KR20150122008A - Apparatus for cleaning substrate - Google Patents

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KR20150122008A
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문성민
서강국
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주식회사 케이씨텍
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Abstract

Provided is a substrate processing device which can process a large substrate in a substrate processing device for cleaning and drying a semiconductor substrate having a pattern. A semiconductor substrate processing device comprises: a chamber which stores a substrate, and performs a cleaning process and a drying process of the substrate; a spin chuck which is installed inside the chamber, and gripping the substrate to be rotated; a spraying unit which is installed on an upper part of the substrate gripped by the spin chuck, and provides fluid including a cleaner and a drier to the substrate; and an air supplying unit which is installed on an upper part of the chamber to provide clean air for forming a processing atmosphere inside the chamber, and provides the substrate by heating the substrate at a certain temperature or higher.

Description

기판 처리 장치{APPARATUS FOR CLEANING SUBSTRATE}[0001] APPARATUS FOR CLEANING SUBSTRATE [0002]

본 발명은 반도체 기판의 처리 장치에 관한 것으로, 기판의 세정 및 건조를 위한 IPA를 제공하고 대형 기판의 건조가 가능한 기판 처리 장치에 관한 것이다.
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a processing apparatus for a semiconductor substrate, and more particularly, to a substrate processing apparatus capable of providing IPA for cleaning and drying a substrate and drying a large substrate.

일반적으로 반도체 제조공정에서는 절연막 및 금속물질의 증착(Deposition), 식각(Etching), 감광제(Photoresist)의 도포(Coating), 현상(Develop), 애셔(Asher)나 파티클 등의 불순물 제거 등이 수회 반복되어 미세한 패터닝(Patterning)의 배열을 만들어 나가게 되는데, 이러한 공정의 진행에 따라 반도체 기판 내에는 식각이나 불순물 제거 공정으로 완전히 제거되지 않은 불순물이 남게 된다. 반도체 장치의 미세화가 진행됨에 따라 수율과 신뢰성 측면에서 미립자를 비롯한 금속 불순물, 유기 오염물, 자연 산화막과 같은 불순물 제거의 중요성 또한 증대되고 있다. 이러한 불순물은 반도체 장치의 성능과 수율을 좌우하는 중요한 요소이기 때문에 반도체 장치를 제조하기 위한 각 공정을 진행하기 전에 세정 공정을 거쳐야 한다.Generally, in semiconductor manufacturing processes, deposition, etching, photoresist coating, development, removal of impurities such as asher and particles are repeated several times As a result of this process, impurities remain in the semiconductor substrate which have not been completely removed by the etching or impurity removal process. As the miniaturization of semiconductor devices progresses, the importance of removing impurities such as metal impurities, organic contaminants, and natural oxide films including fine particles is also increasing in terms of yield and reliability. Since these impurities are important factors that influence the performance and yield of the semiconductor device, it is necessary to carry out a cleaning process before proceeding each process for manufacturing the semiconductor device.

이와 같이, 반도체 장치를 제조하기 위한 기판의 세정 공정은 기판 표면에 잔류하는 미립자를 비롯한 금속 불순물, 유기 오염물, 자연 산화막과 같은 표면 피막 등의 다양한 대상물을 제거하기 위하여 실시한다. 통상적으로 세정 공정은 SC1(Standard Cleaning 1; APM-NH4OH와 H2O2 및 H2O가 1:1:5 ∼ 1:4:20의 비로 혼합된 유기물) 용액과 DHF(Diluted HF) 용액을 이용한 화학 세정 공정을 포함한다. 세정 공정은 반도체 장치를 제조하는 총 공정의 약 1／4 ∼ 1／3을 차지하고 있으며, 이것은 세정 횟수뿐만 아니라 각 공정에 적합한 다양한 세정 공정이 요구되고 있다는 것을 의미한다.As described above, the cleaning process of the substrate for manufacturing the semiconductor device is carried out in order to remove various objects such as fine particles remaining on the surface of the substrate, surface impurities such as metal impurities, organic contaminants, and natural oxide films. Typically, the cleaning process is a chemical cleaning process using a solution of SC1 (Standard Cleaning 1, APM-NH4OH, H2O2 and H2O mixed organic materials in a ratio of 1: 1: 5 to 1: 4: 20) and DHF (Diluted HF) . The cleaning process occupies about 1/4 to 1/3 of the total process for manufacturing semiconductor devices, which means that various cleaning processes suitable for each process as well as the number of cleaning processes are required.

일반적으로 반도체 기판의 습식 세정 장치는, 화학용액이 채워진 세정조(Bath) 내에 복수의 기판을 침지하여 처리하는 방식의 배치식(Batch type)과, 한 장의 기판을 수평으로 배치하여 회전시키면서 처리하는 매엽식(single type)으로 구분된다.Generally, a wet cleaning apparatus for a semiconductor substrate is classified into a batch type in which a plurality of substrates are immersed in a cleaning bath filled with a chemical solution and a batch type in which a single substrate is horizontally arranged and rotated It is divided into single type.

한편, 매엽식 세정 장치는 고속으로 회전하는 기판의 표면에 세정제를 분사하여 원심력으로 기판 표면을 세정하고, 기판 표면에 액상의 이소프로필 알코올(IPA: Isopropyl Alcohol)과 같은 건조액을 이용하여 기판을 건조시키게 된다. 또한, 매엽식 세정장치에서 세정 공정은, RCA 공정, 즉, SC1, SC2(Standard Cleaning 2; (HPM-HCl, H2O2 및 H2O가 혼합된 세정제), Piranha(SPM, Sulphuric Peroxide Mixture), DHF(Dilute HF) 약액을 이용하여 기판 표면에서 박막을 제거하고, 파티클을 제거한 후 초순수(DI)로 린스 처리 한 다음 건조 공정을 거치게 된다. 그리고 건조 공정은 일반적으로 고RPM(예를 들어, 1500~2500RPM)으로 기판을 회전시키면서 건조하는 스핀(Spin) 방식과 동시에 기판 표면에 불활성 가스(예를 들어, N2 가스)를 공급하여 건조시키는 방식이 있다. 최근에는 스핀 방식과 동시에 IPA/N2 가스를 분사하여 건조시키는 로타고니 방식(Rotagoni Dry)이 각광을 받고 있다. 로타고니 방식은 IPA를 액체 또는 기체 상태로 제공하는 동시에 N2 가스를 분사함으로써, 마랑고니 효과(Marangoni Effect; 기판에 잔류하는 수분의 표면장력을 낮춰서 건조시키는 효과)를 이용하여 기판의 수분을 제거하게 된다.On the other hand, a single-wafer type cleaning apparatus is a system in which a cleaning agent is sprayed on a surface of a substrate rotated at a high speed to clean the surface of the substrate by centrifugal force, and the substrate is cleaned with a drying liquid such as isopropyl alcohol (IPA) And dried. Also, in the single-wafer type cleaning apparatus, the cleaning process is an RCA process, that is, SC1, SC2 (Standard Cleaning 2: a cleaning agent mixed with HPM-HCl, H2O2 and H2O), Piranha (SPM, Sulfuric Peroxide Mixture) (Eg, 1500 to 2500 RPM), and the drying process is generally performed by using a high-RPM (eg, 1500 to 2500 RPM) solution, removing the thin film from the surface of the substrate using a chemical solution, rinsing the substrate with DI water, (For example, N 2 gas) is supplied to the surface of the substrate while simultaneously spinning the substrate while rotating the substrate. In recent years, an IPA / N 2 gas is injected simultaneously with the spin method The Rotagoni method is a method in which the IPA is supplied in a liquid or gaseous state while the N 2 gas is sprayed to form a Marangoni effect Surface tension Lowering by using the effect of drying) to thereby remove the moisture in the substrate.

한편, 최근에는 반도체 소자의 미세화와 집적화 및 양산화에 대응하고, 반도체 기판의 크기가 점차 200mm에서 300mm 이상으로 대구경화가 진행되고 있다. 이러한 반도체 소자의 미세화 및 기판의 대형화에 대응할 수 있는 세정장치를 필요로 한다.
On the other hand, in recent years, in response to miniaturization, integration, and mass production of semiconductor devices, the size of a semiconductor substrate is gradually increasing from 200 mm to 300 mm or larger. A cleaning device capable of coping with miniaturization of such a semiconductor element and enlargement of a substrate is required.

본 발명의 실시예들에 따르면 건조 효과를 높이고, 대형 기판을 처리할 수 있는 기판 처리 장치를 제공하기 위한 것이다.
According to the embodiments of the present invention, a substrate processing apparatus capable of enhancing a drying effect and processing a large substrate can be provided.

상술한 본 발명의 실시예들에 따른 기판 처리 장치는, 기판을 수용하여 기판의 세정 공정 및 건조 공정이 수행되는 챔버, 상기 챔버 내부에 구비되어 상기 기판을 파지하여 회전하는 스핀척, 상기 스핀척에 파지된 상기 기판의 상부에 구비되고, 상기 기판에 세정제와 건조제를 포함하는 유체를 제공하는 분사부, 상기 챔버 상부에 구비되어서 상기 챔버 내부에 공정 분위기를 형성하도록 청정 공기를 제공하고 상기 기판의 온도를 일정 온도 이상으로 가열하여 제공하는 공기 공급부 및 상기 공기 공급부에 연결된 팬 필터 유닛을 포함하여 구성된다.The substrate processing apparatus according to embodiments of the present invention includes a chamber in which a substrate is received and a cleaning process and a drying process are performed on the substrate, a spin chuck that is provided in the chamber and rotates by holding the substrate, A jetting portion provided on the substrate held on the substrate and providing a fluid including a cleaning agent and a desiccant to the substrate; a cleaning portion provided on the chamber to supply clean air to form a process atmosphere inside the chamber; And a fan filter unit connected to the air supply unit.

일 측에 따르면, 상기 공기 공급부 일측에는 상기 챔버 내부의 온도 및 상기 기판의 온도를 측정하는 센서부가 구비될 수 있다.According to one aspect of the present invention, a sensor unit for measuring a temperature inside the chamber and a temperature of the substrate may be provided at one side of the air supply unit.

일 측에 따르면, 상기 공기 공급부 일측에는 상기 기판에서 이격된 위치에서 상기 기판을 가열할 수 있는 가열부가 구비될 수 있다. 예를 들어, 상기 가열부는 레이저 광원을 포함하고, 상기 기판에 IPA가 제공되는 동안 해당 기판 표면의 일부를 국소 가열하는 가열원일 수 있다. 그리고 상기 가열부는 상기 기판 표면의 온도를 70 내지 100℃로 가열할 수 있다.According to one aspect of the present invention, a heating unit capable of heating the substrate at a position spaced apart from the substrate may be provided at one side of the air supply unit. For example, the heating unit may include a laser light source, and may be a heating source for locally heating a part of a surface of the substrate while IPA is provided on the substrate. The heating unit may heat the surface of the substrate to 70 to 100 캜.

일 측에 따르면, 상기 공기 공급부는 일정 온도 이상으로 가열된 공기를 상기 챔버 내부로 제공하여서 상기 기판의 온도를 70 내지 100℃로 가열할 수 있다.
According to one aspect of the present invention, the air supply unit may supply air heated to a predetermined temperature or higher into the chamber to heat the substrate to a temperature of 70 to 100 ° C.

이상에서 본 바와 같이, 본 발명의 실시예들에 따르면, 기판을 건조 후 워터마트 등의 건조 불량이 발생하는 것을 방지할 수 있는 기판 처리 장치를 제공하기 위한 것이다.As described above, according to the embodiments of the present invention, it is possible to provide a substrate processing apparatus capable of preventing a drying failure such as a water mart from occurring after a substrate is dried.

또한, 300mm 이상 대형 기판의 처리가 가능한 기판 처리 장치를 제공하기 위한 것이다.
It is another object of the present invention to provide a substrate processing apparatus capable of processing a large substrate of 300 mm or more.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 장치의 모식도이다.
도 2는 도 1의 기판 처리 장치의 구성을 설명하기 위한 블록도이다.1 is a schematic diagram of a substrate processing apparatus according to an embodiment of the present invention.
Fig. 2 is a block diagram for explaining a configuration of the substrate processing apparatus of Fig. 1. Fig.

이하, 본 발명의 일부 실시예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면 상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명의 실시예를 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 실시예에 대한 이해를 방해한다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.Hereinafter, some embodiments of the present invention will be described in detail with reference to exemplary drawings. It should be noted that, in adding reference numerals to the constituent elements of the drawings, the same constituent elements are denoted by the same reference numerals whenever possible, even if they are shown in different drawings. In the following description of the embodiments of the present invention, a detailed description of known functions and configurations incorporated herein will be omitted when it may make the difference that the embodiments of the present invention are not conclusive.

또한, 본 발명의 실시예의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제1, 제2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 또 다른 구성 요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
In describing the components of the embodiment of the present invention, terms such as first, second, A, B, (a), and (b) may be used. These terms are intended to distinguish the constituent elements from other constituent elements, and the terms do not limit the nature, order or order of the constituent elements. When a component is described as being "connected", "coupled", or "connected" to another component, the component may be directly connected or connected to the other component, Quot; may be "connected,""coupled," or "connected. &Quot;

이하, 도 1 내지 도 2를 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 장치(10)에 대해서 상세하게 설명한다. 참고적으로, 도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 장치(10)의 모식도이고, 도 2는 도 1의 기판 처리 장치(10)의 구성을 설명하기 위한 블록도이다.Hereinafter, a substrate processing apparatus 10 according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 1 and 2. FIG. 1 is a schematic diagram of a substrate processing apparatus 10 according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a block diagram for explaining a configuration of the substrate processing apparatus 10 of FIG.

도면을 참조하면, 기판 처리 장치(10)는 한 장의 기판(1)을 수평으로 수용하여 지지하고, 소정 속도로 회전시키면서 표면에 세정제를 제공하면서 기판 처리 장치(10)는 한 장의 기판(1)을 수평으로 수용하여 소정 속도로 회전시키고, 회전하는 기판(1) 상에 세정제 및 건조가스를 제공함으로써 기판(1)의 세정 및 건조를 수행하는 매엽식(single spin type) 세정장치이다. 기판 처리 장치(10)는 기판(1)이 안착되어 회전시키는 스핀척(12)과, 스핀척(12) 및 기판(1)을 수용하여 공정이 수행되는 챔버(11)와, 스핀척(12)에 파지되어 회전하는 기판(1)에 세정제를 제공하기 위한 분사부(13)를 포함하여 구비된다. 또한, 기판 처리 장치(10)는 챔버(11) 상부에 구비되어 챔버(11) 내부로 청정 공기를 제공하는 공기 공급부(14)와 팬 필터 유닛(15)을 포함한다.Referring to the drawings, a substrate processing apparatus 10 includes a single substrate 1 while horizontally receiving and supporting a single substrate 1, and while supplying a cleaning agent to the surface while rotating the substrate 1 at a predetermined speed, Is a single spin type cleaning apparatus that horizontally receives and rotates at a predetermined speed and performs cleaning and drying of the substrate 1 by providing a cleaning agent and a drying gas on the rotating substrate 1. The substrate processing apparatus 10 includes a spin chuck 12 on which a substrate 1 is placed and rotated, a chamber 11 in which a spin chuck 12 and a substrate 1 are accommodated and to be processed, a spin chuck 12 And a jetting section 13 for supplying a cleaning agent to the substrate 1 held by the nozzle 1 and rotating. The substrate processing apparatus 10 also includes an air supply unit 14 and a fan filter unit 15 provided above the chamber 11 to provide clean air into the chamber 11.

본 실시예에서 '기판(1)'은 반도체 장치(semiconductor device) 제조용 실리콘 웨이퍼(silicon wafer)일 수 있다. 그러나 본 발명의 기판(1)이 이에 한정되는 것은 아니며, LCD(liquid crystal display), PDP(plasma display panel)와 같은 평판 디스플레이 장치(flat panel display device, FPD)용 글라스를 포함하는 투명 기판일 수 있다. 또한, 기판(1)의 형상 및 크기가 도면에 의해 한정되는 것은 아니며, 원형 및 사각형 등 실질적으로 다양한 형상과 크기를 가질 수 있다.In this embodiment, the substrate 1 may be a silicon wafer for manufacturing a semiconductor device. However, the substrate 1 of the present invention is not limited thereto, and may be a transparent substrate including a glass for a flat panel display device (FPD) such as a liquid crystal display (LCD) or a plasma display panel have. Further, the shape and size of the substrate 1 are not limited to those shown in the drawings, and may have substantially various shapes and sizes such as circular and square.

스핀척(12)은 기판(1)이 안착될 수 있도록 복수의 척핀(121)이 구비된다. 예를 들어, 척핀(121)은 기판(1) 둘레를 따라 등간격으로 배치될 수 있다. 그러나 본 발명이 도면에 의해 한정되는 것은 아니며, 척핀(121)의 수와 형상 및 배치된 위치는 실질적으로 다양하게 변경될 수 있다.The spin chuck 12 is provided with a plurality of chuck pins 121 so that the substrate 1 can be placed thereon. For example, the chuck pins 121 may be disposed at regular intervals along the periphery of the substrate 1. [ However, the present invention is not limited to the drawings, and the number and shape of the chuck pins 121 and the positions of the chuck pins 121 may be changed substantially.

또한, 스핀척(12)은 기판(1)을 소정 속도로 회전시킬 수 있도록 형성된다. 스핀척(12)의 하부에는 스핀척(12)을 회전시키기 위한 구동축(125)이 결합된다. 구동축(125)에는 회전력을 제공하는 모터를 포함하는 구동부(미도시)가 구비된다. 또한, 구동축(125)은 세정 공정이 수행되는 동안 챔버(11) 내부에서 상하 방향으로 승강 구동될 수 있다.Further, the spin chuck 12 is formed so as to rotate the substrate 1 at a predetermined speed. A drive shaft 125 for rotating the spin chuck 12 is coupled to a lower portion of the spin chuck 12. The driving shaft 125 is provided with a driving unit (not shown) including a motor for providing a rotational force. Further, the driving shaft 125 can be vertically driven in the chamber 11 while the cleaning process is performed.

챔버(11)는 스핀척(12)을 둘러싸는 형태로 형성되며, 세정 공정이 수행되는 동안 기판(1)에서 비산되는 세정제 등의 유체를 흡입하여 처리하기 위해서 환형의 링 형상으로 형성된다. 또한, 챔버(11)는 서로 다른 세정제를 분리하여 흡입 처리할 수 있도록, 챔버(11) 내부의 측벽을 따라 복수의 회수컵이 구비되며, 회수컵(111)은 흡입되는 유입구의 높이가 서로 다르게 다단으로 형성될 수 있다. 그리고 스핀척(12)은 회수컵(111)의 유입구에 대응되는 높이로 승강 이동하면서, 스핀척(12) 및 기판(1)의 높이를 조절한다.The chamber 11 is formed to surround the spin chuck 12 and is formed into an annular ring shape for sucking and treating a fluid such as a cleaning agent scattered in the substrate 1 while the cleaning process is performed. In addition, the chamber 11 is provided with a plurality of recovery cups along the side wall in the chamber 11 so that different cleaning agents can be separated and sucked, and the recovery cups 111 have different inlet heights May be formed in multiple stages. The spin chuck 12 moves up and down to a height corresponding to the inlet of the recovery cup 111 to adjust the height of the spin chuck 12 and the substrate 1.

스핀척(12)이 회전함에 따라 발생하는 원심력에 의해 기판(1) 표면의 세정제가 주변으로 비산하고, 비산되는 세정제는 해당 위치에 구비되는 회수컵(111)으로 유입된다. 그리고 회수컵(111)에서 회수되는 세정제는, 서로 다른 종류의 세정제가 각각 서로 다른 루트를 통해 회수되어서 재사용된다. 또한, 회수컵(111)에 유입된 세정제는 복수의 배출부(미도시)를 통해서 챔버(11) 외부로 배출된다. 예를 들어, 본 실시예에서는 3개의 회수컵(111)이 구비되는 것을 예시하였으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 회수컵(111)의 수와 형상은 실질적으로 다양하게 변경될 수 있다.The cleaning agent on the surface of the substrate 1 is scattered to the periphery by the centrifugal force generated as the spin chuck 12 rotates and the cleaning agent scattered flows into the recovery cup 111 provided at the corresponding position. Then, the cleaning agent recovered in the recovery cup 111 is recovered through different routes, and the different kinds of cleaning agents are reused. Further, the cleaning agent introduced into the recovery cup 111 is discharged to the outside of the chamber 11 through a plurality of discharge portions (not shown). For example, in the present embodiment, three recovery cups 111 are provided. However, the present invention is not limited thereto, and the number and shape of the recovery cups 111 may be substantially varied.

분사부(13)는 기판(1) 상부에 구비되어서 기판(1)의 세정을 위한 세정제를 제공하고, 기판(1)의 린스를 위한 DIW를 제공하며, 기판(1)을 건조시키기 위한 IPA(Isopropyl Alcohol)와 N2 가스를 제공한다. 분사부(13)는 세정제 및 IPA를 제공하는 다수의 노즐(미도시)와 세정제 및 IPA를 제공하기 위한 공급원(135)이 포함되어 구성된다. 예를 들어, 공급원(135)은 세정제, IPA, DIW, N2 등의 유체를 제공한다.The jetting section 13 is provided on the substrate 1 to provide a cleaning agent for cleaning the substrate 1 and provide a DIW for rinsing the substrate 1 and an IPA Isopropyl Alcohol) and N 2 gas. The jetting section 13 is configured to include a plurality of nozzles (not shown) for providing detergent and IPA, and a supply source 135 for providing detergent and IPA. For example, source 135 provides a fluid such as a cleaning agent, IPA, DIW, N 2.

한편, 본 실시예에서는 '세정제'라 함은, 기판(1)에서 대상물을 제거하기 위한 액체 또는 기체 상태의 물질을 말한다. 또한, 세정제는 처리 대상이 되는 종류에 따라 복수의 세정제가 사용될 수 있다. 예를 들면, 레지스트를 제거하기 위해서는 유기용제, N2 가스가 사용될 수 있다. 또한, SiO를 제거하기 위해서는 물, 불화수소 HF, IPA 및 N2 가스 등이 사용될 수 있다. 또한, 금속을 제거하기 위해서는 염산 HCl, 오존 O3, N2 가스가 사용될 수 있다. 또한, 레지스트 이외의 유기물을 제거하기 위해서는 O3, N2 가스를 사용할 수 있다. 이외에도, 그 밖의 파티클을 제거하기 위해서는 암모니아 가수(加水) APM, N2 가스, 또는 N2 가스 혹은 아르곤 Ar을 사용할 수 있다. 또한, 불소 F, 염소 Cl, 암모니아 NH4의 이온을 제거하기 위해서는 물, IPA 및 N2 가스를 사용할 수 있다.In the present embodiment, the term 'detergent' refers to a liquid or gaseous substance for removing an object from the substrate 1. Further, as the detergent, a plurality of detergents may be used depending on the kind to be treated. For example, an organic solvent, N 2 gas may be used to remove the resist. In order to remove SiO, water, hydrogen fluoride HF, IPA, N 2 gas and the like can be used. In addition, hydrochloric acid HCl, ozone O 3 , and N 2 gas may be used to remove the metal. In order to remove organic substances other than the resist, O 3 and N 2 gases can be used. In addition, to remove other particles, ammonia water APM, N 2 gas, N 2 gas or argon Ar may be used. Water, IPA, and N 2 gas can be used to remove ions of fluorine F, chlorine Cl, and ammonia NH 4 .

그러나 본 실시예에서는 기판(1)을 건조하기 위한 건조 공정을 중심으로 설명하며, 세정 공정에 대해서는 상세한 설명은 생략한다.However, in the present embodiment, the drying process for drying the substrate 1 will be mainly described, and a detailed description of the cleaning process will be omitted.

분사부(13)는 기판(1)을 건조시키기 위해서 기판(1)에 IPA를 제공하는 IPA 노즐(131)이 구비된다. 도면에서는 IPA 노즐(131)을 간략화하여 도시하였으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, IPA 노즐(131)은 하나 또는 복수의 노즐일 수 있으며, 위치와 형상은 실질적으로 다양하게 변경될 수 있다.The jetting section 13 is provided with an IPA nozzle 131 for providing IPA to the substrate 1 in order to dry the substrate 1. [ Although the IPA nozzle 131 is illustrated in the drawing, the present invention is not limited thereto. The IPA nozzle 131 may be one or a plurality of nozzles, and the position and the shape may be substantially varied.

챔버(11) 상부에는 챔버(11) 내부에 공정 분위기를 조성하기 유지하기 위한 팬 필터 유닛(fan filter unit, FFU)(15)이 구비된다. 챔버(11) 상부에는 챔버(11) 내부로 청정 공기(clean air) 또는 CDA(Clean Dried Air: 저노점 청정 공기)를 제공하는 공기 공급부(14)가 결합되고, 팬 필터 유닛(15)은 공기 공급부(14)에 에어를 제공하도록 구비된다.A fan filter unit (FFU) 15 is provided in the upper part of the chamber 11 to maintain a process atmosphere inside the chamber 11. An air supply unit 14 for supplying clean air or CDA (Clean Dried Air) to the interior of the chamber 11 is coupled to the upper part of the chamber 11, And to supply air to the supply unit 14. [

팬 필터 유닛(15)은 공기 공급부(14)에 청정 공기를 제공할 수 있도록 공기를 여과 및 정화시키는 청정부(미도시)와 일정하게 습도를 유지시키기 위한 습도 조절부(미도시)를 포함한다. 또한, 팬 필터 유닛(15)에는 공기 공급부(14)로 제공되는 공기의 양을 조절하기 위한 밸브 또는 댐퍼 등의 조절 수단(미도시)이 구비될 수 있다.The fan filter unit 15 includes a clean unit (not shown) for filtering and purifying the air so as to provide clean air to the air supply unit 14 and a humidity controller (not shown) for maintaining the humidity constantly . In addition, the fan filter unit 15 may be provided with adjusting means (not shown) such as a valve or a damper for adjusting the amount of air supplied to the air supply unit 14.

공기 공급부(14)는 일정하게 공기를 공급할 수 있도록 샤워헤드나 다수의 홀이 형성된 형태를 가질 수 있다. 그러나 본 발명이 도면에 의해 한정되는 것은 아니며, 공기 공급부(14)의 형태는 실질적으로 다양하게 변경될 수 있다.The air supply unit 14 may have a shape in which a shower head or a plurality of holes are formed so as to supply air constantly. However, the present invention is not limited to the drawings, and the shape of the air supply unit 14 may be substantially varied.

공기 공급부(14)는 챔버(11) 내부로 일정하게 공기를 공급할 수 있도록 유량 조절부(미도시)가 구비된다. 또한, 공기 공급부(14)의 일측에는 챔버(11) 내부로 공급되는 공기의 유량을 측정하기 위한 센서부(141)가 구비된다. 또한, 센서부(141)는 공기 챔버(11) 내부의 온도를 측정하기 위한 온도 센서도 구비될 수 있다. 또한, 센서부(141)는 챔버(11) 내부가 아니라 원격에서 기판(1)의 온도를 측정할 수 있다.The air supply unit 14 is provided with a flow control unit (not shown) so as to constantly supply air into the chamber 11. In addition, a sensor unit 141 for measuring the flow rate of air supplied into the chamber 11 is provided at one side of the air supply unit 14. Also, the sensor unit 141 may be provided with a temperature sensor for measuring the temperature inside the air chamber 11. Also, the sensor unit 141 can measure the temperature of the substrate 1, not in the chamber 11, but remotely.

한편, 세정 후의 기판(1) 표면은 소수성이 강한 상태이며, 특히, 실리콘 산화막이 제거된 상태의 기판(1) 표면은 소수성이 강한 상태이다. 이러한 기판(1)은 건조시킬 때 기판(1) 표면에 워터마크 등의 건조 불량이 발생하기 쉽다. 기판(1)의 건조 불량을 방지하기 위해서, 공기 공급부(14)에서 일정 온도 이상으로 챔버(11) 및 기판(1)을 가열하여 IPA 및 기판의 온도를 소정 온도 이상으로 가열 및 유지함으로써, 건조 과정에서 IPA의 표면장력으로 인해 패턴 쓰러짐 현상이 발생하는 것을 방지할 수 있다.On the other hand, the surface of the substrate 1 after cleaning has a strong hydrophobic property, and particularly, the surface of the substrate 1 in a state in which the silicon oxide film is removed is in a state of high hydrophobicity. Such a substrate 1 is liable to cause a drying defect such as a watermark on the surface of the substrate 1 when it is dried. The chamber 11 and the substrate 1 are heated to a predetermined temperature or higher by the air supply unit 14 to heat the IPA and the substrate at a predetermined temperature or higher to prevent drying failure of the substrate 1, It is possible to prevent the occurrence of the pattern collapse due to the surface tension of the IPA.

이를 위해서, 공기 공급부(14)는 챔버(11) 및 기판(1)을 가열하도록 구비된다. 상세하게는, 공기 공급부(14)는 일정 온도 이상으로 가열된 공기를 공급함으로써 챔버(11) 및 기판(1)의 온도를 일정 온도 이상으로 가열할 수 있다. 특히, 공기 공급부(14)는 기판(1)에 IPA를 제공하는 동안 기판(1)을 가열하도록 공기를 제공한다. 예를 들어, 공기 공급부(14)는 기판(1)의 온도가 50℃ 내지 120℃로 가열되도록 가열된 공기를 공급할 수 있다. 또는, 공기 공급부(14)는 기판(1)의 온도가 70℃ 내지 100℃로 가열되도록 가열된 공기를 공급할 수 있다.To this end, the air supply 14 is provided to heat the chamber 11 and the substrate 1. Specifically, the air supply unit 14 can heat the chamber 11 and the substrate 1 to a temperature higher than a predetermined temperature by supplying air heated to a predetermined temperature or higher. In particular, the air supply 14 provides air to heat the substrate 1 while providing the substrate 1 with IPA. For example, the air supply unit 14 may supply heated air so that the temperature of the substrate 1 is heated to 50 to 120 캜. Alternatively, the air supply unit 14 may supply heated air so that the temperature of the substrate 1 is heated to 70 to 100 캜.

또는, 실시예와는 달리, 공기 공급부(14)의 일측에 기판(1)을 원격에서 가열할 수 있는 가열부(143)가 구비될 수 있다. 예를 들어, 가열부(143)는 레이저 광원일 수 있다. 그리고 가열부(143)는 기판(1)에 IPA를 제공하는 동안 기판(1)을 가열하도록 작동한다. 또한, 가열부(143)는 기판(1) 전체를 가열하거나 IPA가 제공되는 국소 영역만을 가열하도록 구성될 수 있다.Alternatively, the heating unit 143 may be provided at one side of the air supply unit 14, which can remotely heat the substrate 1, unlike the embodiment. For example, the heating section 143 may be a laser light source. And the heating section 143 operates to heat the substrate 1 while providing the substrate 1 with IPA. Further, the heating section 143 may be configured to heat the entire substrate 1 or to heat only the local region where IPA is provided.

본 실시예들에 따르면, 공기 공급부(14)에서 IPA가 제공되는 동안 기판(1)의 표면 온도를 대략 100℃까지 가열함으로써 IPA가 분사되는 동안 하강된 온도를 재가열하여, IPA의 온도를 일정 온도 이상 고온으로 유지시키고 표면장력을 낮추므로, 건조 과정에서 IPA의 표면장력으로 인해 패턴 쓰러짐 현상이 발생하는 것을 방지할 수 있다. 또한, 건조 공정 동안 기판(1)의 온도가 일정 온도 이상으로 가열되고 일정하게 유지되므로, 기판(1) 표면에 물반점 및 건조 불량에 따른 파티클의 발생을 방지할 수 있다. 또한, 기판(1) 전체가 급격한 온도 저하 없이 일정 온도로 유지되므로, IPA 용액에 의한 건조 시간이 줄어들게 되어 IPA 용액의 소모량을 감소시키는 효과가 있다.
According to these embodiments, by heating the surface temperature of the substrate 1 to about 100 DEG C while IPA is being supplied in the air supply unit 14, the lowered temperature is reheated while the IPA is injected, It is possible to prevent the occurrence of the pattern collapse due to the surface tension of the IPA during the drying process. Further, since the temperature of the substrate 1 is heated to a predetermined temperature or more during the drying process, particles on the surface of the substrate 1 due to water spots and drying failure can be prevented. In addition, since the entire substrate 1 is maintained at a constant temperature without abrupt temperature drop, the drying time by the IPA solution is reduced, and the consumption of the IPA solution is reduced.

이상과 같이 본 발명에서는 구체적인 구성 요소 등과 같은 특정 사항들과 한정된 실시예 및 도면에 의해 설명되었으나 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것이다. 또한, 본 발명이 상술한 실시예들에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상적인 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 그러므로, 본 발명의 사상은 상술한 실시예에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 특허청구범위와 균등하거나 등가적 변형이 있는 모든 것들은 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.
While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments. The present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications and changes may be made thereto by those skilled in the art to which the present invention belongs. Therefore, the spirit of the present invention should not be construed as being limited to the above-described embodiments, and all of the equivalents or equivalents of the claims, as well as the following claims, are included in the scope of the present invention.

1: 기판
10: 기판 처리 장치
11: 챔버
111: 회수컵
12: 스핀척
121: 척핀
125: 구동축
13: 분사부
131: IPA 노즐
135: 공급원
14: 공기 공급부
141: 센서부
143: 가열부
15: 팬 필터 유닛1: substrate
10: substrate processing apparatus
11: chamber
111: Recovery Cup
12: Spin chuck
121:
125: drive shaft
13:
131: IPA nozzle
135: source
14:
141:
143:
15: Fan filter unit

Claims (5)

기판을 수용하여 기판의 세정 공정 및 건조 공정이 수행되는 챔버;
상기 챔버 내부에 구비되어 상기 기판을 파지하여 회전하는 스핀척;
상기 스핀척에 파지된 상기 기판의 상부에 구비되고, 상기 기판에 세정제와 건조제를 포함하는 유체를 제공하는 분사부; 및
상기 챔버 상부에 구비되어서 상기 챔버 내부에 공정 분위기를 형성하도록 청정 공기를 제공하고 상기 기판의 온도를 일정 온도 이상으로 가열하여 제공하는 공기 공급부; 및
상기 공기 공급부에 연결되는 팬 필터 유닛;
을 포함하는 기판 처리 장치.
A chamber in which a substrate is received and a cleaning process and a drying process of the substrate are performed;
A spin chuck provided in the chamber for holding and rotating the substrate;
A spraying unit provided on the substrate held by the spin chuck and providing a fluid including a cleaning agent and a desiccant to the substrate; And
An air supply unit provided at an upper portion of the chamber to supply clean air to form a process atmosphere inside the chamber and to provide a temperature of the substrate by heating to a predetermined temperature or higher; And
A fan filter unit connected to the air supply unit;
And the substrate processing apparatus.
제1항에 있어서,
상기 공기 공급부 일측에는 상기 챔버 내부의 온도 및 상기 기판의 온도를 측정하는 센서부가 구비된 기판 처리 장치.
The method according to claim 1,
And a sensor unit for measuring a temperature inside the chamber and a temperature of the substrate on one side of the air supply unit.
제1항에 있어서,
상기 공기 공급부 일측에는 상기 기판에서 이격된 위치에서 상기 기판을 가열할 수 있는 가열부가 구비되고,
상기 가열부는 레이저 광원을 포함하고, 상기 기판에 IPA가 제공되는 동안 해당 기판 표면의 일부를 국소 가열하는 가열원인 기판 처리 장치.
The method according to claim 1,
A heating unit capable of heating the substrate at a position spaced apart from the substrate is provided at one side of the air supply unit,
Wherein the heating unit includes a laser light source and locally heats a part of a surface of the substrate while IPA is provided to the substrate.
제3항에 있어서,
상기 가열부는 상기 기판 표면의 온도를 70 내지 100℃로 가열하는 기판 처리 장치.
The method of claim 3,
Wherein the heating unit heats the surface of the substrate to 70 to 100 占 폚.
제1항에 있어서,
상기 공기 공급부는 일정 온도 이상으로 가열된 공기를 상기 챔버 내부로 제공하여서 상기 기판의 온도를 70 내지 100℃로 가열하는 기판 처리 장치.The method according to claim 1,
Wherein the air supply unit supplies air heated to a temperature higher than a predetermined temperature into the chamber to heat the substrate to a temperature of 70 to 100 ° C.
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