用于处理基板的设备的制作方法

用于处理基板的设备
1.相关申请的交叉引用
2.本技术要求于2020年11月23日提交韩国专利局的第10-2020-0157857号韩国专利申请的权益，该申请的全部内容通过引用合并于此。
技术领域
3.本文中描述的本发明构思的实施方案涉及一种用于处理基板的设备，更具体地，涉及一种通过将液体分配到旋转的基板上来处理基板的设备。


背景技术：

4.执行各种工艺，例如清洁、沉积、光刻、蚀刻和离子注入等，以制造半导体器件。在这些工艺中，光刻工艺包括：通过将光敏液体(例如光刻胶)施用到基板的表面来形成膜的涂覆工艺；将电路图案转移到形成在基板上的膜的曝光工艺；以及从曝光的区域或未曝光的区域选择性地去除形成在基板上的膜的显影工艺。
5.图1是示出了用于将光刻胶施用到基板的基板处理设备1的示意图。参考图1，基板处理设备1包括：处理容器10，所述处理容器具有内部空间；支承单元20，所述支承单元用于在所述内部空间中支承所述基板w；以及喷嘴30，所述喷嘴用于将处理液82分配到放置在所述支承单元20上的基板w上。处理容器10具有外杯状物12和内杯状物14。此外，用于将向下的气流供应到内部空间中的风扇过滤器单元(未示出)设置在处理容器10的上方，并且用于放泄处理液的放泄管(drain tube)60和用于释放处理空间中的气氛的排放管70连接到内部空间的下区域。
6.如图2所示，当具有图1所示的结构的基板处理设备1在将处理液82分配在旋转的基板w上的情况下处理基板w时，基板w的表面上的气流84通过离心力沿基板w的旋转方向从基板w的中心朝向基板w的边缘流动。此后，如图3所示，气流84在与外杯状物12碰撞后向下流动并通过排放管70从内部空间释放到外部。随着气流84的方向从水平方向变为竖直方向，气流84与外杯状物12碰撞，并且在气流84与外杯状物12碰撞的点处生成涡流。气流84在生成涡流的点处是停滞的，因此内部空间不能平稳地排空。随着基板w的旋转速度增加，该问题进一步加剧。
7.当处理液82的膜形成在基板w上时，在碰撞点处的涡流和停滞气流阻碍了基板w的边缘区域上方的气流。因此，基板w的边缘区域上的薄膜的厚度大于基板w的中心区域上的薄膜的厚度。此外，由于碰撞点处的涡流，诸如烟雾等污染物回流到基板w，从而污染基板w。


技术实现要素：

8.本发明构思的实施方案提供了一种基板处理设备，该基板处理设备用于改进处理基板的效率。
9.本发明构思的实施方案提供了一种基板处理设备，该基板处理设备用于在通过将处理液分配到处理空间中的旋转的基板上来处理基板时平稳地释放处理空间中的气流。
10.本发明构思的实施方案提供了一种基板处理设备，该基板处理设备用于通过将处理液分配到旋转的基板上来在基板的整个区域上形成具有均匀厚度的液膜。
11.本发明构思的实施方案提供了一种基板处理设备，该基板处理设备用于在通过将处理液分配到旋转的基板上来处理基板时防止污染物重新吸附到基板。
12.本发明构思所要解决的技术问题不限于上述问题，并且本发明构思所属领域的技术人员将从以下描述中清楚地理解本文中未提及的任何其他技术问题。
13.根据一实施方案，一种用于处理基板的设备包括：处理容器，该处理容器具有内部空间；支承单元，该支承单元在内部空间中支承和旋转基板；以及排放单元，该排放单元释放内部空间中的气流。排放单元包括气流引导管道，气流在相对于支承在支承单元上的基板的旋转方向的切向方向上被引入到该气流引导管道中。
14.气流引导管道可以具有螺旋形状。气流引导管道可以在与基板的旋转轴线保持相同距离的情况下，围绕并沿基板的旋转轴线从该气流引导管道的入口到该气流引导管道的出口逐渐向下弯曲。
15.支承单元可以包括：支承板，该支承板支承基板；旋转轴，该旋转轴旋转支承板；以及致动器，该致动器耦合到旋转轴、并向旋转轴提供扭矩。处理容器可以包括：外杯状物，该外杯状物提供内部空间；和内杯状物，该内杯状物设置在内部空间中，以便与外杯状物间隔开、并围绕旋转轴或致动器。气流引导管道可以设置在外杯状物与内杯状物之间。
16.外杯状物与内杯状物之间可以设置有螺旋形状的引导板，并且气流引导管道可以由外杯状物、内杯状物和引导板限定。
17.引导板可以在背离旋转轴的方向上向下倾斜，并且在引导板的与外杯状物相邻的区域中可以形成有液体放泄孔。
18.内杯状物可以在内部空间中限定排放空间，排放管耦合到该排放空间，并且从气流引导管道流出的气流可以被引入到排放空间中并从处理容器释放。
19.外杯状物与内杯状物之间可以设置有从外杯状物的底壁向上延伸的气液分离器，并且气流引导管道可以将气流释放到外杯状物与气液分离器之间的空间中。
20.气流引导管道可以包括具有入口的引入部，并且具有入口的气流引导管道的引入部可以设置为通过处理容器的外壁延伸到处理容器的外部。
21.引入部可以设置成使得其长度方向平行于支承在支承单元上的基板的切向方向。
22.支承单元可以具有可旋转的支承板，基板放置在该可旋转的支承板上。在内部空间中支承板下方的区域中可以限定有排放空间。排放单元还可以包括单独排放管，该单独排放管将引入到排放空间中的气流释放到内部空间的外部。单独排放管和气流引导管道可以连接到集成排放管，压力调节构件连接到该集成排放管。
23.气流引导管道可以位于处理容器的内部空间中。气流引导管道可以安装在处理容器的内壁上。
24.气流引导管道可以设置成使得其长度方向平行于上/下方向。气流引导管道可以包括上壁和侧壁。上壁可以用作阻挡面。在侧壁的面向平行于支承在支承单元上的基板的切线的方向的面中可以形成引入气流的入口，并且剩余的面可以用作阻挡面。
25.该设备还可以包括：风扇单元，该风扇单元将向下的气流供应到内部空间中；和喷嘴，该喷嘴将处理液分配到支承在支承单元上的基板上。
26.气流引导管道可以包括多个气流引导管道，该多个气流引导管道沿支承在支承单元上的基板的圆周方向彼此间隔开。
27.根据一实施方案，一种用于处理基板的设备包括：处理容器，该处理容器具有内部空间；支承单元，该支承单元具有在内部空间中支承和旋转基板的支承板；以及排放单元，该排放单元释放内部空间中的气氛。排放单元包括：排放管，该排放管将沿第一路径引入到排放空间中的气流通过处理容器的内壁与支承在支承板上的基板之间的空间释放到处理容器的外部，该排放空间位于内部空间中的支承板下方；和气流引导管道，该气流引导管道沿不同于第一路径的第二路径引导气流。
28.第二路径可以是在相对于支承在支承单元上的基板的旋转方向的切向方向上的路径。
29.支承单元可以包括：旋转轴，该旋转轴旋转支承板；和致动器，该致动器耦合到旋转轴并向旋转轴提供扭矩。处理容器可以包括：外杯状物，该外杯状物提供内部空间；和内杯状物，该内杯状物设置在内部空间中，以便与外杯状物间隔开、并围绕旋转轴或致动器。气流引导管道可以设置在外杯状物与内杯状物之间。
30.根据一实施方案，一种用于处理基板的设备包括：处理容器，该处理容器具有内部空间；支承单元，该支承单元具有支承板，该支承板在内部空间中支承和旋转基板；以及气流引导管道，该气流引导管道引导通过支承在支承板上的基板的旋转而流到基板外部的气流的流动方向。气流被引入所通过的气流引导管道的入口设置在与支承在支承板上的基板相同的高度处、或者设置在与支承在支承板上的基板相邻的高度处。
附图说明
31.参考以下附图，上述和其他目的及特征将从以下描述中变得显而易见，其中除非另有说明，否则贯穿各个附图，相同的附图标记指代相同的部件，并且在附图中：
32.图1是示出了基板处理设备的截面图，该基板处理设备具有用于在旋转基板的情况下在基板上执行液体处理的总体结构；
33.图2是示出了图1的基板处理设备中基板表面上的气流方向的平面图；
34.图3是示出了图1的基板处理设备中的气流的截面图；
35.图4是示出了根据本发明构思的实施方案的基板处理设备的示意性立体图；
36.图5是示出了图4的涂覆块和显影块的基板处理设备的截面图；
37.图6是图4的基板处理设备的平面图；
38.图7是示出了图6的传送机械手的示意性平面图；
39.图8是示出了图6的热处理腔室的一个实施例的示意性平面图；
40.图9是图8的热处理腔室的主视图；
41.图10是示出了根据本发明构思的第一实施方案的用于通过将液体分配到旋转的基板上来处理基板的基板处理设备的结构的示意性截面图；
42.图11是图10的基板处理设备的立体图；
43.图12和图13是示出了当基板通过图10的设备进行液体处理时处理容器的内部空间中的气流和处理液的流动路径的截面图和截面立体图；
44.图14是示出了根据本发明构思的第二实施方案的用于通过将液体分配到旋转的
基板上来处理基板的基板处理设备的结构的示意性截面图；
45.图15是图14的设备的截面立体图；
46.图16是示出了图14的设备中的排放单元的结构的示意性立体图；
47.图17和图18是示出了当基板通过图14的设备进行液体处理时气流和处理液的流动路径的截面图和截面立体图；
48.图19是示出了根据本发明构思的第三实施方案的用于通过将液体分配到旋转的基板上来处理基板的基板处理设备的结构的示意性截面图；
49.图20是示出了图19的基板处理设备的外部的立体图；
50.图21是图19的基板处理设备的截面立体图；
51.图22和图23是示出了当基板通过图19的设备进行液体处理时气流和处理液的流动路径的截面图和截面立体图；
52.图24a和图24b是描绘具有图1所示的传统结构的基板处理设备以及配备有如本发明构思实施方案中的气流引导管道的基板处理设备的排放流速(exhaust flow rate)的图形；以及
53.图25是根据本发明构思的另一实施方案的基板处理设备的立体图。
具体实施方式
54.在下文中，将参考附图更详细地描述本发明构思的实施方案。然而，本发明构思可以以不同的形式体现并且不应被解释为限于本文中阐述的实施方案。相反，提供这些实施方案使得本公开将是彻底和完整的，并且这些实施方案将向本领域技术人员充分传达本发明构思的范围。在附图中，为了图示的清楚，部件的尺寸被放大和缩小。
55.本实施方案的设备可以用于在圆形基板上执行光刻工艺。特别地，本实施方案的设备可以连接到曝光设备，并且可以用于在基板上执行涂覆工艺和显影工艺。然而，本发明构思的精神和范围不限于此，并且该设备可以用于在旋转基板的情况下执行将处理液分配到基板上的各种类型的工艺。在以下描述中，将举例说明晶圆用作基板。
56.在下文中，将参考图4至图18描述本发明构思的实施方案。
57.图4是示出了根据本发明构思的实施方案的基板处理设备的示意性立体图。图5是示出了图4的涂覆块和显影块的基板处理设备的截面图。图6是图4的基板处理设备的平面图。
58.参考图4至图6，根据本发明构思的实施方案的基板处理设备10包括索引模块100、处理模块300和接口模块500。根据实施方案，索引模块100、处理模块300和接口模块500顺序地布置成行。在下文中，布置索引模块100、处理模块300和接口模块500的方向被称为第一方向12，当从上方观察时垂直于第一方向12的方向被称为第二方向14，并且垂直于第一方向12和第二方向14两者的方向被称为第三方向16。
59.索引模块100将基板w从其中容纳有基板w的载体f传送到处理模块300，并将在处理模块300中处理的基板w放置在载体f中。索引模块100设置成使得其长度方向平行于第二方向14。索引模块100具有装载端口110和索引框架130。装载端口110位于处理模块300的相对于索引框架130的相对侧。其中容纳有基板w的载体f放置在装载端口110上。可以设置多个装载端口110。多个装载端口110可以设置在第二方向14上。
60.可以使用例如前开式晶圆盒(front open unified pod，foup)的气密性载体f作为载体f。载体f可以通过传送单元(未示出)或通过操作员放置在装载端口110上，传送单元例如是高架转运器、高架输送机或自动导引车。
61.索引机械手132设置在索引框架130中。导轨136的长度方向平行于第二方向14，导轨136设置在索引框架130中。索引机械手132在导轨136上是可移动的。索引机械手132包括手部，基板w放置在该手部上。手部是向前和向后可移动的、围绕面向第三方向16的轴线是可旋转的、并且沿第三方向16是可移动的。
62.处理模块300可以在基板w上执行涂覆工艺和显影工艺。处理模块300可以接收容纳在载体f中的基板w、并且可以在基板w上执行基板处理工艺。处理模块300具有涂覆块(cot)300a和显影块(dev)300b。涂覆块300a在基板w上执行涂覆工艺，并且显影块300b在基板w上执行显影工艺。涂覆块300a彼此堆叠。显影块300b彼此堆叠。根据图4的实施方案，设置了两个涂覆块300a和两个显影块300b。涂覆块300a可以设置在显影块300b的下方。根据一实施方案，两个涂覆块300a可以执行相同的工艺、并且可以具有相同的结构。此外，两个显影块300b可以执行相同的工艺、并且可以具有相同的结构。
63.参考图6，涂覆块300a中的每一个具有热处理腔室320、传送腔室350、液体处理腔室360、以及缓冲腔室312和316。热处理腔室320在基板w上执行热处理工艺。热处理工艺可以包括冷却工艺和加热工艺。液体处理腔室360通过将液体分配到基板w上而在基板w上形成液膜。液膜可以是光刻胶膜或抗反射膜。传送腔室350在涂覆块300a中的热处理腔室320与液体处理腔室360之间传送基板w。
64.传送腔室350被设置成使得其长度方向平行于第一方向12。传送机械手352设置在传送腔室350中。传送机械手352在热处理腔室320、液体处理腔室360、与缓冲腔室312和316之间传送基板w。根据一实施方案，传送机械手352包括手部，基板w放置在该手部上。手部是向前和向后可移动的、围绕面向第三方向16的轴线是可旋转的、并且沿第三方向16是可移动的。导轨356的长度方向平行于第一方向12，导轨356设置在传送腔室350中，并且传送机械手352在导轨356上是可移动的。
65.图7是示出了传送机械手的手部的一个实施例的视图。参考图7，手部352具有基部352a和支承突起352b。基部352a可以具有圆环形状，其圆周部分地弯曲。基部352a具有大于基板w的直径的内径。支承突起352b从基部352a向内延伸。支承突起352支承基板w的边缘区域。根据一实施方案，可以等间隔地设置四个支承突起352。
66.热处理腔室320沿第一方向12布置。热处理腔室320位于传送腔室350的一侧上。
67.图8是示出了图6的热处理腔室的一个实施例的示意性平面图，以及图9是图8的热处理腔室的主视图。
68.参考图8和图9，热处理腔室320具有壳体321、冷却单元322、加热单元323和传送板324。
69.壳体321具有大致矩形平行六面体形状(rectangular parallelepiped shape)。壳体321在其侧壁中具有入口/出口开口(未示出)，基板w通过该入口/出口开口进入和离开壳体321。入口/出口开口可以保持开放。可选择地，可以设置门(未示出)以打开和关闭入口/出口开口。冷却单元322、加热单元323和传送板324设置在壳体321中。冷却单元322和加热单元323沿第二方向14并排设置。根据一实施方案，冷却单元322可以比加热单元323更靠
近传送腔室350。
70.冷却单元322具有冷却板322a。当从上方观察时，冷却板322a可以具有大致圆形的形状。冷却构件322b设置在冷却板322a内部。根据一实施方案，冷却构件322b可以形成在冷却板322a内部、并且可以用作冷却流体流过的流体通道。
71.加热单元323具有加热板323a、盖323c和加热器323b。当从上方观察时，加热板323a具有大致圆形的形状。加热板323a具有比基板w大的直径。加热器323b安装在加热板323a内部。加热器323b可以用施加有电流的电阻加热元件来实现。加热板323a具有沿第三方向16可竖直移动的升降销323e。升降销323e从加热单元323外部的传送单元接收基板w并将基板w向下搁置在加热板323a上，或将基板w从加热板323a抬起并将基板w传送到加热单元323的外部的传送单元。根据一实施方案，可以设置三个升降销323e。盖323c在其中具有空间，该空间在底部处开放。盖323c位于加热板323a的上方并且由致动器323d竖直地移动。盖323c移动以与加热板323a一起形成的空间用作在其中加热基板w的加热空间。
72.传送板324具有大致圆板的形状、并且具有对应于基板w的直径的直径。传送板324具有形成在其边缘处的凹口324。凹口324可以具有对应于形成在以上描述的传送机械手352的手部上的支承突起352b的形状。此外，与形成在手部上的支承突起352b一样多的凹口324b形成在对应于支承突起352b的位置上。当在竖直方向上彼此对齐的手部和传送板324的竖直位置改变时，基板w在手部和传送板324之间传送。传送板324安装在导轨324d上并且通过致动器324c沿导轨324d移动。传送板324具有多个狭缝形状的引导槽324a。引导槽324a从传送板324的边缘向内延伸。引导槽324a的长度方向平行于第二方向14，并且引导槽324a定位成在第一方向12上彼此间隔开。当基板w在传送板324与加热单元323之间传送时，引导槽324a防止传送板324和升降销323e相互干扰。
73.在其上放置有基板w的传送板324与冷却板322a接触的状态下，基板w被冷却。为了在冷却板322a与基板w之间进行有效的热传递，传送板324由具有高热导率的材料形成。根据一实施方案，传送板324可以由金属材料形成。
74.设置在一些热处理腔室320中的加热单元323可以通过在加热基板w的情况下供应气体来提高光刻胶对基板w的粘附。根据一实施方案，气体可以是六甲基乙硅烷(hmds)气体。
75.液体处理腔室360中的一些液体处理腔室可以彼此堆叠。液体处理腔室360位于传送腔室350的一侧上。液体处理腔室360沿第一方向12并排布置。液体处理腔室360中的一些液体处理腔室被定位成与索引模块100相邻。在下文中，这些液体处理腔室360被称为前部液体处理腔室362。其他液体处理腔室360被定位成与接口模块500相邻。在下文中，这些液体处理腔室360被称为后部液体处理腔室364。
76.前部液体处理腔室362中的每一个将第一液体施用到基板w，而后部液体处理腔室364中的每一个将第二液体施用到基板w。第一液体和第二液体可以是不同类型的液体。根据一实施方案，第一液体为抗反射膜，而第二液体为光刻胶。光刻胶可以被施用到涂覆有抗反射膜的基板w。可选地，第一液体可以是光刻胶，而第二液体可以是抗反射膜。在这种情况下，抗反射膜可以被施用到涂覆有光刻胶的基板w。可选地，第一液体和第二液体可以是相同类型的。第一液体和第二液体这两者都可以是光刻胶。
77.在下文中，将详细描述本发明构思的基板处理设备中用于通过将处理液分配到旋
转的基板上来处理基板的基板处理设备的结构。将举例说明基板处理设备是用于施用光刻胶的设备。然而，基板处理设备可以是用于在旋转的基板w上形成膜(例如保护膜或抗反射膜)的设备。可选地，基板处理设备可以是用于将处理液82(例如显影液)分配到基板w上的设备。
78.图10是示出了用于通过将处理液分配到旋转的基板上来处理基板的基板处理设备的一个实施方案的截面图，以及图11是图10的基板处理设备的立体图。
79.参考图10和图11，基板处理设备包括壳体1100、处理容器1200、基板支承单元1400、液体分配单元1600和排放单元1900。
80.壳体1100设置为具有内部空间1120的矩形平行六面体容器形状。开口1102形成在壳体1100的侧壁中。开口1102用作基板w进入和离开壳体1100的通道。门(未示出)设置在壳体1100的侧壁上并打开和关闭开口1102。
81.处理容器1200设置在壳体1100的内部空间1120中。处理容器1200具有内部空间1280。内部空间1280在顶部处开放。
82.基板支承单元1400在处理容器1200的内部空间1280中支承基板w。基板支承单元1400具有支承板1420、旋转轴1440和致动器1460。支承板1420具有圆形上表面。支承板1420具有比基板w小的直径。支承板1420通过真空压力支承基板w。可选地，支承板1420可以具有支承基板w的机械夹持结构。旋转轴1440耦合到支承板1420的底表面的中心，并且向旋转轴1440提供扭矩的致动器1460耦合到旋转轴1440。致动器1460可以是马达。
83.液体分配单元1600将处理液82分配到基板w上。处理液82可以是例如光刻胶的涂覆液。液体分配单元1600具有喷嘴1620、喷嘴移动构件1640和液体供应源(未示出)。喷嘴1620可以包括一个或多个喷嘴。喷嘴1620将处理液82分配到基板w上。喷嘴1620支承在喷嘴移动构件1640上。喷嘴移动构件1640在工艺位置与待机位置之间移动喷嘴1620。在工艺位置中，喷嘴1620将处理液82分配到放置在支承板1420上的基板w上。在完全分配处理液82之后，喷嘴1620在待机位置中待机。在待机位置中，喷嘴1620在原位(home port)(未示出)待机。原位位于壳体1100中的处理容器1200的外部。
84.风扇过滤器单元1260设置在壳体1100的上壁的内部并将向下的气流84供应到内部空间1120中。风扇过滤器单元1260具有将外部空气引入到内部空间1120中的风扇、以及过滤外部空气的过滤器。
85.排放管1140连接到壳体1100以便位于处理容器1200的外部、并且将供应到处理容器1200与壳体1100之间的空间中的气流84释放到外部。
86.处理容器1200具有外杯状物1220和内杯状物1240。
87.外杯状物1220围绕基板支承单元1400和支承在基板支承单元1400上的基板w。外杯状物1220具有底壁1222、侧壁1224和上壁1226。外杯状物1220的内部设置为上述的内部空间1280。内部空间1280包括处理空间和排放空间1248，该排放空间位于比处理空间低的位置。
88.底壁1222具有圆形形状、并且在其中心具有开口。侧壁1224自底壁1222的外侧端部向上延伸。侧壁1224具有环形形状、并且垂直于底壁1222。根据一实施方案，侧壁1224延伸至等于或略低于支承板1420的上表面的高度的高度。上壁1226具有环形形状、并且在其中心具有开口。上壁1226从侧壁1224的上端朝向外杯状物1220的中心轴线向上倾斜地延
伸。
89.内杯状物1240位于外杯状物1220内部。内杯状物1240具有内壁1242、外壁1244和上壁1246。内壁1242具有在上/下方向上穿过内壁1242形成的通孔。内壁1242设置为围绕致动器1460。内壁1242使致动器1460对处理空间中的气流84的暴露最小化。基板支承单元1400的旋转轴1440和/或致动器1460在上/下方向上通过通孔延伸。内壁1242的下端可位于外杯状物1220的底壁1222上。外壁1244与内壁1242间隔开并围绕内壁1242。外壁1244定位成与外杯状物1220的侧壁1224间隔开。内壁1242设置成与外杯状物1220的底壁1222向上间隔开。上壁1246连接外壁1244的上端和内壁1242的上端。上壁1246具有环形形状、并且设置成围绕支承板1420。根据一实施方案，上壁1246具有向上凸起的形状。上壁1246具有：从外壁1244的上端朝向旋转轴1440向上倾斜地延伸的外上壁1246a；和从外上壁1246a向下倾斜地延伸至内壁1242的上端的内上壁1246b。支承板1420可以位于由内上壁1246b围绕的空间中。根据一实施方案，上壁1226的最高点可以位于支承板1420的外部、并且可以位于支承在基板支承单元1400上的基板w的边缘的内部。
90.支承板1420下方的处理空间的一部分可以被提供为排放空间1248。根据一实施方案，排放空间1248可以由内杯状物1240限定。由内杯状物1240的外壁1244、上壁1246和内壁1242围绕的空间和/或其下方的空间可以设置为排放空间1248。
91.气液分离器1230可以设置在处理容器1200的内部空间1280中。气液分离器1230可以从外杯状物1220的底壁1222向上延伸。气液分离器1230可以具有环形形状。当从上方观察时，气液分离器1230可以位于外杯状物1220的侧壁1224与内杯状物1240的外壁1244之间。可选地，当从上方观察时，气液分离器1230可以定位成与内杯状物1240的外壁1244重叠，或者可以位于内杯状物1240的外壁1244的内部。根据一实施方案，气液分离器1230的上端可以位于比内杯状物1240的外壁1244的下端更低的位置。
92.用于放泄处理液82的放泄管1250被连接到外杯状物1220的底壁1222。放泄管1250将引入外杯状物1220的侧壁1224与内杯状物1240的外壁1244之间的处理液82放泄到处理容器1200的外部。根据一实施方案，外杯状物1220的侧壁1224与气液分离器1230之间的空间被设置为用于放泄处理液82的放泄空间1252，并且放泄管1250从放泄空间1252放泄处理液82。流入到外杯状物1220的侧壁1224与内杯状物1240的外壁1244之间的空间中的气流84被引入到由外杯状物1220的侧壁1224和底壁1222、以及气液分离器1230围绕的空间中，并且被引入到排放空间1248中。在该工艺中，包含在气流84中的处理液82通过放泄管1250从放泄空间1252放泄到处理容器1200的外部，并且气流84被引入到处理容器1200的排放空间1248中。
93.可以设置一个或多个放泄管1250。当设置多个放泄管1250时，放泄管1250可以沿内杯状物1240的圆周方向布置。
94.尽管未示出，但是可以设置用于调节外杯状物1220相对于支承板1420的高度的升降致动器。根据一实施方案，升降致动器可以向上和向下移动外杯状物1220。例如，支承板1420位于比外杯状物1220的上端更高的位置，以防止当基板w被装载到支承板1420上或从支承板1420卸载时用于传送基板w的传送构件与外杯状物1220之间的干扰。此外，当执行工艺时，支承板1420位于比外杯状物1110的上端更低的位置中，使得基板w位于处理空间中。
95.排放单元1900具有排放管1800和气流引导管道1700。
96.排放管1800将引入到处理容器1200的排放空间1248中的气流84释放到处理容器1200的外部。根据一实施方案，排放管1800与内杯状物1240的外壁1244连接。排放管1800可以延伸到内杯状物1240的外壁1244与内杯状物1240的内壁1242之间的空间。可选地，排放管1800可以耦合到内杯状物1240的外壁1244，使得排放管1800的入口设置在外壁1244上。根据一实施方案，排放管1800可以在相对于基板w的旋转方向的切向方向上耦合到处理容器1200。可选地，排放管1800可以在与相对于基板w的旋转方向的切向方向不同的方向上耦合到处理容器1200。可选地，排放管1800可以耦合到外杯状物1220的底壁1222。压力调节构件(未示出)被定位成与排放管1800成直线以强制抽吸排放空间1248中的气流84。例如，压力调节构件可以是泵。
97.气流引导管道1700在与基板w的上表面的高度相等的高度处、或者在与基板w的上表面相邻的高度处引导气流84。当基板w旋转时，供应到基板w的上区域的向下的气流84通过离心力从基板w的中心区域流朝向基板w的边缘区域。在基板w的表面上和与基板w表面相邻的区域中，气流84在与基板w的旋转方向相同的方向弯曲的情况下朝向基板w的外部流动。当气流84偏离基板w的上表面时，气流84的方向与基板w的旋转方向相切。
98.气流引导管道1700被设置成使得偏离基板w的上表面的气流84在相对于基板w的旋转方向的切向方向上被引入到气流引导管道1700中。
99.根据一实施方案，气流引导管道1700设置在外杯状物1220与内杯状物1240之间的空间中。气流引导管道1700具有螺旋形状。根据一实施方案，气流引导管道1700具有螺旋体的形状。气流引导管道1700具有入口和出口。入口设置在与支承在基板支承单元1400上的基板w相同的位置处，或者设置在与支承在基板支承单元1400上的基板w相邻的位置处。出口设置在放泄空间1252中、或者在与放泄空间1252相邻的位置处。
100.具有螺旋形状的引导板1720设置在外杯状物1220与内杯状物1240之间，并且由外杯状物1220、内杯状物1240和螺旋形引导板1720围绕的空间被定义为气流引导管道1700。引导板1720在与基板支承单元1400的旋转轴1440保持相同距离的情况下围绕并沿着基板支承单元1400的旋转轴1440从入口到出口在高度上逐渐降低。引导板1720沿基板支承单元1400的旋转轴1440转动预定次数。根据一实施方案，该预定次数可以是一到三次。
101.根据一实施方案，引导板1720的内端与内杯状物1240相邻，以及引导板1720的外端与外杯状物1220相邻。可选地，引导板1720的内端可以与内杯状物1240接触，或者引导板1720的外端可以与外杯状物1220接触。
102.根据一实施方案，引导板1720向下倾斜远离旋转轴1440，使得内端位于比外端更高的位置。液体放泄孔1722形成在引导板1720的与外杯状物1220的侧壁1224相邻的区域中。多个液体放泄孔1722可以沿引导板1720的长度方向形成。因此，从喷嘴1620分配到旋转的基板w上并与气流84一起被引入到气流引导管道1700中的处理液82可以通过液体放泄孔1722流入到放泄空间1252中。当在引导板1720中没有形成液体放泄孔1722时，处理液82可以在沿着引导板1720以螺旋形状转动的情况下流入到放泄空间1252中。
103.尽管已经描述了气流引导管道1700由外杯状物1220与内杯状物1240之间的引导板1720形成，但是气流引导管道1700可以设置成独立于外杯状物1220和内杯状物1240的结构。例如，气流引导管道1700可以设置成位于外杯状物1220与内杯状物1240之间的管状构件。
104.尽管已经描述了排放管1800设置在排放空间1248中，但是排放管1800可以设置成使得其入口位于放泄空间1252中面向气流引导管道1700的出口的位置处。
105.图12和图13是示出了当基板通过图10的设备进行液体处理时处理容器1200的内部空间中的气流84和处理液82的流动路径的截面图和截面立体图。
106.参考图12和图13，在涂覆工艺中，基板w被支承在支承板1420上、并且由支承板1420旋转。基板支承单元1400旋转基板w，使得由基板w的旋转生成的气流84朝向气流引导管道1700的入口流动。外部空气作为向下的气流84从风扇过滤器单元1260朝向基板w供应。此外，处理液82(例如光刻胶)从喷嘴1620分配到基板w上。在基板w的上表面上和与基板w上表面相邻的区域中，由于基板w的旋转，气流84在沿基板w的旋转方向弯曲的情况下朝向基板w的外部流动。当气流84朝向基板w的外部流动时，气流84和分配到基板w上的处理液82被引入到气流引导管道1700中。此时，朝向基板w的外部流动的气流84可以在不与外部构件发生碰撞或干扰的情况下平稳地引入到气流引导管道1700中，因为气流引导管道1700被设置成使得气流84在相对于基板w的旋转方向的切向方向上被引入到气流引导管道1700中。
107.被引入到气流引导管道1700中的气流84在内部空间中逐渐向下流动，并以螺旋形状连续转动。此时，被引入到气流引导管道1700中的处理液82由于引导板1720的倾斜而朝向形成在引导板1720中的液体放泄孔1722流动，并通过液体放泄孔1722落入放泄空间1252中。此后，处理液82通过放泄管1250被放泄到处理容器1200的外部。从气流引导管道1700通过出口流入到放泄空间1252中的气流84被引入排放空间1248中，且此后通过排放管1800释放到处理容器1200的外部。
108.在下文中，将参考图14至图16更详细地描述根据本发明构思的第二实施方案的基板处理设备2000。
109.图14至图16是示出了根据本发明构思的第二实施方案的包括气流引导管道2700的基板处理设备2000的视图。图14是根据第二实施方案的基板处理设备2000的截面图，图15是图14的设备的截面立体图，以及图16是示出了图14的设备中的排放单元2900的结构的示意性立体图。
110.参考图14至图16，排放单元2900在处理空间中释放气流84。排放单元2900具有单独排放管2820和气流引导管道2700。
111.单独排放管2820与基板处理设备2000中的排放空间1248连接。可以设置一个或多个单独排放管2820。根据一实施方案，单独排放管2820连接到外杯状物1220的底壁1222，并且单独排放管2820的入口定位成与外杯状物1220的底壁1222以预定高度向上间隔开。
112.气流引导管道2700在与支承在基板支承单元1400上的基板w的上表面的高度相等的高度处、或者在与基板w的上表面相邻的高度处引导气流84。当基板w旋转时，供应到基板w的上区域的向下的气流84通过离心力从基板w的中心区域朝向基板w的边缘区域流动。此外，在基板w的表面上以及与基板w表面相邻的区域中，气流84在沿与基板w的旋转方向相同的方向弯曲的情况下朝向基板w的外部流动。当气流84偏离基板w的上表面时，气流84的方向与基板w的旋转方向相切。
113.气流引导管道2700被设置成使得偏离基板w的上表面的气流84在相对于基板w的旋转方向的切向方向上被引入到气流引导管道2700中。
114.气流引导管道2700可以设置在外杯状物1220与内杯状物1240之间。气流引导管道
2700可以设置成与离内杯状物1240相比更靠近外杯状物1220。根据一实施方案，气流引导管道2700可以设置在外杯状物1220的内壁1224上。气流84流过的通道设置在气流引导管道2700与内杯状物1240的外壁1244之间，并且气流84的一部分可以流过该通道。气流引导管道2700具有入口2746a和出口2746b。入口2746a设置在与支承在基板支承单元1400上的基板w相同的位置处，或者设置在与支承在基板支承单元1400上的基板w相邻的位置处。出口2746b可以与下面描述的集成排放管2840连接。
115.根据一实施方案，气流引导管道2700具有管状形状。气流引导管道2700的纵向方向可以垂直于外杯状物1220的底壁1222。气流引导管道2700具有上壁2720和侧壁2740。侧壁2740具有面向外杯状物1220的内表面的第一侧表面2742、面朝放置在基板支承单元1400上的基板w的第二侧表面2744、以及面向相对于基板w的旋转方向的切向方向的第三侧表面2746。气流引导管道2700的上壁2720用作阻挡面。气流引导管道2700的侧壁2740的第一侧表面2742和第二侧表面2744用作阻挡面。气流引导管道2700的入口2746a形成在第三侧表面2746中，并且第三侧表面2746的除入口2746a之外的部分用作阻挡面。气流引导管道2700可以沿其长度方向具有恒定的横截面。此外，气流引导管道2700的侧壁2740的第二侧表面2744与基板支承单元1400的旋转轴1440之间的距离可以随着远离入口2746a而增加。因此，当从上方观察时，气流引导管道2700可以具有远离入口2746a而逐渐减小的面积。入口2746a可以形成在第一侧表面2742的上区域中。入口2746a可以具有矩形形状。
116.可以设置一个或多个气流引导管道2700。根据一实施方案，可以设置四个气流引导管道2700。四个气流引导管道2700可以相对于基板w的旋转中心以等间隔设置。
117.集成排放管2840设置在外杯状物1220的外部。根据一实施方案，集成排放管2840可以设置在壳体1100的外部。集成排放管2840具有气流引入部2842和气流排出部2844。
118.气流引入部2842具有环形形状。单独排放管2820和气流引导管道2700与气流引入部2842耦合，以及从单独排放管2820和气流引导管道2700流出的气体被引入到集成排放管2840的气流引入部2842中。气流排出部2844位于由气流引入部2842围绕的空间中。集成排放管2840具有与气流排出部2844耦合的外部管道2849，并且压力调节构件(未示出，例如泵)可以耦合到外部管道2849。
119.单独排放管2820在比气流引导管道2700更靠近气流排出部2844的位置处耦合到气流引入部2842。气液分离器2846可以设置在单独排放管2820连接到气流引入部2842的点与气流排出部2844之间。根据一实施方案，气液分离器2846可以设置在气流引入部2842中。气液分离器2846具有环形形状、并且从气流引入部2842的底表面向上突出。此外，气液分离器2846与气流引入部2842的上表面间隔开。
120.放泄管2848相对于气液分离器2846安装在气流引入部2842中的点设置在气流排出部2844的相对侧上。放泄管2848将与被引入到气流引入部2842中的气流84分离的液体放泄到集成排放管2840的外部。根据一实施方案，放泄管2848设置在与气液分离器2846相邻的位置处。
121.图17和图18是示出了当基板w通过图14的设备进行液体处理时气流84和处理液82的流动路径的截面图和截面立体图。
122.参考图17和图18，在涂覆工艺中，基板w被支承在支承板1420上、并且由支承板1420旋转。此时，基板支承单元1400旋转基板w，使得由基板w的旋转生成的气流84朝向气流
引导管道2700的入口2746a流动。外部空气作为向下的气流84从风扇过滤器单元1260朝向基板w供应。此外，处理液82从喷嘴1620分配到基板w上。由于基板w的旋转，基板w的上表面上的气流84在沿基板w的旋转方向弯曲的情况下朝向基板w的外部流动。当气流84朝向基板w的外部流动时，气流84的一部分被引入到气流引导管道2700中，且此后被释放到处理容器1200的外部。此外，其余的气流84通过内杯状物1240与外杯状物1220之间的间隙向下流动。此后，其余的气流84被引入到处理容器1200中的排放空间1248中、并且通过单独排放管2820释放到处理容器1200的外部。此外，用于处理基板w的处理液82通过内杯状物1240与外杯状物1220之间的空间被引入到放泄空间1252中，此后通过放泄管1250放泄到处理容器1200的外部。
123.从气流引导管道2700和单独排放管2820释放的气流84被引入到集成排放管2840的气流引入部2842中。此后，处理液82被气液分离器2846分离，并且气流84通过气流排出部2844释放到外部。
124.根据图14的实施方案，气流84中的一部分被引入到气流引导管道2700中。此时，通过离心力朝向基板w的外部流动的气流84可以在不与外部构件发生碰撞或干扰的情况下平稳地引入到气流引导管道2700中，因为气流引导管道2700被设置成使得气流84在相对于基板w的旋转方向的切向方向上被引入到气流引导管道2700中。
125.此外，气流84的一部分被引入到处理容器1200中的排放空间1248中。然而，与未设置气流引导管道2700时相比，引入到排放空间1248中的气流84的量非常小。因此，气流84可以在没有涡流或大碰撞的情况下通过排放空间1248平稳地释放。
126.在上述实施方案中，已经描述了供应到基板w的气流84沿第一路径流入到位于支承板1420下方的排放空间1248中、并沿第二路径流入到气流引导管道2700中。然而，基板处理设备2000可以配置成使得供应到基板w的所有气流84仅沿第二路径流动。
127.在下文中，将参照图19至图21更详细地描述根据本发明构思的第三实施方案的基板处理设备3000。
128.图19至图21是示出了根据本发明构思的第三实施方案的包括气流引导管道3700的基板处理设备3000的视图。
129.图19是示出了根据本发明构思的第三实施方案的包括气流引导管道3700的基板处理设备3000的示意性截面图，图20是示出了图19的基板处理设备3000的外部的立体图，以及图21是示出了图19的基板处理设备3000的截面立体图。
130.参考图19至图21，排放单元3900释放处理容器1200的内部空间中的气流84。排放单元3900具有单独排放管3820、气流引导管道3700和集成排放管3840。
131.单独排放管3820与基板处理设备3000中的排放空间1248连接。可以设置一个或多个单独排放管3820。根据一实施方案，单独排放管3820连接到外杯状物1220的底壁1222，并且单独排放管3820的入口3722定位成与外杯状物1220的底壁1222以预定高度间隔开。
132.气流引导管道3700在与支承在基板支承单元1400上的基板w的上表面的高度相等的高度处、或者在与基板w的上表面相邻的高度处引导气流84。当基板w旋转时，供应到基板w的上区域的向下的气流84通过离心力从基板w的中心区域朝向基板w的边缘区域流动。此外，在基板w的表面上以及与基板w表面相邻的区域中，气流84在与基板w的旋转方向相同的方向弯曲的情况下朝向基板w的外部流动。当气流84偏离基板w的上表面时，气流84的方向
与基板w的旋转方向相切。
133.气流引导管道3700设置成使得从基板w的上表面偏离的气流84在相对于基板w的旋转方向的切向方向上被引入到气流引导管道3700中。
134.气流引导管道3700设置在处理容器1200的外部。气流引导管道3700具有气流引入部3720、连接部3740和气流排出部3760。气流引入部3720具有入口3722，气流84通过该入口从处理空间流入到气流引入部3720中。入口3722设置在与支承在基板支承单元1400上的基板w相同的高度处、或者在与基板w相邻的高度处。入口3722设置成使得气流84在平行于支承在基板支承单元1400上的基板w的切线的方向上被引入。气流排出部3760具有出口3762。气流排出部3760可以与下面描述的集成排放管3840连接。连接部3740连接气流引入部3720和气流排出部3760。
135.气流引导管道3700具有管状形状。气流引导管道3700的气流引入部3720设置成使得其长度方向平行于基板w的切向方向。此外，气流引导管道3700的气流排出部3760可以设置在气流引入部3720的下方、并且可以平行于气流引入部3720以面对气流引入部3720。连接部3740可以设置成使得其长度方向垂直于气流引入部3720和气流排出部3760。
136.可以设置一个或多个气流引导管道3700。根据一实施方案，可以设置两个气流引导管道3700。两个气流引导管道3700可以相对于基板w的旋转中心以预定间隔彼此间隔开。可选地，可以设置三个或更多个气流引导管道3700。
137.集成排放管3840设置在外杯状物1220的外部。根据一实施方案，集成排放管3840可以设置在壳体1100的外部。集成排放管3840具有气流引入部3842和气流排出部3844。
138.根据一实施方案，气流引入部3842具有环形形状。气流引入部3842与单独排放管3820和气流引导管道3700耦合，并且从单独排放管3820和气流引导管道3700流出的气体被引入到集成排放管3840的气流引入部3842中。气流排出部3844位于由气流引入部3842围绕的空间中，并且连接部连接气流引入部3842和气流排出部3844以允许引入到气流引入部3842的气体朝向气流排出部3844流动。单独排放管3820在比气流引导管道3700更靠近气流排出部3844的位置处连接到气流引入部3842。气液分离器3846可以设置在单独排放管3820连接到气流引入部3842的点与气流排出部3844之间。根据一实施方案，气液分离器3846可以设置在气流引入部3842中。气液分离器3846具有弧形形状、并且从气流引入部3842的底表面向上突出。此外，气液分离器3846与气流引入部3842的上表面间隔开。气液分离器3846与气流引入部3842之间的空间用作通道，引入到气流引入部3842中的气流84通过该通道流到气流排出部3844。
139.放泄管3848相对于气液分离器3846安装在气流引入部3842中的点设置在气流排出部3844的相对侧上。放泄管3848将与引入到气流引入部3842中的气流84分离的液体放泄到集成排放管3840的外部。根据一实施方案，放泄管3848设置在与气液分离器3846相邻的位置处。
140.图22和图23是示出了当基板通过图19的设备进行液体处理时气流和处理液的流动路径的截面图和截面立体图。
141.参考图22和图23，在涂覆工艺中，基板w被支承在支承板1420上、并且由支承板1420旋转。此时，基板支承单元1400旋转基板w，使得由基板w的旋转生成的气流84朝向气流引导管道3700的入口3722流动。外部空气作为向下的气流84从风扇过滤器单元1260朝向基
板w供应。此外，处理液82从喷嘴1620分配到基板w上。由于基板w的旋转，基板w的上表面上的气流84在沿基板w的旋转方向转向的情况下朝向基板w的外部流动。当气流84朝向基板w的外部流动时，气流84的一部分被引入到气流引导管道3700中，此后被释放到处理容器1200的外部。此外，其余的气流84通过内杯状物1240与外杯状物1220之间的空间向下流动。此后，其余的气流84被引入到处理容器1200中的排放空间1248中、并且通过单独排放管3820释放到处理容器1200的外部。此外，用于处理基板w的处理液82通过内杯状物1240与外杯状物1220之间的空间被引入到放泄空间1252中，且此后通过放泄管1250放泄到处理容器1200的外部。
142.从气流引导管道3700和单独排放管3820释放的气流84被引入到集成排放管3840的气流引入部3842中。此后，处理液82被气液分离器3846分离，并且气流84通过气流排出部3844释放到外部。
143.根据图19的实施方案，气流84的一部分被引入到气流引导管道3700中。此时，通过离心力朝向基板w的外部流动的气流84可以在不与处理容器1200的内壁1224或处理容器1200中的其他构件发生碰撞或干扰的情况下平稳地引入到气流引导管道3700中，因为气流引导管道3700被设置成使得气流84在相对于基板w的旋转方向的切向方向上被引入到气流引导管道3700中。
144.此外，气流84的一部分被引入到处理容器1200中的排放空间1248中。然而，与未设置气流引导管道3700时相比，引入到排放空间1248中的气流84的量非常小。因此，引入到排放空间1248中的气流84可以较少地与外部构件碰撞或干扰，并且因此可以在没有涡流或大碰撞的情况下平稳地释放。
145.在上述实施方案中，已经描述了供应到基板w的气流84沿第一路径流入到位于支承板1420下方的排放空间1248中、并沿第二路径流入到气流引导管道3700中。然而，基板处理设备3000可以配置成使得供应到基板w的所有气流84仅沿第二路径流动。
146.图24a和图24b是描绘具有图1所示的传统结构的基板处理设备和配备有如本发明构思的实施方案中的气流引导管道的基板处理设备的排放流速的图形。图24a是描绘了在基板w以低速旋转时，现有技术中的基板处理设备的排放流速和本发明构思的基板处理设备的排放流速的图形，以及图24b是描绘了在基板w以高速旋转时，现有技术中的基板处理设备的排放流速和本发明构思的基板处理设备的排放流速的图形。
147.在图24a和图24b中，本发明构思的基板处理设备是图20所示的基板处理设备。在图24a中，基板w以2500rpm旋转，而在图24b中，基板w以5000rpm旋转。
148.参考图24a，当基板w以2500rpm旋转时，图1的基板处理设备的排放流速a为1257lpm。然而，本发明构思的基板处理设备的排放流速b通过增加约12％而增加到1418lmp。参考图24b，当基板w以5000rpm旋转时，图1的基板处理设备的排放流速a为1114lpm。然而，本发明构思的基板处理设备的排放流速b通过增加约35％而增加到1468lmp。
149.通过图24a和图24b，可以看出，不仅在当基板w以低速旋转的情况下执行工艺时，而且在当基板w以高速旋转的情况下执行工艺时，通过在相对于基板w的旋转方向的切向方向上抽吸气流84的气流引导管道增加了排放效率，并且随着基板w的旋转速度的增加，排放效率进一步增加。
150.虽然已经描述了处理容器包括外杯状物和内杯状物、并且处理容器的内部空间中的排放空间由内杯状物限定，但是处理容器可以不包括内杯状物、并且处理容器的内部空间中的排放空间可以定义为支承基板w的支承板下方的区域。
151.尽管已经描述了气流在相对于基板w的旋转方向的切向方向上被引入到气流引导管道中，但是气流引导管道可以设置成使得气流在与相对于基板w的旋转方向的切向方向不同的方向上被引入到气流引导管道中。例如，如图25所示，气流引导管道4700可以设置成使得其入口设置在与基板w相同的高度处或与基板w相邻的高度处，并且气流在基板w的径向方向上被引入到气流引导管道4700中。
152.根据本发明构思的实施方案，当通过将处理液分配到处理容器的内部空间中的旋转的基板上来处理基板时，基板处理设备可以平滑地释放处理容器的内部空间中的气流。
153.此外，根据本发明构思的实施方案，基板处理设备可以通过将处理液分配到旋转的基板上而在基板的整个区域上形成具有均匀厚度的液膜。
154.此外，根据本发明构思的实施方案，当通过将处理液分配到旋转的基板上来处理基板时，基板处理设备可以防止污染物重新吸附到基板。
155.本发明构思的效果不限于上述效果，本发明构思所属领域的技术人员可以从本说明书和附图清楚地理解本文中未提及的任何其他效果。
156.以上描述举例说明了本发明构思。此外，上述内容描述了本发明构思的实施方案，并且本发明构思可以在各种其他组合、变化和环境中使用。即，在不脱离本说明书中公开的本发明构思的范围、书面公开的等效范围和/或本领域技术人员的技术或知识范围的情况下，可以对本发明构思进行变化或修改。书面实施方案描述了用于实现本发明构思的技术精神的最佳状态，并且可以进行本发明构思的特定应用和目的中所需的各种改变。因此，本发明构思的详细描述并非旨在将本发明构思限制在所公开的实施方案状态中。此外，应当理解，所附权利要求包括其他实施方案。
157.虽然已经参考实施方案描述了本发明构思，但是对于本领域技术人员将显而易见的是，在不脱离本发明构思的精神和范围的情况下可以进行各种变化和修改。因此，应当理解，上述实施方案不是限制性的，而是示例性的。