KR102201380B1 - Substrate supporting unit, substrate processing apparatus and substrate processing method - Google Patents

Substrate supporting unit, substrate processing apparatus and substrate processing method Download PDF

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Abstract

본 발명의 실시예에 따른 기판 지지 유닛은, 스핀 척, 상기 스핀 척 외주를 따라 복수 개가 인접 배치된 가변형 날개를 포함하고, 상기 가변형 날개는 상기 스핀 척에 부착되는 고정부 및 상기 고정부에 회전 가능하게 결합된 전개부를 포함하는 것을 특징으로 한다. 본 발명에 의하면, 스핀 척의 회전에 따라 스핀 척 주위로 전개되는 가변형 날개를 구비함으로써, 스핀 척 저면에 토출된 세척액이 컵 유닛 내벽에 충돌 후 스핀 척 상면 방향으로 비산되는 것을 효과적으로 차단할 수 있는 효과가 있다.A substrate support unit according to an embodiment of the present invention includes a spin chuck, a plurality of variable blades disposed adjacent to each other along an outer circumference of the spin chuck, and the variable blade is rotated to a fixed portion attached to the spin chuck and the fixed portion. It is characterized in that it comprises a deployment portion that is possible coupled. According to the present invention, by providing a variable blade that is developed around the spin chuck according to the rotation of the spin chuck, there is an effect of effectively preventing the washing liquid discharged from the bottom of the spin chuck from colliding with the inner wall of the cup unit and scattering toward the upper surface of the spin chuck. have.

Description

기판 지지 유닛, 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법 {SUBSTRATE SUPPORTING UNIT, SUBSTRATE PROCESSING APPARATUS AND SUBSTRATE PROCESSING METHOD} Substrate support unit, substrate processing device, and substrate processing method {SUBSTRATE SUPPORTING UNIT, SUBSTRATE PROCESSING APPARATUS AND SUBSTRATE PROCESSING METHOD}

본 발명은 기판 지지 유닛과, 기판 지지 유닛에 기판을 지지하여 처리하는 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a substrate support unit, a substrate processing apparatus and a substrate processing method that support and process a substrate on the substrate support unit.

반도체 제조 공정에 있어서, 반도체 웨이퍼 등의 피처리 기판에 처리액을 공급하여 액 처리를 수행하는 기판 처리 장치가 사용된다. 이러한 장치의 예로는, 피처리 기판 상에 포토레지스트나 현상액 등의 도포액을 코팅하기 위한 스핀 코팅 장치, 노광, 식각, 애싱, 이온주입, 증착 등 다양한 공정 전후에 기판을 세정하기 위한 세정 장치 등이 있다.In a semiconductor manufacturing process, a substrate processing apparatus is used that supplies a processing liquid to a substrate to be processed such as a semiconductor wafer to perform liquid processing. Examples of such devices include a spin coating device for coating a coating liquid such as a photoresist or developer on a substrate to be processed, a cleaning device for cleaning a substrate before and after various processes such as exposure, etching, ashing, ion implantation, deposition, etc. There is this.

이러한 기판 처리 장치는 스핀 척과, 스핀 척을 둘러싸는 컵 유닛을 챔버 내에 포함한다. 스핀 척은 피처리 기판을 지지한 채로 고속으로 회전하는 구성이고, 컵 유닛은 기판 처리 공간을 제공하면서 사용된 처리액을 회수하기 위한 구성이다. 처리액을 사용하여 기판을 처리하는 공정은 스핀 척 상에 지지된 기판에 처리액을 공급하면서 스핀 척을 회전시키는 방식으로 진행된다. 이때 기판의 회전에 의해 주위로 처리액이 비산되어 컵 유닛의 내벽이나 스핀 척의 저면 등에 부착된다. 이렇게 부착된 처리액은 그 자체로 또는 다른 종류의 처리액과 화학적으로 반응하여 스핀 척이나 컵 유닛에 잔류하게 된다. 이러한 잔류물은 기판을 오염시키는 파티클 소스로 작용할 수 있으므로, 통상 기판 처리 공정을 진행하는 동안 또는 기판 처리 공정 후에 컵 유닛과 스핀 척을 세척액을 사용하여 세척하는 공정을 진행한다.Such a substrate processing apparatus includes a spin chuck and a cup unit surrounding the spin chuck in a chamber. The spin chuck is configured to rotate at high speed while supporting a substrate to be processed, and the cup unit is configured to recover used processing liquid while providing a substrate processing space. A process of processing a substrate using a processing liquid is performed by rotating the spin chuck while supplying the processing liquid to a substrate supported on the spin chuck. At this time, the processing liquid is scattered around the rotation of the substrate and adheres to the inner wall of the cup unit or the bottom of the spin chuck. The treatment liquid thus attached remains in the spin chuck or cup unit by chemically reacting with itself or with other types of treatment liquid. Since these residues may act as a source of particles contaminating the substrate, a process of cleaning the cup unit and the spin chuck using a cleaning liquid is usually performed during or after the substrate processing process.

스핀 척과 컵 유닛의 세척은 스핀 척 하측에 하나 이상의 노즐을 구비하여 회전하는 스핀 척의 저면에 세척액을 토출하는 방식으로 이루어질 수 있다. 스핀 척에 토출된 세척액은 스핀 척 저면에 부착된 잔류물을 제거하는 동시에, 스핀 척 회전에 의해 컵 유닛 방향으로도 비산되어 컵 유닛 내벽에 부착된 잔류물도 제거할 수 있다.The cleaning of the spin chuck and the cup unit may be performed by discharging the cleaning liquid to the bottom of the rotating spin chuck by providing at least one nozzle under the spin chuck. The cleaning liquid discharged to the spin chuck can remove residues attached to the bottom of the spin chuck, and at the same time, it is scattered in the direction of the cup unit by rotation of the spin chuck to remove residues attached to the inner wall of the cup unit.

그러나 이러한 방식은 컵 유닛 방향으로 비산된 세척액이 컵 유닛 내벽에 충돌한 후 스핀 척의 상면으로 다시 비산되는 문제가 있다. 스핀 척 상면으로 비산되는 세척액에는 스핀 척 저면이나 컵 유닛 내벽에 부착되어 있던 잔류물이 포함되어 있을 수 있다. 스핀 척 상면으로 비산되어 부착된 세척액이나 잔류물은 그 자체로 파티클 소스로 작용하여 후속 기판 처리 공정 시 피처리 기판을 오염시킬 수 있다. 또한 세척 공정이 기판 처리 공정 진행 중에 동시에 수행되는 경우에는 피처리 기판의 상면을 직접 오염시킬 수 있다.However, this method has a problem in that the washing liquid scattered in the direction of the cup unit collides with the inner wall of the cup unit and then scatters back to the upper surface of the spin chuck. The cleaning liquid scattered on the top surface of the spin chuck may contain residues attached to the bottom surface of the spin chuck or the inner wall of the cup unit. The cleaning liquid or residue that is scattered and adhered to the top surface of the spin chuck acts as a particle source and may contaminate the substrate to be processed during a subsequent substrate treatment process. In addition, when the cleaning process is simultaneously performed during the substrate processing process, the upper surface of the substrate to be processed may be directly contaminated.

일반적으로 기판 처리 장치는 컵 유닛 하부에 배기구를 마련하고, 상부의 팬 필터 유닛(FFU: Fan Filter Unit)으로부터 배기구 방향으로의 공기 흐름을 형성해줌으로써, 파티클이 기판 방향으로 역류하지 않도록 구성된다. 그러나 100nm 이하 크기의 미소 파티클의 경우 브라운 운동(Brownian Motion)에 의해 기판 방향으로 역류하기 쉽고, 배기구 방향으로의 공기 흐름을 형성하더라도 이러한 역류 현상이 효과적으로 억제되지 않는다. 반도체 소자가 미세화됨에 따라, 이와 같은 미소 파티클에 의한 기판의 오염은 반도체 제조 공정 수율(Yield)에 큰 악영향을 미친다.In general, a substrate processing apparatus is configured such that an exhaust port is provided under a cup unit and air flow from an upper fan filter unit (FFU) toward the exhaust port is formed so that particles do not flow backward in the substrate direction. However, in the case of fine particles having a size of 100 nm or less, it is easy to flow backward in the direction of the substrate due to Brownian motion, and even if an air flow in the direction of the exhaust port is formed, such a reverse flow phenomenon is not effectively suppressed. As semiconductor devices become finer, contamination of the substrate by such microparticles has a great adverse effect on the semiconductor manufacturing process yield.

본 발명은 스핀 척 저면에 토출된 세척액이 컵 유닛 내벽에 충돌 후 스핀 척 상면 방향으로 비산되는 것을 효과적으로 차단할 수 있는 기판 지지 유닛과, 이를 포함하는 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.An object of the present invention is to provide a substrate support unit capable of effectively blocking the washing liquid discharged from the bottom of the spin chuck from being scattered in the direction of the upper surface of the spin chuck after colliding with the inner wall of the cup unit, and a substrate processing apparatus and a substrate processing method including the same. do.

또한 본 발명은 하방으로의 공기 흐름을 강화함으로써 미소 파티클이 스핀 척 상면 방향으로 역류하여 기판을 오염시키는 파티클 소스로 작용하는 것을 방지할 수 있는 기판 지지 유닛과, 이를 포함하는 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.In addition, the present invention provides a substrate support unit capable of preventing microparticles from acting as a particle source contaminating the substrate by reversing the flow of air downwards toward the top of the spin chuck, and a substrate processing apparatus and substrate processing including the same. It aims to provide a method.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 따른 기판 지지 유닛은, 스핀 척, 상기 스핀 척 외주를 따라 복수 개가 인접 배치된 가변형 날개를 포함하고, 상기 가변형 날개는, 상기 스핀 척에 부착되는 고정부 및 상기 고정부에 회전 가능하게 결합된 전개부를 포함하는 것을 특징으로 한다.A substrate support unit according to an aspect of the present invention for achieving the above object includes a spin chuck, a plurality of variable blades disposed adjacent to each other along an outer circumference of the spin chuck, and the variable blade is attached to the spin chuck. It characterized in that it comprises a fixed portion and a deployment portion rotatably coupled to the fixed portion.

상기 전개부는 상기 고정부와 힌지부를 통해 결합될 수 있고, 또는 상기 고정부와 상기 전개부는 유연성 소재인 일체의 몸체로 이루어질 수 있다.The deployment part may be coupled through the fixing part and the hinge part, or the fixing part and the deployment part may be formed of an integral body made of a flexible material.

상기 고정부는 상기 스핀 척의 상면, 측면, 저면 중 어느 한 곳에 부착될 수 있다.The fixing part may be attached to any one of an upper surface, a side surface, and a bottom surface of the spin chuck.

상기 전개부는 상기 스핀 척의 회전에 의한 원심력에 의해 상기 스핀 척과 멀어지는 방향으로 전개될 수 있다.The deployment portion may be deployed in a direction away from the spin chuck by a centrifugal force caused by rotation of the spin chuck.

상기 기판 지지 유닛은, 상기 전개부의 전개 범위를 제한하기 위한 스토퍼를 포함할 수 있고, 상기 전개부에는 충격 흡수를 위한 완충 부재가 구비될 수 있다.The substrate support unit may include a stopper for limiting the deployment range of the deployment part, and a buffer member for absorbing shock may be provided in the deployment part.

상기 가변형 날개는 상기 전개부가 스핀 척의 회전 방향으로 경사지게 형성된 임펠러 형상으로 형성될 수 있고, 이로 인해 상기 스핀 척이 회전 시, 상기 임펠러 형상의 가변형 날개로 인해 하방 기류가 형성될 수 있다.The variable blade may be formed in an impeller shape in which the deployment portion is inclined in the rotation direction of the spin chuck. Accordingly, when the spin chuck rotates, a downward airflow may be formed due to the variable blade having the impeller shape.

본 발명의 실시예에 따른 기판 지지 유닛은, 상기 가변형 날개가 전개되는 정도를 조절하는 전개 조절부를 포함할 수 있고, 상기 전개 조절부는 탄성 부재 또는 부하 부재를 포함할 수 있다. 또는 상기 전개 조절부는 구동 장치를 포함하고, 상기 전개부는 상기 구동 장치의 제어에 의해 상기 스핀 척과 멀어지는 방향으로 전개될 수 있다.The substrate support unit according to an embodiment of the present invention may include a deployment control unit that adjusts the degree of deployment of the variable wing, and the deployment control unit may include an elastic member or a load member. Alternatively, the deployment control unit may include a driving device, and the deployment unit may be deployed in a direction away from the spin chuck under control of the driving device.

본 발명의 다른 측면에 따른 기판 처리 장치는, 상기한 기판 지지 유닛을 포함하는 것을 특징으로 한다.A substrate processing apparatus according to another aspect of the present invention is characterized in that it includes the substrate support unit described above.

상기 기판 처리 장치는, 챔버, 상기 챔버 내에 위치하며 기판에 대한 액 처리 공간을 제공하는 컵 유닛, 상기 스핀 척 저면에 세척액을 토출하는 세척액 공급 유닛, 상기 스핀 척을 회전 시키기 위한 지지유닛 구동부를 포함하고, 상기 가변형 날개는 상기 스핀 척이 회전하는 상태에서 상기 전개부가 상기 스핀 척에서 멀어지는 방향으로 전개되어 상기 세척액 공급 유닛으로부터 상기 스핀척 저면에 토출된 세척액이 상기 스핀 척 상부 방향으로 비산되는 것을 차단할 수 있다.The substrate processing apparatus includes a chamber, a cup unit located in the chamber and providing a liquid processing space for a substrate, a cleaning liquid supply unit for discharging a cleaning liquid to a bottom surface of the spin chuck, and a support unit driving part for rotating the spin chuck And, the variable blade is developed in a direction away from the spin chuck while the spin chuck rotates to prevent the washing liquid discharged from the washing liquid supply unit from scattering toward the top of the spin chuck. I can.

또한, 상기 가변형 날개의 전개되는 정도는, 상기 스핀 척의 회전 속도에 따라 조절될 수 있고, 상기 스핀 척의 회전 속도가 상대적으로 고속일 때 상기 가변형 날개가 상대적으로 높은 위치까지 전개되도록 조절될 수 있다.In addition, the degree of deployment of the variable blade may be adjusted according to the rotation speed of the spin chuck, and when the rotation speed of the spin chuck is relatively high, the variable blade may be adjusted to be deployed to a relatively high position.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 기판 처리 장치는, 기판을 지지한 상태에서 회전하는 스핀 척, 상기 스핀 척을 감싸도록 구비되는 컵 유닛, 상기 스핀 척 저면 또는 상기 컵 유닛 내벽을 향해 세척액을 토출하는 세척액 토출 유닛, 상기 스핀 척에 설치되고 상기 스핀 척이 회전할 때 전개되어 상기 토출된 세척액이 상기 스핀 척 상부 방향으로 비산되는 것을 차단하는 가변형 날개를 포함할 수 있다.In addition, a substrate processing apparatus according to an exemplary embodiment of the present invention includes a spin chuck that rotates while supporting a substrate, a cup unit provided to surround the spin chuck, and discharges a cleaning liquid toward the bottom of the spin chuck or the inner wall of the cup unit. And a variable blade installed on the spin chuck and developed when the spin chuck rotates to block the discharged washing liquid from scattering upwards of the spin chuck.

이때, 상기 가변형 날개는 상기 전개된 상태에서 임펠러 형상이 되도록 구성되어 상기 스핀 척 회전 시 하방 기류가 형성되는 것일 수 있다.In this case, the variable blade may be configured to have an impeller shape in the deployed state, so that a downward airflow is formed when the spin chuck rotates.

본 발명의 다른 측면에 따른 기판 처리 방법은, 스핀 척, 상기 스핀 척 외주를 따라 복수 개가 인접 배치된 가변형 날개를 포함하고 상기 가변형 날개는 상기 스핀 척에 부착되는 고정부 및 상기 고정부에 회전 가능하게 결합된 전개부를 포함하는 기판 지지 유닛을 이용하여 기판을 처리하는 방법으로서, 상기 스핀 척의 회전 속도를 제어하는 단계 및 상기 스핀 척의 회전 속도와 연동하여 상기 가변형 날개의 전개 정도를 제어하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.A substrate processing method according to another aspect of the present invention includes a spin chuck, a plurality of variable blades disposed adjacent to each other along an outer circumference of the spin chuck, and the variable blade is rotatable to the fixed portion attached to the spin chuck and the fixed portion. A method of processing a substrate using a substrate support unit including a development unit coupled to each other, comprising: controlling a rotation speed of the spin chuck and controlling a degree of development of the variable blade in association with the rotation speed of the spin chuck Characterized in that.

이때, 상기 기판 지지 유닛은 상기 가변형 날개가 전개되는 정도를 조절하는 전개 조절부를 포함하고, 상기 가변형 날개의 전개 정도를 제어하는 단계는 상기 전개 조절부에 의해 수행될 수 있다.In this case, the substrate support unit includes a deployment control unit for adjusting the degree of deployment of the variable wing, and the step of controlling the degree of deployment of the variable wing may be performed by the deployment control unit.

본 발명의 실시예에 의하면, 스핀 척의 회전에 따라 스핀 척 주위로 전개되는 가변형 날개를 구비함으로써, 스핀 척 저면에 토출된 세척액이 컵 유닛 내벽에 충돌 후 스핀 척 상면 방향으로 비산되는 것을 효과적으로 차단할 수 있는 효과가 있다.According to an embodiment of the present invention, by providing a variable blade that is developed around the spin chuck according to the rotation of the spin chuck, it is possible to effectively prevent the washing liquid discharged from the bottom of the spin chuck from colliding with the inner wall of the cup unit and scattering toward the top surface of the spin chuck. There is an effect.

또한 본 발명의 실시예에 의하면, 스핀 척의 회전에 따라 스핀 척 주위로 전개되는 가변형 날개가 하방으로의 공기 흐름을 형성하는 임펠러 형상으로 구비됨으로써, 미소 파티클이 스핀 척 상면 방향으로 역류하여 기판을 오염시키는 파티클 소스로 작용하는 것을 효과적으로 방지할 수 있는 효과가 있다.In addition, according to an embodiment of the present invention, variable blades that are developed around the spin chuck according to the rotation of the spin chuck are provided in the shape of an impeller to form an air flow downward, so that microparticles flow back to the top surface of the spin chuck and contaminate the substrate. There is an effect that can effectively prevent it from acting as a source of particles.

도 1은 본 발명이 적용되는 기판 처리 장치의 개략적인 단면도이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 기판 지지 유닛의 주요 구성을 나타내는 개략적인 단면도이다.
도 3은 도 2의 기판 지지 유닛을 포함하는 기판 처리 장치의 동작 예를 나타내는 개념도이다.
도 4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 기판 지지 유닛의 주요 구성을 나타내는 개략적인 단면도이다.
도 5는 본 발명의 제3 실시예에 따른 기판 지지 유닛의 주요 구성을 나타내는 사시도이다.
도 6은 본 발명의 제4 실시예에 따른 기판 지지 유닛의 주요 구성을 나타내는 개략적인 단면도이다.
도 7은 본 발명의 제5 실시예에 따른 기판 지지 유닛의 주요 구성을 나타내는 개략적인 단면도이다.
도 8은 전개 조절부가 구비된 기판 처리 장치를 이용한 기판 처리 방법을 나타내는 흐름도이다.1 is a schematic cross-sectional view of a substrate processing apparatus to which the present invention is applied.
2 is a schematic cross-sectional view showing a main configuration of a substrate supporting unit according to a first embodiment of the present invention.
3 is a conceptual diagram illustrating an example of an operation of the substrate processing apparatus including the substrate support unit of FIG. 2.
4 is a schematic cross-sectional view showing a main configuration of a substrate supporting unit according to a second embodiment of the present invention.
5 is a perspective view showing a main configuration of a substrate support unit according to a third embodiment of the present invention.
6 is a schematic cross-sectional view showing a main configuration of a substrate supporting unit according to a fourth embodiment of the present invention.
7 is a schematic cross-sectional view showing a main configuration of a substrate supporting unit according to a fifth embodiment of the present invention.
8 is a flowchart illustrating a substrate processing method using a substrate processing apparatus equipped with a deployment control unit.

이하 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다. 이하의 설명은 구체적인 실시예를 포함하지만, 본 발명이 설명된 실시예에 의해 한정되거나 제한되는 것은 아니다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The following description includes specific examples, but the present invention is not limited or limited by the described examples. In describing the present invention, when it is determined that a detailed description of a related known technology may obscure the subject matter of the present invention, a detailed description thereof will be omitted.

본 발명이 적용될 수 있는 기판 처리 장치의 예시적인 구성을 도 1을 참조하여 설명한다. An exemplary configuration of a substrate processing apparatus to which the present invention can be applied will be described with reference to FIG. 1.

도 1을 참조하면, 기판 처리 장치(1)는 챔버(10), 컵 유닛(20), 기판 지지 유닛(40), 승강 유닛(60), 처리액 공급 유닛(80) 및 세척액 공급 유닛(100)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 1, the substrate processing apparatus 1 includes a chamber 10, a cup unit 20, a substrate support unit 40, an elevation unit 60, a processing liquid supply unit 80, and a cleaning liquid supply unit 100. ) Can be included.

챔버(10)는 기판(W)에 대한 공정이 이루어지는 내부 공간을 제공한다. 챔버(10) 상부에는 팬 필터 유닛(12)이 구비되어, 챔버(10) 내부로 하강 기류를 형성할 수 있다.The chamber 10 provides an inner space in which a process for the substrate W is performed. A fan filter unit 12 is provided on the upper part of the chamber 10 to form a downward airflow into the chamber 10.

컵 유닛(20)은 챔버(10) 내 공간에 위치하며, 피처리 기판에 대한 액 처리 공간을 제공하고 사용된 처리액을 회수하기 위한 구성이다. 컵 유닛(20)은 하나 이상의 컵 부재를 포함할 수 있으며, 도 1에 도시한 것처럼 제1 컵 부재(22), 제2 컵 부재(24) 및 제3 컵 부재(26)를 포함할 수 있다. 각 컵 부재(22, 24, 26)는 기판(W) 주위를 둘러싸는 환형의 평면 형상을 가질 수 있다. 이때 제1 컵 부재(22)는 내측에 구비되고, 제2 컵 부재(24)는 제1 컵 부재(22)를 감싸는 형태로 구비되며, 제3 컵 부재(26)는 제2 컵 부재(24)를 감싸는 형태로 가장 외측에 구비될 수 있다. 각 컵 부재(22, 24, 26)에 의해 형성되는 제1 내지 3 개구부(22a, 24a, 26a)는 회전하는 기판(W)으로부터 비산되는 처리액을 회수하기 위한 유입구로 기능하며, 각각 서로 다른 처리액을 회수할 수 있다. 각 컵 부재(22, 24, 26)의 저면에는 하측으로 연장되는 회수관(22b, 24b, 26b)이 연결되어, 각 개구부(22a, 24a, 26a)를 통해 유입된 처리액을 배출한다.The cup unit 20 is located in the interior space of the chamber 10 and is configured to provide a liquid treatment space for a substrate to be processed and to recover the used treatment liquid. The cup unit 20 may include one or more cup members, and may include a first cup member 22, a second cup member 24, and a third cup member 26 as shown in FIG. 1. . Each of the cup members 22, 24, 26 may have an annular planar shape surrounding the substrate W. At this time, the first cup member 22 is provided inside, the second cup member 24 is provided in a form surrounding the first cup member 22, and the third cup member 26 is the second cup member 24 ) May be provided on the outermost side in the form of enclosing. The first to third openings 22a, 24a, 26a formed by each cup member 22, 24, 26 function as an inlet for recovering the treatment liquid scattered from the rotating substrate W, and each The treatment liquid can be recovered. Recovery pipes 22b, 24b, and 26b extending downward are connected to the bottom of each cup member 22, 24, 26, and the treatment liquid flowing in through the respective openings 22a, 24a, 26a is discharged.

컵 유닛(20)에는 배기관(28)이 연결되어, 컵 유닛(20) 내부의 가스를 배기할 수 있도록 구성된다. 즉, 팬 필터 유닛(12)에 의해 공급된 가스는 컵 유닛(20) 내부를 통과하여 배기관(28)을 통해 배기되며, 이로 인해 컵 유닛(20) 내부 공간에 하강 기류가 형성된다.An exhaust pipe 28 is connected to the cup unit 20 and configured to exhaust gas inside the cup unit 20. That is, the gas supplied by the fan filter unit 12 passes through the inside of the cup unit 20 and is exhausted through the exhaust pipe 28, thereby forming a downward airflow in the inner space of the cup unit 20.

기판 지지 유닛(40)은 공정 진행 중 기판을 지지하고 기판을 회전시킨다. 기판 지지 유닛(40)은 스핀 척(42), 지지핀(44), 척핀(46), 구동축(48), 지지축(49) 그리고 지지유닛 구동부(50)를 포함한다. 스핀 척(42)은 상부에서 바라볼 때 대체로 원형으로 제공되는 상부면을 가진다. 스핀 척(42)의 저면에는 지지유닛 구동부(50)에 의해 회전 가능한 구동축(48)이 결합된다. 구동축(48)이 회전하면 스핀 척(42)이 회전하면서 기판(W)이 함께 회전된다. 스핀 척(42)은 기판(W)을 지지할 수 있도록, 지지핀(44)과 척핀(46)을 포함한다. 지지핀(44)은 스핀 척(42)의 상면에서 복수 개가 돌출되어 기판(W)의 배면을 지지하도록 구비된다. 척핀(46)은 스핀 척(42)의 중심에서 지지핀(44)보다 멀리 떨어진 위치에 복수 개 배치된다. 척핀(46)은 스핀 척(42) 및 기판(W)이 회전될 때 기판(W)이 정 위치에서 이탈되지 않도록 기판(W)의 측면을 지지하도록 구비된다.The substrate support unit 40 supports the substrate and rotates the substrate during the process. The substrate support unit 40 includes a spin chuck 42, a support pin 44, a chuck pin 46, a drive shaft 48, a support shaft 49, and a support unit driving unit 50. The spin chuck 42 has an upper surface that is provided in a generally circular shape when viewed from the top. A drive shaft 48 rotatable by the support unit driving unit 50 is coupled to the bottom of the spin chuck 42. When the drive shaft 48 rotates, the spin chuck 42 rotates and the substrate W rotates together. The spin chuck 42 includes a support pin 44 and a chuck pin 46 to support the substrate W. A plurality of support pins 44 protrude from the upper surface of the spin chuck 42 and are provided to support the rear surface of the substrate W. A plurality of chuck pins 46 are disposed at a position farther from the center of the spin chuck 42 than the support pin 44. The chuck pin 46 is provided to support the side surface of the substrate W so that the spin chuck 42 and the substrate W are not separated from the original position when the spin chuck 42 and the substrate W are rotated.

승강 유닛(60)은 컵 유닛(20)을 승강 구동하기 위해 구비될 수 있다. 컵 유닛(20)이 상하로 이동됨에 따라 기판 지지 유닛(40)에 대한 컵 유닛(20)의 상대 높이가 변경된다. 승강 유닛(60)은 브라켓(62), 승강축(64), 그리고 승강 구동부(66)를 가진다. 브라켓(62)은 컵 유닛(20)의 외벽에 고정 설치되고, 승강축(64)과 결합되어 승강 구동부(66)에 의해 상하 방향으로 이동된다. The elevating unit 60 may be provided to elevate and drive the cup unit 20. As the cup unit 20 is moved up and down, the height of the cup unit 20 relative to the substrate support unit 40 is changed. The lifting unit 60 has a bracket 62, a lifting shaft 64, and a lifting drive part 66. The bracket 62 is fixedly installed on the outer wall of the cup unit 20, is coupled to the lifting shaft 64, and is moved in the vertical direction by the lifting drive unit 66.

승강 유닛(60)은 컵 유닛(20)의 각 컵 부재(22, 24, 26)를 동시에 또는 개별적으로 이동시킬 수 있도록 구성될 수 있다. 따라서 액 처리 공정이 진행될 때 기판(W)에 공급된 처리액의 종류에 따라 처리액이 기 설정된 개구부(22a, 24a, 26a)로 유입될 수 있도록 컵 유닛(20) 전체 또는 각 컵 부재(22, 24, 26)의 높이가 개별적으로 조절될 수 있다.The lifting unit 60 may be configured to be able to simultaneously or individually move each cup member 22, 24, 26 of the cup unit 20. Therefore, when the liquid treatment process is in progress, the entire cup unit 20 or each cup member 22 so that the treatment liquid can flow into the preset openings 22a, 24a, 26a according to the type of treatment liquid supplied to the substrate W. , 24, 26) can be individually adjusted.

상술한 바와 달리 컵 유닛(20) 대신 스핀 척(42) 및/또는 세척액 공급 유닛(100)이 상하 방향으로 이동되도록 구성될 수도 있으며, 이 경우 컵 유닛(20)을 승강 구동하기 위한 승강 유닛(60)은 구비되지 않을 수 있다.Unlike the above, instead of the cup unit 20, the spin chuck 42 and/or the washing liquid supply unit 100 may be configured to move in the vertical direction. In this case, an elevating unit for elevating and driving the cup unit 20 ( 60) may not be provided.

처리액 공급 유닛(80)은 기판(W)에 처리액을 공급하기 위한 것으로, 노즐암(82), 노즐(84), 지지대(86) 및 구동부(88)를 포함할 수 있다. 지지대(86)는 수직 방향으로 제공되고, 지지대(86)의 하단에는 구동부(88)가 결합된다. 구동부(88)는 지지대(86)를 회전 및/또는 승강 구동할 수 있다. 노즐암(82)은 지지대(86)의 상단에 결합되어 수평 방향으로 연장될 수 있다. 노즐(84)은 노즐암(82)의 끝단에 설치되어, 처리액을 기판에 토출한다. 처리액 공급 유닛(80)은 하나 또는 복수 개가 제공될 수 있다. 복수 개가 제공되는 경우, 각 처리액 공급 유닛(80)은 서로 다른 처리액을 공급할 수 있다.The processing liquid supply unit 80 is for supplying the processing liquid to the substrate W, and may include a nozzle arm 82, a nozzle 84, a support base 86, and a driving unit 88. The support 86 is provided in a vertical direction, and a driving part 88 is coupled to the lower end of the support 86. The driving unit 88 may rotate and/or lift the support 86. The nozzle arm 82 may be coupled to the upper end of the support 86 and extend in a horizontal direction. The nozzle 84 is installed at the end of the nozzle arm 82 and discharges the processing liquid onto the substrate. One or a plurality of processing liquid supply units 80 may be provided. When a plurality of pieces are provided, each treatment liquid supply unit 80 may supply different treatment liquids.

처리액은 황산, 불산, 인산 등의 세정액, 탈이온수 등의 린스액 또는 이소프로필알콜(IPA) 등의 건조처리액을 포함할 수 있으며, 소정 온도로 가열된 상태로 노즐부(84)를 통해 제공될 수 있다. The treatment liquid may include a washing liquid such as sulfuric acid, hydrofluoric acid, or phosphoric acid, a rinse liquid such as deionized water, or a drying treatment liquid such as isopropyl alcohol (IPA), and through the nozzle unit 84 while being heated to a predetermined temperature. Can be provided.

세척액 공급 유닛(100)은 스핀 척(42) 저면과 컵 유닛(20) 내벽에 부착된 잔류물을 제거하기 위한 구성으로, 세척 노즐(110)을 포함하여 구성된다. 세척 노즐(110)은 스핀 척(42)의 저면을 향해 세척액을 토출하는 노즐이다. 세척액은 스트림(Stream) 방식 또는 스프레이(Spray) 방식으로 토출될 수 있다. 세척 노즐(110)은 노즐 하우징(130)에 설치될 수 있고, 세척액 공급원(140)과 연결되어 세척액을 토출할 수 있다. 세척액 공급 유닛(100)은 일정 간격으로 복수 개가 구비될 수 있다. 또한 하나의 세척액 공급 유닛(100)에 복수개의 세척 노즐이 구비될 수 있다. 도면에는 스핀 척(42) 저면을 향해 세척액을 토출하는 노즐만을 도시하였으나, 컵 유닛(20) 내벽을 향해 세척액을 토출하는 노즐을 포함할 수도 있다.The cleaning liquid supply unit 100 is configured to remove residues adhering to the bottom surface of the spin chuck 42 and the inner wall of the cup unit 20, and includes a cleaning nozzle 110. The cleaning nozzle 110 is a nozzle that discharges a cleaning liquid toward the bottom of the spin chuck 42. The washing liquid may be discharged in a stream method or a spray method. The washing nozzle 110 may be installed in the nozzle housing 130 and connected to the washing liquid supply source 140 to discharge the washing liquid. A plurality of washing liquid supply units 100 may be provided at regular intervals. In addition, a plurality of washing nozzles may be provided in one washing liquid supply unit 100. Although only a nozzle for discharging the cleaning liquid toward the bottom of the spin chuck 42 is illustrated in the drawing, a nozzle for discharging the cleaning liquid toward the inner wall of the cup unit 20 may be included.

도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 기판 지지 유닛의 주요 구성을 나타내는 개략적인 단면도이다 2 is a schematic cross-sectional view showing a main configuration of a substrate support unit according to a first embodiment of the present invention

도 2를 참조하면, 본 발명의 제1 실시예에 따른 기판 지지 유닛(40A)은, 스핀 척(42)과 스핀 척(42)에 고정된 가변형 날개(200)를 포함한다. 가변형 날개(200)는 스핀 척(42)에 부착되는 고정부(210), 고정부(210)와 회전 가능하게 결합되는 전개부(220)를 포함하여 구성될 수 있다. 고정부(210)와 전개부(220)가 서로 회전 가능하게 결합되도록 힌지부(230)가 구비될 수 있다. 가변형 날개(200)는 스핀 척(42) 외주를 따라 복수 개가 인접 배치될 수 있다.Referring to FIG. 2, the substrate support unit 40A according to the first embodiment of the present invention includes a spin chuck 42 and a variable blade 200 fixed to the spin chuck 42. The variable blade 200 may include a fixing part 210 attached to the spin chuck 42 and a deployment part 220 rotatably coupled to the fixing part 210. A hinge part 230 may be provided so that the fixing part 210 and the deployment part 220 are rotatably coupled to each other. A plurality of variable blades 200 may be disposed adjacent to each other along the outer circumference of the spin chuck 42.

고정부(210)는 가변형 날개(200)를 스핀 척(42)에 고정시키기 위한 구성이다. 고정부(210)는 스핀 척(42) 상면에 부착될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 고정부(210)는 스핀 척(42)의 측면이나 저면에 부착될 수도 있다. 고정부(210)는 스핀 척(42)이 고속 회전하는 상태에서도 가변형 날개(200)가 안정적으로 유지될 수 있도록 볼트 등의 체결부재(미도시)를 이용하여 스핀 척(42)에 부착될 수 있다.The fixing part 210 is a configuration for fixing the variable blade 200 to the spin chuck 42. The fixing part 210 may be attached to the upper surface of the spin chuck 42, but is not limited thereto. The fixing part 210 may be attached to the side or bottom surface of the spin chuck 42. The fixing part 210 may be attached to the spin chuck 42 using a fastening member (not shown) such as a bolt so that the variable blade 200 can be stably maintained even in a state where the spin chuck 42 rotates at high speed. have.

전개부(220)는 힌지부(230)를 통해 고정부(210)와 회전 가능하게 결합될 수 있다. 전개부(220)는 스핀 척(42)이 회전하는 경우 회전에 의한 원심력에 의해 스핀 척(42)에서 멀어지는 방향으로 펼쳐질 수 있다. The deployment part 220 may be rotatably coupled to the fixing part 210 through the hinge part 230. When the spin chuck 42 rotates, the deployment part 220 may be unfolded in a direction away from the spin chuck 42 by a centrifugal force caused by rotation.

선택적으로, 고정부(210)에는 전개부(230)가 스핀 척(42)의 상부까지 과도하게 펼쳐지는 것을 제한하기 위한 스토퍼(211)가 구비될 수 있다. 스토퍼(211)는 고정부(210) 외에 힌지부(230)나 전개부(220)에 구비되어도 무방하다. 스토퍼(211)는 전개부(230)가 펼쳐지는 범위를 제한할 수 있도록 다양한 형태로 구성될 수 있다.Optionally, the fixing part 210 may be provided with a stopper 211 for limiting excessive spread of the deployment part 230 to the upper portion of the spin chuck 42. The stopper 211 may be provided on the hinge part 230 or the deployment part 220 in addition to the fixing part 210. The stopper 211 may be configured in various shapes to limit the range in which the deployment unit 230 is spread.

전개부(230)의 스핀 척(42) 방향 일면에는 완충 부재(221)가 구비될 수 있다. 완충 부재(221)는 힌지부(230)를 중심으로 펼쳐졌던 전개부(220)가 다시 원위치하는 과정에서 스핀 척(42)에 충돌하는 경우 그 충격을 흡수하기 위한 구성이다. 완충 부재(221)는 탄성을 가지는 고분자 소재를 포함할 수 있다.A buffer member 221 may be provided on one surface of the deployment part 230 in the direction of the spin chuck 42. The cushioning member 221 is a component for absorbing the impact when the deployment part 220 unfolded around the hinge part 230 collides with the spin chuck 42 in the process of being relocated. The buffer member 221 may include a polymer material having elasticity.

도 3은 도 2의 기판 지지 유닛(40A)을 포함하는 기판 처리 장치의 동작 예를 나타내는 개념도이다. 도 3에는 간략화를 위해 컵 유닛(20)이 하나의 컵 부재로 이루어진 것으로 도시하였다. 스핀 척(42)이 회전하면 스핀 척(42)에 고정되어 있는 가변형 날개(200)의 전개부(220)는 원심력에 의해 스핀 척(42)과 멀어지는 방향으로 전개된다. 즉 전개부(220)는 힌지부(230)를 중심으로 회전하여 바깥쪽으로 펼쳐진다. 이렇게 펼쳐진 전개부(220)는 세척액 및 기타 파티클들이 스핀 척(42) 상면 방향으로 비산되는 경로를 차단할 수 있다. FIG. 3 is a conceptual diagram showing an operation example of the substrate processing apparatus including the substrate support unit 40A of FIG. 2. In FIG. 3, for simplicity, the cup unit 20 is illustrated as being made of one cup member. When the spin chuck 42 rotates, the deployment part 220 of the variable blade 200 fixed to the spin chuck 42 is deployed in a direction away from the spin chuck 42 by centrifugal force. That is, the deployment part 220 rotates around the hinge part 230 and spreads outward. The spreading part 220 thus unfolded may block a path through which the cleaning liquid and other particles are scattered in the direction of the upper surface of the spin chuck 42.

도 3의 작동 예를 좀더 상세히 설명하면, 스핀 척(42) 저면에 부착된 잔류물을 제거하기 위해 세척 노즐(110)로부터 세척액이 스핀 척(42) 저면을 향해 토출된다. 스핀 척(42) 저면에 공급된 세척액은 스핀 척(42)의 회전에 의해 컵 유닛(20) 내벽으로 비산되어, 컵 유닛(20) 내벽에 부착된 잔류물도 제거한다. 이상적으로는, 세척액은 컵 유닛(20) 내벽에 충돌 후 컵 유닛(20) 내벽을 따라 흘러내려 회수관(22b, 24b, 26b)을 통해 배출된다. 세척액 또는 컵 유닛(20) 내벽에 부착되어 있던 잔류물의 미소 파티클이 스핀 척(42) 방향으로 비산되더라도 팬 필터 유닛(12)에 의해 제공되는 하방 기류에 의해 아래 방향으로 이동하여 배기관(28)을 통해 배기된다.3 will be described in more detail, the cleaning liquid is discharged from the cleaning nozzle 110 toward the bottom of the spin chuck 42 in order to remove residues attached to the bottom of the spin chuck 42. The cleaning liquid supplied to the bottom surface of the spin chuck 42 is scattered onto the inner wall of the cup unit 20 by rotation of the spin chuck 42, and residues attached to the inner wall of the cup unit 20 are also removed. Ideally, after colliding with the inner wall of the cup unit 20, the washing liquid flows down along the inner wall of the cup unit 20 and is discharged through the recovery pipes 22b, 24b, 26b. Even if the washing liquid or fine particles of the residue adhering to the inner wall of the cup unit 20 are scattered in the direction of the spin chuck 42, the exhaust pipe 28 is moved downward by the downward air flow provided by the fan filter unit 12. Exhausted through.

그러나 스핀 척(42) 방향으로 비산되는 세척액 및 기타 파티클들이 스핀 척(42) 상면까지 도달하는 것을 완전히 막는 것은 현실적으로 쉽지 않다. 특히 스핀 척(42)의 회전 속도가 증가할수록 원심력에 의해 컵 유닛(20) 내벽 방향으로 비산되는 세척액의 속도도 증가하므로, 컵 유닛(20) 내벽에서 스핀 척(42) 상면 방향으로 비산되는 세척액의 양도 증가할 수 있다. 또한, 100nm 이하 크기의 미소 파티클의 경우 브라운 운동에 의해 기판 방향으로 역류하기 쉽고 이러한 역류 현상은 팬 필터 유닛(12)에 의한 하방 기류로도 효과적으로 억제되지 않는다.However, it is practically not easy to completely prevent the washing liquid and other particles scattered in the direction of the spin chuck 42 from reaching the upper surface of the spin chuck 42. In particular, as the rotational speed of the spin chuck 42 increases, the speed of the washing liquid scattered toward the inner wall of the cup unit 20 by centrifugal force increases, so that the washing liquid scattered from the inner wall of the cup unit 20 toward the upper surface of the spin chuck 42 The amount of can also be increased. Further, in the case of fine particles having a size of 100 nm or less, it is easy to reverse flow in the direction of the substrate due to Brownian motion, and such a reverse flow phenomenon is not effectively suppressed even by a downward air flow by the fan filter unit 12.

반면 본 발명의 제1 실시예에 의하면, 스핀 척(42)의 회전과 함께 가변형 날개(200)의 전개부(220)가 펼쳐지면서 스핀 척(42)과 컵 유닛(20) 내벽과의 사이 거리를 좁히는 효과를 제공하므로, 컵 유닛(20) 내벽에 충돌 후 스핀 척(42) 상면 방향으로 비산되는 세척액을 물리적으로 차단할 수 있다. 즉, 세척 노즐(110)에서 스핀 척(42) 저면으로 토출된 세척액(L1)은 스핀 척(42)의 회전에 의해 컵 유닛(20) 내벽 방향으로 비산되며(L2), 컵 유닛(20) 내벽에 충돌한 후 스핀 척(42) 상부 방향으로 비산되는 세척액(L3)은 가변형 날개(200)에 의해 차단되어 다시 하방으로 이동하여 배출될 수 있다. 가변형 날개(200)는 스핀 척(42) 외주를 따라 복수 개가 인접 배치되므로, 스핀 척(42) 상부 방향으로 비산되는 세척액을 실질적으로 완벽하게 차단할 수 있다.On the other hand, according to the first embodiment of the present invention, while the spin chuck 42 rotates and the spreading portion 220 of the variable blade 200 is unfolded, the distance between the spin chuck 42 and the inner wall of the cup unit 20 is reduced. Since the narrowing effect is provided, it is possible to physically block the cleaning liquid scattered toward the top surface of the spin chuck 42 after colliding with the inner wall of the cup unit 20. That is, the cleaning liquid L1 discharged from the cleaning nozzle 110 to the bottom of the spin chuck 42 is scattered in the direction of the inner wall of the cup unit 20 by the rotation of the spin chuck 42 (L2), and the cup unit 20 After colliding with the inner wall, the washing liquid L3 scattering upwards of the spin chuck 42 may be blocked by the variable blade 200 and then moved downward and discharged. Since a plurality of the variable blades 200 are disposed adjacent to each other along the outer circumference of the spin chuck 42, it is possible to substantially completely block the washing liquid scattered in the upper direction of the spin chuck 42.

스핀 척(42) 저면 및 컵 유닛(20) 내벽 세척 공정은 기판 처리 공정 중에 진행될 수 있다. 이 경우 기판(W)에 공급된 처리액이 기판(W) 회전에 의해 컵 유닛(20) 내벽 방향으로 비산되므로, 가변형 날개(200)는 기판(W)으로부터 비산되는 처리액을 차단하지 않을 정도의 높이까지만 전개되는 것이 바람직하다. 이러한 구성을 통해, 기판(W)으로부터 비산되는 처리액(C1)은 가변형 날개(200)에 의해 방해받지 않고 컵 유닛(20) 내벽으로 비산되고, 컵 유닛(20) 내벽으로부터 상부 방향으로 비산되는 세척액은 가변형 날개(200)에 의해 효과적으로 차단될 수 있다. 세척 공정 중 펼쳐진 전개부(220)의 최상단은 스핀 척(42)에 지지된 기판(W)보다 낮은 위치일 수 있고, 스핀 척(42) 상면보다 낮은 위치가 되도록 구성될 수도 있다. 세척 공정 중 펼쳐진 전개부(220)의 최상단 위치는 스토퍼(211)에 의해 제한될 수 있다.A process of cleaning the bottom surface of the spin chuck 42 and the inner wall of the cup unit 20 may be performed during a substrate processing process. In this case, since the processing liquid supplied to the substrate W is scattered in the direction of the inner wall of the cup unit 20 by rotation of the substrate W, the variable blade 200 does not block the processing liquid scattered from the substrate W. It is desirable to develop only to the height of. Through this configuration, the treatment liquid C1 scattered from the substrate W is not disturbed by the variable blade 200 and scattered to the inner wall of the cup unit 20, and is scattered upward from the inner wall of the cup unit 20. The washing liquid can be effectively blocked by the variable wing 200. During the cleaning process, the uppermost end of the unfolded deployment part 220 may be positioned lower than the substrate W supported by the spin chuck 42, and may be configured to be positioned lower than the upper surface of the spin chuck 42. The uppermost position of the unfolded deployment part 220 during the washing process may be limited by the stopper 211.

도 4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 기판 지지 유닛(40B)의 주요 구성을 나타내는 개략도이다. 도 4를 참조하면 가변형 날개(200)의 고정부(210)가 스핀 척(42)의 측면에 부착되어 있다는 점에서 도 2 및 도 3의 실시예와 차이가 있다. 가변형 날개(200)의 고정부(210)를 스핀 척(42)의 측면에 부착할 경우 전개부(220)가 기판(W) 또는 스핀 척(42) 상면 이상으로 상승하지 못하도록 구성하는 것이 상대적으로 용이할 수 있다. 또한 스핀 척(42) 상면에는 척핀(46)이 구비되므로 가변형 날개(200)를 설치하기 위한 공간 확보가 쉽지 않을 수 있는데, 도 4와 같이 스핀 척(42) 측면에 부착함으로써 이러한 문제를 쉽게 해결할 수 있다.Fig. 4 is a schematic diagram showing a main configuration of a substrate supporting unit 40B according to a second embodiment of the present invention. Referring to FIG. 4, there is a difference from the embodiments of FIGS. 2 and 3 in that the fixing part 210 of the variable blade 200 is attached to the side of the spin chuck 42. When the fixing part 210 of the variable blade 200 is attached to the side of the spin chuck 42, it is relatively easy to configure the deployment part 220 to not rise above the upper surface of the substrate W or the spin chuck 42 can do. In addition, since the chuck pin 46 is provided on the upper surface of the spin chuck 42, it may not be easy to secure a space for installing the variable wing 200, but this problem can be easily solved by attaching it to the side of the spin chuck 42 as shown in FIG. I can.

도 5는 본 발명의 제3 실시예에 따른 기판 지지 유닛(40C)의 주요 구성을 나타내는 사시도이다. 도 5는 스핀 척(42)이 회전하여 가변형 날개(200)의 전개부(220)가 펼쳐진 상태를 도시한 것이다. 도 5를 참조하면, 본 발명의 제3 실시예에 따른 기판 지지 유닛(40C)은 가변형 날개(200)의 전개부(220)가 스핀 척(42) 회전 방향으로 경사지게 형성된 임펠러 형상인 것을 특징으로 한다. 이처럼 가변형 날개(200)를 전개부(220)가 스핀 척(42) 회전 방향으로 경사진 임펠러 형상으로 형성하게 되면, 인접 배치된 복수 개의 가변형 날개(200)들이 스핀 척(42) 회전에 따라 마치 선풍기처럼 하방으로의 기류를 형성할 수 있다. 이로 인해 가변형 날개(200)들이 스핀 척(42) 상부 방향으로 비산되는 세척액을 물리적으로 차단하는 효과에 더하여 미소 파티클들이 상부로 역류하는 현상을 효과적으로 억제할 수 있다. 5 is a perspective view showing the main configuration of a substrate support unit 40C according to a third embodiment of the present invention. 5 illustrates a state in which the spin chuck 42 rotates and the deployment portion 220 of the variable blade 200 is unfolded. 5, the substrate support unit 40C according to the third embodiment of the present invention is characterized in that the spreading portion 220 of the variable blade 200 is formed in an impeller shape inclined in the rotation direction of the spin chuck 42. . In this way, when the development part 220 is formed in an impeller shape inclined in the rotation direction of the spin chuck 42, a plurality of variable blades 200 disposed adjacently are like an electric fan according to the rotation of the spin chuck 42. Likewise, downward airflow can be formed. Accordingly, in addition to the effect that the variable blades 200 physically block the washing liquid scattered in the upper direction of the spin chuck 42, a phenomenon in which microparticles flow backward can be effectively suppressed.

도 5에는 전개부(220)가 평판 형상인 것으로 도시하였으나, 이는 예시적인 것이다. 기판 처리 장치(1)의 구성 및 요구되는 기능에 따라 다양한 기류 특성을 형성할 수 있도록 곡면 형상 등 다양한 변형이 가능하다. Although it is shown in FIG. 5 that the development part 220 has a flat plate shape, this is exemplary. Various modifications, such as a curved shape, are possible to form various airflow characteristics according to the configuration and required functions of the substrate processing apparatus 1.

도 6은 본 발명의 제4 실시예에 따른 기판 지지 유닛(40D)의 주요 구성을 나타내는 사시도이다. 도 6은 가변형 날개(200)가 유연성 소재로 구성되는 것에 특징이 있다. 가변형 날개(200)를 유연성 소재로 구성함으로써 힌지부와 같이 회전 가능하도록 하는 별도의 구성이 없이도 가변형 날개(200)가 스핀 척(42)의 회전에 따라 자연스럽게 펼쳐질 수 있다. 유연성 소재의 가변형 날개(200)는 스핀 척의 상면, 측면 또는 저면 중 어느 한 곳에 부착될 수 있다. 도 6의 가변형 날개(200)에서 고정부와 전개부는 일체의 몸체로 이루어지며, 고정부는 스핀 척(200)에 고정된 부분, 전개부는 스핀 척(42)의 회전에 따라 펼쳐지는 부분으로 구분할 수 있다. 6 is a perspective view showing the main configuration of a substrate support unit 40D according to a fourth embodiment of the present invention. 6 is characterized in that the variable wing 200 is made of a flexible material. By configuring the variable wing 200 of a flexible material, the variable wing 200 can be naturally unfolded according to the rotation of the spin chuck 42 without a separate configuration such as a hinge portion. The flexible blade 200 may be attached to any one of an upper surface, a side surface, or a lower surface of the spin chuck. In the variable wing 200 of FIG. 6, the fixing part and the spreading part are made of an integral body, the fixing part can be divided into a part fixed to the spin chuck 200, and the spreading part spread out according to the rotation of the spin chuck 42. have.

도 7은 본 발명의 제5 실시예에 따른 기판 지지 유닛(40E)의 주요 구성을 나타내는 사시도이다. 기판 지지 유닛(40E)은 스핀 척(42) 및 스핀 척(42)에 고정되는 가변형 날개(200)를 포함한다. 가변형 날개(200)는 고정부(210) 및 전개부(220)가 힌지부(230)를 중심으로 회전 가능하게 결합된 구성일 수 있다. 이때 가변형 날개(200)에는 전개 조절부(240)가 연결된다. 전개 조절부(240)는 가변형 날개(200)가 펼쳐지는 정도를 조절하는 구성일 수 있다. 예를 들어, 전개 조절부(240)는 전개부(240)가 펼쳐지는 반대 방향의 힘을 제공하는 스프링과 같은 탄성 부재, 전개부(240)가 펼쳐지기 위해 더 큰 힘이 필요하도록 부하를 제공하는 추 등의 부하 부재일 수 있다. 전개 조절부(240)를 구비할 경우 필요에 따라 스프링의 탄성, 부하 부재의 부하 등을 조정하여 가변형 날개(200)가 펼쳐지는 정도를 미세 조정할 수 있다.7 is a perspective view showing the main configuration of a substrate supporting unit 40E according to a fifth embodiment of the present invention. The substrate support unit 40E includes a spin chuck 42 and a variable blade 200 fixed to the spin chuck 42. The variable wing 200 may have a configuration in which the fixing part 210 and the deployment part 220 are rotatably coupled around the hinge part 230. At this time, the deployment control unit 240 is connected to the variable wing 200. The deployment control unit 240 may be configured to adjust the degree to which the variable wing 200 is spread. For example, the deployment control unit 240 is an elastic member such as a spring that provides a force in the opposite direction in which the deployment unit 240 is unfolded, and a weight that provides a load so that a larger force is required for the deployment unit 240 to unfold. It may be a load member such as. When the deployment control unit 240 is provided, the degree to which the variable wing 200 is spread can be finely adjusted by adjusting the elasticity of the spring and the load of the load member, if necessary.

전개 조절부(240)는 탄성 부재나 부하 부재와 같이 가변형 날개(200)의 전개 정도를 수동적으로 조절하는 장치 대신, 모터와 같이 능동적으로 조절하는 구동 장치를 포함하여 구성될 수 있다. 이 경우 가변형 날개(200)는 스핀 척(42) 회전에 따른 원심력에 의해 전개되지 않고 모터 등의 구동 장치를 제어하여 전개되도록 구성될 수 있다. 이러한 구성에 의하면 가변형 날개(200)가 전개되는 정도를 자유롭게 제어할 수 있는 장점이 있다.The deployment control unit 240 may include a driving device that actively adjusts such as a motor, instead of a device that passively controls the degree of deployment of the variable blade 200 such as an elastic member or a load member. In this case, the variable blade 200 may be configured to be deployed by controlling a driving device such as a motor without being deployed by a centrifugal force caused by rotation of the spin chuck 42. According to this configuration, there is an advantage in that the degree to which the variable wing 200 is deployed can be freely controlled.

한편 전개 조절부(240)는 지지유닛 구동부(50)에 연결되어, 스핀 척(42) 회전 구동과 가변형 날개(200)의 전개 구동이 서로 연동되도록 제어할 수 있다. 예를 들어, 스핀 척(42)이 상대적으로 고속으로 회전하는 경우 세척액이 컵 유닛(20) 내벽에 충돌 후 스핀 척(42) 상부 방향으로 비산될 확률이 증가할 수 있으므로, 가변형 날개(200)가 더 높은 위치까지 펼쳐지도록 제어할 수 있다. 반대로, 스핀 척(42)이 상대적으로 저속으로 회전하는 경우, 세척액이 스핀 척(42) 상부 방향으로 비산되는 확률은 감소하는 반면 기판 상면에서 컵 유닛(20) 쪽으로 비산되는 처리액이 가변형 날개(200)에 충돌할 확률은 커질 수 있다. 따라서 스핀 척(42)이 상대적으로 저속으로 회전하는 경우에는 가변형 날개(200)가 상대적으로 낮은 위치까지 펼쳐지도록 제어할 수 있다.Meanwhile, the deployment control unit 240 may be connected to the support unit driving unit 50 to control the rotational drive of the spin chuck 42 and the deployment drive of the variable blade 200 to interlock with each other. For example, when the spin chuck 42 rotates at a relatively high speed, the probability that the cleaning liquid will collide with the inner wall of the cup unit 20 and then scatter toward the top of the spin chuck 42 may increase, so that the variable blade 200 Can be controlled to unfold to a higher position. On the contrary, when the spin chuck 42 rotates at a relatively low speed, the probability that the cleaning liquid is scattered toward the top of the spin chuck 42 decreases, while the processing liquid scattered from the upper surface of the substrate toward the cup unit 20 is a variable blade ( 200) can be increased. Therefore, when the spin chuck 42 rotates at a relatively low speed, the variable blade 200 may be controlled to be unfolded to a relatively low position.

도 8은 도 7과 같이 전개 조절부(240)가 구비된 기판 처리 장치를 이용한 기판 처리 방법을 나타내는 흐름도이다. 도 8을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 방법은 스핀 척 회전 속도 제어 단계(S10) 및 가변형 날개 전개 정도 제어 단계(S20)를 포함한다.FIG. 8 is a flowchart illustrating a substrate processing method using a substrate processing apparatus equipped with an expansion control unit 240 as shown in FIG. 7. Referring to FIG. 8, a method for processing a substrate according to an embodiment of the present invention includes a spin chuck rotation speed control step S10 and a variable blade deployment degree control step S20.

스핀 척 회전 속도 제어 단계(S10)는 기판 처리 공정 또는 스핀 척 저면 세척을 위한 세척 공정 중 스핀 척(42)을 조절된 회전 속도로 회전시키는 단계이다. 스핀 척(42)의 회전 속도는 처리 공정에 따라, 또는 처리 공정 중 단계별로 다르게 조절될 수 있다. 예를 들어, 스핀 척(42)에 기판(W)을 지지한 후 세정 단계, 린스 단계, 건조 단계를 순차적으로 진행함에 있어서 각 단계별로 스핀 척(42)의 회전 속도를 다르게 제어할 수 있다. 이때 스핀 척(42)의 저면을 향해 세척 노즐(110)에서 세척액이 토출될 수 있다.The spin chuck rotation speed control step S10 is a step of rotating the spin chuck 42 at a controlled rotation speed during a substrate processing process or a cleaning process for cleaning the bottom of the spin chuck. The rotational speed of the spin chuck 42 may be adjusted differently depending on the processing process or stepwise during the processing process. For example, in sequentially performing a cleaning step, a rinsing step, and a drying step after supporting the substrate W on the spin chuck 42, the rotation speed of the spin chuck 42 may be differently controlled for each step. At this time, the cleaning liquid may be discharged from the cleaning nozzle 110 toward the bottom of the spin chuck 42.

가변형 날개의 전개 정도 제어(S20) 단계는 S10 단계에 의해 제어된 스핀 척의 회전 속도에 연동하여 가변형 날개의 전개 정도를 제어하는 단계이다. 예를 들어, 스핀 척(42)이 상대적으로 고속으로 회전하는 단계에서는 가변형 날개(200)가 더 높은 위치까지 펼쳐지도록 제어할 수 있다. 반대로, 스핀 척(42)이 상대적으로 저속으로 회전하는 단계에서는 가변형 날개(200)가 더 낮은 위치까지만 펼쳐지도록 제어할 수 있다.The step of controlling the degree of deployment of the variable blade (S20) is a step of controlling the degree of deployment of the variable blade in connection with the rotation speed of the spin chuck controlled by step S10. For example, in a step in which the spin chuck 42 rotates at a relatively high speed, the variable blade 200 may be controlled to be unfolded to a higher position. Conversely, in a step in which the spin chuck 42 rotates at a relatively low speed, the variable blade 200 may be controlled to be unfolded only to a lower position.

S20 단계의 스핀 척 회전 속도에 연동한다는 의미는 지지 유닛 구동부(50)에 전달된 회전 속도에 연동하는 것에 한정되는 것은 아니며, 실제 회전 속도에 연동하는 것일 수 있다. 이를 위해, 스핀 척(42)의 실제 회전 속도를 검출할 수 있는 센서를 구비하고, 전개 조절부(240)가 상기 센서의 출력값을 전달받아 가변형 날개(200)의 전개 정도를 제어하도록 할 수 있다. 또는 스핀 척(42)의 시간에 따른 실제 회전 속도를 룩업 테이블(Lookup table) 형태로 저장해 두고, 전개 조절부(240)가 상기 룩업 테이블을 참조하여 시간에 따라 가변형 날개(200)의 전개 정도를 제어하도록 할 수 있다. 이렇게 구성할 경우, 스핀 척 회전 속도가 고속에서 저속, 또는 저속에서 고속으로 변화하는 중간 단계에서도 가변형 날개(200)의 전개 정도를 스핀 척(42)의 실제 회전 속도에 연동하여 제어할 수 있다.The meaning of linking to the rotation speed of the spin chuck in step S20 is not limited to linking to the rotation speed transmitted to the support unit driving unit 50, but may be linked to the actual rotation speed. To this end, a sensor capable of detecting the actual rotational speed of the spin chuck 42 may be provided, and the deployment control unit 240 may receive the output value of the sensor to control the degree of deployment of the variable wing 200. . Alternatively, the actual rotation speed of the spin chuck 42 over time is stored in the form of a lookup table, and the deployment control unit 240 refers to the lookup table to determine the degree of deployment of the variable wing 200 over time. Can be controlled. In this configuration, even in an intermediate stage in which the spin chuck rotation speed changes from high speed to low speed, or from low speed to high speed, the degree of development of the variable blade 200 may be controlled in conjunction with the actual rotation speed of the spin chuck 42.

이상 한정된 실시예 및 도면을 참조하여 설명하였으나, 이는 실시예일뿐이며, 본 발명의 기술사상의 범위 내에서 다양한 변형 실시가 가능하다는 점은 통상의 기술자에게 자명할 것이다. 또한, 본 발명의 각 실시예들은 전부 또는 일부가 선택적으로 조합되어 실시될 수 있다. 따라서, 본 발명의 보호범위는 특허청구범위의 기재 및 그 균등 범위에 의해 정해져야 한다.Although described with reference to the above limited embodiments and drawings, these are only examples, and it will be apparent to those skilled in the art that various modifications can be implemented within the scope of the technical idea of the present invention. In addition, all or some of the embodiments of the present invention may be selectively combined and implemented. Therefore, the scope of protection of the present invention should be determined by the description of the claims and their equivalent range.

1: 기판 처리 장치 10: 챔버
12: 팬 필터 유닛 20: 컵 유닛
40, 40A~E: 기판 지지 유닛 42: 스핀 척
60: 승강 유닛 80: 처리액 공급 유닛
100: 세척액 공급 유닛 110: 세척 노즐
200: 가변형 날개 210: 고정부
211: 스토퍼 220: 전개부
221: 완충 부재 230: 힌지부
240: 전개 조절부 L1, L2, L3: 세척액1: substrate processing apparatus 10: chamber
12: fan filter unit 20: cup unit
40, 40A to E: substrate support unit 42: spin chuck
60: lifting unit 80: processing liquid supply unit
100: washing liquid supply unit 110: washing nozzle
200: variable wing 210: fixed part
211: stopper 220: deployment portion
221: buffer member 230: hinge portion
240: deployment control unit L1, L2, L3: washing liquid

Claims (20)

스핀 척;
상기 스핀 척 외주를 따라 복수 개가 인접 배치된 가변형 날개를 포함하고,
상기 가변형 날개는,
상기 스핀 척에 부착되는 고정부 및 상기 고정부에 회전 가능하게 결합된 전개부를 포함하고, 상기 스핀 척이 회전 시 하방 기류가 형성되도록 하는 형상으로 형성되는 것을 특징으로 하는 기판 지지 유닛.Spin chuck;
A plurality of variable blades disposed adjacent to each other along the outer circumference of the spin chuck,
The variable wing,
And a fixed portion attached to the spin chuck and a developing portion rotatably coupled to the fixed portion, and formed in a shape such that a downward airflow is formed when the spin chuck rotates. 제1항에 있어서,
상기 전개부는 상기 고정부와 힌지부를 통해 결합되는 것을 특징으로 하는 기판 지지 유닛.The method of claim 1,
The substrate support unit, characterized in that the deployment portion is coupled through the fixing portion and the hinge portion. 제1항에 있어서,
상기 고정부와 상기 전개부는 유연성 소재인 일체의 몸체로 이루어지는 것을 특징으로 하는 기판 지지 유닛.The method of claim 1,
A substrate support unit, characterized in that the fixing portion and the deployment portion are formed of an integral body made of a flexible material. 제1항에 있어서,
상기 고정부는 상기 스핀 척의 상면, 측면, 저면 중 어느 한 곳에 부착되는 것을 특징으로 하는 기판 지지 유닛.The method of claim 1,
The fixing part is attached to one of an upper surface, a side surface, and a bottom surface of the spin chuck. 제1항에 있어서,
상기 전개부는 상기 스핀 척의 회전에 의한 원심력에 의해 상기 스핀 척과 멀어지는 방향으로 전개되는 것을 특징으로 하는 기판 지지 유닛.The method of claim 1,
And the deployment portion is deployed in a direction away from the spin chuck by a centrifugal force caused by rotation of the spin chuck. 제1항에 있어서,
상기 전개부의 전개 범위를 제한하기 위한 스토퍼를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 지지 유닛. The method of claim 1,
And a stopper for limiting the spreading range of the spreading portion. 제1항에 있어서,
상기 전개부에는 충격 흡수를 위한 완충 부재가 구비되는 것을 특징으로 하는 기판 지지 유닛.The method of claim 1,
The substrate support unit, characterized in that the cushioning member for absorbing the shock is provided in the deployment part. 제1항에 있어서,
상기 가변형 날개는 상기 전개부가 스핀 척의 회전 방향으로 경사지게 형성된 임펠러 형상으로 형성된 것을 특징으로 하는 기판 지지 유닛.The method of claim 1,
The variable blade is a substrate support unit, characterized in that formed in an impeller shape in which the deployment portion is inclined in a rotation direction of the spin chuck. 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 가변형 날개가 전개되는 정도를 조절하는 전개 조절부를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 지지 유닛.The method of claim 1,
A substrate support unit, characterized in that it comprises a deployment control unit for adjusting the degree of deployment of the variable wing. 제10항에 있어서,
상기 전개 조절부는 탄성 부재 또는 부하 부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 지지 유닛.The method of claim 10,
The substrate support unit, characterized in that the deployment control unit comprises an elastic member or a load member. 제10항에 있어서,
상기 전개 조절부는 구동 장치를 포함하고,
상기 전개부는 상기 구동 장치의 제어에 의해 상기 스핀 척과 멀어지는 방향으로 전개되는 것을 특징으로 하는 기판 지지 유닛.The method of claim 10,
The deployment control unit includes a driving device,
And the spreading portion is deployed in a direction away from the spin chuck under control of the driving device. 제1항 내지 제8항, 제10항 내지 제12항 중 어느 한 항에 따른 기판 지지 유닛을 포함하는 기판 처리 장치.A substrate processing apparatus comprising the substrate support unit according to any one of claims 1 to 8 and 10 to 12. 제13항에 있어서,
챔버;
상기 챔버 내에 위치하며, 기판에 대한 액 처리 공간을 제공하는 컵 유닛;
상기 스핀 척 저면에 세척액을 토출하는 세척액 공급 유닛;
상기 스핀 척을 회전 시키기 위한 지지유닛 구동부;
을 포함하고,
상기 가변형 날개는 상기 스핀 척이 회전하는 상태에서 상기 전개부가 상기 스핀 척에서 멀어지는 방향으로 전개되어, 상기 세척액 공급 유닛으로부터 상기 스핀척 저면에 토출된 세척액이 상기 스핀 척 상부 방향으로 비산되는 것을 차단하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치. The method of claim 13,
chamber;
A cup unit located in the chamber and providing a liquid processing space for the substrate;
A cleaning liquid supply unit discharging a cleaning liquid to the bottom of the spin chuck;
A support unit driving unit for rotating the spin chuck;
Including,
The variable blade is developed in a direction away from the spin chuck in a state in which the spin chuck is rotated to prevent the washing liquid discharged from the washing liquid supply unit from scattering toward the top of the spin chuck. A substrate processing apparatus, characterized in that. 제14항에 있어서,
상기 가변형 날개의 전개되는 정도는, 상기 스핀 척의 회전 속도에 따라 조절되는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.The method of claim 14,
The degree of deployment of the variable blade is adjusted according to the rotation speed of the spin chuck. 제15항에 있어서,
상기 스핀 척의 회전 속도가 상대적으로 고속일 때 상기 가변형 날개가 상대적으로 높은 위치까지 전개되도록 조절되는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.The method of claim 15,
The substrate processing apparatus, characterized in that, when the rotational speed of the spin chuck is relatively high, the variable blade is adjusted to be deployed to a relatively high position. 스핀 척, 상기 스핀 척 외주를 따라 복수 개가 인접 배치된 가변형 날개를 포함하고, 상기 가변형 날개는 상기 스핀 척에 부착되는 고정부 및 상기 고정부에 회전 가능하게 결합된 전개부를 포함하는 기판 지지 유닛을 이용하여 기판을 처리하는 방법으로서,
상기 스핀 척의 회전 속도를 제어하는 단계; 및
상기 스핀 척의 회전 속도와 연동하여 상기 가변형 날개의 전개 정도를 제어하는 단계;
를 포함하고,
상기 가변형 날개는 스핀 척의 회전 시 하방 기류가 형성되도록 하는 형상으로 형성되는 것을 특징으로 하는 기판 처리 방법.A substrate support unit comprising a spin chuck, a plurality of variable blades adjacent to each other along an outer circumference of the spin chuck, and the variable blade includes a fixing portion attached to the spin chuck and a deployment portion rotatably coupled to the fixing portion. As a method of processing a substrate using,
Controlling a rotation speed of the spin chuck; And
Controlling the degree of development of the variable blade in conjunction with the rotational speed of the spin chuck;
Including,
The substrate processing method, wherein the variable blade is formed in a shape such that a downward airflow is formed when the spin chuck rotates. 제17항에 있어서,
상기 기판 지지 유닛은 상기 가변형 날개가 전개되는 정도를 조절하는 전개 조절부를 포함하고,
상기 가변형 날개의 전개 정도를 제어하는 단계는 상기 전개 조절부에 의해 수행되는 것을 특징으로 하는 기판 처리 방법.The method of claim 17,
The substrate support unit includes a deployment control unit that adjusts the degree of deployment of the variable wing,
The step of controlling the degree of deployment of the variable wing is performed by the deployment control unit. 기판을 지지한 상태에서 회전하는 스핀 척;
상기 스핀 척을 감싸도록 구비되는 컵 유닛;
상기 스핀 척 저면 또는 상기 컵 유닛 내벽을 향해 세척액을 토출하는 세척액 토출 유닛;
상기 스핀 척에 설치되고, 상기 스핀 척이 회전할 때 전개되어 상기 토출된 세척액이 상기 스핀 척 상부 방향으로 비산되는 것을 차단하는 가변형 날개;
를 포함하고,
상기 가변형 날개는 스핀 척의 회전 시 하방 기류가 형성되도록 하는 형상으로 형성되는 기판 처리 장치.A spin chuck that rotates while supporting the substrate;
A cup unit provided to surround the spin chuck;
A washing liquid discharge unit for discharging a washing liquid toward a bottom surface of the spin chuck or an inner wall of the cup unit;
A variable blade installed on the spin chuck and developed when the spin chuck rotates to block the discharged cleaning liquid from scattering upwards of the spin chuck;
Including,
The substrate processing apparatus of the variable blade is formed in a shape such that downward airflow is formed when the spin chuck rotates. 제19항에 있어서,
상기 가변형 날개는 상기 전개된 상태에서 임펠러 형상이 되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치. The method of claim 19,
The substrate processing apparatus, wherein the variable blade is configured to have an impeller shape in the deployed state.
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