KR20090046237A - 기판 처리 장치 및 방법 - Google Patents

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Abstract

기판 처리 장치는 처리액을 분사하여 기판을 건조하는 분사 노즐을 구비한다. 분사 노즐은 처리액을 기판에 배출함과 동시에, 처리 가스의 기류를 조절하여 처리 가스를 분사 노즐로부터 배출되는 처리액 측으로 분사한다. 이에 따라, 기판 처리 장치는 처리액의 액적 크기를 최소화할 수 있으므로, 세정 효율 및 제품의 수율을 향상시킬 수 있다.

Description

기판 처리 장치 및 방법{SUBSTRATE PROCESSING APPARATUS AND METHOD OF THE SAME}
본 발명은 반도체 기판을 제조하는 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 반도체 기판 처리용 약액을 공급하는 약액 처리장치 및 그 세정 방법에 관한 것이다.
일반적으로, 반도체 기판의 제조 공정은 박막 증착 공정, 식각 공정 및 세정 공정 등을 거쳐 형성된다. 특히, 습식 식각 공정과 세정 공정은 약액을 이용하여 반도체 기판을 처리하는 공정으로서, 다양한 약액을 이용하여 이루어진다.
세정 공정에서 이소프로필 알코올(Isopropyl alcohol)을 이용하여 반도체 기판을 건조할 경우, 이소프로필 알코올을 분사하는 약액 노즐과 질소 가스를 분사하는 가스 노즐이 각각 반도체 기판의 상부에 배치된다. 약액 노즐로부터 배출된 이소프로필 알코올과 가스 노즐로부터 배출된 질소 가스는 반도체 기판에 제공되어 건조한다. 그러나, 약액 노즐과 가스 노즐이 서로 분리되어 구비되고, 이소프로필 알코올과 질소 가스는 해당 노즐로부터 각각 반도체 기판에 직선 분사되므로, 이소프로필 알코올과 질소 가스가 서로 혼합되기 어렵다. 이로 인해, 반도체 기판의 세정 효율이 저하된다.
본 발명의 목적은 세정 효율을 향상시킬 수 있는 기판 처리장치를 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 목적은 상기한 기판 처리장치를 이용하여 기판을 처리하는 방법을 제공하는 것이다.
상기한 본 발명의 목적을 실현하기 위한 하나의 특징에 따른 기판 처리장치는, 지지부재 및 처리액 공급부로 이루어진다.
지지부재에는 기판이 안착된다. 처리액 공급부는 상기 지지부재의 상부에 구비되고, 상기 기판을 처리하는 처리액을 상기 기판에 미세 입자 형태로 분사하여 상기 기판을 건조한다.
구체적으로, 상기 처리액 공급부는, 제1 공급 노즐과 제2 공급 노즐 및 분사 노즐을 구비한다. 제1 공급 노즐은 상기 처리액을 공급받는다. 제2 공급 노즐은 처리 가스를 공급받는다. 분사 노즐은 상기 제1 공급 노즐로부터 상기 처리액이 유입되는 약액 유로, 및 상기 약액 유로를 둘러싸고 상기 제2 공급 노즐로부터의 상기 처리 가스가 유입되는 가스 유로가 형성된다. 분사 노즐은 상기 처리 가스의 기류를 조절하여 배출함과 동시에 상기 처리액을 배출하여 상기 처리 가스를 통해 상기 처리액을 미세 입자 형태로 분해한다.
또한, 분사 노즐은 제1 및 제2 노즐부를 구비한다. 제1 노즐부는 상기 제1 공급 노즐과 연결되고, 내부에 상기 약액 유로가 형성되며, 상기 처리액을 배출하는 제1 분사구가 형성된다. 제2 노즐부는 상기 제1 노즐부를 둘러싸고, 상기 제2 공급 노즐과 연결되며, 상기 제1 노즐부와의 사이에 상기 가스 유로가 형성되고, 상기 제1 분사구를 둘러싼 제2 분사구가 형성되어 상기 처리 가스를 배출한다.
일례로, 상기 제2 노즐부는 상기 제2 분사구가 형성된 하단부가 상기 제1 노즐부 측으로 절곡된 형상을 가질 수도 있다.
또한, 일례로, 제1 노즐부는 바디부 및 가스 가이드부로 이루어질 수도 있다. 바디부는 상기 약액 유로가 형성되어 상기 제1 공급 노즐과 연결되고, 원통 형상을 갖는다. 가스 가이드부는 상기 바디부의 외벽에 형성되고, 상기 제2 노즐부의 내벽과 결합하며, 상기 제2 분사구와 인접하여 위치하고, 상기 처리 가스의 기류를 변경시키는 다수의 가이드홀이 형성된다.
또한, 상기한 본 발명의 목적을 실현하기 위한 하나의 특징에 따른 기판 처리방법은 다음과 같다. 먼저, 지지부재에 기판을 안착시키고, 상기 기판의 상부에 분사 노즐을 배치한다. 이어, 상기 분사 노즐이 처리액을 미세 입자 형태로 분사하여 상기 기판을 건조한다.
여기서, 기판을 건조하는 과정을 살펴보면 다음과 같다. 먼저, 상기 분사 노즐의 약액 유로에 상기 처리액이 유입됨과 동시에, 상기 약액 유로를 둘러싼 상기 분사 노즐의 가스 유로에 처리 가스가 유입된다. 상기 가스 유로에 유입된 상기 처리 가스를 기류를 조절하여 상기 기판에 배출함과 동시에, 상기 약액 유로의 상기 처리액을 상기 기판에 배출하여 상기 처리액을 미세 입자 형태로 분해한다.
또한, 상기한 본 발명의 목적을 실현하기 위한 하나의 특징에 따른 기판 처리방법은 다음과 같다. 먼저, 지지부재에 기판을 안착시킨다. 상기 기판에 이소프로필 알코올을 제공하여 상기 기판을 건조하되, 처리 가스를 이용하여 상기 이소프로필 알코올을 분무 방식으로 상기 기판에 제공한다.
상술한 본 발명에 따르면, 기판 처리 장치는 처리 가스의 기류를 조절하여 처리 가스를 분사노즐로부터 기판에 제공되는 처리액 측으로 유도한다. 이에 따라, 기판 처리 장치는 처리액의 액적 크기를 최소화할 수 있으므로, 세정 효율 및 제품의 수율을 향상시킬 수 있다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 장치를 나타낸 도면이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 기판 처리 장치(600)는 처리 용기(100), 기판 지지부재(200), 수직 이동부재(310), 회전 모터(320), 및 처리액 공급 노즐(400)을 포함한다.
상기 처리 용기(100)는 원기둥 형상을 갖는 제1, 제2 및 제3 회수통(110, 120, 130)을 구비한다. 이 실시예에 있어서, 상기 처리 용기(100)는 세 개의 회수통(110, 120, 130)으로 이루어지나, 상기 회수통(110, 120, 130)의 개수는 증가하 거나 감소할 수도 있다.
상기 제1 내지 제3 회수통(110, 120, 130)은 상기 웨이퍼(10)의 처리 공정시 웨이퍼(W)로 공급되는 처리액을 회수한다. 즉, 상기 기판 처리장치(400)는 상기 웨이퍼(10)를 상기 기판 지지부재(200)에 의해 회전시키면서 상기 처리액을 이용하여 상기 웨이퍼(10)를 처리한다. 이에 따라, 상기 웨이퍼(10)로 공급된 처리액이 비산되며, 상기 제1 내지 제3 회수통(110, 120, 130)은 상기 웨이퍼(10)로부터 비산된 처리액을 회수한다.
구체적으로, 상기 제1 내지 제3 회수통(110, 120, 130)은 각각 환형의 링 형상을 갖는 바닥면 및 상기 바닥면으로부터 연장되어 원통 형상을 갖는 측벽을 구비한다. 상기 제2 회수통(120)은 상기 제1 회수통(110)을 둘러싸고, 상기 제1 회수통(110)으로부터 이격되어 위치한다. 상기 제3 회수통(130)은 상기 제2 회수통(120)을 둘러싸고, 상기 제2 회수통(120)으로부터 이격되어 위치한다.
제1 내지 제3 회수통(110, 120, 130)은 상기 웨이퍼(10)로부터 비산된 처리액이 유입되는 제1 내지 제3 회수공간(RS1, RS2, RS3)을 형성한다. 상기 제1 회수 공간(RS1)은 상기 제1 회수통(110)에 의해 정의되고, 상기 웨이퍼(10)를 1차적으로 처리하는 제1 처리액을 회수한다. 상기 제2 회수공간(RS2)은 상기 제1 회수통(110)과 상기 제2 회수통(120) 간의 이격 공간에 의해 정의되고, 상기 웨이퍼(10)를 2차적으로 처리하는 제2 처리액을 회수한다. 상기 제3 회수공간(RS3)은 상기 제2 회수통(120)과 상기 제3 회수통(130) 간의 이격 공간에 의해 정의되고, 상기 웨이퍼(10)를 3차적으로 처리하는 제3 처리액을 회수한다. 여기서, 상기 제3 처리액으 로는 상기 웨이퍼(10)을 린스 처리하는 린스액일 수도 있다.
이상에서는, 상기 웨이퍼(10)의 처리 순서에 따라 상기 제1 회수통(110)으로부터 제3 회수통(110) 순으로 각 처리액을 회수하는 것을 일례로 하여 설명하였으나, 상기 제1 내지 제3 회수통(110, 120, 130)의 처리액 회수 순서는 상기 웨이퍼(10)의 처리 공정 및 그 위치에 따라 변경될 수도 있다.
상기 제1 내지 제3 회수통(110, 120, 130)의 각 상면은 상기 중앙부가 개구되고, 연결된 측벽으로부터 개구부측으로 갈수록 대응하는 바닥면과의 거리가 점차 증가하는 경사면으로 이루어진다. 이에 따라, 상기 웨이퍼(10)로부터 비산된 처리액이 상기 제1 내지 제3 회수통(110, 120, 130)의 상면들을 따라 상기 회수 공간들(RS1, RS2, RS3) 안으로 가이드된다.
상기 제1 회수통(110)은 제1 회수라인(141)과 연결된다. 상기 제1 회수공간(RS1)에 유입된 상기 제1 처리액은 상기 제1 회수라인(141)을 통해 외부로 배출된다. 상기 제2 회수통(120)은 제2 회수라인(143)과 연결된다. 상기 제2 회수공간(RS2)에 유입된 상기 제2 처리액은 상기 제2 회수라인(143)을 통해 외부로 배출된다. 상기 제3 회수통(130)은 제3 회수라인(145)과 연결된다. 상기 제3 회수공간(RS3)에 유입된 상기 제3 처리액은 상기 제3 회수라인(145)을 통해 외부로 배출된다.
한편, 상기 처리 용기(100)는 상기 처리 용기(100)의 수직 위치를 변경시키는 수직 이동부재(310)와 결합된다. 상기 수직 이동부재(310)는 상기 제3 회수통(130)의 외측벽에 구비되고, 상기 기판 지지부재(200)의 수직 위치가 고정된 상 태에서 상기 처리 용기(100)를 상/하로 이동시킨다. 이에 따라, 상기 처리 용기(100)와 상기 웨이퍼(10) 간의 상대적인 수직 위치가 변경된다. 따라서, 상기 처리 용기(100)는 상기 각 회수공간(RS1, RS2, RS3) 별로 회수되는 처리액과 오염 가스의 종류를 다르게 할 수 있다.
이 실시예에 있어서, 상기 기판 처리장치(600)는 상기 처리 용기(100)를 수직 이동시켜 상기 처리 용기(100)와 상기 기판 지지부재(200) 간의 상대적인 수직 위치를 변경시킨다. 그러나, 상기 기판 처리장치(600)는 상기 기판 지지부재(200)를 수직 이동시켜 상기 처리 용기(100)와 상기 기판 지지부재(200) 간의 상대적인 수직 위치를 변경시킬 수도 있다.
상기 처리 용기(100) 안에는 상기 기판 지지부재(200)가 수용된다. 상기 기판 지지부재(200)는 스핀 헤드(210), 회전축(220) 및 고정축(230)을 포함한다.
상기 스핀 헤드(210)는 원판 형상을 갖고, 상면이 상기 웨이퍼(10)와 마주한다. 상기 스핀 헤드(210)의 상면에는 상기 웨이퍼(10)를 지지하는 다수의 척킹핀(211)이 구비된다. 상기 척킹핀들(211)은 상기 웨이퍼(10)를 척킹하여 상기 스핀 헤드(210) 상에 상기 웨이퍼(10)를 고정시킨다.
상기 회전축(220)은 상기 스핀 헤드(210)의 하면에 결합된다. 상기 회전축(220)은 회전 모터(320)와 연결되고, 상기 회전 모터(320)의 회전력에 의해 중심축을 기준으로 회전한다. 상기 회전축(220)의 회전력은 상기 스핀 헤드(210)에 전달되어 상기 스핀 헤드(210)가 회전하고, 이로써, 상기 스핀 헤드(210)에 고정된 웨이퍼(10)가 회전된다.
상기 회전축(220)은 상기 고정축(230)과 결합된다. 상기 고정축(230)은 일 단부가 상기 회전축(220) 안에 삽입되고, 다수의 베어링(미도시)을 이용하여 상기 회전축(220)과 결합한다. 이에 따라, 상기 고정축(230)은 회전하지 않고, 상기 회전축(220)만 회전한다.
한편, 상기 처리액 공급부(400)는 상기 웨이퍼(10)에 상기 처리액을 제공하여 상기 웨이퍼(10)를 건조한다. 상기 처리액 공급부(400)는 상기 처리액을 상기 웨이퍼(10)에 분사하는 처리액 분사부(410), 상기 처리액 분사부(410)를 수평 이동시키는 제1 이동부(450), 상기 처리액 분사부(410)와 상기 제1 이동부(450)를 연결시키는 연결부(460), 및 상기 처리액 분사부(410)를 수직 이동시키는 제2 이동부(470)를 포함한다. 상기 제1 이동부(450)는 상기 처리 용기(100)의 상부에 구비되어 상기 처리액 분사부(410)의 상부에 위치한다. 상기 제1 이동부(450)의 제1 단부에는 상기 연결부(460)가 결합되고, 상기 연결부(460)는 상기 제1 이동부(450)의 하면으로부터 아래로 연장되어 상기 처리액 분사부(410)와 결합한다. 상기 제2 이동부(470)는 상기 제1 이동부(450)의 제2 단부로부터 상기 연결부(460)와 마주하도록 연장되고, 상기 처리 용기(100)의 외측에 설치된다. 상기 제2 이동부(470)는 상/하로 이동하여 상기 처리액 분사부(410)와 상기 웨이퍼(10) 간의 이격 거리를 조절한다.
상기 처리액 분사부(410)는 약액 공급부(510)와 연결되어 상기 처리액을 공급받고, 상기 가스 공급부(520)와 연결되어 처리 가스를 공급받는다. 여기서, 상기 처리액은 이소프로필 알코올(Isopropyl alcohol)로 이루어지고, 상기 처리 가스는 질소 가스로 이루어진다. 상기 처리액 분사부(410)는 상기 처리 가스와 상기 처리액을 동시에 배출하여 상기 웨이퍼(10)를 세정한다. 이때, 상기 처리액 분사부(410)는 상기 제1 및 제2 이동부(450, 470)에 의해 상기 웨이퍼(10)와의 이격 거리 및 상대적 위치가 조절되어 분사 위치가 조절된다.
이하, 도면을 참조하여 상기 처리액 분사부(410)에 대해 구체적으로 설명한다.
도 2는 도 1에 도시된 처리액 분사부를 나타낸 사시도이고, 도 3은 도 2에 도시된 분사 노즐을 나타낸 단면도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 상기 처리액 분사부(410)는 제1 공급 노즐(420), 제2 공급 노즐(430) 및 분사 노즐(440)을 포함한다.
상기 제1 공급 노즐(420)은 상기 분사 노즐(420)의 상면에 결합되고, 상기 약액 공급부(510)와 연결된다. 상기 제1 공급 노즐(420)은 상기 약액 공급부(510)로부터의 상기 처리액(CL)을 상기 분사 노즐(440)에 제공한다.
상기 제2 공급 노즐(430)은 상기 분사 노즐(440)의 일측에 결합되고, 상기 가스 공급부(520)와 연결된다. 상기 제2 공급 노즐(430)은 상기 가스 공급부(520)로부터의 상기 처리 가스(CG)를 상기 분사 노즐(440)에 제공한다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 상기 분사 노즐(420)은 상기 처리액(CL)을 제공받는 제1 노즐부(441)와 상기 처리 가스(CG)를 공급받는 제2 노즐부(443)로 이루어진다. 상기 제1 노즐부(441)는 원통 형상을 갖고, 상기 제1 공급 노즐(420)과 연결된다. 상기 제1 노즐부(441)의 내부에는 상기 제1 공급 노즐(420)로부터의 제공된 상 기 처리액(CL)이 이동하는 약액 유로(441a)가 형성된다. 상기 제1 노즐부(441)의 하단부에는 제1 분사구(441b)가 형성된다. 상기 제1 분사구(441b)는 상기 약액 유로(441a)에 유입된 상기 처리액(CL)을 외부로 배출한다.
상기 제2 노즐부(443)는 상기 제1 노즐부(441)를 둘러싸고, 원통 형상을 가지며, 상단부가 상기 제1 노즐부(441)와 결합된다. 상기 제2 노즐부(443)는 일측이 상기 제2 공급 노즐(430)과 연결되어 상기 제2 공급 노즐(430)로부터 상기 처리 가스(CG)를 제공받는다. 또한, 상기 제2 노즐부(443)는 상기 제1 노즐부(441)와 부분적으로 이격되어 상기 제1 노즐부(441)와의 사이에 상기 처리 가스(CG)가 유입되는 가스 유로(443a)가 형성된다. 상기 제2 노즐부(443)의 하단부에는 제2 분사구(443b)가 형성된다. 상기 제2 분사구(443b)는 상기 제1 분사구(441b)를 둘러싸는 링 형상으로 형성되고, 상기 제2 공급 노즐(430)로부터 상기 가스 유로(443a)에 유입된 상기 처리 가스(CG)를 외부로 배출한다.
특히, 상기 제2 노즐부(443)는 상기 제2 분사구(443b)를 정의하는 하단부가 상기 제1 분사구(441b) 측으로 절곡된다. 이에 따라, 상기 제2 분사구(443b)의 폭이 상기 가스 유로(443a)의 폭보다 좁게 형성되므로, 상기 처리 가스(CG)의 압력이 상기 가스 유로(443a)보다 상기 제2 분사구(443b)에서 높게 나타난다. 또한, 상기 제2 노즐부(443)의 하단부가 내측으로 절곡되어 있기 때문에, 상기 제2 분사구(443b)로부터 배출된 처리 가스(CG)가 상기 제1 분사구(441b) 측으로 가이드된다.
이에 따라, 상기 제2 분사구(443b)로부터 배출된 처리가스(CG)가 상기 제1 분사구(441b)로부터 배출된 처리액(CL)에 제공되고, 상기 제1 분사구(441b)로부터 배출된 처리액(CL)이 상기 처리 가스(CG)에 의해 미세 입자(액적) 형태로 분해된다. 상기 처리액(CL)의 액적들은 상기 웨이퍼(10)의 표면에 제공되어 상기 웨이퍼(10)를 건조시킨다.
도 4는 도 3에 도시된 분사 노즐에서 처리액이 분사되는 공정 과정을 나타낸 도면이다.
도 1 및 도 4를 참조하면, 먼저, 상기 웨이퍼(10)를 상기 스핀 헤드(210) 상에 안착시켜 상기 스핀 헤드(210)에 고정하고, 상기 웨이퍼(10)의 상부에 상기 처리액 분사부(410)를 배치시킨다.
상기 회전 모터(320)를 구동시켜 상기 회전축(220)을 회전시키고, 상기 회전축(220)의 회전력에 의해 상기 스핀 헤드(210)가 회전하여 상기 웨이퍼(10)가 회전된다.
상기 처리액 분사부(410)의 제1 공급 노즐(420)은 상기 약액 공급부(510)로부터 상기 처리액(CL)을 공급받아 상기 분사 노즐(440)에 제공한다. 상기 처리액 분사부(410)의 제2 공급 노즐(430)은 상기 가스 공급부(520)로부터 상기 처리 가스(CG)를 공급받아 상기 분사 노즐(440)에 제공한다.
상기 분사 노즐(440)은 상기 처리 가스(CG)와 상기 처리액(CL)을 동시에 배출시켜 회전하는 웨이퍼(10)에 상기 처리액(CL)을 액적 형태로 분사하고, 이에 따라, 상기 웨이퍼(10)가 건조된다.
즉, 상기 분사 노즐(440)이 상기 처리액(CL)과 상기 처리 가스(CG)가 분사하 는 과정을 구체적으로 살펴보면 다음과 같다. 먼저, 상기 약액 공급부(510)로부터 배출된 상기 처리액(CL)은 상기 분사 노즐(440)의 제1 노즐부(441)에 제공되어 상기 제1 노즐부(441)의 약액 유로(441a)에 유입된다.
상기 가스 공급부(520)로부터 배출된 상기 처리 가스(CG)는 상기 분사 노즐(440)의 제2 노즐부(443)에 제공되어 상기 제2 노즐부(443)의 가스 유로(443a)에 유입된다.
상기 약액 유로(441a)에 유입된 처리액(CL)은 상기 제1 분사구(441b)를 통해 외부로 배출된다. 이와 동시에, 상기 가스 유로(443a)에 유입된 상기 처리 가스(CG)는 상기 제2 분사구(443b)를 통해 외부로 배출된다. 상기 제1 분사구(441b)로부터 배출된 상기 처리액(CL)은 상기 처리 가스(CG)의 압력에 의해 미세 입자 형태, 즉, 액적(CLD) 형태로 분해되어 상기 웨이퍼(10)에 제공된다. 이로써, 상기 웨이퍼(10)가 세정된다.
상기 제2 노즐부(443)는 상기 처리 가스(CG) 배출시, 하단부가 내측으로 절곡된 형상을 가지므로, 상기 제1 분사구(441b)로부터 상기 처리액(CL)이 배출되는 경로 측으로 상기 처리 가스(CG)를 분사한다. 이에 따라, 상기 처리 가스(CG)가 상기 제1 분사구(441b)로부터 배출된 처리액(CL)에 충분히 제공되므로, 상기 처리액(CL)의 액적(CLD)의 크기 및 사용량이 감소하고, 상기 처리액(CL)의 확산율이 증가한다. 따라서, 상기 웨이퍼(10)의 세정 효율 및 생산성이 향상되고, 제조 원가를 절감할 수 있다.
도 5는 도 2에 도시된 처리액 분사부의 다른 일례를 나타낸 단면도이고, 도 6 및 도 7은 도 5에 도시된 제1 노즐부를 나타낸 평면도이다. 여기서, 도 6은 제1 노즐부(481)를 측면에서 바라본 평면도이고, 도 7은 제1 노즐부(481)를 하측에 바라본 평면도이다.
도 5 및 도 6을 참조하면, 본 발명의 처리액 분사부(490)은 제1 및 제2 공급노즐(420, 430), 및 분사 노즐(480)을 포함한다.
상기 제1 공급 노즐(420)은 상기 약액 공급부(510)(도 1 참조)로부터 상기 처리액(CL)을 공급받아 상기 분사 노즐(480)에 제공한다. 상기 제2 공급 노즐(430)은 상기 가스 공급부(520)(도 1 참조)로부터 상기 처리 가스(CG)를 공급받아 상기 분사 노즐(480)에 제공한다.
상기 분사 노즐(480)은 상기 처리액(CL)을 분사하는 제1 노즐부(481) 및 상기 처리 가스(CG)를 분사하는 제2 노즐부(483)로 이루어진다.
구체적으로, 상기 제1 노즐부(481)은 바디부(481a) 및 가스 가이드부(481b)로 이루어진다. 상기 바디부(481a)는 원통 형상을 갖고, 상단부가 상기 제1 공급 노즐(420)에 연결되어 상기 제1 공급 노즐(420)로부터 상기 처리액(CL)을 공급받는다. 상기 바디부(481a)의 내부에는 상기 제1 공급 노즐(420)로부터의 제공된 상기 처리액(CL)이 이동하는 약액 유로(81a)가 형성된다. 또한, 상기 바디부(81a)의 하단부에는 제1 분사구(81b)가 형성된다. 상기 제1 분사구(81b)는 상기 약액 유로(81a)에 유입된 상기 처리액(CL)을 외부로 배출한다.
상기 가스 가이드부(481b)는 상기 바디부(481a)의 하단부에 형성된다. 상기 가스 가이드부(481b)는 상기 바디부(481a)의 외벽으로부터 돌출되어 형성되고, 상 기 처리 가스(CG)의 기류를 조절하는 다수의 가이드 홀(81c)이 형성된다.
상기 제2 노즐부(483)는 상기 제1 노즐부(481)를 둘러싸고, 원통 형상을 가지며, 상단부가 상기 제1 노즐부(481)와 결합된다. 상기 제2 노즐부(483)는 일측이 상기 제2 공급 노즐(430)과 연결되어 상기 제2 공급 노즐(420)로부터 상기 처리 가스(CG)를 제공받는다.
또한, 상기 제2 노즐부(483)는 상기 제1 노즐부(481)와 부분적으로 이격되어 상기 제1 노즐부(481)와의 사이에 상기 처리 가스(CG)가 유입되는 가스 유로(83a)가 형성된다. 상기 제2 노즐부(483)의 하단부에는 제2 분사구(83b)가 형성된다. 상기 제2 분사구(83b)는 상기 제1 분사구(81b)를 둘러싸는 링 형상으로 형성되고, 상기 제2 공급 노즐(430)로부터 상기 가스 유로(83a)에 유입된 상기 처리 가스(CG)를 외부로 배출한다.
상기 가스 가이드부(481b)는 상기 제2 분사구(83b)와 인접하게 위치하고, 상기 제2 노즐부(483)의 내벽과 결합한다. 상기 가스 유로(83a)에 유입된 상기 처리 가스(CG)는 상기 가스 가이드부(481b)의 가이드 홀들(81c)을 경유한 후 상기 제2 분사구(83b)를 통해 외부로 배출된다.
도 6 및 도 7을 참조하면, 상기 가이드 홀들(81c)은 서로 이격되어 위치하고, 상기 처리 가스(CG)는 상기 가이드 홀들(81c)을 따라 이동하면서 상기 제2 분사구(83b)를 통해 분사된다. 여기서, 상기 가이드 홀들(81c)은 상기 바디부(481a)를 중심으로 나선 구조로 배치되므로, 상기 처리 가스(CG)의 기류가 상기 가이드 홀들(81c)의 형상에 따라 나선형으로 형성된다.
이에 따라, 상기 제2 분사구(83b)로부터 배출된 처리 가스(CG)가 상기 처리액(CL)이 배출되는 경로 측으로 유도되므로, 상기 처리액(CL)이 미세 입자(액적) 형태로 분해된다. 상기 처리액(CL)의 액적들은 상기 웨이퍼(10)의 표면에 제공되어 상기 웨이퍼(10)를 건조시킨다.
특히, 상기 분사 노즐(480)은 상기 처리 가스(CG)의 기류가 상기 가이드 홀들(81c)에 의해 나선형으로 형성되므로, 상기 처리액(CL)의 액적 크기를 최소화할 수 있고, 상기 처리액(CL)의 확산율이 향상된다. 이에 따라, 상기 분사 노즐(480)은 상기 웨이퍼(10)의 세정 효율 및 생산성을 향상시키고, 제조 원가를 절감시킨다.
이 실시예에 있어서, 상기 가이드 홀들(81c)은 나선 구조로 배치되나, 상기 바디부(481a)를 중심으로 방사상으로 배치될 수도 있다.
이상에서는 상기 기판 처리 장치(600)가 처리하는 기판으로 상기 웨이퍼(10)를 일례로 도시하였으나, 본 발명은 이에 한정되지 않고, 유리 기판과 같은 다양한 종류의 기판에도 적용될 수 있다.
이상 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 장치를 나타낸 도면이다.
도 2는 도 1에 도시된 처리액 분사부를 나타낸 사시도이다.
도 3은 도 2에 도시된 분사 노즐을 나타낸 단면도이다.
도 4는 도 3에 도시된 분사 노즐에서 처리액이 분사되는 공정 과정을 나타낸 도면이다.
도 5는 도 2에 도시된 처리액 분사부의 다른 일례를 나타낸 단면도이다.
도 6 및 도 7은 도 5에 도시된 제1 노즐부를 나타낸 평면도이다.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호 설명 *
100 : 처리 용기 200 : 기판 지지부재
310 : 수직 이동부재 320 : 회전 모터
400 : 처리액 공급부 410 : 처리액 분사부
420 : 제1 공급 노즐 430 : 제2 공급 노즐
440, 490 : 분사 노즐 510 : 약액 공급부
520 : 가스 공급부

Claims (10)

  1. 기판이 안착되는 지지부재; 및
    상기 지지부재의 상부에 구비되고, 상기 기판을 처리하는 처리액을 상기 기판에 미세 입자 형태로 분사하여 상기 기판을 건조하는 처리액 공급부를 포함하고,
    상기 처리액 공급부는,
    상기 처리액을 공급받는 제1 공급 노즐;
    처리 가스를 공급받는 제2 공급 노즐; 및
    상기 제1 공급 노즐로부터 상기 처리액이 유입되는 약액 유로 및 상기 약액 유로를 둘러싸고 상기 제2 공급 노즐로부터의 상기 처리 가스가 유입되는 가스 유로가 형성되고, 상기 처리 가스의 기류를 조절하여 배출함과 동시에 상기 처리액을 배출하여 상기 처리 가스를 통해 상기 처리액을 미세 입자 형태로 분해하는 분사 노즐을 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 분사 노즐은,
    상기 제1 공급 노즐과 연결되고, 내부에 상기 약액 유로가 형성되며, 상기 처리액을 배출하는 제1 분사구가 형성된 제1 노즐부; 및
    상기 제1 노즐부를 둘러싸고, 상기 제2 공급 노즐과 연결되며, 상기 제1 노즐부와의 사이에 상기 가스 유로가 형성되고, 상기 제1 분사구를 둘러싼 제2 분사구가 형성되어 상기 처리 가스를 배출하는 제2 노즐부를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  3. 제2항에 있어서, 상기 제2 노즐부는 상기 제2 분사구가 형성된 하단부가 상기 제1 노즐부 측으로 절곡된 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  4. 제2항에 있어서, 제1 노즐부는,
    상기 약액 유로가 형성되어 상기 제1 공급 노즐과 연결되고, 원통 형상을 갖는 바디부; 및
    상기 바디부의 외벽에 형성되고, 상기 제2 노즐부의 내벽과 결합하며, 상기 제2 분사구와 인접하여 위치하고, 상기 처리 가스의 기류를 변경시키는 다수의 가이드홀이 형성된 가스 가이드부를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  5. 제4항에 있어서, 상기 가이드 홀들은 서로 이격되어 위치하고, 상기 바디부를 중심으로 나선 구조로 배치되는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  6. 제4항에 있어서, 상기 가이드 홀들은 서로 이격되어 위치하고, 상기 바디부를 중심으로 방사상으로 배치되는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  7. 지지부재에 기판을 안착시키는 단계;
    상기 기판의 상부에 분사 노즐을 배치하는 단계; 및
    상기 분사 노즐이 처리액을 미세 입자 형태로 분사하여 상기 기판을 건조하는 단계를 포함하고,
    상기 기판을 건조하는 단계는,
    상기 분사 노즐의 약액 유로에 상기 처리액이 유입됨과 동시에, 상기 약액 유로를 둘러싼 상기 분사 노즐의 가스 유로에 처리 가스가 유입되는 단계; 및
    상기 가스 유로에 유입된 상기 처리 가스의 기류를 조절하여 상기 기판에 배출함과 동시에, 상기 약액 유로의 상기 처리액을 상기 기판에 배출하여 상기 처리액을 미세 입자 형태로 분해하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 방법.
  8. 제7항에 있어서, 상기 처리 가스는 기류 조절을 통해 상기 분사 노즐로부터 배출되는 처리액 측으로 분사되는 것을 특징으로 하는 기판 처리 방법.
  9. 지지부재에 기판을 안착시키는 단계; 및
    상기 기판에 이소프로필 알코올을 제공하여 상기 기판을 건조하되, 처리 가스를 이용하여 상기 이소프로필 알코올을 분무 방식으로 상기 기판에 제공하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 방법.
  10. 제9항에 있어서, 상기 기판을 건조하는 단계는,
    상기 기판의 상부에 분사 노즐을 배치시키는 단계;
    상기 분사 노즐의 약액 유로에 상기 이소프로필 알코올을 유입시키는 동시에, 상기 약액 유로를 둘러싼 상기 분사 노즐의 가스 유로에 상기 처리 가스를 유입시키는 단계; 및
    상기 가스 유로에 유입된 상기 처리 가스의 기류를 조절하여 상기 기판에 배출함과 동시에, 상기 약액 유로의 상기 이소프로필 알코올을 상기 기판에 배출하여 상기 이소프로필 알코올을 미세 입자 형태로 분해하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 방법.
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