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KR100753629B1 - 기판 처리 장치 및 방법 - Google Patents

기판 처리 장치 및 방법 Download PDF

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KR100753629B1
KR100753629B1 KR1020060047439A KR20060047439A KR100753629B1 KR 100753629 B1 KR100753629 B1 KR 100753629B1 KR 1020060047439 A KR1020060047439 A KR 1020060047439A KR 20060047439 A KR20060047439 A KR 20060047439A KR 100753629 B1 KR100753629 B1 KR 100753629B1
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KR
South Korea
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recovery
substrate
support member
liquid
processing apparatus
Prior art date
Application number
KR1020060047439A
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English (en)
Inventor
김주원
Original Assignee
세메스 주식회사
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Publication date
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Abstract

본 발명은 반도체 기판을 처리하는 장치에 관한 것으로, 본 발명에 따른 기판 처리 장치는 공정시 기판을 지지하는 지지부재, 기판상에 다수의 처리액을 선택적으로 분사하는 처리액 공급부재, 그리고 상기 처리액 공급부재에 의해 분사되는 각각의 처리액을 분리회수하는 회수실들을 가진다. 상기 회수실에는 선택적으로 진공이 인가되며, 처리액은 진공이 인가된 회수실로 회수된다. 본 발명에 따르면, 기판 처리 공정시 사용되는 각각의 처리액들을 신속하고 효과적으로 분리회수할 수 있다.
기판, 세정, 린스, 진공, 회수, 재생,

Description

기판 처리 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR TREATING SUBSTRATES}
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 장치의 구성도이다.
도 2는 도 1에 도시된 배출부의 확대도이다.
도 3은 도 2에 도시된 영역(A)의 확대도이다.
도 4a 내지 도 4c는 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 장치의 공정 과정을 설명하기 위한 도면들이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 기판 처리 방법을 도시한 순서도이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 처리액 회수부의 구성도이다.
도 7는 도 6에 도시된 영역(A')의 확대도이다.
도 8a 내지 도 8c는 본 발명의 다른 실시예에 따른 기판 처리 장치의 공정 과정을 설명하기 위한 도면들이다.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호 설명 *
1 : 기판 처리 장치
100 : 공정 처리부
200 : 처리유체 공급부
300 : 처리유체 회수부
400 : 제어부
본 발명은 기판을 처리하는 장치 및 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 반도체 기판을 세정하는 기판 처리 장치 및 방법에 관한 것이다.
일반적으로 반도체 제조공정은 증착(Deposition), 식각(Etching), 감광제(Photo-resist)의 도포(Coating), 현상(Develop), 애싱(Asher), 그리고 세정(cleaning) 공정을 포함한다. 이 중 세정 공정은 상술한 공정에서 발생하는 반응 부산물 및 기타 오염물질을 제거한다.
일반적인 세정장치는 척(chuck), 상기 척을 구동시키는 구동기(driven member), 회수덕트(recycle duct), 그리고 처리액 공급부재(treating-liquid supply member)를 가진다. 척은 기판을 지지 및 고정한다. 구동기는 공정시 척을 회전하거나 승강시킨다. 회수덕트는 척의 측부를 감싸는 구조를 가지며, 내부에는 상하로 적층된 덕트들을 가진다. 각각의 덕트들은 사용된 처리액을 회수한다. 처리액 공급부재는 회전되는 기판 표면으로 처리액을 분사한다. 상기와 같은 구성을 가지는 기판 처리 장치는 공정이 개시되면, 척에 기판이 안착된 후 기설정된 회전 속도로 회전된다. 처리액 공급부재는 회전되는 기판으로 처리액을 분사한다. 기판으로 분사된 처리액은 원심력에 의해 기판의 중심 영역으로부터 가장자리 영역으로 퍼져나가면서 기판을 세정한다. 사용된 처리액은 원심력에 의해 기판으로부터 이탈 하여 회수덕트로 이동된다. 이때, 구동기는 사용된 처리액이 상기 덕트들 중 회수하고자하는 덕트에 수용되도록 척의 높이를 조절한다.
그러나, 상술한 기판 처리 장치는 웨이퍼가 대형화되고 기판에 형성된 패턴이 미세화됨에 따라 공정시 사용된 처리액이 완전히 제거되지 않는 현상이 발생된다. 공정 진행시 처리액의 배출이 효과적으로 이루어지지 않으면, 처리액이 비산되어 설비를 오염시키거나 처리액이 역류하는 등의 문제가 발생된다. 그리고, 처리액이 잔류하면 처리액으로부터 발생되는 흄(fume)에 의해 기판 처리 공정의 효율이 저하된다.
그리고, 기판이 대기 중에 노출된 상태에서 공정이 진행되므로 외부 오염물질에 의해 세정 효율이 저하된다. 또한, 일반적인 기판 처리 장치는 공정시 처리액의 회수단계별로 척을 상하로 구동시켜 처리액을 회수한다. 따라서, 그 구성이 복잡하고 척의 구동에 따른 설비의 오류 발생이 많으며, 세정 공정 시간이 증가된다.
본 발명은 기판의 세정을 효율적으로 수행하는 기판 처리 장치 및 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 간단한 장치구성으로 처리액들의 분리회수가 가능한 기판 처리 장치 및 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 기판 처리 공정에 사용되는 처리액들의 회수시 각각의 처리액들을 독립적으로 분리회수할 수 있는 기판 처리 장치 및 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 기판 처리 장치는 공정시 기판을 지지하는 지지부재, 기판상에 다수의 처리액을 선택적으로 분사하는 처리액 공급부재, 그리고 상기 처리액 공급부재에 의해 분사되는 각각의 처리액을 선택적으로 흡입하여 분리회수하는 회수실들을 가지는 처리액 회수부를 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 처리액 회수부는 공정에 사용된 처리액을 상기 회수실들로 유입시키는 유입 라인 및 상기 회수실들 내 압력을 선택적으로 조절하는 압력 조절부재를 더 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 흡입 라인은 사용된 처리액을 유입하는 메인 라인 및 상기 메인 라인으로부터 분기되어 각각의 회수실과 통하는 분기 라인들을 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 회수실들은 고정 설치되고, 상기 기판 처리 장치는 다수의 처리액들에 의해 공정이 진행되는 동안 상기 지지부재의 높이가 고정되도록 제어하는 제어부를 더 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 처리액 회수부재는 내부에 상기 회수실들이 제공되는, 그리고 상기 지지부재의 외주면을 감싸도록 배치되는 회수 블럭을 더 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 회수 블럭은 상기 메인 라인이 상기 회수 블럭의 내측면과 상기 지지부재의 외주면 사이에 제공되도록 상기 지지부재로부터 이격되어 설치되고, 상기 분기 라인은 상기 회수 블럭 내부에 제공된다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 지지부재의 외주면은 아래로 갈수록 상기 지지부재의 중심으로부터 멀어지도록 경사진다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 기판 처리 장치는 공정시 상기 지지부재에 안착된 기판의 상부에 위치되어 기판으로 분사되는 처리액들을 상기 유입 라인으로 안내하는 상부 커버를 더 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 회수 블럭의 내측면과 상기 지지부재의 외주면 사이의 간격은 1mm 내지 5mm이다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 외주면 및 상기 내측면의 경사는 20°내지 70°이다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 압력 조절부재는 상기 회수 블럭 내부에 각각의 회수실들과 통하도록 형성되는, 그리고 각각의 내부 압력이 독립적으로 조절되는 진공실들을 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 회수실들은 환형으로 제공되고 서로 간에 상하로 적층되며, 상기 진공실들은 각각에 대응되는 상기 회수실들을 감싸도록 제공된다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 각각의 상기 회수실의 상면에는 처리액이 상기 진공실로 유입되는 것을 방지되도록 아래로 돌출되는 차단턱이 제공된다.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 실시예에 따른 기판 처리 장치는 공정시 기판을 지지하는 지지부재, 기판상에 다수의 처리액을 선택적으로 분사하는 처리액 공급부재, 그리고 상기 처리액 공급부재에 의해 분사되는 각각의 처리 액을 선택적으로 흡입하여 분리회수하는 회수실들을 가지는 처리액 회수부를 포함한다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 상기 처리액 회수부는 공정에 사용된 처리액을 상기 회수실들로 유입시키는 유입 라인 및 상기 회수실들 내 압력을 선택적으로 조절하는 압력 조절부재를 더 포함한다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 상기 유입 라인은 사용된 처리액을 유입하는 메인 라인 및 상기 메인 라인으로부터 분기되어 각각의 회수실과 통하는 분기 라인들을 포함한다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 상기 회수실들은 고정 설치되고, 상기 기판 처리 장치는 다수의 처리액들에 의해 공정이 진행되는 동안 상기 지지부재의 높이가 고정되도록 제어하는 제어부를 더 포함한다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 상기 처리액 회수부는 상기 지지부재의 외부를 감싸도록 형성되는, 그리고 내부에는 사용된 처리액들을 회수하기 위한 공간을 제공하는 하우징 및 상기 하우징 내부를 다수의 회수실들로 구획하는 구획벽들을 포함한다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 상기 구획벽들은 상기 하우징 내부에 수직하게 설치되는 수직벽과 상기 수직벽의 상단으로부터 상기 지지부재의 외주면을 향해 수평으로 연장되는 상부벽을 포함하고, 상기 메인 라인은 각각의 상기 상부벽들의 끝단과 상기 지지부재의 외주면 사이에 제공된다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 각각의 상기 상부벽들은 상하로 적층되는 구조를 가지며, 상기 분기 라인은 상기 상부벽들 사이 공간에 제공된다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 상기 지지부재의 외주면은 아래로 갈수록 상기 지지부재의 중심으로부터 멀어지도록 경사진다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 상기 기판 처리 장치는 공정시 상기 지지부재에 안착된 기판의 상부에 위치되어 기판으로 분사되는 처리액들을 상기 유입 라인으로 안내하는 상부 커버를 더 포함한다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 각각의 상기 상부벽들의 끝단과 상기 지지부재의 외주면 사이의 간격은 1mm 내지 5mm이다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 각각의 상기 상부벽들의 끝단과 상기 지지부재의 외주면의 경사는 20°내지 70°이다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 상기 압력조절부재는 각각이 상기 회수실들과 통하는 복수의 배출 라인들, 상기 배출 라인들로부터 처리액을 수용받는, 그리고 내부가 회수하고자 하는 처리액의 수만큼 독립된 공간을 가지는 회수 탱크, 그리고 상기 회수 탱크 내 압력을 감압시키는 감압 부재를 더 포함한다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 상기 처리액 회수부는 상기 회수 탱크 내 처리액들을 회수하는 다수의 회수 라인들을 더 포함한다.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 기판 처리 방법은 기판이 놓여지는 지지부재의 외부에 공정에 사용된 처리액을 분리 회수하는 복수의 회수실들을 제공하고, 복수의 처리액들을 선택적으로 공급하여 공정을 진행하며, 상기 회수실들은 공정에 사용 중인 처리액을 상기 회수실들 중 회수하고자 하는 회수실을 감압 하여 각각의 처리액을 분리회수한다.
본 발명의 실시예에 따르면, 상기 기판 처리 방법은 복수의 처리액들이 공급되는 동안 상기 지지부재와 상기 회수실들의 높이는 일정하게 유지된다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 그러나, 본 발명은 여기서 설명된 실시예에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 오히려, 여기서 소개되는 실시예는 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록 그리고 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되는 것이다. 따라서, 도면에서의 요소의 형상 등은 보다 명확한 설명을 강조하기 위해서 과장되어진 것이다. 또한, 본 실시예에서는 복수의 약액들로 기판의 세정 공정을 수행하는 장치를 예로 들어 설명하나, 본 발명의 기술적 사상은 처리 공정시 사용되는 복수의 처리액을 독립적으로 분리회수하는 장치에 모두 적용가능하다.
(실시예)
도 1은 본 발명에 따른 기판 처리 장치의 구성도이고, 도 2는 도 1에 도시된 배출부의 확대도이다. 그리고, 도 3은 도 2에 도시된 영역(A)를 확대한 도면이다.
도 1을 참조하면, 기판 처리 장치(apparatus for treating substrates)(1)는 반도체 기판(wafer)을 다수의 처리유체로 처리하는 공정을 수행한다. 기판 처리 장치(1)는 공정 처리부(process treating member)(100), 처리유체 공급부(treating liquid supply member)(200), 처리액 회수부(treating liquid recycle member)(300), 그리고 제어부(control member)(400)를 가진다.
공정 처리부(100)는 기판상에 약액 세정, 린스, 그리고 건조 등의 처리 공정을 수행한다. 공정 처리부(100)는 지지부재(support member)(110), 상부커버 어셈블리(upper cover assembly)(120), 하부커버 어셈블리(lower cover assembly)(130)를 가진다.
지지부재(110)는 처리 공정시 기판을 지지한다. 지지부재(110)는 스핀 헤드(spin head)(112), 스핀들(spindle)(113), 기판 고정부재(substrate fixing member)(114), 그리고 제 1 회전부재(the first rotating member)(116)를 가진다. 스핀 헤드(112)는 상부에 기판(W)이 로딩(loading)되는 상부면(112a)과 아래로 갈수록 스핀 헤드(112)의 중심으로부터 멀어지도록 경사진 외주면(112b)을 가진다.
스핀들(113)은 지지부재(110)의 중앙 하부와 결합된다. 스핀들(113)은 제 1 회전부재(116)로부터 회전력을 전달받는다. 스핀들(113)의 회전에 의해 스핀 헤드(112)는 연동되어 회전된다.
기판 고정부재(124)는 상부면(112a) 가장자리에 복수개가 설치된다. 각각의 기판 고정부재(124)은 핀 형상으로 제공되며, 상부면(112a)과 수직하도록 설치된다. 그리고, 기판 고정부재(124)들은 상부면(112a)의 중심을 기준으로 균일한 각도로 배치되며, 공정진행시 각각의 기판 고정부재(124)는 기판(W)의 가장자리 일부를 척킹(chucking)한다. 기판 고정부재(124)에 의해 기판(W)은 공정 진행시 상부면(112a)으로부터 일정 거리를 이격한 상태로 위치된다.
제 1 회전부재(116)는 구동부(driven member)(116a), 동력 전달부(driven power delivering member)(116b), 그리고 스핀들(spindle)(116c)을 가진다. 구동부(116a)로는 모터(motor)가 사용될 수 있다. 동력 전달부(116b)는 구동부(116a)의 회전력을 스핀들(116c)로 전달한다. 동력 전달부(116b)로는 벨트(belt) 또는, 체인(chain)이 사용될 수 있다.
상부커버 어셈블리(upper cover assembly)(120)는 기판을 외부 오염물질 및 산소로부터 기판을 보호한다. 또한, 상부커버 어셈블리(120)는 공정시 지지부재(110)에 로딩(loading)된 기판(W)으로 분사되는 처리 유체들의 비산을 방지한다. 상부커버 어셈블리(120)는 상부 커버(upper cover)(122), 제 1 노즐부(the first nozzle member)(124), 그리고 제 2 회전부재(the second rotating member)(126)를 가진다.
상부 커버(122)는 기판(W)의 상부면(W')과 대향되는 하부면을 가진다. 예컨대, 상부 커버(122)는 상부면(W')을 충분하게 커버할 수 있는 직경을 가지는 원형판으로 제작된다. 상부 커버(122)의 가장자리에는 안내부(122a)가 형성된다. 안내부(122a)의 내주면은 아래로 갈수록 상부 커버(122)의 중심으로부터 멀어지도록 경사진다.
제 1 노즐부(124)는 공정시 기판(W)의 상부면으로 처리유체를 분사한다. 제 1 노즐부(124)는 유체 통로(124a) 및 다수의 분사홀들(124b)을 가진다. 유체 통로(124a)는 처리유체 공급부(200)로부터 처리유체를 공급받는다. 유체 통로(124a)는 상부 커버(122) 내부에 형성된다. 유체 통로(124a)는 상부 커버(122)의 중심으로부터 가장자리까지 형성된다. 유체 통로(124a)는 적어도 하나가 제공되며, 처리 유체 공급부(200)로부터 공급받은 처리유체를 분사홀들(124b)로 분배한다.
분사홀들(124b)은 상부 커버(122)의 하부면에 제공된다. 분사홀들(124b)은 공정시 기판(W)의 상부면(W1)에 처리유체를 분사하도록 형성된다. 예컨대, 분사홀들(124b)은 유체 통로(124a)의 길이 방향을 따라 복수개가 형성된다. 이때, 분사홀들(124b)은 하부면의 중심으로부터 가장자리로 갈수록 개구 밀도가 높게 형성되는 것이 바람직하다. 그러나, 분사홀들(124b)의 개구 밀도는 다양하게 변형될 수 있다.
제 2 회전부재(126)는 상부커버(122)를 회전시킨다. 제 2 회전부재(126)는 구동부(124a), 동력 전달부(124b), 그리고 스핀들(124c)을 가진다. 제 2 회전부재(126)는 상술한 제 1 회전부재(116)와 동일한 구성을 가진다. 즉, 구동부(126a)로는 모터(motor)가 사용되고, 동력 전달부(116b)는 구동부(126a)의 회전력을 스핀들(126c)로 전달한다. 따라서, 구동부(126a)의 회전에 의해 하부 커버(132)를 회전시킨다.
하부커버 어셈블리(130)는 기판(W)의 하부면(W2)으로 처리 유체를 분사한다. 하부커버 어셈블리(130)는 하부커버(lower cover)(132), 제 2 노즐부(second nozzle member)(134), 그리고 제 3 회전부재(third rotating member)(136)을 가진다.
하부커버(132)는 기판(W)의 하부면(W2)과 대향되는 상부면을 가진다. 예컨대, 하부 커버(132)는 하부면(W2)을 충분하게 커버할 수 있는 직경을 가지는 원형판으로 제작된다. 그리고, 하부커버(132)는 지지부재(120)의 스핀 헤드(122)와 기 판 고정부재(124)에 안착된 기판(W)의 사이에 배치된다.
제 2 노즐부(134)는 공정시 기판(W)의 하부면(W2)으로 처리유체를 분사한다. 제 1 노즐부(134)는 유체 통로(134a) 및 다수의 분사홀들(134b)을 가진다. 유체 통로(134a)는 처리유체 공급부(200)로부터 처리유체를 공급받는다. 유체 통로(134a)는 하부 커버(132) 내부에 형성된다. 유체 통로(134a)는 적어도 하나가 제공되며, 처리유체 공급부(200)로부터 공급받은 처리유체를 분사홀들(134b)로 분배한다.
분사홀들(134b)은 하부 커버(132)의 상부면에 제공된다. 분사홀들(134b)은 공정시 기판(W)의 하부면(W2)에 균일하게 처리유체를 분사하도록 형성된다. 분사홀들(134b)은 상술한 상부 커버(122)의 분사홀들(124b)과 같은 방식으로써, 하부 커버(132)의 상부면 중심으로부터 가장자리로 갈수록 개구 밀도가 높게 형성되는 것이 바람직하다.
제 3 회전부재(136)는 하부 커버(132)를 회전시킨다. 제 3 회전부재(136)는 구동부(136a) 및 동력 전달부(136b), 그리고 스핀들(136c)을 가진다. 여기서, 제 3 회전부재(136)가 하부 커버(132)를 회전시키는 방식은 상술한 제 1 및 제 2 회전부재(116, 126)가 각각 상부 및 하부 커버(122, 132)를 회전시키는 방식과 동일하다. 따라서, 제 3 회전부재(136)가 하부 커버(132)를 회전시키기 위한 구성들은 제 2 회전부재(126)의 구성들과 동일하다. 그러나, 제 2 및 제 3 회전부재(126, 136)는 공정시 서로 다른 회전 속도로 회전될 수 있다. 또한, 제 2 및 제 3 회전부재(126, 136)의 회전 방향은 서로 상이할 수 있다.
유체 공급부(200)는 상부 커버(122) 및 하부 커버(132)로 처리 유체를 공급 한다. 유체 공급부(200)는 처리액 공급부재(treating-liquid supply member)(210) 및 처리가스 공급부재(treating-gas supply member)(220)를 가진다. 처리액 공급부재(210)는 세정액 공급부재(cleaning liquid supply member)(211)와 린스액 공급부재(rinse-liquid supply member)(216)를 가진다.
세정액 공급부재(211)는 상부 및 하부 커버(122, 132)로 세정액을 공급한다. 세정액 공급부재(211)는 제 1 세정액 공급부재(212) 및 제 2 세정액 공급부재(214)을 가진다.
제 1 세정액 공급부재(212)는 제 1 세정액 공급원(cleaning-liquid supply sorce)(212a) 및 제 1 세정액 공급라인(cleaning-liquid supply line)(212b)을 가진다. 제 1 세정액 공급원(212a)은 제 1 세정액을 저장한다. 제 1 세정액 공급라인(212b)은 세정액 공급원(212a)으로부터 상부 및 하부 커버(122, 132)로 세정액을 공급한다. 제 2 세정액 공급부재(214)는 제 2 세정액 공급원(214a) 및 제 2 세정액 공급라인(214b)을 가진다. 제 2 세정액 공급원(214a)은 제 2 세정액을 저장하고, 제 2 세정액 공급라인(214b)은 제 2 세정액 공급원(214a)으로부터 상부 및 하부 커버(122, 132)로 세정액을 공급한다.
여기서, 세정액 공급부재(211)가 공급하는 제 1 및 제 2 세정액은 기판(W) 표면에 잔류하는 잔류 물질을 제거하기 위한 적어도 하나의 화학 약품(chemical) 및 두 개 이상의 화학 약품을 혼합한 혼합액일 수 있다. 예컨대, 세정액으로는 특정 농도를 가지는 불산(HF) 용액, SC-1 세정액, SC-2 세정액 등이 사용될 수 있다. 세정액이 제거하고자 하는 잔류물질은 유기물, 금속 오염물질, 그리고 기타 파티클 일 수 있다.
또한, 본 실시예에서는 세정액 공급부재(211)가 두 가지의 세정액을 분사하는 방식을 예로 들어 설명하였으나, 세정액 공급부재(211)가 공급하는 세정액의 수는 공정 조건에 따라 다양하게 변경될 수 있다.
린스액 공급부재(216)는 상부 및 하부 커버(122, 132)로 린스액을 공급한다. 린스액 공급부재(216)는 린스액 공급원(rainse-liquid supply sorce)(216a) 및 린스액 공급라인(rianse-liquid supply line)(216b)을 가진다. 린스액 공급원(216a)은 린스액을 저장한다. 여기서, 린스액은 기판(W) 표면에 잔류하는 상기 세정액 및 파티클과 같은 잔류 물질을 제거하는 초순수(Deionized Water:DIW)일 수 있다. 린스액 공급라인(216b)은 린스액 공급원(216a)으로부터 상부 및 하부 커버(122, 132)로 린스액을 이송한다.
처리가스 공급부재(220)는 건조가스 공급원(treating-gas supply sorce)(222) 및 건조가스 공급라인(treating-gas supply line)(224)을 가진다. 건조가스 공급라인(224)은 건조가스 공급원(222)으로부터 상부 및 하부 커버(122, 132)로 건조가스를 이송한다. 건조가스는 기판(W)의 세정 및 린스 공정을 수행한 후 기판(W)상에 잔류하는 처리액을 제거 및 건조하기 위해 사용된다. 여기서, 건조가스는 불활성 가스이다. 건조가스로는 질소 가스 또는 압축공기(CDA:Compressed Dry Air)가 사용될 수 있다. 건조가스 공급라인(224)에는 가열기(224a)가 설치될 수 있다. 가열기(224a)는 건조가스 공급라인(224)을 통해 이송되는 처리가스를 기설정된 공정 온도로 가열한다.
처리액 회수부(300)은 공정시 사용된 처리액들을 분리회수한다. 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 처리액 회수부(300)는 하우징(housing)(310), 구획벽(division wall)(320), 회수실(recycle room)(330), 흡입 라인(suction line)(340), 압력조절부재(pressure control member)(350), 그리고 회수 라인(recycle line)(360)을 가진다.
하우징(310)은 지지부재(110)를 측부에서 감싸는 형상을 가진다. 하우징(310)은 상부의 중앙 영역이 개방되는 원통형상을 가진다. 하우징(310)의 개방된 상부는 공정시 기판(W)의 출입이 이루어진다. 하우징(310)의 상부벽(314)은 측벽(312)의 상단으로부터 내측으로 연장된다. 상부벽(314)은 기판 처리 공정시 사용되는 처리 유체가 장치 외부로 비산되는 것을 차단하도록 형성된다.
하우징(310)의 하부벽(316)에는 배수라인(drain line)(318)이 연결된다. 배수라인(318)은 하우징(310) 내 처리실(330)로 회수되지 못한 처리유체들을 배수한다. 즉, 배수라인(318)은 하우징(310)의 내부 공간 중 처리실(330)을 제외한 공간(a, b)으로 유입되는 처리유체들을 배수한다.
하우징(310)의 내부 공간은 구획벽들(320)에 의해 다수의 공간으로 구획된다. 구획벽(320)에 의해 하우징(310) 내 공간은 복수의 처리실로 구획된다. 처리실의 수는 회수하고자 하는 처리액의 수와 동일 또는 그 이상으로 제공된다. 일 실시예로서, 구획벽(320)은 지지부재(110)의 중심을 기준으로 환형으로 설치되는 제 1 내지 제 4 구획벽(322, 324, 326, 328)을 가진다. 제 1 구획벽(322)은 측벽(322a)과 상부벽(322b)을 가진다. 측벽(322a)은 하우징(310)의 하부벽(316)으로부터 상부 로 수직하게 설치된다. 상부벽(322b)은 측벽(322a)의 상단으로부터 지지부재(110)의 외주면(112)을 향해 연장된다. 같은 방식으로, 제 2 및 제 3 구획벽(324, 326)은 각각 측벽(324a, 326a) 및 상부벽(324b, 326b)를 가진다.
제 1 구획벽(322)은 제 2 구획벽(324)의 측벽(324a) 및 상부벽(324b)을 감싸도록 설치된다. 같은 방식으로, 제 2 구획벽(324)은 제 3 구획벽(326)을 감싸도록 설치되고, 제 3 구획벽(326)은 제 4 구획벽(328)을 감싸도록 설치된다. 이때, 제 1 내지 제 3 구획벽(322, 324, 326), 그리고 제 4 구획벽(328)의 상부 끝단은 서로 일정한 간격이 이격되어 상하로 마주보되도록 설치된다.
회수실(330)들은 기판 처리 공정에 사용된 처리액들을 수용한다. 일 실시예로서, 회수실(330)은 제 1 내지 제 3 회수실(332, 334, 336)을 가진다. 제 1 회수실(332)은 제 1 구획벽(322)과 제 2 구획벽(324) 사이에 제공된다. 제 2 회수실(334)은 제 2 구획벽(324)과 제 3 구획벽(326) 사이에 제공된다. 그리고, 제 3 회수실(336)은 제 3 구획벽(326)과 제 4 구획벽(328) 사이에 제공된다. 제 1 내지 제 3 회수실(332, 334, 336)은 공정에 사용되는 서로 다른 종류의 처리액을 수용한다.
기판 처리 공정시 사용되는 처리액은 흡입 라인(340)을 통해 회수실(330)로 유입된다. 도 3을 참조하면, 흡입 라인(340)은 메인 라인(main line)(342) 및 분기 라인들(divergence lines)(344)을 가진다. 메인 라인(342)은 각각의 구획벽들(322, 324, 326)의 상부벽(322b, 324b, 326b) 끝단(X)과 스핀 헤드(112)의 외주면(112a) 사이에 제공된다.
여기서, 메인 라인(342)은 압력조절부재(350)의 흡입 압력이 효과적으로 제공될 수 있도록 형성된다. 이를 위해, 끝단(X)과 외주면(112a)의 거리(D)는 1mm 내지 5mm인 것이 바람직하다. 거리(D)가 1mm이내로 형성되면, 사용된 처리액이 유입되는 공간이 적어 처리액이 유입 라인(340)으로 용이하게 유입되지 않는다. 또한, 거리(D)가 5mm를 초과하면, 처리액을 흡입하는 압력이 저하되어 처리액을 효과적으로 흡입하지 못한다. 또한, 메인 라인(342)의 각도(즉, 끝단(X)과 외주면(122b의 각도)(θ)는 20°내지 70°인 것이 바람직하다. 각도(θ)가 20°이내이면 지지부재(110)의 크기가 증가되어 장치가 대형화된다. 또한, 각도(θ)가 70°을 초과하면, 사용된 처리액이 효과적으로 메인 라인(342)에 유입되기 어렵다.
분기 라인(344)은 메인 라인(342)으로부터 분기되며, 각각 회수하고자 하는 제 1 내지 제 3 회수실(332, 334, 336)과 연결된다. 분기 라인(344)은 제 1 내지 제 3 분기라인들(344a, 344b, 344c)을 가진다. 제 1 분기라인(344a)은 메인 라인(342)으로부터 분기되어 제 1 회수공간(332)과 연결된다. 동일한 방식으로, 제 2 및 제 3 분기라인(344b, 344c)은 메인 라인(342)으로부터 분기되어 각각 제 2 및 제 3 회수공간(334, 336)과 연결된다.
다시 도 2를 참조하면, 압력 조절부재(350)는 상술한 회수실(330) 내 압력을 조절한다. 특히, 압력 조절부재(350)는 제 1 내지 제 3 회수실(332, 334, 336) 내 압력을 각각 선택적으로 조절한다. 압력 조절부재(350)는 회수 탱크(recycle tank)(352), 배출라인(354), 그리고 감압 부재(356)를 가진다.
회수 탱크(352)는 회수실(330) 내 처리액을 회수한다. 회수 탱크(352)는 제 1 회수공간(332)으로부터 처리액을 수용받는 제 1 공간(352a), 제 2 회수공간(334)으로부터 처리액을 수용받는 제 2 공간(352b), 그리고 제 3 회수공간(336)으로부터 처리액을 수용받는 제 3 공간(352c)을 가진다. 각각의 공간(352a, 352b, 352c)으로 분리회수된 처리액들은 회수 라인(360)을 통해 처리액 재생부(미도시됨)로 회수된다.
배출 라인(354)은 회수실(330) 내 처리액들을 회수 탱크(352)로 배출시킨다. 배출 라인(354)은 제 1 내지 제 3 라인(354a, 354b, 354c)을 가진다. 제 1 라인(354a)은 제 1 회수공간(332) 내 처리액을 제 1 공간(352a)으로 배출한다. 같은 방식으로, 제 2 및 제 3 라인(354b, 354c)은 각각 제 2 및 제 3 회수공간(334, 336) 내 처리액을 제 2 및 제 3 공간(352b, 352c)으로 배출한다.
감압 부재(356)는 회수 탱크(352)를 감압시킨다. 감압 부재(356)는 감압 라인(356a) 및 흡입 부재(356b)를 가진다. 감압 라인(356a)은 회수 탱크(352) 내부와 연결된다. 흡입 부재(356b)는 감압 라인(356a)에 설치되어, 감압 라인(356a) 내 유체가 이동되는 통로에 유동압을 제공한다. 흡입 부재(356b)로는 진공 펌프(vaccume pump)가 사용될 수 있다.
각각의 배출 라인(354a, 354b, 354c)에는 밸브(354a', 354b', 354c')가 설치된다. 각각의 밸브(354a', 354b', 354c')는 기판 공정시 사용되는 처리액이 제 1 내지 제 3 처리실들 중 회수하고자 하는 처리실로 흡입되도록 각각의 배출 라인(354a, 354b, 354c)들을 개방시킨다. 밸브(354a', 354b', 354c')는 처리실의 공간들(322, 324, 326) 내 처리액 중 처리하고자 하는 처리액을 배출라인(354)을 개 폐함으로써, 회수하고자 하는 처리액을 선택적으로 회수하도록 한다. 즉, 기판 처리 장치(10)는 공정시 사용된 처리액이 회수되는 회수실과 연결되는 배출라인의 밸브만을 개방시킨다.
처리 공정시 감압 부재(356)가 회수 탱크(352)를 감압하면, 제 1 내지 제 3 회수공간(332, 334, 336)들 중 회수 탱크(352)와 선택적으로 통하는 회수 공간의 내부 압력이 감압된다. 따라서, 공정시 사용되는 처리액은 회수 탱크(352)의 감압에 의해, 감압된 회수 공간과 통하는 유입 라인(340)의 분기 라인(344a, 344b, 344c)들 중 어느 하나로 유입된다.
회수 탱크(352) 내 처리액은 회수 라인(360)을 통해 처리액 재생부(미도시됨)로 회수된다. 회수 라인(360)은 제 1 내지 제 3 회수라인(362, 364, 366)을 가진다. 제 1 회수라인(362)은 회수 탱크(352)의 제 1 공간(352a) 내 처리액을 상기 처리액 재생부로 회수한다. 같은 방식으로 제 2 및 제 3 회수라인(364, 366)은 각각 제 2 및 제 3 공간(352b, 352c) 내 처리액을 처리액 재생부로 회수한다. 여기서, 처리액 재생부는 분리회수되는 각각의 처리액을 다시 기판 처리 공정에 사용하기 위한 설비이다. 상기 처리액 재생부는 회수된 처리액들을 필터링 및 온도 조절 등을 수행한 후 처리유체 공급부(200)로 공급한다.
제어부(400)는 상술한 기판 처리 장치(1)를 제어한다. 특히, 제어부(400)는 기판 처리 공정시 사용되는 처리액들을 선택적으로 분리회수하도록 압력 조절부재(350)를 제어한다. 제어부(400)가 처리액들을 분리회수하는 방법은 후술하겠다.
이하, 상술한 구성을 가지는 기판 처리 장치(1)의 공정 과정을 상세히 설명 한다.
도 4a 내지 도 4c는 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 장치의 공정 과정을 설명하기 위한 도면들이고, 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 기판 처리 방법을 도시한 순서도이다.
도 5를 참조하면, 기판 처리 공정이 개시되면 지지부재(110)에 기판(W)이 로딩된다(S120). 그리고, 상부 커버(122)가 기판(W)의 상부에 위치된다(S130). 제어부(400)는 스핀 헤드(112), 상부 커버(122), 그리고 하부 커버(132)가 기설정된 회전 속도 및 회전 방향으로 회전시킨다(S130).
그리고, 상부 및 하부 커버(122, 132)에 형성되는 제 1 및 제 2 노즐부(124, 134)는 처리유체 공급부(200)로부터 처리유체를 선택적 또는 순차적으로 공급받아 회전되는 기판(W)상에 이를 분사하여 세정 공정을 수행하고, 사용된 처리액들은 분리회수한다(S140). 처리유체의 공급 및 회수는 다음과 같이 진행된다.
기판(W)이 지지부재(110)에 로딩되면, 기판(W)상에 제 1 세정액을 분사하고, 사용된 제 1 세정액은 제 1 회수실(332)로 회수된다(S142). 도 4a를 참조하면, 제어부(400)는 밸브(212b', 354a')를 오픈하고, 밸브(214b', 216b', 224b, 354b', 354c')를 클로우즈한다. 그리고, 제어부(400)는 흡입 부재(356b)를 가동시켜, 회수 탱크(352) 내부를 감압시킨다. 따라서, 상부 및 하부 커버(122, 132)는 세정액 공급부재(211)로부터 제 1 세정액을 공급받아 회전되는 기판(W)상에 제 1 세정액을 분사한다. 분사된 제 1 세정액은 기판(W)상에 잔류하는 물질(예컨대, 오염물질, 금속오염물질, 또는 감광액)을 세정한다. 제 1 세정액은 기판(W)의 중심 영역으로부 터 가장자리 영역으로 흐르고, 지지부재(110)와 상부 커버(122) 사이, 그리고 지지부재(110)와 하부 커버(132) 사이로 빠져나가 흡입 라인(340)으로 이동된다.
흡입 라인(340)으로 흡입된 제 1 세정액은 진공이 제공되는 제 1 분기라인(344a)을 통해 제 1 회수실(332)로 회수된다. 제 1 회수실(332)로 회수된 제 1 세정액은 다시 제 1 라인(354a)을 따라 회수 탱크(352) 내 제 1 공간(352a)으로 이동된다. 제 1 공간(352a)에 수용된 제 1 세정액은 회수 라인(360)의 제 1 회수라인(362)를 통해 처리액 재생부(미도시됨)으로 회수된다. 이때, 제 1 세정액을 흡입하는 기체는 감압 라인(352a)을 통해 외부로 배출된다.
기판(W)의 제 1 세정이 완료되면, 기판(W)상에 제 2 세정액을 분사하고, 사용된 제 2 세정액을 회수한다. 도 4b를 참조하면, 제어부(400)는 밸브(214b', 354b')를 오픈하고, 밸브(212b', 216b', 224b, 354a', 354c')를 클로우즈한다. 이때, 회수 탱크(352) 내 압력은 감압된 상태로 유지된다. 따라서, 상부 및 하부 커버(122, 132)는 처리유체 공급부(200)의 세정액 공급부재(211)로부터 제 2 세정액을 공급받아 회전되는 기판(W)상에 제 2 세정액을 분사한다. 분사된 제 2 세정액은 기판(W)상에 잔류하는 물질을 2차적으로 세정한다. 분사된 제 2 세정액은 유입 라인(340)으로 이동된다.
흡입 라인(340)으로 흡입된 제 2 세정액은 진공이 제공되는 제 2 분기라인(344b)으로 흡입된 후 제 2 회수실(334) 내 공간으로 회수된다. 제 2 회수실(334)로 회수된 제 2 세정액은 다시 제 2 라인(354b)을 따라 회수 탱크(352) 내 제 2 공간(352b)으로 이동된다. 제 2 공간(352b)에 수용된 제 2 세정액은 제 2 회 수라인(364)를 통해 처리액 재생부(미도시됨)으로 회수된다. 이때, 제 2 세정액을 흡입하는 기체는 감압 라인(352a)을 통해 외부로 배출된다.
기판(W)의 세정이 완료되면, 기판(W)상에 린스액을 분사하고, 사용된 린스액을 회수한다(S144). 도 4c를 참조하면, 제어부(400)는 밸브(216b', 354c')를 오픈하고, 밸브(212b', 214b', 224b, 354a', 354b')을 클로우즈한다. 따라서, 린스액 공급부재(216)는 린스액을 기판(W)으로 분사한다. 분사되는 린스액은 기판(W)상에 잔류하는 물질을 제거한다. 린스액이 제거하는 잔류물질은 상기 제 1 및 제 2 세정액 및 파티클과 같은 오염물질일 수 있다. 사용된 린스액은 메인 라인(342)으로 유입된다.
메인 라인(342)으로 유입된 린스액은 회수 탱크(352) 내 압력에 의해 제 3 분기라인(344c)으로 흡입된 후 제 3 회수실(336) 내 공간으로 회수된다. 제 3 회수실(336)로 회수된 린스액은 다시 제 3 라인(354c)을 따라 회수 탱크(352) 내 제 3 공간(352c)으로 이동된다. 제 3 공간(352c)에 수용된 린스액은 제 3 회수라인(366)를 통해 처리액 재생부(미도시됨)으로 회수된다. 이때, 린스액을 흡입하는 기체는 감압 라인(352a)을 통해 외부로 배출된다.
기판(W)의 린스가 완료되면, 기판(W)을 건조시킨다(S146). 즉, 제어부(400)는 밸브(224b)를 오픈시키고, 밸브(212b', 214b', 216b',354a', 354b', 354c')을 클로우즈한다. 따라서, 건조가스 공급부재(220)는 건조가스를 상부 및 하부 커버(122, 132)로 공급하여 기판(W)으로 건조가스를 분사한다. 이때, 분사되는 건조가스는 가열기(224a)에 의해 고온으로 가열된다. 고온의 건조가스는 기판(W)에 잔 류하는 세정액 및 린스액을 제거하는 건조 공정을 수행한다. 건조 공정시 비산되는 처리 유체는 하우징(310) 내 공간(a, b)에 수용된 후 배수라인(318a, 318b)을 통해 배출된다.
스텝(S140)이 완료되면, 제어부(400)는 지지부재(110), 상부 및 하부 커버(122, 132)의 회전을 정지시킨다(S150). 그리고, 제어부(400)는 상부커버(122)를 기판(W)의 상부 영역으로부터 대기 위치로 이동시킨다(S160). 상부커버(122)가 대기 위치에 이동되면, 기판(W)은 지지부재(110)로부터 언로딩(unloading)된다(S180).
상술한 기판 처리 장치 및 방법은 기판 처리 공정에 사용되는 각각의 처리액들을 진공으로 강제 흡입하여 분리회수한다. 따라서, 기판 처리 장치 내부에 사용된 처리액이 잔류하는 것을 방지한다. 또한, 척의 상하 동작 없이 처리액의 분리회수가 이루어지므로, 장치의 구조를 단순화할 수 있다.
(실시예2)
이하, 본 발명의 다른 실시예에 따른 기판 처리 장치(1')의 처리액 회수부(500)를 설명한다. 여기서, 실시예1에서의 구성과 동일한 구성에 대한 참조번호를 동일하게 병기하고, 그 구성들에 대한 상세한 설명은 생략한다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 처리액 회수부의 구성도이고, 도 7는 도 6에 도시된 영역(A')의 확대도이다.
도 6 및 도 7을 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 처리유체 회수 부(500)은 하우징(510), 회수 블럭(recycle block)(520), 회수 라인(recycle line)(530), 흡입 라인(suction line)(540), 그리고 압력조절부재(pressure control member)(550)를 가진다.
하우징(510)은 지지부재(110)를 감싸는 형상을 가진다. 하우징(510)은 상부의 중앙 영역이 개방되는 원통형상을 가진다. 하우징(510)의 개방된 상부는 공정시 기판(W)의 출입이 이루어진다. 하우징(510)의 상부벽(514)은 측벽(512)의 상부로부터 내측으로 연장된다. 상부벽(514)은 기판 처리 공정시 사용되는 처리 유체가 장치 외부로 비산되는 것을 차단하도록 형성된다.
하우징(510)의 하부벽(516)에는 하우징(510)으로 유입되는 처리유체들이 배수되기 위한 배수라인(drain line)(518)과 연결된다. 기판 처리 공정시 회수 블럭(520)에 의해 회수되지 못한 처리유체들은 하우징(510) 내 공간으로 유입된다. 따라서, 배수라인(518)은 하우징(510) 내 처리유체들을 장치 외부로 배출시킨다.
회수 블럭(520)은 기판 처리 공정에 사용되는 각각의 처리액들을 분리 수용한다. 회수 블럭(520)의 내부에는 회수실(recycle room)(522) 및 진공실(recycle room)(524)이 제공된다. 회수 블럭(520)은 지지부재(110)를 측부에서 감싸는 링 형상을 가진다. 또한, 회수 블럭(520)은 하우징(510) 내 공간에 고정설치된다.
회수 블럭(520)은 스핀 헤드(112)의 외주면(112b)과 일정한 간격을 마주보는 내측면(X')을 가진다. 내측면(X')의 구조는 본 발명의 일 실시예에서 설명한 각각의 구획벽들의 끝단(도1의 참조번호(X))의 구조와 동일하게 형성된다. 본 실시예에서는 회수 블럭(520)의 내측면(526) 및 스핀 헤드(112)의 외주면(112b)의 구조에 대한 상세한 설명을 생략한다.
일 예에 따르면, 회수실(522)은 세 개가 제공된다. 각각의 회수실은 제 1 내지 제 3 회수실(recycle space)(522a, 522b, 522c)을 가진다. 제 1 내지 제 3 회수실(522a, 522b, 522c)은 회수 블럭(520)을 따라 환형으로 제공된다. 그리고, 각각의 회수실들(522a, 522b, 522c)은 상하로 적층된다. 각각의 제 1 내지 제 3 회수실(522a, 522b, 522c)은 회수 라인(530)과 연결된다.
각각의 제 1 내지 제 3 회수실(522a, 522b, 522c) 내부 공간에는 차단턱(528)이 형성된다. 차단턱(528)은 사용된 처리액들이 회수실(522)로부터 진공실(524)로 이동되는 것을 차단한다. 이는 진공실(524)과 연결된 압력 조절부재(540)로 처리액이 유입되는 것을 방지하기 위함이다. 차단턱(528)은 회수실(522)의 천정으로부터 회수실(522)의 하부 영역까지 연장되는 플레이트 형상을 가진다. 차단턱(528)은 회수실(522)을 따라 환형으로 제공된다. 차단턱(528)은 하나의 회수실(522) 내 적어도 하나가 설치되며, 그 형상은 다양하게 적용될 수 있다.
회수 라인(530)은 제 1 내지 제 3 회수라인(532, 534, 536)을 가진다. 제 1 내지 제 3 회수라인(532, 534, 536)은 각각 제 1 내지 제 3 회수실(522a, 522b, 522c)과 연결된다. 제 1 내지 제 3 회수실(532, 534, 536)은 각각의 제 1 내지 제 3 회수실(522a, 522b, 522c) 내 처리액들을 처리액 재생부(미도시됨)로 회수시킨다. 이때, 처리액들의 회수는 중력에 의한 자연 회수 방식인 것이 바람직하다. 그러나, 선택적으로 펌프와 같은 흡입 부재에 의한 강제 회수 방식이 사용될 수 있다.
진공실(524)은 상술한 회수실(524) 내에 압력을 제공한다. 일 예로써, 진공실(524)은 세 개가 제공된다. 각각의 진공실은 제 1 내지 제 3 진공실(524a, 524b, 524c)을 가진다. 제 1 내지 제 3 진공실(524a, 524b, 524c)은 각각 제 1 내지 제 3 회수실(522a, 522b, 522c)과 통한다. 또한, 제 1 내지 제 3 진공실(524a, 524b, 524c)은 각각 제 1 내지 제 3 회수실(522a, 522b, 522c)을 측부에서 감싸는 형상을 가진다.
흡입 라인(540)은 기판 처리 공정시 사용되는 처리액을 회수 블럭(520)으로 유입시킨다. 흡입 라인(540)은 (실시예1)에서 설명한 흡입 라인(340)과 동일한 구조의 메인 라인(542) 및 분기 라인(544)을 가진다. 즉, 메인 라인(542)은 회수 블럭(520)의 내측면(X')과 스핀 헤드(112)의 외주면(112b) 사이에 형성되고, 분기 라인(544)은 회수 블럭(520) 내에 형성된다. 분기 라인(544)은 메인 라인(542)으로부터 분기되는 제 1 내지 제 3 분기라인(544a, 544b, 544c)을 가진다. 흡입 라인(530)에 대한 보다 상세한 설명은 생략한다.
압력 조절부재(550)는 진공실(524) 내 압력을 조절한다. 특히, 압력 조절부재(550)는 제 1 내지 제 3 진공실(524a, 524b, 524c) 내 압력을 선택적으로 조절한다. 압력 조절부재(550)는 제 1 내지 제 3 진공라인(552, 554, 556)을 가진다. 제 1 진라인(552)은 제 1 진공실(524a)과 통한다. 같은 방식으로 제 1 및 제 2 진공라인(554, 556)은 각각 제 2 및 제 3 진공실(524b, 524c)과 연결된다.
각각의 진공라인(552, 554, 556)은 선택적으로 흡입 압력이 제공된다. 각각의 진공라인(552, 554, 556)에는 밸브(auto valve)(542a, 544a, 546a)가 설치된다. 밸브(542a, 544a, 546a)는 기판 처리 공정시 사용되는 처리액을 회수하고자 하는 처리실(522)과 통하는 진공라인을 개폐함으로써, 회수하고자 하는 처리액을 선택적으로 회수하도록 한다.
계속해서, 상술한 기판 처리 장치(1')의 처리액 분리회수 과정을 설명한다. 여기서, 실시예1에서 설명한 처리액 분리회수 과정과 중복되는 과정에 대한 설명은 생략한다.
도 8a 내지 도 8c는 본 발명의 다른 실시예에 따른 기판 처리 장치의 공정 과정을 설명하기 위한 도면들이다.
도 8a를 참조하면, 기판 처리 공정이 개시되어 기판(W)이 지지부재(110)에 로딩되면, 기판(W)상에 제 1 세정액을 분사하고, 사용된 제 1 세정액은 제 1 회수실(522a)로 회수된다. 제어부(400)는 밸브(212b', 532a, 552a)를 오픈하고, 밸브(214b', 216b', 224b, 334a, 336a, 554a, 556a)를 클로우즈한다. 따라서, 상부 및 하부 커버(122, 132)는 세정액 공급부재(211)로부터 제 1 세정액을 공급받아 회전되는 기판(W)상에 제 1 세정액을 분사한다. 분사된 제 1 세정액은 기판(W)상에 잔류하는 물질(예컨대, 오염물질, 금속오염물질, 또는 감광액)을 세정한 후 흡입 라인(540)으로 이동된다.
흡입 라인(540)으로 흡입된 제 1 세정액은 진공이 제공되는 제 1 분기라인(544a)을 통해 제 1 회수실(522a)로 회수된다. 이때, 제 1 회수실(522a)로 회수되는 제 1 세정액은 차단벽(528)에 의해 제 1 진공실(524a)로 이동되는 것이 차단된다. 따라서, 제 1 세정액은 제 1 회수실(552a) 내에 수용된 후 제 1 회수라 인(532a)을 통해 처리액 재생부(미도시됨)으로 회수된다. 이때, 제 1 세정액을 흡입하는 기체는 제 1 진공실(524a)로 이동된 후 제 1 진공 라인(552)을 통해 외부로 배출된다.
기판(W)의 제 1 세정이 완료되면, 기판(W)상에 제 2 세정액을 분사하고, 사용된 제 2 세정액을 회수한다. 도 8b를 참조하면, 제어부(400)는 밸브(214b', 534a. 554b)를 오픈하고, 밸브(212b', 216b', 224b, 532a, 536a, 552a, 556a)를 클로우즈한다. 따라서, 상부 및 하부 커버(122, 132)는 처리유체 공급부(200)의 세정액 공급부재(211)로부터 제 2 세정액을 공급받아 회전되는 기판(W)상에 제 2 세정액을 분사한다. 분사된 제 2 세정액은 기판(W)상에 잔류하는 물질을 2차적으로 세정한 후 흡입 라인(540)으로 이동된다. 흡입 라인(540)으로 흡입된 제 2 세정액은 진공이 제공되는 제 2 분기라인(544b)을 통해 제 2 회수실(522b)로 회수된다.
이때, 제 2 세정액은 제 2 회수실(552b) 내에 수용된 후 제 2 회수라인(534a)을 통해 처리액 재생부(미도시됨)으로 회수된다. 이때, 제 2 세정액을 흡입하는 기체는 제 2 진공실(524b)로 이동된 후 제 2 진공 라인(554)을 통해 외부로 배출된다.
기판(W)의 세정이 완료되면, 기판(W)상에 린스액을 분사하고, 사용된 린스액을 회수한다. 도 8c를 참조하면, 제어부(400)는 밸브(216b', 536a. 556a)를 오픈하고, 밸브(212b', 214b', 224b, 532a, 534a, 552a, 554a)를 클로우즈한다. 따라서, 린스액 공급부재(216)는 린스액을 기판(W)으로 분사한다. 분사되는 린스액은 기판(W)상에 잔류하는 물질을 제거한다. 린스액이 제거하는 잔류물질은 상기 제 1 및 제 2 세정액 및 파티클과 같은 오염물질일 수 있다. 사용된 린스액은 메인 라인(542)으로 유입된다.
메인 라인(542)으로 유입된 린스액은 제 3 분기라인(544c)을 통해 제 3 회수실(522c)로 이동된다. 제 3 회수실(522c)로 수용되는 린스액은 차단벽(528)에 의해 제 3 진공실(524c)로 이동되는 것이 차단된다. 따라서, 린스액은 제 3 회수실(552c) 내에 수용된 후 제 3 회수라인(536a)을 통해 처리액 재생부(미도시됨)으로 회수된다. 이때, 제 3 세정액을 흡입하는 기체는 제 3 진공실(524c)로 이동된 후 제 3 진공 라인(556)을 통해 외부로 배출된다.
기판(W)의 린스가 완료되면, 기판(W)을 건조시킨다. 즉, 제어부(400)는 밸브(224b)를 오픈시키고, 밸브(212b', 214b', 216b', 532a, 534a, 536a, 552a, 554a, 556a)을 클로우즈한다. 따라서, 건조가스 공급부재(220)는 건조가스를 상부 및 하부 커버(122, 132)로 공급하여 기판(W)으로 건조가스를 분사한다. 이때, 분사되는 건조가스는 가열기(224a)에 의해 고온으로 가열된다. 고온의 건조가스는 기판(W)에 잔류하는 세정액 및 린스액을 제거하는 건조 공정을 수행한다. 건조 공정시 비산되는 처리 유체는 하우징(510) 내 공간(a, b)에 수용된 후 배수라인(518)을 통해 배출된다.
상술한 구성을 가지는 기판 처리 장치의 처리액 회수부(500)는 회수실(522)과 진공실(524)이 하우징(510) 내부에 설치된다. 그리고, 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 장치(1)와는 달리 처리실(522)과 진공실(524)을 연결하는 라인들이 구비되지 않는다. 따라서, 본 발명의 다른 실시예에 따른 기판 처리 장치(1')는 일 실시예에 따른 기판 처리 장치(1)보다 그 구조가 단순하고, 설비의 크기를 줄일 수 있다.
이상의 상세한 설명은 본 발명을 예시하는 것이다. 또한 전술한 내용은 본 발명의 바람직한 실시 형태를 나타내고 설명하는 것에 불과하며, 본 발명은 다양한 다른 조합, 변경 및 환경에서 사용할 수 있다. 즉, 본 명세서에 개시된 발명의 개념의 범위, 저술한 개시 내용과 균등한 범위 및/또는 당업계의 기술 또는 지식의 범위 내에서 변경 또는 수정이 가능하다. 전술한 실시예들은 본 발명을 실시하는데 있어 최선의 상태를 설명하기 위한 것이며, 본 발명과 같은 다른 발명을 이용하는데 당업계에 알려진 다른 상태로의 실시, 그리고 발명의 구체적인 적용 분야 및 용도에서 요구되는 다양한 변경도 가능하다. 따라서, 이상의 발명의 상세한 설명은 개시된 실시 상태로 본 발명을 제한하려는 의도가 아니다. 또한 첨부된 청구범위는 다른 실시 상태도 포함하는 것으로 해석되어야 한다.
또한, 본 발명은 기판을 액상(또는 기체상태)의 가공유체로 처리하는 모든 설비에 적용 가능하다. 그러한 실시예들 중에서 바람직한 실시예로 반도체 세정 공정에서 사용되는 회전형 세정 장치를 예를 들어 설명한 것으로, 본 발명은 회전형 식각 장치(rotary etching apparatus) 등에도 사용될 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 기판 처리 장치는 기판의 세정 및 건조를 효율적으로 수행한다.
또한, 본 발명에 따른 기판 처리 장치는 기판의 세정 및 건조에 사용되는 처 리액을 효과적으로 회수한다.
또한, 본 발명에 따른 기판 처리 장치는 기판의 세정 및 건조에 사용되는 처리액들이 공정 영역에 잔류하는 것을 방지한다.
또한, 본 발명에 따른 기판 처리 장치는 지지부재의 상하 이동이 없으므로 구조가 간단하다.
또한, 본 발명에 따른 기판 처리 장치는 신속한 처리액들의 회수가 가능하다.

Claims (24)

  1. 삭제
  2. 기판 처리 장치에 있어서,
    공정시 기판을 지지하는 지지부재와,
    기판상에 다수의 처리액을 선택적으로 분사하는 처리액 공급부재와,
    상기 처리액 공급부재에 의해 분사되는 각각의 처리액을 선택적으로 흡입하여 분리회수하는 회수실들을 가지는 처리액 회수부를 포함하되,
    상기 처리액 회수부는,
    공정에 사용된 처리액을 상기 회수실들로 유입시키는 흡입 라인과,
    상기 회수실들 내 압력을 선택적으로 조절하는 압력 조절부재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 유입 라인은,
    사용된 처리액을 유입하는 메인 라인과,
    상기 메인 라인으로부터 분기되어 각각의 회수실과 통하는 분기 라인들을 포 함하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 회수실들은 고정 설치되고,
    상기 기판 처리 장치는,
    다수의 처리액들에 의해 공정이 진행되는 동안 상기 지지부재의 높이가 고정되도록 제어하는 제어부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  5. 제 3 항 또는 제 4 항에 있어서,
    상기 처리액 회수부재는,
    내부에 상기 회수실들이 제공되는, 그리고 상기 지지부재의 외주면을 감싸도록 배치되는 회수 블럭을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 회수 블럭은,
    상기 메인 라인이 상기 회수 블럭의 내측면과 상기 지지부재의 외주면 사이에 제공되도록 상기 지지부재로부터 이격되어 설치되고,
    상기 분기 라인은,
    상기 회수 블럭 내부에 제공되는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 지지부재의 외주면은,
    아래로 갈수록 상기 지지부재의 중심으로부터 멀어지도록 경사지는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 기판 처리 장치는,
    공정시 상기 지지부재에 안착된 기판의 상부에 위치되어 기판으로 분사되는 처리액들을 상기 유입 라인으로 안내하는 상부 커버를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  9. 제 6 항에 있어서,
    상기 회수 블럭의 내측면과 상기 지지부재의 외주면 사이의 간격은,
    1mm 내지 5mm인 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  10. 제 7 항에 있어서,
    상기 외주면 및 상기 내측면의 경사는,
    20°내지 70°인 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  11. 제 5 항에 있어서,
    상기 압력 조절부재는,
    상기 회수 블럭 내부에 각각의 회수실들과 통하도록 형성되는, 그리고 각각의 내부 압력이 독립적으로 조절되는 진공실들을 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 회수실들은,
    환형으로 제공되고 서로 간에 상하로 적층되며,
    상기 진공실들은,
    각각에 대응되는 상기 회수실들을 감싸도록 제공되는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  13. 제 12 항에 있어서,
    각각의 상기 회수실의 상면에는,
    처리액이 상기 진공실로 유입되는 것을 방지되도록 아래로 돌출되는 차단턱이 제공되는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  14. 제 3 항 또는 제 4 항에 있어서,
    상기 처리액 회수부는,
    상기 지지부재의 외부를 감싸도록 형성되는, 그리고 내부에는 사용된 처리액 들을 회수하기 위한 공간을 제공하는 하우징과,
    상기 하우징 내부를 다수의 회수실들로 구획하는 구획벽들을 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 구획벽들은,
    상기 하우징 내부에 수직하게 설치되는 수직벽과,
    상기 수직벽의 상단으로부터 상기 지지부재의 외주면을 향해 수평으로 연장되는 상부벽을 포함하고,
    상기 메인 라인은 각각의 상기 상부벽들의 끝단과 상기 지지부재의 외주면 사이에 제공되는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  16. 제 15 항에 있어서,
    각각의 상기 상부벽들은,
    상하로 적층되는 구조를 가지며,
    상기 분기 라인은,
    상기 상부벽들 사이 공간에 제공되는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  17. 제 16 항에 있어서,
    상기 지지부재의 외주면은,
    아래로 갈수록 상기 지지부재의 중심으로부터 멀어지도록 경사지는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  18. 제 17 항에 있어서,
    상기 기판 처리 장치는,
    공정시 상기 지지부재에 안착된 기판의 상부에 위치되어 기판으로 분사되는 처리액들을 상기 유입 라인으로 안내하는 상부 커버를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  19. 제 17 항에 있어서,
    각각의 상기 상부벽들의 끝단과 상기 지지부재의 외주면 사이의 간격은,
    1mm 내지 5mm인 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  20. 제 17 항에 있어서,
    각각의 상기 상부벽들의 끝단과 상기 지지부재의 외주면의 경사는,
    20°내지 70°인 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  21. 제 14 항에 있어서,
    상기 압력조절부재는,
    각각이 상기 회수실들과 통하는 복수의 배출 라인들과,
    상기 배출 라인들로부터 처리액을 수용받는, 그리고 내부가 회수하고자 하는 처리액의 수만큼 독립된 공간을 가지는 회수 탱크와,
    상기 회수 탱크 내 압력을 감압시키는 감압 부재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  22. 제 21 항에 있어서,
    상기 처리액 회수부는,
    상기 회수 탱크 내 처리액들을 회수하는 다수의 회수 라인들을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  23. 기판 처리 방법에 있어서,
    기판이 놓여지는 지지부재의 외부에 공정에 사용된 처리액을 분리 회수하는 복수의 회수실들을 제공하고, 복수의 처리액들을 선택적으로 공급하여 공정을 진행하며, 상기 회수실들은 공정에 사용 중인 처리액을 상기 회수실들 중 회수하고자 하는 회수실을 감압하여 각각의 처리액을 분리회수하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 방법.
  24. 제 23 항에 있어서,
    상기 기판 처리 방법은,
    복수의 처리액들이 공급되는 동안 상기 지지부재와 상기 회수실들의 높이는 일정하게 유지되는 것을 특징으로 하는 기판 처리 방법.
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