KR20080088822A - 기판 처리 장치 - Google Patents

Abstract

기판 처리 장치가 제공된다. 본 발명의 실시예에 따른 기판 처리 장치는 기판을 유지하고 기판과 일체로 회전하는 스핀 헤드, 스핀 헤드를 회전시키는 구동부 및 기판의 상부에서 기판을 향하여 약액 또는 기체를 분사하는 복수의 노즐을 포함하며, 상기 복수의 노즐 각각은 개별적으로 기판의 상부에서 이동이 가능하다.

기판, 에칭, 세정, wet, 반도체, 노즐

Description

기판 처리 장치{Apparatus for substrate treatment process}

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 장치를 보여주는 도면이다.

도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 기판 처리 장치를 보여주는 도면이다.

도 3은 도 1의 기판 처리 장치에서 노즐이 동시에 움직이는 모습을 보여주는 기판 처리 장치의 평면도이다.

도 4는 도 2의 기판 처리 장치에서 노즐이 동시에 움직이는 모습을 보여주는 기판 처리 장치의 평면도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

10 : 스핀 헤드

20 : 구동부

30 : 노즐

35 : 노즐 구동부

본 발명은 기판 처리 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 복수의 노즐을 개별 제어할 수 있도록 하여 공정의 효율을 높일 수 있는 기판 처리 장치에 관한 것이다.

일반적으로 반도체 제조 공정 중 웨이퍼 가공 공정에는 감광액 도포 공정(Photoresist Coating), 현상 공정(Develop & Bake), 식각 공정(Etching), 화학기상증착 공정(Chemical Vapor Deposition), 애싱 공정(Ashing) 등이 있으며, 각각의 여러 단계의 공정을 수행하는 과정에서 기판에 부착된 각종 오염물을 제거하기 위한 공정으로 약액(Chemical) 또는 순수(Deionized Water)를 이용한 세정 공정(Wet Cleaning)이 있다.

이러한 감광액의 도포, 현상, 세정 공정 등에서는 액체 상태의 약액 또는 순수를 기판 위로 분사시켜 공정이 이루어진다. 예를 들어, 일반적인 세정 건조 장치는 한 장의 기판을 처리할 수 있는 기판척(Wafer chuck)으로 기판을 고정시킨 후 모터에 의해 기판을 회전시키면서, 기판의 상부에서 분사 노즐을 통해 약액 또는 순수를 분사하여, 기판의 회전력에 의해 약액 또는 순수가 기판의 전면으로 퍼지게 하여 공정이 이루어지도록 하고 있다.

종래에는 일반적으로 노즐은 하나로 구성되었고, 복수의 노즐을 사용하더라도 동시에 노즐을 움직일 수는 없었다. 즉, 처킹(chucking) 방식으로 노즐이 암에 고정되어 하나씩 이동되므로 개별 노즐의 동시 진행이 불가능하였다. 하나의 노즐로 공정이 이루어진 후, 기판의 외부로 나와 노즐을 분리, 고정하는 처킹 작업 후 다시 기판을 향하여 이동을 하여 다음 공정 작업을 하는 방법이었다.

따라서, 종래에는 복수의 노즐을 이용해서 각각 다른 약액 또는 가스를 동시에 사용하는 것이 불가능하였다. 또한, 개별 노즐의 동시 진행이 불가능함으로써 공정 진행 시간이 길어진다는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기한 문제점을 개선하기 위해 고안된 것으로, 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 복수의 노즐을 개별 제어하면서 움직이도록 하여 공정 효율을 향상시킬 수 있도록 하는 것이다.

본 발명의 목적들은 이상에서 언급한 목적들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 실시예에 따른 기판 처리 장치는 기판을 유지하고 상기 기판과 일체로 회전하는 스핀 헤드; 상기 스핀 헤드를 회전시키는 구동부; 및 상기 기판의 상부에서 상기 기판을 향하여 약액 또는 기체를 분사하는 복수의 노즐을 포함하며, 상기 복수의 노즐 각각은 개별적으로 상기 기판의 상부에서 이동이 가능하다.

기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다

이하, 본 발명의 실시예들에 의하여 기판 처리 장치를 설명하기 위한 도면들을 참고하여 본 발명에 대해 설명하도록 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 장치를 보여주는 도면이고, 도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 기판 처리 장치를 보여주는 도면이다.

본 발명에 따른 기판 처리 장치는 스핀 헤드(10), 구동부(20), 노즐(30)을 포함하여 구성될 수 있다.

스핀 헤드(10)는 원통 또는 반추형의 지지판을 가지고 있고 상부면에 기판(S)이 놓여져 고정 척(chuck)(미도시) 등을 이용해서 기판(S)을 고정시킨다. 구동부(20)와 연결되어 스핀 헤드(10)는 회전을 하게 되는데, 따라서 스핀 헤드(10)에 고정된 기판(S)도 회전하게 된다. 또한, 스핀헤드(10)는 상하 운동이 가능하도록 제작될 수도 있다.

구동부(20)는 스핀 헤드(10)의 하단에 연결되어 수평 방향의 회전력을 스핀 헤드(10)에 전달한다. 도 1 및 도 2를 보면 스핀 헤드(10)의 중심으로부터 회전하는 샤프트(22)가 연결되고 샤프트(22)에 연결된 모터(미도시) 등의 동력 발생 장치에 의해 샤프트(22)가 회전하면서 스핀 헤드(10)를 회전시킨다.

노즐(30)은 기판(S)의 상부에서 아래에 있는 기판(S)을 향하여 공정 시 필요한 약액(chemical) 또는 기체를 분사한다. 본 발명에 있어서 노즐(30)은 복수로 형 성되고, 복수의 노즐(30a, 30b) 각각은 개별적으로 제어되면서 기판(S)의 상부에서 동시에 이동이 가능하다. 도 1 및 도 2에서와 같이 노즐(30)은 후술하는 바울(40)의 바깥에서 암(32)이 연장되어 끝단에 약액 또는 기체를 분사하는 노즐(30)이 기판(S)의 중심 상부에 놓여져 약액을 분사한다. 이하, 노즐(30)을 연장하는 암(32)을 포함하여 노즐(30)이라 칭하기로 한다. 복수의 노즐(30a, 30b)은 각각 개별적으로 기판(S)의 상부에서 약액 또는 기체를 분사하는 위치를 바꿀 수가 있는데, 복수의 노즐(30a, 30b)을 동시에 이동시키기 위한 이동 공간을 확보하기가 용이하지 않은바, 바람직하게는 도 1 및 도 2와 같이 기판(S)의 반경 바깥쪽 상부에 위치한 회전축(34)을 중심으로 연장된 암(32)들이 각각 기판(S)의 상부에서 수평으로 회전하면서 끝단에 연결된 노즐(30)로부터 약액 또는 기체를 분사하도록 할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 도 1에서는 높이가 다른 노즐(30)이 바울(40)의 바깥쪽 일측에 나란히 2개 형성되어 각각 회전할 수 있도록 하여 약액 또는 기체를 분사한다.

본 발명의 다른 일 실시예에 따른 도 2에서는 바울(40)의 반대쪽 양쪽에 각각 대향하도록 노즐(30)이 형성되어 약액 또는 기체를 분사한다. 도 1 및 도 2에서는 노즐(30a, 30b)이 2개 형성된 경우를 도시하고 있으나, 기판(S)을 처리하는 약액의 종류, 노즐(30)의 설치 공간 등을 고려하여 2개 이상의 노즐(30)을 포함하도록 구성할 수도 있다.

또한, 노즐(30)은 상하로 이송이 가능하다. 약액의 종류에 따라서 기판(S)과 노즐(30) 사이의 간격을 조절해야 할 필요가 있기 때문이다. 노즐(30)과 연결된 노 즐 구동부(35)는 회전축(34)을 중심으로 한 노즐(30)의 회전 운동과 노즐(30)의 상하 운동을 가능하게 한다.

바울(40)은 내부 중앙에 기판(S)이 삽입되는 공간을 제공하기 위해 스핀 헤드(10)를 감싸도록 배치되어 있고 환형의 통 형상을 가진다. 바울(40)은 기판(S)의 외곽을 둘러싸며 소정의 높이를 가지도록 설치되어 있어, 노즐(30)에서 분사되는 약액이 외부의 다른 장치나 주위로 튀어 나가는 것을 차단하게 하고, 공정 수행시 사용된 약액을 바울(40)의 하단을 통해 회수하여 처리하거나 재사용(recycling)할 수 있도록 한다. 바울(40)도 스핀 헤드(10)와 마찬가지로 상하 운동이 가능하도록 할 수 있다.

상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 기판 처리 장치의 작용을 설명하면 다음과 같다.

먼저, 기판(S)이 스핀 헤드(10)에 올려져 고정 척(미도시) 등에 의해서 고정되고, 구동부(20)에 의해 스핀 헤드(10)가 회전함에 따라서, 기판(S)도 회전하게 된다. 기판(S)이 회전함에 따라 회전축(34)에 의해 노즐(30)이 움직이며 기판(S)의 상부로 옮겨져 노즐(30)을 통해 약액 또는 기체가 기판(S)을 향하여 분사되면서 공정이 이루어진다.

기판(S)을 처리하는 공정이 노즐(30)을 통해 약액과 기체를 동시에 분사하면서 이루어지는 경우, 도 1, 도 2에 도시된 바와 같이 복수의 노즐(30a, 30b)을 통해 각기 다른 약액, 기체를 분사하면서 공정이 이루어질 수 있다.

또한, 특정의 약액을 이용한 공정이 끝나고 다른 약액을 이용한 다음 공정 이 이루어지는 경우 노즐(30)의 움직임을 도 3, 도 4에 도시되어 있다.

도 3은 도 1의 기판 처리 장치에서 노즐이 동시에 움직이는 모습을 보여주는 기판 처리 장치의 평면도이고, 도 4는 도 2의 기판 처리 장치에서 노즐이 동시에 움직이는 모습을 보여주는 기판 처리 장치의 평면도이다.

도 3은 도 1과 같이 복수의 노즐(30a, 30b)이 바울(40)을 바깥쪽 일측에 각각 형성되어 회전축(34a, 34b)에 의해 회전하는 경우를 도시하고 있는데, 특정의 약액을 사용한 제 1 노즐(30a)을 통한 공정이 끝난 후, 제 1 노즐(30a)은 기판(S)의 바깥으로 회전하여 움직이게 되고, 이와 동시에 다음 공정을 위한 다른 약액을 분사하는 제 2 노즐(30b)이 기판(S)의 바깥에서 기판(S)을 향하여 움직이게 된다. 제 1 노즐(30a)이 기판(S) 바깥으로 나가고, 제 2 노즐(30b)이 기판(S)으로 들어오는 동작이 동시에 이루어지기 때문에 노즐(30a, 30b)의 이동시간에 따른 공정 시간을 단축시킬 수 있다.

도 4는 도 2와 같이 복수의 노즐(30a, 30b)이 바울(40)의 바깥쪽 일측에 모두 형성되어 있지 않고, 각기 다른 위치(노즐이 2개인 경우에는 대향되는 위치일 수 있음)에서 회전축(34a, 34b)에 의해 회전하는 경우를 도시하고 있는데, 특정의 약액을 사용한 제 1 노즐(30a)을 통한 공정이 끝난 후, 제 1 노즐(30a)은 기판(S)의 바깥으로 회전하여 움직이게 되고, 이와 동시에 다음 공정을 위한 다른 약액을 분사하는 제 2 노즐(30b)이 기판(S)의 바깥에서 기판(S)을 향하여 움직이게 된다. 도 3과 마찬가지로 제 1 노즐(30a)과 제 2 노즐(30b)의 움직임이 동시에 제어되기 때문에 노즐(30a, 30b)의 이동시간에 따른 공정 시간을 단축시킬 수가 있다.

본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구의 범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구의 범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

상기한 바와 같은 본 발명의 기판 처리 장치에 따르면 다음과 같은 효과가 하나 혹은 그 이상 있다.

첫째, 복수의 노즐에서 각기 다른 약액 또는 기체를 분사하면서 기판을 처리할 수 있다는 장점이 있다.

둘째, 약액의 종류를 달리하여 기판을 연속적으로 처리하는 경우 복수의 노즐을 동시에 제어하여 움직일 수 있으므로 공정의 효율을 향상시킬 수 있다는 장점도 있다.

Claims (5)

1. 기판을 유지하고 상기 기판과 일체로 회전하는 스핀 헤드;

   상기 스핀 헤드를 회전시키는 구동부; 및

   상기 기판의 상부에서 상기 기판을 향하여 약액 또는 기체를 분사하는 복수의 노즐을 포함하며,

   상기 복수의 노즐 각각은 개별적으로 상기 기판의 상부에서 이동이 가능한 기판 처리 장치.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 노즐은 상기 기판의 반경 바깥쪽 상부에 위치한 회전축을 중심으로 상기 기판의 상부에서 수평으로 이동이 가능한 기판 처리 장치.
3. 제 2 항에 있어서,

   상기 노즐은 상하로 이동이 가능한, 기판 처리 장치.
4. 제 1 항에 있어서,

   상기 기판의 처리 공정시에, 상기 복수의 노즐은 각각 약액과 기체를 동시에 상기 기판 상에 분사하는 기판 처리 장치.
5. 제 1 항에 있어서,

   서로 다른 약액을 이용한 연속적인 공정에 있어서, 상기 복수의 노줄 중 제 1 노즐을 이용한 공정이 끝난 후에는, 상기 제 1 노즐은 기판 바깥으로 이동하고, 다음 공정의 약액을 분사하는 제 2 노즐이 기판의 바깥에서 기판으로 이동하는 기판 처리 장치.

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