KR102143914B1 - 세정 지그 및 기판 처리 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 기판 처리 장치에 관한 것으로, 회전 가능한 스핀 헤드; 상기 스핀 헤드를 둘러싸도록 제공되는 컵; 상기 스핀 헤드에 안착되고, 상기 스핀 헤드의 회전에 의해 세정액을 상기 컵을 향해 토출하는 세정 지그; 및 상기 세정 지그의 상부에 위치하여 세정액을 상기 세정 지그의 상면 중앙으로 공급하는 노즐 유닛을 포함하되; 상기 세정 지그는 상기 노즐 유닛으로부터 제공된 세정액이 회전에 의한 원심력으로 상기 컵을 향해 비산되도록 제공되는 토출유로들을 포함할 수 있다.

Description

세정 지그 및 기판 처리 장치{ cleaning jig and substrate processing apparatus}
본 발명은 기판 처리 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 액 처리 유닛에 제공된 컵을 세정하는데 사용되는 세정 지그 및 이를 갖는 기판 처리 장치에 관한 것이다.
반도체 소자를 제조하기 위해서는 세정, 증착, 사진, 식각, 그리고 이온주입 등과 같은 다양한 공정이 수행된다. 이러한 공정들 중 세정, 사진, 식각 공정들이 진행될 때, 기판에 처리액이 공급된다.
도 1에는 액 처리 유닛이 도시되었다. 도 1을 참조하면, 액 처리 유닛(1)은 기판 처리 공간을 제공하는 컵(2), 컵(2) 내부에 기판이 놓여지는 지지판(4), 지지판(4) 상부에 위치되고 처리액을 기판(3)을 향해 토출하는 노즐유닛(5)을 포함한다.
기판으로 공급되었던 처리액은 컵(2)을 통해 회수된다. 공정에 따라 다양한 처리액이 컵(2)을 통해 회수되므로, 컵(2)에는 처리액이 묻게 된다. 컵(2)에 묻어있던 처리액(6)은 향후 흄으로 작용하거나, 기판에 되튈 수 있다.
따라서, 주기적으로 컵(2)을 세정하거나, 다른 종류의 처리액으로 기판을 처리하기 전에 컵(2)을 세정하는 것이 바람직하다.
종래에는 원판 형상의 세정 지그를 사용하였다. 컵(2)과 세정 지그의 상대 높이가 고정된 상태에서는 컵(2)의 내부에 다양한 높이로 분포된 세정물을 고르게 세정하기 어렵고, 세정 지그의 상대 높이를 변경하기 위해서는 지지판(4)을 상하 이동시켜야만 하므로, 전력이 필요이상으로 소모되었다.
본 발명은 컵 세정을 효율적으로 수행할 수 있는 세정 지그 및 이를 가지는 기판 처리 장치를 제공하는 것을 일 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 다양한 높이에서 컵의 내측면을 세정할 수 있는 기판 처리 장치를 제공하는 것을 일 목적으로 한다.
본 발명의 목적은 여기에 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 일측면에 따르면, 회전 가능한 스핀 헤드; 상기 스핀 헤드를 둘러싸도록 제공되는 컵; 상기 스핀 헤드에 안착되고, 상기 스핀 헤드의 회전에 의해 세정액을 상기 컵을 향해 토출하는 세정 지그; 및 상기 세정 지그의 상부에 위치하여 세정액을 상기 세정 지그의 상면 중앙으로 공급하는 노즐 유닛을 포함하되; 상기 세정 지그는 상기 노즐 유닛으로부터 제공된 세정액이 회전에 의한 원심력으로 상기 컵을 향해 비산되도록 제공되는 토출유로들을 포함하는 기판 처리 장치가 제공될 수 있다.
또한, 상기 세정 지그는 상면 중앙에 상기 노즐 유닛으로부터 제공되는 세정액이 유입되는 유입구를 갖는 제1 영역; 및 상기 제1 영역 외곽에 제공되고 상기 토출유로들이 제공되는 제2 영역을 포함할 수 있다.
또한, 상기 제1영역은 상기 유입구를 통해 유입된 세정액이 사방으로 퍼져 상기 토출 유로들로 흘러가도록 상기 유입구와 상기 토출 유로들 사이에 제공되는 원형의 버퍼 공간을 가질 수 있다.
또한, 상기 토출 유로들은 상기 유입구를 중심으로 방사상으로 직선 형태를 가질 수 있다.
또한, 상기 토출 유로들은 상기 유입구 중심에서 방사상으로 나선 형태를 가질 수 있다.
또한, 상기 나선 형태의 토출 유로들은 상기 스핀 헤드의 회전 방향을 따라 형성될 수 있다.
또한, 상기 토출 유로들은 등간격으로 제공될 수 있다.
또한, 상기 토출 유로들은 수평한 방향으로 세정액을 토출하는 제1토출 유로; 상기 제1토출 유로의 토출 각도를 기준으로 상방향으로 세정액을 토출하는 제2토출 유로; 및 상기 제1토출 유로의 토출 각도를 기준으로 하방향으로 세정액을 토출하는 제3토출 유로를 포함할 수 있다.
또한, 상기 토출 유로들은 토출구가 상기 세정 지그의 가장자리 측면에 형성될 수 있다.
또한, 상기 토출 유로들 중 일부의 토출구는 상기 세정 지그의 가장자리 상면에 제공될 수 있다.
또한, 상기 세정 지그는 상부 플레이트와 하부 플레이트가 서로 포개지도록 결합되고, 상기 토출 유로들은 상기 하부 플레이트와 상기 상부 플레이트 사이에 형성된 유로홈들과 상기 유로홈들 사이에 제공되는 격벽에 의해 제공될 수 있다.
또한, 상기 토출 유로들은 광폭 유로와 미세 유로를 포함하고, 세정액은 상기 광폭 유로에서 상기 미세 유로들을 거쳐 토출될 수 있다.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 소정 두께를 갖는 원형 플레이트 형상의 지그 바디를 갖되; 상기 지그 바디는 상면 중앙에 세정액이 유입되는 유입구; 상기 유입구를 통해 유입된 세정액이 원심력에 의해 외측으로 비산되도록 터널 형태의 토출 유로들을 포함하는 세정 지그가 제공될 수 있다.
또한, 상기 토출 유로들은 상기 유입구를 중심으로 방사상으로 직선 형태 또는 나선 형태를 가질 수 있다.
또한, 상기 나선 형태의 토출 유로들은 상기 스핀 헤드의 회전 방향을 따라 형성될 수 있다.
또한, 상기 토출 유로들은 등간격으로 제공될 수 있다.
또한, 상기 토출 유로들은 수평한 토출 각도를 갖도록 형성된 제1토출 유로; 상향 경사진 토출 각도를 갖도록 형성된 제2토출 유로; 및 하향 경사진 토출 각도를 갖도록 형성된 제3토출 유로를 포함할 수 있다.
또한, 상기 제1토출 유로, 상기 제2토출 유로 그리고 상기 제3토출 유로는 반복적으로 배열될 수 있다.
또한, 상기 지그 바디는 상기 유입구가 중앙에 형성된 상부 플레이트; 및 상기 상부 플레이트 저면에 포개지도록 결합되고, 상면에 상기 토출 유로들을 형성하도록 유로홈들과 상기 유로홈들 사이에 격벽을 갖는 하부 플레이트를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 의하면, 세정 지그를 통해 컵 내부에 다양한 높이로 세정액을 비산시켜 컵의 세정 효율을 높일 수 있다.
또한, 지지판을 상하이동 시키지 않더라도, 세정지그 및 지지판 회전수 조절을 통해 다양한 높이로 세정액을 유도할 수 있다.
본 발명의 효과가 상술한 효과들로 한정되는 것은 아니며, 언급되지 아니한 효과들은 본 명세서 및 첨부된 도면으로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확히 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 일반적인 액 처리 유닛의 단면도이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 기판 처리 장치를 개략적으로 보여주는 사시도이다.
도 3은 도 2의 도포 블럭 또는 현상 블럭을 보여주는 기판 처리 장치의 단면도이다.
도 4는 도 2의 기판 처리 장치의 평면도이다.
도 5는 도 4의 반송 로봇의 핸드의 일 예를 보여주는 도면이다.
도 6은 도 4의 열처리 유닛의 일 예를 보여주는 도면이다.
도 7은 도 6의 열처리 유닛의 정면도이다.
도 8은 도 4의 액 처리 유닛을 보여주는 정면도이다.
도 9는 도 4의 액 처리 유닛의 세정에 사용되는 일 실시예의 세정 지그의 사시도이다.
도 10은 도 9의 세정 지그의 분해 사시도이다.
도 11은 도 10의 요부 확대도이다.
도 12는 도 9의 세정 지그의 평면도이다.
도 13은 세정 지그를 정면에서 바라본 확대도이다.
도 14a는 도 13에 표시된 X1-X1을 따라 절취한 단면도이다.
도 14b는 도 13에 표시된 X2-X2을 따라 절취한 단면도이다.
도 14c는 도 13에 표시된 X3-X3을 따라 절취한 단면도이다.
도 15는 토출 유로의 변형예를 보여주는 도면이다.
도 16은 세정 지그에 의해 컵이 간이 세정되는 것을 보여주는 도면이다.
도 17은 세정 지그의 제1변형예를 보여주는 도면이다.
도 18은 세정 지그의 제2변형예를 보여주는 도면이다.
도 19는 세정 지그의 제3변형예를 보여주는 도면이다.
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 당 업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위해 제공되는 것이다. 따라서 도면에서의 요소의 형상은 보다 명확한 설명을 강조하기 위해 과장 및 축소된 것이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 기판 처리 장치를 개략적으로 보여주는 사시도이고, 도 3은 도 2의 도포 블럭 또는 현상 블럭을 보여주는 기판 처리 장치의 단면도이며, 도 4는 도 2의 기판 처리 장치의 평면도이다.
도 2 내지 도 4를 참조하면, 기판 처리 장치(1)는 인덱스 모듈(20,index module), 처리 모듈(30, treating module), 그리고 인터페이스 모듈(40, interface module)을 포함한다. 일 실시예에 의하며, 인덱스 모듈(20), 처리 모듈(30), 그리고 인터페이스 모듈(40)은 순차적으로 일렬로 배치된다. 이하, 인덱스 모듈(20), 처리 모듈(30), 그리고 인터페이스 모듈(40)이 배열된 방향을 제1 방향(12)이라 하고, 상부에서 바라볼 때 제1 방향(12)과 수직한 방향을 제2 방향(14)이라 하고, 제1 방향(12) 및 제2 방향(14)에 모두 수직한 방향을 제3 방향(16)이라 한다.
인덱스 모듈(20)은 기판(W)이 수납된 용기(10)로부터 기판(W)을 처리 모듈(30)로 반송하고, 처리가 완료된 기판(W)을 용기(10)로 수납한다. 인덱스 모듈(20)의 길이 방향은 제2 방향(14)으로 제공된다. 인덱스 모듈(20)은 로드포트(22)와 인덱스 프레임(24)을 가진다. 인덱스 프레임(24)을 기준으로 로드포트(22)는 처리 모듈(30)의 반대 측에 위치된다. 기판(W)들이 수납된 용기(10)는 로드포트(22)에 놓인다. 로드포트(22)는 복수 개가 제공될 수 있으며, 복수의 로드포트(22)는 제2 방향(14)을 따라 배치될 수 있다.
용기(10)로는 전면 개방 일체 식 포드(Front Open Unified Pod:FOUP)와 같은 밀폐용 용기(10)가 사용될 수 있다. 용기(10)는 오버헤드 트랜스퍼(Overhead Transfer), 오버헤드 컨베이어(Overhead Conveyor), 또는 자동 안내 차량(Automatic GuidedVehicle)과 같은 이송 수단(도시되지 않음)이나 작업자에 의해 로드포트(22)에 놓일 수 있다.
인덱스 프레임(24)의 내부에는 인덱스 로봇(2200)이 제공된다. 인덱스 프레임(24) 내에는 길이 방향이 제2 방향(14)으로 제공된 가이드 레일(2300)이 제공되고, 인덱스 로봇(2200)은 가이드 레일(2300) 상에서 이동 가능하게 제공될 수 있다. 인덱스 로봇(2200)은 기판(W)이 놓이는 핸드(2220)를 포함하며, 핸드(2220)는 전진 및 후진 이동, 제3 방향(16)을 축으로 한 회전, 그리고 제3 방향(16)을 따라 이동 가능하게 제공될 수 있다.
처리 모듈(30)은 기판(W)에 대해 도포 공정 및 현상 공정을 수행한다. 처리 모듈(30)은 도포 블럭(30a) 및 현상 블럭(30b)을 가진다. 도포 블럭(30a)은 기판(W)에 대해 도포 공정을 수행하고, 현상 블럭(30b)은 기판(W)에 대해 현상 공정을 수행한다. 도포 블럭(30a)은 복수 개가 제공되며, 이들은 서로 적층되게 제공된다. 현상 블럭(30b)은 복수 개가 제공되며, 현상 블럭들(30b)은 서로 적층되게 제공된다. 도 2의 실시예에 의하면, 도포 블럭(30a)은 2개가 제공되고, 현상 블럭(30b)은 2개가 제공된다. 도포 블럭들(30a)은 현상 블럭들(30b)의 아래에 배치될 수 있다. 일 예에 의하면, 2개의 도포 블럭들(30a)은 서로 동일한 공정을 수행하며, 서로 동일한 구조로 제공될 수 있다. 또한, 2개의 현상 블럭들(30b)은 서로 동일한 공정을 수행하며, 서로 동일한 구조로 제공될 수 있다.
도 4를 참조하면, 도포 블럭(30a)은 열처리 유닛(3200), 반송 챔버(3400), 액 처리 유닛(3600), 그리고 버퍼 챔버(3802, 3804)를 가진다. 열처리 유닛(3200)은 기판(W)에 대해 열처리 공정을 수행한다. 열처리 공정은 냉각 공정 및 가열 공정을 포함할 수 있다. 액 처리 유닛(3600)는 기판(W) 상에 액을 공급하여 액막을 형성한다. 액막은 포토레지스트막 또는 반사방지막일 수 있다. 반송 챔버(3400)는 도포 블럭(30a) 내에서 열처리 유닛(3200)과 액 처리 유닛(3600) 간에 기판(W)을 반송한다.
반송 챔버(3400)는 그 길이 방향이 제1 방향(12)과 평행하게 제공된다. 반송 챔버(3400)에는 반송 유닛(3420)이 제공된다. 반송 유닛(3420)은 열처리 유닛(3200), 액 처리 유닛(3600), 그리고 버퍼 챔버(3802, 3804) 간에 기판을 반송한다. 일 예에 의하면, 반송 유닛(3420)은 기판(W)이 놓이는 핸드(A)를 가지며, 핸드(A)는 전진 및 후진 이동, 제3 방향(16)을 축으로 한 회전, 그리고 제3 방향(16)을 따라 이동 가능하게 제공될 수 있다. 반송 챔버(3400) 내에는 그 길이 방향이 제1 방향(12)과 평행하게 제공되는 가이드 레일(3300)이 제공되고, 반송 유닛(3420)은 가이드 레일(3300) 상에서 이동 가능하게 제공될 수 있다.
도 5는 도 4의 반송 로봇의 핸드의 일 예를 보여주는 도면이다. 도 5를 참조하면, 핸드(A)는 베이스(3428) 및 지지 돌기(3429)를 가진다. 베이스(3428)는 원주의 일부가 절곡된 환형의 링 형상을 가질 수 있다. 베이스(3428)는 기판(W)의 직경보다 큰 내경을 가진다. 지지 돌기(3429)는 베이스(3428)로부터 그 내측으로 연장된다. 지지 돌기(3429)는 복수 개가 제공되며, 기판(W)의 가장자리 영역을 지지한다. 일 예에 의하며, 지지 돌기(3429)는 등 간격으로 4개가 제공될 수 있다.
다시 도 3과 도 4를 참조하면, 열처리 유닛(3200)은 복수 개로 제공된다. 열처리 유닛들(3200)은 제1방향(12)을 따라 배열된다. 열처리 유닛들(3200)은 반송 챔버(3400)의 일측에 위치된다.
도 6은 도 4의 열처리 유닛의 일 예를 개략적으로 보여주는 평면도이고, 도 7은 도 6의 열처리 유닛의 정면도이다. 열처리 유닛(3200)는 하우징(3210), 냉각 유닛(3220), 가열 유닛(3230), 그리고 반송 플레이트(3240)를 가진다.
하우징(3210)은 대체로 직육면체의 형상으로 제공된다. 하우징(3210)의 측벽에는 기판(W)이 출입되는 반입구(도시되지 않음)가 형성된다. 반입구는 개방된 상태로 유지될 수 있다. 선택적으로 반입구를 개폐하도록 도어(도시되지 않음)가 제공될 수 있다. 냉각 유닛(3220), 가열 유닛(3230), 그리고 반송 플레이트(3240)는 하우징(3210) 내에 제공된다. 냉각 유닛(3220) 및 가열 유닛(3230)은 제2 방향(14)을 따라 나란히 제공된다. 일 예에 의하면, 냉각 유닛(3220)은 가열 유닛(3230)에 비해 반송 챔버(3400)에 더 가깝게 위치될 수 있다.
냉각 유닛(3220)은 냉각판(3222)을 가진다. 냉각판(3222)은 상부에서 바라볼 때 대체로 원형의 형상을 가질 수 있다. 냉각판(3222)에는 냉각부재(3224)가 제공된다. 일 예에 의하면, 냉각부재(3224)는 냉각판(3222)의 내부에 형성되며, 냉각 유체가 흐르는 유로로 제공될 수 있다.
가열 유닛(3230)은 가열판(3232), 커버(3234), 그리고 히터(3233)를 가진다. 가열판(3232)은 상부에서 바라볼 때 대체로 원형의 형상을 가진다. 가열판(3232)은 기판(W)보다 큰 직경을 가진다. 가열판(3232)에는 히터(3233)가 설치된다. 히터(3233)는 전류가 인가되는 발열저항체로 제공될 수 있다. 가열판(3232)에는 제3 방향(16)을 따라 상하 방향으로 구동 가능한 리프트 핀(3238)들이 제공된다. 리프트 핀(3238)은 가열 유닛(3230) 외부의 반송 수단으로부터 기판(W)을 인수받아 가열판(3232) 상에 내려놓거나 가열판(3232)으로부터 기판(W)을 들어올려 가열 유닛(3230) 외부의 반송 수단으로 인계한다. 일 예에 의하면, 리프트 핀(3238)은 3개가 제공될 수 있다. 커버(3234)는 내부에 하부가 개방된 공간을 가진다. 커버(3234)는 가열판(3232)의 상부에 위치되며 구동기(3236)에 의해 상하 방향으로 이동된다. 커버(3234)가 가열판(3232)에 접촉되면, 커버(3234)와 가열판(3232)에 의해 둘러싸인 공간은 기판(W)을 가열하는 가열 공간으로 제공된다.
반송 플레이트(3240)는 대체로 원판 형상을 제공되고, 기판(W)과 대응되는 직경을 가진다. 반송 플레이트(3240)의 가장자리에는 노치(3244)가 형성된다. 노치(3244)는 상술한 반송 로봇(3420)의 핸드(A)에 형성된 돌기(3429)와 대응되는 형상을 가질 수 있다.
또한, 노치(3244)는 핸드(A)에 형성된 돌기(3429)와 대응되는 수로 제공되고, 돌기(3429)와 대응되는 위치에 형성된다. 핸드(A)와 반송 플레이트(3240)가 상하 방향으로 정렬된 위치에서 핸드(A)와 반송 플레이트(3240)의 상하 위치가 변경하면 핸드(A)와 반송 플레이트(3240) 간에 기판(W)의 전달이 이루어진다.
반송 플레이트(3240)는 가이드 레일(3249) 상에 장착되고, 구동기(3246)에 의해 가이드 레일(3249)을 따라 이동된다. 반송 플레이트(3240)에는 슬릿 형상의 가이드 홈(3242)이 복수 개 제공된다. 가이드 홈(3242)은 반송 플레이트(3240)의 끝단에서 반송 플레이트(3240)의 내부까지 연장된다. 가이드 홈(3242)은 그 길이 방향이 제2 방향(14)을 따라 제공되고, 가이드 홈(3242)들은 제1 방향(12)을 따라 서로 이격되게 위치된다.
가이드 홈(3242)은 반송 플레이트(3240)와 가열 유닛(3230) 간에 기판(W)의 인수인계가 이루어질 때 반송 플레이트(3240)와 리프트 핀이 서로 간섭되는 것을 방지한다.
기판(W)의 가열은 기판(W)이 히터 유닛(1200) 상에 직접 놓인 상태에서 이루어지고, 기판(W)의 냉각은 기판(W)이 놓인 반송 플레이트(3240)가 냉각판(3222)에 접촉된 상태에서 이루어진다. 냉각판(3222)과 기판(W) 간에 열전달이 잘 이루어지도록 반송 플레이트(3240)는 열전달율이 높은 재질로 제공된다. 일 예에 의하면, 반송 플레이트(3240)은 금속 재질로 제공될 수 있다.
열처리 유닛들(3200) 중 일부의 열처리 유닛에 제공된 가열 유닛(3230)은 기판(W) 가열 중에 가스를 공급하여 포토레지스트가 기판(W)에 부착되는 부착률을 향상시킬 수 있다. 일 예에 의하면, 가스는 헥사메틸디실란(hexamethyldisilane) 가스일 수 있다.
다시 도 3과 도 4를 참조하면, 액 처리 유닛(3600)은 복수 개로 제공된다. 액 처리 유닛들(3600) 중 일부는 서로 적층되도록 제공될 수 있다. 액 처리 유닛(3600)은 반송 챔버(3420)의 일측에 배치된다. 액 처리 유닛들(3600)은 제1방향(12)을 따라 나란히 배열된다. 액 처리 유닛들(3600) 중 일부는 인덱스 모듈(20)과 인접한 위치에 제공된다. 이하, 이들 액 처리 유닛을 전단 액 처리 유닛(3602)(front liquid treating Unit)이라 칭한다. 액 처리 유닛들(3600)은 중 다른 일부는 인터페이스 모듈(40)과 인접한 위치에 제공된다. 이하, 이들 액 처리 유닛을 후단 액 처리 유닛(3604)(rear heat treating Unit)라 칭한다.
전단 액 처리 유닛(3602)은 기판(W)상에 제1액을 도포하고, 후단 액 처리 유닛(3604)은 기판(W) 상에 제2액을 도포한다. 제1액과 제2액은 서로 상이한 종류의 액일 수 있다. 일 실시예에 의하면, 제1액은 반사 방지막이고, 제2액은 포토레지스트이다. 포토레지스트는 반사 방지막이 도포된 기판(W) 상에 도포될 수 있다. 선택적으로 제1액은 포토레지스트이고, 제2액은 반사방지막일 수 있다. 이 경우, 반사방지막은 포토레지스트가 도포된 기판(W) 상에 도포될 수 있다. 선택적으로 제1액과 제2액은 동일한 종류의 액이고, 이들은 모두 포토레지스트일 수 있다.
도 8은 도 4의 액 처리 유닛의 일 예를 개략적으로 보여주는 도면이다. 도 8을 참조하면, 액 처리 유닛(3602)은 하우징(3610), 컵(3620), 지지판(3640), 노즐 유닛(3660)을 가진다.
하우징(3610)은 대체로 직육면체의 형상으로 제공된다. 하우징(3610)의 측벽에는 기판(W)이 출입되는 반입구(도시되지 않음)가 형성된다. 반입구는 도어(도시되지 않음)에 의해 개폐될 수 있다. 컵(3620), 지지판(3640), 그리고 노즐유닛(3660)은 하우징(3610) 내에 제공된다. 하우징(3610)의 상벽에는 하우징(3610) 내에 하강 기류를 형성하는 팬필터유닛(3670)이 제공될 수 있다.
컵(3620)은 상부가 개방된 처리 공간을 갖는 바울 형태를 갖는다. 지지판(3640)은 처리 공간 내에 배치되며, 기판(W)을 지지한다. 지지판(3640)은 액처리 도중에 기판(W)이 회전 가능하도록 제공되는 스핀 헤드이다. 노즐유닛(3660)은 지지판(3640)에 지지된 기판(W)으로 액을 공급한다.
다시 도 3 및 도 4를 참조하면, 버퍼 챔버는 복수 개로 제공된다. 버퍼 챔버들 중 일부는 인덱스 모듈(20)과 반송 챔버(3400) 사이에 배치된다. 이하, 이들 버퍼 챔버를 전단 버퍼(3802)(front buffer)라 칭한다. 전단 버퍼들(3802)은 복수 개로 제공되며, 상하 방향을 따라 서로 적층되게 위치된다. 버퍼 챔버들(3802, 3804) 중 다른 일부는 반송 챔버(3400)와 인터페이스 모듈(40) 사이에 배치된다.
이하. 이들 버퍼 챔버를 후단 버퍼(3804)(rear buffer)라 칭한다. 후단 버퍼들(3804)은 복수 개로 제공되며, 상하 방향을 따라 서로 적층되게 위치된다. 전단 버퍼들(3802) 및 후단 버퍼들(3804) 각각은 복수의 기판들(W)을 일시적으로 보관한다. 전단 버퍼(3802)에 보관된 기판(W)은 인덱스 로봇(2200) 및 반송 로봇(3420)에 의해 반입 또는 반출된다. 후단 버퍼(3804)에 보관된 기판(W)은 반송 로봇(3420) 및 제1로봇(4602)에 의해 반입 또는 반출된다.
현상 블럭(30b)은 열처리 유닛(3200), 반송 챔버(3400), 그리고 액 처리 유닛(3600)를 가진다. 현상 블럭(30b)의 열처리 유닛(3200), 반송 챔버(3400), 그리고 액 처리 유닛(3600)는 도포 블럭(30a)의 열처리 유닛(3200), 반송 챔버(3400), 그리고 액 처리 유닛(3600)와 대체로 유사한 구조 및 배치로 제공되므로, 이에 대한 설명은 생략한다. 다만, 현상 블록(30b)에서 액 처리 유닛들(3600)은 모두 동일하게 현상액을 공급하여 기판을 현상 처리하는 현상 챔버(3600)로 제공된다.
인터페이스 모듈(40)은 처리 모듈(30)을 외부의 노광 장치(50)와 연결한다. 인터페이스 모듈(40)은 인터페이스 프레임(4100), 부가 공정 챔버(4200), 인터페이스 버퍼(4400), 그리고 반송 부재(4600)를 가진다.
인터페이스 프레임(4100)의 상단에는 내부에 하강기류를 형성하는 팬필터유닛이 제공될 수 있다. 부가 공정 챔버(4200), 인터페이스 버퍼(4400), 그리고 반송 부재(4600)는 인터페이스 프레임(4100)의 내부에 배치된다. 부가 공정 챔버(4200)는 도포 블럭(30a)에서 공정이 완료된 기판(W)이 노광 장치(50)로 반입되기 전에 소정의 부가 공정을 수행할 수 있다.
선택적으로 부가 공정 챔버(4200)는 노광 장치(50)에서 공정이 완료된 기판(W)이 현상 블럭(30b)으로 반입되기 전에 소정의 부가 공정을 수행할 수 있다. 일 예에 의하면, 부가 공정은 기판(W)의 에지 영역을 노광하는 에지 노광 공정, 또는 기판(W)의 상면을 세정하는 상면 세정 공정, 또는 기판(W)의 하면을 세정하는 하면 세정공정일 수 있다.
부가 공정 챔버(4200)는 복수 개가 제공되고, 이들은 서로 적층되도록 제공될 수 있다. 부가 공정 챔버(4200)는 모두 동일한 공정을 수행하도록 제공될 수 있다. 선택적으로 부가 공정 챔버(4200)들 중 일부는 서로 다른 공정을 수행하도록 제공될 수 있다.
인터페이스 버퍼(4400)는 도포 블럭(30a), 부가 공정챔버(4200), 노광 장치(50), 그리고 현상 블럭(30b) 간에 반송되는 기판(W)이 반송도중에 일시적으로 머무르는 공간을 제공한다. 인터페이스 버퍼(4400)는 복수 개가 제공되고, 복수의 인터페이스 버퍼들(4400)은 서로 적층되게 제공될 수 있다.
일 예에 의하면, 반송 챔버(3400)의 길이 방향의 연장선을 기준으로 일 측면에는 부가 공정 챔버(4200)가 배치되고, 다른 측면에는 인터페이스 버퍼(4400)가 배치될 수 있다.
반송 부재(4600)는 도포 블럭(30a), 부가 공정챔버(4200), 노광 장치(50), 그리고 현상 블럭(30b) 간에 기판(W)을 반송한다. 반송 부재(4600)는 1개 또는 복수 개의 로봇으로 제공될 수 있다.
일 예에 의하면, 반송 부재(4600)는 제1로봇(4602) 및 제2로봇(4606)을 가진다. 제1로봇(4602)은 도포 블럭(30a), 부가 공정챔버(4200), 그리고 인터페이스 버퍼(4400) 간에 기판(W)을 반송하고, 인터페이스 로봇(4606)은 인터페이스 버퍼(4400)와 노광 장치(50) 간에 기판(W)을 반송하고, 제2로봇(4604)은 인터페이스 버퍼(4400)와 현상 블럭(30b) 간에 기판(W)을 반송하도록 제공될 수 있다.
제1로봇(4602) 및 제2로봇(4606)은 각각 기판(W)이 놓이는 핸드를 포함하며, 핸드는 전진 및 후진 이동, 제3 방향(16)에 평행한 축을 기준으로 한 회전, 그리고 제3 방향(16)을 따라 이동 가능하게 제공될 수 있다.
세정 지그(5000)는 버퍼 챔버(3802, 3804)에 보관될 수 있다. 또는 세정 지그(5000)는 기판 처리 장치(1) 외부에 보관되고, 액 처리 유닛(3600)의 세정이 필요한 경우 기판 처리 장치(1) 내로 반입될 수 있다.
도 9는 도 4의 액 처리 유닛의 세정에 사용되는 일 실시예의 세정 지그의 사시도이고, 도 10은 도 9의 세정 지그의 분해 사시도이며, 도 11은 도 10의 요부 확대도이고, 도 12는 도 9의 세정 지그의 평면도이다.
도 9 내지 도 12를 참조하면, 세정 지그(5000)는 유입구와 토출 유로들을 갖는 지그 바디(5001)를 포함할 수 있다. 지그 바디(5001)는 상부 플레이트(5100)와 하부 플레이트(5200)로 이루어지며, 지그 바디(5001)는 액 처리 유닛에서 처리되는 기판과 거의 동일한 직경의 원형 플레이트 형상으로 이루어질 수 있다. 상부 플레이트(5100)와 하부 플레이트(5200)는 서로 포개지도록 결합될 수 있다.
상부 플레이트(5100)는 중앙에 유입구(5110)를 갖는다. 유입구(5110)는 노즐유닛(3660)의 상부 노즐로부터 분사되는 세정액이 유입되는 입구에 해당된다. 하부 플레이트(5200)는 상부 플레이트(5100) 저면에 포개지도록 결합될 수 있다. 토출 유로(5300)들은 하부 플레이트(5200)의 상면에 오목하게 형성된 유로홈(5302)들과 유로홈(5302)들 사이에 격벽(5304)들에 의해 형성될 수 있다. 즉, 세정 지그(5000)는 유입구(5110)를 통해 유입된 세정액이 원심력에 의해 터널 형태의 토출 유로(5300)들을 통해 외측으로 비산되면서 컵의 오염된 내측면을 세척하게 된다.
도 12를 참고하면, 세정 지그(5000)는 유입구(5110)가 위치되는 제1영역(A)과 제1 영역(A) 외곽에 제공되고 토출유로(5300)들이 제공되는 제2 영역(B)으로 구분될 수 있다. 제1영역(A)은 유입구(5110)를 통해 유입된 세정액이 사방으로 퍼져 토출 유로(5300)들로 흘러가도록 유입구(5110)와 토출 유로(5300)들 사이에 제공되는 원형의 버퍼 공간(5120)을 포함할 수 있다. 토출 유로(5300)들은 유입구(5110)를 중심으로 방사상으로 직선 형태를 갖도록 형성될 수 있다.
도 13은 토출 유로들을 설명하기 위한 요부 확대도이다. 도 13에 도시된 바와 같이, 토출 유로(5300)들은 서로 다른 높이(다른 각도)에서 세정액을 토출할 수 있도록 제공될 수 있다. 일 예로, 토출 유로들은 수평한 방향으로 세정액을 토출하는 제1토출 유로(5300a), 제1토출 유로(5300a)의 토출 각도를 기준으로 상방향으로 세정액을 토출하는 제2토출 유로(5300b), 제1토출 유로(5300a)의 토출 각도를 기준으로 하방향으로 세정액을 토출하는 제3토출 유로(5300c)를 포함할 수 있다. 제1토출 유로(5300a), 제2토출 유로(5300b) 그리고 제3토출 유로(5300c)는 반복적으로 배열될 수 있다.
앞서 상세한 설명에는, 토출 유로(5300)들이 세정 지그(5000)의 둘레에 연속적으로 제공되는 것으로 설명하였으나, 토출 유로들이 비연속적으로 제공될 수도 있을 것이다.
도 14a는 도 13에 표시된 X1-X1을 따라 절취한 단면도이고, 도 14b는 도 13에 표시된 X2-X2을 따라 절취한 단면도이며, 도 14c는 도 13에 표시된 X3-X3을 따라 절취한 단면도이다
도 14a 내지 도 14b에서와 같이, 제1토출유로(5300a)는 수평한 토출 각도를 갖도록 형성될 수 있고, 제2토출유로(5300b)는 중앙에서 멀어질수록 상향 경사진 토출 각도를 갖도록 형성될 수 있으며, 제3토출유로(5300c)는 중앙에서 멀어질수록 하향 경사진 토출 각도를 갖도록 형성될 수 있다.
따라서, 세정 지그(5000)는 넓은 범위로 세정액이 비산됨으로써 컵 세척을 효율적으로 수행할 수 있다.
도 15는 토출 유로의 변형예를 보여주는 도면이다.
도 15에서와 같이, 토출 유로들 중 일부에 해당되는 제4토출유로(5300d)는 세정 지그의 가장자리 상면에 토출구가 형성될 수 있다. 이 경우, 세정 지그(5000)는 보다 넓은 세정 범위를 가질 수 있다.
본 발명에서 세정 지그의 토출 유로들은 세정범위에 따라 유로 각도를 결정할 수 있으며, 필요에 따라 서로 상이한 각도의 유로를 증가시켜 세정 효율성을 더욱 향상시킬 수 있다.
도 16은 세정 지그에 의해 컵이 간이 세정되는 것을 보여주는 도면이다.
도 16을 참조하면, 컵(3620)의 세정이 필요할 경우, 세정 지그(5000)가 액 처리 유닛(3600)에 제공된다. 세정 지그(5000)는 반송 로봇(3420)에 의해 액 처리 유닛(3600)으로 반입 및 반출될 수 있다. 세정 지그(5000)는 지지판(3640)에 놓여진다. 지지판(3640)에는 진공압이 제공되고, 제공된 진공압에 의해 세정 지그는 고정될 수 있다.
노즐 유닛(3660)은 상부 노즐(3661)과 하부 노즐(3662)을 가진다. 상부 노즐(3661)은 세정 지그(5000)의 유입구(5110)를 향해 세정액을 공급한다. 상부 노즐(3661)은 지지판(3640) 상부에서 이동 가능할 수 있다. 상부 노즐(3661)은 지지판(3640) 일측에 제공된 노즐암(3663)에 의해 위치 이동한다. 하부 노즐(3662)는 중앙부(5100)의 하면을 향해 세정액을 공급할 수 있다. 하부 노즐(3662)는 지지판(3640) 일측에 제공될 수 있다.
세정 지그(5000)는 지지판(3640) 회전에 종속돼 회전될 수 있다. 상부 노즐(3661)은 회전하는 세정 지그(5000)의 유입구(5110)를 향해 세정액을 토출한다. 유입구(5110)로 공급된 세정액은 세정 지그(5000) 회전에 종속돼 토출 유로(5300)들을 향해 확산 된다.
그리고, 세정액은 토출 유로(5300)들을 통해 수평한 방향과 상방향과 그리고 하방향으로 세정액을 토출되며, 이렇게 토출된 세정액은 컵(3620)의 내측면을 세척하게 된다.
도 17은 세정 지그의 제1변형예를 보여주는 도면이다.
도 17에서와 같이, 세정 지그(5000a)는 유입구(5110a)와 토출유로(5300a)들을 포함할 수 있으며, 이들은 도 10에 도시된 유입구(5110)와 토출유로(5300)과 대체로 유사한 구성과 기능으로 제공되므로, 이하에서는 본 실시예와의 차이점을 위주로 변형예를 설명하기로 한다.
변형예에서, 토출 유로(5300a)들은 광폭 유로(5350)들과 미세 유로(5360)들을 포함할 수 있다. 광폭 유로(5350)는 미세 유로(5360)보다 넓은 폭을 가질 수 있다. 미세 유로(5360)들은 광폭 유로(5350)들 외곽에 위치될 수 있다. 유입구(5110a)를 통해 유입된 세정액은 광폭 유로(5350)들과 미세 유로(5360)들을 거쳐 외곽으로 토출될 수 있다. 변형예에서 세정 지그(5000a)는 60도 간격으로 6개의 광폭 유로(5350)들이 제공되고, 하나의 광폭 유로(5350)에는 8개의 미세 유로(5360)들이 배치되는 형태로 제공될 수 있다. 광폭 유로(5350)들을 구획하는 격벽(5352)은 미세 유로(5360)들을 구획하는 격벽(5362)과 연결될 수 있다.
도 18은 세정 지그의 제2변형예를 보여주는 도면이다.
도 18에서와 같이, 세정 지그(5000b)는 유입구(5110b)와 토출유로(5300b)들을 포함할 수 있으며, 이들은 도 17에 도시된 유입구(5110a), 토출유로(5300a)와 대체로 유사한 구성과 기능으로 제공되므로, 이하에서는 본 실시예와의 차이점을 위주로 변형예를 설명하기로 한다.
변형예에서, 토출 유로(5300b)들은 광폭 유로(5350b)들을 구획하는 격벽(5352)은 미세 유로(5360b)들을 구획하는 격벽(5362)과 분리된 상태로 제공될 수 있다.
도 19는 세정 지그의 제3변형예를 보여주는 도면이다.
도 19에서와 같이, 세정 지그(5000c)는 유입구(5110c)와 토출유로(5300c)들을 포함할 수 있으며, 이들은 도 9에 도시된 유입구(5110), 토출유로(5300)와 대체로 유사한 구성과 기능으로 제공되므로, 이하에서는 본 실시예와의 차이점을 위주로 변형예를 설명하기로 한다.
변형예에서, 토출 유로(5300c)들은 유입구(5110c) 중심에서 방사상으로 나선 형태를 가질 수 있다. 나선 형태의 토출 유로(5300c)들은 지지판의 회전 방향을 따라 형성될 수 있다.
이상의 상세한 설명은 본 발명을 예시하는 것이다. 또한 전술한 내용은 본 발명의 바람직한 실시 형태를 나타내어 설명하는 것이며, 본 발명은 다양한 다른 조합, 변경 및 환경에서 사용할 수 있다. 즉 본 명세서에 개시된 발명의 개념의 범위, 저술한 개시 내용과 균등한 범위 및/또는 당업계의 기술 또는 지식의 범위내에서 변경 또는 수정이 가능하다. 전술한 실시예는 본 발명의 기술적 사상을 구현하기 위한 최선의 상태를 설명하는 것이며, 본 발명의 구체적인 적용 분야 및 용도에서 요구되는 다양한 변경도 가능하다. 따라서 이상의 발명의 상세한 설명은 개시된 실시 상태로 본 발명을 제한하려는 의도가 아니다. 또한 첨부된 청구범위는 다른 실시 상태도 포함하는 것으로 해석되어야 한다.
3600: 액 처리 유닛 3620: 컵
3640: 지지판 3660: 노즐유닛
5000: 세정 지그 5001: 지그 바디
5100 : 상부 플레이트 5200 : 하부 플레이트
5300 : 토출 유로

Claims (19)

  1. 회전 가능한 스핀 헤드;
    상기 스핀 헤드를 둘러싸도록 제공되는 컵;
    상기 스핀 헤드에 안착되고, 상기 스핀 헤드의 회전에 의해 세정액을 상기 컵을 향해 토출하는 세정 지그; 및
    상기 세정 지그의 상부에 위치하여 세정액을 상기 세정 지그의 상면 중앙으로 공급하는 노즐 유닛을 포함하되;
    상기 세정 지그는
    상기 노즐 유닛으로부터 제공된 세정액이 회전에 의한 원심력으로 상기 컵을 향해 비산되도록 제공되는 토출유로들을 포함하고,
    상기 토출 유로들은
    수평한 방향으로 세정액을 토출하는 제1토출 유로;
    상기 제1토출 유로의 토출 각도를 기준으로 상방향으로 세정액을 토출하는 제2토출 유로; 및
    상기 제1토출 유로의 토출 각도를 기준으로 하방향으로 세정액을 토출하는 제3토출 유로를 포함하는 기판 처리 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 세정 지그는
    상면 중앙에 상기 노즐 유닛으로부터 제공되는 세정액이 유입되는 유입구를 갖는 제1 영역; 및
    상기 제1 영역 외곽에 제공되고 상기 토출유로들이 제공되는 제2 영역을 포함하는 기판 처리 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제1영역은
    상기 유입구를 통해 유입된 세정액이 사방으로 퍼져 상기 토출 유로들로 흘러가도록 상기 유입구와 상기 토출 유로들 사이에 제공되는 원형의 버퍼 공간을 갖는 기판 처리 장치.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 토출 유로들은
    상기 유입구를 중심으로 방사상으로 직선 형태를 갖는 기판 처리 장치.
  5. 제2항에 있어서,
    상기 토출 유로들은
    상기 유입구 중심에서 방사상으로 나선 형태를 갖는 기판 처리 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 나선 형태의 토출 유로들은 상기 스핀 헤드의 회전 방향을 따라 형성되는 기판 처리 장치.
  7. 제2항에 있어서,
    상기 토출 유로들은 등간격으로 제공되는 기판 처리 장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 제1토출 유로, 상기 제2토출 유로 그리고 상기 제3토출 유로는 상기 세정 지그의 가장자리 측면을 따라 반복적으로 배열되 기판 처리 장치
  9. 삭제
  10. 제8항에 있어서,
    상기 토출 유로들 중 일부의 토출구는 상기 세정 지그의 가장자리 상면에 제공되는 기판 처리 장치.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 세정 지그는
    상부 플레이트와 하부 플레이트가 서로 포개지도록 결합되고,
    상기 토출 유로들은
    상기 하부 플레이트와 상기 상부 플레이트 사이에 형성된 유로홈들과 상기 유로홈들 사이에 제공되는 격벽에 의해 제공되는 기판 처리 장치.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 토출 유로들은
    광폭 유로와 미세 유로를 포함하고,
    세정액은 상기 광폭 유로에서 상기 미세 유로들을 거쳐 토출되는 기판 처리 장치.
  13. 세정 지그에 있어서:
    소정 두께를 갖는 원형 플레이트 형상의 지그 바디를 갖되;
    상기 지그 바디는
    상면 중앙에 세정액이 유입되는 유입구;
    상기 유입구를 통해 유입된 세정액이 원심력에 의해 외측으로 비산되도록 터널 형태의 토출 유로들을 포함하고,
    상기 토출 유로들은
    수평한 토출 각도를 갖도록 형성된 제1토출 유로;
    상향 경사진 토출 각도를 갖도록 형성된 제2토출 유로; 및
    하향 경사진 토출 각도를 갖도록 형성된 제3토출 유로를 포함하는 세정 지그.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 토출 유로들은
    상기 유입구를 중심으로 방사상으로 직선 형태 또는 나선 형태를 갖는 세정 지그.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 나선 형태의 토출 유로들은 상기 세정 지그의 회전 방향을 따라 형성되는 세정 지그.
  16. 제14항에 있어서,
    상기 토출 유로들은 등간격으로 제공되는 세정 지그.
  17. 삭제
  18. 제13항에 있어서,
    상기 제1토출 유로, 상기 제2토출 유로 그리고 상기 제3토출 유로는 반복적으로 배열된 세정 지그.
  19. 제13항에 있어서,
    상기 지그 바디는
    상기 유입구가 중앙에 형성된 상부 플레이트; 및
    상기 상부 플레이트 저면에 포개지도록 결합되고, 상면에 상기 토출 유로들을 형성하도록 유로홈들과 상기 유로홈들 사이에 격벽을 갖는 하부 플레이트를 포함하는 세정 지그.
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