KR20230142168A - 약액 공급 장치 및 약액 공급 시스템 - Google Patents

약액 공급 장치 및 약액 공급 시스템 Download PDF

Info

Publication number
KR20230142168A
KR20230142168A KR1020220041060A KR20220041060A KR20230142168A KR 20230142168 A KR20230142168 A KR 20230142168A KR 1020220041060 A KR1020220041060 A KR 1020220041060A KR 20220041060 A KR20220041060 A KR 20220041060A KR 20230142168 A KR20230142168 A KR 20230142168A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
chemical solution
chemical
line
solution supply
pump
Prior art date
Application number
KR1020220041060A
Other languages
English (en)
Inventor
손영준
고정석
윤영운
정우신
Original Assignee
세메스 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 세메스 주식회사 filed Critical 세메스 주식회사
Priority to KR1020220041060A priority Critical patent/KR20230142168A/ko
Priority to CN202310187784.2A priority patent/CN116892687A/zh
Priority to US18/117,554 priority patent/US20230314951A1/en
Publication of KR20230142168A publication Critical patent/KR20230142168A/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67011—Apparatus for manufacture or treatment
    • H01L21/67155—Apparatus for manufacturing or treating in a plurality of work-stations
    • H01L21/67161—Apparatus for manufacturing or treating in a plurality of work-stations characterized by the layout of the process chambers
    • H01L21/67178—Apparatus for manufacturing or treating in a plurality of work-stations characterized by the layout of the process chambers vertical arrangement
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/16—Coating processes; Apparatus therefor
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67011—Apparatus for manufacture or treatment
    • H01L21/67017—Apparatus for fluid treatment
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K15/00—Check valves
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17D—PIPE-LINE SYSTEMS; PIPE-LINES
    • F17D1/00—Pipe-line systems
    • F17D1/08—Pipe-line systems for liquids or viscous products
    • F17D1/14—Conveying liquids or viscous products by pumping
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17D—PIPE-LINE SYSTEMS; PIPE-LINES
    • F17D3/00—Arrangements for supervising or controlling working operations
    • F17D3/01—Arrangements for supervising or controlling working operations for controlling, signalling, or supervising the conveyance of a product
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/20—Exposure; Apparatus therefor
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/26—Processing photosensitive materials; Apparatus therefor
    • G03F7/30—Imagewise removal using liquid means
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/708—Construction of apparatus, e.g. environment aspects, hygiene aspects or materials
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67011—Apparatus for manufacture or treatment
    • H01L21/6715—Apparatus for applying a liquid, a resin, an ink or the like

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Epidemiology (AREA)
  • Water Supply & Treatment (AREA)
  • Photosensitive Polymer And Photoresist Processing (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Architecture (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)

Abstract

본 발명의 일 관점에 따른 약액 공급 장치는, 각각 상이한 높이에 배치된 복수의 기판 처리 장치로 약액을 공급하는 약액 공급 장치로서, 상기 기판 처리 장치로 상기 약액이 이동하기 위한 유압을 제공하는 펌프부; 상기 펌프부에 일단이 연결되고 타단이 각각의 상기 기판 처리 장치에 연결되도록 형성되며, 상기 약액이 이동하는 통로를 제공하는 복수의 약액 공급 라인; 및 상기 펌프부에 연결되고 외부로 일부 약액을 배출하는 펌프 벤트 라인;을 포함하고, 각각의 상기 약액 공급 라인과 상기 펌프 벤트 라인 사이에 유량 보정 라인이 연결된다.

Description

약액 공급 장치 및 약액 공급 시스템 {Chemical liquid supply apparatus and chemical liquid supply system}
본 발명은 반도체 장치에 관한 것으로서, 코팅 공정을 수행하기 위한 약액 공급 장치 및 약액 공급 시스템에 관한 것이다.
반도체 소자의 제조를 위해서 다양한 공정을 수행하기 위한 다양한 기판 처리 장치가 사용되고 있다. 이러한 반도체 공정 중 포토리소그래피 공정(photo-lithography process)은 기판 상에 소정의 포토레지스트 패턴(photoresist pattern)을 형성시키는 공정이다. 이러한 포토리소그래피 공정은 주요하게 코팅 공정, 열처리 공정, 노광 공정(exposure process), 및 현상 공정(develop process)을 포함할 수 있고, 복수의 장치들을 이용해서 수행되고 있다. 이러한 포토리소그래피 공정은 반도체 소자의 집적도를 결정해주기 때문에 반도체 제조 공정 능력을 판단할 수 있는 기준으로 평가되고 있다.
최근, 반도체 소자의 고집적화와 생산성 향상을 위하여, 코팅 공정, 열처리 공정, 및 현상 공정이 하나의 포토 트랙(photo track) 장치에 결합되어 자동화되고 있다. 나아가, 노광 장치도 이러한 포토 트랙 장치와 인-라인으로 배치되어 전술한 공정들이 연속적으로 수행될 수 있도록 구성됨에 따라서, 생산성이 크게 향상되었다.
포토 트랙 장치 내에서 코팅 공정, 현상 공정 등을 층으로 분리하는 다층 구조의 포토 트랙 설비가 개발되는 추세이다. 코팅 공정을 수행하는 챔버들이 다층을 이루는 경우 수직 방향을 따라 공정 환경이 변할 수 있다. 예를 들어, 설비의 하부에서 약액이 공급되는 경우 각 챔버 별로 배치된 높이가 다르기 때문에 수두 차이에 펌프로부터 작용받는 압력이 달라질 수 있다. 이에 따라, 높이에 따라 달라지는 공정 환경을 보정하기 위한 기술이 요구된다.
본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 각각 상이한 높이에 배치된 기판 처리 장치에 대해 일정한 양의 약액을 공급할 수 있는 약액 공급 장치 및 약액 공급 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 극미량에 해당하는 약액의 유량을 보정할 수 있는 약액 공급 장치 및 약액 공급 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.
그러나 이러한 과제는 예시적인 것으로, 이에 의해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.
상기 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 관점에 따른 약액 공급 장치는, 각각 상이한 높이에 배치된 복수의 기판 처리 장치로 약액을 공급하는 약액 공급 장치로서, 상기 기판 처리 장치로 상기 약액이 이동하기 위한 유압을 제공하는 펌프부; 상기 펌프부에 일단이 연결되고 타단이 각각의 상기 기판 처리 장치에 연결되도록 형성되며, 상기 약액이 이동하는 통로를 제공하는 복수의 약액 공급 라인; 및 상기 펌프부에 연결되고 외부로 일부 약액을 배출하는 펌프 벤트 라인;을 포함하고, 각각의 상기 약액 공급 라인과 상기 펌프 벤트 라인 사이에 유량 보정 라인이 연결될 수 있다.
상기 약액 공급 장치에 따르면, 각각의 상기 약액 공급 라인의 타단은 상이한 높이에 위치될 수 있다.
상기 약액 공급 장치에 따르면, 상기 유량 보정 라인은 상기 펌프부에서 각각의 상기 약액 공급 라인에 공급하는 약액의 일부를 상기 펌프 벤트 라인으로 배출할 수 있다.
상기 약액 공급 장치에 따르면, 타단이 상부에 위치되는 제1 약액 공급 라인에 연결된 제1 유량 보정 라인보다, 타단이 하부에 위치되는 제2 약액 공급 라인에 연결된 제2 유량 보정 라인에서 상기 펌프 벤트 라인으로 배출하는 약액의 양이 더 많을 수 있다.
상기 약액 공급 장치에 따르면, 적어도 하나의 상기 유량 보정 라인에 상기 펌프 벤트 라인으로 배출하는 약액의 유량을 제어하는 체크 밸브부가 설치될 수 있다.
상기 약액 공급 장치에 따르면, 상기 체크 밸브부의 약액이 이동하는 통로는 적어도 상기 유량 보정 라인의 약액이 이동하는 통로보다 좁은 폭을 가질 수 있다.
상기 약액 공급 장치에 따르면, 상기 체크 밸브부의 기류가 이동하는 통로에 복수의 패턴 홀이 형성될 수 있다.
상기 약액 공급 장치에 따르면, 상기 체크 밸브부의 약액이 이동하는 통로에 다공성부가 배치될 수 있다.
상기 약액 공급 장치에 따르면, 상기 체크 밸브부의 양액이 이동하는 통로는 오리피스(orifice) 형상을 포함할 수 있다.
상기 약액 공급 장치에 따르면, 상기 약액은 포토레지스트 약액일 수 있다.
상기 약액 공급 장치에 따르면, 상기 약액 공급 라인에서 이동하는 상기 포토레지스트 약액의 유량을 측정하는 제어부를 더 포함할 수 있다.
상기 약액 공급 장치에 따르면, 상기 유량 보정 라인은 상기 펌프부에서 각각의 상기 약액 공급 라인에 공급하는 약액의 일부를 상기 펌프 벤트 라인으로 배출하여, 각각의 상기 기판 처리 장치에 공급되는 상기 포토레지스트 약액의 양의 차이가 10% 이내가 되도록 보정할 수 있다.
상기 약액 공급 장치에 따르면, 각각의 상기 기판 처리 장치에 공급되는 상기 포토레지스트 약액의 양의 차이는 0.1 ml 이하일 수 있다.
상기 약액 공급 장치에 따르면, 상기 약액 공급 라인의 타단에서 상기 기판 처리 장치로 단위 공정당 공급되는 포토레지스트 약액은 1ml 미만(0 초과)일 수 있다.
상기 약액 공급 장치에 따르면, 상기 제어부는 타단이 가장 높은 위치에 있는 약액 공급 라인의 유량을 기준으로, 그 아래에 위치하는 약액 공급 라인에 연결된 상기 유량 보정 라인에서 상기 펌프 벤트 라인으로 약액의 일부를 배출할 수 있다.
상기 약액 공급 장치에 따르면, 상기 유량 보정 라인, 상기 펌프 벤트 라인 중 적어도 어느 하나에 피드백 제어밸브 및 유량계가 설치될 수 있다.
상기 약액 공급 장치에 따르면, 상기 제어부는 상기 유량계에서 측정한 유량이 설정 기준값보다 커지면 상기 피드백 제어밸브를 제어하여 상기 유량계에서 측정되는 유량을 설정 기준값 이하로 감축시킬 수 있다.
상기 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명의 다른 관점에 따른 약액 공급 시스템은, 각각 상이한 높이에 배치된 복수의 기판 처리 장치로 약액을 공급하는 약액 공급 시스템으로서, 상기 약액 공급 시스템은 약액 공급 장치 및 약액 저장 장치를 포함하고, 상기 약액 공급 장치는, 상기 약액 저장 장치로부터 상기 기판 처리 장치로 상기 약액이 이동하기 위한 유압을 제공하는 펌프부; 상기 펌프부에 일단이 연결되고 타단이 각각의 상기 기판 처리 장치에 연결되도록 형성되며, 상기 약액이 이동하는 통로를 제공하는 복수의 약액 공급 라인; 및 상기 펌프부에 연결되고 외부로 일부 약액을 배출하는 펌프 벤트 라인;을 포함하고, 각각의 상기 약액 공급 라인과 상기 펌프 벤트 라인 사이에 유량 보정 라인이 연결될 수 있다.
상기 약액 공급 시스템에 따르면, 상기 약액 저장 장치는, 상기 약액을 저장하는 액체 저장 보틀; 및 상기 액체 저장 보틀과 상기 펌프부 사이에 개재되어 상기 약액을 상기 펌프부로 공급하기 전에 보관하는 액체 트랩 탱크;를 포함하고, 상기 펌프부는 상기 액체 트랩 탱크로부터 상기 기판 처리 장치로 상기 약액이 이동하기 위한 유압을 제공하며, 상기 펌프 벤트 라인은 상기 약액 저장 장치의 일부 약액을 배출하기 위하여 제공될 수 있다.
상기 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명의 또 다른 관점에 따른 약액 공급 장치는, 각각 상이한 높이에 배치된 복수의 기판 처리 장치로 포토레지스트 약액을 공급하는 약액 공급 장치로서, 상기 기판 처리 장치로 상기 포토레지스트 약액이 이동하기 위한 유압을 제공하는 펌프부; 상기 펌프부에 일단이 연결되고 타단이 각각의 상기 기판 처리 장치에 연결되도록 형성되며, 상기 포토레지스트 약액이 이동하는 통로를 제공하는 복수의 약액 공급 라인; 및 상기 펌프부에 연결되고 외부로 일부 포토레지스트 약액을 배출하는 펌프 벤트 라인;을 포함하고, 각각의 상기 약액 공급 라인의 타단은 상이한 높이에 위치되며, 각각의 상기 약액 공급 라인과 상기 펌프 벤트 라인 사이에 유량 보정 라인이 연결되고, 적어도 하나의 상기 유량 보정 라인에 상기 펌프 벤트 라인으로 배출하는 약액의 유량을 제어하는 체크 밸브부가 설치되며, 상기 체크 밸브부의 약액이 이동하는 통로는 적어도 상기 유량 보정 라인의 약액이 이동하는 통로보다 좁은 폭을 가지고, 상기 유량 보정 라인은 상기 펌프부에서 각각의 상기 약액 공급 라인에 공급하는 약액의 일부를 상기 펌프 벤트 라인으로 배출하여, 각각의 상기 기판 처리 장치에 공급되는 상기 포토레지스트 약액의 양의 차이가 10% 이내가 되도록 보정할 수 있다.
상기한 바와 같이 이루어진 본 발명의 일 실시예에 따르면, 각각 상이한 높이에 배치된 기판 처리 장치에 대해 일정한 양의 약액을 공급할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 극미량에 해당하는 약액의 유량을 보정할 수 있는 효과가 있다.
물론 이러한 효과에 의해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 설비를 보여주는 개략적인 사시도이다.
도 2는 도 1의 기판 처리 설비의 개략적인 단면도이다.
도 3은 도 1의 기판 처리 설비의 개략적인 평면도이다.
도 4는 비교예에 따른 약액 공급 장치 및 약액 공급 시스템을 보여주는 개략적인 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 약액 공급 장치 및 약액 공급 시스템을 보여주는 개략적인 도면이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 약액 공급 장치를 보여주는 개략적인 도면이다.
도 7 내지 도 9는 본 발명의 여러 실시예에 따른 체크 밸브부를 보여주는 개략적인 측단면도이다.
도 10은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 약액 공급 장치를 보여주는 개략적인 도면이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 여러 실시예들을 상세히 설명하기로 한다.
본 발명의 실시예들은 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위하여 제공되는 것이며, 하기 실시예는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다. 오히려 이들 실시예들은 본 개시를 더욱 충실하고 완전하게 하고, 당업자에게 본 발명의 사상을 완전하게 전달하기 위하여 제공되는 것이다. 또한, 도면에서 각 층의 두께나 크기는 설명의 편의 및 명확성을 위하여 과장된 것이다.
이하, 본 발명의 실시예들은 본 발명의 이상적인 실시예들을 개략적으로 도시하는 도면들을 참조하여 설명한다. 도면들에 있어서, 예를 들면, 제조 기술 및/또는 공차(tolerance)에 따라, 도시된 형상의 변형들이 예상될 수 있다. 따라서, 본 발명 사상의 실시예는 본 명세서에 도시된 영역의 특정 형상에 제한된 것으로 해석되어서는 아니 되며, 예를 들면 제조상 초래되는 형상의 변화를 포함하여야 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 설비(100)를 보여주는 개략적인 사시도이고, 도 2는 도 1의 기판 처리 설비(100)의 개략적인 단면도이고, 도 3은 도 1의 기판 처리 장치(100)의 개략적인 평면도이다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 기판 처리 설비(100)는 인덱스 모듈(index module, 110), 공정 모듈(processing module, 120) 및 인터페이스 모듈(interface module, 140)을 포함한다.
일부 실시예에서, 인덱스 모듈(110), 공정 모듈(120) 및 인터페이스 모듈(140)은 순차적으로 일렬로 배치될 수 있다. 예를 들어, 인덱스 모듈(110), 공정 모듈(120) 및 인터페이스 모듈(140)이 x축 방향으로 일렬 배치되고, 평면 상에서 폭 방향이 y축 방향이 되고, 수직 방향이 z축 방향이 될 수 있다.
보다 구체적으로 보면, 인덱스 모듈(110)은 기판(S)이 수납된 용기(10)로부터 기판(S)을 이송하기 위해서 제공될 수 있다. 예를 들어, 인덱스 모듈(110)에서 기판(S)은 용기(10)로부터 로딩되어 공정 모듈(120)로 이송되고, 처리가 완료된 기판(S)은 용기(10)로 다시 수납될 수 있다.
인덱스 모듈(110)은 로딩 포트(112)와 인덱스 프레임(114)을 포함할 수 있다. 로딩 포트(112)는 인덱스 모듈(110)의 전단에 위치되어, 기판(S)의 로딩 및/또는 언로딩을 위해서 기판(S)이 수납된 용기(10)가 놓이는 포트로 이용될 수 있다. 로딩 포트(112)는 적절하게 선택될 수 있으며, 예를 들어 복수의 로딩 포트들(112)이 y축 방향으로 배치될 수 있다.
일부 실시예에서, 용기(10)로는 전면 개방 일체 식 포드(Front Open Unified Pod, FOUP)와 같은 밀폐용 타입이 사용될 수 있다. 용기(10) 안에는 복수의 기판들(S), 예컨대 웨이퍼들이 수납될 수 있다. 용기(10)는 공장 내 오버헤드 트랜스퍼(Overhead transfer), 오버헤드 컨베이어(Overhead conveyor), 또는 자동 안내 차량(Automatic guided vehicle)과 같은 이송 장치(미도시), 로봇 또는 작업자에 의해 로딩 포트(112)에 놓일 수 있다.
인덱스 프레임(114)의 내부에는 인덱스 로봇(1144)이 배치될 수 있다. 예를 들어, 인덱스 로봇(1144)은 인덱스 프레임(114) 내에 설치된 가이드 레일(1142) 상에서 이동될 수 있다. 인덱스 로봇(1144)은 전진, 후진, 회전, 상승 및/또는 하강 이동이 가능하도록 구성될 수 있다.
공정 모듈(120)은 기판(S)에 대해 코팅 공정(coating process) 및 현상 공정(develop process)을 수행하도록 제공될 수 있다. 예를 들어, 공정 모듈(120)은 기판(S)에 대해 코팅 공정이 수행되는 코팅 블록(120a) 및 기판(S)에 대해 현상 공정이 수행되는 현상 블록(120b)을 포함할 수 있다.
코팅 블록(120a)은 적어도 한 층으로 제공되며, 일부 실시예에서 복수의 코팅 블록들(120a)이 서로 적층된 복수의 층으로 제공될 수 있다. 예를 들어, 코팅 블록들(120a)은 실질적으로 동일한 공정을 수행하도록 실질적으로 동일한 구조를 가질 수 있다. 현상 블록(120b)은 적어도 한 층으로 제공되며, 일부 실시예에서 복수의 현상 블록들(120b)이 서로 적층된 복수의 층으로 제공될 수 있다. 예를 들어, 현상 블록들(120b)은 실질적으로 동일한 공정을 수행하도록 실질적으로 동일한 구조를 가질 수 있다.
나아가, 코팅 블록들(120a) 및 현상 블록들(120b)은 서로 적층될 수 있다. 예를 들어, 현상 블록들(120b)은 코팅 블록들(120a) 상에 적층될 수 있다. 다른 예로, 코팅 블록들(120a)이 현상 블록들(120b) 상에 적층되는 것도 가능하고, 코팅 블록들(120a) 및 현상 블록들(120b)이 교대로 적층되는 것도 가능하다.
일부 실시예에서, 코팅 블록(120a) 및 현상 블록(120b)은 전단 버퍼 챔버(122), 액처리 챔버(124), 이송 챔버(125), 열처리 챔버(126), 및/또는 후단 버퍼 챔버(128)를 각각 포함할 수 있다. 열처리 챔버(126)는 기판(S)에 대해 열처리 공정을 수행하기 위해서 제공될 수 있다. 열처리 공정은 냉각 공정 및 가열 공정을 포함할 수 있다. 코팅 블록(120a) 및 현상 블록(120b)은 대체로 유사한 구조로 구성될 수 있으나, 그 세부 기능에 따라서 서로 다르게 구성되는 것도 가능하다.
코팅 블록(120a)에서 액처리 챔버(124)는 기판(S) 상에 액을 공급하여 코팅층을 형성하기 위해서 제공될 수 있다. 예를 들어, 코팅층은 포토레지스트층 또는 반사방지층 등을 포함할 수 있다. 현상 블록(120b)에서 액처리 챔버(124)는 기판(S) 상에 현상액을 공급하여 포토레지스트층의 일부를 식각하여 포토레지스트 패턴을 형성하는 데 이용될 수 있다.
이송 챔버(125)는 코팅 블록(120a) 및 현상 블록(120b) 내에서 열처리 챔버(126)와 액처리 챔버(124) 간에 기판(S)을 이송하기 위해서 열처리 챔버(126)와 액처리 챔버(124) 사이에 배치될 수 있다. 예를 들어, 이송 챔버(125)는 그 길이 방향이 x축 방향과 평행하게 배치될 수 있다.
이송 챔버(125)에는 이송 로봇(1254)가 배치되고, 이송 로봇(1254)은 가이드 레일(1252) 상에서 이동 가능하게 배치될 수 있다. 이송 로봇(1254)은 전단 버퍼 챔버(122), 액처리 챔버(124), 이송 챔버(125), 열처리 챔버(126), 및/또는 후단 버퍼 챔버(128) 사이에서 기판(S)을 이송할 수 있다. 예를 들어, 이송 로봇(1254)은 전진, 후진, 회전, 상승 및/또는 하강 이동이 가능하도록 구성될 수 있다.
일부 실시예에서, 액처리 챔버(124)는 복수개로 제공될 수 있다. 액처리 챔버들(124)은 공정 모듈(120)의 길이 방향, 예컨대 x축 방향으로 배열될 수 있다. 액처리 챔버들(124)의 적어도 일부는 서로 다른 액처리 공정을 수행할 수 있다. 예를 들어, 액처리 챔버들(124) 각각에는 액처리 유닛(1242)이 설치될 수 있고, 액처리 유닛(1242)은 기판(S)을 지지하면서 회전시키기 위한 기판 지지부와 기판(S) 상에 액을 분사할 수 있는 액 분사부를 포함할 수 있다.
일부 실시예에서, 열처리 챔버(126)는 복수개로 제공될 수 있다. 열처리 챔버들(126)은 공정 모듈(120)의 길이 방향, 예컨대 x축 방향으로 배열될 수 있다. 열처리 챔버들(126)의 적어도 일부는 서로 다른 액처리 공정을 수행할 수 있다. 열처리 챔버들(126의 적어도 일부는 하우징 내에 냉각 유닛(1261) 및 가열 유닛(1264)을 포함할 수 있다. 나아가, 열처리 챔버들(126)의 일부에는 냉각 유닛(1261) 및 가열 유닛(1264) 사이에서 기판(S)을 이송하기 위한 이송 플레이트(미도시)가 설치될 수도 있다.
전단 버퍼 챔버(122)는 인덱스 모듈(110)로부터 기판(S)을 이송받아 수용할 수 있도록 코팅 블록(120a) 및 현상 블록(120b) 내에 각각 제공될 수 있다. 예를 들어, 복수의 전단 버퍼 챔버들(122)은 공정 모듈(120) 내에 적층 배치될 수 있다. 각 전단 버퍼 챔버(122) 내에는 인덱스 모듈(110)로부터 이송된 기판(S)이 수용되거나 냉각되는 냉각부(1222)가 구비될 수 있다. 나아가, 전단 버퍼 챔버(122) 내에는 기판(S)의 로딩 및/또는 언로딩을 위한 로딩 로봇(1224)이 배치될 수 있다.
냉각부(1222) 내에는 복수의 안착 플레이트 또는 냉각 플레이트가 배치될 수 있다. 예를 들어, 인덱스 프레임(114)의 인덱스 로봇(1144)은 용기(10)로부터 기판(S)을 로딩하여 냉각부(1222) 내로 안치시킬 수 있다. 냉각부(1222)는 기판(S)의 냉각 외에 기판(S)의 임시 보관 기능을 부여할 수 있고, 따라서 버퍼부로 불릴 수도 있다.
후단 버퍼 챔버(128)은 공정 모듈(120)과 인터페이스 모듈(140) 사이에서 기판(S)을 임시 보관하는 역할을 할 수 있다. 예를 들어, 복수의 후단 버퍼 챔버들(128)은 공정 모듈(120) 내에 적층 배치될 수 있다. 각 후단 버퍼 챔버(128)에는 기판(S)이 안착되는 버퍼부(1282)와 기판(S)의 이송을 위한 버퍼 로봇(1284)이 배치될 수 있다.
인터페이스 모듈(140)은 공정 모듈(120)을 외부의 노광 장치(50)와 연결하여, 공정 모듈(120)과 노광 장치(50) 사이에서 기판(S)을 주고받기 위한 인터페이스를 제공할 수 있다. 예를 들어, 인터페이스 모듈(140)은 내부에 부가 챔버(1484), 인터페이스 버퍼(1485), 이송 로봇들(1482, 1483)을 포함할 수 있다.
일부 실시예에서, 부가 챔버(1484)는 코팅 블록(120a)에서 공정이 완료된 기판(S)이 노광 장치(50)로 반입되기 전에 소정의 부가 공정을 수행하거나 또는 노광 장치(50)에서 공정이 완료된 기판(S)이 현상 블록(120b)으로 반입되기 전에 소정의 부가 공정을 수행할 수 있다. 예를 들어, 부가 공정은 기판(S)의 에지 영역을 노광하는 에지 노광 공정, 또는 기판(S)의 상면을 세정하는 상면 세정 공정, 또는 기판(S)의 하면을 세정하는 하면 세정 공정을 포함할 수 있다. 나아가, 인테페이스 모듈(140)의 상단에는 내부에 하강 기류를 형성하는 팬필터 유닛(미도시)이 부가될 수 있다.
이하에서는, 액처리 챔버(124)를 기판(S)에 대해 공정을 수행하는 기판 처리 장치(200: 210, 220, 230)[도 4 및 도 5 참조]로 예시하여 설명한다. 일 예로, 기판 처리 장치(200)에서 기판(S)에 대해 포토레지스트 코팅 공정이 수행될 수 있다.
도 4는 비교예에 따른 약액 공급 장치 및 약액 공급 시스템을 보여주는 개략적인 도면이다. 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 약액 공급 장치 및 약액 공급 시스템을 보여주는 개략적인 도면이다. 도 4 및 도 5에서 동일한 구성에 대해서는 동일한 도면 부호를 참조한다.
먼저, 도 4를 참조하면, 비교예의 약액 공급 시스템은 약액 공급 장치(300'), 약액 저장 장치(400)를 포함한다.
약액 공급 장치(300')는 펌프부(310), 복수의 약액 공급 라인(320, 330), 펌프 벤트 라인(340)을 포함한다.
펌프부(310)는 약액 저장 장치(400)로부터 기판 처리 장치(200: 210, 220, 230)로 약액(PR)[또는, 액체(50)]을 펌핑하기 위해서 제공될 수 있다. 펌프부(310)는 약액(PR)이 약액 저장 장치(400)로부터 기판 처리 장치(200)까지 이동하기 위한 유압을 제공할 수 있다. 예를 들어, 펌프부(310)는 약액 저장 장치(400)의 약액 전달 라인(350)을 통해 약액(PR)[또는, 액체(50)]을 전달받고, 이를 복수의 약액 공급 라인(320, 330)으로 전달할 수 있다. 약액 공급 라인(320, 330)은 각각의 기판 처리 장치(210, 230)에 연결되어 약액(PR)이 기판 처리 장치(200)까지 공급될 수 있다.
복수의 기판 처리 장치(200: 210, 220, 230)들은 수직 방향을 따라 배치될 수 있다. 다른 관점으로 복수의 기판 처리 장치(200: 210, 220, 230)들은 각각 상이한 높이에 배치될 수 있다. 일 예로, 기판 처리 장치(210, 230)는 동일한 약액(PR)이 공급되고, 기판 처리 장치(220)는 다른 약액이 공급되도록 제공될 수 있다. 따라서, 본 명세서에서는 약액 공급 라인(320, 330)이 기판 처리 장치(220)를 제외하고, 각각 기판 처리 장치(210, 230)에 연결된 것을 상정하여 설명한다.
약액 공급 라인(320, 330)은 일단은 펌프부(310)에 연결되고, 타단은 각각의 기판 처리 장치(210, 230)에 연결되도록 형성될 수 있다. 펌프부(310)는 하나가 제공되므로 약액 공급 라인(320, 330)의 일단은 동일한 높이에 위치된다. 기판 처리 장치(210, 230)은 상이한 높이에 배치되므로, 각각의 기판 처리 장치(210, 230)에 연결되는 각각의 약액 공급 라인(320, 330)의 타단은 상이한 높이에 위치된다.
펌프 벤트 라인(340)은 일단은 펌프부(310)에 연결되고 타단은 외부로 연장될 수 있다. 펌프 벤트 라인(340)은 공기 또는 약액(PR)[또는, 액체(50)]을 배출(A1)하기 위해 제공된다. 일 예로, 펌프 벤트 라인(340)은 약액 저장 장치(400)에 연결될 수 있다. 액체 저장 보틀(410)에서 액체(50)[또는, 약액(PR)]를 다 사용한 후 교체하거나, 액체 트랩 탱크(420)내 액체(50)[또는, 약액(PR)] 내 기포가 있는 경우, 펌프 벤트 라인(340)을 통해 소정량의 액체(50)에 대한 배출을 먼저 수행할 수 있다. 그 다음, 펌프부(310)에서 약액 공급 라인(320, 330)으로 액체(50)[또는, 약액(PR)]을 이동시킬 수 있다.
약액 저장 장치(400)는 액체 저장 보틀(410), 액체 트랩 탱크(420)를 포함한다. 액체 트랩 탱크(420)는 약액 전달 라인(350)을 통해 약액 공급 장치(300')로 약액(PR)을 전달한다.
액체 저장 보틀(410)은 액체(50)[또는, 약액(PR)]를 저장하고 있고, 사용 후 보틀 단위로 교체될 수 있다. 선택적으로, 액체 저장 보틀(410)에는 액체(50)를 가압하여 배출하기 위해서 가스 주입 라인(412)이 연결될 수 있다.
펌프부(310)는 액체 저장 보틀(410)로부터 기판 처리 장치(200: 210, 220, 230)로 액체(50)[또는, 약액(PR)]를 펌핑하기 위해서 제공될 수 있다. 예를 들어, 액체 트랩 탱크(420)의 배출부는 기판 처리 장치(200)로 액체(50)를 펌핑하기 위한 펌프부(310)에 연결되고, 액체 트랩 탱크(220)의 유입부는 액체(50)를 저장하고 있는 액체 저장 보틀(410)에 연결될 수 있다.
액체 트랩 탱크(420)의 배출부는 기판 처리 장치(200)로 액체(50)를 펌핑하기 위한 펌프부(310)에 연결되고, 액체 트랩 탱크(420)의 유입부는 액체(50)를 저장하고 있는 액체 저장 보틀(410)에 연결될 수 있다. 액체 트랩 탱크(420)는 액체 저장 보틀(410) 및 펌프부(310) 사이에 개재되어 액체 저장 보틀(410)로부터 공급된 액체(50)[또는, 약액(PR)]를 펌프부(310)로 공급하기 전에 보관할 수 있다. 예를 들어, 액체 트랩 탱크(420)는 액체 저장 보틀(410)로부터 초기에 액체(50)를 공급받거나 또는 액체 저장 보틀(410) 내 액체(50)가 다 사용되고 교체될 때 기포 생성을 억제하거나 기포를 제거할 수 있다. 이에 따라, 액체 저장 보틀(410) 내 액체(50)를 끝까지 사용할 수 있어서 그 잔량을 최소화할 수 있다.
펌프부(310)가 동작되면, 흡입력이 액체 트랩 탱크(420)를 거쳐서 액체 저장 보틀(410)로 전달될 수 있다. 이에 따라, 액체 트랩 탱크(420)에서 액체(50)가 펌핑되어 기판 처리 장치(200)로 전달되면, 액체 트랩 탱크(420)의 수위가 감소되면서 배출되는 양만큼 액체 저장 보틀(410)에서 연결 라인(414)을 통해 액체 트랩 탱크(420)로 액체(50)가 자연적으로 제공될 수 있다.
일부 실시예에서, 액체 트랩 탱크(220) 내 수위가 낮아져 이러한 흡입력 전달이 약해지면, 액체 저장 보틀(410)은 가스 주입 라인(412)를 통해서 불활성 기체, 예컨대 질소 가스를 주입하여 액체 저장 보틀(210)로부터 액체 트랩 탱크(420)로 액체(50)를 공급할 수 있다.
도 4를 다시 참조하면, 약액 공급 라인(320, 330)의 일단은 펌프부(310)에 연결되므로 동일한 높이에 위치된다. 반면에, 약액 공급 라인(320, 330)의 타단은 상이한 높이에 배치되는 기판 처리 장치(210, 230)에 연결되므로, 그 위치된 높이가 상이할 수 있다. 즉, 기판 처리 장치(210, 230)가 배치되는 높이가 다르기 때문에 수두차에 의해서 펌프부(310)가 작용하는 압력이 달라질 수 있다. 이에 따라, 상부에 위치하는 제1 기판 처리 장치(210)에 연결된 제1 약액 공급 라인(320)에서 공급되는 약액(PR1)의 양과, 하부에 위치하는 제2 기판 처리 장치(230)에 연결된 제2 약액 공급 라인(330)에서 공급되는 약액(PR2)의 양에서 차이가 발생한다.
예를 들어, ArF-I 설비에서는 공급되는 포토레지스트 약액의 양은 수ml 정도, 바람직하게는 1ml 미만인데, 제1, 2 약액 공급 라인(320, 330)에서 공급되는 약액(PR1, PR2)의 양이 미세한 차이가 있더라도 문제가 발생할 수 있다. 제1, 2 기판 처리 장치(210, 230)마다 약액(PR1, PR2)의 유량 차이에 의해 기판(S) 상에 포토레지스트가 코팅되는 두께의 차이가 나타나거나, 포토레지스트가 기판(S) 일부 상에 응집되는 등의 문제가 발생할 수 있다.
따라서, 본 발명의 약액 공급 장치(300) 및 약액 공급 시스템(300, 400)은 기판 처리 장치(210, 230)의 배치되는 위치에 따라 나타나는 수두차에 의해서 달라지는 유량 차이를 보정하는 것을 특징으로 한다. 도 5를 참조한 이하의 설명에서는 도 4의 구성과 차이점에 대해서만 설명하고, 동일한 구성에 대해서는 도 4를 참조하여 상술한 것으로 대체한다.
도 5를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 약액 공급 시스템은 약액 공급 장치(300), 약액 저장 장치(400)를 포함한다.
약액 공급 장치(300)는 펌프부(310), 복수의 약액 공급 라인(320, 330), 펌프 벤트 라인(340)을 포함한다. 그리고, 각각의 약액 공급 라인(320, 330)과 펌프 벤트 라인(340) 사이에 유량 보정 라인(350: 351, 355)이 연결될 수 있다.
약액 공급 라인(320, 330)의 타단부가 상이한 높이에 위치되고, 펌프 벤트 라인(340)은 펌프부(310)에서 연장되므로, 약액 공급 라인(320, 330)과 펌프 벤트 라인(340)을 연결하는 유량 보정 라인(350: 351, 355)은 전체적으로 수직 방향으로 연장되도록 형성될 수 있다. 다만, 높이 위치가 다른 각각의 약액 공급 라인(320, 330)을 펌프 벤트 라인(340)에 상호 연결하는 목적의 범위라면, 유량 보정 라인(350: 351, 355)은 반드시 수직 방향으로 형성되는 것으로 제한되지는 않는다.
예를 들어, 상부에 위치하는 제1 기판 처리 장치(210)에 연결된 제1 약액 공급 라인(320)과 펌프 벤트 라인(340) 사이에 제1 유량 보정 라인(351)이 연결되고, 하부에 위치하는 제2 기판 처리 장치(230)에 연결된 제2 약액 공급 라인(330)과 펌프 벤트 라인(340) 사이에 제2 유량 보정 라인(355)이 연결될 수 있다.
유량 보정 라인(350: 351, 355)은 펌프부(310)에서 약액 공급 라인(320, 330)에 공급하는 약액(PR1, PR2)의 일부를 펌프 벤트 라인(340)으로 배출하는 통로를 제공할 수 있다. 유량 차이가 있는 약액(PR1, PR2)의 일부를 펌프 벤트 라인(340)으로 배출하여 유량을 동일한 정도로 보정할 수 있다. 예를 들어, 수두차에 의한 작용 압력 변화로, 상부에 위치하는 제1 기판 처리 장치(210)에 연결된 제1 약액 공급 라인(320)으로 이동하는 약액(PR1)의 양이, 하부에 위치하는 제2 기판 처리 장치(230)에 연결된 제2 약액 공급 라인(330)으로 이동하는 약액(PR2)의 양보다 적을 수 있다. 이때, 제2 유량 보정 라인(355)으로 약액(PR2)의 일부를 펌프 벤트 라인(340)으로 배출(A3)하여, 약액(PR1, PR2)의 양을 동일한 정도로 보정할 수 있다. 다른 예로, 제1 유량 보정 라인(351)에서 펌프 벤트 라인(340)으로 배출(A2)하는 약액의 양보다 제2 유량 보정 라인(355)에서 펌프 벤트 라인(340)으로 배출(A3)하는 약액의 양을 더 많게 하여, 약액(PR1, PR2)의 양을 동일한 정도로 보정할 수 있다.
펌프 벤트 라인(340)을 통해 약액 저장 장치(400)로부터 배출(A1)되는 약액, 제1, 2 유량 보정 라인(351, 355)에서 배출(A2, A3)되는 약액 중 적어도 어느 하나가 외부의 포집 장치(미도시)로 배출(A4)될 수 있다. 포집 장치는 약액을 재사용하는 시스템으로 제공될 수 있다.
한편, 약액 공급 라인(320, 330)에 제어부(305)가 연결될 수 있다. 제어부(305)는 약액 공급 라인(320, 330)에 이동하는 약액(PR1, PR2)의 유량을 측정하고, 유량 보정 라인(350)으로 배출(A2, A3)되는 약액의 양을 제어할 수 있다. 제어부(305)는 유량계를 포함하고 유량계로부터 유량에 관한 신호를 전달받을 수 있게 제공될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 약액 공급 장치(300)는 ArF-I 설비에서는 포토레지스트 약액을 공급하기 위해 제공된다. 기판 처리 장치(200)에 단위 공정당 공급되는 포토레지스트 약액(PR1, PR2)의 양은 1ml 미만(0 초과)일 수 있다. 또한, 기판 처리 장치(210, 230)들의 배치 위치에 따른 수두차로 발생하는 포토레지스트 약액(PR1, PR2)의 유량 차이는 0.1ml 이내일 수 있다. 제어부(305)는 약액 공급 라인(320, 330)에 이동하는 약액(PR1, PR2)의 유량을 측정하고, 유량 보정 라인(350)을 통해 펌프 벤트 라인(340)으로 배출(A2, A3)되는 약액의 양을 제어하여, 기판 처리 장치(210, 230)에 공급되는 포토레지스트 약액(PR1, PR2)의 양의 차이가 10% 이내가 되도록 보정할 수 있다.
또한, 일 실시예에 따르면, 제어부(305)는 타단이 가장 높은 위치에 있는 약액 공급 라인(320)의 유량을 기준으로, 그 아래에 위치하는 약액 공급 라인(330)에 연결된 유량 보정 라인(355)에서 펌프 벤트 라인(340)으로 약액(PR2)의 일부를 배출(A3)할 수 있다. 즉, 가장 높은 위치에 있는 약액 공급 라인(320)의 약액(PR1)은 그대로 기판 처리 장치(210)에 공급하고, 그 아래에 있는 약액 공급 라인(330)들의 약액(PR2)에 대해서 일부를 배출(A3)하여 약액(PR1, PR2)의 양의 차이를 보정할 수 있다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 약액 공급 장치를 보여주는 개략적인 도면이다.
도 6을 참조하면, 약액 공급 장치(300)는 유량 보정 라인(350: 351, 355)에 체크 밸브부(360: 361, 365)가 설치될 수 있다. 체크 밸브부(360: 361, 365)는 유량 보정 라인(350: 351, 355)의 전부에 설치되거나 어느 하나에 설치될 수 있다. 체크 밸브부(360)는 펌프 벤트 라인(340)으로 배출하는 약액(A2, A3)의 유량을 정밀하게 제어하도록 제공될 수 있다.
상술하였듯이, 약액 공급 라인(320, 330)에서 단위 공정당 공급되는 약액(PR1, PR2)의 양은 1ml이고, 수두차로 발생하는 포토레지스트 약액(PR1, PR2)의 유량 차이는 0.1ml 이내일 수 있다. 포토레지스트 약액(PR1, PR2)의 유량이 매우 작기 때문에, 이 작은 유량을 더 보정하기 위해서 유량 보정 라인(350: 351, 355)의 배관 지름은 매우 작아야하고, 1ml보다 적은 스케일의 유량만 흘려보낼 수 있어야한다. 이를 위해, 본 발명의 약액 공급 장치(300)는 체크 밸브부(360)를 유량 보정 라인(350)에 설치하여 미세한 유량을 제어하는 효과가 있다.
체크 밸브부(360)는 유량 보정 라인(350)에서 펌프 벤트 라인(340)으로 이동하는 약액(A2, A3)에 대해 저항을 주는 형상을 가질 수 있다. 일 예로, 체크 밸브부(360)의 약액이 이동하는 통로는 유량 보정 라인(350)의 약액이 이동하는 통로보다 좁은 폭을 가질 수 있다. 여기서, 체크 밸브부(360)의 약액이 이동하는 통로가 좁은 폭을 가진다는 의미는, 약액이 이동하는 방향에서 수직 단면을 기준으로 한 통로의 폭이 유량 보정 라인(350)의 통로의 폭보다 좁은 것을 의미할 수 있다. 또는, 약액이 이동하는 방향에서 수직 단면을 기준으로 한 통로의 단면적의 총합이 유량 보정 라인(350)의 통로의 단면적의 총합보다 작은 것을 의미할 수 있다.
도 7 내지 도 9는 본 발명의 여러 실시예에 따른 체크 밸브부(360)를 보여주는 개략적인 측단면도이다.
도 7을 참조하면, 체크 밸브부(360a)의 약액이 이동하는 통로에 복수의 패턴(362)이 형성될 수 있다. 유량 보정 라인(351)을 따라 이동하는 약액은 체크 밸브부(360a)의 패턴(362) 사이의 홀을 따라 이동할 수 있다(화살표 방향 참조). 패턴(362) 사이의 홀의 직경(R1) 또는 폭(R1)은 유량 보정 라인(351)의 약액이 이동하는 통로의 폭보다 작다. 따라서, 유량 보정 라인(351)을 따라 이동하는 약액이 체크 밸브부(360a)의 패턴(362)에 의해 이동에 저항을 받게 되고, 펌프 벤트 라인(340)으로 배출(A2)되는 약액의 양이 미세하게 조절될 수 있다. 일 예로, 홀의 직경(R1)은 수 마이크로미터 내지 수백 마이크로미터 수준의 스케일로 형성될 수 있다. 패턴(362)에 의한 홀의 형태는 스팟, 라인, 슬릿 등의 규칙적인 형태이거나 불규칙한 패턴 형태일 수도 있다.
도 8을 참조하면, 체크 밸브부(360b)의 약액이 이동하는 통로에 다공성부(363)가 배치될 수 있다. 다공성부(363)는 약액이 이동할 수 있는 미세 유로, 틈을 포함하는 구조라면 이에 해당할 수 있다. 일 예로, 다공성부(363)는 필터, 스펀지, 수세미 같은 다공성(porous) 재질로 약액이 이동할 수 있는 통로의 직경(R2)이 수 마이크로미터 내지 수백 마이크로미터 수준의 스케일로 형성될 수 있다. 다른 예로, 다공성부(363)는 모세관 현상을 통해 약액이 이동할 수 있는 재질일 수 있다. 또 다른 예로, 다공성부(363)는 다결정질, 비결정질 구조를 가져 결정립 사이의 틈을 통해 약액이 이동할 수 있는 재질일 수 있다.
도 9를 참조하면, 체크 밸브부(360c)의 약액이 이동하는 통로는 오리피스(orifice) 형상(364)을 포함할 수 있다. 다른 관점으로, 체크 밸브부(360c)는 유량 보정 라인(351)의 약액이 이동하는 통로의 폭보다 급격히 좁아지는 폭(R3)을 가지는 형상을 포함할 수 있다. 일 예로, 폭(R3)은 1mm보다 작게 형성될 수 있다.
한편, 도 7 내지 도 9의 실시예 외에도, 체크 밸브부(360)의 약액이 이동하는 통로가 유량 보정 라인(350)의 약액이 이동하는 통로보다 좁은 폭을 가지는 구조라면 제한없이 채용할 수 있다.
도 10은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 약액 공급 장치를 보여주는 개략적인 도면이다.
도 10을 참조하면, 약액 공급 장치(300)는 유량 보정 라인(350: 351, 355), 펌프 벤트 라인(340) 중 적어도 어느 하나에 피드백 제어밸브(370: 371, 373, 375) 및 유량계(380)가 설치될 수 있다. 펌프 벤트 라인(340)에 유량을 제어하는 요소가 없으면 급격하게 유량이 외부로 배출되면서 유량 보정 라인(350)에 압력이 작용하여 배출(A2, A3)되는 양에 영향을 줄 수 있다. 따라서, 제어부(305)는 유량계(380)로부터 실시간으로 측정된 유량에 대한 신호를 전달 받고, 유량이 이미 설정한 기준값보다 커지면 급격하게 피드백 제어밸브(370: 371, 373, 375)를 작동할 수 있다. 피드백 제어밸브(370: 371, 373, 375)는 각각 설치된 라인의 통로를 개폐하거나, 유량을 감축시키도록 작동할 수 있다. 피드백 제어밸브(370: 371, 373, 375)가 작동하면, 유량계(380)에서 측정되는 유량이 설정한 기준값 이하로 감축될 수 있다. 즉, 펌프 벤트 라인(340)을 통해 외부로 배출(A4)되는 유량이 급격하게 변화되는 것을 방지할 수 있다.
한편, 피드백 제어밸브(370: 371, 373, 375) 및 유량계(380)는 체크 밸브부(360)와 같이 설치되거나, 선택적으로 설치될 수 있다.
위와 같이, 본 발명은 각각 상이한 높이에 배치된 기판 처리 장치(200: 210, 230)에 대해 수두차를 보정함에 따라 일정한 양의 약액(PR1, PR2)을 공급할 수 있는 효과가 있으며, 1ml 이하의 극미량에 해당하는 약액의 유량을 보정할 수 있는 효과가 있다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.
100: 기판 처리 설비
200: 기판 처리 장치
300: 약액 공급 장치
305: 제어부
310: 펌프부
320, 330: 약액 공급 라인
340: 펌프 벤트 라인
350: 약액 전달 라인
360: 체크 밸브부
370: 피드백 제어밸브
380: 유량계
400: 약액 저장 장치
PR, PR1, PR2: 약액, 포토레지스트 약액

Claims (20)

  1. 각각 상이한 높이에 배치된 복수의 기판 처리 장치로 약액을 공급하는 약액 공급 장치로서,
    상기 기판 처리 장치로 상기 약액이 이동하기 위한 유압을 제공하는 펌프부;
    상기 펌프부에 일단이 연결되고 타단이 각각의 상기 기판 처리 장치에 연결되도록 형성되며, 상기 약액이 이동하는 통로를 제공하는 복수의 약액 공급 라인; 및
    상기 펌프부에 연결되고 외부로 일부 약액을 배출하는 펌프 벤트 라인;
    을 포함하고,
    각각의 상기 약액 공급 라인과 상기 펌프 벤트 라인 사이에 유량 보정 라인이 연결되는, 약액 공급 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    각각의 상기 약액 공급 라인의 타단은 상이한 높이에 위치되는, 약액 공급 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 유량 보정 라인은 상기 펌프부에서 각각의 상기 약액 공급 라인에 공급하는 약액의 일부를 상기 펌프 벤트 라인으로 배출하는, 약액 공급 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    타단이 상부에 위치되는 제1 약액 공급 라인에 연결된 제1 유량 보정 라인보다, 타단이 하부에 위치되는 제2 약액 공급 라인에 연결된 제2 유량 보정 라인에서 상기 펌프 벤트 라인으로 배출하는 약액의 양이 더 많은, 약액 공급 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    적어도 하나의 상기 유량 보정 라인에 상기 펌프 벤트 라인으로 배출하는 약액의 유량을 제어하는 체크 밸브부가 설치되는, 약액 공급 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 체크 밸브부의 약액이 이동하는 통로는 적어도 상기 유량 보정 라인의 약액이 이동하는 통로보다 좁은 폭을 가지는, 약액 공급 장치.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 체크 밸브부의 약액이 이동하는 통로에 복수의 패턴이 형성되는, 약액 공급 장치.
  8. 제5항에 있어서,
    상기 체크 밸브부의 약액이 이동하는 통로에 다공성부가 배치되는, 약액 공급 장치.
  9. 제5항에 있어서,
    상기 체크 밸브부의 양액이 이동하는 통로는 오리피스(orifice) 형상을 포함하는, 약액 공급 장치.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 약액은 포토레지스트 약액인, 약액 공급 장치.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 약액 공급 라인에서 이동하는 상기 포토레지스트 약액의 유량을 측정하는 제어부를 더 포함하는, 약액 공급 장치.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 유량 보정 라인은 상기 펌프부에서 각각의 상기 약액 공급 라인에 공급하는 약액의 일부를 상기 펌프 벤트 라인으로 배출하여, 각각의 상기 기판 처리 장치에 공급되는 상기 포토레지스트 약액의 양의 차이가 10% 이내가 되도록 보정하는, 약액 공급 장치.
  13. 제12항에 있어서,
    각각의 상기 기판 처리 장치에 공급되는 상기 포토레지스트 약액의 양의 차이는 0.1 ml 이하인, 약액 공급 장치.
  14. 제11항에 있어서,
    상기 약액 공급 라인의 타단에서 상기 기판 처리 장치로 단위 공정당 공급되는 포토레지스트 약액은 1ml 미만(0 초과)인, 약액 공급 장치.
  15. 제11항에 있어서,
    상기 제어부는 타단이 가장 높은 위치에 있는 약액 공급 라인의 유량을 기준으로, 그 아래에 위치하는 약액 공급 라인에 연결된 상기 유량 보정 라인에서 상기 펌프 벤트 라인으로 약액의 일부를 배출하는, 약액 공급 장치.
  16. 제11항에 있어서,
    상기 유량 보정 라인, 상기 펌프 벤트 라인 중 적어도 어느 하나에 피드백 제어밸브 및 유량계가 설치되는, 약액 공급 장치.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 유량계에서 측정한 유량이 설정 기준값보다 커지면 상기 피드백 제어밸브를 제어하여 상기 유량계에서 측정되는 유량을 설정 기준값 이하로 감축시키는, 약액 공급 장치.
  18. 각각 상이한 높이에 배치된 복수의 기판 처리 장치로 약액을 공급하는 약액 공급 시스템으로서,
    상기 약액 공급 시스템은 약액 공급 장치 및 약액 저장 장치를 포함하고,
    상기 약액 공급 장치는,
    상기 약액 저장 장치로부터 상기 기판 처리 장치로 상기 약액이 이동하기 위한 유압을 제공하는 펌프부;
    상기 펌프부에 일단이 연결되고 타단이 각각의 상기 기판 처리 장치에 연결되도록 형성되며, 상기 약액이 이동하는 통로를 제공하는 복수의 약액 공급 라인; 및
    상기 펌프부에 연결되고 외부로 일부 약액을 배출하는 펌프 벤트 라인;
    을 포함하고,
    각각의 상기 약액 공급 라인과 상기 펌프 벤트 라인 사이에 유량 보정 라인이 연결되는, 약액 공급 시스템.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 약액 저장 장치는,
    상기 약액을 저장하는 액체 저장 보틀; 및
    상기 액체 저장 보틀과 상기 펌프부 사이에 개재되어 상기 약액을 상기 펌프부로 공급하기 전에 보관하는 액체 트랩 탱크;
    를 포함하고,
    상기 펌프부는 상기 액체 트랩 탱크로부터 상기 기판 처리 장치로 상기 약액이 이동하기 위한 유압을 제공하며,
    상기 펌프 벤트 라인은 상기 약액 저장 장치의 일부 약액을 배출하기 위하여 제공되는, 약액 공급 시스템.
  20. 각각 상이한 높이에 배치된 복수의 기판 처리 장치로 포토레지스트 약액을 공급하는 약액 공급 장치로서,
    상기 기판 처리 장치로 상기 포토레지스트 약액이 이동하기 위한 유압을 제공하는 펌프부;
    상기 펌프부에 일단이 연결되고 타단이 각각의 상기 기판 처리 장치에 연결되도록 형성되며, 상기 포토레지스트 약액이 이동하는 통로를 제공하는 복수의 약액 공급 라인; 및
    상기 펌프부에 연결되고 외부로 일부 포토레지스트 약액을 배출하는 펌프 벤트 라인;
    을 포함하고,
    각각의 상기 약액 공급 라인의 타단은 상이한 높이에 위치되며,
    각각의 상기 약액 공급 라인과 상기 펌프 벤트 라인 사이에 유량 보정 라인이 연결되고,
    적어도 하나의 상기 유량 보정 라인에 상기 펌프 벤트 라인으로 배출하는 약액의 유량을 제어하는 체크 밸브부가 설치되며, 상기 체크 밸브부의 약액이 이동하는 통로는 적어도 상기 유량 보정 라인의 약액이 이동하는 통로보다 좁은 폭을 가지고,
    상기 유량 보정 라인은 상기 펌프부에서 각각의 상기 약액 공급 라인에 공급하는 약액의 일부를 상기 펌프 벤트 라인으로 배출하여, 각각의 상기 기판 처리 장치에 공급되는 상기 포토레지스트 약액의 양의 차이가 10% 이내가 되도록 보정하는, 약액 공급 장치.
KR1020220041060A 2022-04-01 2022-04-01 약액 공급 장치 및 약액 공급 시스템 KR20230142168A (ko)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020220041060A KR20230142168A (ko) 2022-04-01 2022-04-01 약액 공급 장치 및 약액 공급 시스템
CN202310187784.2A CN116892687A (zh) 2022-04-01 2023-02-28 液体化学品供应装置及液体化学品供应系统
US18/117,554 US20230314951A1 (en) 2022-04-01 2023-03-06 Liquid chemical supply apparatus and liquid chemical supply system

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020220041060A KR20230142168A (ko) 2022-04-01 2022-04-01 약액 공급 장치 및 약액 공급 시스템

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20230142168A true KR20230142168A (ko) 2023-10-11

Family

ID=88194135

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020220041060A KR20230142168A (ko) 2022-04-01 2022-04-01 약액 공급 장치 및 약액 공급 시스템

Country Status (3)

Country Link
US (1) US20230314951A1 (ko)
KR (1) KR20230142168A (ko)
CN (1) CN116892687A (ko)

Also Published As

Publication number Publication date
US20230314951A1 (en) 2023-10-05
CN116892687A (zh) 2023-10-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100941075B1 (ko) 처리액 공급 유닛과, 이를 이용한 기판 처리 장치 및 방법
US8216390B2 (en) Cleaning and drying-preventing method, and cleaning and drying-preventing apparatus
JP4571525B2 (ja) 基板処理装置及び基板処理方法
JP4570545B2 (ja) 基板処理装置及び基板処理方法
US7997288B2 (en) Single phase proximity head having a controlled meniscus for treating a substrate
KR101597368B1 (ko) 기판 반송 장치 및 기판 처리 시스템
CN107808833B (zh) 处理液供给装置
CN209766372U (zh) 处理液供给装置
CN109482381B (zh) 处理液供给装置以及基板处理系统
JP4553256B2 (ja) 基板処理システム及びその制御方法
CN214848548U (zh) 基板处理装置
JP5221508B2 (ja) 基板処理装置
KR20230142168A (ko) 약액 공급 장치 및 약액 공급 시스템
KR20220097765A (ko) 기판 처리 장치 및 방법
KR102247822B1 (ko) 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법
KR102343638B1 (ko) 기판 처리 장치 및 방법
KR20210042628A (ko) 기판 처리 장치 및 방법
KR102581806B1 (ko) 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법
KR102296276B1 (ko) 기판 처리 장치
KR20230125646A (ko) 기판 처리 장치
US20240014050A1 (en) Batch substrate treatment apparatus
KR20070007450A (ko) 케미컬 필터상태 검출장치
KR20220021963A (ko) 기판 처리 장치 및 방법
KR20230141344A (ko) 약액 탱크 및 이를 가지는 약액 공급 장치
KR20240066037A (ko) 기판 처리 설비 및 이를 이용한 반도체 소자의 제조 방법

Legal Events

Date Code Title Description
E902 Notification of reason for refusal