KR102357066B1 - 기판 처리 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 기판을 처리하는 장치를 제공한다. 기판을 처리하는 장치는 내부 공간을 가지는 하우징, 상기 내부 공간에서 기판을 지지하는 기판 지지 유닛, 상기 기판 지지 유닛에 지지된 기판에 액을 공급하는 액 공급 유닛, 그리고 상기 공정 공간에 기류를 형성하는 기류 형성 유닛을 포함하되, 상기 기류 형성 유닛은 상기 내부 공간에 제1기체의 하강 기류를 공급하는 제1기체 공급 유닛 및 상기 내부 공간에 상기 제1기체보다 습도가 낮은 제2기체를 공급하는 제2기체 공급 유닛을 포함하되, 상부에서 바라볼 때 상기 제1기체 공급 유닛과 상기 제2기체 공급 유닛은 서로 중첩되지 않도록 위치된다.

Description

기판 처리 장치{Apparatus for treating substrate}
본 발명은 기판을 처리하는 장치에 관한 것이다.
반도체 소자 또는 액정 디스플레이를 제조하기 위해서, 기판에 포토리소그라피, 식각, 애싱, 이온주입, 그리고 박막 증착 등의 다양한 공정들이 수행된다. 이 같은 공정이 진행되기 전 또는 후에는 각각의 공정에서 생성된 오염물 및 파티클을 제거하기 위해 기판을 세정하는 세정 공정이 실시된다.
일반적으로 세정 공정은 기판을 액 처리하는 공정을 포함한다. 세정 공정에 사용되는 액은 산 또는 염기 성질을 가지는 케미칼을 포함한다. 이로 인해 기판에 공급되는 중, 또는 기판에 공급된 후에 다량에 미스트를 발생하며, 이는 주변 장치를 오염시키며, 기판을 처리함에 있어서 파티클로 작용한다. 따라서 세정 공정이 진행되는 중에는 하강 기류를 형성함으로써, 미스트 발생을 억제한다.
또한 세정 공정에 사용되는 케미칼은 온도 및 습도에 민감하며, 기판과의 반응성이 달라진다. 이에 따라 일정한 온습도의 환경에서 기판 공정을 수행해야 하며, 일정한 환경을 유지하기 위해서는 온습도가 조절된 온습도 가스를 공급하여야 한다.
도 1은 하강 기류 및 온습도 가스를 공급하는 장치를 보여주는 단면도이다. 도 1을 참조하면, 하강 기류는 팬 필터 유닛(2)에 의해 공급되고, 온습도 가스는 판 형상의 토출 부재(4)로부터 공급된다. 토출 부재(4)는 팬 필터 유닛(2)의 아래에 배치되며, 이들은 서로 마주하게 위치된다. 따라서 토출 부재(4)는 하강 기류의 공급 경로 상에 위치되며, 하강 기류의 흐름을 방해한다.
또한 토출 부재(4)는 기판(W)과 마주하게 위치되며, 기판(W)으로 직접 온습도 가스를 공급한다. 이에 따라 기판 상에 공급된 액이 온습도 가스에 의해 직접적인 영향을 받는다.
본 발명은 기판을 액 처리하는 과정에서 하강 기류의 흐름을 원활하게 할 수 있는 장치를 제공하는 것을 일 목적으로 한다.
또한 본 발명은 온습도 가스가 기판에 직접적으로 공급되는 것을 방지할 수 있는 장치를 제공하는 것을 일 목적으로 한다.
본 발명의 실시예는 기판을 처리하는 장치를 제공한다. 기판을 처리하는 장치는 내부 공간을 가지는 하우징, 상기 내부 공간에서 기판을 지지하는 기판 지지 유닛, 상기 기판 지지 유닛에 지지된 기판에 액을 공급하는 액 공급 유닛, 그리고 상기 공정 공간에 기류를 형성하는 기류 형성 유닛을 포함하되, 상기 기류 형성 유닛은 상기 내부 공간에 제1기체의 하강 기류를 공급하는 제1기체 공급 유닛 및 상기 내부 공간에 상기 제1기체보다 습도가 낮은 제2기체를 공급하는 제2기체 공급 유닛을 포함하되, 상부에서 바라볼 때 상기 제1기체 공급 유닛과 상기 제2기체 공급 유닛은 서로 중첩되지 않도록 위치된다.
상기 제1기체 공급 유닛은 상기 하우징의 천장면에 설치되며, 상기 기판 지지 유닛과 마주하게 위치되는 천장 포트와 상기 천장 포트에 연결되며, 상기 천장 포트에 에어를 공급하는 제1기체 공급 라인을 포함하되, 상부에서 바라볼 때 상기 천장 포트와 상기 기판 지지 유닛은 서로 중첩되게 위치될 수 있다.
상기 제2기체 공급 유닛은 상기 기판 지지 유닛에 지지된 기판을 향해 직접적으로 제2기체를 토출하지 않도록 제공될 수 있다. 상기 제2기체 공급 유닛은 복수 개로 제공되며, 상기 하우징의 측벽에 각각 설치될 수 있다.
상기 제2기체 공급 유닛은, 부에 제2기체가 흐르는 유로가 형성되며, 상기 유로와 연통된 토출구를 가지는 토출 바디와 상기 유로의 동선이 길어지도록 상기 유로의 흐름을 안내하는 안내 부재를 포함할 수 있다.
상기 토출 바디의 토출면에는 상기 토출구가 형성되고, 일면에 상기 제2기체가 도입되는 도입구를 포함할 수 있다. 상기 안내 부재는, 상기 유로에 위치되며, 상기 토출구를 향하는 방향으로 바라볼 때 상기 토출구를 감싸는 내측 부재를 포함하되, 상기 내측 부재는 상기 토출면과 반대면 중 어느 하나에 결합되고, 다른 하나에 이격되게 제공될 수 있다 상기 안내 부재는, 상기 유로에 위치되며, 상기 토출구를 향하는 방향으로 바라볼 때 상기 내측 부재를 감싸는 중간 부재와 상기 유로에 위치되며, 상기 토출구를 향하는 방향으로 바라볼 때 상기 중간 부재를 감싸는 외측 부재를 더 포함하되, 상기 중간 부재는 상기 다른 하나에 결합되고, 상기 어느 하나에 이격되게 제공되고, 상기 외측 부재는 상기 어느 하나에 결합되고, 상기 다른 하나에 이격되게 제공될 수 있다. 상기 토출구는 슬릿 형상으로 제공될 수 있다.
상기 토출 바디는 토출면에 상기 토출구가 형성되고, 상기 토출면과 반대되는 반대면에 상기 제2기체가 도입되는 도입구를 포함할 수 있다. 상기 안내 부재는, 상기 유로에 위치되며, 상기 토출구를 향하는 방향으로 바라볼 때 상기 도입구와 중첩되게 위치되는 제1플레이트를 포함하되, 상기 제1플레이트는 상기 토출 바디에서 상기 토출면과 상기 반대면을 서로 연장하는 제1측면에 결합되며, 상기 제1측면과 반대되는 제2면과 이격되게 제공될 수 있다. 상기 안내 부재는, 상기 유로에 위치되며, 상기 토출구를 향하는 방향으로 바라볼 때 상기 토출구와 중첩되게 위치되는 제2플레이트를 더 포함하되, 상기 제2플레이트는 상기 제2측면에 결합되며, 상기 제1측면과 이격되게 제공되며, 상기 토출구를 향하는 방향으로 바라볼 때 상기 제1플레이트와 상기 제2플레이트는 일부가 서로 중첩되게 위치될 수 있다. 상기 토출구는 슬릿 형상으로 제공될 수 있다.
상기 제2기체 공급 유닛은, 상기 제2기체가 도입되는 도입구와 상기 제2기체를 토출하는 토출구를 가지는 토출 바디를 포함하되, 상기 토출 바디의 내부에는, 상기 도입구와 연결되는 제1버퍼, 상기 토출구와 연결되는 제2버퍼, 그리고 상기 제1버퍼와 상기 제2버퍼를 연결하며 상기 제2기체가 흐르는 유로가 형성될 수 있다.
본 발명의 실시예에 의하면, 온습도 조절 유닛은 하강 기류 유닛과 중첩되지 않도록 위치된다. 이로 인해 하강 기류의 흐름을 원활하게 할 수 있다.
또한 본 발명의 실시예에 의하면, 온습도 조절 유닛은 기판을 향해 직접적으로 온습도 가스를 토출하지 않는다. 이로 인해 기판 상에 공급된 액이 온습도 가스에 의해 직접적으로 영향을 받는 것을 최소화할 수 있다.
도 1은 하강 기류 및 온습도 가스를 공급하는 장치를 보여주는 단면도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 기판 처리 설비를 보여주는 평면도이다.
도 3은 도 2의 기판처리장치를 보여주는 평면도이다.
도 4는 도 3의 기판처리장치의 일부를 보여주는 절단 사시도이다.
도 5는 도 3의 온습도 조절 유닛을 보여주는 사시도이다.
도 6은 도 5의 온습도 조절 유닛의 제1실시예를 보여주는 단면도이다.
도 7은 도 3의 온습도 조절 유닛을 다른 방향에서 바라본 단면도이다.
도 8은 도 6의 유로 공간에서 온습도 가스가 공급돠는 경로를 보여주는 도면이다.
도 9는 도 3의 공정 공간 내에 형성되는 기류의 흐름을 보여주는 도면이다.
도 10은 도 3의 온습도 조절 유닛의 제2실시예를 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 10을 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 4 개의 로드 포트(120)가 제공된 것으로 도시하였다. 그러나 로드 포트(120)의 개수는 공정 처리 모듈(20)의 공정효율 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), 공정 챔버(260), 배기 어셈블리(500), 그리고 제어기(600)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. 또한 공정 챔버들(260) 중 이송 챔버(240)의 일측에는 기판을 액 처리 공정을 수행하고, 타측에는 액 처리 공정이 수행된 기판을 건조 처리하는 공정을 수행할 수 있다. 건조 처리 공정은 초임계 처리 공정일 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, 슬롯들(미도시)은 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.
아래에서는 공정 챔버(260)에 제공된 기판 처리 장치(300)에 대해 설명한다. 본 실시예에는 기판 처리 장치(300)이 기판에 대해 액 처리 공정을 수행하는 것을 일 예로 설명한다. 액 처리 공정은 기판을 세정 처리하거나, 기판 상에 형성된 막을 제거하는 공정을 포함할 수 있다.
도 3은 도 2의 기판 처리 장치를 보여주는 단면도이다. 도 3을를 참조하면, 기판 처리 장치(300)는 하우징(310), 처리 용기(320), 스핀 헤드(340), 승강 유닛(360), 액 공급 유닛(400), 그리고 기류 형성 유닛(500)을 포함한다. 하우징(310)은 내부에 기판(W)을 처리하는 공정이 수행되는 공정 공간(312)을 제공한다. 하우징(310)의 바닥면에는 배기관(314)이 설치된다. 배기관(314)은 공정 공간(312)을 배기하는 관으로 제공된다. 배기관(314)에는 감압 부재(540)가 설치될 수 있다.
처리 용기(320)는 공정 공간(312)에 위치되며, 상부가 개방된 컵 형상으로 제공된다. 처리 용기(320)의 내부 공간은 기판(W)을 처리하는 처리 공간으로 제공된다. 상부에서 바라볼 때 처리 용기(320) 배기관(314)과 중첩되도록 위치된다. 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 내측 공간(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 배출하는 배출관으로 기능한다. 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 내에 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 회전 가능한 지지축(348)이 고정 결합된다. 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 대기 위치와 지지 위치 간에 직선 이동 가능하도록 제공된다. 대기위치는 지지 위치에 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 지지 위치에 위치된다. 지지 위치에서 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(400)은 기판(W) 상에 다양한 종류의 처리액들을 공급한다. 액 공급 유닛(400)은 기판(W)을 세정하거나, 기판(W)의 막을 제거하는 처리액을 공급한다. 액 공급 유닛(400)은 제1노즐(410) 및 제2노즐(420)을 포함한다. 제1노즐(410)은 제1액을 공급하고, 제2노즐(420)은 제2액을 공급한다. 각각의 노즐(410,420)은 공정 위치와 대기 위치로 이동된다. 여기서 공정 위치는 각각의 노즐(410,420)이 처리 용기(320) 내에 위치된 기판(W) 상에 처리액을 토출 가능한 위치이고, 대기 위치는 각각의 노즐(410,420)이 공정 위치를 벗어나 대기되는 위치로 정의한다. 일 예에 의하면, 공정 위치는 노즐(410,420)이 기판(W)의 중심으로 액을 공급할 수 있는 위치일 수 있다. 예컨대, 상부에서 바라볼 때 노즐(410,420)은 직선 이동 또는 축 회전 이동되어 공정 위치와 대기 위치 간에 이동될 수 있다.
제1액은 케미칼을 포함하고, 제2액은 유기 용제를 포함할 수 있다. 케미칼과 유기 용제는 서로 다른 성질의 액일 수 있다. 케미칼은 무기물을 포함하는 액이고, 유기 용제는 유기물을 포함하는 액일 수 있다. 케미칼은 황산 또는 암모니아를 포함하는 액일 수 있다. 유기 용제는 이소프로필알코올(IPA)일 수 있다.
기류 형성 유닛(500)은 공정 공간(312)에 기류를 형성한다. 기류 형성 유닛(500)은 공정 공간(312)에서 대체로 아래 방향을 향하는 기류를 형성한다. 기류 형성 유닛(500)은 하강 기류 유닛(520)과 온습도 조절 유닛(540)을 포함한다. 예컨대, 하강 기류 유닛(520)은 제1기체를 공급하는 제1기체 공급 유닛(520)으로 제공되고, 온습도 조절 유닛(540)은 제2기체를 공급하는 제2기체 공급 유닛(540)으로 제공될 수 있다. 하강 기류 유닛(520)은 공정 공간(312)에 수직한 아래 방향을 향하는 제1기체를 공급하고, 온습도 조절 유닛(540)은 공정 공간(312)에 온습도가 조절된 제2기체를 공급한다. 제2기체는 제1기체에 비해 습도가 낮은 기체로 제공된다. 제2기체는 청정 건조 에어(CDA)일 수 있다. 상부에서 바라볼 때 하강 기류 유닛(520)과 온습도 조절 유닛(540)은 서로 중첩되지 않도록 위치된다. 하강 기류 유닛(520)의 제1기체는 기판(W)에 직접적으로 공급되는 반면, 제2기체는 기판(W)에 직접적으로 공급되지 않는다.
하강 기류 유닛(520)은 하우징(310)의 천장면에 설치된 팬 필터(526) 유닛(520)을 포함한다. 하강 기류 유닛(520)은 천장 포트(522), 기체 공급 라인(524), 그리고 필터(526)를 포함한다. 천장 포트(522)는 하우징(310)의 천장면에 설치된다. 천장 포트(522)는 처리 공간(316) 내에 위치된 기판(W)과 상하 방향으로 마주하도록 위치된다. 천장 포트(522)에는 팬이 설치될 수 있다. 이에 따라 팬으로부터 공급된 제1기체의 하강 기류는 처리 공간(316) 내에 유입될 수 있다. 에어 공급 라인은 팬에 에어를 공급하며, 필터(526)는 공급되는 에어를 필터(526)링한다. 예컨대, 천장 포트(522)로부터 공급되는 에어는 청정 에어일 수 있다.
온습도 조절 유닛(540)은 공정 공간(312)에 제2기체를 공급한다. 제2기체는 온습도가 조절된 온습도 가스를 포함한다. 또한 제2기체는 온도를 제외한 습도만이 조절된 가스를 포함할 수 있다. 온습도 조절 유닛(540)은 1 개 또는 복수 개로 제공된다. 본 실시예는 온습도 조절 유닛(540)이 2 개로 제공되는 것으로 설명한다. 다만, 본 실시예의 온습도 조절 유닛(540)의 개수는 이에 한정되지 않으며, 1 개 또는 3 개 이상으로 제공될 수 있다.
도 4는 도 3의 기판 처리 장치의 일부를 보여주는 절단 사시도이고, 도 5는 도 3의 온습도 조절 유닛을 보여주는 사시도이다. 도 4 및 도 5를 참조하면, 온습도 조절 유닛(540a,540b)은 하우징(310)의 측벽 각각에 설치된다. 온습도 조절 유닛(540)은 상부에서 바라볼 때, 기판(W)을 사이에 두고, 서로 마주하도록 위치될 수 있다. 일 예에 의하면, 온습도 조절 유닛(540)은 처리 용기(320)보다 높게 위치될 수 있다. 온습도 조절 유닛(540)은 처리 용기(320)의 상부 공간에 제1기체가 공급되는 경로 상에 제2기체를 공급할 수 있다. 이는 제2기체가 제1기체의 하강 기류와 혼합되어 처리 공간(316)에 원활하게 유입되기 위함이다.
선택적으로 제2기체는 처리 용기(320)의 외측으로 공급될 수 있다. 다만, 이 경우에는 제2기체가 처리 용기(320)의 외측에서 와류를 형성하거나 정체될 수 있으며, 제1기체의 하강 기류의 경로 상에 공급하는 것이 바람직하다.
다음은 온습도 조절 유닛(540)에 대해 보다 자세히 설명한다. 도 6은 도 5의 온습도 조절 유닛의 제1실시예를 단면도이고, 도 7은 도 6의 온습도 조절 유닛을 다른 방향에서 바라본 단면도이다. 도 6 및 도 7을 참조하면, 온습도 조절 유닛(540)은 토출 바디(550) 및 안내 부재(560,570,580)를 포함한다. 토출 바디(550)는 일 방향으로 길게 늘어진 통 형상을 가질 수 있다. 토출 바디(550)의 외면에는 슬릿 형상의 토출구(554)가 형성될 수 있다. 토출구(554)는 토출 바디(550)의 길이 방향과 평행하게 제공될 수 있다. 토출구(554)는 토출 바디(550)의 토출면에 형성된다. 토출면은 측면 또는 하향 경사면일 수 있다. 즉 토출구(554)는 수평 방향 또는 하향 경사진 방향을 향하도록 제공될 수 있다. 토출 바디(550)의 내부에는 제2기체가 흐르는 유로 공간이 형성되며, 토출 바디(550)의 일측면에는 제2기체가 도입되는 도입구(552)가 형성된다. 도입구(552)는 유로 공간과 연통되게 제공된다.
안내 부재(560,570,580)는 유로 공간에서 제2기체의 동선이 길어지도록 유로 공간에서 제2기체의 흐름을 안내한다. 일 예에 의하면, 안내 부재(560,570,580)는 외측 부재(560), 중간 부재(570), 그리고 내측 부재(580)를 포함한다. 외측 부재(560)와 중간 부재(570), 그리고 중간 부재(570)와 내측 부재(580)는 서로 다른 높이를 가지도록 제공될 수 있다. 외측 부재(560)는 토출구(554)를 향하는 방향으로 바라볼 때, 토출구(554)를 감싸는 링 형상을 가지며, 토출 바디(550)의 내측면으로부터 이격되게 위치된다. 외측 부재(560)는 토출 바디(550)의 토출면과 반대면 중 어느 하나에 결합되며, 다른 하나와는 이격되게 위치된다. 외측 부재(560)는 적어도 도입구(552)와 대향되는 높이를 가지도록 제공된다. 본 실시예는 유로 공간 중 외측 부재(560)와 토출 바디(550)의 내측면에 의해 형성된 공간을 외측 공간(562)으로 정의한다. 외측 공간(562)은 도입구(552)와 연통되게 제공된다. 따라서 도입구(552)를 통해 도입된 제2기체는 외측 공간(562)에서 확산된다. 제2기체는 외측 공간(562)에서 1차 확산된 후에 외측 부재(560)와 다른 하나 간의 이격된 공간을 통해 내측 방향으로 이동된다.
중간 부재(570)는 토출구(554)를 향하는 방향으로 바라볼 때, 토출구(554)를 감싸는 링 형상을 가지며, 외측 부재(560)의 내측에 위치된다. 중간 부재(570)는 외측 부재(560)로부터 이격되게 위치된다. 중간 부재(570)는 토출 바디(550)의 토출면과 반대면 중 다른 하나에 결합되며, 어느 하나에 이격되게 위치된다. 즉, 중간 부재(570)는 외측 부재(560)와 비교해볼 때, 토출 바디(550)의 토출면과 반대면 중 결합되는 영역이 반대로 제공된다. 이에 따라 유로 공간에 제공된 제2기체의 흐름 동선은 길어질 수있다. 토출구(554)를 향하는 방향으로 바라볼 때 중간 부재(570)와 외측 부재(560) 간의 공간은 중간 공간(572)으로 정의한다. 따라서 외측 공간(562)에서 1차 확산된 제2기체는 중간 공간(572)으로 이동된다. 제2기체는 중간 공간(572)에서 2차 확산되며, 2차 확산된 후에 중간 부재(570)와 어느 하나 간의 이격된 공간을 통해 내측 방향으로 이동된다.
내측 부재(580)는 토출구(554)를 향하는 방향으로 바라볼 때, 토출구(554)를 감싸는 링 형상을 가지며, 중간 부재(570)의 내측에 위치된다. 내측 부재(580)는 중간 부재(570)로부터 이격되게 위치된다. 내측 부재(580)는 토출 바디(550)의 토출면과 반대면 중 어느 하나에 결합되며, 다른 하나에 이격되게 위치된다. 즉, 내측 부재(580)는 중간 부재(570)와 비교해볼 때 토출 바디(550)의 상단과 하단 중 결합되는 영역이 반대로 제공된다. 이에 따라 유로 공간에 제공된 제2기체의 동선은 길어질 수 있다. 토출구(554)를 향하는 방향으로 바라볼 때 중간 부재(570)와 내측 부재(580) 간의 공간은 내측 공간(582)으로 정의한다. 따라서 중간 공간(572)에서 2차 확산된 제2기체는 내측 공간(582)으로 이동된다. 제2기체는 내측 공간(582)에서 3차 확산되며, 3차 확산된 후에 토출구(554)를 통해 토출된다.
상술한 바와 같이, 외측 공간(562), 중간 공간(572), 그리고 내측 공간(582)은 링 형상을 가진다. 이로 인해 제2기체는 링 형상을 가지며 확산되며, 그 확산되는 공간이 일정 수준 채워진 후에 다음 공간으로 이동된다. 즉, 외측 공간(562), 중간 공간(572), 그리고 내측 공간(582)은 제2기체가 충분히 확산될 수 있는 버퍼 공간으로 기능한다. 이로 인해 도 8과 같이, 제2기체는 슬릿 형상의 토출구(554)에 균일하게 공급될 수 있으며, 도 9와 같이, 제2기체가 기판(W)에 직접적으로 공급되지 않으면서, 공정 공간(312)의 온도 및 습도 조절이 가능하다.
상술한 실시예에 의하면, 온습도 조절 유닛(540)의 안내 부재(560,570,580)는 링 형상의 부재들이 복수 개로 제공되는 것으로 설명하였다. 그러나 도 10과 같이, 안내 부재는 복수의 플레이트(592,594)를 포함할 수 있다. 안내 부재(560,570,580)는 제1플레이트(592) 및 제2플레이트(594)를 포함할 수 있다. 도입구(552)는 토출면과 반대되는 반대면에 제공되고, 제1플레이트(592)와 제2플레이트(592)는 반대면에서 토출면을 향하는 방향을 따라 배열되게 위치될 수 있다. 제1플레이트(592)와 제2플레이트(594)는 서로 이격되게 위치될 수 있다. 제1플레이트(592)는 토출면과 반대면을 서로 연장하는 제1측면에 결합되게 제공될 수 있다. 제1플레이트(592)는 제1측면과 마주하는 제2측면으로부터 이격되게 위치될 수 있다, 제2플레이트(594)는 제2측면에 결합되게 제공되며, 제1측면으로부터 이격되게 위치될 수 있다. 반대면에서 토출면을 향하는 방향으로 바라볼 때 제1플레이트(592)와 제2플레이트(594)는 일부가 중첩되게 위치될 수 있다.
540: 온습도 조절 유닛 550: 토출 바디
554: 토출구 560: 외측 부재
570: 중간 부재 580: 내측 부재
592: 제1플레이트 594: 제2플레이트

Claims (14)

  1. 기판을 처리하는 장치에 있어서,
    내부 공간을 가지는 하우징과;
    상기 내부 공간에서 기판을 지지하는 기판 지지 유닛과;
    상기 기판 지지 유닛에 지지된 기판에 액을 공급하는 액 공급 유닛과;
    상기 내부 공간에 기류를 형성하는 기류 형성 유닛을 포함하되,
    상기 기류 형성 유닛은,
    상기 내부 공간에 제1기체의 하강 기류를 공급하는 제1기체 공급 유닛과;
    상기 내부 공간에 상기 제1기체보다 습도가 낮은 제2기체를 공급하는 제2기체 공급 유닛을 포함하되,
    상부에서 바라볼 때 상기 제1기체 공급 유닛과 상기 제2기체 공급 유닛은 서로 중첩되지 않도록 위치되고,
    상기 제2기체 공급 유닛은 상기 하우징의 측벽에 설치되고,
    상기 제2기체 공급 유닛은 상기 기판 지지 유닛에 지지된 기판을 향해 직접적으로 제2기체를 토출하지 않도록 제공되는 기판 처리 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1기체 공급 유닛은,
    상기 하우징의 천장면에 설치되며, 상기 기판 지지 유닛과 마주하게 위치되는 천장 포트와;
    상기 천장 포트에 연결되며, 상기 천장 포트에 에어를 공급하는 제1기체 공급 라인을 포함하되,
    상부에서 바라볼 때 상기 천장 포트와 상기 기판 지지 유닛은 서로 중첩되게 위치되는 기판 처리 장치,
  3. 삭제
  4. 제2항에 있어서,
    상기 제2기체 공급 유닛은 복수 개로 제공되며,
    상기 하우징의 측벽에 각각 설치되는 기판 처리 장치.
  5. 제1항, 제2항 및 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제2기체 공급 유닛은,
    내부에 제2기체가 흐르는 유로가 형성되며, 상기 유로와 연통된 토출구를 가지는 토출 바디와;
    상기 토출 바디에 결합되어 상기 제2기체의 흐름을 안내하는 복수의 안내 부재를 포함하고,
    상기 복수의 안내 부재는 서로 조합되어 상기 유로를 형성하되, 상기 유로를 흐르는 상기 제2기체의 동선이 길어지도록 조합되는 기판 처리 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 토출 바디의 토출면에는 상기 토출구가 형성되고, 일면에 상기 제2기체가 도입되는 도입구를 포함하는 기판 처리 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 안내 부재는,
    상기 토출구를 향하는 방향으로 바라볼 때 상기 토출구를 감싸는 내측 부재를 포함하되,
    상기 내측 부재는 상기 토출면과 반대면 중 어느 하나에 결합되고, 다른 하나에 이격되게 제공되는 기판 처리 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 안내 부재는,
    상기 토출구를 향하는 방향으로 바라볼 때 상기 내측 부재를 감싸는 중간 부재와;
    상기 토출구를 향하는 방향으로 바라볼 때 상기 중간 부재를 감싸는 외측 부재를 더 포함하되,
    상기 중간 부재는 상기 다른 하나에 결합되고, 상기 어느 하나에 이격되게 제공되고,
    상기 외측 부재는 상기 어느 하나에 결합되고, 상기 다른 하나에 이격되게 제공되는 기판 처리 장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 토출구는 슬릿 형상으로 제공되는 기판 처리 장치.
  10. 제5항에 있어서,
    상기 토출 바디는 토출면에 상기 토출구가 형성되고, 상기 토출면과 반대되는 반대면에 상기 제2기체가 도입되는 도입구를 포함하는 기판 처리 장치.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 안내 부재는,
    상기 토출구를 향하는 방향으로 바라볼 때 상기 도입구와 중첩되게 위치되는 제1플레이트를 포함하되,
    상기 제1플레이트는 상기 토출 바디에서 상기 토출면과 상기 반대면을 서로 연장하는 제1측면에 결합되며, 상기 제1측면과 반대되는 제2측면과 이격되게 제공되는 기판 처리 장치.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 안내 부재는,
    상기 토출구를 향하는 방향으로 바라볼 때 상기 토출구와 중첩되게 위치되는 제2플레이트를 더 포함하되,
    상기 제2플레이트는 상기 제2측면에 결합되며, 상기 제1측면과 이격되게 제공되며,
    상기 토출구를 향하는 방향으로 바라볼 때 상기 제1플레이트와 상기 제2플레이트는 일부가 서로 중첩되게 위치되는 기판 처리 장치.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 토출구는 슬릿 형상으로 제공되는 기판 처리 장치.
  14. 제1항, 제2항 및 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제2기체 공급 유닛은,
    상기 제2기체가 도입되는 도입구와 상기 제2기체를 토출하는 토출구를 가지는 토출 바디를 포함하되,
    상기 토출 바디의 내부에는, 상기 도입구와 연결되는 제1버퍼, 상기 토출구와 연결되는 제2버퍼, 그리고 상기 제1버퍼와 상기 제2버퍼를 연결하며 상기 제2기체가 흐르는 유로가 형성되는 기판 처리 장치.
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