KR20220089562A - 기판 처리 장치 - Google Patents

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KR20220089562A
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Abstract

본 발명은 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 처리 용기는, 상기 내부 공간을 제공하는 외측 컵과; 상기 외측 컵과 이격되도록 상기 내부 공간에 배치되는 내측 컵을 포함하며, 상기 외측 컵은 측벽에 제공되는 돌출부를 포함하는 기판 처리 장치에 관한 것이다.

Description

기판 처리 장치{APPARATUS FOR TREATING A 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 처리액을 공급하는 노즐(30)을 가진다. 처리 용기(10)는 외측 컵(12)과 내측 컵(14)를 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 기판(W)의 중심에서 가장자리를 향해 기판(W)의 회전 방향을 따라 흐른다. 이후 위 기류(84)는 도 2와 같이 외측 컵(12)와 내측 컵(14) 사이 공간(A1)으로 흐른 뒤, 외측 컵(12)의 바닥판에 충돌 후 내측 컵(14)과 배기관(70) 사이 공간(A2)을 통해 배기관(70)으로 유입되어 외부로 배출된다. 이때 외측 컵(12)와 내측 컵(14) 사이 공간(A1)의 너비가 내측 컵(14)과 배기관(70) 사이 공간(A2)의 너비보다 크게 형성됨으로써, 내측 컵(14)과 배기관(70) 사이 공간(A2)으로 유입되는 기류(84)의 양이 적어지면서 외측 컵(12)의 바닥판 근처에서 와류가 발생된다. 와류가 발생되는 지점에서 기류(84)가 정체되고, 이에 따라 내부 공간 내부의 배기가 원활하게 이루어지지 않는다.
또한, 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, 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.
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 용기와; 상기 내부 공간 내에서 기판을 지지 및 회전시키는 지지 유닛과; 상기 내부 공간 내 기류를 배기하는 배기 유닛을 포함하되, 상기 처리 용기는, 상기 내부 공간을 제공하는 외측 컵과; 상기 외측 컵과 이격되도록 상기 내부 공간에 배치되는 내측 컵을 포함하며, 상기 외측 컵은 측벽에 제공되는 돌출부를 포함한다.
상기 외측 컵은, 바닥벽과, 상기 바닥벽의 외측 가장자리로부터 위로 연장되는 측벽과, 상기 측벽으로부터 내측으로 연장되는 상벽을 포함하고, 상기 내측 컵은, 상기 외측 컵의 측벽과 대향하는 외벽과, 상기 외벽과 대향하는 내벽과, 상기 외벽과 상기 내벽을 연결하는 상벽을 포함하고, 상기 돌출부는 상기 외측 컵의 측벽 중 상기 내측 컵의 외벽과 대향하는 부분에 제공될 수 있다.
상기 돌출부는 상기 외측 컵의 상기 측벽을 따라 연장 형성되고, 상기 돌출부와 상기 외측 컵의 바닥벽 사이의 이격 거리는 동일하게 제공될 수 있다.
상기 돌출부는 상기 외측 컵의 상기 측벽을 따라 연장 형성되고, 상기 돌출부와 상기 외측 컵의 상기 바닥벽 사이의 이격 거리는 상기 외측 컵의 상단으로부터 상기 바닥벽을 향하는 방향을 향해 점진적으로 높이가 낮아지게 제공될 수 있 다.
상기 배기 유닛은, 상기 내측 컵의 내부에 배치되는 배기관과, 상기 내부 공간 내의 기류를 강제 흡입하는 압력 조절 부재를 포함할 수 있다.
상기 돌출부와 상기 내측 컵의 상기 외벽 사이에는 제1통로가 형성되고, 상기 내측 컵의 상기 외벽과 상기 배기 유닛 사이에는 제2통로가 형성되고, 상기 제1통로의 폭과 상기 제2통로의 폭은 동일하게 제공될 수 있다.
상기 제1통로에 형성되어 상기 기류를 흡입하는 압력은 상기 제2통로에 형성되고 상기 제1통로로 유입된 기류를 흡입하는 압력과 동일하게 제공될 수 있다.
상기 외측 컵의 상벽은, 상기 외측 컵의 측벽으로부터 상향 경사지게 연장되는 외측 상벽과, 상기 외측 상벽으로부터 하향 경사지게 연장되는 내측 상벽을 포함하고, 상기 내측 상벽에는 기류가 유입되는 홀이 형성될 수 있다.
상기 외측 컵의 내측 상벽은 상기 홀의 상부에 위치하는 상부 가이드부와, 상기 홀의 하부에 위치하는 하부 가이드부를 포함하고, 상기 상부 가이드부와 상기 하부 가이드부 각각은 적어도 일부에서 곡면을 포함하고, 상기 상부 가이드부의 상기 곡면과 상기 하부 가이드부의 상기 곡면은 상기 홀의 내면을 구성할 수 있다.
상기 상부 가이드부의 상기 곡면은 상기 하부 가이드부의 상기 곡면이 휘어진 방향과 반대 방향으로 휘어지도록 제공될 수 있다.
상기 상부 가이드부의 상기 곡면과 상기 하부 가이드부의 상기 곡면은 각각 유선형으로 제공될 수 있다.
상기 지지 유닛에 지지된 기판 상에 처리액을 공급하는 액 공급 유닛을 더 포함할 수 있다.
상기 처리액은 포토 레지스트일 수 있다.
본 발명은 기판을 처리하는 장치를 개시한다.
기판 처리 장치는 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 처리 용기는, 상기 내부 공간을 제공하는 외측 컵과; 상기 외측 컵과 이격되도록 상기 내부 공간에 배치되는 내측 컵을 포함하며, 상기 외측 컵은, 바닥벽과; 상기 바닥벽으로부터 위로 연장되는 측벽과; 상기 측벽으로부터 상향 경사지게 제공되는 외측 상벽과; 상기 외측 상벽으로부터 하향 경사지게 제공되는 내측 상벽을 포함하고, 상기 내측 상벽은, 상기 내측 상벽에 형성되는 홀의 상부에 위치하는 상부 가이드부와, 상기 홀의 하부에 위치하는 하부 가이드부를 포함하고, 상기 상부 가이드부와 상기 하부 가이드부 각각은 상기 홀의 내면을 형성하되 적어도 일부에서 라운드 형상으로 제공되는 곡면을 포함한다.
상기 상부 가이드부의 상기 곡면과 상기 하부 가이드부의 상기 곡면은 각각 유선형으로 제공될 수 있다.
상기 상부 가이드부의 상기 곡면은 상기 하부 가이드부의 상기 곡면이 휘어진 방향과 반대 방향으로 휘어지도록 제공될 수 있다.
상기 내측 상벽의 상기 홀의 직경은, 상기 내측 상벽의 상면에서 하면을 향하는 방향으로 갈수록 작아질 수 있다.
상기 외측 컵은, 상기 외측 컵의 측벽 중 상기 내측 컵의 외벽과 대향하는 부분에 제공되는 돌출부를 포함할 수 있다.
상기 배기 유닛은, 상기 내측 컵의 내부에 배치되는 배기관과, 상기 내부 공간 내의 기류를 강제 흡입하는 압력 조절 부재를 포함하고, 상기 돌출부와 상기 내측 컵의 상기 외벽 사이에는 제1통로가 형성되고, 상기 내측 컵의 상기 외벽과 상기 배기 유닛 사이에는 제2통로가 형성되고, 상기 제1통로의 폭과 상기 제2통로의 폭은 동일하게 제공될 수 있다.
상기 제1통로에 형성되어 상기 기류를 흡입하는 압력은 상기 제2통로에 형성되고 상기 제1통로로 유입된 기류를 흡입하는 압력과 동일하게 제공될 수 있다.
본 발명은 기판을 처리하는 장치를 개시한다.
기판 처리 장치는 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 처리 용기는, 상기 내부 공간을 제공하는 외측 컵과; 상기 외측 컵과 이격되도록 상기 내부 공간에 배치되는 내측 컵을 포함하며, 상기 외측 컵은, 바닥벽과; 상기 바닥벽으로부터 위로 연장되는 측벽과; 상기 측벽으로부터 상향 경사지게 제공되는 외측 상벽과; 상기 외측 상벽으로부터 하향 경사지게 제공되는 내측 상벽을 포함하고, 상기 내측 상벽은, 상기 내측 상벽에 형성되는 홀의 상부에 위치하는 상부 가이드부와, 상기 홀의 하부에 위치하는 하부 가이드부를 포함하고, 상기 상부 가이드부와 상기 하부 가이드부 각각은 상기 홀의 내면을 형성하되 적어도 일부에서 라운드 형상으로 제공되는 곡면을 포함하고, 상기 외측 컵은,
상기 외측 컵의 측벽 중 상기 내측 컵의 외벽과 대향하는 부분에 제공되는 돌출부를 포함하고, 상기 돌출부와 상기 내측 컵의 외벽 사이에 형성되는 제1통로의 폭은, 상기 내측컵의 외벽과 상기 배기관 사이에 형성되는 제2통로의 폭과 동일하게 제공된다.
본 발명에 의하면, 기판 처리 효율을 향상시킬 수 있는 기판 처리 장치를 제공할 수 있다.
또한, 처리 공간에서 회전하는 기판에 처리액을 공급하여 기판을 처리할 때, 와류 및 역류를 방지하고 배기 유량을 증가시켜 처리 공간 내에서 기류를 원활하게 배기할 수 있다.
또한, 회전하는 기판에 처리액을 공급하여 기판에 액막을 형성할 때 기판의 전체 영역에서 액막의 두께를 균일하게 제공할 수 있다.
또한, 회전하는 기판에 처리액을 공급하여 기판을 처리할 때 오염 물질이 기판에 재흡착되는 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 기류의 흐름을 보여주는 단면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 기판 처리 장치를 개략적으로 보여주는 사시도이다.
도 4는 도 3의 도포 블록 또는 현상 블록을 보여주는 기판 처리 장치의 단면도이다.
도 5는 도 3의 기판 처리 장치의 평면도이다.
도 6은 도 5의 반송 로봇을 개략적으로 보여주는 평면도이다.
도 7은 도 5의 열 처리 챔버의 일 예를 개략적으로 보여주는 평면도이다.
도 8은 도 5의 열 처리 챔버의 정면도이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 회전되는 기판에 액을 공급하여 기판을 처리하는 기판 처리 장치의 구조를 개략적으로 보여주는 단면도이다.
도 10은 도 9의 기판 처리 장치의 일 부분을 확대하여 보여주는 확대도이다.
도 11은 도 9의 기판 처리 장치의 사시도이다.
도 12는 도 9의 장치를 이용하여 기판을 액처리 할 때 처리 용기 내부 공간 내에서 기류의 흐름 경로를 보여주는 부분적으로 절단된 단면도이다.
도 13은 본 발명의 다른 실시예에 따른 회전되는 기판에 액을 공급하여 기판을 처리하는 기판 처리 장치의 구조를 개략적으로 보여주는 단면도이다.
아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시 예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시 예에 한정되지 않는다. 또한, 본 발명의 바람직한 실시 예를 상세하게 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 유사한 기능 및 작용을 하는 부분에 대해서는 도면 전체에 걸쳐 동일한 부호를 사용한다.
어떤 구성요소를 '포함한다'는 것은, 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있다는 것을 의미한다. 구체적으로, "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.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 또한 도면에서 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있다.
용어 "및/또는"은 해당 열거된 항목 중 어느 하나 및 하나 이상의 모든 조합을 포함한다. 또한, 본 명세서에서 "연결된다"라는 의미는 A 부재와 B 부재가 직접 연결되는 경우뿐만 아니라, A 부재와 B 부재의 사이에 C 부재가 개재되어 A 부재와 B 부재가 간접 연결되는 경우도 의미한다.
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 과장되었다.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 3 내지 도 12를 참조하여 본 발명의 실시예에 대하여 설명한다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 기판 처리 장치를 개략적으로 보여주는 사시도이고, 도 4는 도 3의 도포 블록 또는 현상 블록을 보여주는 기판 처리 장치의 단면도이고, 도 5는 도 3의 기판 처리 장치의 평면도이다.
도 3 내지 도 5을 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 제2방향(14)이라 하고, 제1방향(12) 및 제2방향(14)에 모두 수직한 방향을 제3방향(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 제2방향(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 제2방향(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 제2방향(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, 제3방향(16)을 축으로 한 회전, 그리고 제3방향(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 3의 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 5를 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 제1방향(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, 제3방향(16)을 축으로 한 회전, 그리고 제3방향(16)을 따라 이동 가능하게 제공될 수 있다. 반송 챔버(350) 내에는 그 길이 방향이 제1방향(12)과 평행하게 제공되는 가이드 레일(356)이 제공되고, 반송 로봇(352)은 가이드 레일(356) 상에서 이동 가능하게 제공될 수 있다.
도 6은 반송 로봇의 핸드의 일 예를 보여주는 도면이다. 도 6을 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 7은 도 5의 열 처리 챔버의 일 예를 개략적으로 보여주는 평면도이고, 도 8는 도 7의 열 처리 챔버의 정면도이다.
도 7과 도 8을 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.
현상 블록(300b)은 도포 블록(300a)과 동일한 구조를 가지며, 현상 블록(300b)에 제공된 액 처리 챔버는 기판 상에 현상액을 공급한다.
인터페이스 모듈(500)은 처리 모듈(300)을 외부의 노광 장치(700)와 연결한다. 인터페이스 모듈(500)은 인터페이스 프레임(510), 부가 공정 챔버(520), 인터페이스 버퍼(530), 그리고 인터페이스 로봇(550)을 가진다.
인터페이스 프레임(510)의 상단에는 내부에 하강기류를 형성하는 팬필터유닛이 제공될 수 있다. 부가 공정 챔버(520), 인터페이스 버퍼(530), 그리고 인터페이스 로봇(550)은 인터페이스 프레임(510)의 내부에 배치된다. 부가 공정 챔버(520)는 도포 블록(300a)에서 공정이 완료된 기판(W)이 노광 장치(700)로 반입되기 전에 소정의 부가 공정을 수행할 수 있다. 선택적으로 부가 공정 챔버(520)는 노광 장치(700)에서 공정이 완료된 기판(W)이 현상 블록(300b)으로 반입되기 전에 소정의 부가 공정을 수행할 수 있다. 일 예에 의하면, 부가 공정은 기판(W)의 에지 영역을 노광하는 에지 노광 공정, 또는 기판(W)의 상면을 세정하는 상면 세정 공정, 또는 기판(W)의 하면을 세정하는 하면 세정공정일 수 있다. 부가 공정 챔버(520)는 복수 개가 제공되고, 이들은 서로 적층되도록 제공될 수 있다. 부가 공정 챔버(520)는 모두 동일한 공정을 수행하도록 제공될 수 있다. 선택적으로 부가 공정 챔버(520)들 중 일부는 서로 다른 공정을 수행하도록 제공될 수 있다.
인터페이스 버퍼(530)는 도포 블록(300a), 부가 공정 챔버(520), 노광 장치(700), 그리고 현상 블록(300b) 간에 반송되는 기판(W)이 반송도중에 일시적으로 머무르는 공간을 제공한다. 인터페이스 버퍼(530)는 복수 개가 제공되고, 복수의 인터페이스 버퍼(530)들은 서로 적층되게 제공될 수 있다.
일 예에 의하면, 반송 챔버(350)의 길이 방향의 연장선을 기준으로 일 측면에는 부가 공정 챔버(520)가 배치되고, 다른 측면에는 인터페이스 버퍼(530)가 배치될 수 있다.
인터페이스 로봇(550)은 도포 블록(300a), 부가 공정 챔버(520), 노광 장치(700), 그리고 현상 블록(300b) 간에 기판(W)을 반송한다. 인터페이스 로봇(550)은 기판(W)을 반송하는 반송 핸드를 가질 수 있다. 인터페이스 로봇(550)은 1개 또는 복수 개의 로봇으로 제공될 수 있다. 일 예에 의하면, 인터페이스 로봇(550)은 제1로봇(552) 및 제2로봇(554)을 가진다. 제1로봇(552)은 도포 블록(300a), 부가 공정 챔버(520), 그리고 인터페이스 버퍼(530) 간에 기판(W)을 반송하고, 제2로봇(554)은 인터페이스 버퍼(530)와 노광 장치(700) 간에 기판(W)을 반송하고, 제2로봇(4604)은 인터페이스 버퍼(530)와 현상 블록(300b) 간에 기판(W)을 반송하도록 제공될 수 있다.
제1로봇(552) 및 제2로봇(554)은 각각 기판(W)이 놓이는 반송 핸드를 포함하며, 핸드는 전진 및 후진 이동, 제3 방향(16)에 평행한 축을 기준으로 한 회전, 그리고 제3 방향(16)을 따라 이동 가능하게 제공될 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 처리액을 공급하는 장치일 수 있다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 회전되는 기판에 액을 공급하여 기판을 처리하는 기판 처리 장치의 구조를 개략적으로 보여주는 단면도이다. 도 10은 도 9의 기판 처리 장치의 일 부분을 확대하여 보여주는 확대도이고, 도 11은 도 9의 기판 처리 장치의 사시도이다.
도 9 내지 도 11을 참조하면, 기판 처리 장치(1000)는 하우징(1100), 처리 용기(1200), 기판 지지 유닛(1400), 액 공급 유닛(1600), 그리고 배기 유닛1을 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.
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 제공되는 외측 상벽과, 외측 상벽으로부터 기판(W)을 향하는 방향으로 하향 경사지게 제공되는 내측 상벽을 포함한다.
외측 컵(1220)은 측벽(1224)의 내부면으로부터 내측으로 돌출되는 돌출부(1228)를 포함한다. 돌출부(1228)은 측벽(1224)의 내부면의 적어도 일부로부터 내측으로 돌출 형성된다. 돌출부(1228)은 외측 컵(1220)의 측벽(1224)의 내부면을 따라 연장 형성된다. 돌출부(1228)는 내측 컵(1240)의 외벽(1244)과 대향하게 위치될 수 있다. 돌출부(1228)는 외측 컵(1220)의 측벽(1224)과 내측 컵(1240)의 외벽(1244) 사이 공간에 위치할 수 있다. 돌출부(1228)는 내측 컵(1240)의 외벽(1244)와 이격된다. 돌출부(1228)와 내측 컵(1240)의 외벽(1244) 사이의 이격 공간은 기류(84)가 이동하는 제1통로(R1)를 형성한다. 돌출부(1228)은 외측 컵(1220) 측벽(1224)와 내측 컵(1240)의 외벽(1244) 사이로 유입되는 기류(84) 또는 외측 컵(1220) 돌출부(1228)와 내측 컵(1240)의 외벽(1244) 사이로 유입되는 기류(84) 중 외측 컵(1220)의 바닥벽(1222)에 부딪혀 되튀는 기류(84)가 역류하는 것을 방지할 수 있다.
외측 컵(1220)은 상벽(1226)에 형성되는 홀(1246c)을 포함한다. 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)는 홀(1246c)을 통과하여 외측 컵(1220)과 내측 컵(1240) 사이 공간으로 유입되거나, 홀(1246c)을 통과하지 않고 외측 컵(1220)과 내측 컵(1240) 사이 공간으로 유입된다.
홀(1246c)은 내측 상벽에 형성된다. 홀(1246c)에는 내측 상벽 중에서 홀(1246c)의 상부에 위치하는 상부 가이드부(1246a)와, 홀(1246c)의 하부에 위치하는 하부 가이드부(1246b)를 포함한다. 상부 가이드부(1246a)는 적어도 일부에서 곡면을 포함한다. 하부 가이드부(1246b)는 적어도 일부에서 곡면을 포함한. 상부 가이드부(1246a)의 곡면과 하부 가이드부(1246b)의 곡면은 홀(1246c)의 내면을 구성할 수 있다.
상부 가이드부(1246a)의 곡면과 하부 가이드부(1246b)의 곡면은 서로 대향되게 형성될 수 있다. 홀(1246c)의 직경은 내측 상벽의 상면에서 내측 상벽의 하면으로 갈수록 감소한다. 상부 가이드부(1246a)의 곡면은, 내측 상벽의 하향 경사진 방향으로 볼록하게 형성된다. 하부 가이드부(1246b)의 곡면은, 내측 상벽의 하향 경사진 방향으로 오목하게 형성된다. 즉, 상부 가이드부(1246a)의 곡면이 휘어진 방향과 하부 가이드부(1246b)의 곡면이 휘어진 방향을 서로 반대 방향일 수 있다. 상부 가이드부(1246a)의 곡면과 하부 가이드부(1246b)의 곡면은 유선형상으로 형성될 수 있다. 이 경우, 홀(1246c)로 유입되는 기류(84)는 상부 및 하부 가이드부(1246a, 1246b)의 곡면에 의해 최소 저항으로 유입될 수 있다. 또한, 홀(1246c)로 유입되는 기류(84)에 가해지는 저항이 최소화됨에 따라, 기류(84)의 유동 박리 현상을 방지 및 기류(84)의 이동 속도의 감소를 최소화할 수 있고, 이로 인하여 소용돌이 형태의 와류가 발생되는 것을 방지할 수 있다. 이를 통해, 배기량의 감소를 방지하여 배기 효율을 최대화할 수 있다.
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. 외벽(1244)는 외측 컵(1220)의 돌출부(1228)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. 내측 컵(1240)의 내부 공간에는 후술하는 배기 유닛(1700)이 위치된다.
외측 컵(1220)의 바닥벽(1222)에는 처리액을 배출하는 배출관(1250)이 연결된다. 배출관(1250)은 외측 컵(1220)의 측벽(1224)과 내측 컵(1240)의 외벽(1244) 사이로 유입된 처리액을 처리 용기(1200)의 외부로 배출한다. 일 예에 의하면, 외측 컵(1220)의 측벽(1224)과 기액 분리판(1230) 사이의 공간은 처리액을 배출하는 배출 공간으로 제공되고, 배출관(1250)은 배출 공간에서 처리액을 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 배기 유닛(170)에 의해 둘러싸인 공간으로 유입되고, 배기 유닛(1700)의 내부로 유입되어 배출된다.
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 유닛은 배기관(1700) 을 가진다.
배기관(1700)은 처리 용기(1200) 내부로 유입된 기류(84)를 처리 용기(1200)의 외부로 배기한다. 일 예에 의하면, 배기관(1700)은 내측 컵(1240)의 내부 공간에 위치된다. 배기관(1700)은 내측 컵(1240)의 외벽(1244)과 내벽(1242) 사이의 공간까지 연장될 수 있다. 배기관(1700)은 내측 컵(1240)의 외벽(1244)보다 내측 컵(1240)의 내벽(1242)에 인접하게 위치된다. 일 예로, 배기관(1700)은 내측 컵(1240)의 내벽(1242)에 접촉된다. 배기관(1700)은 내측 컵(1240)의 외벽(1244)과 이격된다. 배기관(1700)과 내측 컵(1240)의 외벽(1244) 사이의 이격 공간은 기류(84)가 이동하는 제2통로(R2)를 형성한다. 배기관(17200)에는 배기 공간(1248) 내의 기류(84)를 강제 흡입하도록 압력 조절 부재(도시되지 않음)가 설치된다. 압력 조절 부재는 펌프일 수 있다. 압력 조절 부재는 처리 용기(1200) 내부에 음압을 제공한다.
제1통로(R1)의 이격 거리(d1)은 제2통로(R2)의 이격 거리(d2)와 동일하거나 비슷한 폭을 갖도록 형성된다. 이 경우, 압력 조절 부재에 의해 형성되는 음압은, 제1통로(R1)에서의 압력과 제2통로(R2)에서의 압력이 동일하거나 비슷하게 형성된다. 이를 통해, 돌출부(1228)와 내측 컵(1240)의 외벽(1244) 사이로 유입된 기류(84)를 하강시키는 음압과, 돌출부(1228)와 내측 컵(1240)의 외벽(1244) 사이로 유입되어 내측 컵(1240)의 외벽(1244)와 배기관(1700) 사이로 흡입하는 음압이 동일하게 형성될 수 있어 기류(84)가 와류 또는 역류 없이 배기관(1700)으로 유입 및 외부로 배기될 수 있다.
도 1의 기판 처리 장치를 참고하면, 외측 컵(12)의 측벽과 내측 컵(14)의 외벽 사이의 이격 거리가, 내측 벽(14)의 외벽과 배기관(70) 사이의 이격 거리보다 크게 형성된다. 도 1의 기판 처리 장치에 의하면, 외측 컵(12)의 측벽과 내측 컵(14)의 외벽 사이의 제1공간(A1)형성되는 음압이 내측 벽(14)의 외벽과 배기관(70) 사이의 제2공간(A2)에 형성되는 음압보다 크게 형성된다. 이 경우, 제1공간(A1)으로 유입되는 기류(84)의 양은 많은 반면, 제2공간(A2)을 통과하는 기류의 양은 작고, 이로 인하여 기류(84)의 유동 방향이 바뀌는 외측 컵(12)의 바닥벽 부근에서 기류(84)의 정체가 발생된다. 기류(84)의 정체로 인하여 외측 컵(12)의 바닥벽 부근에서 기류(84)의 와류가 발생되고, 이로 인하여 외측 컵(12)의 측벽과 배기관(70) 사이 공간으로 유입된 기류(84)가 제1공간(A1)으로 역류하는 형상이 발생된다.
그러나, 본 발명에 의하면, 제1통로(R1)와 제2통로(R2)의 이격 거리를 동일하게 형성함으로써, 각 통로에 형성되는 음압의 크기를 동일하게 유지할 수 있다. 이로 인하여, 제1통로(R1)로 유입되는 기류(84)가 정체없이 제2통로(R2)를 통해 배기관(1700)으로 유입될 수 있어 기류 정체 방지, 와류 발생 방지, 액튐을 방지할 수 있다.
도 12는 도 9의 장치를 이용하여 기판을 액처리 할 때 처리 용기 내부 공간 내에서 기류의 흐름 경로를 보여주는 부분적으로 절단된 단면도이다.
도 12를 참조하면, 도포 공정 진행시 기판(W)은 지지판(1420)에 지지되고, 지지판(1420)에 의해 회전된다. 팬필터 유닛(1260)으로부터 외부 공기가 기판(W)을 향해 하강 기류(84)로서 공급된다. 또한, 노즐(1620)로부터 포토 레지스트와 같은 처리액이 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 처리액은 외측 컵(1220)의 돌출부(1228)과 내측 컵(1240)의 외벽(1244) 사이의 제1통로(R1)로 유입된다. 제1통로(R1)로 유입된 기류(84)는 제2통로(84)를 통과하여 배기관(1700)으로 유입된 후 배기관(1700)을 통해서 처리 용기(1200)의 외부로 배기된다.
제1통로(R1)로 유입된 기류(84) 중 일부는 외측 컵(1220)의 바닥벽(1222)에 충돌하여 역방향으로 흐를 수 있다. 이 경우, 바닥벽(1222)에 충돌하여 되튀는 기류(84)는 돌출부(1228)에 부딪히게 되어 외측 컵(1220)과 배기관(1700) 사이 공간으로 다시 유입된다. 다시 유입된 기류(84)는 제2통로(R2)를 통과하여 배기관(1700)으로 유입된 후 배기관(1700)을 통해서 처리 용기(1200)의 외부로 배기된다. 한편, 되튀는 기류(84)는, 제1통로(R1)의 하강 기류로 인하여 제1통로(R1)로는 유입되지 않는다.
이하에서는, 본 발명의 다른 실시예에 따른 기판 처리 장치(1000)에 대하여 도면을 참고하며 설명한다.
다른 실시예에 따른 기판 처리 장치는 상술한 일 실시예에 따른 기판 처리 장치와 돌출부(1228)의 구성을 제외하고는 앞서 서술한 것과 대략적으로 일치되게 구성된다. 따라서, 이하에서는 동일한 구성에 대하여는 동일한 도면번호를 부여하고, 중복된 설명을 생략하며, 차이점을 위주로 설명한다.
도 13은 본 발명의 다른 실시예에 따른 회전되는 기판에 액을 공급하여 기판을 처리하는 기판 처리 장치의 구조를 개략적으로 보여주는 단면도이다.
다른 실시예에 따른 기판 처리 장치(1000)는 외측 컵(1220)의 측벽(1224)의 내면으로부터 내측으로 돌출되는 돌출부(1229)를 포함한다. 돌출부(1229)는 외측 컵(1220)의 측벽(1224)의 내면을 따라 연장 형성된다. 이때, 일 실시예에 따른 돌출부(1228)는 바닥벽(1222)과 돌출부(1228) 사이의 이격 거리가 동일하게 유지된 상태로 외측 컵(1220)의 측벽(1224)에 연장 형성된다. 반면, 다른 실시예에 따른 돌출부(1229)는, 외측 컵(1220)의 측벽(1224)의 내면을 따라 스파이럴(spiral) 형상으로 연장된다. 즉, 다른 실시예(1229)에 따른 돌출부(1229)와 외측 컵(1220)의 바닥벽(1222) 사이의 이격 거리는, 외측컵(1220)의 상단으로부터 바닥벽(1222)을 향하는 방향으로 갈수록 낮아지게 배치된다.
다른 실시예에 따른 기판 처리 장치는 상술한 돌출부(1229)를 제외하고는 일 실시예에 따른 기판 처리 장치와 동일하게 구성되며, 생략된 설명은 일 실시예에 따른 기판 처리 장치의 설명을 인용할 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 처리 용기는,
    상기 내부 공간을 제공하는 외측 컵과;
    상기 외측 컵과 이격되도록 상기 내부 공간에 배치되는 내측 컵을 포함하며,
    상기 외측 컵은 측벽에 제공되는 돌출부를 포함하는 기판 처리 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 외측 컵은,
    바닥벽과, 상기 바닥벽의 외측 가장자리로부터 위로 연장되는 측벽과, 상기 측벽으로부터 내측으로 연장되는 상벽을 포함하고,
    상기 내측 컵은,
    상기 외측 컵의 측벽과 대향하는 외벽과, 상기 외벽과 대향하는 내벽과, 상기 외벽과 상기 내벽을 연결하는 상벽을 포함하고,
    상기 돌출부는 상기 외측 컵의 측벽 중 상기 내측 컵의 외벽과 대향하는 부분에 제공되는 기판 처리 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 돌출부는 상기 외측 컵의 상기 측벽을 따라 연장 형성되고,
    상기 돌출부와 상기 외측 컵의 바닥벽 사이의 이격 거리는 동일하게 제공되는 기판 처리 장치.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 돌출부는 상기 외측 컵의 상기 측벽을 따라 연장 형성되고,
    상기 돌출부와 상기 외측 컵의 상기 바닥벽 사이의 이격 거리는 상기 외측 컵의 상단으로부터 상기 바닥벽을 향하는 방향을 향해 점진적으로 높이가 낮아지게 제공되는 기판 처리 장치.
  5. 제2항에 있어서,
    상기 배기 유닛은,
    상기 내측 컵의 내부에 배치되는 배기관과,
    상기 내부 공간 내의 기류를 강제 흡입하는 압력 조절 부재를 포함하는 기판 처리 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 돌출부와 상기 내측 컵의 상기 외벽 사이에는 제1통로가 형성되고,
    상기 내측 컵의 상기 외벽과 상기 배기 유닛 사이에는 제2통로가 형성되고,
    상기 제1통로의 폭과 상기 제2통로의 폭은 동일하게 제공되는 기판 처리 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 제1통로에 형성되어 상기 기류를 흡입하는 압력은 상기 제2통로에 형성되고 상기 제1통로로 유입된 기류를 흡입하는 압력과 동일하게 제공되는 기판 처리 장치.
  8. 제2항에 있어서,
    상기 외측 컵의 상벽은,
    상기 외측 컵의 측벽으로부터 상향 경사지게 연장되는 외측 상벽과,
    상기 외측 상벽으로부터 하향 경사지게 연장되는 내측 상벽을 포함하고,
    상기 내측 상벽에는 기류가 유입되는 홀이 형성되는 기판 처리 장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 외측 컵의 내측 상벽은 상기 홀의 상부에 위치하는 상부 가이드부와, 상기 홀의 하부에 위치하는 하부 가이드부를 포함하고,
    상기 상부 가이드부와 상기 하부 가이드부 각각은 적어도 일부에서 곡면을 포함하고,
    상기 상부 가이드부의 상기 곡면과 상기 하부 가이드부의 상기 곡면은 상기 홀의 내면을 구성하는 기판 처리 장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 상부 가이드부의 상기 곡면은 상기 하부 가이드부의 상기 곡면이 휘어진 방향과 반대 방향으로 휘어지도록 제공되는 기판 처리 장치.
  11. 제9에 있어서,
    상기 상부 가이드부의 상기 곡면과 상기 하부 가이드부의 상기 곡면은 각각 유선형으로 제공되는 기판 처리 장치.
  12. 제1항 내지 제11항에 있어서,
    상기 지지 유닛에 지지된 기판 상에 처리액을 공급하는 액 공급 유닛을 더 포함하고,
    상기 처리액은 포토 레지스트인 기판 처리 장치.
  13. 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 처리 용기는,
    상기 내부 공간을 제공하는 외측 컵과;
    상기 외측 컵과 이격되도록 상기 내부 공간에 배치되는 내측 컵을 포함하며,
    상기 외측 컵은,
    바닥벽과;
    상기 바닥벽으로부터 위로 연장되는 측벽과;
    상기 측벽으로부터 상향 경사지게 제공되는 외측 상벽과;
    상기 외측 상벽으로부터 하향 경사지게 제공되는 내측 상벽을 포함하고,
    상기 내측 상벽은,
    상기 내측 상벽에 형성되는 홀의 상부에 위치하는 상부 가이드부와, 상기 홀의 하부에 위치하는 하부 가이드부를 포함하고,
    상기 상부 가이드부와 상기 하부 가이드부 각각은 상기 홀의 내면을 형성하되 적어도 일부에서 라운드 형상으로 제공되는 곡면을 포함하는 기판 처리 장치.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 상부 가이드부의 상기 곡면과 상기 하부 가이드부의 상기 곡면은 각각 유선형으로 제공되는 기판 처리 장치.
  15. 제13항에 있어서,
    상기 상부 가이드부의 상기 곡면은 상기 하부 가이드부의 상기 곡면이 휘어진 방향과 반대 방향으로 휘어지도록 제공되는 기판 처리 장치.
  16. 제13항에 있어서,
    상기 내측 상벽의 상기 홀의 직경은,
    상기 내측 상벽의 상면에서 하면을 향하는 방향으로 갈수록 작아지는 기판 처리 장치.
  17. 제13항에 있어서,
    상기 외측 컵은,
    상기 외측 컵의 측벽 중 상기 내측 컵의 외벽과 대향하는 부분에 제공되는 돌출부를 포함하는 기판 처리 장치.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 배기 유닛은,
    상기 내측 컵의 내부에 배치되는 배기관과,
    상기 내부 공간 내의 기류를 강제 흡입하는 압력 조절 부재를 포함하고,
    상기 돌출부와 상기 내측 컵의 상기 외벽 사이에는 제1통로가 형성되고,
    상기 내측 컵의 상기 외벽과 상기 배기 유닛 사이에는 제2통로가 형성되고,
    상기 제1통로의 폭과 상기 제2통로의 폭은 동일하게 제공되는 기판 처리 장치.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 제1통로에 형성되어 상기 기류를 흡입하는 압력은 상기 제2통로에 형성되고 상기 제1통로로 유입된 기류를 흡입하는 압력과 동일하게 제공되는 기판 처리 장치.
  20. 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 처리 용기는,
    상기 내부 공간을 제공하는 외측 컵과;
    상기 외측 컵과 이격되도록 상기 내부 공간에 배치되는 내측 컵을 포함하며,
    상기 외측 컵은,
    바닥벽과;
    상기 바닥벽으로부터 위로 연장되는 측벽과;
    상기 측벽으로부터 상향 경사지게 제공되는 외측 상벽과;
    상기 외측 상벽으로부터 하향 경사지게 제공되는 내측 상벽을 포함하고,
    상기 내측 상벽은,
    상기 내측 상벽에 형성되는 홀의 상부에 위치하는 상부 가이드부와, 상기 홀의 하부에 위치하는 하부 가이드부를 포함하고,
    상기 상부 가이드부와 상기 하부 가이드부 각각은 상기 홀의 내면을 형성하되 적어도 일부에서 라운드 형상으로 제공되는 곡면을 포함하고,
    상기 외측 컵은,
    상기 외측 컵의 측벽 중 상기 내측 컵의 외벽과 대향하는 부분에 제공되는 돌출부를 포함하고,
    상기 돌출부와 상기 내측 컵의 외벽 사이에 형성되는 제1통로의 폭은, 상기 내측컵의 외벽과 상기 배기관 사이에 형성되는 제2통로의 폭과 동일하게 제공되는 기판 처리 장치.
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