KR20230080839A - 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법 - Google Patents

기판 처리 장치 및 기판 처리 방법 Download PDF

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Abstract

본 기재의 기판 처리 장치는 기판이 처리되는 챔버 부재의 내부 공간에 설치되고, 기판에 약액을 토출하였다가 약액을 회수하는 장치들이 세척되도록 상기 챔버 부재의 내부 공간으로 세척액을 분사하며, 잔류하는 세척액을 건조시키는 건조 기체를 분사하는 분사 유닛, 상기 분사 유닛에 잔류하는 잔여물을 제거하는 관리 유닛 및 상기 분사 유닛과 관리 유닛을 제어하는 제어부를 포함한다.

Description

기판 처리 장치 및 기판 처리 방법{Substrate processing apparatus and substrate processing method}
본 발명은 기판 처리 장치 및 이를 포함하는 기판 처리 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 기판을 처리하는데 사용될 수 있는 기판 처리 장치 및 이를 포함하는 기판 처리 시스템에 관한 것이다.
종래에 반도체 웨이퍼 세정 공정을 위한 세정 방식은 크게 건식 세정 방식 및 습식(Wet) 세정 방식으로 구분될 수 있으며, 이 중에서 습식 세정 방식은 여러 가지 약액을 이용한 세정 방식으로서, 복수의 기판을 동시에 세정하는 배치식(batch type) 세정 장치와 낱장 단위로 기판을 세정하는 매엽식(single wafer type) 세정 장치로 구분된다.
배치식 세정 장치와 관련하여 종래에 반도체 웨이퍼 등을 액체세정하는 방법으로서는 복수의 세정탱크가 연속해서 배열되어 이루어지는 액체 벤치(wet bench)형의 세정탱크에 대하여, 캐리어 카세트에 수납한 복수매의 웨이퍼를 침지시키거나 또는 캐리어 카세트를 생략한 상태로 하여 직접적으로 복수매의 웨이퍼를 반송장치에 의해 차례로 침지시켜 처리하는 이른바 배치(batch)식 액체 세정이 주류를 이루었다.
상기와 같이 배치식 세정 장치는 세정액이 수용된 세정조에 복수의 기판을 한꺼번에 침지시켜서 오염원을 제거한다. 그러나 기존의 배치식 세정 장치는 기판의 대형화 추세에 대한 대응이 용이하지 않고, 세정액의 사용이 많다는 단점이 있다. 또한 배치식 세정 장치에서 세정공정 중에 기판이 파손될 경우 세정조 내에 있는 기판 전체에 영향을 미치게 되므로 다량의 기판 불량이 발생할 수 있는 위험이 있다.
한편, 반도체 장치도 서브마이크론 시대를 맞이하여 장치의 미세화 및 고집적화에 수반하여 웨이퍼의 표면에도 극히 높은 청정도가 요구되고 있는 바, 상기의 배치식 액체 세정과는 다르게 보다 높은 청정도의 요구를 만족시키는 액체세정기술로서, 밀폐된 세정 하우징 내에서 카세트에 내장되어 있지 않은 웨이퍼를 1매씩 액체세정하는 매엽식 액체세정이 제안되고 있다.
매엽식 세정 장치는 낱장의 기판 단위로 처리하는 방식으로서, 고속으로 회전시킨 기판 표면에 세정액을 분사함으로써, 기판의 회전에 의한 원심력과 세정액의 분사에 따른 압력을 이용하여 오염원을 제거하는 스핀 방식으로 세정이 진행된다.
통상적으로 매엽식 세정 장치는 기판이 수용되어 세정공정이 수행되는 챔버와 기판을 고정시킨 상태로 회전하는 스핀척 및 기판에 약액, 린스액, 건조가스 등을 포함하는 세정액을 공급하기 위한 노즐 어셈블리를 포함하게 되는데, 세정 공정 동안 노즐 어셈블리에서 기판 상으로 분사된 후에 기판 표면으로부터 비산하는 세정액은 챔버 측부로 포집되어 회수되는 것이 일반적이다.
상기와 같은 종래의 세정 장치에서 내부 세척이 필요한 경우, 세척액을 분사하여 세척을 실시하지만, 스핀척 및 바울 일부만 세정 가능하다. 또한, 기판을 처리하는 노즐을 세척에 사용함으로써, 이전에 사용했던 공정으로 인하여 발생되는 잔여 오염물이 노즐에 오염을 발생시켜서 다음 공정에 영향을 줄 수 있다. 따라서, 정기적으로 사용자가 챔버를 열어서 청소를 진행해야 할 수 있으므로, 사용자가 유해 화학 물질이 노출될 수 있고, 생산성이 낮아질 수 있다.
한국등록특허 제10-1042538호
본 발명의 목적은 챔버의 내부를 세척할 수 있는 기판 처리 장치를 제공하고자 한다.
본 발명의 일 측면에 따른 기판 처리 장치는 기판이 처리되는 챔버 부재의 내부 공간에 설치되고, 기판에 약액을 토출하였다가 약액을 회수하는 장치들이 세척되도록 상기 챔버 부재의 내부 공간으로 세척액을 분사하며, 잔류하는 세척액을 건조시키는 건조 기체를 분사하는 분사 유닛; 상기 분사 유닛에 잔류하는 잔여물을 제거하는 관리 유닛; 및 상기 분사 유닛과 관리 유닛을 제어하는 제어부;를 포함한다.
본 발명의 일 측면에 따른 기판 처리 장치는 내부 공간을 포함하는 챔버 부재; 상기 챔버 부재의 내부 공간에 설치되고, 기판을 지지하며, 기판을 회전시키는 회전 유닛; 상기 회전 유닛에 대해 상방에 위치되고, 상기 회전 유닛으로 약액을 토출하는 약액 토출 유닛; 상기 회전 유닛에 인접하게 위치되고, 상기 회전 유닛에서 비산되는 약액을 회수하는 약액 회수 유닛; 상기 챔버 부재의 내부 공간의 상부에 이동 가능하도록 설치되고, 상기 회전 유닛, 상기 약액 토출 유닛 및 상기 약액 회수 유닛으로 세척액을 분사하며, 잔류하는 세척액을 건조시키는 건조 기체를 분사하는 분사 유닛; 상기 분사 유닛이 세척액을 분사한 이후에 상기 분사 유닛에 잔류하는 잔여물을 제거하는 관리 유닛; 및 상기 분사 유닛과 관리 유닛을 제어하는 제어부;를 포함한다.
한편, 상기 분사 유닛은, 상기 챔버 부재의 내부 공간을 가로지르도록 설치되는 하나 이상의 가이드 부재; 상기 가이드 부재를 따라 이동되는 구동 부재; 상기 구동 부재에 결합되고, 세척액을 분사하는 노즐 부재; 상기 노즐 부재로 세척액을 공급하는 세척액 저장 부재; 및 상기 노즐 부재로 건조 기체를 공급하는 건조 기체 저장 부재;를 포함하는 기판 처리 장치.
한편, 상기 제어부는, 상기 노즐 부재가 기설정된 위치에 정지된 상태에서, 기준 시간동안 세척액을 분사하도록 상기 분사 유닛을 제어할 수 있다.
한편, 상기 노즐 부재는 일류체 노즐 또는 이류체 노즐일 수 있다.
한편, 상기 노즐 부재는 막대형 샤워 노즐이고, 상기 가이드 부재는 두 개이며, 상기 두 개의 가이드 부재는 상기 노즐 부재의 양단이 각각 결합되도록 서로 평행하게 배치될 수 있다.
한편, 상기 세척액 저장 부재는 서로 결합되도록 이루어진 상부 하우징과 하부 하우징을 포함하고, 상기 상부 하우징과 하부 하우징이 서로 결합되는 부분은 억지끼움 방식으로 결합될 수 있다.
한편, 상기 관리 유닛은, 일측이 개구되게 형성되는 수용 부재; 상기 분사 유닛을 세척하는 세척액을 상기 수용 부재로 공급하는 세척액 공급 부재; 상기 수용 부재에 채워진 세척액을 배출하는 세척액 배출 부재; 및 상기 수용 부재 내부에 잔류하는 세척액을 흡입하는 세척액 제거 부재;를 포함할 수 있다.
한편, 상기 수용 부재의 개구된 부분에는 상기 분사 유닛에서 세척액이 분사되는 부분이 삽입되도록 인입되게 형성되는 삽입부가 형성될 수 있다.
한편, 상기 세척액 제거 부재는 진공 펌프일 수 있다.
한편, 상기 제어부는, 상기 분사 유닛에서 세척액이 분사되는 부분이 상기 관리 유닛에 도킹된 상태에서 상기 세척액 제거 부재가 동작되게 할 수 있다.
한편, 상기 제어부는, 세척액이 상기 수용 부재의 목표 수위까지 채워질때까지 상기 세척액 공급 부재를 동작시키고, 상기 세척액 배출 부재의 동작은 정지시키며, 세척액이 상기 수용 부재의 목표 수위까지 채워지는 경우, 세척액이 배출되도록 상기 세척액 배출 부재를 동작시킬 수 있다.
한편, 상기 챔버 부재의 바닥면에는 세척액이 배출되는 배출 밸브가 설치될 수 있다.
한편, 상기 제어부는 기판을 처리한 기준 횟수마다 상기 분사 유닛을 동작시킬 수 있다.
본 발명의 일 측면에 따른 기판 처리 방법은 노즐 부재를 관리 유닛으로부터 이동시키는 이동 단계; 챔버 부재의 내부 공간으로 세척액을 분사하는 세척액 분사 단계; 챔버 부재의 내부 공간으로 건조 기체를 분사하는 건조 기체 분사 단계; 상기 노즐 부재를 관리 유닛으로 복귀시키는 복귀 단계; 및 상기 노즐 부재에 잔류하는 잔여물을 관리 유닛에서 제거하는 잔여물 제거 단계;를 포함한다.
한편, 상기 세척액 분사 단계는, 상기 노즐 부재가 기설정된 위치에 정지된 상태에서, 기준 시간동안 세척액을 분사할 수 있다.
한편, 상기 잔여물 제거 단계는, 상기 노즐 부재를 세척액으로 세척한 이후, 상기 노즐 부재에 잔류하는 잔여물을 진공 흡입하여 제거할 수 있다.
한편, 상기 건조 기체 분사 단계는 상기 세척액 분사 단계 이후에 실시될 수 있다.
한편, 상기 이동 단계, 세척액 분사 단계, 건조 기체 분사 단계, 복귀 단계 및 잔여물 제거 단계는 기판을 처리한 기준 횟수마다 반복적으로 실시될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 장치는 챔버 부재의 내부 공간이 약액에 의하여 심하게 오염되기 전에 세척이 실시됨으로써, 챔버 부재를 분리하여 세척하는 횟수를 현저하게 감소시킬 수 있다.
이와 같은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 장치는 분사 유닛으로 챔버 부재의 내부를 자동적으로 세척함으로써, 챔버 부재를 개방하여 별도로 세척 작업을 실시할 필요가 없으므로, 메인터넌스 주기를 감소시켜서 생산성을 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 장치는 관리 유닛을 사용하여 분사 유닛을 세척함으로써, 분사 유닛의 오염을 방지할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 장치를 도시한 도면이다.
도 2는 도 1의 기판 처리 장치에서 챔버 부재의 내부를 도시한 사시도이다.
도 3은 세척액 저장 부재를 도시한 단면도이다.
도 4는 관리 유닛을 도시한 사시도이다.
도 5는 노즐 부재가 수용 부재에 안착된 상태를 도시한 도면이다.
도 6은 세척액이 수용 부재에 채워진 상태를 도시한 도면이다.
도 7은 노즐 부재에 잔류하는 세척액이 제거되는 상태를 도시한 도면이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 방법을 순차적으로 도시한 순서도이다.
이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예들에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예들에 한정되지 않는다.
본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 붙이도록 한다.
또한, 여러 실시예들에 있어서, 동일한 구성을 가지는 구성요소에 대해서는 동일한 부호를 사용하여 대표적인 실시예에서만 설명하고, 그 외의 다른 실시예에서는 대표적인 실시예와 다른 구성에 대해서만 설명하기로 한다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우 뿐만 아니라, 다른 부재를 사이에 두고 "간접적으로 연결"된 것도 포함한다. 또한, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
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 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 장치에 대해 상세하게 설명하기로 한다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 장치(100)는 분사 유닛(120), 관리 유닛(130) 및 제어부(140)를 포함할 수 있다.
분사 유닛(120)은 기판이 처리되는 챔버 부재(110)의 내부 공간에 설치된다. 이러한 분사 유닛(120)은 기판에 약액을 토출하였다가 약액을 회수하는 장치들이 세척되도록 상기 챔버 부재(110)의 내부 공간으로 세척액을 분사하며, 잔류하는 세척액을 건조시키는 건조 기체를 분사할 수 있다. 이를 위해 챔버 부재(110)의 내부 공간의 상부에 이동 가능하도록 설치될 수 있다.
관리 유닛(130)은 상기 분사 유닛(120)에 잔류하는 잔여물을 제거할 수 있다. 이를 위한 관리 유닛(130)은 챔버 부재(110)의 내측벽의 상단에 설치될 수 있다. 분사 유닛(120)이 세척액을 분사한 이후에 분사 유닛(120)의 외면에 세척액이 잔류될 수 있다.
관리 유닛(130)은 분사 유닛(120)에 잔류하는 세척액을 제거함으로써, 분사 유닛(120)이 동작되지 않는 상황에서는 항상 깨끗한 상태를 유지하도록 할 수 있다. 이에 따라, 기판이 약액에 의해 처리되는 과정에서, 분사 유닛(120)에 잔류하는 세척액이 기판을 오염시키는 것을 방지할 수 있다. 이를 위한 관리 유닛(130)에 대한 상세한 설명은 후술하기로 한다.
제어부(140)는 상기 분사 유닛(120)과 관리 유닛(130)을 제어할 수 있다. 이러한 제어부(140)는 기판을 처리한 기준 횟수마다 상기 분사 유닛(120)을 동작시킬 수 있다. 예를 들어, 5매의 기판이 기판 처리 장치(100)에서 처리된 직후, 제어부(140)는 분사 유닛(120)을 동작시켜서 챔버 부재(110)의 내부 공간을 세척할 수 있다. 즉, 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 장치(100)는 챔버 부재(110)의 내부 공간이 약액에 의하여 심하게 오염되기 전에 세척이 실시됨으로써, 챔버 부재(110)를 분리하여 세척하는 횟수를 현저하게 감소시킬 수 있다.
이와 같은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 장치(100)는 분사 유닛(120)으로 챔버 부재(110)의 내부를 자동으로 세척함으로써, 챔버 부재(110)를 개방하여 별도로 세척 작업을 실시할 필요가 없으므로, 메인터넌스 주기를 감소시켜서 생산성을 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 장치(100)는 관리 유닛(130)을 사용하여 분사 유닛(120)을 세척함으로써, 분사 유닛(120)의 오염을 방지할 수 있다.
상기와 같은 기판 처리 장치(100)를 더욱 상세하게 설명하면, 챔버 부재(110), 회전 유닛(150), 약액 토출 유닛(160) 및 약액 회수 유닛(170)을 포함한다.
챔버 부재(110)는 내부 공간을 포함한다. 하나 이상의 배출 밸브(111)가 상기 챔버 부재(110)의 바닥면에 설치될 수 있다. 배출 밸브(111)는 세척액을 배출할 수 있다. 세척액은 후술할 분사 유닛(120)으로부터 분사되었다가, 챔버 부재(110)의 바닥면으로 모아질 수 있다.
회전 유닛(150)은 상기 챔버 부재(110)의 내부 공간에 설치되고, 기판을 지지하며, 기판을 회전시킨다. 회전 유닛(150)은 위에서 바라볼 때 원형으로 이루어진 상부면을 포함할 수 있다. 기판이 회전 유닛(150)의 상부면에 안착될 수 있다. 회전 유닛(150)의 상부면이 회전되면, 기판도 회전될 수 있다. 약액이 후술할 약액 토출 유닛(160)에 의해 기판의 중심에 토출되면, 약액은 원심력에 의하여 기판의 외곽까지 퍼질 수 있다.
약액 토출 유닛(160)은 상기 회전 유닛(150)에 대해 상방에 위치되고, 상기 회전 유닛(150)으로 약액을 토출한다. 약액 토출 유닛(160)은 저장 탱크(미도시)에 저장된 약액을 펌핑하여 기판에 토출할 수 있다.
약액은 다양한 목적으로 사용될 수 있고, 약액의 일례로 불산(HF), 황산(H3SO4), 질산(HNO3), 인산(H3PO4), 및 SC-1 용액(수산화암모늄(NH4OH), 과산화수소(H2O2) 및 물(H2O)의 혼합액) 등으로 이루어진 그룹에서 선택된 적어도 어느 하나일 수 있다. 여기서, 기판 처리 장치(100)가 기판을 식각하는 식각 공정을 실시하는 경우, 상기 약액 토출 유닛(160)에서 토출되는 약액은 인산 수용액일 수 있다.
그리고, 세정에 사용되는 약액으로는 탈이온수(DIW)가 사용될 수 있고, 건조에 사용되는 가스로는 질소(N2), 이소프로필 알코올(IPA: IsoPropyl Alcohol) 등이 사용될 수 있다.
약액 회수 유닛(170)은 상기 회전 유닛(150)에 인접하게 위치되고, 상기 회전 유닛(150)에서 비산되는 약액을 회수한다.
약액 회수 유닛(170)은 상기 회전 유닛(150)에 인접하게 위치된다. 약액 회수 유닛(170)은 상기 회전 유닛(150)에서 비산되는 약액을 회수한다. 더욱 상세하게 설명하면, 약액 회수 유닛(170)은 상기 회전 유닛(150)의 둘레 전체를 감싸도록 설치되고, 회전 유닛(150)에서 비산되는 약액을 회수할 수 있다.
약액 회수 유닛(170)의 외부 형상은 일례로 상부의 일부분이 개구된 블럭 형상일 수 있다. 약액 회수 유닛(170)에서 개구된 상부는 기판을 로딩 및 언로딩하기 위한 출입구로 이용될 수 있다.
이러한 약액 회수 유닛(170)은 공정에 사용된 약액들 중 서로 상이한 약액을 분리하고 회수한다. 이를 위한 약액 회수 유닛(170)은 다양한 종류의 약액이 각각 유입되는 복수의 유입구를 포함할 수 있다. 유입구 각각은 상하방향으로 나란하게 위치될 수 있다. 즉, 유입구 각각은 서로 상이한 높이에 위치될 수 있다.
기판을 처리하는 과정에서, 다양한 종류의 약액들 각각은 약액 회수 유닛(170)의 특정 공간에 유입되어 저장될 수 있다. 예를 들어, 유입구 각각에 유입된 약액은 미도시된 회수 라인을 통하여 외부의 약액 재생부(미도시)로 제공되어 재사용될 수 있다. 약액 재생부는 사용된 약액의 농도 조절과 온도 조절, 그리고 오염 물질의 필터링 등을 수행하여 재사용이 가능하도록 약액을 재생시키는 장치일 수 있다.
기판을 처리하는 과정에서 발생된 파티클 등에 의해 오염 물질이 약액 회수 유닛(170)에 생성되거나, 잔류하는 약액으로부터 퓸(Fume)과 같은 오염 물질이 생성될 수 있다. 이와 같은 오염 물질은 약액 재생부에 의해 재생되어, 이후, 공정에서 기판이 오염되는 것이 방지될 수 있다.
한편, 전술한 분사 유닛(120)은 상기 회전 유닛(150), 상기 약액 토출 유닛(160) 및 상기 약액 회수 유닛(170)으로 세척액을 분사하고, 잔류하는 세척액을 건조시키는 건조 기체를 분사한다. 이에 따라, 회전 유닛(150), 상기 약액 토출 유닛(160) 및 상기 약액 회수 유닛(170)이 다수의 기판을 처리하면서 오염이 발생되더라도, 분사 유닛(120)은 오염 물질을 제거하여 챔버 부재(110)의 내부를 깨끗하게 유지시킬 수 있다.
이를 위한 분사 유닛(120)은 일례로 하나 이상의 가이드 부재(121), 구동 부재(122), 노즐 부재(123), 세척액 저장 부재(124) 및 건조 기체 저장 부재(125)를 포함할 수 있다.
가이드 부재(121)는 상기 챔버 부재(110)의 내부 공간을 가로지르도록 설치될 수 있다. 가이드 부재(121)는 일례로 원형 빔일 수 있다.
구동 부재(122)는 상기 가이드 부재(121)를 따라 이동될 수 있다. 구동 부재(122)는 일례로 블록 형상으로 이루어진 리니어 모터일 수 있다. 구동 부재(122)는 가이드 부재(121)를 감싸도록 설치되고, 가이드 부재(121)의 길이 방향을 따라서 이동될 수 있다.
노즐 부재(123)는 상기 구동 부재(122)에 결합되고, 세척액을 분사할 수 있다. 이러한 상기 노즐 부재(123)는 일례로 막대형 샤워 노즐일 수 있다. 이 경우, 상기 가이드 부재(121)는 두 개이며, 상기 두 개의 가이드 부재(121)는 상기 노즐 부재(123)의 양단이 각각 결합되도록 서로 평행하게 배치될 수 있다.
이와 다르게, 도면에 도시하지는 않았으나, 상기 노즐 부재(123)는 일류체 노즐 또는 이류체 노즐인 것도 가능할 수 있다. 상기와 같은 노즐 부재(123)는 세척액을 미스트(mist) 형태로 분사할 수 있다. 이와 다르게, 노즐 부재(123)는 세척액만 고압으로 분사하는 것도 가능할 수 있다.
한편, 전술한 제어부(140)는 상기 노즐 부재(123)가 기설정된 위치에 정지된 상태에서, 기준 시간동안 세척액을 분사하도록 상기 분사 유닛(120)을 제어할 수 있다. 이에 따라, 챔버 부재(110)의 내부 공간에서 오염이 심한 부분이 집중적으로 세척될 수 있다.
세척액 저장 부재(124)는 상기 노즐 부재(123)로 세척액을 공급할 수 있다. 상기 세척액 저장 부재(124)는 서로 결합되도록 이루어진 상부 하우징(124a)과 하부 하우징(124b)을 포함할 수 있다. 상기 상부 하우징(124a)과 하부 하우징(124b)이 서로 결합되는 부분은 억지끼움 방식으로 결합될 수 있다.
여기서, 세척액 저장 부재(124)뿐만 아니라 챔버 부재(110) 내부 공간에 설치되는 부품들 중에서 상대적으로 강한 체결력을 요구하지 않는 부품들은 볼트가 아닌 억지끼움 방식으로 조립될 수 있다. 이에 따라, 세척액이 볼트의 결합 부분으로 유입되어 녹이 스는 것을 최소화할 수 있다.
건조 기체 저장 부재(125)는 상기 노즐 부재(123)로 건조 기체를 공급할 수 있다. 건조 기체 저장 부재(125)에 저장되는 기체는 액체를 건조시키는데 사용되는 기체일 수 있으므로, 특정 기체로 한정하지는 않는다.
한편, 전술한 관리 유닛(130)은 일례로, 수용 부재(131), 세척액 공급 부재(132), 세척액 배출 부재(133) 및 세척액 제거 부재(134)를 포함할 수 있다.
수용 부재(131)는 일측이 개구되게 형성될 수 있다. 수용 부재(131)는 노즐 부재(123)가 수용될 수 있을 정도의 크기로 이루어질 수 있다. 노즐 부재(123)를 세척하는데 사용되는 세척액이 수용 부재(131)에 채워질 수 있다.
한편, 삽입부(131a)가 상기 수용 부재(131)의 개구된 부분에 형성될 수 있다. 삽입부(131a)는 상기 분사 유닛(120)에서 세척액이 분사되는 부분이 삽입되도록 인입되게 형성될 수 있다. 예를 들어, 삽입부(131a)는 노즐 부재(123)의 형상과 대응되는 형상일 수 있다. 그리고, 도면에 도시하지는 않았으나, 씰링이 삽입부(131a)에 설치될 수 있다. 씰링은 노즐 부재(123)가 삽입부(131a)에 삽입된 상태에서 세척액이 배출되는 것을 방지할 수 있다.
세척액 공급 부재(132)는 상기 분사 유닛(120)을 세척하는 세척액을 상기 수용 부재(131)로 공급할 수 있다. 세척액 공급 부재(132)는 도면에 도시하지는 않았으나, 저장 탱크, 펌프 및 제어 밸브를 포함할 수 있다. 세척액 공급 부재(132)는 수용 부재(131)의 상부 측면에 연통되도록 설치될 수 있다.
세척액 배출 부재(133)는 상기 수용 부재(131)에 채워진 세척액을 배출할 수 있다. 세척액 배출 부재(133)는 도면에 도시하지는 않았으나, 배출 밸브(111) 및 회수 탱크를 포함할 수 있다. 세척액 배출 부재(133)는 수용 부재(131)의 바닥면에 연통되도록 설치될 수 있다.
세척액 제거 부재(134)는 상기 수용 부재(131) 내부에 잔류하는 세척액을 흡입할 수 있다. 상기 세척액 제거 부재(134)는 일례로 진공 펌프일 수 있다. 이와 다르게 세척액 제거 부재(134)는 수용 부재(131) 내부로 열풍을 공급하여 잔류하는 세척액을 제거하는 것도 가능할 수 있다.
상기와 같은 관리 유닛(130)의 동작 과정에 대해 도면을 참고하여 설명하기로 한다.
도 5를 참조하면, 분사 유닛(120)의 노즐 부재(123)가 관리 유닛(130)의 수용 부재(131)에 위치될 수 있다. 이때, 전술한 제어부(140)는 상기 분사 유닛(120)에서 세척액이 분사되는 부분이 상기 관리 유닛(130)에 도킹된 상태에서 상기 세척액 제거 부재(134)를 동작시킬 수 있다.
도 6에 도시된 바와 같이, 세척액 공급 부재(132)가 동작되고, 노즐 부재(123)가 세척액에 잠길때까지 세척액이 수용 부재(131)에 채워지면, 새척액 배출 부재가 동작될 수 있다. 이때, 세척액 공급 부재(132)는 계속 동작되어 깨끗한 세척액을 수용 부재(131) 내부로 공급할 수 있다.
이를 위하여 전술한 제어부(140)는 세척액이 상기 수용 부재(131)의 목표 수위까지 채워질때까지 상기 세척액 공급 부재(132)를 동작시키고, 상기 세척액 배출 부재(133)의 동작은 정지시킬 수 있다. 이에 따라, 세척액이 배출되지 않고 수용 부재(131)에 계속 채워질 수 있다.
분사 유닛(120)의 세척이 완료된 이후에는 새척액 배출 부재가 동작되어 수용 부재(131)의 세척액을 모두 배출한다. 즉, 세척액이 상기 수용 부재(131)의 목표 수위까지 채워지는 경우, 제어부(140)는 상기 세척액 배출 부재(133)를 동작시켜서 세척액이 배출되도록 할 수 있다.
최종적으로, 도 7에 도시된 바와 같이, 세척액 제거 부재(134)가 동작되어 노즐 부재(123)에 잔류하는 세척액이 제거될 수 있다.
이하에서는 도면을 참조하여 상기와 같은 기판 처리 장치를 사용하여 챔버 부재의 내부 공간을 세척하는 기판 처리 방법(S100)에 대해 상세하게 설명하기로 한다.
도 8을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 방법(S100)은 이동 단계(S110), 세척액 분사 단계(S120), 건조 기체 분사 단계(S130), 복귀 단계(S140) 및 잔여물 제거 단계(S150)를 포함할 수 있다.
이동 단계(S110)는 노즐 부재를 관리 유닛으로부터 이동시킨다. 구동 부재가 가이드 부재를 따라서 이동되어 노즐 부재가 챔버 부재의 내부 공간에서 이동될 수 있다.
세척액 분사 단계(S120)는 챔버 부재의 내부 공간으로 세척액을 분사한다. 세척액 분사 단계(S120)는 상기 노즐 부재가 기설정된 위치에 정지된 상태에서, 기준 시간동안 세척액을 분사할 수 있다.
건조 기체 분사 단계(S130)는 챔버 부재의 내부 공간으로 건조 기체를 분사한다. 상기 건조 기체 분사 단계(S130)는 상기 세척액 분사 단계(S120) 이후에 실시될 수 있다.
복귀 단계(S140)는 상기 노즐 부재를 관리 유닛으로 복귀시킨다.
잔여물 제거 단계(S150)는 상기 노즐 부재에 잔류하는 잔여물을 관리 유닛에서 제거한다. 상기 잔여물 제거 단계(S150)는 상기 노즐 부재를 세척액으로 세척한 이후, 상기 노즐 부재에 잔류하는 잔여물을 진공 흡입하여 제거할 수 있다.
상기와 같은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 방법(S100)은 상기 이동 단계(S110), 세척액 분사 단계(S120), 건조 기체 분사 단계(S130), 복귀 단계(S140) 및 잔여물 제거 단계(S150)는 기판을 처리한 기준 횟수마다 반복적으로 실시될 수 있다. 이에 따라, 전술한 바와 같이, 챔버 부재의 내부 공간이 약액에 의하여 심하게 오염되기 전에 세척이 실시됨으로써, 챔버 부재를 분리하여 세척하는 횟수를 현저하게 감소시킬 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 방법(S100)의 각 단계는 앞서 기판 처리 장치를 설명하면서 상세하게 설명하였으므로, 이에 대한 설명은 생략하기로 한다.
이상에서 본 발명의 여러 실시예에 대하여 설명하였으나, 지금까지 참조한 도면과 기재된 발명의 상세한 설명은 단지 본 발명의 예시적인 것으로서, 이는 단지 본 발명을 설명하기 위한 목적에서 사용된 것이지 의미 한정이나 특허청구범위에 기재된 본 발명의 범위를 제한하기 위하여 사용된 것은 아니다. 그러므로 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.
100: 기판 처리 장치
110: 챔버 부재
111: 배출 밸브
120: 분사 유닛
121: 가이드 부재
122: 구동 부재
123: 노즐 부재
124: 세척액 저장 부재
124a: 상부 하우징
124b: 하부 하우징
125: 건조 기체 저장 부재
130: 관리 유닛
131: 수용 부재
131a: 삽입부
132: 세척액 공급 부재
133: 세척액 배출 부재
134: 세척액 제거 부재
140: 제어부
150: 회전 유닛
160: 약액 토출 유닛
170: 약액 회수 유닛

Claims (19)

  1. 기판이 처리되는 챔버 부재의 내부 공간에 설치되고, 기판에 약액을 토출하였다가 약액을 회수하는 장치들이 세척되도록 상기 챔버 부재의 내부 공간으로 세척액을 분사하며, 잔류하는 세척액을 건조시키는 건조 기체를 분사하는 분사 유닛;
    상기 분사 유닛에 잔류하는 잔여물을 제거하는 관리 유닛; 및
    상기 분사 유닛과 관리 유닛을 제어하는 제어부; 포함하는 기판 처리 장치.
  2. 내부 공간을 포함하는 챔버 부재;
    상기 챔버 부재의 내부 공간에 설치되고, 기판을 지지하며, 기판을 회전시키는 회전 유닛;
    상기 회전 유닛에 대해 상방에 위치되고, 상기 회전 유닛으로 약액을 토출하는 약액 토출 유닛;
    상기 회전 유닛에 인접하게 위치되고, 상기 회전 유닛에서 비산되는 약액을 회수하는 약액 회수 유닛;
    상기 챔버 부재의 내부 공간의 상부에 이동 가능하도록 설치되고, 상기 회전 유닛, 상기 약액 토출 유닛 및 상기 약액 회수 유닛으로 세척액을 분사하며, 잔류하는 세척액을 건조시키는 건조 기체를 분사하는 분사 유닛;
    상기 분사 유닛이 세척액을 분사한 이후에 상기 분사 유닛에 잔류하는 잔여물을 제거하는 관리 유닛; 및
    상기 분사 유닛과 관리 유닛을 제어하는 제어부;를 포함하는 기판 처리 장치.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 분사 유닛은,
    상기 챔버 부재의 내부 공간을 가로지르도록 설치되는 하나 이상의 가이드 부재;
    상기 가이드 부재를 따라 이동되는 구동 부재;
    상기 구동 부재에 결합되고, 세척액을 분사하는 노즐 부재;
    상기 노즐 부재로 세척액을 공급하는 세척액 저장 부재; 및
    상기 노즐 부재로 건조 기체를 공급하는 건조 기체 저장 부재;
    를 포함하는 기판 처리 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 노즐 부재가 기설정된 위치에 정지된 상태에서, 기준 시간동안 세척액을 분사하도록 상기 분사 유닛을 제어하는 기판 처리 장치.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 노즐 부재는 일류체 노즐 또는 이류체 노즐인 기판 처리 장치.
  6. 제3항에 있어서,
    상기 노즐 부재는 막대형 샤워 노즐이고,
    상기 가이드 부재는 두 개이며, 상기 두 개의 가이드 부재는 상기 노즐 부재의 양단이 각각 결합되도록 서로 평행하게 배치되는 기판 처리 장치.
  7. 제3항에 있어서,
    상기 세척액 저장 부재는 서로 결합되도록 이루어진 상부 하우징과 하부 하우징을 포함하고,
    상기 상부 하우징과 하부 하우징이 서로 결합되는 부분은 억지끼움 방식으로 결합되는 기판 처리 장치.
  8. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 관리 유닛은,
    일측이 개구되게 형성되는 수용 부재;
    상기 분사 유닛을 세척하는 세척액을 상기 수용 부재로 공급하는 세척액 공급 부재;
    상기 수용 부재에 채워진 세척액을 배출하는 세척액 배출 부재; 및
    상기 수용 부재 내부에 잔류하는 세척액을 흡입하는 세척액 제거 부재;
    를 포함하는 기판 처리 장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 수용 부재의 개구된 부분에는 상기 분사 유닛에서 세척액이 분사되는 부분이 삽입되도록 인입되게 형성되는 삽입부가 형성되는 기판 처리 장치.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 세척액 제거 부재는 진공 펌프인 기판 처리 장치.
  11. 제8항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 분사 유닛에서 세척액이 분사되는 부분이 상기 관리 유닛에 도킹된 상태에서 상기 세척액 제거 부재가 동작되게 하는 기판 처리 장치.
  12. 제8항에 있어서,
    상기 제어부는,
    세척액이 상기 수용 부재의 목표 수위까지 채워질때까지 상기 세척액 공급 부재를 동작시키고, 상기 세척액 배출 부재의 동작은 정지시키며,
    세척액이 상기 수용 부재의 목표 수위까지 채워지는 경우, 세척액이 배출되도록 상기 세척액 배출 부재를 동작시키는 기판 처리 장치.
  13. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 챔버 부재의 바닥면에는 세척액이 배출되는 배출 밸브가 설치되는 기판 처리 장치.
  14. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 제어부는 기판을 처리한 기준 횟수마다 상기 분사 유닛을 동작시키는 기판 처리 장치.
  15. 제3항에 따른 기판 처리 장치를 사용하여 챔버 부재의 내부 공간을 세척하는 기판 처리 방법에 있어서,
    노즐 부재를 관리 유닛으로부터 이동시키는 이동 단계;
    챔버 부재의 내부 공간으로 세척액을 분사하는 세척액 분사 단계;
    챔버 부재의 내부 공간으로 건조 기체를 분사하는 건조 기체 분사 단계;
    상기 노즐 부재를 관리 유닛으로 복귀시키는 복귀 단계; 및
    상기 노즐 부재에 잔류하는 잔여물을 관리 유닛에서 제거하는 잔여물 제거 단계;를 포함하는 기판 처리 방법.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 세척액 분사 단계는,
    상기 노즐 부재가 기설정된 위치에 정지된 상태에서, 기준 시간동안 세척액을 분사하는 기판 처리 방법.
  17. 제15항에 있어서,
    상기 잔여물 제거 단계는,
    상기 노즐 부재를 세척액으로 세척한 이후, 상기 노즐 부재에 잔류하는 잔여물을 진공 흡입하여 제거하는 기판 처리 방법.
  18. 제15항에 있어서,
    상기 건조 기체 분사 단계는 상기 세척액 분사 단계 이후에 실시되는 기판 처리 방법.
  19. 제15항에 있어서,
    상기 이동 단계, 세척액 분사 단계, 건조 기체 분사 단계, 복귀 단계 및 잔여물 제거 단계는 기판을 처리한 기준 횟수마다 반복적으로 실시되는 기판 처리 방법.
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