KR101994425B1 - 기판 처리 장치 및 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 액을 공급하는 장치 및 방법을 제공한다. 기판을 처리하는 장치는 기판을 지지하는 기판 지지 유닛 및 상기 기판 지지 유닛에 지지된 기판으로 액을 공급하는 액 공급 유닛을 포함하되, 상기 액 공급 유닛은, 액을 토출하는 노즐, 상기 노즐에 액을 공급하는 액 공급 라인, 상기 액 공급 라인에 설치되는 정압 밸브, 상기 정압 밸브와 상기 노즐 사이에 상기 액 공급 라인에 설치되며, 액의 공급 또는 액의 공급을 중단하는 개폐 밸브, 그리고 상기 정압 밸브 및 상기 개폐 밸브를 제어하는 제어기를 포함하되, 상기 제어기는 상기 노즐의 액 토출이 중지된 후에, 상기 개폐 밸브가 닫혀지고, 상기 정압 밸브가 개방되도록 제어한다. 이로 인해 바디와 다이어프램 간에 충돌을 방지할 수 있다.

Description

기판 처리 장치 및 방법{Apparatus and Method for treating substrate}
본 발명은 액을 공급하는 장치 및 방법에 관한 것이다.
반도체 소자를 제조하기 위해서는 사진, 식각, 애싱, 그리고 세정 등의 다양한 공정들이 수행된다. 이러한 공정들은 기판에 액을 공급하는 공정으로 각 공정에 따라 공급되는 액의 유량이 상이한다.
일반적으로 액 공급 장치는 공정에 따라, 그리고 처리 단계에 따라 설정된 유량으로 액을 공급한다. 이러한 액의 유량은 액의 공급압에 의해 조절된다. 일반적으로 액의 공급압은 정압 밸브에 의해 조절된다. 도 1은 일반적은 정압 밸브를 보여주는 단면도이다. 도 1을 참조하면, 정압 밸브는 액이 흐르는 유로를 가지는 바디 및 유로 내에서 이동 가능한 다이어프램을 포함한다. 다이어프램은 유로의 압력에 의해 이동된다.
액의 공급이 진행되면, 유로의 압력은 낮아지며, 다이어프램은 유로가 개방되도록 이동된다. 이와 반대로 액의 공급이 중지되면, 유로의 압력은 높아지고, 다이어프램은 유로가 닫혀지도록 이동된다.
그러나 액의 공급이 중지되는 시점에는 바디와 다이어프램 간에는 충돌이 발생된다. 액의 토출 및 중지는 복수 매의 기판을 처리함에 있어서, 수백 내지 수천 회가 반복된다. 따라서 바디와 다이어프램 간에는 충돌이 반복되며, 충돌 중에 다량의 파티클이 발생된다.
이러한 파티클은 액과 함께 기판으로 공급되어 기판을 오염시키고, 공정 불량을 야기한다.
본 발명은 정압 밸브를 조작함에 있어서, 파티클이 발생되는 것을 방지할 수 있는 장치 및 방법을 제공하고자 한다.
본 발명의 실시예는 액을 공급하는 장치 및 방법을 제공한다.
기판을 처리하는 장치는 기판을 지지하는 기판 지지 유닛 및 상기 기판 지지 유닛에 지지된 기판으로 액을 공급하는 액 공급 유닛을 포함하되, 상기 액 공급 유닛은, 액을 토출하는 노즐, 상기 노즐에 액을 공급하는 액 공급 라인, 상기 액 공급 라인에 설치되는 정압 밸브, 상기 정압 밸브와 상기 노즐 사이에 상기 액 공급 라인에 설치되며, 액의 공급 또는 액의 공급을 중단하는 개폐 밸브, 그리고 상기 정압 밸브 및 상기 개폐 밸브를 제어하는 제어기를 포함하되, 상기 제어기는 상기 노즐의 액 토출이 중지된 후에, 상기 개폐 밸브가 닫혀지고, 상기 정압 밸브가 개방되도록 제어한다.
상기 정압 밸브는 액이 흐르는 유로가 형성되는 바디, 상기 유로를 개폐하는 다이어프램, 그리고 상기 다이어프램이 이동되도록 유압 또는 공압을 인가하는 유체 공급 부재를 포함할 수 있다.
상기 다이어프램은 상기 액 공급 라인의 압력에 의해 위치가 이동되고, 상기 제어기는 상기 개폐 밸브가 닫혀질 때 상기 다이어프램이 상기 바디에 비접촉되도록 상기 유체 공급 부재를 제어할 수 있다.
상기 유로는 상하 방향을 향하며, 상기 다이어프램이 삽입되는 조절 통로를 포함하고, 상기 액 공급 라인은 상기 정압 밸브를 기준으로 상기 개폐 밸브에 멀게 위치되며, 상기 유로의 하단부와 연결되는 제1라인과 상기 정압 밸브를 기준으로 상기 개폐 밸브에 가깝게 위치되며, 상기 유로의 상단부와 연결되는 제2라인을 포함하되, 상기 제어기는 상기 개폐 밸브가 닫혀지면 상기 제2라인의 압력에 의해 상기 다이어프램이 상기 유로를 차단하는 방향으로 승하강 이동되는 것을 억제하도록 상기 유체 공급 부재를 제어할 수 있다. 상기 제어기는 상기 노즐의 액 토출 시 상기 다이어프램에 제1압을 인가시키고, 상기 노즐의 액 토출 중지 시 또는 액 토출 중지 이후에 상기 다이어프램에 제2압을 인가시키도록 상기 유체 공급 부재를 제어하되, 상기 제2압은 상기 제1압보다 높은 압력일 수 있다.
상기 다이어프램은 상기 조절 통로에 삽입되게 위치되는 몸통부와 상기 몸통부의 하단으로부터 연장되며 상기 조절 통로보다 큰 직경을 가지는 걸림부를 가지는 삽입축, 상기 삽입축의 상단에 고정 결합되며, 상기 조절 통로에 비해 큰 직경을 가지는 상판, 상기 상판으로부터 위로 연장되는 가압축, 그리고 상기 가압축을 지지하며, 상하 방향으로 탄성력을 인가하는 탄성 부재를 포함하되, 상기 제2압은 상기 탄성력과 상기 제2라인의 압력 간의 합보다 클 수 있다.
기판을 액 처리하는 방법은 노즐은 액의 공급 방향에 따라 순차적으로 정압 밸브 및 개폐 밸프가 설치된 액 공급 라인에 연결되어 기판에 액을 공급하되, 상기 노즐로부터 액의 공급이 완료되어 개폐 밸브가 닫혀질 때 상기 정압 밸브는 개방되게 제공된다.
상기 정압 밸브는 그 내부에 액이 흐르는 유로가 형성된 바디를 가지고, 다이어프램을 이동시켜 상기 유로를 개폐하되, 상기 개폐 밸브가 닫혀질 때, 상기 다이어프램은 상기 바디에 비접촉되게 유지될 수 있다. 상기 개폐 밸브가 열린 동안에는 상기 다이어프램이 상기 유로를 개방하도록 상기 다이어프램에 구동력을 제공하는 제1압을 인가하고, 상기 개폐 밸브가 닫혀진 동안에 상기 다이어프램이 상기 유로를 개방하도록 상기 다이어프램에 구동력을 제공하는 제2압을 인가하되, 상기 제2압은 상기 제1압보다 크게 제공될 수 있다.
본 발명의 실시예에 의하면, 유로의 압력보다 큰 압력을 다이어프램에 인가한다. 이로 인해 바디와 다이어프램 간에 충돌을 방지할 수 있다.
또한 본 발명의 실시예에 의하면, 바디와 다이어프램 간에 충돌을 방지하므로, 이들로부터 발생되는 파티클의 발생을 억제할 수 있다.
도 1은 일반적인 정압 밸브를 보여주는 단면도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 기판 처리 설비를 보여주는 평면도이다.
도 3은 도 2의 기판 처리 장치를 보여주는 단면도이다.
도 4는 액의 토출 상태에 따른 도 3의 액 공급 부재를 보여주는 단면도이다.
도 5는 액의 토출 상태에 따른 도 4의 정압 밸브를 보여주는 단면도이다.
도 6은 액의 토출 정지 상태에 따른 도 3의 액 공급 부재를 보여주는 단면도이다.
도 7은 액의 토출 정지 상태에 따른 도 6의 정압 밸브를 보여주는 단면도이다.
본 발명의 실시예는 여러 가지 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 서술하는 실시예로 인해 한정되어지는 것으로 해석되어서는 안된다. 본 실시예는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 따라서 도면에서의 구성 요소의 형상 등은 보다 명확한 설명을 강조하기 위해서 과장된 것이다.
본 발명은 도 2 내지 도 7을 참조하여 본 발명의 일 예를 상세히 설명한다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 기판 처리 설비를 보여주는 평면도이다.
도 2를 참조하면, 기판 처리 설비(1)는 인덱스 모듈(10)과 공정 처리 모듈(20)을 가지고, 인덱스 모듈(10)은 로드 포트(120) 및 이송 프레임(140)을 가진다. 로드 포트(120), 이송 프레임(140), 그리고 공정 처리 모듈(20)은 순차적으로 일렬로 배열된다. 이하, 로드 포트(120), 이송 프레임(140), 그리고 공정 처리 모듈(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.
로드 포트(120)에는 기판(W)이 수납된 캐리어(18)가 안착된다. 로드 포트(120)는 복수 개가 제공되며 이들은 제2방향(14)을 따라 일렬로 배치된다. 도 1에서는 네 개의 로드 포트(120)가 제공된 것으로 도시하였다. 그러나 로드 포트(120)의 개수는 공정 처리 모듈(20)의 공정 효율 및 풋 프린트 등의 조건에 따라 증가하거나 감소할 수도 있다. 캐리어(18)에는 기판의 가장자리를 지지하도록 제공된 슬롯(도시되지 않음)이 형성된다. 슬롯은 제3방향(16)을 복수 개가 제공되고, 기판은 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.
공정 처리 모듈(20)은 버퍼 유닛(220), 이송 챔버(240), 그리고 공정 챔버(260)를 가진다. 이송 챔버(240)는 그 길이 방향이 제1방향(12)과 평행하게 배치된다. 제2방향(14)를 따라 이송 챔버(240)의 양측에는 공정 챔버들(260)이 배치된다. 공정 챔버들(260)은 이송 챔버(240)를 기준으로 서로 대칭이 되도록 제공될 수 있다. 공정 챔버들(260) 중 일부는 이송 챔버(240)의 길이 방향을 따라 배치된다. 또한, 공정 챔버들(260) 중 일부는 서로 적층되게 배치된다. 즉, 이송 챔버(240)의 양측에는 공정 챔버들(260)이 A X B(A와 B는 각각 1 이상의 자연수)의 배열로 배치될 수 있다. 여기서 A는 제1방향(12)을 따라 일렬로 제공된 공정 챔버(260)의 수이고, B는 제3방향(16)을 따라 일렬로 제공된 공정 챔버(260)의 수이다. 이송 챔버(240)의 양측 각각에 공정 챔버(260)가 4개 또는 6개 제공되는 경우, 공정 챔버들(260)은 2 X 2 또는 3 X 2의 배열로 배치될 수 있다. 공정 챔버(260)의 개수는 증가하거나 감소할 수도 있다.
상술한 바와 달리, 공정 챔버(260)는 이송 챔버(240)의 일측에만 제공될 수 있다. 또한 공정 챔버(260)는 이송 챔버(240)의 일측 및 타측에 단층으로 제공될 수 있다. 또한, 공정 챔버(260)는 상술한 바와 달리 다양한 배치로 제공될 수 있다.
버퍼 유닛(220)은 이송 프레임(140)과 이송 챔버(240) 사이에 배치된다. 버퍼 유닛(220)은 이송 챔버(240)와 이송 프레임(140) 간에 기판(W)이 반송되기 전에 기판(W)이 머무르는 공간을 제공한다. 버퍼 유닛(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. 버퍼 유닛(220)에서 이송 프레임(140)과 마주보는 면과 이송 챔버(240)와 마주보는 면 각각이 개방된다.
이송 프레임(140)은 로드 포트(120)에 안착된 캐리어(18)와 버퍼 유닛(220) 간에 기판(W)을 반송한다. 이송 프레임(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 공정 처리 모듈(20)에서 캐리어(18)로 기판(W)을 반송할 때 사용되고, 다른 일부는 캐리어(18)에서 공정 처리 모듈(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.
이송 챔버(240)는 버퍼 유닛(220) 및 공정 챔버들(260) 간에 기판(W)을 반송한다. 이송 챔버(240)에는 가이드 레일(242)과 메인 로봇(244)이 제공된다. 가이드 레일(242)은 그 길이 방향이 제1방향(12)과 나란하도록 배치된다. 메인 로봇(244)은 가이드 레일(242) 상에 설치되고, 가이드 레일(242) 상에서 제1방향(12)을 따라 직선 이동된다.
공정 챔버(260)는 하나의 기판(W)에 대해 순차적으로 공정을 수행하도록 제공될 수 있다. 예컨대, 기판(W)은 공정 챔버(260)에서 케미칼 공정, 린스 공정, 그리고 건조 공정이 수행될 수 있다.
아래에서는 공정 챔버(260)에 제공된 기판 처리 장치(300)에 대해 설명한다. 도 3은 도 2의 기판 처리 장치를 보여주는 단면도이다. 도 3을 참조하면, 기판 처리 장치(300)는 처리 용기(320), 스핀 헤드(340), 승강 유닛(360), 그리고 액 공급 유닛(380)을 포함한다.
처리 용기(320)는 내부에 기판(W)을 처리하는 공정이 수행되는 처리 공간을 제공한다. 처리 용기(320)는 상부가 개방된 컵 형상으로 제공된다. 처리 용기(320)는 내부 회수통(322) 및 외부 회수통(326)을 가진다. 각각의 회수통(322,326)은 공정에 사용된 처리액 중 서로 상이한 처리액을 회수한다. 내부 회수통(322)은 스핀 헤드(340)를 감싸는 환형의 링 형상으로 제공되고, 외부 회수통(326)은 내부 회수통(322)을 감싸는 환형의 링 형상으로 제공된다. 내부 회수통(322)의 내측공간(322a) 및 외부 회수통(326)과 내부 회수통(322)의 사이 공간(326a)은 각각 내부 회수통(322) 및 외부 회수통(326)으로 처리액이 유입되는 유입구로서 기능한다. 각각의 회수통(322,326)에는 그 저면 아래 방향으로 수직하게 연장되는 회수라인(322b,326b)이 연결된다. 각각의 회수라인(322b,326b)은 각각의 회수통(322,326)을 통해 유입된 처리액을 배출한다. 배출된 처리액은 외부의 처리액 재생 시스템(미도시)을 통해 재사용될 수 있다.
스핀 헤드(340)는 기판(W)을 지지 및 회전시키는 기판 지지 유닛(340)으로 제공된다. 스핀 헤드(340)는 처리 용기(320)의 처리 공간에 배치된다. 스핀 헤드(340)은 공정 진행 중 기판(W)을 지지하고 기판(W)을 회전시킨다. 스핀 헤드(340)는 몸체(342), 지지핀(344), 척핀(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. 지지핀(344)은 복수 개 제공된다. 지지핀(344)은 몸체(342)의 상부면의 가장자리부에 소정 간격으로 이격되게 배치되고 몸체(342)에서 상부로 돌출된다. 지지핀들(334)은 서로 간에 조합에 의해 전체적으로 환형의 링 형상을 가지도록 배치된다. 지지핀(344)은 몸체(342)의 상부면으로부터 기판(W)이 일정거리 이격되도록 기판의 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 스핀 헤드(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 이동 가능하도록 제공된다. 대기위치는 지지위치에 비해 몸체(342)의 중심으로부터 멀리 떨어진 위치이다. 기판(W)이 스핀 헤드(340)에 로딩 또는 언 로딩시에는 척핀(346)은 대기위치에 위치되고, 기판(W)에 대해 공정 수행시에는 척핀(346)은 지지위치에 위치된다. 지지위치에서 척핀(346)은 기판(W)의 측부와 접촉된다.
승강 유닛(360)은 처리 용기(320)와 스핀 헤드(340) 간에 상대 높이를 조절한다. 승강 유닛(360)은 처리 용기(320)를 상하 방향으로 직선 이동시킨다. 처리 용기(320)가 상하로 이동됨에 따라 스핀 헤드(340)에 대한 처리 용기(320)의 상대 높이가 변경된다. 승강 유닛(360)은 브라켓(362), 이동축(364), 그리고 구동기(366)를 가진다. 브라켓(362)은 처리 용기(320)의 외벽에 고정설치되고, 브라켓(362)에는 구동기(366)에 의해 상하 방향으로 이동되는 이동축(364)이 고정결합된다. 기판(W)이 스핀 헤드(340)에 놓이거나, 스핀 헤드(340)로부터 들어올려 질 때 스핀 헤드(340)가 처리 용기(320)의 상부로 돌출되도록 처리 용기(320)는 하강된다. 또한, 공정이 진행될 시에는 기판(W)에 공급된 처리액의 종류에 따라 처리액이 기설정된 회수통(360)으로 유입될 수 있도록 처리 용기(320)의 높이가 조절한다.
상술한 바와 달리 승강 유닛(360)은 처리 용기(320) 대신 스핀 헤드(340)를 상하 방향으로 이동시킬 수 있다.
액 공급 유닛(380)은 기판(W) 상에 처리액을 공급한다. 액 공급 유닛(380)은 복수 개로 제공되며, 각각은 서로 상이한 종류의 액을 공급할 수 있다. 액 공급 유닛(380)은 구동 부재(381) 및 액 공급 부재(400)를 포함한다.
구동 부재(381)는 액 공급 부재(400)의 노즐(420)을 공정 위치와 대기 위치로 이동된다. 여기서 공정 위치는 노즐(420)이 처리 용기(320)의 수직 상부에 배치된 위치이고, 대기 위치는 노즐(420)이 처리 용기(320)의 수직 상부로부터 벗어난 위치로 정의한다. 일 예에 의하면, 공정 위치는 노즐(420)이 기판(W)의 중심으로 처리액을 공급할 수 있는 위치일 수 있다. 구동 부재(381)는 아암(382), 지지축(386), 그리고 구동기(388)를 가진다. 지지축(386)은 처리 용기(320)의 일측에 위치된다. 지지축(386)은 그 길이 방향이 제3방향(16)을 따라 제공되고, 지지축(386)의 하단에는 구동기(388)가 결합된다. 구동기(388)는 지지축(386)을 회전 및 승강 운동한다. 아암(382)은 지지축(386)의 상단에 고정 결합된다. 아암(382)은 지지축(386)과 수직한 길이 방향을 가진다.
액 공급 부재(400)는 노즐(420), 액 공급 라인(440), 개폐 밸브(460), 유량 조절 밸브(500), 그리고 제어기(480)를 포함한다.
노즐(420)은 처리액을 토출한다. 노즐(420)은 아암(382)의 끝단 저면에 설치된다. 노즐(420)은 지지축(386)의 회전에 의해 아암(382)과 함께 이동된다. 예컨대, 처리액은 케미칼, 린스액, 그리고 건조 유체를 포함할 수 있다. 케미칼은 강산 또는 강염기의 성질을 가지는 액일 수 있다. 린스액은 순수일 수 있다. 건조 유체는 이소프로필알코올(IPA)일 수 있다.
도 4는 액의 토출 상태에 따른 도 3의 액 공급 부재를 보여주는 단면도이고, 도 5는 액의 토출 상태에 따른 도 4의 정압 밸브를 보여주는 단면도이다. 또한 도 6은 액의 토출 정지 상태에 따른 도 3의 액 공급 부재를 보여주는 단면도이고, 도 7은 액의 토출 정지 상태에 따른 도 6의 정압 밸브를 보여주는 단면도이다. 도 4 내지 도 7을 참조하면, 액 공급 라인(440)은 노즐(420)에 처리액을 공급한다. 액 공급 라인(440)에는 개폐 밸브(460) 및 유량 조절 밸브(500)가 설치된다. 유량 조절 밸브(500) 및 개폐 밸브(460)는 처리액의 공급 방향에 대해 순차적으로 위치된다. 즉, 개폐 밸브(460)는 유량 조절 밸브(500)에 비해 노즐(420)에 더 가깝게 위치된다. 액 공급 라인(440)은 제1라인(442) 및 제2라인(444)을 포함한다. 제1라인(442)은 유량 조절 밸브(500)를 기준으로 개폐 밸브(460)에 멀게 위치되는 라인이고, 제2라인(444)은 유량 조절 밸브(500)를 기준으로 개폐 밸브(460)에 가깝게 위치되는 라인으로 제공된다. 따라서 제1라인(442) 및 제2라인(444)은 개폐 밸브(460) 및 유량 조절 밸브(500)에 의해 그 압력이 상이하게 제공될 수 있다.
개폐 밸브(460)는 액 공급 라인(440)을 개폐한다. 개폐 밸브(460)는 액의 공급 또는 액의 공급을 중단시킨다. 유량 조절 밸브(500)는 액 공급 라인(440)에 공급되는 처리액의 유량을 조절한다. 유량 조절 밸브(500)는 처리액의 공급압을 조절하여 유량을 조절 가능하다. 유량 조절 밸브(500)는 정압 밸브(500)로 제공된다.
유량 조절 밸브(500)는 바디(510), 유체 공급 부재(550), 그리고 다이어프램(600)를 포함한다. 바디(510)는 내부에 액이 흐르는 유로(522)가 형성된다. 바디(510)는 하부 하우징(520) 및 상부 하우징(530)을 포함한다. 유로(522)는 하부 하우징(520)의 내부에 제공된다. 유로(522)는 상하 방향을 향하도록 제공된다. 유로(522)는 제1통로(522a), 조절 통로(522b), 그리고 제2통로(522c)를 포함한다. 제1통로(522a), 조절 통로(522b), 그리고 제2통로(522c)는 아래에서 위를 향하는 방향을 따라 순차적으로 위치된다. 제1통로(522a)는 제1라인(442)에서 조절 통로(522b)의 하단까지 연통되게 제공되고, 제2통로(522c)는 조절 통로(522b)의 상단에서 조절 통로(522b)의 상단까지 연통되게 제공된다. 즉, 처리액은 제1라인(442), 제1통로(522a), 조절 통로(522b), 제2통로(522c), 그리고 제2라인(444)을 순차적으로 거쳐 통해 노즐(420)로 공급될 수 있다. 조절 통로(522b)는 제1통로(522a) 및 제2통로(522c)에 비해 작은 폭을 가진다. 조절 통로(522b)는 처리액의 공급압이 조절되는 통로로 기능한다.
상부 하우징(530)은 하부 하우징(520)에 적층되게 위치된다. 상부 하우징(530)은 하부 하우징(520)의 위에 위치된다. 상부 하우징(530)의 내부에는 가압 공간(532)이 형성된다. 가압 공간(532)은 바디(510) 내에 위치된 다이어프램(600)의 위치를 조절 가능한 공간으로 제공된다. 상부 하우징(530)와 하부 하우징(520)이 서로 마주하는 일면에는 관통홀이 형성된다. 관통홀에 의해 제2통로(522c)와 가압 공간(532)은 서로 연통될 수 있다.
유체 공급 부재(550)는 가압 공간(532)을 가압한다. 유체 공급 부재(550)는 유체 공급 라인 및 유체 밸브를 포함한다. 유체 공급 라인은 가압 공간(532)에 연결된다. 유체 공급 라인은 가압 공간(532)에 유체를 공급한다. 유체 밸브는 유체 공급 라인에 공급되는 유체의 유량을 제어한다. 예컨대, 유체 밸브는 노즐(420)의 액 토출 상태에 따라 유체의 유량이 상이하게 제어할 수 있다. 유체 공급 부재(550)는 가압 공간(532)에 유압 또는 공압을 인가하여 다이어프램(600)을 이동시킬 수 있다.
다이어프램(600)은 유로(522)를 개폐한다. 예컨대, 다이어프램(600)은 조절 통로(522b)를 개폐하여 처리액의 공급압을 조절한다. 다이어프램(600)은 삽입축(610), 상판(620). 가압축(630), 그리고 탄성 부재(650)를 포함한다. 삽입축(610)은 조절 통로(522b)에 삽입되게 위치된다. 삽입축(610)은 상하 방향을 향하는 길이 방향을 가진다. 삽입축(610)은 몸통부(612) 및 걸림부(614)를 가진다. 몸통부(612)는 조절 통로(522b)에 삽입되게 위치되며, 상하 방향을 향하는 로드 형상을 가진다. 몸통부(612)는 조절 통로(522b)에 비해 작은 폭을 가지도록 제공된다. 걸림부(614)는 제1통로(522a)에 위치된다. 걸림부(614)는 몸통부(612)의 하단으로부터 연장되게 제공된다. 걸림부(614)는 조절 통로(522b)에 비해 큰 폭을 가지도록 제공된다. 이에 따라 걸림부(614)는 몸통부(612)가 일정 높이 이상으로 승강 이동되는 것을 방지할 수 있다.
상판(620)은 삽입축(610)의 상단에 고정 결합된다. 상판(620)은 제2통로(522c)에 위치된다. 상단은 제2통로(522c)를 구획 가능한 면적을 가지도록 제공된다. 이에 따라 상판(620)의 하부에는 처리액이 흐르는 유로(522)로 제공되고, 상판(620)의 상부는 처리액이 제공되지 않는다.
가압축(630)은 가압 공간(532)에 인가되는 공압 또는 유압에 의해 상하 방향으로 이동된다. 상판(620) 및 삽입축(610)은 가압축(630)과 함께 이동된다. 가압축(630)은 관통부(632) 및 가압부(634)를 가진다. 관통부(632)는 상하 방향을 향하는 길이 방향을 가진다. 관통부(632)는 로드 형상을 가진다. 관통부(632)는 상판(620)으로부터 위로 연장되게 제공된다. 관통부(632)는 관통홀에 삽입되게 위치된다. 즉, 관통부(632)의 하단은 제2통로(522c)에 위치되고, 관통부(632)의 상단은 가압 공간(532)에 위치된다. 가압부(634)는 관통부(632)의 상단으로부터 연장되는 판 형상을 가진다. 가압부(634)는 가압 공간(532)에 위치된다.
탄성 부재(650)는 가압 공간(532)에서 가압축(630)을 지지한다. 탄성 부재(650)는 가압축(630)에 상하 방향의 탄성력을 인가한다. 탄성 부재(650)는 가압부(634)의 저면과 상부 하우징(530)의 바닥면에 고정 결합된다. 이에 따라 탄성 부재(650)는 가압 공간(532)에 인가되는 가압에 의해 가압축(630)이 일정 높이 이하로 하강되는 것을 방지할 수 있다. 예컨대, 탄성 부재(650)는 스프링(650)일 수 있다.
제어기(480)는 유량 조절 밸브(500) 및 개폐 밸브(460)를 제어한다. 제어기(480)는 노즐(420)로부터 처리액을 토출하는 경우에는 개폐 밸브(460)와 유량 조절 밸브(500)를 각각 개방하고, 노즐(420)로부터 처리액의 토출이 중지되는 경우에는 개폐 밸브(460)를 닫고, 유량 조절 밸브(500)를 개방시킨다. 제어기(480)는 처리액의 토출이 중지되는 경우에 걸림부(614)가 바디(510)에 비접촉되도록 유체 공급 부재(550)를 제어한다.
개폐 밸브(460)가 닫혀진 경우에는 제2라인(444)의 압력이 제1라인(442)에 비해 크게 증폭된다. 이때 삽입축(610)은 제1라인(442)과 제2라인(444)의 압력차로 인해 승강 이동되고, 걸림부(614)는 조절 통로(522b)를 형성하는 바디(510)에 충돌될 수 있다. 이때 제어기(480)는 가압 공간(532)에 유체를 공급하도록 유체 공급 부재(550)를 제어할 수 있다. 이에 따라 걸림부(614)가 바디(510)에 충돌되는 것을 방지할 수 있다.
예컨대. 개폐 밸브(460)가 개방되는 동안에는 가압 공간(532)에 제1압의 유체를 인가하고, 개폐 밸브(460)가 닫혀진 동안에는 제2압의 유체를 인가할 수 있다. 제2압은 제1압보다 높은 압력으로 제공된다. 제2압력은 탄성 부재(650)의 탄성력과 제2라인(444)의 압력 간의 합보다 클 수 있다. 이에 따라 삽입축(610)이 승강 이동되어 걸림부(614)가 바디(510)에 충돌되는 것을 방지할 수 있다.
상술한 실시예에는 기판(W)의 공정 처리가 진행되는 중에서 노즐(420)의 처리액 토출 상태에 제1압의 유체를 인가하고, 토출 중지 상태에 제2압의 유체를 인가하는 것으로 설명하였다. 그러나 기판(W)의 공정이 아이들(Idle) 상태에서도 노즐(420)의 토출은 중지된 상태이므로, 개폐 밸브(460)는 닫혀지고 가압 공간(532)에는 제2압의 유체를 인가할 수 있다.
420: 노즐 440: 액 공급 라인
460: 개폐 밸브 480: 제어기
500: 정압 밸브 510: 바디
522: 유로 550: 유체 공급 부재
600: 다이어프램

Claims (9)

  1. 기판을 처리하는 장치에 있어서,
    기판을 지지하는 기판 지지 유닛과;
    상기 기판 지지 유닛에 지지된 기판으로 액을 공급하는 액 공급 유닛을 포함하되,
    상기 액 공급 유닛은,
    액을 토출하는 노즐과;
    상기 노즐에 액을 공급하는 액 공급 라인과;
    상기 액 공급 라인에 설치되는 정압 밸브와;
    상기 정압 밸브와 상기 노즐 사이에 상기 액 공급 라인에 설치되며, 액의 공급 또는 액의 공급을 중단하는 개폐 밸브와;
    상기 정압 밸브 및 상기 개폐 밸브를 제어하는 제어기를 포함하되,
    상기 제어기는 상기 노즐의 액 토출이 중지될 때, 상기 개폐 밸브가 닫혀지고, 상기 정압 밸브가 개방된 상태를 유지하도록 제어하고,
    상기 액 공급 라인에서 상기 정압 밸브와 상기 개폐 밸브의 사이 영역은 분기되는 라인이 제공되지 않는 기판 처리 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 정압 밸브는,
    액이 흐르는 유로가 형성되는 바디와;
    상기 유로를 개폐하는 다이어프램과;
    상기 다이어프램이 이동되도록 유압 또는 공압을 인가하는 유체 공급 부재를 포함하는 기판 처리 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 다이어프램은 상기 액 공급 라인의 압력에 의해 위치가 이동되고,
    상기 제어기는 상기 개폐 밸브가 닫혀질 때 상기 다이어프램이 상기 바디에 비접촉되도록 상기 유체 공급 부재를 제어하는 기판 처리 장치.
  4. 기판을 처리하는 장치에 있어서,
    기판을 지지하는 기판 지지 유닛과;
    상기 기판 지지 유닛에 지지된 기판으로 액을 공급하는 액 공급 유닛을 포함하되,
    상기 액 공급 유닛은,
    액을 토출하는 노즐과;
    상기 노즐에 액을 공급하는 액 공급 라인과;
    상기 액 공급 라인에 설치되는 정압 밸브와;
    상기 정압 밸브와 상기 노즐 사이에 상기 액 공급 라인에 설치되며, 액의 공급 또는 액의 공급을 중단하는 개폐 밸브와;
    상기 정압 밸브 및 상기 개폐 밸브를 제어하는 제어기를 포함하되,
    상기 정압 밸브는,
    액이 흐르는 유로가 형성되는 바디와;
    상기 유로를 개폐하는 다이어프램과;
    상기 다이어프램이 이동되도록 유압 또는 공압을 인가하는 유체 공급 부재를 포함하되,
    상기 유로는 상하 방향을 향하며, 상기 다이어프램이 삽입되는 조절 통로를 포함하고,
    상기 액 공급 라인은,
    상기 정압 밸브를 기준으로 상기 개폐 밸브에 멀게 위치되며, 상기 유로의 하단부와 연결되는 제1라인과;
    상기 정압 밸브를 기준으로 상기 개폐 밸브에 가깝게 위치되며, 상기 유로의 상단부와 연결되는 제2라인을 포함하되,
    상기 제어기는 상기 노즐의 액 토출이 중지될 때 상기 개폐 밸브가 닫혀지고 상기 정압 밸브가 개방되도록, 상기 개폐 밸브가 닫혀지면 상기 제2라인의 압력에 의해 상기 다이어프램이 상기 유로를 차단하는 방향으로 승하강 이동되는 것을 억제하도록 상기 유체 공급 부재를 제어하는 기판 처리 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제어기는 상기 노즐의 액 토출 시 상기 다이어프램에 제1압을 인가시키고, 상기 노즐의 액 토출 중지 시 또는 액 토출 중지 이후에 상기 다이어프램에 제2압을 인가시키도록 상기 유체 공급 부재를 제어하되,
    상기 제2압은 상기 제1압보다 높은 압력인 기판 처리 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 다이어프램은,
    상기 조절 통로에 삽입되게 위치되는 몸통부와 상기 몸통부의 하단으로부터 연장되며 상기 조절 통로보다 큰 직경을 가지는 걸림부를 가지는 삽입축과;
    상기 삽입축의 상단에 고정 결합되며, 상기 조절 통로에 비해 큰 직경을 가지는 상판과;
    상기 상판으로부터 위로 연장되는 가압축과;
    상기 가압축을 지지하며, 상하 방향으로 탄성력을 인가하는 탄성 부재를 포함하되,
    상기 제2압은 상기 탄성력과 상기 제2라인의 압력 간의 합보다 큰 기판 처리 장치.
  7. 기판을 액 처리하는 방법에 있어서,
    노즐은 액의 공급 방향에 따라 순차적으로 정압 밸브 및 개폐 밸프가 설치된 액 공급 라인에 연결되어 기판에 액을 공급하되,
    상기 노즐로부터 액의 공급이 완료되어 개폐 밸브가 닫혀질 때 상기 정압 밸브는 개방된 상태를 유지하도록 제공되며,
    상기 액 공급 라인에서 상기 정압 밸브와 상기 개폐 밸브의 사이 영역은 분기되는 라인이 제공되지 않는 기판 처리 방법.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 정압 밸브는 그 내부에 액이 흐르는 유로가 형성된 바디를 가지고, 다이어프램을 이동시켜 상기 유로를 개폐하되,
    상기 개폐 밸브가 닫혀질 때, 상기 다이어프램은 상기 바디에 비접촉되게 유지되는 기판 처리 방법.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 개폐 밸브가 열린 동안에는 상기 다이어프램이 상기 유로를 개방하도록 상기 다이어프램에 구동력을 제공하는 제1압을 인가하고,
    상기 개폐 밸브가 닫혀진 동안에 상기 다이어프램이 상기 유로를 개방하도록 상기 다이어프램에 구동력을 제공하는 제2압을 인가하되,
    상기 제2압은 상기 제1압보다 크게 제공되는 기판 처리 방법.

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