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KR101776016B1 - 배관 세정 방법 및 기판 처리 장치 - Google Patents

배관 세정 방법 및 기판 처리 장치 Download PDF

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KR101776016B1
KR101776016B1 KR1020150146882A KR20150146882A KR101776016B1 KR 101776016 B1 KR101776016 B1 KR 101776016B1 KR 1020150146882 A KR1020150146882 A KR 1020150146882A KR 20150146882 A KR20150146882 A KR 20150146882A KR 101776016 B1 KR101776016 B1 KR 101776016B1
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KR
South Korea
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liquid
processing
valve
substrate
unit
Prior art date
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KR1020150146882A
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English (en)
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Inventor
조원필
곽기영
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세메스 주식회사
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Publication date
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Abstract

본 발명은 배관을 세정 처리하는 방법 및 장치를 제공한다. 배관 내부를 세정하는 방법으로는 상기 배관 내부로 처리액을 공급하며, 상기 처리액이 공급되는 동안 상기 배관에 설치된 밸브의 온 동작과 오프 동작을 복수 회 반복한다. 이로 인해 배관 및 밸브 내에 잔류된 파티클을 신속하게 배출할 수 있다.

Description

배관 세정 방법 및 기판 처리 장치{method for cleaning piping and Apparatus for treating substrate}
본 발명은 배관을 세정 처리하는 방법 및 장치에 관한 것이다.
반도체 소자를 제조하기 위해서는 사진, 세정, 증착, 애싱, 식각, 그리고 이온주입 등과 같은 다양한 공정이 수행된다. 이러한 공정들 중 사진, 세정, 애싱, 그리고 식각 공정은 기판 상에 처리액을 공급하여 기판을 액 처리하는 공정이다.
일반적으로 액 처리 공정은 복수 개의 공정 유닛들에서 각각 진행된다. 이러한 공정 유닛들에는 밸브가 설치된 배관이 연결되며, 처리액은 배관을 통해 각 공정 유닛으로 공급된다. 액 처리 공정을 진행하기에 앞서, 공정 유닛 및 배관이 셋업(Setup)되는 셋업 기간을 가진다. 셋업 기간은 설치 기간 및 안정화 기간을 포함한다. 설치 기간은 액 처리 공정을 수행하기 위한 장치들을 설치하는 기간이고, 안정화 기간은 공정 유닛에 기판이 투입되기 전 각 장치를 안정화시키는 기간이다.
안정화 기간에는 수 일 내지 수십 일 동안, 기판 처리 레시피과 동일하게 처리액을 토출한다. 이는 공정 초기에 배관 및 밸브 내에 잔류하는 파티클이 처리액과 함께 토출되어 발생되는 공정 불량을 방지하기 위함이다.
도 1은 일반적인 밸브의 개폐 과정을 보여주는 단면도이다. 도 1을 참조하면, 밸브(2)는 바디(4) 및 다이아프램(6)을 가지며, 다이아프램(6)의 이동 위치에 따라 바디(4)의 내부 유로가 개폐된다. 밸브(2)의 개폐를 반복하는 과정에서 다이아프램(6)와 바디(4) 간에는 마찰로 인한 파티클로 발생된다.
그러나 수 일 내지 수십 일 간에 안정화 기간을 거친 공정 유닛으로 기판을 처리 시 다량의 파티클이 처리액과 함께 토출되며, 더 오랜 안정화 기간을 요구한다.
한국 공개 특허 제10-1998-0087401호
본 발명은 배관 및 밸브의 안정화 기간을 단축시킬 수 있는 방법 및 장치를 제공하고자 한다.
본 발명은 밸브의 세정 효율을 향상시킬 수 있는 방법 및 장치를 제공하고자 한다.
본 발명의 실시예는 배관을 세정 처리하는 방법 및 장치를 제공한다. 배관 내부를 세정하는 방법으로는 상기 배관 내부로 처리액을 공급하며, 상기 처리액이 공급되는 동안 상기 배관에 설치된 밸브의 온 동작과 오프 동작을 복수 회 반복한다.
상기 처리액은 상온보다 높은 온도일 수 있다. 상기 온 동작은 3 초 내지 5 초 동안 유지될 수 있다. 상기 오프 동작은 상기 온 동작에 비해 짧게 유지될 수 있다. 상기 밸브의 온 동작 및 오프 동작을 복수 회 반복하는 것은 기판을 처리하기 위한 상기 처리액을 1 회 공급되는 시간과 대응되는 시간동안 수행될 수 있다. 상기 배관 내부를 세정하는 것은 상기 배관 및 밸브의 설치 후, 그리고 상기 기판을 처리하는 기판 처리 공정 전 사이 기간에 수행될 수 있다.
기판 처리 장치는 복수 개로 제공되며, 기판을 액 처리하고, 제1노즐을 가지는 공정 유닛들, 상기 공정 유닛들 각각에 액을 공급하는 액 공급 유닛, 그리고 상기 액 공급 유닛을 제어하는 제어기를 포함하되, 상기 액 공급 유닛은 제1처리액이 공급되는 제1메인 공급 라인 및 복수 개로 제공되고, 각각이 상기 제1메인 공급 라인으로부터 분기되어 상기 공정 유닛들 각각의 상기 제1노즐에 연결되는 제1분기 라인들을 포함하되, 상기 제어기는 상기 제1분기 라인들 각각에 설치된 제1밸브의 온 동작과 오프 동작을 복수 회 반복하는 제1배관 세정 단계를 수행한다.
상기 제1배관 세정 단계는 기판을 처리하기 위한 상기 제1처리액을 1 회 공급되는 시간과 대응되는 시간동안 진행될 수 있다. 상기 제어기는 상기 제1밸브의 온 동작이 3초 내지 5초 동안 유지되도록 상기 제1밸브를 제어할 수 있다. 상기 제어기는 상기 제1밸브의 오프 동작이 상기 제1밸브의 온 동작에 비해 짧게 유지되도록 상기 제1밸브를 제어할 수 있다. 상기 공정 유닛은 제2처리액을 공급하는 제2노즐을 더 포함하고, 상기 액 공급 유닛은 제2처리액이 공급되는 제2메인 공급 라인 및 복수 개로 제공되고, 각각이 상기 제2메인 공급 라인으로부터 분기되어 상기 공정 유닛들 각각의 상기 제2노즐에 연결되는 제2분기 라인들을 포함하되, 상기 제어기는 상기 제2분기 라인들 각각에 설치된 제2밸브의 온 동작과 오프 동작을 복수 회 반복하는 제2배관 세정 단계를 더 수행할 수 있다. 상기 제1처리액은 케미칼을 포함하고, 상기 제2처리액은 린스액을 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 의하면, 배관 및 밸브의 안정화 기간에는 처리액이 공급되는 동안에 배관에 설치된 밸브의 온 동작과 오프 동작을 복수 회 반복한다. 이로 인해 배관 및 밸브 내에 잔류된 파티클을 신속하게 배출할 수 있다.
또한 본 발명의 실시예에 의하면, 배관 및 밸브 내에 잔류된 파티클이 신속하게 배출되므로, 배관 및 밸브의 안정화 기간을 단축시켜 세정 효율을 향상시킬 수 있다.
도 1은 일반적인 밸브의 개폐 과정을 보여주는 단면도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 기판 처리 장치를 보여주는 평면도이다.
도 3은 도 2의 공정 유닛을 보여주는 단면도이다.
도 4는 도 2의 액 공급 유닛을 보여주는 도면이다.
도 5는 도 4의 액 공급 유닛의 안정화 작업 과정을 보여주는 표이다.
도 6 및 도 7은 일반적인 안정화 작업에 따른 파티클 발생량을 보여주는 데이터이다.
도 8 및 도 9는 도 4의 액 공급 유닛의 안정화 작업에 따른 파티클 발생량을 보여주는 데이터이다.
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.
이하, 도 2 내지 도 9를 참조하여 본 발명의 일 예를 상세히 설명한다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 기판 처리 장치를 보여주는 평면도이다. 도 2를 참조하면, 기판 처리 장치(1)는 인덱스 모듈(10)과 공정 처리 모듈(20)을 가진다. 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.
로드 포트(120)에는 기판(W)이 수납된 캐리어(130)가 안착된다. 로드 포트(120)는 복수 개가 제공되며 이들은 제2방향(14)을 따라 일렬로 배치된다. 로드 포트(120)의 개수는 공정 처리 모듈(20)의 공정효율 및 풋 프린트조건 등에 따라 증가하거나 감소할 수도 있다. 캐리어(130)에는 기판들(W)을 지면에 대해 수평하게 배치한 상태로 수납하기 위한 다수의 슬롯(미도시)이 형성된다. 캐리어(130)로는 전면개방일체형포드(Front Opening Unifed Pod;FOUP)가 사용될 수 있다.
공정 처리 모듈(20)은 버퍼 유닛(220), 이송 챔버(240), 공정 유닛(260), 액 공급 유닛(400)을 포함한다. 이송 챔버(240)는 그 길이 방향이 제 1 방향(12)과 평행하게 배치된다. 이송 챔버(240)의 양측에는 각각 공정 유닛들(260)이 배치된다. 이송 챔버(240)의 일측 및 타측에서 공정 유닛들(260)은 이송 챔버(240)를 기준으로 대칭되도록 제공된다. 이송 챔버(240)의 일측에는 복수 개의 기판처리부(260)들이 제공된다. 공정 유닛들(260) 중 일부는 이송 챔버(240)의 길이 방향을 따라 배치된다. 또한, 공정 유닛들(260) 중 일부는 서로 적층되게 배치된다. 즉, 이송 챔버(240)의 일측에는 공정 유닛들(260)이 A X B의 배열로 배치될 수 있다. 여기서 A는 제1방향(12)을 따라 일렬로 제공된 공정 유닛(260)의 수이고, B는 제3방향(16)을 따라 일렬로 제공된 공정 유닛(260)의 수이다. 이송 챔버(240)의 일측에 공정 유닛(260)이 4개 또는 6개 제공되는 경우, 공정 유닛들(260)은 2 X 2 또는 3 X 2의 배열로 배치될 수 있다. 공정 유닛(260)의 개수는 증가하거나 감소할 수도 있다. 상술한 바와 달리, 공정 유닛(260)은 이송 챔버(240)의 일측에만 제공될 수 있다. 또한, 공정 유닛(260)은 이송 챔버(240)의 일측 및 양측에 단층으로 제공될 수 있다.
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)의 내부에는 기판(W)이 놓이는 슬롯(미도시)이 제공된다. 슬롯(미도시)들은 서로 간에 제3방향(16)을 따라 이격되도록 복수 개가 제공된다. 버퍼 유닛(220)은 이송 프레임(140)과 마주보는 면 및 이송 챔버(240)와 마주보는 면이 개방된다.
이송 프레임(140)은 로드 포트(120)에 안착된 캐리어(130)와 버퍼 유닛(220) 간에 기판(W)을 반송한다. 이송 프레임(140)에는 인덱스 레일(142)과 인덱스 로봇(144)이 제공된다. 인덱스 레일(142)은 그 길이 방향이 제2방향(14)과 나란하게 제공된다. 인덱스 로봇(144)은 인덱스 레일(142) 상에 설치되며, 인덱스 레일(142)을 따라 제2방향(14)으로 직선 이동된다. 인덱스 로봇(144)은 베이스(144a), 몸체(144b), 그리고 인덱스암(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 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(130)로 기판(W)을 반송할 때 사용되고, 이의 다른 일부는 캐리어(130)에서 공정 처리 모듈(20)로 기판(W)을 반송할 때 사용될 수 있다. 이는 인덱스 로봇(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.
이송 챔버(240)는 버퍼 유닛(220)과 공정 유닛(260) 간에, 그리고 공정 유닛들(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. 메인 로봇(244)은 베이스(244a), 몸체(244b), 그리고 메인암(244c)을 가진다. 베이스(244a)는 가이드 레일(242)을 따라 이동 가능하도록 설치된다. 몸체(244b)는 베이스(244a)에 결합된다. 몸체(244b)는 베이스(244a) 상에서 제3방향(16)을 따라 이동 가능하도록 제공된다. 또한, 몸체(244b)는 베이스(244a) 상에서 회전 가능하도록 제공된다. 메인암(244c)은 몸체(244b)에 결합되고, 이는 몸체(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.
공정 유닛(260)에는 기판(W)에 대해 액 처리하는 공정을 수행한다. 공정 유닛(260)는 수행하는 세정 공정의 종류에 따라 상이한 구조를 가질 수 있다. 이와 달리 각각의 공정 유닛(260)은 동일한 구조를 가질 수 있다. 선택적으로 공정 유닛들(260)은 복수 개의 그룹으로 구분되어, 동일한 그룹에 속하는 공정 유닛(260) 내에 장치들(300)은 서로 동일하고, 서로 상이한 그룹에 속하는 공정 유닛(260) 내에 제공된 장치(300)의 구조는 서로 상이하게 제공될 수 있다.
본 실시예에는 기판의 액 처리 공정을 세정 공정으로 설명한다. 이러한 액 처리 공정은 세정 공정에 한정되지 않으며, 사진, 애싱, 그리고 식각 등 다양하게 적용 가능하다.
도 3은 도 2의 공정 유닛을 보여주는 단면도이다. 도 3을 참조하면, 공정 유닛(260)는 처리 용기(320), 스핀 헤드(340), 승강 유닛(360), 그리고 액 토출 유닛(380)를 포함한다.
처리 용기(320)는 내부에 기판이 처리되는 처리 공간을 제공한다. 처리 용기(320)는 상부가 개방된 통 형상을 가진다. 처리 용기(320)는 내부 회수통(322) 및 외부 회수통(326)을 가진다. 각각의 회수통(322,326)은 공정에 사용된 처리액들 중 서로 상이한 처리액을 회수한다. 내부 회수통(322)은 스핀 헤드(340)를 감싸는 환형의 링 형상으로 제공되고, 외부 회수통(326)은 내부 회수통(326)을 감싸는 환형의 링 형상으로 제공된다. 내부 회수통(322)의 내측공간(322a) 및 내부 회수통(322)은 내부 회수통(322)으로 처리액이 유입되는 제1유입구(322a)로서 기능한다. 내부 회수통(322)과 외부 회수통(326)의 사이공간(326a)은 외부 회수통(326)으로 처리액이 유입되는 제2유입구(326a)로서 기능한다. 일 예에 의하면, 각각의 유입구(322a,326a)는 서로 상이한 높이에 위치될 수 있다. 각각의 회수통(322,326)의 저면 아래에는 회수 라인(322b,326b)이 연결된다. 각각의 회수통(322,326)에 유입된 처리액들은 회수 라인(322b,326b)을 통해 외부의 처리액 재생 시스템(미도시)으로 제공되어 재사용될 수 있다.
스핀 헤드(340)는 처리 공간에서 기판(W)을 지지한다. 스핀 헤드(340)는 공정 진행 중 기판(W)을 지지 및 회전시키는 기판 지지 유닛(340)으로 제공된다. 기판 지지 유닛(340)은 지지 몸체(342), 지지핀(344), 척핀(346), 그리고 회전 구동 부재를 가진다. 지지 몸체(342)는 대체로 원형으로 제공되는 상부면 및 하부면을 가진다. 하부면은 상부면에 비해 작은 직경을 가진다. 상부면 및 하부면은 그 중심축이 서로 일치하도록 위치된다.
지지핀(344)은 복수 개 제공된다. 지지핀(344)은 지지 몸체(342)의 상부면의 가장자리부에 소정 간격으로 이격되게 배치되고 지지 몸체(342)에서 상부로 돌출된다. 지지 핀(344)들은 서로 간에 조합에 의해 전체적으로 환형의 링 형상을 가지도록 배치된다. 지지핀(344)은 지지 몸체(342)의 상부면으로부터 기판(W)이 일정거리 이격되도록 기판(W)의 후면 가장자리를 지지한다.
척핀(346)은 복수 개 제공된다. 척핀(346)은 지지 몸체(342)의 중심에서 지지핀(344)보다 멀리 떨어지게 배치된다. 척핀(346)은 지지 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 지지 몸체(342)의 반경 방향을 따라 외측 위치와 내측 위치 간에 직선 이동이 가능하도록 제공된다. 외측 위치는 내측 위치에 비해 지지 몸체(342)의 중심으로부터 멀리 떨어진 위치이다. 기판(W)이 스핀 헤드(340)에 로딩 또는 언로딩 시 척핀(346)은 외측 위치에 위치되고, 기판(W)에 대해 공정 수행 시 척 핀(346)은 내측 위치에 위치된다. 내측 위치는 척핀(346)과 기판(W)의 측부가 서로 접촉되는 위치이고, 외측 위치는 척핀(346)과 기판(W)이 서로 이격되는 위치이다.
회전 구동 부재(348,349)는 지지 몸체(342)를 회전시킨다. 지지 몸체(342)는 회전 구동 부재(348,349)에 의해 자기 중심축을 중심으로 회전 가능하다. 회전 구동 부재(348,349)는 지지축(348) 및 구동부(349)를 포함한다. 지지축(348)은 제3방향(16)을 향하는 통 형상을 가진다. 지지축(348)의 상단은 지지 몸체(342)의 저면에 고정 결합된다. 일 예에 의하면, 지지축(348)은 지지 몸체(342)의 저면 중심에 고정 결합될 수 있다. 구동부(349)는 지지축(348)이 회전되도록 구동력을 제공한다. 지지축(348)은 구동부(349)에 의해 회전되고, 지지 몸체(342)는 지지축(348)과 함께 회전 가능하다.
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. 선택적으로, 승강 유닛(360)은 스핀 헤드(340)를 상하 방향으로 이동시킬 수 있다.
액 토출 유닛(380)은 기판(W) 상으로 처리액을 공급한다. 액 토출 유닛(380)은 복수 개로 제공되며, 각각은 서로 상이한 종류의 처리액들을 공급할 수 있다. 액 토출 유닛(380)은 이동 부재(381) 및 노즐(390)을 포함한다.
이동 부재(381)는 노즐(390)을 공정 위치 및 대기 위치로 이동시킨다. 여기서 공정 위치는 노즐(390)이 기판 지지 유닛(340)에 지지된 기판(W)과 대향되는 위치이고, 대기 위치는 노즐(390)이 공정 위치를 벗어난 위치로 정의한다. 일 예에 의하면, 공정 위치는 전처리 위치 및 후처리 위치를 포함한다. 전처리 위치는 노즐(390)이 제1공급 위치에 처리액을 공급하는 위치이고, 후처리 위치는 노즐(390)이 제2공급 위치에 처리액을 공급하는 위치로 제공된다. 제1공급 위치는 제2공급 위치보다 기판(W)의 중심에 더 가까운 위치이고, 제2공급 위치는 기판의 단부를 포함하는 위치일 수 있다. 선택적으로 제2공급 위치는 기판의 단부에 인접한 영역일 수 있다.
이동 부재(381)는 지지축(386), 아암(382), 그리고 구동기(388)를 포함한다. 지지축(386)은 처리 용기(320)의 일측에 위치된다. 지지축(386)은 그 길이방향이 제3방향을 향하는 로드 형상을 가진다. 지지축(386)은 구동기(388)에 의해 회전 가능하도록 제공된다. 지지축(386)은 승강 이동이 가능하도록 제공된다. 아암(382)은 지지축(386)의 상단에 결합된다. 아암(382)은 지지축(386)으로부터 수직하게 연장된다. 아암(382)의 끝단에는 노즐(390)이 고정 결합된다. 지지축(386)이 회전됨에 따라 노즐(390)은 아암(382)과 함께 스윙 이동 가능하다. 노즐(390)은 스윙 이동되어 공정 위치 및 대기 위치로 이동될 수 있다. 선택적으로 아암(382)은 그 길이방향을 향해 전진 및 후진 이동이 가능하도록 제공될 수 있다. 상부에서 바라볼 때 노즐(390)이 이동되는 경로는 공정 위치에서 기판(W)의 중심축과 일치될 수 있다. 예컨대, 처리액은 케미칼, 린스액, 그리고 유기용제일 수 있다. 케미칼은 케미칼 노즐로부터 토출되고, 린스액은 린스 노즐로부터 토출되며, 유기용제는 건조 노즐로부터 토출될 수 있다. 케미칼은 산 또는 염기 성질을 가지는 식각액일 수 있다. 케미칼은 황산(H2SO4), 인산(P2O5), 불산(HF) 그리고 수산화 암모늄(NH4OH)을 포함할 수 있다. 린스액은 순수(H20)일 수 있다. 유기용제는 이소프로필알코올(IPA)일 수 있다.
액 공급 유닛(400)은 복수 개의 공정 유닛들(260) 각각에 처리액을 공급한다. 액 공급 유닛(400)은 복수 개로 제공되며, 각각은 서로 상이한 종류의 처리액들을 공급한다. 본 실시예에는 공정 유닛이 제1공정 유닛(260a) 및 제2공정 유닛(260b)으로 제공되며, 액 공급 유닛(400)은 제1공정 유닛(260a) 및 제2공정 유닛(260b)에 케미칼 및 린스액을 공급하는 것으로 설명한다. 그러나 본 실시예의 공정 유닛은 이에 한정되는 것이 아니며, 액 공급 유닛(400)은 공정 유닛에 유기 용제를 더 공급할 수 있다.
도 4는 도 2의 액 공급 유닛을 보여주는 도면이다. 도 4를 참조하면, 액 공급 유닛(400)은 케미칼 공급 유닛(500), 린스액 공급 유닛(600), 그리고 히터를 포함한다. 케미칼 공급 유닛(500)은 각 공정 유닛(260)에 케미칼을 공급하고, 린스액 공급 유닛(600)은 각 공정 유닛(260)에 린스액을 공급한다.
케미칼 공급 유닛(500)은 제1메인 공급 라인(520) 및 제1분기 라인(540)을 포함한다. 제1메인 공급 라인(520) 및 제1분기 라인(540)은 내부에 케미칼이 공급 가능한 제1배관으로 제공된다. 제1메인 공급 라인(520)은 케미칼 저장 탱크(510)에 연결된다. 케미칼 저장 탱크(510)에 수용된 케미칼은 제1메인 공급 라인(520)으로 공급된다. 제1분기 라인(540)은 복수 개로 제공된다. 각각의 제1분기 라인(540)은 제1메인 공급 라인(520)으로부터 분기된다. 제1분기 라인(540)들은 제1메인 공급 라인(520)으로부터 각 공정 유닛(260)의 케미칼 노즐(392)에 연결된다. 각각의 제1분기 라인(540)에는 제1밸브(542)가 설치된다, 제1분기 라인들(540)의 분기 지점은 동일 지점일 수 있다. 분기 지점은 제1메인 공급 라인(520)의 끝단일 수 있다. 이에 따라 케미칼은 제1메인 공급 라인(520)에서 제1분기 라인(540)을 통해 케미칼 노즐(392)로 공급된다.
린스액 공급 유닛(600)은 제2메인 공급 라인(620) 및 제2분기 라인(640)을 포함한다. 제2메인 공급 라인(620) 및 제2분기 라인(640)은 내부에 린스액이 공급 가능한 제2배관으로 제공된다. 제2메인 공급 라인(620)은 린스액 저장 탱크(610)에 연결된다. 린스액 저장 탱크(610)에 수용된 린스액은 제2메인 공급 라인(620)으로 공급된다. 제2분기 라인(640)은 복수 개로 제공된다. 각각의 제2분기 라인(640)은 제2메인 공급 라인(620)으로부터 분기된다. 제2분기 라인들(640)은 제2메인 공급 라인(620)으로부터 각 공정 유닛의 린스 노즐(394)에 연결된다. 각각의 제2분기 라인(640)에는 제2밸브(642)가 설치된다, 이에 따라 린스액은 제2메인 공급 라인(620)에서 제2분기 라인(640)을 통해 린스 노즐(394)로 공급된다.
히터(700)는 케미칼 및 린스를 가열 처리한다. 히터(700)는 제1메인 공급 라인(520) 및 제2메인 공급 라인(620) 각각에 설치된다. 히터(700a)는 제1메인 공급 라인(520)을 통해 공급되는 케미칼을 상온보다 높은 온도로 가열 처리한다. 히터(700b)는 제2메인 공급 라인(620)을 통해 공급되는 린스액을 상온보다 높은 온도로 가열 처리한다.
제어기(700)는 액 공급 유닛(400)의 안정화 작업을 수행하도록 액 공급 유닛(400)을 제어한다. 본 실시예에서 액 공급 유닛(400)의 안정화 작업은 배관 및 밸브의 세정 작업을 일 예로 설명하나, 이에 한정되는 것이 아니며, 에이징 및 불량 검사 등을 포함할 수 있다. 제어기(700)는 분기 라인들(540,640) 각각에 설치된 밸브(542,642)의 온 동작(On)과 오프 동작(Off)이 복수 회 반복하도록 각 밸브(542,642)를 제어한다. 일 예에 의하면, 안정화 작업은 액 공급 유닛(400) 및 공정 유닛의 설치 후, 그리고 최초의 기판(W) 처리 공정 전인 사이 기간에 수행될 수 있다. 밸브(542,642)의 온 동작과 오프 동작을 복수 회 반복하는 단계는 기판(W)을 처리하기 위한 처리액을 1 회 공급되는 시간과 동일한 시간동안 수행될 수 있다.
다음은 상술한 장치를 이용하여 안정화 작업을 수행하는 과정을 설명한다.
액 공급 유닛(400) 및 공정 유닛(260)이 설치되면, 메인 공급 라인(520,620), 분기 라인(540,640), 그리고 밸브(542,642)에 잔류된 파티클을 제거하는 안정화 작업이 수행된다. 즉 배관 및 밸브 내에 잔류된 파티클을 제거하는 작업이 수행된다. 또한 이러한 안정화 작업은 기판 처리 공정 시 밸브 내에 파티클이 처리액과 함께 기판(W)으로 공급되는 것을 최소화할 수 있다.
안정화 작업은 기판 처리 공정과 동일하게 처리액을 종류에 따라 순차 공급한다. 본 실시예에는 기판 처리 공정에서 케미칼 및 린스액이 순차적으로 공급되는 것으로 설명한다. 선택적으로, 기판 처리 공정에는 린스액 및 케미칼이 순차 공급될 수 있다.
도 5는 도 4의 액 공급 유닛(400)의 안정화 작업 과정을 보여주는 표이다. 도 5와 같이 안정화 작업이 진행되면, 제1배관 세정 단계가 수행된다. 제1배관 세정 단계에는 제1메인 공급 라인(520), 제1분기 라인들(540), 그리고 제1밸브들(542)을 세정 처리하는 단계로 제공된다. 제1밸브들(542)은 온 동작하여 제1분기 라인들(540)을 개방한다. 히터(700)에 의해 가열된 케미칼은 제1메인 공급 라인(520), 각 제1분기 라인(540), 그리고 각 공정 유닛(260)의 케미칼 노즐(392)을 순차적으로 지나 토출된다. 제1밸브들(542)의 온 동작은 3 초 이상 유지될 수 있다. 일 예에 의하면, 제1밸브들(542)의 온 동작은 3 초 내지 5 초일 수 있다. 이는 제1밸브들(542)의 온 동작이 3 초 미만으로 유지될 경우, 배관 및 밸브 내에 파티클이 잔류될 수 있다. 공정 유닛(260)에서 기판(W)의 케미칼 처리 공정을 60 초동안 진행하고, 제1밸브(542)의 온 동작은 5 초동안 유지한다고 가정한다면, 제1밸브(542)는 약 12 회의 온 동작을 수행할 수 있다. 여기서 오프 동작에 소요되는 시간은 온 동작에 비해 매우 짧으며, 계산의 편의를 위해 고려하지 않았다. 제1배관 세정 단계가 완료되면, 제1밸브(542)를 오프 동작하여 제1분기 라인(540)을 차단한다.
제2배관 세정 단계는 제2메인 공급 라인(620), 제2분기 라인들(640), 그리고 제2밸브들(642)을 세정 처리하는 단계로 제공된다. 제2밸브들(642)은 온 동작하여 제2분기 라인들(640)을 개방한다. 히터(700)에 의해 가열된 케미칼은 제2메인 공급 라인(620), 각 제2분기 라인(640), 그리고 각 공정 유닛(260)의 린스 노즐(394)을 순차적으로 지나 토출된다. 제2밸브들(642)의 온 동작은 제1밸브들(542)과 동일한 시간동안 유지될 수 있다.
도 6 내지 도 9는 일반적인 안정화 작업에 따른 파티클 발생량과 본 실시예의 안정화 작업에 따른 파티클 발생량을 보여주는 데이터들이다. 도 6 및 도 7은 일반적인 안정화 작업에 따른 파티클 발생량을 보여주는 데이터이고, 도 8 및 도 9는 도 4의 액 공급 유닛(400)의 안정화 작업에 따른 파티클 발생량을 보여주는 데이터이다. 이와 같이 케미칼을 복수 회로 분할 토출하는 안정화 작업은 배관 및 밸브 내에 파티클을 보다 신속하게 배출시킬 수 있다. 또한 배관 및 밸브 내에 파티클을 신속하게 배출하므로, 안정화 작업에 소요되는 시간을 단축시킬 수 있다.
또한 일부 공정 유닛에서 파티클의 발생량이 기준 범위를 초과한 경우, 그 공정 유닛에 연결된 배관 및 밸브를 불량으로 판단하고, 이를 교체할 수 있다.
상술한 실시예에는 배관 및 밸브의 안정화 작업을 기판 처리 공정 전에 수행하는 것으로 설명하였다. 그러나 안정화 작업은 이에 한정되지 않으며, 제1기판의 기판 처리 공정이 수행된 후, 다음 기판인 제2기판이 공정 유닛에 투입되기 전까지 수행될 수 있다.
260a: 제1공정 유닛 260b: 제2공정 유닛
520: 제1메인 공급 라인 540: 제1분기 라인
542: 제1밸브 620: 제2메인 공급 라인
640: 제2분기 라인 642: 제2밸브
700: 제어기

Claims (12)

  1. 배관 내부를 세정하는 방법에 있어서,
    상기 배관 내부로 처리액을 공급하며, 상기 처리액이 공급되는 동안 상기 배관에 설치된 밸브의 온 동작과 오프 동작을 복수 회 반복하는 배관 세정 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 처리액은 상온보다 높은 온도인 배관 세정 방법.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 온 동작은 3 초 내지 5 초 동안 유지되는 배관 세정 방법.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 오프 동작은 상기 온 동작에 비해 짧게 유지되는 배관 세정 방법.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 밸브의 온 동작 및 오프 동작을 복수 회 반복하는 것은,
    기판을 처리하기 위한 상기 처리액을 1 회 공급되는 시간동안 수행되는 배관 세정 방법.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 배관 내부를 세정하는 것은,
    상기 배관 및 밸브의 설치 후, 그리고 상기 기판을 처리하는 기판 처리 공정 전 사이 기간에 수행되는 배관 세정 방법.
  7. 복수 개로 제공되며, 기판을 액 처리하고, 제1노즐을 가지는 공정 유닛들과;
    상기 공정 유닛들 각각에 액을 공급하는 액 공급 유닛과;
    상기 액 공급 유닛을 제어하는 제어기를 포함하되,
    상기 액 공급 유닛은,
    제1처리액이 공급되는 제1메인 공급 라인과;
    복수 개로 제공되고, 각각이 상기 제1메인 공급 라인으로부터 분기되어 상기 공정 유닛들 각각의 상기 제1노즐에 연결되는 제1분기 라인들을 포함하되,
    상기 제어기는 상기 제1분기 라인들 각각에 설치된 제1밸브의 온 동작과 오프 동작을 복수 회 반복하는 제1배관 세정 단계를 수행하는 기판 처리 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 제1배관 세정 단계는 기판을 처리하기 위한 상기 제1처리액을 1 회 공급되는 시간동안 진행되는 기판 처리 장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 제어기는 상기 제1밸브의 온 동작이 3초 내지 5초 동안 유지되도록 상기 제1밸브를 제어하는 기판 처리 장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 제어기는 상기 제1밸브의 오프 동작이 상기 제1밸브의 온 동작에 비해 짧게 유지되도록 상기 제1밸브를 제어하는 기판 처리 장치.
  11. 제7항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 공정 유닛은 제2처리액을 공급하는 제2노즐을 더 포함하고,
    상기 액 공급 유닛은,
    제2처리액이 공급되는 제2메인 공급 라인과;
    복수 개로 제공되고, 각각이 상기 제2메인 공급 라인으로부터 분기되어 상기 공정 유닛들 각각의 상기 제2노즐에 연결되는 제2분기 라인들을 포함하되,
    상기 제어기는 상기 제2분기 라인들 각각에 설치된 제2밸브의 온 동작과 오프 동작을 복수 회 반복하는 제2배관 세정 단계를 더 수행하는 기판 처리 장치.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 제1처리액은 케미칼을 포함하고,
    상기 제2처리액은 린스액을 포함하는 기판 처리 장치.
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