KR20130142033A - 기판 처리 장치 - Google Patents

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KR20130142033A
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정광일
장범수
조윤선
박지호
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Abstract

기판 처리 장치에 관한 발명이 개시된다. 개시된 기판 처리 장치는 기판을 지지한 상태로 기판을 회전시키는 스핀유닛; 기판에 제1유체를 공급하는 제1공급유닛; 복사열에 의해 기판과 제1공급유닛에서 공급된 제1유체를 가열하는 가열유닛; 및 제1공급유닛과 가열유닛을 피벗 운동시키는 스윙유닛; 를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

기판 처리 장치{SUBSTRATE PROCESSING APPARATUS}
본 발명은 기판 처리 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 기판과, 기판 표면에 분사되는 제1유체를 복사열에 의해 가열함으로써, 제1유체의 표면장력을 감소시키고, 기판의 표면에 형성된 미세 패턴 사이를 안정적으로 세정 건조할 수 있는 기판 처리 장치에 관한 것이다.
일반적으로, 평판 표시 소자 제조나 반도체 제조 공정에서 유리 기판이나 웨이퍼 등과 같은 기판을 처리하는 공정에는 감광액 도포 공정(photoresist coating process), 현상 공정(developing process), 식각 공정(etching process), 화학기상증착 공정 (chemical vapor deposition process), 애싱 공정(ashing process) 등 다양한 공정이 수행된다.
또한, 각각의 공정을 수행하는 과정에서 기판에 부착된 각종 오염물을 제거하기 위해, 약액(chemical) 또는 순수(deionized water)를 이용한 세정 공정(wet cleaning process)과 기판 표면에 잔류하는 약액 또는 순수를 건조시키기 위한 건조(drying process) 공정이 수행된다.
여기서 건조 공정은 원심력만으로 기판을 건조하는 장치와 이소프로필 알코올(IPA, isopropyl alcohol)가 같은 유기용제를 이용하여 기판을 건조시키는 장치가 사용되고 있다.
관련 선행기술로는 대한민국 공개특허공보 제2011-0120709호 (2011. 11. 04. 공개, 발명의 명칭 : 기판 세정 장치 및 기판 세정 방법) 가 있다.
본 발명의 목적은 기판과, 기판 표면에 분사되는 제1유체를 복사열에 의해 가열함으로써, 제1유체의 표면장력을 감소시키고, 기판의 표면에 형성된 미세 패턴 사이를 안정적으로 세정 건조할 수 있는 기판 처리 장치를 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 기판 처리 장치는 기판을 지지한 상태로 상기 기판을 회전시키는 스핀유닛; 상기 기판에 제1유체를 공급하는 제1공급유닛; 복사열에 의해 상기 기판과 상기 제1공급유닛에서 공급된 상기 제1유체를 가열하는 가열유닛; 및 상기 제1공급유닛과 상기 가열유닛을 피벗 운동시키는 스윙유닛; 를 포함하는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 스윙유닛은, 상기 제1공급유닛이 구비되는 스윙부; 상기 스윙부를 피벗 운동시키는 제1스윙구동부; 및 상기 제1스윙구동부에서 이격되어 상기 가열유닛을 피벗 운동시키는 제2스윙구동부; 를 포함하는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 스윙유닛은, 상기 제1공급유닛이 구비되는 스윙부; 상기 스윙부를 피벗 운동시키는 제1스윙구동부; 및 상기 스윙부에 상기 가열유닛을 고정시키는 고정부; 를 포함하는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 스윙유닛은, 상기 가열유닛을 피벗 운동시키는 제2스윙구동부; 상기 제1공급유닛이 구비되는 스윙부; 및 상기 가열유닛에 상기 스윙부를 고정시키는 고정부; 를 포함하는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 고정부는, 상기 스윙부가 고정되는 제1안착부를 형성하는 제1고정브라켓부; 및 상기 제1고정브라켓부에 구비되고, 상기 가열유닛이 고정되는 제2안착부를 형성하는 제2고정브라켓부; 를 포함하는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 제1공급유닛은, 상기 기판을 향해 상기 제1유체가 배출되도록 상기 스윙부에 구비되는 제1노즐부; 상기 제1노즐부에 상기 제1유체를 공급하는 제1공급부; 및 상기 제1유체의 공급 경로를 형성하도록 상기 제1노즐부와 상기 제1공급부를 연결하는 제1유로부; 를 포함하는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 가열유닛은, 상기 복사열을 발생시키는 열발생부; 상기 복사열이 발산되는 발산부; 및 상기 복사열이 상기 기판을 향하도록 상기 발산부를 감싸는 반사부; 를 포함하는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 제1유체는, 상기 제1공급유닛에서 액체 상태로 공급되는 이소프로필 알콜(IPA, isopropyl alcohol)인 것을 특징으로 한다.
여기서, 기판 처리 장치는 상기 스윙유닛에 의해 피벗 운동하면서, 상기 기판에 제2유체를 공급하는 제2공급유닛; 을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
여기서, 기판 처리 장치는 상기 복사열의 온도를 단속하는 제어유닛;을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 제어유닛은, 상기 복사열의 온도를 측정하는 측정부; 및 상기 측정부에서 측정되는 상기 복사열의 온도에 따라 상기 가열유닛에서 발생되는 상기 복사열의 온도를 조절하는 제어부; 를 포함하는 것을 특징으로 한다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 기판 처리 장치는 기판과, 기판 표면에 분사되는 제1유체를 복사열에 의해 가열함으로써, 제1유체의 표면장력을 감소시키고, 기판의 표면에 형성된 미세 패턴 사이를 안정적으로 세정 건조할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 장치를 개략적으로 도시한 측단면도,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 가열유닛을 도시한 사시도,
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 장치를 개략적으로 도시한 평면도,
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 장치의 동작 상태를 도시한 평면도,
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 기판 처리 장치를 개략적으로 도시한 측단면도,
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 고정부를 도시한 사시도,
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 기판 처리 장치를 개략적으로 도시한 평면도,
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 기판 처리 장치의 동작 상태를 도시한 평면도이다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 기판 처리 장치의 일 실시예를 설명한다. 이 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다.
또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로, 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 장치를 개략적으로 도시한 측단면도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 가열유닛을 도시한 사시도이다.
도 1과 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 기판(W)은 유리기판 또는 웨이퍼 등 공지된 다양한 종류의 기판을 적용할 수 있다.
기판(W)의 상면은 미세 패턴이 형성된 패턴면을 형성하고, 기판(W)의 하면은 패턴이 없는 비패턴면을 형성한다.
처리액은 회전되는 기판(W)에 공급되어 기판(W)을 세정 건조한다.
본 발명의 일 실시예에서 처리액은 제1유체로 이루어질 수 있다. 제1유체는 액체 상태로 기판(W)에 공급되는 이소프로필 알콜(IPA, isopropyl alcohol) 등과 같은 유기용제일 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에서 처리액은 제2유체로 이루어질 수 있다. 제2유체는 가스 상태로 기판(W)에 공급되는 질소(N2) 가스 등과 같은 건조가스일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 장치는 패턴면이 상측을 향하도록 기판(W)이 스핀헤드부(130)에 지지될 때, 회전되는 기판(W)에 처리액을 공급하여 기판(W)의 패턴면을 세정 건조할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 장치는 스핀유닛(100)과, 제1공급유닛(200)과, 가열유닛(300)과, 스윙유닛(400)을 포함한다.
스핀유닛(100)은 기판(W)을 지지한 상태로 기판(W)을 회전시킨다.
스핀유닛(100)은 회전부(110)와, 전달부(120)와, 스핀헤드부(130)와, 몸체부(140)를 포함한다.
회전부(110)는 기판(W)을 회전시키기 위한 회전력을 발생시킨다.
회전부(110)는 회전력을 발생시키는 모터와 같은 구동부와, 구동부로부터 발생된 회전력을 전달부(120)로 전달하는 밸트 체인과 같은 동력 전달부 등을 가지는 메카니즘으로 제공될 수 있다.
전달부(120)는 회전부(110)에서 발생된 회전력을 스핀헤드부(130)에 전달한다.
스핀헤드부(130)는 전달부(120)에 결합되어 전달부(120)를 통해 전달되는 회전력으로 회전된다.
여기서, 스핀헤드부(130)에는 기판(W)이 이격된 상태로 안착 지지된다. 스핀헤드부(130)에는 지지핀부(131)와, 척킹핀부(133)가 구비된다.
지지핀부(131)는 기판(W)이 스핀헤드부(130)에서 이격되도록 기판(W)의 비패턴면을 지지한다.
지지핀부(131)는 스핀헤드부(130)에서 상측으로 돌출 형성된다.
척킹핀부(133)는 스핀헤드부(130)가 회전될 때, 원심력에 의해 기판(W)이 스핀헤드부(130)의 옆 방향으로 이탈되는 것을 방지하도록 기판(W)의 옆면을 지지한다.
척킹핀부(133)는 적어도 3 개가 상호 이격되어 스핀헤드부(130)의 가장자리 영역에 위치하고, 스핀헤드부(130)에서 상측으로 돌출 형성된다.
기판(W)이 스핀헤드부(130)에 로딩 또는 언로딩될 때, 적어도 3개의 척킹핀부(133)에 의해 형성되는 가상의 원에 대한 직경은 기판(W)에 접하는 가상의 외접원에 대한 직경보다 크게 제공된다.
그리고, 기판(W)이 회전될 때, 척킹핀부(133)가 기판(W)의 옆면에 접촉 지지되도록 척킹핀부(133)는 이동 가능하게 제공된다.
여기서 척킹핀부(133)에 의해 형성되는 가상의 원에 대한 직경을 키우거나 줄이도록 척킹핀부(133)가 이동 가능하면 충분하고, 척킹핀부(133)의 이동 구조를 한정하는 것은 아니다.
몸체부(140)는 상부가 개방된 통 형상을 가진다. 이에 따라, 개방된 몸체부(140)의 상부를 통해 기판(W)을 로딩 또는 언로딩할 수 있다.
몸체부(140)는 스핀헤드부(130)를 감싸도록 구비된다. 이에 따라 통 형상인 몸체부(140)의 내부는 스핀헤드부(130)가 회전될 수 있는 공간으로 제공된다.
몸체부(140)는 기판(W)을 세정 건조하는데 사용되는 처리액이 외부로 튀거나 유출되는 것을 방지한다.
몸체부(140)의 하부에는 배출부(150)가 관통 형성되어 기판(W)을 세정 건조하는데 사용된 처리액이 몸체부(140)의 외부로 배출될 수 있도록 한다.
또한, 몸체부(140)의 하부에는 배기부(160)가 관통 형성되어 가스 형태의 제2유체 또는 처리액에서 발생되는 가스가 몸체부(140)의 외부로 배출될 수 있도록 한다.
여기서 몸체부(140)의 외부로 배출된 처리액은 회수하여 재활용할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서 몸체부(140)는 제1몸체부(141)와, 제2몸체부(142)와, 제3몸체부(143)로 구분할 수 있다. 각각의 몸체부(141, 142, 143)는 기판(W)을 세정 건조하는데 사용된 처리액 중 서로 다른 종류의 처리액을 회수할 수 있다.
여기서 제3몸체부(143)는 스핀헤드부(130)를 감싸도록 상부가 개방된 통 형상을 제공하고, 제2몸체부(142)는 제3몸체부(143)를 감싸도록 상부가 개방된 통 형상을 제공하며, 제1몸체부(141)는 제2몸체부(142)를 감싸도록 상부가 개방된 통 형상을 제공한다.
또한, 제1몸체부(141)의 하부에는 제1배출부(151)와 제1배기부(161)가 구비되고, 제2몸체부(142)의 하부에는 제2배출부(152)와 제2배기부(162)가 구비되며, 제3몸체부(143)의 하부에는 제3배출부(153)와 제3배기부(163)가 구비된다.
기판(W)을 세정 건조하는데 사용되는 처리액은 기판(W)에 공급되어 스핀헤드부(130)의 회전에 따라 제1몸체부(141)와 제2몸체부(142) 사이의 공간 또는 제2몸체부(142)와 제3몸체부(143) 사이의 공간 또는 제3몸체부(143)의 내부 공간으로 비산된다.
제1몸체부(141)와 제2몸체부(142) 사이의 공간으로 비산된 처리액과, 처리액에서 발생된 가스는 각각 제1배출부(151)와 제1배기부(161)를 통해 몸체부(140)의 외부로 배출된다.
제2몸체부(142)와 제3몸체부(143) 사이의 공간으로 비산된 처리액과, 처리액에서 발생된 가스는 각각 제2배출부(152)와 제2배기부(162)를 통해 몸체부(140)의 외부로 배출된다.
제3몸체부(143)의 내부 공간으로 비산된 처리액과, 처리액에서 발생된 가스는 각각 제3배출부(153)와 제3배기부(163)를 통해 외부로 배출된다.
도시되지 않았지만, 스핀유닛(100)은 스핀헤드부(130)의 높이를 조절하는 승강부(미도시)를 더 포함할 수 있다. 이때, 승강부(미도시)는 스핀헤드부(130)를 상하로 승강 이동시키거나 몸체부(140)를 상하로 승강 이동시킬 수 있다.
일예로, 스핀헤드부(130)의 높이를 조절함에 따라 기판(W)이 스핀헤드부(130)에 로딩되거나 스핀헤드부(130)에서 기판(W)을 언로딩할 때에는 스핀헤드부(130)가 몸체부(140)의 상부에서 돌출되도록 승강부(미도시)를 통해 스핀헤드부(130)의 높이를 조절할 수 있다.
또한, 기판(W)이 회전될 때에는 기판(W)을 세정 건조하기 위해 공급되는 처리액이 기 설정된 몸체부(141, 142, 143)로 유입되도록 승강부(미도시)를 통해 스핀헤드부(130)의 높이를 조절할 수 있다.
제1공급유닛(200)은 기판(W)에 제1유체를 공급한다.
제1공급유닛(200)은 스윙유닛(400)을 통해 기판(W)에서 이격되어 피벗 운동하면서 회전되는 기판(W)에 제1유체를 공급한다.
제1공급유닛(200)은 제1노즐부(210)와, 제1공급부(220)와, 제1유로부(230)를 포함한다.
제1노즐부(210)는 기판(W)을 향해 제1유체가 배출되도록 스윙유닛(400)에 구비되고, 제1공급부(220)는 제1노즐부(210)에 제1유체를 공급한다. 제1유로부(230)는 제1유체의 공급 경로를 형성하도록 제1노즐부(210)와 제1공급부(220)를 연결한다.
가열유닛(300)은 복사열에 의해 기판(W)은 물론 제1공급유닛(200)에서 공급된 제1유체를 가열한다.
가열유닛(300)은 열발생부(310)와, 발산부(320)와, 유도부(330)를 포함한다.
열발생부(310)는 기판(W)은 물론 기판(W)에 공급되는 제1유체를 가열하기 위한 복사열을 발생시킨다.
발산부(320)는 열발생부(310)에서 발생된 복사열이 발산된다. 발산부(320)는 적외선램프 또는 자외선램프로 이루어질 수 있다.
유도부(330)는 발산부(320)에서 발산되는 복사열이 기판(W)을 향하도록 발산부(320)를 감싼다. 유도부(330)에는 발산부(320)가 기판(W)을 향해 노출되도록 개구부(331)가 형성된다.
발산부(320)에서 복사열이 발산되면 유도부(330)의 개구부(331)를 통해서만 복사열이 기판(W)을 향해 발산된다.
스윙유닛(400)은 제1공급유닛(200)과 가열유닛(300)을 피벗 운동시킨다.
본 발명의 일 실시예에서 스윙유닛(400)은 스윙부(410)와, 제1스윙구동부(420)와, 제2스윙구동부(430)를 포함한다.
스윙부(410)는 제1공급유닛(200)이 구비된다. 스윙부(410)에는 제1노즐부(210)가 구비되어 기판(W)을 향해 제1유체를 공급할 수 있다.
제1스윙구동부(420)는 스윙부(410)를 피벗 운동시킨다. 제1스윙구동부(420)는 제1스윙축(421)과, 제1구동부(423)를 포함한다.
제1구동부(423)는 스윙부(410)를 피벗 운동시키기 위한 회전력을 발생시킨다.
제1구동부(423)는 회전력을 발생시키는 모터와 같은 구동부와, 구동부로부터 발생된 회전력을 제1스윙축(421)으로 전달하는 밸트, 체인과 같은 동력 전달부 등을 가지는 메카니즘으로 제공될 수 있다.
제1스윙축(421)은 제1구동부(423)에서 발생된 회전력을 스윙부(410)에 전달한다.
제2스윙구동부(430)는 제1스윙구동부(420)에서 이격되어 가열유닛(300)을 피벗 운동시킨다. 제2스윙구동부(430)는 제2스윙축(431)과, 제2구동부(433)를 포함한다.
제2구동부(433)는 가열유닛(300)를 피벗 운동시키기 위한 회전력을 발생시킨다.
제2구동부(433)는 회전력을 발생시키는 모터와 같은 구동부와, 구동부로부터 발생된 회전력을 제2스윙축(431)으로 전달하는 밸트, 체인과 같은 동력 전달부 등을 가지는 메카니즘으로 제공될 수 있다.
제2스윙축(431)은 제2구동부(433)에서 발생된 회전력을 가열유닛(300)에 전달한다. 제2스윙축(431)은 가열유닛(300)의 열발생부(310)에 결합될 수 있다.
여기서 스윙부(410)와 가열유닛(300)은 스윙유닛(400)을 통해 피벗 운동될 때, 상호 간섭되지 않도록 기판(W)으로부터 상호 다른 높이로 이격된다.
본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 장치는 제2공급유닛(500)을 더 포함한다.
제2공급유닛(500)은 스윙유닛(400)에 의해 피벗 운동하면서 기판(W)에 제2유체를 공급한다. 제2공급유닛(500)은 스윙유닛(400)을 통해 기판(W)에서 이격되어 피벗 운동하면서 회전되는 기판(W)에 제2유체를 공급한다.
제2공급유닛(500)은 제2노즐부(510)와, 제2공급부(520)와, 제2유로부(530)를 포함한다.
제2노즐부(510)는 기판(W)을 향해 제2유체가 배출되도록 스윙유닛(400)의 스윙부(410)에 구비되고, 제2공급부(520)는 제2노즐부(510)에 제2유체를 공급한다. 제2유로부(530)는 제2유체의 공급 경로를 형성하도록 제2노즐부(510)와 제2공급부(520)를 연결한다.
여기서 제1노즐부(210)와 제2노즐부(510)는 스윙부(410)에 상호 이격 형성된다.
본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 장치는 제어유닛(600)을 더 포함한다.
제어유닛(600)은 복사열의 온도를 단속한다. 제어유닛(600)은 측정부(610)와, 제어부(620)를 포함한다.
측정부(610)는 복사열의 온도를 측정한다. 측정부(610)는 지지브라켓부(611)를 통해 가열유닛(300)의 유도부(330)에 고정될 수 있다. 도시되지 않았지만, 측정부(610)는 지지브라켓부(611)를 통해 스윙유닛(400)의 스윙부(410)에 고정될 수 있다.
제어부(620)는 측정부(610)에서 측정된 복사열의 온도에 따라 가열유닛(300)에서 발생되는 복사열의 온도를 조절한다.
일예로, 제어부(620)는 측정되는 복사열의 온도에 따라 가열유닛(300)의 열발생부(310)를 단속함으로써, 복사열의 온도를 조절할 수 있다.
도시되지 않았지만, 제어유닛(600)은 냉각부(미도시)를 더 포함할 수 있다.
냉각부(미도시)는 가열유닛(300)의 유도부(330)에 구비되고, 제어부(620)의 동작에 따라 발산부(320)에서 발산되는 복사열을 냉각시킨다.
지금부터는 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 장치의 동작에 대하여 설명한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 장치를 개략적으로 도시한 평면도이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 장치의 동작 상태를 도시한 평면도이다.
도 3과 도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 장치에서 보면, 기판(W)의 패턴면이 상측을 향하도록 기판(W)을 스핀헤드부(130)에 안착시킨다. 이때, 스핀헤드부(130)는 몸체부(140)의 상측으로 상승될 수 있다.
스핀헤드부(130)에 기판(W)이 안착되면, 척킹핀부(133)가 이동되어 스핀헤드부(130)에 기판(W)을 지지 고정시킨다. 그리고 회전부(110)에 의한 회전력으로 스핀헤드부(130)가 회전됨에 따라 기판(W)은 스핀헤드부(130)에 지지된 상태로 회전된다.
여기서 스윙유닛(400)의 스윙부(410)는 제1스윙구동부(420)에 의해 기판(W)의 가장자리부터 기판(W)의 회전 중심 사이에서 피벗 운동된다.
또한, 가열유닛(300)은 제2스윙구동부(430)에 의해 기판(W)의 가장자리부터 기판(W)의 회전 중심 사이에서 피벗 운동된다.
그리고, 스윙부(410)에 구비된 제1노즐부(210)와 제2노즐부(510)를 통해 각각 제1유체와 제2유체가 기판(W)의 패턴면에 공급된다.
여기서 제1유체는 액체 상태로 기판(W)의 패턴면에 공급됨에 따라 기판(W)의 패턴면에 고르게 도포된다.
이때, 가열유닛(300)은 복사열에 의해 제1유체와 기판(W)을 가열한다. 그러면, 제1유체는 복사열에 의해 가열됨에 따라 액체 상태인 제1유체의 표면장력을 낮추므로, 기판(W)의 패턴면에 형성된 미세한 패턴 사이로 충분히 도포되므로, 제1유체가 기판(W)의 패턴면에 용이하게 밀착 도포될 수 있다.
여기서 제어유닛(600)은 제1유체가 증발하지 않고, 기판(W)의 패턴면에 형성된 미세 패턴 사이로 충분히 도포되도록 복사열의 온도를 단속할 수 있다.
제1유체가 이소프로필 알콜인 경우, 제어유닛(600)은 60도 이상 85도 이하가 되도록 복사열의 온도를 단속할 수 있다.
복사열의 온도가 하한값보다 작은 경우, 제1유체가 기판(W)의 패턴면에 형성된 미세한 패턴 사이로 충분히 도포되지 못하여 기판(W)을 안정되게 세정 건조시킬 수 없다. 또한, 복사열의 온도가 상한값보다 큰 경우, 제1유체가 증발되어 제1유체가 미세 패턴 사이에 도포되지 않을 수 있다.
바람직하게, 제어유닛(600)은 65도 이상 80도 이하로 복사열의 온도를 단속할 수 있다. 더욱 바람직하게, 제어유닛(600)은 68도 이상 75도 이하로 복사열의 온도를 단속할 수 있다. 더욱 바람직하게, 제어유닛(600)은 68도 이상 72도 이하로 복사열의 온도를 단속할 수 있다.
복사열의 온도를 단속함에 있어서, 제어유닛(600)의 제어부(620)는 냉각부(미도시)를 통해 가열유닛(300)의 발산부(320)에서 발산되는 복사열을 냉각시킬 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서 가열유닛(300)이 회전되는 기판(W)의 가장자리부터 기판의 회전 중심 사이를 피벗 운동함에 따라 기판(W)의 회전과 병행되면서 첫째, 기판(W)의 가장자리에서 열손실이 발생되는 것을 방지할 수 있고, 둘째, 기판(W)에 공급된 제1유체의 온도 또는 기판(W)의 패턴면 온도에 대해 온도 보상 효과를 나타내며, 셋째, 기판(W)에 공급된 제1유체 또는 기판(W)의 패턴면 전체를 균일하게 가열할 수 있다.
그리고 기판(W)의 패턴면에 도포된 제1유체는 기판(W)의 회전에 따른 원심력에 의해 기판(W)에서 이탈되어 몸체부(140)의 배출부(150)를 통해 몸체부(140)의 외부로 배출될 수 있다.
또한, 제2공급유닛(500)의 제2노즐부(510)를 통해 제2유체가 가스 형태로 기판(W)에 공급된다. 제2유체가 기판(W)에 공급됨에 따라 기판(W)의 패턴면에 잔존하는 제1유체를 안정적으로 제거할 수 있다.
제2유체는 기판(W)의 회전에 따른 원심력에 의해 기판(W)에서 이탈되어 몸체부(140)의 배기부(160)를 통해 몸체부(140)의 외부로 배출될 수 있다.
지금부터는 본 발명의 다른 실시예에 따른 기판 처리 장치에 대하여 설명한다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 기판 처리 장치를 개략적으로 도시한 측단면도이고, 도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 고정부를 도시한 사시도이다.
도 5와 도 6을 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 기판 처리 장치는 스핀유닛(100)과, 제1공급유닛(200)과, 가열유닛(300)과, 스윙유닛(400)을 포함한다.
또한, 본 발명의 다른 실시예에 따른 기판 처리 장치는 제2공급유닛(500)을 더 포함할 수 있다. 또한, 본 발명의 다른 실시예에 따른 기판 처리 장치는 제어유닛(600)을 더 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 스핀유닛(100)과, 제1공급유닛(200)과, 가열유닛(300)과, 스윙유닛(400)과, 제2공급유닛(500)과, 제어유닛(600)은 본 발명의 일 실시예에 따른 그것과 동일한 구성에 대하여 동일한 도면 부호를 부여하고, 이에 대한 설명은 생략한다.
다만, 본 발명의 다른 실시예에 따른 스윙유닛(400)은 스윙부(410)와, 제1스윙구동부(420)와, 고정부(440)를 포함한다.
스윙부(410)는 제1공급유닛(200)이 구비된다. 스윙부(410)에는 제1노즐부(210)와 제2노즐부(510) 중 적어도 어느 하나가 구비되어 기판(W)을 향해 제1유체 또는 제2유체를 공급할 수 있다.
제1스윙구동부(420)는 스윙부(410)를 피벗 운동시킨다. 제1스윙구동부(420)는 제1스윙축(421)과, 제1구동부(423)를 포함한다.
제1구동부(423)는 스윙부(410)를 피벗 운동시키기 위한 회전력을 발생시킨다.
제1구동부(423)는 회전력을 발생시키는 모터와 같은 구동부와, 구동부로부터 발생된 회전력을 제1스윙축(421)으로 전달하는 밸트, 체인과 같은 동력 전달부 등을 가지는 메카니즘으로 제공될 수 있다.
제1스윙축(421)은 제1구동부(423)에서 발생된 회전력을 스윙부(410)에 전달한다.
고정부(440)는 스윙부(410)에 가열유닛(300)을 고정시킨다.
고정부(440)는 제1브라켓부(441)와, 제2브라켓부(442)를 포함한다.
제1브라켓부(441)는 스윙부(410)를 고정시키고, 제2브라켓부(442)는 제1브라켓부(441)에 구비되고, 가열유닛(300)을 고정시킨다.
제1브라켓부(441)에는 스윙부(410)가 고정되는 제1안착부(413)를 형성하고, 제2브라켓부(442)에는 가열유닛(300)이 고정되는 제2안착부(414)를 형성한다.
여기서 제2브라켓부(442)에는 보조브라켓부(443)가 구비되어 가열유닛(300)의 고정력을 향상시킬 수 있다.
도시되지 않았지만, 본 발명의 다른 실시예에 따른 스윙유닛(400)은 제2스윙구동부(430)와, 스윙부(410)와, 고정부(440)를 포함할 수 있다.
제2스윙구동부(430)는 제1스윙구동부(420)에서 이격되어 가열유닛(300)을 피벗 운동시킨다. 제2스윙구동부(430)는 제2스윙축(431)과, 제2구동부(433)를 포함한다.
제2구동부(433)는 가열유닛(300)을 피벗 운동시키기 위한 회전력을 발생시킨다.
제2구동부(433)는 회전력을 발생시키는 모터와 같은 구동부와, 구동부로부터 발생된 회전력을 제2스윙축(431)으로 전달하는 밸트, 체인과 같은 동력 전달부 등을 가지는 메카니즘으로 제공될 수 있다.
제2스윙축(431)은 제2구동부(433)에서 발생된 회전력을 가열유닛(300)에 전달한다.
스윙부(410)는 제1공급유닛(200)이 구비된다. 스윙부(410)에는 제1노즐부(210)와 제2노즐부(510) 중 적어도 어느 하나가 구비되어 기판(W)을 향해 제1유체 또는 제2유체를 공급할 수 있다.
고정부(440)는 스윙부(410)에 가열유닛(300)을 고정시킨다.
고정부(440)는 제1브라켓부(441)와, 제2브라켓부(442)를 포함한다.
제1브라켓부(441)는 스윙부(410)가 고정되는 제1안착부(413)를 형성하고, 제2브라켓부(442)는 제1브라켓부(441)에 구비되고, 가열유닛(300)이 고정되는 제2안착부(414)를 형성한다.
지금부터는 본 발명의 다른 실시예에 따른 기판 처리 장치의 동작에 대하여 설명한다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 기판 처리 장치를 개략적으로 도시한 평면도이고, 도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 기판 처리 장치의 동작 상태를 도시한 평면도이다.
도 7과 도 8을 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 기판 처리 장치에서 보면, 스핀헤드부(130)가 회전됨에 따라 기판(W)은 스핀헤드부(130)에 지지된 상태로 회전된다.
여기서 가열유닛(300)과 스윙유닛(400)의 스윙부(410)는 제1스윙구동부(420)에 의해 기판(W)의 가장자리부터 기판(W)의 회전 중심 사이에서 피벗 운동된다.
그리고, 스윙부(410)에 구비된 제1노즐부(210)와 제2노즐부(510)를 통해 각각 제1유체와 제2유체가 기판(W)의 패턴면에 공급된다.
여기서 제1유체는 액체 상태로 기판(W)의 패턴면에 공급됨에 따라 기판(W)의 패턴면에 고르게 도포된다.
이때, 가열유닛(300)은 복사열에 의해 제1유체와 기판(W)을 가열한다. 그러면, 제1유체는 복사열에 의해 가열됨에 따라 액체 상태인 제1유체의 표면장력을 낮추므로, 기판(W)의 패턴면에 형성된 미세한 패턴 사이로 충분히 도포되어, 제1유체가 기판(W)의 패턴면에 안정되게 밀착 도포될 수 있다.
여기서 제어유닛(600)은 제1유체가 증발하지 않고, 기판(W)의 패턴면에 형성된 미세 패턴 사이로 충분히 도포되도록 복사열의 온도를 단속할 수 있다.
복사열의 온도를 단속함에 있어서, 제어유닛(600)의 제어부(620)는 냉각부(미도시)를 통해 가열유닛(300)의 발산부(320)에서 발산되는 복사열을 냉각시킬 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에서 가열유닛(300)이 회전되는 기판(W)의 가장자리부터 기판(W)의 회전 중심 사이를 피벗 운동함에 따라 기판(W)의 회전과 병행되면서 첫째, 기판(W)의 가장자리에서 열손실이 발생되는 것을 방지할 수 있고, 둘째, 기판(W)에 공급된 제1유체의 온도와 기판(W)의 패턴면 온도에 대해 온도 보상 효과를 나타내며, 셋째, 기판(W)에 공급된 제1유체와, 기판(W)의 패턴면 전체를 균일하게 가열할 수 있다.
그리고 기판(W)의 패턴면에 도포된 제1유체는 기판(W)의 회전에 따른 원심력에 의해 기판(W)에서 이탈되어 몸체부(140)의 배출부(150)를 통해 몸체부(140)의 외부로 배출될 수 있다.
또한, 제2공급유닛(500)의 제2노즐부(510)를 통해 제2유체가 가스 형태로 기판(W)에 공급될 수 있다. 제2유체가 기판(W)에 공급됨에 따라 기판(W)의 패턴면에 잔존하는 제1유체를 용이하게 제거할 수 있다.
제2유체는 기판(W)의 회전에 따른 원심력에 의해 기판(W)에서 이탈되어 몸체부(140)의 배기부(160)를 통해 몸체부(140)의 외부로 배출될 수 있다.
가열유닛(300)이 제2스윙구동부(430)에 결합되는 경우, 가열유닛(300)과 스윙유닛(400)의 스윙부(410)는 제2스윙구동부(430)에 의해 기판(W)의 가장자리부터 기판(W)의 회전 중심 사이에서 피벗 운동될 수 있다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다.
따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.
W: 기판 100: 스핀유닛
110: 회전부 120: 전달부
130: 스핀헤드부 131: 지지핀부
133: 척킹핀부 140: 몸체부
141: 제1몸체부 142: 제2몸체부
143: 제3몸체부 150: 배출부
151: 제1배출부 152: 제2배출부
153: 제3배출부 160: 배기부
161: 제1배기부 162: 제2배기부
163: 제3배기부 200: 제1공급유닛
210: 제1노즐부 220: 제1공급부
230: 제1유로부 300: 가열유닛
310: 열발생부 320: 발산부
330: 유도부 331: 개구부
400: 스윙유닛 410: 스윙부
413: 제1안착부 414: 제2안착부
420: 제1스윙구동부 421: 제1스윙축
423: 제1구동부 430: 제2스윙구동부
431: 제2스윙축 433: 제2구동부
440: 고정부 441: 제1브라켓부
442: 제2브라켓부 443: 보조브라켓부
500: 제2공급유닛 510: 제2노즐부
520: 제2공급부 530: 제2유로부
600: 제어유닛 610: 측정부
611: 지지브라켓부 620: 제어부

Claims (11)

  1. 기판을 지지한 상태로 상기 기판을 회전시키는 스핀유닛;
    상기 기판에 제1유체를 공급하는 제1공급유닛;
    복사열에 의해 상기 기판과 상기 제1공급유닛에서 공급된 상기 제1유체를 가열하는 가열유닛; 및
    상기 제1공급유닛과 상기 가열유닛을 피벗 운동시키는 스윙유닛; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 스윙유닛은,
    상기 제1공급유닛이 구비되는 스윙부;
    상기 스윙부를 피벗 운동시키는 제1스윙구동부; 및
    상기 제1스윙구동부에서 이격되어 상기 가열유닛을 피벗 운동시키는 제2스윙구동부; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  3. 제1항에 있어서, 상기 스윙유닛은,
    상기 제1공급유닛이 구비되는 스윙부;
    상기 스윙부를 피벗 운동시키는 제1스윙구동부; 및
    상기 스윙부에 상기 가열유닛을 고정시키는 고정부; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  4. 제1항에 있어서, 상기 스윙유닛은,
    상기 가열유닛을 피벗 운동시키는 제2스윙구동부;
    상기 제1공급유닛이 구비되는 스윙부; 및
    상기 가열유닛에 상기 스윙부를 고정시키는 고정부; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  5. 제3항 또는 제4항에 있어서, 상기 고정부는,
    상기 스윙부가 고정되는 제1안착부를 형성하는 제1고정브라켓부; 및
    상기 제1고정브라켓부에 구비되고, 상기 가열유닛이 고정되는 제2안착부를 형성하는 제2고정브라켓부; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  6. 제2항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1공급유닛은,
    상기 기판을 향해 상기 제1유체가 배출되도록 상기 스윙부에 구비되는 제1노즐부;
    상기 제1노즐부에 상기 제1유체를 공급하는 제1공급부; 및
    상기 제1유체의 공급 경로를 형성하도록 상기 제1노즐부와 상기 제1공급부를 연결하는 제1유로부; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  7. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 가열유닛은,
    상기 복사열을 발생시키는 열발생부;
    상기 복사열이 발산되는 발산부; 및
    상기 복사열이 상기 기판을 향하도록 상기 발산부를 감싸는 반사부; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  8. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1유체는,
    상기 제1공급유닛에서 액체 상태로 공급되는 이소프로필 알콜(IPA, isopropyl alcohol)인 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  9. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 스윙유닛에 의해 피벗 운동하면서, 상기 기판에 제2유체를 공급하는 제2공급유닛; 을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  10. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 복사열의 온도를 단속하는 제어유닛;을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  11. 제10항에 있어서, 상기 제어유닛은,
    상기 복사열의 온도를 측정하는 측정부; 및
    상기 측정부에서 측정되는 상기 복사열의 온도에 따라 상기 가열유닛에서 발생되는 상기 복사열의 온도를 조절하는 제어부; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
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