KR100845916B1 - 기판 처리 장치 - Google Patents

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KR100845916B1
KR100845916B1 KR1020060132381A KR20060132381A KR100845916B1 KR 100845916 B1 KR100845916 B1 KR 100845916B1 KR 1020060132381 A KR1020060132381 A KR 1020060132381A KR 20060132381 A KR20060132381 A KR 20060132381A KR 100845916 B1 KR100845916 B1 KR 100845916B1
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Abstract

반도체 웨이퍼와 같은 기판을 처리하는 장치에서, 상기 기판은 회전척에 의해 회전되며, 상기 기판의 상부면 및 하부면으로는 각각 제1 및 제2 처리액이 공급된다. 상기 기판의 회전에 의해 기판의 가장자리로부터 이탈되는 제1 및 제2 처리액은 상기 기판의 가장자리에 인접하게 배치된 처리액 회수 가이드에 의해 서로 분리되어 회수된다. 상기 회수된 처리액의 재사용을 통해 상기 기판을 처리하는 공정에 소요되는 비용을 절감할 수 있다.

Description

기판 처리 장치{APPARATUS FOR TREATING SUBSTRATE}
도 1은 종래의 기판 처리 장치를 설명하기 위한 개략적인 구성도들이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 장치를 설명하기 위한 개략적인 구성도이다.
도 3은 반도체 기판의 로딩 및 언로딩을 위하여 상부 링이 하강한 상태를 보여주는 개략도이다.
< 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 >
10 : 반도체 기판 200 : 기판 처리 장치
210 : 회전척 212 : 원형 정반
214 : 홀더 216 : 회전 구동부
218 : 회전척 220 : 제1 처리액 제공부
222 : 노즐 230 : 제2 처리액 제공부
240 : 처리액 회수부 242 : 보울
250 : 처리액 회수 가이드 252 : 상부 링
254 : 하부 링 256 : 연결 핀
258 : 지지축 270 : 제1 수직 구동부
280 : 드레인 배관 290 : 제2 수직 구동부
본 발명은 기판 처리 장치에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 처리액을 이용하여 반도체 웨이퍼와 같은 기판에 대한 스핀(spin) 처리 공정을 수행하기 위한 장치에 관한 것이다.
일반적으로, 휘발성 또는 불휘발성 메모리 장치와 같은 반도체 장치는 실리콘웨이퍼와 같은 반도체 기판 상에 여러 가지 단위 공정들을 반복적으로 수행함으로써 제조될 수 있다. 예를 들면, 막 형성 공정은 반도체 기판 상에 절연막, 도전막, 유전막 등과 같은 다양한 막들을 형성하기 위하여 수행되며, 식각 공정은 반도체 기판 상에 형성된 막들을 목적하는 패턴으로 형성하기 위하여 또는 제거하기 위하여 수행되며, 포토리소그래피 공정은 반도체 기판 상에 목적하는 패턴들을 형성하기 위한 식각 마스크를 형성하기 위하여 수행되며, 이온 주입 공정 또는 확산 공정은 반도체 기판의 표면 부위 또는 반도체 기판 상에 형성된 패턴 구조물의 전기적인 특성을 변화시키기 위하여 수행되며, 화학적 기계적 연마 공정 또는 에치 백 공정과 같은 평탄화 공정은 반도체 기판 또는 그 상에 형성된 막의 평탄화를 위하여 수행되며, 세정 공정은 반도체 기판 상의 불순물 또는 원치않는 막을 제거하기 위하여 수행될 수 있다.
상기 식각 또는 세정 공정은 습식 처리조를 이용하는 배치식 장치 또는 각각의 웨이퍼에 대하여 수행되는 매엽식 장치에 의해 수행될 수 있다. 상기 매엽식 장 치는 기판을 회전시키면서 상기 회전에 의해 발생되는 원심력을 이용하여 수행될 수 있다. 즉, 상기 매엽식 장치는 스핀 처리 공정에 바람직하게 적용될 수 있다.
도 1은 종래의 기판 처리 장치를 설명하기 위한 개략적인 구성도들이다.
도 1을 참조하면, 상기 스핀 처리 공정을 수행하기 위한 장치(100)는 기판(10)을 지지하여 회전시키기 위한 회전척(110)과, 상기 회전척(110) 상의 기판(10)의 상부면 상으로 제1 처리액을 제공하기 위한 제1 처리액 제공부(120)와, 상기 기판(10)의 하부면 상으로 제2 처리액을 제공하기 위한 제2 처리액 제공부(130)와, 상기 회전척(110)을 감싸도록 배치되어 상기 기판(10)의 회전에 의해 발생하는 원심력에 의해 상기 기판(10)으로부터 이탈된 처리액을 회수하기 위한 처리액 회수부(140)를 포함할 수 있다.
상기 회전척(110)은 회전 가능하도록 배치된 원형 정반(112)과 상기 원형 정반(112)의 가장자리 부위 상에 배치되어 상기 반도체 기판(10)의 가장자리 부위를 파지하는 다수의 홀더들(114)을 포함할 수 있다. 또한, 상기 회전척(110)은 회전력을 제공하는 회전 구동부(116)와 상기 원형 정반(112)을 상기 회전 구동부(116)에 연결하는 회전축(118)을 포함할 수 있다.
상기 제1 처리액 제공부(120)는 서로 다른 처리액들을 각각 제공하는 다수의 노즐들을 포함할 수 있으며, 목적하는 처리 공정을 수행하기 위하여 선택된 처리액을 제공하기 위하여 상기 다수의 노즐들 중에서 선택된 노즐(122)이 반도체 기판(10) 상에 위치될 수 있다. 또한, 상기 제2 처리액 제공부(130)는 상기 반도체 기판(10)의 상부면에 대한 처리와 상기 반도체 기판(10)의 하부면에 대한 처리가 동시에 이루어지는 경우, 상기 하부면으로 제2 처리액을 제공하기 위하여 구비된다. 예를 들면, 상기 제2 처리액 제공부(130)는 상기 원형 정반(112) 및 회전축(118)을 통해 형성된 유로를 통해 제2 처리액을 상기 반도체 기판(10)의 하부면으로 제공할 수 있다.
상기 처리액 회수부(140)는 상기 회전척(110)의 중심축을 기준으로 동심원 형태로 배치되는 다수의 보울들(142)을 포함할 수 있다. 각각의 보울(142)은 수직 상방으로 연장하는 몸체와 상기 몸체의 상부로부터 상기 회전척(110)의 중심축을 향하여 내측 상방으로 연장하는 커버를 포함할 수 있다.
상기 처리액 회수부(140)는 반도체 기판(10) 상으로 제공되는 처리액의 종류에 따라 높이가 조절될 수 있다. 구체적으로, 상기 처리액 회수부(140)는 수직 구동부(150)와 연결되어 있으며, 상기 처리액을 종류별로 회수하기 위하여 높이가 조절된다. 즉, 각각의 보울들(142) 사이의 공간들에 상기 처리액들이 종류별로 수용될 수 있도록 처리액 회수부(140)의 높이가 조절될 수 있다.
그러나, 회로 패턴들 또는 특정 막질이 형성된 기판(10) 상부면에 대한 세정 공정과 기판(10) 하부면에 대한 세정 공정을 동시에 수행하기 위하여 상기 제1 처리액과 제2 처리액을 서로 다르게 사용하는 경우, 상기 제1 처리액과 제2 처리액을 구분하여 회수하는 것이 용이하지 않다. 이는 원심력에 의해 회전하는 반도체 기판(10)의 상부면 및 하부면을 따라 반도체 기판(10)의 외측으로 확장된 제1 처리액 및 제2 처리액이 반도체 기판(10)의 가장자리를 이탈하면서 서로 혼합될 수 있으며, 혼합된 세정액이 상기 보울들(142) 사이의 공간으로 회수되기 때문이다.
상기와 같이 혼합되어 회수된 처리액은 재사용이 불가능하거나 재사용을 위한 별도의 재처리가 요구될 수 있다. 따라서, 기판 처리 공정에서 회수된 처리액의 재사용 효율이 크게 감소될 수 있으며, 이는 반도체 장치의 제조 비용을 상승시키는 요인이 될 수 있다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 반도체 기판의 상부면 및 하부면의 처리에 각각 사용된 처리액들을 서로 구분하여 회수할 수 있는 기판 처리 장치를 제공하는데 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 따른 기판 처리 장치는, 기판의 가장자리 부위를 파지하고 회전시키기 위한 회전척과, 상기 회전척에 의해 파지된 기판의 상부면 상으로 제1 처리액을 제공하는 제1 처리액 제공부와, 상기 회전척에 의해 파지된 기판의 하부면 상으로 제2 처리액을 제공하는 제2 처리액 제공부와, 상기 기판의 회전에 의해 상기 기판으로부터 이탈된 제1 처리액 및 제2 처리액을 회수하기 위하여 상기 회전척을 감싸도록 배치되며, 상기 제1 처리액 및 제2 처리액을 수용하기 위하여 적어도 하나의 보울(bowl)에 의해 구획된 내부 공간들을 갖는 처리액 회수부와, 상기 회전척과 상기 처리액 회수부 사이에 배치되어 상기 기판의 회전에 의해 상기 기판으로부터 이탈되는 제1 처리액 및 제2 처리액을 구분하여 상기 내부 공간들로 각각 유도하기 위한 처리액 회수 가이드를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따르면, 상기 처리액 회수 가이드는, 상기 회전척에 의해 파지된 기판의 가장자리 부위에 인접하게 배치되어 상기 제1 처리액 및 제2 처리액을 구분하여 상기 내부 공간들을 각각 유도하기 위한 상부 링과, 상기 상부 링의 하부에 배치된 하부 링과, 상기 하부 링과 상부 링 사이를 연결하는 다수의 연결 핀들과, 상기 하부 링으로부터 하방으로 연장하는 지지축들을 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따르면, 상기 기판 처리 장치는, 상기 지지축들과 연결되어 상기 상부 링의 높이를 조절하기 위한 수직 구동부를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따르면, 상기 상부 링은 상기 회전척의 중심축을 향하여 내측 상방으로 연장할 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따르면, 상기 회전척은, 회전력을 제공하는 회전 구동부와, 상기 회전 구동부와 연결되며 상기 회전력에 의해 회전 가능하도록 배치되는 원형 정반과, 상기 원형 정반의 가장자리 부위 상에 배치되며 상기 기판의 가장자리 부위를 파지하기 위한 다수의 홀더들을 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따르면, 상기 수직 구동부는, 상기 처리액 회수 가이드와 연결되며, 상기 기판에 대한 처리 공정을 수행하는 동안 상기 처리액 회수 가이드가 상기 홀더들에 의해 파지된 기판의 가장자리 부위에 인접하게 위치하도록 상기 처리액 회수 가이드를 상승시키고, 상기 회전척에 대하여 상기 기판의 로딩 및 언로딩이 수행되는 동안 상기 처리액 회수 가이드를 상기 원형 정반의 상부면과 인접하게 위치하도록 하강시키는 동작을 수행할 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따르면, 상기 처리액 회수부는 상기 회전척의 중심축을 기준으로 동심원 형태로 배치되는 다수의 보울들을 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따르면, 각각의 보울들은 수직 상방으로 연장하는 실린더 형태의 몸체와 상기 몸체의 상부로부터 상기 회전척의 중심축을 향하여 내측 상방으로 연장하는 커버를 포함할 수 있다.
상술한 바와 같은 본 발명의 실시예들에 따르면, 상기 기판의 처리 공정에서 기판의 상부면에 제공되는 제1 처리액과 기판의 하부면에 제공되는 제2 처리액은 기판의 회전에 따른 원심력에 의해 기판의 가장자리 부위로부터 이탈되며, 상기 처리액 회수 가이드에 의해 서로 혼합되지 않고 각각 처리액 회수부의 내부 공간들에 수용될 수 있다. 따라서, 상기 처리액들의 종류별로 처리액의 회수가 가능하게 되며, 이에 따라 기판 처리 공정에 소요되는 비용을 절감할 수 있다.
실시예
이하, 본 발명에 따른 실시예들을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다. 그러나, 본 발명은 하기의 실시예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구현될 수도 있다. 여기서 소개되는 실시예들은 개시된 내용이 보다 완전해질 수 있도록 그리고 당업자에게 본 발명의 사상과 특징이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공된다. 도면들에 있어서, 각각의 장치, 요소들, 막(층) 및 영역들의 두께는 본 발명의 명확성을 기하기 위하여 과장되게 도시되었으며, 또한 각각의 장치 또는 요소들은 본 명세서에서 설명되지 아니한 다양한 부가 장치들 또는 부가 요소들을 구비할 수 있으며, 각각의 요소 또는 막(층)이 다른 요소 또는 막(층) 상에 위치하는 것으로 언급되는 경우, 다른 요소 또는 막(층) 상에 직접 배치 또는 형성되거나 그들 사이에 추가적인 요소 또는 막(층)이 개재될 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 장치를 설명하기 위한 개략적인 구성도이다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 장치(200)는 실리콘웨이퍼와 같은 반도체 기판(10)의 식각, 세정, 린스, 건조 등의 처리를 매엽식 스핀 방식으로 처리하기 위하여 사용될 수 있다.
상기 기판 처리 장치(200)는 반도체 기판(10)을 지지하고 회전시키기 위한 회전척(210)과, 상기 회전척(210) 상의 반도체 기판(10)의 상부면 상으로 제1 처리액을 제공하기 위한 제1 처리액 제공부(220)와, 상기 반도체 기판(10)의 하부면 상으로 제2 처리액을 제공하기 위한 제2 처리액 제공부(230)와, 상기 회전척(210)의 주변에서 상기 회전척(210)을 감싸도록 배치되어 상기 반도체 기판(10)의 회전에 의해 상기 반도체 기판(10)으로부터 이탈된 제1 및 제2 처리액을 회수하기 위한 처리액 회수부(240)와, 상기 반도체 기판(10)과 상기 처리액 회수부(240) 사이에 배치되어 상기 제1 처리액 및 제2 처리액을 구분하여 회수할 수 있도록 하는 처리액 회수 가이드(250)를 포함할 수 있다.
상기 회전척(210)은 회전 가능하도록 배치되는 원형 정반(212)과, 상기 원형 정반(212)의 가장자리 부위 상에 배치되어 상기 반도체 기판(10)의 가장자리를 파지하는 다수의 홀더들(214)을 포함할 수 있다. 또한, 상기 회전척(210)은 상기 원형 정반(212)의 하부에 배치되어 상기 원형 정반(212)을 회전시키기 위하여 회전력 을 제공하는 회전 구동부(216)와, 상기 원형 정반(212)과 상기 회전 구동부(216) 사이를 연결하는 회전축(218)을 포함할 수 있다.
예를 들면, 상기 원형 정반(212)의 상부 가장자리 부위에는 6개의 홀더들(214)이 배치될 수 있다. 상세히 도시되지는 않았으나, 각각의 홀더들(214)은 회전 가능하도록 배치되며, 상기 반도체 기판(10)의 가장자리를 지지하기 위한 하부 지지부재들과, 상기 하부 지지부재들 상에 편심되도록 배치되며 회전에 의해 상기 반도체 기판(10)의 측면에 밀착됨으로써 상기 반도체 기판(10)을 파지하는 상부 지지부재들을 포함할 수 있다.
상기 회전 구동부(216)는 회전력을 제공하는 모터를 포함할 수 있으며, 상기 회전축(218)은 회전 구동부(216)와의 연결을 위하여 상기 원형 정반(212)의 중심 부위로부터 하방으로 연장할 수 있다.
상기 제1 처리액 제공부(220)는 처리 공정의 종류에 따라 서로 다른 처리액들을 각각 제공하기 위한 다수의 노즐들(222)을 포함할 수 있으며, 상기 노즐들(222)은 별도의 구동 장치(미도시)에 의해 선택적으로 상기 반도체 기판(10) 상에 배치될 수 있다. 예를 들면, 상기 처리액 제공부(220)는 3개의 노즐들(222)을 포함할 수 있으며, 상기 노즐들(222)은 각각 제1 세정액, 제2 세정액 및 린스를 위한 순수를 반도체 기판(10) 상으로 순차적으로 제공할 수 있다.
상기 제2 처리액 제공부(230)는 상기 회전축(218) 및 원형 정반(212)을 통해 형성된 처리액 공급 유로를 통해 상기 반도체 기판(10)의 하부면 상으로 제2 처리액을 제공할 수 있다.
상기 처리액 회수부(240)는 상기 반도체 기판(10)의 회전에 의해 상기 반도체 기판(10)으로부터 이탈된 제1 처리액 및 제2 처리액을 수용하기 위하여 적어도 하나의 보울(bowl, 242)에 의해 구획된 내부 공간들을 갖는다. 도시된 바에 의하면, 상기 처리액 회수부(240)는 3개의 내부 공간들을 형성하는 4개의 보울들(242)을 포함하고 있으며, 각각의 보울들(242)은 상기 회전척(210)의 중심축에 대하여 동심원 형태로 배치될 수 있다. 각각의 보울들(242)은 수직 상방으로 연장하는 실린더 형태의 몸체(244)와 상기 몸체(244)의 상부로부터 상기 회전척(210)의 중심축을 향하여 내측 상방으로 연장하는 커버(246)를 포함할 수 있다.
상기 회전 구동부(216)와 인접하게는 상기 처리액 회수부(240)를 수직 방향으로 이동시키기 위한 제1 수직 구동부(270)가 배치되며, 상기 제1 수직 구동부(270)는 처리액 회수부(240)와 구조적으로 연결되어 있다. 상기 제1 수직 구동부(270)로는 유압 또는 공압 실린더가 사용될 수 있으며, 상기 반도체 기판(10) 상에 제공되는 처리액의 종류에 따라 처리액 회수부(240)의 높이를 조절하기 위하여 제공된다.
한편, 상기 회전 구동부(216)와 상기 회전축(218)을 처리액으로부터 보호하기 위한 실린더 형태의 보호 커버들(272, 274)이 각각 상기 회전 구동부(216)와 상기 회전축(218)을 감싸도록 배치될 수 있다.
상기 보울들(242) 사이의 내부 공간들은 상기 처리액을 배출하기 위한 드레인 배관들(280)이 연결될 수 있다. 상기 드레인 배관들(280)은 상기 처리액을 종류별로 구분하여 수용하기 위한 용기들(미도시)과 상기 내부 공간들을 연결한다.
상기 처리액 회수 가이드(250)는 상기 반도체 기판(10)의 상부면으로 제공되는 제1 처리액과 하부면 상으로 제공되는 제2 처리액을 서로 분리하여 회수할 수 있도록 하기 위하여 제공된다. 상기 반도체 기판(10)의 상부면 및 하부면 상으로 제공되는 제1 처리액 및 제2 처리액은 반도체 기판(10)의 회전에 따른 원심력에 의해 상기 반도체 기판(10)의 가장자리 부위로 확장되며, 상기 반도체 기판(10)의 가장자리 부위를 이탈하면서 혼합될 수 있다. 상기 처리액 분리 가이드(250)는 상기 반도체 기판(10)의 가장자리 부위와 인접하게 배치되어 상기 제1 처리액과 제2 처리액이 서로 혼합되는 것을 방지할 수 있다.
상기 처리액 회수 가이드(250)는 상부 링(252), 하부 링(254), 다수의 연결 핀들(256) 및 다수의 지지축들(258)을 포함할 수 있다.
상기 상부 링(252)은 상기 회전척(210)에 의해 파지된 기판(10)의 가장자리 부위에 인접하게 배치되어 원심력에 의해 상기 반도체 기판(10)의 가장자리로부터 이탈되는 제1 처리액 및 제2 처리액을 서로 분리하여 상기 보울들(242) 사이의 내부 공간들로 각각 유도하기 위하여 사용된다. 상기 하부 링(254)은 상기 상부 링(252)의 하부에 배치되며, 상기 연결 핀들(256)에 의해 상기 상부 링(252)과 연결된다. 상기 지지축들(258)은 상기 하부 링(254)으로부터 상기 보울들(242)의 하부 패널들을 통해 하방으로 연장한다.
여기서, 상기 하부 링(252)은 상기 처리액 회수 가이드(250)의 구조적 안정성을 향상시키기 위하여 제공되는 것이며, 경우에 따라서는 상기 하부 링(254)과 연결 핀들(256)을 제거하고, 상기 지지축들(258)을 상기 상부 링(252)과 직접 연결 할 수도 있다.
상기 하방으로 연장된 지지축들(258)은 제2 수직 구동부(290)와 연결된다. 상기 지지축들(258)과 상기 제2 수직 구동부(290) 사이는 상기 지지축들(258)의 하부에 연결된 지지링(260, support ring)과 상기 지지링(260)의 중앙 부위에 배치되는 허브(262, hub)와 상기 지지링(260)과 허브(262) 사이를 연결하는 다수의 스포크들(264, spokes)에 의해 연결될 수 있다.
상기 제2 수직 구동부(290)로는 공압 또는 유압 실린더가 사용될 수 있다. 그러나, 상기 제2 수직 구동부(290)로서 모터와 모터의 회전력을 직선 구동력으로 변환시키는 동력 변환 장치가 사용될 수도 있다.
한편, 상기 상부 링(252)은 각각의 보울들(242)의 커버들(246)이 연장하는 방향과 실질적으로 동일한 방향으로 연장할 수 있다. 즉, 상기 상부 링(252)은 상기 회전척(210)의 중심축을 향하여 내측 상방으로 연장할 수 있으며, 상기 상부 링(252)의 상단부와 상기 회전척(210) 상에 파지된 반도체 기판(10)의 가장자리 부위 사이의 간격은 약 0.5 내지 2mm 정도로 조절될 수 있다.
특히, 상기 상부 링(252)은 상기 반도체 기판(10)에 대한 처리 공정이 수행되는 동안 상기 반도체 기판(10)의 가장자리 부위와 인접하도록 상기 제2 수직 구동부(290)에 의해 상승되며, 상기 반도체 기판(10)이 상기 회전척(210) 상으로 로딩되거나 상기 회전척(210) 상으로부터 언로딩되는 동안 상기 원형 정반(212)의 상부면과 인접하도록 상기 제2 수직 구동부(290)에 의해 하강된다. 구체적으로, 상기 제2 수직 구동부(290)는 상기 반도체 기판(10)의 로딩 및 언로딩을 위하여 이송 로 봇의 블레이드(blade)가 상기 반도체 기판(10)을 상기 홀더들(214) 상에 내려놓을 수 있도록, 또한 상기 홀더들(214) 상에 놓여진 반도체 기판(10)을 들어올릴 수 있도록 상기 상부 링(252)의 위치를 조절한다.
도 3은 반도체 기판의 로딩 및 언로딩을 위하여 상부 링이 하강한 상태를 보여주는 개략도이다.
이하, 도 2 및 도 3을 참조하여 반도체 기판(10)에 대한 처리 공정을 수행하는 방법을 상세하게 설명하면 다음과 같다. 먼저, 반도체 기판(10)은 이송 로봇의 블레이드에 지지된 상태로 상기 처리 공정의 수행을 위한 공정 챔버(미도시) 내부로 이송된다. 이어서, 상기 이송 로봇의 블레이드는 상기 반도체 기판(10)을 상기 홀더들(214) 상에 내려놓은 후 상기 공정 챔버 외부로 후퇴한다. 이때, 상기 상부 링(252)은 상기 제2 수직 구동부(290)에 의해 상기 원형 정반(212)의 상부면에 인접하도록 위치된다. 또한, 상기 처리액 회수부(240) 역시 상기 제1 수직 구동부(270)에 의해 상기 이송되는 반도체 기판(10)과의 간섭을 방지하기 위하여 하강된 상태이다.
이어서, 상기 제2 수직 구동부(290)에 의해 상기 상부 링(252)이 반도체 기판(10)의 가장자리 부위에 인접하도록 위치되고, 상기 제1 수직 구동부(270)에 의해 처리액 회수부(240)가 적정 위치로 상승된 후, 반도체 기판(10)은 회전척(210)에 의해 기 설정된 속도로 회전된다. 상기 회전하는 반도체 기판(10)의 상부면 및 하부면 상으로 각각 제1 처리액 및 제2 처리액이 공급된다.
상기 제1 처리액으로는 반도체 기판(10)의 상부면을 세정하기 위한 세정액, 예를 들면, SC-1(standard cleaning 1) 용액이 제공될 수 있으며, 상기 제2 처리액으로는 탈이온수가 제공될 수 있다. 그러나, 상기 처리액들의 종류는 일 예에 불과한 것이며, 기판 처리 공정의 종류에 따라 다양한 처리액들이 사용될 수 있다.
상기 반도체 기판(10)의 회전에 따른 원심력으로 상기 반도체 기판(10) 상으로 제공된 제1 처리액 및 제2 처리액은 반도체 기판(10)의 상부면 및 하부면을 따라 가장자리 부위로 확장된다. 상기 반도체 기판(10)의 가장자리 부위로부터 이탈된 제1 처리액 및 제2 처리액은 상기 처리액 회수 가이드(250)의 상부 링(252)에 의해 서로 혼합되는 것이 방지되며, 각각 상기 처리액 회수부(240)의 내부 공간들에 수용된다. 상기 내부 공간들에 수용된 제1 처리액 및 제2 처리액은 각각 드레인 라인들(280)을 통하여 배출된다.
상기와 같이 제1 처리액 및 제2 처리액을 이용한 기판 처리 공정이 종료되면, 상기 상부 링(252)은 제2 수직 구동부(290)에 의해 하강하며 상기 처리액 회수부(240)는 제1 수직 구동부(270)에 의해 하강한다. 이어서, 이송 로봇에 의해 상기 반도체 기판(10)이 공정 챔버로부터 반출된다.
상술한 바와 같은 본 발명의 실시예들에 따르면, 반도체 기판의 스핀 처리 공정에서 반도체 기판의 상부면 및 하부면 상으로 제공된 제1 처리액 및 제2 처리액은 처리액 회수 가이드에 의해 서로 혼합되지 않고 각각 처리액 회수부의 내부 공간들로 수용될 수 있다.
상기와 같이 처리액 회수 가이드를 이용하여 상기 제1 및 제2 처리액을 분리 하여 회수할 수 있으므로, 처리액의 재사용이 가능해지며, 이에 따라 반도체 기판의 처리 공정에 소요되는 비용이 절감될 수 있다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

Claims (8)

  1. 기판의 가장자리 부위를 파지하고 회전시키기 위한 회전척;
    상기 회전척에 의해 파지된 기판의 상부면 상으로 제1 처리액을 제공하는 제1 처리액 제공부;
    상기 회전척에 의해 파지된 기판의 하부면 상으로 제2 처리액을 제공하는 제2 처리액 제공부;
    상기 기판의 회전에 의해 상기 기판으로부터 이탈된 제1 처리액 및 제2 처리액을 회수하기 위하여 상기 회전척을 감싸도록 배치되며, 상기 제1 처리액 및 제2 처리액을 수용하기 위하여 적어도 하나의 보울(bowl)에 의해 구획된 내부 공간들을 갖는 처리액 회수부; 및
    상기 회전척과 상기 처리액 회수부 사이에 배치되어 상기 기판의 회전에 의해 상기 기판으로부터 이탈되는 제1 처리액 및 제2 처리액을 구분하여 상기 내부 공간들로 각각 유도하기 위한 처리액 회수 가이드를 포함하고,
    상기 처리액 회수 가이드는
    상기 회전척에 의해 파지된 기판의 가장자리 부위에 인접하게 배치되어 상기 제1 처리액 및 제2 처리액을 구분하여 상기 내부 공간들로 각각 유도하기 위한 상부 링;
    상기 상부 링의 하부에 배치된 하부 링;
    상기 하부 링과 상부 링 사이를 연결하는 다수의 연결 핀들; 및
    상기 하부 링으로부터 하방으로 연장하는 지지축들을 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서, 상기 지지축들과 연결되어 상기 상부 링의 높이를 조절하기 위한 수직 구동부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  4. 제1항에 있어서, 상기 상부 링은 상기 회전척의 중심축을 향하여 내측 상방으로 연장하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  5. 제1항에 있어서, 상기 회전척은,
    회전력을 제공하는 회전 구동부;
    상기 회전 구동부와 연결되며 상기 회전력에 의해 회전 가능하도록 배치되는 원형 정반;
    상기 원형 정반의 가장자리 부위 상에 배치되며 상기 기판의 가장자리 부위를 파지하기 위한 다수의 홀더들을 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  6. 제5항에 있어서, 상기 처리액 회수 가이드와 연결되며, 상기 기판에 대한 처리 공정을 수행하는 동안 상기 처리액 회수 가이드가 상기 홀더들에 의해 파지된 기판의 가장자리 부위에 인접하게 위치하도록 상기 처리액 회수 가이드를 상승시키 고, 상기 회전척에 대하여 상기 기판의 로딩 및 언로딩이 수행되는 동안 상기 처리액 회수 가이드를 상기 원형 정반의 상부면과 인접하게 위치하도록 하강시키는 수직 구동부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  7. 제1항에 있어서, 상기 처리액 회수부는 상기 회전척의 중심축을 기준으로 동심원 형태로 배치되는 다수의 보울들을 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  8. 제7항에 있어서, 각각의 보울들은 수직 상방으로 연장하는 실린더 형태의 몸체와 상기 몸체의 상부로부터 상기 회전척의 중심축을 향하여 내측 상방으로 연장하는 커버를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
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