KR20180125076A

KR20180125076A - 약액 누설 방지 장치 및 약액 누설 방지 방법

Info

Publication number: KR20180125076A
Application number: KR1020170058750A
Authority: KR
Inventors: 이재홍; 정기정; 이재원; 김형철; 이준호
Original assignee: 주식회사 케이씨텍
Priority date: 2017-05-11
Filing date: 2017-05-11
Publication date: 2018-11-22
Also published as: KR102376782B1; CN208478292U

Abstract

본 발명은 대기상태에 있는 약액 분사 노즐에서 약액이 누설되는 것을 예방하여 세정 공정의 경제성을 높이고 공정사고를 방지할 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 노즐에 상기 약액을 공급하는 약액공급부, 상기 약액 분사 노즐 내부에 잔류하는 상기 약액을 불어내 외부로 배출하기 위한 가스공급부를 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 큰 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 막아 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 노즐에 상기 약액을 공급하는 약액공급부, 상기 약액 분사 노즐과 상기 약액공급부를 연결하며 약액의 공급유로가 되는 노즐배관, 상기 노즐배관에 연결되어, 상기 약액 분사 노즐 내부에 잔류하는 상기 약액을 불어내 외부로 배출하기 위한 가스를 공급하는 가스공급부를 포함한다.

상기 약액 누설 방지 장치에는 상기 노즐배관으로 유입되는 상기 약액의 공급을 제어하기 위한 약액공급밸브와, 상기 노즐배관과 상기 가스공급부를 연결하는 제1튜브, 상기 제1튜브에 설치되어, 상기 가스공급부로부터 상기 노즐배관으로 유입되는 상기 가스의 유로를 개폐하는 제1밸브가 더 포함될 수 있다.

또한 상기 약액 누설 방지 장치에는, 상기 노즐배관의 일측으로 분기되는 제2튜브와, 상기 노즐배관과 상기 제2튜브가 연결되는 부분에 설치되며 상기 제2튜브를 통해 외부로 배출되는 상기 약액의 유로를 개폐하는 제2밸브가 더 포함될 수 있다.

상기 가스공급부에서 공급되는 상기 가스는 질소(N2)일 수 있다.

상기 제1튜브상에 압력게이지가 설치될 수 있다.

또한 상기 약액 누설 방지 장치에는 상기 제 2튜브를 통해 낙하하는 상기 약액을 감지할 수 있는 약액감지부가 포함될 수 있다.

상기 약액감지부는, 상기 제2튜브 하측에 위치하며 복수의 발광부와 복수의 수광부로 이루어진 에어리어센서로 이루어질 수 있다.

또한 상기 약액감지부는, 상기 제2튜브상에 위치하며 두개의 전극 사이에 액체가 닿으면 전류가 흘러 상기 약액의 낙하를 감지하는 누수감지센서일 수 있다.

또한 상기 약액감지부는, 상기 제2튜브를 통해 낙하하는 상기 약액을 감지하면 알람이 울리는 알람장치를 포함할 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) 가스 공급부에서 가스를 공급하여 상기 약액 분사 노즐 내부에 잔류하는 상기 약액을 불어내 외부로 배출하는 단계로 이루어질 수 있다.

상기 b)단계는, 상기 약액 분사 노즐에 상기 약액을 공급하기 위한 약액공급부와, 상기 약액 분사 노즐과 상기 약액공급부를 연결하며 약액의 공급유로가 되는 노즐배관과, 상기 노즐배관으로 유입되는 상기 약액의 공급을 제어하기 위한 약액공급밸브가 구비되고, 상기 약액공급밸브를 닫아 상기 약액 분사 노즐에 상기 약액의 공급을 중단하는 단계로 이루어질 수 있다.

상기 c)단계는, 상기 노즐배관과 상기 가스공급부를 연결하는 제1튜브와, 상기 제1튜브에 설치되어, 상기 가스공급부로부터 상기 노즐배관으로 유입되는 상기 가스의 유로를 개폐하는 제1밸브가 구비되고, 상기 제1밸브를 열어 상기 가스를 공급하여 상기 약액 분사 노즐 내부에 잔류하는 상기 약액을 불어내 외부로 배출하는 단계로 이루어질 수 있다.

또한 상기 c)단계는, 상기 제1밸브를 조절해 상기 가스의 공급 유량이 세정공정이 진행되는 동안 약액 분사 노즐에 유입되는 약액의 유량에 대응되도록 하는 과정이 포함될 수 있다.

또한 상기 약액 누설 방지 방법에는, 상기 노즐배관의 일측으로 분기되는 제2튜브 가 구비되고, d) 상기 제2튜브를 통해 상기 노즐배관 내부의 상기 약액을 배출하는 단계가 더 포함될 수 있다.

상기 d)단계는, 상기 노즐배관과 상기 제2튜브가 연결되는 부분에 설치되며, 상기 제2튜브를 통해 외부로 배출되는 상기 약액의 유로를 개폐하는 제2밸브가 구비되고, 상기 가스공급부에서 공급되는 상기 가스의 압력을 감소시키고, 상기 제2밸브를 열어 상기 제2튜브로 유입된 상기 약액을 외부로 배출하는 단계로 이루어질 수 있다.

또한 상기 d)단계는, 상기 제2튜브를 통해 낙하하는 상기 약액을 약액감지부를 통해 감지하는 단계가 더 포함될 수 있다.

상기 약액감지부는 상기 제2튜브 하단에 복수의 발광부와 복수의 수광부로 이루어진 에어리어센서로 이루어질 수 있다.

또한 상기 약액감지부는 상기 제2튜브상에 위치하며 두개의 전극 사이에 액체가 닿으면 전류가 흘러 상기 약액의 낙하를 감지하는 누수감지센서일 수 있다.

또한 상기 약액감지부는 상기 제2튜브를 통해 낙하하는 상기 약액을 감지하면 알람이 울리는 알람장치를 포함하고, 상기 d)단계는, 상기 제2튜브를 통해 낙하하는 상기 약액을 감지하면 알람이 울리는 단계가 더 포함될 수 있다.

본 발명에 따른 약액 누설 방지 장치 및 약액 누설 방지 방법에 의하면, 가스공급부로부터 제1튜브를 통해 약액 분사 노즐에 공급되는 가스가 약액 분사 노즐 내부의 잔존 약액을 밀어내 방출시킴으로써 약액 분사 노즐에서 약액이 누설되어 발생하는 공정사고를 예방할 수 있다.

또한, 압력게이지와 제1밸브를 구비하여 가스공급부로부터 약액 분사 노즐에 공급되는 가스의 양을 적절하게 조절하고 가스와 약액의 출입을 통제할 수 있다.

또한, 제2튜브와 제2밸브를 통해 약액을 낙하시켜 약액 분사 노즐 내부에 잔존하는 약액을 제거하고, 약액감지부에서 낙하하는 약액을 감지해 약액공급밸브의 누수 여부를 확인하고 결함을 보정할 수 있다.

도 1은 종래 기술에 의해 기판에 약액을 분사하기 위한 약액 분사 노즐 및 이에 연결된 밸브의 구성을 보여주는 도면이다.
도 2는 기판 처리 장치를 보여주는 사시도.
도 3은 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 일실시예에 의해 가스공급부가 연결된 약액 누설 방지 장치의 구성을 개략적으로 보여주는 단면도.
도 7은 본 발명의 일실시예에 의해 가스공급부와 제2튜브, 감지컵을 포함하는 약액 누설 방지 장치를 개략적으로 보여주는 단면도.
도 8은 본 발명의 일실시예에 의해 가스공급부와 제2튜브, 누수감지센서를 포함하는 약액 누설 방지 장치를 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 장치의 구성에 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), 약액 분사 노즐(133)에서 약액이 누설되는 것을 방지하기 위한 약액 누설 방지 장치를 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 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 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 스핀척(122)을 둘러싸는 형태로 형성되고, 세정 공정이 수행되는 동안 기판(W)에서 비산되는 세정제 등의 유체를 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 유체공급부(131)에 연결된다. 상기 유체공급부(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 유체공급부(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 유체공급부(131)는 유체공급수단(130)을 구성한다.

상기 대기존(140)은 기판(W)에 대한 세정공정 등의 기판 처리가 이루어지지 않는 동안 약액 분사 노즐(133)이 대기하는 곳이다. 상기 약액 분사 노즐(133)이 대기존(140)의 상부에 위치하고 있는 동안에 세정제를 대기존(140) 내부에 분사하여 약액 분사 노즐(133) 및 노즐배관(132) 내부의 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, 약액 분사 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 복수개가 구비될 수 있다.

도 6을 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)에 상기 약액을 공급하는 약액공급부(131), 상기 약액 분사 노즐(!33)과 상기 약액공급부(131)를 연결하며 약액의 공급유로가 되는 노즐배관(132), 상기 노즐배관(132)에 연결되며 상기 약액 분사 노즐(133) 내부에 잔류하는 상기 약액을 불어내 외부로 배출하기 위한 가스를 공급하는 가스공급부(300)로 이루어진다.

또한 상기 일실시예에 의한 상기 약액 누설 방지 장치에는 상기 노즐배관(132)으로 유입되는 상기 약액의 공급을 제어하기 위한 약액공급밸브(134)와, 상기 노즐배관(132)과 상기 가스공급부(300)를 연결하는 제1튜브(310), 상기 제1튜브(310)에 설치되며 상기 가스공급부(300)로부터 상기 노즐배관(132)으로 유입되는 상기 가스의 유로를 개폐하는 제1밸브(320)가 더 포함될 수 있다.

또한 상기 제1튜브(310)상에 설치되는 압력게이지(520)가 포함될 수 있다.

상기 가스공급부(300)로부터 공급되는 상기 가스는 질소(N2)일 수 있다.

상기 제1튜브(310)는 상기 가스공급부(300)에서 공급되는 상기 가스가 상기 노즐배관(132)을 지나 약액 분사 노즐(133)로 유입되도록 하는 통로이다.

상기 제1밸브(320)는 상기 제1튜브(310)에 설치되어 상기 제1튜브를 개폐하고 가스공급부(300)에서 상기 노즐배관(132)를 지나 약액 분사 노즐(133)로 유입되는 상기 가스의 유량을 조절할 수 있다. 상기 약액 분사 노즐(133)로 유입되는 상기 가스의 유량은 세정공정이 진행되는 동안 상기 약액 분사 노즐(133)에 유입되는 약액의 유량과 유사하게 유지하는 것이 바람직하다.

상기 노즐배관(132)를 지나 상기 약액 분사 노즐(133)로 유입되는 상기 가스의 압력이 필요 이상으로 높을 경우 상기 노즐배관(132) 또는 약액 분사 노즐(133) 내부에서 스플래시(Splash)가 발생하고, 필요 이상으로 낮을 경우 상기 가스가 상기 약액 분사 노즐(133)에 잔존하는 상기 약액을 원활하게 밀어내지 못할 수 있다.

상기 압력게이지(520)를 이용하여 상기 약액 분사 노즐(133)로 유입되는 상기 가스의 압력을 측정하고, 상기 약액 분사 노즐(133)로 유입되는 상기 가스의 유량이 적절하게 되도록 상기 제1밸브(320)를 조절할 수 있다.

도7과 도8을 참조하여 본 발명의 다른 실시예에 의한 약액 누설 방지 장치의 구성에 대해 설명한다.

본 발명의 다른 실시예에 의한 약액 누설 방지 장치는, 도6에서 설명한 실시예의 약액 누설 방지 장치에, 상기 노즐배관(132)의 일측으로 분기되는 제2튜브(410)와, 상기 노즐배관(132)과 상기 제2튜브(410)가 연결되는 부분에 설치되며, 상기 제2튜브(410)를 통해 외부로 배출되는 상기 약액의 유로를 개폐하는 제2밸브(420), 상기 제2튜브(410)를 통해 낙하하는 상기 약액을 감지할 수 있는 약액감지부(210)가 더 구비될 수 있다.

상기 제2튜브(410)는, 상기 노즐배관(132) 내부의 상기 약액을 외부로 배출시키는 통로이다.

또한 상기 제2튜브(410)는 상기 노즐배관(132)의 일측으로 지면을 향하여 분기되는 형태로, 상기 약액공급밸브(134)에 인접한 위치에 설치될 수 있다.

상기 제2밸브(420)는 상기 노즐배관(132) 내부의 상기 약액이 상기 제2튜브(410) 내부로 유입되는 유로를 개폐하는 장치이며, 상기 노즐배관(132)과 상기 제2튜브(410)가 접하는 부분에 설치될 수 있다.

상기 약액감지부(210)는 상기 제2튜브(410)를 통해 낙하하는 상기 약액을 감지하여 약액공급밸브(134)의 누수 여부를 확인하는 역할을 한다.

상기 약액감지부(210)는, 도7에 나타난 바와 같이, 상기 제2튜브(410) 하측에 위치하며 복수의 발광부(210a)와, 발광부에서 출력된 광이 수광되는 복수의 수광부(210b)로 이루어진 에어리어센서(Area sensor)일 수 있다.

상기 발광부(210a)에서 출력된 광은 그에 대향하는 상기 수광부(210b)에 수광되는 것으로 구성할 수도 있으나, 서로 엇갈리게 배치함으로써 설정된 영역에 낙하되는 유체를 정밀하게 감지할 수 있다. 상기 발광부(210)와 상기 수광부(210b)는 설정된 영역의 크기에 따라 다양한 개수로 구성할 수 있다.

또한 상기 약액감지부(210)는, 도8에 나타난 바와 같이, 상기 제2튜브(410)상에 위치하며 두개의 전극 사이에 액체가 닿으면 전류가 흘러 상기 약액의 낙하를 감지하는 누수감지센서(Leak sensor)일 수 있다.

또한 상기 약액감지부(210)에 상기 약액의 낙하가 감지되면, 알람장치(미도시)가 울려 약액공급밸브(134)의 결함을 해소하는 조치를 취하고 공정 사고를 예방할 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, 도5에 나타난 바와 같이, 내부벽과의 사이에 작용하는 표면장력에 의해 낙하하지 않고 상기 약액 분사 노즐(133) 내부에 잔존하게 된다.

단계 S30은 상기 약액 분사 노즐(133) 및 노즐배관(132)이 기판(W) 상부의 위치에서 대기존(140)의 위치로 회전이동하는 단계이다.

단계 S40은, 제1밸브(320)를 열어 가스공급부(300)에서 상기 약액 분사 노즐(133)로 가스를 공급하고 상기 약액 분사 노즐(133) 내부에 잔류하는 상기 약액을 불어내 대기존(140)으로 배출하는 단계이다.

상기 단계 S40에서 상기 가스의 공급 유량은 세정공정이 진행되는 동안 약액 분사 노즐(133)에 유입되는 약액의 유량에 대응되도록 조절하는 것이 바람직하다.

단계 S50은, 제1밸브(320)를 조절하여 상기 가스공급부(300)에서 공급되는 상기 가스의 유량을 감소시키고, 제2밸브(420)를 열어 노즐배관(132) 내부에 잔존하는 상기 약액 또는 상기 약액공급밸브(134)에서 누설되어 나오는 상기 약액을 상기 제2튜브(410)를 통해 외부로 배출하는 단계이다.

상기 단계 S50에서 상기 약액 분사 노즐(133) 내부에 공급되는 가스는 질소(N2)일 수 있다. 이때 공급되는 적은 양의 질소(N2)는 약액 분사 노즐(133) 내부에서 잔존하는 상기 약액을 밀어내는 역할을 함과 동시에 퍼지(PURGE)역할도 겸할 수 있다.

단계 S60은, 상기 제2튜브(410)를 통해 낙하하는 상기 약액을 약액감지부(210)를 통해 감지하는 단계이다.

상기 제2튜브(410)를 통해 낙하하는 약액은 복수의 발광부(210a)와 복수의 수광부(210b)로 이루어진 에어리어센서(Area sensor)에 의해 감지될 수도 있고, 두개의 전극 사이에 약액이 닿아 전류가 흘러 상기 약액의 낙하를 감지하는 누수감지센서(leak sensor)에 의해 감지될 수도 있다.

상기 단계 S60으로부터 약액공급밸브(134)의 누설 여부가 감지되면, 결함을 보정하여 기판 세정 공정에서 일어나는 사고를 예방할 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 : 약액 분사 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 : 약액공급밸브 140,140-1,140-2 : 대기존
310 : 제1튜브 320 : 제1밸브
410 : 제2튜브 420 : 제2밸브
300 : 가스공급부 520 : 압력게이지

Claims

기판의 표면에 약액을 분사하는 약액 분사 노즐;
상기 약액 분사 노즐에 상기 약액을 공급하는 약액공급부;
상기 약액 분사 노즐과 상기 약액공급부를 연결하며 약액의 공급유로가 되는 노즐배관;
상기 노즐배관에 연결되어, 상기 약액 분사 노즐 내부에 잔류하는 상기 약액을 불어내 외부로 배출하기 위한 가스를 공급하는 가스공급부;
를 포함하는 약액 누설 방지 장치.
제1항에 있어서,
상기 노즐배관으로 유입되는 상기 약액의 공급을 제어하기 위한 약액공급밸브;
상기 노즐배관과 상기 가스공급부를 연결하는 제1튜브;
상기 제1튜브에 설치되어, 상기 가스공급부로부터 상기 노즐배관으로 유입되는 상기 가스의 유로를 개폐하는 제1밸브;
를 더 포함하는 약액 누설 방지 장치.
제2항에 있어서,
상기 노즐배관의 일측으로 분기되는 제2튜브;
상기 노즐배관과 상기 제2튜브가 연결되는 부분에 설치되며, 상기 제2튜브를 통해 외부로 배출되는 상기 약액의 유로를 개폐하는 제2밸브;
를 더 포함하는 약액 누설 방지 장치.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 가스공급부에서 공급되는 상기 가스는 질소(N2)인 것을 특징으로 하는 약액 누설 방지 장치.
제2항 또는 제3항에 있어서,
상기 제1튜브상에 압력게이지가 설치된 것을 특징으로 하는 약액 누설 방지 장치.
제3항에 있어서, 상기 제 2튜브를 통해 낙하하는 상기 약액을 감지할 수 있는 약액감지부를 포함하는 약액 누설 방지 장치.
제6항에 있어서,
상기 약액감지부는, 상기 제2튜브 하측에 위치하며 복수의 발광부와 복수의 수광부로 이루어진 에어리어센서를 포함하는 것을 특징으로 하는 약액 누설 방지 장치.
제6항에 있어서,
상기 약액감지부는, 상기 제2튜브상에 위치하며 두개의 전극 사이에 액체가 닿으면 전류가 흘러 상기 약액의 낙하를 감지하는 누수감지센서인 것을 특징으로 하는 약액 누설 방지 장치.
제6항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 약액감지부는, 상기 제2튜브를 통해 낙하하는 상기 약액을 감지하면 알람이 울리는 알람장치를 포함하는 약액 누설 방지 장치.
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) 가스 공급부에서 가스를 공급하여 상기 약액 분사 노즐 내부에 잔류하는 상기 약액을 불어내 외부로 배출하는 단계;
로 이루어진 약액 누설 방지 방법.
제10항에 있어서,
상기 약액 분사 노즐에 상기 약액을 공급하기 위한 약액공급부와, 상기 약액 분사 노즐과 상기 약액공급부를 연결하며 약액의 공급유로가 되는 노즐배관과, 상기 노즐배관으로 유입되는 상기 약액의 공급을 제어하기 위한 약액공급밸브가 구비되고;
상기 b)단계는, 상기 약액공급밸브를 닫아 상기 약액 분사 노즐에 상기 약액의 공급을 중단하는 단계;
로 이루어진 약액 누설 방지 방법.
제11항에 있어서,
상기 노즐배관과 상기 가스공급부를 연결하는 제1튜브와, 상기 제1튜브에 설치되어, 상기 가스공급부로부터 상기 노즐배관으로 유입되는 상기 가스의 유로를 개폐하는 제1밸브가 구비되고;
상기 c)단계는, 상기 제1밸브를 열어 상기 가스를 공급하여 상기 약액 분사 노즐 내부에 잔류하는 상기 약액을 불어내 외부로 배출하는 단계;
로 이루어진 약액 누설 방지 방법.
제12항에 있어서,
상기 제1밸브를 조절해 상기 가스의 공급 유량이 세정공정이 진행되는 동안 약액 분사 노즐에 유입되는 약액의 유량에 대응되도록 하는 과정을 포함하는 약액 누설 방지 방법.
제13항에 있어서,
상기 노즐배관의 일측으로 분기되는 제2튜브가 구비되고;
d) 상기 제2튜브를 통해 상기 노즐배관 내부의 상기 약액을 배출하는 단계;
가 더 포함되는 약액 누설 방지 방법.
제14항에 있어서,
상기 노즐배관과 상기 제2튜브가 연결되는 부분에 설치되며, 상기 제2튜브를 통해 외부로 배출되는 상기 약액의 유로를 개폐하는 제2밸브가 구비되고;
상기 d)단계는, 상기 가스공급부에서 공급되는 상기 가스의 압력을 감소시키고, 상기 제2밸브를 열어 상기 제2튜브로 유입된 상기 약액을 외부로 배출하는 단계;
가 더 포함되는 약액 누설 방지 방법.
제15항에 있어서,
상기 d)단계는, 상기 제2튜브를 통해 낙하하는 상기 약액을 약액감지부를 통해 감지하는 단계가 포함되는 것을 특징으로 하는 약액 누설 방지 방법.
제16항에 있어서,
상기 약액감지부는 상기 제2튜브 하단에 복수의 발광부와 복수의 수광부로 이루어진 에어리어센서로 이루어지고. 상기 에어리어센서에서 약액을 감지하는 것을 특징으로 하는 약액 누설 방지 방법.
제16항에 있어서,
상기 약액감지부는 상기 제2튜브상에 위치하며 두개의 전극 사이에 액체가 닿으면 전류가 흘러 상기 약액의 낙하를 감지하는 누수감지센서인 것을 특징으로 하는 약액 누설 방지 방법.
제16항에 있어서,
상기 약액감지부는 상기 제2튜브를 통해 낙하하는 상기 약액을 감지하면 알람이 울리는 알람장치를 포함하고, 상기 d)단계는, 상기 제2튜브를 통해 낙하하는 상기 약액을 감지하면 알람이 울리는 단계가 포함되는 것을 특징으로 하는 약액 누설 방지 방법.