가능하도록 제공된다. 또한, 몸체(144b)는 베이스(144a) 상에서 회전 가능하도록 제공된다. 인덱스암(144c)은 몸체(144b)에 결합되고, 몸체(144b)에 대해 전진 및 후진 이동 가능하도록 제공된다. 인덱스암(144c)은 복수 개 제공되어 각각 개별 구동되도록 제공된다. 인덱스암(144c)들은 제3방향(16)을 따라 서로 이격된 상태로 적층되게 배치된다. 인덱스암(144c)들 중 일부는 공정처리모듈(20)에서 캐리어(18)로 기판(W)을 반송할 때 사용되고, 다른 일부는 캐리어(18)에서 공정처리모듈(20)로 기판(W)을 반송할 때 사용될 수 있다. 이는 인덱스로봇(144)이 기판(W)을 반입 및 반출하는 과정에서 공정 처리 전의 기판(W)으로부터 발생된 파티클이 공정 처리 후의 기판(W)에 부착되는 것을 방지할 수 있다.
이송챔버(240)는 버퍼유닛(220)과 공정챔버(260) 간에, 그리고 공정챔버(260)들 간에 기판(W)을 반송한다. 이송챔버(240)에는 가이드레일(242)과 메인로봇(244)이 제공된다. 가이드레일(242)은 그 길이 방향이 제1방향(12)과 나란하도록 배치된다. 메인로봇(244)은 가이드레일(242) 상에 설치되고, 가이드레일(242) 상에서 제1방향(12)을 따라 직선 이동된다. 메인로봇(244)은 베이스(244a), 몸체(244b), 그리고 메인암(244c)을 가진다. 베이스(244a)는 가이드레일(242)을 따라 이동 가능하도록 설치된다. 몸체(244b)는 베이스(244a)에 결합된다. 몸체(244b)는 베이스(244a) 상에서 제3방향(16)을 따라 이동 가능하도록 제공된다. 또한, 몸체(244b)는 베이스(244a) 상에서 회전 가능하도록 제공된다. 메인암(244c)은 몸체(244b)에 결합되고, 몸체(244b)에 대해 전진 및 후진 이동 가능하도록 제공된다. 메인암(244c)은 복수 개 제공되어 각각 개별 구동되도록 제공된다. 메인암(244c)들은 제3방향(16)을 따라 서로 이격된 상태로 적층되게 배치된다. 버퍼유닛(220)에서 공정챔버(260)로 기판(W)을 반송할 때 사용되는 메인암(244c)과 공정챔버(260)에서 버퍼유닛(220)으로 기판(W)을 반송할 때 사용되는 메인암(244c)은 서로 상이할 수 있다.
공정챔버(260) 내에는 기판(W)에 대해 세정 공정을 수행하는 기판 처리 장치(300)가 제공된다. 각각의 공정챔버(260) 내에 제공된 기판 처리 장치(300)는 수행하는 세정 공정의 종류에 따라 상이한 구조를 가질 수 있다. 선택적으로 각각의 공정챔버(260) 내의 기판 처리 장치(300)는 동일한 구조를 가질 수 있다. 선택적으로 공정챔버(260)들은 복수 개의 그룹으로 구분되어, 동일한 그룹에 속하는 공정챔버(260)에 제공된 기판 처리 장치(300)들은 서로 동일한 구조를 가지고, 상이한 그룹에 속하는 공정챔버(260)에 제공된 기판 처리 장치(300)들은 서로 상이한 구조를 가질 수 있다. 예컨대, 공정챔버(260)가 2개의 그룹으로 나누어지는 경우, 이송챔버(240)의 일측에는 제1그룹의 공정챔버들(260)이 제공되고, 이송챔버(240)의 타측에는 제2그룹의 공정 챔버들(260)이 제공될 수 있다. 선택적으로 이송챔버(240)의 일측 및 타측 각각에서 하층에는 제1그룹의 공정챔버(260)들이 제공되고, 상층에는 제2그룹의 공정챔버(260)들이 제공될 수 있다. 제1그룹의 공정챔버(260)와 제2그룹의 공정챔버(260)는 각각 사용되는 케미컬의 종류나, 세정 방식의 종류에 따라 구분될 수 있다.
아래에서는 처리액을 이용하여 기판(W)을 세정하는 기판 처리 장치(300)의 일 예를 설명한다. 도 2는 기판 처리 장치(300)의 일 예를 보여주는 평면도이다. 도 3은 도 2의 기판 처리 장치(300)를 보여주는 단면도이다. 도 2 및 도 3을 참조하면, 기판 처리 장치(300)는 하우징(320), 지지 유닛(340), 승강유닛(360), 처리액 노즐(380), 유량 측정 유닛(400) 및 대기 포트(500)를 포함한다.
하우징(320)은 내부에 기판처리공정이 수행되는 공간을 제공하며, 그 상부는 개방된다. 하우징(320)은 내부회수통(322), 중간회수통(324), 그리고 외부회수통(326)을 가진다. 각각의 회수통(322, 324, 326)은 공정에 사용된 처리액 중 서로 상이한 처리액을 회수한다. 내부회수통(322)은 지지 유닛(340)을 감싸는 환형의 링 형상으로 제공되고, 중간회수통(324)은 내부회수통(322)을 감싸는 환형의 링 형상으로 제공되고, 외부회수통(326)은 중간회수통(324)을 감싸는 환형의 링 형상으로 제공된다. 내부회수통(322)의 내측공간(322a), 내부회수통(322)과 중간회수통(324)의 사이 공간(324a) 그리고 중간회수통(324)과 외부회수통(326)의 사이 공간(326a)은 각각 내부회수통(322), 중간회수통(324), 그리고 외부회수통(326)으로 처리액이 유입되는 유입구로서 기능한다. 각각의 회수통(322, 324, 326)에는 그 저면 아래 방향으로 수직하게 연장되는 회수라인(322b, 324b, 326b)이 연결된다. 각각의 회수라인(322b, 324b, 326b)은 각각의 회수통(322, 324, 326)을 통해 유입된 처리액을 배출한다. 배출된 처리액은 외부의 처리액 재생 시스템(미도시)을 통해 재사용될 수 있다.
지지 유닛(340)은 하우징(320) 내에 제공된다. 지지 유닛(340)은 기판(W)을 지지한다. 지지 유닛(340)은 지지된 기판(W)을 회전시키는 스핀헤드(340)로 제공될 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 스핀헤드(340)는 하우징(320) 내에 배치된다. 스핀헤드(340)은 공정 진행 중 기판(W)을 지지하고 기판(W)을 회전시킨다. 스핀헤드(340)는 몸체(342), 지지 핀(344), 척 핀(346), 그리고 지지축(348)을 가진다. 몸체(342)는 상부에서 바라볼 때 대체로 원형으로 제공되는 상부면을 가진다. 몸체(342)의 저면에는 모터(349)에 의해 회전가능한 지지축(348)이 고정결합된다. 지지 핀(344)은 복수 개 제공된다. 지지 핀(344)은 몸체(342)의 상부면의 가장자리부에 소정 간격으로 이격되게 배치되고 몸체(342)에서 상부로 돌출된다. 지지 핀들(344)은 서로 간에 조합에 의해 전체적으로 환형의 링 형상을 가지도록 배치된다. 지지 핀(344)은 몸체(342)의 상부면으로부터 기판(W)이 일정거리 이격되도록 기판(W)의 후면 가장자리를 지지한다. 척 핀(346)은 복수 개 제공된다. 척 핀(346)은 몸체(342)의 중심에서 지지 핀(344)보다 멀리 떨어지게 배치된다. 척 핀(346)은 몸체(342)에서 상부로 돌출되도록 제공된다. 척 핀(346)은 스핀 헤드(340)가 회전될 때 기판(W)이 정 위치에서 측 방향으로 이탈되지 않도록 기판(W)의 측부를 지지한다. 척 핀(346)은 몸체(342)의 반경 방향을 따라 대기 위치와 지지 위치 간에 직선 이동 가능하도록 제공된다. 대기 위치는 지지 위치에 비해 몸체(342)의 중심으로부터 멀리 떨어진 위치이다. 기판(W)이 스핀 헤드(340)에 로딩 또는 언 로딩시에는 척 핀(346)은 대기 위치에 위치되고, 기판(W)에 대해 공정 수행시에는 척 핀(346)은 지지 위치에 위치된다. 지지 위치에서 척 핀(346)은 기판(W)의 측부와 접촉된다.
승강유닛(360)은 하우징(320)을 상하 방향으로 직선 이동시킨다. 하우징(320)이 상하로 이동됨에 따라 스핀헤드(340)에 대한 하우징(320)의 상대 높이가 변경된다. 승강유닛(360)은 브라켓(362), 이동축(364), 그리고 구동기(366)를 가진다. 브라켓(362)은 하우징(320)의 외벽에 고정설치되고, 브라켓(362)에는 구동기(366)에 의해 상하 방향으로 이동되는 이동축(364)이 고정결합된다. 기판(W)이 스핀헤드(340)에 놓이거나, 스핀헤드(340)로부터 들어올려 질 때 스핀헤드(340)가 하우징(320)의 상부로 돌출되도록 하우징(320)은 하강된다. 또한, 공정이 진행될 시에는 기판(W)에 공급된 처리액의 종류에 따라 처리액이 기설정된 회수통(360)으로 유입될 수 있도록 하우징(320)의 높이가 조절한다. 예컨대, 제1처리액으로 기판(W)을 처리하고 있는 동안에 기판(W)은 내부회수통(322)의 내측공간(322a)과 대응되는 높이에 위치된다. 또한, 제2처리액, 그리고 제3처리액으로 기판(W)을 처리하는 동안에 각각 기판(W)은 내부회수통(322)과 중간회수통(324)의 사이 공간(324a), 그리고 중간회수통(324)과 외부회수통(326)의 사이 공간(326a)에 대응되는 높이에 위치될 수 있다. 상술한 바와 달리 승강유닛(360)은 하우징(320) 대신 스핀 헤드(340)를 상하 방향으로 이동시키도록 제공될 수 있다.
처리액 노즐(380)은 스핀 헤드(340)에 놓인 기판(W) 상에 처리액을 공급한다. 일 실시 예에 따르면 처리액 노즐은 복수개로 제공될 수 있다. 각각의 처리액 노즐(380)은 스핀 헤드(340)에 놓인 기판(W) 상에 서로 상이한 처리액을 공급할 수 있다. 예를 들면, 처리액 노즐(380)은 제 1 노즐(381), 제 2 노즐(382) 및 제 3 노즐(383)을 포함한다. 제 1 노즐(381)은 제 1 처리액을 공급하고, 제 2 노즐(382)은 제 2 처리액을 공급하며, 제 3 노즐(383)은 제 3 처리액을 공급할 수 있다. 제 1 노즐(381), 제 2 노즐(382) 및 제 3 노즐(383)은 서로 독립적으로 이동될 수 있다. 예를 들면, 제 1 노즐(381), 제 2 노즐(382) 및 제 3 노즐(383)은 공정 위치와 대기 위치로 이동된다. 공정 위치는 제 1 노즐(381), 제 2 노즐(382) 및 제 3 노즐(383) 각각의 처리액이 토출되는 토출홀이 하우징(320)의 수직 상부에 배치된 위치이고, 대기 위치는 제 1 노즐(381), 제 2 노즐(382) 및 제 3 노즐(383) 각각의 처리액이 토출되는 토출홀이 하우징(320)의 수직 상부로부터 벗어난 위치이다. 제 1 노즐(381), 제 2 노즐(382) 및 제 3 노즐(383)은 스윙형 노즐로 제공될 수 있다. 제 1 노즐(381), 제 2 노즐(382) 및 제 3 노즐(383)은 스핀 헤드(340)에 놓인 기판(W) 상의 중앙 영역을 포함하는 영역에 처리액을 공급한다. 처리액은 이소프로필 알코올(IPA) 등의 유기 용제로 제공될 수 있다.
기판 처리 장치(300)는 스핀 헤드(340)에 놓인 기판(W) 상에 기판(W)을 린싱(Rinsing)하는 린스액을 공급하는 린스액 노즐(391) 및 스핀 헤드(340)에 놓인 기판(W) 상에 기판(W)을 건조시키는 건조 가스를 공급하는 건조 가스 공급 노즐(392)을 더 포함할 수 있다. 건조 가스는 가열된 비활성 가스로 제공될 수 있다. 예를 들면, 건조 가스는 가열된 질소 가스로 제공될 수 있다.
도 4는 도 2의 유량 측정 유닛(400)의 일 예를 보여주는 사시도이다. 도 5는 도 4의 유량 측정 유닛(400)을 AA방향에서 바라본 단면도이다. 도 2, 도 4 및 도 5를 참조하면, 유량 측정 유닛(400)은 처리액 노즐(380)이 토출하는 처리액의 토출량을 측정한다. 예를 들면, 유량 측정 유닛(400)은 처리액 노즐(380)이 단위 시간당 도출하는 처리액의 토출량을 측정한다. 일 실시 예에 따르면, 유량 측정 유닛(400)은 용기(410), 측정 수단(420), 배출 라인(430), 배출 밸브(440) 및 넘침 방지 라인(450)을 포함한다.
용기(410)는 하우징(320)의 외부에 위치된다. 용기(410)는 내부에 수용 공간(411)을 가진다. 수용 공간(411)은 상부가 개방된다. 수용 공간(411)에는 처리액 노즐(380)로부터 토출되는 처리액이 수용된다. 일 실시 예에 따르면, 용기(410)는 메인 용기(410a), 제 1 보조 용기(410b) 및 제 2 보조 용기(410c)를 포함한다.
메인 용기(410a)는 내부에 제 1 노즐(381)이 처리액을 토출하는 메인 수용 공간(411a)을 가진다. 제 1 보조 용기(410b)는 내부에 제 2 노즐(382)이 처리액을 토출하는 제 1 보조 수용 공간(411b)을 가진다. 제 2 보조 용기(410c)는 내부에 제 3 노즐(383)이 처리액을 토출하는 제 2 보조 수용 공간(411c)을 가진다. 일 실시 예에 따르면, 제 1 보조 용기(410b) 및 제 2 보조 용기(410c)는 메인 용기(410a)의 측벽으로부터 외측으로 돌출된 형상으로 제공된다. 상부에서 바라볼 때, 제 1 보조 용기(410b)의 넓이 및 제 2 보조 용기(410c)의 넓이는 메인 용기(410a)의 넓이보다 작게 제공된다. 따라서, 제 1 보조 용기(410b) 및 제 2 보조 용기(410c)가 장치 내에서 차지하는 공간을 줄일 수 있고, 장치 내의 다른 구성과의 간섭을 최소화 할 수 있다. 제 1 보조 용기(410b) 및 제 2 보조 용기(410c)에 토출된 처리액은 메인 수용 공간(411a)으로 유입되도록 제공된다. 예를 들면, 제 1 보조 수용 공간(411b) 및 제 2 보조 수용 공간(411c)은 깊이가 메인 수용 공간(411a)의 깊이보다 얕게 제공된다. 제 1 보조 수용 공간(411b) 및 제 2 보조 수용 공간(411c)은 메인 수용 공간(411a)과 통하도록 제공된다. 제 1 보조 수용 공간(411b) 및 제 2 보조 수용 공간(411c)은 바닥면이 메인 수용 공간(411a)을 바라보는 방향을 따라 아래 방향으로 경사지도록 제공된다. 제 1 보조 용기(410b) 및 제 2 보조 용기(410c)는 메인 용기(410a)를 기준으로 서로 반대측에 제공될 수 있다. 이와 달리, 용기(410)는 각각의 처리액 노즐(380)이 용이하게 수용 공간으로 처리액을 토출할 수 있는 다양한 형상으로 제공될 수 있다.
측정 수단(420)은 수용 공간(411)에 수용된 처리액의 양을 측정할 수 있도록 제공된다. 일 실시 예에 따르면, 측정 수단(420)은 측정 창(421)을 포함한다. 측정 창(421)은 용기(410)의 측벽의 일부 영역에 제공된다. 측정 창(421)을 통해 수용 공간(411)에 수용된 처리액을 관찰할 수 있다. 예를 들면, 측정 창(421)은 메인 용기(410a)의 측벽에 제공될 수 있다. 이와 달리, 측정자가 수용 공간(411)에 수용된 처리액의 수위를 측정하는 위치에 따라, 측정 창(421)은 측정자가 처리액의 수위를 측정하기 용이하도록 제 1 보조 용기(410b) 또는 제 2 보조 용기(410c)의 측벽에 제공될 수 있다. 측정 창(421)에는 측정 눈금(422)이 형성된다. 측정 눈금(422)을 이용하여 수용 공간(411)에 수용된 처리액의 수위를 측정할 수 있다.
수용 공간(411) 내의 처리액은 배출 라인(430)을 통해 배출된다. 배출 라인(430)은 용기(410)의 저면에 연결될 수 있다. 일 실시 예에 따르면 배출 라인(430)은 메인 용기(410a)의 하단벽에 메인 수용 공간(411a)과 연통되도록 연결된다.
배출 밸브(440)는 배출 라인(430)을 개폐한다. 배출 밸브(440)는 배출 라인(430) 상에 제공될 수 있다. 배출 밸브(440)는 처리액 노즐(380)의 토출량을 측정하기 위해 처리액 노즐(380)이 수용 공간에 처리액을 토출하는 동안에는 배출 라인(430)을 닫고, 그 외의 경우에는 일반적으로 배출 라인(430)을 열도록 제공된다. 이와 달리, 배출 라인(430) 통해 배출될 수 있는 처리액의 유량이 처리액 노즐(380)의 토출량보다 적은 경우에는, 배출 밸브(430)는, 처리액 노즐(380)의 토출량을 측정하기 위해 처리액 노즐(380)이 수용 공간에 처리액을 토출하는 동안 및 그 외의 경우에도 배출 라인(430)이 열린 상태로 유지할 수 있다.
넘침 방지 라인(450)은 수용 공간(411)에서 처리액이 넘치는 것을 방지한다. 넘침 방지 라인(450)은 용기(410)의 측벽에 수용 공간(411)과 연통되도록 연결된다. 예를 들면, 넘침 방지 라인(450)은 메인 용기(410a)의 측벽의 측정 창(421) 보다 높은 위치에 연결된다. 따라서, 수용 공간(411)에 수용된 처리액 중 측정 창(421) 및 측정 눈금(422)을 이용해 측정할 수 있는 높이를 넘어서는 수위의 처리액은 넘침 방지 라인(450)을 통해 배출된다. 넘침 방지 라인(450)이 수용 가능한 처리액의 최대 유량은 처리액 노즐(380)이 토출할 수 있는 처리액의 최대 유량과 동일하거나, 이를 초과하도록 제공된다.
대기 포트(500)는 하우징(320)의 외부에 위치된다. 대기 포트(500)에는 처리액 노즐(380)이 대기한다. 즉, 처리액 노즐(380)이 대기 위치에 위치되는 경우, 처리액 노즐(380)은 대기 포트(500)에 처리액을 토출할 수 있는 위치에 위치된다. 대기 포트(500)는 처리액 노즐(380)이 토출하는 처리액을 외부로 배출한다. 스핀 헤드(340) 상에 놓인 기판(W) 상에 처리액을 토출하기 전에 대기 포트(500)에서 일정량의 처리액을 토출함으로써, 토출구에 인접한 고형화된 처리액 및 이물질이 혼합될 가능성이 있는 처리액을 처리액 노즐(380)로부터 제거한다. 대기 포트(500)는 처리액 노즐(380)에 대응되는 수로 제공될 수 있다. 대기 포트(500) 중 적어도 하나는 유량 측정 유닛(400)으로 제공된다. 일 실시 예에 따르면, 대기 포트(500)는 제 1 대기 포트(510), 제 2 대기 포트(520) 및 제 3 대기 포트(530)를 포함한다. 제 1 대기 포트(510) 상에서는 제 1 노즐(381)이 대기하며 처리액을 토출한다. 제 1 대기 포트(510)는 제 1 노즐(381)이 토출하는 처리액을 외부로 배출한다. 제 2 대기 포트(520) 상에서는 제 2 노즐(382)이 대기하며 처리액을 토출한다. 제 2 대기 포트(520)는 제 2 노즐(382)이 토출하는 처리액을 외부로 배출한다. 제 3 대기 포트(530) 상에서는 제 3 노즐(383)이 대기하며 처리액을 토출한다. 제 3 대기 포트(530)는 제 3 노즐(383)이 토출하는 처리액을 외부로 배출한다. 제 2 대기 포트(520), 제 1 대기 포트(510) 및 제 3 대기 포트(530)는 서로 순차적으로 일렬로 배열된다. 제 1 대기 포트(510)는 유량 측정 유닛(400)으로 제공될 수 있다. 이 경우, 제 1 보조 용기(410b)는 메인 용기(410a)와 제 2 대기 포트(520)의 사이에 위치되고, 제 2 보조 용기(410c)는 메인 용기(410a)와 제 3 대기 포트(530)의 사이에 위치된다. 따라서, 제 1 보조 용기(410b) 및 제 2 보조 용기(410c)는 각각 제 2 노즐(382) 및 제 3 노즐(383)이 각각의 대기 위치와 제 1 보조 용기(410b) 및 제 2 보조 용기(410c) 간에 이동이 용이하도록 위치된다. 또한, 대기 포트(500) 중 하나를 유량 측정 유닛(400)으로 제공함으로써, 장치 내에 유량 측정 유닛(400)을 설치하기 위한 별도의 공간이 요구되지 않는다.
도 6은 다른 실시 예에 따른 기판 처리 장치(1300)를 보여주는 평면도이다. 도 7은 도 6의 유량 측정 유닛(1400)의 일 예를 보여주는 사시도이다. 도 8은 도 7의 유량 측정 유닛(1400)을 AA방향에서 바라본 단면도이다. 도 6 내지 도 8을 참조하면, 도 2의 기판 처리 장치(300)와 달리, 처리액 노즐(1380)은 2개로 제공될 수 있다. 예를 들면, 처리액 노즐(1380)은 제 1 노즐(1381) 및 제 2 노즐(1382)을 포함한다. 제 1 노즐(1381)은 제 1 처리액을 공급하고, 제 2 노즐(1382)은 제 2 처리액을 공급할 수 있다. 제 1 노즐(1381) 및 제 2 노즐(1382)은 서로 공정 위치와 대기 위치로 이동될 수 있다. 공정 위치는 제 1 노즐(1381) 및 제 2 노즐(1382) 각각의 처리액이 토출되는 토출홀이 하우징(320)의 수직 상부에 배치된 위치이고, 대기 위치는 제 1 노즐(1381) 및 제 2 노즐(1382) 각각의 처리액이 토출되는 토출홀이 하우징(320)의 수직 상부로부터 벗어난 위치이다. 제 1 노즐(1381) 및 제 2 노즐(1382)은 스윙형 노즐로 제공될 수 있다.
이 경우, 용기(1410)는 메인 용기(1410a) 및 제 1 보조 용기(1410b)를 포함한다. 메인 용기(1410a)는 내부에 제 1 노즐(1381)이 처리액을 토출하는 메인 수용 공간(1411a)을 가진다. 제 1 보조 용기(1410b)는 내부에 제 2 노즐(1382)이 처리액을 토출하는 제 1 보조 수용 공간(1411b)을 가진다. 일 실시 예에 따르면, 제 1 보조 용기(1410b) 는 메인 용기(1410a)의 측벽으로부터 외측으로 돌출된 형상으로 제공된다. 상부에서 바라볼 때, 제 1 보조 용기(1410b)의 넓이는 메인 용기(1410a)의 넓이보다 작게 제공된다. 따라서, 제 1 보조 용기(1410b)가 장치 내에서 차지하는 공간을 줄일 수 있고, 장치 내의 다른 구성과의 간섭을 최소화 할 수 있다. 제 1 보조 용기(1410b)에 토출된 처리액은 메인 수용 공간(1411a)으로 유입되도록 제공된다. 예를 들면, 제 1 보조 수용 공간(1411b)은 깊이가 메인 수용 공간(1411a)의 깊이보다 얕게 제공된다. 제 1 보조 수용 공간(1411b)은 메인 수용 공간(1411a)과 통하도록 제공된다. 제 1 보조 수용 공간(1411b)은 바닥면이 메인 수용 공간(1411a)을 바라보는 방향을 따라 아래 방향으로 경사지도록 제공된다. 이와 달리, 용기(1410)는 각각의 처리액 노즐(1380)이 용이하게 수용 공간으로 처리액을 토출할 수 있는 다양한 형상으로 제공될 수 있다.
또한, 이 경우, 대기 포트(1500)는 제 1 대기 포트(1510) 및 제 2 대기 포트(1520)를 포함한다. 제 1 대기 포트(1510) 상에서는 제 1 노즐(1381)이 대기하며 처리액을 토출한다. 제 1 대기 포트(1510)는 제 1 노즐(1381)이 토출하는 처리액을 외부로 배출한다. 제 2 대기 포트(1520) 상에서는 제 2 노즐(1382)이 대기하며 처리액을 토출한다. 제 2 대기 포트(1520)는 제 2 노즐(1382)이 토출하는 처리액을 외부로 배출한다. 제 2 대기 포트(1520) 및 제 1 대기 포트(1510)는 장치 내에서 서로 인접하게 배열된다. 제 1 대기 포트(1510)는 유량 측정 유닛(1400)으로 제공될 수 있다. 이 경우, 제 1 보조 용기(1410b)는 메인 용기(1410a)와 제 2 대기 포트(1520)의 사이에 위치된다. 따라서, 제 1 보조 용기(1410b)는 제 2 노즐(1382)이 대기 위치와 제 1 보조 용기(1410b) 간에 이동이 용이하도록 위치된다. 또한, 대기 포트(1500) 중 하나를 유량 측정 유닛(1400)으로 제공함으로써, 장치 내에 유량 측정 유닛(1400)을 설치하기 위한 별도의 공간이 요구되지 않는다.
기판 처리 장치(1300)는 처리액 노즐(1380), 유량 측정 유닛(1400) 및 대기 포트(1500) 외의 구성, 구조 및 기능 등은 도 2의 기판 처리 장치(1300)와 대체로 동일하다.
이하, 상술한 도 2의 기판 처리 장치를 이용하여 본 발명의 실시 예에 따른 기판 처리 방법을 설명한다.
도 9는 본 발명의 실시 예에 따른 기판 처리 방법을 나타낸 순서도이다. 도 2 내지 5 및 도 9를 참조하면, 기판 처리 방법은 토출량 측정 단계(S10), 토출량 조절 단계(S20) 및 처리 단계(S30)를 포함한다.
토출량 측정 단계(S10)에서는 처리액 노즐(380)의 처리액의 토출량을 측정한다. 예를 들면, 토출량 측정 단계(S10)에서는 제 1 노즐(381), 제 2 노즐(382) 및 제 3 노즐(383)의 처리액의 토출량을 각각 측정한다. 일 실시 예에 따르면, 토출량 측정 단계(S10)는 클로징 밸브(Closing Valve) 단계(S11), 토출 단계(S12), 측정 단계(S13) 및 배출 단계(S14)를 포함한다.
클로징 밸브 단계(S11)에서는 배출 밸브(440)를 닫는다. 따라서, 처리액 노즐(380)의 단위 시간당 처리액의 토출량을 측정하기 위해, 토출 단계(S12) 및 측정 단계(S13)에서 처리액 노즐(380)이 토출하는 처리액이 배출되는 것을 방지한다.
토출 단계(S12)는 클로징 밸브 단계(S11)가 수행된 이후 수행된다. 토출 단계(S12)에서는 처리액 노즐(380) 중 하나(381, 382, 383)가 수용 공간(411)에 처리액을 토출한다. 토출 단계(S12)에서는 처리액 노즐(380)이 수용 공간(411)에 측정 눈금(422)이 측정할 수 있는 최소량 이상 최대량 미만의 일정량까지 처리액을 토출한다. 예를 들면, 토출 단계(S12)에서는 제 1 노즐(381)이 메인 수용 공간(411a)에 측정 눈금(422)이 측정할 수 있는 최소량, 즉, 측정 눈금(422) 중 가장 낮은 위치에 위치한 눈금까지 처리액을 토출한다. 이와 달리, 토출 단계(S12)에서는 제 2 노즐(382) 또는 제 3 노즐(383)이 각각 제 1 보조 수용 공간(411b) 또는 제 2 보조 수용 공간(411c)에 측정 눈금(422)이 측정할 수 있는 최소량까지 처리액을 토출한다.
측정 단계(S13)는 토출 단계(S12) 후 수행된다. 측정 단계(S13)에서는 처리액 노즐(380)이 수용 공간(411)에 처리액을 토출하는 동안, 수용 공간(411)의 처리액 양의 변화량을 측정한다. 예를 들면, 측정 단계(S13)에서는 일정시간 동안 제 1 노즐(381)이 메인 수용 공간(411a)에 처리액을 토출하는 동안, 측정 창(421) 및 측정 눈금(422)을 이용하여, 메인 수용 공간(411a)의 처리액의 양의 변화량을 측정한다. 이 경우, 제 1 노즐(381)은 기 설정된 일정 시간 동안 처리액을 토출한다. 예를 들면, 상기 일정 시간은 30초일 수 있다.
배출 단계(S14)는 측정 단계(S13) 후에 수행된다. 배출 단계(S14)에서는 배출 밸브(440)를 열어 수용 공간(411) 내의 처리액을 외부로 배출시킨다. 배출 밸브(440)는 클로징 밸브 단계(S11), 토출 단계(S12) 및 측정 단계(S13) 이외의 경우에는 일반적으로 열린 상태를 유지한다. 따라서, 클로징 밸브 단계(S11), 토출 단계(S12) 및 측정 단계(S13) 이외의 경우, 유량 측정 유닛(400)은 상술한 제 1 대기 포트(510)로서 기능할 수 있다.
토출량 조절이 요구되는 처리액 노즐(380)이 복수개가 제공되는 경우, 하나의 처리액 노즐(380)에 대해 클로징 밸브(Closing Valve) 단계(S11), 토출 단계(S12), 측정 단계(S13) 및 배출 단계(S14)가 완료된 후, 다른 하나의 처리액 노즐(380)에 대해 클로징 밸브(Closing Valve) 단계(S11), 토출 단계(S12), 측정 단계(S13) 및 배출 단계(S14)가 수행된다.
토출량 조절 단계(S20)는 토출량 측정 단계(S10)가 수행된 이후 수행된다. 처리액 노즐(380)이 복수개가 제공되는 경우, 토출량 조절 단계(S20)는 토출량 조절이 요구되는 모든 처리액 노즐(380)에 대해 토출량 측정 단계(S10)를 수행한 후에 수행될 수 있다. 이와 달리, 토출량 조절이 요구되는 처리액 노즐(380) 중 하나의 처리액 노즐(380)에 대한 토출량 측정 단계(S10) 및 토출량 조절 단계(S20)가 완료된 후, 다른 하나의 처리액 노즐(380)에 대한 토출량 측정 단계(S10) 및 토출량 조절 단계(S20)가 수행될 수 있다. 토출량 조절 단계(S20)에서는 토출량 측정 단계(S10)에서 측정한 처리액 노즐(380)의 단위 시간당 토출량에 따라, 처리액 노즐(380)의 처리액의 토출량을 조절한다. 예를 들면, 토출량 측정 단계(S10)에서 측정한 제 1 노즐(381)의 단위 시간당 토출량이 스핀 헤드(340)에 놓인 기판(W)을 처리하기에 적절한 양보다 적은 경우, 제 1 노즐(381)의 단위 시간당 토출량이 증가 되도록 조절한다. 이와 반대로, 토출량 측정 단계(S10)에서 측정한 제 1 노즐(381)의 단위 시간당 토출량이 스핀 헤드(340)에 놓인 기판(W)을 처리하기에 적절한 양보다 많은 경우, 제 1 노즐(381)의 단위 시간당 토출량이 감소 되도록 조절한다. 토출량 조절 단계(S20)에서 제 2 노즐(382) 및 제 3 노즐(383)의 토출량을 조절하는 방법은 제 1 노즐(381)의 경우와 대체로 동일하다.
처리 단계(S30)에서는 처리액 노즐(380)이 지지 유닛(340) 상에 놓인 기판(W)에 처리액을 공급함으로써 기판(W)을 처리한다. 처리액 노즐(380)이 복수개가 제공되는 경우, 처리 단계(S30)는 모든 처리액 노즐(380)에 대해 토출량 측정 단계(S10) 및 토출량 조절 단계(S20)가 수행된 후에 수행될 수 있다. 이와 달리, 선택적으로 처리 단계(S30)는 처리액 노즐(380) 중 토출량 조절이 요구되는 일부 처리액 노즐(380)에 대해 토출량 측정 단계(S10) 및 토출량 조절 단계(S20)가 수행된 후에 수행될 수 있다. 처리 단계(S30)는 수회 반복될 수 있다. 처리 단계(S30)가 일정 회 수 반복된 경우, 다시, 토출량 측정 단계(S10) 및 토출량 조절 단계(S20)를 수행함으로써, 기판 처리 시 적절한 처리액 노즐의 단위 시간 당 토출량의 범위를 유지할 수 있다. 처리 단계(S30)는 기판 로딩 단계(S31) 및 처리액 공급 단계(S32)를 포함한다. 기판 로딩 단계(S31)에서는 외부의 반송 유닛이 지지 유닛(340) 상에 기판(W)을 안착시킨다. 처리액 공급 단계(S32)에서는 처리액 노즐(380)이 지지 유닛(340) 상에 안착된 기판(W) 상에 처리액을 공급하여 기판(W)을 처리한다. 이후, 처리가 완료된 기판(W)은 반송 유닛에 의해 기판 처리 장치(300) 외부로 반출된다.
도 10은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 기판 처리 방법을 나타낸 순서도이다. 배출 라인(430) 통해 배출될 수 있는 처리액의 유량이 처리액 노즐(380)의 토출량보다 적은 경우, 배출 라인(430)이 열린 상태에서도 처리액 노즐(380)의 토출량을 측정하기 위해 처리액 노즐(380)이 수용 공간에 처리액을 토출하는 동안 수용 공간에서의 처리액의 수위는 높아지므로 토출 단계(S12a)에서 배출 라인(430)이 닫힐 것이 요구되지 않을 수 있다. 따라서, 토출량 측정 단계(S10a)는 토출 단계(S12a) 및 측정 단계(S13a)를 포함하고, 도 9의 경우와 달리, 토출 단계(S12a) 이전에 배출 밸브(440)를 닫고 측정 단계(S13a) 이후에 배출 밸브(440)를 여는 단계는 요구되지 않는다. 그 외의 기판을 처리하는 방법의 과정은 도 9의 기판 처리 방법과 대체로 동일하다.
상술한 바와 같이, 본 발명은 대기 포트 중 일부를 상술한 특징을 가지는 유량 측정 유닛(400, 1400)으로 제공함으로써, 처리액 노즐(380, 1380)의 토출량 측정을 용이하게 수행할 수 있다. 또한, 처리액 노즐(380, 1380)의 토출량 측정에 사용된 액을 용이하게 배출할 수 있다. 또한, 작업자가 직접 메스 실린더 등을 이용하여 측정하는 것이 요구되지 않으므로, 처리액 노즐(380, 1380)의 토출량 측정 시 작업자가 위험에 노출되는 되는 것을 방지할 수 있다.
300, 1300: 기판 처리 장치 320: 하우징
340: 지지 유닛 380, 1380: 처리액 노즐
400, 1400: 유량 측정 유닛 410, 1410: 용기
410a, 1410a: 메인 용기 410b, 1410b: 제 1 보조 용기
410c: 제 2 보조 용기 411, 1411: 수용 공간
411a, 1411a: 메인 수용 공간 411b, 1411b: 제 1 보조 수용 공간
411c: 제 2 보조 수용 공간 420: 측정 수단
430: 배출 라인 440: 배출 밸브
450: 넘침 방지 라인 500, 1500: 대기 포트
510, 1510: 제 1 대기 포트 520, 1520: 제 2 대기 포트
530: 제 3 대기 포트

Claims (26)

  1. 기판을 처리하는 장치에 있어서,
    내부에 기판 처리 공정이 수행되는 공간을 제공하는 하우징과;
    상기 하우징 내에서 기판을 지지하고 상기 기판을 회전시키는 지지 유닛과;
    상기 지지 유닛에 놓인 기판에 처리액을 공급하는 처리액 노즐과;
    상기 처리액 노즐이 토출하는 처리액의 토출량을 측정하는 유량 측정 유닛을 포함하되,
    상기 유량 측정 유닛은,
    상기 하우징의 외부에 위치하며, 내부에 상부가 개방되고 상기 처리액 노즐로부터 토출되는 처리액이 수용되는 수용 공간을 가지는 용기와;
    상기 수용 공간에 수용된 처리액의 양을 측정할 수 있도록 제공되는 측정 수단과;
    상기 용기 내의 처리액이 배출되는 배출 라인을 포함하는 기판 처리 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 측정 수단은, 상기 용기의 측벽의 일부 영역에 제공되고, 상기 수용 공간에 수용된 처리액이 관찰 가능한 측정 창을 포함하되,
    상기 측정 창에는 상기 수용 공간에 수용된 처리액의 수위를 측정할 수 있는 측정 눈금이 형성되는 기판 처리 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 처리액 노즐은 서로 독립적으로 이동되는 제 1 노즐 및 제 2 노즐을 포함하고,
    상기 용기는,
    상기 제 1 노즐이 처리액을 토출하는 메인 수용 공간을 가지는 메인 용기와;
    상기 제 2 노즐이 처리액을 토출하는 제 1 보조 수용 공간을 가지는 제 1 보조 용기;를 포함하되,
    상부에서 바라볼 때, 상기 제 1 보조 용기의 넓이는 상기 메인 용기의 넓이보다 작게 제공되는 기판 처리 장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 제 1 보조 용기에 토출된 처리액은 상기 메인 수용 공간으로 유입되도록 제공되고,
    상기 측정 창은 상기 메인 용기의 측벽에 제공되는 기판 처리 장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 제 1 보조 수용 공간은. 깊이가 상기 메인 수용 공간의 깊이보다 얕게 제공되고, 상기 메인 수용 공간과 통하도록 제공되며, 바닥면이 상기 메인 수용 공간을 바라보는 방향을 따라 아래 방향으로 경사지도록 제공되는 기판 처리 장치.
  6. 제 3 항에 있어서,
    상기 처리액 노즐은 독립적으로 이동되는 제 3 노즐을 더 포함하고,
    상기 용기는 상기 제 3 노즐이 처리액을 토출하는 제 2 보조 수용 공간을 가지는 제 2 보조 용기를 더 포함하되,
    상기 상부에서 바라볼 때, 상기 제 2 보조 용기의 넓이는 상기 메인 용기의 넓이보다 작게 제공되는 기판 처리 장치.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 제 2 보조 수용 공간은, 깊이가 상기 메인 수용 공간의 깊이보다 얕게 제공되고, 상기 메인 수용 공간과 통하도록 제공되며, 바닥면이 상기 메인 수용 공간을 바라보는 방향을 따라 아래 방향으로 경사지도록 제공되는 기판 처리 장치.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 제 1 보조 용기 및 상기 제 2 보조 용기는 상기 메인 용기를 기준을 서로 반대측에 제공되는 기판 처리 장치.
  9. 제 3 항에 있어서,
    상기 장치는, 상기 하우징의 외부에 위치하며 상기 처리액 노즐이 대기하고 상기 처리액 노즐이 토출하는 처리액을 외부로 배출하는 복수개의 대기 포트를 더 포함하되,
    상기 대기 포트 중 적어도 하나는 상기 유량 측정 유닛으로 제공되는 기판 처리 장치.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 대기 포트는,
    상기 제 1 노즐이 토출하는 처리액을 외부로 배출하는 제 1 대기 포트와;
    상기 제 2 노즐이 토출하는 처리액을 외부로 배출하는 제 2 대기 포트를 포함하되,
    상기 제 1 대기 포트는 상기 유량 측정 유닛으로 제공되며,
    상기 제 1 보조 용기는 상기 메인 용기와 상기 제 2 대기 포트의 사이에 위치되는 기판 처리 장치.
  11. 제 9 항에 있어서,
    상기 처리액 노즐은 독립적으로 이동되는 제 3 노즐을 더 포함하고,
    상기 용기는 상기 제 3 노즐이 처리액을 토출하는 제 2 보조 수용 공간을 가지는 제 2 보조 용기를 더 포함하되,
    상기 상부에서 바라볼 때, 상기 제 2 보조 용기의 넓이는 상기 메인 용기의 넓이보다 작게 제공되는 기판 처리 장치.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 제 2 보조 수용 공간은, 깊이가 상기 메인 수용 공간의 깊이보다 얕게 제공되고, 상기 메인 수용 공간과 통하도록 제공되며, 바닥면이 상기 메인 수용 공간을 바라보는 방향을 따라 아래 방향으로 경사지도록 제공되는 기판 처리 장치.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 제 1 보조 용기 및 상기 제 2 보조 용기는 상기 메인 용기를 기준을 서로 반대측에 제공되는 기판 처리 장치.
  14. 제 11 항에 있어서,
    상기 대기 포트는,
    상기 제 1 노즐이 토출하는 처리액을 외부로 배출하는 제 1 대기 포트와;
    상기 제 2 노즐이 토출하는 처리액을 외부로 배출하는 제 2 대기 포트와;
    상기 제 3 노즐이 토출하는 처리액을 외부로 배출하는 제 3 대기 포트를 포함하되,
    상기 제 2 대기 포트, 상기 제 1 대기 포트 및 상기 제 3 대기 포트는 서로 순차적으로 일렬로 배열되고,
    상기 제 1 대기 포트는 상기 유량 측정 유닛으로 제공되며,
    상기 제 1 보조 용기는 상기 메인 용기와 상기 제 2 대기 포트의 사이에 위치되고,
    상기 제 2 보조 용기는 상기 메인 용기와 상기 제 3 대기 포트의 사이에 위치되는 기판 처리 장치.
  15. 제 1 항 내지 제 14 항 중 어느 하나에 있어서,
    상기 배출 라인을 개폐하는 배출 밸브를 포함하는 기판 처리 장치.
  16. 제 1 항 내지 제 14 항 중 어느 하나에 있어서,
    상기 용기의 측벽에는 상기 수용 공간에서 상기 처리액이 넘치는 것을 방지하는 넘침 방지 라인이 연결되는 기판 처리 장치.
  17. 제 15 항의 기판 처리 장치를 이용하여, 상기 처리액 노즐의 처리액의 토출량을 측정하는 방법에 있어서,
    상기 처리액 노즐이 상기 수용 공간에 처리액을 토출하는 토출 단계와;
    상기 처리액 노즐이 상기 수용 공간내의 처리액의 양을 측정하는 측정 단계를 포함하는 토출량 측정 방법.
  18. 제 17 항에 있어서,
    상기 토출 단계에서는 상기 처리액 노즐이 상기 수용 공간에 상기 측정 눈금이 측정할 수 있는 최소량 이상 최대량 미만의 일정량까지 처리액을 토출하는 토출량 측정 방법.
  19. 제 18 항에 있어서,
    상기 토출 단계 이전, 상기 배출 밸브를 닫는 클로징 밸브 단계를 더 포함하는 토출량 측정 방법.
  20. 제 19 항에 있어서,
    상기 측정 단계 이후, 상기 배출 밸브를 열어 상기 수용 공간 내의 처리액을 외부로 배출시키는 배출 단계;를 더 포함하는 토출량 측정 방법.
  21. 제 15 항의 기판 처리 장치를 이용하여 기판을 처리하는 방법에 있어서,
    상기 처리액 노즐의 처리액의 토출량을 측정하는 토출량 측정 단계와;
    상기 처리액 노즐의 처리액의 토출량을 조절하는 토출량 조절 단계와;
    상기 처리액 노즐이 상기 지지 유닛 상에 놓인 기판에 처리액을 공급함으로써 기판을 처리하는 처리 단계를 포함하는 기판 처리 방법.
  22. 제 21 항에 있어서,
    상기 토출량 측정 단계는,
    상기 처리액 노즐이 상기 수용 공간에 처리액을 토출하는 토출 단계와;
    상기 수용 공간내의 처리액의 양을 측정하는 측정 단계를 포함하는 기판 처리 방법.
  23. 제 22 항에 있어서,
    상기 토출량 측정 단계는,
    상기 토출 단계 이전, 상기 배출 밸브를 닫는 클로징 밸브 단계를 더 포함하는 기판 처리 방법.
  24. 제 23 항에 있어서,
    상기 토출량 측정 단계는,
    상기 측정 단계 이후, 상기 배출 밸브를 열어 상기 수용 공간 내의 처리액을 외부로 배출시키는 배출 단계;를 더 포함하는 기판 처리 방법.
  25. 제 22 항에 있어서,
    상기 토출 단계에서는 상기 처리액 노즐이 상기 수용 공간에 상기 측정 눈금이 측정할 수 있는 최소량 이상 최대량 미만의 일정량까지 처리액을 토출하는 기판 처리 방법.
  26. 제 22 항에 있어서,
    상기 처리 단계는,
    상기 지지 유닛 상에 기판을 안착시키는 기판 로딩(Loading) 단계와;
    상기 처리액 노즐이 상기 기판 상에 처리액을 공급하는 처리액 공급 단계를 포함하는 기판 처리 방법.
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