KR102666438B1 - 기판 처리 장치 및 처리액 탈기 방법 - Google Patents

기판 처리 장치 및 처리액 탈기 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 기판 처리 장치를 제공한다. 기판 처리 장치는 기판으로 약액을 공급하는 노즐; 상기 노즐로 약액을 공급하는 약액 공급 장치를 포함하되; 상기 약액 공급 장치는 펌프 부재; 상기 펌프 부재로 약액이 유입되는 경로에 제공되어 약액을 스프레이식으로 분출하는 용존가스 추출 노즐; 및 상기 펌프 부재의 동작을 제어하는 제어부를 포함할 수 있다.

Description

기판 처리 장치 및 처리액 탈기 방법{EQUIPMENT FOR TREATING SUBSTRATE AND TREATMENT SOLUTION DEGASSING METHOD}
본 발명은 기판을 처리액으로 액처리하는 장치에서 처리액 내의 기포를 제거하는 기판 처리 장치 및 처리액 기포 제거 방법에 관한 것이다.
반도체 제조 공정 중 사진 공정(photo-lithography process)은 웨이퍼 상에 원하는 패턴을 형성시키는 공정이다. 사진 공정은 보통 노광 설비가 연결되어 도포공정, 노광 공정, 그리고 현상 공정을 연속적으로 처리하는 스피너(spinner local) 설비에서 진행된다. 이러한 스피너 설비는 HMDS(Hexamethyl disilazane) 공정, 도포공정, 베이크 공정, 그리고 현상 공정을 순차적 또는 선택적으로 수행한다.
일반적인 도포 공정이 이루어지는 처리 장치에서의 처리액 공급 장치는 펌프와 노즐을 연결하는 공급라인 상에 탈기 장치가 각각 설치되며, 액처리 장치의 노즐로 공급되는 처리액은 탈기 장치에서 기포가 제거된 후 노즐로 공급된다.
반도체 공정에서 사용되는 일반적인 탈기 장치는 얇은 막(기체투과막)을 진공으로 잡아 당겨 기포를 빼내는 방법이기 때문에 얇은 막이 지속적으로 부하를 받기에 일정 시간이 지난 후에는 파손이 발생하는 문제점이 있다.
그리고, 진공으로 잡아 당기는 힘을 크게 하면 얇은 막(기체투과막)이 쉽게 찢어지기에 최소한의 진공으로 처리액 내 기포를 추출해야 하기 때문에 일정수준의 탈기 효율을 유지하기 위해서는 유량이 제한적인 문제점이 있다. 그로 인해 유량이 적은 토출부(노즐) 쪽에 가깝게 배치를 해야 하고, 진공에 노출되는 면적도 일정부분 유지를 해야 함으로 크기를 줄일 수 없는 단점도 있다.
또한, 탈기 장치는 기포를 제거하는 과정에서 처리액이 기체투과막을 통과하는 문제로 인해, 진공을 제어하는 이젝터 부분 및 진공 펌프의 손상을 발생시킬 수 있기 때문에, 별도의 드레인 펌프가 요구된다.
본 발명은 유지관리가 용이한 기판 처리 장치 및 처리액 기포 제거 방법을 제공하는데 있다.
본 발명은 처리액 내의 용존가스를 효과적으로 제거할 수 있는 기판 처리 장치 및 처리액 기포 제거 방법을 제공하는데 있다.
본 발명은 펌프 유닛 전단에서 처리액 내의 기포를 제거할 수 있는 기판 처리 장치 및 처리액 기포 제거 방법을 제공하는데 있다.
본 발명은 충분한 유량 공급이 가능한 기판 처리 장치 및 처리액 기포 제거 방법을 제공하는데 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 이상에서 언급된 과제로 제한되지 않는다. 언급되지 않은 다른 기술적 과제들은 이하의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 기판으로 약액을 공급하는 노즐; 상기 노즐로 약액을 공급하는 약액 공급 장치를 포함하되; 상기 약액 공급 장치는 펌프 부재; 상기 펌프 부재로 약액이 유입되는 경로에 제공되어 약액을 스프레이식으로 분출하는 용존가스 추출 노즐; 및 상기 펌프 부재의 동작을 제어하는 제어부를 포함하는 기판 처리 장치가 제공될 수 있다.
또한, 상기 용존가스 추출 노즐은 내부에 약액이 흐르는 중앙 유로가 형성된 노즐 몸체를 포함하며, 상기 중앙 유로는 캐비테이션 현상을 통해 약액 중의 용존가스가 기포 형태로 추출되도록 상기 노즐 몸체에 연결되는 배관의 단면적보다 상대적으로 작은 단면적으로 가질 수 있다.
또한, 상기 용존가스 추출 노즐은 내부에 약액이 흐르는 중앙 유로가 형성된 노즐 몸체를 포함하며, 상기 중앙 유로는 일측으로 약액이 유입되는 유입구와, 상기 중앙 유로의 타측으로 약액이 토출되는 토출구를 갖고, 상기 토출구는 캐비테이션 현상을 통해 약액 중의 용존가스가 기포 형태로 추출되도록 상기 토출구에 연결되는 배관의 단면적보다 상대적으로 작은 단면적으로 가질 수 있다.
또한, 상기 중앙 유로의 단면적은 상기 토출구 및 상기 유입구의 단면적과 동일할 수 있다.
또한, 상기 노즐 몸체는 상기 유입구에 배관을 연결하기 위한 제1연결부와, 상기 배출구에 배관을 연결하기 위한 제2연결부를 포함할 수 있다.
또한, 상기 노즐 몸체의 상기 토출구는 상기 펌프 부재의 유입포트에 다이렉트로 연결될 수 있다.
또한, 상기 펌프 부재는 펌프 케이스; 및 상기 펌프 케이스에 일단이 기밀하게 고정되고 상기 펌프 케이스와의 사이에 저장 공간을 제공하며, 압력 조절용 유체에 의해 수축 또는 팽창되는 벨로우즈 펌프를 포함할 수 있다.
또한, 상기 펌프 케이스는 상기 저장 공간에 저장된 약액이 토출되는 토출 포트가 상기 저장 공간을 향해 돌출되도록 제공될 수 있다.
또한, 상기 제어부는 상기 용존가스 추출 노즐을 통해 약액을 상기 펌프 부재에 저장하는 저장 동작; 상기 저장 동작 후에 상기 펌프 부재 내에서 약액과 분리된 기포를 배출하는 기포 배출 동작; 및 상기 기포 배출 동작 후에 기포가 제거된 약액을 상기 펌프 부재로부터 토출하는 토출 동작을 포함할 수 있다.
또한, 상기 제어부는 상기 기포 배출 동작과 상기 토출 동작을 실행할 때에 상기 펌프 부재를 가압하여 상기 펌프의 용적을 축소할 수 있다.
또한, 상기 제어부는 상기 저장 동작과 상기 기포 배출 동작 사이에 기포가 약액으로부터 분리되도록 하는 안정화 동작을 더 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 용존가스 추출 노즐을 통해 용존가스가 포함된 약액으로부터 용존가스를 기포 형태로 추출하는 추출 단계; 상기 용존가스가 기포 형태로 추출된 약액을 펌프 부재의 저장 공간에 저장하는 단계; 상기 저장 공간 내에서 약액으로부터 분리된 기포를 배출하는 기포 배출 단계; 및 상기 기포 배출 단계 후에 기포가 제거된 약액을 상기 펌프 부재로부터 토출하는 토출 단계를 포함하는 약액 기포 제거 방법이 제공될 수 있다.
또한, 상기 기포 배출 단계전에 기포가 약액으로부터 분리되도록 일정시간 대기하는 안정화 단계를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 추출 단계는 캐비테이션 현상을 통해 처리액 중의 용존가스가 기포 형태로 추출되며, 상기 토출 단계는 상기 저장 공간의 상부에 잔존하는 기포가 토출되는 것을 방지하기 위해 약액이 토출되는 토출 포트의 입구는 상기 저장 공간을 향해 돌출되어 형성될 수 있다.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 기판으로 약액을 공급하는 노즐; 상기 노즐로 약액을 공급하는 약액 공급 장치를 포함하되; 상기 약액 공급 장치는 펌프 케이스 및 상기 펌프 케이스에 일단이 기밀하게 고정되고 상기 펌프 케이스와의 사이에 저장 공간을 제공하며, 압력 조절용 유체에 의해 수축 또는 팽창되는 벨로우즈 펌프를 포함하는 펌프 부재; 상기 펌프 부재로 약액이 유입되는 경로에 제공되어 약액을 스프레이식으로 분출하는 용존가스 추출 노즐; 상기 펌프 부재의 동작을 제어하는 제어부를 포함하고, 상기 제어부는 상기 용존가스 추출 노즐을 통해 약액을 상기 펌프 부재에 저장하는 저장 동작; 상기 저장 동작 후에 상기 펌프 부재 내에서 약액과 분리된 기포를 배출하는 기포 배출 동작; 및 상기 기포 배출 동작 후에 기포가 제거된 약액을 상기 펌프 부재로부터 토출하는 토출 동작을 포함하는 기판 처리 장치가 제공될 수 있다.
또한, 상기 용존가스 추출 노즐은 내부에 약액이 흐르는 중앙 유로가 형성된 노즐 몸체를 포함하며, 상기 중앙 유로는 캐비테이션 현상을 통해 약액 중의 용존가스가 기포 형태로 추출되도록 상기 노즐 몸체에 연결되는 배관의 단면적보다 상대적으로 작은 단면적으로 가질 수 있다.
또한, 상기 노즐 몸체의 상기 중앙 유로는 상기 펌프 부재의 유입포트에 다이렉트로 연결될 수 있다.
또한, 상기 펌프 케이스는 상기 저장 공간에 저장된 약액이 토출되는 토출 포트가 상기 저장 공간을 향해 돌출되도록 제공될 수 있다.
또한, 상기 제어부는 상기 기포 배출 동작과 상기 토출 동작을 실행할 때에 가압용 기체를 상기 펌프 부재에 제공되도록 하여 상기 펌프의 용적을 축소할 수 있다.
또한, 상기 제어부는 상기 저장 동작과 상기 기포 배출 동작 사이에 기포가 약액으로부터 분리되도록 하는 안정화 동작을 더 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 의하면, 처리액 내의 기포를 펌프 유닛에서 제거함으로써 노즐로의 공급유량 제한에서 자유로워 졌다.
본 발명의 실시예에 의하면, 즐과 연결된 공급라인에 개별적으로 탈기 장치를 배치했던 종래에 비해 공간적, 비용적 절감을 기대할 수 있다.
본 발명의 실시예에 의하면, 용존가스 추출 노즐에서 캐비테이션 현상을 이용하여 용존가스를 기포 형태로 추출함으로써, 반영구적 사용이 가능하여 유지보수 비용이 별도로 발생하지 않는 장점이 있다.
본 발명의 실시예에 의하면, 처리액 내의 용존가스를 효과적으로 추출하여 분리 제거할 수 있다.
본 발명의 실시예에 의하면, 충분한 유량 공급이 가능하다.
본 발명의 효과는 상술한 효과들로 제한되지 않는다. 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 제1실시예에 따른 기판 처리 설비의 평면도이다.
도 2는 도 1의 설비를 A-A 방향에서 바라본 단면도이다.
도 3은 도 1의 설비를 B-B 방향에서 바라본 단면도이다.
도 4는 도 1의 설비를 C-C 방향에서 바라본 단면도이다.
도 5는 레지스트 도포 챔버들 각각으로 처리액을 공급하는 처리액 공급 장치를 설명하기 위한 도면이다.
도 6 및 도 7은 펌프유닛을 설명하기 위함 도면들이다.
도 8 및 도 9는 용존가스 추출 노즐을 설명하기 위한 도면이다.
도 10은 처리액 공급 장치에서의 기포 제거 방법을 설명하기 위한 플로우 챠트이다.
도 11는 기포 추출 단계 및 처리액 저장 단계에서의 펌프 유닛 동작을 보여주는 도면이다.
도 12는 안정화 단계에서의 펌프 유닛 동작을 보여주는 도면이다.
도 13은 기포 배출 단계에서의 펌프 유닛 동작을 보여주는 도면이다.
도 14는 처리액 토출 단계에서의 펌프 유닛 동작을 보여주는 도면이다.
도 15는 용존가스 추출 노즐의 변형예를 보여주는 도면이다.
아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시 예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시 예에 한정되지 않는다. 또한, 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.
어떤 구성요소를 '포함'한다는 것은, 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있다는 것을 의미한다. 구체적으로, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성 요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 또한 도면에서 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있다.
본 실시예의 설비는 반도체 웨이퍼 또는 평판 표시 패널과 같은 기판에 대해 포토리소그래피 공정을 수행하는 데 사용될 수 있다. 특히 본 실시예의 설비는 노광장치에 연결되어 기판에 대해 도포 공정 및 현상 공정을 수행하는 데 사용될 수 있다. 아래에서는 기판으로 웨이퍼가 사용된 경우를 예로 들어 설명한다.
이하 도 1 내지 도 15를 통해 본 발명의 기판 처리 설비를 설명한다.
도 1은 기판 처리 설비를 상부에서 바라본 도면이고, 도 2는 도 1의 설비를 A-A 방향에서 바라본 도면이고, 도 3은 도 1의 설비를 B-B 방향에서 바라본 도면이고, 도 4는 도 1의 설비를 C-C 방향에서 바라본 도면이다.
도 1 내지 도 4를 참조하면, 기판 처리 설비(1)는 로드 포트(100), 인덱스 모듈(200), 제 1 버퍼 모듈(300), 도포 및 현상 모듈(400), 제 2 버퍼 모듈(500), 노광 전후 처리 모듈(600), 그리고 인터페이스 모듈(700)을 포함할 수 있다.
로드 포트(100), 인덱스 모듈(200), 제 1 버퍼 모듈(300), 도포 및 현상 모듈(400), 제 2 버퍼 모듈(500), 노광 전후 처리 모듈(600), 그리고 인터페이스 모듈(700)은 순차적으로 일 방향으로 일렬로 배치될 수 있다.
이하, 로드 포트(100), 인덱스 모듈(200), 제 1 버퍼 모듈(300), 도포 및 현상 모듈(400), 제 2 버퍼 모듈(500), 노광 전후 처리 모듈(600), 그리고 인터페이스 모듈(700)이 배치된 방향을 제 1 방향(12)이라 칭하고, 상부에서 바라볼 때 제 1 방향(12)과 수직한 방향을 제 2 방향(14)이라 칭하고, 제 1 방향(12) 및 제 2 방향(14)과 각각 수직한 방향을 제 3 방향(16)이라 칭한다.
기판(W)은 카세트(20) 내에 수납된 상태로 이동된다. 이때 카세트(20)는 외부로부터 밀폐될 수 있는 구조를 가진다. 예컨대, 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), 제 1 버퍼 모듈(300), 도포 및 현상 모듈(400), 제 2 버퍼 모듈(500), 노광 전후 처리 모듈(600), 그리고 인터페이스 모듈(700)에 대해 상세히 설명한다.
로드 포트(100)는 기판들(W)이 수납된 카세트(20)가 놓여지는 재치대(120)를 가진다. 재치대(120)는 복수개가 제공되며, 재치대들(200)은 제 2 방향(14)을 따라 일렬로 배치된다. 도 1에서는 4개의 재치대(120)가 제공되었다.
인덱스 모듈(200)은 로드 포트(100)의 재치대(120)에 놓인 카세트(20)와 제 1 버퍼 모듈(300) 간에 기판(W)을 이송한다. 인덱스 모듈(200)은 프레임(210), 인덱스 로봇(220), 그리고 가이드 레일(230)을 가진다. 프레임(210)은 대체로 내부가 빈 직육면체의 형상으로 제공되며, 로드 포트(100)와 제 1 버퍼 모듈(300) 사이에 배치된다. 인덱스 모듈(200)의 프레임(210)은 후술하는 제 1 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(12), 제 2 방향(14), 제 3 방향(16)으로 이동 가능하고 회전될 수 있도록 4축 구동이 가능한 구조를 가진다. 인덱스 로봇(220)은 핸드(221), 아암(222), 지지대(223), 그리고 받침대(224)를 가진다. 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(16)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(14)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.
제 1 버퍼 모듈(300)은 프레임(310), 제 1 버퍼(320), 제 2 버퍼(330), 냉각 챔버(350), 그리고 제 1 버퍼 로봇(360)을 가진다. 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), 냉각 챔버(350), 그리고 제 1 버퍼 로봇(360)은 프레임(310) 내에 위치된다. 냉각 챔버(350), 제 2 버퍼(330), 그리고 제 1 버퍼(320)는 순차적으로 아래에서부터 제 3 방향(16)을 따라 배치된다. 제 1 버퍼(320)는 후술하는 도포 및 현상 모듈(400)의 도포 모듈(401)과 대응되는 높이에 위치되고, 제 2 버퍼(330)와 냉각 챔버(350)는 후술하는 도포 및 현상 모듈(400)의 현상 모듈(402)과 대응되는 높이에 위치된다. 제 1 버퍼 로봇(360)은 제 2 버퍼(330), 냉각 챔버(350), 그리고 제 1 버퍼(320)와 제 2 방향(14)으로 일정 거리 이격되게 위치된다.
제 1 버퍼(320)와 제 2 버퍼(330)는 각각 복수의 기판들(W)을 일시적으로 보관한다. 제 2 버퍼(330)는 하우징(331)과 복수의 지지대들(332)을 가진다. 지지대들(332)은 하우징(331) 내에 배치되며, 서로 간에 제 3 방향(16)을 따라 이격되게 제공된다. 각각의 지지대(332)에는 하나의 기판(W)이 놓인다. 하우징(331)은 인덱스 로봇(220), 제 1 버퍼 로봇(360), 그리고 후술하는 현상 모듈(402)의 현상부 로봇(482)이 하우징(331) 내 지지대(332)에 기판(W)을 반입 또는 반출할 수 있도록 인덱스 로봇(220)이 제공된 방향, 제 1 버퍼 로봇(360)이 제공된 방향, 그리고 현상부 로봇(482)이 제공된 방향에 개구(도시되지 않음)를 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 후술하는 도포 모듈(401)에 위치된 도포부 로봇(432)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.
제 1 버퍼 로봇(360)은 제 1 버퍼(320)와 제 2 버퍼(330) 간에 기판(W)을 이송시킨다. 제 1 버퍼 로봇(360)은 핸드(361), 아암(362), 그리고 지지대(363)를 가진다. 핸드(361)는 아암(362)에 고정 설치된다. 아암(362)은 신축 가능한 구조로 제공되어, 핸드(361)가 제 2 방향(14)을 따라 이동 가능하도록 한다. 아암(362)은 지지대(363)를 따라 제 3 방향(16)으로 직선 이동 가능하도록 지지대(363)에 결합된다. 지지대(363)는 제 2 버퍼(330)에 대응되는 위치부터 제 1 버퍼(320)에 대응되는 위치까지 연장된 길이를 가진다. 지지대(363)는 이보다 위 또는 아래 방향으로 더 길게 제공될 수 있다. 제 1 버퍼 로봇(360)은 단순히 핸드(361)가 제 2 방향(14) 및 제 3 방향(16)을 따른 2축 구동만 되도록 제공될 수 있다.
냉각 챔버(350)는 각각 기판(W)을 냉각한다. 냉각 챔버(350)는 하우징(351)과 냉각 플레이트(352)를 가진다. 냉각 플레이트(352)는 기판(W)이 놓이는 상면 및 기판(W)을 냉각하는 냉각 수단(353)을 가진다. 냉각 수단(353)으로는 냉각수에 의한 냉각이나 열전 소자를 이용한 냉각 등 다양한 방식이 사용될 수 있다. 또한, 냉각 챔버(350)에는 기판(W)을 냉각 플레이트(352) 상에 위치시키는 리프트 핀 어셈블리(도시되지 않음)가 제공될 수 있다. 하우징(351)은 인덱스 로봇(220) 및 후술하는 현상 모듈(402)에 제공된 현상부 로봇(482)이 냉각 플레이트(352)에 기판(W)을 반입 또는 반출할 수 있도록 인덱스 로봇(220)이 제공된 방향 및 현상부 로봇(482)이 제공된 방향에 개구(도시되지 않음)를 가진다. 또한, 냉각 챔버(350)에는 상술한 개구를 개폐하는 도어들(도시되지 않음)이 제공될 수 있다.
도포 및 현상 모듈(400)은 노광 공정 전에 기판(W) 상에 포토 레지스트를 도포하는 공정 및 노광 공정 후에 기판(W)을 현상하는 공정을 수행한다. 도포 및 현상 모듈(400)은 대체로 직육면체의 형상을 가진다. 도포 및 현상 모듈(400)은 도포 모듈(401)과 현상 모듈(402)을 가진다. 도포 모듈(401)과 현상 모듈(402)은 서로 간에 층으로 구획되도록 배치된다. 일 예에 의하면, 도포 모듈(401)은 현상 모듈(402)의 상부에 위치된다.
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 레지스트 도포 챔버(410), 베이크 챔버(420), 그리고 반송 챔버(430)를 가진다. 레지스트 도포 챔버(410), 베이크 챔버(420), 그리고 반송 챔버(430)는 제 2 방향(14)을 따라 순차적으로 배치된다. 따라서 레지스트 도포 챔버(410)와 베이크 챔버(420)는 반송 챔버(430)를 사이에 두고 제 2 방향(14)으로 서로 이격되게 위치된다. 레지스트 도포 챔버(410)는 복수 개가 제공되며, 제 1 방향(12) 및 제 3 방향(16)으로 각각 복수 개씩 제공된다. 도면에서는 6개의 레지스트 도포 챔버(410)가 제공된 예가 도시되었다. 베이크 챔버(420)는 제 1 방향(12) 및 제 3 방향(16)으로 각각 복수 개씩 제공된다. 도면에서는 6개의 베이크 챔버(420)가 제공된 예가 도시되었다. 그러나 이와 달리 베이크 챔버(420)는 더 많은 수로 제공될 수 있다.
반송 챔버(430)는 제 1 버퍼 모듈(300)의 제 1 버퍼(320)와 제 1 방향(12)으로 나란하게 위치된다. 반송 챔버(430) 내에는 도포부 로봇(432)과 가이드 레일(433)이 위치된다. 반송 챔버(430)는 대체로 직사각의 형상을 가진다. 도포부 로봇(432)은 베이크 챔버들(420), 레지스트 도포 챔버들(410), 제 1 버퍼 모듈(300)의 제 1 버퍼(320), 그리고 후술하는 제 2 버퍼 모듈(500)의 제 1 냉각 챔버(520) 간에 기판(W)을 이송한다. 가이드 레일(433)은 그 길이 방향이 제 1 방향(12)과 나란하도록 배치된다. 가이드 레일(433)은 도포부 로봇(432)이 제 1 방향(12)으로 직선 이동되도록 안내한다. 도포부 로봇(432)은 핸드(434), 아암(435), 지지대(436), 그리고 받침대(437)를 가진다. 핸드(434)는 아암(435)에 고정 설치된다. 아암(435)은 신축 가능한 구조로 제공되어 핸드(434)가 수평 방향으로 이동 가능하도록 한다. 지지대(436)는 그 길이 방향이 제 3 방향(16)을 따라 배치되도록 제공된다. 아암(435)은 지지대(436)를 따라 제 3 방향(16)으로 직선 이동 가능하도록 지지대(436)에 결합된다. 지지대(436)는 받침대(437)에 고정 결합되고, 받침대(437)는 가이드 레일(433)을 따라 이동 가능하도록 가이드 레일(433)에 결합된다.
레지스트 도포 챔버들(410)은 모두 동일한 구조를 가진다. 다만, 각각의 레지스트 도포 챔버(410)에서 사용되는 포토 레지스트의 종류는 서로 상이할 수 있다. 일 예로서 포토 레지스트로는 화학 증폭형 레지스트(chemical amplification resist)가 사용될 수 있다. 레지스트 도포 챔버(410)는 기판(W) 상에 포토 레지스트를 도포한다.
레지스트 도포 챔버(410)는 하우징(411), 지지 플레이트(412), 그리고 노즐(413)을 가진다. 하우징(411)은 상부가 개방된 컵 형상을 가진다. 지지 플레이트(412)는 하우징(411) 내에 위치되며, 기판(W)을 지지한다. 지지 플레이트(412)는 회전 가능하게 제공된다. 노즐(413)은 지지 플레이트(412)에 놓인 기판(W) 상으로 포토 레지스트를 공급한다. 노즐(413)은 원형의 관 형상을 가지고, 기판(W)의 중심으로 포토 레지스트를 공급할 수 있다. 선택적으로 노즐(413)은 기판(W)의 직경에 상응하는 길이를 가지고, 노즐(413)의 토출구는 슬릿으로 제공될 수 있다. 또한, 추가적으로 레지스트 도포 챔버(410)에는 포토 레지스트가 도포된 기판(W) 표면을 세정하기 위해 탈이온수와 같은 세정액을 공급하는 노즐(414)이 더 제공될 수 있다.
다시 도 1 내지 도 4를 참조하면, 베이크 챔버(420)는 기판(W)을 열처리한다. 예컨대, 베이크 챔버들(420)은 포토 레지스트를 도포하기 전에 기판(W)을 소정의 온도로 가열하여 기판(W) 표면의 유기물이나 수분을 제거하는 프리 베이크(prebake) 공정이나 포토레지스트를 기판(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(420)는 냉각 플레이트(421) 또는 가열 플레이트(422)를 가진다. 냉각 플레이트(421)에는 냉각수 또는 열전 소자와 같은 냉각 수단(423)이 제공된다. 또한 가열 플레이트(422)에는 열선 또는 열전 소자와 같은 가열 수단(424)이 제공된다. 냉각 플레이트(421)와 가열 플레이트(422)는 하나의 베이크 챔버(420) 내에 각각 제공될 수 있다. 선택적으로 베이크 챔버(420)들 중 일부는 냉각 플레이트(421)만을 구비하고, 다른 일부는 가열 플레이트(422)만을 구비할 수 있다
현상 모듈(402)은 기판(W) 상에 패턴을 얻기 위해 현상액을 공급하여 포토 레지스트의 일부를 제거하는 현상 공정, 및 현상 공정 전후에 기판(W)에 대해 수행되는 가열 및 냉각과 같은 열처리 공정을 포함한다. 현상모듈(402)은 현상 챔버(460), 베이크 챔버(470), 그리고 반송 챔버(480)를 가진다. 현상 챔버(460), 베이크 챔버(470), 그리고 반송 챔버(480)는 제 2 방향(14)을 따라 순차적으로 배치된다. 따라서 현상 챔버(460)와 베이크 챔버(470)는 반송 챔버(480)를 사이에 두고 제 2 방향(14)으로 서로 이격되게 위치된다. 현상 챔버(460)는 복수 개가 제공되며, 제 1 방향(12) 및 제 3 방향(16)으로 각각 복수 개씩 제공된다. 도면에서는 6개의 현상 챔버(460)가 제공된 예가 도시되었다. 베이크 챔버(470)는 제 1 방향(12) 및 제 3 방향(16)으로 각각 복수 개씩 제공된다. 도면에서는 6개의 베이크 챔버(470)가 제공된 예가 도시되었다. 그러나 이와 달리 베이크 챔버(470)는 더 많은 수로 제공될 수 있다.
반송 챔버(480)는 제 1 버퍼 모듈(300)의 제 2 버퍼(330)와 제 1 방향(12)으로 나란하게 위치된다. 반송 챔버(480) 내에는 현상부 로봇(482)과 가이드 레일(483)이 위치된다. 반송 챔버(480)는 대체로 직사각의 형상을 가진다. 현상부 로봇(482)은 베이크 챔버들(470), 현상 챔버들(460), 제 1 버퍼 모듈(300)의 제 2 버퍼(330)와 냉각 챔버(350), 그리고 제 2 버퍼 모듈(500)의 제 2 냉각 챔버(540) 간에 기판(W)을 이송한다. 가이드 레일(483)은 그 길이 방향이 제 1 방향(12)과 나란하도록 배치된다. 가이드 레일(483)은 현상부 로봇(482)이 제 1 방향(12)으로 직선 이동되도록 안내한다. 현상부 로봇(482)은 핸드(484), 아암(485), 지지대(486), 그리고 받침대(487)를 가진다. 핸드(484)는 아암(485)에 고정 설치된다. 아암(485)은 신축 가능한 구조로 제공되어 핸드(484)가 수평 방향으로 이동 가능하도록 한다. 지지대(486)는 그 길이 방향이 제 3 방향(16)을 따라 배치되도록 제공된다. 아암(485)은 지지대(486)를 따라 제 3 방향(16)으로 직선 이동 가능하도록 지지대(486)에 결합된다. 지지대(486)는 받침대(487)에 고정 결합된다. 받침대(487)는 가이드 레일(483)을 따라 이동 가능하도록 가이드 레일(483)에 결합된다.
현상 챔버들(460)은 모두 동일한 구조를 가진다. 다만, 각각의 현상 챔버(460)에서 사용되는 현상액의 종류는 서로 상이할 수 있다. 현상 챔버(460)는 기판(W) 상의 포토 레지스트 중 광이 조사된 영역을 제거한다. 이때, 보호막 중 광이 조사된 영역도 같이 제거된다. 선택적으로 사용되는 포토 레지스트의 종류에 따라 포토 레지스트 및 보호막의 영역들 중 광이 조사되지 않은 영역만이 제거될 수 있다.
현상 챔버(460)는 하우징(461), 지지 플레이트(462), 그리고 노즐(463)을 가진다. 하우징(461)은 상부가 개방된 컵 형상을 가진다. 지지 플레이트(462)는 하우징(461) 내에 위치되며, 기판(W)을 지지한다. 지지 플레이트(462)는 회전 가능하게 제공된다. 노즐(463)은 지지 플레이트(462)에 놓인 기판(W) 상으로 현상액을 공급한다. 노즐(463)은 원형의 관 형상을 가지고, 기판(W)의 중심으로 현상액 공급할 수 있다. 선택적으로 노즐(463)은 기판(W)의 직경에 상응하는 길이를 가지고, 노즐(463)의 토출구는 슬릿으로 제공될 수 있다. 또한, 현상 챔버(460)에는 추가적으로 현상액이 공급된 기판(W) 표면을 세정하기 위해 탈이온수와 같은 세정액을 공급하는 노즐(464)이 더 제공될 수 있다.
현상모듈(402)의 베이크 챔버(470)는 기판(W)을 열처리한다. 예컨대, 베이크 챔버들(470)은 현상 공정이 수행되기 전에 기판(W)을 가열하는 포스트 베이크 공정 및 현상 공정이 수행된 후에 기판(W)을 가열하는 하드 베이크 공정 및 각각의 베이크 공정 이후에 가열된 웨이퍼를 냉각하는 냉각 공정 등을 수행한다. 베이크 챔버(470)는 냉각 플레이트(471) 또는 가열 플레이트(472)를 가진다. 냉각 플레이트(471)에는 냉각수 또는 열전 소자와 같은 냉각 수단(473)이 제공된다. 또는 가열 플레이트(472)에는 열선 또는 열전 소자와 같은 가열 수단(474)이 제공된다. 냉각 플레이트(471)와 가열 플레이트(472)는 하나의 베이크 챔버(470) 내에 각각 제공될 수 있다. 선택적으로 베이크 챔버(470)들 중 일부는 냉각 플레이트(471)만을 구비하고, 다른 일부는 가열 플레이트(472)만을 구비할 수 있다.
상술한 바와 같이 도포 및 현상 모듈(400)에서 도포 모듈(401)과 현상 모듈(402)은 서로 간에 분리되도록 제공된다. 또한, 상부에서 바라볼 때 도포 모듈(401)과 현상 모듈(402)은 동일한 챔버 배치를 가질 수 있다.
제 2 버퍼 모듈(500)은 도포 및 현상 모듈(400)과 노광 전후 처리 모듈(600) 사이에 기판(W)이 운반되는 통로로서 제공된다. 또한, 제 2 버퍼 모듈(500)은 기판(W)에 대해 냉각 공정이나 에지 노광 공정 등과 같은 소정의 공정을 수행한다. 제 2 버퍼 모듈(500)은 프레임(510), 버퍼(520), 제 1 냉각 챔버(530), 제 2 냉각 챔버(540), 에지 노광 챔버(550), 그리고 제 2 버퍼 로봇(560)을 가진다. 프레임(510)은 직육면체의 형상을 가진다. 버퍼(520), 제 1 냉각 챔버(530), 제 2 냉각 챔버(540), 에지 노광 챔버(550), 그리고 제 2 버퍼 로봇(560)은 프레임(510) 내에 위치된다. 버퍼(520), 제 1 냉각 챔버(530), 그리고 에지 노광 챔버(550)는 도포 모듈(401)에 대응하는 높이에 배치된다. 제 2 냉각 챔버(540)는 현상 모듈(402)에 대응하는 높이에 배치된다. 버퍼(520), 제 1 냉각 챔버(530), 그리고 제 2 냉각 챔버(540)는 순차적으로 제 3 방향(16)을 따라 일렬로 배치된다. 상부에서 바라볼 때 버퍼(520)은 도포 모듈(401)의 반송 챔버(430)와 제 1 방향(12)을 따라 배치된다. 에지 노광 챔버(550)는 버퍼(520) 또는 제 1 냉각 챔버(530)와 제 2 방향(14)으로 일정 거리 이격되게 배치된다.
제 2 버퍼 로봇(560)은 버퍼(520), 제 1 냉각 챔버(530), 그리고 에지 노광 챔버(550) 간에 기판(W)을 운반한다. 제 2 버퍼 로봇(560)은 에지 노광 챔버(550)와 버퍼(520) 사이에 위치된다. 제 2 버퍼 로봇(560)은 제 1 버퍼 로봇(360)과 유사한 구조로 제공될 수 있다. 제 1 냉각 챔버(530)와 에지 노광 챔버(550)는 도포 모듈(401)에서 공정이 수행된 웨이퍼들(W)에 대해 후속 공정을 수행한다. 제 1 냉각 챔버(530)는 도포 모듈(401)에서 공정이 수행된 기판(W)을 냉각한다. 제 1 냉각 챔버(530)는 제 1 버퍼 모듈(300)의 냉각 챔버(350)과 유사한 구조를 가진다. 에지 노광 챔버(550)는 제 1 냉각 챔버(530)에서 냉각 공정이 수행된 웨이퍼들(W)에 대해 그 가장자리를 노광한다. 버퍼(520)는 에지 노광 챔버(550)에서 공정이 수행된 기판들(W)이 후술하는 전처리 모듈(601)로 운반되기 전에 기판(W)을 일시적으로 보관한다. 제 2 냉각 챔버(540)는 후술하는 후처리 모듈(602)에서 공정이 수행된 웨이퍼들(W)이 현상 모듈(402)로 운반되기 전에 웨이퍼들(W)을 냉각한다. 제 2 버퍼 모듈(500)은 현상 모듈(402)와 대응되는 높이에 추가된 버퍼를 더 가질 수 있다. 이 경우, 후처리 모듈(602)에서 공정이 수행된 웨이퍼들(W)은 추가된 버퍼에 일시적으로 보관된 후 현상 모듈(402)로 운반될 수 있다.
노광 전후 처리 모듈(600)은, 노광 장치(1000)가 액침 노광 공정을 수행하는 경우, 액침 노광시에 기판(W)에 도포된 포토레지스트 막을 보호하는 보호막을 도포하는 공정을 처리할 수 있다. 또한, 노광 전후 처리 모듈(600)은 노광 이후에 기판(W)을 세정하는 공정을 수행할 수 있다. 또한, 화학증폭형 레지스트를 사용하여 도포 공정이 수행된 경우, 노광 전후 처리 모듈(600)은 노광 후 베이크 공정을 처리할 수 있다.
노광 전후 처리 모듈(600)은 전처리 모듈(601)과 후처리 모듈(602)을 가진다. 전처리 모듈(601)은 노광 공정 수행 전에 기판(W)을 처리하는 공정을 수행하고, 후처리 모듈(602)은 노광 공정 이후에 기판(W)을 처리하는 공정을 수행한다. 전처리 모듈(601)과 후처리 모듈(602)은 서로 간에 층으로 구획되도록 배치된다. 일 예에 의하면, 전처리 모듈(601)은 후처리 모듈(602)의 상부에 위치된다. 전처리 모듈(601)은 도포 모듈(401)과 동일한 높이로 제공된다. 후처리 모듈(602)은 현상 모듈(402)과 동일한 높이로 제공된다. 전처리 모듈(601)은 보호막 도포 챔버(610), 베이크 챔버(620), 그리고 반송 챔버(630)를 가진다. 보호막 도포 챔버(610), 반송 챔버(630), 그리고 베이크 챔버(620)는 제 2 방향(14)을 따라 순차적으로 배치된다. 따라서 보호막 도포 챔버(610)와 베이크 챔버(620)는 반송 챔버(630)를 사이에 두고 제 2 방향(14)으로 서로 이격되게 위치된다. 보호막 도포 챔버(610)는 복수 개가 제공되며, 서로 층을 이루도록 제 3 방향(16)을 따라 배치된다. 선택적으로 보호막 도포 챔버(610)는 제 1 방향(12) 및 제 3 방향(16)으로 각각 복수 개씩 제공될 수 있다. 베이크 챔버(620)는 복수 개가 제공되며, 서로 층을 이루도록 제 3 방향(16)을 따라 배치된다. 선택적으로 베이크 챔버(620)는 제 1 방향(12) 및 제 3 방향(16)으로 각각 복수 개씩 제공될 수 있다.
반송 챔버(630)는 제 2 버퍼 모듈(500)의 제 1 냉각 챔버(530)와 제 1 방향(12)으로 나란하게 위치된다. 반송 챔버(630) 내에는 전처리 로봇(632)이 위치된다. 반송 챔버(630)는 대체로 정사각 또는 직사각의 형상을 가진다. 전처리 로봇(632)은 보호막 도포 챔버들(610), 베이크 챔버들(620), 제 2 버퍼 모듈(500)의 버퍼(520), 그리고 후술하는 인터페이스 모듈(700)의 제 1 버퍼(720) 간에 기판(W)을 이송한다. 전처리 로봇(632)은 핸드(633), 아암(634), 그리고 지지대(635)를 가진다. 핸드(633)는 아암(634)에 고정 설치된다. 아암(634)은 신축 가능한 구조 및 회전 가능한 구조로 제공된다. 아암(634)은 지지대(635)를 따라 제 3 방향(16)으로 직선 이동 가능하도록 지지대(635)에 결합된다.
보호막 도포 챔버(610)는 액침 노광 시에 레지스트 막을 보호하는 보호막을 기판(W) 상에 도포한다. 보호막 도포 챔버(610)는 하우징(611), 지지 플레이트(612), 그리고 노즐(613)을 가진다. 하우징(611)은 상부가 개방된 컵 형상을 가진다. 지지 플레이트(612)는 하우징(611) 내에 위치되며, 기판(W)을 지지한다. 지지 플레이트(612)는 회전 가능하게 제공된다. 노즐(613)은 지지 플레이트(612)에 놓인 기판(W) 상으로 보호막 형성을 위한 보호액을 공급한다. 노즐(613)은 원형의 관 형상을 가지고, 기판(W)의 중심으로 보호액을 공급할 수 있다. 선택적으로 노즐(613)은 기판(W)의 직경에 상응하는 길이를 가지고, 노즐(613)의 토출구는 슬릿으로 제공될 수 있다. 이 경우, 지지 플레이트(612)는 고정된 상태로 제공될 수 있다. 보호액은 발포성 재료를 포함한다. 보호액은 포토 레지스터 및 물과의 친화력이 낮은 재료가 사용될 수 있다. 예컨대, 보호액은 불소계의 용제를 포함할 수 있다. 보호막 도포 챔버(610)는 지지 플레이트(612)에 놓인 기판(W)을 회전시키면서 기판(W)의 중심 영역으로 보호액을 공급한다.
베이크 챔버(620)는 보호막이 도포된 기판(W)을 열처리한다. 베이크 챔버(620)는 냉각 플레이트(621) 또는 가열 플레이트(622)를 가진다. 냉각 플레이트(621)에는 냉각수 또는 열전 소자와 같은 냉각 수단(623)이 제공된다. 또는 가열 플레이트(622)에는 열선 또는 열전 소자와 같은 가열 수단(624)이 제공된다. 가열 플레이트(622)와 냉각 플레이트(621)는 하나의 베이크 챔버(620) 내에 각각 제공될 수 있다. 선택적으로 베이크 챔버들(620) 중 일부는 가열 플레이트(622) 만을 구비하고, 다른 일부는 냉각 플레이트(621) 만을 구비할 수 있다.
후처리 모듈(602)은 세정 챔버(660), 노광 후 베이크 챔버(670), 그리고 반송 챔버(680)를 가진다. 세정 챔버(660), 반송 챔버(680), 그리고 노광 후 베이크 챔버(670)는 제 2 방향(14)을 따라 순차적으로 배치된다. 따라서 세정 챔버(660)와 노광 후 베이크 챔버(670)는 반송 챔버(680)를 사이에 두고 제 2 방향(14)으로 서로 이격되게 위치된다. 세정 챔버(660)는 복수 개가 제공되며, 서로 층을 이루도록 제 3 방향(16)을 따라 배치될 수 있다. 선택적으로 세정 챔버(660)는 제 1 방향(12) 및 제 3 방향(16)으로 각각 복수 개씩 제공될 수 있다. 노광 후 베이크 챔버(670)는 복수 개가 제공되며, 서로 층을 이루도록 제 3 방향(16)을 따라 배치될 수 있다. 선택적으로 노광 후 베이크 챔버(670)는 제 1 방향(12) 및 제 3 방향(16)으로 각각 복수 개씩 제공될 수 있다.
반송 챔버(680)는 상부에서 바라볼 때 제 2 버퍼 모듈(500)의 제 2 냉각 챔버(540)와 제 1 방향(12)으로 나란하게 위치된다. 반송 챔버(680)는 대체로 정사각 또는 직사각의 형상을 가진다. 반송 챔버(680) 내에는 후처리 로봇(682)이 위치된다. 후처리 로봇(682)은 세정 챔버들(660), 노광 후 베이크 챔버들(670), 제 2 버퍼 모듈(500)의 제 2 냉각 챔버(540), 그리고 후술하는 인터페이스 모듈(700)의 제 2 버퍼(730) 간에 기판(W)을 운반한다. 후처리 모듈(602)에 제공된 후처리 로봇(682)은 전처리 모듈(601)에 제공된 전처리 로봇(632)과 동일한 구조로 제공될 수 있다.
세정 챔버(660)는 노광 공정 이후에 기판(W)을 세정한다. 세정 챔버(660)는 하우징(661), 지지 플레이트(662), 그리고 노즐(663)을 가진다. 하우징(661)는 상부가 개방된 컵 형상을 가진다. 지지 플레이트(662)는 하우징(661) 내에 위치되며, 기판(W)을 지지한다. 지지 플레이트(662)는 회전 가능하게 제공된다. 노즐(663)은 지지 플레이트(662)에 놓인 기판(W) 상으로 세정액을 공급한다. 세정액으로는 탈이온수와 같은 물이 사용될 수 있다. 세정 챔버(660)는 지지 플레이트(662)에 놓인 기판(W)을 회전시키면서 기판(W)의 중심 영역으로 세정액을 공급한다. 선택적으로 기판(W)이 회전되는 동안 노즐(663)은 기판(W)의 중심 영역에서 가장자리 영역까지 직선 이동 또는 회전 이동할 수 있다.
노광 후 베이크 챔버(670)는 원자외선을 이용하여 노광 공정이 수행된 기판(W)을 가열한다. 노광 후 베이크 공정은 기판(W)을 가열하여 노광에 의해 포토 레지스트에 생성된 산(acid)을 증폭시켜 포토 레지스트의 성질 변화를 완성시킨다. 노광 후 베이크 챔버(670)는 가열 플레이트(672)를 가진다. 가열 플레이트(672)에는 열선 또는 열전 소자와 같은 가열 수단(674)이 제공된다. 노광 후 베이크 챔버(670)는 그 내부에 냉각 플레이트(671)를 더 구비할 수 있다. 냉각 플레이트(671)에는 냉각수 또는 열전 소자와 같은 냉각 수단(673)이 제공된다. 또한, 선택적으로 냉각 플레이트(671)만을 가진 베이크 챔버가 더 제공될 수 있다.
상술한 바와 같이 노광 전후 처리 모듈(600)에서 전처리 모듈(601)과 후처리 모듈(602)은 서로 간에 완전히 분리되도록 제공된다. 또한, 전처리 모듈(601)의 반송 챔버(630)와 후처리 모듈(602)의 반송 챔버(680)는 동일한 크기로 제공되어, 상부에서 바라볼 때 서로 간에 완전히 중첩되도록 제공될 수 있다. 또한, 보호막 도포 챔버(610)와 세정 챔버(660)는 서로 동일한 크기로 제공되어 상부에서 바라볼 때 서로 간에 완전히 중첩되도록 제공될 수 있다. 또한, 베이크 챔버(620)와 노광 후 베이크 챔버(670)는 동일한 크기로 제공되어, 상부에서 바라볼 때 서로 간에 완전히 중첩되도록 제공될 수 있다.
인터페이스 모듈(700)은 노광 전후 처리 모듈(600), 및 노광 장치(1000) 간에 기판(W)을 이송한다. 인터페이스 모듈(700)은 프레임(710), 제 1 버퍼(720), 제 2 버퍼(730), 그리고 인터페이스 로봇(740)를 가진다. 제 1 버퍼(720), 제 2 버퍼(730), 그리고 인터페이스 로봇(740)은 프레임(710) 내에 위치된다. 제 1 버퍼(720)와 제 2 버퍼(730)는 서로 간에 일정거리 이격되며, 서로 적층되도록 배치된다. 제 1 버퍼(720)는 제 2 버퍼(730)보다 높게 배치된다. 제 1 버퍼(720)는 전처리 모듈(601)과 대응되는 높이에 위치되고, 제 2 버퍼(730)는 후처리 모듈(602)에 대응되는 높이에 배치된다. 상부에서 바라볼 때 제 1 버퍼(720)는 전처리 모듈(601)의 반송 챔버(630)와 제 1 방향(12)을 따라 일렬로 배치되고, 제 2 버퍼(730)는 후처리 모듈(602)의 반송 챔버(630)와 제 1 방향(12)을 따라 일렬로 배치되게 위치된다.
인터페이스 로봇(740)은 제 1 버퍼(720) 및 제 2 버퍼(730)와 제 2 방향(14)으로 이격되게 위치된다. 인터페이스 로봇(740)은 제 1 버퍼(720), 제 2 버퍼(730), 그리고 노광 장치(1000) 간에 기판(W)을 운반한다. 인터페이스 로봇(740)은 제 2 버퍼 로봇(560)과 대체로 유사한 구조를 가진다.
제 1 버퍼(720)는 전처리 모듈(601)에서 공정이 수행된 기판들(W)이 노광 장치(1000)로 이동되기 전에 이들을 일시적으로 보관한다. 그리고 제 2 버퍼(730)는 노광 장치(1000)에서 공정이 완료된 기판들(W)이 후처리 모듈(602)로 이동되기 전에 이들을 일시적으로 보관한다. 제 1 버퍼(720)는 하우징(721)과 복수의 지지대들(722)을 가진다. 지지대들(722)은 하우징(721) 내에 배치되며, 서로 간에 제 3 방향(16)을 따라 이격되게 제공된다. 각각의 지지대(722)에는 하나의 기판(W)이 놓인다. 하우징(721)은 인터페이스 로봇(740) 및 전처리 로봇(632)이 하우징(721) 내로 지지대(722)에 기판(W)을 반입 또는 반출할 수 있도록 인터페이스 로봇(740)이 제공된 방향 및 전처리 로봇(632)이 제공된 방향에 개구(도시되지 않음)를 가진다. 제 2 버퍼(730)는 제 1 버퍼(720)와 대체로 유사한 구조를 가진다. 다만, 제 2 버퍼(730)의 하우징(4531)에는 인터페이스 로봇(740)이 제공된 방향 및 후처리 로봇(682)이 제공된 방향에 개구(도시되지 않음)를 가진다. 인터페이스 모듈에는 웨이퍼에 대해 소정의 공정을 수행하는 챔버의 제공 없이 상술한 바와 같이 버퍼들 및 로봇만 제공될 수 있다.
다음에는 상술한 기판 처리 설비(1)를 이용하여 공정을 수행하는 일 예를 설명한다.
기판들(W)이 수납된 카세트(20)는 로드 포트(100)의 재치대(120)에 놓인다. 도어 오프너에 의해 카세트(20)의 도어가 개방된다. 인덱스 로봇(220)은 카세트(20)로부터 기판(W)을 꺼내어 제 2 버퍼(330)로 운반한다.
제 1 버퍼 로봇(360)은 제 2 버퍼(330)에 보관된 기판(W)을 제 1 버퍼(320)로 운반한다. 도포부 로봇(432)은 제 1 버퍼(320)로부터 기판(W)을 꺼내어 도포 모듈(401)의 베이크 챔버(420)로 운반한다. 베이크 챔버(420)는 프리 베이크 및 냉각 공정을 순차적으로 수행한다. 도포부 로봇(432)은 베이크 챔버(420)로부터 기판(W)을 꺼내어 레지스트 도포 챔버(410)로 운반한다. 레지스트 도포 챔버(410)는 기판(W) 상에 포토 레지스트를 도포한다. 이후 기판(W) 상에 포토 레지스트가 도포되면, 도포부 로봇(432)은 기판(W)을 레지스트 도포 챔버(410)로부터 베이크 챔버(420)로 운반한다. 베이크 챔버(420)는 기판(W)에 대해 소프트 베이크 공정을 수행한다.
도포부 로봇(432)은 베이크 챔버(420)에서 기판(W)을 꺼내어 제 2 버퍼 모듈(500)의 제 1 냉각 챔버(530)로 운반한다. 제 1 냉각 챔버(530)에서 기판(W)에 대해 냉각 공정이 수행된다. 제 1 냉각 챔버(530)에서 공정이 수행된 기판(W)은 제 2 버퍼 로봇(560)에 의해 에지 노광 챔버(550)로 운반된다. 에지 노광 챔버(550)는 기판(W)의 가장자리 영역을 노광하는 공정을 수행한다. 에지 노광 챔버(550)에서 공정이 완료된 기판(W)은 제 2 버퍼 로봇(560)에 의해 버퍼(520)로 운반된다.
전처리 로봇(632)은 버퍼(520)로부터 기판(W)을 꺼내어 전처리 모듈(601)의 보호막 도포 챔버(610)로 운반한다. 보호막 도포 챔버(610)는 기판(W) 상에 보호막을 도포한다. 이후 전처리 로봇(632)은 기판(W)을 보호막 도포 챔버(610)로부터 베이크 챔버(620)로 운반한다. 베이크 챔버(620)는 기판(W)에 대해 가열 및 냉각 등과 같은 열처리를 수행한다.
전처리 로봇(632)은 베이크 챔버(620)에서 기판(W)을 꺼내어 인터페이스 모듈(700)의 제 1 버퍼(720)로 운반한다. 인터페이스 로봇(740)은 제 1 버퍼(720)로부터 노광 장치(900)로 기판(W)을 운반된다. 노광 장치(900)는 기판(W)의 처리면에 대해 노광 공정, 예를 들어 액침 노광 공정을 수행한다. 노광 장치(900)에서 기판(W)에 대해 노광 공정이 완료되면, 인터페이스 로봇(740)은 노광 장치(900)에서 기판(W)을 제 2 버퍼(730)로 운반한다.
후처리 로봇(682)은 제 2 버퍼(730)로부터 기판(W)을 꺼내어 후처리 모듈(602)의 세정 챔버(660)로 운반한다. 세정 챔버(660)는 기판(W)의 표면에 세정액을 공급하여 세정 공정을 수행한다. 세정액을 이용한 기판(W)의 세정이 완료되면 후처리 로봇(682)은 곧바로 세정 챔버(660)로부터 기판(W)을 꺼내어 노광 후 베이크 챔버(670)로 기판(W)을 운반한다. 노광 후 베이크 챔버(670)의 가열 플레이트(672)에서 기판(W)의 가열에 의해 기판(W) 상에 부착된 세정액이 제거되고, 이와 동시에 포토 레지스트에 생성된 산(acid)을 증폭시켜 포토 레지스트의 성질 변화가 완성된다. 후처리 로봇(682)은 노광 후 베이크 챔버(670)로부터 기판(W)을 제 2 버퍼 모듈(500)의 제 2 냉각 챔버(540)로 운반한다. 제 2 냉각 챔버(540)에서 기판(W)의 냉각이 수행된다.
현상부 로봇(482)은 제 2 냉각 챔버(540)로부터 기판(W)을 꺼내어 현상 모듈(402)의 베이크 챔버(470)로 운반한다. 베이크 챔버(470)는 포스트 베이크 및 냉각 공정을 순차적으로 수행한다. 현상부 로봇(482)은 베이크 챔버(470)로부터 기판(W)을 꺼내어 현상 챔버(460)로 운반한다. 현상 챔버(460)는 기판(W) 상에 현상액을 공급하여 현상 공정을 수행한다. 이후 현상부 로봇(482)은 기판(W)을 현상 챔버(460)로부터 베이크 챔버(470)로 운반한다. 베이크 챔버(470)는 기판(W)에 대해 하드 베이크 공정을 수행한다.
현상부 로봇(482)은 베이크 챔버(470)에서 기판(W)을 꺼내어 제 1 버퍼 모듈(300)의 냉각 챔버(350)로 운반한다. 냉각 챔버(350)는 기판(W)을 냉각하는 공정을 수행한다. 인덱스 로봇(360)은 냉각 챔버(350)부터 기판(W)을 카세트(20)로 운반한다. 이와 달리, 현상부 로봇(482)는 베이크 챔버(470)에서 기판(W)을 꺼내 제 1 버퍼 모듈(300)의 제 2 버퍼(330)으로 운반하고, 이후 인덱스 로봇(360)에 의해 카세트(20)로 운반될 수 있다.
도 5는 레지스트 도포 챔버들 각각으로 처리액을 공급하는 처리액 공급 장치를 설명하기 위한 도면이다.
본 실시예에서 처리액 공급 장치(900)는 도포 공정에 사용되는 처리액을 레지스트 도포 챔버들 각각으로 공급하는 것으로 설명하고 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며 처리액을 이용하여 기판 표면을 처리하는 액처리 장치에 모두 적용 가능하다. 레지스트 도포 챔버에서는 신너 조성물로 기판을 프리 웨팅하는 공정, 포토레지시트를 도포하는 공정, 신너 조성물로 기판 가장자리를 클리닝하는 공정을 진행하는 액처리 장치(800)로 제공될 수 있다. 액처리 장치(800) 각각은 기판 지지 유닛(810), 처리 용기(820), 노즐(830)을 포함할 수 있다.
도 5를 참조하면, 처리액 공급 장치(900)는 처리액이 저장되어 있는 보틀(bottle;910), 용존가스 추출 노즐(920), 펌프 유닛(930) 처리액 공급배관(992) 그리고 제어부(990)를 포함할 수 있다.
보틀(910)에는 처리액이 채워져 있으며, 제1불활성가스 공급라인(912)과 제1공급라인(L1)이 연결되어 있다. 보틀(910)에는 제1불활성가스 공급라인(912)을 통해 밀폐된 보틀(910) 내부를 불활성기체의 분위기로 만들기 위해 불활성가스(헬륨가스 또는 질소 가스)가 레귤레이터를 통해 공급되며, 상대적인 압력으로 내부의 처리액이 제1공급라인(L1)을 통해 용존가스 추출 노즐(920)로 이동될 수 있다. 예컨대, 처리액은 레지스트액, 신나액, 현상액, 린스액, 순수 등을 들 수 있다.
용존가스 추출 노즐(920)에서는 처리액 내의 용존가스가 분리될 수 있다. 용존가스 추출 노즐(920)은 제1공급 라인(L1) 상에 제공될 수 있다. 바람직하게, 용존가스 추출 노즐(920)는 펌프 유닛(930)에 가깝게 위치될 수 있다. 제1공급라인(L1)은 펌프 유닛(930)에 연결된다.
펌프 유닛(930)은 처리액을 일시적으로 저장하고, 처리액(용존가스가 제거된 처리액)을 액처리 장치들 각각의 노즐(830)로 공급할 수 있다. 펌프 유닛(930)에는 제1공급라인(L1)과 제2공급라인(L2) 그리고 벤트 라인(994)이 연결될 수 있다. 제2공급라인(L2)들은 액처리 장치들 각각의 노즐(830)과 연결될 수 있다. 펌프 유닛(930)은 처리액 공급배관(992)에 병렬로 제공될 수 있다. 2개의 펌프 유닛은 교대로 처리액을 공급할 수 있다. 펌프 유닛(930)의 구성은 동일하기 때문에 하나의 펌프 유닛에 관해서만 설명한다.
도 6 및 도 7은 펌프유닛을 설명하기 위함 도면들이다.
도 5 내지 도 7을 참조하면, 펌프 유닛(930)은 펌프 케이스(932)와 벨로우즈 펌프(940)를 포함할 수 있다.
펌프 케이스(932)는 바닥(933)과 원통형의 측벽(934)을 갖는 케이스(935)와, 케이스(935)의 개방된 상면을 덮는 커버(936)를 포함할 수 있다. 벨로우즈 펌프(940)는 펌프 케이스(932) 내에 위치된다. 펌프 케이스(932)의 바닥(933)에는 가압용 라인(995)이 연결되는 가압 포트(P4)와 감압용 라인(996)이 연결되는 감압 포트(P5)가 제공될 수 있다. 커버(936)는 케이스(935)와 함께 벨로우즈 펌프(940)를 수용하는 공간을 제공한다. 커버(936)에는 유입포트(P1), 토출포트(P2) 그리고 벤트 포트(P3)가 제공된다.
유입포트(P1)에는 제1공급 라인(L1)이 연결된다. 용존가스 추출 노즐(920)은 유입 포트(P1)에 인접하도록 제1공급 라인(L1) 상에 제공될 수 있다. 처리액은 벨로우즈 펌프(940)의 팽창 동작시 용존가스 추출 노즐(920)과 유입 포트(P1)를 통해 벨로우즈 펌프(940)의 저장 공간으로 유입된다.
토출 포트(P2)에는 제2공급 라인(L2)이 연결된다. 벨로우즈 펌프(940)의 저장 공간(941)에 저장된 처리액은 벨로우즈 펌프(940)의 수축 동작시 토출 포트(P2)를 통해 제2공급라인(L2)으로 공급될 수 있다. 한편, 토출 포트(P2)의 입구(하단)는 커버(936)의 저면으로부터 돌출되도록 제공되는 것이 바람직하다. 토출 포트(P2)는 그 입구(하단)가 벤트 포트(P3)의 입구와 다른 높이에 위치된다. 이렇게 토출 포트(P2)의 입구를 벤트 포트(P3)의 입구보다 아래쪽에 위치시킨 이유는 저장 공간((41)의 상부에 잔존하는 기포가 토출 포트(P2)를 통해 빠져나가는 것을 방지하기 위함이다.
벨로우즈 펌프(940)는 펌프 케이스(932)에 일단이 기밀하게 고정되고 펌프 케이스(932)와의 사이에 저장 공간(941)을 제공하며, 펌프 케이스(932)의 압력실(931)에 제공되는 압력 조절용 유체에 의해 수축 또는 팽창될 수 있다. 압력실(931)은 케이스(935)와 이동판(944)으로 둘러싸인 공간이고, 가압용 기체(예를 들면 N2 가스) 및 감압용 기체(예를 들면 에어)에 의해 가압되거나 감압될 수 있다.
벨로우즈 펌프(940)는 이동판(944)과 벨로우즈(942)를 포함할 수 있다. 이동판(944)은 측벽(934)의 내벽면에 대응하는 형상을 갖는다. 이동판(944)은 측벽(934)이 연장되는 방향을 따라 왕복 이동 가능하다. 벨로우즈(942)는 케이스(935) 내에 있어서 측벽(934)이 연장되는 방향을 따라서 신축 가능하다.
벨로우즈(942)의 일단측은, 커버(936) 중 바닥(933)을 향하는 측의 면에 부착된다. 벨로우즈(942)의 타단측은, 이동판(944) 중 커버(936)를 향하는 측의 면에 부착된다. 따라서, 벨로우즈 펌프(940)의 용적은, 이동판(944)의 위치에 따라서 변화될 수 있다. 커버(936), 벨로우즈(942) 및 이동판(944)으로 둘러싸인 공간은, 처리액을 저장할 수 있는 저장 공간(941)이며, 저장 공간(941)의 크기는 벨로우즈 펌프(940)의 용적을 의미한다.
펌프 유닛(930)은 제1감지부(LC1))와 제2감지부(LC2)를 포함할 수 있다. 제1감지부(LC1)는 펌프 케이스(932)의 바닥(933)에 가깝게 위치하며, 제1높이까지 하강 이동된 이동판(944)을 감지한다. 이동판(944)이 제1감지부(LC1)가 위치한 제1높이까지 이동되면 처리액이 벨로우즈 펌프(940)에 거의 가득 채워지게 된다. 제2감지부(LC2)는 펌프 케이스(932)의 커버(936)에 가깝게 위치하며, 제2높이까지 상승 이동된 이동판(944)을 감지한다. 이동판(944)이 제2감지부(LC2)가 위치한 제2높이까지 이동되면 벨로우즈 펌프(940)에는 처리액이 거의 비워진 상태가 된다.
제어부(990)는 펌프 유닛(930)의 동작을 제어한다. 제어부(990)는 용존가스 추출 노즐(920)을 통해 약액을 펌프 유닛(930)에 저장하는 동작과, 저장 동작 후에 펌프 유닛(930) 내에서 처리액과 분리된 기포를 배출하는 기포 배출 동작, 펌프 유닛(930) 내에서 약액과 분리된 기포를 배출하는 기포 배출 동작, 기포 배출 동작 후에 기포가 제거된 약액을 펌프 유닛(930)으로부터 토출하는 토출 동작이 이루어지도록 펌프 유닛(930)에 연결된 라인 상의 밸브들(V1,V2,V3,V4,V5)를 제어할 수 있다. 기포 배출 동작과 토출 동작을 실행할 때에 펌프 유닛의 용적은 축소된다.
도 8 및 도 9는 용존가스 추출 노즐을 설명하기 위한 도면이다.
도 7 내지 도 9를 참조하면, 용존가스 추출 노즐(920)은 처리액으로부터 용존가스를 배기 가능한 기포 형태로 추출하는 노즐이다. 용존가스 추출 노즐(920)은 내부에 약액이 흐르는 중앙 유로(924)가 형성된 노즐 몸체(922)를 포함할 수 있다. 중앙 유로(924)는 일측으로 약액이 유입되는 유입구(925)와, 중앙 유로(924)의 타측으로 약액이 토출되는 토출구(926)를 포함한다. 토출구(926)는 캐비테이션 현상을 통해 약액 중의 용존가스가 기포 형태로 추출되도록 토출구(926)에 연결되는 배관인 제1공급라인(L1)의 단면적보다 상대적으로 작은 단면적으로 갖는다. 참고로, 유입구와 토출구는 중앙 유로와 동일한 단면적으로 갖는다.
예컨대, 일정 유량의 처리액이 제1공급라인(L1) 상의 용존가스 토출 노즐(920)을 통과하는 과정에서 유속이 높아짐으로써 증기압 이하로 발생되는 캐비테이션 현상(처리액에 녹아 있던 용존가스가 급격한 압력저하로 인하여 기포가 발생하는 현상)을 이용한 방식이다. 용존가스 추출 노즐(920)은 처리액이 토출구(926)로부터 토출될 때 캐비테이션 현상을 통해 처리액 내의 용존가스가 기포 형태로 추출된다.
좀 더 부연설명을 하면, 처리액은 중앙 유로(924)의 토출구(926)를 통해 배출된다. 처리액이 중앙 유로(924)를 통과하면서 유속이 증가하고, 처리액의 동압이 급격하게 상승함과 아울러 정압이 급격하게 저하되고, 토출구(926)를 통과하면 유로의 단면적이 급격하게 넓어지기 때문에 유속이 느려지고 처리액의 동압이 급격하게 떨어지면서 정압은 급격하게 상승한다. 처리액의 급격한 압력변화가 발생하면, 캐비테이션 현상이 발생하고, 처리액 내의 용존가스는 기포 형태로 추출되면서 처리액으로부터 분리된다. 이렇게 용존가스 추출 노즐(920)을 통과하면서 추출된 기포와 용존가스가 제거된 처리액은 벨로우즈 펌프(940)의 저장 공간(941)으로 유입된다.
이와 같이, 용존가스 추출 노즐(920)은 캐비테이션 현상을 이용하여 용존가스를 기포 형태로 추출하는 것으로, 반영구적으로 사용이 가능하여 유지보수 비용이 별도로 발생하지 않는 장점이 있다.
도 10은 처리액 공급 장치에서의 기포 제거 방법을 설명하기 위한 플로우 챠트이다.
도 10을 참조하면, 처리액 공급 장치(900)에서의 기포 제거 방법은 기포 추출 단계(S100), 처리액 저장 단계(S200), 안정화 단계(S300), 기포 배출 단계(S400) 그리고 처리액 토출 단계(S500)를 포함할 수 있다.
도 11을 참조하면, 추출 단계(S100)에서 처리액은 용존가스 추출 노즐(920)을 통과하고, 이 과정에서 용존가스는 기포 형태로 추출된다. 용존가스가 기포 형태로 추출된 약액은 펌프 유닛(930)의 저장 공간(941)에 저장된다. 추출 단계(S100)와 저장 단계(S200)는 연속적으로 이루어질 수 있다. 추출 단계(S100)와 저장 단계(S200)에서 감압용 라인(996) 상의 밸브(V5)와 제1공급라인(L1)상의 밸브(V1)가 오픈된다. 펌프 유닛(930)의 압력실(931)은 감압용 기체에 의해 감압되고, 이동판(944)이 케이스(935)의 바닥(933)을 향해 이동된다. 따라서, 용존가스 추출 노즐(920)을 통해 처리액이 용존가스가 분리된 상태로 벨로우즈 펌프 내에 유입된다.
도 12를 참조하면, 안정화 단계(S300)는 기포를 제거하기 전에 기포가 처리액 분리되어 저장 공간의 상부에 모이도록 일정시간 대기하는 단계이다. 예컨대, 안정화 단계는 30분 이상이 바람직할 수 있다. 안정화 단계에서 모든 밸브는 오프된다.
도 13을 참조하면, 기포 배출 단계(S400)에서는 저장 공간(941) 내에서 처리액으로부터 분리된 기포가 배출된다. 기포 배출 단계(S400)에서 가압용 라인(995) 상의 밸브(V4)와 벤트라인(994) 상의 밸브(V3)가 오픈된다. 펌프 유닛(930)의 압력실(931)은 가압용 기체에 의해 가압되고, 이동판(944)이 커버(936)을 향해 이동된다. 따라서, 저장 공간(941)의 상층에 모여있던 기포들은 벤트 라인(994)을 통해 드레인된다. 기포 배출 단계(S400)는 처리액 토출 단계 직전에 아주 짧은 시간동안 진행된다. 예컨대, 처리액 토출 단계가 2시간 정도 진행되는 경우 기포 배출 단계는 2-3초 정도의 짧은 시간동안만 진행된다.
도 14를 참조하면, 처리액 토출 단계(S500)에서는 기포가 제거된 처리액이 펌프 유닛(930)으로부터 토출된다. 처리액 토출 단계(S500)에서 가압용 라인(995) 상의 밸브(V4)와 제2공급라인(L2) 상의 밸브(V2)가 오픈되고, 벤트라인(994) 상의 밸브(V3)는 오프된다. 펌프 유닛(930)의 압력실(931)은 가압용 기체에 의해 가압되고, 이동판(944)이 커버(936)을 향해 이동된다. 따라서, 저장 공간(941) 내의 처리액이 배출 포트(P2)를 통해 제2공급라인(L2)으로 흐르게 된다. 기포 배출 단계(S400)와 처리액 토출 단계(S500)는 연속적으로 이루어진다. 가압용 라인(995)을 통해 가압용 기체가 압력실(931)로 공급되는 것은 동일하고, 단지 벤트 라인(994) 상의 밸브(V3)와 제2공급라인(L2) 상의 밸브(V2)의 온/오프가 바뀐다는데 그 차이가 있다.
상술한 구성을 갖는 처리액 공급 장치(900)는 용존가스 추출 노즐(920)에서 용존가스를 추출하고, 펌프 유닛(930)에서 기포를 분리 제거한 후 처리액을 공급할 수 있다. 특히, 용존가스 추출 노즐(920)은 노즐 전단이 아닌 펌프 유닛(930) 전단(공급부)에 배치할 수 있다. 따라서, 노즐과 연결된 공급라인에 개별적으로 탈기 장치를 배치했던 종래에 비해 공간적, 비용적 절감을 기대할 수 있다.
도 15는 용존가스 추출 노즐의 변형예를 보여주는 도면이다.
도 15에 도시된 바와 같이, 용존가스 추출 노즐(920)은 토출구가 펌프 유닛(930)의 유입 포트(P1)에 다이렉트로 연결되도록 설치될 수 있다.
이상의 실시 예들은 본 발명의 이해를 돕기 위하여 제시된 것으로, 본 발명의 범위를 제한하지 않으며, 이로부터 다양한 변형 가능한 실시 예들도 본 발명의 범위에 속하는 것임을 이해하여야 한다. 본 발명의 기술적 보호범위는 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이며, 본 발명의 기술적 보호범위는 특허청구범위의 문언적 기재 그 자체로 한정되는 것이 아니라 실질적으로는 기술적 가치가 균등한 범주의 발명에 대하여까지 미치는 것임을 이해하여야 한다.
800: 액처리 장치 810 : 기판 지지 유닛
820 : 처리 용기 830 : 노즐
900 : 처리액 공급 장치 910 : 보틀
920 : 용존가스 추출 노즐 990 : 제어부
930 : 펌프 유닛

Claims (20)

  1. 기판으로 약액을 공급하는 노즐;
    상기 노즐로 약액을 공급하는 약액 공급 장치를 포함하되;
    상기 약액 공급 장치는
    펌프 부재;
    상기 펌프 부재로 약액이 유입되는 경로에 제공되어 약액을 스프레이식으로 분출하는 용존가스 추출 노즐; 및
    상기 펌프 부재의 동작을 제어하는 제어부를 포함하고,
    상기 용존가스 추출 노즐은
    내부에 약액이 흐르는 중앙 유로가 형성된 노즐 몸체를 포함하며,
    상기 중앙 유로는 일측으로 약액이 유입되는 유입구와, 상기 중앙 유로의 타측으로 약액이 토출되는 토출구를 갖고,
    상기 토출구는
    캐비테이션 현상을 통해 약액 중의 용존가스가 기포 형태로 추출되도록 상기 토출구에 연결되는 배관의 단면적보다 상대적으로 작은 단면적을 갖고,
    상기 중앙 유로의 단면적은 상기 토출구 및 상기 유입구의 단면적과 동일한 기판 처리 장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 노즐 몸체는
    상기 유입구에 배관을 연결하기 위한 제1연결부와, 상기 토출구에 배관을 연결하기 위한 제2연결부를 포함하는 기판 처리 장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 노즐 몸체의 상기 토출구는 상기 펌프 부재의 유입포트에 다이렉트로 연결되는 기판 처리 장치.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 펌프 부재는
    펌프 케이스; 및
    상기 펌프 케이스에 일단이 기밀하게 고정되고 상기 펌프 케이스와의 사이에 저장 공간을 제공하며, 압력 조절용 유체에 의해 수축 또는 팽창되는 벨로우즈 펌프를 포함하는 기판 처리 장치.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 펌프 케이스는
    상기 저장 공간에 저장된 약액이 토출되는 토출 포트가 상기 저장 공간을 향해 돌출되도록 제공되는 기판 처리 장치.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 제어부는
    상기 용존가스 추출 노즐을 통해 약액을 상기 펌프 부재에 저장하는 저장 동작;
    상기 저장 동작 후에 상기 펌프 부재 내에서 약액과 분리된 기포를 배출하는 기포 배출 동작; 및
    상기 기포 배출 동작 후에 기포가 제거된 약액을 상기 펌프 부재로부터 토출하는 토출 동작을 포함하는 기판 처리 장치.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 제어부는
    상기 기포 배출 동작과 상기 토출 동작을 실행할 때에 상기 펌프 부재를 가압하여 상기 펌프의 용적을 축소하는 기판 처리 장치.
  11. 제 9 항에 있어서,
    상기 제어부는
    상기 저장 동작과 상기 기포 배출 동작 사이에 기포가 약액으로부터 분리되도록 하는 안정화 동작을 더 포함하는 기판 처리 장치.
  12. 약액 기포 제거 방법에 있어서,
    용존가스 추출 노즐을 통해 용존가스가 포함된 약액으로부터 용존가스를 기포 형태로 추출하는 추출 단계;
    상기 용존가스가 기포 형태로 추출된 약액을 펌프 부재의 저장 공간에 저장하는 단계;
    상기 저장 공간에 약액을 저장한 후 기포가 약액으로부터 분리되도록 일정시간 대기하는 안정화 단계;
    상기 저장 공간 내에서 약액으로부터 분리된 기포를 배출하는 기포 배출 단계; 및
    상기 기포 배출 단계 후에 기포가 제거된 약액을 상기 펌프 부재로부터 토출하는 토출 단계를 포함하는 약액 기포 제거 방법.
  13. 삭제
  14. 제 12 항에 있어서,
    상기 추출 단계는
    캐비테이션 현상을 통해 처리액 중의 용존가스가 기포 형태로 추출되며,
    상기 토출 단계는
    상기 저장 공간의 상부에 잔존하는 기포가 토출되는 것을 방지하기 위해 약액이 토출되는 토출 포트의 입구는 상기 저장 공간을 향해 돌출되어 형성되는 약액 기포 제거 방법.
  15. 기판으로 약액을 공급하는 노즐;
    상기 노즐로 약액을 공급하는 약액 공급 장치를 포함하되;
    상기 약액 공급 장치는
    펌프 케이스 및 상기 펌프 케이스에 일단이 기밀하게 고정되고 상기 펌프 케이스와의 사이에 저장 공간을 제공하며, 압력 조절용 유체에 의해 수축 또는 팽창되는 벨로우즈 펌프를 포함하는 펌프 부재;
    상기 펌프 부재로 약액이 유입되는 경로에 제공되어 약액을 스프레이식으로 분출하는 용존가스 추출 노즐;
    상기 펌프 부재의 동작을 제어하는 제어부를 포함하고,
    상기 용존가스 추출 노즐은
    내부에 약액이 흐르는 중앙 유로가 형성된 노즐 몸체를 포함하며,
    상기 중앙 유로는
    캐비테이션 현상을 통해 약액 중의 용존가스가 기포 형태로 추출되도록 상기 노즐 몸체에 연결되는 배관의 단면적보다 상대적으로 작은 단면적을 갖고,
    상기 중앙 유로의 단면적은 상기 중앙 유로의 토출구 및 상기 중앙 유로의 유입구의 단면적과 동일하고,
    상기 제어부는
    상기 용존가스 추출 노즐을 통해 약액을 상기 펌프 부재에 저장하는 저장 동작;
    상기 저장 동작 후에 상기 펌프 부재 내에서 약액과 분리된 기포를 배출하는 기포 배출 동작; 및
    상기 기포 배출 동작 후에 기포가 제거된 약액을 상기 펌프 부재로부터 토출하는 토출 동작을 포함하는 기판 처리 장치.
  16. 삭제
  17. 제 15 항에 있어서,
    상기 노즐 몸체의 상기 중앙 유로는 상기 펌프 부재의 유입포트에 다이렉트로 연결되는 기판 처리 장치.
  18. 제 15 항에 있어서,
    상기 펌프 케이스는
    상기 저장 공간에 저장된 약액이 토출되는 토출 포트가 상기 저장 공간을 향해 돌출되도록 제공되는 기판 처리 장치.
  19. 제 15 항에 있어서,
    상기 제어부는
    상기 기포 배출 동작과 상기 토출 동작을 실행할 때에 가압용 기체를 상기 펌프 부재에 제공되도록 하여 상기 펌프의 용적을 축소하는 기판 처리 장치.
  20. 제 15 항에 있어서,
    상기 제어부는
    상기 저장 동작과 상기 기포 배출 동작 사이에 기포가 약액으로부터 분리되도록 하는 안정화 동작을 더 포함하는 기판 처리 장치.
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