KR20110120709A - Apparatus and method for cleaning a substrate - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: A substrate cleaning apparatus and a substrate cleaning method are provided to evenly dry the entire surface of a substrate by heating the entire surface of the substrate at over a preset temperature. CONSTITUTION: A container(120) contains distributed processing liquids from a substrate(11). A cleaning liquid supplying member supplies a washing solution to a patterned surface(11a) and washes the substrate. A first fluid supply member heats the substrate by supplying a first fluid which is heated by an unpatterned side(11b). An organic solvent supplying member(400) supplies an organic solvent to the patterned side. A drying gas supply member(500) supplies a dry gas to the patterned side.

Description

기판 세정 장치 및 기판 세정 방법{APPARATUS AND METHOD FOR CLEANING A SUBSTRATE}Substrate cleaning device and substrate cleaning method {APPARATUS AND METHOD FOR CLEANING 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. 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.

유기용제를 이용하여 기판을 건조하는 경우, 유기용제의 증발로 인한 응축 냉각으로 기판 표면 온도가 급격히 저하된다. 이로 인하여, 기판의 건조가 효율적으로 이루어지지 못하는 문제가 발생한다. When the substrate is dried using an organic solvent, the surface temperature of the substrate is drastically reduced due to condensation cooling due to evaporation of the organic solvent. As a result, a problem arises in that the substrate is not dried efficiently.

본 발명은 기판의 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 during drying of a substrate.

본 발명은 기판의 영역에 따라 균일하게 기판을 건조시킬 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 capable of uniformly drying a substrate in accordance with a region of the substrate.

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 기판 세정 방법을 제공한다. 기판 세정 방법은 비패턴면이 상부를 향하도록 기판을 로딩시키는 로딩단계; 상기 비패턴면에 상온보다 높은 온도로 가열된 제1유체를 공급하여 기판을 가열하는 가열단계; 상기 기판의 패턴면에 유기용제를 공급하여 상기 기판을 건조하는 건조단계를 포함할 수 있다.The present invention provides a substrate cleaning method. The substrate cleaning method includes a loading step of loading a substrate such that an unpatterned surface faces upward; A heating step of heating the substrate by supplying a first fluid heated to a temperature higher than room temperature to the non-pattern surface; It may include a drying step of drying the substrate by supplying an organic solvent to the pattern surface of the substrate.

일 실시예에 의하면, 상기 제1유체의 공급은 상기 유기용제의 공급보다 먼저 이루어질 수 있다.According to one embodiment, the supply of the first fluid may be made before the supply of the organic solvent.

다른 실시예에 의하면, 제1유체와 상기 유기용제의 공급은 동시에 이루어질 수 있다.In another embodiment, the first fluid and the organic solvent may be supplied at the same time.

상기 유기용제는 상온보다 높은 온도로 가열될 수 있다. The organic solvent may be heated to a temperature higher than room temperature.

상기 제1유체는 순수일 수 있다.The first fluid may be pure water.

상기 가열단계는 상기 제1유체를 분사하는 노즐이 상기 기판의 상부에서 이동되며 상기 제1유체를 공급할 수 있다.In the heating step, a nozzle for spraying the first fluid may be moved from the upper portion of the substrate to supply the first fluid.

일 실시예에 의하면, 상기 노즐은 상기 기판의 중심영역과 가장자리영역 사이를 이동할 수 있다.In example embodiments, the nozzle may move between a center region and an edge region of the substrate.

다른 실시예에 의하면, 상기 노즐은 상기 기판의 일측 가장자리영역과 타측 가장자리영역 사이를 이동할 수 있다.In another embodiment, the nozzle may move between one edge region and the other edge region of the substrate.

상기 로딩단계 이전, 상기 패턴면이 상부를 향하도록 상기 기판이 로딩된 상태에서 상기 기판으로 세정액을 공급하여 상기 패턴면을 세정하는 세정단계; 및 세정된 상기 패턴면이 하부를 향하도록 상기 기판을 반전시키는 반전단계를 더 포함할 수 있다.A cleaning step of cleaning the pattern surface by supplying a cleaning liquid to the substrate while the substrate is loaded so that the pattern surface faces upward before the loading step; And an inverting step of inverting the substrate such that the cleaned patterned surface faces downward.

또한, 본 발명은 기판 세정 장치를 제공한다. 기판 세정 장치는 기판을 지지하며, 회전가능한 스핀 헤드; 상기 스핀헤드의 상면으로부터 상부로 돌출되며, 그 상단에 상기 기판이 놓이는 지지핀들; 상기 기판의 상면으로 제1유체를 공급하는 제1유체 공급부재; 및 상기 기판의 저면으로 유기용제를 공급하는 유기용제 공급부재를 포함하되, 상기 제1유체 공급부재는 상기 제1유체를 상온보다 높은 온도로 가열하는 제1히터; 가열된 상기 제1유체를 상기 기판의 상면으로 공급하는 제1유체 분사노즐을 포함할 수 있다. The present invention also provides a substrate cleaning apparatus. The substrate cleaning apparatus supports a substrate and includes a rotatable spin head; Support pins protruding upward from an upper surface of the spin head and on which the substrate is placed; A first fluid supply member supplying a first fluid to an upper surface of the substrate; And an organic solvent supply member supplying an organic solvent to a bottom surface of the substrate, wherein the first fluid supply member comprises: a first heater for heating the first fluid to a temperature higher than room temperature; It may include a first fluid jet nozzle for supplying the heated first fluid to the upper surface of the substrate.

상기 제1유체 공급부재는 상기 제1유체 분사노즐이 지지되는 일단을 가지는 지지로드; 상기 지지로드의 타단에서 상기 지지로드를 지지하는 지지축; 및 상기 지지축을 회전시키는 구동기를 더 포함할 수 있다. The first fluid supply member includes a support rod having one end to which the first fluid injection nozzle is supported; A support shaft supporting the support rod at the other end of the support rod; And a driver for rotating the support shaft.

상기 유기용제 공급부재는 상기 스핀 헤드의 상면 중심영역에 고정설치되며, 상기 기판의 저면으로 상기 유기용제를 공급하는 유기용제 분사노즐; 및 상기 유기용제 분사노즐로 공급되는 상기 유기용제를 상온보다 높은 온도로 가열하는 제2히터를 포함할 수 있다. The organic solvent supply member is fixed to the central region of the upper surface of the spin head, the organic solvent injection nozzle for supplying the organic solvent to the bottom surface of the substrate; And a second heater for heating the organic solvent supplied to the organic solvent injection nozzle to a temperature higher than room temperature.

상기 지지핀들은 상기 스핀 헤드의 상면 가장자리영역에 서로 이격하여 제공되며, 그 상단에 상기 기판의 가장자리영역이 놓일 수 있다.The support pins may be provided to be spaced apart from each other in the upper edge region of the spin head, and the edge region of the substrate may be placed on an upper end thereof.

상부가 개방된 내부공간을 가지며, 상기 스핀 헤드를 감싸는 용기; 상기 용기의 일측에 배치되며, 상기 기판을 반전시키는 기판 반전 부재를 더 포함할 수 있다. A container having an inner space open at an upper portion thereof and surrounding the spin head; It may further include a substrate inversion member disposed on one side of the container, for inverting the substrate.

본 발명에 의하면, 건조공정이 진행되는 동안 기판이 설정온도 이상으로 유지되므로 기판의 건조 효율이 향상된다.According to the present invention, the drying efficiency of the substrate is improved because the substrate is maintained above the set temperature during the drying process.

또한, 본 발명에 의하면, 기판의 전체면이 균일하게 설정온도 이상으로 가열되므로, 기판의 전체면이 균일하게 건조된다.Moreover, according to this invention, since the whole surface of a board | substrate is heated uniformly above a preset temperature, the whole surface of a board | substrate is dried uniformly.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 기판 세정 장치를 개략적으로 보여주는 평면도이다.
도 2는 도 1의 기판 세정 장치를 개략적으로 보여주는 단면도이다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 기판 세정 장치를 간략하게 보여주는 단면도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 기판 세정 방법을 나타내는 순서도이다.
도 5는 도 4의 세정단계를 나타내는 도면이다.
도 6 및 7은 도 4의 건조단계를 나타내는 도면이다.
도 8을 본 발명의 다른 실시예에 따른 기판 세정 장치를 나타내는 도면이다. 1 is a plan view schematically showing a substrate cleaning apparatus according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a schematic cross-sectional view of the substrate cleaning apparatus of FIG. 1.
3 is a cross-sectional view briefly showing a substrate cleaning apparatus according to another embodiment of the present invention.
4 is a flowchart illustrating a substrate cleaning method according to an embodiment of the present invention.
5 is a view illustrating a cleaning step of FIG. 4.
6 and 7 are views showing the drying step of FIG.
8 is a view showing a substrate cleaning apparatus according to another embodiment of the present invention.

이하, 본 발명의 실시 예를 첨부된 도면 도 1 내지 도 8을 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 8. The embodiments of the present invention can 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. Thus, the shape of the elements in the figures has been exaggerated to emphasize a clearer description.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 기판 세정 장치를 개략적으로 보여주는 평면도이고, 도 2는 도 1의 기판 세정 장치를 개략적으로 보여주는 단면도이다.1 is a plan view schematically illustrating a substrate cleaning apparatus according to an exemplary embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a cross-sectional view schematically illustrating the substrate cleaning apparatus of FIG. 1.

도 1 및 2를 참조하면, 기판 세정 장치(10)는 지지부재(110), 용기(120), 세정액 공급부재(200), 제1유체 공급부재(300), 유기용재 공급부재(400), 건조가스 공급부재(500) 그리고 반전유닛(600)을 포함한다. 지지부재(110)는 기판(11)을 지지하며, 용기(120)는 기판(11)으로부터 비산되는 처리액들을 모은다. 세정액 공급부재(200)는 패턴면(11a)으로 세정액을 공급하여 기판(11)을 세정하고, 제1유체 공급부재(300)는 비패턴면(11b)으로 가열된 제1유체를 공급하여 기판(11)을 가열한다. 유기용제 공급부재(400)는 패턴면(11a)으로 유기용제를 공급하고, 건조가스 공급부재(500)는 패턴면(11a)으로 건조가스를 공급한다. 반전유닛(600)은 패턴면(11a)이 상부 또는 하부를 향하도록 기판(11)을 반전시킨다. 이하 각 구성에 대해 상세하게 설명하도록 한다.1 and 2, the substrate cleaning apparatus 10 includes a support member 110, a container 120, a cleaning liquid supply member 200, a first fluid supply member 300, an organic material supply member 400, Dry gas supply member 500 and the inversion unit 600. The support member 110 supports the substrate 11, and the container 120 collects the processing liquids scattered from the substrate 11. The cleaning liquid supply member 200 supplies the cleaning liquid to the pattern surface 11a to clean the substrate 11, and the first fluid supply member 300 supplies the first fluid heated to the non-pattern surface 11b. (11) is heated. The organic solvent supply member 400 supplies the organic solvent to the pattern surface 11a, and the dry gas supply member 500 supplies the dry gas to the pattern surface 11a. The inversion unit 600 inverts the substrate 11 so that the pattern surface 11a faces the top or the bottom. Hereinafter, each configuration will be described in detail.

지지부재(110)는 공정 처리시 기판(11)을 지지한다. 지지부재(110)는 스핀 헤드(111), 지지핀(112), 척킹핀(113), 지지축(114) 그리고 지지축 구동기(115)를 포함한다. The support member 110 supports the substrate 11 during the process. The support member 110 includes a spin head 111, a support pin 112, a chucking pin 113, a support shaft 114, and a support shaft driver 115.

스핀 헤드(111)는 기판(11)이 로딩되는 상면을 가진다. 상면은 대체로 원형으로 제공되며, 기판(11)보다 큰 직경을 가진다. 스핀 헤드(111)의 하면은 상면보다 작은 직경을 가진다. 그리고, 스핀 헤드(111)의 측면은 상면에서 하면으로 갈수록 점점 직경이 작아지도록 경사지게 제공된다.The spin head 111 has a top surface on which the substrate 11 is loaded. The top surface is provided in a generally circular shape and has a diameter larger than that of the substrate 11. The lower surface of the spin head 111 has a diameter smaller than the upper surface. And, the side of the spin head 111 is provided to be inclined so that the diameter gradually decreases from the upper surface to the lower surface.

스핀헤드(111)의 상면에는 지지핀(112)과 척킹핀(113)이 제공된다. 지지핀(112)은 스핀헤드(111)의 상면으로부터 상부로 돌출되며, 상단에 기판(11)이 놓인다. 지지핀(112)은 스핀헤드(111)의 상면에 서로 이격하여 복수개 제공된다. 실시예에 의하면, 지지핀(112)들은 기판(11)의 가장자리영역에 대응하는 영역에 제공된다. 지지핀(112)들은 대체로 스핀 헤드(111)의 상면 가장자리영역을 따라 제공되며, 그 상단에 기판(11)의 가장자리영역이 놓인다. 지지핀(112)들은 서로 조합되어 대체로 링 형상으로 배치된다. 지지핀(112)의 상단에는 기판(11)의 패턴면(11a) 또는 비패턴면(11b)이 놓일 수 있다.The support pin 112 and the chucking pin 113 are provided on the upper surface of the spin head 111. The support pin 112 protrudes upward from the top surface of the spin head 111, and the substrate 11 is placed on the top. The support pins 112 are provided on a plurality of spaced apart from each other on the upper surface of the spin head 111. According to the embodiment, the support pins 112 are provided in a region corresponding to the edge region of the substrate 11. The support pins 112 are generally provided along the upper edge region of the spin head 111, and the edge region of the substrate 11 is placed on the top thereof. The support pins 112 are combined with each other and disposed in a generally ring shape. The pattern surface 11a or the non-pattern surface 11b of the substrate 11 may be disposed on an upper end of the support pin 112.

척킹핀(113)은 스핀 헤드(111)의 상면으로부터 상부로 돌출되며, 기판(11)의 측부을 지지한다. 척킹핀(113)들은 스핀 헤드(111)가 회전될 때, 원심력에 의해 기판(11)이 스핀 헤드(111)로부터 측방향으로 이탈되는 것을 방지한다. 척킹핀(113)은 스핀 헤드(111)의 상면 가장자리영역을 따라 서로 이격하여 복수개 제공된다. 척킹핀(113)들은 적어도 3개 이상 제공되며, 서로 조합되어 링 형상으로 배치된다. 척킹핀(113)들은 스핀 헤드(111)의 중심을 기준으로 지지핀(112)들보다 직경이 큰 링 형상을 이루도록 배치된다. 척킹핀(113)들은 스핀 헤드(111)의 반경 방향을 따라 직선 이동되도록 제공될 수 있다. 척킹핀(113)들은 기판(11)의 로딩 또는 언로딩시 기판(11)의 측면과 이격 또는 접촉되도록 반경방향을 따라 직선이동한다.The chucking pin 113 protrudes upward from the upper surface of the spin head 111 and supports the side of the substrate 11. The chucking pins 113 prevent the substrate 11 from moving laterally from the spin head 111 by centrifugal force when the spin head 111 is rotated. The chucking pins 113 are spaced apart from each other along the upper edge of the spin head 111. At least three chucking pins 113 are provided and are combined with each other and arranged in a ring shape. The chucking pins 113 are disposed to form a ring shape having a larger diameter than the support pins 112 with respect to the center of the spin head 111. The chucking pins 113 may be provided to linearly move along the radial direction of the spin head 111. The chucking pins 113 linearly move along the radial direction so as to be spaced or contacted with the side surface of the substrate 11 when loading or unloading the substrate 11.

지지축(114)은 스핀 헤드(111)의 하부에 위치하며 스핀 헤드(111)를 지지한다. 지지축(114)은 중공 축(hollow shaft) 형상으로 제공되며, 지지축 구동기(115)에서 발생한 회전력을 스핀 헤드(111)에 전달한다. 지지축(114)의 하단에는 지지축 구동기(115)가 제공된다. 지지축 구동기(115)는 지지축(114)을 회전시킬 수 있는 회전력을 발생시킨다. The support shaft 114 is positioned below the spin head 111 and supports the spin head 111. The support shaft 114 is provided in a hollow shaft shape, and transmits the rotational force generated by the support shaft driver 115 to the spin head 111. The support shaft driver 115 is provided at the lower end of the support shaft 114. The support shaft driver 115 generates a rotation force capable of rotating the support shaft 114.

용기(120)는 공정에 사용된 처리액 및 공정시 발생됨 흄(fume)이 외부로 튀거나 유출되는 것을 방지한다. 용기(120)는 내부에 상부가 개방되고 기판(11)이 처리되는 공간을 가진다.The container 120 prevents the processing liquid used in the process and the fume generated during the process from splashing out or spilling out. The container 120 has a space in which the upper part is opened and the substrate 11 is processed.

실시예에 의하면, 용기(120)는 공정에 사용된 처리액들을 분리하여 회수할 수 있는 복수의 회수통들(120a, 120b, 120c)을 가진다. 각각의 회수통(120a, 120b, 120c)은 공정에 사용된 처리액들 중 서로 상이한 종류의 처리액을 회수한다. 본 실시 예에서 용기(120)는 3개의 회수통들을 가진다. 각각의 회수통들을 내부 회수통(120a), 중간 회수통(120b), 그리고 외부 회수통(120c)이라 칭한다. According to the embodiment, the container 120 has a plurality of recovery containers (120a, 120b, 120c) that can separate and recover the processing liquids used in the process. Each recovery container 120a, 120b, 120c recovers a different kind of processing liquid from among the processing liquids used in the process. In this embodiment, the container 120 has three recovery bins. Each recovery container is referred to as an internal recovery container 120a, an intermediate recovery container 120b, and an external recovery container 120c.

내부 회수통(120a)은 스핀 헤드(111)를 감싸는 환형의 링 형상으로 제공되고, 중간 회수통(120b)은 내부 회수통(120a)을 감싸는 환형의 링 형상으로 제공되며, 외부 회수통(120c)은 중간 회수통(120b)을 감싸는 환형의 링 형상으로 제공된다. 각각의 회수통(120a, 120b, 120c)은 용기(120) 내 공간과 통하는 유입구(121a, 121b, 121c)를 가진다. 각각의 유입구(121a, 121b, 121c)는 스핀 헤드(111) 둘레에 링 형상으로 제공된다. 기판(11)처리에 제공된 처리액들은 기판(11)의 회전으로 인한 원심력에 의해 비산되어 유입구(121a, 121b, 121c)를 통해 회수통(120a, 120b, 120c)으로 유입된다. 외부 회수통(120c)의 유입구(121c)는 중간 회수통(120b)의 유입구(121b)의 수직 상부에 제공되고, 중간 회수통(120b)의 유입구(121b)는 내부 회수통(120a)의 유입구(121a)의 수직 상부에 제공된다. 즉, 내부 회수통(120a), 중간 회수통(120b), 그리고 외부 회수통(120c)의 유입구(121a,121b,121c)들은 서로 간에 높이가 상이하도록 제공된다. 회수통(120a, 120b, 120c)들의 바닥벽(122a, 122b, 122c)에는 배출관(125a, 125b, 125c)이 각각 결합된다. 각각의 회수통(120a, 120b, 120c)들로 유입된 처리액들은 배출관(125a, 125b, 125c)들을 통해 분리되어 회수된다. 그리고, 외부 회수통(120c)의 바닥벽(122c)에는 배기관(127)이 설치된다. 배기관(127)은 회수통(120a, 120b, 120c)들로 유입된 처리액에서 발생된 가스를 외부로 배기한다. The inner recovery container 120a is provided in an annular ring shape surrounding the spin head 111, and the intermediate recovery container 120b is provided in an annular ring shape surrounding the internal recovery container 120a, and the external recovery container 120c is provided. ) Is provided in an annular ring shape surrounding the intermediate recovery container 120b. Each recovery container 120a, 120b, 120c has inlets 121a, 121b, 121c communicating with a space in the container 120. Each inlet 121a, 121b, 121c is provided in a ring shape around the spin head 111. The processing liquids provided to the substrate 11 are scattered by the centrifugal force due to the rotation of the substrate 11 and flow into the recovery containers 120a, 120b, and 120c through the inlets 121a, 121b, and 121c. The inlet 121c of the outer recovery container 120c is provided at the vertical upper portion of the inlet 121b of the intermediate recovery container 120b, and the inlet 121b of the intermediate recovery container 120b is the inlet of the internal recovery container 120a. It is provided at the vertical top of 121a. That is, the inner recovery container 120a, the intermediate recovery container 120b, and the inlets 121a, 121b, 121c of the external recovery container 120c are provided to have different heights from each other. Discharge pipes 125a, 125b, and 125c are coupled to bottom walls 122a, 122b, and 122c of the recovery containers 120a, 120b, and 120c, respectively. The treatment liquids introduced into the respective recovery vessels 120a, 120b, and 120c are separated and recovered through the discharge pipes 125a, 125b, and 125c. And the exhaust pipe 127 is provided in the bottom wall 122c of the outer collection container 120c. The exhaust pipe 127 exhausts the gas generated from the processing liquid introduced into the recovery containers 120a, 120b, and 120c to the outside.

승강 유닛(미도시)은 스핀 헤드(111)에 대한 상대 높이가 조절되도록 용기(120)를 상하방향으로 이동시킨다. 승강 유닛은 기판(11)이 스핀 헤드(111)에 로딩되거나, 스핀 헤드(111)로부터 언로딩될 때 스핀 헤드(111)가 용기(120)의 상부로 돌출되도록 용기(120)를 하강시킨다. 또한, 공정의 진행시에는 기판(11)에 공급된 처리액의 종류에 따라 처리액이 기설정된 회수통(120a,120b,120c)으로 유입될 수 있도록 용기(120)의 높이를 조절한다. The lifting unit (not shown) moves the container 120 in the vertical direction so that the relative height with respect to the spin head 111 is adjusted. The elevating unit lowers the container 120 so that the spin head 111 protrudes above the container 120 when the substrate 11 is loaded onto the spin head 111 or unloaded from the spin head 111. In addition, during the process, the height of the container 120 is adjusted to allow the processing liquid to flow into the predetermined recovery containers 120a, 120b, and 120c according to the type of the processing liquid supplied to the substrate 11.

세정액 공급부재(200)는 용기(120)의 일측에 배치된다. 세정액 공급부재(200)는 기판(11)의 상면(11a)으로 세정액을 공급하여 기판(11)을 세정한다. 세정액이 공급되는 동안, 기판(11)은 패턴면(11a)이 상부를 향하도록 지지부재(110)에 지지된다. 세정액 공급부재(200)는 세정액 분사 노즐(201), 세정액 분사노즐 이동부(210), 그리고 세정액 공급부(220)를 포함한다.The cleaning liquid supply member 200 is disposed at one side of the container 120. The cleaning solution supply member 200 supplies the cleaning solution to the upper surface 11a of the substrate 11 to clean the substrate 11. While the cleaning liquid is supplied, the substrate 11 is supported by the support member 110 so that the pattern surface 11a faces upward. The cleaning solution supply member 200 includes a cleaning solution spray nozzle 201, a cleaning solution spray nozzle moving unit 210, and a cleaning solution supply unit 220.

세정액 분사노즐(201)은 기판(11)의 상면(11a)으로 세정액을 분사한다. 세정액 분사노즐(201)의 저면에는 세정액이 분사되는 분사구가 형성된다. The cleaning liquid injection nozzle 201 injects the cleaning liquid to the upper surface 11a of the substrate 11. The lower surface of the cleaning liquid jet nozzle 201 is formed with a jet port for spraying the cleaning liquid.

세정액 분사노즐 이동부(210)는 용기(120)의 외측과 기판(11) 상부 사이 구간에서 세정액 분사노즐(201)을 이동시킨다. 세정액 분사노즐 이동부(210)는 지지로드(212), 지지축(213), 그리고 구동기(214)를 포함한다. The cleaning liquid spray nozzle moving unit 210 moves the cleaning liquid spray nozzle 201 in a section between the outer side of the container 120 and the upper portion of the substrate 11. The cleaning liquid injection nozzle moving unit 210 includes a support rod 212, a support shaft 213, and a driver 214.

지지로드(212)는 로드 형상으로 제공되며, 세정액 분사노즐(201)을 지지한다. 지지로드(212)는 수평방향으로 배치되며, 일단에 세정액 분사노즐(201)이 결합한다. The support rod 212 is provided in a rod shape and supports the cleaning liquid injection nozzle 201. The support rod 212 is disposed in the horizontal direction, and the cleaning liquid injection nozzle 201 is coupled to one end.

지지축(213)은 지지로드(212)의 하부에서 상하방향으로 배치된다. 지지축(213)은 상단이 지지로드(212)의 타단과 결합하며, 지지로드(212)를 지지한다. 지지축(213)의 하단에는 구동기(214)가 제공된다. 구동기(214)는 지지축(213)의 길이방향과 나란한 축을 중심으로 지지축(213)을 회전시킨다.The support shaft 213 is disposed in the vertical direction at the bottom of the support rod 212. The support shaft 213 is coupled to the other end of the support rod 212 and supports the support rod 212. At the lower end of the support shaft 213, a driver 214 is provided. The driver 214 rotates the support shaft 213 about an axis parallel to the longitudinal direction of the support shaft 213.

세정액 공급부(220)는 세정액 분사노즐(201)에 세정액을 공급한다. 세정액 공급부(220)는 세정액 저장부(221), 세정액 공급라인(222), 그리고 밸브(223)를 포함한다. 세정액 공급라인(222)은 세정액 저장부(221)와 세정액 분사노즐(201)을 연결한다. 세정액 저장부(221)에 저장된 세정액은 세정액 공급라인(222)을 통해 세정액 분사노즐(201)로 공급된다. 밸브(223)는 세정액 공급라인(222)상에 설치되며, 세정액 공급라인(222)을 개폐한다.The cleaning solution supply unit 220 supplies the cleaning solution to the cleaning solution injection nozzle 201. The cleaning solution supply unit 220 includes a cleaning solution storage unit 221, a cleaning solution supply line 222, and a valve 223. The cleaning solution supply line 222 connects the cleaning solution storage unit 221 and the cleaning solution injection nozzle 201. The cleaning liquid stored in the cleaning liquid storage unit 221 is supplied to the cleaning liquid injection nozzle 201 through the cleaning liquid supply line 222. The valve 223 is installed on the cleaning liquid supply line 222 and opens and closes the cleaning liquid supply line 222.

상술한 세정액 공급부재(200)의 구조에 의하여, 세정액 분사노즐(201)은 회전하는 기판(11)으로 세정액을 공급한다. 실시예에 의하면, 세정액 분사노즐(201)은 기판(11)의 중심영역과 가장자리영역 사이구간 또는 기판(11)의 일측 가장자리영역과 타측 가장자리영역 사이구간을 스윙이동하며 세정액을 공급할 수 있다.By the structure of the cleaning liquid supply member 200 described above, the cleaning liquid jet nozzle 201 supplies the cleaning liquid to the rotating substrate 11. According to the embodiment, the cleaning liquid jet nozzle 201 may supply the cleaning liquid by swinging the section between the center region and the edge region of the substrate 11 or the section between one edge region and the other edge region of the substrate 11.

제1유체 공급부재(300)는 용기(120)의 타측에 배치된다. 제1유체 공급부재(300)는 상면(11b)으로 상온보다 높은 온도로 가열된 제1유체를 공급한다. 제1유체가 공급되는 동안, 기판(11)은 비패턴면(11b)이 상부를 향하도록 지지부재(110)에 지지된다. 제1유체 공급부재(300)는 제1유체 분사 노즐(301), 제1유체 분사노즐 이동부(310), 그리고 제1유체 공급부(320)를 포함한다.The first fluid supply member 300 is disposed on the other side of the container 120. The first fluid supply member 300 supplies the first fluid heated to a temperature higher than room temperature to the upper surface 11b. While the first fluid is supplied, the substrate 11 is supported by the support member 110 so that the non-pattern surface 11b faces upward. The first fluid supply member 300 includes a first fluid jet nozzle 301, a first fluid jet nozzle moving part 310, and a first fluid supply part 320.

제1유체 분사노즐(301)은 기판(11)의 상면(11b)으로 제1유체를 분사한다. 제1 유체 분사노즐(301)의 저면에는 제1유체가 분사되는 분사구가 형성된다. The first fluid ejection nozzle 301 ejects the first fluid onto the upper surface 11b of the substrate 11. An injection hole through which the first fluid is injected is formed at the bottom of the first fluid injection nozzle 301.

제1유체 분사노즐 이동부(310)는 용기(120)의 외측과 스핀 헤드(111) 상부 사이 구간에서 제1유체 분사노즐(301)을 이동시킨다. 제1유체 분사노즐 이동부(310)는 지지로드(312), 지지축(313), 그리고 구동기(314)를 포함한다.The first fluid jet nozzle moving unit 310 moves the first fluid jet nozzle 301 in a section between the outer side of the vessel 120 and the upper spin head 111. The first fluid injection nozzle moving unit 310 includes a support rod 312, a support shaft 313, and a driver 314.

지지로드(312)는 로드형상으로 제공되며, 제1 유체 분사노즐(301)을 지지한다. 지지로드(312)는 수평방향으로 배치되며, 일단에 제1 유체 분사노즐(301)이 결합한다. The support rod 312 is provided in a rod shape and supports the first fluid injection nozzle 301. The support rod 312 is disposed in the horizontal direction, and the first fluid injection nozzle 301 is coupled to one end.

지지축(313)은 지지로드(312)의 하부에서 상하방향으로 배치된다. 지지축(313)은 상단이 지지로드(312)의 타단과 결합하며, 지지로드(312)를 지지한다. 지지축(313)의 하단에는 구동기(314)가 제공된다. 구동기(314)는 지지축(313)의 길이방향과 나란한 축을 중심으로 지지축(313)을 회전시킨다.The support shaft 313 is disposed in the vertical direction at the bottom of the support rod 312. The support shaft 313 has an upper end coupled to the other end of the support rod 312 and supports the support rod 312. The driver 314 is provided at the lower end of the support shaft 313. The driver 314 rotates the support shaft 313 about an axis parallel to the longitudinal direction of the support shaft 313.

제1유체 공급부(320)는 제1유체 분사노즐(301)로 제1유체를 공급한다. 제1 유체 공급부(320)는 제1유체 저장부(321), 제1유체 공급라인(322), 히터(323), 그리고 밸브(324)를 포함한다.The first fluid supply unit 320 supplies the first fluid to the first fluid injection nozzle 301. The first fluid supply part 320 includes a first fluid storage part 321, a first fluid supply line 322, a heater 323, and a valve 324.

제1유체 공급라인(322)은 제1유체 저장부(321)와 제1유체 분사노즐(301)을 연결한다. 제1유체 저장부(321)에 저장된 제1유체는 제1유체 공급라인(322)을 통해 제1유체 분사노즐(301)로 공급된다.The first fluid supply line 322 connects the first fluid storage part 321 and the first fluid injection nozzle 301. The first fluid stored in the first fluid storage part 321 is supplied to the first fluid injection nozzle 301 through the first fluid supply line 322.

제1유체 공급라인(322) 상에는 히터(323)와 밸브(324)가 설치된다. 히터(323)는 제1유체 공급라인(322)을 통해 제1유체 분사노즐(301)로 공급되는 제1유체를 가열한다. 히터(323)는 제1유체를 상온보다 높은 온도로 가열한다. 실시예에 의하면, 히터(323)는 제1유체를 55℃ 이상 80℃ 이하의 온도로 가열한다. 밸브(324)는 히터(323)와 제1유체 저장부(321) 사이 구간에 설치되며, 제1유체 공급라인(322)을 통해 공급되는 제1유체의 유량을 조절한다.The heater 323 and the valve 324 are installed on the first fluid supply line 322. The heater 323 heats the first fluid supplied to the first fluid injection nozzle 301 through the first fluid supply line 322. The heater 323 heats the first fluid to a temperature higher than room temperature. According to the embodiment, the heater 323 heats the first fluid to a temperature of 55 ° C. or higher and 80 ° C. or lower. The valve 324 is installed in the section between the heater 323 and the first fluid storage unit 321, and adjusts the flow rate of the first fluid supplied through the first fluid supply line 322.

상술한 제1유체 공급부재(320)의 구조에 의하여, 제1유체 분사노즐(320)은 회전하는 기판(11)의 상면(11b)으로 가열된 제1유체를 공급한다. 실시예에 의하면, 제1유체 분사노즐(301)은 기판(11)의 중심영역과 가장자리영역 또는 기판(11)의 일측 가장자리영역과 타측 가장자리영역을 스윙이동하며 제1유체를 공급할 수 있다. 가열된 제1유체의 공급으로 기판(11)의 온도는 기 설정 온도 이상으로 유지될 수 있다. 기 설정된 온도는 상온보다 높은 온도이다. 실시예에 의하면, 제1유체로는 물(water)이 사용될 수 있다. By the structure of the first fluid supply member 320 described above, the first fluid jet nozzle 320 supplies the first fluid heated to the upper surface 11b of the rotating substrate 11. In some embodiments, the first fluid ejection nozzle 301 may supply the first fluid by swinging the center region and the edge region of the substrate 11 or the one edge region and the other edge region of the substrate 11. The temperature of the substrate 11 may be maintained above the preset temperature by supplying the heated first fluid. The preset temperature is higher than room temperature. According to an embodiment, water may be used as the first fluid.

이와 달리, 제1유체로는 유기용제가 사용될 수 있다. 유기용제가 사용되는 경우, 유기용제 저장부(413)로부터 유기용제가 제1유체 분사노즐(301)로 공급될 수 있다. 이와 달리, 유기용제 분사노즐(411)에서 기판(11)으로 분사된 유기 용제가 사용될 수 있다. 기판(11)의 저면으로 분사된 유기용제는 기판(11) 처리에 제공된 후, 회수되어 제1유체 분사노즐(320)에 의해 기판(11)의 상면으로 재공급될 수 있다. 이에 의하여, 유기용제의 재활용률을 향상시킬 수 있다.Alternatively, an organic solvent may be used as the first fluid. When the organic solvent is used, the organic solvent may be supplied from the organic solvent storage unit 413 to the first fluid injection nozzle 301. Alternatively, an organic solvent injected from the organic solvent injection nozzle 411 to the substrate 11 may be used. The organic solvent sprayed onto the bottom surface of the substrate 11 may be provided to the substrate 11 processing, and then recovered and resupplyed to the upper surface of the substrate 11 by the first fluid jet nozzle 320. Thereby, the recycling rate of the organic solvent can be improved.

유기용제 공급부재(400)는 기판의 저면(11a)으로 유기용제를 공급한다. 실시예에 의하면, 유기용제는 이소프로필 알코올(isopropyl alcohol 이하, IPA라고 함)이 사용된다. 유기용제 공급부재(400)는 IPA 분사노즐(411), IPA 공급라인(412), IPA 저장부(413), 그리고 밸브(414)를 포함한다. The organic solvent supply member 400 supplies the organic solvent to the bottom surface 11a of the substrate. According to the embodiment, the organic solvent is used isopropyl alcohol (hereinafter referred to as IPA). The organic solvent supply member 400 includes an IPA injection nozzle 411, an IPA supply line 412, an IPA storage 413, and a valve 414.

IPA 분사노즐(411)은 기판(11)의 저면(11a)으로 IPA 용액을 공급한다. 실시예에 의하면, IPA 분사노즐(411)은 스핀 헤드(111)의 상면 중앙부에 설치된다. IPA 분사노즐(411)의 상면에는 IPA 용액을 분사하는 분사구가 형성된다. IPA 분사노즐(411)에서 분사된 IPA 용액은 기판(11)의 회전에 의해 패턴면(11a)의 중앙부에서 가장자리영역으로 분산된다.The IPA jet nozzle 411 supplies the IPA solution to the bottom face 11a of the substrate 11. According to the embodiment, the IPA injection nozzle 411 is installed in the center of the upper surface of the spin head 111. An injection hole for injecting an IPA solution is formed on an upper surface of the IPA injection nozzle 411. The IPA solution injected from the IPA injection nozzle 411 is dispersed into the edge region at the center of the pattern surface 11a by the rotation of the substrate 11.

IPA 공급라인(412)은 IPA 분사노즐(411)과 IPA저장부(413)를 연결한다. IPA 저장부(413)에 저장된 IPA용액은 IPA 공급라인(412)을 통해 IPA 분사노즐(411)로 공급된다. 밸브(414)는 IPA 공급라인(412)상에 설치되며, IPA 공급라인(412)을 통해 공급되는 IPA 용액의 유량을 조절한다. 실시예에 의하면, IPA 공급라인(412)을 통해 공급되는 IPA 용액의 온도는 상온상태로 유지된다.The IPA supply line 412 connects the IPA injection nozzle 411 and the IPA storage unit 413. The IPA solution stored in the IPA storage unit 413 is supplied to the IPA injection nozzle 411 through the IPA supply line 412. The valve 414 is installed on the IPA supply line 412 and regulates the flow rate of the IPA solution supplied through the IPA supply line 412. According to the embodiment, the temperature of the IPA solution supplied through the IPA supply line 412 is maintained at room temperature.

선택적으로, 도 3과 같이 IPA 공급라인(412)에는 히터(415)가 제공될 수 있다. 히터(415)는 IPA 공급라인(412)을 통해 공급되는 IPA 용액을 상온보다 높은 온도로 가열한다. 실시예에 의하면, IPA 용액은 55℃이상 80℃이하의 온도로 가열된다.Optionally, a heater 415 may be provided in the IPA supply line 412 as shown in FIG. 3. The heater 415 heats the IPA solution supplied through the IPA supply line 412 to a temperature higher than room temperature. According to an embodiment, the IPA solution is heated to a temperature of 55 ° C. or higher and 80 ° C. or lower.

건조가스 공급부재(500)는 기판의 저면(11a)으로 건조가스를 공급한다. 건조가스 공급부재(500)는 건조가스 분사노즐(511), 건조가스 공급라인(512), 그리고 건조가스 저장부(513)를 포함한다.The dry gas supply member 500 supplies the dry gas to the bottom surface 11a of the substrate. The dry gas supply member 500 includes a dry gas injection nozzle 511, a dry gas supply line 512, and a dry gas storage unit 513.

건조가스 분사노즐(511)은 기판의 저면(11a)으로 건조가스를 분사한다. 실시예에 의하면, 건조가스 분사노즐(511)은 IPA 분사노즐(411)에 인접하여 스핀헤드(111)의 상면에 설치된다. 건조가스 분사노즐(511)의 상면에는 건조가스가 분사되는 분사구가 형성된다. 건조가스 분사노즐(511)에서 분사된 건조가스는 기판 저면(11a)의 중앙부로부터 가장자리영역으로 확산된다. The dry gas injection nozzle 511 injects dry gas to the bottom surface 11a of the substrate. According to the embodiment, the dry gas injection nozzle 511 is installed on the upper surface of the spin head 111 adjacent to the IPA injection nozzle 411. An upper surface of the dry gas injection nozzle 511 is formed with an injection hole through which dry gas is injected. The dry gas injected from the dry gas injection nozzle 511 diffuses from the center portion of the substrate bottom surface 11a to the edge region.

건조가스 공급라인(512)은 건조가스 분사노즐(511)과 건조가스 저장부(513)를 연결한다. 건조가스 저장부(513)에 저장된 건조가스는 건조가스 공급라인(512)을 통해 건조가스 분사노즐(511)에 공급된다. 건조가스 공급라인(512)에는 밸브(514)가 설치되며, 밸브(514)는 건조가스 공급라인(512)을 통해 공급되는 건조가스의 유량을 조절한다. 실시예에 의하면, 건조가스는 질소가스가 사용될 수 있다. The dry gas supply line 512 connects the dry gas injection nozzle 511 and the dry gas storage unit 513. The dry gas stored in the dry gas storage unit 513 is supplied to the dry gas injection nozzle 511 through the dry gas supply line 512. The dry gas supply line 512 is provided with a valve 514, the valve 514 adjusts the flow rate of the dry gas supplied through the dry gas supply line 512. According to an embodiment, nitrogen gas may be used as the dry gas.

기판 반전 부재(600)는 용기(120)의 일측에 위치한다. 기판 반전 부재(500)는 기판(11)의 패턴면(11a)이 상부 또는 하부를 향하도록 기판(11)을 반전시킨다. 기판 반전 부재(600)의 각 구성에 대해서는 한국 등록특허 제10-901493호에 상세하게 개시되어 있으므로, 자세한 설명은 생략한다.The substrate reversing member 600 is located at one side of the container 120. The substrate inversion member 500 inverts the substrate 11 such that the pattern surface 11a of the substrate 11 faces the top or the bottom. Each configuration of the substrate reversing member 600 is disclosed in detail in Korean Patent No. 10-901493, and thus detailed description thereof will be omitted.

상기 실시예에서는 건조가스 분사노즐(511) 및 유기용제 분사노즐(411)의 토출구가 기판(11)의 저면(11a)에 대해 수직하게 형성된 것으로 도시하였으나, 이와 달리, 토출구는 기판(11)의 저면(11a)에 대해 비스듬히 경사지게 형성될 수 있다. 실시예에 의하면, 토출구는 스핀헤드(111)의 중심축에 대해 약 45°경사지게 형성될 수 있다. 이에 의하여, 기판(11)의 저면에 경사지게 유체가 제공되므로, 기판(11)의 가장자리영역으로 유체의 확산이 용이하게 일어날 수 있다. 특히, 기판(11)이 저속으로 회전되는 경우, 기판(11)의 가장자리영역으로 충분한 양의 유체가 공급될 수 있다.
In the above embodiment, although the discharge holes of the dry gas injection nozzle 511 and the organic solvent injection nozzle 411 are formed to be perpendicular to the bottom surface 11a of the substrate 11, the discharge holes are different from each other of the substrate 11. It may be formed to be inclined obliquely to the bottom (11a). In some embodiments, the discharge port may be formed to be inclined at about 45 ° with respect to the central axis of the spin head 111. As a result, since the fluid is inclined to the bottom surface of the substrate 11, the diffusion of the fluid into the edge region of the substrate 11 may occur easily. In particular, when the substrate 11 is rotated at a low speed, a sufficient amount of fluid may be supplied to the edge region of the substrate 11.

상술한 바와 같은 구성을 가지는 본 발명에 따른 기판 세정 장치를 이용하여 기판을 세정하는 방법에 대해 설명하면 다음과 같다. A method of cleaning a substrate using the substrate cleaning apparatus according to the present invention having the configuration as described above is as follows.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 기판 세정 방법을 나타내는 순서도이다.4 is a flowchart illustrating a substrate cleaning method according to an embodiment of the present invention.

도 4를 참조하면, 기판 세정 방법은 세정단계(S110), 기판 반전 단계(S120), 그리고 건조 단계(S130)를 포함한다. Referring to FIG. 4, the substrate cleaning method includes a cleaning step S110, a substrate reversal step S120, and a drying step S130.

도 5는 도 4의 세정단계를 나타내는 도면이다. 5 is a view illustrating a cleaning step of FIG. 4.

도 4 및 5를 참조하면, 세정단계(S110)는 먼저, 패턴면(11a)이 상부를 향하도록 기판(11)을 스핀 헤드(111)에 로딩시킨다(S111). 지지핀(112)이 기판(11)의 비패턴면(11b)을 지지하고, 척킹핀(113)이 기판(11)의 측면을 지지한 상태에서 스핀 헤드(111)가 회전된다. 회전되는 기판(11)의 패턴면(11a)으로 세정액이 공급된다(S112). 공급된 세정액은 기판(11)의 회전력에 의해 패턴면(11a)의 중심영역으로부터 가장자리영역으로 공급된다. 세정액은 기판(11) 표면에 잔류하는 유기 오염물질, 자연 산화막 그리고 산화막 내에 포함되어 있는 금속 오염물질을 제거한다. 실시예에 의하면, 세정액 공급노즐(201)은 기판(22)의 중심영역과 가장자리영역 사이 구간 또는 기판(22)의 일측 가장자리영역과 타측 가장자리영역 사이를 이동하며 세정액을 공급할 수 있다.4 and 5, in the cleaning step S110, first, the substrate 11 is loaded onto the spin head 111 so that the pattern surface 11a faces upward (S111). The support head 112 supports the unpatterned surface 11b of the substrate 11, and the spin head 111 is rotated while the chucking pin 113 supports the side surface of the substrate 11. The cleaning liquid is supplied to the pattern surface 11a of the substrate 11 to be rotated (S112). The supplied cleaning liquid is supplied from the center region of the pattern surface 11a to the edge region by the rotational force of the substrate 11. The cleaning liquid removes organic contaminants, natural oxide films, and metal contaminants contained in the oxide film remaining on the surface of the substrate 11. According to the embodiment, the cleaning liquid supply nozzle 201 may supply the cleaning liquid while moving between the center region and the edge region of the substrate 22 or the one edge region and the other edge region of the substrate 22.

세정단계가 완료되면, 기판 반전 부재(도 1의 600)가 기판(11)을 반전시킨다(S120). 기판 반전 부재(600)는 세정이 완료된 기판(11)을 수취하여 패턴면(11a)이 하부를 향하도록 기판(11)을 반전시킨다.When the cleaning step is completed, the substrate reversing member (600 of FIG. 1) inverts the substrate 11 (S120). The substrate inversion member 600 receives the substrate 11 having been cleaned and inverts the substrate 11 so that the pattern surface 11a faces downward.

이후, 반전된 기판(11)은 건조단계(S130)에 제공된다. 도 4 및 6을 참조하면, 패턴면(11a)이 하부를 향하도록 기판(11)이 배치된 상태에서 기판(11)은 스핀 헤더(111)에 로딩된다(S131). 지지핀(112)이 기판(11)의 패턴면(11a)을 지지하고, 척킹핀(113)이 기판(11)의 측면을 지지한 상태에서 스핀 헤드(111)가 회전된다.Thereafter, the inverted substrate 11 is provided in a drying step S130. 4 and 6, in a state in which the substrate 11 is disposed so that the pattern surface 11a faces downward, the substrate 11 is loaded onto the spin header 111 (S131). The support head 112 supports the pattern surface 11a of the substrate 11, and the spin head 111 is rotated while the chucking pin 113 supports the side surface of the substrate 11.

회전되는 기판(11)의 비패턴면(11b)으로 제1유체가 공급된다(S132). 제1유체 저장부(321)에 저당된 제1유체는 제1유체 공급라인(322)을 통해 제1유체 분사노즐(311)로 공급되는 동안, 히터(323)에 의해 가열된다. 제1유체는 히터(323)에 의하여 상온보다 높은 온도로 가열된다. 제1유체 분사노즐(311)은 가열된 제1유체를 비패턴면(11b)으로 분사한다. 실시예에 의하면, 제1유체 분사노즐(311)은 회전하는 기판(11)의 중심영역과 가장자리영역 사이(P1)를 이동하며 비패턴면(11b)으로 제1유체를 분사할 수 있다. 이와 달리, 제1유체 분사노즐(311)은 기판(11)의 일측 가장자리영역과 타측 가장자리영역 사이(P2)를 이동하며 비패턴면(11b)으로 제1유체를 분사할 수 있다. 실시예에 의하면, 제1유체 분사노즐(311)은 기판(11)의 상부에서 스윙이동하며 제1유체를 분사할 수 있다. 이와 달리, 제1유체 분사노즐(311)은 기판(11)의 상부에서 스캔이동하며 제1유체를 분사할 수 있다. The first fluid is supplied to the non-pattern surface 11b of the rotated substrate 11 (S132). The first fluid stored in the first fluid storage part 321 is heated by the heater 323 while being supplied to the first fluid injection nozzle 311 through the first fluid supply line 322. The first fluid is heated to a temperature higher than room temperature by the heater 323. The first fluid ejection nozzle 311 ejects the heated first fluid to the non-pattern surface 11b. According to an embodiment, the first fluid jet nozzle 311 may move the first fluid to the non-pattern surface 11b while moving P1 between the center region and the edge region of the rotating substrate 11. In contrast, the first fluid ejection nozzle 311 may move the P2 between one edge region and the other edge region of the substrate 11 and eject the first fluid onto the non-pattern surface 11b. According to the embodiment, the first fluid jet nozzle 311 may swing the upper part of the substrate 11 and jet the first fluid. Alternatively, the first fluid jet nozzle 311 may scan the top of the substrate 11 and jet the first fluid.

이와 같이, 제1유체 분사노즐(311)이 이동하며 제1유체를 분사하므로, 기판(11)의 중심영역과 가장자리영역 사이 구간으로 제1유체가 균일하게 제공될 수 있다. 이에 의하여, 기판(11)은 전체면이 균일하게 가열된다.As described above, since the first fluid injection nozzle 311 moves and sprays the first fluid, the first fluid may be uniformly provided in the section between the center region and the edge region of the substrate 11. As a result, the entire surface of the substrate 11 is uniformly heated.

본 발명의 실시예와 달리, 제1유체 분사노즐(311)이 고정위치에서 제1유체를 분사하는 경우, 예컨데, 제1유체 분사노즐(311)이 스핀 헤드(111)의 상면 중심영역에 고정되어 기판(11)의 저면으로 제1유체를 분사하는 경우, 제1유체는 주로 기판(11)의 중심영역으로 분사된다. 그리고, 분사된 제1유체는 기판(11)의 회전력에 의해 중심영역으로부터 가장자리영역으로 이동되며 기판(11)을 세정한다. 그러나, 제1유체가 기판(11)의 중심영역으로부터 가장자리영역으로 이동하는 동안, 주변 온도에 의하여 제1유체의 온도가 하강한다. 이에 의하여, 기판(11)의 중심영역과 가장자리영역이 가열되는 정도에 차이가 발생되며, 이는 기판(11)의 중심영역과 가장자리영역의 처리 불균형을 유발한다. 그러나, 본 발명은 제1유체 분사노즐(311)이 기판(11)의 중심영역과 가장자리영역을 따라 이동하며, 기판(11)의 각 영역으로 직접 가열된 제1유체를 공급하므로 기판(11)의 전체면이 균일하게 가열될 수 있다.Unlike the embodiment of the present invention, when the first fluid ejection nozzle 311 ejects the first fluid at a fixed position, for example, the first fluid ejection nozzle 311 is fixed to the upper surface center region of the spin head 111. When the first fluid is injected into the bottom surface of the substrate 11, the first fluid is mainly injected into the center region of the substrate 11. The injected first fluid is moved from the center region to the edge region by the rotational force of the substrate 11 and cleans the substrate 11. However, while the first fluid moves from the center area of the substrate 11 to the edge area, the temperature of the first fluid drops by the ambient temperature. As a result, a difference occurs in the degree of heating of the center region and the edge region of the substrate 11, which causes processing imbalance between the center region and the edge region of the substrate 11. However, according to the present invention, the first fluid injection nozzle 311 moves along the center region and the edge region of the substrate 11 and supplies the first fluid heated directly to each region of the substrate 11. The entire surface of can be heated uniformly.

제1유체가 비패턴면(11b)으로 분사되는 동안, 패턴면(11a)으로 유기용제가 공급된다(S133). IPA 분사노즐(411)을 통해 패턴면(11a)의 중심영역으로 IPA 용액이 분사된다. 분사되는 IPA 용액의 온도는 상온상태로 유지된다. 패턴면(11a)의 중심영역으로 공급된 IPA 용액은 기판(11)의 회전에 의하여 패턴면(11a)의 가장자리영역으로 공급된다. 공급된 IPA 용액은 수분의 부착력을 약화시키고 패턴면(11a)에 부착된 수분과 치환되어 패턴면(11a)에 잔류한다. 패턴면(11a)에 잔류하는 IPA 용액은 증발에 따른 응축 냉각에 의하여 기판(11)의 온도를 저하시킨다. 기판(11)의 온도 저하는 기판(11)의 건조 효율 감소의 요인이 된다. 그러나, 본 발명에서는 가열된 제1유체의 공급으로 IPA 용액의 증발로 인한 응축 냉각이 상쇄되어 기판(11)의 온도가 설정온도 이상으로 유지될 수 있다. 기판(11)이 설정온도 이상으로 유지되는 경우, 적은 양의 IPA 용액으로 기판(11)의 건조가 가능하므로, IPA 용액의 건조효율이 향상된다.While the first fluid is injected onto the non-patterned surface 11b, the organic solvent is supplied to the patterned surface 11a (S133). The IPA solution is injected into the center region of the pattern surface 11a through the IPA injection nozzle 411. The temperature of the sprayed IPA solution is maintained at room temperature. The IPA solution supplied to the center region of the pattern surface 11a is supplied to the edge region of the pattern surface 11a by the rotation of the substrate 11. The supplied IPA solution weakens the adhesion of the moisture and is replaced with the moisture adhered to the pattern surface 11a and remains on the pattern surface 11a. The IPA solution remaining on the pattern surface 11a lowers the temperature of the substrate 11 by condensation cooling due to evaporation. The temperature drop of the substrate 11 is a factor of the decrease in the drying efficiency of the substrate 11. However, in the present invention, the condensation cooling due to the evaporation of the IPA solution is canceled by the supply of the heated first fluid so that the temperature of the substrate 11 can be maintained above the set temperature. When the substrate 11 is maintained above the set temperature, since the substrate 11 can be dried with a small amount of IPA solution, the drying efficiency of the IPA solution is improved.

상술한 실시예와 달리, IPA 용액은 상온보다 높은 온도로 가열된 상태로 제공될 수 있다. IPA 용액이 IPA 분사노즐(311)로 공급되는 동안, IPA 용액은 히터(도 4의 415)에 의하여 상온보다 높은 온도로 가열된다. 가열된 IPA 용액의 온도는 기판(11)의 온도범위 내에 유지되므로, 증발로 인한 응축 냉각이 발생하더라도 기판(11)의 온도 저하가 예방된다. 이에 의하여, 기판(11)의 건조효율이 향상된다.Unlike the above-described embodiment, the IPA solution may be provided in a heated state higher than room temperature. While the IPA solution is supplied to the IPA injection nozzle 311, the IPA solution is heated to a temperature higher than room temperature by the heater (415 in FIG. 4). Since the temperature of the heated IPA solution is maintained within the temperature range of the substrate 11, even if condensation cooling due to evaporation occurs, the temperature drop of the substrate 11 is prevented. As a result, the drying efficiency of the substrate 11 is improved.

실시예에 의하면, IPA 용액은 가열된 제1유체의 공급으로 기판(11)이 설정 온도 이상으로 가열된 후, 패턴면(11a)으로 공급될 수 있다. 이와 달리, IPA 용액은 제1유체의 공급과 동시에 공급될 수 있다.According to the embodiment, the IPA solution may be supplied to the pattern surface 11a after the substrate 11 is heated above the set temperature by the supply of the heated first fluid. Alternatively, the IPA solution can be supplied simultaneously with the supply of the first fluid.

IPA 용액의 공급이 완료되면, 건조가스가 공급된다(S134). 도 7을 참조하면, 건조가스 저장부(513)에 저장된 건조가스는 건조가스 공급라인(512)을 통하여 건조가스 공급노즐(511)로 공급된다. 건조가스 공급노즐(511)을 통하여 패턴면(11a)으로 건조가스가 분사된다. 분사된 건조가스는 기판(11)의 회전에 의하여 패턴면(11a)의 중심영역으로부터 가장자리영역으로 확산된다. 건조가스는 패턴면(11a)의 패턴들 사이에 잔류하는 IPA 용액을 휘발시켜 기판(11)으로부터 IPA 용액을 제거한다. 실시예에 의하면, 건조가스로는 질소가스(N2)가 사용될 수 있다.
When the supply of the IPA solution is completed, the dry gas is supplied (S134). Referring to FIG. 7, the dry gas stored in the dry gas storage unit 513 is supplied to the dry gas supply nozzle 511 through the dry gas supply line 512. Dry gas is injected to the pattern surface 11a through the dry gas supply nozzle 511. The injected dry gas is diffused from the center region of the pattern surface 11a to the edge region by the rotation of the substrate 11. The dry gas volatilizes the IPA solution remaining between the patterns on the pattern surface 11a to remove the IPA solution from the substrate 11. According to an embodiment, nitrogen gas (N 2 ) may be used as the dry gas.

도 8을 본 발명의 다른 실시예에 따른 기판 세정 장치를 나타내는 도면이다. 8 is a view showing a substrate cleaning apparatus according to another embodiment of the present invention.

도 8을 참조하면, 기판 세정 장치는 세정액 공급부재를 제외한 구성은 도 2의 기판 세정 장치와 동일하게 제공된다. 세정액 공급부재는 기판의 저면으로 세정액을 공급한다. 세정액 공급부재는 세정액 분사노즐(201), 세정액 저장부(221), 세정액 공급라인(222), 그리고 밸브(223)를 포함한다. Referring to FIG. 8, the substrate cleaning apparatus is provided in the same manner as the substrate cleaning apparatus of FIG. 2 except for the cleaning liquid supply member. The cleaning liquid supply member supplies the cleaning liquid to the bottom of the substrate. The cleaning solution supply member includes a cleaning solution injection nozzle 201, a cleaning solution storage unit 221, a cleaning solution supply line 222, and a valve 223.

세정액 공급노즐(201)은 건조가스 공급노즐(511) 및 유기용제 공급노즐(411)에 인접하여 스핀 헤드(111)의 상면 중앙부에 설치된다. 세정액 공급노즐(201)은 기판(11)의 저면으로 세정액을 공급한다. 세정액 공급노즐(201)의 상면에는 세정액을 분사하는 분사구가 형성된다. 세정액 분사노즐(201)에서 분사된 세정액은 기판(11)의 회전에 의해 중앙부에서 가장자리 영역으로 분산되며 기판(11)의 저면(11a)을 세정한다. The cleaning liquid supply nozzle 201 is provided at the center of the upper surface of the spin head 111 adjacent to the dry gas supply nozzle 511 and the organic solvent supply nozzle 411. The cleaning liquid supply nozzle 201 supplies the cleaning liquid to the bottom surface of the substrate 11. An injection hole for spraying the cleaning liquid is formed on the upper surface of the cleaning liquid supply nozzle 201. The cleaning liquid jetted from the cleaning liquid jet nozzle 201 is dispersed from the center portion to the edge region by the rotation of the substrate 11 and cleans the bottom 11a of the substrate 11.

세정액 공급라인(222)은 세정액 분사노즐(201)과 세정액 저장부(221)를 연결한다. 세정액 저장부(221)에 저정된 세정액은 세정액 공급라인(222)을 통해 세정액 분사노즐(201)로 공급된다. 밸브(223)는 세정액 공급라인(222)상에 설치되어 세정액 공급라인(222)을 통해 공급되는 세정액의 유량을 조절한다.The cleaning solution supply line 222 connects the cleaning solution injection nozzle 201 and the cleaning solution storage unit 221. The cleaning liquid stored in the cleaning liquid storage unit 221 is supplied to the cleaning liquid injection nozzle 201 through the cleaning liquid supply line 222. The valve 223 is installed on the cleaning liquid supply line 222 to adjust the flow rate of the cleaning liquid supplied through the cleaning liquid supply line 222.

본 발명의 실시예에 따른 기판 세정 방법은 도 4의 기판 세정 방법과 달리, 세정단계는 패턴면(11a)이 하부를 향하도록 기판(11)이 스핀 헤드(111)에 로딩된 상태에서 수행된다. 세정액 분사노즐(201)은 회전되는 기판(11)의 패턴면(11a)으로 세정액을 공급된다. 공급된 세정액은 회전력에 의해 패턴면(11a)의 중심영역으로부터 가장자리영역으로 확산되며 패턴면(11a)을 세정한다.In the substrate cleaning method according to the embodiment of the present invention, unlike the substrate cleaning method of FIG. 4, the cleaning step is performed while the substrate 11 is loaded on the spin head 111 so that the pattern surface 11a faces downward. . The cleaning liquid jet nozzle 201 supplies the cleaning liquid to the pattern surface 11a of the substrate 11 that is rotated. The supplied cleaning liquid diffuses from the center region of the pattern surface 11a to the edge region by the rotational force and cleans the pattern surface 11a.

세정단계가 완료되면, 순차적으로 건조단계가 수행된다. 본 발명의 실시예에서는 패턴면(11a)이 하부를 향하도록 기판(11)이 스핀 헤드(111)에 로딩된 상태에서 세정단계 및 건조단계가 수행되므로, 기판 반전 단계가 요구되지 않는다.When the washing step is completed, the drying step is performed sequentially. In the embodiment of the present invention, since the cleaning step and the drying step are performed while the substrate 11 is loaded on the spin head 111 so that the pattern surface 11a faces downward, the substrate reversal step is not required.

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.

이상의 상세한 설명은 본 발명을 예시하는 것이다. 또한, 전술한 내용은 본 발명의 바람직한 실시 형태를 나태 내고 설명하는 것이며, 본 발명은 다양한 다른 조합, 변경 및 환경에서 사용할 수 있다. 즉 본 명세서에 개시된 발명의 개념의 범위, 저술한 개시 내용과 균등한 범위 및/또는 당 업계의 기술 또는 지식의 범위 내에서 변경 또는 수정이 가능하다. 저술한 실시예는 본 발명의 기술적 사상을 구현하기 위한 최선의 상태를 설명하는 것이며, 본 발명의 구체적인 적용 분야 및 용도에서 요구되는 다양한 변경도 가능하다. 따라서 이상의 발명의 상세한 설명은 개시된 실시 상태로 본 발명을 제한하려는 의도가 아니다. 또한, 첨부된 청구범위는 다른 실시 상태도 포함하는 것으로 해석되어야 한다.The foregoing detailed description illustrates the present invention. Furthermore, the foregoing is intended to illustrate and describe the preferred embodiments of the invention, and the invention may be used in various other combinations, modifications and environments. That is, it is possible to make changes or modifications within the scope of the concept of the invention disclosed in this specification, within the scope of the disclosure, and / or within the skill and knowledge of the art. The described embodiments illustrate the best state for implementing the technical idea of the present invention, and various modifications required in the specific application field and use of the present invention are possible. Thus, the detailed description of the invention is not intended to limit the invention to the disclosed embodiments. Also, the appended claims should be construed as including other embodiments.

11: 기판 11a: 패턴면
11b: 비패턴면 111: 스핀 헤더
200: 세정액 공급부재 201: 세정액 분사노즐
300: 제1유체 공급부재 301: 제1유체 분사노즐
323: 히터 400: 유기용제 공급부재
411: 유기용제 분사노즐 500: 건조가스 공급부재
600: 기판 반전 부재11: substrate 11a: patterned surface
11b: unpatterned plane 111: spin header
200: cleaning liquid supply member 201: cleaning liquid injection nozzle
300: first fluid supply member 301: first fluid injection nozzle
323: heater 400: organic solvent supply member
411: organic solvent injection nozzle 500: dry gas supply member
600: substrate inversion member

Claims (14)

비패턴면이 상부를 향하도록 기판을 로딩시키는 로딩단계;
상기 비패턴면에 상온보다 높은 온도로 가열된 제1유체를 공급하여 기판을 가열하는 가열단계;
상기 기판의 패턴면에 유기용제를 공급하여 상기 기판을 건조하는 건조단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 세정 방법.Loading the substrate such that the non-pattern surface faces upward;
A heating step of heating the substrate by supplying a first fluid heated to a temperature higher than room temperature to the non-pattern surface;
And a drying step of drying the substrate by supplying an organic solvent to the pattern surface of the substrate. 제 1 항에 있어서,
상기 제1유체의 공급은 상기 유기용제의 공급보다 먼저 이루어지는 것을 특징으로 하는 기판 세정 방법.The method of claim 1,
And supplying the first fluid is performed before supplying the organic solvent. 제 1 항에 있어서,
상기 제1유체와 상기 유기용제의 공급은 동시에 이루어지는 것을 특징으로 하는 기판 세정 방법.The method of claim 1,
The substrate cleaning method, characterized in that the supply of the first fluid and the organic solvent at the same time. 제 1 항에 있어서,
상기 유기용제는 상온보다 높은 온도로 가열된 것을 특징으로 하는 기판 세정 방법.The method of claim 1,
The organic solvent is a substrate cleaning method, characterized in that heated to a temperature higher than room temperature. 제 1 항에 있어서,
상기 제1유체는 순수인 것을 특징으로 하는 기판 세정 방법.The method of claim 1,
And the first fluid is pure water. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 하나의 항에 있어서,
상기 가열단계는
상기 제1유체를 분사하는 노즐이 상기 기판의 상부에서 이동되며 상기 제1유체를 공급하는 것을 특징으로 하는 기판 세정 방법.The method according to any one of claims 1 to 5,
The heating step
And a nozzle for spraying the first fluid is moved above the substrate to supply the first fluid. 제 6 항에 있어서,
상기 노즐은
상기 기판의 중심영역과 가장자리영역 사이를 이동하는 것을 특징으로 하는 기판 세정 방법.The method according to claim 6,
The nozzle is
The substrate cleaning method, characterized in that for moving between the center region and the edge region of the substrate. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 하나의 항에 있어서,
상기 로딩단계 이전,
상기 패턴면이 상부를 향하도록 상기 기판이 로딩된 상태에서 상기 기판으로 세정액을 공급하여 상기 패턴면을 세정하는 세정단계; 및
세정된 상기 패턴면이 하부를 향하도록 상기 기판을 반전시키는 반전단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 세정 방법.The method according to any one of claims 1 to 5,
Before the loading step,
A cleaning step of cleaning the pattern surface by supplying a cleaning liquid to the substrate while the substrate is loaded such that the pattern surface faces upwards; And
And inverting the substrate such that the cleaned patterned surface faces downward. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 하나의 항에 있어서,
상기 가열 단계 이전에 상기 패턴면으로 세정액을 공급하여 상기 패턴면을 세정하는 세정단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 세정 방법.The method according to any one of claims 1 to 5,
And cleaning the patterned surface by supplying a cleaning liquid to the patterned surface before the heating step. 기판을 지지하며, 회전가능한 스핀 헤드;
상기 스핀헤드의 상면으로부터 상부로 돌출되며, 그 상단에 상기 기판이 놓이는 지지핀들;
상기 기판의 상면으로 제1유체를 공급하는 제1유체 공급부재; 및
상기 기판의 저면으로 유기용제를 공급하는 유기용제 공급부재를 포함하되,
상기 제1유체 공급부재는
상기 제1유체를 상온보다 높은 온도로 가열하는 제1히터;
가열된 상기 제1유체를 상기 기판의 상면으로 공급하는 제1유체 분사노즐을 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 세정 장치.A rotatable spin head supporting a substrate;
Support pins protruding upward from an upper surface of the spin head and on which the substrate is placed;
A first fluid supply member supplying a first fluid to an upper surface of the substrate; And
Including an organic solvent supply member for supplying an organic solvent to the bottom surface of the substrate,
The first fluid supply member is
A first heater for heating the first fluid to a temperature higher than room temperature;
And a first fluid jet nozzle for supplying the heated first fluid to an upper surface of the substrate. 제 10 항에 있어서,
상기 제1유체 공급부재는
상기 제1유체 분사노즐이 지지되는 일단을 가지는 지지로드;
상기 지지로드의 타단에서 상기 지지로드를 지지하는 지지축; 및
상기 지지축을 회전시키는 구동기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 세정 장치.The method of claim 10,
The first fluid supply member is
A support rod having one end to which the first fluid injection nozzle is supported;
A support shaft supporting the support rod at the other end of the support rod; And
And a driver for rotating the support shaft. 제 10 항 또는 제 11 항에 있어서,
상기 유기용제 공급부재는
상기 스핀 헤드의 상면 중심영역에 고정설치되며, 상기 기판의 저면으로 상기 유기용제를 공급하는 유기용제 분사노즐; 및
상기 유기용제 분사노즐로 공급되는 상기 유기용제를 상온보다 높은 온도로 가열하는 제2히터를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 세정 장치.The method of claim 10 or 11,
The organic solvent supply member
An organic solvent injection nozzle fixedly installed at a central region of the upper surface of the spin head and supplying the organic solvent to a bottom surface of the substrate; And
And a second heater for heating the organic solvent supplied to the organic solvent injection nozzle to a temperature higher than room temperature. 제 12 항에 있어서,
상기 지지핀들은
상기 스핀 헤드의 상면 가장자리영역에 서로 이격하여 제공되며, 그 상단에 상기 기판의 가장자리영역이 놓이는 것을 특징으로 하는 기판 세정 장치. The method of claim 12,
The support pins
And an edge region of the substrate is disposed on an upper edge portion of the spin head and spaced apart from each other. 제 12 항에 있어서,
상부가 개방된 내부공간을 가지며, 상기 스핀 헤드를 감싸는 용기;
상기 용기의 일측에 배치되며, 상기 기판을 반전시키는 기판 반전 부재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 세정 장치.The method of claim 12,
A container having an inner space open at an upper portion thereof and surrounding the spin head;
And a substrate inversion member disposed on one side of the container and inverting the substrate.
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