KR20230102178A - 기판 처리 장치 및 방법 - Google Patents

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Abstract

약액 재공급시 빠르게 파티클 수준을 안정화시킬 수 있는 기판 처리 장치가 제공된다. 상기 기판 처리 장치는 약액 공급 유닛과 연결되어, 약액을 순환하기 위한 순환 라인; 상기 순환 라인에 설치되어, 약액 내의 파티클을 필터링하기 위한 필터; 상기 순환 라인의 제1 노드에 연결되고, 챔버에 약액을 공급하기 위한 공급 라인; 및 상기 순환 라인에서, 상기 필터와 상기 제1 노드 사이에 위치하는 제2 노드에 연결되고, 약액을 드레인하기 위한 드레인 라인을 포함하고, 상기 약액 공급 유닛의 펌프가 중단후 재가동한 시점부터 제1 구간 동안, 상기 필터를 통과하는 약액을 드레인한다.

Description

기판 처리 장치 및 방법{Apparatus and method for processing substrate}
본 발명은 기판 처리 장치 및 방법에 관한 것이다.
반도체 장치 또는 디스플레이 장치를 제조할 때에는, 다양한 종류의 약액들이 사용된다. 이러한 약액들은 약액 공급 유닛을 통해 농도, 온도 및 유량 등의 공정 조건을 적합하도록 조절하여, 기판을 처리하는 챔버로 공급된다. 한편, 약액 공급 유닛에서 챔버로 약액을 공급하다가 중단하고, 다시 공급하기 시작하면 파티클 수준을 안정화시키는데 많은 시간이 소요된다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 약액 재공급시 빠르게 파티클 수준을 안정화시킬 수 있는 기판 처리 장치를 제공하는 것이다.
본 발명이 해결하고자 하는 다른 과제는, 약액 재공급시 빠르게 파티클 수준을 안정화시킬 수 있는 기판 처리 방법을 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, 약액 공급 유닛과 연결되어, 약액을 순환하기 위한 순환 라인; 상기 순환 라인에 설치되어, 약액 내의 파티클을 필터링하기 위한 필터; 상기 순환 라인의 제1 노드에 연결되고, 챔버에 약액을 공급하기 위한 공급 라인; 및 상기 순환 라인에서, 상기 필터와 상기 제1 노드 사이에 위치하는 제2 노드에 연결되고, 약액을 드레인하기 위한 드레인 라인을 포함한다.
상기 약액 공급 유닛의 펌프가 중단후 재가동한 시점부터 제1 구간 동안, 상기 필터를 통과하는 약액을 드레인하고, 상기 제1 구간 후의 제2 구간 동안, 상기 필터를 통과하는 약액의 일부는 드레인하면서, 다른 일부는 상기 공급 라인을 통해서 챔버에 공급한다.
상기 제2 구간 동안 상기 챔버에 공급된 약액은 노즐 플러싱에 사용된다. 상기 제2 구간 후의 제3 구간 동안, 상기 필터를 통과하는 약액을 드레인하지 않고, 상기 공급 라인을 통해서 챔버에 공급한다.
상기 약액 공급 유닛의 최초 셋업후 가동되는 시점부터 제1 구간 동안, 상기 필터를 통과하는 약액을 드레인하는 것을 더 포함할 수 있다.
상기 약액 공급 유닛의 펌프가 중단후 재가동한 시점부터 제4 구간 동안, 상기 필터의 멤브레인 상에는 파티클에 의한 케이크가 완성되지 않는다.
상기 약액 공급 유닛에서 공급되는 약액의 제1 유량은, 상기 드레인 라인을 통해서 드레인되는 약액의 제2 유량과 상기 공급 라인을 통해서 상기 챔버로 공급되는 약액의 제3 유량의 합보다 같거나 크다.
상기 제1 노드와 상기 제2 노드 사이에, 상기 공급 라인으로의 약액 공급 여부를 더 결정하는 제1 온오프 밸브를 더 포함할 수 있다.
상기 드레인 라인에 설치되고, 상기 약액의 드레인 여부를 결정하는 제2 온오프 밸브를 더 포함한다. 상기 드레인 라인에 설치되고, 드레인되는 약액의 유량을 조절하기 위한 유량 조절 밸브를 더 포함한다.
상기 순환 라인에서, 상기 제1 노드의 하류에는, 전단 압력을 일정하게 유지하는 배압 밸브를 더 포함할 수 있다. 상기 공급 라인에서, 후단 압력을 일정하게 유지하여 상기 챔버에 토출되는 약액의 유량을 일정하게 유지하기 위한 정압 밸브를 더 포함할 수 있다.
상기 과제를 달성하기 위한 본 발명의 기판 처리 장치의 다른 면은, 약액 공급 유닛과 연결되어, 약액을 순환하기 위한 순환 라인; 상기 순환 라인에 설치되어, 상기 약액 내의 파티클을 필터링하기 위한 필터; 상기 순환 라인의 제1 노드에 연결되고, 챔버에 약액을 공급하기 위한 공급 라인; 상기 순환 라인에서, 상기 필터와 상기 제1 노드 사이에 위치하는 제2 노드에 연결되고, 약액을 드레인하기 위한 드레인 라인; 상기 순환 라인에서, 상기 제1 노드와 상기 제2 노드 사이에 배치된 제1 온오프 밸브; 및 상기 드레인 라인에 설치된 제2 온오프 밸브를 포함하고, 제1 구간 동안, 상기 제1 온오프 밸브는 턴오프하고, 상기 제2 온오프 밸브는 턴온하고, 상기 제1 구간 후의 제2 구간 동안, 상기 제1 온오프 밸브는 턴온하고, 상기 제2 온오프 밸브는 온 상태를 유지하고, 상기 제2 구간 후의 제3 구간 동안, 상기 제2 온오프 밸브는 턴오프하고, 상기 제1 온오프 밸브는 온 상태를 유지하는 것을 포함한다.
상기 약액 공급 유닛의 펌프가 중단후 재가동한 시점부터 제4 구간 동안, 상기 필터의 멤브레인 상에는 파티클에 의한 케이크가 완성되지 않는다.
상기 약액 공급 유닛의 펌프가 중단후 재가동되는 시점부터 제1 구간 동안 또는 상기 약액 공급 유닛의 최초 셋업후 가동되는 시점부터 제1 구간 동안, 상기 필터를 통과하는 약액을 드레인하는 것을 더 포함한다.
상기 다른 과제를 달성하기 위한 본 발명의 기판 처리 방법의 일 면은, 약액 공급 유닛과 연결된 순환 라인과, 상기 순환 라인에 설치된 필터와, 상기 순환 라인의 제1 노드와 연결된 공급 라인과, 상기 순환 라인에서 상기 필터와 상기 제1 노드 사이의 제2 노드에 연결되는 드레인 라인을 포함하는, 기판 처리 장치가 제공되고, 제1 구간 동안, 상기 드레인 라인을 통해서 상기 필터를 통과하는 약액을 드레인하고, 상기 제1 구간 후의 제2 구간 동안, 상기 드레인 라인을 통해서 상기 필터를 통과하는 약액의 일부는 드레인하고, 다른 일부는 상기 공급 라인을 통해서 챔버에 공급하고, 상기 제2 구간 후의 제3 구간 동안, 상기 필터를 통과하는 약액을 드레인하지 않고, 상기 공급 라인을 통해서 챔버에 약액을 공급하는 것을 포함할 수 있다.
상기 필터에 가해지는 필터압이 유지되면, 상기 필터의 멤브레인 상에 파티클들에 의한 케이크가 형성되고, 상기 필터에 가해지는 필터압이 해제되면, 상기 케이크를 이루던 파티클들이 해산되고, 상기 필터에 가해지는 필터압이 재생성되는 시점부터 제4 구간 동안, 상기 필터의 멤브레인 상에 아직 케이크가 완성되지 않고, 미세 파티클이 상기 멤브레인을 통과하고, 상기 제4 구간 이후에, 상기 필터의 멤브레인 상에 케이크가 재형성되는 것을 포함할 수 있다. 상기 필터압이 재생성되기 시점부터 상기 제4 구간 동안, 상기 드레인 라인을 통해서 상기 멤브레인을 통과한 미세 파티클을 포함하는 약액을 드레인하는 것을 더 포함할 수 있다.
상기 약액 공급 유닛에서 공급되는 약액의 제1 유량은, 상기 드레인 라인을 통해서 드레인되는 약액의 제2 유량과 상기 공급 라인을 통해서 상기 챔버로 공급되는 약액의 제3 유량의 합보다 같거나 클 수 있다.
상기 약액 공급 유닛의 펌프가 중단후 재가동되는 시점부터 제1 구간 동안 또는 상기 약액 공급 유닛의 최초 셋업후 가동되는 시점부터 제1 구간 동안, 상기 필터를 통과하는 약액을 드레인하는 것을 더 포함할 수 있다.
기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.
도 1은 본 발명의 몇몇 실시예에 따른 기판 처리 장치를 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 본 발명의 몇몇 실시예에 따른 기판 처리 방법을 설명하기 위한 타이밍도이다.
도 3 내지 도 5는 도 2의 기판 처리 방법을 설명하기 위한 중간단계 도면들이다.
도 6은 필터에 필터압이 유지되는 상태를 도시한 것이다.
도 7은 필터에 필터압이 해제될 때의 상태를 도시한 것이다.
도 8은 필터에 압력이 다시 생성될 때의 상태를 도시한 것이다.
도 9는 도 1에 도시된 약액 공급 유닛의 예시적 구성이다.
도 10은 본 발명의 다른 실시예에 따른 기판 처리 장치를 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.
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.
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 몇몇 실시예에 따른 기판 처리 장치를 설명하기 위한 도면이다.
도 1을 참고하면, 본 발명의 몇몇 실시예에 따른 기판 처리 장치는, 약액 공급 유닛(100), 순환 라인(MCL), 공급 라인(SL), 드레인 라인(DL) 등을 포함한다.
순환 라인(MCL)은 약액 공급 유닛(100)과 연결되고, 약액을 순환하기 위한 라인이다.
필터(F)는 순환 라인(MCL)에 설치되고, 약액 내의 파티클을 필터링한다. 필터는 예를 들어, 멤브레인 필터일 수 있다. 멤브레인 필터는 RO(Reverse Osmosis), NF(Nano Filtration), UF(Ultra Filtration) 등일 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 멤브레인 필터의 종류에 따라서, 필터링할 수 있는 파티클의 사이즈가 달라진다.
공급 라인(SL)은 순환 라인(MCL)의 제1 노드(N1)에 연결되고, 챔버(200)에 약액을 공급하기 위한 라인이다.
챔버(200)는 세정 공정을 수행하기 위한 세정 챔버일 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 세정 공정에 사용되는 약액은 예를 들어, 산성 약액, 알칼리성 약액, 오존수, 순수, IPA(이소프로필알코올) 등일 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 그러나 본 실시예는 세정 공정에 한정되는 것은 아니며, 본 실시예에 상충되지 않는다면 약액이 사용되는 다양한 공정에 적용될 수 있다. 다른 예로 챔버(200)는 건조 공정이나 식각 공정 등을 위한 챔버일 수 있다. 더불어 챔버(200)가 건조 공정이나 식각 공정을 위한 챔버로 이루어지면, 약액은 처리액으로서 건조액 또는 식각액일 수 있다.
드레인 라인(DL)은 순환 라인(MCL)의 제2 노드(N2)에 연결되고, 약액을 드레인하기 위한 라인이다. 제2 노드(N2)는 제1 노드(N1)와 필터(F) 사이에 위치한다.
제1 온오프 밸브(V3)는 제1 노드(N1)와 제2 노드(N2) 사이에 배치되고, 공급 라인(SL)으로의 약액 공급 여부를 결정한다. 제1 온오프 밸브(V3)가 온 상태일 때, 제1 온오프 밸브(V3)를 통과한 약액은 공급 라인(SL)을 통해서 챔버(200)로 공급되거나, 순환 라인(MCL)을 통해서 약액 공급 유닛(100)으로 복귀될 수 있다.
제2 온오프 밸브(V4)는 드레인 라인(DL)에 설치되고, 약액의 드레인 여부를 결정한다. 즉, 제2 온오프 밸브(V4)가 온 상태일 때, 제2 온오프 밸브(V4)를 통과한 약액은 드레인된다.
유량 조절 밸브(V5)는 드레인 라인(DL)에 설치되고, 드레인되는 약액의 유량을 조절할 수 있다.
제3 온오프 밸브(V6)는 공급 라인(SL)에 설치되고, 대응되는 챔버(200)로의 토출 공급 여부를 결정한다. 즉, 제3 온오프 밸브(V6)가 온 상태일 때, 제3 온오프 밸브(V6)를 통과한 약액은 대응되는 챔버(200)로 약액이 토출된다.
정압 밸브(V1)는 공급 라인(SL)에 설치되고, 정압 밸브(V1)의 후단 압력을 일정하게 유지한다. 이와 같이 함으로써, 정압 밸브(V1)는 챔버(200) 내에서 토출되는 약액 유량을 일정하게 제어할 수 있다.
배압 밸브(V2)는 순환 라인(MCL)에서 제1 노드(N1)의 하류에 설치되고, 배압 밸브(V2)의 전단 압력을 일정하게 유지한다. 이와 같이 함으로써, 순환 라인(MCL) 내의 압력을 일정하게 유지할 수 있다.
또한, 리턴 라인(RL)은 공급 라인(SL)과 순환 라인(MCL)을 연결한다. 제3 온오프 밸브(V6)가 오프 상태일 때, 공급 라인(SL)으로 인입된 약액이 리턴 라인(RL)을 통해서 순환 라인(MCL)으로 복귀한다. 또는, 제3 온오프 밸브(V6)가 온 상태일 때도, 공급 라인(SL)으로 인입된 약액의 유량이 챔버(200)로 토출되는 약액의 유량보다 크면, 남는 약액이 리턴 라인(RL)을 통해서 공급 라인(SL)으로 복귀할 수 있다.
이하에서, 도 2 내지 도 5를 이용하여, 본 발명의 몇몇 실시예에 따른 기판 처리 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 본 발명의 몇몇 실시예에 따른 기판 처리 방법을 설명하기 위한 타이밍도이다. 도 3 내지 도 5는 도 2의 기판 처리 방법을 설명하기 위한 중간단계 도면들이다.
도 2 및 도 3을 참고하면, 시간 t1에서 제2 온오프 밸브(V4)는 턴온된다.
시간 t1~t2 (즉, 제1 구간)에서, 제1 온오프 밸브(V3)와 제3 온오프 밸브(V6)는 오프 상태이고, 제2 온오프 밸브(V4)는 온 상태이기 때문에, 필터(F)를 통과한 약액은 드레인 라인(DL)을 통해서 드레인된다(도면부호 F1 참고).
도 2 및 도 4를 참고하면, 시간 t2에서 제1 온오프 밸브(V3)와 제3 온오프 밸브(V6)는 턴온된다. 제2 온오프 밸브(V4)는 온 상태를 유지한다.
시간 t2~t3 (즉, 제2 구간)에서, 제1 내지 제3 온오프 밸브(V3, V4, V6)는 온 상태이기 때문에, 필터(F)를 통과한 약액의 일부는 드레인되고(도면부호 F1 참고), 다른 일부는 공급 라인(SL)을 통해서 챔버(200)에 공급되고(도면부호 F2 참고), 나머지 일부는 순환 라인(MCL)을 통해서 약액 공급 유닛(100)으로 복귀할 수 있다(도면부호 F3 참고). 또한, 도시된 것과 같이, 공급 라인(SL)으로 인입된 약액의 일부는, 리턴 라인(RL)을 통해서 순환 라인(MCL)으로 복귀할 수 있다.
도 2 및 도 5를 참고하면, 시간 t3에서 제2 온오프 밸브(V4)는 턴오프된다. 제1 온오프 밸브(V3)와 제3 온오프 밸브(V6)는 온 상태를 유지한다.
시간 t3 이후(즉, 제3 구간)에서, 제2 온오프 밸브(V4)는 오프 상태이기 때문에, 필터(F)를 통과한 약액은 더 이상 드레인되지 않는다. 필터(F)를 통과한 약액은 공급 라인(SL)을 통해서 챔버(200)에 공급되거나(도면부호 F2 참고), 순환 라인(MCL)을 통해서 약액 공급 유닛(100)으로 복귀한다(도면부호 F3 참고).
이하에서, 도 6 내지 도 8을 참고하여 전술한 방식으로 드레인하는 이유를 설명한다. 도 6은 필터에 필터압이 유지되는 상태를 도시한 것이다. 도 7은 필터에 필터압이 해제될 때의 상태를 도시한 것이다. 도 8은 필터에 압력이 다시 생성될 때의 상태를 도시한 것이다.
도 6을 참고하면, 필터(F)에 필터압이 일방향으로 가해지고 있다(도시된 화살표 참고). 약액 공급 유닛(100)의 펌프(도 1의 21 참고)는 순환 라인(MCL)을 통해서 약액을 일방향으로 보내기 때문에, 필터(F)의 멤브레인(310)에는 필터압이 일방향으로 생성된다.
이러한 필터압에 의해서 다양한 크기의 파티클들(320, 330)은 멤브레인(310)의 표면에 모여서 케이크를 형성한다. 이와 같이 형성된 케이크는, 작은 크기의 파티클(즉, 미세 파티클)(330)도 멤브레인(310)을 통과하지 못하게 한다. 즉, 필터(F)의 멤브레인(310) 상에 케이크가 형성되어야, 필터링 동작이 효율적으로 수행할 수 있다.
도 7을 참고하면, 필터(F)에 가해지는 필터압이 해제된다. 예를 들어, 설비의 개조, 유지보수 등의 이유로 펌프(21)가 중단될 수 있다. 이러한 경우, 멤브레인(310)의 표면에서 케이크를 이루던 파티클들(320, 330)이 해산된다.
도 8을 참고하면, 필터(F)에 필터압이 재생성된다. 예를 들어, 설비의 개조, 유지보수 등이 종료되어 펌프(21)를 재가동할 수 있다. 그런데, 필터압이 재생성되는 시점부터 제4 구간 동안에는, 필터(F)의 멤브레인(310) 상에 아직 케이크가 완성되지 않을 수 있다. 즉, 큰 크기의 파티클(320)은 멤브레인(310)의 표면에 걸리지만, 작은 크기의 파티클(330)은 멤브레인(310)을 통과한다.
멤브레인(310)의 표면에 큰 크기의 파티클(320)이 충분히 쌓이면서, 중간 크기의 파티클이 파티클(320) 위에 쌓이거나, 파티클(320) 사이의 공간을 채우게 된다. 그 후에 작은 크기의 파티클(330)이 파티클(320) 위에 쌓이거나, 파티클(320) 사이의 공간을 채우면서, 케이크가 완성된다.
정리하면, 필터압이 재생성되는 시점부터 제4 구간 동안에는, 멤브레인(310) 상에 케이크가 형성되지 않고, 제4 구간 이후에 비로소 멤브레인(310) 상에 케이크가 재형성된다.
다시 도 2 및 도 3을 참고하면, 시간 t1 이전에는, 필터(F)에 필터압이 가해지지 않는다. 즉, 약액 공급 유닛(100)의 펌프(21)가 가동되지 않는다. 필터(F)의 멤브레인(310)의 표면에는 파티클들(320, 330)에 의한 케이크가 형성되지 않은 상태이다.
시간 t1에서부터, 필터(F)에 필터압이 가해지기 시작한다. 즉, 시간 t1은 약액 공급 유닛(100)의 펌프(21)가 개조, 유지보수 등의 이유로 중단되었다가 재가동된 시점(또는 그 직후 또는 그 직전)일 수 있다. 또는, 약액 공급 유닛(100)의 최초 셋업후 가동되는 시점(또는 그 직후 또는 그 직전)일 수 있다.
시간 t1에서부터 소정 시간(즉, 전술한 제4 구간) 동안은, 필터(F)의 멤브레인(310) 상에 아직 케이크가 완성되지 않는다(도 8 참고). 시간 t1부터 소정 시간 동안은, 작은 파티클(330)은 필터(F)를 통과한다. 필터(F)를 통과한 약액에는, 작은 파티클(330)이 포함되어 있다. 따라서, 시간 t1~t2 동안, 제2 온오프 밸브(V4)는 온 상태를 유지하여, 필터(F)를 통과한 약액을 공정에 사용하지 않고, 드레인 라인(DL)을 통해서 드레인한다(도면부호 F1 참고).
시간 t2에서부터, 제1 온오프 밸브(V3)와 제3 온오프 밸브(V6)도 턴온하여, 필터(F)를 통과한 약액의 일부는 드레인 라인(DL)을 통해서 드레인하고(도면부호 F1 참고), 다른 일부는 공급 라인(SL)을 통해서 챔버(200)로 공급하고(도면부호 F2 참고), 나머지는 순환 라인(MCL)을 통해서 약액 공급 유닛(100)으로 복귀할 수 있다(도면부호 F3 참고).
개조, 유지보수 등의 이유로 약액 공급 유닛(100)의 펌프(21)가 중단되었었기 때문에, 공급 라인(SL) 및/또는 순환 라인(MCL)은 오랜 시간 동안 비워져 있거나, 약액이 정체되어 있다. 이는 파티클 생성에 영향을 미칠 수 있다.
따라서, 일부 약액을 드레인하면서, 공급 라인(SL) 및/또는 순환 라인(MCL)에도 약액을 제공한다. 이와 같이 함으로써, 공급 라인(SL) 및/또는 순환 라인(MCL)의 배관 비움을 방지하고, 약액 정체를 방지할 수 있다. 즉, 공급 라인(SL) 및/또는 순환 라인(MCL)에 존재할 수 있는 파티클 생성요소를 제거할 수 있다.
챔버(200)로 공급된 약액은 공정에 바로 사용되지 않고, 오토 디스펜스(auto-dispense) 등을 통한 노즐 플러싱(nozzle flushing)에 사용된다. 이와 같이 함으로써, 파티클 생성을 최소화한다.
시간 t3에서부터, 제2 온오프 밸브(V4)를 턴오프하여, 필터(F)를 통과한 약액을 더 이상 드레인하지 않는다. 시간 t1 후에 충분한 시간이 흘러서(즉, 전술한 제4 구간이 경과하여), 필터(F)의 멤브레인(310) 상에 케이크가 생성되어 작은 파티클(330)도 멤브레인(310)을 잘 통과하지 못하게 되고, 공급 라인(SL) 및/또는 순환 라인(MCL)에 존재할 수도 있는 파티클 생성요소를 제거했기 때문이다.
한편, 시간 t1~t3 동안, 약액 공급 유닛(100)에서 공급되는 약액의 제1 유량(즉, 필터(F)를 통과하는 약액)은, 드레인 라인(DL)을 통해서 드레인되는 약액의 제2 유량과 공급 라인(SL)을 통해서 챔버(200)로 공급되는 약액의 제3 유량의 합보다 같거나 크다.
예를 들어, 시간 t1~t2 동안에는, 공급 라인(SL)을 통해서 챔버(200)로 공급되는 약액의 제3 유량은 실질적으로 0이다. 따라서, 약액 공급 유닛(100)에서 공급되는 약액의 제1 유량은 드레인 라인(DL)을 통해서 드레인되는 약액의 제2 유량보다 같거나 크다. 필터(F)에서 손실되는 약액이 없으면 제1 유량과 제2 유량이 같고, 필터(F)에서 손실되는 약액이 발생하면, 제1 유량이 제2 유량보다 크다. 결과적으로, 제1 유량은 제2 유량 및 제3 유량의 합보다 같거나 크다.
시간 t2~t3 동안에는, 약액 공급 유닛(100)에서 공급되는 약액은, 드레인 라인(DL), 공급 라인(SL) 및 순환 라인(MCL)으로 분산된다. 따라서, 제1 유량은 제2 유량 및 제3 유량의 합보다 크다.
도 9는 도 1에 도시된 약액 공급 유닛의 예시적 구성이다.
도 9를 참고하면, 약액 공급 유닛(100)에서 탱크(11, 12)는 하나 이상 마련될 수 있다. 예시적으로 도 1을 참조하면 탱크(11, 12)는 2개 마련될 수 있다.
탱크(11, 12)는 소순환 라인(SCL)과 순환 라인(또는 대순환 라인)(MCL)이 연결될 수 있다.
소순환 라인(SCL)에는 펌프(15)와 히터(16)가 설치될 수 있다. 탱크(11, 12) 내의 약액은, 소순환 라인(SCL)을 순환하면서 히터(16)에 의해서 타겟 온도에 맞춰질 수 있다. 밸브들의 동작에 따라서, 탱크(예를 들어, 11)에서 나온 약액은 히터(16)를 거쳐서 탱크(11)로 복귀할 수도 있고, 다른 탱크(예를 들어, 12)로 공급될 수도 있다.
순환 라인(MCL)은 도 1에서 설명한 것과 같이, 리턴 라인(RL), 공급 라인(SL) 및 드레인 라인(DL)과 연결될 수 있다.
순환 라인(MCL)에는 챔버(200)로 공급되는 약액의 온도 및 유량을 제어하기 위한 다양한 구성이 마련될 수 있다. 예를 들어 순환 라인(MCL)에는 펌프(또는 메인 펌프)(21), 댐퍼(22), 메인 히터(23), 필터(24), 버블커터(25), 유량기(26) 등이 마련될 수 있다.
도 10은 본 발명의 다른 실시예에 따른 기판 처리 장치를 설명하기 위한 도면이다. 설명의 편의상, 도 1 내지 도 5를 이용하여 설명한 것과 다른 점을 위주로 설명한다.
도 10을 참고하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 기판 처리 장치에서, 공급 라인(SL)을 통해서 약액이 공급되는 챔버(201~212)가 다수개 설치될 수 있다.
다수의 챔버(201~212)는, 다층으로 배치될 수 있다. 도시된 것과 같이, 저층에는 챔버(201, 202, 211, 212)가 배치되고, 중층에는 챔버(203, 204, 209, 210)이 배치되고, 상층에는 챔버(205, 206, 207, 208)이 배치될 수 있다. 공급 라인(SL)은 저층에서 챔버(201, 202)에 가장 먼저 약액을 공급하고, 중층에서 챔버(203, 204)에, 상층에서 챔버(205, 206)에 약액을 공급하도록 설치된다. 이어서, 공급 라인(SL)은 상층에서 챔버(207, 208)에, 중층에서 챔버(209, 210)에, 저층에서 챔버(211, 212)에 약액을 공급하도록 설치된다(도면부호 F2 참고).
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.
MCL: 순환 라인
SL: 공급 라인
DL: 드레인 라인
V1: 정압 밸브
V2: 배압 밸브
V3: 제1 온오프 밸브
V4: 제2 온오프 밸브
V5: 유량 조절 밸브
V6: 제3 온오프 밸브

Claims (20)

  1. 약액 공급 유닛과 연결되어, 약액을 순환하기 위한 순환 라인;
    상기 순환 라인에 설치되어, 약액 내의 파티클을 필터링하기 위한 필터;
    상기 순환 라인의 제1 노드에 연결되고, 챔버에 약액을 공급하기 위한 공급 라인; 및
    상기 순환 라인에서, 상기 필터와 상기 제1 노드 사이에 위치하는 제2 노드에 연결되고, 약액을 드레인하기 위한 드레인 라인을 포함하는, 기판 처리 장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 약액 공급 유닛의 펌프가 중단후 재가동한 시점부터 제1 구간 동안, 상기 필터를 통과하는 약액을 드레인하고,
    상기 제1 구간 후의 제2 구간 동안, 상기 필터를 통과하는 약액의 일부는 드레인하면서, 다른 일부는 상기 공급 라인을 통해서 챔버에 공급하는, 기판 처리 장치.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 제2 구간 동안 상기 챔버에 공급된 약액은 노즐 플러싱에 사용되는, 기판 처리 장치.
  4. 제 2항에 있어서,
    상기 제2 구간 후의 제3 구간 동안, 상기 필터를 통과하는 약액을 드레인하지 않고, 상기 공급 라인을 통해서 챔버에 공급하는, 기판 처리 장치.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 약액 공급 유닛의 최초 셋업후 가동되는 시점부터 제1 구간 동안, 상기 필터를 통과하는 약액을 드레인하는 것을 더 포함하는, 기판 처리 장치.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 약액 공급 유닛의 펌프가 중단후 재가동한 시점부터 제4 구간 동안, 상기 필터의 멤브레인 상에는 파티클에 의한 케이크가 완성되지 않은, 기판 처리 장치.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 약액 공급 유닛에서 공급되는 약액의 제1 유량은, 상기 드레인 라인을 통해서 드레인되는 약액의 제2 유량과 상기 공급 라인을 통해서 상기 챔버로 공급되는 약액의 제3 유량의 합보다 같거나 큰, 기판 처리 장치.
  8. 제 1항에 있어서,
    상기 제1 노드와 상기 제2 노드 사이에, 상기 공급 라인으로의 약액 공급 여부를 더 결정하는 제1 온오프 밸브를 더 포함하는, 기판 처리 장치.
  9. 제 1항에 있어서,
    상기 드레인 라인에 설치되고, 상기 약액의 드레인 여부를 결정하는 제2 온오프 밸브를 더 포함하는, 기판 처리 장치.
  10. 제 9항에 있어서,
    상기 드레인 라인에 설치되고, 드레인되는 약액의 유량을 조절하기 위한 유량 조절 밸브를 더 포함하는, 기판 처리 장치.
  11. 제 1항에 있어서,
    상기 순환 라인에서, 상기 제1 노드의 하류에는, 전단 압력을 일정하게 유지하는 배압 밸브를 더 포함하는, 기판 처리 장치.
  12. 제 11항에 있어서,
    상기 공급 라인에서, 후단 압력을 일정하게 유지하여 상기 챔버에 토출되는 약액의 유량을 일정하게 유지하기 위한 정압 밸브를 더 포함하는, 기판 처리 장치.
  13. 약액 공급 유닛과 연결되어, 약액을 순환하기 위한 순환 라인;
    상기 순환 라인에 설치되어, 상기 약액 내의 파티클을 필터링하기 위한 필터;
    상기 순환 라인의 제1 노드에 연결되고, 챔버에 약액을 공급하기 위한 공급 라인;
    상기 순환 라인에서, 상기 필터와 상기 제1 노드 사이에 위치하는 제2 노드에 연결되고, 약액을 드레인하기 위한 드레인 라인;
    상기 순환 라인에서, 상기 제1 노드와 상기 제2 노드 사이에 배치된 제1 온오프 밸브; 및
    상기 드레인 라인에 설치된 제2 온오프 밸브를 포함하고,
    제1 구간 동안, 상기 제1 온오프 밸브는 턴오프하고, 상기 제2 온오프 밸브는 턴온하고,
    상기 제1 구간 후의 제2 구간 동안, 상기 제1 온오프 밸브는 턴온하고, 상기 제2 온오프 밸브는 온 상태를 유지하고,
    상기 제2 구간 후의 제3 구간 동안, 상기 제2 온오프 밸브는 턴오프하고, 상기 제1 온오프 밸브는 온 상태를 유지하는 것을 포함하는, 기판 처리 장치.
  14. 제 13항에 있어서,
    상기 약액 공급 유닛의 펌프가 중단후 재가동한 시점부터 제4 구간 동안, 상기 필터의 멤브레인 상에는 파티클에 의한 케이크가 완성되지 않은, 기판 처리 장치.
  15. 제 13항에 있어서,
    상기 약액 공급 유닛의 펌프가 중단후 재가동되는 시점부터 제1 구간 동안 또는 상기 약액 공급 유닛의 최초 셋업후 가동되는 시점부터 제1 구간 동안, 상기 필터를 통과하는 약액을 드레인하는 것을 더 포함하는, 기판 처리 장치.
  16. 약액 공급 유닛과 연결된 순환 라인과, 상기 순환 라인에 설치된 필터와, 상기 순환 라인의 제1 노드와 연결된 공급 라인과, 상기 순환 라인에서 상기 필터와 상기 제1 노드 사이의 제2 노드에 연결되는 드레인 라인을 포함하는, 기판 처리 장치가 제공되고,
    제1 구간 동안, 상기 드레인 라인을 통해서 상기 필터를 통과하는 약액을 드레인하고,
    상기 제1 구간 후의 제2 구간 동안, 상기 드레인 라인을 통해서 상기 필터를 통과하는 약액의 일부는 드레인하고, 다른 일부는 상기 공급 라인을 통해서 챔버에 공급하고,
    상기 제2 구간 후의 제3 구간 동안, 상기 필터를 통과하는 약액을 드레인하지 않고, 상기 공급 라인을 통해서 챔버에 약액을 공급하는 것을 포함하는, 기판 처리 방법.
  17. 제 16항에 있어서,
    상기 필터에 가해지는 필터압이 유지되면, 상기 필터의 멤브레인 상에 파티클들에 의한 케이크가 형성되고,
    상기 필터에 가해지는 필터압이 해제되면, 상기 케이크를 이루던 파티클들이 해산되고,
    상기 필터에 가해지는 필터압이 재생성되는 시점부터 제4 구간 동안, 상기 필터의 멤브레인 상에 아직 케이크가 완성되지 않고, 미세 파티클이 상기 멤브레인을 통과하고,
    상기 제4 구간 이후에, 상기 필터의 멤브레인 상에 케이크가 재형성되는 것을 포함하는, 기판 처리 방법.
  18. 제 17항에 있어서,
    상기 필터압이 재생성되기 시점부터 상기 제4 구간 동안, 상기 드레인 라인을 통해서 상기 멤브레인을 통과한 미세 파티클을 포함하는 약액을 드레인하는 것을 더 포함하는, 기판 처리 방법.
  19. 제 16항에 있어서,
    상기 약액 공급 유닛에서 공급되는 약액의 제1 유량은, 상기 드레인 라인을 통해서 드레인되는 약액의 제2 유량과 상기 공급 라인을 통해서 상기 챔버로 공급되는 약액의 제3 유량의 합보다 같거나 큰, 기판 처리 방법.
  20. 제 16항에 있어서,
    상기 약액 공급 유닛의 펌프가 중단후 재가동되는 시점부터 제1 구간 동안 또는 상기 약액 공급 유닛의 최초 셋업후 가동되는 시점부터 제1 구간 동안, 상기 필터를 통과하는 약액을 드레인하는 것을 더 포함하는, 기판 처리 방법.
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