KR101517152B1

KR101517152B1 - 기판 처리 장치 및 그 제어 방법

Info

Publication number: KR101517152B1
Application number: KR1020130103380A
Authority: KR
Inventors: 정현호; 문재권
Original assignee: 주식회사 케이씨텍
Priority date: 2013-08-29
Filing date: 2013-08-29
Publication date: 2015-04-30
Also published as: KR20150025612A

Abstract

본 발명은 기판 처리 장치 및 그 제어 방법에 관한 것으로, 구체적으로는 기판에 대하여 상대적으로 건조 부재를 이동시켜, 상기 기판을 건조시키는 기판 처리 장치 및 그 제어 방법에 관한 것이다.
본 발명의 실시 예에 따른 기판 처리 장치는, 내부에 기판을 수용하기 위한 수용공간을 포함하는 케이싱과, 상기 케이싱의 일측 내벽에 구비되어 상기 기판을 지지하기 위한 기판 지지부와, 상기 기판으로 복수 종류의 건조 물질을 분사하는 건조 부재 및 상기 기판 지지부 및 건조 부재 중 어느 하나 이상을 이동시켜, 상기 건조 부재에서 동시에 분사되는 복수 종류의 건조 물질이, 순차적으로 상기 기판의 각 영역에 접촉되게 하는 높이 조절 부재를 포함할 수 있다.
본 발명에 의하면, 다수의 기판에 대하여 동시에 건조 처리를 수행할 수 있으므로, 건조 처리 시간을 단축시킬 수 있다. 또한, 기판에 대하여 상대적으로 이동되는 건조 부재를 이용하여, 기판의 전 영역에 건조 처리물질을 직접적으로 분사할 수 있으므로, 건조 효율을 향상시키면서, 전 영역을 균등하게 건조시킬 수 있다.

Description

기판 처리 장치 및 그 제어 방법{A wafer processing apparatus and a controlling method thereof}

본 발명은 기판 처리 장치 및 그 제어 방법에 관한 것으로, 구체적으로는 기판에 대하여 상대적으로 건조 부재를 이동시켜, 상기 기판을 건조시키는 기판 처리 장치 및 그 제어 방법에 관한 것이다.

일반적으로 반도체 소자를 제조하기 위해서는, 리소그래피(lithography), 증착 및 에칭(etching) 등의 여러 공정을 반복적으로 수행한다. 이러한 공정들을 거치는 동안 기판, 예를 들면 실리콘 재질의 웨이퍼 상에는 파티클(particle), 금속 불순물, 유기물 등이 잔존하게 된다. 따라서, 이를 세정하고 건조시키는 과정이 요구된다.

종래 알려진 건조 방식으로는 스핀 건조 방식, 이소프로필 알코올(IPA, Iso-propyl Alcohol)에 의한 마란고니 효과(Marangoni effect)을 이용한 건조 방식 등이 있다.

그 중 이소프로필 알코올을 이용한 건조 방식은 기판을 순수(DIW, de-ionized water) 안에서 수직 방향으로 끌어올림과 동시에 이소프로필 알코올 및 질소 가스(N2)를 기판 표면의 기액 계면 부근에 불어 놓는 것에 의해 마란고니 효과를 발생시켜 기판을 건조시키는 방식을 말한다. 이러한 건조 방식은 기판 건조 장치에 의해서 실행된다.

여기서 기판 건조 장치란, 반도체 웨이퍼 공정 중 케미컬을 초순수로 세정한 웨이퍼를 디펙트(defect) 또는 액체 등의 이물질이 없는 상태로 만들기 위한 장치이다.

한국 공개특허 제10-2013-007314호에는, 건조 대상물인 기판으로 초순수(DIW, de-ionized water) 및 이소프로필 알코올(IPA, Iso-propyl Alcohol) 및 질소 가스(N2)를 공급하는 기판 건조 장치에 있어서, 상기 기판의 건조 공간을 형성하며, 상기 기판이 로딩되는 스핀척이 회전 가능하게 장착되는 건조 챔버 및 상기 스핀척의 상부에서 상기 기판의 중앙으로부터 테두리 방향으로 스윙(swing) 동작 가능하게 장착되며, 상기 초순수를 분사하는 초순수 분사홀, 상기 이스프로필 알코올을 분사하는 IPA 분사홀 및 상기 질소 가스를 분사하는 N2 분사홀이 일체형의 분사몸체에 구비되는 노즐 유닛을 포함하며, 상기 N2 분사홀은 복수 개 구비되어 상기 분사몸체에서 곡선의 경로로 배치되는 기판 건조 장치가 개시된다.

상기 종래의 기판 처리 장치의 경우, 건조 유닛(노즐 유닛)으로부터 분사된 건조 처리물질이 상기 기판을 따라 흐르면서 건조 과정이 수행되었기 때문에, 상기 건조 처리물질이 최초로 접촉되는 부분에 비하여, 상기 건조 처리물질이 나중에 접촉되는 부분은 건조 효율이 다소 낮아지는 문제점이 있었다. 또한, 한번에 한 매의 기판의 건조 처리만 수행할 수 있어 건조 과정에 소요되는 시간이 다소 오래걸리는 문제점이 있었다.

본 발명의 목적은 다수의 기판에 대하여 높은 건조 효율로 신속하게 건조 과정을 수행할 수 있는 기판 처리 장치 및 그 제어 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 실시 예에 따른 기판 처리 장치는, 내부에 기판을 수용하기 위한 수용공간을 포함하는 케이싱과, 상기 케이싱의 일측 내벽에 구비되어 상기 기판을 지지하기 위한 기판 지지부와, 상기 기판으로 복수 종류의 건조 물질을 분사하는 건조 부재 및 상기 기판 지지부 및 건조 부재 중 어느 하나 이상을 이동시켜, 상기 건조 부재에서 동시에 분사되는 복수 종류의 건조 물질이, 순차적으로 상기 기판의 각 영역에 접촉되게 하는 높이 조절 부재를 포함할 수 있다.

상기 건조 부재는, 내부에 상기 기판이 통과할 수 있는 삽입 공간을 형성하는 프레임과, 상기 프레임의 내부에 형성되는 복수 개의 건조물질 공급 통로를 포함할 수 있다.

상기 복수 개의 건조물질 공급 통로는, 초순수(DIW, de-ionized water)를 공급하기 위한 제 1 공급 통로와, 이소프로필 알코올(IPA, Iso-Propyl Alcohol)을 공급하기 위한 제 2 공급 통로와, 비활성 기체를 공급하기 위한 제 3 공급 통로를 포함할 수 있다.

상기 제 1 공급 통로의 분사구는 상기 제 2 공급 통로의 분사구의 하측에 배치되고, 상기 제 2 공급 통로의 분사구는 상기 제 3 공급 통로의 분사구의 하측에 배치될 수 있다.

상기 건조 부재는, 상기 제 3 공급 통로의 분사구로부터 상기 제 1 공급 통로의 분사구를 향한 방향으로 이동하면서, 상기 기판에 상기 건조 물질들을 공급할 수 있다.

상기 프레임은, 상기 기판 삽입 공간을 기준으로 양측이 서로 대칭되는 형상으로 제공되고, 상기 프레임은 상측으로부터 하측으로 갈수록 상기 기판 삽입 공간을 향하여 절곡되는 부분을 포함할 수 있다.

상기 기판 삽입 공간은 상기 기판의 직경에 대응하는 길이로 마련되어, 상기 기판의 직경 방향을 따라 길게 배치될 수 있다.

상기 수용공간에는 상기 기판을 세정시키기 위한 세정액이 수용되고, 상기 케이싱의 일측에는 상기 세정액을 배출하기 위한 배출 통로가 구비되며, 상기 세정액이 상기 배출 통로를 통하여 배출됨과 동시에, 상기 건조 장치가 이동하여 상기 기판을 건조시킬 수 있다.

본 발명의 실시 예에 따른 기판 처리 장치의 제어 방법은, 케이싱 내부에 수용된 기판 세정액이 배출되는 단계 및 상기 기판 세정액이 배출됨과 동시에 기판 건조 장치가 이동하여 기판을 건조시키는 단계를 포함하고, 상기 세정액이 배출되는 동안 상기 세정액의 액면으로부터 상기 건조 장치까지의 높이는 일정하게 유지되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의하면, 다수의 기판에 대하여 동시에 건조 처리를 수행할 수 있으므로, 건조 처리 시간을 단축시킬 수 있다.

또한, 기판에 대하여 상대적으로 이동되는 건조 부재를 이용하여, 기판의 전 영역에 건조 처리물질을 직접적으로 분사할 수 있으므로, 건조 효율을 향상시키면서, 전 영역을 균등하게 건조시킬 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 기판 처리 장치의 구성도.
도 2 및 도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 기판 처리 장치의 세정 과정을 도시한 동작도.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 건조 부재의 상면도.
도 5는 도 4의 절개선 I-I'을 따라 절개한 단면도.
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 기판 처리 장치의 건조 과정을 도시한 동작도.

이하, 본 발명의 일부 실시 예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명의 실시 예를 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 실시 예에 대한 이해를 방해한다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.

또한, 본 발명의 실시 예의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 또 다른 구성 요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 기판 처리 장치의 구성도이다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 기판 처리 장치(100)는, 세정액이 수용되기 위한 수용공간을 내부에 형성하는 케이싱(101)과, 상기 수용공간으로 세정액을 공급하기 위한 공급 노즐(110)과, 회전되는 기판(W)에 의하여 상기 수용공간으로부터 튀어나오는 세정액을 포집하기 위한 포집부(120)와, 상기 기판(W)을 지지하기 위한 기판 지지부(130)와, 상기 수용공간으로 기포를 공급하기 위한 기포 발생부(140)와, 상기 수용공간으로부터 튀어나오는 세정액이 상기 건조 부재(300)로 전달되는 것을 차단하는 차단 부재(150)와, 상기 케이싱(101)의 일측에 형성되는 기판 출납구(105, 도 2 참조)를 선택적으로 차단하는 도어 부재(160, 도 2 참조)와, 상기 케이싱(101)에 설치되어 상기 기판(W)을 회전시키기 위한 기판 회전부재(200)와, 상기 기판 회전부재(200)의 높이를 조절하기 위한 제 1 높이 조절 부재(250, 도 2 참조)와, 상기 기판 지지부(130) 및/또는 건조 부재(300)의 높이를 조절하기 위한 제 2 높이 조절 부재(260, 도 2 참조)와, 상기 기판(W)을 건조시키기 위한 건조 부재(300)를 포함할 수 있다.

상기 케이싱(101)에는, 상기 수용공간에 수용된 세정액을 배출시키기 위한 세정액 배출통로(P1)와, 상기 세정액의 표면수위에 부유하는 이물질을 배출시키기 위한 이물질 배출통로(P2)와, 상기 수용공간으로 세정액을 공급시키기 위한 세정액 공급 통로(P3)와, 상기 포집부(120)과 연결되어 포집된 세정액을 외부로 배출하기 위한 세정액 포집통로(P4)가 연결될 수 있다.

상기 세정액 배출통로(P1), 이물질 배출통로(P2) 및 세정액 포집통로(P4)를 구별하기 위하여 각각 제 1 배출통로(P1), 제 2 배출통로(P2) 및 제 3 배출통로(P3)라고 할 수 있다. 그리고 상기 제 1 배출통로(P1) 내지 제 3 배출통로(P3)를 통칭하여 '배출통로'라고 할 수도 있다. 상기 배출통로는 상기 세정액 공급 통로(P3)에 직접적으로 연결되거나, 소정의 이물질 제거 처리장치를 거쳐서 상기 세정액 공급 통로(P3)에 간접적으로 연결됨으로써, 상기 세정액을 재활용하는데에 이용될 수 있다.

한편, 상기 이물질 배출통로(P2)는 별도의 배관이거나, 상기 케이싱(101)의 외측을 감싸도록 설치되는 외벽(102)과, 상기 케이싱(101) 사이에 형성되는 공간일 수 있다.

상기 케이싱(101)에는, 상기 세정액 배출통로(P1)로 배출되는 세정액의 유동량을 조절하기 위한 배출 밸브(103)와, 상기 이물질 배출통로(P2)와 상기 수용공간을 연통시키는 배출공(104)이 구비될 수 있다.

상기 배출공(104)은 상기 수용공간에 수용된 세정액의 수위가 일정 수준을 초과할 때, 세정액을 상기 케이싱(101)의 외부로 배출하는 기능을 한다. 이러한 점에서, 상기 배출공(104)은 '수위 조절공'이라고 할 수도 있다.

상기 공급 노즐(110)은, 상기 케이싱(101)의 일측에 연결되어 상기 수용공간으로 세정액을 공급하는 공급 통로(P3)의 단부에 설치될 수 있다. 상기 공급 노즐(110)은 세정 과정중의 기판(W)으로 직접적으로 세정액을 안내할 수 있다. 이러한 점에서 상기 공급 노즐(110)은 '가이드 노즐'이라고 할 수도 있다. 예를 들어, 세정 과정 중의 상기 기판(W)의 위치보다 상기 공급 노즐(110)이 높게 배치될 때에, 상기 공급 노즐(110)의 단부는 하방으로 절곡되는 형상일 수 있다.

상기 포집부(120)는, 상기 기판(W)이 세정되는 과정에서, 상기 기판 회전부재(200)의 회전에 따라, 튀어나올 수 있는 세정액을 포집한다. 상기 포집부(120)는 상기 공급 노즐(110)의 반대편에 배치될 수 있다. 상기 포집부(120)는, 세정 과정 중의 상기 기판(W)의 위치보다 높게 배치될 수 있다. 상기 포집부(120)는, 상기 세정액이 튀어나오는 방향에 대하여 수직되는 방향으로 배치될 수 있다. 다시 말하면, 상기 포집부(120)는 상기 케이싱(101)의 일 측벽으로부터 상방으로 상향 경사지는 형상일 수 있다. 이와 같은 구조를 통하여, 포집되는 세정액의 양을 증대시키면서, 상기 포집부(120)가 상기 케이싱(101) 내부에서 차지하는 공간을 축소시킬 수 있다.

상기 포집부(120)는, 포집 능력을 향상시키기 위한 포집 팬(122)을 구비할 수 있다. 상기 포집부(120)에서 포집된 세정액은, 상기 케이싱(101)의 외측으로 연결되는 세정액 포집통로(P4)를 통하여 외부로 배출될 수 있다.

기판 지지부(130)는, 세정 단계가 종료되고, 건조 단계가 진행될 때에, 상기 기판(W)을 지지할 수 있다. 상기 기판 지지부(130)는, 상기 케이싱(110)의 일측 내벽에 설치될 수 있다. 세정 단계에서 상기 기판(W)이 원활하게 회전할 수 있도록, 세정 단계에서 상기 기판 지지부(130)는 상기 기판(W) 및 기판 회전부재(200)로부터 이격될 수 있다.

상기 기포 발생부(140)는, 상기 수용공간에 수용된 세정액에 포함된 이물질을 포획하는 기포를 발생시키는 기능을 한다. 상기 기포 발생부(140)는, 상기 케이싱(110)의 일측 내벽에 설치될 수 있다. 상기 기포 발생부(140)에서 공급된 기포는 이물질을 포획한 상태로 상기 세정액의 액면으로 상승될 수 있다. 그리고 이물질을 포획한 기포는 상기 배출공(104)을 따라서, 상기 이물질 배출통로(P2)로 배출될 수 있다.

상기 차단 부재(150)는, 상기 수용공간의 일부를 구획할 수 있다. 상기 차단 부재(150)는, 상기 기판(W)의 세정 과정이 수행될 때에는 차단 상태를 유지하고, 상기 기판(W)의 세정 과정이 종료되면 개방될 수 있다. 다시 말하면, 상기 차단 부재(150)는, 상기 건조 부재(300) 및 기판 회전부재(200)의 사이에 선택적으로 위치되어, 상기 기판 회전부재(200)의 회전에 따라서 튀어나오는 세정액이 상기 건조 부재(300)로 전달되는 것을 방지할 수 있다. 일 공간을 선택적으로 구획하는 차단 부재의 구조는 통상의 기술자에게 자명한 것으로 구체적인 구조에 대한 설명은 생략하기로 한다.

상기 도어 부재(160)는, 상기 출납구(105)를 선택적으로 차폐할 수 있다. 상기 출납구(105)를 통하여 상기 기판(W)은 인입 또는 인출될 수 있다. 상기 도어 부재(160)는, 상기 기판(W)의 이송 과정에서 개방되고, 상기 기판(W)의 세정 과정 또는 건조 과정에서 차폐될 수 있다. 도 2에서는 상기 도어 부재(160)가 슬라이딩 방식인 것으로 도시하였으나, 반드시 이에 제한되는 것은 아니다.

상기 기판 회전부재(200)는, 지지부재(210)와, 상기 지지부재(210)에 구비되어 상기 기판(W)을 고정하기 위한 고정 척(chuck)(220)과, 상기 지지부재(210)의 일측에 연결되는 회전축(230, 도 2 참조)과, 상기 회전축(230)을 회전시키는 회전 구동부(240, 도 2 참조)를 포함할 수 있다. 상기 기판(W)은 상기 고정 척(220)에 고정된 상태로 상기 지지부재(210)의 회전에 따라 회전될 수 있다.

상기 제 1 높이 조절 부재(250)는, 상기 기판 회전부재(200)의 높이를 조절하여, 상기 기판(W)이 상기 세정액에 침전되는 깊이를 조절할 수 있다.

상기 제 2 높이 조절 부재(260)는, 상기 건조 부재(300) 및/또는 상기 기판 지지부(130)를 이동시켜, 상기 건조 부재(300)가 상기 기판(W)에 대하여 상대적으로 이동되도록 할 수 있다. 도 2에서는 상기 제 2 높이 조절 부재(260)가 상기 건조 부재(300)를 이동시키는 것으로 도시하였으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 또한, 상기 기판 지지부(130)의 높이를 조절할 수 있는 별개의 제 3 높이 조절 부재가 구비되는 것도 가능하다.

상기 건조 부재(300)는, 상기 기판(W)에 대하여 상대적으로 이동하면서 상기 기판(W)을 건조시킬 수 있다. 여기서, 상대적으로 이동한다는 의미는, 상기 건조 부재(300) 및 기판(W) 중 어느 하나의 구성요소가 다른 하나의 구성요소에 대하여 이동하는 것을 의미한다. 이하 상기 건조 부재(300)가 이동하고, 상기 기판(W)이 정지해있는 상태에 대하여 설명하지만, 상기 건조 부재(300)가 고정되고, 상기 기판(W)이 이동하거나, 상기 건조 부재(300) 및 기판(W)이 모두 함께 이동하는 것도 가능할 것이다.

건조 단계가 시작되면, 상기 차단 부재(150)는 개방되고, 상기 건조 부재(300)가 이동하면서 상기 기판(W)을 건조시킬 수 있다. 한편, 상기 건조 부재(300)가 고정된 상태에서, 상기 기판(W)이 이동하거나, 상기 건조 부재(300) 및 기판(W)이 동시에 이동하면서, 상기 기판(W)을 건조시키는 것도 본 발명의 범주에 포함되는 것으로 볼 것이다.

한편, 본 발명에서 개시되는 상기 기판 회전부재(200)는, 세정 과정을 수행하기 위한 하나의 실시 예에 불과하다. 본 발명에 따른 기판 처리 장치의 세정 과정은 종래의 다양한 세정 과정 방식에 따라 수행될 수 있음을 밝혀둔다.

도 2 및 도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 기판 처리 장치의 세정 과정을 도시한 동작도이다.

도 2 및 도 3을 참조하면, 먼저 세정 단계를 준비하기 위하여, 상기 제 1 높이 조절 부재(250)는 상기 기판 회전 부재(200)를 이동시켜, 상기 출납구(105)의 높이에 대응하도록 위치시킬 수 있다.

그리고 기판 이송부재(400)는 상기 기판 처리 장치(100)로 적어도 하나 이상의 기판(W)을 전달한다. 이때, 상기 도어 부재(160)는 개방되어, 상기 출납구(105)를 통하여 상기 기판(W)이 이송되게 할 수 있다.

상기 기판 이송부재(400)는, 외부로부터 상기 기판 처리 장치(100)로 기판(W)을 전달하는 기능을 한다. 상기 기판 이송부재(400)는, 지지판(410)과, 고정척(420)을 포함할 수 있다. 상기 기판 회전부재(200)의 지지판(210) 및 고정 척(220)에 대한 설명은 반대되는 기재가 없는 이상, 상기 기판 지지부재(400)의 지지판(410) 및 고정 척(420)에 적용될 수 있다.

상기 기판(W)이 상기 기판 회전부재(200)에 전달되면, 상기 제 1 높이 조절 부재(250)는 상기 기판 회전 부재(200)를 이동시켜, 상기 기판(W)을 상기 세정액에 기 설정된 높이로 침전되게 할 수 있다. 상기 기판(W)의 일부는 상기 세정액에 침전되고, 상기 기판(W)의 나머지 일부는 상기 세정액에 침전되지 않을 수 있다. 상기 기판(W)의 일부분만 침전시킴으로써, 상기 기판(W) 및 세정액 사이에 발생될 수 있는 마찰력을 줄여 상기 기판(W)의 회전 속도를 증가시킴과 동시에, 상기 공급 노즐(110)로부터 유입되는 깨끗한 세정액이 상기 기판(W)에 직접적으로 접촉되게 하는 것이 가능하다.

한편, 제 1 높이 조절 부재(250)는, 상기 기판(W)의 절반 또는 절반 이상이 상기 세정액에 침전되도록 조절할 수 있다. 이 경우, 상기 기판(W)이 1회전 이상 회전하면, 상기 기판(W)의 모든 부분이 수용공간에 수용된 세정액과 접촉될 수 있다.

상기 세정 과정이 진행되는 동안, 상기 도어(160)는 상기 출납구(105)를 차폐시켜, 상기 세정액이 상기 출납구(105)를 통하여 외부로 누출되는 것을 방지할 수 있다.

도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 건조 부재의 상면도이고, 도 5는 도 4의 절개선 I-I'을 따라 절개한 단면도이다.

도 4 및 도 5를 참조하면, 상기 건조 부재(300)는, 상기 기판 처리 장치(100)에 인입된 상기 기판(W)의 갯수에 대응하여 복수 개로 구비될 수 있다.

상기 건조 부재(300)는, 내부에 상기 기판(W)이 통과할 수 있는 삽입 공간(312)을 형성하는 프레임(310)을 포함할 수 있다. 그리고 상기 프레임(310)의 내부에는 복수 개의 건조물질 공급 통로(D1)(D2)(D3)가 형성될 수 있다.

상기 프레임(310) 또는 삽입 공간(312)은 상기 기판(W)의 직경에 대응하는 길이로 마련되어, 상기 기판(W)의 직경 방향을 따라 길게 배치될 수 있다. 상기 프레임(310)은 상기 기판(W)의 양면을 감싸는 형상으로 제공될 수 있다. 상기 프레임(310)의 형상에 따르면, 상기 기판(W)의 전면(全面)에 상기 건조물질을 공급할 수 있다.

상기 프레임(310)은 상기 기판 삽입 공간(312)을 기준으로 양측이 서로 대칭되는 형상일 수 있다. 상기 프레임(310)은 상측으로부터 하측으로 갈수록 상기 기판 삽입 공간(312)을 향하여 절곡되는 부분을 포함할 수 있다.

상기 건조물질 공급 통로(D1)(D2)(D3)로는 각각 서로 다른 종류의 건조 처리물질이 공급될 수 있다. 그리고 상기 각각의 건조물질 공급 통로(D1)(D2)(D3)에는 해당 공급 통로로 건조 물질을 공급하기 위한 공급부가 구비될 수 있다. 이에 대한 자세한 설명은 생략하기로 한다.

상기 건조물질 공급 통로(D1)(D2)(D3)는, 일 예로 초순수(DIW, de-ionized water)를 공급하기 위한 제 1 공급 통로(D1)와, 이소프로필 알코올(IPA, Iso-Propyl Alcohol)을 공급하기 위한 제 2 공급 통로(D2)와, 비활성 기체를 공급하기 위한 제 3 공급 통로(D3)를 포함할 수 있다.

상기 제 1 공급 통로(D1)의 분사구는 상기 제 2 공급 통로(D2)의 분사구의 하측에 배치되고, 상기 제 2 공급 통로(D2)의 분사구는 상기 제 3 공급 통로(D3)의 분사구의 하측에 배치될 수 있다. 그리고 상기 건조 부재(300)는 상기 제 3 공급 통로(D3)의 분사구로부터 상기 제 1 공급 통로(D1)의 분사구를 향한 방향으로 이동할 때에, 상기 건조 물질들을 공급할 수 있다. 반대로 상기 기판(W)이 상기 제 1 공급 통로(D1)의 분사구로부터 상기 제 3 공급 통로(D3)의 분사구를 향한 방향으로 이동할 때에, 상기 건조 물질들이 공급되는 것도 가능하다. 이와 같은 구조 및 동작에 따르면, 상기 공급 통로(D1)(D2)(D3)를 통하여 동시에 상기 여러 종류의 건조 물질이 공급되는 경우에도, 각각의 건조 물질은 순차적으로 상기 기판(W)에 접촉될 수 있다.

상기 제 1 공급 통로(D1)를 통하여 액체 상태의 초순수(DIW)가 상기 기판(W)으로 공급될 수 있다. 그리고 상기 제 2 공급 통로(D2)를 통하여 액체 상태의 이소프로필 알코올(IPA)이 공급될 수 있다. 이에 따라 상기 기판(W)에 잔존하는 디펙트(defect) 또는 이물질을 제거할 수 있다.

다만, 초순수는 상대적으로 큰 표면장력을 갖고 있어 초순수가 기판(W)의 패턴들 사이사이의 상부 영역에 잔존하는 경우 패턴이 일측으로 쓰러지는 리닝(leaning) 현상이 발생될 수 있다. 따라서 초순수에 비해 상대적으로 표면장력이 작은 이소프로필 알코올을 바로 제공하여 초순수를 이소프로필 알코올로 치환하게 된다.

상기 제 3 공급 통로(D3)를 통하여 고온의 비활성 기체가 상기 기판(W)으로 공급될 수 있다. 상기 비활성 기체는 일 예로 상대적으로 저가인 질소 가스(N2)를 사용할 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니며, 할로겐 가스 등과 같은 다른 비활성 기체가 적용될 수 있음은 당연하다. 상기 제 3 공급 통로(D3)를 통하여 공급되는 고온의 비활성 기체는 초순수 및/또는 이소프로필 알코올을 기화시킴으로써 상기 기판(W)으로부터 초순수 및/또는 이소프로필 알코올을 제거할 수 있다.

도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 기판 처리 장치의 건조 과정을 도시한 동작도이다. 구체적으로, 도 6(a)는 세정 과정이 종료된 상태를 도시한 것이고, 도 6(b)는 건조 과정이 시작되는 상태를 도시한 것이고, 도 6(c)는 건조 과정이 수행되는 중의 상태를 도시한 것이고, 도 6(d)는 세정액이 모두 배출된 상태를 도시한 것이다. 이하 도 6(a) 내지 도 6(d)를 참조하여 설명한다.

먼저 세정 과정이 종료되면(도 6(a)), 상기 기판 회전부재(220)는 하강하여, 상기 기판(W)을 상기 기판 지지부(130)에 안착시키고, 상기 회전부재(220)는 상기 기판(W)으로부터 이탈될 수 있다. 그리고 상기 건조 부재(300)는 상기 기판(W)을 향하여 이동될 수 있다(도 6(b)).

상기 건조 부재(300) 및 세정액의 액면 사이의 거리(d)가 기 설정된 값에 도달하면, 상기 배출 밸브(103)가 개방되어 상기 수용공간에 수용된 세정액이 배출되기 시작한다. 여기서 상기 거리(d)는 상기 세정액이 배출되는 속도를 고려하여, 상기 건조 부재(300)의 이동 속도를 조절함으로써 조절할 수 있다. 상기 거리(d)를 최소화함으로써, 건조 속도를 향상시킬 수 있다. 다만, 상기 세정액이 배출되는 속도는 매우 빠르므로, 상기 거리(d)는 배출과정에서 세정액이 상방으로 튀어오를 수 있는 높이 등을 고려하여 적절하게 설정되어야 할 것이다.

상기 세정액이 배출됨과 동시에 상기 건조 부재(300)는 삽입 공간(312)으로 상기 기판(W)을 통과시키면서, 상기 기판(W)에 건조 물질을 공급하기 시작한다(도 6(c)). 한편, 이때 상기 건조 부재(300) 및 세정액의 액면 사이의 거리(d)는 상기 기 설정된 값으로 유지될 수 있다.

상기 세정액이 모두 배출되면 건조 과정은 종료된다(도 6(d)).

본 발명에 의하면, 다수의 기판에 대하여 동시에 건조 처리를 수행할 수 있으므로, 건조 처리 시간을 단축시킬 수 있다. 또한, 기판에 대하여 상대적으로 이동되는 건조 부재를 이용하여, 기판의 전 영역에 건조 처리물질을 직접적으로 분사할 수 있으므로, 건조 효율을 향상시키면서, 전 영역을 균등하게 건조시킬 수 있다.

이상에서 본 발명에 대하여 그 바람직한 실시 예를 중심으로 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 본 발명을 한정하는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 이상에 예시되지 않은 여러 가지의 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다. 예를 들어, 본 발명의 실시 예에 구체적으로 나타난 각 구성 요소는 변형하여 실시할 수 있는 것이다. 그리고 이러한 변형과 응용에 관계된 차이점들은 첨부된 청구 범위에서 규정하는 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims

내부에 기판을 수용하기 위한 수용공간을 포함하는 케이싱;
상기 케이싱의 일측 내벽에 구비되어 상기 기판을 지지하기 위한 기판 지지부;
상기 기판으로 복수 종류의 건조 물질을 분사하는 건조 부재; 및
상기 기판 지지부 및 건조 부재 중 어느 하나 이상을 이동시켜, 상기 건조 부재에서 동시에 분사되는 복수 종류의 건조 물질이, 순차적으로 상기 기판의 각 영역에 접촉되게 하는 높이 조절 부재;를 포함하고,
상기 건조 부재는,
내부에 상기 기판이 통과할 수 있는 삽입 공간을 형성하는 프레임과, 상기 프레임의 내부에 형성되는 복수 개의 건조물질 공급 통로를 포함하며,
상기 복수 개의 건조물질 공급 통로를 통하여 공급되는 건조물질의 종류에 따라서, 상기 복수 개의 건조물질 공급 통로 각각의 분사구의 높이는 서로 다른 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
삭제
제 1 항에 있어서,
상기 복수 개의 건조물질 공급 통로는,
초순수(DIW, de-ionized water)를 공급하기 위한 제 1 공급 통로와, 이소프로필 알코올(IPA, Iso-Propyl Alcohol)을 공급하기 위한 제 2 공급 통로와, 비활성 기체를 공급하기 위한 제 3 공급 통로를 포함하는 기판 처리 장치.
제 3 항에 있어서,
상기 제 1 공급 통로의 분사구는 상기 제 2 공급 통로의 분사구의 하측에 배치되고, 상기 제 2 공급 통로의 분사구는 상기 제 3 공급 통로의 분사구의 하측에 배치되는 기판 처리 장치.
제 4 항에 있어서,
상기 건조 부재는, 상기 제 3 공급 통로의 분사구로부터 상기 제 1 공급 통로의 분사구를 향한 방향으로 이동하면서, 상기 기판에 상기 건조 물질들을 공급하는 기판 처리 장치.
제 3 항에 있어서,
상기 프레임은, 상기 기판 삽입 공간을 기준으로 양측이 서로 대칭되는 형상으로 제공되고,
상기 프레임은 상측으로부터 하측으로 갈수록 상기 기판 삽입 공간을 향하여 절곡되는 부분을 포함하는 기판 처리 장치.
제 3 항에 있어서,
상기 기판 삽입 공간은 상기 기판의 직경에 대응하는 길이로 마련되어, 상기 기판의 직경 방향을 따라 길게 배치되는 기판 처리 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 수용공간에는 상기 기판을 세정시키기 위한 세정액이 수용되고,
상기 케이싱의 일측에는 상기 세정액을 배출하기 위한 배출 통로가 구비되며,
상기 세정액이 상기 배출 통로를 통하여 배출됨과 동시에, 상기 건조 장치가 이동하여 상기 기판을 건조시키는 기판 처리 장치.
기판 세정액이 수용되기 위한 수용 공간을 포함하는 케이싱과, 상기 케이싱에 연결된 세정액 배출통로와, 상기 세정액 배출통로를 개폐하는 배출 밸브와, 건조 물질을 기판에 공급하기 위한 기판 건조 장치와, 상기 기판 건조 장치를 이동시키기 위한 높이 조절 부재를 포함하는 기판 처리 장치의 제어 방법에 있어서,
상기 배출 밸브가 개방됨으로써, 상기 케이싱 내부에 수용된 상기 기판 세정액이 배출되는 단계; 및
상기 기판 세정액이 배출됨과 동시에 상기 높이 조절 부재가 상기 기판 건조 장치를 이동시켜 상기 기판을 건조시키는 단계;를 포함하고,
상기 세정액이 배출되는 동안 상기 세정액의 액면으로부터 상기 건조 장치까지의 높이는 일정하게 유지되며,
상기 기판 건조 장치는,
내부에 상기 기판이 통과할 수 있는 삽입 공간을 형성하는 프레임과, 상기 프레임의 내부에 형성되는 복수 개의 건조물질 공급 통로를 포함하며,
상기 복수 개의 건조물질 공급 통로를 통하여 공급되는 건조물질의 종류에 따라서, 상기 복수 개의 건조물질 공급 통로 각각의 분사구의 높이는 서로 다른 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치의 제어 방법.