KR102642258B1

KR102642258B1 - 기판 세정 장치

Info

Publication number: KR102642258B1
Application number: KR1020230003206A
Authority: KR
Inventors: 신희용
Original assignee: 엘에스이 주식회사
Priority date: 2023-01-10
Filing date: 2023-01-10
Publication date: 2024-03-04

Abstract

본 발명은 기판 세정 장치에 관한 것이다.
본 발명은 세정 챔버의 내부에 배치된 디스펜서, 상기 디스펜서로의 약액 공급 경로를 제공하는 공급 배관에 설치된 공급 밸브, 상기 세정 챔버의 내부에 배치되어 상기 디스펜서를 통한 약액의 공급과 중단이 반복되는 플러싱 시 상기 디스펜서가 상부에 위치하며, 급수 밸브가 설치된 급수 배관에 연결된 세척수 유입구, 오버플로우 배관에 연결된 세척수 배출구, 배기 밸브가 설치된 배기 배관에 연결된 배기구가 형성되어 있는 프리-플러싱 포트, 상기 오버플로우 배관과 연결된 상태로 상기 프리-플러싱 포트와 공통 배출 배관 사이에 설치되어 약액 배출 경로와 세척수 오버플로우 경로를 제공하는 챔버 배출 배관, 상기 챔버 배출 배관에 설치된 배출 밸브, 상기 프리-플러싱 포트에 설치되어 상기 플러싱 시 상기 디스펜서를 통해 공급되는 약액의 흐름을 감지하는 광 센서부 및 상기 광 센서부로부터 전달받은 약액감지신호에 따라 상기 공급 밸브와 상기 배출 밸브의 온오프를 제어하여 상기 공통 배출 배관의 약액이 상기 챔버 배출 배관을 통해 상기 세정 챔버로 역류하는 것을 방지하는 제어기를 포함한다.
본 발명에 따르면, 배출 배관의 일부를 공유하는 복수의 세정 챔버에 대한 플러싱을 수행하는 도중에 하나 이상의 세정 챔버로 약액 및 흄이 역류하는 것을 방지하고, 플러싱 종료 후 프리-플러싱 포트를 세척함으로써 세정 챔버 내부의 오염을 방지하여 장비 설치 및 정상화의 효율성을 제고할 수 있다.

Description

기판 세정 장치{SUBSTRATE CLEANING APPARATUS}

본 발명은 기판 세정 장치 장치에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 본 발명은 배출 배관의 일부를 공유하는 복수의 세정 챔버에 대한 플러싱을 수행하는 도중에 하나 이상의 세정 챔버로 약액 및 흄이 역류하는 것을 방지하고, 플러싱 종료 후 프리-플러싱 포트를 세척함으로써 세정 챔버 내부의 오염을 방지하여 장비 설치 및 정상화의 효율성을 제고할 수 있는 기판 세정 장치에 관한 것이다.

일반적으로 반도체 제조 공정에는 포토리소그래피, 에칭, 이온 주입, 증착 등의 다양한 공정이 포함되어 있으며, 각 공정의 종료 후 후속 공정을 위해 세정 공정이 필요하다.

반도체 세정은 케미컬 혹은 순수 등의 약액을 사용하여 반도체 제조 공정에서 발생하는 불순물 등을 제거하기 위한 공정이며, 이를 수행하기 위한 세정장비는 고청정도가 요구된다. 그렇게 하기 위해서 장비 설치 시 밸브, 배관 등에 남아있는 오염 인자를 제거하기 위해 충분한 플러싱(flushing)이 수반되어야 한다.

여기서 플러싱이란 케미컬 혹은 순수 등의 약액을 공급하여 약액과 직접 접촉하는 배관, 펌프, 밸브 등의 부품 내부를 세척하는 것으로 정의한다. 특히 밸브는 온/오프를 반복하면서 플러싱을 수행하여 틈새까지 세척을 진행해야 한다.

최근 반도체 소자가 미세화 됨에 따라 플러싱을 통한 세정 챔버의 청정도 확보가 점점 중요해지고 있다.

도 1은 종래 기술에 따른 세정 챔버 플러싱을 위한 장치 구성을 나타낸 도면이고, 도 2는 종래 기술에 있어서, 복수의 세정 챔버 중에서 하나의 세정 챔버에서 수행되는 플러싱과 관련한 구성을 나타낸 도면이다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 종래 기술에 따른 플러싱은 세정 챔버(10) 내부에 위치한 프리-플러싱 포트(60) 상부에서 진행될 수 있으며 디스펜서(30)와 프리-플러싱 포트(60)는 여러 개가 존재할 수 있다.

종래 기술에 따른 세정 챔버(10)의 플러싱은 공급 배관(40)에 설치된 공급 밸브(50)를 반복적으로 온/오프하면서 약액을 공급함과 동시에 챔버 배출 배관(70)에 설치된 배출 밸브(90)를 오픈하여 약액을 배출한다.

그러나, 도 1에 도시된 바와 같이, 세정 챔버(10)가 많은 경우, 각 세정 챔버(10)에서 플러싱을 위한 약액의 시간당 배출량의 합, 즉, 복수의 챔버 배출 배관(70)을 통한 약액 배출량의 합이 총 배출량, 즉, 공통 배출 배관(80)을 통한 약액 배출량보다 많은 경우, 약액이 세정 챔버(10) 내부로 역류하는 문제가 발생할 수 있다. 약액이 역류하여 세정 챔버(10)로 유입되면 세정 챔버(10)의 오염이 발생할 수 있다. 또한, 프리-플러싱 포트(60) 내부에 약액을 분사 시 액적(droplet)이 형성되는 미립자화(atomization)가 진행되어 흄(fume)이 생성된다. 흄이 제거되지 않으면, 흄이 프리-플러싱 포트(60) 내부 표면에 부착되거나 세정 챔버(10) 내부로 역류하여 세정 챔버(10)의 오염을 유발할 수 있다. 이러한 문제로 장비 설치 및 정상화에 많은 시간이 소모된다는 문제점이 있다.

공개특허공보 제10-2005-0022435호(공개일자: 2005년 03월 08일, 명칭: 반도체 세정장치 및 세정방법)

본 발명의 기술적 과제는 배출 배관의 일부를 공유하는 복수의 세정 챔버에 대한 플러싱을 수행하는 도중에 하나 이상의 세정 챔버로 약액 및 흄이 역류하는 것을 방지하고, 플러싱 종료 후 프리-플러싱 포트를 세척함으로써 세정 챔버 내부의 오염을 방지하여 장비 설치 및 정상화의 효율성을 제고할 수 있는 기판 세정 장치를 제공하는 것이다.

이러한 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 기판 세정 장치는 세정 챔버의 내부에 배치된 디스펜서, 상기 디스펜서로의 약액 공급 경로를 제공하는 공급 배관에 설치된 공급 밸브, 상기 세정 챔버의 내부에 배치되어 상기 디스펜서를 통한 약액의 공급과 중단이 반복되는 플러싱 시 상기 디스펜서가 상부에 위치하며, 급수 밸브가 설치된 급수 배관에 연결된 세척수 유입구, 오버플로우 배관에 연결된 세척수 배출구, 배기 밸브가 설치된 배기 배관에 연결된 배기구가 형성되어 있는 프리-플러싱 포트, 상기 오버플로우 배관과 연결된 상태로 상기 프리-플러싱 포트와 공통 배출 배관 사이에 설치되어 약액 배출 경로와 세척수 오버플로우 경로를 제공하는 챔버 배출 배관, 상기 챔버 배출 배관에 설치된 배출 밸브, 상기 프리-플러싱 포트에 설치되어 상기 플러싱 시 상기 디스펜서를 통해 공급되는 약액의 흐름을 감지하는 광 센서부 및 상기 광 센서부로부터 전달받은 약액감지신호에 따라 상기 공급 밸브와 상기 배출 밸브의 온오프를 제어하여 상기 공통 배출 배관의 약액이 상기 챔버 배출 배관을 통해 상기 세정 챔버로 역류하는 것을 방지하는 제어기를 포함한다.

본 발명에 따른 기판 세정 장치에 있어서, 상기 광 센서부는 상기 세척수 유입구보다 높은 지점에 설치되어 있고, 상기 세척수 배출구는 상기 광 센서부보다 높은 지점에 형성되어 있고, 상기 배기구는 상기 세척수 배출구보다 높은 지점에 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 기판 세정 장치에 있어서, 상기 플러싱이 개시되는 경우, 상기 제어기는 상기 디스펜서를 상기 프리-플러싱 포트의 상부로 이동시키고, 상기 배기 밸브를 온시킨 상태에서, 상기 공급 밸브를 설정된 개방유지시간과 폐쇄유지시간 동안 반복적으로 온오프시켜 상기 디스펜서로의 약액 공급을 제어하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 기판 세정 장치에 있어서, 상기 광 센서부는 상기 개방유지시간 동안 상기 약액의 흐름을 감지하여 상기 제어기로 상기 약액감지신호를 전달하고, 상기 광 센서부로부터 전달받은 약액감지신호의 지속시간이 상기 개방유지시간 이하인 경우, 상기 제어기는 현재 상황을 역류 비발생으로 판단하여, 상기 공급 밸브를 상기 개방유지시간과 상기 폐쇄유지시간 동안 반복적으로 온오프시키고, 상기 배출 밸브를 온시켜 상기 약액을 배출하면서 상기 플러싱을 수행하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 기판 세정 장치에 있어서, 상기 광 센서부로부터 전달받은 약액감지신호의 지속시간이 상기 개방유지시간을 초과하는 경우, 상기 제어기는 상기 현재 상황을 역류 발생으로 판단하여, 상기 공급 밸브를 오프시켜 상기 플러싱을 중단시키고, 상기 배출 밸브를 온시켜 상기 약액을 배출시키는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 기판 세정 장치에 있어서, 상기 개방유지시간과 상기 폐쇄유지시간 중에서 긴 시간 동안 상기 약액감지신호가 수신되지 않는 경우, 상기 제어기는 상기 현재 상황을 역류 해소로 판단하여, 상기 공급 밸브를 상기 개방유지시간과 상기 폐쇄유지시간 동안 반복적으로 온오프시키고, 상기 배출 밸브를 온시켜 상기 약액을 배출하면서 상기 플러싱을 재수행하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 기판 세정 장치에 있어서, 상기 플러싱이 종료된 후, 상기 제어기는 상기 급수 밸브를 설정된 세척시간 동안 온시켜 상기 급수 배관을 통하여 상기 프리-플러싱 포트로 유입된 세척수를 상기 오버플로우 배관을 통하여 오버플로우시켜 상기 프리-플러싱 포트를 세척하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 기판 세정 장치에 있어서, 상기 프리-플러싱 포트에 대한 세척이 종료된 후, 상기 제어기는 상기 급수 밸브와 상기 배기 밸브를 오프시키는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 기판 세정 장치에 있어서, 상기 프리-플러싱 포트의 적어도 일부 영역은 투명 재질이고, 상기 광 센서부는 상기 프리-플러싱 포트의 투명 재질 영역의 외주면에 설치된 발광부 및 수광부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 기판 세정 장치에 있어서, 상기 광 센서부는 상기 프리-플러싱 포트로부터 탈부착이 가능한 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 기판 세정 장치에 있어서, 상기 광 센서부와 상기 제어기는 무선 통신 방식으로 상호 통신하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따르면, 배출 배관의 일부를 공유하는 복수의 세정 챔버에 대한 플러싱을 수행하는 도중에 하나 이상의 세정 챔버로 약액 및 흄이 역류하는 것을 방지하고, 플러싱 종료 후 프리-플러싱 포트를 세척함으로써 세정 챔버 내부의 오염을 방지하여 장비 설치 및 정상화의 효율성을 제고할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 종래 기술에 따른 세정 챔버 플러싱을 위한 장치 구성을 나타낸 도면이고,
도 2는 종래 기술에 있어서, 복수의 세정 챔버 중에서 하나의 세정 챔버에서 수행되는 플러싱과 관련한 구성을 나타낸 도면이고,
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 기판 세정 장치를 나타낸 도면이고,
도 4 본 발명의 일 실시 예에 있어서, 프리-플러싱 포트의 구성을 예시적으로 나타낸 도면이고,
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 있어서, 복수의 기판 세정 장치가 공통 배출 배관에 공통 연결되어 플러싱과 세척이 수행되는 구성을 예시적으로 나타낸 도면이고,
도 6 및 도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 기판 세정 장치의 구체적인 동작을 예시적으로 설명하기 위한 도면이다.

본 명세서에 개시된 본 발명의 개념에 따른 실시 예들에 대해서 특정한 구조적 또는 기능적 설명은 단지 본 발명의 개념에 따른 실시 예들을 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로서, 본 발명의 개념에 따른 실시 예들은 다양한 형태들로 실시될 수 있으며 본 명세서에 설명된 실시 예들에 한정되지 않는다.

본 발명의 개념에 따른 실시 예들은 다양한 변경들을 가할 수 있고 여러 가지 형태들을 가질 수 있으므로 실시 예들을 도면에 예시하고 본 명세서에서 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명의 개념에 따른 실시 예들을 특정한 개시 형태들에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물, 또는 대체물을 포함한다.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어는 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 나타낸다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의된 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 갖는 것으로 해석되어야 하며, 본 명세서에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

이하에서는, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 상세히 설명한다.

도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 기판 세정 장치를 나타낸 도면이고, 도 4 본 발명의 일 실시 예에 있어서, 프리-플러싱 포트의 구성을 예시적으로 나타낸 도면이고, 도 5는 본 발명의 일 실시 예에 있어서, 복수의 기판 세정 장치가 공통 배출 배관에 공통 연결되어 플러싱과 세척이 수행되는 구성을 예시적으로 나타낸 도면이다.

도 3 내지 도 5를 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 기판 세정 장치는 세정 챔버(10), 처리 용기(20), 디스펜서(30), 공급 배관(40), 공급 밸브(50), 프리-플러싱 포트(60), 챔버 배출 배관(70), 공통 배출 배관(80), 배출 밸브(90), 급수 배관(100), 급수 밸브(110), 오버플로우 배관(120), 배기 배관(130), 배기 밸브(140), 광 센서부(200) 및 제어기(300)를 포함한다.

이하의 설명에서, 복수의 세정 챔버(10)가 공유하는 공통 배출 배관(80)을 제외한 구성요소들은 복수개로 구비된다는 점을 밝혀둔다. 즉, 세정 챔버(10)의 수가 N이면, 나머지 구성요소들의 수도 N일 수 있다. 다만, 예를 들어, 하나의 세정 챔버(10)에는 2개 이상의 디스펜서(30)와 프리-플러싱 포트(60)가 구비될 수도 있다.

세정 챔버(10)는 기판(W)에 대한 세정 공정이 수행되는 공간을 제공한다.

처리 용기(20)는 세정 챔버(10)의 내부에 배치되어 있으며, 이 처리 용기(20)의 내부에는 스핀 척이 배치되고, 기판(W)은 스핀 척에 배치된 상태에서 디스펜서(30)를 통해 공급되는 약액에 의해 세정 처리될 수 있다.

디스펜서(30)는 세정 챔버(10)의 내부 공간 중에서 처리 용기(20)의 외부 공간에 배치되며, 제어기(300)의 제어에 따라 처리 용기(20)의 상부로 이동하여 세정을 위한 약액을 기판(W)으로 분사하거나, 프리-플러싱 포트(60)의 상부로 이동하여 플러싱을 위한 약액을 프리-플러싱 포트(60)로 분사한다.

공급 배관(40)은 디스펜서(30)와 도시하지 않은 약액 공급소 사이에 설치되어 있으며, 디스펜서(30)로의 약액공급경로를 제공한다.

공급 밸브(50)는 공급 배관(40)의 세정 챔버(10) 외부 영역에 설치되어 있으며, 제어기(300)의 제어에 따라 온오프되어 디스펜서(30)로의 약액 공급 여부를 결정한다.

프리-플러싱 포트(60)는 세정 챔버(10)의 내부에 배치되어 있으며, 디스펜서(30)를 통한 약액의 공급과 중단이 반복되는 플러싱 시 디스펜서(30)가 프리-플러싱 포트(60)의 상부에 위치한다. 프리-플러싱 포트(60)에는 챔버 배출 배관(70)에 연결된 약액 배출구(61), 급수 밸브(110)가 설치된 급수 배관(100)에 연결된 세척수 유입구(62), 오버플로우 배관(120)에 연결된 세척수 배출구(63), 배기 밸브(140)가 설치된 배기 배관(130)에 연결된 배기구(64)가 형성되어 있다. 예를 들어, 후술하는 광 센서부(200)는 세척수 유입구(62)보다 높은 지점에 설치되고, 세척수 배출구(63)는 광 센서부(200)보다 높은 지점에 형성되고, 배기구(64)는 세척수 배출구(63)보다 높은 지점에 형성되도록 구성될 수 있다.

구체적인 예로, 프리-플러싱 포트(60)는 세정 챔버(10)의 내부 공간 중에서 처리 용기(20)의 외부 공간에 배치될 수 있다. 디스펜서(30)를 통한 약액의 공급과 중단이 반복되는 플러싱 시, 디스펜서(30)는 프리-플러싱 포트(60)의 상부에 위치한 상태에서 약액을 프리-플러싱 포트(60)로 분사하며, 프리-플러싱 포트(60)로 분사된 약액은 프리-플러싱 포트(60)에 연결된 챔버 배출 배관(70)과 이 챔버 배출 배관(70)에 연결된 공통 배출 배관(80)을 통해 외부로 배출된다. 이와 같은 약액의 공급과 중단이 반복되는 플러싱을 통하여 약액에 직접 접촉하는 배관, 펌프, 밸브 등의 부품 표면에 불순물이 잔류하지 않도록 세척할 수 있다.

또한, 플러싱 종료 후, 세척수가 세척수 유입구(62)를 통해 프리-플러싱 포트(60)로 유입된 후 수위가 높아지다가 세척수 배출구(63)를 통해 오버플로우되는 과정을 통해 프리-플러싱 포트(60)의 내면을 세척할 수 있다. 프리-플러싱 포트(60)의 내면 세척 공정에 대해서는 이후 보다 상세히 설명한다.

챔버 배출 배관(70)은 오버플로우 배관(120)과 연결된 상태로 프리-플러싱 포트(60)와 공통 배출 배관(80) 사이에 설치되어 있으며, 약액 배출 경로와 세척수 오버플로우 경로를 제공하는 구성요소이다.

공통 배출 배관(80)은 복수의 챔버 배출 배관(70)에 공통 연결되어 있으며, 복수의 챔버 배출 배관(70)을 통해 배출되는 약액의 배출경로를 제공한다.

배출 밸브(90)는 챔버 배출 배관(70)의 영역 중에서 세정 챔버(10)의 외부로 연장된 영역에 설치되어 있으며, 제어기(300)의 제어에 따라 온오프되어 약액 배출 여부를 결정한다.

광 센서부(200)는 프리-플러싱 포트(60)에 설치되어 있으며, 플러싱 시 디스펜서(30)를 통해 공급되는 약액의 흐름을 감지한다.

제어기(300)는 광 센서부(200)로부터 전달받은 약액감지신호에 따라 공급 밸브(50)와 배출 밸브(90)의 온오프를 제어하여 공통 배출 배관(80)의 약액이 복수의 챔버 배출 배관(70)을 통해 세정 챔버(10)로 역류하는 것을 방지한다.

예를 들어, 제어기(300)는 세정 챔버(10)를 제어하는 챔버 제어기(310)이거나, 이 챔버 제어기(310) 및 원격지의 중앙 제어기(320)를 포함할 수 있다.

예를 들어, 제어기(300)는 플러싱이 개시되는 경우, 디스펜서(30)를 프리-플러싱 포트(60)의 상부로 이동시키고, 배기 밸브(140)를 온시킨 상태에서, 공급 밸브(50)를 설정된 개방유지시간과 폐쇄유지시간 동안 반복적으로 온오프시켜 디스펜서(30)로의 약액 공급을 제어하도록 구성될 수 있다.

예를 들어, 역류가 발생하지 않는 경우의 제어 절차로서, 광 센서부(200)는 개방유지시간 동안 약액의 흐름을 감지하여 제어기(300)로 약액감지신호를 전달하고, 제어기(300)는 광 센서부(200)로부터 전달받은 약액감지신호의 지속시간이 개방유지시간 이하인 경우, 현재 상황을 역류 비발생으로 판단하여, 공급 밸브(50)를 개방유지시간과 폐쇄유지시간 동안 반복적으로 온오프시키고, 배출 밸브(90)를 온시켜, 약액을 배출하면서 플러싱을 수행하도록 구성될 수 있다.

예를 들어, 역류가 발생하는 경우의 제어 절차로서, 광 센서부(200)는 개방유지시간 동안 약액의 흐름을 감지하여 제어기(300)로 약액감지신호를 전달하고, 제어기(300)는 광 센서부(200)로부터 전달받은 약액감지신호의 지속시간이 개방유지시간을 초과하는 경우, 현재 상황을 역류 발생으로 판단하여, 공급 밸브(50)를 오프시켜 플러싱을 중단시키고 배출 밸브(90)를 온시켜 약액을 배출하여 공통 배출 배관(80)의 약액 유량을 감소시킴으로써, 더 이상의 역류를 방지할 수 있다.

예를 들어, 역류가 발생한 이후 해소되는 경우의 제어 절차로서, 광 센서부(200)는 개방유지시간 동안 약액의 흐름을 감지하여 제어기(300)로 약액감지신호를 전달하고, 제어기(300)는 개방유지시간과 폐쇄유지시간 중에서 긴 시간 동안 복수의 광 센서부(200)로부터 약액감지신호가 수신되지 않는 경우, 현재 상황을 역류 해소로 판단하여, 공급 밸브(50)를 개방유지시간과 폐쇄유지시간 동안 반복적으로 온오프시키고, 배출 밸브(90)를 온시켜, 약액을 배출하면서 플러싱을 재수행하도록 구성될 수 있다.

예를 들어, 플러싱이 종료된 후, 제어기(300)는 급수 밸브(110)를 설정된 세척시간 동안 온시켜 급수 배관(100)을 통하여 프리-플러싱 포트(60)로 유입된 세척수를 오버플로우 배관(120)을 통하여 오버플로우시켜 프리-플러싱 포트(60)의 내면을 세척하도록 구성될 수 있다.

보다 구체적으로, 제어기(300)가 급수 밸브(110)를 세척시간 동안 온시키면, 세척수가 급수 배관(100)과 세척수 유입구(62)를 통해 프리-플러싱 포트(60)로 유입된다. 시간 경과에 따라 프리-플러싱 포트(60)에 채워지는 세척수의 수위가 높아지다가 세척수 배출구(63)에 도달하면, 세척수는 세척수 배출구(63)와 오버플로우 배관(120) 및 챔버 배출 배관을 통해 오버플로우(overflow)되며, 이러한 과정을 통해 프리-플러싱 포트(60)의 내면이 세척수에 의해 세척된다.

예를 들어, 프리-플러싱 포트(60)에 대한 세척이 종료된 후, 제어기(300)는 급수 밸브(110)와 배기 밸브(140)를 오프시키도록 구성될 수 있다.

예를 들어, 프리-플러싱 포트(60)의 적어도 일부 영역은 투명 재질이고, 광 센서부(200)는 프리-플러싱 포트(60)의 투명 재질 영역의 외주면에 설치된 발광부(210) 및 수광부(220)를 포함하도록 구성될 수 있다.

예를 들어, 광 센서부(200)는 프리-플러싱 포트(60)로부터 탈부착이 가능하고, 광 센서부(200)와 제어기(300)는 블루투스, WiFi 등을 포함하는 임의의 무선 통신 방식으로 상호 통신하도록 구성될 수 있다.

이하에서는 도 6 및 도 7을 추가로 참조하여 본 발명의 일 실시 예에 따른 기판 세정 장치의의 구체적인 동작을 예시적으로 설명한다.

도 6 및 도 7을 추가로 참조하면, 단계 S10에서는, 1) 세정 챔버(10)에 대한 플러싱을 시작하기 전에, 광 센서부(200)를 프리-플러싱 포트(60)에 설치하는 과정이 수행된다. 프리-플러싱 포트(60)의 광 센서부(200)가 설치되는 영역은 투명 재질을 갖도록 구성될 수 있으며, 광 센서부(200)는 프리-플러싱 포트(60)의 투명 재질 영역의 외주면에 설치된 발광부(210) 및 수광부(220)로 구성될 수 있다. 예를 들어, 광 센서부(200)는 제어기(300)와 직접 통신하거나, 별도의 도시하지 않은 수신기를 매개로 제어기(300)와 간접적으로 통신하도록 구성될 수도 있다.

단계 S20에서는, 플러싱이 시작되면 제어기(300)의 제어에 따라 디스펜서(30)가 프리-플러싱 포트(60)의 상부 위치로 이동하는 과정이 수행된다.

단계 S30에서는, 제어기(300)가 배기 배관(130)에 설치된 배기 밸브(140)를 온시켜 개방하는 과정이 수행된다.

단계 S40에서는, 제어기(300)가 공급 배관(40)에 설치된 공급 밸브(50)를 설정된 개방유지시간과 폐쇄유지시간 동안 반복적으로 온오프시켜 디스펜서(30)로 약액을 단속적으로 공급하는 과정이 수행된다.

단계 S50에서는, 광 센서부(200)가 개방유지시간 동안 약액의 흐름을 감지하여 제어기(300)로 약액감지신호를 전달하는 과정이 수행된다.

단계 S60에서는, 제어기(300)가 광 센서부(200)로부터 전달받은 약액감지신호의 지속시간이 개방유지시간 이하인 지 여부를 판단하는 과정이 수행된다. 단계 S60에서의 판단 결과, 약액감지신호의 지속시간이 개방유지시간 이하인 경우 단계 S70으로 전환되고, 그렇지 않은 경우 단계 S100으로 전환된다.

단계 S70은 약액감지신호의 지속시간이 개방유지시간 이하인 경우에 수행되는 과정이며, 단계 S70에서는, 제어기(300)가 현재 상황을 역류 비발생으로 판단하여, 공급 밸브(50)를 개방유지시간과 폐쇄유지시간 동안 반복적으로 온오프시키고, 배출 밸브(90)를 온시켜 개방함으로써, 약액을 배출하면서 플러싱을 수행하는 과정이 수행된다.

단계 S80에서는, 플러싱이 종료된 후, 제어기(300)가 급수 밸브(110)를 설정된 세척시간 동안 온시켜 급수 배관(100)을 통하여 프리-플러싱 포트(60)로 유입된 세척수를 오버플로우 배관(120)을 통하여 오버플로우시킴으로써, 프리-플러싱 포트(60)의 내면을 세척하는 과정이 수행된다.

구체적으로, 단계 S80에서, 제어기(300)가 급수 밸브(110)를 세척시간 동안 온시키면, 세척수가 급수 배관(100)과 세척수 유입구(62)를 통해 프리-플러싱 포트(60)로 유입된다. 시간 경과에 따라 프리-플러싱 포트(60)에 채워지는 세척수의 수위가 높아지다가 세척수 배출구(63)에 도달하면, 세척수는 세척수 배출구(63)와 오버플로우 배관(120) 및 챔버 배출 배관을 통해 오버플로우(overflow)되며, 이러한 과정을 통해 프리-플러싱 포트(60)의 내면이 세척수에 의해 세척된다.

단계 S90에서는, 프리-플러싱 포트(60)에 대한 세척이 종료된 후, 제어기(300)가 급수 밸브(110)와 배기 밸브(140)를 오프시켜 폐쇄하는 과정이 수행된다.

단계 S100은 약액감지신호의 지속시간이 개방유지시간을 초과하는 경우에 수행되는 과정이며, 단계 S100에서는, 제어기(300)가 광 센서부(200)로부터 전달받은 약액감지신호의 지속시간이 개방유지시간을 초과하는 경우, 현재 상황을 역류 발생으로 판단하여, 공급 밸브(50)를 오프시켜 폐쇄함으로써 플러싱을 중단시키고, 배출 밸브(90)를 온시켜 개방함으로써 약액을 외부로 배출시키는 과정이 수행된다. 이 과정을 통해, 시간 경과에 따라 공통 배출 배관(80)의 유량이 점진적으로 감소하여, 세정 챔버(10)로의 역류가 해소된다.

단계 S120에서는, 제어기(300)가 개방유지시간과 폐쇄유지시간 중에서 긴 시간 동안 광 센서부(200)로부터 약액감지신호가 수신되는지 여부를 판단하는 과정이 수행된다. 단계 S120에서의 판단 결과, 개방유지시간과 폐쇄유지시간 중에서 긴 시간 동안 광 센서부(200)로부터 약액감지신호가 수신되지 않는 경우 단계 S130으로 전환되고, 그렇지 않은 경우 S110으로 전환되어 역류를 해소하기 위한 배출 과정이 지속적으로 수행된다.

단계 S130은 역류 상황이 해소된 경우에 수행되는 과정이며, 단계 S130에서는, 제어기(300)가 개방유지시간과 폐쇄유지시간 중에서 긴 시간 동안 광 센서부(200)로부터 약액감지신호가 수신되지 않는 경우, 현재 상황을 역류 해소로 판단하는 과정이 수행된다.

단계 S140에서는, 제어기(300)가 공급 밸브(50)를 개방유지시간과 폐쇄유지시간 동안 반복적으로 온오프시키고, 배출 밸브(90)를 온시켜 개방함으로써, 약액을 배출하면서 플러싱을 재수행하는 과정이 수행된다. 단계 S140이 수행된 이후에는 단계 S80으로 전환된다.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이 본 발명에 따르면, 배출 배관의 일부를 공유하는 복수의 세정 챔버에 대한 플러싱을 수행하는 도중에 하나 이상의 세정 챔버로 약액 및 흄이 역류하는 것을 방지하고, 플러싱 종료 후 프리-플러싱 포트를 세척함으로써 세정 챔버 내부의 오염을 방지하여 장비 설치 및 정상화의 효율성을 제고할 수 있는 효과가 있다.

10: 세정 챔버
20: 처리 용기
30: 디스펜서
40: 공급 배관
50: 공급 밸브
60: 프리-플러싱 포트(pre-flushing port)
61: 약액 배출구
62: 세척수 유입구
63: 세척수 배출구
64: 배기구
70: 챔버 배출 배관
80: 공통 배출 배관
90: 배출 밸브
100: 급수 배관
110: 급수 밸브
120: 오버플로우(overflow) 배관
130: 배기 배관
140: 배기 밸브
200: 광 센서부
210: 발광부
220: 수광부
300: 제어기
310: 챔버 제어기
320: 중앙 제어기
W: 기판

Claims

세정 챔버의 내부에 배치된 디스펜서;
상기 디스펜서로의 약액 공급 경로를 제공하는 공급 배관에 설치된 공급 밸브;
상기 세정 챔버의 내부에 배치되어 상기 디스펜서를 통한 약액의 공급과 중단이 반복되는 플러싱 시 상기 디스펜서가 상부에 위치하며, 급수 밸브가 설치된 급수 배관에 연결된 세척수 유입구, 오버플로우 배관에 연결된 세척수 배출구, 배기 밸브가 설치된 배기 배관에 연결된 배기구가 형성되어 있는 프리-플러싱 포트;
상기 오버플로우 배관과 연결된 상태로 상기 프리-플러싱 포트와 공통 배출 배관 사이에 설치되어 약액 배출 경로와 세척수 오버플로우 경로를 제공하는 챔버 배출 배관;
상기 챔버 배출 배관에 설치된 배출 밸브;
상기 프리-플러싱 포트에 설치되어 상기 플러싱 시 상기 디스펜서를 통해 공급되는 약액의 흐름을 감지하는 광 센서부; 및
상기 광 센서부로부터 전달받은 약액감지신호에 따라 상기 공급 밸브와 상기 배출 밸브의 온오프를 제어하여 상기 공통 배출 배관의 약액이 상기 챔버 배출 배관을 통해 상기 세정 챔버로 역류하는 것을 방지하는 제어기를 포함하는, 기판 세정 장치.
제1항에 있어서,
상기 광 센서부는 상기 세척수 유입구보다 높은 지점에 설치되어 있고, 상기 세척수 배출구는 상기 광 센서부보다 높은 지점에 형성되어 있고, 상기 배기구는 상기 세척수 배출구보다 높은 지점에 형성되어 있는 것을 특징으로 하는, 기판 세정 장치.
제2항에 있어서,
상기 플러싱이 개시되는 경우,
상기 제어기는 상기 디스펜서를 상기 프리-플러싱 포트의 상부로 이동시키고, 상기 배기 밸브를 온시킨 상태에서, 상기 공급 밸브를 설정된 개방유지시간과 폐쇄유지시간 동안 반복적으로 온오프시켜 상기 디스펜서로의 약액 공급을 제어하는 것을 특징으로 하는, 기판 세정 장치.
제3항에 있어서,
상기 광 센서부는 상기 개방유지시간 동안 상기 약액의 흐름을 감지하여 상기 제어기로 상기 약액감지신호를 전달하고,
상기 광 센서부로부터 전달받은 약액감지신호의 지속시간이 상기 개방유지시간 이하인 경우,
상기 제어기는 현재 상황을 역류 비발생으로 판단하여, 상기 공급 밸브를 상기 개방유지시간과 상기 폐쇄유지시간 동안 반복적으로 온오프시키고, 상기 배출 밸브를 온시켜 상기 약액을 배출하면서 상기 플러싱을 수행하는 것을 특징으로 하는, 기판 세정 장치.
제4항에 있어서,
상기 광 센서부로부터 전달받은 약액감지신호의 지속시간이 상기 개방유지시간을 초과하는 경우,
상기 제어기는 상기 현재 상황을 역류 발생으로 판단하여, 상기 공급 밸브를 오프시켜 상기 플러싱을 중단시키고, 상기 배출 밸브를 온시켜 상기 약액을 배출시키는 것을 특징으로 하는, 기판 세정 장치.
제5항에 있어서,
상기 개방유지시간과 상기 폐쇄유지시간 중에서 긴 시간 동안 상기 약액감지신호가 수신되지 않는 경우,
상기 제어기는 상기 현재 상황을 역류 해소로 판단하여, 상기 공급 밸브를 상기 개방유지시간과 상기 폐쇄유지시간 동안 반복적으로 온오프시키고, 상기 배출 밸브를 온시켜 상기 약액을 배출하면서 상기 플러싱을 재수행하는 것을 특징으로 하는, 기판 세정 장치.
제3항에 있어서,
상기 플러싱이 종료된 후,
상기 제어기는 상기 급수 밸브를 설정된 세척시간 동안 온시켜 상기 급수 배관을 통하여 상기 프리-플러싱 포트로 유입된 세척수를 상기 오버플로우 배관을 통하여 오버플로우시켜 상기 프리-플러싱 포트를 세척하는 것을 특징으로 하는, 기판 세정 장치.
제7항에 있어서,
상기 프리-플러싱 포트에 대한 세척이 종료된 후,
상기 제어기는 상기 급수 밸브와 상기 배기 밸브를 오프시키는 것을 특징으로 하는, 기판 세정 장치.
제1항에 있어서,
상기 프리-플러싱 포트의 적어도 일부 영역은 투명 재질이고,
상기 광 센서부는 상기 프리-플러싱 포트의 투명 재질 영역의 외주면에 설치된 발광부 및 수광부를 포함하는 것을 특징으로 하는, 기판 세정 장치.
제9항에 있어서,
상기 광 센서부는 상기 프리-플러싱 포트로부터 탈부착이 가능한 것을 특징으로 하는, 기판 세정 장치.
제1항에 있어서,
상기 광 센서부와 상기 제어기는 무선 통신 방식으로 상호 통신하는 것을 특징으로 하는, 기판 세정 장치.