KR101008343B1 - Apparatus of processing substrate and method of processing substrate using the same - Google Patents
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Abstract
본 발명에 따른 기판처리장치는 유체를 이용하여 기판을 처리하는 공정처리부, 기판 측으로 유체를 토출하는, 상기 노즐과 연결된 공용라인, 상기 공정처리부 측으로 서로 다른 유체들을 제공하는 적어도 두 개의 유체공급부들, 상기 유체공급들 각각과 연결되는 유체공급라인들, 및 방향전환밸브를 포함한다. 상기 방향전환밸브는 상기 유체공급라인들 및 상기 공용라인과 연결되어 상기 유체공급라인들로부터 제공되는 유체들 중 일부를 선택하여 상기 공용라인 측으로 전달한다. 상기 노즐은 서로 상이한 유체들이 흐를 수 있는 상기 공용라인과 결합되므로, 기판처리장치에 하나의 노즐만을 구비하더라도, 적어도 두 개의 상이한 유체들을 사용하여 기판을 처리할 수 있어 기판처리장치의 구조를 보다 단순화시킬 수 있다. The substrate processing apparatus according to the present invention includes a process processing unit for processing a substrate using a fluid, a common line connected to the nozzle for discharging the fluid to the substrate side, at least two fluid supply units for providing different fluids to the process processing unit, Fluid supply lines connected to each of the fluid supplies, and a divert valve. The directional valve is connected to the fluid supply lines and the common line and selects some of the fluids provided from the fluid supply lines to transfer to the common line side. Since the nozzle is combined with the common line through which different fluids can flow, even if only one nozzle is provided in the substrate processing apparatus, the substrate can be processed using at least two different fluids, thereby simplifying the structure of the substrate processing apparatus. You can.
Description
본 발명은 기판처리장치 및 이를 이용하는 기판처리방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 유체를 이용하여 기판을 처리하는 기판처리장치 및 이를 이용하는 기판처리방법에 관한 것이다. The present invention relates to a substrate processing apparatus and a substrate processing method using the same, and more particularly, to a substrate processing apparatus for processing a substrate using a fluid and a substrate processing method using the same.
매엽식으로 반도체 기판을 기판처리장치는 기판지지유닛에 기판을 로딩시킨 후, 상기 기판지지유닛을 회전시키는 동시에, 기판지지유닛에 안착된 기판 측으로 기판처리물질을 공급하여 반도체 기판에 대해 소정의 공정을 수행한다. The substrate processing apparatus loads the semiconductor substrate in a single wafer type, and then loads the substrate on the substrate support unit, rotates the substrate support unit, and simultaneously supplies the substrate treatment material to the substrate seated on the substrate support unit, thereby providing a predetermined process for the semiconductor substrate. Do this.
상기 기판처리물질은 노즐에 의해 기판 측으로 제공된다. 기판 측으로 제공되는 기판처리물질의 종류는 기판에 대해 진행되는 공정에 따라 달라질 수 있어, 기판처리장치 내에 서로 다른 다수의 기판처리물질들이 제공될 수 있다. The substrate treating material is provided to the substrate side by a nozzle. The type of substrate treating material provided to the substrate side may vary according to a process performed on the substrate, so that a plurality of different substrate treating materials may be provided in the substrate treating apparatus.
기판처리장치 내에 서로 다른 다수의 기판처리물질들이 제공되는 경우에, 일반적으로 기판처리장치 내에는 기판처리물질들의 갯수에 대응하는 노즐들이 구비되고, 이에 따라 암은 상기 노즐등 중 어느 하나와 결합하여 상기 결합된 노즐을 상기 기판 측으로 이동시킨다. 상기한 암의 동작으로 인하여 상기 기판처리장치 내에 는 상기 암의 동작을 위한 공간을 확보하여야 하고, 유체공급장치의 동작을 정밀히 제어하여야 한다. In the case where a plurality of different substrate processing materials are provided in the substrate processing apparatus, nozzles corresponding to the number of substrate processing materials are generally provided in the substrate processing apparatus, so that the arm is combined with any one of the nozzles. The combined nozzle is moved to the substrate side. Due to the operation of the arm, a space for the operation of the arm must be secured in the substrate processing apparatus, and the operation of the fluid supply apparatus must be precisely controlled.
본 발명의 목적은 보다 단순한 구조를 갖는 기판처리장치 및 이를 이용하는 기판처리방법을 제공하는 데 있다. An object of the present invention is to provide a substrate processing apparatus having a simpler structure and a substrate processing method using the same.
상기한 목적을 달성하기 위해서 본 발명에 따른 기판처리장치는 유체를 이용하여 기판을 처리하는 공정처리부, 상기 유체를 상기 기판 측으로 토출하는 노즐, 상기 노즐과 연결된 공용라인, 상기 공정처리부 측으로 서로 다른 유체들을 제공하는 적어도 두 개의 유체공급부들, 상기 유체공급들 각각과 연결되는 유체공급라인들, 및 상기 유체공급라인들 및 상기 공용라인과 연결되어 상기 유체공급라인들로부터 제공되는 유체들 중 일부를 선택하여 상기 공용라인 측으로 전달하는 방향전환밸브를 포함한다. In order to achieve the above object, a substrate processing apparatus according to the present invention includes a process processing unit for processing a substrate using a fluid, a nozzle for discharging the fluid to the substrate side, a common line connected to the nozzle, and different fluids to the process processing unit side. At least two fluid supply parts providing fluids, fluid supply lines connected to each of the fluid supplies, and some of fluids connected to the fluid supply lines and the common line and provided from the fluid supply lines. It includes a direction switching valve for transmitting to the common line side.
서로 상이한 유체들을 유체공급부들로부터 제공되는 유체들을 이용하여 기판을 처리하는 기판처리방법에 있어서, 상기한 목적을 달성하기 위해서 본 발명에 따른 기판처리방법은 아래와 같다. 상기 유체공급부들 중 어느 하나로부터 제공되는 제 1 유체가 방향전환밸브, 상기 방향전환밸브와 연결된 공용라인, 및 상기 공용라인과 연결된 노즐을 통하여 기판 측으로 제공되고, 상기 제 1 유체를 이용하여 상기 기판을 처리한다. In the substrate processing method for treating a substrate by using fluids provided from fluid supply units different from each other, the substrate processing method according to the present invention to achieve the above object is as follows. A first fluid provided from any one of the fluid supply parts is provided to the substrate side through a direction change valve, a common line connected to the direction change valve, and a nozzle connected to the common line, and the substrate is formed using the first fluid. To process.
상기 유체공급부들 중 어느 하나로부터 제공되는 상기 제 1 유체와 상이한 제 2 유체가 상기 방향전환밸브, 상기 공용라인, 및 상기 노즐을 통하여 상기 기판 측으로 제공되고, 상기 제 2 유체를 이용하여 상기 기판을 처리한다. A second fluid different from the first fluid provided from one of the fluid supply parts is provided to the substrate side through the diverter valve, the common line, and the nozzle, and the substrate is connected to the substrate using the second fluid. Process.
본 발명에 따르면, 기판을 처리하는 데 적어도 두 개의 상이한 유체들이 사용되더라도, 유체를 기판 측으로 토출하는 노즐은 여러 가지의 유체들이 흐를 수 있는 공용라인과 결합된다. 따라서, 기판처리장치에 하나의 노즐만을 구비하여도 적어도 두 개의 상이한 유체들을 사용하여 기판을 처리할 수 있다. 그 결과, 기판처리장치의 구조를 보다 단순화시킬 수 있다. According to the invention, even if at least two different fluids are used to process the substrate, the nozzle for discharging the fluid to the substrate side is combined with a common line through which various fluids can flow. Therefore, even if only one nozzle is provided in the substrate processing apparatus, at least two different fluids can be used to process the substrate. As a result, the structure of the substrate processing apparatus can be further simplified.
이하 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 살펴보기로 한다. 상기한 본 발명의 목적, 특징 및 효과는 첨부된 도면과 관련된 실시예들을 통해서 용이하게 이해될 것이다. 다만 본 발명은 여기서 설명되는 실시예들에 한정되지 않고 다양한 형태로 응용되어 변형될 수도 있다. 오히려 아래의 실시예들은 본 발명에 의해 개시된 기술 사상을 보다 명확히 하고 나아가 본 발명이 속하는 분야에서 평균적인 지식을 가진 당업자에게 본 발명의 기술 사상이 충분히 전달될 수 있도록 제공되는 것이다. 따라서 본 발명의 범위가 아래에서 상술하는 실시예들로 인해 한정되는 것으로 해석되어서는 안 될 것이다. 한편, 하기 실시예와 함께 제시된 도면은 명확한 설명을 위해서 다소 간략화되거나 과장된 것이며, 도면상에 동일한 참조번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The objects, features and effects of the present invention described above will be readily understood through embodiments related to the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments described herein and may be applied and modified in various forms. Rather, the following embodiments are provided to clarify the technical spirit disclosed by the present invention, and furthermore, to fully convey the technical spirit of the present invention to those skilled in the art having an average knowledge in the field to which the present invention belongs. Therefore, the scope of the present invention should not be construed as limited by the embodiments described below. On the other hand, the drawings presented in conjunction with the following examples are somewhat simplified or exaggerated for clarity, the same reference numerals in the drawings represent the same components.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 기판처리장치를 나타낸 도면이다. 1 is a view showing a substrate processing apparatus according to an embodiment of the present invention.
도 1을 참고하면, 기판처리장치(10)는 공정처리부(100), 제 1 유체공급부(200), 제 2 유체공급부(210), 세정액 공급부(220), 가스공급부(230), 노즐(160), 및 방향전환밸브(150)를 포함한다. Referring to FIG. 1, the
상기 공정처리부(100)는 하우징(110), 스핀헤드(120), 및 구동부(130)를 포함한다. 상기 하우징(110)은 내부에 기판(W)을 세정할 수 있는 공간을 제공한다. 상기 하우징(110)은 상부가 개방된 원통 형상을 갖고, 기판(W)은 상기 하우징(110)의 상부를 통해 상기 하우징(110)의 내부에 출입될 수 있다. The
상기 스핀헤드(120)는 기판(W)을 지지하는 원형의 플레이트 형상을 가질 수 있고, 상기 스펜헤드(120) 상부에는 기판(W)을 지지하는 복수개의 척킹핀들(미도시) 및 복수개의 지지핀들(미도시)이 구비된다. 상기 스핀헤드(120)는 상기 구동부(130)와 결합되어 상기 구동부(130)의 동력에 의해 회전한다. The
상기 제 1 유체공급부(200)는 상기 공정처리부(100) 측으로 상기 기판(W)을 처리하는 데 사용되는 제 1 유체(도 2의 204)를 제공한다. 보다 상세하게는, 제 1 유체공급부(200)는 제 1 유체공급라인(201) 및 공용라인(151)을 통해 상기 제 1 유체를 상기 공정처리부(100) 측으로 제공하고, 상기 제 1 유체는 상기 노즐(160)을 통해 토출된다. 상기 제 1 유체공급라인(201)에는 상기 제 1 유체의 흐름을 제어하는 제 1 펌프(202) 및 제 1 밸브(203)가 구비될 수 있다. The first
상기 제 2 유체공급부(210)는 상기 공정처리부(100) 측으로 상기 기판(W)을 처리하는 데 사용되는 제 2 유체(도 5의 214)를 제공한다. 상기 제 2 유체는 상기 제 1 유체와 상이한 물질을 포함하고, 상기 제 2 유체공급부(210)는 제 2 유체공급라인(211) 및 공용라인(151)을 통해 상기 제 2 유체를 상기 공정처리부(100) 측으로 제공하고, 상기 제 2 유체는 상기 노즐(160)을 통해 토출된다. 상기 제 2 유체공급라인(202)에는 상기 제 2 유체의 흐름을 제어하는 제 2 펌프(212) 및 제 2 밸브(213)가 구비될 수 있다. The second
상기 세정액공급부(220)는 세정액 공급라인(221)을 통해 공용라인(151) 내부를 세정하는 세정액을 제공한다. 상기 세정액은 상기 제 1 유체 및 상기 제 2 유체를 용해시킬 수 있는 성질을 갖는다. 예컨대, 상기 세정액은, 시너(thinner)와 같은 물질을 포함할 수 있다. 상기 세정액 공급라인(221)에는 상기 세정액의 흐름을 제어하는 제 3 펌프(222) 및 제 3 밸브(223)가 구비될 수 있다. The cleaning
상기 가스공급부(230)는 가스 공급라인(231)을 통해 상기 공용라인(151) 내부로 퍼지가스(purge gas)를 제공한다. 상기 퍼지가스는, 질소가스와 같은, 기판을 처리하는 데 사용되는 유체와 반응하지 않는 불활성 가스를 포함한다. 또한, 상기 가스 공급라인(231)에는 상기 퍼지가스의 흐름을 제어하는 제 4 펌프(232) 및 제 4 밸브(233)가 구비될 수 있다. The
한편, 상기 방향전환밸브(150)의 일단부(153)는 상기 공용라인(151)과 결합되고, 상기 방향전환밸브(150)의 타단부(152)는 제 1 유체공급라인(201), 제 2 유체공급라인(211), 상기 세정액 공급라인(221), 및 상기 가스공급라인(231)과 결합된다. 상기 방향전환밸브(150)는 전환라인(155)를 구비하여 상기 타단부(152)와 결합된 다수의 라인들을 통해 제공되는 다수의 유체들 중 어느 하나를 선택적으로 공 급받아 이를 상기 공용라인(151) 측으로 전달한다. 따라서, 상기한 상기 방향전환밸브(150)의 기능에 따라, 상기 방향전환밸브(150)의 타단부(152)는 유체의 종류의 갯수에 상응하는 라인들과 결합되나, 상기 방향전환밸브(150)의 일단부(153)는 하나의 상기 공용라인(151)과 결합된다. On the other hand, one
이러한, 다수의 라인들(201,211,221,231)을 통해 제공되는 유체들 중 어느 하나만을 선택적으로 상기 공용라인(151) 측으로 전달하는 상기 방향전환밸브(150)의 구조 및 기능은 보편적인 기술 사항에 해당되므로, 이에 대한 보다 상세한 설명은 생략하기로 한다. Since the structure and function of the
한편, 상기한 바와 같이, 상기 제 1 유체공급부(200) 및 상기 제 2 유체공급부(210)로부터 각각 제공되는 상기 제 1 및 상기 제 2 유체들은 서로 상이하다. 따라서, 상기 공용라인(151)은 상기 제 1 및 제 2 유체들이 흐르는 라인이 되므로 상기 공용라인(151) 내에는 상기 제 1 및 제 2 유체들이 부분적으로 혼합될 수 있다. 따라서, 상기 노즐(160)로부터 상기 제 1 유체 및 상기 제 2 유체을 순차적으로 토출시킬 때, 상기 노즐(160)로부터 상기 제 1 유체을 토출시키고, 상기 노즐(160)로부터 상기 제 2 유체를 토출시키기 전에, 상기 공용라인(151) 내에 잔존할 수 있는 상기 제 1 유체를 제거시키는 것이 바람직하다. On the other hand, as described above, the first and the second fluid provided from the first
상기 공용라인(151) 내에 잔존한 상기 제 1 유체는 상기 세정액 공급부(220)로부터 제공되는 세정액을 이용하여 제거된다. 상기 세정액은, 앞서 상술한 바와 같이, 시너와 같은 범용적으로 사용되는 용제를 포함하므로, 상기 세정액을 상기 세정액 공급라인(221) 및 상기 공용라인(151) 측으로 제공하면, 상기 세정액은 상 기 공용라인(151) 내에 잔존한 상기 제 1 유체를 용해하여 상기 노즐(160)을 통해 외부로 배출시킨다. The first fluid remaining in the
또한, 상기 세정액을 이용하여 상기 공용라인(151) 내부를 세정한 후에, 상기 가스 공급부(230)로부터 제공되는 퍼지가스를 이용하여 상기 공용라인(151) 내에 잔존한 상기 제 1 유체 및 상기 용제를 상기 노즐(160)을 통해 외부로 배출시킬 수 있다. 이에 대한 보다 상세한 설명은 도 2 내지 도 5들을 참조하여 보다 상세히 설명된다. In addition, after the inside of the
도 2 내지 도 6은 도 1에 도시된 기판처리장치를 이용하여 기판을 처리하는 방법을 나타내는 도면들이다. 한편, 방향전환밸브(150)의 구조 및 기능과 관련된 사항은 일반적으로 공지된 사항이므로, 도 2 내지 도 6에서는 상기 방향전환밸브(150)의 구조가 단순히 도식화되어 도시된다. 한편, 상기 방향전환밸브(150)가 도 2 내지 도 6에 도시된 구조를 갖지 않더라도, 앞서 도 1을 참조하여 설명된 방향조절밸브(150)의 기능을 수행할 수 있는 다른 구조를 갖는 방향조절밸브가 사용되어도 무방하다. 2 to 6 are diagrams illustrating a method of treating a substrate using the substrate processing apparatus shown in FIG. 1. On the other hand, since the matters related to the structure and function of the
한편, 도 2 내지 도 6들은 도 1에 도시된 기판처리장치(도 1의 10)를 이용하여 제 1 유체(204) 및 제 2 유체(214)을 이용하여 기판(도 1의 W)을 순차적으로 처리하는 방법을 나타내는 도면들이다. 2 to 6 sequentially process the substrate (W in FIG. 1) using the
도 1 및 도 2를 참조하면, 기판(W)을 처리하는 데 제 1 유체(204)가 사용되는 경우에, 상기 방향전환밸브(150)에서 상기 방향전환밸브(150)에 구비되는 전환라인(155)에 의해 상기 제 1 유체공급라인(201)은 상기 공용라인(151)과 연결된다. 그 결과, 제 1 유체공급부(200)로부터 제공되는 상기 제 1 유체(204)는 제 1 유체공급라인(201), 공용라인(151), 및 노즐(160)을 통해 상기 기판(W) 측으로 제공될 수 있다. 1 and 2, when the
도 1 및 도 3을 참조하면, 제 1 유체(204)를 이용하여 기판(W)을 처리한 후에, 제 1 펌프(202)를 이용하여 공용라인(151) 및 전환라인(155) 내에 수용된 제 1 유체(204)를 상기 제 1 유체공급부(200) 측으로 이동시킨다. 따라서, 상기 공용라인(151) 및 상기 전환라인(155) 내에는 상기 제 1 유체(204)가 제거된다. 1 and 3, after processing the substrate W using the
도 1 및 도 4를 참조하면, 공용라인(151) 및 전환라인(155) 내에 제 1 유체을 모두 제거시킨 후에, 상기 방향전환밸브(150) 내에서 상기 전환라인(155)의 위치가 변경되어 상기 전환라인(155)은 세정액 공급라인(221) 및 공용라인(151)과 연결된다. 그 이후에, 세정액 공급부(220)로부터 제공되는 세정액(224)은 상기 세정액 공급라인(221) 및 상기 공용라인(151) 측으로 제공되어 상기 공용라인(151) 내부를 세정한다. 1 and 4, after removing all of the first fluid in the
도 1 및 도 5를 참조하면, 세정액(도 4의 224)을 이용하여 공용라인(151) 내부를 세정한 후에, 방향전환밸브(150) 내에서 전환라인(155)의 위치가 변경되어 상기 전환라인(155)은 가스공급라인(231) 및 공용라인(151)과 연결된다. 그 이후에, 가스공급부(230)로부터 제공되는 퍼지가스(234)는 상기 가스공급라인(231) 및 상기 공용라인(151) 측으로 제공되어 상기 공용라인(151) 내부에 잔존한 물질을 노즐(160)을 통해 외부로 배출시킨다. 1 and 5, after cleaning the inside of the
도 1 및 도 6을 참조하면, 퍼지가스(도 5의 234)를 이용하여 공용라인(151) 내부를 세정한 후에, 방향전환밸브(150) 내에서 전환라인(155)의 위치가 변경되어 상기 전환라인(155)은 제 2 유체공급라인(211) 및 상기 공용라인(151)과 연결된다. 그 결과, 제 2 유체공급부(210)로부터 제공되는 제 2 유체(214)는 제 2 유체공급라인(211), 공용라인(151), 및 노즐(160)을 통해 상기 기판(W) 측으로 제공되어 상기 기판(W)을 처리하는 데 사용될 수 있다. 1 and 6, after cleaning the inside of the
이상 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허청구범위의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. Although described with reference to the above embodiments, those skilled in the art can be variously modified and changed within the scope of the present invention without departing from the spirit and scope of the invention described in the claims below. I can understand.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 기판처리장치를 나타낸 도면이다. 1 is a view showing a substrate processing apparatus according to an embodiment of the present invention.
도 2 내지 도 6은 도 1에 도시된 기판처리장치를 이용하여 기판을 처리하는 방법을 나타내는 도면들이다.2 to 6 are diagrams illustrating a method of treating a substrate using the substrate processing apparatus shown in FIG. 1.
*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명** Description of the symbols for the main parts of the drawings *
10 -- 기판처리장치 W -- 기판10-Substrate Processing Unit W-Substrate
100 -- 공정처리부 150 -- 방향전환밸브100-Process Process 150-Directional Valve
155 -- 전환라인 151 -- 공용라인155-Transition line 151-Public line
160 -- 노즐 200 -- 제 1 유체공급부160-Nozzle 200-First Fluid Supply
202 -- 제 1 펌프 210 -- 제 2 유체공급부202-First pump 210-Second fluid supply
220 -- 세정액 공급부 230 -- 가스공급부220-Cleaning solution supply 230-Gas supply
201 -- 제 1 유체공급라인 211 -- 제 2 유체공급라인201-First Fluid Supply Line 211-Second Fluid Supply Line
221 -- 세정액 공급라인 231 -- 가스 공급라인221-Cleaning Fluid Supply Line 231-Gas Supply Line
204 -- 제 1 유체 214 -- 제 2 유체204-First Fluid 214-Second Fluid
224 -- 세정액 234 -- 퍼지가스224-Cleaning solution 234-Purge gas
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JP2003309102A (en) * | 2002-04-16 | 2003-10-31 | Tokyo Electron Ltd | Method and apparatus for liquid treatment |
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2008
- 2008-11-25 KR KR1020080117500A patent/KR101008343B1/en not_active IP Right Cessation
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JP2003309102A (en) * | 2002-04-16 | 2003-10-31 | Tokyo Electron Ltd | Method and apparatus for liquid treatment |
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