KR20180097371A - 약액 누설 방지 장치 및 약액 누설 방지 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 대기상태에 있는 약액 분사 노즐에서 약액이 누설되는 것을 예방하여 공정사고를 방지하고, 회수한 약액을 재활용함으로써 세정 공정의 경제성을 높일 수 있는 약액 누설 방지 장치 및 약액 누설 방지 방법을 제공하고자 함에 그 목적이 있다. 이를 구현하기 위한 본 발명의 약액 누설 방지 장치는, 기판의 표면에 약액을 분사하는 약액 분사 노즐, 상기 약액 분사 노즐 일측으로 분기된 연결관, 상기 연결관과 연통되며 유체의 유동에 의한 압력차로 인해 상기 약액이 유입되도록 하는 유도관(Aspirator) 또는 상기 연결관과 연통되며 진공펌프가 연결된 튜브(Exhaust)를 포함한다.

Description

약액 누설 방지 장치 및 약액 누설 방지 방법{APPARATUS FOR PREVENTING CHEMICAL LEAKAGE AND THE METHOD THEREOF}
본 발명은 약액 누설 방지 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 기판을 세정하기 위한 약액 분사 공정의 완료 후 약액 분사 노즐에 잔류하는 약액을 제거하여 대기상태에서의 약액 누설을 방지하는 장치 및 방법에 관한 것이다.
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 된다.
상기 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.
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.
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.
상기 매엽식 세정 장치에서는 고속으로 회전하는 기판의 표면에 세정제를 분사하여 원심력으로 기판 표면을 세정하는 공정, 초순수(DI)로 린스 처리하는 공정, 기판 표면에 액상의 이소프로필 알코올(IPA: Isopropyl Alcohol)과 같은 건조액을 이용하여 기판을 건조시키는 공정이 진행된다. 이러한 매엽식 세정 장치에서는 기판의 표면에 세정제를 분사하기 위한 약액 분사 노즐이 구비된다.
도 1은 기판에 세정제를 분사하기 위한 노즐 및 이에 연결된 밸브의 구성을 보여주는 도면이다.
도 1을 참조하면, 세정제를 공급하기 위한 세정제공급부(10), 상기 세정제공급부(10)에서 공급된 세정제를 기판에 분사하기 위한 노즐(40), 상기 세정제의 공급 여부를 제어하기 위한 세정제공급밸브(20), 세정 공정 완료 후 노즐(40) 내부에 잔존하는 세정제를 흡입하기 위한 흡입밸브(30), 상기 세정제공급부(10)와 세정제공급밸브(20)와 흡입밸브(30;Suck Back Valve) 및 노즐(40)을 연결하여 세정제의 유동경로를 제공하는 연결배관(50)이 구비된다.
세정공정이 진행되는 경우 세정제공급밸브(20)가 개방되어 세정제공급부(10)로부터 공급된 세정제가 기판에 분사되어 세정이 이루어진다.
상기와 같은 세정이 완료되면 세정제공급밸브(20)를 닫아 기판에 세정제의 분사가 중단된다. 이 경우 노즐(40)의 하단부에는 세정제가 고이게 되는데, 이와 같이 노즐(40)의 내부 및 단부에 고여 잔존하는 세정제는 이후에 챔버 바닥에 낙하하거나 기판위에 낙하되어 공정 사고가 발생할 수 있다. 이를 방지하기 위해 흡입밸브(30)가 구비된다.
상기 세정제공급밸브(20)를 닫은 후 흡입밸브(30)를 작동시켜 노즐(40) 내부에 잔존하는 세정세를 흡입하여 세정제가 낙하하는 것을 방지하게 된다. 상기 흡입밸브(30;Suck Back Valve)는 내부에 흡입되는 세정제가 수용되는 공간이 형성되어 있고, 소정의 압력으로 흡입할 수 있도록 되어 있다.
그러나 상기 흡입밸브(30)에서 불량이 발생하는 경우에는 세정제가 기판 또는 챔버 바닥에 낙하하여 오염 및 공정 사고를 발생시키는 문제점이 있었다.
또한, 상기 흡입밸브(30)의 내부 구조가 복잡해 고장 발생 가능성이 높은 문제점이 있었다.
상기한 종래의 기판 처리 장치가 나타난 기술로는 대한민국 등록특허 제10-998849호가 공개되어 있다.
본 발명은 상술한 제반 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 약액 분사 노즐에서 약액이 낙하하는 것을 방지하여 공정사고를 예방하고 약액의 손실을 막을 뿐 아니라 누설되는 약액을 회수해 재사용함으로써 경제성을 향상시킬 수 있는 약액 누설 방지 장치 및 약액 누설 방지 방법을 제공하고자 함에 그 목적이 있다.
상술한 바와 같은 목적을 구현하기 위한 본 발명의 약액 누설 방지 장치는, 기판의 표면에 약액을 분사하는 약액 분사 노즐, 상기 약액 분사 노즐 일측으로 분기된 연결관, 상기 연결관과 연통되며 유체의 유동에 의한 압력차로 인해 상기 약액이 유입되도록 하는 유도관을 포함한다.
상기 누설 방지 장치에는 상기 약액의 공급을 제어하기 위한 약액 공급 밸브와, 상기 연결관에 설치되어 상기 약액과 상기 유체의 출입을 제어하는 누설 방지 밸브가 포함될 수 있다.
상기 유도관에 공급되는 유체는 초순수(DI) 일 수 있다.
상기 유도관은 닫힌 회로로 이루어져 상기 유체가 상기 닫힌 회로를 순환하는 구조로 이루어질 수 있다.
또한 상기 유도관은 열린 회로로 이루어져 유체공급부로 이어지는 공급관과 유체배출부로 이어지는 배출관으로 이루어질 수 있다.
또한 상기 유도관에 유체을 공급하는 유체공급부와 상기 유도관 사이에 유량조절장치가 연결되어 유도관 내부에서 유동하는 유체의 양을 조절할 수 있다.
또한 상기 유도관에 압력게이지가 설치되어 유도관 내부에서 유동하는 유체로 인한 압력차를 적절하게 유지하고 장치의 불량을 감지할 수 있다.
본 발명에 의한 약액 누설 방지 방법은, a) 기판을 회전시킴과 동시에 약액 분사 노즐을 통해 상기 기판상에 약액을 공급하는 단계, b) 상기 약액을 이용한 상기 기판의 처리가 완료되어 상기 약액 분사 노즐에 상기 약액의 공급을 중단하는 단계, c) 상기 약액 분사 노즐에서 분기된 연결관과 상기 연결관을 통해 상기 약액 분사 노즐과 연통하는 유도관을 구비하고, 상기 유도관 내부에서 유동하는 유체에 의한 압력차를 이용해 상기 약액 분사 노즐 내부에 잔존한 상기 약액을 상기 유도관 내부로 흡입하는 단계로 이루어진다.
상기 b)단계는, 상기 약액 분사 노즐에 상기 약액을 공급하기 위한 약액공급부와 상기 약액 분사 노즐로 유입되는 상기 약액의 공급을 제어하기 위한 약액공급밸브가 구비되고, 상기 약액공급밸브를 닫아 상기 노즐에 상기 약액의 공급을 중단하는 단계로 이루어질 수 있다..
상기 c)단계는, 상기 연결관에 설치되어 상기 약액과 상기 유체의 유입을 제어하는 누설방지밸브가 구비되고, 상기 유도관 내부에서 상기 유체가 연속적으로 유동하고 있는 상태에서 상기 누설방지밸브를 열어 상기 약액 분사 노즐 내부에 잔존한 약액이 상기 유도관 내부로 흡입되도록 하는 단계가 더 포함될 수 있다.
상기 c)단계 이후, 상기 약액 분사 노즐이 대기존으로 이동한 후 상기 약액 분사 노즐 내부에 남아있는 약액을 상기 대기존으로 배출시키는 단계가 더 포함될 수 있다.
상기 유도관에 공급되는 유체는 초순수(DI)일 수 있다.
본 발명에 의한 상기 누설 방지 장치는 상기 유체공급부와 상기 유도관으로 이루어지는 구성에 대체하여 진공펌프와 튜브를 이용한 구성으로 이루어질 수 있다. 즉. 상기 누설 방지 장치는 기판의 표면에 약액을 분사하는 약액 분사 노즐과 상기 약액 분사 노즐의 일측으로 분기된 연결관, 상기 연결관과 연통되며 진공펌프가 연결된 튜브를 포함한다.
상기 약액 분사 노즐로 유입되는 상기 약액의 공급을 제어하기 위한 약액공급밸브와 상기 연결관에 설치되어 상기 약액의 출입을 제어하는 누설방지밸브가 포함될 수 있다.
상기 튜브 내부에 압력게이지가 설치되어 상기 진공펌프의 가동으로 인한 압력차가 적절하게 유지되도록 할 수 있다.
본 발명에 의한 약액 누설 방지 방법은, a) 기판을 회전시킴과 동시에 약액 분사 노즐을 통해 상기 기판상에 약액을 공급하는 단계, b) 상기 약액을 이용한 상기 기판의 처리가 완료되어 상기 약액 분사 노즐에 상기 약액의 공급을 중단하는 단계, c) 상기 진공펌프를 가동시켜 상기 약액 분사 노즐 내부에 잔존한 상기 약액이 압력차에 의해 상기 약액 분사 노즐에서 분기된 연결관과 이에 연결된 튜브 내부로 흡입되는 단계로 이루어진다.
상기 약액 누설 방지 방법의 상기 b)단계는, 상기 약액 분사 노즐에 상기 약액을 공급하기 위한 약액공급부와 상기 약액 분사 노즐로 유입되는 상기 약액의 공급을 제어하기 위한 약액공급밸브가 구비되고, 상기 약액공급밸브를 닫아 상기 노즐에 상기 약액의 공급을 중단하는 단계로 이루어질 수 있다.
상기 약액 누설 방지 방법의 상기 c)단계는, 상기 연결관에 설치되어 상기 약액의 유입을 제어하는 누설방지밸브가 구비되고, 상기 진공펌프를 가동시킨 상태에서 상기 누설방지밸브를 열어 상기 약액 분사 노즐 내부에 잔존한 약액이 상기 유도관 내부로 흡입되도록 하는 단계가 더 포함될 수 있다.
상기 약액 누설 방지 방법의 상기 c)단계 이후, 상기 약액 분사 노즐이 대기존으로 이동한 후 상기 약액 분사 노즐 내부에 남아있는 약액을 상기 대기존으로 배출시키는 단계가 더 포함될 수 있다.
본 발명에 따른 약액 누설 방지 장치 및 약액 누설 방지 방법에 의하면, 유체의 공급과 배출이 연속적으로 이루어져 압력차에 의해 약액이 유입되도록 하는 유도관을 이용하여 노즐에서 약액이 누설되는 것을 방지하고 공정사고를 예방할 수 있다.
또한, 진공펌프를 연결한 튜브를 이용하여 노즐에서 약액이 누설되는 것을 방지하고 공정사고를 예방할 수 있다.
또한, 종래의 기판 처리 장치의 흡입밸브를 생략함으로써 흡입밸브 고장으로 인한 공정 사고를 방지할 수 있다.
또한, 상기 방법으로 누설을 방지할 뿐 아니라 유도관이나 진공펌프를 통해 회수한 약액은 재사용이 가능해 기판 처리 공정의 경제성을 높일 수 있다.
또한, 누설 방지 밸브를 구비하여 유도관과 약액 분사 노즐 또는 튜브와 약액 분사 노즐을 연결하는 연결관의 개폐가 가능해, 약액과 유체의 출입을 통제하고 원하는 시점에 누설 방지 공정을 진행할 수 있다.
또한, 압력게이지와 유량 조절 장치를 구비하여 유도관 내부에서 유동하는 유체의 압력과 유량을 적절하게 유지하고 누설 방지 장치의 불량으로 인한 사고를 예방할 수 있다.
도 1은 종래 기술에 의해 기판에 약액을 분사하기 위한 노즐 및 이에 연결된 밸브의 구성을 보여주는 도면이다.
도 2는 종래 기술에 의한 기판 처리 장치를 보여주는 사시도.
도 3은 종래 기술에 의한 기판 처리 장치의 내부 구조를 개략적으로 보여주는 단면도.
도 4는 도 3의 기판 처리 장치에서 대기존에 약액 분사 노즐이 대기하고 있는 상태를 보여주는 평면도.
도 5는 약액 분사 노즐 내부에 약액이 고여있는 상태를 보여주는 도면
도 6은 본 발명의 일실시예(Aspirator)에 의해 열린 회로로 이루어진 유도관을 포함하는 약액 누설 방지 장치의 구성을 개략적으로 보여주는 단면도.
도 7은 본 발명의 일실시예(Aspirator)에 의해 닫힌 회로로 이루어진 유도관을 포함하는 약액 누설 방지 장치의 구성을 개략적으로 보여주는 단면도.
도 8은 본 발명의 다른 실시예(Exhaust)에 의한 누설 방지 장치의 구성을 개략적으로 보여주는 단면도.
도 9는 본 발명의 기판 처리 방법을 보여주는 흐름도.
이하 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대한 구성 및 작용을 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 2 내지 도 5를 참조하여 본 발명에 의한 약액 누설 방지 장치를 포함하는 기판 처리 장치에 대해 설명한다.
본 발명의 일실시예에 의한 기판 처리 장치는, 기판(W)을 수용하여 세정공정이 수행되는 챔버(100), 상기 챔버(100) 내에 회전 가능하게 구비되어 상기 기판(W)을 지지하는 스핀척(122), 상기 스핀척(122)에서 일정 간격 이격되어 상기 기판(W)을 둘러싸도록 구비되고 상기 기판(W)에서 비산되는 약액을 포집하기 위한 회수챔버(110), 상기 기판(W)상에 유체를 공급하기 위한 약액 분사 노즐(133), 상기 약액 분사 노즐(133)에서 상기 약액이 누설되는 것을 방지하기 위한 누설 방지 장치(도 6 내지 도 8)를 포함한다.
상기 기판(W)은 반도체 기판이 되는 실리콘 웨이퍼일 수 있다. 그러나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 상기 기판(W)은 LCD(liquid crystal display), PDP(plasma display panel)와 같은 평판 디스플레이 장치용으로 사용하는 유리 등의 투명 기판일 수 있다. 또한, 상기 기판(W)은 형상 및 크기가 도면에 의해 한정되는 것은 아니며, 원형 및 사각형 플레이트 등 실질적으로 다양한 형상과 크기를 가질 수 있다. 상기 기판(W)에 형상 및 크기에 따라 상기 챔버(100)와 회수챔버(110) 및 상기 스핀척(122)의 크기와 형상 역시 변경될 수 있다.
상기 스핀척(122)에는 기판(W)이 안착될 수 있도록 복수의 척핀(123)이 구비된다. 상기 척핀(123)은 기판(W) 둘레를 따라 등간격으로 배치될 수 있다. 상기 척핀(123)의 개수와 형상은 다양하게 변경될 수 있다.
상기 스핀척(122)의 하부에는 상기 스핀척(122)을 회전시키기 위한 구동축(121)이 연결된다. 상기 구동축(121)에는 회전력을 제공하는 모터를 포함하는 구동부(미도시)가 연결되어, 상기 구동축(121) 및 상기 스핀척(122)을 소정 속도로 회전시킨다.
상기 구동축(121)은 세정 공정이 수행되는 동안 회수챔버(110) 내부에서 상하 방향으로 승강 구동될 수 있다.
상기 회수챔버(110)는 상기 스핀척(122)을 둘러싸는 형태로 형성되고, 세정 공정이 수행되는 동안 상기 기판(W)에서 비산되는 세정제 등의 약액을 흡입하여 처리하기 위하여 환형의 링 형상으로 형성된다.
상기 회수챔버(110)는 서로 다른 세정제를 분리하여 흡입 처리할 수 있도록, 회수챔버(110) 내부의 측벽을 따라 복수의 회수컵(111,112,113)이 구비되며, 상기 회수컵(111,112,113)은 흡입되는 유입구의 높이가 서로 다르게 다단으로 형성될 수 있다.
상기 스핀척(122)은 회수컵(111,112,113)의 유입구에 대응되는 높이로 승강 이동하면서, 스핀척(122) 및 기판(W)의 높이를 조절한다.
상기 기판(W)이 스핀척(122)과 함께 회전하게 되면 원심력에 의해 기판(W)의 표면에 분사된 세정제는 주변으로 비산하고, 비산되는 세정제는 해당 위치에 구비되는 회수컵(111,112,113)으로 유입된다.
상기 회수컵(111,112,113)에서 회수되는 세정제는, 서로 다른 종류의 세정제가 각각 서로 다른 경로를 통해 회수되어 재사용된다. 즉, 제1회수컵(111)과 제2회수컵(112) 및 제3회수컵(113)에는 서로 다른 종류의 세정제가 각각 회수되고, 제1회수컵(111)과 제2회수컵(112) 및 제3회수컵(113)에는 각각 드레인라인(미도시)이 연결되어 세정제의 회수가 이루어질 수 있다.
상기 약액 분사 노즐(133)은 기판(W)의 상부에 위치한 상태에서 기판(W)에 세정제를 분사한다. 상기 약액 분사 노즐(133)은 노즐배관(132)에 의해 약액공급부(131)에 연결된다. 상기 약액공급부(131)에는 상기 약액 분사 노즐(133) 및 노즐배관(132)을 회전시키기 위한 회전구동부(미도시)가 구비될 수 있다.
상기 회전구동부에 의해 상기 약액 분사 노즐(133) 및 노즐배관(132)은 약액공급부(131)를 회전중심으로 하여 도 3과 도 4의 점선으로 표시된 바와 같이 기판(W)의 상부에서 대기존(140)의 상부로, 또는 그 반대방향으로 회전할 수 있다. 상기 약액 분사 노즐(133)과 노즐배관(132) 및 약액공급부(131)는 약액공급수단(130)을 구성한다.
상기 대기존(140)은 기판(W)에 대한 세정공정 등의 기판 처리가 완료되어 상기 세정제의 공급이 중단되는 동안 약액 분사 노즐(133)이 대기하는 곳이다. 상기 약액 분사 노즐(133)을 따라 외부로 배출되던 상기 세정제는 내부벽과의 사이에 작용하는 표면장력에 의해 낙하하지 않고 상기 약액 분사 노즐(133) 내부에 고여있는 형태로 잔존하게 된다. 상기 잔존 세정제를 상기 약액 분사 노즐(133)이 대기존(140)의 상부에 위치하고 있는 동안 대기존(140) 내부에 분사하여 약액 분사 노즐(133) 및 노즐배관(132) 내부에서 세정제가 응고되는 것을 방지할 수 있다.
여기서 세정제라 함은, 기판(W)에서 세정 대상물을 제거하기 위한 액체 또는 기체 상태의 물질을 말한다. 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. 또한, 노즐(133)을 통해 분사되는 유체로는, 초순수(DI)와 액상의 이소프로필 알코올(IPA: Isopropyl Alcohol)과 같은 건조제가 될 수도 있다. 이러한 세정제 및 건조제를 통틀어 '약액'이라 한다.
이러한 복수의 약액을 기판(W)에 공급하기 위해 회수챔버(110)의 둘레에는 복수의 약액 분사 노즐(133-1,133-2)과 노즐배관(132-1,132-2) 및 약액공급부(131-1,131-2)로 이루어진 복수의 약액공급수단(130-1,130-2)이 구비될 수 있다.
또한, 상기 약액공급수단(130-1,130-2)의 개수에 대응되도록 대기존(140-1,140-2)도 복수 개가 구비될 수 있다.
도 6 또는 도 7을 참조하여 본 발명의 일실시예에 의한 약액 누설 방지 장치의 구성에 대해 설명한다.
본 발명의 일실시예에 의한 약액 누설 방지 장치는 기판(W)의 표면에 약액을 분사하는 약액 분사 노즐(133)과, 상기 약액 분사 노즐(133) 일측으로 분기된 연결관(410)과, 상기 연결관(410)과 연통되며 유체의 공급과 배출이 연속적으로 이루어져 압력차에 의해 상기 약액이 유입되도록 하는 유도관(310)(흡인기(Aspirator))으로 구성될 수 있다.
또한 상기 일실시예에 의한 약액 누설 방지 장치는 상기 약액의 공급을 제어하기 위한 약액 공급 밸브(134)와, 상기 연결관(410)에 설치되어 상기 약액 분사 노즐(133)과 상기 유도관(310) 사이에 상기 유체와 상기 약액의 출입을 제어하기 위한 누설 방지 밸브(400)가 포함될 수 있다.
또한 상기 일실시예에 의한 약액 누설 방지 장치에는 유량조절장치(420)과 압력게이지(520)가 포함될 수 있다.
또한 상기 유도관(310)에 공급되는 상기 유체는 초순수(DI)일 수 있다.
상기 연결관(410)은, 상기 약액 분사 노즐(133)과 상기 유도관(310)의 내부를 연결하는 관으로, 상기 약액 분사 노즐(133)에 잔존하는 상기 약액이 상기 연결관(410)을 통해 상기 유도관(310)으로 흡입되게 하는 통로이다.
상기 유도관(310)은 공급관(310-a)과 회수관(310-b)으로 구성될 수 있다.(도 6 참조) 상기 유도관(310)은 유체공급부(300)로부터 상기 유도관(310)으로 흘러나온 유체가 공급관(310-a)과 회수관(310-b)을 지나 다시 유체공급부(300)로 이어지는 닫힌 회로를 순환하는 구조로 이루어질 수 있다.
또한 상기 유도관(310)은 공급관(310a)과 배출관(310c)으로 구성될 수 있다.(도 7 참조) 이때 상기 유도관(310)은 유체공급부(300)로부터 상기 유도관(310)으로 흘러나온 상기 유체가 상기 공급관(310a)과 상기 배출관(310c)을 지나 유체배출부(320)로 배출되는 구조로 이루어질 수 있다.
상기 약액 공급 밸브(134)는 상기 노즐배관(132)에 위치하며, 기판(W)에 약액을 분사하는 기판(W) 처리 공정에서 상기 약액의 공급 여부를 제어할 수 있는 장치이다.
상기 누설 방지 밸브(400)는 상기 연결관(410)에 위치하며, 상기 약액 분사 노즐(133)과 상기 유도관(310) 사이에 상기 약액 또는 상기 유체가 출입하는 것을 제어할 수 있는 장치이다.
상기 유량조절장치(420)는 상기 유체공급부(300)와 상기 공급관(310a)이 연결되는 부분에 위치하며, 상기 유체공급부(300)에서 상기 유도관(310)으로 이동하는 상기 유체가 상기 유도관(310) 내부에서 적절한 압력을 형성하며 유동하도록 조절할 수 있는 장치이다.
상기 압력게이지(520)는 상기 유도관(310) 상에 위치하며, 상기 유도관(310) 내부에서 유동하는 유체의 압력을 측정함으로써 상기 유량조절장치(420)를 보조할 수 있다. 또한 상기 유량조절장치(420)와 연동하여 측정되는 유량에 따른 압력 변화로 상기 유량조절장치(420) 또는 상기 누설 방지 밸브(400)의 불량을 감지할 수 있다.
도 8을 참조하여 본 발명의 다른 실시예에 의한 약액 누설 방지 장치의 구성에 대해 설명한다.
본 발명의 다른 일실시예에 의한 약액 누설 방지 장치는 기판(W)의 표면에 약액을 분사하는 약액 분사 노즐(133)과, 상기 약액 분사 노즐(133) 일측으로 분기된 연결관(410)과, 상기 연결관(410)과 연통되며 다른 일측에는 진공펌프(500)가 연결된 튜브(510)(배기장치(Exhaust))로 구성될 수 있다.
또한 상기 일실시예에 의한 약액 누설 방지 장치는 상기 약액의 공급을 제어하기 위한 약액 공급 밸브(134)와, 상기 연결관(410)에 설치되어 상기 약액 분사 노즐(133)과 상기 튜브(510) 사이에 상기 약액의 출입을 제어하기 위한 누설 방지 밸브(400)가 포함될 수 있다.
또한 상기 일실시예에 의한 약액 누설 방지 장치에는 압력게이지(520)가 포함될 수 있다.
상기 연결관(410)은, 상기 약액 분사 노즐(133)과 상기 유도관(310)의 내부를 연결하는 관으로, 상기 약액 분사 노즐(133)에 잔존하는 상기 약액이 상기 연결관(410)을 통해 상기 튜브(510)로 흡입되게 하는 통로이다.
상기 튜브(510)는, 상기 연결관과 반대되는 일측에 진공펌프(500)가 연결되고, 진공펌프(500)가 가동되면 내부에 진공(眞空)이 만들어지는 공간이다
상기 약액 공급 밸브(134)는, 상기 노즐배관(132)에 위치하며, 기판(W)에 약액을 분사하는 기판(W) 처리 공정에서 상기 약액의 공급 여부를 제어할 수 있는 장치이다.
상기 누설 방지 밸브(400)는, 상기 연결관(410)에 위치하며, 상기 약액 분사 노즐(133)과 상기 튜브(510) 사이에 상기 약액이 출입하는 것을 제어할 수 있는 장치이다.
상기 압력게이지(520)는 상기 튜브(510)의 내부에 위치하며, 상기 튜브(510) 내부의 대기압을 측정해 진공펌프(500)로 인한 진공(眞空)이 만들어지는 것을 확인하고, 진공 생성 여부로 상기 진공펌프(500) 또는 상기 누설 방지 밸브(500)의 불량을 감지할 수 있다.
도 9를 참조하여 본 발명의 실시예에 의한 약액 누설 방지 방법을 포함하는 기판 처리 방법에 대해 설명한다.
단계 S10은 기판(W)이 척핀(123)에 안착된 상태에서 스핀척(122)을 회전시키고, 회전하는 상기 기판(W) 표면에 약액 분사 노즐(133)을 통해 약액을 분사해 기판 세정 등의 처리가 이루어지는 단계이다.
단계 S20은 기판 처리가 완료되어 상기 약액의 공급을 중단하는 단계이다. 상기 약액공급밸브(134)를 닫음으로써 상기 약액의 공급이 중단된다. 이때 상기 약액 분사 노즐(133)을 따라 외부로 배출되던 상기 약액은 내부벽과의 사이에 작용하는 표면장력에 의해 낙하하지 않고 상기 약액 분사 노즐(133) 내부에 잔존하게 된다.
단계 S30은 상기 약액 분사 노즐(133)을 대기존(140)의 상부로 이동시키는 단계이다. 단계 S30과 단계 S40은 순서를 바꾸어 진행할 수 있다.
단계 S40은 약액 누설 방지 장치를 가동해 단계 S20에서 상기 약액 분사 노즐 내부에 잔존하게 된 상기 약액을 흡입하는 단계로, 도 6 또는 도 7을 참조하여 설명한다.
단계 S40에서, 유체 공급부(300)을 가동시킨 후 누설방지밸브(400)를 열면, 유체가 상기 유도관(310)을 통과하며 상기 유도관(310)과 연결관(410) 또는 상기 약액 분사 노즐(133)과의 사이에 소정의 압력차가 형성되어 상기 약액 분사 노즐(133) 내부에 잔존하는 상기 약액이 상기 연결관(410)을 통해 상기 유도관(310) 내부로 흡입되게 된다.(흡인기(ASPIRATOR)의 원리)
본 발명에 의한 단계 S40의 과정으로, 도 8을 참조하여 설명한다.
단계 S40에서, 진공펌프(500)을 가동시킨 후 누설방지밸브(400)를 열면, 튜브(510) 내부가 진공이 되며 상기 튜브와 연결관(410) 또는 상기 약액 분사 노즐(133)과의 사이에 압력차가 형성되어 상기 약액 분사 노즐(133) 내부에 잔존하는 상기 약액이 상기 연결관(410)을 통해 상기 튜브(510) 내부로 흡입되게 된다. (배기장치(Exhaust)의 원리)
단계 S50은 상기 약액 분사 노즐(133) 내부에 남아있는 상기 약액을 상기 대기존(140)으로 배출시키는 단계이다. 상기 약액 분사 노즐(133)이 상기 대기존(140)의 상부에 위치하고 있는 동안에 상기 약액을 상기 대기존(140) 내부에 분사하여 상기 약액 분사 노즐(133) 및 노즐배관(132) 내부의 약액이 응고되는 것을 방지할 수 있다.
상기 단계를 거치며 흡입된 상기 약액은, 상기 유체와 섞인 경우에는 분리 과정을 거치고 섞이지 않은 경우에는 흡입된 그대로 세정공정에 재활용 될 수 있다.
전술한 바와 같이 본 발명에 대하여 바람직한 실시예를 들어 상세히 설명하였지만, 본 발명은 전술한 실시예들에 한정되는 것이 아니고, 특허청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고 이 또한 본 발명에 속한다.
10 : 세정제공급부(약액공급부) 20 : 세정제공급밸브(약액공급밸브)
30 : 흡입밸브 40 : 노즐
50 : 연결배관 W : 기판
100 : 챔버 110 : 회수챔버
111,112,113 : 회수컵 121 : 구동축
122 : 스핀척 123 : 척핀
130-1,130-2 : 약액공급수단 131,131-1,131-2 : 약액공급부
132,132-1,132-2 : 노즐배관 133,133-1,133-2 : 약액 분사 노즐
134 : 약액 공급 밸브 140,140-1,140-2 : 대기존
300 : 유체공급부 310 : 유도관
310-a : 공급관 310-b : 회수관
310-c : 배출관 320 : 유체배출부
400 : 누설방지밸브 410 ; 연결관
420 : 유량조절장치 500 : 진공펌프
510 : 튜브 520 : 압력게이지

Claims (19)

  1. 기판의 표면에 약액을 분사하는 약액 분사 노즐;
    상기 약액 분사 노즐 일측으로 분기된 연결관;
    상기 연결관과 연통되며 유체의 유동에 의한 압력차로 인해 상기 약액이 유입되도록 하는 유도관;
    을 포함하는 약액 누설 방지 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 약액 분사 노즐로 유입되는 상기 약액의 공급을 제어하기 위한 약액공급밸브;
    상기 연결관에 설치되어 상기 약액과 상기 유체의 출입을 제어하는 누설 방지 밸브;
    를 포함하는 약액 누설 방지 장치.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 유도관에 공급되는 상기 유체는 초순수(DI)인 것을 특징으로 하는 약액 누설 방지 장치.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 유도관은 닫힌 회로로 이루어져 상기 유체가 상기 닫힌 회로를 순환하는 것을 특징으로 하는 약액 누설 방지 장치.
  5. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 유도관은 공급관과 배출관으로 구성되는 열린 회로로 이루어진 것을 특징으로 하는 약액 누설 방지 장치.
  6. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 유도관 또는 연결관에 압력게이지가 설치된 것을 특징으로 하는 약액 누설 방지 장치.
  7. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 유도관에 상기 유체를 공급하는 유체공급부와 상기 유도관 사이에 유량조절장치가 연결된 것을 특징으로 하는 약액 누설 방지 장치.
  8. a) 기판을 회전시킴과 동시에 약액 분사 노즐을 통해 상기 기판상에 약액을 공급하는 단계;
    b) 상기 약액을 이용한 상기 기판의 처리가 완료되어 상기 약액 분사 노즐에 상기 약액의 공급을 중단하는 단계;
    c) 상기 약액 분사 노즐에서 분기된 연결관과 상기 연결관을 통해 상기 약액 분사 노즐과 연통하는 유도관을 구비하고, 상기 유도관 내부에서 유동하는 유체에 의한 압력차를 이용해 상기 약액 분사 노즐 내부에 잔존한 상기 약액을 상기 유도관 내부로 흡입하는 단계;
    로 이루어진 약액 누설 방지 방법.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 약액 분사 노즐에 상기 약액을 공급하기 위한 약액공급부와 상기 약액 분사 노즐로 유입되는 상기 약액의 공급을 제어하기 위한 약액공급밸브가 구비되고, 상기 b)단계는, 상기 약액공급밸브를 닫아 상기 약액 분사 노즐에 상기 약액의 공급을 중단하는 단계로 이루어진 약액 누설 방지 방법.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 연결관에 설치되어 상기 약액과 상기 유체의 유입을 제어하는 누설방지밸브가 구비되고, 상기 c)단계는, 상기 유도관 내부에서 상기 유체가 연속적으로 유동하고 있는 상태에서 상기 누설방지밸브를 열어 상기 약액 분사 노즐 내부에 잔존한 상기 약액이 상기 유도관 내부로 흡입되도록 하는 단계가 더 포함된 약액 누설 방지 방법.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 c)단계 이후, 상기 약액 분사 노즐이 대기존으로 이동한 후 상기 약액 분사 노즐 내부에 남아있는 상기 약액을 상기 대기존으로 배출시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 약액 누설 방지 방법.
  12. 제8항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 유도관에 공급되는 상기 유체는 초순수(DI)인 것을 특징으로 하는 약액 누설 방지 방법.
  13. 기판의 표면에 약액을 분사하는 약액 분사 노즐;
    상기 약액 분사 노즐의 일측으로 분기된 연결관;
    상기 연결관과 연통되며 진공펌프가 연결된 튜브;
    를 포함하는 약액 누설 방지 장치.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 약액 분사 노즐로 유입되는 상기 약액의 공급을 제어하기 위한 약액공급밸브;
    상기 연결관에 설치되어 상기 약액의 출입을 제어하는 누설방지밸브;
    를 포함하는 약액 누설 방지 장치.
  15. 제13항 또는 제14항에 있어서,
    상기 튜브상에 압력게이지가 설치된 것을 특징으로 하는 약액 누설 방지 장치.
  16. a) 기판을 회전시킴과 동시에 약액 분사 노즐을 통해 상기 기판상에 약액을 공급하는 단계;
    b) 상기 약액을 이용한 상기 기판의 처리가 완료되어 상기 약액 분사 노즐에 상기 약액의 공급을 중단하는 단계;
    c) 진공펌프를 가동시켜 상기 약액 분사 노즐 내부에 잔존한 상기 약액이 압력차에 의해 상기 약액 분사 노즐에서 분기된 연결관과 이에 연결된 튜브 내부로 흡입되는 단계;
    로 이루어진 약액 누설 방지 방법.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 약액 분사 노즐에 상기 약액을 공급하기 위한 약액공급부와 상기 약액 분사 노즐로 유입되는 상기 약액의 공급을 제어하기 위한 약액공급밸브가 구비되고, 상기 b)단계는, 상기 약액공급밸브를 닫아 상기 약액 분사 노즐에 상기 약액의 공급을 중단하는 단계로 이루어진 약액 누설 방지 방법.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 연결관에 설치되어 상기 약액의 유입을 제어하는 누설방지밸브가 구비되고, 상기 c)단계는, 상기 진공펌프를 가동시킨 상태에서 상기 누설방지밸브를 열어 상기 약액 분사 노즐 내부에 잔존한 약액이 상기 유도관 내부로 흡입되도록 하는 단계가 더 포함된 약액 누설 방지 방법.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 c)단계 이후, 상기 약액 분사 노즐이 대기존으로 이동한 후 상기 약액 분사 노즐 내부에 남아있는 약액을 상기 대기존으로 배출시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 약액 누설 방지 방법.
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