KR20170134879A - 기판 처리 장치 및 보틀 교체 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 기판 처리 장치 및 보틀 교체 방법을 제공한다. 기판 처리 장치는 보틀(bottle)에 저장된 액을 기판으로 공급하여 기판을 처리하는 처리 유닛 및 상기 보틀을 교체할 때 교체 공간을 제공하는 보틀 교체 유닛을 포함하되, 상기 보틀 교체 유닛은 내부에 상기 교체 공간을 가지는 하우징 및 상기 교체 공간으로 비활성 가스를 공급하는 가스 공급 유닛을 포함한다. 보틀이 교체되는 중에 액이 대기에 노출되는 것을 방지할 수 있다.

Description

기판 처리 장치 및 보틀 교체 방법{Apparatus for treating substrate and Method for replacing bottle}
본 발명은 기판 처리 장치 및 보틀 교체 방법에 관한 것이다.
반도체 소자 또는 액정 디스플레이를 제조하기 위해, 기판에는 다양한 패턴을 형성하기 위한 사진, 식각, 이온주입, 증착 그리고 세정 등의 공정들이 수행된다. 이러한 공정들은 서로 다른 패턴들이 적층되는 구조를 형성하며, 그 사이에는 금속막 또는 절연막과 같은 박막을 형성하는 공정이 수행된다.
박막을 형성하는 공정 중 에스오디(SOD, Spin On Dielectric) 공정은 기판 상에 액을 도포하고, 도포된 액을 베이크 처리하는 공정이 순차적으로 진행됨으로써 이루어진다. 이에 사용되는 액으로는 폴리 실리잔(Poly silazane) 계열의 케미칼로서, 수증기(H2O) 및 산소(O2)와 화학 반응하여 실리콘 옥사이드(SiO2) 절연막을 형성한다.
이러한 액은 공급 탱크에 저장되며, 대기의 수증기 및 산소에 반응되는 것을 방지한다. 공급 탱크에 저장된 액은 기판 처리 공정이 진행되는 각 처리 유닛에 필요한 양만큼 공급된다.
이러한 공급 탱크의 내부 용량은 한계가 있으며, 그 저장량이 일정 수준 이하일 경우에는 보틀에 저장된 액을 공급 탱크로 보충한다. 보틀 내에 액이 모두 소진되면, 액이 채워진 새 보틀(4)로 교체한다. 이때 공급 탱크를 연결하는 캡(6)은 액이 소진된 보틀(2:이하, 빈 보틀)에서 탈착되어 새 보틀(4)에 장착된다.
그러나 도 1과 같이, 보틀이 교체되는 과정에서 새 보틀(4) 내에 저장된 액은 일정시간 대기에 노출된다. 이로 인해 액의 일부가 변질되고, 이는 공정 불량을 야기한다.
한국 공개 특허 제10-2013-0025132호
본 발명의 실시예는 액이 저장되는 보틀을 교체 시 액이 대기에 노출되는 것을 방지할 수 있는 장치 및 방법을 제공하고자 한다.
본 발명의 실시예는 기판 처리 장치 및 보틀 교체 방법을 제공한다. 기판 처리 장치는 보틀(bottle)에 저장된 액을 기판으로 공급하여 기판을 처리하는 처리 유닛 및 상기 보틀을 교체할 때 교체 공간을 제공하는 보틀 교체 유닛을 포함하되, 상기 보틀 교체 유닛은 내부에 상기 교체 공간을 가지는 하우징 및 상기 교체 공간으로 비활성 가스를 공급하는 가스 공급 유닛을 포함한다.
상기 보틀 교체 유닛은 상기 교체 공간의 산소 농도를 측정하는 농도 측정 부재를 더 포함할 수 있다. 상기 보틀 교체 유닛은 상기 하우징을 이동시키는 이동 부재를 더 포함하되, 상기 이동 부재는 바퀴를 포함할 수 있다. 상기 하우징의 일측면에는 상기 하우징의 외부에서 상기 교체 공간에 위치되는 상기 보틀을 조작 가능한 글러브 박스가 설치될 수 있다.
액이 소진된 빈 보틀을 액이 채워진 새 보틀로 교체하는 방법으로는, 하우징 내부에 형성된 교체 공간에서 상기 빈 보틀의 캡을 탈착하여 상기 새 보틀에 상기 캡을 장착하되, 상기 교체가 진행되는 전에는 상기 교체 공간에 비활성 가스가 채울 수 있다. 상기 캡의 탈착은 상기 교체 공간의 산소 농도가 기설정 값 이하이면 진행될 수 있다. 상기 액은 포토레지스트를 포함하고, 상기 불활성 기체는 질소를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 의하면, 보틀의 교체는 비활성 가스로 채워진 하우징 내에서 진행된다. 이로 인해 보틀이 교체되는 중에 액이 대기에 노출되는 것을 방지할 수 있다.
도 1은 일반적으로 보틀을 교체하는 과정을 보여주는 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 기판 처리 설비를 보여주는 평면도이다.
도 3은 도 2의 기판 처리 장치를 보여주는 단면도이다.
도 4는 도 3의 액 공급 유닛을 보여주는 도면이다.
도 5는 도 4의 보틀 교체 유닛을 보여주는 단면도이다.
도 6은 도 5의 하우징을 보여주는 사시도이다.
도 7 내지 도 9는 도 5의 보틀 교체 유닛을 이용하여 보틀을 교체하는 과정을 보여주는 단면도들이다.
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.
이하, 도 2 내지 도 9를 참조하여 본 발명의 일 예를 상세히 설명한다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 기판 처리 설비를 보여주는 평면도이다. 도 2를 참조하면, 기판 처리 설비(1)는 인덱스 모듈(10)과 공정 처리 모듈(20)을 가진다. 인덱스 모듈(10)은 로드 포트(120) 및 이송 프레임(140)을 가진다. 로드 포트(120), 이송 프레임(140), 그리고 공정 처리 모듈(20)은 순차적으로 일렬로 배열된다. 이하, 로드 포트(120), 이송 프레임(140), 그리고 공정 처리 모듈(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.
로드 포트(120)에는 기판(W)이 수납된 캐리어(130)가 안착된다. 로드 포트(120)는 복수 개가 제공되며 이들은 제2방향(14)을 따라 일렬로 배치된다. 로드 포트(120)의 개수는 공정 처리 모듈(20)의 공정 효율 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 전면 개방 일체형 포드(Front Opening Unifed Pod;FOUP)가 사용될 수 있다.
공정 처리 모듈(20)은 버퍼 유닛(220), 이송 챔버(240), 그리고 도포 챔버(260), 그리고 베이크 챔버(280)를 가진다. 이송 챔버(240)는 그 길이 방향이 제 1 방향(12)과 평행하게 배치된다. 이송 챔버(240)의 일측에는 도포 챔버들(260)이 배치되고, 타측에는 베이크 챔버(280)들이 배치된다. 도포 챔버들(260) 및 베이크 챔버(280)들은 이송 챔버(240)를 기준으로 대칭되도록 제공된다. 이송 챔버(240)의 일측에는 복수 개의 도포 챔버들(260)이 제공된다. 도포 챔버들(260) 중 일부는 이송 챔버(240)의 길이 방향을 따라 배치된다. 또한, 도포 챔버들(260) 중 일부는 서로 적층되게 배치된다. 즉, 이송 챔버(240)의 일측에는 도포 챔버들(260)이 A X B의 배열로 배치될 수 있다. 여기서 A는 제1방향(12)을 따라 일렬로 제공된 도포 챔버(260)의 수이고, B는 제3방향(16)을 따라 일렬로 제공된 도포 챔버(260)의 수이다. 이송 챔버(240)의 일측에 도포 챔버(260)가 4개 또는 6개 제공되는 경우, 도포 챔버들(260)은 2 X 2 또는 3 X 2의 배열로 배치될 수 있다. 도포 챔버(260)의 개수는 증가하거나 감소할 수도 있다. 상술한 바와 달리, 도포 챔버(260)는 이송 챔버(240)의 일측 및 양측에 단층으로 제공될 수 있다.
버퍼 유닛(220)은 이송 프레임(140)과 이송 챔버(240) 사이에 배치된다. 버퍼 유닛(220)은 이송 챔버(240)와 이송 프레임(140) 간에 기판(W)이 반송되기 전에 기판(W)이 머무르는 공간을 제공한다. 버퍼 유닛(220)의 내부에는 기판(W)이 놓이는 슬롯(미도시)이 제공된다. 슬롯(미도시)들은 서로 간에 제3방향(16)을 따라 이격되도록 복수 개가 제공된다. 버퍼 유닛(220)은 이송 프레임(140)과 마주보는 면 및 이송 챔버(240)와 마주보는 면이 개방된다.
이송 프레임(140)은 로드 포트(120)에 안착된 캐리어(130)와 버퍼 유닛(220) 간에 기판(W)을 반송한다. 이송 프레임(140)에는 인덱스 레일(142)과 인덱스 로봇(144)이 제공된다. 인덱스 레일(142)은 그 길이 방향이 제2방향(14)과 나란하게 제공된다. 인덱스 로봇(144)은 인덱스 레일(142) 상에 설치되며, 인덱스 레일(142)을 따라 제2방향(14)으로 직선 이동된다. 인덱스 로봇(144)은 베이스(144a), 몸체(144b), 그리고 인덱스암(144c)을 가진다. 베이스(144a)는 인덱스 레일(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 공정 처리 모듈(20)에서 캐리어(130)로 기판(W)을 반송할 때 사용되고, 이의 다른 일부는 캐리어(130)에서 공정 처리 모듈(20)로 기판(W)을 반송할 때 사용될 수 있다. 이는 인덱스 로봇(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.
이송 챔버(240)는 버퍼 유닛(220)과 도포 챔버(260) 간에, 도포 챔버(260)와 베이크 챔버(280) 간에, 베이크 챔버(280)들 간에, 그리고 도포 챔버(260)들 간에 기판(W)을 반송한다. 이송 챔버(240)에는 가이드 레일(242)과 메인 로봇(244)이 제공된다. 가이드 레일(242)은 그 길이 방향이 제1방향(12)과 나란하도록 배치된다. 메인 로봇(244)은 가이드 레일(242) 상에 설치되고, 가이드 레일(242) 상에서 제1방향(12)을 따라 직선 이동된다. 메인 로봇(244)은 베이스(244a), 몸체(244b), 그리고 메인암(244c)을 가진다. 베이스(244a)는 가이드 레일(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. 메인암들(244c)은 제3방향(16)을 따라 서로 이격된 상태로 적층되게 배치된다.
베이크 챔버(280)는 기판(W)을 열처리한다. 예컨대, 베이크 챔버(280)은 처리액을 도포하기 전에 기판(W)을 소정의 온도로 가열하여 기판(W) 표면의 유기물이나 수분을 제거하는 프리 베이크(prebake) 공정이나 처리액을 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(280)는 냉각 플레이트(284) 또는 가열 플레이트(282)를 가진다. 냉각 플레이트(284)에는 냉각수 또는 열전 소자와 같은 냉각 수단(423)이 제공된다. 또한 가열 플레이트(282)에는 열선 또는 열전 소자와 같은 가열 수단(424)이 제공된다. 냉각 플레이트(284)와 가열 플레이트(282)는 하나의 베이크 챔버(280) 내에 각각 제공될 수 있다. 선택적으로 베이크 챔버들(280) 중 일부는 냉각 플레이트(284)만을 구비하고, 다른 일부는 가열 플레이트(282)만을 구비할 수 있다.
도포 챔버(260)에는 기판(W) 상에 막을 형성하는 막 형성 공정을 수행하는 기판 처리 장치(800)가 제공된다. 각각의 도포 챔버(260) 내의 기판 처리 장치(800)는 동일한 구조를 가진다. 다만, 기판 처리 장치(800)는 수행하는 막 형성 공정의 종류에 따라 상이한 구조를 가질 수 있다. 선택적으로 도포 챔버들(260)은 복수 개의 그룹으로 구분되어, 동일한 그룹에 속하는 도포 챔버(260) 내에 기판 처리 장치들(800)은 서로 동일하고, 서로 상이한 그룹에 속하는 도포 챔버(260) 내에 기판 처리 장치(260)의 구조는 서로 상이하게 제공될 수 있다.
도 3은 도 2의 기판 처리 장치를 보여주는 단면도이다. 도 3을 참조하면, 기판 처리 장치(260)는 기판 상에 액막을 형성한다. 일 예에 의하면, 기판 처리 장치(260)는 에스오디(SOD, Spin On Dielectric) 공정을 수행할 수 있다.
기판 처리 장치(800)는 처리 유닛(800) 및 액 공급 유닛(400)을 포함한다. 액 공급 유닛(400)은 처리 유닛(800)에 액을 공급하고, 처리 유닛(800)은 액을 공급받아 이로부터 기판(W)을 처리한다. 처리 유닛은 하우징(810), 기류 제공 유닛(820), 기판 지지 유닛(830), 처리 용기(850), 승강 유닛(890), 그리고 도포 부재(900)을 포함한다.
하우징(810)은 내부에 공간(812)을 가지는 직사각의 통 형상으로 제공된다. 하우징(810)의 일측에는 개구(미도시)가 형성된다. 개구는 기판(W)이 반출입되는 입구로 기능한다. 개구에는 도어가 설치되며, 도어는 개구를 개폐한다. 도어는 기판 처리 공정이 진행되면, 개구를 차단하여 하우징(810)의 내부 공간(812)을 밀폐한다. 하우징(810)의 하부면에는 내측 배기구(814) 및 외측 배기구(816)가 형성된다. 하우징(810) 내에 형성된 기류는 내측 배기구(814) 및 외측 배기구(816)를 통해 외부로 배기된다. 일 예에 의하면, 처리 용기(850) 내에 제공된 기류는 내측 배기구(814)를 통해 배기되고, 처리 용기(850)의 외측에 제공된 기류는 외측 배기구(816)를 통해 배기될 수 있다.
기류 제공 유닛(820)은 하우징(810)의 내부 공간에 하강 기류를 형성한다. 기류 제공 유닛(820)은 기류 공급 라인(822), 팬(824), 그리고 필터(826)를 포함한다. 기류 공급 라인(822)은 하우징(810)에 연결된다. 기류 공급 라인(822)은 외부의 에어를 하우징(810)에 공급한다. 필터(826)는 기류 공급 라인(822)으로부터 제공되는 에어를 필터(826)링 한다. 필터(826)는 에어에 포함된 불순물을 제거한다. 팬(824)은 하우징(810)의 상부면에 설치된다. 팬(824)은 하우징(810)의 상부면에서 중앙 영역에 위치된다. 팬(824)은 하우징(810)의 내부 공간에 하강 기류를 형성한다. 기류 공급 라인(822)으로부터 팬(824)에 에어가 공급되면, 팬(824)은 아래 방향으로 에어를 공급한다.
기판 지지 유닛(830)은 하우징(810)의 내부 공간에서 기판(W)을 지지한다. 기판 지지 유닛(830)은 기판(W)을 회전시킨다. 기판 지지 유닛(830)은 스핀척(832) 및 회전 구동 부재(834,836)를 포함한다. 스핀척(832)은 기판을 지지하는 기판 지지 부재(832)로 제공된다. 스핀척(832)은 원형의 판 형상을 가지도록 제공된다. 스핀척(832)의 상면에는 기판(W)이 접촉한다. 스핀척(832)은 기판(W)보다 작은 직경을 가지도록 제공된다. 일 예에 의하면, 스핀척(832)은 기판(W)을 진공 흡입하여 기판(W)을 척킹할 수 있다. 선택적으로, 스핀척(832)은 정전기를 이용하여 기판(W)을 척킹하는 정전척으로 제공될 수 있다. 또한 스핀척(832)은 기판(W)을 물리적 힘으로 척킹할 수 있다.
회전 구동 부재(834,836)는 회전축(834) 및 구동기(836)을 포함한다. 회전축(834)은 스핀척(832)의 아래에서 스핀척(832)을 지지한다. 회전축(834)은 그 길이방향이 상하방향을 향하도록 제공된다. 회전축(834)은 그 중심축을 중심으로 회전 가능하도록 제공된다. 구동기(836)는 회전축(834)이 회전되도록 구동력을 제공한다. 예컨대, 구동기(836)는 회전축의 회전 속도를 가변 가능한 모터일 수 있다.
처리 용기(850)는 하우징(810)의 내부 공간(812)에 위치된다. 처리 용기(850)는 내부에 처리 공간을 제공한다. 처리 용기(850)는 상부가 개방된 컵 형상을 가지도록 제공된다. 처리 용기(850)는 내측 컵(852) 및 외측 컵(862)을 포함한다.
내측 컵(852)은 회전축(834)을 감싸는 원형의 판 형상으로 제공된다. 상부에서 바라볼 때 내측 컵(852)은 내측 배기구(814)와 중첩되도록 위치된다. 상부에서 바라볼 때 내측 컵(852)의 상면은 그 외측 영역과 내측 영역 각각이 서로 상이한 각도로 경사지도록 제공된다. 일 예에 의하면, 내측 컵(852)의 외측 영역은 기판 지지 유닛(830)으로부터 멀어질수록 하향 경사진 방향을 향하며, 내측 영역은 기판 지지 유닛(830)으로부터 멀어질수록 상향 경사진 방향을 향하도록 제공된다. 내측 컵(852)의 외측 영역과 내측 영역이 서로 만나는 지점은 기판(W)의 측단부와 상하 방향으로 대응되게 제공된다. 내측 컵(852)의 상면 외측 영역은 라운드지도록 제공된다. 내측 컵(852)의 상면 외측 영역은 아래로 오목하게 제공된다. 내측 컵(852)의 상면 외측 영역은 처리액이 흐르는 영역으로 제공될 수 있다.
외측 컵(862)은 기판 지지 유닛(830) 및 내측 컵(852)을 감싸는 컵 형상을 가지도록 제공된다. 외측 컵(862)은 바닥벽(864), 측벽(866), 상벽(870), 그리고 경사벽(870)을 가진다. 바닥벽(864)은 중공을 가지는 원형의 판 형상을 가지도록 제공된다. 바닥벽(864)에는 회수 라인(865)이 형성된다. 회수 라인(865)은 기판(W) 상에 공급된 처리액을 회수한다. 회수 라인(865)에 의해 회수된 처리액은 외부의 액 재생 시스템에 의해 재사용될 수 있다. 측벽(866)은 기판 지지 유닛(830)을 감싸는 원형의 통 형상을 가지도록 제공된다. 측벽(866)은 바닥벽(864)의 측단으로부터 수직한 방향으로 연장된다. 측벽(866)은 바닥벽(864)으로부터 위로 연장된다.
경사벽(870)은 측벽(866)의 상단으로부터 외측 컵(862)의 내측 방향으로 연장된다. 경사벽(870)은 위로 갈수록 기판 지지 유닛(830)에 가까워지도록 제공된다. 경사벽(870)은 링 형상을 가지도록 제공된다. 경사벽(870)의 상단은 기판 지지 유닛(830)에 지지된 기판(W)보다 높게 위치된다.
승강 유닛(890)은 내측 컵(852) 및 외측 컵(862)을 각각 승강 이동시킨다. 승강 유닛(890)은 내측 이동 부재(892) 및 외측 이동 부재(894)를 포함한다. 내측 이동 부재(892)는 내측 컵(852)을 승강 이동 시키고, 외측 이동 부재(894)는 외측 컵(862)을 승강 이동시킨다.
도포 부재(900)은 박막을 형성하는 도포 공정을 수행한다. 여기서 박막은 처리액에 의해 형성되는 처리액막으로 제공된다. 도포 부재(900)은 기판(W) 상에 처리액을 공급한다. 도포 부재(900)는 가이드 부재(922), 아암(924), 노즐(926)을 포함한다. 가이드 부재(922) 및 아암(924)은 노즐(926)을 공정 위치와 대기 위치로 이동시킨다. 여기서 공정 위치는 노즐(926)의 토출단이 기판(W)의 중심과 마주보는 위치이고, 대기 위치는 공정 위치를 벗어난 위치로 정의한다. 가이드 부재(922)는 아암(924)을 수평 방향으로 이동시키는 가이드 레일(922)을 포함한다. 가이드 레일(922)은 처리 용기(850)의 일측에 위치된다. 가이드 레일(922)은 그 길이 방향이 수평 방향을 향하도록 제공된다. 일 예에 의하면, 가이드 레일(922)의 길이 방향을 제1방향(12)과 평행한 방향을 향하도록 제공될 수 있다. 가이드 레일(922)에는 아암(924)이 설치된다. 아암(924)은 가이드 레일(922)의 내부에 제공된 리니어 모터에 의해 이동될 수 있다. 아암(924)은 상부에서 바라볼 때 가이드 레일(922)과 수직한 길이 방향을 향하도록 제공된다. 아암(924)의 일단은 가이드 레일(922)에 장착된다. 아암(924)의 타단 저면에는 도포 노즐(926)이 설치된다. 선택적으로 아암(924)은 길이 방향이 제3방향(16)을 향하는 회전축(834)에 결합되어 회전될 수 있다.
예컨대, 처리액은 유기 물질일 수 있다. 처리액은 포토 레지스트를 포함하는 감광액일 수 있다.
액 공급 유닛(400)은 처리 유닛의 도포 노즐에 처리액을 공급한다. 도 4는 도 3의 액 공급 유닛을 보여주는 도면이다. 도4를 참조하면, 액 공급 유닛(400)은 공급 탱크(420) 및 보틀 박스(440)를 포함한다. 공급 탱크(420)에는 처리액이 채워진다. 공급 탱크(420)에 채워진 처리액은 하나 또는 복수 개의 도포 챔버의 도포 노즐로 공급된다. 공급 탱크(420)에는 센서(미도시)가 설치되어 있으며, 센서(미도시)는 처리액의 수위를 측정한다. 처리액의 수위가 일정 수준 이하로 내려가면, 보틀 박스(440) 내에 제공된 보틀(500)로부터 처리액이 공급된다. 보틀 박스(440)에는 처리액이 저장된 보틀(500)들이 저장되며, 공급 탱크(420)에 처리액을 보충한다.
보틀 박스(440)는 보틀들(500) 중 하나의 보틀을 공급 탱크(420)에 연결하여 처리액을 보충한다. 공급 탱크(420)와 보틀(500)은 캡(530)에 의해 서로 연결되며, 처리액이 보충되는 중에 처리액이 대기에 노출되는 것을 방지한다. 보틀(510)의 처리액이 소진되면, 이와 다른 보틀(520)에 캡(530)을 장착하여 처리액의 보충을 진행한다.
다음은 보틀 박스(440)에 대해 보다 상세히 설명한다. 보틀 박스(440)는 공급 탱크(420)에 연결되는 보틀(500)을 교체하는 보틀 교체 유닛(440)으로 제공된다. 도 5는 도 4의 보틀 교체 유닛을 보여주는 단면도이다. 도 5를 참조하면, 보틀 교체 유닛(440)은 하우징(450), 가스 공급 유닛(460), 농도 측정 부재(470), 이동 부재(480), 그리고 글러브 박스(490)를 포함한다.
하우징(450)은 내부에 교체 공간이 형성된다. 교체 공간은 어느 하나의 보틀(500)에 장착된 캡(530)을 다른 하나의 보틀(500)에 장착하는 과정이 진행되는 공간으로 제공된다. 하우징(450)은 박스(Box) 형상을 가진다. 예컨대, 하우징(450)은 도 6과 같이, 너비(w), 깊이(d), 그리고 높이(h)를 가지는 직육면체 형상으로 제공될 수 있다. 하우징(450)의 너비(w)는 깊이(d) 및 높이(h)에 비해 짧게 제공될 수 있다.
다시 도 5를 참조하면, 가스 공급 유닛(460)은 교체 공간에 비활성 가스를 공급한다. 가스 공급 유닛(460)은 교체 공간의 분위기를 비활성 가스 분위기로 치환시킨다. 가스 공급 유닛(460)은 가스를 토출하는 가스 공급 부재를 포함한다. 가스 공급 부재는 교체 공간에 하강 기류를 형성한다. 가스 공급 부재는 하우징(450)의 상부 영역에 설치된다. 예컨대, 비활성 가스는 질소 가스(N2)일 수 있다.
농도 측정 부재(470) 교체 공간의 산소 농도를 측정한다. 농도 측정 부재(470)는 교체 공간에 위치된다.
이동 부재(480)는 하우징(450)의 위치를 이동시킨다. 이동 부재(480)는 브라켓(482) 및 바퀴(484)를 포함한다. 이동 부재(480)는 복수 개로 제공되며, 각각은 하우징(450)의 저면에 고정 결합된다. 브라켓(482) 및 바퀴(484)는 서로 일대일 체결되고, 브라켓(482)은 하우징(450)에 고정 결합된다.
글러브 박스(490)는 하우징(450)의 일측면에 설치된다. 글러브 박스(490)는 하우징(450)의 외부에서 작업자가 교체 공간에 위치되는 보틀(500)을 조작 가능하도록 도와준다. 예컨대, 글러브 박스(490)는 상기 깊이(d)와 상기 높이(h)를 가지는 하우징(450)의 일측면에 설치될 수 있다. 이는 깊이(d)의 길이 방향으로 나열된 보틀들(500)을 교체 작업 시 교체 작업을 보다 용이하게 수행할 수 있다.
다음은 상술한 보틀 교체 유닛(440)을 이용하여 액이 소진된 빈 보틀(510)을 액이 채워진 새 보틀(520)로 교체하는 방법을 설명한다. 도 7 내지 도 9를 참조하면, 교체 공간에는 제1보틀(510) 및 제2보틀(520)이 위치된다. 제1보틀(510)에는 캡(530)이 장착되며, 제1보틀(510)의 처리액은 캡(530)을 통해 공급 탱크(420)로 공급된다. 제1보틀(510)의 처리액이 모두 소진되면, 교대 공간의 분위기 치환 단계 및 보틀(500) 교체 단계를 순차적으로 진행한다.
교대 공간의 분위기 치환 단계가 진행되면, 교대 공간에는 비활성 가스를 공급한다. 이때 교대 공간은 외부로부터 밀폐된 상태로 유지한다. 작업자는 농도 측정 부재(470)를 통해 교대 공간의 산소 농도를 확인한다. 산소 농도를 기설정 값 이하로 내려가면, 보틀(500) 교체 단계가 진행된다. 상기 기설정 값은 작업자에 의해 변동 가능하다.
보틀(500) 교체 단계가 진행되면, 작업자는 글러브 박스(490)를 이용하여 제1보틀(510)의 캡(530)을 탈착하고, 제2보틀(520)의 커버를 개봉한다. 이후, 캡(530)을 개봉된 제2보틀(520)에 장착한다. 이에 따라 제2보틀(520)에 저장된 처리액은 공급 탱크(420)로 공급 가능하다
상술한 실시예에 의하면, 보틀(500)의 교체는 산소의 비중이 대기에 비해 낮은 분위기에서 진행된다. 이로 인해 보틀(500) 교체 과정에서 제2보틀(520)인 새 보틀(520)을 개봉하여도, 제2보틀(520) 내에 저장된 처리액이 수증기(H2O) 또는 산소(O2)에 노출되는 것을 최소화할 수 있다.
또한 보틀(500)의 교체는 글러브 박스(490)를 통해 교체 공간의 외부에서 조작이 가능하므로, 산소(O2)가 제한된 분위기에서 보틀(500)의 교체 작업이 진행 가능하다. 뿐만 아니라 보틀(500)의 교체 작업을 위해 보틀(500)을 반출입하는 번거로움이 줄어드므로, 보틀(500)의 교체 작업을 보다 신속히 수행 가능하다.
또한 하우징(450)은 이동 부재(480)에 의해 이동이 용이하다. 이로 인해 보틀(500) 교체 작업은 하우징(450)을 보다 넓은 공간으로 이동시킨 뒤, 진행될 수 있으며, 이는 작업자의 보틀(500) 교체 난이도를 낮출 수 있다.
420: 공급 탱크 440: 보틀 교체 유닛
450: 하우징 470: 농도 측정 부재
480: 이동 부재 800: 처리 유닛

Claims (7)

  1. 보틀(bottle)에 저장된 액을 기판으로 공급하여 기판을 처리하는 처리 유닛과;
    상기 보틀을 교체할 때 교체 공간을 제공하는 보틀 교체 유닛을 포함하되,
    상기 보틀 교체 유닛은,
    내부에 상기 교체 공간을 가지는 하우징과;
    상기 교체 공간으로 비활성 가스를 공급하는 가스 공급 유닛을 포함하는 기판 처리 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 보틀 교체 유닛은,
    상기 교체 공간의 산소 농도를 측정하는 농도 측정 부재를 더 포함하는 기판 처리 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 보틀 교체 유닛은,
    상기 하우징을 이동시키는 이동 부재를 더 포함하되,
    상기 이동 부재는 바퀴를 포함하는 기판 처리 장치.
  4. 제2항 또는 제3항에 있어서,
    상기 하우징의 일측면에는 상기 하우징의 외부에서 상기 교체 공간에 위치되는 상기 보틀을 조작 가능한 글러브 박스가 설치되는 기판 처리 장치.
  5. 액이 소진된 빈 보틀을 액이 채워진 새 보틀로 교체하는 방법에 있어서,
    하우징 내부에 형성된 교체 공간에서 상기 빈 보틀의 캡을 탈착하여 상기 새 보틀에 상기 캡을 장착하되,
    상기 교체가 진행되는 전에는 상기 교체 공간에 비활성 가스가 채우는 보틀 교체 방법.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 캡의 탈착은 상기 교체 공간의 산소 농도가 기설정 값 이하이면 진행되는 보틀 교체 방법.
  7. 제5항 또는 제6항에 있어서,
    상기 액은 포토레지스트를 포함하고,
    상기 불활성 기체는 질소를 포함하는 보틀 교체 방법.
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WO2020204300A1 (ko) * 2019-04-03 2020-10-08 캡시스템(주) 디스플레이 제조용 잉크젯 프린터에 이용되는 약액을 공급하는 약액 공급 장치

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