KR102646843B1 - 기판처리장치 - Google Patents

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KR102646843B1
KR102646843B1 KR1020220149152A KR20220149152A KR102646843B1 KR 102646843 B1 KR102646843 B1 KR 102646843B1 KR 1020220149152 A KR1020220149152 A KR 1020220149152A KR 20220149152 A KR20220149152 A KR 20220149152A KR 102646843 B1 KR102646843 B1 KR 102646843B1
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bowl
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cleaning
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정선욱
유하늘
이우람
손영준
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세메스 주식회사
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Abstract

본 발명은 기판처리장치를 제공한다. 본 발명의 기판처리장치는 상부가 개방된 제1 개구 및 내부에 처리공간을 갖는 제1 보울; 상기 처리공간에 배치되며 기판을 제1 지지위치에서 회전 가능하게 지지하는 제1 지지부; 상기 기판을 둘러싸는 제2 개구를 갖고, 상기 제1 보울의 처리공간에서 제1 방향으로 이동 가능하게 배치되며 상기 제1 지지부를 둘러싸는 제2 보울; 상기 제1 지지위치의 상방의 제2 지지위치와 상기 제2 지지위치로부터 상기 제1 방향으로 이동된 위치인 제3 지지위치 사이에서 상기 기판을 지지하도록 상기 제1 지지부에 대하여 상하방향으로 승강 가능하며, 상기 제1 방향으로 이동 가능하게 구성되는 제2 지지부; 및 상기 기판보다 아래에서 상기 제1 지지위치의 상기 기판의 이면을 향하여 배치되는 제1 세정부 및 상기 기판보다 아래에 배치되며 상기 제2 지지위치와 상기 제3 지지위치 사이의 상기 기판의 이면을 향하여 배치되는 제2 세정부를 포함하는 세정유닛;을 포함하고, 상기 제1 지지위치의 상기 기판의 상면과 상기 제2 보울 사이의 최단거리는 상기 제2 지지위치 또는 상기 제3 지지위치의 상기 기판의 상면과 상기 제2 보울 사이의 최단거리보다 작다. 이러한 구성을 갖는 기판처리장치는 세정효율을 향상시킬 수 있다.

Description

기판처리장치{APPARATUS FOR TREATING SUBSTRATE}
본 발명은 기판처리장치에 관한 것이다.
일반적으로 반도체 제조공정에서 증착공정, 포토공정, 식각공정, 세정공정 등을 거쳐 기판을 제조한다. 이러한 반도체 제조공정에서는 공정 필요에 따라 기판을 세정하기 위한 세정장치를 사용하고 있다. 특히 기판의 이면을 세정하기 위해, 세정장치는 기판을 반전한 상태에서 기판의 이면을 세정 처리하는 방식을 적용하고 있는데, 이러한 세정장치는 기판의 반전하기 위한 반전장치를 구비하고 있기 때문에 이러한 반전장치를 설치하기 위한 공간이 필요하며 나아가 장치의 콤팩트화를 구현하기 어려우며 장치의 원가 상승과 유지 비용이 증가한다. 한편, 기판의 세정효율을 향상시킬 수 있는 기판처리장치에 대해 지속적으로 연구하고 있는 실정이다.
대한민국 공개특허번호 10-2003-0027295(2003.04.07)
본 발명은 상기 문제점들 중 적어도 하나를 해결하기 위해, 기판의 세정효율을 향상시킬 수 있는 기판처리장치를 제공하는데 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 상부가 개방된 제1 개구 및 내부에 처리공간을 갖는 제1 보울; 상기 처리공간에 배치되며 기판을 제1 지지위치에서 회전 가능하게 지지하는 제1 지지부; 상기 기판을 둘러싸는 제2 개구를 갖고, 상기 제1 보울의 처리공간에서 제1 방향으로 이동 가능하게 배치되며 상기 제1 지지부를 둘러싸는 제2 보울; 상기 제1 지지위치의 상방의 제2 지지위치와 상기 제2 지지위치로부터 상기 제1 방향으로 이동된 위치인 제3 지지위치 사이에서 상기 기판을 지지하도록 상기 제1 지지부에 대하여 상하방향으로 승강 가능하며, 상기 상하방향에 수직한 방향인 상기 제1 방향으로 이동 가능하게 구성되는 제2 지지부; 및 상기 기판보다 아래에서 상기 제1 지지위치에서 지지된 상기 기판의 이면을 향하여 배치되는 제1 세정부 및 상기 기판보다 아래에 배치되며 상기 제2 지지위치와 상기 제3 지지위치 사이의 상기 기판의 이면을 향하여 배치되는 제2 세정부를 포함하는 세정유닛;을 포함하고, 상기 제1 지지위치의 상기 기판의 상면과 상기 제2 보울 사이의 최단거리는 상기 제2 지지위치 또는 상기 제3 지지위치의 상기 기판의 상면과 상기 제2 보울 사이의 최단거리보다 작은, 기판처리장치를 제공한다.
나아가, 상기 제2 보울은 상기 제2 개구가 형성된 상벽 및 상기 상벽의 둘레에서 하방으로 연장되는 측벽을 포함하고, 상기 상벽은 상기 제2 개구와 상기 측벽의 내벽면을 연결하는 제1 면을 포함하고, 상기 제2 지지위치 또는 상기 제3 지지위치의 상기 기판의 상면이 상기 제2 보울의 제1 면보다 낮게 위치되도록, 상기 제2 지지부의 지지면은 상기 제2 보울의 제1 면과 일정한 높이차를 가질 수 있다.
여기서, 제1 면은 상기 제2 개구에 라운드지게 연결되는 제1 라운드면을 포함하고, 상기 제1 지지위치, 상기 제2 지지위치 또는 상기 제3 지지위치의 상기 기판의 상면과 상기 제2 보울 사이의 상기 최단거리는 상기 기판과 상기 제1 라운드면 사이의 최단거리일 수 있다.
또한, 상기 제1 면은 상기 제1 라운드면에 연결되는 수평면을 포함하고, 상기 제1 지지위치의 상기 기판의 상면은 상기 수평면과 동일 평면에 위치될 수 있다.
한편, 상기 제2 보울은 상기 제2 개구를 형성하는 내벽면이 수직으로 연장된 수직벽면으로 이루어질 수 있다.
나아가, 상기 제1 지지위치의 상기 기판의 상면과 상기 제2 보울 사이의 상기 최단거리는 3~4mm일 수 있다. 상기 제2 지지위치 또는 상기 제3 지지위치의 상기 기판의 상면이 상기 제2 보울의 제1 면보다 낮게 위치되도록, 상기 제2 지지부의 지지면은 상기 제2 보울의 제1 면과의 상기 높이차는 3~4mm일 수 있다.
상기 제1 세정부는 상기 기판의 에지 영역을 세정하는 제1 세정노즐을 포함하고, 상기 제2 세정부는 상기 기판의 중앙 영역을 세정하는 제2 세정노즐을 포함할 수 있다. 상기 제1 세정노즐 및 상기 제2 세정노즐은 상기 제1 지지부를 중심으로 서로 다른 방위각으로 배치될 수 있다.
나아가, 상기 제1 세정부는 상기 제1 지지부의 중심을 기준으로 서로 대칭되게 배치되는 복수 개의 상기 제1 세정노즐을 포함할 수 있다.
상기 제2 세정노즐은 상기 제1 방향과 수직되는 제2 방향을 따라 배치되는 복수 개의 제2 세정홀을 포함할 수 있다.
일 예로, 상기 제1 세정노즐 및 제2 세정노즐 중 적어도 하나가 이동 가능하게 배치될 수 있다.
본 발명의 가판처리장치는 상기 제1 보울에 배치되며 상기 제1 세정부 및 제2 세정부를 둘러싸게 배치되며 상기 처리공간의 유체의 흐름을 가이드하는 가이드부를 포함할 수 있다.
이러한 상기 가이드부는 상기 제1 세정부 및 제2 세정부의 외측과 상기 제1 지지위치의 상기 기판의 에지의 내측 사이에서 상하방향으로 연장될 수 있다.
나아가, 상기 가이드부는 상기 제1 세정부 및 상기 제2 세정부의 적어도 일부를 둘러싸는 가이드 본체 및 상기 제1 방향을 따른 제2 보울의 이동을 회피하는 회피부를 포함할 수 있다.
상기 회피부는 상기 가이드 본체의 일부가 개방된 회피구 또는 상기 가이드 본체의 일부가 상기 제1 방향과 수직인 제2 방향을 따라 직선으로 연장되는 회피벽으로 이루어질 수 있다.
상기 제2 지지부는 상기 제2 보울에 결합되는 흡착척을 포함할 수 있다.
본 발명의 기판처리장치는 상기 제1 보울의 외측에서 상기 제2 보울에 연결되며 상기 제2 보울을 상기 처리공간에서 상기 제1 방향으로의 이동 및 상기 상하방향으로의 승강 가능하게 구동하는 제2 보울 구동부를 포함할 수 있다. 상기 제2 지지부는 상기 제2 보울에 결합되어 상기 제2 보울과 함께 일체로 이동 및 승강 가능하게 구성될 수 있다.
나아가, 상기 제1 보울은 상부가 개방된 베이스 및 상기 제1 개구를 갖고 상기 베이스의 상부를 커버하며 상기 베이스와 함께 상기 처리공간을 이루는 상부 커버를 포함하고, 상기 제1 개구는 상기 제1 지지위치, 상기 제2 지지위치 및 상기 제3 지지위치에서 상기 제2 개구를 노출하도록 상기 제2 개구보다 크게 형성될 수 있다.
한편, 본 발명의 다른 일 실시예에 따르면, 상부가 개방된 제1 개구 및 내부에 처리공간을 갖는 제1 보울; 상기 처리공간에 배치되며 기판을 제1 지지위치에서 회전 가능하게 지지하는 제1 지지부; 상기 기판을 둘러싸는 제2 개구를 갖고, 상기 제1 보울의 처리공간에서 제1 방향으로 이동 가능하게 배치되며 상기 제1 지지부를 둘러싸는 제2 보울; 상기 제2 보울과 함께 일체로 이동 및 승강 가능하게 상기 제2 보울에 결합되며, 상기 제1 지지위치의 상방의 제2 지지위치와 상기 제2 지지위치로부터 상기 제1 방향으로 이동된 위치인 제3 지지위치 사이에서 상기 기판을 상기 제1 지지부에 대해 상하방향으로 승강 가능하며 상기 상하방향에 수직한 방향인 상기 제1 방향으로 이동 가능하게 구성되는 제2 지지부; 상기 기판보다 아래에서 상기 제1 지지위치에서 지지된 상기 기판의 이면을 향하여 배치되는 제1 세정노즐을 포함하는 제1 세정부 및 상기 기판보다 아래에 배치되며 상기 제2 지지위치와 상기 제3 지지위치 사이의 상기 기판의 이면을 향하여 배치되는 제2 세정노즐을 포함하는 제2 세정부를 포함하는 세정유닛; 및 상기 제1 보울에 배치되며 상기 제1 세정노즐 및 상기 제2 세정노즐을 둘러싸게 배치되며 상기 제1 세정노즐 및 상기 제2 세정노즐의 외측과 상기 제1 지지위치의 상기 기판의 에지의 내측 사이에서 상하방향으로 연장되는 가이드부를 포함하고, 상기 제2 보울은 상기 제2 개구가 형성된 상벽 및 상기 상벽의 둘레에서 하방으로 연장되는 측벽을 포함하고, 상기 상벽은 상기 제2 개구와 상기 측벽의 내벽면을 연결하는 제1 면을 포함하고, 상기 제1 지지위치의 상기 기판의 상면과 상기 제1 면 사이의 최단거리는 상기 제2 지지위치 또는 상기 제3 지지위치의 상기 기판의 상면과 상기 제1 면 사이의 최단거리보다 작은, 기판처리장치를 더 제공한다.
여기서, 상기 제2 지지위치 또는 상기 제3 지지위치의 상기 기판의 상면이 상기 제2 보울의 제1 면보다 낮게 위치되도록, 상기 제2 지지부의 지지면은 상기 제2 보울의 제1 면과 일정한 높이차를 가지며, 상기 제2 보울은 상기 제2 개구를 형성하는 내벽면이 수직으로 연장된 수직벽면으로 이루어질 수 있다.
다른 한편, 본 발명의 다른 일 실시예에 따르면, 공정 챔버; 상기 공정 챔버에 배치되어 상기 공정 챔버 내로 기체를 공급하여 기체의 유동을 발생하는 기체 유동 발생부; 상기 공정 챔버 내에 배치되며 상부가 개방된 제1 개구 및 내부에 처리공간을 가지며 하부에 액을 배출하는 배출부 및 기체를 배출하는 배기부를 포함하는 제1 보울; 상기 처리공간에 배치되며 기판을 제1 지지위치에서 회전 가능하게 지지하는 제1 지지부; 상기 기판을 둘러싸는 제2 개구를 갖고, 상기 제2 개구를 형성하는 내벽면이 수직으로 연장된 수직벽면으로 이루어지며, 상기 제1 보울의 처리공간에서 상하방향으로 승강 가능하며 제1 방향으로 이동 가능하게 배치되는 상기 제1 지지부를 둘러싸는 제2 보울; 상기 제1 보울의 외측에서 상기 제2 보울에 연결되며 상기 제2 보울을 상기 처리공간에서 상기 제1 방향으로 이동 및 상기 상하방향으로 승강 가능하게 구동하는 제2 보울 구동부; 상기 제2 보울과 함께 일체로 이동 및 승강 가능하게 상기 제2 보울에 결합되며, 상기 제1 지지위치의 상방의 제2 지지위치와 상기 제2 지지위치로부터 상기 제1 방향으로 이동된 위치인 제3 지지위치 사이에서 상기 기판을 상기 제1 지지부에 대해 상하방향으로 승강 가능하며 상기 상하방향에 수직한 방향인 상기 제1 방향으로 이동 가능하게 구성되는 제2 지지부; 상기 기판보다 아래에서 상기 제1 지지위치에서 지지된 상기 기판의 이면을 향하여 배치되는 복수 개의 제1 세정노즐을 포함하는 제1 세정부 및 상기 기판보다 아래에 배치되며 상기 제2 지지위치와 상기 제3 지지위치 사이의 상기 기판의 이면을 향하여 배치되는 제2 세정노즐을 포함하는 제2 세정부를 포함하는 세정유닛; 및 상기 제1 보울에 배치되며 상기 복수 개의 제1 세정노즐 및 상기 제2 세정노즐을 둘러싸게 배치되며 상기 제1 지지위치에서 상기 복수 개의 제1 세정노즐 및 상기 제2 세정노즐의 외측과 상기 기판의 에지의 내측 사이에서 상하방향으로 연장되는 가이드부를 포함하고, 상기 제2 보울은 상기 제2 개구가 형성된 상벽 및 상기 상벽의 둘레에서 하방으로 연장되는 측벽을 포함하고, 상기 상벽은 상기 제2 개구를 형성하는 수직벽면 및 상기 수직변면과 상기 측벽의 내벽면을 연결하는 제1 면을 포함하고, 상기 제1 면은 상기 수직벽면에 라운드지게 연결되는 제1 라운드면, 상기 제1 라운드면에 연결되는 수평면 및 상기 수평면과 상기 측벽의 내벽면을 연결하는 제2 라운드면을 포함하고, 상기 제1 지지위치의 상기 기판의 상면과 상기 제1 라운드면 사이의 최단거리는 상기 제2 지지위치 또는 상기 제3 지지위치의 상기 기판의 상면과 상기 제1 라운드면 사이의 최단거리보다 작고, 상기 제2 지지위치 또는 상기 제3 지지위치의 상기 기판의 상면이 상기 수평면보다 낮게 위치되도록, 상기 제2 지지부의 지지면은 상기 수평면과 일정한 높이차를 갖는, 기판처리장치를 추가로 제공한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 기판처리장치의 구성에 따르면, 기존의 기판의 이면 세정 시 기판을 반전하는 반전수단을 필요로 하지 않고 제1 지지부 또는 제2 지지부에 의해 기판이 회전 지지된 상태 또는 제1 방향을 따른 이동 지지된 상태로 제1 세정부 또는 제2 세정부를 이용하여 기판의 이면 중 에지 영역 또는 중앙 영역을 각각 세정할 수 있으므로 장치의 콤팩트화를 구현하고 세정효율을 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 기판처리장치의 구성에 따르면, 제1 지지위치의 기판의 상면과 제2 보울 사이의 최단거리는 제2 지지위치 또는 제3 지지위치의 기판의 상면과 제2 보울의 사이의 최단거리보다 작게 구성한 구조를 통해, 제1 지지부에 의해 제1 지지위치에서 기판이 회전하는 상태로 기판의 이면을 세정하는 과정에서, 기판과 제2 보울의 제2 개구 사이의 틈새로 유입되는 기체를 줄여 제2 보울 내로 유입되는 기체로 인한 와류 등 현상을 방지할 수 있으며. 나아가, 기판으로의 미세액적들의 재비산 등의 현상을 방지할 수 있다. 다른 한편으로, 제2 지지부에 의해 제2 지지위치와 제3 지지위치 사이에서 기판이 제1 방향으로 이동하는 상태로 기판의 이면을 세정하는 과정에서, 공정 챔버 내부의 기체가 기판과 제2 보울의 제2 개구 사이의 틈새로 유입되는 기체의 량이 제1 지지위치의 경우보다 많게 되어 제2 보울 내부의 하강기류를 강화시켜 제1 방향으로의 기류를 제2 보울 내부로 유도시킬 수 있다. 이에 따라 기판을 안정적으로 세정할 수 있으며, 기판의 이면에 대한 전체적인 세정효율을 향상시킬 수 있다.
도 1은 기판처리장치를 상부에서 바라본 도면이다.
도 2는 도 1의 기판처리장치를 A-A 방향에서 바라본 도면이다.
도 3은 도 1의 기판처리장치를 B-B 방향에서 바라본 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 기판의 이면을 세정하는 기판처리장치에서 기판이 제1 지지부에 지지된 상태를 나타낸 예시도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 기판의 이면을 세정하는 기판처리장치에서 기판이 제2 지지부에 지지된 상태를 나타낸 예시도이다.
도 6은 도 5에서 제1 방향으로 이동하는 상태를 나타낸 예시도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판처리장치의 사시예시도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판처리장치의 일부 구성을 나타낸 도면이다.
도 9는 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 기판처리장치의 일부 구성을 나타낸 도면이다.
도 10은 기판의 이면의 에지 영역을 세정하는 상태에서 유체의 흐름을 나타낸 예시도이다.
도 11은 기판의 이면의 중앙 영역을 세정하는 상태에서 유체의 흐름을 나태낸 예시도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있도록 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 다만, 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 유사한 기능 및 작용을 하는 부분에 대해서는 도면 전체에 걸쳐 동일한 부호를 사용한다. 또한, 본 명세서에서, '상', '상방', '상부', '상단', '상면', '하', '하방', '하부', '하단', '하면', '측면' 등의 용어는 도면을 기준으로 한 것이고, '내', '외' 등의 용어는 해당구성요소의 외곽을 기준으로 한 것이며, 실제로는 소자나 구성요소가 배치되는 방향에 따라 달라질 수 있을 것이다.
덧붙여, 명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 '연결'되어 있다고 할 때, 이는 '직접적으로 연결'되어 있는 경우뿐만 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 '간접적으로 연결'되어 있는 경우도 포함한다. 또한, 어떤 구성요소를 '포함'한다는 것은, 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있다는 것을 의미한다.
도 1은 기판처리장치를 상부에서 바라본 도면이고, 도 2는 도 1의 기판처리장치를 A-A 방향에서 바라본 도면이며, 도 3은 도 1의 기판처리장치를 B-B 방향에서 바라본 도면이다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 기판처리장치(1)는 로드 포트(100), 인덱스 모듈(200), 버퍼 모듈(300), 도포 및 현상 모듈(400), 그리고 퍼지 모듈(700)을 포함한다. 로드 포트(100), 인덱스 모듈(200), 버퍼 모듈(300), 도포 및 현상 모듈(400) 그리고 인터페이스 모듈(600)은 순차적으로 일 방향으로 일렬로 배치된다. 퍼지 모듈(700)은 인터페이스 모듈(600) 내에 제공될 수 있다. 이와 달리 퍼지 모듈(700)은 인터페이스 모듈(600) 후단의 노광 장치가 연결되는 위치 또는 인터페이스 모듈(600)의 측부 등 다양한 위치에 제공될 수 있다.
이하, 로드 포트(100), 인덱스 모듈(200), 버퍼 모듈(300), 도포 및 현상 모듈(400), 그리고 인터페이스 모듈(600)이 배치된 방향을 제 1 방향(Y)이라 하며, 상부에서 바라볼 때 제 1 방향(Y)과 수직한 방향을 제 2 방향(X)이라 하고, 제 1 방향(Y) 및 제 2 방향(X)과 각각 수직한 방향을 제 3 방향(Z)이라 한다.
기판(W)은 카세트(20) 내에 수납된 상태로 이동된다. 카세트(20)는 외부로부터 밀폐될 수 있는 구조를 가진다. 일 예로 카세트(20)로는 전방에 도어를 가지는 전면 개방 일체식 포드(Front Open Unified Pod; FOUP)가 사용될 수 있다.
이하에서는 로드 포트(100), 인덱스 모듈(200), 버퍼 모듈(300), 도포 및 현상 모듈(400), 인터페이스 모듈(600) 그리고 퍼지 모듈(700)에 대해 상세히 설명한다.
로드 포트(100)는 기판(W)이 수납된 카세트(20)가 놓여지는 재치대(120)를 가진다. 재치대(120)는 복수개가 제공되며, 재치대들(120)은 제 2 방향(X)을 따라 일렬로 배치된다. 도 2에서는 4개의 재치대(120)가 제공된 예가 도시되었으나, 그 수는 변경될 수 있다.
인덱스 모듈(200)은 로드 포트(100)의 재치대(120)에 놓인 카세트(20)와 버퍼 모듈(300) 간에 기판(W)을 이송한다. 인덱스 모듈(200)은 프레임(210), 인덱스 로봇(220), 그리고 가이드 레일(230)을 포함한다. 프레임(210)은 대체로 내부가 빈 직육면체의 형상으로 제공되며, 로드 포트(100)와 버퍼 모듈(300) 사이에 배치된다. 인덱스 모듈(200)의 프레임(210)은 버퍼 모듈(300)의 프레임(310)보다 낮은 높이로 제공될 수 있다. 인덱스 로봇(220)과 가이드 레일(230)은 프레임(210) 내에 배치된다. 인덱스 로봇(220)은 기판(W)을 직접 핸들링하는 핸드(221)가 제 1 방향(Y), 제 2 방향(X), 제 3 방향(Z)으로 이동 가능하고 회전될 수 있도록 제공된다. 인덱스 로봇(220)은 핸드(221), 아암(222), 지지대(223), 그리고 받침대(224)를 포함한다. 핸드(221)는 아암(222)에 고정 설치된다. 아암(222)은 신축 가능한 구조 및 회전 가능한 구조로 제공된다. 지지대(223)는 그 길이 방향이 제 3 방향(Z)을 따라 배치된다. 아암(222)은 지지대(223)를 따라 이동 가능하도록 지지대(223)에 결합된다. 지지대(223)는 받침대(224)에 고정결합된다. 가이드 레일(230)은 그 길이 방향이 제 2 방향(X)을 따라 배치되도록 제공된다. 받침대(224)는 가이드 레일(230)을 따라 직선 이동 가능하도록 가이드 레일(230)에 결합된다. 또한, 도시되지는 않았지만, 프레임(210)에는 카세트(20)의 도어를 개폐하는 도어 오프너가 더 제공된다.
버퍼 모듈(300)은 프레임(310), 제 1 버퍼(320), 제 2 버퍼(330) 및 냉각 챔버(340)를 포함한다. 프레임(310)은 내부가 빈 직육면체의 형상으로 제공되며, 인덱스 모듈(200)과 도포 및 현상 모듈(400) 사이에 배치된다. 제 1 버퍼(320), 제 2 버퍼(330) 및 냉각 챔버(340)는 프레임(310) 내에 위치된다. 냉각 챔버(340), 제 2 버퍼(330), 그리고 제 1 버퍼(320)는 순차적으로 아래에서부터 제 3 방향(Z)을 따라 배치된다. 제 1 버퍼(320)는 도포 및 현상 모듈(400)의 도포 모듈(401)과 대응되는 높이에 위치되고, 제 2 버퍼(330)와 냉각 챔버(340)는 도포 및 현상 모듈(400)의 현상 모듈(402)과 대응되는 높이에 제공된다.
제 1 버퍼(320)와 제 2 버퍼(330)는 각각 복수의 기판(W)을 일시적으로 보관한다. 제 1 버퍼(320)는 하우징(321)과 복수의 지지대들(322)을 가진다. 제1 버퍼(320)에서 지지대들(322)은 하우징(321) 내에 배치되며, 서로 간에 제 3 방향(Z)을 따라 이격되게 제공된다. 제 2 버퍼(330)는 하우징(331)과 복수의 지지대들(332)을 가진다. 제 2 버퍼(330)에서 지지대들(332)은 하우징(331) 내에 배치되며, 서로 간에 제 3 방향(Z)을 따라 이격되게 제공된다. 제1 버퍼(320)의 각각의 지지대(322) 및 제2 버퍼(330)의 각각의 지지대(332)에는 하나의 기판(W)이 놓인다. 하우징(331)은 인덱스 로봇(220) 이 하우징(331) 내 지지대(332)에 기판(W)을 반입 또는 반출할 수 있도록 인덱스 로봇(220)이 제공된 방향에 개구를 가진다. 제 1 버퍼(320)는 제 2 버퍼(330)와 대체로 유사한 구조를 가진다. 다만, 제 1 버퍼(320)의 하우징(321)에는 제 1 버퍼 로봇(360)이 제공된 방향 및 도포 모듈(401)에 위치된 도포부 로봇(421)이 제공된 방향에 개구를 가진다. 제 1 버퍼(320)에 제공된 지지대(322)의 수와 제 2 버퍼(330)에 제공된 지지대(332)의 수는 동일하거나 상이할 수 있다. 일 예에 의하면, 제 2 버퍼(330)에 제공된 지지대(332)의 수는 제 1 버퍼(320)에 제공된 지지대(322)의 수보다 많을 수 있다.
냉각 챔버(340)는 각각 기판(W)을 냉각한다. 냉각 챔버(340)는 하우징(341)과 냉각 플레이트(342)를 포함한다. 냉각 플레이트(342)는 기판(W)이 놓이는 상면 및 기판(W)을 냉각하는 냉각 수단(343)을 가진다. 냉각 수단(343)으로는 냉각수에 의한 냉각이나 열전 소자를 이용한 냉각 등 다양한 방식이 사용될 수 있다. 또한, 냉각 챔버(340)에는 기판(W)을 냉각 플레이트(342) 상에 위치시키는 리프트 핀 어셈블리가 제공될 수 있다. 하우징(341)은 인덱스 로봇(220) 및 현상 모듈(402)에 제공된 현상부 로봇이 냉각 플레이트(342)에 기판(W)을 반입 또는 반출할 수 있도록 인덱스 로봇(220)이 제공된 방향 및 현상부 로봇이 제공된 방향에 개구를 가진다. 또한, 냉각 챔버(340)에는 상술한 개구를 개폐하는 도어들이 제공될 수 있다.
도포 모듈(401)은 기판(W)에 대해 포토레지스트와 같은 감광액을 도포하는 공정 및 레지스트 도포 공정 전후에 기판(W)에 대해 가열 및 냉각과 같은 열처리 공정을 포함한다. 도포 모듈(401)은 도포 챔버(410), 열처리 챔버부(500), 그리고 반송 챔버(420)를 가진다. 도포 챔버(410), 반송 챔버(420), 열처리 챔버부(500)는 제 2 방향(X)을 따라 순차적으로 배치된다. 즉, 반송 챔버(420)를 기준으로, 반송 챔버(420)의 일측에는 도포 챔버(410)가 구비되고, 반송 챔버(420)의 타측에는 열처리 챔버부(500)가 구비된다.
도포 챔버(410)는 복수 개가 제공되며, 제 3 방향(Z)으로 각각 복수 개로 제공된다. 또한, 도포 챔버(410)는 도 1에 도시된 바와 같이 제 1 방향(Y)으로 복수 개로 제공되거나, 제 1 방향(Y)으로 하나가 제공될 수도 있다. 열처리 챔버부(500)는 베이크 챔버(510) 및 쿨링 챔버(520)를 포함하고, 베이크 챔버(510) 및 쿨링 챔버(520)는 제 3 방향(Z)으로 각각 복수 개씩 제공된다. 반송 챔버(420)는 제 1 버퍼 모듈(300)의 제 1 버퍼(320)와 제 1 방향(12)으로 나란하게 위치된다. 반송 챔버(420) 내에는 도포부 로봇(421)과 가이드 레일(422)이 위치된다. 반송 챔버(420)는 대체로 직사각의 형상을 가진다. 도포부 로봇(421)은 베이크 챔버(510), 쿨링 챔버(520), 도포 챔버(410), 그리고 제 1 버퍼 모듈(300)의 제 1 버퍼(320) 간에 기판(W)을 이송한다.
가이드 레일(422)은 그 길이 방향이 제 1 방향(Y)과 나란하도록 배치된다. 가이드 레일(422)은 도포부 로봇(421)이 제 1 방향(Y)으로 직선 이동되도록 안내한다. 도포부 로봇(421)은 핸드(423), 아암(424), 지지대(425), 그리고 받침대(426)를 가진다. 핸드(423)는 아암(424)에 고정 설치된다. 아암(424)은 신축 가능한 구조로 제공되어 핸드(423)가 수평 방향으로 이동 가능하도록 한다. 지지대(425)는 그 길이 방향이 제 3 방향(Z)을 따라 배치되도록 제공된다. 아암(424)은 지지대(425)를 따라 제 3 방향(Z)으로 직선 이동 가능하도록 지지대(425)에 결합된다. 지지대(425)는 받침대(426)에 고정 결합되고, 받침대(426)는 가이드 레일(422)을 따라 이동 가능하도록 가이드 레일(422)에 결합된다.
도포 챔버(410)는 모두 동일한 구조를 가질 수 있으나, 각각의 도포 챔버(410)에서 사용되는 처리액의 종류는 서로 상이할 수 있다. 처리액으로는 포토 레지스트막이나 반사 방지막의 형성을 위한 처리액이 사용될 수 있다.
도포 챔버(410)는 기판(W) 상에 처리액을 도포한다. 도포 챔버(410)에는 처리용기(411), 지지부(412) 및 노즐부(413)가 포함되는 처리 유닛이 제공될 수 있다.
일 예로, 도포 챔버(410)에는 제1방향(Y)을 따라 각각 1 개의 처리 유닛이 배치되어 있지만, 이에 한정되는 것은 아니며 하나의 도포 챔버(410)에 2 개 이상의 처리 유닛이 배치될 수 있음은 물론이다. 각각의 처리 유닛은 모두 동일한 구조를 가질 수 있다. 다만, 각각의 처리 유닛에서 사용되는 처리액의 종류는 서로 상이할 수 있다.
도포 챔버(410)의 처리용기(411)는 상부가 개방된 형상을 가진다. 지지부(412)는 처리용기(411) 내에 위치되며, 기판(W)을 지지한다. 지지부(412)는 회전 가능하게 제공된다. 노즐부(413)는 지지부(412)에 놓인 기판(W) 상으로 처리액을 공급한다. 처리액은 스핀 코트 방식으로 기판(W)에 도포된다. 또한, 도포 챔버(410)에는 처리액이 도포된 기판(W) 표면을 세정하기 위해 탈이온수(DIW)와 같은 세정액을 공급하는 노즐(미도시) 및 기판(W)의 하면을 세정하기 위한 백 린스 노즐(미도시)이 선택적으로 더 제공될 수 있다.
베이크 챔버(510)에서는 도포부 로봇(421)에 의해 기판(W)이 안착되면 기판(W)을 열처리한다.
베이크 챔버(510)에서는 처리액을 도포하기 전에 기판(W)을 소정의 온도로 가열하여 기판(W) 표면의 유기물이나 수분을 제거하는 프리 베이크(prebake) 공정 또는 처리액을 웨이퍼(W) 상에 도포한 후에 행하는 소프트 베이크(soft bake) 공정 등을 수행하고, 각각의 가열 공정 이후에 기판(W)을 냉각하는 냉각 공정 등을 수행한다.
베이크 챔버(510)에는 가열 플레이트(511) 및 냉각 플레이트(512)를 구비한다. 냉각 플레이트(512)에는 냉각수 또는 열전 소자와 같은 냉각 수단이 제공된다.
쿨링 챔버(520)에서는 처리액을 도포하기 전에 기판(W)을 냉각하는 쿨링 공정을 수행한다. 쿨링 챔버(5420)에는 냉각 플레이트를 구비할 수 있다. 냉각 플레이트는 기판(W)을 냉각하기 위해 냉각수에 의한 냉각이나 열전 소자를 이용한 냉각 등 다양한 방식이 사용될 수 있는 냉각 수단을 포함할 수 있다.
인터페이스 모듈(600)은 도포 및 현상 모듈(400)을 노광 장치(800)와 연결한다. 인터페이스 모듈(600)은 인터페이스 프레임(610), 제 1 인터페이스 버퍼(620), 제 2 인터페이스 버퍼(630) 및 반송 로봇(640)을 포함하며, 반송 로봇(640)은 도포 및 현상 모듈(400)이 종료되어 제 1 및 제 2 인터페이스 버퍼(620, 630)로 반송된 기판을 노광 장치(800)로 반송한다. 제 1 및 제 2 인터페이스 버퍼(620)는 하우징(621)과 지지대(622)를 포함하며, 반송 로봇(640), 도포부 로봇(421)이 지지대(622)에 기판(W)을 반입/반출한다.
여기서, 도포 및 현상 모듈(400)로부터 노광 장치(800)로 기판(W)을 전달하기 전에 기판(W)의 이면을 세정할 수 있다. 이러한 기판(W)의 이면을 세정하기 위한 기판처리장치(1000)는 인터페이스 모듈(600)의 입구부에 배치될 수 있다. 구체적인 일 예로 도 1에 도시된 바와 같이, 도포 및 현상 모듈(400)에서 인터페이스 모듈(600)에 인접하는 위치에 배치될 수 있으나, 이에 한정되는 것이 아니며, 인터페이스 모듈(600)의 내부에 배치될 수도 있거나, 기판(W)의 이면을 세정하는 기판처리장치(1000)를 배치하는 별도의 챔버가 도포 및 현상 모듈(400)과 인터페이스 모듈(600) 사이에 배치될 수 있다. 또한, 도포 및 현상 모듈(400), 인터페이스 모듈(600) 및 기판처리장치(1000) 사이에서 기판(W)을 반송하는 반송용 로봇(900)이 배치될 수 있다.
종래에서 이러한 기판의 이면을 세정하는 기판처리장치는 기판을 반전한 상태에서 기판의 이면을 세정 처리하는 방식을 적용하고 있는데, 이러한 기판처리장치는 기판의 반전하기 위한 반전장치를 구비하고 있기 때문에 이러한 반전장치를 설치하기 위한 공간이 필요하며 나아가 장치의 콤팩트화를 구현하기 어려우며 장치의 원가 상승과 유지 비용이 증가하는 문제점들이 있다. 또한, 기판의 이면을 세정하기 위해, 반저장치 없이 기판의 이면을 직접 세정하는 세정장치도 제공되어 있으나, 기판의 이면을 세정 시, 공정 챔버 내부의 기체의 흐름의 영향을 받아 세정장치 내부에 기체 및 세정액을 포함한 유체의 와류 등 현상이 있으며, 이로 인해 기판 상으로 미세액적들의 재비산 등의 현상들을 일으켜 기판의 이면에 대한 세정효율이 저하되는 등 문제들이 존재한다.
이러한 문제점들을 해결하기 위해, 아래에서 본 발명은 다양한 실시예에 따른 기판처리장치의 구성에 대해 설명한다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 기판의 이면을 세정하는 기판처리장치에서 기판이 제1 지지부에 지지된 상태를 나타낸 예시도이고, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 기판의 이면을 세정하는 기판처리장치에서 기판이 제2 지지부에 지지된 상태를 나타낸 예시도이고, 도 6은 도 5에서 제1 방향으로 이동하는 상태를 나타낸 예시도이고, 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판처리장치의 사시예시도이고, 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판처리장치의 일부 구성을 나타낸 도면이고, 도 9는 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 기판처리장치의 일부 구성을 나타낸 도면이고, 도 10은 기판의 이면의 에지 영역을 세정하는 상태에서 유체의 흐름을 나타낸 예시도이고, 도 11은 기판의 이면의 중앙 영역을 세정하는 상태에서 유체의 흐름을 나태낸 예시도이다.
도 4 내지 도 11을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 기판처리장치(1000)는 공정 챔버(C), 기체 유동 발생부(1100), 제1 보울(1200), 제1 지지부(1300), 제2 보울(1400), 제2 지지부(1500) 및 세정유닛(1600)을 포함할 수 있다.
여기서, 공정 챔버(C)는 이상의 설명에서 포토처리공정에 적용되는 도포 및 현상 모듈(400)에 배치된 챔버일 수 있으나, 이에 한정되는 것이 아니며, 기판의 이면을 세정 처리가 필요한 공정, 예로 식각공정, 포토공정 세정공정 등을 진행하는 공정 챔버에 적용할 수도 있음은 물론이다.
기체 유동 발생부(1100)는 공정 챔버(C)에 배치되어 공정 챔버(C) 내로 기체를 공급하여 기체의 유동을 발생하는 구성이다.
이러한 기체 유동 발생부(1100)는 팬 필터 유닛(1110) 및 챔버 배기부(1120)를 포함할 수 있다. 기체 유동 발생부(1100)의 팬 필터 유닛(1110)은 기체 공급라인(1130)을 통해 기체 공급원(1140)에 연결되어 공정 챔버(C) 내부로 정화된 기체를 공급할 수 있다. 여기서, 기체는 청정 에어일 수 있다. 이러한 팬 필터 유닛(1110)은 공정 챔버(C)의 상벽에 배치되며 기체 공급라인(1130)에 배치된 필터(미도시)를 통해 공정 챔버(C) 내로 상부로부터 하부를 향해 정화된 기체를 송풍하도록 구성될 수 있다. 기체 유동 발생부(1100)의 챔버 배기부(1120)는 공정 챔버(C)의 하부에 배치될 수 있으며 공정 챔버(C) 내의 기체를 배기하도록 진공 펌프 등 배기 수단에 연결될 수 있다. 이러한 기체 유동 발생부(1100)는 팬 필터 유닛(1110) 및 챔버 배기부(1120)의 구성에 의해 공정 챔버(C) 내에서 기체가 하강하는 기류를 발생할 수 있다. 이러한 기체 유동 발생부(1100)에 의해 하강하는 기체의 일부는 제1 보울(1200) 및 제2 보울(1400)의 내부를 통과하여 외부로 배기될 수 있다.
제1 보울(1200)은 공정 챔버(C) 내에 배치되며 상부가 개방된 제1 개구(1210) 및 내부에 처리공간(S)을 가질 수 있다. 제1 보울(1200)은 액을 배출하는 배출부(1220) 및 기체를 배출하는 배기부(1230)를 포함할 수 있다. 구체적으로, 제1 보울(1200)은 하부에 배출부(1220)가 배치되어 후술될 세정유닛(1600)에 의해 세정액을 기판(W)의 이면으로 공급하여 세정 진행 시 배출부(1220)를 통해 세정액을 외부로 배출할 수 있다. 제1 보울(1200)은 하부에 배기부(1230)가 배치되어 제1 보울(1200) 내부로 유입되는 기체, 예로 상기 기체 유동 발생부(1100)에 의해 공정 챔버(C) 내부로 유입되는 기체 중 일부 기체가 제1 보울(1200) 내부로 유입되어 배기부(1230)를 통해 외부로 배출될 수 있다.
이러한 제1 보울(1200) 내부에는 기판(W)을 지지하는 제1 지지부(1300)가 배치될 수 있다.
제1 지지부(1300)는 제1 보울(1200)의 처리공간(S)에 배치되며 기판(W)을 제1 지지위치(P1)에서 회전 가능하게 지지할 수 있다. 여기서, 제1 지지위치(P1)는 기판(W)이 제1 지지부(1300)에 지지된 상태로 회전동작이 수행되는 위치를 의미한다.
제1 지지부(1300)는 지지척(1310) 및 구동부(1320)를 포함할 수 있다. 지지척(1310)은 기판(W)이 지지척(1310)의 지지면에 지지된 제1 지지위치(P1)에서 기판(W)을 회전시킬 수 있다. 구동부(1320)는 지지척(1310)이 회전축을 중심으로 회전하도록 지지척(1310)을 구동할 수 있는 모터 등으로 구현될 수 있다. 따라서, 도 4에 도시된 바와 같이, 지지척(1310)은 지지면에 기판(W)이 고정된 상태로 제1 지지위치(P1)에서 구동부(1320)의 구동에 의해 회전축을 중심으로 기판(W)과 함께 회전할 수 있다. 이러한 기판(W)이 제1 지지부(1300)에 지지된 제1 지지위치(P1)에서 후술될 세정유닛(1600)의 제1 세정부(1610)를 이용하여 회전상태인 기판(W)의 이면을 세정할 수 있으며, 특히 기판(W)의 이면 중 에지 영역을 세정할 수 있다. 이러한 제1 지지부(1300)는 지지척(1310)의 내부로 세정액이 유입되지 않도록 지지척(1310)을 보호하기 위해, 지지척(1310)과 기판(W)의 이면 사이로 기체를 분사하는 기체 분사부(1900)가 제공될 수 있다.
제1 보울(1200)은 제1 지지부(1300)가 배치되는 하부벽(1240) 및 하부벽(1240)의 가장자리에서 둘레방향을 따라 배치되는 둘레벽(1250)을 포함할 수 있다. 이러한 제1 보울(1200)은 구체적인 일 예로 베이스(1201) 및 상부 커버(1202)를 포함할 수 있다. 베이스(1201)는 상부가 개방된 구조로서 상기 하부벽(1240)과 둘레벽(1250)을 포함하여 구성될 수 있다. 제1 보울(1200)의 배출부(1220) 및 배기부(1230)는 하부벽(1240)에 연결되어 배치될 수 있다. 상부 커버(1202)는 베이스(1201)의 둘레벽(1250)의 상단에 배치되어 베이스(1201)의 상부를 커버할 수 있으며 베이스(1201)와 함께 처리공간(S)을 이룰 수 있다. 제1 보울(1200)의 제1 개구(1210)는 상부 커버(1202)에 형성될 수 있다.
제2 보울(1400)은 제1 보울(1200)의 처리공간(S)에는 배치될 수 있다. 제2 보울(1400)은 기판(W)을 둘러싸는 제2 개구(1410)를 갖고, 상기 제1 보울(1200)의 처리공간(S)에서 제1 방향(D1)으로 이동 가능하게 배치되며 제1 지지부(1300)를 둘러싸게 배치될 수 있다. 이러한 제2 보울(1400)은 제2 개구(1410)를 형성하는 내벽면이 수직으로 연장된 수직벽면(1420)으로 이루어질 수 있다. 제2 보울(1400)은 상벽(1440) 및 상벽(1440)의 둘레에서 하방으로 연장되는 측벽(1450)을 포함할 수 있다. 상벽(1440)에는 기판(W)을 둘러싸는 제2 개구(1410)가 형성될 수 있다. 상벽(1440)은 제2 개구(1410)와 측벽(1450)의 내벽면을 연결하는 제1 면을 포함할 수 있다. 다시 말해, 상벽(1440)은 상기 제2 개구(1410)를 형성하는 수직벽면(1420) 및 수직벽면(1420)과 측벽(1450)의 내벽면을 연결하는 제1 면(1430)을 포함할 수 있다. 상벽여기서, 기류 및 세정액의 유동 저항을 줄이도록 상벽(1440)의 수직벽면(1420)에 연결되는 제1 면(1430)의 연결부분 및 측벽(1450)의 내벽면에 연결되는 제2 면의 연결부분은 라운드진 형상으로 이루어질 수 있다. 다시 말해, 제1 면(1430)은 상기 수직벽면(1420)에 라운드지게 연결되는 제1 라운드면(1431), 상기 제1 라운드면(1431)에 연결되는 수평면(1432) 및 상기 수평면(1432)과 상기 측벽(1450)의 내벽면을 연결하는 제2 라운드면(1433)을 포함할 수 있다. 측벽(1450)은 상벽(1440)의 제1 면(1430)에서 하방으로 연장될 수 있다.
여기서, 제1 보울(1200)의 제1 개구(1210)는 제2 보울(1400)의 제2 개구(1410)보다 크게 형성될 수 있다. 즉, 제1 보울(1200)의 처리공간(S)에서 제2 보울(1400) 제1 방향(D1)으로 이동하는 과정에서 항시 제2 보울(1400)의 제2 개구(1410)가 제1 보울(1200)의 제1 개구(1210)에 전체적으로 노출되도록, 제1 보울(1200)의 제1 개구(1210)의 사이즈를 제2 보울(1400)의 제2 개구(1410)의 사이즈보다 크게 형성할 수 있다. 구체적으로, 제1 보울(1200)의 제1 개구(1210)는 제1 지지위치(P1), 후술될 제2 지지위치(P2) 및 제3 지지위치(P3)의 기판(W)이 노출된 제2 보울(1400)의 제2 개구(1410)를 전체적으로 노출하도록 상기 제2 개구(1410)보다 크게 형성될 수 있다.
제2 지지부(1500)는 기판(W)을 지지하는 구성으로서, 제1 지지위치(P1)와 다른 제2 지지위치(P2) 및 제3 지지위치(P3)에서 기판(W)을 지지할 수 있다. 이러한 제2 지지부(1500)는 제2 지지위치(P2)와 제3 지지위치(P3) 사이에서 기판(W)을 제1 지지부(1300)에 대해 상하방향으로 승강 가능하며, 또한, 제1 방향(D1으로 이동 가능하게 구성될할 수 있다.
여기서, 제2 지지위치(P2)와 제3 지지위치(P3)는 각각 기판(W)이 제2 지지부(1500)에 의해 지지된 상태로 제1 방향(D1)으로 이동하기 전의 시작위치와 제1 방향(D1)으로 최대거리까지 이동한 이동위치를 의미한다. 여기서, 제2 지지위치(P2)는 기판이 상기 제1 지지위치(P1)의 상방에 이동된 위치이고, 제3 지지위치(P3)는 제2 지지위치(P3)로부터 제1 방향(D1)으로 이동된 위치이다. 다시 말하면, 기판(W)을 제1 지지위치(P1)에서 제2 지지위치(P2)로 이동 시, 제2 지지부(1500)는 제1 지지부(1300)에 의해 제1 지지위치(P1)에서 지지된 기판(W)을 제1 지지부(1300)로부터 분리되도록 제1 지지부(1300)에 대해 상승하여 제2 지지위치(P2)에서 기판(W)을 지지할 수 있다. 이러한 상태에서 제2 지지부(1500)는 제2 보울(1400)과 함께 이동함으로써 기판(W)을 제1 방향(D1)으로 제2 지지위치(P2)와 제3 지지위치(P3) 사이에서 왕복 이동시킬 수 있다. 반대로, 기판(W)을 제2 지지위치(P2)에서 제1 지지위치(P1)로 이동 시, 제2 지지부(1500)는 기판(W)을 제2 지지부(1500)로부터 제1 지지부(1300)로의 안착을 위해 제1 지지부(1300)에 대해 하강하여 제1 지지위치(P1)에서 기판(W)이 제1 지지부(1300)에 지지될 수 있다.
여기서, 상기 제1 지지위치(P1)의 기판(W)의 상면과 제2 보울(1400) 사이의 최단거리는 제2 지지위치(P2) 또는 제3 지지위치(P3)의 기판(W)의 상면과 제2 보울(1400)의 사이의 최단거리보다 작다. 다시 말해, 상기 제1 지지위치(P1)의 상기 기판(W)의 상면과 제2 보울(1400)의 제1 면(1430) 사이의 최단거리는 상기 제2 지지위치(P2) 또는 상기 제3 지지위치(P3)의 상기 기판(W)의 상면과 제2 보울(1400)의 제1 면(1430) 사이의 최단거리보다 작다.
여기서, 상기 제1 지지위치(P1), 상기 제2 지지위치(P2) 또는 상기 제3 지지위치(P3)의 상기 기판(W)의 상면과 상기 제2 보울(1400) 사이의 상기 최단거리는 상기 기판(W)과 상기 제1 라운드면(1431) 사이에서 정의될 수 있다. 구체적으로, 상기 제1 지지위치(P1)의 상기 기판(W)의 상면과 제2 보울(1400)의 제1 라운드면(1431) 사이의 최단거리는 상기 제2 지지위치(P2) 또는 상기 제3 지지위치(P3)의 상기 기판(W)의 상면과 제2 보울(1400)의 제1 라운드면(1431) 사이의 최단거리보다 작다.
이는 한편으로, 제1 지지부(1300)에 의해 제1 지지위치(P1)에서 기판(W)이 회전하는 상태로 후술될 세정유닛(1600)의 제1 세정부(1610)을 통해 기판(W)의 이면을 세정하는 과정에서, 공정 챔버(C) 내부의 기체의 흐름의 영향을 최소화하도록 기판(W)과 제2 보울(1400)의 제2 개구(1410) 사이의 틈새로 유입되는 기체를 줄여 제2 보울(1400) 내로 유입되는 기체로 인한 와류 등 현상을 방지할 수 있다. 나아가, 기판(W)으로의 미세액적들의 재비산 등의 현상을 방지할 수 있다. 다른 한편으로, 제2 지지부(1500)에 의해 제2 지지위치(P2)와 제3 지지위치(P3) 사이에서 기판(W)이 제1 방향(D1)으로 이동하는 상태로 후술될 세정유닛(1600)의 제2 세정부(1620)을 통해 기판(W)의 이면을 세정하는 과정에서, 제1 방향(D1)으로의 기류가 강해지게 된다. 이러한 현상을 개선하기 위해, 기판(W)의 상면과 제2 개구(1410)의 하단에 대응되는 제2 보울(1400)의 제1 면(1430) 사이의 최단거리가 제1 지지위치(P1)의 경우보다 크게 함으로써, 공정 챔버(C) 내부의 기체가 기판(W)과 제2 보울(1400)의 제2 개구(1410) 사이의 틈새로 유입되는 기체의 량이 제1 지지위치(P1)의 경우보다 많게 하여 제2 보울 내부의 하강기류를 강화시켜 제1 방향(D1)으로의 기류를 제2 보울(1400) 내부로 유도시킬 수 있다. 이에 따라 기판(W)을 안정적으로 세정할 수 있으며, 기판(W)의 이면에 대한 전체적인 세정효율을 향상시킬 수 있다.
이러한 제2 지지부(1500)는 상기 제2 보울(1400)에 결합되는 흡착척을 포함할 수 있다. 일 예로 기판(W)이 진공방식으로 흡착하는 흡착척에 의해 진공 흡착된 상태로 제2 지지위치(P2)와 제3 지지위치(P3) 사이에서 왕복 이동할 수 있다. 나아가, 제2 지지부(1500)는 기판(W)을 안정적으로 지지하도록 제1 보울(1200)의 제1 개구(1210)의 중심을 기준으로 대칭되게 배치되는 복수 개, 예로 2 개의 흡착척을 포함할 수 있다.
제2 지지부(1500)는 제2 보울(1400)과 함께 일체로 동작하도록 구현될 수 있다.
구체적으로, 제2 지지부(1500)는 제2 보울(1400)에 결합되어 제2 보울(1400)과 함께 일체로 이동 및 승강 가능하게 배치될 수 있다. 이 경우, 기판처리장치(1000)는 제2 보울(1400)의 이동 및 승강을 구동하는 제2 보울 구동부(1700)를 포함할 수 있다. 제2 보울 구동부(1700)는 제1 보울(1200)의 외측에서 제2 보울(1400)에 연결되며 제2 보울(1400)을 제1 보울(1200)의 처리공간(S)에서 제1 방향(D1)으로의 이동 및 상하방향으로의 승강을 구현하도록 제2 보울(1400)을 구동할 수 있다. 이 때, 제2 지지부(1500)는 제2 보울(1400)과 함께 이동 또는 승강할 수 있다. 구체적으로, 제2 지지부(1500)는 제2 보울(1400)과 함께 일체로 이동 및 승강 가능하게 상기 제2 보울(1400)에 일체로 결합되어, 제2 보울 구동부(1700)의 구동에 의한 제2 보울(1400)의 동작에 따라, 제2 보울(1400)과 함께 일체로 제1 지지부(1300)에 대해 상하방향으로 승강 가능하고, 또한 기판(W)을 제1 지지위치(P1)의 상방의 제2 지지위치(P2)와 제3 지지위치(P3) 사이에서 상기 제2 보울(1400)과 함께 일체로 상기 제1 방향(D1)으로 이동 가능하게 구성될 수 있다.
여기서, 제2 보울 구동부(1700)에 대해 특별히 한정하지 않으며, 제2 보울(1400)이 제1 방향(D1)으로 이동하고 상하방향으로 승강하도록 구동할 수 있는 한, 다양한 실시형태로 구현될 수 있다. 일 예로, 기어 구동식, 벨트 구동식, 실린더 구동식 등 구동방식 또는 이들의 조합으로 이루어진 구동방식 등으로 구현될 수 있다.
세정유닛(1600)은 기판(W)의 이면을 세정하는 구성으로서, 제1 세정부(1610) 및 제2 세정부(1620)를 포함할 수 있다.
도 4에 도시된 바와 같이, 제1 세정부(1610)는 기판(W)보다 아래에서 제1 지지위치(P1)의 기판(2)의 이면을 향하여 배치될 수 있다. 제1 세정부(1610)는 기판(W)이 제1 지지부(1300)에 지지된 기판(W)의 이면 중 에지 영역을 세정할 수 있다. 구체적으로, 제1 세정부(1610)는 기판(W)이 제1 지지부(1300)에 의해 제1 지지위치(P1)에서 회전하는 상태에서 기판(W)의 이면 중 에지 영역을 세정할 수 있다. 이 경우, 제1 지지위치(P1)에서, 기판(W)의 상면은 제2 보울(1400)의 제1 면(1430)의 수평면(1432)과 동일한 평면에 위치될 수 있다. 이에 따라, 제1 지지위치(P1)에서 기판(W)이 제1 지지부(1300)에 회전 지지된 상태에서 제1 세정부(1610)를 통해 기판(W)의 이면 중 에지 영역을 세정할 때, 기체 유동 발생부(1100)에 의해 공정 챔버(C) 내에서 기체가 하강하는 기류를 제공한다. 이러한 하강 기류는 기판(W)의 상면과 제2 보울(1400)의 제1면(1430)의 수평면(1432)과 동일한 평면에 위치된 구조이기 때문에, 대체적으로 기판(W)과 제2 보울(1400) 사이를 통해 제2 보울(1400) 내부로의 유입을 억제하여 제2 보울(1400)의 외측 둘레방향으로 유동함으로써 제2 보울(1400) 내로 유입되는 기체로 인한 와류 등 현상을 방지할 수 있어, 기판(W)에 대한 세정효율을 향상시킬 수 있다.
또한, 기판(W)과 상기 제2 보울(1400)의 제2 개구(1410) 사이의 수평방향에서의 거리는 2mm~3mm일 수 있다. 이러한 구성에 따르면, 기판(W)의 상면과 제2 보울(1400)의 제1 면(1430)의 수평면(1432)과 동일한 평면에 위치된 구조를 적용함과 동시에 기판(W)과 상기 제2 보울(1400) 간의 수평폭을 줄여 기판(W)과 제2 보울(1400) 사이로 미세액적들의 침투 경로를 최소화할 수 있다. 나아가, 제2 보울(1400)의 상벽(1440) 및 측벽(1450)의 라운드형 형상과 기체 공급부(1900)로부터 기판(W)의 이면 중 중앙 영역에서 방사방향으로 흐르는 기체의 유동에 의해 제2 보울(1400)의 제1 면(1430) 주변에 맴돌 수 있는 미세액적들을 밀어내어 와류의 발생을 효과적으로 방지할 수 있으며, 또한 기판(W)의 상면으로의 세정액의 비산을 효과적으로 방지할 수 있다.
이러한 제1 세정부(1610)는 제1 보울(1200)의 하부벽(1240)에서 둘레벽(1250)과 인접하게 배치되는 제1 세정노즐(1611)을 포함할 수 있다. 상기 제1 세정노즐(1611)은 제1 프레임(1613)에 의해 제1 보울(1200)의 하부벽(1240)에 배치될 수 있다. 나아가, 이러한 제1 세정노즐(1611)은 필요에 따라 하나 또는 복수 개를 제공할 수 있다.
도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 제2 세정부(1620)는 기판(W)보다 아래에서 제2 지지위치(P2)와 제3 지지위치(P3) 사이의 기판(2)의 이면을 향하여 배치될 수 있다. 제2 세정부(1620)는 기판(W)이 제2 지지부(1500)에 지지된 상태에서 기판(W)의 이면 중 중앙 영역을 세정할 수 있다. 구체적으로, 제2 세정부(1620)는 기판(W)이 제2 지지부(1500)에 의해 제2 지지위치(P2)와 제3 지지위치(P3) 사이에서 이동하는 상태에서 기판(W)의 이면 중 중앙 영역을 세정할 수 있다. 이러한 제2 세정부(1620)는 제1 보울(1200)의 하부벽(1240)에서 제1 지지부(1300)에 인접하게 배치되는 제2 세정노즐(1621)을 포함할 수 있다. 즉, 제2 세정노즐(1621)은 제1 세정노즐(1610)에 대해 제1 지지부(1300)에 인접하게 배치되어 기판(W)의 이면 중 중앙 영역을 세정하도록 구성될 수 있다.
여기서 제2 세정노즐(1621)이 제1 보울(1200)의 하부벽(1240)에 배치된 구조로 설명하였으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 제1 지지부(1300)의 측벽에 결합될 수도 있다.
이러한 제2 세정노즐(1621)은 제2 프레임(1623)에 의해 제1 보울(1200)의 하부벽(1240)에 배치될 수 있다. 이러한 구성에 따라, 기판(W)이 제2 지지부(1500)에 지지된 상태에서 제2 지지위치(P2)와 제3 지지위치(P3) 사이를 왕복 이동하는 과정에서 제2 세정부(1620)를 통해 기판(W)의 이면 중 중앙 영역을 세정할 수 있다.
이러한 기판(W)의 제1 방향(D1)을 따른 왕복 이동하는 과정에서 기판(W)의 이면 중 중앙 영역을 세정 시, 기판(W)과 제2 보울(1400) 사이의 틈새 주변에 제1 방향(D1)을 따른 기류가 강해지게 되므로, 이러한 제1 방향(D1)을 따른 기류를 하방으로 유도하기 위해 더 많은 하강기류가 필요하여, 기판(W)의 상면과 제2 보울(1400)의 제1 면(1430)의 높이차(H)를 구현할 수 있다.
즉, 제2 지지위치(P2) 또는 제3 지지위치(P3)에서 상기 제2 지지부(1500)의 지지면은 상기 제2 보울(1400)의 제1 면(1430)과 일정한 높이차를 가질 수 있다. 구체적으로 제2 지지위치(P2) 또는 제3 지지위치(P3)에서 상기 제2 지지부(1500)의 지지면은 상기 제2 보울(1400)의 제1 면(1430)의 수평면(1432)과 일정한 높이차를 가질 수 있다. 이에 따라 상기 제2 지지위치(P2) 또는 제3 지지위치(P3)에서 기판(W)의 상면이 상기 제2 보울(1400)의 제1 면(1430)의 수평면(1432)보다 낮게 위치되도록 구성될 수 있다. 구체적인 예로, 제2 지지위치(P2) 또는 제3 지지위치(P3)에서 제2 지지부(1500)의 지지면은 상기 제2 보울(1400)의 제1 면(1430)의 수평면(1432)과 3~4mm의 높이차를 가질 수 있다. 이에 따라 기판(W)의 상면과 제2 보울(1400)의 제1 면(1430)의 수평면(1432)이 예로 2~3mm의 높이차(H)를 가질 수 있다. 따라서, 기판(W)이 제2 지지부(1500)에 지지된 상태에서 제2 지지위치(P2)와 제3 지지위치(P3) 사이를 왕복 이동하는 과정에서 제2 세정부(1620)를 통해 기판(W)의 이면 중 중앙 영역을 세정할 때, 기판(W)의 상면과 제2 보울(1400)의 수평면(1432)의 높이차(H)에 의해, 제1 방향(D1)을 따른 기류 중 일부를 기판(W)과 제2 보울(1400) 사이의 틈새를 통해 유입되어 기판(W)과 제2 보울(1400) 사이의 틈새 주변의 하강기류의 유량을 강화시킬 수 있다.
또한, 도 7 내지 도 9에 도시된 바와 같이, 제1 세정부(1610)는 2 개의 제1 세정노즐(1611)을 포함할 수 있다. 2 개의 제1 세정노즐(1611)은 제2 세정노즐(1621)을 사이에 두고 이격 배치될 수 있다. 나아가, 2 개의 제1 세정노즐(1611)은 제1 지지부(1300)의 중심을 기준으로 서로 대칭되게 배치될 수 있다. 이러한 제1 세정노즐(1611)은 서로 이격 배치되는 복수 개의 제1 세정홀(1612)을 포함할 수 있다. 따라서, 기판(W)이 제1 지지부(1300)에 의해 회전 지지된 상태에서 제1 세정노즐(1611)을 통해 기판(W)의 이면 중 에지 영역에 대한 균일한 세정을 구현할 수 있다.
또한, 상기 제2 세정노즐(1621)은 제1 방향(D1)과 수직되는 제2 방향(D2)을 따라 배치되는 복수 개의 제2 세정홀(1622)을 포함할 수 있다. 이에 따라, 제1 방향(D1)으로 왕복 이동하는 기판(W)의 이면 중 중앙 영역에 대해 균일하고 정밀한 세정을 구현할 수 있다.
이러한 제1 세정부(1610)의 제1 세정노즐(1611) 및 제2 세정부(1620)의 제2 세정노즐(1621)은 제1 지지부(1300)를 중심으로 서로 다른 방위각으로 배치될 수 있다.
여기서, 필요에 따라 제1 세정노즐(1611) 및 제2 세정노즐(1621) 중 적어도 하나가 이동 가능하게 배치될 수 있다. 따라서, 기판(W)에 대한 세정이 더 필요하는 부위에 대응되는 위치로 제1 세정노즐(1611) 또는 제2 세정노즐(1621)을 이동시켜 추가로 세정을 할 수 있으며, 또한 기판(W)의 이면에 대한 세정액의 분사영역을 조절하여 세정효율을 더 향상시킬 수 있다.
이러한 기판처리장치(1000)의 구성에 따르면, 기존의 기판의 이면 세정 시 기판을 반전하는 반전수단을 필요로 하지 않고 제1 지지부(1300) 또는 제2 지지부(1500)에 의해 기판(W)이 회전 지지된 상태 또는 제1 방향(D1)을 따른 이동 지지된 상태로 제1 세정부(1610) 또는 제2 세정부(1620)를 이용하여 기판(W)의 이면 중 에지 영역 또는 중앙 영역을 각각 세정할 수 있으므로 장치의 콤팩트화를 구현하고 세정효율을 향상시킬 수 있다.
한편, 본 발명의 기판처리장치(1000)는 제1 보울(1200)의 처리공간(S)의 유체의 흐름을 가이드하기 위한 가이드부(1800)를 포함할 수 있다. 이러한 가이드부(1800)는 제1 보울(1200)에 배치되며 제1 세정부(1610) 및 제2 세정부(1620)를 둘러싸게 배치되며 제1 보울(1200)의 처리공간(S)의 유체의 흐름을 가이드할 수 있다. 구체적으로, 가이드부(1800)는 제1 보울(1200)의 하부벽(1240)에 배치되며 제1 세정부(1610)의 제1 세정노즐(1611) 및 제2 세정부(1620)의 제2 세정노즐(1621)을 둘러싸게 배치될 수 있다.
이러한 가이드부(1800)는 다양한 형태로 이루어질 수 있다.
일 예로, 가이드부(1800)는 상기 제1 세정부(1610) 및 제2 세정부(1620)의 외측과 상기 제1 지지위치(P1)의 상기 기판(W)의 에지의 내측 사이에서 상하방향으로 연장될 수 있다. 구체적으로, 가이드부(1800)는 상기 제1 세정부(1610)의 제1 세정노즐(1611)의 외측 및 제2 세정부(1620)의 제2 세정노즐(1621)의 외측과 상기 제1 지지위치(P1)의 상기 기판(W)의 에지의 내측 사이에서 상하방향으로 연장될 수 있다. 이러한 가이드부(1800)는 제1 지지부(1300)과 제2 보울(1400) 사이의 공간을 제1 지지부(1300)와 가이드부(1800) 사이의 공간 및 가이드부(1800)와 제2 보울(1400) 사이의 공간으로 분할하여 상기 1 지지부(1300)와 제2 보울(1400) 사이의 공간의 유체의 흐름을 분할하여 가이드할 수 있다. 가이드부(1800)는 상단면이 상기 제1 지지부(1300)의 지지면보다 낮게 배치될 수 있다.
이러한 가이드부(1800)는 가이드 본체(1810) 및 회피부(1820)를 포함할 수 있다. 가이드 본체(1810)는 제1 세정부(1610) 및 제2 세정부(1620)의 적어도 일부를 둘러싸게 배치될 수 있으며, 구체적으로 제1 세정부(1610)의 제1 세정노즐(1611) 및 제2 세정부(1620)의 제2 세정노즐(1621)을 둘러싸게 배치될 수 있다. 가이드 본체(1810)는 상부에서 볼 때 제1 세정노즐(1611) 및 제2 세정노즐(1621)의 외측과 제2 보울(1400)의 제2 개구(1410) 내측 사이에 배치될 수 있다. 구체적으로, 가이드 본체(1810)는 상부에서 볼 때 제1 세정노즐(1611) 및 제2 세정노즐(1621)의 외측과 기판(W)의 에지 내측 사이에 배치될 수 있다.
이러한 가이드부(1800)를 설치함으로써, 세1 세정노즐(1611) 및 제2 세정노즐(1621)의 주변으로 비산되는 미세 액적들이 기판(W)과 제2 보울(1400) 사이의 틈새 주변으로 유동하는 것을 막아 기판(W)과 제2 보울(1400) 사이의 틈새에 대한 보호 역할을 할 수 있다. 또한 가이드부(1800)를 통해 제1 지지부(1300)와 제2 보울(1400) 사이의 공간을 분할시켜, 제1 세정노즐(1611), 제2 세정노즐(1621) 주변의 와류 및 기판(W)의 하부의 와류를 약화시키고 세정액의 비산을 방지할 수 있으며, 또한, 배기 효율을 높일 수 있다.
여기서, 가이드 본체(1810)는 제1 세정노즐(1611) 및 제2 세정노즐(1621)을 둘러싸는 복수 개의 제1 가이드 본체(1811) 및 제1 가이드 본체(1811)를 서로 연결하는 호형 형태의 제2 가이드 본체(1812)를 포함할 수 있다. 회피부(1820)는 제1 방향(D1)을 따른 제2 보울(1400)의 이동을 회피하도록 구성될 수 있다. 구체적으로, 도 7 및 도 8에 도시된 바와 같이, 회피부(1820)는 가이드 본체(1810)의 일부가 개방된 회피구로 이루어질 수 있다. 이러한 가이드부(1800)의 회피부(1820)의 구성에 의해 제2 보울(1400) 및 제2 지지부(1500)의 제1 방향(D1)을 따른 왕복 이동 시 이들과의 이동 간섭을 방지할 수 있다.
다른 일 예로, 가이드부(1800a)는 가이드 본체(1810a) 및 회피부(1820a)를 포함할 수 있다. 가이드 본체(1810a)는 제1 세정부(1610) 및 제2 세정부(1620)의 적어도 일부를 둘러싸게 배치될 수 있으며, 구체적으로 제1 세정부(1610)의 제1 세정노즐(1611) 및 제2 세정부(1620)의 제2 세정노즐(1621)을 둘러싸게 배치될 수 있다. 가이드 본체(1810a)는 제1 세정노즐(1611) 및 제2 세정노즐(1621)을 둘러싸는 복수 개의 제1 가이드 본체(1811a) 및 제1 가이드 본체(1811a)를 서로 연결하는 호형 형태의 제2 가이드 본체(1812a)를 포함할 수 있다. 회피부(1820a)는 제1 방향(D1)을 따른 제2 보울(1400)의 이동을 회피하도록 구성될 수 있다. 구체적으로, 도 9에 도시된 바와 같이, 회피부(1820a)는 가이드 본체(1810a)의 일부가 제1 방향(D1)과 수직인 제2 방향(D2)을 따라 직선으로 연장되는 회피벽으로 이루어질 수 있다. 이러한 가이드부(1800a)의 회피부(1820a)의 구성에 의해 제2 보울(1400) 및 제2 지지부(1500)의 제1 방향(D1)을 따른 왕복 이동 시 이들과의 이동 간섭을 방지할 수 있다.
그러나, 본 발명의 가이드부의 구성에 대해 이러한 실시예에 한정되는 것이 아니라, 제1 세정노즐 및 제2 세정노즐의 외측과 가판의 에지 내측 사이에 배치되어 제1 보울 및 제2 보울 내의 유체의 와류 및 비산현상을 개선하는 구조라면, 다양한 형태로 구현 가능하다. 일 예로, 가이드부는 제1 세정노즐 및 제2 세정노즐의 외측과 가판의 에지 내측 사이에 배치되며 제1 세정노즐 및 제2 세정노즐을 둘러싸게 배치된 전체적인 호형형태를 갖도록 구현될 수도 있다.
아래에서 본 발명의 기판처리장치(1000)에 대한 세정과정을 설명한다.
먼저, 도 10을 참조하여 기판(W)의 이면 중 에지 영역을 세정하는 과정을 설명한다. 공정 챔버(C)에는 기체 유동 발생부(1100)에 의해 기체가 공급되어 하강 기류가 유동한다. 기판(W)은 제1 지지부(1300)의 지지면에 고정 지지된 제1 지지위치(P1)에서 구동부(1320)의 구동에 의해 회전축을 중심으로 회전하는 제1 지지부(1300)와 함께 회전한다. 이러한 기판(W)의 회전상태에서 제1 세정부(1610)의 제1 세정노즐(1611)을 이용하여 기판(W)의 이면 중 에지 영역을 세정할 수 있다. 이 세정과정에서 기체 분사부(1900)를 통해 제1 지지부(1300)와 기판(W)의 이면 사이로 기체를 분사하여 제1 지지부(1300)로 세정액이 유입되지 않도록 제1 지지부(1300)를 보호할 수 있다. 또한, 제1 세정노즐(1611) 주변과 기판(W)의 에지 내측에 배치된 가이드부(1800)의 구성을 통해, 제1 지지부(1300)와 제2 보울(1400) 사이의 공간을 분할시켜 세1 세정노즐(1611)의 주변으로 비산되는 미세 액적들은 일부가 제1 지지부(1300)와 가이드부(1800) 사이의 공간으로 유동하고, 다른 일부가 가이드부(1800)와 제2 보울(1400) 사이의 공간으로 유동하여 최종적으로 배출부(1220)를 통해 배출할 수 있다. 따라서, 제1 세정노즐(1611) 주변의 와류 및 기판(W)의 하부의 와류를 약화시키고 세정액의 비산을 방지할 수 있으며, 또한, 배기 효율을 높일 수 있다. 여기서, 공정 챔버(C) 내의 하강 기류는 기판(W)의 상면과 제2 보울(1400)의 제1 면(1430)의 수평면(1432)과 동일한 평면에 위치된 구조이기 때문에, 대체적으로 기판(W)과 제2 보울(1400) 사이를 통해 제2 보울(1400) 내부로의 유입을 억제하여 제2 보울(1400)의 외측 둘레방향으로 유동함으로써 제2 보울(1400) 내로 유입되는 기체로 인한 와류 등 현상을 방지할 수 있다.
다음으로, 도 11을 참조하여 기판(W)의 이면 중 중앙 영역을 세정하는 과정을 설명한다. 공정 챔버(C)에는 기체 유동 발생부(1100)에 의해 기체가 공급되어 하강 기류가 유동한다. 기판(W)이 제2 지지부(1500)에 지지된 상태로 제1 방향(D1)으로 제2 지지위치(P2)와 제3 지지위치(P3) 사이를 왕복 이동하는 과정에서 제2 세정부(1620)의 제2 세정노즐(1621)을 이용하여 기판(W)의 이면 중 중앙 영역을 세정한다.
여기서 제2 지지위치(P2) 또는 제3 지지위치(P3)에서 상기 기판(W)의 상면은 상기 제2 보울(1400)의 제1 면(1430)의 수평면(1432)과 일정한 높이차(H)를 가진다. 이에 따라 기판(W)이 제2 지지부(1500)에 지지된 상태에서 제2 지지위치(P2)와 제3 지지위치(P3) 사이를 왕복 이동하는 과정에서 제2 세정부(1620)를 통해 기판(W)의 이면 중 중앙 영역을 세정할 때, 이러한 높이차(H)에 의해, 공정 챔버(C)에서 제1 방향을 따른 기류 중 일부가 기판(W)과 제2 보울(1400) 사이의 틈새를 통해 유입되어 기판(W)과 제2 보울(1400) 사이의 틈새 주변의 하강기류의 유량을 강화시킬 수 있다. 또한, 제2 세정노즐(1621) 주변과 기판(W)의 에지 내측에 배치된 가이드부(1800)의 구성을 통해, 제1 지지부(1300)와 제2 보울(1400) 사이의 공간을 분할시켜 세2 세정노즐(1621)의 주변으로 비산되는 미세 액적들은 일부가 제1 지지부(1300)와 가이드부(1800) 사이의 공간으로 유동하고, 다른 일부가 가이드부(1800)와 제2 보울(1400) 사이의 공간으로 유동하여 최종적으로 배출부(1220)를 통해 배출할 수 있다. 따라서, 제2 세정노즐(1621) 주변의 와류 및 기판(W)의 하부의 와류를 약화시키고 세정액의 비산을 방지할 수 있으며, 또한, 배기 효율을 높일 수 있다.
이상의 실시예에서, 제2 지지부가 제2 보울에 연결되어 일체로 승강 및 이동하는 구조로 설명하였으나, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니며, 다양한 형태로 구현될 수 있다. 일 예로, 제2 지지부는 제2 보울에 승강 가능하게 배치되며 제2 보울과 함께 일체로 제1 방향으로 이동할 수 있도록 구현될 수도 있다.
또한, 본 발명에서 기판(W)의 이면을 세정하는 기판처리장치(1000)를 포토공정의 노광장치로 이동하기 전의 위치에 배치된 구조로 설명하였으나, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니며, 예로 도포 및 현상 챔버의 입구측에 배치될 수 있거나, 로드 포트가 배치된 챔버 내 등에 배치될 수도 있다. 또한, 포토공정 외에 기판의 이면을 세정하기 위한 다른 공정에도 적용될 수 있음은 물론이다.
이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형 가능함은 물론이다.
1000 기판처리장치 1100 기체 유동 발생부
1110 팬 필터 유닛 1120 챔버 배기부
1130 기체 공급라인 1140 기체 공급원
1200 제1 보울 1201 베이스
1202 상부 커버 1210 제1 개구
1220 배출부 1230 배기부
1240 하부벽 1250 둘레벽
1300 제1 지지부 1310 지지척
1320 구동부 1400 제2 보울
1410 제2 개구 1420 수직벽면
1430 제1 면 1431 제1 라운드면
1432 수평면 1433 제2 라운드면
1440 상벽 1450 측벽
1500 제2 지지부 1600 세정유닛
1610 제1 세정부 1611 제1 세정노즐
1612 제1 세정홀 1613 제1 프레임
1620 제2 세정부 1621 제2 세정노즐
1622 제2 세정홀 1623 제2 프레임
1700 제2 보울 구동부 1800, 1800a 가이드부
1810, 1810a 가이드 본체 1811, 1811a 제1 가이드 본체
1812, 1812a 제2 가이드 본체 1820, 1820a 회피부
1900 기체 공급부 C 공정 챔버
D1 제1 방향 D2 제2 방향
H 높이차 P1 제1 지지위치
P2 제2 지지위치 P3 제3 지지위치
S 처리공간 W 기판

Claims (20)

  1. 상부가 개방된 제1 개구 및 내부에 처리공간을 갖는 제1 보울;
    상기 처리공간에 배치되며 기판을 제1 지지위치에서 회전 가능하게 지지하는 제1 지지부;
    상기 기판을 둘러싸는 제2 개구를 갖고, 상기 제1 보울의 처리공간에서 제1 방향으로 이동 가능하게 배치되며 상기 제1 지지부를 둘러싸는 제2 보울;
    상기 제1 지지위치의 상방의 제2 지지위치와 상기 제2 지지위치로부터 상기 제1 방향으로 이동된 위치인 제3 지지위치 사이에서 상기 기판을 지지하도록 상기 제1 지지부에 대하여 상하방향으로 승강 가능하며, 상기 상하방향에 수직한 방향인 상기 제1 방향으로 이동 가능하게 구성되는 제2 지지부; 및
    상기 기판보다 아래에서 상기 제1 지지위치에서 지지된 상기 기판의 이면을 향하여 배치되는 제1 세정부 및 상기 기판보다 아래에 배치되며 상기 제2 지지위치와 상기 제3 지지위치 사이의 상기 기판의 이면을 향하여 배치되는 제2 세정부를 포함하는 세정유닛;을 포함하고,
    상기 제1 지지위치의 상기 기판의 상면과 상기 제2 보울 사이의 최단거리는 상기 제2 지지위치 또는 상기 제3 지지위치의 상기 기판의 상면과 상기 제2 보울 사이의 최단거리보다 작은, 기판처리장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제2 보울은 상기 제2 개구가 형성된 상벽 및 상기 상벽의 둘레에서 하방으로 연장되는 측벽을 포함하고, 상기 상벽은 상기 제2 개구와 상기 측벽의 내벽면을 연결하는 제1 면을 포함하고,
    상기 제2 지지위치 또는 상기 제3 지지위치의 상기 기판의 상면이 상기 제2 보울의 제1 면보다 낮게 위치되도록, 상기 제2 지지부의 지지면은 상기 제2 보울의 제1 면과 일정한 높이차를 갖는, 기판처리장치.
  3. 제2항에 있어서,
    제1 면은 상기 제2 개구에 라운드지게 연결되는 제1 라운드면을 포함하고, 상기 제1 지지위치, 상기 제2 지지위치 또는 상기 제3 지지위치의 상기 기판의 상면과 상기 제2 보울 사이의 상기 최단거리는 상기 기판과 상기 제1 라운드면 사이의 최단거리인, 기판처리장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 제1 면은 상기 제1 라운드면에 연결되는 수평면을 포함하고, 상기 제1 지지위치의 상기 기판의 상면은 상기 수평면과 동일 평면에 위치되는, 기판처리장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제2 보울은 상기 제2 개구를 형성하는 내벽면이 수직으로 연장된 수직벽면으로 이루어진, 기판처리장치.
  6. 제2항에 있어서,
    상기 제1 지지위치의 상기 기판의 상면과 상기 제2 보울 사이의 상기 최단거리는 3~4mm이고,
    상기 높이차는 3~4mm인, 기판처리장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 제1 세정부는 상기 기판의 에지 영역을 세정하는 제1 세정노즐을 포함하고, 상기 제2 세정부는 상기 기판의 중앙 영역을 세정하는 제2 세정노즐을 포함하고,
    상기 제1 세정노즐 및 상기 제2 세정노즐은 상기 제1 지지부를 중심으로 서로 다른 방위각으로 배치되는, 기판처리장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 제1 세정부는 상기 제1 지지부의 중심을 기준으로 서로 대칭되게 배치되는 복수 개의 상기 제1 세정노즐을 포함하는, 기판처리장치.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 제2 세정노즐은 상기 제1 방향과 수직되는 제2 방향을 따라 배치되는 복수 개의 제2 세정홀을 포함하는, 기판처리장치.
  10. 제7항에 있어서,
    상기 제1 세정노즐 및 제2 세정노즐 중 적어도 하나가 이동 가능하게 배치되는, 기판처리장치.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 제1 보울에 배치되며 상기 제1 세정부 및 제2 세정부를 둘러싸게 배치되며 상기 처리공간의 유체의 흐름을 가이드하는 가이드부를 포함하는, 기판처리장치.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 가이드부는 상기 제1 세정부 및 제2 세정부의 외측과 상기 제1 지지위치의 상기 기판의 에지의 내측 사이에서 상하방향으로 연장되는, 기판처리장치.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 가이드부는 상기 제1 세정부 및 상기 제2 세정부의 적어도 일부를 둘러싸는 가이드 본체 및 상기 제1 방향을 따른 제2 보울의 이동을 회피하는 회피부를 포함하는, 기판처리장치.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 회피부는 상기 가이드 본체의 일부가 개방된 회피구 또는 상기 가이드 본체의 일부가 상기 제1 방향과 수직인 제2 방향을 따라 직선으로 연장되는 회피벽으로 이루어진, 기판처리장치.
  15. 제1항에 있어서,
    상기 제2 지지부는 상기 제2 보울에 결합되는 흡착척을 포함하는, 기판처리장치.
  16. 제1항에 있어서,
    상기 제1 보울의 외측에서 상기 제2 보울에 연결되며 상기 제2 보울을 상기 처리공간에서 상기 제1 방향으로의 이동 및 상기 상하방향으로의 승강 가능하게 구동하는 제2 보울 구동부를 포함하고, 상기 제2 지지부는 상기 제2 보울에 결합되어 상기 제2 보울과 함께 일체로 이동 및 승강 가능하게 구성되는, 기판처리장치.
  17. 제1항에 있어서,
    상기 제1 보울은 상부가 개방된 베이스 및 상기 제1 개구를 갖고 상기 베이스의 상부를 커버하며 상기 베이스와 함께 상기 처리공간을 이루는 상부 커버를 포함하고, 상기 제1 개구는 상기 제1 지지위치, 상기 제2 지지위치 및 상기 제3 지지위치에서 상기 제2 개구를 노출하도록 상기 제2 개구보다 크게 형성되는, 기판처리장치.
  18. 상부가 개방된 제1 개구 및 내부에 처리공간을 갖는 제1 보울;
    상기 처리공간에 배치되며 기판을 제1 지지위치에서 회전 가능하게 지지하는 제1 지지부;
    상기 기판을 둘러싸는 제2 개구를 갖고, 상기 제1 보울의 처리공간에서 제1 방향으로 이동 가능하게 배치되며 상기 제1 지지부를 둘러싸는 제2 보울;
    상기 제2 보울과 함께 일체로 이동 및 승강 가능하게 상기 제2 보울에 결합되며, 상기 제1 지지위치의 상방의 제2 지지위치와 상기 제2 지지위치로부터 상기 제1 방향으로 이동된 위치인 제3 지지위치 사이에서 상기 기판을 상기 제1 지지부에 대해 상하방향으로 승강 가능하며 상기 상하방향에 수직한 방향인 상기 제1 방향으로 이동 가능하게 구성되는 제2 지지부;
    상기 기판보다 아래에서 상기 제1 지지위치에서 지지된 상기 기판의 이면을 향하여 배치되는 제1 세정노즐을 포함하는 제1 세정부 및 상기 기판보다 아래에 배치되며 상기 제2 지지위치와 상기 제3 지지위치 사이의 상기 기판의 이면을 향하여 배치되는 제2 세정노즐을 포함하는 제2 세정부를 포함하는 세정유닛; 및
    상기 제1 보울에 배치되며 상기 제1 세정노즐 및 상기 제2 세정노즐을 둘러싸게 배치되며 상기 제1 세정노즐 및 상기 제2 세정노즐의 외측과 상기 제1 지지위치의 상기 기판의 에지의 내측 사이에서 상하방향으로 연장되는 가이드부를 포함하고,
    상기 제2 보울은 상기 제2 개구가 형성된 상벽 및 상기 상벽의 둘레에서 하방으로 연장되는 측벽을 포함하고, 상기 상벽은 상기 제2 개구와 상기 측벽의 내벽면을 연결하는 제1 면을 포함하고,
    상기 제1 지지위치의 상기 기판의 상면과 상기 제1 면 사이의 최단거리는 상기 제2 지지위치 또는 상기 제3 지지위치의 상기 기판의 상면과 상기 제1 면 사이의 최단거리보다 작은, 기판처리장치.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 제2 지지위치 또는 상기 제3 지지위치의 상기 기판의 상면이 상기 제2 보울의 제1 면보다 낮게 위치되도록, 상기 제2 지지부의 지지면은 상기 제2 보울의 제1 면과 일정한 높이차를 가지며, 상기 제2 보울은 상기 제2 개구를 형성하는 내벽면이 수직으로 연장된 수직벽면으로 이루어진, 기판처리장치.
  20. 공정 챔버;
    상기 공정 챔버에 배치되어 상기 공정 챔버 내로 기체를 공급하여 기체의 유동을 발생하는 기체 유동 발생부;
    상기 공정 챔버 내에 배치되며 상부가 개방된 제1 개구 및 내부에 처리공간을 가지며 하부에 액을 배출하는 배출부 및 기체를 배출하는 배기부를 포함하는 제1 보울;
    상기 처리공간에 배치되며 기판을 제1 지지위치에서 회전 가능하게 지지하는 제1 지지부;
    상기 기판을 둘러싸는 제2 개구를 갖고, 상기 제2 개구를 형성하는 내벽면이 수직으로 연장된 수직벽면으로 이루어지며, 상기 제1 보울의 처리공간에서 상하방향으로 승강 가능하며 제1 방향으로 이동 가능하게 배치되는 상기 제1 지지부를 둘러싸는 제2 보울;
    상기 제1 보울의 외측에서 상기 제2 보울에 연결되며 상기 제2 보울을 상기 처리공간에서 상기 제1 방향으로 이동 및 상기 상하방향으로 승강 가능하게 구동하는 제2 보울 구동부;
    상기 제2 보울과 함께 일체로 이동 및 승강 가능하게 상기 제2 보울에 결합되며, 상기 제1 지지위치의 상방의 제2 지지위치와 상기 제2 지지위치로부터 상기 제1 방향으로 이동된 위치인 제3 지지위치 사이에서 상기 기판을 상기 제1 지지부에 대해 상하방향으로 승강 가능하며 상기 상하방향에 수직한 방향인 상기 제1 방향으로 이동 가능하게 구성되는 제2 지지부;
    상기 기판보다 아래에서 상기 제1 지지위치에서 지지된 상기 기판의 이면을 향하여 배치되는 복수 개의 제1 세정노즐을 포함하는 제1 세정부 및 상기 기판보다 아래에 배치되며 상기 제2 지지위치와 상기 제3 지지위치 사이의 상기 기판의 이면을 향하여 배치되는 제2 세정노즐을 포함하는 제2 세정부를 포함하는 세정유닛; 및
    상기 제1 보울에 배치되며 상기 복수 개의 제1 세정노즐 및 상기 제2 세정노즐을 둘러싸게 배치되며 상기 제1 지지위치에서 상기 복수 개의 제1 세정노즐 및 상기 제2 세정노즐의 외측과 상기 기판의 에지의 내측 사이에서 상하방향으로 연장되는 가이드부를 포함하고,
    상기 제2 보울은 상기 제2 개구가 형성된 상벽 및 상기 상벽의 둘레에서 하방으로 연장되는 측벽을 포함하고, 상기 상벽은 상기 제2 개구를 형성하는 수직벽면 및 상기 수직벽면과 상기 측벽의 내벽면을 연결하는 제1 면을 포함하고, 상기 제1 면은 상기 수직벽면에 라운드지게 연결되는 제1 라운드면, 상기 제1 라운드면에 연결되는 수평면 및 상기 수평면과 상기 측벽의 내벽면을 연결하는 제2 라운드면을 포함하고,
    상기 제1 지지위치의 상기 기판의 상면과 상기 제1 라운드면 사이의 최단거리는 상기 제2 지지위치 또는 상기 제3 지지위치의 상기 기판의 상면과 상기 제1 라운드면 사이의 최단거리보다 작고,
    상기 제2 지지위치 또는 상기 제3 지지위치의 상기 기판의 상면이 상기 수평면보다 낮게 위치되도록, 상기 제2 지지부의 지지면은 상기 수평면과 일정한 높이차를 갖는, 기판처리장치.
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