KR20220108560A - 기판 처리 장치 - Google Patents

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KR20220108560A
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이동근
박종호
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삼성전자주식회사
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Abstract

본 개시의 기술적 사상은 기판을 지지하도록 구성된 기판 지지대; 상기 기판 지지대에 지지된 상기 기판을 향해 처리액을 공급하도록 구성된 처리액 공급 노즐; 액 배출구 및 배기구를 포함하는 바닥판; 상기 바닥판의 내주에 세워진 내측벽; 상기 바닥판의 외주에 세워진 외측벽; 및 상기 액 배출구와 연통하는 제1 공간 및 상기 배기구와 연통하는 제2 공간을 분리하도록 상기 바닥판 상에 세워진 차단벽;을 포함하는 배출 용기; 상기 기판 지지대에 지지된 상기 기판에서 흘러나온 처리액을 상기 배출 용기의 상기 제1 공간으로 안내하도록 구성되고, 상기 배출 용기의 제2 공간을 덮는 제1 가이드 판 및 상기 배출 용기의 상기 외측벽과 상기 차단벽 사이에 있는 제2 가이드 판을 포함하는 내측 커버; 상기 배출 용기의 상기 제1 공간 내에 거치된 흐름 가이드; 상기 배출 용기의 상기 액 배출구에 연결된 액회수관; 및 상기 배출 용기의 상기 배기구에 연결된 배기관;을 포함하는 기판 처리 장치를 제공한다.

Description

기판 처리 장치 {APPARATUS OF PROCESSING SUBSTRATE}
본 개시의 기술적 사상은 기판 처리 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 처리 용기 어셈블리를 포함하는 기판 처리 장치에 관한 것이다.
웨이퍼와 같은 기판 상에 절연막, 포토 레지스트 막과 같은 막을 형성하기 위해 스핀 코터와 같은 코팅 장비를 이용한다. 일반적으로 코팅 장비는 기판이 탑재되는 척과, 기판에 처리액을 공급하는 공급부와, 처리액 등의 폐액을 수집하는 처리 용기를 포함한다. 코팅 장비를 이용하여 기판 상에 포토 레지스트 막을 형성하는 경우, 포토 레지스트로부터 발생된 흄(fume) 또는 기체 상태의 오염 물질은 처리 용기에 접속된 배기관을 통해 배기된다. 다만, 배기관에 오염 물질이 누적되면 배기 압력을 비정상적으로 변화시켜, 코팅 장비를 이용한 코팅 공정의 신뢰성을 저하시키는 문제가 있다.
본 개시의 기술적 사상이 해결하고자 하는 과제는 기판 처리 장치를 제공하는데 있다.
상술한 과제를 해결하기 위하여 본 개시의 기술적 사상은 기판을 지지하도록 구성된 기판 지지대; 상기 기판 지지대에 지지된 상기 기판을 향해 처리액을 공급하도록 구성된 처리액 공급 노즐; 액 배출구 및 배기구를 포함하는 바닥판; 상기 바닥판의 내주에 세워진 내측벽; 상기 바닥판의 외주에 세워진 외측벽; 및 상기 액 배출구와 연통하는 제1 공간 및 상기 배기구와 연통하는 제2 공간을 분리하도록 상기 바닥판 상에 세워진 차단벽;을 포함하는 배출 용기; 상기 기판 지지대에 지지된 상기 기판에서 흘러나온 처리액을 상기 배출 용기의 상기 제1 공간으로 안내하도록 구성되고, 상기 배출 용기의 제2 공간을 덮는 제1 가이드 판 및 상기 배출 용기의 상기 외측벽과 상기 차단벽 사이에 있는 제2 가이드 판을 포함하는 내측 커버; 상기 배출 용기의 상기 제1 공간 내에 거치된 흐름 가이드; 상기 배출 용기의 상기 액 배출구에 연결된 액회수관; 및 상기 배출 용기의 상기 배기구에 연결된 배기관;을 포함하는 기판 처리 장치를 제공한다.
상술한 과제를 해결하기 위하여 본 개시의 기술적 사상은 기판을 지지하도록 구성되고, 회전 샤프트 및 상기 회전 샤프트 상의 스핀 척을 포함하는 기판 지지대; 상기 기판 지지대에 지지된 상기 기판을 향해 처리액을 공급하도록 구성된 처리액 공급 노즐; 상기 스핀 척의 하방에 배치된 배출 용기로서, 액 배출구 및 배기구를 포함하는 바닥판; 상기 회전 샤프트를 둘러싸도록 상기 바닥판 상에 배치된 내측벽; 상기 내측벽을 둘러싸도록 상기 바닥판 상에 배치된 차단벽; 상기 차단벽을 둘러싸도록 상기 바닥판 상에 배치된 외측벽; 상기 외측벽과 상기 차단벽 사이에 있고 상기 액 배출구와 연통하는 제1 공간; 및 상기 내측벽과 상기 차단벽 사이에 있고 상기 배기구와 연통하는 제2 공간;을 포함하는 상기 배출 용기; 상기 배출 용기의 제2 공간을 덮는 제1 가이드 판 및 상기 제1 가이드 판의 가장자리로부터 상기 배출 용기의 상기 제1 공간의 내부로 연장된 제2 가이드 판을 포함하는 내측 커버; 상기 배출 용기의 상기 외측벽의 상단으로부터 상방으로 연장되고, 상기 스핀 척을 둘러싸는 외측 커버; 상기 제1 공간 내에 배치된 흐름 가이드로서, 상기 배출 용기의 상기 외측벽을 둘러싸는 가이드 본체; 상기 가이드 본체의 하단으로부터 돌출된 복수의 돌출부; 및 상기 차단벽의 상단에 걸리는 후크 구조;를 포함하는 상기 흐름 가이드; 상기 배출 용기의 상기 액 배출구에 연결된 액회수관; 상기 배출 용기의 상기 배기구에 연결된 배기관; 및 상기 배출 용기의 내부로 세정액을 분사하는 세정 노즐;을 포함하는 기판 처리 장치를 제공한다.
상술한 과제를 해결하기 위하여 본 개시의 기술적 사상은 기판을 지지하도록 구성된 기판 지지대; 상기 기판 지지대에 지지된 상기 기판을 향해 처리액을 공급하도록 구성된 처리액 공급 노즐; 액 배출구 및 배기구를 포함하는 바닥판; 및 액 배출구에 연통하는 제1 공간 및 배기구에 연통하는 제2 공간이 분리되도록 상기 바닥판 상에 배치된 차단벽을 포함하는 배출 용기; 상기 기판 지지대에 지지된 상기 기판에서 흘러나온 처리액을 상기 배출 용기의 상기 제1 공간으로 안내하는 내측 커버; 및 상기 배출 용기의 상기 제1 공간 내에 거치된 흐름 가이드;를 포함하고, 상기 흐름 가이드는, 링 형태의 가이드 본체; 상기 가이드 본체로부터 돌출되고 상기 제1 공간으로 유입된 유체를 안내하는 복수의 돌출부; 및 상기 복수의 돌출부 사이에 있고 상기 유체를 통과시키도록 구성된 유동 홈;을 포함하는 기판 처리 장치를 제공한다.
본 개시의 예시적인 실시예들에 의하면, 배출 용기에는 폐액이 수집되는 제1 공간과 기체가 배기되는 배기관에 연결된 제2 공간이 분리되어 있고, 배출 용기의 제1 공간에는 배출 용기로 유입된 액체 및 기체의 흐름을 안내하는 흐름 가이드가 배치된다. 흐름 가이드는 배출 용기의 제1 공간과 제2 공간을 분리하는 차단벽을 넘어 배출 용기의 제2 공간으로 흐르는 기류를 따라 폐액이 제2 공간으로 빨려 들어가는 것을 방지할 수 있다. 이에 따라, 기체가 배기되는 배기관의 오염을 방지할 수 있고, 배기관의 오염에 따른 배기 압력 변화를 방지할 수 있고, 궁극적으로 기판 처리 장치를 이용한 코팅 공정의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 개시의 예시적인 실시예들에 따른 기판 처리 장치를 나타내는 단면도이다.
도 2는 도 1의 기판 처리 장치에 포함된 흐름 가이드를 나타내는 사시도이다.
도 3은 도 1의 기판 처리 장치에 포함된 흐름 가이드를 나타내는 측면도이다.
도 4는 도 1의 처리 용기 어셈블리 내에서 유동하는 액체 및 기체의 흐름을 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 본 개시의 예시적인 실시예들에 따른 흐름 가이드가 배출 용기에 거치된 상태를 나타내는 사시도이다.
도 6은 본 개시의 예시적인 실시예들에 따른 흐름 가이드가 배출 용기에 거치된 상태를 나타내는 사시도이다.
도 7은 본 개시의 예시적인 실시예들에 따른 흐름 가이드가 배출 용기에 거치된 상태를 나타내는 단면도이다.
도 8은 본 개시의 예시적인 실시예들에 따른 흐름 가이드를 나타내는 사시도이다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 개시의 기술적 사상의 실시예들에 대해 상세히 설명한다. 도면 상의 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 사용하고, 이들에 대한 중복된 설명은 생략한다.
도 1은 본 개시의 예시적인 실시예들에 따른 기판 처리 장치(100)를 나타내는 단면도이다. 도 2는 도 1의 기판 처리 장치(100)에 포함된 흐름 가이드(170)를 나타내는 사시도이다. 도 3은 도 1의 기판 처리 장치(100)에 포함된 흐름 가이드(170)를 나타내는 측면도이다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 기판 처리 장치(100)는 기판(W) 상에 처리액을 공급하여, 기판(W)을 처리하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 기판 처리 장치(100)는 기판(W) 상에 물질막을 형성하도록 구성될 수 있다.
여기서,"기판(W)"은 기판(W) 그 자체, 또는 기판(W)과 그 표면 상에 형성된 소정의 층 또는 막 등을 포함하는 적층 구조체를 의미할 수 있다. 또한, "기판(W)의 표면"이라 함은 기판(W) 그 자체의 노출 표면, 또는 기판(W) 위에 형성된 소정의 층 또는 막 등의 노출 표면을 의미할 수 있다. 예를 들어, 기판(W)은 웨이퍼이거나, 또는 웨이퍼와 웨이퍼 상의 적어도 하나의 물질막을 포함할 수 있다. 상기 물질막은 웨이퍼 상에 형성되는 절연막, 고분자막 등을 포함할 수 있다.
예시적인 실시예들에서, 기판 처리 장치(100)는 기판(W) 상에 포토 레지스트 막과 같은 감광성 물질막을 형성하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 기판 처리 장치(100)는 스핀 코팅 공정을 수행하도록 구성될 수 있으며, 스핀 코팅 공정을 수행하여 기판(W) 상에 감광성 물질막을 형성할 수 있다.
기판 처리 장치(100)는 챔버(111), 기판 지지대(130), 처리 용기 어셈블리(120), 처리액 공급 노즐(141), 및 세정 노즐(151)을 포함할 수 있다.
챔버(111)는 기판(W)이 처리될 수 있는 내부 공간(113)을 제공할 수 있다. 예시적인 실시예들에서, 챔버(111)의 상기 내부 공간(113)에는 진공압 또는 대기압이 형성될 수 있다. 챔버(111)는 개구부를 포함할 수 있다. 챔버(111)의 개구부를 통해 챔버(111)의 내부 공간(113)으로 기판(W)이 반입 또는 반출될 수 있다. 챔버(111)의 내부 공간(113)을 외부 환경으로부터 분리하기 위하여, 챔버(111)의 개구부는 필요에 따라 밀폐 또는 밀봉될 수 있다.
챔버(111)의 상측벽에는 팬 유닛(115)이 설치될 수 있다. 팬 유닛(115)은 챔버(111)의 상부로부터 하부를 향해 청정 기체를 송풍하도록 구성될 수 있다. 챔버(111)의 하부에는 챔버(111) 내의 기체를 배기하도록 구성된 배기부(117)가 구비될 수 있다. 배기부(117)는 진공 펌프와 같은 배기 수단에 연결되어, 챔버(111) 내의 기체를 배기하도록 구성될 수 있다. 상기 팬 유닛(115) 및 상기 배기부(117)에 의해, 챔버(111) 내에는 하강 기류가 형성될 수 있다.
처리 용기 어셈블리(120)는 챔버(111)의 내부 공간(113) 내에 배치될 수 있다. 처리 용기 어셈블리(120)는 상부에 오프닝이 형성된 용기 형태를 가질 수 있다. 처리 용기 어셈블리(120)는 기판 지지대(130) 및 기판 지지대(130)에 탑재된 기판(W)을 수용할 수 있는 처리 공간(129)을 가질 수 있다.
기판 지지대(130)는 처리 용기 어셈블리(120)의 처리 공간(129) 내에 배치될 수 있다. 기판 지지대(130)는 스핀 척(131) 및 회전 샤프트(133)를 포함할 수 있다.
스핀 척(131)은 기판(W)이 탑재되는 탑재면을 포함할 수 있다. 스핀 척(131)은 탑재면 상에 놓인 기판(W)을 지지하도록 구성될 수 있다. 예시적인 실시예들에서, 스핀 척(131)은 기판(W)을 진공 흡입하여 기판(W)을 지지하도록 구성될 수 있다. 예시적인 실시예들에서, 스핀 척(131)은 정전기력을 이용하여 기판(W)을 지지하도록 구성될 수 있다. 회전 샤프트(133)는 회전 모터와 같은 액츄에이터에 의해 중심축을 기준으로 회전하도록 구성될 수 있다. 스핀 척(131)은 회전 샤프트(133)에 결합되어, 회전 샤프트(133)의 회전에 의해 회전하도록 구성될 수 있다. 또한, 스핀 척(131)은 수직 방향으로 승강하도록 구성될 수도 있다.
처리액 공급 노즐(141)은 기판(W) 상에 처리액을 공급할 수 있다. 처리액 공급 노즐(141)은 기판 지지대(130)의 탑재면 위에 배치될 수 있다. 처리액 공급 노즐(141)은 노즐 암(145)에 연결되며, 노즐 암(145) 내에 구비된 유로를 통해 처리액 소스(143)에 연결될 수 있다. 처리액 공급 노즐(141)은 처리액 소스(143)에서 공급된 처리액을 노즐 암(145)의 유로를 통해 공급받을 수 있다. 처리액 공급 노즐(141)은 노즐 암(145)에 의해 이동하도록 구성될 수 있다. 예들 들어, 처리액 공급 노즐(141)은 기판(W) 상에 처리액을 공급하기 위한 분사 위치와, 상기 분사 위치로부터 떨어진 대기 위치 사이에서 이동하도록 구성될 수 있다.
예시적인 실시예들에서, 처리액 공급 노즐(141)은 포토 레지스트와 같은 감광성 물질을 기판(W)에 공급하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 스핀 척(131)이 기판(W)을 지지한 상태에서 회전하는 동안, 처리액 공급 노즐(141)은 기판(W)의 중심부로 액상의 포토 레지스트를 공급할 수 있다. 스핀 척(131)이 회전하므로, 기판(W)에 공급된 포토 레지스트는 원심력에 의해 기판(W)의 반경 방향으로 이동하게 되며, 이에 따라 포토 레지스트는 기판(W)의 일 표면 상에 전체적으로 도포될 수 있다.
일부 예시적인 실시예들에서, 기판 처리 장치(100)는 처리액 공급 노즐(141)을 통해 공급되는 처리액과 다른 종류의 물질을 공급하도록 구성된 다른 노즐을 더 포함할 수 있다. 예를 들어, 기판 처리 장치(100)는 EBR(Edge Bead Removal) 공정을 수행하기 위한 용제를 공급하도록 구성된 노즐을 더 포함할 수 있다. 스핀 코팅 방식으로 기판(W) 상에 포토 레지스트 막을 형성한 경우, 기판(W)의 가장자리 부분에 도포된 포토 레지스트 막의 두께가 상대적으로 두꺼울 수 있다. 이 경우, 상기 노즐은 기판(W)의 가장자리 부분에 용제를 공급하여, 기판(W)의 가장자리 부분 상의 포토 레지스트 막을 부분적으로 제거할 수 있다.
세정 노즐(151)은 처리 용기 어셈블리(120)의 처리 공간(129)으로 세정액을 공급하도록 구성될 수 있다. 세정 노즐(151)은 처리 용기 어셈블리(120)에 잔류하는 오염물을 제거하기 위한 세정액을 처리 용기 어셈블리(120)의 내부로 분사하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 세정 노즐(151)은 처리 용기 어셈블리(120) 내의 오염물을 제거하기 위한 세정액을 세정액 소스로부터 공급받고, 세정액을 처리 용기 어셈블리(120)의 내부로 분사하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 상기 세정액은 시너(thinner), 아세톤 등을 포함할 수 있다.
세정 노즐(151)은 처리 용기 어셈블리(120) 내에 배치될 수 있다. 예를 들어, 세정 노즐(151)은 스핀 척(131)의 아래에 위치되어, 기판 지지대(130)에 기판(W)의 배면 또는 처리 용기 어셈블리(120)의 내부로 세정액을 분사하도록 구성될 수 있다. 도 1에서는, 처리 용기 어셈블리(120) 내에 2개의 세정 노즐(151)이 배치된 것으로 예시되었으나, 처리 용기 어셈블리(120) 내에는 1개 또는 3개 이상의 세정 노즐(151)이 배치될 수도 있다.
처리 용기 어셈블리(120)는 폐액을 수집하여 배출시키는데 이용될 수 있다. 예를 들어, 기판(W) 상에 처리액을 공급하여 기판(W)이 처리되는 동안, 처리액은 기판(W)으로부터 흘러나와 처리 용기 어셈블리(120)의 내부로 떨어지게 된다. 이러한 폐액은 처리 용기 어셈블리(120)에 수집되며 수집된 폐액은 처리 용기 어셈블리(120)의 외부로 배출될 수 있다.
처리 용기 어셈블리(120)는 배출 용기(180), 외측 커버(121), 내측 커버(123), 및 흐름 가이드(170)를 포함할 수 있다.
배출 용기(180)는 스핀 척(131)의 아래에 배치될 수 있고, 회전 샤프트(133)가 수용되는 중공부를 포함할 수 있다. 배출 용기(180)는 폐액이 수집될 수 있는 액 수용 공간을 가질 수 있다. 배출 용기(180)는 상기 액 수용 공간에 연통하고 폐액이 배출되는 액 배출구(188)를 포함할 수 있다. 액 배출구(188)는 액 회수관(161)에 연결되며, 배출 용기(180)에 수집된 폐액은 액 배출구(188)를 통해 액 회수관(161)으로 배출될 수 있다. 또한, 배출 용기(180)는 상기 액 수용 공간과는 분리 또는 구별된 배기 공간을 포함하며, 상기 배기 공간에 연통하고 기체가 배출되는 배기구(189)를 포함할 수 있다. 배기구(189)는 배기관(163)에 연결될 수 있고, 배기관(163)은 배기 펌프(165)에 연결될 수 있다. 배기 펌프(165)는 배기관(163)을 통해 배출 용기(180) 내의 기체를 흡입하여, 배출 용기(180)의 기체가 배기관(163)으로 배출되도록 할 수 있다. 즉, 처리액 등의 액체와 함께 배출 용기(180)로 유입된 기체는 배기관(163)을 통해 외부로 배출될 수 있다. 예시적인 실시예들에서, 배출 용기(180)에는 복수의 배기관(163), 예를 들어 2개 또는 3개의 배기관(163)이 접속될 수 있다.
배출 용기(180)는 바닥판(181), 내측벽(182), 외측벽(183), 및 차단벽(184)을 포함할 수 있다.
바닥판(181)은 액 배출구(188) 및 배기구(189)를 포함할 수 있다. 내측벽(182), 외측벽(183) 및 차단벽(184)은 바닥판(181) 상에 수직 방향으로 세워질 수 있다. 내측벽(182)은 바닥판(181)의 내주 또는 내주에 인접하게 배치되며, 바닥판(181)으로부터 상방으로 연장될 수 있다. 외측벽(183)은 바닥판(181)의 외주 또는 외주에 인접하게 배치되며, 바닥판(181)으로부터 상방으로 연장될 수 있다. 차단벽(184)은 외측벽(183)과 내측벽(182) 사이에 배치되며, 바닥판(181)으로부터 상방으로 연장될 수 있다. 차단벽(184)은 외측벽(183)과 내측벽(182) 사이에 배치되어, 차단벽(184)과 외측벽(183) 사이에 있는 제1 공간(191)과, 차단벽(184)과 내측벽(182) 사이에 있는 제2 공간(192)을 분리 또는 구별시킬 수 있다.
내측벽(182), 외측벽(183) 및 차단벽(184)은 각각, 평면적 관점에서 링 형태를 가질 수 있다. 평면적 관점에서, 내측벽(182)은 기판 지지대(130)의 회전 샤프트(133)를 둘러싸도록 바닥판(181) 상에서 연장할 수 있고, 차단벽(184)은 내측벽(182)을 둘러싸도록 바닥판(181) 상에서 연장할 수 있고, 외측벽(183)은 차단벽(184)을 둘러싸도록 바닥판(181) 상에서 연장할 수 있다.
배출 용기(180)의 제1 공간(191)은 차단벽(184), 외측벽(183), 및 바닥판(181)에 의해 정의된 공간일 수 있다. 배출 용기(180)의 제1 공간(191)은 폐액이 수집되는 액 수용 공간일 수 있으며, 바닥판(181)에 구비된 액 배출구(188)에 연통할 수 있다. 배출 용기(180)의 제2 공간(192)은 차단벽(184), 내측벽(182), 및 바닥판(181)에 의해 정의된 공간일 수 있다. 배출 용기(180)의 제2 공간(192)은 바닥판(181)에 구비된 배기구(189)에 연통할 수 있다. 배기 펌프(165)에 의해 발생된 배기 압력에 의해 배출 용기(180)의 제2 공간(192)에는 하강 기류가 형성될 수 있다. 배출 용기(180)의 제1 공간(191)으로 유입된 기체는 차단벽(184)을 넘어 제2 공간(192)으로 유동하게 되며, 이후 배기구(189)를 통해 배기관(163)으로 배출될 수 있다. 차단벽(184)에 의해 배출 용기(180)의 제2 공간(192)이 폐액이 수집되는 배출 용기(180)의 제1 공간(191)과 분리되므로, 배출 용기(180) 내에서 기체와 액체가 분리되어 배출될 수 있다.
내측 커버(123)는 스핀 척(131) 및 스핀 척(131)이 지지된 기판(W)의 아래에 위치될 수 있다. 내측 커버(123)는 배출 용기(180)에 결합될 수 있다. 내측 커버(123)는 기판(W)으로부터 흘러나온 처리액이 배출 용기(180)의 제1 공간(191)으로 흐르도록 안내할 수 있다.
예시적인 실시예들에서, 내측 커버(123)는 배출 용기(180)의 제2 공간(192)을 덮는 제1 가이드 판(1231)과, 제1 가이드 판(1231)의 가장자리로부터 배출 용기(180)의 제1 공간(191)의 내부를 향해 하방으로 연장된 제2 가이드 판(1233)을 포함할 수 있다.
제1 가이드 판(1231)은 배출 용기(180)의 내측벽(182)의 상단에 연결될 수 있다. 제1 가이드 판(1231)은 배출 용기(180)의 내측벽(182)의 상단으로부터 반경 방향의 외측으로 연장되어, 배출 용기(180)의 제2 공간(192)을 덮을 수 있다. 제1 가이드 판(1231)은 배출 용기(180)의 차단벽(184)으로부터 이격될 수 있다.
제2 가이드 판(1233)은 차단벽(184)의 상단보다 낮은 높이까지 하방으로 연장하되, 바닥판(181)으로부터 수직 방향으로 이격될 수 있다. 제2 가이드 판(1233)은 평면적 관점에서 링 형태를 가질 수 있다. 제2 가이드 판(1233)은 배출 용기(180)의 제1 공간(191) 내에서 차단벽(184)과 평행하게 연장할 수 있다. 제2 가이드 판(1233)은 차단벽(184)을 둘러쌀 수 있고, 배출 용기(180)의 외측벽(183)은 제2 가이드 판(1233)을 둘러쌀 수 있다. 제2 가이드 판(1233)은 배출 용기(180)의 차단벽(184)과 외측벽(183) 사이에 배치되어, 제2 가이드 판(1233)과 차단벽(184) 사이의 유로와 제2 가이드 판(1233)과 외측벽(183) 사이의 유로를 분리할 수 있다. 제2 가이드 판(1233)은 제1 가이드 판(1231)의 가장자리로부터 배출 용기(180)의 제1 공간(191)의 내부를 향해 하방으로 연장되어, 배출 용기(180)의 제1 공간(191)에 굴곡된 유로를 형성할 수 있다.
기판(W)으로부터 흘러나온 처리액은 제1 가이드 판(1231)을 따라 흐르고, 제2 가이드 판(1233)과 배출 용기(180)의 외측벽(183) 사이의 유로를 통해 배출 용기(180)의 제1 공간(191)으로 흐르게 된다.
외측 커버(121)는 배출 용기(180)의 외측벽(183)의 상단에 연결될 수 있다. 외측 커버(121) 기판 지지대(130)의 스핀 척(131) 상에 탑재된 기판(W)을 둘러싸는 원통 형태를 가질 수 있다. 외측 커버(121)는 배출 용기(180)의 외측벽(183)의 상단으로부터 기판 지지대(130)에 지지된 기판(W) 보다 높은 높이까지 연장될 수 있다.
예시적인 실시예들에서, 외측 커버(121)는 배출 용기(180)의 외측벽(183)의 상단으로부터 수직 방향으로 연장된 수직 연장부와, 상기 수직 연장부의 상단으로부터 내측으로 상향 경사지게 연장된 경사 연장부를 포함할 수 있다. 외측 커버(121)는 기판(W)으로부터 반경 방향으로 비산되는 처리액을 배출 용기(180)로 유도하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 기판(W)으로부터 반경 방향으로 비산된 처리액은 외측 커버(121)에 충돌한 이후, 외측 커버(121)의 내벽면을 따라서 배출 용기(180)의 제1 공간(191)으로 흐를 수 있다. 배출 용기(180)로 이동된 처리액은 바닥판(181)에 형성된 액 배출구(188)를 통해서 액 회수관(161)으로 배출될 수 있다.
흐름 가이드(170)는 배출 용기(180)의 차단벽(184)과 외측벽(183) 사이에 배치될 수 있다. 흐름 가이드(170)는 배출 용기(180)의 제1 공간(191) 내에 배치되며, 배출 용기(180)로 유입된 유체의 흐름을 안내할 수 있다. 흐름 가이드(170)는 제1 공간(191)에 비스듬하게 배치될 수 있다. 흐름 가이드(170)의 일부분은 내측 커버(123)의 제2 가이드 판(1233)과 배출 용기(180)의 외측벽(183) 사이에 있는 유로의 하류의 아래를 부분적으로 막을 수 있다. 예를 들어, 흐름 가이드(170)의 일부분은 내측 커버(123)의 제2 가이드 판(1233)과 배출 용기(180)의 외측벽(183) 사이에 있는 유로의 하류의 아래에 비스듬하게 기울어진 자세로 위치될 수 있다.
흐름 가이드(170)는 링 형태의 가이드 본체(171), 및 가이드 본체(171)의 하단으로부터 돌출된 복수의 돌출부(173)를 포함할 수 있다.
가이드 본체(171)는 차단벽(184)을 둘러싸는 링 형태를 가질 수 있다. 가이드 본체(171)는 중심부가 중공된 원통 형상을 가질 수 있다.
복수의 돌출부(173)는 가이드 본체(171)의 원주 방향으로 상호 이격될 수 있다. 복수의 돌출부(173)의 연장 방향은 가이드 본체(171)의 연장 방향과 상이할 수 있고, 내측 커버(123)의 제2 가이드 판(1233)의 연장 방향과 상이할 수 있다. 예를 들어, 복수의 돌출부(173)는 가이드 본체(171)의 하단으로부터 배출 용기(180)의 외측벽(183)을 향하여 돌출될 수 있다. 예를 들어, 복수의 돌출부(173)는 가이드 본체(171)의 하단으로부터 외측으로 하향 경사지게 연장될 수 있다.
복수의 돌출부(173)는 각각, 가이드 본체(171)의 하단으로부터 멀어질수록 폭이 좁아지는 테이퍼 형태를 가질 수 있다. 즉, 각 돌출부(173)의 원주 방향에 따른 길이는 가이드 본체(171)의 하단으로부터 멀어질수록 작아질 수 있다.
가이드 본체(171)의 원주 방향으로 이웃하는 돌출부들(173) 사이에는 유동 홈(175)이 형성될 수 있다. 유동 홈(175)은 돌출부들(173)의 말단부로 갈수록 폭이 넓어지는 형태를 가질 수 있다. 즉, 유동 홈(175)의 원주 방향에 따른 길이는 가이드 본체(171)의 하단으로부터 멀어질수록 커질 수 있다.
예시적인 실시예들에서, 흐름 가이드(170)는 플라스틱 물질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 흐름 가이드(170)는 폴리프로필렌, 테플론 등을 포함할 수 있다.
예시적인 실시예들에서, 흐름 가이드(170)는 플라스틱 사출 방식으로 형성될 수 있다. 예를 들어, 흐름 가이드(170)는 일체형 플라스틱 사출 방식으로 제조되어, 전체적으로 동일한 물질로 이루어질 수 있다. 즉, 흐름 가이드(170)를 구성하는 가이드 본체(171), 복수의 돌출부(173), 및 후크 구조(177)는 서로 동일한 물질로 구성될 수 있다.
도 4는 도 1의 처리 용기 어셈블리(120) 내에서 유동하는 액체 및 기체의 흐름을 설명하기 위한 도면이다.
도 4를 도 1 내지 도 3과 함께 참조하면, 배출 용기(180)의 제1 공간(191)으로 처리액 및 세정액 등의 액체와 함께 기체가 유입된다. 액체 및 기체를 포함하는 유체는 배출 용기(180)의 제1 공간(191)으로 유입되고, 액체는 제1 공간(191)에 수용되고, 기체는 제1 공간(191)에서 차단벽(184)을 넘어 제1 공간(191)보다 안쪽에 있는 제2 공간(192)으로 유동한다.
좀 더 구체적으로, 배출 용기(180)로 유입된 액체 및 기체는 도 4에 표시된 제1 흐름 방향(F1)과 같이 흐름 가이드(170)의 표면(즉, 가이드 본체(171)의 외측면 및 돌출부(173)의 외측면)에 안내되어 유동하고, 흐름 가이드(170)의 유동 홈(175)을 통해 흐름 가이드(170)의 안쪽으로 유동하게 된다. 흐름 가이드(170)의 유동 홈(175)을 통과한 액체는 배출 용기(180)의 제1 공간(191)에 일시적으로 수용되고, 도 4에 표시된 제2 흐름 방향(F2)과 같이 액 회수관(161)을 통해 외부로 배출된다. 그리고, 배기 펌프(165)가 제공하는 배기 압력이 제2 공간(192)에 작용하므로, 기체는 도 4에 표시된 제3 흐름 방향(F3)과 같이 차단벽(184)을 넘어 제2 공간(192)으로 흐르고, 제2 공간(192) 및 배기관(163)을 통해 외부로 배출된다.
일반적인 처리 용기의 경우, 폐액이 처리 용기의 배기구로 흐르는 기류를 타고 배기관으로 빨려 들어가는 문제가 있다. 배기관으로 폐액이 유입되면, 배기관이 오염되고, 배기관의 오염은 배기관에 작용하는 배기 압력을 비정상적으로 변화시킨다.
본 실시예들에서, 배출 용기(180)에는 폐액이 수집되는 제1 공간(191)과 기체가 배기되는 배기관(163)에 연결된 제2 공간(192)이 분리되어 있고, 배출 용기(180)의 제1 공간(191)에는 배출 용기(180)로 유입된 액체 및 기체의 흐름을 안내하는 흐름 가이드(170)가 배치된다. 흐름 가이드(170)가 배출 용기(180)의 제1 공간(191)에 배치되므로, 배출 용기(180)로 유입된 기류의 속도가 완화된다. 이에 따라, 배출 용기(180)의 제1 공간(191)과 제2 공간(192)을 분리하는 차단벽(184)을 넘어 배출 용기(180)의 제2 공간(192)으로 흐르는 기류를 따라 폐액이 제2 공간(192)으로 빨려 들어가는 것이 방지될 수 있다. 따라서, 배기관(163)으로 폐액이 유입되어 배기관(163)이 오염되는 것이 방지될 수 있고, 배기관(163)의 오염에 따른 배기 압력의 변화를 방지할 수 있다. 궁극적으로, 기판 처리 장치(100)를 이용한 코팅 공정의 신뢰성이 향상될 수 있다.
또한, 본 실시예들에서, 흐름 가이드(170)가 배출 용기(180)의 제1 공간(191)에 배치되므로, 배기관(163) 내의 오염물질이 역류하여 처리 용기 어셈블리(120)의 내부 및 기판 지지대(130)의 기판(W)으로 이동하는 것이 방지될 수 있다. 따라서, 처리 용기 어셈블리(120)를 포함하는 설비의 세정 주기가 늘어날 수 있어, 설비 가동률이 향상될 수 있다.
도 5는 본 개시의 예시적인 실시예들에 따른 흐름 가이드(170)가 배출 용기(180)에 거치된 상태를 나타내는 사시도이다.
도 5를 도 1 내지 도 3과 함께 참조하면, 흐름 가이드(170)는 배출 용기(180)에 매달려(suspended) 설치될 수 있다.
예시적인 실시예들에서, 흐름 가이드(170)는 가이드 본체(171)의 상단에 배치된 후크 구조(177)를 포함할 수 있다. 흐름 가이드(170)는 가이드 본체(171)의 원주 방향을 따라 상호 이격된 복수의 후크 구조(177)를 포함할 수 있다. 복수의 후크 구조(177)는 도 2에 예시된 바와 같이 3개일 수도 있고, 또는 2개이거나 4개 이상일 수도 있다.
흐름 가이드(170)의 복수의 후크 구조(177)는 차단벽(184)의 상단에 걸릴 수 있다. 복수의 후크 구조(177)가 차단벽(184)의 상단에 걸림에 따라, 흐름 가이드(170)는 배출 용기(180)에 매달려 고정될 수 있다. 복수의 후크 구조(177)가 배출 용기(180)의 차단벽(184)에 걸리도록 위치시켜 흐름 가이드(170)와 배출 용기(180)를 조립할 수 있으므로, 처리 용기 어셈블리(120)의 조립이 용이하게 실현될 수 있다.
도 6은 본 개시의 예시적인 실시예들에 따른 흐름 가이드(170)가 배출 용기(180)에 거치된 상태를 나타내는 사시도이다.
도 6을 도 1 내지 도 3과 함께 참조하면, 배출 용기(180)의 차단벽(184)은 흐름 가이드(170)의 복수의 후크 구조(177)가 삽입될 수 있는 복수의 걸림 홈(1841)을 포함할 수 있다. 차단벽(184)은 복수의 후크 구조(177)의 개수와 동일한 개수의 걸림 홈들(1841)을 포함할 수 있다. 복수의 걸림 홈(1841)은 복수의 후크 구조(177)에 대응되도록 위치될 수 있다. 흐름 가이드(170)의 복수의 후크 구조(177)가 차단벽(184)의 복수의 걸림 홈(1841)에 삽입되므로, 흐름 가이드(170)는 보다 견고하게 차단벽(184)에 고정될 수 있다.
도 7은 본 개시의 예시적인 실시예들에 따른 흐름 가이드(170)가 배출 용기(180)에 거치된 상태를 나타내는 단면도이다.
도 7을 도 1 내지 도 3과 함께 참조하면, 흐름 가이드(170)의 돌출부(173)는 배출 용기(180)의 내벽면에 접촉 지지될 수 있다. 흐름 가이드(170)의 돌출부(173)가 배출 용기(180)의 내벽면에 접촉 지지됨에 따라, 흐름 가이드(170)는 배출 용기(180) 내에 거치될 수 있다. 예시적인 실시예들에서, 흐름 가이드(170)의 돌출부(173)와 접하는 배출 용기(180)의 내벽면 부위에는 걸림턱(187)이 형성될 수 있다. 흐름 가이드(170)의 돌출부(173)는 배출 용기(180)의 걸림턱(187)에 걸려 고정될 수 있다. 흐름 가이드(170)의 돌출부(173)는 배출 용기(180)의 걸림턱(187)에 걸릴 수 있도록, 외측으로 돌출된 걸림 돌기(1731)를 포함할 수 있다.
일부 예시적인 실시예들에서, 흐름 가이드(170)는 돌출부(173)가 배출 용기(180)의 내벽면에 지지되는 것 및 후크 구조(177)가 차단벽(184)에 상단에 걸리는 것에 의해 배출 용기(180)에 고정될 수 있다.
일부 예시적인 실시예들에서, 흐름 가이드(170)는 돌출부(173)가 배출 용기(180)의 내벽면에 지지되는 것에 의해서만 배출 용기(180)에 고정될 수 있으며, 흐름 가이드(170)의 후크 구조(177)는 생략될 수도 있다.
흐름 가이드(170)는 내측 커버(123)의 제2 가이드 판(1233)을 접촉 지지하도록 구성될 수 있다. 흐름 가이드(170)의 가이드 본체(171)는 내측 커버(123)의 제2 가이드 판(1233)의 하단이 접촉하는 부위에 단차(178)를 가질 수 있다. 흐름 가이드(170)의 단차(178)는 내측 커버(123)의 제2 가이드 판(1233)의 하단을 접촉 지지하는 지지면과, 상기 지지면으로부터 상방으로 연장된 흐름 가이드(170)의 외측면에 의해 정의될 수 있다. 상기 흐름 가이드(170)의 상기 지지면으로부터 상방으로 연장된 흐름 가이드(170)의 외측면은 제2 가이드 판(1233)의 내측면에 접할 수 있다.
도 8은 본 개시의 예시적인 실시예들에 따른 흐름 가이드(170a)를 나타내는 사시도이다.
도 8에 예시된 흐름 가이드(170a)는 관통홀(179)을 더 포함하는 점을 제외하고는 도 1 내지 도 3에 도시된 흐름 가이드(170)와 실질적으로 동일 또는 유사할 수 있다.
도 8을 도 1 내지 도 3과 함께 참조하면, 흐름 가이드(170a)는 관통홀(179)을 포함할 수 있다. 관통홀(179)은 가이드 본체(171) 및 돌출부(173) 중 적어도 하나를 관통할 수 있다.
예를 들어, 흐름 가이드(170a)는 복수의 관통홀(179)이 원주 방향으로 이격되어 배치된 복수의 관통홀(179)을 포함할 수 있다. 복수의 관통홀(179)은 배출 용기(180)로 유입된 유체가 흐름 가이드(170a)를 통과하여 진행하도록 할 수 있다.
흐름 가이드(170a)에 관통홀(179)이 형성되므로, 배출 용기(180)로 도입된 유체는 복수의 돌출부(173) 사이의 유동 홈(175) 및 관통홀(179)을 통해서 흐름 가이드(170a)를 통과할 수 있다. 관통홀(179)은 흐름 가이드(170a)에 의한 기류의 유속 감소량을 조절하는 역할을 수행할 수 있다. 예를 들어, 관통홀(179)의 사이즈 및 관통홀(179)의 개수를 적절히 조절하여, 흐름 가이드(170a)에 의한 기류의 유속 감소량이 조절될 수 있다.
이상에서와 같이 도면과 명세서에서 예시적인 실시예들이 개시되었다. 본 명세서에서 특정한 용어를 사용하여 실시예들을 설명되었으나, 이는 단지 본 개시의 기술적 사상을 설명하기 위한 목적에서 사용된 것이지 의미 한정이나 청구범위에 기재된 본 개시의 범위를 제한하기 위하여 사용된 것은 아니다. 그러므로 본 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 개시의 진정한 기술적 보호범위는 첨부된 청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.
100: 기판 처리 장치 111: 챔버
120: 처리 용기 어셈블리 121: 외측 커버
123: 내측 커버 130: 기판 지지대
141: 처리액 공급 노즐 151: 세정 노즐
161: 액 회수관 163: 배기관
165: 배기 펌프 170: 흐름 가이드
171: 가이드 본체 173: 돌출부
175: 유동 홈 177: 후크 구조
180: 배출 용기 181: 바닥판
182: 내측벽 183: 외측벽
184: 차단벽 188: 액 배출구
189: 배기구 191: 제1 공간
192: 제2 공간

Claims (10)

  1. 기판을 지지하도록 구성된 기판 지지대;
    상기 기판 지지대에 지지된 상기 기판을 향해 처리액을 공급하도록 구성된 처리액 공급 노즐;
    액 배출구 및 배기구를 포함하는 바닥판; 상기 바닥판의 내주에 세워진 내측벽; 상기 바닥판의 외주에 세워진 외측벽; 및 상기 액 배출구와 연통하는 제1 공간 및 상기 배기구와 연통하는 제2 공간을 분리하도록 상기 바닥판 상에 세워진 차단벽;을 포함하는 배출 용기;
    상기 기판 지지대에 지지된 상기 기판에서 흘러나온 처리액을 상기 배출 용기의 상기 제1 공간으로 안내하도록 구성되고, 상기 배출 용기의 제2 공간을 덮는 제1 가이드 판 및 상기 배출 용기의 상기 외측벽과 상기 차단벽 사이에 있는 제2 가이드 판을 포함하는 내측 커버;
    상기 배출 용기의 상기 제1 공간 내에 거치된 흐름 가이드;
    상기 배출 용기의 상기 액 배출구에 연결된 액회수관; 및
    상기 배출 용기의 상기 배기구에 연결된 배기관;
    을 포함하는 기판 처리 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 흐름 가이드는,
    상기 차단벽을 둘러싸는 링 형태의 가이드 본체; 및
    상기 가이드 본체의 하단으로부터 돌출된 복수의 돌출부;
    를 포함하고,
    상기 복수의 돌출부는 유동 홈을 사이에 두고 상호 이격된 기판 처리 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 흐름 가이드의 상기 복수의 돌출부는 각각, 상기 가이드 본체의 하단으로부터 외측으로 하향 경사지게 연장된 기판 처리 장치.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 복수의 돌출부는 상기 배출 용기의 내벽면에 접촉 지지된 기판 처리 장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 배출 용기는 걸림 턱을 포함하고,
    상기 복수의 돌출부는 각각, 상기 배출 용기의 상기 걸림 턱에 걸리는 걸림 돌기를 포함하는 기판 처리 장치.
  6. 제 2 항에 있어서,
    상기 흐름 가이드는 상기 차단벽의 상단에 걸리는 후크 구조를 더 포함하는 기판 처리 장치.
  7. 제 2 항에 있어서,
    상기 제2 가이드 판은 상기 배출 용기의 상기 제1 공간 내에서 상기 차단벽과 평행하게 연장되고,
    상기 흐름 가이드의 상기 복수의 돌출부는 각각, 상기 제2 가이드 판의 연장 방향과 상이한 방향으로 연장된 기판 처리 장치.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 흐름 가이드는 상기 제2 가이드 판의 하단과 접촉하는 부위에 단차를 포함하는 기판 처리 장치.
  9. 기판을 지지하도록 구성되고, 회전 샤프트 및 상기 회전 샤프트 상의 스핀 척을 포함하는 기판 지지대;
    상기 기판 지지대에 지지된 상기 기판을 향해 처리액을 공급하도록 구성된 처리액 공급 노즐;
    상기 스핀 척의 하방에 배치된 배출 용기로서, 액 배출구 및 배기구를 포함하는 바닥판; 상기 회전 샤프트를 둘러싸도록 상기 바닥판 상에 배치된 내측벽; 상기 내측벽을 둘러싸도록 상기 바닥판 상에 배치된 차단벽; 상기 차단벽을 둘러싸도록 상기 바닥판 상에 배치된 외측벽; 상기 외측벽과 상기 차단벽 사이에 있고 상기 액 배출구와 연통하는 제1 공간; 및 상기 내측벽과 상기 차단벽 사이에 있고 상기 배기구와 연통하는 제2 공간;을 포함하는 상기 배출 용기;
    상기 배출 용기의 제2 공간을 덮는 제1 가이드 판 및 상기 제1 가이드 판의 가장자리로부터 상기 배출 용기의 상기 제1 공간의 내부로 연장된 제2 가이드 판을 포함하는 내측 커버;
    상기 배출 용기의 상기 외측벽의 상단으로부터 상방으로 연장되고, 상기 스핀 척을 둘러싸는 외측 커버;
    상기 제1 공간 내에 배치된 흐름 가이드로서, 상기 배출 용기의 상기 외측벽을 둘러싸는 가이드 본체; 상기 가이드 본체의 하단으로부터 돌출된 복수의 돌출부; 및 상기 차단벽의 상단에 걸리는 후크 구조;를 포함하는 상기 흐름 가이드;
    상기 배출 용기의 상기 액 배출구에 연결된 액회수관;
    상기 배출 용기의 상기 배기구에 연결된 배기관; 및
    상기 배출 용기의 내부로 세정액을 분사하는 세정 노즐;
    을 포함하는 기판 처리 장치.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 흐름 가이드의 상기 복수의 돌출부는 상기 가이드 본체의 하단으로부터 상기 배출 용기의 외측벽을 향해 연장되고,
    상기 복수의 돌출부 사이에는 유동 홈이 형성되고,
    상기 복수의 돌출부는 상기 배출 용기의 내벽면에 구비된 걸림 턱에 걸리는 걸림 돌기를 포함하는 기판 처리 장치.
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