KR20110025803A - Apparatus and method for treating a substrate - Google Patents

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정영주
이복규
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세메스 주식회사
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Abstract

PURPOSE: A substrate processing apparatus and substrate processing method thereof are provided to improve the cleansing efficiency of the bottom of a substrate by cleansing the bottom surface of the substrate and drying the top of the substrate at the same time. CONSTITUTION: A spin head(310) supports a substrate. A top nozzle unit(400) supplies an organic solution or a mixed solution containing the organic solution to the top of the substrate which is placed on the spin head. A bottom nozzle unit(500) supplies a cleansing liquid to the bottom of the substrate placed on the spin head. A heater heats the cleansing solution supplied to the lower nozzle unit.

Description

기판 처리 장치 및 기판 처리 방법{APPARATUS AND METHOD FOR TREATING A SUBSTRATE}Substrate processing apparatus and substrate processing method {APPARATUS AND METHOD FOR TREATING A SUBSTRATE}

본 발명은 반도체 소자 제조에 사용되는 웨이퍼 또는 평판 표시 소자 제조에 사용되는 유리 기판 등과 같은 기판에 대해 세정 또는 건조 등과 같은 공정을 수행하는 장치 및 방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an apparatus and method for performing a process such as cleaning or drying on a substrate such as a wafer used in the manufacture of semiconductor devices or a glass substrate used in the manufacture of a flat panel display.

일반적으로 평판 표시 소자 제조나 반도체 제조 공정에서 유리 기판이나 웨이퍼를 처리하는 공정에는 감광액 도포 공정(photoresist coating process), 현상 공정(developing process), 식각 공정(etching process), 화학기상증착 공정 (chemical vapor deposition process), 애싱 공정(ashing process) 등 다양한 공정이 수행된다.In general, the photoresist coating process, the developing process, the etching process, the chemical vapor deposition process (chemical vapor deposition) are used to process glass substrates or wafers in flat panel display device manufacturing or semiconductor manufacturing processes. Various processes such as deposition process and ashing process are performed.

또한, 각각의 공정을 수행하는 과정에서 기판에 부착된 각종 오염물을 제거하기 위해, 약액(chemical) 또는 순수(deionized water)를 이용한 세정 공정(wet cleaning process)과 기판 표면에 잔류하는 약액 또는 순수를 건조시키기 위한 건조(drying process) 공정이 수행된다. In addition, in order to remove various contaminants adhering to the substrate during each process, a wet cleaning process using chemical or deionized water and a chemical or pure water remaining on the surface of the substrate may be used. A drying process is carried out for drying.

일반적으로 건조 공정은 원심력만으로 기판을 건조하는 장치와 이소프로필 알코올(isopropyl alcohol)가 같은 유기용제를 이용하여 기판을 건조시키는 장치가 사용되고 있다. 유기용제를 이용하여 기판을 건조하는 일반적인 장치는 유기용제를 증기 상태로 기판에 공급하여 기판을 건조한다. In general, in the drying process, an apparatus for drying a substrate using only a centrifugal force and an apparatus for drying the substrate using an organic solvent having the same isopropyl alcohol are used. A general apparatus for drying a substrate using an organic solvent is to dry the substrate by supplying the organic solvent to the substrate in a vapor state.

본 발명은 유기 용제를 이용하여 기판을 건조시 건조 효율을 향상시킬 수 있는 기판 처리 장치 및 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.An object of the present invention is to provide a substrate processing apparatus and method which can improve the drying efficiency when drying a substrate using an organic solvent.

또한, 본 발명은 유기 용제를 이용하여 기판을 건조시, 소모되는 유기용제의 량을 줄일 수 있는 기판 처리 장치 및 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다. In addition, an object of the present invention is to provide a substrate processing apparatus and method that can reduce the amount of organic solvent consumed when drying the substrate using an organic solvent.

또한, 본 발명은 유기 용제를 이용하여 기판을 건조시 종래와는 상이한 새로운 건조 방법 및 이를 적용할 수 있는 기판 처리 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.In addition, an object of the present invention is to provide a new drying method different from the conventional method when the substrate is dried using an organic solvent and a substrate processing apparatus that can be applied thereto.

본 발명의 목적들은 이상에서 언급한 목적들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The objects of the present invention are not limited to the above-mentioned objects, and other objects that are not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the following description.

본 발명은 기판을 처리하는 방법을 제공한다. 본 발명의 기판 처리 방법은 상기 기판의 상면으로 유기용제 또는 상기 유기용제를 포함하는 혼합유체를 분사하여 기판의 상면을 건조하고 상기 유기용제 또는 혼합유체에 의해 기판의 상면이 건조되는 동안에 기판의 저면으로 세정액을 공급하여 기판의 저면을 세정하는 것을 포함한다. The present invention provides a method of treating a substrate. In the substrate treating method of the present invention, an organic solvent or a mixed fluid containing the organic solvent is sprayed onto the upper surface of the substrate to dry the upper surface of the substrate, and the bottom surface of the substrate while the upper surface of the substrate is dried by the organic solvent or the mixed fluid. Supplying a cleaning liquid to clean the bottom surface of the substrate.

상기 세정액은 상온보다 높은 온도로 가열되어 상기 기판의 저면으로 공급될 수 있다. 또한, 상기 세정액은 상기 유기용제 또는 상기 혼합유체보다 높은 온도로 가열되어 상기 기판의 저면으로 공급될 수 있다. 또한, 상기 세정액은 가열된 후 상기 기판의 저면으로 공급될 수 있다. The cleaning liquid may be heated to a temperature higher than room temperature and supplied to the bottom surface of the substrate. In addition, the cleaning solution may be heated to a temperature higher than the organic solvent or the mixed fluid and supplied to the bottom surface of the substrate. In addition, the cleaning solution may be heated and then supplied to the bottom surface of the substrate.

상기 유기용제는 액 상태로 공급될 수 있다. 또한, 상기 유기용제 또는 상기 혼합유체는 액 상태로 순수나 탈이온수와 같은 물과 혼합되어 공급될 수 있다. The organic solvent may be supplied in a liquid state. In addition, the organic solvent or the mixed fluid may be supplied mixed with water such as pure water or deionized water in a liquid state.

상기 기판의 상면의 건조 및 상기 기판의 저면의 세정이 이루어지는 동안 상기 기판은 회전될 수 있다. The substrate may be rotated while the top surface of the substrate is dried and the bottom surface of the substrate is cleaned.

상기 유기용제는 이소프로필알코올이고, 상기 세정액은 순수일 수 있다. The organic solvent may be isopropyl alcohol, and the cleaning liquid may be pure water.

또한, 본 발명의 다른 실시예에 의하면, 기판 처리 방법은 회전하는 기판의 상면으로 유기용제를 분사하고 이와 동시에 상기 기판의 저면으로 가열된 세정액을 분사하는 프리 토출 단계와와 상기 프리 토출 단계에서의 기판의 회전 속도보다 빠르게 상기 기판을 회전시키고, 상기 기판의 상면으로 상기 유기용제와 건조 가스를 동시에 분사하는 단계를 포함한다. According to another embodiment of the present invention, a substrate processing method includes a pre-discharge step of spraying an organic solvent onto an upper surface of a rotating substrate and simultaneously spraying a cleaning liquid heated to the bottom of the substrate; Rotating the substrate faster than the rotational speed of the substrate, and simultaneously spraying the organic solvent and dry gas to the upper surface of the substrate.

상기 프리 토출 단계는 상기 유기용제를 기판의 중심에서 가장자리로 그리고 기판의 가장자리에서 중심으로 2회 왕복 스캔 분사하며, 상기 최종 토출 단계는 상기 유기용제와 건조가스를 기판의 중심으로부터 가장자리까지 1회만 스캔 분사할 수 있다. 일 예에 의하면, 상기 프리 토출 단계에서 기판의 회전속도는 450-550rpm이며, 상기 최종 토출 단계에서 기판의 회전속도는 650-750rpm이다. The pre-discharge step injects the organic solvent twice from the center of the substrate to the edge and from the edge of the substrate to the reciprocating scan twice, and the final discharging step scans the organic solvent and dry gas only once from the center of the substrate to the edge Can spray In one example, the rotation speed of the substrate in the pre-discharge step is 450-550rpm, the rotation speed of the substrate in the final discharge step is 650-750rpm.

또한, 본 발명은 기판을 처리하는 장치를 제공한다. 기판 처리 장치는 기판을 지지하는 스핀 헤드, 상기 스핀 헤드에 놓인 기판의 상면으로 유기용제 또는 상기 유기용제를 포함하는 혼합 유체를 공급하도록 제공되는 상부 노즐, 상기 스핀 헤드에 놓인 기판의 저면으로 세정액을 공급하도록 제공되는 하부 노즐, 그리고 상기 하부 노즐로 유입되는 상기 세정액을 가열하는 가열기를 구비한다. The present invention also provides an apparatus for processing a substrate. The substrate processing apparatus includes a spin head for supporting a substrate, an upper nozzle provided to supply an organic solvent or a mixed fluid containing the organic solvent to an upper surface of the substrate placed on the spin head, and a cleaning liquid to a bottom surface of the substrate placed on the spin head. A lower nozzle provided to supply, and a heater for heating the cleaning liquid flowing into the lower nozzle.

또한, 상기 기판 처리 장치는 상기 상부 노즐로 유기용제 또는 상기 유기용제를 포함하는 혼합 유체를 공급하는 용제 공급 부재를 더 포함할 수 있다. 일 예에 의하면, 상기 용제 공급 부재는 유기용제를 저장하는 유기용제 저장 용기, 물을 저장하는 물 저장 용기, 상기 유기용제와 상기 물을 혼합하는 혼합기, 상기 유기용제 저장 용기에서 상기 혼합기로 상기 유기용제가 공급되는 유기용제 공급관, 상기 물 저장 용기에서 상기 혼합기로 상기 물이 공급되는 물 공급관, 그리고 상기 혼합기로부터 상기 상부 노즐로 상기 유기용제와 상기 물의 혼합액을 공급하는 혼합액 공급관을 포함할 수 있다. The substrate processing apparatus may further include a solvent supply member supplying an organic solvent or a mixed fluid including the organic solvent to the upper nozzle. In one embodiment, the solvent supply member is an organic solvent storage container for storing an organic solvent, a water storage container for storing water, a mixer for mixing the organic solvent and the water, the organic solvent storage container to the mixer in the organic solvent It may include an organic solvent supply pipe to which the solvent is supplied, a water supply pipe to which the water is supplied from the water storage container to the mixer, and a mixed solution supply pipe to supply a mixture of the organic solvent and the water from the mixer to the upper nozzle.

상기 하부 노즐은 상기 스핀 헤드 내에 제공될 수 있다. The lower nozzle may be provided in the spin head.

본 발명에 의하면, 기판의 상면을 건조하는 동안 기판의 저면이 세정되므로 기판의 저면 세정이 우수하다.According to the present invention, the bottom surface of the substrate is cleaned while the top surface of the substrate is dried, so the bottom surface cleaning of the substrate is excellent.

또한, 본 발명에 의하면, 기판의 상면을 유기용제로 건조하는 동안 기판이 순수에 의해 가열되므로 기판의 건조에 소요되는 시간 및 유기용제의 사용량을 줄일 수 있고, 기판의 건조 효율을 향상시킬 수 있다.In addition, according to the present invention, since the substrate is heated by pure water while the upper surface of the substrate is dried with the organic solvent, the time required for drying the substrate and the amount of the organic solvent used can be reduced, and the drying efficiency of the substrate can be improved. .

또한, 본 발명에 의하면 유기용제를 액 상태로 공급하므로, 유기용제로부터 증기를 발생시키는 장치가 불필요하며, 따라서 설비의 구조가 간소하다.Further, according to the present invention, since the organic solvent is supplied in the liquid state, an apparatus for generating steam from the organic solvent is unnecessary, and therefore the structure of the equipment is simple.

또한, 본 발명에 의하면, 액 상의 유기용제가 순수와 혼합되어 기판의 상면으로 공급되므로, 유기용제의 사용량을 줄일 수 있다.In addition, according to the present invention, since the organic solvent in the liquid phase is mixed with pure water and supplied to the upper surface of the substrate, the amount of the organic solvent can be reduced.

또한, 본 발명에 의하면, 기판의 회전 속도를 450-550rpm 그리고 650-750rpm으로 제어할 경우 IPA 용액이 수분과 반응하면서 기화되는 시간을 충분히 제공해줄 뿐만 아니라 IPA 용액이 기판에 잔류하는 문제도 해결됨으로써 건조 공정 후 기판에 물반점이 형성되는 불량을 현저하게 감소시킬 수 있다.In addition, according to the present invention, when controlling the rotational speed of the substrate at 450-550rpm and 650-750rpm not only provides a sufficient time for the IPA solution to react with moisture, but also solves the problem that the IPA solution remains on the substrate Defects in which water spots are formed on the substrate after the drying process can be significantly reduced.

본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The effects of the present invention are not limited to the above-mentioned effects, and other effects not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the description of the claims.

도 1은 본 발명의 기판 처리 장치의 일 예를 개략적으로 보여주는 단면도이다.
도 2는 상부 노즐 부재의 일 예를 보여주는 도면이다.
도 3은 상부 노즐 부재의 다른 예를 보여주는 도면이다.
도 4는 도 1의 기판 처리 장치의 다른 예를 개략적으로 보여주는 단면도이다.
도 5는 도 4의 기판 처리 장치에서 공정이 수행되는 과정을 개략적으로 보여주는 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 건조 방법을 보여주는 플로우챠트이다.
도 7은 각각 프리 토출 단계와 최종 토출 단계에서 건조 공정이 수행되는 것을 보여주는 도면들이다. 1 is a cross-sectional view schematically showing an example of a substrate processing apparatus of the present invention.
2 is a view illustrating an example of an upper nozzle member.
3 is a view showing another example of the upper nozzle member.
4 is a cross-sectional view schematically illustrating another example of the substrate processing apparatus of FIG. 1.
FIG. 5 is a diagram schematically illustrating a process of performing a process in the substrate processing apparatus of FIG. 4.
6 is a flowchart showing a drying method according to an embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a diagram illustrating that a drying process is performed in a pre-discharge step and a final discharge step, respectively.

이하, 본 발명의 실시 예를 첨부된 도면 도 1 내지 도 7b를 참조하여 더욱 상세히 설명한다. 본 발명의 실시 예는 여러 가지 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래의 실시 예들로 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 실시 예는 당 업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위해 제공되는 것이다. 따라서 도면에서의 요소의 형상은 보다 명확한 설명을 강조하기 위해 과장되었다. Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in more detail with reference to FIGS. 1 to 7B. The embodiments of the present invention may be modified in various forms, and the scope of the present invention should not be construed as being limited to the following embodiments. This embodiment is provided to more completely explain the present invention to those skilled in the art. Therefore, the shape of the elements in the drawings are exaggerated to emphasize a more clear description.

도 1은 유기용제를 이용한 기판 처리 장치를 개략적으로 보여주는 단면도이다. 일 예에 의하면, 유기용제로는 이소프로필 알코올(IPA)이 사용될 수 있다.1 is a cross-sectional view schematically showing a substrate processing apparatus using an organic solvent. In one embodiment, isopropyl alcohol (IPA) may be used as the organic solvent.

기판 처리 장치(10)는 용기(100), 승강부재(200), 지지부재(300), 상부 노즐 부재(400) 그리고 하부 노즐 부재(500)를 가진다. 지지부재(300)는 공정 진행시 기판을 지지한다. 용기(100)는 공정 진행시 사용된 약액, 순수, 유기용제가 외부로 튀는 것을 방지한다. 또한 용기(100)는 공정 진행시 사용된 약액이나 순수의 재사용이 가능하도록 이들을 회수한다. 승강부재(200)는 용기(100)와 지지부재(300) 간의 상대위치를 변경한다. 승강부재(200)는 용기(100) 또는 지지부재(300)를 상하로 승강시켜 용기(100) 내에서 지지부재(300)의 상대 높이를 변경한다. 상부 노즐 부재(400)는 기판의 상면으로 유기용제나 불활성 가스와 같은 건조가스를 공급한다. 하부 노즐 부재는 기판의 저면으로 세정액을 공급한다. 이하, 각각의 구성요소에 대해 상세히 설명한다.
The substrate processing apparatus 10 includes a container 100, a lifting member 200, a supporting member 300, an upper nozzle member 400, and a lower nozzle member 500. The support member 300 supports the substrate during the process. The container 100 prevents the chemical liquid, the pure water, and the organic solvent used in the process from splashing to the outside. In addition, the container 100 recovers them so that the chemical liquid or pure water used during the process can be reused. The elevating member 200 changes the relative position between the container 100 and the support member 300. The elevating member 200 raises and lowers the container 100 or the supporting member 300 to change the relative height of the supporting member 300 in the container 100. The upper nozzle member 400 supplies a dry gas such as an organic solvent or an inert gas to the upper surface of the substrate. The lower nozzle member supplies the cleaning liquid to the bottom of the substrate. Hereinafter, each component is explained in full detail.

(지지부재)(Support member)

도 1을 참조하면, 지지부재(300)는 처리 공정시 기판(W)을 지지한다. 기판 지지부재(300)는 스핀 헤드(310), 스핀들(spindle)(320) 그리고 회전 부재(330)를 가진다. Referring to FIG. 1, the support member 300 supports the substrate W in a processing process. The substrate support member 300 has a spin head 310, a spindle 320 and a rotation member 330.

스핀 헤드(310)는 상부에 기판(W)이 로딩(loading)되는 상부면(312a)을 가진다. 스핀 헤드(310)의 상부면(312a)는 대체로 원형으로 제공되며, 기판보다 큰 직경을 가진다. 또한, 스핀 헤드(310)는 지지 핀들(314) 및 척킹 핀들(316)을 가진다. The spin head 310 has an upper surface 312a on which a substrate W is loaded. The upper surface 312a of the spin head 310 is provided in a generally circular shape and has a diameter larger than that of the substrate. Spin head 310 also has support pins 314 and chucking pins 316.

지지 핀들(314)는 기판(W)이 스핀 헤드(310)의 상부면(312a)으로부터 이격되도록 기판(W)의 저면을 지지한다. 지지 핀들(314)은 스핀 헤드의 상부면(312a)으로부터 상부로 돌출되도록 상부면(312a)에 설치된다. The support pins 314 support the bottom surface of the substrate W such that the substrate W is spaced apart from the top surface 312a of the spin head 310. The support pins 314 are installed on the upper surface 312a to protrude upward from the upper surface 312a of the spin head.

척킹 핀들(316)은 공전 진행시 기판이 스핀 헤드의 측면을 지지한다. 척킹 핀들(316)은 스핀 헤드(310)가 회전될 때 원심력에 의해 기판(W)이 스핀 헤드(310) 상의 정해진 위치에서 측방향으로 이탈되는 것을 빙지한다. 척킹 핀들(316)은 스핀 헤드 상의 가장자리 영역에 위치한다. 척킹 핀들(316)은 3개 이상 제공되며, 환형으로 배치된다. 척킹 핀들(316)에 의해 제공되는 내부 공간이 기판(W)이 로딩 또는 언로딩시에는 기판(W)의 직경보다 크게 제공되고, 공정 진행시에 기판(W)의 측면과 접촉될 수 있도록 척킹 핀들(316)은 이동 가능하게 제공된다. 척킹 핀(316)은 스핀 헤드(310)의 상부면(312a)에서 그 반경 방향을 따라 직선 이동되도록 제공될 수 있다.The chucking pins 316 support the side of the spin head as the substrate progresses in idle. The chucking pins 316 freeze lateral release of the substrate W at a predetermined position on the spin head 310 by centrifugal force when the spin head 310 is rotated. The chucking pins 316 are located in the edge region on the spin head. Three or more chucking pins 316 are provided and disposed in an annular shape. The internal space provided by the chucking pins 316 is provided to be larger than the diameter of the substrate W when the substrate W is loaded or unloaded, and chucked so as to be in contact with the side surface of the substrate W during the process. The pins 316 are provided to be movable. The chucking pins 316 may be provided to linearly move along the radial direction at the top surface 312a of the spin head 310.

스핀들(320)은 스핀 헤드(310)의 하부면 중앙으로부터 아래 방향으로 연장되도록 스핀 헤드(310)에 고정 설치된다. 스핀들(310)은 그 내부가 비어 있는 중공축(hollow shaft) 형태를 가진다. 스핀들(310)은 회전 부재(330)의 회전력을 스핀 헤드(310)에 전달한다. 상세하게 도시하지는 않았지만, 회전 부재(330)는 회전력을 발생하는 모터와 같은 구동부와, 구동부로부터 발생된 회전력을 스핀들로 전달하는 벨트, 체인과 같은 동력 전달부 등을 가지는 메카니즘으로 제공될 수 있다.
The spindle 320 is fixed to the spin head 310 to extend downward from the center of the lower surface of the spin head 310. Spindle 310 has a hollow shaft shape that is empty inside. The spindle 310 transmits the rotational force of the rotating member 330 to the spin head 310. Although not shown in detail, the rotating member 330 may be provided as a mechanism having a driving unit, such as a motor for generating a rotational force, and a belt, a power transmission unit, such as a chain, for transmitting the rotational force generated from the driving unit to the spindle.

(용기)(Vessel)

도 1을 참조하면, 용기(100)는 상부가 개방된 통 형상을 가진다. 용기(100)는 스핀 헤드(310) 주변을 감싸도록 배치된다. 용기(100)의 내부는 기판에 대해 공정이 수행되는 공간으로서 제공된다. 용기(100)는 공정시 사용된 약액, 세정액, 건조가스와 같은 유체를 용기 외부로 배출한다. 용기의 저면에는 개구가 형성된다. 상술한 스핀들(320)은 용기(100)의 바닥면에 형성된 개구를 통해 용기(100) 외부까지 연장된다.Referring to FIG. 1, the container 100 has a cylindrical shape with an open top. The container 100 is arranged to wrap around the spin head 310. The interior of the vessel 100 is provided as a space where the process is performed on the substrate. The container 100 discharges a fluid such as a chemical liquid, a cleaning liquid, and a dry gas used in the process to the outside of the container. An opening is formed in the bottom of the container. The spindle 320 described above extends to the outside of the container 100 through an opening formed in the bottom surface of the container 100.

일 예에 의하면, 용기(100)는 공정에 사용된 약액들이나 세정액의 재사용이 가능하도록 이들을 분리하여 회수할 수 있는 구조를 가진다. 용기(100)는 복수의 회수통들(110a, 110b, 110c)을 가진다. 각각의 회수통(110a, 110b, 110c)은 공정에 사용된 처리액들(약액 및 세정액) 중 서로 상이한 종류의 처리액을 회수한다. 본 실시 예에서 용기(100)는 3개의 회수통들을 가진다. 각각의 회수통들을 내부 회수통(110a), 중간 회수통(110b), 그리고 외부 회수통(110c)이라 칭한다. According to one example, the container 100 has a structure that can be separated and recovered to enable reuse of the chemical liquids or cleaning liquid used in the process. The container 100 has a plurality of recovery bins 110a, 110b, 110c. Each recovery container 110a, 110b, 110c recovers a different kind of treatment liquid from among treatment liquids (chemical liquid and washing liquid) used in the process. In this embodiment, the container 100 has three recovery bins. Each recovery container is referred to as an internal recovery container 110a, an intermediate recovery container 110b, and an external recovery container 110c.

내부 회수통(110a)은 스핀 헤드(310)를 감싸는 환형의 링 형상으로 제공되고, 중간 회수통(110b)은 내부 회수통(110a)을 감싸는 환형의 링 형상으로 제공되며, 외부 회수통(110c)은 중간 회수통(110b)을 감싸는 환형의 링 형상으로 제공된다. 각각의 회수통(110a, 110b, 110c)은 용기(110) 내에서 용기 내 공간(a)과 통하는 유입구(111a, 111b, 111c)를 가진다. 각각의 유입구(111a, 111b, 111c)는 스핀 헤드(310)의 둘레에 링 형상으로 제공된다. 기판(W)으로 분사되어 공정에 사용된 약액들은 기판(W)의 회전으로 인한 원심력에 의해 유입구(111a, 111b, 111c)를 통해 회수통(110a, 110b, 110c)으로 유입된다. 이렇게 유입된 약액들은 각각의 배출라인(115a,115b,115c)을 통해 외부로 배출된다.The inner recovery container 110a is provided in an annular ring shape surrounding the spin head 310, and the intermediate recovery container 110b is provided in an annular ring shape surrounding the internal recovery container 110a and the external recovery container 110c. ) Is provided in an annular ring shape surrounding the intermediate recovery container 110b. Each recovery bin 110a, 110b, 110c has inlets 111a, 111b, 111c which communicate with the space a within the vessel within the vessel 110. Each inlet 111a, 111b, 111c is provided in a ring shape around the spin head 310. Chemical liquids injected into the substrate W and used in the process are introduced into the recovery tanks 110a, 110b, and 110c through the inlets 111a, 111b, and 111c by centrifugal force due to the rotation of the substrate W. FIG. The chemicals introduced in this way are discharged to the outside through the respective discharge lines (115a, 115b, 115c).

상술한 바와 달리 용기는 단일의 통으로 제공되어 처리액 및 세정액의 분리 회수 없이 동일한 배출관을 통해 외부로 배출할 수 있다.
Unlike the above, the container may be provided in a single barrel to be discharged to the outside through the same discharge pipe without separating and recovering the treatment liquid and the cleaning liquid.

(승강유닛)(Lifting unit)

승강 유닛(200)은 용기(100)를 상하 방향으로 직선 이동시킨다. 용기(100)가 상하로 이동됨에 따라 용기(100) 내에서 용기(100)에 대핸 스핀 헤드(310)의 상대 높이가 변경된다. 승강 유닛(200)은 브라켓(210), 이동 축(220), 그리고 구동기(230)를 가진다. 브라켓(210)은 용기(100)의 외벽에 고정설치되고, 브라켓(210)에는 구동기(230)에 의해 상하 방향으로 이동되는 이동 축(220)이 고정결합된다. 기판(W)이 스핀 헤드(310)에 놓이거나, 스핀 헤드(310)로부터 들어올릴 때 스핀 헤드(310)가 용기(100)의 상부로 돌출되도록 스핀 헤드(310)는 하강한다. 또한, 공정이 진행시에는 기판(W)에 공급된 처리액의 종류에 따라 처리액이 기설정된 회수통(110a,110b,110c)으로 유입될 수 있도록 용기(100)의 높이가 조절한다. 상술한 바와 반대로, 승강 유닛(200)은 스핀 헤드(310)를 상하 방향으로 이동시킬 수 있다.The lifting unit 200 linearly moves the container 100 in the vertical direction. As the container 100 moves up and down, the relative height of the spin head 310 relative to the container 100 within the container 100 changes. The lifting unit 200 has a bracket 210, a moving shaft 220, and a driver 230. The bracket 210 is fixedly installed on the outer wall of the container 100, and the bracket 210 is fixedly coupled to the moving shaft 220 moved up and down by the driver 230. When the substrate W is placed on the spin head 310 or lifted from the spin head 310, the spin head 310 is lowered so that the spin head 310 protrudes to the top of the container 100. In addition, when the process is in progress, the height of the container 100 is adjusted to allow the processing liquid to flow into the predetermined recovery containers 110a, 110b, and 110c according to the type of the processing liquid supplied to the substrate W. Contrary to the above, the lifting unit 200 may move the spin head 310 in the vertical direction.

(상부 노즐 부재)(Upper nozzle member)

상부 노즐 부재(400)는 스핀 헤드(310)에 놓여진 기판(W) 상으로 건조 유체를 공급한다. 일 예에 의하면, 상부 노즐 부재(400)는 스핀 헤드(310)에 놓여진 기판(W)의 상면으로 유기용제와 건조가스 등을 분사한다. 기판(W)의 상면은 반도체 회로 패턴이 형성된 면일 수 있다.The upper nozzle member 400 supplies a drying fluid onto the substrate W placed on the spin head 310. According to an example, the upper nozzle member 400 sprays an organic solvent, a dry gas, and the like on the upper surface of the substrate W placed on the spin head 310. The upper surface of the substrate W may be a surface on which a semiconductor circuit pattern is formed.

상부 노즐 부재(400)는 복수의 노즐(412,414)들과, 복수의 노즐들(412, 424)이 설치되는 분사 헤드(410)를 포함한다. 분사 헤드(410)는 후술하는 이동부재(420)의 아암(422)에 연결되며, 기판(W)과 대향하는 면에는 복수의 노즐(412,414)들이 설치된다. 분사 헤드(410)에는 제1노즐(412)과 제2노즐(414)이 설치된다. 제1노즐(412)은 이소프로필 알코올(isopropyl alcohol, 이하 IPA)과 같은 유기용제를 분사하고, 제2노즐(414)는 질소(N2) 가스와 같은 불활성 가스를 분사한다. 일 예에 의하면, IPA는 증기 상태로 공급된다. The upper nozzle member 400 includes a plurality of nozzles 412 and 414 and an injection head 410 on which the plurality of nozzles 412 and 424 are installed. The spray head 410 is connected to the arm 422 of the moving member 420, which will be described later, and a plurality of nozzles 412 and 414 are provided on a surface facing the substrate W. As shown in FIG. The injection nozzle 410 is provided with a first nozzle 412 and a second nozzle 414. The first nozzle 412 injects an organic solvent such as isopropyl alcohol (IPA), and the second nozzle 414 injects an inert gas such as nitrogen (N 2 ) gas. In one example, IPA is supplied in a vapor state.

IPA는 기판에 대한 수분의 부착력을 약화시키고, 기판에 부착된 수분과 치환되어 기판에 잔류한다. 뒤이어 공급되는 N2 가스는 기판 상에 잔류하는 IPA를 휘발시켜 기판으로부터 IPA를 제거한다. IPA weakens the adhesion of moisture to the substrate and is replaced by the moisture attached to the substrate and remains on the substrate. The N 2 gas that is subsequently supplied volatilizes the IPA remaining on the substrate to remove the IPA from the substrate.

상술한 예에서는 상부 노즐 부재에 2개의 노즐이 제공된 것을 예로 들어 설명하였다. 그러나 이와 달리 상부 노즐 부재에는 기판에 약액을 공급하는 노즐 및 순수와 같은 세정액을 공급하는 노즐이 더 제공될 수 있다. 선택적으로 기판의 상면으로 약액을 공급하는 노즐과 세정액을 공급하는 노즐은 상부 노즐 부재와는 별도로 제공될 수 있다. In the above-described example, the two nozzles are provided in the upper nozzle member. Alternatively, the upper nozzle member may further be provided with a nozzle for supplying a chemical liquid to the substrate and a nozzle for supplying a cleaning liquid such as pure water. Optionally, the nozzle for supplying the chemical liquid and the nozzle for supplying the cleaning liquid to the upper surface of the substrate may be provided separately from the upper nozzle member.

건조 유체 공급부(430)는 건조 유체를 분사 헤드(410)에 공급한다. 건조 유체 공급부(430)는 IPA 공급원(432), 질소가스 공급원(434), IPA 공급원(432)과 제1노즐(412)을 연결하는 제1공급라인(435), 질소가스 공급원(434)과 제2노즐(414)을 연결하는 제2공급라인(436)을 가진다.The dry fluid supply unit 430 supplies the dry fluid to the injection head 410. The dry fluid supply unit 430 may include an IPA source 432, a nitrogen gas source 434, a first supply line 435 connecting the IPA source 432 and the first nozzle 412, and a nitrogen gas source 434. It has a second supply line 436 connecting the second nozzle 414.

이동부재(420)는 분사 헤드(410)와 결합되어 분사 헤드(410)를 이동시킨다. 이동부재(420)는 아암(422), 지지축(424), 그리고 구동모터(426)를 가진다. 아암은 긴 로드 형상을 가진다. 아암(422)의 일단에는 분사 헤드(410)가 연결되며, 아암(422)은 분사 헤드(410)를 지지한다. 아암(422)의 타단에는 지지축(424)이 연결된다. 지지축(424)은 구동모터(426)로부터 회전력을 전달받으며, 회전력을 이용하여 아암(422)에 연결된 분사 헤드(410)를 이동시킨다. 구동모터는 제어부(미도시됨)에 연결된다. The moving member 420 is coupled to the injection head 410 to move the injection head 410. The moving member 420 has an arm 422, a support shaft 424, and a drive motor 426. The arm has a long rod shape. One end of the arm 422 is connected to the spray head 410, the arm 422 supports the spray head 410. A support shaft 424 is connected to the other end of the arm 422. The support shaft 424 receives the rotational force from the drive motor 426 and moves the injection head 410 connected to the arm 422 using the rotational force. The drive motor is connected to a control unit (not shown).

공정 진행시, 분사 헤드(410)는 기판(W)의 중심영역과 가장자리 영역을 왕복 이동하면서 기판(W) 상으로 건조 유체를 공급할 수 있다. 선택적으로 분사 헤드(410)는 기판(W)의 중심영역에서 가장자리 영역으로 1회 이동하면서 기판(W) 상으로 건조 유체를 공급할 수 있다. 선택적으로 공정 진행시 분사 헤드(410)는 기판(W)의 중심 영역에 고정되어 기판(W) 상으로 건조 유체를 공급할 수 있다. 공정 진행시 IPA와 N2 가스는 동시에 분사될 수 있다. 선택적으로 분사 헤드(410)가 기판(W)의 중심영역에서 가장자리 영역으로 이동시에는 IPA만 분사되고, 이후에 분사 헤드(410)가 다시 기판(W)의 중심영역에서 가장자리 영역으로 이동시에는 N2 가스만 공급될 수 있다.During the process, the spray head 410 may supply a drying fluid onto the substrate W while reciprocating the center region and the edge region of the substrate W. FIG. Optionally, the spray head 410 may supply a drying fluid onto the substrate W while moving once from the center region of the substrate W to the edge region. Optionally, during the process, the spray head 410 may be fixed to the center area of the substrate W to supply a drying fluid onto the substrate W. During the process IPA and N 2 gas can be injected at the same time. Optionally, only the IPA is sprayed when the spray head 410 moves from the center region of the substrate W to the edge region, and thereafter, N 2 when the spray head 410 is moved from the center region of the substrate W to the edge region. Only gas can be supplied.

분사 헤드(410)가 기판(W)의 중심영역에서 가장자리 영역으로 이동시, 도 2에 도시한 바와 같이, 분사 헤드(410)는 지지축(424)을 회전축으로 하여 회전 이동할 수 있다. 이때, 분사 헤드(410)은 기판의 중심(c)을 지나는 호(a)를 그리며, 제1 및 제2노즐(412,414)은 호(a)상에 배치될 수 있다. 특히, 제1노즐(412)은 분사 헤드(410)의 이동방향(화살표 방향)에 대하여 제2노즐(414)보다 선행하는 위치에 배치될 수 있다.When the jet head 410 moves from the center area of the substrate W to the edge area, as shown in FIG. 2, the jet head 410 may be rotatable with the support shaft 424 as the rotation axis. In this case, the spray head 410 draws an arc a passing through the center c of the substrate, and the first and second nozzles 412 and 414 may be disposed on the arc a. In particular, the first nozzle 412 may be disposed at a position preceding the second nozzle 414 with respect to the movement direction (arrow direction) of the injection head 410.

도 3에 도시한 바와 같이, 분사 헤드(410)는 이동부재(420)의 아암(422) 상에서 직선 이동할 수 있다. 이때, 상부 노즐 부재(400)는 기판의 중심(c)을 지나는 직선 상에 일렬로 배치된다. 제1노즐(412)은 제2노즐(414)에 비해 아암의 타단에 더 인접하게 위치될 수 있다. 제1노즐(412)은 분사 헤드(400)의 이동방향(화살표 방향)에 대하여 제2노즐(414)보다 선행하는 위치에 배치되므로, 기판의 일정 영역에 대해 IPA가 먼저 공급되고, 이후에 N2가스가 공급될 수 있다.As shown in FIG. 3, the injection head 410 may move linearly on the arm 422 of the moving member 420. In this case, the upper nozzle members 400 are arranged in a line on a straight line passing through the center c of the substrate. The first nozzle 412 may be located closer to the other end of the arm than the second nozzle 414. Since the first nozzle 412 is disposed at a position preceding the second nozzle 414 with respect to the movement direction (arrow direction) of the injection head 400, IPA is supplied first to a predetermined area of the substrate, and then N 2 gases can be supplied.

다른 예에 의하면, 도 6과 같이 제1노즐(412)은 유기용제 또는 유기용제를 포함한 혼합 유체를 기판으로 공급한다. 여기에서 유기용제는 액 상태로 공급될 수 있다. 예컨대, 혼합 유체는 액 상의 유기용제와 액 상의 순수(물)의 혼합액일 수 있다. 용제 공급 부재(450)는 상부 노즐 부재(400)의 제1노즐(412)로 유기용제 또는 유기용제를 포함하는 혼합 유체를 공급한다. 용제 공급 부재(450)는 유기용제를 저장하는 유기용제 저장 용기(452), 물을 저장하는 물 저장 용기(451), 유기용제와 물을 혼합하는 혼합기(455), 유기용제 저장 용기(452)에서 혼합기(455)로 유기용제가 공급되는 유기용제 공급관(454), 물 저장 용기(451)에서 혼합기(455)로 물이 공급되는 물 공급관(453), 그리고 혼합기(455)로부터 제1노즐(412)로 유기용제와 물의 혼합액을 공급하는 혼합액 공급관(456)을 가진다. In another example, as illustrated in FIG. 6, the first nozzle 412 supplies an organic solvent or a mixed fluid including the organic solvent to a substrate. Herein, the organic solvent may be supplied in a liquid state. For example, the mixed fluid may be a mixed liquid of an organic solvent in a liquid and pure water (water) in a liquid. The solvent supply member 450 supplies an organic solvent or a mixed fluid including the organic solvent to the first nozzle 412 of the upper nozzle member 400. The solvent supply member 450 includes an organic solvent storage container 452 for storing an organic solvent, a water storage container 451 for storing water, a mixer 455 for mixing water with an organic solvent, and an organic solvent storage container 452. In the organic solvent supply pipe 454 to which the organic solvent is supplied to the mixer 455, the water supply pipe 453 to which water is supplied from the water storage container 451 to the mixer 455, and the first nozzle from the mixer 455. 412 has a mixed liquid supply pipe 456 for supplying a mixed liquid of an organic solvent and water.

유기용제를 증기 상태로 기판으로 공급하는 경우, 유기용제의 일부는 기판 건조에 충분히 기여하지 못하고, 바로 휘발 될 수 있다. 그러나 유기용제를 액 상태로 기판에 공급하는 경우, 대부분의 유기용제가 기판 건조에 충분히 기여한다. 또한, 액 상의 유기용제를 순수와 혼합하여 기판에 공급하는 경우, 유기용제의 사용량을 더욱 절감할 수 있다.When the organic solvent is supplied to the substrate in a vapor state, a part of the organic solvent may not be sufficiently contributed to the substrate drying and may be volatilized immediately. However, when the organic solvent is supplied to the substrate in a liquid state, most of the organic solvent contributes sufficiently to the substrate drying. In addition, when the liquid organic solvent is mixed with pure water and supplied to the substrate, the amount of the organic solvent used may be further reduced.

(하부 노즐 부재)(Lower nozzle member)

하부 노즐 부재(500)는 기판(W)의 저면으로 세정 유체를 분사한다. 아래의 실시예에서는 세정유체로 액 상의 순수가 사용되는 것으로 설명한다.The lower nozzle member 500 injects a cleaning fluid to the bottom of the substrate W. FIG. In the examples below, pure water in the liquid phase is used as the cleaning fluid.

다시 도 1을 참조하면, 하부 노즐 부재(500)는 스핀 헤드(310)의 상면 중앙에 설치된 하부 노즐(510)을 포함한다. 하부 노즐(510)은 순수 공급라인과 연결되어 스핀 헤드(310)의 중앙부에 위치된다. 하부 노즐(510)은 순수를 기판(W)의 저면으로 분사하기 위한 분사구(512)를 갖는다. 하부 노즐(510)에서 분사되는 순수는 기판(W)의 회전에 의해 기판(W)의 저면 중앙부에서 가장자리로 분산되면서 기판(W)의 저면을 세정한다. Referring back to FIG. 1, the lower nozzle member 500 includes a lower nozzle 510 installed at the center of the upper surface of the spin head 310. The lower nozzle 510 is connected to the pure water supply line and positioned at the center of the spin head 310. The lower nozzle 510 has a spray hole 512 for spraying pure water to the bottom surface of the substrate W. FIG. The pure water sprayed from the lower nozzle 510 is dispersed from the center portion of the bottom surface of the substrate W to the edge by the rotation of the substrate W to clean the bottom surface of the substrate W.

하부 노즐 부재(500)에 분사되는 순수는 가열된 상태로 공급될 수 있다. 이는 하부 노즐 부재(500)에 의해 기판(W)의 저면이 세정되는 동안, 세정 효율을 향상시킬 뿐 만 아니라 기판(W)을 가열하는 기능을 수행한다. Pure water injected into the lower nozzle member 500 may be supplied in a heated state. This not only improves the cleaning efficiency but also heats the substrate W while the bottom surface of the substrate W is cleaned by the lower nozzle member 500.

세정 유체 공급부(520)는 순수 공급원(522), 가열기(524), 순수 공급라인(526), 그리고 드레인 라인(528)을 가진다. 가열기(524)는 순수 공급원(522)에 설치되어 순수 공급원(522)에 저장된 순수를 가열할 수 있다. 이와 달리 가열기(524)는 순수 공급라인(526) 상에 설치될 수 있다. 순수 공급라인(526)은 그 일단이 순수 공급원(522)에 연결되고 타단이 하부 노즐(510)에 연결된다. 순수 공급라인(526)은 스핀들(320)의 중공 부분(hollow section)을 통과하여 하부 노즐(510)과 연결된다. 드레인 라인(528)은 순수 공급라인(526)으로부터 분기된다.The cleaning fluid supply 520 has a pure water source 522, a heater 524, a pure water supply line 526, and a drain line 528. The heater 524 may be installed in the pure water source 522 to heat the pure water stored in the pure water source 522. Alternatively, the heater 524 may be installed on the pure water supply line 526. The pure water supply line 526 has one end connected to the pure water source 522 and the other end connected to the lower nozzle 510. The pure water supply line 526 is connected to the lower nozzle 510 through a hollow section of the spindle 320. Drain line 528 diverges from pure feed line 526.

순수 공급라인(526)에는 온오프 밸브인 제1밸브(527a)와 하부 노즐(510)을 통해 토출된 직후 노즐에 남아 있는 가열된 순수를 역류시키는 서크백(SuckBack) 밸브(527b)가 설치된다. 드레인 라인(528)에는 온오프 밸브인 제2밸브(527c)가 설치된다. 순수 공급라인(526)은 소정의 배관으로 구성되는 것이 바람직하며, 스핀들(320)에서는 스핀들(320) 내부의 관 형태로 비어있는 공간으로도 정의될 수 있다. 순수 공급라인(526)에 정체되어 있는 가열된 순수는 시간이 지날수록 온도가 떨어진다. 낮은 온도의 순수가 기판으로 공급되는 경우, 그 기판(W)은 다른 기판(W)들에 대해 세정 효율이 저하될 수 있다. 드레인 라인(528)은 기판(W)의 저면으로 분사되는 가열된 순수의 공정 재연성을 확보하기 위해 순수 공급라인(526)에 잔류하는 순수를 배출하기 위해 사용될 수 있다. 즉, 가열된 순수가 기판(W)의 저면으로 공급되기 전에 순수 공급라인(526) 상에 정체되어 있는 순수는 일정시간 동안 드레인되며, 그 이후에 가열기(524)에 의해 기 설정온도로 가열된 순수만을 하부 노즐(510)로 제공된다. The pure water supply line 526 is provided with a suckback valve 527b for backflowing the heated pure water remaining in the nozzle immediately after being discharged through the first valve 527a which is an on / off valve and the lower nozzle 510. . The drain line 528 is provided with a second valve 527c which is an on / off valve. Pure water supply line 526 is preferably composed of a predetermined pipe, the spindle 320 may be defined as an empty space in the form of a tube inside the spindle 320. The heated pure water stagnated in the pure water supply line 526 may drop in temperature over time. When pure water of low temperature is supplied to the substrate, the substrate W may have a lower cleaning efficiency with respect to the other substrates W. The drain line 528 may be used to discharge the pure water remaining in the pure water supply line 526 to ensure the process reproducibility of the heated pure water sprayed to the bottom of the substrate (W). That is, the pure water stagnated on the pure water supply line 526 before the heated pure water is supplied to the bottom surface of the substrate W is drained for a predetermined time, and then heated to the preset temperature by the heater 524. Only pure water is provided to the lower nozzle 510.

순수는 상온보다 높은 온도로 가열되어 기판(W)으로 공급될 수 있다. 선택적으로 순수는 기판(W)으로 공급되는 IPA보다 높은 온도로 가열되어 기판(W)으로 공급될 수 있다. 일 예에 의하면, 순수는 60-80℃의 온도로 기판(W)의 저면으로 공급될 수 있다.Pure water may be heated to a temperature higher than room temperature to be supplied to the substrate (W). Alternatively, the pure water may be heated to a temperature higher than the IPA supplied to the substrate W and supplied to the substrate W. In one example, pure water may be supplied to the bottom surface of the substrate W at a temperature of 60-80 ° C.

일 예에 의하면, 기판(W)의 상면으로 IPA가 공급되는 동안, 기판(W)의 저면으로 순수가 공급된다. 이로 인해 기판(W)의 상면에 대해 건조 공정이 수행되는 동안 기판(W)의 저면에 대해 세정 공정이 동시에 수행된다. 또한, 기판(W)의 상면으로 IPA가 공급되는 동안, 기판(W)의 저면으로 순수가 가열된 상태로 공급된다. 가열된 순수는 기판(W)을 건조시키는 공정을 진행함에 있어서, IPA 용액의 증발에 따른 응축 냉각에 의한 기판(W) 표면의 급격한 온도 저하를 방지한다. 즉, 기판(W)의 표면으로 IPA 용액 및 N2 가스를 분사하여 기판(W)을 건조시키는 동안, 가열된 순수를 기판(W)의 저면으로 분사하여 기판(W) 전체의 온도를 60-80℃ 범위 내에서 일정하게 유지시키게 된다. 기판(W)의 저면으로 공급될 때 순수의 온도는 60-80℃가 되도록, 가열기(524)는 이보다 조금 더 높은 온도로 순수를 가열한다. 이 온도는 건조 공정의 진행 상태에 따라 변할 수 있다.In one example, pure water is supplied to the bottom surface of the substrate W while the IPA is supplied to the top surface of the substrate W. As a result, the cleaning process is simultaneously performed on the bottom surface of the substrate W while the drying process is performed on the upper surface of the substrate W. FIG. In addition, while IPA is supplied to the top surface of the substrate W, pure water is supplied to the bottom surface of the substrate W in a heated state. The heated pure water prevents a sudden temperature drop on the surface of the substrate W due to condensation cooling due to evaporation of the IPA solution in the process of drying the substrate W. That is, while spraying the IPA solution and N 2 gas onto the surface of the substrate W to dry the substrate W, the heated pure water is sprayed onto the bottom of the substrate W to increase the temperature of the entire substrate W by 60-. It is kept constant within the range of 80 ℃. The heater 524 heats the pure water to a slightly higher temperature so that the temperature of the pure water when supplied to the bottom of the substrate W is 60-80 ° C. This temperature may vary depending on the progress of the drying process.

또한, IPA는 가열된 상태로 기판(W)으로 공급될 때 건조 효과가 더 크다. 그러나 액 상의 IPA 또는 그 혼합액을 공급시에 기판(W)으로 제공되는 IPA의 온도를 높이는 데에는 한계가 있다. 그러나 기판(W)의 상면으로 IPA가 공급되는 동안 가열된 순수를 기판(W)의 저면으로 공급하면, 기판(W)이 가열됨에 따라 고온의 IPA가 공급될 때와 유사한 효과를 얻을 수 있다. 물론 증기 상태의 IPA가 기판(W)의 상면으로 공급되는 경우에도 기판(W)의 저면으로 가열된 세정액을 공급하면, 상온의 세정액을 공급할 때에 비해 건조 효율이 증가된다. In addition, the IPA has a greater drying effect when supplied to the substrate W in a heated state. However, there is a limit in raising the temperature of the IPA provided to the substrate W at the time of supplying the liquid phase IPA or a mixture thereof. However, when the purified pure water is supplied to the bottom surface of the substrate W while the IPA is supplied to the upper surface of the substrate W, a similar effect may be obtained when the high temperature IPA is supplied as the substrate W is heated. Of course, even when the IPA in the vapor state is supplied to the upper surface of the substrate W, when the cleaning liquid heated to the bottom surface of the substrate W is supplied, the drying efficiency is increased as compared with the supply of the cleaning liquid at room temperature.

또한, 건조 공정 동안 가열된 순수에 의해 기판(W)의 온도가 일정하게 유지됨으로써, 물반점 및 건조 불량에 따른 파티클의 발생을 방지할 수 있다. In addition, since the temperature of the substrate W is kept constant by the pure water heated during the drying process, generation of particles due to water spots and poor drying can be prevented.

또한, 기판(W) 전체가 급격한 온도 저하 없이 일정 온도로 유지되어 IPA 용액에 의한 건조 시간이 줄어들게 되어 IPA 용액의 소모량을 감소시키는 효과가 있다.In addition, the entire substrate (W) is maintained at a constant temperature without a sudden drop in temperature to reduce the drying time by the IPA solution has the effect of reducing the consumption of the IPA solution.

상술한 예에서는 세정 유체로서 액 상의 가열된 순수가 사용된 경우를 설명하였다. 그러나 이와 달리 가열된 질소가스나, 증기나 미스트 상태의 가열된 순수가 사용될 수 있다. In the above-described example, the case where the heated pure water in the liquid phase is used as the cleaning fluid has been described. Alternatively, heated nitrogen gas, or heated pure water in the form of steam or mist may be used.

상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 IPA를 이용한 기판 처리 장치에서의 작용을 설명하면 다음과 같다.The operation in the substrate processing apparatus using the IPA according to the present invention configured as described above is as follows.

먼저, 기판(W)이 이송되어 스핀 헤드(310) 상에 놓여지면, 회전 부재(330)는 스핀 헤드(310)를 회전시킨다.First, when the substrate W is transferred and placed on the spin head 310, the rotating member 330 rotates the spin head 310.

기판(W)이 회전하게 되면 식각액에 의한 식각 공정이 진행된다. 일반적으로, 습식 식각 공정에 있어서 기판(W) 상의 실리콘 막을 식각하기 위한 식각액으로는 HF(불산, Hydrofluoric Acid) 용액이 사용된다. HF 용액을 하우징 내로 분사하여 회전하는 기판(W) 표면의 실리콘막을 식각한다. When the substrate W is rotated, an etching process by the etching solution is performed. In general, a hydrofluoric acid (HF) solution is used as an etchant for etching a silicon film on a substrate W in a wet etching process. The silicon film on the surface of the rotating substrate W is etched by spraying the HF solution into the housing.

식각 공정이 끝난 후, 기판(W) 표면의 식각 잔류물을 제거하기 위하여, 기판(W)을 계속 회전시키면서 기판(W)의 상면으로 순수를 분사시킨다. After the etching process is completed, in order to remove the etching residue on the surface of the substrate W, pure water is sprayed onto the upper surface of the substrate W while the substrate W is continuously rotated.

세정 공정이 끝난 후, 기판(W)의 상면을 건조시키는 건조 공정이 진행된다. 이와 동시에 기판(W)의 저면을 세정하는 공정이 병행된다. 이를 위해 기판의 상면으로 액 또는 증기 상태의 IPA 또는 IPA와 순수의 혼합액을 공급하고, 기판의 저면으로 가열된 순수가 공급된다. 도 5는 기판의 상면에 대한 건조 공정과 기판의 저면에 대한 세정 공정이 동시에 수행되는 것을 보여준다.After the washing step is completed, a drying step of drying the upper surface of the substrate W is performed. At the same time, the process of washing | cleaning the bottom face of the board | substrate W is performed in parallel. To this end, IPA or a mixture of IPA and pure water in a liquid or vapor state is supplied to the upper surface of the substrate, and heated pure water is supplied to the bottom of the substrate. 5 shows that a drying process for the top surface of the substrate and a cleaning process for the bottom surface of the substrate are simultaneously performed.

도 6은 일 실시예에 따른 건조 방법을 보여주는 플로우 챠트이고, 도 7은 도 6의 건조 방법을 단계적으로 보여주는 도면들이다.FIG. 6 is a flowchart illustrating a drying method according to an embodiment, and FIG. 7 is a diagram illustrating the drying method of FIG. 6 step by step.

도 6 및 도 7에 도시한 바와 같이, 건조 공정은 크게 프리 토출 단계(S610)와 최종 토출 단계(S620)를 가진다. 프리 토출 단계에서의 기판 회전 속도는 최종 토출 단계의 기판 회전속도보다 낮은 450-550rpm이다.As shown in FIG. 6 and FIG. 7, the drying process has a large pre-discharge step S610 and a final discharge step S620. The substrate rotational speed in the free ejection step is 450-550 rpm lower than the substrate rotational speed in the final ejection step.

프리 토출 단계는 상부 노즐 부재(400)에서 IPA 용액을 분사한다. 또한, 기판의 온도를 높이기 위해 하부 노즐 부재(500)에서 가열된 순수를 분사한다. 상부 노즐 부재(400)는 회전하는 기판 상면의 중심으로부터 가장자리로 2회 왕복 스캔하면서 IPA 용액을 분사하게 된다. IPA 용액은 용액이 증발할 때의 휘발성을 이용하여 기판(W)을 건조시키는 데, IPA 용액이 기판(W)의 표면을 통과함에 따라 세정 공정 후에 기판(W) 표면에 잔류하는 순수의 수소와 치환반응을 일으켜 수분을 제거하게 된다. 여기서, 기판(W)의 원심력은 IPA 용액의 표면장력보다 크거나 같아야 하며, 기화력은 원심력보다 크거나 같은 것이 바람직하다. 기판(W)의 회전 속도가 너무 낮으면(400rpm이하) 원심력이 작아지면서 IPA 용액이 기판 상면에 잔류할 가능성이 매우 높아지고, 그 반대로 기판(W)의 회전 속도가 너무 빠르면(900rpm 이상) 원심력이 커지면서 IPA 용액이 기판(W) 상면으로부터 너무 빨리 제거되기 때문에 IPA용액이 증발하면서 수분을 제거해야 할 시간이 부족하여 수분 제거 효율이 떨어지면서 물반점이 발생되게 된다. 그러나, 기판(W)의 회전 속도를 450-550rpm 그리고 650-750rpm으로 제어할 경우 IPA 용액이 수분과 반응하면서 기화되는 시간을 충분히 제공해줄 뿐만 아니라 IPA 용액이 기판(W)에 잔류하는 문제도 해결됨으로써 건조 공정 후 기판(W)에 물반점이 형성되는 불량을 현저하게 감소시킬 수 있는 것이다.In the pre-discharge step, the IPA solution is injected from the upper nozzle member 400. In addition, the pure water heated by the lower nozzle member 500 is sprayed to increase the temperature of the substrate. The upper nozzle member 400 sprays the IPA solution while performing two reciprocating scans from the center to the edge of the upper surface of the rotating substrate. The IPA solution dries the substrate W by using the volatility when the solution evaporates. As the IPA solution passes through the surface of the substrate W, hydrogen and pure hydrogen remaining on the surface of the substrate W after the cleaning process are used. It causes a substitution reaction to remove water. Here, the centrifugal force of the substrate W should be greater than or equal to the surface tension of the IPA solution, and the vaporization force should be greater than or equal to the centrifugal force. If the rotational speed of the substrate W is too low (400 rpm or less), the centrifugal force becomes small and the possibility of the IPA solution remaining on the upper surface of the substrate becomes very high. As it grows, the IPA solution is removed from the upper surface of the substrate W too quickly. As the IPA solution evaporates, there is not enough time to remove the water, and the water removal efficiency decreases, resulting in water spots. However, controlling the rotational speed of the substrate W to 450-550 rpm and 650-750 rpm provides not only enough time for the IPA solution to react with moisture to vaporize, but also solves the problem that the IPA solution remains on the substrate W. As a result, the defect in which water spots are formed on the substrate W after the drying process can be significantly reduced.

최종 토출 단계(S620)는 프리 토출 단계보다 빠른 회전력으로 기판을 회전시키면서, 기판(W)의 상면으로 IPA 용액과 N2 가스를 분사하여 기판(W) 상면을 건조시킨다. 최종 토출 단계는, 상부 노즐 부재(400)가 기판(W)의 중심에서 가장자리로 1회 스캔하는 것으로 완료된다. IPA 용액에 의한 건조가 이루어지는 동안, 상부 노즐 부재(400)의 제2노즐(414)이 제1노즐(412)을 뒤따라 이동하면서, N2 가스를 분사하여 기판(W) 표면을 건조시킨다. N2 가스는 IPA 용액의 증발을 활성화시키는 역할을 한다.In the final discharging step (S620), the IPA solution and N 2 gas are sprayed onto the upper surface of the substrate W while the substrate is rotated at a faster rotational force than the pre-discharging step, thereby drying the upper surface of the substrate W. FIG. The final ejection step is completed by the upper nozzle member 400 scanning once from the center of the substrate W to the edge. While drying by the IPA solution is performed, the second nozzle 414 of the upper nozzle member 400 moves along the first nozzle 412 while spraying N 2 gas to dry the substrate W surface. N 2 gas serves to activate the evaporation of the IPA solution.

상술한 예에서는 건조가 초기 토출 단계와 최종 토출 단계로 나누어져 분사되는 것으로 기재하였다. 그러나 이와 달리 초기 토출 단계 만으로 건조가 이루어질 수 있다.In the above-described example, it is described that the drying is sprayed divided into the initial discharge step and the final discharge step. In contrast, however, drying may be performed only by the initial discharge step.

건조 공정을 마친 후, 회전 부재(330)는 동작을 중지하여 스핀 헤드(310)의 회전을 멈추고, 기판(W)은 이송되거나, 다른 공정이 진행된다.After the drying process, the rotating member 330 stops the operation of the spin head 310 to stop the rotation, the substrate (W) is transferred, or another process is in progress.

상기 기판(W)은 반도체 칩 제조에 사용되는 웨이퍼(wafer)에 한정되지 않고, 평판표시(Flat panel display) 패널에 사용되는 유리 기판과 같이 다른 종류의 기판일 수 있다.The substrate W is not limited to a wafer used for manufacturing a semiconductor chip, and may be another kind of substrate such as a glass substrate used for a flat panel display panel.

100: 용기 200 : 승강부재
300 : 지지부재 400 : 상부 노즐 부재
500 : 하부 노즐 부재100: container 200: lifting member
300: support member 400: upper nozzle member
500: lower nozzle member

Claims (10)

기판을 건조하는 방법에 있어서,
상기 기판의 상면으로 유기용제 또는 상기 유기용제를 포함하는 혼합유체를 분사하여 기판의 상면을 건조하고,,
상기 유기용제 또는 상기 혼합 유체에 의해 기판의 상면이 건조되는 동안에 기판의 저면으로 세정액을 공급하여 기판의 저면을 세정하는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 방법.In the method of drying a substrate,
Spraying an organic solvent or a mixed fluid containing the organic solvent on the upper surface of the substrate, drying the upper surface of the substrate,
And cleaning the bottom surface of the substrate by supplying a cleaning liquid to the bottom surface of the substrate while the top surface of the substrate is dried by the organic solvent or the mixed fluid. 제 1 항에 있어서,
상기 세정액은 상온보다 높은 온도로 가열되어 상기 기판의 저면으로 공급되는 것을 특징으로 하는 기판 처리 방법.The method of claim 1,
And the cleaning liquid is heated to a temperature higher than room temperature and supplied to the bottom surface of the substrate. 제 1 항에 있어서,
상기 세정액은 상기 유기용제 또는 상기 혼합유체보다 높은 온도로 가열되어 상기 기판의 저면으로 공급되는 것을 특징으로 하는 기판 처리 방법.The method of claim 1,
And the cleaning liquid is heated to a temperature higher than that of the organic solvent or the mixed fluid and supplied to the bottom surface of the substrate. 제 1 항에 있어서,
상기 세정액은 가열된 후 상기 기판의 저면으로 공급되는 것을 특징으로 하는 기판 처리 방법.The method of claim 1,
And the cleaning liquid is heated and then supplied to the bottom surface of the substrate. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 유기용제 또는 상기 혼합유체는 액 상태로 공급되는 것을 특징으로 하는 기판 처리 방법.The method according to any one of claims 1 to 4,
And the organic solvent or the mixed fluid is supplied in a liquid state. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 유기용제는 액 상태로 물과 혼합되어 공급되는 것을 특징으로 하는 기판 처리 방법.The method according to any one of claims 1 to 4,
The organic solvent is a substrate processing method characterized in that the mixed with water supplied in a liquid state. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 기판의 상면의 건조 및 상기 기판의 저면의 세정이 이루어지는 동안 상기 기판은 회전되는 것을 특징으로 하는 기판 처리 방법.The method according to any one of claims 1 to 4,
And the substrate is rotated during drying of the upper surface of the substrate and cleaning of the lower surface of the substrate. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 유기용제는 이소프로필알코올이고,
상기 세정액은 물인 것을 특징으로 하는 기판 처리 방법.The method according to any one of claims 1 to 4,
The organic solvent is isopropyl alcohol,
And said cleaning liquid is water. 기판을 건조하는 장치에 있어서,
기판을 지지하는 스핀 헤드와;
상기 스핀 헤드에 놓인 기판의 상면으로 유기용제 또는 상기 유기용제를 포함하는 혼합 유체를 공급하도록 제공되는 상부 노즐 부재와;
상기 스핀 헤드에 놓인 기판의 저면으로 세정액을 공급하도록 제공되는 하부 노즐 부재와; 그리고
상기 하부 노즐 부재로 공급되는 상기 세정액을 가열하는 가열기를 구비하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.In the apparatus for drying a substrate,
A spin head supporting the substrate;
An upper nozzle member provided to supply an organic solvent or a mixed fluid including the organic solvent to an upper surface of the substrate placed on the spin head;
A lower nozzle member provided to supply a cleaning liquid to a bottom surface of the substrate placed on the spin head; And
And a heater for heating the cleaning liquid supplied to the lower nozzle member. 제 9 항에 있어서,
상기 유기용제는 이소프로필알코올이고,
상기 세정액은 물인 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.The method of claim 9,
The organic solvent is isopropyl alcohol,
The said cleaning liquid is water, The substrate processing apparatus characterized by the above-mentioned.
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