KR100872887B1 - 다수의 약액을 이용할 수 있는 기판 처리 장치 - Google Patents

다수의 약액을 이용할 수 있는 기판 처리 장치 Download PDF

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Abstract

다수의 약액을 이용할 수 있는 기판 처리 장치가 제공된다. 본 발명의 실시예에 따른 다수의 약액을 이용할 수 있는 기판 처리 장치는 내부에 기판을 수용하며 약액을 담아 공정이 수행되는 공간을 제공하는 딥조, 딥조에 약액을 공급하는 약액 공급부 및 딥조에 있는 약액을 배출하여 필터로 정화시켜 다시 딥조에 공급하는 약액 정화부를 포함하며, 약액 공급부는 두 개 이상의 약액을 각각 담은 탱크를 두어 각 상기 탱크에 연결된 배관을 통해 각 약액을 딥조에 공급하고, 약액 정화부는 약액 공급부에서 공급하는 약액에 대응하는 필터들을 병렬로 배치한다.
약액, 케미컬, chemical, 세정액, 기판 처리 장치

Description

다수의 약액을 이용할 수 있는 기판 처리 장치{Substrate processing apparatus being capable of using multiple chemicals}
도 1은 종래의 하나의 약액으로만 기판을 처리할 수 있는 장치를 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 다수의 약액을 이용할 수 있는 기판 처리 장치를 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 다수의 약액을 이용할 수 있는 기판 처리 장치를 나타내는 도면이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
110: 내조
120: 외조
130: 약액 공급부
140: 약액 정화부
200: 기판
본 발명은 평판 디스플레이(FPD; Flat Panel Display) 또는 반도체 장비의 기판 처리 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 세정 또는 에칭 공정에 있어서 하나의 딥조를 가지는 장비에서 다수의 약액을 사용할 수 있는 기판 처리 장치에 관한 것이다.
반도체 메모리 소자의 기판으로 사용되는 웨이퍼(wafer), 액정 디스플레이 또는 플라즈마 디스플레이 패널로 사용되는 평판 기판 등은 박막과 금속막 등을 형성하는 여러 공정을 거쳐 메모리 소자나 디스플레이 소자로 제조된다. 이러한 각 공정은 외부와는 격리된 환경을 제공하는 공정 챔버(process chamber)에서 진행된다. 즉, 공정 챔버 내에서는 메모리 소자나 디스플레이 소자를 제조하는 도포 공정, 노광 공정, 현상 공정, 에칭(Etching) 공정, 세정 공정 등이 진행될 수 있다.
세정 공정은 각종 화학 약품(약액) 등을 처리한 후 ELD, LCD, PDP 및 FPD 표면에 흡착된 오염 물질을 제거하는 공정을 말한다.
에칭 공정은 기판 위에 형성된 감광막 패턴에 따라 하부막을 제거하는 공정을 말한다.
세정 공정이나 에칭 공정에 있어서는 기판을 약액에 담그는 방법을 이용하여 공정이 이루어질 수가 있다. 본 발명은 이러한 방법을 이용하는 장치에 있어서 다수의 약액을 공급할 수 있는 기판 처리 장치에 관한 것이다.
도 1은 종래의 하나의 약액으로만 기판을 처리할 수 있는 장치를 나타내는 도면이다.
도 1의 장치에서는 딥조(내조(10))에 공급된 약액(50)에 기판(100)이 담겨진 상태로 기판(100)을 처리한다. 외조(20)로 넘친 약액(50)은 순환 펌프(30)에 의해 외조(20) 바깥으로 배출되고, 필터(60)를 거쳐 이물질(파티클(paticle))이 제거되어 정화된 후 다시 내조(10)에 공급된다. 종래에는 하나의 딥조에 대하여 하나의 약액 만을 사용할 수 있었다.
기판 제작 공정 중에는 여러 다양한 약액에 기판을 노출시키면서 공정이 이루어져야 한다. 종래와 같이 하나의 딥조에 하나의 약액 만을 사용할 경우 여러 다양한 약액을 이용한 공정이 이루어지기 위해서는 약액의 개수만큼 도 1의 장치가 다수 개 존재하여야 한다는 문제점이 있다. 장치의 개수가 많아짐에 따라서 비용도 많이 들게 되고 설치 공간의 문제도 발생하게 된다.
본 발명은 상기한 문제점을 개선하기 위해 고안된 것으로, 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 다수의 약액을 공급할 수 있고, 공정 처리에 의해 오염된 약액에 대하여 병렬 연결된 다수의 필터 중 각각의 약액에 대하여 특정 필터가 작용하도록 하여, 하나의 딥조에서 다수의 약액을 이용할 수 있도록 하는 것이다.
본 발명의 목적들은 이상에서 언급한 목적들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 실시예에 따른 다수의 약액(chemical)을 이용할 수 있는 기판 처리 장치는 내부에 기판을 수용하며 약액을 담아 공정이 수행되는 공간을 제공하는 딥조; 상기 딥조에 상기 약액을 공급하는 약액 공급부; 및 상기 딥조에 있는 상기 약액을 배출하여 필터로 정화시켜 다시 상기 딥조에 공급하는 약액 정화부를 포함하며, 상기 약액 공급부는 두 개 이상의 약액을 각각 담은 탱크를 두어 각 상기 탱크에 연결된 배관을 통해 상기 각 약액을 상기 딥조에 공급하고, 상기 약액 정화부는 상기 약액 공급부에서 공급하는 약액에 대응하는 필터들을 병렬로 배치한다.
기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다
이하, 본 발명의 실시예들에 의하여 다수의 약액을 이용할 수 있는 기판 처리 장치를 설명하기 위한 도면들을 참고하여 본 발명에 대해 설명하도록 한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 다수의 약액을 이용할 수 있는 기판 처리 장치를 나타내는 도면이고, 도 3은 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 다수의 약액을 이용할 수 있는 기판 처리 장치를 나타내는 도면이다.
본 발명의 실시예에 따른 다수의 약액을 이용할 수 있는 기판 처리 장치는 딥조(110, 120), 약액 공급부(130), 약액 정화부(140)를 포함한다.
딥조는 내부에 기판(200)을 수용하여 약액(150)을 담아 공정이 수행되는 공간을 제공한다. 본 발명에서의 공정은 약액(150)에 기판을 담그어 공정이 이루어지는 세정 공정이나 에칭 공정 등이 될 수 있다. 약액 공급부(130)에서 해당 공정에 필요한 약액(150)을 딥조에 공급한다. 본 발명에서 딥조는 내조(110)와 외조(120)를 포함하여 구성될 수 있다. 내조(110)는 기판(200)을 수용하여 약액(150)을 담아 공정이 수행되는 공간을 제공한다. 외조(120)는 내조(110)의 외곽에 형성되어 내조(110)로부터 넘치는 약액(150)을 담는다. 내조(110)에서 공정이 이루어져 기판(200)으로부터 떨어져 나온 파티클(paticle)에 의해 오염된 약액(150)이 외조(120)로 넘처 흘러가게 되고 외조(120)에 있는 약액(150)이 후술할 약액 정화부(140)에서 정화되어 다시 내조(110)로 유입된다.
약액 공급부(130)는 딥조 내에 공정을 수행하는 약액(150)을 공급한다. 딥조가 내조(110)와 외조(120)로 이루어진 경우 내조(110)에 약액(150)을 공급한다. 도면과 같이 약액 공급부(130)에는 약액(150)의 종류에 따른 각각의 탱크(132)와 배관(134)을 가질 수 있다. 따라서, 약액 1, 약액 2, 약액 3이 각각의 약액(150)을 저장하는 탱크(132)에 담겨져 있을 때, 공정시 필요한 약액(150)을 선택적으로 딥조에 공급할 수 있다. 즉, 본 발명에서는 약액 1, 약액 2, 약액 3을 순차적으로 이용하여 공정이 이루어진다고 하면, 먼저 약액 1을 딥조에 공급하여 공정이 이루어지고, 이후 배수 장치(미도시)에 의해 딥조와 약액 정화부(140)의 배관 등에 있는 약액(150)을 배출한다. 이후, 다시 약액 2를 딥조에 공급하여 공정이 이루어지고 약액 2를 다시 배출한다. 이후, 다시 약액 3을 딥조에 공급하여 공정처리를 한다. 다시 말하면, 본 발명의 장치에서는 하나의 약액(150) 만을 사용할 수 있는 것이 아니라 다수의 약액(150)을 이용할 수가 있다. 또한, 각 약액(150)을 담은 탱크(132)에 연결된 배관(134)은 디아이워터(DeIonized Water; DIW)를 공급하는 배관(136)과 연결될 수 있다. 이는 도 2에 나타나 있다. 디아이워터는 약액(150)과 혼합하여 공정 조건에 맞도록 약액(150)을 희석시키는 역할을 한다. 또한, 디아이워터는 약액(150)을 사용하여 공정이 이루어진 후 다른 약액(150)을 이용하여 공정을 시작하기 전에 디아이워터를 딥조와 약액 정화부(140)의 각 배관 및 필터(146)에 공급하여 기존에 남아 있는 약액(150)을 제거시키는 역할을 할 수 있다. 디아이워터는 약액(150)을 공급하는 배관(134)과 연결되지 않고 단독으로 도 3과 같이 딥조에 공급될 수 있다.
본 발명의 장치는 공정이 진행됨에 따라서 기판(200)으로부터 떨어져 나온 파티클과 같은 오염물질을 약액(150)으로부터 계속 정화시키는 작업을 하는데, 이는 후술하기로 한다.
약액 정화부(140)는 딥조(바람직하게는 외조)에 있는 약액(150)을 배출시켜 필터(146)로 여과시킨 후 다시 딥조(바람직하게는 내조)에 공급한다. 딥조에 있는 약액(150)은 순환 펌프(142)로 약액 정화부(140)로 배출시킨다. 본 발명에서는 여러 종류의 약액(150)을 사용하므로 필터(146)도 약액(150)의 종류만큼 존재하여야 한다. 다수의 필터(146)는 도면과 같이 병렬로 연결되고 약액 공급부(130)에서 공 급하는 약액(150)에 대응하는 필터(146)가 사용되도록 한다. 즉, 도면에서 약액 1은 필터 a(146a)를 이용하여 파티클을 걸러내고, 약액 2는 필터 B(146B)를 이용하여 파티클을 걸러내고, 약액 3은 필터 C(146C)를 이용하여 파티클을 걸러내는 것이다. 하나의 필터(146)가 여러 다른 약액(150)의 파티클을 걸러내지 않도록 한다. 바람직하게는 각 필터(146)의 입력부(145a, 145b, 145c)와 출력부(147a, 147b, 147c)에 약액(150)의 출입을 제어하는 밸브를 형성할 수 있다. 약액 1을 사용하는 경우 필터 a(146a)의 입력부(145a)와 출력부(147a)의 밸브는 열어서 필터 a(146a)가 작동하여 정화된 약액 1을 내조(110)에 공급할 수 있도록 한다. 이때, 필터 b(146b), 필터 c(146c)의 입력부(145a, 145c)와 출력부(147a, 147c)에 있는 밸브는 닫는다. 따라서, 약액 1을 사용할 때에는 필터 a(146a)만 작동되고 필터 b(146b), 필터 c(146c)는 작동되지 않는다. 약액 1에 의한 공정처리가 끝난 후, 약액 2를 사용하는 경우에는 이와 마찬가지로 필터 b(146b)의 입력부(145b)와 출력부(147b)의 밸브를 열고, 필터 a(146a)와 필터 c(146c)의 입력부(145a, 145c)와 출력부(147a, 147c)의 밸브를 닫는다.
약액 정화부(140)에는 도 2, 도 3과 같이 약액(150)의 온도를 조절하기 위한 열 교환기(144)를 포함할 수 있다. 도면에서는 순환 펌프(142)와 필터(146)사이에 열 교환기(144)가 형성되어 순환 펌프(142)에 의해 외조(120)로부터 배출된 약액(150)의 온도를 조절하여 필터(146)를 거쳐 다시 내조(110)로 약액(150)이 공급된다.
본 발명의 일 실시예에 있어서 도 3과 같이 디아이워터 공급부(160)를 더 포 함할 수 있다. 전술한 바와 같이 디아이워터는 약액(150)을 공급하는 배관(134)과 연결하여 약액(150)을 희석시키서나 장치에 묻은 약액(150)을 씻어내기 위해 공급될 수 있다. 그러나 도 3과 같이 별도로 디아이워터 공급부(160)를 두어 딥조에 직접 디아이워터를 공급할 수도 있다. 이때, 디아이워터 공급부(160)는 약액(150)을 희석시키기 위한 목적보다는 장치에 묻은 약액(150)을 씻어내기 위한 목적으로 주로 사용될 수 있다. 디아이워터 공급부(160)에는 디아이워터 뿐만 아니라 장치에 묻은 약액(150)을 씻어낼 수만 있다면 다른 물질도 딥조에 공급할 수 있다.
본 발명에 따른 다수의 약액을 이용할 수 있는 기판 처리 장치의 작용을 설명하기로 한다. 본 발명의 장치를 이용해서 약액 1에 의한 공정에 이어서 약액 2에 의한 공정이 이루어지는 과정을 설명하기로 한다.
먼저 약액 1이 담긴 탱크로부터 약액 1을 딥조에 공급한다. 바람직하게는 딥조는 내조(110)와 외조(120)로 이루어질 수 있는데 공정이 이루어지는 내조(110)에 공급한다. 이때, 약액 1을 희석시키기 위해서 약액 1에 디아이워터를 공급하여, 약액 1과 디아이워터가 혼합된 용액을 내조(110)에 공급할 수 있다. 내조(110) 안에는 기판(200)이 위치하는데, 도면에서는 기판(200)이 세로로 세워져 있다 통상적으로 수십 장의 기판(200)이 함께 정렬된 상태로 놓여져 공정이 이루어진다. 에칭 또는 세정 공정이 이루어지면서 기판(200)에 묻은 파티클들이 내조(110)의 약액 1로 떨어져 나가게 되고, 따라서 약액 1은 파트클에 의해 오염된다. 그리고 내조(110)에 있는 약액 1은 넘쳐셔 일부 외조(120)로 흘러 나간다. 외조(120)에 있는 약액 1은 순환 펌프(142)에 의해 약액 정화부(140) 안으로 배출된다. 이때, 약액 1에 대 응하여 전용으로 사용되는 필터 a(146a)의 입력부(145a)와 출력부(147a)의 밸브만 열고 나머지 필터 b(146b), 필터 c(146c)의 입력부(145b, 145c)와 출력부(147b, 147c) 밸브는 닫는다. 따라서 약액 1은 필터 a(146a)만을 통과하게 되고, 파티클에 의해 오염된 약액 1은 필터 a(146a)에 의해 정화되어 다시 내조로 공급된다. 이러한 과정을 거쳐서 내조의 약액 1이 파티클에 의해 오염되지 않은 상태에서 공정이 이루어질 수 있도록 한다. 이후 도시되지 않은 배수장치를 통해 약액 1은 장치의 외부로 배수된다.
공정이 끝난 후, 약액 공급부(130)의 배관(134)과 연결된 배관을 통해 디아이워터를 내조(110)에 공급할 수 있다. 또한, 별도의 디아이워터 공급부(160)를 통해서 내조(110)에 디아이워터를 공급할 수 있다. 디아이워터는 공정이 이루어질 때와 마찬가지로 내조(110)와 외조(120)를 거쳐 약액 정화부(140)를 거쳐 다시 내조(110)를 거치는 순환을 반복한다. 이처럼 장치의 각 내부를 순환하면서 장치에 묻는 약액 1을 제거할 수 있도록 한다. 다시 장치를 씻어내기 위한 디아이워터를 배수장치를 이용해서 장치로부터 제거한다.
다음, 약액 공급부(130)에서 약액 2를 내조(110)에 공급하여 다음 공정이 이루어질 수 있도록 한다. 약액 2가 약액 정화부(140)를 통과할 때에는 필터 a(146a)와 필터 c(146c)의 입력부(145a, 145c)와 출력부(147a, 147c)의 밸브를 닫고 필터 b(146b)의 입력부(145b)와 출력부(147b)의 밸브만 열릴 수 있도록 한다.
본 발명은 특히 비슷한 성분의 특징을 가지는 약액을 다수 사용하는 경우에 유용하다.
본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구의 범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구의 범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
상기한 바와 같은 본 발명의 다수의 약액을 이용할 수 있는 기판 처리 장치에 따르면 다음과 같은 효과가 하나 혹은 그 이상 있다.
첫째, 하나의 딥조에서 다수의 약액을 이용할 수 있어서 약액의 종류에 따라 장치를 따로 만들어야 할 필요가 없다는 장점이 있다.
둘째, 장치의 개수가 줄어들 수 있음에 따라서 장치의 비용이 절감되고 장치 공간의 확보가 용이하다는 장점도 있다.

Claims (9)

  1. 내부에 기판을 수용하며 약액을 담아 공정이 수행되는 공간을 제공하는 딥조;
    상기 딥조에 상기 약액을 공급하는 약액 공급부; 및
    상기 딥조에 있는 상기 약액을 배출하여 필터로 정화시켜 다시 상기 딥조에 공급하는 약액 정화부를 포함하며,
    상기 약액 공급부는 두 개 이상의 서로 다른 약액을 각각 담은 탱크를 두어 각 상기 탱크에 연결된 배관을 통해 각각의 상기 약액 중 어느 하나를 상기 딥조에 공급할 수 있고, 상기 약액 정화부는 상기 약액 공급부에서 공급하는 각각의 상기 약액에 대응하는 필터들이 병렬로 배치되고 상기 각 약액이 사용될 때 대응하는 상기 필터만 사용되도록 제어되는 다수의 약액을 이용할 수 있는 기판 처리 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 필터는 입력부와 출력부에 약액의 출입을 제어하는 밸브가 형성된 다수의 약액을 이용할 수 있는 기판 처리 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 딥조는 상기 기판을 수용하여 공정이 수행되는 내조; 및
    상기 내조 외곽에 형성되어 상기 내조로부터 넘치는 약액을 담는 외조를 포함하는 다수의 약액을 이용할 수 있는 기판 처리 장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 약액 공급부는 상기 내조에 상기 약액을 공급하고, 상기 약액 정화부는 상기 외조에 있는 상기 약액을 배출하여 정화시켜 다시 상기 내조로 공급하는 다수의 약액을 이용할 수 있는 기판 처리 장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 각 탱크에 연결된 배관은 디아이워터(DI-Water; DIW)를 공급하는 배관과 연결되는 다수의 약액을 이용할 수 있는 기판 처리 장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 딥조에 상기 디아이워터를 공급하는 디아이워터 공급부를 더 포함하는 다수의 약액을 이용할 수 있는 기판 처리 장치.
  7. 제 5 항 또는 제 6 항에 있어서,
    상기 디아이워터를 상기 딥조와 상기 약액 정화부에 공급하여 상기 딥조 및 상기 약액 정화부에 묻어있는 약액을 제거하는 다수의 약액을 이용할 수 있는 기판 처리 장치.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 약액 정화부는 상기 약액의 온도를 조절하는 열 교환기를 더 포함하는 다수의 약액을 이용할 수 있는 기판 처리 장치.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 약액은 세정액인 다수의 약액을 이용할 수 있는 기판 처리 장치.
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0781927A (ja) * 1993-09-14 1995-03-28 Ebara Corp 二酸化珪素被膜の製造装置
KR100247902B1 (ko) * 1992-03-26 2000-03-15 윤종용 반도체 세정장치 및 세정방법
JP2000183023A (ja) 1998-12-15 2000-06-30 Dainippon Screen Mfg Co Ltd 基板処理装置
KR20010062891A (ko) * 1999-12-21 2001-07-09 박종섭 반도체 식각 장비의 순환 필터 세정장치

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