KR20220011893A - 기판 처리 장치 - Google Patents

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정완희
임도연
김국생
명노훈
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세메스 주식회사
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Abstract

기판 처리 장치가 제공된다. 기판 처리 장치는 기판을 지지하는 기판 지지부와, 상기 기판의 중심축을 기준으로 상기 기판 지지부를 회전시키는 지지 구동부와, 상기 기판의 표면에 평행하고 긴 슬릿을 구비하고, 상기 기판으로 약액을 분사하는 약액 분사부, 및 상기 기판의 중심축을 기준으로 상기 약액 분사부를 회전시키는 분사 구동부를 포함한다.

Description

기판 처리 장치{Apparatus for treating substrate}
본 발명은 약액을 기판에 도포하는 기판 처리 장치에 관한 것이다.
반도체 장치 또는 디스플레이 장치를 제조할 때에는, 사진, 식각, 애싱, 이온주입, 박막증착, 세정 등 다양한 공정이 실시된다. 여기서, 사진공정은 도포, 노광, 그리고 현상 공정을 포함한다. 기판 상에 감광액을 도포하고(즉, 도포 공정), 감광막이 형성된 기판 상에 회로 패턴을 노광하며(즉, 노광 공정), 기판의 노광처리된 영역을 선택적으로 현상한다(즉, 현상 공정).
도포 공정 중 감광액의 도포는 회전하는 기판에 감광액을 주입하는 것으로 수행될 수 있다. 이 때, 기판의 표면에 도포된 감광액 중 일부는 원심력에 의하여 기판에서 이탈할 수 있다. 비산하는 감광액은 별도의 수단에 의하여 회수될 수 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 약액을 기판에 도포하는 기판 처리 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 과제를 달성하기 위한 본 발명의 기판 처리 장치의 일 면(aspect)은, 기판을 지지하는 기판 지지부와, 상기 기판의 중심축을 기준으로 상기 기판 지지부를 회전시키는 지지 구동부와, 상기 기판의 표면에 평행하고 긴 슬릿을 구비하고, 상기 기판으로 약액을 분사하는 약액 분사부, 및 상기 기판의 중심축을 기준으로 상기 약액 분사부를 회전시키는 분사 구동부를 포함한다.
상기 분사 구동부는 상기 약액 분사부를 상하 방향으로 이동시킨다.
상기 슬릿은 격벽으로 서로 분리된 복수의 부분 슬릿을 포함한다.
상기 복수의 부분 슬릿은, 상기 약액 분사부의 길이 방향의 중심에서 일측 가장자리를 따라 형성되거나, 상기 약액 분사부의 길이 방향의 일측 가장자리에서 반대측 가장자리를 따라 형성된다.
상기 복수의 부분 슬릿에서 분사되는 약액의 양은 상기 약액 분사부의 길이 방향의 중심과의 거리에 따라 상이하게 결정된다.
상기 복수의 부분 슬릿에서 분사되는 약액의 양은 회전하는 상기 기판의 표면 중 약액이 도포되는 지점의 선속도에 비례하도록 결정된다.
상기 복수의 부분 슬릿은 동일한 형상 및 크기를 갖는다.
상기 복수의 부분 슬릿은 동일한 형상 및 상이한 크기를 갖는다.
상기 복수의 부분 슬릿은 상기 약액 분사부의 길이 방향의 중심에서 멀어질수록 폭이 커지는 형상을 갖는다.
상기 복수의 부분 슬릿 중 적어도 일부는 미세 격벽으로 서로 분리된 복수의 미세 슬릿을 포함하고, 상기 미세 슬릿의 개수는 상기 약액 분사부의 길이 방향의 중심에서 멀어질수록 증가한다.
상기 슬릿은 상기 약액 분사부의 길이 방향의 중심에서 멀어질수록 폭이 커지는 형상을 갖는다.
상기 약액 분사부는 상기 기판 지지부의 회전 속도가 증가하다가 등속도로 전환된 이후에 상기 기판으로 약액의 분사를 개시한다.
상기 분사 구동부는 상기 기판 지지부의 회전이 중지되는 시점에서 일정 시간의 이전부터 상기 기판 지지부의 회전이 중지되는 시점까지 상기 약액 분사부를 회전시킨다.
상기 과제를 달성하기 위한 본 발명의 기판 처리 장치의 다른 면(aspect)은, 기판을 지지하는 기판 지지부와, 상기 기판의 표면에 평행하고 긴 슬릿을 구비하고, 상기 기판으로 약액을 분사하는 약액 분사부, 및 상기 기판의 중심축을 기준으로 상기 약액 분사부를 회전시키는 분사 구동부를 포함한다.
상기 분사 구동부는 상기 약액 분사부를 상하 방향으로 이동시킨다.
상기 슬릿은 격벽으로 서로 분리된 복수의 부분 슬릿을 포함한다.
상기 복수의 부분 슬릿에서 분사되는 약액의 양은 상기 약액 분사부의 길이 방향의 중심과의 거리에 따라 상이하게 결정된다.
상기 슬릿은 상기 약액 분사부의 길이 방향의 중심에서 멀어질수록 폭이 커지는 형상을 갖는다.
상기 약액 분사부는 상기 분사 구동부에 의한 회전 속도가 증가하다가 등속도로 전환된 이후에 상기 기판으로 약액의 분사를 개시한다.
상기 과제를 달성하기 위한 본 발명의 기판 처리 장치의 또 다른 면(aspect)은, 기판을 지지하는 기판 지지부와, 상기 기판의 중심축을 기준으로 상기 기판 지지부를 회전시키는 지지 구동부와, 상기 기판의 표면에 평행하고 긴 슬릿을 구비하고, 상기 기판 지지부의 회전 속도가 증가하다가 등속도로 전환된 이후부터 상기 기판 지지부의 회전이 중지될 때까지 상기 기판으로 약액을 분사하는 약액 분사부, 및 상기 기판 지지부의 회전이 중지되는 시점에서 일정 시간의 이전부터 상기 기판 지지부의 회전이 중지되는 시점까지 상기 기판의 중심축을 기준으로 상기 기판 지지부의 회전 방향과 동일한 방향 또는 반대 방향으로 상기 약액 분사부를 회전시키는 분사 구동부를 포함하되, 상기 슬릿은 격벽으로 서로 분리된 복수의 부분 슬릿을 포함하고, 상기 복수의 부분 슬릿의 형태, 크기 및 약액 분사량은 상기 기판에 도포되는 약액의 높이가 균일하게 형성되도록 결정된다.
기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 장치를 나타낸 도면이다.
도 2는 도 1에 도시된 약액 분사부가 상하 방향으로 이동하는 것을 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 도 1에 도시된 약액 분사부가 회전하는 것을 설명하기 위한 도면이다.
도 4 및 도 5는 도 1에 도시된 약액 분사부의 슬릿을 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 약액 분사부의 슬릿이 일측 가장자리에서 반대측 가장자리까지 형성된 것을 설명하기 위한 도면이다.
도 7 내지 도 12는 다양한 형태의 슬릿을 구비한 약액 분사부를 설명하기 위한 도면이다.
도 13 및 도 14는 약액 분사부에 의해 기판으로 약액이 분사되는 것을 설명하기 위한 도면이다.
도 15는 기판의 회전 속도에 따른 약액 분사부의 회전 속도 및 약액 분사량을 설명하기 위한 도면이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시 예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 게시되는 실시 예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시 예들은 본 발명의 게시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
소자(elements) 또는 층이 다른 소자 또는 층의 "위(on)" 또는 "상(on)"으로 지칭되는 것은 다른 소자 또는 층의 바로 위뿐만 아니라 중간에 다른 층 또는 다른 소자를 개재한 경우를 모두 포함한다. 반면, 소자가 "직접 위(directly on)" 또는 "바로 위"로 지칭되는 것은 중간에 다른 소자 또는 층을 개재하지 않은 것을 나타낸다.
공간적으로 상대적인 용어인 "아래(below)", "아래(beneath)", "하부(lower)", "위(above)", "상부(upper)" 등은 도면에 도시되어 있는 바와 같이 하나의 소자 또는 구성 요소들과 다른 소자 또는 구성 요소들과의 상관관계를 용이하게 기술하기 위해 사용될 수 있다. 공간적으로 상대적인 용어는 도면에 도시되어 있는 방향에 더하여 사용시 또는 동작시 소자의 서로 다른 방향을 포함하는 용어로 이해되어야 한다. 예를 들면, 도면에 도시되어 있는 소자를 뒤집을 경우, 다른 소자의 "아래(below)" 또는 "아래(beneath)"로 기술된 소자는 다른 소자의 "위(above)"에 놓여질 수 있다. 따라서, 예시적인 용어인 "아래"는 아래와 위의 방향을 모두 포함할 수 있다. 소자는 다른 방향으로도 배향될 수 있고, 이에 따라 공간적으로 상대적인 용어들은 배향에 따라 해석될 수 있다.
비록 제1, 제2 등이 다양한 소자, 구성요소 및/또는 섹션들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 소자, 구성요소 및/또는 섹션들은 이들 용어에 의해 제한되지 않음은 물론이다. 이들 용어들은 단지 하나의 소자, 구성요소 또는 섹션들을 다른 소자, 구성요소 또는 섹션들과 구별하기 위하여 사용하는 것이다. 따라서, 이하에서 언급되는 제1 소자, 제1 구성요소 또는 제1 섹션은 본 발명의 기술적 사상 내에서 제2 소자, 제2 구성요소 또는 제2 섹션일 수도 있음은 물론이다.
본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자는 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.
다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 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 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 장치를 나타낸 도면이고, 도 2는 도 1에 도시된 약액 분사부가 상하 방향으로 이동하는 것을 설명하기 위한 도면이며, 도 3은 도 1에 도시된 약액 분사부가 회전하는 것을 설명하기 위한 도면이다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 장치(10)는 기판 지지부(100), 지지 구동부(200), 회수부(300), 약액 분사부(400) 및 분사 구동부(600)를 포함하여 구성된다.
기판 지지부(100)은 기판(W)을 지지하는 역할을 수행한다. 또한, 기판 지지부(100)은 회전하여 기판(W)에 분사된 약액이 기판(W)에 도포되도록 할 수 있다. 본 발명에서 기판(W)은 원형 플레이트의 형상으로 제공되는 것일 수 있다. 기판(W)의 중심에서 일측 가장자리를 따라 일자형으로 약액이 분사될 수 있는데, 기판 지지부(100)에 의해 기판(W)이 회전함에 따라 기판(W)의 전체 영역에 걸쳐 약액이 도포될 수 있다. 한편, 후술하는 바와 같이 기판 지지부(100)가 회전하지 않은 상태에서 기판(W)으로 약액이 분사되어 도포될 수도 있다. 이러한 경우 후술하는 지지 구동부(200)는 기판 처리 장치(10)에서 제거될 수 있다.
본 발명에서 약액은 사진 공정에서 이용되는 감광액일 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
기판 지지부(100)은 지지 플레이트(110) 및 회전축(120)을 포함할 수 있다. 지지 플레이트(110)는 원판의 형상으로 제공될 수 있다. 본 발명에서 지지 플레이트(110)는 정전력으로 기판(W)을 고정시키는 정전척일 수 있으나, 본 발명의 지지 플레이트(110)가 정전척에 한정되지는 않는다.
지지 플레이트(110)는 기판(W)의 안착을 위한 안착면을 가질 수 있다. 안착면의 가장자리에는 지지핀(130)이 구비될 수 있다. 지지핀(130)은 기판(W)에 대한 공정 시 기판(W)의 가장자리를 지지하여 기판(W)이 지지 플레이트(110)에 고정되도록 할 수 있다. 회전축(120)은 일단이 지지 플레이트(110)의 중심 하부에 결합되고, 타단이 지지 구동부(200)에 결합될 수 있다. 회전축(120)은 지지 구동부(200)의 회전력을 지지 플레이트(110)에 전달할 수 있다.
지지 구동부(200)는 기판(W)의 중심축(Ax)을 기준으로 기판 지지부(100)을 회전시키는 역할을 수행한다. 지지 구동부(200)의 회전력이 회전축(120)을 따라 전달되어 지지 플레이트(110)가 회전할 수 있다. 이에, 지지 플레이트(110)에 고정된 기판(W)이 회전할 수 있다. 지지 플레이트(110)와 함께 기판(W)이 회전함에 따라 기판(W)에 분사된 약액이 기판(W)의 상부 표면에 도포될 수 있다.
회수부(300)는 기판(W)에서 이탈한 약액을 회수하는 역할을 수행한다. 이를 위하여, 회수부(300)는 기판 지지부(100)의 측면을 감싸도록 환형으로 제공되고, 회수막(310)을 구비할 수 있다. 기판(W)에서 이탈한 약액이 회수막(310)에 충돌하면서 회수부(300)에 수용될 수 있게 된다.
약액의 수용을 위하여 회수부(300)는 수용함(320)을 구비할 수 있다. 수용함(320)은 내측판(321) 및 외측판(322)이 하측판(323)에 연결됨으로써 형성될 수 있다. 내측판(321) 및 외측판(322)은 동일한 중심축을 가지면서 직경이 다른 원통 형상으로 제공될 수 있다. 외측판(322)은 내측판(321)의 외측에 구비될 수 있으며, 내측판(321), 외측판(322) 및 하측판(323)의 결합체에 의하여 수용함(320)이 형성될 수 있다.
수용함(320)에는 수용된 약액을 배출하는 배출구(330)가 연결될 수 있다. 예를 들어, 배출구(330)는 하측판(323)에 구비될 수 있다. 배출구(330)에서 배출된 약액은 배출라인(340)을 따라 이동하여 회수부(300)에서 제거될 수 있다.
약액 분사부(400)는 기판(W)으로 약액을 분사하는 역할을 수행한다. 약액 분사부(400)는 긴 형상으로 제공될 수 있다. 특히, 약액 분사부(400)는 기판(W)의 표면에 평행하고 긴 슬릿(410)을 구비할 수 있다. 슬릿(410)의 길이는 기판(W)이 직경과 동일하거나 기판(W)의 반경과 동일할 수 있다. 슬릿(410)은 약액 분사부(400)의 하부면에 구비될 수 있으며, 슬릿(410)을 통해 약액이 분사될 수 있다.
약액 분사부(400)는 기판(W)이 회전할 때 기판(W)으로 약액을 분사할 수 있다. 구체적으로, 기판 지지부(100)의 회전 속도가 증가하다가 등속도로 전환된 이후부터 기판 지지부(100)의 회전이 중지될 때까지 기판(W)으로 약액을 분사할 수 있다. 한편, 본 발명의 몇몇 실시예에 따르면 약액 분사부(400)는 기판(W)의 회전이 중지된 상태에서 기판(W)으로 약액을 분사할 수도 있다. 이러한 경우 약액 분사부(400)는 후술하는 분사 구동부(600)에 의해 회전하면서 약액을 분사할 수 있다.
약액 분사부(400)에는 구동축(500)이 연결될 수 있다. 구동축(500)은 약액 분사부(400)에서 상측 방향으로 길게 형성될 수 있다. 구동축(500)을 통하여 분사 구동부(600)의 구동력이 약액 분사부(400)로 전달될 수 있다. 또한, 구동축(500)의 내부에는 약액의 공급을 위한 약액 공급관(510)이 구비될 수 있다. 약액 이송 라인(520)을 통해 이송된 약액은 약액 공급관(510)을 통해 약액 분사부(400)로 공급되고, 약액 분사부(400)는 공급된 약액을 슬릿(410)으로 분사할 수 있다.
분사 구동부(600)는 구동력을 발생시켜 약액 분사부(400)를 이동시키거나 회전시킬 수 있다. 도 2에 도시된 바와 같이, 분사 구동부(600)는 약액 분사부(400)를 상하 방향으로 이동시킬 수 있다. 또한, 도 3에 도시된 바와 같이, 분사 구동부(600)는 기판(W)의 중심축(Ax)을 기준으로 약액 분사부(400)를 회전시킬 수 있다.
약액 분사부(400)가 상측 방향으로 이동한 이후에 기판 지지부(100)에 기판(W)이 안착되거나 기판 지지부(100)에 안착된 기판(W)이 제거될 수 있다. 또한, 약액 분사부(400)가 하측 방향으로 이동하여 기판(W)에 인접하게 배치된 이후에 약액 분사부(400)에서 약액이 분사될 수 있다.
분사 구동부(600)에 의해 약액 분사부(400)가 회전하면서 약액 분사부(400)에서 약액이 분사될 수 있다. 한편, 약액 분사부(400)의 회전 및 약액 분사부(400)에 의한 약액 분사는 독립적으로 수행될 수 있다. 예를 들어, 약액 분사부(400)가 회전하지 않은 상태에서 약액 분사부(400)에서 약액이 분사될 수 있고, 약액 분사부(400)가 회전하는 도중에 약액 분사부(400)에서 약액이 분사될 수도 있다.
도 4 및 도 5는 도 1에 도시된 약액 분사부의 슬릿을 설명하기 위한 도면이고, 도 6은 약액 분사부의 슬릿이 일측 가장자리에서 반대측 가장자리까지 형성된 것을 설명하기 위한 도면이다.
도 4 및 도 5를 참조하면, 약액 분사부(400)는 일측 방향으로 긴 형상의 슬릿(410)을 포함할 수 있다.
슬릿(410)은 격벽(412)으로 서로 분리된 복수의 부분 슬릿(411)을 포함할 수 있다. 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 복수의 부분 슬릿(411)은 약액 분사부(400)의 길이 방향의 중심(Bx)에서 일측 가장자리를 따라 형성될 수 있다. 또는, 도 6에 도시된 바와 같이, 복수의 부분 슬릿(411)은 약액 분사부(401)의 길이 방향의 일측 가장자리에서 반대측 가장자리를 따라 형성될 수도 있다. 이하, 복수의 부분 슬릿(411)이 약액 분사부(400)의 길이 방향의 중심(Bx)에서 일측 가장자리를 따라 형성된 것을 위주로 설명하기로 한다.
복수의 부분 슬릿(411)의 약액 분사량은 기판(W)에 도포되는 약액의 높이가 균일하게 형성되도록 결정될 수 있다.
구체적으로, 복수의 부분 슬릿(411)에서 분사되는 약액의 양은 약액 분사부(400)의 길이 방향의 중심(Bx)과의 거리에 따라 상이하게 결정될 수 있다. 예를 들어, 약액 분사부(400)의 중심(Bx)에 가까울수록 부분 슬릿(411)에서 분사되는 약액의 양은 감소되고, 약액 분사부(400)의 중심(Bx)에서 멀어질수록 부분 슬릿(411)에서 분사되는 약액의 양은 증가할 수 있다. 이를 위하여, 약액 공급관(510)은 각 부분 슬릿(411)으로 개별적으로 약액을 공급하기 위한 복수의 부분 공급관을 포함할 수 있다. 각 부분 슬릿(411)은 서로 다른 부분 공급관을 통해 시간당 서로 다른 양의 약액을 공급받아 분사할 수 있다.
복수의 부분 슬릿(411)의 형태 및 크기는 기판(W)에 도포되는 약액의 높이가 균일하게 형성되도록 결정될 수 있다. 이하, 도 7 내지 도 12를 통하여 슬릿(410)의 다양한 형태에 대하여 설명하기로 한다.
도 7 내지 도 12는 다양한 형태의 슬릿을 구비한 약액 분사부를 설명하기 위한 도면이다.
도 7을 참조하면, 약액 분사부(400)에는 복수의 부분 슬릿(411)을 포함하는 슬릿(410)이 구비될 수 있다.
복수의 부분 슬릿(411) 중 인접한 부분 슬릿(411)은 격벽(412)에 의해 분리될 수 있다. 복수의 부분 슬릿(411) 각각은 약액 분사부(400)의 길이 방향에 평행한 긴 형상을 가질 수 있고, 길이 및 폭이 모두 동일할 수 있다. 복수의 부분 슬릿(411) 각각에 대하여 폭은 길이 방향을 따라 동일하게 형성될 수 있다.
도 8을 참조하면, 약액 분사부(402)에는 복수의 부분 슬릿(431)을 포함하는 슬릿(430)이 구비될 수 있다.
복수의 부분 슬릿(431) 중 인접한 부분 슬릿(431)은 격벽(432)에 의해 분리될 수 있다. 복수의 부분 슬릿(431)은 동일한 형상 및 상이한 크기를 가질 수 있다. 복수의 부분 슬릿(431) 각각은 약액 분사부(402)의 길이 방향에 평행한 긴 형상을 가질 수 있다. 복수의 부분 슬릿(431) 각각에 대하여 폭은 길이 방향을 따라 동일하게 형성될 수 있다. 한편, 복수의 부분 슬릿(431)은 그 크기가 상이할 수 있다. 예를 들어, 복수의 부분 슬릿(431)은 길이가 동일하고 폭이 상이할 수 있다. 또는, 도시되어 있지는 않으나 복수의 부분 슬릿(431)은 길이가 상이하고 폭이 동일할 수 있고, 길이 및 폭이 모두 상이할 수도 있다.
부분 슬릿(431)의 크기는 약액 분사부(402)의 중심(Bx)과의 거리에 따라 상이하게 결정될 수 있다. 예를 들어, 약액 분사부(402)의 중심(Bx)에 가까울수록 부분 슬릿(431)의 크기는 감소되고, 약액 분사부(402)의 중심(Bx)에서 멀어질수록 부분 슬릿(431)의 크기는 증가할 수 있다. 여기서, 부분 슬릿(431)의 크기는 부분 슬릿(431)의 넓이를 의미하는 것일 수 있다.
약액 분사부(402)의 중심(Bx)에서 멀어질수록 각 부분 슬릿(431)으로 공급되는 약액의 양이 증가하는데, 약액 분사부(402)의 중심(Bx)에서 멀어질수록 부분 슬릿(431)의 크기가 증가함에 따라 각 부분 슬릿(431)은 공급되는 약액을 용이하게 분사할 수 있다.
도 9를 참조하면, 약액 분사부(403)에는 복수의 부분 슬릿(441)을 포함하는 슬릿(440)이 구비될 수 있다.
복수의 부분 슬릿(441) 중 인접한 부분 슬릿(441)은 격벽(442)에 의해 분리될 수 있다. 복수의 부분 슬릿(441)은 약액 분사부(440)의 길이 방향의 중심(Bx)에서 멀어질수록 폭이 커지는 형상을 가질 수 있다.
복수의 부분 슬릿(441)은 그 형상이 모두 동일하거나 유사하며, 각 부분 슬릿(441)은 길이 방향을 따라 폭이 달라질 수 있다. 즉, 각 부분 슬릿(441)의 폭은 약액 분사부(403)의 중심(Bx)에서 멀어질수록 증가할 수 있는 것이다. 이에 따라, 각 부분 슬릿(441)에서 분사되는 약액의 양은 약액 분사부(403)의 중심(Bx)보다 약액 분사부(403)의 가장자리쪽에서 더 커질 수 있다.
부분 슬릿(441)에 의한 약액의 분사는 약액 분사부(403)에 대하여 기판(W)이 상대적으로 회전할 때 수행될 수 있다. 예를 들어, 약액 분사부(403)가 정지한 상태에서 기판(W)이 회전하는 경우에 약액 분사부(403)의 각 부분 슬릿(441)에서 약액이 분사될 수 있다. 이 때, 기판(W)의 표면의 각 지점에서의 선속도는 기판(W)의 중심과의 거리에 따라 달라진다. 즉, 기판(W)의 중심과의 거리가 가까울수록 선속도는 감소되고, 기판(W)의 중심과의 거리가 멀어질수록 선속도는 증가할 수 있다. 상대적으로 작은 선속도를 갖는 부분과 상대적으로 큰 선속도를 갖는 부분에 동일한 양의 약액이 분사되는 경우 각 부분 간의 단차가 형성될 수 있다. 도 9에 도시된 바와 같이, 각 부분 슬릿(441)의 폭이 약액 분사부(403)의 중심(Bx)에서 멀어질수록 커지기 때문에 기판(W)에 도포되는 약액의 양은 기판(W)의 중심쪽에 비하여 기판(W)의 가장자리쪽이 커질 수 있다. 이로 인해, 각 부분 슬릿(441)에 의한 기판(W)상의 약액은 기판(W)의 표면에서 균일한 높이를 가질 수 있게 된다.
또한, 각 부분 슬릿(441)의 폭의 변화가 적절하게 결정되는 경우 인접한 부분 슬릿(441)에 의한 약액 간의 단차도 제거될 수 있다. 예를 들어, 각 부분 슬릿(441)의 폭의 변화는 모두 동일하거나 일부 상이하거나 모두 상이할 수 있다.
도 10 및 도 11을 참조하면, 약액 분사부(404)에는 복수의 부분 슬릿(451)을 포함하는 슬릿(450)이 구비될 수 있다.
복수의 부분 슬릿(451) 중 인접한 부분 슬릿(451)은 격벽(452)에 의해 분리될 수 있다. 복수의 부분 슬릿(451) 중 적어도 일부는 미세 격벽(451b)으로 서로 분리된 복수의 미세 슬릿(451a)을 포함할 수 있다.
도 11은 도 10에 도시된 A의 확대도로서, 이를 참조하여 설명하면 부분 슬릿(451)은 미세 격벽(451b)으로 분리된 복수의 미세 슬릿(451a)을 포함할 수 있다. 여기서, 미세 슬릿(451a)의 형태 및 크기는 모두 동일할 수 있다. 즉, 하나의 부분 슬릿(451)에 포함된 미세 슬릿(451a)의 형태 및 크기가 모두 동일할 수 있고, 복수의 부분 슬릿(451)에 포함된 모든 미세 슬릿(451a)의 형태 및 크기가 모두 동일할 수도 있다.
각 부분 슬릿(451)에 포함된 미세 슬릿(451a)의 개수는 약액 분사부(404)의 중심(Bx)과의 거리에 따라 다르게 결정될 수 있다. 즉, 약액 분사부(404)의 중심(Bx)에 가까울수록 미세 슬릿(451a)의 개수는 감소되고, 약액 분사부(404)의 중심(Bx)에서 멀어질수록 미세 슬릿(451a)의 개수는 증가할 수 있다. 약액 분사부(404)의 중심(Bx)에서 멀어질수록 각 부분 슬릿(451)으로 공급되는 약액의 양이 증가하는데, 약액 분사부(404)의 중심(Bx)에서 멀어질수록 부분 슬릿(451)에 포함된 미세 슬릿(451a)의 개수가 증가함에 따라 각 부분 슬릿(451)은 공급되는 약액을 용이하게 분사할 수 있다.
도 12를 참조하면, 약액 분사부(405)에는 슬릿(460)이 구비될 수 있다.
슬릿(460)은 약액 분사부(405)의 길이 방향의 중심(Bx)에서 멀어질수록 폭이 커지는 형상을 가질 수 있다.
약액 분사부(405)는 하나의 슬릿(460)을 포함할 수 있고, 슬릿(460)은 약액 분사부(405)의 중심(Bx)에서 가장자리를 따라 긴 단일의 형태로 제공될 수 있다. 이 때, 슬릿(460)의 폭은 약액 분사부(405)의 중심(Bx)에서 멀어질수록 커질 수 있다. 이에, 슬릿(460)에서 분사되는 약액의 양은 약액 분사부(405)의 중심(Bx)에서 멀어질수록 증가할 수 있다. 슬릿(460)의 폭의 변화량은 기판(W)에 도포되는 약액의 높이가 기판(W)의 전체 영역에 걸쳐 균일하게 형성되도록 결정될 수 있다.
이하, 도 7에 도시된 약액 분사부(400)를 통하여 기판(W)으로 약액이 분사되는 것을 설명하기로 한다.
도 13 및 도 14는 약액 분사부에 의해 기판으로 약액이 분사되는 것을 설명하기 위한 도면이다.
도 13을 참조하면, 기판(W)이 회전하는 도중에 약액 분사부(400)는 기판(W)으로 약액(FL)을 분사할 수 있다.
분사 구동부(600)에 의한 약액 분사부(400)의 회전이 중단된 상태에서 지지 구동부(200)는 기판 지지부(100)를 회전시킬 수 있다. 이 때, 회전하지 않는 약액 분사부(400)는 회전하는 기판(W)으로 약액(FL)을 분사할 수 있다. 인접한 부분 슬릿(411)에서 분사된 약액(FL)은 기판(W)의 표면에서 넓게 퍼지면서 서로 융합되어 균일한 높이를 형성할 수 있다. 이에, 기판(W)의 전체 영역으로 약액(FL)이 도포될 수 있게 된다.
기판(W)이 회전함에 따라 기판(W)의 각 지점에서의 선속도는 기판(W)의 중심(C)과의 거리에 따라 다르게 형성될 수 있다. 약액 분사부(400)에 구비된 복수의 부분 슬릿(411)에서 분사되는 약액(FL)의 양은 회전하는 기판(W)의 표면 중 약액(FL)이 도포되는 지점의 선속도에 비례하도록 결정될 수 있다. 도 13을 참조하여 설명하면, 제1 지점(SP1)의 제1 선속도(LV1)는 제2 지점(SP2)의 제2 선속도(LV2)에 비하여 크게 형성될 수 있다. 이에, 제2 지점(SP2)에 대응하는 부분 슬릿(411)은 제1 지점(SP1)에 대응하는 부분 슬릿(411)에 비하여 많은 양의 약액(FL)을 분사할 수 있다. 기판(W)의 각 지점의 선속도에 비례하여 복수의 부분 슬릿(411)이 약액(FL)을 분사함에 따라 기판(W)의 전체 영역에 걸쳐 균일한 높이로 약액(FL)이 도포될 수 있게 된다.
도 14를 참조하면, 기판(W)이 정지한 상태에서 약액 분사부(400)는 기판(W)으로 약액(FL)을 분사할 수 있다.
지지 구동부(200)에 의한 기판 지지부(100)의 회전이 중단된 상태에서 분사 구동부(600)는 약액 분사부(400)를 회전시킬 수 있다. 이 때, 기판(W)이 정지한 상태에서 약액 분사부(400)는 회전하면서 약액(FL)을 분사할 수 있다. 이에, 기판(W)의 전체 영역으로 약액(FL)이 도포될 수 있게 된다.
약액 분사부(400)에 구비된 복수의 부분 슬릿(411)의 선속도는 약액 분사부(400)의 중심(Bx)과의 거리에 따라 다르게 형성될 수 있다. 약액 분사부(400)에 구비된 복수의 부분 슬릿(411)에서 분사되는 약액(FL)의 양은 각 부분 슬릿(411)의 선속도에 비례하도록 결정될 수 있다. 각 부분 슬릿(411)의 선속도에 비례하여 복수의 부분 슬릿(411)이 약액(FL)을 분사함에 따라 기판(W)의 전체 영역에 걸쳐 균일한 높이로 약액(FL)이 도포될 수 있게 된다.
이상은 기판 지지부(100) 및 약액 분사부(400) 중 하나가 회전하고 다른 하나가 정지한 상태에서 기판(W)으로 약액(FL)이 분사되는 것을 설명하였다. 한편, 본 발명의 몇몇 실시예에 따르면 하나의 기판(W)에 대한 약액 도포 과정이 수행됨에 있어서, 시간 구간별로 기판 지지부(100) 및 약액 분사부(400)의 회전이 개별적으로 결정될 수도 있다.
도 15는 기판의 회전 속도에 따른 약액 분사부의 회전 속도 및 약액 분사량을 설명하기 위한 도면이다.
기판(W)으로 약액(FL)을 도포하기 위하여 우선 지지 구동부(200)의 회전력에 의해 기판(W)이 회전할 수 있다. 기판(W)의 회전이 개시됨에 따라 0~t1구간에 걸쳐 기판(W)의 회전 속도가 상승할 수 있다. 그리고, 기판(W)의 회전 속도가 사전에 설정된 일정 속도에 도달하는 경우 지지 구동부(200)는 기판(W)의 회전 속도를 일정하게 유지할 수 있다.
약액 분사부(400)는 기판 지지부(100)의 회전 속도가 증가하다가 등속도로 전환된 이후에 기판(W)으로 약액(FL)의 분사를 개시할 수 있다. 즉, 약액 분사부(400)는 t1 시점부터 약액(FL)을 분사하거나 t1 시점에서 일정 시간이 경과한 이후부터 약액(FL)을 분사할 수 있다. 약액 분사부(400)에 의한 약액(FL)의 분사는 기판(W)의 회전 속도가 0이 되는 시점인 t4까지 수행될 수 있다.
기판(W)의 회전 속도를 일정하게 유지하다가 지지 구동부(200)는 기판(W)의 회전 속도를 감소시키고, 결국 기판(W)의 회전을 중지시킬 수 있다. 예를 들어, t1시점부터 일정 시간이 경과된 시점이거나 기판(W)으로 분사된 약액(FL)의 양이 일정 양에 도달한 경우 지지 구동부(200)는 기판(W)의 회전 속도를 감소시킬 수 있다.
분사 구동부(600)는 기판 지지부(100)의 회전이 중지되는 시점에서 일정 시간의 이전부터 기판 지지부(100)의 회전이 중지되는 시점까지 약액 분사부(400)를 회전시킬 수 있다. 즉, 분사 구동부(600)는 t3 시점에 약액 분사부(400)의 회전을 개시하고, dt 시간만큼 약액 분사부(400)의 회전을 지속한 이후에 t4 시점에 약액 분사부(400)의 회전을 중지시킬 수 있다. 이 때, 분사 구동부(600)는 기판(W)의 중심축(Ax)을 기준으로 기판 지지부(100)의 회전 방향과 동일한 방향 또는 반대 방향으로 약액 분사부(400)를 회전시킬 수 있다.
약액 분사부(400)에 의해 약액(FL)이 분사되는 도중에 기판(W)의 회전이 중지되는 경우 슬릿(410)의 형태에 대응하는 긴 선 형상의 약액(FL)의 윤곽이 기판(W)에 형성될 수 있다. 기판(W)의 회전이 중지되기 이전에 약액 분사부(400)가 기판(W)과 함께 회전함에 따라 슬릿(410)의 형태에 대응하는 약액(FL)의 윤곽이 제거되거나 감소될 수 있다.
이상과 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.
10: 기판 처리 장치 100: 기판 지지부
110: 지지 플레이트 120: 회전축
130: 지지핀 200: 지지 구동부
300: 회수부 310: 회수막
320: 수용함 330: 배출구
340: 배출라인
400, 401, 402, 403, 404, 405: 약액 분사부
410, 420, 430, 440, 450, 460: 슬롯
411, 431, 441, 451: 부분 슬릿 451a: 미세 슬릿
451b: 미세 격벽 412, 432, 442, 452: 격벽
500: 구동축 510: 약액 공급관
520: 약액 이송 라인 600: 분사 구동부

Claims (20)

  1. 기판을 지지하는 기판 지지부;
    상기 기판의 중심축을 기준으로 상기 기판 지지부를 회전시키는 지지 구동부;
    상기 기판의 표면에 평행하고 긴 슬릿을 구비하고, 상기 기판으로 약액을 분사하는 약액 분사부; 및
    상기 기판의 중심축을 기준으로 상기 약액 분사부를 회전시키는 분사 구동부를 포함하는 기판 처리 장치.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 분사 구동부는 상기 약액 분사부를 상하 방향으로 이동시키는 기판 처리 장치.
  3. 제1 항에 있어서,
    상기 슬릿은 격벽으로 서로 분리된 복수의 부분 슬릿을 포함하는 기판 처리 장치.
  4. 제3 항에 있어서,
    상기 복수의 부분 슬릿은,
    상기 약액 분사부의 길이 방향의 중심에서 일측 가장자리를 따라 형성되거나,
    상기 약액 분사부의 길이 방향의 일측 가장자리에서 반대측 가장자리를 따라 형성되는 기판 처리 장치.
  5. 제3 항에 있어서,
    상기 복수의 부분 슬릿에서 분사되는 약액의 양은 상기 약액 분사부의 길이 방향의 중심과의 거리에 따라 상이하게 결정되는 기판 처리 장치.
  6. 제5 항에 있어서,
    상기 복수의 부분 슬릿에서 분사되는 약액의 양은 회전하는 상기 기판의 표면 중 약액이 도포되는 지점의 선속도에 비례하도록 결정되는 기판 처리 장치.
  7. 제3 항에 있어서,
    상기 복수의 부분 슬릿은 동일한 형상 및 크기를 갖는 기판 처리 장치.
  8. 제3 항에 있어서,
    상기 복수의 부분 슬릿은 동일한 형상 및 상이한 크기를 갖는 기판 처리 장치.
  9. 제3 항에 있어서,
    상기 복수의 부분 슬릿은 상기 약액 분사부의 길이 방향의 중심에서 멀어질수록 폭이 커지는 형상을 갖는 기판 처리 장치.
  10. 제3 항에 있어서,
    상기 복수의 부분 슬릿 중 적어도 일부는 미세 격벽으로 서로 분리된 복수의 미세 슬릿을 포함하고,
    상기 미세 슬릿의 개수는 상기 약액 분사부의 길이 방향의 중심에서 멀어질수록 증가하는 기판 처리 장치.
  11. 제1 항에 있어서,
    상기 슬릿은 상기 약액 분사부의 길이 방향의 중심에서 멀어질수록 폭이 커지는 형상을 갖는 기판 처리 장치.
  12. 제1 항에 있어서,
    상기 약액 분사부는 상기 기판 지지부의 회전 속도가 증가하다가 등속도로 전환된 이후에 상기 기판으로 약액의 분사를 개시하는 기판 처리 장치.
  13. 제1 항에 있어서,
    상기 분사 구동부는 상기 기판 지지부의 회전이 중지되는 시점에서 일정 시간의 이전부터 상기 기판 지지부의 회전이 중지되는 시점까지 상기 약액 분사부를 회전시키는 기판 처리 장치.
  14. 기판을 지지하는 기판 지지부;
    상기 기판의 표면에 평행하고 긴 슬릿을 구비하고, 상기 기판으로 약액을 분사하는 약액 분사부; 및
    상기 기판의 중심축을 기준으로 상기 약액 분사부를 회전시키는 분사 구동부를 포함하는 기판 처리 장치.
  15. 제14 항에 있어서,
    상기 분사 구동부는 상기 약액 분사부를 상하 방향으로 이동시키는 기판 처리 장치.
  16. 제14 항에 있어서,
    상기 슬릿은 격벽으로 서로 분리된 복수의 부분 슬릿을 포함하는 기판 처리 장치.
  17. 제16 항에 있어서,
    상기 복수의 부분 슬릿에서 분사되는 약액의 양은 상기 약액 분사부의 길이 방향의 중심과의 거리에 따라 상이하게 결정되는 기판 처리 장치.
  18. 제14 항에 있어서,
    상기 슬릿은 상기 약액 분사부의 길이 방향의 중심에서 멀어질수록 폭이 커지는 형상을 갖는 기판 처리 장치.
  19. 제14 항에 있어서,
    상기 약액 분사부는 상기 분사 구동부에 의한 회전 속도가 증가하다가 등속도로 전환된 이후에 상기 기판으로 약액의 분사를 개시하는 기판 처리 장치.
  20. 기판을 지지하는 기판 지지부;
    상기 기판의 중심축을 기준으로 상기 기판 지지부를 회전시키는 지지 구동부;
    상기 기판의 표면에 평행하고 긴 슬릿을 구비하고, 상기 기판 지지부의 회전 속도가 증가하다가 등속도로 전환된 이후부터 상기 기판 지지부의 회전이 중지될 때까지 상기 기판으로 약액을 분사하는 약액 분사부; 및
    상기 기판 지지부의 회전이 중지되는 시점에서 일정 시간의 이전부터 상기 기판 지지부의 회전이 중지되는 시점까지 상기 기판의 중심축을 기준으로 상기 기판 지지부의 회전 방향과 동일한 방향 또는 반대 방향으로 상기 약액 분사부를 회전시키는 분사 구동부를 포함하되,
    상기 슬릿은 격벽으로 서로 분리된 복수의 부분 슬릿을 포함하고,
    상기 복수의 부분 슬릿의 형태, 크기 및 약액 분사량은 상기 기판에 도포되는 약액의 높이가 균일하게 형성되도록 결정되는 기판 처리 장치.
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