KR20170137247A - 기판 처리 장치 - Google Patents

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KR20170137247A KR1020160068754A KR20160068754A KR20170137247A KR 20170137247 A KR20170137247 A KR 20170137247A KR 1020160068754 A KR1020160068754 A KR 1020160068754A KR 20160068754 A KR20160068754 A KR 20160068754A KR 20170137247 A KR20170137247 A KR 20170137247A
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이진복
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세메스 주식회사
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Abstract

본 발명은 기판을 처리하는 장치을 제공한다. 기판을 처리하는 장치는 내부에 상부가 개방된 처리 공간을 가지는 처리 용기, 상기 처리 공간에서 기판을 지지하는 기판 지지 유닛, 상기 기판 지지 유닛에 지지된 기판으로 처리액을 공급하는 액 공급 유닛, 그리고 상기 처리 공간의 상부로 차단 가스를 토출하는 차단 유닛을 포함한다. 이로 인해 액이 기판으로부터 비산되는 주변 장치에 부착되는 것을 방지할 수 있다.

Description

기판 처리 장치{Apparatus for treating substrate}
본 발명은 기판을 처리하는 장치 및 방법에 관한 것이다.
반도체 소자 또는 액정 디스플레이를 제조하기 위해서, 기판에 포토리소그라피, 애싱, 이온주입, 박막 증착, 그리고 세정 등의 다양한 공정들이 수행된다. 이 중 세정 공정은 기판 상에 잔류된 파티클을 제거하는 공정으로, 각각의 공정 전후 단계에서 진행된다.
일반적으로 기판의 세정 공정은 기판 상에 처리액을 공급하는 공정으로, 케미칼 처리 단계, 린스 처리 단계, 그리고 건조 처리 단계를 포함한다. 각 단계는 기판 상에 서로 상이한 종류의 액을 공급한다. 도 1은 일반적인 기판 세정 장치를 보여주는 단면도이다. 도 1을 참조하면, 세정 공정은 상부가 개방된 처리 용기(2)의 내부에서 진행된다. 처리 용기92)의 내부에 위치되는 기판(W)에는 처리액이 공급되고, 처리 용기(2)의 내측 영역을 통해 사용된 처리액을 회수한다.
그러나 처리액의 일부는 기판(W)으로부터 비산되고, 이는 주변 장치를 오염시킨다. 특히 처리 용기(2)에는 고정 노즐(4)이 고정 결합되며, 고정 노즐(4)로부터 공급되는 처리액은 기판(W)의 비산이 다른 노즐에 비해 심하다.
또한 기판의 건조 처리 단계에는 기판 상에 유기 용제를 공급하는 단계로써, 기판의 표면 이슬점이 매우 중요한 변수로 작용된다. 이로 인해 기판의 건조 처리 단계에는 표면 이슬점을 낮추기 위해, 유기 용제와 함께 분위기 가스를 함께 공급한다. 그러나 기판을 건조하는 과정에서 처리 용기의 외부 분위기가 유입되며, 이는 기판의 건조 불량을 야기한다.
한국 공개 특허 2003-0038377호
본 발명은 기판으로부터 비산되는 액에 의해 기판의 주변 장치를 오염되는 것을 방지할 수 있는 장치를 제공하고자 한다.
또한 본 발명은 기판을 처리하는 과정에서 외부 분위기가 유입되는 것을 방지할 수 있는 장치를 제공하고자 한다.
본 발명의 실시예는 기판을 처리하는 장치을 제공한다. 기판을 처리하는 장치는 내부에 상부가 개방된 처리 공간을 가지는 처리 용기, 상기 처리 공간에서 기판을 지지하는 기판 지지 유닛, 상기 기판 지지 유닛에 지지된 기판으로 처리액을 공급하는 액 공급 유닛, 그리고 상기 처리 공간의 상부로 차단 가스를 토출하는 차단 유닛을 포함한다.
상기 기판 처리 장치는 상기 처리 공간에 하강 기류를 형성하는 기류 형성 유닛을 더 포함하되, 상기 차단 유닛은 상기 처리 용기의 상벽에 고정 결합되며, 차단 가스를 토출하는 토출홀이 형성되는 바디를 포함하되, 상부에서 바라볼 때 상기 바디는 상기 기판 지지 유닛을 감싸는 형상으로 제공되며, 상기 토출홀은 상기 바디의 원주 방향을 따라 길게 형성될 수 있다. 상부에서 바라볼 때 상기 토출홀은 상기 기판 지지 유닛을 감싸는 환형의 링 형상으로 제공되고, 상기 토출홀은 위를 향하는 수직 방향으로 제공될 수 있다. 상부에서 바라볼 때 상기 토출홀은 상기 기판 지지 유닛의 일부를 감싸는 호 형상으로 제공되되, 상기 액 공급 유닛은 상기 처리 용기에 고정 결합되며, 상기 기판 지지 유닛에 지지된 기판으로 처리액을 토출하는 고정 노즐을 더 포함하되, 상부에서 바라볼 때 상기 토출홀은 상기 기판 지지 유닛을 사이에 두고 상기 고정 노즐과 대향되게 형성될 수 있다. 상기 토출홀은 상기 바디의 내측을 향하는 상향 경사진 방향으로 제공될 수 있다. 상기 토출홀은 상기 바디의 내측을 향하는 수평 방향으로 제공될 수 있다.
본 발명의 실시예에 의하면, 기판이 위치되는 처리 공간의 상부로 차단 가스를 공급한다. 이로 인해 액이 기판으로부터 비산되는 주변 장치에 부착되는 것을 방지할 수 있다.
또한 본 발명의 실시예에 의하면, 처리 공간의 상부로 공급되는 차단 가스에 의해 외부의 분위기가 처리 공간에 유입되는 것을 방지할 수 있다.
도 1은 일반적인 기판 처리 장치를 보여주는 단면도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 기판 처리 설비를 보여주는 평면도이다.
도 3는 도 2의 기판 처리 장치를 보여주는 단면도이다.
도 4는 도 3의 기판 처리 장치를 보여주는 평면도이다.
도 5는 도 3의 바디를 보여주는 절단 사시도이다.
도 6은 도 3의 기판 처리 장치의 다른 실시예를 보여주는 평면도이다.
도 7은 도 6의 바디를 보여주는 절단 사시도이다.
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.
본 실시예에는 처리액을 이용하여 기판을 세정 처리하는 공정을 일 예로 설명한다. 그러나 본 실시예는 세정 공정에 한정되지 않고, 식각 공정, 애싱 공정 및 현상 공정 등과 같이, 회전되는 기판을 액 처리하는 공정이라면 다양하게 적용 가능하다.
이하, 도 2 내지 도 7을 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(18)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(18)에는 기판(W)들을 지면에 대해 수평하게 배치한 상태로 수납하기 위한 다수의 슬롯(미도시)이 형성된다. 캐리어(18)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 공정 챔버(260)를 가진다. 이송 챔버(240)는 그 길이 방향이 제 1 방향(12)과 평행하게 배치된다. 이송 챔버(240)의 양측에는 각각 공정 챔버들(260)이 배치된다. 이송 챔버(240)의 일측 및 타측에서 공정 챔버들(260)은 이송 챔버(240)를 기준으로 대칭되도록 제공된다. 이송 챔버(240)의 일측에는 복수 개의 공정 챔버들(260)이 제공된다. 공정 챔버들(260) 중 일부는 이송 챔버(240)의 길이 방향을 따라 배치된다. 또한, 공정 챔버들(260) 중 일부는 서로 적층되게 배치된다. 즉, 이송 챔버(240)의 일측에는 공정 챔버들(260)이 A X B의 배열로 배치될 수 있다. 여기서 A는 제1방향(12)을 따라 일렬로 제공된 공정 챔버(260)의 수이고, B는 제3방향(16)을 따라 일렬로 제공된 공정 챔버(260)의 수이다. 이송 챔버(240)의 일측에 공정 챔버(260)가 4개 또는 6개 제공되는 경우, 공정 챔버들(260)은 2 X 2 또는 3 X 2의 배열로 배치될 수 있다. 공정 챔버(260)의 개수는 증가하거나 감소할 수도 있다. 상술한 바와 달리, 공정 챔버(260)는 이송 챔버(240)의 일측에만 제공될 수 있다. 또한, 공정 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(18)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(18)로 기판(W)을 반송할 때 사용되고, 이의 다른 일부는 캐리어(18)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 공정 챔버(260) 간에, 그리고 공정 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.
공정 챔버(260)는 기판(W)에 대해 세정 공정을 수행하는 기판 처리 장치(300)가 제공된다. 기판 처리 장치(300)는 수행하는 세정 공정의 종류에 따라 상이한 구조를 가질 수 있다. 이와 달리 각각의 공정 챔버(260) 내의 기판 처리 장치(300)는 동일한 구조를 가질 수 있다. 선택적으로 공정 챔버들(260)은 복수 개의 그룹으로 구분되어, 동일한 그룹에 속하는 공정 챔버(260) 내에 기판 처리 장치들(300)은 서로 동일하고, 서로 상이한 그룹에 속하는 공정 챔버(260) 내에 기판 처리 장치(300)의 구조는 서로 상이하게 제공될 수 있다.
도 3은 도 2의 기판 처리 장치를 보여주는 단면도이다. 도 4는 도 3의 기판 처리 장치를 보여주는 평면도이다. 도 3 및 도 4를 참조하면, 기판 처리 장치(300)는 하우징(310), 처리 용기(320), 기판 지지 유닛(340), 승강 유닛(360), 액 공급 유닛(370), 팬 필터 유닛(390), 배기 유닛(400), 그리고 차단 유닛(500)을 포함한다.
하우징(310)은 외부와 차단된 내부 공간을 가지는 통 형상으로 제공된다. 하우징(310)의 내부 공간은 기판(W)을 세정 처리하는 공간을 제공한다. 하우징(310)의 바닥면에는 외측 배기홀(315)이 형성된다. 하우징(310)의 내부 공간에는 기판(W)을 세정 처리하는 다양한 종류의 장치들이 제공된다.
처리 용기(320)는 하우징(310)의 내부 공간에 위치된다. 처리 용기(320)는 내부에 처리 공간을 가지며, 상부가 개방된 통 형상을 가진다. 처리 용기(320)은 내부 회수통(322), 중간 회수통(324), 그리고 외부 회수통(326)을 가진다. 각각의 회수통(322,324,326)은 공정에 사용된 처리액들 중 서로 상이한 처리액을 회수한다. 내부 회수통(322)은 기판 지지 유닛(340)을 감싸는 환형의 링 형상으로 제공되고, 중간 회수통(324)은 내부 회수통(322)를 감싸는 환형의 링 형상으로 제공되며, 외부 회수통(326)은 내부 회수통(326)을 감싸는 환형의 링 형상으로 제공된다. 외부 회수통(326)의 바닥면에는 내측 배기홀(326c)이 형성된다. 내부 회수통(322)의 내측 공간(322a)은 처리액이 유입되는 제1유입구(322a)로서 기능한다. 중간 회수통(324)과 내부 회수통(322)의 사이 공간(324a)은 중간 회수통(324)으로 처리액이 유입되는 제2유입구(324a)로서 기능한다. 중간 회수통(324)과 외부 회수통(326)의 사이 공간(326a)은 외부 회수통(326)으로 처리액이 유입되는 제3유입구(326a)로서 기능한다. 일 예에 의하면, 각각의 유입구(322a,324a,326a)는 서로 상이한 높이에 위치될 수 있다. 각각의 회수통(322,324,326)의 저면 아래에는 회수관(322b,324b,326b)이 연결된다.
기판 지지 유닛(340)은 기판(W)을 지지한다. 기판 지지 유닛(340)은 공정 진행 중 기판(W)을 회전시킨다. 기판 지지 유닛(340)은 몸체(342), 지지핀(344), 척핀(346), 그리고 지지축(348)을 가진다. 몸체(342)는 원형으로 제공되는 상부면 및 하부면을 가진다. 몸체(342)의 하부면은 그 상부면에 비해 작은 직경을 가진다. 몸체(342)의 상부면 및 하부면은 그 중심축이 서로 일치하도록 위치된다. 몸체(342)의 하부면에는 구동부(349)에 의해 회전 가능한 지지축(348)이 고정결합된다.
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.
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 기판(W)이 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 기판 지지 유닛(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.
승강 유닛(360)은 처리 용기(320)과 기판 지지 유닛(340) 간에 상대 높이를 조절한다. 승강 유닛(360)은 처리 용기(320)를 상하 방향으로 직선 이동시킨다. 처리 용기(320)가 상하로 이동됨에 따라 기판 지지 유닛(340)에 대한 처리 용기(320)의 상대 높이가 변경된다. 승강 유닛(360)은 브라켓(362), 이동축(364), 그리고 구동기(366)를 가진다. 브라켓(362)은 처리 용기(320)의 외벽에 고정설치되고, 브라켓(362)에는 구동기(366)에 의해 상하 방향으로 이동되는 이동축(364)이 고정결합된다. 처리 용기(320)는 기판(W)이 기판 지지 유닛(340)에 로딩되거나, 언로딩될 때 기판 지지 유닛(340)이 처리 용기(320)의 상부로 돌출되도록 하강된다. 또한, 공정이 진행될 시에는 기판(W)에 공급된 처리액의 종류에 따라 처리액이 기설정된 회수통(360)으로 유입될 수 있도록 처리 용기(320)의 높이가 조절한다. 선택적으로, 처리 용기(320)는 그 높이가 고정되고, 기판 지지 유닛(340)의 몸체(342)가 상하 방향으로 이동될 수 있다.
액 공급 유닛(370)은 기판(W) 상에 처리액을 공급한다. 일 예에 의하면, 처리액은 케미칼, 린스액, 그리고 유기 용제를 포함할 수 있다. 케미칼은 황산(H2SO4), 인산(P2O5), 불산(HF), 불화 암모늄(NH4F)과 같은 강산 또는 강염기를 포함하는 액일 수 있다. 린스액은 순수일 수 있다. 유기 용제는 이소프로필 알코올(IPA)일 수 있다. 액 공급 유닛(370)은 케미칼 토출 부재(370a), 린스 토출 부재(370b), 용제 토출 부재(370c), 그리고 고정 토출 부재(370d)를 포함한다. 케미칼 토출 부재(370a)는 기판(W) 상에 케미칼을 공급한다. 케미칼 토출 부재(370a)는 노즐 이동 부재 및 케미칼 노즐(374a)을 포함한다. 노즐 이동 부재는 케미칼 노즐(374a)을 공정 위치 및 대기 위치로 이동시킨다. 여기서 공정 위치는 케미칼 노즐(374a)이 기판 지지 유닛(340)에 지지된 기판(W)과 대향되는 위치이고, 대기 위치는 케미칼 노즐(374a)이 공정 위치를 벗어난 위치이다. 노즐 이동 부재는 회전축(376), 구동기(378), 그리고 지지 아암(372)을 포함한다. 회전축(376)은 처리 용기(320)의 일측에 위치된다. 회전축(376)은 그 길이방향이 제3방향(16)을 향하는 로드 형상을 가진다. 회전축(376)은 구동기(378)에 의해 회전 가능하다. 회전축(376)은 구동기(378)로부터 제공되는 구동력에 의해 그 중심축을 중심으로 회전 가능하다. 지지 아암(372)은 케미칼 노즐(374a)과 회전축(376)을 연결한다. 회전축(376)이 회전됨에 따라 지지 아암(372) 및 케미칼 노즐(374a)은 회전축(376)의 중심축을 중심으로 회전된다.
지지 아암(372)은 회전축(376)과 수직한 길이방향을 향하는 로드 형상으로 제공된다. 지지 아암(372)의 일단은 회전축(376)의 상단에 고정 결합된다. 지지 아암(372)은 타단이 회전축(376)과 결합된 일단을 중심으로 회전 가능하다. 일 예에 의하면, 상부에서 바라볼 때 지지 아암(372)의 타단이 이동되는 경로는 기판(W)의 중앙 영역을 지나도록 제공될 수 있다. 지지 아암(372)의 타단에는 케미칼 노즐(374a)이 결합된다. 따라서 케미칼 노즐(374a)은 회전축(376) 및 지지 아암(372)이 회전됨에 따라 공정 위치와 대기 위치로 이동 가능하다.
린스 토출 부재(370b)는 기판(W) 상에 린스액을 공급한다. 린스 토출 부재(370b)는 린스 노즐(374b) 및 노즐 이동 부재를 포함하며, 케미칼 토출 부재(370a)와 동일한 형상으로 제공된다.
용제 토출 부재(370c)는 기판(W) 상에 유기 용제를 공급한다. 용제 토출 부재(370c)는 용제 노즐(374c) 및 노즐 이동 부재를 포함하며, 케미칼 토출 부재(370a)와 동일한 형상으로 제공된다.
고정 토출 부재(370d)는 기판 상에 린스액을 공급한다. 고정 토출 부재(370d)는 고정 노즐(374d) 및 브라켓(372d)을 포함한다. 고정 노즐(374d)와 처리 용기(320) 간에는 상대 높이가 고정된다. 고정 노즐(374d)은 처리 용기(320)의 외측에 위치된다. 고정 노즐(374d)은 브라켓(372d)에 의해 처리 용기(320)에 고정 결합된다. 브라켓(372d)은 처리 용기(320)의 외측에 고정 결합되며, 고정 노즐(374d)을 지지한다. 고정 노즐(374d)은 처리 용기(320)의 상면과 대응되거나, 이보다 높게 위치된다. 고정 노즐(374d)로부터 토출되는 린스액은 하향 경사진 방향으로 토출될 수 있다.
기류 형성 유닛(390)은 하우징(310)의 내부 공간에 하강 기류를 형성한다. 기류 형성 유닛(390)은 기류 공급 라인(392), 팬(394), 그리고 필터(396)를 포함한다. 기류 공급 라인(392)은 하우징(310)의 상단에 연결된다. 기류 공급 라인(392)은 외부의 기체를 하우징(310)에 공급한다. 필터(396)는 기류 공급 라인(392)으로부터 제공되는 가스를 필터링 한다. 필터(396)는 가스에 포함된 불순물을 제거한다. 팬(394)은 하우징(310)의 상단에 설치된다. 팬(394)은 하우징(310)의 상부면에서 중앙 영역에 위치된다. 팬(394)은 하우징(310)의 내부 공간에 하강 기류를 형성한다. 기류 공급 라인(392)으로부터 팬(394)에 기류가 공급되면, 팬(394)은 회전되어 아래 방향으로 기류를 공급한다. 팬(394)의 회전 속도는 모터(미도시)에 의해 조절 가능하다. 일 예에 의하면, 기류는 습도가 조절된 기체일 수 있다. 기류는 에어, 저습도 가스(CDA), 그리고 불활성 가스일 수 있다. 불활성 가스는 질소 가스(N2)일 수 있다.
배기 유닛(400)은 하우징(310) 내부 공간에 형성된 하강 기류를 배기한다. 배기 유닛(400)은 내측 배기 라인(410), 외측 배기 라인(420), 펌프(430), 배기 밸브(440)를 포함한다. 내측 배기 라인(410)은 처리 용기(320)의 내측 배기홀(326c)에 연결된다. 내측 배기 라인(410)은 하우징(310)의 내부 공간에서 처리 용기(320) 내에 유입된 하강 기류를 배기한다. 외측 배기 라인(420)은 외측 배기홀(315)에 연결된다. 외측 배기 라인(420)은 하우징(310)의 내부 공간에서 처리 용기(320)의 외측에 제공된 하강 기류를 배기한다. 외측 배기 라인(420)은 내측 배기 라인(410)으로부터 분기되는 라인으로 제공된다. 펌프(430)는 내측 배기 라인(410) 및 외측 배기 라인(420) 각각에 음압을 제공한다. 펌프(430)는 내측 배기 라인(410)의 끝단에 설치된다. 배기 밸브(440)는 외측 배기 라인(420) 및 내측 배리 라인 각각에 제공되는 배기량을 조절한다. 배기 밸브(440)는 내측 배기 라인(410)에 설치된다. 배기 밸브(440)는 내측 배기 라인(410)에서 외측 배기 라인(420)의 분기 지점과 펌프(430) 사이에 위치된다. 배기 밸브(440)는 내측 배리 라인의 개방율을 조절한다. 선택적으로 내측 배기 라인(410) 및 외측 배기 라인(420) 각각에는 배기 밸브(440)가 설치되어 그 배기량을 상이하게 조절할 수 있다.
차단 유닛(500)은 처리 공간의 외부 분위기가 처리 공간에 유입되는 것을 차단한다. 차단 유닛(500)은 처리 공간의 상부에 차단 가스를 토출한다. 차단 유닛(500)은 바디(510) 및 가스 공급 라인(520)을 포함한다. 도 5는 도 3의 바디를 보여주는 절단 사시도이다. 도 5를 참조하면, 바디(510)는 환형의 링 형상을 가지도록 제공된다. 바디(510)는 처리 용기(320)의 내경보다 큰 내경을 가지도록 제공된다. 바디(510)는 처리 용기(320)의 상면에 고정 결합된다. 상부에서 바라볼 때 바디(510)는 기판 지지 유닛(340)을 감싸도록 위치된다. 바디(510)의 내부에는 차단 가스가 흐르는 유로(512)가 형성된다. 유로(512)는 바디(510)의 원주 방향을 향하는 링 형상으로 제공된다. 유로(512)에는 가스 공급 라인(520)을 통해 차단 가스가 공급된다. 바디(510)의 상면에는 유로(512)와 연통되는 토출홀(514)이 형성된다. 예컨대, 토출홀(514)은 수직한 위 방향을 향하도록 제공될 수 있다. 토출홀(514)은 바디(510)의 원주 방향을 향하는 환형의 링 형상으로 제공될 수 있다. 또한 차단 가스는 비활성 가스일 수 있다. 차단 가스는 질소 가스(N2) 일 수 있다. 선택적으로, 토출홀(514)은 상향 경사진 방향을 향하도록 제공될 수 있다. 차단 가스는 이산화탄소(CO2) 또는 청정 에어일 수 있다.
선택적으로, 토출홀(514)들은 복수 개로 제공되며, 원 형상으로 제공될 수 있다. 복수의 토출홀(514)들은 바디(510)의 원주 방향을 따라 나열될 수 있다.
다음은 상술한 실시예를 이용하여 기판(W)을 처리하는 과정을 설명한다. 기판 처리 공정이 수행되면, 케미칼 토출 부재(370a), 린스 토출 부재(370b), 그리고 용제 토출 부재(370c)에 의해 기판(W) 상에는 케미칼, 린스액, 그리고 유기 용제가 순차적으로 공급된다. 케미칼, 린스액, 그리고 유기 용제가 공급되는 중에는 차단 유닛(500)에 의해 차단 가스가 토출된다. 처리 공간에는 외부 분위기의 유입이 차단되고, 습도가 조절되는 하강 기류가 제공된다. 이로 인해 높은 습도의 외부 분위기가 처리 공간에 유입되어 기판(W)의 이슬점이 높히는 것을 방지할 수 있다.
다만, 기판 처리 공정이 수행되기 이전에 기판(W) 상에는 고정 노즐(374d)로부터 린스액이 공급된다. 고정 노즐(374d)로부터 린스액이 공급되는 중에는 차단 가스의 토출을 중지한다. 이는 차단 가스와 린스액이 서로 간섭되고, 린스액이 기판(W)의 정확한 위치에 공급되지 못하는 것을 방지하기 위함이다.
상술한 실시예에는 바디(510)가 환형의 링 형상으로 제공되는 것으로 설명하였다. 그러나 도 6 및 도 7과 같이, 바디(510a)는 호 형상으로 제공될 수 있다. 바디(510a)는 처리 용기(320)의 상면에 고정 결합될 수 있다. 상부에서 바라볼 때 바디(510a)는 기판 지지 유닛(340)의 일부를 감싸도록 위치될 수 있다. 상부에서 바라볼 때 바디(510a)는 기판 지지 유닛(340)을 사이에 두고, 고정 노즐(374d)과 대향되게 위치될 수 있다. 바디(510a)의 내부에는 차단 가스가 흐르는 유로(512a)가 형성될 수 있다. 유로(512a)는 바디(510a)의 길이 방향을 향하는 호 형상으로 제공될 수 있다. 유로(512a)에는 가스 공급 라인(520)을 통해 차단 가스가 공급될 수 있다. 바디(510a)의 내측면에는 토출홀(514a)이 형성된다. 토출홀(514a)은 바디(510a)의 원주 방향을 따라 라운드진 슬릿 형상으로 제공될 수 있다. 토출홀(514a)은 상향 경사진 방향을 향하도록 제공될 수 있다. 이에 따라 고정 노즐(374d)로부터 토출된 린스액은 기판(W)으로부터 일정 방향으로 비산되고, 차단 가스와 비산되는 린스액은 서로 간섭될 수 있다. 차단 가스는 린스액과 간섭되어 그 린스액이 처리 공간을 벗어나는 것을 방지할 수 있다.
선택적으로 토출홀(514)은 바디(510)의 내측을 향하는 수평 방향을 향하도록 제공될 수 있다. 또한 토출홀(514)은 바디(510)의 상면에 형성될 수 있다. 토출홀(514)은 수직 위를 향하는 방향을 향하도록 제공될 수 있다.
320: 처리 용기 340: 기판 지지 유닛
370: 액 공급 유닛 500: 차단 유닛
510: 바디 512: 유로
514: 토출홀

Claims (6)

  1. 기판을 처리하는 장치에 있어서,
    내부에 상부가 개방된 처리 공간을 가지는 처리 용기와;
    상기 처리 공간에서 기판을 지지하는 기판 지지 유닛과;
    상기 기판 지지 유닛에 지지된 기판으로 처리액을 공급하는 액 공급 유닛과;
    상기 처리 공간의 상부로 차단 가스를 토출하는 차단 유닛을 포함하는 기판 처리 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 기판 처리 장치는 상기 처리 공간에 하강 기류를 형성하는 기류 형성 유닛을 더 포함하되,
    상기 차단 유닛은,
    상기 처리 용기의 상벽에 고정 결합되며, 차단 가스를 토출하는 토출홀이 형성되는 바디를 포함하되,
    상부에서 바라볼 때 상기 바디는 상기 기판 지지 유닛을 감싸는 형상으로 제공되며,
    상기 토출홀은 상기 바디의 원주 방향을 따라 길게 형성되는 기판 처리 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상부에서 바라볼 때 상기 토출홀은 상기 기판 지지 유닛을 감싸는 환형의 링 형상으로 제공되고,
    상기 토출홀은 위를 향하는 수직 방향으로 제공되는 기판 처리 장치.
  4. 제2항에 있어서,
    상부에서 바라볼 때 상기 토출홀은 상기 기판 지지 유닛의 일부를 감싸는 호 형상으로 제공되되,
    상기 액 공급 유닛은,
    상기 처리 용기에 고정 결합되며, 상기 기판 지지 유닛에 지지된 기판으로 처리액을 토출하는 고정 노즐을 더 포함하되,
    상부에서 바라볼 때 상기 토출홀은 상기 기판 지지 유닛을 사이에 두고 상기 고정 노즐과 대향되게 형성되는 기판 처리 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 토출홀은 상기 바디의 내측을 향하는 상향 경사진 방향으로 제공되는 기판 처리 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 토출홀은 상기 바디의 내측을 향하는 수평 방향으로 제공되는 기판 처리 장치.

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