KR102145951B1 - 기판 처리 장치 - Google Patents

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KR102145951B1
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사이언테크 코포레이션
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Abstract

기판 처리 장치(100)는 처리 액체(6)를 저장하는 액체 컨테이너(1); 상기 액체 컨테이너(1)에 연결되는 액체 분배 파이프라인(21)을 포함하는 액체 공급 유닛(2); 및 다중 처리 유닛들(3)을 구비하며, 각각의 처리 유닛들은 처리 챔버(31), 상기 처리 챔버(31) 및 상기 액체 분배 파이프라인(21)과 유체 연통되는 배출 파이프라인(32), 그리고 기판(W)을 처리하기 위해 상기 처리 액체(6)를 상기 처리 챔버(31) 내로 펌프하는 배출 펌프(33)를 포함하고, 상기 배출 펌프(33)로 들어가는 상기 처리 액체(6)의 유압이 상기 배출 펌프(33)의 최대 투입 압력보다 작아지도록 상기 액체 컨테이너(1)보다 낮다.

Description

기판 처리 장치{SUBSTRATE PROCESSING DEVICE}
본 발명은 기판 처리 장치에 관한 것이며, 보다 상세하게는 기판을 처리하기 위해 처리 액체를 제공하는 기판 처리 장치에 관한 것이다.
종래의 기판 처리 장치는 컨테이너, 주요 파이프라인, 복수의 이차 파이프라인들 및 복수의 처리 챔버들을 포함한다. 상기 주요 파이프라인은 상기 컨테이너에 연결된 제1 단부 및 상기 처리 챔버들에 각기 연결되는 상기 이차 파이프라인들에 연결된 제2 단부를 가진다. 상기 종래의 기판 처리 장치는 상기 처리 챔버들 내에 각기 수용되는 복수의 기판들을 처리하기 위해 처리 액체가 상기 주요 파이프라인 및 상기 이차 파이프라인들을 통해 상기 컨테이너로부터 상기 처리 챔버들로 흐르게 하도록 상기 주요 파이프라인에 연결된 펌프를 더 포함한다.
각각의 상기 이차 파이프라인들은 상기 이차 파이프라인으로부터 상기 처리 챔버들의 각각의 것까지의 상기 처리 액체의 흐름을 제어하도록 동작할 수 있는 밸브를 구비하여 제공된다. 그러나 상기 이차 파이프라인들 모두가 상기 주요 파이프라인에 연결되기 때문에, 상기 이차 파이프라인들 중의 하나의 밸브의 열림이나 닫힘이 상기 이차 파이프라인들의 다른 것들 내의 상기 처리 액체의 유량이나 압력을 변화시킬 것이므로, 종래의 기판 처리 장치의 처리 안정성에 불리한 영향을 미치게 된다. 또한, 상기 펌프는 상기 처리 액체를 많은 숫자의 상기 이차 파이프라인들 및 상기 처리 챔버들 내로 흐르도록 하는 데 충분하지 못할 수 있다.
이에 따라, 본 발명의 목적은 종래 기술의 문제점들의 적어도 하나를 해결할 수 있는 기판 처리 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 상기 기판 처리 장치는 액체 컨테이너, 액체 공급 유닛 및 복수의 처리 유닛들을 포함한다.
상기 액체 컨테이너 처리 액체를 저장한다. 상기 액체 공급 유닛은 상기 액체 컨테이너에 연결되는 적어도 하나의 액체 분배 파이프라인을 포함한다. 각각의 상기 처리 유닛들은 처리되는 기판을 수용하는 처리 챔버, 그리고 상기 처리 챔버 및 상기 적어도 하나의 액체 분배 파이프라인 사이에 배치되고 유체 연통되는 배출 파이프라인을 포함한다. 상기 액체 컨테이너는 상기 처리 유닛들 내에 각기 수용되는 상기 기판들을 처리하기 위해 상기 처리 액체를 각각의 상기 처리 유닛들의 상기 배출 파이프라인 및 상기 처리 챔버 내로 후속하여 공급하는 상기 적어도 하나의 액체 분배 파이프라인 내로 상기 처리 액체를 공급한다. 각각의 상기 처리 유닛들은 상기 처리 유닛의 상기 배출 파이프라인에 연결되고, 상기 처리 액체가 상기 처리 유닛의 상기 처리 챔버(31) 내로 흐르도록 펌프하며, 배출 펌프 내로 들어가는 상기 처리 액체의 유압이 상기 배출 펌프의 최대 투입 압력보다 작아지도록 높이 차이만큼 상기 액체 컨테이너보다 낮은 상기 배출 펌프를 더 포함한다.
본 발명의 실시예들에 따르면, 기판 처리 장치는 배출 파이프라인들에 각기 제공되는 복수의 배출 펌프들을 포함하며, 이에 따라 처리 유닛들의 다른 것들의 상기 배출 펌프에 의해 상기 처리 유닛들의 하나의 배출 파이프라인 내의 처리 액체의 흐름의 영향을 완화시킨다. 또한, 각각의 상기 처리 유닛들의 배출 펌프를 상기 액체 컨테이너보다 낮게 배치함에 의해, 상기 처리 유닛의 출력 펌프로 들어가는 상기 처리 액체의 유압이 상기 배출 펌프의 최대 투입 압력보다 작아지며, 상기 처리 유닛들의 배출 파이프라인들 내의 상기 처리 액체의 일정한 흐름을 가져오고, 상기 배출 펌프들이 과부하가 걸리는 것이 방지된다. 더욱이, 상기 액체 컨테이너의 존재는 상기 처리 유닛들로부터의 높은 요구로 인한 불충분한 처리 액체 공급의 문제를 방지하면서 상기 처리 유닛들에 대한 상기 처리 액체의 일정하고 충분한 공급을 보장한다.
본 발명의 다른 특징들과 이점들은 첨부된 도면들을 참조하여 다음의 실시예들의 상세한 설명을 통해 명확해질 것이며, 첨부된 도면들에 있어서,
도 1은 본 발명에 따른 기판 처리 장치의 제1 실시예의 개략적인 도면이고,
도 2는 유체가 유체 배출 컨트롤 모듈의 배출 유체 통로를 통해 흐르는 것을 허용하는 제1 상태에 있는 실시예의 유체 배출 컨트롤 모듈의 이동 부재를 나타내는 제1 실시예의 개략적인 도면이며,
도 3은 액체가 배출 유체 통로를 통해 흐르는 것을 차단하는 제2 상태에 있는 유체 배출 컨트롤 모듈의 이동 부재를 나타내는 제1 실시예의 다른 개략적인 도면이고,
도 4는 본 발명에 따른 기판 처리 장치의 제2 실시예의 개략적인 도면이며,
도 5는 이동 부재가 제1 상태에 있는 것을 나타내는 제1 실시예의 유체 배출 컨트롤 모듈의 제1 변형예의 개략적인 도면이고,
도 6은 이동 부재가 제2 상태에 있는 것을 나타내는 제1 실시예의 유체 배출 컨트롤 모듈의 제1 변형예의 개략적인 도면이며,
도 7은 플렉시블 멤브레인이 비흡입 상태에 있는 것을 나타내는 제1 실시예의 유체 배출 컨트롤 모듈의 제2 변형예의 개략적인 도면이고,
도 8은 플렉시블 멤브레인이 흡입 상태에 있는 것을 나타내는 제1 실시예의 유체 배출 컨트롤 모듈의 제2 변형예의 개략적인 도면이다.
본 발명을 보다 상세하게 설명하기 전에, 적절하게 고려될 경우에 선택적으로 유사한 특성들을 가질 수 있는 대응되거나 유사한 요소들을 나타내기 위해 참조 부호들이나 참조 부호들의 끝부분들이 도면들 중에서 반복되는 점에 유의해야 할 것이다.
도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 기판 처리 장치의 제1 실시예는 액체 컨테이너(1), 액체 공급 유닛(2), 복수의 처리 유닛들(3), 재순환 탱크(4) 및 기체 배출 유닛(5)을 포함한다.
상기 액체 컨테이너(1)는 처리 액체(6)를 저장한다. 특정 실시예들에 있어서, 상기 처리 액체(6)는 기판들(W)의 습식 처리를 위해 사용된다. 구체적으로, 상기 처리 액체(6)에 의해 처리되는 상기 기판들(W)은, 이에 한정되는 것은 아니지만, 칩, 반도체 웨이퍼, 액정 또는 플라즈마 표시 기판, 포토마스크 기판, 세라믹 기판, 태양 전지 기판, 또는 이들과 유사한 것의 형태가 될 수 있으며, 라운드 형상이거나 정사각형의 형상이 될 수 있다. 또한, 본 발명의 기판 처리 장치는, 이에 한정되는 것은 아니지만, 반도체 습식 공정(예를 들어, 식각, 세정, 건조 등), 예를 들면, 단일 기판 습식 공정, 다중 기판 습식 공정, 단일 웨이퍼 솔더 볼 금속 식각, 박막 웨이퍼 지지/스트리핑, 라미네이팅/스트리핑 프로세스들, 실리콘 카바이드 웨이퍼 재생, 실리콘 웨이퍼 재생 등에 적용될 수 있다.
상기 액체 공급 유닛(2)은 액체 분배 파이프라인(21), 리턴 파이프라인(22) 및 구동 펌프(23)를 포함한다. 상기 액체 분배 파이프라인(21)은 상기 액체 컨테이너(1) 및 상기 재순환 탱크(4) 사이에 연결되고 유체 연통된다. 상기 처리 유닛들(3)은 상기 액체 컨테이너(1) 및 상기 재순환 탱크(4) 사이에서 상기 액체 분배 파이프라인(21)에 연결된다. 상기 액체 컨테이너(1)는 상기 기판들(W)을 처리하기 위해 상기 처리 액체(6)를 처리 유닛들(3)로 후속하여 공급하는 상기 액체 분배 파이프라인(21) 내로 상기 처리 액체(6)를 공급한다. 상기 액체 분배 파이프라인(21)은 또한 상기 처리 유닛들(3) 내로 흐르지 않는 상기 처리 액체(6)의 일부를 상기 재순환 탱크(4)에 공급한다. 상기 리턴 파이프라인(22)은 상기 재순환 탱크(4) 및 상기 액체 컨테이너(1) 사이에 연결된다. 상기 구동 펌프(23)는 상기 리턴 파이프라인(22)에 연결되며, 상기 처리 액체(6)가 상기 재순환 탱크(4)로부터 상기 액체 컨테이너(1) 내로 흐르게 한다. 이러한 실시예에 있어서, 상기 액체 공급 유닛(2)은 상기 구동 펌프(23) 및 상기 액체 컨테이너(1) 사이에서 상기 리턴 파이프라인(22)에 연결되고, 상기 처리 액체(6) 내의 이물질들을 여과하기 위한 필터(24)를 더 포함한다. 특정 실시예들에 있어서, 상기 리턴 파이프라인(22), 상기 구동 펌프(23), 상기 필터(24) 및 상기 재순환 탱크(4)는 실질적인 응용들에 따라 생략될 수 있다.
각각의 상기 처리 유닛들(3)은 처리되는 기판들(W), 상기 처리 챔버(31) 및 상기 액체 분배 파이프라인(21) 사이에 연결되고 유체 연통되는 배출 파이프라인(32), 그리고 상기 배출 파이프라인(32)에 연결되고 상기 처리 액체(6)가 상기 처리 챔버(31) 내로 흐르게 하는 배출 펌프(33)의 각각의 것을 수용하는 처리 챔버(31)를 포함한다. 각각의 상기 처리 유닛들(3)의 상기 배출 펌프(33)는 상기 처리 유닛(3)의 배출 펌프(33)로 들어가는 상기 처리 액체(6)의 유압이 상기 배출 펌프(33)의 최대 투입 압력보다 작아지도록 높이 차이(H) 만큼 상기 액체 컨테이너(1) 보다 낮다. 이러한 실시예에서, 상기 처리 유닛들(3)의 상기 배출 펌프들(33)은 대략적으로 동일한 높이에 배치되며, 이에 따라 상기 처리 유닛들(3)의 상기 배출 펌프들(33)로 들어가는 상기 처리 액체(6)의 거의 동일한 유압을 가져온다. 그러나 각각의 상기 처리 유닛들(3)의 상기 배출 펌프(33)의 높이는 상기 처리 유닛(3)의 상기 배출 펌프(33)로 들어가는 상기 처리 액체(6)의 유압들이 상기 배출 펌프(33)의 최대 투입 압력보다 작은 한 실제 요구 사항들에 따라 독립적으로 조정될 수 있다. 다중의 배출 펌프들(33)은 상기 처리 유닛들(3)의 다른 것들의 배출 펌프들(33)에 의해 상기 처리 유닛들(3)의 하나의 배출 파이프라인(32) 내의 상기 처리 액체(6)의 흐름의 영향을 완화시키기 위해 각기 상기 배출 파이프라인들(32)에 연결된다. 또한, 각각의 상기 처리 유닛들(3)의 상기 배출 펌프(33) 및 상기 액체 컨테이너(1) 사이의 높이 차이(H)는 상기 처리 유닛(3)의 상기 배출 펌프(33)로 들어가는 상기 처리 액체(6)의 유압이 상기 배출 펌프(33)의 최대 투입 압력보다 작아지게 하여, 상기 처리 유닛들(3)의 상기 배출 파이프라인들(32) 내의 상기 처리 액체(6)의 일정한 흐름을 가져오며, 상기 배출 펌프들(33)의 출력이 원하는 값보다 커지게 할 수 있는 상기 배출 펌프들(33)에 과부하가 걸리는 것을 방지한다. 더욱이, 상기 액체 컨테이너(1)의 이러한 배치는 상기 처리 유닛들(3)에 대한 상기 처리 액체(6)의 일정하고 충분한 공급을 보장하며, 상기 처리 유닛들(3)로부터의 높은 요구 사항들로 인한 불충분한 처리 액체의 문제를 방지한다. 이러한 실시예에서, 상기 액체 분배 파이프라인(21)은 각각의 상기 처리 유닛들(3)의 상기 배출 파이프라인(32)의 경우보다 크고, 상기 리턴 파이프라인(22)의 경우보다 큰 내측 직경을 가지며, 이에 따라 상기 처리 유닛들(3)로 공급되는 상기 액체 분배 파이프라인(21) 내의 상기 처리 액체(6)의 양이 불충분해지는 것을 방지한다. 상기 큰 내측 직경 특징은 또한 상기 처리 액체(6)의 충분한 양이 상기 처리 유닛들(3) 모두가 동작할 때에 상기 처리 유닛들(3)의 상기 배출 파이프라인들(32)에 제공될 수 있는 점을 보장한다.
이러한 실시예에서, 각각의 상기 처리 유닛들(3)은 흐름 컨트롤 모듈(flow control module)(34), 흐름 전환 밸브(flow diverter valve)(35) 및 재순환 파이프라인(36)을 더 포함한다.
각각의 상기 처리 유닛들(3)에 대해, 상기 흐름 컨트롤 모듈(34)은 상기 배출 파이프라인(32)에 연결되고, 상기 배출 펌프(33)에 전기적으로 연결되며, 상기 배출 파이프라인(32) 내의 상기 처리 액체(6)의 유량을 소정의 값으로 유지하기 위해 상기 배출 펌프(33)의 출력을 제어하도록 상기 배출 펌프(33)에 신호를 전송하기 위해 상기 배출 펌프(33) 및 상기 처리 챔버(31) 사이에서 상기 배출 파이프라인(32) 내에 상기 처리 액체(6)의 유량을 감지한다. 이러한 실시예에서 각각의 상기 처리 유닛들(3)에 대해, 상기 흐름 컨트롤 모듈(34)은 상기 배출 펌프(33) 및 상기 처리 챔버(31) 사이에서 상기 배출 파이프라인(32)에 연결되는 유량 센서(341), 그리고 제1 신호선(343)을 통해 상기 유량 센서(341)에 전기적으로 연결되고 제2 신호선(344)을 통해 상기 배출 펌프(33)에 전기적으로 연결되는 컨트롤러(342)를 포함한다. 각각의 상기 처리 유닛들(3)에 대해, 상기 유량 센서(341)는 상기 배출 파이프라인(32) 내의 상기 처리 액체(6)의 실제 유량을 감지하고, 상기 제1 신호선(343)을 통해 상기 컨트롤러(342)에 대응하는 신호를 발생시킨다. 상기 컨트롤러(342)는 이후에 상기 대응하는 신호와 상기 소정의 값을 비교하며, 이어서 상기 배출 펌프(33)의 출력이 상기 소정의 값과 동일하게 되도록 상기 실제 유량 및 상기 소정의 값 사이의 차이에 기초하여 제어 신호를 상기 배출 펌프(33)로 전송한다. 상기 처리 유닛들(3)의 상기 흐름 컨트롤 모듈(34)이 상기 처리 유닛들(3)의 상기 배출 펌프들(33)의 출력들이 다른 프로세스들의 요구 사항들을 충족하기 위해 독립적으로 설정될 수 있도록 실제 요구 사항들에 따라 서로 독립적으로 설정될 수 있는 점에 유의해야 할 것이다.
각각의 상기 처리 유닛들(3)에 대해, 상기 흐름 전환 밸브(35)는 상기 배출 펌프(33) 및 상기 처리 챔버(31) 사이에서 상기 배출 파이프라인(32)에 연결된다. 이러한 실시예에서, 각각의 상기 처리 유닛들(3)의 상기 흐름 전환 밸브(35)는 상기 처리 유닛(3)의 상기 흐름 컨트롤 모듈(34) 및 상기 처리 챔버(31) 사이에 배치된다. 각각의 상기 처리 유닛들(3)의 상기 재순환 파이프라인(36)은 상기 처리 유닛(3)의 상기 흐름 전환 밸브(35) 및 상기 액체 공급 유닛(2)을 상호 연결한다. 각각의 상기 처리 유닛들(3)의 상기 흐름 전환 밸브(35)는, 상기 처리 유닛(3)의 상기 배출 파이프라인(32)으로부터 상기 처리 유닛(3)의 상기 처리 챔버(31) 내로의 상기 처리 액체(6)의 흐름이 허용되는 반면, 상기 처리 유닛(3)의 상기 배출 파이프라인(3)으로부터 상기 액체 공급 유닛(2) 내로의 상기 처리 액체(6)의 흐름이 방지되는 배출 상태, 그리고 상기 처리 유닛(3)의 상기 배출 파이프라인(32)으로부터 상기 처리 유닛(3)의 상기 처리 챔버(31) 내로의 상기 처리 액체(6)의 흐름이 방지되는 반면, 상기 처리 유닛(3)의 상기 배출 파이프라인(32)으로부터 상기 액체 공급 유닛(2) 내로의 상기 처리 액체(6)의 흐름이 허용되는 재순환 상태 사이에서 전환될 수 있다. 이러한 실시예에서, 각각의 상기 처리 유닛들(3)의 상기 흐름 전환 밸브(35)는 상기 처리 유닛(3)의 상기 배출 파이프라인(32)을 통해 상기 처리 유닛(3)의 상기 배출 펌프(33)에 연결되는 투입 단부(351), 상기 처리 유닛(3)의 상기 배출 파이프라인(32)을 통해 상기 처리 유닛(3)의 상기 처리 챔버(31)에 연결되는 제1 배출 단부(352), 그리고 상기 처리 유닛(3)의 상기 재순환 파이프라인(36)에 연결되는 제2 배출 단부(353)를 포함하는 3방향 밸브이다. 상기 흐름 전환 밸브(35)가 상기 배출 상태에 있을 때, 상기 흐름 전환 밸브(35)의 상기 제1 배출 단부(352)가 열리고, 상기 흐름 전환 밸브(35)의 상기 제2 배출 단부(353)가 닫혀, 상기 처리 유닛(3)의 상기 처리 챔버(31) 내로의 상기 처리 액체(6)의 흐름이 가능해진다. 상기 흐름 전환 밸브(35)가 상기 재순환 상태에 있을 때, 상기 흐름 전환 밸브(35)의 상기 제1 배출 단부(352)가 닫히고, 상기 흐름 전환 밸브(35)의 상기 제2 배출 단부(353)가 열려, 상기 처리 유닛(3)의 상기 배출 파이프라인(32)으로부터 상기 처리 유닛(3)의 상기 재순환 파이프라인(36)을 통해 상기 액체 공급 유닛(2) 내로의 상기 처리 액체(6)의 흐름이 가능해진다. 이러한 실시예에서, 상기 액체 공급 유닛(2)은 상기 처리 유닛들(3)의 상기 재순환 파이프라인들(36) 및 상기 재순환(4) 사이에 연결되고, 상기 처리 액체(6)를 상기 처리 유닛들(3)의 상기 재순환 파이프라인들(36)로부터 상기 재순환 탱크(4) 내로 이송하는 수집 파이프라인(25)을 더 포함한다.
상기 기체 배출 유닛(5)은 상기 액체 분배 파이프라인(21)으로부터 가스를 배출하기 위해 상기 액체 분배 파이프라인(21)에 연결되며, 기체 배출 파이프라인(51), 기체 배출 밸브(52) 및 프로세스 밸브(process valve)(53)를 포함한다. 상기 기체 배출 파이프라인(51)은 상기 액체 분배 파이프라인(21) 상부에 배치된다. 상기 기체 배출 파이프라인(51)은 상기 처리 유닛들(3)의 업스트림(upstream)에서 상기 액체 분배 파이프라인(21)의 일부에 연결되고 유체 연통되는 하부 단부, 그리고 상기 액체 컨테이너(1) 내의 상기 처리 액체(6)의 액체 표면보다 높은 위치에서 상기 액체 컨테이너(1)에 연결되고 유체 연통되는 상부 단부를 가진다. 상기 처리 액체(6)가 상기 액체 분배 파이프라인(21) 및 상기 기체 배출 파이프라인(51)의 교차 지점을 통해 흐를 때, 상기 처리 액체(6) 내에 발생되는 버블들 내의 가스는 상기 기체 배출 파이프라인(51)을 통해 상기 액체 컨테이너(1) 내로 흐른다. 구체적으로는, 상기 처리 액체(6)가 상기 액체 분배 파이프라인(21) 및 상기 기체 배출 파이프라인(51)의 교차 지점을 흐를 때, 상기 처리 액체(6)의 일부가 상기 기체 배출 파이프라인(51) 내의 상기 처리 액체(6)의 액체 표면이 상기 액체 컨테이너(1) 내의 상기 처리 액체(6)의 상기 액체 표면과 실질적으로 동일한 높이를 가질 때까지 상기 기체 배출 파이프라인(51) 내로 흐를 것이다. 배출 장치(도시되지 않음)가 상기 액체 컨테이너(1)로부터 상기 버블들 내의 상기 가스를 제거하기 위해 상기 액체 컨테이너(1)에 연결되게 제공될 수 있다. 실제 요구 사항들에 따라, 상기 기체 배출 파이프라인(51)의 하부 단부가 상기 처리 유닛들(3)의 다운스트림(downstream)인 부분 또는 상기 처리 유닛들(3)의 둘 사이에 위치하는 부분과 같은 상기 액체 분배 파이프라인(21)의 다른 부분에 연결될 수 있는 점에 유의해야 할 것이다. 상기 기체 배출 파이프라인(51)은 상기 처리 액체(6) 내의 가스 버블의 양을 감소시키는 데 기여하며, 이에 따라 상기 기판 처리 장치(100)의 처리 안정성이 향상된다. 상기 기체 배출 밸브(52) 및 상기 프로세스 밸브(53)는 병렬로 연결되고, 상기 처리 유닛들(3)의 다운스트림인 위치에서 상기 액체 분배 파이프라인(21)에 연결된다. 상기 프로세스 밸브(53)는 상기 기체 배출 밸브(52)의 경우 및 상기 액체 분배 파이프라인(21)의 내측 직경보다 작은 최대 개구 직경을 가진다. 기판 처리의 개시에서, 상기 액체 컨테이너(1)가 먼저 세정되거나, 새로운 처리 액체(6)로 대체될 필요가 있을 수 있다. 상기 액체 컨테이너(1)의 세정 또는 상기 처리 액체(6)의 대체는 상기 액체 분배 파이프라인(21)이 가스로 채워지게 할 수 있으며, 이는 적절한 가스 제거 프로세스 없이는 상기 기판 처리 장치(100)의 처리 안정성에 불리한 영향을 미칠 수 있다. 이에 따라, 상기 액체 컨테이너(1)가 상기 처리 액체(6)를 상기 액체 분배 파이프라인(21) 내로 공급하는 것을 시작할 때, 상기 처리 액체(6)로부터 상기 가스를 제거하기 위해 상기 기체 배출 밸브(52)가 열리고, 상기 프로세스 밸브(53)가 닫히며, 후속하여 정상 처리를 위해 상기 기체 배출 밸브(52)가 닫히고, 상기 프로세스 밸브(53)가 열린다. 이러한 실시예에서, 상기 기체 배출 밸브(52)의 상기 최대 개구 직경은 상기 액체 분배 파이프라인(21)의 내측 직경(예를 들어, 1인치)과 실질적으로 동일하게 되며, 이는 상기 처리 액체(6)로부터 상기 가스의 신속한 제거를 가져온다. 이러한 실시예에서, 상기 프로세스 밸브(53)의 최대 개구 직경은 0.375인치이며, 이는 상기 액체 분배 파이프라인(21) 내의 상기 처리 액체(6)의 압력을 제어하기 위해 상기 액체 분배 파이프라인(21)의 내측 직경보다 작다. 특정 실시예들에서, 상기 기체 배출 파이프라인(51) 또는 상기 기체 배출 및 프로세스 밸브들(52, 53)은 실제 요구 사항들에 따라 생략될 수 있다. 선택적으로는, 전체 기체 배출 유닛(5)이 생략될 수 있다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 이러한 실시예에서, 각각의 상기 처리 유닛들(3)은 상기 처리 유닛(3)의 상기 처리 챔버(31)에 인접하여 상기 배출 파이프라인(32)의 단부에 연결되고, 상기 각각의 기판(W) 상부에 배치되며, 상기 각각의 기판(W)을 처리하기 위해 상기 처리 유닛(3)의 상기 배출 파이프라인(32)을 통해 상기 처리 액체(6)의 배출 조건을 제어하는 유체 배출 컨트롤 모듈(37)을 더 포함한다. 다시 말하면, 각각의 상기 처리 유닛들(3)의 상기 유체 배출 컨트롤 모듈(37)은 상기 처리 유닛(3)의 상기 처리 챔버(31) 내로의 상기 처리 액체(6)의 흐름을 제어한다. 구체적으로는 이러한 실시예에서, 각각의 상기 처리 유닛들(3)의 상기 유체 배출 컨트롤 모듈(37)은 튜브 몸체(371), 이동 부재(372) 및 구동 유닛(도시되지 않음)을 포함한다. 각각의 상기 처리 유닛들(3)의 상기 유체 배출 컨트롤 모듈(37)의 상기 튜브 몸체(371)는 상기 처리 유닛(3)의 상기 배출 파이프라인(32)과 유체 연통되는 배출 유체 통로(371a)를 구비하여 형성된다. 각각의 상기 처리 유닛들(3)의 상기 유체 배출 컨트롤 모듈(37)의 상기 이동 부재(372)는 구동 유닛에 의해 상기 이동 부재(372)가 상기 처리 유닛(3)의 상기 유체 배출 컨트롤 모듈(37)의 상기 배출 유체 통로(371a)를 차단하지 않는 제1 상태(도 2 참조) 및 상기 이동 부재(372)가 상기 처리 유닛(3)의 상기 유체 배출 컨트롤 모듈(37)의 상기 배출 유체 통로(371a)를 차단하는 제2 상태(도 3 참조) 사이에서 전환될 수 있다. 이러한 실시예에서, 상기 각각의 상기 처리 유닛들(3)의 상기 유체 배출 컨트롤 모듈(37)의 상기 이동 부재(372)는 탄성 시트이고, 상기 구동 유닛은 상기 처리 유닛(3)의 상기 유체 배출 컨트롤 모듈(37)의 상기 배출 유체 통로(371a)를 차단하도록 상기 이동 부재(372)응 이동시키기 위해 가스를 제공하도록 동작할 수 있다. 각각의 상기 처리 유닛들(3)의 상기 유체 배출 컨트롤 모듈(37)의 상기 이동 부재(372)가 상기 제2 상태에 있을(즉, 상기 이동 부재(372)가 상기 배출 유체 통로(371a)를 차단할) 때, 상기 처리 유닛(3)의 상기 흐름 전환 밸브(35)는 상기 처리 액체(6)를 상기 재순환 파이프라인(36) 내로 흐르게 하도록 상기 재순환 상태로 전환된다.
도 4를 참조하면, 본 발명에 따른 기판 처리 장치의 제2 실시예는 다음에 설명되는 차이점들로 상기 제1 실시예의 경우로부터 변경된 구조를 가진다. 상기 제2 실시예에서, 상기 액체 공급 유닛(2)은 상기 액체 컨테이너(1)에 연결되는 두 개의 상기 액체 분배 파이프라인들(21)을 포함한다. 각각의 상기 처리 유닛들(3)의 상기 배출 파이프라인(32)은 상기 처리 유닛(3)의 상기 처리 챔버(31) 및 상기 액체 분배 파이프라인들(21)의 대응하는 것 사이에 배치되고 유체 연통된다. 이러한 실시예에서, 상기 처리 유닛들(3)의 숫자는 여섯이며, 상기 처리 유닛들(3)의 상기 배출 파이프라인들(32)은 상기 액체 분배 파이프라인들(21)에 각기 연결되고 유체 연통되는 두 그룹들로 균등하게 나누어진다. 상기 액체 분배 파이프라인들(21)의 숫자가 실제 요구 사항들에 따라 변화될 수 있으며, 여기의 실시예들로 한정되지 않아야 하는 점에 유의해야 할 것이다. 상기 제2 실시예에서, 상기 액체 공급 유닛(2)은 상기 재순환 탱크(4)와 유체 연통되고, 상기 배출 파이프라인들(32)의 두 그룹들과 각기 유체 연통되는 두 개의 상기 수집 파이프라인들(25)을 포함한다. 상기 제2 실시예에서, 상기 기판 처리 장치(100)는 상기 처리 유닛들(3)의 다운스트림인 위치들에서 상기 액체 분배 파이프라인들(21)에 각기 연결되는 두 개의 상기 기체 배출 유닛들(5)을 포함한다.
상기 제2 실시예에서, 각각의 상기 처리 유닛들(3)의 상기 배출 펌프(33)는 상기 처리 유닛(3)의 상기 배출 펌프(33)로 들어가는 상기 처리 액체(6) 의 유압이 상기 배출 펌프(33)의 최대 투입 압력보다 작아지도록 상기 액체 컨테이너(1)보다 낮다. 상기 처리 유닛들(3)의 상기 배출 펌프들(33)의 적어도 하나는 제1 높이 차이(H1)만큼 상기 액체 컨테이너(1)보다 낮으며, 상기 처리 유닛들(3)의 상기 배출 펌프들(33)의 다른 것의 적어도 하나는 상기 제1 높이 차이(H1)와 다른 제2 높이 차이(H2)만큼 상기 액체 컨테이너(1)보다 낮다.
도 5 및 도 6은 상기 기판 처리 장치(100)의 제1 실시예의 각각의 상기 처리 유닛들(3)의 유체 배출 컨트롤 모듈(37)의 제1 변형예를 나타낸다. 상기 제1 변형예에서, 상기 유체 배출 컨트롤 모듈(37)의 상기 이동 부재(372)는 상기 제1 상태(도 5 참조) 및 상기 제2 상태(도 6 참조) 사이에서 상기 구동 유닛에 의해 전환될 수 있는 이동 피스톤 유닛으로 구성된다. 상기 제1 변형예에서, 상기 유체 배출 컨트롤 모듈(37)은 상기 이동 부재(372)를 탄성적으로 편향시키기 위해 상기 튜브 몸체(371) 및 상기 이동 부재(372) 사이에 연결되는 탄성 부재(374)를 더 포함한다.
도 7 및 도 8은 상기 제1 변형예로부터 변경된 구조를 가지는 각각의 상기 처리 유닛들(3)의 유체 배출 컨트롤 모듈(37)의 제2 변형예를 나타낸다. 상기 제2 변형예에서, 상기 튜브 몸체(371)는 상기 배출 유체 통로(371a)와 유체 연통되는 드레인 공간(drain space)(371b)을 더 구비하여 형성되며, 상기 이동 부재(372)는 피스톤 유닛(372a) 및 상기 드레인 공간(371b)을 밀봉하기 위해 상기 드레인 공간(371b)의 넓은 개구 내에 배치되는 플렉시블 멤브레인(372b)을 포함한다. 상기 피스톤 유닛(372a)은 상기 플렉시블 멤브레인(372b)을 상기 플렉시블 멤브레인(372b)의 중심 부분이 상기 드레인 공간(371b)의 좁은 부분 내로 연장되는 도 7에 도시한 비흡입 상태로 밀기 위해 상기 탄성 부재(374)에 의해 상기 배출 유체 통로(371a)를 향해 편향된다. 상기 흐름 전환 밸브(35)(도 1 참조)가 상기 재순환 상태로 전환될 때, 상기 피스톤 유닛(372a)이 상기 플렉시블 멤브레인(372b)이 흡입 상태에 있고, 상기 플렉시블 멤브레인(372b)의 중심 부분이 상기 넓은 개구에 인접하여 배치되는 상기 드레인 공간(371a)의 넓은 부분 내에 위치하는 도 8에 도시한 우측 한계 위치로 이동할 때까지 상기 피스톤 유닛(372a)은 상기 구동 유닛에 의해 상기 탄성 부재(374)의 편향 작용에 대해 상기 플렉시블 멤브레인(372b)으로부터 멀어지는 방향으로 이동하도록 구동된다. 즉, 상기 배출 유체 통로(371a)가 닫히자마자(예를 들어, 상기 흐름 전환 밸브(35)를 상기 재순환 상태로 전환시키는 것을 통해), 상기 구동 유닛이 상기 플렉시블 멤브레인(372b)을 상기 비흡입 상태로부터 상기 흡입 상태로 전환시키도록 동작할 수 있다. 이러한 방식에서, 상기 배출 유체 통로(371a) 및 상기 플렉시블 멤브레인(372b) 사이에 배치되는 상기 드레인 공간(371b)의 일부의 체적은 상기 배출 유체 통로(371a) 내에 남아 있는 상기 처리 액체(6)가 상기 드레인 공간(371b) 내로 끌려질 수 있도록 증가되며, 이에 따라 상기 남아 있는 처리 액체(6)가 떨어지는 것을 방지한다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 기판 처리 장치(100)는 상기 배출 파이프라인들(32)에 각기 제공되는 복수의 상기 배출 펌프들(33)을 포함하며, 이에 따라 상기 처리 유닛들(3)의 다른 것들의 상기 배출 펌프(33)에 의해 상기 처리 유닛들(3)의 하나의 상기 배출 파이프라인(32) 내의 상기 처리 액체(6)의 흐름의 영향을 완화시킨다. 또한, 각각의 상기 처리 유닛들(3)의 상기 배출 펌프(33)를 상기 액체 컨테이너(1)보다 낮게 배치함에 의해, 상기 처리 유닛(3)의 상기 출력 펌프(33)로 들어가는 상기 처리 액체(6)의 유압이 상기 배출 펌프(33)의 최대 투입 압력보다 작아지며, 상기 처리 유닛들(3)의 상기 배출 파이프라인들(32) 내의 상기 처리 액체(6)의 일정한 흐름을 가져오고, 상기 배출 펌프들(33)이 과부하가 걸리는 것이 방지된다. 더욱이, 상기 액체 컨테이너(1)의 존재는 상기 처리 유닛들(3)로부터의 높은 요구로 인한 불충분한 처리 액체 공급의 문제를 방지하면서 상기 처리 유닛들(3)에 대한 상기 처리 액체(6)의 일정하고 충분한 공급을 보장한다.
앞서의 설명에서, 실시예에 대한 완전한 이해를 제공하기 위해 설명의 목적으로 많은 특정한 세부 사항들을 설시하였다. 그러나 해당 기술 분야의 숙련자에게는 하나 또는 그 이상의 다른 실시예들이 이들 특정한 세부 사항들의 일부들이 없이 수행될 수 있는 점이 분명해질 것이다. 또한, 본 명세서 전체에서 "하나의 실시예", "일 실시예", 기타 서수로 나타낸 실시예들, 그리고 특정한 특징, 구조 또는 특성들에 대해 설시된 수단에 대한 언급이 본 발명의 실시에 포함될 수 있는 점이 이해되어야 할 것이다. 또한, 앞서 설명에서 본 발명을 간략화하고 다양한 본 발명의 측면들을 이해하는 데 이바지하기 위해 다양한 특징들이 때때로 단일의 실시예, 도면 또는 그 설명에서 함께 그룹으로 되며, 본 발명을 적절하게 수행함에 있어서 하나의 실시예로부터의 하나 또는 그 이상의 특징들이나 특정한 세부 사항들이 다른 실시예로부터의 하나 또는 그 이상의 특징들이나 특정한 세부 사항들과 함께 수행될 수 있는 점이 이해되어야 할 것이다.
본 발명을 예시적인 실시예들로 간주되는 경우들과 함께 설명하였지만, 본 발명이 개시된 실시예들에 한정되는 것은 아니며, 모든 변형들 및 균등한 장치들을 포괄하도록 가장 넓은 범위의 이해의 사상과 범주 내에서 다양한 장치들을 커버하도록 의도되는 점이 이해될 것이다.
1：액체 컨테이너 2：액체 공급 유닛
3：처리 유닛들 4：재순환 탱크
5：기체 배출 유닛 6：처리 액체
21：액체 분배 파이프라인 22：리턴 파이프라인
23：구동 펌프 24：필터
25：수집 파이프라인 31：처리 챔버
32：배출 파이프라인 33：배출 펌프
34：흐름 컨트롤 모듈 35：흐름 전환 밸브
36：재순환 파이프라인 37：유체 배출 컨트롤 모듈
51：기체 배출 파이프라인 52：기체 배출 밸브
53：프로세스 밸브 100：기판 처리 장치
341：유량 센서 342：컨트롤러
343：제1 신호선 344：제2 신호선
351：투입 단부 352：제1 배출 단부
353：제2 배출 단부 371：튜브 몸체
371a：배출 유체 통로 371b：드레인 공간
372：이동 부재 372a：피스톤 유닛
372b：플렉시블 멤브레인 374：탄성 부재

Claims (17)

  1. 기판 처리 장치에 있어서,
    처리 액체를 저장하는 액체 컨테이너;
    상기 액체 컨테이너에 연결되는 적어도 하나의 액체 분배 파이프라인을 포함하는 액체 공급 유닛; 및
    복수의 처리 유닛들을 포함하며, 각각의 상기 처리 유닛들은 처리되는 기판을 수용하는 처리 챔버, 그리고 상기 처리 챔버 및 상기 적어도 하나의 액체 분배 파이프라인 사이에 배치되고 유체 연통되는 배출 파이프라인을 포함하며,
    상기 액체 컨테이너는 상기 처리 유닛들 내에 각기 수용되는 상기 기판들을 처리하기 위해 상기 처리 액체를 각각의 상기 처리 유닛들의 상기 배출 파이프라인 및 상기 처리 챔버로 후속하여 공급하는 상기 적어도 하나의 액체 분배 파이프라인 내로 상기 처리 액체를 공급하고,
    각각의 상기 처리 유닛들은 상기 처리 유닛의 상기 배출 파이프라인에 연결되고, 상기 처리 액체가 상기 처리 유닛의 상기 처리 챔버 내로 흐르게 하며, 배출 펌프로 들어가는 상기 처리 액체의 유압이 상기 배출 펌프의 최대 투입 압력보다 작아지도록 높이 차이만큼 상기 액체 컨테이너보다 낮은 상기 배출 펌프를 더 포함하며,
    상기 기판 처리 장치는 상기 적어도 하나의 액체 분배 파이프라인에 연결되고 유체 연통되는 재순환 탱크를 포함하고, 상기 적어도 하나의 액체 분배 파이프라인은 상기 처리 유닛들 내로 흐르지 않은 상기 처리 액체를 상기 재순환 탱크 내로 이송하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 각각의 상기 처리 유닛들은 상기 처리 유닛의 상기 배출 파이프라인에 연결되고, 상기 처리 유닛의 상기 배출 펌프에 전기적으로 연결되며,
    상기 배출 파이프라인 내의 상기 처리 액체의 유량을 소정의 값으로 유지하도록 상기 배출 펌프의 출력을 제어하기 위해 상기 배출 펌프에 신호를 전송하도록 상기 배출 파이프라인 내의 상기 처리 액체의 유량을 감지하는 흐름 컨트롤 모듈(flow control module)을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 처리 유닛들의 상기 배출 펌프의 유량들의 상기 소정의 값들은 서로 독립적으로 설정되는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    각각의 상기 처리 유닛들은 상기 처리 유닛의 상기 배출 펌프 및 상기 처리 챔버 사이에서 상기 처리 유닛의 상기 배출 파이프라인에 연결되는 흐름 전환 밸브(flow diverter valve), 그리고 상기 흐름 전환 밸브 및 상기 액체 공급 유닛을 상호 연결하는 재순환 파이프라인을 더 포함하며;
    각각의 상기 처리 유닛들의 상기 흐름 전환 밸브는 상기 처리 유닛의 상기 배출 파이프라인으로부터 상기 처리 유닛의 상기 처리 챔버 내로의 상기 처리 액체의 흐름이 허용되지만, 상기 처리 유닛의 상기 배출 파이프라인으로부터 상기 액체 공급 유닛 내로의 상기 처리 액체의 흐름이 방지되는 배출 상태, 그리고 상기 처리 유닛의 상기 배출 파이프라인으로부터 상기 처리 유닛의 상기 처리 챔버 내로의 상기 처리 액체의 흐름이 방지되지만, 상기 처리 유닛의 상기 배출 파이프라인으로부터 상기 액체 공급 유닛 내로의 상기 처리 액체의 흐름이 허용되는 재순환 상태 사이에서 전환될 수 있는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  5. 제 4 항에 있어서, 상기 액체 공급 유닛은 상기 처리 유닛들의 상기 재순환 파이프라인들 및 상기 재순환 탱크 사이에 연결되고, 상기 처리 액체를 상기 처리 유닛들의 상기 재순환 파이프라인들로부터 상기 재순환 탱크 내로 이송하는 수집 파이프라인을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  6. 제 4 항에 있어서, 상기 액체 공급 유닛은 상기 재순환 탱크 및 상기 액체 컨테이너 사이에 연결되는 리턴 파이프라인, 그리고 상기 리턴 파이프라인에 연결되고 상기 처리 액체를 상기 재순환 탱크로부터 상기 액체 컨테이너 내로 흐르게 하는 구동 펌프를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  7. 제 6 항에 있어서, 상기 적어도 하나의 액체 분배 파이프라인은 상기 리턴 파이프라인의 경우보다 큰 내측 직경을 가지는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  8. 제 4 항에 있어서, 각각의 상기 처리 유닛들은 상기 처리 유닛의 상기 처리 챔버에 인접하여 상기 배출 파이프라인의 단부에 연결되고, 상기 처리 유닛의 상기 배출 파이프라인을 통해 상기 처리 액체의 배출 조건을 제어하는 유체 배출 컨트롤 모듈을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  9. 제 8 항에 있어서, 상기 처리 유닛들의 하나의 상기 유체 배출 컨트롤 모듈이 상기 처리 액체가 상기 처리 유닛들의 상기 하나의 상기 처리 챔버 내로 흐르는 것을 차단할 때, 상기 처리 유닛들의 상기 하나의 상기 흐름 전환 밸브는 상기 처리 액체가 상기 처리 유닛들의 상기 하나의 상기 재순환 파이프라인 내로 흐르게 하도록 상기 재순환 상태로 전환되는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  10. 제 1 항에 있어서, 상기 적어도 하나의 액체 분배 파이프라인은 각각의 상기 처리 유닛들의 상기 배출 파이프라인의 경우보다 큰 내측 직경을 가지는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  11. 제 1 항에 있어서, 상기 액체 공급 유닛은 상기 액체 컨테이너에 연결되는 복수의 상기 액체 분배 파이프라인들을 포함하며, 각각의 상기 처리 유닛들의 상기 배출 파이프라인은 상기 처리 유닛의 상기 처리 챔버 및 상기 액체 분배 파이프라인들의 대응하는 것과 유체 연통되는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  12. 제 1 항에 있어서, 상기 처리 유닛들의 상기 배출 펌프들은 동일한 높이에 배치되는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  13. 제 1 항에 있어서, 상기 처리 유닛들의 상기 배출 펌프들의 적어도 하나는 제1 높이 차이만큼 상기 액체 컨테이너보다 낮으며, 상기 처리 유닛들의 상기 배출 펌프들의 다른 것들의 적어도 하나는 상기 제1 높이 차이와 다른 제2 높이 차이만큼 상기 액체 컨테이너보다 낮은 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  14. 제 1 항에 있어서, 상기 적어도 하나의 액체 분배 파이프라인으로부터 가스를 배출하기 위해 상기 적어도 하나의 액체 분배 파이프라인에 연결되는 기체 배출 유닛을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 기체 배출 유닛은 상기 적어도 하나의 액체 분배 파이프라인 상부에 배치되는 기체 배출 파이프라인을 포함하고;
    상기 기체 배출 파이프라인은 상기 처리 유닛들의 업스트림(upstream)에서 상기 적어도 하나의 액체 분배 파이프라인에 연결되고 유체 연통되는 하부 단부, 그리고 상기 액체 컨테이너 내의 상기 처리 액체의 액체 표면보다 높은 위치에서 상기 액체 컨테이너에 연결되고 유체 연통되는 상부 단부를 가지며;
    상기 처리 액체가 상기 적어도 하나의 액체 분배 파이프라인 및 상기 기체 배출 파이프라인의 교차 지점을 통해 흐를 때, 상기 처리 액체 내에 발생되는 버블들 내의 가스는 상기 기체 배출 파이프라인을 통해 상기 액체 컨테이너 내로 흐르는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  16. 제 14 항에 있어서,
    상기 기체 배출 유닛은 병렬로 연결되고, 상기 처리 유닛들의 다운스트림(downstream)인 위치에서 상기 적어도 하나의 액체 분배 파이프라인에 연결되는 기체 배출 밸브 및 프로세스 밸브(process valve)를 포함하며;
    상기 프로세스 밸브는 상기 기체 배출 밸브의 경우 및 상기 적어도 하나의 액체 분배 파이프라인의 내측 직경보다 작은 최대 개구 직경을 가지는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
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