KR20150039190A - Apparatus and method fdr cleaning substrates - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 반도체 기판 제조 장치 및 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 기판을 세정하는 장치 및 방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an apparatus and a method for manufacturing a semiconductor substrate, and more particularly, to an apparatus and a method for cleaning a substrate.
일반적으로 반도체 소자는, 실리콘 웨이퍼와 같은 기판에 대해 사진 공정(photo process), 식각 공정(etching process), 이온 주입 공정(ion implantation process) 그리고 증착 공정(Deposition process) 등과 같은 다양한 공정을 통해 형성된다.Generally, a semiconductor device is formed through various processes such as a photo process, an etching process, an ion implantation process, and a deposition process for a substrate such as a silicon wafer .
그리고, 각각의 공정을 수행하는 과정에서 기판에 부착된 각종 오염물을 제거하기 위해 세정 공정이 수행된다. 세정 공정은 약액(chemical)으로 기판상에 오염물질을 제거하는 약액 처리 공정, 순수(pure water)로 기판 상에 잔류하는 약액을 제거하는 세척 공정(wet cleaning process), 그리고 건조 유체를 공급하여 기판 표면에 잔류하는 순수를 제거하는 건조 공정(drying process)을 포함한다.In the course of performing each process, a cleaning process is performed to remove various contaminants adhering to the substrate. The cleaning process includes a chemical treatment process for removing contaminants on a substrate by a chemical, a wet cleaning process for removing a chemical solution remaining on the substrate by pure water, And a drying process for removing the remaining pure water on the surface.
이들 중 건조 공정은 순수가 남아 있는 기판 상으로 질소가스를 공급하여 수행된다. 그러나 기판 상에 형성된 패턴의 선폭이 좁아지고 종횡비가 커짐에 따라 패턴 사이에 순수의 제거가 잘 이루어지지 않는다. 최근에는 순수에 비해 휘발성이 크고 표면장력이 낮은 이소프로필 알코올(isopropyl alcohol)과 같은 액상의 유기용제로 기판 상에서 순수를 치환하고, 이후에 가열된 질소 가스를 공급하여 기판을 건조하고 있다. Of these, the drying process is performed by supplying nitrogen gas onto the substrate where pure water remains. However, as the line width of the pattern formed on the substrate is narrowed and the aspect ratio is increased, the removal of pure water between the patterns is not performed well. In recent years, pure water is replaced on a substrate with a liquid organic solvent such as isopropyl alcohol, which is volatile and has a lower surface tension than pure water, and then the substrate is dried by supplying heated nitrogen gas.
이러한 방법에도 불구하고 기판의 패턴면의 건조가 균일하게 이루어지지 않음으로 인하여 패턴이 붕괴되는 문제가 발생될 수 있다. 이하에서는 건조 공정 중에 발생하는 기판의 리닝 현상이 일어나는 과정에 대하여 설명한다.Despite this method, the pattern surface may be disintegrated due to uneven drying of the pattern surface of the substrate. Hereinafter, a process in which the lining phenomenon of the substrate occurs during the drying process will be described.
도 1 및 도 2는 퍼지 가스로 기판을 건조하는 과정에서 기판의 리닝 현상이 일어나는 과정을 보여주는 도면이다.FIG. 1 and FIG. 2 are views showing a process in which a substrate is lined up in a process of drying a substrate with a purge gas.
도 1을 참조하면, 기판(W)의 패턴(P) 상에 유기용제 또는 순수가 잔류하는 경우는 기판(W)의 상부에서 퍼지 가스가 공급되면서 기판(W)이 건조된다. 일 예에 의하면, 퍼지 가스 공급 부재(460)는 기판(W) 상부에서 기판(W)의 중앙영역과 가장자리영역을 이동하면서 기판(W) 전 영역에 퍼지 가스를 공급한다. 도시되지 않았지만, 퍼지 가스가 공급되는 도중에 기판(W)이 회전할 수도 있다. 이러한 건조 공정이 진행되더라도 기판(W)상의 패턴(P) 사이마다 건조 속도가 상이하게 될 수 있다. Referring to FIG. 1, when organic solvent or pure water remains on the pattern P of the substrate W, the substrate W is dried while purge gas is supplied at an upper portion of the substrate W. The purge
도 2를 참조하면, 기판(W)의 패턴(P)마다 건조 속도가 달라지는 경우에는 각 패턴(P) 사이마다 잔류하는 처리액 또는 순수의 양이 달라지게 된다. 이로 인해 기판(W)상의 각 패턴(P) 사이의 잔류액에서 생성되는 표면장력이 차이가 나게 된다. 각 패턴(P)마다 표면장력의 차이가 생성되면, 각 패턴(P)의 좌우로 가해지는 힘이 상이하게 되고, 이로 인해 패턴(P)의 리닝 현상이 일어나게 된다.Referring to FIG. 2, when the drying speed varies depending on the pattern P of the substrate W, the amount of the processing solution or pure water remaining between the patterns P varies. As a result, the surface tension generated in the residual liquid between the patterns P on the substrate W is different. When a difference in surface tension is generated for each pattern P, the force applied to the right and left of each pattern P becomes different, thereby causing a lining phenomenon of the pattern P.
이러한 리닝 현상으로 인해, 기판 처리 공정의 효율성이 저하되는 문제점이 발생된다. Such a lining phenomenon causes a problem that the efficiency of the substrate processing process is lowered.
본 발명은 기판의 건조 효율을 향상시킬 수 있는 기판 세정 장치 및 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.An object of the present invention is to provide a substrate cleaning apparatus and method capable of improving the drying efficiency of a substrate.
또한, 본 발명은 기판의 전체 영역에서 대체로 균일한 속도로 건조되도록 하여 기판상 패턴의 리닝(Leaning) 현상을 방지할 수 있는 기판 세정 장치 및 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.It is another object of the present invention to provide a substrate cleaning apparatus and method capable of preventing a pattern of a pattern on a substrate from being dried at a substantially uniform speed throughout the entire area of the substrate.
본 발명이 해결하고자 하는 과제가 상술한 과제들로 한정되는 것은 아니며, 언급되지 아니한 과제들은 본 명세서 및 첨부된 도면으로부터 본 발명의 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The problems to be solved by the present invention are not limited to the above-mentioned problems, and the problems not mentioned can be clearly understood by those skilled in the art from the description and the accompanying drawings will be.
본 발명은 기판 세정 장치를 제공한다.The present invention provides a substrate cleaning apparatus.
본 발명의 일 실시예에 따른 기판 세정 장치는 기판에 처리액을 공급하여 액처리하는 제1 공정 챔버, 상기 기판을 건조시키는 제2 공정 챔버 및 상기 제1 및 제2 공정 챔버간에 상기 기판을 반송하는 반송 유닛을 포함하되, 상기 제1 공정 챔버는 상기 기판이 액처리되는 공간이 제공되는 액처리 하우징, 상기 액처리 하우징 내에서 상기 기판이 지지되는 스핀 척 및 상기 스핀 척에 지지된 기판으로 상기 처리액을 공급하는 액공급 부재를 포함하고, 상기 제2 공정 챔버는 상기 기판이 건조되는 공간이 제공되는 건조 하우징, 상기 건조 하우징 내에서 상기 기판이 지지되는 기판 지지 부재 및 상기 기판을 가열하는 히터를 포함한다.A substrate cleaning apparatus according to an embodiment of the present invention includes a first processing chamber for supplying a processing solution to a substrate to perform a liquid process, a second processing chamber for drying the substrate, and a second processing chamber for transferring the substrate between the first and second processing chambers Wherein the first processing chamber includes a liquid processing housing in which a space for liquid processing the substrate is provided, a spin chuck in which the substrate is supported in the liquid processing housing, and a substrate supported on the spin chuck, Wherein the second processing chamber includes a drying housing in which a space for drying the substrate is provided, a substrate supporting member on which the substrate is supported in the drying housing, and a heater for heating the substrate, .
상기 기판 지지 부재의 상면은 상기 스핀 척의 상면보다 내열성이 우수한 재질로 이루어질 수 있다.The upper surface of the substrate support member may be made of a material having superior heat resistance than the upper surface of the spin chuck.
상기 기판 지지 부재의 상면은 스틸 소재로 이루어지고, 상기 스핀 척의 상면은 테프론 소재로 이루어질 수 있다.The upper surface of the substrate supporting member may be made of a steel material, and the upper surface of the spin chuck may be made of a Teflon material.
상기 히터는 상기 기판 지지 부재에 제공될 수 있다.The heater may be provided on the substrate support member.
상기 제2 공정 챔버는 퍼지 가스를 상기 건조 하우징 내부로 공급시키는 퍼지 가스 공급 부재 및 상기 건조 하우징 외부로 상기 퍼지 가스 및 흄을 배기시키는 배기 부재를 더 포함할 수 있다.The second process chamber may further include a purge gas supply member for supplying a purge gas into the dry housing and an exhaust member for exhausting the purge gas and the fume to the outside of the dry housing.
상기 퍼지 가스는 불활성 기체로 제공될 수 있다.The purge gas may be provided as an inert gas.
상기 기판 지지 부재는 상기 기판 지지 부재의 상부에 상기 기판과 마주하게 제공되어, 상기 기판과 함께 회전되는 지지판 및 상기 지지판을 회전시키는 회전 부재를 포함할 수 있다.The substrate supporting member may include a supporting plate provided on the substrate supporting member to be rotated with the substrate and facing the substrate, and a rotating member for rotating the supporting plate.
본 발명의 다른 실시예에 따른 기판 세정 장치는 기판에 처리액을 공급하여 액처리하는 제1 공정 챔버, 상기 액처리 챔버로부터 상기 기판을 반송하는 반송 유닛 및 반송되는 상기 기판을 건조시키는 건조 부재를 포함하되, 상기 건조 부재는 상기 반송 유닛에 제공될 수 있다.A substrate cleaning apparatus according to another embodiment of the present invention includes a first process chamber for supplying a process liquid to a substrate to perform a liquid process, a transfer unit for transferring the substrate from the liquid process chamber, and a drying member for drying the substrate to be transferred Wherein the drying member is provided in the transport unit.
상기 반송 유닛은 베이스, 상기 베이스 상부에 제공되고, 상기 기판이 건조되는 공간을 제공하는 하우징 및 상기 기판이 지지되고, 세정 챔버 내부로 상기 기판을 이동시킬 수 있는 제1위치와 상기 하우징 내부의 상기 기판이 건조되는 제2위치간에 이동 가능하도록 제공되는 로봇 암을 포함할 수 있다.The transfer unit includes a base, a housing provided above the base and providing a space in which the substrate is dried, a first position in which the substrate is supported and the substrate can be moved into the cleaning chamber, And a robot arm provided to be movable between a second position where the substrate is dried.
상기 건조 부재는 상기 하우징 내부에 제공될 수 있다.The drying member may be provided inside the housing.
상기 건조 부재는 상기 하우징 내부에서 상기 로봇 암의 이동경로보다 상부에 위치할 수 있다.The drying member may be positioned above the movement path of the robot arm in the housing.
상기 하우징은 퍼지 가스를 상기 하우징 내부로 공급시키는 퍼지 가스 공급 부재 및 상기 하우징 외부로 상기 퍼지 가스 및 흄을 배기시키는 배기 부재를 더 포함할 수 있다.The housing may further include a purge gas supply member for supplying purge gas into the housing, and an exhaust member for exhausting the purge gas and the fume to the outside of the housing.
또한, 본 발명은 기판 세정 방법을 제공한다.The present invention also provides a substrate cleaning method.
본 발명의 일 실시예에 따른 기판 세정 방법은 기판이 액처리되는 단계 및 상기 기판이 건조되는 단계를 포함하되, 상기 건조 단계에서 상기 기판은 가열에 의해 건조될 수 있다.A substrate cleaning method according to an embodiment of the present invention includes a step in which a substrate is subjected to a liquid treatment and a step in which the substrate is dried, and in the drying step, the substrate may be dried by heating.
상기 액처리 단계는 제1 공정 챔버에서 수행되고, 상기 건조 단계는 제2 공정 챔버에서 수행될 수 있다.The liquid treatment step may be performed in a first process chamber, and the drying step may be performed in a second process chamber.
상기 건조 단계는 상기 액처리 단계 이후에 다른 처리액이 상기 기판에 공급되지 않고 제공될 수 있다.The drying step may be provided after the liquid processing step without supplying another processing liquid to the substrate.
상기 액처리 단계는 상기 기판에 순수가 공급되는 단계 및 상기 기판에 액상의 유기용제가 공급되는 단계를 포함할 수 있다.The liquid processing step may include supplying pure water to the substrate and supplying liquid organic solvent to the substrate.
상기 제2 공정 챔버 내부로 퍼지 가스가 유입되어 증발된 순수 또는 유기용제와 함께 상기 제2 공정 챔버 외부로 배기되는 단계를 더 포함할 수 있다.The purge gas may be introduced into the second process chamber and exhausted to the outside of the second process chamber together with the evaporated pure water or organic solvent.
상기 퍼지 가스는 불활성 가스로 제공될 수 있다.The purge gas may be provided as an inert gas.
상기 건조 단계는 상기 기판을 회전시키는 단계를 포함하되, 상기 기판이 가열되면서 회전되어 상기 기판이 건조될 수 있다.The drying step includes rotating the substrate, wherein the substrate is heated while being rotated to dry the substrate.
상기 기판이 상기 챔버들간에 반송되는 단계를 더 포함하되, 상기 액처리 단계는 제1 공정 챔버에서 수행되고, 상기 건조 단계는 상기 액처리 단계가 완료되어 상기 기판이 상기 제1 공정 챔버로부터 반송되는 반송 유닛에서 수행될 수 있다.Further comprising the step of transferring the substrate between the chambers, wherein the liquid processing step is performed in a first processing chamber, and the drying step is performed such that the liquid processing step is completed and the substrate is transported from the first processing chamber Can be carried out in the transfer unit.
상기 건조 단계는 기판이 액처리되는 제1 공정 챔버에서 제공될 수 있다.The drying step may be provided in a first process chamber in which the substrate is liquid-processed.
본 발명에 의하면, 기판 세정 장치 및 방법의 건조 효율을 향상시킬 수 있다.According to the present invention, the drying efficiency of the substrate cleaning apparatus and method can be improved.
본 발명에 의하면, 기판이 균일한 속도로 건조되어 패턴의 리닝 현상을 방지할 수 있다.According to the present invention, the substrate can be dried at a uniform speed to prevent the pattern from lining.
본 발명의 효과가 상술한 효과들로 한정되는 것은 아니며, 언급되지 아니한 효과들은 본 명세서 및 첨부된 도면으로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확히 이해될 수 있을 것이다.The effects of the present invention are not limited to the above-mentioned effects, and the effects not mentioned can be clearly understood by those skilled in the art from the present specification and attached drawings.
도 1 및 도 2는 퍼지 가스로 기판을 건조하는 과정에서 기판의 리닝 현상이 일어나는 과정을 보여주는 도면이다.
도 3은 기판 처리 장치의 제1 실시예를 보여주는 평면도이다.
도 4는 도 3의 제1 기판 세정 장치의 일 실시예를 보여주는 단면도이다.
도 5는 도 3의 제2 기판 세정 장치의 일 실시예를 보여주는 단면도이다.
도 6은 기판 처리 장치의 제2 실시예를 보여주는 평면도이다.
도 7은 도 6의 기판 세정 장치의 일 실시예를 보여주는 단면도이다.
도 8은 기판 처리 장치의 제3 실시예를 보여주는 평면도이다.
도 9는 도 8의 기판 세정 장치의 일 실시예를 보여주는 단면도이다.
도 10은 도 3의 기판 처리 장치를 이용하여 기판을 세정하는 방법의 일 실시예를 보여주는 순서도이다.FIG. 1 and FIG. 2 are views showing a process in which a substrate is lined up in a process of drying a substrate with a purge gas.
3 is a plan view showing a first embodiment of the substrate processing apparatus.
4 is a cross-sectional view showing an embodiment of the first substrate cleaning apparatus of FIG.
5 is a cross-sectional view showing an embodiment of the second substrate cleaning apparatus of FIG.
6 is a plan view showing a second embodiment of the substrate processing apparatus.
7 is a cross-sectional view showing an embodiment of the substrate cleaning apparatus of FIG.
8 is a plan view showing a third embodiment of the substrate processing apparatus.
9 is a cross-sectional view showing an embodiment of the substrate cleaning apparatus of FIG.
10 is a flowchart showing an embodiment of a method of cleaning a substrate using the substrate processing apparatus of FIG.
이하, 본 발명의 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 더욱 상세하게 설명한다. 본 발명의 실시예는 여러 가지 형태로 변형할 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래의 실시예들로 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 실시예는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위해 제공되는 것이다. 따라서 도면에서의 요소의 형상은 보다 명확한 설명을 강조하기 위해 과장되었다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The embodiments of the present invention can be modified into various forms, and the scope of the present invention should not be construed as being limited to the following embodiments. This embodiment is provided to more fully describe the present invention to those skilled in the art. Thus, the shape of the elements in the figures has been exaggerated to emphasize a clearer description.
도 3은 기판 처리 장치의 제1 실시예를 보여주는 평면도이다.3 is a plan view showing a first embodiment of the substrate processing apparatus.
도 3을 참조하면, 기판 처리 장치(1a)는 인덱스 모듈(10)과 공정 처리 모듈(20)을 가지고, 인덱스 모듈(10)은 로드 포트(120) 및 이송 프레임(140)을 가진다. 로드 포트(120), 이송 프레임(140), 그리고 공정 처리 모듈(20)은 순차적으로 일렬로 배치된다. 이하, 로드 포트(120), 이송 프레임(140), 그리고 공정 처리 모듈(20)이 배열된 방향을 제 1 방향(12)이라 하고, 상부에서 바라볼 때, 제 1 방향(12)과 수직한 방향을 제 2 방향(14)이라 하며, 제 1 방향(12)과 제 2 방향(14)을 포함한 평면에 수직인 방향을 제 3 방향(16)이라 한다.3, the
로드 포트(140)에는 기판이 수납된 캐리어(18)가 안착된다. 로드 포트(120)는 복수 개가 제공되며 이들은 제 2 방향(14)을 따라 일렬로 배치된다. 로드 포트(120)의 개수는 공정 처리 모듈(20)의 공정 효율 및 풋 프린트 조건 등에 따라 증가하거나 감소할 수도 있다. 캐리어(18)에는 기판들을 지면에 대해 수평하게 배치한 상태로 수납하기 위한 다수의 슬롯이 형성된다. 캐리어(18)로는 전면 개방 일체형 포드(Front Opening Unifed Pod;FOUP)가 사용될 수 있다.The
공정 처리 모듈(20)은 이송 챔버(240), 버퍼 유닛(220), 그리고 제1 공정 챔버(260), 그리고 제2 공정 챔버(280)를 가진다. 이송 챔버(240)는 그 길이 방향이 제 1 방향(12)과 평행하게 배치된다. 이송 챔버(240)의 양측에는 각각 제1 공정 챔버(260)와 제2 공정 챔버(280)가 배치된다. 이송 챔버(240)의 일측 및 타측에서 제1 공정 챔버(260)와 제2 공정 챔버(280)가 이송 챔버(240)를 기준으로 서로 간에 대칭이 되도록 제공될 수 있다. 이송 챔버(240)의 일측에는 복수 개의 제1 공정 챔버(260)들이 제공된다. 제1 공정 챔버(260)들 중 일부는 이송 챔버(240)의 길이 방향을 따라 배치된다. 또한, 제1 공정 챔버(260)들 중 일부는 서로 적층되게 배치된다. 즉, 이송 챔버(240)의 일측에는 제1 공정 챔버(260)들이 A X B의 배열로 배치될 수 있다. 여기서 A는 제 1 방향(12)을 따라 일렬로 제공된 공정 챔버(260)의 수이고, B는 제 3 방향(16)을 따라 일렬로 제공된 공정 챔버(260)의 수이다. 이송 챔버(240)의 일측에 제1 공정 챔버(260)가 4개 또는 6개 제공되는 경우, 제1 공정 챔버(260)들은 2 X 2 또는 3 X 2의 배열로 배치될 수 있다. 제1 공정 챔버(260)의 개수는 증가하거나 감소할 수도 있다. 제2 공정 챔버들(280)도 제1 공정 챔버들(260)과 유사하게 M X N(M과 N은 각각 1 이상의 자연수)의 배열로 배치될 수 있다. 여기에서 M, N은 각각 A, B와 동일한 수일 수 있다. 상술한 바와 달리, 제1 공정 챔버(260)와 제2 공정 챔버(280)은 모두 이송 챔버(240)의 일측에만 제공될 수 있다. 또한, 상술한 바와 달리, 제1 공정 챔버(260)와 제2 공정 챔버(280)은 각각 이송 챔버(240)의 일측 및 타측에 단층으로 제공될 수 있다. 선택적으로, 이송 챔버(240)의 일측 또는 타측에서 제1 공정 챔버(260)와 제2 공정 챔버(280)는 서로 간에 적층되도록 제공될 수 있다. 또한, 제1 공정 챔버(260)와 제2 공정 챔버(280)는 상술한 바와 달리 다양한 배치로 제공될 수 있다.The
버퍼 유닛(220)은 이송 프레임(140)과 이송 챔버(240) 사이에 배치된다. 버퍼 유닛(220)은 공정 챔버(260)와 캐리어(18) 간에 기판이 반송되기 전에 기판이 머무르는 공간을 제공한다. 버퍼 유닛(220)은 그 내부에 기판이 놓이는 슬롯이 제공되며, 슬롯들은 서로 간에 제 3 방향(16)을 따라 이격되도록 복수개 제공된다. 버퍼 유닛(220)은 이송 프레임(140)과 마주보는 면 및 이송 챔버(240)와 마주보는 면이 개방된다.
The
*이송 프레임(140)은 로드 포트(120)에 안착된 캐리어(18)와 버퍼 유닛(220) 간에 기판을 반송한다. 이송 프레임(140)에는 인덱스 레일(142)과 인덱스 로봇(144)이 제공된다. 인덱스 레일(142)은 그 길이 방향이 제 2 방향(14)과 나란하게 제공된다. 인덱스 로봇(144)은 인덱스 레일(142) 상에 설치되며, 인덱스 레일(142)을 따라 제 2 방향(14)으로 직선 이동된다. 인덱스 로봇(144)은 베이스(144a), 몸체(144b), 그리고 인덱스 암(144c)을 가진다. 베이스(144a)는 인덱스 레일(142)을 따라 이동 가능하도록 설치된다. 몸체(144b)는 베이스(144a)에 결합된다. 몸체(144b)는 베이스(144a) 상에서 제 3 방향(16)을 따라 이동 가능하도록 제공된다. 또한, 몸체(144b)는 베이스(144a) 상에서 회전 가능하도록 제공된다. 인덱스 암(144c)은 몸체(144b)에 결합되고, 이는 몸체(144b)에 대해 전진 및 후진 이동 가능하도록 제공된다. 인덱스 암(144c)은 복수 개 제공되어 각각 개별 구동되도록 제공된다. 인덱스 암(144c)들은 제 3 방향(16)을 따라 서로 이격된 상태로 적층되게 배치된다. 인덱스 암(144c)들 중 일부는 공정 처리 모듈(20)에서 캐리어(18)로 기판을 반송할 때 사용되고, 이의 다른 일부는 캐리어(18)에서 공정 처리 모듈(20)로 기판을 반송할 때 사용될 수 있다. 이는 인덱스 로봇(144)이 기판을 반입 및 반출하는 과정에서 공정 처리 전의 기판으로부터 발생된 파티클이 공정 처리 후의 기판에 부착되는 것을 방지할 수 있다.The
이송 챔버(240)는 버퍼 유닛(220)과 공정 챔버(260) 간에, 그리고 공정 챔버(260)들 간에 기판을 반송한다. 이송 챔버(240)에는 가이드 레일(242)과 반송 유닛(500)이 제공된다. 가이드 레일(242)은 그 길이 방향이 제 1방향(12)과 나란하도록 배치된다. 반송 유닛(500)은 가이드 레일(242) 상에 설치되고, 이는 가이드 레일(242)상에서 제 1 방향(12)을 따라 직선 이동된다. 반송 유닛(500)은 베이스(530), 몸체(520), 그리고 메인 암(510)을 가진다. 베이스(530)는 가이드 레일(242)을 따라 이동 가능하도록 설치된다. 몸체(520)는 베이스(530)에 결합된다. 몸체(520)는 베이스(530) 상에서 제 3 방향(16)을 따라 이동 가능하도록 제공된다. 또한, 몸체(520)는 베이스(530) 상에서 회전 가능하도록 제공된다. 메인 암(510)은 몸체(520)에 결합되고, 이는 몸체(520)에 대해 전진 및 후진 이동 가능하도록 제공된다. 메인 암(510)은 복수 개 제공되어 각각 개별 구동되도록 제공된다. 메인 암(510)들은 제 3 방향(16)을 따라 서로 이격된 상태로 적층되게 배치된다.The
공정 챔버(260, 280) 내에는 기판에 대해 세정 공정을 수행하는 기판 세정 장치(300, 400)가 제공된다. 기판 세정 장치(300, 400)는 수행하는 세정 공정의 종류에 따라 상이한 구조를 가질 수 있다. 이와 달리 각각의 공정 챔버 내의 기판 세정 장치는 동일한 구조를 가질 수 있다. 선택적으로 공정 챔버(260, 280)들은 복수 개의 그룹으로 구분되어, 동일한 그룹에 속하는 공정 챔버(260) 내에 기판 세정 장치(300)들은 서로 동일하고, 서로 상이한 그룹에 속하는 공정 챔버(260) 내에 기판 세정 장치(400)의 구조는 서로 상이하게 제공될 수 있다. 예컨대, 공정 챔버(260, 280)가 2개의 그룹으로 나누어지는 경우, 이송 챔버(240)의 일측에는 제 1 그룹의 공정 챔버(260)들이 제공되고, 이송 챔버(240)의 타측에는 제 2 그룹의 공정 챔버(280)들이 제공될 수 있다. 선택적으로 이송 챔버(240)의 양측에서 하층에는 제 1 그룹의 공정 챔버(260)들이 제공되고, 상층에는 제 2 그룹의 공정 챔버(280)들이 제공될 수 있다. 제 1 그룹의 공정 챔버(260)와 제 2 그룹의 공정 챔버(280)는 각각 사용되는 케미컬의 종류나, 세정 방식의 종류에 따라 구분될 수 있다. 이와 달리, 제 1 그룹의 공정 챔버(260)와 제 2 그룹의 공정 챔버(280)는 하나의 기판(W)에 대해 순차적으로 공정을 수행하도록 제공될 수 있다.Within the process chambers 260,280 there is provided a
아래에서는 처리액을 이용하여 기판을 세정하는 기판 세정 장치의 일 예를 설명한다.An example of a substrate cleaning apparatus for cleaning a substrate by using a process liquid will be described below.
도 4는 도 3의 제1 기판 세정 장치의 일 실시예를 보여주는 단면도이다.4 is a cross-sectional view showing an embodiment of the first substrate cleaning apparatus of FIG.
도 4를 참조하면, 제1 기판 세정 장치(300)는 용기(320), 스핀 척(340), 승강 유닛(360), 그리고 액공급 부재(380)을 가진다. 제1 기판 세정 장치(300)는 제1 공정 챔버(260)의 액처리 하우징(미도시) 내부에 위치한다. Referring to FIG. 4, the first
용기(320)는 기판 세정 공정이 수행되는 공간을 제공하며, 그 상부는 개방된다. 용기(320)는 내부 회수통(322), 중간 회수통(324), 그리고 외부 회수통(326)을 가진다. 각각의 회수통(322, 324, 326)은 공정에 사용된 처리액 중 서로 상이한 처리액을 회수한다. 내부 회수통(322)은 스핀 척(340)을 감싸는 환형의 링 형상으로 제공되고, 중간 회수통(324)은 내부 회수통(322)을 감싸는 환형의 링 형상으로 제공되고, 외부 회수통(326)은 중간 회수통(324)을 감싸는 환형의 링 형상으로 제공된다. 내부 회수통(322)의 내측 공간(322a), 내부 회수통(322)과 중간 회수통(324)의 사이 공간(324a) 그리고 중간 회수통(324)과 외부 회수통(326)의 사이 공간(326a)은 각각 내부 회수통(322), 중간 회수통(324), 그리고 외부 회수통(326)으로 처리액이 유입되는 유입구로서 기능한다. 각각의 회수통(322, 324, 326)에는 그 저면 아래 방향으로 수직하게 연장되는 회수라인(322b, 324b, 326b)이 연결된다. 각각의 회수라인(322b, 324b, 326b)은 각각의 회수통(322, 324, 326)을 통해 유입된 처리액을 배출한다. 배출된 처리액은 외부의 처리액 재생 시스템(미도시)을 통해 재사용될 수 있다.The
스핀 척(340)은 용기(320) 내에 배치된다. 스핀 척(340)은 공정 진행 중 기판(W)을 지지하고 기판(W)을 회전시킨다. 스핀 척(340)은 몸체(342), 지지 핀(344), 척킹 핀(346), 그리고 지지축(348)을 가진다. 몸체(342)는 상부에서 바라볼 때 대체로 원형으로 제공되는 상부면을 가진다. 몸체(342)의 저면에는 모터(349)에 의해 회전가능한 지지축(348)이 고정결합된다. 지지 핀(344)은 복수 개 제공된다. 지지 핀(344)은 몸체(342)의 상부면의 가장자리부에 소정 간격으로 이격되게 배치되고 몸체(342)에서 상부로 돌출된다. 지지 핀들(344)은 서로 간에 조합에 의해 전체적으로 환형의 링 형상을 가지도록 배치된다. 지지 핀(344)은 몸체(342)의 상부면으로부터 기판(W)이 일정거리 이격되도록 기판의 후면 가장자리를 지지한다. 척킹 핀(346)은 복수 개 제공된다. 척킹 핀(346)은 몸체(342)의 중심에서 지지 핀(344)보다 멀리 떨어지게 배치된다. 척킹 핀(346)은 몸체(342)에서 상부로 돌출되도록 제공된다. 척킹 핀(346)은 스핀 척(340)이 회전될 때 기판(W)이 정 위치에서 측 방향으로 이탈되지 않도록 기판(W)의 측부를 지지한다. 척킹 핀(346)은 몸체(342)의 반경 방향을 따라 대기위치와 지지위치 간에 직선 이동 가능하도록 제공된다. 대기위치는 지지위치에 비해 몸체(342)의 중심으로부터 멀리 떨어진 위치이다. 기판(W)이 스핀 척(340)에 로딩 또는 언 로딩시에는 척킹 핀(346)은 대기위치에 위치되고, 기판(W)에 대해 공정 수행시에는 척킹 핀(346)은 지지위치에 위치된다. 지지위치에서 척킹 핀(346)은 기판(W)의 측부와 접촉된다. 스핀 척(340)은 기판을 처리하는 여러종류의 처리액과 접촉되므로 내화학성이 우수한 재질로 제공될 수 있다. 일 예에 의하면, 스핀 척(340)은 테프론 소재로 이루어질 수 있다.The
승강 유닛(360)은 용기(320)를 상하 방향으로 직선 이동시킨다. 용기(320)가 상하로 이동됨에 따라 스핀 척(340)에 대한 용기(320)의 상대 높이가 변경된다. 승강 유닛(360)은 브라켓(362), 이동축(364), 그리고 구동기(366)를 가진다. 브라켓(362)은 용기(320)의 외벽에 고정설치되고, 브라켓(362)에는 구동기(366)에 의해 상하 방향으로 이동되는 이동축(364)이 고정결합된다. 기판(W)이 스핀 척(340)에 놓이거나, 스핀 척(340)으로부터 들어올려 질 때 스핀 척(340)이 용기(320)의 상부로 돌출되도록 용기(320)는 하강된다. 또한, 공정이 진행될 시에는 기판(W)에 공급된 처리액의 종류에 따라 처리액이 기설정된 회수통(360)으로 유입될 수 있도록 용기(320)의 높이가 조절한다. 예컨대, 제1 처리액으로 기판(W)을 처리하고 있는 동안에 기판(W)은 내부 회수통(322)의 내측공간(322a)과 대응되는 높이에 위치된다. 또한, 제2 처리액, 그리고 제3 처리액으로 기판(W)을 처리하는 동안에 각각 기판(W)은 내부 회수통(322)과 중간 회수통(324)의 사이 공간(324a), 그리고 중간 회수통(324)과 외부 회수통(326)의 사이 공간(326a)에 대응되는 높이에 위치될 수 있다. 상술한 바와 달리 승강 유닛(360)은 용기(320) 대신 스핀 척(340)을 상하 방향으로 이동시킬 수 있다.The
액공급 부재(380)는 기판 세정 공정시 기판(W)으로 처리액을 공급한다. 액공급 부재(380)는 노즐 지지대(382), 노즐(384), 지지축(386), 그리고 구동기(388)를 가진다. 지지축(386)은 그 길이 방향이 제3 방향(16)을 따라 제공되고, 지지축(386)의 하단에는 구동기(388)가 결합된다. 구동기(388)는 지지축(386)을 회전 및 승강 운동한다. 노즐 지지대(382)는 구동기(388)와 결합된 지지축(386)의 끝단 반대편과 수직하게 결합된다. 노즐(384)은 노즐 지지대(382)의 끝단 저면에 설치된다. 노즐(384)은 구동기(388)에 의해 공정 위치와 대기 위치로 이동된다. 공정 위치는 노즐(384)이 용기(320)의 수직 상부에 배치된 위치이고, 대기 위치는 노즐(384)이 용기(320)의 수직 상부로부터 벗어난 위치이다. 액공급 부재(380)는 하나 또는 복수 개가 제공될 수 있다. 액공급 부재(380)가 복수 개 제공되는 경우, 케미칼, 린스액, 또는 유기용제는 서로 상이한 액공급 부재(380)를 통해 제공될 수 있다. 케미칼은 불산, 질산, 황산 또는 암모늄 등을 포함하는 식각액일 수 있고, 린스액은 순수일 수 있으며, 유기용제는 이소프로필 알코올 증기와 비활성 가스의 혼합물이거나 이소프로필 알코올 액일 수 있다.The
도 5는 도 3의 제2 기판 세정 장치의 일 실시예를 보여주는 단면도이다.5 is a cross-sectional view showing an embodiment of the second substrate cleaning apparatus of FIG.
일반적인 기판 세정 장치는 기판(W)을 회전시켜 기판에 잔류하는 처리액 및 순수 등이 기화되도록 하였다. 기판(W)을 회전시켜 건조하면 기판(W)상의 패턴 사이마다 증발량이 차이가 발생할 수 있고, 증발량의 차이로 인한 각 패턴 사이에 잔류된 처리액 및 순수의 양이 달라지는 순간이 발생한다. 이때, 기판(W)상의 패턴사이의 각 공간에 표면장력이 달라지게 된다. 이로 인하여 기판(W)상 패턴의 리닝 현상이 발생할 수 있었다.In a general substrate cleaning apparatus, the substrate W is rotated to vaporize the treatment liquid and pure water remaining on the substrate. When the substrate W is rotated and dried, the amount of evaporation may vary between the patterns on the substrate W, and a moment occurs between the amounts of the processing solution and pure water remaining between the patterns due to the difference in evaporation amount. At this time, the surface tension of each space between the patterns on the substrate W is different. As a result, a lining phenomenon of the pattern on the substrate W may occur.
본 발명의 실시예에 의하면, 기판(W)을 균일하게 가열하여 건조시킴으로서 기판(W)상의 증발량을 일정하게 유지할 수 있다. 증발량이 일정하게 유지되면 기판(W)상 각 패턴사이의 표면장력이 일정하게 된다. 이로 인하여, 기판(W)상 패턴의 리닝 현상을 방지하고 기판 세정 효율을 도모할 수 있다. 이하에서는 기판(W)을 균일하게 가열하여 건조시키는 기판 처리 장치 및 방법에 대하여 설명한다.According to the embodiment of the present invention, the evaporation amount on the substrate W can be kept constant by heating and drying the substrate W uniformly. When the evaporation amount is kept constant, the surface tension between each pattern on the substrate W becomes constant. Thus, the lining phenomenon of the pattern on the substrate W can be prevented and the substrate cleaning efficiency can be improved. Hereinafter, a substrate processing apparatus and method for uniformly heating and drying the substrate W will be described.
제2 기판 세정 장치(400)는 건조 하우징(410), 기판 지지 부재(430), 히터(440), 퍼지 가스 공급 부재(460) 및 배기 부재(470)를 포함한다. 제2 기판 세정 장치(400)는 제2 공정 챔버(280) 내부에 위치한다. 제2 기판 세정 장치(400)는 제2 공정 챔버(280) 내부로 반송된 기판(W)을 가열 건조시킨다.The
건조 하우징(410)은 제2 기판 세정 장치(400)가 기판(W)을 건조할 공간을 제공한다. 건조 하우징(410)은 상부 하우징(411)과 하부 하우징(412)으로 구성된다. 상부 하우징(411)이 상승하여 건조 하우징(410)이 열리면 건조 하우징(410) 내부로 기판(W)이 반송된다. 기판(W)이 건조 하우징(410) 내부로 이동되면, 상부 하우징(411)이 하강하여 건조 하우징(410)이 닫히게 된다. 이와 달리, 하부 하우징(412)이 하강하여 건조 하우징(410)이 열리고, 하부 하우징(412)이 상승하여 건조 하우징(410)이 닫힐 수도 있다.The drying
기판 지지 부재(430)는 건조 하우징(410) 내부에 위치하고, 건조 하우징(410) 내부로 반송된 기판(W)이 지지된다. 기판 지지 부재(430)의 상면은 기판(W)의 하면과 접촉되도록 제공될 수 있다. 따라서 기판 지지 부재(430)의 단면적은 기판(W)의 단면적보다 크게 제공될 수 있다. 기판 지지 부재(430)의 상면은 기판(W)을 가열할 때 기판 지지 부재(430)가 손상되지 않도록 내열성이 우수한 재질로 제공될 수 있다. 일 예에 의하면, 기판 지지 부재(430)의 상면은 내열성이 우수한 스틸 소재로 제공될 수 있다.The
기판 지지 부재(430)는 회전 부재(450)를 포함한다. 회전 부재(450)는 구동축(451) 및 모터(452)로 구성된다. 구동축(451)은 기판 지지 부재(430)의 하면과 접촉되어 모터(452)에서 발생된 회전력을 기판 지지 부재(430)로 전달한다. 도시되지 않았지만, 기판 지지 부재(430)는 척킹 핀(미도시)을 포함할 수 있다. 척킹 핀(미도시)은 회전하는 기판(W)을 고정하는 역할을 한다. 이와 달리, 회전 부재(450)는 제공되지 않을 수도 있다.The
히터(440)는 기판 지지 부재(430)에 제공되어 기판(W)을 가열한다. 일 예에 의하면, 히터(440)는 코일 형태로 기판 지지 부재(430) 내부에 제공되는 열선을 포함할 수 있다. 히터(440)가 기판 지지 부재(430)를 가열하면, 기판 지지 부재(430)에 접촉된 기판(W)의 하면이 전도 가열되면서 기판(W)이 건조된다. 히터(440)는 기판(W)의 전체 영역을 가열한다. 기판(W)은 균일한 간격으로 제공된 히터(440)에 의해 가열되므로 기판(W)의 모든 영역이 균일한 온도로 가열된다. 다른 예에 의하면, 기판(W)이 가열되면서 동시에 회전될 수도 있다. 이와 달리, 히터(미도시)가 램프로 제공되어 건조 하우징(410) 상부에 제공될 수도 있다. 이러한 경우에는 램프가 기판(W)의 상면을 가열하여 기판이 건조될 수 있다.The
퍼지 가스 공급 부재(460)는 건조 하우징(410) 내부로 퍼지 가스를 공급한다. 퍼지 가스 공급 부재(460)는 유입 포트(461), 공급 라인(462) 및 저장 탱크(463)를 포함한다. 퍼지 가스 공급 부재(460)는 건조 하우징(410)의 상면과 연결될 수 있다. 저장 탱크(463)에 저장된 퍼지 가스는 공급 라인(462)을 통해 건조 하우징(410) 내부로 유입된다. 퍼지 가스로는 질소 가스와 같은 불활성 가스가 사용될 수 있다. 퍼지 가스는 건조 하우징(410) 내부에서 건조 하우징(410)이 개폐될 때 건조 하우징(410) 내부로 유입된 외부 기체, 기화된 처리액 및 흄 등을 배기한다.The purge
배기 부재(470)는 건조 하우징(410) 내부의 유체를 외부로 배기시킨다. 배기 부재(470)는 배기 포트(471) 및 배기 라인(472)을 포함한다. 일 예에 의하면, 배기 부재(470)는 건조 하우징(410)의 바닥면에 연결되어 제공될 수 있다.The
이하에서는, 기판 처리 장치의 제2 실시예에 대하여 설명한다.Hereinafter, a second embodiment of the substrate processing apparatus will be described.
도 6은 기판 처리 장치의 제2 실시예를 보여주는 평면도이다.6 is a plan view showing a second embodiment of the substrate processing apparatus.
도 6을 참조하면, 기판 처리 장치(1b)는 인덱스 모듈(10)과 공정 처리 모듈(20)을 가지고, 인덱스 모듈(10)은 로드 포트(120) 및 이송 프레임(140)을 가진다. 로드 포트(120), 이송 프레임(140), 그리고 공정 처리 모듈(20)은 순차적으로 일렬로 배치된다. 또한, 공정 처리 모듈(20)은 이송 챔버(240), 버퍼 유닛(220), 그리고 공정 챔버(260)를 가지고, 이송 챔버(240)에는 가이드 레일(242)과 반송 유닛(5000)이 제공된다. 이하, 로드 포트(120), 이송 프레임(140), 그리고 공정 처리 모듈(20)이 배열된 방향을 제 1 방향(12)이라 하고, 상부에서 바라볼 때, 제 1 방향(12)과 수직한 방향을 제 2 방향(14)이라 하며, 제 1 방향(12)과 제 2 방향(14)을 포함한 평면에 수직인 방향을 제 3 방향(16)이라 한다.Referring to FIG. 6, the
기판 처리 장치(1b)는 공정 챔버(260)를 복수개 구비하고, 공정 챔버(260) 내부의 기판 세정 장치(300)는 모두 동일하게 제공될 수 있다. 또한, 반송 유닛(5000)의 형상이 도 1의 반송 유닛(500)과 상이하고 반송 유닛(5000) 내부에서 기판(W)을 가열 건조할 수 있도록 제공된다. 이외에는 도 1의 기판 처리 장치(1a)와 동일 유사한 구성과 기능을 가질 수 있다. 이하에서는 도 1의 기판 처리 장치(1a)의 제1 실시예와의 차이점을 중심으로 기판 처리 장치(1b)의 제2 실시예에 대하여 설명한다.The
도 7은 도 6의 기판 세정 장치의 일 실시예를 보여주는 단면도이다. 본 실시예에 의하면, 기판(W)은 공정 챔버(260) 내부가 아닌 반송 유닛(5000) 내부에서 가열 건조 된다.7 is a cross-sectional view showing an embodiment of the substrate cleaning apparatus of FIG. According to the present embodiment, the substrate W is heated and dried inside the
도 6 및 도 7을 참조하면, 반송 유닛(5000)은 로봇 암(5100), 하우징(5200) 및 베이스(5300)를 포함한다.6 and 7, the
베이스(5300)는 가이드 레일(242) 상에 설치되고 제1 방향(12)으로 직선 이동된다. 베이스(5300) 상면에는 회전축(5310)이 설치된다. 회전축(5310)은 하우징(5200)과 연결되어 하우징(5200)이 회전되면서 공정 챔버(260) 내부로 로봇 암(5100)이 이동될 수 있도록 제공된다.The
하우징(5200)은 베이스(5300) 상부에 위치하며, 회전축(5310)으로 인해 베이스(5300)로부터 이격되어 제공된다. 하우징(5200) 내부에 기판(W)이 가열 건조될 공간을 제공한다. 하우징(5200)은 로봇 암(5100)이 위치하는 면이 개방되어 제공된다. 이와 달리, 로봇 암(5100)이 위치하는 면이 개폐식으로 제공될 수도 있다. 하우징(5200)의 상면에는 히터(5210)가 제공될 수 있다. 히터(5210)는 로봇 암(5100)과 함께 하우징(5200) 내부로 이동된 기판(W)을 가열한다. 이 때, 히터(5210)는 기판(W)의 전체 영역을 가열한다. 일 예에 의하면, 히터(5210)는 하우징(5200) 내부에서 로봇 암(5100)의 이동경로보다 상부에 위치할 수 있다. 이때, 히터(5210)는 램프로 제공되어 하우징(5200)의 상면에서 기판(W)과 접촉되지 않고서 기판(W)을 가열시킬 수 있다. 이와 달리, 히터(5210)는 하우징(5200) 내부에서 로봇 암(5100)의 이동경로보다 하부에 위치할 수도 있다. 도시되지 않았지만, 하우징(5200)은 복수개가 제공되어 서로간에 적층되도록 위치할 수도 있다.The
로봇 암(5100)은 반송되는 기판(W)을 지지한다. 일 예에 의하면, 지지부(5110), 레일(5120) 및 몸체(5130)를 포함할 수 있다. 지지부(5110)는 반송되는 기판(W)을 지지한다. 도시되지 않았지만, 지지부(5110)는 반송된 기판(W)을 고정할 수 있는 고정 부재(미도시)를 포함할 수도 있다. 레일(5120)은 하우징(5200) 내부 바닥면에 위치한다. 몸체(5130)에는 레일(5120) 상부에 위치하고, 레일(5120)을 따라 하우징(5200) 내부를 이동할 수 있다. 몸체(5130)는 지지부(5110)가 연결된다. 지지부(5110)는 몸체(5130)가 레일을 따라 움직이면서 하우징(5200) 내부와 외부로 이동될 수 있다. 이로 인해 로봇 암(5100)은 기판(W)을 공정 챔버(260)로부터 외부로 이동하거나, 기판(W)을 공정 챔버(260)내부로 이동시킬 수 있다. 또한, 로봇 암(5100)은 기판(W)을 하우징(5200) 내부로 이동시킨다. 도시되지 않았지만, 로봇 암(5100)은 지지부(5110)의 길이가 신축가능하도록 제공될 수도 있다.The
기판 처리 장치(1b)는 기판(W)이 반송 유닛(5000)에서 가열 건조 되므로 공정 챔버(260) 내부에서는 가열 건조 공정이 이루어지지 않는다. 이와 달리, 공정 챔버(260) 내부에서도 반송 유닛(5000)과 별도로 가열 건조 공정이 이루어질 수도 있다.Since the substrate W is heated and dried in the
도 8은 기판 처리 장치의 제3 실시예를 보여주는 평면도이다.8 is a plan view showing a third embodiment of the substrate processing apparatus.
도 8을 참조하면, 기판 처리 장치(1c)는 인덱스 모듈(10)과 공정 처리 모듈(20)을 가지고, 인덱스 모듈(10)은 로드 포트(120) 및 이송 프레임(140)을 가진다. 로드 포트(120), 이송 프레임(140), 그리고 공정 처리 모듈(20)은 순차적으로 일렬로 배치된다. 또한, 공정 처리 모듈(20)은 이송 챔버(240), 버퍼 유닛(220), 그리고 공정 챔버(260)를 가지고, 이송 챔버(240)에는 가이드 레일(242)과 반송 유닛(500)이 제공된다. 이하, 로드 포트(120), 이송 프레임(140), 그리고 공정 처리 모듈(20)이 배열된 방향을 제 1 방향(12)이라 하고, 상부에서 바라볼 때, 제 1 방향(12)과 수직한 방향을 제 2 방향(14)이라 하며, 제 1 방향(12)과 제 2 방향(14)을 포함한 평면에 수직인 방향을 제 3 방향(16)이라 한다.8, the
기판 처리 장치(1c)는 공정 챔버(260)가 복수개 제공되며, 공정 챔버(260) 내부의 기판 세정 장치(300)는 모두 동일하게 제공될 수 있다. 일 예에 의하면, 각 공정 챔버(260) 내부의 기판 세정 장치(300)에서 기판(W)이 가열 건조된다. 이외에는 도 1의 기판 처리 장치(1a)와 동일 유사한 구성과 기능을 갖는다. 이하에서는 도 1의 기판 처리 장치(1a)와의 차이점을 중심으로 기판 처리 장치(1c)에 대하여 설명한다.The
도 9는 도 8의 기판 세정 장치의 일 실시예를 보여주는 단면도이다. 도 9의 기판 세정 장치(3000)는 공정 챔버(260) 내부에서 기판(W)을 가열 건조할 수 있는 구조를 가진다. 이외에는 도 2의 제1 기판 세정 장치(300)와 동일 유사한 구성과 기능을 갖는다. 이하에서는 도 2의 제1 기판 세정 장치(300)의 차이점을 중심으로 기판 세정 장치(3000)에 대하여 설명한다.9 is a cross-sectional view showing an embodiment of the substrate cleaning apparatus of FIG. The
도 8과 도 9를 참조하면, 기판 세정 장치(3000)는 하우징(3100), 용기(3200), 스핀 척(3400), 승강 유닛(3600), 액공급 부재(3800), 히터(3900), 퍼지 가스 공급 부재(3500) 및 배기 부재(3700)를 포함한다. 기판 세정 장치(3000)의 하우징(3100), 용기(3200), 스핀 척(3400), 승강 유닛(3600) 및 액공급 부재(3800)는 도 3의 제1 기판 세정 장치(300)와 유사한 구조 및 기능으로 제공될 수 있다.8 and 9, the
히터(3900)는 스핀 척(3400) 내부에 위치되어 기판(W)을 가열한다. 히터(3900)는 기판(W)의 전체 영역을 가열할 수 있다. 일 예에 의하면, 히터(3900)는 코일 형태로 스핀 척(3400) 내부에 균일한 간격으로 제공될 수 있다. 히터(3900)가 스핀 척(3400)을 가열하면, 스핀 척(3400)에 접촉된 기판(W)의 하면이 전도 가열되면서 기판(W)이 건조된다. 다른 예에 의하면, 기판(W)이 가열되면서 동시에 회전될 수도 있다. 이와 달리, 히터(미도시)가 램프로 제공되어 하우징(3100) 상부에 제공될 수도 있다. 이러한 경우에는 램프가 기판(W)의 상면을 가열하여 기판이 건조될 수 있다. The
퍼지 가스 공급 부재(3500)는 하우징(3100) 내부로 퍼지 가스를 공급한다. 퍼지 가스 공급 부재(3500)는 유입 포트(3510), 공급 라인(3520) 및 저장 탱크(3530)을 포함한다. 일 예에 의하면, 퍼지 가스 공급 부재(3500)는 상부 하우징(3110)에 제공될 수 있다. 퍼지 가스는 불활성 가스로서 일 예에 의하면, 질소 가스가 제공될 수 있다.The purge
배기 부재(3700)는 하우징(3100) 내부의 유체를 외부로 배기시킨다. 배기 부재(3700)는 배기 포트(3710) 및 배기 라인(3720)을 포함한다. 일 예에 의하면, 배기 부재(3700)는 하부 하우징(3120)의 바닥면에 연결되어 제공될 수 있다.The
상술한 기판 처리 장치의 실시예들은 서로 조합되어 이용될 수 있다.Embodiments of the above-described substrate processing apparatus can be used in combination with each other.
이하에서는 본 발명에 따른 기판 처리 방법에 관하여 본 발명에 따른 기판 처리 장치를 이용하여 설명한다. Hereinafter, a substrate processing method according to the present invention will be described using a substrate processing apparatus according to the present invention.
기판 처리 방법을 설명함에 있어서, 본 발명에 따른 기판 처리 장치를 이용하는 것은 설명을 용이하게 하기 위한 것에 불과하므로, 기판 처리 방법이 본 발명에 따른 기판 처리 장치에 의하여 한정되는 것은 아니다.In describing the substrate processing method, the use of the substrate processing apparatus according to the present invention is only for the sake of easy explanation, and therefore the substrate processing method is not limited to the substrate processing apparatus according to the present invention.
따라서, 본 발명에 따른 기판 처리 방법은 본 발명에 따른 기판 처리 장치 이외에도 이와 동일 또는 유사한 기능을 수행하는 다른 기판 처리 장치를 이용하여 수행될 수 있다.Therefore, the substrate processing method according to the present invention can be performed using other substrate processing apparatuses that perform the same or similar functions in addition to the substrate processing apparatus according to the present invention.
도 10은 도 3의 기판 처리 장치를 이용하여 기판을 세정하는 방법의 일 실시예를 보여주는 순서도이다.10 is a flowchart showing an embodiment of a method of cleaning a substrate using the substrate processing apparatus of FIG.
도 10을 참조하면, 기판 세정 방법은 액처리 단계(S100), 기판 반송 단계(S200) 그리고 건조 단계(S300)를 포함한다.Referring to FIG. 10, the substrate cleaning method includes a liquid processing step (S100), a substrate transferring step (S200), and a drying step (S300).
액처리 단계(S100)는 제1 공정 챔버에서 기판에 처리액을 공급함으로써 수행된다. 공급되는 처리액은 이소프로필 알코올이 제공될 수 있다. 기판 반송 단계(S200)는 제1 공정 챔버에서 액처리된 기판이 제2 공정 챔버로 반송된다. 건조 단계(S300)는 기판을 가열하는 단계(S310), 기판을 회전하는 단계(S320) 및 제2 공정 챔버 내부를 배기하는 단계(S330)를 포함한다. 이하에서는 기판을 건조하는 단계(S300)에 대하여 자세히 설명한다.The liquid processing step (S100) is performed by supplying the processing liquid to the substrate in the first processing chamber. The treatment liquid to be supplied may be isopropyl alcohol. In the substrate transferring step (S200), the liquid-processed substrate in the first process chamber is transferred to the second process chamber. The drying step S300 includes heating the substrate (S310), rotating the substrate (S320), and exhausting the interior of the second processing chamber (S330). Hereinafter, the step of drying the substrate (S300) will be described in detail.
본 발명의 일 실시예에 의하면, 기판을 건조하는 단계(S300)는 기판(W)을 균일하게 건조하기 위하여 기판(W)이 가열된다(S310). 일 예에 의하면, 기판(W)은 히터에 의해 기판(W)의 하면이 가열될 수 있다. 이와 달리, 기판(W)의 상부에서 램프에 의해 기판(W)의 상면이 가열될 수도 있다. 일 예에 의하면, 기판(W)이 가열되는 단계는 제2 공정 챔버(280) 내부에서 진행된다. 다른 예에 의하면, 기판(W)이 제1 공정 챔버(260)나 반송 유닛(500)에서 가열될 수도 있다. 기판(W)이 균일하게 가열되면 기판(W)상에 잔류하는 처리액 등이 균일하게 건조될 수 있다. 기판(W)상에 잔류하는 처리액 등이 균일하게 건조됨으로서, 기판(W)의 패턴상에 잔류하는 처리액 등의 표면장력이 각 패턴마다 동일하게 유지될 수 있다. 이로 인하여 기판(W)의 리닝 현상을 방지할 수 있다. 이 때, 기판(W)이 회전되지 않는 상태로 가열 공정이 진행될 수 있다. 선택적으로, 가열에 의한 건조 단계(S310)는 액처리 단계(S100) 이후에 다른 처리 유체의 공급에 의한 건조 단계가 없이 바로 수행될 수도 있다.According to an embodiment of the present invention, in step S300, the substrate W is heated to uniformly dry the substrate W (S310). According to one example, the lower surface of the substrate W can be heated by the heater of the substrate W. [ Alternatively, the top surface of the substrate W may be heated by the lamp at the top of the substrate W. [ According to one example, the step of heating the substrate W proceeds within the
기판을 건조하는 단계(S300)는 기판(W)을 회전시키는 단계(S320)를 포함할 수 있다. 일 예에 의하면, 기판(W)을 회전시키는 단계(S320)는 기판(W)을 가열하는 단계(S310)와 동시에 이루어 질 수 있다. 기판(W)을 가열함과 동시에 기판(W)을 회전시킴으로써, 기판 세정의 효율을 도모할 수 있다. 선택적으로, 기판의 가열 단계(S310)보다 기판을 회전하는 단계(S320)가 먼저 수행될 수도 있다. 선택적으로, 기판의 가열 단계(S310)는 기판을 회전하지 않은 상태로 수행될 수 있다.The step of drying the substrate (S300) may include the step of rotating the substrate (W) (S320). According to one example, the step of rotating the substrate W (S320) may be performed simultaneously with the step of heating the substrate W (S310). By heating the substrate W and rotating the substrate W, the efficiency of substrate cleaning can be improved. Alternatively, the step of rotating the substrate (S320) rather than the heating step (S310) of the substrate may be performed first. Alternatively, the step of heating the substrate (S310) may be performed without rotating the substrate.
기판을 건조하는 단계(S300)는 제2 공정 챔버 내부를 배기하는 단계(S330)를 포함한다. 제2 공정 챔버(280) 내부로 퍼지 가스가 공급되고 퍼지 가스가 외부 기체, 기화된 처리액 및 흄 등과 함께 제2 공정 챔버(280) 외부로 배기된다. 일 예에 의하면, 배기 단계는 기판(W)이 제2 공정 챔버로 반송되는 단계(S200)부터 시작될 수 있다. 기판(W)이 제2 공정 챔버로 반송되면서 제2 공정 챔버로 외부 기체가 유입되면 건조 공정 진행중에 제2 공정 챔버 내부의 고온으로 인해 폭발등의 우려가 있다. 따라서 이를 방지하기 위하여 기판(W)이 제2 공정 챔버로 반송되면서부터 배기 단계가 시작 될 수 있다. 일 예에 의하면, 퍼지 가스는 비활성 기체로서 질소 가스로 제공될 수 있다. 이와 달리, 기판을 건조하는 단계(S300)가 제1 공정 챔버 내부에서 진행된다면 제1 공정 챔버를 배기 시킬 수도 있다.The step S300 of drying the substrate includes a step S330 of exhausting the interior of the second processing chamber. The purge gas is supplied into the
이상의 상세한 설명은 본 발명을 예시하는 것이다. 또한 전술한 내용은 본 발명의 바람직한 실시 형태를 나타내어 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 범위내에서 변경 또는 수정이 가능하다. 저술한 실시예는 본 발명의 기술적 사상을 구현하기 위한 최선의 상태를 설명하는 것이며, 본 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.The foregoing detailed description is illustrative of the present invention. In addition, the foregoing is intended to illustrate and explain the preferred embodiments of the present invention, and the present invention may be used in various other combinations, modifications, and environments. That is, it is possible to make changes or modifications within the scope of the concept of the invention disclosed in this specification, within the scope of the disclosure, and / or within the skill and knowledge of the art. The embodiments described herein are intended to illustrate the best mode for implementing the technical idea of the present invention and various modifications required for specific applications and uses of the present invention are also possible. Accordingly, the detailed description of the invention is not intended to limit the invention to the disclosed embodiments. It is also to be understood that the appended claims are intended to cover such other embodiments.
10 : 인덱스 모듈 20 : 공정 처리 모듈
240 : 이송 챔버 260 : 제1 공정 챔버
260 : 제2 공정 챔버 300 : 제1 기판 세정
400 : 제2 기판 세정 장치 500 : 반송 유닛10: Index module 20: Process processing module
240: transfer chamber 260: first process chamber
260: Second process chamber 300: First substrate cleaning
400: second substrate cleaning apparatus 500: transfer unit
Claims (16)
상기 기판을 건조시키는 제2 공정 챔버; 및
상기 제1 및 제2 공정 챔버간에 상기 기판을 반송하는 반송 유닛;을 포함하되,
상기 제1 공정 챔버는
상기 기판이 액처리되는 공간이 제공되는 액처리 하우징;
상기 액처리 하우징 내에서 상기 기판이 지지되는 스핀 척; 및
상기 스핀 척에 지지된 기판으로 상기 유기용제를 공급하는 액공급 부재;를 포함하고,
상기 제2 공정 챔버는
상기 기판이 건조되는 공간이 제공되는 건조 하우징;
상기 건조 하우징 내에서 상기 기판이 지지되는 기판 지지 부재; 및
상기 기판을 가열하는 히터;를 포함하는 기판 세정 장치.A first process chamber in which a liquid organic solvent is supplied to a substrate having a pattern formed thereon to perform a liquid process;
A second process chamber for drying the substrate; And
And a transfer unit for transferring the substrate between the first and second process chambers,
The first process chamber
A liquid processing housing in which a space through which the substrate is subjected to liquid processing is provided;
A spin chuck in which the substrate is supported in the liquid processing housing; And
And a liquid supply member for supplying the organic solvent to the substrate supported by the spin chuck,
The second process chamber
A drying housing in which a space for drying the substrate is provided;
A substrate support member on which the substrate is supported in the drying housing; And
And a heater for heating the substrate.
상기 히터는 상기 기판 지지 부재에 제공되는 기판 세정 장치.The method according to claim 1,
Wherein the heater is provided on the substrate support member.
상기 제2 공정 챔버는
퍼지 가스를 상기 건조 하우징 내부로 공급시키는 퍼지 가스 공급 부재; 및
상기 건조 하우징 외부로 상기 퍼지 가스 및 흄을 배기시키는 배기 부재;를 더 포함하는 기판 세정 장치.The method according to claim 1,
The second process chamber
A purge gas supply member for supplying a purge gas into the drying housing; And
And an exhaust member for exhausting the purge gas and the fume to the outside of the drying housing.
상기 퍼지 가스는 불활성 기체로 제공되는 기판 세정 장치.The method of claim 3,
Wherein the purge gas is provided as an inert gas.
상기 기판 지지 부재는
상기 기판 지지 부재의 상부에 상기 기판과 마주하게 제공되어, 상기 기판과 함께 회전되는 지지판; 및
상기 지지판을 회전시키는 회전 부재;를 포함하는 기판 세정 장치. The method according to claim 1,
The substrate support member
A support plate provided on the substrate support member so as to face the substrate and rotated together with the substrate; And
And a rotating member for rotating the support plate.
상기 히터는 상기 기판의 전체 영역을 가열하는 기판 세정 장치.The method according to claim 1,
Wherein the heater heats the entire area of the substrate.
상기 기판이 건조되는 단계;를 포함하되,
상기 액처리 단계는
상기 기판에 순수가 공급되는 단계; 및
상기 기판에 액상의 유기용제가 공급되는 단계;를 포함하고,
상기 건조 단계에서 상기 기판은 가열에 의해 건조되는 기판 세정 방법. The substrate on which the pattern is formed on the upper surface is subjected to liquid processing; And
And drying the substrate,
The liquid processing step
Supplying pure water to the substrate; And
And supplying a liquid organic solvent to the substrate,
Wherein the substrate is dried by heating in the drying step.
상기 액처리 단계는 제1 공정 챔버에서 수행되고,
상기 건조 단계는 제2 공정 챔버에서 수행되는 기판 세정 방법.8. The method of claim 7,
Wherein the liquid treatment step is performed in a first process chamber,
Wherein the drying step is performed in a second process chamber.
상기 건조 단계는 상기 액처리 단계 이후에 다른 처리액이 상기 기판에 공급되지 않고 제공되는 기판 세정 방법.9. The method of claim 8,
Wherein the drying step is provided after the liquid processing step without supplying another processing liquid to the substrate.
상기 제2 공정 챔버 내부로 퍼지 가스가 유입되어 상기 제2 공정 챔버 외부에서 유입된 기체, 증발된 순수 또는 유기용제와 함께 상기 제2 공정 챔버 외부로 배기되는 단계;를 더 포함하는 기판 세정 방법.9. The method of claim 8,
And purge gas is introduced into the second process chamber to be evacuated to the outside of the second process chamber together with gas, evaporated pure water, or organic solvent introduced from the outside of the second process chamber.
상기 퍼지 가스는 불활성 가스로 제공되는 기판 세정 방법.11. The method of claim 10,
Wherein the purge gas is provided as an inert gas.
상기 배기 단계가 상기 기판이 상기 제2 공정 챔버 내부로 반송되는 시점부터 제공되는 기판 세정 방법.11. The method of claim 10,
Wherein the evacuation step is provided from the time when the substrate is transported into the second process chamber.
상기 건조 단계는
상기 기판을 회전시키는 단계;를 포함하되,
상기 기판이 가열되면서 회전되어 상기 기판이 건조되는 기판 세정 방법.9. The method of claim 8,
The drying step
And rotating the substrate,
Wherein the substrate is heated while being rotated to dry the substrate.
상기 기판이 챔버들간에 반송되는 단계;를 더 포함하되,
상기 액처리 단계는 제1 공정 챔버에서 수행되고,
상기 건조 단계는 상기 액처리 단계가 완료되어 상기 기판이 상기 제1 공정 챔버로부터 반송되는 반송 유닛에서 수행되는 기판 세정 방법.8. The method of claim 7,
Further comprising: transferring the substrate between chambers,
Wherein the liquid treatment step is performed in a first process chamber,
Wherein the drying step is performed in a transfer unit in which the liquid processing step is completed and the substrate is transferred from the first processing chamber.
상기 건조 단계는 기판이 액처리되는 제1 공정 챔버에서 제공되는 기판 세정 방법.8. The method of claim 7,
Wherein the drying step is provided in a first process chamber in which a substrate is subjected to liquid processing.
상기 건조 단계는 상기 기판이 회전되지 않고 진행되는 기판 세정 방법.8. The method of claim 7,
Wherein the drying step is performed without rotating the substrate.
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