[go: up one dir, main page]
More Web Proxy on the site http://driver.im/

KR102361644B1 - 약액 기화 장치 및 이를 포함하는 기판 처리 장치 - Google Patents

약액 기화 장치 및 이를 포함하는 기판 처리 장치 Download PDF

Info

Publication number
KR102361644B1
KR102361644B1 KR1020200089861A KR20200089861A KR102361644B1 KR 102361644 B1 KR102361644 B1 KR 102361644B1 KR 1020200089861 A KR1020200089861 A KR 1020200089861A KR 20200089861 A KR20200089861 A KR 20200089861A KR 102361644 B1 KR102361644 B1 KR 102361644B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
vaporization
chemical liquid
chemical
gas
room
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
KR1020200089861A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20220011007A (ko
Inventor
서원국
박성용
김홍주
설안숙
허석
허영호
Original Assignee
삼성전자주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 삼성전자주식회사 filed Critical 삼성전자주식회사
Priority to KR1020200089861A priority Critical patent/KR102361644B1/ko
Priority to US17/239,644 priority patent/US11590460B2/en
Publication of KR20220011007A publication Critical patent/KR20220011007A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102361644B1 publication Critical patent/KR102361644B1/ko
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D3/00—Distillation or related exchange processes in which liquids are contacted with gaseous media, e.g. stripping
    • B01D3/34—Distillation or related exchange processes in which liquids are contacted with gaseous media, e.g. stripping with one or more auxiliary substances
    • B01D3/343—Distillation or related exchange processes in which liquids are contacted with gaseous media, e.g. stripping with one or more auxiliary substances the substance being a gas
    • B01D3/346—Distillation or related exchange processes in which liquids are contacted with gaseous media, e.g. stripping with one or more auxiliary substances the substance being a gas the gas being used for removing vapours, e.g. transport gas
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F23/00—Mixing according to the phases to be mixed, e.g. dispersing or emulsifying
    • B01F23/10—Mixing gases with gases
    • B01F23/12—Mixing gases with gases with vaporisation of a liquid
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67011—Apparatus for manufacture or treatment
    • H01L21/67017—Apparatus for fluid treatment
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D1/00—Evaporating
    • B01D1/16—Evaporating by spraying
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01F—MEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
    • G01F23/00—Indicating or measuring liquid level or level of fluent solid material, e.g. indicating in terms of volume or indicating by means of an alarm
    • G01F23/22—Indicating or measuring liquid level or level of fluent solid material, e.g. indicating in terms of volume or indicating by means of an alarm by measuring physical variables, other than linear dimensions, pressure or weight, dependent on the level to be measured, e.g. by difference of heat transfer of steam or water
    • G01F23/28—Indicating or measuring liquid level or level of fluent solid material, e.g. indicating in terms of volume or indicating by means of an alarm by measuring physical variables, other than linear dimensions, pressure or weight, dependent on the level to be measured, e.g. by difference of heat transfer of steam or water by measuring the variations of parameters of electromagnetic or acoustic waves applied directly to the liquid or fluent solid material
    • G01F23/296—Acoustic waves
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/004—Photosensitive materials
    • G03F7/075—Silicon-containing compounds
    • G03F7/0751—Silicon-containing compounds used as adhesion-promoting additives or as means to improve adhesion
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/70691—Handling of masks or workpieces
    • G03F7/707—Chucks, e.g. chucking or un-chucking operations or structural details
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/683—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping
    • H01L21/687—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches
    • H01L21/68714—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches the wafers being placed on a susceptor, stage or support
    • H01L21/68764—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches the wafers being placed on a susceptor, stage or support characterised by a movable susceptor, stage or support, others than those only rotating on their own vertical axis, e.g. susceptors on a rotating caroussel
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F2101/00—Mixing characterised by the nature of the mixed materials or by the application field
    • B01F2101/56—Mixing photosensitive chemicals or photographic base materials
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F23/00—Mixing according to the phases to be mixed, e.g. dispersing or emulsifying
    • B01F23/20—Mixing gases with liquids
    • B01F23/23—Mixing gases with liquids by introducing gases into liquid media, e.g. for producing aerated liquids
    • B01F23/231—Mixing gases with liquids by introducing gases into liquid media, e.g. for producing aerated liquids by bubbling
    • B01F23/23105—Arrangement or manipulation of the gas bubbling devices
    • B01F23/2312—Diffusers
    • B01F23/23123—Diffusers consisting of rigid porous or perforated material
    • B01F23/231231—Diffusers consisting of rigid porous or perforated material the outlets being in the form of perforations
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F23/00—Mixing according to the phases to be mixed, e.g. dispersing or emulsifying
    • B01F23/20—Mixing gases with liquids
    • B01F23/23—Mixing gases with liquids by introducing gases into liquid media, e.g. for producing aerated liquids
    • B01F23/231—Mixing gases with liquids by introducing gases into liquid media, e.g. for producing aerated liquids by bubbling
    • B01F23/23105—Arrangement or manipulation of the gas bubbling devices
    • B01F23/2312—Diffusers
    • B01F23/23126—Diffusers characterised by the shape of the diffuser element
    • B01F23/231262—Diffusers characterised by the shape of the diffuser element having disc shape

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Acoustics & Sound (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Chemical Vapour Deposition (AREA)
  • Cleaning Or Drying Semiconductors (AREA)
  • Feeding, Discharge, Calcimining, Fusing, And Gas-Generation Devices (AREA)

Abstract

본 개시의 예시적 실시예에 따른 약액 기화 장치는, 복수의 약액 기화 룸들, 약액 센싱 룸, 및 약액 공급 룸을 규정하는 하벽, 제1 내지 제4 내벽, 및 외벽을 갖고, 약액을 저장하도록 구성된 약액 탱크로서, 상기 복수의 약액 기화 룸들을 구분하는 상기 제1 내벽은 하부에서 제1 오프닝을 갖고, 상기 복수의 약액 기화 룸들 중 적어도 어느 하나의 룸 및 상기 약액 공급 룸을 구분하는 상기 제2 내벽은 하부에서 제2 오프닝을 갖고, 상기 복수의 약액 기화 룸들 중 적어도 어느 하나의 룸 및 상기 약액 센싱 룸을 구분하는 상기 제3 내벽은 하부에서 제3 오프닝을 갖고, 상기 약액 센싱 룸 및 상기 약액 공급 룸을 구분하는 상기 제4 내벽의 하부는 상기 하벽과 결합되는 상기 약액 탱크; 상기 약액 공급 룸에 상기 약액을 공급하도록 구성된 약액 공급기; 상기 복수의 약액 기화 룸들 내에 저장된 상기 약액의 내부에 상기 약액을 기화시키기 위한 기화용 가스를 공급하도록 구성된 버블러; 및 상기 약액 센싱 룸에 있고, 상기 약액의 레벨을 감지하도록 구성된 레벨 센서;를 포함한다.

Description

약액 기화 장치 및 이를 포함하는 기판 처리 장치{CHEMICAL SOLUTION EVAPORATION DEVICE AND SUBSTRATE PROCESSING DEVICE COMPRISING THE SAME}
본 개시의 기술적 사상은 약액에 기화용 가스를 공급하여 처리 가스를 생성하고, 생성된 처리 가스로 기판을 처리하는 약액 기화 장치 및 기판 처리 장치에 관한 것이다.
기판 상에 포토 레지스트 물질을 도포하기 전에, 기판 및 포토 레지스트 물질 사이의 밀착성을 향상시키기 위해, 기판을 소수화(hydrophobization) 처리하는 공정이 수행될 수 있다. 약액 기화 장치는 약액을 기화시켜 처리 가스를 생성한 후, 상기 처리 가스를 복수의 반응기들에 공급할 수 있고, 상기 반응기들 내의 기판 처리 장치는 기판의 소수화 처리를 위해 처리 가스를 기판의 표면 상에 공급할 수 있다.
약액 기화 장치가 복수의 반응기들에 균일한 농도의 처리 가스를 공급하지 못할 경우, 각각의 반응기들에서 처리되는 기판의 소수화 처리 상태가 균일하지 않을 수 있다. 이에 따라, 각각의 반응기들 내에서 기판 및 포토 레지스트 물질 사이의 밀착성이 상이할 수 있다.
본 개시의 기술적 사상이 해결하고자 하는 과제들 중 하나는 기판을 균일하게 소수화 처리시킬 수 있는 약액 기화 장치 및 이를 포함하는 기판 처리 장치를 제공하는 것이다.
본 개시의 기술적 사상이 해결하고자 하는 과제들 중 하나는 공간적 활용도가 증대된 약액 기화 장치 및 이를 포함하는 기판 처리 장치를 제공하는 것이다.
본 개시의 기술적 사상이 해결하고자 하는 과제들 중 하나는 약액의 진동을 억제하고, 약액의 레벨을 정밀하게 측정할 수 있는 약액 기화 장치 및 이를 포함하는 기판 처리 장치를 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위해서, 본 개시의 예시적인 실시예로, 복수의 약액 기화 룸들, 약액 센싱 룸, 및 약액 공급 룸을 규정하는 하벽, 제1 내지 제4 내벽, 및 외벽을 갖고, 약액을 저장하도록 구성된 약액 탱크로서, 상기 복수의 약액 기화 룸들을 구분하는 상기 제1 내벽은 하부에서 제1 오프닝을 갖고, 상기 복수의 약액 기화 룸들 중 적어도 어느 하나의 룸 및 상기 약액 공급 룸을 구분하는 상기 제2 내벽은 하부에서 제2 오프닝을 갖고, 상기 복수의 약액 기화 룸들 중 적어도 어느 하나의 룸 및 상기 약액 센싱 룸을 구분하는 상기 제3 내벽은 하부에서 제3 오프닝을 갖고, 상기 약액 센싱 룸 및 상기 약액 공급 룸을 구분하는 상기 제4 내벽의 하부는 상기 하벽과 결합되는 상기 약액 탱크; 상기 약액 공급 룸에 상기 약액을 공급하도록 구성된 약액 공급기; 상기 복수의 약액 기화 룸들 내에 저장된 상기 약액의 내부에 상기 약액을 기화시키기 위한 기화용 가스를 공급하도록 구성된 버블러; 및 상기 약액 센싱 룸에 있고, 상기 약액의 레벨을 감지하도록 구성된 레벨 센서;를 포함하는 약액 기화 장치를 제공한다.
본 개시의 예시적인 실시예로, 복수의 약액 기화 룸들, 약액 센싱 룸, 및 약액 공급 룸을 갖는 약액 탱크; 상기 약액 공급 룸에 약액을 공급하도록 구성된 약액 공급기; 상기 복수의 약액 기화 룸들 내에 저장된 상기 약액의 내부에 기화용 가스를 공급하도록 구성된 버블러로서, 상기 기화용 가스가 이동하는 유로를 제공하는 기화용 가스 유입기; 및 상기 기화용 가스 유입기의 하부와 연결되고, 상면에서 상기 기화용 가스 유입기의 중심 부분으로부터 일정 거리를 갖도록 방사 형상으로 배치된 복수의 기화용 가스 배출 홀들로 구성된 기화용 가스 배출 그룹을 갖는 기화용 가스 배출기;를 포함하는 상기 버블러; 상기 약액의 내부에 상기 기화용 가스를 배출하도록 구성된 기화용 가스 배출기; 및 상기 약액 센싱 룸에 있고, 상기 약액의 레벨을 감지하도록 구성된 레벨 센서;를 포함하는 약액 기화 장치를 제공한다.
본 개시의 예시적인 실시예로, 기판을 회전시키도록 구성된 스핀 척; 약액을 기화시켜 처리 가스를 생성하도록 구성된 약액 기화 장치로서, 복수의 약액 기화 룸들, 약액 센싱 룸, 및 약액 공급 룸을 규정하는 하벽, 제1 내지 제4 내벽, 및 외벽을 갖고, 상기 복수의 약액 기화 룸들을 구분하는 상기 제1 내벽은 하부에서 제1 오프닝을 갖고, 상기 복수의 약액 기화 룸들 중 적어도 어느 하나의 룸 및 상기 약액 공급 룸을 구분하는 상기 제2 내벽은 하부에서 제2 오프닝을 갖고, 상기 복수의 약액 기화 룸들 중 적어도 어느 하나의 룸 및 상기 약액 센싱 룸을 구분하는 상기 제3 내벽은 하부에서 제3 오프닝을 갖고, 상기 약액 센싱 룸 및 상기 약액 공급 룸을 구분하는 상기 제4 내벽의 하부는 상기 하벽과 결합되는 약액 탱크; 상기 약액 공급 룸에 상기 약액을 공급하도록 구성된 약액 공급기; 상기 복수의 약액 기화 룸들 내에 저장된 상기 약액의 내부에 상기 약액을 기화시키기 위한 기화용 가스를 공급하도록 구성된 버블러; 및 상기 약액 센싱 룸에 있고, 상기 약액의 레벨을 감지하도록 구성된 레벨 센서;를 포함하는 상기 약액 기화 장치; 및 상기 약액 기화 장치에서 전달받은 상기 처리 가스를 상기 기판 상에 도포하도록 구성된 처리 가스 코팅 장치;를 포함하는 기판 처리 장치를 제공한다.
본 개시의 기술적 사상에 따른 약액 기화 장치의 복수의 약액 기화 룸들은 실질적으로 동일한 치수를 갖고, 상기 복수의 약액 기화 룸들 내의 약액의 레벨은 실질적으로 동일할 수 있다. 이에 따라, 약액 기화 장치는 균일한 농도의 처리 가스를 생성하여 상기 처리 가스를 복수의 반응기들에 공급할 수 있고, 복수의 반응기들 내에서 처리되는 기판은 균일하게 소수화 처리될 수 있다.
또한, 본 개시의 예시적 실시예에 따른 약액 기화 장치의 외관은 상기 약액 기화 장치가 수용되는 하우징의 형상과 대응되는 형상으로 마련될 수 있다. 이에 따라, 약액 기화 장치의 공간적 활용도가 증대될 수 있다.
또한, 본 개시의 예시적 실시예에 따른 약액 기화 장치의 약액 탱크는 약액 공급 룸 및 약액 센싱 룸 사이의 약액의 흐름을 차단하는 내벽을 포함할 수 있다. 이에 따라, 상기 약액 공급 룸 내에서 약액 공급으로 인해 발생하는 약액의 진동의 약액 센싱 룸으로의 전달이 감소될 수 있고, 상기 약액 센싱 룸 내의 레벨 센서는 약액의 레벨을 정밀하게 측정할 수 있다.
도 1은 본 개시의 예시적 실시예에 따른 약액 기화 장치의 측면도이다.
도 2는 본 개시의 예시적 실시예에 따른 약액 기화 장치의 일 부분을 보여주는 사시도이다.
도 3은 본 개시의 예시적 실시예에 따른 약액 기화 장치의 평면도이다.
도 4a는 도 3의 A-A'선에 기초한 절단 단면도이다.
도 4b는 도 3의 B-B'선에 기초한 절단 단면도이다.
도 4c는 도 3의 C-C'선에 기초한 절단 단면도이다.
도 5는 본 개시의 예시적 실시예에 따른 약액 기화 장치를 수용하는 하우징을 보여주는 도면이다.
도 6은 본 개시의 예시적 실시예에 따른 약액 공급기의 측면도이다.
도 7은 본 개시의 예시적 실시예에 따른 약액 공급기의 내부 단면도이다.
도 8은 본 개시의 예시적 실시예에 따른 버블러를 입체적으로 보여주는 도면이다.
도 9는 비교 예에 따른 버블러의 평면도이다.
도 10은 비교 예에 따른 버블러를 이용하여 처리 가스를 생성할 때의 약액 기화 룸의 내부를 보여주는 도면이다.
도 11은 본 개시의 예시적 실시예에 따른 버블러의 평면도이다.
도 12는 본 개시의 예시적 실시예에 따른 버블러를 이용하여 처리 가스를 생성할 때의 약액 기화 룸의 내부를 보여주는 도면이다.
도 13은 본 개시의 예시적 실시예에 따른 버블러들의 평면도이다.
도 14는 버블러의 기화용 가스 배출 홀의 사이즈에 기초한 웨버 상수를 보여주는 그래프이다.
도 15는 본 개시의 예시적 실시예에 따른 레벨 센서를 보여주는 도면이다.
도 16 및 도 17은 본 개시의 예시적 실시예에 따른 기판 처리 장치를 보여주는 도면들이다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 개시의 예시적인 실시예들에 대해 상세히 설명한다.
도 1은 본 개시의 예시적 실시예에 따른 약액 기화 장치(10)의 측면도이고, 도 2는 본 개시의 예시적 실시예에 따른 약액 기화 장치(10)의 일 부분을 보여주는 사시도이다.
본 개시의 예시적 실시예에 따른 약액 기화 장치(10)는 약액에 기화용 가스를 공급하여 처리 가스를 생성하고, 생성된 처리 가스를 복수의 반응기들에 공급하도록 구성된 장치일 수 있다.
예시적인 실시예에서, 약액 기화 장치(10)가 생성하는 처리 가스는 포토 레지스트 공정에서 포토 레지스트 물질 및 기판 사이의 밀착성을 증대시키기 위해 기판의 표면을 소수화시키는 가스일 수 있다. 예를 들어, 처리 가스는 기체 상태의 헥사메틸디실라잔(hexamethyldisilazane, HMDS)일 수 있다.
도 1 및 도 2를 함께 참조할 때, 본 개시의 예시적 실시예에 따른 약액 기화 장치(10)는 약액 탱크(110), 탱크 커버(115), 약액 공급기(120), 버블러(bubbler, 130), 레벨 센서(140), 센서 투입 관(150), 처리 가스 밸브(160), 약액 차폐 관(170), 및 정비(maintenance) 밸브(180) 등을 포함할 수 있다.
약액 탱크(110)는 약액을 저장하기 위한 내부 공간을 제공할 수 있다. 약액 탱크(110)는 하벽(110a), 상기 하벽(110a)으로부터 수직 방향으로 연장되고, 상기 약액 탱크(110)의 외관을 규정하는 외벽(110b), 및 상기 하벽(110a)으로부터 수직 방향으로 연장되고, 상기 약액 탱크(110)의 내부 공간을 복수 개의 공간들로 구분하는 내벽들(110c_1, 110c_2, 110c_3, 110c_4)을 가질 수 있다.
예시적인 실시예에서, 약액 탱크(110)의 외관은 직육면체 형상일 수 있다. 예를 들어, 약액 탱크(110)의 외벽(110b)은 하벽(110a)으로부터 수직 방향으로 연장되는 4개의 벽들을 포함하고, 1개의 외벽(110b)은 인접한 2개의 외벽들(110b)과 직교할 수 있다.
예시적인 실시예에서, 약액 탱크(110)의 내벽(110c)은 제1 내지 제4 내벽(110c_1, 110c_2, 110c_3, 110c_4)을 가질 수 있고, 상기 제1 내지 제4 내벽(110c_1, 110c_2, 110c_3, 110c_4)은 약액 탱크(110)의 내부 공간을 복수 개의 공간들로 구분할 수 있다.
예를 들어, 제1 내지 제4 내벽(110c_1, 110c_2, 110c_3, 110c_4)은 약액 탱크(110)의 내부 공간을 제1 내지 제4 약액 기화 룸들(210_1, 210_2, 210_3, 210_4), 약액 공급 룸(220), 및 약액 센싱 룸(230)으로 구분할 수 있다.
제1 내지 제4 약액 기화 룸들(210_1, 210_2, 210_3, 210_4)은 제1 내벽(110c_1), 제2 내벽(110c_2), 제3 내벽(110c_3), 및 외벽(110b)에 의해 규정되는 공간일 수 있다. 또한, 제1 내지 제4 약액 기화 룸들(210_1, 210_2, 210_3, 210_4)은 버블러(130)가 공급하는 기화용 가스를 수용하고, 상기 기화용 가스에 의해 약액이 기화되어 처리 가스가 생성되는 공간일 수 있다. 제1 내벽(110c_1)은 제1 내지 제4 약액 기화 룸들(210_1, 210_2, 210_3, 210_4)을 구분시키는 벽일 수 있다.
또한, 약액 공급 룸(220)은 제2 내벽(110c_2), 제4 내벽(110c_4), 및 외벽(110b)에 의해 규정되는 공간일 수 있고, 약액 공급기(120)가 약액을 공급하는 공간일 수 있다. 제2 내벽(110c_2)은 제1 및 제2 약액 기화 룸들(210_1, 210_2), 및 약액 공급 룸(220)을 구분시키는 벽일 수 있고, 제4 내벽(110c_4)은 약액 공급 룸(220) 및 약액 센싱 룸(230)을 구분시키는 벽일 수 있다.
또한, 약액 센싱 룸(230)은 제3 내벽(110c_3), 제4 내벽(110c_4), 및 외벽(110b)에 의해 규정되는 공간일 수 있고, 레벨 센서(140)가 약액의 레벨을 측정하는 공간일 수 있다. 제3 내벽(110c_3)은 제1 약액 기화 룸(210_1) 및 약액 센싱 룸(230)을 구분시키는 벽일 수 있다.
예시적인 실시예에서, 제1 내벽(110c_1)은 제1 내지 제4 약액 기화 룸들(210_1, 210_2, 210_3, 210_4) 사이에서의 약액의 흐름을 허용하는 제1 오프닝(도 4a, O1)을 하부에서 가질 수 있다. 제1 오프닝(O1)은 상기 제1 내벽(110_c1) 및 상기 하벽(110a) 사이의 갭일 수 있다.
제2 내벽(110c_2)은 제1 약액 기화 룸(210_1) 및 약액 공급 룸(220) 사이에서의 약액의 흐름, 및 제2 약액 기화 룸(210_2) 및 약액 공급 룸(220) 사이에서의 약액의 흐름을 허용하는 제2 오프닝(도 4a,O2)을 하부에서 가질 수 있다. 제2 오프닝(O2)은 상기 제2 내벽(110_c2) 및 상기 하벽(110a) 사이의 갭일 수 있다.
또한, 제3 내벽(110c_3)은 제1 약액 기화 룸(210_1) 및 약액 센싱 룸(230) 사이에서의 약액의 흐름을 허용하는 제3 오프닝(도 4b,O3)을 하부에서 가질 수 있다. 제3 오프닝(O3)은 상기 제3 내벽(110_c3) 및 상기 하벽(110a) 사이의 갭일 수 있다.
이에 따라, 약액 탱크(110)가 포함하는 제1 내지 제4 약액 기화 룸들(210_1, 210_2, 210_3, 210_4), 약액 공급 룸(220), 및 약액 센싱 룸(230)에서 약액이 형성하는 레벨은 실질적으로 동일할 수 있다. 약액의 레벨은 약액 탱크(110) 내의 약액이 하벽(110a)으로부터 수직 방향으로 형성하는 높이로 정의될 수 있다.
예시적인 실시예에서, 제4 내벽(110c_4)은 약액 공급 룸(220) 및 약액 센싱 룸(230) 사이에서의 약액의 흐름을 차단할 수 있다. 예를 들어, 제4 내벽(110c_4)의 하부는 하벽(110a)과 결합될 수 있고, 오프닝을 가지지 않을 수 있다.
이에 따라, 약액 공급기(120)가 약액 공급 룸(220)에 제공하는 약액은 제4 내벽(110c_4)에 의해 약액 공급 룸(220)에서 약액 센싱 룸(230)으로 직접적으로 흐르지 않을 수 있고, 약액 센싱 룸(230)에서의 약액의 진동의 세기가 감소될 수 있다.
약액 탱크(110)의 기술적 사상에 대해서는 도 3, 및 도 4a 내지 도 4c를 참조하여 보다 구체적으로 설명한다.
탱크 커버(115)는 약액 탱크(110)의 상부를 덮는 커버일 수 있다. 보다 구체적으로, 탱크 커버(115)는 약액 탱크(110)의 제1 내지 제4 약액 기화 룸들(210_1, 210_2, 210_3, 210_4), 약액 공급 룸(220), 및 약액 센싱 룸(230)의 상부를 덮을 수 있다. 약액 공급기(120), 버블러(130), 레벨 센서(140), 센서 투입 관(150), 처리 가스 밸브(160), 약액 차폐 관(170), 및 정비 밸브(180) 등은 탱크 커버(115)에 결합될 수 있다.
약액 공급기(120)는 약액 탱크(110)의 약액 공급 룸(220)에 약액을 공급하도록 구성된 장치일 수 있다. 예를 들어, 약액 공급기(120)가 약액 탱크(110)에 공급하는 약액은 액체 상태의 헥사메틸디실라잔(이하, HMDS)일 수 있다.
약액 공급기(120)가 약액 공급 룸(220)에 수직 방향(예를 들어, 약액 공급룸(220) 내의 약액의 표면과 수직인 방향)으로 약액을 분사하는 경우, 분사된 약액은 약액 공급 룸(220)에 저장된 약액의 표면으로부터 튈 수 있고, 약액 공급 룸(220)에 저장된 약액의 진동을 유발시킬 수 있다.
예시적인 실시예에서, 본 개시의 예시적 실시예에 따른 약액 공급기(120)는 상이한 높이를 갖는 복수의 약액 공급 홀들(도 6, H2)을 가질 수 있고, 상기 복수의 약액 공급 홀들(H2)을 통해 수평 방향(예를 들어, 약액 공급 룸(220) 내의 약액의 표면과 수평인 방향)으로 약액을 분사시킬 수 있다. 이에 따라, 약액 공급기(120)는 약액의 튐 및 약액의 진동을 감소시킬 수 있다.
약액 공급기(120)의 기술적 사상에 대해서는 도 6 및 도 7을 참조하여 보다 자세하게 설명한다.
버블러(130)는 약액 탱크(110)의 약액 기화 룸(210)에 있고, 상기 약액 기화 룸(210) 내에 저장된 약액에 기화용 가스를 공급하는 장치일 수 있다. 예를 들어, 버블러(130)의 일 부분은 약액 기화 룸(210) 내의 약액에 잠길 수 있고, 상기 약액에 기화용 가스를 버블의 형태로 공급할 수 있다.
예시적인 실시예에서, 버블러(130)가 공급하는 기화용 가스는 기체 상태의 질소(N2)일 수 있다. 약액 기화 룸(210) 내에 저장된 액체 상태의 HMDS에 기화용 가스인 질소가 버블러(130)에 의해 공급되는 경우, 액체 상태의 HMDS는 기체 상태의 HMDS로 상 변화(phase change)될 수 있다. 기체 상태의 HMDS는 기판 처리 공정에서 기판의 소수화 처리를 위한 처리 가스일 수 있다.
예시적인 실시예에서, 버블러(130)는 기화용 가스 유입기(133) 및 기화용 가스 배출기(135)를 포함할 수 있다. 기화용 가스 유입기(133)는 기화용 가스가 기화용 가스 배출기(135)로 이동하는 유로일 수 있다. 예를 들어, 기화용 가스 유입기(133)는 기화용 가스가 이동하는 원기둥 형상의 유로일 수 있다.
예시적인 실시예에서, 기화용 가스 배출기(135)는 기화용 가스 유입기(133)의 하부와 연결될 수 있고, 약액 기화 룸(210) 내에 저장된 약액에 기화용 가스를 공급할 수 있다. 약액에 기화용 가스를 공급하기 위해, 기화용 가스 배출기(135)는 약액 기화 룸(210) 내에 저장된 약액에 잠길 수 있다.
예시적인 실시예에서, 기화용 가스 배출기(135)의 단면적은 기화용 가스 유입기(133)의 단면적보다 클 수 있다. 예를 들어, 기화용 가스 유입기(133)는 기화용 가스 유입기(133)의 단면적보다 큰 단면적을 갖는 원기둥 형상일 수 있다.
예시적인 실시예에서, 기화용 가스 배출기(135)는 상면에서 복수의 기화용 가스 배출 홀들(도 8, H2)을 가질 수 있다. 기화용 가스 배출 홀들(H2)은 기화용 가스를 약액에 배출시키기 위한 홀일 수 있고, 상기 기화용 가스 배출 홀들(H2)은 기화용 가스 유입기(133)와 연결될 수 있다.
기화용 가스 배출기(135)가 상면에서 기화용 가스 배출 홀들(H2)을 가질 수 있어서, 기화용 가스 배출기(135)는 중력 방향과 반대되는 방향으로 기화용 가스를 배출시킬 수 있다. 기화용 가스 배출기(135)에서 배출된 기화용 가스는 버블을 형성하여, 액체 상태의 약액을 기체 상태의 약액으로 상 변화시킬 수 있다.
기화용 가스 배출기(135)에 대한 기술적 사상은 도 8 내지 도 14를 참조하여 보다 구체적으로 설명한다.
레벨 센서(140)는 약액 탱크(110)의 약액 센싱 룸(230)에 있고, 상기 약액 센싱 룸(230) 내의 약액의 레벨을 측정하도록 구성된 센서일 수 있다. 다시 말해, 레벨 센서(140)는 약액 센싱 룸(230) 내의 약액이 약액 탱크(110)의 하벽(110a)으로부터 수직 방향으로 형성하는 높이를 측정하는 센서일 수 있다.
예시적인 실시예에서, 레벨 센서(140)는 약액 센싱 룸(230) 내의 약액의 표면과 수직 방향으로 이격될 수 있다. 레벨 센서(140)는 약액 센싱 룸(230) 내의 약액과의 직접적인 접촉 없이 약액의 레벨을 측정하도록 구성된 센서일 수 있다.
레벨 센서(140)에 대한 기술적 사상은 도 15를 참조하여 보다 구체적으로 설명한다.
센서 투입 관(150)은 탱크 커버(115)에 결합되고, 레벨 센서(140)가 이동하는 경로를 제공할 수 있다. 또한, 센서 투입관(150)은 레벨 센서(140)를 둘러쌀 수 있다. 센서 투입관(150)이 레벨 센서(140)를 둘러쌀 수 있어서, 약액의 튐에 의한 레벨 센서(140)의 오염이 방지될 수 있다.
처리 가스 밸브(160)는 약액 기화 룸(210) 내에서 생성된 처리 가스를 반응기들(도 16, R1 내지 R4)로 전달시키도록 구성된 밸브일 수 있다. 예를 들어, 약액 기화 룸(210) 내에서 생성된 기체 상태의 HMDS는 처리 가스 밸브(160)를 통해 반응기들(R1 내지 R4)로 전달될 수 있다.
약액 차폐 관(170)은 처리 가스 밸브(160)와 수직 방향으로 중첩되도록 탱크 커버(115)에 결합될 수 있다. 또한, 약액 차폐 관(170)은 처리 가스 밸브(160)의 일부를 둘러쌀 수 있다. 약액 차폐 관(170)은 처리 가스 밸브(160)의 일부를 둘러쌀 수 있어서, 처리 가스 밸브(160)를 통한 액체 상태의 약액의 배출이 억제될 수 있다.
예시적인 실시예에서, 약액 차폐 관(170)은 하부에서 홀(H1)을 가질 수 있다. 약액 기화 룸(210)의 표면에서 튀어 약액 차폐관(170)의 내부로 이동한 약액들은 홀(H1)을 통해 약액 기화 룸(210)으로 배출될 수 있다.
정비 밸브(180)는 약액 기화 룸(210)의 정비를 위한 밸브일 수 있다. 예를 들어, 정비 밸브(180)는 약액 기화 룸(210) 내부의 압력을 조절하기 위한 밸브일 수 있다.
도 3은 본 개시의 예시적 실시예에 따른 약액 기화 장치(10)의 평면도이다. 또한, 도 4a는 도 3의 A-A'선에 기초한 절단 단면도이고, 도 4b는 도 3의 B-B'선에 기초한 절단 단면도이고, 도 4c는 도 3의 C-C'선에 기초한 절단 단면도이다.
도 3을 참조할 때, 약액 탱크(110)는 제1 내지 제4 약액 기화 룸들(210_1, 210_2, 210_3, 210_4), 약액 공급 룸(220), 및 약액 센싱 룸(230)을 구분하는 외벽(110b) 및 제1 내지 제4 내벽(110c_1, 110c_2, 110c_3, 110c_4)을 가질 수 있다.
도 3에서, 제1 내지 제3 내벽(110c_1, 110c_2, 110c_3)은 점선으로 도시되었다. 제1 내지 제3 내벽(110c_1, 110c_2, 110c_3)은 상기 제1 내지 제3 내벽(110c_1, 110c_2, 110c_3) 중 어느 하나를 사이에 둔 룸들 사이에서 약액의 흐름을 허용하는 구조일 수 있다.
예시적인 실시예에서, 제1 내지 제3 내벽(110c_1, 110c_2, 110c_3)은 하부에서 각각 제1 내지 제3 오프닝(O1, O2, O3)을 가질 수 있고, 상기 제1 내지 제3 오프닝(O1, O2, O3)은 상기 제1 내지 제3 내벽(110c_1, 110c_2, 110c_3) 및 상기 하벽(110a) 사이의 갭일 수 있다.
제1 내지 제3 내벽(110c_1, 110c_2, 110c_3)의 전술한 구조에 의해, 제1 내지 제4 약액 기화 룸들(210_1, 210_2, 210_3, 210_4), 약액 공급 룸(220), 및 약액 센싱 룸(230) 내에 저장된 약액의 레벨은 실질적으로 동일할 수 있다.
또한, 제1 내지 제4 약액 기화 룸들(210_1, 210_2, 210_3, 210_4)의 치수(dimension)는 실질적으로 동일할 수 있다. 예를 들어, 제1 내지 제4 약액 기화 룸들(210_1, 210_2, 210_3, 210_4)의 형상 및 부피는 실질적으로 동일할 수 있다. 이에 따라, 제1 내지 제4 약액 기화 룸들(210_1, 210_2, 210_3, 210_4)에 저장되는 약액의 양(예를 들어, 약액의 부피)은 실질적으로 동일할 수 있다.
전술한 바와 같이, 제1 내지 제4 약액 기화 룸들(210_1, 210_2, 210_3, 210_4)의 치수가 실질적으로 동일하고, 상기 제1 내지 제4 약액 기화 룸들(210_1, 210_2, 210_3, 210_4) 내에 저장된 약액의 레벨이 실질적으로 동일할 수 있어서, 제1 내지 제4 약액 기화 룸들(210_1, 210_2, 210_3, 210_4)에서 생성되는 처리 가스의 농도는 균일할 수 있다.
도 3에서, 제4 내벽(110c_4)은 실선으로 도시되었다. 제4 내벽(110c_4)은 상기 제4 내벽(110c_4)을 사이에 둔 약액 공급 룸(220) 및 약액 센싱 룸(230) 사이에서 약액의 흐름을 차단하는 구조일 수 있다. 예를 들어, 제4 내벽(110c_4)의 하부는 하벽(110a)과 결합되어 일체화될 수 있다.
제4 내벽(110c_4)이 약액 공급 룸(220) 및 약액 센싱 룸(230) 사이에서 약액의 흐름을 차단할 수 있어서, 약액 센싱 룸(230) 내의 레벨 센서(140)는 약액의 레벨을 정밀하게 측정할 수 있다.
도 3 및 도 4a를 함께 참조할 때, 제1 내벽(110c_1)은 제2 약액 기화 룸(210_2) 및 제4 약액 기화 룸(210_4) 사이의 약액의 흐름을 허용하도록 하벽(110a)과 수직 방향으로 이격될 수 있다. 또한, 제2 내벽(110c_2)은 약액 공급 룸(220) 및 제2 약액 기화 룸(210_2) 사이의 약액의 흐름을 허용하도록 하벽(110a)과 수직 방향으로 이격될 수 있다.
제1 내지 제4 약액 기화 룸(210_1, 210_2, 210_3, 210_4)에서 균일한 농도의 처리 가스를 생성을 위해, 제1 내지 제4 약액 기화 룸(210_1, 210_2, 210_3, 210_4) 사이의 약액의 흐름을 증가시키는 것이 중요할 수 있다.
동시에, 약액 공급기(120)의 약액 공급으로 인해 발생하는 약액 공급 룸(220) 내의 약액의 진동의 제1 내지 제4 약액 기화 룸(210_1, 210_2, 210_3, 210_4)으로의 전달을 감소시키는 것 역시 중요할 수 있다.
이에 따라, 본 개시의 예시적 실시예에 따른 약액 탱크(110)의 제1 내벽(110c_1) 및 하벽(110a)의 수직 방향의 이격 거리는 제2 내벽(110c_2) 및 하벽(110a)의 수직 방향의 이격 거리보다 클 수 있다.
도 3 및 도 4b를 함께 참조할 때, 제1 내벽(110c_1)은 제1 약액 기화 룸(210_1) 및 제3 약액 기화 룸(210_3) 사이의 약액의 흐름을 허용하도록 하벽(110a)과 수직 방향으로 이격될 수 있다. 또한, 제3 내벽(110c_3)은 약액 센싱 룸(230) 및 제1 약액 기화 룸(210_1) 사이의 약액의 흐름을 허용하도록 하벽(110a)과 수직 방향으로 이격될 수 있다.
제1 내지 제4 약액 기화 룸(210_1, 210_2, 210_3, 210_4)에서 균일한 농도의 처리 가스를 생성하기 위해, 제1 내지 제4 약액 기화 룸(210_1, 210_2, 210_3, 210_4) 사이의 약액의 흐름을 증가시키는 것이 중요할 수 있다.
동시에, 약액 센싱 룸(230)에서 레벨 센서(140)가 약액의 레벨을 정밀하게 측정하기 위해, 제1 내지 제4 약액 기화 룸(210_1, 210_2, 210_3, 210_4)에서 발생하는 약액의 진동의 약액 센싱 룸(230)로의 전달을 감소시키는 것이 중요할 수 있다.
이에 따라, 본 개시의 예시적 실시예에 따른 약액 탱크(110)의 제1 내벽(110c_1) 및 하벽(110a)의 수직 방향의 이격 거리는 제3 내벽(110c_3) 및 하벽(110a)의 수직 방향의 이격 거리보다 클 수 있다.
도 3 및 도 4c를 함께 참조할 때, 제4 내벽(110c_4)은 약액 공급 룸(220) 및 약액 센싱 룸(230) 사이에서 약액의 흐름을 차단하도록, 하벽(110a)과 맞닿을 수 있다. 예를 들어, 제4 내벽(110c_4)은 하벽(110a)과 결합되어 일체화될 수 있다.
이에 따라, 약액 공급 룸(220)에서 약액 공급기(120)의 약액 공급으로 인해발생하는 약액의 진동의 약액 센싱 룸(230)로의 전달이 감소될 수 있다. 이에 따라, 약액 센싱 룸(230) 내의 레벨 센서(140)는 약액의 레벨을 정밀하게 측정할 수 있다.
도 5는 본 개시의 예시적 실시예에 따른 약액 기화 장치(10)를 수용하는 하우징(30)을 보여주는 도면이다.
예시적인 실시예에서, 하우징(30)의 외관은 직육면체 형상으로 마련될 수 있다. 또한, 하우징(30)은 약액 기화 장치가 수용되는 제1 공간(P)을 가질 수 있다. 하우징(30)의 외관이 직육면체 형상으로 마련됨에 따라, 제1 공간(P) 역시 직육면체 형상으로 마련될 수 있다.
비교 예에 따른 약액 기화 장치의 외관이 원기둥 형상으로 마련된 경우, 하우징(30)의 제1 공간(P) 내에서의 상기 약액 기화 장치의 공간적 활용도가 낮을 수 있다. 다시 말해, 하우징(30)의 제1 공간(P)에서, 상기 약액 기화 장치가 차지하는 부피가 작을 수 있다. 약액 기화 장치가 차지하는 부피가 작은 경우, 상기 약액 기화 장치에서 생성되는 처리 가스의 양이 감소할 수 있다.
본 개시의 예시적인 실시예에 따른 약액 기화 장치(10)의 외관은 하우징(30)의 제1 공간(P)과 대응되는 형상으로 마련될 수 있다. 예를 들어, 하우징(30)의 제1 공간(P)이 직육면체 형상인 경우, 약액 기화 장치(10)의 외관 역시 직육면체 형상으로 마련될 수 있다. 이에 따라, 하우징(30)의 제1 공간(P) 내에서의 약액 기화 장치(10)의 공간적 활용도가 증대될 수 있고, 상기 약액 기화 장치에서 생성되는 처리 가스의 양이 증가할 수 있다.
본 개시의 예시적인 실시예에 따른 약액 기화 장치(10)는 실질적으로 동일한 치수를 갖는 제1 내지 제4 약액 기화 룸(210_1, 210_2, 210_3, 210_4)을 포함할 수 있다. 또한, 전술한 약액 탱크(110)의 구조로 인해, 제1 내지 제4 약액 기화 룸(210_1, 210_2, 210_3, 210_4) 내에 저장된 약액의 레벨은 실질적으로 동일할 수 있다.
이에 따라, 제1 내지 제4 약액 기화 룸(210_1, 210_2, 210_3, 210_4) 각각에서 생성되는 처리 가스의 농도는 실질적으로 동일할 수 있고, 제1 내지 제4 약액 기화 룸(210_1, 210_2, 210_3, 210_4)과 각각 연결된 복수의 반응기들(도 16, R1, R2, R3, R4) 내에서 처리 가스는 기판을 균일하게 소수화 처리시킬 수 있다.
또한, 본 개시의 예시적인 실시예에 따른 약액 기화 장치(10)의 약액 탱크(110)가 약액 공급 룸(220) 및 약액 센싱 룸(230) 사이의 약액의 흐름을 차단하는 제4 내벽(110c_4)을 포함할 수 있어서, 약액 센싱 룸(230) 내의 레벨 센서(140)는 약액의 레벨을 정밀하게 측정할 수 있다.
또한, 본 개시의 예시적 실시예에 따른 약액 기화 장치(10)의 외관이 상기약액 기화 장치(10)가 수용되는 하우징(30)의 제1 공간(P)의 형상과 대응될 수 있어서, 약액 기화 장치(10)의 공간적 활용도가 증대될 수 있다.
도 6은 본 개시의 예시적 실시예에 따른 약액 공급기(120)의 측면도이고, 도 7은 본 개시의 예시적 실시예에 따른 약액 공급기(120)의 내부 단면도이다.
비교 예에 따른 약액 공급기는 하부에 약액 배출 홀이 형성된 일반적인 튜브일 수 있다. 비교 예에 따른 약액 공급기는 약액 공급 룸(220)에 수직 방향(예를 들어, 약액 공급 룸(220) 내의 약액의 표면과 수직인 방향)으로 약액을 분사할 수 있다.
비교 예에 따른 약액 공급기로부터 분사된 약액은 약액 공급 룸(220)에 저장된 약액의 표면으로부터 튈 수 있다. 또한, 약액 공급기에서 분사된 약액의 낙하 영역은 일 지점에 집중되어, 약액 공급기에서 분사된 약액은 약액 공급 룸(220) 내의 약액의 진동의 세기를 증대시킬 수 있다.
도 6 및 도 7을 함께 참조하면, 본 개시의 예시적인 실시예에 따른 약액 공급기(120)는 측면(120b)에서 상이한 높이의 복수의 약액 배출 홀들(H2)을 가질 수 있다. 예시적인 실시예에서, 약액 공급기(120)는 약액의 흐름을 차단하는 하면(120a), 및 상이한 높이의 복수의 약액 배출 홀들(H2)을 갖는 측면(120b)으로 구성된 튜브일 수 있다.
예시적인 실시예에서, 약액 공급기(120)는 측면에서 복수의 약액 배출 홀들(H2)을 가질 수 있어서, 약액 공급기(120)는 복수의 약액 공급 홀들(H2)을 통해 수평 방향(예를 들어, 약액 공급 룸(220) 내의 약액의 표면과 수평인 방향)으로 약액을 분사시킬 수 있다.
또한, 약액 공급기(120)의 측면이 상이한 높이의 복수의 약액 배출 홀들(H2)을 가질 수 있어서, 약액 공급기(120)에서 분사된 약액의 낙하 영역은 일 지점에 집중되지 않고, 분산될 수 있다.
예시적인 실시예에서, 약액 공급기(120)는 측면에서 제1 약액 배출 홀(H2_1) 및 제2 약액 배출 홀(H2_2)을 가질 수 있다. 제1 약액 배출 홀(H2_1)은 제2 약액 배출 홀(H2_2)보다 상부에 있을 수 있다. 다시 말해, 제1 약액 배출 홀(H2_1)의 높이는 제2 약액 배출 홀(H2_2)의 높이보다 클 수 있다.
예시적인 실시예에서, 제1 약액 배출 홀(H2_1)에서 분사되는 약액은 약액 공급 룸(220)에 저장된 약액의 표면 중 제1 낙하 영역으로 낙하할 수 있고, 제2 약액 배출 홀(H2_1)에서 분사되는 약액은 약액 공급 룸(220)에 저장된 약액의 표면 중 상기 제1 낙하 영역보다 외측에 있는 제2 낙하 영역으로 낙하할 수 있다. 이에 따라, 약액 공급기(120)에서 분사된 약액의 낙하 영역은 일 지점에 집중되지 않고 분산될 수 있고, 약액 공급 룸(220) 내의 약액의 진동의 세기는 감소할 수 있다.
예시적인 실시예에서, 약액 공급기(120)의 측면(120b)의 면적 중 복수의 약액 배출 홀들(H2)이 차지하는 면적은 약 20% 내지 약 80%일 수 있다. 예를 들어, 약액 공급기(120)의 측면(120b)의 면적 중 복수의 약액 배출 홀들(H2)이 차지하는 면적은 약 40%일 수 있다. 다만, 약액 공급기(120)의 측면(120b)의 면적 중 복수의 약액 배출 홀들(H2)이 차지하는 면적은 전술한 수치에 한정되지 않는다.
예시적인 실시예에서, 약액 공급기(120)의 하벽은 약 5 밀리미터 내지 약 10 밀리미터의 지름을 갖는 원 형상일 수 있다. 또한, 약액 공급기(120)의 측면은 상기 하벽으로부터 수직 방향으로 연장되고, 약 50 밀리미터 내지 약 70 밀리미터의 높이를 가질 수 있다. 이에 따라, 약액 공급기(120)는 원기둥 형상의 튜브일 수 있다. 다만, 약액 공급기(120)의 구조는 전술한 수치에 제한되지 않는다.
예시적인 실시예에서, 복수의 약액 배출 홀들(H2)은 상이한 높이를 갖도록, 약액 공급기(120)의 측면에 지그-재그(zig-zag) 또는 허니 콤(honey comb) 형상으로 배치될 수 있다. 예를 들어, 복수의 약액 배출 홀들(H2)은 약 3 밀리미터 내지 약 5 밀리미터의 지름을 갖는 원 형상으로, 약액 공급기(120)의 측면에 지그-재그 또는 허니 콤 형상으로 배치될 수 있다.
도 8은 본 개시의 예시적 실시예에 따른 버블러(130)를 입체적으로 보여주는 도면이다. 전술한 바와 같이, 버블러(130)는 기화용 가스가 주입되는 유로를 갖는 기화용 가스 유입기(133) 및 상기 기화용 가스 유입기(133)와 결합되고, 약액의 내부에 기화용 가스를 배출시키는 기화용 가스 배출기(135)를 포함할 수 있다.
예시적인 실시예에서, 기화용 가스 유입기(133)는 원기둥 형상의 관일 수 있다. 또한, 기화용 가스 유입기(133)는 지름이 약 5 밀리미터 내지 약 10 밀리미터인 원기둥 형상일 수 있다. 예를 들어, 기화용 가스 유입기(133)는 지름이 약 9 밀리미터인 원기둥 형상일 수 있다. 다만, 기화용 가스 유입기(133)의 구조는 전술한 수치에 한정되지 않는다.
또한, 기화용 가스 배출기(135)는 기화용 가스 유입기(133)의 하부와 연결되고, 기화용 가스 유입기(133)의 단면적보다 큰 단면적을 갖는 원기둥 형상일 수 있다. 예를 들어, 기화용 가스 배출기(135)는 지름이 약 50 밀리미터 내지 약 70 밀리미터인 원기둥 형상일 수 있다. 예를 들어, 기화용 가스 배출기(135)는 지름이 약 65 밀리미터인 원기둥 형상일 수 있다. 다만, 기화용 가스 배출기(135)의 구조는 전술한 수치에 한정되지 않는다.
예시적인 실시예에서, 기화용 가스 배출기(135)는 상면에서 기화용 가스 배출 홀들(H3)을 가질 수 있다. 기화용 가스 배출 홀들(H3)은 기화용 가스 유입기(133)와 연결될 수 있고, 약액의 내부에 중력 방향과 반대되는 방향으로 기화용 가스를 배출시킬 수 있다.
이하에서는, 도 9 내지 도 14를 참조하여, 기화용 가스 배출기(135)의 상면에 형성된 기화용 가스 배출 홀들(H3)의 배열 및 형상에 대하여 보다 구체적으로 설명한다.
도 9는 비교 예에 따른 버블러(130')의 평면도이고, 도 10은 비교 예에 따른 버블러(130')를 이용하여 처리 가스를 생성할 때의 약액 기화 룸의 내부를 보여주는 도면이다.
도 9를 참조하면, 비교 예에 따른 버블러(130')는 상면에서 복수의 기화용 가스 배출 그룹들(G1' 내지 G8')을 포함할 수 있다. 예를 들어, 비교 예에 따른 버블러(130')는 상면에서 복수의 기화용 가스 배출 그룹들(G1' 내지 G8')을 포함할 수 있다.
기화용 가스 배출 그룹(G1' 내지 G8')은 기화용 가스 유입기(133')의 중심 부분으로부터 일정 거리를 갖는 기화용 가스 배출 홀들(H3')의 그룹으로 정의될 수 있다. 다시 말해, 기화용 가스 배출 그룹(G1' 내지 G8') 내의 복수의 기화용 가스 배출 홀들(H3')은 기화용 가스 유입기(133')의 중심 부분으로부터 일정 거리를 갖도록, 기화용 가스 배출기(135')의 상면에서 방사(radial) 형상으로 배치될 수 있다.
예시적인 실시예에서, 제1 기화용 가스 배출 그룹(G1')은 기화용 가스 유입기(133')의 중심 부분으로부터 제1 거리를 갖는 기화용 가스 배출 홀들(H3')의 그룹으로 정의될 수 있고, 제2 기화용 가스 배출 그룹(G2')은 기화용 가스 유입기(133')의 중심 부분으로부터 상기 제1 거리보다 큰 제2 거리를 갖는 기화용 가스 배출 홀들(H3')의 그룹으로 정의될 수 있다.
비교 예에 따른 버블러(130')는 기화용 가스 배출기(135')의 중앙 부분 및 가장자리 부분 모두에서 복수의 기화용 가스 배출 그룹들(G1' 내지 G8')을 포함할 수 있다.
도 10을 참조할 때, 비교 예에 따른 버블러(130')를 이용하여 처리 가스를 생성하는 경우, 버블러(130')의 중심 부분에서 배출되는 기화용 가스의 버블은 버블러(130')의 기화용 가스 유입기(133)의 측면과 충돌할 수 있다. 이에 따라, 버블러(130')의 중심 부분에서 배출되는 기화용 가스의 버블의 형상은 상향 이동하벽서 불규칙적으로 변할 수 있다.
또한, 버블러(130')의 가장자리 부분과 인접한 부분에서 배출되는 기화용 가스의 버블은 약액 탱크(110)의 제1 내벽(110c_1)과 충돌할 수 있다. 이에 따라, 버블러(130')의 가장자리 부분에서 배출되는 기화용 가스의 버블의 형상은 상향 이동하면서 불규칙적으로 변할 수 있다. 이에 따라, 버블러(130')에 의해 생성되는 기화용 가스의 농도는 제1 내지 제4 약액 기화 룸(210_1, 210_2, 210_3, 210_4)에서 각각 상이할 수 있다.
또한, 비교 예에 따른 버블러(130')를 이용하여 처리 가스를 생성하는 경우, 제1 내지 제4 약액 기화 룸(210_1, 210_2, 210_3, 210_4)내의 약액의 진동의 세기가 커질 수 있다. 약액의 진동의 세기가 커짐에 따라, 약액이 상향으로 튀어 처리 가스 밸브(160)로 유입될 위험이 생길 수 있고, 약액의 표면과 인접한 부분에서 와류가 형성될 수 있다.
도 11은 본 개시의 예시적 실시예에 따른 버블러(130)의 평면도이고, 도 12는 본 개시의 예시적 실시예에 따른 버블러(130)를 이용하여 처리 가스를 생성할 때의 약액 기화 룸의 내부를 보여주는 도면이다.
도 11을 참조하면, 본 개시의 예시적 실시예에 따른 버블러(130)는 상면에서 하나의 기화용 가스 배출 그룹(G1)만을 포함할 수 있다. 예를 들어, 기화용 가스 배출 그룹(G1) 내의 기화용 가스 배출 홀들(H3)은 기화용 가스 유입기(133)의 중심 부분으로부터 일정 거리를 가지도록, 기화용 가스 배출기(135)의 상면에서 방사 형상으로 배치될 수 있다.
예시적인 실시에에서, 복수의 기화용 가스 배출 홀들(H3)을 갖는 기화용 가스 배출 그룹(G1)은 기화용 가스 배출기(135)의 가장 자리 부분에 형성될 수 있다. 다시 말해, 기화용 가스 배출 그룹(G1)은 기화용 가스 배출기(135)의 중앙 부분에 배치되지 않고, 기화용 가스 배출기(135)의 가장자리 부분에서 방사 형상으로 배치될 수 있다.
예시적인 실시예에서, 기화용 가스 배출 그룹(G1)은 기화용 가스 유입기(133)의 측면 및 제1 내벽(110c_1)의 중앙 부분에 있을 수 있다. 예를 들어, 기화용 가스 배출 홀(H3) 및 기화용 가스 유입기(133)의 측면 사이의 거리(d1)는 기화용 가스 배출 홀(H3) 및 제1 내벽(110c_1) 사이의 거리(d2)와 실질적으로 동일할 수 있다. (즉, d1 = d2)
도 12를 참조하면, 본 개시의 예시적 실시예에 따른 버블러(130)를 이용하여 처리 가스를 생성하는 경우, 기화용 가스 배출 홀(H3)에서 배출되는 기화용 가스의 버블의 기화용 가스 유입기(133)의 측면 및 제1 내벽(110c_1)과의 충돌이 감소될 수 있다.
이에 따라, 기화용 가스 배출 홀(H3)에서 배출되는 기화용 가스의 버블의 형상은 균일할 수 있다. 예를 들어, 기화용 가스 배출 홀(H3)에서 배출되는 기화용 가스의 형상은 구(sphere)의 형상에 가까울 수 있다. 또한, 버블러(130)에 의해 생성되는 기화용 가스의 농도는 제1 내지 제4 약액 기화 룸(210_1, 210_2, 210_3, 210_4)에서 균일할 수 있다.
본 개시의 예시적 실시예에 따른 버블러(130)를 이용하여 처리 가스를 생성하는 경우, 제1 내지 제4 약액 기화 룸(210_1, 210_2, 210_3, 210_4)내의 약액의 표면에서의 진동의 세기가 감소될 수 있다. 제1 내지 제4 약액 기화 룸(210_1, 210_2, 210_3, 210_4)내에서 약액의 진동의 세기가 감소됨에 따라, 상기 약액이 상향으로 튀어 처리 가스 밸브(160)로 유입될 위험이 감소될 수 있고, 상기 약액의 표면과 인접한 부분에서의 와류가 생기는 현상이 감소될 수 있다.
도 13은 본 개시의 예시적 실시예에 따른 버블러들(130a, 130b)의 평면도이다.
도 13의 (a)에 도시된 버블러는 제1 버블러(130a)일 수 있고, 도 15의 (b)에 도시된 버블러는 제2 버블러(130b)일 수 있다. 제1 버블러(130a)는 제1 기화용 가스 유입기(133_a), 및 제1 기화용 가스 배출기(135_a)를 포함할 수 있고, 제2 버블러(130b)는 제2 기화용 가스 유입기(133_b) 및 제2 기화용 가스 배출기(135_b)를 포함할 수 있다.
도 13의 (a)를 참조할 때, 제1 버블러(130a)는 복수의 제1 기화용 가스 배출 홀들(H3_a)을 갖는 제1 기화용 가스 배출 그룹(G1_a)을 포함할 수 있고, 상기 제1 기화용 가스 배출 그룹(G1_a)은 제1 기화용 가스 배출기(135a)의 가장자리 부분에 마련될 수 있다.
예시적인 실시예에서, 제1 기화용 가스 배출 홀(H3_a) 및 제1 기화용 가스 유입기(133a)의 측면 사이의 거리가 제1 기화용 가스 배출 홀(H3_a) 및 제1 내벽(110c_1) 사이의 거리와 실질적으로 동일하도록, 기화용 가스 배출 그룹(G1_a)은 제1 기화용 가스 배출기(135a)의 상면에 마련될 수 있다.
예시적인 실시예에서, 제1 기화용 가스 배출 홀들(H3_a)은 약 10도의 간격을 가지고, 방사 형상으로 배치될 수 있다. 예를 들어, 제1 기화용 가스 배출 그룹(G1_a)은 약 10도의 간격을 가지고, 제1 기화용 가스 배출기(135a)의 상면에 방사 형상으로 배치된 36개의 제1 기화용 가스 배출 홀들(H3_a)을 포함할 수 있다.
도 13의 (b)를 참조할 때, 제2 버블러(130b)는 복수의 제2 기화용 가스 배출 홀들(H3_b)을 갖는 제2 기화용 가스 배출 그룹(G1_b)을 포함할 수 있고, 상기 제2 기화용 가스 배출 그룹(G1_b)은 제2 기화용 가스 배출기(135b)의 가장자리 부분에 마련될 수 있다.
예시적인 실시예에서, 제2 기화용 가스 배출 홀(H3_b) 및 제2 기화용 가스 유입기(133b)의 측면 사이의 거리가 제2 기화용 가스 배출 홀(H3_b) 및 제1 내벽(110c_1) 사이의 거리와 실질적으로 동일하도록, 제2 기화용 가스 배출 그룹(G1_b)은 제2 기화용 가스 배출기(135b)의 가장자리 부분에 마련될 수 있다.
예시적인 실시예에서, 제2 기화용 가스 배출 홀들(H3_b)은 약 20도의 간격을 가지고, 방사 형상으로 배치될 수 있다. 예를 들어, 제2 기화용 가스 배출 그룹(G1_b)은 약 20도의 간격을 가지고, 제2 기화용 가스 배출기(135b)의 상면에 방사 형상으로 배치된 18개의 제2 기화용 가스 배출 홀들(H3_b)을 포함할 수 있다.
도 14는 버블러의 기화용 가스 배출 홀의 사이즈에 기초한 웨버 상수(weber number)를 보여주는 그래프이다. 보다 구체적으로, 도 14의 (a)의 곡선은 도 13의 제1 버블러(130a)의 기화용 가스 배출 홀(H3_a)의 사이즈에 기초한 웨버 상수 곡선이고, 도 14의 (b)의 곡선은 도 13의 제2 버블러(130b)의 기화용 가스 배출 홀(H3_b)의 사이즈에 기초한 웨버 상수 곡선이다.
웨버 상수는 표면 장력의 영향을 나타내는 무차원 수일 수 있다. 보다 구체적으로, 상기 웨버 상수는 관성력과 표면 장력의 비, 또는 운동 에너지와 표면 에너지의 비를 나타내는 무차원 수일 수 있다.
도 14의 그래프에서, 웨버 상수가 10 미만인 경우, 제1 및 제2 버블러(130a, 130b)를 이용한 처리 가스의 생성 효율이 저하될 수 있다. 예를 들어, 기화용 가스의 버블의 배출 속도의 저하로 인해, 처리 가스의 생성 효율이 저하될 수 있다. 또한, 기화용 가스의 버블의 형상이 균일하지 않을 수 있어서, 제1 내지 제4 약액 기화 룸(210_1, 210_2, 210_3, 210_4)에서 생성되는 처리 가스의 농도가 각각 상이할 수 있다.
또한, 웨버 상수가 40 초과인 경우, 제1 및 제2 버블러(130a, 130b)의 기화용 가스의 버블의 배출 속도의 급격한 증가로 인해, 제1 내지 제4 약액 기화 룸(210_1, 210_2, 210_3, 210_4) 내에 저장된 약액이 튀는 문제점이 발생할 수 있다.
전술한 문제점을 해결하기 위해, 본 개시의 예시적 실시예에 따른 제1 버블러(130a)의 제1 기화용 가스 배출 홀들(H3_a)의 사이즈 및 제2 버블러(130b)의 제2 기화용 가스 배출 홀들(H3_b)의 사이즈는 웨버 상수가 약 10 내지 약 40인 구간에서 결정될 수 있다.
도 14의 (a) 곡선을 참조할 때, 웨버 상수가 약 10 내지 약 40인 구간인 경우, 제1 기화용 가스 배출 홀들(H3_a)의 사이즈는 약 0.20 밀리미터 내지 약 0.50 밀리미터로 결정될 수 있다. 예시적인 실시예에서, 제1 기화용 가스 배출 홀들(H3_a)은 약 0.20 밀리미터 내지 약 0.50 밀리미터의 지름을 갖는 원 형상일 수 있다. 예를 들어, 제1 기화용 가스 배출 홀(H3_a)은 약 0.30 밀리미터의 지름을 갖는 원 형상일 수 있다.
제1 기화용 가스 배출 홀들(H3_a)의 지름이 0.20 밀리미터 미만인 경우, 제1 버블러(130a) 상에 제1 기화용 가스 배출 홀들(H3_a)을 형성하는 공정이 용이하지 않을 수 있고, 기화용 가스의 과도한 배출 속도로 인해 약액이 튀는 문제점이 발생할 수 있다.
제1 기화용 가스 배출 홀들(H3_a)의 지름이 0.50 밀리미터 초과인 경우, 제1 기화용 가스 배출 홀들(H3_a)에서 배출되는 기화용 가스의 버블의 형상이 균일하지 않을 수 있다. 이에 따라, 제1 내지 제4 약액 기화 룸(210_1, 210_2, 210_3, 210_4)에서 생성되는 처리 가스의 농도가 각각 상이할 수 있다.
본 개시의 예시적 실시예에 따른 제1 버블러(130a)가 가장자리 부분에서 약 0.20 밀리미터 내지 약 0.50 밀리미터의 지름을 갖는 제1 기화용 가스 배출 홀들(H3_a)을 가질 수 있어서, 상기 제1 버블러(130a)는 처리 가스의 생성 효율을 증가시키고, 약액이 튀는 현상을 방지할 수 있다.
도 14의 (b) 곡선을 참조할 때, 웨버 상수가 약 10 내지 약 40인 구간인 경우, 제2 기화용 가스 배출 홀들(H3_b)의 사이즈는 약 0.40 밀리미터 내지 약 0.70 밀리미터로 결정될 수 있다.
예시적인 실시예에서, 제2 기화용 가스 배출 홀들(H3_b)은 약 0.40 밀리미터 내지 약 0.70 밀리미터의 지름을 갖는 원 형상일 수 있다. 예를 들어, 제2 기화용 가스 배출 홀(H3_b)은 약 0.50 밀리미터의 지름을 갖는 원 형상일 수 있다.
제2 기화용 가스 배출 홀들(H3_b)의 지름이 0.40 밀리미터 미만인 경우, 기화용 가스의 과도한 배출 속도로 인해 약액이 튀는 문제점이 발생할 수 있다. 또한, 제2 기화용 가스 배출 홀들(H3_b)의 지름이 0.70 밀리미터 초과인 경우, 제2 기화용 가스 배출 홀들(H3_b)에서 배출되는 기화용 가스의 버블의 형상이 균일하지 않을 수 있다. 이에 따라, 제1 내지 제4 약액 기화 룸(210_1, 210_2, 210_3, 210_4)에서 생성되는 처리 가스의 농도가 각각 상이할 수 있다.
본 개시의 예시적 실시예에 따른 제2 버블러(130b)가 가장자리 부분에서 약 0.40 밀리미터 내지 약 0.70 밀리미터의 지름을 갖는 제2 기화용 가스 배출 홀들(H3_b)을 가질 수 있어서, 상기 제2 버블러(130b)는 처리 가스의 생성 효율을 증가시키고, 약액이 튀는 현상을 방지할 수 있다.
도 15는 본 개시의 예시적 실시예에 따른 레벨 센서(140)를 보여주는 도면이다.
도 15를 참조하면, 레벨 센서(140)는 약액 탱크(110)의 약액 센싱 룸(230)에 있고, 상기 약액 센싱 룸(230) 내의 약액의 레벨을 측정하도록 구성될 수 있다. 다시 말해, 레벨 센서(140)는 약액 센싱 룸(230) 내의 약액이 약액 탱크(110)의 하벽(110a)으로부터 수직 방향으로 형성하는 높이를 측정할 수 있다.
레벨 센서(140)는 약액 센싱 룸(230) 내의 약액과 수직 방향으로 이격되고, 약액과의 물리적인 접촉 없이 상기 약액의 레벨을 측정하도록 구성된 비접촉식 센서일 수 있다. 이에 따라, 레벨 센서(140)는 약액 센싱 룸(230) 내의 약액으로부터 오염되지 않을 수 있다.
예시적인 실시예에서, 레벨 센서(140)는 약액과 수직 방향으로 이격되도록 설치된 초음파 센서일 수 있다. 예를 들어, 레벨 센서(140)는 약액의 표면에 초음파를 방사하고, 약액의 표면에서부터 반사되는 초음파를 수신할 때까지의 시간을 계측하여, 약액의 레벨을 측정하도록 구성될 수 있다.
예시적인 실시예에서, 약액 공급 룸(220) 및 약액 센싱 룸(230) 사이의 제4 내벽(110c_4)은 상기 약액 공급 룸(220)에서부터 약액 센싱 룸(230)으로의 약액의 직적적인 유동을 차단할 수 있다. 이에 따라, 약액 센싱 룸(230) 내의 약액의 진동의 세기가 감소되어, 레벨 센서(140)는 약액의 레벨을 정밀하게 측정할 수 있다.
또한, 약액 공급기(120)는 상이한 높이를 갖는 복수의 약액 공급 홀들(H2)을 가질 수 있고, 상기 약액 공급 홀들(H2)을 통해 약액의 표면과 수평인 방향으로 약액을 분사시킬 수 있다. 약액 공급기(120)가 약액 공급 룸(220) 내의 약액의 표면에서의 진동의 세기를 감소시킬 수 있어서, 약액 공급 룸(220)에서부터 약액 센싱 룸(230)으로 전달되는 약액의 진동의 세기가 감소될 수 있다. 이에 따라, 레벨 센서(140)는 약액의 레벨을 정밀하게 측정할 수 있다.
예시적인 실시예에서, 레벨 센서(140)에서 측정된 약액의 레벨이 기준 레벨을 도달하지 않은 경우, 상기 레벨 센서(140)는 제1 신호를 제어기(미도시)에 전달할 수 있다. 상기 제어기가 상기 제1 신호를 전달받은 경우, 상기 제어기는 약액 공급 룸(220)에 약액이 공급되도록 약액 공급기(120)를 제어할 수 있다.
또한, 레벨 센서(140)에서 측정된 약액의 레벨이 기준 레벨을 초과하는 경우, 레벨 센서(140)는 제2 신호를 제어기에 전달할 수 있다. 상기 제어기가 상기 제2 신호를 전달받은 경우, 상기 제어기는 약액 공급 룸(220)으로의 약액의 투입이 중단되도록 약액 공급기(120)를 제어할 수 있다.
예시적인 실시예에서, 센서 투입 관(150)은 탱크 커버(115)에 결합되고, 레벨 센서(140)가 이동하는 경로를 제공할 수 있다. 또한, 센서 투입관(150)은 레벨 센서(140)를 둘러쌀 수 있다. 센서 투입관(150)이 레벨 센서(140)를 둘러쌀 수 있어서, 약액의 튐에 의한 레벨 센서(140)의 오염이 방지될 수 있다.
도 16 및 도 17은 본 개시의 예시적 실시예에 따른 기판 처리 장치(1)를 보여주는 도면들이다.
도 16 및 도 17을 함께 참조할 때, 기판 처리 장치(1)는 약액 기화 장치(10)에서 생성된 처리 가스를 전달받고, 상기 처리 가스를 기판(S)에 분사하여 상기 기판(S)을 소수화 처리하는 장치일 수 있다.
기판 처리 장치(1)는 복수의 반응기들(R1, R2, R3, R4)을 포함할 수 있다. 상기 복수의 반응기들(R1, R2, R3, R4)은 처리 가스가 기판(S)에 도포되는 공정이 진행되는 공간을 제공할 수 있다.
복수의 반응기들(R1, R2, R3, R4) 각각은 내부에서 기판(S)이 안착되는 스핀 척(70), 및 상기 기판(S)의 표면 상에 처리 가스를 공급하도록 구성된 처리 가스 코팅 장치(80)를 포함할 수 있다.
약액 기화 장치(10)의 제1 내지 제4 약액 기화 룸들(210_1, 210_2, 210_3, 210_4)에서 생성된 처리 가스는 복수의 반응기들(R1, R2, R3, R4) 내에 각각 균일한 농도로 공급되어, 기판(S) 상에 균일한 농도로 도포될 필요가 있다.
기판(S)의 표면 상에 처리 가스가 균일한 농도로 도포되는 경우, 기판들(S) 상에 포토 레지스트 물질이 일정한 두께로 도포될 수 있다. 이에 따라, 기판들(S)에 의해 생성되는 반도체 장치들의 성능이 균일할 수 있다.
본 개시의 예시적 실시예에 따른 기판 처리 장치(1)의 약액 기화 장치(10)는 제1 내지 제4 약액 기화 룸들(210_1, 210_2, 210_3, 210_4)을 포함할 수 있고, 상기 제1 내지 제4 약액 기화 룸들(210_1, 210_2, 210_3, 210_4) 각각은 제1 내지 제4 반응기들(R1, R2, R3, R4)과 연결될 수 있다.
전술한 바와 같이, 본 개시의 예시적 실시에에 따른 제1 내지 제4 약액 기화 룸들(210_1, 210_2, 210_3, 210_4) 내에 저장된 약액의 레벨이 실질적으로 동일하고, 상기 제1 내지 제4 약액 기화 룸들(210_1, 210_2, 210_3, 210_4)의 치수가 실질적으로 동일할 수 있다.
이에 따라, 제1 내지 제4 약액 기화 룸들(210_1, 210_2, 210_3, 210_4)에서 생성되는 처리 가스의 농도가 균일할 수 있고, 약액 기화 장치(10)는 균일한 농도의 처리 가스를 제1 내지 제4 반응기들(R1, R2, R3, R4)에 전달할 수 있다.
기판 처리 장치(1)의 스핀 척(70)은 몸체(73) 및 상기 몸체(73)의 중심 축을 기준으로 회전하도록 구성된 회전 플레이트(77)를 포함할 수 있다. 회전 플레이트(77)의 상면은 기판(S)이 안착되는 면일 수 있다.
예시적인 실시예에서, 스핀 척(70) 상에 안착되는 기판(S)은 웨이퍼(wafer)일 수 있다. 다만 전술한 바에 한정되지 않고, 상기 기판(S)은 인쇄 회로 기판(printed circuit board, PCB)을 포함할 수도 있다.
기판 처리 장치(1)의 처리 가스 코팅 장치(80)는 스핀 척(70)의 상부에 있고, 기판(S)의 표면 상에 처리 가스를 도포하도록 구성된 장치일 수 있다. 예시적인 실시예에서, 처리 가스 코팅 장치(80)는 약액 기화 장치(10)로부터 처리 가스를 전달받은 후, 상기 처리 가스를 기판(S)의 표면 상에 공급할 수 있다.
예시적인 실시예에서, 기판(S)이 안착된 스핀 척(70)이 회전하는 상태에서, 처리 가스 코팅 장치(80)는 기판(S)의 표면 상에 처리 가스를 공급할 수 있다. 스핀 척(70)의 회전에 의해, 처리 가스는 기판(S)의 표면 상에 균일하게 도포될 수 있다.
본 개시의 예시적인 실시예에 따른 약액 기화 장치(10)는 실질적으로 동일한 치수를 갖는 제1 내지 제4 약액 기화 룸들(210_1, 210_2, 210_3, 210_4)을 포함하고, 상기 제1 내지 제4 약액 기화 룸들(210_1, 210_2, 210_3, 210_4) 내부의 약액의 레벨은 실질적으로 동일할 수 있다.
이에 따라, 제1 내지 제4 약액 기화 룸들(210_1, 210_2, 210_3, 210_4)에서부터 제1 내지 제4 반응기들(R1, R2, R3, R4)로 전달되는 처리 가스의 농도는 균일할 수 있다. 이에 따라, 본 개시의 기판 처리 장치(10)는 기판(S)의 표면 상에 균일한 농도의 처리 가스를 도포할 수 있다.
이상에서와 같이 도면과 명세서에서 예시적인 실시예들이 개시되었다. 본 명세서에서 특정한 용어를 사용하여 실시예들을 설명되었으나, 이는 단지 본 개시의 기술적 사상을 설명하기 위한 목적에서 사용된 것이지 의미 한정이나 청구범위에 기재된 본 개시의 범위를 제한하기 위하여 사용된 것은 아니다. 그러므로 본 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 개시의 진정한 기술적 보호범위는 첨부된 청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.

Claims (10)

  1. 복수의 약액 기화 룸들, 약액 센싱 룸, 및 약액 공급 룸을 규정하는 하벽, 제1 내지 제4 내벽, 및 외벽을 갖고, 약액을 저장하도록 구성된 약액 탱크로서, 상기 복수의 약액 기화 룸들을 구분하는 상기 제1 내벽은 하부에서 제1 오프닝을 갖고, 상기 복수의 약액 기화 룸들 중 적어도 어느 하나의 룸 및 상기 약액 공급 룸을 구분하는 상기 제2 내벽은 하부에서 제2 오프닝을 갖고, 상기 복수의 약액 기화 룸들 중 적어도 어느 하나의 룸 및 상기 약액 센싱 룸을 구분하는 상기 제3 내벽은 하부에서 제3 오프닝을 갖고, 상기 약액 센싱 룸 및 상기 약액 공급 룸을 구분하는 상기 제4 내벽의 하부는 상기 하벽과 결합되는 상기 약액 탱크;
    상기 약액 공급 룸에 상기 약액을 공급하도록 구성된 약액 공급기;
    상기 복수의 약액 기화 룸들 내에 저장된 상기 약액의 내부에 상기 약액을 기화시키기 위한 기화용 가스를 공급하도록 구성된 버블러; 및
    상기 약액 센싱 룸에 있고, 상기 약액의 레벨을 감지하도록 구성된 레벨 센서;
    를 포함하는 약액 기화 장치.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 오프닝은 상기 제1 내벽 및 상기 하벽 사이의 갭이고,
    상기 제2 오프닝은 상기 제2 내벽 및 상기 하벽 사이의 갭이고,
    상기 제3 오프닝은 상기 제3 내벽 및 상기 하벽 사이의 갭인 것을 특징으로 하는 약액 기화 장치.
  3. 제2 항에 있어서,
    상기 제1 내벽 및 상기 하벽의 수직 방향의 이격 거리는,
    상기 제2 내벽 및 상기 하벽의 수직 방향의 이격 거리, 및 상기 제3 내벽 및 상기 하벽의 수직 방향의 이격 거리보다 큰 것을 특징으로 하는 약액 기화 장치.
  4. 제1 항에 있어서,
    상기 약액 탱크의 외관은,
    직육면체 형상인 것을 특징으로 하는 약액 기화 장치.
  5. 제1 항에 있어서,
    상기 레벨 센서는,
    상기 약액 센싱 룸 내의 상기 약액의 표면과 수직 방향으로 이격되도록 설치된 초음파 센서를 포함하는 것을 특징으로 하는 약액 기화 장치.
  6. 제1 항에 있어서,
    상기 버블러는,
    상기 기화용 가스가 이동하는 유로를 제공하는 기화용 가스 유입기; 및
    상기 기화용 가스 유입기의 하부와 연결되고, 상기 기화용 가스 유입기의 단면적보다 큰 단면적을 갖고, 상기 약액의 내부에 상기 기화용 가스를 배출하도록 구성된 기화용 가스 배출기;를 포함하고,
    상기 기화용 가스 유입기는,
    상면에서 상기 기화용 가스 유입기의 중심으로부터 일정 거리를 갖도록 방사 형상으로 배치된 복수의 기화용 가스 배출 홀들을 갖는 것을 특징으로 하는 약액 기화 장치.
  7. 제6 항에 있어서,
    상기 기화용 가스 배출 홀 및 상기 기화용 가스 유입기의 측면 사이의 거리는, 상기 기화용 가스 배출 홀 및 상기 제1 내벽 사이의 거리와 동일한 것을 특징으로 하는 약액 기화 장치.
  8. 복수의 약액 기화 룸들, 약액 센싱 룸, 및 약액 공급 룸을 갖는 약액 탱크로서, 상기 복수의 약액 기화 룸들 각각은 약액이 흐르도록 상호 연결되고, 상기 복수의 약액 기화 룸들 및 상기 약액 센싱 룸은 약액이 흐르도록 연결되고, 상기 복수의 약액 기화 룸들 및 상기 약액 공급 룸은 약액이 흐르도록 연결되고, 상기 약액 센싱 룸 및 상기 약액 공급 룸은 약액이 흐르지 않도록 상호 구분되는 상기 약액 탱크;
    상기 약액 공급 룸에 약액을 공급하도록 구성된 약액 공급기;
    상기 복수의 약액 기화 룸들 내에 저장된 상기 약액의 내부에 기화용 가스를 공급하도록 구성된 버블러로서, 상기 기화용 가스가 이동하는 유로를 제공하는 기화용 가스 유입기; 및 상기 기화용 가스 유입기의 하부와 연결되고, 상면에서 상기 기화용 가스 유입기의 중심 부분으로부터 일정 거리를 갖도록 방사 형상으로 배치된 복수의 기화용 가스 배출 홀들로 구성된 기화용 가스 배출 그룹을 갖는 기화용 가스 배출기;를 포함하는 상기 버블러;
    상기 약액의 내부에 상기 기화용 가스를 배출하도록 구성된 기화용 가스 배출기; 및
    상기 약액 센싱 룸에 있고, 상기 약액의 레벨을 감지하도록 구성된 레벨 센서;
    를 포함하는 약액 기화 장치.
  9. 제8 항에 있어서,
    상기 기화용 가스 배출 그룹의 개수는 1개이고,
    상기 기화용 가스 배출 그룹은,
    상기 기화용 가스 배출 홀 및 상기 기화용 가스 유입기의 측면 사이의 거리가 상기 기화용 가스 배출 홀 및 상기 약액 기화 룸의 내벽 사이의 거리와 동일하도록, 상기 기화용 가스 배출기의 상면에 마련된 것을 특징으로 하는 약액 기화 장치.
  10. 기판을 회전시키도록 구성된 스핀 척;
    약액을 기화시켜 처리 가스를 생성하도록 구성된 약액 기화 장치로서, 복수의 약액 기화 룸들, 약액 센싱 룸, 및 약액 공급 룸을 규정하는 하벽, 제1 내지 제4 내벽, 및 외벽을 갖고, 상기 복수의 약액 기화 룸들을 구분하는 상기 제1 내벽은 하부에서 제1 오프닝을 갖고, 상기 복수의 약액 기화 룸들 중 적어도 어느 하나의 룸 및 상기 약액 공급 룸을 구분하는 상기 제2 내벽은 하부에서 제2 오프닝을 갖고, 상기 복수의 약액 기화 룸들 중 적어도 어느 하나의 룸 및 상기 약액 센싱 룸을 구분하는 상기 제3 내벽은 하부에서 제3 오프닝을 갖고, 상기 약액 센싱 룸 및 상기 약액 공급 룸을 구분하는 상기 제4 내벽의 하부는 상기 하벽과 결합되는 약액 탱크; 상기 약액 공급 룸에 상기 약액을 공급하도록 구성된 약액 공급기; 상기 복수의 약액 기화 룸들 내에 저장된 상기 약액의 내부에 상기 약액을 기화시키기 위한 기화용 가스를 공급하도록 구성된 버블러; 및 상기 약액 센싱 룸에 있고, 상기 약액의 레벨을 감지하도록 구성된 레벨 센서;를 포함하는 상기 약액 기화 장치; 및
    상기 약액 기화 장치에서 전달받은 상기 처리 가스를 상기 기판 상에 도포하도록 구성된 처리 가스 코팅 장치;
    를 포함하는 기판 처리 장치.
KR1020200089861A 2020-07-20 2020-07-20 약액 기화 장치 및 이를 포함하는 기판 처리 장치 Active KR102361644B1 (ko)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020200089861A KR102361644B1 (ko) 2020-07-20 2020-07-20 약액 기화 장치 및 이를 포함하는 기판 처리 장치
US17/239,644 US11590460B2 (en) 2020-07-20 2021-04-25 Chemical solution evaporation device and substrate processing device including the same

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020200089861A KR102361644B1 (ko) 2020-07-20 2020-07-20 약액 기화 장치 및 이를 포함하는 기판 처리 장치

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20220011007A KR20220011007A (ko) 2022-01-27
KR102361644B1 true KR102361644B1 (ko) 2022-02-11

Family

ID=79293287

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020200089861A Active KR102361644B1 (ko) 2020-07-20 2020-07-20 약액 기화 장치 및 이를 포함하는 기판 처리 장치

Country Status (2)

Country Link
US (1) US11590460B2 (ko)
KR (1) KR102361644B1 (ko)

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS59221333A (ja) 1983-05-31 1984-12-12 Toray Chiokoole Kk エポキシ樹脂硬化剤
KR200388468Y1 (ko) 1999-03-10 2005-06-30 동부아남반도체 주식회사 버블식 용기의 재 충전 장치
US7186385B2 (en) * 2002-07-17 2007-03-06 Applied Materials, Inc. Apparatus for providing gas to a processing chamber
US7680399B2 (en) 2006-02-07 2010-03-16 Brooks Instrument, Llc System and method for producing and delivering vapor
KR20080020289A (ko) * 2006-08-31 2008-03-05 주성엔지니어링(주) 기화된 원료물질을 챔버로 안정적으로 공급하는 버블러
JP5144652B2 (ja) 2007-05-22 2013-02-13 株式会社東芝 微小気泡発生装置および方法
JP4900110B2 (ja) * 2007-07-20 2012-03-21 東京エレクトロン株式会社 薬液気化タンク及び薬液処理システム
KR101458474B1 (ko) * 2007-08-08 2014-11-10 엘아이지에이디피 주식회사 챔버에 유기물을 제공하는 캐니스터
US20110120502A1 (en) 2009-11-24 2011-05-26 Applied Materials, Inc. Substrate Washing Apparatus and Methods of Use
US8724974B2 (en) 2011-09-30 2014-05-13 Fujikin Incorporated Vaporizer
JP5913888B2 (ja) * 2011-09-30 2016-04-27 国立大学法人東北大学 気化器
JP6301867B2 (ja) 2015-03-31 2018-03-28 東芝メモリ株式会社 気化システム
JP6695701B2 (ja) 2016-02-03 2020-05-20 株式会社Ｓｃｒｅｅｎホールディングス 処理液気化装置と基板処理装置
CN109314057B (zh) 2016-09-21 2023-08-25 株式会社国际电气 基板处理装置、液体原料补充系统、半导体装置的制造方法、存储介质

Also Published As

Publication number Publication date
US20220016580A1 (en) 2022-01-20
US11590460B2 (en) 2023-02-28
KR20220011007A (ko) 2022-01-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN107527782B (zh) 等离子体处理装置
JP5732376B2 (ja) ２流体ノズル及び基板液処理装置並びに基板液処理方法
TWI611458B (zh) 氣體混合裝置
EP3427838B1 (en) Spraying apparatus
KR20050044629A (ko) 고유속 발포 시스템 및 방법
US11964294B2 (en) Mist-generating device
KR102361644B1 (ko) 약액 기화 장치 및 이를 포함하는 기판 처리 장치
JP2021110041A (ja) シャワーヘッドアセンブリおよび構成要素
KR100221699B1 (ko) 기판회전식 처리방법 및 기판회전식 처리장치
US20170268711A1 (en) Branching structure
EP4119232A1 (en) Atomizer
WO2019102894A1 (ja) 静電霧化装置
US7478769B1 (en) Method and apparatus for cooling electronic components
JP2005026599A (ja) 液体気化供給器及びこれを用いた液体気化供給装置
KR100430474B1 (ko) 이소프로필 알콜 버블러
EP4119234A1 (en) Atomizer
KR20080020289A (ko) 기화된 원료물질을 챔버로 안정적으로 공급하는 버블러
KR20220146956A (ko) 기판 처리용 노즐 및 이를 포함하는 기판 처리 시스템
KR20200056045A (ko) 이류체 분사노즐
KR102732325B1 (ko) 버블러 장치
CN105381770A (zh) 反应器
WO2023062849A1 (ja) 気化器
KR102690002B1 (ko) 앰풀 스플래시 완화
KR102336793B1 (ko) 기화기
KR101275475B1 (ko) 유해 물질을 함유한 배출 가스의 열처리 장치

Legal Events

Date Code Title Description
PA0109 Patent application

Patent event code: PA01091R01D

Comment text: Patent Application

Patent event date: 20200720

PA0201 Request for examination
PE0902 Notice of grounds for rejection

Comment text: Notification of reason for refusal

Patent event date: 20210916

Patent event code: PE09021S01D

E701 Decision to grant or registration of patent right
PE0701 Decision of registration

Patent event code: PE07011S01D

Comment text: Decision to Grant Registration

Patent event date: 20211220

PG1501 Laying open of application
GRNT Written decision to grant
PR0701 Registration of establishment

Comment text: Registration of Establishment

Patent event date: 20220207

Patent event code: PR07011E01D

PR1002 Payment of registration fee

Payment date: 20220208

End annual number: 3

Start annual number: 1

PG1601 Publication of registration
PR1001 Payment of annual fee

Payment date: 20250124

Start annual number: 4

End annual number: 4