特許 7244568 基板処理装置及び液供給方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2023-03-13

(45)【発行日】2023-03-22

(54)【発明の名称】基板処理装置及び液供給方法

(51)【国際特許分類】

   H01L 21/304 20060101AFI20230314BHJP

   H01L 21/306 20060101ALI20230314BHJP

【ＦＩ】

H01L21/304 648F

H01L21/304 643A

H01L21/304 648K

H01L21/306 J

【請求項の数】 13

(21)【出願番号】P 2021072372

(22)【出願日】2021-04-22

(65)【公開番号】P2021174993

(43)【公開日】2021-11-01

【審査請求日】2021-09-02

(31)【優先権主張番号】10-2020-0050040

(32)【優先日】2020-04-24

(33)【優先権主張国・地域又は機関】KR

(73)【特許権者】

【識別番号】518162784

【氏名又は名称】セメス カンパニー，リミテッド

(74)【代理人】

【識別番号】100114775

【弁理士】

【氏名又は名称】高岡 亮一

(74)【代理人】

【識別番号】100121511

【弁理士】

【氏名又は名称】小田 直

(74)【代理人】

【識別番号】100202751

【弁理士】

【氏名又は名称】岩堀 明代

(74)【代理人】

【識別番号】100208580

【弁理士】

【氏名又は名称】三好 玲奈

(74)【代理人】

【識別番号】100191086

【弁理士】

【氏名又は名称】高橋 香元

(72)【発明者】

【氏名】ホン．ヨン フーン

(72)【発明者】

【氏名】リー，スル

(72)【発明者】

【氏名】ジョン，ミョン エー

(72)【発明者】

【氏名】チョイ，ムンシク

(72)【発明者】

【氏名】キム，ヤン ス

【審査官】小池 英敏

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１３－００７０９９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１２－２０４７４６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０２０－０４７８５７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００８－１７１９５６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１７－１７５１６６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１２－１５３９３４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１４－０８２５１３（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０１Ｌ ２１／３０４

Ｈ０１Ｌ ２１／３０６

Ｈ０１Ｌ ２１／２２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

基板を処理する装置において、
内部に基板を処理する処理空間を有するハウジングと、
前記処理空間で前記基板を支持する支持ユニットと、
前記支持ユニットに置かれる前記基板に液を供給するノズルと、
前記ノズルに前記液を供給する液供給ユニットと、
前記液供給ユニットを制御する制御器と、を含み、
前記液供給ユニットは、
前記液を貯蔵する内部空間を有するタンクと、
前記内部空間に格納された液を循環させ、第１ヒーターが設置される第１循環ラインと、
前記第１循環ラインから分岐されて前記ノズルに前記液を供給するアウトレットラインと、
を含み、
前記アウトレットラインは、
前記ノズルに隣接するように提供され、第２ヒーターが設置される加熱部を含み、
前記加熱部は、
前記液が流れる配管と、
前記配管を囲むように提供され、内部に加熱液が流れるチューブと、を含み、
前記第２ヒーターは、前記加熱液を加熱するように提供され、
前記配管は、
前記加熱部の一側端に提供される第１側部と前記加熱部の他側端に提供される第２側部そして前記第１側部と前記第２側部を連結する複数の連結管を含み、
前記連結管の直径は、前記第１側部及び前記第２側部の直径より小さく提供され、
前記制御器は、
前記第１ヒーターが前記液を前記液内部にパーティクルが溶出されない第１温度まで加熱するように前記第１ヒーターを制御し、かつ
前記第２ヒーターが前記液を前記液が基板を処理する第２温度に加熱するように前記第２ヒーターを制御し、
前記第２温度は、前記第１温度と異なるように提供される、
基板処理装置。

【請求項2】

前記第１循環ラインは、
前記第１ヒーターの下流に前記第１ヒーターと隣接するように提供される第１フィルターが設置される請求項１に記載の基板処理装置。

【請求項3】

前記第２温度は、前記第１温度より高く提供される請求項１に記載の基板処理装置。

【請求項4】

前記加熱部は、
前記第２ヒーターの下流に第２ヒーターと隣接するように提供される第２フィルターが設置される請求項１に記載の基板処理装置。

【請求項5】

前記第２ヒーターは、前記加熱液を第３温度に加熱し、
前記第３温度は、前記第２温度より高く提供される請求項１に記載の基板処理装置。

【請求項6】

基板を処理する装置において、
内部に基板を処理する処理空間を有するハウジングと、
前記処理空間で前記基板を支持する支持ユニットと、
前記支持ユニットに置かれる前記基板に液を供給するノズルと、
前記ノズルに前記液を供給する液供給ユニットと、
前記液供給ユニットを制御する制御器と、を含み、
前記液供給ユニットは、
前記液を貯蔵する内部空間を有するタンクと、
前記内部空間に貯蔵された液を循環させ、第１ヒーターが設置される第１循環ラインと、
前記第１循環ラインから分岐されて前記ノズルに前記液を供給するアウトレットラインと、を含み、
前記アウトレットラインは、
前記ノズルに隣接するように提供され、第２ヒーターが設置される加熱部を含み、
前記加熱部は、
前記液が流れる配管と、
前記配管を囲むように提供され、内部に加熱液が流れるチューブと、を含み、
前記第２ヒーターは、前記加熱液を加熱するように提供され、
前記配管は、
前記加熱部の一側端に提供される第１側部と前記加熱部の他側端に提供される第２側部そして前記第１側部と前記第２側部を連結する複数の連結管を含み、
前記連結管の直径は、前記第１側部及び前記第２側部の直径より小さく提供され、
前記制御器は、
前記第１ヒーターが前記液を第１温度まで加熱し、前記第２ヒーターが前記液を第２温度まで加熱するように前記第１ヒーターと前記第２ヒーターを制御し、
前記第２温度は、前記第１温度より高く提供される基板処理装置。

【請求項7】

前記第１温度は、常温乃至７０°Ｃである請求項６に記載の基板処理装置。

【請求項8】

前記第２温度は、７０°Ｃ乃至９０°Ｃである請求項６に記載の基板処理装置。

【請求項9】

前記アウトレットラインは、
前記第１ヒーターの下流に前記第１ヒーターと隣接するように提供される第１フィルターが設置される請求項６に記載の基板処理装置。

【請求項10】

前記加熱部は、
前記第２ヒーターの下流に前記第２ヒーターと隣接するように提供される第２フィルターが設置される請求項６に記載の基板処理装置。

【請求項11】

前記第２ヒーターは、前記加熱液を第３温度に加熱し、
前記第３温度は、前記第２温度より高く提供される請求項６に記載の基板処理装置。

【請求項12】

前記液は、ＩＰＡである請求項６乃至請求項１１のいずれかの一項に記載の基板処理装置。

【請求項13】

液を供給する方法において、
液をノズルに供給する前に前記液を第１温度に循環させる循環段階と、
前記循環段階の後に前記液を前記ノズルに供給する供給段階と、を含み、
前記循環段階で前記液は、前記液内部にパーティクルが溶出されない第１温度まで加熱され、
前記供給段階で前記液は、第２温度に加熱され、
前記第２温度は、前記第１温度より高く提供され、
前記第２温度は、前記液で基板を処理する工程温度であり、
前記液は、ＩＰＡである、
液供給方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は基板に液を供給する基板処理装置、そして液供給方法に係る。

【背景技術】

【0002】

基板表面に残留するパーティクル（Ｐａｒｔｉｃｌｅ）、有機汚染物、そして金属汚染物等の汚染物質は半導体素子の特性と生産収率に多く影響を及ぶ。このため、基板表面に付着された各種汚染物質を除去する洗浄工程が半導体製造工程で非常に重要であり、半導体を製造する各単位工程の前後段階で基板を洗浄処理する工程が実施されている。

【0003】

一般的に基板の洗浄はケミカルを利用して基板上に残留する金属異物質、有機物質、又はパーティクル等を除去するケミカル処理工程、純水を利用して基板上に残留するケミカルを除去するリンス工程、そして窒素ガス等を利用して基板を乾燥する乾燥工程を含む。

【0004】

ケミカル又はリンス液等の処理液を基板上に供給する処理工程で液供給ユニットはノズルユニットに処理液を提供する。一般的に液供給ユニットは処理液を格納するタンクと、タンクの内部空間からノズルユニットに処理液を提供する供給ライン、基板を処理した後に、タンクの内部空間に処理液を回収する回収ライン等を含む。

【0005】

但し、処理液で基板を処理するために処理液を工程温度に加熱する場合、液が特定温度以上になれば、配管、ヒーター、バルブ等でパーティクルが発生するようになる。配管等で発生されたパーティクルは処理液内部で浮遊する。処理液の内部に浮遊するパーティクルをノズルに供給する前に濾過するために供給ライン等にフィルターが提供される。しかし、パーティクルが継続的に発生することによって、フィルターにパーティクルが蓄積されてフィルターの寿命を短縮させ、配管内の圧力損失を引き起こす問題がある。

【0006】

処理液内部のパーティクルは配管の内壁等で高温の環境の下に発生するが、処理液を加熱するヒーターと基板上に処理液を供給するノズルとの間の長さが遠くなるほど、配管内にパーティクルはさらに多く発生する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0007】

【文献】国際特許公開第２０１０－１０４２０６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0008】

本発明の目的は液供給ユニット内でパーティクルの発生を最小にする基板処理装置そして液供給方法を提供することにある。

【0009】

また、本発明の目的は液供給ユニット内に提供されるフィルターの寿命を増加する基板処理装置そして液供給方法を提供することにある。

【0010】

また、本発明の目的は液供給ユニット内で被処理体に供給される液の圧力損失を最小にする基板処理装置そして液供給方法を提供することにある。

【0011】

本発明が解決しようとする課題が上述した課題に限定されることはなく、言及されなかった課題は本明細書及び添付された図面から本発明の属する技術分野で通常の知識を有する者に明確に理解されるべきである。

【課題を解決するための手段】

【0012】

本発明は基板処理装置を提供する。一実施形態で、基板処理装置は、内部に基板を処理する処理空間を有するハウジングと、処理空間で基板を支持する支持ユニットと、支持ユニットに置かれる基板に液を供給するノズルと、ノズルに液を供給する液供給ユニットと、液供給ユニットを制御する制御器と、を含み、液供給ユニットは、液を貯蔵する内部空間を有するタンクと、内部空間に貯蔵された液を循環させ、第１ヒーターが設置される第１循環ラインと、第１循環ラインから分岐されてノズルに液を供給するアウトレットラインと、アウトレットラインから分岐されてタンクの内部空間に液を回収する回収ラインと、を含み、制御器は、第１ヒーターが液を液内部にパーティクルが溶出されない第１温度まで加熱するように第１ヒーターを制御することができる。

【0013】

一実施形態で、第１循環ラインは、第１ヒーターの下流に第１ヒーターと隣接するように提供される第１フィルターが設置されることができる。

【0014】

一実施形態で、液供給ユニットは、第１循環ラインから分岐される分岐点に第１フィルターが設置され内部空間に格納された液を循環させる第２循環ラインをさらに含むことができる。

【0015】

一実施形態で、アウトレットラインは、ノズルに隣接するように提供され第２ヒーターが設置される加熱部を含み、制御器は、第２ヒーターが液が基板を処理する第２温度に液を加熱するように第２ヒーターを制御し、第２温度は第１温度より高く提供されることができる。

【0016】

一実施形態で、加熱部は、第２ヒーターの下流に第２ヒーターと隣接するように提供される第２フィルターが設置されることができる。

【0017】

一実施形態で、加熱部は、液が流れる配管と、配管を囲むように提供され内部に加熱液が流れるチューブと、を含み、第２ヒーターは加熱液を加熱するように提供されることができる。

【0018】

一実施形態で、配管は、加熱部の一側端に提供される第１側部と加熱部の他側端に提供される第２側部そして第１側部と第２側部を連結する複数の連結管を含み、連結管の直径は第１側部及び第２側部の直径より小さく提供されることができる。

【0019】

一実施形態で、第２ヒーターは加熱液を第３温度に加熱し、第３温度は第２温度より高く提供されることができる。

【0020】

一実施形態で、基板処理装置は内部に基板を処理する処理空間を有するハウジングと、処理空間で基板を支持する支持ユニットと、支持ユニットに置かれる基板に液を供給するノズルと、そしてノズルに液を供給する液供給ユニットと、液供給ユニットを制御する制御器と、を含み、液供給ユニットは、液を格納する内部空間を有するタンクと、内部空間に格納された液を循環させ、第１ヒーターが設置される第１循環ラインと、第１循環ラインから分岐されてノズルに液を供給するアウトレットラインと、アウトレットラインから分岐されてタンクの内部空間に液を回収する回収ラインと、を含み、アウトレットラインは、ノズルに隣接するように提供され、第２ヒーターが設置される加熱部を含み、制御器は、第１ヒーターが液を第１温度まで加熱し、第２ヒーターが液を第２温度まで加熱するように第１ヒーターと第２ヒーターを制御し、第２温度は第１温度より高く提供されることができる。

【0021】

一実施形態で、第１温度は常温乃至７０°Ｃである。

【0022】

一実施形態で、第２温度は７０°Ｃ乃至９０°Ｃである。

【0023】

一実施形態で、アウトレットラインは、第１ヒーターの下流に第１ヒーターと隣接するように提供される第１フィルターが設置されることができる。

【0024】

一実施形態で、加熱部は、第２ヒーターの下流に第２ヒーターと隣接するように提供される第２フィルターが設置されることができる。

【0025】

一実施形態で、加熱部は、液が流れる配管と、配管を囲むように提供され内部に加熱液が流れるチューブと、を含み、第２ヒーターは加熱液を加熱するように提供されることができる。

【0026】

一実施形態で、配管は、加熱部の一側端に提供される第１側部と加熱部の他側端に提供される第２側部そして第１側部と第２側部を連結する複数の連結管を含み、連結管の直径は第１側部及び第２側部の直径より小さく提供されることができる。

【0027】

一実施形態で、第２ヒーターは加熱液を第３温度に加熱し、第３温度は第２温度より高く提供されることができる。

【0028】

一実施形態で、液はＩＰＡである。

【0029】

また、本発明は液供給方法を提供する。一実施形態で、液を供給する方法において、液をノズルに供給する前に液を第１温度に循環させる循環段階と、循環段階の後に液をノズルに供給する供給段階と、を含み、循環段階で液は液内部にパーティクルが溶出されない第１温度まで加熱されることができる。

【0030】

一実施形態で、供給段階で液は第２温度に加熱され、第２温度は第１温度より高く提供されることができる。

【0031】

一実施形態で、第２温度は液で基板を処理する工程温度である。

【発明の効果】

【0032】

本発明の一実施形態によれば、液供給ユニット内でパーティクルの発生を最小にすることができる。

【0033】

また、本発明の一実施形態によれば、液供給ユニット内に提供されるフィルターの寿命を増加させることができる。
また、本発明の一実施形態によれば、液の圧力損失を最小にすることができる。
本発明の効果が上述した効果によって限定されることはなく、言及されなかった効果は本明細書及び添付された図面から本発明が属する技術分野で通常の知識を有する者に明確に理解されることができる。

【図面の簡単な説明】

【0034】

【図1】本発明の一実施形態による基板処理装置が提供された基板処理設備の一例を概略的に示す正面図である。

【図2】図１の工程チャンバーに提供された基板処理装置の一例を示す断面図である。

【図3】本発明の一実施形態に係る液供給ユニットの形状を概略的に示す図面である。

【図4】本発明の一実施形態に係る加熱部の形状を概略的に示す断面図である。

【図5】本発明の一実施形態に係る加熱部の形状を概略的に示す断面図である。

【図6】本発明の一実施形態に係る液供給方法の順序図を示す図面である。

【図7】本発明の一実施形態に係る液供給方法を順に示す図面である。

【図8】本発明の一実施形態に係る液供給方法を順に示す図面である。

【発明を実施するための形態】

【0035】

以下、本発明の実施形態を添付された図面を参照してさらに詳細に説明する。本発明の実施形態は様々な形態に変形することができ、本発明の範囲が以下の実施形態に限定されることして解釈されてはならない。本実施形態は当業界で平均的な知識を有する者に本発明をさらに完全に説明するために提供されることである。したがって、図面での要素の形状はより明確な説明を強調するために誇張されている。

【0036】

図１は本発明の基板処理設備１を概略的に示した平面図である。図１を参照すれば、基板処理設備１はインデックスモジュール１０と工程処理モジュール２０を有し、インデックスモジュール１０はロードポート１２０及び移送フレーム１４０を有する。ロードポート１２０、移送フレーム１４０、及び工程処理モジュール２０は順次的に一列に配列される。以下、ロードポート１２０、移送フレーム１４０、そして工程処理モジュール２０が配列された方向を第１の方向１２とする。そして、上部から見る時、第１の方向１２と垂直になる方向を第２方向１４とし、第１の方向１２と第２方向１４を含む平面に垂直である方向を第３方向１６とする。

【0037】

ロードポート１２０には基板Ｗが収納されたキャリヤー１３０が安着される。ロードポート１２０は複数に提供され、これらは第２方向１４に沿って一列に配置される。図１では４つのロードポート１２０が提供されたことと図示した。しかし、ロードポート１２０の数は工程処理モジュール２０の工程効率及びフットプリント等の条件に応じて増加するか、又は減少してもよい。キャリヤー１３０には基板の縁を支持するように提供されたスロット（図示せず）が形成される。スロットは第３方向１６に複数が提供され、基板は第３方向１６に沿って互いに離隔された状態に積層されるようにキャリヤー内に位置される。キャリヤー１３０としては前面開放一体型ポッド（Ｆｒｏｎｔ Ｏｐｅｎｉｎｇ Ｕｎｉｆｅｄ Ｐｏｄ；ＦＯＵＰ）が使用されることができる。

【0038】

工程処理モジュール２０はバッファユニット２２０、移送チャンバー２４０、そして工程チャンバー２６０を有する。移送チャンバー２４０はその長さ方向が第１方向１２と平行に配置される。第２方向１４に沿って移送チャンバー２４０の一側及び他側には各々工程チャンバー２６０が配置される。移送チャンバー２４０の一側に位置した工程チャンバー２６０と移送チャンバー２４０の他側に位置した工程チャンバー２６０は移送チャンバー２４０を基準に互いに対称になるように提供される。工程チャンバー２６０の中で一部は移送チャンバー２４０の長さ方向に沿って配置される。また、工程チャンバー２６０の中で一部は互いに積層されるように配置される。即ち、移送チャンバー２４０の一側には工程チャンバー２６０がＡＸＢ（ＡとＢは各々１以上の自然数）の配列に配置されることができる。ここで、Ａは第１の方向１２に沿って一列に提供された工程チャンバー２６０の数であり、Ｂは第３方向１６に沿って一列に提供された工程チャンバー２６０の数である。移送チャンバー２４０の一側に工程チャンバー２６０が４つ又は６つ提供される場合、工程チャンバー２６０は２Ｘ２又は３Ｘ２の配列に配置されることができる。工程チャンバー２６０の数は増加するか、或いは減少してもよい。上述したことと異なりに、工程チャンバー２６０は移送チャンバー２４０の一側のみに提供されることができる。また、上述したことと異なりに、工程チャンバー２６０は移送チャンバー２４０の一側及び両側に単層に提供されることができる。

【0039】

バッファユニット２２０は移送フレーム１４０と移送チャンバー２４０との間に配置される。バッファユニット２２０は移送チャンバー２４０と移送フレーム１４０との間に基板Ｗが搬送される前に基板Ｗが留まる空間を提供する。バッファユニット２２０はその内部に基板Ｗが置かれるスロット（図示せず）が提供され、スロット（図示せず）は相互間に第３方向１６に沿って離隔されるように複数に提供される。バッファユニット２２０で移送フレーム１４０と対向する面と移送チャンバー２４０と対向する面の各々が開放される。

【0040】

移送フレーム１４０はロードポート１２０に安着されたキャリヤー１３０とバッファユニット２２０との間に基板Ｗを搬送する。移送フレーム１４０にはインデックスレール１４２とインデックスロボット１４４が提供される。インデックスレール１４２はその長さ方向が第２方向１４と並んで提供される。インデックスロボット１４４はインデックスレール１４２上に設置され、インデックスレール１４２に沿って第２方向１４に直線移動される。

【0041】

インデックスロボット１４４はベース１４４ａ、本体１４４ｂ、及びインデックスアーム１４４ｃを有する。ベース１４４ａはインデックスレール１４２に沿って移動可能するように設置される。本体１４４ｂはベース１４４ａに結合される。本体１４４ｂはベース１４４ａ上で第３方向１６に沿って移動可能するように提供される。また、本体１４４ｂはベース１４４ａ上で回転可能するように提供される。インデックスアーム１４４ｃは本体１４４ｂに結合され、本体１４４ｂに対して前進及び後進移動可能するように提供される。インデックスアーム１４４ｃは複数に提供されて各々個別に駆動されるように提供される。インデックスアーム１４４ｃは第３方向１６に沿って互いに離隔された状態に積層されるように配置される。インデックスアーム１４４ｃの中で一部は工程処理モジュール２０からキャリヤー１３０に基板Ｗを搬送する時に使用され、その他の一部はキャリヤー１３０から工程処理モジュール２０に基板Ｗを搬送する時、使用されることができる。これはインデックスロボット１４４が基板Ｗを搬入及び搬出する過程で工程処理前の基板Ｗから発生されたパーティクルが工程処理後の基板Ｗに付着されることを防止することができる。

【0042】

移送チャンバー２４０はバッファユニット２２０と工程チャンバー２６０との間に、そして工程チャンバー２６０の間に基板Ｗを搬送する。移送チャンバー２４０にはガイドレール２４２とメーンロボット２４４が提供される。ガイドレール２４２はその長さ方向が第１の方向１２と並んで配置される。メーンロボット２４４はガイドレール２４２上に設置され、ガイドレール２４２上で第１の方向１２に沿って直線移動される。メーンロボット２４４はベース２４４ａ、本体２４４ｂ、及びメーンアーム２４４ｃを有する。ベース２４４ａはガイドレール２４２に沿って移動可能するように設置される。本体２４４ｂはベース２４４ａに結合される。本体２４４ｂはベース２４４ａ上で第３方向１６に沿って移動可能するように提供される。また、本体２４４ｂはベース２４４ａ上で回転可能するように提供される。メーンアーム２４４ｃは本体２４４ｂに結合され、これは本体２４４ｂに対して前進及び後進移動可能するように提供される。メーンアーム２４４ｃは複数に提供されて各々個別駆動されるように提供される。メーンアーム２４４ｃは第３方向１６に沿って互いに離隔された状態に積層されるように配置される。バッファユニット２２０から工程チャンバー２６０に基板を搬送する時に使用されるメーンアーム２４４ｃと工程チャンバー２６０からバッファユニット２２０に基板を搬送する時に使用されるメーンアーム２４４ｃは互いに異なることができる。

【0043】

工程チャンバー２６０内には基板Ｗに対して洗浄工程を遂行する基板処理装置３００が提供される。各々の工程チャンバー２６０内に提供された基板処理装置３００は遂行する洗浄工程の種類に応じて異なる構造を有することができる。選択的に各々の工程チャンバー２６０内の基板処理装置３００は同一な構造を有することができる。選択的に工程チャンバー２６０は複数のグループに区分されて、同一なグループに属する工程チャンバー２６０に提供された基板処理装置３００は互いに同一な構造を有し、異なるグループに属する工程チャンバー２６０に提供された基板処理装置３００は互いに異なる構造を有することができる。

【0044】

例えば、工程チャンバー２６０が２つのグループに分けられる場合、移送チャンバー２４０の一側には第１グループの工程チャンバー２６０が提供され、移送チャンバー２４０の他側には第２グループの工程チャンバー２６０が提供されることができる。選択的に移送チャンバー２４０の一側及び他側の各々で下層には第１グループの工程チャンバー２６０が提供され、上層には第２グループの工程チャンバー２６０が提供されることができる。第１グループの工程チャンバー２６０と第２グループの工程チャンバー２６０は各々使用されるケミカルの種類や、洗浄方式の種類に応じて区分されることができる。

【0045】

以下では処理液を利用して基板Ｗを洗浄する基板処理装置３００の一例を説明する。図２は基板処理装置３００の一例を示す断面図である。図２を参照すれば、基板処理装置３００はハウジング３２０、支持ユニット３４０、昇降ユニット３６０、ノズルユニット３８０、そして液供給ユニット４００を有する。

【0046】

ハウジング３２０は基板処理工程が遂行される空間を提供し、その上部は開放される。ハウジング３２０は内部回収筒３２２、中間回収筒３２４、そして外部回収筒３２６を有する。各々の回収筒３２２、３２４、３２６は工程に使用された処理液の中で互いに異なる処理液を回収する。内部回収筒３２２は支持ユニット３４０を囲む環状のリング形状に提供され、中間回収筒３２４は内部回収筒３２２を囲む環状のリング形状に提供され、外部回収筒３２６は中間回収筒３２４を囲む環状のリング形状に提供される。内部回収筒３２２の内側空間３２２ａ、内部回収筒３２２と中間回収筒３２４との間の空間３２４ａ、そして中間回収筒３２４と外部回収筒３２６との間の空間３２６ａは各々内部回収筒３２２、中間回収筒３２４、そして外部回収筒３２６に処理液が流入される流入口として機能する。各々の回収筒３２２、３２４、３２６にはその底面下方向に垂直に延長される回収ライン３２２ｂ、３２４ｂ、３２６ｂが連結される。各々の回収ライン３２２ｂ、３２４ｂ、３２６ｂは各々の回収筒３２２、３２４、３２６を通じて流入された処理液を排出する。排出された処理液は外部の処理液再生システム（図示せず）を通じて再使用されることができる。

【0047】

支持ユニット３４０はハウジング３２０内に配置される。支持ユニット３４０は工程進行の中で基板を支持し、基板を回転させる。支持ユニット３４０は本体３４２、支持ピン３４４、チャックピン３４６、そして支持軸３４８を有する。本体３４２は、上部から見る時、大体に円形に提供される上部面を有する。本体３４２の底面にはモーター３４９によって回転可能な支持軸３４８が固定結合される。支持ピン３４４は複数が提供される。支持ピン３４４は本体３４２の上部面の縁部に所定の間隔に離隔されるように配置し、本体３４２から上部に突出される。支持ピン３４４は相互間に組合によって全体的に環状のリング形状を有するように配置される。支持ピン３４４は本体３４２の上部面から基板Ｗが一定距離離隔されるように基板の後面縁を支持する。チャックピン３４６は複数が提供される。チャックピン３４６は本体３４２の中心で支持ピン３４４より遠く離れるように配置される。チャックピン３４６は本体３４２から上部に突出されるように提供される。チョクピン３４６は支持ユニット３４０が回転される時、基板が正位置から側方向に離脱されないように基板の側部を支持する。チャックピン３４６は本体３４２の半径方向に沿って待機位置と支持位置との間に直線移動可能するように提供される。待機位置は支持位置に比べて本体３４２の中心から遠く離れた位置である。基板が支持ユニット３４０にローディング又はアンローディングの時にはチョクピン３４６は待機位置に位置され、基板に対して工程遂行する時にはチョクピン３４６は支持位置に位置される。支持位置でチョクピン３４６は基板の側部と接触される。

【0048】

昇降ユニット３６０はハウジング３２０を上下方向に直線移動させる。ハウジング３２０が上下に移動されることによって支持ユニット３４０に対するハウジング３２０の相対高さが変更される。昇降ユニット３６０はブラケット３６２、移動軸３６４、そして駆動器３６６を有する。ブラケット３６２はハウジング３２０の外壁に固定設置され、ブラケット３６２には駆動器３６６によって上下方向に移動される移動軸３６４が固定結合される。基板Ｗが支持ユニット３４０に置かれるか、或いは支持ユニット３４０から持ち上げる時、支持ユニット３４０がハウジング３２０の上部に突出されるようにハウジング３２０は下降される。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応じて処理液が既設定された回収筒３６０に流入されるようにハウジング３２０の高さが調節する。例えば、第１処理液で基板を処理している間に基板は内部回収筒３２２の内側空間３２２ａと対応される高さに位置される。また、第２処理液、そして第３処理液で基板を処理する間に各々基板は内部回収筒３２２と中間回収筒３２４の間空間３２４ａ、そして中間回収筒３２４と外部回収筒３２６の間の空間３２６ａに対応される高さに位置されることができる。上述したことと異なりに昇降ユニット３６０はハウジング３２０の代わりにスピンヘッド３４０を上下方向に移動させることができる。

【0049】

ノズルユニット３８０は基板を処理する工程の時、基板Ｗで処理液を供給する。ノズルユニット３８０はノズル支持台３８２、ノズル３８４、支持軸３８６、そして駆動器３８８を有する。支持軸３８６はその横方向が第３方向１６に沿って提供され、支持軸３８６の下端には駆動器３８８が結合される。駆動器３８８は支持軸３８６を回転及び昇降運動させる。ノズル支持台３８２は駆動部３８８と結合された支持台３８６の終端反対側と垂直に結合される。ノズル３８４はノズル支持台３８２の終端底面に設置される。ノズル３８４は駆動器３８８によって工程位置と待機位置に移動される。工程位置はノズル３８４がハウジング３２０の垂直上部に配置された位置であり、待機位置はノズル３８４がハウジング３２０の垂直上部からずれた位置である。ノズルユニット３８０は１つ又は複数が提供されることができる。ノズルユニット３８０が複数が提供される場合、ケミカル、リンス液、又は有機溶剤は互いに異なるノズルユニット３８０を通じて提供されることができる。リンス液は純水であり、有機溶剤はイソプロピルアルコール蒸気と非活性ガスの混合物であるか、或いはイソプロピルアルコール液である。液供給ユニット４００はノズルユニット３８０で液を供給する。一例で、液供給ユニット４００はノズルユニット３８０で有機溶剤を供給する。例えば、有機溶剤はイソプロピルアルコール（ＩＰＡ；ｉｓｏｐｒｏｐｙｌａｌｃｏｈｏｌ）である。

【0050】

図３は本発明の一実施形態に係る液供給ユニット４００の形状を概略的に示す図面である。図３を参照すれば、液供給ユニット４００は液供給源４１０、タンク４２０、インレットライン４１３、ドレーンライン４２１、第１循環ライン４４０、第２循環ライン４６０、アウトレットライン４８０、そして回収ライン４９０を含む。

【0051】

液供給源４１０は工程に使用される液を貯蔵し、タンク４２０に液を供給する。タンク４２０の内部空間には液が格納される。一例で、タンク４２０の内部にはセンサー（図示せず）が装着される。センサー（図示せず）はタンクの内部空間に格納された液の残りの量を検出する。インレットライン４１３は液供給源４１０をタンク４２０に連結する。インレットライン４１３にはインレットバルブ４１１が設置されて液供給源４１０からタンク４２０に供給される液の流量を調節する。

【0052】

ドレーンライン４２１はタンク４２０を排水する。ドレーンライン４２１にはドレーンバルブ４２３が設置されてタンク４２０から排水される液の流量を調節する。

【0053】

第１循環ライン４４０はタンク４２０の内部空間に格納された液を循環させる。第１循環ライン４４０には、第１循環バルブ４３３、ポンプ４４１、第１ヒーター４４３、そして第１フィルター４４５が設置される。第１循環バルブ４３３はタンク４２０の内部空間からポンプ４４１に提供される液の流量を調節する。ポンプ４４１は第１ヒーター４４３に提供される液の毎分ストロークを制御して液の供給流量を調節する。

【0054】

第１ヒーター４４３は第１循環ライン４４０を循環する液を加熱する。第１フィルター４４５は第１ヒーター４４３の下流に第１ヒーター４４３と隣接するように提供される。第１フィルター４４５は第１循環ライン４４０に提供される配管内部に浮遊するパーティクルを濾過する。一例で、第１フィルター４４５は第１ヒーター４４３とポンプ４４１の下流に提供されて第１ヒーター４４３又はポンプ４４１の内部で発生されるパーティクルを濾過する。

【0055】

第２循環ライン４６０は第１循環ライン４４０から分岐される。一例で、第１循環ライン４４０と第２循環ライン４６０の分岐点に第１フィルター４４５が設置される。第２循環ライン４６０は第１フィルター４４５等によって第１循環ライン４４０に発生する気泡を除去する。

【0056】

アウトレットライン４８０は第１循環ライン４４０から分岐されてノズル３８４に液を供給する。アウトレットライン４８０と第１循環ライン４４０の分岐点には第２循環バルブ４４７が提供される。一例で、第２循環バルブ４４７は三方バルブに提供される。第２循環バルブ４４７はアウトレットライン４８０と第１循環ライン４４０の分岐点で液の方向と液の流量を調節する。アウトレットライン４８０には加熱部４７０そして供給バルブ４８３が設置される。

【0057】

回収ライン４９０はアウトレットライン４８０から分岐されてタンク４２０の内部空間に液を回収する。回収ライン４９０にはアウトレットバルブ４８１が設置される。アウトレットバルブ４８１は回収ライン４９０とアウトレットライン４８０の分岐点に提供される。一例で、アウトレットバルブ４８１は三方バルブに提供されるアウトレットバルブ４８１は回収ライン４９０とアウトレットライン４８０の分岐点で液の方向と液の流量を調節する。

【0058】

以下、図４乃至図５を参照して加熱部４７０に対して説明する。図４は及び図５は各々本発明の一実施形態に係る加熱部４７０の形状を概略的に示す断面図である。図４及び図５を参照すれば、加熱部４７０は第２ヒーター４７３、第２フィルター４７５を含む。

【0059】

第２フィルター４７５は第２ヒーター４７３の下流に第２ヒーター４７３と隣接するように提供される。加熱部４７０は、配管４７２とチューブ４７４を含む。配管４７２の内部には液が流れる。一例で、配管４７２は、加熱部４７０の一側端に提供される第１側部４７２１と加熱部４７０の他側端に提供される第２側部４７２３そして第１側部４７２１と第２側部４７２３を連結する複数の連結管４７２５を含む。連結管４７２５の直径は第１側部４７２１及び第２側部４７２３の直径より小さく提供される。一例で、連結管４７２５は８つが提供されることができる。

【0060】

チューブ４７４は配管４７２を囲むように提供され、内部に加熱液が流れる。一例で、加熱液は純水（Ｄｅｉｏｎｉｚｅｄ ｗａｔｅｒ）である。一例で、第２ヒーター４７３は加熱液を加熱するように提供される。加熱液は連結管４７２５に流れる液を加熱する。即ち、チューブ４７４内の加熱液は液を湯煎する形式で加熱する。

【0061】

一例で、加熱部４７０とノズル３８４との間には真空ライン又はサックバックバルブ等が提供されることができる。したがって、ノズル３８４で液の吐出が終了された後にノズル３８４の吐出端から薬液をサクションすることができる。

【0062】

以下、図６乃至図８を参照して本発明の液供給方法に対して説明する。制御器は、本発明の基板処理方法を遂行するために液供給ユニット４００を制御する。図６は本発明の一実施形態に係る液供給方法の順序図を示す図面であり、図７及び図８は各々本発明の一実施形態に係る液供給方法を順に示す図面である。矢印は流体の流れを示す。バルブの内部が満たされたことはバルブが閉じていることであり、バルブの内部が空いていることはバルブが開放されていることを意味する。

【0063】

図６を参照すれば、本発明の液供給方法は、循環段階（Ｓ１０）そして供給段階（Ｓ２０）を含む。図７及び図８は各々循環段階（Ｓ１０）と供給段階（Ｓ２０）を示す。図７を参照すれば、循環段階（Ｓ１０）で、液をノズル３８４に供給する前に第１循環ライン４４０又は第２循環ライン４６０を通じて液を循環させる。この時、第１ヒーター４４３は液内部にパーティクルが溶出されない第１温度まで液を加熱する。液は第１循環ライン４４０を数回循環しながら、第１ヒーター４４３によって第１温度まで加熱される。一例で、第１温度は常温乃至７０°Ｃである。

【0064】

液の温度が上昇して特定温度に到達すれば、液供給ユニット４００の内部にパーティクルが発生するようになる。しかし、本発明は第１ヒーター４４３が液内部にパーティクルが溶出されない温度まで液を加熱することによって、第１循環ライン４４０又は第２循環ライン４６０には内部にパーティクルを含まないきれいな液が流れる。第１循環ライン４４０に流れる液の温度が第１温度に到達された後に、基板を処理する準備が完了されれば、供給段階（Ｓ２０）が開始される。

【0065】

図８を参照すれば、供給段階（Ｓ２０）でアウトレットラインを通じてノズル３８４に液が供給される。第２ヒーター４７３は液を第２温度に加熱する。第２温度は液が基板を処理する工程温度である。第２温度は第１温度より高い温度に提供される。一例で、第２温度は７０°Ｃ乃至９０°Ｃである。一例で、第２ヒーター４７３は加熱液を加熱するように提供される。加熱液は第２ヒーター４７３によって第３温度に加熱される。第３温度は第２温度より高く提供される。一例で、第３温度は７０°Ｃ乃至１００°Ｃである。加熱液は加熱部４７０を通る液を第２温度に湯煎形式で昇温させる。

【0066】

第１ヒーター４４３によって第１温度に加熱された液は第２ヒーター４７３によって再び加熱される。第２ヒーター４７３はノズル３８４と隣接するように提供される。したがって、第２ヒーター４７３で加熱された液はノズル３８４まで比較的短い経路に移動される。即ち、パーティクルが溶出されない第１温度以上である第２温度に加熱された液は最小の経路を通じてノズル３８４に提供される。したがって、第２温度に加熱された液によって配管４７２で発生されるパーティクルを最小化することができる。

【0067】

上述した例では、液供給ユニットに提供される液はイソプロピルアルコール（ＩＰＡ）であることと説明した。しかし、液供給ユニットに提供される液は他の液を含むことができる。例えば、液（ｃｈｅｍｉｃａｌ）はフッ酸、硫酸、硝酸、リン酸等のような酸性用液であるか、或いは水酸化カリウム、水酸化ナトリウム、アンモニウム等を含有するアルカリ性溶液であるか、或いは純水であり得る。

【0068】

上述した例では、第２フィルター４７５は第２ヒーター４７３の下流に提供されることと説明した。しかし、他の例で、第２フィルター４７５は加熱部４７０に提供される配管４７２内に提供されることができる。

【0069】

上述した例では、第１フィルターが第１ヒーター４４３の下流に提供され、第２フィルター４７５が第２ヒーター４７３の下流に提供されることと説明した。しかし、他の例で、第１フィルターと第２フィルター４７５は提供されなくともよい。

【0070】

上述した例では、第２ヒーター４７３は配管４７２を湯煎する加熱液を加熱することと説明した。しかし、これと異なりに第２ヒーター４７３は配管４７２を直接的に加熱するように提供されることができる。第２ヒーター４７３は接液構造又は非接液構造に提供されることができる。一例で、第２ヒーター４７３は配管４７２の外径と内径との間に位置する熱線で提供されることができる。他の例で、第２ヒーター４７３は配管４７２と離隔されて配管４７２内部に液を加熱するランプに提供されることができる。

【0071】

本発明によれば、液が循環ライン４４０を循環する時にパーティクルが溶出されない大気温度である第１温度に提供されて循環ライン４４０内部にパーティクルが発生されない長所がある。したがって、第１フィルターの交換時期を増やし、循環ライン４４０に提供される配管４７２で発生する液の圧力損失を最小化することができる。

【0072】

また、本発明によれば、液が基板を処理する工程温度である第２温度に加熱された後に基板に供給されるまでの経路を最小化して、アウトレットライン内部にパーティクル発生が最小化される長所がある。

【0073】

また、本発明によれば、各ヒーターの下流にフィルターを配置して、ヒーター内部で発生されるパーティクルや、高温の薬液によって配管４７２等で発生するパーティクルを濾過することができる長所がある。

【0074】

以上の詳細な説明は本発明を例示するものである。また、前述した内容は本発明の好ましい実施形態を例として説明することであり、本発明は多様な他の組合、変更、及び環境で使用することができる。即ち、本明細書に開示された発明の概念の範囲、前述した開示内容と均等な範囲及び／又は当業界の技術又は知識の範囲内で変更又は修正が可能である。前述した実施形態は本発明の技術的思想を具現するための最善の状態を説明することであり、本発明の具体的な適用分野及び用途で要求される多様な変更も可能である。したがって、以上の発明の詳細な説明は開示された実施状態に本発明を制限しようとする意図ではない。添付された請求の範囲は他の実施状態も含むこととして解析されなければならない。

【符号の説明】

【0075】

３６０ ハウジング
３８０ ノズルユニット
４００ 液供給ユニット
４１０ 液供給源
４２０ タンク
４４０ 第１循環ライン
４４３ 第１ヒーター
４４５ 第１フィルター
４６０ 第２循環ライン
４７０ 加熱部
４７３ 第２ヒーター
４７５ 第２フィルター
４８０ アウトレットライン
４９０ 回収ライン

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】