KR102219880B1 - 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법 - Google Patents

기판 처리 장치 및 기판 처리 방법 Download PDF

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KR102219880B1
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세메스 주식회사
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Abstract

본 발명은 기판을 처리하는 장치를 제공한다. 기판을 처리하는 장치에 있어서, 기판에 대해 처리 공정을 수행하는 처리 유닛과 상기 처리 유닛으로 약액을 공급하는 약액 공급 유닛을 포함하되, 상기 약액 공급 유닛은, 메인 공급라인을 통해 상기 처리 유닛과 연결되는 공급 탱크 및 상기 공급 탱크에 연결된 순환 라인 상에 설치되며 상기 약액을 가열하는 가열 부재를 가지는 가열 탱크를 포함할 수 있다.

Description

기판 처리 장치 및 기판 처리 방법 {SUBSTRATE TREATING APPARATUS AND SUBSTRATE TREATING METHOD}
본 발명은 기판을 처리하는 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법에 관한 것이다.
반도체소자 또는 액정 디스플레이를 제조하기 위해서, 기판에 포토리소그라피, 식각, 애싱, 이온주입, 박막 증착, 그리고 세정 등의 다양한 공정들이 수행된다. 이 중 식각 공정은 기판 상에 형성된 박막 중 불필요한 영역을 제거하는 공정으로, 다양한 박막에 대한 높은 선택비가 요구된다.
이러한 식각 공정에 사용되는 약액으로 케미컬이 사용된다. 케미컬은 기판 상에 형성된 특정 박막만을 식각 처리하도록 높은 선택비가 요구된다. 따라서 케미컬은 그 농도 및 온도가 설정 조건에 대응되도록 조절된 상태로 공급되어야 한다. 특히, 질화 막질을 포함하는 박막을 식각하는 케미컬로는 인산(H3PO4)이 사용된다. 이러한 케미컬은 기판 상에 형성된 질화 막질과 산화 막질 간의 선택비를 향상시키 위해, 고온의 상태로 기판 상에 공급된다.
이 때, 케미컬을 고온의 상태로 가열하는데, 고온으로 유지하는 과정에서 일부가 기화되어 손실이 발생된다. 또한 케미컬이 기화됨에 따라 그 농도가 변동되고, 공정불량을 야기한다. 또한, 고온의 기화된 케미컬은 배기되는 과정에서 주변장치를 열변형 및 손상시킬 수 있다. 이로 인해, 케미컬의 농도를 높여 끓는점을 상승시킨 후, 일정한 농도의 케미컬을 균일하게 공급할 필요가 있다.
본 발명은 약액을 가열하여 공급하는 과정에서 약액의 손실을 최소화할 수 있는 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법을 제공하는 것을 일 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 일정 농도의 약액을 균일하게 공급하기 위한 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법을 제공하는 것을 일 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 발명은 기판 처리 장치를 제공한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 장치는, 기판에 대해 처리 공정을 수행하는 처리 유닛과 상기 처리 유닛으로 약액을 공급하는 약액 공급 유닛을 포함하되, 상기 약액 공급 유닛은, 메인 공급라인을 통해 상기 처리 유닛과 연결되는 공급 탱크 및 상기 공급 탱크에 연결된 순환 라인 상에 설치되며 상기 약액을 가열하는 가열 부재를 가지는 가열 탱크를 포함할 수 있다.
상기 공급 탱크는 그 내부의 상기 약액을 가열하는 가열 부재를 더 포함하되, 상부에서 바라볼 때 상기 가열 탱크의 면적은 상기 공급 탱크의 면적보다 넓게 제공되고, 상부에서 바라볼 때 상기 가열 탱크의 상기 가열 부재의 가열 면적은 상기 공급 탱크의 상기 가열 부재의 가열 면적보다 넓게 제공될 수 있다.
상기 공급 탱크는 그 내부의 상기 약액을 가열하는 가열 부재를 더 포함하되, 상부에서 바라볼 때 상기 가열 탱크의 상기 가열 부재의 제공 영역은 상기 공급 탱크의 상기 가열 부재의 제공 영역보다 넓게 제공될 수 있다.
상기 가열 탱크의 상기 가열 부재의 가열 온도는 상기 공급 탱크의 상기 가열 부재의 가열 온도보다 높게 제공될 수 있다.
상기 가열 탱크는 배기관을 더 포함할 수 있다.
상기 순환 라인은, 상기 가열 탱크로부터 상기 공급 탱크로 상기 약액을 공급하는 제 1 순환라인, 상기 공급 탱크 내의 상기 약액이 순환되어 상기 공급 탱크로 재유입되는 제 2 순환라인을 포함하되, 상기 제 1 순환라인 상에는 냉각기가 설치될 수 있다.
상기 약액 공급 유닛은 상기 순환 라인을 제어하는 제어기를 더 포함하고, 상기 제어기는 상기 약액의 온도가 설정 온도보다 낮을 때는 상기 제 1 순환라인으로 순환시키고, 상기 약액의 온도가 상기 설정 온도에 도달하면 상기 제 2 순환라인으로 순환시킬 수 있다.
또한, 본 발명은 기판 처리 방법을 제공한다.
본 발명의 일 실시예에 의한 기판을 처리하는 방법은, 상술한 기판 처리 장치를 이용하여 기판을 처리하는 방법에 있어서, 상기 가열 탱크의 가열 온도는 상기 공급 탱크의 가열 온도보다 높을 수 있다.
상기 약액의 온도가 설정 온도보다 낮을 때는 상기 약액을 상기 가열 탱크를 거쳐 상기 공급 탱크로 공급하고, 상기 약액의 온도가 상기 설정 온도에 도달하면 상기 약액을 상기 공급 탱크에서 순환시킬 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 의하면, 약액을 가열하여 공급하는 과정에서 약액의 손실을 최소화할 수 있는 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법을 제공할 수 있다.
또한, 본 발명은 일정 농도의 약액을 균일하게 공급할 수 있는 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법을 제공할 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 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 기판 처리 설비를 보여주는 도면이다.
도 2는 도 1의 다른 실시예에 따른 기판 처리 장치를 보여주는 도면이다.
도3은 도2의 약액 공급 유닛의 단면도이다.
도 4는 도 2의 약액 공급 유닛의 다른 실시예를 보여주는 도면이다.
도 5 내지 도 8은 도 3의 약액 공급 유닛이 약액을 공급하는 과정을 순차적으로 보여주는 도면이다.
이하, 본 발명의 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 더욱 상세하게 설명한다. 본 발명의 실시예는 여러 가지 형태로 변형할 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래의 실시예들로 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 실시예는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위해 제공되는 것이다. 따라서 도면에서의 요소의 형상은 보다 명확한 설명을 강조하기 위해 과장되었다.
본 실시예에서 기판(S)은 반도체 칩 제조에 사용되는 웨이퍼(W)를 예로 들어 설명한다. 그러나 이와 달리, 대체로 원판 형상으로 제공된 다양한 종류의 기판일 수 있다.
아래에서는 약액을 이용하여 기판을 세정하는 기판 처리 장치의 일 예를 설명한다.
도1은 본 발명의 실시예에 따른 기판처리설비를 보여주는 평면도이다. 도1을 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 기판처리부(300a)(260)들이 배치된다. 이송챔버(240)의 일측 및 타측에서 기판처리부(300a)(260)들은 이송챔버(240)를 기준으로 대칭되도록 제공된다. 이송챔버(240)의 일측에는 복수 개의 기판처리부(300a)(260)들이 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.
공정처리챔버(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 공정처리챔버(260) 내의 기판처리장치(300)는 동일한 구조를 가질 수 있다. 선택적으로 공정챔버(260)들은 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.
도2는 도1의 기판처리장치를 보여주는 단면도이다. 도2를 참조하면, 기판처리장치(300)는 처리 유닛(310) 및 약액 공급 유닛(400)을 가진다. 처리 유닛(310)은 하우징(320), 스핀헤드(340), 그리고 승강유닛(360), 그리고 노즐 유닛(380)를 포함한다.
하우징(320)은 상부가 개방된 통 형상을 가진다. 하우징(320)은 내부회수통(322) 및 외부회수통(326)을 가진다. 각각의 회수통(322,326)은 공정에 사용된 약액들 중 서로 상이한 약액을 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 약액이 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 약액들은 회수라인(322b,326b)을 통해 외부의 약액재생시스템(미도시)으로 제공되어 재사용될 수 있다.
스핀헤드(340)는 공정 진행 중 기판(W)을 지지하고 기판(W)을 회전시킨다. 스핀헤드(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 구동부(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. 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 스핀헤드(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 스핀헤드(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 하우징(320)을 상하 방향으로 직선이동시킨다. 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 스핀 헤드(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 약액의 종류에 따라 약액이 기설정된 회수통(360)으로 유입될 수 있도록 하우징(320)의 높이가 조절한다. 선택적으로, 승강유닛(360)은 스핀헤드(340)를 상하 방향으로 이동시킬 수 있다.
노즐 유닛(380)은 지지축(386), 지지대(382), 그리고 노즐(390)을 포함한다. 노즐 유닛(380)는 기판(W) 상으로 약액들을 분사한다. 노즐 유닛(380)는 복수 개로 제공될 수 있다. 지지축(386)은 하우징(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. 이와 달리 지지축(386)은 구동부재(388)에 의해 수평방향으로 직선이동 및 승강운동할 수 있다. 지지대(382)는 노즐(390)을 지지한다. 지지대(382)는 지지축(386)에 결합되고, 끝단 저면에는 노즐(390)이 고정 결합된다. 노즐(390)은 지지축(386)의 회전에 의해 스윙이동될 수 있다. 일 예에 의하면, 약액은 케미컬일 수 있다. 케미컬은 인산(H3PO4)일 수 있다.
도3은 도2의 약액 공급 유닛(400)의 단면도이다. 도 4는 도 2의 약액 공급 유닛(400)의 다른 실시예를 보여주는 도면이다. 약액 공급 유닛(400)은 처리 유닛(310)으로 약액을 공급한다. 약액 공급 유닛(400)은 기설정 온도의 약액을 노즐(390)에 공급한다. 약액 공급 유닛(400)은 온도가 보정된 약액을 공급한다. 도3을 참조하면, 약액 공급 유닛(400)은 약액 공급원(410), 약액 공급라인(415), 공급 탱크(420), 가열 탱크(430), 순환라인(440), 냉각기(450), 제어기(460), 그리고 메인 공급라인(470)를 포함한다.
약액 공급원(410)은 약액을 공급한다. 약액 공급라인(415)은 약액 공급원(410)과 공급 탱크(420)를 연결한다. 약액 공급라인(415)은 약액 공급원(410)의 약액을 통해 공급 탱크(420)로 공급한다.
공급 탱크(420)는 처리 유닛(310)으로 약액을 공급한다. 공급 탱크(420)는 메인 공급라인(470)을 통해 처리 유닛(310)으로 연결된다. 공급 탱크(420)는 가열 부재(422)를 가진다. 가열 부재(422)는 공급 탱크(420) 내부의 약액을 가열한다. 공급 탱크(420)는 그 내부의 약액을 설정 온도로 가열시키고 유지시킨 후, 처리 유닛(310)으로 공급한다. 공급 탱크(420)의 설정 온도는 약 160° 내지 약 190°사이의 온도일 수 있다.
가열 탱크(430)는 후술할 순환라인(440) 상에 설치된다. 가열 탱크(430)는 그 내부로 공급된 약액을 가열한다. 가열 탱크(430)는 가열 부재(432) 및 배기관(434)을 가진다. 가열 부재(432)는 가열 탱크(430) 내부의 약액을 가열한다. 가열 탱크(430)는 그 내부의 약액을 설정 온도로 가열하여, 가열된 약액을 공급 탱크(420)로 공급한다. 가열 탱크(430)의 설정 온도는 약 180° 내지 약 220°사이의 온도일 수 있다. 배기관(434)은 가열 탱크(430) 내부에서 가열된 증기를 배출한다.
상부에서 바라볼 때, 가열 탱크(430)의 가열 부재(432)의 제공 영역은 공급 탱크(420)의 가열 부재(422)의 제공 영역보다 넓게 제공된다. 일 예로, 도 3을 참조하면, 상부에서 바라볼 때, 가열 탱크(430)의 면적은 공급 탱크(420)의 면적보다 크다. 또한, 상부에서 바라볼 때, 가열 탱크(430)의 가열 부재(432)의 가열 면적은 공급 탱크(420)의 가열 부재(422)의 가열 면적보다 넓게 제공된다. 선택적으로, 도 4와 같이, 가열 부재(422, 432)가 탱크(420, 430)를 감싸는 코일 형상으로 제공되는 경우, 가열 탱크(430)의 가열 부재(432)의 제공 영역은 공급 탱크(420)의 가열 부재(422)의 제공 영역보다 넓게 제공될 수 있다. 가열 탱크(430)의 가열 부재(422)와 공급 탱크(420)의 가열 부재(422)는 단위 면적당 열 출력이 동일할 수 있다. 이와 달리, 가열 탱크(430)의 가열 부재(422)는 공급 탱크(420)의 가열 부재(422)보다 단위 면적당 열 출력이 클 수 있다. 따라서, 가열 탱크(430)의 가열 부재(422)는 공급 탱크(420)의 가열 부재(422)보다 단위 시간당 온도상승률이 높다. 또한, 가열 탱크(430)의 가열 부재(422)의 가열 온도는 공급 탱크(420)의 가열 부재(422)의 가열 온도보다 높을 수 있다. 일 예로, 가열 탱크(430)의 가열 부재(422)의 가열 온도는 약 180° 내지 약 220°사이의 온도일 수 있다. 반면에, 공급 탱크(420)의 가열 부재(422)의 가열 온도는 약 160° 내지 약 190°사이의 온도일 수 있다.
순환라인(440)은 공급 탱크(420)에 연결된다. 순환라인(440)은 제 1 순환라인(440a)과 제 2 순환라인(440b)을 가질 수 있다. 일 예로, 도 3과 같이, 순환라인(440)은 제 1 순환라인(440a)과 제 2 순환라인(440b)으로 분기될 수 있다. 도 3을 참조하면, 제 1 순환라인(440a)은 가열 탱크(430)를 지나 공급 탱크(420)로 약액을 공급한다. 반면에, 제 2 순환라인(440b)은 공급 탱크(420) 내의 약액을 순환시켜 공급 탱크(420)로 재유입시킨다.
냉각기(450)는 제 1 순환라인(440) 상에 설치된다. 냉각기(450)는 가열 탱크(430)의 설정 온도로 가열된 약액을 공급 탱크(420)의 설정 온도로 냉각시킨다. 냉각기(450)로 인해, 가열 탱크(430)에 의한 공급 탱크(420)의 온도 상승을 방지할 수 있다. 선택적으로, 냉각기(450)는 제공되지 않을 수 있다. 제어기(460)는 순환라인(440)을 제어한다.
이하, 도 5 내지 도 8을 참조하여, 제어기(460)가 약액 공급 유닛(400)을 제어하는 과정을 설명한다. 도 5 내지 도 8은 도 3의 약액 공급 유닛(400)이 약액을 공급하는 과정을 순차적으로 보여주는 도면이다. 처음에, 공급 탱크(420)의 약액은 제 1 순환라인(440a)을 통해 가열 탱크(430)로 공급된다. 가열 탱크(430)는 그 내부의 약액을 공급 탱크(420)보다 높은 온도로 더 빠르게 가열한다. 이 때, 증기는 배기관(434)을 통해 배출된다. 가열 탱크(430)에서 가열된 약액은 냉각기(450)를 거쳐, 공급 탱크(420)의 설정 온도로 냉각되어 공급 탱크(420)로 공급된다. 따라서, 가열 탱크(430)에 의해 약액은 신속하게 설정 온도에 다다를 수 있다. 이로 인해, 약액의 농도가 빨리 높아지게 되어, 약액의 끓는점이 상승할 수 있다. 공급 탱크(420) 내부의 약액이 설정 온도에 도달하면, 제어기(460)는 제 1 순환라인(440a)을 닫고, 제 2 순환라인(440b)으로 약액을 순환시킨다. 공급 탱크(420)는 그 내부의 약액을 설정 온도로 유지시키며, 처리 유닛(310)으로 약액을 공급한다.
이상에서는 기판 상의 질화막을 포함하는 박막을 식각하는 처리 장치에 대한 약액을 공급하는 것으로 설명하였으나, 이와 달리 다른 공정에 적용될 수 있다. 예를 들어, 다양한 종류의 박막을 처리하는 세정공정, 현상공정, 그리고 현상공정 등에 적용가능하다. 또한, 약액은 복수 개 제공될 수 있다. 또한, 본 실시예에서는 가열 탱크(430)가 공급 탱크(420)으로부터 약액을 공급받는 것으로 설명하였으나, 약액 공급원(410)으로부터 직접 약액을 공급받을 수 있다. 또한, 가열 탱크(430) 또는 공급 탱크(420)는 복수 개 제공될 수 있다.
이상에서 설명한 본 발명은, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 있어 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 수정, 치환 및 변형이 가능하므로 상술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니다. 또한, 본 명세서에서 설명된 실시예들은 한정되게 적용될 수 있는 것이 아니라, 다양한 변형이 이루어질 수 있도록 각 실시예들의 전부 또는 일부가 선택적으로 조합되어 구성될 수도 있다.
400 : 약액 공급 유닛 410 : 약액 공급원
420 : 공급 탱크 422 : 가열 부재
430 : 가열 탱크 432 : 가열 부재
434 : 배기관 440 : 순환라인
440a : 제 1 순환라인 440b : 제 2 순환라인
450 : 냉각기 460 : 제어기

Claims (9)

  1. 기판 처리 장치에 있어서,
    기판에 대해 처리 공정을 수행하는 처리 유닛과;
    상기 처리 유닛으로 약액을 공급하는 약액 공급 유닛을 포함하되,
    상기 약액 공급 유닛은,
    메인 공급라인을 통해 상기 처리 유닛과 연결되며 그 내부에 상기 약액을 가열하는 가열 부재를 가지는 공급 탱크; 및
    상기 공급 탱크에 연결된 순환 라인 상에 설치되며 상기 약액을 가열하는 가열 부재를 가지는 가열 탱크를 포함하고,
    상기 가열 탱크의 가열 부재에 의한 상기 약액의 단위 시간당 온도 상승률은,
    상기 공급 탱크의 가열 부재에 의한 상기 약액의 단위 시간당 액의 온도 상승률 보다 높게 제공되는 기판 처리 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상부에서 바라볼 때 상기 가열 탱크의 면적은 상기 공급 탱크의 면적보다 넓게 제공되고,
    상부에서 바라볼 때 상기 가열 탱크의 상기 가열 부재의 가열 면적은 상기 공급 탱크의 상기 가열 부재의 가열 면적보다 넓게 제공되는 기판 처리 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상부에서 바라볼 때 상기 가열 탱크의 상기 가열 부재의 제공 영역은 상기 공급 탱크의 상기 가열 부재의 제공 영역보다 넓게 제공되는 기판 처리 장치.
  4. 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서,
    상기 가열 탱크의 상기 가열 부재의 가열 온도는 상기 공급 탱크의 상기 가열 부재의 가열 온도보다 높게 제공되는 기판 처리 장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 가열 탱크는 배기관을 더 포함하는 기판 처리 장치.
  6. 제 4 항에 있어서,
    상기 순환 라인은,
    상기 가열 탱크로부터 상기 공급 탱크로 상기 약액을 공급하는 제 1 순환라인;
    상기 공급 탱크 내의 상기 약액이 순환되어 상기 공급 탱크로 재유입되는 제 2 순환라인을 포함하되,
    상기 제 1 순환라인 상에는 냉각기가 설치되는 기판 처리 장치.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 약액 공급 유닛은 상기 순환 라인을 제어하는 제어기를 더 포함하고,
    상기 제어기는 상기 약액의 온도가 설정 온도보다 낮을 때는 상기 제 1 순환라인으로 순환시키고, 상기 약액의 온도가 상기 설정 온도에 도달하면 상기 제 2 순환라인으로 순환시키도록 제어하는 기판 처리 장치.
  8. 제 1 항의 기판 처리 장치를 이용하여 기판을 처리하는 방법에 있어서, 상기 가열 탱크의 가열 온도는 상기 공급 탱크의 가열 온도보다 높은 기판 처리 방법.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 약액의 온도가 설정 온도보다 낮을 때는 상기 약액을 상기 가열 탱크를 거쳐 상기 공급 탱크로 공급하고, 상기 약액의 온도가 상기 설정 온도에 도달하면 상기 약액을 상기 공급 탱크에서 순환시키는 기판 처리 방법.
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