KR20180123862A

KR20180123862A - 공조 장치 및 그것을 갖는 기판 처리 장치

Info

Publication number: KR20180123862A
Application number: KR1020170058127A
Authority: KR
Inventors: 정우신; 김형준; 강동훈
Original assignee: 세메스 주식회사
Priority date: 2017-05-10
Filing date: 2017-05-10
Publication date: 2018-11-20
Also published as: KR101985764B1

Abstract

본 발명은 공조 장치를 제공한다. 본 발명의 공조 장치는 공기가 유입되는 유입구와, 상기 유입구를 통해 유입된 공기가 확산되는 내부 공간 그리고 상기 내부 공간으로 유입된 공기가 다운 플로우되는 개구부들을 갖는 케이스; 상기 유입구에 설치되어 공기의 유량을 조절하는 댐퍼; 및 상기 댐퍼를 통과한 기류가 상기 내부 공간에 균일하게 제공되도록 상기 내부공간과 상기 댐퍼 사이에 설치되는 디퓨저(diffuser)를 포함할 수 있다.

Description

공조 장치 및 그것을 갖는 기판 처리 장치{AIR CONDITIONER AND APPARATUS FOR TREATING SUBSTRATE THE SAME}

본 발명은 기판을 처리하는 장치에 관한 것이다.

일반적으로 반도체 소자를 제조하기 위해서는 세정, 증착, 포토 리소그래피, 에칭, 그리고 이온주입 등과 같은 다양한 공정이 수행된다. 패턴을 형성하기 위해 수행되는 포토 리소그래피 공정은 반도체 소자의 고집적화를 이루는데 중요한 역할을 수행한다.

포토리소그래피 공정은 실리콘으로 이루어진 반도체 기판 상에 포토레지스트패턴을 형성하기 위해 수행된다. 포토리소그래피 공정은 기판 상에 포토레지스트 막을 형성하기 위한 코팅 및 소프트 베이크 공정, 포토레지스트 막으로부터 포토레지스트 패턴을 형성하기 위한 노광 및 현상 공정, 상기 포토레지스트 막 또는 패턴의 에지 부위를 제거하기 위한 에지 비드 제거(edge bead removal; 이하 'EBR'라 한다) 공정 및 에지 노광(edgeexposure of wafer; 이하 'EEW'라 한다) 공정, 상기 포토레지스트 패턴을 안정화 및 치밀화시키기 위한 하드 베이크 공정 등을 포함한다.

이러한 포토리소그래피 공정을 수행하는 기판 처리 장치중에는 하나의 챔버에 다수의 처리 유닛들이 배치된 멀티 유닛 배치 방식이 사용되고 있고, 이러한 멀티 유닛 배치 방식의 기판 처리 장치는 팬 필터 유닛(fan filter unit; FFU)과 같은 공조 장치를 챔버 상부에 설치하고, 공조 장치로부터 공기의 다운 플로우 상태에서 기판 처리를 실시하게 된다.

그러나, 도 1에서와 같이 기존 멀티 유닛 배치 방식의 기판 처리 장치(1)에 적용되는 공조 장치(2)는 넓은 영역에서 다운 플로우를 제공하기 때문에 챔버(3) 내부에 균일한 기류 흐름을 제공하지 못하고 있다. 즉, 공조 장치(2)는 공기가 유입되는 공급단(2a)으로부터 멀어질수록 공정 장치(2)의 덕트 내부에 몰림성 기류가 강해져 공급단(2a)에서 멀수록 풍속이 높아지는 풍속 편차 현상이 발생된다.

결과적으로, 좌측 처리 유닛(4a)에서 처리되는 기판과 우측 처리 유닛(4b)에서 처리되는 기판 간의 공정 편차가 발생된다.

본 발명의 일 과제는, 풍속을 균일하게 제어할 수 있는 공조 장치를 제공하고자 한다.

본 발명의 일 과제는, 다수의 기판 처리 유닛이 배치된 공정 챔버에 균일한 기류를 제공할 수 있는 기판 처리 장치를 제공하고자 한다.

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 여기에 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 공기가 유입되는 유입구와, 상기 유입구를 통해 유입된 공기가 확산되는 내부 공간 그리고 상기 내부 공간으로 유입된 공기가 다운 플로우되는 개구부들을 갖는 케이스; 상기 유입구에 설치되어 공기의 유량을 조절하는 댐퍼; 및 상기 댐퍼를 통과한 기류가 상기 내부 공간에 균일하게 제공되도록 상기 내부공간과 상기 댐퍼 사이에 설치되는 디퓨저(diffuser)를 포함하는 공조 장치가 제공될 수 있다.

또한, 상기 디퓨저는 다수의 통공들을 갖는 플레이트 형상으로 이루어질 수 있다.

또한, 상기 케이스는 상기 디퓨저와 상기 유입구 사이에 기류가 일시적으로 머무르는 버퍼 공간을 제공할 수 있다.

또한, 상기 케이스는 상기 내부 공간에 흐르는 기류가 충돌하는 기류 제어 격벽들을 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 기류 제어 격벽들은 상기 케이스의 상부 내측면에 기류 흐름 방향과 직교하는 방향으로 설치될 수 있다.

또한, 상기 개구부들은 기류가 흐르는 방향으로 일직선상에 위치되는 제1개구와 제2개구를 포함하고, 상기 제1개구는 상기 유입구와 인접하게 배치될 수 있다.

또한, 상기 기류 제어 격벽들의 높이는 상기 디퓨저와 가까운 측이 길고, 점진적으로 짧아지며 다시 길어질 수 있다.

또한, 상기 케이스는 하부에 기류 흐름 방향과 직교하도록 설치되는 하단 격벽들을 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 개구부에 설치되는 플레이트 형태의 필터; 및 상기 필터 하단에 설치되는 메쉬 플레이트를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 다른 측면에 따르면, 처리 공간을 갖는 챔버; 상기 챔버의 처리 공간에 일렬로 배치되는 기판 처리 유닛들; 상기 챔버의 상부에 설치되며, 상기 챔버의 처리 공간으로 하강 기류가 제공하는 공조 장치를 포함하되; 상기 공조 장치는 공기가 유입되는 유입구와, 상기 유입구를 통해 유입된 공기가 확산되는 내부 공간 그리고 상기 내부 공간으로 유입된 공기가 다운 플로우되는 개구부들을 갖는 케이스; 상기 유입구에 설치되어 공기의 유량을 조절하는 댐퍼; 및 상기 댐퍼를 통과한 기류가 상기 내부 공간에 균일하게 제공되도록 상기 내부공간과 상기 댐퍼 사이에 설치되는 디퓨저(diffuser)를 포함하는 기판 처리 장치가 제공될 수 있다.

또한, 상기 개구부는 상기 기판 처리 유닛과 대향되게 배치될 수 있다.

또한, 상기 디퓨저는 다수의 통공들을 갖는 플레이트 형상으로 이루어지고, 상기 케이스는 상기 디퓨저와 상기 유입구 사이에 기류가 일시적으로 머무르는 버퍼 공간이 제공될 수 있다.

또한, 상기 케이스는 상기 내부 공간에 흐르는 기류가 충돌하는 기류 제어 격벽들을 더 포함하되; 상기 기류 제어 격벽들은 상기 케이스의 상부 내측면에 기류 흐름 방향과 직교하는 방향으로 설치되며, 상기 기류 제어 격벽들은 상기 디퓨저와 가까운 영역과 먼 영역에서는 기류 저항이 크도록 그 높이가 길고, 상기 가까운 영역과 상기 먼 영역 사이의 중간 영역에서는 기류 저항이 작도록 그 높이가 짧도록 형상지어질 수 있다.

또한, 상기 기판 처리 유닛은 기판 상에 포토 레지스트를 도포할 수 있다.

본 발명의 실시예에 의하면, 댐퍼를 통해 유입되는 기류의 확산을 위한 버퍼영역을 확보하고, 기류 제어 격벽들의 높낮이 조정을 통해 기존 대비 유닛간 풍속 편차를 줄일 수 있다.

본 발명의 효과가 상술한 효과들로 제한되는 것은 아니며, 언급되지 아니한 효과들은 본 명세서 및 첨부된 도면으로부터 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확히 이해될 수 있을 것이다.

도 1은 종래 멀티 유닛 배치 방식의 기판 처리 장치에서의 불균일한 풍속을 보여주는 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 장치를 상부에서 바라본 도면이다.
도 3은 도 2의 장치를 A-A 방향에서 바라본 도면이다.
도 4는 도 1의 기판 처리 장치를 B-B 방향에서 바라본 도면이다.
도 5는 2에 도시된 공조 장치를 보여주는 사시도이다.
도 6은 도 5에 도시된 공조 장치의 분해 사시도이다.
도 7은 도 5에 도시된 공조 장치의 측단면도이다.
도 8은 스핀 처리 유닛에서의 균일한 풍속을 보여주는 도면이다.

본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시 예를 가질 수 있는 바, 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에서 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "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 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.

이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 실시예들을 상세히 설명하기로 하며, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어 도면 부호에 상관없이 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 참조번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.

도 2 내지 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 장치(1)를 개략적으로 보여주는 도면으로, 도 2는 기판 처리 장치(1)를 상부에서 바라본 도면이고, 도 3은 도 2의 장치(1)를 A-A 방향에서 바라본 도면이고, 도 4는 도 2의 기판 처리 장치(1)를 B-B 방향에서 바라본 도면이다.

도 2 내지 도 4를 참조하면, 기판 처리 장치(1)는 인덱스부(100), 버퍼부(300), 공정 처리부(400) 그리고 인터페이스부(700)를 포함한다.

인덱스부(100), 버퍼부(300), 공정 처리부(400) 그리고 인터페이스부(700)는 순차적으로 일 방향으로 일렬로 배치된다.

인덱스부(100), 버퍼부(300), 공정 처리부(400) 그리고 인터페이스부(700)가 배치된 방향을 제 1 방향(12)이라 한다. 상부에서 바라볼 때 제 1 방향(12)과 수직한 방향을 제 2 방향(14)이라 하고, 제 1 방향(12) 및 제 2 방향(14)과 각각 수직한 방향을 제 3 방향(16)이라 한다.

웨이퍼(W)는 카세트(20) 내에 수납된 상태로 이동된다. 카세트(20)는 외부로부터 밀폐될 수 있는 구조를 가진다. 일 예로 카세트(20)로는 전방에 도어를 가지는 전면 개방 일체식 포드(Front Open Unified Pod; FOUP)가 사용될 수 있다.

이하에서는 인덱스부(100), 버퍼부(300), 공정 처리부(400) 그리고 인터페이스부(700)에 대해 설명한다.

(인덱스부)

인덱스부(100)는 웨이퍼들(W)이 수납된 카세트(20)가 놓여지는 재치대(120)를 포함한다. 재치대(120)는 복수개가 제공되며, 재치대들(120)은 제 2 방향(14)을 따라 일렬로 배치된다. 도 3에서는 4개의 재치대(120)가 제공된다.

인덱스부(100)은 재치대(120)에 놓인 카세트(20)와 버퍼부(300) 간에 웨이퍼(W)를 이송한다. 인덱스부(100)은 프레임(210), 인덱스 로봇(220), 그리고 가이드 레일(230)을 포함한다.

프레임(210)은 대체로 내부가 빈 직육면체의 형상으로 제공되며, 재치대(120)와 버퍼부(300) 사이에 배치된다. 인덱스부(100)의 프레임(210)은 후술하는 버퍼부(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 웨이퍼(W)를 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 구조이다. 인덱스 로봇(220)은 핸드(221), 아암(222), 지지대(223), 그리고 받침대(224)를 포함한다. 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 고정 결합된다. 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.

(버퍼부)

버퍼부(300)는 프레임(310), 제 1 버퍼유닛(300a), 제 2 버퍼유닛(300b), 냉각 챔버(390)를 포함할 수 있다. 프레임(302)은 내부가 빈 직육면체의 형상으로 제공되며, 인덱스부(100)과 공정 처리부(400) 사이에 배치된다. 제 1 버퍼유닛(300a), 제 2 버퍼유닛(300b), 냉각 챔버(390)는 프레임(302) 내에 위치된다. 냉각 챔버(390), 제 2 버퍼 유닛(300b), 그리고 제 1 버퍼 유닛(300a)은 순차적으로 아래에서부터 제 3 방향(16)을 따라 배치될 수 있다. 제 1 버퍼유닛(300a)는 후술하는 공정 처리부(400)의 도포 처리부(401)와 대응되는 높이에 위치되고, 제 2 버퍼 유닛(300b)과 냉각 챔버(390)는 후술하는 공정 처리부(400)의 현상 처리부(402)과 대응되는 높이에 제공될 수 있다.

제 1 버퍼 유닛(300a)과 제 2 버퍼 유닛(300b)은 각각 복수의 웨이퍼들(W)을 일시적으로 보관할 수 있다.

제1버퍼 유닛(300a)과 제2버퍼 유닛(300b)은 동일한 구성을 갖는다. 본 실시예에서는 제1버퍼 유닛에 대해서 공정처리부 설명을 끝내고 상세히 설명하기로 한다.

(인터페이스부)

인터페이스부(700)는 웨이퍼(W)를 이송한다. 인터페이스부(700)는 프레임(710), 제 1 버퍼(720), 제 2 버퍼(730), 그리고 인터페이스 로봇(740)를 포함한다. 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 적층되게 배치된다. 제 1 버퍼(720)는 제 2 버퍼(730)보다 높게 배치된다.

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(900) 간에 웨이퍼(W)를 운반한다.

제 1 버퍼(720)는 공정이 수행된 웨이퍼(W)들이 노광 장치(900)로 이동되기 전에 이들을 일시적으로 보관한다. 그리고 제 2 버퍼(730)는 노광 장치(900)에서 공정이 완료된 웨이퍼(W)들이 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 웨이퍼(W)가 놓인다. 하우징(721)은 인터페이스 로봇(740)이 하우징(721) 내로 지지대(722)에 웨이퍼(W)를 반입 또는 반출할 수 있도록 인터페이스 로봇(740)이 제공된 방향에 개구를 가진다. 제 2 버퍼(730)는 제 1 버퍼(720)와 유사한 구조를 가진다. 인터페이스부에는 웨이퍼에 대해 소정의 공정을 수행하는 챔버의 제공 없이 상술한 바와 같이 버퍼들 및 로봇만 제공될 수 있다.

인터페이스부(700)의 제1버퍼(720) 및 제2버퍼(730)는 아래에서 설명한 제1버퍼 유닛(300a)과 동일한 구성을 가질 수 있다.

(공정처리부)

공정 처리부(400)는 노광 공정 전에 웨이퍼(W) 상에 포토 레지스트를 도포하는 공정과 노광 공정 후에 기판(W)을 현상하는 공정이 진행될 수 있다.

공정 처리부(400)은 대체로 직육면체의 형상을 가진다. 공정 처리부(400)은 도포 처리부(401)와 현상 처리부(402)를 포함할 수 있다. 도포 처리부(401)와 현상 처리부(402)는 서로 간에 층으로 구획되도록 배치될 수 있다. 일 예에 의하면, 도포 처리부(401)는 현상 처리부(402)의 상부에 위치될 수 있다.

도포 처리부(401)는 웨이퍼(W)에 대해 포토레지스트와 같은 감광액을 도포하는 공정 및 레지스트 도포 공정 전후에 웨이퍼(W)에 대해 가열 및 냉각과 같은 열처리 공정을 포함할 수 있다.

일 예로, 도포 처리부(401)는 중앙 통로(490), 메인 반송 로봇(5000) 그리고 해당 처리부의 공정 수행을 위한 처리 유닛들을 포함할 수 있다. 여기서, 처리 유닛들은 열처리 유닛(420,430)들과 스핀 처리 유닛(410)들을 포함할 수 있다.

열처리 유닛은 쿨링 유닛(420), 베이크 유닛(430)을 포함할 수 있고, 스핀 처리 유닛들에는 도포 공정을 위한 도포 유닛(410a)들을 포함할 수 있다. 이처럼, 도포 처리부(401)와, 현상 처리부(402) 각각에는 각 공정 특성에 맞는 유닛들이 배치될 수 있다.

다시, 도 2 내지 도 4를 참고하면, 스핀 처리 유닛(410)은 하나의 챔버(CH)에 다수의 도포 유닛(410a)들이 배치된 멀티 유닛 배치 구조를 갖는다. 멀티 유닛 배치 방식의 스핀 처리 유닛(410)은 챔버(CH) 상부에 공조 장치(900)가 설치되며, 공조 장치(900)로부터 공기의 다운 플로우 상태에서 공정을 실시하게 된다.

일 예로, 스핀 처리 유닛(410)에는 제1방향을 따라 2개의 도포 유닛(410a)이 배치되어 있지만, 이에 한정되는 것은 아니며 3개 이상의 도포 유닛이 배치될 수 있음은 물론이다. 각각의 도포 유닛(410a)은 모두 동일한 구조를 가질 수 있다. 다만, 각각의 도포 유닛(410a)에서 사용되는 포토 레지스트의 종류는 서로 상이할 수 있다.

일 예로서 포토 레지스트로는 화학 증폭형 레지스트(chemical amplification resist)가 사용될 수 있다. 도포 유닛(410a)는 웨이퍼(W) 상에 포토 레지스트를 도포한다. 도포 유닛(410a)는 바울(411), 지지 플레이트(412), 그리고 노즐(413)을 가진다. 바울(411)은 상부가 개방된 컵 형상을 가진다. 지지 플레이트(412)는 바울411) 내에 위치되며, 웨이퍼(W)를 지지한다. 지지 플레이트(412)는 회전 가능하게 제공된다. 노즐(413)은 지지 플레이트(412)에 놓인 웨이퍼(W) 상으로 포토 레지스트를 공급한다. 노즐(413)은 원형의 관 형상을 가지고, 웨이퍼(W)의 중심으로 포토 레지스트를 공급할 수 있다. 선택적으로 노즐(413)은 웨이퍼(W)의 직경에 상응하는 길이를 가지고, 노즐(413)의 토출구는 슬릿으로 제공될 수 있다. 또한, 추가적으로 도포 유닛(410)에는 포토 레지스트가 도포된 웨이퍼(W) 표면을 세정하기 위해 탈이온수와 같은 세정액을 공급하는 노즐이 더 제공될 수 있다.

베이크 유닛(430)는 웨이퍼(W)를 열처리한다. 예컨대, 베이크 유닛들(430)은 포토 레지스트를 도포하기 전에 웨이퍼(W)를 소정의 온도로 가열하여 웨이퍼(W) 표면의 유기물이나 수분을 제거하는 프리 베이크(prebake) 공정이나 포토레지스트를 웨이퍼(W) 상에 도포한 후에 행하는 소프트 베이크(soft bake) 공정 등을 수행하고, 각각의 가열 공정 이후에 웨이퍼(W)를 냉각하는 냉각 공정 등을 수행한다.

베이크 유닛(430)는 가열 플레이트(421) 및 냉각 플레이트(422)를 가진다. 냉각 플레이트(422)에는 냉각수 또는 열전 소자와 같은 냉각 수단(424)이 제공된다.

쿨링 유닛(420)는 포토 레지스트를 도포하기 전에 기판을 냉각하는 쿨링 공정을 수행한다. 쿨링 유닛(420)은 하우징과 냉각 플레이트를 포함할 수 있다. 냉각 플레이트는 웨이퍼(W)가 놓이는 상면 및 웨이퍼(W)를 냉각하는 냉각 수단을 포함할 수 있다. 냉각 수단으로는 냉각수에 의한 냉각이나 열전 소자를 이용한 냉각 등 다양한 방식이 사용될 수 있다.

중앙 통로(490)에는 반송 로봇(5000)이 위치된다. 반송 유닛(5000)은 기판을 처리하는 처리 유닛 간에 기판을 반송한다.

일 실시 예에 따르면, 도포 처리부(401)에서 반송 유닛(5000)이 기판을 반송하는 처리 유닛은 쿨링 유닛(420), 스핀 처리 유닛(410), 베이크 유닛(430) 그리고 체인지 버퍼 모듈(450)을 포함할 수 있다.

도 5는 2에 도시된 공조 장치를 보여주는 사시도이고, 도 6은 도 5에 도시된 공조 장치의 분해 사시도이며, 도 7은 도 5에 도시된 공조 장치의 측단면도이다.

도 5 내지 도 7을 참조하면, 공조 장치(900)는 케이스(910), 댐퍼(920), 디퓨저(diffuser), 기류 제어 격벽(980) 그리고 하단 격벽(970)을 포함할 수 있다.

케이스(910)는 그 내부로 주입된 공기가 확산될 수 있는 내부 공간(914)이 형성된다. 예를 들면, 케이스(910)는 바닥부와, 바닥부의 마주보는 단부들로부터 바닥부와 수직으로 제1높이로 연장된 측벽들 및 측벽들을 덮는 덮개를 포함하는 덕트 형상을 가질 수 있다. 케이스(910)의 면적은 스핀 처리 유닛(410)의 제1방향을 따라 배치된 2개의 도포 유닛(410a)들이 차지하는 면적과 같거나 또는 넓게 제공될 수 있다. 케이스(910)는 스핀 처리 유닛의 챔버 상부에 배치될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 케이스(910)의 일측에는 공기가 유입되는 유입구(912)를 갖는다.

디퓨저(930)는 유입구9912)로부터 소정 간격 이격되어 설치된다. 디퓨저(930)는 다수의 통공들이 형성된 플레이트 형상으로 제공될 수 있다. 디퓨저(930)와 유입구(912) 사이에는 기류가 머무르는 버퍼 공간(938)이 제공된다. 디퓨저(930)는 댐퍼(920)를 통과한 기류가 내부 공간(914)에 균일하게 흐를 수 있도록 완충시켜주는 역할을 한다.

댐퍼(920)는 케이스(910)의 유입구(912)에 설치되어 케이스(910) 내부공간(914)으로 유입되는 공기 유량을 조절할 수 있다.

케이스(910)의 유입구(912)를 통해 유입된 공기는 댐퍼(920)를 거쳐 유량이 조절된 후 디퓨저(930) 전방의 버퍼 공간(938)에서 일시적으로 머무른 후 디퓨저(930)의 통공들을 통해 케이스(910)의 내부 공간(914)으로 균일하게 흘러가게 된다.

케이스(910)의 바닥부에는 내부 공간(914)으로 유입된 공기가 다운 플로우되는 개구부(916)들을 갖는다. 개구부(916)들은 기류가 흐르는 방향으로 일직선상에 위치되는 제1개구(916a)와 제2개구(916b)를 포함하고, 제1개구(916a)는 디퓨저(930)와 인접하게 배치된다. 제1개구(916a)는 챔버의 우측 스핀 처리 유닛과 대향되게 배치되고, 제2개구(916b)는 챔버의 좌측 처리 유닛과 대향되게 배치될 수 있다.

개구부(916)에는 플레이트 형상의 필터(990)들이 설치된다. 필터(990)의 저면에는 메쉬 형태의 플레이트(992)가 설치된다.

케이스(910)에는 기류 제어 격벽(980)들이 설치된다. 기류 제어 격벽(980)들은 제2방향으로 연장된다. 기류 제어 격벽(980)들은 케이스(910)의 덮개 내측에 소정 높이를 갖고 설치될 수 있다. 기류 제어 격벽(980)들은 디퓨저(930)와 가까운 측이 길고, 점진적으로 짧아지며 다시 길어질 수 있다. 다시 설명하면, 기류 제어 격벽(980)들은 디퓨저(930)와 가까운 영역과 먼 영역에서는 기류 저항이 크도록 그 높이가 길고, 가까운 영역과 먼 영역 사이의 중간 영역에서는 기류 저항이 작도록 그 높이가 짧도록 형상지어질 수 있다.

일 예로, 내부 공간의 높이가 H인 경우, 디퓨저(930)에 가까운 2개의 기류 제어 격벽은 H 높이 대비 45-55% 범위의 높이를 갖고, 그 다음 3개의 기류 제어 격벽은 H 높이 대비 30-40% 범위의 높이를 갖으며, 그 다음 2개의 기류 제어 격벽은 H 높이 대비 20-30% 범위의 높이를 갖는다. 그리고 마지막 기류 제어 격벽은 H 높이 대비 45-55% 범위의 높이를 갖는다. 참고로, H가 10cm라고 가정하면 45-55% 범위는 4.5~5.5cm를 뜻한다.

이러한 구조는 내부 공간으로 유입되는 풍량이 적음에 따라 유입측의 기류 제어 격벽(980)이 버퍼 작용을 하며 와류 기류를 생성하고, 이후 기류 제어 격벽(980)이 짧아지며 와류 기루가 필터(990)를 통과할 수 있도록 기류 가이드 역할을 한다.

도 8은 스핀 처리 유닛에서의 균일한 풍속을 보여주는 도면이다.

상술한 구조를 갖는 공조 장치는 도 8에서와 같이 평균 풍속 0.317±m/s일 때 유닛간 편차는 0.005m/s(기존 공조 장치에 비해 80% 개선), 유닛 내 풍속 균일도는 ±0.01m/s(50% 개선)로 풍속 균일도가 현저하게 향상될 수 있다.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시 예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시 예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

900 : 공조 장치 910 : 케이스
920 : 댐퍼 930 : 디퓨저
980 : 기류 제어 격벽

Claims

공기가 유입되는 유입구와, 상기 유입구를 통해 유입된 공기가 확산되는 내부 공간 그리고 상기 내부 공간으로 유입된 공기가 다운 플로우되는 개구부들을 갖는 케이스;
상기 유입구에 설치되어 공기의 유량을 조절하는 댐퍼; 및
상기 댐퍼를 통과한 기류가 상기 내부 공간에 균일하게 제공되도록 상기 내부공간과 상기 댐퍼 사이에 설치되는 디퓨저(diffuser)를 포함하는 공조 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 디퓨저는
다수의 통공들을 갖는 플레이트 형상으로 이루어지는 공조 장치.
제 2 항에 있어서,
상기 케이스는
상기 디퓨저와 상기 유입구 사이에 기류가 일시적으로 머무르는 버퍼 공간이 제공되는 공조 장치.
제 2 항에 있어서,
상기 케이스는
상기 내부 공간에 흐르는 기류가 충돌하는 기류 제어 격벽들을 더 포함하는 공조 장치.
제 4 항에 있어서,
상기 기류 제어 격벽들은
상기 케이스의 상부 내측면에 기류 흐름 방향과 직교하는 방향으로 설치되는 공조 장치.
제 4 항에 있어서,
상기 개구부들은
기류가 흐르는 방향으로 일직선상에 위치되는 제1개구와 제2개구를 포함하고,
상기 제1개구는 상기 유입구와 인접하게 배치되는 공조 장치.
제 4 항에 있어서,
상기 기류 제어 격벽들의 높이는
상기 디퓨저와 가까운 측이 길고, 점진적으로 짧아지며 다시 길어지는 공조 장치.
제 2 항에 있어서,
상기 케이스는
하부에 기류 흐름 방향과 직교하도록 설치되는 하단 격벽들을 더 포함하는 공조 장치.
제 2 항에 있어서,
상기 개구부에 설치되는 플레이트 형태의 필터; 및
상기 필터 하단에 설치되는 메쉬 플레이트를 더 포함하는 공조 장치.
처리 공간을 갖는 챔버;
상기 챔버의 처리 공간에 일렬로 배치되는 기판 처리 유닛들;
상기 챔버의 상부에 설치되며, 상기 챔버의 처리 공간으로 하강 기류가 제공하는 공조 장치를 포함하되;
상기 공조 장치는
공기가 유입되는 유입구와, 상기 유입구를 통해 유입된 공기가 확산되는 내부 공간 그리고 상기 내부 공간으로 유입된 공기가 다운 플로우되는 개구부들을 갖는 케이스;
상기 유입구에 설치되어 공기의 유량을 조절하는 댐퍼; 및
상기 댐퍼를 통과한 기류가 상기 내부 공간에 균일하게 제공되도록 상기 내부공간과 상기 댐퍼 사이에 설치되는 디퓨저(diffuser)를 포함하는 기판 처리 장치.
제 10 항에 있어서,
상기 개구부는 상기 기판 처리 유닛과 대향되게 배치되는 기판 처리 장치.
제 9 항에 있어서,
상기 디퓨저는
다수의 통공들을 갖는 플레이트 형상으로 이루어지고,
상기 케이스는
상기 디퓨저와 상기 유입구 사이에 기류가 일시적으로 머무르는 버퍼 공간이 제공되는 기판 처리 장치.
제 12 항에 있어서,
상기 케이스는
상기 내부 공간에 흐르는 기류가 충돌하는 기류 제어 격벽들을 더 포함하되;
상기 기류 제어 격벽들은
상기 케이스의 상부 내측면에 기류 흐름 방향과 직교하는 방향으로 설치되며,
상기 기류 제어 격벽들은
상기 디퓨저와 가까운 영역과 먼 영역에서는 기류 저항이 크도록 그 높이가 길고, 상기 가까운 영역과 상기 먼 영역 사이의 중간 영역에서는 기류 저항이 작도록 그 높이가 짧도록 형상지어지는 기판 처리 장치.
제 12 항에 있어서,
상기 케이스는
하부에 기류 흐름 방향과 직교하도록 설치되는 하단 격벽들을 더 포함하는 기판 처리 장치.
제 12 항에 있어서,
상기 개구부에 설치되는 플레이트 형태의 필터; 및
상기 필터 하단에 설치되는 메쉬 플레이트를 더 포함하는기판 처리 장치.
제 12 항에 있어서,
상기 기판 처리 유닛은 기판 상에 포토 레지스트를 도포하는 기판 처리 장치.