KR20100003942A - 매엽식 기판 처리 장치 및 그 방법 - Google Patents

매엽식 기판 처리 장치 및 그 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20100003942A
KR20100003942A KR1020080064008A KR20080064008A KR20100003942A KR 20100003942 A KR20100003942 A KR 20100003942A KR 1020080064008 A KR1020080064008 A KR 1020080064008A KR 20080064008 A KR20080064008 A KR 20080064008A KR 20100003942 A KR20100003942 A KR 20100003942A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
chamber
substrate
cleaning
drying chamber
door
Prior art date
Application number
KR1020080064008A
Other languages
English (en)
Other versions
KR100992651B1 (ko
Inventor
이병창
Original Assignee
주식회사 케이씨텍
가부시키가이샤 엠티케이
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 케이씨텍, 가부시키가이샤 엠티케이 filed Critical 주식회사 케이씨텍
Priority to KR1020080064008A priority Critical patent/KR100992651B1/ko
Publication of KR20100003942A publication Critical patent/KR20100003942A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100992651B1 publication Critical patent/KR100992651B1/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67011—Apparatus for manufacture or treatment
    • H01L21/67017—Apparatus for fluid treatment
    • H01L21/67028—Apparatus for fluid treatment for cleaning followed by drying, rinsing, stripping, blasting or the like
    • H01L21/6704—Apparatus for fluid treatment for cleaning followed by drying, rinsing, stripping, blasting or the like for wet cleaning or washing
    • H01L21/67051—Apparatus for fluid treatment for cleaning followed by drying, rinsing, stripping, blasting or the like for wet cleaning or washing using mainly spraying means, e.g. nozzles
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/02041—Cleaning
    • H01L21/02057—Cleaning during device manufacture
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67011—Apparatus for manufacture or treatment
    • H01L21/67017—Apparatus for fluid treatment
    • H01L21/67028—Apparatus for fluid treatment for cleaning followed by drying, rinsing, stripping, blasting or the like
    • H01L21/67034—Apparatus for fluid treatment for cleaning followed by drying, rinsing, stripping, blasting or the like for drying
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67011—Apparatus for manufacture or treatment
    • H01L21/67155—Apparatus for manufacturing or treating in a plurality of work-stations
    • H01L21/67207—Apparatus for manufacturing or treating in a plurality of work-stations comprising a chamber adapted to a particular process

Abstract

본 발명은 매엽식 기판 처리 장치 및 그 방법을 제공한다. 매엽식 기판 처리 장치는 상기 기판을 세정하는 세정챔버, 상기 세정챔버의 일측에 구비되어 세정이 완료된 상기 기판을 건조하는 건조챔버, 상기 기판이 놓여지며 상기 세정챔버 또는 상기 건조챔버 내에서 회전 및 직선 운동을 하는 스핀척 및 상기 세정챔버와 상기 건조챔버의 사이에 형성되어 상기 스핀척이 직선 운동하도록 개폐되거나 상기 기판을 건조하는 동안 상기 건조챔버를 밀폐시키는 도어를 포함한다. 이로 인해 기판의 건조 효율을 높일 수 있다.
세정챔버, 건조챔버, 스테인레스 스틸

Description

매엽식 기판 처리 장치 및 그 방법{APPARATUS OF TREATING A SUBSTRATE IN A SINGLE WAFER TYPE AND METHOD OF THE SAME}
본 발명은 매엽식 기판 처리 장치 및 그 방법에 관한 것으로, 기판을 세정하는 챔버와 기판을 건조하는 챔버를 분리하여 건조 효율을 개선한 매엽식 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법에 관한 것이다.
일반적으로, 반도체 소자는 기판, 예를 들어, 실리콘 웨이퍼를 이용하여 증착, 사진 및 식각 공정 등을 반복 수행함으로써 제조될 수 있다. 공정들을 거치는 동안 기판 상에는 각종 파티클, 금속 불순물, 유기 불순물 등과 같은 오염 물질이 잔존할 수 있다. 오염 물질은 반도체 소자의 수율 및 신뢰성에 악영향을 미치기 때문에, 반도체 제조시에는 기판에 잔존하는 오염 물질을 제거하는 공정이 수행된다.
상기 공정을 위한 기판 처리 방식은 크게 건식 처리 방식 및 습식(Wet) 처리 방식으로 구분될 수 있으며, 이 중에서 습식 처리 방식은 여러 가지 약액을 이용한 방식으로서, 복수의 기판을 동시에 처리하는 배치식(batch type) 장치와 낱장 단위로 기판을 처리하는 매엽식(single wafer type) 장치로 구분된다.
배치식 처리장치는 세정액이 수용된 세정조에 복수의 기판을 한꺼번에 침지시켜서 오염원을 제거한다. 그러나, 기존의 배치식 처리장치는 기판의 대형화 추세에 대한 대응이 용이하지 않고, 세정액의 사용이 많다는 단점이 있다. 또한 배치식 처리장치에서 공정 중에 기판이 파손되는 경우에는 세정조 내에 있는 기판 전체에 영향을 미치게 되므로 다량의 기판 불량이 발생할 수 있는 위험이 있었다.
상기와 같은 이유들로 인해 최근에는 매엽식 처리장치가 선호되고 있다.
매엽식 처리장치는 낱장의 기판 단위로 처리하는 방식으로서, 고속으로 회전시킨 기판 표면에 세정액 또는 건조가스를 분사함으로써, 기판의 회전에 의한 원심력과 세정액의 분사에 따른 압력을 이용하여 오염원을 제거하는 스핀 방식(spinning method)으로 세정이 진행된다.
통상적으로 매엽식 처리장치는 기판이 수용되어 세정 공정이 수행되는 챔버와 기판을 고정시킨 상태로 회전하는 스핀척 및 기판에 약액과 린스액 및 건조가스 등을 포함하는 세정액을 공급하기 위한 노즐 어셈블리를 포함한다.
그런데, 기존의 매엽식 처리장치는 상부가 개방된 공정 챔버 내부에서 기판의 세정 및 건조가 모두 이루어지기 때문에 건조 효율이 좋지 않은 문제점이 있었다.
즉, 종래의 매엽식 처리장치는 상부가 개방된 공정 챔버 내에서 세정 공정의 마지막 단계인 건조 공정이 수행되기 때문에 공정 챔버의 개방된 상부를 통해 유입되는 기체에 의해 건조가스가 초순수에 골고루 형성되지 못하고, 이로 인해 건조 성능이 저하되는 문제점이 있었다.
또한, 공정 챔버가 수지물로 형성되었기 때문에 기판이 고속 회전하는 경우에 정전기가 발생하여 화재가 발생하거나 게이트 패턴(gate pattern)이 나빠지고 구리 배선을 사용하지 못하는 문제도 있었으며, 이를 방지하기 위해 기판을 저속으로 회전시키는 경우에는 건조가스가 잘못된 곳으로 회수되는 문제점도 있었다.
뿐만 아니라, 세정 공정에 필요한 부분 또는 건조 공정에 필요한 부분 중 어느 한 부분에 작동 오류가 발생하는 경우에는 기판 처리 장치 전체를 교체하거나 유지 보수해야 하는 불편함이 있었다.
본 발명은 상기한 바와 같은 종래 기술에 의한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 세정공정을 수행하는 챔버와 건조공정을 수행하는 챔버를 분리하여 초순수 표면에 이소프로필 알코올 등 건조물질의 계면이 골고루 형성되게 하여 기판의 건조 성능을 향상시킬 수 있는 매엽식 기판 처리 장치 및 그 방법을 제공하기 위한 것이다.
또한, 본 발명은 상부의 개방된 세정 챔버와는 별도로 세정 챔버의 하부에 밀폐된 건조챔버를 구비하고 건조챔버를 스테인레스 스틸 재질로 형성함으로써 안정성을 높일 수 있는 매엽식 기판 처리 장치 및 그 방법을 제공한다.
본 발명은 상술한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여, 기판의 불순물을 제거하는 매엽식 기판 처리 장치에 있어서, 상기 기판을 세정하는 세정챔버; 상기 세정챔버의 일측에 구비되어 세정이 완료된 상기 기판을 건조하는 건조챔버; 상기 기판이 놓여지며, 상기 세정챔버 또는 상기 건조챔버 내에서 회전 및 직선 운동을 하는 스핀척; 및 상기 세정챔버와 상기 건조챔버의 사이에 형성되어 상기 스핀척이 직선 운동하도록 개폐되거나 상기 기판을 건조하는 동안 상기 건조챔버를 밀폐시키는 도어;를 포함하는 매엽식 기판 처리 장치를 제공한다.
여기서, 상기 도어는 상기 세정챔버에 형성된 제1도어 또는 상기 건조챔버에 형성된 제2도어 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
상기와 같이 구성함으로써, 상기 세정챔버에 존재하는 기체에 의해 상기 건조챔버 내에 존재하는 상기 기판의 처리면에 건조 물질이 골고루 형성될 수 있고, 건조 효율을 향상시킬 수 있다. 뿐만 아니라, 상기 세정챔버와 상기 건조챔버 사이에 도어를 제공함으로써 기판의 유무에 따라 상기 건조챔버를 밀폐하거나 개방할 수 있다.
또한, 상기 세정챔버에는 세정물질을 공급하는 세정물질 공급부가 연결되고, 상기 건조챔버에는 건조물질을 공급하는 건조물질 공급부가 연결될 수 있다. 즉, 상기 세정챔버에 공급되는 세정물질과 상기 건조챔버로 공급되는 건조물질을 독립적인 공간으로 공급함으로써, 건조물질이 세정챔버를 통과한 후 건조챔버로 공급되는 것을 방지할 수 있으며, 이 과정에서 세정챔버 내에 존재하는 외부 기체가 건조물질에 혼합되는 것도 방지할 수 있다.
한편, 상기 세정물질 공급부는 상기 세정챔버의 개구된 상부를 통해 직선 및 회전운동 하며, 상기 건조물질 공급부는 상기 건조챔버의 중심을 향하여 전진 또는 후퇴 운동이 가능한 것이 바람직하다. 즉, 상기 세정챔버 내에서 승강하는 기판 내지 스핀척의 위치에 따라 상기 세정물질 공급부도 승강함으로써 세정물질이 정확하게 기판의 처리면에 공급될 수 있다. 그리고, 상기 건조물질 공급부가 건조챔버의 중심을 향하여 전진/후퇴함으로써, 기판이 세정챔버에서 건조챔버로 전달될 때 기판 또는 스핀척이 건조물질 공급부에 충돌하는 것을 방지할 수도 있다.
또한, 상기 세정챔버에 형성되어 상기 제1도어를 개폐하기 위한 제1도어개폐수단 또는 상기 건조챔버에 형성되어 상기 제2도어를 개폐하기 위한 제2도어개폐수 단 중 어느 하나를 포함할 수 있다. 여기서, 상기 제1도어개폐수단 및 상기 제2도어개폐수단은 서로 연동하여 작동하는 것이 바람직하다.
한편, 상기 세정챔버 및 상기 건조챔버는 일체로 형성될 수도 있다. 즉, 개방된 상기 세정챔버와 별개의 부품으로 상기 건조챔버를 형성하고 세정챔버와 건조챔버 사이에 도어 수단을 구비하여 양자를 분리할 수 있을 뿐만 아니라, 하나의 부품으로 된 공정 챔버 내의 공간을 분리하하여 세정 및 건조챔버를 형성할 수도 있다. 이 때, 상기 세정챔버와 상기 건조챔버 사이에는 상기 스핀척이 상기 세정챔버 또는 상기 건조챔버 내에서 직선 운동할 수 있도록 도어가 형성되는 것이 바람직하다. 이와 같이, 세정챔버와 건조챔버를 하나의 부품으로 일체 형성함으로써 매엽식 기판 처리 장치의 구성을 단순화할 수 있으며, 생산성을 높일 수도 있다.
또한, 상기 건조챔버의 재질은 스테인레스 스틸인 것이 바람직하다. 세정 공정 보다 상대적으로 기판이 고속으로 회전하는 건조챔버의 재질을 스테인레스 스틸로 함으로써, 기판 내지 스핀척이 고속회전하는 경우에도 정전기 등이 발생하는 것을 방지할 수 있다.
한편, 발명의 다른 분야에 따르면, 본 발명은 상기한 바와 같은 과제를 달성하기 위하여, 기판의 불순물을 제거하기 위한 매엽식 기판 처리 방법에 있어서, 상부가 개방된 세정챔버로 기판을 로딩하는 단계; 상기 세정챔버에서 상기 기판을 세정하는 단계; 세정이 완료된 상기 기판을 상기 세정챔버의 하부에 구비된 건조챔버로 전달하는 단계; 상기 건조챔버를 밀폐하는 단계; 상기 건조챔버에서 상기 기판을 건조하는 단계; 및 상기 건조챔버로부터 상기 기판을 언로딩하는 단계;를 포함 하는 매엽식 기판 처리 방법을 제공한다.
여기서, 상기 기판을 상기 건조챔버로 전달하는 단계는 상기 세정챔버와 상기 건조챔버 사이에 제공된 도어를 개폐하는 단계를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 기판을 상기 건조챔버로 전달하는 단계는 상기 세정챔버와 상기 건조챔버 사이에 제공된 도어를 개방하는 단계; 상기 세정챔버에서부터 상기 건조챔버로 상기 스핀척이 하강하는 단계; 및 상기 도어를 폐쇄하는 단계;를 포함할 수도 있다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명은 세정물질인 약액 및 초순수가 분사되는 세정챔버와 이소프로필 알코올 등의 건조물질이 분사되는 건조챔버를 별도로 구비하고 건조챔버를 밀폐형으로 구성함으로써, 기판의 처리면에 묻어 있는 초순수 표면에 이소프로필 알코올이 고르게 입혀질 수 있고, 이로 인해 건조 효율이 향상될 수 있다.
또한, 본 발명은 밀폐형 건조챔버인 건조챔버의 재질을 스테인레스 스틸로 함으로써 기판 내지 스핀척이 고속회전하는 경우에도 정전기에 의한 악영향을 방지할 수 있고, 저속 회전하는 경우에도 이소프로필 알코올 등의 건조물질이 잘못 회수되는 것을 방지할 수 있다.
뿐만 아니라, 본 발명은 세정을 위한 챔버와 건조를 위한 챔버를 별도로 구비함으로써, 어느 하나의 챔버만을 교환하더라도 전체 시스템을 유지할 수 있기 때문에, 매엽식 기판 처리 장치의 유지 보수 편의성을 높일 수도 있다.
또한, 본 발명은 건조물질이 잘못 회수되는 것을 방지할 수 있기 때문에 건조물질의 사용 기간을 늘일 수 있으며, 유지 보수에 필요한 비용을 절감할 수도 있다.
이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 구성 및 작용에 관하여 상세히 설명한다. 이하의 설명은 특허 청구 가능한 본 발명의 여러 태양(aspects) 중 하나이며, 하기의 기술(description)은 본 발명에 대한 상세한 기술(detailed description)의 일부를 이룬다.
다만, 본 발명을 설명함에 있어서, 공지된 기능 혹은 구성에 관한 구체적인 설명은 본 발명의 요지를 명료하게 하기 위하여 생략하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 매엽식 기판 처리 장치를 개략적으로 도시한 사시도이고, 도 2는 도 1에 따른 매엽식 기판 처리 장치의 세정챔버 및 건조챔버가 분리된 상태를 도시한 사시도이며, 도 3 및 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 매엽식 기판 처리 장치의 단면을 개략적으로 도시한 도면으로서, 도 3은 기판이 세정챔버에 있는 상태를 도시한 개략 단면도이고, 도 4는 기판이 건조챔버에 있는 상태를 도시한 개략 단면도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 매엽식 기판 처리 장치(100)는 상부에 형성된 세정챔버(130)와 세정챔버의 일측에 형성된 건조챔버(150)를 포함한다. 이 때, 세정챔버(130) 및 건조챔버(150)는 대략 원통 형상을 가지며, 세정챔버(130)와 건조챔버(150)는 공간적으로 분리되어 있다. 세정 챔버(130)의 상부는 개방되어 있으며, 이로 인해 세정챔버(130)는 오픈 챔버의 형태를 가진다. 또한, 세정챔버(130) 및 건조챔버(150)는 상하 또는 좌우로 배치될 수 있다. 이하에서는 설명의 편의를 위해 세정챔버(130) 및 건조챔버(150)가 상하로 배치된 경우에 대해서 설명하지만, 이에 국한된 것은 아님을 밝혀 둔다.
세정챔버(130)의 개구부를 통해서는 세정물질이 공급되는데, 이를 위해 세정챔버(130)의 일측에는 세정물질 공급부(170)가 제공된다. 세정물질 공급부(170)는 제1약액을 공급하는 제1약액 공급부(171), 제2약액을 공급하는 제2약액 공급부(173) 및 초순수를 공급하는 초순수 공급부(175)를 포함할 수 있다.
우선 제1 및 제2약액 공급부(171,173)는 세정챔버(130)에 대해 어느 한 곳에 고정된 상태로 피벗 내지 회전 운동할 수 있으며, 제1 및 제2약액 공급부(171,173)의 끝단에 형성된 노즐부(미도시)는 세정챔버(130)의 내부를 향해 하강 또는 상승할 수 있다. 제1 및 제2약액 공급부(171,173)가 이와 같이 움직이기 위해서는 별도의 약액 공급부 구동수단(미도시)을 각각 구비할 수 있다.
또한, 초순수 공급부(175)는 세정챔버(130)의 외부 한 지점에 장착되고, 끝부분에 형성된 노즐부(미도시)는 세정챔버(130)의 개부된 부분을 향하여 전진 또는 후퇴할 수 있으며, 이를 위해 별도의 초순수 공급부 구동수단(미도시)을 구비할 수 있다.
한편, 약액 및 초순수의 공급은 일정한 순서에 의해서 이루어지며 공급하지 않는 나머지 공급부는 대기 위치에서 대기하게 된다. 예를 들면, 도 1에서 제1약액 공급부(171)는 세정챔버(130) 내부로 제1약액을 공급하는 위치에 있으며, 제2약 액 공급부(173)는 제2약액을 공급하지 않는 대기 위치에 있다.
여기서, 제1 및 제2약액 공급부(171,173), 초순수 공급부(175)는 제1 및 제2약액 공급소스(미도시), 초순수 공급소스(미도시)에 각각 연결된다.
또한, 도 2에 도시된 바와 같이, 세정챔버(130)의 상단부는 개구(131)되어있고, 세정챔버(130)의 측벽에는 약액 및 초순수를 회수하기 위한 회수라인(148,149)이 연결되어 있다. 세정챔버(130)의 하부에는 건조챔버(150)가 위치하며, 세정챔버(130)와 달리 건조챔버(150)는 밀폐된 상태에서 건조 공정을 수행하는데, 이를 위해 세정챔버(130)와 건조챔버(150) 사이에는 도어(151)가 제공되는 것이 바람직하다.
도어(151)는 기판이 통과할 수 있도록 충분히 개방될 수 있어야 하며 이를 위해 도어(151)는 두 부분으로 형성되는 것이 바람직하다. 도어(151)의 개폐를 위해 도어(151)의 두 부분은 각각 도어개폐수단(153)에 연결되며, 도어개폐수단(153)은 도어프레임(155)에 장착된다.
여기서, 도어개폐수단(153)은 리드 스크류(미도시), 이를 구동하기 위한 모터(미도시), 도어(151)의 움직임을 안내하기 위한 가이드부(미도시)를 포함할 수 있다. 즉, 상기 리드 스크류가 도어(151)를 관통하도록 설치하고, 상기 모터를 구동함으로써 도어(151)를 움직일 수 있다. 도어(151)의 개폐를 자동으로 제어하기 위해서는 상기 모터에 공급되는 전류를 제어하기 위한 제어부(미도시)를 더 구비할 수 있다. 다만, 도어개폐수단(153)은 반드시 이에 국한되는 것은 아니며 다양하게 구성될 수 있음은 물론이다.
이하에서는 도 3 및 도 4를 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 매엽식 기판 처리 장치(100)에 대해서 좀더 자세히 설명한다.
우선 도 3은 세정공정을 위해 기판(W)이 세정챔버(130) 내에 있는 상태를 보인 단면도이다.
도 3을 참조하면, 기판(W)에 존재하는 불순물을 제거하기 위해 기판(W)은 세정챔버(130)의 내부에 로딩된다. 여기서, 기판(W)은 세정챔버(130)의 높이 방향을 따라 위에서부터 아래로 내려오면서 세정된다.
기판(W)의 세정 공정을 위해 제1개구부(131)에는 제1 또는 제2약액 공급부(171,175)가 위치하거나, 초순수 공급부(173)가 위치할 수 있다. 설명의 편의를 위해 도 3 및 도 4에는 제1약액 공급부(171)만 도시하였다.
이 때, 제1약액이 공급되는 상태의 기판(W) 위치, 제2약액이 공급되는 상태의 기판(W) 위치 및 초순수가 공급되는 상태의 기판(W) 위치는 서로 다르다. 본 발명의 일 실시예에 따른 매엽식 기판 처리 장치(100)에서는 제1약액 공급시 기판(W)이 가장 높은 위치에 있으며, 제2약액 공급시 기판(W)은 가운데 정도의 높이에 위치하고, 초순수 공급시 기판(W)은 최하부에 위치하는 것이 바람직하다.
이와 같이, 기판(W)이 하강함에 따라 제1공급부(171)의 노즐부(172)도 기판(W)을 따라 하강하면서 세정물질을 기판(W)의 처리면으로 공급하게 된다.
한편, 사용된 제1 및 제2약액 그리고 초순수는 재사용 등을 위해 회수되는데 이를 위해 세정챔버(130)의 측벽 내면에는 세정물질 회수부(140)가 형성되어 있다.
즉, 세정챔버(130)의 내측벽면에 상하로 중첩되도록 세정물질 회수부(140)가 형성된다. 예를 들면, 세정물질 회수부(140)는 가장 상부에 형성되어 제1약액을 회수하는 제1회수부(142), 제1회수부(142)의 아래에 형성되어 제2약액을 회수하는 제2회수부(144) 및 제2회수부(144)의 아래 즉, 가장 하부에 형성되어 초순수를 회수하는 제3회수부(146)를 포함할 수 있다. 여기서, 세정물질 회수부(140)에는 앞서 언급한 회수 라인(148,149)이 연결되고, 회수 라인(148,149)은 처리액 재생부(미도시)에 연결될 수 있다.
세정 공정시, 기판(W)은 각각의 회수부(142,144,146)에 상응하는 위치에서 각각의 세정물질을 공급받게 된다. 즉, 제1약액이 공급되는 경우에 기판(W)은 제1회수부(142)가 형성된 높이와 거의 동일한 높이에서 제1약액을 공급받게 된다. 제2약액이 공급되는 경우에 기판(W)은 제2회수부(144)가 형성된 높이와 거의 동일한 높이에서 제2약액을 공급받게 된다. 초순수가 공급되는 경우에 기판(W)은 제3회수부(146)가 형성된 높이와 거의 동일한 높이에서 초순수를 공급받게 된다. 이와 같이, 각각의 회수부(142,144,146)에 상응하는 위치에 기판(W)이 있는 상태에서 세정물질을 공급함으로써, 각각의 세정물질을 분리하여 회수하는 것이 가능하고 세정물질을 재사용할 수 있다. 이 때, 회수부의 수는 회수하고자 하는 세정물질의 수에 따라 적절하게 변경할 수 있다.
여기서, 제3회수부(146)가 가장 하부에 제공되는 것이 바람직한데, 이와 같이 구성함으로써 초순수가 다른 회수부로 흘러 들어 가는 것을 확실히 방지할 수 있다.
한편, 기판(W)은 세정챔버(130) 내부의 높이 방향을 따라 직선 운동하며, 세정 공정 중에는 고속으로 회전하게 되는데 이를 위해, 세정챔버(130)의 가운데 부분을 관통하여 지지부재(120)가 제공된다.
지지부재(120)는 기판(W)이 안착되는 스핀척(121), 스핀척(121)을 회전시키는 구동축(123)을 포함하며, 구동축(123)의 하단에는 구동축(123)을 회전시키고 직선으로 움직이게 하는 구동부(125)가 구비된다. 스핀척(121)에는 기판(W)을 고정하기 위한 척킹핀(미도시)이 구비된다.
기판(W)의 세정은 세정챔버(130)의 제1개구부(131)가 개방된 상태로 진행되며, 세정이 완료된 기판(130)은 세정챔버(130)의 하부에 별도로 제공된 건조챔버(150)로 전달된다. 즉, 스핀척(121) 및 구동축(122)이 아래쪽으로 하강함으로써 기판(W)이 건조챔버(150) 내부에 로딩될 수 있다. 세정챔버(130) 및 건조챔버(150)는 스핀척(121)을 감싸는 형태를 가진다.
한편, 세정챔버(130)의 하부에는 세정챔버(130)로부터 기판(W)을 언로딩하기 위한 제2개구부(133)가 형성되어 있으며, 제2개구부(133)에는 제2개구부(133)를 개폐하기 위한 제1 도어(135)가 구비된다.
세정챔버(130)의 하부에는 밀폐형 건조 챔버인 건조챔버(150)가 구비된다. 이 때, 제1도어(135)와 마주 보는 건조챔버(150)의 상부에는 제3개구부(152)가 구비되고, 이는 제2도어(151)에 의해 개폐된다. 이와 같이, 세정챔버(130)와 건조챔버(150)를 분리하는 도어가 2개(135,151) 구비될 수 있다. 이 경우에, 앞서 도 2에서 설명한 제2도어(151)는 건조챔버(150) 측에 구비되어 있다.
이와 같이, 세정챔버(130)와 건조챔버(150)에 각각 도어(135,151)를 형성함으로써, 건조챔버(150)의 밀폐성능을 높일 수 있다. 즉, 세정 공정이 완료된 기판(W)이 세정챔버(130)에서 건조챔버(150)로 전달되는 과정에 세정챔버(130) 내부에 존재하는 외부 기체 등이 건조챔버(150)로 유입되는 것을 보다 확실이 막을 수 있다.
만약, 도어가 1개인 경우라면, 도어가 열려 있는 상태로 기판(W)이 세정챔버(130)에서 건조챔버(150)로 전달되기 때문에 열려 있는 도어를 통해 세정챔버(130) 내에 있던 외부 기체 등이 건조챔버(150)로 유입되어 건조효율을 떨어뜨릴 수 있다.
그러나 도어가 2개인 경우에는 건조챔버(150)로 외부 기체 등이 유입되는 것을 보다 확실히 막을 수 있다. 우선 기판(W)이 세정챔버(130)를 벗어났으나 건조챔버(150)로 유입되기 전에는 세정챔버(130) 측의 제1도어(135)만 열려 있고 건조챔버(150) 측의 제2도어(151)는 여전히 닫혀 있게 된다. 그 후 기판(W)이 대략 세정챔버(130)와 건조챔버(150) 사이에 있게 되면 제1도어(135)가 닫히고 그 다음으로 제2도어(151)가 열려 기판(W)이 건조챔버(150)로 로딩된다. 이러한 작동 순서에 따를 경우에는 세정챔버(130)의 외부 기체가 건조챔버(150)로 유입되는 것을 방지할 수 있다.
한편, 도어가 2개인 경우에 제1도어(135)를 개폐하기 위한 제1도어개폐수단(미도시)이 구비되며, 그 구성은 앞서 도 2에서 설명한 도어개폐수단(153)의 구성과 동일한 것이 바람직하다. 이 때, 제1 및 제2도어(135,151)는 동일한 제어부(미 도시)에 의해 서로 연동되도록 개폐될 수 있다. 이와 같이, 세정을 위한 챔버와 건조를 위한 챔버를 별도로 구비함으로써 어느 하나의 챔버만을 교환하더라도 전체 시스템을 유지할 수 있기 때문에 매엽식 기판 처리 장치의 유지 보수 편의성을 높일 수도 있다.
또한, 세정챔버(130) 및 건조챔버(150)가 일체로 형성될 수도 있는데, 이 경우에는 세정챔버(130)와 건조챔버(150) 사이에 1개의 도어만 형성하는 것이 바람직하다. 즉, 상부가 개방된 세정챔버(130)와 별개의 부품으로 건조챔버(150)를 형성하고 세정챔버(130)와 건조챔버(150) 사이에 도어(135,151)를 구비하여 양자를 분리할 수 있을 뿐만 아니라, 하나의 부품으로 된 공정 챔버 또는 하우징 내에 공간을 구획하여 세정챔버(130) 및 건조챔버(150)를 형성할 수도 있다. 이 때, 세정챔버(130)와 건조챔버(150) 사이에는 스핀척(121)이 세정챔버(130) 또는 건조챔버(150) 내에서 직선 운동할 수 있도록 세정챔버(130)와 건조챔버(150) 사이에 하나의 도어를 형성하는 것이 바람직하다. 이와 같이, 세정챔버(130)와 건조챔버(150)를 하나의 부품으로 일체 형성함으로써 매엽식 기판 처리 장치의 구성을 단순화할 수 있으며, 생산성을 높일 수도 있다.
구동축(123)과 제1 및 제2도어(135,151)의 접촉면에는 밀봉을 위한 실링수단(미도시) 또는 베어링 수단(미도시)이 형성될 수도 있다.
한편, 건조챔버(150)의 측벽에는 이소프로필 알코올 등을 공급하는 건조물질 공급부(180)가 제공되는데, 건조물질 공급부(180)의 노즐부(181)는 기판(W)의 처리면으로 건조물질을 공급할 수 있도록 건조챔버(150)의 내부로 연장되어 있다. 이 때, 건조물질 공급부(180)의 노즐부(181)는 건조챔버(150)의 중심을 향하여 전진 또는 후퇴할 수 있다. 즉, 건조물질 공급부(180)의 노즐부(181)가 건조챔버(150)의 중심을 향하여 전진/후퇴함으로써, 기판(W)이 세정챔버(130)에서 건조챔버(150)로 전달될 때 기판(W) 또는 스핀척(121)과 노즐부(181)가 충돌하는 것을 방지할 수도 있다.
또한, 건조챔버(150)의 하부에는 이소프로필 알코올 등 건조물질을 회수하기 위한 건조물질 회수부(190)가 제공된다. 여기서, 건조챔버(150)는 스테인레스 스틸(Stainless steel, SUS) 재질로 형성되며, 밀폐되어 있기 때문에 외부 기체가 건조 과정에 영향을 줄 수 없다.
이와 같이 건조챔버(150)를 밀폐형으로 구성하고 세정챔버(130)와 별도로 구비함으로써 건조 공정시에 기판(W)의 처리면에 묻은 초순수(DIW) 표면에 이소프로필 알코올의 계면이 고르게 형성될 수 있기 때문에 건조 효율이 향상되며, 건조챔버(150)의 재질이 스테인레스 스틸이기 때문에 기판(W)이 고속 회전하더라도 정전기에 의한 악영향을 방지할 수 있다.
또한, 이소프로필 알코올 등 건조물질을 회수하기 위한 건조물질 회수부(190,192)가 건조챔버(150)의 하부에 형성되어 있기 때문에 기판(W)이 저속으로 회전하더라도 이소프로필 알코올이 엉뚱한 곳으로 회수되는 것을 방지할 수 있다. 즉, 기판(W)이 저속으로 회전하는 경우에 이소프로필 알코올이 척킹핀(미도시)을 타고 흘러 내릴 수 있는데, 이러한 경우에도 건조물질 회수부(190,192)를 통해 회수되기 때문에 이소프로필 알코올이 잘못된 회수부로 유입되는 것을 방지할 수 있 다.
한편, 건조 공정을 마친 기판(W)은 다음 공정을 위해 건조챔버(150)로부터 언로딩되는데 이를 위해 건조챔버(150)에 기판 로딩/언로딩용 도어(미도시)를 구비하는 것이 바람직하다. 건조가 완료된 후에 다시 세정챔버(130)의 개구부(131)를 통해 기판(W)을 언로딩한다면, 세정챔버(130)에 존재하는 기체 등에 의해 기판(W)에 다시 습기가 생길 수 있다.
따라서, 건조챔버(150)에 기판(W)의 출입을 위한 도어(미도시)를 형성하여 스루풋(throughput)을 높일 수도 있다.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 매엽식 기판 처리 장치(100)를 사용하여 기판을 처리하는 방법에 대해서 설명한다. 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 매엽식 기판 처리 장치를 이용한 기판 처리 방법을 도시한 순서도이고, 도 6은 도 5에 따른 방법 중 기판 전달 방법을 설명하는 순서도이다.
도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 방법은 상부가 개방된 세정챔버(130)로 기판(W)을 로딩하는 단계(S110), 세정챔버(130)에서 기판(W)을 세정하는 단계(S120), 세정이 완료된 기판(W)을 세정챔버(130)의 하부에 구비된 건조챔버(150)로 전달하는 단계(S130), 건조챔버(150)를 밀폐하는 단계(S140), 건조챔버(150)에서 기판(W)을 건조하는 단계(S150) 및 건조챔버(150)로부터 기판(W)을 언로딩하는 단계(S160)를 포함하는 매엽식 기판 처리 방법을 제공한다.
또한, 기판(W)을 건조챔버(150)로 전달하는 단계(S130)는 세정챔버(130)와 건조챔버(150) 사이에 제공된 도어(135,151)를 개폐하는 단계(S131,S133)를 더 포함할 수 있다.
한편, 기판(W)을 건조챔버(130)로 전달하는 단계(S130)는 세정챔버(130)와 건조챔버(150) 사이에 제공된 도어(S131)를 개방하는 단계, 세정챔버(130)에서부터 건조챔버(150)로 스핀척(121) 또는 기판(W)이 하강하는 단계(S132) 및 도어(135,151)를 폐쇄하는 단계(S133)를 포함할 수도 있다.
여기서, 기판(W)은 건조챔버(150)를 통해 로딩되고, 건조챔버(150)로부터 언로딩되는 것이 바람직하다. 즉, 먼저 건조챔버(150)에 기판(W)이 로딩되면 스핀척(121)이 세정챔버(130)까지 상승하여 기판(W)이 세정챔버(130)에 로딩되고, 세정챔버(130)에서 세정공정이 수행된다. 세정공정은 세정챔버(130)의 높이를 따라 하강하면서 약액 및 초순수를 분사하여 수행되는데, 초순수는 기판(W)이 세정챔버(130)의 하부에 있을 때 공급될 수 있다.
세정 공정이 완료되면 제1도어(131) 및 제2도어(151)를 개방하여 기판(W)을 건조챔버(150)로 전달한다. 기판(W)이 건조챔버(150)에 들어오자 마자 제2도어(151)를 닫아 건조챔버(150)를 밀폐하는 것이 바람직하다. 밀폐된 건조챔버(150)에서 건조가 끝난 기판(W)은 다음 공정을 위해 건조챔버(150)로부터 언로딩된다.
이러한 방벙에 의해 기판을 세정 및 건조함으로써 건조 효율을 높일 수 있고 초순수 등이 잘못 회수되는 것을 방지할 수 있다.
지금까지 설명한 매엽식 기판 처리 장치 및 그 방법은 다양한 관점에서 파악 될 수 있는 본 발명의 기술 사상 또는 본 발명에 대한 최소한의 기술로서 이해되어야 하고, 본 발명을 제한하는 경계로서 이해되어서는 아니 된다.
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시적으로 설명하였으나, 본 발명의 범위는 이와 같은 특정 실시예에만 한정되는 아니며, 특허청구범위에 기재된 범주 내에서 적절하게 변경 가능한 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 매엽식 기판 처리 장치를 개략적으로 도시한 사시도,
도 2는 도 1에 따른 매엽식 기판 처리 장치의 세정챔버 및 건조챔버가 분리된 상태를 도시한 사시도,
도 3 및 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 매엽식 기판 처리 장치의 단면을 개략적으로 도시한 도면으로서,
도 3은 기판이 세정챔버에 있는 상태를 도시한 개략 단면도,
도 4는 기판이 건조챔버에 있는 상태를 도시한 개략 단면도,
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 매엽식 기판 처리 장치를 이용한 기판 처리 방법을 도시한 순서도,
도 6은 도 5에 따른 방법 중 기판 전달 방법을 설명하는 순서도이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
100：매엽식 기판 처리 장치 120: 지지부재
130：세정챔버 135: 제1도어
140: 세정물질 회수부 150: 건조챔버
151: 제2도어 170: 세정물질 공급부
180: 건조물질 공급부 W: 기판

Claims (13)

  1. 기판의 불순물을 제거하는 매엽식 기판 처리 장치에 있어서,
    상기 기판을 세정하는 세정챔버;
    상기 세정챔버의 일측에 구비되어, 세정이 완료된 상기 기판을 건조하는 건조챔버;
    상기 기판이 놓여지며, 상기 세정챔버 또는 상기 건조챔버 내에서 회전 및 직선 운동을 하는 스핀척; 및
    상기 세정챔버와 상기 건조챔버의 사이에 형성되어 상기 스핀척이 직선 운동하도록 개폐되거나 상기 기판을 건조하는 동안 상기 건조챔버를 밀폐시키는 도어;
    를 포함하는 매엽식 기판 처리 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 도어는 상기 세정챔버에 형성된 제1도어 또는 상기 건조챔버에 형성된 제2도어 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 매엽식 기판 처리 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 세정챔버에는 세정물질을 공급하는 세정물질 공급부가 연결되고, 상기 건조챔버에는 건조물질을 공급하는 건조물질 공급부가 연결된 것을 특징으로 하는 매엽식 기판 처리 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 세정물질 공급부는 상기 세정챔버의 개구부를 통해 직선 및 회전운동 하는 것을 특징으로 하는 매엽식 기판 처리 장치.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 건조물질 공급부는 상기 건조챔버의 중심을 향하여 전진 또는 후퇴 운동이 가능한 것을 특징으로 하는 매엽식 기판 처리 장치.
  6. 제2항에 있어서,
    상기 세정챔버에 형성되어 상기 제1도어를 개폐하기 위한 제1도어개폐수단 또는 상기 건조챔버에 형성되어 상기 제2도어를 개폐하기 위한 제2도어개폐수단 중 어느 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 매엽식 기판 처리 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 세정챔버 및 상기 건조챔버는 일체로 형성된 것을 특징으로 하는 매엽식 기판 처리 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 세정챔버와 상기 건조챔버는 공간적으로 분리된 것을 특징으로 하는 매 엽식 기판 처리 장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 세정챔버와 상기 건조챔버 사이에는 상기 스핀척이 상기 세정챔버 또는 상기 건조챔버 내에서 직선 운동할 수 있도록 도어가 형성된 것을 특징으로 하는 매엽식 기판 처리 장치.
  10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 건조챔버는 스테인레스 스틸로 이루어진 것을 특징으로 하는 매엽식 기판 처리 장치.
  11. 기판의 불순물을 제거하기 위한 매엽식 기판 처리 방법에 있어서,
    상부가 개방된 세정챔버로 기판을 로딩하는 단계;
    상기 세정챔버에서 상기 기판을 세정하는 단계;
    세정이 완료된 상기 기판을 상기 세정챔버의 하부에 구비된 건조챔버로 전달하는 단계;
    상기 건조챔버를 밀폐하는 단계;
    상기 건조챔버에서 상기 기판을 건조하는 단계; 및
    상기 건조챔버로부터 상기 기판을 언로딩하는 단계;
    를 포함하는 매엽식 기판 처리 방법.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 기판을 상기 건조챔버로 전달하는 단계는 상기 세정챔버와 상기 건조챔버 사이에 제공된 도어를 개폐하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 매엽식 기판 처리 방법.
  13. 제11항에 있어서,
    상기 기판을 상기 건조챔버로 전달하는 단계는,
    상기 세정챔버와 상기 건조챔버 사이에 제공된 도어를 개방하는 단계;
    상기 세정챔버에서부터 상기 건조챔버로 상기 스핀척이 하강하는 단계; 및
    상기 도어를 폐쇄하는 단계;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 매엽식 기판 처리 방법.
KR1020080064008A 2008-07-02 2008-07-02 매엽식 기판 처리 장치 및 그 방법 KR100992651B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020080064008A KR100992651B1 (ko) 2008-07-02 2008-07-02 매엽식 기판 처리 장치 및 그 방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020080064008A KR100992651B1 (ko) 2008-07-02 2008-07-02 매엽식 기판 처리 장치 및 그 방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20100003942A true KR20100003942A (ko) 2010-01-12
KR100992651B1 KR100992651B1 (ko) 2010-11-05

Family

ID=41813621

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020080064008A KR100992651B1 (ko) 2008-07-02 2008-07-02 매엽식 기판 처리 장치 및 그 방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR100992651B1 (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101388109B1 (ko) * 2012-11-21 2014-04-23 주식회사 케이씨텍 스핀척 및 그를 구비한 기판 세정 장치

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106783538B (zh) * 2016-12-01 2020-04-03 北京七星华创电子股份有限公司 一种应用于单片清洗工艺的水痕及颗粒消除方法

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH104079A (ja) * 1996-06-18 1998-01-06 Dainippon Screen Mfg Co Ltd 基板処理装置

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101388109B1 (ko) * 2012-11-21 2014-04-23 주식회사 케이씨텍 스핀척 및 그를 구비한 기판 세정 장치

Also Published As

Publication number Publication date
KR100992651B1 (ko) 2010-11-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8864937B2 (en) Substrate treatment apparatus
KR100855129B1 (ko) 매엽식 기판세정방법
KR101798320B1 (ko) 기판 처리 장치
US7171973B2 (en) Substrate processing apparatus
US20010020482A1 (en) Single semiconductor wafer processor
US20080078428A1 (en) Substrate processing apparatus
KR19980087401A (ko) 세정건조처리장치 및 세정건조처리방법
KR101035983B1 (ko) 매엽식 기판 처리 장치 및 그 장치에서의 배기 방법
CN111095512B (zh) 清洗半导体硅片的方法及装置
KR20170084687A (ko) 기판 처리 장치 및 기판 처리 장치의 세정 방법
KR102189980B1 (ko) 기판 처리 방법 및 기판 처리 장치
JP2003059884A (ja) 基板処理装置及び基板処理方法
CN112740361A (zh) 衬底处理装置及衬底处理方法
KR100992651B1 (ko) 매엽식 기판 처리 장치 및 그 방법
KR20070049693A (ko) 기판 가공 장치
US6716329B2 (en) Processing apparatus and processing system
KR101021544B1 (ko) 기판 처리 장치 및 그의 기판 처리 방법
KR100997016B1 (ko) 매엽식 기판 처리 장치
JP5080885B2 (ja) 基板処理装置および処理チャンバ内洗浄方法
KR101010311B1 (ko) 매엽식 기판 처리 장치 및 방법
JP4791068B2 (ja) 基板処理装置
KR20100005926A (ko) 매엽식 기판 처리 장치
TWI390618B (zh) 用於清洗半導體晶片的方法和裝置
KR20170046490A (ko) 기판 처리 장치 및 방법
KR102193031B1 (ko) 기판처리장치 및 방법

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E90F Notification of reason for final refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20130910

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20140902

Year of fee payment: 5

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20151023

Year of fee payment: 6

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20181002

Year of fee payment: 9

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20191007

Year of fee payment: 10