KR20230019312A - 기판 처리 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 기판을 처리하는 장치를 제공한다. 기판 처리 장치는, 처리 액이 수용되는 수용 공간을 가지며, 복수의 기판을 액 처리하는 처리 조; 및 상기 처리 액에 잠긴 상태의 기판의 자세를 수직 자세에서 수평 자세로 변환하는 자세 변환 부재를 포함할 수 있다.

Description

기판 처리 장치{APPARATUS FOR TREATING SUBSTRATE}
본 발명은 기판 처리 장치에 관한 것이다.
반도체 소자를 제조하기 위해서, 기판에 사진, 식각, 애싱, 이온 주입, 그리고 박막 증착 등의 다양한 공정들을 통해 원하는 패턴을 웨이퍼 등의 기판 상에 형성한다. 각각의 공정에는 다양한 처리 액, 처리 가스들이 사용되며, 공정 진행 중에는 파티클, 그리고 공정 부산물이 발생한다. 이러한 기판 상의 박막, 파티클, 그리고 공정 부산물을 기판으로부터 제거하기 위해 각각의 공정 전후에는 기판에 대한 액 처리 공정이 수행된다. 일반적인 액 처리 공정은 기판을 케미칼 및 린스 액으로 처리한 후에 건조 처리한다. 액 처리 공정에서는 기판 상의 SiN을 Strip 할 수 있다.
또한, 기판을 케미칼, 그리고 린스 액으로 처리하는 방법은 복수 매의 기판을 일괄하여 처리하는 배치식(Batch) 처리 방법, 그리고 기판을 1 매씩 처리하는 매엽식 처리 방법으로 크게 나눌 수 있다.
복수 매의 기판을 일괄하여 처리하는 배치식 처리 방법은, 케미칼 또는 린스 액이 저류하는 처리 조 내에 복수 매의 기판을 수직 자세로 일괄해서 침지하는 것에 의해 기판 처리를 행한다. 이 때문에, 기판 처리의 양산성이 뛰어나며, 또 각 기판 간의 처리 품질이 균일하다. 그러나, 배치식 처리 방법은 상면에 패턴이 형성된 복수 매의 기판이 수직 자세로 침지되기 된다. 이에, 기판 상에 형성된 패턴이 고 종횡비를 가지는 경우, 기판을 들어 올리는 등의 과정에서 기판 상에 형성된 패턴에 패턴 리닝(Pattern Leaning) 현상이 발생될 수 있다. 또한, 복수 매의 기판이 한번에 공기 중에 노출된 상태에서 빠른 시간 내에 건조 처리가 행해지지 않는 경우, 공기 중에 노출된 복수 매의 기판 중 일부에는 워터 마크(Water Mark)가 발생될 우려가 있다.
반면, 기판을 1 매씩 처리하는 매엽식 처리 방법의 경우, 수평 자세로 회전하는 단일의 기판에 대하여 케미칼 또는 린스 액을 공급하는 것에 기판 처리를 행한다. 또한, 매엽식 처리 방법에서는, 반송되는 기판이 수평 자세를 유지하기 때문에 상술한 패턴 리닝 현상이 발생될 위험이 적고, 또한 1 매씩 기판을 처리하고 처리된 기판을 곧바로 건조 처리 하거나, 액 처리를 수행하기 때문에 상술한 워터 마크의 발생 위험이 적다. 그러나, 매엽식 처리 방법의 경우 기판 처리의 양산 성이 떨어지고, 배치식 처리 방법과 비교할 때 상대적으로 각 기판 간의 처리 품질이 불균일하다.
또한, 기판을 회전시켜 스핀 건조하는 경우, 기판 상에 형성된 패턴이 고 종횡비를 가지는 경우, 기판 상에 형성된 패턴이 무너지는 리닝 현상이 발생될 우려가 있다.
본 발명은 기판을 효율적으로 처리할 수 있는 기판 처리 장치를 제공하는 것을 일 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 기판 처리의 양산성을 개선할 수 있는 기판 처리 장치를 제공하는 것을 일 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 각 기판 간의 처리 품질의 균일성을 보다 높일 수 있는 기판 처리 장치를 제공하는 것을 일 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 기판 상에 워터 마크가 발생될 위험을 최소화 할 수 있는 기판 처리 장치를 제공하는 것을 일 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 기판 상에 형성된 패턴에 리닝 현상이 발생되는 것을 최소화 할 수 있는 기판 처리 장치를 제공하는 것을 일 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 고 종횡비를 가지는 패턴이 형성된 기판을 효율적으로 처리할 수 있는 기판 처리 장치를 제공하는 것을 일 목적으로 한다.
본 발명의 목적은 여기에 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재들로부터 통상의 기술자가 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명은 기판을 처리하는 장치를 제공한다. 기판 처리 장치는, 처리 액이 수용되는 수용 공간을 가지며, 복수의 기판을 액 처리하는 처리 조; 및 상기 처리 액에 잠긴 상태의 기판의 자세를 수직 자세에서 수평 자세로 변환하는 자세 변환 부재를 포함할 수 있다.
일 실시 예에 의하면, 상기 처리 조의 상부에 설치되며, 상기 처리 액으로부터 벗어나 외부에 노출되는 기판으로 웨팅 액을 분사하는 웨팅 모듈을 포함할 수 있다.
일 실시 예에 의하면, 상기 웨팅 모듈은, 상기 웨팅 액을 스트림, 또는 스프레이 방식으로 상기 웨팅 액을 분사하도록 구성되는 웨팅 노즐을 포함할 수 있다.
일 실시 예에 의하면, 상기 웨팅 모듈이 분사하는 상기 웨팅 액은, 상기 수용 공간에 수용된 상기 처리 액과 같은 종류의 액일 수 있다.
일 실시 예에 의하면, 상기 웨팅 모듈은, 상부에서 바라볼 때, 상기 웨팅 노즐을 기판의 반경 방향을 따라 이동시키는 이동 부재를 포함할 수 있다.
일 실시 예에 의하면, 기판을 임시 보관하는 버퍼 부; 및 상기 수용 공간에 수용된 상기 처리 액으로부터 벗어나 외부로 노출된 기판을 상기 버퍼 부로 반송하는 반송 유닛을 포함할 수 있다.
일 실시 예에 의하면, 상기 버퍼 부는, 기판을 지지하는 지지 선반; 상기 지지 선반에 지지된 기판으로 웨팅 액을 분사하는 웨팅 노즐; 및 상기 지지 선반에 지지된 기판의 하부에 배치되며 상기 웨팅 액을 배수하는 배수 격벽을 포함할 수 있다.
일 실시 예에 의하면, 상기 웨팅 노즐은, 복수로 제공되며, 상기 웨팅 노즐들 중 어느 하나와 상기 웨팅 노즐들 중 다른 하나는 서로 마주하는 위치에 설치될 수 있다.
일 실시 예에 의하면, 상기 지지 선반, 상기 웨팅 노즐, 그리고 상기 배수 격벽은, 각각 기판과 대응되도록 복수로 제공되고, 상기 반송 유닛은, 복수 매의 기판을 반송하는 배치 핸드를 포함하되, 상기 배치 핸드가 그립하는 복수 매의 기판 사이의 간격은, 상기 지지 선반들 사이의 간격과 동일할 수 있다.
일 실시 예에 의하면, 상기 웨팅 노즐이 분사하는 상기 웨팅 액은, 상기 수용 공간에 수용된 상기 처리 액과 같은 종류의 액일 수 있다.
일 실시 예에 의하면, 상기 수용 공간에 수용된 상기 처리 액에 잠기고, 기판들을 수납하는 수납 공간을 가지는 수납 용기; 및 상기 수납 용기에 수납되어 상기 수평 자세로 변환된 기판을 상하 방향으로 이동시키는 승강 부재를 포함하고, 상기 자세 변환 부재는, 상기 수납 용기에 장착 가능하고, 상기 수납 용기를 회전시키는 회전 부; 및 상기 처리 조에 설치되며, 상기 회전 부에 장착된 상기 수납 용기를 수평 방향으로 이동시키는 이동 부를 포함하고, 상기 수납 용기의 일 면 - 상기 수납 용기가 회전되어 기판의 자세가 상기 수평 자세로 변환되었을 때, 상기 일 면은 상기 웨팅 모듈과 마주함 - 은 개방될 수 있다.
일 실시 예에 의하면, 상기 장치는, 기판을 반송하는 핸드를 가지는 반송 유닛; 및 제어기를 더 포함하고, 상기 제어기는, 상기 승강 부재가 상기 수납 용기를 위 방향으로 이동시켜 외부로 노출된 기판을 상기 수납 용기로부터 반출하도록 상기 승강 부재, 그리고 상기 반송 유닛을 제어할 수 있다.
또한, 본 발명은 기판을 처리하는 장치를 제공한다. 기판 처리 장치는, 배치식으로 복수의 기판을 동시에 액 처리하는 제1공정 처리 부; 및 매엽식으로 하나의 기판을 액 처리 또는 건조 처리하는 제2공정 처리 부를 포함하고, 상기 제1공정 처리 부는, 처리 액이 수용되는 수용 공간을 가지는 처리 조; 및 상기 처리 액에 잠긴 상태의 기판의 자세를 수직 자세에서 수평 자세로 변환하는 자세 변환 부재를 포함할 수 있다.
일 실시 예에 의하면, 상기 제1공정 처리 부는, 상기 수평 자세로 변환된 기판을 위 방향으로 이동시켜, 상기 수용 공간에 수용된 상기 처리 액으로부터 벗어나 외부로 노출되게 하는 승강 부재를 더 포함할 수 있다.
일 실시 예에 의하면, 상기 제1공정 처리 부는, 기판을 수납하는 수납 공간을 가지는 복수의 수납 용기를 포함하고, 상기 자세 변환 부재는 상기 수납 용기 중 어느 하나를 회전시켜 수납된 기판들을 상기 수평 자세로 변환하고, 상기 승강 부재는 상기 수납 용기에 수납되어 상기 수평 자세로 변환된 기판을 상하 방향으로 이동시킬 수 있다.
일 실시 예에 의하면, 상기 제2공정 처리 부는, 기판을 임시 보관하는 버퍼 부를 포함하고, 상기 제1공정 처리 부는, 상기 승강 부재에 의해 상기 수용 공간에 수용된 상기 처리 액으로부터 벗어나 외부로 노출된 기판을 상기 버퍼 부로 반송하는 제1반송 유닛을 더 포함할 수 있다.
일 실시 예에 의하면, 상기 제2공정 처리 부는, 매엽식으로 기판을 처리하는 매엽식 처리 챔버; 및 상기 버퍼 부와 상기 매엽식 처리 챔버 사이에서 기판을 반송하는 제2반송 유닛을 더 포함하고, 상기 제2반송 유닛은, 상기 버퍼 부로부터 복수의 기판을 반출하여 상기 매엽식 처리 챔버로 반송할 수 있도록 복수의 반송 핸드를 가질 수 있다.
일 실시 예에 의하면, 상기 버퍼 부는, 매엽식으로 기판을 처리하는 매엽식 처리 챔버와 적층되도록 배치되되, 상기 매엽식 처리 챔버의 상부에 배치될 수 있다.
또한, 본 발명은 기판을 처리하는 장치를 제공한다. 기판 처리 장치는, 배치식으로 복수의 기판을 액 처리하는 제1공정 처리 부; 및 상기 제1공정 처리 부에서 처리된 기판을 처리하고, 매엽식으로 하나의 기판을 액 처리 또는 건조 처리하는 제2공정 처리 부를 포함하고, 상기 제1공정 처리 부는, 처리 액이 수용되는 수용 공간을 가지는 복수의 처리 조; 상기 처리 액에 잠긴 상태의 기판의 자세를 수직 자세에서 수평 자세로 변환시키는 자세 변환 부재; 및 상기 처리 조의 상부에 설치되며, 상기 수용 공간에 수용된 상기 처리 액으로부터 벗어나 외부에 노출되는 기판으로 웨팅 액을 분사하는 웨팅 모듈을 포함하고, 상기 처리 조들 중 어느 하나에 수용되는 상기 처리 액은 상기 웨팅 모듈이 분사하는 상기 웨팅 액과 같은 종류의 액이고, 상기 처리 조들 중 다른 하나에 수용되는 상기 처리 액은 상기 웨팅 모듈이 분사하는 상기 웨팅 액과 다른 종류의 액일 수 있다.
일 실시 예에 의하면, 상기 제2공정 처리 부는, 기판을 임시 보관하는 버퍼 부를 포함하고, 상기 제1공정 처리 부는, 상기 수용 공간에 수용된 상기 처리 액에 잠기고, 상기 자세 변환 부재에 의해 회전되는 수납 공간을 가지는 수납 용기; 상기 자세 변환 부재에 의해 회전된 상기 수납 용기를 상하 방향으로 이동시키는 승강 부재; 및 상기 승강 부재에 의해 외부로 노출된 기판을 상기 버퍼 부로 반송하며, 복수 매의 기판을 반송하는 배치 핸드를 가지는 반송 유닛을 더 포함하고, 상기 버퍼 부는, 기판을 지지하는 지지 선반들; 상기 지지 선반에 지지된 각각의 기판으로 웨팅 액을 분사하는 제2웨팅 노즐들; 상기 지지 선반에 지지된 기판들 각각의 하부에 배치되며 상기 웨팅 액을 배수하는 배수 격벽들; 및 상기 지지 선반에 설치되어, 기판의 지지 여부를 센싱하는 센서를 포함할 수 있다.
또한, 본 발명은 기판을 처리하는 장치를 제공한다. 기판 처리 장치는, 처리 액이 수용되는 수용 공간을 가지며, 복수의 기판을 액 처리하는 처리 조; 및 상기 처리 조의 상부에 설치되며, 상기 수용 공간에 수용된 상기 처리 액으로부터 벗어나 외부로 노출되는 기판으로 웨팅 액을 분사하는 웨팅 모듈을 포함할 수 있다.
일 실시 예에 의하면, 상기 웨팅 모듈이 분사하는 상기 웨팅 액은, 상기 수용 공간에 수용되는 상기 처리 액과 같은 종류의 액일 수 있다.
일 실시 예에 의하면, 상기 웨팅 액, 그리고 상기 처리 액은 물을 포함할 수 있다.
또한, 본 발명은 기판을 처리하는 장치를 제공한다. 기판 처리 장치는, 배치식으로 복수의 기판을 액 처리하는 처리 조; 매엽식으로 하나의 기판을 액 처리 또는 건조 처리하는 챔버; 및 상기 처리 조, 그리고 상기 챔버 사이에서 기판이 반송되는 경로 상에 배치되며, 기판을 임시 보관하는 버퍼 부를 포함하고, 상기 버퍼 부는, 기판을 지지하는 지지 선반; 및 상기 지지 선반에 지지된 기판으로 웨팅 액을 분사하는 웨팅 노즐을 포함할 수 있다.
일 실시 예에 의하면, 상기 버퍼 부는, 상기 지지 선반에 지지된 기판의 하부에 배치되며, 상기 웨팅 액을 배수하는 배수 격벽을 포함할 수 있다.
일 실시 예에 의하면, 상기 배수 격벽은, 상기 웨팅 액을 받는 액 받이 공간이 형성되고, 상기 액 받이 공간은, 상기 액 받이 공간에 수용된 상기 웨팅 액을 배출하는 드레인 라인과 연결될 수 있다.
일 실시 예에 의하면, 상기 지지 선반에 설치되어, 기판의 지지 여부를 센싱하는 센서를 더 포함하고, 상기 웨팅 노즐은, 상기 센서의 기판 지지 여부의 센싱 여부에 따라 상기 웨팅 액을 분사할 수 있다.
또한, 본 발명은 기판을 처리하는 방법을 제공한다. 기판 처리 방법은, 수직 자세의 기판을 배치식으로 액 처리하는 제1액 처리 단계; 상기 기판의 자세를 상기 수직 자세에서 수평 자세로 변경하는 자세 변경 단계; 및 상기 수평 자세로 변경된 상기 기판으로 웨팅 액을 공급하는 웨팅 단계를 포함할 수 있다.
일 실시 예에 의하면, 상기 웨팅 단계 이후, 수평 자세의 상기 기판을 매엽식으로 건조하는 건조 단계를 포함할 수 있다.
일 실시 예에 의하면, 상기 건조 단계에는, 상기 기판으로 초임계 상태의 처리 유체를 공급하여 상기 기판을 건조할 수 있다.
일 실시 예에 의하면, 상기 웨팅 단계 이후, 수평 자세의 상기 기판을 매엽식으로 액 처리하는 제2액 처리 단계를 포함할 수 있다.
일 실시 예에 의하면, 상기 제1액 처리 단계는, 서로 상이한 처리 조들에서 복수 회 수행되되, 상기 처리 조들 중 어느 하나에 수용되는 처리 액과, 상기 처리 조들 중 다른 하나에 수용되는 처리 액의 종류는 서로 상이할 수 있다.
일 실시 예에 의하면, 상기 웨팅 단계에 상기 기판에 공급되는 상기 웨팅 액은, 상기 처리 조들 중 다른 하나에 수용되는 처리 액과 같은 종류의 액일 수 있다.
일 실시 예에 의하면, 상기 웨팅 액은, 물을 포함하는 액일 수 있다.
일 실시 예에 의하면, 상기 웨팅 액은, 상기 기판으로 스트림 또는 스프레이 방식으로 분사될 수 있다.
일 실시 예에 의하면, 상기 자세 변경 단계는, 상기 기판이 상기 제1액 처리 단계가 수행되는 처리 조에 수용된 처리 액에 잠긴 상태에서 수행될 수 있다.
일 실시 예에 의하면, 상기 웨팅 단계는, 상기 수직 자세에서 상기 수평 자세로 변환된 상기 기판이 상기 처리 조에 수용된 상기 처리 액으로부터 벗어나도록 그 위치가 변경되면 상기 처리 조의 상부에서 상기 기판으로 상기 웨팅 액을 분사하여 수행될 수 있다.
일 실시 예에 의하면, 상기 웨팅 단계는, 상기 수직 자세에서 상기 수평 자세로 변환된 상기 기판이 상기 처리 조에 수용된 상기 처리 액으로부터 벗어나 기판을 임시 보관하는 버퍼 부로 반입되면, 상기 버퍼 부에 설치된 웨팅 노즐이 상기 기판으로 상기 웨팅 액을 분사하여 수행될 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 의하면, 기판을 효율적으로 처리할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시 예에 의하면, 기판 처리의 양산성을 개선할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시 예에 의하면, 각 기판 간의 처리 품질의 균일성을 보다 높일 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시 예에 의하면, 기판 상에 워터 마크가 발생될 위험을 최소화 할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시 예에 의하면, 기판 상에 형성된 패턴에 리닝 현상이 발생되는 것을 최소화 할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시 예에 의하면, 고 종횡비를 가지는 패턴이 형성된 기판을 효율적으로 처리할 수 있다.
본 발명의 효과가 상술한 효과들로 한정되는 것은 아니며, 언급되지 않은 효과들은 본 명세서 및 첨부된 도면들로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확히 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 기판 처리 장치를 상부에서 바라본 개략적인 도면이다.
도 2는 도 1의 제2공정 처리 부를 일 방향에서 바라본 측면도이다.
도 3은 도 1의 제2공정 처리 부를 다른 방향에서 바라본 측면도이다.
도 4는 도 1의 배치식 액 처리 챔버, 그리고 제1반송 챔버를 측면에서 바라본 개략적인 도면이다.
도 5는 도 4의 제3배치식 액 처리 챔버에 제공되는 기판 처리 장치를 보여주는 사시도이다.
도 6은 도 4의 제3배치식 액 처리 챔버에 제공되는 기판 처리 장치를 보여주는 단면도이다.
도 7은 도 6의 제3배치식 액 처리 챔버에서 기판을 처리하는 모습을 보여주는 도면이다.
도 8은 도 6의 제3배치식 액 처리 챔버에서 기판의 자세가 변경되는 모습을 보여주는 도면이다.
도 9는 도 6의 제3배치식 액 처리 챔버에서 수납 용기가 승강 부재의 상부로 이동되는 모습을 보여주는 도면이다.
도 10은 도 6의 제3배치식 액 처리 챔버에서 수납 용기에 수납된 기판들 중 최 상단에 배치된 기판을 공기 중에 노출시키고, 노출된 기판으로 웨팅 액을 분사하는 모습을 보여주는 도면이다.
도 11은 도 6의 제3배치식 액 처리 챔버에서 기판이 반출되어 제1버퍼 부로 반입되는 모습을 보여주는 도면이다.
도 12는 도 4의 제3배치식 액 처리 챔버에서 기판이 반출된 이후, 수납 용기에 수납된 기판들 중 최 상단에 배치된 기판을 공기 중에 노출시키고, 노출된 기판으로 웨팅 액을 분사하는 모습을 보여주는 도면이다.
도 13은 도 6의 제3배치식 액 처리 챔버에서 기판이 반출되어 제1버퍼 부로 반입되는 모습을 보여주는 도면이다.
도 14, 그리고 도 15는 기판으로 웨팅 액을 분사하는 다른 실시 예를 보여주는 도면이다.
도 16은 도 15의 제1버퍼 부에 기판이 반입되는 경우, 제1버퍼 부가 기판의 젖음성을 유지시키는 모습을 보여주는 도면이다.
도 17은 도 1의 매엽식 액 처리 챔버에 제공되는 기판 처리 장치를 보여주는 도면이다.
도 18는 도 1의 건조 챔버에 제공되는 기판 처리 장치를 보여주는 도면이다.
도 19는 본 발명의 일 실시 예에 따른 기판 처리 방법을 보여주는 플로우 차트이다.
도 20은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 기판 처리 장치를 상부에서 바라본 개략적인 도면이다.
도 21, 그리고 도 22는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 제2반송 유닛이 기판을 반송하는 모습을 보여주는 도면이다.
도 23은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 액 처리 챔버에 제공되는 기판 처리 장치를 보여주는 도면이다.
도 24는 도 23의 기판 처리 장치를 상부에서 바라본 도면이다.
도 25는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 기판 처리 장치를 상부에서 바라본 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 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 명세서 상에 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.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성 요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소로부터 구별하는 목적으로 사용될 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위로부터 이탈되지 않은 채 제1 구성 요소는 제2 구성 요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성 요소도 제1 구성 요소로 명명될 수 있다.
어떤 구성 요소가 다른 구성 요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성 요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성 요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성 요소가 다른 구성 요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성 요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 구성 요소들 간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 즉 "~사이에"와 "바로 ~사이에" 또는 "~에 이웃하는"과 "~에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지로 해석되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미이다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미인 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
또한, 이하에서 설명하는 기판(W)을 반송하는 구성들, 예컨대 이하의 반송 유닛 또는 반송 로봇들은, 반송 모듈이라 불릴 수도 있다.
이하에서는, 도 1 내지 도 15를 참조하여 본 발명의 실시 예에 대하여 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 기판 처리 장치를 상부에서 바라본 개략적인 도면이고, 도 2는 도 1의 제2공정 처리 부를 일 방향에서 바라본 측면도이고, 도 3은 도 1의 제2공정 처리 부를 다른 방향에서 바라본 측면도이다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 기판 처리 장치(10)는 제1공정 처리 부(100), 제2공정 처리 부(200), 그리고 제어기(600)를 포함할 수 있다. 제1공정 처리 부(100), 그리고 제2공정 처리 부(200)는 상부에서 바라볼 때, 제1방향(X)을 따라 배열될 수 있다. 이하에서는, 상부에서 바라볼 때, 제1방향(X)에 수직한 방향을 제2방향(Y)이라 하고, 제1방향(X) 및 제2방향(Y)에 수직한 방향을 제3방향(Z)이라 한다.
제1공정 처리 부(100)는 배치(Batch) 식으로 복수의 기판(W)을 일괄하여 액 처리할 수 있다. 예컨대, 제1공정 처리 부(100)는 배치(Batch) 식으로 복수의 기판(W)을 일괄하여 세정 처리할 수 있다. 제1공정 처리 부(100)에서는 수직 자세(기판(W)의 상면 또는 하면이 지면에 수직한 방향과 평행한 자세)의 복수의 기판(W)들을 동시에 처리할 수 있다. 제1공정 처리 부(100)는 제1로드 포트 유닛(110), 제1인덱스 챔버(120), 제1반송 챔버(130), 배치식 액 처리 챔버(140), 그리고 제2반송 챔버(150)를 포함할 수 있다.
제1로드 포트 유닛(110)은 적어도 하나 이상의 로드 포트들을 포함할 수 있다. 제1로드 포트 유닛(110)이 가지는 로드 포트들에는 적어도 하나 이상의 기판(W)이 수납된 용기(F)가 놓일 수 있다. 용기(F)에는 복수의 기판(W)들이 수납될 수 있다. 예컨대, 용기(F)에는 25 매의 기판이 수납될 수 있다. 용기(F)는 카세트(Cassette), 포드(FOD), 풉(FOUP) 등으로 불릴 수 있다. 용기(F)는 용기 반송 장치에 의해 제1로드 포트 유닛(110)에 로딩(Loading)될 수 있다. 제1로드 포트 유닛(110)에 놓이는 용기(F)에 수납된 기판(W)들은 미 처리된 기판(W) 또는 액 처리가 요구되는 기판(W)들 일 수 있다. 또한, 제1로드 포트 유닛(110)에는 미 처리된 기판(W)이 수납된 용기(F)만 놓일 수 있다. 즉, 제1로드 포트 유닛(110)은 처리가 요구되는 기판(W)이 로딩(Loading)되는 역할을 수행할 수 있다.
제1인덱스 챔버(120)에는 제1로드 포트 유닛(110)이 결합될 수 있다. 제1인덱스 챔버(120)와 제1로드 포트 유닛(110)은 제2방향(Y)을 따라 배열될 수 있다. 제1인덱스 챔버(120)는 제1반송 로봇(122), 그리고 자세 변경 유닛(124)을 포함할 수 있다. 제1반송 로봇(122)은 제1로드 포트 유닛(110)에 안착된 용기(F)로부터 미 처리된, 또는 처리가 요구되는 기판(W)을 반출할 수 있다. 제1반송 로봇(122)은 용기(F)로부터 기판(W)을 반출하여 제1인덱스 챔버(120) 내에 제공된 수납 용기(C)로 기판(W)을 반입할 수 있다. 제1반송 로봇(122)은 복수 매(예컨대, 25 매)의 기판(W)을 동시에 파지 및 반송할 수 있는 배치 핸드를 가질 수 있다.
수납 용기(C)는 대체로 통 형상을 가질 수 있다. 수납 용기(C)는 내부에 수납 공간을 가질 수 있다. 수납 용기(C)의 수납 공간에는 복수의 기판(W)이 수납될 수 있다. 예컨대, 수납 용기(C)의 수납 공간에는 50 매의 기판(W)이 수납될 수 있다. 수납 용기(C)는, 수납 용기(C)가 가지는 면들 중 적어도 둘 이상의 면이 개방된 통 형상을 가질 수 있다. 수납 용기(C)의 수납 공간에는 기판(W)을 지지/파지하는 지지 부재가 제공될 수 있다.
용기(F)로부터 반출된 기판(W)이 수납 용기(C)로 반입이 완료되면, 수납 용기(C)는 제1인덱스 챔버(120) 내에 배치된 자세 변경 유닛(124)으로 반송될 수 있다. 자세 변경 유닛(124)은 수납 용기(C)를 회전시킬 수 있다. 예컨대, 자세 변경 유닛(124)은 수납 용기(C)의 개방된 부분이 상부를 향하도록 수납 용기(C)를 회전시킬 수 있다. 수납 용기(C)의 개방된 부분이 상부를 향하도록 회전되면, 수납 용기(C)에 수납된 기판(W)은 수평 자세(기판(W)의 상면 및 하면이 지면과 수평한 자세)에서 수직 자세로 그 자세가 변경될 수 있다. 수평 자세는 기판(W) 상면(예컨대, 패턴이 형성된 면)이 X-Y 평면과 나란한 상태를 의미하고, 수직 자세는 기판(W)의 상면이 X-Z 평면 또는 Y-Z 평면과 나란한 상태를 의미할 수 있다.
제1반송 챔버(130)는 제1인덱스 챔버(120)와 접속될 수 있다. 제1반송 챔버(130)는 제1반송 유닛(132)을 포함할 수 있다. 제1반송 유닛(132)은 물체를 반송할 수 있는 반송 핸드를 포함할 수 있다. 또한, 제1반송 유닛(132)이 가지는 반송 핸드는 제1방향(X), 제2방향(Y), 그리고 제3방향(Z)을 따라 이동 가능하게 제공될 수 있다. 또한, 제1반송 유닛(132)이 가지는 반송 핸드는 제3방향(Z)을 회전 축으로 회전 가능하게 제공될 수 있다. 제1반송 유닛(132)은 제1인덱스 챔버(120)로부터 적어도 하나 이상의 기판(W)을 반출하여 후술하는 배치식 액 처리 챔버(140)에 반입시킬 수 있다. 예컨대, 제1반송 유닛(132)은 복수의 기판(W)을 한번에 제1인덱스 챔버(120)로부터 반출하여 후술하는 배치식 액 처리 챔버(140)에 반입시킬 수 있다. 예컨대, 제1반송 유닛(132)의 핸드는 자세 변경 유닛(124)에 의해 회전된 수납 용기(C)를 제1인덱스 챔버(120)로부터 반출하여, 반출된 수납 용기(C)를 배치식 액 처리 챔버(140)로 반입시킬 수 있다.
배치식 액 처리 챔버(140)는 상부에서 바라볼 때, 제1반송 챔버(130)와 나란히 배치될 수 있다. 예컨대, 배치식 액 처리 챔버(140)는 상부에서 바라볼 때
배치식 액 처리 챔버(140)는 복수의 기판(W)을 한번에 액 처리할 수 있다. 배치식 액 처리 챔버(140)에서는 처리 액을 이용하여 복수의 기판(w)을 한번에 세정 처리할 수 있다. 배치식 액 처리 챔버(140)에서는 처리 액을 이용하여 복수의 기판(W)을 한번에 액 처리할 수 있다. 배치식 액 처리 챔버(140)에서 사용되는 처리 액은 케미칼 및/또는 린스 액일 수 있다. 예컨대, 케미칼은 강산 또는 강염기의 성질을 가지는 케미칼일 수 있다. 또한, 린스 액은 순수 일 수 있다. 예컨대, 케미칼은 APM(Ammonia-Hydrogen Peroxide Mixture), HPM(Hydrochloricacid-Hydrogen Peroxide Mixture), FPM(Hydrofluoricacid-Hydrogen Peroxide Mixture), DHF(Diluted Hydrofluoric acid), SiN을 제거하는 케미칼, 인산을 포함하는 케미칼, 황산을 포함하는 케미칼 등에서 적절히 선택될 수 있다. 린스 액은 물을 포함하는 액 일 수 있다. 예컨대, 린스 액은 순수, 또는 오존수 등에서 적절히 선택될 수 있다.
또한, 배치식 액 처리 챔버(140)는 제1배치식 액 처리 챔버(141), 제2배치식 액 처리 챔버(142), 그리고 제3배치식 액 처리 챔버(143)를 포함할 수 있다. 제1배치식 액 처리 챔버(141), 그리고 제2배치식 액 처리 챔버(142)에서는 케미칼을 사용하여 기판(W)을 처리할 수 있다. 또한, 제3배치식 액 처리 챔버(143)에서는 린스 액을 사용하여 기판(W)을 린스 처리할 수 있다.
또한, 제1배치식 액 처리 챔버(141)에서 사용하는 처리 액, 제2배치식 액 처리 챔버(142)에서 사용하는 처리 액, 그리고 제3배치식 액 처리 챔버(143)에서 사용하는 처리 액은 서로 상이할 수 있다.
또한, 상술한 제1반송 유닛(132)은 제1배치식 액 처리 챔버(141) 및/또는 제2배치식 액 처리 챔버(142)에서 기판(W)을 처리한 이후, 수납 용기(C)를 제3배치식 액 처리 챔버(143)로 반송하여, 수납 용기(C)에 수납된 기판(W)을 린스 액으로 처리할 수 있다. 배치식 액 처리 챔버(140)에 대한 자세한 내용은 후술한다.
제2반송 챔버(150)는 상부에서 바라볼 때, 제1반송 챔버(130), 그리고 배치식 액 처리 챔버(140)와 나란히 배열될 수 있다. 예컨대, 제2반송 챔버(150)는 제1반송 챔버(130)와 제2방향(Y)을 따라 나란히 배열될 수 있다. 또한, 제2반송 챔버(150)는 배치식 액 처리 챔버(140)와 제1방향(X)을 따라 나란히 배열될 수 있다. 또한, 제2반송 챔버(150)는 제3배치식 액 처리 챔버(143)와 제2공정 처리 부(200) 사이에 배치될 수 있다. 예컨대, 제2반송 챔버(150)는 제3배치식 액 처리 챔버(143)와 후술하는 제1버퍼 부(210) 사이에 배치될 수 있다.
제2반송 챔버(150)는 기판(W)을 반송할 수 있다. 제2반송 챔버(150)는 배치식 액 처리 챔버(140)로부터 기판(W)을 반출하여, 후술하는 제1버퍼 부(210)로 반송할 수 있다. 제2반송 챔버(150)는 반송 핸드를 가지는 제2반송 유닛(152)을 포함할 수 있다. 제2반송 유닛(152)이 가지는 반송 핸드는, 제1방향(X), 제2방향(Y), 그리고 제3방향(Z)을 따라 이동 가능하게 제공될 수 있다. 또한, 제2반송 유닛(152)이 가지는 반송 핸드는 제3방향(Z)을 따라 회전 가능하게 제공될 수 있다. 또한, 제2반송 유닛(152)이 가지는 반송 핸드는 배치식 액 처리 챔버(140)가 포함하는 제3배치식 액 처리 챔버(143)로부터 기판(W)을 반출하여 제1버퍼 부(210)로 반송할 수 있다. 또한, 제2반송 유닛(152)이 가지는 반송 핸드는 수평 자세의 기판(W)을 제3매엽식 액 처리 챔버(143)로부터 반출하여 제1버퍼 부(210)로 반송할 수 있다. 또한, 반송 유닛(152)은 후술하는 제3배치식 액 처리 챔버(143)의 상단 보다 높은 위치에서 기판(W)을 반출하여 후술하는 제1 버퍼 부(210)로 반입시킬 수 있다.
제2공정 처리 부(200)는 제1공정 처리 부(100)에서 처리된 기판(W)을 처리할 수 있다. 제2공정 처리 부(200)는 제1공정 처리 부(100)에서 처리된 기판(W)을 처리하고, 매엽식으로 기판(W)을 액 처리 또는 건조 처리할 수 있다. 제2공정 처리 부(200)는 제1버퍼 부(210), 제3반송 챔버(220), 매엽식 액 처리 챔버(230), 건조 챔버(240), 제2버퍼 부(250), 제2인덱스 챔버(260), 그리고 제2로드 포트 유닛(270)을 포함할 수 있다. 매엽식 액 처리 챔버(230)와 건조 챔버(240)는 모두 매엽식 처리 챔버로 칭해질 수 있다.
제1버퍼 부(210)는 상부에서 바라볼 때, 상술한 제2반송 챔버(150)와 제1방향(X)을 따라 나란히 배열될 수 있다. 예컨대, 제1버퍼 부(210)는 제2반송 챔버(150)의 일 측에 배치될 수 있다. 제1버퍼 부(210)는 제1공정 처리 부(100)에서 액 처리된 기판(W)들을 임시 저장하는 저장 공간을 가질 수 있다. 제1버퍼 부(210)는 후술하는 제3배치식 액 처리 챔버(143)에서 수직 자세에서 수평 자세로 자세가 변경된 기판(W)들을 수평 자세로 저장할 수 있다.
또한, 제1버퍼 부(210)는 매엽식 처리 챔버들 중 적어도 일부와 적층되도록 배치될 수 있다. 예컨대, 제1버퍼 부(210) 아래에는 후술하는 건조 챔버(240) 또는 매엽식 액 처리 챔버(230)가 배치될 수 있다. 예컨대, 제1버퍼 부(210) 아래에는 후술하는 매엽식 액 처리 챔버(230)가 배치될 수 있다. 제1버퍼 부(210)의 아래에 배치되는 매엽식 액 처리 챔버(230)는 하나, 또는 복수 개 일 수 있다. 즉, 제1버퍼 부(210)는 제2반송 유닛(152)이 반송하는 기판(W)을 곧바로 수납할 수 있도록 매엽식 처리 챔버와 적층되도록 제공되되, 매엽식 처리 챔버보다 상부에 배치될 수 있다.
제3반송 챔버(220)는 상부에서 바라볼 때, 후술하는 건조 챔버(240)들 사이에 배치될 수 있다. 또한, 제3반송 챔버(220)는 상부에서 바라볼 때, 후술하는 매엽식 액 처리 챔버(230)와 제1버퍼 부(210) 사이에 배치될 수 있다. 제3반송 챔버(220)는 제3반송 유닛(222)을 포함할 수 있다. 제3반송 유닛(222)은 제1버퍼 부(210)로부터 기판(W)을 반출하여 건조 챔버(240) 또는 매엽식 액 처리 챔버(230)로 반송하는 반송 핸드를 포함할 수 있다. 제3반송 유닛(222)이 가지는 핸드는, 기판(W)을 1 매씩 반송하는 매엽 핸드일 수 있다. 제3반송 유닛(222)이 가지는 반송 핸드는, 제1방향(X), 제2방향(Y), 그리고 제3방향(Z)을 따라 이동 가능하게 제공될 수 있다. 또한, 제3반송 유닛(222)이 가지는 반송 핸드는 제3방향(Z)을 회전 축으로 하여 회전 가능하게 제공될 수 있다.
매엽식 액 처리 챔버(230)는 상부에서 바라볼 때, 제3반송 챔버(220)의 일 측, 그리고 타 측에 배치될 수 있다. 매엽식 액 처리 챔버(230)들 중 일부는 상술한 바와 같이 제1버퍼 부(210)와 적층되게 배치될 수 있다. 매엽식 액 처리 챔버(230)들 중 일부는 제1버퍼 부(210)의 하부에 배치될 수 있다.
매엽식 액 처리 챔버(230)는 수평 자세의 기판(W)을 회전시키되, 회전되는 기판(W)으로 처리 액을 공급하여 기판(W)을 처리할 수 있다. 매엽식 액 처리 챔버(230)에서는 기판(W)을 1 매씩 처리할 수 있다. 매엽식 액 처리 챔버(230)에서 공급되는 처리 액은 유기 용제일 수 있다. 예컨대, 매엽식 액 처리 챔버(230)에서 공급되는 처리 액은 이소프로필알코올(IPA)일 수 있다. 매엽식 액 처리 챔버(230)에서는 회전하는 기판(W)으로 유기 용제를 공급하고, 기판(W)을 회전시켜 기판(W)을 건조 처리할 수 있다. 이와 달리, 매엽식 액 처리 챔버9230)에서는 회전하는 기판(W)으로 유기 용제를 공급하고, 기판(W)이 유기 용제에 젖은 상태에서 후술하는 건조 챔버(240)로 반송되어, 건조 챔버(240)에서 기판(W)이 건조될 수 있다. 매엽식 액 처리 챔버(230)에 대한 자세한 설명은 후술한다.
건조 챔버(240)에서는 초임계 유체를 이용하여 기판(W)을 처리할 수 있다. 건조 챔버(240)는 하나의 기판(W)을 매엽식으로 건조 처리하는 초임계 챔버일 수 있다. 건조 챔버(240)는 초임계 유체를 이용하여 기판(W)을 건조 처리하는 초임계 챔버일 수 있다. 건조 챔버(240)에 대한 자세한 설명은 후술한다.
제2버퍼 부(250)는 제3반송 챔버(230)와 후술하는 제2인덱스 챔버(260) 사이에 배치될 수 있다. 제2버퍼 부(250)는 매엽식 처리 챔버와 제2로드 포트 유닛(270) 사이에 배치될 수 있다.
제2버퍼 부(250)는 제1버퍼 부(210)와 유사하게 기판(W)이 임시 저장 또는 보관되는 공간을 제공할 수 있다. 예컨대, 제2버퍼 부(250)는 매엽식 처리 챔버인 매엽식 액 처리 챔버(230) 및/또는 건조 챔버(240)에서 처리된 기판(W)을 임시 보관할 수 있다. 제2버퍼 부(250)는 도 2에 도시된 바와 같이 복층 구조를 가질 수 있다. 그러나 이에 한정되는 것은 아니고 제2버퍼 부(250)는 단층 구조를 가질 수도 있다.
제2인덱스 챔버(260)는 제2버퍼 부(250) 및 제3반송 챔버(220)와 나란하게 배열될 수 있다. 제2인덱스 챔버(260)는 제2버퍼 부(250) 및 제3반송 챔버(220)와 제2방향(Y)을 따라 나란히 배열될 수 있다. 상술한 제3반송 챔버(220)의 제3반송 유닛(222)은 매엽식 액 처리 챔버(230) 또는 건조 챔버(240)에서 처리된 수평 자세의 기판(W)을 반출하고, 반출된 기판(W)을 제2버퍼 부(250)로 반송할 수 있다. 제2인덱스 챔버(260)의 제2반송 로봇(262)은 기판(W)을 제2버퍼 부(250)로부터 반출할 수 있다.
제2반송 로봇(262)이 가지는 핸드는, 기판(W)을 1 매씩 반송하는 매엽 핸드일 수 있다. 제2반송 로봇(262)이 가지는 반송 핸드는 제1방향(X), 제2방향(Y), 그리고 제3방향(Z)을 따라 이동 가능하게 제공될 수 있다. 또한, 제2반송 로봇(262)이 가지는 반송 핸드는 제3방향(Z)을 회전 축으로 하여 회전 가능하게 제공될 수 있다.
제2로드 포트 유닛(270)은 적어도 하나 이상의 로드 포트를 포함할 수 있다. 제2로드 포트 유닛(270)이 가지는 로드 포트에는 복수의 기판(W)을 수납할 수 있는 용기(F)가 놓일 수 있다. 예컨대, 제2로드 포트 유닛(270)에 놓이는 용기(F)는 제1공정 처리 부(100) 및 제2공정 처리 부(200)에서 처리가 완료된 기판(W)들이 수납될 수 있다. 제2로드 포트 유닛(270)에 놓이는 용기(F)는 제1공정 처리 부(100) 및 제2공정 처리 부(200)에서 처리가 완료된 기판(W)들만 수납될 수 있다. 즉, 제2로드 포트 유닛(270)은 처리된 기판(W)을 기판 처리 장치로부터 언로딩(Unloading)하는 기능을 수행할 수 있다.
상술한 제2반송 로봇(262)은 처리된 기판(W)을 제2로드 포트 유닛(270)이 가지는 로드 포트에 놓인 용기(F)로 반입할 수 있다. 용기(F)는 상술한 물품 반송 장치(예컨대, OHT)에 의해 기판 처리 장치(10)의 외부로 반송될 수 있다.
제어기(600)는 기판 처리 장치(10)를 제어할 수 있다. 예컨대, 제어기(600)는 기판 처리 장치(10)가 가지는 구성들을 제어할 수 있다. 예컨대, 제어기(600)는 기판 처리 장치(10)가 기판(W)을 처리하는 공정을 수행할 수 있도록 기판 처리 장치(10)를 제어할 수 있다. 예컨대, 제어기(600)는 배치식 액 처리 챔버(140), 제2반송 유닛(152), 제1버퍼 부(210), 제3반송 유닛(222), 그리고 제2반송 로봇(262)을 제어할 수 있다. 또한, 제어기(600)는 후술하는 액 공급 원(315), 액 배출 라인(316), 자세 변환 부재(330), 승강 부재(340), 그리고 가열 부재(320) 등을 제어할 수 있다.
또한, 제어기(600)는 기판 처리 장치(10)의 제어를 실행하는 마이크로프로세서(컴퓨터)로 이루어지는 프로세스 컨트롤러와, 오퍼레이터가 기판 처리 장치(10)를 관리하기 위해서 커맨드 입력 조작 등을 행하는 키보드나, 기판 처리 장치(10)의 가동 상황을 가시화해서 표시하는 디스플레이 등으로 이루어지는 유저 인터페이스와, 기판 처리 장치(10)에서 실행되는 처리를 프로세스 컨트롤러의 제어로 실행하기 위한 제어 프로그램이나, 각종 데이터 및 처리 조건에 따라 각 구성부에 처리를 실행시키기 위한 프로그램, 즉 처리 레시피가 저장된 기억부를 구비할 수 있다. 또한, 유저 인터페이스 및 기억부는 프로세스 컨트롤러에 접속되어 있을 수 있다. 처리 레시피는 기억 부 중 기억 매체에 기억되어 있을 수 있고, 기억 매체는, 하드 디스크이어도 되고, CD-ROM, DVD 등의 가반성 디스크나, 플래시 메모리 등의 반도체 메모리 일 수도 있다.
도 4는 도 1의 배치식 액 처리 챔버, 그리고 제1반송 챔버를 측면에서 바라본 개략적인 도면이다.
도 4를 참조하면, 배치식 액 처리 챔버(140)는 상술한 바와 같이 제1배치식 액 처리 챔버(141), 제2배치식 액 처리 챔버(142), 그리고 제3배치식 액 처리 챔버(143)를 포함할 수 있다. 제1배치식 액 처리 챔버(141), 제2배치식 액 처리 챔버(142), 그리고 제3배치식 액 처리 챔버(143)는 제1방향(X)을 따라 나란히 배열될 수 있다.
제1배치식 액 처리 챔버(141), 그리고 제2배치식 액 처리 챔버(142)는 서로 동일 또는 유사한 구조를 가질 수 있다. 예컨대, 제1배치식 액 처리 챔버(141)와 제2배치식 액 처리 챔버(142)는 사용하는 처리 액의 종류가 상이할 뿐 서로 동일 또는 유사한 구조를 가질 수 있다. 예컨대, 제1배치식 액 처리 챔버(141)에서는 제1처리 액(L1)을 이용하여 기판(W)을 처리할 수 있다. 예컨대, 제2배치식 액 처리 챔버(142)에서는 제2처리 액(L2)을 이용하여 기판(W)을 처리할 수 있다. 제1처리 액(L1)은 상술한 케미칼들 중 어느 하나 일 수 있다. 제2처리 액(L2)은 상술한 케미칼들 중 다른 하나일 수 있다.
제1배치식 액 처리 챔버(141)는 제1처리조(141a), 제1액 공급 라인(141b), 제1액 배출 라인(141c), 제1가열 부재(141d), 그리고 제1액 공급 원(141e)을 포함할 수 있다. 제2배치식 액 처리 챔버(142)는 제2처리조(142a), 제2액 공급 라인(142b), 제2액 배출 라인(142c), 제2가열 부재(142d), 그리고 제2액 공급 원(142e)을 포함할 수 있다. 제1액 공급 라인(141b), 제1액 배출 라인(141c), 제1가열 부재(141d), 그리고 제1액 공급 원(141e)은 제2처리조(142a), 제2액 공급 라인(142b), 제2액 배출 라인(142c), 제2가열 부재(142d), 그리고 제2액 공급 원(142e)과 대체로 동일 또는 유사한 구조 및 기능을 수행할 수 있다. 이에, 이하에서는 제1배치식 액 처리 챔버(141)를 중심으로 설명한다.
제1처리 조(141a)는 제1처리 액(L1)이 수용되는 수용 공간을 가질 수 있다. 제1처리 조(141a)는 상부가 개방된 통 형상을 가질 수 있다. 제1처리 조(141a)에는 수용 공간에 수용된 제1처리 액(L1)의 온도를 조절하는 가열 부재(141d)가 제공될 수 있다. 또한, 제1액 공급 원(141e)과 연결된 제1액 공급 라인(141b)은 제1처리 조(141a)의 수용 공간으로 제1처리 액(L1)을 공급할 수 있고, 제1액 배출 라인(142c)은 수용 공간에 공급된 제1처리 액(L1)을 외부로 배출할 수 있다. 또한, 수납 용기(F)는 일 측이 개방된 통 형상을 가지며, 내부에 수납 공간을 가질 수 있다. 또한, 수납 용기(F)는 복수의 기판(W)이 수납된 채로 제1처리 조(141a)의 수용 공간에 공급된 제1처리 액(L1)에 잠길 수 있다. 또한, 수납 용기(C)에는 적어도 하나 이상의 통공들이 형성되어, 수납 용기(C)에 수납된 기판(W)들은 제1처리 액(L1)에 침지 될 수 있다. 제1처리 액(L1)에 의해 처리된 기판(W)들은 제1반송 유닛(132)에 의해 제2배치식 액 처리 챔버(142), 그리고 제3배치식 액 처리 챔버(143)로 순차적으로 반송되어, 제2처리 액(L2), 그리고 제3처리 액(L3)에 의해 순차적으로 처리될 수 있다. 제3처리 액(L3)은 상술한 린스 액일 수 있다.
도 5는 도 4의 제3배치식 액 처리 챔버에 제공되는 기판 처리 장치를 보여주는 사시도이고, 도 6은 도 4의 제3배치식 액 처리 챔버에 제공되는 기판 처리 장치를 보여주는 단면도이다. 도 5, 그리고 도 6을 참조하면, 제3배치식 액 처리 챔버(143)에 제공되는 기판 처리 장치(300)는 처리 조(310), 액 공급 라인(314), 액 공급 원(315), 액 배출 라인(316), 가열 부재(320), 자세 변환 부재(330), 승강 부재(340), 그리고 웨팅 모듈(350)을 포함할 수 있다.
처리 조(310)는 내부에 제3처리 액(L3)이 수용되는 수용 공간(312)을 가질 수 있다. 처리 조(310)는 상부가 개방된 통 형상을 가질 수 있다. 처리 조(310)는 바닥 부, 그리고 상부에서 바라볼 때 바닥 부의 가장자리 영역으로부터 위 방향으로 연장되는 측 부를 포함할 수 있다.
또한, 액 공급 원(315)은 수용 공간(312)으로 처리 액을 공급할 수 있다. 액 공급 원(315)은 수용 공간(312)으로 제3처리 액(L3)을 공급할 수 있다. 액 공급 원(315)은 수용 공간(312)으로 린스 액을 공급할 수 있다. 액 공급 원(315)은 액 공급 라인(314)과 연결될 수 있다. 액 공급 라인(314)의 일 단은 수용 공간(312)과 연결되고, 액 공급 라인(314)의 타 단은 액 공급 원(315)과 연결될 수 있다. 액 공급 원(315)은 액 공급 라인(314)으로 린스 액을 공급하고, 액 공급 라인(314)은 수용 공간(312)으로 린스 액을 공급할 수 있다. 또한, 수용 공간(312)에서 사용된 제3처리 액(L3)은 액 배출 라인(316)을 통해 외부로 배출될 수 있다.
가열 부재(320)는 수용 공간(312)에 공급된 제3처리 액(L3)의 온도를 조절할 수 있다. 예컨대, 가열 부재(320)는 수용 공간(312)에 공급된 제3처리 액(L3)을 설정 온도로 가열할 수 있다. 가열 부재(320)는 처리 조(310)의 바닥 부, 그리고 측 부에 제공될 수 있다. 예컨대, 가열 부재(320)는 처리 조(310) 내에 제공될 수 있다. 가열 부재(320)는 냉열 또는 온열을 발생시켜 수용 공간(312)에 공급된 제3처리 액(L3)의 온도를 조절할 수 있다. 가열 부재(320)는 히터일 수 있다. 그러나, 이에 한정되는 것은 아니고 가열 부재(320)는 수용 공간(312)에 공급된 제3처리 액(L3)의 온도를 조절할 수 있는 공지된 장치로 다양하게 변형될 수 있다. 선택적으로 가열 부재(320)는 설치되지 않을 수도 있다.
자세 변환 부재(330)는 제3처리 액(L3)에 잠긴 상태의 기판(W)의 자세를 수직 자세에서 수평 자세로 변환할 수 있다. 예컨대, 자세 변환 부재(330)는 제3처리 액(L3)에 잠긴 상태의 수납 용기(C)를 회전시킬 수 있다. 자세 변환 부재(330)는 제3처리 액(L3)에 잠긴 상태의 수납 용기(C)를 회전시켜, 수납 용기(C)에 수납된 기판(W)들의 자세를 수직 자세에서 수평 자세로 변환시킬 수 있다. 자세 변환 부재(330)는 이동 부(332), 그리고 회전 부(334)를 포함할 수 있다.
이동 부(332)는 처리 조(310)에 설치될 수 있다. 이동 부(332)는 제1방향(X)을 따라 이동 가능하게 구성될 수 있다. 이동 부(332)는 처리 조(310)의 측 부에 설치될 수 있다. 예컨대, 이동 부(332)는 처리 조(310)의 측 부에 걸쳐 설치될 수 있도록, 개방된 부분이 아래를 향하는 'ㄷ' 형상을 가질 수 있다. 이동 부(332)는 상술한 바와 같이 제1방향(X)을 따라 이동 가능하게 구성되어, 후술하는 회전 부(334)에 장착된 수납 용기를 수평 방향인 제1방향(X)을 따라 이동시킬 수 있다.
회전 부(334)는 이동 부(332)에 설치될 수 있다. 회전 부(334)는 수납 용기(C)에 형성된 장착 홈(미도시)에 장착 가능하게 제공될 수 있다. 회전 부(334)는 수납 용기(C)에 장착 가능하게 제공되어, 수납 용기(C)를 회전시킬 수 있다. 예컨대, 회전 부(334)는 축 형상을 가지며, 그 회전 축이 제2방향(Y)과 평행할 수 있다. 또한, 회전 부(334)는 수납 용기(C)가 수용 공간(312)에 잠겨 있는 동안, 수납 용기(C)를 파지 할 수 있다.
승강 부재(340)는 수평 자세로 변환된 기판(W)을 상하 방향으로 이동시킬 수 있다. 예컨대, 승강 부재(340)는 수납 용기(C)를 상하 방향으로 이동시킬 수 있다. 승강 부재(340)는 자세 변환 부재(330)에 의해 회전된 수납 용기(C)를 상하 방향으로 이동시킬 수 있다. 승강 부재(340)는 수납 용기(C)에 착탈 가능하게 제공될 수 있다. 승강 부재(340)는 샤프트(342), 그리고 구동기(344)를 포함할 수 있다. 샤프트(342)는 구동기(344)가 발생시키는 구동력에 의해 상하 방향으로 이동될 수 있다. 구동기(344)는 공압, 유압 실린더 또는 모터 일 수 있다. 그러나 이에 한정되는 것은 아니고 구동기(344)는 샤프트(342)를 상하 방향으로 이동시킬 수 있는 공지된 장치로 다양하게 변형될 수 있다.
또한, 샤프트(342)는 상부에서 바라볼 때, 처리 조(310)의 바닥 부에 제공되되, 상술한 제1버퍼 부(210)와 인접한 영역에 배치될 수 있다. 샤프트(342)는 축 형상을 가질 수 있다. 샤프트(342)는 자세 변환 부재(330)에 의해 회전된 수납 용기(C)의 위치를 가이드하는, 가이드 축으로써 역할을 수행할 수 있다. 예컨대, 샤프트(342)는 자세 변환 부재(330)에 의해 회전된 수납 용기(C)의 바닥 면에 형성된 정렬 홈(CG)에 삽입되어 수납 용기(C)의 위치를 가이드 할 수 있다. 또한, 상술한 예에서 언급한 승강 부재(340)는 가이드 부재(Guide Member) 등으로도 불릴 수 있다.
웨팅 모듈(350)는 기판(W)으로 웨팅 액(WL)을 공급할 수 있다. 웨팅 액(WL)은 순수일 수 있다. 웨팅 액(WL)은 제3처리 액(L3)과 동일한 종류의 약액일 수 있다. 웨팅 액(WL)은 기판(W)의 젖음성을 유지시킬 수 있다. 웨팅 모듈(350)은 승강 부재(340)가 기판(W)을 이동시키는 영역의 상부에 설치될 수 있다. 웨팅 모듈(350)은 제3배치식 액 처리 챔버(143)의 내측 천장 벽에 설치되거나, 웨팅 모듈(350)의 분사 위치를 변경시킬 수 있는 아암에 설치될 수도 있다.
웨팅 모듈(350)은 웨팅 노즐(352, 제1웨팅 노즐의 일 예) 및 이동 부재(354)를 포함할 수 있다. 웨팅 노즐(352)은 기판(W)으로 웨팅 액(WL)을 분사하도록 구성될 수 있다. 웨팅 노즐(352)은 웨팅 액(WL)을 스트림 또는 스프레이 방식으로 분사할 수 있도록 구성될 수 있다. 이동 부재(354)는 웨팅 노즐(352)의 위치를 변경할 수 있도록 제공될 수 있다. 이동 부재(354)는 제3배치식 액 처리 챔버(143)의 내측 천장 벽에 설치되는 가이드 레일이거나, 웨팅 노즐(352)의 위치를 변경시키는 아암일 수 있다. 이동 부재(354)는 제3처리 액(L3)으로부터 벗어나 외부로 노출되는 기판(W)의 반경 방향으로 웨팅 노즐(352)의 위치를 변경시킬 수 있다. 이동 부재(354)는 기판(W)의 일 영역(예컨대, 중심 영역)에 우선 웨팅 액(WL)을 분사하고, 이후 젖음 상태가 유지되지 못한다고 판단되는 타 영역(예컨대, 가장자리 영역)으로 이동하여 웨팅 액(WL)을 분사할 수 있다. 젖음 상태의 판단은 이동 부재(354) 또는 제3배치식 액 처리 챔버(143)의 내측 천장 벽에 설치될 수 있는 이미지 획득 모듈(예컨대, 카메라)을 통해 젖음 상태를 판단할 수도 있다.
이하에서는, 도 7 내지 도 13을 참조하여 본 발명의 일 실시 예에 따른 기판 처리 방법에 대하여 설명한다. 이하에서 설명하는 기판 처리 방법을 수행하기 위해 제어기(600)는 기판 처리 장치(10)를 제어할 수 있다.
도 7을 참조하면, 복수의 기판(W), 예컨대 25 ~ 50 매 정도의 기판(W)이 수납된 수납 용기(C)는 수용 공간(312)에 공급된 제3처리 액(L3)에 침지될 수 있다. 예컨대, 수납 용기(C)는 제3처리 액(L3)에 잠기고, 제3처리 액(L3)은 수납 용기(C)의 수납 공간으로 유입되어 기판(W)들을 처리할 수 있다. 이때, 수납 용기(C)에 수납된 기판(W)들은 수직 자세를 유지할 수 있다. 또한, 제3처리 액(L3)에 의해 기판(W)들이 처리되는 동안 자세 변환 부재(330)의 회전 부는 수납 용기(C)를 파지할 수 있다.
도 8을 참조하면, 제3처리 액(L3)에 의해 기판(W)들의 처리가 완료되면 자세 변환 부재(330)의 회전 부(334)는 수납 용기(C)를 회전시킬 수 있다. 자세 변환 부재(330)의 회전 부(334)는 수납 용기(C)를 제2방향(Y)과 평행한 회전 축을 줌심으로 수납 용기(C)를 회전시킬 수 있다. 수납 용기(C)가 회전되면, 수납 용기(C)에 수납된 복수의 기판(W)들의 자세는 수직 자세에서 수평 자세로 변환될 수 있다. 이때, 회전 부(334)는 수납 용기(C)가 수용 공간(312)에 공급된 제3처리 액(L3)에 잠긴 상태에서 수납 용기(C)를 회전시킬 수 있다. 이는 수납 용기(C)가 외부에 노출(예컨대, 공기 중에 노출)된 상태에서 회전되는 경우, 수납 용기(C)에 수납된 기판(W)들이 건조될 수 있기 때문이다.
도 9를 참조하면, 회전 부(334)에 의해 회전된 수납 용기(C)는 회전 부(334)에 장착된 상태로 제1방향(X)을 따라 이동될 수 있다. 예컨대, 수납 용기(C)는 상술한 승강 부재(340)의 상부로 이동될 수 있다. 또한, 수납 용기(C)의 수평 방향으로의 이동은, 수용 공간(312)에 공급된 제3처리 액(L3)에 침지된 상태로 이루어질 수 있다. 이는 수납 용기(C)가 외부에 노출(예컨대, 공기 중에 노출)된 상태에서 이동되는 경우, 수납 용기(C)에 수납된 기판(W)들이 건조될 수 있기 때문이다.
도 10을 참조하면, 승강 부재(340)의 샤프트(342)는 위 방향으로 이동되어, 수납 용기(C)에 형성된 정렬 홈(CG)에 삽입될 수 있다. 정렬 홈(CG)에 삽입되면, 회전 부(334)는 제2방향(Y)을 따라 이동되어 수납 용기(C)로부터 분리될 수 있다. 이후, 샤프트(342)는 수납 용기(C)를 위 방향으로 이동시켜, 수납 용기(C)에 수납된 기판(W)들 중 일부를 외부에 노출(예컨대, 공기 중에 노출)시킬 수 있다. 예컨대, 샤프트(342)는 수납 용기(C)를 위 방향으로 이동시켜, 수납 용기(C)에 수납된 기판(W)들 중 최 상단에 배치된 기판(W)만을 외부에 노출(예컨대, 공기 중에 노출)시킬 수 있다. 이는, 이후에 제2반송 유닛(152)에 의해 수납 용기(C)로부터 반출되는 최 상단에 배치된 기판(W)을 제외하고, 나머지 기판(W)들이 건조되는 것을 방지, 즉 젖음성을 유지하기 위함이다. 또한, 최 상단에 배치된 기판(W)의 경우에도, 그 젖음성을 유지시킬 수 있도록 웨팅 모듈(350)이 최 상단에 배치된 기판(W)으로 웨팅 액(WL)을 공급할 수 있다. 또한, 웨팅 모듈(350)이 공급하는 웨팅 액(WL)에 전달될 수 있도록, 수납 용기(C)는 자세 변환 부재(330)에 의해 회전된 상태에서 그 상부면이 개방된 형태를 가질 수 있다. 웨팅 액(WL)은 제3처리 액(L3)과 같은 종류의 액일 수 있다. 예컨대, 웨팅 액(WL)과 제3처리 액(L3)은 물을 포함하는 약액일 수 있다. 예컨대, 웨팅 액(WL)과 제3처리 액(L3)은 상술한 린스 액일 수 있다.
도 11을 참조하면, 수납 용기(C)의 최 상단에 배치된 기판(W)은 제2반송 유닛(152)에 의해 수납 용기(C)로부터 반출되어 제1버퍼 부(210)로 반송될 수 있다.
도 12를 참조하면, 상술한 바와 같이 최 상단에 배치된 기판(W)이 수납 용기(C)로 반출된 이후, 승강 부재(340)의 샤프트(342)는 다시 한번 더 위 방향으로 수납 용기(C)를 이동시킬 수 있다. 이에, 수납 용기(C)에 수납된 기판(W)들 중 최 상단에 배치된 기판(W)만이 외부에 노출(예컨대, 공기 중에 노출)될 수 있다. 이는, 이후에 제2반송 유닛(152)에 의해 수납 용기(C)로부터 반출되는 최 상단에 배치된 기판(W)을 제외하고, 나머지 기판(W)들이 건조되는 것을 방지, 즉 젖음 성을 유지하기 위함이다. 이 경우에도, 웨팅 모듈(350)이 최 상단에 배치된 기판(W)으로 웨팅 액(WL)을 공급할 수 있다.
도 13을 참조하면, 수납 용기(C)의 최 상단에 배치된 기판(W)은 제2반송 유닛(152)에 의해 수납 용기(C)로부터 반출되어 제1버퍼 부(210)로 반송될 수 있다.
상술한 예에서는, 수직 자세에서 수평 자세로 변환된 기판(W)이 승강 부재(340)에 의해 처리 조(310)에 수용된 제3처리 액(L3)으로부터 벗어나도록 그 위치가 변경되면, 처리 조(310)의 상부에서 웨팅 모듈(350)이 웨팅 액(WL)을 분사하는 것을 예로 들어 설명하였으나 이에 한정되는 것은 아니다.
예컨대, 도 14 내지 도 16에 도시된 바와 같이 웨팅 모듈(350)이 설치되지 않고, 제1버퍼 부(210)에서 웨팅 액(WL)을 분사할 수도 있다.
도 14 내지 도 16에 도시된 바와 같이 제1버퍼 부(210)는, 제1버퍼 부(210)에는 상술한 저장 공간에 반입된 기판(W)들이 건조되는 것을 방지할 수 있도록(기판(W)의 젖음성을 유지할 수 있도록), 저장 공간으로 웨팅 액(WL)을 공급하는 구조를 가질 수 있다. 또한, 제1버퍼 부(210)에 저장된 기판(W)들은, 제1버퍼 부(210) 내에서 구획된 각각의 저장 공간들에 저장될 수 있다.
제1버퍼 부(210)는 지지 선반(212), 배수 격벽(214), 웨팅 노즐(216, 제2웨팅 노즐의 일 예), 그리고 드레인 라인(218)을 포함할 수 있다.
지지 선반(212), 배수 격벽(214), 웨팅 노즐(216)은 복수로 제공되어, 제1버퍼 부(210)에 반입되는 기판(W)들 마다 대응되도록 제공될 수 있다. 지지 선반(212)은 제1버퍼 부(210)가 제공하는 공간에서 기판(W)을 지지할 수 있다. 또한, 지지 선반(212)에는 무게 센서(미도시)가 설치될 수 있다. 무게 센서는, 지지 선반(212)에 지지되는 기판(W)의 무게를 센싱하여, 기판(W) 상에 공급된 웨팅 액(WL)의 양이 얼마인지를 확인할 수 있게 한다.
제어기(600)는 지지 선반(212)에 지지되는 기판(W)의 무게에 근거하여, 웨팅 노즐(216)에서 분사하는 단위 시간당 웨팅 액(WL)의 양을 조절할 수 있다. 지지 선반(212)은 기판(W)의 일측 및 타측의 하면을 지지할 수 있도록 제공될 수 있다.
웨팅 노즐(216)은 웨팅 액(WL)을 스트림 또는 스프레이 방식으로 분사할 수 있도록 구성될 수 있다. 웨팅 노즐(216)은 복수로 제공되고, 웨팅 노즐(216)들 중 어느 하나와 웨팅 노즐(216)들 중 다른 하나는 서로 마주보도록 배치될 수 있다. 즉, 각 기판(W)으로 한 쌍의 웨팅 노즐(216)이 기판(W) 상으로 웨팅 액(WL)을 분사할 수 있다. 웨팅 노즐(216)은 제1버퍼 부(210)의 저장 공간으로 반송된 기판(W)의 젖음 성을 유지할 수 있는 약액, 또는 미스트를 공급하는 노즐을 구비할 수 있다. 약액 또는 미스트는 이소프로필알코올(IPA), 상술한 케미칼, 그리고 상술한 린스 액 중 선택된 웨팅 액(WL)을 공급할 수 있다.
배수 격벽(214)은 지지 선반(212)보다 아래에 배치될 수 있다. 배수 격벽(214)은 지지 선반(212)에 지지된 기판(W)들 각각의 하부에 배치될 수 있다. 배수 격벽(214)은 웨팅 노즐(216)이 분사하는 웨팅 액(WL)을 받는, 액 받이 역할을 수행하고, 각각의 기판(W)이 배치되는 공간을 서로 구획할 수 있다. 배수 격벽(214)은 액 받이 공간을 가질 수 있도록 상부가 개방된 사각 형의 통 형상을 가지고, 배수 격벽(214)이 가지는 액 받이 공간은 드레인 라인(218)과 연결될 수 있다. 이에, 웨팅 노즐(216)이 분사하는 웨팅 액(WL)은 외부로 배출될 수 있다.
또한, 상술한 예에서는 웨팅 액(WL)을 웨팅 모듈(350)이 기판(W) 상에 공급하거나, 제1버퍼 부(210)에서 웨팅 액(WL)을 공급하는 것을 예로 들어 설명하였으나, 기판 처리 장치(10)는 웨팅 모듈(350)이 웨팅 액(WL)을 공급하고, 제1버퍼 부(210)에서도 웨팅 액(WL)을 공급하도록 구성될 수도 있다.
도 17은 도 1의 매엽식 액 처리 챔버에 제공되는 기판 처리 장치를 보여주는 도면이다. 매엽식 액 처리 챔버(230)에 제공되는 기판 처리 장치(400)는 하우징(410), 처리 용기(420), 지지 유닛(440), 승강 유닛(460), 그리고 액 공급 유닛(480)을 포함할 수 있다.
하우징(410)은 내부에 처리 공간(412)을 가진다. 하우징(410)은 내부에 공간을 가지는 통 형상을 가질 수 있다. 하우징(410)이 가지는 내부 공간(412)에는 처리 용기(420), 지지 유닛(440), 승강 유닛(460), 액 공급 유닛(480)이 제공될 수 있다. 하우징(410)은 정단면에서 바라볼 때 사각의 형상을 가질 수 있다. 그러나, 이에 한정되는 것은 아니고 하우징(410)은 처리 공간(412)을 가질 수 있는 다양한 형상으로 변형될 수 있다.
처리 용기(420)는 상부가 개방된 통 형상을 가진다. 처리 용기(420)는 내부 회수통(422) 및 외부 회수통(426)을 가진다. 각각의 회수통(422,426)은 공정에 사용된 처리액들 중 서로 상이한 처리액을 회수한다. 내부 회수통(422)은 기판 지지 유닛(440)을 감싸는 환형의 링 형상으로 제공되고, 외부 회수통(426)은 내부 회수통(426)을 감싸는 환형의 링 형상으로 제공된다. 내부 회수통(422)의 내측공간(422a) 및 내부 회수통(422)은 내부 회수통(422)으로 처리액이 유입되는 제1유입구(422a)로서 기능한다. 내부 회수통(422)과 외부 회수통(426)의 사이공간(426a)은 외부 회수통(426)으로 처리액이 유입되는 제2유입구(426a)로서 기능한다. 일 예에 의하면, 각각의 유입구(422a,426a)는 서로 상이한 높이에 위치될 수 있다. 각각의 회수통(422,426)의 저면 아래에는 회수 라인(422b,426b)이 연결된다. 각각의 회수통(422,426)에 유입된 처리액들은 회수 라인(422b,426b)을 통해 외부의 처리액 재생 시스템(미도시)으로 제공되어 재사용될 수 있다.
지지 유닛(440)은 처리 공간(412)에서 기판(W)을 지지한다. 지지 유닛(440)은 공정 진행 중 기판(W)을 지지 및 회전시킨다. 지지 유닛(440)은 지지판(442), 지지핀(444), 척핀(446), 그리고 회전 구동 부재(448,449)를 가진다.
지지판(442)은 대체로 원형의 판 형상으로 제공되며, 상면 및 저면을 가진다. 하부면은 상부면에 비해 작은 직경을 가진다. 즉, 지지판(442)은 상부면이 넓고 하부면이 좁은 상광하협의 형상을 가질 수 있다. 상면 및 저면은 그 중심축이 서로 일치하도록 위치된다. 또한, 지지판(442)에는 가열 수단(미도시)이 제공될 수 있다. 지지판(442)에 제공되는 가열 수단은 지지판(442)에 놓인 기판(W)을 가열할 수 있다. 가열 수단은 열을 발생시킬 수 있다. 가열 수단이 발생시키는 열은 온열 또는 냉열일 수 있다. 가열 수단이 발생시킨 열은 지지판(442)에 놓인 기판(W)으로 전달될 수 있다. 또한, 기판(W)에 전달된 열은 기판(W)으로 공급된 처리액을 가열할 수 있다. 가열 수단은 히터 및/또는 냉각 코일일 수 있다. 그러나, 이에 한정되는 것은 아니고 가열 수단은 공지의 장치로 다양하게 변형될 수 있다.
지지핀(444)은 복수 개 제공된다. 지지핀(444)은 지지판(442)의 상면의 가장자리부에 소정 간격으로 이격되게 배치되고 지지판(442)에서 상부로 돌출된다. 지지 핀(444)들은 서로 간에 조합에 의해 전체적으로 환형의 링 형상을 가지도록 배치된다. 지지핀(444)은 지지판(442)의 상부면으로부터 기판(W)이 일정거리 이격되도록 기판(W)의 후면 가장자리를 지지한다.
척핀(446)은 복수 개 제공된다. 척핀(446)은 지지판(442)의 중심에서 지지핀(444)보다 멀리 떨어지게 배치된다. 척핀(446)은 지지판(442)의 상면으로부터 위로 돌출되도록 제공된다. 척핀(446)은 지지판(442)이 회전될 때 기판(W)이 정 위치에서 측 방향으로 이탈되지 않도록 기판(W)의 측부를 지지한다. 척핀(446)은 지지판(442)의 반경 방향을 따라 외측 위치와 내측 위치 간에 직선 이동이 가능하도록 제공된다. 외측 위치는 내측 위치에 비해 지지판(442)의 중심으로부터 멀리 떨어진 위치이다. 기판(W)이 지지판(442)에 로딩 또는 언로딩 시 척핀(446)은 외측 위치에 위치되고, 기판(W)에 대해 공정 수행 시 척 핀(446)은 내측 위치에 위치된다. 내측 위치는 척핀(446)과 기판(W)의 측부가 서로 접촉되는 위치이고, 외측 위치는 척핀(446)과 기판(W)이 서로 이격되는 위치이다.
회전 구동 부재(448,449)는 지지판(442)을 회전시킨다. 지지판(442)은 회전 구동 부재(448,449)에 의해 자기 중심축을 중심으로 회전 가능하다. 회전 구동 부재(448,449)는 지지축(448) 및 구동부(449)를 포함한다. 지지축(448)은 제4방향(16)을 향하는 통 형상을 가진다. 지지축(448)의 상단은 지지판(442)의 저면에 고정 결합된다. 일 예에 의하면, 지지축(448)은 지지판(442)의 저면 중심에 고정 결합될 수 있다. 구동부(449)는 지지축(448)이 회전되도록 구동력을 제공한다. 지지축(448)은 구동부(449)에 의해 회전되고, 지지판(442)은 지지축(448)과 함께 회전 가능하다.
승강 유닛(460)은 처리 용기(420)를 상하 방향으로 직선 이동시킨다. 처리 용기(420)가 상하로 이동됨에 따라 지지판(442)에 대한 처리 용기(420)의 상대 높이가 변경된다. 승강 유닛(460)은 기판(W)이 지지판(442)에 로딩되거나, 언로딩될 때 지지판(442)이 처리 용기(420)의 상부로 돌출되도록 처리 용기(420)는 하강된다. 또한, 공정이 진행될 시에는 기판(W)에 공급된 처리액의 종류에 따라 처리액이 기설정된 회수통(422,426)으로 유입될 수 있도록 처리 용기(420)의 높이가 조절한다. 승강 유닛(460)은 브라켓(462), 이동축(464), 그리고 구동기(466)를 가진다. 브라켓(462)은 처리 용기(420)의 외벽에 고정설치되고, 브라켓(462)에는 구동기(466)에 의해 상하 방향으로 이동되는 이동축(464)이 고정결합된다. 선택적으로, 승강 유닛(460)은 지지판(442)을 상하 방향으로 이동시킬 수 있다.
액 공급 유닛(480)은 기판(W)으로 처리 액을 공급할 수 있다. 처리 액은 유기 용제, 상술한 케미칼 또는 린스 액일 수 있다. 유기 용제는 이소프로필알코올(IPA) 액일 수 있다.
액 공급 유닛(480)은 이동 부재(481), 그리고 노즐(489)을 포함 할 수 있다. 이동 부재(481)는 노즐(489)을 공정 위치 및 대기 위치로 이동시킨다. 공정 위치는 노즐(489)이 지지 유닛(440)에 지지된 기판(W)과 대향되는 위치이다. 일 예에 의하면, 공정 위치는 기판(W)의 상면에 처리액을 토출하는 위치이다. 또한 공정 위치는 제1공급 위치 및 제2공급 위치를 포함한다. 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. 대기 위치는 노즐(489)이 공정 위치를 벗어난 위치로 정의한다. 일 예에 의하면, 대기 위치는 기판(W)에 공정 처리 전 또는 공정 처리가 완료된 이후에 노즐(489)이 대기하는 위치일 수 있다.
이동 부재(481)는 아암(482), 지지축(483), 그리고 구동기(484)를 포함한다. 지지축(483)은 처리 용기(420)의 일측에 위치된다. 지지축(483)은 그 길이방향이 제4방향을 향하는 로드 형상을 가진다. 지지축(483)은 구동기(484)에 의해 회전 가능하도록 제공된다. 지지축(483)은 승강 이동이 가능하도록 제공된다. 아암(482)은 지지축(483)의 상단에 결합된다. 아암(482)은 지지축(484)으로부터 수직하게 연장된다. 아암(482)의 끝단에는 노즐(489)이 결합된다. 지지축(483)이 회전됨에 따라 노즐(489)은 아암(482)과 함께 스윙 이동될 수 있다. 노즐(489)은 스윙 이동되어 공정 위치 및 대기 위치로 이동될 수 있다. 선택적으로 아암(482)은 그 길이방향을 향해 전진 및 후진 이동이 가능하도록 제공될 수 있다. 상부에서 바라볼 때 노즐(489)이 이동되는 경로는 공정 위치에서 기판(W)의 중심축과 일치될 수 있다.
도 18은 도 1의 건조 챔버에 제공되는 기판 처리 장치를 보여주는 도면이다. 도 18을 참조하면, 건조 챔버(500)는 초임계 상태의 건조용 유체(G)를 이용하여 기판(W) 상에 잔류하는 처리 액을 제거할 수 있다. 건조 챔버(500)는 초임계 유체를 이용하여 기판(W) 상에 잔류하는 처리 액(예컨대, 린스 액 또는 유기 용제)를 제거하는 초임계 챔버일 수 있다. 예컨대, 건조 챔버(500)는 초임계 상태의 이산화탄소(CO2)를 이용하여 기판(W) 상에 잔류하는 유기 용제를 제거하는 건조 공정을 수행할 수 있다.
건조 챔버(500)는 바디(510), 가열 부재(520), 유체 공급 유닛(530), 유체 배기 유닛(550), 그리고 승강 부재(560)를 포함할 수 있다. 바디(510)는 기판(W)이 처리되는 내부 공간(518)을 가질 수 있다. 바디(510)는 기판(W)이 처리되는 내부 공간(518)을 제공할 수 있다. 바디(510)는 초임계 상태의 건조용 유체(G)에 의해 기판(W)이 건조 처리되는 내부 공간(518)을 제공할 수 있다.
바디(510)는 상부 바디(512), 그리고 하부 바디(514)를 포함할 수 있다. 상부 바디(512), 그리고 하부 바디(514)는 서로 조합되어 상기 내부 공간(518)을 형성할 수 있다. 기판(W)은 내부 공간(518)에서 지지될 수 있다. 예컨대, 기판(W)은 내부 공간(518)에서 지지 부재(미도시)에 의해 지지될 수 있다. 지지 부재는 기판(W)의 가장자리 영역의 하면을 지지할 수 있도록 구성될 수 있다. 상부 바디(512), 그리고 하부 바디(514) 중 어느 하나는 승강 부재(560)와 결합되어 상하 방향으로 이동될 수 있다. 예컨대, 하부 바디(514)는 승강 부재(560)와 결합되어, 승강 부재(560)에 의해 상하 방향으로 이동될 수 있다. 이에, 바디(510)의 내부 공간(518)은 선택적으로 밀폐 될 수 있다. 상술한 예에서는 하부 바디(514)가 승강 부재(560)와 결합되어 상하 방향으로 이동하는 것을 예로 들어 설명하였으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 예컨대, 상부 바디(512)가 승강 부재(560)와 결합되어 상하 방향으로 이동할 수도 있다.
가열 부재(520)는 내부 공간(518)으로 공급되는 건조용 유체(G)를 가열할 수 있다. 가열 부재(520)는 바디(510)의 내부 공간(518) 온도를 승온시켜 내부 공간(518)에 공급되는 건조용 유체(G)를 초임계 상태로 상 변화시킬 수 있다. 또한, 가열 부재(520)는 바디(510)의 내부 공간(518) 온도를 승온시켜 내부 공간(518)에 공급되는 초임계 상태의 건조용 유체(G)가 초임계 상태를 유지하도록 할 수 있다.
또한, 가열 부재(520)는 바디(510) 내에 매설될 수 있다. 예컨대, 가열 부재(520)는 상부 바디(512), 그리고 하부 바디(514) 중 어느 하나에 매설될 수 있다. 예컨대, 가열 부재(520)는 하부 바디(514) 내에 제공될 수 있다. 그러나 이에 한정되는 것은 아니고 가열 부재(520)는 내부 공간(518)의 온도를 승온시킬 수 있는 다양한 위치에 제공될 수 있다. 또한, 가열 부재(520)는 히터 일 수 있다. 그러나, 이에 한정되는 것은 아니고, 가열 부재(520)는 내부 공간(518)의 온도를 승온시킬 수 있는 공지된 장치로 다양하게 변형될 수 있다.
유체 공급 유닛(530)은 바디(510)의 내부 공간(518)으로 건조용 유체(G)를 공급할 수 있다. 유체 공급 유닛(530)이 공급하는 건조용 유체(G)는 이산화탄소(CO2)를 포함할 수 있다. 유체 공급 유닛(530)은 유체 공급원(531), 제1공급 라인(533), 제1공급 밸브(535), 제2공급 라인(537), 그리고 제2공급 밸브(539)를 포함할 수 있다.
유체 공급원(531)은 바디(510)의 내부 공간(518)으로 공급되는 건조용 유체(G)를 저장 및/또는 공급 할 수 있다. 유체 공급원(531)은 제1공급 라인(533) 및/또는 제2공급 라인(537)으로 건조용 유체(G)를 공급할 수 있다. 예컨대, 제1공급 라인(533)에는 제1공급 밸브(535)가 설치될 수 있다. 또한, 제2공급 라인(537)에는 제2공급 밸브(539)가 설치될 수 있다. 제1공급 밸브(535)와 제2공급 밸브(539)는 온/오프 밸브일 수 있다. 제1공급 밸브(535)와 제2공급 밸브(539)의 온/오프에 따라, 제1공급 라인(533) 또는 제2공급 라인(537)에 선택적으로 건조용 유체(G)가 흐를 수 있다.
상술한 예에서는 하나의 유체 공급원(531)에 제1공급 라인(533), 그리고 제2공급 라인(537)이 연결되는 것을 예로 들어 설명하였으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 예컨대, 유체 공급원(531)은 복수로 제공되고, 제1공급 라인(533)은 복수의 유체 공급원(531) 중 어느 하나와 연결되고, 제2공급 라인(537)은 유체 공급원(531)들 중 다른 하나와 연결될 수도 있다.
또한, 제1공급 라인(533)은 바디(510)의 내부 공간(518)의 상부에서 건조용 가스를 공급하는 상부 공급 라인일 수 있다. 예컨대, 제1공급 라인(533)은 바디(510)의 내부 공간(518)에 위에서 아래를 향하는 방향으로 건조용 가스를 공급할 수 있다. 예컨대, 제1공급 라인(533)은 상부 바디(512)에 연결될 수 있다. 또한, 제2공급 라인(537)은 바디(510)의 내부 공간(518)의 하부에서 건조용 가스를 공급하는 하부 공급 라인일 수 있다. 예컨대, 제2공급 라인(537)은 바디(510)의 내부 공간(518)에 아래에서 위를 향하는 방향으로 건조용 가스를 공급할 수 있다. 예컨대, 제2공급 라인(537)은 하부 바디(514)에 연결될 수 있다.
유체 배기 유닛(550)은 바디(510)의 내부 공간(518)으로부터 건조용 유체(G)를 배기할 수 있다.
도 19는 본 발명의 일 실시 예에 따른 기판 처리 방법을 보여주는 플로우 차트이다. 본 발명의 일 실시 예에 따른 기판 처리 방법은 상술한 기판 처리 장치(10)에 의해 수행될 수도 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 기판 처리 방법은, 제1액 처리 단계(S10), 자세 변경 단계(S20), 웨팅 단계(S30), 제2액 처리 단계(S40), 그리고 건조 단계(S50)를 포함할 수 있다. 제1액 처리 단계(S10), 자세 변경 단계(S20), 웨팅 단계(S30), 제2액 처리 단계(S40), 그리고 건조 단계(S50)는 순차적으로 수행될 수 있다.
제1액 처리 단계(S10)는 배치식으로 복수의 기판(W)을 동시에 액 처리하는 단계일 수 있다. 제1액 처리 단계(S10)는 배치식 액 처리 챔버(140)에서 수행될 수 있다. 제1액 처리 단계(S10)는 수직 자세의 기판(W)을 배치식으로 액 처리할 수 있다. 제1액 처리 단계(S10)는 복수 회 수행될 수 있다. 예컨대, 제1액 처리 단계(S10)는 제1배치식 액 처리 챔버(141), 제2배치식 액 처리 챔버(142), 그리고 제3배치식 액 처리 챔버(143) 각각의 처리 조(310)에서 복수 회 수행될 수 있다. 상술한 바와 같이 제1배치식 액 처리 챔버(141), 제2배치식 액 처리 챔버(142), 그리고 제3배치식 액 처리 챔버(143) 각각에서 사용하는 처리 액의 종류는 서로 상이할 수 있다.
제1액 처리 단계(S10)들 중 마지막 제1액 처리 단계(S10)는 제3배치식 액 처리 챔버(143)에서 수행될 수 있다.
자세 변경 단계(S20)에는 제3배치식 액 처리 챔버(143)의 처리 조(310)에서 린스 처리된 기판(W)의 자세를 변경할 수 있다. 자세 변경 단계(S20)는 기판(W)이 처리 조(310)에 수용된 제3처리 액(L3)에 잠긴 상태에서 수행될 수 있다. 자세 변경 단계(S20)에는 기판(W)의 자세를 수직 자세에서 수평 자세로 변경할 수 있다. 자세 변경 단계(S20)는 상술한 자세 변환 부재(330)에 의해 수행될 수 있다. 또한, 자세 변경 단계(S20)에는 기판(W)의 위치를 제3처리 액(L3)으로부터 벗어나도록 변경할 수 있다. 예컨대, 자세 변환 부재(330)에 의해 수평 자세로 자세가 변경된 기판(W)은 승강 부재(340)에 의해 위 방향으로 위치가 변경되어 처리 조(310)에 수용된 제3처리 액(L3)으로부터 벗어나 외부에 노출될 수 있다.
웨팅 단계(S30)에는 제3처리 액(L3)으로부터 벗어나 외부로 노출된 기판(W)으로 웨팅 액(WL)을 분사하여 기판(W)의 자연 건조를 방지할 수 있다. 웨팅 액(WL)은 상술한 제3처리 액(L3)과 같은 종류의 액일 수 있다. 또한, 웨팅 액(WL)은 상술한 제1처리 액(L1) 및 또는 제2처리 액(L2)과는 다른 종류의 액일 수 있다.
또한, 웨팅 단계(S30)는 웨팅 모듈(350)이 수행할 수 있다. 예컨대, 웨팅 단계(S30)는, 처리 조(310)의 상부에서 기판(W)으로 웨팅 액(WL)을 분사하는 웨팅 모듈(350)에 의해 수행될 수 있다.
또한, 웨팅 단계(S30)는 제1버퍼 부(210)가 수행할 수도 있다. 예컨대, 웨팅 단계(S30)는 기판(W)이 제1버퍼 부(210)로 반입되면, 제1버퍼 부(210)가 가지는 웨팅 노즐(216)이 웨팅 액(WL)을 기판(W)으로 분사할 수 있다.
웨팅 단계(S30)가 수행됨에 따라, 기판(W)이 매엽식 처리 챔버로 반입되기 이전에 자연 건조되는 것을 최소화 할 수 있다.
제2액 처리 단계(S40)는 매엽식으로 기판(W)을 액 처리할 수 있다. 제2액 처리 단계(S40)는 배치식 액 처리 챔버(140)로부터 기판(W)이 제1버퍼 부(210)에 반입되고, 제1버퍼 부(210)에서 임시 보관된 기판(W)이 매엽식 액 처리 챔버(230)에 반송되면, 매엽식 액 처리 챔버(230)에서 수행될 수 있다. 제2액 처리 단계(S40)에는 기판(W) 상에 IPA와 같은 유기 용제를 공급할 수 있다. 기판(W) 상에 공급된 유기 용제는, 기판(W) 상에 잔류하는 제3처리 액(L3) 또는 웨팅 액(WL)과 치환될 수 있다.
건조 단계(S50)는 매엽식으로 기판(W)을 건조 처리할 수 있다. 건조 단계(S50)는, 제2액 처리 단계(S40)에서 액 처리된 기판(W)이 건조 챔버(240)로 반송되면, 건조 챔버(240)에서 수행될 수 있다. 건조 단계(S50)에는 기판(W)으로 초임계 상태의 처리 유체(예컨대, 초임계 상태의 이산화탄소)를 기판(W) 상으로 공급하여 기판 상에 잔류하는 유기 용제, 웨팅 액(WL) 또는 제3처리 액(L3) 등을 제거할 수 있다.
경우에 따라서는, 건조 단계(S50)는 건조 챔버(240)에서 수행되지 않고, 매엽식 액 처리 챔버(230)에서 기판(W)을 빠른 속도로 회전시켜 기판(W)을 건조시킬 수 도 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 일 실시 예에 따른 기판 처리 장치(10)는 배치식 액 처리 챔버(140), 그리고 매엽식 액 처리 챔버(230)를 모두 포함할 수 있다. 이에, 배치식 액 처리 방법, 그리고 매엽식 액 처리 방법이 가지는 이점을 모두 가질 수 있다.
예컨대, 배치식 액 처리 챔버(140)에서는 복수의 기판(W)들을 한번에 처리할 수 있어, 기판(W) 처리의 양산성이 매우 우수하며, 기판(W)들 사이의 처리 균일도가 매우 높다. 또한, 기판(W)에 형성된 패턴이 고 종횡비를 가지는 경우, 배치식 액 처리 챔버(140)에서 미처 처리되지 못한(예컨대, 미처 식각되지 못한 부분)을 매엽식 액 처리 챔버(230)에서 케미칼, 린스 액 등을 공급하여 보완할 수 있다. 또한, 매엽식 액 처리 챔버(230) 또는 제1버퍼 부(210)에서 공급되는 유기 용제에 의해 웨팅 된 기판(W, 예컨대 웨이퍼)은 초임계 유체를 공급하여 기판(W)을 건조하는 건조 챔버(240)로 반송될 수 있다. 초임계 유체는 기판(W) 상에 형성된 패턴 사이의 공간에 대하여 높은 침투력을 가지고, 기판(W)을 회전시키지 않고 기판(W)을 건조할 수 있어, 상술한 패턴 리닝 현상이 발생되는 것을 최소화 할 수 있다. 또한, 본 발명의 기판 처리 장치(10)는 매엽식 액 처리 방법, 배치식 액 처리 방법, 그리고 초임계 유체를 이용하여 기판(W)을 건조하는 방법을 모두 수행 가능하여, 파티클(Partcle), 낙성 및 흐름성에 의한 디펙트(Defect)를 개선할 수 있다. 또한, 배치식 액 처리 챔버(140)에서 처리 가능한 기판(W)의 수가 상대적으로 많아, 많은 수의 액 처리 챔버가 요구되지 않으므로, 기판 처리 장치(10)가 가지는 풋 프린트(Footprint)를 감소시킬 수 있는 이점이 있다. 또한, 상술한 바와 같이 매엽식 액 처리 챔버(230)를 더 구비함으로써, 배치식 액 처리 챔버(140)만을 이용하여 기판(W)을 처리시 발생될 수 있는 기판(W) 상의 패턴에 SiO2의 이상 성장에 대한 문제를 해소할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시 예에 따른 기판 처리 장치(10)와 같이, 배치식 액 처리 챔버(140), 그리고 매엽식 액 처리 챔버(230)를 모두 구비하는 경우 기판(W)의 자세를 수직 자세에서 수평 자세로 변경하는 것이 필수적이다. 이에, 본 발명의 일 실시 예에 따른 기판 처리 장치(10)는 자세 변환 부재(330)를 구비하여 기판(W)의 자세를 수직 자세에서 수평 자세로 변환한다. 이때, 기판(W)의 젖음 성을 최대한 유지할 수 있도록(그렇지 않다면 기판(W)이 건조되어 워터 마크가 발생될 수 있으므로), 기판(W)의 자세 변경은 처리 액(L)에 기판(W)이 침지된 상태에서 이루어진다. 또한, 기판(W)을 배치식 액 처리 챔버(140)에서 반출하여 제1버퍼 부(210)로 반송시, 반송 대상인 기판(W)을 제외하고 나머지 기판(W)들은 처리 액(L)에 침지된 상태를 유지하여, 기판(W)이 건조되어 워터 마크가 발생되는 것을 최소화 할 수 있다.
또한, 상술한 기판 처리 장치(10)에는 복수의 수납 용기(C)가 제공된다. 복수의 수납 용기(C)들 중 일부는 배치식 액 처리 챔버(140)에서 기판(W)을 액 처리하는데 사용될 수 있고, 다른 일부는 제1인덱스 챔버(120)에서 기판(W)을 수납하고, 기판(W)의 자세를 변환하는데 사용될 수 있다.
상술한 예에서는, 제1공정 처리 부(100)의 배치식 액 처리 챔버(140)들 사이에 기판(W)을 반송시, 수납 용기(C)를 제1반송 유닛(132)이 반송하는 것을 예로 들어 설명하였으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 도 20을 참조하면, 제1반송 유닛(132)은 복수 매(예컨대, 25 매)의 기판(W)을 한번에 반송하는 배치 핸드를 가질 수 있고, 제1반송 유닛(132)은 수납 용기(C)가 아닌 복수 매의 기판(W)들만을 배치식 액 처리 챔버(140)들 사이에 반송시킬 수 있다. 또한, 제1반송 유닛(132)이 배치 핸드를 가지는 경우, 배치식 액 처리 챔버(140)들 각각에는 수납 용기(C)가 배치되어 있거나, 또는 복수 매의 기판(W)을 지지하는 지지 부재가 설치되어 있을 수 있다. 또한, 상술한 예에서는 제1반송 로봇(122)이 기판(W)을 1 매씩 반송하는 것을 예로 들어 설명하였으나, 제1반송 로봇(122)도 복수 매의 기판(W)을 한번에 반송하는 배치 핸드를 가질 수도 있다.
상술한 예에서는, 제2반송 유닛(152)이 제3배치식 액 처리 챔버(143)에서 기판(W)을 반출시, 1 매식 기판(W)을 반출하는 매엽 핸드를 가지는 것을 예로 들어 설명하였으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 도 21, 그리고 도 22에 도시된 바와 같이, 제2반송 유닛(152a)은, 복수 매의 기판(W)을 한번에 반송시킬 수 있는 배치 핸드를 가질 수 있다. 이 경우, 승강 부재(340)는 수납 용기(C)에 수납된 기판(W)들 모두가 제3처리 액(L3)으로부터 벗어나 외부에 노출도록 수납 용기(C)를 이동시킬 수 있다. 복수 매의 기판(W)이 외부에 노출되면, 제2반송 유닛(152)은 기판(W)들을 수납 용기(C)로부터 반출하여 제1버퍼 부(210)로 반송할 수 있다. 이때, 배치 핸드가 그립한 복수 매의 기판(W) 사이의 간격은 지지 선반(212)들 사이의 간격과 서로 동일할 수 있다.
상술한 예에서는 제2공정 처리 부(200)에 기판(W)을 1 매씩 처리하는 매엽식 액 처리 챔버(230)가 제공되는 것을 예로 들어 설명하였으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 예컨대, 도 23 및 도 24에 도시된 바와 같이 복수 매의 기판(W)을 동시에 처리하는 액 처리 챔버(290)가 제2공정 처리 부(200)에 제공될 수 도 있다.
액 처리 챔버(290)는 지지 유닛(292), 그리고 액 공급 유닛(293)을 ?l마할 수 있다. 지지 유닛(292)은 복수 매의 기판(W)을 지지할 수 있도록 지지 홈(292b)들이 형성된 한 쌍의 지지 몸체(292a) 및 구동 부(292c)를 포함할 수 있다. 구동 부(292c)는 지지 몸체(292a)를 측 방향으로 이동시킬 수 있다.
액 공급 유닛(393)은 지지 몸체(292a)에 지지된 기판(W)으로 처리 액을 공급하는 노즐(292a) 및 액 공급 부(293b)를 포함할 수 있다. 노즐(292a)에는 적어도 하나 이상의 노즐 홀(293c)이 형성되어 있을 수 있고, 노즐(292a)은 상부에서 바라볼 때, 기판(W)의 외측에 위치하는 대기 위치 및 기판(W)의 중앙 영역으로 처리 액을 공급할 수 있는 위치인 공정 위치 사이에서 이동될 수 있다.
상술한 예에서는 제3반송 유닛(222)이 기판(W)을 1 매씩 제1버퍼 부(210)로부터 반출하여 매엽식 처리 챔버로 반송하는 것을 예로 들어 설명하였으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 예컨대, 도 25에 도시된 바와 같이 제3반송 유닛(222)은 복수의 반송 핸드를 가질 수 있다. 제3반송 유닛(222)은 제1버퍼 부(210)로부터 복수의 기판(W)을 반출하여 매엽식 처리 챔버로 동시에 기판(W)을 반송할 수 있게 된다. 이 경우, 기판(W) 반송에 소요되는 시간을 최소화 할 수 있다.
상술한 예에서는, 본 발명의 일 실시 예에 따른 기판 처리 장치(10)가 매엽식 액 처리 챔버(230), 그리고 건조 챔버(240)를 모두 구비하는 것을 예로 들어 설명하였으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 예컨대, 기판 처리 장치(10)는 매엽식 액 처리 챔버(230), 그리고 건조 챔버(240) 중 어느 하나만을 포함할 수 있다.
상술한 예에서는, 배치식 액 처리 챔버(140)에서 반출된 기판(W)이 매엽식 액 처리 챔버(230)로 반송되고, 매엽식 액 처리 챔버(230)에서 기판(W) 처리를 마친 후, 기판(W)이 건조 챔버(240)로 반송되는 것을 예로 들어 설명하였으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 예컨대, 파티클 수준이 좋다면, 배치식 액 처리 챔버(140)에서 기판(W)은 곧바로 건조 챔버(240)로 반송될 수도 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.
용기 : F
수납 용기 : C
기판 : W
기판 처리 장치 : 10
제1공정 처리 부 : 100
제1로드 포트 유닛 : 110
제1인덱스 챔버 : 120
제1반송 로봇 : 122
자세 변경 유닛 : 124
제1반송 챔버 : 130
제1반송 유닛 : 132
배치식 액 처리 챔버 : 140
제1배치식 액 처리 챔버 : 141
제1처리 조 : 141a
제1액 공급 라인 : 141b
제1액 배출 라인 : 141c
제1가열 부재 : 141d
제1액 공급 원 : 141e
제2배치식 액 처리 챔버 : 142
제2처리 조 : 142a
제2액 공급 라인 : 142b
제2액 배출 라인 : 142c
제2가열 부재 : 142d
제2액 공급 원 : 142e
제3배치식 액 처리 챔버 : 143
제2반송 챔버 : 150
제2반송 유닛 : 152
제2공정 처리 부 : 200
제1버퍼 부 : 210
제3반송 챔버 : 220
제3반송 유닛 : 222
매엽식 액 처리 챔버 : 230
건조 챔버 : 240
제2버퍼 부 : 250
제2인덱스 챔버 : 260
제2반송 로봇 : 262
제2로드 포트 유닛 : 270
제3배치식 액 처리 챔버에 제공되는 기판 처리 장치 : 300
처리 조 : 310
수용 공간 : 312
액 공급 라인 : 314
액 공급 원 : 315
액 배출 라인 : 316
가열 부재 : 320
자세 변환 부재 : 330
이동 부 : 332
회전 부 : 334
승강 부재 : 340
샤프트 : 342
구동기 : 344
제어기 : 600

Claims (38)

  1. 기판을 처리하는 장치에 있어서,
    처리 액이 수용되는 수용 공간을 가지며, 복수의 기판을 액 처리하는 처리 조; 및
    상기 처리 액에 잠긴 상태의 기판의 자세를 수직 자세에서 수평 자세로 변환하는 자세 변환 부재를 포함하는, 기판 처리 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 처리 조의 상부에 설치되며, 상기 처리 액으로부터 벗어나 외부에 노출되는 기판으로 웨팅 액을 분사하는 웨팅 모듈을 포함하는, 기판 처리 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 웨팅 모듈은,
    상기 웨팅 액을 스트림, 또는 스프레이 방식으로 상기 웨팅 액을 분사하도록 구성되는 웨팅 노즐을 포함하는, 기판 처리 장치.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 웨팅 모듈이 분사하는 상기 웨팅 액은,
    상기 수용 공간에 수용된 상기 처리 액과 같은 종류의 액인, 기판 처리 장치.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 웨팅 모듈은,
    상부에서 바라볼 때, 상기 웨팅 노즐을 기판의 반경 방향을 따라 이동시키는 이동 부재를 포함하는, 기판 처리 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    기판을 임시 보관하는 버퍼 부; 및
    상기 수용 공간에 수용된 상기 처리 액으로부터 벗어나 외부로 노출된 기판을 상기 버퍼 부로 반송하는 반송 유닛을 포함하는, 기판 처리 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 버퍼 부는,
    기판을 지지하는 지지 선반;
    상기 지지 선반에 지지된 기판으로 웨팅 액을 분사하는 웨팅 노즐; 및
    상기 지지 선반에 지지된 기판의 하부에 배치되며 상기 웨팅 액을 배수하는 배수 격벽을 포함하는, 기판 처리 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 웨팅 노즐은,
    복수로 제공되며, 상기 웨팅 노즐들 중 어느 하나와 상기 웨팅 노즐들 중 다른 하나는 서로 마주하는 위치에 설치되는, 기판 처리 장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 지지 선반, 상기 웨팅 노즐, 그리고 상기 배수 격벽은, 각각 기판과 대응되도록 복수로 제공되고,
    상기 반송 유닛은,
    복수 매의 기판을 반송하는 배치 핸드를 포함하되,
    상기 배치 핸드가 그립하는 복수 매의 기판 사이의 간격은,
    상기 지지 선반들 사이의 간격과 동일한, 기판 처리 장치.
  10. 제7항에 있어서,
    상기 웨팅 노즐이 분사하는 상기 웨팅 액은, 상기 수용 공간에 수용된 상기 처리 액과 같은 종류의 액인, 기판 처리 장치.
  11. 제2항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 수용 공간에 수용된 상기 처리 액에 잠기고, 기판들을 수납하는 수납 공간을 가지는 수납 용기; 및
    상기 수납 용기에 수납되어 상기 수평 자세로 변환된 기판을 상하 방향으로 이동시키는 승강 부재를 포함하고,
    상기 자세 변환 부재는,
    상기 수납 용기에 장착 가능하고, 상기 수납 용기를 회전시키는 회전 부; 및
    상기 처리 조에 설치되며, 상기 회전 부에 장착된 상기 수납 용기를 수평 방향으로 이동시키는 이동 부를 포함하고,
    상기 수납 용기의 일 면 - 상기 수납 용기가 회전되어 기판의 자세가 상기 수평 자세로 변환되었을 때, 상기 일 면은 상기 웨팅 모듈과 마주함 - 은 개방되는, 기판 처리 장치.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 장치는,
    기판을 반송하는 핸드를 가지는 반송 유닛; 및
    제어기를 더 포함하고,
    상기 제어기는,
    상기 승강 부재가 상기 수납 용기를 위 방향으로 이동시켜 외부로 노출된 기판을 상기 수납 용기로부터 반출하도록 상기 승강 부재, 그리고 상기 반송 유닛을 제어하는, 기판 처리 장치.
  13. 기판을 처리하는 장치에 있어서,
    배치식으로 복수의 기판을 동시에 액 처리하는 제1공정 처리 부; 및
    매엽식으로 하나의 기판을 액 처리 또는 건조 처리하는 제2공정 처리 부를 포함하고,
    상기 제1공정 처리 부는,
    처리 액이 수용되는 수용 공간을 가지는 처리 조; 및
    상기 처리 액에 잠긴 상태의 기판의 자세를 수직 자세에서 수평 자세로 변환하는 자세 변환 부재를 포함하는, 기판 처리 장치.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 제1공정 처리 부는,
    상기 수평 자세로 변환된 기판을 위 방향으로 이동시켜, 상기 수용 공간에 수용된 상기 처리 액으로부터 벗어나 외부로 노출되게 하는 승강 부재를 더 포함하는, 기판 처리 장치.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 제1공정 처리 부는,
    기판을 수납하는 수납 공간을 가지는 복수의 수납 용기를 포함하고,
    상기 자세 변환 부재는 상기 수납 용기 중 어느 하나를 회전시켜 수납된 기판들을 상기 수평 자세로 변환하고,
    상기 승강 부재는 상기 수납 용기에 수납되어 상기 수평 자세로 변환된 기판을 상하 방향으로 이동시키는, 기판 처리 장치.
  16. 제14항에 있어서,
    상기 제2공정 처리 부는,
    기판을 임시 보관하는 버퍼 부를 포함하고,
    상기 제1공정 처리 부는,
    상기 승강 부재에 의해 상기 수용 공간에 수용된 상기 처리 액으로부터 벗어나 외부로 노출된 기판을 상기 버퍼 부로 반송하는 제1반송 유닛을 더 포함하는, 기판 처리 장치.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 제2공정 처리 부는,
    매엽식으로 기판을 처리하는 매엽식 처리 챔버; 및
    상기 버퍼 부와 상기 매엽식 처리 챔버 사이에서 기판을 반송하는 제2반송 유닛을 더 포함하고,
    상기 제2반송 유닛은,
    상기 버퍼 부로부터 복수의 기판을 반출하여 상기 매엽식 처리 챔버로 반송할 수 있도록 복수의 반송 핸드를 가지는, 기판 처리 장치.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 버퍼 부는,
    매엽식으로 기판을 처리하는 매엽식 처리 챔버와 적층되도록 배치되되, 상기 매엽식 처리 챔버의 상부에 배치되는, 기판 처리 장치.
  19. 기판을 처리하는 장치에 있어서,
    배치식으로 복수의 기판을 액 처리하는 제1공정 처리 부; 및
    상기 제1공정 처리 부에서 처리된 기판을 처리하고, 매엽식으로 하나의 기판을 액 처리 또는 건조 처리하는 제2공정 처리 부를 포함하고,
    상기 제1공정 처리 부는,
    처리 액이 수용되는 수용 공간을 가지는 복수의 처리 조;
    상기 처리 액에 잠긴 상태의 기판의 자세를 수직 자세에서 수평 자세로 변환시키는 자세 변환 부재; 및
    상기 처리 조의 상부에 설치되며, 상기 수용 공간에 수용된 상기 처리 액으로부터 벗어나 외부에 노출되는 기판으로 웨팅 액을 분사하는 웨팅 모듈을 포함하고,
    상기 처리 조들 중 어느 하나에 수용되는 상기 처리 액은 상기 웨팅 모듈이 분사하는 상기 웨팅 액과 같은 종류의 액이고,
    상기 처리 조들 중 다른 하나에 수용되는 상기 처리 액은 상기 웨팅 모듈이 분사하는 상기 웨팅 액과 다른 종류의 액인, 기판 처리 장치.
  20. 제19항에 있어서,
    상기 제2공정 처리 부는,
    기판을 임시 보관하는 버퍼 부를 포함하고,
    상기 제1공정 처리 부는,
    상기 수용 공간에 수용된 상기 처리 액에 잠기고, 상기 자세 변환 부재에 의해 회전되는 수납 공간을 가지는 수납 용기;
    상기 자세 변환 부재에 의해 회전된 상기 수납 용기를 상하 방향으로 이동시키는 승강 부재; 및
    상기 승강 부재에 의해 외부로 노출된 기판을 상기 버퍼 부로 반송하며, 복수 매의 기판을 반송하는 배치 핸드를 가지는 반송 유닛을 더 포함하고,
    상기 버퍼 부는,
    기판을 지지하는 지지 선반들;
    상기 지지 선반에 지지된 각각의 기판으로 웨팅 액을 분사하는 제2웨팅 노즐들;
    상기 지지 선반에 지지된 기판들 각각의 하부에 배치되며 상기 웨팅 액을 배수하는 배수 격벽들; 및
    상기 지지 선반에 설치되어, 기판의 지지 여부를 센싱하는 센서를 포함하는, 기판 처리 장치.
  21. 기판을 처리하는 장치에 있어서,
    처리 액이 수용되는 수용 공간을 가지며, 복수의 기판을 액 처리하는 처리 조; 및
    상기 처리 조의 상부에 설치되며, 상기 수용 공간에 수용된 상기 처리 액으로부터 벗어나 외부로 노출되는 기판으로 웨팅 액을 분사하는 웨팅 모듈을 포함하는, 기판 처리 장치.
  22. 제21항에 있어서,
    상기 웨팅 모듈이 분사하는 상기 웨팅 액은,
    상기 수용 공간에 수용되는 상기 처리 액과 같은 종류의 액인, 기판 처리 장치.
  23. 제22항에 있어서,
    상기 웨팅 액, 그리고 상기 처리 액은 물을 포함하는, 기판 처리 장치.
  24. 기판을 처리하는 장치에 있어서,
    배치식으로 복수의 기판을 액 처리하는 처리 조;
    매엽식으로 하나의 기판을 액 처리 또는 건조 처리하는 챔버; 및
    상기 처리 조, 그리고 상기 챔버 사이에서 기판이 반송되는 경로 상에 배치되며, 기판을 임시 보관하는 버퍼 부를 포함하고,
    상기 버퍼 부는,
    기판을 지지하는 지지 선반; 및
    상기 지지 선반에 지지된 기판으로 웨팅 액을 분사하는 웨팅 노즐을 포함하는, 기판 처리 장치.
  25. 제24항에 있어서,
    상기 버퍼 부는,
    상기 지지 선반에 지지된 기판의 하부에 배치되며, 상기 웨팅 액을 배수하는 배수 격벽을 포함하는, 기판 처리 장치.
  26. 제25항에 있어서,
    상기 배수 격벽은,
    상기 웨팅 액을 받는 액 받이 공간이 형성되고,
    상기 액 받이 공간은,
    상기 액 받이 공간에 수용된 상기 웨팅 액을 배출하는 드레인 라인과 연결되는, 기판 처리 장치.
  27. 제24항에 있어서,
    상기 지지 선반에 설치되어, 기판의 지지 여부를 센싱하는 센서를 더 포함하고,
    상기 웨팅 노즐은,
    상기 센서의 기판 지지 여부의 센싱 여부에 따라 상기 웨팅 액을 분사하는, 기판 처리 장치.
  28. 기판을 처리하는 방법에 있어서,
    수직 자세의 기판을 배치식으로 액 처리하는 제1액 처리 단계;
    상기 기판의 자세를 상기 수직 자세에서 수평 자세로 변경하는 자세 변경 단계; 및
    상기 수평 자세로 변경된 상기 기판으로 웨팅 액을 공급하는 웨팅 단계를 포함하는, 기판 처리 방법.
  29. 제28항에 있어서,
    상기 웨팅 단계 이후, 수평 자세의 상기 기판을 매엽식으로 건조하는 건조 단계를 포함하는, 기판 처리 방법.
  30. 제29항에 있어서,
    상기 건조 단계에는,
    상기 기판으로 초임계 상태의 처리 유체를 공급하여 상기 기판을 건조하는, 기판 처리 방법.
  31. 제29항에 있어서,
    상기 웨팅 단계 이후, 수평 자세의 상기 기판을 매엽식으로 액 처리하는 제2액 처리 단계를 포함하는, 기판 처리 방법.
  32. 제28항 내지 제31항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1액 처리 단계는,
    서로 상이한 처리 조들에서 복수 회 수행되되, 상기 처리 조들 중 어느 하나에 수용되는 처리 액과, 상기 처리 조들 중 다른 하나에 수용되는 처리 액의 종류는 서로 상이한, 기판 처리 방법.
  33. 제32항에 있어서,
    상기 웨팅 단계에 상기 기판에 공급되는 상기 웨팅 액은,
    상기 처리 조들 중 다른 하나에 수용되는 처리 액과 같은 종류의 액인, 기판 처리 방법.
  34. 제33항에 있어서,
    상기 웨팅 액은,
    물을 포함하는 액인, 기판 처리 방법.
  35. 제28항 내지 제31항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 웨팅 액은,
    상기 기판으로 스트림 또는 스프레이 방식으로 분사되는, 기판 처리 방법.
  36. 제28항 내지 제31항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 자세 변경 단계는,
    상기 기판이 상기 제1액 처리 단계가 수행되는 처리 조에 수용된 처리 액에 잠긴 상태에서 수행되는, 기판 처리 방법.
  37. 제36항에 있어서,
    상기 웨팅 단계는,
    상기 수직 자세에서 상기 수평 자세로 변환된 상기 기판이 상기 처리 조에 수용된 상기 처리 액으로부터 벗어나도록 그 위치가 변경되면 상기 처리 조의 상부에서 상기 기판으로 상기 웨팅 액을 분사하여 수행되는, 기판 처리 방법.
  38. 제36항에 있어서,
    상기 웨팅 단계는,
    상기 수직 자세에서 상기 수평 자세로 변환된 상기 기판이 상기 처리 조에 수용된 상기 처리 액으로부터 벗어나 기판을 임시 보관하는 버퍼 부로 반입되면, 상기 버퍼 부에 설치된 웨팅 노즐이 상기 기판으로 상기 웨팅 액을 분사하여 수행되는, 기판 처리 방법.

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