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KR20130026911A - 기판 처리 설비 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 기판 처리 설비에 관한 것으로, 본 발명은 기판이 수평하게 놓여지는 기판 지지 부재; 기판 지지 부재에 놓인 기판에 처리액을 토출하는 노즐; 및 기판 지지 부재의 일측에 배치되며, 노즐이 공정 진행을 위해 대기하는 장소를 제공하는 대기 포트를 포함하되, 대기 포트는 상부가 개방되고, 노즐이 수용되는 공간을 제공하는 하우징; 및 하우징 내의 공간에 설치되며, 하우징 내에서 공정 진행을 위해 대기하는 노즐에 맺혀 있는 처리액이 모세관 현상(capillarity)에 의해 흡입되어 제거되는 처리액 제거 부재를 포함한다.

Description

기판 처리 설비{substrate processing apparatus}
본 발명은 기판 처리 설비에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 회전하는 스핀 척상에 지지된 기판에 처리액을 공급하여 기판 처리를 행하는 기판 처리 설비에 관한 것이다.
일반적으로 반도체 디바이스는 기판상에 여러 가지 물질을 박막 형태로 증착하고 이를 패터닝하여 제조된다. 이를 위하여 증착 공정, 사진 공정, 식각 공정 및 세정 공정 등 여러 단계의 서로 다른 공정이 요구된다.
이들 공정 중 사진 공정 중에는 기판상에 감광액을 도포하는 도포 공정과, 기판상에 현상액을 공급하는 현상 공정이 포함되며, 식각 공정은 기판상에 식각액을 공급하여 기판상에 형성된 막질을 제거하는 공정이고, 세정 공정은 기판상에 세정액을 공급하여 기판 표면에 잔류하는 오염 물질을 제거하는 공정이다.
도포, 현상, 식각 및 세정 공정은 스핀 척 위에 기판을 놓고 기판을 회전시키는 동안 기판의 표면에 처리액(감광액, 현상액, 식각액, 세정액)을 공급하는 스핀 타입의 방식에 의해 진행된다.
처리액을 공급하는 노즐은 대기 포트(홈 포트)에서 대기한다. 대기 포트에는 노즐에 맺혀 있는 처리액을 제거하기 위한 접촉 플레이트가 제공된다. 도 6은 기존 대기 포트에 설치되는 접촉 플레이트(2)를 보여주는 도면이다. 도 6을 참조하면, 노즐(1)은 대기 포트 상에 정지 후 접촉 플레이트(2)를 향해 수직 하강하여 접촉 플레이트(2)와 접촉된다. 노즐에 맺힌 처리액 방울은 접촉 플레이트(2)를 따라 흘러내리면서 제거된다.
본 발명은 노즐과 직접 접촉하지 않고 노즐에 맺힌 처리액 방울을 제거할 수 있는 기판 처리 설비를 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 목적은 여기에 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기한 과제를 달성하기 위하여 본 발명의 실시 예에 따른 기판 처리 설비는 기판이 수평하게 놓여지는 기판 지지 부재; 상기 기판 지지 부재에 놓인 기판에 처리액을 토출하는 노즐; 및 상기 기판 지지 부재의 일측에 배치되며, 상기 노즐이 공정 진행을 위해 대기하는 장소를 제공하는 대기 포트를 포함하되, 상기 대기 포트는 상부가 개방되고, 상기 노즐이 수용되는 공간을 제공하는 하우징; 및 상기 하우징 내의 상기 공간에 설치되며, 상기 하우징 내에서 공정 진행을 위해 대기하는 상기 노즐에 맺혀 있는 처리액 방울이 모세관 현상(capillarity)에 의해 흡입되어 제거되는 처리액 제거 부재를 포함한다.
본 발명의 실시예에 따르면, 상기 처리액 제거 부재는 다수의 모세관들이 형성된 처리액 흡입 블럭을 포함할 수 있다.
본 발명에 의하면, 노즐에 맺혀 있는 처리액 방울이 처리액 흡입 블럭과 접촉하면 처리액 방울이 모세관 현상에 의해 모세관들로 빨려들어 제거된다.
이하에 설명된 도면들은 단지 예시의 목적을 위한 것이고, 본 발명의 범위를 제한하기 위한 것이 아니다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 설비를 보여주는 평면 구성도이다.
도 2는 기판 처리 설비의 측면 구성도이다.
도 3은 도 1에 도시된 홈 포트에 설치된 약액 제거 부재를 보여주는 사시도이다.
도 4는 처리액 흡입 블럭에서 노즐에 맺힌 처리액 방울이 제거되는 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 처리액 흡입 블럭의 변형예들을 보여주는 도면이다.
도 6은 종래 대기 포트에서 노즐에 맺힌 처리액 방울이 제거되는 과정을 보여주는 도면이다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 기판 처리 설비를 상세히 설명하기로 한다. 우선 각 도면의 구성 요소들에 참조 부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
( 실시 예 )
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 설비를 보여주는 평면 구성도이다. 도 2는 기판 처리 설비의 측면 구성도이다. 도 3은 도 1에 도시된 홈 포트에 설치된 약액 제거 부재를 보여주는 사시도이다.
본 실시예에서는 기판으로 반도체 웨이퍼를 예로 들어 설명한다. 그러나 기판은 반도체 웨이퍼 이외에 평판 표시 패널, 포토 마스크 등 다양한 종류의 기판일 수 있다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 기판 처리 설비(10)는 처리실(300), 처리유닛(400) 그리고 처리액 공급 유닛을 포함한다.
처리실(300)은 기판 처리 공정이 진행되는 공간을 제공한다. 처리실(300)의 측벽(302)에는 처리실(300)로 기판을 반출입하기 위한 개구(302a)가 형성된다. 처리실(300)에는 처리유닛(400)이 배치된다. 처리유닛(400)은 기판 지지 유닛(410)과 기판 지지 유닛(410)의 둘레에 배치되는 용기(420)를 포함한다.
기판 지지 유닛(410)은 기판을 지지하며, 회전 가능하게 제공된다. 용기(420)는 회전하는 기판에 의해 처리액이 비산되는 것을 방지한다. 처리액 공급 유닛은 기판 지지 유닛(410)에 놓인 기판 상으로 처리액을 공급하여 기판을 처리한다.
기판 지지 유닛(410)은 공정 진행 중 기판(W)을 지지하며, 공정이 진행되는 동안 모터 등의 회전 구동 부재(412)에 의해 회전된다. 기판 지지 유닛(410)은 원형의 상부 면을 가지는 지지판(414)을 가지며, 지지판(414)의 상부 면에는 기판(W)을 지지하는 핀 부재(416)들이 설치된다.
기판 지지 유닛(410)의 둘레에는 용기(420)가 배치된다. 용기(420)는 대체로 원통 형상을 가지며, 하부 벽(422)에는 배기 홀(424)이 형성되고, 배기 홀(424)에는 배기관(426)이 연통 설치된다. 배기관(426)에는 펌프와 같은 배기 부재(428)가 연결되며, 배기 부재(428)는 기판(W)의 회전에 의해 비산된 처리액을 포함하는 용기(420) 내부의 공기를 배기시키도록 음압을 제공한다.
처리액 공급 유닛은 기판 지지 유닛(410) 상에 놓인 기판(W)의 상면으로 처리액을 공급한다. 처리액 공급 유닛은 노즐(430), 대기 포트(440) 및 노즐 이동 유닛(500)을 포함한다.
노즐(430)은 사용되는 처리액의 종류에 따라 복수 개가 제공될 수 있다. 노즐(430)은, 기판 지지 유닛(410)에 놓인 기판으로 처리액을 토출하는 분사헤드(432)를 가진다.
노즐 이동 유닛(500)은 노즐(430)을 대기 포트(440)의 대기 위치와 기판 지지 유닛(410) 상부의 공정 위치 간에 이동시킨다. 노즐 이동 유닛(500)은 노즐(430)을 지지하는 수평 지지대(531)를 가진다. 수평 지지대(531)는 수평 지지대(531)에 수직하게 배치된 이동 로드(533)에 결합된다. 이동 로드(533)의 하단부에는 연결 부재(534)가 결합되고, 연결 부재(534)는 가이드 부재(535)에 연결된다. 가이드 부재(535)는 기판 지지 유닛(410)의 일 측에 배치된다. 가이드 부재(535)는 가이드 레일 형상으로 제공될 수 있으며, 이동 로드(533)의 직선 이동을 안내한다. 그리고, 연결 부재(534)에는 가이드 부재(535)와 평행을 이루도록 배치된 리드 스크류(537)가 연결될 수 있으며, 리드 스크류(537)의 일단에는 리드 스크류(537)를 회전시키기 위한 제 3 구동기(536)가 연결된다. 제 3 구동기(536)의 회전력이 리드 스크류(537)로 전달되면, 리드 스크류(537)의 회전에 의해 리드 스크류(537)에 결합된 연결 부재(534)가 직선 운동을 한다. 그러면, 연결 부재(534)가 결합된 이동 로드(533)와, 이동 로드(523)가 연결된 수평 지지대(531)가 직선 이동하여, 노즐(430)이 대기 위치와 공정 위치 간에 이동될 수 있다.
대기 포트(440)는 노즐(430)이 공정 진행을 위해 대기하는 장소를 제공한다. 노즐(430)은 대기 포트(440)에서 처리액을 토출할 수 있으며, 대기 포트(440)는 토출된 처리액을 배출할 수 있는 구조를 포함할 수 있다.
대기 포트(440)는 하우징(442)과 처리액 제거 부재(450)를 포함한다. 하우징(442)은 상부가 개방되고, 노즐(430)이 수용되는 공간을 제공한다. 처리액 제거 부재(450)는 하우징(442)의 내부 공간에 설치된다.
처리액 제거 부재(450)는 하우징(442) 내에서 공정 진행을 위해 대기하는 노즐(430)에 맺히는 처리액 방울을 제거한다. 처리액 제거 부재(450)는 모세관 현상(capillarity)을 이용하여 처리액 방울을 제거한다. 처리액 제거 부재(450)는 다수의 모세관(458)(미세 타공)들이 형성된 처리액 흡입 블록(452)을 포함한다.
도 4는 처리액 흡입 블럭에서 노즐에 맺힌 처리액 방울이 제거되는 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 4를 참조하면, 처리액 흡입 블록(452)은 노즐(430)과 직접 접촉하지 않고 노즐(430)에 맺힌 처리액 방울과 접촉된다. 노즐(430)에 맺힌 처리액 방울은 처리액 흡입 블럭(452)과 접촉 시 모세관(458)들에 의한 모세관 현상에 의해 처리액 방울이 모세관(458)들로 빨려들어감으로써 노즐(430)로부터 제거된다. 처리액 흡입 블록(452)의 상면에는 노즐에 맺히는 처리액 방울의 직경보다 좁은 간격으로 수직방향으로 모세관(458)들이 형성되는 것이 바람직하며, 처리액 흡입 블록(452)의 상면은 노즐(430)의 저면(처리액 방울이 맺히는 면)보다 넓은 것이 바람직하다.
도 5는 처리액 흡입 블럭의 변형예들을 보여주는 도면이다.
도 5에 도시된 바와 같이, 처리액 흡입 블럭(450a)은 모세관(458a) 형상이 슬롯 타입으로 이루어질 수 있다. 또한, 처리액 흡입 블럭(450b)은 처리액 방울과 접촉되는 상면이 반구 형태로 형성될 수 있다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시 예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시 예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
300 : 처리실 400 : 처리유닛
450 : 처리액 제거 부재 452 : 처리액 흡입 블럭
458 : 모세관 500 : 노즐 이동 유닛

Claims (2)

  1. 기판 처리 설비에 있어서:
    기판이 수평하게 놓여지는 기판 지지 부재;
    상기 기판 지지 부재에 놓인 기판에 처리액을 토출하는 노즐; 및
    상기 기판 지지 부재의 일측에 배치되며, 상기 노즐이 공정 진행을 위해 대기하는 장소를 제공하는 대기 포트를 포함하되,
    상기 대기 포트는
    상부가 개방되고, 상기 노즐이 수용되는 공간을 제공하는 하우징; 및
    상기 하우징 내의 상기 공간에 설치되며, 상기 하우징 내에서 공정 진행을 위해 대기하는 상기 노즐에 맺혀 있는 처리액이 모세관 현상(capillarity)에 의해 흡입되어 제거되는 처리액 제거 부재를 포함하는 기판 처리 설비.
  2. 제1항에 있어서:
    상기 처리액 제거 부재는
    다수의 모세관들이 형성된 처리액 흡입 블럭을 포함하는 기판 처리 설비.

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