KR101981559B1 - 기판 처리 장치 - Google Patents

기판 처리 장치 Download PDF

Info

Publication number
KR101981559B1
KR101981559B1 KR1020180080448A KR20180080448A KR101981559B1 KR 101981559 B1 KR101981559 B1 KR 101981559B1 KR 1020180080448 A KR1020180080448 A KR 1020180080448A KR 20180080448 A KR20180080448 A KR 20180080448A KR 101981559 B1 KR101981559 B1 KR 101981559B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
substrate
discharge
fluid
processing
chamber
Prior art date
Application number
KR1020180080448A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20180086165A (ko
Inventor
이영훈
임의상
박정영
Original Assignee
세메스 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 세메스 주식회사 filed Critical 세메스 주식회사
Priority to KR1020180080448A priority Critical patent/KR101981559B1/ko
Publication of KR20180086165A publication Critical patent/KR20180086165A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101981559B1 publication Critical patent/KR101981559B1/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/02041—Cleaning
    • H01L21/02043—Cleaning before device manufacture, i.e. Begin-Of-Line process
    • H01L21/02052—Wet cleaning only
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/02041—Cleaning
    • H01L21/02057—Cleaning during device manufacture
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67011—Apparatus for manufacture or treatment
    • H01L21/67017—Apparatus for fluid treatment
    • H01L21/67028—Apparatus for fluid treatment for cleaning followed by drying, rinsing, stripping, blasting or the like
    • H01L21/6704—Apparatus for fluid treatment for cleaning followed by drying, rinsing, stripping, blasting or the like for wet cleaning or washing
    • H01L21/67051—Apparatus for fluid treatment for cleaning followed by drying, rinsing, stripping, blasting or the like for wet cleaning or washing using mainly spraying means, e.g. nozzles
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67011—Apparatus for manufacture or treatment
    • H01L21/67155—Apparatus for manufacturing or treating in a plurality of work-stations
    • H01L21/67207—Apparatus for manufacturing or treating in a plurality of work-stations comprising a chamber adapted to a particular process
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/683—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Cleaning Or Drying Semiconductors (AREA)

Abstract

본 발명은 기판 상에 유체를 공급하는 장치를 제공한다. 기판 처리 장치는 내부에 처리 공간을 가지는 챔버, 상기 처리 공간에서 기판을 지지하는 기판 지지 부재, 그리고 상기 처리 공간으로 유체를 공급하는 유체 공급 유닛을 포함하되, 상기 유체 공급 유닛은 상기 챔버의 상벽에 제공된 공급 라인 및 상기 챔버의 상벽에 설치되며, 상기 공급 라인을 통해 공급된 유체의 토출 방향이 분산되도록 유체를 토출하는 토출 헤드를 포함한다. 이로 인해 유체는 기판의 전체 영역으로 균일하게 공급될 수 있다.

Description

기판 처리 장치{Apparatus for treating substrate with the unit}
본 발명은 기판 상에 유체를 공급하는 장치에 관한 것이다.
반도체소자를 제조하기 위해서, 기판에 사진, 식각, 애싱, 이온주입, 그리고 박막 증착등의 다양한 공정들을 통해 원하는 패턴을 기판에 형성한다. 각각의 공정에는 다양한 처리액들이 사용되며, 공정 진행 중에는 오염물 및 파티클이 생성된다. 이를 해결하기 위해 각각의 공정 전후에는 오염물 및 파티클을 세정 처리하기 위한 세정 공정이 필수적으로 수행된다.
일반적으로 세정 공정은 기판을 케미칼 및 린스액으로 처리한 후에 건조 처리한다. 건조 처리 단계에는 기판 상에 잔류된 린스액을 건조하기 위한 공정으로, 이소프로필알코올(IPA)과 같은 유기 용제로 기판을 건조 처리한다. 그러나 기판에 형성된 패턴과 패턴과의 거리(CD:Critical Dimension)가 미세화됨에 따라, 그 패턴들의 사이 공간에 유기 용제가 잔류된다.
잔류 유기 용제를 제거하기 위해서는 초임계 처리 공정을 수행한다. 초임계 처리 공정은 챔버 내에 위치된 기판으로 초임계 유체를 공급하여 기판을 처리한다. 초임계 처리 공정은 임계 압력 및 임계 온도 이상의 분위기에서 진행된다. 도 1은 일반적인 초임계 처리 장치를 보여주는 단면도이다. 도 1을 참조하면, 유체는 챔버(2)에 형성된 유로(4)를 통해 기판(W)의 중심으로 공급되고, 이후에 기판(W)의 가장자리 영역으로 분산된다. 그러나 기판(W)과 챔버(2)의 내벽 간에는 그 간격이 매우 좁다. 이로 인해 도 2와 같이, 유체가 기판(W)의 중심에 공급되는 과정에서 기판(W)의 중심과 가장자리 영역 간에 차압이 발생된다. 즉 기판(W)의 중심에는 가장자리 영역에 비해 큰 압력에 발생된다.
이에 따라 기판(W)의 영역 별로 유체는 불균일하게 공급되고, 기판(W)의 중앙 영역은 유체에 의해 파티클이 발생되거나 붕괴될 수 있다.
한국 공개 특허 제10-2011-0101045호
본 발명은 기판의 전체 영역에 유체를 균일하게 공급할 수 있는 장치를 제공하고자 한다.
또한 본 발명은 기판에 유체를 공급하는 과정에서 기판의 손상을 방지할 수 있는 장치를 제공하고자 한다.
본 발명의 실시예는 기판 상에 유체를 공급하는 장치를 제공한다. 기판 처리 장치는 내부에 처리 공간을 가지는 챔버, 상기 처리 공간에서 기판을 지지하는 기판 지지 부재, 그리고 상기 처리 공간으로 유체를 공급하는 유체 공급 유닛을 포함하되, 상기 유체 공급 유닛은 상기 챔버의 상벽에 제공된 공급 라인 및 상기 챔버의 상벽에 설치되며, 상기 공급 라인을 통해 공급된 유체의 토출 방향이 분산되도록 유체를 토출하는 토출 헤드를 포함한다.
상기 토출 헤드는 상기 상벽에 결합 가능한 결합부 및 상기 결합부로부터 아래로 연장되어 상기 상벽으로부터 돌출되며, 복수의 토출홀들이 형성되는 토출부를 가질 수 있다. 상기 토출홀들은 아래 방향 및 측 방향을 향하도록 제공될 수 있다. 상기 토출부는 원통 형상으로 제공될 수 있다. 상기 토출부의 저면부 및 측면부는 매쉬(Mesh) 형태로 제공될 수 있다. 상기 토출부는 상기 결합부에 비해 큰 횡단면적을 가질 수 있다. 상기 토출홀들은 아래 방향 및 하향 경사진 방향을 향하도록 제공될 수 있다. 상기 토출부는 일부가 절단된 구 형상으로 제공될 수 있다. 상기 토출부의 외주면은 매쉬(Mesh) 형태로 제공될 수 있다. 상기 기판 지지 부재는 상기 상벽에 고정 결합되며, 기판의 일측을 지지하는 일측 지지대 및 상기 상벽에 고정 결합되며, 기판의 타측을 지지하는 타측 지지대를 포함하되, 상부에서 바라볼 때, 상기 토출 헤드는 상기 일측 지지대 및 상기 타측 지지대 사이에 위치될 수 있다. 상기 토출 헤드는 상기 기판 지지 부재에 지지된 기판의 중심과 대향되게 위치될 수 있다.
상기 공급 라인을 통해 공급되는 유체는 초임계 상태의 유체로 제공될 수 있다.
본 발명의 실시예에 의하면, 유체는 토출 헤드에 의해 분산 토출된다. 이로 인해 유체는 기판의 전체 영역으로 균일하게 공급될 수 있다.
또한 본 발명의 실시예에 의하면, 유체는 분산 토출되어 기판의 손상을 방지할 수 있다.
도 1은 일반적인 초임계 처리 장치를 보여주는 단면도이다.
도 2는 도 1에서 기판의 중심 영역을 확대해 보여주는 단면도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 기판 처리 설비를 보여주는 평면도이다.
도 4는 도 3의 제1공정 챔버에서 기판을 세정 처리하는 장치를 보여주는 단면도이다.
도 5는 도 3의 제2공정 챔버에서 기판을 건조 처리하는 장치를 보여주는 단면도이다.
도 6은 도 5의 기판 지지 유닛을 보여주는 사시도이다.
도 7은 도 5의 토출 헤드를 보여주는 단면도이다.
도 8은 도 7의 토출 헤드의 다른 실시예를 보여주는 단면도이다.
본 발명의 실시예는 여러 가지 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 서술하는 실시예로 인해 한정되어지는 것으로 해석되어서는 안된다. 본 실시예는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 따라서 도면에서의 구성 요소의 형상 등은 보다 명확한 설명을 강조하기 위해서 과장된 것이다.
본 발명은 도 3 내지 도 8을 참조하여 본 발명의 일 예를 상세히 설명한다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 기판 처리 설비를 보여주는 평면도이다.
도 3을 참조하면, 기판 처리 설비(1)는 인덱스 모듈(10)과 공정 처리 모듈(20)을 가지고, 인덱스 모듈(10)은 로드 포트(120) 및 이송 프레임(140)을 가진다. 로드 포트(120), 이송 프레임(140), 그리고 공정 처리 모듈(20)은 순차적으로 일렬로 배열된다. 이하, 로드 포트(120), 이송 프레임(140), 그리고 공정 처리 모듈(20)이 배열된 방향을 제1방향(12)이라 하고, 상부에서 바라볼 때, 제1방향(12)과 수직한 방향을 제2방향(14)이라 하며, 제1방향(12)과 제2방향(14)을 포함한 평면에 수직인 방향을 제3방향(16)이라 칭한다.
로드 포트(120)에는 기판(W)이 수납된 캐리어(18)가 안착된다. 로드 포트(120)는 복수 개가 제공되며 이들은 제2방향(14)을 따라 일렬로 배치된다. 도 1에서는 네 개의 로드 포트(120)가 제공된 것으로 도시하였다. 그러나 로드 포트(120)의 개수는 공정 처리 모듈(20)의 공정효율 및 풋 프린트 등의 조건에 따라 증가하거나 감소할 수도 있다. 캐리어(18)에는 기판의 가장자리를 지지하도록 제공된 슬롯(도시되지 않음)이 형성된다. 슬롯은 제3방향(16)을 복수 개가 제공되고, 기판은 제3방향(16)을 따라 서로 이격된 상태로 적층되게 캐리어 내에 위치된다. 캐리어(18)로는 전면 개방 일체형 포드(Front Opening Unified Pod;FOUP)가 사용될 수 있다.
공정 처리 모듈(20)은 버퍼 유닛(220), 이송 챔버(240), 제1공정 챔버(260), 그리고 제2공정 챔버(280)를 가진다. 이송 챔버(240)는 그 길이 방향이 제1방향(12)과 평행하게 배치된다. 제2방향(14)를 따라 이송 챔버(240)의 일측에는 제1공정 챔버들(260)이 배치되고, 이송 챔버(240)의 타측에는 제2공정 챔버들(280)이 배치된다. 제1공정 챔버들(260)과 제2공정 챔버들(280)은 이송 챔버(240)를 기준으로 서로 대칭이 되도록 제공될 수 있다. 제1공정 챔버들(260) 중 일부는 이송 챔버(240)의 길이 방향을 따라 배치된다. 또한 제1공정 챔버들(260) 중 일부는 서로 적층되게 배치된다. 즉, 이송 챔버(240)의 일측에는 제1공정 챔버들(260)이 A X B(A와 B는 각각 2 이상의 자연수)의 배열로 배치될 수 있다. 여기서 A는 제1방향(12)을 따라 일렬로 제공된 제1공정 챔버(260)의 수이고, B는 제3방향(16)을 따라 일렬로 제공된 제1공정 챔버(260)의 수이다. 이송 챔버(240)의 일측에 제1공정 챔버(260)가 4개 또는 6개 제공되는 경우, 제1공정 챔버들(260)은 2 X 2 또는 3 X 2의 배열로 배치될 수 있다. 제1공정 챔버(260)의 개수는 증가하거나 감소할 수도 있다. 제2공정 챔버들(280)은 제1공정 챔버들(260)과 유사하게 M X N(M과 N은 각각 1 이상의 자연수)의 배열로 배치될 수 있다. 여기에서 M, N은 각각 A, B와 동일한 수일 수 있다. 상술한 바와 달리, 제1공정 챔버(260)와 제2공정 챔버(280)은 모두 이송 챔버(240)의 일측에만 제공될 수 있다. 또한, 상술한 바와 달리, 제1공정 챔버(260)와 제2공정 챔버(280)은 각각 이송 챔버(240)의 일측 및 타측에 단층으로 제공될 수 있다. 상술한 바와 달리, 제1공정 챔버(260)와 제2공정 챔버(280)는 다양한 배치로 제공될 수 있다.
버퍼 유닛(220)은 이송 프레임(140)과 이송 챔버(240) 사이에 배치된다. 버퍼 유닛(220)은 이송 챔버(240)와 이송 프레임(140) 간에 기판(W)이 반송되기 전에 기판(W)이 머무르는 공간을 제공한다. 버퍼 유닛(220)은 그 내부에 기판(W)이 놓이는 슬롯(미도시)이 제공되며, 슬롯(미도시)들은 서로 간에 제3방향(16)을 따라 이격되도록 복수 개 제공된다. 버퍼 유닛(220)에서 이송 프레임(140)과 마주보는 면과 이송 챔버(240)와 마주보는 면 각각이 개방된다.
이송 프레임(140)은 로드 포트(120)에 안착된 캐리어(18)와 버퍼 유닛(220) 간에 기판(W)을 반송한다. 이송 프레임(140)에는 인덱스레일(142)과 인덱스로봇(144)이 제공된다. 인덱스레일(142)은 그 길이 방향이 제2방향(14)과 나란하게 제공된다. 인덱스로봇(144)은 인덱스레일(142) 상에 설치되며, 인덱스레일(142)을 따라 제2방향(14)으로 직선 이동된다. 인덱스로봇(144)은 베이스(144a), 몸체(144b), 그리고 인덱스암(144c)을 가진다. 베이스(144a)는 인덱스레일(142)을 따라 이동 가능하도록 설치된다. 몸체(144b)는 베이스(144a)에 결합된다. 몸체(144b)는 베이스(144a) 상에서 제3방향(16)을 따라 이동 가능하도록 제공된다. 또한, 몸체(144b)는 베이스(144a) 상에서 회전 가능하도록 제공된다. 인덱스암(144c)은 몸체(144b)에 결합되고, 몸체(144b)에 대해 전진 및 후진 이동 가능하도록 제공된다. 인덱스암(144c)은 복수 개 제공되어 각각 개별 구동되도록 제공된다. 인덱스암(144c)들은 제3방향(16)을 따라 서로 이격된 상태로 적층되게 배치된다. 인덱스암(144c)들 중 일부는 공정 처리 모듈(20)에서 캐리어(18)로 기판(W)을 반송할 때 사용되고, 다른 일부는 캐리어(18)에서 공정 처리 모듈(20)로 기판(W)을 반송할 때 사용될 수 있다. 이는 인덱스로봇(144)이 기판(W)을 반입 및 반출하는 과정에서 공정 처리 전의 기판(W)으로부터 발생된 파티클이 공정 처리 후의 기판(W)에 부착되는 것을 방지할 수 있다.
이송 챔버(240)는 버퍼 유닛(220), 제1공정 챔버(260), 그리고 제2공정 챔버(280) 간에 기판(W)을 반송한다. 이송 챔버(240)에는 가이드 레일(242)과 메인 로봇(244)이 제공된다. 가이드 레일(242)은 그 길이 방향이 제1방향(12)과 나란하도록 배치된다. 메인 로봇(244)은 가이드 레일(242) 상에 설치되고, 가이드 레일(242) 상에서 제1방향(12)을 따라 직선 이동된다.
제1공정 챔버(260)와 제2공정 챔버(280)는 하나의 기판(W)에 대해 순차적으로 공정을 수행하도록 제공될 수 있다. 예컨대, 기판(W)은 제1공정 챔버(260)에서 케미칼 공정, 린스 공정, 그리고 1차 건조 공정이 수행되고, 제2공정 챔버(280)에서 2차 건조 공정이 수행될 수 있다. 이 경우, 1차 건조 공정은 유기 용제에 의해 이루어지고, 2차 건조 공정은 초임계 유체에 의해 이루어질 수 있다. 유기 용제로는 이소프로필 알코올(IPA) 액이 사용되고, 초임계 유체로는 이산화탄소(CO2)가 사용될 수 있다. 이와 달리 제1공정 챔버(260)에서 1차 건조 공정은 생략될 수 있다.
다음은 제1공정 챔버(260)에 제공된 장치(300)에 대해 설명한다. 도 4는 도 3의 제1공정 챔버에서 기판을 세정 처리하는 장치를 보여주는 단면도이다. 도 4를 참조하면, 기판 세정 장치(300)는 처리 용기(320), 스핀 헤드(340), 승강 유닛(360), 그리고 분사 부재(380)를 가진다. 처리 용기(320)는 기판 처리 공정이 수행되는 공간을 제공하며, 그 상부는 개방된다. 처리 용기(320)는 내부 회수통(322) 및 외부 회수통(326)을 가진다. 각각의 회수통(322,326)은 공정에 사용된 처리액 중 서로 상이한 처리액을 회수한다. 내부 회수통(322)은 스핀 헤드(340)를 감싸는 환형의 링 형상으로 제공되고, 외부 회수통(326)은 내부 회수통(322)을 감싸는 환형의 링 형상으로 제공된다. 내부 회수통(322)의 내측공간(322a) 및 내부 회수통(322)과 외부 회수통(326)의 사이 공간(326a)은 각각의 회수통(322,326)으로 처리액이 유입되는 유입구로서 기능한다. 각각의 회수통(322,326)에는 그 저면 아래 방향으로 수직하게 연장되는 회수라인(322b,326b)이 연결된다. 각각의 회수라인(322b,326b)은 각각의 회수통(322,326)을 통해 유입된 처리액을 배출한다. 배출된 처리액은 외부의 처리액 재생 시스템(미도시)을 통해 재사용될 수 있다.
스핀 헤드(340)는 처리 용기(320) 내에 배치된다. 스핀 헤드(340)은 공정 진행 중 기판(W)을 지지하고 기판(W)을 회전시킨다. 스핀 헤드(340)는 몸체(342), 지지핀(334), 척핀(346), 그리고 지지축(348)을 가진다. 몸체(342)는 상부에서 바라볼 때 대체로 원형으로 제공되는 상부면을 가진다. 몸체(342)의 저면에는 모터(349)에 의해 회전가능한 지지축(348)이 고정결합된다. 지지핀(334)은 복수 개 제공된다. 지지핀(334)은 몸체(342)의 상부면의 가장자리부에 소정 간격으로 이격되게 배치되고 몸체(342)에서 상부로 돌출된다. 지지핀들(334)은 서로 간에 조합에 의해 전체적으로 환형의 링 형상을 가지도록 배치된다. 지지핀(334)은 몸체(342)의 상부면으로부터 기판(W)이 일정거리 이격되도록 기판의 후면 가장자리를 지지한다. 척핀(346)은 복수 개 제공된다. 척핀(346)은 몸체(342)의 중심에서 지지핀(334)보다 멀리 떨어지게 배치된다. 척핀(346)은 몸체(342)에서 상부로 돌출되도록 제공된다. 척핀(346)은 스핀 헤드(340)가 회전될 때 기판(W)이 정 위치에서 측 방향으로 이탈되지 않도록 기판(W)의 측부를 지지한다. 척핀(346)은 몸체(342)의 반경 방향을 따라 대기위치와 지지위치 간에 직선 이동 가능하도록 제공된다. 대기위치는 지지위치에 비해 몸체(342)의 중심으로부터 멀리 떨어진 위치이다. 기판(W)이 스핀 헤드(340)에 로딩 또는 언 로딩시에는 척핀(346)은 대기위치에 위치되고, 기판(W)에 대해 공정 수행시에는 척핀(346)은 지지위치에 위치된다. 지지위치에서 척핀(346)은 기판(W)의 측부와 접촉된다.
승강 유닛(360)은 처리 용기(320)를 상하 방향으로 직선 이동시킨다. 처리 용기(320)가 상하로 이동됨에 따라 스핀 헤드(340)에 대한 처리 용기(320)의 상대 높이가 변경된다. 승강 유닛(360)은 브라켓(362), 이동축(364), 그리고 구동기(366)를 가진다. 브라켓(362)은 처리 용기(320)의 외벽에 고정설치되고, 브라켓(362)에는 구동기(366)에 의해 상하 방향으로 이동되는 이동축(364)이 고정결합된다. 기판(W)이 스핀 헤드(340)에 놓이거나, 스핀 헤드(340)로부터 들어올려 질 때 스핀 헤드(340)가 처리 용기(320)의 상부로 돌출되도록 처리 용기(320)는 하강된다. 또한, 공정이 진행될 시에는 기판(W)에 공급된 처리액의 종류에 따라 처리액이 기설정된 회수통(360)으로 유입될 수 있도록 처리 용기(320)의 높이가 조절한다. 예컨대, 처리액으로 기판(W)을 처리하고 있는 동안에 기판(W)은 내부 회수통(322)의 내측 공간(322a)과 대응되는 높이에 위치된다. 또한, 린스액으로 기판(W)을 처리하는 동안에 기판(W)은 내부 회수통(322)과 외부 회수통(326)의 사이 공간(326a)에 대응되는 높이에 위치될 수 있다. 상술한 바와 달리 승강 유닛(360)은 처리 용기(320) 대신 스핀 헤드(340)를 상하 방향으로 이동시킬 수 있다.
분사 부재(380)는 기판(W) 상에 다양한 종류의 처리액을 공급한다. 분사 부재(380)는 아암(382), 노즐(399), 지지축(386), 그리고 구동기(388)를 가진다. 지지축(386)은 그 길이 방향이 제3방향(16)을 따라 제공되고, 지지축(386)의 하단에는 구동기(388)가 결합된다. 구동기(388)는 지지축(386)을 회전 및 승강 운동한다. 아암(382)은 구동기(388)와 결합된 지지축(386)의 끝단 반대편과 수직하게 결합된다. 노즐(399)은 아암(382)의 끝단 저면에 설치된다. 노즐(399)은 구동기(388)에 의해 공정 위치와 대기 위치로 이동된다. 공정 위치는 노즐(399)이 처리 용기(320)의 수직 상부에 배치된 위치이고, 대기 위치는 노즐(399)이 처리 용기(320)의 수직 상부로부터 벗어난 위치로 정의한다. 분사 부재(380)는 하나 또는 복수 개가 제공될 수 있다. 예컨대 처리액은 케미칼, 린스액, 그리고 유기 용제를 포함할 수 있다. 케미칼은 강산 또는 강염기의 성질을 가지는 액일 수 있다. 린스액은 순수일 수 있다. 유기용제는 이소프로필 알코올 액(IPA)일 수 있다.
제2공정 챔버(280)에는 기판(W)의 2차 건조 공정이 수행하는 기판 처리 장치(400)가 제공된다. 기판 처리 장치(400)는 제1공정 챔버(260)에서 1차 건조 처리된 기판(W)을 2차 건조 처리한다. 기판 처리 장치(400)는 초임계 유체를 이용하여 기판(W)을 건조 처리할 수 있다. 도 5는 도 3의 제2공정 챔버에서 기판을 건조 처리하는 장치를 보여주는 단면도이다. 도 5를 참조하면, 기판 처리 장치(400)는 처리 유닛(400) 및 유체 공급 유닛(500)을 포함한다. 처리 유닛(400)에는 기판(W)의 처리 공정이 진행되고, 유체 공급 유닛(500)은 처리 유닛(400)에 유체를 공급한다.
처리 유닛(400)은 하우징(410), 기판 지지 부재(440), 바디 승강 부재(450), 가열 부재(460), 차단 부재(480)를 포함한다.
하우징(410)은 내부에 기판(W)을 처리하는 처리 공간(412)을 형성한다. 하우징(410)은 기판(W)을 처리하는 동안에 처리 공간(412)을 외부로부터 밀폐한다. 하우징(410)은 하부 바디(420) 및 상부 바디(430)를 포함한다. 하부 바디(420)는 상부가 개방된 원형의 컵 형상을 가진다. 하부 바디(420)의 저면에는 배기 포트(426) 및 하부 공급 포트(422)가 형성된다. 상부에서 바라볼 때 하부 공급 포트(422)는 하부 바디(420)의 중심축을 벗어나게 위치될 수 있다. 배기 포트(426)는 하부 바디(420)의 중심축에 일치되게 위치될 수 있다. 배기 포트(426)는 처리 공간을 자연 배기한다. 기판을 처리하는 중에는 배기 포트(426)에 의해 배기되는 배기량에 의해 처리 공간(412)을 일정 압력 범위로 조절한다. 배기 포트(426)에는 압력을 측정 가능한 압력 측정 센서(428)가 연결될 수 있다. 또한 기판(W) 처리 중에 발생된 파티클은 배기 포트(426)를 통해 배기될 수 있다.
상부 바디(430)는 하부 바디(420)와 조합되어 내부에 처리 공간(412)을 형성한다. 상부 바디(430)는 하부 바디(420)의 위에 위치된다. 상부 바디(430)는 원형의 판 형상으로 제공된다. 상부 바디(430)의 내측 천장면에는 상부 공급 포트(432)가 형성된다. 하부에서 바라볼 때 상부 공급 포트(432)는 상부 바디(430)의 중심축에 일치되게 위치될 수 있다. 하부 공급 포트(422) 및 상부 공급 포트(432) 각각에는 동일한 종류의 유체가 공급된다. 유체의 공급에 의해 처리 공간은 임계 압력 이상으로 가압된다. 일 예에 의하면, 상부 바디(430) 및 하부 바디(420) 각각은 금속 재질로 제공될 수 있다.
기판 지지 부재(440)는 처리 공간(412)에서 기판(W)을 지지한다. 도 6은 도 5의 기판 지지 부재를 보여주는 사시도이다. 도 6을 참조하면, 기판 지지 부재(440)는 기판(W)의 처리면이 위를 향하도록 기판(W)을 지지한다. 기판 지지 부재(440)는 일측 지지대(441a) 및 타측 지지대(441b)를 포함한다. 일측 지지대(441a)는 기판(W)의 일측을 지지하고, 타측 지지대(441b)는 기판(W)의 타측을 지지한다. 일측 지지대(441a) 및 타측 지지대(441b)는 동일 평면 상에서 서로 대향되게 위치될 수 있다. 일측 지지대(441a) 및 타측 지지대(441b) 각각은 지지대(442) 및 기판 유지대(444)를 포함한다. 지지대(442)는 상부 바디(430)의 내측 천장면으로부터 아래로 연장된 바 형상으로 제공된다. 지지대(442)는 복수 개로 제공된다. 예컨대, 지지대(442)는 4 개일 수 있다. 기판 유지대(444)는 기판(W)의 저면 가장자리 영역을 지지한다. 기판 유지대(444)는 복수 개로 제공되며, 각각은 기판(W)의 서로 상이한 영역을 지지한다. 예컨대, 기판 유지대(444)는 2 개일 수 있다. 상부에서 바라볼 때 기판 유지대(444)는 라운드진 블레이드 형상으로 제공된다. 상부에서 바라볼 때 기판 유지대(444)는 지지대(442)의 내측에 위치된다. 각각의 기판 유지대(444)는 서로 조합되어 링 형상을 가지도록 제공된다. 각각의 기판 유지대(444)는 서로 이격되게 위치된다.
다시 도 5를 참조하면, 바디 승강 부재(450)는 상부 바디(430) 및 하부 바디(420) 간에 상대 위치를 조절한다. 바디 승강 부재(450)는 상부 바디(430) 및 하부 바디(420) 중 하나를 이동시킨다. 본 실시예에는 상부 바디(430)의 위치가 고정되고, 하부 바디(420)을 이동시켜 상부 바디(430)와 하부 바디(420) 간에 거리를 조절하는 것으로 설명한다. 선택적으로, 고정된 하부 바디(420)에 기판 지지 유닛(440)이 설치되고, 상부 바디(430)가 이동될 수 있다. 바디 승강 부재(450)는 바디 승강 부재(450)는 상부 바디(430) 및 하부 바디(420) 간에 상대 위치가 개방 위치 및 폐쇄 위치로 이동되도록 하부 바디(420)를 이동시킨다. 여기서 개방 위치는 처리 공간(412)이 외부와 서로 통하도록 상부 바디(430) 및 하부 바디(420)가 서로 이격되는 위치이고, 폐쇄 위치는 상부 바디(430) 및 하부 바디(420)가 서로 접촉되어 이들에 의해 처리 공간(412)을 외부로부터 폐쇄하는 위치로 정의한다. 바디 승강 부재(450)는 하부 바디(420)를 승하강시켜 처리 공간(412)을 개방 또는 폐쇄시킨다. 바디 승강 부재(450)는 상부 바디(430) 및 하부 바디(420)를 서로 연결하는 복수 개의 승강 축들(452)을 포함한다. 승강 축들(452)은 하부 바디(420)의 상단과 상부 바디(430) 사이에 위치된다. 승강 축들(452)은 하부 바디(420)의 상단의 원주 방향을 따라 배열되게 위치된다. 각각의 승강 축(452)은 상부 바디(430)를 관통하여 하부 바디(420)의 상단에 고정 결합될 수 있다. 승강 축들(452)이 승강 또는 하강 이동함에 따라 하부 바디(420)의 높이가 변경되고, 상부 바디(430)와 하부 바디(420) 간에 거리를 조절할 수 있다.
가열 부재(460)는 처리 공간(412)을 가열한다. 가열 부재(460)는 처리 공간(412)을 임계 온도 이상으로 가열한다. 여기서 임계 온도는 처리 공간에 공급된 유체가 초임계 상태를 유지할 수 있는 온도이다. 가열 부재(460)는 상부 바디(430) 및 하부 바디(420) 중 적어도 하나의 벽 내에 매설되어 설치될 수 있다. 예를 들어, 가열 부재(460)는 외부로부터 전원을 받아 열을 발생시키는 히터(460)로 제공될 수 있다.
차단 부재(480)는 하부 공급 포트(422)로부터 공급되는 유체가 기판(W)의 비처리면에 직접적으로 공급되는 것을 방지한다.
유체 공급 유닛(500)은 처리 공간(412)에 유체를 공급한다. 유체 공급 유닛(500)은 공급 라인(520) 및 토출 헤드(540)를 포함한다. 공급 라인(520)은 상부 바디(430) 및 하부 바디(420) 각각을 통해 처리 공간(412)으로 유체를 공급한다. 공급 라인(520)은 상부 바디(430) 및 하부 바디(420) 각각의 내부에 유체가 흐르는 유로를 포함한다. 즉 공급 라인은 상부 공급 포트(432) 및 하부 공급 포트(422)를 포함한다. 상부에서 바라볼 때 상부 공급 포트(432)는 상부 바디(430)의 중심에 대응되게 위치된다. 예컨대, 유체는 초임계 상태의 이산화탄소(CO2)일 수 있다.
토출 헤드(540)는 공급 라인(520)을 통해 공급된 유체를 분산시킨다. 토출 헤드(540)는 유체의 토출 방향을 분산시킨다. 토출 헤드(540)는 공급 라인(520)에 삽입 설치된다. 토출 헤드(540)의 일부는 공급 라인(520)에 삽입되고, 다른 일부는 공급 라인(520)으로부터 돌출되게 위치된다. 도 7은 도 5의 토출 헤드를 보여주는 단면도이다. 도 7을 참조하면, 토출 헤드(540)는 결합부(550) 및 토출부(570)를 가진다. 결합부(550)는 공급 라인(520)에 결합 가능하다. 일 예에 의하면, 결합부(550)는 공급 라인(520)에 삽입되어 나사 결합될 수 있다. 결합부(550)의 외주면에는 나사산이 형성될 수 있다.
토출부(570)는 결합부(550)의 하단으로부터 수직한 아래로 연장되게 제공된다. 토출부(570)는 공급 라인(520)의 외측에 위치된다. 토출부(570)는 상부 바디(430)와 기판(W) 사이에 위치된다. 토출부(570)는 원통 형상을 가지도록 제공된다. 토출부(570)는 결합부(550)에 비해 큰 횡단면적을 가진다. 토출부(570)의 저면 및 측면부는 매쉬(Mesh) 형태로 제공된다. 이에 따라 각 면에 형성된 홀은 유체를 토출하는 토출홀(572)로 기능한다. 토출홀(572)들은 아래 방향 및 측 방향을 향하도록 제공된다. 선택적으로 토출홀(572)들은 하향 경사진 방향을 더 향하도록 제공될 수 있다.
상술한 실시예에 의하면, 토출부(570)는 결합부(550)에 비해 큰 횡단면적을 가지는 것으로 설명하였다. 이는 결합부(550)에 비해 토출부(570)에서 유체의 유속을 느리게 한다. 이는 기판(W)의 중앙 영역이 가장자리 영역에 비해 높은 압력이 발생될지라도, 유체의 유속이 급하게 빨라지는 것을 방지할 수 있다.
또한 토출부(570)의 각 면은 매쉬 형태로 제공되므로, 유체의 유속이 급하게 빨리지는 것을 방지할 수 있으며, 유체를 균일하게 분산 토출할 수 있다.
상술한 실시예에는 토출부(570)가 원통 형상으로 제공되는 것을 설명하였다. 그러나 도 8과 같이, 토출부(570)는 일부가 절단된 구 형상으로 제공될 수 있다. 토출부(570)의 절단면을 위를 향하도록 제공될 수 있다. 토출부(570)의 외주면부는 매쉬(Mesh) 형태로 제공될 수 있다. 이에 따라 토출홀들(572) 각각은 서로 상이한 방향을 향하도록 제공될 수 있다. 유체는 아래 방향 및 하향 경사진 방향으로 토출될 수 있다.
410: 하우징 440: 기판 지지 부재
450: 바디 승강 부재 460: 가열 부재
480: 차단 부재 500: 유체 공급 유닛
540: 토출 헤드 550: 결합부
570: 토출부

Claims (13)

  1. 기판을 처리하는 장치에 있어서,
    내부에 처리 공간을 가지는 챔버와;
    상기 처리 공간에서 기판을 지지하는 기판 지지 부재와;
    상기 처리 공간으로 초임계 상태의 유체를 공급하는 유체 공급 유닛을 포함하되,
    상기 유체 공급 유닛은,
    상기 챔버의 상벽에 제공된 공급 라인과;
    상기 챔버의 상벽에 설치되며, 상기 공급 라인을 통해 공급된 유체의 토출 방향이 분산되도록 유체를 토출하는 토출부를 가지는 토출 헤드를 포함하되,
    상기 토출 헤드는,
    상기 상벽에 제공된 상기 공급 라인과 결합 가능한 결합부를 포함하고, 상기 결합부로부터 아래로 연장되어 상기 상벽으로부터 돌출되고,
    상기 토출부는,
    상기 결합부의 하단으로부터 수직한 아래로 연장되게 제공되고, 상기 결합부에 비해 큰 횡단면적을 가지고,
    상기 토출부의 외면은 복수의 토출홀들이 형성되는 매쉬(Mesh) 형태로 제공되고,
    상기 토출 헤드는 상기 기판 지지 부재에 지지된 기판의 상면과 대향되게 위치되는 기판 처리 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 결합부는 상기 공급 라인에 삽입되어 나사 결합되는 기판 처리 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 토출홀들은 아래 방향 및 측 방향을 향하도록 제공되는 기판 처리 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 토출홀들은 선택적으로 하향 경사진 방향으로 제공되는 기판 처리 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 매쉬(Mesh)는 상기 처리 공간에 노출되게 위치되는 기판 처리 장치
  6. 제1항에 있어서,
    상기 토출부는 원통 형상으로 제공되는 기판 처리 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 매쉬(Mesh)는 상기 토출부의 저면부 및 측면부에 제공되는 기판 처리 장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 토출부는 일부가 절단된 구 형상으로 제공되는 기판 처리 장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 매쉬(Mesh)는 상기 토출부의 외주면에 제공되는 기판 처리 장치.
  10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 기판 지지 부재는,
    상기 상벽에 고정 결합되며, 상기 기판을 지지하는 일측 지지대와;
    상기 상벽에 고정 결합되며, 상기 기판의 타측을 지지하는 타측 지지대를 포함하되,
    상부에서 바라볼 때, 상기 토출 헤드는 상기 일측 지지대 및 상기 타측 지지대 사이에 위치되는 기판 처리 장치.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 일측 지지대 및 상기 타측 지지대는 동일 평면 상에서 서로 대향되게 위치되는 기판 처리 장치.
  12. 제10항에 있어서,
    상기 챔버는 상기 처리 공간을 제공하는 하우징을 포함하되,
    상기 하우징은,
    상부 바디와 상기 상부 바디의 아래에 위치하는 하부 바디를 포함하고,
    상기 상부 바디와 상기 하부 바디 중 하나를 이동시키는 바디 승강 부재를 더 포함하는 기판 처리 장치.
  13. 제10항에 있어서,
    상기 토출 헤드는 상기 기판 지지 부재에 지지된 기판의 상면 중심과 대향되게 위치되는 기판 처리 장치.


KR1020180080448A 2018-07-11 2018-07-11 기판 처리 장치 KR101981559B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020180080448A KR101981559B1 (ko) 2018-07-11 2018-07-11 기판 처리 장치

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020180080448A KR101981559B1 (ko) 2018-07-11 2018-07-11 기판 처리 장치

Related Parent Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020160068713A Division KR20170136775A (ko) 2016-06-02 2016-06-02 기판 처리 장치

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20180086165A KR20180086165A (ko) 2018-07-30
KR101981559B1 true KR101981559B1 (ko) 2019-05-23

Family

ID=63048602

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020180080448A KR101981559B1 (ko) 2018-07-11 2018-07-11 기판 처리 장치

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101981559B1 (ko)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102258986B1 (ko) * 2019-02-13 2021-06-02 무진전자 주식회사 기판 건조 챔버
KR102232495B1 (ko) * 2019-03-19 2021-03-26 무진전자 주식회사 기판 건조 챔버
JP7318066B1 (ja) * 2022-05-26 2023-07-31 セメス カンパニー，リミテッド 基板処理装置

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100672942B1 (ko) 2004-10-27 2007-01-24 삼성전자주식회사 반도체 소자 제조에 사용되는 기판 건조 장치 및 방법
KR100847696B1 (ko) * 2007-04-15 2008-07-23 김신숙 미세기포 발생 장치
WO2016025187A1 (en) 2014-08-15 2016-02-18 Applied Materials, Inc. Nozzle for uniform plasma processing

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20100136694A (ko) * 2009-06-19 2010-12-29 박대기 기포발생기
JP5506461B2 (ja) 2010-03-05 2014-05-28 東京エレクトロン株式会社 超臨界処理装置及び超臨界処理方法
KR102010266B1 (ko) * 2012-07-09 2019-08-13 세메스 주식회사 기판처리장치
KR102297374B1 (ko) * 2014-11-03 2021-09-02 세메스 주식회사 기판 처리 장치 및 방법

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100672942B1 (ko) 2004-10-27 2007-01-24 삼성전자주식회사 반도체 소자 제조에 사용되는 기판 건조 장치 및 방법
KR100847696B1 (ko) * 2007-04-15 2008-07-23 김신숙 미세기포 발생 장치
WO2016025187A1 (en) 2014-08-15 2016-02-18 Applied Materials, Inc. Nozzle for uniform plasma processing

Also Published As

Publication number Publication date
KR20180086165A (ko) 2018-07-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101856606B1 (ko) 기판 처리 장치 및 방법
US10109506B2 (en) Unit for supplying fluid, apparatus and method for treating substrate with the unit
KR101935951B1 (ko) 기판 처리 장치 및 방법
KR101935953B1 (ko) 기판 처리 장치 및 방법
KR20170134091A (ko) 반송 유닛 및 이를 가지는 기판 처리 장치 및 방법
KR20190036349A (ko) 기판 처리 장치 및 방법
KR102030056B1 (ko) 챔버 세정 방법, 기판 처리 방법, 그리고 기판 처리 장치
KR101981559B1 (ko) 기판 처리 장치
KR101964655B1 (ko) 기판 처리 장치 및 방법
KR101654627B1 (ko) 기판 처리 장치 및 방법
KR20170134094A (ko) 기판 처리 장치 및 방법
KR101856611B1 (ko) 기판 처리 장치 및 방법
KR102143139B1 (ko) 기판 처리 장치
KR20190039492A (ko) 기판 처리 장치 및 기판 처리 장치 셋업 방법
KR101979604B1 (ko) 기판 처리 방법
KR20190011542A (ko) 기판 처리 장치 및 방법
KR20170136775A (ko) 기판 처리 장치
KR101471540B1 (ko) 기판처리방법 및 기판처리장치
KR20180013337A (ko) 기판 처리 장치 및 방법
KR101979601B1 (ko) 기판 처리 장치 및 방법
KR20140084733A (ko) 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법
KR101909180B1 (ko) 반송유닛 및 기판 처리 장치
KR20170134098A (ko) 기판 처리 장치 및 방법
KR102392490B1 (ko) 기판 처리 장치
KR101910910B1 (ko) 반송유닛 및 기판 처리 장치

Legal Events

Date Code Title Description
A107 Divisional application of patent
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E601 Decision to refuse application
AMND Amendment
X701 Decision to grant (after re-examination)