KR100777658B1 - Apparatus and method for treating substrate - Google Patents

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Abstract

A substrate treating apparatus and a method for treating a substrate are provided to minimize generation of process errors from a part of a wafer and to suppress excessive rotation of a supporting member. A plate(10) has a rotatable structure and supports a substrate. A processing liquid supply unit(50) supplies a processing liquid onto the substrate loaded on the plate. A plurality of supporting members(20) are installed on an upper surface of the plate. The supporting members come in contact with a lateral part of the substrate in order to prevent ejection of the substrate from the plate. A plurality of driven shafts(30) are connected to lower parts of the supporting members. A driving member(40) is formed to rotate the driven shafts. A control unit(60) controls the driving member in order to rotate the supporting members while the processing liquid is supplied onto the substrate.

Description

기판처리장치 및 기판을 처리하는 방법{Apparatus and method for treating substrate}Substrate treatment apparatus and method for treating substrate {Apparatus and method for treating substrate}

도 1은 본 발명에 따른 스핀헤드를 나타내는 평면도이다.1 is a plan view showing a spin head according to the present invention.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 지지부재를 나타내는 정면도이다.2 is a front view showing a supporting member according to an embodiment of the present invention.

도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 지지부재를 나타내는 정면도이다.3 is a front view showing a supporting member according to another embodiment of the present invention.

도 4a 및 도 4b는 도 3의 'A'를 확대한 도면이다.4A and 4B are enlarged views of 'A' of FIG. 3.

도 5는 도 1의 Ⅰ-Ⅰ를 따라 구성한 단면도이다.5 is a cross-sectional view taken along the line II of FIG. 1.

도 6은 본 발명에 따른 구동기어와 종동기어의 관계를 나타내는 도면이다.6 is a view showing a relationship between a drive gear and a driven gear according to the present invention.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ><Description of Symbols for Main Parts of Drawings>

1 : 스핀헤드 10 : 플레이트1: spin head 10: plate

20 : 지지부재 22 : 몸체20: support member 22: body

23 : 장착홈 24 : 가이드팁23: mounting groove 24: guide tip

25 : 탄성부재 26a, 26b : 미끄럼부25: elastic member 26a, 26b: sliding portion

27 : 하단부 30 : 종동축27: lower portion 30: driven shaft

40 : 구동부재 42 : 구동축40: drive member 42: drive shaft

44 : 구동기어 46 : 종동기어44: drive gear 46: driven gear

50 : 처리액 공급유닛50: treatment liquid supply unit

본 발명은 기판을 처리하는 장치 및 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 공정시 스핀헤드에 의하여 지지되는 웨이퍼의 일부분에서 발생하는 공정불량을 최소화할 수 있는 기판을 처리하는 장치 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to an apparatus and method for processing a substrate, and more particularly, to an apparatus and method for processing a substrate capable of minimizing a process defect occurring in a portion of a wafer supported by a spin head during processing.

반도체 제조 공정은 다양한 공정들을 통하여 반도체 기판(semiconductor substrate), 유리 기판(glass substrate) 또는 액정 패널(liquid crystal panel) 등과 같은 기판(substrate) 상에 원하는 패턴을 형성한다. 현재, 에칭 공정, 세정 공정에서는 웨이퍼를 회전(스피닝; spinning)시켜서 웨이퍼 상의 잔유물 또는 박막 등을 제거하는 공정이 수행된다. 이때, 스피닝 동작(spinning operation)은 웨이퍼와 같은 기판을 수천 RPM까지 회전시키면서 순수(deionized water) 또는 식각액 또는 세정액을 공급하면서 진행된다. 물론, 이와 같은 기판을 스피닝하면서 수행되는 공정은 세정공정 뿐만 아니라 포토레지스 공정 등 다른 종류의 반도체 제조 공정에서도 다양하게 사용되고 있다.The semiconductor manufacturing process forms a desired pattern on a substrate such as a semiconductor substrate, a glass substrate, or a liquid crystal panel through various processes. At present, in the etching process and the cleaning process, a process of removing residues or thin films on the wafer by spinning the wafer is performed. At this time, a spinning operation is performed while supplying deionized water or etching liquid or cleaning liquid while rotating a substrate such as a wafer to several thousand RPM. Of course, the process performed while spinning the substrate is used in various kinds of semiconductor manufacturing processes such as photoresist process as well as the cleaning process.

일반적으로, 스핀헤드는 웨이퍼의 뒷면을 진공으로 흡착시켜서 고정하는 방법과 지지부재를 사용하여 웨이퍼의 측면으로부터 웨이퍼의 가장자리(edge)를 기계적으로 고정하는 방법이 주로 사용된다.In general, the spin head is mainly used to fix the back side of the wafer by vacuum adsorption and to mechanically fix the edge of the wafer from the side of the wafer by using a support member.

지지부재를 사용하여 웨이퍼의 측면으로부터 웨이퍼의 측부를 기계적으로 고정하는 방법은 지지부재가 한번 웨이퍼를 지지하면 공정이 끝날 때까지 계속적으로 동일한 위치에서 동일한 부분과 접촉하면서 지지하게 된다. 이때, 약액이 지지부재와 웨이퍼 사이의 접촉면 및 그 부근에 일부가 잔류하여 그 공정 후에도 남아있게 된다. 이렇게 잔류한 약액은 경화되거나 찌꺼기 형태로 남아 있게 되고, 다음 공정시 웨이퍼를 오염시키거나 또는 주변 장치를 오염시키는 오염원이 된다.In the method of mechanically fixing the side of the wafer from the side of the wafer by using the support member, once the support member supports the wafer, it is supported while continuously contacting the same portion at the same position until the end of the process. At this time, some of the chemical liquid remains on and in the vicinity of the contact surface between the support member and the wafer and remains even after the process. The remaining chemical liquid remains hardened or left in the form of dregs and becomes a source of contamination that contaminates the wafer or contaminates the peripheral device during the next process.

본 발명의 목적은 지지부재에 의하여 지지되는 웨이퍼의 일부분에서 발생하는 공정불량을 최소화할 수 있는 기판처리장치 및 방법을 제공하는 데 있다.It is an object of the present invention to provide a substrate processing apparatus and method capable of minimizing a process defect occurring in a portion of a wafer supported by a support member.

본 발명에 의하면, 기판처리장치는 회전가능하며 기판을 지지하는 플레이트와, 상기 플레이트 상에 놓여진 상기 기판에 대하여 처리액을 공급하는 처리액 공급부재와, 상기 플레이트의 상부면에 설치되며 상기 플레이트에 놓여진 상기 기판이 회전에 의하여 상기 플레이트로부터 이탈되는 것을 방지하기 위하여 상기 기판의 측부와 접하는 지지부재들과, 상기 지지부재의 하부에 각각 연결되는 종동축들과, 상기 종동축들을 회전시키는 구동부재와, 상기 플레이트에 놓여진 상기 기판에 처리액이 공급되는 동안 상기 지지부재들이 각각 회전되도록 상기 구동부재를 제어하는 제어기를 포함한다.According to the present invention, a substrate processing apparatus includes a plate rotatable and supporting a substrate, a processing liquid supply member supplying a processing liquid to the substrate placed on the plate, and installed on an upper surface of the plate. Support members in contact with the side of the substrate, driven shafts respectively connected to the lower portion of the support member, and a driving member for rotating the driven shafts to prevent the placed substrate from being separated from the plate by rotation; And a controller for controlling the driving member to rotate the support members while the processing liquid is supplied to the substrate placed on the plate.

상기 구동부재는 구동축과, 상기 구동축에 설치되는 구동기어와, 상기 종동축에 연결되며 상기 구동기어의 둘레에 상기 구동기어와 연동되도록 배치되는 종동기어들을 포함할 수 있다.The drive member may include a drive shaft, a drive gear installed on the drive shaft, and driven gears connected to the driven shaft and arranged to interlock with the drive gears around the drive gear.

상기 지지부재는 로딩된 상기 기판의 측부를 지지하는 측면을 가지는 몸체 와, 로딩된 상기 기판이 상기 측면으로부터 이탈되는 것을 방지하는 이탈방지부를 포함할 수 있다.The support member may include a body having a side for supporting a side of the loaded substrate, and a departure preventing portion for preventing the loaded substrate from being separated from the side.

상기 이탈방지부는 탄성부재에 의하여 상기 몸체의 외측으로 돌출되며 상기 기판의 로딩/언로딩시 상기 탄성부재에 의하여 상기 몸체의 내부로 삽입가능한 복수의 가이드팁을 포함할 수 있다.The release preventing part may include a plurality of guide tips protruding outward from the body by the elastic member and inserted into the body by the elastic member when the substrate is loaded / unloaded.

본 발명에 의하면, 기판을 처리하는 방법은 플레이트 상에 기판을 로딩하며, 상기 기판이 상기 플레이트로부터 이탈되는 것을 방지하기 위하여 상기 플레이트 상에 제공된 지지부재들에 의하여 상기 기판의 측부를 지지하고, 상기 기판을 회전시키면서 상기 기판 상으로 처리액을 공급하여 공정을 수행하되, 상기 기판과 상기 지지부재들이 각각 접하는 부분에서 공정불량이 발생하지 않도록 상기 지지부재들이 각각의 회전축을 중심으로 회전하는 것을 특징으로 한다.According to the present invention, a method of processing a substrate loads a substrate on a plate, supports the side of the substrate by supporting members provided on the plate to prevent the substrate from being separated from the plate, and The process is performed by supplying a treatment liquid onto the substrate while rotating the substrate, wherein the support members rotate about each axis of rotation so that a process defect does not occur in a portion where the substrate and the support members contact each other. do.

상기 지지부재의 단위시간당 회전수는 상기 플레이트의 단위시간당 회전수에 비하여 적을 수 있다.The rotation speed per unit time of the support member may be less than the rotation speed per unit time of the plate.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도 1 내지 도 6을 참조하여 더욱 상세히 설명한다. 본 발명의 실시예는 여러 가지 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 설명하는 실시예에 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 실시예는 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 상세하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 따라서 도면에 나타난 각 요소의 형상은 보다 분명한 설명을 강조하기 위하여 과장될 수 있다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in more detail with reference to FIGS. 1 to 6. Embodiment of the present invention may be modified in various forms, the scope of the present invention should not be construed as limited to the embodiments described below. This embodiment is provided to explain in detail the present invention to those skilled in the art. Accordingly, the shape of each element shown in the drawings may be exaggerated to emphasize a more clear description.

이하에서는 기판의 일례로 웨이퍼(W)를 들어 설명하나, 본 발명은 이에 한정 되지 않는다.Hereinafter, the wafer W will be described as an example of the substrate, but the present invention is not limited thereto.

도 1은 본 발명에 따른 스핀헤드(1)를 나타내는 평면도이다. 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 지지부재(20)를 나타내는 정면도이며, 도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 지지부재(20)를 나타내는 정면도이다. 도 4a 및 도 4b는 도 3의 'A'를 확대한 도면이며, 도 5는 도 1의 Ⅰ-Ⅰ를 따라 구성한 단면도이다.1 is a plan view showing a spin head 1 according to the present invention. 2 is a front view showing a support member 20 according to an embodiment of the present invention, Figure 3 is a front view showing a support member 20 according to another embodiment of the present invention. 4A and 4B are enlarged views of 'A' of FIG. 3, and FIG. 5 is a cross-sectional view taken along the line II of FIG. 1.

기판처리장치는 플레이트(10) 및 지지부재(20)를 포함하는 스핀헤드(1)와, 구동부재(40)를 포함한다.The substrate treating apparatus includes a spin head 1 including a plate 10 and a supporting member 20, and a driving member 40.

플레이트(10)는 웨이퍼(W)에 대응되는 원판 형상을 가지며, 공정시 웨이퍼(W)의 하부에 웨이퍼(W)와 나란하게 배치된다. 플레이트(10)의 상부에는 복수의 관통홀(14)들이 형성되며, 후술하는 지지부재(20)는 관통홀(14)에 대응되도록 설치된다.The plate 10 has a disc shape corresponding to the wafer W, and is disposed in parallel with the wafer W at the bottom of the wafer W during the process. A plurality of through holes 14 are formed in the upper portion of the plate 10, and the supporting member 20 to be described later is installed to correspond to the through holes 14.

도 5에 도시한 바와 같이, 플레이트(10)의 하부에는 플레이트(10)를 회전시키는 회전축(12)이 연결되며, 회전축(12)은 제1 구동부(13)에 의하여 구동된다. 이는 공정시 웨이퍼(W)를 회전시키기 위한 것으로, 제1 구동부(13)에 의하여 회전축(12)이 회전하면, 회전축(12)에 연결되어 있는 플레이트(10)가 함께 회전하며, 플레이트(10) 상에 로딩된 웨이퍼(W)도 함께 회전한다.As shown in FIG. 5, a rotating shaft 12 for rotating the plate 10 is connected to the lower portion of the plate 10, and the rotating shaft 12 is driven by the first driving unit 13. This is to rotate the wafer W during the process. When the rotating shaft 12 is rotated by the first driver 13, the plate 10 connected to the rotating shaft 12 rotates together, and the plate 10 is rotated. The wafer W loaded on the surface also rotates.

상술한 바와 같이, 지지부재(20)들은 플레이트(10)에 형성된 관통홀(14)에 대응되도록 각각 설치되며, 플레이트(10) 상에 로딩된 웨이퍼(W)를 함께 지지한다. 본 실시예에서는 네 개의 관통홀(14)이 제공되며, 네 개의 관통홀(14)에 대응되는 네 개의 지지부재(20)들이 제공된다. 그러나, 이와 달리 웨이퍼(W)를 더욱 안정적 으로 지지하기 위해서 많은 수의 지지부재(20)가 제공될 수도 있으며, 적은 수의 지지부재(20)가 제공될 수도 있다. 다만, 회전하는 플레이트(10)로부터 웨이퍼(W)가 이탈하는 것을 방지하기 위해서, 지지부재(20) 사이의 각도는 플레이트(10)의 회전중심을 기준으로 180°보다 작은 것이 바람직하다.As described above, the support members 20 are respectively installed to correspond to the through holes 14 formed in the plate 10, and support the wafers W loaded on the plate 10 together. In the present embodiment, four through holes 14 are provided, and four support members 20 corresponding to four through holes 14 are provided. However, unlike this, a large number of supporting members 20 may be provided to support the wafer W more stably, and a smaller number of supporting members 20 may be provided. However, in order to prevent the wafer W from being separated from the rotating plate 10, the angle between the supporting members 20 is preferably smaller than 180 ° based on the rotation center of the plate 10.

도 2에 도시한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 지지부재(20)는 몸체(22) 및 몸체의 상부에 제공되는 미끄럼부(26), 그리고 몸체(22)의 하부에 위치하는 하단부(27)를 포함한다.As shown in Figure 2, the support member 20 according to an embodiment of the present invention is the body 22 and the sliding portion 26 provided on the upper portion of the body, and the lower portion located in the lower portion of the body 22 And (27).

몸체(22)는 원통 형상이며, 몸체(22)의 측면은 웨이퍼(W)의 측부를 지지한다. 상술한 바와 같이 웨이퍼(W)는 복수의 지지부재(20)들에 의하여 지지되며, 웨이퍼(W)의 측부는 각 지지부재(20)의 몸체(22) 측면에 접하여 지지된다.The body 22 is cylindrical in shape, and the side of the body 22 supports the side of the wafer W. As shown in FIG. As described above, the wafer W is supported by the plurality of support members 20, and the side of the wafer W is supported in contact with the side surface of the body 22 of each support member 20.

몸체(22)의 측면에 의하여 지지되는 웨이퍼(W)를 중심으로, 하부에는 하단부(27)가 설치된다. 도 2에 도시한 바와 같이, 하단부(27)는 몸체(22)의 하부로 갈수록 단면적이 점차적으로 증가하는 원뿔대의 형상을 가지며, 몸체(22)의 측면에 의하여 지지된 웨이퍼(W)를 플레이트(10)로부터 이격시킨다.The lower end part 27 is installed in the lower part about the wafer W supported by the side surface of the body 22. As shown in FIG. 2, the lower end 27 has a shape of a truncated cone having a cross-sectional area that gradually increases toward the lower portion of the body 22, and includes a plate (W) supported by the side of the body 22. 10).

몸체(22)의 측면에 의하여 지지되는 웨이퍼(W)를 중심으로, 상부에는 미끄럼부(26)가 제공된다. 미끄럼부(26)는 웨이퍼(W)가 플레이트(10)의 상부에 로딩될 때, 웨이퍼(W)의 측부가 미끄러져 플레이트(10) 상부에 로딩될 수 있도록 도와준다.Sliding part 26 is provided on the upper side about the wafer W supported by the side of the body 22. The sliding part 26 helps the side of the wafer W to be loaded on the plate 10 when the wafer W is loaded on the plate 10.

도 3에 도시한 바와 같이, 본 발명의 다른 실시예에 따른 지지부재(20)는 상부에 가이드팁(24)이 설치된다. 몸체(22)의 측면에 의하여 지지되는 웨이퍼(W)가 플레이트(10)의 회전에 의하여 기설정된 몸체(22)의 측면으로부터 플레이트(10)의 상부로 이탈하는 것을 방지하기 위하여 가이드팁(24)이 설치된다.As shown in Figure 3, the support member 20 according to another embodiment of the present invention is provided with a guide tip 24 at the top. Guide tip 24 to prevent the wafer (W) supported by the side of the body 22 is separated from the side of the predetermined body 22 by the rotation of the plate 10 to the upper portion of the plate 10 This is installed.

각각의 몸체(22) 측면의 상부에는 복수의 장착홈(23)들이 형성되며, 복수의 장착홈(23)들은 몸체(22)의 측면을 따라 형성된다. 장착홈(23)은 가이드팁(24)이 실장되는 장소를 제공한다. 장착홈(23)의 입구에는 장착홈(23)에 실장된 가이드팁(24)이 장착홈(23)으로부터 이탈하는 것을 방지하기 위한 돌출부(22a)가 형성된다. 돌출부(22a)는 장착홈(23) 입구의 상하에 대칭으로 형성되며, 돌출부(22a)는 후술하는 스토퍼(24a)와 대응되어 가이드팁(24)이 장착홈(23)으로부터 이탈하는 것을 방지한다.A plurality of mounting grooves 23 are formed on the upper side of each body 22, and the plurality of mounting grooves 23 are formed along the side of the body 22. The mounting groove 23 provides a place where the guide tip 24 is mounted. At the inlet of the mounting groove 23, a protrusion 22a is formed to prevent the guide tip 24 mounted in the mounting groove 23 from being separated from the mounting groove 23. The protrusion 22a is formed symmetrically above and below the inlet of the mounting groove 23, and the protrusion 22a corresponds to the stopper 24a described later to prevent the guide tip 24 from being separated from the mounting groove 23. .

가이드팁(24)은 장착홈(23)에 실장되며, 몸체(22)의 측면에 의하여 지지되는 웨이퍼(W)가 몸체(22)의 측면을 따라 플레이트(10)의 상부로부터 이탈하는 것을 방지할 수 있도록 몸체(22)의 외측으로 돌출된다.The guide tip 24 is mounted in the mounting groove 23 to prevent the wafer W supported by the side of the body 22 from being separated from the top of the plate 10 along the side of the body 22. To protrude out of the body 22.

웨이퍼(W)와 대향되는 가이드팁(24)의 전면에는 제1 미끄럼부(26a)와 제2 미끄럼부(26b)가 형성된다. 제1 미끄럼부(26a)는 웨이퍼(W)의 측부가 미끄러져 플레이트(10)에 로딩될 수 있도록 도와주며, 제2 미끄럼부(26b)는 웨이퍼(W)의 측부가 미끄러져 플레이트(10)로부터 언로딩될 수 있도록 도와준다.The first sliding part 26a and the second sliding part 26b are formed on the front surface of the guide tip 24 facing the wafer W. As shown in FIG. The first sliding portion 26a helps the side of the wafer W to slide and be loaded onto the plate 10, and the second sliding portion 26b has the side of the wafer W to slide the plate 10. Helps to unload from

도 4a 및 도 4b에 도시한 바와 같이, 가이드팁(24)의 전면의 반대편에 위치하는 가이드팁(24)의 후면에는 탄성부재(25)가 설치된다.As shown in Figure 4a and 4b, the elastic member 25 is installed on the rear surface of the guide tip 24 located on the opposite side of the front of the guide tip 24.

도 4a에 도시한 바와 같이, 웨이퍼(W)가 로딩 또는 언로딩될 때, 제1 미끄럼부(26a) 또는 제2 미끄럼부(26b)는 웨이퍼(W)의 측부로부터 웨이퍼(W)의 반경방향으로 압축력을 받는다. 압축력이 가해지면 가이드팁(24)은 탄성부재(25)의 압축에 의하여 장착홈(23) 내로 삽입되며, 웨이퍼(W)는 가이드팁(24)의 방해를 받지 않고 플레이트(10)에 로딩되거나 플레이트(10)로부터 언로딩될 수 있다.As shown in FIG. 4A, when the wafer W is loaded or unloaded, the first sliding portion 26a or the second sliding portion 26b is radially moved from the side of the wafer W to the radial direction of the wafer W. FIG. Receives compressive force. When a compressive force is applied, the guide tip 24 is inserted into the mounting groove 23 by the compression of the elastic member 25, and the wafer W is loaded on the plate 10 without being disturbed by the guide tip 24. It can be unloaded from the plate 10.

도 4b에 도시한 바와 같이, 압축력이 해제되면 가이드팁(24)은 탄성부재(25)의 신장에 의하여 장착홈(23)으로부터 다시 몸체(22)의 외측으로 돌출되며, 웨이퍼(W)는 가이드팁(24)의 방해를 받는다.As shown in FIG. 4B, when the compressive force is released, the guide tip 24 protrudes from the mounting groove 23 to the outside of the body 22 again by the extension of the elastic member 25, and the wafer W is guided. The tip 24 is disturbed.

가이드팁(24)의 후면과 인접하는 가이드팁(24)의 측면에는 스토퍼(24a)가 제공된다. 탄성부재(25)의 신장에 의하여 가이드팁(24)은 몸체(22)의 외측으로 돌출되며, 돌출되는 가이드팁(24)은 장착홈(23)으로부터 이탈될 수 있다. 따라서, 몸체(22)의 돌출부(22a) 및 스토퍼(24a)를 이용하여 가이드팁(24)이 장착홈(23)으로부터 이탈하는 것을 방지한다.A stopper 24a is provided on the side of the guide tip 24 adjacent to the rear surface of the guide tip 24. The guide tip 24 protrudes to the outside of the body 22 by the extension of the elastic member 25, the protruding guide tip 24 may be separated from the mounting groove (23). Accordingly, the guide tip 24 is prevented from being separated from the mounting groove 23 by using the protrusion 22a and the stopper 24a of the body 22.

한편, 스핀헤드(1)는 지지부재(20)의 하부에 연결되는 종동축(30)과, 공정진행시 종동축(30)을 회전시키는 구동부재(40)를 더 포함한다.On the other hand, the spin head 1 further includes a driven shaft 30 connected to the lower portion of the support member 20, and a drive member 40 for rotating the driven shaft 30 during the process.

종동축(30)은 지지부재(20)의 하부에 연결되며, 지지부재(20)와 함께 회전하여 웨이퍼(W)를 회전시킨다. 종동축(30)은 플레이트(10)에 형성된 관통홀(14)을 관통하여 설치된다.The driven shaft 30 is connected to the lower portion of the support member 20, and rotates together with the support member 20 to rotate the wafer W. The driven shaft 30 is installed through the through hole 14 formed in the plate 10.

구동부재(40)는 구동축(42) 및 구동기어(44), 그리고 종동기어(46)를 포함한다.The drive member 40 includes a drive shaft 42, a drive gear 44, and a driven gear 46.

구동축(42)은 가운데에 빈 공간이 형성된 중공축(hollow shaft)이며, 빈 공간에는 상술한 회전축(12)이 설치된다.The drive shaft 42 is a hollow shaft having an empty space in the center thereof, and the above-described rotating shaft 12 is installed in the empty space.

구동축(42)의 상부에는 구동기어(44)가 설치된다. 구동기어(44)의 중앙에는 관통홀(45)이 형성되며, 회전축(12)은 관통홀(45)을 통과하여 플레이트(10)에 연결된다. 또한, 구동축(42)의 하부에는 제2 구동부(43)가 연결되며, 제2 구동부(43)에 의하여 구동축(42)은 회전된다.The drive gear 44 is installed above the drive shaft 42. A through hole 45 is formed in the center of the drive gear 44, and the rotating shaft 12 is connected to the plate 10 through the through hole 45. In addition, a second driving part 43 is connected to the lower part of the driving shaft 42, and the driving shaft 42 is rotated by the second driving part 43.

또한, 종동축(30)의 하부에는 종동기어(46)가 설치되며, 종동기어는 구동기어(44)에 맞물려 종동기어(44)와 연동된다.In addition, a driven gear 46 is installed below the driven shaft 30, and the driven gear meshes with the drive gear 44 to interlock with the driven gear 44.

한편, 기판처리장치는 처리액 공급유닛(50)과 제어기(60)를 더 포함한다.On the other hand, the substrate processing apparatus further includes a processing liquid supply unit 50 and a controller 60.

처리액 공급유닛(50)은 지지부재(20)에 의하여 지지된 상태에서 플레이트(10)와 함께 회전하는 웨이퍼(W)의 상부에 처리액을 공급한다. 처리액 공급유닛(50)은 처리액을 분사하는 공급노즐(52), 공급노즐(52)에 처리액을 공급하는 공급라인(54), 공급라인(56)을 개폐하는 밸브(56), 처리액을 저장하는 저장 탱크(58)를 포함한다.The processing liquid supply unit 50 supplies the processing liquid to the upper portion of the wafer W that rotates together with the plate 10 in a state supported by the support member 20. The processing liquid supply unit 50 includes a supply nozzle 52 for injecting the processing liquid, a supply line 54 for supplying the processing liquid to the supply nozzle 52, a valve 56 for opening and closing the supply line 56, and processing A storage tank 58 for storing the liquid.

제어기(60)는 처리액 공급유닛(50)과 제1 및 제2 구동부(13, 43)와 연결되며, 웨이퍼(W)의 상부에 처리액이 공급되는 동안 제2 구동부(43)를 통하여 종동축(30)을 회전시킨다.The controller 60 is connected to the processing liquid supply unit 50 and the first and second driving units 13 and 43, and is terminated through the second driving unit 43 while the processing liquid is supplied to the upper portion of the wafer W. Rotate the coaxial 30.

이하, 본 발명에 따른 기판처리장치의 동작에 관하여 상세하게 설명하기로 한다.Hereinafter, the operation of the substrate processing apparatus according to the present invention will be described in detail.

먼저, 웨이퍼(W)는 별도의 이송로봇(도시안됨)에 의하여 스핀헤드(1) 상으로 이송된다. 이송된 웨이퍼(W)는 플레이트(10)와 나란하도록 플레이트(10)의 상부에 배치되며, 각 지지부재(20)의 내측면과 접하도록 아래로 이동된다.First, the wafer W is transferred onto the spin head 1 by a separate transfer robot (not shown). The transferred wafer W is disposed on the upper portion of the plate 10 to be parallel to the plate 10 and moved downward to contact the inner surface of each support member 20.

이때, 웨이퍼(W)의 측부는 가이드팁(24)의 제1 미끄럼부(26a)를 따라 미끄러지며, 제1 미끄럼부(26a)는 웨이퍼(W)의 측부로부터 웨이퍼(W)의 반경방향으로 압축력을 받는다. 압축력이 가해지면 가이드팁(24)은 탄성부재(25)의 압축에 의하여 장착홈(23) 내로 삽입되며, 웨이퍼(W)는 가이드팁(24)의 방해를 받지 않고 플레이트(10) 상에 로딩된다. 로딩된 웨이퍼(W)는 각 지지부재(20)의 몸체(22) 측면에 의하여 지지된다.At this time, the side of the wafer (W) slides along the first sliding portion (26a) of the guide tip 24, the first sliding portion (26a) from the side of the wafer (W) in the radial direction of the wafer (W) Under compression. When a compressive force is applied, the guide tip 24 is inserted into the mounting groove 23 by the compression of the elastic member 25, and the wafer W is loaded on the plate 10 without being disturbed by the guide tip 24. do. The loaded wafer W is supported by the side of the body 22 of each support member 20.

웨이퍼(W)가 로딩되면 제어기(60)는 제1 구동부(13) 및 제2 구동부(43)를 구동하며, 제1 구동부(13)의 구동에 의하여 플레이트(10)는 웨이퍼(W)와 함께 회전한다. 또한, 후술하는 바와 같이, 제2 구동부(43)의 구동에 의하여 플레이트(10)의 상부면에 설치된 지지부재(20)도 일정 속도로 회전한다.When the wafer W is loaded, the controller 60 drives the first driver 13 and the second driver 43, and the plate 10 is driven together with the wafer W by the driving of the first driver 13. Rotate In addition, as will be described later, the support member 20 provided on the upper surface of the plate 10 is also rotated at a constant speed by the driving of the second drive unit 43.

도 6은 본 발명에 따른 구동기어(44)와 종동기어(46)의 관계를 나타내는 도면이다.6 is a view showing the relationship between the drive gear 44 and the driven gear 46 according to the present invention.

지지부재(20)가 회전하면, 지지부재(20)의 하부에 연결된 종동축(30)도 회전축(12)을 중심으로 함께 회전하며, 종동축(30)이 이동함에 따라 종동축(30)의 하부에 연결된 종동기어(46)는 구동기어(44)의 외주를 따라 회전한다. 따라서, 종동기어(46)의 회전에 의하여 종동축(30)은 스스로 회전하며, 종동축(30)과 함께 지지부재(20)도 회전한다.When the supporting member 20 rotates, the driven shaft 30 connected to the lower portion of the supporting member 20 also rotates around the rotating shaft 12, and as the driven shaft 30 moves, The driven gear 46 connected to the lower portion rotates along the outer circumference of the drive gear 44. Therefore, the driven shaft 30 rotates by the rotation of the driven gear 46, and the support member 20 also rotates together with the driven shaft 30.

한편, 제어기(60)는 밸브(56)를 개방하여 공급노즐(52)로부터 웨이퍼(W)의 상부에 처리액을 공급한다. 공급된 처리액은 웨이퍼(W)의 회전에 의하여 웨이퍼(W)의 중심으로부터 웨이퍼(W)의 가장자리를 향하여 고르게 퍼진다.On the other hand, the controller 60 opens the valve 56 to supply the processing liquid from the supply nozzle 52 to the upper portion of the wafer W. The supplied processing liquid evenly spreads from the center of the wafer W toward the edge of the wafer W by the rotation of the wafer W. As shown in FIG.

이때, 지지부재(20)가 회전함에 따라, 지지부재(20)의 몸체(22) 측면에 의하여 지지되는 웨이퍼(W)의 측부는 변경된다. 따라서, 공정진행동안 웨이퍼(W)의 동일한 위치가 계속적으로 지지되는 것을 방지할 수 있다.At this time, as the support member 20 rotates, the side portion of the wafer W supported by the side of the body 22 of the support member 20 is changed. Therefore, it is possible to prevent the same position of the wafer W from being continuously supported during the process progress.

한편, 구동기어(44)가 정지된 상태에서, 플레이트(10)가 1회전할 때 종동기어(46)는 회전축(12)을 중심으로 1회전한다. 따라서, 구동기어(44)의 반지름을 r1이라고 하고 종동기어(46)의 반지름을 r2라고 할 때, 종동기어(46)가 종동축(30)을 기준으로 회전하는 회전수(n2)는 플레이트(10)의 회전수(n)에 r1/r2를 곱한만큼 회전한다.On the other hand, in the state in which the drive gear 44 is stopped, when the plate 10 rotates once, the driven gear 46 rotates one rotation about the rotating shaft 12. As shown in FIG. Therefore, when the radius of the drive gear 44 is r 1 and the radius of the driven gear 46 is r 2 , the rotation speed n 2 at which the driven gear 46 rotates with respect to the driven shaft 30. Rotates by multiplying the rotation speed n of the plate 10 by r 1 / r 2 .

따라서, 구동기어(44)의 반지름(r1)이 종동기어(46)의 반지름(r2)보다 클 때, 종동기어(46)는 플레이트(10)의 회전속도보다 빠르게 회전하며, 이로 인하여 웨이퍼(W)의 측부가 파손될 수 있다.Therefore, when the radius r 1 of the drive gear 44 is larger than the radius r 2 of the driven gear 46, the driven gear 46 rotates faster than the rotational speed of the plate 10, thereby causing the wafer. The side of (W) may be broken.

그러므로, 종동기어(46)의 회전수를 낮추기 위하여 구동기어(44)를 종동기어(46)와 동일한 방향으로 회전시킨다. 이는 종동기어(46)의 회전수(n2)는 플레이트(10)와 구동기어(44)의 회전수 차이(n-n1)에 비례하기 때문이다.Therefore, in order to lower the rotation speed of the driven gear 46, the drive gear 44 is rotated in the same direction as the driven gear 46. This is because the rotation speed n 2 of the driven gear 46 is proportional to the rotation speed difference nn 1 of the plate 10 and the drive gear 44.

플레이트(10)의 회전수(n)가 구동기어(44)의 회전수(n1)보다 크면, 종동기어(46)는 플레이트(10)와 같은 방향으로 회전하며, 종동기어의 회전수(n2)는 플레이 트(10)와 구동기어(44)의 회전수 차이(n-n1)에 r1/r2를 곱한 것과 같다. 플레이트(10)의 회전수(n)가 구동기어(44)의 회전수(n1)보다 작으면, 종동기어(46)는 플레이트(10)와 반대방향으로 회전하며, 종동기어의 회전수(n2)는 플레이트(10)와 구동기어(44)의 회전수 차이(n1-n)에 r1/r2를 곱한 것과 같다. 플레이트(10)의 회전수(n)가 구동기어(44)의 회전수(n1)와 같으면, 종동기어(46)는 회전하지 않는다.When the rotation speed n of the plate 10 is greater than the rotation speed n 1 of the drive gear 44, the driven gear 46 rotates in the same direction as the plate 10, and the rotation speed n of the driven gear is n. 2 ) is equal to the difference in the rotational speed nn 1 of the plate 10 and the drive gear 44 multiplied by r 1 / r 2 . When the rotation speed n of the plate 10 is smaller than the rotation speed n 1 of the drive gear 44, the driven gear 46 rotates in the opposite direction to the plate 10, and the rotation speed of the driven gear ( n 2 ) is equal to the difference between the rotational speeds n 1- n of the plate 10 and the drive gear 44 multiplied by r 1 / r 2 . If the rotation speed n of the plate 10 is equal to the rotation speed n 1 of the drive gear 44, the driven gear 46 does not rotate.

상술한 바와 같이, 종동기어(46)의 회전수를 조절하는 이유는 지지부재(20)를 회전시키는 것은 지지부재(20)에 의하여 웨이퍼(W)의 동일한 위치가 지지되는 것을 방지하기 위함이므로 지지부재(20)는 고속으로 회전할 필요가 없으며, 지지부재(20)가 고속으로 회전하면 지지부재(20)와 접촉되는 웨이퍼(W) 부분이 손상될 우려가 있기 때문이다. 본 실시예와 달리, 종동기어(46)의 회전수는 구동기어(44)와 종동기어(46)의 반경비(r1/r2)를 이용하여 조절될 수 있다.As described above, the reason for adjusting the rotational speed of the driven gear 46 is to rotate the support member 20 to prevent the same position of the wafer W from being supported by the support member 20. This is because the member 20 does not need to rotate at high speed, and if the support member 20 rotates at high speed, the portion of the wafer W in contact with the support member 20 may be damaged. Unlike the present embodiment, the rotational speed of the driven gear 46 may be adjusted using the radius ratio r 1 / r 2 of the drive gear 44 and the driven gear 46.

상술한 바에 의하면, 지지부재(20)가 회전하므로 지지부재(20)에 의하여 웨이퍼(W)의 동일한 위치가 지지되는 것을 방지할 수 있으며, 이로 인하여 공정불량을 방지할 수 있다.According to the above, since the support member 20 is rotated, it is possible to prevent the same position of the wafer W from being supported by the support member 20, thereby preventing a process defect.

본 발명에 의하면 지지부재에 의하여 지지되는 웨이퍼의 일부분에서 발생하는 공정불량을 최소화할 수 있다. 또한, 지지부재가 과도하게 회전하는 것을 방지할 수 있다.According to the present invention, it is possible to minimize process defects occurring in a portion of the wafer supported by the support member. In addition, it is possible to prevent the support member from excessively rotating.

Claims (6)

회전가능하며, 기판을 지지하는 플레이트;A plate rotatable and supporting the substrate; 상기 플레이트 상에 놓여진 상기 기판에 대하여 처리액을 공급하는 처리액 공급유닛;A processing liquid supply unit supplying a processing liquid to the substrate placed on the plate; 상기 플레이트의 상부면에 설치되며, 상기 플레이트에 놓여진 상기 기판이 회전에 의하여 상기 플레이트로부터 이탈되는 것을 방지하기 위하여 상기 기판의 측부와 접하는 지지부재들;Support members installed on an upper surface of the plate and in contact with a side of the substrate to prevent the substrate placed on the plate from being separated from the plate by rotation; 상기 지지부재의 하부에 각각 연결되는 종동축들;Driven shafts respectively connected to a lower portion of the support member; 상기 종동축들을 회전시키는 구동부재; 및A drive member for rotating the driven shafts; And 상기 플레이트에 놓여진 상기 기판에 처리액이 공급되는 동안 상기 지지부재들이 각각 회전되도록 상기 구동부재를 제어하는 제어기를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판처리장치.And a controller for controlling the drive member to rotate the support members while the processing liquid is supplied to the substrate placed on the plate. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 구동부재는,The drive member, 구동축;driving axle; 상기 구동축에 설치되는 구동기어; 및A drive gear mounted to the drive shaft; And 상기 종동축에 연결되며, 상기 구동기어의 둘레에 상기 구동기어와 연동되도록 배치되는 종동기어들을 포함하는 것을 특징으로 하는 기판처리장치.And a driven gear connected to the driven shaft, the driven gears being arranged to be interlocked with the drive gear around the drive gear. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 지지부재는,The support member, 로딩된 상기 기판의 측부를 지지하는 측면을 가지는 몸체; 및A body having a side for supporting a side of the loaded substrate; And 로딩된 상기 기판이 상기 측면으로부터 이탈되는 것을 방지하는 이탈방지부를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판처리장치.Substrate processing apparatus comprising a departure prevention portion for preventing the loaded substrate is separated from the side. 제3항에 있어서,The method of claim 3, 상기 이탈방지부는 탄성부재에 의하여 상기 몸체의 외측으로 돌출되며 상기 기판의 로딩/언로딩시 상기 탄성부재에 의하여 상기 몸체의 내부로 삽입가능한 복수의 가이드팁을 포함하는 것을 특징으로 하는 기판처리장치.The detachment preventing portion protrudes out of the body by an elastic member and includes a plurality of guide tips that can be inserted into the body by the elastic member during loading / unloading of the substrate. 플레이트 상에 기판을 로딩하며, 상기 기판이 상기 플레이트로부터 이탈되는 것을 방지하기 위하여 상기 플레이트 상에 제공된 지지부재들에 의하여 상기 기판의 측부를 지지하고, 상기 기판을 회전시키면서 상기 기판 상으로 처리액을 공급하여 공정을 수행하되, 상기 기판과 상기 지지부재들이 각각 접하는 부분에서 공정불량이 발생하지 않도록 상기 지지부재들이 각각의 회전축을 중심으로 회전하는 것을 특징으로 하는 기판을 처리하는 방법.Loading a substrate onto the plate, supporting the side of the substrate by supporting members provided on the plate to prevent the substrate from being separated from the plate, and rotating the substrate to transfer the processing liquid onto the substrate. And performing a process by supplying the support members, wherein the support members are rotated about respective rotation shafts so as not to cause a process defect in a portion where the substrate and the support members contact each other. 제5항에 있어서,The method of claim 5, 상기 지지부재의 단위시간당 회전수는 상기 플레이트의 단위시간당 회전수에 비하여 적은 것을 특징으로 하는 기판을 처리하는 방법.And a rotational speed per unit time of the support member is smaller than a rotational speed per unit time of the plate.
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KR20030091789A (en) * 2002-05-28 2003-12-03 동경 엘렉트론 주식회사 Substrate processing apparatus

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