KR102201877B1 - Substrate supporting unit and substrate processing apparatus using the same - Google Patents
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Abstract
본 발명은 기판 지지 유닛에 관한 것이다. 본 발명의 일 실시 예에 따른 기판 지지 유닛은 베이스면과 측벽들에 의해 확정된 내부 공간을 갖는 척 스테이지; 상기 내부 공간에 제공되는 가열 유닛; 및 상기 내부 공간을 커버하는 그리고 상면에 기판이 안착되는 석영 윈도우를 포함하되; 상기 가열 유닛은 중앙에 개구부를 갖는 원판 형상으로 형성되는 베이스 플레이트; 및 상기 베이스 플레이트 상에 설치되고, 빛 에너지를 방출하는 가열 광원들을 갖는 발열부를 포함하며, 상기 척 스테이지의 측방향으로 손실되는 빛 에너지가 기판을 향하도록 반사시키는 반사 부재를 포함할 수 있다. The present invention relates to a substrate support unit. A substrate support unit according to an embodiment of the present invention includes a chuck stage having an inner space defined by a base surface and sidewalls; A heating unit provided in the inner space; And a quartz window covering the inner space and on which a substrate is mounted on an upper surface. The heating unit includes a base plate formed in a disk shape having an opening in the center; And a heating unit provided on the base plate and having heating light sources emitting light energy, and reflecting light energy lost in a lateral direction of the chuck stage toward the substrate.
Description
본 발명은 기판 처리 장치에 관한 것으로 보다 상세하게는 기판 처리 공정 중 기판을 가열하면서 공정을 수행하는 기판 처리 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a substrate processing apparatus, and more particularly, to a substrate processing apparatus that performs a process while heating a substrate during a substrate processing process.
일반적으로 평판 표시 소자 제조나 반도체 제조 공정에서 유리 기판이나 웨이퍼를 처리하는 공정에는 감광액 도포 공정(photoresist coating process), 현상 공정(developing process), 식각 공정(etching process), 애싱 공정(ashing process) 등 다양한 공정이 수행된다. In general, the process of processing a glass substrate or wafer in a flat panel display device manufacturing or semiconductor manufacturing process includes a photoresist coating process, a developing process, an etching process, an ashing process, etc. Various processes are carried out.
각 공정에는 기판에 부착된 각종 오염물을 제거하기 위해, 약액(chemical) 또는 순수(deionized water)를 이용한 세정 공정(wet cleaning process)과 기판 표면에 잔류하는 약액 또는 순수를 건조시키기 위한 건조(drying process) 공정이 수행된다.In each process, a wet cleaning process using chemical or deionized water and a drying process to dry the chemical or pure water remaining on the substrate surface to remove various contaminants attached to the substrate ) The process is carried out.
최근에는 황산이나 인산과 같은 고온에서 사용되는 케미칼 수용액을 이용하여 실리콘 질화막 및 실리콘 산화막을 선택적으로 제거하는 식각 공정을 진행하고 있다. Recently, an etching process for selectively removing a silicon nitride film and a silicon oxide film has been performed using an aqueous chemical solution used at a high temperature such as sulfuric acid or phosphoric acid.
고온의 케미칼 수용액을 이용한 기판 처리 장치에서는 식각률을 개선하기 위해 IR 램프를 이용하여 기판을 가열하는 기판 가열 장치가 적용되어 활용되고 있다.In a substrate processing apparatus using a high-temperature chemical aqueous solution, a substrate heating apparatus that heats a substrate using an IR lamp is applied and utilized in order to improve the etch rate.
그러나, 기존 기판 가열 장치는 IR 램프가 등간격으로 배치되는데 기판의 미들부는 램프들이 조밀하게 배열되어 있어 주변 램프에서 추가적인 열을 공급받는다. 반면 센터부와 가장자리부는 램프 사이의 거리가 멀어 상대적으로 열원이 부족하다. 또한, 열원 부족외에도 센터부와 가장자리부는 상온의 외부 공기와 순환이 비교적으로 자유로워 온도 감소에 영향을 준다. However, in the conventional substrate heating apparatus, IR lamps are arranged at equal intervals, and since the lamps are densely arranged in the middle of the substrate, additional heat is supplied from the surrounding lamps. On the other hand, the distance between the lamp and the center portion and the edge portion is relatively short, so the heat source is relatively insufficient. In addition, in addition to the lack of heat source, the center portion and the edge portion are relatively free to circulate with outside air at room temperature, which affects the temperature reduction.
이러한 이유로, 도 1의 표에서와 같이 센터부와 가장자리부에 E/R이 감소하여 균일성(uniformity)이 감소하는 한계점이 있다. For this reason, as shown in the table of FIG. 1, there is a limitation in that uniformity decreases as E/R decreases in the center portion and the edge portion.
본 발명은 기판 처리 공정 시 기판을 균일하게 가열할 수 있는 기판 가열 유닛 및 이를 갖는 기판 처리 장치를 제공하고자 한다.An object of the present invention is to provide a substrate heating unit capable of uniformly heating a substrate during a substrate processing process and a substrate processing apparatus having the same.
본 발명은 기판 처리 공정 시 기판의 가장자리와 중심 부근이 광집중도를 높일 수 있는 기판 가열 유닛 및 이를 갖는 기판 처리 장치를 제공하고자 한다.An object of the present invention is to provide a substrate heating unit and a substrate processing apparatus having the same, capable of increasing light concentration in the vicinity of the edge and center of a substrate during a substrate processing process.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 여기에 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다. The problem to be solved by the present invention is not limited thereto, and other problems that are not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the following description.
본 발명의 일 측면에 따르면, 내부에 처리공간을 가지는 컵; 상기 처리공간 내에서 기판을 지지하는 지지 유닛; 상기 지지유닛에 지지된 기판으로 처리 유체를 공급하는 유체 공급 유닛을 포함하되, 상기 지지 유닛은 내부공간을 가지는 바디; 상기 내부공간에 배치되는 링 형상의 복수의 램프; 인접하는 상기 복수의 램프들 간의 사이영역에 제공되어 상기 램프로부터 조사된 빛 에너지를 상부로 반사시키는 제1반사부재를 포함하되; 상기 제1반사부재는 인접하는 상기 램프들 간의 사이영역 중 가장 외측에 배치된 사이영역에만 제공되는 기판 처리 장치가 제공될 수 있다. According to an aspect of the present invention, a cup having a processing space therein; A support unit supporting the substrate in the processing space; A fluid supply unit supplying a processing fluid to a substrate supported by the support unit, wherein the support unit includes a body having an internal space; A plurality of ring-shaped lamps disposed in the inner space; A first reflective member provided in an area between the adjacent lamps and reflecting light energy irradiated from the lamp upward; A substrate processing apparatus may be provided in which the first reflective member is provided only in an outermost interregion among interregional regions between adjacent lamps.
또한, 상기 제1반사부재의 외측면은 상부로 갈수록 상기 바디의 중심축을 향하는 방향으로 상향 경사지게 제공될 수 있다.In addition, the outer surface of the first reflective member may be provided to be inclined upward in a direction toward the central axis of the body as it goes upward.
또한, 상기 바디는 상기 내부 공간을 커버하는 그리고 상면에 기판이 안착되는 석영 윈도우를 포함할 수 있다.In addition, the body may include a quartz window covering the inner space and on which a substrate is mounted on an upper surface.
또한, 상기 석영 윈도우는 기판 가장자리 영역으로 빛 집중도가 높아지도록 상기 내부 공간을 둘러싸는 가장자리에 제공되는 제2반사부재를 포함할 수 있다.In addition, the quartz window may include a second reflective member provided at an edge surrounding the inner space so as to increase light concentration toward an edge region of the substrate.
또한, 상기 제2반사부재의 내측면은 상부로 갈수록 상기 바디의 중심축에서 멀어지도록 경사지게 제공될 수 있다.In addition, the inner surface of the second reflecting member may be provided to be inclined so as to move away from the central axis of the body toward the top.
또한, 상기 지지유닛은 상기 복수의 램프들 중 상기 바디의 중심축에 가장 인접하게 위치된 상기 램프보다 상기 바디의 중심축에 더 인접하게 배치되어 상기 바디의 중심축에 가장 인접하게 위치된 상기 램프로부터 조사된 빛 에너지를 상기 바디의 중심축을 향하는 방향으로 반사시키는 제3반사부재를 더 포함할 수 있다.In addition, the support unit is disposed closer to the central axis of the body than the lamp located closest to the central axis of the body among the plurality of lamps, and the lamp is located closest to the central axis of the body. It may further include a third reflecting member for reflecting the light energy irradiated from the direction toward the central axis of the body.
또한, 상기 제3반사부재는 그 외측면이 상기 바디의 중심축을 향하는 방향으로 상향 경사지게 제공될 수 있다.In addition, the third reflective member may be provided so that its outer surface is inclined upward in a direction toward the central axis of the body.
또한, 상기 제1반사부재의 경사각은 상기 제3반사부재의 경사각보다 더 크게 제공될 수 있다.Further, an inclination angle of the first reflective member may be provided larger than an inclination angle of the third reflective member.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 베이스면과 측벽들에 의해 확정된 내부 공간을 갖는 척 스테이지; 상기 내부 공간에 제공되는 가열 유닛; 및 상기 내부 공간을 커버하는 그리고 상면에 기판이 안착되는 석영 윈도우를 포함하되; 상기 가열 유닛은 빛 에너지를 방출하는 링 형상의 가열 광원들을 갖는 발열부; 및 인접하는 상기 가열 광원들 간의 사이영역 중 가장 외측에 배치된 사이영역에 제공되어 상기 가열 광원들 중에서 가장 외측에 위치한 가열 광원으로부터 조사된 빛 에너지가 기판 가장자리를 향하도록 반사시키는 링 형상의 제1반사체를 포함하는 기판 지지 장치가 제공될 수 있다.According to another aspect of the present invention, a chuck stage having an inner space defined by a base surface and sidewalls; A heating unit provided in the inner space; And a quartz window covering the inner space and on which a substrate is mounted on an upper surface. The heating unit includes: a heating unit having ring-shaped heating light sources emitting light energy; And a ring-shaped first provided in an outermost interregion among the interregional regions between adjacent heating light sources to reflect light energy irradiated from the outermost heating light source among the heating light sources toward the edge of the substrate. A substrate support device including a reflector may be provided.
또한, 상기 석영 윈도우는 상기 척 스테이지의 측방향으로 손실되는 빛 에너지가 기판을 향하도록 반사시키는 제2반사체를 포함할 수 있다.In addition, the quartz window may include a second reflector that reflects light energy lost in a lateral direction of the chuck stage toward the substrate.
또한, 상기 제2반사체는 기판 가장자리 영역으로 빛 집중도가 높아지도록 상기 내부 공간을 둘러싸는 가장자리에 제공되며, 상기 제2반사부재의 내측면은 상부로 갈수록 상기 바디의 중심축에서 멀어지도록 경사지게 제공될 수 있다.In addition, the second reflector is provided at an edge surrounding the inner space so as to increase the concentration of light to the edge region of the substrate, and the inner surface of the second reflecting member is provided to be inclined to move away from the central axis of the body toward the top. I can.
또한, 상기 기판 지지 장치는, 중공형의 형상을 갖고 상기 척 스테이지와 결합하여 상기 척 스테이지를 회전시키는 회전부; 및 상기 회전부 내부를 관통하여 상기 척 스테이지 상부 중앙에 구비되고, 기판의 후면으로 처리액을 분사하는 백노즐을 더 포함하며, 상기 가열 유닛은 상기 복수의 가열 광원들 중 상기 백노즐에 가장 인접하게 위치된 상기 가열 광원보다 상기 백노즐에 더 인접하게 배치되어 상기 백노즐에 가장 인접하게 위치된 상기 가열 광원으로부터 조사된 빛 에너지를 상기 백노즐의 상부 방향으로 반사시키는 제3반사부재를 더 포함할 수 있다.In addition, the substrate supporting device may include a rotating part having a hollow shape and being coupled to the chuck stage to rotate the chuck stage; And a back nozzle penetrating the inside of the rotating part and provided at the center of the upper portion of the chuck stage, and spraying a processing liquid to a rear surface of the substrate, wherein the heating unit is closest to the back nozzle among the plurality of heating light sources. Further comprising a third reflective member disposed closer to the back nozzle than the positioned heating light source to reflect light energy irradiated from the heating light source located closest to the back nozzle toward the upper side of the back nozzle. I can.
또한, 상기 제3반사부재는 그 외측면이 상기 백노즐의 중심을 향하는 방향으로 상향 경사지게 제공될 수 있다.In addition, the third reflecting member may be provided so that its outer surface is inclined upward in a direction toward the center of the back nozzle.
또한, 상기 가열 유닛은 중앙에 개구부를 갖는 원판 형상으로 형성되고, 그 상면에 상기 가열 광원들이 설치되는 베이스 플레이트를 더 포함하되; 상기 가열 광원들은 상기 베이스 플레이트의 중심에 대해 상이한 반경 거리에서 동심적으로 배열될 수 있다.In addition, the heating unit further comprises a base plate formed in the shape of a disk having an opening in the center, the heating light source is installed on the upper surface; The heating light sources can be arranged concentrically at different radial distances with respect to the center of the base plate.
또한, 상기 베이스 플레이트는 상기 가열 광원들의 빛 에너지를 상부로 반사시키는 반사체로 이루어질 수 있다.In addition, the base plate may be formed of a reflector that reflects light energy of the heating light sources upward.
또한, 상기 제1반사체와 상기 제2반사체 그리고 제3반사체의 반사면은 평면, 오목곡면 또는 블록 곡면 중에 어느 하나의 형상으로 제공될 수 있다. In addition, the reflective surfaces of the first reflector, the second reflector, and the third reflector may be provided in any one of a flat surface, a concave curved surface, or a block curved surface.
본 발명의 일 실시 예에 의하면, 램프의 빛을 퍼트려주는 반사체 구조를 적용함으로써 기판의 온도 분포를 개선할 수 있는 각별한 효과를 갖는다. According to an embodiment of the present invention, by applying a reflector structure that spreads light from a lamp, it has a special effect of improving the temperature distribution of the substrate.
본 발명의 일 실시 예에 의하면, 기판의 중심과 가장자리 부근의 광집중도가 높아짐으로써 기판 처리 장치에서는 식각률을 개선할 수 있는 각별한 효과를 갖는다. According to an embodiment of the present invention, since the light concentration near the center and the edge of the substrate is increased, the substrate processing apparatus has a special effect of improving the etch rate.
본 발명의 효과가 상술한 효과들로 제한되는 것은 아니며, 언급되지 아니한 효과들은 본 명세서 및 첨부된 도면으로부터 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확히 이해될 수 있을 것이다.The effects of the present invention are not limited to the above-described effects, and effects that are not mentioned will be clearly understood by those of ordinary skill in the art from the present specification and the accompanying drawings.
도 1은 종래 기판 가열 장치에서의 E/R 균일도를 보여주는 표이다.
도 2는 본 발명의 일 예에 따른 기판 처리 장치가 제공된 기판 처리 설비의 일 예를 개략적으로 나타낸 평면도이다.
도 3은 도 2의 기판 처리 장치의 평면도이다.
도 4는 도 2의 기판 처리 장치의 단면도이다.
도 5는 도 3의 기판 지지 유닛과 가열 유닛의 일 실시예를 보여주는 단면도이다.
도 6은 도 5의 가열 유닛의 일부분을 확대해서 보여주는 도면이다.
도 7은 제1반사부재를 보여주는 사시도이다.
도 8은 제3반사부재를 보여주는 사시도이다.
도 9는 제1반사부재와 제2반사부재의 작용 효과를 설명하기 위한 도면이다.
도 10은 제3반사부재의 작용 효과를 설명하기 위한 도면이다.
도 11은 본 발명의 실시예에 따른 기판 처리 장치에서의 E/R 그래프이다.1 is a table showing E/R uniformity in a conventional substrate heating apparatus.
2 is a plan view schematically showing an example of a substrate processing facility provided with a substrate processing apparatus according to an embodiment of the present invention.
3 is a plan view of the substrate processing apparatus of FIG. 2.
4 is a cross-sectional view of the substrate processing apparatus of FIG. 2.
5 is a cross-sectional view showing an embodiment of the substrate support unit and the heating unit of FIG. 3.
6 is an enlarged view showing a part of the heating unit of FIG. 5.
7 is a perspective view showing a first reflective member.
8 is a perspective view showing a third reflective member.
9 is a view for explaining the effect of the first reflecting member and the second reflecting member.
10 is a view for explaining the effect of the third reflective member.
11 is an E/R graph in the substrate processing apparatus according to the embodiment of the present invention.
본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시 예를 가질 수 있는 바, 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에서 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. In the present invention, various transformations may be applied and various embodiments may be provided, and specific embodiments will be illustrated in the drawings and described in detail in the detailed description. However, this is not intended to limit the present invention to a specific embodiment, it is to be understood to include all conversions, equivalents, and substitutes included in the spirit and scope of the present invention. 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 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "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.The terms used in the present application are only used to describe specific embodiments, and are not intended to limit the present invention. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly indicates otherwise. In the present application, terms such as "comprise" or "have" are intended to designate the presence of features, numbers, steps, actions, components, parts, or combinations thereof described in the specification, but one or more other features. It is to be understood that the presence or addition of elements or numbers, steps, actions, components, parts, or combinations thereof, does not preclude in advance.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.Terms such as first and second may be used to describe various components, but the components should not be limited by the terms. These terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another component.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 실시예들을 상세히 설명하기로 하며, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어 도면 부호에 상관없이 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 참조번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. Hereinafter, embodiments according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings, and in the description with reference to the accompanying drawings, identical or corresponding components are assigned the same reference numerals and overlapped with them. Description will be omitted.
도 2는 본 발명의 기판 처리 설비(1)를 개략적으로 나타낸 평면도이다. 2 is a plan view schematically showing the
도 2를 참조하면, 기판 처리 설비(1)는 인덱스 모듈(1000)과 공정 처리 모듈(2000)을 포함한다. 인덱스 모듈(1000)은 로드포트(1200) 및 이송프레임(1400)을 포함한다. 로드포트(1200), 이송프레임(1400), 그리고 공정 처리 모듈(2000)은 순차적으로 일렬로 배열된다. 이하, 로드포트(1200), 이송프레임(1400), 그리고 공정 처리 모듈(2000)이 배열된 방향을 제1방향(12)이라 한다. 그리고 상부에서 바라볼 때 제1방향(12)과 수직한 방향을 제2방향(14)이라 하고, 제1방향(12)과 제2방향(14)을 포함한 평면에 수직인 방향을 제3방향(16)이라 한다.Referring to FIG. 2, the
로드포트(1200)에는 기판(W)이 수납된 캐리어(1300)가 안착된다. 로드포트(1200)는 복수 개가 제공되며 이들은 제2방향(14)을 따라 일렬로 배치된다. 도 1에서는 네 개의 로드포트(1200)가 제공된 것으로 도시하였다. 그러나 로드포트(1200)의 개수는 공정 처리 모듈(2000)의 공정효율 및 풋 프린트 등의 조건에 따라 증가하거나 감소할 수도 있다. 캐리어(1300)에는 기판(W)의 가장자리를 지지하도록 제공된 슬롯(도시되지 않음)이 형성된다. 슬롯은 제3방향(16)으로 복수 개가 제공된다. 기판(W)은 제3방향(16)을 따라 서로 이격된 상태로 적층되게 캐리어(1300)내에 위치된다. 캐리어(1300)로는 전면 개방 일체형 포드(Front Opening Unified Pod;FOUP)가 사용될 수 있다.A
공정 처리 모듈(2000)은 버퍼 유닛(2200), 이송챔버(2400), 그리고 공정챔버(2600)를 포함한다. 이송챔버(2400)는 그 길이 방향이 제1방향(12)과 평행하게 배치된다. 제2방향(14)를 따라 이송챔버(2400)의 일측 및 타측에는 각각 공정챔버들(2600)이 배치된다. 이송챔버(2400)의 일측에 위치한 공정챔버들(2600)과 이송챔버(2400)의 타측에 위치한 공정챔버들(2600)은 이송챔버(2400)를 기준으로 서로 대칭이 되도록 제공된다. 공정챔버(2600)들 중 일부는 이송챔버(2400)의 길이 방향을 따라 배치된다. 또한, 공정챔버(2600)들 중 일부는 서로 적층되게 배치된다. 즉, 이송챔버(2400)의 일측에는 공정챔버(2600)들이 A X B(A와 B는 각각 1이상의 자연수)의 배열로 배치될 수 있다. 여기서 A는 제1방향(12)을 따라 일렬로 제공된 공정챔버(2600)의 수이고, B는 제3방향(16)을 따라 일렬로 제공된 공정챔버(2600)의 수이다. 이송챔버(2400)의 일측에 공정 챔버(2600)가 4개 또는 6개 제공되는 경우, 공정챔버(2600)들은 2 X 2 또는 3 X 2의 배열로 배치될 수 있다. 공정챔버(2600)의 개수는 증가하거나 감소할 수도 있다. 상술한 바와 달리, 공정챔버(2600)는 이송챔버(2400)의 일측에만 제공될 수 있다. 또한, 상술한 바와 달리, 공정챔버(2600)는 이송챔버(2400)의 일측 및 양측에 단층으로 제공될 수 있다.The
버퍼 유닛(2200)은 이송프레임(1400)과 이송챔버(2400) 사이에 배치된다. 버퍼 유닛(2200)은 이송챔버(2400)와 이송프레임(1400) 간에 기판(W)이 반송되기 전에 기판(W)이 머무르는 공간을 제공한다. 버퍼 유닛(2200)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(2200)에서 이송프레임(1400)과 마주보는 면과 이송챔버(2400)와 마주보는 면 각각이 개방된다. The
이송프레임(1400)은 로드포트(1200)에 안착된 캐리어(1300)와 버퍼 유닛(2200) 간에 기판(W)을 반송한다. 이송프레임(1400)에는 인덱스 레일(1420)과 인덱스 로봇(1440)이 제공된다. 인덱스 레일(1420)은 그 길이 방향이 제2방향(14)과 나란하게 제공된다. 인덱스 로봇(1440)은 인덱스 레일(1420) 상에 설치되며, 인덱스 레일(1420)을 따라 제2방향(14)으로 직선 이동된다. 인덱스 로봇(1440)은 베이스(1441), 몸체(1442), 그리고 인덱스암(1443)을 가진다. 베이스(1441)는 인덱스 레일(1420)을 따라 이동 가능하도록 설치된다. 몸체(1442)는 베이스(1441)에 결합된다. 몸체(1442)는 베이스(1441) 상에서 제3방향(16)을 따라 이동 가능하도록 제공된다. 또한, 몸체(1442)는 베이스(1441) 상에서 회전 가능하도록 제공된다. 인덱스암(1443)은 몸체(1442)에 결합되고, 몸체(1442)에 대해 전진 및 후진 이동 가능하도록 제공된다. 인덱스암(1443)은 복수 개 제공되어 각각 개별 구동되도록 제공된다. 인덱스암(1443)들은 제3방향(16)을 따라 서로 이격된 상태로 적층되게 배치된다. 인덱스암(1443)들 중 일부는 공정 처리 모듈(2000)에서 캐리어(1300)로 기판(W)을 반송할 때 사용되고, 다른 일부는 캐리어(1300)에서 공정 처리 모듈(2000)로 기판(W)을 반송할 때 사용될 수 있다. 이는 인덱스 로봇(1440)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. The
이송챔버(2400)는 버퍼 유닛(2200)과 공정챔버(2600) 간에, 그리고 공정챔버(2600)들 간에 기판(W)을 반송한다. 이송챔버(2400)에는 가이드 레일(2420)과 메인로봇(2440)이 제공된다. 가이드 레일(2420)은 그 길이 방향이 제1방향(12)과 나란하도록 배치된다. 메인로봇(2440)은 가이드 레일(2420) 상에 설치되고, 가이드 레일(2420) 상에서 제1방향(12)을 따라 직선 이동된다. 메인로봇(2440)은 베이스(2441), 몸체(2442), 그리고 메인암(2443)을 가진다. 베이스(2441)는 가이드 레일(2420)을 따라 이동 가능하도록 설치된다. 몸체(2442)는 베이스(2441)에 결합된다. 몸체(2442)는 베이스(2441) 상에서 제3방향(16)을 따라 이동 가능하도록 제공된다. 또한, 몸체(2442)는 베이스(2441) 상에서 회전 가능하도록 제공된다. 메인암(2443)은 몸체(2442)에 결합되고, 이는 몸체(2442)에 대해 전진 및 후진 이동 가능하도록 제공된다. 메인암(2443)은 복수 개 제공되어 각각 개별 구동되도록 제공된다. 메인암(2443)들은 제3방향(16)을 따라 서로 이격된 상태로 적층되게 배치된다. 버퍼 유닛(2200)에서 공정챔버(2600)로 기판(W)을 반송할 때 사용되는 메인암(2443)과 공정챔버(2600)에서 버퍼 유닛(2200)으로 기판(W)을 반송할 때 사용되는 메인암(2443)은 서로 상이할 수 있다. The
공정챔버(2600) 내에는 기판(W)에 대해 세정 공정을 수행하는 기판 처리 장치(10)가 제공된다. 각각의 공정챔버(2600) 내에 제공된 기판 처리 장치(10)는 수행하는 세정 공정의 종류에 따라 상이한 구조를 가질 수 있다. 선택적으로 각각의 공정챔버(2600) 내의 기판 처리 장치(10)는 동일한 구조를 가질 수 있다. 선택적으로 공정챔버(2600)들은 복수 개의 그룹으로 구분되어, 동일한 그룹에 속하는 공정챔버(2600)에 제공된 기판 처리 장치(10)들은 서로 동일한 구조를 가지고, 상이한 그룹에 속하는 공정챔버(2600)에 제공된 기판 처리 장치(10)들은 서로 상이한 구조를 가질 수 있다. 예컨대, 공정챔버(2600)가 2개의 그룹으로 나누어지는 경우, 이송챔버(2400)의 일측에는 제1그룹의 공정챔버들(2600)이 제공되고, 이송챔버(2400)의 타측에는 제2그룹의 공정챔버들(2600)이 제공될 수 있다. 선택적으로 이송챔버(2400)의 일측 및 타측 각각에서 하층에는 제1그룹의 공정챔버(2600)들이 제공되고, 상층에는 제2그룹의 공정챔버(2600)들이 제공될 수 있다. 제1그룹의 공정챔버(2600)와 제2그룹의 공정챔버(2600)는 각각 사용되는 케미컬의 종류나, 세정 방식의 종류에 따라 구분될 수 있다. A
아래의 실시예에서는 고온의 황산, 알카리성 약액, 산성 약액, 린스액, 그리고 건조가스와 같은 처리유체들을 사용하여 기판(W)을 세정하는 장치를 예로 들어 설명한다. 그러나 본 발명의 기술적 사상은 이에 한정되지 않으며, 식각 공정 등과 같이 기판(W)을 회전시키면서 공정을 수행하는 다양한 종류의 장치에 모두 적용될 수 있다.In the following embodiments, an apparatus for cleaning the substrate W using processing fluids such as high temperature sulfuric acid, alkaline chemical, acidic chemical, rinse, and drying gas will be described as an example. However, the technical idea of the present invention is not limited thereto, and may be applied to various types of devices that perform processes while rotating the substrate W, such as an etching process.
도 3은 도 2의 기판 처리 장치의 평면도이고, 도 4는 도 2의 기판 처리 장치의 단면도이다. 3 is a plan view of the substrate processing apparatus of FIG. 2, and FIG. 4 is a cross-sectional view of the substrate processing apparatus of FIG. 2.
도 3과 도 4를 참조하면, 기판 처리 장치(10)는 챔버(800), 처리 용기(100), 기판 지지 유닛(200), 가열 유닛(280) 처리액 공급 유닛(300), 공정 배기부(500) 그리고 승강 유닛(600)을 포함한다. 3 and 4, the
챔버(800)는 밀폐된 내부 공간을 제공한다. 상부에는 기류 공급 유닛(810)이 설치된다. 기류 공급 유닛(810)은 챔버(800) 내부에 하강 기류를 형성한다. The
기류 공급 유닛(810)은 고습도 외기를 필터링하여 챔버 내부로 공급한다. 고습도 외기는 기류 공급 유닛(810)을 통과하여 챔버 내부로 공급되며 하강 기류를 형성한다. 하강 기류는 기판(W)의 상부에 균일한 기류를 제공하며, 처리 유체에 의해 기판(W) 표면이 처리되는 과정에서 발생되는 오염물질들을 공기와 함께 처리 용기(100)의 회수통들(110,120,130)을 통해 공정 배기부(500)로 배출시킨다.The
챔버(800)는 수평 격벽(814)에 의해 공정 영역(816)과 유지보수 영역(818)으로 나뉜다. 공정 영역(816)에는 처리 용기(100)와 기판 지지 유닛(200)이 위치한다. 유지보수 영역(818)에는 처리 용기(100)와 연결되는 배출라인(141,143,145), 배기라인(510) 이외에도 승강 유닛(600)의 구동부과, 처리액 공급 유닛(300)과 연결되는 구동부, 공급라인 등이 위치한다. 유지보수 영역(818)은 공정 영역(816)으로부터 격리된다.The
처리 용기(100)는 상부가 개방된 원통 형상을 갖고, 기판(W)을 처리하기 위한 공정 공간을 제공한다. 처리 용기(100)의 개방된 상면은 기판(W)의 반출 및 반입 통로로 제공된다. 공정 공간에는 기판 지지 유닛(200)이 위치된다. 기판 지지 유닛(200)은 공정 진행시 기판(W)을 지지한 상태에서 기판(W)을 회전시킨다. The
처리 용기(100)는 강제 배기가 이루어지도록 하단부에 배기덕트(190)가 연결된 하부공간을 제공한다. 처리 용기(100)에는 회전되는 기판(W)상에서 비산되는 처리액과 기체를 유입 및 흡입하는 제1 내지 제3 회수통(110, 120, 130)이 다단으로 배치된다. The
환형의 제1 내지 제3 회수통(110, 120, 130)은 하나의 공통된 환형공간과 통하는 배기구(H)들을 갖는다. The first to third
구체적으로, 제1 내지 제3 회수통(110, 120, 130)은 각각 환형의 링 형상을 갖는 바닥면 및 바닥면으로부터 연장되어 원통 형상을 갖는 측벽을 포함한다. 제2 회수통(120)은 제1회수통(110)를 둘러싸고, 제1회수통(110)로부터 이격되어 위치한다. 제3회수통(130)은 제2회수통(120)을 둘러싸고, 제2회수통(120)로부터 이격되어 위치한다.Specifically, the first to
제1 내지 제3 회수통 (110, 120, 130)은 기판(W)으로부터 비산된 처리액 및 흄이 포함된 기류가 유입되는 제1 내지 제3 회수공간(RS1, RS2, RS3)을 제공한다. 제1 회수공간(RS1)은 제1회수통(110)에 의해 정의되고, 제2 회수공간(RS2)은 제1 회수통(110)과 제2회수통(120) 간의 이격 공간에 의해 정의되며, 제3 회수공간(RS3)은 제2회수통(120)과 제3회수통(130) 간의 이격 공간에 의해 정의된다. The first to
제1 내지 제3 회수통(110, 120, 130)의 각 상면은 중앙부가 개방된다. 제1 내지 제3 회수통(110, 120, 130)은 연결된 측벽으로부터 개방부로 갈수록 대응하는 바닥면과의 거리가 점차 증가하는 경사면으로 이루어진다. 기판(W)으로부터 비산된 처리액은 제1 내지 제3 회수통(110, 120, 130)의 상면들을 따라 회수 공간들(RS1, RS2, RS3) 안으로 흘러간다. Each upper surface of the first to
제1 회수공간(RS1)에 유입된 제1 처리액은 제1 회수라인(141)을 통해 외부로 배출된다. 제2 회수공간(RS2)에 유입된 제2 처리액은 제2 회수라인(143)을 통해 외부로 배출된다. 제3 회수공간(RS3)에 유입된 제3 처리액은 제3 회수라인(145)을 통해 외부로 배출된다. The first treatment liquid introduced into the first recovery space RS1 is discharged to the outside through the
처리액 공급 유닛(300)은 기판(W) 표면을 식각하기 위한 고온의 케미칼을 토출한다. 일 예로 처리액은 황산, 인산, 또는 황산과 인산의 혼합액일 수 있다.The processing liquid supply unit 300 discharges a high-temperature chemical for etching the surface of the substrate W. For example, the treatment liquid may be sulfuric acid, phosphoric acid, or a mixture of sulfuric acid and phosphoric acid.
처리액 노즐 부재(310)는 노즐(311), 노즐 암(313), 지지 로드(315), 노즐 구동기(317)를 포함한다. 노즐(311)은 공급부(320)를 통해 처리액을 공급받는다. 노즐(311)은 처리액을 기판(W) 표면으로 토출한다. 노즐 암(313)은 일 방향으로 길이가 길게 제공되는 암으로, 선단에 노즐(311)이 장착된다. 노즐 암(313)은 노즐(311)을 지지한다. 노즐 암(313)의 후단에는 지지 로드(315)가 장착된다. 지지 로드(315)는 노즐 암(313)의 하부에 위치한다. 지지 로드(315)는 노즐 암(313)에 수직하게 배치된다. 노즐 구동기(317)는 지지 로드(315)의 하단에 제공된다. 노즐 구동기(317)는 지지 로드(315)의 길이 방향 축을 중심으로 지지 로드(315)를 회전시킨다. 지지 로드(315)의 회전으로 노즐 암(313)과 노즐(311)이 지지 로드(315)를 축으로 스윙 이동한다. 노즐(311)은 처리 용기(100)의 외측과 내측 사이를 스윙 이동할 수 있다. 그리고, 노즐(311)은 기판(W)의 중심과 가장 자리영역 사이 구간을 스윙 이동하며 처리액을 토출할 수 있다.The treatment
공정 배기부(500)는 처리 용기(100) 내부의 배기를 담당한다. 일 예로, 공정 배기부(500)는 공정시 제1 내지 제3 회수통(110, 120, 130)중 처리액을 회수하는 회수통에 배기압력(흡입압력)을 제공하기 위한 것이다. 공정 배기부(500)는 배기덕트(190)와 연결되는 배기라인(510), 댐퍼(520)를 포함한다. 배기라인(510)은 배기펌프(미도시됨)로부터 배기압을 제공받으며 반도체 생산라인의 바닥 공간에 매설된 메인 배기라인과 연결된다. The
한편, 처리 용기(100)는 처리 용기(100)의 수직 위치를 변경시키는 승강 유닛(600)과 결합된다. 승강 유닛(600)은 처리 용기(100)를 상하 방향으로 직선 이동시킨다. 처리 용기(100)가 상하로 이동됨에 따라 기판 지지 유닛(200)에 대한 처리 용기(100)의 상대 높이가 변경된다. On the other hand, the
승강 유닛(600)은 브라켓(612), 이동 축(614), 그리고 구동기(616)를 포함한다. 브라켓(612)은 처리 용기(100)의 외벽에 고정설치된다. 브라켓(612)에는 구동기(616)에 의해 상하 방향으로 이동되는 이동 축(614)이 고정결합된다. 기판(W)이 척 스테이지(210)에 로딩 또는 척 스테이지(210)로부터 언로딩될 때 척 스테이지(210)가 처리 용기(100)의 상부로 돌출되도록 처리 용기(100)는 하강한다. 또한, 공정이 진행시에는 기판(W)에 공급된 처리액의 종류에 따라 처리액이 기설정된 회수통들(110, 120, 130)로 유입될 수 있도록 처리 용기(100)의 높이가 조절된다. 처리 용기(100)와 기판(W) 간의 상대적인 수직 위치가 변경된다. 처리 용기(100)는 상기 각 회수공간(RS1, RS2, RS3) 별로 회수되는 처리액과 오염 가스의 종류를 다르게 할 수 있다. 일 실시예에 의하면, 승강 유닛(600)은 처리 용기(100)를 수직 이동시켜 처리 용기(100)와 기판 지지 유닛(200) 간의 상대적인 수직 위치를 변경시킨다.The
도 5는 도 3의 기판 지지 유닛과 가열 유닛의 일 실시예를 보여주는 단면도이고, 도 6은 도 5의 가열 유닛의 일부분을 확대해서 보여주는 도면이다. 5 is a cross-sectional view showing an embodiment of the substrate support unit and the heating unit of FIG. 3, and FIG. 6 is a view showing an enlarged portion of the heating unit of FIG. 5.
이하 도 3 내지 도 6을 참조하면, 기판 지지 유닛(200)은 공정 진행 중 기판(W)을 지지하며, 공정이 진행되는 동안 구동부(240)에 의해 회전될 수 있다. Hereinafter, referring to FIGS. 3 to 6, the
기판 지지 유닛(200)은 척 스테이지(210), 석영 윈도우(220), 회전부(230), 백노즐부(240), 가열 유닛(280)를 포함한다. The
척 스테이지(210)는 원형의 상부면을 가진다. 척 스테이지(210)는 회전부(230)에 결합되어 회전된다. The
회전부(230)는 중공형의 형상을 갖고, 척 스테이지(210)와 결합하여 척 스테이지(210)를 회전시킨다.The
석영 윈도우(220)는 기판(W)과 척 스테이지(210) 상부에 위치한다. 석영 윈도우(220)는 가열 부재(250)를 보호하기 위해 제공된다. 석영 윈도우(220)는 투명하게 제공될 수 있다. 석영 윈도우(220)는 척 스테이지(210)와 함께 회전될 수 있다. 석영 윈도우(220)는 지지 핀(224)들을 포함한다. 지지 핀(224)들은 석영 윈도우(220)의 상부 면 가장자리부에 소정 간격 이격되어 배치된다. 지지 핀(224)은 석영 윈도우(220)로부터 상측으로 돌출되도록 제공된다. 지지 핀(224)들은 기판(W)의 하면을 지지하여 기판(W)이 석영 윈도우(220)로부터 상측 방향으로 이격된 상태에서 지지되도록 한다. The
석영 윈도우(220)에는 척킹 핀(212)들이 위치된다. 척킹 핀(212)들은 다수의 지지 핀(224)들에 의해 지지된 기판(W)이 정 위치에 놓이도록 기판(W)을 정렬한다. 공정 진행시 척킹 핀(212)들은 기판(W)의 측부와 접촉되어 기판(W)이 정 위치로부터 이탈되는 것을 방지한다.Chucking
석영 윈도우(220)는 측방향으로 손실되는 빛 에너지가 기판을 향하도록 반사시키는 제2반사 부재(290)를 포함한다. 제2반사 부재(290)는 가열부재(250)를 둘러싸는 석영 윈도우(220)의 가장자리 내측면(229)에 제공될 수 있다. 제2반사 부재(290)의 내측면(292)은 상측에서 하측으로 갈수록 내측방향으로 가까워지도록 경사지게 형성될 수 있다. 제2반사 부재(290)는 석영 윈도우(220)의 내측면(229)에 형성된 공간에 매립 설치될 수 있다. 제2반사 부재(290)의 내측면(292)은 반사 필름 형태로 제공될 수 있다. 또 다른 예로, 제2반사 부재(290)의 내측면(292)은 석영 윈도우(220)의 내측면(229)에 반사 물질이 코팅된 형태로 석영 윈도우(220)에 일체형으로 제공될 수 있다. 가열 부재(250)에서 방출되는 빛 에너지는 석영 윈도우(220)의 내측면에 제공되는 제2반사 부재(290)에 의해 기판 가장자리 부분으로 반사된다(도 9의 화살표 참조). 따라서, 기판 가장자리의 광 집중도가 높아져 온도 균일성을 향상시킬 수 있다. The
백노즐부(240)는 기판(W)의 배면에 약액을 분사하기 위해 제공된다. 백노즐부(240)는 노즐 몸체(242) 및 약액 분사부(244)를 포함한다. 약액 분사부(244)는 척 스테이지(210)와 석영 윈도우(220)의 중앙 상부에 위치된다. 노즐 몸체(242)는 중공형의 회전부(230) 내에 관통 축설되며, 노즐 몸체(242)의 내부에는 약액 이동 라인, 가스 공급라인 및 퍼지 가스 공급 라인이 제공될 수 있다. 약액 이동 라인은 기판(W) 배면의 식각 처리를 위한 식각액을 약액 분사부(244)에 공급하고, 가스 공급 라인은 기판(W)의 배면에 식각 균일도 조절을 위한 질소 가스를 공급하고, 퍼지 가스 공급 라인은 석영 윈도우(220)와 노즐 몸체(242) 사이로 식각액이 침투되는 것을 방지하도록 질소 퍼지가스를 공급한다. The
가열 유닛(280)은 기판 지지 유닛(200)의 내측에 설치된다. 가열 유닛(280)은 공정 진행 중 기판(W)을 가열한다. 가열 유닛(280)은 가열 부재(250), 베이스 플레이트(260), 제1반사부재(282), 제3반사부재(284)를 포함한다. The
가열 부재(250)는 척 스테이지(210)의 상부에 설치된다. 가열 부재(250)는 빛 에너지를 방출하는 가열 광원일 수 있다. 가열 부재(250)는 서로 상이한 직경으로 제공된다. 가열 부재(250)는 복수개가 제공될 수 있다. 가열 부재(250)는 링 형상으로 제공될 수 있다. 일 예로 가열 부재(250)는 링 형상으로 제공되는 복수의 램프(252)들로 제공될 수 있다. 각 램프(252)에는 온도 제어부(미도시됨)가 구성되어 있어 각각 제어가 가능할 수 있다. The
본 실시예에서는 가열 부재가 링 형상의 램프들로 설명하고 있으나 이에 한정되는 것은 아니다. 가열 부재는 형상으로 보았을 때 링 타입의 광원 또는 점 타입의 광원일 수 있다. 또한, 가열 부재는 LED, 레이저 다이오드, 레이저 다이오드 중에 빅셀(VCSEL)과 같은 광원을 적용할 수 있다. In the present embodiment, the heating member is described as ring-shaped lamps, but the present invention is not limited thereto. The heating member may be a ring type light source or a point type light source when viewed in shape. In addition, as the heating member, a light source such as VCSEL may be applied among LEDs, laser diodes and laser diodes.
가열 부재(250)는 동심의 다수의 구역들로 세분될 수 있다. 각각의 구역에는 각각의 구역을 개별적으로 가열시킬 수 있는 램프(252)들이 제공된다. 램프(252)들은 척 스테이지(210)의 중심에 대해 상이한 반경 거리에서 동심적으로 배열되는 링 형상으로 제공될 수 있다. The
본 실시예에서는 6개의 램프(252)들이 도시되어 있지만, 이는 하나의 예에 불과하며 램프들의 수는 원하는 온도 제어된 정도에 의존하여 가감될 수 있다. 한편, 기판 가장자리 부분에서의 온도 상승을 위해 6개의 램프(252)들 중에서 최외곽에 위치한 램프의 지름은 기판의 지름과 동일하게 제공될 수 있다. Although six
가열 부재(250)는 각각의 개별적인 구역의 온도를 제어함으로써, 공정 진행 동안 기판(W)의 반경에 따라 온도를 연속적으로 증가 또는 감소하게 제어할 수 있다. 램프(252)들이 척 스테이지(210)와 함께 회전되는 구조에서는 가열 부재(250)로 전원을 공급하는 방식은 슬립링을 사용할 수 있다. The
베이스 플레이트(260)는 가열 부재(250)와 척 스테이지(210) 사이에 제공된다. 베이스 플레이트(260)는 램프(252)들에서 발생되는 열(빛 에너지)을 상부 기판(W)으로 반사하여 전달하는 반사 플레이트일 수 있다. 또한, 베이스 플레이트(260)는 단열 플레이트일 수 있다. 베이스 플레이트(260)는 회전부(230)의 중앙 공간에 관통하여 설치되는 노즐 몸체(242)에 지지될 수 있다. 베이스 플레이트(260)는 척 스테이지(210)와 함께 회전되지 않는 고정식으로 제공될 수 있다. 베이스 플레이트(260)에는 램프들을 지지하는 받침부(269;도3에 표시됨)들을 포함할 수 있다. The
베이스 플레이트(260)는 금속재질의 표면으로 제공될 수 있다. 표면은 열반사율이 좋은 금속 재질로 제공된다. 일 예로 표면은 금, 은 또는 알루미늄 재질로 제공될 수 있다. 이와는 달리, 금속 재질로 열 반사율이 좋은 다른 재질로도 제공될 수 있다. 베이스 플레이트(260)는 방열을 위해 냉각핀들(미도시)이 설치될 수 있다. The
도 7은 제1반사부재를 보여주는 사시도이고, 도 9는 제1반사 부재와 제2반사 부재의 작용 효과를 설명하기 위한 도면이다. 7 is a perspective view showing a first reflective member, and FIG. 9 is a view for explaining an effect of the first and second reflecting members.
도 6 및 도 7을 참조하면, 제1반사부재(282)는 인접하는 복수의 램프(252)들 간의 사이영역에 제공되어 램프(252)로부터 조사된 빛 에너지를 상부로 반사시킬 수 있다. 제1반사부재(282)는 인접하는 램프(252)들 간의 사이영역 중 가장 외측에 배치된 사이영역에만 제공됨으로써 기판 가장자리 부근의 광 집중도를 높여 온도를 보상할 수 있다. 제1반사부재(282)의 외측면(282a)은 상부로 갈수록 척 스테이지 중심을 향하는 방향으로 상향 경사지게 제공될 수 있다. 본 실시예에서, 제1반사부재(282)의 외측면(282a)은 대략 20-80도의 각도를 가질 수 있다. 또 다른 예로, 제1반사부재(282)의 외측면(282a)은 평면, 오목곡면, 또는 볼록곡면으로 형성될 수 있고, 곡면은 원 또는 타원의 일부 곡면 형상으로 형성될 수 있다. 그리고, 외측면(282a)이 타원형으로 제공되는 경우 기판 가장자리 영역으로 갈수록 광집중도가 높아지도록 곡률이 변할 수 있다. 6 and 7, the first
도 8은 제3반사부재를 보여주는 사시도이다.8 is a perspective view showing a third reflective member.
도 6 및 도 8을 참조하면, 제3반사부재(284)는 복수의 램프(252)들 중 척 스테이지(210)의 중심축에 가장 인접하게 위치된 램프(252)보다 척 스테이지(210)의 중심축에 더 인접하게 배치되어 척 스테이지(210)의 중심축에 가장 인접하게 위치된 램프(252)로부터 조사된 빛 에너지를 척 스테이지(210)의 중심축을 상방(기판의 중심 영역)향하는 방향으로 반사시킨다. 제3반사부재(284)는 그 외측면(284a)이 척 스테이지(210)의 중심축을 향하는 방향으로 상향 경사지게 제공될 수 있다. 제3반사부재(284)의 외측면(284a)은 대략 10-60도의 각도를 가질 수 있다. 여기서, 제1반사부재(282)의 경사각은 제3반사부재(284)의 경사각보다 더 크게 제공될 수 있다. 6 and 8, the third
도 9는 제1반사부재와 제2반사부재의 작용 효과를 설명하기 위한 도면이다.9 is a view for explaining the effect of the first reflecting member and the second reflecting member.
도 9에서와 같이, 가장 바깥쪽에 배치된 램프(252)에서 발생되는 빛 에너지 중 외측(도면을 기준으로 보았을 때 좌측 방향)으로 향하는 빛에너지는 제2반사부재(290)에 반사되어 기판 가장자리 부근으로 제공되고, 가장 바깥쪽에 배치된 램프(252)에서 발생되는 빛 에너지 중 내측(도면을 기준으로 보았을 때 우측 방향)으로 향하는 빛에너지는 제1반사부재(282)에 반사되어 기판 가장자리 부근으로 제공됨으로써, 기판 가장자리 구간의 온도를 높여 E/R을 향상시킬 수 있다.As shown in FIG. 9, among the light energy generated from the
도 10은 제3반사부재의 작용 효과를 설명하기 위한 도면이다.10 is a view for explaining the effect of the third reflective member.
도 10에서와 같이, 가장 안쪽에 배치된 램프(252)에서 발생되는 빛 에너지 중 내측(도면을 기준으로 보았을 때 우측 방향)으로 향하는 빛에너지는 제3반사부재(284)에 반사되어 기판 중앙영역으로 제공됨으로써, 기판 중앙의 온도를 높여 E/R을 향상시킬 수 있다.As shown in FIG. 10, among the light energy generated by the
상술한 바와 같이, 본 발명은 기판 가장자리와 중심 부근의 광 집중도를 높여 온도를 보상함으로써 기판의 열 균일도를 향상시킬 수 있다. 결과적으로 도 11에서와 같이 램프 빛을 선택적으로 집중시켜 E/R을 향상시키고 균일성을 개선할 수 있다. As described above, according to the present invention, the thermal uniformity of the substrate can be improved by compensating for temperature by increasing the light concentration around the edge and center of the substrate. As a result, it is possible to improve E/R and improve uniformity by selectively focusing lamp light as shown in FIG. 11.
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.The detailed description above is illustrative of the present invention. In addition, the above description shows and describes preferred embodiments of the present invention, and the present invention can be used in various other combinations, modifications and environments. That is, changes or modifications may be made within the scope of the concept of the invention disclosed in the present specification, the scope equivalent to the disclosed contents, and/or the skill or knowledge of the art. The above-described embodiments describe the best state for implementing the technical idea of the present invention, and various changes required in the specific application fields and uses of the present invention are possible. Therefore, the detailed description of the invention is not intended to limit the invention to the disclosed embodiment. In addition, the appended claims should be construed as including other embodiments.
10 : 기판 처리 장치
100 : 처리 용기
200 : 기판 지지 유닛
260 : 베이스 플레이트
280 : 가열 유닛
300 : 처리액 공급 유닛
600 : 승강 유닛10: substrate processing apparatus
100: processing container
200: substrate support unit
260: base plate
280: heating unit
300: treatment liquid supply unit
600: lifting unit
Claims (16)
상기 처리공간 내에서 기판을 지지하는 지지 유닛;
상기 지지유닛에 지지된 기판으로 처리 유체를 공급하는 유체 공급 유닛을 포함하되,
상기 지지 유닛은
내부공간을 가지는 바디;
상기 내부공간에 배치되는 링 형상의 복수의 램프;
인접하는 상기 복수의 램프들 간의 사이영역에 제공되어 상기 램프로부터 조사된 빛 에너지를 상부로 반사시키는 제1반사부재;
상기 복수의 램프들 중 상기 바디의 중심축에 가장 인접하게 위치된 상기 램프보다 상기 바디의 중심축에 더 인접하게 배치되어 상기 바디의 중심축에 가장 인접하게 위치된 상기 램프로부터 조사된 빛 에너지를 상기 바디의 중심축을 향하는 방향으로 반사시키는 제3반사부재를 포함하는 기판 처리 장치.A cup having a processing space therein;
A support unit supporting the substrate in the processing space;
A fluid supply unit supplying a processing fluid to a substrate supported by the support unit,
The support unit
A body having an internal space;
A plurality of ring-shaped lamps disposed in the inner space;
A first reflective member provided in a region between the adjacent lamps to reflect light energy irradiated from the lamp upward;
Of the plurality of lamps, the light energy irradiated from the lamp disposed closer to the central axis of the body than the lamp disposed closest to the central axis of the body is A substrate processing apparatus comprising a third reflecting member that reflects in a direction toward a central axis of the body.
상기 제1반사부재는 인접하는 상기 램프들 간의 사이영역 중 가장 외측에 배치된 사이영역에만 제공되고,
상기 제1반사부재의 외측면은 상부로 갈수록 상기 바디의 중심축을 향하는 방향으로 상향 경사지게 제공되는 기판 처리 장치The method of claim 1,
The first reflective member is provided only in an outermost interregion among interregional regions between adjacent lamps,
A substrate processing apparatus in which an outer surface of the first reflective member is provided to be inclined upward in a direction toward a central axis of the body toward an upper side.
상기 바디는
상기 내부 공간을 커버하는 그리고 상면에 기판이 안착되는 석영 윈도우를 포함하는 기판 처리 장치.The method of claim 1,
The body
A substrate processing apparatus comprising a quartz window covering the inner space and on which a substrate is mounted on an upper surface.
상기 석영 윈도우는
기판 가장자리 영역으로 빛 집중도가 높아지도록 상기 내부 공간을 둘러싸는 가장자리에 제공되는 제2반사부재를 포함하는 기판 처리 장치.The method of claim 3,
The quartz window
A substrate processing apparatus comprising a second reflective member provided at an edge surrounding the inner space so that light concentration increases to an edge region of the substrate.
상기 제2반사부재의 내측면은 상부로 갈수록 상기 바디의 중심축에서 멀어지도록 경사지게 제공되는 기판 처리 장치.The method of claim 4,
A substrate processing apparatus wherein an inner surface of the second reflective member is provided in an inclined manner so as to move away from a central axis of the body toward an upper portion.
상기 제3반사부재는 그 외측면이 상기 바디의 중심축을 향하는 방향으로 상향 경사지게 제공되는 기판 처리 장치.The method of claim 1,
The third reflective member is a substrate processing apparatus wherein an outer surface thereof is provided to be inclined upward in a direction toward a central axis of the body.
상기 제1반사부재의 경사각은 상기 제3반사부재의 경사각보다 더 크게 제공되는 기판 처리 장치. The method of claim 7,
A substrate processing apparatus in which an inclination angle of the first reflective member is provided larger than an inclination angle of the third reflective member.
상기 내부 공간에 제공되는 가열 유닛;
상기 내부 공간을 커버하는 그리고 상면에 기판이 안착되는 석영 윈도우;
중공형의 형상을 갖고 상기 척 스테이지와 결합하여 상기 척 스테이지를 회전시키는 회전부; 및
상기 회전부 내부를 관통하여 상기 척 스테이지 상부 중앙에 구비되고, 기판의 후면으로 처리액을 분사하는 백노즐을 포함하되;
상기 가열 유닛은
빛 에너지를 방출하는 링 형상의 가열 광원들을 갖는 발열부; 및
인접하는 상기 가열 광원들 간의 사이영역 중 가장 외측에 배치된 사이영역에 제공되어 상기 가열 광원들 중에서 가장 외측에 위치한 가열 광원으로부터 조사된 빛 에너지가 기판 가장자리를 향하도록 반사시키는 링 형상의 제1반사체; 및
상기 복수의 가열 광원들 중 상기 백노즐에 가장 인접하게 위치된 상기 가열 광원보다 상기 백노즐에 더 인접하게 배치되어 상기 백노즐에 가장 인접하게 위치된 상기 가열 광원으로부터 조사된 빛 에너지를 상기 백노즐의 상부 방향으로 반사시키는 제3반사체를 포함하는 기판 지지 장치.A chuck stage having an inner space defined by a base surface and sidewalls;
A heating unit provided in the inner space;
A quartz window covering the inner space and on which a substrate is mounted on an upper surface;
A rotating unit having a hollow shape and coupled to the chuck stage to rotate the chuck stage; And
And a back nozzle penetrating the inside of the rotating part, provided at the center of the upper portion of the chuck stage, and spraying the processing liquid to the rear surface of the substrate;
The heating unit
A heating unit having ring-shaped heating light sources emitting light energy; And
A ring-shaped first reflector that is provided in the outermost interposition region between adjacent heating light sources and reflects light energy irradiated from the outermost heating light source among the heating light sources toward the edge of the substrate ; And
Among the plurality of heating light sources, the light energy irradiated from the heating light source located closest to the back nozzle is disposed closer to the back nozzle than the heating light source located closest to the back nozzle. A substrate support device comprising a third reflector reflecting in the upper direction of the.
상기 석영 윈도우는
상기 척 스테이지의 측방향으로 손실되는 빛 에너지가 기판을 향하도록 반사시키는 제2반사체를 포함하는 기판 지지 장치.The method of claim 9,
The quartz window
A substrate supporting apparatus comprising a second reflector for reflecting light energy lost in a lateral direction of the chuck stage toward the substrate.
상기 제2반사체는
기판 가장자리 영역으로 빛 집중도가 높아지도록 상기 내부 공간을 둘러싸는 가장자리에 제공되며,
상기 제2반사체의 내측면은 상부로 갈수록 상기 척 스테이지의 중심축에서 멀어지도록 경사지게 제공되는 기판 지지 장치.
The method of claim 10,
The second reflector is
It is provided at the edge surrounding the inner space so that the light concentration is increased to the edge region of the substrate,
The substrate supporting apparatus is provided so that the inner surface of the second reflector is obliquely moved away from the central axis of the chuck stage as it goes upward.
상기 제3반사체는 그 외측면이 상기 백노즐의 중심을 향하는 방향으로 상향 경사지게 제공되는 기판 지지 장치.The method of claim 9,
The third reflector is a substrate supporting apparatus provided with an outer surface thereof inclined upward in a direction toward the center of the back nozzle.
상기 가열 유닛은
중앙에 개구부를 갖는 원판 형상으로 형성되고, 그 상면에 상기 가열 광원들이 설치되는 베이스 플레이트를 더 포함하되;
상기 가열 광원들은
상기 베이스 플레이트의 중심에 대해 상이한 반경 거리에서 동심적으로 배열되는 기판 지지 장치.The method of claim 9,
The heating unit
Further comprising a base plate formed in the shape of a disk having an opening in the center, the heating light source is installed on the upper surface;
The heating light sources
A substrate support device arranged concentrically at different radial distances with respect to the center of the base plate.
상기 베이스 플레이트는
상기 가열 광원들의 빛 에너지를 상부로 반사시키는 반사체로 이루어지는 기판 지지 장치.The method of claim 14,
The base plate is
A substrate support device comprising a reflector that reflects light energy of the heating light sources upward.
상기 제1반사체와 상기 제2반사체 그리고 제3반사체의 반사면은 평면, 오목곡면 또는 블록 곡면 중에 어느 하나의 형상으로 제공되는 기판 지지 장치.
The method of claim 11,
A substrate supporting apparatus in which the reflective surfaces of the first reflector, the second reflector, and the third reflector are provided in any one of a flat surface, a concave curved surface, or a block curved surface.
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