KR20190074533A - 대기 포트 및 이를 가지는 기판 처리 장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 대기 포트 및 이를 가지는 기판 처리 장치에 관한 것으로, 기판으로의 처리액 공급 전 처리액이 대기 포트에 토출될 때, 발생되는 흄을 흡입해 제거함으로써, 챔버 분위기의 오염을 방지하는 대기 포트 및 이를 가지는 기판 처리 장치를 제공한다.
Description
본 발명은 노즐이 대기하는 대기 포트 및 이를 가지는 기판 처리 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 노즐로부터 처리액이 토출될 때 발생되는 흄(FUME)을 효과적으로 제거할 수 있는 대기 포트 및 이를 가지는 기판 처리 장치에 관한 것이다.
일반적으로 기판 처리 공정에는, 기판에 처리액을 공급하는 액처리 공정 이 포함된다.
도 1은 일반적인 액처리 장치의 일 예를 보여준다. 노즐(1)을 통해 처리액이 기판(W)에 공급된다. 기판(W)이 처리되지 않을 때에 노즐(1)은 대기 포트(3)에서 대기한다.
노즐(1)이 대기 포트(3)에서 대기 중일 때 처리액의 온도 유지 또는 노즐(1) 내부에 오염 방지를 위해 공정 진행 전에 또는 일정 시간 간격으로 노즐(1)로부터 처리액의 토출이 이루어진다.
처리액 토출 시에 처리액으로부터 흄(fume)이 발생되며, 이들 흄은 도 2와 같이 챔버 내부에 확산되고, 궁극적으로 기판(W)을 오염시킨다.
본 발명은 노즐에 잔존하는 처리액을 대기 포트에 토출할 때, 발생되는 흄의 제거 효율을 향상시킬 수 있는 구조의 대기 포트 및 이를 가지는 기판 처리 장치를 제공하는 것을 일 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 대기 포트 내 전체 영역에서 흄을 균일하게 제거할 수 있는 대기 포트 및 이를 가지는 기판 처리 장치를 제공하는 것을 일 목적으로 한다.
본 발명의 목적은 여기에 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명은 기판 처리 장치를 제공한다. 본 발명의 일실시예에 의하면, 기판 처리 장치는, 기판을 지지하는 지지 유닛과, 지지 유닛을 감싸며, 처리액을 회수하는 용기와, 지지유닛에 의해 지지된 기판에 처리액을 공급하는 노즐을 포함하는 처리액 공급 유닛과, 기판 비 처리 시에, 노즐이 대기할 수 있도록 용기 일측에 위치된 대기포트를 포함하며, 대기 포트는, 노즐로부터 토출되는 처리액이 유입되도록 상부가 개방된 내부 공간을 포함하는 몸체와, 몸체에 연결되고 내부 공간 내 액을 배출하는 드레인 라인과, 내부 공간 내 분위기를 배기하는 배기 유닛을 포함하되, 배기 유닛은, 몸체를 감싸며, 내부 공간 내 분위기를 유입하는 배기 공간을 가지는 링 형상의 하우징과, 하우징과 연결되며, 하우징 내 분위기를 강제 배기하는 배기라인을 가진다.
상기 내부 공간의 분위기가 유입되는 배기공간의 유입구는, 내부 공간의 상단 영역에 제공될 수 있다.
상기 배기라인은, 하우징의 하단 영역에 연결될 수 있다.
상기 하우징은, 몸체를 감싸는 측벽과, 측벽의 상단으로부터 내측으로 연장되며 몸체보다 상부에 위치되는 상벽을 가지며, 몸체의 상단과 상벽의 하단 사이의 이격된 공간은 내부 공간의 분위기를 배기 공간으로 유입하는 유입구로 제공될 수 있다.
상부에서 바라볼 때, 상벽의 중앙에 제공된 중공의 면적은 내부 공간의 면적보다 작게 제공될 수 있다.
상기 노즐로부터 내부 공간으로 처리액의 토출이 이루어질 때 노즐은 상벽 보다 위에 배치되고, 노즐의 토출단과 상벽 간의 거리는 유입구의 상하 방향의 폭의 3배 이내일 수 있다.
본 발명은 대기 포트를 제공한다. 본 발명의 일실시예에 의하면, 대기 포트는, 노즐로부터 토출되는 처리액이 유입되도록 상부가 개방된 내부 공간을 포함하는 몸체와, 몸체에 연결되고 내부 공간 내 액을 배출하는 드레인 라인과, 내부 공간 내 분위기를 배기하는 배기 유닛을 포함하되, 배기 유닛은, 몸체를 감싸며, 내부 공간 내 분위기를 유입하는 배기 공간을 가지는 링 형상의 하우징과, 하우징과 연결되며, 하우징 내 분위기를 강제 배기하는 배기라인을 가진다.
상기 내부 공간의 분위기가 유입되는 배기공간의 유입구는, 내부 공간의 상단 영역에 제공될 수 있다.
상기 배기라인은, 하우징의 하단 영역에 연결될 수 있다.
상기 하우징은, 몸체를 감싸는 측벽과, 측벽의 상단으로부터 내측으로 연장되며 몸체보다 상부에 위치되는 상벽을 가지며, 몸체의 상단과 상벽의 하단 사이의 이격된 공간은 내부 공간의 분위기를 배기 공간으로 유입하는 유입구로 제공될 수 있다.
본 발명의 일실시예에 의하면, 대기포트에서 노즐로부터 처리액이 토출될때 발생되는 흄이 대기 포트에 제공된 배기 유닛에 흡입되므로, 흄이 챔버 내부로 확산되는 것을 방지할 수 있다.
또한, 본 발명의 일실시예에 의하면, 배기 유닛이 처리액이 토출되는 공간을 제공하는 몸체를 감싸는 링 형상의 하우징을 가지고, 하우징 내 분위기가 하우징에 연결된 배기 라인을 통해 강제 배기되므로 위 토출 공간에 직접 배기라인을 연결할 때에 비해 배기 효율이 더욱 우수하다.
본 발명의 효과가 상술한 효과들로 한정되는 것은 아니며, 언급되지 않은 효과들은 본 명세서 및 첨부된 도면으로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확히 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 일반적인 액처리 장치를 개략적으로 보여주는 단면도이다.
도 2a 및 도 2b는 도 1의 액처리 장치에서 처리액으로부터 발생한 흄의 유동 상태를 보여주는 도면이다.
도 3은 본 발명의 일실시예의 기판 처리 설비를 개략적으로 나타낸 평면도이다.
도 4는 도 3의 액처리 챔버의 일실시예를 개략적으로 나타낸 평면도이다.
도 5는 도 3의 액처리 챔버의 일실시예를 개략적으로 나타낸 단면도이다.
도 6은 도 4의 대기 포트를 개략적으로 나타낸 단면도이다.
도 7a 및 7b는 일반적인 대기 포트에서 노즐로부터 분사가 이루어질 때의 대기 포트 내외부의 농도 변화를 보여주는 도면이다.
도 7c는 도 4의 대기 포트에서 노즐로부터 분사가 이루어질 때의 대기 포트 내외부의 농도 변화를 보여주는 도면이다.
도 8a는 일반적인 대기 포트에 발생되는 석션 유체의 속도를 나타낸 예시도이다.
도 8b는 도 4의 대기 포트에 발생되는 석션 유체의 속도를 나타낸 예시도이다.
도 2a 및 도 2b는 도 1의 액처리 장치에서 처리액으로부터 발생한 흄의 유동 상태를 보여주는 도면이다.
도 3은 본 발명의 일실시예의 기판 처리 설비를 개략적으로 나타낸 평면도이다.
도 4는 도 3의 액처리 챔버의 일실시예를 개략적으로 나타낸 평면도이다.
도 5는 도 3의 액처리 챔버의 일실시예를 개략적으로 나타낸 단면도이다.
도 6은 도 4의 대기 포트를 개략적으로 나타낸 단면도이다.
도 7a 및 7b는 일반적인 대기 포트에서 노즐로부터 분사가 이루어질 때의 대기 포트 내외부의 농도 변화를 보여주는 도면이다.
도 7c는 도 4의 대기 포트에서 노즐로부터 분사가 이루어질 때의 대기 포트 내외부의 농도 변화를 보여주는 도면이다.
도 8a는 일반적인 대기 포트에 발생되는 석션 유체의 속도를 나타낸 예시도이다.
도 8b는 도 4의 대기 포트에 발생되는 석션 유체의 속도를 나타낸 예시도이다.
이하, 본 발명의 실시 예를 첨부된 도면들을 참조하여 더욱 상세하게 설명한다. 본 발명의 실시 예는 여러 가지 형태로 변형할 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래의 실시 예들로 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다.
본 실시 예는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위해 제공되는 것이다. 따라서 도면에서의 요소의 형상은 보다 명확한 설명을 강조하기 위해 과장 또는 축소되었다.
이하에서는 본 발명에 따른 기판 처리 설비에 관하여 설명한다. 기판 처리 설비는, 기판에 처리액을 공급하는 액처리 공정 및 세정 공정을 수행할 수 있다.
도 3은 본 발명의 일실시예의 기판 처리 설비를 개략적으로 보여 준다. 기판 처리 설비(1)는 인덱스 모듈(1000)과 공정 처리 모듈(2000)을 가지고, 인덱스 모듈(1000)은 로드포트(1200) 및 이송 프레임(1400)을 가진다. 로드포트(1200), 이송 프레임(1400), 그리고 공정 처리 모듈(2000)은 순차적으로 일렬로 배열된다.
이하, 로드포트(1200), 이송 프레임(1400), 그리고 공정 처리 모듈(2000)이 배열된 방향을 제1방향(12)이라 한다. 그리고 상부에서 바라볼 때 제1방향(12)과 수직한 방향을 제2방향(14)이라 하고, 제1방향(12)과 제2방향(14)을 포함한 평면에 수직인 방향을 제3방향(16)이라 한다.
로드포트(1200)에는 기판(W)이 수납된 캐리어(1800)가 안착된다. 로드포트(1200)는 복수 개가 제공되며 이들은 제2방향(14)을 따라 일렬로 배치된다. 도 1에서는 네 개의 로드포트(1200)가 제공된 것으로 도시하였다. 그러나 로드포트(1200)의 개수는 공정 처리 모듈(2000)의 공정효율 및 풋 프린트 등의 조건에 따라 증가하거나 감소할 수도 있다.
캐리어(1800)에는 기판(W)의 가장자리를 지지하도록 제공된 슬롯(미도시)이 형성된다. 슬롯은 제3방향(16)을 복수 개가 제공되고, 기판(W)은 제3방향(16)을 따라 서로 이격된 상태로 적층되게 캐리어(1800) 내에 위치된다. 캐리어(1800)로는 전면 개방 일체형 포드(Front Opening Unified Pod;FOUP)가 사용될 수 있다.
공정 처리 모듈(2000)은 버퍼 유닛(2200), 이송 챔버(2400), 그리고 공정 챔버(2600)를 가진다. 이송 챔버(2400)는 그 길이 방향이 제1방향(12)과 평행하게 배치된다. 제2방향(14)를 따라 이송 챔버(2400)의 일측 및 타측에는 각각 공정 챔버들(2600)이 배치된다.
이송 챔버(2400)의 일측에 위치한 공정 챔버들(2600)과 이송 챔버(2400)의 타측에 위치한 공정 챔버들(2600)은 이송 챔버(2400)를 기준으로 서로 대칭이 되도록 제공된다. 공정 챔버(2600)들 중 일부는 이송 챔버(2400)의 길이 방향을 따라 배치된다. 또한, 공정 챔버(2600)들 중 일부는 서로 적층되게 배치된다.
즉, 이송 챔버(2400)의 일측에는 공정 챔버(2600)들이 A X B(A와 B는 각각 1이상의 자연수)의 배열로 배치될 수 있다. 여기서 A는 제1방향(12)을 따라 일렬로 제공된 공정 챔버(2600)의 수이고, B는 제3방향(16)을 따라 일렬로 제공된 공정 챔버(2600)의 수이다.
이송 챔버(2400)의 일측에 공정 챔버(2600)가 4개 또는 6개 제공되는 경우, 공정 챔버(2600)들은 2 X 2 또는 3 X 2의 배열로 배치될 수 있다. 공정 챔버(2600)의 개수는 증가하거나 감소할 수도 있다. 상술한 바와 달리, 공정 챔버(2600)는 이송 챔버(2400)의 일측에만 제공될 수 있다. 또한, 상술한 바와 달리, 공정 챔버(2600)는 이송 챔버(2400)의 일측 및 양측에 단층으로 제공될 수 있다.
버퍼 유닛(2200)은 이송 프레임(1400)과 이송 챔버(2400) 사이에 배치된다. 버퍼 유닛(2200)은 이송 챔버(2400)와 이송 프레임(1400) 간에 기판(W)이 반송되기 전에 기판(W)이 머무르는 공간을 제공한다. 버퍼 유닛(2200)은 그 내부에 기판(W)이 놓이는 슬롯(미도시)이 제공되며, 슬롯(미도시)들은 서로 간에 제3방향(16)을 따라 이격되도록 복수 개 제공된다. 버퍼 유닛(2200)에서 이송 프레임(1400)과 마주보는 면과 이송 챔버(2400)와 마주보는 면 각각이 개방된다.
이송 프레임(1400)은 로드포트(1200)에 안착된 캐리어(1800)와 버퍼 유닛(2200) 간에 기판(W)을 반송한다. 이송 프레임(1400)에는 인덱스레일(1420)과 인덱스로봇(1440)이 제공된다. 인덱스레일(1420)은 그 길이 방향이 제2방향(14)과 나란하게 제공된다.
인덱스로봇(1440)은 인덱스레일(1420) 상에 설치되며, 인덱스레일(1420)을 따라 제2방향(14)으로 직선 이동된다. 인덱스로봇(1440)은 베이스(1441), 몸체(1442), 그리고 인덱스암(1443)을 가진다. 베이스(1441)는 인덱스레일(1420)을 따라 이동 가능하도록 설치된다. 몸체(1442)는 베이스(1441)에 결합된다. 몸체(1442)는 베이스(1441) 상에서 제3방향(16)을 따라 이동 가능하도록 제공된다.
또한, 몸체(144b)는 베이스(1441) 상에서 회전 가능하도록 제공된다. 인덱스암(1441)은 몸체(1442)에 결합되고, 몸체(1442)에 대해 전진 및 후진 이동 가능하도록 제공된다. 인덱스암(1443)은 복수 개 제공되어 각각 개별 구동되도록 제공된다.
인덱스암(1443)들은 제3방향(16)을 따라 서로 이격된 상태로 적층되게 배치된다. 인덱스암(1443)들 중 일부는 공정 처리 모듈(2000)에서 캐리어(1800)로 기판(W)을 반송할 때 사용되고, 다른 일부는 캐리어(1800)에서 공정 처리 모듈(2000)로 기판(W)을 반송할 때 사용될 수 있다. 이는 인덱스로봇(1440)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(2400)는 버퍼 유닛(2200)과 공정 챔버(2600) 간에, 그리고 공정 챔버(2600)들 간에 기판(W)을 반송한다. 이송 챔버(2400)에는 가이드레일(2420)과 메인로봇(2440)이 제공된다. 가이드레일(2420)은 그 길이 방향이 제1방향(12)과 나란하도록 배치된다.
메인로봇(2440)은 가이드레일(2420) 상에 설치되고, 가이드레일(2420) 상에서 제1방향(12)을 따라 직선 이동된다. 메인로봇(2440)은 베이스(2441), 몸체(2442), 그리고 메인암(2443)을 가진다. 베이스(2441)는 가이드레일(2420)을 따라 이동 가능하도록 설치된다.
몸체(2442)는 베이스(2441)에 결합된다. 몸체(2442)는 베이스(2441) 상에서 제3방향(16)을 따라 이동 가능하도록 제공된다. 또한, 몸체(2442)는 베이스(2441) 상에서 회전 가능하도록 제공된다.
메인암(2443)은 몸체(2442)에 결합되고, 이는 몸체(2442)에 대해 전진 및 후진 이동 가능하도록 제공된다. 메인암(2443)은 복수 개 제공되어 각각 개별 구동되도록 제공된다. 메인암(2443)들은 제3방향(16)을 따라 서로 이격된 상태로 적층되게 배치된다.
버퍼 유닛(2200)에서 공정 챔버(2600)로 기판(W)을 반송할 때 사용되는 메인암(2443)과 공정 챔버(2600)에서 버퍼 유닛(2200)으로 기판(W)을 반송할 때 사용되는 메인암(2443)은 서로 상이할 수 있다.
공정 챔버(2600) 내에는 기판(W)을 액처리 하는 기판 처리 장치(10)가 제공된다. 각각의 공정 챔버(2600) 내에 제공된 기판 처리 장치(10)는 수행하는 액처리 공정의 종류에 따라 상이한 구조를 가질 수 있다.
선택적으로 각각의 공정 챔버(2600) 내의 기판 처리 장치(10)는 동일한 구조를 가질 수 있다. 선택적으로 공정 챔버(2600)들은 복수 개의 그룹으로 구분되어, 동일한 그룹에 속하는 공정 챔버(2600)에 제공된 기판 처리 장치(10)들은 서로 동일한 구조를 가지고, 상이한 그룹에 속하는 공정 챔버(2600)에 제공된 기판 처리 장치(10)들은 서로 상이한 구조를 가질 수 있다.
예컨대, 공정 챔버(2600)가 2개의 그룹으로 나누어지는 경우, 이송 챔버(2400)의 일측에는 제1그룹의 공정챔버들(2600)이 제공되고, 이송 챔버(2400)의 타측에는 제2그룹의 공정 챔버들(2600)이 제공될 수 있다.
선택적으로 이송 챔버(2400)의 일측 및 타측 각각에서 하층에는 제1그룹의 공정 챔버(2600)들이 제공되고, 상층에는 제2그룹의 공정 챔버(2600)들이 제공될 수 있다. 제1그룹의 공정 챔버(2600)와 제2그룹의 공정 챔버(2600)는 각각 사용되는 케미컬의 종류나, 세정 방식의 종류에 따라 구분될 수 있다.
도 4 및 도 5는 도 3의 액처리 챔버의 일실시예를 개략적으로 보여준다. 기판 처리 장치(10)는, 지지 유닛(100), 용기(200), 처리액 공급 유닛(300), 대기 포트(400) 그리고 챔버(800)를 포함한다.
챔버(800)는 직육면체의 형상을 가진다. 챔버(800)는 내부에 처리 공간을 제공한다. 챔버(800) 내의 공간에는 용기(200), 처리액 공급 유닛(300) 그리고 대기포트(400)가 놓인다.
챔버(800)의 상부에는 팬 필터 유닛(810)이 설치된다. 팬 필터 유닛(810)은 챔버(800) 내부에 하강 기류를 발생시킨다. 팬 필터 유닛(810)은 필터와 공기 공급 팬을 포함한다. 필터와 공기 공급팬이 하나의 유니트로 모듈화될 수 있다. 팬 필터 유닛(810)은 외기를 필터링하여 챔버(800) 내부로 공급한다. 외기는 팬 필터 유닛(810)을 통과하여 챔버(800) 내부로 공급되어 하강기류를 형성한다.
지지 유닛(100)은 공정 처리에 제공된 기판(W)을 지지하고, 용기(200)는 기판(W)의 회전으로 비산되는 약액을 회수한다. 처리액 공급 유닛(300)은 기판(W)으로 약액을 공급한다. 대기 포트(400)는 처리액 공급 유닛(300)에서 기판(W)의 상면으로 처리액 공급 전 대기 위치에서 노즐(321)을 임시 보관하는 장소를 제공한다. 이하, 각 구성에 대해 상세하게 설명한다.
지지 유닛(100)는 기판(W)을 지지한다. 지지 유닛(100)는 척(110), 지지핀(120), 척킹핀(130), 지지축(140), 그리고 지지축 구동기(150)를 포함한다.
척(110)은 소정 두께를 갖는 원형 판으로, 기판(W)보다 큰 반경을 가진다. 척(110)의 상면은 하면보다 큰 직경을 가지며, 측면은 상면에서 하면으로 갈수록 점차 직경이 작아지도록 경사진다.
척(110)의 상면에는 지지핀(120)과 척킹핀(130)이 제공된다. 지지핀(120)은 척(110)의 상면으로부터 상부로 돌출되며, 상단에 기판(W)이 놓인다. 지지핀(120)은 복수 개 제공되며, 척(110)의 상면에 서로 이격되여 배치된다. 지지핀(120)은 적어도 3개 이상 제공되며, 기판(W)의 서로 다른 영역을 지지한다.
척킹핀(130)은 척(110)의 상면으로부터 상부로 돌출되며, 기판(W)의 측부를 지지한다. 척킹핀(130)은 복수 개 제공되며, 척(110)의 가장자리영역을 따라 링 형상으로 배치된다. 척킹핀(130)들은 척(110)이 회전할 때 원심력에 의해 기판(W)이 척(110)의 측방향으로 이탈되는 것을 방지한다.
척킹핀(130)들은 척(110)의 반경 방향을 따라 직선 이동할 수 있다. 척킹핀(130)들은 기판(W)의 로딩 또는 언로딩시 척(110)의 중심에서 멀어지는 방향으로 직선이동하고, 기판(W)의 척킹시 척(110)의 중심방향으로 직선이동하여 기판(W)의 측부를 지지한다.
지지축(140)은 척(110)의 하부에서 척(110)을 지지한다. 지지축(140)은 중공 축(hollow shaft)으로, 회전력을 척(110)에 전달한다. 지지축(140)의 하단에는 지지축 구동기(150)가 제공된다. 지지축 구동기(150)는 지지축(140)과 척(110)을 회전시키는 회전력을 발생시킨다. 지지축 구동기(150)는 척(110)의 회전 속도를 조절할 수 있다.
용기(200)는 기판(W)으로 공급된 약액을 회수한다. 용기(200)는 회수통(210), 회수 라인(261), 폐액 라인(265), 승강부(271) 그리고 배기관(275)를 포함한다.
회수통(210)은 기판(W)의 회전으로 비산되는 약액이 외부로 튀거나 공정시 발생한 흄이 외부로 유출되는 것을 방지한다. 회수통(210)은 상부가 개방되고, 내부에 척(110)이 위치할 수 있는 공간이 형성된다.
회수통(210)는 공정 단계에 따라 기판(W)으로 공급된 액들을 분리하여 회수할 수 있는 회수통(211, 212, 213)들을 가진다. 일 예에 의하면, 회수통(211, 212, 213)들은 3개 제공된다. 회수통(210)은 제1회수통(211), 제2회수통(212), 그리고 제3회수통(213)을 포함한다.
제1 내지 제3회수통(211, 212, 213)은 환형 통으로 제공된다. 제1회수통(211)은 척(110)의 둘레를 감싸고, 제2회수통(212)은 제1회수통(211)의 둘레를 감싸고, 제3회수통(213)은 제2회수통(212)의 둘레를 감싸며 제공된다.
회수통(210)에는 상술한 제1 내지 제3회수통(211, 212, 213)의 배치로 유입구(221, 222, 223)들이 형성된다. 유입구(221, 222, 223)들은 링 형상으로 척(110)의 둘레를 따라 제공된다. 제1회수통(211)은 제1유입구(221)를 형성한다. 제2회수통(212)은 제1유입구(221)의 상부에 제2유입구(222)를 형성한다. 그리고 제3회수통(213)은 제2유입구(222)의 상부에 제3유입구(223)를 형성한다. 기판(W)의 회전으로 비산하는 약액은 유입구(221, 222, 223)들 중 어느 하나로 유입되고, 회수통(211, 212, 213)들에 회수된다.
회수통(211, 212, 213)들의 바닥벽에는 배출관(225, 226, 227)이 제공된다. 배출관(225, 226, 227)은 끝단이 회수통(211, 212, 213)의 바닥벽과 동일 높이에 위치하며, 회수통(211, 212, 213)에 회수된 약액이 외부로 배출되는 통로로 제공된다. 제1회수통(211)에는 제1배출관(225)이 제공되고, 제2회수통(212)에는 제2배출관(226)이 제공되고, 제3회수통(213)에는 제3배출관(227)이 제공된다.
제3회수통(213)의 바닥벽에는 배기관(275)이 추가 제공된다. 배기관(275)은 끝단이 제3회수통(213)의 바닥벽보다 높게 위치한다. 배기관(275)은 회수통(210) 내에 발생한 흄이 외부로 배기되는 통로로 제공된다. 배기관(275)은 배기 라인(276)을 통해 펌프(277)와 연결된다. 펌프(277)는 배기관(275)에 진공압을 인가한다. 펌프(277)에서 인가되는 진공압은 공정 단계에 따라 상이할 수 있다. 이로 인해, 배기관(275)이 흄을 흡입하는 흡입 압력이 달라진다.
회수 라인(261)은 제1배출관(225)과 회수 탱크(262)를 연결한다. 제1배출관(225)으로 유입된 약액은 회수 라인(261)을 거쳐 회수 탱크(262)에 저장된다. 회수 탱크(262)에 저장된 약액을 재생 과정을 거쳐 공정에 재사용된다.
폐액 라인(265)은 제2배출관(226)과 폐액 탱크(266)를 연결한다. 제2배출관(226)으로 유입된 약액은 폐액 라인(265)을 거쳐 폐액 탱크(266)에 저장된다. 폐액 탱크(266)에 저장된 약액은 재사용되지 않고 폐기된다.
승강부(271)는 회수통(210)에 대한 척(110)의 상대 높이가 조절되도록 회수통(210)를 상하방향으로 이동시킨다. 승강부(271)는 기판(W)이 척(110)에 로딩되거나, 척(110)으로부터 기판(W)이 언로딩될 때 척(110)이 회수통(210)의 상부로 돌출되도록 회수통(210)를 하강시킨다. 그리고 공정 진행 시, 공정 단계에 따라 약액이 분리되어 유입구(221, 222, 223)들 중 어느 하나에 유입되도록 회수통(210)를 승강시킨다. 승강기(271)는 기판(W)이 유입구(221, 222, 223)들 중 어느 하나에 대응하는 높이에 위치하도록 회수통(210)를 승강시킨다.
처리액 공급 유닛(300)은 기판(W)으로 약액을 공급한다. 처리액 공급 유닛(300)는, 노즐(321), 노즐 암(323), 노즐 지지 로드(325) 그리고 노즐 구동기(327)를 포함한다.
노즐(321)은 기판(W)의 상면으로 약액을 분사한다. 노즐 암(323)은 일 방향으로 길이가 길게 제공되는 암으로, 선단에 노즐(321)이 장착된다. 노즐 암(323)은 노즐(321)을 지지한다. 노즐 암(323)의 후단에는 노즐 지지 로드(325)가 장착된다. 노즐 지지 로드(325)는 노즐 암(323)의 하부에 위치하며, 노즐 암(323)에 수직하게 배치된다.
노즐 구동기(327)는 노즐 지지 로드(325)의 하단에 제공된다. 노즐 구동기(327)는 노즐 지지 로드(325)의 길이 방향 축을 중심으로 노즐 지지 로드(325)를 회전시킨다. 노즐 지지 로드(325)의 회전으로, 노즐 암(323)과 노즐(321)은 노즐 지지 로드(325)를 축으로 스윙 이동한다. 노즐(321)은 회수통(210)의 외측과 내측 사이를 스윙 이동할 수 있다.
대기 포트(400)는 노즐(321)의 약액 공급 전 대기 위치에서 노즐(321)이 대기하는 공간을 제공한다. 대기 포트(400)에서는 노즐(321)의 분사가 이루어진다.
도 6은 도 4의 대기 포트를 개략적으로 보여준다. 대기 포트(400)는 몸체(410), 드레인 라인(420) 그리고 배기 유닛(430)를 포함한다.
몸체(410)는 노즐(321)에서 토출된 처리액이 유입되는 내부 공간(R)을 제공한다. 몸체(410)는 원통의 형상으로 제공되며 몸체(410)의 하부는 상부보다 작은 직경으로 제공된다. 몸체(410)의 하부는 드레인 라인(420)과 연결된다.
드레인 라인(420)은 처리액 토출시 토출액을 배출하는 라인을 제공한다. 드레인 라인(420)은 몸체(410)의 하부와 연결되어 제공된다. 드레인 라인(420)을 통과한 토출액은 별도의 저장부(미도시)에 보관된다. 드레인 라인(420)은 그 길이 방향으로 길게 제공된다. 드레인 라인(420)의 직경은 몸체(410)의 직경보다 작게 제공된다.
배기 유닛(430)은, 내부 공간(R)의 분위기, 노즐(321) 토출단에서 발생된 흄을 흡입해 배기한다. 배기 유닛(430)은, 몸체(410)를 감싸며, 배기 공간(S)을 가지는 링 형상으로 제공된다. 배기 유닛(430)은 하우징(431)과, 배기라인(432)를 포함한다. 하우징(431)은, 몸체(410)의 상부에 제공되며, 배기라인(432)은 하우징(431)의 하부에 연결된다.
하우징(431)은, 측벽(431a)과, 상벽(431b), 유입구(431c)를 포함한다. 측벽(431a)는 몸체(410)와 동심을 이루는 관체 형태로 제공된다. 측벽(431a)은 몸체(410)에 비해 직경이 크게 제공된다. 상벽(431b)은 측벽(431a)의 상단으로부터 내측으로 연장된다. 상벽(431b)은 몸체(410)의 상부에 위치된다. 상부에서 바라볼 때, 상벽(431b)의 중앙에 제공된 중공(C)의 면적은 내부 공간(R)의 면적보다 작게 제공된다.
유입구(431c)는 몸체(410)의 상단과 상벽(431b)의 하단 사이의 이격된 공간으로써 제공된다. 유입구(431c)는 내부 공간(R)의 분위기 및 노즐(321)의 토출단에서 발생된 흄을 배기 공간(S)으로 유입하는 입구이다.
노즐(321)로부터 내부 공간(R)으로 처리액이 토출될 때, 노즐(321)은 상벽(431b) 보다 위에 배치된다. 노즐(321)의 토출단과 상벽(431b) 간의 거리는 유입구(431c)의 상하 방향의 폭의 3배 이내이다.
배기라인(432)는 배기 공간(S)의 분위기를 흡입해, 유입구(431c)에 흡입력을 발생시킨다. 배기라인(432)은, 진공펌프(432a)와, 흄처리통(432b)을 포함한다. 진공펌프(432a)는 챔버(800) 외부에 위치하며, 배기라인(432)에 부압을 생성해 배기 공간(S)의 분위기를 배기라인(432)으로 유입시킨다. 흄처리통(432b)은 진공펌프(432a) 일측에 위치된다. 흄처리통(432b)에는, 배기라인(432)을 통해 흡입된 내부 공간(R)의 분위기 및 노즐(321) 토출단에서 발생된 흄이 저장된다.
위와 같이 구성되는 본 발명의 일실시예의 대기 포트에 의하면, 대기 포트(400)에서 노즐(321)의 분사가 수행될 때, 노즐(321)의 토출단 및 대기 포트(400) 내부에서 발생되는 흄이 배기 유닛(430)에 흡입되므로, 토출된 처리액의 흄이 챔버(800) 내부에 확산되는 것이 방지된다.
도 7a 내지 도 7c은 시뮬레이션 프로그램을 통해 획득된 자료로써, 일반적인 대기포트 및 도 4의 대기포트에서 분사가 1.5초 진행된 상태에서의 대기 포트 내외부의 처리액 농도분포를 보여준다.
처리액으로써 암모니아가 적용되었고, 대기포트, 노즐 및 챔버의 물리적 특성은 일반적으로 액처리 챔버에 적용되는 장치의 모델링 값이 적용되었다.
도 7a 내지 도 7c에 표시된 바는 처리액에 포함된 암모니아의 농도를 나타낸다. 도 7a는 상부면이 개방된 일반적인 대기포트에서 노즐의 분사가 발생될 때의 시뮬레이션 결과로써, 대기포트 내측 공간과 외측 공간에서의 암모니아 농도 분포를 보여준다.
도 7a의 대기포트 사용시 대기 포트의 외측 공간에서 암모니아의 농도는 20% 정도이고, 노즐 근처에서 암모니아의 농도는 약 30% 정도이다. 이는 대기 포트 내부에서 발생된 처리액의 흄이 대기 포트 밖으로 배출되는 것을 알 수 있다.
도 7b는 내부 분위기를 흡기할 수 있도록, 흡기구가 내측 공간과 연결된 대기포트에서 노즐의 분사가 발생될 때의 대기 포트 내외부 처리액 농도의 시뮬레이션 결과를 분포도로써 보여준다.
도 7b의 대기포트 사용시, 대기 포트의 외측 공간에서 암모니아의 농도는 거의 0%로 암모니아가 검출되지 않았다. 그러나 노즐의 주변 중흡기구와 인접한 영역에서 암모니아는 거의 검출되지 않았으나 그 반대측에서 검출된 암모니아의 농도는 약 30퍼센트이다. 이로부터 흡기구와 반대측에 위치한 노즐 영역에서는 흄의 배기가 잘 이루어지지 않음을 알 수 있다.
도 7c는 도 4의 대기 포트(400)에서 노즐(321)의 분사가 발생될 때의 대기 포트(400) 내외부 처리액 농도의 시뮬레이션 결과를 분포도로써 보여준다. 도 7c를 참조하면, 대기 포트(400)의 외부 전체 영역 및 노즐(321) 둘레의 전체 영역에서 암모니아가 거의 검출되지 않는 것을 알 수 있다.
도 7a 내지 도 7c를 참고하면, 도 7a와 같은 구조에서는 대기 포트의 외부 전체 영역에서 암모니아의 농도가 높고, 도 7b와 같은 구조에서는 노즐의 주변 중 일부 영역에서 암모니아의 농도가 높으나, 도 7c와 같은 구조에서는 대기 포트 외부 및 노즐의 주변 전체 영역에서 암모니아가 검출되지 않아 대기 포트 내에서 배기 효율이 우수한 것을 알 수 있다.
도 8a 및 도 8b는 시뮬레이션 결과로써, 도 8a는 도 7b의 대기 포트 내부에서 발생되는 석션 유체의 영역별 속도를 나타내고, 도 8b는 도 4의 대기 포트에 발생되는 석션 유체의 영역별 속도를 나타낸다. 도 8a와 도 8b에서 바 형태의 범위 색상표는 흄들의 유속 크기를 나타낸다.
도 8a를 참조하면, 대기 포트 내부에서 흡기구와 마주보는 영역에서는 다른 영역보다 흄들의 유속이 크다. 이로부터 도 7b의 대기 포토 구조 사용시 대기 포트 내에서는 영역에 따라 흄들의 배기가 뷸균일함을 알 수 있다.
이에 반해, 도 4의 대기 포트 구조 사용시에는 대기 포트 내 전체 영역에서 흄들의 배기가 잘 이루어지고, 또한 유속도 대체로 균일한 것을 알 수 있다(도 8b 참조).
이상의 상세한 설명은 본 발명의 일실시예에 따른 대기 포트 및 이를 가지는 기판 처리 장치를 상세히 설명하였다. 그러나 본 발명은 상술한 예에 한정되지 않으며 기판을 액처리하는 모든 설비에 적용 가능하다.
전술한 내용은 본 발명의 바람직한 실시형태를 나타내어 설명한 것이며, 본 발명은 다양한 다른 조합, 변경 및 환경에서 사용될 수 있을 것이다. 즉, 본 명세서에 개시된 발명은, 저술한 개시 내용과 균등한 범위, 당업계의 기술 또는 지식의 범위 내에서 변경 또는 수정이 가능 하다.
위 설명에서는, 상부에서 바라볼 때, 상벽(431b)의 중앙에 제공된 중공(C)의 면적이 내부 공간(R)의 면적보다 작게 제공되는 것으로 기재하였으나, 이와 반대로 상벽(431b)의 중앙에 제공된 중공(C)의 면적이 내부 공간(R)의 면적 보다 크거나 또는 같을 수도 있을 것이다.
400: 대기 포트
410: 몸체
420: 드레인 라인 430: 배기 유닛
431: 하우징 431a: 측벽
431b: 상벽 431c: 유입구
432: 배기라인 432a: 진공펌프
432b: 흄처리통 R: 내부 공간
S: 배기 공간
420: 드레인 라인 430: 배기 유닛
431: 하우징 431a: 측벽
431b: 상벽 431c: 유입구
432: 배기라인 432a: 진공펌프
432b: 흄처리통 R: 내부 공간
S: 배기 공간
Claims (10)
- 기판을 처리하는 장치에 있어서,
기판을 지지하는 지지 유닛과;
상기 지지 유닛을 감싸며, 처리액을 회수하는 용기와;
상기 지지유닛에 의해 지지된 기판에 처리액을 공급하는 노즐을 포함하는 처리액 공급 유닛과;
상기 용기의 일측에 배치되고, 기판의 비 처리 시에, 상기 노즐이 대기하는 대기포트;를 포함하며,
상기 대기 포트는,
상기 노즐로부터 토출되는 처리액이 유입되도록 상부가 개방된 내부 공간을 포함하는 몸체와;
상기 몸체에 연결되고 상기 내부 공간 내 액을 배출하는 드레인 라인과;
상기 내부 공간 내 분위기를 배기하는 배기 유닛을 포함하되,
상기 배기 유닛은,
상기 몸체를 감싸며, 상기 내부 공간 내 분위기를 유입하는 배기 공간을 가지는 링 형상의 하우징과;
상기 하우징과 연결되며, 상기 하우징 내 분위기를 강제 배기하는 배기라인을 가지는 기판 처리 장치.
- 제1항에 있어서,
상기 내부 공간의 분위기가 유입되는 상기 배기공간의 유입구는,
상기 내부 공간의 상단 영역에 제공되는 기판 처리 장치.
- 제2항에 있어서,
상기 배기라인은,
상기 하우징의 하단 영역에 연결되는 기판 처리 장치.
- 제1항 내지 제3항 중 어느 하나에 있어서,
상기 하우징은,
상기 몸체를 감싸는 측벽과;
상기 측벽의 상단으로부터 내측으로 연장되며 상기 몸체보다 상부에 위치되는 상벽을 가지며,
상기 몸체의 상단과 상기 상벽의 하단 사이의 이격된 공간은 상기 내부 공간의 분위기를 상기 배기 공간으로 유입하는 유입구로 제공되는 기판 처리 장치.
- 제4항에 있어서,
상부에서 바라볼 때, 상기 상벽의 중앙에 제공된 중공의 면적은 상기 내부 공간의 면적보다 작게 제공되는 기판 처리 장치.
- 제4항에 있어서,
상기 노즐로부터 상기 내부 공간으로 처리액의 토출이 이루어질 때 상기 노즐은 상기 상벽 보다 위에 배치되고, 상기 노즐의 토출단과 상기 상벽 간의 거리는 상기 유입구의 상하 방향의 폭의 3배 이내인 기판 처리 장치.
- 기판을 액처리하는 챔버에 제공되는 대기 포트에 있어서,
노즐로부터 토출되는 처리액이 유입되도록 상부가 개방된 내부 공간을 포함하는 몸체와;
상기 몸체에 연결되고 상기 내부 공간 내 액을 배출하는 드레인 라인과;
상기 내부 공간 내 분위기를 배기하는 배기 유닛을 포함하되,
상기 배기 유닛은,
상기 몸체를 감싸며, 상기 내부 공간 내 분위기를 유입하는 배기 공간을 가지는 링 형상의 하우징과;
상기 하우징과 연결되며, 상기 하우징 내 분위기를 강제 배기하는 배기라인을 가지는 대기 포트.
- 제7항에 있어서,
상기 내부 공간의 분위기가 유입되는 상기 배기공간의 유입구는,
상기 내부 공간의 상단 영역에 제공되는 대기 포트.
- 제8항에 있어서,
상기 배기라인은,
상기 하우징의 하단 영역에 연결되는 대기 포트.
- 제7항에 있어서,
상기 하우징은,
상기 몸체를 감싸는 측벽과;
상기 측벽의 상단으로부터 내측으로 연장되며 상기 몸체보다 상부에 위치되는 상벽을 가지며,
상기 몸체의 상단과 상기 상벽의 하단 사이의 이격된 공간은 상기 내부 공간의 분위기를 상기 배기 공간으로 유입하는 유입구로 제공되는 대기 포트.
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