KR20230089388A - 처리액 공급 유닛을 포함하는 기판 처리 장치 및 처리액 공급 방법 - Google Patents

처리액 공급 유닛을 포함하는 기판 처리 장치 및 처리액 공급 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명에 의하면 기판의 처리 공정을 위한 처리액을 저장하는 저장부; 연결 배관을 통해 상기 저장부로 원료를 공급하는 공급부; 및 상기 연결 배관 상에 설치되고 상기 저장부로의 이물질 유입을 방지하기 위한 이물질 차단부를 포함하는 처리액 공급 유닛과 이를 포함하는 기판 처리 장치 및 처리액 공급 방법이 제공될 수 있다.

Description

처리액 공급 유닛을 포함하는 기판 처리 장치 및 처리액 공급 방법{SUBSTRATE PROCESSING APPARATUS INCLUDING PROCESSING LIQUID SUPPLY UNIT AND PROCESSING LIQUID SUPPLY METHOD}
본 발명은 처리액 공급 유닛을 포함하는 기판 처리 장치 및 처리액 공급 방법에 관한 것이다.
반도체 제조 공정에 사용되는 액 처리 장치는, 예를 들어, 스핀 척에 보유 지지되어 있는 피처리체에 노즐로부터 처리액을 토출하도록 구성되어 있다. 처리액으로서는 레지스트 패턴을 형성하기 위한 레지스트 액, 노광 후의 기판을 현상하기 위한 현상액, 실리콘 산화막의 전구 물질을 포함하는 도포액, 기판을 린스하기 위한 린스액 혹은 기판을 세정하기 위한 세정액 등을 들 수 있다. 이와 같은 처리액은, 처리액 공급 유닛으로부터 노즐을 통하여 피처리체인 기판에 공급된다.
최근 회로의 미세화에 수반하여, 한층 더 결함수의 저감이 요구되고 있고, 약액의 높은 청정도가 요구되고 있다. 그러나, 종래의 처리액 공급 유닛은, 처리액의 원료를 저장부로 공급하는 배관에 대하여 유량 제어 장치만이 적용되어 신규 라인 셋업, 정체 약액 내부 이물질, 연결 배관의 노화 등에 의하여 발생할 수 있는 오염 문제를 방지할 수 있는 장치가 따로 구비되지 않은 실정이다.
따라서, 저장부로의 외부 이물질(오염물, 파티클, 침전물, 유기물 등) 유입이 발생할 가능성이 높고, 저장부로 외부 이물질 유입이 발생함에 따라 수반되는 문제 해결에 많은 시간 및 비용이 소요되는 문제가 있다. 예를 들어, 이물질 유입 원인 분석 및 해결, 저장부 내 이물질 유입에 의한 안정화, 오염된 부품의 교체, 교체에 따른 환경 안정 작업 등 많은 시간과 비용이 소요되는 문제가 있다.
따라서 본 발명은, 저장부로 이물질이 유입되는 것을 방지할 수 있는 처리액 공급 유닛을 포함하는 기판 처리 장치 및 처리액 공급 방법을 제공하고자 한다.
또한, 본 발명은 저장부로 공급될 원료의 오염도를 사전에 검사할 수 있는 처리액 공급 유닛을 포함하는 기판 처리 장치 및 처리액 공급 방법을 제공하고자 한다.
본 발명의 목적은 전술한 바에 제한되지 않으며, 언급되지 않은 본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 의하면, 기판의 처리 공정을 위한 처리액을 저장하는 저장부; 연결 배관을 통해 상기 저장부로 상기 처리액의 원료를 공급하는 공급부; 및 상기 연결 배관 상에 설치되고 상기 원료 중의 이물질이 상기 저장부로 유입되는 것을 방지하는 이물질 차단부를 포함하는 처리액 공급 유닛이 제공될 수 있다.
일 실시예에서, 상기 이물질 차단부는, 상기 저장부에 인접하는 상기 연결 배관에 연결되고, 상기 공급부로부터 상기 연결 배관으로 공급된 원료가 상기 저장부로 유입되기 전 상기 연결 배관 외부로 배출함으로써 상기 연결 배관을 세정 가능한 배출 배관을 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 이물질 차단부는, 상기 배출 배관에 제공되는 배출 밸브를 포함하는 복수의 밸브와; 상기 복수의 밸브의 개폐를 제어하는 제어기를 더 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 이물질 차단부는, 상기 배출 배관에 연결되고 상기 배출 배관을 통해 배출되는 상기 원료를 검사하기 위한 검사기를 더 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 검사기는 상기 배출 배관으로 배출되는 상기 원료의 이온 함량을 분석하는 이온 분석기를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 이물질 차단부는, 상기 원료 중의 이물질을 여과하는 필터를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 공급부는 적어도 하나 이상의 공급원을 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 공급부는, 상기 저장부로 제1 원료를 공급하는 제1 공급원과; 상기 저장부로 제2 원료를 공급하는 제2 공급원을 포함하고, 상기 제1 원료 및 상기 제2 원료는 상기 이물질 차단부에 의하여 내부의 이물이 제거된 후 상기 저장부로 유입될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 의하면, 처리 공간을 제공하는 챔버; 상기 처리 공간에서 기판을 지지하는 기판 지지 어셈블리; 상기 기판 지지 어셈블리에 의하여 지지된 상기 기판으로 처리액을 공급하는 처리액 공급 유닛을 포함하고, 상기 처리액 공급 유닛은, 상기 처리액을 저장하는 저장부; 연결 배관을 통해 상기 저장부로 상기 처리액의 원료를 공급하는 공급부; 및 상기 연결 배관 상에 설치되며 상기 원료 중의 이물질이 상기 저장부로 유입되는 것을 방지하는 이물질 차단부를 포함하는 기판 처리 장치가 제공될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 의하면, 저장부의 내부 공간으로 원료를 공급하기 위한 공급부를 연결하는 단계; 상기 연결이 완료된 후 상기 공급부로부터 상기 저장부로 이동하는 상기 원료 중의 이물질이 상기 저장부로 유입되는 것을 방지하는 필터링 단계; 및 상기 필터링 단계가 완료된 후 상기 내부 공간으로 상기 원료를 유입하는 원료 유입 단계를 포함하는 처리액 공급 방법이 제공될 수 있다.
일 실시예에서, 상기 필터링 단계는, 상기 원료가 상기 저장부로 유입되는 것을 차단한 상태로 수행되고, 상기 저장부와 상기 공급부를 연결하는 연결 배관을 세정하는 단계를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 연결 배관 세정 단계는, 상기 공급부로부터 상기 연결 배관으로 상기 원료를 공급하는 단계; 및 상기 연결 배관으로 상기 원료를 공급하는 동안 상기 연결 배관 내부의 상기 원료를 상기 연결 배관 외부로 배출하는 단계를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 필터링 단계는, 상기 연결 배관 외부로 배출되는 상기 원료를 추출하여 검사하는 검사 단계를 더 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 검사 단계는 상기 연결 배관 외부로 배출되는 상기 원료의 이온 함량을 분석하는 단계를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 필터링 단계는 상기 원료의 이온 함량이 허용 범위에 포함되는 경우 종료될 수 있다. 즉, 상기 필터링 단계는 상기 원료의 이온 함량이 허용 범위에 포함될 때까지 계속 수행될 수 있다.
상기 필터링 단계가 종료된 후 상기 원료 공급 단계가 수행될 수 있으며, 상기 필터링 단계는 상기 원료 공급 단계 중에 수행될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 공급부 셋업 시 공급부와 저장부를 연결하는 연결 배관을 플러싱하여 연결 배관 내 파티클을 안정화할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따르면, 연결 배관으로부터 배출되는 배출액을 추출하여 검사함으로써 원료의 오염 여부를 검사할 수 있다.
본 발명의 효과는 위에서 언급한 것들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 장치의 구성을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2는 도 1의 처리액 공급 유닛(10)을 설명하기 위한 개략적인 구조를 도시한 것이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 처리액 공급 유닛(10)을 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 처리액 공급 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 5 및 도 6은 도 4의 필터링 단계를 설명하기 위한 도면이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 사람이 쉽게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나, 본 발명은 여러 가지 다른 형태로 구현될 수 있고 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어 도면 부호에 상관없이 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 참조번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
본 발명의 실시예를 설명하는 데 있어서, 관련된 공지 기능이나 구성에 대한 구체적 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 구체적 설명을 생략하고, 유사 기능 및 작용을 하는 부분은 도면 전체에 걸쳐 동일한 부호를 사용하기로 한다.
명세서에서 사용되는 용어들 중 적어도 일부는 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의한 것이기에 사용자, 운용자 의도, 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로, 그 용어에 대해서는 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 하여 해석되어야 한다.
또한, 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서, 어떤 구성 요소를 포함한다고 하는 때, 이것은 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있음을 의미한다. 그리고, 어떤 부분이 다른 부분과 연결(또는, 결합)된다고 하는 때, 이것은, 직접적으로 연결(또는, 결합)되는 경우뿐만 아니라, 다른 부분을 사이에 두고 간접적으로 연결(또는, 결합)되는 경우도 포함한다.
한편, 도면에서 구성 요소의 크기나 형상, 선의 두께 등은 이해의 편의상 다소 과장되게 표현되어 있을 수 있다.
본 발명의 실시예들은 본 발명의 이상적인 실시예들의 개략적인 도해를 참조하여 설명된다. 이에 따라, 상기 도해의 형상으로부터의 변화들, 예를 들면, 제작 방법 및/또는 허용 오차의 변화는 충분히 예상될 수 있는 것들이다. 따라서, 본 발명의 실시예들은 도해로서 설명된 영역들의 특정 형상들에 한정된 바대로 설명되어지는 것이 아니라 형상에서의 편차를 포함하는 것이며, 도면에 설명된 요소들은 전적으로 개략적인 것이며 이들의 형상은 요소들의 정확한 형상을 설명하기 위한 것이 아니며 또한 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것도 아니다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 장치의 구성을 개략적으로 도시한 도면이다.
기판 처리 장치(1)는, 처리액 공급 유닛(10)과 처리 유닛(20)을 포함할 수 있다.
처리액 공급 유닛(10)은 기판(W)을 대상으로 처리 공정을 수행하는 과정에서 처리 공정을 위한 처리액을 기판(W)으로 공급하기 위하여 사용될 수 있다. 즉, 처리액 공급 유닛(10)은 처리 유닛(20)으로 처리액을 공급할 수 있다. 처리액 공급 유닛(10)과 처리 유닛(20)은 공급 라인(11)을 통해 연결될 수 있다.
처리 유닛(20)은 하우징(22)과 기판 지지 어셈블리(24)와 노즐(26)을 포함하고, 처리액 공급 유닛(10)으로부터 처리액을 전달받아 기판(W)을 처리할 수 있다.
하우징(22)은 처리 공간을 제공한다. 지지 어셈블리(24)는 처리 공간에 배치되고 기판(W)을 지지하며, 지지된 기판(W)을 회전시킬 수 있다. 하우징(22) 내부에는 기판(W)으로부터 비산되는 처리액이 외부 환경으로 튀는 것을 방지하기 위한 컵 유닛(미도시)이 제공될 수 있다. 노즐(26)은 기판(W)의 상부 영역에 제공되며, 기판(W)에 처리액을 공급한다. 노즐(26)은 처리액 공급 유닛과 공급 라인(11)을 통해 연결되고 공급 라인(11)의 일 단부에 제공될 수 있다.
여기서 기판(W)은 실리콘 웨이퍼와 같은 반도체 장치를 제조하기 위한 반도체 기판일 수 있다. 하지만 기판(W)이 반도체 기판으로 한정되는 것은 아니며, 기판(W)은 유리 재질 또는 석영 재질로 이루어진 평판형 기판으로써 디스플레이 장치의 주요 구성 요소인 디스플레이 패널을 제조하기 위한 기판일 수도 있다.
도 2는 도 1의 처리액 공급 유닛(10)을 설명하기 위한 개략적인 구조를 도시한 것이다.
처리액 공급 유닛(10)은 저장부(100), 공급부(200), 이물질 차단부(300)를 포함할 수 있다.
저장부(100)에는 기판(W)의 처리 공정을 위한 처리액이 채워질 수 있다. 저장부(100)는 처리액을 저장하기 위한 저장 용기로서 기판(W)의 처리 공정을 수행하기 위하여 기판(W)으로 공급할 처리액을 저장하는 역할을 할 수 있다. 저장부(100)는 외부의 공급부(200)와 연결되어 원료를 공급받는 구조를 가질 수 있다. 저장부(100)에 저장되는 처리액은 기판(W)을 대상으로 이루어지는 처리 공정에 따라서 결정되며, 처리액의 예로는 세정액 또는 식각액을 포함할 수 있다. 예를 들어, 기판(W)을 대상으로 식각 공정을 진행하는 경우 저장부(100)에는 식각액이 채워지고, 기판(W)을 대상으로 세정 공정을 진행하는 경우 저장부(100)에는 세정액이 채워질 수 있다. 처리액의 예로는 다양한 종류의 케미컬(chemical) 또는 순수(deionized water: DIW)일 수 있고, 케미컬과 순수의 혼합물일 수 있다.
저장부(100)는 하나가 구비될 수 있고, 처리액의 원활한 공급을 도모하기 위하여 다수개가 구비될 수 있다. 저장부(100)가 다수 개 구비되는 경우 각각의 저장부(100)는 이하에서 설명하게 될 나머지 구성 요소들과의 연결 관계는 상호 동일하다. 즉, 다수 개가 구비되는 저장부(100) 각각은 동일하게 기능하도록 구성될 수 있다. 저장부(100)가 다수개 구비됨에 따라서 저장부(100) 중 어느 하나가 고장 또는 오염 등에 의하여 정상적으로 동작하지 못하는 경우 나머지 저장부(100)들에 의해 처리액의 공급 동작이 중단되지 않고 계속해서 진행될 수 있다.
공급부(200)는 처리액에 사용되는 원료를 저장부(100)로 공급할 수 있다. 공급부(200)는 적어도 하나 이상의 원료 공급원을 포함할 수 있다. 공급부(200)는 각 원료 공급원을 저장부(100)에 연결시키기 위한 적어도 하나 이상의 연결 배관을 포함할 수 있다. 연결 배관은 원료 공급원과 일대일 대응되는 개수로 제공되고, 각 원료 공급원과 각 연결 배관은 일대일 대응 방식으로 연결될 수 있다. 각 연결 배관은 일단이 원료 공급원에 연결되고 타단이 저장부(100)에 연결됨으로써 각 원료 공급원과 저장부(100)를 연결하고, 각 연결 배관을 통해 각 원료 공급원으로부터의 원료가 저장부(100)로 공급될 수 있다. 각 연결 배관 상에는 원료가 저장부(100)를 향해 이동하도록 동작하는 펌프(미도시)가 설치될 수 있다.
각 연결 배관 상에는 저장부(100)로 공급되는 원료의 공급 유량을 제어할 수 있는 공급 밸브가 제공될 수 있다. 공급 밸브는 개폐 밸브로 제공되어, 개폐 정도에 따라 공급 유량을 제어할 수 있도록 구비될 수 있다. 공급 밸브는 저장부(100)에 인접한 위치에 제공되어 저장부(100)로의 원료 유입을 차단하거나 허용할 수 있다.
이물질 차단부(300)는 연결 배관 상에 설치되며 공급부(200)로부터 공급되는 원료에 포함된 이물질을 제거할 수 있다. 이물질은 오염물, 파티클, 침전물, 유기물, metal ion 등을 포함할 수 있다. 이물질 차단부(300)는 저장부(100)로 이물질이 유입되는 것을 방지할 수 있다. 이물질 차단부(300)는 필터(310), 배출 배관(320) 및 검사기(330)를 포함할 수 있다.
필터(310)는 연결 배관 상에 설치될 수 있다. 필터(310)는 연결 배관을 따라 이동하는 원료에 포함된 이물질을 여과할 수 있다.
배출 배관(320)은 연결 배관에 연결되고 연결 배관을 따라 이동하는 원료를 연결 배관 외부로 배출할 수 있다. 배출 배관(320)은 원료의 배출 경로를 제공할 수 있다. 배출 배관(320)은 공급부(200)와 공급 밸브 사이 구간에서 연결 배관과 연결되고 연결 배관을 세정하기 위하여 연결 배관 내부의 원료를 배출할 수 있다. 배출 배관(320)은 배출 밸브(346, 348)에 의하여 연결 배관과 연결될 수 있다.
검사기(330)는 배출 배관(320)에 연결될 수 있다. 검사기(330)는 배출 배관(320)을 따라 배출되는 원료를 검사할 수 있다. 검사기(330)는 원료의 이온 함량을 분석하기 위한 이온 분석기일 수 있다. 예를 들어, 검사기(330)는 원료의 유기물 함량을 분석할 수 있는 GC-MS, 원료의 메탈 이온 함량을 분석할 수 있는 ICP-MS, 원료의 음이온 및 양이온의 함량을 분석할 수 있는 IC(Ion Chromatography) 중 하나일 수 있고, 세 가지를 모두 포함할 수도 있다.
한편, 이물질 차단부(300)는 연결 배관(320)을 따라 흐르는 원료의 흐름을 제어할 수 있는 복수의 밸브(340)를 더 포함할 수 있다. 연결 배관(320) 상에 설치되는 복수의 밸브(340)는 3방향의 유체를 합류 또는 분류할 수 있는 삼방 밸브(three way valve)일 수 있다. 복수의 밸브(340)는 각각 3개의 유체 출입구를 포함할 수 있다. 각 밸브(340)는 3개의 유체 출입구 중 선택된 2개의 유체 출입구를 통하여 유체가 이동하도록 하거나 전체 유체 출입구를 차단하여 모든 유체 출입구를 통한 유체의 이동을 방지할 수 있다.
또한, 이물질 차단부(300)는 연결 배관 상에 설치된 복수의 밸브(340)들을 제어함으로써 원료의 흐름 방향을 제어하기 위한 제어기(350)를 더 포함할 수 있다. 제어기(350)는 각 밸브(240)의 개폐를 제어할 수 있다. 제어기(350)는 각 밸브(240)의 3개의 유체 출입구 중 일부 출입구를 차단함으로써 연결 배관을 흐르는 원료의 흐름 방향을 제어할 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 처리액 공급 유닛(10)을 도시한 도면이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 처리액 공급 유닛(10)은 저장부(100), 공급부(200), 이물질 차단부(300)를 포함할 수 있다.
도 3을 참조하면, 공급부(200)는 저장부(100)로 제1 원료를 공급하는 제1 공급원(210)과 저장부(100)로 제2 원료 공급하는 제2 공급원(220)을 포함하고, 제1 공급원(210)과 저장부(100)를 연결하는 제1 연결 배관(212)과 제2 공급원(220)과 저장부(100)를 연결하는 제2 연결 배관(222)을 포함할 수 있다. 일 예로, 제1 원료는 순수(deionized water: DIW)일 수 있고, 제2 원료는 다양한 종류의 케미컬(chemical)일 수 있다.
제1 연결 배관(212) 상에는 제1 공급 밸브(214)가 제공되고, 제2 연결 배관(222) 상에는 제2 공급 밸브(224)가 제공될 수 있다. 제1 공급 밸브(214)는 제1 연결 배관(212)을 따라 이동하는 원료가 저장부(100)로 유입되는 것을 허용하거나 차단할 수 있고, 제2 공급 밸브(224)는 제2 연결 배관(222)을 따라 이동하는 원료가 저장부(100)로 유입되는 것을 허용하거나 차단할 수 있다.
제1 원료는 제1 연결 배관(212)을 따라 저장부(100)로 유입될 수 있고, 제2 원료는 제2 연결 배관(222)을 따라 저장부(100)로 유입될 수 있다.
제1 연결 배관(212)과 제2 연결 배관(222) 상에는 제1 밸브(342), 제2 밸브(344), 제3 밸브(346) 및 제4 밸브(348)가 설치되어 원료의 흐름 방향을 전환할 수 있다. 제1 밸브 내지 제4 밸브(342, 344, 346, 348)는 삼방 밸브로 제공되고, 제어기(350)에 의하여 각각의 세 유체 출입구 중 일부 출입구가 차단될 수 있다.
제1 연결 배관(212)과 제2 연결 배관은(222)은 분기 라인(215)에 의하여 연결될 수 있고, 제1 연결 배관(212)과 분기 라인(215)의 연결부에 제1 밸브(342)가 설치되고 제2 연결 배관(222)과 분기 라인(215)의 연결부에 제2 밸브(344)가 설치될 수 있다. 이때, 제1 밸브(342)에 구비된 3개의 유체 출입구 중 2개는 제1 연결 배관(212)에 연결되고, 나머지 1개는 분기 라인(215)에 연결될 수 있다. 제2 밸브(344)에 구비된 3개의 유체 출입구 중 2개는 제2 연결 배관(222)에 연결되고, 나머지 1개는 분기 라인(215)에 연결될 수 있다. 제1 밸브(342)와 제2 밸브(344)는 각각 구비된 3개의 출입구 중 하나의 출입구가 차단되거나 3개의 출입구 모두가 개방될 수 있고, 각 밸브의 개폐는 제어기(350)에 의하여 제어될 수 있다.
필터(310)는 제2 연결 배관(222) 상에 설치될 수 있다. 본 발명에서는 제1 연결 배관(212)과 제2 연결 배관(222) 중 하나의 연결 배관 상에만 필터(310)가 설치된 것을 예로 들어 설명하지만, 필터(310)는 공급부(200)에 포함된 모든 연결 배관 상에 설치될 수도 있다.
제1 연결 배관(212)에는 제1 배출 배관(322)이 연결되고, 제2 연결 배관(222)에는 제2 배출 배관(324)이 연결될 수 있다. 제1 연결 배관(212)과 제1 배출 배관(322)의 연결부에는 제1 배출 밸브(제3 밸브, 346)가 설치되고, 제2 연결 배관(222)과 제2 배출 배관(324)의 연결부에는 제2 배출 밸브(제4 밸브, 348)가 설치될 수 있다. 이때, 제1 배출 밸브(제3 밸브, 346)에 구비된 3개의 유체 출입구 중 2개는 제1 연결 배관(212)에 연결되고, 나머지 한 개는 제1 배출 배관(322)에 연결될 수 있다. 제2 배출 밸브(제4 밸브, 348)에 구비된 3개의 유체 출입구 중 2개는 제2 연결 배관(222)에 연결되고, 나머지 한 개는 제2 배출 배관(324)에 연결될 수 있다. 제1 배출 밸브(346)와 제2 배출 밸브(348)는 각각 구비된 3개의 출입구 중 하나의 출입구가 차단될 수 있고, 각 밸브의 차단될 출입구는 제어기(350)에 의하여 선택될 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 의한 처리액 공급 방법을 설명하기 위한 흐름도이다. 이하, 설명의 편의를 위하여, 전술한 처리액 공급 유닛을 이용하여 처리액 공급 방법을 설명하기로 한다.
도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 의한 처리액 공급 방법은 공급부 연결 단계(S1), 필터링 단계(S2), 원료 유입 단계(S3)를 포함할 수 있다.
공급부 연결 단계(S1)는 저장부(100)의 내부 공간으로 원료를 공급할 공급부(200)를 연결하는 단계로, 저장부(100)에 공급하고자 하는 원료 공급원을 저장부(100)에 연결하는 단계이다. 저장부(100)에는 적어도 하나 이상의 원료 공급원이 연결될 수 있고, 각 원료 공급원은 원료액 공급원과 일대일 대응되는 개수로 제공된 연결 배관에 의하여 저장부(100)와 연결될 수 있다.
필터링 단계(S2)는 저장부(100)에 공급될 원료 내부의 이물질을 제거하는 단계로, 원료가 저장부(100)로 유입되기 전에 먼저 수행될 수 있다. 필터링 단계(S2)는 공급부 연결 단계(S1)가 완료된 후 수행될 수 있다. 필터링 단계(S2)에 의하여 저장부(100) 내부로 파티클 등의 오염 물질(이물질)이 유입되는 것이 방지될 수 있다. 일 예로, 필터링 단계(S2)는 공급부(200)로부터 저장부(100)로 이동하는 원료 중의 이물질이 저장부로 유입되는 것을 방지할 수 있다. 필터링 단계(S2)는 원료가 저장부(100)로 유입되는 것을 차단한 상태로 수행되고, 저장부(100)와 공급부(200)를 연결하는 연결 배관을 세정하는 단계를 포함할 수 있다.
연결 배관을 세정하는 단계는, 공급부(200)로부터 연결 배관으로 원료를 공급하는 단계와 연결 배관으로 공급되는 원료를 연결 배관 외부로 배출하는 단계를 포함할 수 있다. 즉, 연결 배관 세정 단계는 플러싱(Flushing) 단계를 포함할 수 있다. 연결 배관을 세정하는 단계는, 공급 밸브를 차단한 상태로 수행될 수 있다.
한편, 필터링 단계(S2)는 배출 배관(320)을 통해 연결 배관 외부로 배출되는 원료를 추출하여 검사하는 검사 단계를 더 포함할 수 있다. 검사 단계는 원료의 이온 함량을 분석하는 단계일 수 있다. 검사 단계를 통해 원료의 오염 여부를 검사할 수 있다. 또한, 검사 단계를 통해 오염된 원료가 모두 필터링 되었는지 확인할 수 있다. 또한, 검사 단계를 통해 필터(310)의 교체 시기를 파악할 수 있다. 검사 단계는 배출 단계와 동시에 수행될 수 있다. 배출 단계 및 검사 단계는 검사 단계에서 분석된 이온 함량이 일정량 이하로 내려갈 때까지 수행될 수 있다. 검사 단계에서 분석된 이온 함량이 일정량 이하로 내려갈 경우, 필터링 단계(S2)는 종료될 수 있다. 여기서 말하는 일정량은, 원료의 오염 여부를 판단하는 limit 값(최대 허용량)으로 미리 지정된 값일 수 있다. 예를 들어, 검사 단계 및 배출 단계는 원료 공급 단계(S3)가 수행된 이후에 주기적으로 수행될 수 있다.
도 5 및 도 6은 필터링 단계(S2)에서의 원료의 흐름을 설명하기 위한 도면이다. 도 5 및 도 6에 도시된 과정은 밸브들(340)을 제어하는 단계를 포함하고, 밸브(342, 344, 346, 348)들은 제어기(350)에 의하여 일부 출입구가 차단되도록 제어될 수 있다.
도 5(a)에 도시된 바와 같이, 제1 밸브(342)의 분기 라인(215)와 연결된 출입구를 차단하고, 제3 밸브(346)의 제1 공급 밸브(214)를 향하는 출입구를 차단한 후 제1 공급원(210)로부터 원료 공급을 시작하면, 제1 연결 배관(212)을 따라 흐르는 순수를 제1 배출 배관(322)으로 배출할 수 있다. 이때, 제1 연결 배관(212)을 거쳐 제1 배출 배관(322)으로 배출되는 순수에 대한 이온 분석을 수행할 수 있다. 이에 따라, 순수의 오염도를 확인할 수 있다.
제1 연결 배관(212)을 거쳐 제1 배출 배관(322)으로 순수를 배출하는 과정은 제1 연결 배관(212)의 파티클 안정화를 위해 수행될 수 있다. 즉, 제1 연결 배관(212)이 순수에 의하여 플러싱될 수 있다.
도 5(b)에 도시된 바와 같이, 제1 밸브(342)의 제1 공급원(210)을 향하는 출입구를 차단하고, 제2 밸브(344)의 필터(310)를 향하는 출입구를 차단하고, 제3 밸브(346)의 제1 공급 밸브(214)를 향하는 출입구를 차단한 후 제2 공급원(220)으로부터 원료 공급을 시작하면, 제1 연결 배관(212)을 따라 흐르는 케미컬을 제1 배출 배관(322)으로 배출할 수 있다. 이때, 제1 연결 배관(212)을 거쳐 제1 배출 배관(322)으로 배출되는 케미컬에 대한 이온 분석이 수행될 수 있다. 이에 따라 케미컬의 오염도를 확인할 수 있다.
제1 연결 배관(212)을 거쳐 제1 배출 배관(322)으로 케미컬을 배출하는 과정은 제1 연결 배관(212)의 파티클 안정화를 위해 수행될 수 있다. 즉, 제1 연결 배관(212)이 케미컬에 의하여 플러싱될 수 있다.
도 6(a)에 도시된 바와 같이, 제1 밸브(342)의 제1 공급 밸브(214)를 향하는 출입구를 차단하고, 제2 밸브(344)의 제2 공급원(220) 쪽 출입구를 차단하고, 제4 밸브의 제2 공급 밸브(224)를 향하는 출입구를 차단한 후 제1 공급원(210)으로부터 원료 공급을 시작하면, 제2 연결 배관(222) 및 필터(310)를 통과한 순수를 제2 배출 배관(324)으로 배출할 수 있다. 이때, 제2 배출 배관(324)으로 배출되는 순수에 대한 이온 분석을 수행할 수 있다. 이에 따라, 필터(310)의 교체 주기를 파악할 수 있다.
필터(310)를 거쳐 제2 배출 배관(324)으로 순수를 배출하는 과정은 제2 연결 배관(222) 및 필터(310)의 안정화를 위해 수행될 수 있다. 즉, 제2 연결 배관(222) 및 필터(310)가 순수에 의하여 플러싱될 수 있다.
도 6(b)에 도시된 바와 같이, 제2 밸브(344)의 분기 라인(215)을 향하는 출입구를 차단하고, 제4 밸브의 제2 공급 밸브(224)를 향하는 출입구를 차단한 후 제2 공급원(220)으로부터 원료 공급을 시작하면, 제2 연결 배관(222)을 흐르는 케미컬을 제2 배출 배관(324)으로 배출할 수 있다. 이때, 제2 배출 배관(324)으로 배출되는 케미컬에 대한 이온 분석이 수행될 수 있다. 이에 따라, 필터(310)의 교체주기를 파악할 수 있다.
필터(310)를 거쳐 제2 배출 배관(324)으로 케미컬을 배출하는 과정은 제2 연결 배관(222) 및 필터(310)의 안정화를 위해 수행될 수 있다. 즉, 제2 연결 배관(222) 및 필터(310)가 케미컬에 의하여 플러싱될 수 있다.
상술한 과정은 설명한 순서대로 순차적으로 수행될 수 있고, 각 과정의 사이 구간에는 배관에 잔존하는 다른 원료를 제거하기 위한 과정이 수행될 수 있다. 예를 들어, 각 과정의 사이 구간에는 배관을 건조하기 위해 배관 내부로 질소를 공급하는 과정이 수행될 수 있다.
원료 유입 단계(S3)는 필터링이 완료된 원료를 저장부(100)로 유입시키는 단계이다. 원료 유입 단계(S3)는 필터링 단계(S2)가 종료된 이후 진행될 수 있다. 필터링 단계(S2)가 종료되면, 제1 밸브 내지 제4 밸브(342, 344, 346, 348) 각각의 세 출입구 중 분기 라인(215) 또는 배출 배관(322, 324)에 연결된 출입구를 차단하고, 공급 밸브(214, 224)를 개방함에 따라 수행될 수 있다.
한편, 필터링 단계(S2)는 원료 유입 단계(S3)가 시작된 이후에도 수행될 수 있다. 예를 들어, 설비 운영 중 공정 이슈가 발생한 경우, 원료 유입 단계(S3)를 중단하고 필터링 단계(S2)를 수행할 수 있다. 이때, 검사 단계를 통해 공정 이슈의 원인을 분석할 수 있다.
이상에서는 본 발명을 설명하였으나, 본 발명은 개시된 실시예 및 첨부된 도면에 의하여 한정되지 않으며 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 이내에서 통상의 기술자에 의하여 다양하게 변형될 수 있다. 또한, 본 발명의 실시예에서 설명한 기술적 사상은, 각각 독립적으로 실시될 수도 있고, 둘 이상이 서로 조합되어 실시될 수도 있다.

Claims (14)

  1. 기판의 처리 공정을 위한 처리액을 저장하는 저장부;
    연결 배관을 통해 상기 저장부로 상기 처리액의 원료를 공급하는 공급부; 및
    상기 연결 배관 상에 설치되며 상기 원료 중의 이물질이 상기 저장부로 유입되는 것을 방지하는 이물질 차단부를 포함하는 처리액 공급 유닛.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 이물질 차단부는,
    상기 저장부에 인접하는 상기 연결 배관에 연결되고, 상기 공급부로부터 상기 연결 배관으로 공급된 원료가 상기 저장부로 유입되기 전 상기 연결 배관 외부로 배출함으로써 상기 연결 배관을 세정 가능한 배출 배관을 포함하는 처리액 공급 유닛.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 이물질 차단부는,
    상기 배출 배관에 제공되는 배출 밸브를 포함하는 복수의 밸브와;
    상기 복수의 밸브의 개폐를 제어하는 제어기를 더 포함하는 처리액 공급 유닛.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 이물질 차단부는,
    상기 배출 배관에 연결되고 상기 배출 배관을 통해 배출되는 상기 원료를 검사하기 위한 검사기를 더 포함하는 처리액 공급 유닛.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 검사기는 상기 배출 배관으로 배출되는 상기 원료의 이온 함량을 분석하는 이온 분석기를 포함하는 처리액 공급 유닛.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 이물질 차단부는,
    상기 원료 중의 이물질을 여과하는 필터를 포함하는 처리액 공급 유닛.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 공급부는,
    상기 저장부로 제1 원료를 공급하는 제1 공급원과;
    상기 저장부로 제2 원료를 공급하는 제2 공급원을 포함하고,
    상기 제1 원료 및 상기 제2 원료는 상기 이물질 차단부에 의하여 내부의 이물이 제거된 후 상기 저장부로 유입되는 처리액 공급 유닛.
  8. 처리 공간을 제공하는 챔버;
    상기 처리 공간에서 기판을 지지하는 기판 지지 어셈블리;
    상기 기판 지지 어셈블리에 의하여 지지된 상기 기판으로 처리액을 공급하는 처리액 공급 유닛을 포함하고,
    상기 처리액 공급 유닛은,
    상기 처리액을 저장하는 저장부;
    연결 배관을 통해 상기 저장부로 상기 처리액의 원료를 공급하는 공급부; 및
    상기 연결 배관 상에 설치되며 상기 원료 중의 이물질이 상기 저장부로 유입되는 것을 방지하는 이물질 차단부를 포함하는 기판 처리 장치.
  9. 저장부의 내부 공간으로 원료를 공급하기 위한 공급부를 상기 저장부에 연결하는 단계;
    상기 연결이 완료된 후 상기 공급부로부터 상기 저장부로 이동하는 상기 원료 중의 이물질이 상기 저장부로 유입되는 것을 방지하는 필터링 단계; 및
    상기 필터링 단계가 완료된 후 상기 내부 공간으로 상기 원료를 유입하는 원료 유입 단계를 포함하는 처리액 공급 방법.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 필터링 단계는,
    상기 원료가 상기 저장부로 유입되는 것을 차단한 상태로 수행되고,
    상기 저장부와 상기 공급부를 연결하는 연결 배관을 세정하는 단계를 포함하는 처리액 공급 방법.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 연결 배관 세정 단계는,
    상기 공급부로부터 상기 연결 배관으로 상기 원료를 공급하는 단계; 및
    상기 연결 배관으로 상기 원료를 공급하는 동안 상기 연결 배관 내부의 상기 원료를 상기 연결 배관 외부로 배출하는 단계를 포함하는 처리액 공급 방법.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 필터링 단계는,
    상기 연결 배관 외부로 배출되는 상기 원료를 추출하여 검사하는 검사 단계를 더 포함하는 처리액 공급 방법.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 검사 단계는 상기 연결 배관 외부로 배출되는 상기 원료의 이온 함량을 분석하는 단계를 포함하는 처리액 공급 방법.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 원료의 이온 함량이 허용 범위에 포함되는 경우,
    상기 필터링 단계가 종료되는 처리액 공급 방법.
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