KR101023751B1 - 기판 처리 장치 및 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 기판 처리 장치 및 방법을 개시한 것으로서, 이온 검출기가 검출한 기판의 대전 상태에 따라 처리 유체에 첨가되는 이온의 성상 및 방출량을 조절하여 기판에 대전된 정전기를 제거하는 것을 특징으로 가진다.

이러한 특징에 의하면, 기판에 형성된 미세 회로의 정전기에 의한 손상과, 기판에 흡착된 파티클에 의한 공정 불량을 최소화할 수 있는 기판 처리 장치 및 방법을 제공할 수 있다.

기판, 정전기, 이온 검출기, 이온 발생기

Description

기판 처리 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR TREATING SUBSTRATE}

본 발명은 반도체 제조 장치 및 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 처리 유체에 이온을 첨가하여 기판에 대전된 정전기를 제거할 수 있는 기판 처리 장치 및 방법에 관한 것이다.

반도체 칩이 고집적화가 될수록 반도체 칩의 회로 패턴들은 더욱 미세해지고 있다. 이와 같은 미세 회로 패턴들을 형성시켜 주기 위해서는 반도체 칩 제조 공정을 더욱 정밀하게 제어해야 한다. 반도체 칩 제조 공정은 그 정밀성 때문에 높은 청정도가 유지되는 청정실 내부에서 대부분의 작업이 이루어지게 되고, 청정실은 여과기를 이용하여 대부분의 입자들을 제거하게 된다.

그러나 여전히 미소 입자들이 작업자, 생산 기구 및 생산 공정의 과정에 의해서 생성되어 웨이퍼의 표면이나 여러 반도체 제조 장비를 오염시키게 된다. 특히 대전된 물체들은 이러한 미소 입자들을 전기적으로 끌어들이기 때문에 제품의 불량과 유지비의 증가를 초래한다.

물체의 대전, 즉 정전기는 여러 가지의 경우에 의해서 발생될 수 있다. 접촉 상태에 있던 두면이 떨어질 때 서로의 마찰로 인해서 한쪽 면은 전자를 잃어 양으 로 대전되고, 다른쪽 면은 전자를 얻어 음으로 대전된다. 고체, 액체, 기체의 모든 물질은 이러한 마찰에 의해서 대전될 수 있으며, 대전 상태의 강도는 표면 상태, 접촉 면적, 분리나 마찰시의 속도, 그리고 습도에 영향을 받는다. 또한 정전기는 유도에 의해서 생성될 수 있어, 한 물체에 있는 정전기는 다른 물체 표면의 반대극성의 정전기를 생성하거나 유도한다.

유도된 정전기는 미소 입자들을 끌어당기고 제품의 불량을 유발하고, 정전기 방전을 일으켜서 고집적 반도체 칩의 얇은 박막과 미세한 회로들을 손상시키게 된다.

본 발명은 기판에 대전된 정전기를 제거할 수 있는 기판 처리 장치 및 방법을 제공하기 위한 것이다.

본 발명의 목적은 여기에 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기한 과제를 달성하기 위하여 본 발명에 의한 기판 처리 장치는 기판이 놓이는 기판 지지 부재; 상기 기판 지지 부재에 놓인 상기 기판에 처리 유체를 토출하는 노즐을 포함하는 처리 유체 공급 부재; 및 이온을 생성하고, 상기 이온을 상기 처리 유체에 첨가하는 이온 발생기를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상술한 바와 같은 구성을 가지는 본 발명에 의한 기판 처리 장치에 있어서, 상기 기판의 대전 상태를 검출하는 이온 검출기를 더 포함할 수 있다.

상기 이온 검출기로부터 상기 기판의 대전 상태에 관한 검출 신호를 전달받고, 상기 검출 신호에 따라 상기 이온 발생기의 동작 제어를 위한 제어 신호를 생성하는 제어부를 더 포함할 수 있다.

상기 처리 유체 공급 부재는 상기 노즐을 지지하는 노즐 암을 포함하되, 상기 이온 검출기는 상기 노즐 암에 설치될 수 있다.

상기 노즐은 상기 이온 검출기의 이동 궤적을 뒤따르도록 상기 노즐 암에 설치될 수 있다.

상기 이온 검출기를 지지하는 이온 검출기 지지 암; 및 상기 이온 검출기 지지 암을 구동하는 구동 부재를 더 포함할 수 있다.

상기 기판의 대전 상태 정보를 가지는 호스트; 및 상기 호스트로부터 상기 기판의 대전 상태에 관한 정보를 전달받고, 상기 정보에 따라 상기 이온 발생기의 동작을 제어하는 제어부를 포함할 수 있다.

상기 처리 유체 공급 부재는 상기 노즐에 화학 약액(Chemical Liquid)을 공급하는 약액 공급부; 및 상기 화학 약액이 분무 형태로 분사되도록 상기 노즐로 분사 가스를 공급하는 분사 가스 공급부를 더 포함하되, 상기 이온 발생기는 상기 분사 가스 공급부의 가스 공급원과 상기 노즐을 연결하는 가스 공급 라인상에 설치될 수 있다.

상기 처리 유체 공급 부재는 상기 노즐에 화학 약액(Chemical Liquid)을 공급하는 약액 공급부를 포함하되, 상기 이온 발생기는 상기 약액 공급부의 약액 공급원과 상기 노즐을 연결하는 약액 공급 라인상에 설치될 수 있다.

상기한 과제를 달성하기 위하여 본 발명에 의한 기판 처리 장치는 기판 처리 공정이 진행되는 공정 설비; 및 상기 공정 설비의 전방에 배치되며, 기판들이 수용된 용기와 상기 공정 설비 간에 기판을 이송하는 설비 전방 단부 모듈을 포함하되, 상기 공정 설비는 상기 설비 전방 단부 모듈에 인접하게 배치되며, 상기 기판이 일시적으로 머무르는 공간을 제공하는 버퍼 유닛; 상기 버퍼 유닛을 기준으로 상기 설비 전방 단부 모듈의 반대 측에 배치되며, 상기 설비 전방 단부 모듈에 수직한 기판 이송 유닛; 및 상기 기판 이송 유닛의 양측에 길이 방향을 따라 나란하게 배치되며, 기판 처리 공정이 진행되는 처리 유닛들을 포함하고, 상기 버퍼 유닛은 상기 기판이 적재되는 슬롯들이 형성된 하우징; 및 상기 하우징에 설치되며, 상기 슬롯들에 적재된 상기 기판의 대전 상태를 검출하는 이온 검출기를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상술한 바와 같은 구성을 가지는 본 발명에 의한 기판 처리 장치에 있어서, 상기 처리 유닛들 각각은 상기 기판이 놓이는 기판 지지 부재; 상기 기판 지지 부재에 놓인 상기 기판에 처리 유체를 토출하는 노즐을 포함하는 처리 유체 공급 부재; 이온을 생성하고, 상기 이온을 상기 처리 유체에 첨가하는 이온 발생기; 및 상기 버퍼 유닛에 제공된 상기 이온 검출기로부터 상기 기판의 대전 상태에 관한 검출 신호를 전달받고, 상기 검출 신호에 따라 상기 이온 발생기의 동작 제어를 위한 제어 신호를 생성하는 제어부를 포함할 수 있다.

상기 이온 검출기는 상기 하우징의 상부벽에 설치될 수 있다.

상기 버퍼 유닛은 상기 슬롯들에 적재된 상기 기판에 수직한 회전 축을 중심으로 회전 가능하도록 상기 하우징의 상부벽에 설치되는 스윙 암을 더 포함하고, 상기 이온 검출기는 상기 스윙 암에 설치될 수 있다.

상기 이온 검출기는 상기 하우징 내의 슬롯들에 각각 설치될 수 있다.

상기 처리 유체 공급 부재는 상기 노즐에 화학 약액(Chemical Liquid)을 공급하는 약액 공급부; 및 상기 화학 약액이 분무 형태로 분사되도록 상기 노즐로 분사 가스를 공급하는 분사 가스 공급부를 더 포함하되, 상기 이온 발생기는 상기 분 사 가스 공급부의 가스 공급원과 상기 노즐을 연결하는 가스 공급 라인상에 설치될 수 있다.

상기 처리 유체 공급 부재는 상기 노즐에 화학 약액(Chemical Liquid)을 공급하는 약액 공급부를 포함하되, 상기 이온 발생기는 상기 약액 공급부의 약액 공급원과 상기 노즐을 연결하는 약액 공급 라인상에 설치될 수 있다.

상기한 과제를 달성하기 위하여 본 발명에 의한 기판 처리 방법은 기판의 대전 상태를 검출하고, 상기 기판에 대전된 정전기가 중화되도록 처리 유체에 이온을 첨가하고, 상기 이온이 첨가된 상기 처리 유체를 상기 기판에 공급하여 기판을 처리하는 것을 특징으로 한다.

상술한 바와 같은 구성을 가지는 본 발명에 의한 기판 처리 방법에 있어서, 상기 처리 유체는 상기 기판을 약액 처리하는 화학 약액(Chemical liquid)과, 상기 화학 약액이 스프레이 형태로 분사되도록 분사압을 제공하는 분사 가스를 포함하되, 상기 이온은 상기 분사 가스에 첨가될 수 있다.

상기 처리 유체는 상기 기판을 약액 처리하는 화학 약액(Chemical liquid)을 포함하고, 상기 이온은 상기 화학 약액에 첨가될 수 있다.

본 발명에 의하면, 기판에 대전된 정전기를 제거할 수 있다.

그리고 본 발명에 의하면, 정전기에 의해 기판에 흡착된 파티클에 의한 공정 불량을 최소화할 수 있다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 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.

( 실시 예 )

도 1은 본 발명에 따른 기판 처리 장치의 평면도이다.

도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 기판 처리 장치(1)는, 기판을 세정 처리하기 위한 것으로, 공정 설비(10)와 설비 전방 단부 모듈(20)을 포함한다. 공정 설비(10)는 기판을 매엽 방식으로 세정 처리하는 공정을 진행한다. 설비 전방 단부 모듈(20)은 공정 설비(10)의 전방에 장착되며, 기판들이 수용된 용기(C)와 공정 설비(10)간에 기판을 이송한다.

설비 전방 단부 모듈(20)은 복수의 로드 포트들(22)과 프레임(24)을 가진다. 로드 포트들(22)은 일 방향으로 나란하게 배치되고, 프레임(24)은 로드 포트들(22)과 공정 설비(10) 사이에 위치한다. 기판을 수용하는 용기(C)는 오버헤드 트랜스퍼(Overhead Transfer), 오버헤드 컨베이어(Overhead Conveyor), 또는 자동 안내 차량(Automatic Guided Vehicle)과 같은 이송 수단(미도시)에 의해 로드 포트(22) 상에 놓인다. 용기(C)는 전면 개방 일체식 포드(Front Open Unified Pod:FOUP)와 같은 밀폐용 용기가 사용될 수 있다. 프레임(24) 내에는 프레임 로봇(25)과 도어 오프너(미도시)가 설치된다. 프레임 로봇(25)은 제 1 이송 레일(26)을 따라 이동하며 로드 포트(22)에 놓인 용기(C)와 공정 설비(10) 간에 기판을 이송한다. 도어 오프너(미도시)는 용기(C)의 도어를 자동으로 개폐한다. 그리고 프레임(24)에는 청정 공기가 프레임(24) 내에서 하강 기류를 형성하며 흐르도록 프레임(24) 내로 청정 공기를 공급하는 팬 필터 유닛(Fan Filter Unit)(미도시)이 제공될 수 있다.

공정 설비(10)는 다수의 공정 유닛들(200,300,400)을 포함한다. 공정 유닛들(200,300,400)은 기판의 세정 처리를 위한 것으로, 세정 공정상의 기능(Function)에 따라 기판 이송 유닛(200), 버퍼 유닛(300) 및 세정 유닛들(400)로 나뉜다.

기판 이송 유닛(200)은 설비 전방 단부 모듈(20)의 타 측에 수직 방향으로 배치된 이송 통로(210)를 가진다. 이송 통로(210)에는 메인 이송 로봇(220)이 설치되며, 메인 이송 로봇(220)은 제 2 이송 레일(230)을 따라 이동한다.

버퍼 유닛(300)은 기판 이송 유닛(200)과 설비 전방 단부 모듈(20)의 사이에 배치되며, 공정 설비(10)에 로딩되는 기판과 공정 설비(10)로부터 언로딩되는 기판이 일시적으로 머무르는 공간을 제공한다.

세정 유닛들(400:400a,400b,400c,400d,400e,400f)은 기판 이송 유닛(200)의 양측에 길이 방향을 따라 나란하게 배치되며, 기판을 세정 처리하는 공정을 진행한다. 버퍼 유닛(300)과 세정 유닛들(400:400a,400b,400c,400d,400e,400f) 사이, 그리고 세정 유닛들(400:400a,400b,400c,400d,400e,400f) 사이에는 메인 이송 로 봇(220)에 의해 기판이 이송된다.

도 2는 도 1의 세정 유닛의 일 예를 보여주는 도면이다. 도 2를 참조하면, 세정 유닛은 처리 용기(420), 기판 지지 부재(440), 그리고 처리 유체 공급 부재(460)를 포함한다.

처리 용기(420)는 제 1, 제 2 및 제 3 회수통(421,422,423)을 가진다. 본 실시 예에서는, 처리 용기(420)가 세 개의 회수통(421,422,423)으로 이루어지나, 회수통(421,422,423)의 개수는 증가하거나 감소할 수도 있다.

제 1 내지 제 3 회수통(421,422,423)은 기판(W)의 처리 공정시 기판(W)으로 공급되는 처리 유체를 회수한다. 제 1 내지 제 3 회수통(421,422,423)은 각각 환형의 링 형상을 갖는 바닥 벽과, 바닥면으로부터 연장되어 원통 형상을 갖는 측벽을 구비한다. 제 2 회수통(422)은 제 1 회수통(421)을 둘러싸고, 제 1 회수통(421)으로부터 이격되어 위치한다. 제 3 회수통(423)은 제 2 회수통(422)을 둘러싸고, 제 2 회수통(422)으로부터 이격되어 위치한다.

제 1 내지 제 3 회수통(421,422,423)은 기판(W)으로부터 비산된 처리 유체가 유입되는 제 1 내지 제 3 회수 공간(RS1, RS2, RS3)을 형성한다. 제 1 회수통(421)은 제 1 회수 라인(424)과 연결된다. 제 1 회수 공간(RS1)에 유입된 처리 유체는 제 1 회수 라인(424)을 통해 외부로 배출된다. 제 2 회수통(422)은 제 2 회수 라인(425)과 연결된다. 제 2 회수 공간(RS2)에 유입된 처리 유체는 제 2 회수 라인(425)을 통해 외부로 배출된다. 제 3 회수통(423)은 제 3 회수 라인(426)과 연결 된다. 제 3 회수 공간(RS3)에 유입된 처리 유체는 제 3 회수 라인(426)을 통해 외부로 배출된다.

처리 용기(420)는 처리 용기(420)의 수직 위치를 변경시키는 수직 이동 부재(430)와 결합된다. 수직 이동 부재(430)는 제 3 회수통(423)의 외측벽에 연결되고, 기판 지지 부재(440)의 수직 위치가 고정된 상태에서 처리 용기(420)를 상/하로 이동시킨다. 이에 따라, 처리 용기(420)와 기판 지지 부재(440) 간의 상대적인 수직 위치가 변경된다. 따라서, 처리 용기(420)는 각 회수 공간(RS1, RS2, RS3) 별로 회수되는 처리 유체를 다르게 할 수 있다.

본 실시 예에서는, 처리 용기(420)를 수직 이동시켜 처리 용기(420)와 기판 지지 부재(440) 간의 상대적인 수직 위치를 변경시키나, 이와 달리 기판 지지 부재(440)를 수직 이동시켜 처리 용기(420)와 기판 지지 부재(440) 간의 상대적인 수직 위치를 변경시킬 수도 있다.

기판 지지 부재(440)는 공정 진행 중 기판(W)을 지지하며, 공정이 진행되는 동안 후술할 구동부(446)에 의해 회전될 수 있다. 기판 지지 부재(440)는 원형의 상부 면을 갖는 지지판(442)을 가지며, 지지판(442)의 상부 면에는 기판(W)을 지지하는 핀 부재(443,444)가 설치된다. 핀 부재는 지지 핀(443)들과 척킹 핀(444)들을 가진다. 지지 핀(443)들은 지지판(442)의 상부 면 가장자리부에 소정 간격 이격되어 일정 배열로 배치되며, 지지판(442)으로부터 상측으로 돌출되도록 구비된다. 지지 핀(443)들은 기판(W)의 하면을 지지하여 기판(W)이 지지판(442)으로부터 상측 방향으로 이격된 상태에서 지지되도록 한다. 지지 핀(443)들의 외 측에는 척킹 핀(444)들이 각각 배치되며, 척킹 핀(444)들은 상측으로 돌출되도록 구비된다. 척킹 핀(444)들은 다수의 지지 핀(443)들에 의해 지지된 기판(W)이 지지판(442) 상의 정 위치에 놓이도록 기판(W)을 정렬한다. 공정 진행시 척킹 핀(444)들은 기판(W)의 측부와 접촉되어 기판(W)이 정 위치로부터 이탈되는 것을 방지한다.

지지판(442)의 하부에는 지지판(442)을 지지하는 지지 축(445)이 연결되며, 지지 축(445)은 그 하단에 연결된 구동부(446)에 의해 회전한다. 구동부(446)는 모터 등으로 마련될 수 있다. 지지 축(445)이 회전함에 따라 지지판(442) 및 기판(W)이 회전한다. 또한, 구동부(446)는 지지판(442) 상에 기판(W)을 로딩하거나 지지판(442)으로부터 기판(W)을 언로딩하는 경우, 그리고 기판 처리 공정 중 필요할 때 지지판(442)을 상하로 이동시킬 수 있다.

처리 유체 공급 부재(460)는 기판 지지 부재(440) 상에 놓인 기판(W)으로 처리 유체를 공급한다. 처리 유체 공급 부재(460)는 수직하게 배치되며 기판(W)으로 처리 유체를 공급하는 노즐(462)을 가진다. 노즐(462)은 노즐 암(464)에 의해 지지된다. 노즐 암(464)은 노즐(462)과 직각을 유지하도록 수평 방향으로 배치되며, 노즐 암(464)의 일단은 노즐(462)의 끝단에 결합된다. 노즐 암(464)의 타단에는 노즐 암(464)와 직각을 유지하도록 수직 방향으로 배치되며, 공정 진행시 또는 공정 전후에 노즐(462)을 이동시키는 이동 로드(466)가 결합된다. 이동 로드(466)를 이동시키는 구동 부재(미도시)는 노즐(462)을 회전시키기 위한 모터일 수 있으며, 선택 적으로 노즐(462)을 기판(W)의 반경 방향으로 직선 이동시키기 위한 어셈블리일 수도 있다.

노즐(462)은 고압 분사 가스를 이용하여 화학 약액(Chemical Liquid)를 스프레이 방식으로 기판(W)에 분사할 수 있다. 약액 공급부(480)는 노즐(462)로 약액을 공급하고, 분사 가스 공급부(470)는 노즐(462)로 고압의 분사 가스, 예를 들어 질소 가스를 공급한다. 노즐(462)로 공급된 약액은 분사 가스의 압력에 의해 스프레이 형태로 기판(W)에 분사된다.

분사 가스 공급부(470)는 노즐(462)에 연결된 가스 공급 라인(471)을 가진다. 가스 공급 라인(471)의 타단에는 분사 가스 공급원(472)이 연결된다. 분사 가스 공급원(472)과 노즐(462) 사이의 가스 공급 라인(471)에는 밸브(473)가 배치된다.

약액 공급부(480)는 노즐(462)에 연결된 약액 공급 라인(481)을 가진다. 약액 공급 라인(481)은 분기 라인으로 분기되고, 분기 라인에는 탈이온수 공급원(482), 제 1 약액 공급원(483) 및 제 2 약액 공급원(484)이 각각 연결된다. 약액 공급 라인(481)과 분기 라인에는 밸브가 각각 설치되며, 약액 공급 라인(481)에는 탈이온수 또는 제 1 및 제 2 약액의 공급 유량을 조절하는 유량계(485)가 설치된다.

노즐(462)로 분사 가스를 공급하는 가스 공급 라인(471)에는 이온 발생기(510)가 설치된다. 이온 발생기(510)는 양이온이나 음이온 또는 양이온/음이온을 생성하고, 생성된 이온을 분사 가스에 첨가한다. 약액이 스프레이 형태로 분사되도록 노즐(462)에 분사 가스가 공급될 때, 분사 가스에 첨가된 이온도 함께 노즐(462)로 공급되기 때문에, 이온은 약액과 함께 기판으로 분사된다. 약액과 함께 기판으로 공급된 이온은 기판에 대전된 전하(정전기)를 중화시킨다. 이에 따라 기판에 대전된 정전기에 의해 기판에 흡착된 파티클이 약액에 의해 용이하게 제거될 수 있다.

그런데, 기판은 기판에 형성된 막질의 종류에 따라 플러스 전하 또는 마이너스 전하로 대전된다. 기판에 레지스트 막이 형성된 경우에는, 기판은 플러스 전하로 대전되고, 기판에 산화막이 형성된 경우에는, 기판은 마이너스 전하로 대전된다. 따라서, 기판의 대전 상태를 파악한 후 이에 맞는 이온을 공급하는 것이 기판의 제전(정전기 제거)에 있어서 보다 효율적일 수 있다.

이를 위해 본 발명의 기판 처리 장치는 기판의 대전 상태를 검출하는 이온 검출기(520)를 구비하며, 이온 검출기(520)는 노즐 암(464)에 설치될 수 있다. 이온 검출기(520)는, 도 3에 도시된 바와 같이, 노즐 암(464)의 끝단에 설치될 수 있으며, 이때, 이온 검출기(520)는 노즐(462)이 이온 검출기(520)의 이동 궤적을 뒤따르도록 노즐 암(464)에 설치될 수 있다. 즉, 노즐(462)과 이온 검출기(520)는 노즐 암(464)의 회전 중심으로부터 동일한 거리에 위치하도록 노즐 암(464)에 배치되며, 노즐 암(464)의 스윙(회전) 동작 방향을 따라 이온 검출기(520)가 전단에 배치되고, 노즐(462)이 이온 검출기(520)의 후단에 배치될 수 있다. 여기서, 노즐 암(464)의 스윙 동작 방향은 노즐 암(464)이 기판의 외측에 위치하고 있다가 기판 쪽을 향해 회전하는 방향이다.

이와 같은 구성에 의해, 기판으로의 약액 공급을 위해 노즐 암(464)이 스윙 동작 할 때, 먼저 이온 검출기(520)가 기판의 대전 상태를 검출하고, 노즐(462)은 기판의 대전 상태에 따라 성상이나 방출량이 조절된 이온을 공급받아 기판으로 약액과 함께 분사한다.

이온 검출기(520)는 기판의 대전 상태를 검출하고, 검출 신호를 제어부(530)로 전송하며, 제어부(530)는 검출 신호에 따라 이온 발생기(510)의 동작 제어를 위한 제어 신호를 발생하여 이온 발생기(510)로 전달한다. 즉, 제어부(530)는 기판에 대전된 정전기에 대응하도록 이온의 성상(플러스/마이너스)이나 이온 방출량을 조절할 수 있다.

상기의 예에서는 약액을 분사 가스에 의해 스프레이 형태로 분사하는 노즐(462), 즉 2 류체 노즐을 예로 들어 설명하였으나, 이외에도 도 4에 도시된 바와 같이 노즐(462')은 약액의 공급 압력에 의해 약액을 토출하는 노즐(462')일 수 있다. 노즐(462')에는 약액 공급 라인(481')이 연결되고, 약액 공급 라인(481')은 복수 개의 분기 라인들로 분기된다. 분기 라인들에는 탈이온수 공급원(483'), 제 1 약액 공급원(484') 및 제 2 약액 공급원(485')이 각각 연결될 수 있다. 약액 공급 라인(481')과 분기 라인들에는 밸브가 각각 설치되며, 약액 공급 라인(481')에는 탈이온수 또는 제 1 및 제 2 약액의 공급 유량을 조절하는 유량계(486')가 설치된다.

이 경우, 이온 발생기(510)는 약액 공급 라인(481')에 설치될 수 있으며, 이온 검출기(530)는 도 3에 설명된 경우와 같이 노즐 암(464)에 설치될 수 있다. 도 4에 도시된 실시 예는 이온 발생기(510)가 약액 공급 라인(481') 상에 설치된다는 점을 제외하고는, 그 밖의 구성이나 동작은 도 3에 도시된 실시 예와 유사하다.

상기의 예들과 달리, 이온 검출기(520)는 노즐 암(464)에 설치되지 않고, 별도의 독립적인 구동 암에 설치될 수 있다. 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 이온 검출기(520)는 이온 검출기 지지 암(492)에 의해 지지된다. 지지 암(492)은 이온 검출기(520)와 직각을 유지하도록 수평 방향으로 배치되며, 지지 암(492)의 일단은 이온 검출기(520)의 끝단에 결합된다. 지지 암(492)의 타단에는 지지 암(492)과 직각을 유지하도록 수직 방향으로 배치되며, 공정 진행시 또는 공정 전후에 이온 검출기(520)를 이동시키는 이동 로드(494)가 결합된다. 이동 로드(494)를 이동시키는 구동 부재(미도시)는 이온 검출기(520)를 회전시키기 위한 모터일 수 있으며, 선택적으로 이온 검출기(520)를 기판(W)의 반경 방향으로 직선 이동시키기 위한 어셈블리일 수도 있다.

노즐(462,462')을 이용한 약액의 분사 이전에, 지지 암(492)을 구동하여 스윙 동작시키면서, 지지 암(492)에 설치된 이온 검출기(520)를 이용하여 기판의 대전 상태를 검출한다. 기판의 대전 상태에 관한 검출 신호는 제어부(530)로 전송되고, 제어부(530)는 이온 발생기(510)의 동작을 제어하여 발생되는 이온의 성상 및 방출량을 조절한다.

도 5의 분사 가스 공급부(470)와 약액 공급부(480)의 구성은 도 2의 분사 가스 공급부(470)와 약액 공급부(480)의 구성과 동일하며, 도 6의 약액 공급부(480')의 구성은 도 4의 약액 공급부(480')의 구성과 동일하다.

한편, 도 2 내지 도 6에 도시된 예들과 달리, 세정 유닛은 이온 검출기를 구비하지 않을 수 있다. 이 경우, 도 7 및 도 8에 도시된 바와 같이, 제어부(530)는 호스트(520')로부터 기판의 대전 상태에 관한 정보를 전달받고, 이 정보에 따라 이온 발생기(510)의 동작을 제어할 수 있다. 호스트(520')는 기판에 형성된 막질의 종류에 따른 기판의 대전 상태 정보 또는 실험 결과에 의해 축적된 데이터에 따른 기판의 대전 상태 정보를 저장하고 있을 수 있다.

도 7의 분사 가스 공급부(470)와 약액 공급부(480)의 구성은 도 2의 분사 가스 공급부(470)와 약액 공급부(480)의 구성과 동일하며, 도 8의 약액 공급부(480')의 구성은 도 4의 약액 공급부(480')의 구성과 동일하다.

상기의 예들에서는 이온 검출기(520)가 세정 유닛에 제공되는 경우를 설명하였으나, 이온 검출기(520)는 기판 이송 유닛(200)과 설비 전방 단부 모듈(20)의 사이에 배치되는 버퍼 유닛(300)에 제공될 수도 있다.

버퍼 유닛(300)은 하우징(310)을 가진다. 하우징(310)은 상부 벽(312)과, 하부 벽(314), 그리고 상부 벽(312)과 하부 벽(314)을 연결하는 측벽(316)을 포함하며, 전면과 후면이 개방된 육면체 형상으로 제공될 수 있다. 측벽(316)에는 기판이 적재되는 복수 개의 슬롯들(317)이 상하 방향으로 형성된다.

이온 검출기(520)는 슬롯들(317)에 적재된 기판의 대전 상태를 검출하도록 도 9와 같이 하우징(310)의 상부 벽(312)에 설치될 수 있다. 이 경우 이온 검출기(520)는 최상단의 슬롯(317a)에 적재된 기판의 대전 상태를 검출하고, 최상단의 슬롯(317a)에 적재된 기판이 적출된 후, 그 하단의 슬롯에 적재된 기판의 대전 상태를 검출하는 방식으로 하우징(310)에 적재된 기판들의 대전 상태를 검출할 수 있다.

이온 검출기(520)는, 도 9의 경우와 같이, 하우징(310)의 상부 벽(312)에 고정 설치될 수 있으나, 도 10에 도시된 바와 같이, 스윙 동작 가능하도록 설치될 수도 있다. 상부 벽(312)에는 스윙 암(320)이 설치될 수 있다. 스윙 암(320)은 슬롯들(317)에 적재된 기판에 수직한 회전 축(322)을 중심으로 스윙(회전) 가능하도록 상부 벽(312)에 설치될 수 있으며, 스윙 암(320)에는 이온 검출기(520)가 설치될 수 있다. 스윙 암(320)의 스윙 동작에 의해 이온 검출기(520)는 기판상의 고정 위치가 아니라 기판의 중심으로부터 가장자리를 스캐닝하면서 기판의 대전 상태를 검출할 수 있다.

또한, 이온 검출기(520)는, 도 11에 도시된 바와 같이, 각각의 슬롯들(317)에 대응하도록 제공될 수 있다. 이온 검출기(520)는 하우징(310)의 측벽(317)에 설치될 수 있으며, 이 밖에도 각 슬롯들(317)에도 설치될 수 있다.

도 9 내지 도 11에 도시된 이온 검출기(520)는 버퍼 유닛(300)에 적재된 기판들의 대전 상태를 검출하고, 검출 신호는 제어부(미도시)로 전송된다. 제어부(미 도시)는 대전 상태가 검출된 해당 기판이 세정 유닛에 로딩되면, 해당 기판의 대전 상태를 판단하고, 이에 따른 제어 신호를 세정 유닛 내의 약액 공급부 또는 분사 가스 공급부에 제공된 이온 발생기(미도시)로 전송하여, 이송 발생기(미도시)로부터 발생되는 이온의 성상이나 방출량을 조절한다.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 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.

이하에 설명된 도면들은 단지 예시의 목적을 위한 것이고, 본 발명의 범위를 제한하기 위한 것이 아니다.

도 1은 본 발명에 따른 기판 처리 장치의 평면도이다.

도 2는 도 1의 세정 유닛의 일 예를 보여주는 도면이다.

도 3은 도 2의 노즐 암의 동작을 보여주는 도면이다.

도 4 내지 도 8은 세정 유닛의 다른 예들을 보여주는 도면들이다.

도 9는 도 1의 버퍼 유닛의 일 예를 보여주는 도면이다.

도 10 및 도 11은 버퍼 유닛의 다른 예들을 보여주는 도면들이다.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >

300 : 버퍼 유닛 400 : 세정 유닛

462, 462' : 노즐 470 : 분사 가스 공급부

480,480' : 약액 공급부 492 : 이온 검출기 지지 암

510 : 이온 발생기 520 : 이온 검출기

530 : 제어부

Claims (21)

1. 기판이 놓이는 기판 지지 부재;

   상기 기판 지지 부재에 놓인 상기 기판에 처리 유체를 토출하는 노즐과, 상기 노즐을 지지하는 노즐 암을 포함하는 처리 유체 공급 부재;

   이온을 생성하고, 상기 이온을 상기 처리 유체에 첨가하는 이온 발생기;

   상기 기판의 대전 상태를 검출하는 이온 검출기; 및

   상기 이온 검출기로부터 상기 기판의 대전 상태에 관한 검출 신호를 전달받고, 상기 검출 신호에 따라 상기 이온 발생기의 동작 제어를 위한 제어 신호를 생성하는 제어부를 포함하고,

   상기 이온 검출기는 상기 노즐 암에 설치되며,

   상기 노즐은 상기 이온 검출기의 이동 궤적을 뒤따르도록 상기 노즐 암에 설치되는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
2. 삭제
3. 삭제
4. 삭제
5. 삭제
6. 기판이 놓이는 기판 지지 부재;

   상기 기판 지지 부재에 놓인 상기 기판에 처리 유체를 토출하는 노즐을 포함하는 처리 유체 공급 부재;

   이온을 생성하고, 상기 이온을 상기 처리 유체에 첨가하는 이온 발생기;

   기판의 대전 상태를 검출하는 이온 검출기;

   상기 이온 검출기로부터 상기 기판의 대전 상태에 관한 검출 신호를 전달받고, 상기 검출 신호에 따라 상기 이온 발생기의 동작 제어를 위한 제어 신호를 생성하는 제어부;

   상기 이온 검출기를 지지하는 이온 검출기 지지 암; 및

   상기 이온 검출기 지지 암을 구동하는 구동 부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
7. 삭제
8. 제 1 항에 있어서,

   상기 처리 유체 공급 부재는,

   상기 노즐에 화학 약액(Chemical Liquid)을 공급하는 약액 공급부; 및

   상기 화학 약액이 분무 형태로 분사되도록 상기 노즐로 분사 가스를 공급하는 분사 가스 공급부를 더 포함하되,

   상기 이온 발생기는 상기 분사 가스 공급부의 가스 공급원과 상기 노즐을 연결하는 가스 공급 라인상에 설치되는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
9. 제 1 항에 있어서,

   상기 처리 유체 공급 부재는 상기 노즐에 화학 약액(Chemical Liquid)을 공급하는 약액 공급부를 포함하되,

   상기 이온 발생기는 상기 약액 공급부의 약액 공급원과 상기 노즐을 연결하는 약액 공급 라인상에 설치되는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
10. 삭제
11. 삭제
12. 삭제
13. 삭제
14. 삭제
15. 삭제
16. 삭제
17. 삭제
18. 삭제
19. 삭제
20. 제 6 항에 있어서,

    상기 처리 유체 공급 부재는,

    상기 노즐에 화학 약액(Chemical Liquid)을 공급하는 약액 공급부; 및

    상기 화학 약액이 분무 형태로 분사되도록 상기 노즐로 분사 가스를 공급하는 분사 가스 공급부를 더 포함하되,

    상기 이온 발생기는 상기 분사 가스 공급부의 가스 공급원과 상기 노즐을 연결하는 가스 공급 라인상에 설치되는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
21. 제 6 항에 있어서,

    상기 처리 유체 공급 부재는 상기 노즐에 화학 약액(Chemical Liquid)을 공급하는 약액 공급부를 포함하되,

    상기 이온 발생기는 상기 약액 공급부의 약액 공급원과 상기 노즐을 연결하는 약액 공급 라인상에 설치되는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.

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