KR20230046375A - Apparatus and methods for treating substrates - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 기판 처리 장치 및 이를 이용한 기판 처리 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a substrate processing apparatus and a substrate processing method using the same.
일반적으로, 집적 회로 소자 중의 하나인 반도체 소자는 실리콘(silicon)을 기초로 한 웨이퍼(wafer)로부터 제조된다. 구체적으로, 반도체 소자는 증착 공정, 포토리소그래피 공정, 식각 공정 및 세정 공정 등의 단위공정을 수행하여 웨이퍼의 상부면에 미세한 회로 패턴을 형성하여 제조된다. In general, a semiconductor device, which is one of integrated circuit devices, is manufactured from a wafer based on silicon. Specifically, a semiconductor device is manufactured by forming a fine circuit pattern on an upper surface of a wafer by performing unit processes such as a deposition process, a photolithography process, an etching process, and a cleaning process.
단위 공정들 중에서 식각 공정 또는 세정 공정은 낱장의 웨이퍼를 처리하는 매엽식 장치와 다수의 웨이퍼들을 동시에 처리하는 배치식 장치에 의해 수행될 수 있다. 특히, 매엽식 장치는 웨이퍼를 회전시키면서 웨이퍼 상으로 식각액, 세정액, 린스액, 건조 가스 등을 공급함으로써 웨이퍼를 처리할 수 있다. 그러나, 회로 패턴들의 선폭이 감소됨에 따라, 최근에는 초임계 유체를 이용하는 건조 방법이 채택되고 있다. 구체적으로, 젖음 용액이 도포된 웨이퍼를 밀폐된 압력 용기 내에 위치시키고, 압력 용기 내부로 고압의 초임계 유체를 주입하여 초임계 유체와 웨이퍼 상의 젖음 용액을 치환하는 방법을 이용하여 웨이퍼를 건조시킬 수 있다.Among the unit processes, an etching process or a cleaning process may be performed by a single-wafer type device processing a single wafer and a batch type device processing a plurality of wafers simultaneously. In particular, the single-wafer type device may process a wafer by supplying an etching liquid, a cleaning liquid, a rinsing liquid, a drying gas, etc. onto the wafer while rotating the wafer. However, as the line width of circuit patterns decreases, a drying method using a supercritical fluid has recently been adopted. Specifically, the wafer can be dried by placing the wafer coated with the wetting solution in a sealed pressure container and injecting a high-pressure supercritical fluid into the pressure container to replace the supercritical fluid with the wetting solution on the wafer. there is.
발명의 해결하고자 하는 과제 중 하나는, 기판 처리 장치의 노즐에 정체된 젖음 용액을 모두 배출할 수 있으며, 공급되는 젖음 용액의 유량을 일정하게 유지할 수 있는 기판 처리 장치를 제공하는 데 있다.One of the problems to be solved by the present invention is to provide a substrate processing apparatus capable of discharging all the wetting solution stagnant in the nozzle of the substrate processing apparatus and maintaining a constant flow rate of the supplied wetting solution.
발명의 해결하고자 하는 과제 중 하나는, 기판 처리 장치의 노즐에 정체된 젖음 용액을 모두 배출할 수 있으며, 공급되는 젖음 용액의 유량을 일정하게 유지할 수 있는 기판 처리 방법을 제공하는 데 있다.One of the problems to be solved by the present invention is to provide a substrate processing method capable of discharging all the wetting solution stagnant in the nozzle of a substrate processing apparatus and maintaining a constant flow rate of the supplied wetting solution.
본 발명의 일 실시예는, 기판이 로딩되는 척(chuck); 상기 기판의 표면을 젖음 상태로 유지하기 위해 상기 기판의 상기 표면에 젖음 용액(wetting solution)을 공급하는 노즐 부재; 상기 척에 인접하여 배치되며, 상기 노즐 부재에서 배출되는 상기 젖음 용액이 저류된 후 배출되는 드레인 컵(drain cup); 및 상기 기판에 상기 젖음 용액을 공급하기 전에, 상기 노즐 부재를 상기 드레인 컵의 상부로 이동시켜 상기 젖음 용액을 기설정된 유량만큼 상기 드레인 컵에 배출하도록 제어하는 제어부를 포함하며, 상기 드레인 컵은, 상기 노즐 부재에서 배출된 상기 젖음 용액을 저류하는 공간부를 제공하는 몸체부; 상기 공간부에 배치되어, 상기 공간부에 저류된 상기 젖음 용액의 온도를 측정하는 온도 센서; 상기 몸체부의 하부에 배치되며, 상기 공간부에 저류된 상기 젖음 용액의 하중을 측정하는 하중 센서; 상기 몸체부에 연결되어, 상기 공간부에 저류된 상기 젖음 용액이 배수되는 유로를 제공하는 배수관; 및 상기 배수관을 개폐하는 밸브를 포함하는 기판 처리 장치를 제공한다.One embodiment of the present invention, the substrate is loaded chuck (chuck); a nozzle member supplying a wetting solution to the surface of the substrate to keep the surface of the substrate in a wet state; a drain cup disposed adjacent to the chuck and discharged after storing the wetting solution discharged from the nozzle member; and a control unit for controlling to discharge the wetting solution into the drain cup at a preset flow rate by moving the nozzle member above the drain cup before supplying the wetting solution to the substrate, wherein the drain cup includes: a body portion providing a space for storing the wetting solution discharged from the nozzle member; a temperature sensor disposed in the space portion to measure a temperature of the wetting solution stored in the space portion; a load sensor disposed under the body and measuring a load of the wetting solution stored in the space; a drain pipe connected to the body and providing a passage through which the wetting solution stored in the space is drained; and a valve opening and closing the drain pipe.
본 발명의 일 실시예는, 기판을 식각 또는 세정하기 위한 제1 모듈에서 상기 기판을 식각 또는 세정 처리하는 단계; 상기 기판에 젖음 용액(wetting soultion)을 공급하는 노즐 배관을 통해, 기설정된 유량값의 젖음 용액을 드레인 컵(drain cup)에 배출하여, 상기 노즐 배관 내에 정체되어 있던 상기 젖음 용액을 제거하는 단계; 상기 드레인 컵에 배출된 상기 젖음 용액의 온도값을 측정하는 단계; 상기 드레인 컵에 배출된 상기 젖음 용액의 하중값을 측정하는 단계; 측정된 상기 젖음 용액의 하중값을, 상기 온도값을 참조하여 유량값으로 환산하고, 상기 환산된 유량값과 상기 기설정된 유량값을 비교하는 단계; 상기 비교의 결과에 기초하여, 상기 노즐 배관을 통해 공급되는 상기 젖음 용액의 유량값을 상기 기설정된 유량과 일치시키는 단계; 상기 기판에 상기 젖음 용액을 도포하는 단계; 상기 기판을 건조시키기 위한 제2 모듈로 이송하는 단계; 및 상기 기판을 건조시키는 단계를 포함하는 기판 처리 방법을 제공한다.One embodiment of the present invention, the step of etching or cleaning the substrate in a first module for etching or cleaning the substrate; discharging the wetting solution at a predetermined flow rate into a drain cup through a nozzle pipe supplying the wetting solution to the substrate, thereby removing the wetting solution stagnant in the nozzle pipe; measuring a temperature value of the wetting solution discharged into the drain cup; measuring a load value of the wetting solution discharged into the drain cup; converting the measured load value of the wetting solution into a flow rate value with reference to the temperature value, and comparing the converted flow rate value with the predetermined flow rate value; matching a flow rate value of the wetting solution supplied through the nozzle pipe with the predetermined flow rate based on the result of the comparison; applying the wetting solution to the substrate; transferring the substrate to a second module for drying; and drying the substrate.
본 발명의 기술적 사상에 의한 기판 처리 장치는, 기판 처리 장치의 노즐에 정체된 젖음 용액을 모두 배출할 수 있으며, 공급되는 젖음 용액의 유량을 일정하게 유지할 수 있다.The substrate processing apparatus according to the technical concept of the present invention can discharge all the wetting solution stagnant in the nozzle of the substrate processing apparatus and maintain a constant flow rate of the supplied wetting solution.
본 발명의 기술적 사상에 의한 기판 처리 방법은, 기판 처리 장치의 노즐에 정체된 젖음 용액을 모두 배출할 수 있으며, 공급되는 젖음 용액의 유량을 일정하게 유지할 수 있다.The substrate processing method according to the technical idea of the present invention can discharge all the wetting solution stagnant in the nozzle of the substrate processing apparatus and maintain a constant flow rate of the supplied wetting solution.
본 발명의 다양하면서도 유익한 장점과 효과는 상술한 내용에 한정되지 않으며, 본 발명의 구체적인 실시형태를 설명하는 과정에서 보다 쉽게 이해될 수 있을 것이다.Various advantageous advantages and effects of the present invention are not limited to the above description, and will be more easily understood in the process of describing specific embodiments of the present invention.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 장치를 설명하기 위한 개략적인 구성도이다.
도 2는 도 1의 제1 모듈을 설명하기 위한 개략적인 구성도이다.
도 3은 도 2의 노즐 부재에서 드레인 컵으로 젖음 용액이 배출되는 과정을 도시한 사시도이다.
도 4는 도 2는 드레인 컵을 설명하기 위한 개략적인 구성도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.1 is a schematic configuration diagram for explaining a substrate processing apparatus according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a schematic configuration diagram for explaining the first module of FIG. 1 .
FIG. 3 is a perspective view illustrating a process in which a wetting solution is discharged from the nozzle member of FIG. 2 to a drain cup.
4 is a schematic configuration diagram for explaining the drain cup of FIG. 2 .
5 is a flowchart illustrating a substrate processing method according to an embodiment of the present invention.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 다양한 실시예들을 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, various embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 장치를 설명하기 위한 개략적인 구성도이다.1 is a schematic configuration diagram for explaining a substrate processing apparatus according to an embodiment of the present invention.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 장치(10)는 반도체 장치의 제조에서 사용되는 웨이퍼(wafer)와 같은 기판(W) 상의 막을 식각하기 위한 식각 공정 또는 기판(W) 상의 이물질을 제거하기 위한 세정 공정을 수행하기 위하여 사용될 수 있다. 식각 공정을 수행하는 경우, 식각 공정 이후 식각액 또는 식각 부산물을 제거하기 위한 세정 공정이 수행될 수 있다. 그러나, 기판 처리 장치(10)가 식각 또는 세정 공정만을 수행하기 위하여 사용되는 것은 아니며, 다양한 케미컬들을 이용한 기판 처리 공정에 사용될 수도 있다. 예를 들면, 기판(W) 상의 막 또는 이물질을 제거하기 위한 식각 공정 및 식각 공정 이후 수행되는 세정 공정을 모두 수행할 수도 있다.Referring to FIG. 1 , a
기판 처리 장치(10)는 기판(W)의 처리를 위한 제1 모듈(100), 기판 이송 모듈(200), 기판(W)의 건조를 위한 제2 모듈(300), 로드 포트(400), 인터페이스 모듈(500), 스테이지 유닛(600) 등을 포함할 수 있다. 일 예로서, 기판 세정 장치(10)는 도시된 바와 같이 다수의 제1 모듈(100)과 하나의 기판 이송 모듈(200) 및 다수의 제2 모듈(300)을 포함할 수 있다. 그러나, 제1 모듈(100)과 제2 모듈(300)의 수량은 기판(W)의 처리량에 따라 다양하게 변경될 수 있다. 도시된 바에 의하면, 제1 모듈들(100)과 기판 이송 모듈(200) 및 제2 모듈들(300)이 트랙 형태로 배치되고 있으나, 이와 다르게 클러스터 형태로 배치될 수도 있다.The
제1 모듈(100)과 제2 모듈(300)은 하나의 기판(W)에 대해 순차적으로 공정을 수행하도록 제공될 수 있다. 예컨대, 기판(W)은 제1 모듈(100)에서 케미칼 공정, 린스 공정, 그리고 치환 공정과 같은 액 처리 공정이 수행되고, 제2 모듈(300)에서 건조 공정이 수행될 수 있다. 이 경우, 치환 공정은 젖음 용액(wetting solution)에 의해 이루어지고, 건조 공정은 초임계 유체에 의해 이루어질 수 있다. The
젖음 용액(WS)으로는 기판(W)을 식각 또는 세정하는 과정에서 기판(W)의 표면에 도포된 탈이온수 또는 순수의 표면 장력을 감소시킬 수 있는 액체가 사용될 수 있다. 예를 들면, 젖음 용액(WS)으로는 이소프로필 알콜(isopropyl alcohol, IPA), 이소프로필 알콜 수용액 또는 계면 활성제 및 물의 혼합 용액 등이 사용될 수 있다. 또한, 초임계 유체로는 예를 들어, 이산화탄소(CO2)가 사용될 수 있다. As the wetting solution WS, a liquid capable of reducing the surface tension of deionized water or pure water applied to the surface of the substrate W in the process of etching or cleaning the substrate W may be used. For example, as the wetting solution WS, isopropyl alcohol (IPA), an isopropyl alcohol aqueous solution, or a mixed solution of a surfactant and water may be used. Also, as the supercritical fluid, for example, carbon dioxide (CO 2 ) may be used.
로드 포트(400)는 다수의 기판들(W)을 수납하기 위한 용기(20)를 지지할 수 있으며, 인터페이스 모듈(500)은 용기(20) 내에 수납된 기판들(W)을 제1 모듈들(100)로 이송하고, 제2 모듈들(300)에서 건조된 기판들(W)을 다시 용기(20) 내로 이송하기 위한 인터페이스 로봇(510)과 인터페이스 챔버(520)를 포함할 수 있다. 일 예로서, 도시된 바와 같이 기판 처리 장치(10)는 다수의 로드 포트들(400)을 포함할 수 있다. 스테이지 유닛(600)은 인터페이스 모듈(500)과 기판 이송 모듈(200) 사이에서 처리될 기판(W) 또는 처리된 기판(W)을 임시 수납하기 위하여 구비될 수 있다.The
도 2는 도 1의 제1 모듈(100)을 설명하기 위한 개략적인 구성도이다.FIG. 2 is a schematic configuration diagram for explaining the
도 2를 참조하면, 제1 모듈(100)은 기판(W)을 처리하기 위한 챔버(110), 챔버(110) 내에서 기판(W)을 지지하기 위한 스핀 척(spin chuck, 120), 기판(W)을 처리하기 위하여 기판(W) 상으로 젖음 용액(wetting solution, WS)을 공급하는 노즐 부재(150), 노즐 부재(150) 내에 잔류하는 젖음 용액(WS)을 배출하기 위한 드레인 컵(drain cup, 160), 및 제1 모듈(100)의 동작을 제어하는 제어부(170)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 2 , the
스핀 척(120)은 스핀 헤드(spin head, 121), 및 스핀 헤드(121)의 상면에 배치되어 기판(W)을 지지하기 위한 지지 핀(122)이 포함할 수 있다. 스핀 헤드(121)는 지지 핀(122)을 통해 기판(W)을 지지하며, 기판(W)을 회전시킬 수 있다. 스핀 척(120)의 주위에는, 젖음 용액(WS)을 기판(W)에 공급하는 과정에서 비산되는 젖음 용액(WS)을 회수하기 위한 보울(140)이 스핀 척(120)을 감싸도록 배치될 수 있다.The
스핀 척(120)의 상부에는 스핀 헤드(121)를 향해, 젖음 용액(WS)을 공급하는 노즐 부재(150)가 배치될 수 있다. A
노즐 부재(150)는 노즐(154), 노즐 지지대(153), 지지축(152), 및 구동부(151)를 포함할 수 있다. 노즐(154)은 노즐 지지대(153)의 단부에 배치되며, 스핀 척(120) 상의 기판(W)에 젖음 용액(WS)을 공급할 수 있다. 노즐 지지대(153)는 지지축(152)에 수평하게 결합되어, 지지축(152)의 회전 및 승강 운동에 따라 노즐(154)을 이동시킬 수 있다. 구동부(151)는 지지축(152)을 회전 및 승강 운동할 수 있다. 노즐 부재(150)의 내부에는 젖음 용액(WS)이 유동하는 노즐 배관(P)이 배치될 수 있다. 노즐 배관(P)을 통해, 젖음 용액 공급부(156)에서 공급되는 젖음 용액(WS)이 노즐(154)로 유동할 수 있다. 노즐 배관(P)에는, 노즐 배관(P)을 통해 공급되는 젖음 용액(WS)의 유량을 측정하기 위한 유량계(155)가 배치될 수 있다. 제어부(170)는 유량계(155)를 통해 측정된 유량값을 기초로 젖음 용액 공급부(156)를 통해 공급되는 젖음 용액(WS)의 유량을 조절할 수 있다.The
도 2 및 도 3을 참조하면, 챔버(110) 내의 스핀 척(120)과 인접한 위치에는 드레인 컵(160)이 배치될 수 있다. 드레인 컵(160)은 기판(W)에 젖음 용액(WS)을 공급하기 전, 노즐 배관(P) 내의 젖음 용액(WS)을 배출하는 데 사용될 수 있다. 젖음 용액(WS)으로 사용되는 이소프로필 알코올(IPA)은, 정체될 경우 빠르게 변성될 수 있다. 따라서, 기판(W)에 젖음 용액(WS)을 공급한 후, 노즐 배관(P) 내에 남아 있는 젖음 용액(WS)은 변성될 가능성이 높으므로, 새롭게 기판(W)에 젖음 용액(WS)을 공급하기 전에, 드레인 컵(160)을 통해 일정 유량의 젖음 용액(WS)을 배출하여, 노즐 배관(P) 내에 잔존하였던 젖음 용액(WS)을 제거하고 있다. 이와 같이, 노즐 배관(P)에 잔존하던 젖음 용액(WS)을 기설정된 유량만큼 배출하여 제거하고 있으나, 젖음 용액(WS)의 유량을 측정하는 유량계(155)의 영점 조점이 정확하게 이루어지지 않은 경우에는, 노즐 배관(P)을 통해 배출되는 젖음 용액(WS)의 유량이 노즐 배관(P) 내에서 잔존하던 젖음 용액(WS)을 모두 제거하기에 충분하지 않을 수 있다. 이 경우, 기설정된 유량의 젖음 용액(WS)을 배출하였음에도, 노즐 배관(P) 내에 젖음 용액(WS)이 잔존할 수 있다. 일 실시예의 기판 처리 장치(10)는 드레인 컵(160)을 통해 배출되는 젖음 용액(WS)의 온도 및 하중을 측정하고, 측정된 온도값 및 하중값을 참조하여, 드레인 컵(160)에 배출된 젖음 용액(WS)의 유량값(부피값)을 정확하게 산출할 수 있다. 따라서, 드레인 컵(160)을 통해 원래 기설정된 유량의 젖음 용액(WS)이 배출되었는지를 확인할 수 있으며, 유량계(155)의 이상 여부도 확인할 수 있다. 측정된 온도값 및 하중값을 참조하여, 드레인 컵(160)에 배출된 젖음 용액(WS)의 유량값을 산출하는 것에 대해서는 자세하게 후술한다.Referring to FIGS. 2 and 3 , a
도 4를 참조하면, 드레인 컵(160)은 몸체부(161), 온도 센서(165), 하중 센서(166), 및 배수관(163)을 포함할 수 있다.Referring to FIG. 4 , the
몸체부(161)는 노즐 부재(150)의 노즐(154)을 통해 배출되는 젖음 용액(WS)을 일시적으로 저류할 수 있도록, 공간부를 갖는 컵(cup) 형상으로 형성될 수 있다. 몸체부(161)는 배관 형상의 지지부(162)에 의해 지지될 수 있다. 몸체부(161)의 하부에는 저류된 젖음 용액(WS)이 배출되는 배수관(163)이 결합될 수 있다. 배수관(163)은 몸체부(161)의 하부와 지지부(162)를 연결하도록 배치될 수 있으며, 배수관(163)으로 배출되는 젖음 용액(WS)의 유량을 조절하는 밸브(164)가 배치될 수 있다. 따라서, 밸브(164)가 개방되면 몸체부(161)에 저류되어 있던 젖음 용액(WS)은 배수관(163)을 통해 지지부(162)로 배출될 수 있다. 몸체부(161)는 카본 나노 튜브(carbon nano tube) 및 카본 블랙(carbon black)과 같은 전도성 물질을 포함할 수 있으며, 몸체부(161)에 축전된 정전기를 제거하기 위한 접지 전극을 포함할 수 있다. 배수관(163)은 몸체부(161)와 전도성 있는 물질로 형성될 수 있으며, 몸체부(161)와 상이한 재질로 형성될 수 있다. 실시예예 따라서, 배수관(163)은 탄성이 있는 재질로 형성될 수 있다.The
온도 센서(165)는 몸체부(161)의 공간부에 배치되어 몸체부(161)에 저류된 젖음 용액(WS)의 온도를 측정하고, 측정된 온도값을 제어부(170)로 전송할 수 있다. 하중 센서(166)는 몸체부(161)의 하부에 배치되어 몸체부(161)에 저류된 젖음 용액(WS)의 하중을 측정하고, 측정된 하중값을 제어부(170)로 전송할 수 있다. The
제어부(170)는 기판 처리 장치(10)의 전반적인 동작을 제어하기 위한 것으로, 예를 들어, 중앙처리장치(CPU), 그래픽처리장치(GPU), 마이크로프로세서, 주문형 반도체(Application Specific Integrated Circuit, ASIC), Field Programmable Gate Arrays(FPGA) 등의 프로세서로 구현될 수 있으며, 기판 처리 장치(10)의 동작에 필요한 각종 데이터를 저장하기 위한 메모리를 구비할 수 있다.The
제어부(170)는 기판(W)에 젖음 용액(WS)을 공급하기 전, 노즐 부재(150)의 노즐 배관(P)에 남아 있는 젖음 용액(WS)을 배출하도록 노즐 부재(150)를 제어할 수 있다. 기판(W)에 젖음 용액(WS)을 공급하기 전, 제어부(170)는 노즐 부재(150)의 구동부(151)를 제어하여 노즐(154)이 드레인 컵(160)의 상부에 위치하도록 제어할 수 있다. 또한, 노즐 부재(150)의 노즐(154)을 통해 기설정된 유량의 젖음 용액(WS)이 드레인 컵(160)에 배출되도록 제어할 수 있다. 노즐 부재(150)를 통해 배출되는 젖음 용액(WS)의 유량은 유량계를 통해 측정될 수 있다.The
제어부(170)는 온도 센서(165)와 하중 센서(166)를 통해, 드레인 컵(160)에 배출된 젖음 용액(WS)의 온도값과 하중값을 검출하고, 검출된 온도값과 하중값을 기초로, 드레인 컵(160)에 배출된 젖음 용액(WS)의 유량을 산출할 수 있다. 제어부(170)의 메모리에는 온도값와 하중값을 기초로 유량값(부피값)을 산출하기 위한 테이블 표가 미리 저장될 수 있다. The
제어부(170)는 산출된 유량값이 기설정된 유량과 같으면, 기판(W)에 젖음 용액(WS)을 공급하는 후속 공정을 진행할 수 있다. 반면에, 산출된 유량값이 기설정된 유량이 다르면, 유량계(155)의 영점을 조절하여 기설정된 유량이 산출된 유량값과 같아지도록 조절할 수 있다. 실시예에 따라서, 제어부(170)는 검출된 젖음 용액(WS)의 온도값이 기준 온도에 미치지 못할 경우, 검출된 온도값이 기준 온도값이 될 때까지, 젖음 용액(WS)을 배출하도록 할 수 있다.When the calculated flow rate value is equal to the predetermined flow rate, the
다음으로, 도 5를 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 의한 기판 처리 방법에 대해 설명한다. 일 실시예의 기판 처리 방법은 도 1 내지 도 4의 기판 처리 장치(10)를 통해 수행될 수 있다. 앞서, 기판 처리 장치(10)의 각 구성에 대해서 구체적으로 설명하였으므로, 설명이 중복되는 것을 방지하기 위해, 기판 처리 장치(10)의 각 구성에 대해서는 구체적인 설명을 생략한다. Next, referring to FIG. 5, a substrate processing method according to an embodiment of the present invention will be described. A substrate processing method according to an embodiment may be performed through the
먼저, 제어부(170)는 기판(W)을 이송 로봇(220)에 의해 제1 모듈(100)로 이송하고(S100), 제1 모듈(100)에서 기판(W)에 대한 식각 공정 또는 세정 공정을 수행할 수 있다(S200). 식각 공정 또는 세정 공정에서 기판(W)에는 기판(W)의 처리를 위한 처리액으로서 식각액 또는 세정액이 공급될 수 있으며, 이어서 기판(W) 상에 잔류하는 공정 부산물 및 처리액을 제거하기 위한 린스액이 공급될 수 있다.First, the
다음으로, 기설정된 유량으로 젖음 용액(WS)을 드레인 할 수 있다(S300). 제어부(170)는 노즐 부재(150)를 구동하여 노즐(154)이 드레인 컵(160)의 상부에 위치하도록 배치할 수 있다. 제어부(170)는 유량계(155)에서 검출되는 유량값을 기초로, 노즐 부재(150)를 통해 기설정된 유량의 젖음 용액(WS)이 드레인 컵(160)으로 배출되게 할 수 있다. 제어부(170)는 드레인 컵(160)의 밸브(164)를 폐쇄하여 드레인 컵(160)의 몸체부(161)에 젖음 용액(WS)을 일시적으로 저류하고, 온도 센서(165)와 하중 센서(166)를 통해 저류된 젖음 용액(WS)의 온도값과 하중값을 순차적으로 측정할 수 있다(S400, S500). 실시예에 따라, 제어부(170)는 측정된 온도값이 기준 온도값 미만인 경우, 측정된 온도값이 기준 온도값이 될 때까지, 노즐 부재(150)의 밸브(164)를 개방함으로써, 공급되는 젖음 용액(WS)의 온도를 기준 온도값이 되게 할 수 있다. Next, the wetting solution WS may be drained at a predetermined flow rate (S300). The
제어부(170)는 검출된 온도값과 하중값을 기초로 젖음 용액(WS)의 유량값으로 산출하고, 산출된 유량값과 기설정된 유량값이 서로 비교할 수 있다(S600). 제어부(170)는 산출된 유량값과 기설정된 유량값이 동일하면, 기판(W)에 젖음 용액(WS)을 공급하는 후속 공정을 수행할 수 있다. 반면에, 산출된 유량값과 기설정된 유량값이 서로 다르면, 유량계(155)에 오류가 있는 것으로 판단하고 유량계(155)의 영점을 조정할 수 있다(S700). 이를 통해, 유량계(155)의 오류가 보정될 수 있다. 따라서, 드레인 컵(160)을 통해 드레인 되는 젖음 용액(WS)의 유량을 정확하게 유지할 수 있으며, 후속 공정에서 노즐 부재(150)를 통해 공급되는 젖음 용액(WS)의 유량을 일정하게 유지할 수 있다.The
다음으로, 젖음 용액(WS)을 기판(W)에 공급할 수 있다(S800). 즉, 기판(W)을 제2 모듈(300)로 이송하는 동안 기판(W)이 자연 건조되는 것을 방지하기 위하여 기판(W)에 젖음 용액(WS)이 공급될 수 있다. 이에 따라, 기판(W)은 제2 모듈(300)로 이송될 때까지 충분히 젖음 상태로 유지될 수 있다. Next, the wetting solution WS may be supplied to the substrate W (S800). That is, the wetting solution WS may be supplied to the substrate W to prevent the substrate W from being naturally dried while being transferred to the
다음으로, 이송 로봇(220)을 통해 기판(W)을 제2 모듈(300)로 이송할 수 있으며(S900), 기판(W)은 제2 모듈(300)의 압력 용기(310) 내에서 건조될 수 있다(S1000). 압력 용기(310) 내부로는 초임계 유체가 공급될 수 있으며, 초임계 유체와 기판(W) 상의 유체가 치환됨으로써 기판(W)이 충분히 건조될 수 있다.Next, the substrate (W) can be transferred to the
본 발명은 상술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니며 첨부된 청구범위에 의해 한정하고자 한다. 따라서, 청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 당 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 형태의 치환, 변형 및 변경이 가능할 것이며, 이 또한 본 발명의 범위에 한다고 할 것이다.The present invention is not limited by the above-described embodiments and accompanying drawings, but is intended to be limited by the appended claims. Therefore, various forms of substitution, modification, and change will be possible by those skilled in the art within the scope of the technical spirit of the present invention described in the claims, and this also falls within the scope of the present invention. will be.
10: 기판 처리 장치
20: 용기
100: 제1 모듈
110: 공정 챔버
120: 스핀 척
121: 스핀 헤드
122: 지지 핀
140: 보울
150: 노즐 부재
151: 구동부
152: 지지축
153: 노즐 지지대
154: 노즐
160: 드레인 컵
161: 몸체부
162: 지지부
163: 배수관
164: 밸브
165: 온도 센서
166: 하중 센서
220: 이송 로봇
300: 제2 모듈
400: 로드 포트
500: 인터페이스 모듈
510: 인터페이스 로봇
600: 스테이지 유닛
P: 노즐 배관10: substrate processing device 20: container
100: first module 110: process chamber
120: spin chuck 121: spin head
122: support pin 140: bowl
150: nozzle member 151: driving unit
152: support shaft 153: nozzle support
154: nozzle 160: drain cup
161: body part 162: support part
163: drain pipe 164: valve
165: temperature sensor 166: load sensor
220: transfer robot 300: second module
400: load port 500: interface module
510: interface robot 600: stage unit
P: nozzle piping
Claims (10)
상기 기판의 표면을 젖음 상태로 유지하기 위해 상기 기판의 상기 표면에 젖음 용액(wetting solution)을 공급하는 노즐 부재;
상기 척에 인접하여 배치되며, 상기 노즐 부재에서 배출되는 상기 젖음 용액이 저류된 후 배출되는 드레인 컵(drain cup); 및
상기 기판에 상기 젖음 용액을 공급하기 전에, 상기 노즐 부재를 상기 드레인 컵의 상부로 이동시켜 상기 젖음 용액을 기설정된 유량값만큼 상기 드레인 컵에 배출하도록 제어하는 제어부를 포함하며,
상기 드레인 컵은,
상기 노즐 부재에서 배출된 상기 젖음 용액을 저류하는 공간부를 제공하는 몸체부;
상기 공간부에 배치되어, 상기 공간부에 저류된 상기 젖음 용액의 온도값을 측정하는 온도 센서;
상기 몸체부의 하부에 배치되며, 상기 공간부에 저류된 상기 젖음 용액의 하중값을 측정하는 하중 센서;
상기 몸체부에 연결되어, 상기 공간부에 저류된 상기 젖음 용액이 배수되는 유로를 제공하는 배수관; 및
상기 배수관을 개폐하는 밸브를 포함하는 기판 처리 장치.
a chuck into which the substrate is loaded;
a nozzle member supplying a wetting solution to the surface of the substrate to keep the surface of the substrate in a wet state;
a drain cup disposed adjacent to the chuck and discharged after storing the wetting solution discharged from the nozzle member; and
A control unit controlling the nozzle member to move to an upper portion of the drain cup before supplying the wetting solution to the substrate to discharge the wetting solution into the drain cup at a predetermined flow rate,
The drain cup,
a body portion providing a space for storing the wetting solution discharged from the nozzle member;
a temperature sensor disposed in the space portion to measure a temperature value of the wetting solution stored in the space portion;
a load sensor disposed under the body and measuring a load value of the wetting solution stored in the space;
a drain pipe connected to the body and providing a passage through which the wetting solution stored in the space is drained; and
A substrate processing apparatus comprising a valve opening and closing the drain pipe.
상기 노즐 부재를 통해 배출되는 상기 젖음 용액의 유량값을 측정하는 유량계를 더 포함하는 기판 처리 장치.
According to claim 1,
and a flow meter measuring a flow rate of the wetting solution discharged through the nozzle member.
상기 제어부는,
상기 유량계를 통해 상기 기설정된 유량값을 검출하는 기판 처리 장치.
According to claim 2,
The control unit,
A substrate processing apparatus for detecting the predetermined flow rate value through the flow meter.
상기 제어부는,
상기 측정된 상기 온도값 및 상기 측정된 상기 하중값에 기초하여, 상기 노즐 부재에서 배출된 상기 젖음 용액의 유량값을 산출하는 기판 처리 장치.
According to claim 2,
The control unit,
and calculating a flow rate value of the wetting solution discharged from the nozzle member based on the measured temperature value and the measured load value.
상기 제어부는,
상기 측정된 상기 온도값이 기준 온도값 미만이면,
상기 측정된 상기 온도값이 상기 기준 온도값과 같을 때까지 상기 밸브를 개방하여 상기 공간부에 저류된 상기 젖음 용액을 배수하는 기판 처리 장치.
According to claim 1,
The control unit,
If the measured temperature value is less than the reference temperature value,
and draining the wetting solution stored in the space by opening the valve until the measured temperature value is equal to the reference temperature value.
상기 몸체부는 전도성 물질로 이루어지며,
상기 몸체부는 접지 전극을 더 포함하는 기판 처리 장치.
According to claim 1,
The body portion is made of a conductive material,
The body portion substrate processing apparatus further comprising a ground electrode.
상기 제어부는,
상기 밸브를 폐쇄한 후, 상기 온도 센서를 통해 상기 온도값을 측정하고,
상기 온도값을 측정한 후, 상기 하중 센서를 통해 상기 하중값을 측정하고,
상기 하중값을 측정한 후, 상기 밸브를 개방하여 상기 공간부에 저류된 상기 젖음 용액을 배출하는 기판 처리 장치.
According to claim 1,
The control unit,
After closing the valve, measure the temperature value through the temperature sensor,
After measuring the temperature value, measuring the load value through the load sensor,
After measuring the load value, the valve is opened to discharge the wetting solution stored in the space.
상기 젖음 용액은 이소프로필 알콜(isopropyl alcohol)인 기판 처리 장치.
According to claim 1,
The substrate processing apparatus wherein the wetting solution is isopropyl alcohol.
상기 기판에 젖음 용액(wetting soultion)을 공급하는 노즐 배관을 통해, 기설정된 유량값의 젖음 용액을 드레인 컵(drain cup)에 배출하여, 상기 노즐 배관 내에 정체되어 있던 상기 젖음 용액을 제거하는 단계;
상기 드레인 컵에 배출된 상기 젖음 용액의 온도값을 측정하는 단계;
상기 드레인 컵에 배출된 상기 젖음 용액의 하중값을 측정하는 단계;
측정된 상기 젖음 용액의 하중값을, 상기 온도값을 참조하여 유량값으로 환산하고, 상기 환산된 유량값과 상기 기설정된 유량값을 비교하는 단계;
상기 비교의 결과에 기초하여, 상기 노즐 배관을 통해 공급되는 상기 젖음 용액의 유량값을 상기 기설정된 유량과 일치시키는 단계;
상기 기판에 상기 젖음 용액을 도포하는 단계;
상기 기판을 건조시키기 위한 제2 모듈로 이송하는 단계; 및
상기 기판을 건조시키는 단계를 포함하는 기판 처리 방법.
Etching or cleaning the substrate in a first module for etching or cleaning the substrate;
discharging the wetting solution at a predetermined flow rate into a drain cup through a nozzle pipe supplying the wetting solution to the substrate, thereby removing the wetting solution stagnant in the nozzle pipe;
measuring a temperature value of the wetting solution discharged into the drain cup;
measuring a load value of the wetting solution discharged into the drain cup;
converting the measured load value of the wetting solution into a flow rate value with reference to the temperature value, and comparing the converted flow rate value with the predetermined flow rate value;
matching a flow rate value of the wetting solution supplied through the nozzle pipe with the predetermined flow rate based on the result of the comparison;
applying the wetting solution to the substrate;
transferring the substrate to a second module for drying; and
A substrate processing method comprising drying the substrate.
상기 기설정된 유량값은 상기 노즐 배관에 배치된 유량계를 통해 측정하는 기판 처리 방법.
According to claim 9,
The predetermined flow rate value is measured through a flow meter disposed in the nozzle pipe.
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