KR20210022328A - 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법 - Google Patents

기판 처리 장치 및 기판 처리 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 기판을 처리하는 장치를 제공한다. 기판을 처리하는 장치는, 기판을 지지하고, 지지판을 포함하는 지지 유닛과; 상기 지지 유닛에 지지된 기판의 하부로 유체를 공급하는 하부 유체 공급 유닛과; 상기 지지 유닛에 지지된 기판을 제전하는 제전 유닛과; 제어기를 포함하고, 상기 제전 유닛은, 상기 지지 유닛에 지지된 기판의 하면과 이격되도록 제공되는 제전 플레이트를 포함하고, 상기 제어기는, 상기 기판의 하부로 상기 유체를 공급하여 상기 기판의 하면과 상기 제전 플레이트 사이 공간에 액막을 형성하도록 상기 하부 유체 공급 유닛을 제어할 수 있다.

Description

기판 처리 장치 및 기판 처리 방법{Substrate processing apparatus and substrate processing method}
본 발명은 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법에 관한 것이다.
반도체 소자를 제조하기 위해서는 사진, 증착, 애싱, 식각, 그리고 이온주입 등과 같은 다양한 공정이 수행된다. 또한 이러한 공정들이 수행되기 전후에는 기판 상에 잔류된 파티클을 세정 처리하는 세정 공정이 수행된다.
세정 공정에서는 스핀 척에 지지된 기판의 일면 또는 양면으로 세정액을 공급한다. 세정액은 기판의 중앙 영역으로 공급되며, 세정액이 공급되는 동안 기판은 스핀 척에 의해 회전된다. 기판으로 공급된 세정액은 회전하는 기판이 가지는 원심력에 의해 기판의 가장자리 영역으로 비산 또는 확산된다.
기판으로 공급되는 세정액은 기판의 표면과 마찰하면서 정전기를 발생시킨다. 발생된 정전기는 기판을 손상시킨다. 예컨대, 세정액이 기판으로 공급되면서 발생된 정전기는 기판 상에 형성된 패턴을 손상시킨다. 이에 따라 기판에 발생된 정전기를 적절히 제거하는 것이 요구되고 있다.
도 1은 일반적인 기판 처리 장치(1000)를 보여주는 도면이다. 도 1을 참조하면, 일반적인 기판 처리 장치(1000)는 지지판(1100), 회전축(1200), 지지 핀(1300), 그리고 척핀(1400)을 포함한다. 지지판(1100)은 회전축(1200)과 결합되어 회전축(1200)과 함께 회전된다. 또한, 지지핀(1300)과 척핀(1400)은 지지판(1100)에 제공되고, 지지핀(1300)과 척핀(1400)은 각각 기판(W)의 하면과 측부를 지지한다. 일반적인 기판 처리 장치(1000)에서는 기판(W)에 발생된 정전기를 제거하기 위해, 기판(W)을 지지하는 지지핀(1300)과 척핀(1400)을 접지시킨다. 이에, 정전기는 지지핀(1300)과 척핀(1400)을 통해 기판(W)으로부터 제거된다.
그러나, 일반적인 기판 처리 장치(1000)에서 정전기를 제거하는 방식으로는 기판(W)에 발생된 정전기가 적절히 제거되지 않을 수 있다. 좀 더 구체적으로, 정전기를 제거하는 척핀(1400)과 지지핀(1300)은 기판(W)과 점 접촉한다. 즉, 정전기가 제거되는 경로는 척핀(1400) 및/또는 지지핀(1300)과 기판(W)이 점 접촉하는 지점으로 한정된다. 이에, 척핀(1400) 및/또는 지지핀(1300)과 접 접촉하는 지점과 비교적 먼 영역에 발생된 정전기는 적절히 제거되지 않을 수 있다.
본 발명은 기판에 발생된 정전기를 효율적으로 제거할 수 있는 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법을 제공하는 것을 일 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 기판에 발생된 정전기가 제거되는 제전 경로를 더욱 넓힐 수 있는 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법을 제공하는 것을 일 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 기판을 고속으로 회전시키더라도 기판 상에 발생된 정전기를 적절히 제거할 수 있는 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법을 제공하는 것을 일 목적으로 한다.
본 발명의 목적은 여기에 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명은 기판을 처리하는 장치를 제공한다. 기판을 처리하는 장치는, 기판을 지지하고, 지지판을 포함하는 지지 유닛과; 상기 지지 유닛에 지지된 기판의 하부로 유체를 공급하는 하부 유체 공급 유닛과; 상기 지지 유닛에 지지된 기판을 제전하는 제전 유닛과; 제어기를 포함하고, 상기 제전 유닛은, 상기 지지 유닛에 지지된 기판의 하면과 이격되도록 제공되는 제전 플레이트를 포함하고, 상기 제어기는, 상기 기판의 하부로 상기 유체를 공급하여 상기 기판의 하면과 상기 제전 플레이트 사이 공간에 액막을 형성하도록 상기 하부 유체 공급 유닛을 제어할 수 있다.
일 실시 예에 의하면, 상기 제전 플레이트는 접지될 수 있다.
일 실시 예에 의하면, 상기 제전 플레이트와 전기적으로 연결되고, 상기 지지판에 제공되는 제전 핀을 더 포함할 수 있다.
일 실시 예에 의하면, 상기 제전 핀은 접지될 수 있다.
일 실시 예에 의하면, 상기 제전 핀은 상기 지지판과 전기적으로 연결되고, 상기 지지판은 접지될 수 있다.
일 실시 예에 의하면, 상기 제전 플레이트는 상기 제전 핀의 상단에 결합될 수 있다.
일 실시 예에 의하면, 상기 제전 플레이트는, 상부에서 바라볼 때 링 형상을 가질 수 있다.
일 실시 예에 의하면, 상기 제전 플레이트는, 상부에서 바라볼 때 일부가 절곡된 링 형상을 가질 수 있다.
일 실시 예에 의하면, 상기 제전 플레이트는 상기 지지 유닛에 지지된 기판의 가장자리 영역에 배치될 수 있다.
일 실시 예에 의하면, 상기 지지 유닛은, 상기 지지판에 제공되고, 기판의 측부를 지지하는 척 핀들을 포함하고, 상기 제전 플레이트는, 상기 척 핀들 사이에 배치될 수 있다.
일 실시 예에 의하면, 상기 척 핀들은, 상부에서 바라볼 때 상기 지지판에 원주 방향을 따라 배치되고, 상기 제전 플레이트는 상기 원주 방향을 따라 배치되는 상기 척 핀들 사이에 배치될 수 있다.
일 실시 예에 의하면, 상기 제전 플레이트는 도전성 소재를 포함하는 재질로 제공될 수 있다.
또한, 본 발명은 기판을 처리하는 방법을 제공한다. 기판을 처리하는 방법은, 상기 기판의 하면과 이격되도록 제공되는 제전 플레이트 사이 공간으로 유체를 공급하여 액막을 형성하고, 상기 액막이 상기 기판과 상기 제전 플레이트를 전기적으로 연결하여 상기 기판을 제전할 수 있다.
일 실시 예에 의하면, 상기 제전 플레이트는 접지될 수 있다.
일 실시 예에 의하면, 상기 제전 플레이트가 상부에서 바라볼 때 상기 기판의 가장자리 영역에 배치되어 상기 기판의 가장자리 영역을 제전할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 의하면, 기판에 발생된 정전기를 효율적으로 제거할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시 예에 의하면, 기판에 발생된 정전기가 제거되는 제전 경로를 더욱 넓힐 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시 예에 의하면, 기판을 고속으로 회전시키더라도 기판 상에 발생된 정전기를 적절히 제거할 수 있다.
본 발명의 효과가 상술한 효과들로 한정되는 것은 아니며, 언급되지 않은 효과들은 본 명세서 및 첨부된 도면으로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확히 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 일반적인 기판 처리 장치를 보여주는 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 기판 처리 설비를 보여주는 평면도이다.
도 3은 도 2의 기판 처리 장치를 보여주는 단면도이다.
도 4는 도 3의 지지 유닛, 하부 유체 공급 유닛, 회전 구동 부재의 일부를 보여주는 단면도이다.
도 5는 도 4의 하부 유체 공급 유닛을 보여주는 도면이다.
도 6은 도 3의 지지 유닛, 그리고 본 발명의 일 실시 예에 따른 제전 유닛의 모습을 보여주는 사시도이다.
도 7은 도 6의 지지 유닛, 그리고 제전 유닛의 일부를 보여주는 단면도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시 예에 따른 기판 처리 장치가 기판에 발생된 정전기를 제거하는 모습을 보여주는 도면이다.
아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시 예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시 예에 한정되지 않는다. 또한, 본 발명의 바람직한 실시 예를 상세하게 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 유사한 기능 및 작용을 하는 부분에 대해서는 도면 전체에 걸쳐 동일한 부호를 사용한다.
어떤 구성요소를 '포함'한다는 것은, 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있다는 것을 의미한다. 구체적으로, "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.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 또한 도면에서 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있다.
이하, 도 2 내지 도 8을 참조하여 본 발명의 실시 예를 상세히 설명한다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 기판 처리 설비를 보여주는 평면도이다. 도 2를 참조하면, 기판 처리 설비(1)는 인덱스 모듈(10)과 공정 처리 모듈(20)을 가진다. 인덱스 모듈(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(120)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 공정효율 및 풋 프린트조건 등에 따라 증가하거나 감소할 수도 있다. 캐리어(130)에는 기판들(W)을 지면에 대해 수평하게 배치한 상태로 수납하기 위한 다수의 슬롯(미도시)이 형성된다. 캐리어(130)로는 전면개방일체형포드(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 챔버(260)들이 배치된다. 이송 챔버(240)의 일측 및 타측에서 공정 챔버(260)들은 이송 챔버(240)를 기준으로 대칭되도록 제공된다. 이송 챔버(240)의 일측에는 복수 개의 공정챔버(260)들이 제공된다. 공정 챔버(260)들 중 일부는 이송 챔버(240)의 길이 방향을 따라 배치된다. 또한, 공정 챔버(260)들 중 일부는 서로 적층되게 배치된다. 즉, 이송 챔버(240)의 일측에는 공정 챔버(260)들이 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 챔버(260)들은 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. 메인암(244c)들은 제3방향(16)을 따라 서로 이격된 상태로 적층되게 배치된다.
공정 챔버(260)에는 기판(W)에 대해 액 처리하는 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 챔버(260)들은 복수 개의 그룹으로 구분되어, 동일한 그룹에 속하는 공정 챔버(260) 내에 기판 처리 장치(300)들은 서로 동일하고, 서로 상이한 그룹에 속하는 공정 챔버(260) 내에 제공된 기판 처리 장치(300)의 구조는 서로 상이하게 제공될 수 있다.
기판 처리 장치(300)는 기판(W)을 액 처리한다. 본 실시 예에는 기판의 액 처리 공정을 세정 공정으로 설명한다. 이러한 액 처리 공정은 세정 공정에 한정되지 않으며, 사진, 애싱, 그리고 식각 등 다양하게 적용 가능하다.
도 3은 도 2의 기판 처리 장치를 보여주는 단면도이다. 도 3을 참조하면, 기판 처리 장치(300)는 처리 용기(320), 지지 유닛(340), 승강 유닛(360), 상부 유체 공급 유닛(380), 하부 유체 공급 유닛(390), 제전 유닛(400), 그리고 제어기(500)를 포함할 수 있다.
처리 용기(320)는 내부에 기판이 처리되는 처리 공간을 제공한다. 처리 용기(320)는 상부가 개방된 통 형상을 가진다. 처리 용기(320)는 내부 회수통(322) 및 외부 회수통(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 내측공간(322a) 및 내부 회수통(322)은 내부 회수통(322)으로 처리액이 유입되는 제1유입구(322a)로서 기능한다. 내부 회수통(322)과 외부 회수통(326)의 사이공간(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 회수 라인(322b,326b)이 연결된다. 각각의 회수통(322,326)에 유입된 처리액들은 회수 라인(322b,326b)을 통해 외부의 처리액 재생 시스템(미도시)으로 제공되어 재사용될 수 있다.
지지 유닛(340)은 처리 공간에서 기판(W)을 지지한다. 지지 유닛(340)은 공정 진행 중 기판(W)을 지지 및 회전시킨다. 지지 유닛(340)은 지지판(342), 지지핀(344), 척핀(346), 그리고 회전 구동 부재(350)를 가진다. 지지판(342)은 대체로 원형의 판 형상으로 제공되며, 상면 및 저면을 가진다. 하부면은 상부면에 비해 작은 직경을 가진다. 상면 및 저면은 그 중심축이 서로 일치하도록 위치된다. 지지판(342)에는 지지핀(344), 그리고 척핀(346)이 제공될 수 있다. 지지핀(344), 그리고 척핀(346)은 각각 기판(W)의 측부와 후면을 지지할 수 있다. 이에, 지지판(342)은 기판(W)을 지지할 수 있다.
지지핀(344)은 복수 개 제공된다. 지지핀(344)은 지지판(342)의 상면의 가장자리부에 소정 간격으로 이격되게 배치되고 지지판(342)에서 상부로 돌출된다. 지지 핀(344)들은 서로 간에 조합에 의해 전체적으로 환형의 링 형상을 가지도록 배치된다. 지지핀(344)은 지지판(342)의 상부면으로부터 기판(W)이 일정거리 이격되도록 기판(W)의 후면 가장자리를 지지한다. 또한, 지지핀(344)은 리프트 핀으로 제공될 수 있다. 지지핀(344)은 상하 방향으로 이동될 수 있다. 지지핀(344)은 상하 방향으로 이동하여 기판(W)을 상하 방향으로 이동시킬 수 있다.
척핀(346)은 복수 개 제공된다. 척핀(346)은 지지판(342)의 중심에서 지지핀(344)보다 멀리 떨어지게 배치된다. 척핀(346)은 지지판(342)의 상면으로부터 위로 돌출되도록 제공된다. 척핀(346)은 지지판(342)이 회전될 때 기판(W)이 정 위치에서 측 방향으로 이탈되지 않도록 기판(W)의 측부를 지지한다. 척핀(346)은 지지판(342)의 반경 방향을 따라 외측 위치와 내측 위치 간에 직선 이동이 가능하도록 제공된다. 외측 위치는 내측 위치에 비해 지지판(342)의 중심으로부터 멀리 떨어진 위치이다. 기판(W)이 지지판(342)에 로딩 또는 언로딩 시 척핀(346)은 외측 위치에 위치되고, 기판(W)에 대해 공정 수행 시 척 핀(346)은 내측 위치에 위치된다. 내측 위치는 척핀(346)과 기판(W)의 측부가 서로 접촉되는 위치이고, 외측 위치는 척핀(346)과 기판(W)이 서로 이격되는 위치이다.
회전 구동 부재(350)는 지지판(342)을 회전시킨다. 지지판(342)은 회전 구동 부재(350)에 의해 자기 중심축을 중심으로 회전 가능하다. 회전 구동 부재(350)는 중공축(352) 및 구동기(354)를 포함한다. 중공축(352)은 제3방향(16)을 향하는 통 형상을 가진다. 중공축(352)의 상단은 지지판(342)의 저면에 고정 결합된다. 구동기(354)는 지지축(348)이 회전되도록 구동력을 제공한다. 구동기(354)는 모터일 수 있다. 구동기(354)는 중심이 상하 방향으로 개방된 중공 모터일 수 있다. 중공축(352)은 구동기(354)에 의해 회전되고, 지지판(342)은 중공축(352)과 함께 회전 가능하다.
승강 유닛(360)은 처리 용기(320)를 상하 방향으로 직선 이동시킨다. 처리 용기(320)가 상하로 이동됨에 따라 지지판(342)에 대한 처리 용기(320)의 상대 높이가 변경된다. 승강 유닛(360)은 기판(W)이 지지판(342)에 로딩되거나, 언로딩될 때 지지판(342)이 처리 용기(320)의 상부로 돌출되도록 처리 용기(320)는 하강된다. 또한, 공정이 진행될 시에는 기판(W)에 공급된 처리액의 종류에 따라 처리액이 기설정된 회수통(322,326)으로 유입될 수 있도록 처리 용기(320)의 높이가 조절한다. 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. 선택적으로, 승강 유닛(360)은 지지판(342)을 상하 방향으로 이동시킬 수 있다.
상부 유체 공급 유닛(380)은 기판(W)의 상면으로 처리액을 공급한다. 기판의 상면은 패턴이 형성된 패턴면일 수 있다. 상부 유체 공급 유닛(380)은 복수 개로 제공되며, 각각은 서로 상이한 종류의 처리액들을 공급할 수 있다. 예컨대, 처리액은 케미칼, 린스액, 유기 용제, 그리고 세정액일 수 있다. 케미칼은 산 또는 염기 성질을 가지는 액일 수 있다. 케미칼은 황산(H2SO4), 인산(P2O5), 불산(HF) 그리고 수산화 암모늄(NH4OH)을 포함할 수 있다. 린스액은 순수(H20)일 수 있다. 유기용제는 이소프로필알코올(IPA) 액일 수 있다. 세정액은 탈이온수일 수 있다. 세정액은 순수 일 수 있다. 상부 유체 공급 유닛(380)은 이동 부재(381) 및 노즐(389)을 포함한다.
이동 부재(381)는 노즐(389)을 공정 위치 및 대기 위치로 이동시킨다. 여기서 공정 위치는 노즐(389)이 기판 지지 유닛(340)에 지지된 기판(W)과 대향되는 위치이고, 대기 위치는 노즐(389)이 공정 위치를 벗어난 위치로 정의한다. 일 예에 의하면, 공정 위치는 전처리 위치 및 후처리 위치를 포함한다. 전처리 위치는 노즐(389)이 제1공급 위치에 처리액을 공급하는 위치이고, 후처리 위치는 노즐(389)이 제2공급 위치에 처리액을 공급하는 위치로 제공된다. 제1공급 위치는 제2공급 위치보다 기판(W)의 중심에 더 가까운 위치이고, 제2공급 위치는 기판의 단부를 포함하는 위치일 수 있다. 선택적으로 제2공급 위치는 기판의 단부에 인접한 영역일 수 있다.
이동 부재(381)는 지지축(386), 아암(382), 그리고 구동 부재(388)를 포함한다. 지지축(386)은 처리 용기(320)의 일측에 위치된다. 지지축(386)은 그 길이 방향이 제3방향을 향하는 로드 형상을 가진다. 지지축(386)은 구동 부재(388)에 의해 회전 가능하도록 제공된다. 지지축(386)은 승강 이동이 가능하도록 제공된다. 아암(382)은 지지축(386)의 상단에 결합된다. 아암(382)은 지지축(386)으로부터 수직하게 연장된다. 아암(382)의 끝단에는 노즐(389)이 고정 결합된다. 지지축(386)이 회전됨에 따라 노즐(389)은 아암(382)과 함께 스윙 이동 가능하다. 노즐(389)은 스윙 이동되어 공정 위치 및 대기 위치로 이동될 수 있다. 선택적으로 아암(382)은 그 길이방향을 향해 전진 및 후진 이동이 가능하도록 제공될 수 있다. 상부에서 바라볼 때 노즐(389)이 이동되는 경로는 공정 위치에서 기판(W)의 중심축과 일치될 수 있다.
하부 유체 공급 유닛(390)은 기판(W)의 하면을 세정 및 건조 처리할 수 있다. 하부 유체 공급 유닛(390)은 기판(W)의 하부로 유체를 공급할 수 있다. 유체는 처리액일 수 있다. 처리액은 세정액일 수 있다. 기판(W)의 하면은 패턴이 형성되는 면과 반대되는 비패턴면일 수 있다. 하부 유체 공급 유닛(390)은 상부 유체 공급 유닛(380)과 동시에 액을 공급할 수 있다. 이와 달리, 하부 유체 공급 유닛(390)은 상부 유체 공급 유닛(380)과 독립적으로 액을 공급할 수 있다. 하부 유체 공급 유닛(390)은 회전되지 않게 고정될 수 있다.
도 4는 도 3의 지지 유닛, 하부 유체 공급 유닛, 회전 구동 부재의 일부를 보여주는 단면도이고, 도 5는 도 4의 하부 유체 공급 유닛을 보여주는 도면이다. 도 4와 도 5를 참조하면, 하부 유체 공급 유닛(390)은 커버(392), 고정 샤프트(394), 액 토출관(396), 가스 토출관(398), 그리고 베어링(399)을 포함할 수 있다.
커버(392)는 고정 샤프트(394)의 상단에 제공될 수 있다. 커버(392)에는 복수의 홀이 형성될 수 있다. 커버(392)에 형성된 복수의 홀에는 후술하는 유체 토출관(396, 398)들이 삽입될 수 있다. 커버(392)는 유체 토출관(396, 398)들의 위치가 변경되는 것을 방지할 수 있다. 커버(392)는 고정 샤프트(394)에 탈착 가능하게 제공될 수 있다.
고정 샤프트(394)는 내부 공간을 가질 수 있다. 고정 샤프트(394)는 중공축(352) 내에 제공될 수 있다. 고정 샤프트(394)는 중공축(352)과 서로 이격되게 위치될 수 있다. 고정 샤프트(394)는 중공축(352)의 내면으로부터 일정 거리 이격되게 위치될 수 있다. 또한, 고정 샤프트(394)는 지지판(342)에 형성된 개구에 삽입될 수 있다. 고정 샤프트(394)는 상부에서 바라볼 때 지지판(342)의 중앙 영역에 형성된 개구에 삽입될 수 있다. 고정 샤프트(394)가 가지는 내부 공간에는 유체 토출관(396, 398)들이 제공될 수 있다.
유체 토출관(396, 398)은 기판(W)의 하면으로 유체를 공급할 수 있다. 유체 토출관(396, 398)은 지지판(342)에 지지된 기판(W)의 하면으로 유체를 공급할 수 있다. 유체 토출관(396, 398)은 액 토출관(396), 그리고 가스 토출관(398)을 포함할 수 있다. 액 토출관(396)과 가스 토출관(398)은 고정 샤프트(394)의 내부 공간에 제공될 수 있다.
액 토출관(396)은 기판(W)의 하면으로 처리액을 토출한다. 액 토출관(396)으로부터 토출된 처리액은 기판(W)의 하면을 세정 처리한다. 액 토출관(396)은 위를 향하는 액 토출단을 가진다. 예컨대, 액 토출단은 수직 위를 향하도록 제공될 수 있다. 액 토출관(396)은 복수 개로 제공되며, 각각은 서로 상이한 종류의 액을 토출할 수 있다. 액 토출관(396)들은 커버(392)에 고정될 수 있다. 액 토출관(396)들은 커버(392)의 중심으로부터 이격되게 위치된다. 액 토출관(396)들은 커버(392)의 중심을 감싸도록 배열된다. 액 토출관(396)들로부터 토출되는 처리액은 케미칼, 린스액 및/또는 세정액을 포함할 수 있다. 케미칼은 산 또는 염기 성질을 가지는 액일 수 있다. 케미칼은 황산(H2SO4), 인산(P2O5), 불산(HF) 그리고 수산화 암모늄(NH4OH)을 포함할 수 있다. 린스액, 세정액은 순수(H20)일 수 있다. 선택적으로 액 토출단은 위로 갈수록 기판(W)의 중심으로부터 멀어지게 상향 경사진 방향을 향하도록 제공될 수 있다.
가스 토출관(398)은 건조 가스를 토출한다. 가스 토출관(398)은 커버(392)에 고정될 수 있다. 가스 토출관(398)은 커버(392)의 중심축 상에 위치된다. 가스 토출관(398)은 가스 토출단을 포함한다. 가스 토출단은 수직 위를 향하도록 제공될 수 있다. 가스 토출관(398)으로부터 토출되는 가스는 기판(W)의 하면으로 공급된다. 가스 토출관(398)으로부터 토출된 가스는 기판(W)의 하면을 건조 처리한다. 예컨대, 건조 가스는 비활성 가스 또는 에어일 수 있다. 비활성 가스는 질소 가스(N2)일 수 있다.
베어링(399)은 지지판(342)과 고정 샤프트(394)의 사이에 제공될 수 있다. 베어링(399)은 지지판(342)이 회전시 고정 샤프트(394)와 지지판(342)이 서로 마찰되는 것을 방지할 수 있다.
도 6은 도 3의 지지 유닛, 그리고 본 발명의 일 실시 예에 따른 제전 유닛의 모습을 보여주는 사시도이고, 도 7은 도 6의 지지 유닛, 그리고 제전 유닛의 일부를 보여주는 단면도이다.
도 6와 도 7을 참조하면, 제전 유닛(400)은 지지 유닛(340)에 지지된 기판(W)을 제전할 수 있다. 제전 유닛(400)은 지지 유닛(340)에 지지된 기판(W)에 발생된 정전기가 제거되는 경로를 제공할 수 있다. 제전 유닛(400)은 지지 유닛(340)에 제공될 수 있다. 제전 유닛(400)은 지지 유닛(340)이 포함하는 지지판(342)에 제공될 수 있다. 제전 유닛(400)은 제전 플레이트(410), 그리고 제전 핀(430)을 포함할 수 있다.
제전 플레이트(410)는 지지 유닛(340)에 지지된 기판(W)의 하면과 이격되도록 제공될 수 있다. 제전 플레이트(410)는 상부에서 바라볼 때 링 형상을 가질 수 있다. 제전 플레이트(410)는 상부에서 바라볼 때 링 형상을 가지는 플레이트일 수 있다. 제전 플레이트(410)는 상부에서 바라볼 때 원주의 일부가 절곡된 링 형상을 가질 수 있다. 제전 플레이트(410)는 도전성 소재를 포함하는 재질로 제공될 수 있다. 제전 플레이트(410)는 복수로 제공될 수 있다. 제전 플레이트(410)들 중 일부는 제1길이로 제공되고, 제전 플레이트(410)들 중 다른 일부는 제2길이로 제공될 수 있다. 제1길이와 제2길이는 서로 상이한 길이일 수 있다. 제2길이는 제1길이보다 작은 길이일 수 있다.
제전 핀(430)은 제전 플레이트(410)와 전기적으로 연결될 수 있다. 제전 핀(430)은 접지될 수 있다. 예컨대, 제전 핀(430)은 지지판(342)과 전기적으로 연결되고, 지지판(342)은 접지될 수 있다. 더 구체적으로는 지지판(342)은 회전 구동 부재(350)와 전기적으로 연결되고, 회전 구동 부재(350)는 접지될 수 있다. 즉, 회전 구동 부재(350)가 접지되어 이와 전기적으로 연결되는 지지판(342), 제전핀(430), 그리고 제전 플레이트(410)는 접지될 수 있다.
제전 핀(430)에는 제전 플레이트(410)가 결합될 수 있다. 제전 플레이트(410)는 제전 핀(430)의 상단에 결합될 수 있다. 여기서, 제전 플레이트(410)가 제전 핀(430)과 결합되는 것은 제전 플레이트(410)와 제전 핀(430)이 각각의 구성으로 제공되어 물리적으로 결합되는 것 및/또는 제전 플레이트(410)와 제전 핀(430)이 일체의 구성으로 제공되는 것을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
제전 핀(430)은 복수로 제공될 수 있다. 복수로 제공되는 제전 핀(430) 각각에는 제전 플레이트(410)가 결합될 수 있다. 제전 핀(430)들 중 일부는 제1길이를 가지는 제전 플레이트(410)가 결합되고, 제전 핀(430)들 중 다른 일부는 제2길이를 가지는 제전 플레이트(410)가 결합될 수 있다. 또한, 제전 플레이트(410)는 그 중심에 제전 핀(430)이 결합될 수 있고, 이와 달리 제전 플레이트(410)의 일단에 제전 핀(430)이 결합될 수도 있다.
상술한 설명에서는 하나의 제전 핀(430)에 하나의 제전 플레이트(410)가 결합되는 것으로 설명하였으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 예컨대, 하나의 제전 플레이트(410)에 복수의 제전 핀(430)이 결합될 수도 있다.
제전 유닛(400)은 복수로 제공될 수 있다. 복수로 제공되는 제전 유닛(400)들은 상부에서 바라볼 때 지지 판(342)의 가장 자리 영역에 배치될 수 있다. 즉, 제전 플레이트(410), 그리고 제전 핀(430)들은 상부에서 바라볼 때 지지 판(342)의 가장자리 영역에 배치될 수 있다. 이에, 제전 유닛(400)들은 지지 유닛(340)에 지지된 기판(W)의 가장 자리 영역 하부에 배치될 수 있다.
지지 판(342)에는 복수의 척핀(346)들이 제공될 수 있다. 복수의 척핀(346)들은 상부에서 바라볼 때 지지판(342)에 원주 방향을 따라 배치될 수 있다. 제전 플레이트(410)와 제전 핀(430)들은 이러한 척 핀(346)들 사이에 배치될 수 있다. 제전 핀(430)들은 척 핀(346)들이 배치되는 원주 상에 배치될 수 있다. 또한, 제전 플레이트(410)들은 척 핀(346)들이 배치되는 원주와 동일한 곡률을 가지는 절곡된 링 형상으로 제공될 수 있다. 또한, 제전 플레이트(410)들은 척 핀(346)들이 배치되는 원주와 중첩되는 형상을 가지고, 배치될 수 있다.
다시 도 3을 참조하면, 제어기(500)는 기판 처리 설비(1)를 제어할 수 있다. 제어기(500)는 기판 처리 장치(300)를 제어할 수 있다. 제어기(550)는 회전 구동 부재(350)를 제어할 수 있다. 제어기(500)는 구동기(354)를 제어할 수 있다. 또한, 제어기(500)는 상부 공급 유닛(380)과 하부 공급 유닛(390)을 제어할 수 있다. 또한, 제어기(500)는 이하에서 설명하는 기판 처리 방법을 수행할 수 있도록 기판 처리 장치(300)를 제어할 수 있다. 예컨대, 제어기(500)는 이하에서 설명하는 기판 처리 방법을 수행할 수 있도록 하부 공급 유닛(390)을 제어할 수 있다.
이하에서는 본 발명의 일 실시 예에 따른 기판 처리 방법에 대하여 상세히 설명한다. 도 8은 본 발명의 일 실시 예에 따른 기판 처리 장치가 기판에 발생된 정전기를 제거하는 모습을 보여주는 도면이다. 도 8을 참조하면, 하부 유체 공급 유닛(390)은 기판(W)의 하면으로 유체(L)를 공급할 수 있다. 하부 유체 공급 유닛(390)은 기판(W)의 하면으로 처리액인 유체(L)를 공급할 수 있다. 하부 유체 공급 유닛(390)이 공급하는 유체(L)는 액상을 가지는 유체(L)일 수 있다. 하부 유체 공급 유닛(390)은 회전하는 기판(W)의 하면으로 유체(L)를 공급할 수 있다. 하부 유체 공급 유닛(390)은 회전하는 기판(W)의 하면 중심 영역으로 유체(L)를 공급할 수 있다.
기판(W)의 하면 중심 영역으로 공급된 유체(L)는 회전하는 기판(W)의 원심력에 의해 가장자리 영역으로 확산 또는 비산될 수 있다. 이에, 기판(W)의 하면으로 공급된 유체(L)는 제전 플레이트(410)와 기판(W)의 하면 사이 공간에서 액막을 형성할 수 있다. 형성된 액막은 기판(W)에 발생된 정전기가 제공되는 경로를 게공할 수 있다. 즉, 기판(W)에 발생된 정전기는 기판(W)과 액막을 따라 제전 플레이트(410)로 전달되고, 제전 플레이트(410)에 전달된 정전기는 접지된 제전 핀(430)을 따라 제거될 수 있다.
일반적인 기판 처리 장치에서는 기판(W)에 발생된 정전기를 제거하기 위해 접지된 핀을 이용하였다. 이 경우, 기판(W)에 발생된 정전기는 기판(W)과 점 접촉하는 핀을 통해 제거되었다. 그러나, 기판(W)과 점 접촉하는 핀을 통해 정전기를 제거하는 경우 정전기가 이동하는 경로가 점 접촉된 지점으로 한정되어 정전기 제거 효율이 떨어진다. 본 발명의 일 실시 예에 의하면, 제전 플레이트(410)가 기판(W)의 하면과 이격되고, 이격된 사이 공간에 유체(L)가 액막을 형성한다. 이에, 정전기가 제거되는 경로를 더욱 넓힐 수 있으며, 정전기 제거 효율을 높일 수 있다.
또한, 정전기가 제거되는 경로를 넓히기 위해 기판(W)의 하면과 직접적으로 접촉하는 접지 플레이트를 배치하는 것을 고려할 수도 있다. 그러나, 이 경우 기판(W)의 하면이 접지 플레이트와 접촉되면서 손상될 우려가 있다. 이에, 본 발명의 일 실시 예에 의하면 정전기의 제거는 유체(L)가 형성하는 액막을 매개로 이루어 진다. 이에 기판(W)의 하면에 스크래치가 발생하는 등, 기판(W)이 손상되는 위험을 더욱 최소화 할 수 있다.
또한, 제전 플레이트(410)가 지지판(342)의 가장자리 영역에 배치되면서, 지지판(342)을 고속으로 회전시키더라도, 기판(W)의 하면과 제전 플레이트(410) 사이에 액막을 유지할 수 있다. 이에, 정전기 제거에 있어서 지지판(342)의 회전 속도가 제한되는 것을 최소화 할 수 있다.
또한, 기판(W)의 하면으로 유체(L)가 공급되는 도중에, 유체(L)가 기판(W)과 충돌하여 정전기를 발생시킬 수 있다. 정전기가 발생된 이후 기판(W)을 제전하는 경우 정전기 발생 시점과 정전기 제전 시점 사이에 기판(W)이 손상될 수 있다. 그러나, 본 발명의 일 실시 예에 의하면, 기판(W)의 하면으로 유체(L)가 공급되는 도중 정전기가 발생하더라도, 발생된 정전기는 곧바로 제전 플레이트(410)를 통해 제거된다. 이에, 기판(W)이 손상되는 것을 더욱 최소화할 수 있다.
이상의 상세한 설명은 본 발명을 예시하는 것이다. 또한 전술한 내용은 본 발명의 바람직한 실시 형태를 나타내어 설명하는 것이며, 본 발명은 다양한 다른 조합, 변경 및 환경에서 사용할 수 있다. 즉 본 명세서에 개시된 발명의 개념의 범위, 저술한 개시 내용과 균등한 범위 및/또는 당업계의 기술 또는 지식의 범위내에서 변경 또는 수정이 가능하다. 저술한 실시예는 본 발명의 기술적 사상을 구현하기 위한 최선의 상태를 설명하는 것이며, 본 발명의 구체적인 적용 분야 및 용도에서 요구되는 다양한 변경도 가능하다. 따라서 이상의 발명의 상세한 설명은 개시된 실시 상태로 본 발명을 제한하려는 의도가 아니다. 또한 첨부된 청구범위는 다른 실시 상태도 포함하는 것으로 해석되어야 한다.
기판 처리 장치 : 300
처리 용기 : 320
지지 유닛 : 340
승강 유닛 : 360
상부 유체 공급 유닛 : 380
하부 유체 공급 유닛 : 390
커버 : 392
고정 샤프트 : 394
액 토출관 : 396
가스 토출관 : 398
베어링 : 399
제전 유닛 : 400
제전 플레이트 : 410
제전 핀 : 430
제어기 : 500

Claims (15)

  1. 기판을 처리하는 장치에 있어서,
    기판을 지지하고, 지지판을 포함하는 지지 유닛과;
    상기 지지 유닛에 지지된 기판의 하부로 유체를 공급하는 하부 유체 공급 유닛과;
    상기 지지 유닛에 지지된 기판을 제전하는 제전 유닛과;
    제어기를 포함하고,
    상기 제전 유닛은,
    상기 지지 유닛에 지지된 기판의 하면과 이격되도록 제공되는 제전 플레이트를 포함하고,
    상기 제어기는,
    상기 기판의 하부로 상기 유체를 공급하여 상기 기판의 하면과 상기 제전 플레이트 사이 공간에 액막을 형성하도록 상기 하부 유체 공급 유닛을 제어하는 기판 처리 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제전 플레이트는 접지되는 기판 처리 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제전 유닛은,
    상기 제전 플레이트와 전기적으로 연결되고, 상기 지지판에 제공되는 제전 핀을 더 포함하는 기판 처리 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 제전 핀은 접지되는 기판 처리 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제전 핀은 상기 지지판과 전기적으로 연결되고, 상기 지지판은 접지되는 기판 처리 장치.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 제전 플레이트는 상기 제전 핀의 상단에 결합되는 기판 처리 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 제전 플레이트는,
    상부에서 바라볼 때 링 형상을 가지는 기판 처리 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 제전 플레이트는,
    상부에서 바라볼 때 일부가 절곡된 링 형상을 가지는 기판 처리 장치.
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제전 플레이트는 상기 지지 유닛에 지지된 기판의 가장자리 영역에 배치되는 기판 처리 장치.
  10. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 지지 유닛은,
    상기 지지판에 제공되고, 기판의 측부를 지지하는 척 핀들을 포함하고,
    상기 제전 플레이트는,
    상기 척 핀들 사이에 배치되는 기판 처리 장치.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 척 핀들은,
    상부에서 바라볼 때 상기 지지판에 원주 방향을 따라 배치되고,
    상기 제전 플레이트는 상기 원주 방향을 따라 배치되는 상기 척 핀들 사이에 배치되는 기판 처리 장치.
  12. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제전 플레이트는 도전성 소재를 포함하는 재질로 제공되는 기판 처리 장치.
  13. 기판을 처리하는 방법에 있어서,
    상기 기판의 하면과 이격되도록 제공되는 제전 플레이트 사이 공간으로 유체를 공급하여 액막을 형성하고,
    상기 액막이 상기 기판과 상기 제전 플레이트를 전기적으로 연결하여 상기 기판을 제전하는 기판 처리 방법.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 제전 플레이트는 접지되는 기판 처리 방법.
  15. 제13항에 있어서,
    상기 제전 플레이트가 상부에서 바라볼 때 상기 기판의 가장자리 영역에 배치되어 상기 기판의 가장자리 영역을 제전하는 기판 처리 방법.



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