KR20240068097A - 기판처리장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 기판처리장치를 제공한다. 본 발명의 일 실시예에 따른 기판처리장치는 기판을 지지하며 회전시키는 지지부; 및 상기 지지부 및 상기 기판의 외측을 둘러싸며, 상부 중앙이 개방된 개구 및 가이드부를 포함하는 보울부;를 포함하고, 상기 가이드부는 상기 개구의 둘레에서 수직방향을 따라 상향 돌출되는 제1 가이드벽; 및 상기 제1 가이드벽의 하부에서 하향 돌출되는 제2 가이드벽;을 포함한다. 이러한 구성에 따르면, 보울부의 제1 가이드벽의 수직구간을 통해 보울부 내부로 유입되는 기체의 하강기류를 강화시킬 수 있으며 또한 제1 가이드벽의 수직구간을 따라 유입되는 기체가 제2 가이드벽을 따라 균일하게 보울부 내로 유동할 수 있어 보울부 내부로의 기체 유동 균일성을 향상시킬 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 공급하여 포토처리공정을 진행한다. 이러한 기판처리장치는 기판이 스핀 척에 의해 회전 지지된 상태에서 처리액을 기판 상으로 공급하여 처리공정을 수행하는데, 이러한 처리액은 기판의 회전에 의해 기판의 에지로 퍼지면서 기판의 에지를 둘러싸게 배치된 보울을 통해 배출라인으로 배출하게 된다.

이러한 기판처리장치는 기판이 회전 지지된 상태에서 기판 상으로 처리액을 공급 시 기판을 둘러싸게 배치된 보울부에 의해 기판으로부터의 비산을 커버할 수 있다. 그러나, 기판의 휨, 흔들림 또는 기판의 고속 회전 등 요인으로 인해 기판으로부터 비산하는 처리액이 보울부의 내벽에 부딛히게 되어 기판으로의 처리액 재부착 현상이 일어날 수 있으며, 이로 인해 기판을 오염시킬 수 있다.

또한, 기판의 고속 회전 시 보울부 내부에서 발생하는 압력으로 인해 보울부 내부의 기류가 역류하는 문제점이 발생할 수 있으며, 또한 보울부 내부로 기체의 불균일한 유입 등으로 인해 기판상의 처리액의 도포불량 등 현상이 발생할 수 있다.

대한민국 공개특허번호 10-2015-0076818(2015.07.07)

상기 문제점들 중 적어도 하나를 해결하기 위해, 본 발명은 기판처리장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 기판을 지지하며 회전시키는 지지부; 및 상기 지지부 및 상기 기판의 외측을 둘러싸며, 상부 중앙이 개방된 개구 및 가이드부를 포함하는 보울부;를 포함하고, 상기 가이드부는 상기 개구의 둘레에서 수직방향을 따라 상향 돌출되는 제1 가이드벽; 및 상기 제1 가이드벽의 하부에서 하향 돌출되는 제2 가이드벽;을 포함하는, 기판처리장치를 제공한다.

또한, 상기 제2 가이드벽은 상기 제1 가이드벽의 하부에서 일단이 상기 개구의 하단에 연결되며 상기 개구의 둘레방향 외측으로 하향 경사지게 배치되는 제1 가이드면; 및 상기 제1 가이드면의 타단에서 상기 제1 가이드면을 배향하는 상기 보울부의 상단벽의 내벽면을 향해 굴곡되게 배치되는 제2 가이드면;을 포함할 수 있다.

또한, 상기 가이드부는 상기 제2 가이드벽과 상기 보울부의 측벽 사이에 배치되며 상기 보울부의 상단벽의 내벽면에서 수직방향으로 하향 돌출되는 제3 가이드벽을 포함할 수 있다.

여기서, 상기 제3 가이드벽의 하단은 상기 수직방향에서 상기 지지부의 상면보다 높게 배치될 수 있다.

일 예로, 상기 제3 가이드벽은 상기 상단벽의 내벽면에서 상기 수직방향으로 연장되며 상기 제2 가이드벽에 대향되게 배치되는 제1 수직면, 상기 상단벽의 내벽면에서 상기 수직방향으로 연장되며 상기 측벽에 대향되게 배치되는 제2 수직면 및 상기 제1 수직면의 하단과 상기 제2 수직면의 하단을 연결하는 수평면을 포함하고, 상기 제1 수직면의 상단 및 상기 제2 수직면의 상단 각각은 상기 상단벽의 내벽면과 만곡되게 연결될 수 있다.

나아가, 상기 제3 가이드벽은 제2 가이드벽과 상기 보울부의 측벽 사이에서 상기 보울부의 방사방향을 따라 복수 개로 서로 이격 배치될 수 있다.

다른 일 예로, 상기 보울부의 측벽의 내벽면에서 상기 기판의 에지를 둘러싸며 상기 제3 가이드벽의 하방에 배치되는 포집부가 배치될 수 있다.

또한, 상기 제1 가이드벽의 상단은 상기 지지부의 상면과 상기 수직방향으로의 거리가 23mm~30mm일 수 있다.

나아가, 상기 지지부는 상기 기판이 상면에 지지된 상태에서 상기 기판을 회전시키는 회전척 및 회전척이 회전축을 중심으로 회전하도록 구동하는 구동부를 포함할 수 있다. 이 경우, 상기 제1 가이드벽의 상단은 상기 회전척의 상면과 상기 수직방향으로의 거리가 23mm~30mm일 수 있다.

한편, 본 발명의 다른 일 실시예에 따르면, 공정 챔버; 상기 공정 챔버에 배치되어 상기 공정 챔버 내로 기체를 공급하여 기체의 유동을 발생하는 기체 유동 발생부; 상기 공정 챔버 내에 배치되며 기판을 지지하며 회전시키는 회전척을 포함하는 지지부; 상기 기판을 향해 처리액을 공급하는 처리액 공급부; 및 상기 지지부 및 상기 기판의 외측을 둘러싸는 보울부;를 포함하고, 상기 보울부는, 중심부에 상기 지지부가 삽입되며 기체를 배출하는 배기부 및 처리액을 배출하는 액 배출부가 배치되는 바닥벽; 상기 바닥벽의 외측둘레에서 상기 지지부 및 상기 기판의 외측을 둘러싸게 배치되는 측벽; 상기 측벽의 상단에서 둘레방향을 따라 내측으로 상향 경사지게 연결되며 중앙이 개방된 개구를 포함하는 상단벽; 및 상기 상단벽에 배치되는 가이드부;를 포함하고, 상기 가이드부는, 상기 개구의 둘레에서 수직방향을 따라 상향 돌출되며, 상기 회전척의 상면과 상기 수직방향으로의 거리가 23mm~30mm인 제1 가이드벽; 상기 제1 가이드벽의 하부에서 일단이 상기 개구의 하단에 연결되며 상기 개구의 둘레방향 외측으로 하향 경사지게 배치되는 제1 가이드면 및 상기 제1 가이드면의 타단에서 상기 제1 가이드면을 배향하는 상기 상단벽의 내벽면을 향해 굴곡되게 배치되는 제2 가이드면을 포함하는 제2 가이드벽; 및 상기 제2 가이드벽과 상기 측벽 사이에 배치되고 상기 상단벽의 내측면에서 수직방향으로 하향 돌출되며 하단이 상기 수직방향에서 상기 회전척의 상면보다 높게 배치되는 제3 가이드벽;을 포함하는, 기판처리장치를 추가로 제공한다.

본 발명의 이러한 구성을 갖는 기판처리장치에 의하면, 보울부의 개구의 둘레에 수직방향을 따라 상향 돌출된 제1 가이드벽의 수직구간을 통해 보울부 내부로 유입되는 기체의 하강기류를 강화시킬 수 있으며 또한 제1 가이드벽의 수직구간을 따라 유입되는 기체가 제2 가이드벽을 따라 균일하게 보울부 내로 유동할 수 있어 보울부 내부로의 기체 유동 균일성을 향상시킬 수 있으며, 나아가 기체의 배기효율을 개선시킬 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 5는 도 4의 일부구성을 확대한 도면이다.
도 6은 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 기판처리장치의 구성을 나타낸 예시도이다.
도 7은 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 기판처리장치의 구성을 나타낸 예시도이다.
도 8은 도 7의 포집부의 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', '상방', '상부', '상단', '상면', '하', '하방', '하부', '하단', '하면', '측면' 등의 용어는 도면을 기준으로 한 것이고, '내', '외' 등의 용어는 해당구성요소의 외곽을 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 회전하는 기판에 대해 다양한 종류의 처리액을 분사하여 포토처리공정을 진행한다. 구체적으로, 이러한 기판처리장치는 기판이 회전 지지된 상태에서 기판 상으로 처리액을 공급 시 기판을 둘러싸게 배치된 보울부에 의해 기판으로부터의 비산을 커버할 수 있다. 그러나, 기판의 휨, 흔들림 또는 기판의 고속 회전 등 요인으로 인해 기판으로부터 비산하는 처리액이 보울부의 내벽에 부딛히게 되어 기판으로의 처리액 재부착 현상이 발생할 수 있으며 이로 인해 기판을 오염시킬 수 있으며, 또한, 기판의 고속 회전 시 보울부 내부에서 발생하는 압력으로 인해 보울부 내부의 기류가 역류하는 문제점이 발생할 수 있으며, 보울부 내부로 기체의 불균일한 유입 등으로 인해 기판상의 처리액의 도포불량 등 현상이 발생할 수 있다.

이러한 문제점들을 해결하기 위해, 아래에서 본 발명은 다양한 실시예에 따른 기판처리장치의 구성에 대해 설명한다.

실시예 1

도 4는 본 발명의 실시예 1에 따른 기판처리장치의 구성을 나타낸 예시도이고, 도 5는 도 4의 일부구성을 확대한 도면이다.

도 4 및 도 5를 참조하면, 본 발명의 실시예 1에 따른 기판처리장치(1000)는 공정 챔버(C), 공정 챔버(C) 내에 배치되며 기판(W)을 지지하며 회전시키는 지지부(1100) 및 보울부(1200)를 포함한다. 보울부(1200)는 지지부(1100) 및 기판(W)의 외측을 둘러싸며 상부 중앙이 개방된 개구(1210) 및 가이드부(1300)를 포함할 수 있다. 또한, 기판처리장치(1000)는 기판(W)으로 처리액을 공급하는 처리액 공급부(1400) 및 공정 챔버(C)에 배치되어 공정 챔버(C) 내로 기체를 공급하여 기체의 유동을 발생하는 기체 유동 발생부(1500)를 포함한다.

여기서, 공정 챔버(C)는 이상의 설명에서 포토처리공정에 적용되는 도포 챔버(410)일 수 있으나, 이에 한정되는 것이 아니며, 기판에 대해 액을 처리하는 공정, 예로, 증착 공정, 식각공정, 포토공정, 세정공정 등을 진행하는 공정 챔버에 적용할 수도 있음은 물론이다.

지지부(1100)는 기판(W)을 지지하는 구성으로서, 기판(W)이 상면에 지지된 상태에서 기판(W)을 회전시키는 회전척(1110) 및 회전척(1110)이 회전축(1120)을 중심으로 회전하도록 구동하는 구동부(1130)를 포함할 수 있다. 회전척(1110)은 상면에 기판(W)이 고정된 상태에서 구동부(1130)의 구동에 의해 회전축(1120)을 중심으로 기판(W)과 함께 회전할 수 있다.

이러한 기판(W)의 회전상태에서 처리액 공급부(1400)를 통해 기판(W)을 향해 다양한 처리액을 공급하여 기판(W)을 처리할 수 있다. 처리액 공급부(1400)는 처리액 공급원에 연결되는 처리액 공급라인(1410) 및 처리액 공급라인(1410)의 단부에 연결되는 처리액 공급노즐(1420)을 포함할 수 있다. 여기서, 처리액은 포토 레지스트와 같은 감광액일 수 있으며 스핀 코트 방식으로 기판(W)에 도포될 수 있다. 처리액 공급라인(1410)은 처리액을 공급하는 처리액 공급원에 연결되어 처리액 공급원으로부터 공급된 처리액을 처리액 공급라인(1410)의 단부에 연결된 처리액 공급노즐(1420)로 공급하여 처리액 공급노즐(1420)을 통해 지지부(1100)에 지지된 기판(W)으로 토출시켜 기판(W)을 처리할 수 있다. 이러한 처리액 공급라인(1410) 상에는 노즐부(1420)를 통해 기판(W)으로 공급되기 전의 처리액을 처리하는 다양한 구성요소들이 배치될 수 있다. 예를 들면, 처리액 공급라인(1410)의 일단은 탱크 또는 보틀 등의 처리액 공급원에 연결되며 처리액 공급라인(1410) 상에는 처리액을 필터링하는 구성으로서 처리액에 존재하는 분순물, 대전되는 전하 또는 필요에 따라 제거하고자 하는 물질 등을 필터링하여 제거할 수 있는 필터부, 처리액 공급원으로부터 공급되는 처리액을 임시 저장하며 처리액이 외부로 배출 가능한 트랩탱크(Trap tank), 처리액 내부의 기포를 분리시키는 기포 분리부, 처리액을 일정 압력으로 펌핑하여 처리액 공급노즐(1420)로 공급하는 펌프 등 구성요소들이 배치될 수 있다.

이러한 처리액 공급노즐(1420)은 노즐암(미도시) 내부에 배치되는 공급관(액 공급라인의 일부일 수 있음)에 연결되어 액 공급라인(1410)으로부터 처리액을 공급받아 기판(W) 상에 처리액을 공급한다. 또한, 일 예로 공정 챔버(C)에는 감광액 등 처리액이 도포된 기판(W)의 표면을 세정하기 위해 탈이온수(DIW)와 같은 세정액을 공급하는 별도의 공급노즐(미도시) 및 기판(W)의 하면을 세정하기 위한 백 린스 노즐(미도시)이 선택적으로 더 제공될 수 있다.

또한, 공정 챔버(C)에는 공정 챔버(C) 내로 기체를 공급하여 기체의 유동을 발생하는 기체 유동 발생부(1500)가 배치될 수 있다.

여기서 공정 챔버(C) 내로 기체를 공급하여 기체의 유동을 발생하는 기체 유동 발생부(1500)는 팬 필터 유닛(1510) 및 챔버 배기부(1520)를 포함할 수 있다. 기체 유동 발생부(1500)의 팬 필터 유닛(1510)은 기체 공급라인(1530)을 통해 기체 공급원에 연결되어 공정 챔버(C) 내부로 정화된 기체를 공급할 수 있다. 여기서, 기체는 청정 에어일 수 있다. 이러한 팬 필터 유닛(1510)은 공정 챔버(C)의 상벽에 배치되며 기체 공급라인(1530)에 배치된 필터(1540)를 통해 공정 챔버(C) 내로 상부로부터 하부를 향해 정화된 기체를 송풍하도록 구성될 수 있다. 기체 유동 발생부(1500)의 챔버 배기부(1520)는 공정 챔버(C)의 하부에 배치될 수 있으며 공정 챔버(C) 내의 기체를 배기하도록 진공 펌프 등 배기 수단에 연결될 수 있다. 이러한 기체 유동 발생부(1500)는 팬 필터 유닛(1510) 및 챔버 배기부(1520)의 구성에 의해 공정 챔버(C) 내에서 기체가 하강하는 기류를 발생할 수 있다. 이러한 기체 유동 발생부(1500)에 의해 하강하는 기체의 일부는 보울부(1200)의 내부를 통과하여 외부로 배기될 수 있다.

보울부(1200)는 지지부(1100) 및 기판(W)을 둘러싸게 배치되며 기판(W)으로 공급된 처리액을 회수하는 구성으로서, 상부 중앙에는 공정 챔버(C) 내의 기체가 유입되도록 개구(1210)가 구비될 수 있다. 이러한 보울부(1200)는 보울부 구동부(1600)에 의해 상하방향으로 이동하도록 구성될 수 있다. 보울부(1200)는 공정 챔버(C) 내에 배치되며 기판(W)이 수용되는 처리공간(S)을 포함할 수 있다. 구체적으로, 보울부(1200)는 컵 형태로 내측에 위치하며 지지부(1100)의 외측을 둘러싸게 배치되는 내측 컵(1220) 및 내측 컵(1220)의 외측에 배치되는 외측 컵(1230)을 포함할 수 있다.

내측 컵(1220)의 중심부에는 지지부(1100)의 회전축(1120)이 관통하는 홀이 형성될 수 있다. 내측 컵(1220)의 상면 외측부분은 외측 컵(1230)을 향해 아래로 굴곡지게 형성될 수 있으며, 내측 컵(1220)의 상면 외측부분은 처리액 및 기체가 흐르는 영역으로 제공될 수 있다. 다시 말해, 내측 컵(1220)과 외측 컵(1230) 사이의 공간을 통해 처리액 및 기체의 유동을 가이드하는 작용을 할 수 있다.

외측 컵(1230)은 컵 형태로 지지부(1100) 및 내측 컵(1220)의 외부를 감싸도록 설치될 수 있으며, 바닥벽(1240), 측벽(1250) 및 상단벽(1260)을 포함할 수 있다.

외측 컵(1230)의 바닥벽(1240)은 중공을 갖는 원형의 판 형상을 가질 수 있다. 바닥벽(1240)은 중심부에 지지부(1100)가 삽입되며, 보울부(1200)의 처리공간(S)의 기체를 배출하는 배기부(1270) 및 처리액을 배출하는 액 배출부(1280)가 배치될 수 있다. 이러한 액 배출부(1280)에 의해 배출된 처리액은 폐기되거나 외부의 액 재생 시스템에 의해 재사용될 수도 있다.

외측 컵(1230)의 측벽(1250)은 바닥벽(1240)의 외측둘레에서 지지부(1100) 및 기판(W)의 외측을 둘러싸게 배치될 수 있다. 구체적으로 외측 컵(1230)의 측벽(1250)은 지지부(1100)를 외부를 감싸는 원형의 통 형상을 가질 수 있으며 바닥벽(1240)의 측면 가장자리로부터 수직한 방향을 따라 상향으로 연장될 수 있다.

외측 컵(1230)의 상단벽(1260)은 측벽(1250)의 상단에서 둘레방향을 따라 내측으로 상향 경사지게 연결될 수 있으며 상기 개구(1210)가 상단벽(1260)의 중앙에 구비될 수 있다. 외측 컵(1230)의 상단벽(1260)은 링 형태로 측벽(1250)의 상단으로부터 외측 컵(1230)의 내측 방향으로 연장될 수 있으며 상단벽(1260)의 상단이 지지부(1100)에 지지된 기판(W)보다 높게 위치될 수 있다.

따라서, 기체 유동 발생부(1500)에 의해 공정 챔버(C) 내부에서 하강하는 기체 중 일부는 보울부(1200)의 내측 컵(1220)과 외측 컵(1230) 사이의 공간을 통해 유동하면서 바닥벽(1240)에 배치된 배기부(1270)를 통해 배기될 수 있다. 또한, 처리액 공급부(1400)에 의해 처리액 공급노즐(1420)로부터 처리액의 토출 시, 기판(W)으로부터 비산되는 처리액은 보울부(1200)의 내측 컵(1220)과 외측 컵(1230) 사이의 공간을 통과하면서 기체의 유동을 따라 유동하는 과정에서 바닥벽(1240)에 배치된 액 배출부(1280)를 통해 외부로 배출될 수 있다.

본 발명에서 보울부(1200)는 내측 컵(1220) 및 외측 컵(1230)을 포함한 구조로 설명하였으나, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니며, 보울부(1200)는 실제 필요에 따라 다양한 구조를 적용할 수도 있음은 물론이다. 일 예로, 보울부는 내측 컵과 외측 컵 사이에 배치되는 복수 개의 중간 컵을 추가로 포함하는 구조로 구현될 수도 있으며, 이 또한, 본 발명의 범위에 속할 것이다.

보울부(1200)는 또한 가이드부(1300)를 포함할 수 있다. 가이드부(1300)는 기체 및 처리액의 유동을 가이드하는 역할을 하는 구성으로서, 보울부(1200)의 구성으로서, 외측 컵(1230)의 상단벽(1260)에 배치될 수 있다. 이러한 가이드부(1300)는 제1 가이드벽(1310) 및 제2 가이드벽(1320)을 포함할 수 있다.

제1 가이드벽(1310)은 보울부(1200)의 개구(1210)의 둘레에서 수직방향을 따라 상향 돌출될 수 있다. 이러한 제1 가이드벽(1310)은 처리액 공급부(1400)의 처리액 공븍노즐(1420)로부터 회전상태인 기판(W)으로 처리액을 공급 시 기판(W)으로부터의 비산을 효과적으로 방지하기 위해, 제1 가이드벽(1310)의 상단은 지지부(1100)의 회전척(1110)의 상면과 수직방향으로의 거리(D)가 23mm~30mm일 수 있다. 구체적인 일 예로, 제1 가이드벽(1310)의 상단은 지지부(1100)의 회전척(1110)의 상면과 수직방향으로의 거리(D)가 24mm~26mm일 수 있으며, 일 예로 25mm일 수 있다. 여기서, 지지부(1100)의 회전척(1110)은 상면에 승강 가능한 지지핀이 구비될 수 있는데, 이 경우에도 상기 거리(D)는 제1 가이드벽(1310)의 상단은 지지핀의 구비여부와 관계없이 회전척(1110)의 상면과 수직방향으로의 거리(D)를 의미한다.

여기서, 설명해야 할 것은, 제1 가이드벽(1310)은 보울부(1200)에 포함된 구성으로서, 제1 가이드벽(1310)의 상단과 회전척(1110)의 상면과의 수직방향으로의 거리(D)를 23mm~30mm으로 설정한다는 것은, 보울부(1200)의 상단벽(1260)으로부터의 제1 가이드벽(1310)의 돌출높이를 크게 설정하는 것을 통해 회전척(1110)의 상면과의 수직방향으로의 거리(D)를 23mm~30mm 범위로 설정하는 것이 아니라, 제1 가이드벽(1310)의 돌출높이가 보울부(1200)의 상단벽(1260)에서 일정범위 내로 설정된 상태에서 실질적으로 보울부(1200)의 상단벽(1260)의 내벽면과 회전척(1110)의 상면과의 높이를 크게 설정하여 보울부(1200)의 최상단(제1 가이드벽(1310)의 상단)과 회전척(1110)의 상면과의 수직방향으로의 거리(D)를 23mm~30mm으로 설정함으로써 보울부(1200)의 상단벽(1260)의 내벽면과 회전척(1110)의 상면 사이의 높이를 충분하게 확보한다는 것을 의미한다.

따라서, 보울부(1200)의 제1 가이드벽(1310)의 상단이 회전척(1110)의 상면과 수직방향으로 23mm~30mm의 거리(D), 예로, 24mm~26mm, 특히 25mm의 거리(D)로 배치됨으로써, 회전척(1110)의 상면으로부터 보울부(1200)의 최상단(제1 가이드벽(1310)의 상단)까지의 높이를 충분히 확보하여 기판(W)으로부터의 비산을 충분히 커버할 수 있도록 함으로써, 기판(W)의 휨, 흔들림 현상이나 기판(W)의 고속 회전, 예로 3000RPM 이상의 고속 회전 등 상태에서도 처리액(W)의 비산이 보울부(1200)의 최상단까지 도달하지 못하도록 효과적으로 방지할 수 있음과 동시에 보울부(1200)의 상단벽(1260)에 수직으로 배치된 제1 가이드벽(1310)의 구성을 통해 공정 챔버(C) 내부의 기체 중 보울부(1200) 내부로 유입되는 하강 기류를 강화시킬 수 있다.

제2 가이드벽(1320)은 제1 가이드벽(1310)의 하부에서 하향 돌출될 수 있으며, 구체적으로 제1 가이드벽(1310)의 하부에서 보울부(1200)의 개구(1210)의 둘레방향 외측으로 하향 돌출될 수 있다.

구체적으로, 제2 가이드벽(1320)은 제1 가이드면(1321) 및 제2 가이드면(1322)을 포함할 수 있다. 제1 가이드면(1321)은 제1 가이드벽(1310)의 하부에서 일단이 보울부(1200)의 개구(1210)의 하단에 연결되며 상기 개구(1210)의 둘레방향 외측으로 하향 경사지게 배치되고, 타단에 제2 가이드면(1322)이 연결될 수 있다. 제2 가이드면(1322)은 제1 가이드면(1321)의 타단에서 제1 가이드면(1321)을 배향하는 보울부(1200)의 상단벽(1260)의 내벽면을 향해 굴곡되게 배치될 수 있다. 이러한 구성에 따르면, 가이드부(1300)의 제1 가이드벽(1310)의 수직구간을 따라 유입되는 기체는 제2 가이드벽(1320)의 제1 가이드면(1321)을 따라 균일하게 보울부(1200) 내로 유동할 수 있어 보울부(1200) 내부로의 기체 유동 균일성을 향상시킬 수 있으며, 나아가 기체의 배기효율을 개선시킬 수 있다. 또한, 보울부(1200) 내부에서 기판(W)으로부터 비산된 처리액 및 유입된 기체는 제2 가이드벽(1320)의 제2 가이드면(1322)의 가이드에 의해 보울부(1200)의 하방으로 유동될 수 있어 처리액 및 기체의 역류를 방지할 수 있으며, 또한 기판(W)으로의 처리액의 재부착현상을 방지할 수 있다.

이러한 가이드부(1300)의 제1 가이드벽(1310) 및 제2 가이드벽(1320)은 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이 보울부(1200)의 개구(1210)에 일체로 구성될 수 있으나, 이에 한정되는 것이 아니며, 필요에 따라 제1 가이드벽 또는 제2 가이드벽은 보울부의 개구에 분리구조로 구성되어 보울부의 개구에 착탈 가능하게 배치될 수 있다. 일 예로, 제1 가이드벽 및 제2 가이드벽 중 적어도 제2 가이드벽은 보울부의 개구에 착탈 가능하게 배치되어 필요에 따라 다양한 돌출높이를 갖는 제1 가이드벽을 보울부의 상단벽에 장착하여 기체의 유동성능을 제어할 수 있다.

또한, 도 4 및 도 5에서는 보울부(1200)가 제1 가이드벽(1310)의 상단과 회전척(1110)의 상면 사이의 거리(D)가 일정된 구조로 도시되어 있으나, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니며, 보울부는 필요에 따라 제1 가이드벽의 상단과 회전척의 상면 사이의 수직방향으로의 거리를 조절 가능하게 구성될 수 있다. 일 예로, 가이드부의 제1 가이드벽을 보울부의 상단벽과 분리된 구조로 구성되어 다양한 돌출높이를 갖는 제1 가이드벽을 보울부의 상단벽의 개구에 장착하는 것을 통해 제1 가이드벽의 상단과 회전척의 상면 사이의 수직방향으로의 거리를 조절할 수 있다. 다른 일예로, 제1 가이드벽을 보울부의 상단벽에서 높이조절 가능하게 배치시켜 제1 가이드벽의 상단과 회전척의 상면 사이의 수직방향으로의 거리를 조절할 수 있다. 또 다른 일 예로, 제1 가이드벽을 보울부의 상단벽과 일체로 연결된 구조로 구성하고 보울부의 상단벽을 보울부의 측벽에서 높이 조절 가능하게 배치시켜 제1 가이드벽의 상단과 회전척의 상면 사이의 수직방향으로의 거리를 조절할 수 있다.

나아가, 상기 가이드부(1300)는 보울부(1200)의 처리공간(S)을 유동하는 처리액 및 기체의 역류를 방지하기 위해 추가로 제3 가이드벽(1330)을 포함할 수 있다. 제3 가이드벽(1330)은 제2 가이드벽(1320)과 보울부(1200)의 측벽(1250) 사이에 배치되며 보울부(1200)의 상단벽(1260)의 내벽면에서 수직방향으로 하향 돌출될 수 있다. 상기 제3 가이드벽(1330)의 하단은 상기 수직방향에서 상기 회전척(1110)의 상면보다 높게 배치될 수 있다. 구체적으로, 제3 가이드벽(1330)의 하단은 상기 수직방향에서 상기 기판(W)의 상면보다 높게 배치될 수 있다. 또한, 상기 제3 가이드벽(1330)의 하단은 상기 수직방향에서 상기 제2 가이드벽(1320)의 하단보다 낮게 위치될 수 있다. 이러한 제3 가이드벽(1330)의 구성을 통해, 기판(W)으로부터 비산된 처리액 및 유입된 기체가 상단벽(1260)에 배치된 제3 가이드벽(1330)의 가이드에 의해 하방으로 유동하게 하여 기판(W) 방향으로의 처리액 및 기체의 역류를 방지하고, 나아가 기판(W)으로의 처리액의 재부착 현상을 방지할 수 있으므로, 공정불량 발생을 효과적으로 방지할 수 있다.

구체적으로, 상기 제3 가이드벽(1330)은 제1 수직면(1331), 제2 수직면(1332) 및 제1 수직면(1331)과 제2 수직면(1332)을 연결하는 수평면(1333)을 포함할 수 있다. 제1 수직면(1331)은 상기 상단벽(1260)의 내벽면에서 상기 수직방향으로 연장되며 상기 제2 가이드벽(1320)에 대향되게 배치될 수 있다. 다시 말해, 제1 수직면(1331)의 상단은 보울부(1200)의 상단벽(1260)의 내벽면에 연결되고, 제1 수직면(1331)의 하단은 제3 가이드벽(1330)의 수평면(1333)의 일단에 연결될 수 있다. 여기서, 제1 수직면(1331)의 상단은 보울부(1200)의 상단벽(1260)의 내벽면과 만곡되게 연결될 수 있다. 따라서, 제1 수직면(1331)의 상단과 보울부(1200)의 상단벽(1260)의 내벽면 사이의 만곡된 부분에 의해 유동저항을 줄여 처리액 및 기체의 유동을 하향으로 원활하게 가이드시킬 수 있다. 제2 수직면(1332)은 보울부(1200)의 상단벽(1260)의 내벽면에서 상기 수직방향으로 연장되며 상기 보울부(1200)의 측벽(1250)에 대향되게 배치될 수 있다. 여기서 제2 수직면(1332)의 상단은 상기 보울부(1200)의 상단벽(1260)의 내벽면과 만곡되게 연결될 수 있다. 따라서, 제2 수직면(1332)의 상단과 보울부(1200)의 상단벽(1260)의 내벽면 사이의 만곡된 부분에 의해 유동저항을 줄일 수 있다. 수평면(1333)은 제1 수직면(1331)의 하단과 제2 수직면(1332)의 하단을 연결할 수 있다. 본 발명은 이러한 제3 가이드벽의 구성에 한정되는 것이 아니라 다양한 형태로 적절하게 구현될 수도 있다.

도 4 및 도 5에는 하나의 제3 가이드벽이 구성된 형태로 도시되어 있으나, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니며, 구체적 구조 및 필요에 따라 복수 개의 형태로 구현될 수 있다.

실시예 2

도 6은 본 발명의 실시예 2에 따른 기판처리장치의 구성을 나타낸 예시도이다.

본 발명의 실시예 2에 따른 기판처리장치(1000A)는 도 6을 참조하여 설명한다.

도 6을 참조하면, 본 발명의 실시예 2에 따른 기판처리장치(1000A)는 공정 챔버(C), 공정 챔버(C) 내에 배치되며 기판(W)을 지지하며 회전시키는 지지부(1100), 지지부(1100) 및 기판(W)의 외측을 둘러싸며 상부 중앙에 개구(1210)가 구비되는 보울부(1200), 보울부(1200)에 배치되는 가이드부(1300), 기판(W)으로 처리액을 공급하는 처리액 공급부(1400) 및 공정 챔버(C)에 배치되어 공정 챔버(C) 내로 기체를 공급하여 기체의 유동을 발생하는 기체 유동 발생부(1500)를 포함한다.

본 발명의 실시예 2에 따른 기판처리장치(1000A)는 가이드부(1300)에서 복수 개로 배치된 제3 가이드벽(1330a)의 구성을 제외한 구성들은 이상의 실시예 1의 구성들과 동일하게 적용될 수 있으며, 이에 중복을 피하기 위해 동일 구성에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.

본 발명의 실시예 2에 따른 기판처리장치(1000A)에서, 가이드부(1300)의 제3 가이드벽(1330a)은 제2 가이드벽(1320)과 상기 보울부(1200)의 측벽(1250) 사이에서 상기 보울부(1200)의 방사방향을 따라 복수 개로 서로 이격 배치될 수 있다. 이 경우, 복수 개의 제3 가이드벽(1330a)의 하단이 상기 수직방향에서 상기 회전척(1110)의 상면보다 높게 배치될 수 있다. 구체적으로, 복수 개의 제3 가이드벽(1330a)의 하단이 상기 수직방향에서 기판(W)의 상면보다 높게 배치될 수 있다.

이러한 제3 가이드벽(1330a)의 구성을 통해, 기판(W)으로부터 비산된 처리액 및 유입된 기체가 상단벽(1260)에 배치된 제3 가이드벽(1330a)의 가이드에 의해 하방으로 유동하게 하여 기판(W) 방향으로의 처리액 및 기체의 역류를 방지하고, 나아가 기판(W)으로의 처리액의 재부착 현상을 방지할 수 있으므로, 공정불량 발생을 효과적으로 방지할 수 있다.

실시예 3

도 7은 본 발명의 실시예 3에 따른 기판처리장치의 구성을 나타낸 예시도이고, 도 8은 도 7의 포집부의 구성을 나타낸 예시도이다.

본 발명의 실시예 3에 따른 기판처리장치(1000B)는 도 7 및 도 8을 참조하여 설명한다.

도 7 및 도 8을 참조하면, 본 발명의 실시예 3에 따른 기판처리장치(1000B)는 공정 챔버(C), 공정 챔버(C) 내에 배치되며 기판(W)을 지지하며 회전시키는 지지부(1100), 지지부(1100) 및 기판(W)의 외측을 둘러싸며 상부 중앙에 개구(1210)가 구비되는 보울부(1200), 보울부(1200)에 배치되는 가이드부(1300), 기판(W)으로 처리액을 공급하는 처리액 공급부(1400), 공정 챔버(C)에 배치되어 공정 챔버(C) 내로 기체를 공급하여 기체의 유동을 발생하는 기체 유동 발생부(1500), 및 보울부(1200) 내부에 배치되는 포집부(1700)를 포함한다.

본 발명의 실시예 3에 따른 기판처리장치(1000B)는 포집부(1700)의 구성을 제외한 구성들은 이상의 실시예 1의 구성들과 동일하게 적용될 수 있으며, 이에 중복을 피하기 위해 동일 구성에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.

일반적으로 기판처리장치에서 기판이 회전된 상태에서 처리액을 공급할 때 처리액으로부터 발생한 흄 등 오염물질이 보울부의 배기부를 통해 배기라인으로 배출되기 때문에 배기라인에 오염물질이 적층될 경우 배기압력이 낮아져 원활한 배기를 구현하기 어려운 문제점이 있다.

이러한 문제점을 해결하기 위해, 본 발명의 실시예 3에 따른 기판처리장치(1000B)는 포집부(1700)를 포함할 수 있다.

포집부(1700)는 기판(W)으로부터 비산된 처리액 중의 오염물질을 포집하기 위한 구성으로서, 보울부(1200)의 측벽(1250)의 내벽면에서 기판(W)의 에지를 둘러싸며 제3 가이드벽(1330)의 하방에 배치될 수 있다.

이러한 포집부(1700)는 다양한 형태로 구성될 수 있다. 본 실시예에서는 포집부(1700)는 링형 형태로 구성될 수 있으며, 보울부(1200)의 외측 컵(1230)의 측벽(1250)과 내측 컵(1220)의 경사벽 사이에 배치될 수 있다.

이러한 포집부(1700)는 도 8에 도시된 바와 같이, 링형 형태의 포집부 본체(1710) 및 포집부 본체(1710)에 둘레방향을 따라 이격되어 형성된 복수 개의 유동홀(1720)을 포함할 수 있다. 이러한 포집부 본체(1710)에 형성된 복수 개의 유동홀(1720)을 통해 기체 및 처리액이 통과할 수 있으며, 처리액 중 오염물질은 포집부 본체(1710)의 상면에 포집될 수 있다. 이러한 포집부(1700)의 구성을 통해 처리액 중 오염물질을 제거함으로써, 보울부(1200)의 배기부(1270) 및 배기라인에 오염물질이 적층되는 것을 방지하여 배기압력을 유지시켜 원활한 배기를 구현할 수 있다. 포집부(1700)에 포집된 오염물질은 세정액 등을 이용하여 제거할 수 있다.

결과적으로, 본 발명의 기판처리장치에 따르면, 가이드부(1300)를 포함한 보울부(1200)의 개구(1210)의 둘레에 수직방향을 따라 상향 돌출된 제1 가이드벽(1310)의 수직구간을 통해 보울부(1200) 내부로 유입되는 기체의 하강기류를 강화시킬 수 있으며 또한 제1 가이드벽(1310)의 수직구간을 따라 유입되는 기체가 제2 가이드벽(1320)을 따라 균일하게 보울부(1200) 내로 유동할 수 있어 보울부(1200) 내부로의 기체 유동 균일성을 향상시킬 수 있으며, 나아가 기체의 배기효율을 개선시킬 수 있다. 또한, 회전척(1110)의 상면으로부터 보울부(1200)의 최상단(제1 가이드벽(1310)의 상단)까지의 높이를 충분히 확보하여 기판(W)으로부터의 비산을 충분히 커버할 수 있도록 함으로써, 기판(W)의 휨, 흔들림 현상이나 기판(W)의 고속 회전 상태에서도 처리액(W)의 비산이 보울부(1200)의 최상단까지 도달하지 못하도록 효과적으로 방지할 수 있다. 또한, 가이드부(1300)의 제3 가이드벽(1330)의 구성을 통해 처리액 및 기체의 역류를 효과적으로 방지할 수 있으며 이에 따라 공정불량 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.

1000 기판처리장치 1100 지지부
1110 회전척 1120 회전축
1130 구동부 1200 보울부
1210 개구 1220 내측 컵
1230 외측 컵 1240 바닥벽
1250 측벽 1260 상단벽
1270 배기부 1280 액 배출부
1300 가이드부 1310 제1 가이드벽
1320 제2 가이드벽 1321 제1 가이드면
1322 제2 가이드면 1330, 1330a 제3 가이드벽
1331 제1 수직면 1332 제2 수직면
1333 수평면 1400 처리액 공급부
1410 처리액 공급라인 1420 처리액 공급노즐
1500 기체 유동 발생부 1510 팬 필터 유닛
1520 챔버 배기부 1530 기체 공급라인
1540 필터 1600 보울부 구동부
1700 포집부 1710 포집부 본체
1720 유동홀 C 공정 챔버
D 거리 S 처리공간
W 기판

Claims (10)

1. 기판을 지지하며 회전시키는 지지부; 및
   상기 지지부 및 상기 기판의 외측을 둘러싸며, 상부 중앙이 개방된 개구 및 가이드부를 포함하는 보울부;를 포함하고,
   상기 가이드부는 상기 개구의 둘레에서 수직방향을 따라 상향 돌출되는 제1 가이드벽; 및 상기 제1 가이드벽의 하부에서 하향 돌출되는 제2 가이드벽;을 포함하는, 기판처리장치.
2. 제1항에 있어서,
   상기 제2 가이드벽은 상기 제1 가이드벽의 하부에서 일단이 상기 개구의 하단에 연결되며 상기 개구의 둘레방향 외측으로 하향 경사지게 배치되는 제1 가이드면; 및 상기 제1 가이드면의 타단에서 상기 제1 가이드면을 배향하는 상기 보울부의 상단벽의 내벽면을 향해 굴곡되게 배치되는 제2 가이드면;을 포함하는, 기판처리장치.
3. 제1항에 있어서,
   상기 가이드부는 상기 제2 가이드벽과 상기 보울부의 측벽 사이에 배치되며 상기 보울부의 상단벽의 내벽면에서 수직방향으로 하향 돌출되는 제3 가이드벽을 포함하는, 기판처리장치.
4. 제3항에 있어서,
   상기 제3 가이드벽의 하단은 상기 수직방향에서 상기 지지부의 상면보다 높게 배치되는, 기판처리장치.
5. 제3항에 있어서,
   상기 제3 가이드벽은 상기 상단벽의 내벽면에서 상기 수직방향으로 연장되며 상기 제2 가이드벽에 대향되게 배치되는 제1 수직면, 상기 상단벽의 내벽면에서 상기 수직방향으로 연장되며 상기 측벽에 대향되게 배치되는 제2 수직면 및 상기 제1 수직면의 하단과 상기 제2 수직면의 하단을 연결하는 수평면을 포함하고, 상기 제1 수직면의 상단 및 상기 제2 수직면의 상단 각각은 상기 상단벽의 내벽면과 만곡되게 연결되는, 기판처리장치.
6. 제3항에 있어서,
   상기 제3 가이드벽은 제2 가이드벽과 상기 보울부의 측벽 사이에서 상기 보울부의 방사방향을 따라 복수 개로 서로 이격 배치되는, 기판처리장치.
7. 제3항에 있어서,
   상기 보울부의 측벽의 내벽면에서 상기 기판의 에지를 둘러싸며 상기 제3 가이드벽의 하방에 배치되는 포집부가 배치되는, 기판처리장치.
8. 제1항에 있어서,
   상기 제1 가이드벽의 상단은 상기 지지부의 상면과 상기 수직방향으로의 거리가 23mm~30mm인, 기판처리장치.
9. 제8항에 있어서,
   상기 지지부는 상기 기판이 상면에 지지된 상태에서 상기 기판을 회전시키는 회전척 및 회전척이 회전축을 중심으로 회전하도록 구동하는 구동부를 포함하고,
   상기 제1 가이드벽의 상단은 상기 회전척의 상면과 상기 수직방향으로의 거리가 23mm~30mm인, 기판처리장치.
10. 공정 챔버;
    상기 공정 챔버에 배치되어 상기 공정 챔버 내로 기체를 공급하여 기체의 유동을 발생하는 기체 유동 발생부;
    상기 공정 챔버 내에 배치되며 기판을 지지하며 회전시키는 회전척을 포함하는 지지부;
    상기 기판을 향해 처리액을 공급하는 처리액 공급부; 및
    상기 지지부 및 상기 기판의 외측을 둘러싸는 보울부;를 포함하고,
    상기 보울부는,
    중심부에 상기 지지부가 삽입되며 기체를 배출하는 배기부 및 처리액을 배출하는 액 배출부가 배치되는 바닥벽;
    상기 바닥벽의 외측둘레에서 상기 지지부 및 상기 기판의 외측을 둘러싸게 배치되는 측벽;
    상기 측벽의 상단에서 둘레방향을 따라 내측으로 상향 경사지게 연결되며 중앙이 개방된 개구를 포함하는 상단벽; 및
    상기 상단벽에 배치되는 가이드부;를 포함하고,
    상기 가이드부는,
    상기 개구의 둘레에서 수직방향을 따라 상향 돌출되며, 상기 회전척의 상면과 상기 수직방향으로의 거리가 23mm~30mm인 제1 가이드벽;
    상기 제1 가이드벽의 하부에서 일단이 상기 개구의 하단에 연결되며 상기 개구의 둘레방향 외측으로 하향 경사지게 배치되는 제1 가이드면 및 상기 제1 가이드면의 타단에서 상기 제1 가이드면을 배향하는 상기 상단벽의 내벽면을 향해 굴곡되게 배치되는 제2 가이드면을 포함하는 제2 가이드벽; 및
    상기 제2 가이드벽과 상기 측벽 사이에 배치되고 상기 상단벽의 내측면에서 수직방향으로 하향 돌출되며 하단이 상기 수직방향에서 상기 회전척의 상면보다 높게 배치되는 제3 가이드벽;을 포함하는, 기판처리장치.

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