KR20210128062A - 기판처리장치 - Google Patents

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KR20210128062A
KR20210128062A KR1020200045720A KR20200045720A KR20210128062A KR 20210128062 A KR20210128062 A KR 20210128062A KR 1020200045720 A KR1020200045720 A KR 1020200045720A KR 20200045720 A KR20200045720 A KR 20200045720A KR 20210128062 A KR20210128062 A KR 20210128062A
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백승대
허금동
김성엽
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주식회사 제우스
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Abstract

본 발명은 기판처리장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 챔버부와, 챔버부에 내장되는 베이스부와, 베이스부에 회전 가능하도록 장착되고 안착된 기판을 회전시키는 스핀들부와, 베이스부에 회전 가능하도록 장착되고 기판과 베이스부 사이로 이동되며 기판에 처리물질을 분사하는 복수개의 처리부와, 챔버부에 장착되고 챔버부의 내부 압력을 일정하게 유지시키는 댐퍼부를 포함하여, 챔버부의 사이즈를 최적화하고, 기판 처리 불량을 억제할 수 있다.

Description

기판처리장치{SUBSTRATE PROCESSING DEVICE}
본 발명은 기판처리장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 노즐 배치를 최적화하고 기판 감지를 통해 설비 사이즈를 축소시키고 기판 불량을 억제할 수 있는 기판처리장치에 관한 것이다.
일반적으로 반도체 제조 공정 중 웨이퍼 가공 공정에는 감광액 도포 공정(Photoresist Coating), 현상 공정(Develop & Bake), 식각 공정(Etching), 화학기상증착 공정(Chemical Vapor Deposition), 애싱 공정(Ashing) 등이 있다.
상술한 여러 단계의 공정을 수행하는 과정에서 기판에 부착된 각종 오염물을 제거하기 위한 공정으로 약액(Chemical) 또는 순수(DI water, Deionized Water)를 이용한 세정 공정(Wet Cleaning Process)이 있다.
또한, 세정 공정을 진행하고 난 후, 반도체 기판 표면에 잔류하는 약액 또는 순수를 건조시키기 위한 건조(Drying) 공정이 있다. 건조 공정을 수행하기 위하여 사용되는 기판 건조 장치는 기계 역학적인 회전력을 이용하여 반도체 기판을 건조시키는 스핀 건조 장치(Spin dry)와, IPA(이소프로필 알코올, isopropyl alcohol)의 화학적 반응을 이용하여 반도체 기판을 건조시키는 IPA 건조 장치가 사용된다.
종래에는 멀티 노즐을 구성함에 있어 서로 간섭되지 않도록 설비 사이즈가 커지는 문제점이 있다. 따라서, 이를 개선할 필요성이 요청된다.
본 발명의 배경기술은 대한민국 등록특허공보 제10-2031304호(2019.10.04. 등록, 발명의 명칭 : 식각과 애싱 공정이 가능한 기판 처리 챔버, 이를 이용한 기판 처리 장치 및 이를 이용한 기판 처리 방법)에 게시되어 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점들을 개선하기 위해 안출된 것으로서, 노즐 배치를 최적화하고 기판 감지를 통해 설비 사이즈를 축소시키고 기판 불량을 억제할 수 있는 기판처리장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명에 따른 기판처리장치는: 챔버부; 상기 챔버부에 내장되는 베이스부; 상기 베이스부에 회전 가능하도록 장착되고, 안착된 기판을 회전시키는 스핀들부; 상기 베이스부에 회전 가능하도록 장착되고, 상기 기판과 상기 베이스부 사이로 이동되며, 상기 기판에 처리물질을 분사하는 복수개의 처리부; 및 상기 챔버부에 장착되고 상기 챔버부의 내부 압력을 일정하게 유지시키는 댐퍼부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 처리부는 상기 베이스부에 회전 가능하도록 장착되고, 상기 기판에 제1처리물질을 분사하는 제1처리부; 상기 베이스부에 회전 가능하도록 장착되고, 상기 기판에 제2처리물질을 분사하는 제2처리부; 상기 제2처리부와 마주보도록 배치되고, 상기 베이스부에 회전 가능하도록 장착되며, 상방 이동되어 상기 제2처리부와 간섭되지 않고, 상기 기판에 제3처리물질을 분사하는 제3처리부; 및 상기 베이스부에 회전 가능하도록 장착되고, 상기 기판에 제4처리물질을 분사하는 제4처리부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 처리부는 상기 베이스부에 장착되고, 공정 에러 발생시 상기 기판을 재사용하도록 세척하는 제5처리부;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 기판처리장치는: 상기 챔버부에 장착되고, 상기 챔버부의 내부 상태와 상기 기판 상태를 감지하는 감지부;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 감지부는 상기 챔버부의 진동을 감지하는 진동감지부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 감지부는 상기 챔버부의 온도와 습도를 감지하는 온습도감지부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 감지부는 상기 기판의 온도를 감지하는 열화상감지부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 감지부는 상기 챔버부의 가스를 감지하는 가스감지부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 댐퍼부는 상기 챔버부에 연결되어 상기 챔버부의 내기를 외부로 배출하는 댐퍼덕트부; 상기 댐퍼덕트부를 개폐하는 댐퍼개폐부; 상기 댐퍼개폐부를 작동시키는 댐퍼모터부; 상기 챔버부에 장착되고, 상기 챔버부의 내부 압력을 측정하는 댐퍼측정부; 및 상기 댐퍼측정부의 측정신호를 수신하여 상기 댐퍼모터부를 제어하는 댐퍼제어부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 기판처리장치는: 상기 베이스부에 장착되고, 상기 처리부에서 설정된 유량의 처리물질을 배출하는지 여부를 판별하는 점검부;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 기판처리장치는: 상기 스핀들부에 장착되고, 상기 기판의 하부에 하부처리물질을 배출하는 하부처리부;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 하부처리부는 하나 이상의 하부처리물질을 저장하는 하부저장부; 상기 스핀들부에 장착되고, 하나 이상의 상기 하부처리물질을 안내하는 하부안내부; 및 상기 하부안내부의 상부에 형성되고, 하나 이상의 상기 하부처리물질을 배출하는 하부노즐부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 기판처리장치는 복수개의 처리부가 스핀들부의 주위에 배치되어 챔버부의 사이즈를 최적화할 수 있다.
본 발명에 따른 기판처리장치는 감지부가 기판 처리 공정 상태를 실시간으로 측정하고, 댐퍼부가 챔버부의 압력을 일정하게 유지하여 기판 처리 불량을 억제할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판처리장치를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 처리부를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 감지부를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 댐퍼부를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 점검부를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 6는 본 발명의 일 실시예에 따른 점검부를 개략적으로 나타내는 단면도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 하부처리부를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 하부밸브부를 개략적으로 나타내는 도면이다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 기판처리장치의 실시예를 설명한다. 이러한 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다. 또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서, 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로, 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판처리장치를 개략적으로 나타내는 도면이다. 도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 기판처리장치(1)는 챔버부(10)와, 베이스부(20)와, 스핀들부(30)와, 처리부(40)와, 댐퍼부(60)를 포함한다.
챔버부(10)는 내부에 설비가 내장 가능하도록 공간을 형성한다. 일예로, 챔버부(10)는 상측이 개방되어 기판(100)의 로링 및 언로딩이 가능하고, 필요에 따라 상측이 폐쇄될 수 있다.
베이스부(20)는 챔버부(10)에 내장된다. 일예로, 베이스부(20)는 챔버부(10)에 내장되고, 외측면이 챔버부(10)의 내벽에 결합될 수 있다.
스핀들부(30)는 베이스부(20)에 회전 가능하도록 장착되고, 안착된 기판(100)을 회전시킨다. 일예로, 스핀들부(30)는 모터 구동에 의해 자체 회전 가능하고, 이송로봇을 통해 로딩되는 기판(100)이 안착될 수 있다.
복수개의 처리부(40)는 베이스부(20)에 회전 가능하도록 장착되고, 기판(100)과 베이스부(20) 사이로 이동되며, 기판(100)에 처리물질을 분사한다. 일예로, 각각의 처리부(40)는 베이스부(20)의 가장자리에 배치되고, 필요에 따라 회전되면서 기판(100)의 상방에 배치되어 처리물질을 분사할 수 있다.
댐퍼부(60)는 챔버부(10)에 장착되고 챔버부(10)의 내부 압력을 일정하게 유지시킨다. 일예로, 댐퍼부(60)는 베이스부(20)와 연통되고, 챔버부(10)의 내부 압력이 상승하면 챔버부(10) 내부 공기를 외부로 배출시켜 챔버부(10)의 내부 압력이 일정하도록 유도할 수 있다.
그 외, 본 발명의 일 실시예에 따른 기판처리장치(1)는 감지부(50)를 더 포함할 수 있다. 감지부(50)는 챔버부(10)에 장착되고, 챔버부(10)의 내부 상태와 기판(100) 상태를 감지한다. 일예로, 감지부(50)를 통해 챔버부(10)와 기판(100)의 상태를 실시간 측정하고, 필요에 따라 프로세스를 중단할 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 처리부를 개략적으로 나타내는 도면이다. 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 처리부(40)는 제1처리부(41)와, 제2처리부(42)와, 제3처리부(43)와, 제4처리부(44)를 포함한다.
제1처리부(41)는 베이스부(20)에 회전 가능하도록 장착되고, 기판(100)에 제1처리물질을 분사한다. 일예로, 제1처리부(41)는 제1처리물질이 저장되는 제1처리저장부와, 제1처리저장부에 연결되고 베이스부(20)에 회전 가능하도록 장착되어 제1처리물질을 안내하는 제1처리안내부와, 제1처리안내부를 회전시키는 제1처리회전부와, 제1처리안내부에 형성되고 제1처리물질을 배출하는 제1처리노즐부를 포함할 수 있다. 이때, 제1처리물질로는 DSP, DIW, CO2 중 어느 하나 이상이 사용될 수 있다. 제1처리부(41)는 도 2를 평면에서 바라볼 때 스핀들부(30)의 좌측에 배치될 수 있다.
제2처리부(42)는 베이스부(20)에 회전 가능하도록 장착되고, 기판(100)에 제2처리물질을 분사한다. 일예로, 제2처리부(42)는 제2처리물질이 저장되는 제2처리저장부와, 제2처리저장부에 연결되고 베이스부(20)에 회전 가능하도록 장착되어 제2처리물질을 안내하는 제2처리안내부와, 제2처리안내부를 회전시키는 제2처리회전부와, 제2처리안내부에 형성되고 제2처리물질을 배출하는 제2처리노즐부를 포함할 수 있다. 이때, 제2처리물질로는 N2가 사용될 수 있으며, 제2처리노즐부는 수직노즐과 경사노즐을 포함할 수 있다. 제2처리부(42)는 도 2를 평면에서 바라볼 때 스핀들부(30)의 하방에 배치될 수 있다.
제3처리부(43)는 제2처리부(42)와 마주보도록 배치되고, 베이스부(20)에 회전 가능하도록 장착되며, 상방 이동되어 제2처리부(42)와 간섭되지 않고, 기판(100)에 제3처리물질을 분사한다. 일예로, 제3처리부(43)는 제3처리물질이 저장되는 제3처리저장부와, 제3처리저장부에 연결되고 베이스부(20)에 회전 가능하도록 장착되어 제3처리물질을 안내하는 제3처리안내부와, 제3처리안내부를 회전시키는 제3처리회전부와, 제3처리안내부를 상하 이동시키는 제3처리승강부와, 제3처리안내부에 형성되고 제3처리물질을 배출하는 제3처리노즐부를 포함할 수 있다. 이때, 제3처리물질로는 DHF, DIW 중 어느 하나 이상이 사용될 수 있다. 제3처리부(43)는 도 2를 평면에서 바라볼 때 스핀들부(30)의 하방에 배치될 수 있다.
즉, 제2처리부(42)와 제3처리부(43)는 서로 마주보도록 배치되고, 제3처리부(43)는 제2처리부(42) 보다 외측에 배치될 수 있다. 이로 인해, 제3처리부(43)는 구동시 높이가 변경되어 회전되므로 제2처리부(42)와 간섭되지 않고, 기판(100)과 제3처리부(43) 간의 간격을 일정하게 유지할 수 있다.
제4처리부(44)는 베이스부(20)에 회전 가능하도록 장착되고, 기판(100)에 제4처리물질을 분사한다. 일예로, 제4처리부(44)는 제4처리물질이 저장되는 제4처리저장부와, 제4처리저장부에 연결되고 베이스부(20)에 회전 가능하도록 장착되어 제4처리물질을 안내하는 제4처리안내부와, 제4처리안내부를 회전시키는 제4처리회전부와, 제4처리안내부에 형성되고 제4처리물질을 배출하는 제4처리노즐부를 포함할 수 있다. 이때, 제4처리물질로는 DIW, HOT DIW 중 어느 하나 이상이 사용될 수 있다. 제4처리부(42)는 도 2를 평면에서 바라볼 때 스핀들부(30)의 우측에 배치될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 처리부(40)는 제5처리부(45)를 더 포함할 수 있다. 제5처리부(45)는 베이스부(20)에 장착되고, 공정 에러 발생시 기판(100)을 재사용하도록 세척한다. 일예로, 제5처리부(45)는 제5처리물질이 저장되는 제5처리저장부와, 제5처리저장부에 연결되고 베이스부(20)에 장착되어 제5처리물질을 안내하는 제5처리안내부와, 제5처리안내부에 형성되고 제5처리물질을 배출하는 제5처리노즐부를 포함할 수 있다. 이때, 제5처리물질로는 DIW가 사용될 수 있으다. 제5처리부(45)는 도 2를 평면에서 바라볼 때 제3처리부(43)와 제4처리부(44) 사이에 배치될 수 있다. 한편, 공정 에러가 발생하면 제1처리부(41) 내지 제4처리부(44)는 작동이 중지되고, 원위치로 복귀될 수 있다. 그리고, 제5처리부(45)가 기판(100)의 상방에 배치되어 제5처리물질을 분사할 수 있다. 이로 인해 기판(100)은 세척된 후 재사용될 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 감지부를 개략적으로 나타내는 도면이다. 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 감지부(50)는 진동감지부(51)와, 온습도감지부(52)와, 열화상감지부(53)와, 가스감지부(54) 중 어느 하나 이상을 포함할 수 있다.
진동감지부(51)는 챔버부(10)의 진동을 감지한다. 일예로, 진동감지부(51)는 챔버부(10)의 내측 또는 외측에 장착되어 스핀들부(30)의 구동에 따른 챔버부(10)의 진동을 감지할 수 있다. 그 외, 진동감지부(51)는 스핀들부(30)에 직접 장착되어 스핀들부(30)의 구동에 따른 진동을 감지할 수 있다.
온습도감지부(52)는 챔버부(20)의 온도와 습도를 감지한다. 일예로, 온습도감지부(52)는 챔버부(20)의 내측에 장착되어 챔버부(20) 내부 기온과 습도를 측정할 수 있다.
열화상감지부(53)는 기판(100)의 온도를 감지한다. 일예로, 열화상감지부(53)는 챔버부(20)의 상부에 장착되어 기판(100)의 상방에 배치되고, 기판(100)을 촬영하는 열화상카메라가 될 수 있다. 이러한 열화상감지부(53)를 통해 기판(100)이 설정온도 보다 상승하면, 기판처리공정을 강제로 중단할 수 있다.
가스감지부(54)는 챔버부(20)의 가스를 감지한다. 일예로, 가스감지부(54)는 챔버부(20)의 상부에 장착되고, 암모니아가스를 감지할 수 있다. 이러한 가스감지부(54)를 통해 특정 유해가스의 측정값이 설정치 보다 상승하면, 기판처리공정을 강제로 중단할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 감지부(50)는 기판감지부(55)를 더 포함할 수 있다. 기판감지부(55)는 챔버부(20)에 장착되고 기판(100)의 상방에서 기판(100) 상태를 감지한다. 일예로, 기판감지부(55)는 기판(100)의 주변부를 감싸는 컵의 상하 동작에 관계없이 실시간으로 기판(100)을 감지하도록 챔버부(20)의 상부에 장착될 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 댐퍼부를 개략적으로 나타내는 도면이다. 도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 댐퍼부(60)는 댐퍼덕트부(61)와, 댐퍼개폐부(62)와, 댐퍼모터부(63)와, 댐퍼측정부(64)와, 댐퍼제어부(65)를 포함한다.
댐퍼덕트부(61)는 챔버부(10)에 연결되어 챔버부(10)의 내기를 외부로 배출한다. 일예로, 댐퍼덕트부(61)는 일단부가 챔버부(10)의 하부 또는 베이스부(20)에 연통되고, 타단부가 주배출부(200)에 연통될 수 있다.
댐퍼개폐부(62)는 댐퍼덕트부(61)를 개폐한다. 일예로, 댐퍼덕트부(61)는 원통 형상을 한다, 그리고, 댐퍼개폐부(62)는 원판 형상을 하고 댐퍼덕트부(61)에 회전 가능하도록 장착되어 댐퍼덕트부(61)를 개폐할 수 있다.
댐퍼모터부(63)는 댐퍼개폐부(62)를 작동시킨다. 일예로, 댐퍼모터부(63)는 댐퍼덕트부(61)의 외측에 장착되고, 댐퍼개폐부(62)의 회전축과 연결되어 회전축을 회전시킬 수 있다.
댐퍼측정부(64)는 챔버부(10)에 장착되고, 챔버부(10)의 내부 압력을 측정한다. 일예로, 댐퍼측정부(64)는 챔버부(10)의 내측에 장착되되, 필요에 따라 복수개가 챔버부(10)의 상하부에 골고루 배치될 수 있다.
댐퍼제어부(65)는 댐퍼측정부(54)의 측정신호를 수신하여 댐퍼모터부(63)를 제어한다. 이러한 댐퍼제어부(65)에 의해 챔버부(10)의 내부 압력이 설정구간을 벗어나면 댐퍼모터부(63)가 구동되어 챔버부(10)의 내부 압력이 설정구간을 유지하도록 유도할 수 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 점검부를 개략적으로 나타내는 도면이고, 도 6는 본 발명의 일 실시예에 따른 점검부를 개략적으로 나타내는 단면도이다. 도 5와 도 6을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 기판처리장치(1)는 점검부(70)를 더 포함할 수 있다. 점검부(70)는 베이스부(20)에 장착되고, 처리부(40)에서 설정된 유량의 처리물질을 배출하는지 여부를 판별한다.
보다 구체적으로, 점검부(70)는 점검저장부(71)와, 점검라인부(72)와, 점검밸브부(73)를 포함한다.
점검저장부(71)는 베이스부(20)에 장착되고, 처리부(40)에서 배출되는 처리물질을 저장한다. 이러한 점검저장부(71)는 투명재질을 포함하고, 눈금이 형성되어 외부에서 작업자가 육안으로 확인 가능하다. 일예로, 점검저장부(71)는 대기 상태인 처리부(40)의 하방에 배치되고 처리물질이 유입되도록 상측이 개방된 형상을 할 수 있다.
점검라인부(72)는 점검저장부(71)와 연결된다. 일예로, 점검라인부(72)는 점검저장부(71)의 하단부와 연결되고, 챔버부(10)를 관통할 수 있다.
점검밸브부(73)는 점검라인부(72)에 형성되고, 점검라인부(72)를 개폐한다. 일예로, 점검밸브부(73)는 점검라인부(72)의 하단부에 형성될 수 있다. 그리고, 처리부(40)의 처리물질 배출상태를 점검할 때는 점검밸브부(73)가 점검라인부(72)를 폐쇄할 수 있다. 또한, 처리부(40)의 처리물질 배출상태에 대한 점검이 완료되면 점검밸브부(73)가 저장된 처리물질을 배출시키기 위해 점검라인부(72)를 개방할 수 있다.
한편, 점검저장부(71)의 저장 용량(a)과 점검라인부(72)의 저장 용량(b)을 합하면, 처리부(40)에서 배출되는 처리물질의 배출량이 될 수 있다. 즉, 처리부(40)에서 500cc의 처리물질이 배출되는 경우, 점검저장부(71)의 눈금 아래에 250cc의 처리물질이 저장되고, 점검라인부(72)에 250cc의 처리물질이 저장될 수 있다.
그 외, 점검부(70)는 점검회수부(74)를 더 포함할 수 있다. 점검회수부(74)는 점검저장부(71)에 형성되되 상단부가 설정된 눈금 보다 상방에 배치되어 설정용량을 넘어 배출되는 처리물질을 회수할 수 있다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 하부처리부를 개략적으로 나타내는 도면이고, 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 하부밸브부를 개략적으로 나타내는 도면이다. 도 7과 도 8을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 기판처리장치(1)는 하부처리부(80)를 더 포함할 수 있다. 하부처리부(80)는 스핀들부(30)에 장착되고, 기판(100)의 하부에 하부처리물질을 배출한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 하부처리부(80)는 하부저장부(81)와, 하부안내부(82)와, 하부노즐부(83)를 포함한다.
하부저장부(81)는 하나 이상의 하부처리물질을 저장한다. 일예로, 하부저장부(81)는 2개의 약액과, DIW와, N2를 개별적으로 포함할 수 있다
하부안내부(82)는 스핀들부(30)에 장착되고, 하나 이상의 하부처리물질을 안내한다. 일예로, 하부안내부(82)는 하부저장부(81)와 연결되고 스핀들부(30)에 내장되며 하부처리물질을 각각 안내하는 하나 이상의 유로가 될 수 있다.
하부노즐부(83)는 하부안내부(82)의 상부에 형성되고, 하나 이상의 하부처리물질을 배출한다. 일예로, 하부노즐부(83)는 각각의 하부처리물질을 배출하는 4개의 하부노즐을 포함하고, 일부는 경사를 갖도록 형성되어 기판(100)과의 도달지점을 일치시킬 수 있다.
한편, 하부안내부(82) 중에서 N2를 안내하는 유로는 처리물질 또는 하부처리물질이 베이스부(20) 또는 스핀들부(30)의 내부로 침투하는 것을 방지하도록 배출된다.
본 발명의 일 실시예에 따른 하부처리부(80)는 하부밸브부(84)를 더 포함할 수 있다. 하부밸브부(84)는 하부안내부(82)에 연결되고, 하부안내부(82)에 존재하는 하부처리물질을 제거할 수 있다.
일예로, 제1하부안내부(821)와 제2하부안내부(822)는 서로 연결되고, 제1하부안내부(821)에는 제1하부밸브부(841)가 형성되며, 제2하부안내부(822)에는 제2하부밸브부(842)가 형성될 수 있다. 이때, 제1하부안내부(821)에 제2하부안내부(822)의 상단부가 연통되어, 제1하부안내부(821)를 통해 상이한 하부처리물질이 배출 가능하다. 상기한 상태에서 제1하부밸브부(841)가 제1하부안내부(821)를 개방시키면 약액이 통과하여 기판(100)에 공급된다. 그리고, 약액 분사가 완료되면 제1하부밸브부(841)가 제1하부안내부(821)를 폐쇄하고, 제2하부밸브부(842)가 제2하부안내부(822)를 개방시킨다. 그리하면 순수가 제2하부안내부(822) 및 제1하부안내부(821)를 통해 기판(100)에 공급된다. 이때, 제1하부안내부(821)가 희석되어 추후 세정 작업시 제1하부안내부(821)의 단부에 형성되는 노즐을 통해 약액 파편이 튀는 것을 방지할 수 있다. 또한, 순수 배출이 완료되면 제2하부밸브부(842)가 제2하부안내부(822)를 폐쇄하는 과정에서 중력드레인 방식에 의해 제1하부안내부(821)와 제2하부안내부(822)에 저장된 순수가 하방으로 빨려 나가 제1하부안내부(821)의 토출부위에 대한 오염을 억제할 수 있다. 한편, 제1하부밸브부(841)가 제1하부안내부(821)를 폐쇄하는 과정에서 중력드레인 방식에 의해 제1하부안내부(821)에 존재하는 약액이 하방으로 빨려 나가 제1하부안내부(821)에 잔재하는 약액을 억제할 수 있다.
상기와 같은 구조를 갖는 본 발명의 일 실시예에 따른 기판처리장치의 작동 및 효과를 설명하면 다음과 같다.
챔버부(10)의 상측이 개방되면 이송로봇을 통해 기판(100)이 스핀들부(30)에 안착되고, 스핀들부(30)가 회전되는 동안 처리부(40)에서 처리물질이 분사되어 기판(100)의 세정 및 건조 작업이 실시된다.
이때, 제1처리부(41) 내지 제4처리부(44)는 평면상에서 스핀들부(30)의 좌우측 및 하방에 각각 배치되어 챔버부(10)의 사이즈를 축소시킬 수 있다. 한편, 스핀들부(30)의 좌측에 배치되는 제1처리부(41)는 회전되면서 제1처리물질을 기판(100)에 분사하고, 스핀들부(30)의 하측에 배치되는 제3처리부(43)는 상승하여 제2처리부(42)와 간섭되지 않고 회전되면서 제3처리물질을 기판(100)에 분사한다. 그리고, 스핀들부(30)의 우측에 배치되는 제3처리부(43)는 회전되면서 제3처리물질을 기판(100)에 분사한다. 또한, 스핀들부(30)의 하측에 배치되는 제2처리부(42)는 제2처리물질을 기판(100)에 분사한다. 제1처리물질과 제3처리물질은 기판(100)을 세정하는 약액 또는 가스가 될 수 있다. 그리고, 제2처리물질과 제4처리물질은 기판(100)을 건조시키는 약액 또는 가스가 될 수 있다.
한편, 상술한 공정 중 진동감지부(51)는 스핀들부(30)의 회전에 의한 진동을 감지하고, 온습도감지부(51)는 챔버부(10)의 온도와 습도를 측정하며, 열화상감지부(53)는 기판(100)의 가열 유무를 측정한다. 이로 인해 각 감지부(50)가 설정치를 벗어나면 자동 또는 수동으로 공정을 중지한다. 그 외, 가스감지부(54)에서 측정된 유해가스량과, 기판감지부(55)가 측정한 기판(100) 장착 상태를 통해 공정이 지속되거나 중단될 수 있다.
만일 기판(100)의 처리 공정 중 공정 자체가 중단되면, 제1처리부(41) 내지 제4처리부(44)가 원위치로 복귀하고, 제5처리부(45)가 기판(100)을 세척하여 기판(100)의 재사용이 가능하도록 기판(100) 상태를 보호할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 기판처리장치(1)는 복수개의 처리부(40)가 스핀들부(30)의 주위에 배치되어 챔버부(10)의 사이즈를 최적화할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 기판처리장치(1)는 감지부(50)가 기판(100) 처리 공정 상태를 실시간으로 측정하고, 댐퍼부(60)가 챔버부(10)의 압력을 일정하게 유지하여 기판(100) 처리 불량을 억제할 수 있다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.
10 : 챔버부 20 : 베이스부
30 : 스핀들부 40 : 처리부
41 : 제1처리부 42 : 제2처리부
43 : 제3처리부 44 : 제4처리부
45 : 제5처리부 50 : 감지부
51 : 진동감지부 52 : 온습도감지부
53 : 열화상감지부 54 : 가스감지부
55 : 기판감지부 60 : 댐퍼부
61 : 댐퍼덕트부 62 : 댐퍼개폐부
63 : 댐퍼모터부 64 : 댐퍼측정부
65 : 댐퍼제어부 70 : 점검부
71 : 점검저장부 72 : 점검라인부
73 : 점검밸브부 80 : 하부처리부
81 : 하부저장부 82 : 하부안내부
83 : 하부노즐부 100 : 기판

Claims (12)

  1. 챔버부;
    상기 챔버부에 내장되는 베이스부;
    상기 베이스부에 회전 가능하도록 장착되고, 안착된 기판을 회전시키는 스핀들부;
    상기 베이스부에 회전 가능하도록 장착되고, 상기 기판과 상기 베이스부 사이로 이동되며, 상기 기판에 처리물질을 분사하는 복수개의 처리부; 및
    상기 챔버부에 장착되고 상기 챔버부의 내부 압력을 일정하게 유지시키는 댐퍼부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판처리장치.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 처리부는
    상기 베이스부에 회전 가능하도록 장착되고, 상기 기판에 제1처리물질을 분사하는 제1처리부;
    상기 베이스부에 회전 가능하도록 장착되고, 상기 기판에 제2처리물질을 분사하는 제2처리부;
    상기 제2처리부와 마주보도록 배치되고, 상기 베이스부에 회전 가능하도록 장착되며, 상방 이동되어 상기 제2처리부와 간섭되지 않고, 상기 기판에 제3처리물질을 분사하는 제3처리부; 및
    상기 베이스부에 회전 가능하도록 장착되고, 상기 기판에 제4처리물질을 분사하는 제4처리부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판처리장치.
  3. 제 2항에 있어서, 상기 처리부는
    상기 베이스부에 장착되고, 공정 에러 발생시 상기 기판을 재사용하도록 세척하는 제5처리부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기판처리장치.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 챔버부에 장착되고, 상기 챔버부의 내부 상태와 상기 기판 상태를 감지하는 감지부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기판처리장치.
  5. 제 4항에 있어서, 상기 감지부는
    상기 챔버부의 진동을 감지하는 진동감지부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판처리장치.
  6. 제 4항에 있어서, 상기 감지부는
    상기 챔버부의 온도와 습도를 감지하는 온습도감지부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판처리장치.
  7. 제 4항에 있어서, 상기 감지부는
    상기 기판의 온도를 감지하는 열화상감지부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판처리장치.
  8. 제 4항에 있어서, 상기 감지부는
    상기 챔버부의 가스를 감지하는 가스감지부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판처리장치.
  9. 제 1항에 있어서, 상기 댐퍼부는
    상기 챔버부에 연결되어 상기 챔버부의 내기를 외부로 배출하는 댐퍼덕트부;
    상기 댐퍼덕트부를 개폐하는 댐퍼개폐부;
    상기 댐퍼개폐부를 작동시키는 댐퍼모터부;
    상기 챔버부에 장착되고, 상기 챔버부의 내부 압력을 측정하는 댐퍼측정부; 및
    상기 댐퍼측정부의 측정신호를 수신하여 상기 댐퍼모터부를 제어하는 댐퍼제어부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판처리장치.
  10. 제 1항에 있어서,
    상기 베이스부에 장착되고, 상기 처리부에서 설정된 유량의 처리물질을 배출하는지 여부를 판별하는 점검부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기판처리장치.
  11. 제 1항에 있어서,
    상기 스핀들부에 장착되고, 상기 기판의 하부에 하부처리물질을 배출하는 하부처리부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기판처리장치.
  12. 제 11항에 있어서, 상기 하부처리부는
    하나 이상의 하부처리물질을 저장하는 하부저장부;
    상기 스핀들부에 장착되고, 하나 이상의 상기 하부처리물질을 안내하는 하부안내부; 및
    상기 하부안내부의 상부에 형성되고, 하나 이상의 상기 하부처리물질을 배출하는 하부노즐부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판처리장치.
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