KR101955590B1 - 액 공급 유닛 및 이를 포함하는 기판 처리 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 액 공급 유닛 및 이를 포함하는 기판 처리 장치에 관한 것이다. 본 발명의 일 실시예에 따른 액 공급 유닛은 제1온도의 제1처리액을 공급하는 제1 액 공급 배관 및 상기 제1액 공급 배관을 흐르는 제1처리액의 온도를 보상하는 온도 보상 부재를 포함할 수 있다.

Description

액 공급 유닛 및 이를 포함하는 기판 처리 장치{UNIT FOR SUPPLYING LIQUID AND APPARATUS FOR TREATING A SUBSTRATE WITH THE UNIT}
본 발명은 액 공급 유닛 및 이를 포함하는 기판 처리 장치에 관한 것이다.
반도체 소자 또는 액정 디스플레이를 제조하기 위해서, 기판에 포토리소그라피, 식각, 애싱, 이온주입, 그리고 박막 증착 등의 다양한 공정들이 수행된다. 이 같은 공정이 진행되기 전 또는 후에는 각각의 공정에서 생성된 오염물 및 파티클을 제거하기 위해 기판을 세정하는 세정공정이 실시된다.
일반적으로 세정공정은 기판 상에 케미칼을 공급하여 기판 상에 부착된 오염물 및 파티클을 제거하는 공정이다. 이러한 세정공정은 액 저장 탱크로부터 공정 챔버에 케미칼이 제공되고, 공정 챔버 내에 위치된 기판 상에 케미칼이 공급되어 수행된다. 공정 챔버에 케미칼이 제공되기 위해서는 공정 챔버 및 액 저장 탱크가 액 공급 배관에 의해 연결된다. 액 저장 탱크에 저장된 케미칼은 액 공급 배관을 통해 공정 챔버로 제공된다. 또한, 액 공급 배관은 서로 다른 케미칼을 공급하는 복수 개의 배관으로 제공된다. 또한, 케미칼의 종류에 따라 온도 차이가 큰 케미칼이 하나의 설비 내에서 복수 개의 액 공급 배관을 통해 공급될 수 있다. 이에 따라, 어느 하나의 액 공급 배관을 통해 공급되는 케미칼의 온도가 인접한 다른 액 공급 배관을 통해 공급되는 케미칼에 영향을 미치고, 이에 따라 세정 공정에서 식각률에 영향을 주게되어 공정 불량이 발생되는 문제가 있다.
본 발명의 목적은 외부의 온도에 영향을 받지 않는 액 공급 배관을 구비한 액 공급 유닛을 제공하는 것이다. 구체적으로, 본 발명은 임의의 액 공급 배관이 인접한 다른 액 공급 배관의 온도에 영향을 받지 않는 액 공급 유닛을 제공하는 것을 목적으로 한다.
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 발명의 일 실시 예에 따른 액 공급 유닛은 제1온도의 제1처리액을 공급하는 제1 액 공급 배관; 및 상기 제1액 공급 배관을 흐르는 제1처리액의 온도를 보상하는 온도 보상 부재를 포함할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 온도 보상 부재는 상기 제1 액 공급 배관을 감싸는 냉각 라인을 포함할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 냉각 라인은 나선형으로 제공될 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 제1 액 공급 배관을 감싸는 제1 보온재를 더 포함하고, 상기 냉각 라인은 상기 제1 보온재의 외측에 제공될 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 제1액 공급 배관의 온도를 검출하는 검출기와; 상기 검출기로부터 검출된 온도값을 전송받고, 상기 온도값에 근거하여 상기 냉각 라인으로 냉각 유체의 공급 여부를 제어하는 제어기를 더 포함할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 제1 액 공급 배관과 인접하게 배치되며, 상기 제1 처리액과 상이한 온도의 제2 처리액을 공급하는 제2 액 공급 배관을 더 포함할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 제2 처리액은 상기 제1 처리액보다 높은 온도일 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 제2 액 공급 배관을 감싸는 제2 보온재를 더 포함할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 제1 처리액은 상온이고, 상기 제2 처리액은 상온보다 높은 온도일 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 액 공급 유닛은 기판에 처리액을 공급하여 기판을 처리하는 기판 처리 장치로 액을 공급하는 액 공급 유닛에 있어서, 제1 처리액을 공급하는 제1 액 공급 배관; 상기 제1 액 공급 배관을 둘러싸는 제1 보온재; 제1 처리액과 처리액의 온도가 다른 제2 처리액을 공급하는 제2 액 공급 배관; 상기 제2 액 공급 배관을 둘러싸는 제2 보온재; 및 상기 제1 액 공급 배관과 상기 제2 액 공급 배관 사이의 열 전달을 방지하는 온도 보상 부재를 포함할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 온도 보상 부재는, 상기 제1 처리액의 온도가 상기 제2 처리액의 온도보다 낮은 경우, 상기 제1 액 공급 배관과 상기 제2 액 공급 배관 중 상기 제1 액 공급 배관에 더 가깝게 배치될 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 온도 보상 부재는 냉각 라인을 포함할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 냉각 라인은 상기 제1 보온재를 감싸도록 형성될 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 냉각 라인은 나선형으로 형성될 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 냉각 라인은 상기 제1 액 공급 배관의 길이 방향에 따른 단면적이 상기 제1 보온재에서 멀어질수록 증가할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 장치는 기판을 처리하는 공간을 제공하는 챔버; 상기 챔버 내에서 기판을 지지하는 지지유닛; 및 상기 지지유닛에 놓인 기판으로 처리액을 공급하는 액 공급 유닛을 포함하고, 상기 액 공급 유닛은, 노즐; 상기 노즐과 연결되는 액 공급 라인; 상기 챔버 외부에 배치되어 상기 액 공급 라인으로 제1 처리액을 공급하는 제1 액 공급 배관; 상기 제1 액 공급 배관을 둘러싸는 제1 보온재; 상기 챔버 외부에 배치되어 상기 액 공급 라인으로 제1 처리액과 처리액의 온도가 다른 제2 처리액을 공급하는 제2 액 공급 배관; 상기 제2 액 공급 배관을 둘러싸는 제2 보온재; 및 상기 제1 액 공급 배관과 상기 제2 액 공급 배관 사이의 열 전달을 방지하는 온도 보상 부재를 포함할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 온도 보상 부재는, 상기 제1 처리액의 온도가 상기 제2 처리액의 온도보다 낮은 경우, 상기 제1 액 공급 배관과 상기 제2 액 공급 배관 중 상기 제1 액 공급 배관에 더 가깝게 배치될 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 온도 보상 부재는 냉각 라인을 포함할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 냉각 라인은 상기 제1 보온재를 감싸도록 형성될 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 냉각 라인은 나선형으로 제공될 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 냉각 라인은 상기 제1 액 공급 배관의 길이 방향에 따른 단면적이 상기 제1 보온재에서 멀어질수록 증가할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 액 공급 유닛를 이용한 액 공급 방법은 상기 제1 액 공급 배관과 상기 제2 액 공급 배관의 처리액의 온도를 검출하는 단계; 및 상기 제1 처리액의 온도가 상기 제2 처리액의 온도보다 낮은 경우, 상기 냉각 라인으로 냉각 유체를 공급하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 액 공급 배관 내의 처리액이 액 공급 배관 외부의 온도의 영향을 받지 않은 액 공급 유닛을 제공할 수 있다.
본 발명의 효과는 상술한 효과들로 제한되지 않는다. 언급되지 않은 효과들은 본 명세서 및 첨부된 도면으로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확히 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판처리설비를 보여주는 평면도이다.
도 2는 도 1의 기판처리장치를 보여주는 단면도이다.
도 3은 도 2의 하우징 및 액 공급 부재를 개략적으로 나타낸 단면도이다.
도 4는 액 공급 유닛의 액 공급 배관 사이의 상호 작용을 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 온도 보상 부재의 구조를 나타낸 도면이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 온도 보상 부재의 구조를 나타낸 단면도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 액 공급 유닛을 이용한 액 공급 방법을 나타낸 흐름도이다.
본 발명의 다른 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술 되는 실시 예를 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시 예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
만일 정의되지 않더라도, 여기서 사용되는 모든 용어들(기술 혹은 과학 용어들을 포함)은 이 발명이 속한 종래 기술에서 보편적 기술에 의해 일반적으로 수용되는 것과 동일한 의미가 있다. 일반적인 사전들에 의해 정의된 용어들은 관련된 기술 그리고/혹은 본 출원의 본문에 의미하는 것과 동일한 의미를 갖는 것으로 해석될 수 있고, 그리고 여기서 명확하게 정의된 표현이 아니더라도 개념화되거나 혹은 과도하게 형식적으로 해석되지 않을 것이다. 본 명세서에서 사용된 용어는 실시 예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다.
본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 '포함한다' 및/또는 이 동사의 다양한 활용형들 예를 들어, '포함', '포함하는', '포함하고', '포함하며' 등은 언급된 조성, 성분, 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자는 하나 이상의 다른 조성, 성분, 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다. 또한 '구비한다', '갖는다' 등도 이와 동일하게 해석되어야 한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 기판처리설비를 보여주는 평면도이다.
도 1을 참조하면, 기판처리설비(1)는 인덱스모듈(10)과 공정처리모듈(20)을 가진다. 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 하고, 상부에서 바라볼 때, 제1방향(12)과 수직한 방향을 제2방향(14)이라 하며, 제1방향(12)과 제2방향(14)을 포함한 평면에 수직인 방향을 제3방향(16)이라 칭한다.
로드포트(140)에는 기판(W)이 수납된 캐리어(130)가 안착된다. 로드포트(120)는 복수 개가 제공되며 이들은 제2방향(14)을 따라 일렬로 배치된다. 로드포트(120)의 개수는 공정처리모듈(20)의 공정효율 및 풋 프린트조건 등에 따라 증가하거나 감소할 수도 있다. 캐리어(130)에는 기판(W)들을 지면에 대해 수평하게 배치한 상태로 수납하기 위한 다수의 슬롯(미도시)이 형성된다. 캐리어(130)로는 전면개방일체형포드(Front Opening Unifed Pod;FOUP)가 사용될 수 있다.
공정처리모듈(20)은 버퍼유닛(220), 이송챔버(240), 그리고 공정챔버(260)를 가진다. 이송챔버(240)는 그 길이 방향이 제 1 방향(12)과 평행하게 배치된다. 이송챔버(240)의 양측에는 각각 공정챔버들(260)이 배치된다. 이송챔버(240)의 일측 및 타측에서 공정챔버들(260)은 이송챔버(240)를 기준으로 대칭되도록 제공된다. 이송챔버(240)의 일측에는 복수 개의 공정챔버들(260)이 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 B의 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 공정챔버(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, 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)의 내부에는 기판(W)이 놓이는 슬롯(미도시)이 제공된다. 슬롯(미도시)들은 서로 간에 제3방향(16)을 따라 이격되도록 복수 개가 제공된다. 버퍼유닛(220)은 이송프레임(140)과 마주보는 면 및 이송챔버(240)와 마주보는 면이 개방된다.
이송프레임(140)은 로드포트(120)에 안착된 캐리어(130)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(130)로 기판(W)을 반송할 때 사용되고, 이의 다른 일부는 캐리어(130)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, 이는 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.
공정 챔버(260)는 기판(W)에 대해 세정 공정을 수행하는 기판처리장치(300)가 제공된다. 기판처리장치(300)는 수행하는 세정 공정의 종류에 따라 상이한 구조를 가질 수 있다. 이와 달리 각각의 공정챔버(260) 내의 기판처리장치(300)는 동일한 구조를 가질 수 있다. 선택적으로 공정챔버들(260)은 복수 개의 그룹으로 구분되어, 동일한 그룹에 속하는 공정챔버(260) 내에 기판처리장치(300)들은 서로 동일하고, 서로 상이한 그룹에 속하는 공정챔버(260) 내에 기판처리장치(300)의 구조는 서로 상이하게 제공될 수 있다.
도 2는 도 1의 기판처리장치를 보여주는 단면도이다.
도 2를 참조하면, 기판처리장치(300)는 하우징(310), 용기(320), 기판지지유닛(340), 승강유닛(360), 그리고 액 공급 유닛(380)을 포함한다.
하우징(310)은 직육면체 형상을 가진다. 하우징(310)의 내부에는 처리공간을 제공한다. 하우징(310)의 일측면에는 개구가 형성된다. 개구는 기판(W)이 출입 가능한 입구로 기능한다.
용기(320)는 처리공간에 위치된다. 용기(320)는 상부가 개방된 통 형상을 가진다. 용기(320)는 내부회수통(322) 및 외부회수통(326)을 가진다. 각각의 회수통(322,326)은 공정에 사용된 처리액들 중 서로 상이한 처리액을 회수한다. 내부회수통(322)은 스핀헤드(340)를 감싸는 환형의 링 형상으로 제공되고, 외부회수통(326)은 내부회수통(326)을 감싸는 환형의 링 형상으로 제공된다. 내부회수통(322)의 내측공간(322a) 및 내부회수통(322)과 외부회수통(326)의 사이공간(326a)은 각각 내부회수통(322) 및 외부회수통(326)으로 처리액이 유입되는 유입구로서 기능한다. 일 예에 의하면, 각각의 유입구는 서로 상이한 높이에 위치될 수 있다. 각각의 회수통(322,326)의 저면 아래에는 회수라인(322b,326b)이 연결된다. 각각의 회수통(322,326)에 유입된 처리액들은 회수라인(322b,326b)을 통해 외부의 처리액재생시스템(미도시)으로 제공되어 재사용될 수 있다.
기판지지유닛(340)은 공정 진행 중 기판(W)을 지지하고 기판(W)을 회전시킨다. 기판지지유닛(340)은 몸체(342), 지지핀(344), 척핀(346), 그리고 지지축(348)을 가진다. 몸체(342)는 대체로 원판 형상을 가지도록 제공된다. 몸체(342)의 상부면은 저면에 비해 큰 크기를 가지도록 제공된다. 몸체(342)의 외측면은 상부면의 가장자리영역에서 저면의 가장자리영역까지 연장되게 제공된다. 몸체(342)의 외측면은 아래로 갈수록 그 중심축과 가까워지도록 경사지게 제공된다. 몸체(342)의 저면에는 구동부(349)에 의해 회전 가능한 지지축(348)이 고정결합된다. 지지축(348)은 원통 형상을 가지며, 그 중심축을 중심으로 회전 가능하다.
지지핀(344)은 복수 개 제공된다. 지지핀(344)은 몸체(342)의 상부면의 가장자리부에 소정 간격으로 이격되게 배치되고 몸체(342)에서 상부로 돌출된다. 지지 핀(344)들은 서로 간에 조합에 의해 전체적으로 환형의 링 형상을 가지도록 배치된다. 지지핀(344)은 몸체(342)의 상부면으로부터 기판(W)이 일정거리 이격되도록 기판(W)의 후면 가장자리를 지지한다.
척핀(346)은 복수 개 제공된다. 척핀(346)은 몸체(342)의 중심에서 지지핀(344)보다 멀리 떨어지게 배치된다. 척핀(346)은 몸체(342)에서 상부로 돌출되도록 제공된다. 척핀(346)은 몸체(340)가 회전될 때 기판(W)이 정 위치에서 측 방향으로 이탈되지 않도록 기판(W)의 측부를 지지한다. 척핀(346)은 몸체(342)의 반경 방향을 따라 대기위치와 지지위치 간에 직선 이동이 가능하도록 제공된다. 대기위치는 지지위치에 비해 몸체(342)의 중심으로부터 멀리 떨어진 위치이다. 기판(W)이 기판지지유닛(340)에 로딩 또는 언로딩 시 척핀(346)은 대기위치에 위치되고, 기판(W)에 대해 공정 수행 시 척 핀(346)은 지지위치에 위치된다. 지지위치에서 척핀(346)은 기판(W)의 측부와 접촉된다.
승강유닛(360)은 용기(320)를 상하 방향으로 직선이동시킨다. 용기(320)가 상하로 이동됨에 따라 기판지지유닛(340)에 대한 용기(320)의 상대 높이가 변경된다. 예컨대, 용기(320)가 상하 이동됨에 따라 기판지지유닛(340)에 놓인 기판(W)은 처리액이 유입되는 복수의 유입구들(322a, 326a) 중 어느 하나에 대응될 수 있다. 승강유닛(360)은 브라켓(362), 이동축(364), 그리고 구동기(366)를 가진다. 브라켓(362)은 용기(320)의 외벽에 고정설치되고, 브라켓(362)에는 구동기(366)에 의해 상하 방향으로 이동되는 이동축(364)이 고정결합된다. 기판(W)이 기판지지유닛(340)에 놓이거나, 기판지지유닛(340)으로부터 들어올려 질 때 기판지지유닛(340)이 용기(320)의 상부로 돌출되도록 용기(320)는 하강된다. 또한 공정이 진행될 시에는 기판(W)에 공급된 처리액의 종류에 따라 처리액이 기설정된 회수통(360)으로 유입될 수 있도록 용기(320)의 높이가 조절한다. 선택적으로, 승강유닛(360)은 기판지지유닛(340)을 상하 방향으로 이동시킬 수 있다.
액 공급 유닛(380)은 기판(W) 상으로 처리액들을 분사한다. 액 공급 유닛(380)은 분사 부재(381) 및 액 공급 부재(400)를 포함한다. 분사 부재(381)는 지지축(386), 아암(382), 노즐(390), 그리고 액 공급 라인(384)을 포함한다. 지지축(386)은 용기(320)의 일측에 배치된다. 지지축(386)은 그 길이방향이 상하방향으로 제공되는 로드 형상을 가진다. 지지축(386)은 구동부재(388)에 의해 회전 및 승강운동이 가능하다. 아암(382)은 노즐(390)을 지지한 채로 지지축(386)에 결합된다. 지지축(386)의 회전에 의해 아암(382) 및 노즐(390)은 스윙이동된다. 지지축(386)의 회전에 의해 노즐(390)은 공정위치와 대기위치로 이동된다. 여기서 공정위치는 노즐(386)이 기판지지유닛(340)에 놓인 기판(W)과 대향되는 위치이고, 대기위치는 공정위치를 벗어난 위치이다. 일 예에 의하면, 처리액은 케미칼일 수 있다. 케미칼은 강산의 성질을 가지는 액일 수 있다. 케미칼은 황산(H2SO3)을 포함할 수 있다. 선택적으로 아암(382)은 지지축(386)에 대해 수평방향으로 직선이동 및 승강운동할 수 있다. 액 공급 라인(384)은 액 공급 부재(400)와 노즐을 연결한다. 액 공급 라인(384)은 액 공급 부재(400)로부터 제공된 처리액을 노즐에 공급한다.
도 3은 도 2의 하우징 및 액 공급 부재(400)를 개략적으로 나타낸 단면도이다.
도 3을 참조하면, 액 공급 부재(400)는 액 제1 처리액 저장 탱크(412), 제1 액 공급 배관(410), 제1 밸브(411), 제2 처리액 저장 탱크(422), 제2 액 공급 배관(420), 제2 밸브(421)를 포함한다. 제1 처리액 저장 탱크(412) 및 제2 처리액 저장 탱크(422)는 내부에 버퍼 공간이 제공된다. 버퍼 공간에는 외부로부터 제공된 처리액이 채워진다. 예컨대, 제1 및 제2 처리액 저장 탱크(412, 422)는 외부로부터 제공된 처리액이 임시 대기되는 버퍼 탱크일 수 있다. 일 실시예로서, 제1 처리액 저장 탱크(412)에 저장된 제1 처리액과 제2 처리액 저장 탱크(422)에 저장된 처리액은 서로 다른 처리액일 수 있다. 예로서, 제1 처리액은 불화수소암모늄(NH4F), 불산(HF), 그리고 순수가 혼합된 처리액으로서 상온의 처리액일 수 있다. 제2 처리액은 제1 처리액과 다른 케미칼로서 상온보다 높은 온도를 갖는 처리액일 수 있다. 즉, 제1 처리액과 제2 처리액은 처리액의 온도가 상이한 처리액일 수 있다. 제1 액 공급 배관(410)은 제1 처리액을 액 공급 라인(384)으로 제공한다. 제2 액 공급 배관(420)은 제1 액 공급 배관(410)에 인접하게 배치되고, 제1 처리액보다 높은 온도의 제2 처리액을 액 공급 라인(384)으로 제공할 수 있다. 제1 액 공급 배관(410) 및 제2 액 공급 배관(420)은 각각 제1 노즐(411) 및 제2 노즐(421)을 구비한다. 이에 따라, 제1 및 제2 액 공급 배관(410, 420)으로부터 액 공급 라인(384)으로 처리액의 공급을 제어할 수 있다.
도 4는 액 공급 부재의 제1 액 공급 배관(410)과 제2 액 공급 배관(420) 사이의 상호 작용을 나타낸 도면이다.
도 4에 도시된 바와 같이, 제1 액 공급 배관(410)은 상온의 제1 처리액을 공급하고, 제2 액 공급 배관(420)은 고온의 제2 처리액을 공급한다. 이와 같이, 온도 차이가 있는 처리액을 공급하는 제1 액 공급 배관(410)과 제2 액 공급 배관(420)이 인접한 경우, 각 배관 내의 처리액의 온도가 다른 배관 내의 처리액의 온도에 영향을 미치지 않도록 하기 위해 각 액 공급 배관(410, 420)은 액 공급 배관을 감싸는 보온재(414, 424)가 구비될 수 있다. 그러나, 보온재(414, 424)가 구비된 경우에도 인접한 배관 내의 처리액의 온도 차이가 많이 나는 경우, 도 4에 나타난 바와 같이, 제2 액 공급 배관(420) 내의 고온의 처리액의 열이 보온재(424)로 전도되고, 전도된 열이 제1 액 공급 배관(410)을 감싸는 제1 보온재(414)로 대류될 수 있다. 이후, 제1 보온재(414)로 대류된 열이 제1 보온재(414)를 통해 제1 액 공급 배관에 전도되어 상온의 제1 처리액의 온도를 상승시키는 문제가 발생하게 된다.
이에 따라, 본 발명의 일 실시예에 따른 액 공급 유닛은 액 공급 배관을 흐르는 처리액의 온도를 보상하는 온도 보상 부재를 포함하는 것을 특징으로 한다. 이하, 도 5 및 도 6을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 온도 보상 부재의 구조 및 액 공급 배관과의 배치구조에 대해 상술한다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 온도 보상 부재의 구조를 나타낸 도면이다.
도 5에 도시된 바와 같이, 온도 보상 부재(417)는 제2 처리액(425)보다 낮은 온도의 제1 처리액(415)을 공급하는 제1 액 공급 배관(410)을 감싸는 형태로 제공될 수 있다. 즉, 온도 보상 부재(417)는 인접한 복수 개의 액 공급 배관이 구비된 경우, 복수 개의 액 공급 배관 중 더 낮은 온도의 처리액을 공급하는 액 공급 배관에 인접하게 배치될 수 있다. 일 실시예로서, 온도 보상 부재(417)는 제1 액 공급 배관(410)을 감싸는 제1 보온재(414)의 외측에 제공될 수 있다. 온도 보상 부재(417)는 제1 액 공급 배관(410)을 감싸는 냉각 라인일 수 있다. 이 경우, 냉각 라인인 온도 보상 부재(417)로 인해 제1 액 공급 배관(410) 내의 처리액의 온도가 낮아지는 것을 방지하기 위해, 온도 보상 부재(417)는 보온재(414)와의 접촉면이 최소화되도록 나선형으로 제공될 수 있다. 일 실시예로서, 제1 액 공급 배관(410) 및 제2 액 공급 배관(420)은 배관의 온도를 검출하는 검출기(미도시)를 더 포함하여, 검출기로부터 검출된 온도 값에 근거하여 냉각 라인으로 냉각 유체의 공급여부를 제어하는 제어기(미도시)를 더 포함할 수 있다. 예로서, 제1 액 공급 배관(410)과 제2 액 공급 배관(420)의 온도 차이가 기설정된 값 이상인 경우, 제1 액 공급 배관(410)을 감싸는 냉각라인으로 냉각 유체를 공급할 수 있다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 온도 보상 부재의 구조를 나타낸 단면도이다.
도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 액 공급 유닛은 제1 처리액(415)을 공급하는 제1 액 공급 배관(410), 제1 액 공급 배관(410)을 감싸는 제1 보온재(414) 및 제1 액 공급 배관을 흐르는 제1 처리액(415)의 온도를 보상하기 위해 제1 보온재(414)의 외측에 제공되는 온도 보상 부재(417)를 포함할 수 있다. 온도 보상 부재(417)는 보온재 외부로부터 대류되는 열에 의한 영향을 막기 위한 냉각 라인일 수 있다. 이 경우, 도 6에 나타난 바와 같이, 온도 보상 부재(417)는 제1 액 공급 배관(410)의 길이 방향에 따른 온도 보상 부재(417)의 단면적이 제1 보온재(414)에서 멀어질수록 증가하는 형태로 제공될 수 있다. 이에 따라, 온도 보상 부재(417)와 제1 보온재(414)의 접촉면적이 최소화되어 온도 보상 부재(417)의 온도가 제1 처리액(415)의 온도에 영향을 미치는 것을 방지할 수 있다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 액 공급 유닛을 이용한 액 공급 방법을 나타낸 흐름도이다.
도 7에 나타난 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 액 공급 유닛을 이용한 액 공급 방법은 제1 액 공급 배관과 제2 액 공급 배관 내의 처리액의 온도를 검출하는 단계(S510) 및 제1 액 공급 배관 내의 제1 처리액의 온도가 제2 액 공급 배관 내의 처리액의 온도보다 낮은 경우, 제1 액 공급 배관에 인접하게 배치된 냉각 라인으로 냉각 유체를 공급하는 단계(S520)를 포함할 수 있다. 일 실시예로서, 냉각 유체를 공급하는 단계(S520)는 제1 처리액과 제2 처리액의 온도 차이가 기설정된 값 이상인 경우 냉각 유체를 공급할 수 있다. 예로서, 기설정된 값은 제1 액 공급 배관과 제2 액 공급 배관의 온도 차이가 커서 제1 액 공급 배관 및 제2 액 공급 배관을 감싸는 보온재로도 단열이 되지 않는 정도의 온도 차이 값일 수 있다.
이상의 실시 예들은 본 발명의 이해를 돕기 위하여 제시된 것으로, 본 발명의 범위를 제한하지 않으며, 이로부터 다양한 변형 가능한 실시 예들도 본 발명의 범위에 속하는 것임을 이해하여야 한다. 본 발명의 기술적 보호범위는 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이며, 본 발명의 기술적 보호범위는 특허청구범위의 문언적 기재 그 자체로 한정되는 것이 아니라 실질적으로는 기술적 가치가 균등한 범주의 발명에 대하여까지 미치는 것임을 이해하여야 한다.
380: 액 공급 유닛
400: 액 공급 부재
410: 제1 액 공급 유닛
414: 제1 보온재
415: 제1 처리액
417: 온도 보상 부재
420: 제2 공급 유닛
424: 제2 보온재
425: 제2 처리액

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  10. 기판에 처리액을 공급하여 기판을 처리하는 기판 처리 장치로 액을 공급하는 액 공급 유닛에 있어서,
    상온의 제1 처리액을 공급하는 제1 액 공급 배관;
    상기 제1 액 공급 배관을 둘러싸는 제1 보온재;
    상기 제1 액 공급 배관과 인접하게 배치되며, 제1 처리액과 처리액의 온도가 다른 제2 처리액을 공급하는 제2 액 공급 배관;
    상기 제2 액 공급 배관을 둘러싸는 제2 보온재; 및
    상기 제1 액 공급 배관과 상기 제2 액 공급 배관 사이의 열 전달을 방지하는 온도 보상 부재를 포함하며,
    상기 온도 보상 부재는,
    상기 제1 처리액의 온도가 상기 제2 처리액의 온도보다 낮은 경우, 상기 제1 액 공급 배관과 상기 제2 액 공급 배관 중 상기 제1 액 공급 배관에 더 가깝게 배치되는 액 공급 유닛.
  11. 삭제
  12. 제10 항에 있어서,
    상기 온도 보상 부재는 냉각 라인을 포함하는 액 공급 유닛.
  13. 제12 항에 있어서,
    상기 냉각 라인은 상기 제1 보온재를 감싸도록 형성된 액 공급 유닛.
  14. 제13 항에 있어서,
    상기 냉각 라인은 나선형으로 형성된 액 공급 유닛.
  15. 제13 항에 있어서,
    상기 냉각 라인은 상기 제1 액 공급 배관의 길이 방향에 따른 단면적이 상기 제1 보온재에서 멀어질수록 증가하는 액 공급 유닛.
  16. 기판을 처리하는 장치에 있어서,
    기판을 처리하는 공간을 제공하는 챔버;
    상기 챔버 내에서 기판을 지지하는 지지유닛; 및
    상기 지지유닛에 놓인 기판으로 처리액을 공급하는 액 공급 유닛을 포함하고,
    상기 액 공급 유닛은,
    노즐;
    상기 노즐과 연결되는 액 공급 라인;
    상기 챔버 외부에 배치되어 상기 액 공급 라인으로 제1 처리액을 공급하는 제1 액 공급 배관;
    상기 제1 액 공급 배관을 둘러싸는 제1 보온재;
    상기 챔버 외부에 배치되어 상기 액 공급 라인으로 상온의 제1 처리액과 처리액의 온도가 다른 제2 처리액을 공급하는 제2 액 공급 배관;
    상기 제2 액 공급 배관을 둘러싸는 제2 보온재; 및
    상기 제1 액 공급 배관과 상기 제2 액 공급 배관 사이의 열 전달을 방지하는 온도 보상 부재를 포함하며,
    상기 온도 보상 부재는,
    상기 제1 처리액의 온도가 상기 제2 처리액의 온도보다 낮은 경우, 상기 제1 액 공급 배관과 상기 제2 액 공급 배관 중 상기 제1 액 공급 배관에 더 가깝게 배치되는 기판 처리 장치.
  17. 삭제
  18. 제16 항에 있어서,
    상기 온도 보상 부재는 냉각 라인을 포함하는 기판 처리 장치.
  19. 제18 항에 있어서,
    상기 냉각 라인은 상기 제1 보온재를 감싸도록 형성된 기판 처리 장치.
  20. 제19 항에 있어서,
    상기 냉각 라인은 나선형으로 제공되는 기판 처리 장치.
  21. 제19 항에 있어서,
    상기 냉각 라인은 상기 제1 액 공급 배관의 길이 방향에 따른 단면적이 상기 제1 보온재에서 멀어질수록 증가하는 기판 처리 장치.
  22. 제12 항 내지 제15 항 중 어느 한 항에 따른 액 공급 유닛를 이용한 액 공급 방법에 있어서,
    상기 제1 액 공급 배관과 상기 제2 액 공급 배관의 처리액의 온도를 검출하는 단계; 및
    상기 제1 처리액의 온도가 상기 제2 처리액의 온도보다 낮은 경우, 상기 냉각 라인으로 냉각 유체를 공급하는 단계를 포함하는 액 공급 방법.
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