KR102541301B1 - 기판 처리 장치 및 액 공급 유닛 - Google Patents

기판 처리 장치 및 액 공급 유닛 Download PDF

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Abstract

본 발명은 기판 처리 장치에 액을 공급하는 액 공급 유닛을 제공한다. 일 실시 예에 있어서, 액 공급 유닛은, 상온보다 저온의 제1 처리액을 수송하는 저온 배관부와; 상온보다 고온의 제2 처리액을 수송하는 고온 배관부와; 일면은 흡열측으로 이루어지고 타면은 방열측으로 이루어지는 복수개의 열전 소자를 포함하고; 상기 복수개의 열전 소자 중 하나 이상의 열전 소자의 상기 흡열측이 상기 저온 배관부로 향하도록 배치되고, 상기 복수개의 열전 소자 중 하나 이상의 열전 소자의 상기 방열측이 상기 고온 배관부로 향하도록 배치되고, 상기 흡열측이 상기 저온 배관부로 향하도록 배치된 상기 하나 이상의 열전 소자에서 방출된 열기와, 상기 방열측이 상기 고온 배관부로 향하도록 배치된 상기 하나 이상의 열전 소자에서 방출된 냉기가 통하는 완충부를 포함한다.

Description

기판 처리 장치 및 액 공급 유닛{APPARATUS FOR TREATEING SUBSTRATE AND UNIT FOR SUPPLYING LIQUID}
본 발명은 기판 처리 장치 및 액 공급 유닛에 관한 것이다.
반도체소자 또는 액정 디스플레이를 제조하기 위해서, 기판에 사진, 식각, 애싱, 이온 입, 박막 증착, 세정 등의 다양한 공정들이 수행된다. 이 중 포토, 식각, 애싱, 그리고 세정 공정에는 기판 상에 다양한 처리액을 공급하는 액 처리 공정을 수행한다.
처리액은 배관들을 통해 기판 처리 장치까지 공급된다. 예컨대, 처리액은 배관들을 통해 액 처리 장치까지 공급된다. 처리액이 공급되는 동안 처리액을 수송하는 배관들 간의 간섭 및 장치 내부의 환경 온도에 의해 온도 변화가 발생한다. 그로 인해 액 처리 장치별 처리액들의 온도 편차가 발생할 뿐만 아니라 기판 간에 공정 결과의 차이 및 처리액 변질, 건조 불량 등이 발생한다. 이를 방지하기 위해 배관을 보온재로 감싸거나 보온재에 열선을 심은 히팅 자켓, 또는 대형의 쿨런트 배관에 처리액 배관을 넣어 처리액의 온도를 제어하기도 한다. 히팅 자켓과 관련하여서는 대한민국 공개특허 제10-2006-0087653호가 참조될 수 있다.
하지만 단순 보온재 만으로는 처리액의 온도를 유지하기 어렵고 히팅 자켓의 경우 가열만 할 뿐만 아니라 자켓의 잔열이 남아 제어가 어렵다. 쿨런트 배관의 경우 대구경의 배관이 필요할 뿐만 아니라 쿨런트를 순환시킬 펌프, 쿨런트를 냉각하기 위한 냉각기 등 부대장치가 필요하게 된다.
본 발명은 기판을 처리하는 처리액의 공급에 있어서, 처리액을 수송하는 배관들 간의 간섭 및 장치 내부의 환경 온도에 의해 온도 변화를 최소화할 수 있는 기판 처리 장치 및 액 공급 유닛을 제공하는 것을 일 목적으로 한다.
본 발명은 기판을 처리하는 처리액의 공급에 있어서, 처리액의 온도 유지 및 온도 제어가 쉬운 판 처리 장치 및 액 공급 유닛을 제공하는 것을 일 목적으로 한다.
본 발명은 기판을 처리하는 처리액의 공급에 있어서, 처리액을 수송하는 배관들의 온도 제어를 원활하게 하면서도 장치를 소형화 할 수 있는 기판 처리 장치 및 액 공급 유닛을 제공하는 것을 일 목적으로 한다.
본 발명은 액 처리 장치 별 처리액들의 온도 편차를 줄일 수 있음에 따라, 기판 간에 공정 결과의 차이 및 처리액 변질, 건조 불량 등이 발생을 예방할 수 있는 기판 처리 장치 및 액 공급 유닛을 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 발명은 기판 처리 장치에 액을 공급하는 액 공급 유닛을 제공한다. 일 실시 예에 있어서, 액 공급 유닛은, 상온보다 저온의 제1 처리액을 수송하는 저온 배관부와; 상온보다 고온의 제2 처리액을 수송하는 고온 배관부와; 일면은 흡열측으로 이루어지고 타면은 방열측으로 이루어지는 복수개의 열전 소자를 포함하고; 상기 복수개의 열전 소자 중 하나 이상의 열전 소자의 상기 흡열측이 상기 저온 배관부로 향하도록 배치되고, 상기 복수개의 열전 소자 중 하나 이상의 열전 소자의 상기 방열측이 상기 고온 배관부로 향하도록 배치되고, 상기 흡열측이 상기 저온 배관부로 향하도록 배치된 상기 하나 이상의 열전 소자에서 방출된 열기와, 상기 방열측이 상기 고온 배관부로 향하도록 배치된 상기 하나 이상의 열전 소자에서 방출된 냉기가 통하는 완충부를 포함한다.
일 실시 예에 있어서, 상기 저온 배관부는 하나 이상의 배관을 포함하고, 상기 하나 이상의 배관은 하나 이상의 액 처리 장치와 연결되는 것일 수 있다.
일 실시 예에 있어서, 상기 저온 배관부의 상기 하나 이상의 배관은 상류에서 냉각기와 연결될 수 있다.
일 실시 예에 있어서, 상기 고온 배관부는 하나 이상의 배관을 포함하고, 상기 하나 이상의 배관은 하나 이상의 액 처리 장치와 연결되는 것일 수 있다.
일 실시 예에 있어서, 상기 고온 배관부의 상기 하나 이상의 배관은 상류에서 히터와 연결될 수 있다.
일 실시 예에 있어서, 상기 완충부에는 제3 처리액을 수송하는 하나 이상의 배관이 제공되며, 상기 하나 이상의 배관은 하나 이상의 액 처리 장치와 연결되는 것일 수 있다.
일 실시 예에 있어서, 상기 제3 처리액은 순수일 수 있다.
일 실시 예에 있어서, 상기 저온 배관부와 상기 고온 배관부를 각각 또는 함께 감싸는 단열 부재를 더 포함할 수 있다.
일 실시 예에 있어서, 상기 제2 처리액은 DHF(Diluted HF), SC1 또는 인산 중 어느 하나 이상일 수 있다.
일 실시 예에 있어서, 상기 복수개의 열전 소자는 단열성 소재에 결합된 복수의 열전 소자 모듈로 제공되며, 하나 이상의 상기 열전 소자 모듈은 상기 저온 배관부와 상기 완충부 사이에 상기 흡열측이 상기 저온 배관부로 향하도록 제공되어, 상기 저온 배관부와 상기 완충부를 구획하고, 또 다른 하나 이상의 상기 열전 소자 모듈은 상기 고온 배관부와 상기 완충부 사이에 상기 방열측이 상기 고온 배관부로 향하도록 제공되어, 상기 저온 배관부와 상기 완충부를 구획할 수 있다.
일 실시 예에 있어서, 상기 완충부는 제1 완충 배관과, 제2 완충 배관으로 이루어지고, 상기 제1 완충 배관은, 제1 경로가 상기 저온 배관부와 접하도록 제공되고, 되굽어 돌아오는 제2 경로는 상기 고온 배관부와 접하도록 제공되며, 상기 제2 완충 배관은, 제1 경로가 상기 고온 배관부와 접하도록 제공되고, 되굽어 돌아오는 제2 경로가 상기 저온 배관부와 접하도록 제공되며, 상기 제1 완충 배관과 상기 저온 배관부 사이에 상기 복수개의 열전 소자 중 하나 이상이 제공되고, 상기 제2 완충 배관과 상기 고온 배관부 사이에 상기 복수개의 열전 소자 중 나머지가 제공될 수 있다.
또한, 본 발명은 기판을 처리하는 장치를 제공한다. 일 실시 예에 있어서, 기판 처리 장치는, 하나 이상의 액 처리 장치와; 상기 하나 이상의 액 처리 장치에 처리액을 공급하는 액 공급 유닛을 포함하고, 상기 액 처리 장치는, 기판을 지지 및 회전시키는 기판 지지 유닛과; 상기 기판 지지 유닛에 지지된 기판 상에 처리액을 공급하는 하나 이상의 노즐을 포함하는 노즐 유닛을 포함하고, 상기 액 공급 유닛은, 하나 이상의 배관을 포함하고, 상온보다 저온의 제1 처리액을 수송하는 저온 배관부와; 하나 이상의 배관을 포함하고, 상온보다 고온의 제2 처리액을 수송하는 고온 배관부와; 일면은 흡열측으로 이루어지고 타면은 방열측으로 이루어지는 복수개의 열전 소자를 포함하고; 상기 복수개의 열전 소자 중 하나 이상의 열전 소자의 상기 흡열측이 상기 저온 배관부로 향하도록 배치되고, 상기 복수개의 열전 소자 중 하나 이상의 열전 소자의 상기 방열측이 상기 고온 배관부로 향하도록 배치되고, 상기 흡열측이 상기 저온 배관부로 향하도록 배치된 상기 하나 이상의 열전 소자에서 방출된 열기와, 상기 방열측이 상기 고온 배관부로 향하도록 배치된 상기 하나 이상의 열전 소자에서 방출된 냉기가 통하는 완충부를 포함하며, 상기 저온 배관부 및 상기 고온 배관부 중 어느 하나 이상의 배관은 상기 하나 이상의 노즐과 각각 연결되도록 제공된다.
일 실시 예에 있어서, 상기 저온 배관부의 상기 하나 이상의 배관은 상류에서 냉각기와 연결될 수 있다.
일 실시 예에 있어서, 상기 고온 배관부의 상기 하나 이상의 배관은 상류에서 히터와 연결될 수 있다.
일 실시 예에 있어서, 상기 완충부에는 제3 처리액을 수송하는 하나 이상의 배관이 제공되며, 상기 하나 이상의 배관은 하나 이상의 액 처리 장치와 연결되는 것일 수 있다.
일 실시 예에 있어서, 상기 제3 처리액은 순수일 수 있다.
일 실시 예에 있어서, 상기 저온 배관부와 상기 고온 배관부를 각각 또는 함께 감싸는 단열 부재를 더 포함할 수 있다.
일 실시 예에 있어서, 상기 제2 처리액은 DHF(Diluted HF), SC1 또는 인산 중 어느 하나 이상일 수 있다.
일 실시 예에 있어서, 상기 복수개의 열전 소자는 단열성 소재에 결합된 복수의 열전 소자 모듈로 제공되며, 하나 이상의 상기 열전 소자 모듈은 상기 저온 배관부와 상기 완충부 사이에 상기 흡열측이 상기 저온 배관부로 향하도록 제공되어, 상기 저온 배관부와 상기 완충부를 구획하고, 또 다른 하나 이상의 상기 열전 소자 모듈은 상기 고온 배관부와 상기 완충부 사이에 상기 방열측이 상기 고온 배관부로 향하도록 제공되어, 상기 저온 배관부와 상기 완충부를 구획할 수 있다.
또 다른 관점에 따른 기판을 처리하는 장치는, 하나 이상의 액 처리 장치와; 상기 하나 이상의 액 처리 장치에 처리액을 공급하는 액 공급 유닛을 포함하고, 상기 액 처리 장치는, 기판을 지지 및 회전시키는 기판 지지 유닛과; 상기 기판 지지 유닛에 지지된 기판 상에 처리액을 공급하는 하나 이상의 노즐을 포함하는 노즐 유닛을 포함하고, 상기 액 공급 유닛은, 하나 이상의 배관을 포함하고, 상온보다 저온의 제1 처리액을 수송하는 저온 배관부와; 하나 이상의 배관을 포함하고, 상온보다 고온의 제2 처리액을 수송하는 고온 배관부와; 일면은 흡열측으로 이루어지고 타면은 방열측으로 이루어지는 복수개의 열전 소자를 포함하고; 상기 복수개의 열전 소자 중 하나 이상의 열전 소자의 상기 흡열측이 상기 저온 배관부로 향하도록 배치되고, 상기 복수개의 열전 소자 중 하나 이상의 열전 소자의 상기 방열측이 상기 고온 배관부로 향하도록 배치되고, 제3 처리액을 수송하는 하나 이상의 배관이 제공되며, 상기 저온 배관부와 상기 고온 배관부의 사이에 위치되어, 상기 흡열측이 상기 저온 배관부로 향하도록 배치된 상기 하나 이상의 열전 소자에서 방출된 열기와, 상기 방열측이 상기 고온 배관부로 향하도록 배치된 상기 하나 이상의 열전 소자에서 방출된 냉기가 통하는 완충부를 포함하며, 상기 저온 배관부, 상기 고온 배관부 및 상기 완충부 중 어느 하나 이상의 배관은 상기 하나 이상의 노즐과 각각 연결되도록 제공된다.
본 발명의 다양한 실시 예에 의하면, 기판을 처리하는 처리액의 공급에 있어서, 처리액을 수송하는 배관들 간의 간섭 및 장치 내부의 환경 온도에 의해 온도 변화를 최소화할 수 있다.
본 발명의 다양한 실시 예에 의하면, 기판을 처리하는 처리액의 공급에 있어서, 처리액의 온도 유지 및 온도 제어가 쉽다.
본 발명의 다양한 실시 예에 의하면, 기판을 처리하는 처리액의 공급에 있어서, 처리액을 수송하는 배관들의 온도 제어를 원활하게 하면서도 장치를 소형화 할 수 있다.
본 발명의 다양한 실시 예에 의하면, 액 처리 장치 별 처리액들의 온도 편차를 줄일 수 있음에 따라, 기판 간에 공정 결과의 차이 및 처리액 변질, 건조 불량 등이 발생을 예방할 수 있다.
본 발명의 효과가 상술한 효과들로 한정되는 것은 아니며, 언급되지 않은 효과들은 본 명세서 및 첨부된 도면으로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확히 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따라 공급되는 세정액을 사용하는 기판 처리 설비의 일 예를 개략적으로 나타낸 평면도이다.
도 2는 도 1의 공정 챔버에 제공된 기판 처리 장치의 일 예를 보여주는 단면도이다.
도 3은 도 2의 일 실시 예에 따른 액 공급 유닛을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 4는 도 2의 액 공급 유닛의 종단면을 횡단면을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 5는 도 2의 다른 실시 예에 따른 액 공급 유닛을 개략적으로 나타낸 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 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위해 제공되는 것이다. 따라서 도면에서의 요소의 형상은 보다 명확한 설명을 강조하기 위해 과장되었다.
본 발명의 실시 예에서는 기판을 액 처리하는 공정을 수행하는 기판 처리 장치 및 액을 공급하는 액 공급 장치의 일 예에 대해서 설명한다. 그러나 본 발명은 이에 한정되지 않고, 세정액을 제조하여 공급하고, 세정액을 사용하여 기판을 세정하는 다양한 종류의 장치에 적용 가능하다.
이하, 도 1 내지 도 3을 참조하여 본 발명의 일 실시 예를 상세히 설명한다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따라 제조된 세정액을 사용하는 기판 처리 설비(1)의 일 예를 개략적으로 나타낸 평면도이다.
도 2를 참조하면, 기판처리설비(1)는 인덱스모듈(10)과 공정처리모듈(20)을 가지고, 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 한다. 그리고 상부에서 바라볼 때 제1방향(12)과 수직한 방향을 제2방향(14)이라 하고, 제1방향(12)과 제2방향(14)을 포함한 평면에 수직인 방향을 제3방향(16)이라 한다.
로드포트(120)에는 기판(W)이 수납된 캐리어(18)가 안착된다. 로드포트(120)는 복수 개가 제공되며 이들은 제2방향(14)을 따라 일렬로 배치된다. 도 1에서는 네 개의 로드포트(120)가 제공된 것으로 도시하였다. 그러나 로드포트(120)의 개수는 공정처리모듈(20)의 공정효율 및 풋 프린트 등의 조건에 따라 증가하거나 감소할 수도 있다. 캐리어(18)에는 기판(W)의 가장자리를 지지하도록 제공된 슬롯(도시되지 않음)이 형성된다. 슬롯은 제3방향(16)을 복수 개가 제공되고, 기판(W)은 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.
공정처리모듈(20)은 버퍼유닛(220), 이송챔버(240), 그리고 공정챔버(260)를 가진다. 이송챔버(240)는 그 길이 방향이 제1방향(12)과 평행하게 배치된다. 제2방향(14)를 따라 이송챔버(240)의 일측 및 타측에는 각각 공정챔버들(260)이 배치된다. 이송챔버(240)의 일측에 위치한 공정챔버들(260)과 이송챔버(240)의 타측에 위치한 공정챔버(260)들은 이송챔버(240)를 기준으로 서로 대칭이 되도록 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 B(A와 B는 각각 1이상의 자연수)의 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 공정 챔버(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, 상술한 바와 달리, 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)은 그 내부에 기판(W)이 놓이는 슬롯(미도시)이 제공되며, 슬롯(미도시)들은 서로 간에 제3방향(16)을 따라 이격되도록 복수 개 제공된다. 버퍼유닛(220)에서 이송프레임(140)과 마주보는 면과 이송챔버(240)와 마주보는 면 각각이 개방된다.
이송프레임(140)은 로드포트(120)에 안착된 캐리어(18)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(18)로 기판(W)을 반송할 때 사용되고, 다른 일부는 캐리어(18)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. 버퍼유닛(220)에서 공정챔버(260)로 기판(W)을 반송할 때 사용되는 메인암(244c)과 공정챔버(260)에서 버퍼유닛(220)으로 기판(W)을 반송할 때 사용되는 메인암(244c)은 서로 상이할 수 있다.
공정챔버(260) 내에는 기판(W)에 대해 액 처리 공정을 수행하는 액 처리 장치(300)가 제공된다. 일 예로 공정챔버(260)는 기판(W)에 대하여 세정 공정을 수행한다. 각각의 공정챔버(260) 내에 제공된 액 처리 장치(300)는 수행하는 액 처리 공정의 종류에 따라 상이한 구조를 가질 수 있다. 선택적으로 각각의 공정챔버(260) 내의 액 처리 장치(300)는 동일한 구조를 가질 수 있다. 선택적으로 공정챔버(260)들은 복수 개의 그룹으로 구분되어, 동일한 그룹에 속하는 공정챔버(260)에 제공된 액 처리 장치(300)들은 서로 동일한 구조를 가지고, 상이한 그룹에 속하는 공정챔버(260)에 제공된 액 처리 장치(300)들은 서로 상이한 구조를 가질 수 있다. 예컨대, 공정챔버(260)가 2개의 그룹으로 나누어지는 경우, 이송챔버(240)의 일측에는 제1그룹의 공정챔버(260)들이 제공되고, 이송챔버(240)의 타측에는 제2그룹의 공정 챔버(260)들이 제공될 수 있다. 선택적으로 이송챔버(240)의 일측 및 타측 각각에서 하층에는 제1그룹의 공정챔버(260)들이 제공되고, 상층에는 제2그룹의 공정챔버(260)들이 제공될 수 있다. 제1그룹의 공정챔버(260)와 제2그룹의 공정챔버(260)는 각각 사용되는 케미컬의 종류나, 액 처리 방식, 예컨대 세정 방식의 종류에 따라 구분될 수 있다.
기판 처리 장치는 액 처리 장치(300)와 액 처리 장치(300)에 처리액을 공급하는 액 공급 유닛(400)으로 이루어질 수 있다.
아래에서는 처리액을 이용하여 기판(W)을 액 처리하는 액 처리 장치(300)의 일 예를 설명한다. 도 2는 도 1의 공정 챔버에 제공된 액 처리 장치(300)의 일 예를 보여주는 단면도이다. 도 2를 참조하면, 액 처리 장치(300)는 하우징(320), 지지 유닛(340), 승강 유닛(360), 노즐 유닛(380), 액 공급 유닛(400)을 포함한다.
하우징(320)은 기판 처리 공정이 수행되는 공간을 제공하며, 그 상부는 개방된다. 하우징(320)은 내부회수통(322), 중간회수통(324), 그리고 외부회수통(326)을 가진다. 각각의 내부회수통(322), 중간회수통(324), 그리고 외부회수통(326)은 공정에 사용된 처리액 중 서로 상이한 처리액을 회수한다. 내부회수통(322)은 지지 유닛(340)를 감싸는 환형의 링 형상으로 제공되고, 중간회수통(324)은 내부회수통(322)을 감싸는 환형의 링 형상으로 제공되고, 외부회수통(326)은 중간회수통(324)을 감싸는 환형의 링 형상으로 제공된다. 내부회수통(322)의 내측공간(322a), 내부회수통(322)과 중간회수통(324)의 사이 공간(324a) 그리고 중간회수통(324)과 외부회수통(326)의 사이 공간(326a)은 각각 내부회수통(322), 중간회수통(324), 그리고 외부회수통(326)으로 처리액이 유입되는 유입구로서 기능한다. 각각의 내부회수통(322), 중간회수통(324), 그리고 외부회수통(326)에는 그 저면 아래 방향으로 수직하게 연장되는 제1 회수라인(322b), 제2 회수라인(324b), 제3 회수라인(326b)이 연결된다. 각각의 제1 회수라인(322b), 제2 회수라인(324b), 제3 회수라인(326b)은 각각의 내부회수통(322), 중간회수통(324), 그리고 외부회수통(326)을 통해 유입된 처리액을 배출한다. 배출된 처리액은 외부의 처리액 재생 시스템(미도시)을 통해 재사용될 수 있다.
지지 유닛(340)은 하우징(320) 내에 제공된다. 지지 유닛(340)에는 기판(W)이 놓인다. 지지 유닛(340)은 스핀 척으로 제공될 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 지지 유닛(340)은 공정 진행 중 기판(W)을 지지하고 기판(W)을 회전시킨다. 지지 유닛(340)는 지지판(342), 지지 핀(334), 척 핀(346), 그리고 지지축(348)을 가진다. 지지판(342)은 상부에서 바라볼 때 대체로 원형으로 제공되는 상부면을 가진다. 지지판(342)의 저면에는 모터(349)에 의해 회전가능한 지지축(348)이 고정 결합된다. 지지 핀(334)은 복수 개 제공된다. 지지 핀(334)은 지지판(342)의 상부면의 가장자리부에 소정 간격으로 이격되게 배치되고 지지판(342)에서 상부로 돌출된다. 지지 핀들(334)은 서로 간에 조합에 의해 전체적으로 환형의 링 형상을 가지도록 배치된다. 지지 핀(334)은 지지판(342)의 상부면으로부터 기판(W)이 일정거리 이격되도록 기판(W)의 후면 가장자리를 지지한다. 척 핀(346)은 복수 개 제공된다. 척 핀(346)은 지지판(342)의 중심에서 지지 핀(334)보다 멀리 떨어지게 배치된다. 척 핀(346)은 지지판(342)에서 상부로 돌출되도록 제공된다. 척 핀(346)은 스핀 헤드(340)가 회전될 때 기판(W)이 정 위치에서 측 방향으로 이탈되지 않도록 기판(W)의 측부를 지지한다. 척 핀(346)은 지지판(342)의 반경 방향을 따라 대기 위치와 지지 위치 간에 직선 이동 가능하도록 제공된다. 대기 위치는 지지 위치에 비해 지지판(342)의 중심으로부터 멀리 떨어진 위치이다. 기판(W)이 스핀 헤드(340)에 로딩 또는 언 로딩시에는 척 핀(346)은 대기 위치에 위치되고, 기판(W)에 대해 공정 수행시에는 척 핀(346)은 지지 위치에 위치된다. 지지 위치에서 척 핀(346)은 기판(W)의 측부와 접촉된다.
승강 유닛(360)은 하우징(320)을 상하 방향으로 직선 이동시킨다. 하우징(320)이 상하로 이동됨에 따라 지지 유닛(340)에 대한 하우징(320)의 상대 높이가 변경된다. 승강 유닛(360)은 브라켓(362), 이동축(364), 그리고 구동기(366)를 가진다. 브라켓(362)은 하우징(320)의 외벽에 고정 설치되고, 브라켓(362)에는 구동기(366)에 의해 상하 방향으로 이동되는 이동축(364)이 고정 결합된다. 기판(W)이 지지 유닛(340)에 놓이거나, 지지 유닛(340)로부터 들어올려 질 때 지지 유닛(340)가 하우징(320)의 상부로 돌출되도록 하우징(320)은 하강된다. 또한, 공정이 진행될 시에는 기판(W)에 공급된 처리액의 종류에 따라 처리액이 기 설정된 회수통인 내부회수통(322), 중간회수통(324), 그리고 외부회수통(326) 중 어느 하나로 유입될 수 있도록 하우징(320)의 높이가 조절한다. 예컨대, 기판에 서로 상이한 제1 처리액, 제2 처리액 및 제3 처리액이 공급되는 경우, 제1 처리액으로 기판(W)을 처리하고 있는 동안에 기판(W)은 내부회수통(322)의 내측공간(322a)과 대응되는 높이에 위치된다. 또한, 제2 처리액으로 기판(W)을 처리하고 있는 동안에 기판(W)은 내부회수통(322)과 중간회수통(324)의 사이 공간(324a)과 대응되는 높이에 위치된다. 그리고 제3 처리액으로 기판(W)을 처리하는 동안에 기판(W)은 중간회수통(324)과 외부회수통(326)의 사이 공간(326a)에 대응되는 높이에 위치될 수 있다. 상술한 바와 달리 승강 유닛(360)은 하우징(320) 대신 지지 유닛(340)을 상하 방향으로 이동시킬 수 있다.
노즐 유닛(380)은 기판 처리 공정 시 지지 유닛(340)에 놓인 기판(W)으로 처리액을 공급한다. 처리액은 상온보다 고온이거나, 상온보다 저온이거나, 상온일 수 있다. 공정의 종류에 따라 상이한 처리액이 선택되어 공급될 수 있다. 또한, 도 1에 도시된 각각의 공정챔버(260)에 따라 상이한 처리액이 공급될 수 있다. 도한, 공정챔버(260)에 따라 상이한 온도의 처리액이 공급될 수 있다.
노즐 유닛(380)은 노즐 지지대(382), 노즐(384), 지지축(386), 구동기(388)를 포함한다. 액 처리 장치(300)는 노즐 유닛(380)과 동일 또는 상이한 처리액을 기판(W)에 공급하는 노즐 유닛을 더 포함할 수 있다.
지지축(386)은 그 길이 방향이 지면에 대하여 수직하게 제공되고, 지지축(386)의 하단에는 구동기(388)가 결합된다. 구동기(388)는 지지축(386)을 회전 및 승강 운동한다. 노즐지지대(382)는 구동기(388)와 결합된 지지축(386)의 끝단 반대편과 수직하게 결합된다.
노즐(384)은 노즐지지대(382)의 자유단 저면에 설치된다. 노즐(384)은 구동기(388)에 의해 공정 위치와 대기 위치로 이동된다. 공정 위치는 노즐(384)이 하우징(320)의 수직 상부에 배치된 위치이로서, 보다 구체적으로는 지지 유닛(340)에 지지된 기판(W)의 상부 영역에 대응되는 위치이고, 대기 위치는 노즐(384)이 하우징(320)의 수직 상부로부터 벗어난 위치이다. 노즐(384)은 스핀 헤드(340)에 놓인 기판(W)에 공급되는 처리액을 토출한다.
액 공급 유닛(400)은 노즐(384)을 통해 처리액이 토출될 수 있도록 노즐(384)로 처리액을 공급한다. 액 공급 유닛(400)은 노즐(384)에 유체 이동 가능하도록 연결된다.
도 3은 도 2의 일 실시 예에 따른 액 공급 유닛을 개략적으로 나타낸 도면이다. 그리고 도 4는 도 2의 액 공급 유닛의 종단면을 횡단면을 개략적으로 나타낸 도면이다. 도 3 및 도 4를 참조하여, 액 공급 유닛(400)을 보다 상세하게 설명한다.
액 공급 유닛(400) 중 일 실시 예에 따른 액 공급 유닛(400-1)은 저온 배관부(4610)와, 고온 배관부(4620)와, 완충부(4630)와, 열전 소자(4810)를 포함한다.
저온 배관부(4610)는 하나 이상의 저온 배관이 제공된다. 본 실시 예에 있어서, 저온 배관의 예로 두 개의 저온 배관(4561)을 도시한다. 그러나, 저온 배관부(4610)에는 더 많은 저온 배관(4561)이 제공될 수 있다. 저온 배관(4561)은 제1 저온 배관(4521)과 제2 저온 배관(4522)을 포함한다. 제1 저온 배관(4521)과 제2 저온 배관(4522)은 각각 다른 공정챔버(260)에 연결되어 서로 같은 종류의 처리액을 각각의 액 처리 장치의 노즐(3841, 3842)으로 공급할 수 있다. 제1 저온 배관(4521)과 제2 저온 배관(4522)은 하나의 공정챔버(260)에 연결되어 하나의 액 처리 장치에 제공되는 하나 또는 그 이상의 노즐(3841, 3842)으로 서로 다른 종류의 처리액을 공급할 수 있다.
제1 저온 배관(4521)과 제2 저온 배관(4522)은 상온보다 저온의 처리액을 수송한다. 제1 저온 배관(4521)의 상류에는 처리액을 냉각하는 냉각기(4541)가 연결될 수 있다. 제2 저온 배관(4522)의 상류에는 처리액을 냉각하는 냉각기(4542)가 연결될 수 있다. 냉각기(4541, 4542)는 하나의 냉각기로 제공될 수 있다. 제1 저온 배관(4521)은 제1 처리액 공급원(4110)과 연결될 수 있다. 제2 저온 배관(4522)은 제2 처리액 공급원(4120)과 연결될 수 있다. 만약 제1 저온 배관(4521)을 통해 공급되는 처리액과 제2 저온 배관(4522)을 통해 공급되는 처리액이 동종이라면, 제1 처리액 공급원(4110)과 제2 처리액 공급원(4120)은 하나로 제공될 수 있다.
고온 배관부(4620)는 하나 이상의 고온 배관이 제공된다. 본 실시 예에 있어서, 고온 배관의 예로 두 개의 고온 배관(4562)을 도시한다. 그러나, 고온 배관부(4620에는 더 많은 고온 배관(4562)이 제공될 수 있다. 고온 배관(4562)은 제1 고온 배관(4524)과 제2 고온 배관(4525)을 포함한다. 제1 고온 배관(4524)과 제2 고온 배관(4525)은 각각 다른 공정챔버(260)에 연결되어 서로 같은 종류의 처리액을 각각의 액 처리 장치의 노즐(3844, 3845)으로 공급할 수 있다. 제1 고온 배관(4524)과 제2 고온 배관(4525)은 하나의 공정챔버(260)에 연결되어 하나의 액 처리 장치에 제공되는 하나 또는 그 이상의 노즐(3844, 3845)으로 서로 다른 종류의 처리액을 공급할 수 있다.
제1 고온 배관(4524)과 제2 고온 배관(4525)은 상온보다 고온의 처리액을 수송한다. 제1 고온 배관(4524)의 상류에는 처리액을 가열하는 히터(4551)가 연결될 수 있다. 제2 고온 배관(4525)의 상류에는 처리액을 가열하는 히터(4552)가 연결될 수 있다. 히터(4551, 4552)는 하나의 히터로 제공될 수 있다. 제1 고온 배관(4524) 또는 제2 고온 배관(4525)을 통해 고온으로 공급되는 처리액은 DHF(Diluted HF), SC1 또는 인산 중 선택되는 어느 하나 이상의 것일 수 있다. 제1 고온 배관(4524)은 제3 처리액 공급원(4130)과 연결될 수 있다. 제2 고온 배관(4525)은 제4 처리액 공급원(4140)과 연결될 수 있다. 만약 제1 고온 배관(4524)을 통해 공급되는 처리액과 제2 고온 배관(4525을 통해 공급되는 처리액이 동종이라면, 제3 처리액 공급원(4130)과 제4 처리액 공급원(4140)은 하나로 제공될 수 있다.
완충부(4630)는 저온 배관부(4610)와 고온 배관부(4620)의 사이에 제공된다.완충부(4630)는 하나 이상의 상온 배관이 제공된다. 본 실시 예에 있어서, 상온 배관의 예로 하나의 상온 배관(4523)을 도시한다. 그러나, 완충부(4630)에는 더 많은 상온 배관이 제공될 수 있다. 만약, 복수개로 제공되는 상온 배관(4523)은 각각 다른 공정챔버(260)에 연결되어 서로 같은 종류의 처리액을 각각의 액 처리 장치의 노즐 유닛으로 공급할 수 있다. 만약, 복수개로 제공되는 상온 배관(4523)은 하나의 공정챔버(260)에 연결되어 하나의 액 처리 장치에 제공되는 하나 또는 그 이상의 노즐 유닛으로 서로 다른 종류의 처리액을 공급할 수 있다. 상온 배관(4523)을 통해 상온으로 공급되는 처리액은 순수(DIW)일 수 있다.
열전 소자(4810)는 복수개로 제공될 수 있다. 열전 소자(4810)는 펠티에 효과에 의한 흡열 또는 방열을 이용한 것으로, 비드머스 텔루라이드, 안티몬 텔 합금 등을 한 쌍으로 한 것이다. 냉각 효과를 높이기 위해 다수의 열전 소자를 조합하여 사용한다.열전 소자는 펠티에 소자로도 불린다. 본 발명의 설명에 따른 열전 소자(4810)에서 방열되는 측면을 방열측(4811), 흡열되는 측면을 흡열측(4812)이라 한다.
복수개의 열전 소자(4810) 중 하나 이상의 열전 소자(4810)는 흡열측(4812)이 저온 배관부(4610)로 향하도록 배치된다. 실시 예에 있어서, 열전 소자(4810)는 복수개의 열전 소자(4810)가 제공되는 모듈의 형태로 제공된다. 복수개의 열전 소자(4810)는 단열성 소재(4830)에 결합되어 배관과 같이 긴 형태의 열전 소자 모듈로 제공된다.
상기 열전 소자 모듈은 저온 배관부(4610)와 완충부(4630) 사이에 제공되고, 열전 소자(4810)의 흡열측(4812)이 저온 배관부(4610)로 향하도록 제공되어, 저온 배관부(4610)와 완충부(4630)를 구획한다.
또한, 또 다른 열전 소자 모듈은 고온 배관부(4620)와 완충부(4630) 사이에 제공되고, 열전 소자(4810)의 방열측(4811)이 고온 배관부(4620)로 향하도록 제공되어, 고온 배관부(4620)와 완충부(4630)를 구획한다.
완충부(4630)는 열전 소자(4810)의 흡열측(4812)이 저온 배관부(4610)로 향하도록 배치된 하나 이상의 열전 소자(4810)에서 방출된 열기와, 열전 소자(4810)의 방열측(4811)이 고온 배관부(4620)로 향하도록 배치된 하나 이상의 열전 소자(4810)에서 방출된 냉기가 통하여 혼합되는 공간을 제공한다. 완충부(4630)에서는 열전 소자(4810)에서 방출된 냉기와 열기가 서로 혼합되어 상온 가까운 온도를 이룬다.
실시 예에서, 단열 부재(4880)는 저온 배관부(4610)와 고온 배관부(4620)를 함께 감싸도록 제공된다. 또한 실시 예에서 단열 부재(4880)는 저온 배관부(4610)와 고온 배관부(4620)와 완충부(4630)을 함께 감싸도록 제공된다. 그러나, 본 실시 예에 한정되지 않고, 단열 부재(4880)는 저온 배관부(4610)와 고온 배관부(4620)를 각각 감싸도록 제공될 수도 있다.
도 3 및 도 4에 도시된 일 실시 예에 따른 액 공급 유닛(400-1)에 의하면, 배관간의 온도 간섭을 줄일 수 있다. 또한, 열전 소자(4810)를 통해 분위기 온도를 조정하여 처리액의 온도를 보정할 수 있다. 일 실시 예에 의하면, 저온 배관부(4610)와 고온 배관부(4620) 각각에 온도 센서(미도시)를 설치하고, 온도를 피드백 제어 할 수도 있다. 또한, 고온 배관부(4620)를 조정하는 열전 소자(4810)에서 발생하는 냉기와, 저온 배관부(4610)를 조정하는 열전 소자에서 발생하는 열기를 완충부(4630)로 배출해 열전소자의 효율 및 성능을 유지할 수 있다.
열전 소자(4810)에서 발생하는 온도 편차에 대하여 완충부(4830)를 성능을 유지할 수 있다.
또한, 액 처리 장치까지 배관의 온도를 유지해 처리액의 변질을 막을 수 있으며, 처리액을 공정 목표 온도로 토출하여 공정 성능 향상 및 공정 불량을 줄일 수 있다. 또한, 열전 소자(4810)를 통해 온도를 조절하기 때문에 조정 가능한 온도 범위가 넓다. 종래와 같이 냉각수로 냉각할 경우에는 0도 이하의 온도로 냉각이 불가능 하지만, 열전 소자로 냉각할 경우 -80도까지 냉각이 가능해진다. 또한, 자켓 히터의 경우 열전도율이 낮은 소재로 배관을 감싸 가열하기 때문에 가열에 오랜 시간이 필요하고, 가열 해제 시 잔열이 남았으나, 열전 소자의 경우 직접적으로 온도 변화가 가능해 잔열을 신속하게 제거 가능하다.또한, 종래의 냉각 장치는 별도의 부대 장치를 통해 냉각수를 냉각해야 하고 냉각 장치에서 다시 설비로 이송하기 위한 펌프 등을 구비해야 했으나 열전 소자의 경우 단순히 전류만 통해주면 온도를 바꿀 수 있어 설비 면적을 줄이고 가격 또한 절감 가능하다.
도 5는 도 2의 다른 실시 예에 따른 액 공급 유닛을 개략적으로 나타낸 도면이다.
액 공급 유닛(400) 중 다른 실시 예에 따른 액 공급 유닛(400-2)은 저온 배관부(4610)와, 고온 배관부(4620)와, 완충부(4630)와, 열전 소자(4810)를 포함한다.
저온 배관부(4610)는 하나 이상의 저온 배관이 제공된다. 본 실시 예에 있어서, 저온 배관의 예로 두 개의 저온 배관(4561)을 도시한다. 그러나, 저온 배관부(4610)에는 더 많은 저온 배관(4561)이 제공될 수 있다. 저온 배관(4561)은 제1 저온 배관(4521)과 제2 저온 배관(4522)을 포함한다. 제1 저온 배관(4521)과 제2 저온 배관(4522)은 각각 다른 공정챔버(260)에 연결되어 서로 같은 종류의 처리액을 각각의 액 처리 장치의 노즐(3841, 3842)으로 공급할 수 있다. 제1 저온 배관(4521)과 제2 저온 배관(4522)은 하나의 공정챔버(260)에 연결되어 하나의 액 처리 장치에 제공되는 하나 또는 그 이상의 노즐(3841, 3842)으로 서로 다른 종류의 처리액을 공급할 수 있다.
제1 저온 배관(4521)과 제2 저온 배관(4522)은 상온보다 저온의 처리액을 수송한다. 제1 저온 배관(4521)의 상류에는 처리액을 냉각하는 냉각기(4541)가 연결될 수 있다. 제2 저온 배관(4522)의 상류에는 처리액을 냉각하는 냉각기(4542)가 연결될 수 있다. 냉각기(4541, 4542)는 하나의 냉각기로 제공될 수 있다.
고온 배관부(4620)는 하나 이상의 고온 배관이 제공된다. 본 실시 예에 있어서, 고온 배관의 예로 두 개의 고온 배관(4562)을 도시한다. 그러나, 고온 배관부(4620에는 더 많은 고온 배관(4562)이 제공될 수 있다. 고온 배관(4562)은 제1 고온 배관(4524)과 제2 고온 배관(4525)을 포함한다. 제1 고온 배관(4524)과 제2 고온 배관(4525)은 각각 다른 공정챔버(260)에 연결되어 서로 같은 종류의 처리액을 각각의 액 처리 장치의 노즐(3844, 3845)으로 공급할 수 있다. 제1 고온 배관(4524)과 제2 고온 배관(4525)은 하나의 공정챔버(260)에 연결되어 하나의 액 처리 장치에 제공되는 하나 또는 그 이상의 노즐(3844, 3845)으로 서로 다른 종류의 처리액을 공급할 수 있다.
제1 고온 배관(4524)과 제2 고온 배관(4525)은 상온보다 고온의 처리액을 수송한다. 제1 고온 배관(4524)의 상류에는 처리액을 가열하는 히터(4551)가 연결될 수 있다. 제2 고온 배관(4525)의 상류에는 처리액을 가열하는 히터(4552)가 연결될 수 있다. 히터(4551, 4552)는 하나의 히터로 제공될 수 있다. 제1 고온 배관(4524) 또는 제2 고온 배관(4525)을 통해 고온으로 공급되는 처리액은 DHF(Diluted HF), SC1 또는 인산 중 선택되는 어느 하나 이상의 것일 수 있다.
완충부(4630)는 제1 완충 배관(4631)과 제2 완충 배관(4632)으로 이루어진다.
제1 완충 배관(4631)은 저온 배관부(4610)와 접하여 저온 배관부(4610)를 따라 제1 경로를 이룬다. 제1 완충 배관(4631)은 저온 배관부(4610)가 끝나는 지점에서 되굽어 돌아오는 제2 경로를 이룬다. 제2 경로는 고온 배관부(4620)와 접하여 고온 배관부(4620)를 따라 이룬다.
제2 완충 배관(4632)은 고온 배관부(4620)와 접하여 고온 배관부(4620)를 따라 제1 경로를 이룬다. 제2 완충 배관(4632)은 고온 배관부(4620)가 끝나는 지점에서 되굽어 돌아오는 제2 경로를 이룬다. 제2 경로는 저온 배관부(4610)와 접하여 저온 배관부(4610)를 따라 이룬다.만약 제1 완충 배관(4631)과 제2 완충 배관(4632)이 서로 접하는 부분이 있다면, 그 사이에는 단열재(4900)이 제공되어 열의 교류를 차단할 할 수 있다.
제1 경로를 따르는 제1 완충 배관(4631)에 있어서, 저온 배관부(4610)와 제1 완충 배관(4631)의 사이에는 하나 이상의 열전 소자(4810)가 제공된다.열전 소자(4810)는 흡열측(4812)이 저온 배관부(4610)로 향하도록 배치된다. 실시 예에 있어서, 열전 소자(4810)는 복수개의 열전 소자(4810)가 제공되는 모듈의 형태로 제공된다. 복수개의 열전 소자(4810)는 연결되어 배관과 같이 긴 형태의 열전 소자 모듈로 제공된다. 제1 완충 배관(4631)에는 제1 경로에서 제2 경로 방향으로 기류의 흐름이 발생하도록 팬(4631a)이 설치된다. 제1 완충 배관(4631)을 타고 흐르는 기류는 에어일 수 있다.제1 경로를 이루는 제1 완충 배관(4631)을 타고 온 기류는 열전 소자(4810)가 방출한 열기에 의해 가열된 상태이고, 제2 경로를 따르는 제1 완충 배관(4631)의 가열된 기류는 다시 가열된 열기를 고온 배관부(4620)와 교류하거나 고온 배관부(4620)의 온도 유지에 이용할 수 있다. 제1 완충 배관(4631)의 제1 경로와 제2 경로를 경유한 기류는 다시 배출되거나, 제2 완충 배관(4632)의 제1 경로를 따르도록 연결될 수 있다.
제1 경로를 따르는 제2 완충 배관(4632)에 있어서, 고온 배관부(4620)와 제2 완충 배관(4632)의 사이에는 하나 이상의 열전 소자(4810)가 제공된다.열전 소자(4810)는 방열측(4811)이 고온 배관부(4620)로 향하도록 배치된다. 실시 예에 있어서, 열전 소자(4810)는 복수개의 열전 소자(4810)가 제공되는 모듈의 형태로 제공된다. 복수개의 열전 소자(4810)는 연결되어 배관과 같이 긴 형태의 열전 소자 모듈로 제공된다. 제2 완충 배관(4632)에는 제1 경로에서 제2 경로 방향으로 기류의 흐름이 발생하도록 팬(4632a)이 설치된다. 제2 완충 배관(4632)을 타고 흐르는 기류는 에어일 수 있다.제1 경로를 이루는 제2 완충 배관(4632)을 타고 온 기류는 열전 소자(4810)가 방출한 냉기에 의해 냉각된 상태이고, 제2 경로를 따르는 제2 완충 배관(4632)의 냉각된 기류는 다시 냉기를 저온 배관부(4610)와 교류하거나 저온 배관부(4610)의 온도 유지에 이용할 수 있다. 제2 완충 배관(4632)의 제1 경로와 제2 경로를 경유한 기류는 다시 배출되거나, 제1 완충 배관(4631)의 제1 경로를 따르도록 연결될 수 있다.
도 5에 도시된 다른 실시 예에 따른 액 공급 유닛(400-2)에 의하면, 배관간의 온도 간섭을 줄일 수 있다. 또한, 열전 소자(4810)를 통해 분위기 온도를 조정하여 처리액의 온도를 보정할 수 있다. 일 실시 예에 의하면, 저온 배관부(4610)와 고온 배관부(4620) 각각에 온도 센서(미도시)를 설치하고, 온도를 피드백 제어 할 수도 있다. 또한, 고온 배관부(4620)를 조정하는 열전 소자(4810)에서 발생하는 냉기가 저온 배관부(4610)로 전달되고, 저온 배관부(4610)를 조정하는 열전 소자(4610)에서 발생하는 열기는 고온 배관부(4620)로 전달해, 열전 소자(4810)의 효율 및 성능을 유지하도록 한다. 또한, 열전 소자(4810)에서 발생하는 온도 편차에 대하여 완충부(4830)를 성능을 유지할 수 있다.
또한, 액 처리 장치까지 배관의 온도를 유지해 처리액의 변질을 막을 수 있으며, 처리액을 공정 목표 온도로 토출하여 공정 성능 향상 및 공정 불량을 줄일 수 있다. 또한, 열전 소자(4810)를 통해 온도를 조절하기 때문에 조정 가능한 온도 범위가 넓다. 종래와 같이 냉각수로 냉각할 경우에는 0도 이하의 온도로 냉각이 불가능 하지만, 열전 소자로 냉각할 경우 -80도까지 냉각이 가능해진다. 또한, 자켓 히터의 경우 열전도율이 낮은 소재로 배관을 감싸 가열하기 때문에 가열에 오랜 시간이 필요하고, 가열 해제 시 잔열이 남았으나, 열전 소자의 경우 직접적으로 온도 변화가 가능해 잔열을 신속하게 제거 가능하다.또한, 종래의 냉각 장치는 별도의 부대 장치를 통해 냉각수를 냉각해야 하고 냉각 장치에서 다시 설비로 이송하기 위한 펌프 등을 구비해야 했으나 열전 소자의 경우 단순히 전류만 통해주면 온도를 바꿀 수 있어 설비 면적을 줄이고 가격 또한 절감 가능하다.
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. 저술한 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.

Claims (20)

  1. 상온보다 저온의 제1 처리액을 수송하는 저온 배관부와;
    상온보다 고온의 제2 처리액을 수송하는 고온 배관부와;
    일면은 흡열측으로 이루어지고 타면은 방열측으로 이루어지는 복수개의 열전 소자를 포함하고;
    상기 복수개의 열전 소자 중 하나 이상의 열전 소자의 상기 흡열측이 상기 저온 배관부로 향하도록 배치되고,
    상기 복수개의 열전 소자 중 하나 이상의 열전 소자의 상기 방열측이 상기 고온 배관부로 향하도록 배치되고,
    상기 흡열측이 상기 저온 배관부로 향하도록 배치된 상기 하나 이상의 열전 소자에서 방출된 열기와, 상기 방열측이 상기 고온 배관부로 향하도록 배치된 상기 하나 이상의 열전 소자에서 방출된 냉기가 통하는 완충부를 포함하는 액 공급 유닛.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 저온 배관부는 하나 이상의 배관을 포함하고, 상기 하나 이상의 배관은 하나 이상의 액 처리 장치와 연결되는 것인 액 공급 유닛.
  3. 제2 항에 있어서,
    상기 저온 배관부의 상기 하나 이상의 배관은 상류에서 냉각기와 연결되는 액 공급 유닛.
  4. 제1 항에 있어서,
    상기 고온 배관부는 하나 이상의 배관을 포함하고, 상기 하나 이상의 배관은 하나 이상의 액 처리 장치와 연결되는 것인 액 공급 유닛.
  5. 제4 항에 있어서,
    상기 고온 배관부의 상기 하나 이상의 배관은 상류에서 히터와 연결되는 액 공급 유닛.
  6. 제1 항에 있어서,
    상기 완충부에는 제3 처리액을 수송하는 하나 이상의 배관이 제공되며, 상기 하나 이상의 배관은 하나 이상의 액 처리 장치와 연결되는 것인 액 공급 유닛.
  7. 제6 항에 있어서,
    상기 제3 처리액은 순수인 액 공급 유닛.
  8. 제1 항에 있어서,
    상기 저온 배관부와 상기 고온 배관부를 각각 또는 함께 감싸는 단열 부재를 더 포함하는 액 공급 유닛.
  9. 제1 항에 있어서,
    상기 제2 처리액은 DHF(Diluted HF), SC1 또는 인산 중 어느 하나 이상인 액 공급 유닛.
  10. 제1 항에 있어서,
    상기 복수개의 열전 소자는 단열성 소재에 결합된 복수의 열전 소자 모듈로 제공되며,
    하나 이상의 상기 열전 소자 모듈은 상기 저온 배관부와 상기 완충부 사이에 상기 흡열측이 상기 저온 배관부로 향하도록 제공되어, 상기 저온 배관부와 상기 완충부를 구획하고,
    또 다른 하나 이상의 상기 열전 소자 모듈은 상기 고온 배관부와 상기 완충부 사이에 상기 방열측이 상기 고온 배관부로 향하도록 제공되어, 상기 저온 배관부와 상기 완충부를 구획하는 액 공급 유닛.
  11. 제1 항에 있어서,
    상기 완충부는 제1 완충 배관과, 제2 완충 배관으로 이루어지고,
    상기 제1 완충 배관은, 제1 경로가 상기 저온 배관부와 접하도록 제공되고, 되굽어 돌아오는 제2 경로는 상기 고온 배관부와 접하도록 제공되며,
    상기 제2 완충 배관은, 제1 경로가 상기 고온 배관부와 접하도록 제공되고, 되굽어 돌아오는 제2 경로가 상기 저온 배관부와 접하도록 제공되며,
    상기 제1 완충 배관과 상기 저온 배관부 사이에 상기 복수개의 열전 소자 중 하나 이상이 제공되고,
    상기 제2 완충 배관과 상기 고온 배관부 사이에 상기 복수개의 열전 소자 중 나머지가 제공되는 액 공급 유닛.
  12. 기판을 처리하는 장치에 있어서,
    하나 이상의 액 처리 장치와;
    상기 하나 이상의 액 처리 장치에 처리액을 공급하는 액 공급 유닛을 포함하고,
    상기 액 처리 장치는,
    기판을 지지 및 회전시키는 기판 지지 유닛과;
    상기 기판 지지 유닛에 지지된 기판 상에 처리액을 공급하는 하나 이상의 노즐을 포함하는 노즐 유닛을 포함하고,
    상기 액 공급 유닛은,
    하나 이상의 배관을 포함하고, 상온보다 저온의 제1 처리액을 수송하는 저온 배관부와;
    하나 이상의 배관을 포함하고, 상온보다 고온의 제2 처리액을 수송하는 고온 배관부와;
    일면은 흡열측으로 이루어지고 타면은 방열측으로 이루어지는 복수개의 열전 소자를 포함하고;
    상기 복수개의 열전 소자 중 하나 이상의 열전 소자의 상기 흡열측이 상기 저온 배관부로 향하도록 배치되고,
    상기 복수개의 열전 소자 중 하나 이상의 열전 소자의 상기 방열측이 상기 고온 배관부로 향하도록 배치되고,
    상기 흡열측이 상기 저온 배관부로 향하도록 배치된 상기 하나 이상의 열전 소자에서 방출된 열기와, 상기 방열측이 상기 고온 배관부로 향하도록 배치된 상기 하나 이상의 열전 소자에서 방출된 냉기가 통하는 완충부를 포함하며,
    상기 저온 배관부 및 상기 고온 배관부 중 어느 하나 이상의 배관은 상기 하나 이상의 노즐과 각각 연결되도록 제공되는 기판 처리 장치.
  13. 제12 항에 있어서,
    상기 저온 배관부의 상기 하나 이상의 배관은 상류에서 냉각기와 연결되는 기판 처리 장치.
  14. 제12 항에 있어서,
    상기 고온 배관부의 상기 하나 이상의 배관은 상류에서 히터와 연결되는 기판 처리 장치.
  15. 제12 항에 있어서,
    상기 완충부에는 제3 처리액을 수송하는 하나 이상의 배관이 제공되며, 상기 하나 이상의 배관은 하나 이상의 액 처리 장치와 연결되는 것인 기판 처리 장치.
  16. 제15 항에 있어서,
    상기 제3 처리액은 순수인 기판 처리 장치.
  17. 제12 항에 있어서,
    상기 저온 배관부와 상기 고온 배관부를 각각 또는 함께 감싸는 단열 부재를 더 포함하는 기판 처리 장치.
  18. 제12 항에 있어서,
    상기 제2 처리액은 DHF(Diluted HF), SC1 또는 인산 중 어느 하나 이상인 기판 처리 장치.
  19. 제12 항에 있어서,
    상기 복수개의 열전 소자는 단열성 소재에 결합된 복수의 열전 소자 모듈로 제공되며,
    하나 이상의 상기 열전 소자 모듈은 상기 저온 배관부와 상기 완충부 사이에 상기 흡열측이 상기 저온 배관부로 향하도록 제공되어, 상기 저온 배관부와 상기 완충부를 구획하고,
    또 다른 하나 이상의 상기 열전 소자 모듈은 상기 고온 배관부와 상기 완충부 사이에 상기 방열측이 상기 고온 배관부로 향하도록 제공되어, 상기 저온 배관부와 상기 완충부를 구획하는 기판 처리 장치.
  20. 기판을 처리하는 장치에 있어서,
    하나 이상의 액 처리 장치와;
    상기 하나 이상의 액 처리 장치에 처리액을 공급하는 액 공급 유닛을 포함하고,
    상기 액 처리 장치는,
    기판을 지지 및 회전시키는 기판 지지 유닛과;
    상기 기판 지지 유닛에 지지된 기판 상에 처리액을 공급하는 하나 이상의 노즐을 포함하는 노즐 유닛을 포함하고,
    상기 액 공급 유닛은,
    하나 이상의 배관을 포함하고, 상온보다 저온의 제1 처리액을 수송하는 저온 배관부와;
    하나 이상의 배관을 포함하고, 상온보다 고온의 제2 처리액을 수송하는 고온 배관부와;
    일면은 흡열측으로 이루어지고 타면은 방열측으로 이루어지는 복수개의 열전 소자를 포함하고;
    상기 복수개의 열전 소자 중 하나 이상의 열전 소자의 상기 흡열측이 상기 저온 배관부로 향하도록 배치되고,
    상기 복수개의 열전 소자 중 하나 이상의 열전 소자의 상기 방열측이 상기 고온 배관부로 향하도록 배치되고,
    제3 처리액을 수송하는 하나 이상의 배관이 제공되며, 상기 저온 배관부와 상기 고온 배관부의 사이에 위치되어, 상기 흡열측이 상기 저온 배관부로 향하도록 배치된 상기 하나 이상의 열전 소자에서 방출된 열기와, 상기 방열측이 상기 고온 배관부로 향하도록 배치된 상기 하나 이상의 열전 소자에서 방출된 냉기가 통하는 완충부를 포함하며,
    상기 저온 배관부, 상기 고온 배관부 및 상기 완충부 중 어느 하나 이상의 배관은 상기 하나 이상의 노즐과 각각 연결되도록 제공되는 기판 처리 장치.

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