KR20170025502A - 기판 처리 장치 및 방법 - Google Patents

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KR20170025502A
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Abstract

본 발명은 기판 처리 장치에 관한 것으로, 기판에 대해 소정의 처리 프로세스가 진행되는 공정 챔버; 상기 공정 챔버 내부에 설치되는 그리고 상기 기판이 안착되는 기판 지지부재; 상기 기판에 잔류하는 전하를 제거하기 위한 잔류전하 제거부를 포함하되; 상기 잔류전하 제거부는 상기 기판 지지부재 상부에 제공되고, 전기장 생성을 통한 정전유도 현상으로 잔류 전하를 제거하는 전기장 생성부; 및 상기 전기장을 제어하는 제어부를 포함할 수 있다.

Description

기판 처리 장치 및 방법{Appratus and Method for treating substrate}
본 발명은 기판 처리 장치 및 방법에 관한 것으로, 더 상세하게는 기판에 대전된 정전기를 제거할 수 있는 기판 처리 장치 및 방법에 관한 것이다.
반도체 칩이 고집적화가 될수록 반도체 칩의 회로 패턴들은 더욱 미세해지고 있다. 이와 같은 미세 회로 패턴들을 형성시켜 주기 위해서는 반도체 칩 제조 공정을 더욱 정밀하게 제어해야 한다. 반도체 칩 제조 공정은 그 정밀성 때문에 높은 청정도가 유지되는 청정실 내부에서 대부분의 작업이 이루어지게 되고, 청정실은 여과기를 이용하여 대부분의 입자들을 제거하게 된다.
그러나 여전히 미소 입자들이 작업자, 생산 기구 및 생산 공정의 과정에 의해서 생성되어 웨이퍼의 표면이나 여러 반도체 제조 장비를 오염시키게 된다. 특히 대전된 물체들은 이러한 미소 입자들을 전기적으로 끌어들이기 때문에 제품의 불량과 유지비의 증가를 초래한다.
물체의 대전, 즉 정전기는 여러 가지의 경우에 의해서 발생될 수 있다. 접촉 상태에 있던 두 면이 떨어질 때 서로의 마찰로 인해서 한쪽 면은 전자를 잃어 양으로 대전되고, 다른 쪽 면은 전자를 얻어 음으로 대전된다. 고체, 액체, 기체의 모든 물질은 이러한 마찰에 의해서 대전될 수 있으며, 대전 상태의 강도는 표면 상태, 접촉 면적, 분리나 마찰시의 속도, 그리고 습도에 영향을 받는다. 또한, 정전기는 유도에 의해서 생성될 수 있어, 한 물체에 있는 정전기는 다른 물체 표면의 반대극성의 정전기를 생성하거나 유도한다.
유도된 정전기는 미소 입자들을 끌어당기고 제품의 불량을 유발하고, 정전기 방전을 일으켜서 고집적 반도체 칩의 얇은 박막과 미세한 회로들을 손상시키게 된다.
한국공개특허 2011-0014545에는 이온 검출기가 검출한 기판의 대전 상태에 따라 처리 유체에 첨가되는 이온의 성상 및 방출량을 조절하는 기판에 대전된 정전기를 제거하는 기술이 개시되어 있다.
이러한 종래 기술은 양압 챔버 내에서 어느 정도 정전기 제거 성과가 있으나, 음압 챔버내의 기체 유동상태에서는 이온의 빠른 흐름 때문에 대전되기 전에 배기되고, Co2를 유체에 흡수시켜 분사하는 방법으로 저항을 낮추고 정전파괴를 방지하는 효과가 있지만 구조가 복잡하고 설비관리가 어렵다는 문제가 있다.
본 발명의 실시예들은 기체 또는 액체를 사용하지 않고 기판에 대전된 정전기를 제거할 수 있는 기판 처리 장치 및 방법을 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 실시예들은 밀폐형 음압 챔버내에서 기판에 대전된 정전기를 제거할 수 있는 기판 처리 장치 및 방법을 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 목적은 여기에 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 기판에 대해 소정의 처리 프로세스가 진행되는 공정 챔버; 상기 공정 챔버 내부에 설치되는 그리고 상기 기판이 안착되는 기판 지지부재; 상기 기판에 잔류하는 전하를 제거하기 위한 잔류전하 제거부를 포함하되;
상기 잔류전하 제거부는 상기 기판 지지부재 상부에 제공되고, 전기장 생성을 통한 정전유도 현상으로 잔류 전하를 제거하는 전기장 생성부; 및 상기 전기장을 제어하는 제어부를 포함하는 기판 처리 장치가 제공될 수 있다.
또한, 상기 잔류전하 제거부는 상기 기판의 대전 상태를 검출하는 이온 검출부를 더 포함하고, 상기 제어부는 상기 이온 검출부에서 검출된 기판의 대전 상태에 따라 상기 전기장 생성부의 전기장 세기를 제어할 수 있다.
또한, 상기 전기장 생성부는 제1전극; 상기 제1전극과는 소정 거리 이격되어 배치되는 제2전극; 및 상기 제1전극과 상기 제2전극에 상이한 전압을 인가하는 전원부를 포함할 수 있다.
또한, 상기 기판 지지부재에 놓여진 상기 기판 상으로 유체를 공급하기 위한 분사 노즐을 갖고 회전 동작하는 스윙 암을 더 포함하고, 상기 제1전극과 상기 제2전극은 상기 노즐 암에 설치되어 상기 노즐 암의 회전 동작에 따라 상기 기판 상으로 이동 가능할 수 있다.
또한, 상기 전기장 생성부는 스윙암; 상기 스윙암에 설치되는 제1전극; 상기 스윙암에 설치되어 기판 상으로 유체를 공급하는 분사노즐에 설치되는 제2전극; 및 상기 제1전극과 상기 제2전극에 상이한 전압을 인가하는 전원부를 포함할 수 있다.
또한, 상기 전기장 생성부는 스윙 이동을 통해 상기 기판 지지부재에 놓여진 상기 기판 상부로 이동 가능한 스윙 암을 더 포함하고, 상기 제1전극과 상기 제2전극은 상기 스윙 암에 설치될 수 있다.
또한, 상기 제1전극과 상기 제2전극의 간격은 상기 기판 지지부재에 놓여지는 기판 지름의 1/2보다 클 수 있다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 기판이 기판 지지부재에 안착되는 단계; 상기 기판 지지부재에 안착된 상기 기판의 대전 상태를 검출하는 단계; 상기 기판 상부에 전기장 생성을 통한 정전유도 현상으로 상기 기판의 정전기를 제거하는 단계를 포함하는 기판 처리 방법이 제공될 수 있다.
또한, 상기 정전기 제거 단계는 상기 기판을 회전시키면서 진행될 수 있다.
또한, 상기 정전기 제거 단계는 상기 기판의 대전 상태에 따라 상기 전기장의 세기를 조절할 수 있다.
또한, 상기 전기장은 상기 기판 상부에 서로 이격되어 제공되는 2개의 전극에 서로 다른 전압을 인가함으로써 생성될 수 있다.
또한, 상기 기판의 일부는 상기 전기장 내에 위치될 수 있다.
또한, 상기 기판의 정전기가 제거된 후 상기 기판으로 처리 유체를 분사하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명에 의하면, 유체의 미사용 방식으로 구조가 간단하고 선택적으로 정전기를 제거할 수 있는 각별한 효과를 갖는다. .
본 발명에 의하면, 정전기에 의해 기판에 흡착된 파티클에 의한 공정 불량을 최소화할 수 있다.
본 발명에 의하면 유체를 사용하지 않음으로써 밀폐형 음압 챔버 내의 기판 정전기 제거에 효과적이다.
도 1은 기판 처리 시스템을 개략적으로 나타내는 평면도이다.
도 2는 기판 처리 장치를 나타낸 단면도이다.
도 3은 잔류 전하 제거부를 보여주는 구성도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 방법을 나타내는 흐름도이다.
도 5는 잔류전하 제거부의 변형예를 보여주는 도면이다.
도 6은 전기장 생성부의 변형예를 보여주는 도면이다.
본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시 예를 가질 수 있는 바, 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에서 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 실시예들을 상세히 설명하기로 하며, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어 도면 부호에 상관없이 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 참조번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
도 1은 본 발명의 기판 처리 시스템을 개략적으로 나타낸 평면도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 기판 처리 시스템(1000)은 인덱스부(10)와 공정 처리부(20)를 포함할 수 있다. 인덱스부(10)와 공정 처리부(20)는 일렬로 배치된다. 이하, 인덱스부(10)와 공정 처리부(20)가 배열된 방향을 제 1 방향(1)이라 하고, 상부에서 바라볼 때, 제 1 방향(1)의 수직인 방향을 제 2 방향(2)이라 하며, 제 1 방향(1)과 제 2 방향(2)을 포함한 평면에 수직인 방향을 제 3 방향(3)이라 정의한다.
인덱스부(10)는 기판 처리 시스템(1000)의 제 1 방향(1)의 전방에 배치된다. 인덱스부(10)는 로드 포트(12) 및 이송 프레임(14)을 포함한다.
로드 포트(12)에는 기판(W)이 수납된 캐리어(11)가 안착된다. 로드 포트(12)는 복수 개가 제공되며 이들은 제 2 방향(2)을 따라 일렬로 배치된다. 로드 포트(12)의 개수는 기판 처리 장치(1000)의 공정 효율 및 풋 프린트 조건 등에 따라 증가하거나 감소할 수도 있다. 캐리어(11)로는 전면 개방 일체형 포드(Front Opening Unifed Pod;FOUP)가 사용될 수 있다. 캐리어(11)에는 기판들을 지면에 대해 수평하게 배치한 상태로 수납하기 위한 다수의 슬롯이 형성된다.
이송 프레임(14)은 로드 포트(12)와 이웃하여 제 1 방향으로 배치된다. 이송 프레임(14)은 로드 포트(12)와 공정 처리부(20)의 버퍼부(30) 사이에 배치된다. 이송 프레임(14)은 인덱스 레일(15) 및 인덱스 로봇(17)을 포함한다. 인덱스 레일(15) 상에 인덱스 로봇(17)이 안착된다. 인덱스 로봇(17)은 버퍼부(30)와 캐리어(11)간에 기판(W)을 이송한다. 인덱스 로봇(17)은 인덱스 레일(210)을 따라 제 2 방향으로 직선 이동하거나, 제 3 방향(3)을 축으로 하여 회전한다.
공정 처리부(20)는 인덱스부(10)에 이웃하여 제 1 방향(1)을 따라 기판 처리 시스템(1000)의 후방에 배치된다. 공정 처리부(20)은 버퍼부(30), 이동 통로(40), 메인 이송 로봇(50) 그리고 기판 처리 장치(60)를 포함한다.
버퍼부(30)는 제 1 방향(1)을 따라 공정 처리부(20)의 전방에 배치된다. 버퍼부(30)는 기판 처리 장치(60)와 캐리어(11) 간에 기판(W)이 반송되기 전에 기판(W)이 일시적으로 수납되어 대기하는 장소이다. 버퍼부(30)는 그 내부에 기판(W)이 놓이는 슬롯(미도시)이 제공되며, 슬롯(미도시)들은 서로 간에 제 3 방향(3)을 따라 이격되도록 복수 개 제공된다.
이동 통로(40)는 버퍼부(30)와 대응되게 배치된다. 이동 통로(40)는 그 길이방향이 제 1 방향(1)에 따라 나란하게 배치된다. 이동 통로(40)은 메인 이송 로봇(50)이 이동하는 통로를 제공한다. 이동 통로(40)의 양측에는 기판 처리 장치(60)들이 서로 마주보며 제 1 방향(1)을 따라 배치된다. 이동 통로(40)에는 메인 이송 로봇(50)이 제 1 방향(1)을 따라 이동하며, 기판 처리 장치(60)의 상하층, 그리고 버퍼부(30)의 상하층으로 승강할 수 있는 이동 레일이 설치된다.
메인 이송 로봇(50)은 이동 통로(40)에 설치되며, 기판 처리 장치(60) 및 버퍼부(30) 간에 또는 각 기판 처리 장치(60) 간에 기판(W)을 이송한다. 메인 이송 로봇(50)은 이동 통로(400)을 따라 제 2 방향(2)으로 직선 이동하거나, 제 3 방향(3)을 축으로 하여 회전한다.
기판 처리 장치(60)는 복수개 제공되며, 제 2 방향(2)을 따라 이동 통로(30)을 중심으로 양측에 배치된다. 기판 처리 장치(60)들 중 일부는 이동 통로(30)의 길이 방향을 따라 배치된다. 또한, 기판 처리 장치(60)들 중 일부는 서로 적층되게 배치된다. 즉, 이동 통로(30)의 일측에는 기판 처리 장치(60)들이 A X B의 배열로 배치될 수 있다. 여기서 A는 제 1 방향(1)을 따라 일렬로 제공된 기판 처리 장치(60)의 수이고, B는 제 2 방향(2)을 따라 일렬로 제공된 기판 처리 장치(60)의 수이다. 이동 통로(30)의 일측에 기판 처리 장치(60)가 4개 또는 6개 제공되는 경우, 기판 처리 장치(60)들은 2 X 2 또는 3 X 2의 배열로 배치될 수 있다. 기판 처리 장치(60)의 개수는 증가하거나 감소할 수도 있다. 상술한 바와 달리, 기판 처리 장치(60)는 이동 통로(30)의 일측에만 제공될 수 있다. 또한, 상술한 바와 달리, 기판 처리 장치(60)는 이동 통로(30)의 일측 및 양측에 단층으로 제공될 수 있다.
기판 처리 장치(60)는 기판(W)에 대해 세정 공정을 수행할 수 있다. 기판 처리 장치(60)는 수행하는 세정 공정의 종류에 따라 상이한 구조를 가질 수 있다. 이와 달리 각각의 기판 처리 장치(60)는 동일한 구조를 가질 수 있다. 선택적으로 기판 처리 장치(60)들은 복수 개의 그룹으로 구분되어, 동일한 그룹에 속하는 기판 처리 장치(60)들은 서로 동일하고, 서로 상이한 그룹에 속하는 기판 처리 장치(60)의 구조는 서로 상이하게 제공될 수 있다. 예컨대, 기판 처리 장치(60)가 2개의 그룹으로 나누어지는 경우, 이송 챔버(240)의 일측에는 제 1 그룹의 기판 처리 장치(60)들이 제공되고, 이송 챔버(240)의 타측에는 제 2 그룹의 기판 처리 장치(60)들이 제공될 수 있다. 선택적으로 이송 챔버(240)의 양측에서 하층에는 제 1 그룹의 기판 처리 장치(60)들이 제공되고, 상층에는 제 2 그룹의 기판 처리 장치(60)들이 제공될 수 있다. 제 1 그룹의 기판 처리 장치(60)와 제 2 그룹의 기판 처리 장치(60)는 각각 사용되는 케미컬의 종류나, 세정 방식의 종류에 따라 구분될 수 있다. 이와 달리, 제 1 그룹의 기판 처리 장치(60)와 제 2 그룹의 기판 처리 장치(60)는 하나의 기판(W)에 대해 순차적으로 공정을 수행하도록 제공될 수 있다.
도 2는 기판 처리 장치를 나타낸 단면도이고, 도 3은 잔류 전하 제거부를 보여주는 구성도이다.
아래의 실시예에서는 처리 유체들을 사용하여 기판을 세정하는 장치를 예로 들어 설명한다. 그러나 본 발명의 기술적 사상은 이에 한정되지 않으며, 식각 공정 등과 같이 기판으로 처리 유체를 공급하면서 공정을 수행하는 다양한 종류의 장치에 모두 적용될 수 있다.
또한, 본 실시예에서는 기판 처리 장치(60)가 처리하는 기판으로 반도체 기판을 일례로 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 이에 한정되지 않고, 유리 기판과 같은 다양한 종류의 기판에도 적용될 수 있다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 기판 처리 장치(60)는 공정 챔버(700), 처리 용기(100), 기판 지지부재(200), 분사 부재(300) 그리고 잔류 전하 제거부를 포함한다.
공정 챔버(700)는 밀폐된 공간을 제공하며. 상부에는 팬 필터 유닛(710)이 설치된다. 팬 필터 유닛(710)은 공정 챔버(700) 내부에 수직 기류를 발생시킨다.
팬 필터 유닛(710)은 필터와 공기공급팬이 하나의 유니트로 모듈화된 것으로, 청정공기를 필터링하여 공정 챔버(700) 내부로 공급해주는 장치이다. 청정공기는 팬 필터 유닛(710)을 통과하여 공정 챔버(700) 내부로 공급되어 수직기류를 형성하게 된다. 이러한 공기의 수직기류는 기판 상부에 균일한 기류를 제공하게 되며, 처리유체에 의해 기판 표면이 처리되는 과정에서 발생되는 퓸(Fume)등 오염기체는 공기와 함께 처리 용기(100)의 회수 용기들을 통해 배기부재(400)로 배출되어 제거됨으로써 처리 용기 내부의 청정도를 유지하게 된다.
공정 챔버(700)는 수평 격벽(714)에 의해 공정 영역(716)과 유지보수 영역(718)으로 구획된다. 도면에는 일부만 도시하였지만, 유지보수 영역(718)에는 처리 용기(100)와 연결되는 회수라인(141,145), 서브배기라인(410) 이외에도 분사 부재(300)의 분사 노즐(340)과 연결되는 처리 유체 공급 유닛(800) 등이 위치되는 공간으로, 이러한 유지보수 영역(718)은 기판 처리가 이루어지는 공정 영역으로부터 격리되는 것이 바람직하다.
처리 용기(100)는 상부가 개구된 원통 형상을 갖고, 기판(w)을 처리하기 위한 공정 공간을 제공한다. 처리 용기(100)의 개구된 상면은 기판(w)의 반출 및 반입 통로로 제공된다. 공정 공간에는 기판 지지부재(200)가 위치된다. 처리 용기(100)는 공정 공간 아래에 제2배기부재(400)와 연결되는 제2배기덕트(190)가 제공된다. 제2배기덕트(190)는 바닥면에 드레인 라인(192)이 제공된다.
처리 용기(100)는 회수통들(121,122,123)과 제1승강 부재(130)를 포함한다.
회수통(121,122,123)들은 회전되는 기판상에서 비산되는 약액과 기체를 유입 및 흡입하기 위해 다단으로 배치된다. 각각의 회수통(121,122,123)은 공정에 사용된 처리 유체 중 서로 상이한 처리 유체를 회수할 수 있다.
제3고정 회수통(123)은 기판 지지부재(311)를 감싸는 환형의 링 형상으로 제공되고, 제2고정 회수통(122)은 제3고정 회수통(123)을 감싸는 환형의 링 형상으로 제공되고, 제1고정 회수통(121)은 제2고정 회수통(122)을 감싸는 환형의 링 형상으로 제공된다. 제3고정 회수통(123)의 내측 공간(123a)은 제3고정 회수통(123)으로 약액과 기체가 유입되는 유입구로서 제공된다. 제3고정 회수통(123)과 제2고정 회수통(122)의 사이 공간(122a)은 제2고정 회수통(122)으로 약액과 기체가 유입되는 유입구로서 제공된다. 그리고, 제2고정 회수통(122)과 제1고정 회수통(121)의 사이 공간은 제1고정 회수통(121)으로 약액과 기체가 유입되는 유입구로서 제공된다.
본 실시예에서, 처리 용기는 3개의 고정 회수통을 갖는 것으로 도시하였으나, 이에 한정되지 않으며, 상기 처리 용기는 2개의 고정 회수통 또는 3개 이상의 고정 회수통을 포함할 수 있다.
배기 부재(400)는 기판 처리 공정시 처리 용기(100) 내에 배기압력을 제공하기 위한 것이다. 제2배기부재(400)는 제2배기덕트(190)와 연결되는 서브 배기 라인(410), 댐퍼(420)를 포함한다. 서브 배기 라인(410)은 배기펌프(미도시됨)로부터 배기압을 제공받으며 반도체 생산라인의 바닥 공간에 매설된 메인 배기 라인과 연결된다.
기판 지지부재(200)는 공정 진행 중 기판(W)을 지지하고 기판을 회전시킨다. 기판 지지부재(200)는 스핀 헤드(210), 지지축(220), 회전 구동부(230)을 포함한다. 스핀 헤드는 지지핀(212), 척핀(214)을 포함한다. 스핀 헤드(210)는 상부에서 바라볼 때 대체로 원형으로 제공되는 상부면을 가진다. 스핀 헤드(210)의 저면에는 회전 구동부(230)에 의해 회전가능한 지지축(220)이 고정결합된다.
분사 부재(300)는 처리 유체 공급 유닛(800)으로부터 처리 유체를 공급받아 기판 지지부재(200)의 스핀헤드(210)에 놓인 기판의 처리면으로 처리 유체를 분사한다. 분사 부재(300)는 지지축(320), 구동기(310), 스윙 암(330) 그리고 분사 노즐(340)을 포함한다. 지지축(320)은 그 길이 방향이 제 3 방향(3)으로 제공되며, 지지축(320)의 하단은 구동기(310)와 결합된다. 구동기(310)는 지지축(320)을 회전 및 직선 운동시킨다. 스윙 암(330)는 지지축(320)에 결합되어 분사 노즐(340)을 기판 상부로 이동시키거나, 기판 상부에서 분사 노즐(340)이 처리 유체를 분사하면서 이동되도록 한다.
분사 노즐(340)은 스윙 암(330)의 끝단 저면에 설치된다. 분사 노즐(340)은 구동기(310)에 의해 공정 위치와 대기 위치로 이동된다. 공정 위치는 분사 노즐(340)이 처리 용기(100)의 수직 상부에 배치된 위치이고, 대기 위치는 분사 노즐(340)이 처리 용기(100)의 수직 상부로부터 벗어난 위치이다. 분사 노즐(340)은 처리 유체 공급 유닛(800)으로부터 공급된 처리유체를 분사한다. 또한, 분사 노즐(340)은 처리 유체 공급 유닛(800)에서 공급된 처리유체 외에 다른 처리유체를 직접 노즐로 공급받아 분사할 수 있다.
다시 도 2 및 도 3을 참조하면, 잔류전하 제거부(900)는 전기장 생성부와 제어부(940) 그리고 이온 검출부(910)를 포함한다.
전기장 생성부는 제1전극(922)과 제2전극(924) 그리고 전원부(930)를 포함한다. 제1전극(922)과 제2전극(924)은 서로 이격되어 배치되며 스윙 암(330)에 설치될 수 있다. 제1전극(922)과 제2전극(924)의 간격(L)은 기판의 반지름가 같거나 큰 것이 바람직하다. 일 예로, 스윙 암(330)이 기판 상부로 이동되었을 때 제1전극(922)은 기판의 가장자리 부근에 위치되고, 제2전극(924)은 기판 중앙에 위치되는 것이 바람직하다. 하지만, 본 실시예에서는 스윙 암(330)에 설치된 분사 노즐(340)이 기판 중심에 위치됨으로써 제2전극(924)은 분사 노즐(340)에 가깝게 배치된다.
또 다른 예로 도 6에서와 같이, 분사 노즐(340)이 제2전극으로 사용될 수 있도록 분사 노즐(340)은 외측면에 전압이 인가되는 전극(928)을 포함할 수 있다.
전원부(930)는 제1전극(922)과 제2전극(924)에 서로 상이한 전압을 인가한다. 제1전극(922)과 제2전극((24) 사이에는 전원부(930)로부터 제공받은 전압에 의해 전기장(일 예로, 도 3에 점선으로 표시됨)이 생성된다. 제1전극(922)과 제2전극(924) 사이에 생성된 전기장에 의해 기판(W) 상의 잔류 전하가 제거된다. 전기장에 의한 잔류 전하 제거는 정전기 유도 현상으로 기판(W)과 가까운 곳에는 기판과 다른 종류의 전하가, 기판과 먼 곳에는 기판과 같은 종류의 전하가 유도되어 기판 내의 전자가 재배치되면서 기판 내부에는 외부에서 걸어지는 자기장의 반대 방향으로 전기력이 작용하여 결국 전기력의 평형상태 즉 전기력이 제로인 상태를 이루게 된다.
이온 검출기(910)는 기판(W)의 대전 상태를 검출한다. 이온 검출기(910)는 스윙 암(330)에 설치될 수 있다. 이온 검출기(910)는 검출 신호를 제어부(940)로 전송하며, 제어부(940)는 검출 신호에 따라 전기장 생성부의 동작 제어를 위한 제어 신호를 발생하여 전원부(930)의 전압 인가를 제어한다. 전원부(930)는 제어부(940)의 제어 신호에 따라 제1전극(922)과 제2전극(924)으로 인가되는 전압을 조절한다. 즉, 제어부(940)는 기판에 대전된 정전기에 대응하도록 전기장의 세기를 조절할 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 방법을 나타내는 흐름도이다.
도 2 내지 도 4를 참조하면, 기판 처리 방법은 기판 로딩(S100), 기판 대전 상태 검출(S200), 전기장 생성(정전기 제거)(S300) 그리고 공정 진행 단계(S400)를 포함할 수 있다.
기판이 기판 지지부재(200)의 스핀 헤드(210)에 로딩되면 이온 검출기(910)가 기판 상의 대전된 상태를 검출하고, 제어부(940)는 이온 검출기(910)의 검출 신호를 제공받아 전원부(930)의 전압 인가를 제어한다. 전원부(930)로부터 서로 상이한 전압이 제1전극(922)과 제2전극(924)에 인가되면 제1전극(922)과 제2전극(924) 사이에 전기장이 생성되고, 정전기 유도 현상에 의해 기판 상의 정전기가 제거된다. 분사 노즐(340)을 통한 처리 유체 분사는 정전기 제거 후 중화 상태에서 진행된다.
도 5는 잔류전하 제거부의 변형예를 보여주는 도면이다.
도 5를 참조하면, 상기의 예들과 달리, 제1전극과 제2전극 그리고 이온 검출기(520)는 스윙 암(330)에 설치되지 않고, 별도의 독립적인 스윙 암(990)에 설치될 수 있다. 스윙 암(990)은 수평 방향으로 배치되며, 별도의 구동장치에 의해 기판상으로 스윙 이동될 수 있다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시 예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시 예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
900 : 잔류 전하 제거부 910 : 이온 검출기
922 : 제1전극 924 : 제2전극
930 ; 전원부 840 : 제어부

Claims (13)

  1. 기판 처리 장치에 있어서:
    기판에 대해 소정의 처리 프로세스가 진행되는 공정 챔버;
    상기 공정 챔버 내부에 설치되는 그리고 상기 기판이 안착되는 기판 지지부재;
    상기 기판에 잔류하는 전하를 제거하기 위한 잔류전하 제거부를 포함하되;
    상기 잔류전하 제거부는
    상기 기판 지지부재 상부에 제공되고, 전기장 생성을 통한 정전유도 현상으로 잔류 전하를 제거하는 전기장 생성부; 및
    상기 전기장을 제어하는 제어부를 포함하는 기판 처리 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 잔류전하 제거부는
    상기 기판의 대전 상태를 검출하는 이온 검출부를 더 포함하고,
    상기 제어부는 상기 이온 검출부에서 검출된 기판의 대전 상태에 따라 상기 전기장 생성부의 전기장 세기를 제어하는 기판 처리 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 전기장 생성부는
    제1전극;
    상기 제1전극과는 소정 거리 이격되어 배치되는 제2전극; 및
    상기 제1전극과 상기 제2전극에 상이한 전압을 인가하는 전원부를 포함하는 기판 처리 장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 기판 지지부재에 놓여진 상기 기판 상으로 유체를 공급하기 위한 분사 노즐을 갖고 회전 동작하는 스윙 암을 더 포함하고,
    상기 제1전극과 상기 제2전극은 상기 노즐 암에 설치되어 상기 노즐 암의 회전 동작에 따라 상기 기판 상으로 이동 가능한 기판 처리 장치.
  5. 제 2 항에 있어서,
    상기 전기장 생성부는
    스윙암;
    상기 스윙암에 설치되는 제1전극;
    상기 스윙암에 설치되어 기판 상으로 유체를 공급하는 분사노즐에 설치되는 제2전극; 및
    상기 제1전극과 상기 제2전극에 상이한 전압을 인가하는 전원부를 포함하는 기판 처리 장치.
  6. 제 3 항에 있어서,
    상기 전기장 생성부는
    스윙 이동을 통해 상기 기판 지지부재에 놓여진 상기 기판 상부로 이동 가능한 스윙 암을 더 포함하고,
    상기 제1전극과 상기 제2전극은 상기 스윙 암에 설치되는 기판 처리 장치.
  7. 제 3 항에 있어서,
    상기 제1전극과 상기 제2전극의 간격은 상기 기판 지지부재에 놓여지는 기판 지름의 1/2보다 큰 기판 처리 장치.
  8. 기판이 기판 지지부재에 안착되는 단계;
    상기 기판 지지부재에 안착된 상기 기판의 대전 상태를 검출하는 단계;
    상기 기판 상부에 전기장 생성을 통한 정전유도 현상으로 상기 기판의 정전기를 제거하는 단계를 포함하는 기판 처리 방법.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 정전기 제거 단계는
    상기 기판을 회전시키면서 진행되는 기판 처리 방법.
  10. 제 8 항에 있어서,
    상기 정전기 제거 단계는
    상기 기판의 대전 상태에 따라 상기 전기장의 세기를 조절하는 기판 처리 방법.
  11. 제 8 항에 있어서,
    상기 전기장은
    상기 기판 상부에 서로 이격되어 제공되는 2개의 전극에 서로 다른 전압을 인가함으로써 생성되는 기판 처리 방법.
  12. 제 8 항에 있어서,
    상기 기판의 일부는 상기 전기장 내에 위치되는 기판 처리 방법.
  13. 제 8 항에 있어서,
    상기 기판의 정전기가 제거된 후 상기 기판으로 처리 유체를 분사하는 단계를 더 포함하는 기판 처리 방법.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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