KR20230149604A

KR20230149604A - 기판처리장치

Info

Publication number: KR20230149604A
Application number: KR1020220049028A
Authority: KR
Inventors: 손영준; 이태훈; 이성규; 김도연; 윤현
Original assignee: 세메스 주식회사
Priority date: 2022-04-20
Filing date: 2022-04-20
Publication date: 2023-10-27

Abstract

본 발명은 기판처리장치를 제공한다. 본 발명의 일 실시예에 따른 기판처리장치는 기판에 처리액을 토출하는 노즐부; 상기 노즐부와 처리액을 공급하는 처리액 공급부에 연결되고, 적어도 병렬로 배치되며 음전하로 대전되는 제1 배관부와 양전하로 대전되는 제2 배관부를 포함하는 배관부; 상기 제1 배관부와 제2 배관부의 합류측에 배치되어 상기 제1 배관부 및 제2 배관부를 통과한 처리액의 유량을 조절하는 조절 밸브; 및 상기 조절 밸브에 연결되는 제어부;를 포함한다. 본 발명의 기판처리장치에 따르면, 제어부가 기판의 대전상태에 따라 처리액 공급부로부터 병렬로 배치되며 각각 음전하 및 양전하로 대전되는 배관부의 제1 배관부 및 제2 배관부를 통과한 처리액의 유량을 조절 밸브를 통해 조절함으로써 처리액의 대전량을 능동적으로 제어하여 대전량이 제어된 처리액을 노즐부를 통해 기판에 토출시킴으로써 기판의 대전상태를 효과적으로 조절할 수 있다.

Description

기판처리장치{APPARATUS FOR TREATING SUBSTRATE}

본 발명은 기판처리장치에 관한 것이다.

반도체 제조공정에서 반도체 웨이퍼 등의 피처리 기판에 처리액을 공급하여 액처리를 수행하는 기판처리장치가 사용된다. 이러한 기판처리장치는 액체의 금속물질 등 불순물들을 제거하기 위해, 일정 전하로 대전된 다공성 필터가 사용될 수 있다. 기판 처리 과정에서 기판을 향해 노즐로부터 토출되는 처리액 또는 기판의 정전기의 문제로 파티클이 부착되어 오염되거나 기판에 정전기 방전 등의 발생으로 인해 기판의 불량을 일으킬 수 있다.

일반적으로, 이러한 문제점들을 해결하기 위해 다양한 방법이 제시되어 있는데, 일 예로, 처리액을 토출하는 노즐부에 제전소재를 코팅하여 처리액을 제전시키는 방식, 기판처리공간에 별도의 광원부를 배치시켜 노즐부에서 토출된 처리액에 광선을 조사하여 제전하는 등 방법이 적용되고 있다.

대한민국 공개특허번호 10-2019-0015666 A(2019.02.14) 대한민국 공개특허번호 10-2019-0010630 A(2019.01.30)

본 발명은 기판의 대전상태를 효과적으로 조절할 수 있는 기판처리장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 기판에 처리액을 토출하는 노즐부; 상기 노즐부와 처리액을 공급하는 처리액 공급부에 연결되고, 적어도 병렬로 배치되며 음전하로 대전되는 제1 배관부와 양전하로 대전되는 제2 배관부를 포함하는 배관부; 상기 제1 배관부와 제2 배관부의 합류측에 배치되어 상기 제1 배관부 및 제2 배관부를 통과한 처리액의 유량을 조절하는 조절 밸브; 및 상기 조절 밸브에 연결되는 제어부;를 포함하는, 기판처리장치를 제공한다.

나아가, 상기 제1 배관부와 제2 배관부는 동일한 형태로 이루어질 수 있다.

일 실시예에서, 상기 제1 배관부는 적어도 내부에 구불구불한 형태의 제1 유로를 형성하는 제1 연장배관을 포함하고, 상기 제2 배관부는 적어도 내부에 구불구불한 형태의 제2 유로를 형성하는 제2 연장배관을 포함할 수 있다.

여기서, 상기 제1 연장배관과 제2 연장배관은 상기 제1 배관부와 제2 배관부의 분기측에서 서로 대향되는 방향으로 동일한 형태로 연장될 수 있다.

다른 일 실시예에서, 상기 제1 배관부는 상기 제1 연장배관에 연결되며 상기 제1 연장배관의 제1 유로의 단면적보다 크게 형성되는 제1 확장배관을 포함하고, 상기 제2 배관부는 상기 제2 연장배관에 연결되며 상기 제2 연장배관의 제2 유로의 단면적보다 크게 형성되는 제2 확장배관을 포함할 수 있다.

여기서, 상기 제1 확장배관과 제2 확장배관은 동일한 형태로 이루어질 수 있다.

나아가, 상기 제1 배관부는 상기 제2 배관부와의 분기측에 연결되는 제1 연결배관, 상기 제2 배관부와의 합류측에 연결되는 제2 연결배관 및 상기 제1 연결배관과 제2 연결배관 사이에 연결되며 상기 제1 연결배관 및 제2 연결배관의 유로의 단면적보다 큰 단면적을 갖는 제1 확장배관을 포함할 수 있다.

상기 제2 배관부는 상기 제2 배관부와의 분기측에 연결되는 제3 연결배관, 상기 제2 배관부와의 합류측에 연결되는 제4 연결배관 및 상기 제3 연결배관과 제4 연결배관 사이에 연결되며 상기 제3 연결배관 및 제4 연결배관의 유로의 단면적보다 큰 단면적을 갖는 제2 확장배관을 포함할 수 있다.

또한, 상기 처리액의 공급방향에서 상기 제1 배관부와 제2 배관부의 분기측의 상류 및 합류측의 하류에 연결되어 통과하는 처리액의 전압차를 측정하는 전압차 측정부;를 포함하고, 상기 제어부는 상기 전압차 측정부의 측정결과를 고려하여 상기 조절 밸브를 제어하도록 구성될 수 있다.

추가로, 본 발명의 일 실시예에 따른 기판처리장치는 기판의 대전상태를 검출하는 검출부를 포함할 수 있다. 이 경우, 상기 제어부는 상기 검출부에 연결되어 상기 검출부로부터 기판의 대전상태에 관한 검출신호를 전달받아 상기 검출신호에 따라 상기 조절 밸브를 제어하도록 구성될 수 있다.

본 발명의 기판처리장치에 따르면, 제어부가 기판의 대전상태에 따라 처리액 공급부로부터 병렬로 연결되어 음전하로 대전되는 제1 배관부를 통과하는 처리액 및 양전하로 대전되는 제2 배관부를 통과하는 처리액의 유량을 조절 밸브를 통해 조절함으로써, 최종적으로 제1 배관부 및 제2 배관부를 통과하여 합류된 처리액의 대전량을 능동적으로 제어하여 노즐부를 통해 기판에 토출시킴으로써 기판의 대전상태를 효과적으로 조절할 수 있어, 기판에 대전된 정전기를 제거하여 기판과 처리액이 맞닿을 때 발현되는 ESD 현상 등을 방지할 수 있으며, 나아가, 기판의 아킹 등 문제로 인한 기판의 불량 발생을 효과적으로 방지할 수 있다.

도 1은 본 발명의 제1 실시형태의 일 실시예에 따른 기판처리장치의 개략도이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시형태의 실시예에 따른 전압차 측정부를 포함한 기판처리장치의 개략도이다.
도 3은 본 발명의 제1 실시형태의 다른 일 실시예에 따른 다른 전압차 측정부를 포함한 기판처리장치의 개략도이다.
도 4는 본 발명의 제1 실시형태의 또 다른 일 실시예에 따른 기판처리장치의 개략도이다.
도 5는 본 발명의 제1 실시형태의 변형예에 따른 기판처리장치의 개략도이다.
도 6은 본 발명의 제2 실시형태의 일 실시예에 따른 기판처리장치의 개략도이다.
도 7은 본 발명의 제2 실시형태의 일 실시예에 따른 기판처리장치의 개략도이다.
도 8은 본 발명의 제2 실시형태의 다른 일 실시예에 따른 기판처리장치의 개략도이다.
도 9는 본 발명의 제2 실시형태의 또 다른 일 실시예에 따른 기판처리장치의 개략도이다.
도 10은 본 발명의 제2 실시형태의 또 다른 일 실시예에 따른 기판처리장치의 개략도이다.
도 11은 본 발명의 제3 실시형태의 일 실시예에 따른 기판처리장치의 개략도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있도록 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 다만, 본 발명의 바람직한 실시예를 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. 또한, 본 명세서에서, '상', '상부', '상면', '하', '하부', '하면', '측면' 등의 용어는 도면을 기준으로 한 것이며, 또한, '상류단', '상류측', '하류단', '하류측' 등의 용어는 액 또는 유체의 흐름방향을 기준으로 한 것이며, 실제로는 구성요소가 배치되는 방향에 따라 달라질 수 있을 것이다.

덧붙여, 명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 '연결'되어 있다고 할 때, 이는 '직접적으로 연결'되어 있는 경우뿐만 아니라, 그 중간에 다른 구성요소를 사이에 두고 '간접적으로 연결'되어 있는 경우도 포함한다. 또한, 어떤 구성요소를 '포함'한다는 것은, 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있다는 것을 의미한다.

일반적으로, 반도체 제조공정에서 반도체 웨이퍼 등의 피처리 기판에 처리액을 공급하여 액처리를 수행하는 기판처리장치는 기판 처리 과정에서 기판을 향해 노즐로부터 토출되는 처리액 또는 기판의 정전기의 문제로 파티클이 부착되어 오염되거나 기판에 정전기 방전 등의 발생으로 인해 기판의 불량을 일으킬 수 있다.

이러한 문제점들을 해결하기 위해, 기존에는 처리액을 토출하는 노즐부에 제전소재를 코팅하여 처리액을 제전시키는 방식이나 기판처리공간에 별도의 광원부를 배치시켜 노즐부에서 토출된 처리액에 광선을 조사하여 제전하는 등 방법이 적용되고 있으나, 이러한 방법으로 처리액이 제전된 상태로 기판에 토출되기 때문에, 기판에 정전기가 존재하는 경우나 기판과의 마찰 등으로 인한 기판이 대전된 상태를 제어할 수 없다.

본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위해 제공된 것으로, 본 발명에 따른 기판처리장치는 기판을 처리하기 위한 장치로서, 다양한 공정에 사용될 수 있다. 일 예로, 본 발명의 기판처리장치는 포토공정에 사용될 수 있으며, 구체적으로, 도포단계, 세정단계, 현상단계 등에 사용되어 감광액, 시너, 세정액, 현상액 등 처리액을 처리액 공급수단을 이용하여 기판에 제공하여 기판을 처리할 수 있으며, 또한, 세정공정 등 다른 기판 처리 공정에도 사용될 수 있다.

아래에서 도면을 참조하여 본 발명의 기판처리장치의 제1 실시형태 내지 제3 실시형태에 대해 구체적으로 설명한다.

제1 실시형태

실시예 1

도 1을 참조하여 기판처리장치의 실시예 1에 대해 설명한다.

도 1은 본 발명의 제1 실시형태의 실시예 1에 따른 기판처리장치의 개략도이다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예 1에 따른 기판처리장치는 밀폐된 처리챔버(S) 내에 위치되어 내부에 기판(W)을 처리하는 공간이 제공되는 처리용기(1), 처리용기(1) 내부에 배치되어 기판(W)을 지지하는 기판 지지부재(2) 및 기판(W)으로 처리액을 공급하는 처리액 공급유닛을 포함할 수 있다.

처리용기(1)는 처리액의 토출 시, 기판(W)으로부터 비산되는 처리액을 받아 처리용기(1)의 처리액 회수라인(6)을 통해 회수할 수 있다. 또한, 처리용기(1)는 승강부재(5)에 의해 승강동작을 수행할 수 있다.

기판 지지부재(2)는 처리용기(1) 내부에서 기판(W)을 회전 및 상하이동 가능하도록 지지하는 스핀 척(3) 및 스핀 척(3)을 구동하는 구동부(4)를 포함할 수 있다. 따라서 기판 처리 시, 스핀 척(3)에 의해 기판(W)이 회전 지지된 상태에서 처리액 공급유닛을 통해 처리액을 기판(W)에 공급하여 기판(W)을 처리할 수 있다.

처리액 공급유닛은 처리액 공급부(10), 노즐부(20), 배관부(30), 조절 밸브(60) 및 제어부(70)를 포함할 수 있다.

처리액 공급부(10)는 처리액을 저장하는 구성 혹은 저장된 처리액을 노즐부(20)로 공급하는 구성으로, 기판(W)을 향해 처리액을 토출하는 노즐부(20)에 배관부(30)를 통해 연결되어 노즐부(20)로 처리액을 공급할 수 있다. 처리액 공급부(10)에 저장되는 처리액은 감광액, 시너(Thinner) 등 도포액, 현상액, 탈이온액, 세정액등일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니라 실제 공정 필요에 따라 다양한 처리액을 적용하여 기판 처리 공정을 진행할 수 있다.

노즐부(20)는 기판(W)에 처리액을 토출하는 것으로, 배관부(30)를 통해 처리액 공급부(10)에 연결된다. 노즐부(20)는 기판(W)에 처리액을 토출하는 노즐팁(21) 및 일단에 노즐팁(21)이 연결되는 노즐암(22)을 포함할 수 있다. 노즐암(22)의 타단은 노즐암 지지부재(23)에 연결되어 노즐암 지지부재(23)를 통해 노즐암(22)이 공정처리 필요에 따라 이동할 수 있다.

배관부(30)는 노즐부(20)와 처리액을 공급하는 처리액 공급부(10)에 연결되며 적어도 병렬로 배치되는 제1 배관부(40)와 제2 배관부(50)를 포함한다. 이러한 제1 배관부(40)와 제2 배관부(50)는 일단이 각각의 유로가 서로 분기되는 분기측(S1)에 위치되고 타단이 각각의 유로가 서로 합류되는 합류측(S2)에 위치된다.

제1 배관부(40)는 내부를 통과하는 처리액이 양전하로 대전되도록 음전하로 대전되는 구성이다. 제2 배관부(50)는 내부를 통과하는 처리액이 음전하로 대전되도록 양전하로 대전되는 구성된다.

즉 처리액 중 이온은 각각 제1 배관부(40) 및 제2 배관부(50)를 통과하면 유동전류가 발생하게 되므로, 처리액은 필터부(50)를 통과한 후 일정량의 전하가 많아지게 되면서 특정 전하로 대전되어 노즐부(20)를 통해 기판(W)에 토출될 수 있다. 구체적으로, 제1 배관부(40)를 통과하는 처리액은 음전하로 대전되는 제1 배관부(40)를 통과하는 과정에서 정전기 마찰에 의해 일정량의 양전하가 많아지게 되면서 양전하로 대전되고, 제2 배관부(50)를 통과하는 처리액은 양전하로 대전되는 제2 배관부(50)를 통과하는 과정에서 정전기 마찰에 의해 일정량의 음전하가 많아지게 되면서 음전하로 대전된다.

여기서, 앞서 설명해야 할 것은, 본 발명에서 제1 배관부(40) 및 제2 배관부(50)가 음전하 또는 양전하로 대전되도록 구성한다는 것은 사전에 플라즈마 등 처리를 통해 음전하 또는 양전하로 대전 처리될 수 있거나, 제1 배관부(40) 및 제2 배관부(50)가 음전하 또는 양전하로 대전되기 쉬운 물질을 포함하여 처리액이 통과할 때 처리액과의 마찰로 인해 음전하 또는 양전하로 대전되거나, 필요에 따라 전압을 인가하는 대전장치, 예를 들면 제1 배관부(40) 및 제2 배관부(50)의 유로에 연결되며 전력을 공급하는 전원에 연결되는 전극을 포함하여 전원으로부터 전원을 공급받아 대전되는 전극부재 등에 의해 음전하 또는 양전하로 대전될 수 있다는 의미를 나타낸다.

여기서, 제1 배관부(40)가 음전하로 대전되기 쉬운 물질을 포함하고 제2 배관부(50)가 양전하로 대전되기 쉬운 물질을 포함하는 경우를 구체적인 예를 들어 설명하면, 제1 배관부(40)는 내부를 통과하는 처리액이 양전하로 대전되도록 음전하로 대전되기 쉬운 소재, 예를 들면 불소 수지(테플론) 등 소재로 이루어질 수 있다. 한편, 제2 배관부(50)는 내부를 통과하는 처리액이 음전하로 대전되도록 양전하로 대전되기 쉬운 소재, 예를 들면 유리, 폴리디메틸실록산(Polydimethylsiloxane, PDMS) 등 소재로 이루어질 수 있다.

그러나, 제1 배관부(40) 및 제2 배관부(50)는 이러한 소재로 이루어진 것에만 한정되는 것이 아니라, 각각 내부를 통과하는 처리액이 양전하 및 음전하로 대전되도록 작용을 하는 소재라면 다양한 소재로 이루어질 수 있음은 물론이다.

한편, 용이한 제조 및 처리액의 대전량에 대한 용이한 조절을 구현하기 위해, 제1 배관부(40)와 제2 배관부(50)는 동일한 형태로 이루어질 수 있다.

제1 배관부(40)는 적어도 내부에 구불구불한 형태의 제1 유로를 형성하는 제1 연장배관(41)을 포함할 수 있으며, 제2 배관부(50)는 적어도 내부에 구불구불한 형태의 제2 유로를 형성하는 제2 연장배관(51)을 포함할 수 있다.

구체적으로, 제1 배관부(40)는 제1 배관부(40)와 제2 배관부(50)의 분기측(S1)에 연결되며 내부에 구불구불한 형태의 제1 유로를 형성하는 제1 연장배관(41) 및 제1 연장배관(41)에 연결되며 제1 배관부(40)와 제2 배관부(50)의 합류측(S2)에 연결되는 제3 연장배관(42)을 포함할 수 있다. 여기서, 제3 연장배관(42)의 형태에 대해서는 특별히 한정하지 않으며, 필요에 따라 다양한 형태로 구성될 수 있다. 제2 배관부(50)는 제1 배관부(40)와 제2 배관부(50)의 분기측(S1)에 연결되며 내부에 구불구불한 형태의 제2 유로를 형성하는 제2 연장배관(51) 및 제2 연장배관(51)에 연결되며 제1 배관부(40)와 제2 배관부(50)의 합류측(S2)에 연결되는 제4 연장배관(52)을 포함할 수 있다. 여기서, 제4 연장배관(52)의 형태에 대해서는 특별히 한정하지 않으며, 필요에 따라 다양한 형태로 구성될 수 있다.

다시 말해, 제1 배관부(40)의 제1 연장배관(41)의 상류단과 제2 배관부(50)의 제2 연장배관(51)의 상류단이 상기 제1 배관부(40)와 제2 배관부(50)의 분기측(S1)으로 구성될 수 있으며, 제1 배관부(40)의 제3 연장배관(42)의 하류단과 제2 배관부(50)의 제4 연장배관(52)의 하류단이 상기 제1 배관부(40)와 제2 배관부(50)의 합류측(S2)으로 구성될 수 있다.

이러한 제1 배관부(40)의 제1 연장배관(41)과 제2 배관부(50)의 제2 연장배관(51)은 제1 배관부(40)와 제2 배관부(50)의 분기측(S1)에서 서로 대향되는 방향으로 동일한 형태로 연장될 수 있다.

도 1에 도시된 바와 같이, 제1 배관부(40)의 제1 연장배관(41)은 제1 배관부(40)와 제2 배관부(50)의 분기측(S1)에서 평면 상에서 일 측방향으로 지그재그한 형태로 연장되는 구조로 구성될 수 있다. 제2 배관부(50)의 제2 연장배관(51)은 제1 배관부(40)의 제1 연장배관(41)과 동일한 형태로 구성될 수 있다. 즉, 제2 배관부(50)의 제2 연장배관(51)은 제1 배관부(40)와 제2 배관부(50)의 분기측(S1)에서 제1 연장배관(41)의 연장 방향과 반대되는 다른 일 측방향으로 지그재그한 형태로 연장되는 구조로 구성될 수 있다.

추가로, 제1 배관부(40)의 제3 연장배관(42)과 제2 배관부(50)의 제4 연장배관(52)은 각각 제1 배관부(40)의 제1 연장배관(41) 및 제2 배관부(50)의 제2 연장배관(51)의 하류단에서 제1 배관부(40)와 제2 배관부(50)의 합류측(S2)으로 서로 대향되는 방향으로 동일한 형태로 연장될 수 있다.

다시 말해, 제1 배관부(40)의 제1 연장배관(41) 및 제3 연장배관(42)과 제2 배관부(50)의 제2 연장배관(51) 및 제4 연장배관(52)은 제1 배관부(40)와 제2 배관부(50)의 분기측(S1)과 합류측(S2)을 연결하는 연결선을 기준으로 서로 대향되는 방향으로 동일한 형태로 대칭되게 배치될 수 있다.

따라서, 이러한 구성을 갖는 제1 배관부(40) 및 제2 배관부(50)를 통해 처리액과 배관부와의 접촉면적을 증가시키기 때문에 처리액이 구불구불한(Serpentine) 형태의 제1 배관부(40) 및 제2 배관부(50)를 통과하는 과정에서 일정량의 유동전류가 충분히 발생하게 되므로, 제1 배관부(40)와 제2 배관부(50)의 합류측(S2)에 배치된 조절 밸브(60)를 통해 제1 배관부(40)를 통과하여 양전하로 대전된 처리액과 제2 배관부(50)를 통과하여 음전하로 대전된 처리액의 상대적인 유량을 합류측(S2)에서 조절함으로써 최종적으로 기판(W)으로 토출되는 처리액의 대전량을 조절시킬 수 있다.

그러나, 본 발명에서 제1 배관부와 제2 배관부는 이러한 형태에만 한정되는 것이 아니라, 제1 배관부(40) 및 제2 배관부(50)와 처리액과의 접촉면적을 증가시킬 수 있는 구조라면 다양한 형태로 구성될 수 있음은 물론이다. 여기서, 제1 배관부(40)와 제2 배관부(50)는 서로 동일한 형태로 구성된 것에만 한정되는 것이 아니며, 제1 배관부(40)와 제2 배관부(50)는 다른 형태를 가지도록 구성할 수도 있으며, 또한, 배관부와 내부를 통과하는 처리액 간의 접촉면적을 증가시킬 수 있는 구성이라면 어떠한 구불구불한 형태로도 가능한다.

나아가, 이러한 제1 배관부(40) 및 제2 배관부(50)는 노즐부(20)(구체적으로 노즐팁(21))에서 토출되는 처리액의 대전량을 정밀하게 제어하기 위해, 도 1에 도시된 바와 같이 노즐팁(21)에 인접하는 배관일 수 있다. 즉, 배관부(30)는 일부분이 노즐암(22) 내부에 배치될 수 있으며, 제1 배관부(40) 및 제2 배관부(50)는 노즐팁(21)에 인접하는 노즐암(22) 내부의 배관일 수 있다.

조절 밸브(60)는 배관부(30)의 제1 배관부(40)와 제2 배관부(50)의 합류측(S2)에 배치되어 제1 배관부(40) 및 제2 배관부(50)를 통과한 처리액의 유량을 조절할 수 있으므로, 최종적으로 기판(W)을 향해 토출되는 처리액의 대전량을 조절할 수 있다.

제어부(70)는 상기 조절 밸브(60)에 연결되어 조절 밸브(60)의 동작을 제어함으로써, 기판(W)으로 토출되는 처리액의 대전량을 제어할 수 있다.

제어부(70)는 다양한 방식으로 제1 배관부(40) 및 제2 배관부(50)를 통과한 처리액의 대전량을 제어할 수 있다. 여기서, 제어부(70)는 기판(W)의 대전상태에 따라 조절 밸브(60)를 제어하여 제1 배관부(40) 및 제2 배관부(50)를 통과하는 처리액의 유량을 조절하는 것을 통해 처리액의 대전량을 제어할 수 있다.

구체적으로, 제어부(70)가 기판(W)의 대전상태에 따라 처리액 공급부(10)로부터 음전하로 대전되는 제1 배관부(40) 및 양전하로 대전되는 제2 배관부(50) 각각을 통과한 처리액의 유량을 조절하는 조절 밸브(60)를 조절하는 것을 통해, 노즐부(20)로 유동되는 처리액의 대전량을 능동적으로 제어하여 대전량이 제어된 처리액을 노즐부(20)를 통해 기판(W)에 토출시킴으로써 기판(W)의 대전상태를 효과적으로 조절할 수 있으며, 이에 따라 기판(W)에 대전된 정전기를 제거하여 기판(W)과 처리액이 맞닿을 때 발현되는 ESD 현상을 방지할 수 있으며, 나아가, 기판(W)의 아킹 등 문제로 인한 기판(W)의 불량 발생을 효과적으로 방지할 수 있다.

또한 기판(W)의 대전상태를 효과적으로 조절할 수 있음에 따라 기판(W)이 다음 공정에 적합한 대전상태를 갖도록 제어할 수 있다. 일 예로, 포토공정의 도포단계에서, 음전하로 대전되어 있는 시너층이 도포된 기판(W)에 감광액을 토출하는 경우, 제어부(70)는 음전하로 대전된 기판(W)의 대전상태에 따라 제1 배관부(40) 및 제2 배관부(50)를 통과한 감광액의 유량을 조절 밸브(60)를 통해 전체적으로 조절하여 감광액이 양전하로 대전되도록 제어함으로써, 음전하로 대전된 기판(W)에 노즐부(20)를 통해 양전하로 대전된 감광액을 토출하여 중화시켜 기판(W)이 중성을 띄게 할 수 있다.

다른 일 예로, 포토공정의 현상단계에서, 기판(W)의 현상시킬 표면의 아래층이 양전하로 대전되기 쉬운 물질이 적층되어 있는 상태일 경우, 제어부(70)는 제1 배관부(40) 및 제2 배관부(50)를 통과한 현상액의 유량을 전체적으로 조절 밸브(60)를 통해 조절하여 음전하로 대전되도록 제어함으로써, 기판(W)에 음전하로 대전된 현상액을 노즐부(20)를 통해 토출하여 중화시킴으로 기판(W)에 현상 처리 시 기판(W)의 아래층의 물질이 양전하로 대전되는 것을 효과적으로 억제할 수 있다.

구체적으로 노즐부(20)로 공급되는 처리액이 양전하로 대전되어야 할 경우, 음전하의 대전상태인 제1 배관부(40)를 통해 양전하로 대전된 처리액의 유량을 양전하의 대전상태인 제2 배관부(50)를 통해 음전하로 대전된 처리액의 유량보다 많도록 조절 밸브(60)를 제어할 수 있다.

일 예로, 제어부(70)는 상기 기판(W)의 대전극성과 반대되는 대전극성을 갖는 처리액을 상기 기판(W)에 공급하도록 조절 밸브(60)를 제어할 수 있다. 기판(W)의 피처리면이 양전하로 대전된 상태일 경우, 제1 배관부(40) 및 제2 배관부(50)를 통과하는 처리액의 유량을 조절하여 최종적으로 노즐부(20)를 통해 토출되는 처리액이 음전하로 대전된 상태로 기판(W)에 토출되어 기판(W)과 중화되어 기판(W)의 정전기를 제거할 수 있다. 나아가, 기판(W) 상의 파티클을 트랩하여 제거하는 효과도 발생시킬 수 있다.

본 발명에 따른 기판처리장치는 기판(W)의 대전상태를 검출하는 검출부(90)를 포함할 수 있다. 제어부(70)는 검출부(90)로부터 기판(W)의 대전상태에 관한 검출신호를 전달받아 상기 검출신호에 따라 조절 밸브(60)를 제어하여 처리액의 대전량을 조절하도록 구성될 수 있다. 이러한 검출부(90)는 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 일 예로, 검출부(90)로서 정전기 측정장치를 이용할 수 있으며, 구체적으로, 기판(W)에 접촉이 발생하지 않는 비접촉 상태로 측정이 가능한 전기장 측정기를 이용하여 기판(W)의 표면에 의해 형성된 정전기장을 검출할 수 있다. 검출부(90)에 의해 검출된 검출신호는 제어부(70)에 전송하여 제어부(70)가 조절 밸브(60)를 제어하여 제1 배관부(40) 및 제2 배관부(50)를 통과한 처리액의 유량을 조절함으로써 기판(W)으로 토출되는 처리액의 대전량을 조절할 수 있다.

이러한 검출부(90)는 처리 공간 내에서 다양한 위치에 배치될 수 있다. 도 1에 도시된 바와 같이 검출부(90)는 노즐부(20)의 노즐암(22)과 별도로 구성된 검출부 지지암(91)에 의해 지지되어 기판(W)의 상방 일측에 배치됨으로써 기판(W)의 대전상태를 검출할 수 있다. 나아가, 검출부 지지암(91)은 검출부(90)가 처리 공간 내의 다양한 위치로 이동하여 다양한 위치에서의 기판(W)의 대전상태를 검출할 수 있도록 검출부(90)를 이동 가능하게 지지할 수 있다.

본 실시예에서 검출부로서 전기장 측정기를 사용하는 것을 예로 설명하였으나, 검출부는 이에 한정되지 않고 기판의 대전상태를 검출할 수 있는 한, 이온 검출기 등 다양한 형태로 구현될 수 있음은 물론이다.

본 발명의 실시예 1에 따른 기판처리장치에 의하면, 제어부(70)가 검출부(90)를 통해 검출된 기판(W)의 대전상태에 관한 검출신호에 따라 처리액 공급부(10)로부터 병렬로 연결되어 음전하로 대전되는 제1 배관부(40)를 통과하는 처리액 및 양전하로 대전되는 제2 배관부(50)를 통과하는 처리액의 유량을 조절 밸브(60)를 통해 조절함으로써, 최종적으로 제1 배관부(40) 및 제2 배관부(50)를 통과하여 합류된 처리액의 대전량을 능동적으로 제어하여 노즐부(20)를 통해 기판(W)에 토출시킴으로써 기판(W)의 대전상태를 효과적으로 조절할 수 있어, 기판(W)에 대전된 정전기를 제거하여 기판(W)과 처리액이 맞닿을 때 발현되는 ESD 현상 등을 방지할 수 있으며, 나아가, 기판(W)의 아킹 등 문제로 인한 기판(W)의 불량 발생을 효과적으로 방지할 수 있다.

특히, 본 발명의 실시예 1에 따른 기판처리장치는 제어부(70)에 의해 제1 배관부(40) 및 제2 배관부(50)를 통과한 처리액의 유량을 조절 밸브(60)를 통해 조절하여 혼합된 처리액의 대전량을 간단한 구조로 쉽게 조절할 수 있다. 또한, 제1 배관부(40)와 제2 배관부(50) 및 조절 밸브(60)의 구성을 노즐암(22) 내에 설치함으로써, 노즐부(20)와 일체로 조립된 구조로도 적용될 수 있으며, 단순화 구조를 구현할 수 있고 제조원가를 낮출 수 있다.

실시예 1의 변형예 1

도 2는 본 발명의 실시예 1의 변형예 1에 따른 전압차 측정부를 포함한 기판처리장치의 개략도이다.

본 발명의 실시예 1의 변형예 1에 따른 기판처리장치는 도 2를 참조하여 설명한다. 이 변형예에서 전압차 측정부를 제외한 구성은 실시예 1의 구성과 동일하게 적용될 수 있으며, 이에 중복을 피하기 위해 동일 구성에 대한 설명은 생략하기로 한다.

도 2에 도시된 바와 같이, 실시예 1의 변형예 1에 따른 기판처리장치는 전압차 측정부(80)를 더 포함할 수 있다.

전압차 측정부(80)는 상기 처리액의 공급방향에서 상기 제1 배관부(40)와 제2 배관부(50)의 분기측(S1)의 상류 및 합류측(S2)의 하류에 연결되어 통과하는 처리액의 전압차를 측정할 수 있다. 이 경우, 이 경우, 제어부(70)는 상기 전압차 측정부(80)의 측정결과를 고려하여 조절 밸브(60)를 제어하도록 구성될 수 있다.

따라서, 제어부(70)는 기판(W)의 대전상태에 따라 제1 배관부(40) 및 제2 배관부(50)를 통과 전후의 처리액의 전압 차이를 피드백 받아 기판(W)에 토출되는 처리액의 대전량을 더욱 정확하게 제어할 수 있다.

실시예 1의 변형예 2

도 3은 본 발명의 실시예 1의 변형예 2에 따른 전압차 측정부를 포함한 기판처리장치의 개략도이다.

본 발명의 실시예 1의 변형예 2에 따른 기판처리장치는 도 3을 참조하여 설명한다. 이 변형예에서 전압차 측정부(180)를 제외한 구성은 실시예 1의 구성과 동일하게 적용될 수 있으며, 이에 중복을 피하기 위해 동일 구성에 대한 설명은 생략하기로 한다.

도 3에 도시된 바와 같이, 실시예 1의 변형예 2에 따른 기판처리장치는 전압차 측정부(180)를 더 포함할 수 있다.

전압차 측정부(180)는 상기 처리액 공급부(10)의 유출구부에 연결된 배관부(30)의 부분과 상기 처리액의 공급방향에서 상기 제1 배관부(40)와 제2 배관부(50)의 합류측(S2)의 하류에 연결되며, 상기 처리액 공급부(10)의 유출구부에 연결된 배관부(30)의 부분과 제1 배관부(40) 및 제2 배관부(50)의 합류측(S2)의 하류를 통과하는 처리액의 전압차를 측정할 수 있다. 이 경우, 제어부(70)는 상기 전압차 측정부(180)의 측정결과를 고려하여 조절 밸브(60)를 제어하도록 구성될 수 있다.

실시예 1의 변형예 3

도 4 본 발명의 실시예 1의 변형예 3에 따른 기판처리장치의 개략도이다.

본 발명의 실시예 1의 변형예 3에 따른 기판처리장치는 도 4를 참조하여 설명한다. 이 변형예에서 검출부(190)를 제외한 구성은 실시예 1의 구성과 동일하게 적용될 수 있으며, 이에 중복을 피하기 위해 동일 구성에 대한 설명은 생략하기로 한다.

도 4를 참조하면, 실시예 1의 변형예 3에 따른 기판처리장치는 기판(W)의 대전상태를 검출하는 검출부(190)를 포함할 수 있다. 제어부(70)는 검출부(190)로부터 기판(W)의 대전상태에 관한 검출신호를 전달받아 상기 검출신호에 따라 조절 밸브(60)를 제어하여 처리액의 대전량을 조절하도록 구성될 수 있다. 이러한 검출부(190)는 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 일 예로, 검출부(190)로서 정전기 측정장치를 이용할 수 있으며, 구체적으로, 기판(W)에 접촉이 발생하지 않는 비접촉 상태로 측정이 가능한 전기장 측정기를 이용하여 기판(W)의 표면에 의해 형성된 정전기장을 검출할 수 있다. 검출부(190)에 의해 검출된 검출신호는 제어부(70)에 전송하여 제어부(70)가 조절 밸브(60)를 제어하여 제1 배관부(40) 및 제2 배관부(50)를 통과한 처리액의 유량을 조절함으로써, 기판(W)으로 토출되는 처리액의 대전량을 조절할 수 있다.

이러한 검출부(190)는 처리 공간 내에서 다양한 위치에 배치될 수 있다. 도 4에 도시된 바와 같이 검출부(190)는 노즐팁(21)이 연결된 노즐암(22)에 설치되어 노즐암(22)과 일체로 이동할 수 있다. 또한, 일 예로, 검출부(190)는 노즐부(20)의 노즐암(22) 상에서 이동 가능하게 배치되어 필요에 따라 기판(W)의 다양한 위치의 대전상태를 검출할 수 있도록 구성될 수 있다.

한편, 본 발명의 실시예 1의 변형예 3에 따른 기판처리장치는 상기 실시예 1의 변형예 1 또는 실시예 1의 변형예 2와 동일한 전압차 측정부를 포함할 수 있으며, 이에 대해 중복 설명하지 않고 구체적인 설명을 생략한다.

본 발명의 실시예 1의 변형예 3에 따른 기판처리장치에 의하면, 제어부(70)가 검출부(190)를 통해 검출된 기판(W)의 대전상태에 관한 검출신호에 따라 처리액 공급부(10)로부터 병렬로 연결되어 음전하로 대전되는 제1 배관부(40)를 통과하는 처리액 및 양전하로 대전되는 제2 배관부(50)를 통과하는 처리액의 유량을 조절 밸브(60)를 통해 조절함으로써, 최종적으로 제1 배관부(40) 및 제2 배관부(50)를 통과하여 합류된 처리액의 대전량을 능동적으로 제어하여 노즐부(20)를 통해 기판(W)에 토출시킴으로써 기판(W)의 대전상태를 효과적으로 조절할 수 있어, 기판(W)에 대전된 정전기를 제거하여 기판(W)과 처리액이 맞닿을 때 발현되는 ESD 현상 등을 방지할 수 있으며, 나아가, 기판(W)의 아킹 등 문제로 인한 기판(W)의 불량 발생을 효과적으로 방지할 수 있다.

실시예 1의 변형예 4

도 5 본 발명의 실시예 1의 변형예 4에 따른 기판처리장치의 개략도이다.

본 발명의 실시예 1의 변형예 4에 따른 기판처리장치는 도 5를 참조하여 설명한다. 이 변형예에서 배관부(130)의 제1 배관부(140) 및 제2 배관부(150)를 제외한 구성, 구체적으로 제1 배관부(140) 및 제2 배관부(150)의 형태가 실시예 1의 제1 배관부(40) 및 제2 배관부(50)의 형태와 다른 것 이외의 구성은 실시예 1의 구성과 동일하게 적용될 수 있으며, 이에 중복을 피하기 위해 동일 구성에 대한 설명은 생략하기로 한다.

도 5에 도시된 바와 같이, 실시예 1의 변형예 4에 따른 제1 배관부(140) 및 제2 배관부(150)는 용이한 제조 및 처리액의 대전량에 대한 용이한 조절을 구현하기 위해 동일한 형태로 이루어질 수 있다.

구체적으로, 제1 배관부(140)는 적어도 내부에 구불구불한 형태의 제1 유로를 형성하는 제1 연장배관(141)을 포함할 수 있으며, 제2 배관부(150)는 적어도 내부에 구불구불한 형태의 제2 유로를 형성하는 제2 연장배관(151)을 포함할 수 있다.

구체적으로, 제1 배관부(140)는 제1 배관부(140)와 제2 배관부(150)의 분기측(S1)에 연결되며 내부에 구불구불한 형태의 제1 유로를 형성하는 제1 연장배관(141) 및 제1 연장배관(141)에 연결되며 제1 배관부(140)와 제2 배관부(150)의 합류측(S2)에 연결되는 제3 연장배관(142)을 포함할 수 있다. 여기서, 제3 연장배관(142)의 형태에 대해서는 특별히 한정하지 않으며, 필요에 따라 다양한 형태로 구성될 수 있다. 제2 배관부(150)는 제1 배관부(140)와 제2 배관부(150)의 분기측(S1)에 연결되며 내부에 구불구불한 형태의 제2 유로를 형성하는 제2 연장배관(151) 및 제2 연장배관(151)에 연결되며 제1 배관부(140)와 제2 배관부(150)의 합류측(S2)에 연결되는 제4 연장배관(152)을 포함할 수 있다. 여기서, 제4 연장배관(152)의 형태에 대해서는 특별히 한정하지 않으며, 필요에 따라 다양한 형태로 구성될 수 있다.

다시 말해, 제1 배관부(140)의 제1 연장배관(141)의 상류단과 제2 배관부(150)의 제2 연장배관(151)의 상류단이 상기 제1 배관부(140)와 제2 배관부(150)의 분기측(S1)으로 구성될 수 있으며, 제1 배관부(140)의 제3 연장배관(142)의 하류단과 제2 배관부(150)의 제4 연장배관(152)의 하류단이 상기 제1 배관부(140)와 제2 배관부(150)의 합류측(S2)으로 구성될 수 있다.

이러한 제1 배관부(140)의 제1 연장배관(141)과 제2 배관부(150)의 제2 연장배관(151)은 제1 배관부(140)와 제2 배관부(150)의 분기측(S1)에서 서로 대향되는 방향으로 동일한 형태로 연장될 수 있다.

도 5에 도시된 바와 같이, 제1 배관부(140)의 제1 연장배관(141)은 제1 배관부(140)와 제2 배관부(150)의 분기측(S1)에서 일 측방향으로 나선형 스프링 형태로 연장되는 구조로 구성될 수 있다. 제2 배관부(150)의 제2 연장배관(151)은 제1 배관부(140)의 제1 연장배관(141)과 동일한 형태로 구성될 수 있다. 즉, 제2 배관부(150)의 제2 연장배관(151)은 제1 배관부(140)와 제2 배관부(150)의 분기측(S1)에서 제1 연장배관(141)의 연장 방향과 반대되는 다른 일 측방향으로 나선형 스프링 형태로 연장되는 구조로 구성될 수 있다.

추가로, 제1 배관부(140)의 제3 연장배관(142)과 제2 배관부(150)의 제4 연장배관(152)은 각각 제1 배관부(140)의 제1 연장배관(141) 및 제2 배관부(150)의 제2 연장배관(151)의 하류단에서 제1 배관부(140)와 제2 배관부(150)의 합류측(S2)으로 서로 대향되는 방향으로 동일한 형태로 연장될 수 있다.

따라서, 이러한 구성을 갖는 제1 배관부(140) 및 제2 배관부(150)를 통해 처리액과 배관부와의 접촉면적을 증가시키기 때문에 처리액이 구불구불한(Serpentine) 형태, 구체적으로 나선형 스프링 형태의 제1 배관부(140) 및 제2 배관부(150)를 통과하는 과정에서 일정량의 유동전류가 충분히 발생하게 되므로, 제1 배관부(140)와 제2 배관부(150)의 합류측(S2)에 배치된 조절 밸브(60)를 통해 제1 배관부(140)를 통과하여 양전하로 대전된 처리액과 제2 배관부(150)를 통과하여 음전하로 대전된 처리액의 상대적인 유량을 합류측(S2)에서 조절함으로써 최종적으로 기판(W)으로 토출되는 처리액의 대전량을 조절시킬 수 있다.

여기서, 제1 배관부와 제2 배관부는 동일한 형태로 구성된 것에만 한정되는 것이 아니며, 제1 배관부와 제2 배관부는 다른 형태를 가지도록 구성할 수도 있으며, 또한, 배관부와 내부를 통과하는 처리액 간의 접촉면적을 증가시킬 수 있는 구성이라면 어떠한 구불구불한 형태로도 가능한다.

이상에서 제1 실시형태의 실시예 1, 실시예 1의 변형예 1 내지 변형예 4에 따른 기판처리장치는 병렬로 배치되며 구불구불한 형태로 구성된 제1 배관부 및 제2 배관부가 적용된 구성으로 설명하였으나, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니라, 다양한 형태로 구현할 수 있으며, 아래에서 제2 실시형태에 따른 기판처리장치에 대해 설명한다.

제2 실시형태

실시예 2

도 6은 본 발명의 제2 실시형태의 실시예 2에 따른 기판처리장치의 개략도이다.

본 발명의 실시예 2에 따른 기판처리장치는 도 6을 참조하여 설명한다. 이 실시예에서 배관부(230)의 제1 배관부(240) 및 제2 배관부(250)를 제외한 구성, 구체적으로 제1 배관부(240) 및 제2 배관부(250)의 형태가 제1 실시형태의 실시예 1의 제1 배관부(40) 및 제2 배관부(50)의 형태와 다른 것 이외의 구성은 제1 실시형태의 실시예 1의 구성과 동일하게 적용될 수 있으며, 이에 중복을 피하기 위해 동일 구성에 대한 설명은 생략하기로 한다.

도 6을 참조하면, 본 발명의 실시예 2에 따른 배관부(230)의 제1 배관부(240)는 제1 연결배관(241), 제2 연결배관(242) 및 제1 확장배관(243)을 포함할 수 있다.

제1 배관부(240)의 제1 연결배관(241)은 제1 배관부(240)와 제2 배관부(250)의 분기측(S1)에 연결된다. 제1 배관부(240)의 제2 연결배관(242)은 제1 배관부(240)와 제2 배관부(250)의 합류측(S2)에 연결된다. 제1 배관부(240)의 제1 확장배관(243)은 제1 연결배관(241)과 제2 연결배관(242) 사이에 연결되며, 내부의 유로에서 유동하는 처리액과의 접촉면적을 증가시키기 위해, 제1 연결배관(241) 및 제2 연결배관(242)의 유로의 단면적보다 큰 단면적을 갖도록 구성된다.

여기서, 제1 배관부(240)의 제1 연결배관(241) 및 제2 연결배관(242)의 형태에 대해 특별히 한정하지 않으며, 필요에 따라 다양한 형태로 구성될 수 있다. 일 예로 상기 제2 연결배관(242)은 제1 확장배관(243)으로부터 급격하게 축소된 단면적을 갖도록 슬릿형태로 제1 배관부(240)와 제2 배관부(250)의 합류측(S2)까지 연장될 수 있다.

또한, 상기 제2 배관부(250)는 제3 연결배관(251), 제4 연결배관(252) 및 제2 확장배관(253)을 포함할 수 있다.

제2 배관부(250)의 제3 연결배관(251)은 제1 배관부(240)와 제2 배관부(250)의 분기측(S1)에 연결된다. 제2 배관부(250)의 제4 연결배관(252)은 제1 배관부(240)와 제2 배관부(250)의 합류측(S2)에 연결된다. 제2 배관부(250)의 제2 확장배관(253)은 제3 연결배관(251)과 제4 연결배관(252) 사이에 연결되며, 내부의 유로에서 유동하는 처리액과의 접촉면적을 증가시키기 위해, 제3 연결배관(251) 및 제4 연결배관(252)의 유로의 단면적보다 큰 단면적을 갖도록 구성된다.

여기서, 제2 배관부(250)의 제3 연결배관(251) 및 제4 연결배관(252)의 형태에 대해 특별히 한정하지 않으며, 필요에 따라 다양한 형태로 구성될 수 있다. 일 예로 상기 제4 연결배관(252)은 제2 확장배관(253)으로부터 급격하게 축소된 단면적을 갖도록 슬릿형태로 제1 배관부(240)와 제2 배관부(250)의 합류측(S2)까지 연장될 수 있다.

제1 배관부(240)의 제1 연결배관(241)의 상류단과 제2 배관부(250)의 제3 연결배관(251)의 상류단이 상기 제1 배관부(240)와 제2 배관부(250)의 분기측(S1)으로 구성될 수 있으며, 제1 배관부(240)의 제2 연결배관(242)의 하류단과 제2 배관부(250)의 제4 연결배관(252)의 하류단이 상기 제1 배관부(240)과 제2 배관부(250)의 합류측(S2)으로 구성될 수 있다.

또한, 제1 배관부(240)의 제1 확장배관(243)의 형태에 대해서도 특별히 한정하지 않으며, 제1 확장배관(243)의 유로의 단면적을 제1 연결배관(241) 및 제2 연결배관(242)의 유로의 단면적보다 크게 구성되면 다양한 형태로 구현 가능하다. 한편, 제2 배관부(240)의 제2 확장배관(253)의 형태에 대해서도 특별히 한정하지 않으며, 제2 확장배관(253)의 유로의 단면적을 제3 연결배관(251) 및 제4 연결배관(252)의 유로의 단면적보다 크게 구성되면 다양한 형태로 구현 가능하다.

일 예로 도 6에 도시된 바와 같이, 제1 배관부(240)와 제2 배관부(250)는 동일한 형태로 이루어질 수 있으며, 구체적으로, 제1 배관부(240)의 제1 연결배관(241), 제2 연결배관(242) 및 제1 확장배관(243)은 제2 배관부(250)의 제3 연결배관(251), 제4 연결배관(252) 및 제2 확장배관(253)과 동일한 형태를 가질 수 있다. 나아가, 도 6에서 제1 배관부(240)의 제1 확장배관(243)과 제2 배관부(250)의 제2 확장배관(253)은 유로의 단면적이 사각형 형태로 이루어질 수 있다.

따라서, 제1 확장배관(243) 및 제2 확장배관(253)이 각각 구비된 제1 배관부(240) 및 제2 배관부(250)를 통해 처리액과 배관부와의 접촉면적을 증가시키기 때문에 처리액이 제1 배관부(240)의 제1 확장배관(243) 및 제2 배관부(250)의 제2 확장배관(253)을 통과하는 과정에서 일정량의 유동전류가 충분히 발생하게 되므로, 제1 배관부(240)와 제2 배관부(250)의 합류측(S2)에 배치된 조절 밸브(60)를 통해 제1 배관부(240)를 통과하여 양전하로 대전된 처리액과 제2 배관부(250)를 통과하여 음전하로 대전된 처리액의 상대적인 유량을 합류측(S2)에서 조절함으로써 최종적으로 기판(W)으로 토출되는 처리액의 대전량을 조절시킬 수 있다.

그러나, 본 발명에서 제1 배관부와 제2 배관부는 이러한 형태에만 한정되는 것이 아니라, 제1 배관부 및 제2 배관부와 처리액과의 접촉면적을 증가시킬 수 있는 구조라면 다양한 형태로 구성될 수 있음은 물론이다.

실시예 2의 변형예 1

도 7은 본 발명의 실시예 2의 변형예 1에 따른 기판처리장치의 개략도이다.

본 발명의 실시예 2의 변형예 1에 따른 기판처리장치는 도 7을 참조하여 설명한다. 이 변형예에서 전압차 측정부(280)를 제외한 구성은 실시예 2의 구성과 동일하게 적용될 수 있으며, 이에 중복을 피하기 위해 동일 구성에 대한 설명은 생략하기로 한다.

도 7에 도시된 바와 같이, 실시예 2의 변형예 1에 따른 기판처리장치는 전압차 측정부(280)를 더 포함할 수 있다.

전압차 측정부(280)는 상기 처리액의 공급방향에서 상기 제1 배관부(240)와 제2 배관부(250)의 분기측(S1)의 상류 및 합류측(S2)의 하류에 연결되어 통과하는 처리액의 전압차를 측정할 수 있다. 이 경우, 이 경우, 제어부(70)는 상기 전압차 측정부(280)의 측정결과를 고려하여 조절 밸브(60)를 제어하도록 구성될 수 있다.

따라서, 제어부(70)는 기판(W)의 대전상태에 따라 제1 배관부(240) 및 제2 배관부(250)를 통과 전후의 처리액의 전압 차이를 피드백 받아 기판(W)에 토출되는 처리액의 대전량을 더욱 정확하게 제어할 수 있다.

실시예 2의 변형예 2

도 8 본 발명의 실시예 2의 변형예 2에 따른 기판처리장치의 개략도이다.

본 발명의 실시예 2의 변형예 2에 따른 기판처리장치는 도 8을 참조하여 설명한다. 이 변형예에서 전압차 측정부(380)를 제외한 구성은 실시예 2의 구성과 동일하게 적용될 수 있으며, 이에 중복을 피하기 위해 동일 구성에 대한 설명은 생략하기로 한다.

도 8에 도시된 바와 같이, 실시예 2의 변형예 2에 따른 기판처리장치는 전압차 측정부(380)를 더 포함할 수 있다.

전압차 측정부(380)는 상기 처리액 공급부(10)의 유출구부에 연결된 배관부(230)의 부분과 상기 처리액의 공급방향에서 상기 제1 배관부(240)와 제2 배관부(250)의 합류측(S2)의 하류에 연결되며, 상기 처리액 공급부(10)의 유출구부에 연결된 배관부(230)의 부분과 제1 배관부(240) 및 제2 배관부(250)의 합류측(S2)의 하류를 통과하는 처리액의 전압차를 측정할 수 있다. 이 경우, 제어부(70)는 상기 전압차 측정부(380)의 측정결과를 고려하여 조절 밸브(60)를 제어하도록 구성될 수 있다.

실시예 2의 변형예 3

도 9는 본 발명의 실시예 2의 변형예 3에 따른 기판처리장치의 개략도이다.

본 발명의 실시예 2의 변형예 3에 따른 기판처리장치는 도 9를 참조하여 설명한다. 이 변형예에서 검출부(290)를 제외한 구성은 실시예 2의 구성과 동일하게 적용될 수 있으며, 이에 중복을 피하기 위해 동일 구성에 대한 설명은 생략하기로 한다.

도 9를 참조하면, 실시예 2의 변형예 3에 따른 기판처리장치는 기판(W)의 대전상태를 검출하는 검출부(290)를 포함할 수 있다. 제어부(70)는 검출부(290)로부터 기판(W)의 대전상태에 관한 검출신호를 전달받아 상기 검출신호에 따라 조절 밸브(60)를 제어하여 처리액의 대전량을 조절하도록 구성될 수 있다. 이러한 검출부(290)는 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 일 예로, 검출부(290)로서 정전기 측정장치를 이용할 수 있으며, 구체적으로, 기판(W)에 접촉이 발생하지 않는 비접촉 상태로 측정이 가능한 전기장 측정기를 이용하여 기판(W)의 표면에 의해 형성된 정전기장을 검출할 수 있다. 검출부(290)에 의해 검출된 검출신호는 제어부(70)에 전송하여 제어부(70)가 조절 밸브(60)를 제어하여 배관부(230)의 제1 배관부(240) 및 제2 배관부(250)를 통과한 처리액의 유량을 조절함으로써, 기판(W)으로 토출되는 처리액의 대전량을 조절할 수 있다.

이러한 검출부(290)는 처리 공간 내에서 다양한 위치에 배치될 수 있다. 도 9에 도시된 바와 같이 검출부(290)는 노즐팁(21)이 연결된 노즐암(22)에 설치되어 노즐암(22)과 일체로 이동할 수 있다. 또한, 일 예로, 검출부(290)는 노즐부(20)의 노즐암(22) 상에서 이동 가능하게 배치되어 필요에 따라 기판(W)의 다양한 위치의 대전상태를 검출할 수 있도록 구성될 수 있다.

한편, 본 발명의 실시예 2의 변형예 3에 따른 기판처리장치는 상기 실시예 2의 변형예 1 또는 실시예 2의 변형예 2와 동일한 전압차 측정부를 포함할 수 있으며, 이에 대해 중복 설명하지 않고 구체적인 설명을 생략한다.

본 발명의 실시예 2의 변형예 3에 따른 기판처리장치에 의하면, 제어부(70)가 검출부(290)를 통해 검출된 기판(W)의 대전상태에 관한 검출신호에 따라 처리액 공급부(10)로부터 병렬로 연결되어 음전하로 대전되는 제1 배관부(240)를 통과하는 처리액 및 양전하로 대전되는 제2 배관부(250)를 통과하는 처리액의 유량을 조절 밸브(60)를 통해 조절함으로써, 최종적으로 제1 배관부(240) 및 제2 배관부(250)를 통과하여 합류된 처리액의 대전량을 능동적으로 제어하여 노즐부(20)를 통해 기판(W)에 토출시킴으로써 기판(W)의 대전상태를 효과적으로 조절할 수 있어, 기판(W)에 대전된 정전기를 제거하여 기판(W)과 처리액이 맞닿을 때 발현되는 ESD 현상 등을 방지할 수 있으며, 나아가, 기판(W)의 아킹 등 문제로 인한 기판(W)의 불량 발생을 효과적으로 방지할 수 있다.

실시예 2의 변형예 4

도 10은 본 발명의 실시예 2의 변형예 4에 따른 기판처리장치의 개략도이다.

본 발명의 실시예 2의 변형예 4에 따른 기판처리장치는 도 10을 참조하여 설명한다. 이 변형예에서 배관부(330)의 제1 배관부(340) 및 제2 배관부(350)를 제외한 구성, 구체적으로 제1 배관부(340)의 제1 확장배관(343) 및 제2 배관부(350)의 제2 확장배관(353)의 형태가 실시예 2의 제1 배관부(240)의 제1 확장배관(243) 및 제2 배관부(250)의 제2 확장배관(253)의 형태와 다른 것 이외의 구성은 실시예 2의 구성과 동일하게 적용될 수 있으며, 이에 중복을 피하기 위해 동일 구성에 대한 설명은 생략하기로 한다.

도 10에 도시된 바와 같이, 실시예 2의 변형예 4에 따른 배관부(330)의 제1 배관부(340) 및 제2 배관부(350)는 용이한 제조 및 처리액의 대전량에 대한 용이한 조절을 구현하기 위해 동일한 형태로 이루어질 수 있다.

구체적으로, 제1 배관부(340)의 제1 연결배관(341), 제2 연결배관(342) 및 제1 확장배관(343)은 제2 배관부(350)의 제3 연결배관(351), 제4 연결배관(352) 및 제2 확장배관(353)과 동일한 형태를 가질 수 있다. 나아가, 도 10에서 제1 배관부(340)의 제1 확장배관(343)과 제2 배관부(350)의 제2 확장배관(353)은 유로의 단면적이 원형 형태로 이루어질 수 있다.

따라서, 제1 확장배관(343) 및 제2 확장배관(353)이 각각 구비된 제1 배관부(340) 및 제2 배관부(350)를 통해 처리액과 배관부와의 접촉면적을 증가시키기 때문에 처리액이 제1 배관부(340)의 제1 확장배관(343) 및 제2 배관부(350)의 제2 확장배관(353)을 통과하는 과정에서 일정량의 유동전류가 충분히 발생하게 되므로, 제1 배관부(340)와 제2 배관부(350)의 합류측(S2)에 배치된 조절 밸브(60)를 통해 제1 배관부(340)를 통과하여 양전하로 대전된 처리액과 제2 배관부(350)를 통과하여 음전하로 대전된 처리액의 상대적인 유량을 합류측(S2)에서 조절함으로써 최종적으로 기판(W)으로 토출되는 처리액의 대전량을 조절시킬 수 있다.

이상에서 제2 실시형태의 실시예 2, 실시예 2의 변형예 1 내지 변형예 4에 따른 기판처리장치에서 제1 배관부의 제1 확장배관 및 제2 배관부의 제2 확장배관의 형태에 대해 유로의 단면적이 사각형 형태, 원형 형태로 이루어진 구조에만 한정되는 것이 아니라, 처리액과의 접촉면적을 증가시킬 수 있는 구조라면 다양한 형태, 예를 들면, 사각형 형태를 포함한 다각형 형태, 테이퍼진 형태, 타원형 형태, 불규칙적인 형태 등 형태로 구성될 수 있음은 물론이다.

이상에서 제2 실시형태의 실시예 2, 실시예 2의 변형예 1 내지 변형예 4에 따른 기판처리장치는 유로의 단면적이 확장된 제1 확장배관 및 제2 확장배관이 각각 구비된 제1 배관부 및 제2 배관부가 적용된 구성으로 설명하였으나, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니라, 다양한 형태로 구현할 수 있으며, 아래에서 제3 실시형태에 따른 기판처리장치에 대해 설명한다.

제3 실시형태

실시예 3

도 11은 본 발명의 제3 실시형태의 실시예 3에 따른 기판처리장치의 개략도이다.

본 발명의 실시예 3에 따른 기판처리장치는 도 11을 참조하여 설명한다. 이 실시예에서 배관부(430)의 제1 배관부(440) 및 제2 배관부(450)를 제외한 구성, 구체적으로 제1 배관부(440) 및 제2 배관부(450)의 형태가 제1 실시형태의 실시예 1의 제1 배관부(40) 및 제2 배관부(50)의 형태와 다른 것 이외의 구성은 제1 실시형태의 실시예 1의 구성과 동일하게 적용될 수 있으며, 이에 중복을 피하기 위해 동일 구성에 대한 설명은 생략하기로 한다.

더욱 구체적으로, 본 발명의 제3 실시형태의 실시예 3의 배관부(430)의 제1 배관부(440) 및 제2 배관부(450)는 제1 실시형태의 구불구불한 형태를 갖는 제1 배관부의 제1 연장배관 및 제2 배관부의 제2 연장배관의 구성과 제2 실시형태의 확장된 제1 배관부의 제1 확장배관 및 제2 배관부의 제2 확장배관의 구성을 조합한 형태로 구성된다.

도 11을 참조하면, 본 발명의 제3 실시형태의 실시예 3에 따른 배관부(430)의 제1 배관부(440)는 제1 연장배관(441), 제1 연결배관(442) 및 제1 확장배관(443)을 포함할 수 있다.

제1 배관부(440)의 제1 연장배관(441)은 상류단이 제1 배관부(440)와 제2 배관부(450)의 분기측(S1)에 연결되며 하류단이 제1 확장배관(443)의 상류단에 연결되고, 내부에 구불구불한 형태의 유로를 형성한다.

이러한 제1 배관부(440)의 제1 연장배관(441)은 이상의 제1 실시형태의 실시예 1, 실시예 1의 변형예 1 내지 4 중 어느 하나의 제1 연장배관(41, 141)을 적용할 수 있다. 도 11에 도시된 바와 같이, 제1 배관부(440)의 제1 연장배관(441)은 도 1 내지 도 4를 참조한 제1 실시형태의 실시예 1, 실시예 1의 변형예 1 내지 3의 제1 연장배관(41)을 적용할 수 있다.

제1 배관부(440)의 제1 연결배관(442)은 상류단이 제1 확장배관(443)의 하류단에 연결되며 하류단이 제1 배관부(440)와 제2 배관부(450)의 합류측(S2)에 연결된다.

이러한 제1 배관부(440)의 제1 연결배관(442)의 형태에 대해서는 특별히 한정하지 않으며, 필요에 따라 다양한 형태로 구성될 수 있다. 여기서, 제1 배관부(440)의 제1 연결배관(442)은 제1 실시형태의 실시예 1, 실시예 1의 변형예 1 내지 4 중 어느 하나의 제3 연장배관(42, 142)을 적용할 수 있거나, 제2 실시형태의 실시예 2, 실시예 2의 변형예 1 내지 4 중 어느 하나의 제2 연결배관(242)을 적용할 수 있다.

제1 배관부(440)의 제1 확장배관(443)은 제1 연장배관(441)과 제1 연결배관(442) 사이에 연결된다. 즉, 제1 확장배관(443)은 상류단이 제1 연장배관(441)의 하류단에 연결되며 하류단이 제1 연결배관(442)의 상류단에 연결된다. 제1 확장배관(443)은 내부의 유로에서 유동하는 처리액과의 접촉면적을 증가시키기 위해, 제1 연장배관(441) 및 제1 연결배관(442)의 유로의 단면적보다 큰 단면적을 갖도록 구성된다.

이러한 제1 배관부(440)의 제1 확장배관(443)은 제2 실시형태의 실시예 2, 실시예 2의 변형예 1 내지 4 중 어느 하나의 제1 확장배관(243, 343)을 적용할 수 있다. 도 11에 도시된 바와 같이, 제1 배관부(440)의 제1 확장배관(443)은 도 6 내지 도 9를 참조한 제2 실시형태의 실시예 2, 실시예 2의 변형예 1 내지 3의 유로의 단면적이 사각형 형태를 이루는 제1 확장배관(243)을 적용할 수 있다.

한편, 배관부(430)의 제2 배관부(450)는 제2 연장배관(451), 제2 연결배관(452) 및 제2 확장배관(453)을 포함할 수 있다.

여기서, 제2 배관부(450)은 제1 배관부(440)와 동일한 형태로 이루어질 수 있다. 즉, 제2 배관부(450)의 제2 연장배관(451), 제2 연결배관(452) 및 제2 확장배관(453)은 각각 제1 배관부(440)의 제1 연장배관(441), 제1 연결배관(442) 및 제1 확장배관(443)과 동일한 형태로 이루어질 수 있다.

제2 배관부(450)의 제2 연장배관(451)은 상류단이 제1 배관부(440)와 제2 배관부(450)의 분기측(S1)에 연결되며 하류단이 제2 확장배관(453)의 상류단에 연결되고, 내부에 구불구불한 형태의 유로를 형성한다.

이러한 제2 배관부(450)의 제2 연장배관(451)은 이상의 제1 실시형태의 실시예 1, 실시예 1의 변형예 1 내지 4 중 어느 하나의 제2 연장배관(51, 151)을 적용할 수 있다. 도 11에 도시된 바와 같이, 제2 배관부(450)의 제2 연장배관(451)은 도 1 내지 도 4를 참조한 제1 실시형태의 실시예 1, 실시예 1의 변형예 1 내지 3의 제2 연장배관(51)을 적용할 수 있다. 제2 배관부(450)의 제2 연결배관(452)은 상류단이 제2 확장배관(453)의 하류단에 연결되며 하류단이 제1 배관부(440)와 제2 배관부(450)의 합류측(S2)에 연결된다.

이러한 제2 배관부(450)의 제2 연결배관(452)의 형태에 대해서는 특별히 한정하지 않으며, 필요에 따라 다양한 형태로 구성될 수 있다. 여기서, 제2 배관부(450)의 제2 연결배관(452)은 제1 실시형태의 실시예 1, 실시예 1의 변형예 1 내지 4 중 어느 하나의 제4 연장배관(52, 152)을 적용할 수 있거나, 제2 실시형태의 실시예 2, 실시예 2의 변형예 1 내지 4 중 어느 하나의 제4 연결배관(252)을 적용할 수 있다.

제2 배관부(450)의 제2 확장배관(453)은 제2 연장배관(451)과 제2 연결배관(452) 사이에 연결된다. 즉, 제2 확장배관(453)은 상류단이 제2 연장배관(451)의 하류단에 연결되며 하류단이 제2 연결배관(452)의 상류단에 연결된다. 제2 확장배관(453)은 내부의 유로에서 유동하는 처리액과의 접촉면적을 증가시키기 위해, 제2 연장배관(451) 및 제2 연결배관(452)의 유로의 단면적보다 큰 단면적을 갖도록 구성된다.

이러한 제2 배관부(450)의 제2 확장배관(453)은 제2 실시형태의 실시예 2, 실시예 2의 변형예 1 내지 4 중 어느 하나의 제2 확장배관(453)을 적용할 수 있다. 여기서, 도 11에 도시된 바와 같이, 제2 배관부(450)의 제2 확장배관(453)은 도 6 내지 도 9를 참조한 제2 실시형태의 실시예 2, 실시예 2의 변형예 1 내지 3의 유로의 단면적이 사각형 형태를 이루는 제2 확장배관(253)을 적용할 수 있다.

따라서, 구불구불한 형태를 갖는 제1 연장배관(441) 및 확장된 제1 확장배관(443)이 구비된 제1 배관부(440) 및 구불구불한 형태를 갖는 제2 연장배관(451) 및 확장된 제2 확장배관(453)이 구비된 제2 배관부(450)를 통해 처리액과 배관부와의 접촉면적을 증가시키기 때문에 처리액이 제1 배관부(440)의 제1 연장배관(441) 및 제1 확장배관(443) 및 제2 배관부(450)의 제2 연장배관(451) 및 제2 확장배관(453)을 통과하는 과정에서 일정량의 유동전류가 충분히 발생하게 되므로, 제1 배관부(440)와 제2 배관부(450)의 합류측(S2)에 배치된 조절 밸브(60)를 통해 제1 배관부(440)를 통과하여 양전하로 대전된 처리액과 제2 배관부(450)를 통과하여 음전하로 대전된 처리액의 상대적인 유량을 합류측(S2)에서 조절함으로써 최종적으로 기판(W)으로 토출되는 처리액의 대전량을 조절시킬 수 있다.

결과적으로, 본 발명의 기판처리장치에 따르면, 제어부가 기판의 대전상태에 따라 처리액 공급부로부터 병렬로 연결되어 음전하로 대전되는 제1 배관부를 통과하는 처리액 및 양전하로 대전되는 제2 배관부를 통과하는 처리액의 유량을 조절 밸브를 통해 조절함으로써, 최종적으로 제1 배관부 및 제2 배관부를 통과하여 합류된 처리액의 대전량을 능동적으로 제어하여 노즐부를 통해 기판에 토출시킴으로써 기판의 대전상태를 효과적으로 조절할 수 있어, 기판에 대전된 정전기를 제거하여 기판과 처리액이 맞닿을 때 발현되는 ESD 현상 등을 방지할 수 있으며, 나아가, 기판의 아킹 등 문제로 인한 기판의 불량 발생을 효과적으로 방지할 수 있다.

이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형 가능함은 물론이다.

1 처리용기 2 기판 지지부재
3 스핀 척 4 구동부
5 승강부재 6 처리액 회수라인
10 처리액 공급부 20 노즐부
21 노즐팁 22 노즐암
23 노즐암 지지부재 30,130,230,330,430 배관부
40,140,240,340,440 제1 배관부 41,141 제1 연장배관
42,142 제3 연장배관 241,341 제1 연결배관
242,342 제2 연결배관 243,343 제1 확장배관
50,150,250,350 제2 배관부 51,151 제2 연장배관
52,152 제4 연장배관 251,351 제3 연결배관
252,352 제4 연결배관 253,353 제2 확장배관
60 조절 밸브 70 제어부
80,180,280,380 전압차 측정부 90,190,290 검출부
441 제1 연장배관 442 제1 연결배관
443 제1 확장배관 451 제2 연장배관
452 제2 연결배관 453 제2 확장배관
S1 분기측 S2 합류측

Claims

기판에 처리액을 토출하는 노즐부;
상기 노즐부와 처리액을 공급하는 처리액 공급부에 연결되고, 적어도 병렬로 배치되며 음전하로 대전되는 제1 배관부와 양전하로 대전되는 제2 배관부를 포함하는 배관부;
상기 제1 배관부와 제2 배관부의 합류측에 배치되어 상기 제1 배관부 및 제2 배관부를 통과한 처리액의 유량을 조절하는 조절 밸브; 및
상기 조절 밸브에 연결되는 제어부;를 포함하는, 기판처리장치.
제1항에 있어서,
상기 제1 배관부와 제2 배관부는 동일한 형태로 이루어진, 기판처리장치.
제1항에 있어서,
상기 제1 배관부는 적어도 내부에 구불구불한 형태의 제1 유로를 형성하는 제1 연장배관을 포함하고,
상기 제2 배관부는 적어도 내부에 구불구불한 형태의 제2 유로를 형성하는 제2 연장배관을 포함하는, 기판처리장치.
제3항에 있어서,
상기 제1 연장배관과 제2 연장배관은 상기 제1 배관부와 제2 배관부의 분기측에서 서로 대향되는 방향으로 동일한 형태로 연장되는, 기판처리장치.
제3항에 있어서,
상기 제1 배관부는 상기 제1 연장배관에 연결되며 상기 제1 연장배관의 제1 유로의 단면적보다 크게 형성되는 제1 확장배관을 포함하고,
상기 제2 배관부는 상기 제2 연장배관에 연결되며 상기 제2 연장배관의 제2 유로의 단면적보다 크게 형성되는 제2 확장배관을 포함하는, 기판처리장치.
제5항에 있어서,
상기 제1 확장배관과 제2 확장배관은 동일한 형태로 이루어진, 기판처리장치.
제1항에 있어서,
상기 제1 배관부는 상기 제2 배관부와의 분기측에 연결되는 제1 연결배관, 상기 제2 배관부와의 합류측에 연결되는 제2 연결배관 및 상기 제1 연결배관과 제2 연결배관 사이에 연결되며 상기 제1 연결배관 및 제2 연결배관의 유로의 단면적보다 큰 단면적을 갖는 제1 확장배관을 포함하는, 기판처리장치.
제1항에 있어서,
상기 제2 배관부는 상기 제2 배관부와의 분기측에 연결되는 제3 연결배관, 상기 제2 배관부와의 합류측에 연결되는 제4 연결배관 및 상기 제3 연결배관과 제4 연결배관 사이에 연결되며 상기 제3 연결배관 및 제4 연결배관의 유로의 단면적보다 큰 단면적을 갖는 제2 확장배관을 포함하는, 기판처리장치.
제1항에 있어서,
상기 처리액의 공급방향에서 상기 제1 배관부와 제2 배관부의 분기측의 상류 및 합류측의 하류에 연결되어 통과하는 처리액의 전압차를 측정하는 전압차 측정부;를 포함하고,
상기 제어부는 상기 전압차 측정부의 측정결과를 고려하여 상기 조절 밸브를 제어하도록 구성된, 기판처리장치.
제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
기판의 대전상태를 검출하는 검출부를 포함하고,
상기 제어부는 상기 검출부에 연결되어 상기 검출부로부터 기판의 대전상태에 관한 검출신호를 전달받아 상기 검출신호에 따라 상기 조절 밸브를 제어하도록 구성된, 기판처리장치.