KR101895409B1 - substrate processing apparatus - Google Patents
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Abstract
본 발명은 기판 처리 설비에 관한 것으로, 본 발명은 기판이 수평하게 놓여지는 기판 지지 부재; 기판 지지 부재에 놓인 기판에 처리액을 토출하는 노즐; 및 기판 지지 부재의 일측에 배치되며, 노즐이 공정 진행을 위해 대기하는 장소를 제공하는 대기 포트를 포함하되, 대기 포트는 상부가 개방되고, 노즐이 수용되는 공간을 제공하는 하우징; 및 하우징 내의 공간에 설치되며, 하우징 내에서 공정 진행을 위해 대기하는 노즐에 맺혀 있는 처리액이 모세관 현상(capillarity)에 의해 흡입되어 제거되는 처리액 제거 부재를 포함한다. The present invention relates to a substrate processing apparatus, and more particularly, to a substrate processing apparatus including a substrate supporting member on which a substrate is placed horizontally; A nozzle for discharging the treatment liquid onto the substrate placed on the substrate supporting member; And a standby port disposed at one side of the substrate support member and providing a location for the nozzle to wait for processing progress, the standby port having a top open and providing a space in which the nozzle is received; And a treatment liquid removing member which is installed in a space in the housing and is sucked and removed by capillarity of the treatment liquid contained in the nozzle waiting for the process progress in the housing.
Description
본 발명은 기판 처리 설비에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 회전하는 스핀 척상에 지지된 기판에 처리액을 공급하여 기판 처리를 행하는 기판 처리 설비에 관한 것이다. BACKGROUND OF THE
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 공정이 요구된다.Generally, a semiconductor device is manufactured by depositing various materials on a substrate in a thin film form and patterning the same. For this purpose, different processes such as a deposition process, a photolithography process, an etching process and a cleaning process are required.
이들 공정 중 사진 공정 중에는 기판상에 감광액을 도포하는 도포 공정과, 기판상에 현상액을 공급하는 현상 공정이 포함되며, 식각 공정은 기판상에 식각액을 공급하여 기판상에 형성된 막질을 제거하는 공정이고, 세정 공정은 기판상에 세정액을 공급하여 기판 표면에 잔류하는 오염 물질을 제거하는 공정이다.During the photolithography process, a coating process of applying a photosensitive liquid onto a substrate and a developing process of supplying a developing solution onto the substrate are included. In the etching process, a film formed on the substrate is removed by supplying an etchant onto the substrate , And the cleaning step is a step of supplying a cleaning liquid onto the substrate to remove contaminants remaining on the substrate surface.
도포, 현상, 식각 및 세정 공정은 스핀 척 위에 기판을 놓고 기판을 회전시키는 동안 기판의 표면에 처리액(감광액, 현상액, 식각액, 세정액)을 공급하는 스핀 타입의 방식에 의해 진행된다. The coating, development, etching, and cleaning processes are performed by a spin type method in which a substrate is placed on a spin chuck and a processing solution (a sensitizing solution, a developing solution, an etching solution, a cleaning solution) is supplied to the surface of the substrate while rotating the substrate.
처리액을 공급하는 노즐은 대기 포트(홈 포트)에서 대기한다. 대기 포트에는 노즐에 맺혀 있는 처리액을 제거하기 위한 접촉 플레이트가 제공된다. 도 6은 기존 대기 포트에 설치되는 접촉 플레이트(2)를 보여주는 도면이다. 도 6을 참조하면, 노즐(1)은 대기 포트 상에 정지 후 접촉 플레이트(2)를 향해 수직 하강하여 접촉 플레이트(2)와 접촉된다. 노즐에 맺힌 처리액 방울은 접촉 플레이트(2)를 따라 흘러내리면서 제거된다. The nozzle for supplying the treatment liquid waits at the standby port (home port). The atmospheric port is provided with a contact plate for removing the treatment liquid contained in the nozzle. 6 is a view showing a
본 발명은 노즐과 직접 접촉하지 않고 노즐에 맺힌 처리액 방울을 제거할 수 있는 기판 처리 설비를 제공하기 위한 것이다. The present invention provides a substrate processing apparatus capable of removing process liquid droplets formed on a nozzle without directly contacting the nozzles.
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 발명의 실시 예에 따른 기판 처리 설비는 기판이 수평하게 놓여지는 기판 지지 부재; 상기 기판 지지 부재에 놓인 기판에 처리액을 토출하는 노즐; 및 상기 기판 지지 부재의 일측에 배치되며, 상기 노즐이 공정 진행을 위해 대기하는 장소를 제공하는 대기 포트를 포함하되, 상기 대기 포트는 상부가 개방되고, 상기 노즐이 수용되는 공간을 제공하는 하우징; 및 상기 하우징 내의 상기 공간에 설치되며, 상기 하우징 내에서 공정 진행을 위해 대기하는 상기 노즐에 맺혀 있는 처리액 방울이 모세관 현상(capillarity)에 의해 흡입되어 제거되는 처리액 제거 부재를 포함한다. According to an aspect of the present invention, there is provided a substrate processing apparatus including: a substrate support member on which a substrate is placed horizontally; A nozzle for discharging the treatment liquid onto the substrate placed on the substrate supporting member; And a standby port disposed at one side of the substrate support member and providing a place for the nozzle to wait for process progression, the standby port having a top opened and a space for accommodating the nozzle; And a treatment liquid removing member installed in the space in the housing and sucked and removed by capillarity of the treatment liquid droplets formed in the nozzle waiting for the process progress in the housing.
본 발명의 실시예에 따르면, 상기 처리액 제거 부재는 다수의 모세관들이 형성된 처리액 흡입 블럭을 포함할 수 있다. According to an embodiment of the present invention, the treatment liquid removal member may include a treatment liquid suction block formed with a plurality of capillaries.
본 발명에 의하면, 노즐에 맺혀 있는 처리액 방울이 처리액 흡입 블럭과 접촉하면 처리액 방울이 모세관 현상에 의해 모세관들로 빨려들어 제거된다. According to the present invention, when the processing liquid droplets formed on the nozzle come into contact with the processing liquid suction block, the processing liquid droplets are sucked into and removed from the capillaries by the capillary phenomenon.
이하에 설명된 도면들은 단지 예시의 목적을 위한 것이고, 본 발명의 범위를 제한하기 위한 것이 아니다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 설비를 보여주는 평면 구성도이다.
도 2는 기판 처리 설비의 측면 구성도이다.
도 3은 도 1에 도시된 홈 포트에 설치된 약액 제거 부재를 보여주는 사시도이다.
도 4는 처리액 흡입 블럭에서 노즐에 맺힌 처리액 방울이 제거되는 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 처리액 흡입 블럭의 변형예들을 보여주는 도면이다.
도 6은 종래 대기 포트에서 노즐에 맺힌 처리액 방울이 제거되는 과정을 보여주는 도면이다. The drawings described below are for illustrative purposes only and are not intended to limit the scope of the invention.
1 is a plan view showing a substrate processing apparatus according to an embodiment of the present invention.
2 is a side view of the substrate processing apparatus.
3 is a perspective view showing a chemical liquid removing member installed in the groove port shown in FIG.
4 is a view for explaining a process of removing a process liquid droplet formed on a nozzle in the process liquid suction block.
5 is a view showing modifications of the treatment liquid suction block.
6 is a view illustrating a process of removing a processing liquid droplet formed on a nozzle in a conventional atmospheric port.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 기판 처리 설비를 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 processing apparatus according to a preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the drawings, the same reference numerals are used to designate the same or similar components throughout the 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)
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 설비를 보여주는 평면 구성도이다. 도 2는 기판 처리 설비의 측면 구성도이다. 도 3은 도 1에 도시된 홈 포트에 설치된 약액 제거 부재를 보여주는 사시도이다. 1 is a plan view showing a substrate processing apparatus according to an embodiment of the present invention. 2 is a side view of the substrate processing apparatus. 3 is a perspective view showing a chemical liquid removing member installed in the groove port shown in FIG.
본 실시예에서는 기판으로 반도체 웨이퍼를 예로 들어 설명한다. 그러나 기판은 반도체 웨이퍼 이외에 평판 표시 패널, 포토 마스크 등 다양한 종류의 기판일 수 있다. In this embodiment, a semiconductor wafer will be described as an example of a substrate. However, the substrate may be various types of substrates such as a flat panel display panel and a photomask in addition to a semiconductor wafer.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 기판 처리 설비(10)는 처리실(300), 처리유닛(400) 그리고 처리액 공급 유닛을 포함한다. 1 to 3, the
처리실(300)은 기판 처리 공정이 진행되는 공간을 제공한다. 처리실(300)의 측벽(302)에는 처리실(300)로 기판을 반출입하기 위한 개구(302a)가 형성된다. 처리실(300)에는 처리유닛(400)이 배치된다. 처리유닛(400)은 기판 지지 유닛(410)과 기판 지지 유닛(410)의 둘레에 배치되는 용기(420)를 포함한다. The
기판 지지 유닛(410)은 기판을 지지하며, 회전 가능하게 제공된다. 용기(420)는 회전하는 기판에 의해 처리액이 비산되는 것을 방지한다. 처리액 공급 유닛은 기판 지지 유닛(410)에 놓인 기판 상으로 처리액을 공급하여 기판을 처리한다.The
기판 지지 유닛(410)은 공정 진행 중 기판(W)을 지지하며, 공정이 진행되는 동안 모터 등의 회전 구동 부재(412)에 의해 회전된다. 기판 지지 유닛(410)은 원형의 상부 면을 가지는 지지판(414)을 가지며, 지지판(414)의 상부 면에는 기판(W)을 지지하는 핀 부재(416)들이 설치된다. The
기판 지지 유닛(410)의 둘레에는 용기(420)가 배치된다. 용기(420)는 대체로 원통 형상을 가지며, 하부 벽(422)에는 배기 홀(424)이 형성되고, 배기 홀(424)에는 배기관(426)이 연통 설치된다. 배기관(426)에는 펌프와 같은 배기 부재(428)가 연결되며, 배기 부재(428)는 기판(W)의 회전에 의해 비산된 처리액을 포함하는 용기(420) 내부의 공기를 배기시키도록 음압을 제공한다.A
처리액 공급 유닛은 기판 지지 유닛(410) 상에 놓인 기판(W)의 상면으로 처리액을 공급한다. 처리액 공급 유닛은 노즐(430), 대기 포트(440) 및 노즐 이동 유닛(500)을 포함한다. The processing liquid supply unit supplies the processing liquid to the upper surface of the substrate W placed on the
노즐(430)은 사용되는 처리액의 종류에 따라 복수 개가 제공될 수 있다. 노즐(430)은, 기판 지지 유닛(410)에 놓인 기판으로 처리액을 토출하는 분사헤드(432)를 가진다. The plurality of
노즐 이동 유닛(500)은 노즐(430)을 대기 포트(440)의 대기 위치와 기판 지지 유닛(410) 상부의 공정 위치 간에 이동시킨다. 노즐 이동 유닛(500)은 노즐(430)을 지지하는 수평 지지대(531)를 가진다. 수평 지지대(531)는 수평 지지대(531)에 수직하게 배치된 이동 로드(533)에 결합된다. 이동 로드(533)의 하단부에는 연결 부재(534)가 결합되고, 연결 부재(534)는 가이드 부재(535)에 연결된다. 가이드 부재(535)는 기판 지지 유닛(410)의 일 측에 배치된다. 가이드 부재(535)는 가이드 레일 형상으로 제공될 수 있으며, 이동 로드(533)의 직선 이동을 안내한다. 그리고, 연결 부재(534)에는 가이드 부재(535)와 평행을 이루도록 배치된 리드 스크류(537)가 연결될 수 있으며, 리드 스크류(537)의 일단에는 리드 스크류(537)를 회전시키기 위한 제 3 구동기(536)가 연결된다. 제 3 구동기(536)의 회전력이 리드 스크류(537)로 전달되면, 리드 스크류(537)의 회전에 의해 리드 스크류(537)에 결합된 연결 부재(534)가 직선 운동을 한다. 그러면, 연결 부재(534)가 결합된 이동 로드(533)와, 이동 로드(523)가 연결된 수평 지지대(531)가 직선 이동하여, 노즐(430)이 대기 위치와 공정 위치 간에 이동될 수 있다.The
대기 포트(440)는 노즐(430)이 공정 진행을 위해 대기하는 장소를 제공한다. 노즐(430)은 대기 포트(440)에서 처리액을 토출할 수 있으며, 대기 포트(440)는 토출된 처리액을 배출할 수 있는 구조를 포함할 수 있다. The
대기 포트(440)는 하우징(442)과 처리액 제거 부재(450)를 포함한다. 하우징(442)은 상부가 개방되고, 노즐(430)이 수용되는 공간을 제공한다. 처리액 제거 부재(450)는 하우징(442)의 내부 공간에 설치된다. The
처리액 제거 부재(450)는 하우징(442) 내에서 공정 진행을 위해 대기하는 노즐(430)에 맺히는 처리액 방울을 제거한다. 처리액 제거 부재(450)는 모세관 현상(capillarity)을 이용하여 처리액 방울을 제거한다. 처리액 제거 부재(450)는 다수의 모세관(458)(미세 타공)들이 형성된 처리액 흡입 블록(452)을 포함한다. The treatment
도 4는 처리액 흡입 블럭에서 노즐에 맺힌 처리액 방울이 제거되는 과정을 설명하기 위한 도면이다.4 is a view for explaining a process of removing a process liquid droplet formed on a nozzle in the process liquid suction block.
도 4를 참조하면, 처리액 흡입 블록(452)은 노즐(430)과 직접 접촉하지 않고 노즐(430)에 맺힌 처리액 방울과 접촉된다. 노즐(430)에 맺힌 처리액 방울은 처리액 흡입 블럭(452)과 접촉 시 모세관(458)들에 의한 모세관 현상에 의해 처리액 방울이 모세관(458)들로 빨려들어감으로써 노즐(430)로부터 제거된다. 처리액 흡입 블록(452)의 상면에는 노즐에 맺히는 처리액 방울의 직경보다 좁은 간격으로 수직방향으로 모세관(458)들이 형성되는 것이 바람직하며, 처리액 흡입 블록(452)의 상면은 노즐(430)의 저면(처리액 방울이 맺히는 면)보다 넓은 것이 바람직하다. Referring to FIG. 4, the processing
도 5는 처리액 흡입 블럭의 변형예들을 보여주는 도면이다.5 is a view showing modifications of the treatment liquid suction block.
도 5에 도시된 바와 같이, 처리액 흡입 블럭(450a)은 모세관(458a) 형상이 슬롯 타입으로 이루어질 수 있다. 또한, 처리액 흡입 블럭(450b)은 처리액 방울과 접촉되는 상면이 반구 형태로 형성될 수 있다.As shown in FIG. 5, the treatment
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.The foregoing description is merely illustrative of the technical idea of the present invention, and various changes and modifications may be made by those skilled in the art without departing from the essential characteristics of the present invention. Therefore, the embodiments disclosed in the present invention are intended to illustrate rather than limit the scope of the present invention, and the scope of the technical idea of the present invention is not limited by these embodiments. The scope of protection of the present invention should be construed according to the following claims, and all technical ideas within the scope of equivalents should be construed as falling within the scope of the present invention.
300 : 처리실 400 : 처리유닛
450 : 처리액 제거 부재 452 : 처리액 흡입 블럭
458 : 모세관 500 : 노즐 이동 유닛 300: processing chamber 400: processing unit
450: treatment liquid removing member 452: treating liquid suction block
458: capillary tube 500: nozzle moving unit
Claims (6)
기판이 수평하게 놓여지는 기판 지지 부재;
상기 기판 지지 부재에 놓인 기판에 처리액을 토출하는 노즐; 및
상기 기판 지지 부재의 일측에 배치되며, 상기 노즐이 공정 진행을 위해 대기하는 장소를 제공하는 대기 포트를 포함하되,
상기 대기 포트는
상부가 개방되고, 상기 노즐이 수용되는 공간을 제공하는 하우징; 및
상기 하우징 내의 상기 공간에 설치되며, 상기 하우징 내에서 공정 진행을 위해 대기하는 상기 노즐에 맺혀 있는 처리액이 모세관 현상(capillarity)에 의해 흡입되어 제거되도록 다수의 모세관들이 형성된 처리액 흡입 블록을 갖는 처리액 제거 부재를 포함하며,
상기 처리액 흡입 블록은
처리액 방울과 접촉되는 상면이 반구 형태로 제공되며, 상기 반구 형태의 상면에는 상기 모세관들이 형성되는 기판 처리 설비.A substrate processing facility comprising:
A substrate support member on which the substrate is placed horizontally;
A nozzle for discharging the treatment liquid onto the substrate placed on the substrate supporting member; And
A standby port disposed at one side of the substrate support member and providing a location for the nozzle to wait for process progression,
The standby port
A housing having a top open and providing a space in which the nozzle is received; And
A processing liquid suction block installed in the space in the housing and having a plurality of capillaries formed therein so as to be sucked and removed by capillarity in the processing liquid sealed in the nozzle waiting for the process progress in the housing And a liquid removing member,
The treatment liquid suction block
Wherein an upper surface in contact with the processing liquid droplet is provided in a hemispherical shape, and the capillaries are formed on the hemispherical upper surface.
상기 다수의 모세관들은 상기 노즐에 맺히는 처리액 방울의 직경보다 좁은 간격으로 수직방향으로 형성되는 기판 처리 설비.The method of claim 1,
Wherein the plurality of capillaries are formed in a vertical direction at an interval narrower than the diameter of the droplets of the processing liquid which are formed on the nozzles.
상기 처리액 흡입 블럭의 상면은 처리액 방울이 맺히는 상기 노즐의 저면보다 넓은 것을 특징으로 하는 기판 처리 설비.The method of claim 1,
Wherein the upper surface of the processing liquid suction block is wider than the lower surface of the nozzle where the processing liquid droplets are formed.
상기 다수의 모세관은 슬롯 타입으로 제공되는 기판 처리 설비.
The method of claim 1,
Wherein the plurality of capillaries are provided in a slot type.
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