KR100904449B1 - Filter unit, apparatus for treating substrate having the same and method for using the same - Google Patents
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Abstract
기판을 세정하는 기판 처리 장치가 제공된다. 이 기판 처리 장치에 의하면, 중공의 통 형상을 가지며, 측면에 다수의 통공이 형성되어 처리액에 포함된 이물질을 여과시켜 배출시키는 필터 유닛를 구비한다. 따라서, 배수조로부터 처리액에 포함된 이물질에 의해 상기 처리액이 원활히 배수처리되지 못하는 현상을 방지할 수 있다.A substrate processing apparatus for cleaning a substrate is provided. According to this substrate processing apparatus, it has a hollow cylindrical shape, and is provided with the filter unit which forms many through-holes in the side surface, and filters and discharges the foreign material contained in a process liquid. Therefore, it is possible to prevent the phenomenon that the treatment liquid is not smoothly drained by foreign matter contained in the treatment liquid from the drainage tank.
Description
본 발명은 기판 세정 장치에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 반도체 웨이퍼와 같은 기판을 세정하는 기판 세정 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a substrate cleaning apparatus, and more particularly, to a substrate cleaning apparatus for cleaning a substrate such as a semiconductor wafer.
반도체 웨이퍼를 집적 회로로 제조할 때 제조공정 중에 발생하는 잔류물질(residual chemicals), 작은 파티클(small particles), 오염물(contaminants) 등을 제거하기 위하여 반도체 웨이퍼를 세정하는 세정 공정이 필요하다. 특히, 고집적화된 집적회로를 제조할 때는 반도체 웨이퍼의 측면에 부탁된 미세한 오염물을 제거하는 세정 공정은 매우 중요하다. 따라서, 이러한 세정 공정에는 반도체 웨이퍼와 같은 기판을 세정할 수 있는 기판 세정 장치가 제공된다. When fabricating a semiconductor wafer into an integrated circuit, a cleaning process for cleaning the semiconductor wafer is required to remove residual chemicals, small particles, contaminants, and the like, which occur during the manufacturing process. In particular, when manufacturing highly integrated integrated circuits, a cleaning process for removing fine contaminants attached to the side surfaces of a semiconductor wafer is very important. Therefore, such a cleaning process is provided with a substrate cleaning apparatus capable of cleaning a substrate such as a semiconductor wafer.
일반적으로 기판을 세정하는 기판 세정 장치는 세정액을 이용하여 반도체 웨이퍼와 같은 기판을 세정하는 처리조와 처리조를 보호하는 배수조로 구성된다. 이러한 기판 세정 장치는 처리조에 샤워 방식을 유체 즉 세정액을 공급한다. 즉, 세정액(예컨대, 초순수)을 처리조 상부에서 공급하고 영여된 세정액은 세정조 바깥으 로 넘쳐 흐르는 방식이다. 이때, 처리조 바깥으로 넘쳐 흐르는 세정액은 배수조의 바닥면 쪽으로 흘러 내려가 배수조를 채우게 된다. 만일 세정조 바깥으로 넘쳐 흐르는 세정액이 배수되지 못하고 계속해서 배수조의 내부를 채우게 되면 세정액의 수위가 계속 상승하여 처리조 내부로 유입된다. 이렇게 되면 처리조 내부에서 약액처리되고 있는 기판이 역오염된다. 따라서 통상적으로 배수조에는 세정조 바깥으로 넘쳐 흐르는 세정액을 배수하는 배수구가 형성된다. Generally, the substrate cleaning apparatus which wash | cleans a board | substrate consists of the processing tank which wash | cleans a board | substrate, such as a semiconductor wafer, using a cleaning liquid, and the drainage tank which protects a processing tank. The substrate cleaning apparatus supplies a fluid, that is, a cleaning liquid, to the treatment tank in a shower mode. That is, the cleaning liquid (for example, ultrapure water) is supplied from the upper part of the treatment tank, and the washed liquid is overflowed out of the cleaning tank. At this time, the washing liquid overflowing out of the treatment tank flows down to the bottom surface of the sump to fill the sump. If the cleaning liquid flowing out of the cleaning tank cannot be drained and continues to fill the inside of the drain tank, the level of the cleaning liquid continues to rise to flow into the processing tank. This contaminates the substrate being processed chemically inside the treatment tank. Therefore, in general, a drainage port is formed in the drainage tank to drain the washing liquid flowing out of the washing tank.
그런데, 알 수 없는 원인, 작업자의 실수에 의해 버려진 이물질 및 세정조로 공급되는 약액 내에 존재하는 이물질 등에 의해 배수구가 막혀 원활히 배수되지 못하게 되면, 상술한 바와 같이 폐액 처리되어야할 약액이 처리조 내부로 유입되어 기판을 오염시킨다. However, when the drain hole is blocked due to an unknown cause, a foreign substance discarded due to an operator's mistake, and a foreign substance present in the chemical liquid supplied to the cleaning tank, the chemical liquid to be treated as waste is introduced into the treatment tank as described above. To contaminate the substrate.
따라서, 본 발명 목적은 처리조로부터 오버플로우되는 처리액을 원활히 배출할 수 있는 기판 처리 장치를 제공하는 데 있다.Accordingly, an object of the present invention is to provide a substrate processing apparatus capable of smoothly discharging a processing liquid overflowed from a processing tank.
본 발명의 다른 목적은 상기 기판 처리 장치를 이용한 기판 처리 방법을 제공하는 데 있다.Another object of the present invention is to provide a substrate processing method using the substrate processing apparatus.
이러한 기술적 과제를 해결하기 위해 본 발명이 기판 처리 장치는 기판을 세정하는 처리조와, 상기 처리조를 둘러싸며, 상기 처리조로부터 오버플로우되는 처리액을 수용하고, 상기 수용된 처리액에 포함된 이물질을 여과시키는 필터 유닛를 갖는 배수조를 포함한다. 상기 필터 유닛는 상기 배수조의 바닥면으로부터 수직방향으로 연장되는 중공의 통 형상을 갖는다. In order to solve this technical problem, the present invention provides a substrate treating apparatus for treating a substrate, a treatment liquid surrounding the treatment tank and overflowing from the treatment tank, and removing foreign substances contained in the received treatment liquid. And a drain having a filter unit for filtering. The filter unit has a hollow cylindrical shape extending in the vertical direction from the bottom surface of the sump.
본 발명에 의하면, 배수조가 중공의 통 형상을 가지며, 측면에 다수의 통공이 형성된 필터 유닛를 구비함으로써, 상기 배수조로부터 처리액에 포함된 이물질에 의해 상기 처리액이 원활히 배수처리되지 못하는 현상을 방지할 수 있다. According to the present invention, the drainage tank has a hollow tubular shape and includes a filter unit having a plurality of through-holes on its side, thereby preventing a phenomenon in which the treatment liquid cannot be drained smoothly by foreign matter contained in the treatment liquid from the drainage tank. can do.
또한, 상기 이물질에 의해 상기 다수의 통공이 막히게될지라도 상기 필터 유닛가 중공의 통 형상을 가지므로, 상기 처리액이 상기 필터 유닛의 내부로 자연스럽게 오버플로우되어 원활히 배수처리 된다. 따라서, 상기 처리액이 원활히 배수처리되지 못하는 현상을 보다 확실히 방지할 수 있다.In addition, even if the plurality of through holes are blocked by the foreign matter, the filter unit has a hollow cylindrical shape, so that the treatment liquid naturally overflows into the inside of the filter unit and is smoothly drained. Therefore, it is possible to more reliably prevent the phenomenon that the treatment liquid cannot be drained smoothly.
이와 같이, 본 발명의 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법은 배수조로부터 처리액을 원활히 배출함으로써, 기판 오염에 따른 손상을 방지할 수 있다. As described above, the substrate processing apparatus and the substrate processing method of the present invention can smoothly discharge the processing liquid from the sump, thereby preventing damage due to substrate contamination.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 처리액 배출부재를 상세히 설명한다. 본 발명의 실시예는 여러 가지 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상술하는 실시예로 인해 한정되는 것은 아니다. 본 실시예는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자, 즉 당업자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위해서 제공된 것이다. 따라서, 도면에서의 요소의 형상은 명확한 설명을 강조하기 위해 과장된 것이다.Hereinafter, a treatment liquid discharge member according to an exemplary embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Embodiment of the present invention may be modified in various forms, the scope of the present invention is not limited to the embodiments described below. This embodiment is provided to more fully explain the present invention to those skilled in the art, that is, to those skilled in the art. Accordingly, the shape of elements in the figures is exaggerated to emphasize clear explanation.
또한, 본 발명의 실시예에서는 처리조로부터 용기(이하, '배수조'라 한다.)로 흘러 넘치는 유체(이하, '처리액'이라 한다.)을 여과시켜 배출하는 필터 유닛이 구비된 기판 처리 장치를 예로 들어 설명한다. 그러나, 본 발명의 기판 처리 장치에 구비된 필터 유닛는 다양한 처리액을 배수시키는 모든 배관과 결합되어 처리액에 포함된 이물질을 제거하는데 적용될 수 있다. 상기 배관은 불소 수지 계열의 합성수지 재질의 배관, 스테인리스 스틸과 같은 금속 배관 및 플라스틱 재질의 배관을 모두 포함한다.In addition, in the embodiment of the present invention, the substrate processing is provided with a filter unit for filtering and discharging the fluid (hereinafter referred to as 'treatment liquid') flowing from the processing tank to the container (hereinafter referred to as 'drainage tank') The apparatus will be described as an example. However, the filter unit included in the substrate processing apparatus of the present invention may be combined with all pipes for draining various processing liquids, and may be applied to remove foreign matters contained in the processing liquid. The pipe may include both a fluororesin-based synthetic pipe, a metal pipe such as stainless steel, and a plastic pipe.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명하기로 한다. Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명에 따른 기판 처리 장치(10)를 개략적으로 보여주는 단면도이고, 도 2는 도 1에 도시된 기판 처리 장치(10)를 개략적으로 보여주는 사시도이다. 1 is a cross-sectional view schematically showing a
도 1 및 도 2를 참조하면, 기판 처리 장치(substrate treating apparatus: 10)는 세정조(cleaning-liquid bath: 100) 및 처리액 공급부재(treating-liquid supply member: 130)를 포함한다.1 and 2, a
세정조(100)는 처리조(treating-liquid bath: 110)와 배수조(sinking-liquid bath: 120)를 포함한다. The
처리조(110)는 내부에 기판 처리 공정을 수행하는 공간을 제공한다. 상기 기판 처리 공정은 기판(W) 측면에 잔류하는 이물질을 제거하는 공정이다. 처리조(110)는 내조(inner bath: 112) 및 외조(outer bath: 114)를 가진다. 내조(112)는 내부에 공정 진행시 처리액이 채워지는 공간을 가진다. 상기 공간은 공정시 복수의 기판(W)들이 충분히 침지될 수 있는 용적을 가진다. 도면에 도시되지는 않았으나, 상기 공간 내에는 기판 가이드가 구비되며, 상기 기판 가이드에 기판(W)이 안착되어 공정시 복수의 기판(W)들이 충분히 침지된다. 외조(114)는 내조(112) 외부에서 내조(112)를 감싸도록 설치된다. 외조(114)는 공정시 내조(112)로부터 넘쳐흐르는 처리액을 수용한다. 외조(114)는 상부가 개방되며, 개방된 상부는 공정시 기판(W)의 출입이 이루어지는 기판 출입구로 사용된다. 외조(114)의 개방된 상부는 개폐 부재(미도시됨)에 의해 개폐가 이루어질 수 있다.The
배수조(120)는 상기 처리조(110)를 둘러싸며, 처리조(110)가 파손되어 처리액이 누설되는 경우 또는 처리액이 처리조(110)로부터 오버플로우되는(넘쳐 흐르는) 경우, 처리액을 수용하여 세정조(100) 외부에 구비된 설비 및 기타 유틸리티(Utility)를 보호한다. 상기 배수조(120)의 바닥면에는 배출구(124)가 구비되어 상기 처리조(110)에서 오버플로우된 처리액(30)을 배출한다. 이때, 오버플로우된 처리액(30)에 포함된 이물질로 인해 배출구(124)가 막히는 현상을 방지하기 위해 상기 배수조(120)는 배출구(124) 상에 구비된 필터 유닛(140)이 구비된다. 필터 유닛(140)은 이물질을 걸러내는 일종의 여과 장치로서, 이에 대한 설명은 아래에서 상세히 설명하기로 한다. 한편, 상기 배출구(124)를 통해 배출되는 처리액(30)은 배출구(124)와 연결된 배출관(150)을 통해 배출된다. 여기서, 상기 배출관(150)을 통해 배출된 처리액은 폐액 처리되거나, 또는 순환 부재 등을 통해 처리조(110)로 다시 순환될 수도 있다. The
처리액 공급부재(130)는 처리조(110)로 처리액을 공급한다. 처리액 공급부재(130)는 처리액 공급원(132) 및 처리액 공급배관(134)을 가진다. 처리액 공급원(132)은 처리액을 수용하고, 처리액 공급배관(134)은 처리액 공급원(132)으로부터 처리조(110)로 처리액을 공급한다. 상기 처리액은 기판(W) 측면에 잔류하는 미세한 파티클을 세정하는 세정액이다. 일례로, 세정액은 황산(H2SO4), 과산화수소(H2O2) 및 불산(HF) 등으로 이루어진 그룹 중에서 선택된 적어도 어느 하나의 케미칼(chemical)이 사용될 수 있다.The treatment
한편, 도면에는 도시되지 않았으나, 본 발명에 따른 기판 처리 장치(10)는 처리조(110) 내 처리액을 순환시키는 순환 부재(circulation member)를 더 포함할 수 있다. 순환 부재는 순환라인(circulation line), 가압부재(pressurization member), 필터 유닛(filtering member) 및 가열기(heater)를 포함한다. 순환라인은 처리조(110) 내 처리액을 순환시킨다. 순환라인은 외조(114)로부터 내조(112)로, 또는 내조(112) 및 외조(114)로부터 내조(112)로 처리액을 순환시킨다. 가압부재는 순환라인 상에 설치된다. 가압부재는 처리액이 순환라인을 따라 흐르도록 순환라인 내 처리액에 유동압을 제공한다. 가압부재로는 펌프(pump)가 사용될 수 있다. 필터 유닛(126)는 순환라인을 따라 흐르는 처리액 내 잔류하는 파티클(particle)과 같은 오염물질들을 필터링(filtering)한다. 그리고, 가열기는 순환라인 상에 설치되어 순환라인을 따라 이동되는 처리액을 가열한다.Although not shown in the drawings, the
이하, 도 3 및 도 4를 참조하여 배수조(120)에 구비된 필터 유닛(140)에 대해 상세히 설명하기로 한다. Hereinafter, the
도 3는 도 1에 도시된 필터 유닛(140)의 평면도이고, 도 4는 도 3에 도시된 필터 유닛(140)의 분해 사시도이다. 3 is a plan view of the
도 3 및 도 4를 참조하면, 필터 유닛(140)은 중공의 통 형상으로서, 하단부가 배출구(124, 도 1에 도시됨)에 삽입되어 배수조(120)의 바닥면으로 수직방향으로 지지된다. 구체적으로 필터 유닛(140)은 거름통(142), 상기 거름통(142)의 상단부에 연결되는 커버(144) 및 상기 거름통의 하단부에 연결되는 체결 부재(146)를 포함한다. 상기 거름통(142)은 원통 형상의 원통(142a) 및 상기 원통(142a)의 한쪽 단부로부터 상기 원통(142a)의 길이방향으로 연장되는 지지 부재(142b)들을 포함한다. 상기 원통(142a)의 측면에는 원형의 통공(h1)들이 균일하게 형성되어 처리조(110: 도 1에 도시됨)로부터 오버플로우된 처리액(30, 도 1에 도시됨)에 포함된 이물질을 걸러낸다. 상기 지지 부재(142b)들은 상기 원통(142a)의 한쪽 단부의 둘레를 따라 일정 간격 이격되도록 형성되어 상기 거름통(142)의 상단부를 구성한다. 본 실시예에서는 4개의 지지 부재(142b)들이 도시된다. 상기 커버(144)는 상기 지지 부재(142b)들의 일측 단부와 연결되어 상기 거름통의 상단부를 덮는다. 따라서, 상기 원통(142a)과 상기 커버(144) 사이에는 사각 형상의 4개의 개구부(h2)들이 형성된다. 상기 체결 부재(146)는 상기 원통(142a)의 다른쪽 단부와 연결되어 도 1에 도시된 배수조(120)의 바닥면에 형성된 배출구(124)에 삽입 지지된다. 따라서, 사기 통 형상의 필터 유닛(140)은 상기 배수조(120)의 바닥면에 수직방향으로 세워진다.3 and 4, the
이러한 형상을 갖는 필터 유닛(140)에 의하면, 도 5에 도시된 바와 같이, 배수조(120)의 바닥면에 정체된 처리액(30, 도 1에 도시됨)이 필터 유닛(140)의 내부로 유입되며, 이 과정에서 처리액에 포함된 이물질이 걸러진다. 유입된 처리액은 배출관(150)을 통해 외부로 배출되며, 처리액에 포함된 이물질 등은 통공(h1)을 통과하지 못하고 필터 유닛(140) 외부에 남게 된다. According to the
한편, 이물질에 의해 배출부재(140) 측면에 형성된 통공(h1)들이 모두 막히게 되면, 상기 배출부재(140)의 상단부에 형성된 개구부(h2)를 통해 처리액들이 오버플로우되어 배수된다. 즉, 도 6에 도시된 바와 같이, 이물질에 의해 통공(h1)들 막히면, 배수조(120) 바닥면에 수용된 처리액의 수위가 배출구(124)를 통해 배수되지 못하여 점차적으로 처리액의 수위가 상승할 것이다. 이때 처리액의 수위가 필터 유닛의 상단부에 형성된 개구부(h2)에 도달하게 되면, 상기 처리액은 자연스럽게 배출부재(140) 내부로 오버플로우되어 배수처리된다. 이와 같이, 본 발명이 기판 처리 장치에 구비된 필터 유닛는 상단부에 개구부(h2)를 형성함으로써, 측면에 형 성된 통공(h1)들이 이물질에 의해 막히는 경우에도 배수조(120)의 바닥면에 수용된 처리액들을 원활하게 배수처리할 수 있다. On the other hand, when all the through-hole (h1) formed on the side of the
한편, 본 실시예에서는 원통 형상의 필터 유닛(140)이 도시되었으나, 배출구(124)의 형상에 따라 삼각통, 사각통의 형상등 다양한 형상으로 이루어질 수 있음은 자명하다. Meanwhile, although the
또한, 본 실시예에서는 상기 필터 유닛(140)를 구성하는 거름통(142a), 커버(144) 및 체결 부재(146)이 각각 분리된 구조를 도시하였으나, 이들 구성요소들은 일체형일수도 있다. In addition, although the
또한, 본 실시예에서는 상기 필터 유닛(140)이 수지용 재질로 이루어지는 것이 바람직하지만, 처리액 및 기타 세정액들과 내화학성이 우수한 재질이라면, 그 어떠한 재질로 이루어져도 무방하다. In addition, in the present embodiment, it is preferable that the
또한, 본 실시예에서는 원통(142a)으로부터 연장되는 다수의 지지 부재(142b)와 상기 다수의 지지 부재(142b)과 연결된 커버(144)를 갖는 필터 유닛(140)이 도시되었으나, 원통(142a)과 체결부재(146)만을 갖는 필터 유닛(140)를 구성하여도 본 발명에서 제시하는 효과를 충분히 달성할 수 있음은 자명하다. In addition, in the present embodiment, a
도 1은 본 발명에 따른 기판 처리 장치를 개략적으로 보여주는 단면도이다. 1 is a cross-sectional view schematically showing a substrate processing apparatus according to the present invention.
도 2는 도 1에 도시된 기판 처리 장치를 개략적으로 보여주는 사시도이다.FIG. 2 is a perspective view schematically showing the substrate processing apparatus shown in FIG. 1.
도 3는 도 1에 도시된 필터 유닛의 평면도이다. 3 is a plan view of the filter unit shown in FIG. 1.
도 4는 도 3에 도시된 필터 유닛의 분해 사시도이다. 4 is an exploded perspective view of the filter unit illustrated in FIG. 3.
도 5 및 도 6은 도 3에 도시된 필터 유닛에 의한 처리액의 배출방식을 보여주는 도면이다.5 and 6 are views showing a discharge method of the treatment liquid by the filter unit shown in FIG.
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E902 | Notification of reason for refusal | ||
E90F | Notification of reason for final refusal | ||
E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
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Payment date: 20120612 Year of fee payment: 4 |
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FPAY | Annual fee payment |
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LAPS | Lapse due to unpaid annual fee |