KR102265859B1 - 기판 처리 장치 및 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 기판을 액 처리하는 장치 및 방법을 제공한다. 기판을 처리하는 장치는 기판을 지지하는 기판 지지 유닛, 상기 기판 지지 유닛에 지지된 기판으로 처리액을 공급하는 액 공급 유닛, 상기 기판 지지 유닛을 감싸며, 기판 처리에 사용된 처리액을 회수하는 복수의 회수 공간을 가지는 처리 용기, 그리고 상기 기판 지지 유닛과 상기 처리 유닛 간의 상대 높이를 조절하는 승강 유닛을 포함하되, 상기 기판 지지 유닛은 기판을 지지하는 스핀척과 상기 스핀척에 설치되며, 상기 기판 처리에 사용된 처리액을 상기 복수의 회수 공간들 중 선택된 회수 공간에 회수되도록 처리액을 안내하는 안내 부재를 포함한다.

Description

기판 처리 장치 및 방법{Apparatus and method for treating substrate}
본 발명은 기판을 처리하는 장치 및 방법에 관한 것으로, 보다 자세하게는 기판을 액 처리하는 장치 및 방법에 관한 것입니다.
반도체소자 또는 액정 디스플레이를 제조하기 위해서, 기판에 포토리소그라피, 식각, 애싱, 그리고 세정 등의 다양한 공정들이 수행된다. 이들은 기판 상에 액을 공급하는 액 처리 공정을 수행한다. 이러한 액 처리 공정은 기판 상에 다양한 종류의 액들이 공급되며, 각 액은 종류별로 분리 회수 된다.
일반적으로 액 처리 공정은 기판을 회전하는 중에 이루어지며, 기판에 공급된 액은 원심력에 의해 처리 용기로 회수된다. 처리 용기는 기판을 감싸는 통 형상을 가지며, 내측에 복수의 회수 공간을 가진다. 액은 기판의 중심축으로부터 멀어지는 방향으로 회수되어 회수 공간으로 전달된다. 처리 용기는 기판 및 이를 지지하는 장치와 충돌을 방지하기 위해 일정 거리 이격되게 위치된다.
그러나 액의 회수 거리는 원심력에 따라 달리 적용된다. 예컨대, 도 1과 같이 기판이 고속으로 회전되는 경우에는 액이 제1거리만큼 회수되지만, 도 2와 같이 기판이 저속으로 회전되는 경우에는 제1거리보다 짧은 제2거리까지 회수된다.
따라서 기판을 저속 회전하는 공정을 수행해야할 경우에는 액의 일부 또는 전부가 회수 공간에 전달되지 못하고, 처리 용기에 고이거나 주변 장치를 오염시킨다.
본 발명은 기판을 액 처리하는 과정에서 주변 장치의 오염을 방지할 수 있는 장치 및 방법을 제공하는 것을 일 목적으로 한다.
또한 본 발명은 다양한 종류의 액을 분리 회수할 수 있는 장치 및 방법을 제공하는 것을 일 목적으로 한다.
본 발명의 실시예는 기판을 액 처리하는 장치 및 방법을 제공한다.
기판을 처리하는 장치는 기판을 지지하는 기판 지지 유닛, 상기 기판 지지 유닛에 지지된 기판으로 처리액을 공급하는 액 공급 유닛, 상기 기판 지지 유닛을 감싸며, 기판 처리에 사용된 처리액을 회수하는 복수의 회수 공간을 가지는 처리 용기, 그리고 상기 기판 지지 유닛과 상기 처리 유닛 간의 상대 높이를 조절하는 승강 유닛을 포함하되, 상기 기판 지지 유닛은 기판을 지지하는 스핀척과 상기 스핀척에 설치되며, 상기 기판 처리에 사용된 처리액을 상기 복수의 회수 공간들 중 선택된 회수 공간에 회수되도록 처리액을 안내하는 안내 부재를 포함한다.
상기 안내 부재는 상기 스핀척을 감싸도록 제공되는 가이드와 상기 가이드가 접힘 위치와 펼침 위치 간에 이동되도록 상기 가이드를 구동시키는 구동기를 포함하되, 상기 접힘 위치와 상기 펼침 위치는 상기 스핀척의 반경 방향의 접선 방향을 축으로 회전되어 이동될 수 있다.
상부에서 바라볼 때 상기 접힘 위치는 상기 가이드의 끝단이 상기 스핀척의 측단보다 내측에 제공되는 위치이고, 상부에서 바라볼 때 상기 펼침 위치는 상기 가이드의 끝단이 상기 스핀척의 측단보다 외측에 제공되는 위치일 수 있다.
상기 복수의 회수 유로들 각각은 끝단부가 처리액이 유입되는 유입구로 제공되고, 상부에서 바라볼 때 상기 접힘 위치는 상기 가이드의 끝단이 상기 유입구보다 내측에 제공되는 위치이고, 상부에서 바라볼 때 상기 펼침 위치는 상기 가이드의 끝단이 상기 유입구보다 외측에 제공되는 위치일 수 있다.
상기 스핀척은 저면이 상면에 비해 작은 크기의 원 형상을 가지고, 측면은 위에서 아래로 갈수록 상기 스핀척의 중심축에 가까워지도록 하향 경사지게 제공되며, 상기 가이드는 상기 측면에 설치될 수 있다.
상기 가이드는 복수 개로 제공되며, 서로 조합되어 상기 스핀척을 감싸는 환형의 링 형상을 가지도록 위치될 수 있다. 상기 스핀척은 기판보다 큰 크기를 가지도록 제공될 수 있다.
상기 장치는, 상기 기판 지지 유닛을 제어하는 제어기를 더 포함하되, 상기 기판 지지 유닛은, 상기 스핀척을 회전시키는 회전 구동 부재를 더 포함하고, 상기 제어기는 상기 스핀척의 회전 속도에 따라 상기 가이드를 상기 접힘 위치 또는 상기 펼침 위치로 이동시킬 수 있다.
상기 제어기는 상기 스핀척이 제1속도로 회전될 때에 상기 가이드를 상기 접힘 위치로 이동시키고, 상기 스핀척이 제2속도로 회전될 때에 상기 가이드를 상기 펼침 위치로 이동시키되, 상기 제1속도는 상기 제2속도보다 빠른 속도로 제공될 수 있다.
상술한 기판 처리 장치를 이용하여 기판을 처리하는 방법은 상기 스핀척에 놓여진 상기 기판을 회전시키고, 상기 기판으로 처리액을 공급하는 액 처리 단계를 포함하되, 상기 액 처리 단계에서 상기 처리액은 상기 선택된 회수 유로로 회수되되, 상기 가이드는 상기 기판의 회전 속도에 따라, 상기 가이드의 끝단이 상기 스핀척의 측단보다 내측에 제공되는 접힘 위치 또는 상기 가이드의 끝단이 상기 스핀척의 측단보다 외측에 제공되는 펼침 위치로 이동된다.
상기 기판이 제1속도로 회전될 때에는 상기 가이드가 상기 접힘 위치로 이동되고, 상기 기판이 제2속도로 회전될 때에는 상기 가이드가 상기 펼침 위치로 이동되되, 상기 제1속도는 상기 제2속도보다 빠른 속도로 제공될 수 있다.
상기 액 처리 단계에서 상기 처리액은 상기 기판의 회전에 의한 원심력에 의해 상기 처리 용기로 회수되되, 상기 제2속도는 상기 처리액이 상기 처리 용기로 회수되기에 불충분한 원심력을 형성할 수 있다.
상기 액 처리 단계 이후에는 상기 스핀척으로부터 상기 기판이 제거된 상태에서 상기 스핀척에 세정액을 공급하여 상기 스핀척, 상기 처리 용기, 그리고 상기 가이드를 세정하는 챔버 세정 단계를 더 포함하되, 상기 척 세정 단계에는 상기 가이드가 상기 펼침 위치로 제공될 수 있다.
또한 기판 처리 장치를 이용하여 기판을 처리하는 방법은 상기 스핀척에 놓여진 상기 기판을 회전시키고, 상기 기판으로 처리액을 공급하는 액 처리 단계와 상기 액 처리 단계 이후에, 상기 스핀척으로부터 상기 기판이 제거된 상태에서 회전하는 상기 스핀척에 세정액을 공급하여 상기 처리 용기의 내측면을 세정하는 챔버 세정 단계를 포함하되, 상기 챔버 세정 단계에는 상기 가이드의 끝단이 펼침 위치로 이동된다.
상기 액 처리 단계에서 상기 처리액은 상기 선택된 회수 유로로 회수되되, 상기 가이드는 상기 기판의 회전 속도에 따라, 상기 가이드의 끝단이 상기 스핀척의 측단보다 내측에 제공되는 접힘 위치 또는 상기 펼침 위치로 이동될 수 있다.
상기 액 처리 단계에서 상기 처리액은 상기 기판의 회전에 의한 원심력에 의해 상기 처리 용기로 회수되되, 상기 기판이 제1속도로 회전될 때에는 상기 가이드가 상기 접힘 위치로 이동되고, 상기 기판이 제2속도로 회전될 때에는 상기 가이드가 상기 펼침 위치로 이동되며, 상기 제1속도는 상기 제2속도보다 빠른 속도로 제공되고, 상기 제2속도는 상기 처리액이 상기 처리 용기로 회수되기에 불충분한 원심력을 형성할 수 있다.
본 발명의 실시예에 의하면, 스핀척에는 가이드가 펼침 위치에서 액을 회수 공간으로 안내한다. 이로 인해 액이 회수 공간에 전달되지 못하는 사고를 방지하여, 주변 장치가 오염되거나, 일부 액들이 혼합되는 것을 방지할 수 있다.
또한 본 발명의 실시예에 의하면, 가이드는 스핀척에 설치되어 펼침 위치와 접힘 위치 간이 이동 가능하다. 이로 인해, 스핀척과 처리 용기가 상대 이동되는 중에 가이드와 처리 용기가 간섭되는 것을 방지할 수 있다.
도 1은 고속으로 회전되는 기판 상에 액이 회수되는 과정을 보여주는 도면이다.
도 2는 저속으로 회전되는 기판 상에 액이 회수되는 과정을 보여주는 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 기판 처리 설비를 보여주는 평면도이다.
도 4는 도 3의 기판 처리 장치를 보여주는 단면도이다.
도 5는 도 4의 안내 부재를 보여주는 사시도이다.
도 6은 도 5의 복수 개의 가이드 중 하나가 펼침 위치로 이동된 상태를 보여주는 사시도이다.
도 7은 도 6의 복수 개의 가이드 중 하나가 접힘 위치로 이동된 상태를 보여주는 사시도이다.
도 8은 도 4의 장치를 이용하여 기판을 처리하는 과정을 보여주는 플로우 차트이다.
도 9 내지 도 11은 도 8의 과정을 보여주는 도면들이다.
도 12는 도 5의 안내 부재의 다른 실시예를 보여주는 도면이다.
본 발명의 실시예는 여러 가지 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 서술하는 실시예로 인해 한정되어지는 것으로 해석되어서는 안된다. 본 실시예는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 따라서 도면에서의 구성 요소의 형상 등은 보다 명확한 설명을 강조하기 위해서 과장된 것이다.
본 발명은 도 3 내지 도 12를 참조하여 본 발명의 일 예를 상세히 설명한다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 기판 처리 설비를 보여주는 평면도이다.
도 3을 참조하면, 기판 처리 설비(1)는 인덱스 모듈(10)과 공정 처리 모듈(20)을 가지고, 인덱스 모듈(10)은 로드 포트(120) 및 이송 프레임(140)을 가진다. 로드 포트(120), 이송 프레임(140), 그리고 공정 처리 모듈(20)은 순차적으로 일렬로 배열된다. 이하, 로드 포트(120), 이송 프레임(140), 그리고 공정 처리 모듈(20)이 배열된 방향을 제1방향(12)이라 하고, 상부에서 바라볼 때, 제1방향(12)과 수직한 방향을 제2방향(14)이라 하며, 제1방향(12)과 제2방향(14)을 포함한 평면에 수직인 방향을 제3방향(16)이라 칭한다.
로드 포트(120)에는 기판(W)이 수납된 캐리어(18)가 안착된다. 로드 포트(120)는 복수 개가 제공되며 이들은 제2방향(14)을 따라 일렬로 배치된다. 도 1에서는 4 개의 로드 포트(120)가 제공된 것으로 도시하였다. 그러나 로드 포트(120)의 개수는 공정 처리 모듈(20)의 공정효율 및 풋 프린트 등의 조건에 따라 증가하거나 감소할 수도 있다. 캐리어(18)에는 기판의 가장자리를 지지하도록 제공된 슬롯(도시되지 않음)이 형성된다. 슬롯은 제3방향(16)을 복수 개가 제공되고, 기판은 제3방향(16)을 따라 서로 이격된 상태로 적층되게 캐리어 내에 위치된다. 캐리어(18)로는 전면 개방 일체형 포드(Front Opening Unified Pod;FOUP)가 사용될 수 있다.
공정 처리 모듈(20)은 버퍼 유닛(220), 이송 챔버(240), 공정 챔버(260), 배기 어셈블리(500), 그리고 제어기(600)를 가진다. 이송 챔버(240)는 그 길이 방향이 제1방향(12)과 평행하게 배치된다. 제2방향(14)를 따라 이송 챔버(240)의 양측에는 공정 챔버들(260)이 배치된다. 공정 챔버들(260)은 이송 챔버(240)를 기준으로 서로 대칭이 되도록 제공될 수 있다. 공정 챔버들(260) 중 일부는 이송 챔버(240)의 길이 방향을 따라 배치된다. 또한, 공정 챔버들(260) 중 일부는 서로 적층되게 배치된다. 즉, 이송 챔버(240)의 양측에는 공정 챔버들(260)이 A X B(A와 B는 각각 1 이상의 자연수)의 배열로 배치될 수 있다. 여기서 A는 제1방향(12)을 따라 일렬로 제공된 공정 챔버(260)의 수이고, B는 제3방향(16)을 따라 일렬로 제공된 공정 챔버(260)의 수이다. 이송 챔버(240)의 양측 각각에 공정 챔버(260)가 4개 또는 6개 제공되는 경우, 공정 챔버들(260)은 2 X 2 또는 3 X 2의 배열로 배치될 수 있다. 공정 챔버(260)의 개수는 증가하거나 감소할 수도 있다.
상술한 바와 달리, 공정 챔버(260)는 이송 챔버(240)의 일측에만 제공될 수 있다. 또한 공정 챔버(260)는 이송 챔버(240)의 일측 및 타측에 단층으로 제공될 수 있다. 또한, 공정 챔버(260)는 상술한 바와 달리 다양한 배치로 제공될 수 있다. 또한 공정 챔버들(260) 중 이송 챔버(240)의 일측에는 기판을 액 처리 공정을 수행하고, 타측에는 액 처리 공정이 수행된 기판을 건조 처리하는 공정을 수행할 수 있다. 건조 처리 공정은 초임계 처리 공정일 수 있다.
버퍼 유닛(220)은 이송 프레임(140)과 이송 챔버(240) 사이에 배치된다. 버퍼 유닛(220)은 이송 챔버(240)와 이송 프레임(140) 간에 기판(W)이 반송되기 전에 기판(W)이 머무르는 공간을 제공한다. 버퍼 유닛(220)은 그 내부에 기판(W)이 놓이는 슬롯(미도시)이 제공되며, 슬롯들(미도시)은 서로 간에 제3방향(16)을 따라 이격되도록 복수 개 제공된다. 버퍼 유닛(220)에서 이송 프레임(140)과 마주보는 면과 이송 챔버(240)와 마주보는 면 각각이 개방된다.
이송 프레임(140)은 로드 포트(120)에 안착된 캐리어(18)와 버퍼 유닛(220) 간에 기판(W)을 반송한다. 이송 프레임(140)에는 인덱스레일(142)과 인덱스로봇(144)이 제공된다. 인덱스레일(142)은 그 길이 방향이 제2방향(14)과 나란하게 제공된다. 인덱스로봇(144)은 인덱스레일(142) 상에 설치되며, 인덱스레일(142)을 따라 제2방향(14)으로 직선 이동된다. 인덱스로봇(144)은 베이스(144a), 몸체(144b), 그리고 인덱스암(144c)을 가진다. 베이스(144a)는 인덱스레일(142)을 따라 이동 가능하도록 설치된다. 몸체(144b)는 베이스(144a)에 결합된다. 몸체(144b)는 베이스(144a) 상에서 제3방향(16)을 따라 이동 가능하도록 제공된다. 또한, 몸체(144b)는 베이스(144a) 상에서 회전 가능하도록 제공된다. 인덱스암(144c)은 몸체(144b)에 결합되고, 몸체(144b)에 대해 전진 및 후진 이동 가능하도록 제공된다. 인덱스암(144c)은 복수 개 제공되어 각각 개별 구동되도록 제공된다. 인덱스암(144c)들은 제3방향(16)을 따라 서로 이격된 상태로 적층되게 배치된다. 인덱스암(144c)들 중 일부는 공정 처리 모듈(20)에서 캐리어(18)로 기판(W)을 반송할 때 사용되고, 다른 일부는 캐리어(18)에서 공정 처리 모듈(20)로 기판(W)을 반송할 때 사용될 수 있다. 이는 인덱스로봇(144)이 기판(W)을 반입 및 반출하는 과정에서 공정 처리 전의 기판(W)으로부터 발생된 파티클이 공정 처리 후의 기판(W)에 부착되는 것을 방지할 수 있다.
이송 챔버(240)는 버퍼 유닛(220) 및 공정 챔버들(260) 간에 기판(W)을 반송한다. 이송 챔버(240)에는 가이드 레일(242)과 메인 로봇(244)이 제공된다. 가이드 레일(242)은 그 길이 방향이 제1방향(12)과 나란하도록 배치된다. 메인 로봇(244)은 가이드 레일(242) 상에 설치되고, 가이드 레일(242) 상에서 제1방향(12)을 따라 직선 이동된다.
아래에서는 공정 챔버(260)에 제공된 기판 처리 장치(300)에 대해 설명한다. 본 실시예에는 기판 처리 장치(300)이 기판에 대해 액 처리 공정을 수행하는 것을 일 예로 설명한다. 액 처리 공정은 기판을 세정 처리하거나, 기판 상에 형성된 막을 제거하는 공정을 포함할 수 있다.
도 4는 도 3의 기판 처리 장치를 보여주는 단면도이다. 도 4를 참조하면, 기판 처리 장치(300)는 챔버(310), 처리 용기(320), 기판 지지 유닛(340), 승강 유닛(360), 액 공급 유닛(400), 그리고 제어기(600)를 포함한다. 챔버(310)는 내부에 기판(W)을 처리하는 공정이 수행되는 처리 공간(312)을 제공한다.
처리 용기(320)는 처리 공간(312)에 위치되며, 상부가 개방된 컵 형상으로 제공된다. 상부에서 바라볼 때 처리 용기(320) 배기관(314)과 중첩되도록 위치된다. 처리 용기(320)는 내부 회수통(322) 및 외부 회수통(326)을 가진다. 각각의 회수통(322,326)은 공정에 사용된 처리액 중 서로 상이한 처리액을 회수한다. 내부 회수통(322)은 기판 지지 유닛(340)를 감싸는 환형의 링 형상으로 제공되고, 외부 회수통(326)은 내부 회수통(322)을 감싸는 환형의 링 형상으로 제공된다. 내부 회수통(322)의 내측 공간은 내부 회수통(322)으로 처리액이 회수되는 회수 공간(이하, 내측 회수 공간)으로 제공되고, 외부 회수통(326)과 내부 회수통(322)의 사이 공간은 외부 회수통(326)으로 처리액이 회수되는 회수 공간(이하, 외측 회수 공간)으로 제공된다. 외부 회수통(326)의 상단과 내부 회수통(322)의 상단의 사이 공간은 외측 회수 공간의 외측 유입구(326a)로서 기능하고, 내부 회수통(322)의 상단의 아래 공간은 내측 회수 공간의 내측 유입구(322a)로서 기능한. 각각의 회수통(322,326)에는 그 저면 아래 방향으로 수직하게 연장되는 회수 라인(322b,326b)이 연결된다. 각각의 회수 라인(322b,326b)은 각각의 회수통(322,326)을 통해 유입된 처리액을 배출하는 배출관으로 기능한다. 배출된 처리액은 외부의 처리액 재생 시스템(미도시)을 통해 재사용될 수 있다.
기판 지지 유닛(340)은 기판(W)을 지지 및 회전시킨다. 기판 지지 유닛(340)는 처리 용기(320)의 내에 배치된다. 기판 지지 유닛(340)는 스핀척(342), 지지핀(344), 척핀(346), 지지축(348), 그리고 안내 부재를 가진다. 스핀척(342)은 원형의 판 형상을 가지도록 제공된다. 스핀척(342)은 상면과 저면이 다른 크기를 가지도록 제공된다. 일 예에 의하면, 스핀척(342)은 저면이 상면에 비해 작은 크기를 가지는 원 형상을 가지도록 제공될 수 있다. 상부에서 바라볼 때 스핀척(342)의 상면과 저면은 동심원을 가지도록 위치된다. 스핀척(342)의 측면은 위에서 아래로 갈수록 스핀척(342)의 중심축에 가까워지도록 하향 경사지게 제공될 수 있다. 스핀척(342)의 저면에는 모터(349)에 의해 회전 가능한 지지축(348)이 고정 결합된다. 지지핀(344)은 복수 개 제공된다. 지지핀(344)은 스핀척(342)의 상부면의 가장자리부에 소정 간격으로 이격되게 배치되고 스핀척(342)에서 상부로 돌출된다. 지지핀들(334)은 서로 간에 조합에 의해 전체적으로 환형의 링 형상을 가지도록 배치된다. 지지핀(344)은 스핀척(342)의 상부면으로부터 기판(W)이 일정거리 이격되도록 기판의 저면 가장자리를 지지한다. 척핀(346)은 복수 개 제공된다. 척핀(346)은 스핀척(342)의 중심에서 지지핀(344)보다 멀리 떨어지게 배치된다. 척핀(346)은 스핀척(342)에서 상부로 돌출되도록 제공된다. 척핀(346)은 기판 지지 유닛(340)가 회전될 때 기판(W)이 정 위치에서 측 방향으로 이탈되지 않도록 기판(W)의 측부를 지지한다. 따라서 스핀척(342)의 상면은 기판보다 큰 크기를 가지도록 제공된다. 척핀(346)은 스핀척(342)의 반경 방향을 따라 대기 위치와 지지 위치 간에 직선 이동 가능하도록 제공된다. 대기위치는 지지 위치에 비해 스핀척(342)의 중심으로부터 멀리 떨어진 위치이다. 기판(W)이 기판 지지 유닛(340)에 로딩 또는 언 로딩시에는 척핀(346)은 대기위치에 위치되고, 기판(W)에 대해 공정 수행시에는 척핀(346)은 지지 위치에 위치된다. 지지 위치에서 척핀(346)은 기판(W)의 측부와 접촉된다.
안내 부재(500)는 기판(W) 처리에 사용된 액을 복수의 회수 공간들 중 선택된 회수 공간에 회수되도록 액을 안내한다. 도 5는 도 4의 안내 부재를 보여주는 사시도이다. 도 5를 참조하면, 안내 부재(500)는 가이드(520) 및 구동기(560)를 포함한다. 가이드(520)는 복수 개로 제공되며, 서로 조합되어 환형의 링 형상을 가지도록 배열된다. 가이드(520)는 스핀척(342)을 감싸도록 위치된다. 가이드(520)는 스핀척(342)의 가장자리 영역에 설치된다. 가이드(520)는 스핀척(342)이 힌지 결합될 수 있다. 힌지축(540)은 스핀척(342)의 반경 방향의 접선 방향과 평행하게 제공될 수 있다. 각각의 가이드(520)는 플레이트 형상을 가지며, 원주 방향을 향하는 내측 길이가 외측 길이에 비해 짧은 형상을 가지도록 제공된다. 각각의 가이드(520)는 내측면과 외측면에 원주 방향을 따라 라운드지도록 제공될 수 있다. 예컨대, 가이드(520)는 플렉시블한 재질로 제공될 수 있다. 이는 가이드(520)가 이동되는 중에 처리 용기(320) 또는 스핀척(342)과 충돌될지라도, 처리 용기(320) 및 스핀척(342)이 손상되는 것을 방지할 수 있다.
구동기(560)는 가이드(520)를 도 6 및 도 7과 같이, 접힘 위치와 펼침 위치 간에 이동시킨다. 접힘 위치는 상부에서 바라볼 때 가이드(520)의 끝단이 스핀척(342)의 측단보다 내측에 위치되며, 끝단이 외측 유입구(322a)(322a) 및 외측 유입구(326a)(326a)보다 내측에 제공되는 위치이다. 펼침 위치는 상부에서 바라볼 때 가이드(520)의 끝단이 스핀척(342)의 측단보다 외측에 위치되며, 끝단이 외측 유입구(322a)(322a) 및 외측 유입구(326a)(326a)보다 외측에 제공되는 위치이다. 가이드(520)는 접힘 위치와 펼침 위치 각각에서 끝단이 스핀척(342)의 상면보다 낮게 제공될 수 있다. 이에 따라 가이드(520)는 펼침 위치에서 스핀척(342)의 중심으로 멀어질수록 하향 경사지게 제공될 수 있다.
승강 유닛(360)은 처리 용기(320)와 기판 지지 유닛(340) 간에 상대 높이를 조절한다. 승강 유닛(360)은 처리 용기(320)를 상하 방향으로 직선 이동시킨다. 처리 용기(320)가 상하로 이동됨에 따라 기판 지지 유닛(340)에 대한 처리 용기(320)의 상대 높이가 변경된다. 승강 유닛(360)은 브라켓(362), 이동축(364), 그리고 구동기(560)(366)를 가진다. 브라켓(362)은 처리 용기(320)의 외벽에 고정설치되고, 브라켓(362)에는 구동기(560)(366)에 의해 상하 방향으로 이동되는 이동축(364)이 고정결합된다. 기판(W)이 기판 지지 유닛(340)에 놓이거나, 기판 지지 유닛(340)로부터 들어올려 질 때 기판 지지 유닛(340)가 처리 용기(320)의 상부로 돌출되도록 처리 용기(320)는 하강된다. 또한, 공정이 진행될 시에는 기판(W)에 공급된 처리액의 종류에 따라 처리액이 기설정된 회수통(360)으로 유입될 수 있도록 처리 용기(320)의 높이가 조절한다.
상술한 바와 달리 승강 유닛(360)은 처리 용기(320) 대신 기판 지지 유닛(340)를 상하 방향으로 이동시킬 수 있다.
액 공급 유닛(400)은 기판(W) 상에 처리액 및 세정액을 공급한다. 액 공급 유닛(400)은 복수의 노즐(410)들을 포함하며, 각 노즐(410)은 서로 다른 종류의 액을 공급할 수 있다. 예컨대, 처리액은 제1액 및 제2액을 포함할 수 있다. 노즐(410)은 공정 위치와 대기 위치로 이동된다. 여기서 공정 위치는 노즐(410)이 처리 용기(320) 내에 위치된 기판(W) 상에 처리액을 토출 가능한 위치이고, 대기 위치는 각각의 노즐(410)이 공정 위치를 벗어나 대기되는 위치로 정의한다. 일 예에 의하면, 공정 위치는 노즐(410)이 기판(W)의 중심으로 액을 공급할 수 있는 위치일 수 있다. 예컨대, 상부에서 바라볼 때 노즐(410)은 직선 이동 또는 축 회전 이동되어 공정 위치와 대기 위치 간에 이동될 수 있다.
제1액은 케미칼을 포함하고, 제2액은 린스액을 포함할 수 있다. 케미칼은 강산 또는 강알칼리를 포함하는 액이고, 린스액은 케미칼을 린스 처리하는 액으로 제공될 수 있다. 세정액은 순수일 수 있다.
제어기(600)는 기판 지지 유닛(340)을 제어한다. 제어기(600)는 기판(W)의 회전속도 즉, 스핀척(342)의 회전 속도에 따라 가이드(520)의 위치가 달라지도록 구동기(560)를 제어한다. 제어기(600)는 기판(W)은 스핀척(342)에 의해 제1속도와 제2속도로 회전될 수 있다. 제1속도는 제2속도에 비해 고속으로 제공될 수 있다. 일 예에 의하면, 제1속도는 기판(W) 상에 공급된 액이 원심력에 의해 각 회수통의 유입구로 전달되어 각 회수 공간에 회수 가능한 속도이고, 제2속도는 기판(W) 상에 공급된 액이 각 회수통의 유입구까지 전달되기 불충분한 원심력을 형성하는 속도일 수 있다.
다음은 상술한 장치를 이용하여 기판(W)을 처리하는 과정을 설명한다. 기판(W)을 처리하는 방법으로는, 기판(W)을 액 처리하는 액 처리 단계와, 처리 용기(320) 및 그 주변 장치를 세정하는 챔버 세정 단계를 포함한다. 도 8은 도 4의 장치를 이용하여 기판을 처리하는 과정을 보여주는 플로우 차트이고, 도 9 내지 도 11은 도 8의 과정을 보여주는 도면들이다. 도 8 내지 도 11을 참조하면, 챔버 세정 단계는 액 처리 단계 이후에 진행된다.
액 처리 단계가 진행되면, 기판(W)은 스핀척(342)에 놓여지고, 스핀척(342)에 의해 제1속도로 회전된다. 기판(W)은 외측 유입구(322a)에 대응되는 높이에 위치된다. 제1속도로 회전되는 기판(W) 상에 제1액이 공급된다. 제1속도는 기판(W) 상에 공급된 제1액이 내측 회수 공간으로 충분히 전달 가능한 속도로 제공되며, 가이드(520)는 접힘 위치로 제공된다. 제1액의 공급이 완료되면, 기판(W)은 스핀척(342)에 의해 제2속도로 회전된다. 기판(W)은 외측 유입구(326a)에 대응되는 높이에 위치된다. 제2속도로 회전되는 기판(W) 상에는 제2액이 공급된다. 제2속도는 기판(W) 상에 공급된 제2액이 외측 회수 공간으로 전달되기에 불충분한 속도로 제공되며, 가이드(520)는 펼침 위치로 이동되어 제2액을 외측 회수 공간으로 안내한다. 선택적으로, 제2액이 공급되는 중에는 기판(W)이 제1속도로 회전될 수 있으며, 이 경우에는 가이드(520)가 접힘 위치로 이동될 수 있다. 제2액의 공급이 완료되면, 제2액의 공급을 중지하고, 기판(W)을 스핀척(342)으로부터 제거하여 챔버 세정 단계를 수행한다.
챔버 세정 단계에는 처리 용기(320), 스핀척(342), 그리고 가이드(520)를 세정한다. 챔버 세정 단계에는 가이드(520)가 펼침 위치로 이동되며, 스핀척(342)의 상면으로 세정액을 공급한다. 스핀척(342)은 제2속도로 회전될 수 있으며, 제1속도와 제2속도를 번갈아 회전될 수 있다. 이는 처리 용기(320)의 내측면의 복수 영역에 세정액이 공급되기 위함이다. 또한 스핀척(342)은 제2속도로 회전되어 가이드(520)에 잔류된 파티클을 세정할 수 있다.
선택적으로 가이드(520)는 경사각을 조절하여 처리 용기(320)의 내측면의 복수 영역에 세정액을 공급할 수 있다. 이 경우, 가이드(520)는 그 끝단이 스핀척(342)의 중심으로부터 멀어질수록 상향 경사진 방향을 향하도록 제공될 수 있다.
상술한 실시예에 의하면, 가이드(520)에 연결된 힌지축(540)이 구동기(560)에 의해 구동되어 가이드(520)의 위치를 이동시키는 것으로 설명하였다. 그러나 도 12와 같이, 구동기(560)는 가이드(520)와 이격되게 위치되며, 가이드(520)는 케이블에 의해 구동기(560)와 연결되게 위치될 수 있다. 가이드(520)는 펼침 위치에 고정되며, 플렉시블한 재질로 제공되므로, 구동기(560)가 가이드(520)를 아래 방향으로 당겨서 가이드(520)의 위치를 변형시킬 수 있다.
320: 처리 용기 340: 기판 지지 유닛
360: 승강 유닛 400: 액 공급 유닛
500: 안내 부재 520: 가이드
600; 제어기

Claims (16)

  1. 기판을 처리하는 장치에 있어서,
    기판을 지지하는 기판 지지 유닛과;
    상기 기판 지지 유닛에 지지된 기판으로 처리액을 공급하는 액 공급 유닛과;
    상기 기판 지지 유닛을 감싸며, 기판 처리에 사용된 처리액을 회수하는 복수의 회수 공간을 가지는 처리 용기와;
    상기 기판 지지 유닛과 상기 처리 용기 간의 상대 높이를 조절하는 승강 유닛을 포함하되,
    상기 기판 지지 유닛은,
    기판을 지지하는 스핀척과;
    상기 스핀척에 설치되며, 상기 기판 처리에 사용된 처리액을 상기 복수의 회수 공간들 중 선택된 회수 공간에 회수되도록 처리액을 안내하는 안내 부재를 포함하되;
    상기 안내 부재는,
    상기 스핀척을 감싸도록 제공되는 가이드와;
    상기 가이드가 접힘 위치와 펼침 위치 간에 이동되도록 상기 가이드를 구동시키는 구동기를 포함하되,
    상기 접힘 위치와 상기 펼침 위치는 상기 스핀척의 반경 방향의 접선 방향을 축으로 회전되어 이동되는 기판 처리 장치.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상부에서 바라볼 때 상기 접힘 위치는 상기 가이드의 끝단이 상기 스핀척의 측단보다 내측에 제공되는 위치이고,
    상부에서 바라볼 때 상기 펼침 위치는 상기 가이드의 끝단이 상기 스핀척의 측단보다 외측에 제공되는 위치인 기판 처리 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 회수 공간들 각각은 끝단부가 처리액이 유입되는 유입구로 제공되고,
    상부에서 바라볼 때 상기 접힘 위치는 상기 가이드의 끝단이 상기 유입구보다 내측에 제공되는 위치이고,
    상부에서 바라볼 때 상기 펼침 위치는 상기 가이드의 끝단이 상기 유입구보다 외측에 제공되는 위치인 기판 처리 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 스핀척은 저면이 상면에 비해 작은 크기의 원 형상을 가지고, 측면은 위에서 아래로 갈수록 상기 스핀척의 중심축에 가까워지도록 하향 경사지게 제공되며,
    상기 가이드는 상기 측면에 설치되는 기판 처리 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 가이드는 복수 개로 제공되며, 서로 조합되어 상기 스핀척을 감싸는 환형의 링 형상을 가지도록 위치되는 기판 처리 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 스핀척은 기판보다 큰 크기를 가지도록 제공되는 기판 처리 장치.
  8. 제1항, 제3항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 장치는,
    상기 기판 지지 유닛을 제어하는 제어기를 더 포함하되,
    상기 기판 지지 유닛은,
    상기 스핀척을 회전시키는 회전 구동 부재를 더 포함하고,
    상기 제어기는 상기 스핀척의 회전 속도에 따라 상기 가이드를 상기 접힘 위치 또는 상기 펼침 위치로 이동시키는 기판 처리 장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 제어기는 상기 스핀척이 제1속도로 회전될 때에 상기 가이드를 상기 접힘 위치로 이동시키고, 상기 스핀척이 제2속도로 회전될 때에 상기 가이드를 상기 펼침 위치로 이동시키되,
    상기 제1속도는 상기 제2속도보다 빠른 속도로 제공되는 기판 처리 장치.
  10. 제1항의 기판 처리 장치를 이용하여 기판을 처리하는 방법에 있어서,
    상기 스핀척에 놓여진 상기 기판을 회전시키고, 상기 기판으로 처리액을 공급하는 액 처리 단계를 포함하되,
    상기 액 처리 단계에서 상기 처리액은 상기 선택된 회수 공간으로 회수되되,
    상기 가이드는 상기 기판의 회전 속도에 따라, 상기 가이드의 끝단이 상기 스핀척의 측단보다 내측에 제공되는 접힘 위치 또는 상기 가이드의 끝단이 상기 스핀척의 측단보다 외측에 제공되는 펼침 위치로 이동되는 기판 처리 방법.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 기판이 제1속도로 회전될 때에는 상기 가이드가 상기 접힘 위치로 이동되고, 상기 기판이 제2속도로 회전될 때에는 상기 가이드가 상기 펼침 위치로 이동되되,
    상기 제1속도는 상기 제2속도보다 빠른 속도로 제공되는 기판 처리 방법.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 액 처리 단계에서 상기 처리액은 상기 기판의 회전에 의한 원심력에 의해 상기 처리 용기로 회수되되,
    상기 제2속도는 상기 처리액이 상기 처리 용기로 회수되기에 불충분한 원심력을 형성하는 기판 처리 방법.
  13. 제10항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 액 처리 단계 이후에는 상기 스핀척으로부터 상기 기판이 제거된 상태에서 상기 스핀척에 세정액을 공급하여 상기 스핀척, 상기 처리 용기, 그리고 상기 가이드를 세정하는 챔버 세정 단계를 더 포함하되,
    상기 챔버 세정 단계에는 상기 가이드가 상기 펼침 위치로 제공되는 기판 처리 방법.
  14. 제1항의 기판 처리 장치를 이용하여 기판을 처리하는 방법에 있어서,
    상기 스핀척에 놓여진 상기 기판을 회전시키고, 상기 기판으로 처리액을 공급하는 액 처리 단계와;
    상기 액 처리 단계 이후에, 상기 스핀척으로부터 상기 기판이 제거된 상태에서 회전하는 상기 스핀척에 세정액을 공급하여 상기 처리 용기의 내측면을 세정하는 챔버 세정 단계를 포함하되,
    상기 챔버 세정 단계에는 상기 가이드의 끝단이 펼침 위치로 이동되는 기판 처리 방법.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 액 처리 단계에서 상기 처리액은 상기 선택된 회수 공간으로 회수되되,
    상기 가이드는 상기 기판의 회전 속도에 따라, 상기 가이드의 끝단이 상기 스핀척의 측단보다 내측에 제공되는 접힘 위치 또는 상기 펼침 위치로 이동되는 기판 처리 방법.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 액 처리 단계에서 상기 처리액은 상기 기판의 회전에 의한 원심력에 의해 상기 처리 용기로 회수되되,
    상기 기판이 제1속도로 회전될 때에는 상기 가이드가 상기 접힘 위치로 이동되고, 상기 기판이 제2속도로 회전될 때에는 상기 가이드가 상기 펼침 위치로 이동되며,
    상기 제1속도는 상기 제2속도보다 빠른 속도로 제공되고,
    상기 제2속도는 상기 처리액이 상기 처리 용기로 회수되기에 불충분한 원심력을 형성하는 기판 처리 방법.



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