KR20040008059A - Method and apparatus for cleaning substrate - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: A substrate cleaning method and a substrate cleaning apparatus using the same are provided to be capable of effectively removing the particles attached on a substrate, preventing the reattachment of the particles, restraining the generation of water mark, and minimizing the consumption time of a drying process. CONSTITUTION: Predetermined process conditions are formed by vertically flowing the first DI(DeIonized) water(110) to a cleaning region and horizontally flowing the second DI water(120) to the cleaning region. A substrate loaded on a carrier(100) is transferred from a drying region to the cleaning region while carrying out a cleaning process at the substrate by using the first and second DI water. An isopropyl alcohol substitution region formed at the surface of the cleaning region by supplying isopropyl alcohol mixed DI water to the cleaning region. The isopropyl alcohol contained the mixed DI water, is substituted for the first and second DI water at the substrate. Then, the isopropyl alcohol of the substrate is dried.

Description

기판 세정 방법 및 이를 이용한 기판 세정 장치{METHOD AND APPARATUS FOR CLEANING SUBSTRATE}Substrate cleaning method and substrate cleaning apparatus using the same {METHOD AND APPARATUS FOR CLEANING SUBSTRATE}

본 발명은 기판 클리닝 방법 및 이를 이용한 기판 클리닝 장치에 관한 것으로, 특히, 선행 공정에서 기판에 묻은 케미컬, 파티클 등의 오염물질을 순수(deionized water)에 의하여 습식 세정 및 건조를 연속하여 수행하는 기판 클리닝 방법 및 이를 이용한 기판 클리닝 장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a substrate cleaning method and a substrate cleaning apparatus using the same. In particular, substrate cleaning is performed by continuously cleaning and drying contaminants, such as chemicals and particles, deposited on a substrate in a prior process by deionized water. A method and a substrate cleaning apparatus using the same.

일반적으로, 반도체 칩(semiconductor chip)의 모재료가 되는 웨이퍼(wafer), 액정표시장치(Liquid Crystal Display)의 패널, 플라즈마 표시 패널(Plasma Display Panel), 심지어 콤팩트디스크(compact disc) 등은 기판의 표면에 묻은 오염물질이 제품 특성, 신뢰성 및 수율(yield)에 많은 영향을 미친다.In general, a wafer, a substrate of a liquid crystal display, a plasma display panel, even a compact disc, which is a base material of a semiconductor chip, may be used. Contaminants on the surface have a great impact on product properties, reliability and yield.

이와 같은 이유로, 반도체 제조 공정이 진행되는 기판, 예를 들면, 웨이퍼 또는 액정표시장치의 패널 등은 하나의 제조 공정이 끝난 후 후속 공정으로 이송되기 전에 세정 공정(cleaning process)을 거치게 된다.For this reason, a substrate in which a semiconductor manufacturing process is performed, such as a wafer or a panel of a liquid crystal display device, is subjected to a cleaning process after the completion of one manufacturing process and before being transferred to a subsequent process.

세정 공정은 주로 순수(deionized water)를 이용하여 기판에 부착된 오염물질을 기판의 손상 없이 제거하는 공정으로 정의된다. 최근 개발된 세정 공정은 오염물을 제거함은 물론 오염물을 제거하는데 사용된 순수를 건조하는 과정이 모두 포함된다.The cleaning process is mainly defined as a process of removing contaminants attached to the substrate without damaging the substrate by using deionized water. Recently developed cleaning processes include both the removal of contaminants and the drying of pure water used to remove contaminants.

이때, 순수에 의하여 기판을 세정한 후 기판에 남아있는 물방울은 건조 과정에서 기판에 얼룩 및 잔류물을 형성하는 원인이 된다. 즉, 세정 공정에서는 세정 및 건조가 모두 중요하다.At this time, the water droplets remaining on the substrate after cleaning the substrate by pure water cause stains and residues on the substrate during the drying process. In other words, both cleaning and drying are important in the cleaning process.

종래 세정된 기판을 건조시키는 방법은 스핀 드라이 방법, 이소프로필알콜(IsoPropylAlcohol, IPA) 증기 건조 방법, 린스-건조 방법이 있다.Conventionally, a method of drying the cleaned substrate is a spin dry method, an isopropyl alcohol (IPA) vapor drying method, a rinse-dry method.

스핀 드라이 방법은 세정된 기판을 고속 회전시켜 건조한다.The spin dry method rotates a cleaned substrate at high speed to dry it.

그러나, 스핀 드라이 방법은 원심력에 의해 기판에 무리한 응력이 가해져 기판이 쪼개지거나 크랙이 발생된다. 또한, 건조 후 얼룩(water mark) 또는 파티클 재 부착되는 문제점을 갖는다.However, in the spin-drying method, excessive stress is applied to the substrate by centrifugal force, so that the substrate is broken or cracks are generated. In addition, there is a problem that water marks or particles reattach after drying.

이소프로필알콜 증기 건조 방법은 액체 상태의 이소프로필알콜을 200∼240℃ 정도로 가열하여 생성된 이소프로필알콜 증기를 기판에 묻어 있는 순수와 치환하여 기판을 건조시킨다.In the isopropyl alcohol vapor drying method, the substrate is dried by replacing isopropyl alcohol vapor generated by heating the liquid isopropyl alcohol at about 200 to 240 ° C. with pure water on the substrate.

그러나, 이소프로필알콜 증기 건조 방법은 폭발 및 화재의 위험이 높다. 또한, 스핀 드라이 방법과 마찬가지로 건조 후 얼룩 또는 파티클이 다시 부착되는 문제점을 갖는다. 특히, 이소프로필알콜 증기 건조 방법은 포토레지스트 박막이 형성된 기판에서는 사용하기에 부적합한 문제점도 함께 갖는다.However, the isopropyl alcohol vapor drying method has a high risk of explosion and fire. In addition, as in the spin dry method, there is a problem that stains or particles are reattached after drying. In particular, the isopropyl alcohol vapor drying method also has problems that are not suitable for use in a substrate on which a photoresist thin film is formed.

종래 린스-건조를 이용하여 기판을 세정하는 방법으로는 Christopher F. Mcconnell에 의하여 발명되고, 미국 특허 공보 제 4,911,761호에 개시된 "표면 건조 방법 및 장치"가 대표적이다.A conventional method of cleaning a substrate using rinse-drying is the "surface drying method and apparatus" invented by Christopher F. Mcconnell and disclosed in US Pat. No. 4,911,761.

Mcconnell에 의한 표면 건조 방법 및 장치는 밀폐된 베슬(vessel)에 기판을 위치시킨다. 기판에는 고온의 순수가 빠른 속도로 통과되고, 이로 인해 기판은 린스 된다.The surface drying method and apparatus by Mcconnell places the substrate in a closed vessel. High-temperature pure water passes through the substrate at a high rate, which causes the substrate to be rinsed.

이어서, 베슬에는 고온의 이소프로필알콜 증기가 공급된다. 이소프로필알콜은 고온의 순수를 베슬로부터 드레인 시킨다. 이에 따라 기판 중 이소프로필알콜 증기에 노출된 부분은 건조된다.The vessel is then supplied with hot isopropyl alcohol vapor. Isopropyl alcohol drains hot pure water from the vessel. As a result, the portion of the substrate exposed to the isopropyl alcohol vapor is dried.

그러나, Mcconnell에 의한 표면 건조 방법 및 장치는 베슬 내부에서 발생한 압력 불안정에 의하여 순수의 출렁임이 발생된다.However, Mcconnell's surface drying method and apparatus causes pure water rumble due to pressure instability generated inside the vessel.

베슬 내부에서 발생한 순수의 출렁임은 기판을 세정하는 과정에서 순수의 표면에 부유하고 있는 오염 물질이 기판에 재 부착이 발생되는 원인을 제공한다. 즉, 이는 세정된 기판이 다시 오염됨을 의미한다.Fluctuations of pure water generated inside the vessel provide a cause for contaminants suspended on the surface of the pure water to reattach to the substrate during the cleaning of the substrate. In other words, this means that the cleaned substrate is contaminated again.

종래 다른 세정 방법으로는 Johann Durst, Holger Sigel, Werner Schutz들에 의하여 발명되고, 미국 특허 공보 제 5,902,402에 개시된 "케미컬 습식 처리 장치"가 있다.Another conventional cleaning method is the "chemical wet treatment apparatus" invented by Johann Durst, Holger Sigel, Werner Schutz, and disclosed in US Patent Publication No. 5,902,402.

Johann Durst, Holger Sigel, Werner Schutz에 의한 케미컬 습식 처리 장치는 기판을 린스 하는 베스(bath) 및 기판을 건조하는 챔버가 각각 분리된 구조를 갖는다. 챔버는 베스에 대하여 수평 이동한다. 기판을 건조할 때, 챔버는 베스 위에 위치하며, 챔버 내부에는 기판이 위치한다.The chemical wet processing apparatus by Johann Durst, Holger Sigel and Werner Schutz has a structure in which a bath for rinsing the substrate and a chamber for drying the substrate are separated from each other. The chamber moves horizontally with respect to the bath. When drying the substrate, the chamber is positioned above the bath and the substrate is located inside the chamber.

이와 같은 Johann Durst, Holger Sigel, Werner Schutz들에 의한 세정 방법은 베스에서 세정된 기판은 건조를 위해 챔버로 이송된다. 이어서, 챔버에서 건조된 기판은 베스에 수납된 세정액이 모두 드레인 된 후 베스로 이송된다. 챔버는 베스로부터 수평 이동되고, 기판은 베스로부터 언로딩 된다.The cleaning method by Johann Durst, Holger Sigel, and Werner Schutz is a substrate cleaned in the bath is transferred to the chamber for drying. Subsequently, the substrate dried in the chamber is transferred to the bath after all of the cleaning liquid contained in the bath is drained. The chamber is moved horizontally from the bath and the substrate is unloaded from the bath.

이와 같은 방법은 린스 및 건조에 소요되는 시간이 너무 길고, 이에 따라 단위 시간당 기판을 세정할 수 있는 수가 현저히 감소되는 문제점을 갖는다.Such a method has a problem that the time required for rinsing and drying is too long, and thus the number of substrates that can be cleaned per unit time is significantly reduced.

또한, 챔버가 베스로부터 이송되어야 하기 때문에 베스는 장비의 중앙에 위치할 수 없게 되고, 챔버의 이동 거리를 고려하여 장비가 차지하는 면적이 커지는 문제점 또한 갖는다.In addition, because the chamber has to be transferred from the bath, the bath cannot be located at the center of the equipment, and also has a problem that the area occupied by the equipment is increased in consideration of the moving distance of the chamber.

이와 같은 이유로 선행 공정을 진행하는 설비 및 후속 공정을 진행하는 설비 의 위치도 영향을 받는다.For this reason, the location of the equipment carrying out the preceding and subsequent processes is also affected.

구체적으로, 선행 공정을 진행하는 설비는 세정 설비의 챔버의 개방 방향과 반대쪽에 위치해야 한다. 그렇지 않을 경우, 선행 설비, 예를 들면, 웨트 스테이션(wet-station)에서 기판이 이송되는 도중 오염된 순수가 챔버에 떨어지게 되고 이에 따라 건조가 진행된 기판이 재 오염될 수 있다.In particular, the equipment carrying out the preceding process should be located opposite to the opening direction of the chamber of the cleaning equipment. Otherwise, contaminated pure water may fall into the chamber while the substrate is being transported in a preceding facility, such as a wet-station, and thus the substrate that has undergone drying may be recontaminated.

따라서, 본 발명은 이와 같은 종래 문제점들을 감안한 것으로써, 본 발명의 제 1 목적은 기판에 부착된 오염물질을 효율적으로 제거 및 기판에 오염물질이 재 부착되는 것을 방지함은 물론 건조 과정에서 물방울에 의한 워터마크 발생 억제 및 건조 공정에 소요되는 시간을 최소화한 기판 클리닝 방법을 제공함에 있다.Accordingly, the present invention has been made in view of such conventional problems, and the first object of the present invention is to efficiently remove contaminants attached to the substrate and to prevent the contaminants from reattaching to the substrate, as well as to prevent water droplets from drying. It is to provide a substrate cleaning method that minimizes the time required for watermark generation and drying process by the watermark.

본 발명의 제 2 목적은 기판에 부착된 오염물질을 효율적으로 제거 및 기판에 오염물질이 재 부착되는 것을 방지함은 물론 건조 과정에서 물방울에 의한 워터마크 발생 억제 및 건조 공정에 소요되는 시간을 최소화한 기판 클리닝 장치를 제공함에 있다.The second object of the present invention is to efficiently remove contaminants adhered to the substrate and to prevent the contaminants from reattaching to the substrate, as well as to minimize the time required for watermark suppression and drying process due to water droplets during the drying process. One substrate cleaning apparatus is provided.

도 1은 본 발명의 일실시예에 의한 기판 클리닝 방법 중 공정 환경을 조성하는 과정을 도시한 공정도이다.1 is a process chart showing a process of creating a process environment in a substrate cleaning method according to an embodiment of the present invention.

도 2는 본 발명의 일실시예에 의하여 선행 공정에서 오염물질에 의하여 오염된 오염 기판이 캐리어에 로딩 된 것을 도시한 공정도이다.Figure 2 is a process diagram showing that the contamination substrate contaminated by contaminants in the preceding process is loaded on the carrier according to an embodiment of the present invention.

도 3은 본 발명의 일실시예에 의하여 오염 기판이 세정되는 것을 도시한 공정도이다.3 is a process chart showing that the contaminated substrate is cleaned according to an embodiment of the present invention.

도 4는 본 발명의 일실시예에 의하여 세정 영역에 위치한 클린 기판이 드라이 영역으로 역 이송되는 과정을 도시한 공정도이다.4 is a process diagram illustrating a process in which a clean substrate positioned in a cleaning region is transferred back to a dry region according to an embodiment of the present invention.

도 5는 본 발명의 바람직한 일실시예에 의하여 기판을 건조하는 과정이 도시된 공정도이다.5 is a process diagram illustrating a process of drying a substrate according to an embodiment of the present invention.

도 6은 본 발명의 일실시예에 의하여 캐리어 중 순수가 건조되지 않은 부분을 건조하는 과정을 도시한 공정도이다.6 is a process diagram illustrating a process of drying a portion of the carrier in which pure water is not dried according to one embodiment of the present invention.

도 7은 본 발명의 일실시예에 의하여 클린 기판과 캐리어가 재결합된 것을 도시한 공정도이다.7 is a flowchart illustrating recombination of a clean substrate and a carrier according to one embodiment of the present invention.

도 8은 본 발명의 일실시예에 의한 기판 클리닝 장치의 개념도이다.8 is a conceptual diagram of a substrate cleaning apparatus according to an embodiment of the present invention.

도 9는 본 발명의 일실시예에 의한 기판 클리닝 장치의 외관 사시도이다.9 is an external perspective view of a substrate cleaning apparatus according to an embodiment of the present invention.

이와 같은 본 발명의 제 1 목적을 구현하기 위하여 본 발명은 세정 영역에 수직 방향을 갖는 제 1 순수의 흐름 및 수평 방향을 갖는 제 2 순수의 흐름을 형성하여 공정 환경을 조성하는 단계, 세정 영역의 상부에 위치한 드라이 영역에 위치한 캐리어에 로딩 된 기판을 세정 영역으로 이송하면서 세정 영역에서 기판을 제 1, 제 2 순수로 세정하는 단계, 제 1 순수에 액상 이소프로필알콜이 혼합된 혼합 순수를 세정영역의 표면에 공급하여 세정영역의 표면에 이소프로필알콜 치환 영역을 형성하는 단계, 기판이 이소프로필알콜 치환 영역을 통과하도록 역 이송하면서 혼합 순수에 포함된 이소프로필알콜을 기판에 치환하는 단계 및 기판에 치환된 이소프로필알콜을 건조하는 단계를 포함하는 기판 세정 방법을 제공한다.In order to realize the first object of the present invention, the present invention provides a method for forming a process environment by forming a flow of first pure water having a vertical direction and a flow of second pure water having a horizontal direction in a cleaning region, Cleaning the substrate with the first and second pure water in the cleaning area while transferring the substrate loaded in the carrier located in the dry region located in the upper cleaning area, and the mixed pure water in which the liquid isopropyl alcohol is mixed with the first pure water. Forming an isopropyl alcohol substitution region on the surface of the cleaning region by supplying it to the surface of the substrate, substituting the isopropyl alcohol contained in the mixed pure water to the substrate while transferring the substrate back through the isopropyl alcohol substitution region; It provides a substrate cleaning method comprising the step of drying the substituted isopropyl alcohol.

또한, 본 발명의 제 2 목적을 구현하기 위하여 본 발명은 최소한 세워진 기판이 잠기기에 충분한 부피를 갖는 세정 영역, 세정 영역으로부터 최소한 세워진 기판이 세정 영역과 겹치지 않는 부피를 갖는 드라이 영역을 갖고 세정 영역에 순수를 공급 및 드레인 시키는 클리닝 챔버, 순수가 채워진 세정 영역의 기저면에서 수면과 수직한 방향으로 세워진 기판을 가로지르는 흐름을 갖는 제 1 순수를 분사하는 제 1 순수 분사장치, 순수의 수면에서 수면과 평행한 방향으로 세워진 기판을 가로지르는 제 2 순수를 분사하는 제 2 순수 분사장치, 제 2 순수 분사장치에 액체 상태의 이소프로필알콜을 공급하는 액체 이소프로필알콜 공급장치, 기판을 세정 영역 및 드라이 영역 사이에서 왕복 운동시키는 기판 이송장치 및 드라이 영역에 기체 상태의 이소프로필알콜 및 불활성가스를 공급하는 드라이 가스 공급장치를 포함하는 기판 클리닝 장치를 제공한다.Further, in order to realize the second object of the present invention, the present invention provides a cleaning region having a volume at least sufficient for the substrate to be immersed therein, and a dry region having a volume in which the substrate at least erected therefrom does not overlap with the cleaning region. A cleaning chamber for supplying and draining pure water, a first pure water jetting device for injecting a first pure water having a flow across the substrate perpendicular to the water surface at the base of the pure water-filled cleaning area, parallel to the water surface at the surface of the pure water A second pure water injector for injecting a second pure water across the substrate erected in one direction, a liquid isopropyl alcohol supply device for supplying the liquid isopropyl alcohol to the second pure water injector, the substrate between the cleaning area and the dry area Gaseous isopropyl in the substrate feeder and dry region It provides a substrate cleaning apparatus including a dry-gas supply device for supplying a call and an inert gas.

본 발명은 캐리어 수납된 기판을 드라이 영역에서 수평 및 수직으로 유동하는 순수가 공급된 세정 영역으로 이송하여 세정한 후, 다시 드라이 영역으로 이송하여 기판을 1차 건조한 후 캐리어와 기판을 분리하여 2차 건조를 수행하여 기판을 완전히 건조시킨 후 후속 공정으로 배출하여, 기판이 파티클에 의하여 재 오염되는 것을 방지, 기판의 세정 및 건조에 소요되는 전체 시간을 크게 단축시키는 효과를 갖는다.The present invention transfers and cleans the substrate accommodated in the carrier to the cleaning area supplied with pure water flowing horizontally and vertically in the dry area, and then transfers to the dry area to dry the substrate first, and then separates the carrier from the substrate. The drying is performed to completely dry the substrate and then discharged to a subsequent process, thereby preventing the substrate from being recontaminated by particles and greatly reducing the overall time required for cleaning and drying the substrate.

이하, 본 발명의 일실시예에 의한 기판 클리닝 방법을 첨부된 도면을 참조하여 설명하기로 한다.Hereinafter, a substrate cleaning method according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 일실시예에 의한 기판 클리닝 방법 중 공정 환경을 조성하는 과정을 도시한 공정도이다.1 is a process chart showing a process of creating a process environment in a substrate cleaning method according to an embodiment of the present invention.

이하, 빈번하게 사용되는 용어인 "드라이 영역(dry area)"은 기판을 건조시키는 영역을 의미하며, 역시 빈번하게 사용되는 용어인 "세정 영역(cleaning area)"은 기판을 세정하는 영역을 의미한다. 드라이 영역은 세정 영역의 상부에 위치하며, 드라이 영역 및 세정 영역의 위치는 변동되지 않는다.Hereinafter, the term "dry area", which is frequently used, means an area for drying the substrate, and the term "cleaning area," which is also frequently used, means an area for cleaning the substrate. . The dry region is located above the cleaning region, and the positions of the dry region and the cleaning region are not changed.

도 1을 참조하면, 먼저, 선행 공정에서 오염된 기판을 클리닝하기 위해서는 기판 클리닝에 필요한 공정 환경을 조성하는 과정이 수행된다.Referring to FIG. 1, first, in order to clean a substrate contaminated in a previous process, a process of creating a process environment for cleaning a substrate is performed.

공정 환경을 조성하는 과정은 세정될 기판이 로딩 되는 캐리어(100)를 드라이 영역에 위치, 세정 영역의 수면의 바로 아래 부분에서 수면에 대하여 수직 방향으로 강하게 유동하는 제 1 순수(110) 및 세정 영역의 내부에서 수면에 대하여 수평 방향으로 유동하는 제 2 순수(120)를 분사 및 선택적으로 드라이 영역에 불활성 가스(130)를 공급하는 과정이 포함된다.The process of creating the process environment includes placing the carrier 100 on which the substrate to be cleaned is loaded in the dry region, and the first pure water 110 and the cleaning region flowing strongly in a direction perpendicular to the surface of the water in the cleaning region. And spraying the second pure water 120 flowing in the horizontal direction with respect to the surface of the water and optionally supplying the inert gas 130 to the dry region.

공정 환경을 조성하는 과정에서 제 1 순수(110), 제 2 순수(120) 및 불활성 가스(130)를 분사하는 과정은 시간의 순서에 상관없이 진행되어도 무방하다.The process of spraying the first pure water 110, the second pure water 120, and the inert gas 130 in the process environment may be performed regardless of the order of time.

이때, 수직 방향으로 유동되는 제 1 순수(110) 및 수평 방향으로 유동되는 제 2 순수(120)는 세정될 기판에 묻은 오염물질과의 유체 마찰을 극대화시켜 세정 효율을 크게 향상시킨다.At this time, the first pure water 110 flowing in the vertical direction and the second pure water 120 flowing in the horizontal direction maximize the fluid friction with contaminants on the substrate to be cleaned, thereby greatly improving the cleaning efficiency.

이때, 수평 방향으로 분사되는 제 2 순수(120)의 분당 분사량은 수평 방향으로 분사되는 제 1 순수(110)의 분사량보다 적다. 예를 들어 제 2 순수(120)의 분당 분사량은 1∼5ℓ이고, 제 1 순수(110)의 분당 분사량은 20∼50ℓ정도이다.At this time, the injection amount per minute of the second pure water 120 injected in the horizontal direction is less than the injection amount of the first pure water 110 injected in the horizontal direction. For example, the injection amount per minute of the second pure water 120 is 1-5 L, and the injection amount per minute of the first pure water 110 is about 20-50 L.

불활성 가스(130)는 세정 영역의 경계로부터 제 1 간격 이격된 곳으로부터 세정 영역으로 공급된다. 불활성 가스(130)의 분당 분사량은 20∼50ℓ이며, 일실시예로 불활성 가스(130)는 질소(N2)이다.The inert gas 130 is supplied to the cleaning region from the first spaced apart from the boundary of the cleaning region. The injection amount of the inert gas 130 per minute is 20 to 50 L, and in one embodiment, the inert gas 130 is nitrogen (N 2 ).

이와 같은 과정을 거쳐 기판 클리닝에 필요한 공정 환경이 세팅된다.Through this process, the process environment required for substrate cleaning is set.

기판 클리닝에 필요한 공정 환경이 세팅되면 기판을 세정하는 공정이 수행된다.When the process environment required for substrate cleaning is set, a process of cleaning the substrate is performed.

도 2는 본 발명의 일실시예에 의하여 선행 공정에서 오염물질에 의하여 오염된 오염 기판이 세정 공정을 수행하기 위하여 캐리어에 로딩 된 것을 도시한 공정도이다.FIG. 2 is a process diagram illustrating that a contaminated substrate contaminated by contaminants in a preceding process is loaded on a carrier to perform a cleaning process according to one embodiment of the present invention.

도 2를 참조하면, 먼저, 오염 기판(140)은 외부로부터 드라이 영역으로 이송된 후 드라이 영역의 내부에 위치한 캐리어(100)에 로딩 된다. 이어서 드라이 영역은 외부에 대하여 폐쇄된다.Referring to FIG. 2, first, the contaminant substrate 140 is transferred from the outside to the dry region and then loaded into the carrier 100 located inside the dry region. The dry area is then closed with respect to the outside.

도 3은 본 발명의 일실시예에 의하여 오염 기판이 세정되는 것을 도시한 공정도이다.3 is a process chart showing that the contaminated substrate is cleaned according to an embodiment of the present invention.

도 3을 참조하면, 드라이 영역에 위치한 오염 기판(140)은 서서히 세정 영역으로 이송된다. 오염 기판(140)은 드라이 영역에서 세정 영역으로 이송되는 과정에서 먼저 수평 방향 흐름을 갖는 제 1 순수(110)에 의하여 세정되기 시작된다.Referring to FIG. 3, the contaminant substrate 140 located in the dry region is gradually transferred to the cleaning region. The contamination substrate 140 is first cleaned by the first pure water 110 having a horizontal flow in the process of being transferred from the dry region to the cleaning region.

세정 영역에 오염 기판(140)이 완전히 잠기면, 드라이 영역에서는 2 곳으로부터 이소프로필알콜과 불활성가스가 혼합된 드라이 가스(150,160)가 공급된다.When the contaminated substrate 140 is completely submerged in the cleaning region, dry gases 150 and 160 mixed with isopropyl alcohol and an inert gas are supplied from two places in the dry region.

이때, 2 곳 중 어느 한 곳은 세정 영역과 드라이 영역의 경계면으로부터 제 1 간격(L1) 만큼 이격된 곳이다. 세정 영역과 드라이 영역의 경계면으로부터 제 1 간격(L1) 만큼 이격된 곳에서 공급된 드라이 가스를 제 1 드라이 가스(150)라 정의하기로 한다.At this time, any one of two places is spaced apart from the interface between the cleaning area and the dry area by the first interval L 1 . The dry gas supplied at a position spaced apart from the interface between the cleaning region and the dry region by the first interval L 1 will be defined as the first dry gas 150.

나머지 한 곳은 세정 영역과 드라이 영역의 경계면에서 제 1 간격(L1)보다 먼 제 2 간격(L2)만큼 이격된 곳이다. 세정 영역과 드라이 영역의 경계면에서 제 2 간격만큼 이격된 곳에서 공급된 드라이 가스를 제 2 드라이 가스(160)라 정의하기로 한다.The other one is spaced apart by a second interval L 2 far from the first interval L 1 at the interface between the cleaning region and the dry region. The dry gas supplied at a position spaced apart by the second interval from the interface between the cleaning region and the dry region will be defined as the second dry gas 160.

이때, 제 1 드라이 가스(150) 및 제 2 드라이 가스(160)는 오염 기판(140)이세정 영역에서 세정되는 동안 세정 영역의 표면에 수용성인 이소프로필알콜이 상당량 용해되도록 한다.In this case, the first dry gas 150 and the second dry gas 160 allow the water-soluble isopropyl alcohol to be dissolved in the surface of the cleaning region while the contaminated substrate 140 is cleaned in the cleaning region.

소정 시간이 경과되면서, 세정 영역에 위치한 오염 기판(140)은 오염물이 제거된다. 이하, 오염물이 제거된 기판을 클린 기판(170)이라 정의하기로 한다.As a predetermined time elapses, the contaminant substrate 140 positioned in the cleaning region is removed from the contaminant. Hereinafter, the substrate from which the contaminants are removed will be referred to as a clean substrate 170.

도 4는 본 발명의 일실시예에 의하여 세정 영역에 위치한 클린 기판이 드라이 영역으로 역 이송되는 과정을 도시한 공정도이다.4 is a process diagram illustrating a process in which a clean substrate positioned in a cleaning region is transferred back to a dry region according to an embodiment of the present invention.

도 4를 참조하면, 클린 기판(170)은 세정 영역으로부터 서서히, 예를 들어, 초당 0.1㎜ ∼ 10㎜의 속도로 드라이 영역을 향하여 역 이송된다.Referring to FIG. 4, the clean substrate 170 is conveyed back from the cleaning region gradually toward the dry region, for example, at a speed of 0.1 mm to 10 mm per second.

클린 기판(170)이 세정 영역에서 드라이 영역으로 역 이송되기 시작하면, 세정 영역의 표면에서는 기판에 묻은 순수를 빠른 시간 내에 제거하기 위한 이소프로필알콜 치환 영역이 형성된다.When the clean substrate 170 starts to be transferred back from the cleaning region to the dry region, an isopropyl alcohol substitution region is formed on the surface of the cleaning region to quickly remove pure water on the substrate.

이소프로필알콜 치환 영역을 형성하기 위해서 제 2 순수(120)에는 액상 이소프로필알콜이 소정 혼합비를 갖도록 혼합된다. 이로 인해 세정 영역의 표면에는 소정 깊이로 상당량의 이소프로필알콜이 혼합된다.In order to form the isopropyl alcohol substitution region, the liquid isopropyl alcohol is mixed with the second pure water 120 to have a predetermined mixing ratio. As a result, a significant amount of isopropyl alcohol is mixed to the surface of the cleaning region at a predetermined depth.

세정 영역에서 드라이 영역으로 클린 기판(170)이 이송되는 과정에서 수평 방향으로 분사되는 제 2 순수(120) 및 액상 이소프로필알콜의 혼합 순수는 클린 기판(170)의 기판면을 빠르게 가로질러 통과하면서 클린 기판(170)의 기판면에 워터 마크의 원인 및 파티클이 부착되는 원인인 물방울이 형성되는 것을 방지한다.While the clean substrate 170 is transferred from the cleaning region to the dry region, the mixed pure water of the second pure water 120 and the liquid isopropyl alcohol, which are injected in the horizontal direction, rapidly passes across the substrate surface of the clean substrate 170. Water droplets, which cause watermarks and particles, are prevented from being formed on the substrate surface of the clean substrate 170.

또한, 수평 방향으로 분사된 혼합 순수는 클린 기판(170)에 순수의 출렁거림이 발생하지 않도록 함으로써 클린 기판(170)에 오염 물질이 재 부착되는 것을 방지한다.In addition, the mixed pure water sprayed in the horizontal direction prevents contaminants from reattaching to the clean substrate 170 by preventing the clean substrate from slumping of the pure water.

이때, 수직 방향으로 분사된 제 1 순수(110)에 의하여 세정 영역에서 수면의 출렁임을 발생할 수 있다. 이를 방지하기 위해 클린 기판(170)이 세정 영역으로부터 드라이 영역으로 이송되는 순간 수직 방향으로 분사된 제 1 순수(110)의 분당 공급량은 20∼50ℓ에서 분당 공급량이 1∼5ℓ로 크게 감소된다.At this time, the surface of the water in the cleaning area may be caused by the first pure water 110 injected in the vertical direction. In order to prevent this, the supply amount of the first pure water 110 sprayed in the vertical direction at the moment when the clean substrate 170 is transferred from the cleaning area to the dry area is greatly reduced from 20 to 50 L per minute to 1 to 5 L.

이처럼 분당 공급량이 감소된 수직 방향으로 분사된 순수에 새로운 도면부호 125를 부여하기로 한다.Thus, the new reference numeral 125 is given to the pure water sprayed in the vertical direction in which the minute supply is reduced.

또한, 클린 기판(170)은 세정 영역에서 드라이 영역으로 역 이송되면서 앞서 설명한 이소프로필알콜 치환 영역을 통과하게 된다. 클린 기판(170)이 이소프로필알콜 치환 영역을 통과하면서 클린 기판(170)에 묻은 제 2 순수(120)는 표면장력이 작은 이소프로필알콜과 치환된다. 즉, 클린 기판(170)에 묻은 제 2 순수(120)는 떨어져 나가고, 클린 기판(170)에는 이소프로필알콜만이 얇은 막 형태로 남게 된다.In addition, the clean substrate 170 passes through the isopropyl alcohol substitution region described above while being transferred back from the cleaning region to the dry region. As the clean substrate 170 passes through the isopropyl alcohol substitution region, the second pure water 120 buried in the clean substrate 170 is replaced with isopropyl alcohol having a small surface tension. That is, the second pure water 120 deposited on the clean substrate 170 is separated, and only the isopropyl alcohol is left in the thin film form on the clean substrate 170.

또한, 클린 기판(170)에 얇은 막 형태로 남은 이소프로필알콜은 작은 표면장력에 의하여 중력 방향으로 흘러내린다.In addition, the isopropyl alcohol remaining in the form of a thin film on the clean substrate 170 flows down in the direction of gravity by a small surface tension.

이하, 이소프로필알콜의 얇은 막이 형성된 클린 기판에 도면부호 180을 부여하기로 한다.Hereinafter, reference numeral 180 will be given to a clean substrate on which a thin film of isopropyl alcohol is formed.

도 5는 본 발명의 바람직한 일실시예에 의하여 클린 기판의 표면에 이소프로필알콜의 막이 상태로 클린 기판이 드라이 영역에 위치한 것을 도시한 공정도이다.5 is a flowchart illustrating a clean substrate in a dry region with an isopropyl alcohol film on a surface of the clean substrate according to an exemplary embodiment of the present invention.

앞서 설명한 바와 같은 과정을 거친 클린 기판(180)은 드라이 영역으로 완전히 이송된다. 드라이 영역으로 클린 기판(180)이 완전히 이송되면, 세정 영역에서수평 방향으로 분사되는 제 2 순수(120) 및 제 1 순수(125)의 공급이 중단된다.The clean substrate 180 that has been processed as described above is completely transferred to the dry region. When the clean substrate 180 is completely transferred to the dry region, the supply of the second pure water 120 and the first pure water 125 sprayed in the horizontal direction from the cleaning region is stopped.

그러나, 이와 같은 과정을 거친 후에는 이소프로필알콜이 얇은 막 형태로 남아 있는 클린 기판(180)과 캐리어(100)에 남아 있는 순수가 건조된다.However, after this process, pure water remaining in the clean substrate 180 and the carrier 100 in which isopropyl alcohol remains in a thin film form is dried.

도 6은 본 발명의 일실시예에 의하여 캐리어 중 순수가 건조되지 않은 부분을 건조하는 과정을 도시한 공정도이다.6 is a process diagram illustrating a process of drying a portion of the carrier in which pure water is not dried according to one embodiment of the present invention.

도 6을 참조하면, 순수가 건조되지 않은 캐리어(100)를 건조시키기 위하여 캐리어(100)와 클린 기판(180)은 제 3 간격(L3)만큼 분리된다.Referring to FIG. 6, the carrier 100 and the clean substrate 180 are separated by a third interval L 3 to dry the carrier 100 on which pure water is not dried.

이어서, 캐리어(100)에 묻은 잔여 순수는 이소프로필알콜 및 불활성 가스가 혼합된 제 2 드라이 가스(160)에 의하여 건조된다.Subsequently, the residual pure water on the carrier 100 is dried by the second dry gas 160 mixed with isopropyl alcohol and an inert gas.

캐리어(100)에 묻어 있는 순수가 제 2 드라이 가스(160)에 의하여 건조되면 캐리어(100) 및 클린 기판(180)에 남아 있는 이소프로필알콜을 건조시키기 위해서 드라이 영역으로 공급되던 이소프로필알콜의 공급이 중단된다. 이소프로필알콜의 공급이 중단된 후에는 불활성 가스가 공급된다.When the pure water buried in the carrier 100 is dried by the second dry gas 160, the isopropyl alcohol supplied to the dry region to dry the isopropyl alcohol remaining on the carrier 100 and the clean substrate 180 is supplied. This is stopped. After the supply of isopropyl alcohol is stopped, an inert gas is supplied.

이로써, 이소프로필알콜의 막이 형성된 클린 기판(180) 및 캐리어(100)는 완전 건조된다.As a result, the clean substrate 180 and the carrier 100 on which the film of isopropyl alcohol is formed are completely dried.

도 7은 본 발명의 일실시예에 의하여 캐리어가 클린 기판이 재결합된 것을 도시한 공정도이다.FIG. 7 is a flowchart illustrating recombination of a clean substrate with a carrier according to one embodiment of the present invention.

도 7을 참조하면, 클린 기판(180)과 캐리어(100)는 다시 결합된다. 이후, 폐쇄되었던 드라이 영역은 개방된다.Referring to FIG. 7, the clean substrate 180 and the carrier 100 are coupled again. Thereafter, the closed dry area is opened.

이어서, 클린 기판(180)은 드라이 영역 외부로 배출되고, 클린 기판(180)은 후속 공정으로 이송된다.Subsequently, the clean substrate 180 is discharged out of the dry area, and the clean substrate 180 is transferred to a subsequent process.

한편, 선행 공정에서 오염된 기판은 웨트 스테이션(wet station)에서 케미컬 및 순수에 의하여 케미컬 세정이 수행된 후 클리닝 장치로 이송된다.Meanwhile, the substrate contaminated in the previous process is transferred to the cleaning apparatus after chemical cleaning is performed by chemical and pure water at a wet station.

그러나, 선행 공정에서 케미컬 세정(예를 들면 과산화수소수)이 수행되는 과정에서 기판, 예를 들면, 순수 실리콘 기판의 경우, 실리콘 기판에 10∼20Å 정도로 매우 얇은 케미컬 산화막이 형성된다.However, in the process of performing chemical cleaning (for example, hydrogen peroxide) in the preceding process, in the case of a substrate, for example, a pure silicon substrate, a very thin chemical oxide film of about 10 to 20 kPa is formed on the silicon substrate.

이 케미컬 산화막에는 케미컬 세정 중 파티클, 금속 이온, 유기물질이 포함되어 있다.This chemical oxide film contains particles, metal ions, and organic substances during chemical cleaning.

이 케미컬 산화막은 후속 공정이 또 다른 얇은 산화막을 형성하는 공정일 경우(예를 들면, 게이트 산화막), 산화막과 케미컬 산화막의 밀도 차이 등에 의하여 디바이스 품질에 악영향을 미치게 된다.This chemical oxide film adversely affects the device quality due to the difference in density between the oxide film and the chemical oxide film when the subsequent step is a step of forming another thin oxide film (for example, a gate oxide film).

이와 같은 이유로 웨트 스테이션에서 형성된 케미컬 산화막은 제거되어야 한다.For this reason, the chemical oxide film formed at the wet station should be removed.

이를 본 발명에서 구현하기 위해서, 앞서 공정 환경을 조성하는 단계에서 제 1 순수(110) 또는 제 2 순수(120)에는 일실시예로 케미컬 산화막을 제거하는 케미컬이 첨가될 수 있다. 이 케미컬은 일실시예로 불화수소(HF)이다.In order to implement this in the present invention, in the step of forming the process environment, the first pure water 110 or the second pure water 120 may be added to remove the chemical oxide film in one embodiment. This chemical is hydrogen fluoride (HF) in one embodiment.

이처럼 케미컬 산화막을 굳이 클리닝 장치에서 불화수소를 이용하여 제거하는 것은 불화수소에 의하여 클리닝된 부분이 파티클이나 유기물에 의하여 쉽게 오염될 수 있지만, 클리닝 과정에서 이를 방지할 수 있기 때문이다.The removal of the chemical oxide film using hydrogen fluoride in the cleaning apparatus is because the parts cleaned by the hydrogen fluoride can be easily contaminated by particles or organic materials, but this can be prevented during the cleaning process.

이하, 이와 같은 방법에 의하여 기판의 세정을 수행하는 기판 클리닝 장치를 첨부된 도면을 참조하여 설명하기로 한다.Hereinafter, a substrate cleaning apparatus for cleaning a substrate by such a method will be described with reference to the accompanying drawings.

도 8은 본 발명의 일실시예에 의한 기판 클리닝 장치의 개념도이다. 도 9는 본 발명의 일실시예에 의한 기판 클리닝 장치의 외관 사시도이다.8 is a conceptual diagram of a substrate cleaning apparatus according to an embodiment of the present invention. 9 is an external perspective view of a substrate cleaning apparatus according to an embodiment of the present invention.

도 8 또는 도 9를 참조하면, 기판 클리닝 장치(1200)는 다시 베이스 몸체(300), 클리닝 챔버(400), 제 1 순수 분사장치(500), 제 2 순수 분사장치(600), 액상 이소프로필알콜 공급장치(660), 기판 이송장치(700), 드라이 가스 공급 장치(900) 및 불화수소 공급장치(1000)로 구성된다.Referring to FIG. 8 or 9, the substrate cleaning apparatus 1200 may again include a base body 300, a cleaning chamber 400, a first pure water injector 500, a second pure water injector 600, and liquid isopropyl. It is composed of an alcohol supply device 660, a substrate transfer device 700, a dry gas supply device 900 and a hydrogen fluoride supply device (1000).

베이스 몸체(300)에는 클리닝 챔버(400)가 형성된다. 클리닝 챔버(400)는 상단이 개구된 통체 형상을 갖는다.The cleaning chamber 400 is formed in the base body 300. The cleaning chamber 400 has a cylindrical shape with an open top.

클리닝 챔버(400)는 다시 세정 영역(410) 및 드라이 영역(420)으로 나뉘어진다. 세정 영역(410)은 클리닝 챔버(400)의 내부 중 세정될 오염 기판(140)이 세워진 상태에서 도면번호 430으로 도시된 순수에 충분히 잠길 정도의 부피를 갖는다.The cleaning chamber 400 is further divided into a cleaning region 410 and a dry region 420. The cleaning area 410 has a volume large enough to be immersed in pure water shown by reference numeral 430 in a state in which the contaminated substrate 140 to be cleaned is built up in the cleaning chamber 400.

드라이 영역(420)은 오염 기판(140)이 세정 영역(410)에 세워진 상태에서 순수(430)에 닿지 않으면서 오염 기판(140)이 클리닝 챔버(400)의 내부에 수납되기에 충분한 부피를 갖는다.The dry region 420 has a volume sufficient to allow the contaminated substrate 140 to be housed inside the cleaning chamber 400 without touching the pure water 430 while the contaminated substrate 140 is standing in the cleaning region 410. .

제 1 순수 분사장치(500)는 챔버(400)의 세정영역(420)의 바닥으로부터 드라이 영역(410)을 향하는 방향으로 제 1 순수(550)를 공급한다.The first pure water injector 500 supplies the first pure water 550 from the bottom of the cleaning area 420 of the chamber 400 toward the dry area 410.

이를 구현하기 위해서 제 1 순수 분사장치(500)는 제 1 순수 공급장치(510), 제 1 순수 공급배관(520), 제 1 순수 분사 모듈(530) 및 유량 조절장치(540)를 포함한다.In order to implement this, the first pure water injector 500 includes a first pure water supply device 510, a first pure water supply pipe 520, a first pure water injection module 530, and a flow control device 540.

보다 구체적으로, 제 1 순수 공급장치(510)는 순수(430)보다 불순물 농도가 낮은 제 1 순수(550)를 공급한다. 제 1 순수 공급장치(510)에서 공급된 제 1 순수(550)는 제 2 순수 공급 배관(520)을 통하여 공급된다. 제 1 순수 공급 배관(520)은 제 1 순수 분사 모듈(530)에 연결된다.More specifically, the first pure water supply device 510 supplies the first pure water 550 having a lower impurity concentration than the pure water 430. The first pure water 550 supplied from the first pure water supply device 510 is supplied through the second pure water supply pipe 520. The first pure water supply pipe 520 is connected to the first pure water injection module 530.

제 1 순수 분사 모듈(530)은 다시 속이 빈 직육면체 박스 형상으로 일측면에 세정 영역(420)과 연결된 다공(535)이 형성된 형상을 갖는다.The first pure water spray module 530 has a hollow rectangular parallelepiped box shape and a pore 535 connected to the cleaning region 420 on one side thereof.

이때, 제 1 순수 분사 모듈(530)의 다공(535)은 매트릭스 형태로 배열되며, 상호 일정 간격을 갖는다. 이때, 다공(535)이 일정 규칙을 갖도록 형성하는 것은 다공(535)에서 분사된 제 1 순수(550)가 순수(430)의 내부에서 와류를 형성하지 못하도록 하기 위함이다.At this time, the pores 535 of the first pure water injection module 530 are arranged in a matrix form, and have a predetermined interval from each other. In this case, the forming of the pore 535 to have a predetermined rule is to prevent the first pure water 550 injected from the pore 535 from forming a vortex inside the pure water 430.

제 2 순수 분사장치(600)는 클리닝 챔버(400)의 세정 영역(420)에 순수(430)의 수면과 평행한 방향으로 제 2 순수(650)를 분사한다.The second pure water injector 600 injects the second pure water 650 to the cleaning region 420 of the cleaning chamber 400 in a direction parallel to the surface of the pure water 430.

이를 구현하기 위해서 제 2 순수 분사장치(600)는 제 2 순수 공급장치(610), 제 2 순수 공급배관(620), 제 2 순수 분사 유닛(630) 및 유량 조절장치(640)로 구성된다.In order to implement this, the second pure water injector 600 includes a second pure water supply device 610, a second pure water supply pipe 620, a second pure water injection unit 630, and a flow rate adjusting device 640.

제 2 순수 공급장치(610)는 제 2 순수(650)를 상기 제 2 순수 공급배관(620)으로 공급한다. 제 2 순수 공급배관(620)은 제 2 순수(650)를 제 2 순수 분사 유닛(630)으로 공급한다. 제 2 순수 분사 유닛(630)은 클리닝 챔버(400)의 외측에 설치되며 클리닝 챔버(400)의 세정 영역(420)으로 제 2 순수(650)를 공급하기 위해다수개의 관통공을 갖는다. 클리닝 챔버(400)에는 관통공의 위치에 대응하여 제 2 순수 공급공(450)이 형성된다. 제 2 순수 공급공(450)에는 분사 노즐이 더 설치될 수 있다.The second pure water supply device 610 supplies the second pure water 650 to the second pure water supply pipe 620. The second pure water supply pipe 620 supplies the second pure water 650 to the second pure water injection unit 630. The second pure water spray unit 630 is installed outside the cleaning chamber 400 and has a plurality of through holes for supplying the second pure water 650 to the cleaning area 420 of the cleaning chamber 400. The second pure water supply hole 450 is formed in the cleaning chamber 400 corresponding to the position of the through hole. Injection nozzles may be further installed in the second pure water supply holes 450.

제 2 순수 공급배관(620)에는 유량 조절 장치(640)가 연결되어, 제 2 순수 공급배관(620)에서 토출되는 제 2 순수(650)의 유량을 정밀하게 제어한다.The flow rate adjusting device 640 is connected to the second pure water supply pipe 620 to precisely control the flow rate of the second pure water 650 discharged from the second pure water supply pipe 620.

이와 같은 구성을 갖는 제 2 순수 분사 장치(600)에는 이소프로필알콜 공급장치(660)가 더 설치된다.The isopropyl alcohol supply device 660 is further installed in the second pure water injection device 600 having such a configuration.

이소프로필알콜 공급장치(660)는 제 2 순수 공급 배관(620)에 연결된 혼합 탱크(662), 액체 이소프로필알콜 공급 유닛(664)을 포함한다.The isopropyl alcohol supply device 660 includes a mixing tank 662 and a liquid isopropyl alcohol supply unit 664 connected to the second pure water supply pipe 620.

이소프로필알콜 공급장치(660)는 제 2 순수(650)에 액상 이소프로필알콜이 혼합되도록 하여 세정 영역의 표면 아래에 이소프로필알콜 치환 영역이 형성되도록 한다.The isopropyl alcohol supply device 660 mixes the liquid isopropyl alcohol in the second pure water 650 so that the isopropyl alcohol substitution region is formed below the surface of the cleaning region.

한편, 제 1 순수 분사 장치(500) 및 제 2 순수 분사 장치(600)는 계속해서 클리닝 챔버(400)의 내부에 제 1 순수(550) 및 제 2 순수(650)를 공급함으로 세정 영역(420)에서의 수위는 계속 상승하게 되어 수위 조절이 어렵게 된다.Meanwhile, the first pure water spraying device 500 and the second pure water spraying device 600 continuously supply the first pure water 550 and the second pure water 650 to the inside of the cleaning chamber 400. The water level at) continues to rise, making it difficult to control the water level.

이를 감안하여 클리닝 챔버(400)에는 세정 영역(420)에서의 수위를 일정하게 유지하기 위해서 오버플로 포트(460)가 형성된다. 오버플로 포트(460)는 세정액 회수 탱크(470)와 연결된다. 미설명 도면부호 480은 드라이 영역(410)에 공급된 이소프로필알콜 또는 불활성 가스가 배기 되는 배기 포트이고, 미설명 도면부호 490은 세정 영역(420)에 수납된 순수를 드레인하는 드레인 포트이다.In view of this, an overflow port 460 is formed in the cleaning chamber 400 to maintain a constant level in the cleaning region 420. The overflow port 460 is connected to the cleaning liquid recovery tank 470. Reference numeral 480 denotes an exhaust port through which isopropyl alcohol or inert gas supplied to the dry region 410 is exhausted, and reference numeral 490 denotes a drain port for draining pure water contained in the cleaning region 420.

기판 이송 장치(700)는 오염된 오염 기판(140)을 드라이 영역(410)으로부터 세정 영역(420)으로 이송 또는 순수에 의하여 세정된 클린 기판을 세정 영역(420)으로부터 드라이 영역(410)으로 이송하는 역할을 수행한다.The substrate transfer apparatus 700 transfers the contaminated substrate 140 from the dry region 410 to the cleaning region 420 or transfers the clean substrate cleaned by the pure water from the cleaning region 420 to the dry region 410. It plays a role.

기판 이송 장치(700)는 캐리어(710) 및 캐리어 이송 유닛(720)으로 구성된다.The substrate transfer apparatus 700 includes a carrier 710 and a carrier transfer unit 720.

캐리어(710)는 가운데 부분이 개구된 사각 프레임 형상을 갖으며, 에지에는 오염 기판(140)의 에지가 끼워지도록 슬롯(미도시)이 형성된다. 캐리어(710)의 가운데 부분을 개구한 것은 제 1 순수(550)가 오염 기판(140)의 기판면을 가로질러 통과하면서 오염 기판(140)을 세정할 수 있도록 하기 위함이다.The carrier 710 has a rectangular frame shape in which a center portion is opened, and a slot (not shown) is formed at an edge of the carrier 710 so that the edge of the contamination substrate 140 is fitted. The center portion of the carrier 710 is opened to allow the first pure water 550 to clean the contaminated substrate 140 while passing through the substrate surface of the contaminated substrate 140.

캐리어 이송 유닛(720)은 캐리어(710)가 세정 영역(420)과 드라이 영역(410)을 왕복 운동할 수 있도록 하는 직선 왕복운동 기구이다.The carrier transfer unit 720 is a linear reciprocating mechanism that allows the carrier 710 to reciprocate the cleaning area 420 and the dry area 410.

기판 고정 장치(800)는 다시 기판 그립 암(810), 기판 그립 암 액튜에이터(820)로 구성된다.The substrate fixing device 800 is again composed of a substrate grip arm 810 and a substrate grip arm actuator 820.

기판 그립 암(810)은 클린 기판을 양쪽에서 가압하여 고정할 수 있도록 오염 기판(140)의 양쪽에 위치한다.The substrate grip arms 810 are positioned on both sides of the contaminated substrate 140 to press and fix the clean substrate on both sides.

기판 그립 암 액튜에이터(820)는 기판 그립 암(810)을 구동시켜 기판 그립 암(810)이 선택적으로 클린 기판을 가압하여 고정하거나 클린 기판의 고정을 해제하는 역할을 수행한다.The substrate grip arm actuator 820 drives the substrate grip arm 810 so that the substrate grip arm 810 selectively presses and fixes the clean substrate or releases the clean substrate.

드라이 가스 공급 장치(900)는 제 1 드라이 가스 공급 장치(910) 및 제 2 드라이 가스 공급 장치(920)로 구성된다.The dry gas supply device 900 includes a first dry gas supply device 910 and a second dry gas supply device 920.

제 1 드라이 가스 공급 장치(910)는 드라이 영역(410) 및 세정 영역(420)의 경계면으로부터 제 1 간격 이격된 곳에 설치된다.The first dry gas supply device 910 is installed at a position spaced apart from the boundary of the dry region 410 and the cleaning region 420 by a first interval.

제 2 드라이 가스 공급 장치(920)는 드라이 영역(410) 및 세정 영역(420)의 경계면으로부터 제 1 간격보다 넓은 제 2 간격 이격된 곳에 설치된다.The second dry gas supply device 920 is installed at a spaced second interval larger than the first interval from an interface between the dry region 410 and the cleaning region 420.

제 1 드라이 가스 공급 장치(910)는 제 1 불활성 가스 공급장치(912), 제 1 이소프로필알콜 공급장치(914), 제 1 공통 배관(916) 및 분사 모듈(918)로 구성된다.The first dry gas supply device 910 includes a first inert gas supply device 912, a first isopropyl alcohol supply device 914, a first common pipe 916, and an injection module 918.

제 1 불활성 가스 공급장치(912)는 제 1 공통 배관(916)으로 제 1 불활성 가스를 공급하고, 제 1 이소프로필알콜 공급장치(914)는 제 1 공통 배관(916)으로 제 1 이소프로필알콜을 공급한다.The first inert gas supply device 912 supplies the first inert gas to the first common pipe 916, and the first isopropyl alcohol supply device 914 is the first isopropyl alcohol through the first common pipe 916. To supply.

제 1 이소프로필알콜 및 제 1 불활성 가스는 제 1 공통 배관(916)에서 혼합된 후 분사 모듈(918)로 공급된다.The first isopropyl alcohol and the first inert gas are mixed in the first common pipe 916 and then supplied to the injection module 918.

분사 모듈(918)은 일실시예로 속이 빈 원통 형상을 갖고 순수의 수면을 향하는 방향으로 뚫린 관통공(918a)이 다수 형성된 형상을 갖는다.In one embodiment, the injection module 918 has a hollow cylindrical shape and has a plurality of through-holes 918a bored in a direction toward the surface of pure water.

이 제 1 드라이 가스 공급 장치(910)는 순수의 수면에 이소프로필알콜이 보다 많이 포화되도록 하는 역할을 수행한다.The first dry gas supply device 910 serves to make the isopropyl alcohol more saturated on the surface of pure water.

제 2 드라이 가스 공급 장치(920)는 제 2 불활성 가스 공급장치(922), 제 1 이소프로필알콜 공급장치(924), 제 2 공통 배관(926) 및 분사 모듈(928)로 구성된다.The second dry gas supply device 920 includes a second inert gas supply device 922, a first isopropyl alcohol supply device 924, a second common pipe 926, and an injection module 928.

제 2 불활성 가스 공급장치(922)는 제 2 공통 배관(926)으로 제 2 불활성 가스를 공급하고, 제 2 이소프로필알콜 공급장치(924)는 제 2 공통 배관(926)으로 제 2 이소프로필알콜을 공급한다.The second inert gas supply device 922 supplies the second inert gas to the second common pipe 926 and the second isopropyl alcohol supply device 924 to the second isopropyl alcohol through the second common pipe 926. To supply.

분사 모듈(928)은 제 2 공통 배관(926)에 연결되며, 드라이 영역(410)으로 균일한 흐름을 갖는 제 2 이소프로필알콜 및 불활성 가스를 공급한다.The injection module 928 is connected to the second common pipe 926 and supplies a second isopropyl alcohol and an inert gas having a uniform flow to the dry region 410.

제 2 드라이 가스 공급 장치(920)는 주로 드라이 영역(410)으로 이송된 기판 또는 캐리어를 건조시키는 역할을 한다.The second dry gas supply device 920 mainly serves to dry the substrate or the carrier transferred to the dry region 410.

이를 구현하기 위하여 분사 모듈(928)은 속이 빈 직육면체 형상을 갖는 분사 모듈 몸체(928a) 및 분사 모듈 몸체(928a)중 드라이 영역(410)을 향하는 방향으로 형성된 분사공(928b)을 갖는다.In order to implement this, the injection module 928 has an injection module body 928a having a hollow cuboid shape and an injection hole 928b formed in a direction toward the dry area 410 of the injection module body 928a.

한편, 베이스 몸체(300)에는 클리닝 챔버(400)의 내부를 개방 또는 폐쇄시키는데 필요한 커버(350)가 설치된다. 이 커버(350)에는 앞서 설명한 제 1 기판 건조 장치(920)의 분사 모듈(928)이 설치된다.On the other hand, the base body 300 is provided with a cover 350 necessary to open or close the interior of the cleaning chamber 400. The cover 350 is provided with a spray module 928 of the first substrate drying apparatus 920 described above.

한편, 본 발명에서는 일실시예로 제 1 순수 분사 장치(500) 또는 제 2 순수 분사 장치(600)로부터 공급된 제 1 순수(550) 또는 제 2 순수(650)에 불화 수소를 공급하여 선행공정, 예를 들면, 웨트 스테이션에서 케미컬에 의하여 기판에 형성된 케미컬 산화막을 식각 하는 불화 수소 공급장치(1000)가 더 설치된다.Meanwhile, in the present invention, in one embodiment, the first step of supplying hydrogen fluoride to the first pure water 550 or the second pure water 650 supplied from the first pure water spraying device 500 or the second pure water spraying device 600 is performed. For example, the hydrogen fluoride supply apparatus 1000 for etching the chemical oxide film formed on the substrate by the chemical at the wet station is further provided.

일실시예로 불화 수소 공급장치(1000)는 제 1 순수 분사 장치(500)에 연결되며, 제 1 순수 분사 장치(500)에 불화 수소를 공급하는 불화 수소 공급 유닛(1005) 및 불화 수소의 유량을 제어하는 유량 제어기(1007)가 포함된다. 유량 제어기(1007)는 불화수소 공급 유닛(1005)에서 공급되는 불화수소의 유량을 제어한다.In one embodiment, the hydrogen fluoride supply device 1000 is connected to the first pure water injector 500, and the flow rate of the hydrogen fluoride supply unit 1005 and the hydrogen fluoride supply the hydrogen fluoride to the first pure water injector 500. It includes a flow controller 1007 to control the. The flow rate controller 1007 controls the flow rate of the hydrogen fluoride supplied from the hydrogen fluoride supply unit 1005.

이상에서 상세하게 설명한 바에 의하면, 기판을 세정하는 도중 파티클이 다시 부착, 워터 마크와 같은 세정 불량을 최소화시킨다. 또한, 기판에 어떠한 응력도 가해지지 않음으로 응력에 따라 기판에 크랙이나 기판의 일부가 브로큰되는 것 또한 방지할 수 있다. 또한, 상온의 이소프로필알콜을 사용하여 기판을 건조하여 폭발 또는 화재를 예방할 수 있으며, 포토레지스트가 도포 또는 포토레지스트 패턴이 형성된 기판도 세정할 수 있다. 또한, 기판을 세정하는데 필요한 전체 공정 시간이 크게 단축되어 설비 효율이 우수하며, 세정 설비와 선행 공정 설비 또는 후속 공정 설비의 위치 제약이 적은 장점을 함께 갖는다.As described in detail above, particles are re-attached during cleaning of the substrate, thereby minimizing cleaning defects such as water marks. In addition, since no stress is applied to the substrate, it is also possible to prevent cracking of the substrate or part of the substrate due to the stress. In addition, the substrate may be dried using isopropyl alcohol at room temperature to prevent explosion or fire, and the substrate on which the photoresist is applied or the photoresist pattern may be cleaned. In addition, the overall process time required for cleaning the substrate is greatly shortened, so that the equipment efficiency is excellent, and the positional constraints of the cleaning equipment and the preceding process equipment or the subsequent process equipment are combined.

앞서 설명한 본 발명의 상세한 설명에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야의 숙련된 당업자 또는 해당 기술분야에 통상의 지식을 갖는 자라면 후술될 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 기술 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.In the detailed description of the present invention described above with reference to a preferred embodiment of the present invention, those skilled in the art or those skilled in the art having ordinary knowledge in the scope of the invention described in the claims to be described later It will be understood that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the scope of the present invention.

Claims (15)

세정 영역에 수직 방향을 갖는 제 1 순수의 흐름 및 수평 방향을 갖는 제 2 순수의 흐름을 형성하여 공정 환경을 조성하는 단계;Forming a process environment by forming a flow of first pure water having a vertical direction and a flow of second pure water having a horizontal direction in the cleaning region; 상기 세정 영역의 상부에 위치한 드라이 영역에 위치한 캐리어에 로딩 된 기판을 세정 영역으로 이송하면서 상기 세정 영역에서 상기 기판을 상기 제 1, 제 2 순수로 세정하는 단계;Cleaning the substrate with the first and second pure water in the cleaning region while transferring the substrate loaded in the carrier located in the dry region located above the cleaning region to the cleaning region; 상기 제 1 순수에 액상 이소프로필알콜이 혼합된 혼합 순수를 상기 세정영역의 표면에 공급하여 상기 세정영역의 표면에 이소프로필알콜 치환 영역을 형성하는 단계;Supplying the mixed pure water in which the liquid isopropyl alcohol is mixed with the first pure water to the surface of the cleaning region to form an isopropyl alcohol substitution region on the surface of the cleaning region; 상기 기판이 상기 이소프로필알콜 치환 영역을 통과하도록 역 이송하면서 상기 혼합 순수에 포함된 이소프로필알콜을 상기 기판에 치환하는 단계; 및Substituting isopropyl alcohol contained in the mixed pure water for the substrate while transferring the substrate back through the isopropyl alcohol substitution region; And 상기 기판에 치환된 상기 이소프로필알콜을 건조하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 클리닝 방법.And drying the isopropyl alcohol substituted on the substrate. 제 1 항에 있어서, 상기 공정 환경을 조성하는 단계는 상기 기판에 형성된 케미컬 옥사이드를 제거하기 위해 세정영역에 불화 수소를 공급하는 단계가 더 포함되는 것을 특징으로 하는 기판 클리닝 방법.The method of claim 1, wherein the forming of the process environment further comprises supplying hydrogen fluoride to a cleaning region to remove chemical oxide formed on the substrate. 제 1 항에 있어서, 상기 기판을 세정하는 단계는The method of claim 1, wherein the cleaning of the substrate is performed. 상기 세정 영역 및 드라이 영역의 경계면으로부터 제 1 간격 이격된 곳 및 제 1 간격보다 큰 제 2 간격 이격된 곳에서 이소프로필알콜을 공급하여 상기 세정 영역의 표면에 상기 이소프로필알콜을 포화시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 클리닝 방법.Saturating the isopropyl alcohol on the surface of the cleaning region by supplying isopropyl alcohol at a first interval spaced from the interface of the cleaning region and the dry region and at a second interval greater than the first interval. Substrate cleaning method characterized in that. 제 1 항에 있어서, 이소프로필알콜 치환 영역을 형성하는 단계는 상기 제 1 순수와 상기 액체 이소프로필알콜을 지정된 혼합 비율로 혼합하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 클리닝 방법.2. The method of claim 1, wherein forming an isopropyl alcohol substitution region comprises mixing the first pure water and the liquid isopropyl alcohol at a specified mixing ratio. 제 1 항에 있어서, 상기 이소프로필알콜을 상기 기판에 치환하는 단계는 상기 기판에 이소프로필알콜을 얇은 막 형태로 형성하는 단계를 포함되는 것을 특징으로 하는 기판 클리닝 방법.The method of claim 1, wherein replacing the isopropyl alcohol with the substrate comprises forming isopropyl alcohol in the form of a thin film on the substrate. 제 1 항에 있어서, 상기 이소프로필알콜을 건조시키는 단계 이후에는 상기 드라이 영역에서 상기 캐리어와 상기 기판을 분리시키는 단계;The method of claim 1, further comprising: separating the carrier and the substrate in the dry region after drying the isopropyl alcohol; 상기 기판을 불활성 가스 및 기체 상태의 상기 이소프로필알콜로 건조시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 클리닝 방법.And drying the substrate with the isopropyl alcohol in an inert gas and gaseous state. 최소한 세워진 기판이 잠기기에 충분한 부피를 갖는 세정 영역, 상기 세정 영역으로부터 최소한 세워진 상기 기판이 상기 세정 영역과 겹치지 않는 부피를 갖는 드라이 영역을 갖고 상기 세정 영역에 순수를 공급 및 드레인 시키는 클리닝 챔버;A cleaning chamber having a cleaning region having a volume sufficient for at least a standing substrate to be submerged, a dry region having a volume at which the substrate at least standing from the cleaning region does not overlap with the cleaning region and supplying and draining pure water to the cleaning region; 상기 순수가 채워진 세정 영역의 기저면에서 상기 수면과 수직한 방향으로 상기 세워진 기판을 가로지르는 흐름을 갖는 제 1 순수를 분사하는 제 1 순수 분사장치;A first pure water injector for injecting first pure water having a flow across the erected substrate in a direction perpendicular to the water surface at a base surface of the clean region filled with pure water; 상기 순수의 수면에서 상기 수면과 평행한 방향으로 세워진 상기 기판을 가로지르는 제 2 순수를 분사하는 제 2 순수 분사장치;A second pure water injector for injecting a second pure water across the substrate erected in a direction parallel to the water surface on the surface of the pure water; 상기 제 2 순수 분사장치에 액체 상태의 이소프로필알콜을 공급하는 액체 이소프로필알콜 공급장치;A liquid isopropyl alcohol supply device for supplying isopropyl alcohol in a liquid state to the second pure water injector; 상기 기판을 상기 세정 영역 및 상기 드라이 영역 사이에서 왕복 운동시키는 기판 이송장치; 및A substrate transfer device for reciprocating the substrate between the cleaning region and the dry region; And 상기 드라이 영역에 기체 상태의 이소프로필알콜 및 불활성가스를 공급하는 드라이 가스 공급장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 클리닝 장치.And a dry gas supply device for supplying gaseous isopropyl alcohol and an inert gas to the dry region. 제 7 항에 있어서, 상기 드라이 영역에는 상기 기판을 상기 드라이 영역에서 임시적으로 고정하기 위하여 상기 기판의 에지를 그립하는 기판 그립 암 및 상기 기판 그립 암을 구동하는 기판 그립 암 액튜에이터를 포함하는 기판 고정 장치가 설치된 것을 특징으로 하는 기판 클리닝 장치.8. The substrate holding apparatus of claim 7, wherein the dry region includes a substrate grip arm that grips an edge of the substrate to temporarily fix the substrate in the dry region and a substrate grip arm actuator that drives the substrate grip arm. Substrate cleaning apparatus, characterized in that the installation. 제 7 항에 있어서, 상기 세정 영역에는 상기 순수의 수위를 유지하기 위한오버플로 포트가 설치된 것을 특징으로 하는 기판 클리닝 장치.8. The substrate cleaning apparatus of claim 7, wherein an overflow port is provided in the cleaning region to maintain the level of the pure water. 제 7 항에 있어서, 상기 제 1 순수 분사 장치는 상기 제 1 순수를 공급하는 제 1 순수 공급 장치, 상기 제 1 순수 공급 장치에 연결된 제 1 순수 공급 배관, 속이 빈 통체 형상으로 상기 제 1 순수 공급 배관에 연결되며 상기 순수의 수면과 마주보는 곳에 복수개의 제 1 순수 분사공이 형성된 제 2 순수 분사 모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 클리닝 장치.The first pure water supply device according to claim 7, wherein the first pure water injection device supplies a first pure water supply device for supplying the first pure water, a first pure water supply pipe connected to the first pure water supply device, and the first pure water supply in a hollow cylindrical shape. And a second pure water injection module connected to a pipe and formed with a plurality of first pure water injection holes facing the surface of the pure water. 제 7 항에 있어서, 상기 제 2 순수 분사 장치는 제 2 순수 공급 장치, 상기 제 2 순수 공급 장치에 연결된 제 2 순수 공급 배관, 상기 제 2 순수 공급 배관으로부터 상기 세정 영역으로 제 2 순수를 분사하기 위해 상기 제 2 순수 공급 배관의 일부에 적어도 1 개가 형성된 제 2 순수 분사공을 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 클리닝 장치.8. The method of claim 7, wherein the second pure water spraying device is configured to spray a second pure water supply device, a second pure water supply pipe connected to the second pure water supply device, and the second pure water from the second pure water supply pipe to the cleaning region. And a second pure water jet hole formed in at least one portion of the second pure water supply pipe. 제 11 항에 있어서, 상기 이소프로필알콜 공급장치는 상기 제 2 순수 공급 배관 상에 형성된 혼합 탱크, 상기 혼합 탱크에 상기 액체 이소프로필알콜을 공급하는 액체 이소프로필알콜 공급 유닛, 액체 이소프로필알콜의 공급량을 제어하는 유량 제어기를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 클리닝 장치.The isopropyl alcohol supply apparatus according to claim 11, wherein the isopropyl alcohol supply device includes a mixing tank formed on the second pure water supply pipe, a liquid isopropyl alcohol supply unit for supplying the liquid isopropyl alcohol to the mixing tank, and a supply amount of liquid isopropyl alcohol. Substrate cleaning apparatus comprising a flow rate controller for controlling the. 제 8 항에 있어서, 상기 드라이 가스 공급 장치는The method of claim 8, wherein the dry gas supply device 상기 세정 영역 및 상기 드라이 영역의 경계면으로부터 제 1 간격 이격되도록 형성되어 상기 순수의 표면에 제 1 드라이 가스를 공급하는 제 1 드라이 가스 공급 장치; 및A first dry gas supply device formed to be spaced apart from a boundary between the cleaning area and the dry area by a first interval to supply a first dry gas to a surface of the pure water; And 상기 세정 영역 및 상기 드라이 영역의 경계면으로부터 상기 제 1 간격보다 큰 제 2 간격 이격되도록 형성되어 상기 제 1 순수의 표면을 향하는 방향으로 제 2 드라이 가스를 공급하는 제 2 드라이 가스 공급 장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 클리닝 장치.And a second dry gas supply device configured to be spaced apart from a boundary between the cleaning region and the dry region by a second interval greater than the first interval to supply a second dry gas in a direction toward the surface of the first pure water. The substrate cleaning apparatus characterized by the above-mentioned. 제 13 항에 있어서, 상기 제 1, 제 2 드라이 가스는 이소프로필알콜과 불활성가스가 지정 비율로 혼합된 혼합 가스인 것을 특징으로 하는 기판 클리닝 장치.14. The substrate cleaning apparatus of claim 13, wherein the first and second dry gases are a mixed gas in which isopropyl alcohol and an inert gas are mixed at a predetermined ratio. 제 8 항에 있어서, 상기 제 2 순수 분사장치에는 불화수소를 공급하는 불화수소 공급장치가 더 설치된 것을 특징으로 하는 기판 클리닝 장치.9. The substrate cleaning apparatus of claim 8, wherein the second pure water injector is further provided with a hydrogen fluoride supply device for supplying hydrogen fluoride.
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