KR20120015926A

KR20120015926A - 노즐 및 이를 갖는 기판처리장치

Info

Publication number: KR20120015926A
Application number: KR1020100078470A
Authority: KR
Inventors: 노환익; 오세훈
Original assignee: 세메스 주식회사
Priority date: 2010-08-13
Filing date: 2010-08-13
Publication date: 2012-02-22
Also published as: KR101329319B1

Abstract

본 발명은 노즐 및 이를 갖는 기판처리장치를 제공한다. 본 발명의 노즐은 서로 상이한 처리액이 노즐의 내부에서 1차혼합되고, 노즐의 외부에서 2차혼합된다. 이때 각각의 처리액들은 토출되는 토출단의 높이가 서로 상이하게 제공된다.

Description

노즐 및 이를 갖는 기판처리장치{NOZZLE AND APPARATUS FOR TREATING A SUBSTRATE WITH THE NOZZLE}

본 발명은 노즐 및 이를 갖는 기판처리장치에 관한 것으로, 더 상세하게는 기판으로 처리액을 공급하는 노즐 및 이를 갖는 기판처리장치에 관한 것이다.

반도체소자를 제조하기 위해서, 기판에 포토리소그라피, 식각, 애싱, 이온주입, 그리고 박막증착등의 다양한 공정들을 통해 원하는 패턴을 기판에 형성된다. 각각의 공정은 시간이 지남에 따라 다양해지고 복잡해져 오염물 및 파티클이 생성된다. 이 때문에 각각의 공정들은 진행 전후단계에서 기판을 세정하는 세정공정이 실시된다.

일반적으로 기판을 세정하는 세정공정은 노즐을 통해 처리액을 기판으로 공급한다. 처리액으로는 복수 개의 케미칼이 혼합된 혼합액이 사용된다. 서로 상이한 처리액은 외부에서 혼합된 후 노즐로 공급되거나 노즐의 내부에서 혼합된다. 서로 상이한 처리액이 외부에서 혼합되어 노즐로 공급되는 경우 혼합액은 노즐로 이동되는 동안 혼합액의 농도 및 온도가 변한다. 이와 달리 서로 상이한 처리액을 노즐의 내부에서 혼합되는 경우 노즐의 내부오염이 발생되며 노즐의 내부공간이 협소하기 때문에 혼합액의 사용유량이 제한적이다.

본 발명은 노즐의 내부에서 발생하는 퓸(Fume)으로부터 노즐의 내부가 오염되는 것을 최소화할 수 있는 노즐 및 기판처리장치를 제공한다.

본 발명은 혼합액이 설정된 농도 및 온도로 기판에 공급될 수 있는 노즐 및 기판처리장치를 제공한다.

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 여기에 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

본 발명은 기판처리장치를 제공한다. 본 발명의 기판처리장치는 기판을 지지하는 스핀헤드와; 상기 스핀헤드의 상부에 위치되며, 상기 기판으로 처리액을 공급하는 노즐을 포함하되; 상기 노즐은 몸체와; 상기 몸체에 형성되어 상기 기판으로 제1처리액을 토출하는 제1토출라인과; 상기 몸체에 형성되어 상기 기판으로 제2처리액을 토출하는 제2토출라인을 포함하되; 상기 제2토출라인의 토출단 높이는 상기 제1토출라인의 토출단 높이보다 낮게 제공된다.

상기 노즐은 상기 제1처리액 및 상기 제2처리액이 토출되기 전 그 일부가 혼합되도록 상기 제1토출라인과 상기 제2토출라인을 연결하는 연결라인을 더 포함하고 상기 연결라인은 상기 제1토출라인으로부터 상기 제2토출라인으로 상기 제1처리액이 이동되도록 상기 제1토출라인에서 상기 제2토출라인을 향해 하향 경사진다. 상기 노즐은 상기 몸체에 형성되어 상기 기판으로 탈이온수를 토출하는 제3토출라인을 더 포함하되; 상기 제3토출라인의 토출단 높이는 상기 제1토출라인의 토출단 높이보다 높게 제공된다. 상기 제1토출라인의 토출단 및 상기 제3토출라인의 토출단에는 복수 개의 미공이 형성되고, 상기 제2토출라인의 토출단에는 하나의 중공이 형성된다. 상기 제2토출라인은 상기 제1토출라인과 상기 제3토출라인의 사이에 배치된다. 상기 제1처리액은 황산이고, 상기 제2처리액은 과산화수소일 수 있다.

또한 본 발명은 노즐을 제공한다. 본 발명의 노즐은 몸체와; 상기 몸체에 형성되어 기판으로 제1처리액을 토출하는 제1토출라인과; 상기 몸체에 형성되어 상기 기판으로 제2처리액을 토출하는 제2토출라인을 포함하되, 상기 제2토출라인의 토출단 높이는 상기 제1토출라인의 토출단 높이보다 낮게 제공된다.

상기 노즐은 상기 제1처리액 및 상기 제2처리액이 토출되기 전 그 일부가 혼합되도록 상기 제1공급라인과 상기 제2토출라인을 연결하는 연결라인을 더 포함하되; 상기 연결라인은

상기 제1토출라인으로부터 상기 제2토출라인으로 상기 제1처리액이 이동되도록 상기 제1토출라인에서 상기 제2토출라인을 향해 하향 경사진다. 상기 노즐은 상기 몸체에 형성되어 상기 기판으로 탈이온수를 토출하는 제3토출라인을 더 포함하되, 상기 제3토출라인의 토출단 높이는 상기 제1토출라인의 토출단 높이보다 높게 제공된다. 상기 제1토출라인의 토출단 및 상기 제3토출라인의 토출단에는 복수 개의 미공이 형성되고, 상기 제2토출라인의 토출단에는 하나의 중공이 형성된다.

본 발명은 노즐의 내부오염을 방지할 수 있다.

본 발명은 기판으로 공급하는 혼합액의 농도 및 온도를 유지할 수 있다.

본 발명은 기판으로 공급하는 혼합액의 유량을 최소화할 수 있다.

도 1은 기판처리설비를 개략적으로 보여주는 평면도이다.
도 2는 도 1의 기판처리장치를 개략적으로 보여주는 단면도이다.
도 3은 도 2의 노즐 및 탈이온수노즐을 개략적으로 보여주는 단면도이다.
도 4는 도 3의 일부인 제1토출라인의 토출단의 저면을 보여주는 도면이다.
도 5는 도 3의 노즐 및 탈이온수노즐의 다른 예를 개략적으로 보여주는 단면도이다.
도 6은 도 3의 노즐의 또 다른 예를 개략적으로 보여주는 단면도이다.
도 7은 도 2의 노즐 및 탈이온수노즐 내에서 처리액의 흐름을 보여주는 단면도이다.

본 발명의 실시예는 여러 가지 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 서술하는 실시예로 인해 한정되어지는 것으로 해석되어서는 안된다. 본 실시예는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 따라서 도면에서의 구성 요소의 형상 등은 보다 명확한 설명을 강조하기 위해서 과장된 것이다.

본 발명은 도 1 내지 도 7을 참조하여 본 발명의 일 예를 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명의 기판처리설비(1)를 개략적으로 나타낸 평면도이다.

도 1을 참조하면, 기판처리설비(1)는 인덱스모듈(10)과 공정처리모듈(20)을 가지고, 인덱스모듈(10)은 로드포트(120) 및 이송프레임(140)을 가진다. 로드포트(120), 이송프레임(140), 그리고 공정처리모듈(20)은 순차적으로 일렬로 배열된다. 이하, 로드포트(120), 이송프레임(140), 그리고 공정처리모듈(20)이 배열된 방향을 제1방향(12)이라 하고, 상부에서 바라볼 때, 제1방향(12)과 수직한 방향을 제2방향(14)이라 하며, 제1방향(12)과 제2방향(14)을 포함한 평면에 수직인 방향을 제3방향(16)이라 칭한다.

로드포트(140)에는 기판(W)이 수납된 캐리어(130)가 안착된다. 로드포트(120)는 복수 개가 제공되며 이들은 제2방향(14)을 따라 일렬로 배치된다. 로드포트(120)의 개수는 공정처리모듈(20)의 공정효율 및 풋 프린트조건 등에 따라 증가하거나 감소할 수도 있다. 캐리어(130)에는 기판(W)들을 지면에 대해 수평하게 배치한 상태로 수납하기 위한 다수의 슬롯(미도시)이 형성된다. 캐리어(130)로는 전면개방일체형포드(Front Opening Unifed Pod;FOUP)가 사용될 수 있다.

공정처리모듈(20)은 버퍼유닛(220), 이송챔버(240), 그리고 공정챔버(260)를 가진다. 이송챔버(240)는 그 길이 방향이 제 1 방향(12)과 평행하게 배치된다. 이송챔버(240)의 양측에는 각각 공정챔버(260)들이 배치된다. 이송챔버(240)의 일측 및 타측에서 공정챔버(260)들은 이송챔버(240)를 기준으로 대칭되도록 제공된다. 이송챔버(240)의 일측에는 복수 개의 공정챔버(260)들이 제공된다. 공정챔버(260)들 중 일부는 이송챔버(240)의 길이 방향을 따라 배치된다. 또한, 공정챔버(260)들 중 일부는 서로 적층되게 배치된다. 즉, 이송챔버(240)의 일측에는 공정챔버(260)들이 A X B의 배열로 배치될 수 있다. 여기서 A는 제1방향(12)을 따라 일렬로 제공된 공정챔버(260)의 수이고, B는 제3방향(16)을 따라 일렬로 제공된 공정챔버(260)의 수이다. 이송챔버(240)의 일측에 공정챔버(260)가 4개 또는 6개 제공되는 경우, 공정챔버(260)들은 2 X 2 또는 3 X 2의 배열로 배치될 수 있다. 공정챔버(260)의 개수는 증가하거나 감소할 수도 있다. 상술한 바와 달리, 공정챔버(260)는 이송챔버(240)의 일측에만 제공될 수 있다. 또한, 상술한 바와 달리, 공정챔버(260)는 이송챔버(240)의 일측 및 양측에 단층으로 제공될 수 있다.

버퍼유닛(220)은 이송프레임(140)과 이송챔버(240) 사이에 배치된다. 버퍼 유닛(220)은 이송챔버(240)와 이송프레임(140) 간에 기판(W)이 반송되기 전에 기판(W)이 머무르는 공간을 제공한다. 버퍼유닛(220)은 그 내부에 기판(W)이 놓이는 슬롯(미도시)이 제공되며, 슬롯(미도시)들은 서로 간에 제3방향(16)을 따라 이격되도록 복수 개가 제공된다. 버퍼유닛(220)은 이송프레임(140)과 마주보는 면 및 이송챔버(240)와 마주보는 면이 개방된다.

이송프레임(140)은 로드포트(120)에 안착된 캐리어(130)와 버퍼유닛(220) 간에 기판(W)을 반송한다. 이송프레임(140)에는 인덱스레일(142)과 인덱스로봇(144)이 제공된다. 인덱스레일(142)은 그 길이 방향이 제2방향(14)과 나란하게 제공된다. 인덱스로봇(144)은 인덱스레일(142) 상에 설치되며, 인덱스레일(142)을 따라 제2방향(14)으로 직선 이동된다. 인덱스로봇(144)은 베이스(144a), 몸체(144b), 그리고 인덱스암(144c)을 가진다. 베이스(144a)는 인덱스레일(142)을 따라 이동 가능하도록 설치된다. 몸체(144b)는 베이스(144a)에 결합된다. 몸체(144b)는 베이스(144a) 상에서 제3방향(16)을 따라 이동 가능하도록 제공된다. 또한, 몸체(144b)는 베이스(144a) 상에서 회전 가능하도록 제공된다. 인덱스암(144c)은 몸체(144b)에 결합되고, 몸체(144b)에 대해 전진 및 후진 이동 가능하도록 제공된다. 인덱스암(144c)은 복수 개 제공되어 각각 개별 구동되도록 제공된다. 인덱스암(144c)들은 제3방향(16)을 따라 서로 이격된 상태로 적층되게 배치된다. 인덱스암(144c)들 중 일부는 공정처리모듈(20)에서 캐리어(130)로 기판(W)을 반송할 때 사용되고, 이의 다른 일부는 캐리어(130)에서 공정처리모듈(20)로 기판(W)을 반송할 때 사용될 수 있다. 이는 인덱스로봇(144)이 기판(W)을 반입 및 반출하는 과정에서 공정 처리 전의 기판(W)으로부터 발생된 파티클이 공정 처리 후의 기판(W)에 부착되는 것을 방지할 수 있다.

이송챔버(240)는 버퍼유닛(220)과 공정챔버(260) 간에, 그리고 공정챔버(260)들 간에 기판(W)을 반송한다. 이송챔버(240)에는 가이드레일(242)과 메인로봇(244)이 제공된다. 가이드레일(242)은 그 길이 방향이 제1방향(12)과 나란하도록 배치된다. 메인로봇(244)은 가이드레일(242) 상에 설치되고, 가이드레일(242) 상에서 제1방향(12)을 따라 직선 이동된다. 메인로봇(244)은 베이스(244a), 몸체(244b), 그리고 메인암(244c)을 가진다. 베이스(244a)는 가이드레일(242)을 따라 이동 가능하도록 설치된다. 몸체(244b)는 베이스(244a)에 결합된다. 몸체(244b)는 베이스(244a) 상에서 제3방향(16)을 따라 이동 가능하도록 제공된다. 또한, 몸체(244b)는 베이스(244a) 상에서 회전 가능하도록 제공된다. 메인암(244c)은 몸체(244b)에 결합되고, 이는 몸체(244b)에 대해 전진 및 후진 이동 가능하도록 제공된다. 메인암(244c)은 복수 개 제공되어 각각 개별 구동되도록 제공된다. 메인암(244c)들은 제3방향(16)을 따라 서로 이격된 상태로 적층되게 배치된다.

공정챔버(260) 내에는 기판(W)에 대해 세정 공정을 수행하는 기판처리장치(300)가 제공된다. 기판처리장치(300)는 수행하는 세정 공정의 종류에 따라 상이한 구조를 가질 수 있다. 이와 달리 각각의 공정챔버(260) 내의 기판 처리 장치(300)는 동일한 구조를 가질 수 있다. 선택적으로 공정챔버(260)들은 복수 개의 그룹으로 구분되어, 동일한 그룹에 속하는 공정챔버(260) 내에 기판처리장치(300)들은 서로 동일하고, 서로 상이한 그룹에 속하는 공정챔버(260) 내에 기판처리장치(300)의 구조는 서로 상이하게 제공될 수 있다. 예컨대, 공정챔버(260)가 2개의 그룹으로 나누어지는 경우, 이송챔버(240)의 일측에는 제 1 그룹의 공정챔버(260)들이 제공되고, 이송챔버(240)의 타측에는 제 2 그룹의 공정 챔버(260)들이 제공될 수 있다. 선택적으로 이송챔버(240)의 양측에서 하층에는 제 1 그룹의 공정챔버(260)들이 제공되고, 상층에는 제 2 그룹의 공정챔버(260)들이 제공될 수 있다. 제 1 그룹의 공정챔버(260)와 제 2 그룹의 공정챔버(260)는 각각 사용되는 케미컬의 종류나, 세정 방식의 종류에 따라 구분될 수 있다. 이와 달리, 제 1 그룹의 공정챔버(260)와 제 2 그룹의 공정챔버(260)는 하나의 기판(W)에 대해 순차적으로 공정을 수행하도록 제공될 수 있다. 예컨대, 기판(W)은 제 1 그룹의 공정챔버(260)에서 케미컬처리공정 또는 린스공정이 수행되고, 제 2 그룹의 공정챔버(260)에서 린스공정 또는 건조공정이 수행될 수 있다.

도 2는 도 1의 기판처리장치(300)를 보여주는 단면도이다. 도 2를 참조하면, 기판처리장치(300)는 하우징(320), 스핀헤드(340), 승강유닛(360), 그리고 분사부재(380)를 가진다. 하우징(320)은 기판처리공정이 수행되는 공간을 가지며, 그 상부는 개방된다. 하우징(320)은 내부회수통(322) 및 외부회수통(326)을 가진다. 각각의 회수통(322,326)은 공정에 사용된 처리액 중 서로 상이한 처리액을 회수한다. 내부회수통(322)은 스핀헤드(340)를 감싸는 환형의 링 형상으로 제공되고, 외부회수통(326)은 내부회수통(322)을 감싸는 환형의 링 형상으로 제공된다. 내부회수통(322)의 내측공간(322a), 내부회수통(322)과 외부회수통(326)의 사이공간(326a)은 각각 내부회수통(322)과 외부회수통(326)으로 처리액이 유입되는 유입구로서 기능한다. 각각의 회수통(322,326)에는 그 저면 아래 방향으로 수직하게 연장되는 회수라인(322b,326b)이 연결된다. 각각의 회수라인(322b,326b)은 각각의 회수통(322,326)을 통해 유입된 처리액을 배출한다. 배출된 처리액은 외부의 처리액 재생시스템(미도시)을 통해 재사용될 수 있다.

스핀헤드(340)는 공정 진행 중 기판(W)을 지지하고 기판(W)을 회전시킨다. 스핀헤드(340)는 몸체(342), 지지핀(344), 척핀(346), 그리고 지지축(348)을 가진다. 몸체(342)는 상부에서 바라볼 때 대체로 원형으로 제공되는 상부면을 가진다. 몸체(342)의 저면에는 모터(349)에 의해 회전가능한 지지축(348)이 고정결합된다.

지지핀(344)은 복수 개 제공된다. 지지핀(344)은 몸체(342)의 상부면의 가장자리부에 소정 간격으로 이격되게 배치되고 몸체(342)에서 상부로 돌출된다. 지지 핀(344)들은 서로 간에 조합에 의해 전체적으로 환형의 링 형상을 가지도록 배치된다. 지지핀(344)은 몸체(342)의 상부면으로부터 기판(W)이 일정거리 이격되도록 기판(W)의 후면 가장자리를 지지한다.

척핀(346)은 복수 개 제공된다. 척핀(346)은 몸체(342)의 중심에서 지지핀(344)보다 멀리 떨어지게 배치된다. 척핀(346)은 몸체(342)에서 상부로 돌출되도록 제공된다. 척핀(346)은 스핀헤드(340)가 회전될 때 기판(W)이 정 위치에서 측 방향으로 이탈되지 않도록 기판(W)의 측부를 지지한다. 척핀(346)은 몸체(342)의 반경 방향을 따라 대기위치와 지지위치 간에 직선 이동이 가능하도록 제공된다. 대기위치는 지지위치에 비해 몸체(342)의 중심으로부터 멀리 떨어진 위치이다. 기판(W)이 스핀헤드(340)에 로딩 또는 언로딩 시 척핀(346)은 대기위치에 위치되고, 기판(W)에 대해 공정 수행 시 척 핀(346)은 지지위치에 위치된다. 지지위치에서 척핀(346)은 기판(W)의 측부와 접촉된다.

승강유닛(360)은 하우징(320)을 상하 방향으로 직선이동시킨다. 하우징(320)이 상하로 이동됨에 따라 스핀헤드(340)에 대한 하우징(320)의 상대 높이가 변경된다. 승강유닛(360)은 브라켓(362), 이동축(364), 그리고 구동기(366)를 가진다. 브라켓(362)은 하우징(320)의 외벽에 고정설치되고, 브라켓(362)에는 구동기(366)에 의해 상하 방향으로 이동되는 이동 축(364)이 고정결합된다. 기판(W)이 스핀 헤드(340)에 놓이거나, 스핀헤드(340)로부터 들어올려 질 때 스핀헤드(340)가 하우징(320)의 상부로 돌출되도록 하우징(320)은 하강된다. 또한, 공정이 진행될 시에는 기판(W)에 공급된 처리액의 종류에 따라 처리액이 기설정된 회수통(360)으로 유입될 수 있도록 하우징(320)의 높이가 조절한다. 선택적으로, 승강유닛(360)은 스핀헤드(340)를 상하 방향으로 이동시킬 수 있다.

분사부재(380)는 기판처리공정 시 기판(W)으로 처리액을 공급한다. 분사부재(380)는 지지축(386), 구동기(388), 노즐지지대(382), 노즐(390), 그리고 탈이온수노즐(399)을 가진다. 지지축(386)은 그 길이 방향이 제3방향(16)을 따라 제공되고, 지지축(386)의 하단에는 구동기(388)가 결합된다. 구동기(388)는 지지축(386)을 회전 및 승강 운동한다. 노즐지지대(382)는 구동기(388)와 결합된 지지축(386)의 끝단 반대편과 수직하게 결합된다. 노즐(390)은 노즐지지대(382)의 끝단 저면에 설치된다. 노즐(390)은 구동기(388)에 의해 공정 위치와 대기 위치로 이동된다. 공정위치는 노즐(390)이 하우징(320)의 수직 상부에 배치된 위치이고, 대기위치는 노즐(390)이 하우징(320)의 수직 상부로부터 벗어난 위치이다. 탈이온수노즐(399)은 노즐(390)의 측면에 고정결합되어 노즐(390)이 이동 시 노즐(390)과 함께 이동된다. 탈이온수노즐(399)은 외부와 연결된 제3공급라인(393a)으로부터 탈이온수를 공급받는다.

도 3은 도 2의 노즐(390) 및 탈이온수노즐(399)을 보여주는 단면도이고, 도 4는 도 3의 일부인 제1토출라인(391)의 토출단의 저면을 보여주는 도면이다. 도 3 및 도 4를 참조하면, 노즐(390)은 몸체(395), 제1토출라인(391), 제2토출라인(392), 연결라인(394), 그리고 제3토출라인(393)을 가진다.

몸체(395)는 제1토출라인(391), 제2토출라인(392), 연결라인(394), 그리고 제3토출라인(393)이 형성되는 공간을 제공한다.

제1토출라인(391)은 몸체(395)의 내부에 형성되어 기판(W)으로 제1처리액을 토출한다. 제1토출라인(391)은 외부와 연결된 제1공급라인(391a)으로부터 제1처리액을 공급받는다. 예컨대, 제1처리액은 황산(H2SO4)일 수 있다. 제1토출라인(391)의 토출단에는 복수개의 미공(391b)이 형성된다. 이로 인해 제1토출라인(391)으로 고압의 제1처리액이 공급 시 제1처리액은 분무(Spay)되어 기판(W)으로 공급된다. 이는 황산(H2SO4)의 경우 점성도가 높아 분무(Spray)될 시 비산되지 않고 넓은 면적으로 공급될 수 있다.

제2토출라인(392)은 몸체(395)의 내부에 형성되어 기판(W)으로 제2처리액을 토출한다. 제2토출라인(392)은 외부와 연결된 제2공급라인(392a)으로부터 제2처리액을 공급받는다. 예컨대, 제2처리액은 과산화수소(H2O2)일 수 있다. 제2토출라인(392)의 토출단은 제2처리액이 기판(W)의 상면으로 토출되도록 형성된다. 제2토출라인(392)의 토출단에는 하나의 중공이 형성된다. 이는 과산화수소(H2O2)의 경우 점성도가 낮아 분무(Spray)될 시 비산될 수 있기 때문이다. 제2토출라인(392)의 토출단은 스핀헤드(340)로부터 높이가 제1토출라인(391)의 토출단보다 낮게 형성된다. 이로 인해 제1처리액 및 제2처리액의 혼합이 더욱 효율적으로 이루어진다. 또한 제1처리액과 제2처리액은 노즐(390)의 외부 및 기판(W) 상에서 혼합되어 고온의 상태를 유지할 수 있다.

연결라인(394)은 노즐(390) 내에서 제1처리액의 일부가 제2처리액에 혼합되도록 제1토출라인(391)과 제2토출라인(392)을 연결한다. 연결라인(394)은 제1처리액이 제1토출라인(391)으로부터 제2토출라인(392)으로 이동되도록 제1토출라인(391)에서 제2토출라인(392)을 향해 하향 경사진다. 하향 경사진 연결라인(394)은 과산화수소(H2O2)에 과산화수소(H2O2)보다 상대적으로 적은 양의 황산(H2SO4)을 혼합한다. 이로 인해 노즐(390) 내에는 퓸(Fume)의 발생을 최소화하고 상이한 처리액들은 토출 전 혼합됨으로써 혼합되는 시간을 단축할 수 있다. 도 5는 도 3의 노즐(390) 및 탈이온수노즐(399)의 다른 예를 개략적으로 보여주는 단면도이다. 도 5를 참조하면, 연결라인(394)은 노즐(390)에 제공되지 않고 노즐(390)의 외부 및 기판(W) 상에서만 제1처리액과 제2처리액이 혼합될 수 있다.

다시 도 3을 참조하면, 제3토출라인(393)은 몸체(395)의 내부에 형성되어 기판(W)으로 탈이온수를 공급한다. 제3토출라인(393)은 탈이온수노즐(399)로 탈이온수를 공급하는 제3공급라인(393a)으로부터 분기되어 탈이온수를 공급받는다. 제3토출라인(393)의 토출단은 탈이온수가 기판(W)의 상면으로 토출되도록 형성된다. 제3토출라인(393)의 토출단은 제1토출라인(391) 및 제2토출라인(392)의 토출단보다 상부에 위치된다. 이는 제1토출라인(391) 및 제2토출라인(392)에서 처리액을 분사 시 돌출된 제1토출라인(391) 및 제2토출라인(392)에 처리액이 부착되어 오염되는 것을 세정하기 위함이다. 제3토출라인(393)의 토출단은 복수개의 미공(미도시)이 형성된다. 이로 인해 제3토출라인(393)으로 고압의 탈이온수가 공급 시 제3처리액은 분무(Spray)되어 기판(W)으로 공급된다. 도 6은 도 3의 노즐(390)의 또 다른 예를 개략적으로 보여주는 단면도이다. 도 6을 참조하면, 제3토출라인(393)은 탈이온수노즐(399)과 독립적으로 연결되는 공급라인(393b)으로부터 탈이온수를 공급받을 수 있다.

상술한 바와 같은 구성을 가지는 기판처리장치(300)를 이용하여 기판(W)을 세정하는 과정은 다음과 같다.

공정처리 전의 기판(W)은 풉(FOUP)에 수납되고 풉(FOUP)은 로드포트(120)에 안착된다. 인덱스로봇(144)은 풉(FOUP)에 적재된 기판(W)을 버퍼부(220)로 이송한다. 메인이송로봇(244)은 버퍼부(220)에 적재된 기판(W)을 공정챔버(260)로 이송한다. 공정챔버(260)에 기판(W)은 로딩되고 하우징(320)은 내부회수통(322)의 유입구(322a)가 기판(W)에 대응되도록 높이를 조절한다. 기판(W)을 지지하는 스핀헤드(340)는 자기중심축으로 회전되고 이에 따라 기판(W)은 회전된다. 도 7은 도 2의 노즐(390) 및 탈이온수노즐(399) 내에서 처리액의 흐름을 보여주는 단면도이다. 도 7을 참조하면, 노즐(390)은 대기위치에서 공정위치로 이동된다. 노즐(390)에는 황산(H2SO4), 과산화수소(H2O2), 그리고 탈이온수가 공급된다. 노즐(390)의 내부에서 황산(H2SO4)의 일부는 과산화수소(H2O2)와 1차혼합이 이루어지고, 황산(H2SO4), 과산화수소(H2O2), 그리고 탈이온수를 기판(W)으로 토출된다. 각각의 처리액들은 노즐(390)의 외부 및 기판(W) 상에서 2차혼합 되어 기판(W)을 세정한다. 1차세정이 끝나면 노즐(390)은 공정위치에서 대기위치로 이동된다. 스핀헤드(340)은 회전이 중지되고, 하우징(320)은 외부회수통(326)의 유입구(326a)가 기판(W)에 대응되도록 높이를 조절한다. 다시 스핀헤드(340)는 회전되고 이에 따라 기판(W)도 회전된다. 이때 황산(H2SO4)과 과산화수소(H2O2)의 혼합액을 토출한 노즐(390)과는 다른 노즐(미도시)이 대기위치에서 공정위치로 이동되어 상술한 처리액과는 상이한 처리액을 기판(W)으로 토출한다. 2차세정이 끝나면 노즐(미도시)은 대기위치로 이동되고 스핀헤드(340)의 회전이 중지된다. 이후, 기판(W)은 건조되어 언로딩된다. 공정처리 후의 기판(W)은 메인이송로봇(244)에 의해 버퍼부(220)로 이송된다. 인덱스로봇(144)은 버퍼부(220)에 적재된 기판(W)을 풉(FOUP)으로 이송한다.

1 : 기판처리설비 10 : 인덱스모듈
20 : 공정처리모듈 260 :공정챔버
300 : 기판처리장치 320 : 하우징
340 : 스핀헤드 390 : 노즐
391 : 제1토출라인 392 : 제2토출라인
393 : 제3토출라인 394 : 연결라인
399 : 탈이온수노즐

Claims

기판처리장치에 있어서,
기판을 지지하는 스핀헤드와;
상기 스핀헤드의 상부에 위치되며, 상기 기판으로 처리액을 공급하는 노즐을 포함하되;
상기 노즐은
몸체와;
상기 몸체에 형성되어 상기 기판으로 제1처리액을 토출하는 제1토출라인과;
상기 몸체에 형성되어 상기 기판으로 제2처리액을 토출하는 제2토출라인과;
상기 몸체에 형성되어 상기 기판으로 탈이온수를 토출하는 제3토출라인을 포함하되;
상기 제2토출라인의 토출단 높이는 상기 제1토출라인의 토출단 높이보다 낮게 제공되고, 상기 제3토출라인의 토출단 높이는 상기 제1토출라인의 토출단 높이보다 높게 제공되는 것을 특징으로 하는 기판처리장치.
제1항에 있어서,
상기 노즐은
상기 제1처리액 및 상기 제2처리액이 토출되기 전 그 일부가 혼합되도록 상기 제1토출라인과 상기 제2토출라인을 연결하는 연결라인을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기판처리장치.