KR20220072016A - 기판 처리 장치 - Google Patents

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KR20220072016A
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Abstract

본 발명은 내부 공간을 가지는 처리 용기, 상기 내부 공간 내에서 기판을 지지 및 회전시키는 지지 유닛, 그리고 상기 내부 공간 내 기류를 배기하는 배기 유닛을 포함하되, 상기 배기 유닛은 상기 지지 유닛에 지지되는 기판의 회전 방향에 대해 접선 방향으로 기류를 유입하도록 제공되는 기류 안내 덕트를 포함하는 기판 처리 장치에 관한 것이다.

Description

기판 처리 장치{APPARATUSE FOR TREATING SUBSTRATE}
본 발명은 기판을 처리하는 장치에 관한 것으로, 더 상세하게는 회전하는 기판에 액을 공급하여 기판을 처리하는 장치에 관한 것이다.
반도체 소자를 제조하기 위해서는 세정, 증착, 사진, 식각, 그리고 이온주입 등과 같은 다양한 공정이 수행된다. 이러한 공정들 중 사진 공정은 기판의 표면에는 포토 레지스트와 같은 감광액을 도포하여 막을 형성하는 도포 공정, 기판에 형성된 막에 회로 패턴을 전사하는 노광 공정, 노광 처리된 영역 또는 그 반대 영역에서 선택적으로 기판 상에 형성된 막을 제거하는 현상 공정을 포함한다.
도 1은 기판에 포토 레지스트를 도포하는 기판 처리 장치(1)를 개략적으로 보여주는 도면이다. 도 1을 참조하면, 기판 처리 장치(1)는 내부 공간을 가지는 처리 용기(10), 내부 공간에서 기판(W)을 지지하는 지지 유닛(20), 그리고 지지 유닛(20)에 놓인 기판(W) 상으로 처리액(82)을 공급하는 노즐(30)을 가진다. 처리 용기(10)는 외측 컵(12)과 내측 컵(14)을 가진다. 또한, 처리 용기(10)의 상부에는 내부 공간으로 하강 기류를 공급하는 팬필터 유닛(도시되지 않음)이 배치되고, 내부 공간 중 하부 영역에는 처리액을 배출하는 배출관(60) 및 처리 공간 내 분위기를 배기하는 배기관(70)이 연결된다.
도 1과 같은 구조의 기판 처리 장치(1)에서 회전하는 기판(W)에 처리액(82)을 공급하면서 기판(W)을 처리할 때 원심력에 의해 기판(W)의 표면에서 기류(84)는 도 2와 같이 기판(W)의 중심에서 가장자리를 향해 기판(W)의 회전 방향을 따라 흐른다. 이후 위 기류(84)는 도 3과 같이 외측 컵(12)에 충돌 후 아래 방향으로 흘러 배기관(70)을 통해 내부 공간으로부터 외부로 배출된다. 이때 기류(84)가 수평 방향에서 수직 방향으로 변경됨에 따라 기류(84)가 외측 컵(12)과 충돌하고, 그 지점에서 와류가 발생된다. 와류가 발생되는 지점에서 기류(84)가 정체되고, 이에 따라 내부 공간 내부의 배기가 원활하게 이루어지지 않는다. 이와 같은 문제점은 기판(W)의 회전 속도가 증가함에 따라 더욱 커진다.
상술한 바와 같이 위 충돌 지점에서 와류의 발생 및 기류의 정체는 기판(W) 상에 처리액(82)의 막을 형성할 때 기판(W)의 가장자리 영역에서 기류의 흐름을 방해하며, 이로 인해 기판(W)의 가장자리 영역에서 박막의 두께가 중앙 영역에서 박막의 두께보다 더 두껍게 형성되는 원인이 된다. 또한, 위 충돌 지점에서 와류로 인해 흄 등의 오염물질이 기판(W) 상으로 역류하여 기판(W)에 오염시키는 원인이 된다.
본 발명은 기판 처리 효율을 향상시킬 수 있는 기판 처리 장치를 제공하는 것을 일 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 처리 공간에서 회전하는 기판에 처리액을 공급하여 기판을 처리할 때, 처리 공간 내에서 기류를 원활하게 배기할 수 있는 기판 처리 장치를 제공하는 것을 일 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 회전하는 기판에 처리액을 공급하여 기판에 액막을 형성할 때 기판의 전체 영역에서 액막의 두께를 균일하게 제공할 수 있는 기판 처리 장치를 제공하는 것을 일 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 회전하는 기판에 처리액을 공급하여 기판을 처리할 때 오염 물질이 기판에 재흡착되는 것을 방지할 수 있는 기판 처리 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다. 균일도를
본 발명의 목적은 여기에 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명을 기판을 처리하는 장치를 개시한다.
기판 처리 장치는 내부 공간을 가지는 처리 용기, 상기 내부 공간 내에서 기판을 지지 및 회전시키는 지지 유닛, 그리고 상기 내부 공간 내 기류를 배기하는 배기 유닛을 포함하되, 상기 배기 유닛은 상기 지지 유닛에 지지되는 기판의 회전 방향에 대해 접선 방향으로 기류를 유입하도록 제공되는 기류 안내 덕트를 포함한다.
일 실시예에 의하면, 상기 기류 안내 덕트는 나선 형상으로 제공된다. 상기 기류 안내 덕트는 그 길이 방향이 기판의 회전축으로부터 동일 거리를 유지하면서 그 입구로부터 그 출구를 향해 점진적으로 높이가 낮아지게 제공될 수 있다.
일 예에 의하면, 상기 지지 유닛은 기판을 지지하는 지지판, 상기 지지판을 회전시키는 회전축, 상기 회전축에 결합되어 상기 회전축을 회전력을 제공하는 구동기를 포함하고, 상기 처리 용기는 상기 내부 공간을 제공하는 외측 컵, 상기 외측 컵과 이격되도록 상기 내부 공간에 배치되는, 그리고 상기 회전축 또는 상기 구동기를 감싸는 내측 컵을 포함하며, 상기 기류 안내 덕트는 상기 외측 컵과 상기 내측 컵 사이에 제공된다.
상기 외측 컵과 상기 내측 컵 사이에는 나선 형상으로 제공되는 가이드 판이 제공되고, 상기 기류 안내 덕트는 상기 외측 컵, 상기 내측 컵, 그리고 상기 가이드 판에 의해 규정될 수 있다.
상기 가이드 판은 상기 회전축에서 멀어지는 방향으로 하향 경사지게 제공되고, 상기 가이드 판에서 상기 외측 컵과 인접하는 영역에는 배액 홀이 형성될 수 있다.
상기 내측 컵은 상기 내부 공간 내에서 배기관이 결합된 배기 공간을 규정하고, 상기 기류 안내 덕트로부터 유출된 기류는 상기 배기 공간으로 유입 후 상기 배기관을 통해 상기 처리 용기로부터 배기되도록 제공될 수 있다.
상기 외측 컵과 상기 내측 컵 사이에는 상기 외측 컵의 바닥 벽으로부터 상부로 연장되는 기액 분리판이 제공되고, 상기 기류 안내 덕트는 상기 외측 컵과 상기 기액 분리판 사이의 공간으로 기류를 유출하도록 제공될 수 있다.
다른 실시예에 의하면, 상기 기류 안내 덕트는 입구를 가진 유입부를 구비하고, 상기 기류 안내 덕트에서 상기 입구를 가지는 유입부는 상기 처리 용기의 외측벽을 통해서 상기 처리 용기의 외부로 연장되게 배치될 수 있다.
상기 유입부는 그 길이 방향이 상기 지지 유닛에 지지되는 기판의 접선 방향과 평행한 방향으로 제공될 수 있다.
상기 지지 유닛은 기판이 놓이는 회전 가능한 지지판을 가지고, 상기 내부 공간에서 상기 지지판보다 아래 영역에 배기 공간이 규정되며, 상기 배기 유닛은 상기 배기 공간으로 유입된 기류를 상기 내부 공간의 외부로 배기하는 개별 배기관을 더 포함하고, 상기 개별 배기관과 상기 기류 안내 덕트는 압력 조절 부재가 설치된 통합 배기관에 연결될 수 있다.
또 다른 실시예에 의하면, 상기 기류 안내 덕트는 상기 처리 용기의 내부 공간 내에 위치될 수 있다. 상기 기류 안내 덕트는 상기 처리 용기의 내측벽에 장착될 수 있다.
상기 기류 안내 덕트는 그 길이 방향이 상하 방향으로 제공되고, 상기 기류 안내 덕트는 상벽 및 측벽을 포함하되, 상기 상벽은 블로킹 면으로 제공되고, 상기 측벽 중 상기 지지 유닛에 지지된 기판의 접선과 평행한 방향을 마주보는 면에는 기류를 유입하는 입구가 형성되고, 나머지 면은 블로킹 면으로 제공될 수 있다.
상기 장치는 상기 내부 공간으로 하강 기류를 공급하는 팬 유닛과 상기 지지 유닛에 지지된 기판으로 처리액을 공급하는 처리액 노즐을 더 포함할 수 있다.
상기 기류 안내 덕트는 복수 개가 상기 기판의 원주 방향을 따라 서로 이격되게 제공될 수 있다.
또한, 기판 처리 장치는 내부 공간을 가지는 처리 용기, 상기 내부 공간 내에서 기판을 지지 및 회전시키는 지지판을 가지는 지지 유닛, 상기 내부 공간 내 분위기를 배기하는 배기 유닛을 구비하되, 상기 배기 유닛은 상기 처리 용기의 내측벽과 상기 지지판에 지지된 기판 사이의 간극을 통해 상기 내부 공간 중 상기 지지판보다 아래에 위치한 배기 공간으로 유입되는 경로인 제1경로의 기류를 상기 처리 용기 외부로 배기하는 배기관, 상기 제1경로와는 상이한 제2경로로 상기 기류를 안내하는 기류 안내 덕트를 포함한다.
상기 제2경로는 상기 지지 유닛에 지지되는 기판의 회전 방향에 대해 접선 방향의 경로일 수 있다.
상기 지지 유닛은 기판을 지지하는 지지판, 상기 지지판을 회전시키는 회전축, 상기 회전축에 결합되어 상기 회전축을 회전력을 제공하는 구동기를 포함하고, 상기 처리 용기는 상기 내부 공간을 제공하는 외측 컵, 상기 외측 컵과 이격되도록 상기 내부 공간에 배치되는, 그리고 상기 회전축 또는 상기 구동기를 감싸는 내측 컵을 포함하며, 상기 기류 안내 덕트는 상기 외측 컵과 상기 내측 컵 사이에 제공될 수 있다.
또한, 기판 처리 장치는 내부 공간을 가지는 처리 용기, 상기 내부 공간 내에서 기판을 지지 및 회전시키는 지지판을 가지는 지지 유닛, 상기 지지판에 지지된 기판의 회전에 의해 상기 기판 상에서 상기 기판의 외측으로 흐르는 기류의 흐름 방향을 안내하는 기류 안내 덕트를 가지며, 상기 기류 안내 덕트에서 상기 기류를 유입하는 입구는 상기 지지판에 지지된 기판과 동일 또는 인접한 높이에 제공된다.
본 발명에 의하면, 처리 용기의 내부 공간 내에서 회전하는 기판에 처리액을 공급하여 기판을 처리시 내부 공간 내의 기류를 원활하게 배기할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 의하면, 회전하는 기판에 처리액을 공급하여 기판에 액막을 형성할 때 기판의 전체 영역에서 액막의 두께를 균일하게 형성할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 의하면, 회전하는 기판에 처리액을 공급하여 기판을 처리할 때 오염물질이 기판에 재부착되는 것을 방지할 수 있다.
본 발명의 효과가 상술한 효과들로 한정되는 것은 아니며, 언급되지 아니한 효과들은 본 명세서 및 첨부된 도면으로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확히 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 기판을 회전시키면서 액처리하는 일반적인 구조의 기판 처리 장치를 보여주는 단면도이다.
도 2는 도 1의 기판 처리 장치에서 기판 표면 상에서 기류의 방향을 보여주는 평면도이다.
도 3은 도 1의 기판 처리 장치에서 기류의 흐름을 보여주는 단면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 기판 처리 장치를 개략적으로 보여주는 사시도이다.
도 5는 도 4의 도포 블록 또는 현상 블록을 보여주는 기판 처리 장치의 단면도이다.
도 6은 도 1의 기판 처리 장치의 평면도이다.
도 7은 도 6의 반송 로봇을 개략적으로 보여주는 평면도이다.
도 8은 도 6의 열 처리 챔버의 일 예를 개략적으로 보여주는 평면도이다.
도 9는 도 6의 열 처리 챔버의 정면도이다.
도 10은 본 발명의 제1실시예에 따른 회전되는 기판에 액을 공급하여 기판을 처리하는 기판 처리 장치의 구조를 개략적으로 보여주는 단면도이다.
도 11은 도 10의 기판 처리 장치의 사시도이다.
도 12 및 도 13은 각각 도 10의 장치를 이용하여 기판을 액처리 할 때 처리 용기의 내부 공간 내에서 기류 및 처리액의 흐름 경로를 보여주는 단면도 및 부분적으로 절단된 사시도이다.
도 14는 본 발명의 제2실시예에 따른 회전되는 기판에 액을 공급하여 기판을 처리하는 기판 처리 장치의 구조를 개략적으로 보여주는 단면도이다.
도 15는 도 14의 장치를 부분적으로 절단한 사시도이다.
도 16은 도 14의 장치에서 배기 유닛의 구조를 개략적으로 보여주는 사시도이다.
도 17 및 도 18은 각각 도 14의 장치를 이용하여 기판을 액 처리할 때 기류 및 처리액의 흐름 경로를 보여주는 단면도 및 부분적으로 절단된 사시도이다
도 19는 본 발명의 제3실시예에 따른 회전되는 기판에 액을 공급하여 기판을 처리하는 기판 처리 장치의 구조를 개략적으로 보여주는 단면도이다.
도 20는 도 19의 기판 처리 장치의 외부를 보여주는 사시도이다.
도 21은 도 19의 기판 처리 장치를 부분적으로 절단한 사시도이다.
도 22 및 도 23은 각각 도 19의 장치를 이용하여 기판을 액처리할 때 기류 및 처리액의 흐름 경로를 보여주는 단면도 및 부분적으로 절단된 사시도이다.
도 24(a) 및 도 24(b)는 도 1과 같은 종래 구조의 기판 처리 장치와 본 발명의 실시예와 같이 기류 안내 덕트가 제공된 기판 처리 장치에서 배기 유량을 비교하여 보여주는 그래프이다.
도 25는 본 발명의 또 다른 실시예를 보여주는 기판 처리 장치의 사시도이다.
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 당 업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위해 제공되는 것이다. 따라서 도면에서의 요소의 형상은 보다 명확한 설명을 강조하기 위해 과장 및 축소된 것이다.
본 실시예의 장치는 원형 기판에 대해 사진 공정을 수행하는 데 사용될 수 있다. 특히 본 실시예의 장치는 노광장치에 연결되어 기판에 대해 도포 공정 및 현상 공정을 수행하는 데 사용될 수 있다. 그러나 본 발명의 기술적 사상은 이에 한정되지 않고, 기판을 회전시키면서 기판에 처리액을 공급하는 다양한 종류의 공정에 사용될 수 있다. 아래에서는 기판으로 웨이퍼가 사용된 경우를 예로 들어 설명한다.
이하에서는, 도 4 내지 도 18을 참조하여 본 발명의 실시 예에 대하여 설명한다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 기판 처리 장치를 개략적으로 보여주는 사시도이고, 도 5는 도 4의 도포 블록 또는 현상 블록을 보여주는 기판 처리 장치의 단면도이고, 도 6은 도 4의 기판 처리 장치의 평면도이다.
도 4 내지 도 6을 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 기판 처리 장치(10)는 인덱스 모듈(100, index module), 처리 모듈(300, treating module), 그리고 인터페이스 모듈(500, interface module)을 포함한다. 일 실시예에 의하며, 인덱스 모듈(100), 처리 모듈(300), 그리고 인터페이스 모듈(500)은 순차적으로 일렬로 배치된다. 이하에서 인덱스 모듈(100), 처리 모듈(300), 그리고 인터페이스 모듈(500)이 배열된 방향을 제1 방향(12)이라 하고, 상부에서 바라볼 때 제1 방향(12)과 수직한 방향을 제2 방향(14)이라 하고, 제1 방향(12) 및 제2 방향(14)에 모두 수직한 방향을 제3 방향(16)으로 정의한다.
인덱스 모듈(100)은 기판(W)이 수납된 용기(F)로부터 기판(W)을 처리 모듈(300)로 반송하고, 처리가 완료된 기판(W)을 용기(F)로 수납한다. 인덱스 모듈(100)의 길이 방향은 제2 방향(14)으로 제공된다. 인덱스 모듈(100)은 로드 포트(110)와 인덱스 프레임(130)을 가진다. 인덱스 프레임(130)을 기준으로 로드 포트(110)는 처리 모듈(300)의 반대 측에 위치된다. 기판(W)들이 수납된 용기(F)는 로드 포트(110)에 놓인다. 로드 포트(110)는 복수 개가 제공될 수 있으며, 복수의 로드 포트(110)는 제2 방향(14)을 따라 배치될 수 있다.
용기(F)로는 전면 개방 일체식 포드(Front Open Unified Pod, FOUP)와 같은 밀폐용 용기(F)가 사용될 수 있다. 용기(F)는 오버헤드 트랜스퍼(Overhead Transfer), 오버헤드 컨베이어(Overhead Conveyor), 또는 자동 안내 차량(Automatic Guided Vehicle)과 같은 이송 수단(도시되지 않음)이나 작업자에 의해 로드 포트(110)에 놓일 수 있다.
인덱스 프레임(130)의 내부에는 인덱스 로봇(132)이 제공된다. 인덱스 프레임(130) 내에는 길이 방향이 제2 방향(14)으로 제공된 가이드 레일(136)이 제공되고, 인덱스 로봇(132)은 가이드 레일(136) 상에서 이동 가능하게 제공될 수 있다. 인덱스 로봇(132)은 기판(W)이 놓이는 핸드를 포함하며, 핸드는 전진 및 후진 이동, 제3 방향(16)을 축으로 한 회전, 그리고 제3 방향(16)을 따라 이동 가능하게 제공될 수 있다.
처리 모듈(300)은 기판(W)에 대해 도포 공정 및 현상 공정을 수행할 수 있다. 처리 모듈(300)은 용기(F)에 수납된 기판(W)을 전달받아 기판 처리 공정을 수행할 수 있다. 처리 모듈(300)은 도포 블록(300a) 및 현상 블록(300b)을 가진다. 도포 블록(300a)은 기판(W)에 대해 도포 공정을 수행하고, 현상 블록(300b)은 기판(W)에 대해 현상 공정을 수행한다. 도포 블록(300a)은 복수 개가 제공되며, 이들은 서로 적층되게 제공된다. 현상 블록(300b)은 복수 개가 제공되며, 현상 블록(300b)들은 서로 적층되게 제공된다. 도 4의 실시 예에 의하면, 도포 블록(300a)은 2개가 제공되고, 현상 블록(300b)은 2개가 제공된다. 도포 블록(300a)들은 현상 블록(300b)들의 아래에 배치될 수 있다. 일 예에 의하면, 2개의 도포 블록(300a)들은 서로 동일한 공정을 수행하며, 서로 동일한 구조로 제공될 수 있다. 또한, 2개의 현상 블록(300b)들은 서로 동일한 공정을 수행하며, 서로 동일한 구조로 제공될 수 있다.
도 6을 참조하면, 도포 블록(300a)은 열 처리 챔버(320), 반송 챔버(350), 액 처리 챔버(360), 그리고 버퍼 챔버(312, 316)를 가진다. 열 처리 챔버(320)는 기판(W)에 대해 열 처리 공정을 수행한다. 열 처리 공정은 냉각 공정 및 가열 공정을 포함할 수 있다. 액 처리 챔버(360)는 기판(W) 상에 액을 공급하여 액 막을 형성한다. 액 막은 포토레지스트 막 또는 반사 방지막일 수 있다. 반송 챔버(350)는 도포 블록(300a) 내에서 열 처리 챔버(320)와 액 처리 챔버(360) 간에 기판(W)을 반송한다.
반송 챔버(350)는 그 길이 방향이 제1 방향(12)과 평행하게 제공된다. 반송 챔버(350)에는 반송 로봇(352)이 제공된다. 반송 로봇(352)은 열 처리 챔버(320), 액 처리 챔버(360), 그리고 버퍼 챔버(312, 316) 간에 기판을 반송한다. 일 예에 의하면, 반송 로봇(352)은 기판(W)이 놓이는 핸드를 가지며, 핸드는 전진 및 후진 이동, 제3 방향(16)을 축으로 한 회전, 그리고 제3 방향(16)을 따라 이동 가능하게 제공될 수 있다. 반송 챔버(350) 내에는 그 길이 방향이 제1 방향(12)과 평행하게 제공되는 가이드 레일(356)이 제공되고, 반송 로봇(352)은 가이드 레일(356) 상에서 이동 가능하게 제공될 수 있다.
도 7은 반송 로봇의 핸드의 일 예를 보여주는 도면이다. 도 7을 참조하면, 핸드(352)는 베이스(352a) 및 지지돌기(352b)를 가진다. 베이스(352a)는 원주의 일부가 절곡된 환형의 링 형상을 가질 수 있다. 베이스(352a)는 기판(W)의 직경보다 큰 내경을 가진다. 지지돌기(352b)는 베이스(352a)로부터 그 내측으로 연장된다. 지지돌기(352b)는 복수 개가 제공되며, 기판(W)의 가장자리 영역을 지지한다. 일 예에 의하며, 지지돌기(352b)는 등간격으로 4개가 제공될 수 있다.
열 처리 챔버(320)는 복수 개로 제공된다. 열 처리 챔버(320)들은 제1 방향(12)을 따라 나열되게 배치된다. 열처리 챔버(320)들은 반송 챔버(350)의 일 측에 위치된다.
도 8은 도 6의 열 처리 챔버의 일 예를 개략적으로 보여주는 평면도이고, 도 9는 도 8의 열 처리 챔버의 정면도이다.
도 8과 도 9를 참조하면, 열 처리 챔버(320)는 하우징(321), 냉각 유닛(322), 가열 유닛(323), 그리고 반송 플레이트(324)를 가진다.
하우징(321)은 대체로 직육면체의 형상으로 제공된다. 하우징(321)의 측벽에는 기판(W)이 출입되는 반입구(미도시)가 형성된다. 반입구는 개방된 상태로 유지될 수 있다. 선택적으로 반입구를 개폐하도록 도어(도시되지 않음)가 제공될 수 있다. 냉각 유닛(322), 가열 유닛(323), 그리고 반송 플레이트(324)는 하우징(321) 내에 제공된다. 냉각 유닛(322) 및 가열 유닛(323)은 제2 방향(14)을 따라 나란히 제공된다. 일 예에 의하면, 냉각 유닛(322)은 가열 유닛(323)에 비해 반송 챔버(350)에 더 가깝게 위치될 수 있다.
냉각 유닛(322)은 냉각 판(322a)을 가진다. 냉각 판(322a)은 상부에서 바라볼 때 대체로 원형의 형상을 가질 수 있다. 냉각 판(322a)에는 냉각 부재(322b)가 제공된다. 일 예에 의하면, 냉각 부재(322b)는 냉각 판(322a)의 내부에 형성되며, 냉각 유체가 흐르는 유로로 제공될 수 있다.
가열 유닛(323)은 가열 판(323a), 커버(323c), 그리고 히터(323b)를 가진다. 가열 판(323a)은 상부에서 바라볼 때 대체로 원형의 형상을 가진다. 가열 판(323a)은 기판(W)보다 큰 직경을 가진다. 가열 판(323a)에는 히터(323b)가 설치된다. 히터(323b)는 전류가 인가되는 발열 저항체로 제공될 수 있다. 가열 판(323a)에는 제3 방향(16)을 따라 상하 방향으로 구동 가능한 리프트 핀(323e)들이 제공된다. 리프트 핀(323e)은 가열 유닛(323) 외부의 반송 수단으로부터 기판(W)을 인수받아 가열 판(323a) 상에 내려놓거나 가열 판(323a)으로부터 기판(W)을 들어올려 가열 유닛(323) 외부의 반송 수단으로 인계한다. 일 예에 의하면, 리프트 핀(323e)은 3개가 제공될 수 있다. 커버(323c)는 내부에 하부가 개방된 공간을 가진다. 커버(323c)는 가열 판(323a)의 상부에 위치되며 구동기(323d)에 의해 상하 방향으로 이동된다. 커버(323c)가 이동되어 커버(323c)와 가열 판(323a)이 형성하는 공간은 기판(W)을 가열하는 가열 공간으로 제공된다.
반송 플레이트(324)는 대체로 원판 형상을 제공되고, 기판(W)과 대응되는 직경을 가진다. 반송 플레이트(324)의 가장자리에는 노치(324b)가 형성된다. 노치(324b)는 상술한 반송 로봇(352)의 핸드에 형성된 돌기(352b)와 대응되는 형상을 가질 수 있다. 또한, 노치(324b)는 핸드에 형성된 돌기(352b)와 대응되는 수로 제공되고, 돌기(352b)와 대응되는 위치에 형성된다. 핸드와 반송 플레이트(324)가 상하 방향으로 정렬된 위치에서 핸드와 반송 플레이트(324)의 상하 위치가 변경하면 핸드(354)와 반송 플레이트(324) 간에 기판(W)의 전달이 이루어진다. 반송 플레이트(324)는 가이드 레일(324d) 상에 장착되고, 구동기(324c)에 의해 가이드 레일(324d)을 따라 이동될 수 있다. 반송 플레이트(324)에는 슬릿 형상의 가이드 홈(324a)이 복수 개 제공된다. 가이드 홈(324a)은 반송 플레이트(324)의 끝 단에서 반송 플레이트(324)의 내부까지 연장된다. 가이드 홈(324a)은 그 길이 방향이 제2 방향(14)을 따라 제공되고, 가이드 홈(324a)들은 제1 방향(12)을 따라 서로 이격되게 위치된다. 가이드 홈(324a)은 반송 플레이트(324)와 가열 유닛(323) 간에 기판(W)의 인수인계가 이루어질 때 반송 플레이트(324)와 리프트 핀(323e)이 서로 간섭되는 것을 방지한다.
기판(W)의 냉각은 기판(W)이 놓인 반송 플레이트(324)가 냉각 판(322a)에 접촉된 상태에서 이루어진다. 냉각 판(322a)과 기판(W) 간에 열 전달이 잘 이루어지도록 반송 플레이트(324)는 열 전도성이 높은 재질로 제공된다. 일 예에 의하면, 반송 플레이트(324)는 금속 재질로 제공될 수 있다.
열 처리 챔버(320)들 중 일부의 열처리 챔버(320)에 제공된 가열 유닛(323)은 기판(W) 가열 중에 가스를 공급하여 포토레지스트의 기판(W) 부착율을 향상시킬 수 있다. 일 예에 의하면, 가스는 헥사메틸디실란(HMDS, hexamethyldisilane) 가스일 수 있다.
액 처리 챔버(360)는 복수 개로 제공된다. 액 처리 챔버(360)들 중 일부는 서로 적층되도록 제공될 수 있다. 액 처리 챔버(360)들은 반송 챔버(350)의 일 측에 배치된다. 액 처리 챔버(360)들은 제1 방향(12)을 따라 나란히 배열된다. 액 처리 챔버(360)들 중 어느 일부는 인덱스 모듈(100)과 인접한 위치에 제공된다. 이하, 이들 액 처리 챔버(360)를 전단 액 처리 챔버(362)(front liquid treating chamber)라 칭한다. 액 처리 챔버(360)들 중 다른 일부는 인터페이스 모듈(500)과 인접한 위치에 제공된다. 이하, 이들 액 처리 챔버(360)를 후단 액처리 챔버(364)(rear heat treating chamber)라 칭한다.
전단 액 처리 챔버(362)는 기판(W)상에 제1액을 도포하고, 후단 액 처리 챔버(364)는 기판(W) 상에 제2액을 도포한다. 제1액과 제2액은 서로 상이한 종류의 액일 수 있다. 일 실시 예에 의하면, 제1액은 반사 방지막이고, 제2액은 포토레지스트이다. 포토레지스트는 반사 방지막이 도포된 기판(W) 상에 도포될 수 있다. 선택적으로 제1액은 포토레지스트이고, 제2액은 반사 방지막일 수 있다. 이 경우, 반사 방지막은 포토레지스트가 도포된 기판(W) 상에 도포될 수 있다. 선택적으로 제1액과 제2액은 동일한 종류의 액이고, 이들은 모두 포토레지스트일 수 있다.
이하에서는, 본 발명의 공정 챔버들 중 회전하는 기판 상에 처리액을 공급하여 기판을 처리하는 기판 처리 장치의 구조에 대해 상세히 설명한다. 아래에서는 기판 처리 장치가 포토 레지스트를 도포하는 장치인 경우를 예로 들어 설명한다. 그러나, 기판 처리 장치는 회전하는 기판(W)에 보호막 또는 반사 방지막과 같은 막을 형성하는 장치일 수 있다. 또한, 선택적으로 기판 처리 장치는 기판(W)에 현상액과 같은 처리액(82)을 공급하는 장치일 수 있다.
도 10은 회전하는 기판에 처리액을 공급하여 기판을 액 처리하는 기판 처리 장치의 일 실시예를 보여주는 단면도이고, 도 11은 도 10의 기판 처리 장치의 사시도이다.
도 10과 도 11을 참조하면, 기판 처리 장치는 하우징(1100), 처리 용기(1200), 기판 지지 유닛(1400), 액 공급 유닛(1600), 그리고 배기 유닛(1900)을 포함한다.
하우징(1100)은 내부 공간(1120)을 가지는 직사각의 통 형상으로 제공된다. 하우징(1100)의 일측에는 개구(1102)가 형성된다. 개구(1102)는 기판(W)이 반출입되는 통로로 기능한다. 개구(1100)에는 도어(도시되지 않음)가 설치되며, 도어는 개구를 개폐한다.
하우징(1100)의 내부 공간(1120)에는 처리 용기(1200)가 제공된다. 처리 용기(1200)는 내부 공간(1280)을 가진다. 내부 공간(1280)은 상부가 개방되도록 제공된다.
지지 유닛(1400)은 처리 용기(1200)의 내부 공간(1280) 내에서 기판(W)을 지지한다. 지지 유닛(1400)은 지지판(1420), 회전축(1440), 그리고 구동기(1460)를 가진다. 지지판(1420)은 그 상부면이 원형으로 제공된다. 지지판(1420)은 기판(W)보다 작은 직경을 가진다. 지지판(1420)은 진공압에 의해 기판(W)을 지지하도록 제공된다. 선택적으로 지지판(1420)은 기판(W)을 지지하는 기계적 클램핑 구조를 가질 수 있다. 지지판(1420)의 저면 중앙에는 회전축(1440)이 결합되고, 회전축(1440)에는 회전축(1440)에 회전력을 제공하는 구동기(1460)가 제공된다. 구동기(1460)는 모터일 수 있다.
액 공급 유닛(1600)은 기판(W) 상에 처리액(82)을 공급한다. 처리액(82)을 포토 레지스트와 같은 도포액일 수 있다. 액 공급 유닛(1600)은 노즐(1620), 노즐 이동 부재(1640) 및 그리고 액 공급원(도시되지 않음)을 가진다. 노즐(1620)은 하나 또는 복수 개로 제공되며, 기판(W)으로 처리액(82)을 토출한다. 노즐(1620)은 노즐 이동 부재(1640)에 지지된다. 노즐 이동 부재(1640)는 공정 위치 및 대기 위치 간에 노즐(1620)을 이동시킨다. 공정 위치에서 노즐(1620)은 지지판(1420)에 놓인 기판(W)으로 처리액(82)을 공급하고, 처리액(82)의 공급을 완료한 노즐(1620)은 대기 위치에서 대기한다. 대기 위치에서 노즐(1620)은 홈 포트(도면 미도시)에서 대기하며, 홈 포트는 하우징(1100) 내에서 처리 용기(1200)의 바깥쪽에 위치한다.
하우징(1100)의 상벽에는 내부 공간으로 하강기류(84)를 공급하는 팬필터 유닛(1260)이 배치된다. 팬필터 유닛(1260)은 외부의 공기를 내부 공간으로 도입하는 팬과 외부의 공기를 여과하는 필터를 가진다.
하우징(1100)에서 처리 용기(1200)의 바깥쪽에는 처리 용기(1200)와 하우징(1100) 사이의 공간으로 공급되는 기류(84)를 배기하는 배기관(1140)이 연결된다.
처리 용기(1200)는 외측 컵(1220)과 내측 컵(1240)을 가진다.
외측 컵(1220)은 지지 유닛(1400) 및 이에 지지된 기판(W)을 감싸도록 제공된다. 외측 컵(1220)은 바닥벽(1222), 측벽(1224), 그리고 상벽(1226)을 가진다. 외측 컵(1220)의 내부는 상술한 내부 공간(1280)으로 제공된다. 내부 공간(1280)은 상부의 처리 공간과 하부의 배기 공간(1248)을 포함한다.
바닥벽(1222)은 원형으로 제공되며, 중앙에 개구를 가진다. 측벽(1224)은 바닥벽(1222)의 외측단으로부터 상부로 연장된다. 측벽(1224)은 링 형상으로 제공되며, 바닥벽(1222)에 수직하게 제공된다. 일 예에 의하면 측벽(1224)은 지지판(1420)의 상면과 동일 높이까지 연장되거나, 지지판(1420)의 상면보다 조금 낮은 높이까지 연장된다. 상벽(1226)은 링 형상을 가지며, 중앙에 개구를 가진다. 상벽(1226)은 측벽(1224)의 상단으로부터 외측 컵(1220)의 중심축을 향해 상향 경사지게 제공된다.
내측 컵(1240)은 외측 컵(1220)의 내측에 위치된다. 내측 컵(1240)은 내벽(1242), 외벽(1244), 그리고 상벽(1246)을 가진다. 내벽(1242)은 상하방향으로 관통된 관통공을 가진다. 내벽(1242)은 구동기(1460)를 감싸도록 배치된다. 내벽(1242)은 구동기(1460)가 처리 공간 내 기류(84)에 노출되는 것을 최소화한다. 지지 유닛(1400)의 회전축(1440) 또는/및 구동기(1460)는 관통공을 통해 상하 방향으로 연장된다. 내벽(1242)의 하단은 외측 컵(1220)의 바닥벽(1222)에 위치될 수 있다. 외벽(1244)은 내벽(1242)과 이격되도록, 그리고 내벽(1242)을 감싸도록 배치된다. 외벽(1244)은 외측 컵(1220)의 측벽(1224)과 이격되게 위치된다. 내벽(1242)은 외측 컵(1220)의 바닥벽(1222)으로부터 상부로 이격되게 배치된다. 상벽(1246)은 외벽(1244)의 상단과 내벽(1242)의 상단을 연결한다. 상벽(1246)은 링 형상을 가지며, 지지판(1420)을 감싸도록 배치된다. 일 예에 의하면, 상벽(1246)은 위로 볼록한 형상을 가진다. 상벽(1246)은 외벽(1244)의 상단으로부터 회전축(1440)을 향해 상향 경사진 외측 상벽(1246a)과, 이로부터 내벽(1242)의 상단까지 하향 경사진 내측 상벽(1246b)을 가진다. 지지판(1420)은 내측 상벽(1246b)에 의해 둘러싸인 공간에 위치될 수 있다. 일 예에 의하면, 상벽(1226) 중 최정점은 지지판(1420)보다 외측에 위치되고, 지지 유닛(1400)에 지지된 기판(W)의 끝단보다 내측에 위치될 수 있다.
처리 공간 중 지지판(1420)의 아래 공간은 배기 공간(1248)으로 제공될 수 있다. 일 예에 의하면, 배기 공간(1248)은 내측 컵(1240)에 의해 규정(define)될 수 있다. 내측 컵(1240)의 외벽(1244), 상벽(1246), 그리고 내벽(1242)으로 둘러싸여진 공간 및/또는 그 아래 공간이 배기 공간(1248)으로 제공될 수 있다.
처리 용기(1200)의 내부 공간(1280)에는 기액 분리판(1230)이 제공될 수 있다. 기액 분리판(1230)은 외측 컵(1220)의 바닥벽(1222)으로부터 상부로 연장되게 제공될 수 있다. 기액 분리판(1230)은 링 형상으로 제공될 수 있다. 기액 분리판(1230)은 상부에서 바라볼 때 외측 컵(1220)의 측벽(1224)과 내측 컵(1240)의 외벽(1244) 사이에 위치될 수 있다. 선택적으로 기액 분리판(1230)은 상부에서 바라볼 때 내측 컵(1240)의 외벽(1244)과 중첩되게 위치되거나, 내측 컵(1240)의 외벽(1244)보다 내측에 위치될 수 있다. 일 예에 의하면, 기액 분리판(1230)의 상단은 내측 컵(1240)의 외벽(1244)의 하단보다 낮은 위치에 위치될 수 있다.
외측 컵(1220)의 바닥벽(1222)에는 처리액(82)을 배출하는 배출관(1250)이 연결된다. 배출관(1250)은 외측 컵(1220)의 측벽(1224)과 내측 컵(1240)의 외벽(1244) 사이로 유입된 처리액(82)을 처리 용기(1200)의 외부로 배출한다. 일 예에 의하면, 외측 컵(1220)의 측벽(1224)과 기액 분리판(1230) 사이의 공간은 처리액(82)을 배출하는 배출 공간(1252)으로 제공되고, 배출관(1250)은 배출 공간(1252)에서 처리액(82)을 배출하도록 제공된다. 외측 컵(1220)의 측벽(1224)과 내측 컵(1240)의 외벽(1244) 사이의 공간으로 흐르는 기류(84)는 외측 컵(1220)의 측벽(1224)과 바닥벽(1222), 그리고 기액 분리판(1230)에 의해 둘러싸인 공간으로 유입되고, 배기 공간(1248)으로 유입된다. 이 과정에서 기류(84) 내에 함유된 처리액(82)은 배출 공간(1252)에서 배출관(1250)을 통해 처리 용기(1200)의 외부로 배출되고, 기류는 처리 용기(1200)의 배기 공간(1248)으로 유입된다.
배출관(1250)은 하나 또는 복수 개가 제공될 수 있다. 배출관(1250)이 복수 개가 제공되는 경우, 배출관(1250)은 내측 컵(1240)의 원주 방향을 따라 복수 개 제공될 수 있다.
도시하지 않았으나, 지지판(1420)과 외측 컵(1220)의 상대 높이를 조절하는 승강 구동기가 제공될 수 있다. 일 예에 의하면 승강 구동기는 외측 컵(1220)을 상하 방향으로 승하강시킬 있다. 예컨대, 지지판(1420)에 기판(W)을 로딩하거나 지지판(1420)으로부터 기판(W)을 언로딩할 때 기판(W)을 반송하는 반송부재가 외측 컵(1220)과 간섭하는 것을 방지하도록 지지판(1420)은 외측 컵(1220)의 상단보다 높은 높이에 위치한다. 또한, 공정을 진행시에는 기판(W)이 처리 공간 내에 위치하도록 지지판(1420)이 외측 컵(1220)의 상단부다 낮은 높이에 위치한다.
배기 유닛(1900)은 배기관(1800)과 기류 안내 덕트(1700)를 가진다.
배기관(1800)은 처리 용기(1200)의 배기 공간(1248)으로 유입된 기류(84)를 처리 용기(1200)의 외부로 배기한다. 일 예에 의하면, 배기관(1800)은 내측 컵(1240)의 외벽(1244)과 연결된다. 배기관(1800)은 내측 컵(1240)의 외벽(1244)과 내벽(1242) 사이의 공간까지 연장될 수 있다. 선택적으로, 배기관(1800)은 그 입구가 외벽(1244) 상에 제공되도록 내측 컵(1240)의 외벽(1244)에 결합될 수 있다. 일 예에 의하면, 배기관(1800)은 기판(W)의 회전 방향에 대해 접선 방향으로 처리 용기(1200)에 결합될 수 있다. 선택적으로 배기관(1800)은 기판(W)의 회전 방향에 대해 접선 방향과는 다른 방향으로 처리 용기(1200)에 결합될 수 있다. 선택적으로 배기관(1800)은 외측 컵(1220)의 바닥벽(1222)에 결합될 수 있다. 배기관(1800)에는 배기 공간(1248) 내의 기류(84)를 강제 흡입하도록 압력 조절 부재(도시되지 않음)가 설치된다. 압력 조절 부재는 펌프일 수 있다.
기류 안내 덕트(1700)는 기판(W)의 상면과 동일 또는 이와 인접한 높이에서 기류(84)의 흐름을 안내한다. 기판(W)이 회전되면, 기판(W)의 상부 영역으로 제공된 하강 기류(84)는 원심력에 의해 기판(W)의 중심 영역에서 기판(W)의 가장자리 영역을 향하는 방향으로 흐른다. 기판(W)의 표면 및 이와 인접한 영역에서 기류(84)는 기판(W)의 회전 방향과 동일한 방향으로 굽어지면서 기판(W)의 외측을 향해 흐른다. 이들 기류(84)가 기판(W)의 상면에서 벗어날 때 기류(84) 방향은 대체로 기판(W)의 회전 방향에 대해 접선 방향이다.
기류 안내 덕트(1700)는 기판(W)의 상면에서 벗어난 기류(84)를 기판(W)의 회전 방향에 대해 접선 방향으로 유입하도록 제공된다.
일 실시예에 의하면, 기류 안내 덕트(1700)는 외측 컵(1220)과 내측 컵(1240) 사이의 공간에 제공된다. 기류 안내 덕트(1700)는 나선 형상을 가진다. 일 예에 의하면, 기류 안내 덕트(1700)는 헬릭스(helix) 형상으로 제공된다. 기류 안내 덕트(1700)는 입구 및 출구를 가진다. 입구는 지지 유닛(1400)에 지지된 기판(W)과 동일 또는 인접한 위치에 제공된다. 출구는 배출 공간(1252) 내 또는 배출 공간(1252)과 인접한 위치에 제공된다.
외측 컵(1220)과 내측 컵(1240) 사이에는 나선 형상의 가이드 판(1720)이 제공되고, 외측 컵(1220), 내측 컵(1240), 그리고 나선 형상의 가이드 판(1720)에 의해 둘러싸인 공간은 기류 안내 덕트(1700)로서 정의된다. 가이드 판(1720)은 그 길이 방향을 따라 지지 유닛(1400)의 회전축(1440)으로부터 동일 거리에 위치되며 입구에서 출구를 향해는 방향으로 점진적으로 높이가 낮아지게 위치된다. 가이드 판(1720)은 지지 유닛(1400)의 회전축(1440)을 따라 일정 회수 회전하도록 제공된다. 일 예에 의하면, 일정 회수는 1~3 회전일 수 잇다.
일 예에 의하면, 가이드 판(1720)의 내측단은 내측 컵(1240)과 인접하게 위치되고, 가이드 판(1720)의 외측단은 외측 컵(1220)과 인접하게 위치된다. 선택적으로 가이드 판(1720)의 내측단이 내측 컵(1240)과 접촉되거나, 가이드 판(1720)의 외측단이 외측 컵(1220)과 접촉될 수 있다.
일 예에 의하면, 가이드 판(1720)은 그 내측단이 외측단보다 높게 위치되도록 회전축(1440)에서 멀어질수록 하향 경사지게 배치된다. 가이드 판(1720)에서 외측 컵(1220)의 측벽(1224)과 인접한 영역에는 배액 홀(1722)이 형성된다. 배액 홀(1722)은 가이드 판(1720)의 길이 방향을 따라서 복수 개 제공된다. 따라서 노즐(1620)로부터 회전하는 기판(W) 상으로 공급된 처리액(82) 중 기류(84)와 함께 기류 안내 덕트(1700)로 유입된 처리액(82)은 배액 홀(1722)을 통해서 배출 공간(1252)으로 유입될 수 있다. 가이드 판(1720)에 배액 홀(1722)이 제공되지 않은 경우 처리액(82)은 가이드 판(1720)을 따라 나선 형상으로 회전하면서 배출 공간(1252)으로 유입될 수 있다.
상술한 예에서는 외측 컵(1220)과 내측 컵(1240) 사이의 공간에 가이드 판(1720)을 제공함으로써 기류 안내 덕트(1700)가 형성되는 것으로 기재하였으나, 기류 안내 덕트는 외측 컵(1220)과 내측 컵(1240) 과는 독립된 구조물로 제공될 수 있다. 예컨대, 기류 안내 덕트는 외측 컵(1220)과 내측 컵(1240) 사이에 위치된 관 형상의 부재로 제공될 수 있다.
상술한 예에서는 배기관(1800)이 배기 공간(1248)에 제공되는 것으로 기재하였으나, 이와 달리 배기관(1800)은 배출공간(1252)에서 기류 안내 덕트(1900)의 출구와 마주보는 위치에 그 입구가 위치되도록 제공될 수 있다.
도 12 및 도 13은 각각 도 10의 장치를 이용하여 기판(W)을 액처리 할 때 처리 용기(1200)의 내부 공간 내에서 기류(84) 및 처리액(82)의 흐름 경로를 보여주는 단면도 및 부분적으로 절단된 사시도이다.
도 12 및 도 13을 참조하면, 도포 공정 진행시 기판(W)은 지지판(1420)에 지지되고, 지지판(1420)에 의해 회전된다. 지지 유닛(1400)은 기판(W)의 회전에 의해 발생되는 기류(84)가 기류 안내 덕트(1700)의 입구를 향하는 방향이 되도록 기판(W)을 회전시킨다. 팬필터 유닛(1260)으로부터 외부 공기가 기판(W)을 향해 하강 기류(84)로서 공급된다. 또한, 노즐(1620)로부터 포토 레지스트와 같은 처리액(82)이 기판(W)으로 공급된다. 기판(W)의 회전에 의해 기판(W)의 상면 및 이와 인접한 영역에서 기류(84)는 기판(W)의 외측을 향하는 방향으로 기판(W)의 회전 방향으로 굽어지면서 흐른다. 기류(84)가 기판(W)의 외측으로 흐르면 기류(84)와 기판(W) 상에 공급된 처리액(82)은 기류 안내 덕트(1700)로 유입된다. 이 때 기류 안내 덕트(1700)는 기판(W)의 회전 방향에 대해 접선 방향으로 기류(84)를 유입하도록 제공되므로, 기판(W)의 외측으로 흐르는 기류(84)는 외부 부재와의 충돌이나 외부 부재에 의한 간섭 없이 원활하게 기류 안내 덕트(1700) 내로 유입될 수 있다.
기류 안내 덕트(1700) 내로 유입된 기류(84)는 나선 형상으로 계속으로 회전하면 점진적으로 내부 공간 내부에서 아래 방향으로 흐른다. 이 때 기류 안내 덕트(1700)로 유입된 처리액(82)은 가이드 판(1720)의 경사로 인해 가이드 판(1720)에 형성된 배액 홀(1722)을 향해 흐르며 배액 홀(1722)을 통해서 배출 공간(1252)으로 떨어지고, 이후 배출관(1250)을 통해서 처리 용기(1200)의 외부로 배출된다. 기류 안내 덕트(1700)에서 출구를 통해 배출 공간(1252)으로 유출된 기류(84)는 배기 공간(1248)으로 유입된 후 배기관(1800)을 통해서 처리 용기(1200)의 외부로 배기된다.
이하에서는, 본 발명의 제2실시예에 따른 기판 처리 장치(2000)에 대하여 도면을 참고하여 보다 상세히 설명한다.
도 14 내지 도 16은 본 발명의 제2실시예에 따른 기류 안내 덕트(2700)를 구비한 기판 처리 장치(2000)를 보여주는 도면들이다. 도 14는 제2실시예에 따른 기판 처리 장치(2000)의 단면도이고, 도 15는 도 14의 장치를 부분적으로 절단한 사시도이고, 도 16은 도 14의 장치에서 배기 유닛(2900)의 구조를 개략적으로 보여주는 사시도이다.
도 14 내지 도 16을 참조하면, 배기 유닛(2900)은 처리 공간 내의 기류(84)를 배기한다. 배기 유닛(2900)은 개별 배기관(2820) 및 기류 안내 덕트(2700)를 가진다.
개별 배기관(2820)은 기판 처리 장치(2000) 내의 배기 공간(1248)과 연결된다. 개별 배기관(2820)은 1개 또는 복수 개 제공될 수 있다. 일 예에 의하면, 개별 배기관(2820)은 외측 컵(1220)의 바닥벽(1222)에 연결되며, 개별 배기관(2820)의 입구는 외측 컵(1220)의 바닥벽(1222)으로부터 일정 높이 상부로 이격되게 배치된다.
기류 안내 덕트(2700)는 기판(W)의 상면과 동일 또는 이와 인접한 높이에서 기류(84)의 흐름을 안내한다. 기판(W)이 회전되면, 원심력에 의해 기판(W)의 상부 영역으로 제공된 하강 기류(84)는 기판(W)의 중심 영역에서 기판(W)의 가장자리 영역을 향하는 방향으로 흐른다. 또한, 기판(W)의 표면 및 이와 인접한 영역에서 기류(84)는 기판(W)의 회전 방향과 동일한 방향으로 굽어지면서 기판(W)의 외측을 향해 흐른다. 이들 기류(84)가 기판(W)의 상면에서 벗어날 때 기류(84) 방향은 대체로 기판(W)의 회전 방향에 대해 접선 방향이다.
기류 안내 덕트(2700)는 기판(W)의 상면에서 벗어난 기류(84)를 기판(W)의 회전 방향에 대해 접선 방향으로 유입하도록 제공된다.
기류 안내 덕트(2700)는 외측 컵(1220)과 내측 컵(1240) 사이에 배치될 수 있다. 기류 안내 덕트(2700)는 내측 컵(1240)보다 외측 컵(1220)에 더 인접하게 배치될 수 있다. 일 예에 의하면, 기류 안내 덕트(2700)는 외측 컵(1220)의 내측벽(1224)에 설치될 수 있다. 기류 안내 덕트(2700)와 내측 컵(1240)의 외벽(1244) 사이에는 기류(84)가 흐르는 통로가 제공되고, 그 통로를 통해서도 기류(84)가 일부 흐를 수 있다. 기류 안내 덕트(2700)는 입구(2746a) 및 출구(2746b)를 가진다. 입구(2746a)는 지지 유닛(1400)에 지지된 기판(W)과 동일 또는 인접한 위치에 제공된다. 출구(2746b)는 후술하는 통합 배기관(2840)과 연결되게 제공될 수 있다.
일 예에 의하면, 기류 안내 덕트(2700)는 관 형상을 가진다. 기류 안내 덕트(2700)는 그 길이 방향이 외측 컵(1220)의 바닥벽(1222)에 대해 수직한 방향으로 제공될 수 있다. 기류 안내 덕트(2700)는 상부벽(2720) 및 측벽(2740)을 가진다. 측벽(2740)은 외측 컵(1220)의 내측면과 대향하는 제1측면(2742), 지지 유닛(1400)에 놓인 기판(W)을 바라보는 제2측면(2744), 그리고 기판(W)의 회전 방향에 대한 접선 방향을 바라보는 제3측면(2746)을 가진다. 기류 안내 덕트(2700)의 상부벽(2720)은 블로킹(blocking) 면으로 제공된다. 기류 안내 덕트(2700)의 측벽(2740) 중 제1측면(2742)과 제2측면(2744)은 블로킹 면으로 제공된다. 기류 안내 덕트(2700)의 입구(2746a)는 제3측면(2746)에 형성되며, 제3측면(2746)에서 입구(2746a)를 제외한 부분은 블로킹 면으로 제공된다. 기류 안내 덕트(2700)는 그 길이방향에 수직한 단면적이 동일하게 제공될 수 있다. 또한, 기류 안내 덕트(2700)의 측벽(2740) 중 제2측면(2744)은 입구(2746a)에서 멀어질수록 지지 유닛(1400)의 회전축(1440)으로부터 멀어지게 제공될 수 있다. 이에 의해 상부에서 바라볼 때 기류 안내 덕트(2700)는 입구(2746a)에서 멀어질수록 면적이 좁아지게 제공될 수 있다. 입구(2746a)는 제1측면(2742) 중 상부 영역에 제공될 수 있다. 입구(2746a)는 직사각의 형상으로 제공될 수 있다.
기류 안내 덕트(2700)는 1개 또는 복수 개가 제공될 수 있다. 일 예에 의하면 기류 안내 덕트(2700)는 4개가 제공되고, 이들은 기판(W)의 회전 중심을 기준으로 동일 간격으로 제공된다.
통합 배기관(2840)은 외측 컵(1220)의 외부에 배치된다. 일 예에 의하면, 통합 배기관(2840)은 하우징(1100)의 외부에 배치될 수 있다. 통합 배기관(2840)은 기류 도입부(2842)와 기류 배출부(2844)를 가진다.
기류 도입부(2842)는 링 형상을 가진다. 개별 배기관(2820) 및 기류 안내 덕트(2700)는 기류 도입부(2842)와 결합되며, 개별 배기관(2820) 및 기류 안내 덕트(2700)로부터 유출된 가스는 통합 배기관(2840)의 기류 도입부(2842)로 유입된다. 기류 배출부(2844)는 기류 도입부(2842)로 둘러싸여진 공간 내에 위치된다. 통합 배기관(2840)은 기류 배출부(2844)와 결합된 외부 덕트(2849)를 가지며, 외부 덕트(2849)에는 펌프와 같은 압력 조절 부재(도시되지 않음)가 결합될 수 있다.
개별 배기관(2820)은 기류 안내 덕트(2700)보다 기류 배출부(2844)에 더 인접한 위치에서 기류 도입부(2842)에 결합된다. 기류 도입부(2842) 중 개별 배기관(2820)이 연결되는 지점과 기류 배출부(2844) 사이에는 기액 분리판(2846)이 제공될 수 있다. 일 예에 의하면, 기액 분리판(2846)은 기류 도입부(2842)에 설치될 수 있다. 기액 분리판(2840)은 링 형상으로 제공되고, 기류 도입부(2842)의 저면으로부터 상부로 돌출되게 제공된다. 또한 기액 분리판(2840)은 기류 도입부(2842)의 상면으로부터 이격되게 제공된다.
또한 기류 도입부(2842) 중 기액 분리판(2840)이 설치된 지점을 기준으로 기류 배출부(2844)의 반대측 영역에는 배출관(2842)이 설치된다. 배출관(2848)은 기류 도입부(2842)로 유입된 기류(84)에서 분리된 액을 통합 배기관(2840) 외부로 배출한다. 일 예에 의하면, 배출관(2842)은 기액 분리판(2840)과 인접한 위치에 설치된다.
도 17 및 도 18은 각각 도 14의 장치를 이용하여 기판(W)을 액 처리할 때 기류(84) 및 처리액(82)의 흐름 경로를 보여주는 단면도 및 부분적으로 절단된 사시도이다.
도 17 및 도 18을 참조하면, 도포 공정 진행시 기판(W)은 지지판(1420)에 지지되고, 지지판(1420)에 의해 회전된다. 이 때 지지 유닛(1400)은 기판(W)의 회전에 의해 발생되는 기류(84)가 기류 안내 덕트(2700)의 입구(2746a)를 향하는 방향이 되도록 기판(W)을 회전시킨다. 팬필터 유닛(1260)으로부터 외부 공기가 기판(W)을 향해 하강 기류(84)로서 공급된다. 또한, 노즐(1620)로부터 처리액(82)이 기판(W)으로 공급된다. 기판(W)의 회전에 의해 기판(W)의 상면에서 기류(84)는 기판(W)의 외측을 향하는 방향으로 기판(W)의 회전 방향으로 굽어지면서 흐른다. 기류(84)가 기판(W)의 외측으로 흐르면 기류(84) 중 일부 기류(84)는 기류 안내 덕트(2700)로 유입되고, 이후 처리 용기(1200) 외부로 배기된다. 또한, 기류(84) 중 나머지 기류(84)는 내측 컵(1240)과 외측 컵(1220) 사이의 간극을 통해 아래로 흐른 후, 처리 용기(1200) 내의 배기 공간(1248)으로 유입되고, 이후 개별 배기관(2820)을 통해서 처리 용기(1200) 외부로 배기된다. 또한, 기판(W)을 처리한 처리액(82)은 내측 컵(1240)과 외측 컵(1220) 사이의 공간을 통해 배출 공간(1252)으로 유입된 후, 배출관(1250)을 통해서 처리 용기(1200)의 외부로 배출된다.
기류 안내 덕트(2700) 및 개별 배기관(2820)으로부터 배기된 기류(84)는 통합 배기관(2840)의 기류 도입부(2842)로 유입된 후 기액 분리판(1230)에 의해 처리액(82)이 분리된 후 기류 배출부(2844)를 통해 외부로 배기된다.
도 14의 실시예에 의하면, 기류(84) 중 일부는 기류 안내 덕트(2700)로 유입된다. 이 때 기류 안내 덕트(2700)는 기판(W)의 회전 방향에 대해 접선 방향으로 기류(84)를 유입하도록 제공되므로, 원심력에 의해 기판(W)의 외측으로 흐르는 기류(84)는 처리 용기(1200) 또는 그 내부에 제공된 부재와의 충돌이나 간섭 없이 원활하게 기류 안내 덕트(2700) 내로 유입될 수 있다.
또한, 기류(84) 중 일부는 종래와 동일하게 처리 용기(1200) 내 배기 공간(1248)으로 유입되나, 이 때 배기 공간(1248)으로 유입되는 기류(84)의 양은 기류 안내 덕트(2700)를 제공하지 않았을 때에 비해 매우 작으므로 와류나 큰 충돌 없이 원활하게 배기 공간(1248)을 통해 배기될 수 있다.
상술한 예에서는 기판(W)으로 공급된 기류(84)가 처리 공간 중 지지판(1420)보다 아래에 위치한 배기 공간(1248)으로 유입되는 제1경로와 기류 안내 덕트(2700)로 유입되는 제2경로로 흐르는 것으로 설명하였다. 그러나 선택적으로, 기판 처리 장치(2000)는 기판(W)으로 공급된 기류(84)는 모두 제2경로를 통해서만 흐르도록 제공될 수 있다.
이하에서는, 본 발명의 제3실시예에 따른 기판 처리 장치(3000)에 대하여 도면을 참조하여 보다 상세히 설명한다.
도 19 내지 도 21은 본 발명의 제3실시예에 따른 기류 안내 덕트(3700)를 구비한 기판 처리 장치(3000)를 보여주는 도면들이다.
도 19는 본 발명의 제3실시예에 따른 기류 안내 덕트(3700)가 제공된 기판 처리 장치(3000)를 개략적으로 보여주는 단면도이고, 도 20은 도 19의 기판 처리 장치(3000)의 외부를 보여주는 사시도이고, 도 21은 도 19의 기판 처리 장치(3000)를 부분적으로 절단한 사시도이다.
도 19 내지 도 21을 참조하면, 배기 유닛(3900)은 처리 용기 내의 내부 공간의 기류(84)를 배기한다. 배기 유닛(3900)은 개별 배기관(3820), 기류 안내 덕트(3700), 그리고 통합 배기관(3840)을 가진다.
개별 배기관(3820)은 기판 처리 장치(3000) 내의 배기 공간(1248)과 연결된다. 개별 배기관(3820)은 1개 또는 복수 개 제공될 수 있다. 일 예에 의하면, 개별 배기관(3820)은 외측 컵(1220)의 바닥벽(1222)에 연결되며, 개별 배기관(3820)의 입구(3722)는 외측 컵(1220)의 바닥벽(1222)으로부터 일정 높이 이격되게 배치된다.
기류 안내 덕트(3700)는 기판(W)의 상면과 동일 또는 이와 인접한 높이에서 기류(84)의 흐름을 안내한다. 기판(W)이 회전되면, 원심력에 의해 기판(W)의 상부 영역으로 제공된 하강 기류(84)는 기판(W)의 중심 영역에서 기판(W)의 가장자리 영역을 향하는 방향으로 흐른다. 또한, 기판(W)의 표면 및 이와 인접한 영역에서 기류(84)는 기판(W)의 회전 방향과 동일한 방향으로 굽어지면서 기판(W)의 외측을 향해 흐른다. 이들 기류(84)가 기판(W)의 상면에서 벗어날 때 기류(84) 방향은 대체로 기판(W)의 회전 방향에 대해 접선 방향이다.
기류 안내 덕트(3700)는 기판(W)의 상면에서 벗어난 기류(84)를 기판(W)의 회전 방향에 대해 접선 방향으로 유입하도록 제공된다.
기류 안내 덕트(3700)는 처리 용기(1200)의 외측에 배치된다. 기류 안내 덕트(3700)는 기류 유입부(3720), 연결부(3740), 그리고 기류 유출부(3760)를 가진다. 기류 유입부(3720)는 처리 공간에서 기류(84)를 유입하는 입구(3722)를 가진다. 입구(3722)는 지지 유닛(1400)에 지지된 기판(W)과 동일 또는 인접한 높이에 제공된다. 입구(3722)는 지지 유닛(1400)에 지지되는 기판(W)의 접선 방향과 평행한 방향으로 기류(84)를 유입하도록 제공된다. 기류 유출부(3760)는 출구(3762)를 가지며, 기류 유출부(3760)는 후술하는 통합 배기관(3840)과 연결될 수 있다. 연결부(3740)는 기류 유입부(3720)와 기류 유출부(3760)를 연결한다.
기류 안내 덕트(3700)는 관 형상을 가진다. 기류 안내 덕트(3700)의 기류 유입부(3720)는 그 길이 방향이 기판(W)의 접선 방향과 평행하게 제공된다. 또한, 기류 안내 덕트(3700)의 기류 유출부(3760)는 기류 유입부(3720)의 아래에 배치되며 기류 유입부(3720)와 대향되도록 기류 유입부(3720)와 평행하게 제공될 수 있다. 연결부(3740)는 그 길이 방향이 기류 유입부(3720)와 기류 유출부(3760)에 대해 수직하게 제공될 수 있다.
기류 안내 덕트(3700)는 1개 또는 복수 개가 제공될 수 있다. 일 예에 의하면 기류 안내 덕트(3700)는 2개가 제공되고, 이들은 기판(W)의 회전 중심을 기준으로 동일 간격으로 제공될 수 있다. 선택적으로 기류 안내 덕트(3700)는 3개 또는 이보다 더 많은 수로 제공될 수 있다.
통합 배기관(3840)은 외측 컵(1220)의 외부에 배치된다. 일 예에 의하면, 통합 배기관(3840)은 하우징(1100)의 외부에 배치될 수 있다. 통합 배기관(3840)은 기류 도입부(3842)와 기류 배출부(3844)를 가진다.
일 예에 의하면, 기류 도입부(3842)는 링 형상을 가진다. 기류 도입부(3842)는 개별 배기관(3820) 및 기류 안내 덕트(3700)와 결합되어, 개별 배기관(3820) 및 기류 안내 덕트(3700)로부터 유출된 가스는 통합 개시관의 기류 도입부(3842)로 유입된다. 기류 배출부(3844)는 기류 도입부(3842)로 둘러싸여진 공간 내에 위치되고, 연결부는 기류 도입부(3842)와 기류 배출부(3844)를 연결하여, 기류 도입부(3842)로 도입된 가스가 기류 배출부(3844)를 향해 흐르도록 한다. 개별 배기관(3820)은 기류 안내 덕트(3720)보다 기류 배출부(3844)에 더 인접한 위치에서 기류 도입부(3842)에 연결된다. 기류 도입부(3842) 중 개별 배기관(3820)이 연결되는 지점과 기류 배출부(3844) 사이에는 기액 분리판(3846)이 제공될 수 있다. 일 예에 의하면, 기액 분리판(3846)은 기류 도입부(3842)에 설치될 수 있다. 기액 분리판(3846)은 호 형상으로 제공되고, 기류 도입부(3842)의 저면으로부터 상부로 돌출되게 제공된다. 또한 기액 분리판(3846)은 기류 도입부(3842)의 상면으로부터 이격되게 제공된다. 기액 분리판(3846)과 기류 도입부(3842) 사이의 공간은 기류 도입부(3842)로 유입된 기류(84)가 기류 배출부(3844)로 흐르는 통로로서 제공된다.
또한 기류 도입부(3842) 중 기액 분리판(3840)이 설치된 지점을 기준으로 기류 배출부(3844)의 반대측 영역에는 배출관(3250)이 설치된다. 배출관(3250)은 기류 도입부(3842)로 유입된 기류(84)에서 분리된 액을 통합 배기관(3840) 외부로 배출한다. 일 예에 의하면, 배출관(3250)은 기액 분리판(1230)과 인접한 위치에 설치된다.
도 22 및 도 23은 도 19의 장치를 이용하여 기판(W)을 액처리할 때 기류 및 처리액의 흐름 경로를 보여주는 단면도 및 부분적으로 절단된 사시도이다.
도 22 및 도 23을 참조하면, 도포 공정 진행시 기판(W)은 지지판(1420)에 지지되고, 지지판(1420)에 의해 회전된다. 이 때 지지 유닛(1400)은 기판(W)의 회전에 의해 발생되는 기류(84)가 기류 안내 덕트(3700)의 입구(3722)를 향하는 방향이 되도록 기판(W)을 회전시킨다. 팬필터 유닛(1260)으로부터 외부 공기가 기판(W)을 향해 하강 기류(84)로서 공급된다. 또한, 노즐(1620)로부터 처리액(82)이 기판(W)으로 공급된다. 기판(W)의 회전에 의해 기판(W)의 상면에서 기류(84)는 기판(W)의 외측을 향하는 방향으로 기판(W)의 회전 방향으로 회전하면서 흐른다. 기류(84)가 기판(W)의 바깥쪽으로 흐르면 기류(84) 중 일부 기류(84)는 기류 안내 덕트(3700)로 유입되고, 이후 처리 용기(1200)의 외부로 배기된다. 또한, 기류(84) 중 나머지 기류(84)는 내측 컵(1240)과 외측 컵(1220) 사이의 공간을 통해 아래로 흐른 후, 처리 용기(1200) 내 배기 공간(1248)으로 유입되고, 이후 개별 배기관(3820)을 통해서 처리 용기(1200)의 외부로 배기된다. 또한, 기판(W)을 처리한 처리액(82)은 내측 컵(1240)과 외측 컵(1220) 사이의 공간을 통해 배출 공간(1252)으로 유입된 후, 배출관(1250)을 통해서 처리 용기(1200)의 외부로 배출된다.
기류 안내 덕트(3700) 및 개별 배기관(3820)으로부터 배기된 기류(84)는 통합 배기관(3840)의 기류 도입부(3842)로 유입된 후 기액 분리판(3846)에 의해 처리액(82)이 분리된 후 기류 배출부(3844)를 통해 배기된다.
도 19의 실시예에 의하면, 기류(84) 중 일부는 기류 안내 덕트(3700)로 유입된다. 이 때 기류 안내 덕트(3700)는 기판(W)의 회전 방향에 대해 접선 방향으로 기류(84)를 유입하도록 제공되므로, 원심력에 의해 기판(W)의 외측으로 흐르는 기류(84)는 처리 용기(1200)의 내측벽(1224) 또는 처리 용기(1200) 내부의 다른 부재와 충돌이나 간섭 없이 원활하게 기류 안내 덕트(3700) 내로 유입될 수 있다.
또한, 기류(84) 중 일부는 처리 용기(1200) 내 배기 공간(1248)으로 유입되나, 이 때 배기 공간(1248)으로 유입되는 기류(84)의 양은 기류 안내 덕트(3700)를 제공하지 않았을 때에 비해 매우 작다. 따라서 배기 공간(1248)으로 유입되는 기류(84)가 외부 부재와 충돌 또는 간섭이 작으므로 와류나 큰 충돌 없이 원활하게 배기될 수 있다.
상술한 예에서는 기판(W)으로 공급된 기류(84)가 처리 용기(1200) 중 지지판(1420)보다 아래에 위치한 배기 공간(1248)으로 유입되는 제1경로와 기류 안내 덕트(3700)로 유입되는 제2경로로 흐르는 것으로 설명하였다. 그러나 선택적으로, 기판(W)으로 공급된 기류(84)는 모두 제2경로를 통해서만 흐르도록 제공될 수 있다.
도 24(a) 및 도 24(b)는 도 1과 같은 종래 구조의 기판 처리 장치와 본 발명의 실시예와 같이 기류 안내 덕트가 제공된 기판 처리 장치에서 배기 유량을 비교하여 보여주는 그래프이다. 도 24(a)는 기판(W)의 회전 속도가 저속인 경우, 종래의 기판 처리 장치와 본 발명의 기판 처리 장치의 배기 유량을 비교하여 보여주는 그래프이고, 도 24(b)는 기판(W)의 회전 속도가 고속인 경우, 종래의 기판 처리 장치와 본 발명의 기판 처리 장치의 배기 유량을 비교하여 보여주는 그래프이다.
도 24(a)와 도 24(b)에서 본 발명의 기판 처리 장치는 도 20에 도시된 실시예의 기판 처리 장치이다. 도 24(a)에서 기판(W)은 2500rpm으로 회전되고, 도 24(b)에서 기판(W)은 5000rpm으로 회전되었다.
도 24(a)를 참조하면, 기판(W)이 2500rpm으로 회전될 때, 도 1의 기판 처리 장치(A)에서는 배기유량이 1257LPM이었으나, 본 발명의 기판 처리 장치(B)에서는 1418LPM으로 약 12% 정도 배기 유량이 증가하였다. 또한, 도 24(b)를 참조하면, 기판(W)이 5000rpm으로 회전될 때 도 1의 기판 처리 장치(A)에서는 배기유량이 1114LPM이었으나, 본 발명의 기판 처리 장치(B)에서는 1468LPM으로 약 35% 정도 배기 유량이 증가하였다.
위 도 24(a)와 24(b)로부터 알 수 있듯이, 기판(W)의 회전 방향에 대해 접선 방향으로 기류(84)를 흡입하는 기류 안내 덕트가 제공되는 경우 기판(W)을 저속 회전시키면서 공정을 진행할 때 뿐 아니라 기판(W)을 고속 회전시키면서 공정을 진행할 때에도 배기 효율을 증가하고, 또한 기판(W)의 회전 속도가 빠를수록 종래 구조 대시 배기 효율이 더욱 증가하는 것을 알 수 있다.
상술한 예에서는 처리 용기가 외측 컵과 내측 컵을 가지고, 처리 용기의 내부 공간 중 배기 공간은 내측 컵에 의해 규정되는 것으로 설명되었다. 그러나 이와 달리, 처리 용기에 내측 컵은 제공되지 않고, 처리 용기의 내부 공간 중 배기 공간은 기판(W)을 지지하는 지지판보다 아래 영역으로 규정될 수 있다.
상술한 예에서는 기류 안내 덕트가 기판(W)의 회전 방향에 대해 접선 방향으로 기류를 유입하는 것을 예로 들어 설명하였다. 그러나 이와 달리 기류 안내 덕트는 기판(W)의 회전 방향에 대해 접선 방향이 아닌 다른 방향에서 기류를 유입하도록 제공될 수 있다. 예컨대, 기류 안내 덕트는 도 25에 도시된 바와 같이 그 유입구가 기판과 동일 또는 이와 인접한 높이에 배치되고, 기판(W)의 반경 방향으로 기류를 흡입하도록 제공될 수 있다.
이상의 상세한 설명은 본 발명을 예시하는 것이다. 또한 전술한 내용은 본 발명의 바람직한 실시 형태를 나타내어 설명하는 것이며, 본 발명은 다양한 다른 조합, 변경 및 환경에서 사용할 수 있다. 즉 본 명세서에 개시된 발명의 개념의 범위, 저술한 개시 내용과 균등한 범위 및/또는 당업계의 기술 또는 지식의 범위내에서 변경 또는 수정이 가능하다. 전술한 실시예는 본 발명의 기술적 사상을 구현하기 위한 최선의 상태를 설명하는 것이며, 본 발명의 구체적인 적용 분야 및 용도에서 요구되는 다양한 변경도 가능하다. 따라서 이상의 발명의 상세한 설명은 개시된 실시 상태로 본 발명을 제한하려는 의도가 아니다. 또한 첨부된 청구범위는 다른 실시 상태도 포함하는 것으로 해석되어야 한다.

Claims (20)

  1. 기판을 처리하는 장치에 있어서,
    내부 공간을 가지는 처리 용기와;
    상기 내부 공간 내에서 기판을 지지 및 회전시키는 지지 유닛과;
    상기 내부 공간 내 기류를 배기하는 배기 유닛을 포함하되,
    상기 배기 유닛은,
    상기 지지 유닛에 지지되는 기판의 회전 방향에 대해 접선 방향으로 기류를 유입하도록 제공되는 기류 안내 덕트를 포함하는 기판 처리 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 기류 안내 덕트는 나선 형상으로 제공되는 기판 처리 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 기류 안내 덕트는 그 길이 방향이 기판의 회전축으로부터 동일 거리를 유지하면서 그 입구로부터 그 출구를 향해 점진적으로 높이가 낮아지게 제공되는 기판 처리 장치.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 지지 유닛은,
    기판을 지지하는 지지판과;
    상기 지지판을 회전시키는 회전축과;
    상기 회전축에 결합되어 상기 회전축을 회전력을 제공하는 구동기를 포함하고,
    상기 처리 용기는,
    상기 내부 공간을 제공하는 외측 컵과;
    상기 외측 컵과 이격되도록 상기 내부 공간에 배치되는, 그리고 상기 회전축 또는 상기 구동기를 감싸는 내측 컵을 포함하며,
    상기 기류 안내 덕트는 상기 외측 컵과 상기 내측 컵 사이에 제공되는 기판 처리 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 외측 컵과 상기 내측 컵 사이에는 나선 형상으로 제공되는 가이드 판이 제공되고,
    상기 기류 안내 덕트는, 상기 외측 컵, 상기 내측 컵, 그리고 상기 가이드 판에 의해 규정되는 기판 처리 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 가이드 판은 상기 회전축에서 멀어지는 방향으로 하향 경사지게 제공되고,
    상기 가이드 판에서 상기 외측 컵과 인접하는 영역에는 배액 홀이 형성되는 기판 처리 장치.
  7. 제4항에 있어서,
    상기 내측 컵은 상기 내부 공간 내에서 배기관이 결합된 배기 공간을 규정하고,
    상기 기류 안내 덕트로부터 유출된 기류는 상기 배기 공간으로 유입 후 상기 처리 용기로부터 배기되도록 제공되는 기판 처리 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 외측 컵과 상기 내측 컵 사이에는 상기 외측 컵의 바닥 벽으로부터 상부로 연장되는 기액 분리판이 제공되고,
    상기 기류 안내 덕트는 상기 외측 컵과 상기 기액 분리판 사이의 공간으로 기류를 유출하도록 제공되는 기판 처리 장치.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 기류 안내 덕트는 입구를 가진 유입부를 구비하고,
    상기 기류 안내 덕트에서 상기 입구를 가지는 유입부는 상기 처리 용기의 외측벽을 통해서 상기 처리 용기의 외부로 연장되게 배치되는 기판 처리 장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 유입부는 그 길이 방향이 상기 지지 유닛에 지지되는 기판의 접선 방향과 평행한 방향으로 제공되는 기판 처리 장치.
  11. 제 9항에 있어서,
    상기 지지 유닛은,
    기판이 놓이는 회전 가능한 지지판을 가지고,
    상기 내부 공간에서 상기 지지판보다 아래 영역에 배기 공간이 규정되며,
    상기 배기 유닛은 상기 배기 공간으로 유입된 기류를 상기 내부 공간의 외부로 배기하는 개별 배기관을 더 포함하고,
    상기 개별 배기관과 상기 기류 안내 덕트는 압력 조절 부재가 설치된 통합 배기관에 연결되는 기판 처리 장치.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 기류 안내 덕트는 상기 처리 용기의 내부 공간 내에 위치되는 기판 처리 장치.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 기류 안내 덕트는 상기 처리 용기의 내측벽에 장착되는 기판 처리 장치.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 기류 안내 덕트는 그 길이 방향이 상하 방향으로 제공되고,
    상기 기류 안내 덕트는 상벽 및 측벽을 포함하되,
    상기 상벽은 블로킹 면으로 제공되고,
    상기 측벽 중 상기 지지 유닛에 지지된 기판의 접선과 평행한 방향을 마주보는 면에는 기류를 유입하는 입구가 형성되고, 나머지 면은 블로킹 면으로 제공되는 기판 처리 장치.
  15. 제1항 내지 제14항 중 어느 하나에 있어서,
    상기 내부 공간으로 하강 기류를 공급하는 팬 유닛과;
    상기 지지 유닛에 지지된 기판으로 처리액을 공급하는 노즐을 더 포함하는 기판 처리 장치.
  16. 제9항 내지 제14항 중 어느 하나에 있어서,
    상기 기류 안내 덕트는 복수 개가 상기 지지 유닛에 지지된 기판의 원주 방향을 따라 서로 이격되게 제공되는 기판 처리 장치.
  17. 기판을 처리하는 장치에 있어서,
    내부 공간을 가지는 처리 용기와;
    상기 내부 공간 내에서 기판을 지지 및 회전시키는 지지판을 가지는 지지 유닛과;
    상기 내부 공간 내 분위기를 배기하는 배기 유닛을 구비하되,
    상기 배기 유닛은,
    상기 처리 용기의 내측벽과 상기 지지판에 지지된 기판 사이의 공간을 통해 상기 내부 공간 중 상기 지지판보다 아래에 위치한 배기 공간으로 유입되는 경로인 제1경로의 기류를 상기 처리 용기의 외부로 배기하는 배기관과;
    상기 제1경로와는 상이한 제2경로로 상기 기류를 안내하는 기류 안내 덕트를 포함하는 기판 처리 장치.
  18. 제14항에 있어서,
    상기 제2경로는 상기 지지 유닛에 지지되는 기판의 회전 방향에 대해 접선 방향의 경로인 기판 처리 장치.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 지지 유닛은,
    상기 지지판을 회전시키는 회전축과;
    상기 회전축에 결합되어 상기 회전축을 회전력을 제공하는 구동기를 포함하고,
    상기 처리 용기는,
    상기 내부 공간을 제공하는 외측 컵과;
    상기 외측 컵과 이격되도록 상기 내부 공간에 배치되는, 그리고 상기 회전축 또는 상기 구동기를 감싸는 내측 컵을 포함하며,
    상기 기류 안내 덕트는 상기 외측 컵과 상기 내측 컵 사이에 제공되는 기판 처리 장치.
  20. 기판을 처리하는 장치에 있어서,
    내부 공간을 가지는 처리 용기와;
    상기 내부 공간 내에서 기판을 지지 및 회전시키는 지지판을 가지는 지지 유닛과;
    상기 지지판에 지지된 기판의 회전에 의해 상기 기판 상에서 상기 기판의 외측으로 흐르는 기류의 흐름 방향을 안내하는 기류 안내 덕트를 가지며,
    상기 기류 안내 덕트에서 상기 기류를 유입하는 입구는 상기 지지판에 지지된 기판과 동일 또는 인접한 높이에 제공되는 기판 처리 장치.
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Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20220097680A (ko) * 2020-12-30 2022-07-08 세메스 주식회사 노즐 대기 포트와 이를 포함하는 기판 처리 장치 및 이를 이용한 노즐 세정 방법
KR20220108560A (ko) * 2021-01-27 2022-08-03 삼성전자주식회사 기판 처리 장치
JP2022124070A (ja) * 2021-02-15 2022-08-25 株式会社Ｓｃｒｅｅｎホールディングス 基板処理装置、および、筒状ガードの加工方法

Citations (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000237669A (ja) * 1999-02-23 2000-09-05 Central Glass Co Ltd スピンコート法による薄膜の形成装置及び形成方法
JP2002066428A (ja) * 2000-08-29 2002-03-05 Shibaura Mechatronics Corp スピン処理装置
JP2005340556A (ja) * 2004-05-28 2005-12-08 Nec Electronics Corp 基板処理装置
KR20090056805A (ko) * 2007-11-29 2009-06-03 도쿄엘렉트론가부시키가이샤 도포처리장치
KR20110127063A (ko) * 2010-05-18 2011-11-24 주식회사 에스앤에스텍 레지스트막 형성 장치, 포토마스크 블랭크 및 포토마스크 블랭크의 제조 방법
JP2011249848A (ja) * 2011-08-31 2011-12-08 Tokyo Electron Ltd 液処理装置及び液処理方法
KR20130020431A (ko) * 2011-08-19 2013-02-27 세메스 주식회사 기판 처리 장치
KR20150026940A (ko) * 2013-08-30 2015-03-11 시바우라 메카트로닉스 가부시끼가이샤 스핀 처리 장치
JP2015088734A (ja) * 2013-09-27 2015-05-07 東京エレクトロン株式会社 液処理装置
JP2016149480A (ja) * 2015-02-13 2016-08-18 東京エレクトロン株式会社 基板処理装置及び基板処理方法
JP2018018856A (ja) * 2016-07-25 2018-02-01 株式会社Ｓｃｒｅｅｎホールディングス 基板処理装置
JP2018026477A (ja) * 2016-08-10 2018-02-15 東京エレクトロン株式会社 液処理装置及び液処理方法
JP2018137263A (ja) * 2017-02-20 2018-08-30 株式会社Ｓｃｒｅｅｎホールディングス 基板処理装置および基板処理方法
JP2020025000A (ja) * 2018-08-07 2020-02-13 芝浦メカトロニクス株式会社 基板処理装置及び基板処理方法

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6527860B1 (en) * 1999-10-19 2003-03-04 Tokyo Electron Limited Substrate processing apparatus
JP4358410B2 (ja) * 2000-06-30 2009-11-04 芝浦メカトロニクス株式会社 スピン処理装置
JP3890026B2 (ja) * 2003-03-10 2007-03-07 東京エレクトロン株式会社 液処理装置および液処理方法
GB2436308A (en) * 2006-03-23 2007-09-26 Adrian Christopher Arnold Particle separator
JP4812897B1 (ja) * 2010-12-22 2011-11-09 ミクロ技研株式会社 基板処理装置及び基板処理方法

Patent Citations (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000237669A (ja) * 1999-02-23 2000-09-05 Central Glass Co Ltd スピンコート法による薄膜の形成装置及び形成方法
JP2002066428A (ja) * 2000-08-29 2002-03-05 Shibaura Mechatronics Corp スピン処理装置
JP2005340556A (ja) * 2004-05-28 2005-12-08 Nec Electronics Corp 基板処理装置
KR20090056805A (ko) * 2007-11-29 2009-06-03 도쿄엘렉트론가부시키가이샤 도포처리장치
KR20110127063A (ko) * 2010-05-18 2011-11-24 주식회사 에스앤에스텍 레지스트막 형성 장치, 포토마스크 블랭크 및 포토마스크 블랭크의 제조 방법
KR20130020431A (ko) * 2011-08-19 2013-02-27 세메스 주식회사 기판 처리 장치
JP2011249848A (ja) * 2011-08-31 2011-12-08 Tokyo Electron Ltd 液処理装置及び液処理方法
KR20150026940A (ko) * 2013-08-30 2015-03-11 시바우라 메카트로닉스 가부시끼가이샤 스핀 처리 장치
JP2015088734A (ja) * 2013-09-27 2015-05-07 東京エレクトロン株式会社 液処理装置
JP2016149480A (ja) * 2015-02-13 2016-08-18 東京エレクトロン株式会社 基板処理装置及び基板処理方法
JP2018018856A (ja) * 2016-07-25 2018-02-01 株式会社Ｓｃｒｅｅｎホールディングス 基板処理装置
JP2018026477A (ja) * 2016-08-10 2018-02-15 東京エレクトロン株式会社 液処理装置及び液処理方法
JP2018137263A (ja) * 2017-02-20 2018-08-30 株式会社Ｓｃｒｅｅｎホールディングス 基板処理装置および基板処理方法
JP2020025000A (ja) * 2018-08-07 2020-02-13 芝浦メカトロニクス株式会社 基板処理装置及び基板処理方法

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