KR101015229B1 - Substrate support unit and apparatus for treating substrate using the same - Google Patents

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Abstract

본 발명은 기판 지지 유닛과, 이를 이용한 기판 처리 장치 및 방법을 개시한 것으로서, 기판 부상을 위해 기판과 지지판 사이로 공급되는 가스를 지지판의 가장자리 영역에 형성된 나선형의 홈을 통해 지지판의 외측으로 유도 배출하는 것을 특징으로 가진다. The present invention discloses a substrate support unit and a substrate processing apparatus and method using the same, wherein the gas supplied between the substrate and the support plate for induction of the substrate is induced and discharged to the outside of the support plate through the spiral groove formed in the edge region of the support plate. It is characterized by.

이러한 특징에 의하면, 기판 부상을 위한 가스를 지지판의 외측으로 원활하게 유도 배출하여, 기판 하부의 가스 흐름의 정체 및 와류 현상을 방지하고, 와류에 의해 발생하는 공정 불량을 최소화할 수 있는 기판 지지 유닛과, 이를 이용한 기판 처리 장치 및 방법을 제공할 수 있다.According to this feature, the substrate support unit can smoothly guide and discharge the gas for substrate floating to the outside of the support plate to prevent the stagnation and vortex of the gas flow under the substrate, and minimize the process defects caused by the vortex And it can provide a substrate processing apparatus and method using the same.

기판, 부상, 가스, 유도 배출, 나선형 홈 Substrate, Floating, Gas, Induced Emission, Spiral Groove

Description

기판 지지 유닛 및 이용한 기판 처리 장치{SUBSTRATE SUPPORT UNIT AND APPARATUS FOR TREATING SUBSTRATE USING THE SAME}Substrate support unit and substrate processing apparatus using {SUBSTRATE SUPPORT UNIT AND APPARATUS FOR TREATING SUBSTRATE USING THE SAME}

본 발명은 기판 처리 장치 및 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 기판을 부상시켜 지지하는 기판 지지 유닛과, 이를 이용하여 기판을 처리하는 장치 및 방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a substrate processing apparatus and a method, and more particularly, to a substrate support unit that floats and supports a substrate, and an apparatus and method for processing a substrate using the same.

일반적으로 반도체 디바이스는 기판상에 여러 가지 물질을 박막 형태로 증착하고 이를 패터닝하여 제조된다. 이를 위하여 증착 공정, 사진 공정, 식각 공정 및 세정 공정 등 여러 단계의 서로 다른 공정들이 요구된다.Generally, semiconductor devices are manufactured by depositing and patterning various materials on a substrate in a thin film form. To this end, several different processes are required, such as a deposition process, a photographic process, an etching process and a cleaning process.

이들 공정 중 식각 공정은 기판상에 형성된 막질을 제거하는 공정이고, 세정 공정은 반도체 제조를 위한 각 단위 공정의 진행 후 기판 표면에 잔류하는 오염 물질을 제거하는 공정이다. 식각 공정 및 세정 공정은 공정 진행 방식에 따라 습식 방식과 건식 방식으로 분류되며, 습식 방식은 배치 타입의 방식과 스핀 타입의 방식으로 분류된다.Among these processes, the etching process is a process of removing film quality formed on the substrate, and the cleaning process is a process of removing contaminants remaining on the surface of the substrate after each unit process for semiconductor manufacturing. The etching process and the cleaning process are classified into a wet method and a dry method according to the process method, and the wet method is classified into a batch type method and a spin type method.

스핀 타입의 방식은 한 장의 기판을 처리할 수 있는 척 부재에 기판을 고정한 후, 기판을 회전시키면서 분사 노즐을 통해 기판에 약액 또는 탈이온수를 공급 하여, 원심력에 의해 약액 또는 탈이온수를 기판의 전면으로 퍼지게 함으로써 기판을 세정 처리하며, 기판의 세정 처리 후에는 건조 가스로 기판을 건조한다.In the spin type, the substrate is fixed to a chuck member capable of processing a single substrate, and then the chemical liquid or deionized water is supplied to the substrate through the spray nozzle while the substrate is rotated. The substrate is washed by being spread out, and the substrate is dried with dry gas after the substrate is washed.

본 발명은 지지판으로부터 부상된 기판 하부의 가스 흐름을 지지판의 외측으로 원활하게 유도할 수 있는 기판 지지 유닛과, 이를 이용한 기판 처리 장치 및 방법을 제공하기 위한 것이다.The present invention is to provide a substrate support unit that can smoothly guide the gas flow of the lower substrate raised from the support plate to the outside of the support plate, and a substrate processing apparatus and method using the same.

본 발명의 목적은 여기에 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The objects of the present invention are not limited thereto, and other objects not mentioned can be clearly understood by those skilled in the art from the following description.

상기한 과제를 달성하기 위하여 본 발명에 의한 기판 지지 유닛은 지지판; 상기 지지판에 로딩된 기판이 상기 지지판으로부터 부상(浮上)하도록 상기 기판의 하면 가장자리로 가스를 분사하는 가스 분사 부재; 및 상기 가스 분사 부재로부터 분사된 상기 가스의 흐름을 상기 지지판의 외측으로 유도하는 가스 흐름 유도 부재를 포함하는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the substrate support unit according to the present invention includes a support plate; A gas injection member for injecting gas to an edge of a lower surface of the substrate such that the substrate loaded on the support plate rises from the support plate; And a gas flow guide member for guiding the flow of the gas injected from the gas injection member to the outside of the support plate.

상술한 바와 같은 구성을 가지는 본 발명에 의한 기판 지지 유닛에 있어서, 상기 가스 흐름 유도 부재는 상기 지지판 상면의 가장자리와 상기 지지판의 측면을 잇도록 길게 형성되는 홈으로 구비될 수 있다.In the substrate support unit according to the present invention having the configuration as described above, the gas flow guide member may be provided with a groove formed to extend the edge of the upper surface of the support plate and the side of the support plate.

상기 홈은 나선형으로 형성될 수 있으며, 상기 나선형 홈은 상기 지지판의 회전 방향으로 형성될 수 있다.The groove may be formed spirally, the spiral groove may be formed in the rotation direction of the support plate.

상기 지지판의 상면과 상기 지지판의 측면이 만나는 모서리 영역은 유선형으로 구비될 수 있다.An edge region where the upper surface of the support plate and the side surface of the support plate meet may be provided in a streamlined shape.

상기 지지판의 측면 상단부는 상기 지지판의 상면을 기준으로 하향 경사지고, 상기 지지판의 측면 하단부는 상기 지지판의 하면을 기준으로 상향 경사지도록 구비될 수 있다.A side upper end portion of the support plate may be inclined downward based on an upper surface of the support plate, and a side lower end portion of the support plate may be inclined upwardly based on a bottom surface of the support plate.

상기 지지판에 로딩된 상기 기판의 하면을 지지하는 지지 핀; 및 상기 지지 핀이 지지하는 상기 기판의 부상시 상기 기판의 측면을 지지하는 가이드 핀을 더 포함할 수 있다.A support pin for supporting a lower surface of the substrate loaded on the support plate; And a guide pin supporting a side of the substrate when the substrate is supported by the support pin.

상기 가스 분사 부재는 상기 지지판의 내부에 수평 방향으로 형성된 제 1 가스 라인; 및 일단이 상기 제 1 가스 라인의 끝단에 연결되고, 타단이 상기 기판의 하면 가장자리를 향하도록 상기 지지판의 내부에 외향 경사지게 형성된 제 2 가스 라인으로 구비될 수 있다.The gas injection member may include a first gas line formed in a horizontal direction inside the support plate; And a second gas line having one end connected to an end of the first gas line and the other end being inclined outwardly in the support plate such that the other end thereof faces the bottom edge of the substrate.

상기 제 2 가스 라인의 끝단은 환형을 이루도록 상기 지지판의 상면에 형성될 수 있다.An end of the second gas line may be formed on an upper surface of the support plate to form an annular shape.

상기한 과제를 달성하기 위하여 본 발명에 의한 기판 처리 장치는 내부에 기판 처리 공정이 진행되는 공간을 제공하는 용기; 상기 용기의 내측에 설치되며, 기판을 지지하는 기판 지지 유닛; 및 상기 기판 지지 유닛에 지지된 상기 기판으로 처리 유체를 공급하여 상기 기판을 처리하는 처리 유체 공급 유닛을 포함하되, 상기 기판 지지 유닛은 지지판; 상기 지지판에 로딩된 기판이 상기 지지판으로부터 부상(浮上)하도록 상기 기판의 하면 가장자리로 가스를 분사하는 가스 분사 부재; 및 상기 가스 분사 부재로부터 분사된 상기 가스의 흐름을 상기 지지판의 외측으로 유도하는 가스 흐름 유도 부재를 포함하는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, a substrate processing apparatus according to the present invention includes a container for providing a space in which a substrate processing process proceeds; A substrate support unit installed inside the container and supporting the substrate; And a processing fluid supply unit supplying a processing fluid to the substrate supported by the substrate support unit to process the substrate, wherein the substrate support unit comprises: a support plate; A gas injection member for injecting gas to an edge of a lower surface of the substrate such that the substrate loaded on the support plate rises from the support plate; And a gas flow guide member for guiding the flow of the gas injected from the gas injection member to the outside of the support plate.

상술한 바와 같은 구성을 가지는 본 발명에 의한 기판 처리 장치에 있어서, 상기 가스 흐름 유도 부재는 상기 지지판 상면의 가장자리와 상기 지지판의 측면을 잇도록 길게 나선형으로 형성된 홈으로 구비될 수 있다.In the substrate processing apparatus according to the present invention having the configuration as described above, the gas flow inducing member may be provided with a groove formed in a spiral shape so as to connect the edge of the upper surface of the support plate and the side of the support plate.

상기 지지판의 상면과 상기 지지판의 측면이 만나는 모서리 영역은 유선형으로 구비될 수 있다.An edge region where the upper surface of the support plate and the side surface of the support plate meet may be provided in a streamlined shape.

상기 지지판의 측면 상단부는 상기 지지판의 상면을 기준으로 하향 경사지고, 상기 지지판의 측면 하단부는 상기 지지판의 하면을 기준으로 상향 경사지도록 구비될 수 있다.A side upper end portion of the support plate may be inclined downward based on an upper surface of the support plate, and a side lower end portion of the support plate may be inclined upwardly based on a bottom surface of the support plate.

상기한 과제를 달성하기 위하여 본 발명에 의한 기판 처리 방법은, 기판을 처리하는 방법에 있어서, 지지판에 기판을 로딩하고, 상기 지지판으로부터 상기 기판의 하면으로 가스를 분사하여 상기 기판을 지지판으로부터 부상시키고, 상기 기판의 상면으로 처리 유체를 공급하여 상기 기판을 처리하되, 상기 지지판과 상기 기판 사이를 흐르는 상기 가스를 상기 지지판의 가장자리 영역에 형성된 나선형 홈을 따라 상기 지지판의 외측으로 유도하는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, in the substrate processing method of the present invention, in the method of processing a substrate, a substrate is loaded on a support plate, and a gas is injected from the support plate to the lower surface of the substrate to lift the substrate from the support plate. And processing the substrate by supplying a processing fluid to an upper surface of the substrate, wherein the gas flowing between the support plate and the substrate is guided to the outside of the support plate along a spiral groove formed in an edge region of the support plate. .

상술한 바와 같은 구성을 가지는 본 발명에 의한 기판 처리 방법에 있어서, 상기 지지판은 상기 나선형 홈의 형성 방향에 따라 시계 방향 또는 반시계 방향으로 회전될 수 있다.In the substrate processing method according to the present invention having the configuration as described above, the support plate may be rotated in a clockwise or counterclockwise direction depending on the forming direction of the spiral groove.

본 발명에 의하면, 지지판으로부터 부상된 기판 하부의 가스 흐름을 지지판의 외측으로 원활하게 유도할 수 있다.According to the present invention, the gas flow in the lower part of the substrate floating from the support plate can be smoothly guided to the outside of the support plate.

그리고 본 발명에 의하면, 부상된 기판 하부의 가스 흐름의 정체 및 와류 현상을 방지할 수 있다.In addition, according to the present invention, it is possible to prevent stagnation and vortex phenomena of the gas flow under the floating substrate.

또한 본 발명에 의하면, 와류 현상에 의해 발생하는 파티클로 인한 공정 불량을 최소화할 수 있다.In addition, according to the present invention, it is possible to minimize the process failure due to the particles generated by the vortex phenomenon.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 기판 지지 유닛과, 이를 이용한 기판 처리 장치 및 방법을 상세히 설명하기로 한다. 우선 각 도면의 구성 요소들에 참조 부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.Hereinafter, a substrate support unit, a substrate processing apparatus and a method using the same according to an exemplary embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. First, in adding reference numerals to the components of each drawing, it should be noted that the same reference numerals are assigned to the same components as much as possible, even if shown on different drawings. In the following description of the present invention, a detailed description of known functions and configurations incorporated herein will be omitted when it may make the subject matter of the present invention rather unclear.

( 실시 예 )(Example)

본 발명의 기판 처리 장치는 매엽식으로 반도체 기판을 처리하는 장치에 관한 것이다. 본 실시 예에서는 기판 처리 장치로 베벨 공정(기판의 가장자리 영역을 식각하는 공정)을 진행하는 장치를 예로 들어 설명한다. 그러나, 본 발명의 기술적 사상은 이에 한정되지 않으며, 본 발명은 감광액 도포 공정을 진행하는 장치, 기판 표면의 불필요한 이물질을 제거하는 식각 공정이나 세정 공정을 진행하는 장치 등 다양한 장치에 적용될 수 있다.The substrate processing apparatus of the present invention relates to an apparatus for processing a semiconductor substrate in a single sheet type. In the present embodiment, an apparatus for performing a bevel process (a process of etching the edge region of the substrate) to the substrate processing apparatus will be described as an example. However, the technical idea of the present invention is not limited thereto, and the present invention may be applied to various apparatuses such as an apparatus for performing a photoresist coating process, an etching process for removing unnecessary foreign substances on a surface of a substrate, or an apparatus for performing a cleaning process.

도 1은 본 발명에 따른 기판 처리 장치의 구성을 보여주는 도면이고, 도 2는 도 1의 지지판의 다른 예를 보여주는 도면이며, 도 3은 도 1 및 도 2에 도시된 지지판의 평면도이다.1 is a view showing the configuration of a substrate processing apparatus according to the present invention, Figure 2 is a view showing another example of the support plate of Figure 1, Figure 3 is a plan view of the support plate shown in Figs.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 기판 처리 장치는 기판 지지 유닛(100), 용기(200) 및 처리 유체 공급 유닛(300)을 포함한다.1 to 3, a substrate processing apparatus according to the present invention includes a substrate support unit 100, a container 200, and a processing fluid supply unit 300.

기판 지지 유닛(100)은 기판(W)을 지지하기 위한 것으로 원형의 상부 면을 가지는 지지판(110)을 가진다. 지지판(110)의 상면에는 기판을 지지하는 핀 부재들(120)이 설치된다. 핀 부재(120)는 지지 핀(122)과 가이드 핀(124)을 포함한다. 지지 핀(122)은 지지판(110) 상에 로딩되는 기판의 하면을 지지한다. 가이드 핀(124)은 지지 핀(122)에 지지된 기판이 후술할 가스 분사 부재(150)에 의해 지지판(110)으로 부상될 때 기판의 측면을 지지한다. The substrate supporting unit 100 supports the substrate W and has a supporting plate 110 having a circular top surface. Pin members 120 supporting the substrate are installed on the upper surface of the support plate 110. The pin member 120 includes a support pin 122 and a guide pin 124. The support pin 122 supports the bottom surface of the substrate loaded on the support plate 110. The guide pin 124 supports the side of the substrate when the substrate supported by the support pin 122 is floated to the support plate 110 by the gas injection member 150 to be described later.

지지판(110)의 하부에는 지지 축(130)이 연결되고, 지지 축(130)은 제 1 구동기(140)에 연결된다. 제 1 구동기(140)는 지지판(110) 상에 기판(W)을 로딩하거나 언로딩할 경우 지지 축(130)을 상하 방향으로 이동시켜 지지판(110)을 승하강시킬 수 있다. 그리고 제 1 구동기(140)는 공정이 진행되는 동안 지지 축(130)을 회전시켜 지지판(110)을 회전시키며, 지지판(110)의 가이드 핀(124)에 의해 측면이 지지된 부상 기판(W)은 지지판(110)의 회전에 의해 회전된다. The support shaft 130 is connected to the lower portion of the support plate 110, and the support shaft 130 is connected to the first driver 140. When the first driver 140 loads or unloads the substrate W on the support plate 110, the first driver 140 may move the support shaft 130 upward and downward to move the support plate 110 up and down. In addition, the first driver 140 rotates the support shaft 130 to rotate the support plate 110 while the process is in progress, and the floating substrate W whose side is supported by the guide pin 124 of the support plate 110. Is rotated by the rotation of the support plate 110.

지지판(110)의 내부에는 지지판(110)의 지지 핀(122)에 지지된 기판(W)이 지지판(110)으로부터 부상(浮上)하도록 기판(W)의 하면 가장자리로 가스를 분사하는 가스 분사 부재(150)가 구비된다. 가스로는 질소 가스와 같은 불활성 가스가 사용될 수 있다. 가스 분사 부재(150)는 제 1 가스 라인(151)과 제 2 가스 라인(152)을 포함한다. 제 1 가스 라인은 지지판(110)의 내부에 수평 방향으로 형성된다. 제 2 가스 라인(152)은 일단이 제 1 가스 라인(151)의 끝단에 연결되고, 타단이 기판의 하면 가장자리를 향하도록 외향 경사지게 형성된다. 제 2 가스 라인(152)의 끝단은 지지판(110)의 상면에 환형(고리 모양)을 이루도록 형성될 수 있다. 제 1 가스 라인(151)에는 지지 축(130)의 내부에 제공되는 제 3 가스 라인(153)이 연결된다. 제 3 가스 라인(153)은 가스 공급관(154)에 의해 가스 공급원(155)에 연결된다.The gas injection member which injects gas to the bottom edge of the substrate W so that the substrate W supported by the support pin 122 of the support plate 110 rises from the support plate 110 in the support plate 110. 150 is provided. As the gas, an inert gas such as nitrogen gas may be used. The gas injection member 150 includes a first gas line 151 and a second gas line 152. The first gas line is formed in the horizontal direction inside the support plate 110. One end of the second gas line 152 is connected to the end of the first gas line 151, and the other end of the second gas line 152 is inclined outwardly toward the bottom edge of the substrate. An end of the second gas line 152 may be formed to have an annular shape (ring shape) on the upper surface of the support plate 110. The third gas line 153 provided inside the support shaft 130 is connected to the first gas line 151. The third gas line 153 is connected to the gas supply source 155 by the gas supply pipe 154.

가스 공급원(155)으로부터 공급된 가스는 제 3 가스 라인(153), 제 1 가스 라인(151) 및 제 2 가스 라인(152)을 경유하여 기판(W) 하면의 가장자리 영역으로 분사된다. 지지 핀(122)에 지지된 기판(W)은 분사된 가스에 의해 지지판(110)의 상부로 부상한다. 지지판(110)으로부터 부상된 기판(W)은 가이드 핀(124)에 의해 측면이 지지된다.The gas supplied from the gas supply source 155 is injected into the edge region of the lower surface of the substrate W via the third gas line 153, the first gas line 151, and the second gas line 152. The substrate W supported by the support pin 122 floats to the top of the support plate 110 by the injected gas. The substrate W, which floats from the support plate 110, is supported on its side by the guide pin 124.

용기(200)는 기판 지지 유닛(100)의 둘레에 배치되며, 기판(W)상에 공급되는 화학 약액이 비산하는 것을 방지한다. 용기(200)는 대체로 원통 형상을 가진다. 용기(200)는 원형의 하부 벽(210)과, 하부 벽(210)의 가장자리로부터 상측으로 연장 되는 측벽(220)을 가진다. 하부 벽(210)에는 배기 홀(212)이 형성되고, 배기 홀(212)에는 배기관(230)이 연통 설치된다. 배기관(230) 상에는 펌프와 같은 배기 부재(240)가 배치된다. 배기 부재(240)는 기판(W)의 회전에 의해 비산된 약액을 포함하는 용기 내부의 공기를 배기시키도록 음압을 제공한다.The container 200 is disposed around the substrate support unit 100 and prevents the chemical liquid supplied onto the substrate W from scattering. The vessel 200 has a generally cylindrical shape. The vessel 200 has a circular bottom wall 210 and sidewalls 220 extending upwardly from the edge of the bottom wall 210. An exhaust hole 212 is formed in the lower wall 210, and an exhaust pipe 230 is provided in communication with the exhaust hole 212. An exhaust member 240, such as a pump, is disposed on the exhaust pipe 230. The exhaust member 240 provides a negative pressure to exhaust the air in the container containing the chemical liquid scattered by the rotation of the substrate W.

처리 유체 공급 유닛(300)은 기판 지지 유닛(100)의 일 측에 배치된다. 처리 유체 공급 유닛(300)은 기판(W)을 향해 처리 유체를 공급하는 노즐(310)을 가진다. 노즐(310)은 노즐 지지대(320)의 일단에 연결되고, 노즐 지지대(320)는 수평 방향으로 배치된다. 노즐 지지대(320)의 타 단에는 이동 로드(330)가 연결된다. 이동 로드(330)는 노즐 지지대(320)와 직각을 유지하도록 수직 방향으로 배치된다. 이동 로드(330)는 제 2 구동기(340)에 연결된다. 제 2 구동기(340)는 모터일 수 있으며, 선택적으로 노즐(310)을 상하 방향으로 직선 이동시키기 위한 어셈블리일 수 있다.The processing fluid supply unit 300 is disposed on one side of the substrate support unit 100. The processing fluid supply unit 300 has a nozzle 310 for supplying the processing fluid toward the substrate W. The nozzle 310 is connected to one end of the nozzle support 320, and the nozzle support 320 is disposed in the horizontal direction. The other end of the nozzle support 320, the moving rod 330 is connected. The moving rod 330 is disposed in the vertical direction to maintain a right angle with the nozzle support 320. The moving rod 330 is connected to the second driver 340. The second driver 340 may be a motor, and may be an assembly for linearly moving the nozzle 310 in the vertical direction.

제 2 구동기(340)는 이동 로드(330)를 회전시켜, 노즐(310)을 공정 위치(a)와 대기 위치(b) 상호 간에 이동시킨다. 공정 위치(a)는 공정 진행시 노즐(310)이 기판의 처리면으로 처리 유체를 분사하기 위한 위치이다. 대기 위치(b)는 노즐(310)이 공정 위치(a)로 이동되기 전에 용기(200)의 외부에서 대기하는 위치이다.The second driver 340 rotates the moving rod 330 to move the nozzle 310 between the process position (a) and the standby position (b). The process position (a) is a position for the nozzle 310 to inject the processing fluid to the processing surface of the substrate during the process. The standby position b is a position to wait outside of the container 200 before the nozzle 310 is moved to the process position a.

처리 유체 공급 유닛(300)의 노즐(310)로부터 기판 상면으로 처리 유체가 공급되면, 처리 유체는 회전하는 기판의 원심력에 의해 기판 상면을 타고 흐르면서 기판의 가장자리 방향을 향한다. 처리 유체는 기판(W)의 가장자리에서 대부분 기판의 외측으로 흘러 나가지만, 일부의 처리 유체는 지지 핀(122)이나 가이드 핀(124)에 충돌한 후 다시 기판(W)과 지지판(110) 사이의 공간으로 유입된다. 기판(W)과 지지판(110) 사이의 공간으로 유입되는 처리 유체는 기판을 부상시키기 위해 기판 하면으로 공급되는 가스에 의해 유입이 저지된다. 그리고, 지지판(110)의 가장자리 외측에는 지지판(110)으로 떨어지는 처리 유체에 의해 유막이 형성될 수 있다.When the processing fluid is supplied from the nozzle 310 of the processing fluid supply unit 300 to the upper surface of the substrate, the processing fluid flows on the upper surface of the substrate by the centrifugal force of the rotating substrate and faces the edge of the substrate. Most of the processing fluid flows out of the substrate at the edge of the substrate W, but some of the processing fluid collides with the support pin 122 or the guide pin 124 and then again between the substrate W and the support plate 110. Flows into the space. The processing fluid flowing into the space between the substrate W and the support plate 110 is blocked by the gas supplied to the lower surface of the substrate to float the substrate. In addition, an oil film may be formed on the outer side of the edge of the support plate 110 by the processing fluid falling on the support plate 110.

기판을 부상시키기 위해서는 기판 하면으로 공급되는 가스가 원활하게 지지판(110)의 외측으로 배출되어야 한다. 그런데, 가스는 처리 유체에 의해 지지판(110)에 형성된 유막이나, 기판과 지지판(110) 사이로 유입되는 처리 유체에 의해 흐름이 차단되어 원활하게 배출되지 못할 수 있다. 가스가 원활하게 배출되지 못하면, 기판과 지지판(110) 사이에는 가스 흐름의 정체와 와류 현상이 발생하며, 와류 현상은 파티클에 의한 공정 불량을 유발할 수 있다.In order to float the substrate, the gas supplied to the lower surface of the substrate should be discharged to the outside of the support plate 110 smoothly. However, the gas may not be smoothly discharged because the flow is blocked by the oil film formed on the support plate 110 by the processing fluid or by the processing fluid introduced between the substrate and the support plate 110. If the gas is not smoothly discharged, congestion and vortex phenomena of the gas flow occur between the substrate and the support plate 110, and the vortex phenomenon may cause a process defect due to particles.

가스 흐름 유도 부재는 상기의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 기판의 부상을 위해 가스 분사 부재(150)로부터 분사되는 가스의 흐름을 지지판(110)의 외측으로 유도한다. 가스 흐름 유도 부재는, 도 3에 도시된 바와 같이, 지지판(110)의 상면(112) 가장자리와 지지판(110)의 측면(113)을 잇도록 길게 형성된 홈(113a)으로 구비될 수 있다. 홈(113a)은 나선형으로 형성될 수 있으며, 홈(113a)의 나선 방향은 지지판(110)의 회전 방향과 동일한 방향일 수 있다.The gas flow guide member is to solve the above problem, and guides the flow of gas injected from the gas injection member 150 to the outside of the support plate 110 to lift the substrate. As shown in FIG. 3, the gas flow guide member may be provided as a groove 113a formed to connect the edge of the upper surface 112 of the support plate 110 and the side surface 113 of the support plate 110. The groove 113a may be formed in a spiral shape, and the helical direction of the groove 113a may be the same direction as the rotation direction of the support plate 110.

지지판(110)의 상면(112)과 지지판(110)의 측면(113)이 만나는 모서리 영역 은, 도 1에 도시된 바와 같이, 유선형으로 제공될 수 있다. 이와 달리, 도 2에 도시된 바와 같이, 지지판(110)의 측면 상단부(113-1)는 지지판(110)의 상면(112)을 기준으로 하향 경사지고, 지지판(110)의 측면 하단부(113-2)는 지지판(110)의 하면(114)을 기준으로 상향 경사지도록 제공될 수 있다.An edge region where the upper surface 112 of the support plate 110 and the side surface 113 of the support plate 110 meet may be provided in a streamlined manner, as shown in FIG. 1. On the contrary, as shown in FIG. 2, the side upper end 113-1 of the support plate 110 is inclined downward with respect to the upper surface 112 of the support plate 110, and the side lower end 113-13 of the support plate 110. 2) may be provided to be inclined upward based on the bottom surface 114 of the support plate 110.

이와 같이, 서로 인접한 지지판(110)의 상면(112) 가장자리와 지지판(110)의 측면 상단이 유선형으로 제공되거나, 지지판(110)의 측면 상단이 상면(112)을 기준으로 하향 경사지게 제공되고, 이 영역에 가스의 흐름을 유도하는 나선형의 홈(113a)을 형성하면, 기판과 지지판(110) 사이로 제공되는 가스가 홈(113a)을 통해 보다 용이하게 지지판(110)의 외측으로 배출될 수 있다. 가스의 배출이 용이해지면, 기판과 지지판(110) 사이에는 가스 흐름의 정체나 와류 현상이 발생하지 않기 때문에, 와류 현상에 의해 유발되는 파티클에 의한 공정 불량을 방지할 수 있다.As such, the edges of the upper surface 112 of the support plate 110 adjacent to each other and the upper side of the side of the support plate 110 are provided in a streamlined form, or the upper side of the side surface of the support plate 110 is provided to be inclined downward with respect to the upper surface 112. When the spiral groove 113a for inducing gas flow is formed in the region, the gas provided between the substrate and the support plate 110 may be easily discharged to the outside of the support plate 110 through the groove 113a. When the gas is easily discharged, since the gas flow is not congested or the vortex phenomenon does not occur between the substrate and the support plate 110, it is possible to prevent process defects caused by particles caused by the vortex phenomenon.

도 4는 본 발명에 따른 기판 처리 장치를 이용하여 기판을 처리하는 과정을 보여주는 도면이고, 도 5는 도 4의 기판 처리 공정의 진행 중 기판과 지지판 사이를 흐르는 가스의 유도 경로를 보여주는 도면이다.4 is a view illustrating a process of processing a substrate using the substrate processing apparatus according to the present invention, and FIG. 5 is a view illustrating an induction path of gas flowing between the substrate and the support plate during the process of the substrate processing of FIG. 4.

기판(W)은 로봇 암과 같은 이송 장치에 의해 기판 지지 유닛(200)의 지지 핀(122) 상에 안착된다. 지지 핀(122)상에 안착된 기판은 가스 분사 부재(150)의 제 2 가스 라인(152)을 통해 기판 하면으로 공급되는 가스에 의해 부상된다. 이때, 기판(W)의 측면은 가이드 핀(124)에 의해 지지된다. The substrate W is seated on the support pin 122 of the substrate support unit 200 by a transfer device such as a robot arm. The substrate seated on the support pin 122 is floated by the gas supplied to the lower surface of the substrate through the second gas line 152 of the gas injection member 150. At this time, the side surface of the substrate W is supported by the guide pin 124.

기판(W)이 부상되면, 제 1 구동기(140)의 회전력에 의해 기판(W)이 회전된다. 기판(W)이 기설정된 공정 속도로 회전되면, 처리 유체 공급 유닛(300)은 회전하는 기판(W)의 처리면으로 처리액(식각액)을 공급한다. 즉, 노즐(310)을 대기 위치(b)로부터 공정 위치(a)로 이동시키고, 노즐(310)이 회전하는 기판(W)의 처리면으로 식각액을 공급한다. When the substrate W floats, the substrate W is rotated by the rotational force of the first driver 140. When the substrate W is rotated at a predetermined process speed, the processing fluid supply unit 300 supplies the processing liquid (etching liquid) to the processing surface of the rotating substrate W. That is, the nozzle 310 is moved from the standby position b to the process position a, and the etching liquid is supplied to the processing surface of the substrate W on which the nozzle 310 rotates.

공급된 식각액 중 대부분은 회전되는 기판(W)의 원심력에 의해 기판(W)으로부터 비산되고, 공급된 식각액 중 일부는 기판(W) 저면의 베벨 영역에 유입된다. 기판(W) 저면의 베벨 영역으로 유입된 식각액은 베벨 영역에 잔류하는 불필요한 박막을 식각한다. Most of the supplied etchant is scattered from the substrate W by the centrifugal force of the rotated substrate W, and some of the supplied etchant flows into the bevel region of the bottom surface of the substrate W. The etchant introduced into the bevel region of the bottom surface of the substrate W etches the unnecessary thin film remaining in the bevel region.

베벨 영역으로 유입된 식각액은 가스 분사 부재(150)로부터 기판 하부로 공급되는 가스에 의해 기판(W)의 중앙 영역으로 유입되는 것이 차단된다. 기판 하부로 공급된 가스 흐름은, 도 5에 도시된 바와 같이, 지지판(110)의 가장자리 영역에 형성된 나선형의 홈(113a)을 통해 지지판(110)의 외측으로 유도된다.The etching liquid introduced into the bevel region is blocked from flowing into the central region of the substrate W by the gas supplied from the gas injection member 150 to the lower portion of the substrate. As shown in FIG. 5, the gas flow supplied to the lower portion of the substrate is led to the outside of the support plate 110 through the helical groove 113a formed in the edge region of the support plate 110.

베벨 공정이 완료되면, 처리 유체 공급 유닛(300)의 노즐(310)은 기판(W)의 상면으로 세정액을 분사한다. 분사된 세정액은 기판(W) 표면을 세정한 후 회전하는 기판(W)의 원심력에 의해 기판(W)으로부터 비산된다. 세정 공정이 완료되면, 노즐(310)은 기판(W)의 상면으로 건조가스를 분사한다. 분사된 건조가스는 기판(W)을 건조시킨다. When the bevel process is completed, the nozzle 310 of the processing fluid supply unit 300 sprays the cleaning liquid onto the upper surface of the substrate W. The jetted cleaning liquid is scattered from the substrate W by the centrifugal force of the rotating substrate W after cleaning the surface of the substrate W. When the cleaning process is completed, the nozzle 310 injects a dry gas to the upper surface of the substrate (W). The injected dry gas dries the substrate (W).

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으 로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시 예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시 예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.The above description is merely illustrative of the technical idea of the present invention, and those skilled in the art to which the present invention pertains may make various modifications and changes without departing from the essential characteristics of the present invention. Therefore, the embodiments disclosed in the present invention are not intended to limit the technical idea of the present invention but to describe the present invention, and the scope of the technical idea of the present invention is not limited by these embodiments. The protection scope of the present invention should be interpreted by the following claims, and all technical ideas within the equivalent scope should be interpreted as being included in the scope of the present invention.

이하에 설명된 도면들은 단지 예시의 목적을 위한 것이고, 본 발명의 범위를 제한하기 위한 것이 아니다.The drawings described below are for illustrative purposes only and are not intended to limit the scope of the invention.

도 1은 본 발명에 따른 기판 처리 장치의 구성을 보여주는 도면,1 is a view showing the configuration of a substrate processing apparatus according to the present invention;

도 2는 도 1의 지지판의 다른 예를 보여주는 도면,2 is a view showing another example of the support plate of FIG.

도 3은 도 1 및 도 2에 도시된 지지판의 평면도,3 is a plan view of the support plate shown in Figures 1 and 2,

도 4는 본 발명에 따른 기판 처리 장치를 이용하여 기판을 처리하는 과정을 보여주는 도면,4 is a view showing a process of processing a substrate using a substrate processing apparatus according to the present invention;

도 5는 도 4의 기판 처리 공정의 진행 중 기판과 지지판 사이를 흐르는 가스의 유도 경로를 보여주는 도면이다.FIG. 5 is a view illustrating an induction path of gas flowing between a substrate and a support plate during the substrate processing process of FIG. 4.

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

110 : 지지판 112 : 상면110: support plate 112: upper surface

113 : 측면 113a : 홈113: side 113a: groove

114 : 하면 120 : 핀 부재114: lower surface 120: pin member

150 : 가스 분사 부재 200 : 용기150 gas injection member 200 container

300 : 처리 유체 공급 유닛300: processing fluid supply unit

Claims (15)

지지판과;A support plate; 상기 지지판에 로딩된 기판이 상기 지지판으로부터 부상(浮上)하도록 상기 기판의 하면 가장자리로 가스를 분사하는 가스 분사 부재와;A gas injection member for injecting gas to a lower edge of the substrate such that the substrate loaded on the support plate floats from the support plate; 상기 가스 분사 부재로부터 분사된 상기 가스의 흐름을 상기 지지판의 외측으로 유도하고, 상기 지지판의 상면 가장자리와 상기 지지판의 측면을 잇도록 길게 형성되는 홈을 구비하는 가스 흐름 유도 부재와;A gas flow inducing member having a groove formed to guide the flow of the gas injected from the gas injecting member to the outside of the support plate, the groove being formed to connect the upper edge of the support plate to the side of the support plate; 상기 지지판에 로딩된 상기 기판의 하면을 지지하는 지지 핀과; A support pin for supporting a lower surface of the substrate loaded on the support plate; 상기 지지 핀으로부터 상부로 이격되도록 상기 기판의 부상시 상기 기판의 측면을 지지하는 가이드 핀을 포함하되;A guide pin for supporting a side of the substrate when the substrate is raised so as to be spaced upwardly from the support pin; 상기 지지판은,The support plate, 상기 지지판의 측면 상단부는 상기 지지판의 중심에서 멀어질수록 하향 경사지고, 상기 지지판의 측면 하단부는 상기 지지판의 중심에서 멀어질수록 상향 경사지도록 형성된 것을 특징으로 하는 기판 지지 유닛.And a side upper end portion of the support plate is inclined downwardly away from the center of the support plate, and a side lower end portion of the support plate is inclined upwardly away from the center of the support plate. 삭제delete 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 홈은 나선형으로 형성되는 것을 특징으로 하는 기판 지지 유닛.And the groove is formed in a spiral shape. 제 3 항에 있어서,The method of claim 3, wherein 상기 나선형 홈은 상기 지지판의 회전 방향으로 형성되는 것을 특징으로 하는 기판 지지 유닛.And said spiral groove is formed in the rotational direction of said support plate. 제 3 항에 있어서,The method of claim 3, wherein 상기 지지판의 상면과 상기 지지판의 측면이 만나는 모서리 영역은 유선형으로 구비되는 것을 특징으로 하는 기판 지지 유닛.The edge region where the upper surface of the support plate and the side of the support plate meet is provided in a streamlined form. 삭제delete 삭제delete 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 가스 분사 부재는,The gas injection member, 상기 지지판의 내부에 수평 방향으로 형성된 제 1 가스 라인; 및 A first gas line formed in the horizontal direction in the support plate; And 일단이 상기 제 1 가스 라인의 끝단에 연결되고, 타단이 상기 기판의 하면 가장자리를 향하도록 상기 지지판의 내부에 외향 경사지게 형성된 제 2 가스 라인으로 구비되는 것을 특징으로 하는 기판 지지 유닛.And a second gas line having one end connected to an end of the first gas line and the other end being inclined outwardly in the support plate such that the other end faces an edge of a lower surface of the substrate. 제 8 항에 있어서,The method of claim 8, 상기 제 2 가스 라인의 끝단은 환형을 이루도록 상기 지지판의 상면에 형성되는 것을 특징으로 하는 기판 지지 유닛.The end of the second gas line is a substrate supporting unit, characterized in that formed on the upper surface of the support plate to form an annular. 내부에 기판 처리 공정이 진행되는 공간을 제공하는 용기;A container providing a space therein for the substrate processing process to proceed; 상기 용기의 내측에 설치되며, 기판을 지지하는 기판 지지 유닛; 및A substrate support unit installed inside the container and supporting the substrate; And 상기 기판 지지 유닛에 지지된 상기 기판으로 처리 유체를 공급하여 상기 기판을 처리하는 처리 유체 공급 유닛을 포함하되,A processing fluid supply unit for supplying a processing fluid to the substrate supported by the substrate supporting unit to process the substrate, 상기 기판 지지 유닛은,The substrate support unit, 지지판;Support plate; 상기 지지판에 로딩된 기판이 상기 지지판으로부터 부상(浮上)하도록 상기 기판의 하면 가장자리로 가스를 분사하는 가스 분사 부재; 및A gas injection member for injecting gas to an edge of a lower surface of the substrate such that the substrate loaded on the support plate rises from the support plate; And 상기 가스 분사 부재로부터 분사된 상기 가스의 흐름을 상기 지지판의 외측으로 유도하고, 상기 지지판의 상면 가장자리와 상기 지지판의 측면을 잇도록 길게 형성되는 홈을 구비하는 가스 흐름 유도 부재와;A gas flow inducing member having a groove formed to guide the flow of the gas injected from the gas injecting member to the outside of the support plate, the groove being formed to connect the upper edge of the support plate to the side of the support plate; 상기 지지판에 로딩된 상기 기판의 하면을 지지하는 지지 핀과; A support pin for supporting a lower surface of the substrate loaded on the support plate; 상기 지지 핀으로부터 상부로 이격되도록 상기 기판의 부상시 상기 기판의 측면을 지지하는 가이드 핀을 포함하고,A guide pin for supporting a side surface of the substrate when the substrate floats to be spaced upwardly from the support pin; 상기 지지판은,The support plate, 상기 지지판의 측면 상단부는 상기 지지판의 중심에서 멀어질수록 하향 경사지고, 상기 지지판의 측면 하단부는 상기 지지판의 중심에서 멀어질수록 상향 경사지도록 형성된 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.The upper side surface portion of the support plate is inclined downward away from the center of the support plate, the lower side surface portion of the support plate is formed to be inclined upward away from the center of the support plate. 삭제delete 제 10 항에 있어서,The method of claim 10, 상기 지지판의 상면과 상기 지지판의 측면이 만나는 모서리 영역은 유선형으로 구비되는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.The edge region where the upper surface of the support plate and the side of the support plate meet is provided in a streamlined form. 삭제delete 삭제delete 삭제delete
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