KR20130060627A - Apparatus for treating substrate - Google Patents

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KR20130060627A
KR20130060627A KR1020110126779A KR20110126779A KR20130060627A KR 20130060627 A KR20130060627 A KR 20130060627A KR 1020110126779 A KR1020110126779 A KR 1020110126779A KR 20110126779 A KR20110126779 A KR 20110126779A KR 20130060627 A KR20130060627 A KR 20130060627A
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substrate
brush
cleaning liquid
cleaning
housing
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KR1020110126779A
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이성수
최종수
이복규
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세메스 주식회사
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Abstract

PURPOSE: A substrate processing apparatus is provided to prevent the contamination of a brush due to particles removed from a substrate. CONSTITUTION: A housing(320) provides a space for cleaning a substrate(W). A spin head(340) is formed in the housing to support and rotate the substrate. A spraying unit(380) supplies a cleaning solution onto the substrate. The spraying unit includes a support shaft(386), a driver(388), and an injection nozzle(384). A brush unit(360) is contacted with the substrate and decreases the adhesion of particles with the substrate.

Description

기판처리장치{Apparatus for treating substrate}[0001] Apparatus for treating substrate [0002]

본 발명은 기판을 세정 처리하는 장치 및 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 브러시를 이용하여 기판을 세정하는 장치 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to an apparatus and method for cleaning a substrate, and more particularly, to an apparatus and method for cleaning a substrate using a brush.

반도체소자를 제조하기 위해서, 기판에 포토리소그라피, 식각, 애싱, 이온주입, 그리고 박막 증착 등의 다양한 공정들을 통해 원하는 패턴을 기판에 형성한다. 그리고 이들 공정의 전후로 기판 상에 잔류하는 파티클을 제거하는 세정공정이 수행된다.In order to manufacture a semiconductor device, a desired pattern is formed on the substrate through various processes such as photolithography, etching, ashing, ion implantation, and thin film deposition. And before and after these processes, the washing | cleaning process which removes the particle | grains which remain on a board | substrate is performed.

세정 공정은 다양한 장치에 의해 수행되며, 이 중 브러시를 이용하여 기판을 세정하는 공정으로는 브러시로 기판에 부착된 파티클의 부착력을 약화시키고, 세정액을 공급하여 기판 상에 잔류하는 파티클을 기판의 외측으로 흘려보낸다. 그러나 세정액으로 탈이온수를 이용하는 경우 도 1과 같이 기판(W) 상에 잔류하는 파티클은 브러시(10)와의 정전기적 힘에 의해 브러시에 부착된다. 이로 인해 브러시(10)의 수명은 단축되기 쉽고, 브러시(10)에 부착된 파티클은 기판(W)을 재오염시켜 공정의 불량을 초래한다.The cleaning process is performed by various apparatuses, among which cleaning the substrate using a brush weakens the adhesive force of the particles attached to the substrate with a brush, and supplies the cleaning liquid to the particles remaining on the substrate to the outside of the substrate. Let it out. However, when deionized water is used as the cleaning liquid, particles remaining on the substrate W as shown in FIG. 1 are attached to the brush by an electrostatic force with the brush 10. As a result, the life of the brush 10 is easily shortened, and the particles attached to the brush 10 recontaminate the substrate W, resulting in a defect in the process.

한국 공개특허번호 10-2008-47748호Korean Laid-Open Patent No. 10-2008-47748

본 발명은 기판의 세정 공정의 효율을 증대시키고자 한다.The present invention seeks to increase the efficiency of the substrate cleaning process.

본 발명은 기판으로부터 제거된 파티클이 브러시를 역오염시키는 것을 최소화하고자 한다.The present invention seeks to minimize back contamination of the brush with particles removed from the substrate.

본 발명은 기판이 브러시에 의해 재오염되는 것을 최소화하고자 한다.The present invention seeks to minimize recontamination of the substrate by the brush.

본 발명의 실시예는 브러시를 이용하여 기판을 세정하는 장치 및 방법을 제공한다. 기판처리장치는 내부에 기판을 세정하는 공간을 제공하는 하우징, 상기 하우징 내에 배치되고, 기판을 지지 및 회전시키는 스핀헤드, 기판 상에 세정액을 공급하는 분사 유닛, 그리고 기판에 접촉하여 기판 상의 파티클의 부착력을 약화시키는 브러시유닛을 포함하되, 상기 세정액은 전해수인 것을 특징으로 한다.Embodiments of the present invention provide an apparatus and method for cleaning a substrate using a brush. The substrate processing apparatus includes a housing for providing a space for cleaning a substrate therein, a spin head disposed within the housing for supporting and rotating the substrate, an injection unit for supplying a cleaning liquid onto the substrate, and a particle on the substrate in contact with the substrate. Including a brush unit to weaken the adhesion, the cleaning solution is characterized in that the electrolytic water.

상기 브러시유닛은 저면이 상기 기판 상에 직접 접촉되도록 판 형상을 가지는 브러시 및 상기 브러시를 회전시키는 회전축을 포함할 수 있다. 상기 하우징의 일측에 배치되고, 상기 브러시가 대기되는 홈포트를 더 포함하되, 상기 홈포트는 내부에 상기 브러시가 수용 가능한 몸체 및 상기 몸체 내에 배치되고, 상기 저면과 접촉되어 상기 브러시를 세정하는 홈 패드를 포함할 수 있다. 상기 홈포트는 상기 몸체 내에 상기 세정액을 공급하는 홈 노즐을 더 포함할 수 있다. 상기 세정액은 알칼리 이온수일 수 있다. 상기 브러시는 기판과 접촉되는 표면이 염기성의 수지 재질로 이루어질 수 있다.The brush unit may include a brush having a plate shape such that the bottom surface is in direct contact with the substrate and a rotating shaft for rotating the brush. A groove port disposed on one side of the housing and in which the brush is held, wherein the groove port is disposed in the body and the body accommodating the brush therein, and contacts the bottom surface to clean the brush It may include a pad. The home port may further include a groove nozzle for supplying the cleaning liquid into the body. The cleaning liquid may be alkaline ionized water. The brush may be made of a basic resin material on the surface in contact with the substrate.

방법은 브러시를 이용하여 기판을 세정하는 기판처리방법은 상기 브러시를 접촉시켜 기판 상에 부착된 파티클의 부착력을 약화시키고, 이와 동시에 기판으로 세정액을 공급하여 상기 파티클을 기판의 외측으로 흘려보내되, 상기 세정액은 전해수인 것을 특징으로 한다.The method is a substrate treatment method for cleaning the substrate using a brush, the brush is contacted to weaken the adhesion of the particles adhered on the substrate, and at the same time supplying the cleaning liquid to the substrate to flow the particles out of the substrate, The cleaning solution is characterized in that the electrolytic water.

상기 브러시는 홈포트가 놓여진 위치에서 대기하되, 상기 브러시는 상기 세정액이 채워된 상기 홈포트의 몸체 내로 이동되고, 홈 패드와 접촉되어 상기 브러시에 부착된 파티클을 제거할 수 있다. 상기 세정액은 알칼리 이온수일 수 있다. 상기 브러시는 기판과 접촉되는 표면이 염기성의 수지 재질로 이루어질 수 있다.The brush may stand in a position where the home port is placed, and the brush may be moved into the body of the home port filled with the cleaning liquid, and may contact the groove pad to remove particles attached to the brush. The cleaning liquid may be alkaline ionized water. The brush may be made of a basic resin material on the surface in contact with the substrate.

본 발명의 실시예에 의하면, 기판의 세정 공정의 효율을 증대시킬 수 있다.According to the embodiment of the present invention, the efficiency of the substrate cleaning process can be increased.

본 발명의 실시예에 의하면, 기판으로부터 제거된 파티클이 브러시를 역오염시키는 것을 최소화할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, it is possible to minimize the contamination of the brush with particles removed from the substrate.

본 발명의 실시예에 의하면, 기판이 브러시에 의해 재오염되는 것을 최소화할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, it is possible to minimize the re-contamination of the substrate by the brush.

본 발명의 실시예에 의하면, 브러시가 손상되어 수명이 짧아지는 것을 최소화할 수 있다.According to the embodiment of the present invention, it is possible to minimize the damage of the brush is shortened life.

도 1은 종래에 기판을 세정하는 기판처리장치를 보여주는 단면도이다.
도 2는 본 발명의 기판처리설비를 개략적으로 나타낸 평면도이다.
도 3은 도 2의 기판처리장치의 실시예를 보여주는 단면도이다.
도 4는 도 3의 브러시의 저면을 보여주는 도면이다.
도 5는 도 3의 브러시 유닛의 다른 실시예를 보여주는 도면이다.
도 6은 도 3의 브러시 유닛의 또 다른 실시예를 보여주는 평면도이다.
도 7 내지 9는 기판을 세정하는 과정을 보여주는 도면이다.1 is a cross-sectional view of a conventional substrate treating apparatus for cleaning a substrate.
2 is a plan view schematically showing the substrate processing equipment of the present invention.
3 is a cross-sectional view illustrating an embodiment of the substrate processing apparatus of FIG. 2.
4 is a view showing the bottom of the brush of FIG.
5 is a view illustrating another embodiment of the brush unit of FIG. 3.
FIG. 6 is a plan view illustrating another embodiment of the brush unit of FIG. 3.
7 to 9 are views illustrating a process of cleaning a substrate.

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.The embodiments of the present invention can be modified into various forms and the scope of the present invention should not be interpreted as being limited by the embodiments described below. The present embodiments are provided to enable those skilled in the art to more fully understand the present invention. Accordingly, the shapes of the components and the like in the drawings are exaggerated in order to emphasize a clearer description.

이하, 도 2 내지 도 9를 참조하여 본 발명의 일 예를 상세히 설명한다.Hereinafter, an example of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 2 to 9.

도 2는 본 발명의 기판처리설비를 개략적으로 나타낸 평면도이다. 도 2를 참조하면, 기판처리설비(1)는 인덱스모듈(10)과 공정처리모듈(20)을 가진다. 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. 2 is a plan view schematically showing the substrate processing equipment of the present invention. Referring to FIG. 2, the substrate processing facility 1 has an index module 10 and a process processing module 20. The index module 10 has a load port 120 and a transfer frame 140. The load port 120, the transfer frame 140, and the process module 20 are sequentially arranged in a line. The direction in which the load port 120, the transfer frame 140 and the processing module 20 are arranged is referred to as a first direction 12 and a direction perpendicular to the first direction 12 Direction is referred to as a second direction 14 and a direction perpendicular to the plane including the first direction 12 and the second direction 14 is referred to as a third direction 16. [

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. The carrier 130 in which the substrate W is accommodated is seated in the load port 140. A plurality of load ports 120 are provided, and they are arranged in a line along the second direction 14. The number of load ports 120 may increase or decrease depending on the process efficiency and footprint conditions of the process module 20 and the like. A plurality of slots (not shown) are formed in the carrier 130 for accommodating the substrates W horizontally with respect to the paper surface. As the carrier 130, a front opening unified pod (FOUP) may be used.

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, 공정챔버(260)는 이송챔버(240)의 일측 및 양측에 단층으로 제공될 수 있다.The process module 20 has a buffer unit 220, a transfer chamber 240, and a process chamber 260. The transfer chamber 240 is disposed such that its longitudinal direction is parallel to the first direction 12. Process chambers 260 are disposed on both sides of the transfer chamber 240, respectively. At one side and the other side of the transfer chamber 240, the process chambers 260 are provided to be symmetrical with respect to the transfer chamber 240. A plurality of process chambers 260 are provided on one side of the transfer chamber 240. Some of the process chambers 260 are disposed along the longitudinal direction of the transfer chamber 240. In addition, some of the process chambers 260 are stacked together. That is, at one side of the transfer chamber 240, the process chambers 260 may be arranged in an array of A X B. Where A is the number of process chambers 260 provided in a row along the first direction 12 and B is the number of process chambers 260 provided in a row along the third direction 16. When four or six process chambers 260 are provided on one side of the transfer chamber 240, the process chambers 260 may be arranged in an array of 2 X 2 or 3 X 2. The number of process chambers 260 may increase or decrease. Unlike the above, the process chamber 260 may be provided only on one side of the transfer chamber 240. In addition, the process chamber 260 may be provided as a single layer on one side and on both sides of the transfer chamber 240.

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)의 내부에는 기판(W)이 놓이는 슬롯(미도시)이 제공된다. 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. The buffer unit 220 is disposed between the transfer frame 140 and the transfer chamber 240. The buffer unit 220 provides a space for the substrate W to stay before the transfer of the substrate W between the transfer chamber 240 and the transfer frame 140. [ In the buffer unit 220, a slot (not shown) in which the substrate W is placed is provided. A plurality of slots (not shown) are provided to be spaced along the third direction 16 from each other. The buffer unit 220 is opened on the side facing the transfer frame 140 and on the side facing the transfer chamber 240.

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. The transfer frame 140 transfers the substrate W between the buffer unit 220 and the carrier 130 that is seated on the load port 120. The transfer frame 140 is provided with an index rail 142 and an index robot 144. The index rail 142 is provided so that its longitudinal direction is parallel to the second direction 14. The index robot 144 is installed on the index rail 142 and is linearly moved along the index rail 142 in the second direction 14. The index robot 144 has a base 144a, a body 144b, and an index arm 144c. The base 144a is installed so as to be movable along the index rail 142. The body 144b is coupled to the base 144a. The body 144b is provided to be movable along the third direction 16 on the base 144a. Also, the body 144b is provided to be rotatable on the base 144a. The index arm 144c is coupled to the body 144b and is provided to be movable forward and backward relative to the body 144b. A plurality of index arms 144c are provided and each is provided to be individually driven. The index arms 144c are stacked to be spaced apart from each other along the third direction 16. Some of the index arms 144c are used to transfer the substrate W from the processing module 20 to the carrier 130 and another portion of the index arms 144c from the carrier 130 to the processing module 20, ). ≪ / RTI > This can prevent the particles generated from the substrate W before the process processing from adhering to the substrate W after the process processing in the process of loading and unloading the substrate W by the index robot 144. [

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. The transfer chamber 240 transfers the substrate W between the buffer unit 220 and the process chamber 260 and between the process chambers 260. The transfer chamber 240 is provided with a guide rail 242 and a main robot 244. The guide rails 242 are arranged so that their longitudinal directions are parallel to the first direction 12. The main robot 244 is installed on the guide rails 242 and is linearly moved along the first direction 12 on the guide rails 242. The main robot 244 has a base 244a, a body 244b, and a main arm 244c. The base 244a is installed so as to be movable along the guide rail 242. The body 244b is coupled to the base 244a. The body 244b is provided to be movable along the third direction 16 on the base 244a. Body 244b is also provided to be rotatable on base 244a. The main arm 244c is coupled to the body 244b, which is provided for forward and backward movement relative to the body 244b. A plurality of main arms 244c are provided and each is provided to be individually driven. The main arms 244c are stacked in a state of being spaced from each other along the third direction 16.

공정챔버(260) 내에는 기판(W)에 대해 세정 공정을 수행하는 기판처리장치(300)가 제공된다. 각각의 공정챔버(260) 내의 기판 처리 장치(300)는 동일한 구조를 가질 수 있다. 이와 달리 기판처리장치(300)는 수행하는 세정 공정의 종류에 따라 상이한 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.In the process chamber 260, a substrate processing apparatus 300 for performing a cleaning process on the substrate W is provided. The substrate processing apparatus 300 in each process chamber 260 may have the same structure. Unlike this, the substrate processing apparatus 300 may have a different structure according to the type of cleaning process to be performed. Optionally, the process chambers 260 are divided into a plurality of groups such that the substrate processing apparatuses 300 in the process chambers 260 belonging to the same group are identical to one another, (300) may be provided differently from each other.

도 3은 기판처리장치를 보여주는 단면도이다. 도 3을 참조하면, 기판처리장치(300)는 기판(W)의 세정 공정을 수행한다. 기판처리장치(300)는 하우징(320), 스핀헤드(340), 브러시유닛(360), 분사유닛(380), 그리고 홈포트(390)를 가진다. 하우징(320)은 공정이 수행되는 공간을 제공하고, 공정에 사용된 세정액을 회수한다. 하우징(320)은 스핀헤드(340)를 감싸는 중공의 원통 형상으로 제공된다. 하우징(320)은 그 상부는 개방된다. 하우징(320)은 그 저면에 아래 방향으로 수직하게 연장되는 회수라인(320a)이 연결된다. 회수라인(320a)은 공정에 사용된 세정액을 배출한다. 배출된 세정액은 외부의 약액 재생시스템(미도시)을 통해 재사용될 수 있다.3 is a cross-sectional view showing a substrate processing apparatus. Referring to FIG. 3, the substrate processing apparatus 300 performs a cleaning process of the substrate (W). The substrate processing apparatus 300 has a housing 320, a spin head 340, a brush unit 360, an injection unit 380, and a groove port 390. The housing 320 provides a space where the process is performed and recovers the cleaning liquid used in the process. The housing 320 is provided in a hollow cylindrical shape surrounding the spin head 340. The housing 320 is open at the top thereof. The housing 320 is connected to a recovery line 320a which extends vertically downward in the bottom surface thereof. The recovery line 320a discharges the cleaning liquid used in the process. The discharged cleaning liquid may be reused through an external chemical liquid recycling system (not shown).

스핀헤드(340)는 기판(W)을 지지 및 회전시킨다. 스핀헤드(340)는 하우징(320) 내에 배치된다. 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.The spin head 340 supports and rotates the substrate (W). The spin head 340 is disposed within the housing 320. The spin head 340 has a body 342, a support pin 344, a chuck pin 346, and a support shaft 348. The body 342 has a top surface that is generally circular when viewed from the top. A support shaft 348 rotatable by a motor 349 is fixedly coupled to the bottom surface of the body 342.

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. A plurality of support pins 344 are provided. The support pins 344 are spaced apart from the edge of the upper surface of the body 342 and protrude upward from the body 342. The support pins 344 are arranged so as to have a generally annular ring shape in combination with each other. The support pins 344 support the rear edge of the substrate W such that the substrate W is spaced from the upper surface of the body 342 by a predetermined distance.

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.A plurality of the chuck pins 346 are provided. The chuck pin 346 is disposed farther away from the center of the body 342 than the support pin 344. The chuck pin 346 is provided to protrude upward from the body 342. The chuck pin 346 supports the side of the substrate W so that the substrate W is not laterally displaced in place when the spin head 340 is rotated. The chuck pin 346 is provided to allow linear movement between the standby position and the support position along the radial direction of the body 342. The standby position is a distance from the center of the body 342 relative to the support position. The chuck pin 346 is positioned in the standby position when the substrate W is loaded or unloaded onto the spin head 340 and the chuck pin 346 is positioned in the supporting position when the substrate W is being processed. At the support position, the chuck pin 346 contacts the side of the substrate W.

브러시유닛(360)은 기판(W) 상에 부착된 파티클의 부착력을 약화시킨다. 브러시유닛(360)은 지지축(362), 구동기(366), 지지대(364), 회전축(368), 그리고 브러시(370)를 가진다. 지지축(370)은 그 길이 방향이 제 3 방향으로 제공된다. 지지축(362)의 하단에는 구동기(366)가 결합된다. 구동기(366)는 지지축(362)을 회전 및 승강 운동시킨다. 지지대(364)는 지지축(362)에 수직하게 결합된다. 지지대(364)는 지지축(362)의 상단에 결합된다. The brush unit 360 weakens the adhesion of the particles attached to the substrate (W). The brush unit 360 has a support shaft 362, a driver 366, a support 364, a rotation shaft 368, and a brush 370. The support shaft 370 is provided in the longitudinal direction in the third direction. The driver 366 is coupled to the lower end of the support shaft 362. The driver 366 rotates and lifts the support shaft 362. The support 364 is coupled perpendicular to the support shaft 362. The support 364 is coupled to the upper end of the support shaft 362.

회전축(368)은 지지대(364)의 끝단에 결합된다. 회전축(368)은 지지대(364)에서 회전 가능하도록 제공된다. 회전축(368)은 그 길이방향이 제 3 방향으로 제공된다.The rotary shaft 368 is coupled to the end of the support 364. The axis of rotation 368 is provided to be rotatable at the support 364. The axis of rotation 368 is provided in a longitudinal direction thereof in a third direction.

브러시(370)는 기판(W)과 물리적으로 접촉된다. 브러시(370)는 회전축(368)의 하단에 고정 결합되어 회전축(368)과 함께 회전된다. 공정 진행 시 브러시(370)는 기판(W)의 중심부와 가장자리부를 이동한다. 브러시(370)는 지지축(362)의 회전에 따라 공정 위치와 홈 위치 간에 이동된다. 상부에서 바라볼 때 브러시(370)의 공정 위치는 하우징(320)의 수직 상부에 배치된 위치이고, 홈 위치는 브러시(370)가 하우징(320)의 수직 상부로부터 벗어난 위치이다. 도 4는 도 3의 브러시의 저면을 보여주는 도면이다. 도 4를 참조하면, 브러시(370)는 원판 형상을 가진다. 브러시(370)는 그 저면이 기판(W)의 상면과 접촉되어 파티클을 제거한다. 브러시(370)의 저면에는 복수 개의 돌기(372)가 형성된다. 선택적으로 브러시(370)의 저면은 평평하게 제공될 수 있다. 일 예에 의하면, 브러시(370)의 저면은 염기성의 수지 재질로 이루어질 수 있다. 수지는 폴리비닐알코올(PVA) 또는 나일론(Nylon)일 수 있다.The brush 370 is in physical contact with the substrate (W). The brush 370 is fixedly coupled to the lower end of the rotation shaft 368 and rotates together with the rotation shaft 368. During the process, the brush 370 moves the center and the edge of the substrate (W). The brush 370 is moved between the process position and the home position as the support shaft 362 rotates. When viewed from the top, the process position of the brush 370 is a position disposed on the vertical top of the housing 320, and the home position is a position where the brush 370 deviates from the vertical top of the housing 320. 4 is a view showing the bottom of the brush of FIG. Referring to FIG. 4, the brush 370 has a disc shape. The brush 370 has a bottom surface in contact with the top surface of the substrate W to remove particles. A plurality of protrusions 372 are formed on the bottom of the brush 370. Optionally, the bottom of the brush 370 may be provided flat. According to one example, the bottom of the brush 370 may be made of a basic resin material. The resin may be polyvinyl alcohol (PVA) or nylon (Nylon).

이와 달리 도 5의 브러시(370)에는 브러시모(374)가 제공될 수 있다. 브러시 모(374)는 브러시(370)가 기판(W)에 접촉되는 저면에 제공될 수 있다. 브러시 모(374)는 브러시(370)의 저면을 대신하여 기판(W)과 접촉될 수 있다. 예컨대, 브러시모(374)는 폴리비닐알코올(PVA) 또는 나일론(Nylon) 재질일 수 있다. Alternatively, the brush bristle 374 may be provided to the brush 370 of FIG. 5. The brush bristles 374 may be provided on a bottom surface of the brush 370 in contact with the substrate W. FIG. The brush bristles 374 may be in contact with the substrate W instead of the bottom of the brush 370. For example, the brush hair 374 may be made of polyvinyl alcohol (PVA) or nylon (Nylon).

또한 브러시유닛(360)는 도 6과 같이 원통 형상을 가지고 원주면이 기판에 접촉되도록 제공될 수 있다.In addition, the brush unit 360 may have a cylindrical shape as shown in FIG. 6 so that the circumferential surface may contact the substrate.

다시 도 3을 참조하면, 분사유닛(380)은 기판처리공정 시 기판(W)으로 세정액을 공급한다. 세정액은 부착력이 약해진 파티클을 기판(W)의 외측으로 흘려보낸다. 분사유닛(380)은 지지축(386), 구동기(388), 노즐지지대(382), 그리고 분사 노즐(384)을 가진다. 지지축(386)은 그 길이 방향이 제 3 방향(16)을 따라 제공되고, 지지축(386)의 하단에는 구동기(388)가 결합된다. 지지축(386)은 구동기(388)에 의해 회전 및 승강 운동 가능하다. 노즐지지대(382)는 지지축(386)의 상단에서 수직하게 결합된다. Referring to FIG. 3 again, the injection unit 380 supplies the cleaning liquid to the substrate W during the substrate processing process. The cleaning liquid flows particles whose adhesion is weakened to the outside of the substrate (W). The injection unit 380 has a support shaft 386, a driver 388, a nozzle support 382, and an injection nozzle 384. The support shaft 386 has a longitudinal direction along the third direction 16, and a driver 388 is coupled to a lower end of the support shaft 386. The support shaft 386 is rotatable and liftable by the driver 388. The nozzle support 382 is coupled vertically at the top of the support shaft 386.

분사 노즐(384)은 세정액을 분사한다. 분사 노즐(384)은 노즐지지대(382)의 끝단 저면에 설치된다. 분사 노즐(384)은 구동기(388)에 의해 공정 위치와 홈 위치로 이동된다. 공정위치는 분사 노즐(384)이 하우징(320)의 수직 상부에 배치된 위치이고, 홈 위치는 분사 노즐(384)이 하우징(320)의 수직 상부로부터 벗어난 위치이다. 세정액으로는 전해수가 사용된다. 일 예에 의하면, 세정액으로는 알칼리 이온수가 사용될 수 있다. 알칼리 이온수의 수소이온농도지수(PH)는 10 이상일 수 있다.The spray nozzle 384 sprays the cleaning liquid. The spray nozzle 384 is provided at the bottom end of the nozzle support 382. The spray nozzle 384 is moved by the driver 388 to the process position and the home position. The process position is a position where the spray nozzle 384 is disposed vertically on the housing 320, and the home position is a position where the spray nozzle 384 is deviated from the vertical upper portion of the housing 320. Electrolyzed water is used as the cleaning liquid. In one example, alkaline ionized water may be used as the cleaning liquid. The hydrogen ion concentration index (PH) of alkaline ionized water may be 10 or more.

홈포트(390)는 브러시(370)가 대기 시 놓여지는 공간을 제공한다. 홈포트(390)는 하우징(320)의 일측에 배치된다. 홈포트(390)는 몸체(392), 홈 노즐(394), 그리고 홈 패드(396)를 가진다. 몸체(392)는 상부가 개방되고, 그 내부에는 브러시(370)가 수용되는 공간을 제공한다. 홈 노즐(394)은 몸체(392)의 내부에 세정액을 공급한다. 홈 노즐(394)은 몸체(392)의 내측벽에 제공된다. 홈 노즐(394)에서 분사되는 세정액은 분사 노즐(384)에서 분사되는 세정액과 동일한 세정액이다. 예컨대, 세정액은 음전하를 띠는 이온수일 수 있다. 홈 패드(396)는 브러시(370)와 접촉되어 브러시(370)에 부착된 파티클을 제거시킨다. 홈 패드(396)는 몸체(392)의 내부에 배치된다. 홈 패드(396)는 얇은 판 형상을 가진다. The home port 390 provides a space where the brush 370 is placed in the atmosphere. The home port 390 is disposed on one side of the housing 320. The groove port 390 has a body 392, a groove nozzle 394, and a groove pad 396. The body 392 has an open upper portion, and provides a space in which the brush 370 is accommodated. The groove nozzle 394 supplies a cleaning liquid into the body 392. Groove nozzle 394 is provided on the inner wall of body 392. The cleaning liquid jetted from the groove nozzle 394 is the same cleaning liquid jetted from the jet nozzle 384. For example, the cleaning liquid may be negatively charged ionized water. The groove pad 396 is in contact with the brush 370 to remove particles attached to the brush 370. The groove pad 396 is disposed inside the body 392. The groove pad 396 has a thin plate shape.

이와 달리 홈포트(390)에는 홈 패드(396)가 제공되지 않고, 몸체(392) 및 홈 노즐(394)만이 제공될 수 있다. 이 경우, 홈 노즐(394)은 하나 또는 복수 개가 제공될 수 있다. 홈 노즐(394)은 그 토출구가 몸체(392) 내에 수용된 브러시(370)의 저면을 향하도록 배치될 수 있다. In contrast, the home port 390 is not provided with a groove pad 396, and only the body 392 and the groove nozzle 394 may be provided. In this case, one or more groove nozzles 394 may be provided. The groove nozzle 394 may be disposed such that its discharge port faces the bottom of the brush 370 accommodated in the body 392.

다음은 상술한 기판처리장치(300)를 이용하여 기판(W)을 세정하는 과정에 대해 설명한다. 도 7 내지 도 9는 기판을 세정하는 과정을 보여주는 도면이다. 도 7 내지 도 9를 참조하면, 브러시(370)는 기판(W1)과 접촉된 상태로 회전된다. 이와 동시에 노즐(384)은 기판(W1) 상으로 세정액을 분사한다. 세정액으로는 알칼리 이온수가 공급된다. 브러시(370)는 기판(W1)의 중앙부와 가장자리부를 이동한다. 기판(W1) 상에 부착된 파티클은 기판(W)과의 부착력이 약화된다. 파티클은 세정액에 의해 음전하를 띠게 되고, 브러시(370) 간에, 그리고 기판(W1) 간에 전기적으로 척력이 발생된다. 예컨대 기판(W1)은 실리콘(Si) 또는 실리콘옥사이드(SiO2)로 이루어진 웨이퍼(W)일 수 있다. 파티클은 브러시(370) 및 기판(W1)에 부착되지 않고, 세정액과 함께 하우징(320)의 회수라인(320a)으로 회수된다. 세정공정이 완료되면, 브러시(370)는 대기위치로 이동된다. 브러시(370)는 세정액이 수용된 몸체(392)의 내부로 이동된다. 브러시(370)는 홈 패드(396)에 접촉한 상태로 회전되고, 브러시(370)에 부착된 파티클은 제거된다. 세정 처리된 기판(W1)은 메인로봇(244)에 의해 스핀헤드(340)로부터 언로딩된다 세정 처리된 기판(W1)이 언로딩되면, 세정 처리될 기판(W2)는 스핀헤드(340)에 로딩된다. 브러시(370)의 저면에 파티클이 제거되면, 브러시(370)는 홈 위치에서 공정위치로 이동되어 기판(W2) 상의 파티클을 제거한다. Next, a process of cleaning the substrate W using the substrate processing apparatus 300 described above will be described. 7 to 9 are views illustrating a process of cleaning a substrate. 7 to 9, the brush 370 is rotated in contact with the substrate W 1 . At the same time, the nozzle 384 sprays the cleaning liquid onto the substrate W 1 . Alkaline ionized water is supplied to the cleaning liquid. The brush 370 moves the center portion and the edge portion of the substrate W 1 . Particles attached to the substrate (W 1 ) is weakened adhesion to the substrate (W). The particles are negatively charged by the cleaning liquid, and repulsive force is generated between the brushes 370 and between the substrate W 1 . For example, the substrate W 1 may be a wafer W made of silicon (Si) or silicon oxide (SiO 2 ). The particles are not attached to the brush 370 and the substrate W 1 , and are recovered with the cleaning liquid to the recovery line 320a of the housing 320. When the cleaning process is completed, the brush 370 is moved to the standby position. The brush 370 is moved into the body 392 containing the cleaning liquid. The brush 370 is rotated in contact with the groove pad 396, and the particles attached to the brush 370 are removed. The cleaned substrate W 1 is unloaded from the spin head 340 by the main robot 244. When the cleaned substrate W 1 is unloaded, the substrate W 2 to be cleaned is loaded with the spin head ( 340 is loaded. When the particles are removed from the bottom of the brush 370, the brush 370 is moved from the home position to the process position to remove the particles on the substrate W 2 .

상술한 본 발명의 실시예에 의하면, 브러시(370)를 이용하여 세정 공정 시 세정액으로는 알칼리 이온수가 사용된다. 세정액은 기판(W) 상에 잔류하는 파티클의 제타 전위(zeta potential)를 마이너스 볼티지(Minus Voltage)로 변화시킨다. 이로 인해 파티클과 기판(W) 간에, 그리고 파티클과 브러시(370) 간에 전기적 척력이 발생되어 파티클이 브러시(370)에 부착되지 않고, 기판(W)으로부터 용이하게 제거된다.According to the embodiment of the present invention described above, alkaline ionized water is used as the cleaning liquid in the cleaning process using the brush 370. The cleaning liquid changes the zeta potential of the particles remaining on the substrate W to minus voltage. As a result, electrical repulsion is generated between the particle and the substrate W and between the particle and the brush 370 so that the particle is not attached to the brush 370 and is easily removed from the substrate W.

320: 하우징 340: 스핀헤드
360: 분사 유닛 370: 브러시
390: 홈포트 392: 몸체
396: 홈 패드 394: 홈 노즐320: housing 340: spin head
360: injection unit 370: brush
390: home port 392: body
396: groove pad 394: groove nozzle

Claims (2)

내부에 기판을 세정하는 공간을 제공하는 하우징과;
상기 하우징 내에 배치되고, 기판을 지지 및 회전시키는 스핀헤드와;
기판 상에 세정액을 공급하는 분사 유닛과;
기판에 접촉하여 기판 상의 파티클의 부착력을 약화시키는 브러시유닛을 포함하되;
상기 세정액은 전해수인 것을 특징으로 하는 기판처리장치.A housing providing a space for cleaning the substrate therein;
A spin head disposed in the housing to support and rotate the substrate;
A spraying unit for supplying a cleaning liquid onto the substrate;
A brush unit in contact with the substrate to weaken the adhesion of the particles on the substrate;
And said cleaning liquid is electrolytic water. 제1항에 있어서,
상기 세정액은 알칼리 이온수이고,
상기 브러시유닛은 기판과 접촉되는 표면이 염기성의 수지 재질로 이루어진 것을 특징으로 하는 기판처리장치.The method of claim 1,
The cleaning liquid is alkaline ionized water,
The brush unit is a substrate processing apparatus, characterized in that the surface in contact with the substrate made of a basic resin material.
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