JP5819879B2

JP5819879B2 - 基板洗浄装置及び基板洗浄方法

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Publication number: JP5819879B2
Application number: JP2013095894A
Authority: JP
Inventors: 裕桓金; 秉万姜; 世勳呉; 娟準金
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Priority date: 2012-04-30
Filing date: 2013-04-30
Publication date: 2015-11-24
Anticipated expiration: 2033-04-30
Also published as: JP2013232650A; US20130284209A1; CN103377971A

Description

本発明は半導体基板製造装置及び方法に関し、より詳細には基板を洗浄する装置及び方法に関する。

一般的に半導体素子は、シリコンウエハーのような基板に対して写真工程（ｐｈｏｔｏｐｒｏｃｅｓｓ）、蝕刻工程（ｅｔｃｈｉｎｇｐｒｏｃｅｓｓ）、イオン注入工程（ｉｏｎｉｍｐｌａｎｔａｔｉｏｎｐｒｏｃｅｓｓ）、及び蒸着工程（Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎｐｒｏｃｅｓｓ）等のような多様な工程を通じて形成される。

そして、各々の工程を遂行する過程で基板に付着された各種汚染物を除去するために洗浄工程が遂行される。洗浄工程は薬液（ｃｈｅｍｉｃａｌ）で基板の上に汚染物質を除去する薬液処理工程、純水（ｐｕｒｅｗａｔｅｒ）で基板上に残留する薬液を除去する洗浄工程（ｗｅｔｃｌｅａｎｉｎｇｐｒｏｃｅｓｓ）、及び乾燥流体を供給して基板表面に残留する純水を除去する乾燥工程（ｄｒｙｉｎｇｐｒｏｃｅｓｓ）を含む。

これらの中で乾燥工程は純水が残っている基板の上に窒素ガスを供給して遂行される。しかし、基板上に形成されたパターンの線幅が狭くなり、横縦比が大きくなることによって、パターンの間に純水の除去が良く行われない。最近では純水に比べて揮発性が大きくて表面張力が低いイソプロパノールアルコール（ｉｓｏｐｒｏｐｙｌａｌｃｏｈｏｌ）のような液相の有機溶剤により基板上で純水を置換し、以後に加熱された窒素ガスを供給して基板を乾燥している。

このような方法にも関わらず、基板のパターン面の乾燥が均一に行われないことによって、パターンが崩壊される問題が発生され得る。以下では乾燥工程の中で発生する基板のリーニング現象が生じる過程に対して説明する。

図１及び図２はファジーガスで基板を乾燥する過程で基板のリーニング現象が生じる過程を示す図面である。

図１を参照すれば、基板ＷのパターンＰ上に有機溶剤又は純水が残留する場合は基板Ｗの上部でファジーガスが供給されながら、基板Ｗが乾燥される。一例によれば、ファジーガス供給部材４６０は基板Ｗ上部で基板Ｗの中央領域と縁領域を移動しながら、基板Ｗの全領域にファジーガスを供給する。図示しないが、ファジーガスが供給される途中に基板Ｗが回転することもできる。このような乾燥工程が進行されても基板Ｗ上のパターンＰの間毎に乾燥速度が異なるようになり得る。

図２を参照すれば、基板ＷのパターンＰ毎に乾燥速度が変わる場合には各パターンＰの間毎に残留する処理液又は純水の量が異なるようになる。したがって、基板Ｗ上の各パターンＰの間の残流液で生成される表面張力に差が表れる。各パターンＰ毎に表面張力の差が生成されれば、各パターンＰの左右に加えられる力が異なり、したがって、パターンＰのリーニング現象が生じるようになる。

このようなリーニング現象によって、基板処理工程の効率性が低下される問題点が発生される。

韓国特許公開第１０−２０１１−０１３１７０７号公報

本発明の目的は基板の乾燥効率を向上させることができる基板洗浄装置及び方法を提供することにある。

また、本発明の目的は基板の全体領域で大体に均一な速度に乾燥されるようにして基板上のパターンのリーニング（Ｌｅａｎｉｎｇ）現象を防止できる基板洗浄装置及び方法を提供することにある。

本発明が解決しようとする課題が上述した課題に限定されることではなく、言及されなかった課題は本明細書及び添付された図面から本発明の属する技術分野で通常の知識を有する者に明確に理解できることである。

本発明は基板洗浄装置を提供する。

本発明の一実施形態による基板洗浄装置は、基板に処理液を供給して液処理する第１工程チャンバーと、前記第１工程チャンバーから前記基板を搬送する搬送ユニットと、搬送される前記基板を乾燥させる乾燥部材と、を含み、前記搬送ユニットは、ベースと、前記ベース上部に提供され、前記基板が乾燥される空間を提供するハウジングと、前記基板が支持され、洗浄チャンバーの内部へ前記基板を移動させ得る第１位置と前記ハウジングの内部の前記基板が乾燥される第２位置との間に移動できるように提供されるロボットアームと、を含み、前記乾燥部材は、前記搬送ユニットの前記ハウジングの内部に提供され、前記ハウジングの内部で前記ロボットアームの移動経路より上部に位置する。

前記ハウジングはファジーガスを前記ハウジングの内部に供給させるファジーガス供給部材及び前記ハウジングの外部へ前記ファジーガス及びフュームを排気させる排気部材をさらに包含できる。

本発明によると、基板洗浄装置及び方法の乾燥効率を向上させることができる。

本発明によると、基板が均一な速度に乾燥されてパターンのリーニング現象を防止することができる。

本発明の効果が上述した効果に限定されることではなく、言及されなかった効果は本明細書及び添付された図面から本発明が属する技術分野で通常の知識を有する者に明確に理解され得る。

ファジーガスで基板を乾燥する過程で基板のリーニング現象が生じる過程を示す図面である。ファジーガスで基板を乾燥する過程で基板のリーニング現象が生じる過程を示す図面である。基板処理装置の第１実施形態を示す平面図である。図３の第１基板洗浄装置の一実施形態を示す断面図である。図３の第２基板洗浄装置の一実施形態を示す断面図である。基板処理装置の第２実施形態を示す平面図である。図６の基板洗浄装置の一実施形態を示す断面図である。基板処理装置の第３実施形態を示す平面図である。図８の基板洗浄装置の一実施形態を示す断面図である。図３の基板処理装置を利用して基板を洗浄する方法の一実施形態を示す順序図である。

以下、本発明の実施形態を添付された図面を参照してさらに詳細に説明する。本発明の実施形態は様々な形態に変形され得り、本発明の範囲が以下の実施形態に限定されることとして解釈されてはならない。本実施形態は当業界で平均的な知識を有する者に本発明をさらに完全に説明するために提供されることである。したがって、図面での要素の形状はより明確な説明を強調するために誇張された。

図３は基板処理装置の第１実施形態を示す平面図である。

図３を参照すれば、基板処理装置１ａはインデックスモジュール１０と工程処理モジュール２０を有し、インデックスモジュール１０はロードポート１２０及び移送フレーム１４０を有する。ロードポート１２０、移送フレーム１４０、及び工程処理モジュール２０は順次的に一列に配置される。以下、ロードポート１２０、移送フレーム１４０、及び工程処理モジュール２０が配列された方向を第１方向１２と称し、上部から見る時、第１方向１２と直角となる方向を第２方向１４と称し、第１方向１２と第２方向１４とを含む平面と垂直である方向を第３方向１６と称する。

ロードポート１４０には基板が収納されたキャリヤー１８が安着される。ロードポート１２０は複数個が提供され、これらは第２方向１４に沿って一列に配置される。ロードポート１２０の個数は工程処理モジュール２０の工程効率及びフットプリント等にしたがって増加するか、或いは減少することもあり得る。キャリヤー１８には基板を地面に対して水平に配置した状態に収納するための多数のスロットが形成される。キャリヤー１８としては全面開放一体形ポッド（ＦｒｏｎｔＯｐｅｎｉｎｇＵｎｉｆｅｄＰｏｄ；ＦＯＵＰ）が使用され得る。

工程処理モジュール２０は移送チャンバー２４０、バッファユニット２２０、及び第１工程チャンバー２６０、及び第２工程チャンバー２８０を有する。移送チャンバー２４０はその横方向が第１方向１２と平行に配置される。移送チャンバー２４０の両側には各々第１工程チャンバー２６０と第２工程チャンバー２８０が配置される。移送チャンバー２４０の一側及び他側で第１工程チャンバー２６０と第２工程チャンバー２８０が移送チャンバー２４０を基準に相互間に対称になるように提供され得る。移送チャンバー２４０の一側には複数個の第１工程チャンバー２６０が提供される。第１工程チャンバー２６０の中で一部は移送チャンバー２４０の横方向に沿って配置される。また、第１工程チャンバー２６０の中で一部は互いに積層されるように配置される。即ち、移送チャンバー２４０の一側には第１工程チャンバー２６０がＡ×Ｂの配列に配置され得る。ここで、Ａは第１方向１２に沿って一列に提供された工程チャンバー２６０の数であり、Ｂは第３方向１６に沿って一列に提供された工程チャンバー２６０の数である。移送チャンバー２４０の一側に第１工程チャンバー２６０が４つ又は６つ提供される場合、第１工程チャンバー２６０は２×２又は３×２の配列に配置され得る。第１工程チャンバー２６０の個数は増加するか、或いは減少することもできる。第２工程チャンバー２８０も第１工程チャンバー２６０と同様にＭ×Ｎ（ＭとＮは各々１以上の自然数）の配列に配置され得る。ここで、Ｍ、Ｎは各々Ａ、Ｂと同一な数であり得る。上述と異なり、第１工程チャンバー２６０と第２工程チャンバー２８０は全て移送チャンバー２４０の一側のみに提供され得る。また、上述と異なり、第１工程チャンバー２６０と第２工程チャンバー２８０は各々移送チャンバー２４０の一側及び他側に単層に提供され得る。選択的に、移送チャンバー２４０の一側又は他側で第１工程チャンバー２６０と第２工程チャンバー２８０は相互間に積層されるように提供され得る。また、第１工程チャンバー２６０と第２工程チャンバー２８０は上述と異なり多様な配置に提供され得る。

バッファユニット２２０は移送フレーム１４０と移送チャンバー２４０との間に配置される。バッファユニット２２０は工程チャンバー２６０とキャリヤー１８との間に基板が搬送される前に基板が留まる空間を提供する。バッファユニット２２０はその内部に基板が置かれるスロットが提供され、スロットは相互間に第３方向１６に沿って離隔されるように複数個提供される。バッファユニット２２０は移送フレーム１４０と対向する面及び移送チャンバー２４０と対向する面が開放される。

移送フレーム１４０はロードポート１２０に安着されたキャリヤー１８とバッファユニット２２０との間に基板を搬送する。移送フレーム１４０にはインデックスレール１４２とインデックスロボット１４４が提供される。インデックスレール１４２はその横方向が第２方向１４と並べに提供される。インデックスロボット１４４はインデックスレール１４２上に設置され、インデックスレール１４２に沿って第２方向１４に直線移動される。インデックスロボット１４４はベース１４４ａ、本体１４４ｂ、及びインデックスアーム１４４ｃを有する。ベース１４４ａはインデックスレール１４２に沿って移動できるように設置される。本体１４４ｂはベース１４４ａに結合される。本体１４４ｂはベース１４４ａ上で第３方向１６に沿って移動できるように提供される。また、本体１４４ｂはベース１４４ａ上で回転できるように提供される。インデックスアーム１４４ｃは本体１４４ｂに結合され、これは本体１４４ｂに対して前進及び後退移動できるように提供される。インデックスアーム１４４ｃは複数個が提供されて各々個別駆動されるように提供される。インデックスアーム１４４ｃは第３方向１６に沿って互いに離隔された状態に積層されるように配置される。インデックスアーム１４４ｃの中で一部は工程処理モジュール２０からキャリヤー１８に基板を搬送する時、使用され、その他の一部はキャリヤー１８から工程処理モジュール２０に基板を搬送する時、使用され得る。これはインデックスロボット１４４が基板を搬入及び搬出する過程で工程処理の前の基板から発生されたパーティクルが工程処理の後の基板に付着されることを防止することができる。

移送チャンバー２４０はバッファユニット２２０と工程チャンバー２６０との間に、そして工程チャンバー２６０との間に基板を搬送する。移送チャンバー２４０にはガイドレール２４２と搬送ユニット５００が提供される。ガイドレール２４２はその横方向が第１方向１２と平行に配置される。搬送ユニット５００はガイドレール２４２上に設置され、これはガイドレール２４２上で第１方向１２に沿って直線移動される。搬送ユニット５００はベース５３０、本体５２０、及びメーンアーム５１０を有する。ベース５３０はガイドレール２４２に沿って移動できるように設置される。本体５２０はベース５３０に結合される。本体５２０はベース５３０上で第３方向１６に沿って移動できるように提供される。また、本体５２０はベース５３０上で回転できるように提供される。メーンアーム５１０は本体５２０に結合され、これは本体５２０に対して前進及び後退移動できるように提供される。メーンアーム５１０は複数個が提供されて各々個別駆動されるように提供される。メーンアーム５１０は第３方向１６に沿って互いに離隔された状態に積層されるように配置される。

工程チャンバー２６０、２８０内には基板に対して洗浄工程を遂行する基板洗浄装置３００、４００が提供される。基板洗浄装置３００、４００は遂行する洗浄工程の種類にしたがって異なる構造を有することができる。これと異なり各々の工程チャンバー内の基板洗浄装置は同一の構造を有することができる。選択的に工程チャンバー２６０、２８０は複数個のグループに区分されて、同一のグループに属する工程チャンバー２６０内の基板洗浄装置３００は互いに同一であり、互いに異なるグループに属する工程チャンバー２６０内の基板洗浄装置４００の構造は互いに異なるように提供され得る。例えば、工程チャンバー２６０、２８０が２つのグループに分けられる場合、移送チャンバー２４０の一側には第１グループの工程チャンバー２６０が提供され、移送チャンバー２４０の他側には第２グループの工程チャンバー２８０が提供され得る。選択的に移送チャンバー２４０の両側で下層には第１グループの工程チャンバー２６０が提供され、上層には第２グループの工程チャンバー２８０が提供され得る。第１グループの工程チャンバー２６０と第２グループの工程チャンバー２８０は各々使用されるケミカルの種類や、洗浄方式の種類にしたがって区分され得る。これと異なり、第１グループの工程チャンバー２６０と第２グループの工程チャンバー２８０は１つの基板Ｗに対して順次工程を遂行するように提供され得る。

以下、処理液を利用して基板を洗浄する基板洗浄装置の一例を説明する。

図４は図３の第１基板洗浄装置の一実施形態を示す断面図である。

図４を参照すれば、第１基板洗浄装置３００は容器３２０、スピンチャック３４０、乗降ユニット３６０、及び液供給部材３８０を有する。第１基板洗浄装置３００は第１工程チャンバー２６０の液処理ハウジング（図示せず）の内部に位置する。

容器３２０は基板洗浄工程が遂行される空間を提供し、その上部は開放される。容器３２０は内部回収筒３２２、中間回収筒３２４、及び外部回収筒３２６を有する。各々の回収筒３２２、３２４、３２６は工程に使用された処理液の中で互いに異なる処理液を回収する。内部回収筒３２２はスピンチャック３４０を囲む環形のリング形状に提供され、中間回収筒３２４は内部回収筒３２２を囲む環形のリング形状に提供され、外部回収筒３２６は中間回収筒３２４を囲む環形のリング形状に提供される。内部回収筒３２２の内側空間３２２ａ、内部回収筒３２２と中間回収筒３２４との間の空間３２４ａ、及び中間回収筒３２４と外部回収筒３２６との間の空間３２６ａは各々内部回収筒３２２、中間回収筒３２４、及び外部回収筒３２６へ処理液が流入される流入口として機能する。各々の回収筒３２２、３２４、３２６にはその底面の下方向と垂直に延長される回収ライン３２２ｂ、３２４ｂ、３２６ｂが連結される。各々の回収ライン３２２ｂ、３２４ｂ、３２６ｂは各々の回収筒３２２、３２４、３２６を通じて流入された処理液を排出する。排出された処理液は外部の処理液再生システム（図示せず）を通じて再使用されることができる。

スピンチャック３４０は容器３２０内に配置される。スピンチャック３４０は工程進行の中で基板Ｗを支持し、基板Ｗを回転させる。スピンチャック３４０は本体３４２、支持ピン３４４、チャッキングピン３４６、及び支持軸３４８を有する。本体３４２は上部から見る時、大体に円形に提供される上部面を有する。本体３４２の底面にはモーター３４９によって、回転可能である支持軸３４８が固定結合される。支持ピン３４４は複数個が提供される。支持ピン３４４は本体３４２の上部面の縁部に所定間隔に離隔されるように配置され、本体３４２で上部に突出される。支持ピン３４４は相互間に組合によって、全体的に環形のリング形状を有するように配置される。支持ピン３４４は本体３４２の上部面から基板Ｗが一定の距離離隔されるように基板の後面縁を支持する。チャッキングピン３４６は複数個が提供される。チャッキングピン３４６は本体３４２の中心で支持ピン３４４より遠く離れるように配置される。チャッキングピン３４６は本体３４２で上部に突出されるように提供される。チャッキングピン３４６はスピンチャック３４０が回転される時、基板Ｗが正位置で側方向に離脱されないように基板Ｗの側部を支持する。チャッキングピン３４６は本体３４２の半径方向に沿って待機位置と支持位置との間に直線移動できるように提供される。待機位置は支持位置に比べて本体３４２の中心から遠く離れた位置である。基板Ｗがスピンチャック３４０へローディング又はアンローディングの時にはチャッキングピン３４６は待機位置に位置され、基板Ｗに対して工程遂行の時にはチャッキングピン３４６は支持位置に位置される。支持位置でチャッキングピン３４６は基板Ｗの側部と接触される。スピンチャック３４０は基板を処理する様々な種類の処理液と接触されるので、耐化学性が優れた材質で提供され得る。一例によれば、スピンチャック３４０はテフロン素材から形成され得る。

乗降ユニット３６０は容器３２０を上下方向に直線移動させる。容器３２０が上下に移動されることによって、スピンチャック３４０に対する容器３２０の相対高さが変更される。乗降ユニット３６０はブラケット３６２、移動軸３６４、及び駆動器３６６を有する。ブラケット３６２は容器３２０の外壁に固定設置され、ブラケット３６２には駆動器３６６によって上下方向に移動される移動軸３６４が固定結合される。基板Ｗがスピンチャック３４０に置かれるか、或いはスピンチャック３４０から持ち上げられる時、スピンチャック３４０が容器３２０の上部に突出されるように容器３２０は下降される。また、工程が進行される時には基板Ｗへ供給された処理液の種類にしたがって、処理液が既設定された回収筒３６０へ流入されることができるように容器３２０の高さが調節する。例えば、第１処理液に基板Ｗを処理している間に基板Ｗは内部回収筒３２２の内側空間３２２ａと対応される高さに位置される。また、第２処理液、及び第３処理液に基板Ｗを処理する間に各々基板Ｗは内部回収筒３２２と中間回収筒３２４の間の空間３２４ａ、及び中間回収筒３２４と外部回収筒３２６との間の空間３２６ａに対応される高さに位置され得る。上述と異なり、乗降ユニット３６０は容器３２０の代わりにスピンチャック３４０を上下方向に移動させてもよい。

液供給部材３８０は基板洗浄工程の時、基板Ｗへ処理液を供給する。液供給部材３８０はノズル支持台３８２、ノズル３８４、支持軸３８６、及び駆動器３８８を有する。支持軸３８６は第３方向１６に沿って伸延し、支持軸３８６の下端には駆動器３８８が結合される。駆動器３８８は支持軸３８６を回転及び乗降運動する。ノズル支持台３８２は駆動器３８８と結合された支持軸３８６の終端の反対端と垂直に結合される。ノズル３８４はノズル支持台３８２の終端底面に設置される。ノズル３８４は駆動器３８８によって、工程位置と待機位置に移動される。工程位置はノズル３８４が容器３２０の垂直上部に配置された位置であり、待機位置はノズル３８４が容器３２０の垂直上部から外れた位置である。液供給部材３８０は１つ又は複数個が提供され得る。液供給部材３８０が複数個提供される場合、ケミカル、リンス液、又は有機溶剤は互いに異なる液供給部材３８０を通じて提供され得る。ケミカルはフッ酸、硝酸、硫酸又はアンモニウム等を含む蝕刻液であり、リンス液は純水であり、有機溶剤はイソプロパノールアルコール蒸気と非活性ガスの混合物であるか、或いはイソプロパノールアルコール液であり得る。

図５は図３の第２基板洗浄装置の一実施形態を示す断面図である。

一般的な基板洗浄装置は基板Ｗを回転させて基板に残留する処理液及び純水等が気化されるようにした。基板Ｗを回転させて乾燥すれば、基板Ｗ上のパターンの間毎に蒸発量に差が発生することがあり、蒸発量の差による各パターンの間に残留された処理液及び純水の量が異なる瞬間が発生する。この時、基板Ｗ上のパターンの間の各空間で表面張力が変わるようになる。これによって、基板Ｗ上パターンのリーニング現象が発生することがあった。

本発明の実施形態によれば、基板Ｗを均一に加熱して乾燥させることによって、基板Ｗ上の蒸発量を一定に維持することができる。蒸発量が一定に維持されれば、基板Ｗ上各パターンの間の表面張力が一定するようになる。これによって、基板Ｗ上パターンのリーニング現象を防止し、基板洗浄効率の向上を図ることができる。以下では基板Ｗを均一に加熱して乾燥させる基板処理装置及び方法に対して説明する。

第２基板洗浄装置４００は乾燥ハウジング４１０、基板支持部材４３０、ヒーター４４０、ファジーガス供給部材４６０、及び排気部材４７０を含む。第２基板洗浄装置４００は第２工程チャンバー２８０の内部に位置する。第２基板洗浄装置４００は第２工程チャンバー２８０の内部に搬送された基板Ｗを加熱乾燥させる。

乾燥ハウジング４１０は第２基板洗浄装置４００が基板Ｗを乾燥させる空間を提供する。乾燥ハウジング４１０は上部ハウジング４１１と下部ハウジング４１２で構成される。上部ハウジング４１１が上昇して乾燥ハウジング４１０が開くと、乾燥ハウジング４１０の内部に基板Ｗが搬送される。基板Ｗが乾燥ハウジング４１０の内部に移動されると、上部ハウジング４１１が下降して乾燥ハウジング４１０が閉められる。これと異なり、下部ハウジング４１２が下降して乾燥ハウジング４１０が開かれ、下部ハウジング４１２が上昇して乾燥ハウジング４１０が閉めまられることもある。

基板支持部材４３０は乾燥ハウジング４１０の内部に位置し、乾燥ハウジング４１０の内部に搬送された基板Ｗが支持される。基板支持部材４３０の上面は基板Ｗの下面と接触されるように提供され得る。したがって、基板支持部材４３０の断面積は基板Ｗの断面積より大きく提供され得る。基板支持部材４３０の上面は基板Ｗを加熱する時、基板支持部材４３０が損傷されないように耐熱性が優れた材質で提供され得る。一例によれば、基板支持部材４３０の上面は耐熱性が優れたスチール素材で提供され得る。

基板支持部材４３０は回転部材４５０を含む。回転部材４５０は駆動軸４５１及びモーター４５２で構成される。駆動軸４５１は基板支持部材４３０の下面と接触されてモーター４５２で発生された回転力を基板支持部材４３０へ伝達する。図示しないが、基板支持部材４３０はチャッキングピン（図示せず）を包含することができる。チャッキングピン（図示せず）は回転する基板Ｗを固定する役割を果たす。これと異なり、回転部材４５０は提供されないこともあり得る。

ヒーター４４０は基板支持部材４３０に提供されて基板Ｗを加熱する。一例によれば、ヒーター４４０はコイル形態に基板支持部材４３０の内部に提供される熱線を包含することができる。ヒーター４４０が基板支持部材４３０を加熱すれば、基板支持部材４３０に接触された基板Ｗの下面が伝導加熱されながら、基板Ｗが乾燥される。基板Ｗは均一な間隔に提供されたヒーター４４０によって、加熱されるので、基板Ｗのすべての領域が均一な温度に加熱される。他の例によれば、基板Ｗが加熱されつつ、同時に回転されることもあり得る。これと異なり、ヒーター（図示せず）がランプで提供されて乾燥ハウジング４１０の上部に提供され得る。このような場合にはランプが基板Ｗの上面を加熱して基板が乾燥され得る。

ファジーガス供給部材４６０は乾燥ハウジング４１０の内部へファジーガスを供給する。ファジーガス供給部材４６０は流入ポート４６１、供給ライン４６２、及び格納タンク４６３を含む。ファジーガス供給部材４６０は乾燥ハウジング４１０の上面に連結され得る。格納タンク４６３に格納されたファジーガスは供給ライン４６２を通じて乾燥ハウジング４１０の内部へ流入される。ファジーガスとしては窒素ガスのような不活性ガスが使用され得る。ファジーガスは乾燥ハウジング４１０の内部で乾燥ハウジング４１０が開閉される時、乾燥ハウジング４１０の内部へ流入された外部気体、気化された処理液及びフューム（ｆｕｍｅ）等を排気する。

排気部材４７０は乾燥ハウジング４１０の内部の流体を外部へ排気させる。排気部材４７０は排気ポート４７１及び排気ライン４７２を含む。一例によれば、排気部材４７０は乾燥ハウジング４１０の底面に連結されて提供され得る。

以下では、基板処理装置の第２実施形態に対して説明する。

図６は基板処理装置の第２実施形態を示す平面図である。

図６を参照すれば、基板処理装置１ｂはインデックスモジュール１０と工程処理モジュール２０を有し、インデックスモジュール１０はロードポート１２０及び移送フレーム１４０を有する。ロードポート１２０、移送フレーム１４０、及び工程処理モジュール２０は順番に一列に配置される。また、工程処理モジュール２０は移送チャンバー２４０、バッファユニット２２０、及び工程チャンバー２６０を有し、移送チャンバー２４０にはガイドレール２４２と搬送ユニット５０００が提供される。以下、ロードポート１２０、移送フレーム１４０、及び工程処理モジュール２０が配列された方向を第１方向１２と称し、上部から見る時、第１方向１２と直角となる方向を第２方向１４と称し、第１方向１２と第２方向１４を含む平面と垂直である方向を第３方向１６と称する。

基板処理装置１ｂは工程チャンバー２６０を複数個具備し、工程チャンバー２６０の内部の基板洗浄装置３００は全て同様に提供され得る。また、搬送ユニット５０００の形状が図１の搬送ユニット５０００と異なり、搬送ユニット５０００の内部で基板Ｗを加熱乾燥することができるように提供される。それ以外には図１の基板処理装置１ａと同一類似な構成と機能を有することができる。以下では図１の基板処理装置１ａの第１実施形態との差異点を中心に基板処理装置１ｂの第２実施形態に対して説明する。

図７は図６の基板洗浄装置の一実施形態を示す断面図である。本実施形態によれば、基板Ｗは工程チャンバー２６０の内部ではない搬送ユニット５０００の内部で加熱乾燥される。

図６及び図７を参照すれば、搬送ユニット５０００はロボットアーム５１００、ハウジング５２００、及びベース５３００を含む。

ベース５３００はガイドレール２４２上に設置され、第１方向１２に直線移動される。ベース５３００の上面には回転軸５３１０が設置される。回転軸５３１０はハウジング５２００に連結されてハウジング５２００が回転されながら、工程チャンバー２６０の内部へロボットアーム５１００が移動できるように提供される。

ハウジング５２００はベース５３００の上部に位置し、回転軸５３１０によって、ベース５３００から離隔されて提供される。ハウジング５２００の内部に基板Ｗが加熱乾燥される空間を提供する。ハウジング５２００はロボットアーム５１００が位置する面が開放されて提供される。これと異なり、ロボットアーム５１００が位置する面が開閉式にも提供され得る。ハウジング５２００の上面にはヒーター５２１０が提供され得る。ヒーター５２１０はロボットアーム５１００と共にハウジング５２００の内部へ移動された基板Ｗを加熱する。一例によれば、ヒーター５２１０はハウジング５２００の内部でロボットアーム５１００の移動経路より上部に位置することができる。この時、ヒーター５２１０はランプで提供されてハウジング５２００の上面で基板Ｗに接触されず、基板Ｗを加熱させ得る。これと異なり、ヒーター５２１０はハウジング５２００の内部でロボットアーム５１００の移動経路より下部に位置することもできる。図示しないが、ハウジング５２００は複数個が提供されて相互間に積層されるように位置することもできる。

ロボットアーム５１００は搬送される基板Ｗを支持する。一例によれば、支持部５１１０、レール５１２０、及び本体５１３０を包含することができる。支持部５１１０は搬送される基板Ｗを支持する。図示しないが、支持部５１１０は搬送された基板Ｗを固定することができる固定部材（図示せず）を包含することもあり得る。レール５１２０はハウジング５２００の内部底面に位置する。本体５１３０にはレール５１２０の上部に位置し、レール５１２０に沿ってハウジング５２００の内部を移動することができる。本体５１３０は支持部５１１０が連結される。支持部５１１０は本体５１３０がレールに沿って動きながら、ハウジング５２００の内部と外部へ移動され得る。したがって、ロボットアーム５１００は基板Ｗを工程チャンバー２６０から外部へ移動するか、或いは基板Ｗを工程チャンバー２６０の内部へ移動させ得る。また、ロボットアーム５１００は基板Ｗをハウジング５２００の内部へ移動させる。図示しないが、ロボットアーム５１００は支持部５１１０の長さが伸縮可能するようにも提供され得る。

基板処理装置１ｂは基板Ｗが搬送ユニット５０００で加熱乾燥されるので、工程チャンバー２６０の内部では加熱乾燥工程が行われない。これと異なり、工程チャンバー２６０の内部でも搬送ユニット５０００と別に加熱乾燥工程が行われることもあり得る。

図８は基板処理装置の第３実施形態を示す平面図である。

図８を参照すれば、基板処理装置１ｃはインデックスモジュール１０と工程処理モジュール２０を有し、インデックスモジュール１０はロードポート１２０及び移送フレーム１４０を有する。ロードポート１２０、移送フレーム１４０、及び工程処理モジュール２０は順番に一列に配置される。また、工程処理モジュール２０は移送チャンバー２４０、バッファユニット２２０、及び工程チャンバー２６０を有し、移送チャンバー２４０にはガイドレール２４２と搬送ユニット５００が提供される。以下、ロードポート１２０、移送フレーム１４０、及び工程処理モジュール２０が配列された方向を第１方向１２と称し、上部から見る時、第１方向１２と直角となる方向を第２方向１４と称し、第１方向１２と第２方向１４を含む平面と垂直である方向を第３方向１６と称する。

基板処理装置１ｃは工程チャンバー２６０が複数個提供され、工程チャンバー２６０の内部の基板洗浄装置３００は全て同様に提供され得る。一例によれば、各工程チャンバー２６０の内部の基板洗浄装置３００で基板Ｗが加熱乾燥される。それ以外には図１の基板処理装置１ａと同一類似な構成と機能を有する。以下では図１の基板処理装置１ａとの差異点を中心に基板処理装置１ｃに対して説明する。

図９は図８の基板洗浄装置の一実施形態を示す断面図である。図９の基板洗浄装置３０００は工程チャンバー２６０の内部で基板Ｗを加熱乾燥できる構造を有する。それ以外には図２の第１基板洗浄装置３００と同一類似な構成と機能を有する。以下では図２の第１基板洗浄装置３００の差異点を中心に基板洗浄装置３０００に対して説明する。

図８と図９を参照すれば、基板洗浄装置３０００はハウジング３１００、容器３２００、スピンチャック３４００、乗降ユニット３６００、液供給部材３８００、ヒーター３９００、ファジーガス供給部材３５００、及び排気部材３７００を含む。基板洗浄装置３０００のハウジング３１００、容器３２００、スピンチャック３４００、乗降ユニット３６００、及び液供給部材３８００は図３の第１基板洗浄装置３００と類似な構造及び機能で提供され得る。

ヒーター３９００はスピンチャック３４００の内部に位置されて基板Ｗを加熱する。一例によれば、ヒーター３９００はコイル形態にスピンチャック３４００の内部に均一な間隔に提供され得る。ヒーター３９００がスピンチャック３４００を加熱すれば、スピンチャック３４００に接触された基板Ｗの下面が伝導加熱されながら、基板Ｗが乾燥される。他の例によれば、基板Ｗが加熱されつつ、同時に回転されることもあり得る。これと異なりに、ヒーター（図示せず）がランプで提供されてハウジング３１００の上部にも提供され得る。このような場合にはランプが基板Ｗの上面を加熱して基板が乾燥され得る。

ファジーガス供給部材３５００はハウジング３１００の内部へファジーガスを供給する。ファジーガス供給部材３５００は流入ポート３５１０、供給ライン３５２０、及び格納タンク３５３０を含む。一例によれば、ファジーガス供給部材３５００は上部ハウジング３１１０へ提供され得る。ファジーガスは不活性ガスとして一例によれば、窒素ガスが提供され得る。

排気部材３７００はハウジング３１００の内部の流体を外部へ排気させる。排気部材３７００は排気ポート３７１０及び排気ライン３７２０を含む。一例によれば、排気部材３７００は下部ハウジング３１２０の底面に連結されて提供され得る。

上述した基板処理装置の実施形態は互いに組み合わされて利用され得る。

以下では本発明による基板処理方法に関して本発明による基板処理装置を利用して説明する。

基板処理方法を説明することにあたって、本発明による基板処理装置を利用することは説明を容易にするためのことに過ぎないので、基板処理方法が本発明による基板処理装置によって限定されることではない。

したがって、本発明による基板処理方法は本発明による基板処理装置以外にもこれと同一又は類似な機能を遂行する他の基板処理装置を利用して遂行できる。

図１０は図３の基板処理装置を利用して基板を洗浄する方法の一実施形態を示す順序図である。

図１０を参照すれば、基板洗浄方法は液処理段階（Ｓ１００）、基板搬送段階（Ｓ２００）、及び乾燥段階（Ｓ３００）を含む。

液処理段階（Ｓ１００）は第１工程チャンバーで基板へ処理液を供給することによって遂行される。供給される処理液はイソプロパノールアルコールが提供され得る。基板搬送段階（Ｓ２００）は第１工程チャンバーで液処理された基板が第２工程チャンバーへ搬送される。乾燥段階（Ｓ３００）は基板を加熱する段階（Ｓ３１０）、基板を回転する段階（Ｓ３２０）、及び第２工程チャンバーの内部を排気する段階（Ｓ３３０）を含む。以下では基板を乾燥する段階（Ｓ３００）に対して詳細に説明する。

本発明の一実施形態によれば、基板を乾燥する段階（Ｓ３００）は基板Ｗを均一に乾燥するために基板Ｗが加熱される（Ｓ３１０）。一例によれば、基板Ｗはヒーターによって、基板Ｗの下面が加熱できる。これと異なり、基板Ｗの上部でランプによって、基板Ｗの上面が加熱されることもあり得る。一例によれば、基板Ｗが加熱される段階は第２工程チャンバー２８０の内部で進行される。他の例によれば、基板Ｗが第１工程チャンバー２６０や送ユニット５００で加熱されることもあり得る。基板Ｗが均一に加熱されれば、基板Ｗ上に残留する処理液等が均一に乾燥され得る。基板Ｗ上に残留する処理液等が均一に乾燥されることによって、基板Ｗのパターン上に残留する処理液等の表面張力は、各パターン間において均一に維持され得る。これによって、基板Ｗのリーニング現象を防止することができる。選択的に、加熱による乾燥段階（Ｓ３１０）は液処理段階（Ｓ１００）の以後に他の処理流体の供給による乾燥段階無しで直ちに遂行されることもできる。

基板を乾燥する段階（Ｓ３００）は基板Ｗを回転させる段階（Ｓ３２０）を含む。一例によれば、基板Ｗを回転させる段階（Ｓ３２０）は基板Ｗを加熱する段階（Ｓ３１０）と同時に行うことができる。基板Ｗを加熱すると共に基板Ｗを回転させることによって、基板洗浄の効率の向上を図ることができる。選択的に、基板の加熱段階（Ｓ３１０）より基板を回転する段階（Ｓ３２０）が先ず遂行されてもよいる。

基板を乾燥する段階（Ｓ３００）は第２工程チャンバーの内部を排気する段階（Ｓ３３０）を含む。第２工程チャンバー２８０の内部にファジーガスが供給されファジーガスが外部気体、気化された処理液及びフューム等と共に第２工程チャンバー２８０の外部へ排気される。一例によれば、排気段階は基板Ｗが第２工程チャンバーに搬送される段階（Ｓ２００）から開始され得る。基板Ｗが第２工程チャンバーに搬送されながら、第２工程チャンバーへ外部気体が流入されれば、乾燥工程進行の中で第２工程チャンバーの内部の高温によって爆発等の恐れがある。したがって、これを防止するために基板Ｗが第２工程チャンバーへ搬送されてから排気段階が開始されることができる。一例によれば、ファジーガスは非活性気体として窒素ガスで提供され得る。これと異なり、基板を乾燥する段階（Ｓ３００）が第１工程チャンバーの内部で進行されれば、第１工程チャンバーを排気させることもあり得る。

以上の詳細な説明は本発明を例示するものに過ぎない。また、前述した内容は本発明の望ましい実施形態を示して説明するものであり、本発明は多様な他の組合、変更及び環境で使用することができる。即ち、本明細書に開示された発明の概念の範囲、前述した開示内容と均等な範囲及び／又は当業界の技術又は知識の範囲内で変更又は修正が可能である。前述した実施形態は本発明の技術的思想を具現するための最善の状態を説明することであり、本発明の具体的な適用分野及び用途で要求される多様な変更も可能である。したがって、以上の発明の詳細な説明は開示された実施状態に本発明を制限しようとすることでない。また、添付された請求の範囲は他の実施状態も含むこととして解釈されなければならない。

１０インデックスモジュール、
２０工程処理モジュール、
２４０移送チャンバー、
２６０第１工程チャンバー、
２８０第２工程チャンバー、
３００第１基板洗浄、
３２０容器、
３４０スピンチャック、
３６０乗降ユニット、
３８０液供給部材、
４００第２基板洗浄装置、
４１０乾燥ハウジング、
４３０基板支持部材、
４４０ヒーター、
４６０ファジーガス供給部材、
４７０排気部材、
５００搬送ユニット。

Claims

基板に処理液を供給して液処理する第１工程チャンバーと、
前記第１工程チャンバーから前記基板を搬送する搬送ユニットと、
搬送される前記基板を乾燥させる乾燥部材と、を含み、
前記搬送ユニットは、
ベースと、
前記ベース上部に提供され、前記基板が乾燥される空間を提供するハウジングと、
前記基板が支持され、洗浄チャンバーの内部へ前記基板を移動させ得る第１位置と前記ハウジングの内部の前記基板が乾燥される第２位置との間に移動できるように提供されるロボットアームと、を含み、
前記乾燥部材は、前記搬送ユニットの前記ハウジングの内部に提供され、前記ハウジングの内部で前記ロボットアームの移動経路より上部に位置する基板洗浄装置。
前記ハウジングは、
ファジーガスを前記ハウジングの内部へ供給させるファジーガス供給部材と、
前記ハウジングの外部へ前記ファジーガス及びフュームを排気させる排気部材と、をさらに含む請求項１に記載の基板洗浄装置。