KR20220095353A

KR20220095353A - 기판 처리 장치

Info

Publication number: KR20220095353A
Application number: KR1020200186295A
Authority: KR
Inventors: 장호진; 박재훈; 서경진; 김대성; 노상은; 이대운
Original assignee: 세메스 주식회사
Priority date: 2020-12-29
Filing date: 2020-12-29
Publication date: 2022-07-07

Abstract

본 발명은 기판을 처리하는 장치를 제공한다. 기판을 처리하는 장치는, 일 예에서, 내부에 처리 공간을 가지는 처리 용기와; 처리 공간에서 기판을 지지하는 기판 지지 유닛과; 기판 지지 유닛에 지지된 기판 상에 처리액을 공급하는 액 공급 유닛과; 기판 지지 유닛에 의해 지지 및 회전되는 지그와; 회전되는 지그에 세정액을 공급하는 세정 노즐을 포함하는 세정액 공급 부재를 포함하되, 지그는, 바디와; 바디에 소정의 깊이를 가지도록 제공되는 리바운드 홈을 구비할 수 있다.

Description

기판 처리 장치{APPARATUS FOR TREATING A SUBSTRATE}

본 발명은 기판 처리 장치에 관한 것으로 더욱 상세하게는 처리 용기를 세정하기 위한 지그를 포함하는 기판 처리 장치에 관한 것이다.

반도체 소자 및 평판표시패널의 제조 공정은 사진, 식각, 애싱, 박막 증착, 그리고 세정 공정 등 다양한 공정들이 수행된다. 이러한 공정들 중 사진, 식각, 애싱, 그리고 세정 공정들은 기판 상에 처리액을 공급하여 기판을 액처리하는 공정을 수행한다.

이 중 사진 공정은 도포 단계, 노광 단계, 그리고 현상 단계를 포함한다. 도포 단계는 기판 상에 포토 레지스트와 같은 감광액을 도포하는 도포 공정으로, 사용된 감광액의 일부는 처리 용기를 통해 회수된다.

도 1은 도포 공정에 사용되는 일반적인 액 처리 장치를 보여주는 단면도이다. 도 1을 참조하면, 액 처리 장치는 처리 용기(2) 내에는 기판(W)이 위치된다. 노즐(4)은 회전하는 기판(W) 상으로 감광액을 공급한다. 감광액은 점성을 가지는 액으로, 회전하는 기판(W)에 의해 비산되어 처리 용기(2)에 부착된다. 처리 용기(2)에 부착된 감광액들(D)은 주변 장치를 오염시킬 수 있으며, 작업자에게 악영향을 끼칠 수 있다.

이에 따라 감광액들이 잔류되는 처리 용기는 주기적인 세정을 필요로 한다. 처리 용기(2)의 세정 공정으로는, 기판(W)의 액 도포가 완료되기 전 또는 후에 수행될 수 있다. 처리 용기(2)의 세정 공정이 진행되면, 기판(W)과 유사한 형상의 지그의 상부 또는 하부에서 지그를 향해 세정액을 공급한다. 세정액은 회전하는 지그로부터 비산되어 회수 경로로 회수되며, 잔류 감광액을 세정 처리한다. 다만, 지그로부터 비산되는 세정액은 처리 용기(2)의 한정된 영역만을 세정하여, 처리 용기(2)에 부착된 감광액이 충분히 제거되지 않는 문제가 있다.

본 발명은 처리 용기의 세정효율을 향상시킬 수 있는 기판 처리 장치를 제공하는 것을 일 목적으로 한다.

또한 본 발명은 처리 용기의 액 회수 경로를 형성하는 영역을 골고루 세정할 수 있는 기판 처리 장치를 제공하는 것을 일 목적으로 한다.

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 여기에 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

일 예에서, 리바운드 홈은, 직경이 상이한 복수의 홈이 바디의 길이 방향을 따라 연속적으로 형성될 수 있다.

일 예에서, 리바운드 홈은, 제1직경을 가지는 제1홈과; 제2직경을 가지는 제2홈을 구비하고, 제1직경은 제2직경보다 크게 제공되며, 제1홈은 제2홈의 상부에 제공될 수 있다.

일 예에서, 제1홈의 측면과 바디의 측면이 이루는 각도는, 제2홈의 측면과 바디의 측면이 이루는 각도보다 크게 제공될 수 있다.

일 예에서, 리바운드 홈의 측면은 라운드 질(rounded) 수 있다.

일 예에서, 지그는 기판과 동일한 직경을 가지도록 제공될 수 있다.

일 예에서, 지그는 기판보다 두껍게 제공될 수 있다.

일 예에서, 처리 용기는, 기판 지지 유닛을 감싸는 내측컵과; 내측컵을 감싸며, 내측컵과 조합되어 처리액이 회수되는 회수 경로를 형성하는 외측컵을 더 포함하고, 외측컵은 기판 지지 유닛을 향해 상향 경사지도록 형성되는 경사부를 포함할 수 있다.

일 예에서, 지그가 기판 지지 유닛에 놓였을 때 지그의 가장 자리는 내측컵의 상부와 외측컵의 하부 사이에 위치될 수 있다.

일 예에서, 리바운드 홈은, 지그가 기판 지지 유닛에 놓였을 때 외측컵의 경사부에 대응되도록 위치될 수 있다.

일 예에서, 기판 지지 유닛은, 기판 또는 지그를 진공 흡착하는 진공라인과; 진공 라인에 진공압을 제공하는 감압 부재를 더 포함할 수 있다.

일 예에서, 세정 노즐은 지그의 중앙 영역에 대향되는 영역에서 세정액을 토출할 수 있다.

일 예에서, 세정 노즐은 지그의 중앙 영역과 가장 자리 영역에 대향되는 영역을 이동하며 세정액을 토출할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 의하면, 처리 용기의 세정 효율을 향상시킬 수 있다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 의하면, 처리 용기의 액 회수 경로를 형성하는 영역을 골고루 세정할 수 있다.

본 발명의 효과가 상술한 효과들로 한정되는 것은 아니며, 언급되지 아니한 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 단면도이다.
도 2는 본 발명의 기판 처리 장치를 개략적으로 보여주는 사시도이다.
도 3은 도 2의 도포 블럭 또는 현상 블럭을 보여주는 기판 처리 장치의 단면도이다.
도 4는 도 2의 기판 처리 장치의 평면도이다.
도 5 내지 도 6은 각각 본 발명의 일 실시 예에 따른 액처리 챔버의 모습을 보여주는 단면도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 지그의 모습을 보여주는 단면도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따라 기판(W)에 처리액을 공급하여 기판(W)을 처리하는 모습을 나타낸다.
도 9 내지 도 10은 각각 본 발명의 일 실시예에 따라 지그에 세정액을 공급하여 처리 용기를 세정하는 모습을 나타낸다.

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 실시예를 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.

도 2는 본 발명의 기판 처리 장치를 개략적으로 보여주는 사시도이고, 도 3은 도 2의 도포 블럭 또는 현상 블럭을 보여주는 기판 처리 장치의 단면도이며, 도 4는 도 2의 기판 처리 장치의 평면도이다.

도 2 내지 도 4를 참조하면, 기판 처리 장치(1)는 인덱스 모듈(20, index module), 처리 모듈(30, treating module), 그리고 인터페이스 모듈(40, interface module)을 포함한다. 일 실시예에 의하며, 인덱스 모듈(20), 처리 모듈(30), 그리고 인터페이스 모듈(40)은 순차적으로 일렬로 배치된다. 이하, 인덱스 모듈(20), 처리 모듈(30), 그리고 인터페이스 모듈(40)이 배열된 방향을 X축 방향(12)이라 하고, 상부에서 바라볼 때 X축 방향(12)과 수직한 방향을 Y축 방향(14)이라 하고, X축 방향(12) 및 Y축 방향(14)에 모두 수직한 방향을 Z축 방향(16)이라 한다.

인덱스 모듈(20)은 기판(W)이 수납된 용기(10)로부터 기판(W)을 처리 모듈(30)로 반송하고, 처리가 완료된 기판(W)을 용기(10)로 수납한다. 인덱스 모듈(20)의 길이 방향은 Y축 방향(14)으로 제공된다. 인덱스 모듈(20)은 로드포트(22)와 인덱스 프레임(24)을 가진다. 인덱스 프레임(24)을 기준으로 로드포트(22)는 처리 모듈(30)의 반대 측에 위치된다. 기판(W)들이 수납된 용기(10)는 로드포트(22)에 놓인다. 로드포트(22)는 복수 개가 제공될 수 있으며, 복수의 로드포트(22)는 Y축 방향(14)을 따라 배치될 수 있다.

용기(10)로는 전면 개방 일체 식 포드(Front Open Unified Pod:FOUP)와 같은 밀폐용 용기(10)가 사용될 수 있다. 용기(10)는 오버헤드 트랜스퍼(Overhead Transfer), 오버헤드 컨베이어(Overhead Conveyor), 또는 자동 안내 차량(Automatic Guided Vehicle)과 같은 이송 수단(도시되지 않음)이나 작업자에 의해 로드포트(22)에 놓일 수 있다.

인덱스 프레임(24)의 내부에는 인덱스 로봇(2200)이 제공된다. 인덱스 프레임(24) 내에는 길이 방향이 Y축 방향(14)으로 제공된 가이드 레일(2300)이 제공되고, 인덱스 로봇(2200)은 가이드 레일(2300) 상에서 이동 가능하게 제공될 수 있다. 인덱스 로봇(2200)은 기판(W)이 놓이는 핸드(2220)를 포함하며, 핸드(2220)는 전진 및 후진 이동, Z축 방향(16)을 축으로 한 회전, 그리고 Z축 방향(16)을 따라 이동 가능하게 제공될 수 있다.

처리 모듈(30)은 기판(W)에 대해 도포 공정 및 현상 공정을 수행한다. 처리 모듈(30)은 도포 블럭(30a) 및 현상 블럭(30b)을 가진다. 도포 블럭(30a)은 기판(W)에 대해 도포 공정을 수행하고, 현상 블럭(30b)은 기판(W)에 대해 현상 공정을 수행한다. 도포 블럭(30a)은 복수 개가 제공되며, 이들은 서로 적층되게 제공된다. 현상 블럭(30b)은 복수 개가 제공되며, 현상 블럭들(30b)은 서로 적층되게 제공된다. 도 3의 실시예에 의하면, 도포 블럭(30a)은 2개가 제공되고, 현상 블럭(30b)은 2개가 제공된다. 도포 블럭들(30a)은 현상 블럭들(30b)의 아래에 배치될 수 있다. 일 예에 의하면, 2개의 도포 블럭들(30a)은 서로 동일한 공정을 수행하며, 서로 동일한 구조로 제공될 수 있다. 또한, 2개의 현상 블럭들(30b)은 서로 동일한 공정을 수행하며, 서로 동일한 구조로 제공될 수 있다.

도 4를 참조하면, 도포 블럭(30a)은 공정 챔버(3200, 3600), 반송 챔버(3400), 그리고 버퍼 챔버(3800)를 가진다. 공정 챔버(3200, 3600)는 열 처리 챔버(3200)와 액처리 챔버(3600)를 포함할 수 있다. 열처리 챔버(3200)는 기판(W)에 대해 열처리 공정을 수행한다. 열처리 공정은 냉각 공정 및 가열 공정을 포함할 수 있다. 액처리 챔버(3600)는 기판(W) 상에 액을 공급하여 액막을 형성한다. 액막은 포토레지스트막 또는 반사방지막일 수 있다.

도 5 및 도 6은 각각 도 4의 액처리 챔버(3600)의 일 예를 보여주는 단면도이다. 도 5 내지 도 6을 참조하면, 액처리 챔버(3600)에서는 액 도포 공정을 수행한다. 액처리 챔버(3600)는 하우징(610), 기류 제공 유닛(620), 기판 지지 유닛(630), 액 공급 유닛(640), 처리 용기(650), 승강 유닛(690), 그리고 제어기(900)를 포함한다.

하우징(610)은 내부에 공간(612)을 가지는 직사각의 통 형상으로 제공된다. 하우징(610)의 일측에는 개구(미도시)가 형성된다. 개구는 기판(W)이 반출입되는 입구로 기능한다. 개구에는 도어(미도시)가 설치되며, 도어는 개구를 개폐한다. 도어는 기판 처리 공정이 진행되면, 개구를 차단하여 하우징(610)의 내부 공간(612)을 밀폐한다. 하우징(610)의 하부면에는 내측 배기구(614) 및 외측 배기구(616)가 형성된다. 하우징(610) 내에 형성된 기류는 내측 배기구(614) 및 외측 배기구(616)를 통해 외부로 배기된다. 일 예에 의하면, 처리 용기(650)내에 제공된 기류는 내측 배기구(614)를 통해 배기되고, 처리 용기(650)의 외측에 제공된 기류는 외측 배기구(616)를 통해 배기될 수 있다.

기류 제공 유닛(620)은 하우징(610)의 내부 공간에 하강 기류를 형성한다. 기류 제공 유닛(620)은 기류 공급 라인(622), 팬(624), 그리고 필터(626)를 포함한다. 기류 공급 라인(622)은 하우징(610)에 연결된다. 기류 공급라인(622)은 외부의 에어를 하우징(610)에 공급한다. 필터(626)는 기류 공급 라인(622)으로부터 제공되는 에어를 필터(626)링 한다. 필터(626)는 에어에 포함된 불순물을 제거한다. 팬(624)은 하우징(610)의 상부면에 설치된다. 팬(624)은 하우징(610)의 상부면에서 중앙 영역에 위치된다. 팬(624)은 하우징(610)의 내부 공간에 하강 기류를 형성한다. 기류 공급 라인(622)으로부터 팬(624)에 에어가 공급되면, 팬(624)은 아래 방향으로 에어를 공급한다.

기판 지지 유닛(630)은 하우징(610)의 내부 공간에서 기판(W)을 지지한다. 기판 지지 유닛(630)은 기판(W)을 회전시킨다. 기판 지지 유닛(630)은 지지 플레이트(632), 회전축(634), 그리고 구동기(636)를 포함한다. 지지 플레이트(632)는 원형의 판 형상을 가지도록 제공된다. 지지 플레이트(632)의 상면에는 기판(W)이 접촉한다. 지지 플레이트(632)는 기판(W)보다 작은 직경을 가지도록 제공된다. 일 예에 의하면, 지지 플레이트(632)의 내부에는 기판(W)을 진공 흡착하도록 진공 라인(637)이 제공될 수 있다. 진공 라인(637)에 진공압을 제공하는 감압 부재(638)가 설치될 수 있다. 이에 지지 플레이트(632)는 기판(W)을 진공 흡입하여 기판(W)을 흡착할 수 있다. 다른 예에서, 지지 플레이트(632)는 기판(W)을 물리적 힘으로 척킹할 수 있다.

상부에서 바라볼 때 기판(W)은 그 중심축이 지지 플레이트(632)의 중심축과 일치되도록 위치될 수 있다. 회전축(634)은 지지 플레이트(632)의 아래에서 지지 플레이트(632)를 지지할 수 있다. 회전축(634)은 그 길이 방향이 상하방향을 향하도록 제공될 수 있다. 회전축(634)은 그 중심축을 중심으로 회전 가능하도록 제공될 수 있다. 구동기(636)는 회전축(634)이 회전되도록 구동력을 제공할 수 있다. 예컨대, 구동기(636)는 모터일 수 있다.

액 공급 유닛(642)은 기판(W) 상에 처리액을 공급한다. 처리액은 레지스트와 같은 감광액일 수 있다. 액 공급 유닛(642)은 중앙 위치에서 처리액을 공급할 수 있다. 여기서 중앙 위치는 기판(W)의 중앙 영역에 대향되는 위치일 수 있다.

처리 용기(650)는 하우징(610)의 내부 공간(612)에 위치된다. 처리 용기(650)는 내부에 처리 공간(605)을 제공한다. 처리 용기(650)는 상부가 개방된 컵 형상을 가지도록 제공된다. 처리 용기(650)는 기판 지지 유닛(630)을 감싸도록 제공될 수 있다.

처리 용기(650)는 내측컵(652)과 외측컵(662)을 갖는다. 내측컵(652)은 기판 지지 유닛(630)을 감싼다. 외측컵(662)은 내측컵(652)을 감싸며, 내측컵(652)과 조합되어 처리액이 회수되는 회수 경로(665)를 형성한다. 내측컵(652)과 외측컵(662)은 기판 지지 유닛(630)을 향해 상향 경사지도록 형성된다. 외측컵(662) 및 내측컵(652) 각각은 환형의 링 형상으로 제공된다. 상부에서 바라볼 때 내측컵(652)은 내측 배기구(614)와 중첩되도록 위치된다.

외측컵(662)은 바닥부(664), 측부(666), 그리고 경사부(670)을 가진다. 바닥부(664)는 중공을 가지는 원형의 판 형상을 가지도록 제공된다. 바닥부(664)에는 회수 경로(665)가 연결된다. 회수 경로(665)는 기판(W) 상에 공급된 처리액을 회수한다. 회수 경로(665)에 의해 회수된 처리액은 외부의 액 재생 시스템에 의해 재사용될 수 있다. 측부(666)는 기판 지지 유닛(630)을 감싸는 환형의 링 형상을 가지도록 제공된다. 측부(666)는 바닥부(664)의 측단으로부터 수직한 방향으로 연장된다. 측부(666)는 바닥부(664)으로부터 위로 연장된다.

경사부(670)는 측부(666)의 상단으로부터 외측컵(662)의 중심축을 향하는 방향으로 연장된다. 경사부(670)의 내측면은 기판 지지 유닛(630)에 가까워지도록 상향 경사지게 제공된다. 기판의 액 처리 공정 중에는 경사부(670)의 상단이 기판 지지 유닛(630)에 지지된 기판(W)보다 높게 위치된다.

일 예에서, 내측 컵(652)은 회전축(634)을 감싸는 원형의 판 형상으로 제공된다. 내측 컵(652)은 외측 영역(656)과 내측 영역(654)을 갖는다. 외측 영역(656)은, 상면과 측면을 갖는다. 내측 컵(652)의 상면은 처리액이 흐르는 영역으로 제공될 수 있다. 상부에서 바라볼 때 내측 컵(652)의 상면은 그 외측 영역과 내측 영역각각이 서로 상이한 각도로 경사지도록 제공된다. 일 예에서, 상면는 지지 유닛(630)으로부터 멀어질수록 하향 경사진 방향을 향한다. 일 예에서, 내측 컵(652)의 내측 영역(654)은 지지 유닛(830)을 향하는 방향으로 하향 경사진 후 하단이 지지 유닛(830)을 향하는 방향으로 수평하게 연장되도록 제공된다. 일 예에서, 내측 컵(652)의 외측 영역(656)과 내측 영역(654)이 서로 만나는 지점은 기판(W)의 측단부와 상하 방향으로 대응되게 제공된다. 일 예에서, 상부에서 바라볼 때 내측 컵(652)은 내측 배기구(614)와 중첩되도록 위치된다. 내측 컵(652)은 내측 배기구(614)로 액이 직접 튀어 들어가는 것을 방지한다.

승강 유닛(690)은 내측 컵(652) 및 외측 컵(662)을 각각 승강 이동시킨다. 승강 유닛(690)은 내측 이동 부재(692) 및 외측 이동 부재(694)를 포함한다. 내측 이동 부재(692)는 내측 컵(652)을 승강 이동시키고, 외측 이동 부재(694)는 외측 컵(662)을 승강 이동시킨다.

세정액 공급 부재는, 기판(W) 상에 세정액을 공급한다. 세정액은 처리 용기(650)에 잔류하는 처리 액을 제거한다. 일 예에서, 세정액은 신너(Thinner)일 수 있다. 세정액 공급 부재는, 지그(1300) 상으로 세정액을 공급하는 세정 노즐(1210)을 포함한다. 일 예에서, 세정 노즐(1210)은 회전하는 지그(1300)의 중앙 영역에 대향되는 위치에서 세정액을 공급한다. 선택적으로, 세정 노즐(1210)은 회전하는 지그(1300)의 중앙 영역과 가장 자리 영역에 대향되는 영역을 이동하며 세정액을 공급한다.

지그(1300)는 기판 지지 유닛(630)에 의해 지지 및 회전된다. 일 예에서, 기판 지지 유닛(630)은 지그(1300)의 저면에 진공압을 제공하여 지그(1300)를 지지 및 흡착할 수 있다. 선택적으로, 기판 지지 유닛(630)은 기계적 클램핑에 의해 지그(1300)를 지지 및 고정할 수 있다.

일 예에서, 지그(1300)는 기판(W)과 동일한 직경을 가지도록 제공된다. 일 예에서, 지그(1300)는 기판(W) 보다 두꺼운 형상을 갖는다. 일 예에서, 지그(1300)는 바디(1301)와 바디(1301)에 형성된 리바운드 홈(1310, 1320)을 구비한다. 리바운드 홈(1310, 1320)은 바디(1301)에 소정의 깊이를 가지는 음각 형태로 제공된다. 리바운드 홈(1310, 1320)은 지그(1300)로 토출된 세정액이 리바운드 홈(1310, 1320)을 맞고 튀어 처리 용기(650)의 내벽을 세정할 수 있도록 한다.

일 예에서, 리바운드 홈(1310, 1320)은 직경이 상이한 복수의 홈이 바디(1301)의 길이 방향을 따라 연속적으로 형성된다. 이에, 지그(1300)로 토출된 세정액이 리바운드 홈(1310, 1320)의 각기 다른 영역과 충돌하여 처리 용기(650)에 보다 넓은 영역으로 세정액이 튀어 오를 수 있도록 한다. 예컨대,

일 예에서, 리바운드 홈(1310, 1320)은, 제1홈(1310)과 제2홈(1320)을 갖는다. 제1홈(1310)은 제1직경을 가지고, 제2홈(1320)은 제2직경을 갖는다. 제1직경은 제2직경보다 크게 제공된다. 일 예에서, 제1홈(1310)은 제2홈(1320)의 상부에 제공된다. 일 예에서, 제1홈(1310)의 측면과 바디(1301)의 측면이 이루는 각도(α)는, 제2홈(1320)의 측면과 바디(1301)의 측면이 이루는 각도(β)보다 크게 제공된다. 이에, 제1홈(1310)을 맞고 튀어 오르는 세정액은 제2홈(1320)을 맞고 튀어 오르는 세정액 보다 높게 튀어 오른다. 따라서, 제1홈(1310)을 맞고 튀어 오르는 세정액은 제2홈(1320)을 맞고 튀어 오르는 세정액에 비해 높게 튀어 올라, 보다 높게 위치한 처리 용기(650)의 내벽을 세정할 수 있도록 한다. 일 예에서, α는 15도 내지 45도로 제공된다. 일 예에서, β는 5도 내지 20도로 제공된다. 선택적으로, α와 β는 같은 각도로 제공될 수 있다.

다음은 상술한 기판 처리 장치를 이용하여 기판(W)을 처리하는 과정을 설명한다. 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따라 기판(W)에 처리액을 공급하여 기판(W)을 처리하는 모습을 나타낸다. 도 8을 참조하면, 처리 용기(650) 내의 처리 공간(652)에 제공된 기판 지지 유닛(630) 상에 지지된 기판(W)을 회전시키면서 기판(W)에 처리액을 공급하여 기판(W)을 처리한다 액 공급 유닛(642)은 중앙 위치에서 기판(W) 상에 처리액을 공급한다. 기판(W)의 상면 중앙 영역에 공급된 처리액은 기판(W)의 회전에 의해 기판(W)의 가장자리 영역까지 도포된다. 이 때, 기판(W)의 회전에 의해 처리액이 비산되어 처리 용기(650)를 오염시킨다. 처리액은 주로 외측컵(662)의 내측면(6621)과 내측컵(652)의 외측면(6521)에 부착된다.

도 8에 도시된 기판(W)에 처리액 도포 공정이 완료되면 처리 용기(650)의 세정 공정이 수행된다. 기판(W) 상에 처리액 도포 공정이 완료되면, 기판(W)은 기판 지지 유닛(630)으로부터 제거되고, 기판 지지 유닛(630)에는 기판(W) 대신 지그(1300)가 놓인다.

도 9 내지 도 10은 각각 본 발명의 일 실시예에 따라 지그(1300)에 세정액을 공급하여 처리 용기(650)를 세정하는 모습을 나타낸다.

도 9를 참조하면, 기판 지지 유닛(630)에서 기판(W)이 언로딩되고, 처리 용기(650)의 세정에 사용되는 지그(1300)가 기판 지지 유닛(630) 상에 로딩될 수 있다. 지그(1300)는 지그(1300)의 중심과 기판 지지 유닛(630)의 중심이 일치되도록 위치한다. 지그(1300)는 기판 지지 유닛(630)에 의해 회전된다. 세정 노즐(1210)이 회전하는 지그(1300)의 상면 중앙 영역에 세정액을 공급하면, 세정액은 지그(1300)의 가장자리 영역으로 비산될 수 있다. 이후, 세정액은 리바운드 홈(1310, 1320)을 맞고 튀어 올라 처리 용기(650)의 내벽에 충돌한다. 이에 의해, 처리 용기(650)의 내벽이 세정된다. 리바운드 홈(1310, 1320)은, 지그(1300)의 길이 방향을 기준으로 각기 다른 높이에 위치하며 그 직경이 상이하고, 제1홈(1310)의 측면과 바디(1301)의 측면이 이루는 각도(α)는, 제2홈(1320)의 측면과 바디(1301)의 측면이 이루는 각도(β)는 상이하게 제공된다. 이에, 제1홈(1310)에 충돌하여 튀어 오르는 세정액과 제2홈(1320)에 충돌하여 튀어 오르는 세정액의 비산 위치는 상이하게 된다. 제1홈(1310)을 맞고 튀어 오르는 세정액은 제2홈(1320)을 맞고 튀어 오르는 세정액에 비해 외측컵(662)의 내측면(6621)의 보다 높은 영역으로 튀어 오른다. 이에, 제1홈(1310)을 맞고 튀어 오른 세정액은 내측면(6621)의 높은 영역을 세정하고 제2홈(1320)을 맞고 튀어 오른 세정액은 내측면(6621)의 낮은 영역을 세정한다. 이에, 외측컵(662)의 내측면(6621)은 높은 영역까지 세정이 고루된다. 이후, 내측면(6621)을 맞고 하방으로 낙하하는 세정액에 의해 내측컵(652)의 외측면(6521)이 세정된다.

세정액은 지그(1300)의 외측을 향해 하향 경사진 경로를 따라 흐르며 지그(1300)의 외측에서 상향 경사진 방향으로 비산될 수 있다. 비산된 세정액은 처리 용기(650)의 외측컵(662)의 내측면(6621)과 충돌할 수 있다. 외측컵(662)의 내측면(6621)과 충돌한 세정액은 외측컵(662)의 내측면(6621)에 부착된 처리액을 제거한다.

상술한 예에서는, 세정 노즐(1210)은 지그(1300)의 중앙 영역에 대응되는 위치에서 세정액을 공급하는 것으로 설명하였다. 그러나, 이와 달리 도 10에 도시된 바와 같이 세정 노즐(1210)은 세정액의 탄착 지점이 기판(W)의 반경 방향을 따라 기판(W)의 중심과 기판(W)의 가장자리 영역 사이에서 변경될 수 있다. 이에 지그(1300)에 공급되는 세정액의 비산 경로를 달리할 수 있다. 이에, 외측컵(662)의 내측면(6621)과 충돌하는 타점을 달리 할 수 있다.

상술한 예에서는, 리바운드 홈(1310, 1320)은 서로 직경을 달리하는 두 개의 홈을 가지는 것으로 설명하였으나. 이와 달리, 리바운드 홈(1310, 1320)은 세 개 혹은 그 이상의 홈을 가지도록 제공될 수 있다. 각각의 홈은 직경을 달리하고, 바디(1301)의 측면과 이루는 각도가 상이하도록 제공될 수 있다.

본 발명에 따르면, 지그(1300)에서 비산되는 세정액의 경로를 상이하게 제공함에 따라 처리 용기(650)의 외측컵(662)의 내측면(6621)과 내측컵(652)의 외측면(6521)의 전 영역에서 처리액이 깨끗이 씻겨 나가는 이점이 있다. 특히, 외측컵(662)의 내측면(6621)의 높은 위치까지 세정할 수 있는 이점이 있다.

본 발명에 따르면, 기판(W) 처리 단계에서 처리되는 기판(W)과 용기 세정 단계에서 사용되는 지그(1300)는 같은 크기를 가질 수 있다. 이에 기판(W)에 따라 설정된 기판(W) 처리 장치의 시스템을 변화하지 않고, 처리 용기(650)의 세정 영역을 크게 할 수 있는 이점이 있다.

다시 도 4를 참조하면, 반송 챔버(3400)는 도포 블럭(30a) 내에서 열처리 챔버(3200)와 액처리 챔버(3600) 간에 기판(W)을 반송한다.

반송 챔버(3400)는 그 길이 방향이 X축 방향(12)과 평행하게 제공된다. 반송 챔버(3400)에는 반송 유닛(3420)이 제공된다. 반송 유닛(3420)은 열처리 챔버(3200), 액처리 챔버(3600), 그리고 버퍼 챔버(3800) 간에 기판을 반송한다. 반송 챔버(3400) 내에는 그 길이 방향이 X축 방향(12)과 평행하게 제공되는 가이드 레일(3300)이 제공되고, 반송 유닛(3420)은 가이드 레일(3300) 상에서 이동 가능하게 제공될 수 있다.

버퍼 챔버(3800)는 복수 개로 제공된다. 버퍼 챔버(3800)는 기판(W)을 일시적으로 보관할 수 있다. 버퍼 챔버들(3800) 중 일부는 인덱스 모듈(20)과 반송 챔버(3400) 사이에 배치된다. 이하, 이들 버퍼 챔버를 전단 버퍼(3802)(front buffer)라 칭한다. 전단 버퍼들(3802)은 복수 개로 제공되며, 상하 방향을 따라 서로 적층되게 위치된다. 버퍼 챔버들(3802, 3804) 중 다른 일부는 반송 챔버(3400)와 인터페이스 모듈(40) 사이에 배치된다 이하. 이들 버퍼 챔버를 후단 버퍼(3804)(rear buffer)라 칭한다. 후단 버퍼들(3804)은 복수 개로 제공되며, 상하 방향을 따라 서로 적층되게 위치된다. 전단 버퍼들(3802) 및 후단 버퍼들(3804) 각각은 복수의 기판들(W)을 일시적으로 보관한다. 전단 버퍼(3802)에 보관된 기판(W)은 인덱스 로봇(2200) 및 반송 유닛(3420)에 의해 반입 또는 반출된다. 후단 버퍼(3804)에 보관된 기판(W)은 반송 유닛(3420) 및 제1로봇(4602)에 의해 반입 또는 반출된다.

현상 블럭(30b)은 열처리 챔버(3200), 반송 챔버(3400), 그리고 액처리 챔버(3600)를 가진다. 현상 블럭(30b)의 열처리 챔버(3200), 반송 챔버(3400), 그리고 액처리 챔버(3600)는 도포 블럭(30a)의 열처리 챔버(3200), 반송 챔버(3400), 그리고 액처리 챔버(3600)와 대체로 유사한 구조 및 배치로 제공되므로, 이에 대한 설명은 생략한다. 다만, 현상 블록(30b)에서 액처리 챔버들(3600)은 모두 동일하게 현상액을 공급하여 기판을 현상 처리하는 현상 챔버로 제공된다.

인터페이스 모듈(40)은 처리 모듈(30)을 외부의 노광 장치(50)와 연결한다. 인터페이스 모듈(40)은 인터페이스 프레임(4100), 부가 공정 챔버(4200), 인터페이스 버퍼(4400), 그리고 반송 부재(4600)를 가진다.

인터페이스 프레임(4100)의 상단에는 내부에 하강기류를 형성하는 팬필터유닛이 제공될 수 있다. 부가 공정 챔버(4200), 인터페이스 버퍼(4400), 그리고 반송 부재(4600)는 인터페이스 프레임(4100)의 내부에 배치된다. 부가 공정 챔버(4200)는 도포 블럭(30a)에서 공정이 완료된 기판(W)이 노광 장치(50)로 반입되기 전에 소정의 부가 공정을 수행할 수 있다. 선택적으로 부가 공정 챔버(4200)는 노광 장치(50)에서 공정이 완료된 기판(W)이 현상 블럭(30b)으로 반입되기 전에 소정의 부가 공정을 수행할 수 있다. 일 예에 의하면, 부가 공정은 기판(W)의 에지 영역을 노광하는 에지 노광 공정, 또는 기판(W)의 상면을 세정하는 상면 세정 공정, 또는 기판(W)의 하면을 세정하는 하면 세정공정일 수 있다. 부가 공정 챔버(4200)는 복수 개가 제공되고, 이들은 서로 적층되도록 제공될 수 있다. 부가 공정 챔버(4200)는 모두 동일한 공정을 수행하도록 제공될 수 있다. 선택적으로 부가 공정 챔버(4200)들 중 일부는 서로 다른 공정을 수행하도록 제공될 수 있다.

인터페이스 버퍼(4400)는 도포 블럭(30a), 부가 공정챔버(4200), 노광 장치(50), 그리고 현상 블럭(30b) 간에 반송되는 기판(W)이 반송도중에 일시적으로 머무르는 공간을 제공한다. 인터페이스 버퍼(4400)는 복수 개가 제공되고, 복수의 인터페이스 버퍼들(4400)은 서로 적층되게 제공될 수 있다.

일 예에 의하면, 반송 챔버(3400)의 길이 방향의 연장선을 기준으로 일 측면에는 부가 공정 챔버(4200)가 배치되고, 다른 측면에는 인터페이스 버퍼(4400)가 배치될 수 있다.

반송 부재(4600)는 도포 블럭(30a), 부가 공정챔버(4200), 노광 장치(50), 그리고 현상 블럭(30b) 간에 기판(W)을 반송한다. 반송 부재(4600)는 1개 또는 복수 개의 로봇으로 제공될 수 있다. 일 예에 의하면, 반송 부재(4600)는 제1로봇(4602) 및 제2로봇(4606)을 가진다. 제1로봇(4602)은 도포 블럭(30a), 부가 공정챔버(4200), 그리고 인터페이스 버퍼(4400) 간에 기판(W)을 반송하고, 인터페이스 로봇(4606)은 인터페이스 버퍼(4400)와 노광 장치(50) 간에 기판(W)을 반송하고, 제2로봇(4604)은 인터페이스 버퍼(4400)와 현상 블럭(30b) 간에 기판(W)을 반송하도록 제공될 수 있다.

제1로봇(4602) 및 제2로봇(4606)은 각각 기판(W)이 놓이는 핸드를 포함하며, 핸드는 전진 및 후진 이동, Z축 방향(16)에 평행한 축을 기준으로 한 회전, 그리고 Z축 방향(16)을 따라 이동 가능하게 제공될 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.

630: 기판 지지 유닛
650: 처리 용기
1210: 세정 노즐
1300: 지그

Claims

기판을 처리하는 장치에 있어서,
내부에 처리 공간을 가지는 처리 용기와;
상기 처리 공간에서 기판을 지지하는 기판 지지 유닛과;
상기 기판 지지 유닛에 지지된 기판 상에 처리액을 공급하는 액 공급 유닛과;
상기 기판 지지 유닛에 의해 지지 및 회전되는 지그와;
회전되는 상기 지그에 세정액을 공급하는 세정 노즐을 포함하는 세정액 공급 부재를 포함하되,
상기 지그는,
바디와;
상기 바디에 소정의 깊이를 가지도록 제공되는 리바운드 홈을 구비하는 기판 처리 장치.
제1항에 있어서,
상기 리바운드 홈은,
직경이 상이한 복수의 홈이 상기 바디의 길이 방향을 따라 연속적으로 형성되는 기판 처리 장치.
제2항에 있어서,
상기 리바운드 홈은,
제1직경을 가지는 제1홈과;
제2직경을 가지는 제2홈을 구비하고,
상기 제1직경은 상기 제2직경보다 크게 제공되며,
상기 제1홈은 상기 제2홈의 상부에 제공되는 기판 처리 장치.
제3항에 있어서,
상기 제1홈의 측면과 상기 바디의 측면이 이루는 각도는,
상기 제2홈의 측면과 상기 바디의 측면이 이루는 각도보다 크게 제공되는 기판 처리 장치.
제1항에 있어서,
상기 리바운드 홈의 측면은 라운드 진(rounded) 기판 처리 장치.
제1항에 있어서,
상기 지그는 상기 기판과 동일한 직경을 가지도록 제공되는 기판 처리 장치.
제1항에 있어서,
상기 지그는 상기 기판보다 두껍게 제공되는 기판 처리 장치.
제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 처리 용기는,
상기 기판 지지 유닛을 감싸는 내측컵과;
상기 내측컵을 감싸며, 상기 내측컵과 조합되어 처리액이 회수되는 회수 경로를 형성하는 외측컵을 더 포함하고,
상기 외측컵은 상기 기판 지지 유닛을 향해 상향 경사지도록 형성되는 경사부를 포함하는 기판 처리 장치.
제8항에 있어서,
상기 지그가 상기 기판 지지 유닛에 놓였을 때 상기 지그의 가장 자리는 상기 내측컵의 상부와 상기 외측컵의 하부 사이에 위치되는 기판 처리 장치.
제8항에 있어서,
상기 리바운드 홈은,
상기 지그가 상기 기판 지지 유닛에 놓였을 때 상기 외측컵의 경사부에 대응되도록 위치되는 기판 처리 장치.
제1항에 있어서,
상기 기판 지지 유닛은,
상기 기판 또는 상기 지그를 진공 흡착하는 진공라인과;
상기 진공 라인에 진공압을 제공하는 감압 부재를 더 포함하는 기판 처리 장치.
제1항에 있어서,
상기 세정 노즐은 상기 지그의 중앙 영역에 대향되는 영역에서 상기 세정액을 토출하는 기판 처리 장치.
제1항에 있어서,
상기 세정 노즐은 상기 지그의 중앙 영역과 가장 자리 영역에 대향되는 영역을 이동하며 상기 세정액을 토출하는 기판 처리 장치.