KR-20260060871-A - UNIT FOR CIRCULATING A LIQUID AND APPARATUS FOR TREATING A SUBSTRATE INCLUDING SAME

Abstract

본 발명은 액을 일정한 온도로 순환시키는 유닛과 이를 이용하여 처리액의 온도를 일정하게 유지하여 기판을 처리하는 장치에 관한 것이다. 일 실시 예에 의하면, 제어기는 센서부에서 측정된 농도가 설정값 이상일 경우, 배출부로 순수를 배출하고, 매니폴드 내로 순수를 공급하고, 방청제를 첨가하도록 액 순환 유닛을 제어하여 액 순환 유닛이 부식되고, 이로 인하여 파손, 누출되는 것을 방지할 수 있고, 기판 처리 장치의 수명 및 신뢰성을 향상시킬 수 있다.

Inventors

• 김해경
• 이태훈

Assignees

• 세메스 주식회사

Dates

Publication Date

20260506

Application Date

20241025

Claims (20)

1. 기판을 처리하는 장치에 있어서, 기판을 처리하는 처리 공간을 제공하는 챔버; 상기 처리 공간으로 처리액을 공급하는 처리액 공급 유닛; 및 제어기를 포함하고, 상기 처리액 공급 유닛은, 상기 처리액을 저장하는 처리액 공급원; 상기 기판으로 상기 처리액을 토출하는 노즐; 상기 처리액 공급원과 상기 노즐을 연결하는 처리액 공급 라인; 및 상기 처리액 공급 라인에 인접하여 액을 순환시켜 상기 처리액의 온도를 일정하게 유지하도록 제공되는 액 순환 유닛을 포함하고, 상기 액 순환 유닛은, 상기 액을 저장하고, 공급하는 액 공급부; 상기 액 공급부로부터 상기 액이 공급되는 매니폴드; 상기 매니폴드로 첨가제를 투입하는 첨가제 공급부; 상기 매니폴드로부터 공급된 액이 상기 액 공급부로 순환되도록 제공되는 순환 라인; 및 상기 액 내 이물질의 농도를 측정하는 센서부를 포함하고, 상기 순환 라인은 상기 처리액 공급 라인에 인접하여 설치되고, 상기 제어기는, 상기 센서부에서 측정된 값이 설정값 이상일 경우, 상기 매니폴드로 상기 첨가제를 투입하도록 상기 액 순환 유닛을 제어하는 기판 처리 장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 매니폴드는 상기 액을 배출하는 배출 라인을 포함하고, 상기 제어기는, 상기 센서부에서 측정된 값이 설정값 이상일 경우, 상기 배출 라인을 통하여 상기 액을 배출하도록 상기 액 순환 유닛을 제어하는 기판 처리 장치.
3. 제1항에 있어서, 상기 이물질은 이온이고, 상기 첨가제는 상기 이온의 농도를 낮추는 기판 처리 장치.
4. 제3항에 있어서, 상기 이물질은 이온이고, 상기 첨가제는 상기 액 내에서 상기 이온과 흡착하는 기판 처리 장치.
5. 제2항에 있어서, 상기 액 공급부는, 상기 액을 저장하는 액 공급원; 상기 매니폴드와 상기 액을 연결하는 액 공급 라인을 포함하고, 상기 액 공급 라인, 상기 순환 라인, 상기 매니폴드는 금속을 포함하는 재질로 제공되고, 상기 제어기는, 상기 순환 라인으로부터 상기 액 공급 라인, 상기 순환 라인, 상기 매니폴드로부터 이온이 용해되지 않도록 상기 첨가제를 투입하는 기판 처리 장치.
6. 제2항에 있어서, 상기 액 공급부는, 상기 액을 저장하는 액 공급원; 상기 매니폴드와 상기 액을 연결하는 액 공급 라인을 포함하고, 상기 제어기는, 상기 액 공급 라인, 상기 매니폴드, 상기 순환 라인의 내측에 피막을 형성하도록 상기 첨가제를 투입하는 기판 처리 장치.
7. 제2항에 있어서, 상기 센서부는 상기 액의 pH를 측정하도록 제공되고, 상기 첨가제는 상기 액의 pH를 상승시키는 기판 처리 장치.
8. 제2항에 있어서, 상기 처리액은 현상액인 기판 처리 장치.
9. 제7항에 있어서, 상기 액은 순수(pure water)인 기판 처리 장치.
10. 제2항에 있어서, 상기 액 공급부는, 상기 액을 저장하는 복수의 액 공급원; 상기 복수의 액 공급원과 상기 매니폴드를 연결하는 복수의 액 공급 라인; 상기 복수의 액 공급 라인에 각각 설치되는 밸브를 포함하고, 상기 제어기는, 상기 복수의 액 공급원 중 어느 하나로부터 공급된 상기 액의 측정된 농도가 설정값 이상일 경우, 상기 배출 라인을 통하여 상기 액을 배출하고, 상기 복수의 액 공급원 중 다른 하나로부터 상기 액을 공급하도록 상기 액 순환 유닛을 제어하는 기판 처리 장치.
11. 액을 순환시키는 유닛에 있어서, 액을 저장하고, 공급하는 액 공급부; 상기 액 공급부로부터 상기 액이 공급되는 매니폴드; 상기 매니폴드로 첨가제를 투입하는 첨가제 공급부; 상기 매니폴드로부터 공급된 액이 상기 액 공급부로 순환되도록 제공되는 순환 라인; 및 상기 액 내 이물질의 농도를 측정하는 센서부; 및 제어기를 포함하고, 상기 제어기는, 상기 센서부에서 측정된 값이 설정값 이상일 경우, 상기 매니폴드로 상기 첨가제를 투입하도록 상기 첨가제 공급부를 제어하는 액 순환 유닛.
12. 제11항에 있어서, 상기 매니폴드는 상기 액을 배출하는 액 배출부를 포함하고, 상기 제어기는, 상기 센서부에서 측정된 값이 설정값 이상일 경우, 상기 액 배출부를 통하여 상기 액을 배출하도록 상기 액 배출부를 제어하는 액 순환 유닛.
13. 제12항에 있어서, 상기 액 공급부는, 상기 액을 저장하는 액 공급원; 상기 매니폴드와 상기 액을 연결하는 액 공급 라인을 포함하고, 상기 액 공급 라인, 상기 순환 라인, 상기 매니폴드는 금속을 포함하는 재질로 제공되고, 상기 제어기는, 상기 순환 라인으로부터 상기 액 공급 라인, 상기 순환 라인, 상기 매니폴드로부터 이온이 용해되지 않도록 상기 첨가제를 투입하는 액 순환 유닛.
14. 제13항에 있어서, 상기 액 공급원은 복수로 제공되고, 상기 액 공급 라인은 상기 복수의 액 공급원과 상기 매니폴드를 연결하도록 제공되고, 상기 액 공급 라인에 상기 액 공급원에 각각 대응되는 밸브를 포함하고, 상기 제어기는, 상기 복수의 액 공급원 중 어느 하나로부터 공급된 상기 액의 측정된 농도가 설정값 이상일 경우, 상기 배출 라인을 통하여 상기 액을 배출하고, 상기 복수의 액 공급원 중 다른 하나로부터 상기 액을 공급하도록 상기 액 순환 유닛을 제어하는 액 순환 유닛.
15. 제13항에 있어서, 상기 제어기는, 상기 액 공급 라인, 상기 매니폴드, 상기 순환 라인의 내측에 피막을 형성하도록 상기 첨가제를 투입하는 액 순환 유닛.
16. 제13항에 있어서, 상기 센서부는 상기 액의 pH를 측정하도록 제공되고, 상기 첨가제는 상기 액의 pH를 상승시키는 액 순환 유닛.
17. 제13항에 있어서, 상기 액은 순수(pure water)인 액 순환 유닛.
18. 기판을 처리하는 장치에 있어서, 기판을 처리하는 처리 공간을 제공하는 챔버; 상기 처리 공간으로 처리액을 공급하는 처리액 공급 유닛; 및 제어기를 포함하고, 상기 처리액 공급 유닛은, 상기 처리액을 저장하는 처리액 공급원; 상기 기판으로 상기 처리액을 토출하는 노즐; 상기 처리액 공급원과 상기 노즐을 연결하는 처리액 공급 라인; 및 상기 처리액 공급 라인에 인접하여 액을 순환시켜 상기 처리액의 온도를 일정하게 유지하도록 제공되는 액 순환 유닛을 포함하고, 상기 액 순환 유닛은, 상기 액을 저장하고, 공급하는 액 공급부; 상기 액 공급부로부터 상기 액이 공급되는 매니폴드; 상기 매니폴드로 첨가제를 투입하는 첨가제 공급부; 상기 매니폴드로부터 공급된 액이 상기 액 공급부로 순환되도록 제공되는 순환 라인; 상기 액 내 이온의 농도를 측정하는 센서부; 및 상기 액을 배출하는 액 배출부를 포함하고, 상기 순환 라인은 상기 처리액 공급 라인에 인접하여 설치되고, 상기 액은 순수이고, 상기 첨가제는 방청제이고, 상기 액 공급 라인, 상기 순환 라인, 상기 매니폴드는 금속을 포함하는 재질로 제공되고, 상기 제어기는, 상기 센서부에서 측정된 농도가 설정값 이상일 경우, 상기 배출부로 상기 순수를 배출하고, 상기 매니폴드 내로 상기 순수를 공급하고, 상기 방청제를 첨가하도록 상기 액 순환 유닛을 제어하는 기판 처리 장치.
19. 제15항에 있어서, 상기 방청제는 상기 순수와 혼합되어 상기 순수 내 상기 이온의 농도를 줄이도록 제공되는 기판 처리 장치.
20. 제19항에 있어서, 상기 처리액은 현상액인 기판 처리 장치.

Description

액 순환 유닛 및 이를 포함하는 기판 처리 장치{UNIT FOR CIRCULATING A LIQUID AND APPARATUS FOR TREATING A SUBSTRATE INCLUDING SAME} 본 발명은 액 순환 유닛 및 이를 포함하는 기판 처리 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 액을 일정한 온도로 순환시키는 유닛과 이를 이용하여 처리액의 온도를 일정하게 유지하여 기판을 처리하는 장치에 관한 것이다. 반도체 소자 또는 평판표시패널을 제조하기 위해 증착 공정, 사진 공정, 식각 공정, 그리고 세정 공정 등 다양한 공정들이 수행된다. 이러한 공정들 중 일부는 기판 상에 처리액을 공급하여 기판을 처리하는 처리 방법을 포함한다. 일 예에 의하면, 세정액으로 기판을 세정하는 세정 공정, 포토레지스트를 도포하는 도포 공정, 노광 처리 후 막을 제거하여 패턴을 형성하는 현상 공정을 포함한다. 처리액으로 기판을 처리할 때 처리액의 온도를 일정하게 유지하는 것은 반도체 제조 공정에서 매우 중요한 요소다. 기판 표면에서 균일한 화학 반응을 보장하기 위해서는 처리액의 온도가 일정해야 하며, 온도의 미세 변동이 처리 결과에 큰 영향을 미칠 수 있다. 예를 들어, 처리액의 온도가 목표 범위를 벗어나면 기판 표면의 화학 반응 속도가 달라지게 되어, 미세한 패턴 형성이나 불순물 제거 등의 공정에서 불균일한 결과를 초래할 수 있다. 이러한 변동은 제품의 품질 저하로 이어질 뿐만 아니라, 생산 라인의 전체적인 효율성을 떨어뜨리는 주요 원인이 된다. 이와 같은 이유로, 처리액의 온도를 일정하게 유지하기 위한 다양한 기술적 방안이 고안되고 있다. 그 중에서도 처리액을 공급하는 라인에 인접하여 열 전달 매체를 흐르게 하는 별도의 라인을 설치하는 방법은 열 전달 매체의 열전도성을 활용하여 처리액 라인의 온도를 안정적으로 유지할 수 있고, 전체 공정의 안정성을 높일 수 있다. 하지만, 열 전달 매체가 장시간 흐르는 환경에서는 라인 내부에서 미세한 부식이 진행되어, 시간이 지남에 따라 장치의 성능을 저하시킬 뿐만 아니라 처리액의 오염이나 누설과 같은 심각한 문제로 이어질 수 있다. 이러한 부식 문제는 처리액의 온도를 일정하게 유지하기 어렵게 만들며, 장치의 신뢰성과 수명을 단축시키는 주요 원인이 될 수 있다. 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. 도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 기판 처리 장치를 개략적으로 보여주는 사시도이다. 도 2는 도 1의 기판 처리 장치의 정면도이다. 도 3은 도 1의 기판 처리 장치에서 도포 블록의 평면도이다. 도 4는 도 1의 기판 처리 장치에서 현상 블록의 평면도이다. 도 5는 도 3의 반송 로봇을 개략적으로 보여주는 평면도이다. 도 6은 도 3 또는 도 4의 열처리 챔버의 일 예를 개략적으로 보여주는 평면도이다. 도 7은 도 6의 열처리 챔버의 정면도이다. 도 8은 도 3 또는 도 4의 액 처리 챔버의 일 예를 개략적으로 보여주는 단면도이다. 도 9는 본 발명의 액 순환 유닛의 일 실시 예를 개략적으로 보여주는 도면이다. 도 10은 도 9의 액 순환 유닛이 도 8의 액 처리 챔버에 결합된 모습을 보여주는 도면이다. 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. 본 실시예에서는 처리가 이루이지는 대상물로 웨이퍼를 예로 들어 설명한다. 그러나 본 발명의 기술적 사상은 처리 대상물로서 웨이퍼 이외에 다른 종류의 기판 처리에 사용되는 장치에도 적용될 수 있다. 이하에서는, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예에 대하여 설명한다. 도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 기판 처리 장치를 개략적으로 보여주는 사시도이고, 도 2는 도 1의 기판 처리 장치의 정면도이다. 도 3은 도 1의 기판 처리 장치에서 도포 블록의 평면도이고, 도 4는 도 1의 기판 처리 장치에서 현상 블록의 평면도이다. 도 1 내지 도 4를 참조하면, 기판 처리 장치(10)는 인덱스 모듈(100, index module), 처리 모듈(300, treating module), 인터페이스 모듈(500, interface module) 그리고 제어기(900)를 포함한다. 일 실시예에 의하며, 인덱스 모듈(100), 처리 모듈(300), 그리고 인터페이스 모듈(500)은 순차적으로 일렬로 배치된다. 이하, 인덱스 모듈(100), 처리 모듈(300), 그리고 인터페이스 모듈(500)이 배열된 방향을 제1 방향(12)이라 하고, 상부에서 바라볼 때 제1 방향(12)과 수직한 방향을 제2 방향(14)이라 하고, 제1 방