KR102292370B1 - 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법 - Google Patents

기판 처리 장치 및 기판 처리 방법 Download PDF

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Abstract

본 기재의 기판 처리 장치는 상하 방향으로 적층되고, 기판을 세정 및 건조를 각각에서 일괄적으로 실시하는 복수의 처리 유닛; 및 상기 복수의 처리 유닛에 인접하게 위치되고, 기판을 상기 복수의 처리 유닛 각각으로 공급하거나 상기 복수의 처리 유닛 각각으로부터 배출하는 기판 이송 유닛;을 포함한다.

Description

기판 처리 장치 및 기판 처리 방법{Substrate treatment apparatus and Substrate treatment method}
본 발명은 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 반도체를 제조하는데 사용될 수 있는 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법에 관한 것이다.
반도체 소자가 고밀도, 고집적화, 고성능화됨에 따라 회로 패턴의 미세화가 급속히 진행됨으로써, 기판 표면에 잔류하는 파티클(Particle), 유기 오염물, 금속 오염물 등의 오염 물질은 소자의 특성과 생산 수율에 많은 영향을 미치게 된다. 이에 따라 기판 표면에 부착된 각종 오염 물질을 제거하는 세정 공정이 반도체 제조 공정에서 매우 중요하게 대두되고 있으며, 반도체를 제조하는 각 단위 공정의 전후 단계에서 기판을 세정 처리하는 세정 공정이 실시되고 있다.
세정 공정은 다수의 기판을 컨베이어에 올려놓은 상태에서 세정 및 건조 작업이 순차적으로 실시되는 것이 일반적이다. 이러한 종래의 세정 공정은 기판을 반송하기 위한 롤러와의 마찰때문에 정전기가 많이 발생될 수 있다. 그리고, 종래의 세정 공정은 세정 기능별로 각기 다른 유닛을 구역마다 배치해야 함으로써, 설비의 전체 길이가 길어지게 되고, 설비의 가격이 높아질 수 있다.
뿐만 아니라, 설비의 일부분에서 문제가 발생되는 경우, 전체 설비가 중단되는 문제점이 있다. 그리고, 기판들은 컨베이어 상에 서로 이격되게 위치된다. 이때, 세정에 사용되는 유체의 압력이 항상 일정하게 유지되어야 하기 때문에, 노즐이 컨베이어에 기판이 위치되어 있지 않은 부분과 마주하더라도, 노즐에서 세정액이 분사되는 상태를 지속적으로 유지하여야 한다. 따라서, 기판의 세정을 위하여 세정액을 불필요하게 소모해야 하는 문제점이 있다. 또한, 기판을 이송하기 위한 컨테이너를 지속적으로 동작시켜야 함으로써, 전기를 불필요하게 많이 사용하는 문제점이 있다.
한국공개특허 제2014-0067892호
본 발명의 목적은 기판마다 세정 및 건조 작업이 개별적으로 실시될 수 있는 기판 처리 장치를 제공하고자 한다.
본 발명의 다른 목적은 세정액 및 전기의 사용을 감소시킬 수 있는 기판 처리 장치를 제공하고자 한다.
본 발명의 일 측면에 따른 기판 처리 장치는 상하 방향으로 적층되고, 기판을 세정 및 건조를 각각에서 일괄적으로 실시하는 복수의 처리 유닛; 및 상기 복수의 처리 유닛에 인접하게 위치되고, 기판을 상기 복수의 처리 유닛 각각으로 공급하거나 상기 복수의 처리 유닛 각각으로부터 배출하는 기판 이송 유닛;을 포함한다.
한편, 상기 복수의 처리 유닛 각각은, 처리 공간을 포함하는 챔버 부재; 상기 처리 공간에 설치되고, 기판으로 세정 또는 건조에 필요한 유체를 분사하는 노즐 부재; 상기 처리 공간에 설치되고, 상기 노즐 부재가 결합되며, 상기 노즐 부재가 상기 기판을 따라 이동될 수 있게 하는 구동 부재; 및 상기 챔버 부재로 공급되는 기판을 지지하는 지지 부재;를 포함할 수 있다.
한편, 상기 지지 부재는, 상기 처리 공간으로 이송된 기판을 지지하고, 상하방향으로 승강되는 하나 이상의 승강핀; 및 상기 승강핀에 의해 하강되는 기판을 지지하는 하나 이상의 지지핀;을 포함할 수 있다.
한편, 상기 노즐 부재는, 유체를 분사하는 노즐부; 상기 노즐부로 공기를 공급하는 제1 저장부; 상기 노즐부로 세정액을 공급하는 제2 저장부; 상기 제1 저장부, 상기 제2 저장부 및 상기 노즐부를 서로 연결하는 부분에 설치되고, 공기 및 세정액을 노즐부로 선택적으로 공급하거나, 공기와 세정액 모두를 상기 노즐부에 공급하는 밸브부; 및 상기 밸브부의 동작을 제어하는 제어부;를 포함할 수 있다.
한편, 상기 제어부는, 상기 제2 저장부의 세정액이 상기 노즐부로 공급되어 기판이 1차 세정되도록 밸브부를 제어하고, 상기 제1 저장부의 공기와 상기 제2 저장부의 세정액이 상기 노즐부로 공급되어 기판이 2차 세정되도록 상기 밸브부를 제어하며, 상기 제1 저장부의 공기가 노즐부로 공급되어 기판이 건조되도록 밸브부를 제어할 수 있다.
한편, 상기 기판 이송 유닛은, 기판을 파지하는 파지 부재; 및 상기 파지 부재와 결합되고, 상기 파지 부재를 상기 복수의 처리 유닛 각각으로 위치시키는 이송 부재;를 포함할 수 있다.
한편, 상기 이송 부재는 복수의 관절을 포함하는 로봇팔일 수 있다.
한편, 기판에 부착된 이물질을 제거하는 이물질 제거 유닛을 더 포함할 수 있다.
한편, 상기 이물질 제거 유닛은, 세정액을 저장하는 저장 탱크; 상기 처리 공간에 설치되고, 상기 기판과 대응되도록 설치되어 기판으로 세정액을 분사하는 분사 부재; 및 상기 저장 탱크의 세정액을 펌핑하여 상기 분사 부재로 공급하는 펌프 부재;를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 측면에 따른 기판 처리 방법은 기판 처리 장치로 기판을 처리하는 기판 처리 방법에 있어서, 기판을 복수의 챔버 부재 각각으로 이송하는 기판 이송 단계; 이송된 기판을 처리 공간에 안착시키는 기판 안착 단계; 기판을 세정하고 건조하는 세정 및 건조 단계; 및 기판을 복수의 챔버 부재 각각으로부터 배출하는 기판 배출 단계;를 포함한다.
한편, 상기 세정 및 건조 단계는, 기판을 세정액으로 세정하는 1차 세정 단계; 기판을 공기와 세정액을 혼합한 것으로 세정하는 2차 세정 단계; 및 기판을 공기로 건조하는 건조 단계;를 포함한다.
한편, 기판에 잔류하는 파티클을 제거하는 파티클 제거 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 기판 처리 시스템은 직렬로 기판을 세정하는 종래의 기판 처리 장치와 다르게, 기판 각각을 개별적으로 세정하고 건조함으로써, 복수의 처리 유닛 중에서 어느 하나의 처리 유닛에서 문제가 발생되더라도 다른 처리 유닛에서 기판의 세정 및 건조가 정상적으로 실시될 수 있으므로, 생산성이 낮아지는 것을 방지할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 장치는 기판의 세정 및 건조가 실시되는 처리 유닛을 수직으로 적층함으로써, 직렬 방식으로 순차적으로 세정과 건조를 실시하는 종래의 기판 처리 장치와 비교하여 설비의 길이가 현저하게 축소될 수 있다.
그리고, 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 장치는 종래의 기판 처리 장치와 다르게 기판이 이동되지 않고 같은 위치에 고정된 상태에서 세정 및 건조가 실시되어 종래의 기판 처리 장치에서 사용되는 기판 반송용 롤러를 포함하지 않음으로써, 롤러와의 마찰에 의하여 정전기가 발생되는 것을 방지할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 장치는 컨베이어에 기판이 위치되어 있지 않더라도 세정액을 분사하는 종래의 기판 처리 장치와 다르게 기판이 위치한 영역에만 세정액을 분사하여 세정을 실시함으로써, 동작 과정에서 세정액을 불필요하게 소모시키는 것을 방지할 수 있다.
그리고, 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 장치는 기판을 이송하기 위한 컨베이어와 같은 설비를 포함하지 않음으로써, 제조 비용을 절감할 수 있다. 또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 장치는 컨베이어를 지속적으로 동작시킬 필요가 없으므로, 전력 소비를 절감할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 장치를 도시한 사시도이다.
도 2는, 도 1의 기판 처리 장치에서 처리 유닛을 발췌하여 도시한 도면이다.
도 3은 처리 유닛에 포함된 노즐 부재를 발췌하여 도시한 도면이다.
도 4 내지 도 8은 기판 처리 장치의 동작 과정을 순차적으로 도시한 도면이다.
도 4는 기판이 챔버 부재 내부로 이송되는 과정을 도시한 도면이다.
도 5는 챔버 부재에 이송된 기판이 승강핀에 의해 지지된 상태를 도시한 도면이다.
도 6은 기판이 승강핀에 의해 하강되어 지지핀에 지지된 상태를 도시한 도면이다.
도 7은 기판이 이물질 제거 유닛에 의해 세정되는 상태를 도시한 도면이다.
도 8은 기판이 노즐 부재에 의하여 세정 및 건조가 실시되는 상태를 도시한 도면이다.
도 9는 기판 처리 장치로 기판을 세정 및 건조하는 기판 처리 방법을 도시한 순서도이다.
도 10은 기판 처리 방법에 포함된 세정 및 건조 단계를 도시한 순서도이다.
이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예들에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예들에 한정되지 않는다.
본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 붙이도록 한다.
또한, 여러 실시예들에 있어서, 동일한 구성을 가지는 구성요소에 대해서는 동일한 부호를 사용하여 대표적인 실시예에서만 설명하고, 그 외의 다른 실시예에서는 대표적인 실시예와 다른 구성에 대해서만 설명하기로 한다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우 뿐만 아니라, 다른 부재를 사이에 두고 "간접적으로 연결"된 것도 포함한다. 또한, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 장치(100)는 복수의 처리 유닛(110) 및 기판 이송 유닛(120)을 포함한다.
복수의 처리 유닛(110)은 상하 방향으로 적층되고, 기판(S)을 세정 및 건조를 각각에서 일괄적으로 실시한다. 즉, 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 장치(100)는 종래의 기판 처리 장치와 다르게, 기판(S)이 순차적으로 이동되면서 세정과 건조가 실시되는 것이 아니라, 처리 유닛(110) 하나에서 기판(S)의 세정과 건조가 한번에 실시될 수 있다. 이를 위한 처리 유닛(110)에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.
기판 이송 유닛(120)은 상기 복수의 처리 유닛(110)에 인접하게 위치되고, 기판(S)을 상기 복수의 처리 유닛(110) 각각으로 공급하거나, 상기 복수의 처리 유닛(110)각각으로 부터 배출한다.
상기 기판 이송 유닛(120)은 일례로, 파지 부재(121) 및 이송 부재(122)를 포함할 수 있다.
파지 부재(121)는 기판(S)을 파지할 수 있다. 파지 부재(121)는 기판(S)의 하면을 지지할 수 있다. 이와 다르게, 파지 부재(121)는 기판(S)의 양측면을 지지하는 것도 가능할 수 있다. 파지 부재(121)는 기판(S)을 지지할 수 있는 것이면 어느 것이든 무방할 수 있다.
이송 부재(122)는 상기 파지 부재(121)와 결합되고, 상기 파지 부재(121)를 상기 복수의 처리 유닛(110) 각각으로 위치시킬 수 있다. 이러한 상기 이송 부재(122)는 일례로 복수의 관절을 포함하는 로봇팔일 수 있다.
상기 복수의 처리 유닛(110) 각각은 일례로 챔버 부재(111), 노즐 부재(116), 구동 부재(112) 및 지지 부재(113)를 포함할 수 있다.
챔버 부재(111)는 처리 공간을 포함한다. 챔버 부재(111)의 일측에는 기판(S)이 출입되는 출입구(111a)가 있을 수 있다.
그리고, 챔버 부재(111)의 일측에는 미도시된 개폐 도어가 설치될 수 있다. 개폐 도어는 기판(S)이 처리되는 동안 출입구(111a)를 폐쇄할 수 있다. 하나의 처리 유닛(110)은 하나의 챔버 부재(111)를 포함할 수 있고, 복수의 처리 유닛(110) 각각의 챔버 부재(111)들은 서로 상하방향으로 나란하게 적층될 수 있다. 기판(S)이 챔버 부재(111)들 각각으로 이송되면, 세정 및 건조가 완료된 기판(S)이 챔버 부재(111)들 각각으로부터 배출될 수 있다.
노즐 부재(116)는 상기 처리 공간에 설치되고, 기판(S)으로 세정 또는 건조에 필요한 유체를 분사한다. 노즐 부재(116)에서 분사되는 유체의 종류는 공기, 물 및 공기와 물이 혼합된 이류체일 수 있으나, 이에 한정하지는 않는다. 노즐 부재(116)에 대한 상세한 설명은 후술하기로 한다.
구동 부재(112)는 상기 처리 공간에 설치되고, 상기 노즐 부재(116)가 결합될 수 있다. 구동 부재(112)는 상기 노즐 부재(116)가 상기 기판(S)을 따라 이동될 수 있게 한다. 구동 부재(112)는 챔버 부재(111)의 내측면에 기판(S)의 길이 방향을 따라서 설치될 수 있다.
노즐 부재(116)가 유체의 분사를 시작한 상태에서, 구동 부재(112)가 노즐 부재(116)를 이동시키면, 유체가 기판(S)에 분사될 수 있다. 이를 위한 구동 부재(112)는 일례로 레일, 와이어와 롤러 등 대상물을 직선으로 이동시킬 수 있는 것이면 어느 것이든 무방할 수 있다.
지지 부재(113)는 상기 챔버 부재(111)로 공급되는 기판(S)을 지지할 수 있다. 그리고, 기판(S)의 배출이 필요한 경우, 지지 부재(113)는 기판(S)을 상승시킬 수도 있다. 이를 위한 지지 부재(113)는 일례로 승강핀(114) 및 지지핀(115)을 포함할 수 있다.
승강핀(114)은 상기 처리 공간으로 이송된 기판(S)을 지지하고, 상하방향으로 승강될 수 있다. 이를 위해 도시하지는 않았으나, 승강핀(114)의 하측에는 별도의 구동 장치가 설치될 수 있다. 승강핀(114)은 하나 이상일 수 있다.
지지핀(115)은 상기 승강핀(114)에 의해 하강되는 기판(S)을 지지할 수 있다. 지지핀(115)은 하나 이상일 수 있다. 복수의 지지핀(115)은 기판(S)과 대응되는 적절한 위치마다 위치될 수 있다.
지지핀(115)은 기판(S)이 쳐지지 않고 챔버 부재(111)의 내부에서 안정적으로 위치되도록 할 수 있다. 전술한 승강핀(114)은 지지핀(115)들 사이에 위치될 수 있다. 복수의 승강핀(114)은 기판(S)이 승강되는 과정에서 낙하되지 않을 정도의 간격으로 위치될 수 있다.
기판(S)이 기판 이송 유닛(120)에 의해 챔버 부재(111)로 이송되면, 승강핀(114)이 기판(S)에 인접하도록 승강될 수 있다. 기판(S)이 승강핀(114)에 안착되면, 승강핀(114)이 하강하게되고, 기판(S)이 지지핀(115)과 승강핀(114)에 의해 지지될 수 있다. 기판(S)의 챔버 부재(111)로부터 배출이 필요한 경우, 이와 같은 과정이 반대로 실시될 수 있다.
한편, 도 3을 참조하면, 전술한 노즐 부재(116)는 일례로, 노즐부(116a), 제1 저장부(116b), 제2 저장부(116c), 밸브부(116d) 및 제어부(116e)를 포함할 수 있다.
노즐부(116a)는 유체를 분사할 수 있다. 기판(S)이 직사각형 형상인 경우, 노즐부(116a)의 형상은 막대 형상일 수 있고, 노즐부(116a)의 길이는 기판(S)의 폭 길이와 대응될 수 있다. 이러한 노즐부(116a)는 일례로 에어 나이프일 수 있다. 노즐부(116a)가 후술할 구동 부재(112)에 의해 이동되면, 유체가 기판(S)으로 분사될 수 있다.
제1 저장부(116b)는 상기 노즐부(116a)로 공기를 공급할 수 있다. 공기가 저장되는 탱크(미도시)가 별도의 배관에 의해 제1 저장부(116b)에 연결될 수 있다.
제2 저장부(116c)는 상기 노즐부(116a)로 세정액을 공급할 수 있다. 세정액이 저장되는 탱크(미도시)가 별도의 배관에 의해 제2 저장부(116c)에 연결될 수 있다.
밸브부(116d)는 상기 제1 저장부(116b), 상기 제2 저장부(116c) 및 상기 노즐부(116a)를 서로 연결하는 부분에 설치될 수 있다. 밸브부(116d)는 공기 및 세정액을 노즐부(116a)로 선택적으로 공급하거나, 공기와 세정액 모두를 상기 노즐부(116a)에 공급할 수 있다.
밸브부(116d)는 일례로 3상(3way) 밸브일 수 있다. 밸브부(116d)는 제1 저장부(116b)와 노즐부(116a)를 연통시키거나, 제2 저장부(116c)와 노즐부(116a)를 연통시킬 수 있다. 또한, 밸브부(116d)는 제1 저장부(116b)와 제2 저장부(116c) 모두가 노즐부(116a)에 연통되도록 할 수 있다.
제어부(116e)는 상기 밸브부(116d)의 동작을 제어할 수 있다. 제어부(116e)는 상기 제2 저장부(116c)의 세정액이 상기 노즐부(116a)로 공급되어 기판(S)이 1차 세정되도록 밸브부(116d)를 제어할 수 있다. 그리고, 상기 제어부(116e)는 상기 제1 저장부(116b)의 공기와 상기 제2 저장부(116c)의 세정액이 상기 노즐부(116a)로 공급되어 기판(S)이 2차 세정되도록 상기 밸브부(116d)를 제어할 수 있다.
또한, 제어부(116e)는 상기 제1 저장부(116b)의 공기가 노즐부(116a)로 공급되어 기판(S)이 건조되도록 밸브부(116d)를 제어할 수 있다. 이와 같은 과정을 순차적으로 실시될 수 있다. 이러한 제어부(116e)에 의하여 하나의 노즐부(116a)에서 분사되는 다양한 종류의 유체로 1차 세정, 2차 세정 및 건조가 모두 실시될 수 있다.
도 1로 되돌아가서, 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 장치(100)는 이물질 제거 유닛(130)을 더 포함할 수 있다.
이물질 제거 유닛(130)은 기판(S)에 부착된 이물질을 제거할 수 있다.
상기 이물질 제거 유닛(130)은 일례로 저장 탱크(131), 분사 부재(132) 및 펌프 부재(133)를 포함할 수 있다.
저장 탱크(131)는 세정액을 저장한다. 저장 탱크(131)는 챔버 부재(111)의 외부의 별도의 공간에 설치될 수 있다. 저장 탱크(131)에 저장된 세정액은 기판(S)을 세정하는데 사용되는 일반적인 것일 수 있으므로, 이에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.
한편, 도면에 도시하지는 않았으나, 저장 탱크(131)는 전술한 제2 저장부(116c)에 연결되어 제2 저장부(116c)로 세정액을 공급하는 것도 가능할 수 있다.
분사 부재(132)는 상기 처리 공간에 설치되고, 상기 기판(S)과 대응되도록 설치되어 기판(S)으로 세정액을 분사한다.
펌프 부재(133)는 상기 저장 탱크(131)의 세정액을 펌핑하여 상기 분사 부재(132)로 공급한다.
이와 같은 이물질 제거 유닛(130)에서 세정액이 기판(S)으로 분사되면, 기판(S)에 잔류하는 이물질이 제거될 수 있다. 즉, 이물질 제거 유닛(130)은 노즐 부재(116)에 의한 기판(S)의 세정이 실시되기 전에 기판(S)에 잔류하는 이물질을 우선적으로 제거할 수 있다. 이에 따라, 본 발명의 일 실시예에 따른 기판(S)의 세정 신뢰성이 더욱 향상될 수 있다.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 장치(100)의 동작 과정에 대하여 더욱 상세하게 설명하기로 한다.
도 4에 도시된 바와 같이, 기판(S)이 챔버 부재(111) 내부로 이송된다. 다음으로, 도 5에 도시된 바와 같이, 이송된 기판(S)이 승강핀(114)에 의해 지지될 수 있다. 이때, 도시하지는 않았으나, 개폐 도어가 출입구(111a)를 폐쇄할 수 있다.
다음으로, 도 6에 도시된 바와 같이, 기판(S)이 승강핀(114)에 의해 하강되어 지지핀(115)에 지지될 수 있다. 기판(S)은 지지핀(115)과 승강핀(114) 상에 위치될 수 있다. 다음으로, 도 7에 도시된 바와 같이, 기판(S)이 이물질 제거 유닛(130)에 의해 세정될 수 있다.
도 8에 도시된 바와 같이, 기판(S)이 노즐 부재(116)에 의하여 1차 세정과 2차 세정이 실시되고, 이후 건조가 실시될 수 있다. 노즐 부재(116)가 구동 부재(112)에 의해 기판(S)을 따라 이동되면서, 세정액, 이류체(세정액과 공기) 및 공기가 순차적으로 분사될 수 있다.
전술한 바와 같은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 장치(100)는 직렬로 기판(S)을 세정하는 종래의 기판 처리 장치와 다르게, 기판(S) 각각을 개별적으로 세정 하고 건조함으로써, 복수의 처리 유닛(110) 중에서 어느 하나의 처리 유닛(110)에서 문제가 발생되더라도, 다른 처리 유닛(110)에서 기판(S)의 세정 및 건조가 정상적으로 실시될 수 있으므로, 생산성이 낮아지는 것을 방지할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 장치(100)는 기판(S)의 세정 및 건조가 실시되는 처리 유닛(110)을 수직으로 적층함으로써, 직렬 방식으로 순차적으로 세정과 건조를 실시하는 종래의 기판 처리 장치와 비교하여 설비의 길이가 현저하게 축소될 수 있다.
그리고, 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 장치(100)는 종래의 기판 처리 장치와 다르게 기판(S)이 이동되지 않고 같은 위치에 고정된 상태에서 세정 및 건조가 실시되어 종래의 기판 처리 장치에서 사용되는 기판 반송용 롤러를 포함하지 않음으로써, 롤러와의 마찰에 의하여 정전기가 발생되는 것을 방지할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 장치(100)는 컨베이어에 기판(S)이 위치되어 있지 않더라도 세정액을 분사하는 종래의 기판 처리 장치와 다르게 기판(S)이 위치한 영역에만 세정액을 분사하여 세정을 실시함으로써, 동작 과정에서 세정액을 불필요하게 소모하는 것을 방지할 수 있다.
그리고, 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 장치(100)는 기판(S)을 이송하기 위한 컨베이어와 같은 설비를 포함하지 않음으로써, 제조 비용을 절감할 수 있다. 또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 장치(100)는 종래의 기판 처리 장치와 같이 컨베이어를 지속적으로 동작시킬 필요가 없으므로, 전력 소비를 절감할 수 있다.
이하에서는 도면을 참조하여 전술한 기판 처리 장치(100, 도 1 참조)로 기판을 처리하는 기판 처리 방법(S100)에 대해 설명하기로 한다.
도 9를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 방법(S100)은 기판 이송 단계(S110), 기판 안착 단계(S120), 세정 및 건조 단계(S140) 및 기판 배출 단계(S150)를 포함한다.
기판 이송 단계(S110)는 기판을 복수의 챔버 부재 각각으로 이송한다.
기판 안착 단계(S120)는 이송된 기판을 처리 공간에 안착시킨다.
세정 및 건조 단계(S140)는 기판을 세정하고 건조한다.
기판 배출 단계(S150)는 기판을 복수의 챔버 부재 각각으로부터 배출한다.
상기 기판 이송 단계(S110), 기판 안착 단계(S120), 세정 및 건조 단계(S140) 및 기판 배출 단계(S150)는 기판 처리 장치(100, 도 1 참조)의 동작 과정을 설명하면서, 상세하게 설명하였으므로, 이에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.
도 10을 참조하면, 전술한 세정 및 건조 단계(S140)는 일례로 1차 세정 단계(S141), 2차 세정 단계(S142) 및 건조 단계(S143)를 포함할 수 있다. 세정 및 건조 단계(S140)는 전술한 노즐 부재가 구동 부재에 의해 직선 왕복 이동되면서 실시될 수 있다.
1차 세정 단계(S141)는 기판을 세정액으로 세정할 수 있다. 노즐 부재가 이동되면서 기판에 세정액을 분사할 수 있다. 예를 들어, 도면에 도시된 방향을 기준으로 노즐 부재가 우측 끝부분에서 좌측 끝부분으로 이동되면서 실시될 수 있다.
다만, 노즐 부재가 기판에 대해 한번 이동되면서 1차 세정이 실시되는 것으로 한정하지는 않으며, 노즐 부재가 기판에 대해 여러 번 이동되면서 1차 세정이 여러 번 실시되는 것도 가능할 수 있다. 그리고, 1차 세정 단계(S141)에서 제어부는 제2 저장부가 노즐부와 연통되도록 밸브부를 제어할 수 있다.
2차 세정 단계(S142)는 기판을 공기와 세정액을 혼합한 것으로 세정할 수 있다. 노즐 부재가 이동되면서 기판에 고압의 공기와 세정액이 혼합된 이류체를 분사할 수 있다. 예를 들어, 기판의 1차 세정이 완료되어 좌측 끝부분에 위치된 노즐 부재가 우측 끝부분으로 이동되면서 2차 세정 단계(S142)가 실시될 수 있다.
다만, 노즐 부재가 기판에 대해 한번 이동되면서 2차 세정이 실시되는 것으로 한정하지는 않으며, 노즐 부재가 기판에 대해 여러 번 이동되면서 2차 세정이 여러 번 실시되는 것도 가능할 수 있다. 그리고, 2차 세정 단계(S141)에서 제어부는 제1 저장부 및 제2 저장부 모두가 노즐부와 연통되도록 밸브부를 제어할 수 있다.
건조 단계(S143)는 기판을 공기로 건조할 수 있다. 노즐 부재가 기판에 세정액을 분사할 수 있다. 예를 들어, 기판의 2차 세정이 완료되어 우측 끝부분에 위치된 노즐 부재가 좌측 끝부분으로 이동되면서 건조 단계(S143)가 실시될 수 있다. 이때, 제어부는 제1 저장부가 노즐부와 연통되도록 밸브부를 제어할 수 있다.
이와 같은 세정 및 건조 단계(S140)는 기판의 세정 및 건조 과정이 하나의 처리 유닛에서 실시될 수 있다. 그리고, 처리 유닛들은 적층되어 있으므로, 어느 하나의 처리 유닛의 유지보수가 필요한 경우 다른 처리 유닛들은 정상적으로 기판의 세정 및 건조를 실시할 수 있다.
한편, 도 9로 되돌아가서, 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 방법(S100)은 파티클 제거 단계(S130)를 더 포함할 수 있다.
파티클 제거 단계(S130)는 기판에 잔류하는 파티클을 제거할 수 있다. 파티클 제거 단계(S130)는 전술한 이물질 제거 유닛이 기판으로 세정액을 분사하는 과정일 수 있다.
이상에서 본 발명의 여러 실시예에 대하여 설명하였으나, 지금까지 참조한 도면과 기재된 발명의 상세한 설명은 단지 본 발명의 예시적인 것으로서, 이는 단지 본 발명을 설명하기 위한 목적에서 사용된 것이지 의미 한정이나 특허청구범위에 기재된 본 발명의 범위를 제한하기 위하여 사용된 것은 아니다. 그러므로 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.
100: 기판 처리 장치 110: 처리 유닛
111: 챔버 부재 112: 구동 부재
113: 지지 부재 114: 승강핀
115: 지지핀 1 16: 노즐 부재
116a: 노즐부 116b: 제1 저장부
116c: 제2 저장부 116d: 밸브부
116e: 제어부 120: 기판 이송 유닛
121: 파지 부재 122: 이송 부재
130: 이물질 제거 유닛 131: 저장 탱크
132: 분사 부재 133: 펌프 부재
S: 기판

Claims (12)

  1. 상하 방향으로 적층되고, 기판을 세정 및 건조를 각각에서 일괄적으로 실시하는 복수의 처리 유닛;
    상기 복수의 처리 유닛에 인접하게 위치되고, 기판을 상기 복수의 처리 유닛 각각으로 공급하거나 상기 복수의 처리 유닛 각각으로 부터 배출하는 기판 이송 유닛; 및
    상기 기판에 부착된 이물질을 제거하는 이물질 제거 유닛을 포함하고,
    상기 복수의 처리 유닛 각각은,
    처리 공간을 포함하는 챔버 부재;
    상기 처리 공간에 설치되고, 기판으로 세정 또는 건조에 필요한 유체를 분사하는 노즐 부재;
    상기 처리 공간에 설치되고, 상기 노즐 부재가 결합되며, 상기 노즐 부재가 상기 기판을 따라 이동될 수 있게 하는 구동 부재; 및
    상기 챔버 부재로 공급되는 기판을 지지하는 지지 부재를 포함하고,
    상기 이물질 제거 유닛은,
    세정액을 저장하는 저장 탱크;
    상기 처리 공간에 상기 기판과 대응되도록 설치되어 상기 지지 부재에 안착된 기판으로 세정액을 분사하는 분사 부재; 및
    상기 저장 탱크의 세정액을 펌핑하여 상기 분사 부재로 공급하는 펌프 부재를 포함하고,
    상기 노즐 부재는,
    1차 세정 단계에서 상기 기판을 따라 이동하면서 상기 기판에 세정액을 분사하고,
    2차 세정 단계에서 상기 기판을 따라 이동하면서 공기와 세정액이 혼합된 이류체를 상기 기판으로 분사하고,
    건조 단계에서 상기 기판을 따라 이동하면서 공기를 분사하는 기판 처리 장치.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 지지 부재는,
    상기 처리 공간으로 이송된 기판을 지지하고, 상하방향으로 승강되는 하나 이상의 승강핀; 및
    상기 승강핀에 의해 하강되는 기판을 지지하는 하나 이상의 지지핀;을 포함하는 기판 처리 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 노즐 부재는,
    유체를 분사하는 노즐부;
    상기 노즐부로 공기를 공급하는 제1 저장부;
    상기 노즐부로 세정액을 공급하는 제2 저장부;
    상기 제1 저장부, 상기 제2 저장부 및 상기 노즐부를 서로 연결하는 부분에 설치되고, 공기 및 세정액을 노즐부로 선택적으로 공급하거나, 공기와 세정액 모두를 상기 노즐부에 공급하는 밸브부; 및
    상기 밸브부의 동작을 제어하는 제어부;를 포함하는 기판 처리 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 제2 저장부의 세정액이 상기 노즐부로 공급되어 기판이 1차 세정되도록 밸브부를 제어하고,
    상기 제1 저장부의 공기와 상기 제2 저장부의 세정액이 상기 노즐부로 공급되어 기판이 2차 세정되도록 상기 밸브부를 제어하며,
    상기 제1 저장부의 공기가 노즐부로 공급되어 기판이 건조되도록 밸브부를 제어하는 기판 처리 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 기판 이송 유닛은,
    기판을 파지하는 파지 부재; 및
    상기 파지 부재와 결합되고, 상기 파지 부재를 상기 복수의 처리 유닛 각각으로 위치시키는 이송 부재;를 포함하는 기판 처리 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 이송 부재는 복수의 관절을 포함하는 로봇팔인 기판 처리 장치.
  8. 삭제
  9. 삭제
  10. 삭제
  11. 삭제
  12. 삭제
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