KR20100046811A - Apparatus and method for treating substrate - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 반도체 제조 장치 및 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 기판을 회전시키면서 기판에 대한 처리 공정을 진행하는 기판 처리 장치 및 방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE
일반적으로 반도체 디바이스는 기판상에 여러 가지 물질을 박막 형태로 증착하고 이를 패터닝하여 제조된다. 이를 위하여 증착 공정, 사진 공정, 식각 공정 및 세정 공정 등 여러 단계의 서로 다른 공정이 요구된다.Generally, semiconductor devices are manufactured by depositing and patterning various materials on a substrate in a thin film form. To this end, several different processes are required, such as a deposition process, a photographic process, an etching process, and a cleaning process.
이들 공정 중 사진 공정에는 기판상에 감광액을 도포하는 도포 공정과, 기판상에 현상액을 공급하는 현상 공정이 포함되며, 식각 공정은 기판상에 식각액을 공급하여 기판상에 형성된 막질을 제거하는 공정이고, 세정 공정은 기판상에 세정액을 공급하여 기판 표면에 잔류하는 오염 물질을 제거하는 공정이다. Among these processes, a photographic process includes a coating step of applying a photoresist on a substrate and a developing step of supplying a developer on the substrate, and an etching process is a process of removing an film formed on the substrate by supplying an etchant on the substrate. The cleaning step is a step of removing contaminants remaining on the surface of the substrate by supplying a cleaning liquid onto the substrate.
도포, 현상, 식각 및 세정 공정은 스핀 타입의 방식에 의해 진행될 수 있다. 스핀 타입의 방식은 스핀 헤드의 상면에 기판을 지지하는 지지 핀들이 설치되고, 스핀 헤드가 회전함에 따라 지지 핀들에 지지된 기판이 회전하는 구성을 가지며, 기판을 회전시키는 동안 기판의 표면에 처리액(감광액, 현상액, 식각액, 세정액)을 공급하여 기판을 처리하는 방식이다.Application, development, etching and cleaning processes can be carried out by a spin type method. The spin type has a configuration in which support pins for supporting a substrate are installed on an upper surface of the spin head, and a substrate supported on the support pins rotates as the spin head rotates, and the treatment liquid is applied to the surface of the substrate while the substrate is rotated. (Photosensitive solution, developer, etching solution, cleaning solution) is a method of processing a substrate.
본 발명은 기판의 상부 공간에서 구동되는 처리 유닛들로부터 기판 상면으로 떨어지는 이물질에 공정 불량이 발생하는 것을 최소화할 수 있는 기판 처리 장치 및 방법을 제공하기 위한 것이다.The present invention is to provide a substrate processing apparatus and method capable of minimizing the occurrence of process defects in foreign matter falling from the processing units driven in the upper space of the substrate to the upper surface of the substrate.
본 발명의 목적은 여기에 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The objects of the present invention are not limited thereto, and other objects not mentioned can be clearly understood by those skilled in the art from the following description.
상기한 과제를 달성하기 위하여 본 발명에 의한 기판 처리 장치는 기판을 지지하는 기판 지지 부재와; 상기 기판 지지 부재에 놓인 상기 기판의 상부에 이격되도록 설치되며, 상기 기판 상면으로의 이물질의 낙하 여부를 감지하는 감지 부재를 포함하는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the substrate processing apparatus according to the present invention includes a substrate support member for supporting a substrate; It is installed so as to be spaced apart from the upper portion of the substrate placed on the substrate support member, characterized in that it comprises a sensing member for detecting whether the foreign matter falling on the upper surface of the substrate.
상술한 바와 같은 구성을 가지는 본 발명에 의한 기판 처리 장치에 있어서, 일 실시 예에 의하면 상기 감지 부재는 상기 기판의 상부 외측에 나란하게 배치되며, 광 신호를 방출하는 다수의 발광 소자들과; 상기 기판 상부의 다른 외측에 상기 발광 소자들과 마주보도록 배치되며, 상기 발광 소자들에서 방출된 상기 광 신호를 수광하는 수광 소자들을 포함할 수 있고, 상기 발광 소자들과 상기 수광 소자들의 배열 길이는 상기 기판의 지름과 같거나 상기 기판의 지름 보다 클 수 있다.In the substrate processing apparatus according to the present invention having the configuration as described above, in accordance with one embodiment the sensing member is disposed side by side outside the upper portion of the substrate, and a plurality of light emitting elements for emitting an optical signal; Arranged to face the light emitting elements on the other outer side of the substrate, and may include light receiving elements for receiving the light signal emitted from the light emitting elements, the array length of the light emitting elements and the light receiving elements It may be equal to or larger than the diameter of the substrate.
상술한 바와 같은 구성을 가지는 본 발명에 의한 기판 처리 장치에 있어서, 다른 실시 예에 의하면 상기 감지 부재는 상기 기판의 상부 외측에 나란하게 배치 되며, 광 신호를 방출하는 발광 소자와 상기 광 신호를 수광하는 수광 소자를 가지는 다수의 광 센서들과; 상기 기판 상부의 다른 외측에 상기 광 센서들과 마주보도록 배치되며, 상기 광 센서들의 상기 발광 소자에서 방출된 상기 광 신호를 상기 광 센서들의 상기 수광 소자로 반사하는 다수의 반사판들을 포함할 수 있고, 상기 광 센서들과 상기 반사판들의 배열 길이는 상기 기판의 지름과 같거나 상기 기판의 지름 보다 클 수 있다.In the substrate processing apparatus according to the present invention having the configuration as described above, according to another embodiment, the sensing member is arranged side by side outside the upper portion of the substrate, and receives the light signal and the light emitting element for emitting an optical signal A plurality of optical sensors having a light receiving element; A plurality of reflecting plates disposed on the other outer side of the substrate to face the optical sensors, and reflecting the optical signal emitted from the light emitting elements of the optical sensors to the light receiving elements of the optical sensors, An arrangement length of the optical sensors and the reflecting plates may be equal to or larger than the diameter of the substrate.
상기한 과제를 달성하기 위하여 본 발명에 의한 기판 처리 장치는 기판을 지지하며, 회전 가능한 기판 지지 부재와; 상기 기판 지지 부재에 놓인 상기 기판의 상면으로 처리 유체를 공급하는 노즐과, 상기 노즐에 연결된 처리 유체 공급 라인상에 배치되며 상기 노즐 내의 상기 처리 유체가 상기 노즐의 선단으로부터 후퇴하도록 상기 처리 유체를 흡입하는 석백 밸브를 가지는 처리 유체 공급 부재와; 상기 기판 지지 부재의 둘레에 설치되며, 상기 처리 유체 공급 부재로부터 상기 기판 상면으로 공급된 상기 처리 유체를 분리하여 회수하는 바울과; 상기 바울의 상부에 이격되도록 설치되며, 상기 기판 상면으로의 이물질의 낙하 여부 및 상기 석백 밸브의 상기 처리 유체의 흡입 후 상기 노즐로부터 상기 기판 상면으로의 상기 처리 유체의 낙하 여부를 감지하는 감지 부재를 포함하는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the substrate processing apparatus according to the present invention supports a substrate, the substrate support member rotatable; A nozzle for supplying a processing fluid to an upper surface of the substrate placed on the substrate support member, and disposed on a processing fluid supply line connected to the nozzle and sucking the processing fluid such that the processing fluid in the nozzle retracts from the tip of the nozzle A processing fluid supply member having a seat back valve; A Paul installed around the substrate support member and separating and recovering the processing fluid supplied from the processing fluid supply member to the upper surface of the substrate; A sensing member installed to be spaced apart from the upper portion of the paul and detecting a drop of the foreign matter onto the upper surface of the substrate and a drop of the processing fluid from the nozzle to the upper surface of the substrate after suction of the processing fluid of the seat back valve; It is characterized by including.
상술한 바와 같은 구성을 가지는 본 발명에 의한 기판 처리 장치에 있어서, 상기 감지 부재는 상기 바울의 상부 외측에 나란하게 배치되며, 광 신호를 방출하는 다수의 발광 소자들과; 상기 바울 상부의 다른 외측에 상기 발광 소자들과 마주보도록 배치되며, 상기 발광 소자들에서 방출된 상기 광 신호를 수광하는 수광 소 자들을 포함하고, 상기 발광 소자들과 상기 수광 소자들의 배열 길이는 상기 기판의 지름과 같거나 상기 기판의 지름 보다 클 수 있다.In the substrate processing apparatus according to the present invention having the configuration as described above, the sensing member is disposed side by side outside the upper portion of the Paul, a plurality of light emitting elements for emitting an optical signal; Arranged to face the light emitting elements on the other outer side of the upper portion of the Paul, the light receiving elements for receiving the light signal emitted from the light emitting elements, the length of the array of the light emitting elements and the light receiving elements It may be equal to or larger than the diameter of the substrate.
다른 실시 예에 의하면, 상기 감지 부재는 상기 바울의 상부 외측에 나란하게 배치되며, 광 신호를 방출하는 발광 소자와 상기 광 신호를 수광하는 수광 소자를 가지는 다수의 광 센서들과; 상기 바울 상부의 다른 외측에 상기 광 센서들과 마주보도록 배치되며, 상기 광 센서들의 상기 발광 소자에서 방출된 상기 광 신호를 상기 광 센서들의 상기 수광 소자로 반사하는 다수의 반사판들을 포함하고, 상기 광 센서들과 상기 반사판들의 배열 길이는 상기 기판의 지름과 같거나 상기 기판의 지름 보다 클 수 있다.According to another embodiment, the sensing member is disposed side by side outside the upper portion of the Paul, a plurality of optical sensors having a light emitting element for emitting an optical signal and a light receiving element for receiving the optical signal; A plurality of reflecting plates disposed on the other outer side of the upper part of the upper panel to face the optical sensors and reflecting the optical signal emitted from the light emitting elements of the optical sensors to the light receiving elements of the optical sensors; An array length of the sensors and the reflecting plates may be equal to or larger than the diameter of the substrate.
상기 감지 부재는 상기 처리 유체 공급 부재로부터 상기 기판으로 공급되는 상기 처리 유체 중 상기 기판의 회전에 의해 상기 바울의 상부 외측으로 튀는 상기 처리 유체의 튐 높이보다 높은 위치에 설치될 수 있다.The sensing member may be installed at a position higher than the height of the processing fluid splashing out of the upper portion of the paul by the rotation of the substrate among the processing fluids supplied from the processing fluid supply member to the substrate.
상기한 과제를 달성하기 위하여 본 발명에 의한 기판 처리 방법은 기판 지지 부재에 놓인 기판에 대한 처리 공정을 진행하되, 상기 기판의 상부 공간에서 구동되는 처리 유닛으로부터 상기 기판 상면으로의 이물질의 낙하 여부를 검출하는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the substrate processing method of the present invention performs a processing process for a substrate placed on a substrate support member, and whether or not foreign matter falls from the processing unit driven in the upper space of the substrate to the upper surface of the substrate. It is characterized by detecting.
상술한 바와 같은 특징을 가지는 본 발명에 의한 기판 처리 방법에 있어서, 상기 처리 유닛은 상기 기판으로 처리 유체를 공급하는 노즐과, 상기 노즐에 연결된 처리 유체 공급 라인상에 배치되며 상기 노즐 내의 상기 처리 유체가 상기 노즐의 선단으로부터 후퇴하도록 상기 처리 유체를 흡입하는 석백 밸브를 가지는 처리 유체 공급 부재를 포함하고, 상기 석백 밸브의 상기 처리 유체의 흡입 후 상기 노즐로부터 상기 기판으로의 상기 처리 유체의 낙하 여부를 검출하는 것을 더 포함할 수 있다.In the substrate processing method according to the present invention having the characteristics as described above, the processing unit is disposed on a nozzle for supplying a processing fluid to the substrate, and on the processing fluid supply line connected to the nozzle, and the processing fluid in the nozzle. And a processing fluid supply member having a suction back valve for sucking the processing fluid such that the processing fluid is sucked back from the tip of the nozzle, and whether the processing fluid falls from the nozzle to the substrate after suction of the processing fluid of the suction back valve. The method may further include detecting.
상기 이물질 및 상기 처리 유체의 낙하 여부에 따라 알람을 발생할 수 있다.An alarm may be generated depending on whether the foreign matter and the processing fluid fall.
상기 이물질 및 상기 처리 유체의 낙하 여부 검출은 상기 기판 지지 부재를 중심으로 서로 마주보도록 상기 기판 지지 부재의 상부 외측에 설치된 다수의 발광 소자들과 수광 소자들을 가지는 감지 부재에 의해 이루어질 수 있다.Detecting whether the foreign matter and the processing fluid falls can be made by a sensing member having a plurality of light emitting elements and light receiving elements provided on the upper outer side of the substrate support member to face each other with respect to the substrate support member.
상기 이물질 및 상기 처리 유체의 낙하 여부 검출은 상기 기판 지지 부재를 중심으로 서로 마주보도록 상기 기판 지지 부재의 상부 외측에 설치된 다수의 광 센서들과 반사판들을 가지는 감지 부재에 의해 이루어질 수 있다.Detecting whether the foreign matter and the processing fluid falls can be made by a sensing member having a plurality of optical sensors and reflecting plates installed on the upper outside of the substrate support member to face each other with respect to the substrate support member.
상기 감지 부재의 광 이동 경로들에 의해 형성되는 검출 면적은 상기 기판 상면의 면적보다 클 수 있다.The detection area formed by the light movement paths of the sensing member may be larger than the area of the upper surface of the substrate.
본 발명에 의하면, 기판의 상부 공간에서 구동되는 처리 유닛들로부터 기판 상면으로 떨어지는 이물질을 검출할 수 있다.According to the present invention, foreign matter falling to the upper surface of the substrate can be detected from the processing units driven in the upper space of the substrate.
그리고 본 발명에 의하면, 기판에 떨어지는 이물질의 검출 시 알람을 발생하여 이물질에 의한 공정 불량을 방지할 수 있다.In addition, according to the present invention, an alarm may be generated when the foreign matter falling on the substrate is detected to prevent a process defect caused by the foreign matter.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 기판 처리 장치 및 방법을 상세히 설명하기로 한다. 우선 각 도면의 구성 요소들에 참조 부호 를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.Hereinafter, a substrate processing apparatus and a method according to a preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. First of all, in adding reference numerals to the components of each drawing, it should be noted that the same reference numerals have the same reference numerals as much as possible even if displayed on different drawings. In addition, in describing the present invention, when it is determined that the detailed description of the related well-known configuration or function may obscure the gist of the present invention, the detailed description thereof will be omitted.
아래의 실시예에서는 기판을 세정하는 장치를 예로 들어 설명한다. 그러나 본 발명의 기술적 사상은 이에 한정되지 않으며, 매엽 방식으로 기판을 회전시키면서 공정을 진행하는 다양한 종류의 장치에 모두 적용될 수 있다.In the following embodiment, an apparatus for cleaning a substrate will be described as an example. However, the technical idea of the present invention is not limited thereto, and the present invention may be applied to all kinds of apparatuses which process the substrate while rotating the substrate in a single sheet method.
( 실시 예 )(Example)
도 1은 매엽식 기판 세정 설비의 레이아웃을 보여주는 도면이다. 도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 매엽식 기판 세정 설비는 로딩/언로딩부(1), 캐리어 이송부(2), 캐리어 테이블(3), 기판 이송부(4), 그리고 세정 처리부(5)를 포함한다.1 shows the layout of a sheet type substrate cleaning facility. Referring to FIG. 1, a sheet type substrate cleaning apparatus according to the present invention includes a loading /
로딩/언로딩부(1)는 기판들이 수용된 캐리어(C)가 놓이는 인/아웃 포트(1-1)를 가진다. 로딩/언로딩부(1)에 인접하게 캐리어 이송부(2)가 배치되고, 캐리어 이송부(2)의 타 측 중앙부에는 기판 이송부(4)가 배치된다. 기판 이송부(4)는 캐리어 이송부(2)에 수직한 방향으로 형성된 이송 로봇(4-3) 이동용 통로(4-1)를 가진다. 통로(4-1)의 내측에는 통로(4-1)의 길이 방향을 따라 이송 가이드(4-2)가 설치되고, 이송 로봇(4-3)이 이송 가이드(4-2)에 의해 안내되어 통로(4-1)의 길이 방향을 따라 이동한다. 통로(4-1)의 양측에는 캐리어 테이블(3)과 세정 처리부(5)가 각각 배치된다. 세정 처리부(5)는 기판 이송부(4)의 통로(410) 양측에 나란하게 배치된 복수 개의 공정 챔버들(5a,5b,5c,5d)을 가진다. 기판 이송부(4), 캐리어 테이블(3) 및 세정 처리부(5)는 상층과 하층의 복층 구조로 배치될 수 있으며, 캐리어 이송부(2) 또한 복층 구조의 캐리어 테이블(3)에 대응하도록 복층 구조를 가질 수 있다. 그리고, 캐리어 이송부(2), 캐리어 테이블(3), 기판 이송부(4) 및 세정 처리부(5)의 상부에는 청정 공기를 공급하는 팬 필터 유닛(Fan Filter Unit)(미도시)이 각각 제공될 수 있다.The loading /
기판을 수용하는 캐리어(C)로는 전면 개방 일체식 포드(Front Open Unified Pod)와 같은 밀폐용 용기가 사용될 수 있다. 캐리어(C)는 오버헤드 트랜스퍼(Overhead Transfer), 오버헤드 컨베이어(Overhead Conveyor), 또는 자동 안내 차량(Automatic Guided Vehicle)과 같은 이송 수단(도시되지 않음)에 의해 로딩/언로딩부(1)의 인/아웃 포트(1-1) 상에 놓인다. 로딩/언로딩부(1)의 인/아웃 포트(1-1)에 놓인 캐리어(C)는 캐리어 이송부(2)에 의해 캐리어 테이블(3)로 이송된다. 기판 이송부(4)의 이송 로봇(4-3)은 캐리어 테이블(3)에 놓인 캐리어(C)로부터 세정 처리될 기판을 세정 처리부(5)의 공정 챔버들(5a,5b,5c,5d)로 이송하고, 공정 챔버들(5a,5b,5c,5d)에서는 기판의 세정 처리 공정이 진행된다. 세정 처리부(5)에서 세정 처리된 기판은 이송 로봇(4-3)에 의해 캐리어 테이블(3) 상의 캐리어(C)로 이송되며, 세정 처리된 기판들을 수용하는 캐리어(C)는 캐리어 이송부(2)에 의해 로딩/언로딩부(1)의 인/아웃 포트(1-1)에 놓인다.As the carrier C for accommodating the substrate, a hermetically sealed container such as a front open unified pod may be used. The carrier C may be connected to the loading / unloading
도 2는 도 1의 공정 챔버의 내부 구성을 보여주는 사시도이다. 도 2를 참조하면, 공정 챔버의 내부에는 기판 지지 부재(10), 바울(20), 기판 세정 수단(30,40,50) 및 기판 반전 장치(60)가 구비된다. 기판 지지 부재(10)는 기판의 세정 공정 진행 중 기판(W)을 지지하며, 공정이 진행되는 동안 회전될 수 있다. 기판 지지 부재(10)의 외측에는 공정에 사용된 약액들을 분리하여 회수하기 위한 바울(20)이 설치된다. 바울(20)의 둘레에는 기판을 세정하기 위한 기판 세정 수단(30,40,50)과, 기판의 상하면을 반전시키는 기판 반전 장치(60)가 배치된다.FIG. 2 is a perspective view illustrating an internal configuration of the process chamber of FIG. 1. 2, the substrate supporting member 10, the
기판 세정 수단(30,40,50)은 기판으로 약액을 공급하는 제 1 처리 유체 공급 부재(30), 기판으로 린스액 또는 건조 가스를 공급하는 제 2 처리 유체 공급 부재(40) 및 초음파 세정 부재(50)를 포함한다. The substrate cleaning means 30, 40, 50 includes a first processing
제 1 처리 유체 공급 부재(30)는 스캔 방식으로 직선 왕복 운동하며 기판상에 약액을 공급한다. 기판의 세정 공정에 사용되는 약액으로는 불산(HF), 황산(H3SO4), 질산(HNO3), 인산(H3PO4), 그리고 SC-1 용액(수산화암모늄(NH4OH), 과산화수소(H2O2) 및 물(H2O)의 혼합액)으로 이루어진 그룹에서 선택된 적어도 어느 하나가 사용될 수 있다. 제 1 처리 유체 공급 부재(30)는 적어도 하나 이상의 약액 공급 노즐(32)을 가지며, 기판 처리에 사용되는 약액의 종류에 따라 선택된 어느 하나의 약액 공급 노즐(32)을 이용하여 기판상에 약액을 공급한다. 약액 공급 노즐(32)은 이동 로드(34)와 픽업(Pick-up) 부재(36)의 구동에 의해 취사 선택된다. 수직 방향으로 설치된 이동 로드(34)는 구동부(미도시)에 의해 스캔 방향을 따라 직선 왕복 운동할 수 있으며, 또한 상하 방향으로도 운동이 가능하다. 이동 로드(34)의 상하 이동에 의해 이동 로드(34)의 상단에 수평 방향으로 연결된 픽업 부재(36)가 상하 이동하고, 픽업 부재(36)는 선택된 어느 하나의 약액 공급 노즐(32)을 픽업한다. 픽업 부재(36)에 약액 공급 노즐(32)이 픽업된 상태에서 이동 로드(34)가 스캔 방향을 따라 이동하고, 약액 공급 노즐(32)은 기판상으로 약액을 공급한다. 이때, 기판 지지 부재(10)의 회전에 의해 기판 지지 부재(10)에 놓인 기판이 회전된다.The first processing
제 2 처리 유체 공급 부재(40)는 붐 스윙 방식으로 회전 운동하며 기판상에 린스액 또는 건조 가스를 공급한다. 린스액으로는 초순수(DIW:Deionized Water)가 사용될 수 있고, 건조 가스로는 이소프로필 알코올 가스(IPA:Isopropyl alcohol gas)가 사용될 수 있다. 제 2 처리 유체 공급 부재(40)는 수직하게 배치되며 기판 지지 부재(10)를 향해 린스액 또는 건조 가스를 공급하는 노즐(42)을 가진다. 노즐(42)은 노즐 지지대(44)의 일단에 연결되고, 노즐 지지대(44)는 노즐(42)과 직각을 유지하도록 수평 방향으로 배치된다. 노즐 지지대(44)의 타 단에는 노즐 지지대(44)와 직각을 유지하도록 수직 방향으로 배치되며, 공정 진행시 또는 공정 전후에 노즐(42)을 이동시키는 이동 로드(46)가 결합된다. 그리고, 이동 로드(46)는 구동부(미도시)에 연결된다. 구동부(미도시)는 노즐(42)을 회전시키기 위한 모터일 수 있으며, 선택적으로 노즐(42)을 상하 방향으로 직선 이동시키기 위한 어셈블리일 수도 있다. The second processing
초음파 세정 부재(50)는 기판(W)상에 공급되는 약액에 초음파 진동을 인가하는 진동자(52)를 가진다. 진동자(52)는 수평 방향으로 배치된 지지대(54)의 일단에 연결된다. 지지대(54)의 타 단에는 지지대(54)와 직각을 유지하도록 수직 방향으로 배치되며, 공정 진행시 또는 공정 전후에 진동자(52)를 이동시키는 이동 로드(56)가 결합된다. 그리고, 이동 로드(56)는 구동부(미도시)에 연결된다. 구동부(미도시)는 진동자(52)를 회전시키기 위한 모터일 수 있으며, 선택적으로 진동자(52)를 상하 방향으로 직선 이동시키기 위한 어셈블리일 수도 있다. 기판상에 공급된 약액은 기판상의 오염 물질을 식각 또는 박리시키며, 이때 제 1 처리 유체 공급 부재(30)를 이용하여 약액에 초음파 진동을 인가한다. 약액에 인가된 초음파 진동은 약액과 기판(W)상의 오염 물질의 화학 반응을 촉진시켜 기판(W)상의 오염 물질의 제거 효율을 향상시킨다.The ultrasonic cleaning member 50 has a
도 3은 도 2의 기판 지지 부재와 바울의 구성 및 약액 공급 배관 계통을 보여주는 측단면도이며, 도 4는 도 2의 기판 지지 부재와 회수통의 구성을 보여주는 평면도이다.3 is a side cross-sectional view showing the structure of the substrate support member and Paul of FIG. 2 and the chemical liquid supply piping system, and FIG. 4 is a plan view showing the structure of the substrate support member and the recovery container of FIG. 2.
기판 지지 부재(10)는 용기(20)의 내부 공간에 배치된다. 기판 지지 부재(10)는 스핀 헤드(12)를 가진다. 스핀 헤드(12)의 상면에는 기판(W)을 지지하는 핀 부재들(13a,13b)이 결합되고, 스핀 헤드(12)의 하면에는 스핀 헤드(12)를 지지하고 회전시키는 회전 축(14)이 고정 결합된다. 회전 축(14)은 용기(20)의 바닥면에 형성된 개구를 통해 용기(20) 외부까지 돌출된다. 회전 축(14)에는 회전 축(14) 에 회전력을 제공하는 모터와 같은 구동기(16)가 고정 결합된다.The substrate support member 10 is disposed in the inner space of the
용기(20)는 내부에 상부가 개방되고 기판(W)이 처리되는 공간을 가지며, 공정에 사용된 약액들을 분리하여 회수할 수 있는 구조를 가진다. 이는 약액들의 재사용이 가능하게 한다. 용기(20)는 복수의 회수통들(220, 240, 260)을 가진다. 각각의 회수통(220, 240, 260)은 공정에 사용된 처리액들 중 서로 상이한 종류의 처리액을 회수한다. 본 실시 예에서 용기(20)는 3개의 회수통들을 가진다. 각각의 회수통들을 내부 회수통(220), 중간 회수통(240), 그리고 외부 회수통(260)이라 칭한다. The
내부 회수통(220)은 스핀 헤드(12)를 감싸는 환형의 링 형상으로 제공되고, 중간 회수통(240)은 내부 회수통(220)을 감싸는 환형의 링 형상으로 제공되며, 외부 회수통(260)은 중간 회수통(240)을 감싸는 환형의 링 형상으로 제공된다. 각각의 회수통(220, 240, 260)은 용기(20) 내에서 용기 내 공간과 통하는 유입구(227, 247, 267)를 가진다. 각각의 유입구(227, 247, 267)는 스핀 헤드(12)의 둘레에 링 형상으로 제공된다. 기판(W)으로 분사되어 공정에 사용된 약액들은 기판(W)의 회전으로 인한 원심력에 의해 유입구(227, 247, 267)를 통해 회수통(220, 240, 260)으로 유입된다. 외부 회수통(260)의 유입구(267)는 중간 회수통(240)의 유입구(247)의 수직 상부에 제공되고, 중간 회수통(240)의 유입구(247)는 내부 회수통(220)의 유입구(227)의 수직 상부에 제공된다.The
내부 회수통(220)의 바닥벽에는 배출관(225)이 결합되고, 중간 회수통(240)의 바닥벽에는 배출관(245)이 결합되고, 외부 회수통(260)의 바닥벽에는 배출 관(265)이 결합된다. 내부 회수통(220), 중간 회수통(240) 및 외부 회수통(260)을 통해 유입된 처리액은 배출관(225,245,265)을 통해 외부의 약액 재생을 위한 시스템으로 배출된다. 그리고 외부 회수통(260)의 바닥벽에는 배기관(263)이 결합되며, 내부 회수통(220), 중간 회수통(240) 및 외부 회수통(260)으로 유입된 가스는 배기관(263)을 통해 외부로 배기한다.The
승강 유닛(280)은 용기(20)를 상하 방향으로 직선 이동시킨다. 용기(20)가 상하로 이동됨에 따라 스핀 헤드(12)에 대한 용기(20)의 상대 높이가 변경된다. 승강 유닛(280)은 브라켓(281), 이동 축(282), 그리고 구동기(283)를 가진다. 브라켓(281)은 용기(20)의 외벽에 고정설치되고, 브라켓(281)에는 구동기(283)에 의해 상하 방향으로 이동되는 이동 축(282)이 고정결합된다. 기판(W)이 스핀 헤드(12)에 놓이거나, 스핀 헤드(12)로부터 들어 올릴 때 스핀 헤드(12)가 용기(20)의 상부로 돌출되도록 용기(20)는 하강한다. 또한, 공정이 진행시에는 기판(W)에 공급된 처리액의 종류에 따라 처리액이 기설정된 회수통(220, 240, 260)으로 유입될 수 있도록 용기(20)의 높이가 조절한다.The
제 1 처리 유체 공급 부재(30)의 약액 공급 노즐(32)은 스핀 헤드(12)상에 놓인 기판의 상부 공간에서 스캔 방식으로 직선 왕복 운동하고, 기판으로 약액을 공급한다. 약액 공급 노즐(32)은 약액 공급 라인(321)에 의해 약액 공급원(322)에 연결된다. 약액 공급 라인(321)상에는 약액 공급원(322)으로부터 약액 공급 노 즐(321) 방향으로 펌프(323), 필터(324) 및 밸브(325)가 순차적으로 배치된다. 밸브(325)는 컷 오프 밸브(Cut-Off Valve, 325a)와 석백 밸브(Suckback Valve, 325b)를 가진다. 약액 공급원(322)으로부터 공급되는 약액은 펌프(323)에 의해 가압되고, 가압된 약액은 필터(324)를 거쳐 컷 오프 밸브(325a) 및 석백 밸브(325b)를 통과한 후, 약액 공급 노즐(32)을 통해 기판상에 토출된다. 컷 오프 밸브(325a)는 가압된 약액의 흐름을 온/오프(On/Off)하고, 석백 밸브(325b)는 약액 토출후 약액 공급 노즐(32)의 토출구(미도시) 끝단에 존재하는 일정량의 약액을 흡입하여 후퇴시킴으로써 약액의 흘림을 방지한다.The chemical
이상에서 설명한 바와 같이, 제 1 및 제 2 처리 유체 공급 부재(30,40), 초음파 세정 부재(50), 그리고 반전 장치(60)는 바울(20)의 둘레에 배치되며, 이들은 기판의 상부 공간에서 구동된다. 제 1 처리 유체 공급 부재(30)는 기판 상부 공간에서 스캔 방식으로 직선 왕복 운동한다. 제 2 처리 유체 공급 부재(40)와 초음파 세정 부재(50)는 기판 상부 공간에서 붐 스윙 방식으로 회전 운동한다. 반전 장치(60)는 기판 상부 공간에서 기판의 상하면을 반전시키면서 상하 방향으로 직선 운동한다.As described above, the first and second processing
이와 같이 제 1 및 제 2 처리 유체 공급 부재(30,40), 초음파 세정 부재(50), 그리고 반전 장치(60)가 기판의 상부 공간에서 구동되기 때문에, 이들로부터 기판 상면으로 이물질이 떨어질 수 있으며, 이물질에 의해 공정 불량이 야기될 수 있다. In this way, since the first and second processing
또한, 레시피(Recipe)에 의한 약액의 토출 후 밸브(325)의 이상 등에 의해, 노즐(32)의 이동 또는 대기시 약액이 비정상적으로 기판에 토출되거나 약액의 흘림 현상이 발생할 수 있으며, 레시피(Recipe)에 의한 약액의 토출 후 기판에 비정상적으로 토출되거나 흘려지는 약액은 후속 공정에서 공정 불량을 야기할 수 있다.In addition, due to an abnormality of the
이러한 문제점을 사전에 예방하기 위해, 본 발명은 기판 상부 공간에서 구동되는 장치들로부터 기판으로 떨어지는 이물질과, 노즐(32)로부터 비정상적으로 토출되거나 흘려지는 약액을 감지하기 위한 감지 부재(400)를 구비한다.In order to prevent this problem in advance, the present invention is provided with a
감지 부재(400)는 바울(20)의 상부에 소정 높이(H)이격되도록 설치될 수 있다. 즉, 감지 부재(400)는 제 1 및 제 2 처리 유체 공급 부재(30,40)로부터 기판으로 공급되는 처리 유체 중 기판의 회전에 의해 바울(20)의 상부 외측으로 튀는 처리 유체의 튐 높이보다 높은 위치에 설치될 수 있다.The sensing
감지 부재(400)는 다수의 발광 소자들(410)과 다수의 수광 소자들(420)을 가질 수 있다. 발광 소자들(410)은 광을 방출하고, 수광 소자들(420)은 발광 소자들(410)에서 방출된 광 신호를 수광한다. 발광 소자들(410)은 바울(20)의 상부 외측에 나란하게 배치되고, 수광 소자들(420)은 바울(20) 상부의 다른 외측에 발광 소자들(410)과 마주보도록 배치된다. 이때, 발광 소자들(410)과 수광 소자들(420)의 배열 길이(L)는 기판의 지름과 같거나 기판의 지름 보다 클 수 있다. 이는 발광 소자들(410)과 수광 소자들(420) 사이의 광 이동 경로들에 의해 형성되는 검출 면 적을 기판의 면적보다 크게 함으로써, 기판의 전면에 대한 이물질의 낙하 여부와, 기판으로의 약액의 비정상 토출 및 흘림을 검출하기 위함이다.The sensing
이와 달리, 감지 부재(400)는 다수의 광 센서들(410)과 다수의 반사판들(420)을 가질 수 있다. 광 센서들(410)은 광 신호를 방출하는 발광 소자와 광 신호를 수광하는 수광 소자를 가진다. 반사판들(420)은 광 센서들(410)의 발광 소자에서 방출된 광 신호를 광 센서들(410)의 수광 소자로 반사한다. 광 센서들(410)은 바울(20)의 상부 외측에 나란하게 배치되고, 반사판들(420)은 바울(20) 상부의 다른 외측에 광 센서들(410)과 마주보도록 배치된다. 이때, 광 센서들(410)과 반사판들(420)의 배열 길이(L)는 기판의 지름과 같거나 기판의 지름 보다 클 수 있다. 이는 광 센서들(410)과 반사판들(420) 사이의 광 이동 경로들에 의해 형성되는 검출 면적이 기판의 면적보다 크게함으로써, 기판의 전면에 대한 이물질의 낙하 여부와, 기판으로의 약액의 비정상 토출 및 흘림을 검출하기 위함이다.Alternatively, the sensing
제 1 및 제 2 처리 유체 공급 부재(30,40), 초음파 세정 부재(50), 그리고 반전 장치(60)의 구동에 의해 이들로부터 기판으로 이물질이 떨어지면, 이물질은 감지 부재(400)의 발광 소자들(410)과 수광 소자들(420) 사이 영역 또는 광 센서들(4110)와 반사판들(420) 사이 영역을 통과하고, 이때 수광 소자들(420) 또는 광 센서들(410)로 수광되는 광량의 차이에 의해 이물질이 감지될 수 있다. When foreign matter falls from the first and second processing
그리고, 노즐(32)로부터 기판으로 약액이 비정상적으로 토출되거나 흘려지면, 약액은 감지 부재(400)의 발광 소자들(410)과 수광 소자들(420) 사이 영역 또 는 광 센서들(4110)와 반사판들(420) 사이 영역을 통과하고, 이때 수광 소자들(420) 또는 광 센서들(410)로 수광되는 광량의 차이에 의해 약액이 감지될 수 있다.When the chemical liquid is abnormally discharged or flowed from the
이물질 또는 약액이 감지되면, 감지 부재(400)는 검출 신호를 제어부(미도시)로 전송하고, 제어부(미도시)는 경보 장치(미도시) 등에 제어 신호를 전송하여 알람을 발생시킨다. 알람이 발생되면 작업자는 공정의 진행을 중단시킬 수 있으며, 이를 통해 공정 불량이 발생하는 것을 미연에 방지할 수 있다.When a foreign substance or chemical liquid is detected, the sensing
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시 예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시 예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.The above description is merely illustrative of the technical idea of the present invention, and those skilled in the art to which the present invention pertains may make various modifications and changes without departing from the essential characteristics of the present invention. Therefore, the embodiments disclosed in the present invention are not intended to limit the technical idea of the present invention but to describe the present invention, and the scope of the technical idea of the present invention is not limited by these embodiments. The protection scope of the present invention should be interpreted by the following claims, and all technical ideas within the equivalent scope should be interpreted as being included in the scope of the present invention.
이하에 설명된 도면들은 단지 예시의 목적을 위한 것이고, 본 발명의 범위를 제한하기 위한 것이 아니다.The drawings described below are for illustrative purposes only and are not intended to limit the scope of the invention.
도 1은 매엽식 기판 세정 설비의 레이아웃을 보여주는 도면,1 shows a layout of a sheet type substrate cleaning facility;
도 2는 도 1의 공정 챔버의 내부 구성을 보여주는 사시도,2 is a perspective view showing an internal configuration of the process chamber of FIG.
도 3은 도 2의 기판 지지 부재와 바울의 구성 및 약액 공급 배관 계통을 보여주는 측단면도,Figure 3 is a side cross-sectional view showing the configuration of the substrate support member and Paul of Figure 2 and the chemical liquid supply piping system,
도 4는 도 2의 기판 지지 부재와 회수통의 구성을 보여주는 평면도이다.4 is a plan view showing the configuration of the substrate support member and the recovery container of FIG. 2.
< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ><Description of Symbols for Main Parts of Drawings>
10 : 기판 지지 부재 20 : 바울10: substrate support member 20: Paul
30 : 제 1 처리 유체 공급 부재 40 : 제 2 처리 유체 공급 부재30: first processing fluid supply member 40: second processing fluid supply member
50 : 초음파 세정 부재 60 : 반전 장치50: ultrasonic cleaning member 60: inverting device
400 : 감지 부재400: sensing member
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