(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024095499
(43)【公開日】2024-07-10
(54)【発明の名称】基板処理装置及び方法
(51)【国際特許分類】
H01L 21/304 20060101AFI20240703BHJP
【ＦＩ】
H01L21/304 642B
H01L21/304 643A
H01L21/304 651A
H01L21/304 651B
H01L21/304 651C
【審査請求】未請求
【請求項の数】20
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2023104736
(22)【出願日】2023-06-27
(31)【優先権主張番号】10-2022-0187891
(32)【優先日】2022-12-28
(33)【優先権主張国・地域又は機関】KR
(71)【出願人】
【識別番号】598123150
【氏名又は名称】セメス株式会社
【氏名又は名称原語表記】ＳＥＭＥＳ ＣＯ．， ＬＴＤ．
【住所又は居所原語表記】７７，４ｓａｎｄａｎ ５－ｇｉｌ，Ｊｉｋｓａｎ－ｅｕｐ，Ｓｅｏｂｕｋ－ｇｕ，Ｃｈｅｏｎａｎ－ｓｉ，Ｃｈｕｎｇｃｈｅｏｎｇｎａｍ－ｄｏ，３３１－８１４ Ｒｅｐｕｂｌｉｃ ｏｆ Ｋｏｒｅａ
(74)【代理人】
【識別番号】110000671
【氏名又は名称】ＩＢＣ一番町弁理士法人
(72)【発明者】
【氏名】チョイ，ジュン ヤン
(72)【発明者】
【氏名】パク，グイ，ス
(72)【発明者】
【氏名】ジャン，ヤン ジン
(72)【発明者】
【氏名】リ，ユン ジュン
(72)【発明者】
【氏名】リム，ジュン ヒュン
【テーマコード（参考）】
5F157
【Ｆターム（参考）】
5F157AA73
5F157AA76
5F157AB02
5F157AB03
5F157AB13
5F157AB14
5F157AB33
5F157AB34
5F157AB36
5F157AB48
5F157AB90
5F157AC04
5F157AC56
5F157BB04
5F157BB11
5F157BB23
5F157BB43
5F157BB52
5F157BB79
5F157BE48
5F157CB13
5F157CB14
5F157CB27
5F157CF04
5F157CF14
5F157CF34
5F157CF38
5F157CF74
5F157CF92
5F157CF99
(57)【要約】
【課題】本発明は、基板を処理する装置を提供する。
【解決手段】基板処理装置は、液処理室と、前記液処理室内で基板を支持する支持ユニットと、前記液処理室に第１処理液を供給して前記基板を前記第１処理液で処理する第１処理液供給ユニットと、前記液処理室に第２処理液を供給して前記基板を前記第２処理液で処理する第２処理液供給ユニットを含むが、前記第２処理液供給ユニットは、前記第２処理液を冷却させる冷却機を具備することができる。
【選択図】図４
【解決手段】基板処理装置は、液処理室と、前記液処理室内で基板を支持する支持ユニットと、前記液処理室に第１処理液を供給して前記基板を前記第１処理液で処理する第１処理液供給ユニットと、前記液処理室に第２処理液を供給して前記基板を前記第２処理液で処理する第２処理液供給ユニットを含むが、前記第２処理液供給ユニットは、前記第２処理液を冷却させる冷却機を具備することができる。
【選択図】図４
【特許請求の範囲】
【請求項1】
液処理室と、
前記液処理室内で基板を支持する支持ユニットと、
前記液処理室に第１処理液を供給して前記基板を前記第１処理液で処理する第１処理液供給ユニットと、
前記液処理室に第２処理液を供給して前記基板を前記第２処理液で処理する第２処理液供給ユニットを含み、
前記第２処理液供給ユニットは、前記第２処理液を冷却させる冷却機を具備する基板処理装置。
前記液処理室内で基板を支持する支持ユニットと、
前記液処理室に第１処理液を供給して前記基板を前記第１処理液で処理する第１処理液供給ユニットと、
前記液処理室に第２処理液を供給して前記基板を前記第２処理液で処理する第２処理液供給ユニットを含み、
前記第２処理液供給ユニットは、前記第２処理液を冷却させる冷却機を具備する基板処理装置。
【請求項2】
前記第１処理液供給ユニット及び前記第２処理液供給ユニットを制御する制御機をさらに含み、
前記制御機は、前記第１処理液で基板を処理した後前記第２処理液で前記基板上の第１処理液を置換するように前記第１処理液供給ユニット及び第２処理液供給ユニットを制御する請求項１に記載の基板処理装置。
前記制御機は、前記第１処理液で基板を処理した後前記第２処理液で前記基板上の第１処理液を置換するように前記第１処理液供給ユニット及び第２処理液供給ユニットを制御する請求項１に記載の基板処理装置。
【請求項3】
前記制御機は、前記第１処理液の氷点より低い温度で前記第２処理液を冷却するように前記冷却機を制御する請求項２に記載の基板処理装置。
【請求項4】
前記第１処理液はリン酸水溶液を含み、
前記第１処理液供給ユニットはリン酸水溶液を加熱する加熱器を含み、
前記第２処理液は水を含む請求項１に記載の基板処理装置。
前記第１処理液供給ユニットはリン酸水溶液を加熱する加熱器を含み、
前記第２処理液は水を含む請求項１に記載の基板処理装置。
【請求項5】
前記液処理室は、
複数枚の基板を前記第１処理液に浸漬させて処理する第１処理槽と、
複数枚の基板を前記第２処理液に浸漬させて処理する第２処理槽と、
前記第１処理槽から前記第２処理槽に基板を返送する返送ユニットをさらに含む請求項１に記載の基板処理装置。
複数枚の基板を前記第１処理液に浸漬させて処理する第１処理槽と、
複数枚の基板を前記第２処理液に浸漬させて処理する第２処理槽と、
前記第１処理槽から前記第２処理槽に基板を返送する返送ユニットをさらに含む請求項１に記載の基板処理装置。
【請求項6】
前記第２処理槽は、
基板を浸漬させる収容空間を有した内槽と、
前記内槽からオーバーフローされた第２処理液を収容する外槽と、
前記内槽に第２処理液を供給する液供給管と、
前記外槽の下部及び前記液供給管と連結されて第１処理液を循環させる循環ラインとを含む請求項５に記載の基板処理装置。
基板を浸漬させる収容空間を有した内槽と、
前記内槽からオーバーフローされた第２処理液を収容する外槽と、
前記内槽に第２処理液を供給する液供給管と、
前記外槽の下部及び前記液供給管と連結されて第１処理液を循環させる循環ラインとを含む請求項５に記載の基板処理装置。
【請求項7】
前記冷却機は前記循環ラインに設けられる請求項６に記載の基板処理装置。
【請求項8】
前記支持ユニットは前記内槽に配置され、
前記液供給管は、前記内槽内で前記支持ユニットより下に位置する請求項６に記載の基板処理装置。
前記液供給管は、前記内槽内で前記支持ユニットより下に位置する請求項６に記載の基板処理装置。
【請求項9】
基板に有機溶剤を供給して前記第２処理液を前記有機溶剤で置換する溶剤処理室と、
超臨界流体を利用して基板を１枚ずつ乾燥させる乾燥室をさらに含む請求項５に記載の基板処理装置。
超臨界流体を利用して基板を１枚ずつ乾燥させる乾燥室をさらに含む請求項５に記載の基板処理装置。
【請求項10】
前記液処理室は、内部に処理空間を有するコップをさらに具備し、
前記支持ユニットは、前記処理空間内で基板を水平状態で支持及び回転させるスピンチャックを具備して、
前記装置は前記第１処理液供給ユニット及び前記第２処理液供給ユニットを制御する制御機をさらに含み、
前記制御機は、基板が前記スピンチャックに支持された状態で前記第１処理液及び前記第２処理液を順次、かつ、連続的に前記基板に供給して前記基板上の第１処理液を前記第２処理液に置換するように前記第１処理液供給ユニット及び第２処理液供給ユニットを制御する請求項１に記載の基板処理装置。
前記支持ユニットは、前記処理空間内で基板を水平状態で支持及び回転させるスピンチャックを具備して、
前記装置は前記第１処理液供給ユニット及び前記第２処理液供給ユニットを制御する制御機をさらに含み、
前記制御機は、基板が前記スピンチャックに支持された状態で前記第１処理液及び前記第２処理液を順次、かつ、連続的に前記基板に供給して前記基板上の第１処理液を前記第２処理液に置換するように前記第１処理液供給ユニット及び第２処理液供給ユニットを制御する請求項１に記載の基板処理装置。
【請求項11】
基板を処理する方法において、
第１処理液で基板を液処理する段階と、
第２処理液で基板上の前記第１処理液を前記第２処理液に置換する段階とを有し、
前記第２処理液は前記第１処理液の氷点より低い温度で提供される基板処理方法。
第１処理液で基板を液処理する段階と、
第２処理液で基板上の前記第１処理液を前記第２処理液に置換する段階とを有し、
前記第２処理液は前記第１処理液の氷点より低い温度で提供される基板処理方法。
【請求項12】
前記第２処理液は水を含み、
前記第２処理液は冷却された状態で前記基板に供給される請求項１１に記載の基板処理方法。
前記第２処理液は冷却された状態で前記基板に供給される請求項１１に記載の基板処理方法。
【請求項13】
前記第１処理液はリン酸水溶液を含み、
前記第１処理液は加熱された状態で基板に供給される請求項１２に記載の基板処理方法。
前記第１処理液は加熱された状態で基板に供給される請求項１２に記載の基板処理方法。
【請求項14】
前記液処理する段階では、前記第１処理液が満たされた第１処理槽内に複数枚の基板が浸漬され、
前記置換する段階では、前記第２処理液が満たされた第２処理槽内に前記複数枚の基板を浸漬される請求項１２に記載の基板処理方法。
前記置換する段階では、前記第２処理液が満たされた第２処理槽内に前記複数枚の基板を浸漬される請求項１２に記載の基板処理方法。
【請求項15】
前記置換する段階以後に超臨界流体を利用して基板を１枚ずつ乾燥する段階をさらに含む請求項１４に記載の基板処理方法。
【請求項16】
前記置換する段階以後に有機溶剤を基板に供給して前記基板上の第２処理液を１枚ずつ前記有機溶剤で置換し、
前記乾燥する段階は、前記基板上の有機溶剤を前記超臨界流体で乾燥させる請求項１５に記載の基板処理方法。
前記乾燥する段階は、前記基板上の有機溶剤を前記超臨界流体で乾燥させる請求項１５に記載の基板処理方法。
【請求項17】
前記第２処理槽は前記第２処理液が収容される内槽と、前記内槽でオーバーフローされる前記第２処理液を収容する外槽と、前記第２処理液が循環する循環ラインとを含み、
前記第２処理液に置換する段階は、前記内槽に配置された供給管を通じて前記第２処理液が供給されて前記内槽から前記外槽にオーバーフローされ、前記外槽に連結された前記循環ラインを通じて前記供給管に循環する過程を含み、
前記供給管は前記内槽に位置する前記複数枚の基板の下に配置される、請求項１２に記載の基板処理方法。
前記第２処理液に置換する段階は、前記内槽に配置された供給管を通じて前記第２処理液が供給されて前記内槽から前記外槽にオーバーフローされ、前記外槽に連結された前記循環ラインを通じて前記供給管に循環する過程を含み、
前記供給管は前記内槽に位置する前記複数枚の基板の下に配置される、請求項１２に記載の基板処理方法。
【請求項18】
前記液処理する段階では、スピンチャック上に支持されて前記スピンチャックと共に回転される基板に前記第１処理液が供給され、
前記置換する段階では、前記スピンチャックと共に回転される前記基板に前記第２処理液が供給される請求項１２に記載の基板処理方法。
前記置換する段階では、前記スピンチャックと共に回転される前記基板に前記第２処理液が供給される請求項１２に記載の基板処理方法。
【請求項19】
基板を処理する方法であって、
リン酸を含む第１処理液が満たされた第１処理槽内に複数枚の基板を浸漬させて前記複数枚の基板を前記第１処理液で処理する段階と、
前記複数枚の基板を第２処理槽に返送する段階と、
水を含む第２処理液が満たされた前記第２処理槽内に前記複数枚の基板を浸漬させて前記複数枚の基板上の第１処理液を前記第２処理液に置換する段階とを含み、
前記第１処理槽内で前記第１処理液は加熱された状態で提供され、
前記第２処理槽内で前記第２処理液は前記第１処理液の氷点より低い温度で提供される基板処理方法。
リン酸を含む第１処理液が満たされた第１処理槽内に複数枚の基板を浸漬させて前記複数枚の基板を前記第１処理液で処理する段階と、
前記複数枚の基板を第２処理槽に返送する段階と、
水を含む第２処理液が満たされた前記第２処理槽内に前記複数枚の基板を浸漬させて前記複数枚の基板上の第１処理液を前記第２処理液に置換する段階とを含み、
前記第１処理槽内で前記第１処理液は加熱された状態で提供され、
前記第２処理槽内で前記第２処理液は前記第１処理液の氷点より低い温度で提供される基板処理方法。
【請求項20】
前記第２処理槽は、第２処理液が収容される内槽と、内槽でオーバーフローされる第２処理液を収容する外槽と、第２処理液が循環する循環ラインとを含み、
前記第２処理液に置換する段階は、前記内槽に配置された供給管を通じて前記第２処理液が供給されて前記内槽から前記外槽にオーバーフローされ、前記外槽に連結された循環ラインを通じて前記供給管に循環する過程を含み、
前記供給管は前記内槽に浸漬された前記複数枚の基板下に配置される請求項１９に記載の基板処理方法。
前記第２処理液に置換する段階は、前記内槽に配置された供給管を通じて前記第２処理液が供給されて前記内槽から前記外槽にオーバーフローされ、前記外槽に連結された循環ラインを通じて前記供給管に循環する過程を含み、
前記供給管は前記内槽に浸漬された前記複数枚の基板下に配置される請求項１９に記載の基板処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、基板を処理する装置及び方法に関するものであり、より詳細には、基板上に処理液を供給して基板を処理する基板処理装置及び方法に関するものである。
【背景技術】
【0002】
半導体素子を製造するため、基板に写真、蝕刻、アッシング、イオン注入、そして、薄膜蒸着などの多様な工程らを通じて所望のパターンをウェハーなどの基板上に形成する。それぞれの工程には多様な処理液、処理ガスらが使用され、工程進行中にはパーティクル(particle)、そして、工程副産物が発生する。このような基板上の薄膜、パーティクル、そして、工程副産物を基板から除去するためにそれぞれの工程前後には基板に対する液処理工程が遂行される。一般に液処理工程は、ケミカルで基板を処理し、以後にリンス液で基板上のケミカルを除去した後乾燥処理する。
【0003】
例えば、ケミカルでリン酸水溶液が使用される場合、薬液槽内に満たされた高温のリン酸水溶液内に基板らを浸漬させてリン酸水溶液で基板を処理する。以後、リンス槽内に満たされた高温の純水に基板らを浸漬させて基板をリンスする。
【0004】
しかし、上述した方法の場合リンス槽内で基板上に残留する微細粒子のリン酸パーティクルらが基板からよく離脱されないか、または、リンス槽内から外部に排出されない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【特許文献1】韓国特許公開第10-2001-0006830号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
本発明は、基板を効率的に液処理することができる基板処理装置及び方法を提供することを一目的とする。
【0007】
本発明は、基板をケミカルで処理した以後にリンス液で基板上のケミカルを除去する時、基板上でケミカルの除去率を向上させることができる。
【0008】
本発明の目的はこれに制限されないし、言及されなかったまた他の目的らは下の記載から通常の技術者に明確に理解されることができるであろう。
【課題を解決するための手段】
【0009】
本発明は、基板を処理する装置を提供する。基板処理装置は、液処理室と、前記液処理室内で基板を支持する支持ユニットと、前記液処理室に第１処理液を供給して前記基板を前記第１処理液で処理する第１処理液供給ユニットと、前記液処理室に第２処理液を供給して前記基板を前記第２処理液で処理する第２処理液供給ユニットとを含み、前記第２処理液供給ユニットは、前記第２処理液を冷却させる冷却機を具備することができる。
【0010】
一実施例によれば、前記装置は、前記第１処理液供給ユニット及び前記第２処理液供給ユニットを制御する制御機をさらに含み、前記制御機は、前記第１処理液で基板を処理した後前記第２処理液で前記基板上の第１処理液を置換するように前記第１処理液供給ユニット及び第２処理液供給ユニットを制御することができる。
【0011】
一実施例によれば、前記制御機は、前記第１処理液の氷点より低い温度で前記第２処理液を冷却するように前記冷却機を制御することができる。
【0012】
一実施例によれば、前記第１処理液はリン酸水溶液を含み、前記第１処理液供給ユニットはリン酸水溶液を加熱する加熱器を含み、前記第２処理液は水を含むことができる。
【0013】
一実施例によれば、前記液処理室は、複数枚の基板を前記第１処理液に浸漬させて処理する第１処理槽と、複数枚の基板を前記第２処理液に浸漬させて処理する第２処理槽と、前記第１処理槽から前記第２処理槽に基板を返送する返送ユニットをさらに含むことができる。
【0014】
一実施例によれば、前記第２処理槽は基板を浸漬させる収容空間を有した内槽と、前記内槽からオーバーフローされた第２処理液を収容する外槽と、前記内槽に第２処理液を供給する液供給管と、前記外槽の下部及び前記液供給管と連結されて第１処理液を循環させる循環ラインとを含むことができる。
【0015】
一実施例によれば、前記冷却機は前記循環ラインに設けられ得る。
【0016】
一実施例によれば、前記支持ユニットは前記内槽に配置され、前記液供給管は前記内槽内で前記支持ユニットより下に位置し得る。
【0017】
一実施例によれば、前記装置は、基板に有機溶剤を供給して前記第２処理液を前記有機溶剤に置換する溶剤処理室と、超臨界流体を利用して基板を１枚ずつ乾燥させる乾燥室とをさらに含むことができる。
【0018】
一実施例によれば、前記液処理室は、内部に処理空間を有するコップをさらに具備し、前記支持ユニットは、前記処理空間内で基板を水平状態で支持及び回転させるスピンチャックを具備し、前記装置は前記第１処理液供給ユニット及び前記第２処理液供給ユニットを制御する制御機をさらに含み、前記制御機は、基板が前記スピンチャックに支持された状態で前記第１処理液及び前記第２処理液を順次、かつ、連続的に前記基板に供給して前記基板上の第１処理液を前記第２処理液に置換するように前記第１処理液供給ユニット及び第２処理液供給ユニットを制御することができる。
【0019】
また本発明は、基板を処理する方法を提供する。基板処理方法は、第１処理液で基板を液処理する段階と、第２処理液で基板上の前記第１処理液を前記第２処理液に置換する段階とを有し、前記第２処理液は前記第１処理液の氷点より低い温度で提供され得る。
【0020】
一実施例によれば、前記第２処理液は水を含み、前記第２処理液は冷却された状態で前記基板に供給され得る。
【0021】
一実施例によれば、前記第１処理液はリン酸水溶液を含み、前記第１処理液は加熱された状態で基板に供給され得る。
【0022】
一実施例によれば、前記液処理する段階では、前記第１処理液が満たされた第１処理槽内に複数枚の基板が浸漬され、前記置換する段階では、前記第２処理液が満たされた第２処理槽内に前記複数枚の基板が浸漬され得る。
【0023】
一実施例によれば、前記方法は、前記置換する段階以後に超臨界流体を利用して基板を１枚ずつ乾燥する段階をさらに含むことができる。
【0024】
一実施例によれば、前記方法は、前記置換する段階以後に有機溶剤を基板に供給して前記基板上の第２処理液を１枚ずつ前記有機溶剤に置換し、前記乾燥する段階では、前記基板上の有機溶剤を前記超臨界流体で乾燥させることができる。
【0025】
一実施例によれば、前記第２処理槽は前記第２処理液が収容される内槽と、前記内槽でオーバーフローされる前記第２処理液を収容する外槽と、前記第２処理液が循環する循環ラインとを含み、前記第２処理液に置換する段階は、前記内槽に配置された供給管を通じて前記第２処理液が供給されて前記内槽から前記外槽にオーバーフローされ、前記外槽に連結された前記循環ラインを通じて前記供給管に循環する過程を含み、前記供給管は前記内槽に位置する前記複数枚の基板の下に配置され得る。
【0026】
一実施例によれば、前記液処理する段階では、スピンチャック上に支持されて前記スピンチャックと共に回転される基板に前記第１処理液が供給され、前記置換する段階では、前記スピンチャックと共に回転される前記基板に前記第２処理液が供給され得る。
【0027】
また本発明は、基板を処理する方法を提供する。基板処理方法は、リン酸を含む第１処理液が満たされた第１処理槽内に複数枚の基板を浸漬させて前記複数枚の基板を前記第１処理液で処理する段階と、前記複数枚の基板を第２処理槽に返送する段階と、水を含む第２処理液が満たされた前記第２処理槽内に前記複数枚の基板を浸漬させて前記複数枚の基板上の第１処理液を前記第２処理液に置換する段階とを含み、前記第１処理槽内で前記第１処理液は加熱された状態で提供され、前記第２処理槽内で前記第２処理液は前記第１処理液の氷点より低い温度で提供され得る。
【0028】
一実施例によれば、前記第２処理槽は第２処理液が収容される内槽と、内槽でオーバーフローされる第２処理液を収容する外槽と、第２処理液が循環する循環ラインとを含み、前記第２処理液に置換する段階は、前記内槽に配置された供給管を通じて前記第２処理液が供給されて前記内槽で前記外槽にオーバーフローされ、前記外槽に連結された循環ラインを通じて前記供給管で循環する過程を含み、前記供給管は前記内槽に浸漬された前記複数枚の基板の下に配置され得る。
【発明の効果】
【0029】
本発明の一実施例によれば、基板を効率的に処理することができる。
【0030】
また、本発明の一実施例よれば、ケミカルで処理された基板に残留するケミカルをリンス液で除去する時のケミカルの除去効率を向上させることができる。
【0031】
本発明の効果が上述した効果らに限定されるものではなくて、言及されない効果らは本明細書及び添付された図面らから本発明が属する技術分野で通常の知識を有した者に明確に理解されることができるであろう。
【図面の簡単な説明】
【0032】
【図1】本発明の一実施例による基板処理装置を概略的に表す平面図である。
【図6】従来方式により、リンス槽で基板をリンス処理する時のリンス槽内での純水とパーティクル粒子の流動を概略的に表す図面である。
【図8】リン酸水溶液の濃度による凝固点を表すグラフである。
【図13】本発明の一実施例による基板処理方法を表すフローチャートである。
【図14】本発明の液処理室に対する他の実施例を概略的に表す図面である。
【図15】従来方式により、枚葉処理部で基板をリンス処理する時の処理空間内での純水とパーティクル粒子の流動を概略的に表す図面である。
【発明を実施するための形態】
【0033】
例示的な実施例は添付された図面を参照してさらに完全に説明されるであろう。例示的な実施例は本開示内容が徹底的になるように提供され、本技術分野で通常の知識を有した者にその範囲を充分に伝達するであろう。本開示内容の実施例に対する完全な理解を提供するため、特定構成要素、装置及び方法の例のような複数の特定詳細事項が提示される。特定詳細事項が利用される必要がなくて、例示的な実施例が多くの相異な形態で具現されることができるし、二つとも本開示の範囲を制限することで解釈されてはいけないということが当業者に明白であろう。一部例示的な実施例で、公知されたプロセス、公知された装置構造及び公知された技術は詳細に説明されない。
【0034】
ここで使用される用語は単に、特定例示的な実施例らを説明するためのものであり、例示的な実施例らを制限するためではない。ここで使用されたもののような、単数表現らをまたは単複数が明示されない表現らは、文脈上明白に異なるように現われない以上、複数表現らを含むことで意図される。用語、“包含する”、“含む”、“具備する”、“有する”は、開放型意味であり、したがって言及された特徴ら、構成ら(integers)、段階ら、作動ら、要素ら及び/または構成要素らの存在を特定するものであり、一つ以上の異なることを特徴ら、構成ら、段階ら、作動ら、要素ら、構成要素ら及び/または、これらグループの存在または追加を排除しない。本明細書で方法段階ら、プロセスら及び作動らは、遂行する手順が明示されない限り、論議されるか、または説明された特定手順に必ず遂行されることで解釈されるものではない。また、追加的なまたは代案的な段階らが選択されることができる。
【0035】
要素または層が他の要素または層“上に”、“連結された”、“結合された”、“付着された”、“隣接した”または“覆う”で言及される時、これは直接的に前記他の要素または層上にあるか、または、連結されるか、または、結合されるか、または、付着するか、または、接するか、または覆うか、または中間要素ら、または層らが存在することができる。反対に、要素が異なる要素または層の“直接的に上に”、“直接的に連結された”、または“直接的に結合された”で言及される時、中間要素らまたは層らが存在しないことで理解されなければならないであろう。明細書全体にかけて同一参照符号は同一要素を指称する。本願発明で使用された用語“及び/または”は列挙された項目らのうちで一つ以上の項目のすべての組合ら及び副組合らを含む。
【0036】
たとえ第１、第２、第３などの用語らが本願発明で多様な要素ら、領域ら、層ら、及び/またはセクションらを説明するために使用されることができるが、この要素ら、領域ら、層ら、及び/またはセクションらはこれら用語らによって制限されてはいけないことで理解されなければならない。これら用語はある一つの要素、領域、層、またはセクションを単に、他の要素、領域、層またはセクションと区分するために使用される。よって、以下で論議される第１要素、第１領域、第１層、または第１セクションは例示的な実施例らの教示を脱しないで第２要素、第２領域、第２層、または第２セクションで指称されることができる。
【0037】
空間的に相対的な用語ら(例えば、“下に”、“底に”、“下部”、“上に”、“上端”など)は図面に示されたところのように一つの要素または特徴と異なる要素(ら)または特徴(ら)との関係を説明するために説明の便宜のために使用されることができる。空間的に相対的な用語は図面に示された配向だけではなく、使用または作動中の装置の他の配向らを含むように意図されるということで理解されなければならない。例えば、図面内の前記装置が引っ繰り返ったら、他の要素らまたは特徴らの“底に”または“下に”で説明された要素らは他の要素らまたは特徴らの“上に”配向されるであろう。よって、前記“下に”用語は上及び下の配向をすべて含むことができる。前記装置は異なるように配向されることができるし（９０度回転されるか、または、他の配向で)、本願発明で使用された空間的に相対的な説明語句はそれに合わせて解釈されることができる。
【0038】
実施例らの説明で“同一”または“同じ”という用語を使用する場合、少しの不正確さが存在することができることを理解しなければならない。よって、一要素または値が他の要素または値と等しいもので言及される場合、該当要素または値が製造または作動誤差(例えば、±１０％)内の他の要素または値と等しいということを理解しなければならない。
【0039】
数値と関連されて本明細書で“大略”または“実質的に”という単語を使用する場合、当該数値は言及された数値の製造または作動誤差(例えば、±１０％)を含むことで理解されなければならない。また、幾何学的形態と関連されて“一般的に”と“実質的に”という単語を使用する場合幾何学的形態の正確性が要求されないが、形態に対する自由(latitude)は開示範囲内にあることを理解しなければならない。
【0040】
異なるように定義されない限り、本願発明で使用されるすべての用語ら(技術的及び科学的用語を含む)は例示的な実施例らが属する技術分野で通常の知識を有した者によって一般的に理解されるものと等しい意味を有する。また、一般的に使用される辞書に定義された用語らを含み、用語らは関連技術の脈絡でその意味と一致する意味を有することで解釈されなければならないし、本願発明で明示上に定義されない限り、理想的であるか、または、やすぎるほど公式的な意味で解釈されないことで理解されるであろう。
【0041】
また、以下で説明する基板(W)を返送する構成ら、例えば、以下の返送ユニットまたは返送ロボットらは、返送モジュールと呼ばれることもできる。
【0042】
【0043】
図１は、本発明の一実施例による基板処理装置を上部から眺めた概略的な図面である。
【0044】
図１を参照すれば、基板処理装置１０は第１工程処理部１００、第２工程処理部２００、および、制御機６００を含むことができる。第１工程処理部１００、および、第２工程処理部２００は上から眺める時、一列で配列されることができる。以下では、第１工程処理部、そして、第２工程処理部が配列された方向を第１方向(X)といって、上部から眺める時、第１方向(X)に垂直な方向を第２方向(Y)といって、第１方向(X)及び第２方向(Y)に垂直な方向を第３方向(Z)という。
【0045】
第１工程処理部１００はバッチ(Batch)式で複数の基板(W)をまとめて液処理することができる。例えば、液処理は基板(W)上で不必要な膜やパーティクルを除去する洗浄処理であることができる。第１工程処理部１００では基板(W)のパターン面が地面に垂直な方向に位置された状態で複数の基板(W)らを同時に処理することができる。
【0046】
第１工程処理部１００は、第１ロードポートユニット１１０、インデックスチャンバ１２０、返送ユニット１３０、液処理室、及び姿勢変更部１５０を含むことができる。
【0047】
第１ロードポートユニット１１０は少なくとも一つ以上のロードポートらを含むことができる。第１ロードポートユニット１１０が有するロードポートらには基板(W)が収納された移送容器(F)が置かれ得る。移送容器(F)には複数の基板(W)らが収納され得る。例えば、移送容器(F)には２５枚の基板(W)が収納され得る。移送容器(F)はカセット(Cassette)、ポッド(FOD)、またはフープ(FOUP)であることがある。移送容器(F)は、容器返送装置によって第１ロードポートユニット１１０にローディング(Loading)され得る。第１ロードポートユニット１１０に置かれる移送容器(F)に収納された基板(W)らは、未処理基板(W)であることがある。未処理基板(W)は、例えば、処理が遂行されない基板(W)、または、一部処理が遂行されたが、液処理が要求される基板(W)等であり得る。
【0048】
また、第１ロードポートユニット１１０には未処理の基板(W)が収納された容器(F)が配置され得る。すなわち、第１ロードポートユニット１１０は、処理が要求される基板(W)をローディング(Loading)させる役割を遂行することができる。
【0049】
インデックスチャンバ１２０には、第１ロードポートユニット１１０が結合され得る。インデックスチャンバ１２０と第１ロードポートユニット１１０は、第２方向(Y)に沿って配列され得る。第１インデックスチャンバ１２０は、インデックスロボット１２２および姿勢変更ユニット１２４を含むことができる。インデックスロボット１２２は、第１ロードポートユニット１１０に安着された容器(F)から未処理の、または、処理が要求される基板(W)を搬出することができる。第１返送ロボット１２２は、容器(F)から基板(W)を搬出して第１インデックスチャンバ１２０内に提供された収納容器(C)に基板(W)を搬入することができる。第１返送ロボット１２２は複数枚(例えば、２５枚)の基板(W)を同時に把持及び返送することができるバッチハンド(batch hand)を有することができる。
【0050】
収納容器(C)は概して桶形状を有することができる。収納容器(C)は内部に収納空間を有することができる。収納容器(C)の収納空間には複数の基板(W)が収納され得る。例えば、収納容器(C)の収納空間には５０枚の基板(W)が収納され得る。収納容器(C)は、収納容器(C)が有する面らのうちで、少なくともふたつ以上の面が開放された桶形状を有することができる。収納容器(C)の収納空間には、基板(W)を支持/把持する支持部材が設けられ得る。
【0051】
移送容器(F)から搬出された基板(W)の収納容器(C)への搬入が完了すれば、収納容器(C)は、図示されない返送手段によってインデックスチャンバ１２０内に配置された姿勢変更ユニット１２４に返送され得る。姿勢変更ユニット１２４は、収納容器(C)を回転させることができる。例えば、姿勢変更ユニット１２４は、収納容器(C)の開放された部分が上部に向くに収納容器(C)を回転させることができる。収納容器(C)の開放された部分が上部に向くように回転されると、収納容器(C)に収納された基板(W)は、水平姿勢(基板(W)の上面及び下面が地面と水平な姿勢)で垂直姿勢にその姿勢が変更されることがある。水平姿勢は、基板(W)上面(例えば、パターンが形成された面)がX-Y平面(すなわち、地面)と並んでいるような状態を意味し、垂直姿勢は、基板(W)の上面がX-Z平面またはY-Z平面(すなわち、地面に垂直な面)と並んでいるような状態を意味する。
【0052】
返送ユニット１３０はインデックスチャンバ１２０とバッチ処理部１４０との間に、基板(W)を返送する第１返送ユニット１３２と、バッチ処理部１４０および後述する姿勢変更部１５０の間に基板(W)を返送する第２返送ユニット１３４とを含むことができる。
【0053】
第１返送ユニット１３２は、第１方向(X)に沿って延長されるレール、および、複数の基板(W)を一度に返送できるように構成されるハンドを含むことができる。第１返送ユニット１３２は、姿勢変換ユニット１２４で姿勢が変換された基板(W)らを把持し、把持された基板(W)を液処理室に返送することができる。例えば、第１返送ユニット１３２は、姿勢変換ユニット１２４で姿勢が変換された基板(W)らをバッチ処理部１４０が有するバッチ処理槽ら１４１a乃至１４３bのうちで選択された何れか一つの処理槽に返送することができる。第２返送ユニット１３４は第１方向(X)に沿って延長されるレール、および、複数の基板(W)を一度に返送できるように構成されるハンドを含むことができる。
【0054】
第２返送ユニット１３４は、後述するバッチ処理部１４０が有する第１バッチ処理部１４１、第２バッチ処理部１４２、および、第３バッチ処理部１４３の間で基板(W)を返送できるように構成され得る。また、第２返送ユニット１３４は、バッチ処理部１４０および姿勢変更部１５０の間で基板(W)を返送できるように構成され得る。
【0055】
液処理室は基板(W)に処理液を供給して基板(W)を液処理する。
【0056】
一例によれば、液処理室は、複数の基板(W)を一度に液処理するバッチ処理部１４０で提供される。バッチ処理部１４０では処理液を利用して複数の基板(W)を一度に液処理することができる。バッチ処理部１４０で使用される処理液は、ケミカル及び/またはリンス液であり得る。例えば、ケミカルは強酸または強塩基の性質を有するケミカルであり得る。例えば、ケミカルはAPM(Ammonia-Hydrogen Peroxide Mixture)、HPM(Hydrochloric acid-Hydrogen Peroxide Mixture)、FPM(Hydrofluoric acid-Hydrogen Peroxide Mixture)、DHF(Diluted Hydrofluoric acid)、DSP(Diluted Sulfuric acid Peroxide)、SiNを除去するケミカル、リン酸を含むケミカル、または硫酸を含むケミカルなどから適切に選択され得る。リンス液は水であってもよい。例えば、リンス液は純水であり得る。
【0057】
バッチ処理部１４０は第１バッチ処理部１４１、第２バッチ処理部１４２、および、第３バッチ処理部１４３を含み得る。
【0058】
第１バッチ処理部１４１、第２バッチ処理部１４２、および、第３バッチ処理部１４３は、それぞれ薬液槽、リンス槽、および、これらの間に基板(W)らを返送するバッチ返送ユニットを含む。
【0059】
それぞれのバッチ処理部では、基板(W)が薬液槽の第１処理液で処理され、以後、リンス槽の第２処理液で処理される。第１処理液はケミカルであり、第２処理液はリンス液であり得る。
【0060】
姿勢変更ユニット１２４によって姿勢が変更されて収納容器(C)に収納された基板(W)らと、バッチ処理部１４０が有するバッチ処理槽に収納される基板(W)らとは、上部から眺める時、第１方向(X)に沿って並んでいるように配列され得る。
【0061】
また、バッチ処理部１４０が有するバッチ処理槽ら１４１a乃至１４３bに収納される基板(W)らと、姿勢変更部１５０が有する姿勢変更処理槽１５１に収納される基板(W)らとは、上部から眺める時、第１方向(X)に沿って並んでいるように配列され得る。また、バッチ処理部１４０が有するバッチ処理槽ら１４１a乃至１４３bに収納される基板(W)らは、上部から眺める時、第１方向(X)に沿って並んでいるように配列され得る。すなわち、バッチ処理槽ら１４１a乃至１４３bらそれぞれが有する支持ユニット５２０と、姿勢変更処理槽１５１が有する支持部材１５３とは、上部から眺める時、第１方向(X)に沿って並んでいるように配列され得る。
【0062】
第１バッチ処理部１４１は、第１薬液槽１４１a、第１リンス槽１４１b、および、第１バッチ返送ユニット１４１cを含むことができる。
【0063】
第１薬液槽１４１aでは、DHFのようなケミカルで複数枚の基板(W)を同時に液処理することができる。第１リンス槽１４１bでは、リンス液で複数枚の基板(W)を同時に処理することができる。しかし、これに限定されるものではなくて、第１薬液槽１４１aで使用される処理液は上述した処理液らのうちで選択された処理液で多様に変形され得る。
【0064】
第１薬液槽１４１aでは、基板(W)上の薄膜、基板(W)上の残留膜質、または基板(W)上の異物などがケミカルによって除去されることができる。第１リンス槽１４１bでは、純水のようなリンス液で複数枚の基板(W)を同時に処理することができる。第１リンス槽１４１bでは、第１薬液槽１４１aで基板(W)処理時に使用された後基板(W)上に残留するケミカルが基板(W)から除去される。
【0065】
第１バッチ返送ユニット１４１cは、第１薬液槽１４１a及び第１リンス槽１４１bの間で基板(W)を返送できるように構成され得る。
【0066】
第２バッチ処理部１４２は、第２薬液槽１４２a、第２リンス槽１４２b、および、第２バッチ返送ユニット１４２cを含み得る。
【0067】
第２薬液槽１４２aでは、リン酸を含むケミカルで複数枚の基板(W)を同時に液処理することができる。第２リンス槽１４２bでは、リンス液で複数枚の基板(W)を同時に処理することができる。しかし、これに限定されるものではなくて、第２薬液槽１４２aで使用される処理液は上述した処理液らのうちで選択された処理液で多様に変形され得る。
【0068】
第２バッチ返送ユニット１４２cは、第２薬液槽１４２a及び第２リンス槽１４２bの間で基板(W)を返送するように構成され得る。
【0069】
第３バッチ処理部１４３は、第３薬液槽１４３a、第３リンス槽１４３b、および、第３バッチ返送ユニット１４３cを含むことができる。
【0070】
第３薬液槽１４３aでは、リン酸を含むケミカルで複数枚の基板(W)を同時に液処理することができる。第３リンス槽１４３bでは、リンス液で複数枚の基板(W)を同時に処理することができる。しかし、これに限定されるものではなくて、第３薬液槽１４３aで使用される処理液は上述した処理液らのうちで選択された処理液で多様に変形され得る。
【0071】
第３バッチ返送ユニット１４３cは、第３薬液槽１４３a及び第３リンス槽１４３bの間で基板(W)を返送できるように構成され得る。
【0072】
一例によれば、第２バッチ処理部１４２および第３バッチ処理部１４３は、同じケミカルで基板(W)を処理し、第１バッチ処理部１４１は、第２バッチ処理部１４２または第３バッチ処理部１４３と異なるケミカルで基板(W)を処理することができる。以下では第２バッチ処理部１４２および第３バッチ処理部１４３が、リン酸水溶液で基板(W)を処理し、第１バッチ処理部１４１が前記例示したケミカルらのうちの何れか一つのケミカルで基板(W)を処理することを例にあげて説明する。
【0073】
図１ではバッチ処理部１４０が第１バッチ処理部１４１、第２バッチ処理部１４２、および、第３バッチ処理部１４３を含むことで示したが、これに限定されるものではない。
【0074】
例えば、追加的なバッチ処理部がさらに提供され得る。追加的なバッチ処理部は、第１バッチ処理部１４１、第２バッチ処理部１４２、または、第３バッチ処理部１４３と同じ、または異なるケミカルで基板(W)を処理することができる。
【0075】
選択的にバッチ処理部１４０は、第１バッチ処理部１４１を有さずに、第２バッチ処理部１４２および第３バッチ処理部１４３だけ具備することができる。
【0076】
選択的にバッチ処理部１４０は、第２バッチ処理部１４２だけ具備することができる。
【0077】
以下、バッチ処理部１４０の構造に対して詳しく説明する。
【0078】
第１バッチ処理部１４１、第２バッチ処理部１４２、および、第３バッチ処理部１４３は同一または類似な構造で提供される。以下では、第２バッチ処理部１４２を中心に説明する。
【0079】
第２バッチ処理部１４２は、第２薬液槽１４２a、第２リンス槽１４２b、および、第２バッチ返送ユニット１４２cを有する。
【0080】
【0081】
第２薬液槽１４２aは、液槽５１０、支持ユニット５２０、循環ライン５３０、および、液供給管５３１を有する。
【0082】
液槽５１０は、内槽５１２および外槽５１４を有することができる。内槽５１２は内部に収容空間５１６を有する。内槽５１２は上部が開放された桶形状を有することができる。例えば、内槽５１２は直方体形状を有することができる。収容空間５１６にはリン酸水溶液が収容され得る。
【0083】
外槽５１４は、内槽５１２の外側で内槽５１２をくるむように提供される。例えば、外槽５１４は、内槽５１２と類似の直方体の桶形状を有する。外槽５１４は内槽５１２よりさらに大きい大きさで提供される。外槽５１４は、内槽５１２からオーバーフローされるリン酸水溶液を収容する。外槽５１４には、リン酸水溶液を配液する排出口５３８が形成される。排出口５３８は外槽５１４の底面に形成される。内槽５１２から外槽５１４にオーバーフローされるリン酸水溶液は、排出口５３８を通じて後述する循環ライン５３０に排出される。
【0084】
支持ユニット５２０は収容空間５１６に配置される。支持ユニット５２０は基板(W)を支持することができる。支持ユニット５２０は複数の基板(W)を支持できるように構成され得る。例えば、支持ユニット５２０は２５枚または５０枚の基板(W)を支持するように構成され得る。
【0085】
【0086】
支持ユニット５２０は、支持台５２１および固定板５２５を有する。
【0087】
支持台５２１は複数個提供される。基板(W)らが安定的に支持されるように、２個乃至５個の支持台５２１が提供され得る。一例によれば、第１支持台５２１a、第２支持台５２１b、および、第３支持台５２１cが提供される。第１支持台５２１a、第２支持台５２１b、および、第３支持台５２１cはそれぞれ棒形状を有する。第１支持台５２１aおよび第２支持台５２１bは、互いに同一高さで、互いに離隔されるように位置する。
【0088】
第１支持台５２１aおよび第２支持台５２１bは、基板(W)の側端を支持する。第１支持台５２１aおよび第２支持台５２１bは、互いに向い合うように配置される。
【0089】
第３支持台５２１cは、上から眺める時、第１支持台５２１aと第２支持台５２１bとの間に位置する。第３支持台５２１cは、第１支持台５２１aより低い位置に配置される。第３支持台５２１cは、基板(W)の下端を支持する。
【0090】
支持台ら５２１a、５２１b、５２１cの上端には、支持台ら５２１a、５２１b、５２１cの長さ方向に所定の間隔を置いて複数個のスロット５２３が形成されている。スロット５２３には、基板(W)の縁が挿入され得る。スロット５２３は、基板(W)の個数と対応される個数で形成される。例えば、２５個または５０個のスロット５２３が形成され得る。
【0091】
固定板５２５は、支持台ら５２１a、５２１b、５２１cを互いに固定する。固定板５２５は、２個が提供される。第１固定板５２５aには、支持台ら５２１a、５２１b、５２１cの一端が結合される。第２固定板５２５bには、支持台ら５２１a、５２１b、５２１cの他端が結合される。
【0092】
再び図２を参照すれば、循環ライン５３０は液槽５１０内のリン酸水溶液を循環させる。循環ライン５３０の一端は外槽５１４の排出口５３８に連結され、他端は液供給管５３１と連結される。また、内槽５１２にはその内部の廃液を排出するドレインライン５３９が連結され得る。ドレインライン５３９は循環ラインで分岐され得る。
【0093】
循環ライン５３０には、ポンプ５３２、フィルター５３３、バルブ５３５、および、加熱器５３７が設置される。ポンプ５３２は、リン酸水溶液が循環ライン５３０に沿って循環されるようにリン酸水溶液に流動圧を提供する。
【0094】
フィルター５３３は循環ライン５３０内を循環するリン酸水溶液で異物を除去する。
【0095】
バルブ５３５は循環ライン５３０を開閉する。バルブ５３５が開放される場合液槽５１０内のリン酸水溶液は循環ライン５３０に沿って継続的に循環される。
【0096】
加熱器５３７は、内槽５１２に供給されるリン酸水溶液の温度を設定温度で加熱することができる。
【0097】
液供給管５３１は内槽５１２にリン酸水溶液を供給する。液供給管５３１は内槽５１２内に配置される。液供給管５３１は内槽５１２内で支持ユニット５２０より下に配置され得る。
【0098】
液供給管５３１は、その長さ方向が基板(W)らの配列方向と平行に配置される。液供給管５３１には、その長さ方向に沿って複数の供給ホール(hole)らが形成される。供給ホールは、液供給管５３１の上端に形成され得る。液供給管５３１の一端には、循環ライン５３０が接続される。液供給管５３１の他端はブロッキング面で提供され得る。
【0099】
液供給管５３１は複数個が提供され得る。この場合、液供給管５３１らはお互いに平行に配置され得る。
【0100】
選択的に、内槽５１２内には気泡を提供する気泡供給管(図示せず)が設置され得る。気泡供給管は、内槽５１２内で支持ユニット５２０より下に配置され得る。
【0101】
【0102】
第２リンス槽１４２bは、液槽５５０、支持ユニット５６０、循環ライン５７０、および、液供給管５７１を有する。
【0103】
液槽５５０は、内槽５５２および外槽５５４を有し得る。内槽５５２及び外槽５５４は、第２薬液槽１４２aの内槽５１２及び外槽５５４と等しい形状及び構造で提供され得る。支持ユニット５６０は収容空間５５６に配置される。支持ユニット５６０は基板(W)を支持することができる。支持ユニット５６０は前記第２薬液槽１４２aでの支持ユニット５２０と等しい構造及び形状を有し得る。
【0104】
循環ライン５７０は液槽内の純水を循環させる。循環ライン５７０の一端は外槽５５４の排出口５７８に連結され、他端は液供給管５７１と連結される。
【0105】
また、内槽５５２にはその内部の廃液を排出するドレインライン５７９が連結され得る。ドレインライン５７９は循環ラインで分岐され得る。
【0106】
循環ライン５７０にはポンプ５７２、フィルター５７３、バルブ５７５、および、冷却機５７７が設置される。
【0107】
ポンプ５７２、フィルター５７３、バルブ５７５は、第２薬液槽１４２aのポンプ５３２、フィルター５３３、バルブ５３５と等しい機能を遂行して同一または類似に配置され得る。冷却機５７７は、内槽５５２に供給される純水の供給温度を設定温度で冷却することができる。一例によれば、冷却機５７７は第２薬液槽１４２aで使用されるリン酸水溶液の凝固点より低い温度で冷却する。
【0108】
液供給管５７１は内槽５５２に純水を供給する。液供給管５７１は第２薬液槽１４２aの液供給管５３１と等しい構造及び配置で提供され得る。
【0109】
選択的に、内槽５５２内には気泡を提供する気泡供給管(図示せず)が設置され得る。気泡供給管は内槽５５２内で支持ユニット５６０より下に配置され得る。
【0110】
第２バッチ返送ユニット１４２cは、第２薬液槽１４２a及び第２リンス槽１４２bの間で基板(W)を返送するように構成され得る。
【0111】
【0112】
図５を参照すれば、第２バッチ返送ユニット１４２cは、ボディー５８０、グリップ部材５８２、グリッパー駆動機５８７、および、ボディー駆動機５８９を有する。
【0113】
ボディー５８０は、第２バッチ処理部１４２の一側に結合されて直線移動可能に提供される。グリップ部材５８２はボディー５８０に装着される。グリップ部材５８２は基板(W)をホールディング可能に提供される。グリップ部材５８２はボディー５８０に対して上下方向に移動可能に提供される。グリップ部材５８２は第１グリッパー５８４a及び第２グリッパー５８４bを有する。第１グリッパー５８４aと第２グリッパー５８４bはお互いに離隔されるように配置される。
【0114】
第１グリッパー５８４aおよび第２グリッパー５８４bは等しい構造を有する。
【0115】
それぞれのグリッパー５８４a、５８４bには、その長さ方向に沿って複数の把持溝５８６らが提供される。
【0116】
グリッパー駆動機５８７はグリップ部材５８２を第１位置及び第２位置の間に移動することができる。
【0117】
第１位置はグリップ部材５８２が基板(W)をホールディング(holding)する位置であり、第２位置はグリップ部材５８２が基板(W)と離隔される位置である。
【0118】
第２位置から第１位置に移動する時、第１グリッパー５８４aと第２グリッパー５８４bは、互いに向ける方向に回転移動することができる。
【0119】
第１位置から第２位置に移動する時、第１グリッパー５８４aと第２グリッパー５８４bは、互いから遠くなる方向に回転移動することができる。
【0120】
【0121】
基板(W)は、リン酸水溶液が満たされた第２薬液槽１４２aに搬入され、収容空間５１６に配置された支持ユニット５２０に引き継ぎされる。基板(W)は第２薬液槽１４２aの内槽５１２に満たされたリン酸水溶液に浸漬される。リン酸水溶液は加熱された状態で第２薬液槽１４２a内に収容される。
【0122】
第２薬液槽１４２a内のリン酸水溶液は循環ライン５３０を通じて循環しながら基板(W)をリン酸水溶液で処理する。
【0123】
内槽５１２内で液供給管５３１を通じて供給されたリン酸水溶液は、収容空間５１６内で下から上に向ける方向に流動し、以後外槽５１４にオーバーフロー(Overflow)される。
【0124】
外槽５１４の排出口５３８に排出されたリン酸水溶液は循環ライン５３０に沿って移動してポンプ５３２、フィルター５３３、バルブ５３５、および、加熱器５３７を経て、設定温度で循環する。循環ライン５３０に沿って流れる間、リン酸水溶液で異物はフィルター５３３によって除去され、またリン酸水溶液は設定温度で継続的に加熱される。
【0125】
リン酸水溶液処理が完了すれば、内槽５１２にリン酸水溶液が満たされた状態で第２バッチ返送ユニット１４２cが基板(W)らを同時に取り出して第２リンス槽１４２bに返送する。これと異なり、循環ライン５３０の配液口５３９を通じてリン酸水溶液を配液した後、第２バッチ返送ユニット１４２cが基板(W)らを取り出して第２リンス槽１４２bに移動させることができる。
【0126】
第２バッチ返送ユニット１４２cはグリップ部材５８２を利用して基板(W)を把持し、ボディー５８０を垂直及び水平移動させることで把持した基板(W)を第２リンス槽１４２bに移動させる。
【0127】
基板(W)は第２バッチ返送ユニット１４２cによって純水が満たされた第２リンス槽１４２bに搬入される。基板(W)らは第２バッチ返送ユニット１４２cから内槽５５２の収容空間５５６に配置された支持ユニット５６０に引き継ぎされる。基板(W)は第２リンス槽１４２bの内槽５５２に満たされた純水に浸漬される。純水は第２薬液槽１４２aで使用されたリン酸水溶液の凝固点より低い温度で収容空間５５６に提供される。
【0128】
第２リンス槽１４２b内の純水は循環ライン５７０を通じて循環しながら、基板(W)を純水で処理する。
【0129】
内槽５５２内で液供給管５７１を通じて供給された純水は収容空間５５６内で下から上に向かう方向に流動し、以後外槽５５４にオーバーフロー(Overflow)される。
【0130】
外槽５５４の排出口５７８に排出された純水は循環ライン５７０に沿って移動してポンプ５７２、フィルター５７３、バルブ５７５、および、冷却機５７７を経て設定温度で循環する。循環ライン５７０に沿って流れる間、純水で異物はフィルター５７３によって除去され、また、純水は設定温度で継続的に冷却される。
【0131】
再び図１を参照すれば、純水処理が完了された後、内槽５５２に純水が満たされた状態で第２返送ユニット１３４が基板(W)を取り出して姿勢変更処理槽１５１に返送することができる。これと異なり、循環ライン５７０の配液口５７９を通じて純水を配液した後、第２返送ユニット１３４が基板(W)を取り出して姿勢変更処理槽１５１に移動させることができる。
【0132】
また、基板(W)を姿勢変更処理槽１５１に返送する時、基板(W)の濡れ性(Wetting)を維持するために基板(W)にスプレー液処理を追加的に遂行することができる。
【0133】
本発明の実施例によれば、第２リンス槽１４２bで純水の設定温度は第２薬液槽１４２aで使用されるリン酸水溶液の凝固点より低い温度である。
【0134】
【0135】
図６は、第２リンス槽での純水の温度を第２薬液槽で使用するリン酸水溶液の凝固点より高い温度で設定して供給した時、第２リンス槽内部で起きるリン酸パーティクルの挙動を概略的に表している。
【0136】
第２リンス槽１４２bの液供給管５７１で純水を供給することによって、純水は収容空間５５６内で下から上に向かう方向に流動する。このような上向き流(upflow)を利用して、リン酸パーティクルを外槽５５４にオーバーフローさせて除去する。
【0137】
図６を参照すれば、純水の温度がリン酸水溶液の凝固点より高い場合、リン酸パーティクル(P１)が純水の流動方向(f１、f２)に沿わないで不規則的に移動する。
【0138】
リン酸パーティクル(P１)は微小粒子であるので、主にブラウン運動によって漂流する。すなわち、純水で満たされた第２リンス槽１４２b内で分子間の衝突などの理由で不規則に挙動することがある。小さなリン酸パーティクル(P１)はこのようなブラウン運動の影響を受けて、純水と共に外槽５５４にオーバーフローされないで内槽５５２内で漂流する。
【0139】
したがって、図６に表現されたところのように純水の流動方向(f１、f２)とリン酸パーティクル(P１)の移動方向が一致しなくて、純水が外槽５５４にオーバーフローされるうちにもリン酸パーティクル(P１)は継続的に基板(W)表面に残留するか、または基板(W)表面から離脱された以後にも内槽５５２に残留する。
【0140】
図７は、第２リンス槽で純水の温度を第２薬液槽で使用するリン酸水溶液の凝固点より低い温度で設定して供給した時、第２リンス槽内部で起きるリン酸パーティクルの挙動を概略的に表している。
【0141】
図７を参照すれば、リン酸水溶液の凝固点より低い温度で純水を供給した時、リン酸パーティクル(P２)が純水の流れに沿って外槽５５４にオーバーフローされる。
【0142】
リン酸パーティクル(P２)はその凝固点より低い温度で核生成反応が起きる。核生成反応はリン酸パーティクル(P２)の結晶核を生成する。これによってリン酸パーティクル(P２)の粒子が大きくなる。リン酸パーティクル(P２)粒子が大きくなるほどブラウン運動の影響は減って、物理力に支配的(dominant)である影響を受けるようになる。
【0143】
したがって、結晶化されたリン酸パーティクル(P２)は物理力に依存して挙動することがある。物理力は例えば、第２リンス槽１４２b内で純水の流動によって発生する上向き流(upflow)であることがある。すなわち、結晶化されたリン酸パーティクル(P２)は、図７に表されているように、純水の循環に便乗して基板(W)から内槽５５２上部に流動して、外槽５５４にオーバーフローされた後、循環ライン５７０に排出されることができる。
【0144】
前記例で純水をさらに低い温度で冷却して供給するほど、さらに小さなリン酸パーティクル(P２)も易しく結晶化されることができる。
【0145】
図８は、リン酸水溶液の濃度による凝固点を表すグラフである。図８を参照すれば、リン酸水溶液の濃度が略８５％の場合にはリン酸パーティクルは略２１．１℃で凝固される。リン酸水溶液の濃度が略９１．６％の場合にはリン酸パーティクルは略２９．３℃で凝固される。
【0146】
一例によれば、第２バッチ処理部１４２から供給されるリン酸水溶液の温度は略１６０℃以上であり、その濃度は略８７．５％である。この時、リン酸水溶液の凝固点は略２７℃である。純水はリン酸水溶液の凝固点より低い温度で供給される。冷却機を通じて純水の供給温度を調節することができる。
【0147】
前述したリン酸水溶液の濃度やリン酸の温度に限定されない。また、リン酸水溶液の濃度によって凝固点が変わるので、純水の供給温度も変わることがある。
【0148】
選択的にリン酸水溶液の凝固点が常温より高い温度の場合、純水はリン酸水溶液の凝固点よりは低く常温より高い温度で供給されることができる。
【0149】
選択的にリン酸水溶液の凝固点が常温より高い温度の場合、純水は常温に供給され得る。この場合、循環ライン５７０には冷却機５７７が提供されないこともある。
【0150】
一例によれば、第２リンス槽１４２bはバブルを供給するバブル供給管(図示せず)を含むことができる。バブルは内槽５５２の下部で供給されて上昇しながら基板(W)の表面に物理的な力を提供することができる。これを通じて基板(W)の表面に残留するリン酸水溶液を基板(W)から除去することができる。
【0151】
一例によれば、第２薬液槽１４２aの循環ライン５３０は、リン酸水溶液の供給温度を設定温度で正確に維持するために冷却機をさらに含むことができる。
【0152】
一例によれば、第２リンス槽１４２bの循環ライン５７０は、純水の供給温度を設定温度で正確に維持するために加熱器をさらに含むことができる。
【0153】
前述した実施例では、第２バッチ処理部１４２が第２薬液槽１４２aおよび第２リンス槽１４２bを具備した例を説明した。しかし、一つの液槽内で、リン酸水溶液による液処理とリンス液による液処理とが順次になされてもよい。
【0154】
前述した実施例では、第２薬液および第２リンス液が、それぞれリン酸水溶液および純水である例を説明したが、これに限定されるものではない。バッチ処理部１４０で使用される処理液、例えばケミカル、リンス液または有機溶剤のような乾燥液のうちで基板(W)を処理することに必要な一つ以上の処理液を適切に選択することができる。
【0155】
再び図１を参照すれば、姿勢変更部１５０は基板(W)の姿勢を変更することができる。姿勢変更部１５０は、垂直姿勢の基板(W)を水平姿勢に変更することができる。姿勢変更部１５０は、バッチ処理部１４０において、垂直姿勢で処理された基板(W)を、水平姿勢で単一枚の基板(W)に対して基板(W)を処理する枚葉処理チャンバ２３０、２４０で後処理されることができるように基板(W)の姿勢を変更することができる。姿勢変更部１５０はバッチ処理部１４０と第２工程処理部２００との間に配置され得る。
【0156】
姿勢変更部１５０は、姿勢変更処理槽１５１、および、姿勢変更ロボット１５６を含み得る。姿勢変更処理槽１５１は、上部から眺める時、バッチ処理槽ら１４１a乃至１４３bよりさらに大きな幅を有することができる。例えば、姿勢変更処理槽１５１は上部から眺める時、バッチ処理槽ら１４１a乃至１４３bより第２方向(Y、一方向)にさらに大きな幅を有することができる。また、姿勢変更処理槽１５１は上部から眺める時、バッチ処理槽ら１４１a乃至１４３bと第１方向(X、他の方向)に同じ幅を有することができる。
【0157】
【0158】
図９を参照すれば、姿勢変更処理槽１５１は、処理槽１５２、支持部材１５３、供給ライン１５４、および、配液ライン１５５を含むことができる。
【0159】
処理槽１５２は上部が開放された桶形状を有することができる。例えば、処理槽１５２は、上部が開放された四角の桶形状を有することができる。処理槽１５２は、内部に処理液(L)が収容(底流)されることができる収容空間(A、B)を有することができる。処理槽１５２に底流する処理液(L)は、水を含む液であり得る。
【0160】
支持部材１５３は収容空間(A、B)に配置されて基板(W)を支持することができる。支持部材１５３は、複数の基板(W)を支持するように構成され得る。例えば、支持部材１５３は、５０枚の基板(W)を支持するように構成され得る。支持部材１５３は一番の棒形状の胴体が互いに向い合うように配置され、それぞれの胴体に基板(W)が支持され得る支持溝(図示せず)が形成されて構成され得る。
【0161】
供給ライン１５４は、収容空間(A、B)に処理液(L)を供給することができる。配液ライン１５５は、収容空間(A、B)で処理液(L)をドレインすることができる。供給ライン１５４および配液ライン１５５それぞれにはバルブが設置され、図示されない液面レベルセンサーがセンシングする処理液(L)の液面レベルに基づき、収容空間(A、B)に供給された処理液(L)の液面(すなわち、収容空間(A、B))に底流する処理液(L)の量)を設定レベルで調節することができる。
【0162】
また、収容空間(A、B)は、第１領域および第２領域を含み、第１領域および第２領域は上から眺める時並んで配置される。第１領域は支持領域(A)に設けられる。第２領域は姿勢変更領域(B)に設けられる。支持部材は支持領域(A)に位置する。後述する姿勢変更ロボット１５６は姿勢変更領域(B)で基板(W)の姿勢を変更する。
【0163】
再び図１を参照すれば、姿勢変更ロボット１５６は姿勢変更処理槽１５１の一側に配置され得る。姿勢変更ロボット１５６は姿勢変更処理槽１５１と後述する待機チャンバ２１０との間に配置され得る。
【0164】
姿勢変更ロボット１５６は、ハンド(１５６-H)、および関節部(１５６-R)を含み得る。ハンド(１５６-H)は関節部(１５６-R)と結合され得る。関節部(１５６-R)はハンド(１５６-H)の位置を変更させ得る。
【0165】
図１０は、図１の姿勢変更ロボットの構成を概略的に示した図面である。図１０を参照すれば、本発明の一実施例による姿勢変更ロボット１５６は姿勢変更処理槽１５１で基板(W)の姿勢を垂直姿勢から水平姿勢に変更させ、水平姿勢に変更された基板(W)を第２工程処理部２００の待機チャンバ２１０に返送することができる。また、姿勢変更ロボット１５６はすべて関節ロボットであることができる。姿勢変更ロボット１５６は６軸多関節ロボットであることができる。
【0166】
関節部(１５６-R)は少なくともふたつ以上の軸で構成される多関節アームであることができる。例えば、関節部(１５６-R)は６軸多関節アームであり得る。関節部(１５６-R)はハンド(１５６-H)を第１方向(X)、第２方向(Y)及び第３方向(Z)のうちで少なくとも一つ以上の方向に沿ってハンド(１５６-H)を移動させてハンド(１５６-H)の位置を変更させることができる。また、関節部(１５６-R)はハンド(１５６-H)を第１方向(X)、第２方向(Y)及び第３方向(Z)のうちで一つの軸を基準でハンド(１５６-H)を回転させることができる。姿勢変更ロボット１５６はベース１７１、回転ボディー１７２、第１アーム１７３、第２アーム１７４、第３アーム１７５、および、第４アーム１７６を含むことができる。
【0167】
ベース１７１は回転ボディー１７２と結合されることができる。回転ボディー１７２はベース１７１を基準に回転することができる。回転ボディー１７２は地面に垂直な方向を回転軸にして回転され得る。第１アーム１７３は回転ボディー１７２と結合され得る。第１アーム１７３は、回転ボディーに対して水平方向を回転軸にして回転され得る。第２アーム１７４は第１アーム１７３と結合され得る。第２アーム１７４は第１アーム１７３に対して水平方向を回転軸にして回転され得る。第３アーム１７５は第２アーム１７４と結合され得る。第３アーム１７５は第２アーム１７４の長さ方向(または、第３アーム１７５の長さ方向)を回転軸にして回転され得る。第４アーム１７６は第３アーム１７５の長さ方向に垂直な方向を回転軸にして回転され得る。また、第４アーム１７６はハンド(１５６-H)を回転させることができる。例えば、第４アーム１７６はハンド(１５６-H)を回転可能な回転シャフト(図示せず)を有することができる。ハンド(１５６-H)は第４アーム１７６の回転軸に垂直な方向を回転軸にして回転され得る。
【0168】
再び図１を参照すれば、第２工程処理部２００は第１工程処理部１００で処理された基板(W)を処理することができる。第２工程処理部２００は第１工程処理部１００で処理された基板(W)を処理し、枚葉式で基板(W)を液処理または乾燥処理することができる。
【0169】
第２工程処理部２００は待機チャンバ２１０、第１返送チャンバ２２０、液処理チャンバ２３０、乾燥チャンバ２４０、バッファー部２５０、第２返送チャンバ２６０、および、第２ロードポートユニット２７０を含み得る。液処理チャンバ２３０と乾燥チャンバ２４０はすべて１枚の基板(W)ずつを処理する枚葉処理チャンバで提供され得る。
【0170】
第１返送チャンバ２２０は、その長さ方向が第１方向に並んでいるように配置される。第１返送チャンバ２２０の一側には液処理チャンバ２３０及び乾燥チャンバ２４０が配置される。液処理チャンバ２３０及び乾燥チャンバ２４０は第１方向に沿って配列される。液処理チャンバ２３０は複数個が提供され、これらは上下方向に積層されることができる。また、乾燥チャンバ２４０は複数個が提供され、これらは上下方向に積層されることができる。一例によれば、乾燥チャンバ２４０は液処理チャンバ２３０より第１工程処理部１００にさらに接するように配置される。第１返送チャンバ２２０の他側には待機チャンバ２１０及びバッファー部２５０が配置される。待機チャンバ２１０及びバッファー部２５０は第１方向に沿って配列される。待機チャンバ２１０はバッファー部２５０より第１工程処理部１００にさらに接するように配置される。
【0171】
第２返送チャンバ２６０は待機チャンバ２１０及びバッファー部２５０を基準に、第１返送チャンバ２２０と反対側に配置される。また、第１返送チャンバ２２０の一側には第２ロードポートユニット２７０が配置される。前述した配置によって、乾燥チャンバ２４０、第１返送チャンバ２２０、待機チャンバ２１０、第２返送チャンバ２６０、および、第２ロードポートユニット２７０は順次に第２方向に沿って配列される。
【0172】
待機チャンバ２１０は基板(W)を臨時保管する貯蔵空間を提供することができる。待機チャンバ２１０はバッチ処理部１４０で処理された基板(W)らが姿勢変更部１５０で姿勢変更ロボット１５６によって姿勢変更され、枚葉処理チャンバ２３０、２４０で返送される基板(W)の返送経路上に配置され得る。すなわち、バッファーチャンバ２１０はバッチ処理部１４０と枚葉処理チャンバ２３０、２４０の間で返送される基板(W)の返送経路上に配置され得る。
【0173】
待機チャンバ２１０は基板(W)を臨時保管する。また、待機チャンバ２１０は姿勢変更ロボット１５６によって返送された基板(W)のウェティング状態を維持する。
【0174】
一例によれば、待機チャンバはハウジング７１０、コップ７２０、スピンチャック７３０、および、液供給ユニット７４０を有する。
【0175】
スピンチャック７３０は基板(W)を支持する。基板(W)は地面に平行な状態でスピンチャック７３０上に置かれる。スピンチャック７３０はその中心軸を基準で回転可能に提供される。液供給ユニット７４０はスピンチャック７３０に支持された基板(W)にウェティング液(wetting liquid)を供給する。コップ７２０はハウジング７１０内でスピンチャック７３０をくるむように配置される。コップ７２０は回転される基板(W)に液が供給されるうちに液がハウジング７１０内の全体領域に飛散されることを防止する。
【0176】
基板(W)が待機チャンバ２１０で待機する間、液供給ユニット７４０から基板(W)にウェティング液を供給して基板(W)上にウェティング液の液膜を維持する。これは基板(W)が枚葉処理チャンバ２３０、２４０に返送される前に基板(W)が自然乾燥されることを防止する。
【0177】
液膜が維持された基板(W)は後述する第１返送ロボット２２２によって待機チャンバ２１０から搬出され得る。待機チャンバ２１０から搬出された基板(W)は枚葉処理チャンバ２３０、２４０で第１返送ロボット２２２によって枚葉処理チャンバ２３０、２４０に返送され得る。
【0178】
第１返送チャンバ２２０は、第１返送ロボット２２２および返送レール２２３を含み得る。第１返送ロボット２２２は第１返送レール２２３に沿って移動することができる。返送レール２２３はその長さ方向が第１方向(X)と並んでいてもよい。
【0179】
液処理チャンバ２３０は、水平姿勢の基板(W)を回転させるが、回転される基板(W)に処理液を供給して基板(W)を処理することができる。液処理チャンバ２３０では基板(W)を１枚ずつ処理することができる。液処理チャンバ２３０で供給される処理液は有機溶剤であることができる。例えば、液処理チャンバ２３０で供給される処理液はイソプロピルアルコール(IPA)であってもよい。液処理チャンバ２３０では回転する基板(W)に有機溶剤を供給し、基板(W)を回転させて基板(W)を乾燥処理することができる。これと異なり、液処理チャンバ２３０では回転する基板(W)に有機溶剤を供給し、基板(W)が有機溶剤に濡れた状態で後述する乾燥チャンバ２４０に返送され、乾燥チャンバ２４０で基板(W)が乾燥され得る。
【0180】
【0181】
図１２を参照すれば、液処理チャンバ２３０はハウジング４１０、コップ４２０、支持ユニット４４０、昇降ユニット４６０、および、液供給ユニット４８０を含むことができる。
【0182】
ハウジング４１０は内部に処理空間４１２を有する。ハウジング４１０は内部に空間を有する桶形状を有することができる。ハウジング４１０が有する内部空間４１２にはコップ４２０、支持ユニット４４０、昇降ユニット４６０、液供給ユニット４８０が提供されることができる。ハウジング４１０は正断面から眺める時四角の形状を有することができる。しかし、これに限定されるものではなくて、ハウジング４１０は処理空間４１２を有することができる多様な形状で変形されることができる。
【0183】
コップ４２０は上部が開放された桶形状を有する。コップ４２０は内部回収筒４２２及び外部回収筒４２６を有する。それぞれの回収筒４２２、４２６は工程に使用された処理液らのうちでお互いに相異な処理液を回収する。内部回収筒４２２は基板(W)支持ユニット４４０をくるむ環形のリング形状で提供され、外部回収筒４２６は内部回収筒４２６をくるむ環形のリング形状で提供される。内部回収筒４２２の内側空間４２２a及び内部回収筒４２２は内部回収筒４２２に処理液が流入される第１流入口４２２aとして機能する。内部回収筒４２２と外部回収筒４２６の間空間４２６aは外部回収筒４２６に処理液が流入される第２流入口４２６aとして機能する。一例によれば、それぞれの流入口４２２a、４２６aは互いに異なる高さに位置し得る。それぞれの回収筒４２２、４２６の底面下には回収ライン４２２b、４２６bが連結される。それぞれの回収筒４２２、４２６に流入された処理液らは回収ライン４２２b、４２６bを通じて外部の処理液再生システム(図示せず)に提供されて再使用され得る。
【0184】
支持ユニット４４０は処理空間４１２で基板(W)を支持する。支持ユニット４４０は工程進行中に基板(W)を支持及び回転させる。支持ユニット４４０は支持板４４２、支持ピン４４４、チャックピン４４６、および、回転駆動部材４４８、４４９を有する。
【0185】
支持板４４２は概して円形の板形状で提供され、上面及び底面を有する。下部面は上部面に比べて小さな直径を有する。すなわち、支持板４４２は上部面が広くて下部面が狭い形状を有することができる。上面及び底面はその中心軸がお互いに一致するように位置する。また、支持板４４２には加熱手段(図示せず)が設けられてもよい。支持板４４２に設けられる加熱手段は、支持板４４２に置かれた基板(W)を加熱することができる。加熱手段は熱を発生させることができる。加熱手段が発生させる熱は温熱または冷熱であることができる。加熱手段が発生させた熱は支持板４４２に置かれた基板(W)に伝達することができる。また、基板(W)に伝達された熱は基板(W)に供給された処理液を加熱することができる。加熱手段はヒーター及び/または冷却コイルであることができる。しかし、これに限定されるものではなくて加熱手段は公知の装置で多様に変形されることができる。
【0186】
支持ピン４４４は複数個提供される。支持ピン４４４は支持板４４２の上面の縁部に所定間隔で離隔されるように配置されて支持板４４２で上部に突き出される。支持ピン４４４らは、互いの間に組合によって全体的に環形のリング形状を有するように配置される。支持ピン４４４は支持板４４２の上部面から基板(W)が一定距離離隔されるように基板(W)の後面縁を支持する。
【0187】
チャックピン４４６は複数個提供される。チャックピン４４６は支持板４４２の中心で支持ピン４４４より遠く離れるように配置される。チャックピン４４６は支持板４４２の上面から上に突き出されるように設けられる。チャックピン４４６は、支持板４４２が回転される時基板(W)が正位置で側方向に離脱されないように、基板(W)の側部を支持する。チャックピン４４６は、支持板４４２の半径方向に沿って外側位置と内側位置との間に直線移動が可能になるように設けられる。外側位置は、内側位置に比べて支持板４４２の中心から遠く離れた位置である。基板(W)が支持板４４２にローディングまたはアンローディング時チャックピン４４６は外側位置に位置され、基板(W)に対して工程遂行時チャックピン４４６は内側位置に位置される。内側位置は、チャックピン４４６と基板(W)の側部とが互いに接触される位置であり、外側位置はチャックピン４４６と基板(W)とが互いに離隔される位置である。
【0188】
回転駆動部材４４８、４４９は支持板４４２を回転させる。支持板４４２は回転駆動部材４４８、４４９によって磁気中心軸を中心に回転可能である。回転駆動部材４４８、４４９は支持軸４４８及び駆動部４４９を含む。支持軸４４８は第４方向１６を向ける桶形状を有する。支持軸４４８の上端は、支持板４４２の底面に固定結合される。一例によれば、支持軸４４８は支持板４４２の底面中心に固定結合されることができる。駆動部４４９は支持軸４４８が回転されるように駆動力を提供する。支持軸４４８は駆動部４４９によって回転され、支持板４４２は支持軸４４８と共に回転可能である。
【0189】
昇降ユニット４６０は、コップ４２０を上下方向に直線移動させる。コップ４２０が上下に移動されることによって支持板４４２に対するコップ４２０の相対高さが変更される。昇降ユニット４６０は、基板(W)が支持板４４２にローディングされるか、または、アンローディングされる時支持板４４２がカップ４２０の上部に突き出されるようにコップ４２０を下降する。また、工程が進行される時には基板(W)に供給された処理液の種類によって処理液が既設定された回収筒４２２、４２６に流入されることができるようにコップ４２０の高さを調節する。昇降ユニット４６０は、ブラケット４６２、移動軸４６４、および、駆動機４６６を有する。ブラケット４６２はコップ４２０の外壁に固定設置され、ブラケット４６２には駆動機４６６によって上下方向に移動される移動軸４６４が固定結合される。選択的に、昇降ユニット４６０は支持板４４２を上下方向に移動させることができる。液供給ユニット４８０は基板(W)に処理液を供給することができる。処理液は有機溶剤、前述したケミカルまたはリンス液であってもよい。有機溶剤はイソプロピルアルコール(IPA)液であってもよい。
【0190】
液供給ユニット４８０は移動部材４８１、および、ノズル４８９を含むことができる。移動部材４８１はノズル４８９を工程位置及び待機位置に移動させる。工程位置は、ノズル４８９が支持ユニット４４０に支持された基板(W)と対向される位置である。一例によれば、工程位置は基板(W)の上面に処理液を吐出する位置である。また、工程位置は第１供給位置及び第２供給位置を含む。第１供給位置は第２供給位置より基板(W)の中心にさらに近い位置であり、第２供給位置は基板(W)の端部を含む位置であり得る。選択的に、第２供給位置は基板(W)の端部に隣接した領域であり得る。待機位置はノズル４８９が工程位置を脱した位置で定義する。一例によれば、待機位置は基板(W)に工程処理前または工程処理が完了された以後にノズル４８９が待機する位置であり得る。
【0191】
移動部材４８１は、アーム４８２、支持軸４８３、および、駆動機４８４を含む。支持軸４８３はコップ４２０の一側に位置される。支持軸４８３は、その長さ方向が第４方向を向くロード形状を有する。支持軸４８３は駆動機４８４によって回転可能になるように提供される。支持軸４８３は昇降移動が可能になるように提供される。アーム４８２は支持軸４８３の上端に結合される。アーム４８２は駆動機４８４から垂直に延長される。アーム４８２の末端にはノズル４８９が結合される。支持軸４８３が回転されることによってノズル４８９はアーム４８２と共にスイング移動され得る。ノズル４８９はスイング移動されて工程位置及び待機位置に移動され得る。選択的にアーム４８２はその長さ方向に向けて前進及び後進移動が可能になるように提供され得る。上部から眺める時ノズル４８９が移動する経路は、工程位置で基板(W)の中心軸と一致し得る。
【0192】
乾燥チャンバ２４０は、超臨界状態の乾燥用流体(G)を利用して基板(W)上に残留する有機溶剤を除去することができる。乾燥チャンバ２４０は超臨界流体を利用して基板(W)上に残留する有機溶剤を除去する高圧チャンバであり得る。乾燥用流体は二酸化炭素(CO２)であり得る。
【0193】
枚葉処理チャンバ２３０、２４０で処理された基板(W)は、第１返送ロボット２２２によってバッファー部２５０に返送され得る。バッファー部２５０は、第１返送チャンバ２２０と第２返送チャンバ２６０との間に配置され得る。バッファー部２５０は、枚葉式処理チャンバ２３０、２４０と第２ロードポートユニット２７０との間に配置され得る。
【0194】
バッファー部２５０は、待機チャンバ２１０と類似に、基板(W)が臨時貯蔵または保管される空間を提供することができる。例えば、バッファー部２５０は枚葉式処理チャンバである液処理チャンバ２３０及び/または乾燥チャンバ２４０で処理された基板(W)を臨時保管することができる。
【0195】
第２返送チャンバ２６０は、バッファー部２５０と第２ロードポートユニット２７０との間に配置され得る。第２返送チャンバ２６０には第２返送ロボット２６２が提供され得る。第２返送ロボット２６２は、処理が完了されてバッファー部２５０に収納された基板(W)を移送容器(F)に返送することができる。
【0196】
第２返送ロボット２６２が有するハンドは、基板(W)を１枚ずつ返送する枚葉ハンドであり得る。第２返送ロボット２６２が有する返送ハンドは、第１方向(X)、第２方向(Y)、および、第３方向(Z)に沿って移動可能に提供され得る。また、第２返送ロボット２６２が有する返送ハンドは第３方向(Z)を回転軸にして回転可能に提供され得る。
【0197】
第２ロードポートユニット２７０は少なくとも一つ以上のロードポートを含むことができる。第２ロードポートユニット２７０が有するロードポートには、複数の基板(W)を収納することができる移送容器(F)が置かれてもよい。例えば、第２ロードポートユニット２７０に置かれる移送容器(F)は、第１工程処理部１００及び第２工程処理部２００で処理が完了された基板(W)らが収納され得る。第２ロードポートユニット２７０に置かれる移送容器(F)には、第１工程処理部１００及び第２工程処理部２００で処理が完了された基板(W)らだけ収納され得る。すなわち、第２ロードポートユニット２７０は、処理された基板(W)を基板処理装置からアンローディング(Unloading)する機能を遂行することができる。
【0198】
前述した第２返送ロボット２６２は、処理された基板(W)を第２ロードポートユニット２７０が有するロードポートに置かれた容器(F)に搬入することができる。容器(F)は、上述した物品返送装置(例えば、OHT)によって基板処理装置１０の外部に返送されることができる。
【0199】
制御機６００は基板処理装置１０を制御することができる。例えば、制御機６００は基板処理装置１０が有する構成らを制御することができる。例えば、制御機６００は基板処理装置１０が基板(W)を処理する工程を遂行できるように基板処理装置１０を制御することができる。
【0200】
例えば、制御機６００は第１ロードポートユニット１１０、インデックスチャンバ１２０、返送ユニット１３０、バッチ処理部１４０、姿勢変更部１５０、バッファーチャンバ２１０、第１返送チャンバ２２０、液処理チャンバ２３０、乾燥チャンバ２４０、第２返送チャンバ２６０、および第２ロードポートユニット２７０のうちで少なくとも一つ以上を制御することができる。
【0201】
また、制御機６００は、基板処理装置１０の制御を行うマイクロプロセッサー(コンピューター)でなされるプロセスコントローラーと、オペレーターが基板処理装置１０を管理するためにコマンド入力操作などを行うキーボードと、基板処理装置１０の稼働状況を可視化して表示するディスプレイなどでなされるユーザーインターフェースと、基板処理装置１０で実行される処理をプロセスコントローラーの制御で行うための制御プログラムと、各種データ及び処理条件によって各構成部に処理を実行させるためのプログラム、すなわち、処理レシピが記憶された記憶部とを具備することができる。また、ユーザーインターフェース及び記憶部はプロセスコントローラーに接続され得る。処理レシピは記憶部のうちで記憶媒体に記憶され得り、記憶媒体は、ハードディスクでも良く、CD-ROM、DVDなどの可搬性ディスクや、フラッシュメモリーなどの半導体メモリーであってもよい。
【0202】
図１３は、本発明の一実施例による基板(W)処理方法を表すフローチャートである。
【0203】
図１３を参照すれば、本発明の一実施例による基板(W)処理方法は、基板(W)ローディング段階(S１０)、第１姿勢変更段階(S２０)、バッチ式処理段階(S３０)、第２姿勢変更段階(S４０)、ウェティング段階(S５０)、枚葉式処理段階(S６０)、および、基板(W)アンローディング段階(S７０)を含むことができる。
【0204】
基板(W)ローディング段階(S１０)では、処理が要求される、いわゆる、未処理状態の基板(W)が基板処理装置１０にローディングされ得る。基板(W)ローディング段階(S１０)では、第１ロードポートユニット１１０に移送容器(F)が配置され得る。
【0205】
移送容器(F)に収納された基板(W)は、インデックスロボット１２２によって搬出されて収納容器(C)に返送され得る。
【0206】
第１姿勢変更段階(S２０)では、基板(W)の姿勢を水平姿勢から垂直姿勢に変更することができる。第１姿勢変更段階(S２０)では、収納容器(C)が姿勢変更ユニット１２４によって第１方向(X)を軸に回転することで基板(W)の姿勢が変更され得る。姿勢変更ユニット１２４は、収納容器(C)を、第１方向(X)を軸に回転させることができる回転軸を有し得る。第１姿勢変更段階(S２０)では、複数枚の基板(W)の姿勢が一度に変更され得る。
【0207】
垂直姿勢に変更された基板(W)は、第１返送ユニット１３２によって第１バッチ処理部１４１に返送され得る。
【0208】
バッチ式処理段階(S３０)では、垂直姿勢の複数の基板(W)に対する液処理が遂行され得る。バッチ式処理段階(S３０)では、少なくとも一つ以上のバッチ処理部(１４１乃至１４３)で基板(W)らが返送されて基板(W)に対する液処理が遂行され得る。バッチ式処理段階(S３０)は、第１バッチ処理部１４１で前処理され、第２バッチ処理部１４２または第３バッチ処理部１４３で後処理される方式で遂行され得る。
【0209】
例えば、第１バッチ処理部１４１に返送された基板(W)は、第１薬液槽１４１a及び/または第１リンス槽１４１bで液処理され得る。第１薬液槽１４１a及び/または第１リンス槽１４１bで液処理された基板(W)は、第２バッチ処理部１４２または第３バッチ処理部１４３のうちで選択された何れか一つの処理部に返送されて処理され得る。第１薬液槽１４１aで基板(W)は、DHFのようなケミカル(第１薬液の一例)で処理され、第１リンス槽１４１bで基板(W)は純水のようなリンス液で処理され得る。
【0210】
例えば、第２バッチ式処理部１４２に基板(W)が返送されたら、基板(W)はまず第２薬液槽１４２aでリン酸を含むケミカル(第２薬液の一例)によって処理され、以後第２リンス槽１４２bで水を含むリンス液によってリンス処理され得る。
【0211】
リンス処理された基板(W)らは第２返送ユニット１３４によって姿勢変更処理槽１５１に返送され得る。
【0212】
第２姿勢変更段階(S４０)は、姿勢変更部１５０で遂行されることができる。第２姿勢変更段階(S４０)は、基板(W)をグリップするグリップ段階、および、基板(W)の姿勢を変更する回転段階で構成され得る。第２姿勢変更段階(S４０)では基板(W)の姿勢変更を１枚ずつ遂行することができる。
【0213】
第２姿勢変更段階(S４０)が遂行された以後、ウェティング段階(S５０)が遂行されることができる。ウェティング段階(S５０)は、第２姿勢変更段階(S４０)と枚葉式処理段階(S６０)との間に遂行され得る。
【0214】
ウェティング段階(S５０)は、姿勢変更ロボット１５６及び/または待機チャンバ２１０によって遂行され得る。ウェティング段階(S５０)には、処理液(L)から脱して外部に露出された基板(W)にウェティング液を噴射して基板(W)の自然乾燥を防止することができる。ウェティング液は、上述した姿勢変更処理槽１５１に底流する処理液(L)のような種類の液であり得る。これと異なり、ウェティング液は上述した処理液(L)とは異なる種類の液であってもよい。
【0215】
また、ウェティング段階(S５０)は上述したところのように待機チャンバ２１０で遂行されてもよい。姿勢変更ロボット１５６は、基板(W)に対して第２姿勢変更段階(S４０)を遂行後基板(W)を待機チャンバ２１０に返送する。ウェティング段階(S５０)は基板(W)が待機チャンバ２１０に搬入されれば、液供給ユニット７４０がウェティング液を基板(W)に供給することができる。
【0216】
ウェティング段階(S５０)が遂行されることによって、基板(W)が枚葉処理チャンバ２３０、２４０に搬入される以前に自然乾燥することを最小化することができる。
【0217】
枚葉式処理段階(S６０)では、水平姿勢の単一の基板(W)に対する処理が遂行され得る。枚葉式処理段階(S６０)は液処理段階(S６１)、および、乾燥段階(S６２)を含むことができる。
【0218】
液処理段階(S６１)では、枚葉式で基板(W)を液処理することができる。液処理段階(S６１)では、待機チャンバ２１０で臨時保管された基板(W)が液処理チャンバ２３０に返送されれば、液処理チャンバ２３０で遂行されることができる。液処理段階(S４０)では、基板(W)上にIPAのような有機溶剤を供給することができる。
【0219】
乾燥段階(S６２)は、枚葉式で基板(W)を乾燥処理することができる。乾燥段階(S６２)は、液処理段階(S６１)では、液処理された基板(W)が乾燥チャンバ２４０に返送されれば、乾燥チャンバ２４０で遂行されることができる。乾燥段階(S５０)では、基板(W)に超臨界状態の処理流体(例えば、超臨界状態の二酸化炭素)を基板(W)上に供給して基板(W)上に残留する有機溶剤、ウェティング液または処理液(L)などを除去することができる。
【0220】
場合によっては、乾燥段階(S５０)は乾燥チャンバ２４０で遂行されないで、液処理チャンバ２３０で基板(W)を速い速度で回転させて基板(W)を乾燥させることもできる(いわゆる、スピン乾燥)。
【0221】
枚葉式処理段階(S６０)以後に遂行される基板(W)アンローディング段階(S７０)では、枚葉式処理段階(S６０)が遂行された基板(W)がバッファー部２５０に返送され、以後第２返送チャンバ２６０の第２返送ロボット２６２によって第２ロードポートユニット２７０に置かれた移送容器(F)に返送されることができるし、第２ロードポートユニット２７０に置かれた移送容器(F)をOHTのような返送装置が把持して基板処理装置１０からアンローディングさせることができる。
【0222】
図１４は、本発明の液処理室に対する他の実施例である。
【0223】
前述した例では液処理室がバッチ処理部に提供されたことで説明した。しかし、これと他に液処理室は基板(W)を一枚ずつ処理する枚葉処理部で提供されることができる。図１４は、液処理室が枚葉処理部に提供された例を表す図面である。
【0224】
図１４による枚葉処理部３００は、支持ユニット３１０、第１処理液供給ユニット３２０、第２処理液供給ユニット３３０、および、コップ３４０を有する。
【0225】
枚葉処理部３００は内部に処理空間を有する。枚葉処理部３００は内部に空間を有する桶形状を有することができる。枚葉処理部３００が有する内部空間には支持ユニット３１０、第１処理液供給ユニット３２０、第２処理液供給ユニット３３０、および、コップ３４０が設けられ得る。
【0226】
支持ユニット３１０は、処理空間で基板(W)を支持する。支持ユニット３１０は工程進行中に基板(W)を支持及び回転させることができる。支持ユニット３１０はスピンチャック３１２、支持ピン３１４、回転駆動部材３１５、３１６を有する。
【0227】
スピンチャック３１２は、概して円形の板形状で提供され、上面及び底面を有する。下部面は上部面に比べて小さな直径を有する。すなわち、スピンチャック３１２は上部面が広くて下部面が狭い形状を有することができる。上面及び底面は、その中心軸が互いに一致するように位置される。また、スピンチャック３１２には加熱手段(図示せず)が設けられ得る。スピンチャック３１２に設けられる加熱手段は、スピンチャック３１２に置かれた基板(W)を加熱することができる。これによって基板(W)上に供給された処理液を加熱することができる。
【0228】
スピンチャック３１２には、支持ピン３１４が設置され得る。支持ピン３１４は基板(W)下面及び/または側面を支持及びチャッキングすることができる。支持ピン３１４は図示されないピン移動メカニズムによって側方向に移動可能に提供され得る。
【0229】
回転駆動部材３１５、３１６はスピンチャック３１２を回転させる。スピンチャック３１２は回転駆動部材３１５、３１６によって磁気中心軸を中心に回転可能である。回転駆動部材３１５、３１６は回転シャフト３１５及び駆動部３１６を含む。回転シャフト３１５は円筒形状を有する。回転シャフト３１５の上端はスピンチャック３１２の底面に固定結合される。一例によれば、回転シャフト３１５はスピンチャック３１２の底面中心に固定結合されることができる。駆動部３１６は回転シャフト３１５が回転されるように駆動力を提供する。回転シャフト３１５は駆動部３１６によって回転され、スピンチャック３１２は回転シャフト３１５と共に回転可能である。
【0230】
第１処理液供給ユニット３２０は、基板(W)に第１処理液を供給する。第１処理液はケミカルであることができる。一例によれば、ケミカルはリン酸水溶液であることができる。第２処理液供給ユニット３３０は、基板(W)に第２処理液を供給する。第２処理液はリンス液であり得る。リンス液は水であってもよい。例えば、リンス液は純水であり得る。
【0231】
第１処理液供給ユニット３２０は第１ノズル３２２、第１処理液供給源３２４、および、加熱器３２６を含むことができる。第１ノズル３２２は基板(W)の上面に第１処理液を供給する。第１処理液供給源３２４は第１処理液を貯蔵し、第１処理液を第１ノズル３２２に供給する。第１処理液供給源３２４から第１処理液の伝達を受けた第１ノズル３２２は基板(W)に第１処理液を吐出する。第１ノズル３２２は、図示されないノズル移動メカニズムによって上下方向及び/または側方向に移動可能に提供され得る。加熱器３２６は、吐出されるリン酸水溶液の供給温度を設定温度で加熱することができる。
【0232】
第２処理液供給ユニット３３０は、第２ノズル３３２、第２処理液供給源３３４、および、冷却機３３６を含み得る。第２ノズル３３２、第２処理液供給源３３４は、前記第１処理液供給ユニット３２０の第１ノズル３２２、第１処理液供給源３２４と液体の種類が異なるだけで、構造及び役割が同一である。冷却機３３６は吐出される純水を設定温度で冷却することができる。設定温度はリン酸水溶液の凝固点より低い温度であり得る。
【0233】
コップ３４０は上部が開放された桶形状を有する。コップ３４０は第１処理液及び第２処理液を回収することができる。コップ３４０は第１処理液供給ユニット３２０が供給する第１処理液と、第２処理液供給ユニット３３０が供給する第２処理液とを別に回収するように構成され得る。また、コップ３４０は第１処理液供給ユニット３２０及び第２処理液供給ユニット３３０が供給する処理液が外部に飛散されることを遮断することができる。
本実施例による処理装置は、第１処理液供給ユニット３２０が処理空間にリン酸水溶液を供給して基板(W)を処理する。この時、リン酸水溶液は第１処理液供給ユニット３２０の加熱器３２６によって加熱された状態で処理空間に供給される。
本実施例による処理装置は、第１処理液供給ユニット３２０が処理空間にリン酸水溶液を供給して基板(W)を処理する。この時、リン酸水溶液は第１処理液供給ユニット３２０の加熱器３２６によって加熱された状態で処理空間に供給される。
【0234】
リン酸水溶液処理が完了すれば、リン酸水溶液はコップ３４０を通じて回収される。
【0235】
リン酸水溶液の回収が終われば、第２処理液供給ユニット３３０が処理空間に純水を供給して基板(W)を処理する。この時、純水は処理空間に供給されたリン酸水溶液の凝固点より低い温度で収容空間に供給される。純水は第２処理液供給ユニット３３０の冷却機３３６で冷却されて提供されることができる。
【0236】
【0237】
図１５は、純水の温度を第１処理液供給ユニット３２０を通じて供給されたリン酸水溶液の凝固点より高い温度で設定して供給した時、基板(W)上に位置したリン酸パーティクルの挙動を概略的に表している。
【0238】
スピンチャック３１２に置かれた基板(W)に純水を供給すれば、純水は基板(W)に吐出された後、基板(W)の回転による遠心力によって基板(W)の外側に流れる。このような純水の流れ(flow)を利用してリン酸パーティクルが基板(W)から除去される。
【0239】
図１５を参照すれば、純水を供給する途中にもリン酸パーティクル(P１)は基板(W)からよく離れない。また、基板(W)から離れたリン酸パーティクル(P１)も基板(W)の外側に流れないで、基板(W)の上部に飛散された後再び基板(W)に吸着される。
【0240】
リン酸パーティクル(P１)は微小粒子であるので、主にブラウン運動によって漂流する。すなわち、処理空間内で分子間衝突などの理由で不規則に挙動することができる。小さなリン酸パーティクル(P１)はこのようなブラウン運動の影響を受けて、処理空間内で漂流する。
【0241】
したがって、図１５に表現されたところのように、遠心力などによる純水の移動方向(f３)とリン酸パーティクル(P１)の移動方向とが一致せず、純水が基板(W)外に跳ね飛ばされてコップ３４０を通じて回収されるうちにもリン酸パーティクル(P１)は継続的に基板(W)表面に残留するか、または基板(W)表面から離脱された以後にも処理空間に残留する。
【0242】
図１６は、リン酸水溶液の凝固点より低い温度で純水を供給する時基板(W)上のリン酸パーティクルの挙動を概略的に表している。
【0243】
図１６を参照すれば、リン酸水溶液の凝固点より低い温度で純水を供給した時、リン酸パーティクル(P２)が純水の流れに沿って移動する。
【0244】
リン酸パーティクル(P２)はその凝固点より低い温度で核生成反応が起きる。核生成反応はリン酸パーティクル(P２)の結晶核を生成する。これによってリン酸パーティクル(P２)の粒子が大きくなる。リン酸パーティクル(P２)粒子が大きくなるほどブラウン運動の影響は減って、物理力に支配的(dominant)な影響を受けるようになる。
【0245】
したがって、結晶化されたリン酸パーティクル(P２)は物理力に依存して挙動することができる。物理力は例えば、純水の流動(flow)であり得る。また、物理力は前記遠心力であることができる。すなわち、結晶化されたリン酸パーティクル(P２)は図１６に表現されたところのように純水の移動(f３)に便乗し、遠心力によって基板(W)から跳ね飛ばされて行って除去され得る。
【0246】
前記例で純水をさらに低い温度で冷却して供給するほど、さらに小さなリン酸パーティクル(P２)も易しく結晶化され得る。
【0247】
例示的な実施例らがこれに開示されたし、他の変形ができることを理解しなければならない。特定実施例の個別要素または特徴は一般的にその特定実施例に制限されないが、適用可能な場合、特別に図示されるか、または説明されなくても相互交換可能で選択された実施例で使用されることができる。このような変形は本開示内容の思想及び範囲を脱することで見なされてはいけないし、通常の技術者に自明なそのようなすべての変形は次の請求範囲の範囲内に含まれるように意図される。
【符号の説明】
【0248】
W 基板
１０ 基板処理装置
１００ 第１工程処理部
１４０ バッチ処理部
１４２a 第２薬液槽
５１２ 内槽
５１４ 外槽
５２０ 支持ユニット
５３０ 循環ライン
５３１ 液供給管
５３７ 加熱器
１４２b 第２リンス槽
５５２ 内槽
５５４ 外槽
５５６ 収容空間
５６０ 支持ユニット
５７０ 循環ライン
５７１ 液供給管
５７２ ポンプ
５７３ フィルター
５７５ バルブ
５７７ 冷却機
６００ 制御機
１０ 基板処理装置
１００ 第１工程処理部
１４０ バッチ処理部
１４２a 第２薬液槽
５１２ 内槽
５１４ 外槽
５２０ 支持ユニット
５３０ 循環ライン
５３１ 液供給管
５３７ 加熱器
１４２b 第２リンス槽
５５２ 内槽
５５４ 外槽
５５６ 収容空間
５６０ 支持ユニット
５７０ 循環ライン
５７１ 液供給管
５７２ ポンプ
５７３ フィルター
５７５ バルブ
５７７ 冷却機
６００ 制御機
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
