KR100839912B1

KR100839912B1 - 기판 처리 장치 및 방법

Info

Publication number: KR100839912B1
Application number: KR1020070003828A
Authority: KR
Inventors: 권오진; 김태호
Original assignee: 세메스 주식회사
Priority date: 2007-01-12
Filing date: 2007-01-12
Publication date: 2008-06-20

Abstract

본 발명은 기판을 처리하는 장치 및 방법에 관한 것으로, 본 발명에 따른 기판 처리 장치는 기판을 지지하는 지지부재, 공정에 사용된 처리액들을 분리회수하도록 상기 지지부재의 측부에 제공되는 회수부재들, 그리고 공정 진행시 각각의 상기 회수부재들 내 흄을 동일한 압력으로 배기하도록 상기 지지부재의 측부를 감싸도록 환형으로 제공되는 배기라인을 포함한다. 본 발명은 공정 진행시에 회수부재들 내 배기압력이 동일하게 제공되도록 함으로써, 기판 처리 장치 내 흄을 안정적이고 효과적으로 배기할 수 있다.

반도체, 웨이퍼, 기판, 처리액, 약액, 흄, 회수, 배기,

Description

기판 처리 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR TREATING SUBSTRATES}

도 1은 본 발명에 따른 기판 처리 장치의 사시도이다.

도 2는 본 발명에 따른 기판 처리 장치의 내부 구성도이다.

도 3은 도 2의 A영역을 확대한 도면이다.

도 4는 본 발명에 따른 기판 처리 장치의 공정 과정을 보여주는 순서도이다.

도 5a 내지 도 5f는 본 발명에 따른 기판 처리 장치의 공정 과정을 설명하기 위한 도면들이다.

*도면의 주요 부분에 대한 부호 설명*

10 : 기판 처리 장치

100 : 공정처리부

110 : 지지부재

120 : 하우징

130 : 구동부재

140 : 배기부재

200 : 처리액 공급부

210 : 노즐

220 : 노즐 이송부재

300 : 제어부

본 발명은 기판을 처리하는 장치 및 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 습식으로 반도체 기판을 처리하는 장치 및 방법에 관한 것이다.

일반적으로, 반도체 제조 장치는 증착, 포토리소그래피, 식각, 화학적 기계적 연마, 이온 주입, 세정, 그리고 건조 등과 같은 단위 공정들의 반복적 또는 선택적인 수행에 의해 제조된다. 이러한 반도체 공정들 중 세정 공정은 반도체 기판 표면에 부착되는 이물질 또는 불필요한 막을 제거하는 공정이다.

일반적으로 기판 세정 장치는 다수의 반도체 기판을 동시에 세정하는 배치식 세정 장치와 낱장 단위로 반도체 기판을 세정하는 매엽식 세정 장치로 구분된다. 이 중 매엽식 세정 장치는 낱장의 웨이퍼를 지지하는 스핀척(spin chuck), 상기 스핀척에 의해 지지 및 회전되는 기판으로 처리유체를 공급하는 적어도 하나의 노즐(nozzle), 그리고, 상기 스핀척의 측부를 감싸도록 환형으로 제작되어 처리액을 유입시키는 개구가 상하로 적층되는 회수통(recycle canister)들을 포함한다. 상기와 같은 구조를 가지는 매엽식 세정장치는 공정시 상기 스핀척에 기판이 안착되어 회전되고, 상기 노즐은 회전되는 기판의 처리면으로 세정액, 린스액, 그리고 건조가스를 순차적으로 분사하여 기판 처리한다. 이때, 사용된 세정액 및 린스액 등의 처리액들은 회수하고자 하는 회수통들 각각에 수용되어 분리회수된다.

그러나, 일반적인 매엽식 세정장치는 회수통들에 제공되는 배기압력이 불규칙적이다. 예컨대, 한국공개특허(출원번호:10-2005-23673)에 기재된 기판 처리 장치는 회수통들(320, 340)에 공통으로 배기압력을 제공하는 배기통(400)이 제공된다. 따라서, 상기 공개특허의 도 4을 참조하면, 공정 진행시 회수통(300)들 중 가장 상부에 위치된 회수통(340)으로 처리액이 회수되는 공정의 경우에는 배기통(400)의 배기압력이 회수통(340)에만 제공된다. 그러나, 상기 공개특허의 도 3을 참조하면, 회수통(300)들 중 가장 아래에 위치된 회수통(320a)으로 처리액이 회수되는 공정의 경우에는 배기통(400)의 배기압력이 모든 회수통들(320a, 320b, 340)에 분산되어 제공되므로, 회수통(320a)에 제공되는 실제 배기압력은 공정시 회수통(340)에 제공되는 배기압력에 비해 낮아진다.

상술한 바와 같이, 일반적인 기판 처리 장치는 공정 진행시 처리액을 회수하는 회수통과 그 외의 회수통에 제공되는 배기압력이 상이하므로, 회수통들에 제공되는 배기압력은 공정 단계별로 불규칙하게 변화한다. 각각의 회수통들에 제공되는 배기압력이 불규칙하게 변화되면, 처리액으로부터 발생되는 흄의 배기가 원활히 이루어지지 않아 설비를 오염시키고, 이로 인해 작업 환경의 안정성이 저하된다.

본 발명은 습식으로 공정에 사용되는 처리액들로부터 발생되는 흄을 효과적으로 배기시키는 기판 처리 장치 및 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한, 본 발명은 배기압력이 동일한 조건하에서 공정에 사용되는 처리액들 각각의 회수가 이루어지도록 하는 기판 처리 장치 및 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 기판 처리 장치는 내부에 기판 처리 공정을 수행하는 공정공간을 제공하는 하우징, 공정시 상기 하우징 내부에서 기판을 지지하며 회전가능한 지지부재, 공정시 상기 지지부재에 의해 지지된 기판으로 처리액을 공급하는 노즐, 그리고 상기 지지부재의 측부를 감싸도록 환형으로 제공되는 배기라인을 포함한다.

본 발명의 실시예에 따르면, 상기 하우징은 상기 지지부재의 측부를 감싸도록 환형으로 제공되며, 공정에 사용된 처리액을 유입시키는 개구들이 상하로 적층되는 회수통들을 포함한다.

본 발명의 실시예에 따르면, 상기 하우징은 각각의 상기 회수통에 제공되며, 상기 회수통 내 개구를 공정시 상기 공간으로 처리액 및 공기를 유입시키는 유입통로와 상기 공간 내 공기를 상기 공간으로부터 유출시키는 유출통로로 구획하는 구획부재를 더 포함한다.

본 발명의 실시예에 따르면, 상기 구획부재는 상기 제1 회수통의 개구에 설치되는 상부판 및 상기 지지부재와 마주보는 면을 가지며 상기 상부판의 일단으로부터 아래방향으로 연장되는 내측판을 포함한다.

본 발명의 실시예에 따르면, 각각의 상기 회수통은 상기 상부판의 하부에서 상기 상부판과 마주보도록 설치되는 하부판 및 상기 하부판의 일단으로부터 상방향으로 연장되며 상기 내측판과 마주보도록 대향되는 측판을 포함한다.

본 발명의 실시예에 따르면, 상기 기판 처리 장치는 공정시 상기 하우징과 상기 지지부재의 상대 높이를 조절하는 구동부재를 더 포함한다.

본 발명의 실시예에 따르면, 상기 구동부재는 상기 하우징을 상하로 승강 및 하강시키는 승강기를 포함한다.

본 발명의 실시예에 따르면, 상기 기판 처리 장치는 공정시 처리액의 회수가 이루어지고 있는 회수통의 상기 상부판의 높이는 상기 지지부재에 의해 지지된 기판의 높이와 대응되는 높이에 위치되고, 상기 처리액을 회수하는 회수통의 상기 내측판의 하단은 상기 배기라인의 상단보다 높은 위치에 위치되도록 상기 승강기를 제어하는 제어부를 더 포함한다.

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 기판 처리 방법은 공정시 기판을 지지하며 회전가능한 지지부재, 공정시 상기 지지부재에 의해 지지된 기판으로 복수의 처리액들을 공급하는 적어도 하나의 노즐, 상기 지지부재의 측부에 제공되며 공정에 사용된 처리액을 유입시키는 유입구들이 상하로 적층되는 회수통들을 가지는 하우징, 그리고 상기 지지부재의 측부를 감싸도록 제공되어 공정시 처리액이 회수되는 회수통의 공간 내 공기가 배기되도록 하는 배기라인을 포함하는 기판 처리 장치를 사용하여 기판을 처리하되, 상기 회수통 내 공기의 배기는 공정시 처리액을 회수하는 회수통 내 공간에 상기 배기라인의 흡입압력이 제공됨으로써 이루어지고, 상기 처리액의 회수 및 상기 흄의 배기는 상기 회수통들과 상기 지지부재의 상대높이를 조절하여 이루어진다.

본 발명의 실시예에 따르면, 상기 회수통들 각각은 공정에 사용된 처리액을 유입시키는 유입구 및 상기 공간 내 공기를 유출시키는 유출구가 제공되며, 상기 처리액을 회수하는 회수통 내 흄의 배기는 공정시 기판 처리 장치 내 공기가 상기 유입구로부터 상기 공간 및 상기 유출구를 순차적으로 이동된 후 상기 배기라인을 통해 배기되도록 상기 공기의 흐름을 안내하여 이루어진다.

이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 그러나, 본 발명은 여기서 설명되어지는 실시예에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수 있다. 오히려, 여기서 소개되는 일 실시예는 개시된 내용이 철저하고 완전해지도록, 그리고 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달되도록 하기 위해 제공되는 것이다. 또한, 본 실시예에서는 반도체 기판을 습식으로 세정하는 장치를 예로 들어 설며하였으나, 본 발명은 처리액을 사용하여 기판을 처리하는 모든 기판 처리 장치에 적용이 가능하다.

(실시예)

도 1은 본 발명에 따른 기판 처리 장치의 사시도이고, 도 2는 본 발명에 따른 기판 처리 장치의 내부 구성도이다. 그리고, 도 3은 도 2의 A영역을 확대한 도면이다. 도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 기판 처리 장치(apparatus for treating substrate)(10)는 공정처리부(process treating member)(100) 및 처리액 공급부(treating liquid supply member)(200), 그리고 제어부(control member)(도 2의 300)를 포함한다. 공정처리부(100)는 기판을 처리하는 공정을 수행하고, 처리액 공급부(200)는 공정시 공정처리부(100)로 처리액을 공급한다. 그리고, 제어부(300)는 공정처리부(100)의 기판 처리 공정 및 처리액 공급부(200)의 처리액 공급을 제어한다.

공정처리부(100)는 지지부재(support member)(110), 하우징(housing)(120),구동부재(driving member)(130), 그리고 배기부재(exhaust member)(140)를 포함한다. 지지부재(110)는 기판(W)을 지지한다. 지지부재(110)로는 스핀척(spin chuck)이 사용된다. 즉, 지지부재(110)는 스핀헤드(112) 및 회전축(114)을 포함한다. 스핀헤드(112)는 상부에 기판(W)을 지지하는 플레이트를 가진다. 스핀헤드(112)는 대체로 원통형상을 가진다. 스핀헤드(112)는 공정시 하우징(120) 내부에서 회전된다. 회전축(114)은 스핀헤드(112)의 하부에 제공된다. 회전축(114)은 하우징(120) 내부에서 회전가능하도록 설치되며, 구동부재(130)에 의해 회전된다.

하우징(120)은 내부에 기판을 세정하는 공정을 수행하는 공간을 제공한다. 하우징(120)은 회수부재(collecting member)를 가진다. 회수부재는 공정시 사용된 처리액들을 회수한다. 일 실시예로서, 하우징(120)은 제1 내지 제3 회수부재(122, 124, 126)를 구비한다. 제1 내지 제3 회수부재(122, 124, 126)은 위로부터 아래로 순차적으로 배치되며, 공정에 사용된 처리액을 유입시키는 개구가 상하로 적층되도록 설치된다. 제1 회수부재(122)는 도 3에 도시된 바와 같이, 제1 회수통(first collecting canister)(122a) 및 제1 구획부재(first division member)(122b), 그리고 제1 회수라인(122c)(first collecting line)을 가진다. 제1 회수통(122a)은 내부에 제1 처리액을 회수하는 공간을 제공하고, 제1 구획부재(122b)는 제1 회수통(122a) 내 공간을 구획한다. 그리고, 제1 회수라인(122c)은 제1 회수통(122a) 내부에 수용된 처리액을 처리액 재생부(treating-liquid recycle member)(미도시됨)로 회수한다.

제1 회수통(122a)은 지지부재(120)의 측부를 감싸도록 환형으로 제공된다. 제1 회수통(122a)은 하부판(p1), 제1 측판(p2), 그리고, 제2 측판(p3)을 가진다. 하부판(p1)은 대체로 수평하게 설치된다. 제1 측판(p2)은 하부판(p1)의 일단으로부터 상방향으로 수직하게 연장된다. 제2 측판(p3)은 하부판(p1)의 타단으로부터 상방향으로 수직하게 연장된다. 제2 측판(p3)의 높이는 제1 측판(p2)의 높이보다 높게 제공된다. 상술한 하부판(p1), 제1 측판(p2), 그리고 제2 측판(p3)의 구조로 인해 제1 회수통(122a) 내부에는 처리액이 수용되는 공간(S1)이 제공된다. 그리고, 제1 회수통(122a)은 제2 측판(p3)의 상단으로부터 지지부재(120)가 설치되는 방향으로 연장되는 상판(122a')이 더 제공된다. 상판(122a')은 공정에 사용된 처리액이 하우징(120) 외부로 비산되는 것을 방지한다. 또한, 상판(122a')은 공정시 기판(W)으로부터 비산되는 처리액이 제1 회수통(122a)에 유입되도록 처리액을 안내한다.

제1 구획부재(122b)는 공정시 제1 회수통(122) 내 공간을 구획한다. 제1 구획부재(122b)는 상부판(p4), 내측판(p5), 그리고 외측판(p6)을 포함한다. 상부판(p4)은 링(ring) 형상을 제공된다. 상부판(p4)은 공정시 처리액이 유입되기 위한 제1 회수통(122a)의 개구에 수평으로 배치된다. 상부판(p4)은 하부판(p1)과 대향된다. 내측판(p5)은 상부판(p4)의 일단으로부터 아래방향으로 연장된다. 내측판(p5)은 회전축(114)의 중심을 기준으로 제1 측판(p1)보다 내측에 배치된다. 외측판(p6)은 상부판(p4)의 타단으로부터 아래방향으로 연장된다. 외측판(p6)은 회전축(114)의 중심을 기준으로 제2 측판(p2)보다 외측에 배치된다. 그리고, 외측판(p6)의 하단의 높이는 내측판(p5)의 하단의 높이보다 높도록 제공된다.

제1 회수통(122a) 내 공간은 상술한 제1 구획부재(122b)에 의해 유입통로(S2)와 유출통로(S3)로 구획된다. 유입통로(S2)는 제1 구획부재(122b)를 기준으로 상부에 제공되며, 유출통로(S3)는 제1 구획부재(122b)를 기준으로 하부에 제공된다. 유입통로(S2)는 공정시 처리액 및 하우징(120) 내 공기가 상기 공간(S2)으로 이동되는 통로이고, 유출통로(S3)는 공정시 공간(S2)으로부터 배기라인(142)으로 유출되는 통로이다. 따라서, 공정시 유입구(h1)를 통해 제1 회수통(122a)으로 유입된 공기는 유입통로(S2)를 따라 공간(S1)으로 이동된 후 다시 유출통로(S3)를 따라 이동되어 유출구(h2)를 통해 제1 회수통(122a)으로부터 배출된다.

제2 회수부재(124) 및 제3 회수부재(126) 각각은 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이 제1 회수통(122a)과 동일한 구조의 제2 회수통(124a) 및 제3 회수통(126a)을 가진다. 즉, 제2 회수통(124a) 및 제3 회수통(126a) 각각은 상술한 하부판(P1), 제1 측판(p2), 그리고 제2 측판(p3)을 가진다. 또한, 제2 회수부재(124) 및 제3 회수부재(126) 각각은 상술한 제1 구획부재(122b)와 동일한 구조의 제2 구획부재(124b) 및 제3 구획부재(126b)를 가진다. 즉, 제2 구획부재(124b) 및 제3 구획부재(126b) 각각은 상술한 상부판(p4), 내측판(p5), 그리고 외측판(p6)을 가진다. 또한, 제2 및 제3 회수부재(124, 126) 각각은 상술한 제1 회수라인(122c)과 동일한 구성의 제2 회수라인(124c) 및 제3 회수라인(126c)를 구비한다.

본 실시예에서는 제1 내지 제3 회수부재(122, 124, 126)가 위에서부터 아래로 적층되는 구조를 예로 들어 설명하였지만, 제1 내지 제3 회수부재(122, 124, 126)의 배치는 다양하게 변경될 수 있다. 예컨대, 제1 내지 제 3 회수부재(122, 124, 126)는 아래로부터 위로 적층될 수 있다. 또한, 본 실시예에서는 회수라인(122c, 124c, 126c)이 각각의 회수통(122a, 124a, 126a) 내 처리액을 처리액 재생부로 회수하는 것을 예로 들어 설명하였으나, 제1 내지 제3 회수라인(122c, 124c, 126c) 중 일부는 처리액을 처리액 재생부로 회수하지 않고 배수(drain)시킬 수도 있다.

구동부재(130)는 지지부재(110) 및 하우징(120)의 회수부재(122, 124, 126)를 구동한다. 구동부재(130)는 구동기(driving part)(132) 및 승강기(elevating part)(134)를 포함한다. 구동기(132)는 지지부재(110)를 구동한다. 구동기(132)는 공정시 회전축(114)을 회전시켜 스핀헤드(112)에 안착된 기판(W)을 기설정된 회전속도로 회전시킨다. 승강기(134)는 회수부재(122, 124, 126)를 상하로 승강 및 하강한다. 특히, 승강기(134)는 공정에 사용된 처리액들이 제1 내지 제3 회수부재(122, 124, 126)들 중 회수하고자 하는 회수통(122a, 124a, 126a)에 회수되도록, 회수부재(122, 124, 126)의 높이를 조절한다. 또한, 승강기(134)는 각각의 제1 내지 제3 회수부재들(122, 124, 126) 중 사용된 처리액이 회수되는 회수부재(122, 124, 126)에 배기압력이 제공되도록 회수부재(122, 124, 126)의 높이를 제어한다. 각각의 회수부재(122, 124, 126)에 배기압력이 제공되는 과정은 후술하겠다.

여기서, 승강기(134)는 공정시 하우징(120)을 로딩/언로딩 위치(도 5a의 L1), 제1 공정위치(도 5b의 L2), 제2 공정위치(도 5c의 L3), 그리고, 제3 공정위치(도 5d의 L4) 상호간에 이동시킨다. 로딩/언로딩 위치(L1)는 공정시 기판(W)이 지지부재(110)에 로딩(loading)되거나 언로딩(unloading)되기 위한 하우징(120)의 위치이다. 제1 공정위치(L2)는 사용된 처리액이 제1 회수부재(122)로 회수되기 위한 하우징(120)의 위치이다. 또한, 제1 공정위치(L2)는 제1 회수부재(122) 내 흄(fume)이 배기부재(140)의 배기라인(142)으로 유도되기 위한 하우징(120)의 위치이다. 즉, 제1 공정위치(L2)에 하우징(120)이 위치되면, 기판(W)으로부터 비산되는 처리액이 제1 회수부재(122)의 유입구(h1)를 통해 회수되도록 제1 회수부재(122)의 유입구(h1)와 기판(W)의 측면이 대향되고, 제1 회수부재(122) 내 공기 및 흄이 제1 회수부재(122)의 유출구(h2)를 통해 배기라인(142)으로 유출되도록 유출구(h2)와 배기라인(142)의 개구(142a)가 서로 인접된다.

동일한 방식으로서, 제2 공정위치(L3)는 사용된 처리액이 제2 회수부재(124)로 회수되기 위한, 그리고 제2 회수부재(124) 내 흄(fume)이 배기부재(140)의 배기라인(142)으로 유도되기 위한 하우징(120)의 위치이다. 또한, 제3 공정위치(L3)는 사용된 처리액이 제3 회수부재(126)로 회수되기 위한, 그리고 제3 회수부재(126) 내 흄(fume)이 배기부재(140)의 배기라인(142)으로 유도되기 위한 하우징(120)의 위치이다.

본 실시예에서는 구동부재(130)가 회수부재(122, 124, 126)의 높이를 조절하여, 공정시 사용되는 처리액들을 각각의 제1 내지 제3 회수부재(122, 124, 126)로 회수시키는 방식을 예로 들어 설명하였으나, 사용된 처리액들을 각각의 회수부재(122, 124, 126)로 회수시키는 방식은 다양하게 응용될 수 있다. 예컨대, 본 발명의 다른 실시예로서, 회수부재(122, 124, 126)의 높이는 고정되고, 구동기(132)가 지지부재(110)의 높이를 조절하여 사용된 처리액을 각각의 회수부재(122, 124, 126)로 회수시킬 수 있다. 이 경우 회수부재를 승강하기 위한 승강기(134)는 별도로 구비되지 않으며, 구동기(132)가 지지부재(110)의 회전뿐 아니라 상하 높이 조절을 수행한다.

배기부재(140)는 기판 처리 장치(10)의 배기를 수행한다. 특히, 배기부재(140)는 하우징(120)의 회수부재들(122, 124, 126) 내 흄(fume)을 배기한다. 배기부재(140)는 배기라인(exhaust line)(142), 배출라인(discharge line)(144), 그리고 흡입부재(suction member)(146)를 포함한다. 배기라인(142)은 지지부재(110)의 회전축(114)을 외부에서 감싸도록 환형으로 설치된다. 배기라인(142)의 상부에는 공정시 하우징(120) 내 공기를 유입시키는 개구(142a)가 형성된다. 공정 진행시 개구(142a)의 높이는 각각의 회수부재들(122, 124, 126)에 제공되는 내측판(P5)의 하단의 높이보다 낮도록 위치된다. 배출라인(144)은 배기라인(142)으로 유입된 공기를 기판 처리 장치(10) 외부로 배출시킨다. 흡입부재(146)는 배출라인(144)에 설치된다. 흡입부재(146)는 공정시 배출라인(144)에 흡입압력을 제공하여, 하우징(120) 내 공기가 배출라인(144)을 통해 강제로 배출되도록 배출라인(144)에 유동압을 제공한다.

처리액 공급부(200)는 노즐(nozzle)(210) 및 노즐 이송부재(nozzle transfer member)(220)를 포함한다. 노즐(210)은 공정시 기판(W)의 처리면으로 처리액을 공급한다. 일 실시예로서, 노즐(210)은 제1 내지 제3 처리액을 공급한다. 상기 제1 및 제2 처리액은 기판(W)의 처리면에 잔류하는 이물질 및 불필요한 막을 제거하기 위한 제1 및 제2 세정액이고, 상기 제3 처리액은 상기 세정액을 제거하기 위한 린 스액이다. 또한, 노즐(210)은 건조가스를 분사할 수 있다. 상기 건조가스는 기판(W) 표면을 건조하기 위한 가스이다. 본 실시예에서는 하나의 노즐(210)이 복수의 처리액 및 처리가스를 분사하는 것을 예로 들어 설명하였으나, 각각의 처리액 및 처리가스는 서로 다른 노즐(210)에 의해 공급될 수 있다.

노즐 이송부재(220)는 제1 아암(first arm)(222), 제2 아암(second arm)(224), 그리고 구동모터(driving motor)(226)를 포함한다. 제1 아암(222)은 공정처리부(100) 상부에서 수평으로 설치되고, 제2 아암(224)은 하우징(120)의 측부에서 수직하게 설치된다. 제1 아암(222)의 일단에는 노즐(210)이 설치되고, 제1 아암(222)의 타단은 제2 아암(224)의 일단과 축결합된다. 따라서, 제1 아암(222)은 제2 아암(224)을 기준으로 일정한 각도로 회전운동된다. 그리고, 구동모터(226)는 제1 및 제2 아암(222, 224)을 유기적으로 동작시켜 노즐(210)을 이동시킨다. 상술한 노즐 이송부재(220)는 공정시 노즐(210)을 공정위치(a) 및 대기위치(b) 상호간에 이동시킨다. 공정위치(a)는 공정시 노즐(210)이 웨이퍼(W)의 처리면으로 처리액을 토출하기 위한 위치이고, 대기위치(b)는 노즐(210)이 공정위치(a)로 이동되기 전에 공정처리부(100) 외부에서 대기하는 위치이다.

제어부(300)는 상술한 공정처리부(100) 및 처리액 공급부(200)를 제어한다. 즉, 제어부(300)는 구동기(132)를 제어하여 지지부재(110)의 기판(W) 로딩 및 언로딩, 그리고 기판(W)의 회전을 제어한다. 제어부(300)는 승강기(134)를 제어하여 회수부재(122, 124, 126)의 상하 높이를 조절한다. 그리고, 제어부(300)는 구동모터(226)를 제어하여 노즐(210)의 위치를 조절하고, 노즐(210)의 처리액 및 처리가스 공급을 제어한다.

이하, 상술한 기판 처리 장치(10)의 공정 과정을 상세히 설명한다. 여기서, 상술한 구성들과 동일한 구성에 대한 참조번호는 동일하게 병기하고, 그 구성들에 대한 상세한 설명은 생략한다.

도 4는 본 발명에 따른 기판 처리 장치의 공정 과정을 보여주는 순서도이고, 도 5a 내지 도 5f는 본 발명에 따른 기판 처리 장치의 공정 과정을 설명하기 위한 도면들이다. 도 4을 참조하면, 기판 처리 공정이 개시되면, 지지부재(110)에 기판(W)이 로딩(loading)된다(S110). 즉, 도 5a를 참조하면, 제어부(300)는 승강기(132)를 제어하여 하우징(120)을 로딩/언로딩 위치(L1)로 이동시킨다. 하우징(120)이 로딩/언로딩 위치(L1)에 위치되면, 로봇암(robot arm)과 같은 기판 이송 장치(미도시됨)는 지지부재(110)의 스핀헤드(112)에 기판(W)을 안착시킨다.

기판(W)이 지지부재(110)에 로딩되면, 기판(W) 표면으로 제1 세정액을 공급하여 기판(W)을 일차적으로 세정한다(S120). 즉, 도 5b를 참조하면, 제어부(300)는 승강기(134)를 제어하여, 하우징(120)을 로딩/언로딩 위치(L1)로부터 제1 공정위치(L2)로 하강시킨다. 하우징(120)이 제1 공정위치(L2)에 위치되면, 제어부(300)는 노즐 이송부재(220)가 노즐(210)을 대기위치(b)로부터 공정위치(a)로 이동하도록 구동모터(226)를 제어한다. 제어부(300)는 지지부재(110)를 회전시켜 기판(W)을 공정속도로 회전시킨다. 그리고, 노즐(210)은 회전되는 기판(W)의 처리면으로 제1 세정액을 분사한다. 분사된 제1 세정액은 기판(W) 표면에 잔류하는 이물질을 일차적으로 세정한 후 회전되는 기판(W)의 원심력에 의해 기판(W)으로부터 비산되어 제1 회수부재(122)로 회수된다. 즉, 비산되는 제1 세정액은 유입구(h1)를 통해 제1 회수부재(122)로 유입된 후 유입통로(S2)를 통해 제1 회수통(122a) 내 공간(S1)에 수용된다. 공간(S1)에 수용된 제1 세정액은 제1 회수라인(122c)을 통해 처리액 재생부로 회수된다.

상술한 제1 세정액의 회수가 이루어지는 과정에서 제1 회수부재(122) 내 흄(fume)은 배기부재(140)에 의해 배기된다. 즉, 제어부(300)는 흡입부재(146)를 가동하여 제1 회수부재(122) 내부에 배기압력(흡입압력)이 제공하도록 한다. 따라서, 하우징(120) 내 공기는 제1 회수부재(122)의 유입통로(S2), 공간(S1), 그리고 유출통로(S3)를 순차적으로 이동된 후 배기라인(142)으로 흡입된다. 이때, 제1 회수부재(122) 내 흄(fume)은 상기 공기와 함께 배기라인(142)으로 이동된다. 배기라인(142)으로 이동된 공기 및 흄은 배출라인(144)을 통해 기판 처리 장치(10) 외부로 배출된다.

기판(W)의 일차 세정이 완료되면, 기판 처리 장치(10)는 기판(W)으로 제2 세정액을 분사하여 기판을 이차적으로 세정한다(S130). 즉, 도 5c를 참조하면, 제어부(300)는 처리액 공급부(200)의 제1 세정액 공급을 중단한 후 승강기(134)를 제어하여 하우징(120)을 제1 공정위치(L2)로부터 제2 공정위치(L3)로 하강시킨다. 하우징(120)이 제2 공정위치(L3)에 위치되면, 노즐(210)은 회전되는 기판(W)의 처리면으로 제2 세정액을 분사한다. 분사된 제2 세정액은 기판(W) 표면에 잔류하는 이물질을 이차적으로 세정한 후 회전되는 기판(W)의 원심력에 의해 기판(W)으로부터 비산되어 제2 회수부재(124)로 회수된다.

여기서, 비산되는 제2 세정액이 제2 회수부재(124)로 회수되는 과정은 상술한 제1 회수부재(122)의 제1 세정액 회수 과정과 동일하다. 또한, 제2 회수부재(124) 내 흄(fume)의 배기 과정은 상술한 제1 회수부재(122) 내 흄(fume)의 배기 과정과 동일한 방식으로 이루어진다. 즉, 하우징(120) 내 공기 및 제2 회수부재(124) 내 흄(fume)은 제2 회수부재(124)의 유입통로(S2), 공간(S1), 그리고 유출통로(S3)를 순차적으로 이동된 후 배기라인(142)으로 흡입된 후 배출라인(144)을 통해 배출된다.

세정공정이 완료되면, 기판 처리 장치(10)는 기판(W)으로 린스액을 분사하여 기판을 린스한다(S140). 즉, 도 5d를 참조하면, 제어부(300)는 처리액 공급부(200)의 제2 세정액 공급을 중단한 후 승강기(134)를 제어하여 하우징(120)을 제2 공정위치(L3)로부터 제3 공정위치(L4)로 하강시킨다. 하우징(120)이 제3 공정위치(L4)에 위치되면, 노즐(210)은 회전되는 기판(W)의 처리면으로 린스액을 분사한다. 분사된 린스액은 기판(W) 표면에 잔류하는 제1 및 제2 세정액을 제거한 후 기판(W)의 원심력에 의해 기판(W)으로부터 비산되어 제3 회수부재(126)로 회수된다. 즉, 비산되는 린스액은 유입구(h1)를 통해 제3 회수부재(126)로 유입된 후 유입통로(S2)를 통해 제3 회수통(126a) 내 공간(S3)에 수용된다. 공간(S1)에 수용된 린스액은 제3 회수라인(126c)을 통해 처리액 재생부로 회수된다.

상술한 린스액의 회수가 이루어지는 과정에서, 제어부(300)는 흡입부재(146)를 가동하여 제3 회수부재(126) 내부에 흡입압력이 제공하도록 한다. 따라서, 하우징(120) 내 공기는 제3 회수부재(126)의 유입통로(S2), 공간(S1), 그리고 유출통로(S3)를 순차적으로 이동된 후 배기라인(142)으로 흡입된다. 이때, 제3 회수부재(126) 내 흄(fume)은 상기 공기와 함께 배기라인(142)으로 이동된다. 배기라인(142)으로 이동된 공기 및 흄은 배출라인(144)을 통해 기판 처리 장치(10) 외부로 배출된다.

린스공정이 완료되면, 기판 처리 장치(10)는 기판을 건조한다(S150). 즉, 도 5e를 참조하면, 처리액 공급부(200)는 린스액 공급을 중단한 후 회전되는 기판(W)의 표면으로 건조가스를 분사한다. 분사된 건조가스는 기판(W) 표면을 건조한다. 건조공정이 완료되면, 기판(W)의 언로딩(unloading)이 수행된다(S160). 즉, 도 5f를 참조하면, 기판 이송 장치(미도시됨)는 지지부재(110)로부터 기판(W)을 언로딩(unloading)한 후 후속 공정이 수행되는 설비로 기판(W)을 반송한다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 기판 처리 장치(10) 및 방법은 하우징(120) 내 흄의 배기를 지지부재(110)의 측부를 감싸도록 환형으로 구비되는 배기라인(142)을 통해 공통으로 배기함으로써, 공정시 흄의 배기를 효과적으로 수행할 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 기판 처리 장치(10) 및 방법은 공정시 회수부재(122, 124, 126)가 공정에 사용된 처리액을 회수할 때, 각각의 회수통들(122a, 124a, 126a) 중 처리액을 회수하는 회수통에는 동일한 배기압력(흡입압력)이 제공되도록 함으로써, 각각의 회수통(122a, 124a, 126a)들 중 어느 회수통이더라도 공정시 처리액을 회수시키는 경우에는 동일한 배기압력이 제공되어 흄(fume)의 배기가 이루어진다. 따라서, 상술한 기판 처리 장치(10) 및 방법은 공정에 사용되는 처리액들로부터 발생되는 흄을 회수부재(122, 124, 126)로부터 안정적이고 효과적으로 배기 한다.

이상의 상세한 설명은 본 발명을 예시하는 것이다. 또한, 전술한 내용은 본 발명의 바람직한 실시 형태를 나타내고 설명하는 것이며, 본 발명은 다양한 다른 조합, 변경 및 환경에서 사용할 수 있다. 즉, 본 명세서에 개시된 발명의 개념의 범위, 저술한 개시 내용과 균등한 범위 및/또는 당업계의 기술 또는 지식의 범위 내에서 변경 또는 수정이 가능하다. 전술한 실시예는 본 발명의 기술적 사상을 구현하기 위한 최선의 상태를 설명하는 것이며, 본 발명과 같은 다른 발명을 이용하는데 당업계에 알려진 다른 상태로의 실시, 그리고 발명의 구체적인 적용 분야 및 용도에서 요구되는 다양한 변경도 가능하다. 따라서, 이상의 발명의 상세한 설명은 개시된 실시 상태로 본 발명을 제한하려는 의도가 아니다. 또한 첨부된 청구범위는 다른 실시 상태도 포함하는 것으로 해석되어야 한다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 기판 처리 장치 및 방법은 공정에 사용되는 처리액들로부터 발생되는 흄을 효과적으로 배기시킨다.

또한, 본 발명에 따른 기판 처리 장치 및 방법은 공정에 사용되는 각각의 처리액들로부터 발생되는 흄을 완전히 분리배기할 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 기판 처리 장치 및 방법은 동일한 배기압력이 공정 진행시 처리액의 회수가 이루어지고 있는 회수통에 제공됨으로써, 각각의 처리액들로부터 발생되는 흄의 배기를 안정적이고 효과적으로 배기할 수 있다.

Claims

기판 처리 장치에 있어서,

내부에 기판 처리 공정을 수행하는 공정 공간을 제공하고, 상하로 적층되어 공정 시 사용된 서로 다른 처리액들을 각각 회수하는 복수 개의 회수통들을 가지는 하우징과,

공정시 상기 하우징 내부에서 기판을 지지하며 회전 가능한 지지부재와,

공정시 상기 지지부재에 의해 지지된 기판으로 처리액을 공급하는 노즐, 그리고

상기 지지부재의 측부를 감싸도록 환형으로 제공되어 상기 회수통들로부터 공기를 흡입하여 외부로 배출시키는 배기라인을 포함하되;

상기 기판 처리 장치는 처리액 회수 시, 상기 회수통들로 동일한 배기 압력을 제공하여 상기 회수통으로부터 상기 배기라인으로 상기 하우징 내부의 공기를 회수하도록 처리하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
제 1 항에 있어서,

상기 회수통은,

상기 지지부재의 중심축으로부터 동일한 반경을 가지고 상기 지지부재의 측부를 감싸는 환형으로 제공되어 상기 하우징을 형성하며, 공정에 사용된 처리액 및 상기 하우징 내부의 공기를 유입시키는 개구들이 상하로 적층되는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
제 2 항에 있어서,

상기 회수통은,

상기 개구를 통해 상기 회수통 내 공간으로 처리액 및 상기 하우징 내부의 공기를 유입시키는 유입통로와, 상기 회수통 내로 유입된 공기를 상기 배기라인으로 유출시키는 유출통로를 구획하는 구획부재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
제 3 항에 있어서,

상기 구획부재는,

상기 개구에 설치되는 상부판과,

상기 지지부재와 마주보는 면을 가지며, 상기 상부판의 일단으로부터 아래방향으로 연장되는 내측판 및,

상기 상부판의 타단으로부터 아래방향으로 상기 내측판의 하단보다 높게 연장되는 외측판을 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
제 4 항에 있어서,

상기 회수통은,

상기 상부판의 하부에서 상기 상부판과 마주보도록 설치되는 하부판과,

상기 하부판의 일단으로부터 상방향으로 연장되며 상기 내측판과 마주보도록 대향되는 측판을 포함하되;

상기 하우징은 상기 회수통들의 상기 측판들이 상하로 결합되는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
제 4 항 또는 제 5 항에 있어서,

상기 기판 처리 장치는,

공정시 상기 하우징과 상기 지지부재의 상대 높이를 조절하는 구동부재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
제 6 항에 있어서,

상기 구동부재는,

상기 하우징을 상하로 승강 및 하강시키는 승강기를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
제 7 항에 있어서,

상기 기판 처리 장치는,

상기 상부판의 높이는 상기 지지부재에 의해 지지된 기판의 높이와 대응되는 높이에 위치되고, 상기 내측판의 하단은 상기 배기라인의 상단보다 높은 위치에 위치되도록 상기 승강기를 제어하는 제어부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
공정시 기판을 지지하며 회전가능한 지지부재, 공정시 상기 지지부재에 의해 지지된 기판으로 복수의 처리액들을 공급하는 적어도 하나의 노즐, 상기 지지부재의 측부에 제공되며 공정에 사용된 처리액을 유입시키는 유입구들이 상하로 적층되는 회수통들을 가지는 하우징, 그리고 상기 지지부재의 측부를 감싸도록 제공되어 공정시 처리액이 회수되는 회수통의 공간 내 공기가 배기되도록 하는 배기라인을 포함하는 기판 처리 장치를 사용하여 기판을 처리하되,

상기 회수통 내 공기의 배기는 공정시 처리액을 회수하는 회수통 내 공간에 상기 배기라인의 흡입압력이 상기 회수통들 각각에 동일하게 제공되도록 이루어지고,

상기 처리액의 회수 및 상기 회수통 내 공기의 배기는 상기 회수통들과 상기 지지부재의 상대높이를 조절하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 기판 처리 방법.
제 9 항에 있어서,

상기 회수통들 각각은,

공정에 사용된 처리액을 유입시키는 유입구 및 상기 회수통 내 공간의 공기를 유출시키는 유출구가 제공되며,

상기 처리액을 회수하는 회수통 내 공기의 배기는,

공정시 상기 하우징 내 공기가 상기 유입구로부터 상기 회수통 내 공간 및 상기 유출구로 순차적으로 이동된 후 상기 배기라인을 통해 배기되도록 상기 하우징 내 공기의 흐름을 안내하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 기판 처리 방법.