KR20240010317A - 기판처리장치 - Google Patents

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KR20240010317A
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processing
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김대성
임재현
윤교상
장호진
조아라
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세메스 주식회사
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Abstract

본 발명은 기판처리장치를 제공한다. 본 발명의 실시예에 따른 기판처리장치는 공정 챔버 내에 배치되며 기판이 수용되는 처리공간을 포함하는 처리용기; 상기 처리공간 내에서 상기 기판으로 처리액을 공급하여 기판을 처리하는 액 공급라인; 상기 처리용기에 연결되어 상기 처리공간의 기체를 외부로 배기하는 배기라인; 상기 배기라인에 배치되며 상기 배기라인의 내부에 적층된 오염물질을 제거하는 세척액을 분사하는 분사부; 및 상기 배기라인에서 분기되며, 흡인부가 배치되어 상기 세척액에 의해 상기 배기라인 내부에서 제거된 오염물질이 포함된 세척액 폐액을 흡인하여 상기 공정 챔버 외부로 배출시키는 세척액 배출라인;을 포함한다. 이러한 기판처리장치의 구성에 따르면, 배기라인 내의 흄을 효과적으로 제거할 수 있다.

Description

기판처리장치{APPARATUS FOR TREATING SUBSTRATE}
본 발명은 기판처리장치에 관한 것이다.
일반적으로, 반도체 제조공정에서 증착공정, 식각공정, 포토공정, 세정공정 등을 거쳐 기판을 제조한다. 일 예로, 포토공정 등에서 기판처리장치를 이용하여 기판에 대해 다양한 종류의 처리액을 분사하여 포토처리공정을 진행한다. 구체적으로 도포공정에서 고체상태의 포토레지스트를 솔벤트(Solvent)에 용해하여 액체 상태로 공급하게 되는데 이러한 도포공정 진행과정에서 포토레지스트와 솔벤트가 일부 기화되어 처리용기 바닥에 형성된 배기관을 통해 외부로 배출된다. 이러한 기화된 포토레지스트와 솔벤트 증기를 포함한 오염물질(이하 흄으로 칭함)은 충분한 배출이 이루어지지 못해 배기관에 적층될 수 있으며 이로 인해 배기관이 막힐 경우 처리용기 내의 기판이 오염될 우려가 있다.
대한민국 공개특허번호 10-2010-0046800(2010.05.07)
상기 문제점을 해결하기 위해, 본 발명은 배기라인 내 적층된 흄을 효과적으로 제거할 수 있는 기판처리장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 공정 챔버 내에 배치되며 기판이 수용되는 처리공간을 포함하는 처리용기; 상기 처리공간 내에서 상기 기판으로 처리액을 공급하여 기판을 처리하는 액 공급라인; 상기 처리용기에 연결되어 상기 처리공간의 기체를 외부로 배기하는 배기라인; 상기 배기라인에 배치되며 상기 배기라인의 내부에 적층된 오염물질을 제거하는 세척액을 분사하는 분사부; 및 상기 배기라인에서 분기되며, 흡인부가 배치되어 상기 세척액에 의해 상기 배기라인 내부에서 제거된 오염물질이 포함된 세척액 폐액을 흡인하여 상기 공정 챔버 외부로 배출시키는 세척액 배출라인;을 포함하는 기판처리장치를 제공한다.
또한, 상기 배기라인은 상기 처리용기의 바닥에 연결되는 복수 개의 제1 배기관, 일단이 대응되는 상기 제1 배기관 각각에 연결되며 타단이 서로 합류되는 복수 개의 제2 배기관 및 상기 제2 배기관의 타단의 합류지점에 연결되어 기체상태의 오염물질이 외부로 배기되는 제3 배기관을 포함하고, 상기 제2 배기관의 타단의 합류지점에 상기 세척액 배출라인의 유입단이 연결될 수 있다.
일 예로, 상기 제2 배기관 내부에서 각각의 상기 제2 배기관의 타단을 향해 세척액을 분사할 수 있다.
또한, 상기 제2 배기관의 타단의 합류지점에 대응되는 바닥면에는 오목하게 형성되는 액 저류홈이 배치되고, 상기 세척액 배출라인의 유입단이 상기 제2 배기관 내부로 연장되며 상기 액 저류홈의 상방에 위치될 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 기판처리장치는 일단이 상기 배기라인에 연결되며 타단이 상기 공정 챔버와 연통되어 상기 공정 챔버 내의 분위기 가스를 배기하는 공정가스 배기라인을 포함할 수 있다.
나아가, 본 발명의 실시예에 따른 기판처리장치는 상기 처리공간 내에서 기판을 처리하는 처리액을 상기 공정 챔버 외부로 배출하는 처리액 배출라인을 포함하고, 상기 처리액 배출라인과 상기 세척액 배출라인은 서로 연결될 수 있다.
한편, 상기 흡인부는 진공 이젝터로 이루어질 수 있다.
또한, 상기 분사부는 스프레이 형태로 세척액을 분사하는 세척액 분사노즐을 포함하는, 기판처리장치.
여기서, 상기 분사부는 상기 배기라인에서 세척액을 분사하는 분사방향이 배기방향을 향해 일정각도로 조절 가능하게 배치될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 기판처리장치는 상기 배기라인에 배치되어 배기라인 내부에 유동하는 기체의 유속을 측정하는 유속 측정기 및 배기라인 내부의 기체의 압력을 측정하는 압력 측정기를 포함할 수 있다.
다른 한편, 본 발명의 다른 일 실시예에 따르면, 공정 챔버 내에 배치되며 기판이 수용되는 처리공간을 포함하는 처리용기; 상기 처리용기 내부에 배치되어 상기 기판을 회전 및 지지하는 지지부; 상기 처리공간 내에서 상기 기판으로 처리액을 공급하여 기판을 처리하는 액 공급라인; 상기 액 공급라인의 토출단에 배치되어 처리액을 토출하는 노즐부; 상기 처리용기의 바닥에 연결되는 복수 개의 제1 배기관, 일단이 대응되는 상기 제1 배기관 각각에 연결되며 타단이 서로 합류되는 복수 개의 제2 배기관 및 상기 제2 배기관의 타단의 합류지점에 연결되어 상기 처리공간의 기체를 외부로 배기되는 제3 배기관을 포함하는 배기라인; 상기 배기라인에 배치되며 상기 배기라인의 내부에 적층된 오염물질을 제거하는 세척액을 배기방향을 향해 분사하는 분사부; 및 상기 제2 배기관의 타단의 합류지점에서 분기되며, 이젝터가 배치되어 상기 세척액에 의해 상기 배기라인 내부에서 제거된 오염물질이 포함된 세척액 폐액을 흡인하여 상기 공정 챔버 외부로 배출시키는 세척액 배출라인;을 포함하는 기판처리장치를 추가로 제공한다.
여기서, 상기 분사부는 상기 제2 배기관의 일단에 각각 배치되어 각각의 상기 제2 배기관 내부에서 상기 제2 배기관의 타단을 향해 세척액을 분사할 수 있다.
또한, 상기 제2 배관의 타단의 합류지점에 대응되는 바닥면에는 오목하게 형성되는 액 저류홈이 배치되고, 상기 세척액 배출라인의 유입단이 상기 제2 배기관의 상단에서 내부 하측으로 연장되어 상기 액 저류홈의 바닥면에 인접하게 위치될 수 있다.
나아가, 본 발명의 실시예에 따른 기판처리장치는 일단이 상기 배기라인에 연결되며 타단이 상기 공정 챔버와 연통되어 상기 공정 챔버 내의 분위기 가스를 배기하는 공정가스 배기라인을 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 기판처리장치는 상기 처리공간 내에서 기판을 처리하는 처리액을 상기 공정 챔버 외부로 배출하는 처리액 배출라인을 포함하고, 상기 처리액 배출라인과 상기 세척액 배출라인은 서로 연결될 수 있다.
또한, 상기 분사부는 스프레이 형태로 세척액을 분사하는 세척액 분사노즐을 포함할 수 있다.
나아가, 상기 분사부는 상기 배기라인에서 상기 배기방향을 향해 상향으로 경사진 각도를 갖는 분사방향으로 세척액을 분사하도록 배치되는 분사노즐을 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 기판처리장치는 상기 배기라인에 배치되며, 배기라인 내부에 유동하는 기체의 유속을 측정하는 유속 측정기 또는 배기라인 내부의 기체의 압력을 측정하는 압력 측정기를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 유속 측정기 또는 상기 압력 측정기는 상기 제1 배기관, 상기 제2 배기관의 일단 및 타단 중 적어도 하나에 배치될 수 있다.
다른 한편, 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따르면, 공정 챔버 내에 배치되며 기판이 수용되는 처리공간을 포함하는 처리용기; 상기 처리공간 내에서 상기 기판으로 처리액을 공급하여 기판을 처리하는 액 공급라인; 상기 처리용기에 연결되어 상기 처리공간의 기체를 외부로 배기하는 배기라인; 상기 배기라인에 배치되며 상기 배기라인의 내부에 적층된 오염물질을 제거하는 세척액을 스프레이 형태로 배기방향을 향해 분사하는 세척액 분사노즐; 및 상기 배기방향에서 상기 세척액 분사노즐의 하류측에 위치되는 상기 배기라인에서 분기되며, 흡인부가 배치되어 상기 세척액에 의해 상기 배기라인 내부에서 제거된 오염물질이 포함된 세척액 폐액을 흡인하여 상기 공정 챔버 외부로 배출시키는 세척액 배출라인;을 포함하는 기판처리장치를 추가로 제공한다.
본 발명의 이러한 구성을 갖는 기판처리장치에 의하면, 기판을 처리하는 동안 발생한 오염물질 즉 흄은 처리용기의 바닥에 설치된 배기라인의 제1 배기관으로 유입되어 제2 배기관을 통과하면서 제3 배기관을 통해 외부로 배기하게 되는데 배기라인의 제2 배기관의 일단에 설치된 분사부를 통해 세척액을 분사하여 배기라인 내부에 적층된 흄을 효과적으로 제거할 수 있으며 배기라인의 막힘을 사전에 예방할 수 있으며 나아가 기판에 대한 오염 또는 손상을 효과적으로 방지할 수 있다. 또한 제거된 흄이 포함된 세척액 폐액은 세척액 배출라인 상의 흡인부에 의해 세척액 배출라인으로 흡인되어 외부로 배출될 수 있으므로 배기라인의 배기방향을 따라 하류측으로 흘러내려가는 것을 효과적으로 방지할 수 있다.
도 1은 기판처리장치를 상부에서 바라본 도면이다.
도 2는 도 1의 기판처리장치를 A-A 방향에서 바라본 도면이다.
도 3은 도 1의 기판처리장치를 B-B 방향에서 바라본 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 기판처리장치의 구성을 나타낸 예시도이다.
도 5a 및 도 5b는 제1 배기관의 구조가 다른 기판처리장치의 부분 단면도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판처리장치의 배기라인을 나타낸 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판처리장치의 배기라인의 상면에서 바라보는 단면 예시도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판처리장치의 배기라인의 측면에서 바라본 단면 예시도이다.
도 9는 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 기판처리장치의 배기라인의 측면에서 바라본 단면 예시도이다.
도 10은 본 발명의 기판처리장치의 배기라인에 추가로 설치된 압력 측정기를 나타낸 단면 예시도이다.
도 11은 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 기판처리장치의 구성을 나타낸 예시도이다.
도 12는 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 기판처리장치의 구성을 나타낸 예시도이다.
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, 실제로는 소자나 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 소자를 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.
도 1은 기판처리장치를 상부에서 바라본 도면이고, 도 2는 도 1의 기판처리장치를 A-A 방향에서 바라본 도면이며, 도 3은 도 1의 기판처리장치를 B-B 방향에서 바라본 도면이다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 기판처리장치(1)는 로드 포트(100), 인덱스 모듈(200), 버퍼 모듈(300), 도포 및 현상 모듈(400), 그리고 퍼지 모듈(700)을 포함한다. 로드 포트(100), 인덱스 모듈(200), 버퍼 모듈(300), 도포 및 현상 모듈(400) 그리고 인터페이스 모듈(600)은 순차적으로 일 방향으로 일렬로 배치된다. 퍼지 모듈(700)은 인터페이스 모듈(600) 내에 제공될 수 있다. 이와 달리 퍼지 모듈(700)은 인터페이스 모듈(600) 후단의 노광 장치가 연결되는 위치 또는 인터페이스 모듈(600)의 측부 등 다양한 위치에 제공될 수 있다.
이하, 로드 포트(100), 인덱스 모듈(200), 버퍼 모듈(300), 도포 및 현상 모듈(400), 그리고 인터페이스 모듈(600)이 배치된 방향을 제 1 방향(Y)이라 하며, 상부에서 바라볼 때 제 1 방향(Y)과 수직한 방향을 제 2 방향(X)이라 하고, 제 1 방향(Y) 및 제 2 방향(X)과 각각 수직한 방향을 제 3 방향(Z)이라 한다.
기판(W)은 카세트(20) 내에 수납된 상태로 이동된다. 카세트(20)는 외부로부터 밀폐될 수 있는 구조를 가진다. 일 예로 카세트(20)로는 전방에 도어를 가지는 전면 개방 일체식 포드(Front Open Unified Pod; FOUP)가 사용될 수 있다.
이하에서는 로드 포트(100), 인덱스 모듈(200), 버퍼 모듈(300), 도포 및 현상 모듈(400), 인터페이스 모듈(600) 그리고 퍼지 모듈(700)에 대해 상세히 설명한다.
로드 포트(100)는 기판(W)이 수납된 카세트(20)가 놓여지는 재치대(120)를 가진다. 재치대(120)는 복수개가 제공되며, 재치대들(120)은 제 2 방향(X)을 따라 일렬로 배치된다. 도 2에서는 4개의 재치대(120)가 제공된 예가 도시되었으나, 그 수는 변경될 수 있다.
인덱스 모듈(200)은 로드 포트(100)의 재치대(120)에 놓인 카세트(20)와 버퍼 모듈(300) 간에 기판(W)을 이송한다. 인덱스 모듈(200)은 프레임(210), 인덱스 로봇(220), 그리고 가이드 레일(230)을 포함한다. 프레임(210)은 대체로 내부가 빈 직육면체의 형상으로 제공되며, 로드 포트(100)와 버퍼 모듈(300) 사이에 배치된다. 인덱스 모듈(200)의 프레임(210)은 버퍼 모듈(300)의 프레임(310)보다 낮은 높이로 제공될 수 있다. 인덱스 로봇(220)과 가이드 레일(230)은 프레임(210) 내에 배치된다. 인덱스 로봇(220)은 기판(W)을 직접 핸들링하는 핸드(221)가 제 1 방향(Y), 제 2 방향(X), 제 3 방향(Z)으로 이동 가능하고 회전될 수 있도록 제공된다. 인덱스 로봇(220)은 핸드(221), 아암(222), 지지대(223), 그리고 받침대(224)를 포함한다. 핸드(221)는 아암(222)에 고정 설치된다. 아암(222)은 신축 가능한 구조 및 회전 가능한 구조로 제공된다. 지지대(223)는 그 길이 방향이 제 3 방향(Z)을 따라 배치된다. 아암(222)은 지지대(223)를 따라 이동 가능하도록 지지대(223)에 결합된다. 지지대(223)는 받침대(224)에 고정결합된다. 가이드 레일(230)은 그 길이 방향이 제 2 방향(X)을 따라 배치되도록 제공된다. 받침대(224)는 가이드 레일(230)을 따라 직선 이동 가능하도록 가이드 레일(230)에 결합된다. 또한, 도시되지는 않았지만, 프레임(210)에는 카세트(20)의 도어를 개폐하는 도어 오프너가 더 제공된다.
버퍼 모듈(300)은 프레임(310), 제 1 버퍼(320), 제 2 버퍼(330) 및 냉각 챔버(340)를 포함한다. 프레임(310)은 내부가 빈 직육면체의 형상으로 제공되며, 인덱스 모듈(200)과 도포 및 현상 모듈(400) 사이에 배치된다. 제 1 버퍼(320), 제 2 버퍼(330) 및 냉각 챔버(340)는 프레임(310) 내에 위치된다. 냉각 챔버(340), 제 2 버퍼(330), 그리고 제 1 버퍼(320)는 순차적으로 아래에서부터 제 3 방향(Z)을 따라 배치된다. 제 1 버퍼(320)는 도포 및 현상 모듈(400)의 도포 모듈(401)과 대응되는 높이에 위치되고, 제 2 버퍼(330)와 냉각 챔버(340)는 도포 및 현상 모듈(400)의 현상 모듈(402)과 대응되는 높이에 제공된다.
제 1 버퍼(320)와 제 2 버퍼(330)는 각각 복수의 기판(W)을 일시적으로 보관한다. 제 1 버퍼(320)는 하우징(321)과 복수의 지지대들(322)을 가진다. 제1 버퍼(320)에서 지지대들(322)은 하우징(321) 내에 배치되며, 서로 간에 제 3 방향(Z)을 따라 이격되게 제공된다. 제 2 버퍼(330)는 하우징(331)과 복수의 지지대들(332)을 가진다. 제 2 버퍼(330)에서 지지대들(332)은 하우징(331) 내에 배치되며, 서로 간에 제 3 방향(Z)을 따라 이격되게 제공된다. 제1 버퍼(320)의 각각의 지지대(322) 및 제2 버퍼(330)의 각각의 지지대(332)에는 하나의 기판(W)이 놓인다. 하우징(331)은 인덱스 로봇(220) 이 하우징(331) 내 지지대(332)에 기판(W)을 반입 또는 반출할 수 있도록 인덱스 로봇(220)이 제공된 방향에 개구를 가진다. 제 1 버퍼(320)는 제 2 버퍼(330)와 대체로 유사한 구조를 가진다. 다만, 제 1 버퍼(320)의 하우징(321)에는 제 1 버퍼 로봇(360)이 제공된 방향 및 도포 모듈(401)에 위치된 도포부 로봇(421)이 제공된 방향에 개구를 가진다. 제 1 버퍼(320)에 제공된 지지대(322)의 수와 제 2 버퍼(330)에 제공된 지지대(332)의 수는 동일하거나 상이할 수 있다. 일 예에 의하면, 제 2 버퍼(330)에 제공된 지지대(332)의 수는 제 1 버퍼(320)에 제공된 지지대(322)의 수보다 많을 수 있다.
냉각 챔버(340)는 각각 기판(W)을 냉각한다. 냉각 챔버(340)는 하우징(341)과 냉각 플레이트(342)를 포함한다. 냉각 플레이트(342)는 기판(W)이 놓이는 상면 및 기판(W)을 냉각하는 냉각 수단(343)을 가진다. 냉각 수단(343)으로는 냉각수에 의한 냉각이나 열전 소자를 이용한 냉각 등 다양한 방식이 사용될 수 있다. 또한, 냉각 챔버(340)에는 기판(W)을 냉각 플레이트(342) 상에 위치시키는 리프트 핀 어셈블리가 제공될 수 있다. 하우징(341)은 인덱스 로봇(220) 및 현상 모듈(402)에 제공된 현상부 로봇이 냉각 플레이트(342)에 기판(W)을 반입 또는 반출할 수 있도록 인덱스 로봇(220)이 제공된 방향 및 현상부 로봇이 제공된 방향에 개구를 가진다. 또한, 냉각 챔버(340)에는 상술한 개구를 개폐하는 도어들이 제공될 수 있다.
도포 모듈(401)은 기판(W)에 대해 포토레지스트와 같은 감광액을 도포하는 공정 및 레지스트 도포 공정 전후에 기판(W)에 대해 가열 및 냉각과 같은 열처리 공정을 포함한다. 도포 모듈(401)은 도포 챔버(410), 열처리 챔버부(500), 그리고 반송 챔버(420)를 가진다. 도포 챔버(410), 반송 챔버(420), 열처리 챔버부(500)는 제 2 방향(X)을 따라 순차적으로 배치된다. 즉, 반송 챔버(420)를 기준으로, 반송 챔버(420)의 일측에는 도포 챔버(410)가 구비되고, 반송 챔버(420)의 타측에는 열처리 챔버부(500)가 구비된다.
도포 챔버(410)는 복수 개가 제공되며, 제 3 방향(Z)으로 각각 복수 개로 제공된다. 또한, 도포 챔버(410)는 도 1에 도시된 바와 같이 제 1 방향(Y)으로 복수 개로 제공되거나, 제 1 방향(Y)으로 하나가 제공될 수도 있다. 열처리 챔버부(500)는 베이크 챔버(510) 및 쿨링 챔버(520)를 포함하고, 베이크 챔버(510) 및 쿨링 챔버(520)는 제 3 방향(Z)으로 각각 복수 개씩 제공된다. 반송 챔버(420)는 제 1 버퍼 모듈(300)의 제 1 버퍼(320)와 제 1 방향(12)으로 나란하게 위치된다. 반송 챔버(420) 내에는 도포부 로봇(421)과 가이드 레일(422)이 위치된다. 반송 챔버(420)는 대체로 직사각의 형상을 가진다. 도포부 로봇(421)은 베이크 챔버(510), 쿨링 챔버(520), 도포 챔버(410), 그리고 제 1 버퍼 모듈(300)의 제 1 버퍼(320) 간에 기판(W)을 이송한다.
가이드 레일(422)은 그 길이 방향이 제 1 방향(Y)과 나란하도록 배치된다. 가이드 레일(422)은 도포부 로봇(421)이 제 1 방향(Y)으로 직선 이동되도록 안내한다. 도포부 로봇(421)은 핸드(423), 아암(424), 지지대(425), 그리고 받침대(426)를 가진다. 핸드(423)는 아암(424)에 고정 설치된다. 아암(424)은 신축 가능한 구조로 제공되어 핸드(423)가 수평 방향으로 이동 가능하도록 한다. 지지대(425)는 그 길이 방향이 제 3 방향(Z)을 따라 배치되도록 제공된다. 아암(424)은 지지대(425)를 따라 제 3 방향(Z)으로 직선 이동 가능하도록 지지대(425)에 결합된다. 지지대(425)는 받침대(426)에 고정 결합되고, 받침대(426)는 가이드 레일(422)을 따라 이동 가능하도록 가이드 레일(422)에 결합된다.
도포 챔버(410)는 모두 동일한 구조를 가질 수 있으나, 각각의 도포 챔버(410)에서 사용되는 처리액의 종류는 서로 상이할 수 있다. 처리액으로는 포토 레지스트막이나 반사 방지막의 형성을 위한 처리액이 사용될 수 있다.
도포 챔버(410)는 기판(W) 상에 처리액을 도포한다. 도포 챔버(410)에는 처리용기(411), 지지부(412) 및 노즐부(413)가 포함되는 처리 유닛이 제공될 수 있다.
일 예로, 도포 챔버(410)에는 제1방향(Y)을 따라 각각 1 개의 처리 유닛이 배치되어 있지만, 이에 한정되는 것은 아니며 하나의 도포 챔버(410)에 2 개 이상의 처리 유닛이 배치될 수 있음은 물론이다. 각각의 처리 유닛은 모두 동일한 구조를 가질 수 있다. 다만, 각각의 처리 유닛에서 사용되는 처리액의 종류는 서로 상이할 수 있다.
도포 챔버(410)의 처리용기(411)는 상부가 개방된 형상을 가진다. 지지부(412)는 처리용기(411) 내에 위치되며, 기판(W)을 지지한다. 지지부(412)는 회전 가능하게 제공된다. 노즐부(413)는 지지부(412)에 놓인 기판(W) 상으로 처리액을 공급한다. 처리액은 스핀 코트 방식으로 기판(W)에 도포된다. 또한, 도포 챔버(410)에는 처리액이 도포된 기판(W) 표면을 세정하기 위해 탈이온수(DIW)와 같은 세정액을 공급하는 노즐(미도시) 및 기판(W)의 하면을 세정하기 위한 백 린스 노즐(미도시)이 선택적으로 더 제공될 수 있다.
베이크 챔버(510)에서는 도포부 로봇(421)에 의해 기판(W)이 안착되면 기판(W)을 열처리한다.
베이크 챔버(510)에서는 처리액을 도포하기 전에 기판(W)을 소정의 온도로 가열하여 기판(W) 표면의 유기물이나 수분을 제거하는 프리 베이크(prebake) 공정 또는 처리액을 웨이퍼(W) 상에 도포한 후에 행하는 소프트 베이크(soft bake) 공정 등을 수행하고, 각각의 가열 공정 이후에 기판(W)을 냉각하는 냉각 공정 등을 수행한다.
베이크 챔버(510)에는 가열 플레이트(511) 및 냉각 플레이트(512)를 구비한다. 냉각 플레이트(512)에는 냉각수 또는 열전 소자와 같은 냉각 수단이 제공된다.
쿨링 챔버(520)에서는 처리액을 도포하기 전에 기판(W)을 냉각하는 쿨링 공정을 수행한다. 쿨링 챔버(5420)에는 냉각 플레이트를 구비할 수 있다. 냉각 플레이트는 기판(W)을 냉각하기 위해 냉각수에 의한 냉각이나 열전 소자를 이용한 냉각 등 다양한 방식이 사용될 수 있는 냉각 수단을 포함할 수 있다.
인터페이스 모듈(600)은 도포 및 현상 모듈(400)을 외부의 노광 장치(800)와 연결한다. 인터페이스 모듈(600)은 인터페이스 프레임(610), 제 1 인터페이스 버퍼(620), 제 2 인터페이스 버퍼(630) 및 반송 로봇(640)을 포함하며, 반송 로봇(640)은 도포 및 현상 모듈(400)이 종료되어 제 1 및 제 2 인터페이스 버퍼(620, 630)로 반송된 기판을 노광 장치(800)로 반송한다. 제 1 및 제 2 인터페이스 버퍼(620)는 하우징(621)과 지지대(622)를 포함하며, 반송 로봇(640), 도포부 로봇(421)이 지지대(622)에 기판(W)을 반입/반출한다.
이러한 구성을 갖는 기판처리장치는 기판에 대해 다양한 종류의 처리액을 분사하여 포토처리공정을 진행한다. 구체적으로 도포공정에서 고체상태의 포토레지스트를 솔벤트에 용해하여 액체 상태로 기판으로 공급하게 되는데 이러한 도포공정 진행과정에서 포토레지스트와 솔벤트가 일부 기화되어 처리용기 바닥에 형성된 배기관을 통해 외부로 배출된다. 이러한 기화된 포토레지스트와 솔벤트 증기를 포함한 오염물질은 충분한 배출이 이루어지지 못해 배기관에 적층될 수 있으며 이로 인해 배기관이 막힐 경우 처리용기 내의 기판이 오염될 우려가 있다.
이러한 문제점들을 해결하기 위해, 아래에서 본 발명은 다양한 실시예에 따른 기판처리장치의 구성에 대해 설명한다.
실시예 1
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 기판처리장치의 구성을 나타낸 예시도이고, 도 5a 및 도 5b는 제1 배기관의 구조가 다른 기판처리장치의 부분 단면도이고, 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판처리장치의 배기라인을 나타낸 도면이고, 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판처리장치의 배기라인의 상면에서 바라보는 단면 예시도이며, 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판처리장치의 배기라인의 측면에서 바라본 단면 예시도이다.
도 4 내지 도 8을 참조하면, 본 발명의 실시예 1에 따른 기판처리장치(1000)는 처리용기(1100), 액 공급라인(1200), 배기라인(1300), 분사부(1400) 및 세척액 배출라인(1500)을 포함할 수 있다.
처리용기(1100)는 공정 챔버(C) 내에 배치되며 기판(W)이 수용되는 처리공간(1110)을 포함할 수 있다. 처리용기(1100)는 액 공급라인(1200)로부터 처리액의 토출 시, 기판(W)으로부터 비산되는 액을 받아 처리용기(1100) 외부로 배출할 수 있다. 구체적으로 기판처리장치(1000)는 처리용기(1100)의 처리공간(1110)에 연결 배치되는 처리액 배출라인(1700)을 포함하여 처리용기(1100)의 처리공간(1110) 내에서 기판(W)을 처리한 처리액을 공정 챔버(C) 외부로 배출할 수 있다. 여기서 공정 챔버(C)는 이상에서 설명한 도포 챔버(410)일 수 있다. 그러나 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니며, 기판에 대해 액을 처리하는 공정, 예로, 증착 공정, 식각공정, 포토공정, 세정공정 등을 진행하는 공정 챔버에 적용할 수도 있음은 물론이다.
처리용기(1100)는 상부가 개방된 형상, 예로 컵 형상을 가지며 처리공간(1110)에 기판(W)을 지지하는 지지부(S)가 배치될 수 있다. 일 예로, 도 4에 도시된 바와 같이 처리용기(1100)는 컵 형태로 각각 내측에 위치되며 지지부(S)의 외측을 둘러싸는 내측 컵(1120) 및 내측 컵(1120)의 외측에 배치되는 외측 컵(1130)을 포함할 수 있다. 내측 컵(1120)의 중심부에는 지지부(S)의 지지축이 관통하는 홀이 형성될 수 있다. 내측 컵(1120)의 상면 외측부분은 외측 컵(1130)을 향해 아래로 오목하게 형성될 수 있으며, 내측 컵(1120)의 상면 외측부분은 처리액 및 기체가 흐르는 영역으로 제공될 수 있다. 다시 말해, 내측 컵(1120)과 외측 컵(1130) 사이의 공간을 통해 처리액 및 기판 처리과정 중 발생하는 기체상태의 오염물질(이하 흄이라 칭함)을 포함하는 기체의 유동을 가이드하는 작용을 할 수 있다. 외측 컵(1130)은 컵 형태로 지지부(S) 및 내측 컵(1120)의 외부를 감싸도록 설치될 수 있으며, 바닥(1140), 측벽(1150) 및 경사벽(1160)을 포함할 수 있다. 외측 컵(1130)의 바닥(1140)은 중공을 갖는 원형의 판 형상을 가질 수 있으며, 기판(W)으로 공급된 처리액을 배출하는 후술될 처리액 배출라인(1700)이 연결될 수 있다. 이러한 처리액 배출라인(1700)에 의해 배출된 처리액은 폐기되거나 외부의 액 재생 시스템에 의해 재사용될 수도 있다. 외측 컵(1130)의 측벽(1150)은 지지부(S)를 외부를 감싸는 원형의 통 형상을 가질 수 있으며 바닥(1140)의 측면 가장자리로부터 수직한 방향을 따라 상향으로 연장될 수 있다. 외측 컵(1130)의 경사벽(1160)은 링 형태로 측벽(1150)의 상단으로부터 외측 컵(1130)의 내측 방향으로 연장될 수 있으며 경사벽(1160)의 상단이 지지부(S)에 지지된 기판(W)보다 높게 위치된다.
지지부(S)는 처리용기(1100) 내에 위치되며 기판(W)을 지지한다. 지지부(S)는 모터(M) 등 구동수단에 의해 회전 가능하게 제공된다. 또한 기판처리장치(1000)는 지지부(S)를 통해 처리용기(1100) 내부에서 기판(W)을 회전 및 상하이동 가능하도록 지지할 수 있어, 기판 처리 시 기판(W)이 회전 지지된 상태에서 액 공급라인(1200)를 통해 액을 기판(W)에 공급하여 기판(W)을 처리할 수 있다.
액 공급라인(1200)은 처리용기(1100)의 처리공간(1110) 내에서 기판(W)으로 처리액을 공급하여 기판(W)을 처리할 수 있다. 여기서, 액 공급라인(1200) 상에는 기판(W)으로 공급되기 전의 액을 처리하는 다양한 구성요소들이 배치될 수 있다. 예를 들면, 액 공급라인(1200)의 일단은 탱크 또는 보틀 등의 처리액 공급원(1210)에 연결되며 액 공급라인(1200)의 타단, 즉 액을 토출하는 토출단에는 처리액을 토출하는 노즐부(N)가 배치될 수 있으며, 나아가, 액 공급라인(1200) 상에는 처리액을 필터링하는 구성으로서 처리액에 존재하는 분순물, 대전되는 전하 또는 필요에 따라 제거하고자 하는 물질 등을 필터링하여 제거할 수 있는 필터부, 처리액 공급원(1210)으로부터 공급되는 처리액을 임시 저장하며 처리액이 외부로 배출 가능한 트랩탱크(Trap tank), 처리액 내부의 기포를 분리시키는 기포 분리부, 처리액을 일정 압력으로 펌핑하여 노즐부(N)로 공급하는 펌프 등 구성요소들이 배치될 수 있다.
여기서, 노즐부(N)는 지지부(S)에 놓인 기판(W) 상으로 처리액을 공급한다. 처리액은 포토 레지스트와 같은 감광액일 수 있으며 스핀 코트 방식으로 기판(W)에 도포된다. 이러한 노즐부(N)는 노즐암(A) 내부에 배치되는 공급관(액 공급라인의 일부일 수 있음)에 연결되어 액 공급라인(1200)으로부터 처리액을 공급받아 기판(W) 상에 처리액을 공급한다. 또한, 일 예로 공정 챔버(C)에는 감광액 등 처리액이 도포된 기판(W) 표면을 세정하기 위해 탈이온수(DIW)와 같은 세정액을 공급하는 별도의 노즐부(미도시) 및 기판(W)의 하면을 세정하기 위한 백 린스 노즐부(미도시)가 선택적으로 더 제공될 수 있다.
배기라인(1300)은 처리용기(1100)에 연결되어 상기 처리공간(1110)의 기체를 외부로 배기할 수 있다. 여기서 기체는 구체적으로 처리용기(1100)의 처리공간(1110) 내에서 기판(W)을 처리하는 과정 중 발생하는 기체상태의 오염물질(흄)을 포함한 기체일 수 있다.
이러한 배기라인(1300)은 구체적으로 제1 배기관(1310), 제2 배기관(1320) 및 제3 배기관(1330)을 포함할 수 있다. 제1 배기관(1310)은 복수 개로 구성될 수 있으며, 처리용기(1100)의 바닥(1140)에 연결되며 제2 배기관(1320)의 일단(1321)에 연결될 수 있다. 도 4에 도시된 바와 같이, 제1 배기관(1310)은 2 개로 이루어지며 처리용기(1100)의 중심부를 기준으로 서로 대응되는 양측에 위치되는 처리용기(1100)의 바닥(1140)에 배치될 수 있다. 또한, 제1 배기관(1310)은 처리용기(1100)의 바닥에서 상부 및 하부로 수직방향으로 연장될 수 있으며, 도 5a에 도시된 바와 같이 처리용기(1100)의 바닥을 기준으로 서로 분리 가능하게 결합되는 구조로 구성될 수 있거나, 도 5b에 도시된 바와 같이 제1 배기관(1310a)이 처리용기(1100)의 바닥에서 상부 및 하부로 수직방향으로 일체로 연장되어 구성될 수 있으며, 이에 본 발명은 특별히 한정하지 않는다. 처리용기(1100)의 내측 컵(1120)과 외측 컵(1130) 사이의 공간을 통해 유동하는 처리액 및 기판(W)을 처리하는 과정 중 발생하는 오염물질을 포함한 기체는 제1 배기관(1310)을 통해 배기라인(1300)을 따라 유동하여 외부로 배출된다. 제2 배기관(1320)은 제1 배기관(1310)의 수와 대응되는 복수 개로 이루어질 수 있으며 각각의 제2 배기관(1320)은 일단(1321)이 대응되는 제1 배기관(1310) 각각에 연결되며 타단(1322)이 서로 합류되며 제3 배기관(1330)에 연결될 수 있다. 제3 배기관(1330)은 제2 배기관(1320)의 타단(1322)의 합류지점에 연결되어 기체상태의 오염물질이 외부로 배기될 수 있다. 구체적으로, 제3 배기관(1330)은 펌프(P)에 연결되어 처리용기(1100) 내의 기체상태의 오염물질을 포함한 기체를 제1 배기관(1310), 제2 배기관(1320) 및 제3 배기관(1330)을 포함한 배기라인(1300)을 통해 외부로 배기할 수 있다. 또한, 제2 배기관(1320) 및 제3 배기관(1330)의 적어도 일부가 수평으로 연장될 수 있다.
분사부(1400)는 배기라인(1300)에 배치되며 배기라인(1300)의 내부에 적층된 오염물질을 제거하는 세척액을 분사할 수 있다. 구체적으로, 분사부(1400)는 세척액 분사노즐(1410)을 포함할 수 있다. 세척액 분사노즐(1410)은 스프레이 형태로 세척액을 분사할 수 있다. 즉, 세척액 분사노즐(1410)은 복수 개의 분사공을 포함하여 스프레이 형태로 세척액을 분사할 수 있으며, 필요에 따라 배기라인(1300)에서 분사방향이 배기방향을 향해 일정각도로 조절 가능하게 배치될 수도 있다. 나아가, 도 6 내지 도 8에 도시된 바와 같이 분사부(1400)의 세척액 분사노즐(1410)은 배기라인(1300)의 제2 배기관(1320)의 일단(1321)에 각각 배치될 수 있으며, 상기 제2 배기관(1320) 내부에서 각각의 제2 배기관(1320)의 타단(1322)을 향해 세척액을 분사하도록 구성될 수 있다. 또한, 본 발명에서, 분사부(1400)는 추가로 세척액 분사노즐(1410)의 상부를 커버하는 커버(1420)를 더 포함할 수 있다. 구체적으로, 분사부(1400)의 세척액 분사노즐(1410)은 배기라인(1300)에서 배기방향을 향해 상향으로 경사진 각도를 갖는 분사방향으로 세척액을 분사하도록 배치될 수 있다. 이 경우, 세척액 분사노즐(1410)로부터 분사된 세척액은 세척액 분사노즐(1410)의 상부를 커버하는 커버(1420)에 의해 분사방향이 변경되면서 배기라인(1300) 내부에 적층된 흄을 제거할 수 있을 뿐만 아니라 세척액 분사노즐(1410)에 적층된 이물질도 제거할 수 있으므로, 세척액 분사노즐(1410)의 세정효과를 동시에 구현할 수 있다.
세척액 분사노즐(1410)이 분사하는 세척액은 시너 또는 아세톤 등을 포함하는 세척액일 수 있다. 그러나 본 발명은 이러한 세척액에만 한정되는 것이 아니라 배기라인에 적층된 오염물질 즉 흄을 제거할 수 있는 액이라면 모두 적용할 수 있다.
이러한 분사부(1400)의 세척액 분사노즐(1410)은 공정 대기 상태에서 주기적으로 더미 디스펜스를 수행하여 배기 분기관의 오염 및 막힘을 방지할 수 있다. 즉, 기판 처리 전 또는 기판 처리 후 더미 디스펜스(처리용기 내에 기판이 존재하지 않은 상태)를 진행하여 세척액 분사노즐(1410)을 통해 세척액을 배기라인(1300) 상으로 분사하여 배기라인(1300) 내에 적층된 흄이나 완전히 배기되지 못한 잔존한 기체를 외부로 배출할 수 있다. 또한, 처리용기를 세정하는 동작을 수행하는 자동 처리용기 세정단계를 진행하는 과정에서 분사부(1400)가 세척액을 분사하여 배기라인(1300)에 적층된 흄을 제거하여 배기라인(1300) 내부를 세척하는 동작을 수행할 수 있다. 여기서, 분사부(1400)에 의해 분사된 세척액이 흄을 제거한 후 세척액 배출라인(1500)을 통해 배출한 후 배기라인(1300) 내의 배기동작을 통해 배기라인 내부가 신속하게 건조될 수 있다.
세척액 배출라인(1500)은 배기라인(1300)에서 분기되며, 흡인부(1600)가 배치될 수 있다. 흡인부(1600)는 진공 이젝터로 이루어질 수 있어 흡인부(1600)를 통해 배기라인(1300) 내의 세척액 폐액을 흡인하여 외부로 배출할 수 있다. 즉, 흡인부(1600)에 의해 세척액 분사노즐(1410)로부터 분사된 세척액에 의해 배기라인(1300) 내부에서 제거된 오염물질이 포함된 세척액 폐액을 흡인하여 상기 공정 챔버(C) 외부로 배출시킬 수 있다.
세척액 배출라인(1500)의 유입단(1510)은 배기라인(1300)의 제2 배기관(1320)의 타단(1322)의 합류지점에 연결될 수 있다. 구체적으로 세척액 배출라인(1500)의 유입단(1510)은 제2 배기관(1320)의 상단에서 제2 배기관(1320) 내부로 연장될 수 있으며 제2 배기관(1320)의 타단(1322)의 합류지점에 위치되는 바닥면(1340)에 인접되게 배치될 수 있다. 이 경우, 세척액 분사노즐(1410)로부터 분사된 세척액이 배기방향을 따라 제3 배기관(1330) 하류측으로 흐르는 것을 방지하도록 제2 배기관(1320)의 타단(1322)의 합류지점에 위치되는 바닥면(1340)에는 상측으로 돌출되어 배치되는 돌출블록(B)이 배치될 수 있다.
이러한 구성을 갖는 기판처리장치에 따르면, 기판(W)을 처리하는 동안 발생한 오염물질 즉 흄은 처리용기(1100)의 바닥(1140)에 설치된 배기라인(1300)의 제1 배기관(1310)으로 유입되어 제2 배기관(1320)을 통과하면서 제3 배기관(1330)을 통해 외부로 배기된다. 여기서 배기라인(1300)의 제2 배기관(1320)의 일단(1321)에 설치된 세척액 분사노즐(1410)을 통해 주기적으로 또는 처리공정 전후의 대기 단계에서 더미 디스펜스를 수행하여 세척액을 자동으로 분사할 수 있으므로, 배기라인(1300) 내부에 적층된 흄을 효과적으로 제거할 수 있으며 배기라인(1300)의 막힘을 사전에 예방할 수 있으며 나아가 기판(W)에 대한 오염 또는 손상을 효과적으로 방지할 수 있다. 또한 제거된 흄이 포함된 세척액 폐액은 세척액 배출라인(1500) 상의 흡인부(1600)에 의해 세척액 배출라인(1500)으로 흡인되어 외부로 배출될 수 있으므로 배기라인(1300)의 배기방향을 따라 하류측으로 흘러내려가는 것을 효과적으로 방지할 수 있다.
실시예 2
도 9는 본 발명의 실시예 2에 따른 기판처리장치의 배기라인의 측면에서 바라본 단면 예시도이다.
본 발명의 실시예 2에 따른 기판처리장치는 도 9를 참조하여 설명한다.
도 9를 참조하면, 본 발명의 실시예 2에 따른 기판처리장치는 제1 배기관(1310), 제2 배기관(1320) 및 제3 배기관(1330)을 포함하는 배기라인(1300)을 구비한다.
본 발명의 실시예 2에 따른 기판처리장치는 배기라인(1300)에서 제2 배기관(1320)의 타단(1322)의 합류지점에 대응되는 바닥면(1340A)을 제외한 구성은 실시예 1의 구성과 동일하게 적용될 수 있으며, 이에 중복을 피하기 위해 동일 구성에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.
본 발명의 실시예 2에 따른 기판처리장치에서, 배기라인(1300)은 제1 배기관(1310), 제2 배기관(1320) 및 제3 배기관(1330)을 포함한다. 구체적으로 제2 배기관(1320)의 타단(1322)의 합류지점에 대응되는 바닥면(1340A)에는 오목하게 형성되는 액 저류홈(1350)이 배치될 수 있다. 이 경우, 세척액 배출라인(1500)의 유입단(1510)은 상기 제2 배기관(1320) 내부로 연장되며 상기 액 저류홈(1350)의 상방에 위치될 수 있다. 구체적으로 세척액 배출라인(1500)의 유입단(1510)이 제2 배기관(1320)의 상단에서 내부 하측으로 연장되어 액 저류홈(1350)의 바닥면에 인접하게 위치될 수 있다. 이러한 액 저류홈(1350)의 구성에 의해, 실시예 1에 설명한 돌출블록(B)의 구성 없이도 세척액 분사노즐(1410)으로부터 분사된 세척액이 액 저류홈(1350)에 저류되어 1차로 수집된 상태에서 흡인부(1600)에 의해 세척액 배출라인(1500)으로 흡인되어 외부로 배출될 수 있으므로, 제3 배기관(1330)의 하류측으로 흘러내려가는 것을 효과적으로 방지할 수 있다.
본 실시예에서 제2 배기관(1320)의 타단(1322)의 합류지점에 대응되는 바닥면(1340A)에 오목하게 형성된 액 저류홈이 배치된 구조로 설명하였으나, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니며, 다른 일 예로, 제2 배기관의 타단의 합류지점에 대응되는 바닥면은 배기방향을 향해 상향으로 경사진 경사면 또는 만곡된 형태로 구성될 수도 있으며, 이 또한 본 발명의 범위에 속할 것이다.
실시예 3
도 10은 본 발명의 실시예 3에 따른 기판처리장치의 배기라인에 추가로 설치된 압력 측정기를 나타낸 단면 예시도이다.
도 10을 참조하면, 본 발명의 실시예 3에 따른 기판처리장치는 제1 배기관(1310), 제2 배기관(1320) 및 제3 배기관(1330)을 포함하는 배기라인(1300) 및 배기라인(1300)에 배치되는 압력 측정기(1900)를 포함한다.
본 발명의 실시예 3에 따른 기판처리장치는 압력 측정기(1900)를 제외한 구성은 실시예 1의 구성과 동일하게 적용될 수 있으며, 이에 중복을 피하기 위해 동일 구성에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.
본 발명의 실시예 3에 따른 기판처리장치에서, 압력 측정기(1900)는 배기라인(1300)에 배치되어 배기라인(1300) 내부에 내부의 기체의 압력을 측정하여 측정된 값에 의해 배기라인 내 적층된 흄의 오염정도를 확인할 수 있다. 구체적으로, 압력 측정기(1900)에 의해 측정된 배기관 내부의 압력이 일정값 이상일 경우, 분사부(1400)를 작동시켜 배기라인(1300) 내부로 세척액을 분사할 수 있으므로 제때에 배기라인(1300)의 적층된 흄을 제거하는 세척동작을 진행할 수 있어 배기라인 내 리크(Leak)가 발생되는 것을 효과적으로 방지할 수 있다.
나아가, 이러한 압력 측정기(1900)는 배기라인(1300) 내에 흄이 적층되기 쉬운 부분에 배치될 수 있다. 압력 측정기(1900)는 배기라인(1300)의 제1 배기관(1310), 제2 배기관(1320)의 일단(1321) 및 타단(1322) 중 적어도 하나에 배치될 수 있다. 구체적으로, 도 10을 참조하면, 압력 측정기(1900)는 제1 배기관 내에 배치되는 제1 압력 측정기(1910), 제2 배기관(1320)의 일단(1321)에 배치되는 제2 압력 측정기(1920) 및 제2 배기관(1320)의 타단(1322)의 합류지점에 배치되는 제3 압력 측정기(1930)을 포함하여 각각의 위치에 적층된 흄의 오염정도를 확인할 수 있다.
이상의 실시예 3에서 배기라인 내의 기체의 압력을 측정하는 압력 측정기를 예로 들어 설명하였으나, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니며, 다양한 형태로 배기라인 내 적층된 흄의 오염정도를 확인할 수 있다. 일 예로, 배기라인에 배치되어 배기라인 내부에 유동하는 기체의 유속을 측정하는 유속 측정기를 이용하여 측정된 배기라인 내부의 기체의 유속이 일정값 이상일 경우, 분사부를 작동시켜 배기라인 내부로 세척액을 분사할 수 있으므로 제때에 배기라인의 적층된 흄을 제거하는 세척동작을 진행할 수 있어 배기라인 내 리크가 발생되는 것을 효과적으로 방지할 수 있음도 가능하다.
실시예 4
도 11은 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 기판처리장치의 구성을 나타낸 예시도이다.
도 11을 참조하면, 본 발명의 실시예 4에 따른 기판처리장치(1000B)는 처리용기(1100), 액 공급라인(1200), 배기라인(1300), 분사부(1400) 및 세척액 배출라인(1500B), 흡인부(1600) 및 처리액 배출라인(1700B)을 포함한다.
본 발명의 실시예 4에 따른 기판처리장치(1000B)는 세척액 배출라인(1500B) 및 처리액 배출라인(1700B)을 제외한 구성은 실시예 1의 구성과 동일하게 적용될 수 있으며, 이에 중복을 피하기 위해 동일 구성에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.
세척액 배출라인(1500B)은 배기라인(1300)에서 분기되며, 흡인부(1600)가 배치될 수 있다. 흡인부(1600)는 진공 이젝터로 이루어질 수 있어 흡인부(1600)를 통해 배기라인(1300) 내의 세척액 폐액을 흡인하여 외부로 배출할 수 있다.
처리액 배출라인(1700B)은 처리용기(1100)의 처리공간(1110)에 연결 배치되어 처리용기(1100)의 처리공간(1110) 내에서 기판(W)을 처리한 처리액을 공정 챔버(C) 외부로 배출할 수 있다.
본 실시예에서 상기 세척액 배출라인(1500B)과 처리액 배출라인(1700B)은 서로 연결될 수 있다. 즉, 세척액 배출라인(1500B)과 처리액 배출라인(1700B)의 하류측은 서로 합류되어 하나의 배출라인을 이용하여 세척액 폐액 및 처리액 폐액을 외부로 배출할 수 있다. 여기서 이러한 세척액 배출라인(1500B) 및 처리액 배출라인(1700B)에 의해 배출된 세척액 폐액 및 처리액 폐액은 폐기되거나 외부의 액 재생 시스템에 의해 재사용될 수도 있다.
실시예 4의 변형예
도 12는 본 발명의 실시예 4의 변형예에 따른 기판처리장치의 구성을 나타낸 예시도이다.
도 12를 참조하면, 본 발명의 실시예 4의 변형예에 따른 기판처리장치(1000C)는 처리용기(1100), 액 공급라인(1200), 배기라인(1300), 분사부(1400) 및 세척액 배출라인(1500C), 흡인부(1600), 처리액 배출라인(1700C) 및 공정가스 배기라인(1800)을 포함한다.
본 발명의 실시예 4의 변형예에 따른 기판처리장치(1000C)는 공정가스 배기라인(1800)을 제외한 구성은 실시예 4의 구성과 동일하게 적용될 수 있으며, 이에 중복을 피하기 위해 동일 구성에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.
본 변형예에서 세척액 배출라인(1500C) 및 처리액 배출라인(1700C)의 구성은 실시예 4의 세척액 배출라인(1500B) 및 처리액 배출라인(1700B)의 구성과 동일하므로 여기서 구체적인 설명은 생략한다.
본 발명의 실시예 4의 변형예에 따른 기판처리장치(1000C)에서, 공정가스 배기라인(1800)은 일단이 배기라인(1300)에 연결되며 타단이 상기 공정 챔버(C)와 연통되어 상기 공정 챔버(C) 내의 분위기 가스를 배기할 수 있다. 여기서, 구체적으로 공정가스 배기라인(1800)의 하류측과 배기라인(1300)의 제3 배기관(1330)의 하류측에 연결될 수 있다. 즉, 제3 배기관(1330)의 하류측과 공정가스 배기라인(1800)의 하류측은 서로 합류되어 하나의 배기라인을 이용하여 오염물질을 포함한 기체 및 공정가스를 외부로 배출할 수 있다. 여기서 공정가스 배기라인(1800)에는 공정 챔버(C) 내의 공정가스의 배출을 개폐하는 개폐밸브(1810)가 배치될 수 있어 필요에 따라 공정 챔버(C) 내의 압력이나 공정조건이 일정범위에 도달하도록 개폐밸브(1810)를 통해 공정 챔버(C) 내부의 공정가스를 외부로 배출할 수 있다.
결과적으로 본 발명에 실시예에 따른 기판처리장치의 구성에 의하면, 기판을 처리하는 동안 발생한 오염물질 즉 흄은 처리용기의 바닥에 설치된 배기라인의 제1 배기관으로 유입되어 제2 배기관을 통과하면서 제3 배기관을 통해 외부로 배기하게 되는데 배기라인의 제2 배기관의 일단에 설치된 분사부를 통해 세척액을 분사하여 배기라인 내부에 적층된 흄을 효과적으로 제거할 수 있으며 배기라인의 막힘을 사전에 예방할 수 있으며 나아가 기판에 대한 오염 또는 손상을 효과적으로 방지할 수 있다. 또한 제거된 흄이 포함된 세척액 폐액은 세척액 배출라인 상의 흡인부에 의해 세척액 배출라인으로 흡인되어 외부로 배출될 수 있으므로 배기라인의 배기방향을 따라 하류측으로 흘러내려가는 것을 효과적으로 방지할 수 있다.
본 발명에서 흡인부는 진공 이젝터 구조로 설명하고 있으나, 본 발명은 이에만 한정되는 것이 아니라 배기라인 내부의 세척액 폐액을 흡인하여 외부로 배출할 수 있는 구조라면 다양한 형태의 흡인구조로 구성될 수 있음은 물론이다. 일 예로, 구동액을 구동원으로 하여 흡인부에 압력 차로 인해 배기라인 내부의 세척액 폐액을 흡인하는 형태로도 가능하다.
이상의 본 발명에서 기판처리장치가 도포 챔버에 적용된 실시예를 들어 설명하였으나 본 발명은 이에 한정되지 않고 기판처리장치의 다양한 챔버에 적용될 수 있으며, 예로, 도포 및 현상 모듈의 현상 챔버, 인터페이스 모듈 등에 적용될 수도 있고, 이러한 실시예도 모두 본 발명에 속한다.
본 발명에서 배기라인이 제1 배기관, 제2 배기관 및 제3 배기관을 포함하는 실시예를 들어 설명하였으나, 이에 한정되는 것이 아니며 다양한 형태로 이루어질 수 있으며, 나아가, 배기라인에 하나의 처리용기에 연결되는 구조로 설명하였으나, 이에 한정되는 것이 아니며 공정 챔버 내에 배치된 처리용기의 수에 따라 복수 개의 처리용기가 배기라인에 연결될 수 있으며, 이러한 경우, 구체적인 예로 제1 배기관 및 제2 배기관을 분기관 그룹으로 하여 각각 처리용기의 수에 대응되게 배치될 수 있으며, 이러한 분기관 그룹은 모두 하나의 제3 배기관에 연결되어 외부로 배출하는 구조로도 모두 가능하다.
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, 1000, 1000B, 1000C 기판처리장치 1100 처리용기
1110 처리공간 1120 내측 컵
1130 외측 컵 1140 바닥
1150 측벽 1160 경사벽
1200 액 공급라인 1300 배기라인
1310, 1310a 제1 배기관 1320 제2 배기관
1321 일단 1322 타단
1330 제3 배기관 1340,1340A 바닥면
1350 액 저류홈 1400 분사부
1410 세척액 분사노즐 1500, 1500B, 1500C 세척액 배출라인
1510 유입단 1600 흡인부
1700, 1700B, 1700C 처리액 배출라인 1800 공정가스 배기라인
1810 개폐밸브 1900 압력 측정기
1910 제1 압력 측정기 1920 제2 압력 측정기
1930 제3 압력 측정기 B 돌출블록
C 공정 챔버 M 모터
N 노즐부 P 펌프
W 기판 S 지지부

Claims (20)

  1. 공정 챔버 내에 배치되며 기판이 수용되는 처리공간을 포함하는 처리용기;
    상기 처리공간 내에서 상기 기판으로 처리액을 공급하여 기판을 처리하는 액 공급라인;
    상기 처리용기에 연결되어 상기 처리공간의 기체를 외부로 배기하는 배기라인;
    상기 배기라인에 배치되며 상기 배기라인의 내부에 적층된 오염물질을 제거하는 세척액을 분사하는 분사부; 및
    상기 배기라인에서 분기되며, 흡인부가 배치되어 상기 세척액에 의해 상기 배기라인 내부에서 제거된 오염물질이 포함된 세척액 폐액을 흡인하여 상기 공정 챔버 외부로 배출시키는 세척액 배출라인;을 포함하는 기판처리장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 배기라인은 상기 처리용기의 바닥에 연결되는 복수 개의 제1 배기관, 일단이 대응되는 상기 제1 배기관 각각에 연결되며 타단이 서로 합류되는 복수 개의 제2 배기관 및 상기 제2 배기관의 타단의 합류지점에 연결되어 기체상태의 오염물질이 외부로 배기되는 제3 배기관을 포함하고,
    상기 제2 배기관의 타단의 합류지점에 상기 세척액 배출라인의 유입단이 연결되는, 기판처리장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 분사부는 상기 제2 배기관의 일단에 각각 배치되어 상기 제2 배기관 내부에서 각각의 상기 제2 배기관의 타단을 향해 세척액을 분사하는, 기판처리장치.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 제2 배기관의 타단의 합류지점에 대응되는 바닥면에는 오목하게 형성되는 액 저류홈이 배치되고, 상기 세척액 배출라인의 유입단이 상기 제2 배기관 내부로 연장되며 상기 액 저류홈의 상방에 위치되는, 기판처리장치.
  5. 제1항에 있어서,
    일단이 상기 배기라인에 연결되며 타단이 상기 공정 챔버와 연통되어 상기 공정 챔버 내의 분위기 가스를 배기하는 공정가스 배기라인을 포함하는, 기판처리장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 처리공간 내에서 기판을 처리하는 처리액을 상기 공정 챔버 외부로 배출하는 처리액 배출라인을 포함하고,
    상기 처리액 배출라인과 상기 세척액 배출라인은 서로 연결되는, 기판처리장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 흡인부는 진공 이젝터로 이루어진, 기판처리장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 분사부는 스프레이 형태로 세척액을 분사하는 세척액 분사노즐을 포함하는, 기판처리장치.
  9. 제1항 또는 제8항에 있어서,
    상기 분사부는 상기 배기라인에서 세척액을 분사하는 분사방향이 배기방향을 향해 일정각도로 조절 가능하게 배치되는, 기판처리장치.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 배기라인에 배치되어 상기 배기라인 내부에 유동하는 기체의 유속을 측정하는 유속 측정기 및 배기라인 내부의 기체의 압력을 측정하는 압력 측정기를 포함하는 기판처리장치.
  11. 공정 챔버 내에 배치되며 기판이 수용되는 처리공간을 포함하는 처리용기;
    상기 처리용기 내부에 배치되어 상기 기판을 회전 및 지지하는 지지부;
    상기 처리공간 내에서 상기 기판으로 처리액을 공급하여 기판을 처리하는 액 공급라인;
    상기 액 공급라인의 토출단에 배치되어 처리액을 토출하는 노즐부;
    상기 처리용기의 바닥에 연결되는 복수 개의 제1 배기관, 일단이 대응되는 상기 제1 배기관 각각에 연결되며 타단이 서로 합류되는 복수 개의 제2 배기관 및 상기 제2 배기관의 타단의 합류지점에 연결되어 상기 처리공간의 기체를 외부로 배기되는 제3 배기관을 포함하는 배기라인;
    상기 배기라인에 배치되며 상기 배기라인의 내부에 적층된 오염물질을 제거하는 세척액을 배기방향을 향해 분사하는 분사부; 및
    상기 제2 배기관의 타단의 합류지점에서 분기되며, 이젝터가 배치되어 상기 세척액에 의해 상기 배기라인 내부에서 제거된 오염물질이 포함된 세척액 폐액을 흡인하여 상기 공정 챔버 외부로 배출시키는 세척액 배출라인;을 포함하는 기판처리장치.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 분사부는 상기 제2 배기관의 일단에 각각 배치되어 각각의 상기 제2 배기관 내부에서 상기 제2 배기관의 타단을 향해 세척액을 분사하는, 기판처리장치.
  13. 제11항에 있어서,
    상기 제2 배관의 타단의 합류지점에 대응되는 바닥면에는 오목하게 형성되는 액 저류홈이 배치되고, 상기 세척액 배출라인의 유입단이 상기 제2 배기관의 상단에서 내부 하측으로 연장되어 상기 액 저류홈의 바닥면에 인접하게 위치되는, 기판처리장치.
  14. 제11항에 있어서,
    일단이 상기 배기라인에 연결되며 타단이 상기 공정 챔버와 연통되어 상기 공정 챔버 내의 분위기 가스를 배기하는 공정가스 배기라인을 포함하는, 기판처리장치.
  15. 제11항에 있어서,
    상기 처리공간 내에서 기판을 처리하는 처리액을 상기 공정 챔버 외부로 배출하는 처리액 배출라인을 포함하고,
    상기 처리액 배출라인과 상기 세척액 배출라인은 서로 연결되는, 기판처리장치.
  16. 제11항에 있어서,
    상기 분사부는 스프레이 형태로 세척액을 분사하는 세척액 분사노즐을 포함하는, 기판처리장치.
  17. 제11항에 있어서,
    상기 분사부는 상기 배기라인에서 상기 배기방향을 향해 상향으로 경사진 각도를 갖는 분사방향으로 세척액을 분사하도록 배치되는 세척액 분사노즐을 포함하는, 기판처리장치.
  18. 제11항에 있어서,
    상기 배기라인에 배치되며, 배기라인 내부에 유동하는 기체의 유속을 측정하는 유속 측정기 또는 배기라인 내부의 기체의 압력을 측정하는 압력 측정기를 포함하는, 기판처리장치.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 유속 측정기 또는 상기 압력 측정기는 상기 제1 배기관, 상기 제2 배기관의 일단 및 타단 중 적어도 하나에 배치되는, 기판처리장치.
  20. 공정 챔버 내에 배치되며 기판이 수용되는 처리공간을 포함하는 처리용기;
    상기 처리공간 내에서 상기 기판으로 처리액을 공급하여 기판을 처리하는 액 공급라인;
    상기 처리용기에 연결되어 상기 처리공간의 기체를 외부로 배기하는 배기라인;
    상기 배기라인에 배치되며 상기 배기라인의 내부에 적층된 오염물질을 제거하는 세척액을 스프레이 형태로 배기방향을 향해 분사하는 세척액 분사노즐; 및
    상기 배기방향에서 상기 세척액 분사노즐의 하류측에 위치되는 상기 배기라인에서 분기되며, 흡인부가 배치되어 상기 세척액에 의해 상기 배기라인 내부에서 제거된 오염물질이 포함된 세척액 폐액을 흡인하여 상기 공정 챔버 외부로 배출시키는 세척액 배출라인;을 포함하는 기판처리장치.
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