KR20160083278A - 기판 처리 장치 및 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 액을 공급 및 회수하는 장치 및 방법을 제공한다. 기판 처리 장치는 기판을 지지하는 기판 지지 유닛, 상기 기판 지지 유닛에 지지된 기판 상에 처리액을 공급하는 액 공급 유닛, 상기 기판 지지 유닛을 감싸며, 기판 상에 공급된 처리액을 회수하는 처리 용기, 그리고 상기 처리 용기로부터 처리액을 회수하는 액 회수 유닛을 포함하되, 상기 액 회수 유닛은 처리액이 수용 가능한 회수 공간을 가지는 복수 개의 회수 탱크들, 상기 처리 용기로부터 상기 회수 탱크들에 처리액을 회수하는 액 회수 부재, 그리고 상기 회수 탱크들 중 선택된 회수 탱크에 처리액이 회수되도록 상기 액 회수 부재를 제어하는 제어기를 포함한다. 회수 탱크에서 처리액을 회수하는 회수 공정이 회수 탱크로부터 공급 탱크에 처리액을 공급하는 공급 공정에 영향을 끼치지 않으므로, 원활한 회수 공정을 통해 폐액률을 최소화할 수 있다.

Description

기판 처리 장치 및 방법{Apparatus and method for treatinf substrate}
본 발명은 기판을 액 처리하는 장치 및 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 액을 공급 및 회수하는 장치 및 방법에 관한 것이다.
반도체 소자 또는 액정 디스플레이를 제조하기 위해서, 기판에 포토리소그라피, 식각, 애싱, 이온주입, 박막 증착, 그리고 세정 등의 다양한 공정들이 수행된다. 이 중 세정 공정은 기판 상에 잔류된 파티클을 제거하는 공정으로, 각각의 공정 전후 단계에서 진행된다.
일반적으로 세정 공정은 기판 상에 처리액을 공급하여 파티클을 제거하는 공정이 수행된다. 세정 공정에 사용된 처리액은 회수 탱크에 1차 회수되고, 공급 탱크에 2차 회수된다. 도 1은 일반적인 액 회수 유닛을 보여주는 단면도다. 도 1을 참조하면, 액 회수 유닛은 회수 탱크(2), 공급 탱크(4), 감압 부재(6), 그리고 가압 부재(8)를 포함한다. 기판 처리에 사용된 처리액은 회수 탱크(2) 및 공급 탱크(4)를 순차적으로 거쳐 회수된다. 회수되는 처리액의 양이 회수 탱크(2)의 수용 용량보다 많아지는 것을 방지하기 위해 회수 공간에는 처리액의 유입 및 유출이 동시에 이루어진다. 회수 공간에 처리액을 회수하는 과정으로는, 회수 공간을 감압하여 처리액을 회수 공간에 유입시킨다. 또한 회수 공간에 회수된 처리액을 공급 탱크(4)에 회수하는 과정으로는, 회수 공간을 가압하여 처리액을 회수 공간으로부터 유출시킨다.
이에 따라 회수 공간에는 감압 부재(6)에 의한 감압 및 가압 부재(8)에 의한 가압 공정이 동시에 수행된다. 그러나 감압 공정은 가압 공정을 상쇄시키는 공정으로, 처리액의 2차 회수가 원활하게 진행되지 못한다. 이로 인해 회수 공간에 수용되는 처리액은 버퍼 용량보다 많아지며, 이후에 회수되는 처리액을 폐액 처리해야한다.
한국 특허 등록 번호 10-0873153
본 발명은 처리액의 회수율을 증가시킬 수 있는 장치 및 방법을 제공하고자 한다.
또한 본 발명은 처리액의 폐액률을 최소화시킬 수 있는 장치 및 방법을 제공하고자 한다.
본 발명의 실시예는 액을 공급 및 회수하는 장치 및 방법을 제공한다. 기판 처리 장치는 기판을 지지하는 기판 지지 유닛, 상기 기판 지지 유닛에 지지된 기판 상에 처리액을 공급하는 액 공급 유닛, 상기 기판 지지 유닛을 감싸며, 기판 상에 공급된 처리액을 회수하는 처리 용기, 그리고 상기 처리 용기로부터 처리액을 회수하는 액 회수 유닛을 포함하되, 상기 액 회수 유닛은 처리액이 수용 가능한 회수 공간을 가지는 복수 개의 회수 탱크들, 상기 처리 용기로부터 상기 회수 탱크들에 처리액을 회수하는 액 회수 부재, 그리고 상기 회수 탱크들 중 선택된 회수 탱크에 처리액이 회수되도록 상기 액 회수 부재를 제어하는 제어기를 포함한다.
상기 액 회수 유닛은 처리액이 수용 가능한 수용 공간을 가지는 공급 탱크 및 상기 회수 탱크로부터 상기 공급 탱크에 처리액을 공급하는 액 공급 부재를 더 포함하되, 상기 제어기는 상기 회수 탱크들 중 선택된 회수 탱크와 다른 회수 탱크로부터 상기 공급 탱크에 처리액이 공급되도록 상기 액 공급 부재를 제어할 수 있다. 상기 제어기는 상기 선택된 회수 탱크에 처리액이 회수되는 동안, 상기 다른 회수 탱크로부터 상기 공급 탱크에 처리액이 공급되도록 상기 액 회수 부재 및 상기 액 공급 부재를 제어할 수 있다. 상기 액 회수 유닛은 상기 회수 공간에 수용된 처리액의 수위를 측정하고, 상기 회수 공간의 회수 측정 수위에 대한 정보를 상기 제어기에 전달하는 회수 측정 부재를 더 포함하되, 상기 제어기는 상기 회수 탱크들 중 상기 회수 측정 수위가 회수 설정 수위보다 낮은 회수 탱크에 처리액이 회수되고, 상기 회수 측정 수위가 회수 설정 수위보다 높은 회수 탱크로부터 상기 공급 탱크에 처리액이 공급되도록 상기 액 회수 부재 및 상기 액 공급 부재를 제어할 수 있다. 상기 액 회수 부재는 회수액 밸브가 설치되며, 상기 처리 용기를 각각의 상기 회수 탱크에 연결하는 회수 라인 및 상기 회수 탱크들 각각의 상기 회수 공간을 감압하는 감압 부재를 포함하되, 상기 회수 라인은 상기 처리 용기에 연결되는 메인 라인 및 상기 회수액 밸브에 의해 개폐되며, 상기 메인 라인으로부터 분기되어 상기 회수 탱크들 각각에 연결되는 분기 라인들을 더 포함하되, 상기 제어기는 상기 회수액 밸브 및 상기 감압 부재를 제어할 수 있다. 상기 제어기는 상기 회수액 밸브에 의해 개방된 상기 분기 라인에 연결되는 상기 회수 공간을 감압하도록 상기 회수액 밸브 및 상기 감압 부재를 제어할 수 있다.
처리액으로 기판 처리하는 방법으로는, 기판을 처리하는 처리 용기로부터 처리액이 회수되는 회수 공간을 가지는 복수 개의 회수 탱크들 중 선택된 회수 탱크에 상기 처리액을 직접 회수하는 액 회수 단계 및 상기 회수 탱크들 중 일부에서 수용 공간을 가지는 공급 탱크에 상기 처리액을 공급하는 액 공급 단계를 포함한다.
상기 액 공급 단계에는 상기 회수 탱크들 중에서 선택된 회수 탱크와 다른 회수 탱크로부터 상기 처리액을 상기 공급 탱크에 공급할 수 있다. 상기 액 회수 단계 및 상기 액 공급 단계는 동시에 수행될 수 있다,
본 발명의 실시예에 의하면, 기판 처리에 사용된 처리액이 회수되는 회수 탱크가 복수 개로 제공되므로, 처리액의 회수율을 증가시킬 수 있다.
또한 본 발명의 실시예에 의하면, 회수 탱크들 중 일부에 처리액이 회수되고, 다른 일부로부터 공급 탱크에 처리액을 공급하므로, 회수 탱크로부터 공급 탱크에 공급되는 처리액의 유량을 일정하게 유지할 수 있다.
또한 본 발명의 실시예에 의하면, 회수 탱크에서 처리액을 회수하는 회수 공정이 회수 탱크로부터 공급 탱크에 처리액을 공급하는 공급 공정에 영향을 끼치지 않으므로, 원활한 회수 공정을 통해 폐액률을 최소화할 수 있다.
도 1은 일반적인 액 회수 유닛을 보여주는 단면도다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 기판 처리 설비를 보여주는 평면도이다.
도 3은 도 2의 기판 처리 장치를 보여주는 단면도이다.
도 4는 도 3의 액 회수 유닛을 보여주는 단면도이다.
도 5 및 도 6은 도 4의 액 회수 유닛을 이용하여 처리액을 회수하는 과정을 보여주는 단면도들이다.
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 실시예에는 처리액을 이용하여 기판을 세정 처리하는 공정을 일 예로 설명한다. 그러나 본 실시예는 세정 공정에 한정되지 않고, 식각 공정, 애싱 공정, 현상 공정 등과 같이, 액을 이용한 기판 처리 공정에서 다양하게 적용 가능하다.
이하, 도 2 내지 도 6을 참조하여 본 발명의 일 예를 상세히 설명한다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 기판처리설비를 보여주는 평면도이다. 도 2를 참조하면, 기판처리설비(1)는 인덱스모듈(10)과 공정 처리 모듈(20)을 가진다. 인덱스모듈(10)은 로드 포트(120) 및 이송 프레임(140)을 가진다. 로드 포트(120), 이송 프레임(140), 그리고 공정 처리 모듈(20)은 순차적으로 일렬로 배열된다. 이하, 로드 포트(120), 이송 프레임(140), 그리고 공정 처리 모듈(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.
로드 포트(140)에는 기판(W)이 수납된 캐리어(130)가 안착된다. 로드 포트(120)는 복수 개가 제공되며 이들은 제2방향(14)을 따라 일렬로 배치된다. 로드 포트(120)의 개수는 공정 처리 모듈(20)의 공정 효율 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 전면 개방 일체형 포드(Front Opening Unifed Pod;FOUP)가 사용될 수 있다.
공정 처리 모듈(20)은 버퍼 유닛(220), 이송 챔버(240), 그리고 공정 챔버(260)를 가진다. 이송 챔버(240)는 그 길이 방향이 제 1 방향(12)과 평행하게 배치된다. 이송 챔버(240)의 양측에는 각각 공정 챔버들(260)이 배치된다. 이송 챔버(240)의 일측 및 타측에서 공정 챔버들(260)은 이송 챔버(240)를 기준으로 대칭되도록 제공된다. 이송 챔버(240)의 일측에는 복수 개의 공정 챔버들(260)이 제공된다. 공정 챔버들(260) 중 일부는 이송 챔버(240)의 길이 방향을 따라 배치된다. 또한, 공정 챔버들(260) 중 일부는 서로 적층되게 배치된다. 즉, 이송 챔버(240)의 일측에는 공정 챔버들(260)이 A X B의 배열로 배치될 수 있다. 여기서 A는 제1방향(12)을 따라 일렬로 제공된 공정 챔버(260)의 수이고, B는 제3방향(16)을 따라 일렬로 제공된 공정 챔버(260)의 수이다. 이송 챔버(240)의 일측에 공정 챔버(260)가 4개 또는 6개 제공되는 경우, 공정 챔버들(260)은 2 X 2 또는 3 X 2의 배열로 배치될 수 있다. 공정 챔버(260)의 개수는 증가하거나 감소할 수도 있다. 상술한 바와 달리, 공정 챔버(260)는 이송 챔버(240)의 일측에만 제공될 수 있다. 또한, 공정 챔버(260)는 이송 챔버(240)의 일측 및 양측에 단층으로 제공될 수 있다.
버퍼 유닛(220)은 이송 프레임(140)과 이송 챔버(240) 사이에 배치된다. 버퍼 유닛(220)은 이송 챔버(240)와 이송 프레임(140) 간에 기판(W)이 반송되기 전에 기판(W)이 머무르는 공간을 제공한다. 버퍼 유닛(220)의 내부에는 기판(W)이 놓이는 슬롯(미도시)이 제공된다. 슬롯(미도시)들은 서로 간에 제3방향(16)을 따라 이격되도록 복수 개가 제공된다. 버퍼 유닛(220)은 이송 프레임(140)과 마주보는 면 및 이송 챔버(240)와 마주보는 면이 개방된다.
이송 프레임(140)은 로드 포트(120)에 안착된 캐리어(130)와 버퍼 유닛(220) 간에 기판(W)을 반송한다. 이송 프레임(140)에는 인덱스 레일(142)과 인덱스 로봇(144)이 제공된다. 인덱스 레일(142)은 그 길이 방향이 제2방향(14)과 나란하게 제공된다. 인덱스 로봇(144)은 인덱스 레일(142) 상에 설치되며, 인덱스 레일(142)을 따라 제2방향(14)으로 직선 이동된다. 인덱스 로봇(144)은 베이스(144a), 몸체(144b), 그리고 인덱스암(144c)을 가진다. 베이스(144a)는 인덱스 레일(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 공정 처리 모듈(20)에서 캐리어(130)로 기판(W)을 반송할 때 사용되고, 이의 다른 일부는 캐리어(130)에서 공정 처리 모듈(20)로 기판(W)을 반송할 때 사용될 수 있다. 이는 인덱스 로봇(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.
이송 챔버(240)는 버퍼 유닛(220)과 공정 챔버(260) 간에, 그리고 공정 챔버(260)들 간에 기판(W)을 반송한다. 이송 챔버(240)에는 가이드 레일(242)과 메인 로봇(244)이 제공된다. 가이드 레일(242)은 그 길이 방향이 제1방향(12)과 나란하도록 배치된다. 메인 로봇(244)은 가이드 레일(242) 상에 설치되고, 가이드 레일(242) 상에서 제1방향(12)을 따라 직선 이동된다. 메인 로봇(244)은 베이스(244a), 몸체(244b), 그리고 메인암(244c)을 가진다. 베이스(244a)는 가이드 레일(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. 메인암들(244c)은 제3방향(16)을 따라 서로 이격된 상태로 적층되게 배치된다.
공정 챔버(260)는 기판(W)에 대해 세정 공정을 수행하는 기판 처리 장치(300)가 제공된다. 기판 처리 장치(300)는 수행하는 세정 공정의 종류에 따라 상이한 구조를 가질 수 있다. 이와 달리 각각의 공정 챔버(260) 내의 기판 처리 장치(300)는 동일한 구조를 가질 수 있다. 선택적으로 공정 챔버들(260)은 복수 개의 그룹으로 구분되어, 동일한 그룹에 속하는 공정 챔버(260) 내에 기판 처리 장치들(300)은 서로 동일하고, 서로 상이한 그룹에 속하는 공정 챔버(260) 내에 기판 처리 장치(300)의 구조는 서로 상이하게 제공될 수 있다.
도 3은 도 2의 기판 처리 장치를 보여주는 단면도이다. 도 3을 참조하면, 기판 처리 장치(300)는 처리 용기(320), 기판 지지 유닛(340), 승강 유닛(360), 액 공급 유닛(380), 그리고 액 회수 유닛을 포함한다.
처리 용기(320)는 상부가 개방된 통 형상을 가진다. 처리 용기(320)은 내부회수통(322) 및 외부회수통(326)을 가진다. 각각의 회수통(322,326)은 공정에 사용된 처리액들 중 서로 상이한 처리액을 회수한다. 내부 회수통(322)은 기판 지지 유닛(340)을 감싸는 환형의 링 형상으로 제공되고, 외부 회수통(326)은 내부 회수통(326)을 감싸는 환형의 링 형상으로 제공된다. 내부 회수통(322)의 내측 공간(322a) 및 내부 회수통(322)은 내부 회수통(322)으로 처리액이 유입되는 제1유입구(322a)로서 기능한다. 내부 회수통(322)과 외부 회수통(326)의 사이 공간(326a)은 외부 회수통(326)으로 처리액이 유입되는 제2유입구(326a)로서 기능한다. 일 예에 의하면, 각각의 유입구(322a,326a)는 서로 상이한 높이에 위치될 수 있다. 각각의 회수통(322,326)의 저면 아래에는 배출관(322b,326b)이 연결된다. 각각의 회수통(322,326)에 유입된 처리액들은 배출관(322b,326b)을 통해 외부의 처리액재생시스템(미도시)으로 제공되어 재사용될 수 있다.
기판 지지 유닛(340)은 기판(W)을 지지한다. 기판 지지 유닛(340)은 공정 진행 중 기판(W)을 회전시킨다. 기판 지지 유닛(340)은 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 구동부(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 기판(W)이 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 기판 지지 유닛(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.
승강 유닛(360)은 처리 용기(320)과 기판 지지 유닛(340) 간에 상대 높이를 조절한다. 승강 유닛(360)은 처리 용기(320)를 상하 방향으로 직선이동시킨다. 처리 용기(320)가 상하로 이동됨에 따라 기판 지지 유닛(340)에 대한 처리 용기(320)의 상대 높이가 변경된다. 승강 유닛(360)은 브라켓(362), 이동축(364), 그리고 구동기(366)를 가진다. 브라켓(362)은 처리 용기(320)의 외벽에 고정설치되고, 브라켓(362)에는 구동기(366)에 의해 상하 방향으로 이동되는 이동축(364)이 고정결합된다. 기판(W)이 기판 지지 유닛(340)에 놓이거나, 기판 지지 유닛(340)로부터 들어올려 질 때 기판 지지 유닛(340)이 처리 용기(320)의 상부로 돌출되도록 처리 용ㄱ기20)은 하강된다. 또한, 공정이 진행될 시에는 기판(W)에 공급된 처리액의 종류에 따라 처리액이 기설정된 회수통(360)으로 유입될 수 있도록 처리 용기(320)의 높이가 조절한다. 선택적으로, 승강유닛(360)은 기판 지지 유닛(340)을 상하 방향으로 이동시킬 수 있다.
액 공급 유닛(380)은 기판(W) 상에 처리액을 공급한다. 액 공급 유닛(380)은 노즐 이동 부재(381) 및 노즐(399)을 포함한다. 노즐 이동 부재(381)는 노즐(399)을 공정 위치 및 대기 위치로 이동시킨다. 여기서 공정 위치는 노즐(399)이 기판 지지 유닛(340)에 지지된 기판(W)과 대향되는 위치이고, 대기 위치는 노즐(399)이 공정 위치를 벗어난 위치이다. 노즐 이동 부재(381)는 회전축(386), 구동기(388), 그리고 지지 아암(382)을 포함한다. 회전축(386)은 처리 용기(320)의 일측에 위치된다. 회전축(386)은 그 길이방향이 제3방향(16)을 향하는 로드 형상을 가진다. 회전축(386)은 구동기(388)에 의해 회전 가능하다. 회전축(386)은 구동기(388)로부터 제공되는 구동력에 의해 그 중심축을 중심으로 회전 가능하다. 지지 아암(382)은 노즐(399)과 회전축(386)을 연결한다. 회전축(386)이 회전됨에 따라 지지 아암(382) 및 노즐(399)은 회전축(386)의 중심축을 중심으로 회전된다.
지지 아암(382)은 그 길이방향이 제3방향과 수직한 수평 방향을 향하는 로드 형상으로 제공된다. 지지 아암(382)의 일단은 회전축(386)의 상단에 고정 결합된다. 지지 아암(382)은 타단이 회전축(386)과 결합된 일단을 중심으로 회전 가능하다. 일 예에 의하면, 상부에서 바라볼 때 지지 아암(382)의 타단이 이동되는 경로는 기판(W)의 중앙 영역을 지나도록 제공될 수 있다. 지지 아암(382)의 타단에는 노즐(399)이 결합된다. 따라서 노즐(399)은 회전축(386) 및 지지 아암(382)이 회전됨에 따라 공정 위치와 대기 위치로 이동 가능하다. 예컨대, 처리액은 케미칼 또는 린스액일 수 있다. 처리액은 불산(HF), 황산(H2SO4), 그리고 인산(H3PO4)과 같은 강산일 수 있다. 린스액은 순수(H2O)일 수 있다.
액 회수 유닛(400)은 기판(W)의 액 처리 공정에 사용된 처리액을 회수한다. 액 회수 유닛(400)은 처리 용기(320)의 각 회수통으로부터 제공된 처리액을 회수한다. 액 회수 유닛(400)은 회수 탱크(410), 공급 탱크(470), 액 회수 부재(420), 액 공급 부재(450), 연결 라인(480), 센서 부재(490), 그리고 제어기(500)를 포함한다. 액 처리 공정에 사용된 처리액은 회수 용기, 회수 탱크(410), 그리고 공급 탱크(470)를 순차적으로 통해 회수된다.
도 4는 도 3의 액 회수 유닛을 보여주는 단면도이다. 도 4를 참조하면, 회수 탱크(410)는 기판(W)의 액 처리 공정에 사용된 처리액을 1차 회수하는 탱크(410)로 제공된다. 회수 탱크(410)는 복수 개로 제공된다. 본 실시예에 회수 탱크(410)가 2 개로 제공되는 것으로 설명한다. 각각의 회수 탱크(410)는 내부에 처리액이 1차 회수되는 회수 공간(412)이 형성된다. 일 예에 의하면, 각각의 회수 탱크(410)는 동일 형상으로 제공되며, 각각의 회수 공간(412)은 동일한 버퍼 용량을 가지도록 제공될 수 있다. 본 실시예에는 회수 탱크(410)의 개수를 한정하지 않으며, 3 개 이상으로 제공될 수 있다.
공급 탱크(470)는 기판(W)의 액 처리 공정에 사용된 처리액을 2차 회수하는 탱크로 제공된다. 공급 탱크(470)의 내부에는 처리액이 2차 회수되는 수용 공간(472)이 형성된다. 일 예에 의하면, 수용 공간(472)은 각각의 회수 공간(412)에 비해 큰 회수 용량을 가지도록 제공될 수 있다.
액 회수 부재(420)는 기판(W) 처리에 사용된 처리액을 회수 탱크(410)에 회수한다. 액 회수 부재(420)는 처리 용기(320)에 제공된 처리액을 회수 탱크(410)에 회수한다. 액 회수 부재(420)는 회수 라인(421), 배출 라인(428), 그리고 감압 부재(430)를 포함한다. 회수 라인(421)은 처리 용기(320) 및 회수 탱크(410)를 서로 연결한다. 회수 라인(421)은 메인 라인(422) 및 분기 라인(424)을 포함한다.
메인 라인(422)은 처리 용기(320)의 배출관에 연결된다. 분기 라인(424)은 복수 개로 제공된다. 분기 라인(424)은 회수 탱크(410)에 일대일 대응되는 개수로 제공된다. 메인 라인(422)의 끝단으로부터 분기되어 회수 탱크(410)에 각각 연결된다. 기판(W) 처리에 사용된 처리액은 메인 라인(422) 및 분기 라인(424)을 통해 회수 탱크(410)로 회수된다. 분기 라인(424)이 분기되는 지점에는 회수액 밸브(423)가 설치된다. 회수액 밸브(423)는 분기 라인(424)들 중 선택된 분기 라인(424)을 개방하고, 나머지를 차단한다. 일 예에 의하면, 회수액 밸브(423)는 삼방 밸브일 수 있다. 선택적으로 회수액 밸브(423)는 분기 라인(424)들에 각각 설치되는 이방 밸브일 수 있다.
배출 라인(428)은 기판(W) 처리에 사용된 처리액을 폐액시키는 라인으로 제공된다. 배출 라인(428)은 회수 라인(421)으로부터 분기된다. 배출 라인(428)은 분기 라인(424)보다 상류에 위치되는 메인 라인(422)으로부터 분기된다. 배출 라인(428)에는 배출액 밸브(429)가 설치되고, 배출액 밸브(429)는 배출 라인(428)을 개폐 가능하다.
감압 부재(430)는 각각의 회수 공간(412)에 처리액이 회수되도록 회수 공간(412)을 감압할 수 있다. 감압 부재(430)는 감압 라인(432) 및 감압 펌프(434)를 포함한다. 감압 라인(432)은 각각의 회수 탱크(410)에 연결된다. 감압 펌프(434)는 감압 라인(432)에 설치된다. 감압 펌프(434)는 감압 라인(432)을 통해 각 회수 공간(412)에 음압을 제공할 수 있다. 감압 라인(432)에 설치된 감압 밸브(436)는 감압 라인(432)을 개폐한다. 감압 밸브(436)는 감압 펌프(434)의 음압이 선택된 회수 탱크(410)에 제공되도록 감압 라인(432)을 개폐한다.
액 공급 부재(450)는 회수 공간(412)에 회수된 처리액을 공급 탱크(470)에 공급한다. 액 공급 부재(450)는 공급 라인(452) 및 가압 펌프(454)를 포함한다. 공급 라인(452)은 회수 탱크(410)들 각각을 공급 탱크(470)에 연결한다. 각각의 회수 공간(412)에 회수된 처리액은 공급 라인(452)을 통해 공급 탱크(470)의 수용 공간(472)으로 공급 가능하다. 공급 라인(452)에는 공급액 밸브(456)가 설치된다. 공급액 밸브(456)는 공급 라인(452)을 개폐한다. 공급액 밸브(456)는 처리액이 선택된 회수 탱크(410)로부터 공급 탱크(470)에 공급되도록 공급 라인(452)을 개폐한다. 가압 펌프(454)는 공급 라인(452)에 설치된다. 가압 펌프(454)는 처리액이 공급 탱크(470)에 공급되도록 공급 라인(452)을 가압한다. 가압 펌프(454)는 공급 라인(452)에서 공급액 밸브(456)보다 하류에 위치된다.
연결 라인(480)은 공급 탱크(470)를 노즐(399)에 연결한다. 공급 공간에 수용된 처리액은 연결 라인(480)을 통해 노즐(399)로 공급 가능하다. 연결 라인(480)에는 연결 밸브(480)가 설치된다. 연결 밸브(480)는 연결 라인(480)을 개폐한다.
센서 부재(490)는 회수 공간(412) 및 수용 공간(472) 각각에 수용된 처리액의 수위를 측정한다. 센서 부재(490)는 회수 측정 부재(492) 및 공급 측정 부재(494)를 포함한다. 회수 측정 부재(492)는 회수 공간(412)에 수용된 처리액의 수위를 측정한다. 회수 측정 부재(492)는 복수 개로 제공된다. 일 예에 의하면, 회수 측정 부재(492)는 회수 탱크(410)와 동일한 개수로 제공될 수 있다. 회수 측정 부재(492)는 2 개일 수 있다. 회수 측정 부재(492)는 회수 탱크(410)들 각각에 제공된다. 공급 측정 부재(494)는 수용 공간(472)에 수용된 처리액의 수위를 측정한다.
제어기(500)는 회수 측정 부재(492)로부터 제공된 회수 측정 수위에 대한 정보를 근거로 회수액 밸브(423), 감압 부재(430), 공급액 밸브(456), 그리고 배출액 밸브(429)를 제어한다. 또한 제어기(500)는 공급 측정 부재(494)로부터 제공된 공급 측정 수위에 대한 정보를 근거로 연결 밸브(480)를 제어한다. 일 예에 의하면, 제어기(500)는 회수 탱크(410) 중 어느 하나에 처리액이 회수되고, 다른 하나에서 공급 탱크(470)로 처리액이 공급되도록 회수액 밸브(423), 공급액 밸브(456), 그리고 감압 부재(430)를 제어할 수 있다. 제어기(500)는 회수 측정 수위가 설정된 회수 설정 수위보다 낮은 회수 공간(412)에 처리액이 1차 회수되도록 회수액 밸브(423) 및 감압 부재(430)를 제어한다. 제어기(500)는 회수 측정 수위가 설정된 회수 설정 수위보다 높은 회수 공간(412)으로부터 공급 탱크(470)에 처리액이 2차 회수되도록 회수액 밸브(423), 공급액 밸브(456), 그리고 감압 부재(430)를 제어할 수 있다. 이와 달리, 제어기(500)는 회수 탱크(410)들 각각의 회수 측정 수위가 모두 회수 설정 수위보다 높으면, 처리액이 배출 라인(428)으로 배출되도록 회수액 밸브(423) 및 배출액 밸브(429)를 제어할 수 있다.
또한 제어기(500)는 공급 측정 수위가 설정된 공급 설정 수위보다 높으면, 수용 공간(472)에 수용된 처리액이 노즐(399)에 공급되도록 연결 밸브(480)를 제어할 수 있다.
다음은 상술한 기판 처리 장치를 이용하여 기판(W)을 처리하는 방법을 설명한다. 기판(W)을 처리하는 방법은 기판 처리 단계, 액 회수 단계, 그리고 액 공급 단계를 포함한다. 기판 처리 단계, 액 회수 단계, 그리고 액 공급 단계는 순차적으로 진행된다. 예컨대, 액 회수 단계는 기판(W) 처리에 사용된 처리액이 1차 회수되는 단계이고, 액 공급 단계는 1차 회수된 처리액이 2차 회수되는 단계일 수 있다.
기판 처리 단계는 기판(W)을 액 처리하는 단계로써, 공정 위치로 이동된 노즐(399)이 기판(W) 상에 처리액을 공급한다. 도 5 및 도 6은 도 4의 액 회수 유닛을 이용하여 처리액을 회수하는 과정을 보여주는 단면도들이다. 도 5 및 도 6을 참조하면, 액 회수 단계는 회수 탱크(410)들 중 선택된 회수 탱크(410)에서 진행된다. 일 예에 의하면, 선택된 회수 탱크(410)는 회수 측정 수위가 회수 설정 수위보다 낮은 탱크(이하, 제1탱크(410a))일 수 있다. 액 회수 단계가 진행되면, 제1탱크(410a)에 연결된 회수 라인(421)이 개방되며, 제1탱크(410a)의 회수 공간(412)은 감압된다. 이에 따라 제1탱크(410a)의 회수 공간(412)에는 처리액이 회수된다.
액 공급 단계는 회수 탱크(410)들 중 선택된 회수 탱크(410)와 다른 회수 탱크(410)에서 진행된다. 일 예에 의하면, 선택된 회수 탱크(410)와 다른 회수 탱크(410)는 회수 측정 수위가 회수 설정 수위보다 높은 회수 탱크(410)(이하, 제2탱크(410b))일 수 있다. 따라서 제1탱크(410a)의 액 회수 단계 및 제2탱크(410b)의 액 공급 단계는 동시에 진행될 수 있다. 액 공급 단계에는 제2탱크(410b)에 연결된 분기 라인(424)은 차단되며, 제2탱크(410b)에 연결되는 공급 라인(452)은 개방된다. 제2탱크(410b)의 회수 공간(412)에 회수된 처리액은 가압 부재에 의해 공급 탱크(470)로 공급된다. 제1탱크(410a)의 액 회수 단계 및 제2탱크(410b)의 액 공급 단계가 완료되면, 제1탱크(410a)의 액 공급 단계 및 제2탱크(410b)의 액 회수 단계가 진행될 수 있다.
또한 제1탱크(410a)의 회수 측정 수위 및 제2탱크(410b)의 회수 측정 수위 각각이 회수 설정 수위보다 높으면, 분기 라인(424)은 모두 차단되고 배출 라인(428)이 개방된다. 처리액은 배출 라인(428)을 통해 폐액 처리된다.
또한 수용 공간(472)에 수용된 처리액의 용량에 따라 액 재생 단계를 더 진행할 수 있다. 수용 공간(472)에 수용된 처리액의 수위가 공급 설정 수위보다 높으면, 제어기(500)는 연결 밸브(480)를 개방한다. 연결 밸브(480)가 개방되면, 수용 공간(472)에 수용된 처리액은 노즐(399)로 공급된다.
320: 처리 용기 400: 액 회수 유닛
410: 회수 탱크 412: 회수 공간
420: 액 회수 부재 450: 액 공급 부재
470: 공급 탱크 472: 수용 공간
500: 제어기

Claims (9)

  1. 기판을 지지하는 기판 지지 유닛과;
    상기 기판 지지 유닛에 지지된 기판 상에 처리액을 공급하는 액 공급 유닛과;
    상기 기판 지지 유닛을 감싸며, 기판 상에 공급된 처리액을 회수하는 처리 용기와;
    상기 처리 용기로부터 처리액을 회수하는 액 회수 유닛을 포함하되,
    상기 액 회수 유닛은,
    처리액이 수용 가능한 회수 공간을 가지는 복수 개의 회수 탱크들과;
    상기 처리 용기로부터 상기 회수 탱크들에 처리액을 회수하는 액 회수 부재와;
    상기 회수 탱크들 중 선택된 회수 탱크에 처리액이 회수되도록 상기 액 회수 부재를 제어하는 제어기를 포함하는 기판 처리 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 액 회수 유닛은,
    처리액이 수용 가능한 수용 공간을 가지는 공급 탱크와;
    상기 회수 탱크로부터 상기 공급 탱크에 처리액을 공급하는 액 공급 부재를 더 포함하되,
    상기 제어기는 상기 회수 탱크들 중 선택된 회수 탱크와 다른 회수 탱크로부터 상기 공급 탱크에 처리액이 공급되도록 상기 액 공급 부재를 제어하는 기판 처리 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제어기는 상기 선택된 회수 탱크에 처리액이 회수되는 동안, 상기 다른 회수 탱크로부터 상기 공급 탱크에 처리액이 공급되도록 상기 액 회수 부재 및 상기 액 공급 부재를 제어하는 기판 처리 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 액 회수 유닛은,
    상기 회수 공간에 수용된 처리액의 수위를 측정하고, 상기 회수 공간의 회수 측정 수위에 대한 정보를 상기 제어기에 전달하는 회수 측정 부재를 더 포함하되,
    상기 제어기는 상기 회수 탱크들 중 상기 회수 측정 수위가 회수 설정 수위보다 낮은 회수 탱크에 처리액이 회수되고, 상기 회수 측정 수위가 회수 설정 수위보다 높은 회수 탱크로부터 상기 공급 탱크에 처리액이 공급되도록 상기 액 회수 부재 및 상기 액 공급 부재를 제어하는 기판 처리 장치.
  5. 제2항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 액 회수 부재는,
    회수액 밸브가 설치되며, 상기 처리 용기를 각각의 상기 회수 탱크에 연결하는 회수 라인과;
    상기 회수 탱크들 각각의 상기 회수 공간을 감압하는 감압 부재를 포함하되,
    상기 회수 라인은,
    상기 처리 용기에 연결되는 메인 라인과;
    상기 회수액 밸브에 의해 개폐되며, 상기 메인 라인으로부터 분기되어 상기 회수 탱크들 각각에 연결되는 분기 라인들을 더 포함하되,
    상기 제어기는 상기 회수액 밸브 및 상기 감압 부재를 제어하는 기판 처리 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 제어기는 상기 회수액 밸브에 의해 개방된 상기 분기 라인에 연결되는 상기 회수 공간을 감압하도록 상기 회수액 밸브 및 상기 감압 부재를 제어하는 기판 처리 장치.
  7. 처리액으로 기판 처리하는 방법에 있어서,
    기판을 처리하는 처리 용기로부터 처리액이 회수되는 회수 공간을 가지는 복수 개의 회수 탱크들 중 선택된 회수 탱크에 상기 처리액을 직접 회수하는 액 회수 단계와;
    상기 회수 탱크들 중 일부에서 수용 공간을 가지는 공급 탱크에 상기 처리액을 공급하는 액 공급 단계를 포함하는 기판 처리 방법.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 액 공급 단계에는 상기 회수 탱크들 중에서 선택된 회수 탱크와 다른 회수 탱크로부터 상기 처리액을 상기 공급 탱크에 공급하는 기판 처리 방법.
  9. 제7항 또는 제8항에 잇어서,
    상기 액 회수 단계 및 상기 액 공급 단계는 동시에 수행되는 기판 처리 방법.
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