KR20140044135A - Apparatus for treating substrate - Google Patents

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KR20140044135A
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Abstract

Provided are a device for treating a substrate by using a liquid medicine and cooling the liquid medicine, and a method thereof. The substrate treating device comprises a substrate treating unit which treats the substrate by using liquid medicine; and a drain unit which drains the liquid medicine. The drain unit comprises a collecting line which is connected to the substrate treating unit and a cooling member which is installed in the collecting line and cools the liquid medicine. The cooling member comprises a tank, a plurality of cooling pipes, and a gas supply unit. The tank comprises an inflow buffer into which the liquid medicine is injected; a cooling space; and a discharge buffer which discharges the liquid medicine. The cooling pipes, where the liquid medicine is flowing, are positioned in the cooling space and connect the inflow buffer and the discharge buffer. The gas supply unit supplies solution gas to the cooling space. The liquid medicine can be quickly cooled down as solution gas at a low temperature is supplied to the liquid medicine at a high temperature.

Description

기판처리장치{Apparatus for treating substrate}[0001] Apparatus for treating substrate [0002]

본 발명은 약액을 사용하여 기판을 처리하고 그 사용된 약액을 냉각하는 장치 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to an apparatus and method for treating a substrate using a chemical liquid and cooling the chemical liquid used.

반도체소자 또는 액정 디스플레이를 제조하기 위해서, 기판에 포토리소그라피, 식각, 애싱, 이온주입, 그리고 박막 증착 등의 다양한 공정들이 수행된다. 각각의 공정이 진행되기 전 또는 후에는 각각의 공정에서 생성된 오염물 및 파티클을 제거하기 위해 기판을 세정하는 세정공정이 실시된다. In order to manufacture semiconductor devices or liquid crystal displays, various processes such as photolithography, etching, ashing, ion implantation, and thin film deposition are performed on the substrate. A cleaning process is performed to clean the substrate to remove contaminants and particles generated in each process before or after each process.

도1은 세정공정을 수행하는 일반적인 기판처리장치를 보여주는 단면도로서, 기판처리부(2)에서 사용된 약액은 드레인부(4)로 회수된다. 기판처리부(2)에서 사용되는 약액으로는 일반적으로 황산(H2SO4), 질산(HNO3), 암모니아(NH3), 불산(HF) 등이 사용된다. 특히 황산(H2SO4)은 공정 진행 시 발열반응으로 인해 높은 온도를 가진다. 이 같은 고온의 황산(H2SO4)은 드레인되는 중에 다른 장치를 손상시킬 우려가 있다. 이로 인해 드레인되는 약액의 온도를 낮추기 위해 약액이 드레인되는 경로에는 냉각부재가 설치된다. 냉각부재는 약액이 담겨지는 냉각탱크(5)와 케미칼을 냉각시키는 냉각유로(6)로 구성된다.1 is a cross-sectional view showing a general substrate processing apparatus for performing a cleaning process, wherein the chemical liquid used in the substrate processing section 2 is recovered to the drain section 4. As the chemical liquid used in the substrate processing unit 2, sulfuric acid (H 2 SO 4 ), nitric acid (HNO 3 ), ammonia (NH 3 ), hydrofluoric acid (HF), and the like are generally used. In particular, sulfuric acid (H 2 SO 4 ) has a high temperature due to the exothermic reaction during the process. Such high temperature sulfuric acid (H 2 SO 4 ) may damage other devices while being drained. Therefore, in order to lower the temperature of the chemical liquid to be drained, a cooling member is installed in the path where the chemical liquid is drained. The cooling member is composed of a cooling tank 5 in which the chemical liquid is contained and a cooling passage 6 for cooling the chemicals.

그러나 냉각유로(6)는 냉각유체가 흐르는 통로로서, 냉각탱크(6)에 담겨진 대량의 약액을 냉각시키기 위해 매우 많은 시간이 걸린다. 또한 약액을 냉각시키는 소요시간이 늘어나므로, 약액을 임시 저장하기 위한 냉각탱크(6)는 그 크기가 커질 수 밖에 없다.However, the cooling passage 6 is a passage through which the cooling fluid flows, and it takes a very long time to cool a large amount of chemical liquid contained in the cooling tank 6. In addition, since the time required for cooling the chemical liquid is increased, the size of the cooling tank 6 for temporarily storing the chemical liquid is large.

한국 특허 공개번호 제10-1989-16979호Korean Patent Publication No. 10-1989-16979

본 발명은 고온의 약액을 신속하게 냉각할 수 있는 장치를 제공하고자 한다. The present invention seeks to provide a device capable of rapidly cooling a hot chemical liquid.

또한 본 발명은 고온의 약액을 냉각시키는 냉각부재의 크기를 최소화하고자 한다.In addition, the present invention is intended to minimize the size of the cooling member for cooling the high temperature chemical liquid.

본 발명의 실시예는 약액을 사용하여 기판을 처리하고 그 사용된 약액을 냉각하는 장치 및 방법을 제공한다. 기판처리장치는 약액을 이용하여 기판을 처리하는 기판처리부 및 상기 기판처리부에서 사용된 약액을 드레인시키는 드레인부를 포함하되, 상기 드레인부는 상기 기판처리부에 연결되는 회수라인 및 상기 회수라인에 설치되어 약액을 냉각하는 냉각부재를 포함하되, 상기 냉각부재는 내부에 약액이 유입되는 유입버퍼, 냉각공간, 그리고 약액이 유출되는 유출버퍼가 순차적으로 제공되는 탱크, 상기 냉각공간에 위치되며 약액이 흐르는, 그리고 상기 유입버퍼 및 상기 유출버퍼를 연결하는 복수 개의 냉각관, 그리고 상기 냉각공간으로 용해가스를 공급하는 가스공급유닛을 포함한다.Embodiments of the present invention provide an apparatus and method for treating a substrate using a chemical liquid and cooling the chemical liquid used. The substrate treating apparatus includes a substrate treating portion for treating a substrate using a chemical liquid and a drain portion for draining the chemical liquid used in the substrate treating portion, wherein the drain portion is provided at a recovery line connected to the substrate processing portion and the recovery line. Including a cooling member for cooling, The cooling member is a tank provided with an inflow buffer, a cooling space, and an outflow buffer for outflowing the chemical liquid therein, located in the cooling space and the chemical liquid flows, and It includes a plurality of cooling pipes for connecting the inlet buffer and the outlet buffer, and a gas supply unit for supplying dissolved gas to the cooling space.

상기 냉각관은 중공사막으로 제공될 수 있다. 상기 냉각관들은 서로 병렬로 연결될 수 있다. 상기 가스공급유닛은 상기 용해가스가 저장되는 용해가스저장부, 상기 용해가스저장부 및 상기 냉각공간을 각각 연결하는 가스공급라인, 그리고 상기 용해가스가 상기 용해가스저장부에서 상기 냉각공간에 공급되도록 상기 가스공급라인을 가압하는 가압부재를 포함할 수 있다. 상기 탱크는 복수 개로 제공되고, 상기 탱크들은 서로 직렬로 연결될 수 있다. 상기 탱크는 복수 개로 제공되고, 상기 탱크들은 상기 회수라인에 대해 병렬로 연결될 수 있다.The cooling tube may be provided as a hollow fiber membrane. The cooling tubes may be connected in parallel with each other. The gas supply unit includes a dissolved gas storage unit for storing the dissolved gas, a gas supply line connecting the dissolved gas storage unit and the cooling space, respectively, and the dissolved gas to be supplied to the cooling space from the dissolved gas storage unit. It may include a pressing member for pressing the gas supply line. The tank is provided in plurality, and the tanks may be connected in series with each other. The tank may be provided in plurality, and the tanks may be connected in parallel with the recovery line.

기판처리부에서 사용된 약액을 냉각하여 드레인하는 방법은 드레인되는 상기 약액을 탱크의 냉각공간에 제공된 복수 개의 냉각관들로 공급하고, 상기 냉각공간에 용해가스를 공급하며, 상기 냉각관에 제공된 미공을 통해 상기 용해가스를 상기 냉각관의 내부에 유입하여 상기 약액을 냉각한다.In the method of cooling and draining the chemical liquid used in the substrate processing unit, the chemical liquid to be drained is supplied to the plurality of cooling tubes provided in the cooling space of the tank, the molten gas is supplied to the cooling space, and the fine pores provided in the cooling tube are filled. The dissolved gas is introduced into the cooling tube to cool the chemical liquid.

상기 용해가스는 드레인되는 상기 약액에 비해 낮은 온도로 제공될 수 있다.The dissolved gas may be provided at a lower temperature than the chemical liquid to be drained.

본 발명의 실시예에 의하면, 고온의 약액에 저온의 용해가스를 공급하여 약액을 신속하게 냉각할 수 있다. According to an embodiment of the present invention, by supplying a low temperature dissolved gas to a high temperature chemical liquid it is possible to cool the chemical liquid quickly.

또한 본 발명의 실시예에 의하면, 냉각관은 복수 개로 제공되어 약액이 용해가스에 노출되는 단면적을 최대화할 수 있다In addition, according to an embodiment of the present invention, a plurality of cooling tubes may be provided to maximize the cross-sectional area of the chemical liquid exposed to the dissolved gas.

또한 본 발명의 실시예에 의하면, 냉각관은 중공사막으로 제공되어 약액에 용해가스를 용이하게 제공할 수 있다.In addition, according to an embodiment of the present invention, the cooling tube is provided as a hollow fiber membrane can easily provide a dissolved gas to the chemical liquid.

도1은 일반적인 기판처리장치를 보여주는 단면도이다.
도2는 본 발명의 실시예에 따른 기판처리설비를 보여주는 평면도이다.
도3은 도2의 기판처리장치의 기판처리부를 보여주는 단면도이다.
도4는 도2의 기판처리장치의 드레인부를 보여주는 단면도이다.
도5는 도4의 냉각부재의 탱크를 선 a - a' 방향으로 절단한 단면도이다.
도6은 도4의 다른 실시예에 따른 드레인부를 보여주는 단면도이다.
도7은 도4의 또 다른 실시예에 따른 드레인부를 보여주는 단면도이다.1 is a sectional view showing a general substrate processing apparatus.
2 is a plan view showing a substrate processing apparatus according to an embodiment of the present invention.
3 is a cross-sectional view illustrating a substrate processing unit of the substrate processing apparatus of FIG. 2.
4 is a cross-sectional view illustrating a drain portion of the substrate processing apparatus of FIG. 2.
FIG. 5 is a cross-sectional view of the tank of the cooling member of FIG. 4 taken along a line a-a '. FIG.
6 is a cross-sectional view illustrating a drain part according to another exemplary embodiment of FIG. 4.
7 is a cross-sectional view illustrating a drain part according to still another embodiment of FIG. 4.

본 발명의 실시예는 여러 가지 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 서술하는 실시예로 인해 한정되어지는 것으로 해석되어서는 안된다. 본 실시예는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 따라서 도면에서의 구성 요소의 형상 등은 보다 명확한 설명을 강조하기 위해서 과장된 것이다.The embodiments of the present invention can be modified into various forms and the scope of the present invention should not be interpreted as being limited by the embodiments described below. The present embodiments are provided to enable those skilled in the art to more fully understand the present invention. Accordingly, the shapes of the components and the like in the drawings are exaggerated in order to emphasize a clearer description.

이하, 도2 내지 도7을 참조하여 본 발명의 일 예를 상세히 설명한다.Hereinafter, an example of the present invention will be described in detail with reference to FIG. 2 to FIG.

도2는 본 발명의 실시예에 따른 기판처리설비를 보여주는 평면도이다. 도2를 참조하면, 기판처리설비(1)는 인덱스모듈(10)과 공정처리모듈(20)을 가진다. 인덱스모듈(10)은 로드포트(120) 및 이송프레임(140)을 가진다. 로드포트(120), 이송프레임(140), 그리고 공정처리모듈(20)은 순차적으로 일렬로 배열된다. 이하, 로드포트(120), 이송프레임(140), 그리고 공정처리모듈(20)이 배열된 방향을 제1방향(12)이라 하고, 상부에서 바라볼 때, 제1방향(12)과 수직한 방향을 제2방향(14)이라 하며, 제1방향(12)과 제2방향(14)을 포함한 평면에 수직인 방향을 제3방향(16)이라 칭한다. 2 is a plan view showing a substrate processing apparatus according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG. 2, the substrate processing apparatus 1 has an index module 10 and a process processing module 20. The index module 10 has a load port 120 and a transfer frame 140. The load port 120, the transfer frame 140, and the process module 20 are sequentially arranged in a line. The direction in which the load port 120, the transfer frame 140 and the processing module 20 are arranged is referred to as a first direction 12 and a direction perpendicular to the first direction 12 Direction is referred to as a second direction 14 and a direction perpendicular to the plane including the first direction 12 and the second direction 14 is referred to as a third direction 16. [

로드포트(140)에는 기판(W)이 수납된 캐리어(130)가 안착된다. 로드포트(120)는 복수 개가 제공되며 이들은 제2방향(14)을 따라 일렬로 배치된다. 로드포트(120)의 개수는 공정처리모듈(20)의 공정효율 및 풋 프린트조건 등에 따라 증가하거나 감소할 수도 있다. 캐리어(130)에는 기판(W)들을 지면에 대해 수평하게 배치한 상태로 수납하기 위한 다수의 슬롯(미도시)이 형성된다. 캐리어(130)로는 전면개방일체형포드(Front Opening Unifed Pod;FOUP)가 사용될 수 있다. The carrier 130 in which the substrate W is accommodated is seated in the load port 140. A plurality of load ports 120 are provided, and they are arranged in a line along the second direction 14. The number of load ports 120 may increase or decrease depending on the process efficiency and footprint conditions of the process module 20 and the like. A plurality of slots (not shown) are formed in the carrier 130 for accommodating the substrates W horizontally with respect to the paper surface. As the carrier 130, a front opening unified pod (FOUP) may be used.

공정처리모듈(20)은 버퍼유닛(220), 이송챔버(240), 그리고 공정처리부(260)를 가진다. 이송챔버(240)는 그 길이 방향이 제 1 방향(12)과 평행하게 배치된다. 이송챔버(240)의 양측에는 각각 기판처리부(300a)(260)들이 배치된다. 이송챔버(240)의 일측 및 타측에서 기판처리부(300a)(260)들은 이송챔버(240)를 기준으로 대칭되도록 제공된다. 이송챔버(240)의 일측에는 복수 개의 기판처리부(300a)(260)들이 제공된다. 공정처리부(260)들 중 일부는 이송챔버(240)의 길이 방향을 따라 배치된다. 또한, 공정처리부(260)들 중 일부는 서로 적층되게 배치된다. 즉, 이송챔버(240)의 일측에는 공정처리부(260)들이 A X B의 배열로 배치될 수 있다. 여기서 A는 제1방향(12)을 따라 일렬로 제공된 공정처리부(260)의 수이고, B는 제3방향(16)을 따라 일렬로 제공된 공정처리부(260)의 수이다. 이송챔버(240)의 일측에 공정처리부(260)가 4개 또는 6개 제공되는 경우, 공정처리부(260)들은 2 X 2 또는 3 X 2의 배열로 배치될 수 있다. 공정처리부(260)의 개수는 증가하거나 감소할 수도 있다. 상술한 바와 달리, 공정처리부(260)는 이송챔버(240)의 일측에만 제공될 수 있다. 또한, 공정처리부(260)는 이송챔버(240)의 일측 및 양측에 단층으로 제공될 수 있다.The process module 20 includes a buffer unit 220, a transfer chamber 240, and a process processor 260. The transfer chamber 240 is disposed such that its longitudinal direction is parallel to the first direction 12. The substrate processing units 300a and 260 are disposed on both sides of the transfer chamber 240, respectively. At one side and the other side of the transfer chamber 240, the substrate processing units 300a and 260 are provided to be symmetrical with respect to the transfer chamber 240. On one side of the transfer chamber 240, a plurality of substrate processing units 300a and 260 are provided. Some of the process units 260 are disposed along the longitudinal direction of the transfer chamber 240. In addition, some of the processing units 260 are disposed to be stacked on each other. That is, the process processing unit 260 may be arranged in an array of A X B on one side of the transfer chamber 240. Here, A is the number of process units 260 provided in a line along the first direction 12, and B is the number of process units 260 provided in a line along the third direction 16. When four or six process processors 260 are provided at one side of the transfer chamber 240, the process processors 260 may be arranged in an array of 2 × 2 or 3 × 2. The number of process processors 260 may increase or decrease. Unlike the above, the process processor 260 may be provided only on one side of the transfer chamber 240. In addition, the process processor 260 may be provided as a single layer on one side and both sides of the transfer chamber 240.

버퍼유닛(220)은 이송프레임(140)과 이송챔버(240) 사이에 배치된다. 버퍼 유닛(220)은 이송챔버(240)와 이송프레임(140) 간에 기판(W)이 반송되기 전에 기판(W)이 머무르는 공간을 제공한다. 버퍼유닛(220)의 내부에는 기판(W)이 놓이는 슬롯(미도시)이 제공된다. 슬롯(미도시)들은 서로 간에 제3방향(16)을 따라 이격되도록 복수 개가 제공된다. 버퍼유닛(220)은 이송프레임(140)과 마주보는 면 및 이송챔버(240)와 마주보는 면이 개방된다. The buffer unit 220 is disposed between the transfer frame 140 and the transfer chamber 240. The buffer unit 220 provides a space for the substrate W to stay before the transfer of the substrate W between the transfer chamber 240 and the transfer frame 140. [ In the buffer unit 220, a slot (not shown) in which the substrate W is placed is provided. A plurality of slots (not shown) are provided to be spaced along the third direction 16 from each other. The buffer unit 220 is opened on the side facing the transfer frame 140 and on the side facing the transfer chamber 240.

이송프레임(140)은 로드포트(120)에 안착된 캐리어(130)와 버퍼유닛(220) 간에 기판(W)을 반송한다. 이송프레임(140)에는 인덱스레일(142)과 인덱스로봇(144)이 제공된다. 인덱스레일(142)은 그 길이 방향이 제2방향(14)과 나란하게 제공된다. 인덱스로봇(144)은 인덱스레일(142) 상에 설치되며, 인덱스레일(142)을 따라 제2방향(14)으로 직선 이동된다. 인덱스로봇(144)은 베이스(144a), 몸체(144b), 그리고 인덱스암(144c)을 가진다. 베이스(144a)는 인덱스레일(142)을 따라 이동 가능하도록 설치된다. 몸체(144b)는 베이스(144a)에 결합된다. 몸체(144b)는 베이스(144a) 상에서 제3방향(16)을 따라 이동 가능하도록 제공된다. 또한, 몸체(144b)는 베이스(144a) 상에서 회전 가능하도록 제공된다. 인덱스암(144c)은 몸체(144b)에 결합되고, 몸체(144b)에 대해 전진 및 후진 이동 가능하도록 제공된다. 인덱스암(144c)은 복수 개 제공되어 각각 개별 구동되도록 제공된다. 인덱스암(144c)들은 제3방향(16)을 따라 서로 이격된 상태로 적층되게 배치된다. 인덱스암(144c)들 중 일부는 공정처리모듈(20)에서 캐리어(130)로 기판(W)을 반송할 때 사용되고, 이의 다른 일부는 캐리어(130)에서 공정처리모듈(20)로 기판(W)을 반송할 때 사용될 수 있다. 이는 인덱스로봇(144)이 기판(W)을 반입 및 반출하는 과정에서 공정 처리 전의 기판(W)으로부터 발생된 파티클이 공정 처리 후의 기판(W)에 부착되는 것을 방지할 수 있다. The transfer frame 140 transfers the substrate W between the buffer unit 220 and the carrier 130 that is seated on the load port 120. The transfer frame 140 is provided with an index rail 142 and an index robot 144. The index rail 142 is provided so that its longitudinal direction is parallel to the second direction 14. The index robot 144 is installed on the index rail 142 and is linearly moved along the index rail 142 in the second direction 14. The index robot 144 has a base 144a, a body 144b, and an index arm 144c. The base 144a is installed so as to be movable along the index rail 142. The body 144b is coupled to the base 144a. The body 144b is provided to be movable along the third direction 16 on the base 144a. Also, the body 144b is provided to be rotatable on the base 144a. The index arm 144c is coupled to the body 144b and is provided to be movable forward and backward relative to the body 144b. A plurality of index arms 144c are provided and each is provided to be individually driven. The index arms 144c are stacked in a state of being spaced from each other along the third direction 16. Some of the index arms 144c are used to transfer the substrate W from the processing module 20 to the carrier 130 and another portion of the index arms 144c from the carrier 130 to the processing module 20, ). ≪ / RTI > This can prevent the particles generated from the substrate W before the process processing from adhering to the substrate W after the process processing in the process of loading and unloading the substrate W by the index robot 144. [

이송챔버(240)는 버퍼유닛(220)과 공정처리부(260) 간에, 그리고 공정처리부(260)들 간에 기판(W)을 반송한다. 이송챔버(240)에는 가이드레일(242)과 메인로봇(244)이 제공된다. 가이드레일(242)은 그 길이 방향이 제1방향(12)과 나란하도록 배치된다. 메인로봇(244)은 가이드레일(242) 상에 설치되고, 가이드레일(242) 상에서 제1방향(12)을 따라 직선 이동된다. 메인로봇(244)은 베이스(244a), 몸체(244b), 그리고 메인암(244c)을 가진다. 베이스(244a)는 가이드레일(242)을 따라 이동 가능하도록 설치된다. 몸체(244b)는 베이스(244a)에 결합된다. 몸체(244b)는 베이스(244a) 상에서 제3방향(16)을 따라 이동 가능하도록 제공된다. 또한, 몸체(244b)는 베이스(244a) 상에서 회전 가능하도록 제공된다. 메인암(244c)은 몸체(244b)에 결합되고, 이는 몸체(244b)에 대해 전진 및 후진 이동 가능하도록 제공된다. 메인암(244c)은 복수 개 제공되어 각각 개별 구동되도록 제공된다. 메인암(244c)들은 제3방향(16)을 따라 서로 이격된 상태로 적층되게 배치된다. The transfer chamber 240 transports the substrate W between the buffer unit 220 and the process processor 260 and between the process processors 260. The transfer chamber 240 is provided with a guide rail 242 and a main robot 244. The guide rails 242 are arranged so that their longitudinal directions are parallel to the first direction 12. The main robot 244 is installed on the guide rails 242 and is linearly moved along the first direction 12 on the guide rails 242. The main robot 244 has a base 244a, a body 244b, and a main arm 244c. The base 244a is installed so as to be movable along the guide rail 242. The body 244b is coupled to the base 244a. The body 244b is provided to be movable along the third direction 16 on the base 244a. Body 244b is also provided to be rotatable on base 244a. The main arm 244c is coupled to the body 244b, which is provided for forward and backward movement relative to the body 244b. A plurality of main arms 244c are provided and each is provided to be individually driven. The main arms 244c are stacked in a state of being spaced from each other along the third direction 16.

공정처리부(260)는 기판(W)에 대해 세정 공정을 수행하는 기판처리장치(300)가 제공된다. 기판처리장치(300)는 수행하는 세정 공정의 종류에 따라 상이한 구조를 가질 수 있다. 이와 달리 각각의 공정처리부(260) 내의 기판 처리 장치(300)는 동일한 구조를 가질 수 있다. 선택적으로 공정처리부(260)들은 복수 개의 그룹으로 구분되어, 동일한 그룹에 속하는 공정처리부(260) 내에 기판처리장치(300)들은 서로 동일하고, 서로 상이한 그룹에 속하는 공정처리부(260) 내에 기판처리장치(300)의 구조는 서로 상이하게 제공될 수 있다. The process processor 260 is provided with a substrate processing apparatus 300 that performs a cleaning process on the substrate W. The substrate processing apparatus 300 may have a different structure depending on the type of the cleaning process to be performed. On the contrary, the substrate processing apparatuses 300 in the process units 260 may have the same structure. Optionally, the processing units 260 are divided into a plurality of groups, and the substrate processing apparatuses 300 in the process processing unit 260 belonging to the same group are the same, and the substrate processing apparatuses in the processing unit 260 belonging to different groups. The structures of 300 may be provided differently from each other.

도3은 도2의 기판처리장치의 기판처리부(300a)를 보여주는 단면도이다. 도3을 참조하면, 기판처리장치(300)는 기판처리부(300a) 및 드레인부(300b)를 포함한다. 기판처리부(300a)는 챔버(310), 하우징(320), 스핀헤드(340), 승강유닛(360), 그리고 분사유닛(380)를 포함한다. 챔버(310)는 내부에 기판처리공정이 수행되는 공간을 제공한다. 챔버(310)는 사각의 통 형상으로 제공된다. 챔버(310)는 이송챔버(240)와 마주보는 일 면에 개구(312)가 형성된다. 개구(312)는 도어(314)에 의해 개폐된다. 개구(312)는 기판(W)이 반입 가능한 입구로서 기능한다.3 is a cross-sectional view illustrating a substrate processing unit 300a of the substrate processing apparatus of FIG. 2. Referring to FIG. 3, the substrate processing apparatus 300 includes a substrate processing unit 300a and a drain unit 300b. The substrate processing unit 300a includes a chamber 310, a housing 320, a spin head 340, a lifting unit 360, and an injection unit 380. The chamber 310 provides a space in which a substrate treatment process is performed. The chamber 310 is provided in a rectangular cylindrical shape. The chamber 310 has an opening 312 formed on one surface facing the transfer chamber 240. The opening 312 is opened and closed by the door 314. The opening 312 functions as an inlet through which the substrate W can be carried.

하우징(320)은 챔버(310) 내에서 위치된다. 하우징(320)은 상부가 개방된 통 형상을 가진다. 하우징(320)은 내부회수통(322) 및 외부회수통(326)을 가진다. 각각의 회수통(322,326)은 공정에 사용된 약액들 중 서로 상이한 약액을 회수한다. 내부회수통(322)은 스핀헤드(340)를 감싸는 환형의 링 형상으로 제공되고, 외부회수통(326)은 내부회수통(326)을 감싸는 환형의 링 형상으로 제공된다. 내부회수통(322)의 내측공간(322a) 및 내부회수통(322)과 외부회수통(326)의 사이공간(326a)은 각각 내부회수통(322) 및 외부회수통(326)으로 약액이 유입되는 유입구로서 기능한다. 일 예에 의하면, 각각의 유입구는 서로 상이한 높이에 위치될 수 있다. Housing 320 is located within chamber 310. The housing 320 has a cylindrical shape with an open top. The housing 320 has an inner recovery container 322 and an outer recovery container 326. Each recovery container 322, 326 recovers different chemical liquids from among chemical liquids used in the process. The inner recovery container 322 is provided in an annular ring shape surrounding the spin head 340, and the outer recovery container 326 is provided in an annular ring shape surrounding the inner recovery container 326. The inner space 322a of the inner recovery container 322 and the space 326a between the inner recovery container 322 and the outer recovery container 326 are respectively the inner recovery container 322 and the outer recovery container 326. It functions as an inlet for inflow. According to one example, each inlet may be located at a different height from each other.

스핀헤드(340)는 공정 진행 중 기판(W)을 지지하고 기판(W)을 회전시킨다. 스핀헤드(340)는 몸체(342), 지지핀(344), 척핀(346), 그리고 지지축(348)을 가진다. 몸체(342)는 상부에서 바라볼 때 대체로 원형으로 제공되는 상부면을 가진다. 몸체(342)의 저면에는 구동부(349)에 의해 회전가능한 지지축(348)이 고정결합된다.The spin head 340 supports the substrate W and rotates the substrate W during the process. The spin head 340 has a body 342, a support pin 344, a chuck pin 346, and a support shaft 348. The body 342 has a top surface that is generally circular when viewed from the top. A supporting shaft 348 rotatable by a driving unit 349 is fixedly coupled to the bottom surface of the body 342. [

지지핀(344)은 복수 개 제공된다. 지지핀(344)은 몸체(342)의 상부면의 가장자리부에 소정 간격으로 이격되게 배치되고 몸체(342)에서 상부로 돌출된다. 지지 핀(344)들은 서로 간에 조합에 의해 전체적으로 환형의 링 형상을 가지도록 배치된다. 지지핀(344)은 몸체(342)의 상부면으로부터 기판(W)이 일정거리 이격되도록 기판(W)의 후면 가장자리를 지지한다. A plurality of support pins 344 are provided. The support pins 344 are spaced apart from the edge of the upper surface of the body 342 and protrude upward from the body 342. The support pins 344 are arranged so as to have a generally annular ring shape in combination with each other. The support pins 344 support the rear edge of the substrate W such that the substrate W is spaced from the upper surface of the body 342 by a predetermined distance.

척핀(346)은 복수 개 제공된다. 척핀(346)은 몸체(342)의 중심에서 지지핀(344)보다 멀리 떨어지게 배치된다. 척핀(346)은 몸체(342)에서 상부로 돌출되도록 제공된다. 척핀(346)은 스핀헤드(340)가 회전될 때 기판(W)이 정 위치에서 측 방향으로 이탈되지 않도록 기판(W)의 측부를 지지한다. 척핀(346)은 몸체(342)의 반경 방향을 따라 대기위치와 지지위치 간에 직선 이동이 가능하도록 제공된다. 대기위치는 지지위치에 비해 몸체(342)의 중심으로부터 멀리 떨어진 위치이다. 기판(W)이 스핀헤드(340)에 로딩 또는 언로딩 시 척핀(346)은 대기위치에 위치되고, 기판(W)에 대해 공정 수행 시 척 핀(346)은 지지위치에 위치된다. 지지위치에서 척핀(346)은 기판(W)의 측부와 접촉된다.A plurality of the chuck pins 346 are provided. The chuck pin 346 is disposed farther away from the center of the body 342 than the support pin 344. The chuck pin 346 is provided to protrude upward from the body 342. The chuck pin 346 supports the side of the substrate W so that the substrate W is not laterally displaced in place when the spin head 340 is rotated. The chuck pin 346 is provided to allow linear movement between the standby position and the support position along the radial direction of the body 342. The standby position is a distance from the center of the body 342 relative to the support position. The chuck pin 346 is positioned in the standby position when the substrate W is loaded or unloaded onto the spin head 340 and the chuck pin 346 is positioned in the supporting position when the substrate W is being processed. At the support position, the chuck pin 346 contacts the side of the substrate W.

승강유닛(360)은 하우징(320)을 상하 방향으로 직선이동시킨다. 하우징(320)이 상하로 이동됨에 따라 스핀헤드(340)에 대한 하우징(320)의 상대 높이가 변경된다. 승강유닛(360)은 브라켓(362), 이동축(364), 그리고 구동기(366)를 가진다. 브라켓(362)은 하우징(320)의 외벽에 고정설치되고, 브라켓(362)에는 구동기(366)에 의해 상하 방향으로 이동되는 이동축(364)이 고정결합된다. 기판(W)이 스핀 헤드(340)에 놓이거나, 스핀헤드(340)로부터 들어올려 질 때 스핀헤드(340)가 하우징(320)의 상부로 돌출되도록 하우징(320)은 하강된다. 또한, 공정이 진행될 시에는 기판(W)에 공급된 약액의 종류에 따라 약액이 기설정된 회수통(360)으로 유입될 수 있도록 하우징(320)의 높이가 조절한다. 선택적으로, 승강유닛(360)은 스핀헤드(340)를 상하 방향으로 이동시킬 수 있다.The lifting unit 360 moves the housing 320 linearly in the vertical direction. The relative height of the housing 320 with respect to the spin head 340 is changed as the housing 320 is moved up and down. The lifting unit 360 has a bracket 362, a moving shaft 364, and a driver 366. The bracket 362 is fixed to the outer wall of the housing 320 and the bracket 362 is fixedly coupled to the moving shaft 364 which is moved up and down by the actuator 366. The housing 320 is lowered so that the spin head 340 protrudes to the upper portion of the housing 320 when the substrate W is placed on the spin head 340 or lifted from the spin head 340. In addition, the height of the housing 320 may be adjusted so that the chemical solution may flow into the predetermined recovery container 360 according to the type of the chemical solution supplied to the substrate W when the process is performed. Alternatively, the lifting unit 360 can move the spin head 340 in the vertical direction.

분사유닛(380)은 기판 상으로 복수의 약액들을 분사한다. 분사유닛(380)은 복수 개로 제공될 수 있다. 각각의 분사유닛(380)은 지지축(386), 지지대(382), 그리고 노즐(384)을 포함한다. 지지축(386)은 하우징(320)의 일측에 배치된다. 지지축(386)은 그 길이방향이 상하방향으로 제공되는 로드 형상을 가진다. 지지축(386)은 구동부재(388)에 의해 회전 및 승강운동이 가능하다. 이와 달리 지지축(386)은 구동부재(388)에 의해 수평방향으로 직선이동 및 승강운동할 수 있다. 지지대(382)는 노즐(384)을 지지한다. 지지대(382)는 지지축(386)에 결합되고, 끝단 저면에는 노즐(384)이 고정 결합된다. 노즐(384)은 지지축(386)의 회전에 의해 스윙이동될 수 있다. 일 예에 의하면, 약액은 케미칼, 린스액, 그리고 유기용제일 수 있다. 케미칼은 황산(H2SO4), 질산(HNO3), 그리고 암모니아(NH3) 등 강산의 액일 수 있다. 린스액은 탈이온수일 수 있다. 그리고 유기용제는 린스액에 비해 표면장력이 낮은 이소프로필 알코올(IPA)액일 수 있다.The injection unit 380 injects a plurality of chemical liquids onto the substrate. The plurality of ejection units 380 may be provided. Each injection unit 380 includes a support shaft 386, a support 382, and a nozzle 384. The support shaft 386 is disposed on one side of the housing 320. The support shaft 386 has a rod shape whose longitudinal direction is provided in a vertical direction. The support shaft 386 is rotatable and liftable by the drive member 388. Alternatively, the support shaft 386 can linearly move and move up and down in the horizontal direction by the drive member 388. The support 382 supports the nozzle 384. The support stand 382 is coupled to the support shaft 386, and the nozzle 384 is fixedly coupled to the bottom end surface. The nozzle 384 can be swung by the rotation of the support shaft 386. In one embodiment, the chemical liquid may be a chemical, a rinse liquid, and an organic solvent. The chemical may be a solution of strong acids, such as sulfuric acid (H 2 SO 4 ), nitric acid (HNO 3 ), and ammonia (NH 3 ). The rinse solution may be deionized water. The organic solvent may be an isopropyl alcohol (IPA) liquid having a lower surface tension than the rinse liquid.

드레인부(300b)는 챔버 내에서 사용된 약액을 챔버의 외부로 드레인시킨다. 도4는 도2의 기판처리장치의 드레인부(300b)를 보여주는 단면도이다. 도4를 참조하면, 드레인부(300b)는 제1회수라인(322b), 제2회수라인(326b), 약액재생시스템(미도시), 그리고 냉각부재(400)를 포함한다. 제1회수라인(322b)과 제2회수라인(326b)은 서로 상이한 회수통(322,326)에 각각 연결된다. 제1회수라인(322b)은 내부회수통(322)에 연결된다. 제1회수라인(322b)은 내부회수통(322)의 저면 아래 방향으로 내부회수통과 수직하게 연장되도록 제공된다. 내부회수통(322)으로 회수된 약액은 제1회수라인(322b)을 통해 챔버(310)의 외부로 드레인된다. 제2회수라인(326b)은 외부회수통(326)에 연결된다. 제2회수라인(326b)은 외부회수통(326)의 저면 아래 방향으로 외부회수통(326)과 수직하게 연장되도록 제공된다. 외부회수통(326)으로 회수된 약액은 제2회수라인(326b)을 통해 챔버(310)의 외부로 드레인된다.The drain 300b drains the chemical liquid used in the chamber to the outside of the chamber. 4 is a cross-sectional view illustrating the drain portion 300b of the substrate processing apparatus of FIG. 2. Referring to FIG. 4, the drain part 300b includes a first recovery line 322b, a second recovery line 326b, a chemical liquid regeneration system (not shown), and a cooling member 400. The first recovery line 322b and the second recovery line 326b are connected to different recovery containers 322 and 326, respectively. The first recovery line 322b is connected to the inner recovery container 322. The first recovery line 322b is provided to extend perpendicularly to the inner recovery container in a direction below the bottom of the inner recovery container 322. The chemical liquid recovered to the inner recovery container 322 is drained to the outside of the chamber 310 through the first recovery line 322b. The second recovery line 326b is connected to the external recovery container 326. The second recovery line 326b is provided to extend perpendicularly to the outer recovery container 326 in the downward direction of the bottom of the external recovery container 326. The chemical liquid recovered to the external recovery container 326 is drained to the outside of the chamber 310 through the second recovery line 326b.

약액재생시스템(미도시)은 제1회수라인(322b) 및 제2회수라인(326b)에 각각 설치된다. 각각의 회수라인을 통해 배출된 약액은 약액재생시스템(미도시)을 통해 재사용될 수 있다. 선택적으로 약액재생시스템(미도시)은 제1회수라인(322b) 및 제2회수라인(326b) 중 어느 하나에만 설치될 수 있다.A chemical liquid regeneration system (not shown) is installed in each of the first recovery line 322b and the second recovery line 326b. The chemical liquid discharged through each recovery line may be reused through a chemical liquid regeneration system (not shown). Optionally, the chemical regeneration system (not shown) may be installed only in one of the first recovery line 322b and the second recovery line 326b.

냉각부재(400)는 챔버(310)의 외부로 드레인되는 약액을 냉각한다. 냉각부재(400)는 제1회수라인(322b) 및 제2회수라인(326b) 각각에 설치된다. 냉각부재(400)는 제1회수라인(322b) 및 제2회수라인(326b)를 통해 배출되는 약액을 냉각한다. 냉각부재(400)는 회수라인에서 하우징(320)과 약액재생시스템(미도시) 사이에 설치된다. 일 예에 의하면, 냉각부재(400)는 기판처리부(300a)와 인접하게 위치될 수 있다. 이는 기판처리부(300a)와 냉각부재(400)를 연결하는 회수라인(322b,326b)이 고온의 약액에 의해 손상될 수 있기 때문이다. The cooling member 400 cools the chemical liquid drained to the outside of the chamber 310. The cooling member 400 is installed in each of the first recovery line 322b and the second recovery line 326b. The cooling member 400 cools the chemical liquid discharged through the first recovery line 322b and the second recovery line 326b. The cooling member 400 is installed between the housing 320 and the chemical regeneration system (not shown) in the recovery line. In some embodiments, the cooling member 400 may be positioned adjacent to the substrate processing part 300a. This is because recovery lines 322b and 326b connecting the substrate processing unit 300a and the cooling member 400 may be damaged by high temperature chemicals.

선택적으로 냉각부재(400)는 케미칼, 린스액, 그리고 유기용제 중 케미칼이 배출되는 회수라인에만 설치될 수 있다.Optionally, the cooling member 400 may be installed only in a recovery line through which the chemical is discharged from the chemical, the rinse liquid, and the organic solvent.

냉각부재(400)는 탱크(410), 냉각관(430), 그리고 가스공급유닛(450)을 포함한다. 도5는 도4의 냉각부재의 탱크를 선 a - a' 방향으로 절단한 단면도이다. 도5를 참조하면, 탱크(410)는 통 형상으로 제공된다. 탱크(410)의 내부에는 공간에 제공된다. 탱크(410)의 일단에는 회수라인(322b,326b)으로 약액이 유입되는 유입버퍼(412)가 형성되고, 그 타단에는 약액이 회수라인(322b,326b)으로 유출되는 유출버퍼(416)가 형성된다. 유입버퍼(412)와 유출버퍼(416) 사이에는 약액을 냉각시키는 냉각공간(414)이 제공된다.The cooling member 400 includes a tank 410, a cooling tube 430, and a gas supply unit 450. FIG. 5 is a cross-sectional view of the tank of the cooling member of FIG. 4 taken along a line a-a '. FIG. Referring to Figure 5, the tank 410 is provided in a cylindrical shape. The interior of the tank 410 is provided in the space. One end of the tank 410 is formed with an inflow buffer 412 through which the chemical liquid flows into the recovery lines 322b and 326b, and an outlet buffer 416 through which the chemical liquid flows into the recovery lines 322b and 326b is formed at the other end thereof. do. A cooling space 414 is provided between the inflow buffer 412 and the outflow buffer 416 to cool the chemical liquid.

냉각관(430)은 탱크(410)의 냉각공간(414)에 복수 개로 제공된다. 각각의 냉각관(430)은 유입버퍼(412)와 유출버퍼(416)를 연결한다. 일 예에 의하면, 복수 개의 냉각관(430)들은 탱크(410)의 냉각공간(414)을 조밀하게 채우도록 제공될 수 있다. 복수 개의 냉각관(430)들은 유입버퍼(412)와 유출버퍼(416)에 대해 병렬로 연결된다. 복수 개의 냉각관(430)들은 그 길이방향이 서로 평행하도록 제공된다. 이로 인해 서로 인접한 냉각관(430)들 사이에는 소정의 공간이 형성된다. 냉각관(430)은 미공이 형성된 막 재질로 제공될 수 있다. 일 예에 의하면, 각각의 냉각관(430)은 중공사막으로 제공될 수 있다. The cooling pipe 430 is provided in plurality in the cooling space 414 of the tank 410. Each cooling pipe 430 connects the inlet buffer 412 and the outlet buffer 416. According to an example, the plurality of cooling tubes 430 may be provided to densely fill the cooling space 414 of the tank 410. The plurality of cooling tubes 430 are connected in parallel with the inlet buffer 412 and the outlet buffer 416. The plurality of cooling tubes 430 are provided such that their longitudinal directions are parallel to each other. As a result, a predetermined space is formed between the cooling tubes 430 adjacent to each other. The cooling tube 430 may be provided as a membrane material in which micropores are formed. According to one example, each cooling tube 430 may be provided as a hollow fiber membrane.

가스공급유닛(450)은 탱크(410)의 냉각공간(414)으로 용해가스를 공급한다. 가스공급유닛(450)은 용해가스저장부(452), 가스공급라인(454), 그리고 가압부재(456)를 포함한다. 용해가스저장부(452)는 내부에 용해가스를 저장한다. 용해가스의 온도는 약액에 비해 낮은 온도로 제공될 수 있다. 가스공급라인(454)은 용해가스저장부(452)와 탱크(410)를 각각 연결한다. 용해가스저장부(452)에 저장된 용해가스는 가스공급라인(454)을 통해 탱크(410)의 냉각공간(414)으로 공급될 수 있다. 가압부재(456)는 가스공급라인(454)에서 용해가스저장부(452)와 탱크(410) 사이에 설치된다. 가압부재(456)는 탱크(410)로 공급되는 용해가스의 유량이 일정하도록 가압력을 제공한다. 탱크(410)의 냉각공간(414)으로 가압된 용해가스는 냉각관(430)의 내부로 주입되고, 주입된 용해가스를 약액에 용해될 수 있다. 일 예에 의하면, 용해가스는 케미칼에 용해되어 발열반응을 일으키지 않는 가스일 수 있다. 용해가스는 이산화탄소(CO2)일 수 있다.The gas supply unit 450 supplies dissolved gas to the cooling space 414 of the tank 410. The gas supply unit 450 includes a dissolved gas storage unit 452, a gas supply line 454, and a pressurizing member 456. The dissolved gas storage unit 452 stores the dissolved gas therein. The temperature of the dissolved gas may be provided at a lower temperature than the chemical liquid. The gas supply line 454 connects the dissolved gas storage unit 452 and the tank 410, respectively. The dissolved gas stored in the dissolved gas storage unit 452 may be supplied to the cooling space 414 of the tank 410 through the gas supply line 454. The pressurizing member 456 is installed between the dissolved gas storage unit 452 and the tank 410 in the gas supply line 454. The pressurizing member 456 provides a pressing force so that the flow rate of the dissolved gas supplied to the tank 410 is constant. The dissolved gas pressurized into the cooling space 414 of the tank 410 may be injected into the cooling tube 430, and the injected dissolved gas may be dissolved in the chemical liquid. According to one example, the dissolved gas may be a gas that is dissolved in the chemical does not cause an exothermic reaction. The dissolved gas may be carbon dioxide (CO 2 ).

상술한 실시예에 의하면, 탱크(410)의 내부공간에는 복수 개의 냉각관(430)들이 제공된다. 이로 인해 냉각관(430)의 외주면은 모두 용해가스가 약액에 용해 또는 접촉될 수 있는 면적으로 제공되고, 약액에 용해가스가 접촉되는 단면적은 크게 증가될 수 있다.According to the above-described embodiment, a plurality of cooling tubes 430 are provided in the inner space of the tank 410. As a result, all of the outer circumferential surface of the cooling tube 430 is provided as an area in which the dissolved gas can be dissolved or contacted with the chemical liquid, and the cross-sectional area in which the dissolved gas is in contact with the chemical liquid can be greatly increased.

상술한 실시예와 달리, 도6의 탱크(410)는 하나의 회수라인(322b,326b)에 복수 개로 제공될 수 있다. 예컨대, 탱크(410)는 제1탱크(410a), 제2탱크(410b), 그리고 제3탱크(410c)로 제공될 수 있다. 제1탱크(410a), 제2탱크(410b), 그리고 제3탱크(410c)는 회수라인을 따라 순차적으로 배치될 수 있다. 각각의 탱크(410)는 서로 직렬로 연결될 수 있다. 이로 인해 제1탱크(410a)에서 약액의 온도가 기설정 온도까지 낮추지 못할지라도, 제2탱크(410b) 및 제3탱크(410c)에서 약액의 온도를 기설정 온도까지 낮출 수 있다.Unlike the above-described embodiment, a plurality of tanks 410 of FIG. 6 may be provided in one recovery line 322b and 326b. For example, the tank 410 may be provided as the first tank 410a, the second tank 410b, and the third tank 410c. The first tank 410a, the second tank 410b, and the third tank 410c may be sequentially disposed along the recovery line. Each tank 410 may be connected in series with each other. Therefore, even if the temperature of the chemical liquid in the first tank 410a does not lower to the preset temperature, the temperature of the chemical liquid in the second tank 410b and the third tank 410c may be lowered to the preset temperature.

또한 도7과 같이 제1탱크(410a), 제2탱크(410b), 그리고 제3탱크(410c)는 회수라인에 대해 병렬로 연결될 수 있다. 이로 인해 드레인되는 약액의 양이 제1탱크(410a)가 수용 용량을 초과할 경우, 약액은 제2탱크(410b) 및 제3탱크(410c) 각각으로 분배될 수 있다.In addition, as illustrated in FIG. 7, the first tank 410a, the second tank 410b, and the third tank 410c may be connected in parallel with respect to the recovery line. As a result, when the amount of the chemical liquid drained exceeds the capacity of the first tank 410a, the chemical liquid may be distributed to each of the second tank 410b and the third tank 410c.

300a: 기판처리부 300b: 드레인부
322b,326b: 회수라인 400: 냉각부재
410: 탱크 414: 냉각공간
430: 냉각관 450: 가스공급유닛300a: substrate processing portion 300b: drain portion
322b, 326b: recovery line 400: cooling member
410: tank 414: cooling space
430: cooling tube 450: gas supply unit

Claims (2)

약액을 이용하여 기판을 처리하는 기판처리부와;
상기 기판처리부에서 사용된 약액을 드레인시키는 드레인부를 포함하되,
상기 드레인부는,
상기 기판처리부에 연결되는 회수라인과;
상기 회수라인에 설치되어 약액을 냉각하는 냉각부재를 포함하되,
상기 냉각부재는,
내부에 약액이 유입되는 유입버퍼, 냉각공간, 그리고 약액이 유출되는 유출버퍼가 순차적으로 제공되는 탱크와;
상기 냉각공간에 위치되며 약액이 흐르는, 그리고 상기 유입버퍼 및 상기 유출버퍼를 연결하는 복수 개의 냉각관과;
상기 냉각공간으로 용해가스를 공급하는 가스공급유닛을 포함하는 기판처리장치.A substrate processing unit which processes the substrate using the chemical liquid;
Including a drain for draining the chemical liquid used in the substrate processing unit,
The drain portion,
A recovery line connected to the substrate processing unit;
Installed in the recovery line includes a cooling member for cooling the chemical liquid,
The cooling member,
A tank sequentially provided with an inflow buffer into which the chemical liquid flows, a cooling space, and an outflow buffer through which the chemical liquid flows out;
A plurality of cooling tubes positioned in the cooling space and flowing with chemical liquid and connecting the inflow buffer and the outflow buffer;
Substrate processing apparatus comprising a gas supply unit for supplying a dissolved gas to the cooling space. 제1항에 있어서,
상기 냉각관은 중공사막으로 제공되는 기판처리장치.The method of claim 1,
The cooling tube is provided with a hollow fiber membrane substrate processing apparatus.
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