KR20230098470A - 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 기판을 처리하는 장치를 제공한다. 기판을 처리하는 장치는 상기 기판에 처리액을 공급하여 기판을 액 처리하는 액 처리 챔버, 상기 기판에 공정 유체를 공급하여 건조하는 건조 챔버, 상기 액 처리 챔버와 상기 건조 챔버 간에 상기 기판을 반송하는 반송 유닛 및 상기 기판의 배면을 세정하는 배면 세정 유닛을 포함하되, 상기 배면 세정 유닛은 상기 액 처리 챔버로부터 상기 건조 챔버로 상기 기판을 반송하는 도중에 상기 기판의 배면을 세정할 수 있다.

Description

기판 처리 장치 및 기판 처리 방법{APPARATUS FOR TREATING SUBSTRATE AND METHOD FOR PROCESSING A SUBSTRATE}
본 발명은 기판을 처리하는 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 기판으로 액을 공급하여 기판을 액 처리하는 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법에 관한 것이다.
일반적으로 반도체 소자를 제조하기 위해서는 사진 공정(Photo Process), 식각 공정(Etching Process), 이온 주입 공정(Ion Implantation Process), 그리고 증착 공정(Deposition Process) 등과 같은 다양한 공정이 수행된다.
각각의 공정을 수행하는 과정에서 파티클, 유기 오염물, 금속 불순물 등 다양한 이물질이 발생된다. 발생된 이물질들은 기판에 결함(defect)을 야기하고, 반도체 소자의 성능 및 수율에 직접적인 영향을 미치는 요인으로 작용한다. 이에, 반도체 소자의 제조 공정들이 수행되기 전후에는 기판 상에 잔류된 이물질들을 제거하는 세정 공정이 수행된다.
세정 공정은 약액(Chemical)을 이용하여 기판 상에 잔류하는 이물질을 제거하는 단계, 탈이온수(Deionized Water;DIW) 등과 같은 세정액을 이용하여 기판 상에 잔류하는 약액을 제거하는 단계, 세정액보다 표면장력이 낮은 유기용제를 사용하여 기판 상에 잔류하는 세정액을 제거하는 단계, 그리고 기판의 표면에 잔류하는 유기용제를 건조하는 건조 단계를 포함한다.
세정 공정을 수행하는 과정에서 사용된 다양한 액들은 유동성을 갖는다. 이에, 건조 단계를 수행하기 위해 기판을 반송하는 도중에 기판에 공급된 액이 기판으로부터 이탈되는 문제가 발생한다. 또한, 기판 상에 잔류하는 파티클을 제거하기 위해 기판 상에 액을 과량 공급하는 경우, 기판에 공급된 액이 기판으로부터 이탈된다. 기판으로부터 이탈된 액은 기판의 반송 과정, 또는 후속 공정이 수행되는 챔버에 잔류하여 후속 기판을 오염시키는 오염원으로 작용한다.
본 발명은 기판을 효율적으로 세정할 수 있는 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법을 제공하는 것을 일 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 기판의 이면에 잔류하는 액을 효율적으로 제거할 수 있는 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법을 제공하는 것을 일 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 기판을 반송하는 도중에 기판의 이면에 잔류하는 액을 효율적으로 제거할 수 있는 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법을 제공하는 것을 일 목적으로 한다.
본 발명의 목적은 여기에 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명은 기판을 처리하는 장치를 제공한다. 기판을 처리하는 장치는 상기 기판에 처리액을 공급하여 기판을 액 처리하는 액 처리 챔버, 상기 기판에 공정 유체를 공급하여 건조하는 건조 챔버, 상기 액 처리 챔버와 상기 건조 챔버 간에 상기 기판을 반송하는 반송 유닛 및 상기 기판의 배면을 세정하는 배면 세정 유닛을 포함하되, 상기 배면 세정 유닛은 상기 액 처리 챔버로부터 상기 건조 챔버로 상기 기판을 반송하는 도중에 상기 기판의 배면을 세정할 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 반송 유닛은 반송 공간을 제공하는 반송 프레임 내부에서 이동하고, 상기 기판이 안착되는 반송 핸드를 가지는 반송 로봇을 포함할 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 배면 세정 유닛은 상기 기판의 배면과 접촉하여 상기 기판의 배면에 잔류하는 상기 처리액을 제거하는 접촉 부재를 포함할 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 접촉 부재는 상기 반송 로봇에 설치될 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 접촉 부재는 상기 핸드보다 아래에 위치하고, 상기 기판이 놓인 상기 핸드의 수직 방향 이동에 의해 상기 기판의 배면과 접촉할 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 접촉 부재에는 상기 접촉 부재의 상단과 하단을 관통하는 복수 개의 홀이 형성되고, 상기 홀은 상기 접촉 부재의 길이 방향을 따라 서로 이격되게 배치될 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 반송 프레임 내부에는 상기 기판이 안착되는 슬롯이 형성된 배면 세정 프레임이 설치되고, 상기 배면 세정 프레임은 상기 액 처리 챔버와 상기 반송 프레임 사이에 위치하고, 상기 접촉 부재는 상기 배면 세정 프레임 내부에 설치될 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 접촉 부재는 상기 핸드에 안착된 상기 기판이 상기 배면 세정 프레임 내부로 반송되는 과정에서 상기 기판의 배면과 접촉되는 위치에 설치될 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 배면 세정 유닛은 상기 기판의 배면으로부터 이격되고, 상기 기판의 배면에 잔류하는 상기 처리액을 비접촉 방식으로 제거하는 비접촉 부재를 포함할 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 비접촉 부재는 상기 기판의 배면을 향해 상기 처리액을 제거하는 오염 제거 소스를 공급하되, 상기 오염 제거 소스는 열 또는 기류로 제공될 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 비접촉 부재는 상기 반송 로봇에 설치될 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 반송 프레임 내부에는 상기 기판이 안착되는 슬롯들이 형성된 배면 세정 프레임이 설치되고, 상기 배면 세정 프레임은 상기 액 처리 챔버와 상기 반송 프레임 사이에 위치하고, 상기 비접촉 부재는 상기 배면 세정 프레임 내부에 설치될 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 건조 챔버는 상기 기판을 지지하는 지지체를 포함하고, 상기 지지체는 상기 액 처리가 완료된 기판의 배면 가장자리 영역을 지지할 수 있다.
또한, 본 발명은 기판을 처리하는 방법을 제공한다. 기판을 처리하는 방법은 상기 기판에 처리액을 공급하는 액 처리 단계, 상기 액 처리된 기판을 반송하는 반송 단계 및 상기 액 처리된 기판에 공정 유체를 공급하여 상기 기판을 건조하는 건조 단계를 포함하되, 상기 반송 단계에서는 상기 액 처리된 기판을 반송하는 도중에 상기 기판의 배면에 잔류한 상기 처리액을 제거할 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 반송 단계에서는 상기 액 처리된 기판과 상기 기판의 배면과 접촉하는 접촉 부재 간의 상호 접촉에 의해 상기 기판의 배면에 잔류하는 상기 처리액을 제거할 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 반송 단계는 상기 액 처리된 기판을 반송하는 반송 로봇에 의해 수행되고, 상기 접촉 부재는 상기 반송 로봇에 설치되어 상기 반송 로봇이 상기 액 처리된 기판을 반송하는 동안에 상기 기판의 배면과 접촉할 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 접촉 부재는 상기 반송 단계에서 상기 액 처리된 기판을 반송하는 반송 공간 내에 설치된 배면 세정 프레임에 설치되고, 상기 반송 단계는 상기 액 처리 단계가 수행되는 액 처리 챔버로부터 상기 배면 세정 프레임으로 상기 액 처리가 완료된 기판을 반송하는 제1반송 단계, 상기 배면 세정 프레임에서 상기 기판의 배면을 세정하는 배면 세정 단계 및 상기 배면 세정 단계 이후에 상기 기판을 건조 단계가 수행되는 건조 챔버로 반송하는 제2반송 단계를 포함할 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 반송 단계에서 상기 액 처리된 기판의 배면에 잔류하는 상기 처리액은 상기 기판의 배면을 향해 상기 처리액을 제거하는 오염 제거 소스를 공급하는 비접촉 부재에 의해 비접촉 방식으로 상기 기판으로부터 제거될 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 비접촉 부재는 상기 반송 단계에서 상기 액 처리된 기판을 반송하는 반송 로봇 및/또는 상기 반송 단계에서 상기 액 처리된 기판을 반송하는 반송 공간 내에 설치된 배면 세정 프레임에 설치될 수 있다.
또한, 본 발명은 기판을 처리하는 장치를 제공한다. 기판을 처리하는 장치는 상기 기판의 상면에 처리액을 공급하여 기판을 액 처리하는 액 처리 챔버, 상기 기판에 초임계 유체를 공급하여 상기 기판을 건조하는 건조 챔버, 상기 액 처리 챔버와 상기 건조 챔버 간에 상기 기판을 반송하는 반송 유닛 및 상기 기판의 배면을 세정하는 배면 세정 유닛을 포함하되, 상기 건조 챔버는 내부 공간을 가지는 하우징 및 상기 내부 공간에서 상기 액 처리가 완료된 기판의 배면 가장자리 영역을 지지하는 지지 유닛을 포함하고, 상기 배면 세정 유닛은 상기 액 처리 챔버로부터 상기 건조 챔버로 상기 기판을 반송하는 도중에 상기 기판의 배면을 접촉 방식 및/또는 비접촉 방식으로 세정하여 상기 기판의 배면에 잔류하는 상기 처리액을 제거할 수 있다.
본 발명의 실시예에 의하면, 기판을 효율적으로 세정할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 의하면, 기판의 이면에 잔류하는 액을 효율적으로 제거할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 의하면, 기판을 반송하는 도중에 기판의 이면에 잔류하는 액을 효율적으로 제거할 수 있다.
본 발명의 효과가 상술한 효과들로 한정되는 것은 아니며, 언급되지 않은 효과들은 본 명세서 및 첨부된 도면으로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확히 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 기판 처리 장치의 일 실시예를 개략적으로 보여주는 도면이다.
도 2는 도 1의 액 처리 챔버의 일 실시예를 개략적으로 보여주는 도면이다.
도 3은 도 1의 건조 챔버의 일 실시예를 개략적으로 보여주는 도면이다.
도 4는 도 1의 반송 유닛과 배면 세정 유닛의 일 실시예를 개략적으로 보여주는 사시도이다.
도 5 내지 도 7은 도 4의 배면 세정 유닛의 다른 실시예를 개략적으로 보여주는 사시도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 방법의 플로우 차트이다.
도 9는 도 8의 일 실시예에 따른 액 처리 단계에서 기판을 처리하는 모습을 개략적으로 보여주는 도면이다.
도 10과 도 11은 도 8의 일 실시예에 따른 반송 단계에서 액 처리가 완료된 기판을 배면 세정 위치로 위치시키는 모습을 순차적으로 보여주는 도면이다.
도 12 및 도 13은 도 8의 일 실시예에 따른 건조 단계에서 기판이 건조되는 모습을 순차적으로 보여주는 도면이다.
도 14는 도 4의 배면 세정 유닛의 다른 실시예를 개략적으로 보여주는 사시도이다.
도 15는 도 14의 배면 세정 유닛의 일 실시예를 상부에서 바라본 모습을 개략적으로 보여주는 도면이다.
도 16은 도 14의 일 실시예에 따른 배면 세정 유닛이 기판의 배면을 세정하는 모습을 정면에서 바라본 도면이다.
도 17은 도 1의 기판 처리 장치의 다른 실시예를 개략적으로 보여주는 도면이다.
도 18는 도 17의 배면 세정 프레임의 일 실시예를 개략적으로 보여주는 사시도이다.
도 19은 본 발명의 다른 실시예에 따른 기판 처리 방법의 플로우 차트이다.
도 20은 도 19의 일 실시예에 따른 배면 세정 단계에서 기판의 배면이 세정되는 모습을 상부에서 바라본 도면이다.
이하, 본 발명의 실시 예를 첨부된 도면들을 참조하여 더욱 상세하게 설명한다. 본 발명의 실시 예는 여러 가지 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 서술하는 실시예로 인해 한정되어지는 것으로 해석되어서는 안된다. 본 실시예는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 따라서 도면에서의 구성 요소의 형상 등은 보다 명확한 설명을 강조하기 위해서 과장된 것이다.
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.
본 실시예에서는 기판(W) 상에 세정액 같은 액을 공급하여 기판(W)을 액 처리하는 공정을 예로 들어 설명한다. 그러나, 본 실시예는 세정 공정에 한정되는 것은 아니고, 식각 공정, 애싱 공정, 또는 현상 공정 등과 같이 액을 사용하여 기판(W)을 처리하는 다양한 공정에 적용될 수 있다.
이하에서는, 도 1 내지 도 20을 참조하여 본 발명의 일 실시예를 상세히 설명한다. 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 장치(1)는 공정 유체를 사용하여 기판(W)을 건조하는 건조 공정을 포함한 세정 공정을 수행할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 장치를 개략적으로 보여주는 평면도이다. 도 1을 참조하면, 기판 처리 장치(1)는 인덱스 모듈(10, Index Module)과 처리 모듈(20, Treating Module)을 포함한다. 일 실시예에 의하면, 인덱스 모듈(10)과 처리 모듈(20)은 일 방향을 따라 배치된다. 이하에서는, 인덱스 모듈(10)과 처리 모듈(20)이 배치된 방향을 제1방향(2)이라 정의한다. 상부에서 바라볼 때, 제1방향(2)과 수직한 방향을 제2방향(4)이라 하고, 제1방향(2)과 제2방향(4)을 모두 포함한 평면에 수직한 방향을 제3방향(6)이라 정의한다.
인덱스 모듈(10)은 기판(W)이 수납된 용기(F)로부터 기판(W)을 처리하는 처리 모듈(20)로 기판(W)을 반송한다. 인덱스 모듈(10)은 처리 모듈(20)에서 처리가 완료된 기판(W)을 용기(F)로 수납한다. 인덱스 모듈(10)의 길이 방향은 제2방향(4)으로 제공된다. 인덱스 모듈(10)은 로드 포트(120)와 인덱스 프레임(140)을 가진다.
로드 포트(120)에는 기판(W)이 수납된 용기(F)가 안착된다. 로드 포트(120)는 인덱스 프레임(140)을 기준으로 처리 모듈(20)의 반대 측에 위치한다. 로드 포트(120)는 복수 개가 제공될 수 있다. 복수의 로드 포트(120)들은 제2방향(4)을 따라 일렬로 배치될 수 있다. 로드 포트(120)의 개수는 처리 모듈(20)의 공정 효율 및 풋 프린트 조건 등에 따라 증가하거나 감소할 수 있다.
용기(F)에는 복수 개의 슬롯(미도시)들이 형성된다. 슬롯(미도시)들은 기판(W)들을 지면에 대해 수평하게 배치한 상태로 수납할 수 있다. 용기(F)는 전면 개방 일체형 포드(Front Opening Unifed Pod;FOUP)와 같은 밀폐용 용기가 사용될 수 있다. 용기(F)는 오버헤드 트랜스퍼(Overhead Transfer), 오버헤드 컨베이어(Overhead Conveyor), 또는 자동 안내 차량(Automatic Guided Vehicle)과 같은 이송 수단(미도시)이나 작업자에 의해 로드 포트(120)에 놓일 수 있다.
인덱스 프레임(140)의 내부에는 인덱스 레일(142)과 인덱스 로봇(144)이 제공된다. 인덱스 레일(142)은 인덱스 프레임(140) 내에서 그 길이 방향이 제2방향(4)을 따라 제공된다. 인덱스 로봇(144)은 기판(W)을 반송할 수 있다. 인덱스 로봇(144)은 인덱스 모듈(10)과 후술할 버퍼 유닛(220) 사이에 기판(W)을 반송할 수 있다.
인덱스 로봇(144)은 인덱스 핸드(146)를 포함한다. 인덱스 핸드(146)에는 기판(W)이 안착된다. 인덱스 핸드(146)는 인덱스 레일(142) 상에서 제2방향(4)을 따라 이동 가능하게 제공될 수 있다. 이에, 인덱스 핸드(146)는 인덱스 레일(142)을 따라 전진 및 후진 이동이 가능하다. 또한, 인덱스 핸드(146)는 제3방향(6)을 축으로 한 회전이 가능하게 제공될 수 있다. 또한, 인덱스 핸드(146)는 제3방향(6)을 따라 수직 이동 가능하게 제공될 수 있다. 인덱스 핸드(146)는 복수 개 제공될 수 있다. 복수의 인덱스 핸드(146)들은 상하 방향으로 이격되게 제공될 수 있다. 복수의 인덱스 핸드(146)들은 서로 독립적으로 전진, 후진, 및 회전 운동할 수 있다.
제어기(30)는 기판 처리 장치(1)를 제어할 수 있다. 제어기(30)는 기판 처리 장치(1)의 제어를 실행하는 마이크로프로세서(컴퓨터)로 이루어지는 프로세스 컨트롤러와, 오퍼레이터가 기판 처리 장치(1)를 관리하기 위해서 커맨드 입력 조작 등을 행하는 키보드나, 기판 처리 장치(1)의 가동 상황을 가시화해서 표시하는 디스플레이 등으로 이루어지는 유저 인터페이스와, 기판 처리 장치(1)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.
제어기(30)는 이하에서 설명하는 기판 처리 방법을 수행할 수 있도록 기판 처리 장치(1)를 제어할 수 있다. 예컨대, 제어기(30)는 후술하는 반송 유닛(500)과 배면 세정 유닛(600)에 제공되는 구성들을 제어하여 이하에서 설명하는 기판 처리 방법을 수행할 수 있다.
처리 모듈(20)은 버퍼 유닛(220), 반송 프레임(240), 액 처리 챔버(300), 건조 챔버(400), 반송 유닛(500), 그리고 배면 세정 유닛(600)을 포함할 수 있다. 버퍼 유닛(220)은 처리 모듈(20)로 반입되는 기판(W)과 처리 모듈(20)로부터 반출되는 기판(W)이 일시적으로 머무르는 버퍼 공간을 제공한다. 반송 프레임(240)은 버퍼 유닛(220), 액 처리 챔버(300), 그리고 건조 챔버(400) 간에 기판(W)을 반송하는 반송 공간을 제공한다. 또한, 버퍼 프레임(240)은 액 처리 챔버(300)에서 액 처리가 완료된 기판(W)을 액 처리 챔버(300)로부터 건조 챔버(400)로 반송되는 도중에 기판(W)의 배면을 세정하는 배면 세정 공간을 제공한다.
액 처리 챔버(300)와 건조 챔버(400)는 세정 공정을 수행할 수 있다. 세정 공정은 액 처리 챔버(300)와 건조 챔버(400)에서 순차적으로 수행될 수 있다. 액 처리 챔버(300)는 기판(W) 상에 액을 공급하여 기판(W)을 액 처리하는 액 처리 공정을 수행한다. 액 처리 챔버(300)에서는 기판(W) 상에 처리액을 공급할 수 있다. 예컨대, 처리액은 케미칼, 린스액, 그리고 유기용제 중 적어도 어느 하나일 수 있다. 건조 챔버(400)는 기판(W) 상에 잔류하는 액을 건조하는 건조 처리를 수행할 수 있다. 예컨대, 건조 챔버(400)에서는 초임계 유체를 이용하여 기판(W) 상에 잔류하는 액을 건조하는 건조 처리가 수행될 수 있다.
버퍼 유닛(220)은 인덱스 프레임(140)과 반송 프레임(240) 사이에 배치될 수 있다. 버퍼 유닛(220)은 반송 프레임(240)의 일단에 위치될 수 있다. 버퍼 유닛(220)의 내부에는 기판(W)이 놓이는 슬롯(미도시)이 제공된다. 슬롯(미도시)은 복수 개 제공된다. 복수의 슬롯(미도시)들은 서로 간에 제3방향(6)을 따라 이격되게 배치될 수 있다. 버퍼 유닛(220)은 전면(front face)과 후면(rear face)이 개방된다. 전면은 인덱스 모듈(10)과 마주보는 면이고, 후면은 반송 프레임(240)과 마주보는 면일 수 있다. 인덱스 로봇(144)은 전면을 통해 버퍼 유닛(220)에 접근하고, 후술하는 반송 로봇(540)은 후면을 통해 버퍼 유닛(220)에 접근할 수 있다.
반송 프레임(240)은 내부에 기판(W)이 반송되는 반송 공간을 가진다. 반송 프레임(240)은 내부에 버퍼 유닛(220), 액 처리 챔버(300), 그리고 건조 챔버(400) 간에 기판(W)이 반송되는 반송 공간을 가질 수 있다. 반송 공간에는 후술하는 반송 유닛(500)이 가지는 구성들이 배치될 수 있다. 예컨대, 반송 공간에는 후술하는 가이드 레일(520)과 반송 로봇(540)이 배치될 수 있다.
반송 프레임(240)의 반송 공간 상부면에는 반송 공간으로 하강 기류를 형성하는 팬 필터 유닛(미도시)이 설치될 수 있다. 팬 필터 유닛(미도시)은 팬과 필터를 포함할 수 있다. 팬 필터 유닛(미도시)은 외부의 에어를 반송 공간에 공급한다. 필터는 에어에 포함되는 불순물을 제거한다.
반송 프레임(240)의 반송 공간 하부면에는 배기 부재(242)가 설치될 수 있다. 배기 부재(242)는 복수 개 제공될 수 있다. 배기 부재(242)는 반송 공간 내에 음압을 형성할 수 있다. 배기 부재(242)는 반송 공간에서 발생된 각종 파티클 및 부산물 등을 반송 공간의 외부로 배출시킬 수 있다. 이에, 반송 공간 내에 존재하는 파티클 등은 팬 필터 유닛(미도시)에 의해 형성된 반송 공간의 하강 기류에 편승하여 배기 부재(242)를 통해 반송 공간의 외부로 배출될 수 있다.
반송 프레임(240)은 그 길이 방향이 제1방향(2)을 따라 제공될 수 있다. 반송 프레임(240)의 양 측에는 액 처리 챔버(300)와 건조 챔버(400)가 배치될 수 있다. 액 처리 챔버(300)와 건조 챔버(400)는 반송 프레임(240)의 측부에 배치될 수 있다. 반송 프레임(240)과 액 처리 챔버(300)는 제2방향(4)을 따라 배치될 수 있다. 또한, 반송 프레임(240)과 건조 챔버(400)는 제2방향(4)을 따라 배치될 수 있다.
일 예에 의하면, 액 처리 챔버(300)들은 반송 프레임(240)의 양 측에 배치되고, 건조 챔버(400)들은 반송 프레임(240)의 양 측에 배치된다. 액 처리 챔버(300)들은 건조 챔버(400)들보다 버퍼 유닛(220)에 상대적으로 가까운 위치에 배치될 수 있다. 액 처리 챔버(300)들은 반송 프레임(240)의 일 측에서 제1방향(2) 및 제3방향(6)을 따라 각각 A X B(A, B는 각각 1 또는 1보다 큰 자연수) 배열로 제공될 수 있다. 여기서 A는 제1방향(2)을 따라 일렬로 제공된 액 처리 챔버(300)의 수이고, B는 제3방향(6)을 따라 일렬로 제공된 액 처리 챔버(300)의 수이다. 예컨대, 반송 프레임(240)의 일 측에 액 처리 챔버(300)가 4개 제공되는 경우, 액 처리 챔버(300)들은 2 X 2의 배열로 배치될 수 있다. 액 처리 챔버(300)의 개수는 증가하거나 감소할 수도 있다. 상술한 바와 달리, 액 처리 챔버(300)는 반송 프레임(240)의 일 측에만 제공되고, 일 측과 대향되는 타 측에는 건조 챔버(400)들만 배치될 수 있다. 또한, 액 처리 챔버(300)와 건조 챔버(400)는 반송 프레임(240)의 일 측 및 양 측에 단층으로 제공될 수 있다.
액 처리 챔버(300)는 기판(W)에 대해 액 처리하는 공정을 수행한다. 예컨대, 액 처리 챔버(300)는 기판(W)에 부착된 공정 부산물 등을 제거하는 세정 공정을 수행하는 챔버일 수 있다. 액 처리 챔버(300)는 기판(W)을 처리하는 공정의 종류에 따라 상이한 구조를 가질 수 있다. 이와 달리, 각각의 액 처리 챔버(300)들은 서로 동일한 구조를 가질 수 있다.
도 2는 도 1의 액 처리 챔버의 일 실시예를 개략적으로 보여주는 도면이다. 도 2를 참조하면, 액 처리 챔버(300)는 하우징(310), 처리 용기(320), 지지 유닛(330), 그리고 액 공급 유닛(340)을 포함한다.
하우징(310)은 내부 공간을 가진다. 하우징(310)은 대체로 직육면체의 형상으로 제공된다. 하우징(310)의 일 측에는 개구(미도시)가 형성된다. 개구(미도시)는 기판(W)이 후술하는 반송 로봇(540)에 의해 하우징(310)의 내부 공간으로 반입되거나, 내부 공간으로부터 반출되는 출입구로 기능한다. 처리 용기(320), 지지 유닛(330), 그리고 액 공급 유닛(340)은 하우징(310)의 내부 공간에 배치된다.
처리 용기(320)는 상부가 개방된 처리 공간을 가진다. 처리 용기(320)는 처리 공간을 가지는 바울(Bowl)일 수 있다. 처리 용기(320)는 처리 공간을 감싸도록 제공될 수 있다. 처리 용기(320)가 가지는 처리 공간은 후술하는 지지 유닛(330)이 기판(W)을 지지 및 회전시키는 공간으로 제공된다. 처리 공간은 후술하는 액 공급 유닛(340)이 기판(W) 상에 액을 공급하여 기판(W)을 처리하는 공간으로 제공된다.
일 예에 의하면, 처리 용기(320)는 안내벽(321)과 복수의 회수통들(323, 325, 327)을 가질 수 있다. 각각의 회수통들(323, 325, 327)은 기판(W)의 처리에 사용된 액들 중 서로 상이한 액을 분리 회수한다. 회수통들(323, 325, 327)은 각각 기판(W)의 처리에 사용된 액을 회수하는 회수 공간을 가질 수 있다.
안내벽(321)과 회수통들(323, 325, 327)은 지지 유닛(330)을 감싸는 환형의 링 형상으로 제공된다. 기판(W) 상에 액을 공급할 때, 기판(W)의 회전에 의해 비산되는 액은 후술하는 각각의 회수통들(323, 325, 327)의 유입구들 회수통들(323a, 325a, 327a)을 통해 회수 공간으로 유입될 수 있다. 각각의 회수통들(323, 325, 327)에는 서로 상이한 종류의 액이 유입될 수 있다.
처리 용기(320)는 안내벽(321), 제1회수통(323), 제2회수통(325), 그리고 제3회수통(327)을 가진다. 안내벽(321)은 지지 유닛(330)을 감싸는 환형의 링 형상으로 제공된다. 제1회수통(323)은 안내벽(321)을 감싸는 환형의 링 형상으로 제공된다. 제2회수통(325)은 제1회수통(323)을 감싸는 환형의 링 형상으로 제공된다. 제3회수통(327)은 제2회수통(325)을 감싸는 환형의 링 형상으로 제공된다.
안내벽(321)과 제1회수통(323)의 사이 공간은 액이 유입되는 제1유입구(323a)로 기능한다. 제1회수통(323)과 제2회수통(325)의 사이 공간은 액이 유입되는 제2유입구(325a)로 기능한다. 제2회수통(325)과 제3회수통(327)의 사이 공간은 액이 유입되는 제3유입구(327a)로 기능한다. 제2유입구(325a)는 제1유입구(323a)보다 상부에 위치되고, 제3유입구(327a)는 제2유입구(325a)보다 상부에 위치될 수 있다. 제1유입구(323a)로 유입되는 액, 제2유입구(325a)로 유입되는 액, 그리고 제3유입구(327a)로 유입되는 액은 서로 상이한 종류의 액일 수 있다.
안내벽(321)의 하단과 제1회수통(323)의 사이 공간은 액으로부터 발생된 흄(Fume)과 기류가 배출되는 제1배출구(323b)로 기능한다. 제1회수통(323)의 하단과 제2회수통(325)의 사이 공간은 액으로부터 발생된 흄과 기류가 배출되는 제2배출구(325b)로 기능한다. 제2회수통(325)의 하단과 제3회수통(327)의 사이 공간은 액으로부터 발생된 흄과 기류가 배출되는 제3배출구(327b)로 기능한다. 제1배출구(323b), 제2배출구(325b), 그리고 제3배출구(327b)로부터 배출된 흄과 기류는 후술하는 배기 유닛(370)을 통해 액 처리 챔버(300)의 외부로 배기된다.
각각의 회수통들(323, 325, 327)의 저면에는 아래 방향으로 수직하게 연장되는 회수 라인들(323c, 325c, 327c)이 연결된다. 각각의 회수 라인들(323c, 325c, 327c)은 각각의 회수통들(323, 325, 327)을 통해 유입된 액을 배출한다. 배출된 처리액은 외부의 액 재생 시스템(미도시)을 통해 재사용될 수 있다.
지지 유닛(330)은 처리 공간 내에서 기판(W)을 지지하고 회전시킨다. 지지 유닛(330)은 스핀 척(331), 지지 핀(333), 척 핀(335), 회전 축(337), 그리고 구동기(339)를 가질 수 있다.
스핀 척(331)은 상부에서 바라볼 때, 대체로 원형으로 제공되는 상부면을 가진다. 스핀 척(331)의 상부면은 기판(W)보다 큰 직경을 가질 수 있다.
지지 핀(333)은 복수 개 제공된다. 지지 핀(333)은 스핀 척(331)의 상부면에 배치된다. 지지 핀(333)은 스핀 척(331)의 상부면 가장자리부에 일정 간격으로 이격되게 배치된다. 지지 핀(333)은 스핀 척(331)의 상부면으로부터 위 방향으로 돌출되게 형성된다. 지지 핀(333)들은 서로 간의 조합에 의해 전체적으로 환형의 링 형상을 갖도록 배치된다. 지지 핀(333)은 스핀 척(331)의 상부면으로부터 기판(W)이 일정 거리 이격되도록 기판(W)의 후면 가장자리 영역을 지지한다.
척 핀(335)은 복수 개 제공된다. 척 핀(335)은 지지 핀(333)보다 스핀 척(331)의 중심 영역으로부터 상대적으로 멀리 떨어지게 배치된다. 척 핀(335)은 스핀 척(331)의 상부면으로부터 위 방향으로 돌출된다. 척 핀(335)은 기판(W)이 회전될 때, 정 위치에서 측 방향으로 이탈되지 않도록 기판(W)의 측부 영역을 지지한다. 척 핀(335)은 스핀 척(331)의 반경 방향을 따라 대기 위치와 지지 위치 간에 직선 이동이 가능하게 제공된다. 대기 위치는 후술하는 반송 로봇(540)으로부터 기판(W)을 인수받거나, 반송 로봇(540)에 기판(W)을 인계할 때의 척 핀(335)의 위치로 정의된다. 지지 위치는 기판(W)에 대해 공정 수행할 때의 척 핀(336)의 위치로 정의된다. 지지 위치에서 척 핀(335)은 기판(W)의 측부와 접촉된다. 대기 위치는 지지 위치와 비교하여 상대적으로 스핀 척(331)의 중심으로부터 먼 위치로 제공된다.
회전 축(337)은 스핀 척(331)과 결합된다. 회전 축(337)은 스핀 척(331)의 하면과 결합한다. 회전 축(337)은 길이 방향이 제3방향(6)을 향하도록 제공될 수 있다. 회전 축(337)은 구동기(339)로부터 동력을 전달받아 회전 가능하도록 제공된다. 회전 축(337)이 구동기(339)에 의해 회전되고, 회전 축(337)을 매개로 스핀 척(331)이 회전된다. 구동기(339)는 회전 축(337)을 회전시킨다. 구동기(339)는 회전 축(337)의 회전 속도를 가변할 수 있다. 구동기(339)는 구동력을 제공하는 모터일 수 있다. 그러나, 이에 한정되는 것은 아니고, 구동력을 제공하는 공지된 장치로 다양하게 변형되어 제공될 수 있다.
액 공급 유닛(340)은 기판(W)에 액을 공급한다. 액 공급 유닛(340)은 지지 유닛(330)에 지지된 기판(W)으로 처리액을 공급한다. 액 공급 유닛(340)이 기판(W)에 공급하는 처리액은 복수의 종류로 제공된다. 일 예에 의하면, 처리액은 케미칼, 린스액, 그리고 유기용제 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
액 공급 유닛(340)은 지지 로드(341), 아암(342), 구동기(343), 액 공급 노즐(344)을 포함할 수 있다. 지지 로드(341)는 하우징(310)의 내부 공간에 위치한다. 지지 로드(341)는 내부 공간에서 처리 용기(320)의 일 측에 위치할 수 있다. 지지 로드(341)는 그 길이 방향이 제3방향(6)을 향하는 로드 형상을 가질 수 있다. 지지 로드(341)는 후술하는 구동기(343)에 의해 회전 가능하도록 제공된다.
아암(342)은 지지 로드(341)의 상단에 결합된다. 아암(342)은 지지 로드(341)의 길이 방향으로부터 수직하게 연장된다. 아암(342)은 제3방향(6)으로 그 길이 방향이 형성될 수 있다. 아암(342)의 끝단에는 후술하는 액 공급 노즐(344)이 고정 결합될 수 있다.
아암(342)은 그 길이 방향을 따라 전진 및 후진 이동이 가능하도록 제공될 수 있다. 아암(342)은 지지 로드(341)를 매개로, 지지 로드(341)를 회전시키는 구동기(343)에 의해 스윙 이동될 수 있다. 아암(342)의 회전에 의해 액 공급 노즐(344)도 스윙 이동되어 공정 위치와 대기 위치 간에 이동될 수 있다.
공정 위치는 액 공급 노즐(344)이 지지 유닛(330)에 지지된 기판(W)과 대향하는 위치일 수 있다. 일 예에 의하면, 공정 위치는 액 공급 노즐(344)의 중심과 지지 유닛(330)에 지지된 기판(W)의 중심이 대향되는 위치일 수 있다. 대기 위치는 액 공급 노즐(344)이 공정 위치를 벗어난 위치일 수 있다.
구동기(343)는 지지 로드(341)와 결합한다. 구동기(343)는 하우징(310)의 바닥면에 배치될 수 있다. 구동기(343)는 지지 로드(341)를 회전시키는 구동력을 제공한다. 구동기(343)는 구동력을 제공하는 공지된 모터로 제공될 수 있다.
액 공급 노즐(344)은 기판(W) 상에 액을 공급한다. 액 공급 노즐(344)은 지지 유닛(330)에 지지된 기판(W) 상으로 처리액을 공급할 수 있다. 예컨대, 처리액은 기판(W) 상에 잔조하는 막이나 이물을 제거하는 액일 수 있다. 일 예에 따르면, 제1액은 황산(H2SO4), 질산(HNO3), 염산(HCl) 등과 같이 산 또는 알칼리를 포함하는 케미칼 일 수 있다. 또한, 처리액은 후술하는 건조 챔버(400)에서 사용되는 초임계 유체에 용이하게 용해되는 액일 수 있다. 일 예에 따르면, 일 실시예에 따른 처리액은 순수(Pure Water), 이소프로필(Isopropylalcohol;IPA)과 같은 알코올 중 어느 하나로 제공될 수 있다.
상술한 본 발명의 일 실시예에 따른 액 공급 노즐(344)은 단수로 제공되는 것을 예로 들어 설명하였으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 예컨대, 액 공급 노즐(344)은 복수 개로 제공될 수 있고, 각각의 액 공급 노즐(344)에서는 서로 다른 처리액을 기판(W) 상으로 공급할 수 있다. 일 예에 따르면, 각각의 액 공급 노즐(344)에서는 기판(W) 상으로 케미칼, 순수, 그리고 이소프로필 알코올을 독립적으로 공급할 수 있고, 순차적으로 케미칼, 순수, 그리고 이소프로필 알코올을 기판(W) 상에 순차적으로 공급할 수 있다.
또한, 복수의 액 공급 노즐(344)들은 아암(342)에 모두 결합될 수 있다. 선택적으로, 복수의 액 공급 노즐(344)들은 각각 독립적으로 아암, 지지 로드, 그리고 구동기를 가질 수 있고, 독립적으로 스윙 이동 및 전후진 이동하여 공정 위치와 대기 위치 간에 이동할 수 있다.
승강 유닛(350)은 하우징(310)의 내부 공간에 배치된다. 승강 유닛(350)은 처리 용기(320)와 지지 유닛(330) 간의 상대 높이를 조절한다. 승강 유닛(350)은 처리 용기(320)를 제3방향(6)으로 직선 이동시킬 수 있다. 이에, 기판(W)에 공급되는 액의 종류에 따라 액을 회수하는 회수통들(323, 325, 327)의 높이가 변경되므로, 액들을 분리 회수할 수 있다. 상술한 바와 달리, 처리 용기(320)는 고정 설치되고, 승강 유닛(350)은 지지 유닛(330)을 상하 방향으로 이동시켜 지지 유닛(330)과 처리 용기(320) 사이의 상대 높이를 변경시킬 수 있다.
기류 공급 유닛(360)은 하우징(310)의 내부 공간으로 기류를 공급한다. 기류 공급 유닛(360)은 내부 공간으로 하강 기류를 공급할 수 있다. 기류 공급 유닛(360)은 팬 필터 유닛으로 제공될 수 있다. 기류 공급 유닛(360)은 하우징(310)의 상부에 설치될 수 있다. 기류 공급 유닛(360)을 통해 하우징(310)의 내부 공간으로 공급된 기체는 내부 공간에서 하강 기류를 형성한다. 공정 진행 과정 중에 처리 공간 내에서 발생된 부산물 등은 내부 공간 및 처리 공간에 형성된 하강 기류에 의해 후술하는 배기 유닛(370)을 통해 하우징(310)의 외부로 배출된다.
배기 유닛(370)은 처리 공간에 발생된 흄과 기체 등의 공정 부산물을 배기한다. 배기 유닛(370)에 제공된 감압 유닛(미도시)에 의해 기판(W)을 액 처리할 때 발생되는 흄과 기체 등의 공정 부산물은 배기된다. 배기 유닛(370)은 처리 용기(320)의 바닥면에 결합될 수 있다. 일 예로, 배기 유닛(370)은 회전 축(337)과 처리 용기(320)의 내측벽 사이 공간에 배치될 수 있다.
건조 챔버(400)는 공정 유체를 이용하여 기판(W) 상에 잔류하는 액을 제거한다. 일 예에 의하면, 건조 챔버(400)는 초임계 유체를 이용하여 기판(W) 상에 잔류하는 처리액을 제거한다. 건조 챔버(400)에서는 초임계 유체의 특성을 이용하여 초임계 공정이 수행된다. 그 대표적인 예로, 초임계 건조 공정과 초임계 식각 공정이 있다. 이하에서는 초임계 공정에 관하여 초임계 건조 공정을 기준으로 설명한다. 다만, 이는 설명의 편의를 위한 것에 불과하므로, 건조 챔버(400)는 초임계 건조 공정 이외의 다른 초임계 공정을 수행할 수 있다. 일 실시예에 의한, 초임계 유체는 초임계 이산화탄소(scCO2; supercritical carbon dioxide)가 사용될 수 있다.
도 3은 도 1의 건조 챔버의 일 실시예를 개략적으로 보여주는 도면이다. 도 3을 참조하면, 건조 챔버(400)는 하우징(410), 지지체(430), 유체 공급 유닛(450), 배기 라인(460), 그리고 차단 플레이트(470)를 포함할 수 있다. 하우징(410)은 기판(W)에 대한 건조 처리가 수행되는 내부 공간(401)을 제공한다. 하우징(410)은 제1바디(412), 제2바디(414), 그리고 승강 부재(416)를 포함할 수 있다.
제1바디(412)와 제2바디(414)는 서로 조합되어 내부 공간(401)을 제공한다. 제1바디(412)는 제2바디(414)보다 상부에 위치할 수 있다. 제1바디(412)는 그 위치가 고정되고, 제2바디(414)는 후술하는 승강 부재(416)에 의해 승강할 수 있다.
제2바디(414)가 하강하여 제1바디(412)로부터 이격되면 내부 공간(401)이 개방된다. 내부 공간(401)이 개방되면, 기판(W)이 내부 공간(401)으로 반입되거나, 기판(W)이 내부 공간(401)으로부터 반출될 수 있다. 내부 공간(401)으로 반입되는 기판(W)은 액 처리 챔버(300)에서 액 처리가 완료된 기판(W)일 수 있다. 일 실시예에 의하면, 내부 공간(401)으로 반입되는 기판(W)의 상면에는 처리액이 잔류할 수 있다.
제2바디(414)가 상승 이동하여 제1바디(412)에 밀착되면 내부 공간(401)은 밀폐된다. 내부 공간(401)이 밀폐 상태가 되면, 공정 유체를 공급하여 기판(W)에 대한 건조 처리가 수행될 수 있다.
승강 부재(416)는 제2바디(414)를 승강시킨다. 승강 부재(416)는 승강 실린더(417)와 승강 로드(418)를 포함할 수 있다. 승강 실린더(417)는 제2바디(414)에 결합될 수 있다. 승강 실린더(417)는 기판(W)에 대한 건조 처리가 수행되는 동안 내부 공간(401)의 임계 압력 이상의 고압을 이기고, 제1바디(412)와 제2바디(414)를 밀착시켜 내부 공간(401)을 밀폐시킬 수 있다.
승강 로드(418)는 상하 방향의 승강력을 발생시킨다. 예컨대, 승강 로드(418)는 제3방향(6)으로 이동하는 힘을 발생시킬 수 있다. 승강 로드(418)는 그 길이 방향이 수직 방향으로 형성될 수 있다. 승강 로드(418)의 일단은 승강 실린더(417)에 삽입될 수 있다. 승강 로드(418)의 타단은 제1바디(412)에 결합될 수 있다. 승강 실린더(417)와 승강 로드(418)의 상대적인 승강 운동에 의해 제2바디(414)는 수직 방향으로 이동될 수 있다. 제2바디(414)가 수직 방향으로 이동되는 동안 승강 로드(418)는 제1바디(412)와 제2바디(414)가 수평 방향으로 움직이는 것을 방지한다. 승강 로드(418)는 제2바디(414)의 수직 이동 방향을 안내한다. 승강 로드(418)는 제1바디(412)와 제2바디(414)가 서로 정 위치에서 이탈하는 것을 방지할 수 있다.
상술한 본 발명의 일 예에 따르면, 제2바디(414)가 상하 방향으로 이동하여 내부 공간(401)을 밀폐하는 것을 예로 들어 설명하였으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 예컨대, 제1바디(412)와 제2바디(414)가 각각 상하 방향으로 이동될 수 있다. 또한, 제1바디(412)가 상하 방향으로 이동하고, 제2바디(414)는 그 위치가 고정될 수 있다.
상술한 예와 달리, 하우징(410)의 일 측에 기판(W)이 반출입되는 개구(미도시)가 형성된 단일한 하우징(410)으로 제공될 수 있다. 하우징(410)에는 도어(미도시)가 제공될 수 있다. 도어(미도시)는 상하 방향으로 이동하여 개구(미도시)를 개폐하고, 하우징(410)을 밀폐 상태로 유지할 수 있다.
하우징(410)에는 히터(419)가 설치될 수 있다. 일 예에 따르면, 히터(419)는 제1바디(412) 및 제2바디(414) 중 적어도 어느 하나의 벽 내부에 매설되어 설치될 수 있다. 히터(419)는 내부 공간(401)에 공급된 공정 유체를 임계 온도 이상으로 가열하여 초임계 유체 상으로 유지하거나, 또는 공정 유체가 액화된 경우 다시 초임계 유체 상으로 될 수 있도록 가열할 수 있다.
지지체(430)는 내부 공간(401) 내에서 기판(W)을 지지한다. 지지체(430)는 제1바디(412)의 하면에 고정 설치될 수 있다. 지지체(430)는 고정 로드(432)와 거치대(434)를 가질 수 있다.
고정 로드(432)는 제1바디(412)의 저면으로부터 아래로 돌출되도록 제1바디(412)에 고정 설치될 수 있다. 고정 로드(432)는 그 길이 방향이 상하 방향으로 제공된다. 고정 로드(432)는 복수 개 제공될 수 있다. 복수의 고정 로드(432)들은 서로 이격되게 위치된다. 복수의 고정 로드(432)들에 의해 둘러싸인 공간으로 기판(W)이 반입 또는 반출될 때, 복수의 고정 로드(432)들은 기판(W)과 간섭되지 않는 위치에 배치된다. 각각의 고정 로드(432)들에는 거치대(434)가 결합된다.
거치대(434)는 고정 로드(432)로부터 연장된다. 거치대(434)는 고정 로드(432)의 하단으로부터 고정 로드(432)들에 의해 둘러싸인 공간을 향하는 방향으로 연장될 수 있다. 거치대(434)는 기판(W)의 이면 가장자리 영역을 지지한다. 일 예에 따르면, 기판(W)의 이면은 패턴이 형성되지 않은 면일 수 있고, 기판(W)의 상면은 패턴이 형성된 면일 수 있다. 상술한 구조로 인해, 내부 공간(401)으로 반입된 기판(W)은 그 가장자리 영역이 거치대(434) 상에 놓일 수 있다. 또한, 기판(W)의 상면 전체 영역, 기판(W)의 저면 중 중앙 영역, 그리고 기판(W)의 저면 중 가장자리 영역의 일부는 내부 공간(401)으로 공급된 공정 유체에 노출될 수 있다.
유체 공급 유닛(450)은 내부 공간(401)으로 공정 유체를 공급한다. 일 예에 따른 공정 유체는 초임계 상태로 내부 공간(401)으로 공급될 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니고, 공정 유체는 가스 상태로 내부 공간(401)으로 공급되고, 내부 공간(401) 내에서 초임계 상태로 상 변화될 수 있다. 유체 공급 유닛(450)은 메인 공급 라인(451), 제1분기 라인(452), 그리고 제2분기 라인(454)을 가질 수 있다.
메인 공급 라인(451)의 일단은 공정 유체가 저장된 공급원(미도시)과 연결된다. 메인 공급 라인(451)의 타단은 제1분기 라인(452)과 제2분기 라인(454)으로 분기된다. 제1분기 라인(452)은 하우징(410)의 상면에 연결된다. 일 예에 의하면, 제1분기 라인(452)은 제1바디(412)와 연결될 수 있다. 예컨대, 제1분기 라인(452)은 제1바디(412)의 중앙에 결합될 수 있다. 제1분기 라인(452)은 지지체(430)에 놓인 기판(W)의 상부 중앙 영역에 위치할 수 있다. 제1분기 라인(452)에는 제1밸브(453)가 설치될 수 있다. 제1밸브(453)는 개폐 밸브로 제공될 수 있다. 제1밸브(453)의 개폐에 따라 내부 공간(401)으로 공정 유체를 선택적으로 공급할 수 있다.
제2분기 라인(454)은 하우징(410)의 하면에 연결된다. 일 예에 의하면, 제2분기 라인(454)은 제2바디(414)와 연결될 수 있다. 예컨대, 제2분기 라인(454)은 제2바디(414)의 중앙에 결합될 수 있다. 제2분기 라인(454)은 지지체(430)에 놓인 기판(W)의 중앙 영역으로부터 연직 하방에 위치할 수 있다. 제2분기 라인(454)에는 제2밸브(455)가 설치될 수 있다. 제2밸브(455)는 개폐 밸브로 제공될 수 잇다. 제2밸브(455)의 개폐에 따라 내부 공간(401)으로 공정 유체를 선택적으로 공급할 수 있다.
배기 라인(460)은 내부 공간(401)의 분위기를 배기한다. 배기 라인(460)은 제2바디(414)에 결합될 수 있다. 일 예에 의하면, 배기 라인(460)은 상부에서 바라볼 때, 제2바디(414)의 하면 중심으로부터 어긋나게 배치될 수 있다. 내부 공간(401)을 유동하는 초임계 유체는 배기 라인(460)을 통해 하우징(410)의 외부로 배출된다.
차단 플레이트(470, Blocking Plate)는 내부 공간(401)에 배치된다. 차단 플레이트(470)는 상부에서 바라볼 때, 제2분기 라인(454)의 토출구 및 배기 라인(460)의 유입구와 중첩되도록 제공될 수 있다. 차단 플레이트(470)는 제2분기 라인(454)을 통해 공급된 공정 유체가 기판(W)을 향해 직접적으로 토출되어 기판(W)이 손상되는 것을 방지할 수 있다.
차단 플레이트(470)는 하우징(410)의 저면으로부터 상부로 일정 거리 이격되게 배치될 수 있다. 예컨대, 차단 플레이트(470)는 하우징(410)의 저면으로부터 위 방향으로 이격되도록 지지대(472)에 의해 지지될 수 있다. 지지대(472)는 로드 형상으로 제공될 수 있다. 지지대(472)는 복수 개 제공될 수 있다. 복수의 지지대(472)들은 서로 간에 일정 거리 이격되게 배치된다.
도 4는 도 1의 반송 유닛과 배면 세정 유닛의 일 실시예를 개략적으로 보여주는 사시도이다. 이하에서는, 도 4를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 반송 유닛과 세정 유닛에 대해 상세히 설명한다.
반송 유닛(500)은 반송 프레임(240) 내부의 반송 공간에 제공된다. 반송 유닛(500)은 반송 공간에서 기판(W)을 반송한다. 반송 유닛(500)은 버퍼 유닛(220), 액 처리 챔버(300), 그리고 건조 챔버(400) 간에 기판(W)을 반송할 수 있다. 예컨대, 반송 유닛(500)은 버퍼 유닛(220)으로부터 액 처리 챔버(300)로 기판(W)을 반송하고, 액 처리가 완료된 기판(W)을 액 처리 챔버(300)로부터 건조 챔버(400)로 반송할 수 있다.
반송 유닛(500)은 가이드 레일(520)과 반송 로봇(540)을 가진다. 가이드 레일(520)은 반송 프레임(240)의 반송 공간에 설치된다. 예컨대, 가이드 레일(520)은 반송 프레임(240)의 하부면에 설치될 수 있다. 가이드 레일(520)은 반송 프레임(240)의 길이 방향을 따라 평행하게 설치될 수 있다. 예컨대, 가이드 레일(520)의 길이 방향은 제2방향(4)을 향하는 방향으로 형성될 수 있다. 후술하는 반송 로봇(540)은 가이드 레일(520) 상에 설치되어 가이드 레일(520)의 길이 방향을 따라 직선 이동한다.
반송 로봇(540)은 기판(W)을 반송한다. 반송 로봇(540)은 반송 핸드(541), 핸드 구동부(543), 회전 구동부(544), 수직 구동부(545), 수평 구동부(546), 그리고 연장부(547)를 포함할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따른 핸드 구동부(543), 회전 구동부(544), 수직 구동부(545), 그리고 수평 구동부(546)는 동력을 전달하는 공지된 모터로 제공될 수 있다.
반송 핸드(541)는 기판(W)을 지지한다. 반송 핸드(541)의 상면에는 패드(541a)가 제공될 수 있다. 패드(541a)는 기판(W)의 하면을 지지할 수 있다. 패드(541a)는 복수 개로 제공될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 패드(541a)는 3개로 제공되어 기판(W)의 하면을 3점 지지할 수 있다.
반송 핸드(541)는 복수 개 제공될 수 있다. 반송 핸드(541)의 개수는 공정 요구 조건 등에 따라 증가하거나 감소할 수 있다. 복수의 반송 핸드(541)들은 상하 방향으로 이격되게 제공될 수 있다. 복수의 반송 핸드(541)들은 서로 독립적으로 전진, 후진, 및 회전 운동할 수 있다. 예컨대, 반송 핸드(541)가 복수 개로 제공되는 경우, 반송 핸드(541) 중 일부는 버퍼 유닛(220)에서 액 처리 챔버(300)로 기판(W)을 반송할 때 사용될 수 있고, 반송 핸드(541) 중 다른 일부는 액 처리 챔버(300)에서 액 처리가 완료된 기판(W)을 건조 챔버(400)로 반송할 때 사용될 수 있다.
반송 핸드(541)는 연결부(542)와 결합될 수 있다. 연결부(542)는 후술하는 핸드 구동부(543)에 설치될 수 있다. 일 예로, 연결부(542)는 핸드 구동부(543)에 형성된 레일 홈에 삽입될 수 있다. 연결부(542)는 핸드 구동부(543)에 형성된 레일 홈을 따라 수평 방향으로 이동할 수 있다. 반송 핸드(541)는 연결부(542)를 매개로 핸드 구동부(543)에 의해 수평 이동할 수 있다.
핸드 구동부(543)는 연결부(542)를 이동시킨다. 핸드 구동부(543)는 연결부(542)를 매개로 반송 핸드(541)를 이동시킨다. 핸드 구동부(543)는 반송 핸드(541)를 수평 이동시킬 수 있다. 일 예에 따르면, 핸드 구동부(543)의 상부에는 반송 핸드(541)가 위치하고, 핸드 구동부(543)의 측면에는 반송 핸드(541)의 수평 방향 이동을 가이드 하는 레일 홈이 설치될 수 있다.
회전 구동부(544)는 핸드 구동부(543)를 이동시킨다. 회전 구동부(544)는 핸드 구동부(543)를 제3방향(6)의 축을 기준으로 회전 이동시킬 수 있다. 회전 구동부(544)의 상부에는 핸드 구동부(543)가 설치될 수 있다. 일 예에 의하면, 회전 구동부(544)는 핸드 구동부(543)의 하면에 결합될 수 있다. 회전 구동부(544)의 회전에 따라 핸드 구동부(543)가 회전하고, 핸드 구동부(543)를 매개로 핸드 구동부(543)의 상부에 결합된 반송 핸드(541)가 회전할 수 있다.
수직 구동부(545)는 회전 구동부(544)의 하부에 설치될 수 있다. 수직 구동부(545)는 회전 구동부(544)와 결합하여 회전 구동부(544)를 이동시킨다. 예컨대, 수직 구동부(545)는 회전 구동부(544)를 제3방향(6)을 따라 이동시킬 수 있다. 반송 핸드(541) 및 핸드 구동부(543)의 수직 위치가 변경될 수 있다. 이에 따라, 반송 핸드(541)는 제3방향(6)을 따라 수직 이동할 수 있다.
수평 구동부(546)는 수직 구동부(545)의 하부에 설치될 수 있다. 수평 구동부(546)는 가이드 레일(520)에 결합될 수 있다. 수평 구동부(546)는 가이드 레일(520)을 따라 이동할 수 있다. 이에, 반송 핸드(541)는 가이드 레일(520)을 따라 전진 및 후진 이동이 가능하다. 예컨대, 수평 구동부(546)는 제1방향(2)을 따라 직선 이동할 수 있다. 수평 구동부(546)의 이동에 따라 반송 핸드(541)에 안착된 기판(W)은 액 처리 챔버(300) 및 건조 챔버(400) 간에 반송될 수 있다.
연장부(547)는 수평 구동부(546)로부터 연장될 수 있다. 예컨대, 연장부(547)는 수평 구동부(546)로부터 제2방향(4)을 따라 연장될 수 있다. 연장부(547)의 상면에는 후술하는 접촉 부재(620)가 설치될 수 있다.
상술한 핸드 구동부(543), 회전 구동부(544), 그리고 수직 구동부(545)는 반송 핸드(541)에 안착된 기판(W)을 배면 세정 위치로 이동시킬 수 있다. 배면 세정 위치란 후술하는 배면 세정 유닛(600)이 기판(W)의 배면에 잔류하는 액을 제거할 수 있는 위치일 수 있다. 예컨대, 배면 세정 위치란 연장부(547)에 설치되는 접촉 부재(620)와 기판(W)의 배면이 서로 접촉되는 위치일 수 있다. 일 예로, 배면 세정 위치는 상부에서 바라볼 때, 반송 핸드(541)에 안착된 기판(W)의 가장자리 영역과 후술하는 접촉 부재(620)가 서로 중첩되는 위치일 수 있다. 또한, 배면 세정 위치는 정면에서 바라볼 때, 반송 핸드(541)에 안착된 기판(W)의 배면과 접촉 부재(620)의 상면이 서로 대응되는 높이일 수 있다. 일 예로, 배면 세정 위치는 정면에서 바라볼 때, 반송 핸드(541)에 안착된 기판(W)의 배면과 접촉 부재(620)의 상면이 서로 일치하는 높이일 수 있다.
배면 세정 유닛(600)은 기판(W)을 세정한다. 일 실시예에 의하면, 배면 세정 유닛(600)은 기판(W)을 반송하는 도중에 기판(W)의 배면을 세정할 수 있다. 예컨대, 배면 세정 유닛(600)은 액 처리 챔버(300)에서 액 처리가 완료된 기판(W)을 건조 챔버(400)로 반송하는 도중에 기판(W)의 배면을 세정할 수 있다. 즉, 배면 세정 유닛(600)은 반송 프레임(240) 내부의 반송 공간에서 기판(W)을 반송하는 도중에 기판(W)의 배면을 세정할 수 있다.
배면 세정 유닛(600)은 접촉 부재(620)를 포함할 수 있다. 접촉 부재(620)는 기판(W)의 배면과 접촉할 수 있다. 접촉 부재(620)는 기판(W)의 배면과 접촉함으로써, 기판(W)의 배면에 잔류하는 액을 제거할 수 있다. 예컨대, 접촉 부재(620)는 기판(W)의 배면과 접촉함으로써, 기판(W)의 배면 가장자리 영역에 잔류하는 처리액을 제거할 수 있다. 접촉 부재(620)는 기판(W)을 손상시키지 않는 재질로 제공될 수 있다. 또한, 접촉 부재(620)는 액을 용이하게 흡수할 수 있는 재질로 제공될 수 있다. 일 예에 의하면, 접촉 부재(620)의 상단 영역은 액을 용이하게 흡수할 수 있는 재질로 제공될 수 있다. 예컨대, 접촉 부재(620)의 상단은 다공성 물질의 일 예인 스펀지(Sponge) 등 합성 수지 재질로 제공될 수 있다.
접촉 부재(620)는 반송 핸드(541), 연결부(542), 그리고 핸드 구동부(543)와 간섭되지 않는 위치에 설치될 수 있다. 일 실시예에 의하면, 접촉 부재(620)는 연장부(547)의 상면에 설치될 수 있다. 접촉 부재(620)는 설정 높이와 일정 두께를 가질 수 있다. 접촉 부재(620)는 반송 핸드(541)에 안착된 기판(W)이 배면 세정 위치에 위치할 때, 기판(W)의 끝단으로부터 기판(W)의 중심을 향해 일정 거리 인입된 두께를 가질 수 있다.
예컨대, 설정 높이는 핸드 구동부(543)의 하단으로부터 반송 핸드(541)에 놓인 기판(W)의 배면까지의 높이와 대응되는 높이일 수 있다. 이에, 반송 핸드(541)에 안착된 기판(W)이 배면 세정 위치로 이동할 때, 반송 핸드(541)에 안착된 기판(W)은 접촉 부재(620)에 의해 간섭되지 않고 제3방향(6)으로 이동될 수 있다. 이에, 반송 핸드(541)에 안착된 기판(W)의 배면은 접촉 부재(620)의 상면과 접촉될 수 있다.
접촉 부재(620)는 곡률지게 형성될 수 있다. 일 예에 의하면, 접촉 부재(620)는 일 부분이 절단된 곡률진 형상을 가질 수 있다. 접촉 부재(620)의 절단된 부분은 상부에서 바라볼 때, 배면 세정 위치에 위치하는 기판(W)을 안착시킨 반송 핸드(541)의 일 부분과 중첩될 수 있다.
반송 로봇(540)에 의해 기판(W)이 반송되는 도중에, 접촉 부재(620)가 기판(W)의 배면을 세정하는 상세한 메커니즘은 후술한다.
상술한 일 실시예에 따른 접촉 부재(620)의 상면에는 브러쉬(Brush) 또는 와이퍼(Wiper) 등의 처리액을 닦아내어 제거할 수 있는 부재가 더 설치될 수 있다. 접촉 부재(620)의 상면에 브러쉬 또는 와이퍼가 더 설치되는 경우, 기판(W)이 배면 세정 위치에 위치할 때, 브러쉬 또는 와이퍼에 의해 기판(W)의 배면이 접촉된 상태에서 브러쉬 또는 와이퍼에 의해 기판(W)의 배면에 잔류하는 처리액을 제거할 수 있다.
도 5 내지 도 7은 도 4의 배면 세정 유닛의 다른 실시예를 개략적으로 보여주는 사시도이다. 이하에서는, 도 5 내지 도 7을 참조하여 본 발명의 배면 세정 유닛에 대한 변형 실시예에 대해 상세히 설명한다. 이하에서 설명하는 일 실시예에 따른 배면 세정 유닛은 추가적으로 설명하는 경우를 제외하고 상술한 배면 세정 유닛과 대부분 동일 또는 유사하게 제공되므로, 중복되는 내용에 대해서는 그 설명을 생략한다.
도 5를 참조하면, 일 예에 따른 접촉 부재(620)에는 가이드 홀(622)이 형성될 수 있다. 가이드 홀(622)은 복수 개로 제공될 수 있다. 복수의 가이드 홀(622)들은 접촉 부재(620)의 둘레 방향을 따라 배열될 수 있다. 복수의 가이드 홀(622)들은 서로 일정 간격 이격되어 배치될 수 있다. 가이드 홀(622)은 접촉 부재(620)의 상단으로부터 하단까지 관통하는 관통 홀로 제공될 수 있다. 가이드 홀(622)은 그 직경이 작은 미세한 홀로 제공될 수 있다.
반송 핸드(541)에 놓인 기판(W)이 배면 세정 위치에 위치할 때, 기판(W)의 배면과 접촉 부재(620)의 상면은 서로 면접할 수 있다. 기판(W)과 접촉 부재(620) 간의 접촉으로 인해, 기판(W)의 배면에 잔류하는 처리액은 접촉 부재(620)의 상면으로 유동될 수 있다. 기판(W)의 상면으로 유동된 처리액은 모세관 현상(Capillary Action)에 따라 가이드 홀(622)을 따라 접촉 부재(620)의 하단을 향하는 방향으로 유동할 수 있다.
상술한 예와 달리, 접촉 부재(620)에는 접촉 부재(620)의 상단과 하단을 관통하는 가이드 홀(622)이 제공되지 않을 수 있다. 일 예에 의하면, 접촉 부재(620)의 측면에는 그루브(Groove)가 형성될 수 있다. 그루브는 접촉 부재(620)의 상단으로부터 하단까지 형성될 수 있다. 기판(W)의 배면에 잔류한 처리액은 접촉 부재(620)의 상면으로 흐르고, 접촉 부재(620)의 상면으로 흐른 처리액은 접촉 부재(620)에 형성된 그루브를 통해 기판(W)으로부터 제거될 수 있다.
도 6을 참조하면, 일 예에 따른 접촉 부재(620)는 제1부분(624)과 제2부분(626)을 가질 수 있다. 제1부분(624)과 제2부분(626)은 연장부(547)의 상면에 설치될 수 있다. 제1부분(624)과 제2부분(626)은 서로 조합되어 대체로 원의 형상을 가질 수 있다. 제1부분(624)과 제2부분(626)은 서로 조합되어 상부에서 바라볼 때, 배면 세정 위치에 위치한 기판(W)의 가장자리 영역과 대응될 수 있다. 제1부분(624)과 제2부분(626)은 서로 대향되게 위치할 수 있다. 제1부분(624)과 제2부분(626)은 서로 대칭되게 위치하고, 대칭의 형상을 가질 수 있다.
제1부분(624)과 제2부분(626)은 서로 동일 또는 유사한 구조로 제공된다. 이에, 이하에서는 제1부분(624)을 중심으로 설명한다.
제1부분(624)은 곡률지게 형성될 수 있다. 기판(W)이 배면 세정 위치에 위치할 때를 기준으로, 제1부분(624)은 기판(W)의 중심을 기준으로 곡률지게 형성될 수 있다. 제1부분(624)의 상면은 기판(W)이 배면 세정 위치에 위치할 때, 기판(W)의 배면과 접촉할 수 있다. 제1부분(624)의 상면은 기판(W)이 배면 세정 위치에 위치할 때, 기판(W)의 배면 가장자리 영역과 접촉될 수 있다. 제1부분(624)의 상면은 기판(W)을 손상시키지 않는 재질로 제공될 수 있다. 또한, 제1부분(624)은 액을 용이하게 흡수할 수 있는 재질로 제공될 수 있다. 일 예에 의하면, 제1부분(624)의 상단 영역은 액을 용이하게 흡수할 수 있는 재질로 제공될 수 있다. 예컨대, 제1부분(624)의 상단은 다공성 재질로 제공될 수 있다.
제1부분(624)은 반송 핸드(541), 연결부(542), 그리고 핸드 구동부(543)와 간섭되지 않는 위치에 배치될 수 있다. 예컨대, 반송 핸드(541)에 놓인 기판(W)이 배면 세정 위치에 위치할 때, 제1부분(624)과 제2부분(626)의 사이 공간에는 반송 핸드(541), 연결부(542), 그리고 핸드 구동부(543)의 일부가 위치할 수 있다.
도 7을 참조하면, 일 예에 따른 접촉 부재(620)는 로드(Rod) 형상을 가지는 접촉 핀(628)으로 제공될 수 있다. 접촉 핀(628)은 연장부(547)의 상면에 결합될 수 있다. 접촉 핀(628)은 복수 개 제공될 수 있다. 기판(W)이 배면 세정 위치에 위치하는 경우, 복수 개의 접촉 핀(628)들은 상부에서 바라볼 때 기판(W)의 가장자리 영역에 대응하도록 서로 일정거리 이격되어 배열된다. 접촉 핀(628)의 끝단은 기판(W)의 배면을 향하는 방향으로 볼록하게 형성될 수 있다. 끝단이 볼록하게 형성된 접촉 핀(628)들은 배면 세정 위치에 위치한 기판(W)의 배면과 접촉할 때, 기판(W)의 배면에 손상을 최소화할 수 있다. 기판(W)의 배면과 접촉한 접촉 핀(628)을 따라 기판(W)의 배면에 잔류한 처리액이 흐를 수 있다.
상술한 실시예들에서는 접촉 부재(620)가 연장부(547)의 상면에 설치되는 것을 예로 들어 설명하였으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 일 실시예에 따른 반송 로봇(540)에는 연장부(547)가 제공되지 않을 수 있고, 접촉 부재(620)가 수평 구동부(546)의 상면에 설치될 수 있다. 선택적으로, 접촉 부재(620)는 핸드 구동부(543)의 상면에 설치되어 기판(W)의 배면과 접촉할 수 있다.
또한, 상술한 예에서는 반송 핸드(541)의 상면에 패드(541a)가 제공되어 기판(W)의 하면을 지지하는 것을 예로 들어 설명하였으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 예컨대, 반송 핸드(541)의 상면에는 진공력을 제공하는 흡착 홀(미도시)이 형성되고, 흡착 홀(미도시)은 기판(W)의 하면을 향해 음압을 제공하여, 기판(W)을 진공 흡착할 수 있다.
이하에서는, 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 방법에 대해 상세히 설명한다. 이하에서 설명하는 기판 처리 방법은 기판 처리 장치(1)에 의해 수행될 수 있다. 또한, 제어기(30)는 반송 유닛(500) 및 배면 세정 유닛(600)이 가지는 구성들을 제어하여 이하에서 설명하는 기판 처리 방법을 수행할 수 있다. 이하에서는 설명의 편의를 위해 도 1 내지 도 4를 참조하여 설명한 기판 처리 장치(1)에서 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 방법이 수행되는 것을 예로 들어 설명한다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니고, 도 5 내지 도 7에서도 이와 동일 또는 유사한 방법으로 일 예에 따른 기판 처리 방법이 수행될 수 있음은 물론이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 방법의 플로우 차트이다. 도 8을 참조하면, 일 실시예에 따른 기판 처리 방법은 액 처리 단계(S10), 반송 단계(S20), 그리고 건조 단계(S30)를 포함한다.
액 처리 단계(S10), 반송 단계(S20), 그리고 건조 단계(S30)는 순차적으로 이루어질 수 있다. 또한, 액 처리 단계(S10), 반송 단계(S20), 그리고 건조 단계(S30)를 통칭하여 세정 공정으로 정의될 수 있다.
도 9는 도 8의 일 실시예에 따른 액 처리 단계에서 기판을 처리하는 모습을 개략적으로 보여주는 도면이다. 도 9를 참조하면, 액 처리 단계(S10)는 액 처리 챔버(300)에서 수행된다. 액 처리 단계(S10)에서는 기판(W) 상에 액을 공급하여 기판(W)을 액 처리한다. 일 예에 의하면, 액 처리 단계(S10)에서는 기판(W) 상에 처리액을 공급하여 기판(W)을 액 처리할 수 있다. 예컨대, 액 처리 단계(S10)에서는 기판(W) 상에 케미칼, 린스액, 그리고 유기용제 중 적어도 어느 하나를 공급하여 기판(W)을 액 처리할 수 있다. 예컨대, 액 처리 단계(S10)에서는 기판(W) 상에 케미칼, 린스액, 그리고 유기용제를 순차적으로 공급하여 기판(W)을 액 처리할 수 있다.
도 10과 도 11은 도 8의 일 실시예에 따른 반송 단계에서 액 처리가 완료된 기판을 배면 세정 위치로 위치시키는 모습을 순차적으로 보여주는 도면이다. 도 10과 도 11을 참조하면, 반송 단계(S20)는 반송 로봇(540)에 의해 수행된다. 반송 단계(S20)에서 반송 로봇(540)은 액 처리 챔버(300)로부터 건조 챔버(400)로 기판(W)을 반송한다. 반송 단계(S20)에서 반송 로봇(540)은 액 처리가 완료된 기판(W)을 액 처리 챔버(300)로부터 반출한다. 반송 로봇(540)은 액 처리 챔버(300)로부터 반출한 기판(W)을 반송 프레임(240) 내부의 반송 공간을 통해 건조 챔버(400)로 반입한다.
반송 단계(S20)에서는 기판(W)을 액 처리 챔버(300)에서 건조 챔버(400)로 반송하는 도중에 기판(W)의 배면에 잔류하는 처리액을 제거할 수 있다. 반송 단계(S20)에서는 반송 프레임(240) 내부의 반송 공간에서 기판(W)을 반송하는 도중에 기판(W)의 위치를 배면 세정 위치에 위치시켜 기판(W)의 배면에 잔류하는 처리액을 제거할 수 있다.
상술한 바와 같이, 배면 세정 위치란 배면 세정 유닛(600)이 기판(W)의 배면에 잔류하는 액을 제거할 수 있는 위치일 수 있다. 예컨대, 배면 세정 위치란 반송 로봇(540)이 제1방향(2) 및/또는 제2방향(4)으로 수평 이동하고, 제3방향(6)으로 하강 이동하여 반송 핸드(541)에 놓인 기판(W)의 배면과 반송 로봇(540)에 설치된 접촉 부재(620)의 상면이 서로 접촉할 수 있는 위치일 수 있다. 또한, 배면 세정 위치란, 상부에서 바라볼 때 기판(W)의 가장자리 영역과 접촉 부재(620)가 서로 중첩되는 위치일 수 있다. 또한, 배면 세정 위치란, 정면에서 바라볼 때, 기판(W)의 배면과 중첩 부재(620)의 상면이 서로 일치는 높이일 수 있다.
반송 로봇(540)은 기판(W)을 액 처리 챔버(300)에서 반출한 이후, 반송 핸드(541)의 위치를 변경시킬 수 있다. 반송 핸드(541)는 핸드 구동부(543), 회전 구동부(544), 그리고 수직 구동부(545)에 의해 이동되어 배면 세정 위치에 위치시킬 수 있다.
일 예로, 도 10과 같이 반송 핸드(541)는 액 처리가 완료된 기판(W)을 액 처리 챔버(300)로부터 반출한 이후, 핸드 구동부(543)와 회전 구동부(544)는 반송 핸드(541)에 올려진 기판(W)의 수평 위치를 변경시킬 수 있다. 수평 위치란, 상부에서 바라볼 때, 반송 핸드(541)에 올려진 기판(W)의 가장자리 영역과 접촉 부재(620)가 서로 중첩되는 위치일 수 있다.
반송 핸드(541)에 올려진 기판(W)이 수평 위치에 위치되면, 도 11과 같이 수직 구동부(545)는 반송 핸드(541)를 제3방향(6)으로 하강시켜 반송 핸드(541)에 올려진 기판(W)의 배면과 접촉 부재(620)의 상면이 서로 접촉되게 위치시킬 수 있다. 보다 구체적으로, 수직 구동부(545)는 수평 위치에 위치된 기판(W)을 하강시켜 기판(W)을 배면 세정 위치에 위치시킨다. 이에, 기판(W)의 배면 가장자리 영역과 접촉 부재(620)의 상면이 서로 접촉될 수 있다.
이에, 액 처리 챔버(300)에서 기판(W) 상으로 처리액을 공급하는 과정에서 기판(W)의 가장자리 영역을 이탈하여 기판(W)의 배면에 흐른 처리액이 접촉 부재(620)에 의해 제거될 수 있다. 또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 기판(W)을 액 처리 챔버(300)에서 건조 챔버(400)로 반송하는 과정에서, 기판(W)의 배면에 잔류하는 처리액을 제거함으로써, 기판(W) 처리 공정의 효율을 증대시킬 수 있다. 또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 반송 프레임(240) 내부에는 팬 필터 유닛(미도시)과 배기 부재(242)가 설치되므로, 반송 공간 내에서 제거된 처리액은 후속 공정이 이루어지는 챔버에 영향을 주지 않고, 반송 공간 내에서 선제적으로 배출될 수 있다.
상술한 일 실시예에 따른 반송 단계(S20)에서 기판(W)의 배면을 세정하는 과정은 수평 구동부(546)에 의해 반송 로봇(540)이 반송 프레임(240)의 길이 방향인 제1방향(2)을 따라 이동하는 동안 수행될 수 있다. 이와 달리, 액 처리 챔버(300)에서 액 처리가 완료된 기판(W)을 반출한 이후, 반송 로봇(540)이 제1방향(2)에 대해 정지한 상태로, 제3방향(6)의 수직 이동만을 수행하면서 반송 단계(S20)에서 기판(W)의 배면을 세정하는 과정을 수행할 수 있다.
도 12 및 도 13은 도 8의 일 실시예에 따른 건조 단계에서 기판이 건조되는 모습을 순차적으로 보여주는 도면이다. 도 12와 도 13을 참조하면, 건조 단계(S30)는 건조 챔버(400)에서 수행된다. 반송 단계(S20)에서 반송 로봇(224)에 의해 반송된 기판(W)은 건조 챔버(400)의 내부 공간(401)으로 반입된다. 건조 단계(S30)에서는 건조 챔버(400)로 반입된 기판(W)에 대해 공정 유체를 공급하여 기판(W) 상에 잔류하는 액을 제거한다.
건조 단계(S30)에서 기판(W)은 내부 공간(401)이 개방된 상태에서 지지체(430)로 기판(W)이 반송된다. 지지체(430)로 반송된 기판(W)은 액 처리 챔버(300)에서 액 처리가 완료되고, 배면 세정 유닛(600)에 의해 기판(W)의 배면에 대한 세정이 완료된 기판(W)일 수 있다. 건조 챔버(400)의 내부 공간(401)으로 반송된 기판(W)은 그 배면 가장자리 영역이 지지체(430)에 지지된 상태에서 건조될 수 있다.
기판(W)이 지지체(430)에 안착되면 제1바디(412)와 제2바디(414)는 서로 밀착되어 내부 공간(401)이 외부로부터 밀폐된다. 예컨대, 기판(W)이 거치대(434)에 안착되어 기판(W)의 배면 가장자리 영역이 지지되면 내부 공간(401)은 밀폐 상태로 전환된다. 내부 공간(401)이 밀폐된 이후, 유체 공급 유닛(450)은 내부 공간(401)으로 공정 유체를 공급한다. 일 예에 따르면, 유체 공급 유닛(450)은 내부 공간(401)으로 초임계 유체를 공급할 수 있다. 내부 공간(401)에 공정 유체를 공급하여 기판(W)은 건조된다. 즉, 내부 공간(401)에 공정 유체를 공급함으로써, 기판(W)의 상면에 잔류하는 처리액은 제거된다.
내부 공간(401)이 밀폐된 이후, 제2밸브(455)를 개방하여 제2분기 라인(454)을 통해 내부 공간(401)으로 공정 유체가 선행적으로 공급될 수 있다. 내부 공간(401)의 하부 영역으로 공정 유체가 공급된 이후, 제1밸브(453)를 개방하여 제1분기 라인(452)을 통해 내부 공간(401)으로 공정 유체를 공급할 수 있다.
기판을 건조 처리하는 초기에 내부 공간(401)이 임계 압력에 미달된 상태에서 진행될 수 있으므로, 내부 공간(401)으로 공급되는 공정 유체가 액화될 수 있다. 기판을 건조 처리하는 초기에 제1분기 라인(452)을 통해 공정 유체가 내부 공간(401)으로 공급되는 경우, 공정 유체가 액화되어 중력에 의해 기판(W)으로 낙하되어 기판(W)을 손상시킬 우려가 있다. 이에, 본 발명의 일 실시예에 따른 건조 단계(S30)는 제2분기 라인(454)을 통해 내부 공간(401)으로 공정 유체가 선행적으로 공급함으로써, 내부 공간(401)의 압력이 임계 압력에 도달한 이후, 제1분기 라인(452)에서 공정 유체의 공급을 시작하여 내부 공간(401)으로 공급되는 공정 유체가 액화되어 기판(W)을 손상시키는 것을 최소화할 수 있다.
건조 단계(S30)의 후기에는 내부 공간(401)의 내부 분위기가 배기 라인(460)을 통해 배기된다. 내부 공간(401)의 압력이 임계 압력 이하로 강압되면 공정 유체가 액화될 수 있다. 액화된 공정 유체는 중력에 의해 배기 라인(460)을 통해 배기될 수 있다.
도 14는 도 4의 배면 세정 유닛의 다른 실시예를 개략적으로 보여주는 사시도이다. 도 15는 도 14의 배면 세정 유닛의 일 실시예를 상부에서 바라본 모습을 개략적으로 보여주는 도면이다.
도 14 및 도 15를 참조하면, 배면 세정 유닛(600)은 비접촉 부재(640)로 제공될 수 있다. 비접촉 부재(620)는 기판(W)의 배면을 향해 오염 제거 소스를 공급할 수 있다. 비접촉 부재(640)는 기판(W)의 배면과 물리적으로 접촉되지 않을 수 있다. 비접촉 부재(640)는 반송 로봇(540)에 설치될 수 있다. 일 예에 의하면, 비접촉 부재(640)는 핸드 구동부(543)에 설치될 수 있다.
비접촉 부재(640)는 상부에서 바라볼 때, 반송 핸드(541)에 안착된 기판(W)의 가장자리 영역과 중첩되는 위치에 설치될 수 있다. 또한, 비접촉 부재(640)는 정면에서 바라볼 때, 반송 핸드(541)에 안착된 기판(W)의 배면으로부터 일정 거리 이격된 위치에 설치될 수 있다. 이에, 비접촉 부재(640)는 기판(W)의 배면으로부터 일정 거리 이격된 위치에 설치될 수 있다.
비접촉 부재(640)는 복수 개 제공될 수 있다. 복수의 비접촉 부재(640)는 상부에서 바라볼 때, 기판(W)의 가장자리 영역 둘레 방향을 따라 서로 이격되게 위치할 수 있다. 일 예에 따른 비접촉 부재(640)는 오염 제거 소스인 기류를 공급하는 기류 공급 장치로 제공될 수 있다. 예컨대, 비접촉 부재(640)는 핸드 구동부(543)의 상면에 기류가 유동하는 송풍구가 설치될 수 있다. 송풍구는 도시되지 않은 기류 공급원과 연결되어 기판(W)의 배면을 향해 기류를 공급할 수 있다.
도 16은 도 14의 일 실시예에 따른 배면 세정 유닛이 기판의 배면을 세정하는 모습을 정면에서 바라본 도면이다. 도 16을 참조하면, 반송 로봇(540)은 액 처리 챔버(300)에서 액 처리가 완료된 기판(W)을 건조 챔버(400)로 반송한다. 반송 로봇(540)이 액 처리가 완료된 기판(W)을 반송하는 동안에, 일 예에 따른 비접촉 부재(640)는 기판(W)의 배면을 향해 기류를 공급한다. 기판(W)의 배면 가장자리 영역으로 공급된 기류는 기판(W)의 배면에 충돌하여 방사형으로 퍼질 수 있다. 이에, 기판(W)의 가장자리에 잔류하는 처리액은 비접촉 부재(640)에서 공급한 기류에 의해 기판(W)의 배면 가장자리 외측으로 밀려 제거될 수 있다.
상술한 예와 달리, 일 예에 따른 비접촉 부재(620)가 기판(W)의 배면을 향해 공급하는 오염 제거 소스는 열원일 수 있다. 일 예에 따른 비접촉 부재(620)는 발열체로 제공될 수 있다. 발열체는 공지된 히터로 제공될 수 있다.
비접촉 부재(620)에는 도시되지 않은 온/오프 스위치가 연결될 수 있다. 비접촉 부재(620)는 액 처리 챔버(300)에서 액 처리가 완료된 기판(W)을 건조 챔버(400)로 반송하는 동안 비접촉 부재(640)에서 기판(W)의 배면을 향해 열을 가할 수 있다. 또한, 비접촉 부재(620)는 액 처리가 완료된 기판(W)을 반송할 때에만 비접촉 부재(640)에서 기판(W)의 배면을 향해 열을 가할 수 있다. 액 처리가 완료된 기판(W)의 배면에 잔류하는 처리액은 반송되는 과정에서 기판(W)의 배면에 가해지는 열로 인해 제거될 수 있다.
상술한 예와 달리, 비접촉 부재(640)는 수평 구동부(546)의 상면에 설치될 수 있다. 비접촉 부재(640)가 수평 구동부(546)의 상면에 설치되는 경우, 비접촉 부재(640)는 반송 핸드(541)에 놓인 기판(W)이 제3방향(6)으로 하강 이동한 이후 기판(W)의 배면을 향해 기류를 공급하여 기판(W)의 배면에 잔류하는 처리액을 제거할 수 있다. 선택적으로, 반송 유닛(540)에는 연장부(547)가 더 제공되고, 비접촉 부재(640)는 연장부(547)의 상면에 설치될 수도 있다.
도 17은 도 1의 기판 처리 장치의 다른 실시예를 개략적으로 보여주는 도면이다. 이하에서 설명하는 일 실시예에 따른 기판 처리 장치는 상술한 기판 처리 장치와 반송 프레임(240)을 제외하고 대부분 유사하게 제공되므로, 중복되는 내용에 대해서는 그 설명을 생략한다.
반송 프레임(240)은 제1반송 프레임(240a)과 제2반송 프레임(240b)을 가질 수 있다. 제1반송 프레임(240a)과 제2반송 프레임(240b)은 각각 그 길이 방향이 제1방향(2)을 따라 배치될 수 있다. 제1반송 프레임(240a)은 제2반송 프레임(240b)보다 상대적으로 버퍼 유닛(220)에 인접하게 배치될 수 있다. 제1반송 프레임(240a)의 양 측에는 액 처리 챔버(300)들이 배치될 수 있다. 제2반송 프레임(240b)의 양 측에는 건조 챔버(400)가 배치될 수 있다. 제1반송 프레임(240a)과 제2반송 프레임(240b)의 사이에는 후술하는 배면 세정 프레임(700)이 배치될 수 있다. 이에, 배면 세정 프레임(700)을 기준으로, 제1반송 프레임(240a)과 제2반송 프레임(240b)은 서로 대칭되게 배치될 수 있다.
제1반송 프레임(240a)의 일 측은 버퍼 유닛(220)의 전면과 마주볼 수 있다. 제1반송 프레임(240a)의 일 측과 마주보는 타 측은 후술하는 배면 세정 프레임(700)의 전면과 마주볼 수 있다. 제2반송 프레임(240b)의 일 측은 배면 세정 프레임(700)의 후면과 마주볼 수 있다.
제1반송 프레임(240a)은 내부에 기판(W)이 반송되는 제1반송 공간을 가진다. 제1반송 공간은 액 처리 챔버(300)에서 액 처리가 완료된 기판(W)을 후술하는 배면 세정 프레임(700)으로 반송하는 공간으로 기능한다. 제2반송 프레임(240b)은 내부에 기판(W)이 반송되는 제2반송 공간을 가진다. 제2반송 공간은 배면 세정 프레임(700)에서 배면으로부터 처리액이 제거된 기판(W)을 건조 챔버(400)로 반송하는 공간으로 기능한다.
제1반송 프레임(240a)과 제2반송 프레임(240b)에는 각각 상술한 반송 유닛(500)이 가지는 구성들이 배치된다. 예컨대, 제1반송 프레임(240a)과 제2반송 프레임(240b)에는 상술한 가이드 레일(520)과 반송 로봇(540)이 배치될 수 있다. 또한, 제1반송 프레임(240a)과 제2반송 프레임(240b)은 각각 상부면에 팬 필터 유닛(미도시)이 설치되고, 하부면에 배기 부재(242)가 설치될 수 있다.
도 18는 도 17의 배면 세정 프레임의 일 실시예를 개략적으로 보여주는 사시도이다. 도 18를 참조하면, 배면 세정 프레임(700)은 기판(W)의 배면에 잔류하는 처리액을 제거할 수 있다. 예컨대, 배면 세정 프레임(700)에서는 액 처리 챔버(300)에서 액 처리가 완료된 기판(W)의 배면에 잔류하는 처리액을 제거할 수 있다. 배면 세정 프레임(700)에는 액 처리 챔버(300)에서 액 처리가 완료된 기판(W)이 보관될 수 있다. 일 예로, 배면 세정 프레임(700)에서는 배면으로부터 처리액이 제거된 기판(W)을 보관할 수 있다. 배면 세정 프레임(700)은 제1반송 프레임(240a)과 제2반송 프레임(240b) 사이에 배치될 수 있다.
배면 세정 프레임(700)은 전후면이 개방되고, 내부 공간을 가지는 하우징으로 제공될 수 있다. 일 예에 있어서, 배면 세정 프레임(700)은 대체로 육면체 형상으로 제공될 수 있다. 배면 세정 프레임(700)의 내부 공간에는 액 처리 챔버(300)에서 액 처리가 완료된 기판(W)이 위치할 수 있다. 배면 세정 프레임(700)의 개방된 전면은 제1반송 프레임(240a)과 마주할 수 있다. 배면 세정 프레임(700)의 개방된 후면은 제2반송 프레임(240b)과 마주할 수 있다. 이에, 액 처리 챔버(300)로부터 액 처리가 완료된 기판(W)은 반송 로봇(540)에 의해 배면 세정 프레임(700)의 개방된 전면으로 반입될 수 있다. 또한, 배면 세정 프레임(700)에서 소정의 처리가 완료된 기판(W)은 개방된 배면 세정 프레임(700)의 후면을 통해 건조 챔버(400)로 반송될 수 있다.
배면 세정 프레임(700)의 내부 공간에는 구획 플레이트(720), 대기 슬롯(740), 그리고 배기 홀(760)이 제공될 수 있다. 또한, 배면 세정 프레임(700)의 내부 공간에는 상술한 배면 세정 유닛(600)이 설치될 수 있다. 배면 세정 프레임(700)의 내부 공간에 설치되는 배면 세정 유닛(600)은 도 1 내지 도 16을 참조하여 설명한 실시예들과 동일 또는 유사하게 제공된다. 즉, 일 예에 의하면, 배면 세정 프레임(700)에는 접촉 부재(620) 또는 비접촉 부재(640)가 설치될 수 있다. 일 예에 따른 배면 세정 프레임(700)에 설치되는 접촉 부재(620) 또는 비접촉 부재(640)는 배면 세정 프레임(700)의 바닥면에 설치될 수 있다.
구획 플레이트(720)는 후술하는 배기 홀(760)을 통해 내부 공간의 분위기가 원활하게 배기되도록 메쉬(Mesh) 구조로 제공될 수 있다. 구획 플레이트(720)는 배면 세정 프레임(700)의 내부 공간을 구획할 수 있다. 예컨대, 구획 플레이트(720)는 배면 세정 프레임(700)의 내부 공간을 상부의 대기 영역과 하부의 세정 영역으로 구획할 수 있다.
상부의 대기 영역은 후술하는 대기 슬롯(740)이 설치되는 공간으로 제공될 수 있다. 하부의 세정 영역은 배면 세정 유닛(600)이 설치되는 공간으로 제공될 수 있다. 일 예에 따르면, 상부 대기 영역은 배면으로부터 처리액이 제거된 기판(W)이 대기하는 공간으로 제공될 수 있다. 이와 달리, 상부 대기 영역은 배면으로부터 처리액이 제거되기 이전의 기판(W)이 대기하는 공간으로 제공될 수 있다. 이하에서는 설명의 편의를 위해 상부 대기 영역은 배면으로부터 처리액이 제거된 이후의 기판(W)이 대기하는 공간을 예로 들어 설명한다.
대기 슬롯(740)은 배면 세정 프레임(700)의 내측면에 형성될 수 있다. 대기 슬롯(740)은 복수 개 제공될 수 있다. 복수의 대기 슬롯(740)들은 상하로 이격되어 배치될 수 있다. 대기 슬롯(740)은 그 길이 방향이 배면 세정 프레임(700)의 내측면을 따라 형성될 수 있다. 대기 슬롯(740)은 배면 세정 프레임(700)의 내측면으로부터 돌출되게 형성된다. 대기 슬롯(740)은 대체로 호(Arc) 형상을 가질 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니고, 대기 슬롯(740)은 상부에서 바라볼 때, 직사각형의 형상을 가질 수 있다. 대기 슬롯(740)은 상부에서 바라볼 때, 기판(W)의 가장자리 영역과 중첩되게 제공된다.
액 처리 챔버(300)에서 액 처리가 완료된 기판(W)은 대기 슬롯(740)의 상면에 안착될 수 있다. 대기 슬롯(740)에 안착된 기판(W)은 그 가장자리 영역이 대기 슬롯(740)에 의해 지지될 수 있다. 일 예에 따르면, 대기 슬롯(740)에 안착된 기판(W)은 액 처리가 완료된 이후, 배면으로부터 처리액이 제거된 기판(W)일 수 있다.
배기 홀(780)은 배면 세정 프레임(700)의 바닥면에 형성될 수 있다. 배기 홀(780)은 배면 세정 프레임(700)의 내부 공간의 분위기를 배기할 수 있다. 배기 홀(780)은 배면 세정 프레임(700)의 하부 영역에서 기판(W)의 배면에 잔류하는 처리액을 제거하는 과정에서 발생되는 파티클, 공정 부산물 등을 배기할 수 있다.
도 19은 본 발명의 다른 실시예에 따른 기판 처리 방법의 플로우 차트이다. 도 20은 도 19의 일 실시예에 따른 배면 세정 단계에서 기판의 배면이 세정되는 모습을 상부에서 바라본 도면이다. 이하에서는, 설명의 편의를 위해 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 방법에서 배면 세정 프레임(700) 내부 공간에 일 예에 따른 접촉 부재(620)가 설치된 것을 예로 들어 설명한다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니고, 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 방법은 배면 세정 프레임(700) 내부에 비접촉 부재(640)가 설치된 경우에도 마찬가지로 적용될 수 있음은 물론이다.
도 19와 도 20을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 방법은 액 처리 단계(S10), 반송 단계(S20), 그리고 건조 단계(S30)를 포함한다. 반송 단계(S20)는 제1반송 단계(S22), 배면 세정 단계(S24), 그리고 제2반송 단계(S26)를 포함할 수 있다.
제1반송 단계(S22)에서 반송 로봇(540)은 액 처리 챔버(300)에서 액 처리 단계(S10)가 완료된 기판(W)을 제1반송 공간을 통해 배면 세정 프레임(700)의 내부 공간으로 반송할 수 있다. 제1반송 단계(S22)에서는 액 처리 챔버(300)에서 액 처리가 완료된 기판(W)을 배면 세정 프레임(700)의 개방된 전면을 통해 배면 세정 프레임(700)의 내부 공간으로 반송할 수 있다.
배면 세정 단계(S24)에서 반송 로봇(540)은 배면 세정 프레임(700)의 내부 공간 중 하부 세정 영역으로 반송 핸드(541)를 위치시킨다. 반송 핸드(541)가 하부 세정 영역에 위치하면, 반송 로봇(540)은 반송 핸드(541)에 안착된 기판(W)의 배면과 접촉 부재(620)의 상면이 접촉되도록 수평 방향으로 이동한다. 도 20과 같이, 반송 핸드(541)에 안착된 기판(W)의 배면 가장자리 영역은 상부에서 바라볼 때, 접촉 부재(620)의 상면과 중첩된다. 이에, 반송 핸드(541)의 수평 방향의 이동에 의해, 기판(W)의 배면 가장자리 영역이 접촉 부재(620)의 상면과 접촉되고, 이 과정에서 기판(W)의 배면 가장자리 영역에 잔류하는 처리액은 제거될 수 있다. 접촉 부재(620)에 의해 제거된 처리액은 배면 세정 프레임(700)의 바닥면에 설치된 배기 홀(780)을 통해 배출될 수 있다.
배면 세정 단계(S24)가 완료된 기판(W)은 반송 로봇(540)에 의해 배면 세정 프레임(700)의 개방된 전면을 향해 수평 이동하고, 위 방향으로 수직 이동하여 대기 슬롯(740)에 안착될 수 있다.
제2반송 단계(S26)에서 제2반송 공간에 위치하는 반송 로봇(540)은 배면 세정 단계(S24)가 완료되어 배면으로부터 처리액이 제거되어 대기 슬롯(740)에 대기하는 기판(W)을 배면 세정 프레임(700)으로부터 인출하여 제2반송 공간으로 반송한다. 반송 로봇(540)은 제2반송 공간으로 반송된 기판(W)을 건조 챔버(400)로 반입하고, 건조 챔버(400)의 지지체(430)에 기판(W)을 안착시킨다. 지지체(430)에 안착된 기판(W)은 그 가장자리 영역이 지지된 상태로 건조 단계(S30)를 수행한다.
액 처리 챔버(300)에서 기판(W)을 처리할 때, 공정 조건 또는 액의 공급량 등의 다양한 원인으로 기판(W)의 가장자리에서 처리액이 이탈될 수 있다. 기판(W)의 가장자리 영역에서 이탈된 처리액은 기판(W)의 배면에 잔류할 수 있다. 기판(W)의 배면에 잔류하는 처리액은 후속 공정에서 후속 기판을 오염시키는 오염원으로 작용할 수 있다.
이에, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 기판(W)의 배면 가장자리 영역에 잔류하는 처리액을 별도의 내부 공간을 갖는 배면 세정 프레임(700)에서 제거함으로써, 반송 공간은 물론 후속 공정을 수행하는 챔버에서 잔류하는 처리액에 의한 오염을 최소화할 수 있다.
또한, 액 처리 챔버(300)에서 액 처리가 완료된 기판(W)은 별도의 제1반송 공간을 가지고 이에 제공된 반송 로봇(540)에 의해 반송하고, 배면으로부터 처리액을 제거한 기판(W)은 별도의 제2반송 공간을 가지고 이에 제공된 별도의 반송 로봇(540)에 의해 반송할 수 있다. 즉, 배면으로부터 처리액이 제거되기 이전의 기판(W)과 배면으로부터 처리액이 제거된 이후의 기판(W)을 개별적인 반송 로봇(540)으로 반송할 수 있다. 이에, 후속 공정을 수행하는 챔버에서의 기판(W)의 배면에 잔류하는 처리액에 의한 오염을 효율적으로 차단할 수 있다.
이상의 상세한 설명은 본 발명을 예시하는 것이다. 또한 전술한 내용은 본 발명의 바람직한 실시 형태를 나타내어 설명하는 것이며, 본 발명은 다양한 다른 조합, 변경 및 환경에서 사용할 수 있다. 즉 본 명세서에 개시된 발명의 개념의 범위, 저술한 개시 내용과 균등한 범위 및/또는 당업계의 기술 또는 지식의 범위 내에서 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.
10 : 인덱스 모듈
20 : 처리 모듈
30 : 제어기
240 : 반송 프레임
300 : 액 처리 챔버
400 : 건조 챔버
500 : 반송 유닛
540 : 반송 로봇
600 : 배면 세정 유닛
620 : 접촉 부재
640 : 비접촉 부재
700 : 배면 세정 프레임

Claims (20)

  1. 기판을 처리하는 장치에 있어서,
    상기 기판에 처리액을 공급하여 기판을 액 처리하는 액 처리 챔버;
    상기 기판에 공정 유체를 공급하여 건조하는 건조 챔버;
    상기 액 처리 챔버와 상기 건조 챔버 간에 상기 기판을 반송하는 반송 유닛; 및
    상기 기판의 배면을 세정하는 배면 세정 유닛을 포함하되,
    상기 배면 세정 유닛은,
    상기 액 처리 챔버로부터 상기 건조 챔버로 상기 기판을 반송하는 도중에 상기 기판의 배면을 세정하는 기판 처리 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 반송 유닛은,
    반송 공간을 제공하는 반송 프레임 내부에서 이동하고, 상기 기판이 안착되는 반송 핸드를 가지는 반송 로봇을 포함하는 기판 처리 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 배면 세정 유닛은,
    상기 기판의 배면과 접촉하여 상기 기판의 배면에 잔류하는 상기 처리액을 제거하는 접촉 부재를 포함하는 기판 처리 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 접촉 부재는 상기 반송 로봇에 설치되는 기판 처리 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 접촉 부재는,
    상기 핸드보다 아래에 위치하고, 상기 기판이 놓인 상기 핸드의 수직 방향 이동에 의해 상기 기판의 배면과 접촉하는 기판 처리 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 접촉 부재에는,
    상기 접촉 부재의 상단과 하단을 관통하는 복수 개의 홀이 형성되고,
    상기 홀은 상기 접촉 부재의 길이 방향을 따라 서로 이격되게 배치되는 기판 처리 장치.
  7. 제3항에 있어서,
    상기 반송 프레임 내부에는 상기 기판이 안착되는 슬롯이 형성된 배면 세정 프레임이 설치되고,
    상기 배면 세정 프레임은 상기 액 처리 챔버와 상기 반송 프레임 사이에 위치하고,
    상기 접촉 부재는 상기 배면 세정 프레임 내부에 설치되는 기판 처리 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 접촉 부재는,
    상기 핸드에 안착된 상기 기판이 상기 배면 세정 프레임 내부로 반송되는 과정에서 상기 기판의 배면과 접촉되는 위치에 설치되는 기판 처리 장치.
  9. 제2항에 있어서,
    상기 배면 세정 유닛은,
    상기 기판의 배면으로부터 이격되고, 상기 기판의 배면에 잔류하는 상기 처리액을 비접촉 방식으로 제거하는 비접촉 부재를 포함하는 기판 처리 장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 비접촉 부재는,
    상기 기판의 배면을 향해 상기 처리액을 제거하는 오염 제거 소스를 공급하되,
    상기 오염 제거 소스는 열 또는 기류로 제공되는 기판 처리 장치.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 비접촉 부재는 상기 반송 로봇에 설치되는 기판 처리 장치.
  12. 제10항에 있어서,
    상기 반송 프레임 내부에는 상기 기판이 안착되는 슬롯들이 형성된 배면 세정 프레임이 설치되고,
    상기 배면 세정 프레임은 상기 액 처리 챔버와 상기 반송 프레임 사이에 위치하고,
    상기 비접촉 부재는 상기 배면 세정 프레임 내부에 설치되는 기판 처리 장치.
  13. 제1항에 있어서,
    상기 건조 챔버는 상기 기판을 지지하는 지지체를 포함하고,
    상기 지지체는,
    상기 액 처리가 완료된 기판의 배면 가장자리 영역을 지지하는 기판 처리 장치.
  14. 기판을 처리하는 방법에 있어서,
    상기 기판에 처리액을 공급하는 액 처리 단계;
    상기 액 처리된 기판을 반송하는 반송 단계; 및
    상기 액 처리된 기판에 공정 유체를 공급하여 상기 기판을 건조하는 건조 단계를 포함하되,
    상기 반송 단계에서는,
    상기 액 처리된 기판을 반송하는 도중에 상기 기판의 배면에 잔류한 상기 처리액을 제거하는 기판 처리 방법.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 반송 단계에서는,
    상기 액 처리된 기판과 상기 기판의 배면과 접촉하는 접촉 부재 간의 상호 접촉에 의해 상기 기판의 배면에 잔류하는 상기 처리액을 제거하는 기판 처리 방법.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 반송 단계는 상기 액 처리된 기판을 반송하는 반송 로봇에 의해 수행되고,
    상기 접촉 부재는 상기 반송 로봇에 설치되어 상기 반송 로봇이 상기 액 처리된 기판을 반송하는 동안에 상기 기판의 배면과 접촉하는 기판 처리 방법.
  17. 제15항에 있어서,
    상기 접촉 부재는 상기 반송 단계에서 상기 액 처리된 기판을 반송하는 반송 공간 내에 설치된 배면 세정 프레임에 설치되고,
    상기 반송 단계는,
    상기 액 처리 단계가 수행되는 액 처리 챔버로부터 상기 배면 세정 프레임으로 상기 액 처리가 완료된 기판을 반송하는 제1반송 단계;
    상기 배면 세정 프레임에서 상기 기판의 배면을 세정하는 배면 세정 단계; 및
    상기 배면 세정 단계 이후에 상기 기판을 건조 단계가 수행되는 건조 챔버로 반송하는 제2반송 단계를 포함하는 기판 처리 방법.
  18. 제14항에 있어서,
    상기 반송 단계에서 상기 액 처리된 기판의 배면에 잔류하는 상기 처리액은 상기 기판의 배면을 향해 상기 처리액을 제거하는 오염 제거 소스를 공급하는 비접촉 부재에 의해 비접촉 방식으로 상기 기판으로부터 제거되는 기판 처리 방법.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 비접촉 부재는,
    상기 반송 단계에서 상기 액 처리된 기판을 반송하는 반송 로봇 및/또는 상기 반송 단계에서 상기 액 처리된 기판을 반송하는 반송 공간 내에 설치된 배면 세정 프레임에 설치되는 기판 처리 방법.
  20. 기판을 처리하는 장치에 있어서,
    상기 기판의 상면에 처리액을 공급하여 기판을 액 처리하는 액 처리 챔버;
    상기 기판에 초임계 유체를 공급하여 상기 기판을 건조하는 건조 챔버;
    상기 액 처리 챔버와 상기 건조 챔버 간에 상기 기판을 반송하는 반송 유닛; 및
    상기 기판의 배면을 세정하는 배면 세정 유닛을 포함하되,
    상기 건조 챔버는,
    내부 공간을 가지는 하우징; 및
    상기 내부 공간에서 상기 액 처리가 완료된 기판의 배면 가장자리 영역을 지지하는 지지 유닛을 포함하고,
    상기 배면 세정 유닛은,
    상기 액 처리 챔버로부터 상기 건조 챔버로 상기 기판을 반송하는 도중에 상기 기판의 배면을 접촉 방식 및/또는 비접촉 방식으로 세정하여 상기 기판의 배면에 잔류하는 상기 처리액을 제거하는 기판 처리 장치.


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Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20110092035A (ko) * 2010-02-08 2011-08-17 주식회사 케이씨텍 기판 세정 장치 및 그의 제어 방법
KR20140084733A (ko) * 2012-12-27 2014-07-07 세메스 주식회사 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법
KR20210118871A (ko) * 2019-01-24 2021-10-01 가부시키가이샤 제이.이.티. 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법

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