KR20240067692A - Apparatus for processing substrate and method for processing substrate - Google Patents
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Abstract
본 발명은, 약액이 기판의 패턴에 깊게 침투할 수 있도록 하는 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법에 관한 것으로써, 기판을 처리할 수 있는 처리 공간을 형성하는 챔버; 상기 처리 공간에서 회전축을 기준으로 회전 가능하게 설치되고, 상기 기판이 지지되도록 형성되는 척; 상기 척의 상측에 형성되고, 상기 척에 지지되는 상기 기판의 상면을 향하여 약액을 분사하는 약액 공급부; 및 상기 척의 상부면에 형성되고, 상기 척에 지지되는 상기 기판의 하면을 향하여 초음파 에너지가 인가된 초음파 인가 매체를 분사하는 분사부;를 포함할 수 있다.The present invention relates to a substrate processing apparatus and a substrate processing method that allow a chemical solution to penetrate deeply into the pattern of a substrate, comprising: a chamber forming a processing space capable of processing a substrate; a chuck installed to be rotatable about a rotation axis in the processing space and configured to support the substrate; a chemical solution supply unit formed on an upper side of the chuck and spraying a chemical solution toward the upper surface of the substrate supported by the chuck; and a spraying unit formed on the upper surface of the chuck and spraying an ultrasonic application medium to which ultrasonic energy is applied toward the lower surface of the substrate supported by the chuck.
Description
본 발명은 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법에 관한 것으로써, 보다 상세하게는 약액이 깊게 침투할 수 있도록 하는 기판 처리 장치 및 이를 이용한 기판 처리 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a substrate processing device and a substrate processing method, and more specifically, to a substrate processing device that allows deep penetration of a chemical solution and a substrate processing method using the same.
반도체는 확산 공정, 포토 공정, 식각 공정, 증착 공정 등 여러 단계의 공정을 거쳐 제작된다. 이때, 확산 공정, 식각 공정, 연마 공정 등 각 공정과 공정 사이에 세정 공정을 거치게 된다.Semiconductors are manufactured through several steps, including diffusion process, photo process, etching process, and deposition process. At this time, a cleaning process is performed between each process, such as a diffusion process, an etching process, and a polishing process.
세정 공정은, 기판의 패턴이 미세화되는 등 기술이 고도화되어가고 있는 최근, 반도체의 수율을 높이기 위한 중요한 공정으로, 화학물질처리, 가스, 물리적 방법을 통하여 기판 표면에 있는 불순물을 제거할 수 있다.The cleaning process is an important process to increase the yield of semiconductors in recent years as technology has become more advanced, such as substrate patterns becoming finer, and impurities on the substrate surface can be removed through chemical treatment, gas, and physical methods.
이러한 세정 공정을 위하여 다양한 종류의 약액들이 사용될 수 있으며, 약액 공급 장치에서 약액의 농도 및 온도를 조절한 후 기판으로 분사될 수 있다. 약액은 중앙에서 단순 분사되어 회전하는 기판의 원심력에 의하여 외곽으로 이동하고, 기판의 패턴 사이로 침투하게 된다.For this cleaning process, various types of chemical solutions can be used, and the concentration and temperature of the chemical solution can be adjusted in a chemical solution supply device and then sprayed onto the substrate. The chemical solution is simply sprayed from the center, moves to the outside by the centrifugal force of the rotating substrate, and penetrates between the patterns of the substrate.
그러나, 이러한 방식은 약액이 기판의 패턴 사이를 이동할 때, 패턴의 벽면으로 갈수록 약액에 가해지는 저항력이 커지게 되고, 약액의 침투 깊이에 한계가 생기게 된다. 따라서, 패턴 바닥 부근에 있는 불순물 제거가 어려우며, 기판의 패턴 간격이 좁거나 홀 패턴으로 형성될 경우에 더욱 심해진다는 문제점이 있다.However, in this method, when the chemical moves between the patterns of the substrate, the resistance applied to the chemical increases as it moves toward the wall of the pattern, creating a limit to the penetration depth of the chemical. Therefore, it is difficult to remove impurities near the bottom of the pattern, and this problem becomes more severe when the pattern spacing on the substrate is narrow or when the hole pattern is formed.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 포함하여 여러 문제점들을 해결하기 위한 것으로서, 기판에 초음파가 인가된 초음파 인가 매체를 분사함으로써, 세정 공정 중 약액이 기판의 패턴 사이로 깊게 침투할 수 있도록 하는 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다. 그러나 이러한 과제는 예시적인 것으로, 이에 의해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.The present invention is intended to solve various problems including the problems described above, and includes a substrate processing device that sprays an ultrasonic application medium to which ultrasonic waves are applied to the substrate, thereby allowing the chemical solution to penetrate deeply between the patterns of the substrate during the cleaning process; The purpose is to provide a substrate processing method. However, these tasks are illustrative and do not limit the scope of the present invention.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 기판 처리 장치가 제공된다. 상기 기판 처리 장치는, 기판을 처리할 수 있는 처리 공간을 형성하는 챔버; 상기 처리 공간에서 회전축을 기준으로 회전 가능하게 설치되고, 상기 기판이 지지되도록 형성되는 척; 상기 척의 상측에 형성되고, 상기 척에 지지되는 상기 기판의 상면을 향하여 약액을 분사하는 약액 공급부; 및 상기 척의 상부면에 형성되고, 상기 척에 지지되는 상기 기판의 하면을 향하여 초음파 에너지가 인가된 초음파 인가 매체를 분사하는 분사부;를 포함할 수 있다.According to one embodiment of the present invention, a substrate processing apparatus is provided. The substrate processing apparatus includes a chamber forming a processing space capable of processing a substrate; a chuck installed to be rotatable about a rotation axis in the processing space and configured to support the substrate; a chemical solution supply unit formed on an upper side of the chuck and spraying a chemical solution toward the upper surface of the substrate supported by the chuck; and a spraying unit formed on the upper surface of the chuck and spraying an ultrasonic application medium to which ultrasonic energy is applied toward the lower surface of the substrate supported by the chuck.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 분사부는, 상기 척에 지지되는 상기 기판의 하면을 향하여 초음파 인가 매체를 분사하는 백 노즐부; 및 상기 기판 상에 분사되는 약액에 초음파 에너지를 간접적으로 인가하여 초음파 진동을 발생시킬 수 있도록, 상기 백 노즐부에 설치되고, 상기 백 노즐부에서 분사되는 상기 초음파 인가 매체에 상기 초음파 에너지를 인가하는 초음파 인가부;를 포함할 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the spray unit includes a back nozzle unit that sprays an ultrasonic application medium toward the lower surface of the substrate supported on the chuck; and applying the ultrasonic energy to the ultrasonic application medium installed in the bag nozzle unit and sprayed from the back nozzle unit so as to generate ultrasonic vibration by indirectly applying ultrasonic energy to the chemical sprayed on the substrate. It may include an ultrasonic applicator.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 초음파 인가부는, 상기 초음파 인가 매체에 상기 초음파 에너지를 인가하는 진동자; 상기 진동자에 상기 초음파 에너지를 인가하는 초음파 발진기; 및 상기 초음파 에너지의 주파수를 조절하는 초음파 제어기;를 포함할 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the ultrasonic applicator includes a vibrator that applies the ultrasonic energy to the ultrasonic applicator medium; an ultrasonic oscillator that applies the ultrasonic energy to the vibrator; and an ultrasonic controller that adjusts the frequency of the ultrasonic energy.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 진동자는, 상기 백 노즐부 외측의 적어도 일부분을 감쌀 수 있도록, 전체적으로 링 형상으로 형성되거나, 적어도 일부가 상기 백 노즐부의 내부에 형성될 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the vibrator may be formed entirely in a ring shape so as to surround at least a portion of the outside of the bag nozzle portion, or at least a portion may be formed inside the bag nozzle portion.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 진동자는, 상기 기판으로 초음파 기포가 전달되는 것을 방지할 수 있도록, 상기 초음파 인가 매체의 분사 방향을 기준으로 수직한 방향으로, 상기 초음파 인가 매체에 상기 초음파 에너지를 인가할 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the vibrator transmits the ultrasonic energy to the ultrasonic applying medium in a direction perpendicular to the spraying direction of the ultrasonic applying medium to prevent ultrasonic bubbles from being transmitted to the substrate. can be approved.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 상기 진동자는, 상기 기판으로 초음파 기포가 전달되는 것을 방지할 수 있도록, 상기 초음파 인가 매체의 분사 방향을 기준으로 소정 각도 경사진 방향으로, 상기 초음파 인가 매체에 상기 초음파 에너지를 인가할 수 있다.According to another embodiment of the present invention, the vibrator is applied to the ultrasonic applying medium in a direction inclined at a predetermined angle based on the spraying direction of the ultrasonic applying medium to prevent ultrasonic bubbles from being transmitted to the substrate. Ultrasonic energy can be applied.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 초음파 인가 매체는, 순수(Deionized Water, DIW)를 포함할 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the ultrasound applying medium may include deionized water (DIW).
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 약액 공급부 및 상기 초음파 인가부와 전기적으로 연결되어, 상기 약액 공급부로부터 약액 분사 시점 정보를 인가받고, 상기 약액 분사 시점 정보와 동일한 시점에 상기 초음파 인가부가 상기 초음파 에너지를 인가할 수 있도록, 상기 약액 분사 시점 정보에 기초하여 상기 초음파 인가부에 제어신호를 인가하는 제어부;를 더 포함할 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the chemical solution supply unit and the ultrasonic applicator are electrically connected to each other, receive chemical injection time information from the chemical solution supply unit, and at the same time as the chemical solution injection time information, the ultrasonic applicator transmits the ultrasonic waves. It may further include a control unit that applies a control signal to the ultrasonic wave applicator based on the chemical injection timing information to apply energy.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 기판 처리 방법이 제공된다. 상기 기판 처리 방법은, 기판을 처리할 수 있는 처리 공간을 형성하는 챔버와, 상기 처리 공간에서 회전축을 기준으로 회전 가능하게 설치되고, 상기 기판이 지지되도록 형성되는 척과, 상기 척의 상측에 형성되고, 상기 척에 지지되는 상기 기판의 상면을 향하여 약액을 분사하는 약액 공급부 및 상기 척의 상부면에 형성되고, 상기 척에 지지되는 상기 기판의 하면을 향하여 초음파 에너지가 인가된 초음파 인가 매체를 분사하는 분사부를 포함하는 기판 처리 장치를 이용한 기판 처리 방법에 있어서, 상기 챔버 내의 상기 처리 공간에서 상기 기판이 상기 척에 지지되도록 로딩되는 기판 로딩 단계; 상기 기판이 상기 척에 의하여 회전하고, 회전하는 상기 기판의 상면을 향하여 상기 약액이 분사되는 약액 분사 단계; 및 회전하는 상기 기판의 하면을 향하여 상기 초음파 에너지가 인가된 상기 초음파 인가 매체가 분사되는 초음파 분사 단계;를 포함할 수 있다.According to one embodiment of the present invention, a substrate processing method is provided. The substrate processing method includes a chamber forming a processing space capable of processing a substrate, a chuck rotatably installed about a rotation axis in the processing space and formed to support the substrate, and a chuck formed on an upper side of the chuck, a chemical solution supply unit that sprays a chemical solution toward the upper surface of the substrate supported by the chuck; and a spray unit that is formed on the upper surface of the chuck and sprays an ultrasonic application medium to which ultrasonic energy is applied toward the lower surface of the substrate supported by the chuck. A substrate processing method using a substrate processing apparatus comprising: a substrate loading step of loading the substrate to be supported on the chuck in the processing space within the chamber; a chemical spraying step in which the substrate is rotated by the chuck and the chemical liquid is sprayed toward an upper surface of the rotating substrate; and an ultrasonic spraying step in which the ultrasonic application medium to which the ultrasonic energy is applied is sprayed toward the lower surface of the rotating substrate.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 초음파 분사 단계는, 상기 초음파 인가 매체에 상기 초음파 에너지를 인가하는 초음파 인가 단계; 및 상기 초음파 에너지가 인가된 상기 초음파 인가 매체를 분사하는 매체 분사 단계;를 포함할 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the ultrasonic spraying step includes: an ultrasonic application step of applying the ultrasonic energy to the ultrasonic application medium; and a medium spraying step of spraying the ultrasonic application medium to which the ultrasonic energy is applied.
상기한 바와 같이 이루어진 본 발명의 일 실시예에 따르면, 기판의 하면에 초음파 에너지가 인가된 초음파 인가 매체를 분사함으로써, 기판에 분사되는 약액에 초음파 진동을 유발시켜 기판의 패턴 사이로 깊게 침투할 수 있다. 이에 따라, 패턴의 바닥 부근에 있는 불순물을 효율적으로 제거할 수 있다.According to one embodiment of the present invention made as described above, by spraying an ultrasonic application medium to which ultrasonic energy is applied to the lower surface of the substrate, ultrasonic vibration is induced in the chemical solution sprayed on the substrate, so that it can penetrate deeply between the patterns of the substrate. . Accordingly, impurities near the bottom of the pattern can be efficiently removed.
또한, 초음파 에너지의 간접적 인가로 인하여, 약액에 초음파 기포 생성이 줄어들게 되어 기판의 패턴 손상을 방지할 수 있는 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법을 구현할 수 있다.In addition, due to the indirect application of ultrasonic energy, the generation of ultrasonic bubbles in the chemical solution is reduced, making it possible to implement a substrate processing device and a substrate processing method that can prevent pattern damage to the substrate.
이외에도, 기판의 세정 공정을 효율적으로 진행하여 기판의 처리 효율 및 품질을 증가시킬 수 있다. 이로 인하여, 기판의 패턴 불량 등으로 발생하였던 비용 및 시간을 감소시킬 수 있는 효과가 있다. 물론 이러한 효과에 의해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.In addition, the processing efficiency and quality of the substrate can be increased by efficiently performing the substrate cleaning process. This has the effect of reducing the cost and time incurred due to defective substrate patterns, etc. Of course, the scope of the present invention is not limited by this effect.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 장치(1000)를 개략적으로 나타낸 단면도이다.
도 2 내지 도 4는 본 발명의 여러 실시예에 따른 백 노즐부(410) 및 진동자(421,422,423)를 개략적으로 확대하여 나타낸 단면도이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 기판 처리 장치(1100)를 개략적으로 나타낸 단면도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 장치(1000)의 세정 공정 진행하는 모습을 개략적으로 나타낸 단면도이다.
도 7은 종래의 세정 공정 진행 시의 기판(W)의 패턴 및 약액(C)의 모습을 개략적으로 나타낸 단면도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시에 따른 기판 처리 장치(1000)를 이용하여 세정 공정 진행 시의 기판(W)의 패턴 및 약액(C)의 모습을 개략적으로 나타낸 단면도이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 방법을 개략적으로 나타낸 순서도이다.
도 10은 본 발명의 다른 실시예에 따른 기판 처리 방법을 개략적으로 나타낸 순서도이다.Figure 1 is a cross-sectional view schematically showing a substrate processing apparatus 1000 according to an embodiment of the present invention.
2 to 4 are schematic enlarged cross-sectional views showing the
Figure 5 is a cross-sectional view schematically showing a substrate processing apparatus 1100 according to another embodiment of the present invention.
Figure 6 is a cross-sectional view schematically showing the cleaning process of the substrate processing apparatus 1000 according to an embodiment of the present invention.
Figure 7 is a cross-sectional view schematically showing the pattern of the substrate W and the chemical solution C during a conventional cleaning process.
FIG. 8 is a cross-sectional view schematically showing the pattern of the substrate W and the chemical solution C during a cleaning process using the substrate processing apparatus 1000 according to an embodiment of the present invention.
Figure 9 is a flowchart schematically showing a substrate processing method according to an embodiment of the present invention.
Figure 10 is a flowchart schematically showing a substrate processing method according to another embodiment of the present invention.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 여러 실시예들을 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, various preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the attached drawings.
본 발명의 실시예들은 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위하여 제공되는 것이며, 하기 실시예는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다. 오히려 이들 실시예들은 본 개시를 더욱 충실하고 완전하게 하고, 당업자에게 본 발명의 사상을 완전하게 전달하기 위하여 제공되는 것이다. 또한, 도면에서 각 층의 두께나 크기는 설명의 편의 및 명확성을 위하여 과장된 것이다.The embodiments of the present invention are provided to more completely explain the present invention to those skilled in the art, and the following examples may be modified into various other forms, and the scope of the present invention is as follows. It is not limited to the examples. Rather, these embodiments are provided to make the present disclosure more faithful and complete and to fully convey the spirit of the present invention to those skilled in the art. Additionally, the thickness and size of each layer in the drawings are exaggerated for convenience and clarity of explanation.
이하, 본 발명의 실시예들은 본 발명의 이상적인 실시예들을 개략적으로 도시하는 도면들을 참조하여 설명한다. 도면들에 있어서, 예를 들면, 제조 기술 및/또는 공차(tolerance)에 따라, 도시된 형상의 변형들이 예상될 수 있다. 따라서, 본 발명 사상의 실시예는 본 명세서에 도시된 영역의 특정 형상에 제한된 것으로 해석되어서는 아니 되며, 예를 들면 제조상 초래되는 형상의 변화를 포함하여야 한다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiments of the present invention will now be described with reference to drawings that schematically show ideal embodiments of the present invention. In the drawings, variations of the depicted shape may be expected, for example, depending on manufacturing technology and/or tolerances. Accordingly, embodiments of the present invention should not be construed as being limited to the specific shape of the area shown in this specification, but should include, for example, changes in shape resulting from manufacturing.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 장치(1000)를 개략적으로 나타낸 단면도이고, 도 2 내지 도 4는 본 발명의 여러 실시예에 따른 백 노즐부(410) 및 진동자(421,422,423)를 개략적으로 확대하여 나타낸 단면도이다.1 is a cross-sectional view schematically showing a substrate processing apparatus 1000 according to an embodiment of the present invention, and FIGS. 2 to 4 show a
먼저, 도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 장치(1000)는, 챔버(100), 척(200), 약액 공급부(300) 및 분사부(400)를 포함할 수 있다.First, as shown in FIG. 1, the substrate processing apparatus 1000 according to an embodiment of the present invention includes a chamber 100, a chuck 200, a chemical solution supply unit 300, and an injection unit 400. You can.
챔버(100)는, 기판(W)을 처리할 수 있는 처리 공간(110)을 형성할 수 있다. 예컨대, 챔버는(100)는, 기판(W)의 세정 공정이 진행될 수 있도록, 원형의 통 형상이나, 다각형의 통 형상을 포함한 다양한 형상으로 처리 공간(110)을 형성할 수 있다.The chamber 100 may form a processing space 110 capable of processing the substrate W. For example, the chamber 100 may form the processing space 110 in various shapes, including a circular cylindrical shape or a polygonal cylindrical shape, so that the cleaning process of the substrate W can proceed.
척(200)은, 처리 공간(110)에서 회전축(210)을 기준으로 회전 가능하게 설치되고, 기판(W)이 지지되도록 형성될 수 있다.The chuck 200 may be installed to be rotatable about the rotation axis 210 in the processing space 110 and may be formed to support the substrate W.
구체적으로, 척(200)은, 회전축(210) 및 기판 지지부(220)를 포함할 수 있다.Specifically, the chuck 200 may include a rotation axis 210 and a substrate support part 220.
예컨대, 회전축(210)은, 하부에 기판(W)을 회전시킬 수 있도록, 회전할 수 있는 동력을 제공하는 동력 장치(미도시)와 연결될 수 있다. 동력 장치(미도시)는, 회전축(210)의 회전 속도나 회전 시간을 조절할 수 있다.For example, the rotation shaft 210 may be connected to a power device (not shown) that provides rotational power so that the substrate W can be rotated below. A power device (not shown) may adjust the rotation speed or rotation time of the rotation shaft 210.
도 1에 도시된 바와 같이, 회전축(210)의 상부에는, 기판(W)을 안착할 수 있도록, 지지면이 결합되어 형성될 수 있다. 예컨대, 지지면은 기판(W)과 대응될 수 있도록, 전체적으로 원형 형상으로 형성될 수 있다.As shown in FIG. 1, a support surface may be formed on the rotary shaft 210 to seat the substrate W. For example, the support surface may be formed to have an overall circular shape so as to correspond to the substrate W.
예를 들면, 지지면은, 진공을 통하여 기판(W)을 안정적으로 흡착 및 지지할 수 있도록, 진공 홀(미도시)이 형성될 수 있다. 진공 홀(미도시)은, 진공 라인 및 진공 장치 등과 결합될 수 있다.For example, a vacuum hole (not shown) may be formed on the support surface to stably adsorb and support the substrate W through a vacuum. The vacuum hole (not shown) may be combined with a vacuum line, vacuum device, etc.
다른 예에 들면, 지지면은, 후술될 분사부(400)를 통하여 초음파 인가 매체(A)가 분사되었을 때, 이를 빠르게 배출할 수 있도록, 배출 홀(미도시)이 형성될 수도 있다. 배출 홀(미도시)는, 배출 라인, 재사용 라인 및 배출 밸브 등과 결합될 수 있다.For another example, the support surface may have an discharge hole (not shown) formed so that the ultrasonic application medium A can be quickly discharged when it is sprayed through the spray unit 400, which will be described later. The discharge hole (not shown) may be coupled with a discharge line, a reuse line, a discharge valve, etc.
이에 따라, 진공 홀 또는 배출 홀을 포함한 다양한 종류의 홀을 형성하여, 사용자의 목적에 맞게 사용할 수 있으며, 효율적인 기판 처리 공정을 실행할 수 있다.Accordingly, various types of holes, including vacuum holes and discharge holes, can be formed and used to suit the user's purpose, and an efficient substrate processing process can be performed.
지지면의 상면에는 기판 지지핀(220)가 형성될 수 있다. 기판 지지핀(220)은, 적어도 하나로 형성되어, 기판(W)을 지지할 수 있다.A substrate support pin 220 may be formed on the upper surface of the support surface. At least one substrate support pin 220 may be formed to support the substrate W.
구체적으로, 기판 지지핀(220)은, 복수 개가 지지면의 중심으로 방사상 소정 간격 이격되어 형성될 수 있다. 이에 따라, 기판 지지핀(220)을 통하여 기판(W)을 안정적으로 지지할 수 있다.Specifically, a plurality of substrate support pins 220 may be formed to be spaced radially at a predetermined distance from the center of the support surface. Accordingly, the substrate W can be stably supported through the substrate support pin 220.
보다 더 구체적으로, 기판 지지핀(220)은, 적어도 일부가 기판(W)의 측면을 감싸는 형상으로 형성될 수 있다. 따라서, 기판(W) 회전 시, 기판(W)의 측면을 지지할 수 있어 기판(W)이 오정렬되는 현상을 방지할 수 있다.More specifically, at least a portion of the substrate support pin 220 may be formed to surround the side surface of the substrate W. Therefore, when the substrate W rotates, the side of the substrate W can be supported and misalignment of the substrate W can be prevented.
척(200)은, 보울부(230)를 포함할 수 있다. 구체적으로, 보울부(230)는, 척(200) 및 척에 안착된 기판(W)을 감싸는 형상으로 형성될 수 있다. 이에 따라, 척(200) 및 기판(W)의 회전 시, 기판(W)으로 분사되는 도 5에서 후술될 약액(C)이 원심력에 의하여 챔버(100)를 오염시키는 것을 방지할 수 있다.Chuck 200 may include a bowl portion 230. Specifically, the bowl portion 230 may be formed to surround the chuck 200 and the substrate W mounted on the chuck. Accordingly, when the chuck 200 and the substrate W are rotated, the chemical liquid C, which will be described later in FIG. 5 and is sprayed onto the substrate W, can be prevented from contaminating the chamber 100 due to centrifugal force.
보다 더 구체적으로, 보울부(230)의 하면에는 배출구(미도시)가 형성되어, 기판(W)으로 분사되는 약액(C)이 빠르게 배출될 수 있도록 형성할 수 있다.More specifically, an outlet (not shown) may be formed on the lower surface of the bowl portion 230 so that the chemical liquid (C) sprayed onto the substrate (W) can be quickly discharged.
도 1에 도시된 바와 같이, 약액 공급부(300)는, 척(200)의 상측에 형성되고, 척(200)에 지지되는 기판(W)의 상면을 향하여 약액(C)을 분사할 수 있다.As shown in FIG. 1, the chemical solution supply unit 300 is formed on the upper side of the chuck 200 and can spray the chemical solution C toward the upper surface of the substrate W supported on the chuck 200.
약액 공급부(300)는, 약액 공급라인, 분사구(310) 및 약액 공급원(320)을 포함할 수 있다.The chemical solution supply unit 300 may include a chemical solution supply line, an injection port 310, and a chemical solution source 320.
약액 공급라인은 적어도 하나 이상 형성되어, 기판(W)으로 약액(C)을 공급할 수 있다. 예컨대, 약액 공급라인은 공급되는 약액(C)의 양을 조절할 수 있도록, 조절 밸브(미도시)를 포함하여 형성될 수 있다.At least one chemical solution supply line is formed to supply the chemical solution (C) to the substrate (W). For example, the chemical solution supply line may be formed to include a control valve (not shown) to control the amount of supplied chemical solution (C).
분사구(310)는, 약액 공급라인의 후단에 형성되어, 기판(W)으로 약액(C)을 분사하는 분사구(310)를 포함할 수 있다.The injection hole 310 may be formed at the rear end of the chemical solution supply line and may include an injection hole 310 for spraying the chemical solution (C) onto the substrate (W).
예컨대, 분사구(310)는, 기판(W)의 상측에 형성되어, 기판(W) 및 척(200)의 높낮이에 따라 약액(C)을 분사하는 높이를 조절할 수 있도록, 승하강이 가능하게 설치될 수 있다.For example, the injection hole 310 is formed on the upper side of the substrate W and can be raised and lowered so that the height at which the chemical solution C is sprayed can be adjusted depending on the height of the substrate W and the chuck 200. It can be.
약액 공급원(320)은, 약액 공급라인의 선단에 연결되어, 약액 공급라인을 통하여 적어도 하나 이상의 약액(C)을 공급할 수 있다.The chemical solution supply source 320 is connected to the tip of the chemical solution supply line and can supply at least one chemical solution (C) through the chemical solution supply line.
예컨대, 약액 공급원(320)으로부터 공급되는 약액(C)은 이소프로필 알코올 약액(Isopropyl alcohol chemical, IPA)일 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것이 아니라 기판(W)의 세정을 실시할 수 있는 다양한 종류를 포함할 수 있다.For example, the chemical solution C supplied from the chemical solution source 320 may be an isopropyl alcohol chemical (IPA). However, it is not limited to this and may include various types that can clean the substrate W.
도 1에 도시된 바와 같이, 분사부(400)는, 척(200)의 상부면에 형성되고, 척(200)에 지지되는 기판(W)의 하면을 향하여 초음파 에너지가 인가된 초음파 인가 매체(A)를 분사할 수 있다.As shown in FIG. 1, the injection unit 400 is formed on the upper surface of the chuck 200 and is an ultrasonic application medium in which ultrasonic energy is applied toward the lower surface of the substrate W supported on the chuck 200. A) can be sprayed.
예컨대, 분사부(400)는, 척(200)의 상부면에 돌출되도록 형성되거나, 척(200)에 내장되도록 형성될 수 있다.For example, the injection unit 400 may be formed to protrude from the upper surface of the chuck 200 or may be formed to be built into the chuck 200.
분사부(400)는, 백 노즐부(410) 및 초음파 인가부(420)를 포함하여 형성될 수 있다.The spray unit 400 may be formed to include a
백 노즐부(410)는, 척(200)에 지지되는 기판(W)의 하면을 향하여 초음파 인가 매체(A)를 분사할 수 있다. 예컨대, 초음파 인가 매체(A)는, 순수(Deionized Water, DIW)를 포함할 수 있다.The
백 노즐부(410)는, 초음파 인가 매체 공급원 및 초음파 인가 매체 공급라인과 연결될 수 있다. 예컨대, 초음파 인가 매체 공급라인에는 공급되는 초음파 인가 매체의 양을 조절할 수 있도록, 조절 밸브(미도시)를 포함하여 형성될 수 있다.The
초음파 인가부(420)는, 기판(W) 상에 분사되는 약액(C)에 초음파 에너지를 간접적으로 인가하여 초음파 진동을 발생시킬 수 있도록, 백 노즐부(410)에 설치되고, 백 노즐부(410)에 초음파 에너지를 인가하여, 백 노즐부(410)에서 분사되는 초음파 인가 매체(A)에 초음파 에너지를 인가할 수 있다.The ultrasonic applicator 420 is installed in the
이러한 방식으로 초음파 에너지를 간접 인가하여, 초음파 에너지를 직접 약액으로 전달할 경우에 발생하였던 초음파 기포가 생성되는 것을 방지할 수 있다. 또한, 초음파 기포의 발생 없이 기판(W)의 벽면 부근에서의 유체 저항력을 줄일 수 있는 효과가 있다.By applying ultrasonic energy indirectly in this way, it is possible to prevent the generation of ultrasonic bubbles, which would occur when ultrasonic energy is directly delivered to the chemical solution. In addition, there is an effect of reducing fluid resistance near the wall of the substrate W without generating ultrasonic bubbles.
구체적으로, 초음파 인가부(420)는, 진동자(421), 초음파 발진기(430) 및 초음파 제어기(440)를 포함하여 형성될 수 있다.Specifically, the ultrasonic applicator 420 may be formed to include a
진동자(421)는, 백 노즐부(410)에 초음파 에너지를 인가할 수 있다. 예컨대, 진동자(421)는, 니켈 진동자, 페라이트 진동자, 압전세라믹 진동자, BLT 진동자, 수정 진동자 등 다수의 진동자 등이 다양하게 사용될 수 있다.The
예를 들어, 도 2를 참고하면, 진동자(421)는 백 노즐부(410) 외측의 적어도 일부분을 감쌀 수 있도록, 전체적으로 링 형상으로 형성되거나 중공 원통 형상으로 형성될 수 있다.For example, referring to FIG. 2 , the
다른 예를 들어, 도 3를 참고하면, 진동자(422)는 적어도 일부가 백 노즐부(410)의 내부에 형성될 수 있다. 진동자(422)의 크기나 형상은, 내부에 형성될 수 있는 한에서 다양하게 형성될 수 있다.For another example, referring to FIG. 3 , at least a portion of the
이때, 진동자(421, 422)는, 도 2 및 도 3를 참고하면, 기판(W)으로 초음파 기포가 전달되는 것을 방지할 수 있도록, 초음파 인가 매체(A)의 분사 방향을 기준으로 수직한 방향으로, 초음파 인가 매체(A)에 초음파 에너지를 인가할 수 있다.At this time, referring to FIGS. 2 and 3, the
다른 예를 들어, 도 4를 참고하면, 진동자(423)는, 기판(W)으로 초음파 기포가 전달되는 것을 방지할 수 있도록, 초음파 인가 매체(A)의 분사 방향을 기준으로 소정 각도 경사진 방향으로, 초음파 인가 매체(A)에 초음파 에너지를 인가할 수 있다. 이때, 소정 각도는 한정되지 않는다.For another example, referring to FIG. 4, the vibrator 423 is inclined at a predetermined angle based on the spraying direction of the ultrasonic applying medium (A) to prevent ultrasonic bubbles from being transmitted to the substrate (W). In this way, ultrasonic energy can be applied to the ultrasonic application medium (A). At this time, the predetermined angle is not limited.
이에 따라, 기판(W)으로 초음파 기포가 전달되었을 경우, 초음파 기포로 인하여 발생되는 기판(W)의 패턴 손상을 방지할 수 있으며, 기판(W) 처리 공정의 정확성 및 정밀도를 높일 수 있는 효과가 있다.Accordingly, when ultrasonic bubbles are delivered to the substrate (W), pattern damage to the substrate (W) caused by ultrasonic bubbles can be prevented, and the accuracy and precision of the substrate (W) processing process can be improved. there is.
초음파 발진기(430)는, 진동자(421)에 초음파 에너지를 인가할 수 있다. 예컨대, 초음파 발진기(430)는, 후술될 초음파 제어기(440)와 연결되어, 설정된 조건에 맞게 초음파 에너지를 인가할 수 있다.The ultrasonic oscillator 430 may apply ultrasonic energy to the
초음파 제어기(440)는, 초음파 에너지의 주파수를 조절할 수 있다. 이에 따라, 기판(W)의 종류나 목적에 따라 사용자가 설정하는 만큼의 주파수를 인가하여, 초음파 인가 매체(A)를 분사할 수 있다.The ultrasonic controller 440 can adjust the frequency of ultrasonic energy. Accordingly, the ultrasonic application medium A can be sprayed by applying a frequency set by the user depending on the type or purpose of the substrate W.
도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 다른 실시예에 따른 기판 처리 장치(1100)는, 제어부(500)를 더 포함할 수 있다.As shown in FIG. 5 , the substrate processing apparatus 1100 according to another embodiment of the present invention may further include a control unit 500.
제어부(500)는, 약액 공급부(300) 및 초음파 인가부(420)와 전기적으로 연결되어, 약액 공급부(300)로부터 약액 분사 시점 정보를 인가받고, 약액 분사 시점 정보와 동일한 시점에 초음파 인가부(420)가 초음파 에너지를 인가할 수 있도록, 약액 분사 시점 정보에 기초하여 초음파 인가부(420)에 제어신호를 인가할 수 있다.The control unit 500 is electrically connected to the chemical solution supply unit 300 and the ultrasonic applicator 420, receives chemical injection time information from the chemical solution supply unit 300, and uses the ultrasonic applicator ( In order for 420 to apply ultrasonic energy, a control signal may be applied to the ultrasonic applicator 420 based on chemical injection timing information.
예컨대, 약액 공급부(300)에 센서부(미도시)가 설치되어, 상기 센서부(미도시)를 통하여 약액 분사 시점 정보를 인가받을 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것이 아니라 다양한 방법으로 약액 분사 시점 정보를 인가받을 수 있다.For example, a sensor unit (not shown) is installed in the chemical solution supply unit 300, and chemical injection timing information can be received through the sensor unit (not shown). However, it is not limited to this, and the chemical injection timing information can be obtained in various ways.
이에 따라, 약액 공급부(300)의 약액 분사 시점과 초음파 인가부(420)의 초음파 에너지 인가 시점을 동일하게 진행하여, 약액 분사 되자마자 초음파 에너지에 간접적으로 인가되도록 하여 기판(W)의 세정 효율을 높일 수 있으며, 세정 공정을 빠른 시간 내에 완료할 수 있다.Accordingly, the chemical injection timing of the chemical solution supply unit 300 and the ultrasonic energy application timing of the ultrasonic application unit 420 are performed at the same time, so that ultrasonic energy is indirectly applied as soon as the chemical liquid is sprayed, thereby improving the cleaning efficiency of the substrate W. It can be increased, and the cleaning process can be completed in a short time.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 장치(1000)의 세정 공정 진행하는 모습을 개략적으로 나타낸 단면도이고, 도 7은 종래의 세정 공정 진행 시의 기판(W)의 패턴 및 약액(C)의 모습을 개략적으로 나타낸 단면도이고, 도 8은 본 발명의 일 실시에 따른 기판 처리 장치(1000)를 이용하여 세정 공정 진행 시의 기판(W)의 패턴 및 약액(C)의 모습을 개략적으로 나타낸 단면도이다.Figure 6 is a cross-sectional view schematically showing the cleaning process of the substrate processing apparatus 1000 according to an embodiment of the present invention, and Figure 7 shows the pattern of the substrate W and the chemical solution C during the conventional cleaning process. ) is a cross-sectional view schematically showing the state of This is a cross-sectional view.
도 6에 도시된 바와 같이, 기판 처리 장치(1000)의 세정 공정 진행 시, 기판(W)은 척(200)의 회전을 통하여 회전할 수 있으며, 약액 공급부(300)의 분사구(310)로부터 기판(W)의 상면을 향하여 약액(C)이 분사될 수 있다.As shown in FIG. 6, during the cleaning process of the substrate processing apparatus 1000, the substrate W may rotate through the rotation of the chuck 200, and the substrate W may be rotated through the injection hole 310 of the chemical solution supply unit 300. The chemical solution (C) may be sprayed toward the upper surface of (W).
또한, 백 노즐부(410)로부터 초음파 에너지가 인가된 초음파 인가 매체(A)가 기판(W)의 하면을 향하여 분사되어, 기판(W)으로 분사된 약액(C)은 원심력에 의하여 기판(W)의 상면에 전체적으로 이동될 수 있다.In addition, the ultrasonic application medium (A) to which ultrasonic energy is applied from the
이때, 약액(C)은 초음파 인가 매체(A)로부터 간접적으로 초음파 에너지를 인가받아 초음파 진동을 할 수 있으며, 경계층이 얇아질 수 있다. 경계층이 얇아지는 경우, 기판(W)의 패턴 벽면으로 갈수록 유속이 줄어드는 정도가 작아질 수 있다.At this time, the chemical liquid (C) may undergo ultrasonic vibration by indirectly receiving ultrasonic energy from the ultrasonic application medium (A), and the boundary layer may become thin. When the boundary layer becomes thinner, the degree to which the flow velocity decreases may become smaller toward the patterned wall of the substrate (W).
이에 따라, 도 7 및 도 8을 참고하면, 패턴의 벽면으로 갈수록 유체 저항력이 줄어들게 되므로, 벽면 부근에서 메니스커스의 곡률이 작아져 종래에 비하여 약액(C)이 벽면에 더 가까워질 수 있다.Accordingly, referring to FIGS. 7 and 8, the fluid resistance decreases toward the wall of the pattern, so the curvature of the meniscus near the wall decreases, allowing the chemical liquid C to come closer to the wall than before.
따라서, 본 발명에 따른 기판 처리 장치에 의하면, 약액(C)에 간접적으로 초음파 에너지를 인가하여 패턴 벽면 부근에서의 유동성을 높임으로써, 패턴 사이로 깊게 침투할 수 있으며, 패턴 바닥 부근에 있는 불순물을 제거할 수 있다. 또한, 초음파 기포가 발생하지 않으므로, 이로 인한 기판(W)의 패턴 손상을 방지할 수 있는 효과가 있다.Therefore, according to the substrate processing device according to the present invention, by indirectly applying ultrasonic energy to the chemical solution (C) to increase fluidity near the pattern wall, it is possible to penetrate deeply between patterns and remove impurities near the bottom of the pattern. can do. In addition, since ultrasonic bubbles are not generated, there is an effect of preventing damage to the pattern of the substrate W caused by this.
이하에서는, 상술한 기판 처리 장치(1000)를 이용하는 기판 처리 방법(S100~S300,S310~S320)에 대해 구체적으로 상술하도록 한다.Hereinafter, the substrate processing method (S100 to S300, S310 to S320) using the above-described substrate processing apparatus 1000 will be described in detail.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 방법을 개략적으로 나타낸 순서도이고, 도 10은 본 발명의 다른 실시예에 따른 기판 처리 방법을 개략적으로 나타낸 순서도이다.FIG. 9 is a flowchart schematically showing a substrate processing method according to an embodiment of the present invention, and FIG. 10 is a flowchart schematically showing a substrate processing method according to another embodiment of the present invention.
도 9에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 방법은, 상술한 기판 처리 장치(1000)를 이용할 수 있으며, 챔버(100) 내의 처리 공간(110)에서 기판(W)이 척(200)에 지지되도록 로딩되는 기판 로딩 단계(S100), 기판(W)이 척(200)에 의하여 회전하고, 회전하는 기판(W)의 상면을 향하여 약액(C)이 분사되는 약액 분사 단계(S200) 및 회전하는 기판(W)의 하면을 향하여 초음파 에너지가 인가된 초음파 인가 매체(A)가 분사되는 초음파 분사 단계(S300)를 포함할 수 있다.As shown in FIG. 9, the substrate processing method according to an embodiment of the present invention can use the above-described substrate processing apparatus 1000, and the substrate W is processed in the processing space 110 within the chamber 100. A substrate loading step (S100) in which the substrate (W) is loaded to be supported on the chuck (200), and a chemical spraying step in which the substrate (W) is rotated by the chuck (200) and the chemical solution (C) is sprayed toward the upper surface of the rotating substrate (W). (S200) and an ultrasonic spraying step (S300) in which an ultrasonic application medium (A) to which ultrasonic energy is applied is sprayed toward the lower surface of the rotating substrate (W).
기판 로딩 단계(S100)는, 이동 유닛을 통하여 기판(W)이 챔버(100) 내로 수용되도록 기판(W)을 이동하는 기판 이동 단계를 포함할 수 있다.The substrate loading step (S100) may include a substrate moving step of moving the substrate W so that the substrate W is received into the chamber 100 through a moving unit.
예컨대, 이동 유닛은 상하방향 또는 좌우방향 또는 모든 방향으로 움직일 수 있도록 형성될 수 있다.For example, the mobile unit may be configured to move up and down, left and right, or in all directions.
약액 분사 단계(S200)는, 약액 공급원(320)으로부터 펌프를 통하여 약액(C)이 공급되는 약액 공급 단계 및 공급된 약액(C)이 약액 공급라인을 통하여 분사구(310)까지 이동되는 약액 이동 단계를 포함할 수 있다.The chemical injection step (S200) includes a chemical solution supply step in which the chemical solution (C) is supplied from the chemical solution source 320 through a pump and a chemical solution movement step in which the supplied chemical solution (C) is moved to the injection hole 310 through the chemical solution supply line. may include.
예컨대, 약액 공급 단계는, 약액 공급원(320)으로부터 약액(C)이 공급되기 전 약액(C)의 양을 조절하는 약액 조절 단계를 포함할 수 있다.For example, the chemical solution supply step may include a chemical solution adjustment step of adjusting the amount of the chemical solution (C) before the chemical solution (C) is supplied from the chemical solution source 320.
도 10에 도시된 바와 같이, 초음파 분사 단계(S300)는, 초음파 인가 매체(A)에 초음파 에너지를 인가하는 초음파 인가 단계(S310) 및 초음파 에너지가 인가된 초음파 인가 매체(A)를 분사하는 매체 분사 단계(S320)를 포함할 수 있다.As shown in FIG. 10, the ultrasonic spraying step (S300) includes an ultrasonic applying step (S310) of applying ultrasonic energy to the ultrasonic applying medium (A) and a medium spraying the ultrasonic applying medium (A) to which ultrasonic energy is applied. It may include an injection step (S320).
초음파 인가 단계(S310)는, 초음파 에너지의 주파수를 조절하는 초음파 조절 단계를 포함할 수 있다.The ultrasonic application step (S310) may include an ultrasonic control step of adjusting the frequency of ultrasonic energy.
또한, 초음파 인가 단계(S310)는, 약액 공급부(300)의 약액 분사 시점 정보를 인가받아, 상기 약액 분사 시점 정보와 동일한 시점에 초음파 인가부(420)가 초음파 에너지를 인가할 수 있도록 제어하는 제어 단계를 포함할 수 있다.In addition, the ultrasonic application step (S310) is a control that receives information on the chemical injection time of the chemical solution supply unit 300 and controls the ultrasonic applicator 420 to apply ultrasonic energy at the same time as the chemical injection time information. May include steps.
이에 따라, 약액(C)이 분사되자마자, 간접적으로 초음파 에너지를 인가받을 수 있어, 효율적인 공정을 진행할 수 있다.Accordingly, as soon as the chemical solution (C) is sprayed, ultrasonic energy can be indirectly applied, allowing an efficient process to proceed.
따라서, 본 발명의 여러 실시예에 따른 기판 처리 장치(1000~1300) 및 이를 이용하는 기판 처리 방법에 따르면, 회전하는 기판(W)으로 분사되는 약액(C)으로 간접적으로 초음파 에너지를 인가할 수 있다.Therefore, according to the substrate processing apparatuses 1000 to 1300 according to various embodiments of the present invention and the substrate processing method using the same, ultrasonic energy can be indirectly applied to the chemical liquid (C) sprayed onto the rotating substrate (W). .
이는, 패턴 벽면 부근에서의 유체 유동성을 향상시켜 약액(C)이 기판(W)의 패턴 사이로 깊게 침투할 수 있게 한다. 이에 따라, 패턴의 바닥 부근에 존재하는 불순물을 효율적으로 제거할 수 있다.This improves fluid fluidity near the pattern wall, allowing the chemical solution (C) to penetrate deeply between the patterns of the substrate (W). Accordingly, impurities present near the bottom of the pattern can be efficiently removed.
또한, 초음파 에너지 직접 인가 시에 생성되는 초음파 기포를 억제할 수 있어 패턴의 손상을 방지할 수 있으며, 기판(W)의 생산성 및 정밀도를 향상시킬 수 있는 효과가 있다.In addition, ultrasonic bubbles generated when ultrasonic energy is directly applied can be suppressed, preventing damage to the pattern, and improving productivity and precision of the substrate W.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.The present invention has been described with reference to the embodiments shown in the drawings, but these are merely exemplary, and those skilled in the art will understand that various modifications and equivalent other embodiments are possible therefrom. Therefore, the true scope of technical protection of the present invention should be determined by the technical spirit of the attached patent claims.
1000,1100: 기판 처리 장치
100: 챔버
110: 처리 공간
200: 척
210: 회전축
220: 기판 지지핀
230: 보울부
300: 약액 공급부
310: 분사구
320: 약액 공급원
400: 분사부
410: 백 노즐부
420,420',420'': 초음파 인가부
421,422,423: 진동자
430: 초음파 발진기
440: 초음파 제어기
500: 제어부
A: 초음파 인가 매체
C: 약액
W: 기판1000,1100: Substrate processing device
100: chamber
110: processing space
200: Chuck
210: rotation axis
220: Board support pin
230: Bowl part
300: Chemical supply unit
310: nozzle
320: Chemical solution source
400: injection unit
410: Back nozzle part
420,420',420'': Ultrasonic authorization unit
421,422,423: Vibrator
430: Ultrasonic oscillator
440: Ultrasonic controller
500: Control unit
A: Ultrasonic applied medium
C: Chemical solution
W: substrate
Claims (10)
상기 처리 공간에서 회전축을 기준으로 회전 가능하게 설치되고, 상기 기판이 지지되도록 형성되는 척;
상기 척의 상측에 형성되고, 상기 척에 지지되는 상기 기판의 상면을 향하여 약액을 분사하는 약액 공급부; 및
상기 척의 상부면에 형성되고, 상기 척에 지지되는 상기 기판의 하면을 향하여 초음파 에너지가 인가된 초음파 인가 매체를 분사하는 분사부;를 포함하는, 기판 처리 장치.A chamber forming a processing space capable of processing a substrate;
a chuck installed to be rotatable about a rotation axis in the processing space and configured to support the substrate;
a chemical solution supply unit formed on an upper side of the chuck and spraying a chemical solution toward the upper surface of the substrate supported by the chuck; and
A substrate processing apparatus comprising: a spraying unit formed on an upper surface of the chuck and spraying an ultrasonic application medium to which ultrasonic energy is applied toward a lower surface of the substrate supported on the chuck.
상기 분사부는,
상기 척에 지지되는 상기 기판의 하면을 향하여 초음파 인가 매체를 분사하는 백 노즐부; 및
상기 기판 상에 분사되는 약액에 초음파 에너지를 간접적으로 인가하여 초음파 진동을 발생시킬 수 있도록, 상기 백 노즐부에 설치되고, 상기 백 노즐부에서 분사되는 상기 초음파 인가 매체에 상기 초음파 에너지를 인가하는 초음파 인가부;를 포함하는, 기판 처리 장치.According to claim 1,
The injection unit,
a back nozzle unit that sprays an ultrasonic application medium toward the lower surface of the substrate supported on the chuck; and
Ultrasonic waves are installed in the bag nozzle unit to generate ultrasonic vibration by indirectly applying ultrasonic energy to the chemical sprayed on the substrate, and apply the ultrasonic energy to the ultrasonic application medium sprayed from the bag nozzle unit. A substrate processing device comprising: an approving unit.
상기 초음파 인가부는,
상기 초음파 인가 매체에 상기 초음파 에너지를 인가하는 진동자;
상기 진동자에 상기 초음파 에너지를 인가하는 초음파 발진기; 및
상기 초음파 에너지의 주파수를 조절하는 초음파 제어기;를 포함하는, 기판 처리 장치.According to claim 2,
The ultrasonic applicator,
a vibrator that applies the ultrasonic energy to the ultrasonic application medium;
an ultrasonic oscillator that applies the ultrasonic energy to the vibrator; and
A substrate processing apparatus comprising: an ultrasonic controller that adjusts the frequency of the ultrasonic energy.
상기 진동자는,
상기 백 노즐부 외측의 적어도 일부분을 감쌀 수 있도록, 전체적으로 링 형상으로 형성되거나, 적어도 일부가 상기 백 노즐부의 내부에 형성되는, 기판 처리 장치.According to claim 3,
The vibrator is,
A substrate processing apparatus that is formed entirely in a ring shape so as to surround at least a portion of the outside of the back nozzle portion, or is formed at least in part inside the back nozzle portion.
상기 진동자는,
상기 기판으로 초음파 기포가 전달되는 것을 방지할 수 있도록, 상기 초음파 인가 매체의 분사 방향을 기준으로 수직한 방향으로, 상기 초음파 인가 매체에 상기 초음파 에너지를 인가하는, 기판 처리 장치.According to claim 3,
The vibrator is,
A substrate processing device that applies the ultrasonic energy to the ultrasonic application medium in a direction perpendicular to the spray direction of the ultrasonic application medium to prevent ultrasonic bubbles from being transferred to the substrate.
상기 진동자는,
상기 기판으로 초음파 기포가 전달되는 것을 방지할 수 있도록, 상기 초음파 인가 매체의 분사 방향을 기준으로 소정 각도 경사진 방향으로, 상기 초음파 인가 매체에 상기 초음파 에너지를 인가하는, 기판 처리 장치.According to claim 3,
The vibrator is,
A substrate processing device for applying the ultrasonic energy to the ultrasonic application medium in a direction inclined at a predetermined angle based on the spray direction of the ultrasonic application medium to prevent ultrasonic bubbles from being transferred to the substrate.
상기 초음파 인가 매체는,
순수(Deionized Water, DIW)를 포함하는, 기판 처리 장치.According to claim 2,
The ultrasonic application medium is,
A substrate processing device comprising deionized water (DIW).
상기 약액 공급부 및 상기 초음파 인가부와 전기적으로 연결되어, 상기 약액 공급부로부터 약액 분사 시점 정보를 인가받고, 상기 약액 분사 시점 정보와 동일한 시점에 상기 초음파 인가부가 상기 초음파 에너지를 인가할 수 있도록, 상기 약액 분사 시점 정보에 기초하여 상기 초음파 인가부에 제어신호를 인가하는 제어부;를 더 포함하는, 기판 처리 장치.According to claim 1,
The chemical solution is electrically connected to the chemical solution supply unit and the ultrasonic applicator, receives chemical injection time information from the chemical solution supply unit, and allows the ultrasonic applicator to apply the ultrasonic energy at the same time as the chemical solution injection time information. A substrate processing apparatus further comprising a control unit that applies a control signal to the ultrasonic wave applicator based on injection timing information.
상기 챔버 내의 상기 처리 공간에서 상기 기판이 상기 척에 지지되도록 로딩되는 기판 로딩 단계;
상기 기판이 상기 척에 의하여 회전하고, 회전하는 상기 기판의 상면을 향하여 상기 약액이 분사되는 약액 분사 단계; 및
회전하는 상기 기판의 하면을 향하여 상기 초음파 에너지가 인가된 상기 초음파 인가 매체가 분사되는 초음파 분사 단계;를 포함하는, 기판 처리 방법.A chamber forming a processing space capable of processing a substrate, a chuck rotatably installed about a rotation axis in the processing space and formed to support the substrate, and the chuck formed on an upper side of the chuck and supported by the chuck. A substrate processing device including a chemical solution supply unit that sprays a chemical solution toward the upper surface of the substrate, and a spray unit that is formed on the upper surface of the chuck and sprays an ultrasonic application medium to which ultrasonic energy is applied toward the lower surface of the substrate supported on the chuck. In the substrate processing method used,
A substrate loading step of loading the substrate to be supported on the chuck in the processing space within the chamber;
a chemical spraying step in which the substrate is rotated by the chuck and the chemical liquid is sprayed toward an upper surface of the rotating substrate; and
A substrate processing method including; an ultrasonic spraying step in which the ultrasonic application medium to which the ultrasonic energy is applied is sprayed toward the lower surface of the rotating substrate.
상기 초음파 분사 단계는,
상기 초음파 인가 매체에 상기 초음파 에너지를 인가하는 초음파 인가 단계; 및
상기 초음파 에너지가 인가된 상기 초음파 인가 매체를 분사하는 매체 분사 단계;를 포함하는, 기판 처리 방법.
According to clause 9,
The ultrasonic spraying step is,
an ultrasonic application step of applying the ultrasonic energy to the ultrasonic application medium; and
A substrate processing method including; a medium spraying step of spraying the ultrasonic application medium to which the ultrasonic energy is applied.
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| KR1020220148997A KR20240067692A (en) | 2022-11-09 | 2022-11-09 | Apparatus for processing substrate and method for processing substrate |
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