KR20190138902A - Apparatus and Method for treating substrate - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 기판을 처리하는 장치 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to an apparatus and method for processing a substrate.
반도체소자를 제조하기 위해서, 기판에 사진, 식각, 애싱, 이온 주입, 그리고 박막 증착 등의 다양한 공정들을 통해 원하는 패턴을 기판에 형성된다. 각각의 공정은 시간이 지남에 따라 다양해지고 복잡해져 오염물 및 파티클이 생성된다. 이 때문에 각각의 공정들은 진행 전후단계에서 기판을 세정하는 세정 공정이 실시된다. In order to manufacture a semiconductor device, a desired pattern is formed on a substrate through various processes such as photographing, etching, ashing, ion implantation, and thin film deposition on the substrate. Each process varies and becomes complex over time, producing contaminants and particles. For this reason, each process is performed a cleaning process for cleaning the substrate before and after the progress.
일반적으로 세정 공정에는 강산 또는 강염기성의 성질을 가지는 케미칼을 기판으로 공급하는 액 처리 공정이 수행되고, 이러한 액 처리 공정이 수행되기 전후에 케미칼을 예비 토출하는 예비 토출 공정이 수행된다. 예비 토출 공정은 케미칼을 초기 토출 시 케미칼이 헌팅되는 것을 방지하고, 노즐 내에 잔류된 케미칼을 배출하기 위한 것으로, 액 처리 공정 전후에는 예비 토출 공정이 필수적으로 수행되어야 한다.In general, the cleaning process is a liquid treatment process for supplying a chemical having a strong acid or strong base property to the substrate, and a preliminary ejection process for pre-discharge the chemical before and after the liquid treatment process is performed. The preliminary ejection process is for preventing chemicals from being hunted at the time of initial ejection of the chemical and discharging the chemical remaining in the nozzle. A preliminary ejection process must be performed before and after the liquid treatment process.
이러한 예비 토출 공정은 액 처리 공정과 다른 공간에서 수행된다. 예컨대, 예비 토출 공정은 노즐이 대기되는 대기 공간에서 수행된다. 도 1은 대기 공간을 가지는 대기 포트를 보여주는 단면도이다. 도 1을 참조하면, 노즐(2)은 대기 공간에 케미칼을 예비 토출한다. 그러나 대기 포트(4)는 상부가 개방된 통 형상을 가지며, 케미칼은 토출되는 과정에서 다량의 퓸(Fume)을 발생시킨다. 이러한 퓸은 대기 포트(4) 및 이의 주변 장치를 오염시킬 뿐만 아니라, 노즐(2)을 함께 오염시킨다. 또한 대기 공간에서 발생된 퓸은 기판이 위치된 공간으로 침투되어 기판을 오염시킨다.This preliminary ejection process is performed in a different space from the liquid processing process. For example, the preliminary ejection process is performed in the waiting space where the nozzles are waiting. 1 is a cross-sectional view showing a standby port having a standby space. Referring to FIG. 1, the
본 발명은 케미칼이 토출되는 과정에서 발생된 퓸을 억제할 수 있는 장치를 제공하는 것을 일 목적으로 한다.An object of the present invention is to provide a device capable of suppressing the fume generated in the process of discharging the chemical.
본 발명의 실시예는 기판을 처리하는 장치 및 방법을 제공한다.Embodiments of the present invention provide an apparatus and method for processing a substrate.
기판을 처리하는 방법은 노즐로부터 상기 기판으로 처리액을 공급하여 상기 기판을 액 처리하는 액 처리 공정 및 상기 액 처리 공정 전 또는 후에는 대기 포트에서 상기 노즐로부터 상기 처리액을 토출하는 예비 토출 공정을 수행하되, 상기 예비 토출 공정은 상기 노즐이 상기 대기 포트 내에 채워진 세정액 내에 토출단이 잠기는 제1위치에서 상기 처리액의 토출이 이루어지는 제1토출 단계 및 상기 노즐의 토출단이 상기 세정액을 벗어난 제2위치에서 상기 처리액의 토출이 이루어지는 제2토출 단계를 포함한다. A method of processing a substrate includes a liquid treatment process of supplying a processing liquid from a nozzle to the substrate and processing the substrate by liquid, and a preliminary ejection process of discharging the processing liquid from the nozzle at a standby port before or after the liquid processing process. In the preliminary ejection process, the preliminary ejection step includes a first ejection step of ejecting the processing liquid at a first position in which the ejection end is immersed in the cleaning liquid filled in the standby port and a second ejection end of the nozzle leaving the cleaning liquid And a second discharging step in which the processing liquid is discharged at the position.
상기 예비 토출 공정은 상기 제1토출 단계와 상기 제2토출 단계 사이에서, 상기 세정액의 수면과 상기 토출단 간의 상대 이동에 의해 상기 토출단이 상기 세정액으로부터 벗어나는 이동 단계를 더 포함하되, 상기 상대 이동의 속도는 표면 장력에 의해 상기 노즐의 외측면에 잔류하는 잔류물이 제거되는 속도일 수 있다. 상기 상대 이동은 상기 노즐의 승강 이동에 이해 이루어질 수 있다. The preliminary discharging step may further include a step of moving the discharge end from the cleaning liquid by the relative movement between the surface of the cleaning liquid and the discharge end between the first discharging step and the second discharging step. The rate of may be a rate at which the residue remaining on the outer surface of the nozzle is removed by the surface tension. The relative movement can be understood as the lifting movement of the nozzle.
선택적으로 상기 상대 이동은 상기 세정액의 배출에 의해 이루어질 수 있다. Optionally, the relative movement may be by discharge of the cleaning liquid.
상기 제1토출 단계에는 상기 처리액을 제1토출량으로 토출하고, 상기 제2토출 단계에는 상기 처리액을 제2토출량으로 토출하되, 상기 제1토출량은 상기 제2토출량보다 클 수 있다. In the first discharging step, the processing liquid may be discharged in a first discharging amount, and in the second discharging step, the processing liquid may be discharged in a second discharging amount, and the first discharging amount may be larger than the second discharging amount.
선택적으로 상기 제1토출 단계에는 상기 처리액을 제1시간동안 토출하고, 상기 제2토출 단계에는 상기 처리액을 제2시간동안 토출하되, 상기 제1시간은 상기 제2시간보다 긴 시간일 수 있다. Optionally, the processing liquid is discharged for a first time in the first discharging step, and the processing liquid is discharged for a second time in the second discharging step, wherein the first time may be longer than the second time. have.
상기 세정액은 이소프로필알코올(IPA), 염화수소(HCl) 수용액, 염화나트륨(NaCl) 수용액, 에탄올(ethanol), 또는 순수를 포함할 수 있다. The cleaning solution may include isopropyl alcohol (IPA), hydrogen chloride (HCl) aqueous solution, sodium chloride (NaCl) aqueous solution, ethanol, or pure water.
기판을 처리하는 장치는 상부가 개방되며, 내부에 처리 공간을 가지는 처리 용기, 상기 처리 공간에서 기판을 지지하는 기판 지지 유닛, 상기 기판 지지 유닛에 지지된 기판 상에 처리액을 토출하는 노즐을 가지는 액 공급 유닛, 상기 처리 용기의 외측에 위치되며, 상기 노즐이 대기되는 대기 공간을 가지는 대기 포트, 그리고 상기 액 공급 유닛 및 상기 대기 포트를 제어하는 제어기를 포함하되, 상기 대기 포트는 내부에 세정액이 채워지며, 상기 노즐을 수용 가능한 수용 공간이 형성되는 세정 바디를 포함하고, 상기 제어기는 상기 노즐의 토출단이 세정액 내에 잠기는 제1위치에서 상기 노즐로부터 처리액의 토출이 이루어지는 제1토출 단계와 상기 노즐의 토출단이 세정액을 벗어난 제2위치에서 상기 노즐로부터 처리액의 토출이 이루어지는 제2토출 단계를 수행하도록 상기 액 공급 유닛을 제어한다. The apparatus for processing a substrate has an open top, a processing container having a processing space therein, a substrate supporting unit for supporting a substrate in the processing space, and a nozzle for discharging the processing liquid onto the substrate supported by the substrate supporting unit. And a controller for controlling the liquid supply unit and the standby port, wherein the standby port is located outside the processing vessel, and has a standby space in which the nozzle is waited. And a cleaning body filled with an accommodating space for accommodating the nozzle, wherein the controller is configured to discharge the processing liquid from the nozzle at a first position in which the discharge end of the nozzle is immersed in the cleaning liquid; A second discharge through which the processing liquid is discharged from the nozzle at a second position where the discharge end of the nozzle is out of the cleaning liquid; Control the liquid supply unit to perform the step.
상기 제어기는 상기 제1토출 단계와 상기 제2토출 단계 사이에서, 세정액의 수면과 상기 토출단 간의 상대 이동에 의해 상기 토출단이 세정액으로부터 벗어나는 이동 단계를 더 수행하도록 상기 액 공급 유닛을 제어하되, 상기 상대 이동의 속도는 표면 장력에 의해 상기 노즐의 외측면에 잔류하는 잔류물이 제거되는 속도일 수 있다. 상기 액 공급 유닛은 상기 노즐을 승하강 이동시키는 구동 부재를 더 포함하되, 상기 제어기는 상기 노즐을 승강 이동하여 상기 상대 이동이 이루어지도록 상기 구동 부재를 제어할 수 있다. The controller controls the liquid supply unit to further perform a moving step of discharging the discharging end from the washing liquid by the relative movement between the surface of the washing liquid and the discharging end between the first discharging step and the second discharging step, The speed of the relative movement may be a speed at which residue remaining on the outer surface of the nozzle is removed by surface tension. The liquid supply unit may further include a driving member for moving the nozzle up and down, and the controller may control the driving member to move up and down the nozzle to perform the relative movement.
선택적으로 상기 대기 포트는 상기 수용 공간에 연결되는 배출 라인 및 상기 배출 라인을 개폐하는 밸브를 더 포함하되, 상기 제어기는 세정액을 배출하여 상기 상대 이동이 이루어지도록 상기 밸브를 제어할 수 있다. Optionally, the standby port further includes a discharge line connected to the accommodation space and a valve for opening and closing the discharge line, wherein the controller may control the valve to discharge the cleaning liquid to perform the relative movement.
또한 상기 대기 포트는 상기 세정 바디를 승하강 이동시키는 리프트 부재를 더 포함하되, 상기 제어기는 상기 세정 바디를 하강 이동하여 상기 상대 이동이 이루어지도록 상기 리프트 부재를 제어할 수 있다, The standby port may further include a lift member configured to move the cleaning body up and down, and the controller may control the lift member to move the cleaning body downward to perform the relative movement.
상기 제어기는 상기 제1토출 단계에서 처리액을 제1토출량으로 토출하고, 상기 제2토출 단계에서 처리액이 제2토출량으로 토출되도록 상기 액 공급 유닛을 제어하되, 상기 제1토출량은 상기 제2토출량보다 클 수 있다. The controller controls the liquid supply unit to discharge the processing liquid at a first discharge amount in the first discharge step, and to discharge the processing liquid at a second discharge amount in the second discharge step, wherein the first discharge amount is the second discharge amount. It may be larger than the discharge amount.
선택적으로 상기 제어기는 상기 제1토출 단계에서 처리액을 제1시간동안 토출하고, 상기 제2토출 단계에서 처리액이 제2시간동안 토출하도록 상기 액 공급 유닛을 제어하되, 상기 제1시간은 상기 제2시간보다 긴 시간일 수 있다. Optionally, the controller controls the liquid supply unit to discharge the processing liquid for the first time in the first discharging step and to discharge the processing liquid for the second time in the second discharging step, wherein the first time is It may be a time longer than the second time.
본 발명의 실시예에 의하면, 노즐은 토출단이 세정액 내에 잠긴 위치에서 처리액을 토출한다. 이로 인해 처리액으로부터 발생되는 퓸이 외부로 배출되는 것을 억제할 수 있다.According to the embodiment of the present invention, the nozzle discharges the processing liquid at the position where the discharge end is immersed in the cleaning liquid. For this reason, it is possible to suppress the discharge of the fume generated from the treatment liquid to the outside.
또한 본 발명의 실시예에 의하면, 노즐의 토출단은 세정액의 수면과 상대 이동되되, 상대 이동의 속도는 표면 장력에 의해 노즐의 잔류되는 이물이 제거되는 속도이다. 이로 인해 노즐의 잔류 이물을 제거할 수 있다.In addition, according to the embodiment of the present invention, the discharge end of the nozzle is moved relative to the surface of the cleaning liquid, the speed of the relative movement is the speed at which foreign matter remaining in the nozzle is removed by the surface tension. As a result, residual foreign matter in the nozzle can be removed.
또한 노즐의 토출단이 세정액을 벗어난 위치에서는 잠긴 위치보다 짧은 시간동안 처리액을 토출한다. 이로 인해 예비 토출 공정 중에 발생되는 퓸을 최소화할 수 있다.At the position where the discharge end of the nozzle is out of the cleaning liquid, the processing liquid is discharged for a shorter time than the locked position. As a result, it is possible to minimize the fume generated during the preliminary discharging process.
도 1은 일반적인 예비 토출 공정을 보여주는 단면도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 기판 처리 설비를 보여주는 평면도이다.
도 3은 도 2의 기판 처리 장치를 보여주는 단면도이다.
도 4는 도 3의 대기 포트를 보여주는 단면도이다.
도 5는 도 4의 대기 포트를 이용하여 예비 토출 공정을 수행하는 과정을 보여주는 플로우 차트이다.
도 6 내지 도8은 도 5의 예비 토출 공정을 수행하는 과정을 보여주는 도면들이다.
도 9는 도 7의 이동 단계의 다른 실시예를 보여주는 단면도이다.1 is a cross-sectional view showing a general preliminary ejection process.
2 is a plan view showing a substrate processing apparatus according to an embodiment of the present invention.
3 is a cross-sectional view illustrating the substrate processing apparatus of FIG. 2.
4 is a cross-sectional view illustrating a standby port of FIG. 3.
FIG. 5 is a flowchart illustrating a process of performing a preliminary ejection process using the standby port of FIG. 4.
6 to 8 are views illustrating a process of performing the preliminary ejection process of FIG. 5.
9 is a cross-sectional view showing another embodiment of the moving step of FIG. 7.
본 발명의 실시예는 여러 가지 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 서술하는 실시예로 인해 한정되어지는 것으로 해석되어서는 안된다. 본 실시예는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 따라서 도면에서의 구성 요소의 형상 등은 보다 명확한 설명을 강조하기 위해서 과장된 것이다.The embodiments of the present invention may be modified in various forms, and the scope of the present invention should not be interpreted as being limited by the embodiments described below. This embodiment is provided to more completely explain the present invention to those skilled in the art. Therefore, the shape and the like of the components in the drawings are exaggerated to emphasize a more clear description.
본 발명은 도 2 내지 도 9를 참조하여 본 발명의 일 예를 상세히 설명한다.The present invention will be described in detail an example of the present invention with reference to FIGS.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 기판 처리 설비를 보여주는 평면도이다.2 is a plan view showing a substrate processing apparatus according to an embodiment of the present invention.
도 2를 참조하면, 기판 처리 설비(1)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 배열된다. 이하, 로드 포트(120), 이송 프레임(140), 그리고 공정 처리 모듈(20)이 배열된 방향을 제1방향(12)이라 하고, 상부에서 바라볼 때, 제1방향(12)과 수직한 방향을 제2방향(14)이라 하며, 제1방향(12)과 제2방향(14)을 포함한 평면에 수직인 방향을 제3방향(16)이라 칭한다. Referring to FIG. 2, the
로드 포트(120)에는 기판(W)이 수납된 캐리어(18)가 안착된다. 로드 포트(120)는 복수 개가 제공되며 이들은 제2방향(14)을 따라 일렬로 배치된다. 도 1에서는 네 개의 로드 포트(120)가 제공된 것으로 도시하였다. 그러나 로드 포트(120)의 개수는 공정 처리 모듈(20)의 공정효율 및 풋 프린트 등의 조건에 따라 증가하거나 감소할 수도 있다. 캐리어(18)에는 기판의 가장자리를 지지하도록 제공된 슬롯(도시되지 않음)이 형성된다. 슬롯은 제3방향(16)을 복수 개가 제공되고, 기판은 제3방향(16)을 따라 서로 이격된 상태로 적층되게 캐리어 내에 위치된다. 캐리어(18)로는 전면 개방 일체형 포드(Front Opening Unified Pod;FOUP)가 사용될 수 있다. The
공정 처리 모듈(20)은 버퍼 유닛(220), 이송 챔버(240), 그리고 공정 챔버(260)를 가진다. 이송 챔버(240)는 그 길이 방향이 제1방향(12)과 평행하게 배치된다. 제2방향(14)를 따라 이송 챔버(240)의 양측에는 공정 챔버들(260)이 배치된다. 공정 챔버들(260)은 이송 챔버(240)를 기준으로 서로 대칭이 되도록 제공될 수 있다. 공정 챔버들(260) 중 일부는 이송 챔버(240)의 길이 방향을 따라 배치된다. 또한, 공정 챔버들(260) 중 일부는 서로 적층되게 배치된다. 즉, 이송 챔버(240)의 양측에는 공정 챔버들(260)이 A X B(A와 B는 각각 1 이상의 자연수)의 배열로 배치될 수 있다. 여기서 A는 제1방향(12)을 따라 일렬로 제공된 공정 챔버(260)의 수이고, B는 제3방향(16)을 따라 일렬로 제공된 공정 챔버(260)의 수이다. 이송 챔버(240)의 양측 각각에 공정 챔버(260)가 4개 또는 6개 제공되는 경우, 공정 챔버들(260)은 2 X 2 또는 3 X 2의 배열로 배치될 수 있다. 공정 챔버(260)의 개수는 증가하거나 감소할 수도 있다. The process module 20 has a
상술한 바와 달리, 공정 챔버(260)는 이송 챔버(240)의 일측에만 제공될 수 있다. 또한 공정 챔버(260)는 이송 챔버(240)의 일측 및 타측에 단층으로 제공될 수 있다. 또한, 공정 챔버(260)는 상술한 바와 달리 다양한 배치로 제공될 수 있다. 또한 공정 챔버들(260) 중 이송 챔버(240)의 일측에는 기판을 액 처리 공정을 수행하고, 타측에는 액 처리 공정이 수행된 기판을 건조 처리하는 공정을 수행할 수 있다. 건조 처리 공정은 초임계 처리 공정일 수 있다.Unlike the above, the
버퍼 유닛(220)은 이송 프레임(140)과 이송 챔버(240) 사이에 배치된다. 버퍼 유닛(220)은 이송 챔버(240)와 이송 프레임(140) 간에 기판(W)이 반송되기 전에 기판(W)이 머무르는 공간을 제공한다. 버퍼 유닛(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. 버퍼 유닛(220)에서 이송 프레임(140)과 마주보는 면과 이송 챔버(240)와 마주보는 면 각각이 개방된다.The
이송 프레임(140)은 로드 포트(120)에 안착된 캐리어(18)와 버퍼 유닛(220) 간에 기판(W)을 반송한다. 이송 프레임(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), 몸체(144b), 그리고 인덱스암(144c)을 가진다. 베이스(144a)는 인덱스레일(142)을 따라 이동 가능하도록 설치된다. 몸체(144b)는 베이스(144a)에 결합된다. 몸체(144b)는 베이스(144a) 상에서 제3방향(16)을 따라 이동 가능하도록 제공된다. 또한, 몸체(144b)는 베이스(144a) 상에서 회전 가능하도록 제공된다. 인덱스암(144c)은 몸체(144b)에 결합되고, 몸체(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(20)에서 캐리어(18)로 기판(W)을 반송할 때 사용되고, 다른 일부는 캐리어(18)에서 공정 처리 모듈(20)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. The
이송 챔버(240)는 버퍼 유닛(220) 및 공정 챔버들(260) 간에 기판(W)을 반송한다. 이송 챔버(240)에는 가이드 레일(242)과 메인 로봇(244)이 제공된다. 가이드 레일(242)은 그 길이 방향이 제1방향(12)과 나란하도록 배치된다. 메인 로봇(244)은 가이드 레일(242) 상에 설치되고, 가이드 레일(242) 상에서 제1방향(12)을 따라 직선 이동된다. The
아래에서는 공정 챔버(260)에 제공된 기판 처리 장치(300)에 대해 설명한다. 본 실시예에는 기판 처리 장치(300)이 기판에 대해 액 처리 공정을 수행하는 것을 일 예로 설명한다. 액 처리 공정은 기판을 세정 처리하는 공정을 포함한다. Hereinafter, the
도 3은 도 2의 기판 처리 장치를 보여주는 단면도이다. 도 3을 참조하면, 기판 처리 장치(300)는 처리 용기(320), 스핀 헤드(340), 승강 유닛(360), 액 공급 유닛(380), 대기 포트(400), 그리고 제어기(500)를 포함한다. 처리 용기(320)는 내부에 기판(W)을 처리하는 공정이 수행되는 처리 공간을 제공한다. 처리 용기(320)는 상부가 개방된 컵 형상으로 제공된다. 처리 용기(320)는 내부 회수통(322) 및 외부 회수통(326)을 가진다. 각각의 회수통(322,326)은 공정에 사용된 처리액 중 서로 상이한 처리액을 회수한다. 내부 회수통(322)은 스핀 헤드(340)를 감싸는 환형의 링 형상으로 제공되고, 외부 회수통(326)은 내부 회수통(322)을 감싸는 환형의 링 형상으로 제공된다. 내부 회수통(322)의 내측공간(322a) 및 외부 회수통(326)과 내부 회수통(322)의 사이 공간(326a)은 각각 내부 회수통(322) 및 외부 회수통(326)으로 처리액이 유입되는 유입구로서 기능한다. 각각의 회수통(322,326)에는 그 저면 아래 방향으로 수직하게 연장되는 회수라인(322b,326b)이 연결된다. 각각의 회수라인(322b,326b)은 각각의 회수통(322,326)을 통해 유입된 처리액을 배출한다. 배출된 처리액은 외부의 처리액 재생 시스템(미도시)을 통해 재사용될 수 있다.3 is a cross-sectional view illustrating the substrate processing apparatus of FIG. 2. Referring to FIG. 3, the
스핀 헤드(340)는 기판(W)을 지지 및 회전시키는 기판 지지 유닛(340)으로 제공된다. 스핀 헤드(340)는 처리 용기(320)의 처리 공간에 배치된다. 스핀 헤드(340)은 공정 진행 중 기판(W)을 지지하고 기판(W)을 회전시킨다. 스핀 헤드(340)는 몸체(342), 지지핀(344), 척핀(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. 지지핀(344)은 복수 개 제공된다. 지지핀(344)은 몸체(342)의 상부면의 가장자리부에 소정 간격으로 이격되게 배치되고 몸체(342)에서 상부로 돌출된다. 지지핀들(334)은 서로 간에 조합에 의해 전체적으로 환형의 링 형상을 가지도록 배치된다. 지지핀(344)은 몸체(342)의 상부면으로부터 기판(W)이 일정거리 이격되도록 기판의 후면 가장자리를 지지한다. 척핀(346)은 복수 개 제공된다. 척핀(346)은 몸체(342)의 중심에서 지지핀(344)보다 멀리 떨어지게 배치된다. 척핀(346)은 몸체(342)에서 상부로 돌출되도록 제공된다. 척핀(346)은 스핀 헤드(340)가 회전될 때 기판(W)이 정 위치에서 측 방향으로 이탈되지 않도록 기판(W)의 측부를 지지한다. 척핀(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 헤드(340)에 로딩 또는 언 로딩시에는 척핀(346)은 대기위치에 위치되고, 기판(W)에 대해 공정 수행시에는 척핀(346)은 지지위치에 위치된다. 지지위치에서 척핀(346)은 기판(W)의 측부와 접촉된다.The
승강 유닛(360)은 처리 용기(320)와 스핀 헤드(340) 간에 상대 높이를 조절한다. 승강 유닛(360)은 처리 용기(320)를 상하 방향으로 직선 이동시킨다. 처리 용기(320)가 상하로 이동됨에 따라 스핀 헤드(340)에 대한 처리 용기(320)의 상대 높이가 변경된다. 승강 유닛(360)은 브라켓(362), 이동축(364), 그리고 구동기(366)를 가진다. 브라켓(362)은 처리 용기(320)의 외벽에 고정설치되고, 브라켓(362)에는 구동기(366)에 의해 상하 방향으로 이동되는 이동축(364)이 고정결합된다. 기판(W)이 스핀 헤드(340)에 놓이거나, 스핀 헤드(340)로부터 들어올려 질 때 스핀 헤드(340)가 처리 용기(320)의 상부로 돌출되도록 처리 용기(320)는 하강된다. 또한, 공정이 진행될 시에는 기판(W)에 공급된 처리액의 종류에 따라 처리액이 기설정된 회수통(360)으로 유입될 수 있도록 처리 용기(320)의 높이가 조절한다. The elevating
상술한 바와 달리 승강 유닛(360)은 처리 용기(320) 대신 스핀 헤드(340)를 상하 방향으로 이동시킬 수 있다.Unlike the above, the
액 공급 유닛(380)은 기판(W) 상에 처리액을 공급한다. 액 공급 유닛(380)은 복수 개로 제공되며, 각각은 서로 상이한 종류의 액을 공급한다. 액 공급 유닛(380)은 각각은 구동 부재(381) 및 노즐(399)을 포함한다. 구동 부재(381)는 노즐(399)을 공정 위치와 대기 위치로 이동된다. 또한 구동 부재(381)는 노즐(399)을 승하강 이동시킨다. 여기서 공정 위치는 노즐(399)이 처리 용기(320) 내에 위치된 기판 상에 처리액을 토출 가능한 위치이고, 대기 위치는 노즐(399)이 대기 포트에서 대기되는 위치로 정의한다. 일 예에 의하면, 공정 위치는 노즐(399)이 기판의 중심으로 처리액을 공급할 수 있는 위치일 수 있다. 구동 부재(381)는 아암(382), 지지축(386), 그리고 구동기(388)를 가진다. 지지축(386)은 처리 용기(320)의 일측에 위치된다. 지지축(386)은 그 길이 방향이 제3방향(16)을 따라 제공되고, 지지축(386)의 하단에는 구동기(388)가 결합된다. 구동기(388)는 지지축(386)을 회전 및 승강 운동한다. 아암(382)은 지지축(386)의 상단에 고정 결합된다. 아암(382)은 지지축(386)과 수직한 길이 방향을 가진다. The
노즐(399)은 처리액을 토출 가능하다. 노즐(399)은 아암(382)의 끝단 저면에 설치된다. 노즐(399)은 지지축(386)의 회전에 의해 아암(382)과 함께 이동된다. 예컨대, 처리액은 강산 또는 강염기 성질을 가지는 케미칼을 포함한다. 케미칼은 황산, 암모이나, 과산화수소, 또는 이들의 혼합액일 수 있다. 케미칼은 세정액에 수용 가능한 액으로 제공될 수 있다. The
이와 달리 기판 처리 장치는 린스액 및 건조 유체를 공급하는 액 공급 유닛(380)이 더 제공될 수 있다. 린스액은 순수이고, 건조 유체는 이소프로필알코올(IPA)일 수 있다.Alternatively, the substrate processing apparatus may further be provided with a
대기 포트(400)는 노즐(399)이 대기되는 공간을 제공한다. 대기 포트(400)는 처리 용기(320)의 외측에 위치된다. 대기 포트(400)는 세정 바디(410), 세정액 공급 라인(420), 배출 라인(430), 하우징(440), 그리고 배기 라인(450)을 포함한다. 세정 바디(410)는 상부가 개방된 통 형상을 가진다. 세정 바디(410)는 내부에 세정액이 채워지는 수용 공간(412)을 가진다. 수용 공간(412)은 노즐(399)이 수용 가능한 공간으로 제공된다. 일 예에 의하면, 수용 공간(412)의 폭은 노즐(399)이 세정액에 잠기는 제1위치에서 세정액을 벗어나는 제2위치로 이동되는 중에, 노즐(399)의 외측과 세정 바디(410)의 내측 간의 사이 공간에 세정액이 잔류 가능한 폭으로 제공될 수 있다. 즉, 노즐(399)의 외측면과 세정 바디(410)의 내측면 간의 사이 공간은 매우 좁은 틈으로 제공될 수 있다.The
세정액 공급 라인(420)은 수용 공간(412)에 세정액을 공급한다. 세정액 공급 라인(420)은 세정 바디(410)의 저면에 설치된다. 이에 따라 세정액은 수용 공간(412)에 오버 플로우 방식으로 채워지며, 세정액이 채워지는 과정에서 세정액의 비산을 최소화할 수 있다. 배출 라인(430)은 수용 공간(412)에 채워진 세정액을 배출한다. 배출 라인(430)은 세정액의 수면 수위를 조절한다. 예컨대 배출 라인(430)에는 이를 개폐하는 밸브(432)가 설치되며, 배출 라인(430)의 개폐에 의해 세정액의 수면 수위를 조절할 수 있다. 예컨대, 세정액은 순수이고, 케미칼은 친수성 성질을 가지는 액일 수 있다. 또한 세정액은 이소프로필 알코올(IPA), 염화수소(HCl) 수용액, 염화나트륨(NaCl) 수용액, 또는 에탄올(ethanol)을 포함할 수 있다.The cleaning
하우징(440)은 세정 바디(410)의 주변을 감싸는 통으로 제공된다. 하우징(440)의 상면은 개구(442)가 형성된다. 개구(442)는 세정 바디(410)의 개방 영역과 마주하는 위치에 제공된다. 이에 따라 노즐(399)은 개구(442)를 통과하여 수용 공간(412)에 수용될 수 있다. 개구(442)는 세정 바디(410)의 개방 영역과 동일한 폭을 가질 수 있다. 배기 라인(450)은 하우징(440)의 내부 분위기를 배기한다. 이에 따라 세정 바디(410)의 내부 및 세정 바디(410)의 주변에 발생된 퓸은 배기되며, 퓸이 하우징(440)의 외부로 유출되는 것을 방지할 수 있다.The
제어기(500)는 액 공급 유닛(380) 및 대기 포트(400)를 제어한다. 제어기(500)는 노즐(399)이 제1위치에서 제1시간동안 처리액을 토출하고, 제2위치에서 제2시간동안 처리액을 토출하도록 구동 부재(388)를 제어할 수 있다. 여기서 제1시간은 제2시간보다 긴 시간일 수 있다. 또한 제어기(500)는 제1위치에서 처리액을 제1토출량으로 토출하고, 제2위치에서 처리액을 제2토출량으로 토출하도록 액 공급 유닛(380)을 제어할 수 있다. 여기서 제1토출량은 제2토출량보다 큰 토출량일 수 있다. The
또한 제어기(500)는 노즐(399)이 제1위치에서 제2위치로 이동되는 속도가 표면 장력에 의해 노즐(399)의 외측면에 잔류하는 잔류물을 제거하는 속도를 가지도록 구동 부재를 제어할 수 있다.The
다음은 상술한 기판 처리 장치를 이용하여 기판(W)을 처리하는 과정을 설명한다. 도 5는 도 3의 장치를 이용하여 기판을 처리하는 공정을 수행하는 과정을 보여주는 플로우 차트이다. 도 5를 참조하면, 기판(W)을 처리하는 방법은 액 처리 공정(S100) 및 예비 토출 공정(S200)을 포함한다. 액 처리 공정(S100)을 기판(W)을 액 처리하는 공정이고, 예비 토출 공정(S200)은 액 처리 공정(S100) 전후에 노즐(399)이 대기되는 위치에서 처리액을 예비 토출하는 공정이다. 액 처리 공정(S100)에는 노즐(399)이 공정 위치로 이동되어 기판(W) 상에 처리액을 공급한다. 일 예에 의하면, 액 처리 공정(S100)에는 기판(W) 상에 케미칼, 린스액, 그리고 건조 유체를 순착적으로 공급할 수 있다. Next, a process of processing the substrate W using the substrate processing apparatus described above will be described. FIG. 5 is a flowchart illustrating a process of processing a substrate using the apparatus of FIG. 3. Referring to FIG. 5, the method of treating the substrate W includes a liquid treatment step S100 and a preliminary discharge step S200. The liquid treatment step (S100) is a step of liquid-processing the substrate (W), and the preliminary discharge step (S200) is a step of preliminarily discharging the processing liquid at a position where the
예비 토출 공정(S200)은 제1토출 단계(S210), 이동 단계(S220), 그리고 제2토출 단계(S230)를 포함한다. 도 6 내지 도 8은 도 5의 예비 토출 공정(S200)을 수행하는 과정을 보여주는 도면들이다. 도 6 내지 도 8을 참조하면, 제1토출 단계(S210)에는 노즐(399)이 세정 바디(410)의 상부에서 수용 공간(412)에 수용되도록 하강 이동된다. 노즐(399)은 토출단이 수용 공간(412)에 채워진 세정액에 잠기도록 하강 이동된다. 노즐(399)은 토출단이 세정액에 잠기는 제1위치로 이동되면, 케미칼을 토출한다. 케미칼은 토출되는 과정에서 다량이 퓸이 발생되고, 퓸은 세정액에 수용된다. 노즐(399)은 케미칼을 제1시간동안 토출한다. 제1토출 단계(S210)가 완료되면, 이동 단계(S220)가 수행된다.The preliminary discharging process S200 includes a first discharging step S210, a moving step S220, and a second discharging step S230. 6 to 8 are views illustrating a process of performing the preliminary ejection process S200 of FIG. 5. 6 to 8, in the first discharging step S210, the
이동 단계(S220)에는 노즐(399)이 제1위치에서 토출단이 세정액을 벗어나는 제2위치로 이동된다. 노즐(399)은 세정액의 수면과 토출단 간에 상대 이동이 이루어지도록 승강 이동된다. 여기서 노즐(399)의 승강 이동은 세정액의 표면 장력에 의해 노즐(399)에 잔류되는 잔류물이 제거되는 속도로 정의한다. 이에 따라 노즐(399)과 수면 간의 상대 이동이 이루어지는 과정에서 노즐(399)에 잔류된 잔류물은 세정액의 표면 장력에 의해 제거된다. 노즐(399)이 제2위치로 이동되면, 제2토출 단계(S230)가 수행된다. 예비 토출 공정(S200)이 수행되는 과정에서 수용 공간(412)에는 세정액 공급 라인(420)을 통한 세정액의 공급과 배출 라인(430)을 통한 세정액의 배출이 동시에 이루어져 수용 공간(412) 내에 세정액의 수면 수위를 일정하게 조절할 수 있다.In the moving step S220, the
제2토출 단계(S230)에는 노즐(399)이 수용 공간(412)에 케미칼을 토출한다. 노즐(399)은 제2시간동안 케미칼을 토출한다. 예컨대, 제2시간은 제1시간보다 짧은 시간일 수 있다. 이는 제2토출 단계(S230)에서 노즐(399) 내에 잔류된 세정액 및 기포를 제거하기 위한 것이며, 케미칼을 토출하는 과정에서 발생된 퓸이 노즐(399)에 재부착되는 것을 최소화하기 위함이다. 수용 공간(412) 내에 소량의 퓸이 발생될지라도, 이러한 퓸은 하우징(440)에 연결된 배기 라인(450)을 통해 제거할 수 있다.In the second discharging step S230, the
상술한 실시예에는 제1토출 단계(S210)에서 케미칼을 제1시간동안 토출하고, 제2토출 단계(S230)에서 케미칼을 제2시간동안 토출하는 것으로 설명하였다. 그러나 케미칼의 토출 시간과 관계없이, 제1토출 단계(S210)에는 케미칼을 제1토출량으로 토출하고, 제2토출 단계(S230)에는 케미칼을 제2토출량으로 토출할 수 있다. 여기서 제2토출량은 제1토출량보다 작은 양일 수 있다.In the above-described embodiment, the chemical is discharged for the first time in the first discharging step (S210), and the chemical is discharged for the second time in the second discharging step (S230). However, regardless of the discharge time of the chemical, it is possible to discharge the chemical in the first discharge step (S210) to the first discharge amount, and the second discharge step (S230) to discharge the chemical in the second discharge amount. Here, the second discharge amount may be an amount smaller than the first discharge amount.
또한 상술한 실시예에는 이동 단계(S220)에서 세정액의 수면과 토출단의 상대 이동이 노즐(399)의 승강 이동에 의해 이루어지는 것으로 설명하였다. 그러나 도 9와 같이, 노즐(399)의 높이는 고정되고, 배출 라인(430)에 의한 세정액의 배출에 의해 세정액의 수면 수위를 낮춰 그 상대 이동을 조절할 수 있다. 예컨대, 세정액 공급 라인(420)으로부터 세정액의 공급을 중지하고, 배출 라인(430)으로부터 세정액을 배출할 수 있다. 선택적으로 이동 단계(S220)에는 노즐(399)의 승강 이동과 세정액의 수면 수위 하강을 동시에 수행할 수 있다. In addition, in the above-described embodiment, the relative movement of the water surface and the discharge end of the cleaning liquid in the moving step S220 has been described as being caused by the lifting movement of the
또한 대기 포트(400)는 하우징(440) 및 세정 바디(410)를 승하강시키는 리프트 부재를 더 포함할 수 있다. 이로 인해 이동 단계(S220)에는 하우징(440) 및 세정 바디(410)를 승하강시켜 노즐(399)의 토출단과 세정액의 수면을 서로 상대 이동시킬 수 있다.In addition, the
400: 대기 포트
410: 세정 바디
420: 세정액 공급 라인
430: 배출 라인
440: 하우징
450: 배기 라인
500: 제어기400: standby port 410: cleaning body
420: cleaning liquid supply line 430: discharge line
440: housing 450: exhaust line
500: controller
Claims (15)
노즐로부터 상기 기판으로 처리액을 공급하여 상기 기판을 액 처리하는 액 처리 공정과;
상기 액 처리 공정 전 또는 후에는 대기 포트에서 상기 노즐로부터 상기 처리액을 토출하는 예비 토출 공정을 수행하되,
상기 예비 토출 공정은,
상기 노즐이 상기 대기 포트 내에 채워진 세정액 내에 토출단이 잠기는 제1위치에서 상기 처리액의 토출이 이루어지는 제1토출 단계와;
상기 노즐의 토출단이 상기 세정액을 벗어난 제2위치에서 상기 처리액의 토출이 이루어지는 제2토출 단계를 포함하는 기판 처리 방법.In the method of processing a substrate,
A liquid processing step of supplying a processing liquid from a nozzle to the substrate to liquid-process the substrate;
Before or after the liquid treatment process to perform a preliminary ejection process for discharging the treatment liquid from the nozzle in the standby port,
The preliminary discharging step,
A first discharging step of discharging the processing liquid at a first position in which the discharge end is locked in the cleaning liquid filled in the standby port by the nozzle;
And a second discharging step of discharging the processing liquid at a second position where the discharge end of the nozzle is out of the cleaning liquid.
상기 예비 토출 공정은,
상기 제1토출 단계와 상기 제2토출 단계 사이에서, 상기 세정액의 수면과 상기 토출단 간의 상대 이동에 의해 상기 토출단이 상기 세정액으로부터 벗어나는 이동 단계를 더 포함하되,
상기 상대 이동의 속도는 표면 장력에 의해 상기 노즐의 외측면에 잔류하는 잔류물이 제거되는 속도인 기판 처리 방법.The method of claim 1,
The preliminary discharging step,
Between the first discharging step and the second discharging step, further comprising a moving step of discharging the discharge end from the cleaning liquid by the relative movement between the surface of the cleaning liquid and the discharge end,
And said rate of relative movement is a rate at which residue remaining on the outer surface of said nozzle is removed by surface tension.
상기 상대 이동은 상기 노즐의 승강 이동에 이해 이루어지는 기판 처리 방법.The method of claim 2,
The relative movement is understood by the lifting movement of the nozzle.
상기 상대 이동은 상기 세정액의 배출에 의해 이루어지는 기판 처리 방법.The method of claim 2,
The relative movement is performed by discharging the cleaning liquid.
상기 제1토출 단계에는 상기 처리액을 제1토출량으로 토출하고,
상기 제2토출 단계에는 상기 처리액을 제2토출량으로 토출하되,
상기 제1토출량은 상기 제2토출량보다 큰 기판 처리 방법.The method according to any one of claims 1 to 4,
In the first discharging step, the processing liquid is discharged at a first discharging amount,
In the second discharging step, the processing liquid is discharged at a second discharging amount,
And the first discharge amount is larger than the second discharge amount.
상기 제1토출 단계에는 상기 처리액을 제1시간동안 토출하고,
상기 제2토출 단계에는 상기 처리액을 제2시간동안 토출하되,
상기 제1시간은 상기 제2시간보다 긴 기판 처리 방법.The method according to any one of claims 1 to 4,
In the first discharging step, the processing liquid is discharged for a first time,
In the second discharging step, the processing liquid is discharged for a second time,
And the first time is longer than the second time.
상기 세정액과 상기 처리액은 서로 수용되어 혼합 가능한 액으로 제공되는 기판 처리 방법.The method according to any one of claims 1 to 4,
And said cleaning liquid and said processing liquid are provided as a liquid which is accommodated and mixed with each other.
이소프로필알코올(IPA), 염화수소(HCl) 수용액, 염화나트륨(NaCl) 수용액, 에탄올(ethanol), 또는 순수를 포함하는 기판 처리 방법.The method of claim 7, wherein
A substrate processing method comprising isopropyl alcohol (IPA), hydrogen chloride (HCl) aqueous solution, sodium chloride (NaCl) aqueous solution, ethanol, or pure water.
상부가 개방되며, 내부에 처리 공간을 가지는 처리 용기와;
상기 처리 공간에서 기판을 지지하는 기판 지지 유닛과;
상기 기판 지지 유닛에 지지된 기판 상에 처리액을 토출하는 노즐을 가지는 액 공급 유닛과;
상기 처리 용기의 외측에 위치되며, 상기 노즐이 대기되는 대기 공간을 가지는 대기 포트와;
상기 액 공급 유닛 및 상기 대기 포트를 제어하는 제어기를 포함하되,
상기 대기 포트는,
내부에 세정액이 채워지며, 상기 노즐을 수용 가능한 수용 공간이 형성되는 세정 바디를 포함하고,
상기 제어기는 상기 노즐의 토출단이 세정액 내에 잠기는 제1위치에서 상기 노즐로부터 처리액의 토출이 이루어지는 제1토출 단계와 상기 노즐의 토출단이 세정액을 벗어난 제2위치에서 상기 노즐로부터 처리액의 토출이 이루어지는 제2토출 단계를 수행하도록 상기 액 공급 유닛을 제어하는 기판 처리 장치.In the apparatus for processing a substrate,
A processing container having an upper portion and having a processing space therein;
A substrate support unit for supporting a substrate in the processing space;
A liquid supply unit having a nozzle for ejecting a processing liquid onto a substrate supported by the substrate support unit;
A standby port located outside the processing container and having a standby space in which the nozzle is waiting;
A controller for controlling the liquid supply unit and the standby port,
The standby port,
The cleaning liquid is filled therein, and includes a cleaning body is formed to accommodate the nozzle,
The controller discharges the processing liquid from the nozzle at a first discharge step in which the processing liquid is discharged from the nozzle at a first position where the discharge end of the nozzle is immersed in the cleaning liquid and at a second position where the discharge end of the nozzle is out of the cleaning liquid. And the liquid supply unit to perform the second discharging step.
상기 제어기는 상기 제1토출 단계와 상기 제2토출 단계 사이에서, 세정액의 수면과 상기 토출단 간의 상대 이동에 의해 상기 토출단이 세정액으로부터 벗어나는 이동 단계를 더 수행하도록 상기 액 공급 유닛을 제어하되,
상기 상대 이동의 속도는 표면 장력에 의해 상기 노즐의 외측면에 잔류하는 잔류물이 제거되는 속도인 기판 처리 장치.The method of claim 9,
The controller controls the liquid supply unit to further perform a moving step of discharging the discharge end from the cleaning liquid by the relative movement between the surface of the cleaning liquid and the discharge end between the first discharge step and the second discharge step,
And said rate of relative movement is a rate at which residue remaining on the outer surface of said nozzle is removed by surface tension.
상기 액 공급 유닛은,
상기 노즐을 승하강 이동시키는 구동 부재를 더 포함하되,
상기 제어기는 상기 노즐을 승강 이동하여 상기 상대 이동이 이루어지도록 상기 구동 부재를 제어하는 기판 처리 장치.The method of claim 10,
The liquid supply unit,
Further comprising a drive member for moving the nozzle up and down,
And the controller controls the drive member to move up and down the nozzle to perform the relative movement.
상기 대기 포트는,
상기 수용 공간에 연결되는 배출 라인과;
상기 배출 라인을 개폐하는 밸브를 더 포함하되,
상기 제어기는 세정액을 배출하여 상기 상대 이동이 이루어지도록 상기 밸브를 제어하는 기판 처리 장치.The method of claim 10,
The standby port,
A discharge line connected to the accommodation space;
Further comprising a valve for opening and closing the discharge line,
And the controller controls the valve to discharge the cleaning liquid to allow the relative movement.
상기 대기 포트는,
상기 세정 바디를 승하강 이동시키는 리프트 부재를 더 포함하되,
상기 제어기는 상기 세정 바디를 하강 이동하여 상기 상대 이동이 이루어지도록 상기 리프트 부재를 제어하는 기판 처리 장치.The method of claim 10,
The standby port,
Further comprising a lift member for moving the cleaning body up and down,
And the controller controls the lift member to move the cleaning body downward to perform the relative movement.
상기 제어기는 상기 제1토출 단계에서 처리액을 제1토출량으로 토출하고, 상기 제2토출 단계에서 처리액이 제2토출량으로 토출되도록 상기 액 공급 유닛을 제어하되,
상기 제1토출량은 상기 제2토출량보다 큰 기판 처리 장치.The method according to any one of claims 9 to 13,
The controller controls the liquid supply unit to discharge the processing liquid at the first discharge amount in the first discharge step, and to discharge the processing liquid at the second discharge amount in the second discharge step,
And the first discharge amount is larger than the second discharge amount.
상기 제어기는 상기 제1토출 단계에서 처리액을 제1시간동안 토출하고, 상기 제2토출 단계에서 처리액이 제2시간동안 토출하도록 상기 액 공급 유닛을 제어하되,
상기 제1시간은 상기 제2시간보다 긴 기판 처리 장치.The method according to any one of claims 9 to 13,
The controller controls the liquid supply unit to discharge the processing liquid for the first time in the first discharging step, and to discharge the processing liquid for the second time in the second discharging step,
And the first time is longer than the second time.
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KR20160081300A (en) | 2014-12-31 | 2016-07-08 | 세메스 주식회사 | Home port, apparatus for treating substrate including this and method for composing atmosphere |
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