KR20160134922A

KR20160134922A - 기판 처리 장치 및 방법

Info

Publication number: KR20160134922A
Application number: KR1020150066779A
Authority: KR
Inventors: 이슬; 김대민; 박정영
Original assignee: 세메스 주식회사
Priority date: 2015-05-13
Filing date: 2015-05-13
Publication date: 2016-11-24
Also published as: KR102410311B1

Abstract

본 발명은 기판 처리 장치에 관한 것이다. 본 발명의 일 실시 예에 따른 기판 처리 장치는, 기판을 처리하는 처리 공간을 제공하는 컵, 상기 처리 공간 내에 배치되고 상기 기판을 지지하며 중앙에 중공이 형성된 바디 및 상기 바디를 회전시키는 구동기를 포함하는 지지유닛, 상기 바디의 상면에 세정액을 공급하는 세정액 분사부재, 상기 바디의 상기 중공에 삽입되는 지지축과 상기 지지축의 상단에 결합되며 상기 바디의 상면으로부터 돌출되게 제공되는 스커트를 가지며, 상기 기판의 저면에 세정액을 분사하는 백노즐 유닛, 및 상기 세정액 분사부재 및 상기 지지유닛을 제어하는 제어기를 포함하고, 상기 제어기는 상기 지지유닛을 세정하는 공정 진행시 상기 세정액이 상기 바디의 상면 중 내측 가장 자리에 분사되도록 상기 세정액 분사부재를 제어한다.

Description

기판 처리 장치 및 방법{method and Apparatus for Processing Substrate}

본 발명은 기판 처리 장치 및 방법에 관한 것으로, 더 상세하게는 기판 처리에 사용되는 기판 지지 유닛과 백노즐 유닛을 세정하는 백노즐 유닛을 세정하는 장치 및 방법에 관한 것이다.

반도체 소자를 제조하기 위해서 웨이퍼와 같은 기판 상에 다층의 박막을 형성한다. 박막 형성에는 에칭이나 세정 처리와 같은 기판 처리 공정이 필수적으로 수행된다. 처리유체를 이용한 기판 처리 공정에 있어서, 기판의 저면에 증착된 박막 등은 후속 공정에서 이물질로 작용하므로 이러한 불필요한 박막 등과 같은 이물질을 제거하기 위한 목적으로 기판의 저면에도 처리유체 공정을 진행한다. 이를 위해서 기판의 저면에 백노즐 유닛을 이용하여 처리유체를 분사한다. 이 경우, 회전을 하는 바디와 바디의 내부에 삽입되어 회전을 하지 않는 백노즐 유닛 간의 틈에 처리유체가 잔류하며, 이는 이후 기판 처리 공정시에 기판을 오염시킨다.

본 발명은 지지 유닛과 백노즐 유닛 사이의 틈을 세정하여, 기판이 오염되는 것을 방지할 수 있는 기판 처리 장치 및 방법을 제공하기 위한 것이다.

본 발명의 목적은 여기에 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

본 발명은 기판 처리 장치를 제공한다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 기판을 처리하는 처리 공간을 제공하는 컵;상기 처리 공간 내에 배치되고 상기 기판을 지지하며 중앙에 중공이 형성된 바디 및 상기 바디를 회전시키는 구동기를 포함하는 지지유닛; 상기 바디의 상면에 세정액을 공급하는 세정액 분사부재; 상기 바디의 상기 중공에 삽입되는 지지축과 상기 지지축의 상단에 결합되며 상기 바디의 상면으로부터 돌출되게 제공되는 스커트를 가지며, 상기 기판의 저면에 세정액을 분사하는 백노즐 유닛; 및 상기 세정액 분사부재 및 상기 지지유닛을 제어하는 제어기를 포함하고, 상기 제어기는 상기 지지유닛을 세정하는 공정 진행시 상기 세정액이 상기 바디의 상면 중 내측 가장 자리에 분사되도록 상기 세정액 분사부재를 제어한다.

일 실시예에 의하면, 상기 제어기는, 상기 세정액이 상기 바디의 상면에 분사되는 동안에, 상기 바디를 제1 방향으로 회전시키고, 이후에 상기 바디를 상기 제1 방향과 반대인 제2 방향으로 회전시킨다.

일 실시예에 의하면, 상기 제어기는, 상기 지지유닛을 세정하는 공정 진행시에 상기 스커트를 기준으로 세정액의 분사 위치를 변경시킨다.

일 실시예에 의하면, 상기 제어기는 상기 지지유닛을 세정하는 공정 진행시에 상기 스커트의 일측에 상기 세정액을 분사하는 제1 세정단계와 상기 스커트의 상기 일측과 반대인 타측에 상기 세정액을 분사하는 제2 세정단계가 수행되도록, 상기 세정액 분사부재를 제어한다.

일 실시예에 의하면, 상기 제어기는, 상기 제1 세정단계 동안에 상기 바디는 제1 방향으로 회전하고, 상기 제2 세정단계 동안에 상기 바디는 상기 제1 방향과 반대인 제2 방향으로 회전하도록 제어한다.

일 실시예에 의하면, 상기 바디의 상면 또는 상기 스커트에 건조 가스를 공급하는 가스 분사부재를 더 포함하고, 상기 제어기는, 상기 세정액 분사부재가 상기 세정액의 분사를 완료한 이후에 상기 가스 분사부재가 상기 건조 가스를 분사하도록 제어한다.

일 실시예에 의하면, 상기 가스 분사부재는 상기 컵에 고정 설치되는 고정 분사부재를 포함하고, 상기 제어기는, 상기 고정 분사부재가 상기 스커트 상면의 중심에 상기 건조 가스를 분사하도록 제어한다.

일 실시예에 의하면, 상기 가스 분사부재는 이동 분사부재를 포함하고, 상기 제어기는, 상기 이동 분사부재가 상기 스커트의 상면의 중심으로부터 상기 바디의 상면의 내측 가장자리까지 회동하면서 상기 건조 가스를 분사하도록 제어한다.

본 발명은 기판 처리 방법을 제공한다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 기판을 지지하고 중앙에 중공이 형성된 바디 및 상기 바디를 회전시키는 구동기를 포함하는 지지유닛, 상기 바디의 상기 중공에 삽입되는 지지축과 상기 지지축의 상단에 결합되며 상기 바디의 상면으로부터 돌출되게 제공되는 스커트;를 포함하는 기판 처리 장치를 이용하여 기판을 처리하되, 상기 바디를 회전하면서 상기 바디의 내측 가장자리에 세정액을 분사한다.

일 실시예에 의하면, 상기 세정액이 상기 바디의 상면에 분사되는 동안에, 상기 바디를 제1 방향으로 회전시키고, 이후에 상기 바디를 상기 제1 방향과 반대인 제2 방향으로 회전시킨다.

일 실시예에 의하면, 상기 지지유닛을 세정하는 공정 진행시에, 상기 스커트를 기준으로 상기 세정액을 분사하는 위치를 변경한다.

일 실시예에 의하면, 상기 지지유닛을 세정하는 공정 진행시에, 상기 스커트의 일측에 상기 세정액을 분사하는 제1 세정단계와 상기 스커트의 상기 일측과 반대인 타측에 상기 세정액을 분사하는 제2 세정단계가 수행된다.

일 실시예에 의하면, 상기 제1 세정단계 동안에 상기 바디는 제1 방향으로 회전하고, 상기 제2 세정단계 동안에 상기 바디는 상기 제1 방향과 반대인 제2 방향으로 회전한다.

일 실시예에 의하면, 상기 세정액의 분사가 완료된 후, 상기 바디의 상면과 상기 스커트에 건조 가스를 분사하는 단계를 더 포함한다.

일 실시예에 의하면, 상기 건조 가스는, 상기 스커트의 상면의 중심과 상기 바디의 상면의 내측 가장자리 사이에 분사된다.

본 발명의 일 실시예에 의하면, 기판의 저면을 세정처리하는 백노즐 유닛을 세정 및 건조할 수 있다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 의하면, 기판의 저면을 세정처리한 이후의 기판 처리 공정시에 기판이 오염되는 것을 방지할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 장치가 제공된 기판 처리 설비를 개략적으로 나타낸 평면도이다.
도 2는 도 1의 기판 처리 장치의 일 실시예를 도시한 단면도이다.
도 3은 도 2에 도시된 지지유닛과 백노즐 유닛을 나타낸 도면이다.
도 4 내지 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 지지 유닛과 백노즐 유닛의 세정 과정을 순차적으로 보여주는 도면들이다.
도 6은 도 4 내지 도 5의 세정액 분사부재가 세정액을 분사하는 것을 보여주는 도면이다.
도 7 내지 도 8은 본 발명의 변형예에 따른 지지 유닛과 백노즐 유닛의 세정 과정을 순차적으로 보여주는 도면들이다.
도 9 내지 도 10은 본 발명의 다른 실시예에 따른 지지 유닛과 백노즐 유닛의 세정 과정을 순차적으로 보여주는 도면들이다.
도 11은 도 9 내지 도 10의 가스 분사부재가 건조 가스를 분사하는 것을 보여주는 도면이다.
도 12는 본 발명의 다른 변형예에 따른 지지 유닛과 백노즐 유닛의 세정 과정을 보여주는 도면이다.

이하, 본 발명의 실시 예를 첨부된 도면들을 참조하여 더욱 상세하게 설명한다. 본 발명의 실시 예는 여러 가지 형태로 변형할 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래의 실시 예들로 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 실시 예는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위해 제공되는 것이다. 따라서 도면에서의 요소의 형상은 보다 명확한 설명을 강조하기 위해 과장된 것이다.

이하, 도 1 내지 도 3을 참조하여 본 발명의 일 예를 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명의 기판 처리 설비(1)를 개략적으로 나타낸 평면도이다.

도 1을 참조하면, 기판 처리 설비(1)는 인덱스 모듈(100)과 공정 처리 모듈(200)을 포함한다. 인덱스 모듈(100)은 로드포트(120) 및 이송프레임(140)을 포함한다. 로드포트(120), 이송프레임(140), 그리고 공정 처리 모듈(200)은 순차적으로 일렬로 배열된다. 이하, 로드포트(120), 이송프레임(140), 그리고 공정 처리 모듈(200)이 배열된 방향을 제1방향(12)이라 한다. 그리고 상부에서 바라볼 때 제1방향(12)과 수직한 방향을 제2방향(14)이라 하고, 제1방향(12)과 제2방향(14)을 포함한 평면에 수직인 방향을 제3방향(16)이라 한다.

로드포트(120)에는 기판(W)이 수납된 캐리어(130)가 놓인다. 로드포트(120)는 복수 개가 제공되며 이들은 제2방향(14)을 따라 일렬로 배치된다. 도 1에서는 네 개의 로드포트(120)가 제공된 것으로 도시하였다. 그러나 로드포트(120)의 개수는 공정 처리 모듈(200)의 공정효율 및 풋 프린트 등의 조건에 따라 증가하거나 감소할 수도 있다. 캐리어(130)에는 기판(W)의 가장자리를 지지하도록 제공된 슬롯(도시되지 않음)이 형성된다. 슬롯은 제3방향(16)으로 복수 개가 제공된다. 기판(W)은 제3방향(16)을 따라 서로 이격된 상태로 적층되게 캐리어(130)내에 위치된다. 캐리어(130)로는 전면 개방 일체형 포드(Front Opening Unified Pod;FOUP)가 사용될 수 있다.

공정 처리 모듈(200)은 버퍼유닛(220), 이송챔버(240), 그리고 공정챔버(260)를 포함한다. 이송챔버(240)는 그 길이 방향이 제1방향(12)과 평행하게 배치된다. 제2방향(14)를 따라 이송챔버(240)의 일측 및 타측에는 각각 공정챔버들(260)이 배치된다. 이송챔버(240)의 일측에 위치한 공정챔버들(260)과 이송챔버(240)의 타측에 위치한 공정챔버들(260)은 이송챔버(240)를 기준으로 서로 대칭이 되도록 제공된다. 공정챔버(260)들 중 일부는 이송챔버(240)의 길이 방향을 따라 배치된다. 또한, 공정챔버(260)들 중 일부는 서로 적층되게 배치된다. 즉, 이송챔버(240)의 일측에는 공정챔버(260)들이 A X B(A와 B는 각각 1이상의 자연수)의 배열로 배치될 수 있다. 여기서 A는 제1방향(12)을 따라 일렬로 제공된 공정챔버(260)의 수이고, B는 제3방향(16)을 따라 일렬로 제공된 공정챔버(260)의 수이다. 이송챔버(240)의 일측에 공정챔버(260)가 4개 또는 6개 제공되는 경우, 공정챔버(260)들은 2 X 2 또는 3 X 2의 배열로 배치될 수 있다. 공정챔버(260)의 개수는 증가하거나 감소할 수도 있다. 상술한 바와 달리, 공정챔버(260)는 이송챔버(240)의 일측에만 제공될 수 있다. 또한, 상술한 바와 달리, 공정챔버(260)는 이송챔버(240)의 일측 및 양측에 단층으로 제공될 수 있다.

버퍼유닛(220)은 이송프레임(140)과 이송챔버(240) 사이에 배치된다. 버퍼 유닛(220)은 이송챔버(240)와 이송프레임(140) 간에 기판(W)이 반송되기 전에 기판(W)이 머무르는 공간을 제공한다. 버퍼유닛(220)은 그 내부에 기판(W)이 놓이는 슬롯(미도시)이 제공되며, 슬롯(미도시)들은 서로 간에 제3방향(16)을 따라 이격되도록 복수 개 제공된다. 버퍼유닛(220)에서 이송프레임(140)과 마주보는 면과 이송챔버(240)와 마주보는 면 각각이 개방된다.

이송프레임(140)은 로드포트(120)에 안착된 캐리어(130)와 버퍼유닛(220) 간에 기판(W)을 반송한다. 이송프레임(140)에는 인덱스레일(142)과 인덱스로봇(144)이 제공된다. 인덱스레일(142)은 그 길이 방향이 제2방향(14)과 나란하게 제공된다. 인덱스로봇(144)은 인덱스레일(142) 상에 설치되며, 인덱스레일(142)을 따라 제2방향(14)으로 직선 이동된다. 인덱스로봇(144)은 베이스(144a), 바디(144b), 그리고 인덱스암(144c)을 가진다. 베이스(144a)는 인덱스레일(142)을 따라 이동 가능하도록 설치된다. 바디(144b)는 베이스(144a)에 결합된다. 바디(144b)는 베이스(144a) 상에서 제3방향(16)을 따라 이동 가능하도록 제공된다. 또한, 바디(144b)는 베이스(144a) 상에서 회전 가능하도록 제공된다. 인덱스암(144c)은 바디(144b)에 결합되고, 바디(144b)에 대해 전진 및 후진 이동 가능하도록 제공된다. 인덱스암(144c)은 복수 개 제공되어 각각 개별 구동되도록 제공된다. 인덱스암(144c)들은 제3방향(16)을 따라 서로 이격된 상태로 적층되게 배치된다. 인덱스암(144c)들 중 일부는 공정 처리 모듈(200)에서 캐리어(130)로 기판(W)을 반송할 때 사용되고, 다른 일부는 캐리어(130)에서 공정 처리 모듈(200)로 기판(W)을 반송할 때 사용될 수 있다. 이는 인덱스로봇(144)이 기판(W)을 반입 및 반출하는 과정에서 공정 처리 전의 기판(W)으로부터 발생된 파티클이 공정 처리 후의 기판(W)에 부착되는 것을 방지할 수 있다.

이송챔버(240)는 버퍼유닛(220)과 공정챔버(260) 간에, 그리고 공정챔버(260)들 간에 기판(W)을 반송한다. 이송챔버(240)에는 가이드레일(242)과 메인로봇(244)이 제공된다. 가이드레일(242)은 그 길이 방향이 제1방향(12)과 나란하도록 배치된다. 메인로봇(244)은 가이드레일(242) 상에 설치되고, 가이드레일(242) 상에서 제1방향(12)을 따라 직선 이동된다. 메인로봇(244)은 베이스(244a), 바디(244b), 그리고 메인암(244c)을 가진다. 베이스(244a)는 가이드레일(242)을 따라 이동 가능하도록 설치된다. 바디(244b)는 베이스(244a)에 결합된다. 바디(244b)는 베이스(244a) 상에서 제3방향(16)을 따라 이동 가능하도록 제공된다. 또한, 바디(244b)는 베이스(244a) 상에서 회전 가능하도록 제공된다. 메인암(244c)은 바디(244b)에 결합되고, 이는 바디(244b)에 대해 전진 및 후진 이동 가능하도록 제공된다. 메인암(244c)은 복수 개 제공되어 각각 개별 구동되도록 제공된다. 메인암(244c)들은 제3방향(16)을 따라 서로 이격된 상태로 적층되게 배치된다. 버퍼유닛(220)에서 공정챔버(260)로 기판(W)을 반송할 때 사용되는 메인암(244c)과 공정챔버(260)에서 버퍼유닛(220)으로 기판(W)을 반송할 때 사용되는 메인암(244c)은 서로 상이할 수 있다.

공정챔버(260) 내에는 기판(W)에 대해 세정 공정을 수행하는 기판 처리 장치(300)가 제공된다. 각각의 공정챔버(260) 내에 제공된 기판 처리 장치(300)는 수행하는 세정 공정의 종류에 따라 상이한 구조를 가질 수 있다. 선택적으로 각각의 공정챔버(260) 내의 기판 처리 장치(300)는 동일한 구조를 가질 수 있다. 선택적으로 공정챔버(260)들은 복수 개의 그룹으로 구분되어, 동일한 그룹에 속하는 공정챔버(260)에 제공된 기판 처리 장치(300)들은 서로 동일한 구조를 가지고, 상이한 그룹에 속하는 공정챔버(260)에 제공된 기판 처리 장치(300)들은 서로 상이한 구조를 가질 수 있다. 예컨대, 공정챔버(260)가 2개의 그룹으로 나누어지는 경우, 이송챔버(240)의 일측에는 제1그룹의 공정챔버들(260)이 제공되고, 이송챔버(240)의 타측에는 제2그룹의 공정챔버들(260)이 제공될 수 있다. 선택적으로 이송챔버(240)의 일측 및 타측 각각에서 하층에는 제1그룹의 공정챔버(260)들이 제공되고, 상층에는 제2그룹의 공정챔버(260)들이 제공될 수 있다. 제1그룹의 공정챔버(260)와 제2그룹의 공정챔버(260)는 각각 사용되는 케미컬의 종류나, 세정 방식의 종류에 따라 구분될 수 있다.

아래에서는 처리 유체를 이용하여 기판(W)을 세정하는 기판 처리 장치(300)의 일 예를 설명한다. 도 2 내지 도 3은 기판 처리 장치(300)의 일 예를 보여주는 도면이다.

도 2를 참조하면, 기판처리장치(300)는 컵(320), 지지유닛(340), 승강유닛(360), 세정액 분사부재(380), 가스 분사부재(500), 백노즐 유닛(400), 제어기(1000)를 가진다. 컵(320)은 기판처리공정이 수행되는 공간을 제공하며, 그 상부는 개방된다. 컵(320)은 내부회수통(322), 중간회수통(324), 그리고 외부회수통(326)을 가진다. 각각의 회수통(322,324,326)은 공정에 사용된 처리유체 중 서로 상이한 처리유체를 회수한다. 내부회수통(322)은 지지유닛(340)을 감싸는 환형의 링 형상으로 제공되고, 중간회수통(324)은 내부회수통(322)을 감싸는 환형의 링 형상으로 제공되고, 외부회수통(326)은 중간회수통(324)을 감싸는 환형의 링 형상으로 제공된다. 내부회수통(322)의 내측공간(322a), 내부회수통(322)과 중간회수통(324)의 사이 공간(324a) 그리고 중간회수통(324)과 외부회수통(326)의 사이 공간(326a)은 각각 내부회수통(322), 중간회수통(324), 그리고 외부회수통(326)으로 처리유체가 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 처리유체를 배출한다. 배출된 처리유체는 외부의 처리유체 재생 시스템(미도시)을 통해 재사용될 수 있다.

지지유닛(340)은 컵(320)의 처리 공간 내에 배치된다. 지지유닛(340)은 공정 진행 중 기판을 지지하고 기판을 회전시킨다. 지지유닛(340)은 바디(342), 지지핀(344), 척핀(346), 그리고 구동축(348)을 가진다. 바디(342)는 상부에서 바라볼 때 대체로 원형으로 제공되는 상부면을 가진다. 바디(342)는 중앙에 중공이 형성된다. 바디(342)의 저면에는 구동기(349)에 의해 회전가능한 구동축(348)이 고정결합된다. 바디(342)는 기판을 지지할 수 있도록, 지지핀(344)과 척핀(346)을 포함한다. 지지핀(344)은 복수 개 제공된다. 지지핀(344)은 바디(342)의 상부면의 가장자리부에 소정 간격으로 이격되게 배치되고 바디(342)에서 상부로 돌출된다. 지지핀들(344)은 서로 간에 조합에 의해 전체적으로 환형의 링 형상을 가지도록 배치된다. 지지핀(344)은 바디(342)의 상부면으로부터 기판이 일정거리 이격되도록 기판의 후면 가장자리를 지지한다. 척핀(346)은 복수 개 제공된다. 척핀(346)은 바디(342)의 중심에서 지지핀(344)보다 멀리 떨어지게 배치된다. 척핀(346)은 바디(342)에서 상부로 돌출되도록 제공된다. 척핀(346)은 지지유닛(340)이 회전될 때 기판이 정 위치에서 측 방향으로 이탈되지 않도록 기판의 측부를 지지한다. 척핀(346)은 바디(342)의 반경 방향을 따라 대기 위치와 지지 위치 간에 직선 이동 가능하도록 제공된다. 대기 위치는 지지 위치에 비해 바디(342)의 중심으로부터 멀리 떨어진 위치이다. 기판이 지지유닛(340)에 로딩 또는 언 로딩시에는 척핀(346)은 대기 위치에 위치되고, 기판에 대해 공정 수행시에는 척핀(346)은 지지 위치에 위치된다. 지지 위치에서 척핀(346)은 기판의 측부와 접촉된다.

승강유닛(360)은 컵(320)을 상하 방향으로 직선 이동시킨다. 컵(320)이 상하로 이동됨에 따라 지지유닛(340)에 대한 컵(320)의 상대 높이가 변경된다. 승강유닛(360)은 브라켓(362), 이동축(364), 그리고 구동기(366)를 가진다. 브라켓(362)은 컵(320)의 외벽에 고정설치되고, 브라켓(362)에는 구동기(366)에 의해 상하 방향으로 이동되는 이동축(364)이 고정결합된다. 기판(W)이 지지유닛(340)에 놓이거나, 지지유닛(340)으로부터 들어올려 질 때 지지유닛(340)이 컵(320)의 상부로 돌출되도록 컵(320)은 하강된다. 또한, 공정이 진행될 시에는 기판(W)에 공급된 처리유체의 종류에 따라 처리유체가 기설정된 회수통(360)으로 유입될 수 있도록 컵(320)의 높이가 조절한다. 예컨대, 제1처리유체으로 기판을 처리하고 있는 동안에 기판은 내부회수통(322)의 내측공간(322a)과 대응되는 높이에 위치된다. 또한, 제2처리유체, 그리고 제3처리유체으로 기판을 처리하는 동안에 각각 기판은 내부회수통(322)과 중간회수통(324)의 사이 공간(324a), 그리고 중간회수통(324)과 외부회수통(326)의 사이 공간(326a)에 대응되는 높이에 위치될 수 있다. 상술한 바와 달리 승강유닛(360)은 컵(320) 대신 지지유닛(340)을 상하 방향으로 이동시킬 수 있다.

세정액 분사부재(380)는 기판(W) 또는 지지 유닛으로 세정액을 공급한다. 세정액은 케미칼이나 초순수일 수 있다. 세정액 분사부재(380)는 기판을 처리하는 공정시에는 기판의 상면으로 세정액을 공급하고, 지지 유닛을 세정하는 공정시에는 지지 유닛의 상면에 세정액 공급할 수 있다. 세정액 분사부재(380)는 회동이 가능할 수 있다. 세정액 분사부재(380)는 노즐 지지대(382), 노즐(384), 지지대(386), 그리고 구동부(388)를 가진다. 지지대(386)은 그 길이 방향이 제3방향(16)을 따라 제공되고, 지지대(386)의 하단에는 구동부(388)가 결합된다. 구동부(388)는 지지대(386)를 회전 및 승강 운동한다. 노즐지지대(382)는 구동부(388)와 결합된 지지대(386)의 끝단 반대편과 수직하게 결합된다. 노즐(384)은 노즐지지대(382)의 끝단 저면에 설치된다. 노즐(384)은 구동부(388)에 의해 공정 위치와 대기 위치로 이동된다. 공정 위치는 노즐(384)이 컵(320)의 수직 상부에 배치된 위치이고, 대기 위치는 노즐(384)이 컵(320)의 수직 상부로부터 벗어난 위치이다. 세정액 분사부재(380)는 하나 또는 복수 개가 제공될 수 있다.

가스 분사부재(500)는 건조 가스를 분사한다(도 9 내지 도 12 참조). 건조 가스는 질소 가스일 수 있다. 건조 가스는 세정액 분사후 잔류하는 세정액을 건조시킨다. 가스 분사부재(500)는 고정 분사부재(510)와 이동 분사부재(520)를 포함할 수 있다. 고정 분사부재(510)는 컵(320)에 고정 설치된다. 이동 분사부재(520)는 회동가능하도록 제공된다. 이동 분사부재(520)는 지지 유닛의 상면에 건조 가스를 분사할 수 있도록 소정 범위 내에서 일축을 중심으로 회동할 수 있다.

도 3을 참조하면, 백노즐 유닛(400)은 지지축(410), 스커트(420), 저면노즐(430)을 가진다. 지지축(410)은 바디(342)의 중공에 삽입된다. 지지축(410)은 바디(342)와 분리되어 제공되며, 바디(342)가 회전시 지지축(410)은 회전하지 않도록 제공된다. 스커트(420)는 지지축(410)의 상단에 고정결합한다. 스커트(420)는 바디(342)의 상면으로부터 돌출되도록 제공된다. 스커트(420)는 저면노즐(430)을 보호할 수 있도록 저면노즐(430)을 덮는다. 저면노즐(430)은 세정액과 건조 가스를 분사한다. 저면노즐(430)은 지지축(410)의 내부부터 스커트(420)의 상단까지 연장되도록 지지축(410) 및 스커트(420) 내부에 형성된다.

세정액은 케미칼과 초순수일 수 있다. 건조 가스는 질소가스일 수 있다. 세정액은 기판의 저면을 세정하고, 건조 가스는 기판의 저면에 잔류하는 세정액을 건조시킨다.

제어기(1000)는 세정액 분사부재(380), 가스 분사부재(500), 그리고 지지유닛(340)을 제어한다.

제어기(1000)는 세정액 분사부재(380)와 가스 분사부재(500)의 작동순서를 제어한다. 제어기(1000)는 세정액 분사부재(380)가 세정액을 분사 후, 가스 분사부재(500)가 건조 가스를 분사하도록 한다. 제어기(1000)는 세정액 분사부재(380)의 분사 위치를 제어한다. 제어기(1000)는 스커트(420)를 기준으로 세정액의 분사 위치를 변경시킬 수 있다. 제어기(1000)는 가스 분사부재(500)의 분사 위치를 제어한다. 또한, 제어기(1000)는 분사부재가 분사되는 동안에 지지유닛(340)의 회전을 제어한다.

이하. 기판 처리 장치(300)의 지지 유닛(340)과 백노즐 유닛(400)을 세정하는 과정을 설명한다. 도 4 내지 도 5는 지지 유닛(340)과 백노즐 유닛(400)을 세정하는 일 예를 순차적으로 보여주는 도면들이고, 도 6은 도 4 내지 도 5의 세정액 분사부재(380)가 세정액을 분사하는 것을 보여주는 도면이다.

도 4 내지 도 6을 참조하면, 세정액 분사부재(380)는 세정액을 바디(342)의 상면 중 내측 가장 자리에 분사할 수 있다. 바디(342) 상면의 내측 가장 자리는 스커트(420)와 인접한 부분이다. 세정액이 바디(342)의 상면에 분사되는 동안에, 바디(342)는 회전할 수 있다. 예를 들어, 세정액이 바디(342)의 상면 중에서 스커트(420)의 일측에 분사될 수 있다. 이를 제1 세정단계라고 지칭한다. 이때, 바디(342)는 제1 방향으로 회전할 수 있다. 제1 방향은 시계방향일 수 있다. 바디(342)가 회전하면서, 분사된 세정액이 바디(342)의 상면에서 널리 분산된다. 세정액은 스커트(420)와 바디(342) 사이에 형성된 틈에 스며들 수 있다. 따라서, 틈에 잔류하고 있던 처리액이 세정된다. 또한, 바디(342)의 상면 중 그 밖의 부분들에 잔류하던 처리액들도 함께 세정될 수 있다.

제1 세정단계가 완료되면, 세정액이 바디(342)의 상면 중에서 스커트(420)의 타측에 분사될 수 있다. 이를 제2 세정단계라고 지칭한다. 이때, 바디(342)는 제2 방향으로 회전할 수 있다. 제2 방향은 반시계 방향일 수 있다. 상술한 바와 마찬가지로, 잔류하고 있던 처리액이 세정될 수 있다. 이와 같이, 세정액의 분사 위치 및 바디(342)의 회전방향을 변경함으로써, 세정액이 넓은 범위에 걸쳐 분산될 수 있다. 따라서, 바디(342)의 상면에 잔류하고 있던 처리액을 효과적으로 세정할 수 있다.

또한, 세정액은 스커트(420)의 상면에는 분사되지 않도록 할 수 있다. 이는 저면노즐(430)에 세정액이 유입되지 않도록 하기 위함이다. 예를 들어, 제1 세정단계와 제2 세정단계 사이에 세정액 분사부재(380)가 스커트(420)의 상부 영역을 회동할 때 세정액이 토출되지 않도록 제어할 수 있다.

도 7 내지 도 8은 본 발명의 변형예에 따른 지지 유닛과 백노즐 유닛의 세정 과정을 순차적으로 보여주는 도면들이다.

상술한 예에서는, 제1 세정단계에서 바디(342)가 제1 방향으로 회전하고, 제2 세정단계에서 바디(342)가 제2 방향으로 회전하는 것으로 설명하였으나, 도 7 내지 도 8에 도시된 바와 같이, 제1 세정단계에서 바디(342)가 제2 방향(반시계방향)으로 바디(342)가 회전할 수 있고, 제2 세정단계에서 바디(342)가 제1 방향(시계방향)으로 회전할 수 있다. 또한, 제1 세정단계와 제2 세정단계에서 바디(342)의 회전방향이 제1 방향 또는 제2 방향 중 어느 하나로 일관되어 지속될 수 있다.

또는, 제1 세정단계에서 바디(342)가 제1 방향과 제2 방향 중 어느 하나의 방향으로 회전하다가 일정시간이 지나면 다른 방향으로 회전할 수 있다. 마찬가지로 제2 세정단계에서도 바디(342)가 제1 방향과 제2 방향 중 어느 하나의 방향으로 회전하다가 일정시간이 지나면 다른 방향으로 회전할 수 있다.

상술한 예에서는, 세정단계가 제1 세정단계와 제2 세정단계가 순차적으로 이루어지는 것으로 설명하였으나, 세정단계 순서는 서로 변경되거나 둘 중 어느 하나는 생략될 수 있다.

이와 같이, 세정액이 스커트(420)의 일측 또는 타측 중에서 분사되는 위치와, 바디(342)가 회전하는 방향은 다양하게 변형하여 실시가 가능하다.

이하. 기판 처리 장치(300)의 지지 유닛(340)과 백노즐 유닛(400)을 건조하는 과정을 설명한다. 도 9 내지 도 10은 지지 유닛(340)과 백노즐 유닛(400)을 건조하는 일 예를 순차적으로 보여주는 도면들이고, 도 11은 도 9 내지 도 10의 가스 분사부재(501)가 건조 가스를 분사하는 것을 보여주는 도면이며, 도 12는 지지 유닛(340)과 백노즐 유닛(400)을 건조하는 다른 예를 보여주는 도면이다.

도 9 내지 도 11을 참조하면, 이동 분사부재(521)는 스커트(420) 상면의 중심으로부터 바디(342) 상면의 내측 가장자리까지 회동하면서 건조 가스를 분사할 수 있다. 건조 가스는 스커트(420)의 상면 중심과 바디(342)의 상면 내측 가장자리 사이에 분사될 수 있다. 바디(342) 상면의 내측 가장자리는 스커트(420)와 인접한 스커트(420)의 일측 또는 타측이다. 스커트(420)와 바디(342) 상면에 형성된 사이공간에 건조 가스에 스며들어 잔류하던 세정액을 건조시킬 수 있다. 건조 가스를 분사하면서, 바디(342)를 회전시킬 수 있다. 예를 들어, 가스 분사부재(501)가 건조 가스를 분사하는 동안 바디(342)는 제1 방향으로 회전할 수 있다. 제1 방향은 시계 방향일 수 있다. 건조 가스를 분사하면서, 바디(342)의 회전방향을 제2 방향으로 변경할 수 있다. 제2 방향은 제1 방향과 반대인 반시계방향일 수 있다. 분사된 건조 가스는 바디(342)의 상면에 분산되어, 잔류한 세정액을 효과적으로 건조시킬 수 있다.

상술한 예와 달리, 이동 분사부재(521)는 회동하지 않고 고정되어 건조 가스를 분사할 수 있다. 예를 들어, 이동 분사부재(521)는 스커트(420) 상면의 중심에만 건조 가스를 분사할 수 있다. 또는, 바디(342) 상면의 내측 가장자리에만 건조 가스를 분사할 수 있다. 또는 그 밖의 바디(342)의 상면에 건조 가스를 분사할 수 있다. 또는, 이동 분사부재(521)의 회동범위는 변경될 수 있다. 예를 들어, 바디(342) 상면의 일측과 타측 사이에서 전범위에 걸쳐 회동할 수 있다. 또는, 바디(342) 상면의 내측 가장자리의 일측과, 바디(342) 상면의 내측 가장자리의 타측 사이를 회동할 수 있다. 이와 같이, 이동 분사부재(521)가 건조 가스를 분사하는 위치, 회동방향, 회동영역은 변경될 수 있다.

도 12를 참조하면, 고정 분사부재(512)는 스커트(420) 상면의 중심에 건조 가스를 분사할 수 있다. 건조 가스를 분사하면서 바디(342)를 제1 방향 또는 제2 방향으로 회전시킬 수 있다.

상술한 예와 달리, 고정 분사부재(512)는 바디(342) 상면의 내측 가장자리에 건조 가스를 분사할 수 있다. 또는 그 밖의 바디(342) 상면에 건조 가스를 분사할 수 있다. 이와 같이, 고정 분사부재(512)가 건조 가스를 분사하는 위치는 변경될 수 있다.

또는, 고정 분사부재(512)와 이동 분사부재(521)가 함께 건조 가스를 분사할 수 있다. 예를 들어, 고정 분사부재(512)는 스커트(420)의 상면의 중심에 건조 가스를 분사하고, 이동 분사부재(521)는 스커트(420) 상면의 중심으로부터 바디(342) 상면의 내측 가장자리까지 회동하면서 건조 가스를 분사할 수 있다.

또는, 가스 분사부재(501, 502)가 건조 가스를 분사하는 동안에 바디(342)의 회전 방향은 제1 방향 또는 제2 방향 중 어느 하나로 일관되어 지속될 수 있다.

이와 같이, 건조 가스가 분사되는 위치 및 가스 분사부재(501, 502)의 종류, 건조가 분사될 때의 바디(342)의 회전 방향은 다양하게 변형하여 실시가 가능하다.

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. 전술한 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.

1 : 기판 처리 설비 10 : 인덱스 모듈
20 : 공정 처리 모듈 120 : 로드 포트
140 : 이송프레임 220 : 버퍼유닛
240 : 이송챔버 260 : 공정챔버
300 : 기판처리장치 320 : 컵
340 : 지지유닛 380 : 세정액 분사부재

Claims

기판 처리 장치에 있어서:
기판을 처리하는 처리 공간을 제공하는 컵;
상기 처리 공간 내에 배치되고 상기 기판을 지지하며 중앙에 중공이 형성된 바디 및 상기 바디를 회전시키는 구동기를 포함하는 지지유닛;
상기 바디의 상면에 세정액을 공급하는 세정액 분사부재;
상기 바디의 상기 중공에 삽입되는 지지축과 상기 지지축의 상단에 결합되며 상기 바디의 상면으로부터 돌출되게 제공되는 스커트를 가지며, 상기 기판의 저면에 세정액을 분사하는 백노즐 유닛; 및
상기 세정액 분사부재 및 상기 지지유닛을 제어하는 제어기를 포함하고,
상기 제어기는 상기 지지유닛을 세정하는 공정 진행시 상기 세정액이 상기 바디의 상면 중 내측 가장 자리에 분사되도록 상기 세정액 분사부재를 제어하는 기판 처리 장치.
제1항에 있어서,
상기 제어기는,
상기 세정액이 상기 바디의 상면에 분사되는 동안에, 상기 바디를 제1 방향으로 회전시키고, 이후에 상기 바디를 상기 제1 방향과 반대인 제2 방향으로 회전시키는 기판 처리 장치.
제1항에 있어서,
상기 제어기는,
상기 지지유닛을 세정하는 공정 진행시에 상기 스커트를 기준으로 세정액의 분사 위치를 변경시키는 기판 처리 장치.
제3항에 있어서,
상기 제어기는,
상기 지지유닛을 세정하는 공정 진행시에 상기 스커트의 일측에 상기 세정액을 분사하는 제1 세정단계와 상기 스커트의 상기 일측과 반대인 타측에 상기 세정액을 분사하는 제2 세정단계가 수행되도록, 상기 세정액 분사부재를 제어하는 기판 처리 장치.
제4항에 있어서,
상기 제어기는,
상기 제1 세정단계 동안에 상기 바디는 제1 방향으로 회전하고,
상기 제2 세정단계 동안에 상기 바디는 상기 제1 방향과 반대인 제2 방향으로 회전하도록 제어하는 기판 처리 장치.
제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 바디의 상면 또는 상기 스커트에 건조 가스를 공급하는 가스 분사부재를 더 포함하고,
상기 제어기는,
상기 세정액 분사부재가 상기 세정액의 분사를 완료한 이후에 상기 가스 분사부재가 상기 건조 가스를 분사하도록 제어하는 기판 처리 장치.
제6항에 있어서,
상기 가스 분사부재는 상기 컵에 고정 설치되는 고정 분사부재를 포함하고,
상기 제어기는,
상기 고정 분사부재가 상기 스커트 상면의 중심에 상기 건조 가스를 분사하도록 제어하는 기판 처리 장치.
제6항에 있어서,
상기 가스 분사부재는 이동 분사부재를 포함하고,
상기 제어기는,
상기 이동 분사부재가 상기 스커트의 상면의 중심으로부터 상기 바디의 상면의 내측 가장자리까지 회동하면서 상기 건조 가스를 분사하도록 제어하는 기판 처리 장치.
기판을 처리하는 방법으로서,
상기 기판을 지지하고 중앙에 중공이 형성된 바디 및 상기 바디를 회전시키는 구동기를 포함하는 지지유닛, 상기 바디의 상기 중공에 삽입되는 지지축과 상기 지지축의 상단에 결합되며 상기 바디의 상면으로부터 돌출되게 제공되는 스커트;를 포함하는 기판 처리 장치를 이용하여 기판을 처리하되,
상기 바디를 회전하면서 상기 바디의 내측 가장자리에 세정액을 분사하는 기판 처리 방법.
제9항에 있어서,
상기 세정액이 상기 바디의 상면에 분사되는 동안에, 상기 바디를 제1 방향으로 회전시키고, 이후에 상기 바디를 상기 제1 방향과 반대인 제2 방향으로 회전시키는 기판 처리 방법.
제10항에 있어서,
상기 지지유닛을 세정하는 공정 진행시에, 상기 스커트를 기준으로 상기 세정액을 분사하는 위치를 변경하는 기판 처리 방법.
제11항에 있어서,
상기 지지유닛을 세정하는 공정 진행시에, 상기 스커트의 일측에 상기 세정액을 분사하는 제1 세정단계와 상기 스커트의 상기 일측과 반대인 타측에 상기 세정액을 분사하는 제2 세정단계가 수행되는 기판 처리 방법.
제12항에 있어서,
상기 제1 세정단계 동안에 상기 바디는 제1 방향으로 회전하고,
상기 제2 세정단계 동안에 상기 바디는 상기 제1 방향과 반대인 제2 방향으로 회전하는 기판 처리 방법.
제9항에 있어서,
상기 세정액의 분사가 완료된 후, 상기 바디의 상면과 상기 스커트에 건조 가스를 분사하는 단계를 더 포함하는 기판 처리 방법.
제14항에 있어서,
상기 건조 가스는, 상기 스커트의 상면의 중심과 상기 바디의 상면의 내측 가장자리 사이에 분사되는 기판 처리 방법.