KR102103508B1 - 기판 처리 장치 및 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 기판을 처리하는 장치를 제공한다. 기판을 처리하는 장치는, 기판에 처리액을 토출하여 기판을 처리하는 처리 챔버와; 상기 처리 챔버로 상기 처리액을 공급하는 공급 유닛을 포함하되, 상기 공급 유닛은, 상기 처리액이 수용되는 처리액 공급원과; 상기 처리액 공급원 및 상기 처리 챔버와 연결되어 상기 처리액 공급원에 수용된 상기 처리액을 상기 처리 챔버로 전달하는 공급 라인과; 상기 공급 라인에 순차적으로 설치되고, 상기 공급 라인에 흐르는 상기 처리액의 상태를 측정하거나 상기 처리액의 상태를 조절하는 복수의 기재들을 포함하고, 상기 공급 라인에 흐르는 상기 처리액의 불순물을 측정하는 측정 유닛을 포함하되, 상기 측정 유닛은, 인접하는 상기 복수의 기재들 사이에서 상기 공급 라인으로부터 분기되고, 개폐 밸브가 설치되는 2 이상의 분기 측정 라인과; 상기 분기 측정 라인들과 연결되는 메인 측정 라인과; 상기 메인 측정 라인에 설치되어 상기 처리액의 불순물을 측정하는 측정 부재를 포함할 수 있다.

Description

기판 처리 장치 및 방법{Apparatus and method for treating substrate}
본 발명은 기판을 처리하는 장치 및 방법에 관한 것으로 더욱 상세하게는 기판에 처리액을 공급하는 기판 처리 장치 및 방법에 관한 것이다.
반도체 소자가 고밀도, 고집적화, 고성능화됨에 따라 회로 패턴의 미세화가 급속히 진행됨으로써, 기판 표면에 잔류하는 파티클(Particle), 유기 오염물, 금속 오염물 등의 오염 물질은 소자의 특성과 생산 수율에 많은 영향을 미치게 된다. 이 때문에 기판 표면에 부착된 각종 오염 물질을 제거하는 세정 공정이 반도체 제조 공정에서 매우 중요하게 대두되고 있으며, 반도체를 제조하는 각 단위 공정의 전후 단계에서 기판을 세정 처리하는 공정이 실시되고 있다.
도 1은 일반적인 기판 처리 장치를 보여주는 도면이다. 도 1을 참조하면, 일반적인 기판 처리 장치는 공정 챔버(1), 탱크(2), 그리고 공급 라인(3)을 포함한다. 공정 챔버(1)는 기판에 처리액을 공급하여 기판을 처리한다. 탱크(2)에는 처리액이 수용되는 공간을 가진다. 공급 라인(3)은 탱크(2)에 수용된 처리액을 공정 챔버(1)로 전달한다. 공급 라인(3)에는 밸브(4), 펌프(5), 그리고 필터(6)가 설치된다. 밸브(4)는 온/오프 밸브로 제공될 수 있다. 밸브(4)를 개방하는 경우에는 탱크(2)에 수용된 처리액이 공정 챔버(1)로 전달되고, 밸브(4)를 닫는 경우에는 공정 챔버(1)로 처리액이 전달되는 것이 차단된다. 또한 펌프(5)는 탱크(2)에 수용된 처리액에 유동압을 제공한다. 필터(6)는 공정 챔버(1)로 전달되는 처리액을 필터링한다.
일반적인 기판 처리 장치에서 탱크(2)에서 공정 챔버(1)로 처리액이 전달되는 도중 파티클 등의 불순물이 유발된다. 일 예로, 펌프(5)가 구동되면서 펌프(5)가 가지는 구성들 사이에 마찰이 발생하여 파티클(Particle)이 발생한다. 또 다른 예로 필터(6)가 장시간 사용되면서 필터(6)에 부착된 파티클(Particle)이 떨어져 나올 수 있다. 유발된 파티클(Particle)은 공정 챔버(1)로 전달되며, 이에 기판 처리의 불량을 유발할 수 있다. 이에, 파티클(Particle)을 유발시키는 기재가 있는 경우에는 이를 교체하거나 수리하여야 한다. 그러나, 일반적인 기판 처리 장치에서는 어느 기재에서 파티클(Particle)을 유발시키는지 알 수 없기에, 유지 보수 단계에서 어떤 기재가 파티클(Particle)을 유발시키는지 하나씩 확인하여야 하는 문제가 있다.
또한 일반적인 기판 처리 장치에서 필터(6)의 교체 시기를 판단 하는 방법으로 필터(6)의 전단과 후단의 압력을 서로 비교하는 방법을 차용하였다. 예컨대, 필터(6)의 전단과 후단에 흐르는 처리액의 압력을 검출하고, 그 압력의 차이가 설정된 값보다 큰 경우에 필터(6)의 교체가 필요하다고 판단하였다. 그러나 교체 직전에 필터(6)는 처리액을 여과시키는 효율이 떨어진다. 이에 교체 직전에 필터(6)를 통과하는 처리액은 불순물이 적절히 여과되지 않고 공정 챔버(1)로 전달될 수 있다.
본 발명은 기판을 효율적으로 세정할 수 있는 기판 처리 장치 및 방법을 제공하는 것을 일 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 공급 라인에 설치된 복수의 기재 중 어느 기재가 파티클을 유발시키는지 용이하게 검출 할 수 있는 기판 처리 장치 및 방법을 제공하는 것을 일 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 공급 라인에 흐르는 처리액의 불순물을 실시간으로 모니터링 하여 처리 챔버로 불순물이 전달되는 것을 최소화 할 수 있는 기판 처리 장치 및 방법을 제공하는 것을 일 목적으로 한다.
본 발명의 목적은 여기에 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명은 기판을 처리하는 장치를 제공한다. 기판을 처리하는 장치는, 기판에 처리액을 토출하여 기판을 처리하는 처리 챔버와; 상기 처리 챔버로 상기 처리액을 공급하는 공급 유닛을 포함하되, 상기 공급 유닛은, 상기 처리액이 수용되는 처리액 공급원과; 상기 처리액 공급원 및 상기 처리 챔버와 연결되어 상기 처리액 공급원에 수용된 상기 처리액을 상기 처리 챔버로 전달하는 공급 라인과; 상기 공급 라인에 순차적으로 설치되고, 상기 공급 라인에 흐르는 상기 처리액의 상태를 측정하거나 상기 처리액의 상태를 조절하는 복수의 기재들을 포함하고, 상기 공급 라인에 흐르는 상기 처리액의 불순물을 측정하는 측정 유닛을 포함하되, 상기 측정 유닛은, 인접하는 상기 복수의 기재들 사이에서 상기 공급 라인으로부터 분기되고, 개폐 밸브가 설치되는 2 이상의 분기 측정 라인과; 상기 분기 측정 라인들과 연결되는 메인 측정 라인과; 상기 메인 측정 라인에 설치되어 상기 처리액의 불순물을 측정하는 측정 부재를 포함할 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 복수의 기재는 제1기재와 제2기재를 포함하고, 상기 분기 측정 라인은 상기 제1기재와 상기 제2기재 중 하류에 위치되는 기재보다 더 하류에서 분기되는 제1분기 측정 라인과; 상기 제1기재와 상기 제2기재 사이에서 분기되는 제2분기 측정 라인을 포함할 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 제1기재는 상기 처리액을 여과하는 필터일 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 제2기재는, 상기 처리액 공급원에 수용된 상기 처리액에 유동압을 제공하는 펌프, 상기 처리액의 온도를 조절하는 히터, 상기 공급 라인에 흐르는 처리액의 단위 시간당 공급 유량을 측정하는 유량계, 그리고 상기 공급 라인에 흐르는 처리액의 기포를 제거하는 기포 제거기 중 하나를 포함할 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 장치는, 상기 공급 유닛과 상기 측정 유닛을 제어하는 제어기를 포함하고, 상기 제어기는, 상기 분기 측정 라인들 중 선택된 분기 측정 라인에 설치된 개폐 밸브를 열어 상기 측정 부재가 상기 처리액이 포함하는 불순물을 측정하도록 상기 공급 유닛과 상기 측정 유닛을 제어할 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 제어기는, 상기 분기 측정 라인들 중 상기 공급 라인의 가장 상류에서 분기되는 분기 측정 라인에 설치된 개폐 밸브부터 가장 하류에서 분기되는 분기 측정 라인에 설치된 개폐 밸브까지 또는 상기 공급 라인의 가장 하류에서 분기되는 분기 측정 라인에 설치된 개폐 밸브부터 가장 상류에서 분기되는 분기 측정 라인에 설치된 개폐 밸브까지 순차적으로 열고 닫아 상기 측정 부재가 상기 처리액이 포함하는 불순물을 측정하도록 상기 공급 유닛과 상기 측정 유닛을 제어할 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 제어기는, 상기 공급 라인의 가장 하류에서 분기되는 분기 측정 라인을 개방하고, 나머지 분기 측정 라인을 폐쇄한 상태에서 상기 불순물을 측정하고, 측정 결과가 설정 범위를 벗어나면, 상기 분기 측정 라인들 중 상기 공급 라인의 가장 상류에서 분기되는 분기 측정 라인에 설치된 개폐 밸브부터 가장 하류에서 분기되는 분기 측정 라인에 설치된 개폐 밸브까지 또는 상기 공급 라인의 가장 하류에서 분기되는 분기 측정 라인에 설치된 개폐 밸브부터 가장 상류에서 분기되는 분기 측정 라인에 설치된 개폐 밸브까지 순차적으로 열고 닫아 상기 측정 부재가 상기 처리액이 포함하는 불순물을 측정하도록 상기 공급 유닛과 상기 측정 유닛을 제어할 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 공급 유닛은, 상기 공급 라인으로부터 분기되어 상기 처리액 공급원으로 상기 처리액을 순환 시키는 순환 라인을 포함할 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 순환 라인은, 상기 공급 라인의 가장 하류에서 분기되는 분기 측정 라인보다 하류에서 상기 공급 라인으로부터 분기될 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 분기 측정 라인은, 상기 복수의 기재들 중 가장 하류에 위치되는 기재보다 더 하류에서 분기되는 분기 측정 라인과; 인접하는 상기 복수의 기재들 사이에서 분기되는 분기 측정 라인을 포함할 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 복수의 기재는, 상기 처리액 공급원에 수용된 상기 처리액에 유동압을 제공하는 펌프, 상기 처리액을 여과하는 필터, 상기 처리액의 온도를 조절하는 히터, 상기 공급 라인에 흐르는 처리액의 단위 시간당 공급 유량을 측정하는 유량계, 그리고 상기 공급 라인에 흐르는 처리액의 기포를 제거하는 기포 제거기 중 하나 또는 복수를 더 포함하되, 상기 펌프, 상기 필터, 상기 히터, 상기 유량계, 그리고 상기 기포 제거기는 상기 공급 라인에 순차적으로 설치될 수 있다.
또한, 본 발명은 기판을 처리하는 방법을 제공한다. 기판을 처리하는 방법은, 상기 분기 측정 라인들 중 선택된 측정 라인에 설치된 측정 밸브를 열어 상기 측정 부재가 상기 처리액에 포함하는 불순물을 측정할 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 분기 측정 라인들 중 상기 공급 라인의 가장 상류에서 분기되는 분기 측정 라인에 설치된 개폐 밸브부터 가장 하류에서 분기되는 분기 측정 라인에 설치된 개폐 밸브까지 순차적으로 열고 닫아 상기 측정 부재가 상기 처리액이 포함하는 불순물을 측정할 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 공급 라인의 가장 하류에서 분기되는 분기 측정 라인을 개방하고, 나머지 분기 측정 라인을 폐쇄한 상태에서 상기 불순물을 측정하고, 측정 결과가 설정 범위를 벗어나면, 복수의 상기 분기 측정 라인들 중 상기 공급 라인의 가장 상류에서 분기되는 분기 측정 라인에 설치된 개폐 밸브부터 가장 하류에서 분기되는 분기 측정 라인에 설치된 개폐 밸브까지 순차적으로 열고 닫아 상기 측정 부재가 상기 처리액이 포함하는 불순물을 측정할 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 복수의 기재 중 상기 불순물을 유발하는 기재로 판단된 기재를 교체할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 의하면, 기판을 효율적으로 세정할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 의하면, 공급 라인에 설치된 복수의 기재 중 어느 기재가 파티클을 유발시키는지 용이하게 검출 할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 의하면, 공급 라인에 흐르는 처리액의 불순물을 실시간으로 모니터링 할 수 있다.
본 발명의 효과가 상술한 효과들로 한정되는 것은 아니며, 언급되지 않은 효과들은 본 명세서 및 첨부된 도면으로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확히 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 일반적인 기판 처리 장치를 보여주는 도면이다.
도 2는 본 발명의 기판 처리 장치를 보여주는 평면도이다.
도 3는 도 2의 처리 챔버가 가지는 액 처리 장치를 보여주는 단면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 장치를 보여주는 도면이다.
도 5는 도 4의 측정 유닛이 처리액의 불순물을 모니터링하는 일 실시예를 보여주는 도면이다.
도 6과 도 7은 도 4의 측정 유닛이 불순물을 유발하는 기재를 검출하는 모습을 보여주는 도면이다.
도 8은 도 4의 측정 유닛이 처리액의 불순물을 검출하는 다른 실시예를 보여주는 도면이다.
도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 기판 처리 장치를 보여주는 도면이다.
아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시 예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시 예에 한정되지 않는다. 또한, 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 유사한 기능 및 작용을 하는 부분에 대해서는 도면 전체에 걸쳐 동일한 부호를 사용한다.
어떤 구성요소를 '포함'한다는 것은, 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있다는 것을 의미한다. 구체적으로, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 또한 도면에서 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있다.
이하, 도 2 내지 도 9을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다.
도 2는 본 발명의 기판 처리 장치를 보여주는 평면도이다. 도 2를 참조하면, 기판 처리 장치(10)는 인덱스 모듈(100)과 공정 처리 모듈(200)을 가진다. 인덱스 모듈(100)은 로드 포트(120) 및 이송 프레임(140)을 가진다. 로드 포트(120), 이송 프레임(140), 그리고 공정 처리 모듈(200)은 순차적으로 일렬로 배열된다. 이하, 로드 포트(120), 이송 프레임(140), 그리고 공정 처리 모듈(200)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(130)가 안착된다. 로드 포트(120)는 복수 개가 제공되며 이들은 제2방향(14)을 따라 일렬로 배치된다. 로드 포트(120)의 개수는 공정 처리 모듈(200)의 공정효율 및 풋 프린트조건 등에 따라 증가하거나 감소할 수도 있다. 캐리어(130)에는 기판들(W)을 지면에 대해 수평하게 배치한 상태로 수납하기 위한 다수의 슬롯(미도시)이 형성된다. 캐리어(130)로는 전면개방일체형포드(Front Opening Unifed Pod;FOUP)가 사용될 수 있다.
공정 처리 모듈(200)은 버퍼 유닛(220), 이송 챔버(240), 그리고 처리 챔버(260)를 가진다. 이송 챔버(240)는 그 길이 방향이 제 1 방향(12)과 평행하게 배치된다. 이송 챔버(240)의 양측에는 각각 처리 챔버(260)들이 배치된다. 이송 챔버(240)의 일측 및 타측에서 처리 챔버(260)들은 이송 챔버(240)를 기준으로 대칭되도록 제공된다. 이송 챔버(240)의 일측에는 복수 개의 처리 챔버(260)들이 제공된다. 처리 챔버(260)들 중 일부는 이송 챔버(240)의 길이 방향을 따라 배치된다. 또한, 처리 챔버(260)들 중 일부는 서로 적층되게 배치된다. 즉, 이송 챔버(240)의 일측에는 처리 챔버(260)들이 A X B의 배열로 배치될 수 있다. 여기서 A는 제1방향(12)을 따라 일렬로 제공된 공정 챔버(260)의 수이고, B는 제3방향(16)을 따라 일렬로 제공된 처리 챔버(260)의 수이다. 이송 챔버(240)의 일측에 처리 챔버(260)가 4개 또는 6개 제공되는 경우, 처리 챔버(260)들은 2 X 2 또는 3 X 2의 배열로 배치될 수 있다. 처리 챔버(260)의 개수는 증가하거나 감소할 수도 있다. 상술한 바와 달리, 처리 챔버(260)는 이송 챔버(240)의 일측에만 제공될 수 있다. 또한, 처리 챔버(260)는 이송 챔버(240)의 일측 및 양측에 단층으로 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)의 내부에는 기판(W)이 놓이는 슬롯(미도시)이 제공된다. 슬롯(미도시)들은 서로 간에 제3방향(16)을 따라 이격되도록 복수 개가 제공된다. 버퍼 유닛(220)은 이송 프레임(140)과 마주보는 면 및 이송 챔버(240)와 마주보는 면이 개방된다.
이송 프레임(140)은 로드 포트(120)에 안착된 캐리어(130)와 버퍼 유닛(220) 간에 기판(W)을 반송한다. 이송 프레임(140)에는 인덱스 레일(142)과 인덱스 로봇(144)이 제공된다. 인덱스 레일(142)은 그 길이 방향이 제2방향(14)과 나란하게 제공된다. 인덱스 로봇(144)은 인덱스 레일(142) 상에 설치되며, 인덱스 레일(142)을 따라 제2방향(14)으로 직선 이동된다. 인덱스 로봇(144)은 베이스(144a), 몸체(144b), 그리고 인덱스암(144c)을 가진다. 베이스(144a)는 인덱스 레일(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(200)에서 캐리어(130)로 기판(W)을 반송할 때 사용되고, 이의 다른 일부는 캐리어(130)에서 공정 처리 모듈(200)로 기판(W)을 반송할 때 사용될 수 있다. 이는 인덱스 로봇(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)과 처리 챔버(260) 간에, 그리고 공정 챔버(260)들 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. 메인 로봇(244)은 베이스(244a), 몸체(244b), 그리고 메인암(244c)을 가진다. 베이스(244a)는 가이드 레일(242)을 따라 이동 가능하도록 설치된다. 몸체(244b)는 베이스(244a)에 결합된다. 몸체(244b)는 베이스(244a) 상에서 제3방향(16)을 따라 이동 가능하도록 제공된다. 또한, 몸체(244b)는 베이스(244a) 상에서 회전 가능하도록 제공된다. 메인암(244c)은 몸체(244b)에 결합되고, 이는 몸체(244b)에 대해 전진 및 후진 이동 가능하도록 제공된다. 메인암(244c)은 복수 개 제공되어 각각 개별 구동되도록 제공된다. 메인암(244c)들은 제3방향(16)을 따라 서로 이격된 상태로 적층되게 배치된다.
처리 챔버(260)에는 기판(W)에 대해 액 처리하는 공정을 수행하는 액 처리 장치(300)가 제공된다. 액 처리 장치(300)는 수행하는 세정 공정의 종류에 따라 상이한 구조를 가질 수 있다. 이와 달리 각각의 처리 챔버(260) 내의 액 처리 장치(300)는 동일한 구조를 가질 수 있다. 선택적으로 처리 챔버(260)들은 복수 개의 그룹으로 구분되어, 동일한 그룹에 속하는 처리 챔버(260) 내에 액 처리 장치(300)들은 서로 동일하고, 서로 상이한 그룹에 속하는 처리 챔버(260) 내에 제공된 액 처리 장치(300)의 구조는 서로 상이하게 제공될 수 있다.
액 처리 장치(300)는 기판(W)을 액 처리한다. 본 실시예에는 기판의 액 처리 공정을 세정 공정으로 설명한다. 이러한 액 처리 공정은 세정 공정에 한정되지 않으며, 사진, 애싱, 그리고 식각 등 다양하게 적용 가능하다.
도 3는 도 2의 처리 챔버가 가지는 액 처리 장치를 보여주는 단면도이다. 도 3을 참조하면, 액 처리 장치(300)는 처리 용기(320), 기판 지지 유닛(340), 승강 유닛(360), 처리 유닛(380)을 포함한다.
처리 용기(320)는 내부에 기판이 처리되는 처리 공간을 제공한다. 처리 용기(320)는 상부가 개방된 통 형상을 가진다. 처리 용기(320)는 내부 회수통(322) 및 외부 회수통(326)을 가진다. 각각의 회수통(322,326)은 공정에 사용된 처리액들 중 서로 상이한 처리액을 회수한다. 내부 회수통(322)은 기판 지지 유닛(340)을 감싸는 환형의 링 형상으로 제공되고, 외부 회수통(326)은 내부 회수통(326)을 감싸는 환형의 링 형상으로 제공된다. 내부 회수통(322)의 내측공간(322a) 및 내부 회수통(322)은 내부 회수통(322)으로 처리액이 유입되는 제1유입구(322a)로서 기능한다. 내부 회수통(322)과 외부 회수통(326)의 사이공간(326a)은 외부 회수통(326)으로 처리액이 유입되는 제2유입구(326a)로서 기능한다. 일 예에 의하면, 각각의 유입구(322a,326a)는 서로 상이한 높이에 위치될 수 있다. 각각의 회수통(322,326)의 저면 아래에는 회수 라인(322b,326b)이 연결된다. 각각의 회수통(322,326)에 유입된 처리액들은 회수 라인(322b,326b)을 통해 외부의 처리액 재생 시스템(미도시)으로 제공되어 재사용될 수 있다.
기판 지지 유닛(340)은 처리 공간에서 기판(W)을 지지한다. 기판 지지 유닛(340)은 공정 진행 중 기판(W)을 지지 및 회전시킨다. 기판 지지 유닛(340)은 지지판(342), 지지핀(344), 척핀(346), 그리고 회전 구동 부재를 가진다. 지지판(342)은 대체로 원형의 판 형상으로 제공되며, 상면 및 저면을 가진다. 하부면은 상부면에 비해 작은 직경을 가진다. 상면 및 저면은 그 중심축이 서로 일치하도록 위치된다.
지지핀(344)은 복수 개 제공된다. 지지핀(344)은 지지판(342)의 상면의 가장자리부에 소정 간격으로 이격되게 배치되고 지지판(342)에서 상부로 돌출된다. 지지 핀(344)들은 서로 간에 조합에 의해 전체적으로 환형의 링 형상을 가지도록 배치된다. 지지핀(344)은 지지판(342)의 상부면으로부터 기판(W)이 일정거리 이격되도록 기판(W)의 후면 가장자리를 지지한다.
척핀(346)은 복수 개 제공된다. 척핀(346)은 지지판(342)의 중심에서 지지핀(344)보다 멀리 떨어지게 배치된다. 척핀(346)은 지지판(342)의 상면으로부터 위로 돌출되도록 제공된다. 척핀(346)은 지지판(342)이 회전될 때 기판(W)이 정 위치에서 측 방향으로 이탈되지 않도록 기판(W)의 측부를 지지한다. 척핀(346)은 지지판(342)의 반경 방향을 따라 외측 위치와 내측 위치 간에 직선 이동이 가능하도록 제공된다. 외측 위치는 내측 위치에 비해 지지판(342)의 중심으로부터 멀리 떨어진 위치이다. 기판(W)이 지지판(342)에 로딩 또는 언로딩 시 척핀(346)은 외측 위치에 위치되고, 기판(W)에 대해 공정 수행 시 척 핀(346)은 내측 위치에 위치된다. 내측 위치는 척핀(346)과 기판(W)의 측부가 서로 접촉되는 위치이고, 외측 위치는 척핀(346)과 기판(W)이 서로 이격되는 위치이다.
회전 구동 부재(348,349)는 지지판(342)을 회전시킨다. 지지판(342)은 회전 구동 부재(348,349)에 의해 자기 중심축을 중심으로 회전 가능하다. 회전 구동 부재(348,349)는 지지축(348) 및 구동부(349)를 포함한다. 지지축(348)은 제3방향(16)을 향하는 통 형상을 가진다. 지지축(348)의 상단은 지지판(342)의 저면에 고정 결합된다. 일 예에 의하면, 지지축(348)은 지지판(342)의 저면 중심에 고정 결합될 수 있다. 구동부(349)는 지지축(348)이 회전되도록 구동력을 제공한다. 지지축(348)은 구동부(349)에 의해 회전되고, 지지판(342)은 지지축(348)과 함께 회전 가능하다.
승강 유닛(360)은 처리 용기(320)를 상하 방향으로 직선 이동시킨다. 처리 용기(320)가 상하로 이동됨에 따라 지지판(342)에 대한 처리 용기(320)의 상대 높이가 변경된다. 승강 유닛(360)은 기판(W)이 지지판(342)에 로딩되거나, 언로딩될 때 지지판(342)이 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(322,326)으로 유입될 수 있도록 처리 용기(320)의 높이가 조절한다. 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. 선택적으로, 승강 유닛(360)은 지지판(342)을 상하 방향으로 이동시킬 수 있다.
처리 유닛(380)은 기판(W)으로 처리액을 공급한다. 처리 유닛(380)은 복수 개로 제공되며, 각각은 서로 상이한 종류의 처리액들을 공급할 수 있다. 처리 유닛(380)은 이동 부재(381) 및 노즐(390)을 포함할 수 있다.
이동 부재(381)는 노즐(390)을 공정 위치 및 대기 위치로 이동시킨다. 여기서 공정 위치는 노즐(390)이 기판 지지 유닛(340)에 지지된 기판(W)과 대향되는 위치이고, 대기 위치는 노즐(390)이 공정 위치를 벗어난 위치로 정의한다. 일 예에 의하면, 공정 위치는 전처리 위치 및 후처리 위치를 포함한다. 전처리 위치는 노즐(390)이 제1공급 위치에 처리액을 공급하는 위치이고, 후처리 위치는 노즐(390)이 제2공급 위치에 처리액을 공급하는 위치로 제공된다. 제1공급 위치는 제2공급 위치보다 기판(W)의 중심에 더 가까운 위치이고, 제2공급 위치는 기판의 단부를 포함하는 위치일 수 있다. 선택적으로 제2공급 위치는 기판의 단부에 인접한 영역일 수 있다.
이동 부재(381)는 지지축(386), 아암(382), 그리고 구동기(388)를 포함한다. 지지축(386)은 처리 용기(320)의 일측에 위치된다. 지지축(386)은 그 길이방향이 제3방향을 향하는 로드 형상을 가진다. 지지축(386)은 구동기(388)에 의해 회전 가능하도록 제공된다. 지지축(386)은 승강 이동이 가능하도록 제공된다. 아암(382)은 지지축(386)의 상단에 결합된다. 아암(382)은 지지축(386)으로부터 수직하게 연장된다. 아암(382)의 끝단에는 노즐(390)이 고정 결합된다. 지지축(386)이 회전됨에 따라 노즐(390)은 아암(382)과 함께 스윙 이동 가능하다. 노즐(390)은 스윙 이동되어 공정 위치 및 대기 위치로 이동될 수 있다. 선택적으로 아암(382)은 그 길이방향을 향해 전진 및 후진 이동이 가능하도록 제공될 수 있다. 상부에서 바라볼 때 노즐(390)이 이동되는 경로는 공정 위치에서 기판(W)의 중심축과 일치될 수 있다. 예컨대, 처리액은 케미칼, 린스액, 그리고 유기용제일 수 있다. 케미칼은 산 또는 염기 성질을 가지는 액일 수 있다. 케미칼은 황산(H2SO4), 인산(P2O5), 불산(HF) 그리고 수산화 암모늄(NH4OH)을 포함할 수 있다. 케미칼은 DSP(Diluted Sulfuric acid Peroxide) 혼합액일 수 있다. 린스액은 순수(H20)일 수 있다. 유기용제는 이소프로필알코올(IPA) 액일 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 장치를 보여주는 도면이다. 도 4를 참조하면, 기판 처리 장치(10)는 공급 유닛(400), 측정 유닛(500), 그리고 제어기(미도시)를 포함한다.
공급 유닛(400)은 기판을 처리하는 처리 챔버(260)로 처리액을 전달한다. 공급 유닛(400)은 처리액 공급원(410), 공급 라인(420), 순환 라인(430), 배출 라인(440), 그리고 복수의 기재들(460)을 포함할 수 있다.
처리액 공급원(410)은 처리 챔버(260)로 전달되는 처리액이 수용되는 공간을 가진다. 예컨대, 처리액 공급원(410)은 탱크로 제공될 수 있다. 처리액 공급원(410)은 후술하는 공급 라인(420), 순환 라인(430)과 연결된다.
공급 라인(420)은 처리 챔버(260)로 처리액을 전달하는 라인이다. 공급 라인(420)은 일단이 처리액 공급원(410)과 연결되고 타단이 처리 챔버(260)와 연결된다.
순환 라인(430)은 처리액이 순환하는 라인이다. 순환 라인(430)은 일단이 처리액 공급원(410)과 연결되고 타단이 공급 라인(420)으로부터 분기될 수 있다. 또한, 순환 라인(430)은 공급 라인(420)의 가장 하류에서 분기되는 분기 측정 라인(510)보다 하류에서 공급 라인(420)으로부터 분기될 수 있다.
배출 라인(440)은 공급 라인(420) 또는 순환 라인(430)에 흐르는 처리액을 기판 처리 장치(10)의 외부로 배출하는 라인이다. 배출 라인(440)은 일단이 순환 라인(430)으로부터 분기되고 타단이 기판 처리 장치(10)의 외부에 위치할 수 있다.
처리액이 흐르는 공급 라인(420), 순환 라인(430), 그리고 배출 라인(440)에는 유출 밸브(451), 유입 밸브(452), 공급 밸브(453), 그리고 배출 밸브(454)가 설치될 수 있다.
유출 밸브(451)는 공급 라인(420)과 연결되는 처리액 공급원(410)의 일단에 설치될 수 있다. 유입 밸브(452)는 순환 라인(430)과 연결되는 처리액 공급원(410)의 타단에 설치될 수 있다. 유출 밸브(451)는 처리액 공급원(410)에서 처리 챔버(260)로 전달되는 처리액의 단위 시간당 공급량을 조절할 수 있다. 예컨대, 유출 밸브(451)는 유량 조절 밸브로 제공되고, 유량 조절 밸브의 개폐율을 조절하여 처리 챔버(260)로 전달되는 처리액의 단위 시간당 공급량을 조절할 수 있다. 유입 밸브(452)는 순환 라인(430)에 흐르는 처리액이 처리액 공급원(410)으로 유입되는 것을 제어할 수 있다. 예컨대, 유입 밸브(452)는 온/오프 밸브로 제공되어 밸브를 열고 닫음으로써 순환 라인(430)에 흐르는 처리액에 처리액 공급원(410)으로 유입되는 것을 제어할 수 있다.
상술한 예에서는 유입 밸브(452)가 온/오프 밸브로 제공되는 것을 예로 들어 설명하였으나 이에 한정되는 것은 아니다. 예컨대, 유입 밸브(452)는 유량 조절 밸브로 제공될 수 있다.
공급 밸브(453)는 공급 라인(420)으로부터 순환 라인(430)이 분기되는 지점에 설치될 수 있다. 공급 밸브(453)는 삼방향 밸브로 제공될 수 있다. 공급 밸브(453)는 공급 라인(420)에서 처리액 공급원(410)을 향하는 방향, 공급 라인(420)에서 처리 챔버(260)를 향하는 방향, 그리고 순환 라인(430)을 향하는 방향으로 처리액이 흐르는 것을 제어할 수 있다. 공급 밸브(453)는 온/오프 밸브 또는 유량 조절 밸브로 제공될 수 있다.
배출 밸브(454)는 순환 라인(430)으로부터 배출 라인(440)이 분기되는 지점에 설치될 수 있다. 배출 밸브(454)는 삼방향 밸브로 제공될 수 있다. 배출 밸브(454)는 순환 라인(430)에서 처리액 공급원(410)을 향하는 방향, 순환 라인(430)에서 공급 라인(420)을 향하는 방향, 그리고 배출 라인(440)을 향하는 방향으로 처리액이 흐르는 것을 제어할 수 있다. 배출 밸브(454)는 온/오프 밸브 또는 유량 조절 밸브로 제공될 수 있다.
복수의 기재들(460)은 공급 라인(420)에 흐르는 처리액의 상태를 측정하거나 처리액의 상태를 조절한다. 복수의 기재들(460)의 에시로, 처리액을 여과하는 필터, 처리액 공급원에 수용된 처리액에 유동압을 제공하는 펌프, 처리액의 온도를 조절하는 히터, 공급 라인(420)에 흐르는 처리액의 단위 시간당 공급 유량을 측정하는 유량계, 공급 라인(420)에 흐르는 처리액의 기포를 제거하는 기포 제거기 등이 있을 수 있다.
복수의 기재들(460)은 제1기재(461), 그리고 제2기재(462)를 포함할 수 있다. 제1기재(461)와 제2기재(462)는 공급 라인(420)의 상류부터 순차적으로 설치될 수 있다. 예컨대, 제1기재(461)가 제2기재(462)보다 하류에 설치될 수 있다. 그러나 이에 한정되는 것은 아니고, 제2기재(462)가 제1기재(461)보다 하류에 설치될 수 있다. 제1기재(461)는 필터일 수 있다. 제2기재(462)는 펌프일 수 있다. 그러나, 이에 한정되는 것은 아니고 제1기재(461)와 제2기재(462)는 다양한 기재로 변형될 수 있다. 예컨대, 제1기재(461)는 필터, 펌프, 히터, 유량계, 기포 제거기 중 어느 하나를 포함하고, 제2기재(462)는 필터, 펌프, 히터, 유량계, 기포 제거기 중 다른 하나를 포함할 수 있다.
측정 유닛(500)은 공급 라인(420)에 흐르는 처리액의 불순물을 검출한다. 측정 유닛(500)은 분기 측정 라인(510)과, 메인 측정 라인(530), 그리고 측정 부재(550)를 포함할 수 있다.
분기 측정 라인(510)은 공급 라인(420)으로부터 분기된다. 분기 측정 라인(510)은 복수로 제공될 수 있다. 예컨대 분기 측정 라인(510)은 2 이상으로 제공될 수 있다. 또한 분기 측정 라인(510)들은 복수의 기재들(460) 사이에서 공급 라인(420)으로부터 분기될 수 있다. 각각의 분기 측정 라인(510)에는 개폐 밸브(520)가 설치될 수 있다.
분기 측정 라인(510)은 제1분기 측정 라인(511)과 제2분기 측정 라인(512)을 포함할 수 있다. 제1분기 측정 라인(511)은 제1기재(461)와 제2기재(462) 중 하류에 위치되는 기재보다 더 하류에서 분기 될 수 있다. 예컨대, 제1기재(461)와 제2기재(462) 중 제1기재(461)가 더 하류에 위치하는 경우 제1분기 측정 라인(511)은 제1기재(461)보다 더 하류에서 분기될 수 있다. 또한, 제2분기 측정 라인(512)은 제1기재(461)와 제2기재(462) 사이서 분기될 수 있다. 제1분기 측정 라인(511)에는 제1개폐 밸브(521)가 설치되고, 제2분기 측정 라인(512)에는 제2개폐 밸브(522)가 설치될 수 있다.
메인 측정 라인(530)은 상술한 분기 측정 라인(510)들과 연결된다. 메인 측정 라인(530)은 그 일단이 측정 부재(550)와 연결된다.
측정 부재(550)는 처리액의 불순물을 검출할 수 있다. 예컨대, 측정 부재(550)는 처리액이 포함하고 있는 파티클(Particle)의 양을 측정할 수 있다. 또한, 측정 부재(550)는 액체입자계수기로 제공될 수 있다. 이에, 측정 부재(550)는 측정 부재(550)로 유입되는 처리액이 포함하고 있는 파티클(Particle)의 양을 실시간으로 모니터링 할 수 있다.
제어기(미도시)는 기판 처리 장치(10)가 가지는 구성들을 제어할 수 있다. 예컨대, 제어기(미도시)는 기판 처리 장치(10)에서 공급 유닛(400)과 측정 유닛(500)을 제어할 수 있다. 또한, 제어기(미도시)는 이하에서 설명하는 기판 처리 방법을 수행할 수 있도록 기판 처리 장치(10)가 가지는 구성들을 제어할 수 있다. 예컨대, 제어기(미도시)는 이하에서 설명하는 기판 처리 방법을 수행할 수 있도록 공급 유닛(400)과 측정 유닛(500)을 제어할 수 있다.
이하에서는, 도 5 내지 도 7을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 방법에 대하여 상세히 설명한다. 도 5는 도 4의 측정 유닛이 처리액의 불순물을 모니터링하는 일 실시예를 보여주는 도면이다. 도 5를 참조하면, 처리액 공급원(410)에서 처리 챔버(260)로 처리액(L)을 전달하지 않는 경우에는, 공급 라인(420)과 순환 라인(430)을 통해 처리액(L)을 순환시킬 수 있다.
이때, 분기 측정 라인(510)들 중 선택된 분기 측정 라인(510)에 설치된 개폐 밸브(520)를 열어 측정 부재(550)가 처리액(L)이 포함하는 불순물을 측정하도록 할 수 있다. 예컨대, 분기 측정 라인(510)들 중 가장 하류에 설치된 분기 측정 라인(510)을 개방하고 나머지 분기 측정 라인(510)을 폐쇄한 상태에서 측정 부재(550)가 처리액(L)이 포함하는 불순물을 모니터링하도록 할 수 있다. 예컨대, 도 5에 도시된 바와 같이 분기 측정 라인(510)들 중 제1분기 측정 라인(511)에 설치되어 있는 제1개폐 밸브(521)를 열고, 제2분기 측정 라인(512)에 설치되어 있는 제2개폐 밸브(522)를 닫아 측정 부재(550)가 처리액(L)이 포함하는 불순물을 측정할 수 있다. 이 경우에 측정 부재(550)가 불순물을 측정하는 처리액은 제1기재(461)와 제2기재(462)를 거친 처리액일 수 있다. 또한 측정 부재(550)가 처리액의 불순물을 모니터링하는 경우에도, 처리액(L)은 계속하여 순환될 수 있다.
처리액(L)이 측정 부재(550)로 유입되면 측정 부재(550)는 처리액(L)의 불순물을 검출할 수 있다. 또한, 처리액(L)이 순환되는 동안 분기 측정 라인(510)들 중 가장 하류에 설치된 분기 측정 라인(510)에 설치된 개폐 밸브(520)를 열려 있기 때문에, 처리액(L)의 불순물을 계속하여 모니터링 할 수 있다. 측정 부재(550)가 액체입자계수기로 제공되는 경우, 측정 부재(550)는 처리액(L)의 불순물의 양을 측정할 수 있다. 예컨대, 측정 부재(550)는 처리액(L)이 내포하고 있는 파티클(Particle)의 개수를 측정할 수 있다. 측정 부재(550)가 측정하는 측정 결과가 설정 범위를 벗어나면, 불순물을 유발하는 기재를 검출한다. 예컨대, 측정 부재(550)가 액체입자계수기로 제공되는 경우에 처리액(L)이 내포하고 있는 파티클(Particle)의 개수가 설정 개수를 넘어서면 복수의 기재들(460) 중 어느 기재가 파티클을 유발하고 있는지 검출할 수 있다.
도 6과 도 7은 도 4의 측정 유닛이 불순물을 유발하는 기재를 검출하는 모습을 보여주는 도면이다. 도 6과 도 7을 참조하면, 측정 부재(550)가 측정하는 측정 결과가 설정 범위를 벗어나면, 유입 밸브(452), 공급 밸브(453), 그리고 배출 밸브(454)를 닫을 수 있다.
측정 부재(550)가 측정하는 측정 결과가 설정 범위를 벗어나면, 분기 측정 라인(510)들 중 공급 라인(420)의 가장 상류에서 분기되는 분기 측정 라인(510)에 설치된 개폐 밸브(520)부터 가장 하류에서 분기되는 분기 측정 라인(510)에 설치된 개폐 밸브(520)까지 순차적으로 열고 닫아 측정 부재(550)가 처리액(L)이 포함하는 불순물을 측정할 수 있다. 이와 달리 측정 부재(550)가 측정하는 측정 결과가 설정 범위를 벗어나면, 분기 측정 라인(510)들 중 공급 라인(420)의 가장 하류에서 분기되는 분기 측정 라인(510)에 설치된 개폐 밸브(520)부터 가장 상류에서 분기되는 분기 측정 라인(510)에 설치된 개폐 밸브(520)까지 순차적으로 열고 닫아 측정 부재(550)가 처리액(L)이 포함하는 불순물을 측정할 수 있다. 또한 불순물을 유발하는 기재를 검출하는 경우에도, 처리액(L)은 계속하여 순환될 수 있다.
이하에는 불순물을 유발하는 기재를 검출하는 일 예를 설명한다. 측정 부재(550)가 측정하는 측정 결과가 설정 범위를 벗어나면, 분기 측정 라인(510)들 중 공급 라인(420)의 가장 상류에서 분기되는 제2분기 측정 라인(512)에 설치된 제2개폐 밸브(522)를 개방한다. 그리고 제1개폐 밸브(521)를 닫는다. 이에 처리액(L)은 제2기재(462)를 거쳐 측정 부재(550)로 유입된다. 이 경우, 처리액(L)이 불순물을 포함하고 있지 않는 경우에는 제2기재(462)가 불순물을 유발하지 않는 기재인 것으로 판단한다. 이후 제2개폐 밸브(522)를 닫고, 제1개폐 밸브(522)를 개방한다. 이에 처리액(L)은 제2기재(462)와 제1기재(461)를 거쳐 측정 부재(550)로 유입된다. 이 경우, 처리액(L)이 불순물을 포함하고 있는 경우에는 제1기재(461)가 불순물을 유발하는 부재인 것으로 판단한다.
이하에는 불순물을 유발하는 기재를 검출하는 다른 예를 설명한다. 측정 부재(550)가 측정하는 측정 결과가 설정 범위를 벗어나면, 분기 측정 라인(510)들 중 공급 라인(420)의 가장 상류에서 분기되는 제2분기 측정 라인(512)에 설치된 제2개폐 밸브(522)를 개방한다. 그리고 제1개폐 밸브(521)를 닫는다. 이에 처리액(L)은 제2기재(462)를 거쳐 측정 부재(550)로 유입된다. 이 경우, 처리액(L)이 불순물을 포함하고 있는 경우 제2기재(462)가 불순물을 유발하는 기재인 것으로 판단한다. 또한, 제2기재(462)를 거쳐 측정 부재(550)로 유입되는 처리액(L)이 포함하는 불순물의 양을 측정한다. 처리액(L)이 포함하고 있는 불순물의 양을 이전에 측정 부재(550)가 측정했던 측정 결과와 서로 비교한다. 처리액(L)이 포함하고 있는 불순물의 양이 이전에 측정 부재(550)가 측정했던 측정 결과보다 작은 경우, 제2개폐 밸브(522)를 닫고, 제1개폐 밸브(522)를 개방한다. 처리액(L)은 제2기재(462)와 제1기재(461)를 거쳐 측정 부재(550)로 유입된다. 이 경우, 처리액(L)이 불순물을 포함하고 있는 양이 이전에 측정 부재(550)가 측정했던 측정 결과와 같은 경우, 제1기재(461)와 제2기재(462) 모두 불순물을 유발하는 기재인 것으로 판단한다. 복수의 기재들(460) 중 불순물을 유발하는 기재로 판단되는 기재는 교체할 수 있다.
상술한 예에서 측정 부재(550)가 처리액이 포함하는 불순물을 모니터링 하는데 있어서, 처리액(L)이 순환 되는 경우를 예로 들어 설명하였으나 이에 한정되는 것은 아니다. 예컨대, 도 8에 도시된 것처럼 처리액 공급원(410)에서 처리 챔버(260)로 처리액(L)이 전달되는 도중에도 측정 부재(550)는 처리액이 포함하는 불순물을 모니터링할 수 있다.
일반적인 기판 처리 장치는 공급 라인에 설치된 복수의 기재 중 파티클(Particle)을 유발시키는 기재가 무엇인지 알 수 없기에, 유지 보수 단계에서 어떤 기재가 파티클(Particle)을 유발시키는지 하나씩 확인하여야 하는 문제가 있었다. 그러나 본 발명의 일 실시예에 의하면, 상류에서 분기되는 분기 측정 라인에 설치된 개폐 밸브부터 가장 하류에서 분기되는 분기 측정 라인에 설치된 개폐 밸브까지 순차적으로 열고 닫아 어떤 기재가 파티클(Particle)을 유발시키는지 검출할 수 있다.
또한, 순환 라인(430)은 가장 하류에서 분기되는 분기 측정 라인(510)보다 하류에서 공급 라인(420)으로부터 분기된다. 이에, 가장 하류에서 분기되는 분기 측정 라인(510)을 개방해 두는 경우 처리액(L)이 포함하는 불순물을 실시간으로 모니터링 할 수 있다. 이에, 복수의 기재들(460) 중 교체 또는 수리가 필요한 기재를 빠르게 판단할 수 있다. 또한, 종래에는 필터가 과오염되어 그 기능을 제대로 수행하지 못한 경우에 필터를 교체를 하였다. 그러나, 본 발명의 일 실시예에 의하면, 필터가 과오염되기 이전에 그 교체시기를 특정할 수 있다. 이에, 과오염된 필터를 거친 처리액이 처리 챔버(260)로 전달되는 것을 최소화 할 수 있다.
또한, 측정 부재(550)가 처리액의 불순물을 모니터링 또는 불순물을 유발하는 기재를 검출하는 경우 처리액이 순환되는 상태에서 불순물을 모니터링 또는 불순물을 유발하는 기재를 검출하기 때문에, 별도로 불순물을 측정하는데 시간이 소요되지 않는다. 이에 기판을 처리하는 시간이 증가하는 것을 방지한다.
상술한 예에서는 공급 라인(420)에 제1기재(461)와 제2기재(462)가 설치되는 것을 예로 들어 설명하였으나 이에 한정되는 것은 아니다. 복수의 기재는 펌프, 필터, 히터, 유량계, 그리고 기포제거기 중 하나 또는 복수를 더 포함할 수 있다. 그리고, 펌프, 필터, 히터, 유량계, 그리고 기포 제거기는 공급 라인(420)에 순차적으로 설치될 수 있다. 예컨대, 도 9에 도시된 바와 같이, 복수의 기재(460a)는 제1기재(461a), 제2기재(462a), 제3기재(463a), 제4기재(464a), 그리고 제5기재(465a)를 포함할 수 있다. 제1기재 내지 제5기재(461a, 462a, 463a, 464a, 465a)는 각각 기포 제거기, 유량계, 히터, 필터, 그리고 펌프일 수 있다. 또한, 복수의 기재(460a)들 중 가장 하류에 설치되는 기재인 제1기재(461a)보다 더 하류에서 분기되는 제1분기 측정 라인(511a)을 포함할 수 있다. 또한, 복수의 기재(460a) 사이에서 분기되는 제2분기 측정 라인(512a), 제3분기 측정 라인(513a), 제4분기 측정 라인(514a), 그리고 제5분기 측정 라인(515a)을 포함할 수 있다. 분기 측정 라인(510a) 각각에는 제1개폐 밸브 내지 제5개폐 밸브(521a, 522a,
523a, 524a, 525a)가 설치될 수 있다. 또한, 도 9에 도시된 기판 처리 장치에서도 상술한 기판 처리 방법이 동일 또는 유사하게 적용될 수 있다.
상술한 예에서는, 측정 부재(550)가 측정하는 측정 결과가 설정 범위를 벗어나면, 유입 밸브(452), 공급 밸브(453), 그리고 배출 밸브(454)를 닫는 것을 예로 들어 설명하였으나 이에 한정되는 것은 아니다. 예컨대, 측정 부재(550)가 측정하는 측정 결과가 설정 범위를 벗어나면, 유입 밸브(452), 공급 밸브(453)를 닫고 배출 밸브(454)는 개방할 수 있다. 이에, 순환 라인(430)에 흐르는 불순물을 가지는 처리액을 기판 처리 장치(10)의 외부로 배출할 수 있다.
이상의 상세한 설명은 본 발명을 예시하는 것이다. 또한 전술한 내용은 본 발명의 바람직한 실시 형태를 나타내어 설명하는 것이며, 본 발명은 다양한 다른 조합, 변경 및 환경에서 사용할 수 있다. 즉 본 명세서에 개시된 발명의 개념의 범위, 저술한 개시 내용과 균등한 범위 및/또는 당업계의 기술 또는 지식의 범위내에서 변경 또는 수정이 가능하다. 저술한 실시예는 본 발명의 기술적 사상을 구현하기 위한 최선의 상태를 설명하는 것이며, 본 발명의 구체적인 적용 분야 및 용도에서 요구되는 다양한 변경도 가능하다. 따라서 이상의 발명의 상세한 설명은 개시된 실시 상태로 본 발명을 제한하려는 의도가 아니다. 또한 첨부된 청구범위는 다른 실시 상태도 포함하는 것으로 해석되어야 한다.
260: 처리 챔버 400: 공급 유닛
500: 측정 유닛 510: 분기 측정 라인
520: 개폐 밸브 530: 메인 측정 라인
550: 측정 부재

Claims (15)

  1. 기판을 처리하는 장치에 있어서,
    기판에 처리액을 토출하여 기판을 처리하는 처리 챔버와;
    상기 처리 챔버로 상기 처리액을 공급하는 공급 유닛을 포함하되,
    상기 공급 유닛은,
    상기 처리액이 수용되는 처리액 공급원과;
    상기 처리액 공급원 및 상기 처리 챔버와 연결되어 상기 처리액 공급원에 수용된 상기 처리액을 상기 처리 챔버로 전달하는 공급 라인과;
    상기 공급 라인에 순차적으로 설치되고, 상기 공급 라인에 흐르는 상기 처리액의 상태를 측정하거나 상기 처리액의 상태를 조절하는 복수의 기재들을 포함하고,
    상기 공급 라인에 흐르는 상기 처리액의 불순물을 측정하는 측정 유닛을 포함하되,
    상기 측정 유닛은,
    인접하는 상기 복수의 기재들 사이에서 상기 공급 라인으로부터 분기되고, 개폐 밸브가 설치되는 2 이상의 분기 측정 라인과;
    상기 분기 측정 라인들과 연결되는 메인 측정 라인과;
    상기 메인 측정 라인에 설치되어 상기 처리액의 불순물을 측정하는 측정 부재를 포함하는 기판 처리 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 기재는 제1기재와 제2기재를 포함하고,
    상기 분기 측정 라인은 상기 제1기재와 상기 제2기재 중 하류에 위치되는 기재보다 더 하류에서 분기되는 제1분기 측정 라인과;
    상기 제1기재와 상기 제2기재 사이에서 분기되는 제2분기 측정 라인을 포함하는 기판 처리 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제1기재는 상기 처리액을 여과하는 필터인 기판 처리 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 제2기재는,
    상기 처리액 공급원에 수용된 상기 처리액에 유동압을 제공하는 펌프, 상기 처리액의 온도를 조절하는 히터, 상기 공급 라인에 흐르는 처리액의 단위 시간당 공급 유량을 측정하는 유량계, 그리고 상기 공급 라인에 흐르는 처리액의 기포를 제거하는 기포 제거기 중 하나를 포함하는 기판 처리 장치.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 장치는,
    상기 공급 유닛과 상기 측정 유닛을 제어하는 제어기를 포함하고,
    상기 제어기는,
    상기 분기 측정 라인들 중 선택된 분기 측정 라인에 설치된 개폐 밸브를 열어 상기 측정 부재가 상기 처리액이 포함하는 불순물을 측정하도록 상기 공급 유닛과 상기 측정 유닛을 제어하는 기판 처리 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 제어기는,
    상기 분기 측정 라인들 중 상기 공급 라인의 가장 상류에서 분기되는 분기 측정 라인에 설치된 개폐 밸브부터 가장 하류에서 분기되는 분기 측정 라인에 설치된 개폐 밸브까지 또는 상기 공급 라인의 가장 하류에서 분기되는 분기 측정 라인에 설치된 개폐 밸브부터 가장 상류에서 분기되는 분기 측정 라인에 설치된 개폐 밸브까지 순차적으로 열고 닫아 상기 측정 부재가 상기 처리액이 포함하는 불순물을 측정하도록 상기 공급 유닛과 상기 측정 유닛을 제어하는 기판 처리 장치.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 제어기는,
    상기 공급 라인의 가장 하류에서 분기되는 분기 측정 라인을 개방하고, 나머지 분기 측정 라인을 폐쇄한 상태에서 상기 불순물을 측정하고,
    측정 결과가 설정 범위를 벗어나면, 상기 분기 측정 라인들 중 상기 공급 라인의 가장 상류에서 분기되는 분기 측정 라인에 설치된 개폐 밸브부터 가장 하류에서 분기되는 분기 측정 라인에 설치된 개폐 밸브까지 또는 상기 공급 라인의 가장 하류에서 분기되는 분기 측정 라인에 설치된 개폐 밸브부터 가장 상류에서 분기되는 분기 측정 라인에 설치된 개폐 밸브까지 순차적으로 열고 닫아 상기 측정 부재가 상기 처리액이 포함하는 불순물을 측정하도록 상기 공급 유닛과 상기 측정 유닛을 제어하는 기판 처리 장치.
  8. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 공급 유닛은,
    상기 공급 라인으로부터 분기되어 상기 처리액 공급원으로 상기 처리액을 순환 시키는 순환 라인을 포함하는 기판 처리 장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 순환 라인은,
    상기 공급 라인의 가장 하류에서 분기되는 분기 측정 라인보다 하류에서 상기 공급 라인으로부터 분기되는 기판 처리 장치.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 분기 측정 라인은,
    상기 복수의 기재들 중 가장 하류에 위치되는 기재보다 더 하류에서 분기되는 분기 측정 라인과;
    인접하는 상기 복수의 기재들 사이에서 분기되는 분기 측정 라인을 포함하는 기판 처리 장치.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 복수의 기재는,
    상기 처리액 공급원에 수용된 상기 처리액에 유동압을 제공하는 펌프, 상기 처리액을 여과하는 필터, 상기 처리액의 온도를 조절하는 히터, 상기 공급 라인에 흐르는 처리액의 단위 시간당 공급 유량을 측정하는 유량계, 그리고 상기 공급 라인에 흐르는 처리액의 기포를 제거하는 기포 제거기 중 하나 또는 복수를 더 포함하되,
    상기 펌프, 상기 필터, 상기 히터, 상기 유량계, 그리고 상기 기포 제거기는 상기 공급 라인에 순차적으로 설치되는 기판 처리 장치.
  12. 제1항의 기판 처리 장치를 이용하여 기판을 처리하는 방법에 있어서,
    상기 분기 측정 라인들 중 선택된 측정 라인에 설치된 개폐 밸브를 열어 상기 측정 부재가 상기 처리액에 포함하는 불순물을 측정하는 기판 처리 방법.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 분기 측정 라인들 중 상기 공급 라인의 가장 상류에서 분기되는 분기 측정 라인에 설치된 개폐 밸브부터 가장 하류에서 분기되는 분기 측정 라인에 설치된 개폐 밸브까지 순차적으로 열고 닫아 상기 측정 부재가 상기 처리액이 포함하는 불순물을 측정하는 기판 처리 방법.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 공급 라인의 가장 하류에서 분기되는 분기 측정 라인을 개방하고, 나머지 분기 측정 라인을 폐쇄한 상태에서 상기 불순물을 측정하고,
    측정 결과가 설정 범위를 벗어나면, 복수의 상기 분기 측정 라인들 중 상기 공급 라인의 가장 상류에서 분기되는 분기 측정 라인에 설치된 개폐 밸브부터 가장 하류에서 분기되는 분기 측정 라인에 설치된 개폐 밸브까지 순차적으로 열고 닫아 상기 측정 부재가 상기 처리액이 포함하는 불순물을 측정하는 기판 처리 방법.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 복수의 기재 중 상기 불순물을 유발하는 기재로 판단된 기재를 교체하는 기판 처리 방법.
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