KR20240105968A

KR20240105968A - 액 공급 유닛 및 기판 처리 장치

Info

Publication number: KR20240105968A
Application number: KR1020220188491A
Authority: KR
Inventors: 김경민; 김순현
Original assignee: 세메스 주식회사
Priority date: 2022-12-29
Filing date: 2022-12-29
Publication date: 2024-07-08
Also published as: CN118268176A; US20240216939A1; KR102693234B1

Abstract

단일 모터의 의하여 복수 개의 노즐의 회전(= 스윙)이 구현되되, 그 구조가 심플한 액 공급 유닛을 제공한다. 제공되는 액 공급 유닛은, 제1 노즐, 제2 노즐, 모터 및 제1 벨트를 포함한다. 제1 노즐은 액을 공급하는 제1 공급관과, 제1 공급관의 하부에 제공되는 제1 회전부와, 제1 회전부의 하부에 제공되는 제1 전자클러치를 구비한다. 제2 노즐은 액을 공급하는 제2 공급관과, 제2 공급관의 하부에 제공되는 제2 회전부와, 제2 회전부의 하부에 제공되는 제2 전자클러치를 구비한다. 모터는 제1 전자클러치에 회전력을 제공한다. 제1 벨트는 제1 전자클러치와 제2 전자클러치의 회전을 연동시킨다.

Description

액 공급 유닛 및 기판 처리 장치{LIQUID SUPPLY UNIT AND SUBSTRATE PROCESSING APPARATUS}

본 발명은 기판으로 액을 공급(또는 분사)하는 액 공급 유닛 및 이를 포함하는 기판 처리 장치에 관한 것이다.

일반적으로 반도체 공정(예 : 클린 공정, 포토 공정, 에치 공정 등)에 사용되는 기판 처리 장치 등은 기판의 액처리를 위한 액처리 챔버를 가진다. 또한 액처리 챔버에는 복수 개의 노즐로 이루어진 액 공급 유닛이 제공된다.

한국 공개특허공보 제10-2008-0082152호(2008.09.11. 공개)에는 액 공급 유닛[위 공보의 도 1에서 분사 노즐(210), 분사 노즐 구동부(220), 회전모터 구동부(230)로 이루어진 조립체를 의미함]의 일례가 게재되어 있다.

한편 위 공보에 게재된 액 공급 유닛은 복수 개의 분사 노즐이 수직 방향으로 배치되어 긴 높이를 가지므로, 높이가 낮은 일부 챔버에서는 사용할 수 없다.

본 발명은 단일 모터의 의하여 복수 개의 노즐의 회전(= 스윙)이 구현되되, 그 구조가 심플한 액 공급 유닛 및 이를 포함하는 기판 처리 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 목적은 여기에 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

본 발명은 액 공급 유닛을 제공한다. 실시예에 따른 액 공급 유닛은, 제1 노즐, 제2 노즐, 모터 및 제1 벨트를 포함한다. 제1 노즐은 액을 공급하는 제1 공급관과, 제1 공급관의 하부에 제공되는 제1 회전부와, 제1 회전부의 하부에 제공되는 제1 전자클러치(Electromagnetic Clutch)를 구비한다. 제2 노즐은 액을 공급하는 제2 공급관과, 제2 공급관의 하부에 제공되는 제2 회전부와, 제2 회전부의 하부에 제공되는 제2 전자클러치를 구비한다. 모터는 제1 전자클러치에 회전력을 제공한다. 제1 벨트는 제1 전자클러치와 제2 전자클러치의 회전을 연동시킨다.

일부 실시예들에서, 액 공급 유닛은, 제3 노즐 및 제2 벨트를 더 포함할 수 있다. 제3 노즐은 액을 공급하는 제3 공급관과, 제3 공급관의 하부에 제공되는 제3 회전부와, 제3 회전부의 하부에 제공되는 제3 전자클러치를 구비한다. 제2 벨트는 제1 전자클러치와 제3 전자클러치의 회전을 연동시킨다.

일부 실시예들에서, 제1 노즐, 제2 노즐, 제3 노즐 각각은, 상부 베어링, 하부 베어링, 가이드 및 막대를 포함할 수 있다. 하부 베어링은 상부 베어링의 하부에 이격 배치된다. 가이드는 상부가 상부 베어링의 이너링에 결합되고, 하부가 하부 베어링의 이너링에 결합된다. 막대는 상부가 상부 베어링의 아우터링에 결합되고, 하부가 하부 베어링의 아우터링에 결합된다.

일부 실시예들에서, 제1 전자클러치의 하부에는 제1 풀리가 제공되고, 제2 전자클러치의 하부에는 제2 풀리가 제공되고, 제1 벨트는 제1 풀리와 제2 풀리에 결합되고, 모터는 제1 풀리에 직결될 수 있다.

본 발명은 기판 처리 장치를 제공한다. 실시예에 따른 기판 처리 장치는, 내부 공간을 가지는 챔버 하우징, 내부 공간에서 기판을 지지하는 지지 유닛 및 지지 유닛에 안착된 기판으로 액을 공급하는 액 공급 유닛을 포함한다. 액 공급 유닛은, 제1 노즐, 제2 노즐, 제3 노즐, 모터, 제1 벨트 및 제2 밸트를 포함한다. 제1 노즐은 액을 공급하는 제1 공급관과, 제1 공급관의 하부에 제공되는 제1 회전부와, 제1 회전부의 하부에 제공되는 제1 전자클러치를 구비한다. 제2 노즐은 액을 공급하는 제2 공급관과, 제2 공급관의 하부에 제공되는 제2 회전부와, 제2 회전부의 하부에 제공되는 제2 전자클러치를 구비한다. 제3 노즐은 액을 공급하는 제3 공급관과, 제3 공급관의 하부에 제공되는 제3 회전부와, 제3 회전부의 하부에 제공되는 제3 전자클러치를 구비한다. 모터는 제1 전자클러치에 회전력을 제공한다. 제1 벨트는 제1 전자클러치와 제2 전자클러치의 회전을 연동시키고, 제2 벨트는 제1 전자클러치와 제3 전자클러치의 회전을 연동시킨다.

실시예에 따른 액 공급 유닛은 단일 모터의 의하여 복수 개의 노즐의 회전(= 스윙)이 구현되며, 그 구조가 심플하여 챔버 하우징 내에서 작은 부피를 차지한다.

실시예에 따른 기판 처리 장치는 에너지 효율이 우수하다.

본 발명의 효과가 상술한 효과들로 한정되는 것은 아니며, 언급되지 않은 효과들은 본 명세서 및 첨부된 도면들로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확히 이해될 수 있을 것이다.

도 1은 실시예에 따른 기판 처리 장치의 사시도이다.
도 2는 도 1의 액처리 챔버의 정단면도이다.
도 3, 도 4는 실시예에 따른 액 공급 유닛의 사시도이다.
도 5는 도 3의 제1 노즐의 분해 사시도이다.
본 명세서의 비제한적인 실시예의 다양한 특징 및 이점은 첨부 도면과 함께 상세한 설명을 검토하면 더욱 명백해질 수 있다. 첨부된 도면은 단지 예시의 목적으로 제공되며 청구범위를 제한하는 것으로 해석되어서는 안된다. 첨부 도면은 명시적으로 언급되지 않는 한 축척에 맞게 그려진 것으로 간주되지 않는다. 명확성을 위해 도면의 다양한 치수는 과장되었을 수 있다.

예시적인 실시예는 첨부된 도면을 참조하여 이제 더 완전하게 설명될 것이다. 예시적인 실시예는 본 개시내용이 철저할 수 있도록 제공되며, 본 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 그 범위를 충분히 전달할 것이다. 본 개시내용의 실시예에 대한 완전한 이해를 제공하기 위해, 특정 구성요소, 장치 및 방법의 예와 같은 다수의 특정 세부사항이 제시된다. 특정 세부사항이 이용될 필요가 없고, 예시적인 실시예가 많은 상이한 형태로 구현될 수 있고 둘 다 본 개시의 범위를 제한하는 것으로 해석되어서는 안 된다는 것이 당업자에게 명백할 것이다. 일부 예시적인 실시예에서, 공지된 프로세스, 공지된 장치 구조 및 공지된 기술은 상세하게 설명되지 않는다.

여기서 사용되는 용어는 단지 특정 예시적인 실시예들을 설명하기 위한 것이며, 예시적인 실시예들을 제한하기 위한 것이 아니다. 여기서 사용된 것과 같은, 단수 표현들 또는 단복수가 명시되지 않은 표현들은, 문맥상 명백하게 다르게 나타나지 않는 이상, 복수 표현들을 포함하는 것으로 의도된다. 용어, "포함한다", "포함하는", "구비하는", "가지는"은 개방형 의미이며 따라서 언급된 특징들, 구성들(integers), 단계들, 작동들, 요소들 및/또는 구성요소들의 존재를 특정하는 것이며, 하나 이상의 다른 특징들, 구성들, 단계들, 작동들, 요소들, 구성요소들 및/또는 이들 그룹의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다. 본 명세서에서 방법 단계들, 프로세스들 및 작동들은, 수행하는 순서가 명시되지 않는 한, 논의되거나 설명된 특정 순서로 반드시 수행되는 것으로 해석되는 것은 아니다. 또한 추가적인 또는 대안적인 단계들이 선택될 수 있다.

요소 또는 층이 다른 요소 또는 층 "상에", "연결된", "결합된", "부착된", "인접한" 또는 "덮는"으로 언급될 때, 이는 직접적으로 상기 다른 요소 또는 층 상에 있거나, 연결되거나, 결합되거나, 부착되거나, 인접하거나 또는 덮거나, 또는 중간 요소들 또는 층들이 존재할 수 있다. 반대로, 요소가 다른 요소 또는 층의 "직접적으로 상에", "직접적으로 연결된", 또는 "직접적으로 결합된"으로 언급될 때, 중간 요소들 또는 층들이 존재하지 않은 것으로 이해되어야 할 것이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 요소를 지칭한다. 본원발명에서 사용된 용어 "및/또는"은 열거된 항목들 중 하나 이상의 항목의 모든 조합들 및 부조합들을 포함한다.

비록 제1, 제2, 제3 등의 용어들이 본원발명에서 다양한 요소들, 영역들, 층들, 및/또는 섹션들을 설명하기 위해 사용될 수 있으나, 이 요소들, 영역들, 층들, 및/또는 섹션들은 이들 용어들에 의해 제한되어서는 아니 되는 것으로 이해되어야 한다. 이들 용어는 어느 한 요소, 영역, 층, 또는 섹션을 단지 다른 요소, 영역, 층 또는 섹션과 구분하기 위해 사용된다. 따라서, 이하에서 논의되는 제1 요소, 제1 영역, 제1 층, 또는 제1 섹션은 예시적인 실시예들의 교시를 벗어나지 않고 제2 요소, 제2 영역, 제2 층, 또는 제2 섹션으로 지칭될 수 있다.

공간적으로 상대적인 용어들(예를 들어, "아래에", "밑에", "하부", "위에", "상단" 등)은 도면에 도시된 바와 같이 하나의 요소 또는 특징과 다른 요소(들) 또는 특징(들)과의 관계를 설명하기 위해 설명의 편의를 위해 사용될 수 있다. 공간적으로 상대적인 용어는 도면에 도시된 배향뿐만 아니라 사용 또는 작동 중인 장치의 다른 배향들을 포함하도록 의도된다는 것으로 이해되어야 한다. 예를 들어, 도면 내의 상기 장치가 뒤집힌다면, 다른 요소들 또는 특징들의 "밑에" 또는 "아래에"로 설명된 요소들은 다른 요소들 또는 특징들의 "위에" 배향될 것이다. 따라서, 상기 "아래에" 용어는 위 및 아래의 배향을 모두 포함할 수 있다. 상기 장치는 다르게 배향될 수 있고(90도 회전되거나, 다른 배향으로), 본원발명에서 사용된 공간적으로 상대적인 설명어구는 그에 맞춰 해석될 수 있다.

실시예들의 설명에서 "동일" 또는 "같은"이라는 용어를 사용할 경우, 약간의 부정확함이 존재할 수 있음을 이해해야 한다. 따라서, 한 요소 또는 값이 다른 요소 또는 값과 동일한 것으로 언급될 경우, 해당 요소 또는 값이 제조 또는 작동 오차 (예를 들어 ±10 %) 내의 다른 요소 또는 값과 동일하다는 것을 이해해야 한다

수치와 관련하여 본 명세서에서 "대략" 또는 "실질적으로"라는 단어를 사용하는 경우, 당해 수치는 언급된 수치의 제조 또는 작동 오차(예를 들어 ±10%)를 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 또한 기하학적 형태와 관련하여 "일반적으로"와 "실질적으로"라는 단어를 사용할 경우 기하학적 형태의 정확성이 요구되지는 않지만 형태에 대한 자유(Latitude)는 개시 범위 내에 있음을 이해해야 한다.

다르게 정의되지 않는 한, 본원발명에서 사용되는 모든 용어들(기술적 및 과학적 용어를 포함하는)은 예시적인 실시예들이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 또한, 일반적으로 사용되는 사전에 정의된 용어들을 포함하여, 용어들은 관련 기술의 맥락에서 그 의미와 일치하는 의미를 갖는 것으로 해석되어야 하며, 본원발명에서 명시적으로 정의되지 않는 한, 이상적이거나 지나치게 공식적인 의미로 해석되지 않을 것으로 이해될 것이다.

도 1은 실시예에 따른 기판 처리 장치의 사시도이고, 도 2는 도 1의 액처리 챔버의 정단면도이다.

도 1, 도 2에 도시된 바와 같이, 기판 처리 장치(1)는 인덱스 모듈(10), 처리 모듈(20), 그리고 제어기(30)를 포함할 수 있다. 상부에서 바라볼 때, 인덱스 모듈(10)과 처리 모듈(20)은 일 방향을 따라 배치될 수 있고, 이하, 인덱스 모듈(10)과 처리 모듈(20)이 배치된 방향을 제1 방향(X)이라 하고, 상부에서 바라볼 때 제1 방향(X)과 수직한 방향을 제2 방향(Y)이라 하고, 제1 방향(X) 및 제2 방향(Y)에 모두 수직한 방향을 제3 방향(Z)이라 한다.

인덱스 모듈(10)의 전체 또는 일부, 처리 모듈(20)의 전체 또는 일부, 제어기(30)의 전체 또는 일부는 소정 부피를 갖는 하우징(40)의 내부 공간에 위치될 수 있다. 하우징(40)은 금속 재질로 제공될 수 있다.

인덱스 모듈(10)은 기판(W)이 수납된 용기(C)로부터 기판(W)을 처리 모듈(20)로 반송하고, 처리 모듈(20)에서 처리가 완료된 기판(W)을 용기(C)로 수납할 수 있다. 인덱스 모듈(10)의 길이 방향은 제2 방향(Y)으로 제공될 수 있다. 인덱스 모듈(10)은 로드 포트(12)와 인덱스 프레임(14)을 가질 수 있다. 인덱스 프레임(14)을 기준으로 로드 포트(12)는 처리 모듈(20)의 반대 측에 위치된다. 기판(W)들이 수납된 용기(C)는 로드 포트(12)에 놓인다. 로드 포트(12)는 복수 개가 제공될 수 있으며, 복수의 로드 포트(12)는 제2 방향(Y)을 따라 배치될 수 있다.

용기(C)로는 전면 개방 일체식 포드(Front Open Unified Pod : FOUP)와 같은 밀폐용 용기일 수 있다. 용기(C)는 오버헤드 트랜스퍼(Overhead Transfer), 오버헤드 컨베이어(Overhead Conveyor), 그리고 자동 안내 차량(Automatic Guided Vehicle) 등과 같은 이송 수단(미도시)이나 작업자에 의해 로드 포트(12)에 놓일 수 있다.

인덱스 프레임(14)에는 인덱스 로봇(120)이 제공될 수 있다. 인덱스 프레임(14) 내에는 길이 방향이 제2 방향(Y)으로 가이드 레일(124)이 제공되고, 인덱스 로봇(120)은 가이드 레일(124) 상에서 이동 가능하게 제공될 수 있다. 인덱스 로봇(120)은 기판(W)이 놓이는 핸드(122)를 포함하며, 핸드(122)는 전진 및 후진 이동, 제3 방향(Z)을 축으로 한 회전, 그리고 제3 방향(Z)을 따라 이동 가능하게 제공될 수 있다. 핸드(122)는 복수 개가 상하 방향으로 이격되게 제공되고, 핸드(122)들은 서로 독립적으로 전진 및 후진 이동할 수 있다.

제어기(30)는 기판 처리 장치(1)를 제어할 수 있다. 제어기(30)는 기판 처리 장치(1)의 제어를 실행하는 마이크로프로세서(컴퓨터)로 이루어지는 프로세스 컨트롤러와, 오퍼레이터가 기판 처리 장치를 관리하기 위해서 커맨드 입력 조작 등을 행하는 키보드나, 기판 처리 장치(1)의 가동 상황을 가시화해서 표시하는 디스플레이 등으로 이루어지는 유저 인터페이스와, 기판 처리 장치(1)에서 실행되는 처리를 프로세스 컨트롤러의 제어로 실행하기 위한 제어 프로그램이나, 각종 데이터 및 처리 조건에 따라 각 구성부에 처리를 실행시키기 위한 프로그램, 즉 처리 레시피가 저장된 기억부를 구비할 수 있다. 또한 유저 인터페이스 및 기억부는 프로세스 컨트롤러에 접속되어 있을 수 있다. 처리 레시피는 기억 부 중 기억 매체에 기억되어 있을 수 있고, 기억 매체는, 하드 디스크이어도 되고, CD-ROM, DVD 등의 가반성 디스크나, 플래시 메모리 등의 반도체 메모리 일 수도 있다.

제어기(30)는 기판 처리 장치(1)를 제어할 수 있다.

처리 모듈(20)은 버퍼 유닛(200), 반송 챔버(300), 액처리 챔버(400), 그리고 건조 챔버(500)를 포함할 수 있다. 버퍼 유닛(200)은 처리 모듈(20)로 반입되는 기판(W)과 처리 모듈(20)로부터 반출되는 기판(W)이 일시적으로 머무르는 공간을 제공한다. 액처리 챔버(400)는 기판(W) 상에 액을 공급하여 기판(W)을 액처리하는 액처리 공정을 수행한다. 건조 챔버(500)는 기판(W) 상에 잔류하는 액을 제거하는 건조 공정을 수행한다. 반송 챔버(300)는 버퍼 유닛(200), 액처리 챔버(400), 그리고 건조 챔버(500) 간에 기판(W)을 반송한다.

반송 챔버(300)는 그 길이 방향이 제1 방향(X)으로 제공될 수 있다. 버퍼 유닛(200)은 인덱스 모듈(10)과 반송 챔버(300) 사이에 배치될 수 있다. 액처리 챔버(400)와 건조 챔버(500)는 반송 챔버(300)의 측부에 배치될 수 있다. 액처리 챔버(400)와 반송 챔버(300)는 제2 방향(Y)을 따라 배치될 수 있다. 건조 챔버(500)와 반송 챔버(300)는 제2 방향(Y)을 따라 배치될 수 있다. 버퍼 유닛(200)은 반송 챔버(300)의 일단에 위치될 수 있다.

액처리 챔버(400)들은 반송 챔버(300)의 양측에 배치되고, 건조 챔버(500)들은 반송 챔버(300)의 양측에 배치되며, 액처리 챔버(400)들은 건조 챔버(500)들보다 버퍼 유닛(200)에 더 가까운 위치에 배치될 수 있다. 반송 챔버(300)의 일측에서 액처리 챔버(400)들은 제1 방향(X) 및 제3 방향(Z)을 따라 각각 A X B(A, B는 각각 1 또는 1 보다 큰 자연수) 배열로 제공될 수 있다. 또한 반송 챔버(300)의 일측에서 건조 챔버(500)들은 제1 방향(X) 및 제3 방향(Z)을 따라 각각 C X D(C, D는 각각 1 또는 1 보다 큰 자연수)개가 제공될 수 있다. 상술한 바와 달리, 반송 챔버(300)의 일측에는 액처리 챔버(400)들만 제공되고, 그 타측에는 건조 챔버(500)들만 제공될 수 있다.

반송 챔버(300)는 반송 로봇(320)을 가질 수 있다. 반송 챔버(300) 내에는 길이 방향이 제1 방향(X)으로 가이드 레일(324)이 제공되고, 반송 로봇(320)은 가이드 레일(324) 상에서 이동 가능하게 제공될 수 있다. 반송 로봇(320)은 기판(W)이 놓이는 핸드(322)를 포함할 수 있고, 핸드(322)는 전진 및 후진 이동, 제3 방향(Z)을 축으로 한 회전, 그리고 제3 방향(Z)을 따라 이동 가능하게 제공될 수 있다. 핸드(322)는 복수 개가 상하 방향으로 이격되게 제공되고, 핸드(322)들은 서로 독립적으로 전진 및 후진 이동할 수 있다.

버퍼 유닛(200)은 기판(W)이 놓이는 버퍼(220)를 복수 개 구비한다. 버퍼(220)들은 제3 방향(Z)을 따라 서로 간에 이격되도록 배치될 수 있다. 버퍼 유닛(200)은 전면(Front Face)과 후면(Rear Face)이 개방된다. 전면은 인덱스 모듈(10)과 마주보는 면이고, 후면은 반송 챔버(300)와 마주보는 면이다. 인덱스 로봇(120)은 전면을 통해 버퍼 유닛(200)에 접근하고, 반송 로봇(320)은 후면을 통해 버퍼 유닛(200)에 접근할 수 있다.

액처리 챔버(400)는 챔버 하우징(410), 컵(420), 지지 유닛(440), 액 공급 유닛(460), 그리고 승강 유닛(480)을 가질 수 있다.

챔버 하우징(410)은 기판(W)이 처리되는 내부 공간을 가질 수 있다. 챔버 하우징(410)은 대체로 육면체의 형상을 가질 수 있다. 예컨대, 챔버 하우징(410)은 직육면체의 형상을 가질 수 있다. 또한 챔버 하우징(410)에는 기판(W)이 반입되거나, 반출되는 개구(미도시)가 형성될 수 있다. 또한 챔버 하우징(410)에는 개구를 선택적으로 개폐하는 도어(미도시)가 설치될 수 있다.

컵(420)은 상부가 개방된 통 형상을 가질 수 있다. 컵(420)은 처리 공간을 가지고, 기판(W)은 처리 공간 내에서 액처리 될 수 있다. 지지 유닛(440)은 처리 공간에서 기판(W)을 지지한다. 액 공급 유닛(460)은 지지 유닛(440)에 지지된 기판(W) 상으로 처리액을 공급한다. 처리액은 복수 종류로 제공될 수 있고, 기판(W) 상으로 순차적으로 공급될 수 있다. 승강 유닛(480)은 컵(420)과 지지 유닛(440) 간의 상대 높이를 조절한다.

컵(420)은 복수의 회수통(422, 424, 426)을 가질 수 있다. 회수통들(422, 424, 426)은 각각 기판 처리에 사용된 액을 회수하는 회수 공간을 가질 수 있다. 각각의 회수통들(422, 424, 426)은 지지 유닛(440)을 감싸는 링 형상으로 제공될 수 있다. 액 처리 공정이 진행시 기판(W)의 회전에 의해 비산되는 처리액은 각 회수통(422, 424, 426)의 유입구(422a, 424a, 426a)를 통해 회수 공간으로 유입된다.

컵(420)은 제1 회수통(422), 제2 회수통(424), 그리고 제3 회수통(426)을 가질 수 있다. 제1 회수통(422)은 지지 유닛(440)을 감싸도록 배치되고, 제2 회수통(424)은 제1 회수통(422)을 감싸도록 배치되고, 제3 회수통(426)은 제2 회수통(424)을 감싸도록 배치될 수 있다. 제2 회수통(424)으로 액을 유입하는 제2 유입구(424a)는 제1 회수통(422)으로 액을 유입하는 제1 유입구(422a)보다 상부에 위치되고, 제3 회수통(426)으로 액을 유입하는 제3 유입구(426a)는 제2 유입구(424a)보다 상부에 위치될 수 있다.

지지 유닛(440)은 지지판(442)과 구동축(444)을 가질 수 있다. 지지판(442)의 상면은 대체로 원형으로 제공되고 기판(W)보다 큰 직경을 가질 수 있다. 지지판(442)의 중앙부에는 기판(W)의 후면을 지지하는 지지핀(442a)이 제공되고, 지지핀(442a)은 기판(W)이 지지판(442)으로부터 일정 거리 이격되도록 그 상단이 지지판(442)으로부터 돌출되게 제공될 수 있다. 지지판(442)의 가장자리부에는 척핀(442b)이 제공될 수 있다. 척핀(442b)은 지지판(442)으로부터 상부로 돌출되게 제공되며, 기판(W)이 회전될 때 기판(W)이 지지 유닛(440)으로부터 이탈되지 않도록 기판(W)의 측부를 지지한다. 구동축(444)은 구동기(446)에 의해 구동되며, 기판(W)의 저면 중앙과 연결되며, 지지판(442)을 그 중심축을 기준으로 회전시킨다.

도 3, 도 4는 실시예에 따른 액 공급 유닛의 사시도이고, 도 5는 도 3의 제1 노즐의 분해 사시도이다.

도 3 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 실시예에 따른 액 공급 유닛(460)은 적어도 하나 이상의 노즐(461, 462, 463)을 포함한다. 노즐(461, 462, 463)들은 기판(W)으로 처리액을 공급할 수 있다. 처리액은 케미칼, 린스액 및 유기용제 등일 수 있다. 케미칼은 강산 또는 강염기의 성질을 가지는 것일 수 있다. 또한 린스액은 순수(純水)일 수 있다. 유기용제는 이소프로필알코올(IPA)일 수 있다.

액 공급 유닛(460)은 3개의 노즐(461, 462, 463), 모터(464), 제1 벨트(465) 및 제2 벨트(466)를 포함할 수 있다. 3개의 노즐(461, 462, 463)은 각각 제1 노즐(461), 제2 노즐(462), 제3 노즐(463)로 정의된다.

제1 노즐 내지 제3 노즐(461, 462, 463)은 수평 방향으로 배치될 수 있다.

제1 노즐(461)은 액을 공급하는 제1 공급관(4611)과, 제1 공급관(4611)의 하부에 제공되는 제1 회전부(4612)와, 제1 회전부(4612)의 하부에 제공되는 제1 전자클러치(4613)를 구비한다.

제1 전자클러치(4613)는 제1 부분(4696)과 제2 부분(4697)으로 구성될 수 있다. 제1 부분(4696)과 제2 부분(4697) 중 어느 한 곳에는 전자석(미도시)이 구비된다. 전자석이 작동하면, 제1 부분(4696)과 제2 부분(4697)은 상하 방향으로 밀착되어 제2 부분(4697)의 동력이 제1 부분(4696)으로 그대로 전달되는 상태가 되는데, 이를 제1 전자클러치(4613)의 ON 상태로 정의하고, 제1 부분(4696)과 제2 부분(4697) 사이에 갭이 형성되어, 제2 부분(4697)의 동력이 제1 부분(4696)으로 전달되지 않는 상태를 제1 전자클러치(4613)의 OFF 상태라 정의한다.

제1 전자클러치(4613)는 특정 형태로 제한되지 않으며, 하나의 예로서, 제1 부분(4696)은 하면 중앙에 축이 형성된 원판 형태로 제공될 수 있고, 제2 부분(4697)은 제1 부분(4696)의 축에 결합되는 휠 형태로 제공될 수 있다. 제1 전자클러치(4613)는 시중에 널리 알려진 다양한 구조가 채택될 수 있다.

제1 회전부(4612)는 상부 베어링(4691), 하부 베어링(4692), 가이드(4693) 및 막대(4694)를 포함할 수 있다.

상부 베어링(4691)과 하부 베어링(4692)은 수직 방향으로 이격 배치된다. 상부 베어링(4691)과 하부 베어링(4692)은 동일한 규격일 수 있다.

상부 베어링(4691)의 아우터링(4691a)은 제1 공급관(4611)과 결합된다. 즉, 상부 베어링(4691)의 아우터링(4691a)가 회전될 때, 제1 공급관(4611)도 함께 회전된다.

하부 베어링(4692)의 아우터링(4692a)은 제1 전자클러치(4613)의 제1 부분(4696)에 결합된다.

가이드(4693)의 상단은 상부 베어링(4691)의 이너링(4691b)에 결합되고, 하단은 하부 베어링(4692)의 이너링(4692b)에 결합된다. 가이드(4693)는 챔버 하우징(410)의 벽면이나, 후술되는 브라켓(467) 등에 고정 설치될 수 있다. 가이드(4693)에 후술되는 제1 레그부(4671)와 체결되는 레일홈(4693a)이 형성될 수 있다.

막대(4694)의 상부는 상부 베어링(4691)의 아우터링(4691a)에 결합되고, 하부는 하부 베어링(4692)의 아우터링(4692a)에 결합된다. 막대(4694)는 상부 베어링(4691)의 아우터링(4691a)과 하부 베어링(4692)의 아우터링(4692a)의 회전을 연동시킨다. 즉, 가이드(4693)가 브라켓(467) 등에 고정된 상태에서, 제1 전자클러치(4613)가 ON 상태가 되어, 제1 전자클러치(4613)의 회전력이 하부 베어링(4692)의 아우터링(4692a)로 전달되면, 막대(4694)에 의하여, 상부 베어링(4691)의 아우터링(4691a)과 제1 공급관(4611)도 함께 회전된다.

제2 노즐(462)은 액을 공급하는 제2 공급관(4621)과, 제2 공급관(4621)의 하부에 제공되는 제2 회전부(4622)와, 제2 회전부(4622)의 하부에 제공되는 제2 전자클러치(4623)를 구비한다. 제2 회전부(4622)는 제1 회전부(4612)와 동일한 구조로 제공될 수 있다. 제2 전자클러치(4623)은 제1 전자클러치(4613)과 동일한 구조로 제공될 수 있다.

제3 노즐(463)은 액을 공급하는 제3 공급관(4631)과, 제3 공급관(4631)의 하부에 제공되는 제3 회전부(4632)와, 제3 회전부(4632)의 하부에 제공되는 제3 전자클러치(4633)를 구비한다. 제3 회전부(4632)는 제1 회전부(4612)와 동일한 구조로 제공될 수 있다. 제3 전자클러치(4633)은 제1 전자클러치(4613)과 동일한 구조로 제공될 수 있다.

제1 전자클러치(4613)의 하부에는 제1 풀리(4614)가 제공될 수 있다. 제2 전자클러치(4623)의 하부에는 제2 풀리(4624)가 제공될 수 있다. 제3 전자클러치(4633)의 하부에는 제3 풀리(4634)가 제공될 수 있다. 제1 풀리(4614)는 2개의 벨트 수용홈을 가질 수 있다.

제1 벨트(465)는 제1 풀리(4614)와 제2 풀리(4624)에 결합되어, 제1 전자클러치(4613)과 제2 전자클러치(4623)의 회전을 연동시킨다.

제2 벨트(466)는 제1 풀리(4614)와 제3 풀리(4634)에 결합되어, 제1 전자클러치(4613)과 제3 전자클러치(4633)의 회전을 연동시킨다.

모터(464)는 제1 풀리(4614)의 하부에 결합되어, 제1 전자클러치(4613)로 회전력을 제공한다.

액 공급 유닛(460)의 작동을 설명한다. 모터(464)가 회전 동작할 때, 제1 전자클러치(4613)가 ON 상태이고, 제2 전자클러치(4623)와 제3 전자클러치(4633)가 OFF 상태이면, 제1 회전부(4612)로 동력이 전달되어 제1 공급관(4611)이 회전된다. 마찬가지로, 제2 전자클러치(4623)가 ON 상태이고, 제1 전자클러치(4613)와 제3 전자클러치(4633)가 OFF 상태이면, 제2 회전부(4622)로 동력이 전달되어 제2 공급관(4621)이 회전되고, 제3 전자클러치(4633)가 ON 상태이고, 제1 전자클러치(4613)와 제2 전자클러치(4623)가 OFF 상태이면, 제3 회전부(4632)로 동력이 전달되어 제3 공급관(4631)이 회전된다.

일부 실시예들에서, 액 공급 유닛(460)은 브라켓(467) 및 액추에이터(468)를 더 포함할 수 있다.

브라켓(467)의 전면에는 제1 레그부(4671), 제2 레그부(4672) 및 제3 레그부(4673)이 제공될 수 있다. 제1 레그부(4671)는 제1 회전부(4612)의 가이드(4693)에 결합된다. 제2 레그부(4672)는 제2 회전부(4622)의 가이드에 결합된다. 제3 레그부(4673)는 제3 회전부(4632)의 가이드에 결합된다. 제1 레그부(4671), 제2 레그부(4672) 및 제3 레그부(4673) 각각은 볼 스플라인 또는 볼 부쉬로 제공될 수 있다.

액추에이터(468)는 브라켓(467)의 배면에 결합될 수 있다. 액추에이터(468)의 로드는 모터(464)의 몸체에 결합될 수 있다. 액추에이터(468)는 브라켓(467)을 기준으로 제1 노즐(461)을 수직 방향으로 위치 이동시킨다. 제2 노즐(462)과 제3 노즐(463)은 제1 노즐(461)과 세트화되어, 제1 노즐(461)과 함께 수직 방향으로 위치 이동되도록 구성될 수 있다.

일부 실시예들에서, 제1 노즐 내지 제3 노즐(461, 462, 463)에서는 서로 상이한 종류의 처리액을 공급할 수 있다. 예컨대, 제1 노즐 내지 제3 노즐(461, 462, 463)들 중 어느 하나에서는 케미칼을 공급하고, 제1 노즐 내지 제3 노즐(461, 462, 463)들 중 다른 하나에서는 린스액을 공급하고, 제1 노즐 내지 제3 노즐(461, 462, 463)들 중 또 다른 하나에서는 유기용제를 공급할 수 있다.

제어기(30)는 제1 노즐 내지 제3 노즐(461, 462, 463)들 중 다른 하나에서 기판(W)으로 린스액을 공급한 이후, 제1 노즐 내지 제3 노즐(461, 462, 463)들 중 또 다른 하나에서 유기용제를 공급하도록 액 공급 유닛(460)을 제어할 수 있다. 이에 기판(W) 상에 공급된 린스액은 표면 장력이 작은 유기용제로 치환될 수 있다.

액 공급 유닛(460)은 단일 모터(464)의 의하여 복수 개의 노즐(461, 462, 463)의 회전(= 스윙)이 구현되며, 그 구조가 심플하여 챔버 하우징(410) 내에서 작은 부피를 차지한다.

다시 도 1 내지 도 2를 참조하면, 승강 유닛(480)은 컵(420)을 상하 방향으로 이동시킨다. 컵(420)의 상하 이동에 의해 컵(420)과 기판(W) 간의 상대 높이가 변경된다. 이에 의해 기판(W)에 공급되는 액의 종류에 따라 처리액을 회수하는 회수통(422, 424, 426)이 변경되므로, 액들이 분리 회수될 수 있다. 상술한 바와 달리, 컵(420)은 고정 설치되고, 승강 유닛(480)은 지지 유닛(440)을 상하 방향으로 이동시킬 수 있다.

예시적인 실시예들이 여기에 개시되었으며, 다른 변형이 가능할 수 있음을 이해해야 한다. 특정 실시예의 개별 요소 또는 특징은 일반적으로 그 특정 실시예로 제한되지 않지만, 적용 가능한 경우, 특별히 도시되거나 설명되지 않더라도 상호 교환 가능하고 선택된 실시예에서 사용될 수 있다. 이러한 변형은 본 개시내용의 사상 및 범위를 벗어나는 것으로 간주되어서는 안 되며, 통상의 기술자에게 자명한 그러한 모든 변형은 다음 청구범위의 범위 내에 포함되도록 의도된다.

460 : 액 공급 유닛
461 : 제1 노즐
462 : 제2 노즐
463 : 제3 노즐
464 : 모터
465 : 제1 벨트
466 : 제2 벨트
467 : 브라켓
468 : 액추에이터

Claims

액을 공급하는 제1 공급관과, 상기 제1 공급관의 하부에 제공되는 제1 회전부와, 상기 제1 회전부의 하부에 제공되는 제1 전자클러치(Electromagnetic Clutch)를 구비하는 제1 노즐;
액을 공급하는 제2 공급관과, 상기 제2 공급관의 하부에 제공되는 제2 회전부와, 상기 제2 회전부의 하부에 제공되는 제2 전자클러치를 구비하는 제2 노즐;
상기 제1 전자클러치에 회전력을 제공하는 모터; 및
상기 제1 전자클러치와 상기 제2 전자클러치의 회전을 연동시키는 제1 벨트;를 포함하는, 액 공급 유닛.
제 1 항에 있어서,
상기 제1 회전부는,
상부 베어링;
상기 상부 베어링의 하부에 이격 배치되는 하부 베어링;
상부가 상기 상부 베어링의 이너링에 체결되고, 하부가 상기 하부 베어링의 이너링에 결합되는 가이드; 및
상부가 상기 상부 베어링의 아우터링에 결합되고, 하부가 상기 하부 베어링의 아우터링에 결합되는 막대;를 포함하는, 액 공급 유닛.
제 1 항에 있어서,
상기 제2 회전부는,
상부 베어링;
상기 상부 베어링의 하부에 이격 배치되는 하부 베어링;
상부가 상기 상부 베어링의 이너링에 결합되고, 하부가 상기 하부 베어링의 이너링에 결합되는 가이드; 및
상부가 상기 상부 베어링의 아우터링에 결합되고, 하부가 상기 하부 베어링의 아우터링에 결합되는 막대;를 포함하는, 액 공급 유닛.
제 1 항에 있어서,
상기 제1 전자클러치의 하부에는 제1 풀리가 제공되고,
상기 제2 전자클러치의 하부에는 제2 풀리가 제공되고,
상기 제1 벨트는 상기 제1 풀리와 상기 제2 풀리에 결합되고,
상기 모터는 상기 제1 풀리에 결합되는, 액 공급 유닛.
제 4 항에 있어서,
액을 공급하는 제3 공급관과, 상기 제3 공급관의 하부에 제공되는 제3 회전부와, 상기 제3 회전부의 하부에 제공되는 제3 전자클러치를 구비하는 제3 노즐; 및
상기 제1 전자클러치와 상기 제3 전자클러치의 회전을 연동시키는 제2 벨트;를 더 포함하는, 액 공급 유닛.
제 5 항에 있어서,
상기 제3 전자클러치의 하부에는 제3 풀리가 제공되고,
상기 제2 벨트는 상기 제1 풀리와 상기 제3 풀리에 결합되는, 액 공급 유닛.
제 5 항에 있어서,
상기 제3 회전부는,
상부 베어링;
상기 상부 베어링의 하부에 이격 배치되는 하부 베어링;
상부가 상기 상부 베어링의 이너링에 체결되고, 하부가 상기 하부 베어링의 이너링에 결합되는 가이드; 및
상부가 상기 상부 베어링의 아우터링에 결합되고, 하부가 상기 하부 베어링의 아우터링에 결합되는 막대;를 포함하는, 액 공급 유닛.
기판 처리 장치에 있어서,
내부 공간을 가지는 챔버 하우징;
상기 내부 공간에서 기판을 지지하는 지지 유닛; 및
상기 지지 유닛에 안착된 기판으로 액을 공급하는 액 공급 유닛;을 포함하고,
상기 액 공급 유닛은,
액을 공급하는 제1 공급관과, 상기 제1 공급관의 하부에 제공되는 제1 회전부와, 상기 제1 회전부의 하부에 제공되는 제1 전자클러치를 구비하는 제1 노즐;
액을 공급하는 제2 공급관과, 상기 제2 공급관의 하부에 제공되는 제2 회전부와, 상기 제2 회전부의 하부에 제공되는 제2 전자클러치를 구비하는 제2 노즐;
상기 제1 전자클러치에 회전력을 제공하는 모터; 및
상기 제1 전자클러치와 상기 제2 전자클러치의 회전을 연동시키는 제1 벨트;를 포함하는, 기판 처리 장치.
제 8 항에 있어서,
상기 제1 회전부는,
상부 베어링;
상기 상부 베어링의 하부에 이격 배치되는 하부 베어링;
상부가 상기 상부 베어링의 이너링에 체결되고, 하부가 상기 하부 베어링의 이너링에 결합되는 가이드; 및
상부가 상기 상부 베어링의 아우터링에 결합되고, 하부가 상기 하부 베어링의 아우터링에 결합되는 막대;를 포함하는, 기판 처리 장치.
제 8 항에 있어서,
상기 제2 회전부는,
상부 베어링;
상기 상부 베어링의 하부에 이격 배치되는 하부 베어링;
상부가 상기 상부 베어링의 이너링에 결합되고, 하부가 상기 하부 베어링의 이너링에 결합되는 가이드; 및
상부가 상기 상부 베어링의 아우터링에 결합되고, 하부가 상기 하부 베어링의 아우터링에 결합되는 막대;를 포함하는, 기판 처리 장치.
제 8 항에 있어서,
상기 제1 전자클러치의 하부에는 제1 풀리가 제공되고,
상기 제2 전자클러치의 하부에는 제2 풀리가 제공되고,
상기 제1 벨트는 상기 제1 풀리와 상기 제2 풀리에 결합되고,
상기 모터는 상기 제1 풀리에 결합되는, 기판 처리 장치.
제 11 항에 있어서,
액을 공급하는 제3 공급관과, 상기 제3 공급관의 하부에 제공되는 제3 회전부와, 상기 제3 회전부의 하부에 제공되는 제3 전자클러치를 구비하는 제3 노즐; 및
상기 제1 전자클러치와 상기 제3 전자클러치의 회전을 연동시키는 제2 벨트;를 더 포함하는, 기판 처리 장치.
제 12 항에 있어서,
상기 제3 전자클러치의 하부에는 제3 풀리가 제공되고,
상기 제2 벨트는 상기 제1 풀리와 상기 제3 풀리에 결합되는, 기판 처리 장치.
제 12 항에 있어서,
상기 제3 회전부는,
상부 베어링;
상기 상부 베어링의 하부에 이격 배치되는 하부 베어링;
상부가 상기 상부 베어링의 이너링에 결합되고, 하부가 상기 하부 베어링의 이너링에 결합되는 가이드; 및
상부가 상기 상부 베어링의 아우터링에 결합되고, 하부가 상기 하부 베어링의 아우터링에 결합되는 막대;를 포함하는, 기판 처리 장치.
기판 처리 장치에 있어서,
내부 공간을 가지는 챔버 하우징;
상기 내부 공간에서 기판을 지지하는 지지 유닛; 및
상기 지지 유닛에 안착된 기판으로 액을 공급하는 액 공급 유닛;을 포함하고,
상기 액 공급 유닛은,
액을 공급하는 제1 공급관과, 상기 제1 공급관의 하부에 제공되는 제1 회전부와, 상기 제1 회전부의 하부에 제공되는 제1 전자클러치를 구비하는 제1 노즐;
액을 공급하는 제2 공급관과, 상기 제2 공급관의 하부에 제공되는 제2 회전부와, 상기 제2 회전부의 하부에 제공되는 제2 전자클러치를 구비하는 제2 노즐;
액을 공급하는 제3 공급관과, 상기 제3 공급관의 하부에 제공되는 제3 회전부와, 상기 제3 회전부의 하부에 제공되는 제3 전자클러치를 구비하는 제3 노즐;
상기 제1 전자클러치에 회전력을 제공하는 모터;
상기 제1 전자클러치와 상기 제2 전자클러치의 회전을 연동시키는 제1 벨트; 및
상기 제1 전자클러치와 상기 제3 전자클러치의 회전을 연동시키는 제2 벨트;를 포함하는, 기판 처리 장치.
제 15 항에 있어서,
상기 제1 전자클러치의 하부에는 제1 풀리가 제공되고,
상기 제2 전자클러치의 하부에는 제2 풀리가 제공되고,
상기 제1 벨트는 상기 제1 풀리와 상기 제2 풀리에 결합되고,
상기 모터는 상기 제1 풀리에 결합되는, 기판 처리 장치.
제 16 항에 있어서,
상기 제3 전자클러치의 하부에는 제3 풀리가 제공되고,
상기 제2 벨트는 상기 제1 풀리와 상기 제3 풀리에 결합되는, 기판 처리 장치.
제 15 항에 있어서,
상기 제1 회전부, 상기 제2 회전부, 상기 제3 회전부 각각은,
상부 베어링;
상기 상부 베어링의 하부에 이격 배치되는 하부 베어링;
상부가 상기 상부 베어링의 이너링에 결합되고, 하부가 상기 하부 베어링의 이너링에 결합되는 가이드; 및
상부가 상기 상부 베어링의 아우터링에 결합되고, 하부가 상기 하부 베어링의 아우터링에 결합되는 막대;를 포함하는, 기판 처리 장치.
제 18 항에 있어서,
전면에 상기 제1 회전부의 가이드에 결합되는 제1 레그부와, 상기 제2 회전부의 가이드에 결합되는 제2 레그부와, 상기 제3 회전부의 가이드에 결합되는 제3 레그부가 제공되는 브라켓; 및
상기 브라켓에 제공되고, 상기 제1 노즐을 상기 브라켓을 기준으로 상하 방향으로 위치 이동 시키는 액추에이터;를 더 포함하는, 기판 처리 장치.
제 19 항에 있어서,
상기 제1 레그부, 상기 제2 레그부, 상기 제3 레그부 각각은, 볼 스플라인 또는 볼 부쉬로 제공되는, 기판 처리 장치.