KR102497794B1 - 기판 처리 장치 및 용기 세정 방법 - Google Patents

기판 처리 장치 및 용기 세정 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 기판을 액 처리하는 장치 및 방법을 제공한다. 기판을 처리하는 장치는 내부에 상부가 개방된 처리 공간을 가지는 처리 용기, 상기 처리 공간에서 기판을 지지하는 기판 지지 유닛, 상기 기판 지지 유닛에 지지된 기판으로 처리액을 공급하는 액 공급 유닛, 그리고 상기 기판 지지 유닛 상으로 세정액을 공급하도록 상기 처리 용기에 고정 결합되며, 상기 처리 용기를 세정하는 세정 유닛을 포함하되, 상기 세정 유닛은 상기 처리 용기에 고정 결합되는 고정 노즐을 포함한다. 이로 인해 이동 노즐이 제공되지 않는 장치로부터 처리 용기를 세정 처리할 수 있다.

Description

기판 처리 장치 및 용기 세정 방법{Apparatus for treating substrate, and Method for cleaning cup}
본 발명은 기판을 액 처리하는 장치 및 방법에 관한 것이다.
반도체 소자 또는 액정 디스플레이를 제조하기 위해서, 기판에 포토리소그라피, 애싱, 이온주입, 박막 증착, 그리고 세정 등의 다양한 공정들이 수행된다. 이 중 세정 공정은 기판 상에 잔류된 파티클을 제거하는 공정으로, 각각의 공정 전후 단계에서 진행된다.
일반적으로 세정 공정은 기판 상에 잔류된 이물을 제거하는 공정으로, 강산 또는 강염기의 케미칼이 사용된다. 이 같은 케미칼은 기판을 처리하는 과정에서 다량에 퓸(Fume)을 발생시키며, 퓸은 회수통을 오염시킨다. 이로 인해 기판 처리 공정이 완료되면, 처리 용기를 세정 처리하는 메인터넌스가 진행된다.
처리 용기의 메인터넌스는 도 1과 같이, 처리 용기(2)의 상부에 위치되는 이동 노즐(4)이 기판 지지 유닛(6) 상에 세정액을 토출하고, 세정액은 비산되어 처리 용기(2)를 세정 처리한다. 이러한 이동 노즐(4)은 상부에서 바라볼 때 스윙 이동되거나 일 방향으로 이동 가능하다.
그러나 이동 노즐(4)을 설치하기 위해서는 많은 공간을 필요로 한다. 뿐만 아니라 기판 처리 장치들 중 일부는 세정액을 토출하는 이동 노즐(4)이 제공되지 않으며, 처리 용기(2)의 세정 처리에 어려움을 겪는다.
한국 공개 특허 번호 2009-0037075
본 발명은 기판에 사용된 액을 회수하는 처리 용기를 효율적으로 세정 처리할 수 있는 장치 및 방법을 제공하고자 한다.
또한 본 발명은 위치가 이동 가능한 노즐없이 처리 용기를 세정 처리할 수 있는 장치 및 방법을 제공하고자 한다.
본 발명의 실시예는 기판을 액 처리하는 장치 및 방법을 제공한다. 기판을 처리하는 장치는 내부에 상부가 개방된 처리 공간을 가지는 처리 용기, 상기 처리 공간에서 기판을 지지하는 기판 지지 유닛, 상기 기판 지지 유닛에 지지된 기판으로 처리액을 공급하는 액 공급 유닛, 그리고 상기 기판 지지 유닛 상으로 세정액을 공급하도록 상기 처리 용기에 고정 결합되며, 상기 처리 용기를 세정하는 세정 유닛을 포함하되, 상기 세정 유닛은 상기 처리 용기에 고정 결합되는 고정 노즐을 포함한다.
상기 기판 지지 유닛은 기판을 지지하는 지지판 및 상기 지지판을 회전시키는 회전 구동 부재를 포함하고, 상기 처리 용기는 상기 기판 지지 유닛을 감싸도록 제공되며, 기판을 처리한 액을 회수하는 복수의 회수통들을 포함하며, 상기 기판 처리 장치는 상기 회전 구동 부재를 제어하는 제어기를 더 포함하되, 상기 복수의 회수통들은 서로 상이한 높이에 액이 회수되는 유입구를 가지며, 상기 제어기는 세정하고자 하는 상기 복수의 회수통들에 따라 상기 지지판의 회전 속도가 서로 상이하도록 상기 회전 구동 부재를 제어할 수 있다. 상기 복수의 회수통들은 액이 회수되는 내측 유입구를 가지며, 상기 기판 지지 유닛을 감싸는 내부 회수통 및 상기 내측 유입구보다 높은 위치에 외측 유입구를 가지며, 상기 내부 회수통을 감싸는 외부 회수통을 포함하되, 상기 제어기는 상기 외부 회수통의 내부를 세정 시에는 상기 지지판은 제1속도로 회전시키고, 상기 내부 회수통의 내부를 세정 시에는 상기 지지판을 제2속도로 회전시키도록 상기 회전 구동 부재를 제어하되, 상기 제2속도는 상기 제1속도보다 빠르게 제공될 수 있다.
상기 기판 처리 장치는 상기 처리 용기와 상기 지지판 간에 상대 높이를 조절하는 승강 유닛을 더 포함하되, 상기 제어기는 상기 복수의 회수통들을 세정하는 중에 상기 상대 높이를 조절하도록 상기 승강 유닛을 제어할 수 있다. 상기 제어기는 상기 외부 회수통의 내부를 세정 시에는 상기 지지판이 상기 외측 유입구에 대응되는 외측 높이 및 이보다 높은 상부 높이 간에 높이가 조절되고, 상기 내부 회수통의 내부를 세정 시에는 상기 지지판이 상기 내측 유입구에 대응되는 내측 높이 및 이보다 높은 중간 높이 간에 높이가 조절되도록 상기 승강 유닛을 제어하되, 상기 중간 높이는 상기 외측 높이보다 낮을 수 있다. 상기 제어기는 상기 외부 회수통의 상면을 세정 시에는 상기 지지판이 상기 상부 높이에 대응되는 위치에서 높이 조절이 고정되도록 상기 승강 유닛을 제어할 수 있다.
액을 회수하는 처리 용기를 세정 처리하는 방법으로는 기판을 지지하는 기판 지지 유닛을 감싸는 상기 처리 용기에는 고정 노즐이 고정 결합되며, 상기 고정 노즐은 상기 기판 지지 유닛 상에 세정액을 토출하여 상기 처리 용기를 세정 처리한다.
상기 처리 용기는 서로 상이한 높이에 유입구를 가지는 복수의 회수통들을 포함하되, 세정하고자 하는 상기 복수의 회수통들에 따라 상기 기판 지지 유닛의 회전 속도는 서로 상이하게 제공될 수 있다. 상기 처리 용기를 세정하는 것은 외측 유입구를 가지는 외부 회수통의 내부를 세정하는 제1세정 단계 및 상기 제1세정 단계 이후에, 상기 외측 유입구보다 낮게 위치되는 내측 유입구를 가지는 내측 회수통의 내부를 세정하는 제2세정 단계를 포함하되, 상기 기판 지지 유닛은 상기 제1세정 단계에서 상기 외측 유입구에 대응되는 높이에서 제1속도로 회전되고, 상기 제2세정 단계에서 상기 내측 유입구에 대응되는 높이에서 제2속도로 회전되고, 상기 제1속도는 상기 제2속도보다 느리게 제공될 수 있다. 상기 제1세정 단계에서 상기 기판 지지 유닛에 세정액이 공급되는 제1공급 위치와 상기 제2세정 단계에서 상기 기판 지지 유닛에 세정액이 공급되는 제2공급 위치는 서로 상이하되, 상기 기판 지지 유닛의 회전 속도가 조절되어 제1공급 위치 및 제2공급 위치 각각으로부터 비산되는 세정액의 방향을 조절할 수 있다.
상기 제1세정 단계 이전에, 상기 외부 회수통의 상면을 세정하는 상면 세정 단계를 더 포함하되, 상기 기판 지지 유닛은 상기 상면 세정 단계에서 상부 속도로 회전되고, 상기 상부 속도는 상기 제1속도보다 느리게 제공될 수 있다. 상기 제2세정 단계 이후에, 상기 기판 지지 유닛 상에 잔류되는 세정액을 건조하는 건조 단계를 더 포함하되, 상기 기판 지지 유닛은 상기 건조 단계에서 건조 속도로 회전되고, 상기 건조 속도는 상기 제2속도보다 빠르게 제공될 수 있다. 건조 속도는 1000 내지 1500 알피엠(RPM)이고, 상기 상부 속도는 0 내지 300 알피엠(RPM)이고, 상기 제2속도는 300 내지 500 알피엠(RPM)이며, 건조 속도는 1000 내지 1500 알피엠(RPM)으로 제공될 수 있다.
상기 제1세정 단계에는 상기 기판 지지 유닛이 상기 외측 유입구 및 이보다 높은 상부 높이 간에 대응되게 이동되도록 상기 기판 지지 유닛과 상기 처리 용기 간에 상대 높이가 조절되고, 상기 제2세정 단계에는 상기 기판 지지 유닛이 상기 내측 유입구 및 이보다 높은 중간 높이 간에 대응되게 이동되도록 상기 기판 지지 유닛과 상기 처리 용기 간에 상대 높이가 조절되되, 상기 중간 높이는 상기 외측 유입구보다 낮을 수 있다.
본 발명의 실시예에 의하면, 처리 용기에는 고정 노즐이 고정 결합되며, 고정 노즐로부터 토출되는 세정액으로 처리 용기를 세정 처리한다. 이로 인해 이동 노즐이 제공되지 않는 장치로부터 처리 용기를 세정 처리할 수 있다.
또한 본 발명은 세정하고자 하는 회수통에 따라 기판 지지 유닛의 회전 속도를 상이하게 조절한다. 이로 인해 고정된 위치에서 토출되는 세정액으로 처리 용기를 영역 별로 세정 처리할 수 있다.
또한 본 발명은 처리 용기를 세정 처리하는 과정에서 처리 용기와 기판 지지 유닛 간에 상대 높이가 조절된다. 이로 인해 고정된 위치에서 토출되는 세정액으로 처리 용기 및 기판 지지 유닛 각각을 영역 별로 세정 처리할 수 있다.
도 1은 일반적으로 처리 용기를 세정 처리하는 과정을 보여주는 단면도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 기판 처리 설비를 보여주는 평면도이다.
도 3는 도 2의 기판 처리 장치를 보여주는 단면도이다.
도 4는 도 3의 기판 처리 장치를 보여주는 평면도이다.
도 5 내지 도 8은 도 3의 처리 용기를 세정 처리하는 과정을 보여주는 도면들이다.
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 실시예에는 기판, 이를 지지하는 기판 지지 유닛, 그리고 이를 감싸는 처리 용기를 세정 처리하는 공정을 일 예로 설명한다. 이하, 도 2 내지 도 8을 참조하여 본 발명의 일 예를 상세히 설명한다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 기판처리설비를 보여주는 평면도이다. 도 2를 참조하면, 기판처리설비(1)는 인덱스모듈(10)과 공정 처리 모듈(20)을 가진다. 인덱스모듈(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. 로드 포트(120)의 개수는 공정 처리 모듈(20)의 공정효율 및 풋 프린트조건 등에 따라 증가하거나 감소할 수도 있다. 캐리어(18)에는 기판들(W)을 지면에 대해 수평하게 배치한 상태로 수납하기 위한 다수의 슬롯(미도시)이 형성된다. 캐리어(18)로는 전면개방일체형포드(Front Opening Unifed Pod;FOUP)가 사용될 수 있다.
공정 처리 모듈(20)은 버퍼 유닛(220), 이송 챔버(240), 그리고 공정 챔버(260)를 가진다. 이송 챔버(240)는 그 길이 방향이 제 1 방향(12)과 평행하게 배치된다. 이송 챔버(240)의 양측에는 각각 공정 챔버들(260)이 배치된다. 이송 챔버(240)의 양측에는 공정 챔버들(260)이 이송 챔버(240)를 기준으로 서로 대칭되도게 위치된다. 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 일측에는 공정 챔버들(260)이 A X B의 배열로 배치될 수 있다. 여기서 A는 제1방향(12)을 따라 일렬로 제공된 공정 챔버(260)의 수이고, B는 제3방향(16)을 따라 일렬로 제공된 공정 챔버(260)의 수이다. 이송 챔버(240)의 일측에 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.
선택적으로, 공정 챔버(260)는 이송 챔버(240)의 일측에만 제공될 수 있다. 또한, 공정 챔버(260)는 이송 챔버(240)의 일측 또는 양측에 단층으로 제공될 수 있다.
버퍼 유닛(220)은 이송 프레임(140)과 이송 챔버(240) 사이에 배치된다. 버퍼 유닛(220)은 이송 챔버(240)와 이송 프레임(140) 간에 기판(W)이 반송되기 전에 기판(W)이 머무르는 공간을 제공한다. 버퍼 유닛(220)의 내부에는 기판(W)이 놓이는 슬롯(미도시)이 제공된다. 슬롯(미도시)들은 서로 간에 제3방향(16)을 따라 이격되도록 복수 개가 제공된다. 버퍼 유닛(220)은 이송 프레임(140)과 마주보는 면 및 이송 챔버(240)와 마주보는 면이 개방된다.
이송 프레임(140)은 로드 포트(120)에 안착된 캐리어(18)와 버퍼 유닛(220) 간에 기판(W)을 반송한다. 이송 프레임(140)에는 인덱스 레일(142)과 인덱스 로봇(144)이 제공된다. 인덱스 레일(142)은 그 길이 방향이 제2방향(14)과 나란하게 제공된다. 인덱스 로봇(144)은 인덱스 레일(142) 상에 설치되며, 인덱스 레일(142)을 따라 제2방향(14)으로 직선 이동된다. 인덱스 로봇(144)은 베이스(144a), 몸체(144b), 그리고 인덱스암(144c)을 가진다. 베이스(144a)는 인덱스 레일(142)을 따라 이동 가능하도록 설치된다. 몸체(144b)는 베이스(144a)에 결합된다. 몸체(144b)는 베이스(144a) 상에서 제3방향(16)을 따라 이동 가능하도록 제공된다. 또한, 몸체(144b)는 베이스(144a) 상에서 회전 가능하도록 제공된다. 인덱스암(144c)은 몸체(144b)에 결합되고, 몸체(144b)에 대해 전진 및 후진 이동 가능하도록 제공된다. 인덱스암(144c)은 복수 개 제공되어 각각 개별 구동되도록 제공된다. 인덱스암들(144c)은 제3방향(16)을 따라 서로 이격된 상태로 적층되게 배치된다. 인덱스암들(144c) 중 일부는 공정 처리 모듈(20)에서 캐리어(18)로 기판(W)을 반송할 때 사용되고, 이의 다른 일부는 캐리어(18)에서 공정 처리 모듈(20)로 기판(W)을 반송할 때 사용될 수 있다. 이는 인덱스 로봇(144)이 기판(W)을 반입 및 반출하는 과정에서 공정 처리 전의 기판(W)으로부터 발생된 파티클이 공정 처리 후의 기판(W)에 부착되는 것을 방지할 수 있다.
이송 챔버(240)는 버퍼 유닛(220)과 공정 챔버(260) 간에, 그리고 공정 챔버(260)들 간에 기판(W)을 반송한다. 이송 챔버(240)에는 가이드레일(242)과 메인 로봇(244)이 제공된다. 가이드레일(242)은 그 길이 방향이 제1방향(12)과 나란하도록 배치된다. 메인 로봇(244)은 가이드레일(242) 상에 설치되고, 가이드레일(242) 상에서 제1방향(12)을 따라 직선 이동된다. 메인 로봇(244)은 베이스(244a), 몸체(244b), 그리고 메인암(244c)을 가진다. 베이스(244a)는 가이드레일(242)을 따라 이동 가능하도록 설치된다. 몸체(244b)는 베이스(244a)에 결합된다. 몸체(244b)는 베이스(244a) 상에서 제3방향(16)을 따라 이동 가능하도록 제공된다. 또한, 몸체(244b)는 베이스(244a) 상에서 회전 가능하도록 제공된다. 메인암(244c)은 몸체(244b)에 결합되고, 이는 몸체(244b)에 대해 전진 및 후진 이동 가능하도록 제공된다. 메인암(244c)은 복수 개 제공되어 각각 개별 구동되도록 제공된다. 메인암(244c)들은 제3방향(16)을 따라 서로 이격된 상태로 적층되게 배치된다.
공정 챔버(260)에는 기판(W)에 대해 세정 공정을 수행하는 기판 처리 장치(300)가 제공된다. 기판 처리 장치(300)는 수행하는 세정 공정의 종류에 따라 상이한 구조를 가질 수 있다. 이와 달리 각각의 공정 챔버(260) 내의 기판 처리 장치(300)는 동일한 구조를 가질 수 있다. 선택적으로 공정 챔버들(260)은 복수 개의 그룹으로 구분되어, 동일한 그룹에 속하는 공정 챔버(260) 내에 기판 처리 장치(300)들은 서로 동일하고, 서로 상이한 그룹에 속하는 공정 챔버(260) 내에 기판 처리 장치(300)의 구조는 서로 상이하게 제공될 수 있다.
기판 처리 장치(300)는 기판을 세정 처리하는 공정을 수행한다. 도 3은 도 2의 기판 처리 장치를 보여주는 단면도이고, 도 4는 도 3의 기판 처리 장치를 보여주는 평면도이다. 도 3 및 도 4를 참조하면, 기판 처리 장치(300)는 처리 용기(320), 스핀 헤드(340), 승강 유닛(360), 액 공급 유닛(380), 그리고 제어기를 포함한다.
처리 용기(320)는 상부가 개방된 통 형상을 가진다. 처리 용기(320)은 내부 회수통(322), 중간 회수통(324), 그리고 외부 회수통(326)을 가진다. 각각의 회수통(322,324,326)은 공정에 사용된 처리액들 중 서로 상이한 처리액을 회수한다. 내부 회수통(322)은 기판 지지 유닛(340)을 감싸는 환형의 링 형상으로 제공되고, 중간 회수통(324)은 내부 회수통(322)를 감싸는 환형의 링 형상으로 제공되며, 외부 회수통(326)은 내부 회수통(326)을 감싸는 환형의 링 형상으로 제공된다. 외부 회수통(326)의 바닥면에는 내측 배기홀(326c)이 형성된다. 내부 회수통(322)의 내측 공간(322a)은 처리액이 유입되는 내측 유입구(322a)로서 기능한다. 중간 회수통(324)과 내부 회수통(322)의 사이 공간(324a)은 중간 회수통(324)으로 처리액이 유입되는 중간 유입구(324a)로서 기능한다. 중간 회수통(324)과 외부 회수통(326)의 사이 공간(326a)은 외부 회수통(326)으로 처리액이 유입되는 외측 유입구(326a)로서 기능한다. 일 예에 의하면, 각각의 유입구(322a,324a,326a)는 서로 상이한 높이에 위치될 수 있다. 각각의 회수통(322,324,326)의 저면 아래에는 회수 라인(322b,324b,326b)이 연결된다. 각각의 회수통(322,324,326)에 유입된 처리액들은 회수 라인(322b,324b,326b)을 통해 외부의 처리액 재생 시스템(미도시)으로 제공되어 재사용될 수 있다.
스핀 헤드(340)는 공정 진행 중 기판(W)을 지지 및 회전시키는 기판 지지 유닛(340)으로 제공된다. 스핀 헤드(340)는 지지판(342), 지지 핀(344), 척핀(346), 그리고 회전 구동 부재(348,349)를 가진다. 지지판(342)은 상부에서 바라볼 때 대체로 원형으로 제공되는 상부면을 가진다. 회전 구동 부재(348,349)는 지지판을 회전시킨다. 회전 구동 부재(348,349)는 지지축(342) 및 구동부(349)를 가진다. 지지축(342)은 지지판(342)의 저면에 고정 결합된다. 지지축(342)는 구동부(349)에 의해 회전 가능하다.
지지 핀(344)은 복수 개 제공된다. 지지 핀(344)은 지지판(342)의 상부면의 가장자리부에 소정 간격으로 이격되게 배치되고 지지판(342)에서 상부로 돌출된다. 지지 핀(344)들은 서로 간에 조합에 의해 전체적으로 환형의 링 형상을 가지도록 배치된다. 지지 핀(344)은 지지판(342)의 상부면으로부터 기판(W)이 일정거리 이격되도록 기판(W)의 후면 가장자리를 지지한다.
척핀(346)은 복수 개 제공된다. 척핀(346)은 지지판(342)의 중심에서 지지 핀(344)보다 멀리 떨어지게 배치된다. 척핀(346)은 지지판(342)에서 상부로 돌출되도록 제공된다. 척핀(346)은 스핀 헤드(340)가 회전될 때 기판(W)이 정 위치에서 측 방향으로 이탈되지 않도록 기판(W)의 측부를 지지한다. 척핀(346)은 지지판(342)의 반경 방향을 따라 대기 위치와 지지 위치 간에 직선 이동이 가능하도록 제공된다. 대기 위치는 지지 위치에 비해 지지판(342)의 중심으로부터 멀리 떨어진 위치이다. 기판(W)이 스핀 헤드(340)에 로딩 또는 언로딩 시 척핀(346)은 대기 위치에 위치되고, 기판(W)에 대해 공정 수행 시 척 핀(346)은 지지 위치에 위치된다. 지지 위치에서 척핀(346)은 기판(W)의 측부와 접촉된다.
승강 유닛(360)은 스핀 헤드(340)와 처리 용기(320) 간에 상대 높이를 조절한다. 일 예에 의하면, 승강 유닛(360)은 처리 용기(320)를 상하 방향으로 직선 이동시킬 수 있다. 처리 용기(320)가 상하로 이동됨에 따라 스핀 헤드(340)에 대한 처리 용기(320)의 상대 높이가 변경된다. 승강 유닛(360)은 브라켓(362), 이동축(364), 그리고 구동기(366)를 가진다. 브라켓(362)은 처리 용기(320)의 외벽에 고정설치되고, 브라켓(362)에는 구동기(366)에 의해 상하 방향으로 이동되는 이동축(364)이 고정결합된다. 기판(W)이 스핀 헤드(340)에 놓이거나, 스핀 헤드(340)로부터 들어올려 질 때 스핀 헤드(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. 선택적으로, 승강 유닛(360)은 스핀 헤드(340)를 상하 방향으로 이동시킬 수 있다.
액 공급 유닛(370,380)은 기판(W) 상으로 다양한 종류의 액들을 공급한다. 액 공급 유닛(370,380)은 이동 노즐 유닛(370) 및 고정 노즐 유닛(380)을 포함한다.
이동 노즐 유닛(370)은 기판(W) 상에 처리액을 공급한다. 이동 노즐 유닛(370)은 복수 개로 제공되며, 처리액은 다양한 종류의 액일 수 있다. 예컨대, 각각의 이동 노즐 유닛(370)은 서로 상이한 종류의 액을 공급할 수 있다. 처리액은 케미칼 및 유기 용제일 수 있다. 케미칼은 강산 또는 강염기의 액이고, 유기 용제를 이소프로필 알코올(IPA)일 수 있다.
이동 노즐 유닛(370)은 이동 노즐(374) 및 노즐 이동 부재(371)를 포함한다. 이동 노즐(374)은 노즐 이동 부재(371)에 의해 공정 위치 및 대기 위치로 이동 가능하다. 여기서 공정 위치는 이동 노즐(374)이 기판 지지 유닛(340)에 지지된 기판(W)과 대향되는 위치이고, 대기 위치는 이동 노즐(374)이 공정 위치를 벗어난 위치이다. 일 예에 의하면, 공정 위치는 이동 노즐(374)이 기판(W)의 중심으로 액을 공급할 수 있는 위치일 수 있다.
노즐 이동 부재(381)는 지지축(386), 지지 아암(382), 그리고 구동 부재(388)를 포함한다. 지지축(386)은 처리 용기(320)의 일측에 위치된다. 지지축(386)은 그 길이 방향이 제3방향(16)을 향하는 로드 형상을 가진다. 지지축(386)은 구동 부재(388)에 의해 회전 가능하도록 제공된다. 지지 아암(382)은 지지축(386)의 상단에 결합된다. 지지 아암(382)은 지지축(386)으로부터 수직하게 연장된다. 지지 아암(382)의 끝단에는 이동 노즐이 고정 결합된다. 지지축(386)이 회전됨에 따라 이동 노즐은 지지 아암(382)과 함께 스윙 이동 가능하다. 이동 노즐은 스윙 이동되어 공정 위치 및 대기 위치로 이동될 수 있다. 상부에서 바라볼 때 이동 노즐은 공정 위치에서 토출구가 기판(W)의 중심과 일치되도록 위치될 수 있다.
선택적으로, 지지축(386)은 승강 이동이 가능하도록 제공될 수 있다. 또한 지지 아암(382)은 그 길이방향을 향해 전진 및 후진 이동이 가능하도록 제공될 수 있다.
고정 노즐 유닛(380)은 기판 상에 세정액을 공급한다. 고정 노즐 유닛(380)은 고정 노즐(382) 및 브라켓을 포함한다. 고정 노즐(382)과 처리 용기(320) 간에는 상대 위치가 고정된다. 고정 노즐(382)은 처리 용기(320)의 외측에 위치된다. 고정 노즐(382)은 브라켓에 의해 처리 용기(320)에 고정 결합된다. 브라켓은 처리 용기(320)의 외측에 고정 결합되며, 고정 노즐(382)을 지지한다. 고정 노즐(382)은 처리 용기(320)의 상면과 대응되는 높이이거나, 이보다 높게 위치될 수 있다. 세정액은 고정 노즐(382)로부터 포물선 또는 하향 경사진 방향으로 토출될 수 있다. 예컨대, 세정액은 케미칼을 린스 처리하는 린스액일 수 있다. 린스액은 순수일 수 있다.
제어기(400)는 처리 용기(320)를 세정 처리하기 위해 회전 구동 부재(348,349) 및 고정 노즐 유닛(380)을 제어한다. 제어기(400)는 상면 세정 단계, 제1세정 단계, 제2세정 단계, 그리고 건조 단계가 순차적으로 이루어지도록 회전 구동 부재(348,349) 및 고정 노즐 유닛(380)을 제어한다. 제어기(400)는 세정하고자 하는 회수통들에 따라 지지판(342)의 회전 속도를 서로 상이하게 조절한다. 여기서 상면 세정 단계는 외부 회수통(326)의 상면을 세정하는 단계이고, 제1세정 단계는 외부 회수통(326)의 내면을 세정 처리하는 단계이며, 제2세정 단계는 내부 회수통(322)의 내면을 세정 처리하는 단계이다. 건조 단계는 지지판(342)에 잔류되는 세정액을 제거하는 단계이다. 일 예에 의하면, 지지판(342)은 상면 세정 단계에서 상부 속도로, 제1세정 단계에서 제1속도로, 제2세정 단계에서 제2속도로, 그리고 건조 단계에서 건조 속도로 회전될 수 있다. 상부 속도는 제1속도보다 느리고, 제1속도는 제2속도보다 느리며, 제2속도는 건조 속도보다 느릴 수 있다. 상부 속도는 0 내지 300 알피엠(RPM)이고, 제2속도는 300 내지 500 알피엠(RPM)이며, 건조 속도는 1000 내지 1500 알피엠(RPM)일 수 있다.
다음을 상술한 기판 처리 장치를 이용하여 처리 용기(320)를 세정 처리하는 방법에 대해 설명한다. 후술하기에 앞서 처리 용기(320)의 세정 처리는 기판 처리 공정이 진행되기 전 또는 후에 진행될 수 있다. 처리 용기(320)를 세정 처리하는 과정으로는 상면 세정 단계, 제1세정 단계, 제2세정 단계, 그리고 건조 단계가 순차적으로 진행된다.
도 5 내지 도 8은 도 3의 처리 용기(320)를 세정 처리하는 과정을 보여주는 도면들이다. 도 5 내지 도 8을 참조하면, 상면 세정 단계에는 지지판(342)이 외부 회수통(326)의 상단 또는 이보다 높은 상부 높이에 위치된다. 지지판(342)은 처리 용기(320)와의 상대 높이가 고정된 상태에서 상부 속도로 회전되고, 고정 노즐(382)은 지지판(342) 상으로 세정액을 토출한다. 세정액은 지지판(342)으로부터 비산되어 외부 회수통(326)의 상면을 세정 처리한다. 상면 세정 단계가 완료되면 제1세정 단계가 진행된다.
제1세정 단계가 진행되면, 지지판(342)은 외측 높이와 상부 높이 간에 왕복 이동된다. 여기서 외측 높이는 지지판(342)이 외측 유입구(326a)와 대응되는 높이이다. 지지판(342)은 왕복 이동되는 중에 제1속도로 회전되고, 고정 노즐(382)은 지지판(342) 상으로 세정액을 토출한다. 세정액은 지지판(342)으로부터 비산되어 외부 회수통(326)의 내면을 세정 처리한다. 제1세정 단계에는 지지판(342)의 이동에 의해 세정액이 다양한 방향으로 비산되며, 이는 외부 회수통(326)을 영역 별로 세정 처리할 수 있다. 제1세정 단계가 완료되면, 제2세정 단계가 진행된다.
제2세정 단계가 진행되면, 지지판(342)은 내측 높이와 중간 높이 간에 왕복 이동된다. 여기서 내측 높이는 지지판(342)이 내측 유입구(322a)와 대응되는 높이이고, 중간 높이는 지지판(342)이 중간 유입구(324a)에 대응되는 높이이다. 지지판(342)은 왕복 이동되는 중에 제2속도로 회전되고, 고정 노즐(382)은 지지판(342) 상으로 세정액을 토출한다. 세정액은 지지판(342)으로부터 비산되어 내부 회수통(322)의 내면을 세정 처리한다. 제2세정 단계에는 지지판(342)의 이동에 의해 세정액이 다양한 방향으로 비산되며, 이는 내부 회수통(322)의 내면을 영역 별로 세정 처리할 수 있다. 제2세정 단계가 완료되면, 건조 단계가 진행된다.
건조 단계가 진행되면, 지지판(342)은 내측 높이에 위치된다. 건조 단계는 지지판(342) 상에 잔류되는 세정액을 제거하는 단계로써, 세정액이 토출되지 않는다. 지지판(342)은 그 위치가 고정된 상태에서 건조 속도로 회전된다. 지지판(342)의 원심력에 의해 잔류되는 세정액은 제거된다.
상술한 실시예에는 처리 용기(320)를 세정 처리하는 중에 지지판(342)이 상부 속도, 제1속도, 제2속도, 그리고 건조 속도로 회전되는 것으로 설명하였다. 이는 지지판(342)이 일정한 속도로 회전되는 것을 의미하지 않으며, 작업자에 의해 그 회전 속도가 변경 가능하다.
또한 본 실시예에서 처리 용기(320)를 세정 처리하는 중에는 지지판(342) 및 처리 용기(320) 간에 상대 높이가 조절된다. 이에 따라 지지판(342) 상에 세정액이 공급되는 공급 위치가 변경된다. 그러나 본 실시예는 지지판(342) 및 처리 용기(320) 간에 상대 높이를 조절하는 것과 함께 세정액의 토출 유량을 조절하여 세정액의 공급 위치를 조절할 수 있다.
또한 본 실시예에 세정액의 토출 방향은 고정된다. 이로 인해 세정액은 제1세정 단계에서 기판 지지 유닛(340)의 제1공급 위치로 공급되고, 제2세정 단계에서 제1공급 위치와 상이한 제2공급 위치로 공급된다. 이에 따라 작업자는 각 세정 단계에서 기판 지지 유닛(340)의 회전 속도를 조절하여, 제1공급 위치 및 제2공급 위치로부터 비산되는 세정액의 방향을 조절할 수 있다. 예컨대, 작업자는 지지판(342)의 회전 속도를 조절하여 내부 회수통(322)과 외부 회수통(326) 각각의 경사면 또는 수직한 측면에 세정액을 공급할 수 있다.
또한 본 실시예에는 제1세정 단계와 제2세정 단계 사이에 중간 회수통을 세정 처리하기 위한 중간 세정 단계가 더 수행될 수 있다. 중간 세정 단계에는 지지판(342)이 중간 높이와 외측 높이 간, 또는 중간 높이와 내측 높이 간에 이동될 수 있다.
선택적으로 지지판(342)은 외측 높이와 내측 높이 간에 왕복 이동되어 각 회수통(322,324,326)의 내면을 세정 처리할 수 있다.
322: 내부 회수통 322a: 내측 유입구
326: 외부 회수통 326a: 외측 유입구
370: 이동 노즐 유닛 380: 고정 노즐 유닛

Claims (14)

  1. 기판을 처리하는 장치에 있어서,
    내부에 상부가 개방된 처리 공간을 가지는 처리 용기와;
    상기 처리 공간에서 기판을 지지하는 기판 지지 유닛과;
    상기 기판 지지 유닛에 지지된 기판으로 처리액을 공급하는 액 공급 유닛과;
    상기 기판 지지 유닛 상으로 세정액을 공급하도록 상기 처리 용기에 고정 결합되며, 상기 처리 용기를 세정하는 세정 유닛과;
    상기 기판 지지 유닛을 제어하는 제어기를 포함하되,
    상기 세정 유닛은,
    상기 처리 용기에 고정 결합되는 고정 노즐을 포함하고,
    상기 기판 지지 유닛은,
    기판을 지지하는 지지판과;
    상기 지지판을 회전시키는 회전 구동 부재를 포함하고,
    상기 처리 용기는,
    상기 기판 지지 유닛을 감싸도록 제공되며, 기판을 처리한 액을 회수하는 복수의 회수통들을 포함하며,
    상기 복수의 회수통들은 서로 상이한 높이에 액이 회수되는 유입구를 가지며,
    상기 제어기는 상기 고정 노즐에서 토출된 세정액으로 세정하고자 하는 상기 복수의 회수통들에 따라 상기 지지판의 회전 속도가 서로 상이하도록 상기 회전 구동 부재를 제어하는 기판 처리 장치.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 회수통들은,
    액이 회수되는 내측 유입구를 가지며, 상기 기판 지지 유닛을 감싸는 내부 회수통과;
    상기 내측 유입구보다 높은 위치에 외측 유입구를 가지며, 상기 내부 회수통을 감싸는 외부 회수통을 포함하되,
    상기 제어기는 상기 외부 회수통의 내부를 세정 시에는 상기 지지판은 제1속도로 회전시키고, 상기 내부 회수통의 내부를 세정 시에는 상기 지지판을 제2속도로 회전시키도록 상기 회전 구동 부재를 제어하되,
    상기 제2속도는 상기 제1속도보다 빠르게 제공되는 기판 처리 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 기판 처리 장치는,
    상기 처리 용기와 상기 지지판 간에 상대 높이를 조절하는 승강 유닛을 더 포함하되,
    상기 제어기는 상기 복수의 회수통들을 세정하는 중에 상기 상대 높이를 조절하도록 상기 승강 유닛을 제어하는 기판 처리 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제어기는 상기 외부 회수통의 내부를 세정 시에는 상기 지지판이 상기 외측 유입구에 대응되는 외측 높이 및 이보다 높은 상부 높이 간에 높이가 조절되고, 상기 내부 회수통의 내부를 세정 시에는 상기 지지판이 상기 내측 유입구에 대응되는 내측 높이 및 이보다 높은 중간 높이 간에 높이가 조절되도록 상기 승강 유닛을 제어하되,
    상기 중간 높이는 상기 외측 높이보다 낮은 기판 처리 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 제어기는 상기 외부 회수통의 상면을 세정 시에는 상기 지지판이 상기 상부 높이에 대응되는 위치에서 높이 조절이 고정되도록 상기 승강 유닛을 제어하는 기판 처리 장치.
  7. 액을 회수하는 처리 용기를 세정 처리하는 방법에 있어서,
    기판을 지지하는 기판 지지 유닛을 감싸는 상기 처리 용기에는 고정 노즐이 고정 결합되며, 상기 고정 노즐은 상기 기판 지지 유닛 상에 세정액을 토출하여 상기 처리 용기를 세정 처리하고,
    상기 처리 용기는 서로 상이한 높이에 유입구를 가지는 복수의 회수통들을 포함하되,
    세정하고자 하는 상기 복수의 회수통들에 따라 상기 기판 지지 유닛의 회전 속도는 서로 상이하게 제공되는 용기 세정 방법.
  8. 삭제
  9. 제7항에 있어서,
    상기 처리 용기를 세정하는 것은,
    외측 유입구를 가지는 외부 회수통의 내부를 세정하는 제1세정 단계와;
    상기 제1세정 단계 이후에, 상기 외측 유입구보다 낮게 위치되는 내측 유입구를 가지는 내측 회수통의 내부를 세정하는 제2세정 단계를 포함하되,
    상기 기판 지지 유닛은 상기 제1세정 단계에서 상기 외측 유입구에 대응되는 높이에서 제1속도로 회전되고, 상기 제2세정 단계에서 상기 내측 유입구에 대응되는 높이에서 제2속도로 회전되고,
    상기 제1속도는 상기 제2속도보다 느리게 제공되는 용기 세정 방법.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 제1세정 단계에서 상기 기판 지지 유닛에 세정액이 공급되는 제1공급 위치와 상기 제2세정 단계에서 상기 기판 지지 유닛에 세정액이 공급되는 제2공급 위치는 서로 상이하되,
    상기 기판 지지 유닛의 회전 속도가 조절되어 제1공급 위치 및 제2공급 위치 각각으로부터 비산되는 세정액의 방향을 조절하는 용기 세정 방법.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 제1세정 단계 이전에, 상기 외부 회수통의 상면을 세정하는 상면 세정 단계를 더 포함하되,
    상기 기판 지지 유닛은 상기 상면 세정 단계에서 상부 속도로 회전되고,
    상기 상부 속도는 상기 제1속도보다 느리게 제공되는 용기 세정 방법.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 제2세정 단계 이후에, 상기 기판 지지 유닛 상에 잔류되는 세정액을 건조하는 건조 단계를 더 포함하되,
    상기 기판 지지 유닛은 상기 건조 단계에서 건조 속도로 회전되고,
    상기 건조 속도는 상기 제2속도보다 빠르게 제공되는 용기 세정 방법.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 상부 속도는 0 내지 300 알피엠(RPM)이고,
    상기 제2속도는 300 내지 500 알피엠(RPM)이며,
    상기 건조 속도는 1000 내지 1500 알피엠(RPM)으로 제공되는 용기 세정 방법.
  14. 제9항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1세정 단계에는 상기 기판 지지 유닛이 상기 외측 유입구 및 이보다 높은 상부 높이 간에 대응되게 이동되도록 상기 기판 지지 유닛과 상기 처리 용기 간에 상대 높이가 조절되고,
    상기 제2세정 단계에는 상기 기판 지지 유닛이 상기 내측 유입구 및 이보다 높은 중간 높이 간에 대응되게 이동되도록 상기 기판 지지 유닛과 상기 처리 용기 간에 상대 높이가 조절되되,
    상기 중간 높이는 상기 외측 유입구보다 낮은 용기 세정 방법.
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