KR102605999B1 - 처리액 제공 유닛 및 이를 구비하는 기판 처리 장치 - Google Patents

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Abstract

기판 처리액의 유입량이나 소모량 등을 제어 인자로 추가하여 기판 처리액의 온도 변화를 예측할 수 있는 처리액 제공 유닛 및 이를 구비하는 기판 처리 장치를 제공한다. 상기 처리액 제공 유닛은, 기판 처리액을 저장하는 처리액 저장 모듈; 기판 처리액을 히팅시키는 처리액 히팅 모듈; 기판 처리액을 배출시키는 처리액 배출 모듈; 기판 처리액이 배출되면, 기판 처리액을 처리액 저장 모듈에 공급하는 처리액 공급 모듈; 및 기판 처리액의 유입량을 기초로 처리액 저장 모듈에 잔여하는 기판 처리액의 온도를 예측하는 제어 모듈을 포함한다.

Description

처리액 제공 유닛 및 이를 구비하는 기판 처리 장치 {Chemical liquid providing unit and substrate treating apparatus including the same}
본 발명은 처리액 제공 유닛 및 이를 구비하는 기판 처리 장치에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 기판을 처리하는 데에 이용되는 처리액을 제공하는 처리액 제공 유닛 및 이를 구비하는 기판 처리 장치에 관한 것이다.
반도체 소자 제조 공정은 반도체 제조 설비 내에서 연속적으로 수행될 수 있으며, 전공정 및 후공정으로 구분될 수 있다. 반도체 제조 설비는 반도체 소자를 제조하기 위해 팹(FAB)으로 정의되는 공간 내에 설치될 수 있다.
전공정은 기판(예를 들어, 웨이퍼(Wafer)) 상에 회로 패턴을 형성하여 칩(Chip)을 완성하는 공정을 말한다. 이러한 전공정은 기판 상에 박막을 형성하는 증착 공정(Deposition Process), 포토 마스크(Photo Mask)를 이용하여 박막 상에 포토 레지스트(Photo Resist)를 전사하는 노광 공정(Photo Lithography Process), 기판 상에 원하는 회로 패턴을 형성하기 위해 화학 물질이나 반응성 가스를 이용하여 필요 없는 부분을 선택적으로 제거하는 식각 공정(Etching Process), 식각 후에 남아있는 포토 레지스트를 제거하는 에싱 공정(Ashing Process), 회로 패턴과 연결되는 부분에 이온을 주입하여 전자 소자의 특성을 가지도록 하는 이온 주입 공정(Ion Implantation Process), 기판 상에서 오염원을 제거하는 세정 공정(Cleaning Process) 등을 포함할 수 있다.
후공정은 전공정을 통해 완성된 제품의 성능을 평가하는 공정을 말한다. 후공정은 기판 상의 각각의 칩에 대해 동작 여부를 검사하여 양품과 불량을 선별하는 기판 검사 공정, 다이싱(Dicing), 다이 본딩(Die Bonding), 와이어 본딩(Wire Bonding), 몰딩(Molding), 마킹(Marking) 등을 통해 각각의 칩을 절단 및 분리하여 제품의 형상을 갖추도록 하는 패키지 공정(Package Process), 전기적 특성 검사, 번인(Burn In) 검사 등을 통해 제품의 특성과 신뢰성을 최종적으로 검사하는 최종 검사 공정 등을 포함할 수 있다.
한국특허공개공보 제10-2018-0126866호 (공개일: 2018.11.28.)
기판을 처리하는 공정에서는 약액을 이용하여 기판을 처리할 수 있다. 이 경우, 약액 공급 장치는 기판 처리 장치에 약액을 공급하기 위해 소정 길이의 배관 등을 통해 기판 처리 장치와 연결될 수 있다.
약액은 기판 처리를 위해 일정한 온도로 유지될 수 있다. 그런데, 약액 공급 장치가 싱글 탱크(Single Tank) 기반인 경우, 약액의 사용에 따라 약액이 수시 보충되기 때문에, 기판 처리 장치에 공급되는 약액의 온도를 일정하게 유지시키는 데에 어려움이 따른다.
또한, 종래에는 약액의 보충 용량을 파악할 수 없어, 약액의 온도 변화를 예측하는 것도 불가능하였다.
본 발명에서 해결하고자 하는 과제는, 기판 처리액의 유입량이나 소모량 등을 제어 인자로 추가하여 기판 처리액의 온도 변화를 예측할 수 있는 처리액 제공 유닛 및 이를 구비하는 기판 처리 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 과제를 달성하기 위한 본 발명의 처리액 제공 유닛의 일 면(Aspect)은, 기판 처리액을 저장하는 처리액 저장 모듈; 상기 기판 처리액을 히팅시키는 처리액 히팅 모듈; 상기 기판 처리액을 배출시키는 처리액 배출 모듈; 상기 기판 처리액이 배출되면, 상기 기판 처리액을 상기 처리액 저장 모듈에 공급하는 처리액 공급 모듈; 및 상기 기판 처리액의 유입량을 기초로 상기 처리액 저장 모듈에 잔여하는 상기 기판 처리액의 온도를 예측하는 제어 모듈을 포함한다.
상기 제어 모듈은 상기 기판 처리액의 배출량을 기초로 상기 기판 처리액의 유입량을 인지할 수 있다.
상기 제어 모듈은 상기 기판 처리액의 유입량을 상기 기판 처리액의 배출량과 동일한 값으로 인지할 수 있다.
상기 처리액 제공 유닛은, 상기 처리액 공급 모듈에서 상기 처리액 저장 모듈로 공급되는 상기 기판 처리액의 유입량을 측정하는 제1 유입량 측정 모듈을 더 포함할 수 있다.
상기 제1 유입량 측정 모듈은 상기 기판 처리액의 유입량과 상기 기판 처리액의 배출량이 다른 경우 작동할 수 있다.
상기 처리액 제공 유닛은, 상기 처리액 히팅 모듈을 통과한 상기 기판 처리액을 외부로 배출시키는 드레인 밸브를 더 포함할 수 있다.
상기 드레인 밸브는 상기 처리액 히팅 모듈이 작동 중지된 경우 상기 처리액 히팅 모듈을 통과한 상기 기판 처리액을 외부로 배출시킬 수 있다.
상기 처리액 저장 모듈은 평상시 상기 기판 처리액을 제1 높이까지 저장하며, 유사시 상기 기판 처리액을 상기 제1 높이보다 높은 제2 높이까지 저장할 수 있다.
상기 처리액 저장 모듈은 상기 처리액 히팅 모듈이 작동 중지된 경우 상기 기판 처리액을 상기 제2 높이까지 저장할 수 있다.
상기 처리액 제공 유닛은, 상기 처리액 히팅 모듈을 통과한 상기 기판 처리액이 상기 처리액 저장 모듈로 다시 유입되는 경우, 상기 기판 처리액의 온도를 측정하는 제2 온도 측정 센서; 및 상기 기판 처리액의 양을 측정하는 제2 유입량 측정 모듈을 더 포함할 수 있다.
상기 처리액 제공 유닛은, 상기 처리액 히팅 모듈의 후단을 상기 처리액 히팅 모듈의 전단과 연결시키는 피드백 라인; 상기 처리액 히팅 모듈의 후단과 상기 처리액 배출 모듈을 연결하는 배관 상에 설치되는 제1 개폐 밸브; 및 상기 피드백 라인 상에 설치되는 제2 개폐 밸브를 더 포함할 수 있다.
상기 처리액 제공 유닛은, 상기 처리액 히팅 모듈을 통과한 상기 기판 처리액의 온도를 측정하는 제1 온도 측정 센서를 더 포함하며, 상기 제어 모듈은 상기 제1 온도 측정 센서의 측정 결과에 따라 상기 제1 개폐 밸브 및 상기 제2 개폐 밸브의 개폐를 제어할 수 있다.
상기 처리액 제공 유닛은, 상기 처리액 히팅 모듈을 우회하는 우회 라인; 상기 처리액 히팅 모듈의 전단에 설치되는 제3 개폐 밸브; 및 상기 우회 라인 상에 설치되는 제4 개폐 밸브를 더 포함할 수 있다.
상기 제어 모듈은 상기 처리액 히팅 모듈이 작동 중지된 경우 상기 우회 라인을 통해 순환하는 상기 기판 처리액을 우회시킬 수 있다.
상기 과제를 달성하기 위한 본 발명의 처리액 제공 유닛의 다른 면은, 기판 처리액을 저장하는 처리액 저장 모듈; 상기 기판 처리액을 히팅시키는 처리액 히팅 모듈; 히팅된 상기 기판 처리액을 배출시키는 처리액 배출 모듈; 상기 기판 처리액이 배출되면, 상기 기판 처리액을 상기 처리액 저장 모듈에 공급하는 처리액 공급 모듈; 상기 처리액 공급 모듈에서 상기 처리액 저장 모듈로 공급되는 상기 기판 처리액의 양을 측정하는 제1 유입량 측정 모듈; 및 상기 기판 처리액의 유입량을 기초로 상기 처리액 저장 모듈에 잔여하는 상기 기판 처리액의 온도를 예측하는 제어 모듈을 포함하며, 상기 제어 모듈은 상기 기판 처리액의 배출량을 기초로 상기 기판 처리액의 유입량을 인지하거나, 또는 상기 제1 유입량 측정 모듈의 측정 결과를 기초로 상기 기판 처리액의 유입량을 인지한다.
상기 과제를 달성하기 위한 본 발명의 기판 처리 장치의 일 면은, 기판 처리액을 제공하는 처리액 제공 유닛; 및 상기 기판 처리액을 이용하여 기판을 처리하는 기판 처리 유닛을 포함하며, 상기 처리액 제공 유닛은, 상기 기판 처리액을 저장하는 처리액 저장 모듈; 상기 기판 처리액을 히팅시키는 처리액 히팅 모듈; 상기 기판 처리액을 배출시키는 처리액 배출 모듈; 상기 기판 처리액이 배출되면, 상기 기판 처리액을 상기 처리액 저장 모듈에 공급하는 처리액 공급 모듈; 및 상기 기판 처리액의 유입량을 기초로 상기 처리액 저장 모듈에 잔여하는 상기 기판 처리액의 온도를 예측하는 제어 모듈을 포함한다.
상기 기판 처리 유닛은 상기 기판을 세정하는 세정 유닛일 수 있다.
상기 기판 처리액은 IPA일 수 있다.
기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 장치의 내부 구성을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 장치를 구성하는 기판 처리 유닛의 내부 구조를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 기판 처리 장치를 구성하는 처리액 제공 유닛의 내부 구조를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 기판 처리 장치를 구성하는 처리액 제공 유닛의 내부 구조를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 제3 실시예에 따른 기판 처리 장치를 구성하는 처리액 제공 유닛의 내부 구조를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 6은 본 발명의 제4 실시예에 따른 기판 처리 장치를 구성하는 처리액 제공 유닛의 내부 구조를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 7은 본 발명의 제5 실시예에 따른 기판 처리 장치를 구성하는 처리액 제공 유닛의 내부 구조를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 8은 처리액 제공 유닛의 다양한 기능을 설명하기 위한 제1 예시도이다.
도 9는 처리액 제공 유닛의 다양한 기능을 설명하기 위한 제2 예시도이다.
도 10은 본 발명의 제6 실시예에 따른 기판 처리 장치를 구성하는 처리액 제공 유닛의 내부 구조를 개략적으로 도시한 도면이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시 예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 게시되는 실시 예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시 예들은 본 발명의 게시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
소자(elements) 또는 층이 다른 소자 또는 층의 "위(on)" 또는 "상(on)"으로 지칭되는 것은 다른 소자 또는 층의 바로 위뿐만 아니라 중간에 다른 층 또는 다른 소자를 개재한 경우를 모두 포함한다. 반면, 소자가 "직접 위(directly on)" 또는 "바로 위"로 지칭되는 것은 중간에 다른 소자 또는 층을 개재하지 않은 것을 나타낸다.
공간적으로 상대적인 용어인 "아래(below)", "아래(beneath)", "하부(lower)", "위(above)", "상부(upper)" 등은 도면에 도시되어 있는 바와 같이 하나의 소자 또는 구성 요소들과 다른 소자 또는 구성 요소들과의 상관관계를 용이하게 기술하기 위해 사용될 수 있다. 공간적으로 상대적인 용어는 도면에 도시되어 있는 방향에 더하여 사용시 또는 동작시 소자의 서로 다른 방향을 포함하는 용어로 이해되어야 한다. 예를 들면, 도면에 도시되어 있는 소자를 뒤집을 경우, 다른 소자의 "아래(below)" 또는 "아래(beneath)"로 기술된 소자는 다른 소자의 "위(above)"에 놓여질 수 있다. 따라서, 예시적인 용어인 "아래"는 아래와 위의 방향을 모두 포함할 수 있다. 소자는 다른 방향으로도 배향될 수 있고, 이에 따라 공간적으로 상대적인 용어들은 배향에 따라 해석될 수 있다.
비록 제1, 제2 등이 다양한 소자, 구성요소 및/또는 섹션들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 소자, 구성요소 및/또는 섹션들은 이들 용어에 의해 제한되지 않음은 물론이다. 이들 용어들은 단지 하나의 소자, 구성요소 또는 섹션들을 다른 소자, 구성요소 또는 섹션들과 구별하기 위하여 사용하는 것이다. 따라서, 이하에서 언급되는 제1 소자, 제1 구성요소 또는 제1 섹션은 본 발명의 기술적 사상 내에서 제2 소자, 제2 구성요소 또는 제2 섹션일 수도 있음은 물론이다.
본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자는 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.
다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 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.
본 발명은 기판 처리액을 제공하는 처리액 제공 유닛이 싱글 탱크(Single Tank)로 구현되는 경우, 기판 처리액의 유입량이나 소모량 등을 제어 인자로 추가하여 기판 처리액의 온도 변화를 예측할 수 있는 처리액 제공 유닛 및 이를 구비하는 기판 처리 장치에 관한 것이다. 이하에서는 도면 등을 참조하여 본 발명을 자세하게 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 장치의 내부 구성을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 1에 따르면, 기판 처리 장치(100)는 처리액 제공 유닛(110) 및 기판 처리 유닛(120)을 포함하여 구성될 수 있다.
처리액 제공 유닛(110)은 기판을 처리하는 데에 이용되는 기판 처리액을 기판 처리 유닛(120)에 제공하는 것이다. 처리액 제공 유닛(110)은 약액(Chemical)을 기판 처리 유닛(120)에 제공할 수 있다.
약액은 액체 상태의 물질(예를 들어, 유기용제)이거나, 기체 상태의 물질일 수 있다. 약액은 휘발성이 강하며, 흄(Fume)이 많이 발생하거나 점도가 높아 잔류성이 높은 물질들을 포함할 수 있다. 약액은 예를 들어, IPA(Iso-Propyl Alcohol) 성분을 포함하는 물질, 황산 성분을 포함하는 물질(예를 들어, 황산 성분과 과산화수소 성분을 포함하는 SPM), 암모니아수 성분을 포함하는 물질, 불산 성분을 포함하는 물질, 인산 성분을 포함하는 물질 등에서 선택될 수 있다. 이하에서는 기판을 처리하는 데에 사용되는 이러한 약액들을 기판 처리액으로 정의하기로 한다.
처리액 제공 유닛(110)은 기판 처리액의 유입량이나 소모량 등을 제어 인자로 이용하여 기판 처리액의 온도 변화를 예측할 수 있다. 처리액 제공 유닛(110)은 이를 통해 히터의 표면 온도를 조절할 수 있으며, 기판 처리액이 목표 온도까지 도달하는 데에 걸리는 시간을 단축시킬 수 있다.
처리액 제공 유닛(110)에 대한 보다 자세한 설명은 도면 등을 참조하여 후술하기로 한다.
기판 처리 유닛(120)은 처리액 제공 유닛(110)에 의해 공급되는 기판 처리액을 이용하여 기판을 처리하는 것이다. 기판 처리 유닛(120)은 기판 처리액을 이용하여 기판을 세정하는 세정 공정 챔버(Cleaning Process Chamber)일 수 있다.
기판 처리 유닛(120)이 세정 공정 챔버인 경우, 기판 처리 유닛(120)은 도 2에 도시된 바와 같이 기판 지지 모듈(210), 처리액 회수 모듈(220), 승강 모듈(230), 분사 모듈(240) 및 제어기 모듈(250)을 포함하여 구성될 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 장치를 구성하는 기판 처리 유닛의 내부 구조를 개략적으로 도시한 도면이다. 이하 설명은 도 2를 참조한다.
기판 지지 모듈(210)은 기판(W)을 지지하는 것이다. 기판 지지 모듈(210)은 기판(W)을 처리할 때에, 제3 방향(30)에 대해 수직 방향(제1 방향(10) 또는 제2 방향(20))으로 기판(W)을 회전시킬 수 있다. 기판 지지 모듈(210)은 기판(W) 처리시 사용되는 기판 처리액을 회수하기 위해, 처리액 회수 모듈(220)의 내부에 배치될 수 있다.
기판 지지 모듈(210)은 스핀 헤드(211), 회전축(212), 회전 구동부(213), 서포트 핀(Support Pin; 214) 및 가이드 핀(Guide Pin; 215)을 포함하여 구성될 수 있다.
스핀 헤드(211)는 회전축(212)의 회전 방향(제1 방향(10) 및 제2 방향(20))을 따라 회전하는 것이다. 스핀 헤드(211)는 기판(W)의 형상과 동일한 형상을 가지도록 제공될 수 있다. 그러나 본 실시예가 이에 한정되는 것은 아니다. 스핀 헤드(211)는 기판(W)의 형상과 서로 다른 형상을 가지도록 제공되는 것도 가능하다.
회전축(212)은 양단부를 통해 스핀 헤드(211)와 회전 구동부(213)에 각각 결합된다. 이러한 회전축(212)은 회전 구동부(130)의 회전력에 의해 중심축을 기준으로 회전할 수 있다. 회전축(212)의 회전력이 스핀 헤드(211)에 전달되면, 스핀 헤드(211)가 회전하며, 이에 따라 스핀 헤드(211) 상에 고정되어 있는 기판(W)도 회전할 수 있다.
서포트 핀(214) 및 가이드 핀(215)은 기판(W)을 스핀 헤드(211) 상에 고정시키는 것이다. 구체적으로, 서포트 핀(214)은 스핀 헤드(211) 상에서 기판(W)의 저면을 지지하며, 가이드 핀(215)은 기판(W)의 측면을 지지한다. 서포트 핀(214) 및 가이드 핀(215)은 스핀 헤드(211) 상에 각각 복수 개 설치될 수 있다.
서포트 핀(214)은 전체적으로 환형의 링 형상을 가지도록 배치될 수 있다. 서포트 핀(214)은 이를 통해 기판(W)이 스핀 헤드(211)의 상부로부터 일정 거리 이격될 수 있도록 기판(W)의 저면을 지지할 수 있다.
가이드 핀(215)은 척킹 핀(Chucking Pin)으로서, 스핀 헤드(211)가 회전할 때 기판(W)이 원래 위치에서 이탈되지 않도록 기판(W)을 지지할 수 있다.
한편, 스핀 헤드(211)의 상부에는 백 노즐(Back Nozzle; 미도시)도 설치될 수 있다. 백 노즐은 기판(W)의 저면을 세정하기 위한 것이다. 이러한 백 노즐은 스핀 헤드(211)의 상부 중앙에 설치되며, 기판 처리액을 기판(W)의 저면으로 분사할 수 있다.
처리액 회수 모듈(220)은 기판(W)을 처리하는 데에 이용되는 기판 처리액을 회수하는 것이다. 처리액 회수 모듈(220)은 기판 지지 모듈(210)을 둘러싸도록 설치될 수 있으며, 이에 따라 기판(W)에 대한 처리 공정이 수행되는 공간을 제공할 수 있다.
기판(W)이 기판 지지 모듈(210) 상에 안착 및 고정된 후, 기판 지지 모듈(210)에 의해 회전하기 시작하면, 분사 모듈(240)이 제어기 모듈(250)의 제어에 따라 기판(W) 상에 기판 처리액을 분사할 수 있다. 그러면, 기판 지지 모듈(210)의 회전력에 의해 발생되는 원심력으로 인해 기판(W) 상에 토출되는 기판 처리액은 처리액 회수 모듈(220)이 위치한 방향으로 분산될 수 있다. 이 경우, 처리액 회수 모듈(220)은 유입구(즉, 후술하는 제1 회수통(221)의 제1 개구부(224), 제2 회수통(222)의 제2 개구부(225), 제3 회수통(223)의 제3 개구부(226) 등)을 통해 기판 처리액이 그 내부로 유입되면 기판 처리액을 회수할 수 있다.
처리액 회수 모듈(220)은 복수 개의 회수통을 포함하여 구성될 수 있다. 처리액 회수 모듈(220)은 예를 들어, 세 개의 회수통을 포함하여 구성될 수 있다. 처리액 회수 모듈(220)이 이와 같이 복수 개의 회수통을 포함하여 구성되는 경우, 복수 개의 회수통을 이용하여 기판 처리 공정에 사용되는 기판 처리액을 분리하여 회수할 수 있으며, 이에 따라 기판 처리액의 재활용이 가능해질 수 있다.
처리액 회수 모듈(220)은 세 개의 회수통을 포함하여 구성되는 경우, 제1 회수통(221), 제2 회수통(222) 및 제3 회수통(223)을 포함할 수 있다. 제1 회수통(221), 제2 회수통(222) 및 제3 회수통(223)은 예를 들어, 보울(Bowl)로 구현될 수 있다.
제1 회수통(221), 제2 회수통(222) 및 제3 회수통(223)은 서로 다른 기판 처리액을 회수할 수 있다. 예를 들어, 제1 회수통(221)은 물을 회수할 수 있고, 제2 회수통(222)은 제1 약액(예를 들어, IPA 성분을 포함하는 물질과 SPM 성분을 포함하는 물질 중 어느 하나)을 회수할 수 있으며, 제3 회수통(223)은 제2 약액(예를 들어, IPA 성분을 포함하는 물질과 SPM 성분을 포함하는 물질 중 다른 하나)을 회수할 수 있다.
제1 회수통(221), 제2 회수통(222) 및 제3 회수통(223)은 그 저면에서 아래쪽 방향(제3 방향(30))으로 연장되는 회수 라인(227, 228, 229)과 연결될 수 있다. 제1 회수통(221), 제2 회수통(222) 및 제3 회수통(223)을 통해 회수되는 제1 처리액, 제2 처리액 및 제3 처리액은 처리액 재생 시스템(미도시)을 통해 재사용 가능하게 처리될 수 있다.
제1 회수통(221), 제2 회수통(222) 및 제3 회수통(223)은 기판 지지 모듈(210)을 둘러싸는 환형의 링 형상으로 제공될 수 있다. 제1 회수통(221), 제2 회수통(222) 및 제3 회수통(223)은 제1 회수통(221)으로부터 제3 회수통(223)으로 갈수록(즉, 제2 방향(20)으로) 그 크기가 증가할 수 있다. 제1 회수통(221) 및 제2 회수통(222) 사이의 간격을 제1 간격으로 정의하고, 제2 회수통(222) 및 제3 회수통(223) 사이의 간격을 제2 간격으로 정의하면, 제1 간격은 제2 간격과 동일할 수 있다. 그러나 본 실시예가 이에 한정되는 것은 아니다. 제1 간격은 제2 간격과 상이한 것도 가능하다. 즉, 제1 간격은 제2 간격보다 클 수 있으며, 제2 간격보다 작을 수도 있다.
승강 모듈(230)은 처리액 회수 모듈(220)을 상하 방향(제3 방향(30))으로 직선 이동시키는 것이다. 승강 모듈(230)은 이를 통해 기판 지지 모듈(210)(또는 기판(W))에 대한 처리액 회수 모듈(220)의 상대 높이를 조절하는 역할을 할 수 있다.
승강 모듈(230)은 브라켓(231), 제1 지지축(232) 및 제1 구동부(233)를 포함하여 구성될 수 있다.
브라켓(231)은 처리액 회수 모듈(220)의 외벽에 고정되는 것이다. 브라켓(231)은 제1 구동부(233)에 의해 상하 방향으로 이동되는 제1 지지축(232)과 결합할 수 있다.
기판 지지 모듈(210) 상에 기판(W)을 안착시키는 경우, 기판 지지 모듈(210)은 처리액 회수 모듈(220)보다 상위에 위치할 수 있다. 마찬가지로, 기판 지지 모듈(210) 상에서 기판(W)을 탈착시키는 경우에도, 기판 지지 모듈(210)은 처리액 회수 모듈(220)보다 상위에 위치할 수 있다. 상기와 같은 경우, 승강 모듈(230)은 처리액 회수 모듈(220)을 하강시키는 역할을 할 수 있다.
기판(W)에 대한 처리 공정이 진행되는 경우, 기판(W) 상에 토출되는 기판 처리액의 종류에 따라 해당 처리액이 제1 회수통(221), 제2 회수통(222) 및 제3 회수통(223) 중 어느 하나의 회수통으로 회수될 수 있다. 이와 같은 경우에도, 승강 모듈(230)은 처리액 회수 모듈(220)을 해당 위치까지 승강시키는 역할을 할 수 있다. 예를 들어, 기판 처리액으로 제1 처리액을 사용하는 경우, 승강 모듈(230)은 기판(W)이 제1 회수통(221)의 제1 개구부(224)에 대응하는 높이에 위치하도록 처리액 회수 모듈(220)을 승강시킬 수 있다.
한편, 본 실시예에서는 승강 모듈(230)이 기판 지지 모듈(210)을 상하 방향으로 직선 이동시켜 기판 지지 모듈(210)(또는 기판(W))에 대한 처리액 회수 모듈(220)의 상대 높이를 조절하는 것도 가능하다.
그러나 본 실시예가 이에 한정되는 것은 아니다. 승강 모듈(230)은 기판 지지 모듈(210) 및 처리액 회수 모듈(220)을 동시에 상하 방향으로 직선 이동시켜 기판 지지 모듈(210)(또는 기판(W))에 대한 처리액 회수 모듈(220)의 상대 높이를 조절하는 것도 가능하다.
분사 모듈(240)은 기판(W) 처리시 기판(W) 상에 기판 처리액을 공급하는 것이다. 이러한 분사 모듈(240)은 기판 처리 유닛(120) 내에 적어도 하나 설치될 수 있다. 분사 모듈(240)이 기판 처리 유닛(120) 내에 복수 개 설치되는 경우, 각각의 분사 모듈(240)은 서로 다른 기판 처리액을 기판(W) 상에 분사할 수 있다.
분사 모듈(240)은 노즐(241), 노즐 지지부(242), 제2 지지축(243) 및 제2 구동부(244)를 포함하여 구성될 수 있다.
노즐(241)은 노즐 지지부(242)의 단부에 설치되는 것이다. 이러한 노즐(241)은 제2 구동부(244)에 의해 공정 위치 또는 대기 위치로 이동될 수 있다.
상기에서, 공정 위치는 기판(W)의 상위 영역을 말하며, 대기 위치는 공정 위치를 제외한 나머지 영역을 말한다. 노즐(241)은, 기판(W) 상에 기판 처리액을 토출하는 경우, 공정 위치로 이동될 수 있으며, 기판(W) 상에 기판 처리액을 토출한 후, 공정 위치를 벗어나 대기 위치로 이동될 수 있다.
노즐 지지부(242)는 노즐(241)을 지지하는 것이다. 이러한 노즐 지지부(242)는 스핀 헤드(211)의 길이 방향에 대응하는 방향으로 연장 형성될 수 있다. 즉, 노즐 지지부(242)는 그 길이 방향이 제2 방향(20)을 따라 제공될 수 있다.
노즐 지지부(242)는 노즐 지지부(242)의 길이 방향에 대해 수직 방향으로 연장 형성되는 제2 지지축(243)과 결합될 수 있다. 제2 지지축(243)은 스핀 헤드(211)의 높이 방향에 대응하는 방향으로 연장 형성될 수 있다. 즉, 제2 지지축(243)은 그 길이 방향이 제3 방향(30)을 따라 제공될 수 있다.
제2 구동부(244)는 제2 지지축(243) 및 제2 지지축(243)과 연동되는 노즐 지지부(242)를 회전 및 승강시키는 것이다. 제2 구동부(244)의 이러한 기능에 따라, 노즐(241)은 공정 위치 또는 대기 위치로 이동될 수 있다.
제어기 모듈(250)은 승강 모듈(230) 및 분사 모듈(240)의 작동을 제어하는 것이다. 구체적으로, 제어기 모듈(250)은 제1 구동부(233) 및 제2 구동부(244)의 작동을 제어할 수 있다.
앞서 설명한 바와 같이, 처리액 제공 유닛(110)이 싱글 탱크 기반인 경우, 처리액 제공 유닛(110)은 기판 처리액이 수시로 보충되더라도, 기판 처리액의 유입량이나 소모량 등을 제어 인자로 이용하여 기판 처리액의 온도 변화를 예측함으로써, 기판 처리 유닛(120)에 일정한 온도의 기판 처리액을 제공할 수 있다. 이하에서는 이에 대해 자세하게 설명한다.
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 기판 처리 장치를 구성하는 처리액 제공 유닛의 내부 구조를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 3에 따르면, 처리액 제공 유닛(110)은 처리액 공급 모듈(310), 처리액 저장 모듈(320), 처리액 히팅 모듈(330), 처리액 배출 모듈(340) 및 제어 모듈(350)을 포함하여 구성될 수 있다.
처리액 공급 모듈(310)은 기판 처리액을 처리액 저장 모듈(320)로 공급하는 것이다. 처리액 공급 모듈(310)은 이를 위해 소정 길이의 배관을 통해 처리액 저장 모듈(320)과 연결될 수 있다.
한편, 처리액 공급 모듈(310)에서 처리액 저장 모듈(320)로의 기판 처리액의 흐름을 제어하기 위해, 처리액 공급 모듈(310)과 처리액 저장 모듈(320)을 연결하는 배관 상에는 적어도 하나의 밸브가 설치될 수 있다.
처리액 저장 모듈(320)은 기판 처리액이 기판 처리 유닛(120)으로 제공될 때까지 기판 처리액을 임시 저장하는 것이다. 이러한 처리액 저장 모듈(320)은 처리액 공급 모듈(310)로부터 기판 처리액을 공급받아 저장할 수 있다.
처리액 저장 모듈(320)은 처리액 배출 모듈(340)을 통해 배출되는 기판 처리액의 양(즉, 기판 처리 유닛(120)으로 이동되는 기판 처리액의 양)에 따라 해당 양의 기판 처리액을 처리액 공급 모듈(310)로부터 보충받을 수 있다. 즉, 처리액 배출 모듈(340)을 통해 배출되는 기판 처리액의 양은 처리액 공급 모듈(310)에서 처리액 저장 모듈(320)로 공급되는 기판 처리액의 양과 같을 수 있다.
그러나 본 실시예가 이에 한정되는 것은 아니다. 처리액 공급 모듈(310)에서 처리액 저장 모듈(320)로 공급되는 기판 처리액의 양은 처리액 배출 모듈(340)을 통해 배출되는 기판 처리액의 양보다 적은 것도 가능하다. 한편, 본 실시예에서는 처리액 공급 모듈(310)에서 처리액 저장 모듈(320)로 공급되는 기판 처리액의 양이 처리액 배출 모듈(340)을 통해 배출되는 기판 처리액의 양보다 많을 수도 있다.
처리액 히팅 모듈(330)은 기판 처리액을 가열하여 기판 처리액의 온도를 상승시키는 것이다. 처리액 히팅 모듈(330)은 기판 처리액이 기판 처리 유닛(120)으로 공급될 때 기판 처리액을 가열할 수 있다. 처리액 히팅 모듈(330)은 이를 위해 처리액 저장 모듈(320)과 처리액 배출 모듈(340)을 연결하는 배관 상에 설치될 수 있다.
처리액 히팅 모듈(330)은 기판 처리액을 지정된 온도(예를 들어, 70℃ ~ 80℃)까지 상승시킬 수 있다. 이때, 기판 처리액은 해당 온도에 도달할 때까지 처리액 히팅 모듈(330) 내에서 느리게 이동될 수 있다. 본 실시예에서는 이러한 측면을 고려하여 기판 처리액의 이동 속도를 증가시키기 위해, 처리액 저장 모듈(320)과 처리액 배출 모듈(340)을 연결하는 배관 상에 복수 개의 처리액 히팅 모듈(330)이 설치될 수 있다.
복수 개의 처리액 히팅 모듈(330)은 처리액 저장 모듈(320)과 처리액 배출 모듈(340)을 연결하는 배관 상에 직렬로 배치될 수 있다. 그러나 본 실시예가 이에 한정되는 것은 아니다. 복수 개의 처리액 히팅 모듈(330)은 처리액 저장 모듈(320)과 처리액 배출 모듈(340)을 연결하는 배관 상에 병렬로 배치되는 것도 가능하다. 한편, 복수 개의 처리액 히팅 모듈(330)은 처리액 저장 모듈(320)과 처리액 배출 모듈(340)을 연결하는 배관 상에 직병렬로 배치되는 것도 가능하다.
한편, 도 4에 도시된 바와 같이, 처리액 저장 모듈(320)과 처리액 배출 모듈(340)을 연결하는 배관 상에서 처리액 히팅 모듈(330)의 후단에 제1 온도 측정 센서(410)가 설치될 수 있다. 이때, 제1 온도 측정 센서(410)는 처리액 히팅 모듈(330)을 통과한 기판 처리액의 온도를 측정할 수 있다.
제어 모듈(350)은 제1 온도 측정 센서(410)의 측정 결과에 따라 기판 처리액의 온도가 목표 온도에 도달했는지 여부를 판단할 수 있다. 기판 처리액의 온도가 목표 온도에 도달하지 못한 것으로 판단되면, 제어 모듈(350)은 제1 개폐 밸브(420)를 폐쇄시키고(Closed) 제2 개폐 밸브(430)를 개방시켜(Opening), 피드백 라인(440)을 통해 기판 처리액을 처리액 히팅 모듈(330)로 순환시키는 것도 가능하다. 도 4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 기판 처리 장치를 구성하는 처리액 제공 유닛의 내부 구조를 개략적으로 도시한 도면이다.
다시 도 3을 참조하여 설명한다.
처리액 배출 모듈(340)은 처리액 히팅 모듈(330)을 통과한 기판 처리액을 배출시키는 것이다. 처리액 배출 모듈(340)에 의해 배출되는 기판 처리액은 기판 처리 유닛(120), 구체적으로 분사 모듈(240)의 노즐(241)로 이동될 수 있다.
처리액 배출 모듈(340)은 복수 개의 개폐 밸브(340a, 340b, …, 340n)를 포함하여 구성될 수 있다. 처리액 배출 모듈(340)은 개방되는 개폐 밸브(340a, 340b, …, 340n)의 개수에 따라 소정량의 기판 처리액을 기판 처리 유닛(120)으로 공급할 수 있다. 한편, 처리액 배출 모듈(340)은 단일 개의 개폐 밸브를 포함하는 것도 가능하다.
제어 모듈(350)은 제어 기능을 하는 것으로서, 처리액 공급 모듈(310), 처리액 히팅 모듈(330) 등의 작동을 제어할 수 있다.
제어 모듈(350)은 처리액 배출 모듈(340)을 구성하는 복수 개의 개폐 밸브(340a, 340b, …, 340n)를 제어하는 신호를 기초로 처리액 배출 모듈(340)에서 배출되는 기판 처리액의 양 즉, 기판 처리액의 소모량(또는 배출량)을 측정할 수 있다. 제어 모듈(350)은 기판 처리액의 소모량을 기초로 처리액 공급 모듈(310)을 제어하여, 기판 처리액의 소모량에 상응하는 양이 처리액 공급 모듈(310)에서 처리액 저장 모듈(320)로 공급되도록 처리액 공급 모듈(310)을 제어할 수 있다.
또한, 제어 모듈(350)은 처리액 공급 모듈(310)에서 처리액 저장 모듈(320)로 공급되는 기판 처리액의 양 즉, 기판 처리액의 유입량을 기초로 처리액 저장 모듈(320)에 저장되어 있는 기판 처리액의 온도를 예측할 수 있다. 이때, 제어 모듈(350)은 처리액 공급 모듈(310)에서 처리액 저장 모듈(320)로 공급되는 기판 처리액의 온도를 더 이용하여 처리액 저장 모듈(320)에 저장되어 있는 기판 처리액의 온도를 예측할 수 있다. 처리액 공급 모듈(310)에서 처리액 저장 모듈(320)로 공급되는 기판 처리액의 온도는 미리 알려져 있을 수 있다. 제어 모듈(350)이 처리액 저장 모듈(320)에 저장되는 기판 처리액의 온도를 예측할 수 있다면, 이를 토대로 처리액 히팅 모듈(330)의 표면 온도를 조절할 수 있으며, 기판 처리액이 처리액 히팅 모듈(330)에 의해 목표 온도에 도달하는 시간을 단축시킬 수 있다.
앞서 설명하였지만, 기판 처리액의 유입량은 기판 처리액의 소모량과 동일할 수 있지만, 기판 처리액의 소모량과 다를 수도 있다. 이하에서는 이에 대해 설명한다.
도 5는 본 발명의 제3 실시예에 따른 기판 처리 장치를 구성하는 처리액 제공 유닛의 내부 구조를 개략적으로 도시한 도면이다. 이하 설명은 도 5를 참조한다.
기판 처리액의 유입량이 기판 처리액의 소모량과 동일하면, 제어 유닛(350)은 기판 처리액의 소모량을 기초로 기판 처리액의 유입량을 결정할 수 있으며, 처리액 저장 모듈(320)에 저장되는 기판 처리액의 온도를 예측할 수 있다.
그러나, 기판 처리액의 유입량이 기판 처리액의 소모량과 다르다면, 제어 유닛(350)은 기판 처리액의 유입량을 알 수 없으며, 이에 따라 처리액 저장 모듈(320)에 저장되는 기판 처리액의 온도도 예측할 수 없다.
따라서 처리액 제공 유닛(110)은 이와 같은 경우, 제1 유입량 측정 모듈(360)을 더 포함하여 구성될 수 있다.
제1 유입량 측정 모듈(360)은 처리액 공급 모듈(310)에서 처리액 저장 모듈(320)로 공급되는 기판 처리액의 양을 측정하는 것이다. 제1 유입량 측정 모듈(360)은 이를 위해 처리액 공급 모듈(310)과 처리액 저장 모듈(320)을 연결하는 배관 상에 설치될 수 있다.
처리액 제공 유닛(110)이 제1 유입량 측정 모듈(360)을 포함하는 경우, 제어 모듈(350)은 제1 유입량 측정 모듈(360)에 의해 측정된 기판 처리액의 양 즉, 처리액 공급 모듈(310)에서 처리액 저장 모듈(320)로 공급되는 기판 처리액의 유입량을 기초로 처리액 저장 모듈(320)에 저장되는 기판 처리액의 온도를 예측할 수 있으며, 이에 따라 처리액 히팅 모듈(330)의 표면 온도를 조절하거나, 기판 처리액이 처리액 히팅 모듈(330)에 의해 목표 온도에 도달하는 시간을 단축시킬 수 있다.
처리액 배출 모듈(340)을 통해 배출되지 않는 기판 처리액은 순환하여 처리액 저장 모듈(320)로 다시 유입될 수 있다. 그런데, 상기 기판 처리액은 처리액 히팅 모듈(330)에 의해 온도 상승된 것이므로, 상기 기판 처리액의 유입으로 인해 처리액 저장 모듈(320)에 저장되어 있는 기판 처리액의 온도는 변화될 수 있다. 이하에서는 이에 대해 설명한다.
도 6은 본 발명의 제4 실시예에 따른 기판 처리 장치를 구성하는 처리액 제공 유닛의 내부 구조를 개략적으로 도시한 도면이다. 이하 설명은 도 6을 참조한다.
처리액 히팅 모듈(330)이 작동 중지되더라도, 처리액 히팅 모듈(330)에 잔여하는 열 에너지로 인해 처리액 히팅 모듈(330)을 통과하여 처리액 저장 모듈(320)로 다시 유입되는 기판 처리액의 온도가 상승될 수 있다.
따라서 본 실시예에서는 처리액 히팅 모듈(330)이 작동 중지된 경우, 처리액 히팅 모듈(330)을 통과한 기판 처리액을 드레인 밸브(Drain Valve; 370)를 통해 외부로 배출시킬 수 있다. 이때, 제어 유닛(350)은 드레인 밸브(370)를 통해 외부로 배출되는 기판 처리액의 양을 측정하여, 상기 양에 상응하는 양을 처리액 공급 모듈(310)에서 처리액 저장 모듈(320)로 공급할 수 있다.
한편, 본 실시예에서는 처리액 히팅 모듈(330)에 의해 온도 상승된 기판 처리액을 배수시키지 않고, 재활용하는 것도 가능하다. 이하에서는 이에 대해 설명한다.
도 7은 본 발명의 제5 실시예에 따른 기판 처리 장치를 구성하는 처리액 제공 유닛의 내부 구조를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 7에 따르면, 처리액 제공 유닛(110)은 제2 온도 측정 센서(510) 및 제2 유입량 측정 모듈(520)을 더 포함할 수 있다.
제2 온도 측정 센서(510)는 처리액 히팅 모듈(330)을 거쳐 처리액 저장 모듈(320)로 다시 유입되는 기판 처리액의 온도를 측정하는 것이며, 제2 유입량 측정 모듈(520)은 처리액 히팅 모듈(330)을 거쳐 처리액 저장 모듈(320)로 다시 유입되는 기판 처리액의 양을 측정하는 것이다.
제2 온도 측정 센서(510) 및 제2 유입량 측정 모듈(520)은 처리액 저장 모듈(320)의 전단과 후단을 연결하는 순환 라인 상에서 처리액 히팅 모듈(330)의 후단과 처리액 저장 모듈(320)의 전단을 연결하는 배관 상에 설치될 수 있다.
제어 모듈(350)은 제2 온도 측정 센서(510) 및 제2 유입량 측정 모듈(520)의 측정 결과 즉, 처리액 저장 모듈(320)로 다시 유입되는 기판 처리액의 온도 및 양을 기초로 처리액 저장 모듈(320)에 저장되어 있는 기판 처리액의 온도를 예측할 수 있으며, 이에 따라 처리액 히팅 모듈(330)의 표면 온도를 조절하거나, 기판 처리액이 처리액 히팅 모듈(330)에 의해 목표 온도에 도달하는 시간을 단축시킬 수 있다.
한편, 본 실시예에서는 평상시 처리액 저장 모듈(320) 내에서 기판 처리액이 제1 레벨(h1)까지 저장되도록 제어하다가, 유사시(예를 들어, 처리액 히팅 모듈(330)이 작동 중지된 경우) 처리액 저장 모듈(320) 내에서 기판 처리액이 제1 레벨(h1)보다 높은 제2 레벨(h2, 여기서 h2 > h1)까지 저장되도록 제어하는 것도 가능하다.
상기에서, 전자의 경우는 도 8의 좌측도를 참조할 수 있으며, 후자의 경우는 도 8의 우측도를 참조할 수 있다. 도 8은 처리액 제공 유닛의 다양한 기능을 설명하기 위한 제1 예시도이다.
또한, 본 실시예에서는 도 9에 도시된 바와 같이 처리액 히팅 모듈(330)을 우회하는 우회 라인(610)을 두고, 처리액 히팅 모듈(330)의 전단과 우회 라인(610) 상에 각각 제3 개폐 밸브(620) 및 제4 개폐 밸브(630)를 설치하고, 유사시(예를 들어, 처리액 히팅 모듈(330)이 작동 중지된 경우) 제3 개폐 밸브(620)를 폐쇄시키고(Closed) 제4 개폐 밸브(630)를 개방시켜(Opening), 순환하는 기판 처리액이 처리액 히팅 모듈(330)의 잔열에 의해 온도 상승되지 않도록 제어하는 것도 가능하다. 도 9는 처리액 제공 유닛의 다양한 기능을 설명하기 위한 제2 예시도이다.
한편, 처리액 제공 유닛(110)은 도 10에 도시된 바와 같이 도 3에 도시되어 있는 구성에 제1 유입량 측정 모듈(360) 및 드레인 밸브(370)를 포함하여 구성되는 것도 가능하다. 도 10은 본 발명의 제6 실시예에 따른 기판 처리 장치를 구성하는 처리액 제공 유닛의 내부 구조를 개략적으로 도시한 도면이다.
이상 도 1 내지 도 10을 참조하여 본 발명의 다양한 실시예에 따른 처리액 제공 유닛(110) 및 기판 처리 장치(100)에 대하여 설명하였다. 본 발명은 Inline Heating 시스템 구성 및 온도 제어 방법에 관한 것으로서, 약액(예를 들어, IPA) 공급에 있어서 Single Tank 기반 수시 보충 공급 방식과 Inline Heating을 사용하는 경우 약액의 보충 여부에 따른 온도 편차를 최소화하도록 히터의 제어 기준을 추가하여 출력을 선행적으로 제어하는 기술에 관한 것이다.
본 발명은 다음과 같은 구조를 포함할 수 있다.
첫째, Single Tank 기반 Inline heating 방식으로 약액을 공급할 때 수시 공급에 따른 온도의 흔들림을 최소화하기 위한 히터의 선행 제어 구조를 가질 수 있다.
둘째, 약액 소모/유입량을 제어 인자로 두고 약액 온도 변화를 예측하여 선행 제어하는 구조를 가질 수 있다.
셋째, By-pass 라인을 구성하여 약액 소모 중단시에도 히터의 잔열에 의한 약액 과승온을 방지할 수 있는 제어 구조를 가질 수 있다.
본 발명에 따르면, 히터 전단(Tank 內 약액) 온도 변화를 예측하고 Heater를 Cooling할 수 있는 구성으로 온도 제어 정밀도 최적화가 가능하다.
구체적으로, 약액 사용량/유입량 Data 연동 기능 추가, By-pass 구성 추가 등으로 약액 유입/소모량을 사전에 인지하여 온도 변화 예측, 히터 선제어를 통해 온도 헌팅 방지 등이 가능하다.
또한, 약액 토출부 밸브 On/Off 신호를 수신하여 약액 소모 상태 확인, Chemical In단 유량계를 통해 신규 약액 유입량 확인 등으로 약액 소모 중단(약액 토출부 밸브 Off)시 By-Pass 라인을 통해 약액 소모 및 신규 약액을 공급받아 온도 헌팅 방지가 가능하다.
다시 정리하여 설명하면, 본 발명은 약액의 온도 변화를 미리 예측할 수 있고, 히터의 잔열로 인한 약액 온도 상승을 방지하기 위해 제어 방법을 추가한 것을 특징으로 한다.
약액 소모/유입 상태를 제어 인자로 추가하게 되면, 예측 온도에 따라 히터 표면 온도를 조절하여 목적 온도에 도달하는 시간을 단축할 수 있다. 이때, 소모량은 유입량보다 먼저 발생하게 되므로 제어 인자로 추가되며, 유입량은 환경에 따라 소모량에 비해 부족할 수 있으므로 제어 인자로 추가될 수 있다.
또한, 약액 소모가 중단되면 히터가 Off되더라도 잔열에 의해 약액의 온도가 과승온되므로 By-pass 라인을 추가하여 일부 소모할 수 있도록 구성할 수 있다. 약액 소모시 차가운 약액이 유입되므로 히터 냉각이 가능하며 약액 과승온 방지가 가능하다.
이상과 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.
100: 기판 처리 장치 110: 처리액 제공 유닛
120: 기판 처리 유닛 210: 기판 지지 모듈
220: 처리액 회수 모듈 230: 승강 모듈
240: 분사 모듈 250: 제어기 모듈
310: 처리액 공급 모듈 320: 처리액 저장 모듈
330: 처리액 히팅 모듈 340: 처리액 배출 모듈
340a, 340b, ..., 340n: 개폐 밸브 350: 제어 모듈
360: 제1 유입량 측정 모듈 370: 드레인 밸브
410: 제1 온도 측정 센서 420: 제1 개폐 밸브
430: 제2 개폐 밸브 440: 피드백 라인
510: 제2 온도 측정 센서 520: 제2 유입량 측정 모듈
610: 우회 라인 620: 제3 개폐 밸브
630: 제4 개폐 밸브

Claims (20)

  1. 기판 처리액을 저장하는 처리액 저장 모듈;
    상기 처리액 저장 모듈의 전단과 후단을 연결하는 순환 라인 상에 설치되며, 상기 순환 라인을 따라 이동하는 상기 기판 처리액을 히팅시키는 처리액 히팅 모듈;
    상기 순환 라인으로부터 분기되며, 기판 상에 상기 기판 처리액이 공급될 수 있도록 상기 처리액 히팅 모듈에 의해 가열된 상기 기판 처리액을 기판 처리 유닛으로 배출시키는 처리액 배출 모듈;
    상기 기판 처리액이 배출되면, 상기 기판 처리액을 상기 처리액 저장 모듈에 공급하는 처리액 공급 모듈; 및
    상기 처리액 저장 모듈로 유입되는 상기 기판 처리액의 온도를 이용하여 상기 처리액 저장 모듈에 잔여하는 상기 기판 처리액의 온도를 예측하는 제어 모듈을 포함하는 처리액 제공 유닛.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제어 모듈은 상기 기판 처리액의 배출량을 기초로 상기 처리액 저장 모듈로 유입되는 상기 기판 처리액의 유입량을 결정하는 처리액 제공 유닛.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 제어 모듈은 상기 기판 처리액의 유입량을 상기 기판 처리액의 배출량과 동일한 값으로 결정하는 처리액 제공 유닛.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 처리액 공급 모듈에서 상기 처리액 저장 모듈로 공급되는 상기 기판 처리액의 유입량을 측정하는 제1 유입량 측정 모듈을 더 포함하는 처리액 제공 유닛.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 제1 유입량 측정 모듈은 상기 기판 처리액의 유입량과 상기 기판 처리액의 배출량이 다른 경우 작동하는 처리액 제공 유닛.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 처리액 히팅 모듈을 통과한 상기 기판 처리액을 외부로 배출시키는 드레인 밸브를 더 포함하는 처리액 제공 유닛.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 드레인 밸브는 상기 처리액 히팅 모듈이 작동 중지된 경우 상기 처리액 히팅 모듈을 통과한 상기 기판 처리액을 외부로 배출시키는 처리액 제공 유닛.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 처리액 저장 모듈은 평상시 상기 기판 처리액을 제1 높이까지 저장하며, 유사시 상기 기판 처리액을 상기 제1 높이보다 높은 제2 높이까지 저장하는 처리액 제공 유닛.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 처리액 저장 모듈은 상기 처리액 히팅 모듈이 작동 중지된 경우 상기 기판 처리액을 상기 제2 높이까지 저장하는 처리액 제공 유닛.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 처리액 히팅 모듈을 통과한 상기 기판 처리액이 상기 처리액 저장 모듈로 다시 유입되는 경우, 상기 기판 처리액의 온도를 측정하는 제2 온도 측정 센서; 및
    상기 기판 처리액의 양을 측정하는 제2 유입량 측정 모듈을 더 포함하며,
    상기 제2 온도 측정 센서 및 상기 제2 유입량 측정 모듈은 상기 순환 라인 상에서 상기 기판 처리액이 상기 처리액 히팅 모듈 및 상기 처리액 배출 모듈을 지나 상기 처리액 저장 모듈로 다시 유입되는 부분에 설치되는 처리액 제공 유닛.
  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 처리액 히팅 모듈의 후단을 상기 처리액 히팅 모듈의 전단과 연결시키는 피드백 라인;
    상기 처리액 히팅 모듈의 후단과 상기 처리액 배출 모듈을 연결하는 배관 상에 설치되는 제1 개폐 밸브; 및
    상기 피드백 라인 상에 설치되는 제2 개폐 밸브를 더 포함하는 처리액 제공 유닛.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 처리액 히팅 모듈을 통과한 상기 기판 처리액의 온도를 측정하는 제1 온도 측정 센서를 더 포함하며,
    상기 제어 모듈은 상기 제1 온도 측정 센서의 측정 결과에 따라 상기 제1 개폐 밸브 및 상기 제2 개폐 밸브의 개폐를 제어하는 처리액 제공 유닛.
  13. 제 1 항에 있어서,
    상기 처리액 히팅 모듈을 우회하는 우회 라인;
    상기 처리액 히팅 모듈의 전단에 설치되는 제3 개폐 밸브; 및
    상기 우회 라인 상에 설치되는 제4 개폐 밸브를 더 포함하는 처리액 제공 유닛.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 제어 모듈은 상기 처리액 히팅 모듈이 작동 중지된 경우 상기 우회 라인을 통해 순환하는 상기 기판 처리액을 우회시키는 처리액 제공 유닛.
  15. 기판 처리액을 저장하는 처리액 저장 모듈;
    상기 처리액 저장 모듈의 전단과 후단을 연결하는 순환 라인 상에 설치되며, 상기 순환 라인을 따라 이동하는 상기 기판 처리액을 히팅시키는 처리액 히팅 모듈;
    상기 순환 라인으로부터 분기되며, 기판 상에 상기 기판 처리액이 공급될 수 있도록 상기 처리액 히팅 모듈에 의해 가열된 상기 기판 처리액을 기판 처리 유닛으로 배출시키는 처리액 배출 모듈;
    상기 기판 처리액이 배출되면, 상기 기판 처리액을 상기 처리액 저장 모듈에 공급하는 처리액 공급 모듈;
    상기 처리액 공급 모듈에서 상기 처리액 저장 모듈로 공급되는 상기 기판 처리액의 양을 측정하는 제1 유입량 측정 모듈; 및
    상기 처리액 저장 모듈로 유입되는 상기 기판 처리액의 온도를 이용하여 상기 처리액 저장 모듈에 잔여하는 상기 기판 처리액의 온도를 예측하는 제어 모듈을 포함하며,
    상기 제어 모듈은 상기 기판 처리액의 배출량을 기초로 상기 처리액 저장 모듈로 유입되는 상기 기판 처리액의 유입량을 결정하거나, 또는 상기 제1 유입량 측정 모듈의 측정 결과를 기초로 상기 기판 처리액의 유입량을 결정하는 처리액 제공 유닛.
  16. 기판 처리액을 제공하는 처리액 제공 유닛; 및
    상기 기판 처리액을 이용하여 기판을 처리하는 기판 처리 유닛을 포함하며,
    상기 처리액 제공 유닛은,
    상기 기판 처리액을 저장하는 처리액 저장 모듈;
    상기 처리액 저장 모듈의 전단과 후단을 연결하는 순환 라인 상에 설치되며, 상기 순환 라인을 따라 이동하는 상기 기판 처리액을 히팅시키는 처리액 히팅 모듈;
    상기 순환 라인으로부터 분기되며, 기판 상에 상기 기판 처리액이 공급될 수 있도록 상기 처리액 히팅 모듈에 의해 가열된 상기 기판 처리액을 기판 처리 유닛으로 배출시키는 처리액 배출 모듈;
    상기 기판 처리액이 배출되면, 상기 기판 처리액을 상기 처리액 저장 모듈에 공급하는 처리액 공급 모듈; 및
    상기 처리액 저장 모듈로 유입되는 상기 기판 처리액의 온도를 이용하여 상기 처리액 저장 모듈에 잔여하는 상기 기판 처리액의 온도를 예측하는 제어 모듈을 포함하는 기판 처리 장치.
  17. 제 16 항에 있어서,
    상기 기판 처리 유닛은 상기 기판을 세정하는 세정 유닛인 기판 처리 장치.
  18. 제 16 항에 있어서,
    상기 기판 처리액은 IPA인 기판 처리 장치.
  19. 제 16 항에 있어서,
    상기 처리액 제공 유닛은,
    상기 처리액 공급 모듈에서 상기 처리액 저장 모듈로 공급되는 상기 기판 처리액의 유입량을 측정하는 제1 유입량 측정 모듈을 더 포함하는 기판 처리 장치.
  20. 제 16 항에 있어서,
    상기 처리액 제공 유닛은,
    상기 처리액 히팅 모듈을 통과한 상기 기판 처리액을 외부로 배출시키는 드레인 밸브를 더 포함하는 기판 처리 장치.
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