KR100831989B1 - 기판 처리 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 기판상에 복수의 약액이나 기체를 공급하여 기판을 세정 건조하는 기판 처리 장치에 관한 것이다. 본 발명의 기판 처리 장치는 기판이 놓여지는 척을 갖는 기판 지지부재; 상부가 개방되고, 상기 척 주변을 감싸도록 형상지어진 하부 챔버; 상기 하부 챔버의 상부를 개방 또는 폐쇄하는 상부 챔버; 및 상기 상부 챔버에 설치되며 상기 상부 챔버가 상기 하부 챔버의 상부를 폐쇄한 상태에서 세정과 린스 그리고 건조를 위한 유체를 각각 기판으로 직접 분사하는 직접분사노즐부재들을 포함한다.
이러한 구성의 기판 처리 장치는 기판 전체의 건조 효율 증대 및 외부 오염 차단 그리고 산화막 방지 등의 효과를 얻을 수 있다.
Figure R1020060082801
기판, 세정, 건조, 커버

Description

기판 처리 장치{APPARATUS FOR TREATING SUBSTRATES}
도 1은 본 발명에서 하부 챔버가 밀폐된 상태의 기판 처리 장치를 개략적으로 보여주는 도면이다.
도 2는 본 발명에서 하부 챔버가 개방된 상태의 기판 처리 장치를 보여주는 도면이다.
도 3은 상부 챔버를 보여주는 평면도이다.
도 4는 상부 챔버를 보여주는 저면도이다.
도 5는 직접분사노즐부재들이 설치된 상부 챔버를 보여주는 단면도이다.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호 설명 *
110: 기판 지지부재
120 : 하부 챔버
130 : 상부 챔버
140 : 간접분사노즐부재
170 : 감압 부재
180a : 제1직접분사노즐부재
180b : 제2직접분사노즐부재
180c : 제3직접분사노즐부재
본 발명은 반도체 기판을 처리하는 장치에 관한 것으로, 좀 더 구체적으로는 기판상에 약액이나 기체를 공급하여 기판을 세정 건조하는 기판 처리 장치에 관한 것이다.
일반적으로 반도체 제조공정에서는 절연막 및 금속물질의 증착(Deposition), 식각(Etching), 감광제(Photo-resist)의 도포(Coating), 현상(Develop), 애셔(Asher) 제거 등이 수회 반복되어 미세한 패터닝(Patterning)의 배열을 만들어 나가게 되며, 각각의 공정에서 발생하는 이물질의 제거를 위한 공정으로는 순수(Deionized Water) 또는 약액(Chemical)을 이용한 세정공정(Wet Cleaning Process)이 있다.
일반적인 세정건조 장치는 한 장의 웨이퍼를 처리할 수 있는 웨이퍼 척(Wafer chuck)으로 웨이퍼를 고정시킨 후 모터에 의해 웨이퍼를 회전시키면서, 웨이퍼의 상부에서 분사노즐을 통해 약액 또는 순수를 흘려주어, 웨이퍼의 회전력에 의해 약액 또는 순수가 웨이퍼의 전면으로 퍼지게 하여 공정이 이루어지도록 하고 있다.
이와 같이, 매엽식 세정건조 장치에서는 순수를 이용한 린스 처리후에 N2 가스로 건조하는 방식으로 세정 건조 공정이 이루어지고 있다.
하지만, 웨이퍼가 대형과 되고, 웨이퍼 상에 형성된 패턴이 미세화되면서 세 정 공정에서 사용된 순수가 완전히 제거되지 않고 미건조되는 현상이 발생되고 있다. 또한, 웨이퍼가 대기 중에 노출된 상태에서 세정 및 건조가 이루어지기 때문에 외부 환경에 많은 영향을 받아 건조 불량이 발생된다.
본 발명의 목적은 신속한 기판 건조가 가능한 기판 처리 장치를 제공하는데 있다.
본 발명의 목적은 외부 오염원으로 기판을 보호할 수 있는 기판 처리 장치를 제공하는데 있다.
본 발명의 목적은 기판 건조 과정에서 발생되는 물반점을 최소화할 수 있는 기판 처리 장치를 제공하는데 있다.
본 발명의 목적은 외부 환경으로부터 영향을 최소화 할 수 있는 기판 처리 장치를 제공하는데 있다.
본 발명의 목적은 기판 중앙의 건조 불량을 방지할 수 있는 기판 처리 장치를 제공하는데 있다.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 특징에 의하면, 기판 처리 장치는 기판이 놓여지는 척을 갖는 기판 지지부재; 상부가 개방되고, 상기 척 주변을 감싸도록 형상지어진 하부 챔버; 상기 하부 챔버의 상부를 개방 또는 폐쇄하는 상부 챔버; 및 상기 상부 챔버에 설치되며 상기 상부 챔버가 상기 하부 챔버의 상부를 폐쇄한 상태에서 세정과 린스 그리고 건조를 위한 유체를 각각 기판으로 직접 분사하는 직접분사노즐부재들을 포함한다.
본 발명의 일실시예에 따르면, 상기 직접분사노즐부재는 기판보다 바깥쪽에 위치되는 상기 상부 챔버의 가장자리에 형성된 수납공간에서 대기하며, 유체 분사를 위해 기판 상부로 이동된다.
본 발명의 일실시예에 따르면, 상기 직접분사노즐부재는 일단에 유체 분사구를 갖으며, 상기 상부 챔버에 는 제1노즐; 및 상기 제1노즐의 유체 분사구가 기판의 중심에서 가장자리로 이동되도록 상기 제1노즐을 회전시키기 위한 제1구동부와, 상기 제1노즐의 유체 분사 높이를 변경할 수 있도록 상기 샤프트를 업다운 시키기 위한 제2구동부를 더 포함한다.
본 발명의 일실시예에 따르면, 상기 상부 챔버는 가장자리에 상기 직접분사노즐부재의 제1노즐이 대기하는 수납공간을 더 포함한다.
본 발명의 일실시예에 따르면, 상기 수납 공간은 기판보다 바깥쪽에 위치된다.
본 발명의 일실시예에 따르면, 상기 직접분사노즐부재의 상기 제1노즐은 호 형상으로 이루어지며, 다른 공정에 방해되지 않도록 상기 상부 챔버의 가장자리에 형성된 수납공간에서 대기한다.
본 발명의 일실시예에 따르면, 상기 기판 처리 장치는 상기 상부 챔버에 의해 밀폐된 상기 하부 챔버 내부를 감압하기 위한 감압부재를 더 포함한다.
본 발명의 일실시예에 따르면, 상기 기판 처리 장치는 상기 상부 챔버에 설치되며 건조를 위한 유체 또는 불활성 가스를 분사하는 간접분사노즐부재를 더 포 함한다.
본 발명의 일 특징에 의하면, 기판 처리 방법은 (a) 하부 챔버의 내측에 위치한 척에 기판을 로딩하는 단계; (b) 상기 하부 챔버를 상부 챔버로 밀폐하는 단계; (c) 상기 하부 챔버가 상기 상부 챔버에 의해 밀폐된 상태에서 기판으로 유체를 분사하면서 기판 표면을 처리하는 단계를 포함한다.
본 발명의 일실시예에 따르면, 상기 (c) 단계는 (d) 상기 상부 챔버에 설치된 제1직접분사노즐부재를 기판 상부로 이동시켜 기판으로 세정 유체를 분사하는 단계; (e) 상기 상부 챔버에 설치된 제2직접분사노즐부재를 기판 상부로 이동시켜 기판으로 린스 유체를 분사하는 단계; (f) 대기압 이하에서 상기 상부 챔버에 설치된 제3직접분사노즐부재를 기판 상부로 이동시켜 기판으로 건조 유체를 분사하는 단계를 포함한다.
본 발명의 일 특징에 의하면, 기판 처리 방법은 (a) 하부 챔버의 내측에 위치한 척에 기판을 로딩하는 단계; (b) 상기 하부 챔버를 상부 챔버로 밀폐하는 단계; (c) 상기 상부 챔버에 설치된 제1직접분사노즐부재를 기판 상부로 이동시켜 기판으로 세정 유체를 분사하는 단계; (d) 상기 상부 챔버에 설치된 제2직접분사노즐부재를 기판 상부로 이동시켜 기판으로 린스 유체를 분사하는 단계; (e) 상기 상부 챔버에 설치된 제3직접분사노즐부재를 기판 상부로 이동시켜 기판으로 건조 유체를 분사하는 단계를 포함한다.
본 발명의 일실시예에 따르면, 상기 (e) 단계는 대기압 이하에서 진행된다.
본 발명의 일실시예에 따르면, 상기 상부 챔버가 전에 상기 상부 챔버의 내 부는 상기 상부 챔버에 설치된 간접분사노즐로부터 분사되는 불활성 가스에 의해 불활성 분위기가 조성된다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 그러나, 본 발명은 여기서 설명된 실시예에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 오히려, 여기서 소개되는 실시예는 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록 그리고 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되는 것이다. 따라서, 도면에서의 요소의 형상 등은 보다 명확한 설명을 강조하기 위해서 과장되어진 것이다.
본 발명의 실시예를 첨부된 도면 도 1 내지 도 5에 의거하여 상세히 설명한다. 또, 상기 도면들에서 동일한 기능을 수행하는 구성 요소에 대해서는 동일한 참조 번호를 병기한다.
본 발명은 기판의 건조 효율 증대 및 외부 오염 차단 그리고 산화막 방지 등의 효과를 얻을 수 있는 기판 처리 장치를 제공하는데 있다. 이를 위해 본 발명은 기판 처리 공간을 외부와 격리할 수 있는 상하 분리 구조의 챔버(상부챔버와 하부챔버로 이루어짐)와, 기판으로 세정, 린스 그리고 건조 유체를 직접 분사할 수 있는 노즐들 및 기판 처리 공간을 감압하기 위한 감압부재를 갖는데 그 특징이 있습니다.
도 1은 본 발명에서 하부 챔버가 밀폐된 상태의 기판 처리 장치를 개략적으로 보여주는 도면이다. 도 2는 본 발명에서 하부 챔버가 개방된 상태의 기판 처리 장치를 보여주는 도면이다.
도 1 내지 도 2를 참조하면, 기판 처리 장치(100)는 기판 처리 공간이 외부와 격리된 상태에서 기판(w)을 스피닝하면서 약액 세정, 린스, 그리고 건조 등의 처리 공정을 연속적으로 수행한다.
기판 처리 장치(100)는 기판(W)이 놓여지는 척(112)을 갖는 기판 지지부재(110), 하부 챔버(low chamber)(120), 상부 챔버(upper chamber)(130) 그리고 감압 부재(170)를 포함한다.
기판 지지부재(110)는 처리 공정시 기판(w)을 지지한다. 기판 지지부재(110)는 척(112), 스핀들(spindle)(114), 회전 부재(116), 승강 부재(117) 그리고 백 노즐부(118)를 갖는다.
척(112)은 하부 챔버(120)의 안쪽 공간에 배치된다. 척(112)은 상부에 기판(W)이 로딩(loading)되는 상부면(112a)과, 상부면(112)으로부터 이격된 상태로 기판(W)을 지지하는 지지핀(113a)들 그리고 기판(w)을 고정하는 척킹핀(113b)들을 갖는다. 지지핀(113a)들은 기판을 척(112)의 상부면(112a)으로부터 이격된 상태로 지지하며, 척킹핀(113b)들은 공정 진행시 기판의 가장자리 일부를 척킹한다.
스핀들(114)은 척(112)의 중앙 하부와 결합된다. 스핀들(130)은 그 내부가 비어 있는 중공축(hollow shaft) 형태로써, 회전 부재(116)의 회전력을 척(112)에 전달한다. 상세하게 도시하지는 않았지만, 회전 부재(116)는 회전력을 발생하는 모터와 같은 구동부와, 구동부로부터 발생된 회전력을 스핀들로 전달하는 벨트, 체인과 같은 동력 전달부 등의 통상적인 구성으로 이루어질 수 있다.
승강 부재(117)는 공정에 사용되는 유체 종류에 따라(또는 처리 공정에 따 라) 하부 챔버(120) 내에서 척(112)의 상대높이가 변화되도록 척(112)을 상하로 이동시키기 위한 것이다. 승강 부재(117)에 의해 척(112)은 사용되는 유체의 종류(또는 처리 공정)에 따라 후술하는 제1,2,3 흡입덕트(122a,122b,122c)에 대응되는 높이로 이동된다. 상술한 예에서는 하부 챔버(120)가 고정되고, 세정 및 린스 그리고 건조 등의 과정(또는 사용되는 유체 종류)에 따라 척(112)이 상하로 이동되는 것으로 설명하였다. 그러나 이와 반대로 척(112)이 고정된 상태에서 하부 챔버(120)가 상하로 이동될 수도 있다.
백 노즐부(118)는 기판(w)의 저면으로 세정 및 건조를 위한 유체를 선택적으로 분사하기 위한 것으로, 백 노즐부(118)는 스핀들(114)의 중공 부분(hollow section)을 지나는 유체의 이동경로인 공급관(118a)과 척(112)의 상면 중앙에 설치된 노즐(nozzle)(118b)을 포함한다. 노즐(118b)은 공급관(118a)과 연결되어 척(112)의 중앙부에 노출되어 기판 배면에 세정 및 건조를 위한 유체를 분사하여 기판의 배면 세정 및 건조를 수행한다. 공급관(118a)은 소정의 배관으로 구성될 수 있고, 또는 스핀들(114)의 내부의 관 형태로 비어있는 공간으로 정의될 수 있다. 노즐(118b)을 통해 기판의 배면 중앙부로 분사되는 유체는 기판의 회전에 의해 기판의 가장자리로 쉽게 분산된다.
하부 챔버(120)는 상부가 개방된 그리고 척(112) 주변을 감싸도록 형상 지어지며, 회전되는 기판상에서 비산되는 유체(또는 기판의 약액 처리 과정에서 발생되는 흄)를 유입 및 흡입하는 환형의 제1,2,3흡입덕트(122a,122b,122c)가 다단으로 배치되며, 강제 배기가 이루어지도록 진공 라인(174)과 연결되는 배기 포트(124) 를 갖는다. 도시하지 않았지만, 하부 챔버(120)에는 약액 회수를 위한 배출라인들이 연결된다.
감압 부재(170)는 하부 챔버(120)와 상부 챔버(130)의 결합에 의해 형성되는 밀폐된 처리 공간(a)을 감압하기 위한 것이다. 감압 부재(170)는 진공펌프(172)와, 일단은 진공펌프(172)와 연결되고 타단은 하부 챔버(120)의 배기포트(124)와 연결되는 진공라인(174)을 갖는다.
도 1 및 도 3 내지 도 5를 참조하면, 상부 챔버(130)는 하부 챔버(120)의 상부를 개방하거나 또는 폐쇄하는 상부 컵(132)과, 상부 컵(132)에 설치되어 기판 처리 공간으로 불활성 가스 또는 건조 유체를 간접적으로 분사하는 간접분사노즐부재(140)와, 상부 컵(132)이 하부 챔버(120)의 상부를 개방/밀폐하도록 상부 컵(132)을 이동시키는 개폐 구동부(138) 그리고 상부 컵(132)에 등간격으로 설치되는 제1,2,3직접분사노즐부재(180a,180b,180c)를 포함한다.
도 3 내지 도 5를 참조하면, 제1직접분사노즐부재(180a)는 기판으로 서로 다른 세정 유체를 직접 분사하는 노즐이며, 제2직접분사노즐부재(180b)는 세정 처리된 기판의 상면을 린스처리하기 위한 린스 유체를 직접 분사하는 노즐이며, 제3직접분사노즐부재(180c)는 린스 처리된 기판의 상면을 건조처리 하기 위한 건조 유체를 직접 분사하는 노즐이다. 특히, 제3직접분사노즐부재(180c)는 간접분사노즐부재(140)와 함께 기판 상면의 건조 효율을 높이기 위한 것이다. 제3직접분사노즐부재(180c)는 간접분사노즐부재(140)로부터 분사되는 건조 유체의 흐름이 최초 기판의 중앙부 쪽으로 도달이 원활하지 않은 것을 보완하기 위한 것으로, 제3직접분사 노즐부재(180c)는 기판 중앙에서 외각 방향으로 밀어내는 직접 건조 방식으로 기판 표면을 건조시킨다.
제1,2,3직접분사노즐부재(180a,180b,180c) 각각은 노즐(182), 제1구동부(187) 그리고 제2구동부(188)를 포함한다. 노즐(182)은 타단에 유체 분사구가 형성된 노즐팁(183a,183b)을 갖는 수평부분(v1)과, 수평부분(v1)으로부터 연장되며 상부컵(132)을 관통하여 외부로 노출되는 수직부분(v2)으로 이루어진다. 노즐(182)의 수평부분(v1)은 만곡진 형상으로 이루어지며, 다른 공정에 방해되지 않도록 상부 컵(132)의 가장자리 저면에 형성된 수납공간(131)에서 대기하게 된다. 수납공간(131)은 기판의 가장자리로부터 벗어난 지점에 위치됨으로써, 다른 공정 진행시 노즐(182)로 인한 기류 불균형 및 간섭 등이 발생되지 않는다. 예컨대, 노즐(182)의 수평부분(v1) 형상은 만곡진 형상으로만 한정하는 것은 아니며 직선 등의 다양한 형상으로도 이루어질 수 있다.
노즐의 수직부분(v2)은 상부 컵(132)의 상부면에 설치되는 브라켓(181)에 의해 지지된다. 노즐(182)은 제1구동부(187)에 의해 회전되며, 제2구동부(188)에 의해 상하 이동된다. 도시하지 않았지만, 노즐은 기판 처리에 사용되는 유체를 공급하는 공급라인과 연결되는 포트를 갖는다.
제1구동부(187)는 노즐(182)을 수평 이동시키기 위한 것으로, 자세하게 도시하지 않았지만, 제1구동부(187)는 회전력을 발생하는 모터와, 모터로부터 발생된 회전력을 상기 노즐로 전달하는 풀리, 벨트 또는 기어 등으로 이루어질 수 있다. 제2구동부(188)는 노즐(182)을 상하 이동시키기 위한 것으로, 노즐(182)은 수평부 분이 수납공간(131)에 수납되기 위해 상하 이동되고, 노즐(182)의 분사 높이를 조절하기 위해 상하 이동된다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 기판 처리 장치(100)는 세정 및 린스 처리된 기판을 신속하게 건조를 위한 감압 분위기로 전환할 수 있기 때문에, 기판이 대기중에 노출되는 시간을 최소화시킬 수 있다. 특히, 제3직접분사노즐부재(180c)가 간접분사노즐부재(140)에 의해서도 건조가 안 되는 특정 부위(중앙 부분이나 가장자리 부분 등)로 건조 유체를 직접 분사함으로써 건조 효율을 향상시킬 수 있다.
상부 컵(132)은 하부 챔버(120) 상부를 충분하게 커버할 수 있는 크기로, 환형 공간(134), 중앙 개구(135), 안내면(136) 그리고 돌출벽(137)을 갖는다.
환형 공간(134)은 간접분사노즐부재(140)가 설치되는 가장자리부와, 가장자리부 보다 높은 중앙부로 이루어지는 우산 모양의 공간으로, 간접분사노즐부재(140)로부터 분사되는 건조 유체를 중앙으로 안내하기 위하여 경사진 통로를 갖는다.
간접분사노즐부재(140)는 환형 공간(134)의 가장자리부에 설치되는 링 형태로 이루어질 수 있으며, 간접분사노즐부재(140)는 일정 간격마다 형성된 분사구(142)들을 가지며, 분사구(142)들은 상 방향으로 건조 유체를 분사하도록 형성된다. 건조 유체는 간접분사노즐(140)의 분사구(142)들을 통해 분사된 후 환형 공간(134)을 따라 환형 공간의 중앙부(134b)를 향하게 된다.
환형 공간(134)의 중앙부에서 모인 건조 유체는 중앙 개구(135)를 통해 처리 공간(a)으로 빠져나가서 기판 중앙부로 향하게 된다. 돌출벽(137)은 간접분사노 즐(140)로부터 분사되는 건조 유체가 흐르는 환형 공간(134)과, 기판의 처리 공간(a) 사이에 위치하는 돌출 부분으로 이 돌출벽(137)은 간접분사노즐(140)로부터 떨어지는 이물질로부터 기판을 보호하게 된다.
한편, 상부 컵(132)은 중앙에 기판 처리 공간으로 질소가스를 공급하는 질소 공급포트(190)가 설치된다. 질소공급포트(190)는 공정 진행시 계속 질소가스를 공급하여 외부 공기 유입을 차단하게 된다.
참고로, 건조 유체는 유기용제(IPA) 및 질소가스가 포함될 수 있으며, 유기용제 및 질소가스는 30도 이상 90도 미만의 온도로 가열된 것이 사용될 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명은 건조 유체가 기판으로 간접 분사됨으로써 층류 기류를 전면적으로 유지할 수 있고, 기판 표면으로 직접 분사하는 종래 스윙 노즐 방식에 비해 건조 유체의 농도 분포를 균일하게 유지할 수 있다. 특히, 간접분사노즐부재(140)가 환형 공간(134) 가장자리부(안쪽으로 움푹 들어간 공간)에 위치됨으로써 간접분사노즐(140)의 분사구(142)들로부터 떨어지는 이물질이 기판으로 떨어지는 것을 방지할 수 있다. 특히, 건조 유체는 상부 커버(132) 중앙부에서 모인 후 기판(w)의 중앙부로 흐르는 안정적인 기류 흐름을 갖기 때문에 건조가 균일하게 이루어진다.
한편, 상부 컵(132)의 안내면(136)은 중앙에서 가장자리 방향으로 갈수록 높이가 낮아지도록 하향 경사지는 구조로 이루어진다. 안내면(136)은 중앙 개구(135)를 통해 빠져나가는 건조 유체가 기판의 중심으로부터 가장자리로 점차 확산되면서(퍼져나가면서) 흘러가도록 건조 유체를 안내하게 된다. 이러한 구조의 안내 면(136)은 기판의 중심에 비해 가장자리로 갈수록 건조 유체의 밀도를 낮아지는 것을 방지하기 위한 것으로, 상부 컵(132)의 안내면(136)은 기판의 중심보다 가장자리로 갈수록 좁아지는 처리 공간(a)을 제공하게 된다.
이처럼 기판 상부의 처리 공간(a)은 중앙으로부터 가장자리로 갈수록 줄어들기 때문에 기판의 중앙에서 가장자리로 흐르는 건조 유체의 밀도는 가장자리로 갈수록 높아지게 된다. 또한, 건조 유체는 기판의 중심으로부터 가장자리로 점차 확산되면서(퍼져나가면서) 흘러가기 때문에 기판 전면에 균일하게 제공된다.
특히, 유체의 이동 통로가 되는 기판 상부의 처리 공간(a)은 가장자리로 갈수록 좁아지기 때문에, 건조 유체는 기판 중심보다 기판 가장자리로 갈수록 빠르게 이동하게 된다. 따라서, 기판 표면에 잔류하는 파티클의 제거 효율 및 물기 제거 효율이 향상될 수 있는 것이다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 기판 처리 장치(100)는 상부 챔버(130)에 의해 기판(w)의 처리 공간(a)이 외부와 격리될 뿐만 아니라, 외부와 격리된 기판(w)의 처리 공간(밀폐 공간;a)이 대기압 이하로 감압될 수 있는 구조적인 특징을 갖는다. 이러한 구조적인 특징에 의하면, 기판의 건조 공정에서 외부 환경에 의한 영향을 최소화 할 수 있고, 신속한 기판 건조가 가능하다.
도시되지 않았지만, 하부 챔버(120)와 기판 지지부재(110)의 척(112)은 상대적으로 또는 개별적으로 승강하도록 구성될 수 있으며, 이들을 승,하강시킨 상태에서 기판(w)을 기판 지지부재(110)의 척(112)으로 로딩하거나, 처리가 끝난 기판(W)을 언로딩할 수 있다.
이와 같이, 본 발명의 기판 처리 장치(100)는 기판의 세정 및 건조 방식에 따라 노즐의 개수 또는 노즐로 공급되는 유체의 종류를 변경할 수 있다. 예컨대, 세정을 위한 유체에는 탈이온수와 불산 용액이 혼합된 혼합액, 탈이온수, 암모니아 용액과 과산화수용액이 혼합된 혼합액 등이 사용될 수 있으며, 린스를 위한 유체에는 탈이온수가 사용될 수 있으며, 건조를 위한 유체에는 이소프로필알콜 증기와 질소가스가 혼합된 가스, 질소 가스 등이 사용될 수 있다.
상기와 같은 기판 처리 장치를 사용하여 기판을 세정 건조하는 공정을 살펴보면 다음과 같다.
기판(w)은 하부 챔버(120)의 개방된 상부를 통해 척(122)에 로딩된다. 기판(w)은 지지핀(113a)들에 지지된 상태에서 척킹핀(113b)들에 의해 척킹된다. 상부 컵은 하부 챔버는 상부 컵에 의해 밀폐된다. 기판 처리 공간이 상부 컵에 의해 밀폐된 상태에서 기판(w)은 회전부재(116)의 동작에 의해 척(112)과 함께 회전된다. 이후, 제1직접분사노즐부재(180a)의 노즐(182)이 기판의 중심 상부로 이동되어 기판으로 세정 유체를 분사하고, 기판의 세정이 끝나면 제2직접분사노즐부재(180b)의 노즐(182)이 기판의 중심 상부로 이동되어 기판으로 린스 유체를 분사하며, 기판의 린스가 끝나면 제3직접분사노즐부재(180c)의 노즐이 기판의 중심으로 이동되어 기판으로 건조 유체를 분사한다. 제3직접분사노즐(180c)은 기판 중앙에서 외각 방향으로 밀어내는 직접 건조 방식으로 기판 표면을 건조시킨다. 제3직접분사노즐(180c)은 건조 유체가 기판의 중앙으로부터 분사되기 시작하여 기판의 외곽으로 퍼지면서 분사되도록 기판 중앙에서 가장자리로 이동하면서 건조 유체를 분사하게 된다. 선택적으로, 제3직접분사노즐부재(180c)는 건조 불량이 발생되는 특정 영역으로 건조 유체를 집중 분사하도록 제어될 수 있다. 여기서, 기판의 건조 처리는 대기압 이하의 환경에서 진행되며, 간접분사노즐부재에서도 건조 유체를 분사하게 된다.
상술한 바와 같이, 기판의 세정 및 린스 그리고 건조 과정은 상부 챔버가 밀폐된 상태에서 진행된다.
본 발명에서는 기판의 상면과 저면을 동시에 세정 및 건조할 수 있다. 기판(w)의 저면 세정 및 건조는 기판이 회전되는 상태에서, 백 노즐부(150)의 노즐(152)을 통해 기판(w) 상부로 제공되는 유체와 동일한 유체가 기판의 저면으로 공급되면서 이루어진다.
기판 건조 과정이 완료되면, 하부 챔버(120)의 상부 개방을 위해 상부 챔버(130)의 상부 컵(132)은 개방 위치로 이동된다. 기판(w)은 척(112)이 정지된 상태에서 척(112)으로부터 언로딩된다.
본 발명은 기판을 액상(또는 기체상태)의 유체로 처리하는 모든 설비에 적용 가능하다. 그러한 실시예 중에서 바람직한 실시예로 반도체 세정 공정에서 사용되는 회전형 세정 장치를 예를 들어 설명한 것으로, 본 발명은 회전형 식각 장치(rotary etching apparatus) 등에도 사용될 수 있다.
이상에서, 본 발명에 따른 기판 처리 장치의 구성 및 작용을 상기한 설명 및 도면에 따라 도시하였지만 이는 예를 들어 설명한 것에 불과하며 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변화 및 변경이 가능함은 물론이다.
상술한 바와 같이, 본 발명은 신속한 기판 건조가 가능하다.
또한, 본 발명은 건조 유체를 기판에 간접 분사하여 층류기류를 전면적으로 유지 가능하고, 건조 유체의 농도 분포를 균일하게 유지할 수 있다.
또한, 본 발명은 간접분사노즐이 상부를 향하고 있어 이물질이 기판으로 떨어지는 것을 방지할 수 있다.
또한, 본 발명은 기판 건조시 외부 오염원으로 기판을 보호할 수 있다.
또한, 본 발명은 기판 건조 과정에서 발생되는 물반점을 최소화할 수 있다.
또한, 본 발명은 기판 건조시 외부 환경으로부터 영향을 최소화 할 수 있다.
또한, 본 발명은 기판이 공기와 접촉하는 것을 방지할 수 있다.
또한, 본 발명은 기판 건조를 위해 공급되는 유체의 농도 및 온도 변화를 최소할 수 있다.
또한, 본 발명은 기판 중앙부분의 건조 효율을 높일 수 있다.

Claims (14)

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  2. 기판 처리 장치에 있어서:
    기판이 놓여지는 척을 갖는 기판 지지부재;
    상부가 개방되고, 상기 척 주변을 감싸도록 형상지어진 하부 챔버;
    상기 하부 챔버의 상부를 개방 또는 폐쇄하는 상부 챔버; 및
    상기 상부 챔버에 설치되며 상기 상부 챔버가 상기 하부 챔버의 상부를 폐쇄한 상태에서 세정과 린스 그리고 건조를 위한 유체를 각각 기판으로 직접 분사하는 직접분사노즐부재들을 포함하되;
    상기 상부 챔버는 기판보다 바깥쪽에 위치되는 그리고 상기 직접분사노즐부재가 대기하는 수납공간을 포함하며,
    상기 직접분사노즐부재는 상기 상부 챔버의 수납공간에서 대기하며, 유체 분사를 위해 기판 상부로 이동되는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  3. 기판 처리 장치에 있어서:
    기판이 놓여지는 척을 갖는 기판 지지부재;
    상부가 개방되고, 상기 척 주변을 감싸도록 형상지어진 하부 챔버;
    상기 하부 챔버의 상부를 개방 또는 폐쇄하는 상부 챔버; 및
    상기 상부 챔버에 설치되며 상기 상부 챔버가 상기 하부 챔버의 상부를 폐쇄한 상태에서 세정과 린스 그리고 건조를 위한 유체를 각각 기판으로 직접 분사하는 직접분사노즐부재들을 포함하되;
    상기 직접분사노즐부재는
    일단에 유체 분사구를 갖는 제1노즐; 및
    상기 제1노즐의 유체 분사구가 기판의 중심에서 가장자리로 이동되도록 상기 제1노즐을 회전시키기 위한 제1구동부를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 직접분사노즐부재는
    상기 제1노즐의 유체 분사 높이를 변경할 수 있도록 상기 샤프트를 업다운 시키기 위한 제2구동부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 상부 챔버는 가장자리에 상기 직접분사노즐부재의 제1노즐이 대기하는 수납공간을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 수납 공간은 기판보다 바깥쪽에 위치되는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  7. 제3항에 있어서,
    상기 직접분사노즐부재의 상기 제1노즐은 호 형상으로 이루어지며, 다른 공정에 방해되지 않도록 상기 상부 챔버의 가장자리에 형성된 수납공간에서 대기하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  8. 제3항에 있어서,
    상기 기판 처리 장치는
    상기 상부 챔버에 의해 밀폐된 상기 하부 챔버 내부를 감압하기 위한 감압부재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  9. 제3항에 있어서,
    상기 기판 처리 장치는
    상기 상부 챔버에 설치되며 건조를 위한 유체 또는 불활성 가스를 분사하는 간접분사노즐부재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20020044536A (ko) * 2000-12-05 2002-06-15 시바가키 키조오 매엽식 기판세정방법 및 매엽식 기판세정장치
JP2003133278A (ja) * 2001-10-29 2003-05-09 Dainippon Screen Mfg Co Ltd 基板処理装置
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