KR102239518B1 - 홈 포트 및 이를 가지는 기판 처리 장치 - Google Patents

홈 포트 및 이를 가지는 기판 처리 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 기판 처리 장치를 제공한다. 본 발명의 기판 처리 장치는 기판을 지지하는 지지 유닛과; 상기 지지 유닛을 감싸며, 처리액을 회수하는 용기와; 상기 지지유닛에 의해 지지된 기판에 처리액을 공급하는 노즐을 포함하는 처리액 공급 유닛과; 상기 용기의 일측에 배치되고, 기판의 비 처리 시에, 상기 노즐이 대기하는 대기포트;를 포함하며, 상기 대기 포트는, 상기 노즐로부터 토출되는 처리액이 유입되도록 상부가 개방된 내부 공간을 포함하는 몸체; 상기 몸체에 연결되고 상기 내부 공간 내 액을 배출하는 드레인 라인; 및 상기 드레인 라인과 연결되는 상기 몸체의 배수구 상에 설치되고, 가장자리가 상기 배수구의 내면으로부터 이격되도록　설치되는　필터를 포함할 수 있다.

Description

홈 포트 및 이를 가지는 기판 처리 장치{home port and substrate processing apparatus having the same}
본 발명은 노즐이 대기하는 대기 포트 및 이를 가지는 기판 처리 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 노즐로부터 처리액이 토출될 때 발생되는 흄(FUME)을 최소화할 수 있는 홈 포트 및 이를 가지는 기판 처리 장치에 관한 것이다.
일반적으로, 기판 표면에 잔류하는 파티클(Particle), 유기 오염물, 금속 오염물 등의 오염 물질은 소자의 특성과 생산 수율에 많은 영향을 미치게 된다. 이 때문에 기판 표면에 부착된 각종 오염 물질이나 불필요한 막을 제거하는 세정공정이 반도체 제조 공정에서 매우 중요하게 대두되고 있으며, 반도체를 제조하는 각 단위 공정의 전후 단계에서 기판을 세정 처리하는 공정이 실시되고 있다.
현재 반도체 제조 공정에서 사용되는 세정 방법은 건식 세정(Dry Cleaning)과 습식 세정(Wet Cleaning)으로 크게 나누어지며, 습식 세정은 약액 중에 기판을 침적시켜 화학적 용해 등에 의해서 오염 물질을 제거하는 배스(Bath) 타입과, 스핀 척 위에 기판을 놓고 기판을 회전시키는 동안 기판의 표면에 약액을 공급하여 오염 물질을 제거하는 매엽 타입으로 나누어진다.
매엽 타입의 세정 장치는 기판 상에서 제거하고자 하는 오염물질 및 막질의 종류에 따라 다양한 종류의 세정액이 사용되며, 세정액은 노즐에 의해 선택적으로 기판으로 제공된다.
도 1은 일반적인 세정 장치의 일 예를 보여준다. 노즐(1)을 통해 처리액이 기판(W)에 공급된다. 기판(W)이 처리되지 않을 때에 노즐(1)은 홈 포트(3)에서 대기한다.
노즐(1)이 홈 포트(3)에서 대기 중일 때 처리액의 온도 유지 또는 노즐(1) 내부에 오염 방지를 위해 공정 진행 전에 또는 일정 시간 간격으로 노즐(1)로부터 처리액의 토출이 이루어진다.
처리액 토출 시에 홈 포트에 설치된 그물 형태의 거름망으로 인해 정체가 발생되면서 흄(fume)이 발생되며, 이들 흄은 도 2a 및 도 2b와 같이 챔버 내부에 확산되고, 궁극적으로 기판(W)을 오염시킨다.
대한민국 공개특허공보 제10-2011-0116471호(2011.10.26)
본 발명의 일 과제는, 노즐에 잔존하는 처리액을 대기 포트에 토출할 때 처리액이 신속히 배수되도록 하여 흄 발생을 최소화할 수 있는 홈 포트 및 이를 가지는 기판 처리 장치를 제공하고자 한다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 여기에 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 기판을 지지하는 지지 유닛과; 상기 지지 유닛을 감싸며, 처리액을 회수하는 용기와; 상기 지지유닛에 의해 지지된 기판에 처리액을 공급하는 노즐을 포함하는 처리액 공급 유닛과; 상기 용기의 일측에 배치되고, 기판의 비 처리 시에, 상기 노즐이 대기하는 대기포트;를 포함하며, 상기 대기 포트는, 상기 노즐로부터 토출되는 처리액이 유입되도록 상부가 개방된 내부 공간을 포함하는 몸체; 상기 몸체에 연결되고 상기 내부 공간 내 액을 배출하는 드레인 라인; 및 상기 드레인 라인과 연결되는 상기 몸체의 배수구 상에 설치되고, 가장자리가 상기 배수구의 내면으로부터 이격되도록　설치되는　필터를 포함하는 기판 처리 장치가 제공될 수 있다.
또한, 상기 필터는 그 단면이 분화구 형상을 가지며, 곡면진 측면에는 복수의 측면 배수공들이 형성되고, 바닥면에는 바닥 배수공들이 형성될 수 있다.
또한, 상기 필터는 외측면에 돌출되어 형성되는 틈새 유지 돌기들을 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 틈새 유지 돌기들은 상기 배수구의 내면에 지지될 수 있다.
또한, 상기 측면 배수공은 상기 필터의 중심으로 둘레 방향을 따라 방사상으로 상기 측면에 수직 방향으로 형성될 수 있다.
또한, 상기 측면 배수공은 상기 필터의 중심으로 둘레 방향을 따라 방사상으로 상기 측면에 나선 형태로 곡면지게 형성될 수 있다.
또한, 상기 필터는 처리액이 유입되는 입구측은 넓고 아래로 갈수록 좁아지는 테이퍼진 형태를 가질 수 있다.
또한, 상기 필터의 가장자리는 상기 배수구의 내면으로부터 0.1~0.5mm 이격될 수 있다.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 기판에 처리액을 공급하는 노즐이 대기하고, 상기 노즐이 토출하는 처리액을 외부로 배출하는 홈 포트에 있어서, 상기 노즐이 처리액을 토출하는 토출 공간을 가지는 몸체; 상기 몸체와 연결되는 드레인 라인; 및 상기 드레인 라인과 연결되는 상기 몸체의 배수구 상에 설치되고, 가장자리가 상기 배수구의 내면으로부터 이격되도록　설치되는　필터를 포함하는 홈포트가 제공될 수 있다.
또한, 상기 필터는 곡면진 측면과 평평한 바닥면을 갖는 분화구 형상을 가지며, 상기 곡면진 측면에는 복수의 측면 배수공들이 형성되고, 상기 평평한 바닥면에는 바닥 배수공들이 형성될 수 있다.
또한, 상기 필터는 외측면에 돌출되어 형성되는 틈새 유지 돌기들을 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 틈새 유지 돌기들은 상기 배수구의 내면에 지지될 수 있다.
또한, 상기 측면 배수공은 상기 필터의 중심으로 둘레 방향을 따라 방사상으로 상기 측면에 수직 방향으로 형성될 수 있다.
또한, 상기 측면 배수공은 처리액이 배수될 때 와류가 발생되도록 하여 처리액이 원활하게 배수되도록 상기 필터의 중심으로 둘레 방향을 따라 나선 형태로 곡면지게 형성될 수 있다.
또한, 상기 필터는 상기 측면 배수공들 사이 사이에 돌출되어 형성되고, 상기 측면 배수공들의 형상과 동일한 나선 형태를 갖는 안내 돌기들을 포함할 수 있다.
또한, 상기 필터는 처리액이 유입되는 입구측은 넓고 아래로 갈수록 좁아지는 테이퍼진 형태를 가질 수 있다.
본 발명의 실시예에 의하면, 노즐로부터 토출되는 처리액이 홈포트에서 배수될 때 빠른 배수로 처리액의 정체를 방지하여 흄 발생을 최소화할 수 있는 각별한 효과를 갖는다.
본 발명의 효과가 상술한 효과들로 제한되는 것은 아니며, 언급되지 아니한 효과들은 본 명세서 및 첨부된 도면으로부터 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확히 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 기판 처리 시스템을 개략적으로 나타낸 평면도이다.
도 2는 본 발명에 따른 매엽식 기판 처리 장치의 구성을 보여주는 평면 구성도이다.
도 3은 도 2에 도시된 기판 처리 장치의 구성을 보여주는 측면 구성도이다.
도 4는 도 2에 도시된 기판 처리 장치에서 처리액 분사 유닛의 구성을 보여주는 측단면도이다.
도 5는 제1스윙노즐유닛 및 홈 포트를 보여주는 도면이다.
도 6은 홈 포트의 단면도 사이도이다.
도 7은 홈 포트의 단면도이다.
도 8은 홈 포트의 평면도이다.
도 9는 필터의 사시도이다.
도 10은 필터의 다른예를 보여주는 도면이다.
도 11은 필터의 또 다른예를 보여주는 도면이다.
도 12는 일반적인 액처리 장치를 개략적으로 보여주는 단면도이다.
도 13a 및 도 13b는 도 12의 액처리 장치에서 처리액으로부터 발생한 흄의 유동 상태를 보여주는 도면이다.
본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시 예를 가질 수 있는 바, 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에서 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 실시예들을 상세히 설명하기로 하며, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어 도면 부호에 상관없이 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 참조번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
도 1은 본 발명의 기판 처리 시스템을 개략적으로 나타낸 평면도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 기판 처리 시스템(1000)은 인덱스부(10)와 공정 처리부(20)를 포함할 수 있다. 인덱스부(10)와 공정 처리부(20)는 일렬로 배치된다. 이하, 인덱스부(10)와 공정 처리부(20)가 배열된 방향을 제1 방향(1)이라 하고, 상부에서 바라볼 때, 제 1 방향(1)의 수직인 방향을 제 2 방향(2)이라 하며, 제 1 방향(1)과 제 2 방향(2)을 포함한 평면에 수직인 방향을 제 3 방향(3)이라 정의한다.
인덱스부(10)는 기판 처리 시스템(1000)의 제 1 방향(1)의 전방에 배치된다. 인덱스부(10)는 로드 포트(12) 및 이송 프레임(14)을 포함한다.
로드 포트(12)에는 기판(W)이 수납된 캐리어(11)가 안착된다. 로드 포트(12)는 복수 개가 제공되며 이들은 제 2 방향(2)을 따라 일렬로 배치된다. 로드 포트(12)의 개수는 기판 처리 장치(1000)의 공정 효율 및 풋 프린트 조건 등에 따라 증가하거나 감소할 수도 있다. 캐리어(11)로는 전면 개방 일체형 포드(Front Opening Unifed Pod;FOUP)가 사용될 수 있다. 캐리어(11)에는 기판들을 지면에 대해 수평하게 배치한 상태로 수납하기 위한 다수의 슬롯이 형성된다.
이송 프레임(14)은 로드 포트(12)와 이웃하여 제 1 방향으로 배치된다. 이송 프레임(14)은 로드 포트(12)와 공정 처리부(20)의 버퍼부(30) 사이에 배치된다. 이송 프레임(14)은 인덱스 레일(15) 및 인덱스 로봇(17)을 포함한다. 인덱스 레일(15) 상에 인덱스 로봇(17)이 안착된다. 인덱스 로봇(17)은 버퍼부(30)와 캐리어(11)간에 기판(W)을 이송한다. 인덱스 로봇(17)은 인덱스 레일(210)을 따라 제 2 방향으로 직선 이동하거나, 제 3 방향(3)을 축으로 하여 회전한다.
공정 처리부(20)는 인덱스부(10)에 이웃하여 제 1 방향(1)을 따라 기판 처리 시스템(1000)의 후방에 배치된다. 공정 처리부(20)은 버퍼부(30), 이동 통로(40), 메인 이송 로봇(50) 그리고 기판 처리 장치(60)를 포함한다.
버퍼부(30)는 제 1 방향(1)을 따라 공정 처리부(20)의 전방에 배치된다. 버퍼부(30)는 기판 처리 장치(60)와 캐리어(11) 간에 기판(W)이 반송되기 전에 기판(W)이 일시적으로 수납되어 대기하는 장소이다. 버퍼부(30)는 그 내부에 기판(W)이 놓이는 슬롯(미도시)이 제공되며, 슬롯(미도시)들은 서로 간에 제 3 방향(3)을 따라 이격되도록 복수 개 제공된다.
이동 통로(40)는 버퍼부(30)와 대응되게 배치된다. 이동 통로(40)는 그 길이방향이 제 1 방향(1)에 따라 나란하게 배치된다. 이동 통로(40)은 메인 이송 로봇(50)이 이동하는 통로를 제공한다. 이동 통로(40)의 양측에는 기판 처리 장치(60)들이 서로 마주보며 제 1 방향(1)을 따라 배치된다. 이동 통로(40)에는 메인 이송 로봇(50)이 제 1 방향(1)을 따라 이동하며, 기판 처리 장치(60)의 상하층, 그리고 버퍼부(30)의 상하층으로 승강할 수 있는 이동 레일이 설치된다.
메인 이송 로봇(50)은 이동 통로(40)에 설치되며, 기판 처리 장치(60) 및 버퍼부(30) 간에 또는 각 기판 처리장치(60) 간에 기판(W)을 이송한다. 메인 이송 로봇(50)은 이동 통로(400)을 따라 제 2 방향(2)으로 직선 이동하거나, 제 3 방향(3)을 축으로 하여 회전한다.
기판 처리 장치(60)는 복수개 제공되며, 제 2 방향(2)을 따라 이동 통로(30)을 중심으로 양측에 배치된다. 기판 처리 장치(60)들 중 일부는 이동 통로(30)의 길이 방향을 따라 배치된다. 또한, 기판 처리 장치(60)들 중 일부는 서로 적층되게 배치된다. 즉, 이동 통로(30)의 일측에는 기판 처리 장치(60)들이 A X B의 배열로 배치될 수 있다. 여기서 A는 제 1 방향(1)을 따라 일렬로 제공된 기판 처리 장치(60)의 수이고, B는 제 2 방향(2)을 따라 일렬로 제공된 기판 처리 장치(60)의 수이다. 이동 통로(30)의 일측에 기판 처리 장치(60)가 4개 또는 6개 제공되는 경우, 기판 처리 장치(60)들은 2 X 2 또는 3 X 2의 배열로 배치될 수 있다. 기판 처리 장치(60)의 개수는 증가하거나 감소할 수도 있다. 상술한 바와 달리, 기판 처리 장치(60)는 이동 통로(30)의 일측에만 제공될 수 있다. 또한, 상술한 바와 달리, 기판 처리 장치(60)는 이동 통로(30)의 일측 및 양측에 단층으로 제공될 수 있다.
기판 처리 장치(60)는 기판(W)에 대해 세정 공정을 수행할 수 있다. 기판 처리 장치(60)는 수행하는 세정 공정의 종류에 따라 상이한 구조를 가질 수 있다. 이와 달리 각각의 기판 처리 장치(60)는 동일한 구조를 가질 수 있다. 선택적으로 기판 처리 장치(60)들은 복수 개의 그룹으로 구분되어, 동일한 그룹에 속하는 기판 처리 장치(60)들은 서로 동일하고, 서로 상이한 그룹에 속하는 기판 처리 장치(60)의 구조는 서로 상이하게 제공될 수 있다. 예컨대, 기판 처리 장치(60)가 2개의 그룹으로 나누어지는 경우, 이송 챔버(240)의 일측에는 제 1 그룹의 기판 처리 장치(60)들이 제공되고, 이송 챔버(240)의 타측에는 제 2 그룹의 기판 처리 장치(60)들이 제공될 수 있다. 선택적으로 이송 챔버(240)의 양측에서 하층에는 제 1 그룹의 기판 처리 장치(60)들이 제공되고, 상층에는 제 2 그룹의 기판 처리 장치(60)들이 제공될 수 있다. 제 1 그룹의 기판 처리 장치(60)와 제 2 그룹의 기판처리 장치(60)는 각각 사용되는 케미컬의 종류나, 세정 방식의 종류에 따라 구분될 수 있다. 이와 달리, 제 1 그룹의 기판 처리 장치(60)와 제 2 그룹의 기판 처리 장치(60)는 하나의 기판(W)에 대해 순차적으로 공정을 수 행하도록 제공될 수 있다.
도 2는 본 발명에 따른 매엽식 기판 처리 장치의 구성을 보여주는 평면 구성도이고, 도 3은 도 2에 도시된 기판 처리 장치에서 처리 용기와 기판 지지부재를 나타낸 단면도이다.
본 실시예에서는 매엽식 기판 처리 장치(1)가 처리하는 기판으로 반도체 기판를 일례로 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 이에 한정되지 않고, 액정표시장치요 유리 기판과 같은 다양한 종류의 기판에도 적용될 수 있다.
도 2 내지 도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 기판 처리 장치(1)는 다양한 처리유체들을 사용하여 기판 표면에 잔류하는 이물질 및 막질을 제거하는 장치로써, 챔버(800), 처리 용기(100), 기판 지지부재(200), 제1스윙노즐유닛(300)들, 고정노즐(500), 제2스윙노즐유닛(700) 및 배기부재(400)를 포함한다.
챔버(800)는 밀폐된 내부 공간을 제공하며, 상부에는 팬필터유닛(812)이 설치된다. 팬필터유닛(812)은 챔버(800)내부에 수직기류를 발생시킨다.
팬필터유닛(812)은 필터와 공기공급팬이 하나의 유니트로 모듈화된 것으로, 청정공기를 필터링하여 챔버 내부로 공급해주는 장치이다. 청정공기는 팬 필터 유닛(812)을 통과하여 챔버 내부로 공급되어 수직기류를 형성하게 된다. 이러한 공기의 수직기류는 기판 상부에 균일한 기류를 제공하게 되며, 처리유체에 의해 기판 표면이 처리되는 과정에서 발생되는 오염물질(흄)들은 공기와 함께 처리 용기(100)의 흡입덕트들을 통해 배기부재(400)로 배출되어 제거됨으로써 처리 용기 내부의 고청정도를 유지하게 된다.
챔버(800)는 수평 격벽(814)에 의해 공정 영역(816)과 유지보수 영역(818)으로 구획된다. 도면에는 일부만 도시하였지만, 유지보수 영역(818)에는 처리 용기(100)와 연결되는 배출라인(141,143,145), 서브배기라인(410) 이외에도 승강유닛의 구동부과, 제1스윙 노즐 유닛(300)의 구동부(300b), 공급라인 등이 위치되는 공간으로, 이러한 유지 보수 영역(818)은 기판 처리가 이루어지는 공정 영역으로부터 격리되는 것이 바람직하다.
처리 용기(100)는 상부가 개구된 원통 형상을 갖고, 기판(w)을 처리하기 위한 공정 공간을 제공한다. 처리 용기(100)의 개구된 상면은 기판(w)의 반출 및 반입 통로로 제공된다. 처리 용기(100) 내측에는 기판 지지부재(200)가 위치된다. 기판 지지부재(200)는 공정 진행시 기판(W)을 지지하고, 기판을 회전시킨다.
도 3을 참조하면, 처리 용기(100)는 스핀헤드(210)가 위치되는 상부공간(132a)과, 상부공간(132a)과는 스핀헤드(210)에 의해 구분되며 강제 배기가 이루어지도록 하단부에 배기덕트(190)가 연결된 하부공간(132b)을 제공한다. 처리 용기(100)의 상부공간(132a)에는 회전되는 기판상에서 비산되는 처리유체와 기체, 흄을 유입 및 흡입하는 환형의 제1, 제2 및 제3 흡입덕트(110, 120, 130)가 다단으로 배치된다. 환형의 제1, 제2 및 제3 흡입덕트(110, 120, 130)는 하나의 공통된 환형공간(용기의 하부공간에 해당)과 통하는 배기구(H)들을 갖는다. 하부공간(132b)에는 배기부재(400)와 연결되는 배기덕트(190)가 제공된다.
구체적으로, 제1 내지 제3 흡입덕트(110, 120, 130)는 각각 환형의 링 형상을 갖는 바닥면 및 바닥면으로부터 연장되어 원통 형상을 갖는 측벽을 구비한다. 제2 흡입덕트(120)는 제1 흡입덕트(110)를 둘러싸고, 제1 흡입덕트(110)로부터 이격되어 위치한다. 제3 흡입덕트(130)는 제2 흡입덕트(120)를 둘러싸고, 제2 흡입덕트(120)로부터 이격되어 위치한다.
제1 내지 제3 흡입덕트(110, 120, 130)는 기판(w)으로부터 비산된 처리유체 및 흄이 포함된 기체가 유입되는 제1 내지 제3 회수공간(RS1, RS2, RS3)을 제공한다. 제1 회수 공간(RS1)은 제1 흡입덕트(110)에 의해 정의되고, 제2 회수공간(RS2)은 제1 흡입덕트(110)와 제2 흡입덕트(120) 간의 이격 공간에 의해 정의되며, 제3 회수공간(RS3)은 제2 흡입덕트(120)와 제3 흡입덕트(130) 간의 이격 공간에 의해 정의된다.
제1 내지 제3 흡입덕트(110, 120, 130)의 각 상면은 중앙부가 개구되고, 연결된 측벽으로부터 개구부측으로 갈수록 대응하는 바닥면과의 거리가 점차 증가하는 경사면으로 이루어진다. 이에 따라, 기판(w)으로부터 비산된 처리유체는 제1 내지 제3 흡입덕트(110, 120, 130)의 상면들을 따라 회수 공간들(RS1, RS2, RS3) 안으로 흘러간다.
제1 회수공간(RS1)에 유입된 제1 처리액은 제1 회수라인(141)을 통해 외부로 배출된다. 제2 회수공간(RS2)에 유입된 제2 처리액은 제2 회수라인(143)을 통해 외부로 배출된다. 제3 회수공간(RS3)에 유입된 제3 처리액은 제3회수라인(145)을 통해 외부로 배출된다.
한편, 처리 용기(100)는 처리 용기(100)의 수직 위치를 변경시키는 승강 유닛(600)와 결합된다. 승강 유닛(600)은 처리 용기(100)를 상하 방향으로 직선 이동시킨다. 처리 용기(100)가 상하로 이동됨에 따라 스핀 헤드(210)에 대한 처리 용기(100)의 상대 높이가 변경된다. 기판(W)이 스핀 헤드(210)에 로딩 또는 스핀 헤드(210)로부터 언로딩될 때 스핀 헤드(210)가 처리 용기(100)의 상부로 돌출되도록 처리 용기(100)는 하강한다.
또한, 공정이 진행시에는 기판(W)에 공급된 처리액의 종류에 따라 처리액이 기설정된 흡입덕트(110, 120, 130)로 유입될 수 있도록 처리 용기(100)의 높이가 조절된다. 이에 따라, 처리 용기(100)와 기판(w) 간의 상대적인 수직 위치가 변경된다. 따라서, 처리 용기(100)는 상기 각 회수공간(RS1, RS2, RS3) 별로 회수되는 처리액과 오염 가스의 종류를 다르게 할 수 있다.
이 실시예에 있어서, 기판 처리장치(1)는 처리 용기(100)를 수직 이동시켜 처리 용기(100)와 기판 지지부재(200) 간의 상대적인 수직 위치를 변경시킨다. 그러나, 기판 처리장치(1)는 기판 지지부재(200)를 수직 이동시켜 처리 용기(100)와 기판 지지부재(200) 간의 상대적인 수직 위치를 변경시킬 수도 있다.
기판 지지 부재(200)는 처리 용기(100)의 내측에 설치된다. 기판 지지 부재(200)는 공정 진행 중 기판(W)을 지지하며, 공정이 진행되는 동안 후술할 구동부(240)에 의해 회전될 수 있다. 기판 지지 부재(200)는 원형의 상부면을 갖는 스핀헤드(210)를 가지며, 스핀헤드(210)의 상부 면에는 기판(W)을 지지하는 지지 핀(212)들과 척킹핀(214)들을 가진다. 지지 핀(212)들은 스핀헤드(210)의 상부 면 가장자리부에 소정 간격 이격되어 일정 배열로 배치되며, 스핀헤드(210)으로부터 상측으로 돌출되도록 구비된다. 지지 핀(212)들은 기판(W)의 하면을 지지하여 기판(W)이 스핀헤드(210)로부터 상측 방향으로 이격된 상태에서 지지되도록 한다. 지지 핀(212)들의 외 측에는 척킹 핀(214)들이 각각 배치되며, 척킹 핀(214)들은 상측으로 돌출되도록 구비된다. 척킹 핀(214)들은 다수의 지지 핀(212)들에 의해 지지된 기판(W)이 스핀헤드(210) 상의 정 위치에 놓이도록 기판(W)을 정렬한다. 공정 진행시 척킹 핀(214)들은 기판(W)의 측부와 접촉되어 기판(W)이 정 위치로부터 이탈되는 것을 방지한다.
스핀헤드(210)의 하부에는 스핀헤드(210)를 지지하는 지지축(220)이 연결되며, 지지축(220)은 그 하단에 연결된 구동부(230)에 의해 회전한다. 구동부(230)는 모터 등으로 마련될 수 있다. 지지축(220)이 회전함에 따라 스핀 헤드(210) 및 기판(W)이 회전한다.
배기부재(400)는 공정시 제1 내지 제3 흡입덕트(110, 120, 130)에 배기압력(흡입압력)을 제공하기 위한 것이다.배기부재(400)는 배기덕트(190)와 연결되는 서브배기라인(410), 댐퍼(420)를 포함한다. 서브배기라인(410)은 배기펌프(미도시됨)로부터 배기압을 제공받으며 반도체 생산라인(팹)의 바닥 공간에 매설된 메인배기라인과 연결된다.
고정노즐유닛(500)들은 처리용기(100)의 상단에 고정 설치되어 기판의 중앙으로 초순수, 오존수, 질소가스 등을 각각 공급한다.
본 실시예에서 제1스윙노즐유닛과 제2스윙노즐유닛은 처리액 분사 유닛일 수 있다.
제2스윙노즐유닛(700)은 스윙 이동을 통해 기판의 중심 상부로 이동되어 기판상에 기판 건조를 위한 유체를 공급한다. 건조를 위한 유체는 이소프로필 알코올과 고온의 질소 가스를 포함할 수 있다.
제1스윙노즐유닛(300)들은 처리 용기(100)의 외측에 위치된다. 제1스윙노즐유닛(300)들 붐 스윙 방식으로 회전운동하며 스핀헤드(210)에 놓여진 기판으로 기판(w)을 세정 또는 식각하기 위한 처리유체(산성액, 알칼리성액,중성액, 건조가스)를 공급한다. 도 2에서와 같이, 제1스윙노즐유닛(300)들은 나란히 배치되며, 각각의 제1스윙노즐유닛(300)들은 처리용기(100)와의 거리가 상이하기 때문에 각자의 회전반경에 따라 그 길이가 서로 상이한 것을 알 수 있다.
도 4는 도 2에 도시된 기판 처리 장치에서 제1스윙노즐유닛의 구성을 보여주는 측단면도이고, 도 5는 제1스윙노즐유닛 및 홈 포트를 보여주는 도면이다.
참고로, 다른 스윙노즐유닛들도 제1스윙노즐유닛과 동일한 구성을 가질 수 있으며, 본 실시예에서는 제1스윙노즐유닛을 대표로 설명한다.
도 4 및 도 5를 참조하면, 제1스윙노즐유닛(300) 각각은 공정영역에 위치되는 노즐부(300a) 및 유지보수 영역에 위치되는 θ축 회전 및 z축 승강 이동을 위한 구동부(300b) 그리고 상기 노즐부(300a)와 구동부(300b) 사이에 위치되는 커버(300c)를 포함한다.
노즐팁(320)은 노즐몸체(310)의 일단에 설치된다.
노즐부(300a)는 구동부(300b) 의해 공정 위치와 대기 위치로 이동될 수 있다. 공정 위치는 노즐팁(320)이 스핀헤드(210)의 수직 상부에 위치되어 기판 상으로 처리유체를 분사하는 위치이고, 대기위치는 노즐팁(320)이 처리 용기(100)의 수직 상부로부터 벗어나 홈포트(900)에서 대기하는 위치이다.
홈 포트(900)에서는 노즐팁(320)이 처리유체 공급 전 대기하는 동안 처리유체의 분사가 이루어진다.
도 6은 홈 포트의 단면도 사이도이고 도 7은 홈 포트의 단면도이며, 도 8은 홈 포트의 평면도이다.
도 6 내지 도 8을 참조하면, 홈 포트(900)는 몸체(910), 드레인 라인(920) 그리고 필터(930)를 포함할 수 있다.
몸체(910)는 노즐팁(320)에서 토출된 처리액이 유입되는 내부 공간(R)을 제공한다. 몸체(910)는 원통의 형상으로 제공되며 몸체(910)의 하부는 상부보다 작은 직경으로 제공된다. 몸체(910)의 하부는 드레인 라인(920)과 연결되는 배수구(918)를 포함한다.
드레인 라인(920)은 처리액 토출시 토출액을 배출하는 라인을 제공한다. 드레인 라인(920)은 몸체(910)의 배수구(918)와 연결되어 제공된다. 드레인 라인(920)을 통과한 처리액은 별도의 저장부(미도시)에 보관될 수 있다. 드레인 라인(920)은 그 길이 방향으로 길게 제공된다. 드레인 라인(920)의 직경은 몸체(910)의 직경보다 작게 제공될 수 있다.
필터(930)는 드레인 라인(920)과 연결되는 몸체(910)의 배수구(918) 상에 설치될 수 있다. 필터(930)는 상단 가장자리가 배수구의 내면으로부터 이격되도록　설치될 수 있다.
도 9는 필터를 보여주는 사시도이다.
도 6 내지 도 9를 참조하면, 필터(930)는 그 단면이 분화구 형상을 가질 수 있다. 필터(930)의 곡면진 측면(932)에는 복수의 측면 배수공(934)들이 형성되고, 바닥면(933)에는 바닥 배수공(936)들이 형성될 수 있다.
측면 배수공(934)은 필터(930)의 중심으로 둘레 방향을 따라 방사상으로 측면에 수직 방향으로 형성될 수 있다.
필터(930)는 틈새 유지 돌기(938)들을 갖는다. 틈새 유지 돌기(938)들은 필터(930)의 외측면으로부터 돌출되어 형성된다. 틈새 유지 돌기(938)들은 배수구의 내면에 지지됨으로써, 필터(930)와 몸체(910) 사이에는 소정 간격의 틈새가 제공된다. 예컨대, 필터(930)는 틈새 유지 돌기(938)들에 의해 배수구(918)의 내면으로부터 0.1~0.5mm 이격될 수 있다.
상술한 바와 같이, 필터(930)가 몸체(910)의 내면으로부터 이격된 상태로 설치됨으로써, 처리유체 배수 과정에서 필터(930)에 의한 정체를 해결할 수 있고, 분화구 형태로 처리유체의 접촉각(contact angle)이 높아져 처리유체가 정체되지 않고 원활하게 드레인되어 흄(Fume) 생성을 억제할 수 있다.
도 10은 필터의 다른예를 보여주는 도면이다.
도 10의 실시예를 설명함에 있어서 앞서 설명한 실시예와 동일하거나 상응하는 구성요소에 대한 중복되는 설명은 생략될 수 있다.
도 10의 실시예에 따른 필터(930a)는 측면 배수공(934a)이 필터(930a)의 중심으로 둘레 방향을 따라 방사상으로 나선 형태로 곡면지게 형성된다는 점에서 앞서 설명한 실시예와 차이가 있다.
본 실시예에 따르면, 측면 배수공(934a)들이 나선 형태로 형성됨으로써 처리 유체가 배수될 때 측면 배수공(934a)들의 나선 방향으로 와류가 발생하게 되면서 처리액이 원활하게 배수될 수 있다.
도 11은 필터의 또 다른예를 보여주는 도면이다.
도 11의 실시예를 설명함에 있어서 앞서 설명한 실시예와 동일하거나 상응하는 구성요소에 대한 중복되는 설명은 생략될 수 있다.
도 11의 실시예에 따른 필터(930b)는 측면 배수공(934a)들 사이 사이에 돌출되어 형성되고, 측면 배수공(934a)들의 나선 형상과 동일한 나선 형태를 갖는 안내 돌기(935)들을 갖는다는 점에서 앞서 설명한 실시예와 차이가 있다.
본 실시예에 따르면, 측면 배수공(934a)들 및 안내돌기(935)들이 나선 형태로 형성됨으로써 처리 유체가 배수될 때 측면 배수공(934a)들 및 안내돌기(935)들의 나선 방향으로 와류가 발생하게 되면서 처리액이 원활하게 배수될 수 있다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시 예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시 예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
10: 챔버 100 : 처리용기
200 : 기판 지지부재 300 ; 제1스윙노즐유닛
300a ; 노즐부 900 : 홈 포트
910 : 몸체 920 : 드레인 라인
930 : 필터

Claims (16)

  1. 기판을 처리하는 장치에 있어서,
    기판을 지지하는 지지 유닛과;
    상기 지지 유닛을 감싸며, 처리액을 회수하는 용기와;
    상기 지지유닛에 의해 지지된 기판에 처리액을 공급하는 노즐을 포함하는 처리액 공급 유닛과;
    상기 용기의 일측에 배치되고, 기판의 비 처리 시에, 상기 노즐이 대기하는 대기포트;를 포함하며,
    상기 대기 포트는,
    상기 노즐로부터 토출되는 처리액이 유입되도록 상부가 개방된 내부 공간을 포함하는 몸체;
    상기 몸체에 연결되고 상기 내부 공간 내 액을 배출하는 드레인 라인; 및
    상기 드레인 라인과 연결되는 상기 몸체의 배수구 상에 설치되고, 가장자리가 상기 배수구의 내면으로부터 이격되도록　설치되는　필터를 포함하는 기판 처리 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 필터는
    그 단면이 분화구 형상을 가지며, 곡면진 측면에는 복수의 측면 배수공들이 형성되고, 바닥면에는 바닥 배수공들이 형성된 기판 처리 장치.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 필터는
    외측면에 돌출되어 형성되는 틈새 유지 돌기들을 더 포함하는 기판 처리 장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 틈새 유지 돌기들은
    상기 배수구의 내면에 지지되는 기판 처리 장치.
  5. 제 2 항에 있어서,
    상기 측면 배수공은
    상기 필터의 중심으로 둘레 방향을 따라 방사상으로 상기 측면에 수직 방향으로 형성되는 기판 처리 장치.
  6. 제 2 항에 있어서,
    상기 측면 배수공은
    상기 필터의 중심으로 둘레 방향을 따라 방사상으로 상기 측면에 나선 형태로 곡면지게 형성되는 기판 처리 장치.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 필터는
    처리액이 유입되는 입구측은 넓고 아래로 갈수록 좁아지는 테이퍼진 형태를 갖는 기판 처리 장치.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 필터의 가장자리는 상기 배수구의 내면으로부터 0.1~0.5mm 이격되는 기판 처리 장치.
  9. 기판에 처리액을 공급하는 노즐이 대기하고, 상기 노즐이 토출하는 처리액을 외부로 배출하는 홈 포트에 있어서,
    상기 노즐이 처리액을 토출하는 토출 공간을 가지는 몸체;
    상기 몸체와 연결되는 드레인 라인; 및
    상기 드레인 라인과 연결되는 상기 몸체의 배수구 상에 설치되고, 가장자리가 상기 배수구의 내면으로부터 이격되도록　설치되는　필터를 포함하는 홈포트.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 필터는
    곡면진 측면과 평평한 바닥면을 갖는 분화구 형상을 가지며,
    상기 곡면진 측면에는 복수의 측면 배수공들이 형성되고, 상기 평평한 바닥면에는 바닥 배수공들이 형성된 홈포트.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 필터는
    외측면에 돌출되어 형성되는 틈새 유지 돌기들을 더 포함하는 홈포트.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 틈새 유지 돌기들은
    상기 배수구의 내면에 지지되는 홈 포트.
  13. 제 10 항에 있어서,
    상기 측면 배수공은
    상기 필터의 중심으로 둘레 방향을 따라 방사상으로 상기 측면에 수직 방향으로 형성되는 홈포트.
  14. 제 10 항에 있어서,
    상기 측면 배수공은
    처리액이 배수될 때 와류가 발생되도록 하여 처리액이 원활하게 배수되도록 상기 필터의 중심으로 둘레 방향을 따라 나선 형태로 곡면지게 형성되는 홈포트.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 필터는
    상기 측면 배수공들 사이 사이에 돌출되어 형성되고, 상기 측면 배수공들의 형상과 동일한 나선 형태를 갖는 안내 돌기들을 포함하는 홈포트.
  16. 제 9 항에 있어서,
    상기 필터는
    처리액이 유입되는 입구측은 넓고 아래로 갈수록 좁아지는 테이퍼진 형태를 갖는 홈포트.
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