KR100344775B1 - 기판세정장치 - Google Patents

Abstract

장치의 점유스패이스를 감소할 수 있고, 제조라인 등에 이용하여 합리적인 기판세정장치를 구성하는 것에 관련된 것으로써, 각각의 선단에서 피세정기판 W를 하방측으로 부터 지지하는 복수의 지지체 14a와, 상기 피세정기판 W의 저면을 따라서 이동함과 동시에 상기 피세정기판 W의 저면에 대하여 세정액을 공급하는 세정용노즐을 갖고, 그 세정용노즐의 이동방향 전방의 상기 지지체 14a를 이동하는 세정용노즐과 간섭하지 않도록 그 세정용노즐의 이동과 연동하여 승강이동시키는 지지체의 승강구동장치를 갖도록 기판세정장치가 구성된다.

Description

기판세정장치{Cleansing apparatus}

본 발명은 기판세정장치에 관한 것이고, 특히, 각종전자기기용 기판으로 이용되는 반도체기판이나 글래스기판 등의 세정에 이용하기 좋은 기판세정장치에 관한 것이다.

반도체디바이스, 액정표시패널 등의 전자기기 분야에 있어서는 그 제조프로세스 중에 피처리기판인 반도체기판이나 글래스기판을 세정처리하는 공정이 필수이다. 그 경우 기판상의 세정할 대상으로써 크린룸 내의 분위기 중의 퍼티클, 포토레지스트조각 등의 유기물 등, 여러 종류의 물질이 있고, 각각의 제거 대상에 최적인 세정액이나 세정방법이 종래부터 검토되고 있다.

예를들면, 유수세정 등이 일반적이지만 다른 세정방법으로써는 초음파세정 등을 필두로하는 물리세정, 자외선 조사에 의하여 유기물로 이루어진 피제거물을 분해하는 광세정 등이 있다.

그런데, 상기 피처리기판을 유수세정하는 종래의 기판세정장치로써는 피처리기판의 표면에 세정액을 공급하는 세정액 공급 노즐이 구비된 기판세정부와, 그 기판세정부로 세정된 피처리기판을 건조하는 건조부와, 이들 기판세정부와 건조부에 순차로 피처리기판을 반송하는 롤러가 구비된 것이 이용되고 있다. 이와 같은 구성의 기판세정장치를 이용하여 피처리기판을 유수세정하려면 그 장치를 제조라인에 설치하고, 롤러에 의하여 피처리기판을 상기 기판세정부에 반송하고, 또 롤러에 의하여 피처리기판을 반송하면서 상기 세정액 공급 노즐로 부터 공급된 세정액으로 상기 기판의 표면을 세정하고, 그 후 롤러에 의하여 세정한 피처리기판을 상기 건조부에 반송하고, 건조시켜야 한다.

또, 제조라인에 물리세정장치, 광세정장치와 같이 각종 세정방법을 채용한 기판세정장치를 별도로 설치하는 것은 세정공정만으로 많은 설비비나 장치의 점유스패이스가 증대하여 매우 비합리적이다. 또, 라인 내의 기판의 반송회수도 많아진다. 그래서 다른 종류의 세정이 1대의 장치로 행해지는 기판세정장치가 제안되어 있다. 도 33은 그 개략 구성도이다.

도 33에 나타내는 기판세정장치 270은 광세정과 물리세정이 단일장치에서 행해지는 것이다.

피세정기판 W를 회전가능하게 지지하는 스핀척(spinchuck) 271과 기판 W의 표면에 접하여 기판 W를 세정하는 세정용브러쉬 272를 구비한 부러쉬암 273과, 기판 W의 표면에 세정액을 공급하는 세정액공급노즐을 구비한 노즐암 274와, 기판 W의 표면에 자외선을 조사하는 자외선 램프를 내장한 램프암 275와, 기판 W의 표면에 세정액을 공급하는 복수의 스프레이노즐 276을 구비하고 있다.

상술한 구성의 종래 기판세정장치에 있어서는 롤러에 의하여 피처리기판을 반송하면서 세정하는 것이기 때문에 제조라인 중의 기판세정장치의 길이가 8∼10m로 길고, 크린룸 내의 장치의 점유 스패이스가 커지게 되고, 또, 세정공정에 있어서 피처리기판의 반송거리도 길어지기 때문에 세정공정만으로도 많은 설비비가 들어가 매우 비합리적이다.

또, 반도체디바이스, 액정표시패널 등의 분야에 있어서는 근년 기판이 점점 대형화하는 경향이 있지만 대형의 기판 세정용의 장치가 되면 그 만큼 장치의 점유 스패이스도 커지기 때문에 상기 문제점이 보다 더 현저하게 대두되고 있다.

또, 상기 종래의 세정장치에 있어서는 광세정과 물리세정이 1대의 장치로 행해지는 이점은 있지만 아래와 같은 문제점을 내포하고 있다.

즉, 선단에 부러쉬가 설치된 부러쉬암이 회전하면서 물리세정을 행하는 구성이기 때문에 부러쉬의 도달범위는 한정되고, 아무리 피세정기판이 회전한다 하더라도 결국 기판 표면을 충분히 균일하게 세정하는 것은 곤란하고, 세정얼룩이 발생할 위험이 있다. 그래서 이 문제를 해소하기 위하여 암선단만에 세정수단을 세정하는 것이 아니고 암 길이방향 전체에 걸쳐서 세정수단을 설치하는 구성을 생각할 수 있다.

그러나, 그 경우 종래의 장치에서는 세정용 암이 그 일단측으로 지지되었다.

소위 외팔보 지지구조로 되어 있고, 세정용 암의 무게에 의하여 아무래도 선단부가 약간 아랫방향으로 내려가는 경향이 있다. 따라서 암의 장소에 따라 암과 피처리기판과의 거리가 미묘하게 달라지게 되고, 예를들면 암으로 부터 세정액을 분사할 때 세정액의 량이나 기판에 닿는 강도가 달라져 세정얼룩의 원인이 된다.

또, 자외선 세정의 경우 장치의 구조상 아무래도 기판상에 자외선이 닿기 어려운 곳이 생기고, 그 부분의 유기물의 제거가 곤란하였다. 반도체디바이스, 액정표시패널 등의 분야에 있어서는 근래 기판이 점점 대형화하는 경향이 있지만 대형의 기판세정용의 장치가 되면 그만큼 암의 치수가 커지기 때문에 세정얼룩이 발생하는 문제점이 보다 현저하게 된다.

본 발명은 상기 문제를 해결하기 위한 것이고, 장치의 점유 스패이스를 감소할 수 있고, 제조라인 등에 이용하는 합리적인 기판세정장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

또, 본 발명은 세정얼룩 등을 발생시키지 않고, 기판전체에 걸쳐서 균일한 세정효과를 얻음과 동시에 다른 세정방법에 의한 세정을 단일의 장치에서 실시할 수 있고, 제조라인 등에 이용하여 합리적인 세정장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 제1실시형태의 기판세정장치는 각각의 선단에서 피세정기판을 하방측에서 지지하는 복수의 지지체와, 상기 피세정기판의 저면을 따라서 이동함과 동시에 상기 피세정기판의 저면에 대하여 세정액을 공급하는 세정용노즐을 갖고, 그 세정용노즐의 이동방향 전방의 상기 지지체를 이동하는 세정용노즐과 간섭하지 않도록 그 세정용노즐의 이동과 연동하여 승강하도록 지지체의 승강구동장치와를 갖는 것을 특징으로 하는 것이다.

즉, 본 발명의 기판세정장치에 있어서는 복수의 지지체의 각각의 선단을 피처리기판의 하방측으로 부터 지지할 수 있고, 또, 상기 피처리기판의 저면에 대하여 세정액을 공급하는 세정용노즐(저면세정용노즐)이 상기 피처리기판의 저면을 따라서 이동할 수 있고, 또한 지지체의 승강구동장치는 상기 세정용노즐의 이동방향 전방의 상기 지지체가 이동하는 세정용노즐과 간섭하지 않도록 그 세정용노즐의 이동과 연동하여 승강할 수 있는 구성으로 하였다.

그 때문에 상기 복수의 지지체의 각각의 선단에서 피처리기판을 이것의 하방측에서 지지하고, 상기 세정용노즐을 상기 피처리기판의 저면에 따라서 이동시키면, 그 세정용노즐의 이동방향 전방의 상기 지지체가 하강하기 때문에 이동하는 세정용노즐과 간섭하지 않고, 또, 하강한 지지체는 세정용노즐의 통과후에 상승하여 그 선단에서 상기 피처리기판을 다시 지지할 수 있다.

본 발명의 기판세정장치는 피처리기판을 롤러에 의하여 반송하면서 세정하는 종래의 기판세정장치와는 달리 상기 세정용노즐을 상기 피처리기판의 저면에 따라서 이동시킴으로써, 피처리기판을 거의 이동시키지 않고, 피처리기판의 저면을 세정할 수 있다.

따라서, 본 발명의 기판세정장치에 의하면 제조라인 중의 기판세정장치의 길이를 단축하여 장치의 점유스패이스를 감소할 수 있고, 세정공정에 있어서 피처리기판의 반송거리도 대폭 짧게 할 수 있고, 또, 세정용노즐의 이동범위는 상기 피처리기판면의 크기정도로 끝나기 때문에 세정공정에 많은 설비비나 점유스패이스를 늘리지 않고 합리적인 장치를 구성할 수 있다.

또, 상기 세정용노즐의 구성으로써 이하의 것을 채용하는 것이 바람직스럽다.

첫 번째, 상기 세정용노즐을 일측에 세정액을 도입하는 도입통로와, 타측에 세정 후의 세정액을 배출하는 배출통로를 구비함과 동시에 이들 도입통로와 배출통로와의 사이에 상기 피처리기판에 대하여 상기 도입통로로 부터 도입한 세정액을 가이드하면서 상기 피처리기판을 세정처리하는 가이드부재를 구비한 구성으로 하는 것이 바람직하다.

이와 같은 구성의 세정용노즐은 본 출원인이 이미 출원 완료한 세정장치에 이용한 노즐(절약유체형 노즐)을 이용하는 것이 바람직하다.

종래 일반적인 세정용 노즐을 이용한 세정에서는 세정액이 기판표면에 공급된 후, 세정액이 피제거물을 기판표면으로 부터 박리시키고, 피제거물을 포함한 세정액이 기판상을 흐르는 과정을 거친다.

이때 피제거물이 기판표면에 재부착하기 때문에 종래의 노즐로는 피제거물의 제거율에 한계가 있었다. 그래서 본 출원인의 제안의 세정장치의 노즐의 경우 도입통로로 부터 세정액을 기판표면에 공급하면 그 세정액을 공급한 부분 외의 기판표면에 세정액을 접촉시키지 않고, 배출통로로 부터 피제거물을 포함한 세정액을 외부로 배출하는 구성으로 되어 있다. 이 구성에 의하여 종래 일반적인 세정용 노즐을 이용한 세정장치와 비교하여 세정후의 기판의 청정도를 현저하게 향상시킬 수 있었다.

또, 종래 일반적인 세정장치는 청정도를 높이기 위하여 다량의 세정액을 필요로하지만 본 출원인 제안의 세정장치는 상기 작용에 의하여 충분한 세정도가 얻어짐과 함께 가이드부재에 설치한 노즐 개구부에서의 세정액의 압력에 대하여 배출구로부터의 흡인력을 억제함으로써 세정액을 노즐의 외부에 누설시키지 않고, 배출할 수 있다. 그 결과 세정액의 사용량을 크게 삭감할 수 있고, 그 의미에서 「절약유체형 노즐」이라고 할 수 있다.

두 번째로, 상기 세정용노즐을 상기 피세정기판에 초음파진동을 부여하는 초음파부여수단을 갖는 구성으로 하는 것이 바람직하다.

이 구성에 의하여 피처리기판이 세정용노즐로 부터 공급된 세정액으로 세정되는 동안에 그 세정액과 피처리기판에 초음파가 부여되기 때문에 초음파가 부여되지 않는 경우와 비교하여 피처리기판에 부착한 피제거물의 제거효율이 좋고, 세정 후의 기판의 세정도를 향상할 수 있다.

세 번째로, 상기 세정용노즐은 복수개 설치되는 것이 바람직하다.

이 구성에 의하여 복수의 세정용노즐의 각각이 피세정기판을 복수종류의 다른 세정방법에 의하여 세정처리하기 때문에 본 장치 1대로 여러 세정을 행할 수 있고, 퍼티클, 유기물 등 여러 제거 대상이 있더라도 이들을 확실하게 세정제거할 수 있다.

넷째로, 상기 세정용노즐은 상기 도입통로와 상기 배출통로가 각각 복수개 설치되는 것이 바람직하다.

이 구성에 의하여 1개의 세정용노즐로 복수종류의 다른 세정방법에 의하여 피처리기판을 세정처리할 수 있고, 세정부에 설치되는 세정용노즐의 수를 작게할 수 있고, 그 결과 세정용노즐의 수납스패이스를 감소시킬 수 있고, 장치의 점유스패이스를 감소시킬 수 있다.

또, 상기 구동장치의 구성으로써 이하의 것을 채용하여도 된다.

첫째, 상기 구동장치가 상기 세정용노즐의 이동속도 및 소정의 이동시간의 곱셈값에 기초하여 그 세정용노즐의 이동방향 전방에 닿는 상기 지지체를 하강시키는 구동신호를 출력하고, 이어서 상기 세정용노즐이 상기 하강한 지지체의 상방을 통과한 후에 그 지지체를 상승시키는 구동신호를 출력하는 제어수단과, 상기 제어수단으로 부터 상기 하강구동신호가 입력된 때에 상기 지지체를 하강시키고, 이어서 입력한 상기 상승구동신호에 의해서 상기 세정용노즐이 상기 하강한 지지체의상방을 통과한 후에 그 지지체를 상승시키는 지지체구동수단을 갖는 구성으로 하여도 된다.

둘째, 상기 구동장치가 상기 세정용노즐이 이동 중 소정의 위치에 도달한 때에 상기 세정용노즐의 이동방향 전방에 닿는 상기 지지체를 하강시키는 구동신호를 출력하고, 이어서, 상기 세정용노즐이 상기 하강한 지지체의 상방을 통과한 후에 그 지지체를 상승시키는 구동신호를 출력하는 구동신호발생수단과, 그 구동신호발생수단으로부터의 하강구동신호가 입력된 때에 상기 지지체를 하강시키고, 이어서 입력한 상기 상승구동신호에 의해서 상기 세정용노즐이 상기 하강한 지지체의 상방을 통과한 후에 그 지지체를 상승시키는 지지체구동수단을 갖는 구성으로 하여도 된다.

셋째, 상기 구동장치가 상기 각 지지체를 상방향으로 부착하는 지지채보지부재와, 상기 지지체에 설치한 압력받침체와, 상기 세정용노즐에 설치되어 그 세정용노즐의 이동방향 전방을 향하여 연장되고, 그 세정용노즐의 이동에 따라 그 이동방향 전방의 지지체의 상기 압력받침체에 당접하면서 상기 지지체보지부재의 부착력에 대항함과 아울러 상기 전방의 지지체를 눌러내리는 누름체를 갖는 구성으로 하여도 된다.

또, 기판세정장치의 기타구성요소로서 이하의 것을 설치하여도 된다.

첫째, 상기 피세정기판의 상면을 따라서 이동함과 동시에 상기 피세정기판의 상기 상면에 대하여 세정액을 공급하는 세정용노즐(상면세정용노즐)을 적어도 1개 설치하여도 된다.

저면 세정용노즐 이외에 상기와 같은 상면세정용노즐을 설치한 경우, 피처리기판의 양면을 한 번에 세정할 수 있기 때문에 피세정기판의 저면을 세정하는 세정용노즐만을 설치한 경우와 비교하여 피처리기판의 세정효율이 향상하고, 세정공정에 요하는 시간을 단축할 수 있다.

둘째, 순수에 수소가스 또는 오존가스를 용해시킨 세정액을 제조하는 세정액제조수단과, 상기 세정액을 상기 세정용노즐에 공급하는 세정액공급수단을 설치하여도 된다.

이와 같은 수단을 설치한 경우 순수 중에 수소가스를 녹인 소위 수소수나 순수 중에 오존가스를 녹인 소위 오존수라 불리는 세정액을 이용하여 효율적인 세정을 행할 수 있다.

셋째, 상기 피세정기판을 세정한 후의 사용완료한 세정액을 회수하는 세정액회수수단과, 그 세정액회수수단을 통하여 회수된 세정액을 재생하는 세정액재생수단과, 그 세정액재생수단으로 재생된 세정액을 상기 세정용노즐에 공급하는 재생세정액공급수단을 설치하여도 된다.

그 경우, 일단 사용한 세정액을 회수하고, 재생하여 재이용할 수 있기 때문에 세정액의 사용량을 삭감할 수 있다.

세정액의 재생수단으로서는 예를들면 새정액 중에 포함된 파티클이나 이물을 여과하는 필터, 세정액 중의 기체를 제거하기 위한 탈기체장치 등을 들 수 있다.

또, 본 발명의 기판세정장치는 피세정기판을 보지하는 기판보지수단과, 양단이 지지된 상태에서 상기 피세정기판에 대하여 대향함과 동시에 병렬배열된 복수의세정용노즐이고, 그 복수의 노즐의 각각이 상기 피세정기판을 복수종류의 다른 세정방법에 의하여 세정처리하는 기능을 갖는 세정용노즐과, 그 세정용노즐의 각각을 상기 피세정기판과의 간격을 일정하게 유지하면서 순차 상기 배열방향으로 이동시키는 것에 의하여 상기 피세정기판의 세정면 전체를 세정처리하는 노즐이동수단을 갖는 것을 특징으로 한다.

즉, 본 발명의 기판세정장치에 있어서는 각 세정용노즐이 그 양단이 지지된 소위 양팔보 지지구조를 채용하고, 또, 노즐이동수단이 각 세정용노즐을 피세정기판과의 간격을 일정하게 유지하면서 노즐의 병렬방향으로 이동시키는 것에 의하여 기판의 세정면 전체를 세정처리하는 구성으로 하였다. 따라서, 외팔보 지지의 종래장치와 다르고, 세정용노즐의 장소에 관계없이 노즐과 피처리기판과의 거리가 균등하게 되고, 피처리기판의 전면에 걸쳐서 균일한 세정을 행할 수 있다.

그리고, 복수의 노즐의 각각이 피세정기판을 복수종류의 다른 세정방법에 의하여 세정처리하기 때문에 본 장치 1대로 각종의 세정을 행할 수 있고, 퍼티클, 유기물 등 각종의 제거 대상이 있더라도, 이들을 확실하게 세정제거할 수 있다.

세정공정에 많은 설비비나 점유스패이스를 낭비하지 않고, 합리적인 장치로 할 수 있다.

또, 본 발명의 기판세정장치는 중심점으로 부터 방사상으로 연장하는 복수의 세정용노즐이고, 그 복수의 노즐의 각각이 상기 세정기판을 복수종류의 다른 세정방법에 의하여 세정처리하는 어느 기능을 갖는 세정용노즐과, 상기 방사상 배치의 세정용노즐의 하방에 배치된 피세정기판을 보지하여 회전시키는 기판보지회전수단과, 상기 방사상의 세정용노즐을 일체적으로 상기 피세정기판과의 간격을 일정하게 유지하면서 2차원적으로 이동시켜 상기 기판보지회전수단과 협동하여 상기 피세정기판의 피세정전영역을 세정처리하는 노즐이동수단을 갖는 것을 특징으로 하는 것이다.

상기 기판세정장치에 있어서도 복수의 세정용노즐이 중심점측에서 연결되고, 주연부측에서 지지된 방사상의 세정용노즐의 체용에 의하여 세정용노즐이 양팔보 지지구조의 형으로 되고, 노즐과 피처리기판과의 거리가 항상 균등하게 되고, 피처리기판의 전면에 걸쳐서 균일한 세정을 행할 수 있다.

이 형태의 경우, 각 세정용노즐이 각각 독립하여 이동하는 제1형태의 장치와 달리 복수개의 노즐이 서로 연결되어 있기 때문에 연결된 세정용노즐 전체를 기판의 끝에서 끝을 횡단하도록 크게 이동시키는 것이 아니고, 기판보지회전수단에 의하여 기판측을 회전시켜 피세정면전역을 세정하는 구성으로 하였다.

그렇더라도 복수개의 노즐이 연결된 중심점 근방에서는 기판의 세정이 곤란하게 되고, 각 세정용노즐이 다른 세정기능을 갖고 있더라도 기판의 중앙 부근에서는 이 기능이 유효하게 작용하지 않게 된다. 여기서 노즐이동수단에 의하여 방사상의 세정용노즐을 피세정기판과의 간격을 일정하게 유지하면서 2차원적으로 이동하도록 하고, 기판보지회전수단에 의한 기판의 회전과 맞추어 피세정기판의 피세정면전역을 세정처리하는 구성으로 하였다.

이것에 의하여 기판의 중앙 부분에서도 복수종의 세정방법에 의한 세정을 행하는 것이 가능하게 된다.

또, 상기세정용노즐의 구성으로써, 이하의 것을 채용하는 것이 바람직하다.

첫째, 상기 복수의 세정용노즐 중에 피세정기판에 자외선을 조사하는 자외선 세정용노즐과, 피세정용기판에 초음파진동을 부여하는 초음파세정용노즐을 적어도 구비한 구성으로 하는 것이 바람직하다.

이 구성에 의하여 예를들면 통상의 순수세정후에 초음파세정용노즐에 의한 초음파세정, 자외선세정용노즐에 의한 자외선 세정을 연속하여 행할 수 있다.

그 경우, 순수세정에 의하여 기판상에 부착한 극히 일반적인 입경의 퍼티클을 제거한 후, 초음파세정에 의하여 미세한 입경의 퍼티클을 제거하고, 또, 자외선 세정에 의하여 유기물의 제거를 행하도록 각각의 피제거물을 충분히 제거할 수 있다.

둘째, 상기 세정용노즐을 일단에 세정액을 도입하기 위한 도입구를 갖는 도입통로와, 일단에 세정후의 세정액을 외부에 배출하기 위한 배출구를 갖는 배출통로를 형성하고, 이들 도입통로와 배출통로를 각각의 타단에서 교차시켜 교차부를 형성함과 동시에 그 교차부에 상기 피세정기판을 향하여 개구하는 개구부를 설치한 절약유체형노즐로 하는 것이 바람직하다.

그 경우 노즐의 개구부가 복수의 세정용노즐의 병렬방향과 교차하는 방향으로 연장된 구성으로 하면 된다.

또, 노즐의 개구부가 상기 방사방향으로 연장된 구성으로 하여도 된다.

상기 절약유체형노즐은 본 출원인이 이미 출원 완료한 세정장치에 이용한 노즐의 형태이다.

종래 일반적인 세정용노즐을 이용한 세정에서는 세정액이 기판표면에 공급된 후, 세정액이 피제거물을 기판표면으로 부터 박리시키고, 피제거물을 포함한 세정액이 기판상을 흐르는 과정을 거친다. 이 때 피제거물이 기판표면에 재부착하기 때문에 종래의 노즐에서는 피제거물의 제거율에 한계가 있었다. 그래서 본 출원인 제안의 세정장치의 노즐의 경우, 도입통로로 부터 세정액을 기판표면에 공급하면 그 세정액을 공급한 부분 이외의 기판표면에 세정액을 접촉시키지 않고, 배출통로로 부터 피제거물을 포함한 세정액을 외부에 배출하는 구성으로 되어 있다.

이 구성에 의하여 종래 일반의 세정용노즐을 이용한 세정장치와 비교하여 세정후의 기판의 청정도를 현저히 향상시킬 수 있게 된다.

또, 종래 일반의 세정장치에서는 청정도를 높이기 위하여 다량의 세정액을 필요로하지만 본 출원인 제안의 기판세정장치에서는 상기 작용에 의하여 충분한 청정도가 얻어짐과 동시에 노즐개구부에서의 세정액의 압력에 대하여 배출구로 부터의 흡인력을 억제함으로써 세정액을 노즐의 외부에 누설하지 않고, 배출할 수 있다. 그 결과 세정액의 사용량을 크게 삭감할 수 있고, 그 의미에서 「절약유체형노즐」이라고 할 수 있다.

특히, 절약유체형노즐의 경우, 상술한 것처럼 세정액의 흡인력을 억제하고, 노즐개구부에서의 세정액의 압력(세정액의 표면장력과 피세정기판의 처리면의 표면장력을 포함)과 대기압과의 균형을 취하도록 되어 있기 때문에 노즐의 개구부와 피세정기판과의 간격을 수mm정도에서 0.1mm 정도의 오더로 정밀하게 제어할 필요가 있다. 그래서 본발명의 세정장치에서는 세정용노즐이 양팔지지구조로 되어 있고,노즐과 피처리기판과의 간격을 안정하여 일정하게 유지할 수 있는 구성으로 되어 있기 때문에 절약유체형노즐을 적용하는데 적합하다.

또, 기판세정장치의 기타의 구성요소로서 순수에 수소가스 또는 오존가스를 용해시킨 세정액을 제조하는 세정액제조수단과, 상기 세정액을 상기 세정용노즐에 공급하는 세정액공급수단을 설치하여도 된다.

이와 같은 수단을 설치한 경우 순수 중에 수소가스를 녹인 소위 수소수나 순수 중에 오존가스를 녹인 소위 오존수라 불리우는 세정액을 이용하여 효율적인 세정을 행할 수 있다.

혹은, 피세정기판을 세정한 후의 사용된 세정액을 회수하는 세정액회수수단과, 세정액회수수단을 통하여 회수된 세정액을 재생하는 세정액재생수단과, 세정액 재생수단으로 재생된 세정액을 상기 세정용노즐에 공급하는 재생세정액공급수단을 갖는 구성을 채용하여도 된다.

그 경우, 일단 사용한 세정액을 회수하고, 재생하여 재이용할수 있기 때문에 세정액의 사용량을 삭감할 수 있다.

세정액의 재생수단으로써는 예를들면 세정액 중에 포함된 퍼티클이나 이물을 여과하는 필터, 세정액 중의 기체를 제거하기 위한 탈기체장치를 들 수 있다.

도 1은 본 발명의 제1실시형태인 기판세정장치의 전체구성을 나타내는 평면도이다.

도 2는 동장치의 기판보지부의 구성을 나타내는 종단면도이다.

도 3은 동장치의 기판보지부의 제1기판홀더의 구성을 나타내는 평면도이다.

도 4는 동장치의 기판보지부의 제2기판홀더의 구성을 나타내는 평면도이다.

도 5는 동장치의 세정용노즐을 기판보지부측으로 부터 본 때의 평면도이다.

도 6은 도 5의 Ⅴ-Ⅴ선을 따른 일부를 파단하여 본 측면도이다.

도 7은 동장치의 필터의 구성을 나타내는 일부를 파단하여 본 측면도이다.

도 8은 동장치의 기판반송용로보트의 동작을 설명하기 위한 도이고, 기판을 지지한 암이 기판보지부상에 진입한 상태를 나타내는 평면도이다.

도 9는 도 8의 Ⅷ-Ⅷ선을 따른 종단면도이다.

도 10은 동장치의 동작을 설명하기 위한 도이고, 기판이 복수의 지지핀의 각각의 선단에서 보지되어 있는 상태를 나타내는 종단면도이다.

도 11은 동장치의 동작을 설명하기 위한 도이고, 세정용노즐의 이동방향 전방의 복수의 지지핀이 하강하고, 세정용노즐의 이동방향 후방의 복수의 지지핀의 각각의 선단에 기판이 보지되어 있는 상태를 나타내는 종단면도이다

도 12는 동장치의 동작을 설명하기 위한 도이고, 세정용노즐의 근접에 의하여 하강한 지지핀이 상승하여 그 선단에서 기판을 다시 보지하고 있는 상태를 나타내는 종단면도이다.

도 13은 동장치의 동작을 설명하기 위한 도이고, 기판세정 후의 각 세정용노즐이 랙베이스의 타단측에 배치되어 있는 상태를 나타내는 종단면도이다.

도 14는 동장치의 동작을 설명하기 위한 도이고, 기판의 저면이 제1기판홀더의 복수의 지지핀의 선단에서 지지됨과 함께 고정핀으로 지지되어 있는 상태를 나타내는 종단면도이다.

도 15는 동장치의 기판보지부에 설치된 가스공급홀을 설명하기 위한 도면이고, 기판보지부의 종단면도이다.

도 16은 본 발명의 제2실시형태인 기판세정장치의 세정부를 기판측으로 부터 본 평면도이다.

도 17은 도 16의 ⅩⅥ-ⅩⅥ 선을 따른 종단면도이다.

도 18은 본 발명의 제3실시형태인 기판세정장치의 세정부를 설명하기 위한 도이고, 세정용노즐의 이동방향과 교차하는 방향으로 부터 본 세정부기판의 하방을 나타내는 종단면도이다.

도 19는 도 18의 세정용노즐의 이동방향을 따른 방향으로부터 본 세정부의 세정용노즐이 이동할 때의 지지핀의 동작을 설명하기 위한 도이다.

도 20은 본 발명의 제4실시형태인 기판세정장치의 세정부의 세정용노즐과 그 이동수단을 기판보지측으로 부터 본 평면도이다.

도 21은 도 20의 세정부를 세정용노즐의 이동방향을 따른 일부를 파단하여 본 측면도이다.

도 22는 본 발명의 제5실시형태인 기판세정장치의 기판보지부의 구성을 나타내는 종단면도이다.

도 23은 동장치의 기판보지부의 제1기판홀더의 구성을 나타내는 평면도이다.

도 24는 동장치의 기판보지부의 제2기판홀더의 구성을 나타내는 평면도이다.

도 25는 상기 실시형태의 세정장치에 적용가능한 세정용노즐의 다른 형태를 나타내는 사시도이다.

도 26은 본 발명의 제6실시형태인 기판세정장치의 전체구성을 나타내는 평면도이다.

도 27은 동장치의 스테이지 구성을 나타내는 도이고, (a)평면도, (b)(a)의 Ⅱ-Ⅱ선을 따른 종단면도이다.

도 28은 동장치의 세정용노즐의 구성을 나타내는 도이고, (a)평면도, (b)(a)의 Ⅲ-Ⅲ선을 따른 일부를 파단하여 본 측면도이다.

도 29는 동장치의 필터의 구성을 나타내는 일부를 파단하여 본 측면도이다.

도 30은 동장치의 기판반송용로보트의 동작을 설명하기 위한 도이고, 기판을 지지한 암이 스테이지에 진입한 상태를 나타내는 (a)평면도, (b)(a)의 Ⅴ-Ⅴ선을 따른 종단면도이다.

도 31은 본 발명의 제7실시형태인 기판세정장치의 세정부의 구성을 나타내는 평면도이다.

도 32는 상기 실시형태의 기판세정장치에 적용가능한 세정용노즐의 다른 형태를 나타내는 사시도이다.

도 33은 복수의 세정기능을 구비한 종래의 세정장치의 1예를 나타내는 평면도이다.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*

1 - 기판세정장치. 2 - 세정부. 3,103 - 기판보지부.

4 - 자외선세정용노즐(저면세정용노즐).

4a - 자외선세정용노즐(상면세정용노즐).

5,5c - 수소수초음파세정용노즐(저면세정용노즐).

5a - 수소수초음파세정용노즐(상면세정용노즐).

6 - 오존수초음파세정용노즐(저면세정용노즐).

6a - 오존수초음파세정용노즐(상면세정용노즐).

7 - 순수린스세정용노즐(저면세정용노즐).

7a - 순수린스세정용노즐(저면세정용노즐).

11 - 수소수·오존수생성부(세정액제조수단).

12 - 세정액재생부(생정액재생수단). 13,113 - 제1기판홀더.

13a - 지지핀. 13b - 고정용핀. 13c,113c - 지지핀삽통홀.

13d - 핀삽통용절결. 13e,113e - 홀더회전용샤프트.

14,114 - 제2기판홀더. 14a,114a - 지지핀(지지채)

14c,114c - 핀삽통홀. 14d,114d - 샤프트홀.

14f,114f - 홀더지지판. 16 - 랙베이스(노즐이동수단)

18 - 슬라이더(노즐이동수단) 19 - 지주(노즐이동수단).

20 - 모터(노즐이동수단). 21 - 도입통로. 21a - 도입구.

21b - 제1도입관. 21c - 제2도입관. 21d - 벨브. 22 - 배출통로 .

22a - 배출구. 22b - 제1배출관. 22c - 제2배출관. 22d - 벨브.

23 - 가이드부재. 24 - 개구부.

27 - 수소수생성장치(세정액제조수단).

28 - 오존수생성장치(세정액제조수단).

29 - 수소수공급배관(세정액공급수단).

30,32 - 수송액펌프(세정액공급수단).

31 - 오존수공급배관(세정액공급수단).

33 - 수소수용필터(세정액제생수단) .

34 - 오존수용필터(세정액제생수단).

35 - 수소수회수배관(세정액회수수단).

36,38 - 수송액펌프(세정액회수수단).

37 - 오존수회수배관(세정액회수수단). 39 - 관체. 40 - 여과재.

41 - 버플판. 42 - 도입구.

44 - 재생수소수공급배관(재생세정액공급수단).

45,47 - 수송액펌프(재생세정액공급수단).

46 - 재생오존수공급배관(재생세정액공급수단). 48 - 암. 49 - 포크.

60 - 노즐. 61 -개구부. 62 - 솔레노이드. 63 - 솔레노이드.

71 - 가스공급홀. 81 - 근접수위치(구동신호발생수단).

82 - 근접수위치누름부(근접수위치입력기구).

85 - 지지핀보지부재(지지체보지부재). 86 - 제1스프링부재.

87 - 스프링부재부착판. 88 - 제2스프링부재. 88a - 리미터.

89 - 핀보지판. 90 - 압력받침체. 92 - 롤러.

91 - 롤러지지체. 95 - 누름체. 96 - 캠. 97 - 가이드판.

113g - 돌기부. 114g - 돌기부. F - 필터내의세정액누설.

f1 - 세정액이흐르는 방향. H - 개구부와 기판의 사이의 거리.

S -노즐이동방향. W,W1 - 기판(피세정기판). 201 - 기판세정장치.

202,250 - 세정부. 203 - 스테이지(기판보지수단).

204,254 - 자외선세정용노즐.

205,255 - 수소수초음파세정용노즐. 206 - 오존수초음파세정용노즐.

207,257 - 순수린스세정용노즐.

211 - 수소수·오존수생성부(세정액제조수단).

212 - 세정액재생부(세정액재생수단). 216 - 랙베이스(노즐이동수단).

218 - 슬라이더(노즐이동수단). 219 - 지주. 220 - 모터(노즐이동수단)

221 - 도입통로. 222 - 배출통로. 223 - 교차부. 224 - 개구부.

227 - 수소수생성장치(세정액제조수단).

228 - 오존수생성장치(세정액제조수단).

229 - 수소수공급배관(세정액공급수단).

230,232 - 수송액펌프(세정액공급수단).

231 - 오존수공급배관(세정액공급수단).

233 - 수소수용필터(세정액재생수단).

234 - 오존수용필터(세정액재생수단).

235 - 수소수회수배관(세정액회수수단).

236,238 - 수송액펌프(세정액회수수단).

237 - 오존수회수배관(세정액회수수단).

244 - 재생수소수공급배관(재생세정액공급배관)

245,247 - 수송액펌프(재생세정액공급수단).

246 - 재생오존수공급배관(재생세정액공급수단).

251 - 스핀척(기판보지회전수단). 256 - 순수초음파세정용노즐.

260 - 노즐.

제1실시형태

이하, 본 발명의 제1실시형태를 도 1내지 도 14를 참고하여 설명한다.

도 1은 본 실시형태의 기판세정장치 1의 전체구성을 나타내는 도이고, 수백mm대각선 정도의 글래스기판(이하 기판, 피세정기판이라 한다)을 한 장 한 장 세정하기 위한 장치이다.

도면에서 부호 2는 세정부, 3은 기판보지부, 4,5,6,7은 세정용노즐, 8은 기판반송로보트, 9는 로더카세트, 10은 언로더카세트, 11은 수소수·오존수생성부(세정액제조수단), 12는 세정액재생부(세정액재생수단), W는 기판이다.

도 1에 나타내는 것처럼 장치 상면 중앙이 세정부 2로 되어 있고, 기판 W를 보지하는 기판 보지부 3이 설치되어 있다.

기판보지부 3은 도 2에 나타내는 것처럼 제1기판홀더 13과 그 제1기판홀더 14의 하방에 설치된 제2기판홀더 14가 구비되어 있다.

제1기판홀더 13은 주로 스핀건조시에 기판 W를 보지하기 위해 설치되는 것이고, 도 2와 도 3에 나타내는 것처럼 상면에 복수의 지지핀 13a가 설치되어 있고, 후술하는 제2기판홀더 14에 설치된 복수의 지지핀(지지체)14a를 제1기판홀더 13보다 하강시킨 때에 복수의 지지핀 13a의 각각의 선단에서 기판 W를 하방측으로 부터 지지할 수 있도록 되어 있다.

또, 도 3에 나타내는 것처럼 제1기판홀더 13의 상면의 단부에 복수의 기판고정용 핀 13b가 설치되어 있고, 후술하는 기판 W의 건조공정에 있어서 제1기판홀더 13의 회전시에 복수의 지지핀 13a의 각각의 성단에 지지된 기판 W가 이들 복수의 기판고정용핀 13b에 의하여 측방향에서 지지되고, 제1기판홀더 13으로 부터 튀어나오는 것을 방지하도록 되어 있다.

또, 도 2와 도 3에 나타내는 것처럼 제1기판홀더 13에 복수의 핀삽통공 13c 와 복수의 핀삽통공 13d가 후술하는 제2기판홀더 14의 복수의 지지핀 14a에 대응하여 설치되어 있고, 각 핀삽통공 13c와 각 절결 13d에는 대응하는 지지핀 14a가 통하도록 되어 있다.

또, 도 2에 나타내는 것처럼 제1기판홀더 13의 저면으로 부터 홀더 회전용 샤프트 13e가 돌출하여 있다.

홀더회전용샤프트 13e는 제2기판 홀더 14에 설치된 샤프트홀 14d에 회전가능하며 상하로 승강가능하게 끼워져 있다.

홀더회전용샤프트 13e의 하단에 도시하지 않은 모터나 실린더 등의 샤프트구동원이 설치되고, 이 샤프트구동원의 동작에 의하여 샤프트 13e가 회전하여 제1기판홀더 13이 회전하도록 되어있기 때문에 제1기판홀더 13상에 놓여진 기판 W도 홀더 13의 회전과 함께 회전하고, 기판 W에 잔류한 수분 등을 날려 기판 W를 이동시키지 않고 스핀건조 시킬 수 있다.

제2기판홀더 14는 세정시에 기판 W를 보지하기 위하여 설치된 것이고, 도 2와 도 4에 나타내는 것처럼 홀더 14의 폭방향(횡방향) 즉, 후술하는 세정용노즐의 길이방향(세정용노즐의 이동방향과 직교하는 방향)을 따라 배열된 복수의 핀삽통공 14c가 홀더 14의 종방향 즉, 후술하는 세정용노즐의 이동방향에 복수열 설치되어 있다. 또, 각 핀삽통공 14c에 합성수지 등으로 이루어진 지지판(지지체) 14a가 통하여 있기 때문에 홀더 14의 폭방향(횡방향) 즉, 후술하는 세정용노즐의 길이방향(세정용노즐의 이동방향과 직교하는 방향)을 따라서 배열된 복수의 지지핀 14a가 홀더 14의 종방향 즉, 후술하는 세정용노즐의 이동방향에 복수열 설치된 상태로 되어 있다.

이들 복수의 지지핀 14a의 각각의 선단은 핀삽통공 14c와 이것에 대응하여 설치된 핀삽통공 13c 또는 핀삽통용 절결13d를 통하여 제1기판홀더 13과 기판 W와의 사이의 공간에 돌출하고, 각각의 선단에서 기판 W를 하방측으로 부터 지지할 수 있도록 되어 있다.각 지지핀 14a의 선단은 기판 W와 점접촉으로 되는 끝이 뾰쪽한 형상이고, 기판 W로의 입자부착은 매우적다.

각 지지핀 14a의 하단은 도시하지 않은 지지핀의 승강구동장치(지지체의 승강구동장치)의 지지핀구동솔레노이드(지지체구동수단)와 접속되어 있다.

또, 도 4에 나타내는 것처럼 제2기판홀더 14의 각 코너부에 홀더지지판 14f가 설치되어 있다. 이들 홀더지지판 14f에는 기판위치조정기구로써 실린더 등의 구동원(도시생략)이 설치되고, 그 구동원의 동작에 의하여 지지판 14f를 전후좌우로 움직임으써 제2기판홀더 14의 수평위치를 조정하고, 지지핀 14a의 선단에 지지된 기판 W의 위치를 미세조정할 수 있도록 되어 있다.

도 1에 나타내는 것처럼 기판보지부 3을 개재하여 대향하는 위치에 한쌍의 랙베이스 16이 설치되고, 이들 랙베이스 16 사이에 세정용노즐 4,5,6,7이 가설되어 있다.

세정용노즐은 병렬배치된 복수(본 실시형태의 경우 4개)의 노즐로 구성되고, 각 세정용노즐 4,5,6,7이 다른 세정방법에 의하여 세정을 행하는 것으로 되어 있다.

본 실시형태의 경우 이들 4개의 노즐은 기판 W의 저면에 오존을 공급함과 동시에 자외선램프(도시 생략)로 부터 자외선을 조사함으로써 주로 유기물을 분해제거하는 자외선세정용노즐 4, 도 5와 도 6에 나타내는 것처럼 기판 W의 저면에 수소수를 공급하면서 초음파소자(초음파부여수단)25에 의하여 초음파진동을 부여하여 세정하는 수소수초음파세정용노즐 5, 기판 W의 저면에 오존수를 공급하면서 초음파소자에 의하여 초음파진동을 부여하여 세정하는 오존수초음파세정용노즐 6, 기판 W의 저면에 순수를 공급하여 린스세정을 행하는 순수린스세정용노즐 7이다.

이들 4개의 노즐이 복수의 지지핀 14a의 각각의 선단에 지지된 기판 W의 저면과 기판보지부 3과의 사이에서 기판 W와의 간격을 일정하게 유지하면서 랙베이스 16상의 리니어가이드 17을 따라 순차구동할 수 있는 구성으로 되어 있다.

여기서의 노즐의 이동수단으로써는 도 5와 도 6에 나타내는 것처럼 각 랙베이스 16상의 리니어가이드 17을 따라서 수평이동가능하게 된 슬라이더 18이 각각 설치되고, 각 슬라이더 18의 상면에 지주 19가 각각 입설되고, 이들 지주 19에 각 세정용노즐 4,5,6,7의 양 단부가 고정되어 있다.

각 슬라이더 18상에는 모터 20 등의 구동원이 설치되어 있고, 각 슬라이더 18이 랙베이스 16상을 자유로이 이동할 수 있는 구성으로 되어 있다.

그리고, 장치의 제어부(도시 생략)로 부터 공급되는 제어신호에 의하여 각 슬라이더 18상의 모터 20이 각각 작동하는 것에 의하여 각 세정용노즐 4,5,6,7이 개별적으로 수평이동하는 구성으로 되어 있다.

또, 지주 19에는 실린더(도시 생략) 등의 구동원이 설치되고, 지주 19가 상하로 움직이는 것에 의하여 각 세정용노즐 4,5,6,7의 높이 즉, 각 세정용노즐과 기판 W와의 간격이 조정가능하게 되어 있다. 이와 같은 노즐의 이동수단에 의하여 세정용노즐의 이동속도는 기판 W가 1m대각선의 경우에는 1∼50mm/초 정도이다.

도 5와 도 6은 4개의 세정용노즐 중 예를들면 수소수초음파세정용노즐 5의 구성예를 나타내는 도이지만 다른 노즐도 기본 형상은 동일하기 때문에 이것을 이용하여 설명한다.

이 세정용노즐 5는 일측에 세정액을 도입하기 위한 도입구 21a를 갖는 도입통로 21과 타측에 세정후의 세정액을 배출하기 위한 배출구 22a를 갖는 배출통로 22를 형성하고, 이들 도입통로 21과 배출통로 22와의 사이에 도입통로 21로 부터 도입한 세정액을 가이드하고, 또한 기판 W를 세정처리하는 가이드부재 23을 설치하고, 이 가이드부재 23은 기판 W를 향하여 개구하는 개구부 24를 갖는 것이고, 푸시·풀형 노즐(절약유체형노즐)라 불리운다.

이 경우 개구부 24는 세정용노즐 4,5,6,7의 병렬방향과 교차하는 방향으로 적어도 기판 W의 폭 이상의 길이로 연장되어 있다(본 실시형태의 경우 1개의 세정용노즐에 대하여 가이드부재 23 및 개구부 24는 3조 설치되어 있고, 3조 합하여 개구부 24가 기판 W의 폭 이상의 길이로 연장되어 있다).

또, 압력제어부(도시 생략)가 기판 W에 접촉한 세정액이 세정후에 배출통로 22에 흐르도록 개구부 24의 대기와 접촉하고 있는 세정액의 압력(세정액의 표면장력과 기판의 피세정면의 표면장력도 포함한다)과 대기압과의 균형이 취하여 지도록 배출통로 22측에 설치되어 있다.

상기 압력제어부는 배출구 22a 측에 설치된 감압펌프에 의하여 구성되어 있다. 따라서, 배출통로 22측의 압력제어부에 감압펌프를 이용하여 이 감압펌프에서 가이드부재 23의 세정액을 흡인하는 힘을 제어하고, 개구부 24의 대기와 접촉하고 있는 세정액의 압력(세정액의 표면장력과 기판 W의 피세정면의 표면장력도 포함)과 대기압과의 균형을 취하도록 되어 있다. 결국, 개구부 24의 대기와 접촉하고 있는 세정액의 압력 Pw(세정액의 표면장력과 기판 W의 피세정면의 표면장력도 포함)과 대기압 Pa의 값을 거의 같게 함으로써 개구부 24를 통하여 기판 W에 공급되고, 기판 W에 접촉한 세정액은 세정용노즐의 외부에 누설되지 않고, 배출통로 22로 배출된다. 즉, 세정용노즐로 부터 기판 W상에 공급한 세정액은 기판 W상의 세정액을 공급한 부분(개구부 24) 이외의 부분에 접촉하지 않고, 기판 W상으로 부터 제거된다.

상기와 같은 구성의 노즐 5에 세정액을 공급할 때 세정용노즐 5의 이동방향 S와 세정용노즐 5내의 세정액이 흐르는 방향 f1이 반대방향이 되도록 공급하는 편이 세정용노즐 5의 이동방향 S와 세정액이 흐르는 방향 f1을 같은 방향으로 하는 것보다 기판의 청정도를 향상할수 있는 점에서 바람직하다.

또, 세정용노즐의 접액면은 PFA 등의 불소수지나 사용하는 세정액에 따라서는 최외측 표면이 크롬산화물만으로 구성된 부동태막면의 스텐레스, 혹은 산화알루미늄과 크롬산화물의 혼합막을 표면에 구비한 스텐레스, 오존수에 대하여는 전해연마표면을 구비한 티탄 등으로 하지만 세정액으로 불순물의 용출이 없기 때문에 바람직하다. 접액면을 석영으로 구성하면 불산을 제외한 모든 세정액의 공급에 바람직하다.

또, 가이드부재 23의 하방향에 기판 W에 대향하도록 초음파소자(초음파 부여수단) 25가 설치되어 있고, 기판 W가 세정되고 있는 동안에 세정액과 기판 W에 초음파가 부여되도록 구성되어 있다.

이 초음파소자 25는 19KHz 이상의 주파수의 초음파가 출력가능하고, 특히, 보지 가능한 세정액 층의 두께의 관점에서 0.2MHz이상의 주파수가 바람직하다.

본 실시형태의 세정용노즐의 구성에 있어서는 수소수초음파세정용노즐 5와 오존수초음파세정용노즐 6 등은 상술한 구성과 같고, 이들은 사용하는 세정액이 수소수와 오존수의 차이 뿐이다.

또, 자외선세정용노즐 4의 경우 도 6의 초음파소자 25에 대신하는 자외선램프를 설치하고, 노즐 내에 오존가스를 공급하는 구성으로 하면 된다. 이 구성에 의하여 기판 W에 오존가스가 공급됨과 동시에 자외선이 조사되고, 발생하는 히드록시라디컬 작용에 의해서 특히, 유기물이 분해제거 된다. 오존가스의 외부로의 누설을 방지하고 싶은 경우에는 에어커틴기구 등을 설치하면 된다.

또, 순수린스세정용 노즐 7에 관해서는 도 6의 초음파소자 25를 삭제하고, 노즐 내에 단지 순수를 공급, 배출하는 구성으로 하면 된다.

한편, 세정용노즐 4,5,6,7의 개구부 24와 기판 W와의 사이의 거리 H는 8mm 이하로 기판 W와 접촉하지 않는 범위가 좋고, 바람직하게는 5mm 이하로 기판 W와 접촉하지 않는 범위, 보다 바람직하게는 3mm 이하로 기판 W와 접촉하지 않는 범위로 하는 것이 좋다. 8mm를 넘으면 기판 W와 세정용노즐과의 사이에 소망의 세정액을 채우는 것이 곤란하게 되고, 세정이 어렵게 되기 때문이다.

따라서, 랙베이스 16, 슬라이더 18, 지주 19 등을 필두로 하는 세정용노즐의 지지, 이동기구는 이 정도의 간격을 기판 W와 세정용노즐과의 사이에 항상 유지하는 구성으로 할 필요가 있다. 따라서, 경우에 따라서는 기판 W와 세정용노즐과의 간격을 모니터하는 거리센서 등을 설치하여도 된다.

본 실시형태의 기판세정장치 1에서는 각 세정용노즐 4,5,6,7은 그 양단이 지주 19에 의하여 지지된 양팔보 지지구조이고, 또, 랙베이스 16, 슬라이더 18, 모터 20 등으로 이루어진 노즐 이동수단이 각 세정용노즐을 기판과의 간격을 일정하게 유지하면서 수평이동시키는 것에 의하여 기판 W의 피세정면 전역을 세정처리할 수 있기 때문에 세정 중의 세정용노즐과 기판 W와의 거리를 정밀하게 조정할 수 있다.

특히, 본 실시형태에서는 세정용노즐의 개구부 24와 기판 W와의 간격 H를 수mm 정도에서 0.1mm 정도의 오더로 정밀하게 제어할 필요가 있는 푸시·풀형의 세정용노즐을 이용하고 있기 때문에 세정용노즐을 양팔보 지지구조로 함으로써, 푸시·풀형 노즐의 세정효율이 좋은 이점을 충분히 발휘할 수 있다.

본 실시형태에 있어서, 지지핀의 승강구동장치는 각 세정용노즐 4,5,6,7이 이동하여 올 때 마다 그 세정용노즐의 이동방향 전방의 복수의 지지판 14a가 이동하는 세정용노즐과 간섭하지 않도록 그 세정용노즐의 이동과 연동하여 승강이동시키기 위한 것이다.

제1실시형태에서의 지지핀의 승강구동장치의 개략구성은 각 슬라이더 18을 랙베이스 16상의 리니어베이스 17을 따라서 주행시키는 모터 20 등의 구동원과 접속된 장치의 제어부와 접속된 도시하지 않은 시퀀서(제어수단)와, 이 시퀀스에 접속된 지지핀구동솔레노이드(지지체구동수단)을 갖고 있다.

상기 시퀀스는 상기 세정용노즐의 이동속도 및 소정의 이동시간의 승산값에 기초하여 그 세정용노즐의 이동방향 전방에 닿는 지지핀 14a를 하강시키는 펄스신호(구동신호)를 출력하고, 이어서 상기 세정용노즐이 하강한 지지핀 14a의 상방을 통과한 후에 지지핀 14a를 상승시키는 펄스신호(구동신호)를 출력하는 것이다.

상기 지지핀구동솔레노이드는 상기 시퀀스로 부터 상기 하강펄스신호(하강구동신호)가 입력된 때에 지지핀 14a를 하강시키고, 이어서 입력한 상기 상승펄스신호(상승구동신호)에 의해서 세정용노즐이 하강한 지지핀 14a의 상방을 통과한 후에 지지핀 14a를 상승시키는 것이다.

여기서 세정용노즐의 이동속도 및 소정의 이동시간의 승산값 즉, 세정용노즐의 위치는 예를들면 후술하는 세정용노즐 5가 부착된 슬라이더 18이 랙베이스 16상의 리니어베이스 17을 따라서 수평이동할 때의 슬라이더 18의 이동속도 및 이동시간의 승산값으로 부터 검출할 수 있도록 되어 있다.

그리고, 이 검출값에 기초하여 세정용노즐 5의 이동방향 전방의 복수의 지지핀 14a가 이동하는 세정용노즐 5와 간섭하지 않도록 세정용노즐 5의 이동과 연동하여 승강이동시키기 위해서는 미리 복수의 지지핀 14a의 각 열의 위치를 상기 시퀀서에 기억시켜 두고, 또, 세정용노즐 5가 부착된 슬라이더 18의 이동속도와 이동시간의 승산값으로 부터 검출한 세정용노즐의 이동속도 및 소정의 이동시간의 승산값으로 부터 이동하여 오는 세정용노즐 5와 지지핀 14a의 각 열과의 사이의 거리를 알수 있도록 설정하여 둔다.

또한, 소정의 속도에서 수평이동하여 오는 세정용노즐 5와, 세정용노즐 5의 이동방향 전방의 지지핀 14a의 열이 소정거리보다 접근하여 지지핀 14a를 열마다 하강시키기 시작할 때의 세정용노즐 5와 지지핀 14a의 열과의 사이의 거리(하강개시거리)와, 하강한 지지핀 14a의 열 위를 통과한 세정용노즐 5와 하강한 지지핀14a의 열이 소정거리보다 떨어져서 지지핀 14a를 열마다 상승시키기 시작한 때의 세정용노즐 5와 지지핀 14a의 열과의 사이의 거리(상승개시거리)를 설정하여 둔다.

그리고, 기판 W의 세정시에는 상기 시퀀서에 의하여 수평이동하여 오는 슬라이더 18의 이동속도 및 이동시간의 승산값에 의하여 세정용노즐 5와 지지핀 14a의 각 열과의 거리를 검출하고, 그 검출값이 상기 하강개시거리 이하로 된 때에 상기 시퀀서로 부터 하강펄스신호를 상기 지지핀구동솔레노이드에 출력하고, 세정용노즐 5의 이동방향전방의 지지핀 14a를 열마다 하강시키고, 이어서 상기 검출값이 상승개시거리 이상으로 된 때에 상기 시퀀서로 부터 상승펄스 신호를 상기 지지핀구동솔레노이드에 출력하고, 하강한 지지핀 14a를 열마다 상승시킬 수 있다.

도 1에 나타내는 것처럼 세정부 2의 측방에 수소수·오존수 생성부 11(세정액제조수단)과 세정액재생부 12(세정액재생수단)이 설치되어 있다.

수소수·오존수생성부 11에는 본 장치에서 세정액으로 이용되는 수소수의 생성장치 27과 오존수의 생성장치 28이 설치되어 있다.

어느 세정액도 순수 중에 수소가스나 오존가스를 용해시키는 것에 의해서 생성할 수 있다.

그리고, 수소수생성장치 27에서 생성된 수소수가 수소수공급배관 29의 도중에 설치된 수송액펌프 30에 의하여 수소수초음파세정용노즐 5에 공급되도록 되어 있다(세정액공급수단). 같은 모양으로 오존수생성장치 28에서 생성된 오존수가 오존수공급배관 31의 도중에 설치된 수송액펌프 32에 의하여 오존수초음파세정용노즐 6에 공급되도록 되어 있다(세정액공급수단). 또, 자외선 세정용노즐 4에는 임의의 오존가스공급원(도시 생략)으로 부터 오존가스가 공급되고, 순수린스세정용노즐 7에는 제조라인 내의 순수공급용배관(도시 생략)으로 부터 순수가 공급되도록 되어 있다.

또, 세정액재생부 12에는 사용 후의 세정액 중에 포함된 퍼티클이나 이물을 제거하기 위한 필터 33, 34가 설치되어 있다. 수소수 중의 퍼티클을 제거하기 위한 수소수용필터 33과, 오존수 중의 퍼티클을 제거하기 위한 오존수용필터 34가 별도 계통으로 설치되어 있다.

즉, 수소수초음파세정용노즐 5의 배출구로 부터 배출된 사용 후의 수소수는 수소수회수배관 35의 도중에 설치된 수송액펌프 36에 의하여 수소수용필터 33에 회수되도록 되어 있다(세정액회수수단). 같은 방법으로 오존수 초음파세정용노즐 6의 배출구로 부터 배출된 사용 후의 오존수는 오존수회수배관 37의 도중에 설치된 수송액펌프 38에 의하여 오존수용필터 34에 회수되도록 되어 있다(세정액회수수단).

각 필터 33,34는 도 7의 구조로 되어 있고, 중앙에 사용 후의 세정액을 유통시킴과 동시에 관 벽으로로 부터 세정액을 투과시키는 기능을 갖는 관체 39가 배치되고, 그 주위에 테프론 수지 등으로 이루어진 여과재 40이 다수 배치됨과 아울러 관체 39 내부의 세정액의 유통을 차단하는 버플판 41이 설치되어 있다.

따라서, 필터 33, 34의 도입구 42로 부터 사용완료된 세정액을 도입하면, 도 7 중의 실선 F의 방향을 따라서 세정액이 흐르는 중에 여과재 40에 의하여 여과가 진행되고, 세정액이 다시 본체 39 내로 되돌아 온 때는 퍼티클이 제거된 청정한 세정액으로 되고, 배출구 43으로 부터 배출된다.

그리고, 도 1에 나타내는 것처럼 수소수용필터 33을 통과한 후의 수소수는 재생수소수공급배관 44의 도중에 설치된 수송액펌프 45에 의하여 수소수초음파세정용노즐 5에 공급되도록 되어 있다(재생세정액공급수단). 같은 모양으로 오존수용필터 34를 통과한 후의 오존수는 재생오존수공급배관 46의 도중에 설치된 수송액펌프 47에 의하여 오존수초음파세정용노즐 6에 공급되도록 되어 있다(재생세정액공급수단). 또, 수소수공급배관 29와 재생수소수공급배관 44는 수소수초음파세정용노즐 5의 바로 앞에서 접속되고, 솔레노이드벨브 62에 의해서 수소수초음파세정용노즐 5에 세로운 수소수를 도입하거나, 재생수소수를 도입하도록 절환가능하게 되어 있다.

같은 모양으로, 오존수공급배관 31과 재생오존수공급배관 46은 오존수초음파세정용노즐 6의 바로 앞에서 접속되고, 솔레노이드벨브 63에 의해서 오존수초음파세정용노즐 6에 세로운 오존수를 도입하거나, 재생수소수를 도입하도록 절환가능하게 되어 있다. 또, 각 필터 33,34를 통과한 후의 수소수나 오존수는 퍼티클이 제거되어 있으나 액 중 기체함유농도가 저하되어 있기 때문에 배관을 통하여 다시 수소수생성장치 27이나 오존수생성장치 28에 되돌려 수소가스나 오존가스를 보충하도록 하여도 된다.

도 1에 나타내는 것처럼 세정부 2의 측방에 로더카세트 9, 언로더카세트 10 이 착탈가능하게 설치되어 있다.

이들 2개의 카세트 9, 10은 복수장의 기판 W가 수용가능한 동일한 형상의 것이고, 로더카세트 9에 세정전의 기판 W를 수용하고, 언로더카세트 10에는 세정된 기판 W가 수용된다.

그리고, 세정부 2와 로더카세트 9, 언로더카세트 10의 중간 위치에 기판반송로보트 8이 설치되어 있다. 기판반송로보트 8은 그 상부에 신축자재한 링크기구를 갖는 암 48을 갖고, 암 48은 회전가능하며 승강가능하게 되어 있고, 암 48의 선단부에서 기판 W를 지지 반송하도록 되어 있다.

도 8과 도 9는 기판반송로보트 8의 암 48이 기판보지부 3 상방에 연장한 상태를 나타내는 도이다.

도 8에 나타내는 것처럼 암 48의 선단의 포크 49가 제1기판홀더 13의 핀삽통공 13c나 핀삽통용절결 13d로 부터 돌출한 지지핀 14a가 배열한 열 사이에 위치하도록 되어 있다.

로더카세트 9로 부터 세정전의 기판 W를 받은 기판반송로보트 8이 그 기판 W를 기판보지부 3 위에 반송할 때는 도 9에 나타내는 것처럼 지지핀 14a가 상승한 상태에서 기판 W를 지지한 암 48이 기판보지부 3의 상방에 진입하고, 암 48이 하강하여 복수의 지지핀 14a의 선단상에 기판 W를 재치한다.

그 후, 암 48이 약간 더 하강하여 기판보지부 3의 외방까지 후퇴하면 도 2에 나타내는 것처럼 복수의 지지핀 14a의 선단상에 기판 W가 재치 보지된다.

또, 기판반송로보트 8의 암 48선단의 포크 49는 상면의 凸부 49a에서 기판과 점접촉하는 구성으로 되어 있기 때문에 기판 W로의 이물부착은 매우 작다.

상기 구성의 세정장치 1은 예를 들면 세정용노즐 4, 5,6,7과 기판 W와의 간격, 세정용노즐의 이동속도, 세정액의 유량 등 여러 세정조건을 오퍼레이터가 설정하는 외에는 각 부의 동작이 제어부에 의하여 제어되고 있고, 자동운전하는 구성으로 되어 있다.

따라서, 이 세정장치 1을 사용할 때에는 세정전의 기판 W를 로더카세트 9에 세트하고, 오퍼레이터가 스타트스위치를 조작하면 기판반송로보트 8에 의하여 로더카세트 9로 부터 기판 보지부 3상에 기판 W가 반송되고, 도 10에 나타내는 것처럼 기판 W가 제1기판홀더 13의 핀삽통공 13c와 핀삽통공절결 13d로 부터 돌출한 복수의 지지핀 14a의 각각의 선단에서 보지된다.

그리고, 랙베이스 16의 일단측으로 부터 타단측에 세정용노즐 4,5,6,7을 기판 W의 저면을 따라서 순차 이동시키면 도 11에 나타내는 것처럼 각 세정용노즐이 근접하여 올때마다 세정용노즐의 이동방향 전방의 복수의 지지핀 14a가 열마다 하강하지만 이 때 하강하지 않는 복수의 지지핀 14a의 각각의 선단에는 기판 W가 보지되어 있다. 이어서, 도 12에 나타내는 것처럼 각 세정용노즐이 통과할 때마다 하강한 지지핀 14a가 열마다 상승하여 그 선단에서 기판 W를 다시 보지한다.

따라서 4개의 세정용노즐 4,5,6,7이 지지핀 14a와 간섭하지 않고, 기판 W와 제1기판홀더 13과의 사이를 기판 W의 저면을 세정하면서 순차통과하고, 기판 W의 저면 전역이 세정용노즐 4,5,6,7에 의하여 자외선세정, 수소수초음파세정, 오존수초음파세정, 린스세정이 순차 자동적으로 행해진다.

도 13에 나타내는 것처럼 기판 세정후의 각 세정용노즐 4,5,6,7은 랙베이스 16의 타단측에 배치된다.

린스세정후, 지지핀 14a를 하강시키고, 제2기판 홀더 14의 핀삽통공 14c내에 매몰시키면 도 14에 나타내는 것처럼 기판 W의 저면이 제1기판홀더 13의 복수의 지지핀 13a의 선단에서 지지됨과 아울러 고정핀 13b로 지지된다.

그리고, 홀더회전용샤프트 13e에 접속된 샤프트 구동원을 동작시켜 제1기판홀더 13을 회전시키고, 기판 W를 스핀건조시킨다.

건조 후의 기판 W는 기판반송로보트 8에 의하여 언로더카세트 10에 수용된다.

본 실시형태 세정장치 1에 있어서는 복수의 지지핀 14a의 각각의 선단이 기판 W의 하방측으로 부터 지지되고, 게다가 기판 W의 저면에 대하여 세정액을 공급하는 세정용노즐 4,5,6,7이 기판 W의 저면을 따라서 이동할 수 있고, 또한 상기 지지핀의 승강구동장치는 상기 세정용노즐의 이동방향 전방의 지지핀 14a가 이동하는 세정용노즐과 간섭하지 않도록 그 세정용노즐의 이동과 연동하여 승강이동할 수 있는 구성으로 하였기 때문에 복수의 지지핀 14a의 각각의 선단에서 기판 W를 이것의 하방측으로 부터 지지하고, 세정용노즐 4,5,6,7을 기판 W의 저면에 따라서 순차이동시키면 세정용노즐의 이동방향 전방의 지지핀 14a가 하강하기 때문에 이동하는 세정용노즐과 간섭하지 않고, 또, 하강한 지지핀 14a는 세정용노즐의 통과 후에 상승하고, 그 선단에서 기판 W를 다시 지지할 수 있다.

따라서, 본 실시형태의 기판세정장치 1에 의하면 기판을 롤러에 의하여 반송하면서 세정하는 종래의 기판세정장치와 달리 세정용노즐 4,5,6,7을 기판 W의 저면을 따라서 이동시킴으로써, 기판 W를 거의 이동시키지 않고, 기판 W의 저면을 세정할 수 있고, 제조라인 중의 기판세정장치의 길이를 단축하여 장치의 점유 스패이스를 감소할 수 있고, 또, 세정공정에 있어서, 기판 W의 반송 거리도 큰 폭으로 짧게 할 수 있고, 세정용노즐의 이동범위는 상기 기판면의 크기정도에서 끝나기 때문에 세정공정에 많은 설비비나 점유 스패이스를 낭비하지 않고, 합리적인 장치로 할 수 있다.

또, 본 실시형태의 기판세정장치 1에서는 4개의 세정용노즐 4,5,6,7의 각각이 자외선세정, 수소수초음파세정, 오존수초음파세정, 린스세정 등의 다른 세정에 의하여 세정처리하는 구성이기 때문에 본 장치 1대로 여러 세정방법을 실시할 수 있다.

따라서, 예를 들면 자외선세정에 의한 유기물의 제거를 행한 후, 수소수초음파세정, 오존수초음파세정에 의한 미세한 입경의 퍼티클을 제거하고, 추가로 린스세정으로 기판표면에 부착한 세정액도 씻어 내면서 마무리세정을 행하도록 하여 여러 피제거물을 충분히 세정제거할 수 있다.

그 결과 퍼티클, 유기물 등의 여러 제거 대상이 있어도 이들을 확실하게 세정제거할 수 있다. 또, 복수의 세정방법을 행하여도 세정공정에 많은 설비비나 점유스패이스를 낭비하지 않고, 합리적인 장치로 할 수 있다.

또, 본 실시형태의 기판세정장치 1의 경우 세정용노즐로써 상술한 것과 같은구성의 푸시·풀형노즐을 이용하는 것에 의하여 도입통로 21로 부터 세정액을 기판 W의 표면에 공급하면 그 세정액을 공급한 부분 이외의 기판 표면에 세정액을 접촉시키지 않고, 배출통로 22로 부터 피제거물을 포함한 세정액을 외부에 배출할 수 있기 때문에 종래 일반적인 세정용노즐을 이용한 기판세정장치와 비교하여 세정 후의 기판 W의 청정도를 현저하게 향상시킬 수 있다.

또, 종래 일반적인 세정용노즐을 이용한 기판세정장치에서는 청정도를 높이기 위하여 다량의 세정액을 필요로 하지만 본 실시형태의 기판세정장치 1에서는 상기 작용에 의하여 충분한 청정도가 얻어짐과 동시에 노즐개구부 24에서의 세정액의 압력에 대하여 배출구 22a로 부터의 흡인력을 억제함으로써 세정액을 노즐의 외부에 누설하지 않고, 배출할 수 있기 때문에 세정액의 사용량을 크게 삭감할 수 있다.

또, 본 실시형태의 기판세정장치 1의 경우 세정용노즐 5, 6에 기판 W에 초음파진동을 부여하는 초음파소자 25가 설치됨으로써 기판 W가 각 세정용노즐로부터 공급된 세정액으로 세정되는 동안에 그 세정액과 기판 W에 초음파가 부여되기 때문에 초음파가 부여되지 않는 경우와 비교하여 기판 W에 부착한 피제거물의 제거효율이 좋고, 세정 후의 기판 W의 세정도를 향상할 수 있다.

또, 본 실시형태의 장치 1의 경우 수소수·오존수생성부 11이 설치되고, 세정장치 내에 오존수생성장치 28이 일체로 형성되어 있지만 특히 오존수의 수명이 짧기 때문에 오존수의 품질을 유지한 상태에서 세정에 사용할 수 있고, 또, 세정액재생부 12가 구비되고, 일단 사용한 수소수나 오존수 등의 세정액을 회수하고, 재생하여 이용할 수 있기 때문에 세정액의 사용량을 삭감할 수 있다.

본 실시형태의 장치 1은 액정표시패널 등의 제조라인에 있어서, 기판의 세정공정에 상설하여 이용할 수 있지만, 상술한 것처럼 소형이기 때문에 필요한 곳에 적절히 이동시켜 사용하는 것도 가능하다.

또, 본 실시형태의 장치 1에서는 기판 W의 저면을 세정하는 저면세정용노즐로써 상술한 구성의 세정용노즐 4,5,6,7을 설치한 경우에 대하여 설명하였지만 도 2와 도 10내지 도 15에 2점쇄선으로 나타낸 것처럼 기판 W의 상면을 따라서 이동함과 동시에 기판 W의 상면에 대하여 세정액을 공급하는 상면세정용노즐로 하고, 자외선세정용노즐 4a, 수소수초음파세정용노즐 5a, 오존수초음파세정용노즐 6a, 순수린스세정용노즐 7a를 설치하여도 된다.

이와 같이 저면세정용노즐 4,5,6,7 외에 상기와 같은 상면세정용노즐 4a,5a,6a,7a를 설치한 경우 기판 W의 양면을 1번에 세정할 수 있기 때문에 기판의 저면을 세정하는 세정용노즐만 설치한 경우와 비교하여 기판 W의 세정효율이 향상하고, 세정공정에 요하는 시간을 단축할 수 있다.

또, 본 실시형태의 장치 1에 있어서는 지지핀 14a의 선단은 기판 W와 점접촉으로 되는 끝이 뾰쪽한 형상이기 때문에 기판 W에 입자부착은 매우 적지만 도 15에 나타내는 것처럼 제2기판홀더 14에 핀삽통공 14c에 연통하는 가스공급홀 71을 설치한 구성으로 하여도 된다.

이와 같은 구성의 장치에 의하면 각 지지핀 14a를 핀삽통홀 14c에 매몰시킨 상태에서 도시하지 않은 가스공급원으로 부터 가스공급홀 71에 질소가스 등의 불활성가스를 공급하고, 지지핀 14a의 선단에 부착한 피제거물 등을 지지핀 14a의 선단으로 부터 제거하는 것이 가능하게 되고, 지지핀 14a의 선단의 청정도를 향상할 수 있고, 기판 W가 다시 오염되는 것을 방지할 수 있다.

제2실시형태

이하 본 발명의 제2실시형태를 도 16과 도 17을 참고하여 설명한다.

본 실시형태의 세정장치도 제1실시형태와 같이 대형글래스기판용 세정장치이다. 본 실시형태의 장치가 제1실시형태의 장치와 다른 점은 지지핀의 승강구동장치(지지체의 승강구동장치)의 구성 뿐이고, 로더, 언로더, 반송로보트 등의 기판반송계, 세정액생성부, 세정액재생부 등, 세정부의 기판보지부, 기타 구성은 제1실시형태와 거의 동일하다.

따라서, 도 16에서는 세정부만을 도시하고, 도 17에서는 도 16의 ⅩⅥ-ⅩⅥ선을 따른 단면도만을 도시하고 다른 부분은 생략한다.

제2실시형태에서의 지지핀의 승강구동장치의 개략구성은 랙베이스 16상에서 리니어가이드 17을 따라 설치된 복수의 근접스위치(구동신호 발생수단) 81과 슬라이더 18의 저면에 설치된 근접스위치누름부(근접스위치 82)와, 복수의 지지핀 14a의 하단부에 접속된 도시하지 않은 지지핀구동솔레노이드(지지체구동수단)를 갖도록 구성된 것이다.

각 근접스위치 81은 복수의 지지핀 14a의 열에 대응하여 설치되어 있다.

근접스위치누름부 82는 슬라이더 18이 랙베이스 16의 리니어가이드 17을 따라서 이동하고, 랙베이스 16상에 설치된 복수의 근접스위치 81상을 순차 누르도록 되어 있다. 근접스위치 81은 누름부 82로 누르면 온이 되고, 슬라이더 18에 부착된 세정용노즐 5의 이동방향 전방에 닿는 지지핀 14a를 하강시키는 구동신호를 출력한다.

이때 다음 근접스위치 81이 눌러지면 먼저 눌러진 근접스위치 81로 부터의 하강구동신호에 따라 하강한 지지핀 14a를 상승시키는 구동신호를 출력하도록 되어 있다.

여기서의 지지핀구동솔레노이드는 근접스위치 81로 부터의 하강구동신호가 입력된 때에 지지핀 14a를 열마다 하강시키고, 이어서 입력한 상승구동신호에 의하여 세정용노즐 5가 하강한 지지핀 14a의 열 상방향을 통과한 후에 지지핀 14a를 열마다 상승시키는 것이다.

제2실시형태의 기판세정장치에 의하면 상기와 같이 구성하는 것에 의하여 복수의 지지핀 14a의 각각의 선단에서 기판 W를 이것의 하방측으로 부터 지지하고,세정용노즐 4,5,6,7을 기판 W의 저면을 따라서 순차 이동시키면 근접스위치 81로 부터의 구동신호에 의하여 세정용노즐의 이동방향 전방의 지지핀 14a가 하강하기 때문에 이동하는 세정용노즐과 간섭하지 않고, 또 하강한 지지핀 14a는 세정용노즐의 통과 후에 상승하고, 그 선단에서 기판 W를 다시 지지할 수 있다.

따라서, 제2실시형태의 기판세정장치에 있어서도 제1실시형태와 동일한 효과를 얻을 수 있다.

제3실시형태

이하 본 발명의 제3실시형태를 도 18과 도 19를 참고하여 설명한다.

본 실시형태의 세정장치도 제1실시형태와 같이 대형글래스기판용 세정장치이다. 본 실시형태의 장치가 제1실시형태의 장치와 다른 점은 지지핀의 승강구동장치(지지체의 승강구동장치)의 구성 뿐이고, 세정부의 기판보지부, 로더, 언로더, 반송로보트 등의 기판반송계, 세정액생성부, 세정액재생부 등 기타 구성은 제1실시형태와 거의 동일하다.

따라서, 도 18에서는 세정용노즐의 이동방향과 교차하는 방향으로 부터 본 세정부의 기판 W의 하방향만을 도시하고, 도 19에서는 세정용노즐의 이동방향을 따른 방향에서 본 세정부의 세정용노즐 5 및 그 주변부와 그 세정용노즐이 이동할 때의 지지핀 14a의 동작만을 도시하고, 다른 부분은 생략한다.

제3실시형태에서의 지지핀의 승강구동장치의 개략구성은 각 지지핀(지지체)14a를 상방향으로 부착하는 지지핀보지부재(지지체보지부재) 85와, 지지핀 14a에 설치한 압력받침체 90과, 세정용노즐 5에 설치되어 그 세정용노즐 5의 적어도 이동방향 전방(도 18에서는 이동방향 전방 및 후방)을 향하여 연장하고, 세정용노즐 5의 이동에 따라 그 이동방향 전방의 지지핀 14a의 압력받침체 90에 당접하면서 지지핀보지부재 85의 부착력에 저항함과 동시에 상기 전방의 지지핀 14a를 눌러내리는 누름체 95를 갖는 것이다.

제3실시형태에서의 각 지지핀 14a의 하단부는 핀보지판 89를 통하여 있다.

이 핀지지판 89와 제2기판홀더 14 사이에 지지핀보지부재 85가 설치되어 있다.

지지핀보지부재 85는 핀보지판 89측으로 부터 순차로 제1스피링부재 86, 스프링부재 부착판 87, 한쌍의 제2스프링부재 88로 이루어지고, 지지핀 14a는 이들 제1스프링부재 86과 스프링부재 부착판 87을 통과함과 동시에 한쌍의 제2스프링부재 88사이에 존재한다.

제1스프링부재 86의 하단부는 핀보지판 89에 부착되고, 상단부는 스프링부재 부착판 87에 부착되어 있고, 이 스프링부착판 87은 지지핀 14a에 고정되어 있고, 또한 이 스프링부재 부착판 87에 한쌍의 제2스프링부재 89의 하단부가 각각 부착되고, 그 상단부가 각각 제2기판홀더 14에 부착되어 있다.

또, 한쌍의 제2스프링부재 86과 지지핀 14a와의 사이에는 제1스프링부재 86이 신장하는 량을 제한하고, 지지핀 14a의 상승시의 위치결정을 하기 위한 리미터 88a가 개재되어 있다.

한편, 제1기판홀더 13으로 부터 돌출하는 각 지지핀 14a에는 압력받침체 90이 설치되어 있다.

압력받침체 90은 지지핀 14a에 부착된 롤러지지판 91과 롤러지지판 91에 설치된 한 쌍의 롤러 92로 이루어진 것이다.

이들 한 쌍의 롤러 92는 후술하는 누름체 95의 한 쌍의 캠 96에 설치된 홈에 끼워지도록 되어 있다.

누름체 95는 하방에 凸의 한쌍의 캠 96과 한 쌍의 캠 96에 각각 설치된 홈에 한 쌍의 롤러 92를 안내하는 가이드판 97로 이루어진 것이다.

제3실시형태의 기판세정장치에서는 상술한 구성의 지지핀의 승강구동장치가 설치되어 있기 때문에 도 19에 나타내는 것처럼 세정용노즐 5가 S방향으로 이동하면 그 이동방향 전방의 지지핀 14a에 설치된 한 쌍의 롤러 92가 세정용노즐 5에 설치된 가이드판 97에 눌려져 한 쌍의 캠 96에 설치된 홈에 유도 된다. 또, 세정용노즐 5가 이동하면 한 쌍의 롤러 92상을 캠 96의 전단부(진행방향의 단부)로 부터 최하부가 통과하지만, 이때 캠 96에 의한 누름압력이 증대하여가기 때문에 롤러지지판 91이 서서히 눌러지고, 제1스프링부재 86이 오그라들고, 이것에 동반하여 제2스프링부재 88이 신장하고, 지지핀 14a가 서서히 눌려 내려간다. 또, 세정용노즐 5가 이동하면 한 쌍의 롤러 92상을 캠 96의 최하부로부터 최단부가 통과한다.

이때 캠 96에 의한 누름압력이 감소하여가고, 또, 지지핀 14a는 지지핀 보지부재 85에 의하여 상방에 부착되어 있기 때문에 롤러지지판 91이 서서히 상승하고, 제1스프링부재 86과 제2스프링부재 88이 서서히 원래상태로 되돌아가고, 지지핀 14a가 서서히 상승한다.

제3실시형태의 기판세정장치에 의하면 상기와 같이 구성하는 것에 의하여 복수의 지지핀 14a의 각각의 선단에서 기판 W를 이것의 하방측으로 부터 지지하고,세정용노즐 4,5,6,7을 기판 W의 저면을 따라서 순차 이동시키면 세정용노즐의 이동에 따라 그 이동방향 전방의 지지핀 14a가 세정용노즐에 설치된 누름체 95에 의하여 눌려져 하강하기 때문에 이동하는 세정용노즐과 간섭하지 않고, 또 하강한 지지핀 14a는 지지체보지부재 85에 의하여 부착력이 부여되어 있기 때문에 세정용노즐의 통과에 따라서 상승하고, 그 선단에서 기판 W를 다시 지지할 수 있다.

따라서, 제3실시형태의 기판세정장치에 있어서도 제1실시형태와 동일한 효과를 얻을 수 있다.

제4실시형태

이하, 본 발명의 제4실시형태를 도 20과 도 21을 참고하여 설명한다.

본 실시형태의 세정장치도 제1실시형태와 같이 대형글래스기판용 세정장치이다. 본 실시형태의 장치가 제1실시형태의 장치와 다른 점은 세정용노즐의 구성이고 로더, 언로더, 반송로보트 등의 기판반송계, 세정액생성부, 세정액재생부 등, 세정부의 기판보지부와 지지핀의 승강구동장치, 기타의 구성은 제1실시형태와 거의 동일하다.

따라서, 도 20에서는 세정부의 세정용노즐과 그 이동수단만을 도시하고, 도 21에서는 세정용노즐의 이동방향을 따른 방향에서 본 세정부의 세정용노즐과 기판만을 도시하고 다른 부분은 생략한다.

제4실시형태에서는 제1실시형태의 세정용노즐 5에 대신하여 도 20과 도 21에 나타내는 세정용노즐 5c가 구비되어 있다. 이 세정용노즐 5c가 제1실시형태의 장치에 구비된 세정용노즐 5와 다른 점은 1개의 개구부 24에 세정액을 도입하는 도입통로가 복수(도면에서는 2개) 설치되고, 또 세정후의 세정액을 배출하는 배출통로가 복수(도면에서는 2개)설치된 구성으로 되어 있고, 구체적으로는 각 도입통로 21에 벨브 21d를 개재하여 제1과 제2도입관 21b,21c가 설치되고, 각 배출통로 22에 벨브 22d를 개재하여 제1과 제2배출관 22b,22c가 설치되어 있는 점이다.

또, 제1과 제2도입관 21b,21c는 수소수공급배관 29, 오존수공급배관 31에 각각 접속되어 있다.

또, 제1과 제2배출관 22b,22c는 수소수회수배관 35, 오존수회수배관 37에 각각 접속되어 있다.

이와 같은 구성의 세정용노즐 5a는 벨브 21d를 조정하는 것에 의하여 개구부 24에 공급되는 세정액을 수소수로 부터 오존수로 변경하도록 되어 있고, 또, 벨브 22d를 조정함으로써, 개구부 24에 공급된 세정액이 수소수일 때는 기판 W를 세정한후의 세정액이 제1배출관 22b를 거져서 수소수회수배관 35로 송출되고, 오존수일 때는 기판 W를 세정한후의 세정액이 제2배출관 22c를 거져서 오존수회수배관 37로 송출되도록 되어 있다.

제4실시형태의 기판세정장치에 의하면 특히, 각 도입통로 21에 벨브 21d를 개재하여 제1과 제2도입관 21b,21c가 설치되고, 각 배출통로 22에 벨브 22d를 개재하여 제1과 제2배출관 22b,22c가 설치된 세정용노즐 5c가 구비되어 있기 때문에 개구부 24에 다른 종류의 세정액을 공급할 수 있고, 기판 W의 세정후는 각 세정액에 따라 회수배관으로 송출할 수 있다.

따라서, 이 세정용노즐 5c는 제1실시형태의 수소수초음파세정용노즐 5와 오존수초음파세정용노즐 6의 양방의 기능을 구비하고 있기 때문에 하나의 세정용노즐로 수소수초음파세정액, 오존수초음파세정액이라고 하는 다른 세정방법에 의하여 세정처리할 수 있고, 세정부에 설치되는 세정용노즐의 수를 적게할 수 있고, 그 결과 세정용노즐의 수납스패이스를 감소할 수 있고, 장치의 점유스패이스를 감소할수 있다.

또, 제4실시형태의 기판세정장치에 있어서는 1개의 개구부 24에 세정액을 도입하는 도입통로가 2개 설치되고, 또한 세정 후의 세정액을 배출하는 배출통로가 2개 설치된 구성의 경우에 대하여 설명하였지만 도입통로와 배출통로는 각각 3개이상 설치하여도 좋고, 또, 제1과 제2도입관 21b, 21c는 다른 종류의 세정액의 공급배관에 접속되고, 제1과 제2배출관 22b, 22c는 다른 종류의 세정액의 회수배관에 접속된 경우에 대하여 설명하였지만 제1과 제2도입관 21b, 21c는 각각 세정액의 공급배관과 순수공급용배관 또는 오존가스공급원에 접속되고, 제1과 제2배출관 22b, 22c는 각각 세정액의 회수배관과 순수의 회수배관 또는 오존가스회수배관에 접속되어도 된다.

제5실시형태

이하, 본 발명의 제5실시형태를 도 22내지 도 24를 참고하여 설명한다.

본 실시형태의 세정장치는 원형의 반도체기판(이하 기판이라 한다)을 한 장 한 장 세정하기 위한 장치이다. 본 실시형태의 장치가 제1실시형태의 장치와 다른 점은 기판보지부의 구성뿐이고, 로더, 언로더, 반송로보트 등의 기판반송계, 세정액생성부, 세정액재생부 등, 세정부의 세정용노즐과 지지핀의 승강구동장치, 기타의 구성은 제1실시형태와 거의 동일하다.

따라서, 도 22에서는 기판보지부, 도 23에서는 제1기판홀더, 도 24에서는 제2기판홀더만을 도시하고 다른 부분은 생략한다.

제5실시형태에서의 기판보지부 103은 도 22에 나타내는 것처럼 제1기판홀더 113과, 이 제1기판홀더 113의 하방에 설치된 제2기판롤더 114가 구비되어 있다.

제1기판홀더 113은 도 22와 도 23에 나타내는 것처럼 상면에 복수의 지지핀 113a가 설치되어 있고, 후술하는 제2기판홀더 114에 설치된 복수의 지지핀(지지체)114a를 제1기판홀더 113보다 하강시킨 때에 복수의 지지핀 113a의 각각의 선단부에 설치된 플랜지부 113g로 기판 W1을 하방측으로 부터 지지할 수 있도록 되어 있다.

또, 도 22와 같이 제1기판홀더 113에 복수의 핀삽통공 113c가 후술하는 제2기판홀더 114의 복수의 지지핀 114a에 대응하여 설치되어 있고, 각 핀삽통공 113c에는 대응하는 지지핀 114a의 하단부가 통하도록 되어 있다.

또, 도 22에 나타내는 것처럼 제1기판홀더 113의 저면으로 부터 홀더회전용 샤프트 113e가 돌출하여 있다. 홀더회전용샤프트 113e는 제2기판홀더 114에 설치된 샤프트홀 114d에 회전가능하고, 상하로 승강가능하게 끼워져 있다.

홀더회전용샤프트 113e의 하단에 제1실시형태와 같이 샤프트 구동원이 설치되어 있고, 이 샤프트 구동원의 동작에 의하여 제1기판홀더 113의 회전과 함께 제1기판홀더 113상에 놓여진 기판 W1도 회전하고, 기판 W1을 이동시키지 않고 스핀건조 시킬 수 있다.

제2기판홀더 114는 세정시에 기판 W1을 보지하기 위해 설치된 것이고, 도 24에 나타내는 것처럼 홀더 114의 원주를 따라서 배열된 복수의 핀삽통홀 14c에 합성수지 등으로 이루어진 지지핀(지지체) 114a의 하단부가 통하고 있기 때문에 복수의 지지핀 114a가 홀더 114의 원주를 따라서 배열된 상태로 되어 있다.

이들 복수의 지지핀 114a의 각각의 선단부에는 플랜지부 114g가 설치되어 있다.

이들 복수의 지지핀 114a의 각각의 선단의 플랜지부 114g는 제1기판홀더 113과 기판 W1과의 사이의 공간에 돌출하여 있고, 각각의 플랜지부 114g에서 기판 W1을 하방측으로 부터 지지할 수 있도록 되어 있다.

복수의 지지핀 114a의 하단은 제1실시형태와 같은 도시하지 않은 지지핀의 승강구동장치(지지체의 승강구동장치)의 지지핀구동솔레노이드(지지체 구동수단)와 접속되어 있다.

또, 도 24에 나타내는 것처럼 제2기판홀더 114의 각 코너부에 지지판 114f가 설치되어 있다.

이들 지지판 114f에는 제1실시형태와 같이 기판위치조정기구로써 실린더 등의 구동원(도시 생략)이 설치되어 있고, 지지핀 114a의 플랜지부 114g에 지지된 기판 W1의 위치를 미세조정할 수 있도록 되어 있다.

제5실시형태의 기판세정장치에 의하면 상기 구성으로 함으로써 복수의 지지핀 114a의 각각의 선단부에 설치된 플랜지부 114g가 반도체기판 W1의 하방측으로 부터 지지할 수 있고, 기판 W1의 저면에 대하여 세정액을 공급하는 세정용노즐이 기판W1의 저면을 따라서 이동할 수 있고, 또, 상기 지지핀의 승강구동장치는 상기 세정용노즐의 이동방향 전방의 지지핀 114a가 이동하는 세정용노즐과 간섭하지 않도록 그 세정용노즐의 이동과 연동하여 승강이동할 수 있도록 구성하였기 때문에복수의 지지핀 114a의 각각의 플랜지부 114g에서 기판 W1을 이것의 하방측으로 부터 지지하고, 세정용노즐을 기판 W1의 저면을 따라서 순차이동시키면 세정용노즐의 이동방향 전방의 지지핀 114a가 하강하기 때문에 이동하는 세정용노즐과 간섭하지 않고, 또, 하강한 지지핀 114a는 세정용노즐의 통과 후에 상승하고, 그 선단에서 기판 W1을 다시 지지할 수 있다.

따라서, 제5실시형태의 기판세정장치에 있어서도, 제1실시형태와 같은 효과를 얻을 수 있다.

또, 본 발명의 기술범위는 상기 실시형태에 한정되지 않고, 본 발명의 범위를 이탈하지 않는 범위에서 각각의 변경을 가할 수 있다.

예를들면 제1내지 제5실시형태에서는 복수의 지지핀의 하단부가 각각 지지체구동수단에 접속되고, 이들 복수의 지지핀이 각각 승강가능한 구성으로 된 경우에 대하여 설명하였지만 이것에 한정되지 않고, 같은 열에 있는 지지핀(지지체)의 하단부가 같은 지지핀지지판에 부착되고, 이와 같은 지지핀지지판을 상기 지지핀의 열 수에 따라서 설치하고, 각 지지핀지지판을 상기 지지체구동수단에 접속하고, 그 지지체구동수단에 의하여 상기 지지핀지지판을 승강함으로써, 이것에 부착된 지지핀이 열마다 승강하도록 하는 구성을 채용하여도 된다.

또, 제1,제2, 제3, 제5실시형태에서는 모두 세정용노즐이 4개의 노즐로 구성된 예를 나타내고 있지만 노즐의 개수에 관해서는 4개에 한정되지 않고, 적절히 변경하여도 된다. 그리고, 각 세정용노즐의 형태로써 푸시·풀형노즐의 예를 나타내지만 본 발명의 기판세정장치에 적용할 수 있는 노즐은 푸시·풀형노즐에 한정되지않고, 도 25에 나타내는 것처럼 슬릿상의 개구부 61로 부터 세정액을 토출시키는 형의 종래 일반적인 노즐 60을 채용하여도 상관 없다.

또, 사용하는 세정액의 예로서 수소수, 오존수의 예를 나타냈지만 기타 물의 전기분해시에 음극에 발생하는 소위 캐소드수 등을 이용할 수 있다. 그 경우, 세정액제조장치로서 전기분해장치를 설치하여도 된다.

세정액의 재생수단으로써는 세정액 중의 퍼티클이나 이물을 여과하는 필터외에 세정액 중의 기체를 제거하기 위한 탈기체장치 등을 이용할 수 있다.

기타, 장치 내에 세정후에 기판을 건조하는 IPA건조 등의 건조부를 설치하여도 된다. 또, 세정부에 구비되는 노즐이 세정만의 기능을 구비한 예를 나타냈지만, 세정과 건조의 양방의 기능을 구비한 노즐이어도 되고, 그 경우는 제1기판홀더는 설치하지 않아도 된다.

또, 상기 실시형태에서는 기판세정장치로 설명하였지만 예를들면 본 발명의 기판세정장치를 웨트에칭장치 등과 연설함과 동시에 장치 사이에 자동반송기구를 설치하고, 웨트에칭·세정연속처리설비로 하는 것도 가능하다.

제6실시형태

이하 본 발명의 제6실시형태를 도 26 내지 도 30을 참조하여 설명한다.

도 26은 본 실시형태의 기판세정장치 201의 전체구성을 나타내는 도이고, 수백mm대각선 정도의 글래스기판(이하 기판, 피세정기판이라 한다)을 한 장 한 장 세정하기 위한 장치이다.

도면에서 부호 202는 세정부, 203은 스테이지(기판보지수단) 204,205,206,207은 세정용노즐, 208은 기판반송로보트, 209는 로더카세트, 210은 언로더카세트, 211은 수소수·오존수생성부(세정액제조수단), 212는 세정액재생부(세정액재생수단), W는 기판이다.

도 26에 나타내는 것처럼 장치 상면 중앙이 세정부 202로 되어 있고, 기판 W를 보지하는 스테이지 203이 설치되어 있다.

스테이지 203은 도 27(a),(b)에 나타내는 것처럼 기판 W의 형상에 합치한 장방형의 파내려간 단부 203a가 설치되어 있고, 그 단부 203a상에 기판 W가 끼워져 장착되고, 기판 W의 표면과 스테이지 203의 표면이 1면 상태에서 스테이지 203에 보지되도록 되어 있다.

또, 단부 203a의 하방은 한단 더 파내려가 공간부 203b가 형성되어 있다. 공간부 203b에는 스테이지 203의 하방으로 부터 기판승강용샤프트 213이 돌출하여 있다.

기판승강용샤프트 213의 기판접수부는 기판 W와 점접촉으로 되는 형상이고, 기판 W로의 입자부착은 매우적다.

기판승강용샤프트 213의 하단에는 실린더 214 등의 샤프트 구동원이 설치되고, 후술하는 기판반송로보트 208에 의하여 기판 W를 주고 받을 때 실린더 214의 동작에 의하여 기판승강용샤프트 213이 상하로 움직이고, 샤프트 213의 상하 움직임에 따라 기판 W가 상승 또는 하강하도록 되어 있다.

또, 스테이지 203 중앙에 설치된 홈 203c로 부터 기판 W의 이면세정용의 노즐 215가 돌출하여 있고, 본 장치에서는 표면측을 주로 세정하지만 동시에 이면측도 가볍게 세정할 수 있도록 되어 있다.

도 26에 나타내는 것처럼 스테이지 203을 끼워서 대향하는 위치에 한 쌍의 랙베이스 216이 설치되고, 이들 랙베이스 216 사이에 세정용노즐 204,205,206,207이 가설되어 있다.

세정용노즐은 병렬배치된 복수(본 실시형태의 경우 4개)의 노즐로 구성되고, 각 세정용노즐 204,205,206,207이 다른 세정방법에 의하여 세정을 행하는 것으로 되어 있다.

본 실시형태의 경우 이들 4개의 노즐은 기판에 오존을 공급함과 동시에 자외선램프 226으로 부터 자외선을 조사함으로써 주로 유기물을 분해제거하는 자외선세정용노즐 204, 수소수를 공급하면서 초음파소자 225에 의하여 초음파진동을 부여하여 세정하는 수소수초음파세정용노즐 205, 오존수를 공급하면서 초음파소자 225에 의하여 초음파진동을 부여하여 세정하는 오존수초음파세정용노즐 206, 순수를 공급하여 린스세정을 행하는 순수린스세정용노즐 207이다.

이들 4개의 노즐이 기판 W의 상방에서 기판 W와의 간격을 일정하게 유지하면서 랙베이스 216을 따라 순차 이동함으로써, 기판 W의 피세정면 전역이 4종류의 세정방법에 의하여 세정되는 구성으로 되어 있다.

노즐의 이동수단으로써는 도 28(a),(b)에 나타내는 것처럼 각 랙베이스 216상의 리니어가이드 217을 따라서 수평이동가능하게 된 슬라이더 218이 각각 설치되고, 각 슬라이더 218의 상면에 지주 219가 각각 입설되고, 이들 지주 219에 각 세정용노즐 204,205,206,207의 양 단부가 고정되어 있다.

각 슬라이더 218상에는 모터 220 등의 구동원이 설치되어 있고, 각 슬라이더 218이 랙베이스 216상을 자유로이 이동할 수 있는 구성으로 되어 있다.

그리고, 장치의 제어부(도시 생략)로 부터 공급되는 제어신호에 의하여 각 슬라이더 218상의 모터 220이 각각 작동하는 것에 의하여 각 세정용노즐 204,205,206,207이 개별적으로 수평이동하는 구성으로 되어 있다.

또, 지주 219에는 실린더(도시 생략) 등의 구동원이 설치되고, 지주 219가 상하로 움직이는 것에 의하여 각 세정용노즐 204,205,206,207의 높이 즉, 각 세정용노즐과 기판 W와의 간격이 조정가능하게 되어 있다.

도 28(a),(b)는 4개의 세정용노즐 중 예를들면 수소수초음파세정용노즐 205의 구성예를 나타내는 도이지만 다른 노즐도 기본 형상은 동일하기 때문에 이것을 이용하여 설명한다.

이 세정용노즐 205는 일단에 세정액을 도입하기 위한 도입구 221a를 갖는 도입통로 221과 일단에 세정후의 세정액을 외부에 배출하기 위한 배출구 222a를 갖는 배출통로 222를 형성하고, 이들 도입통로 221과 배출통로 222를 각각의 타단에 있어서 교차시켜 교차부 223을 형성함과 함께 이 교차부 223에 기판 W를 향하여 개구하는 개구부 224를 설치한 것이고, 푸시·풀형 노즐(절약유체형노즐)라 불리운다.

이 경우 개구부 224는 세정용노즐 204,205,206,207의 병렬방향과 교차하는 방향으로 적어도 기판 W의 폭 이상의 길이로 연장되어 있다(본 실시형태의 경우 1개의 세정용노즐에 대하여 도입통로 221과 배출통로 222가 교차한 교차부 223 및개구부 224는 3조 설치되어 있고, 3조 합하여 개구부 224가 기판 W의 폭 이상의 길이로 연장되어 있다).

또, 압력제어부(도시 생략)가 기판 W에 접촉한 세정액이 세정후에 배출통로 222에 흐르도록 개구부 224의 대기와 접촉하고 있는 세정액의 압력(세정액의 표면장력과 기판의 피세정면의 표면장력도 포함한다)과 대기압과의 균형이 취하여 지도록 배출통로 222측에 설치되어 있다.

압력제어부는 배출구 222a 측에 설치된 감압펌프에 의하여 구성되어 있다. 따라서, 배출통로 222측의 압력제어부에 감압펌프를 이용하여 이 감압펌프에서 교차부 223의 세정액을 흡인하는 힘을 제어하고, 개구부 224의 대기와 접촉하고 있는 세정액의 압력(세정액의 표면장력과 기판 W의 피세정면의 표면장력도 포함)과 대기압과의 균형을 취하도록 되어 있다. 결국, 개구부 224의 대기와 접촉하고 있는 세정액의 압력 Pw(세정액의 표면장력과 기판 W의 피세정면의 표면장력도 포함)과 대기압 Pa와의 관계를 Pw ≒ Pa로 함으로써 개구부 224를 통하여 기판 W에 공급되고, 기판 W에 접촉한 세정액은 세정용노즐의 외부에 누설되지 않고, 배출통로 222로 배출된다. 즉, 세정용노즐로 부터 기판 W상에 공급한 세정액은 기판 W상의 세정액을 공급한 부분(개구부 224) 이외의 부분에 접촉하지 않고, 기판 W상으로 부터 제거된다.

또, 세정용노즐의 접액면은 PFA 등의 불소수지나 사용하는 세정액에 따라서는 최외측 표면이 크롬산화물만으로 구성된 부동태막면의 스텐레스, 혹은 산화알루미늄과 크롬산화물의 혼합막을 표면에 구비한 스텐레스, 오존수에 대하여는 전해연마표면을 구비한 티탄 등으로 하지만 세정액으로 불순물의 용출이 없기 때문에 바람직하다. 접액면을 석영으로 구성하면 불산을 제외한 모든 세정액의 공급에 바람직하다.

또, 교차부 223의 상방에 기판 W에 대향하도록 초음파소자 225가 설치되어 있고, 기판 W가 세정되고 있는 동안에 세정액에 초음파가 부여되도록 구성되어 있다. 이 초음파소자 225는 19KHz 이상의 주파수의 초음파가 출력가능하고, 특히, 보지 가능한 세정액 층의 두께의 관점에서 0.2MHz이상의 주파수가 바람직하다.

본 실시형태의 세정용노즐의 구성에 있어서는 수소수초음파세정용노즐 205와 오존수초음파세정용노즐 206 등은 상술한 구성과 같고, 이들은 사용하는 세정액이 수소수와 오존수의 차이 뿐이다.

또, 자외선세정용노즐 204의 경우 도 28(b)의 초음파소자 225에 대신하는 자외선램프 226을 설치하고, 노즐 내에 오존가스를 공급하는 구성으로 하면 된다. 이 구성에 의하여 기판 W에 오존가스가 공급됨과 동시에 자외선이 조사되고, 발생하는 히드록시라디컬 작용에 의해서 특히, 유기물이 분해제거 된다. 오존가스의 외부로의 누설을 방지하고 싶은 경우에는 에어커틴기구 등을 설치하면 된다.

또, 순수린스세정용 노즐 207에 관해서는 도 28(b)의 초음파소자 225를 삭제하고, 노즐 내에 단지 순수를 공급, 배출하는 구성으로 하면 된다.

한편, 세정용노즐 204,205,206,207의 개구부 24와 기판 W와의 사이의 거리 H는 8mm 이하로 기판 W와 접촉하지 않는 범위가 좋고, 바람직하게는 5mm 이하로 기판 W와 접촉하지 않는 범위, 보다 바람직하게는 3mm 이하로 기판 W와 접촉하지 않는 범위로 하는 것이 좋다. 8mm를 넘으면 기판 W와 세정용노즐과의 사이에 소망의 세정액을 채우는 것이 곤란하게 되고, 세정이 어렵게 되기 때문이다.

따라서, 랙베이스 216, 슬라이더 218, 지주 219 등을 필두로 하는 세정용노즐의 지지, 이동기구는 이 정도의 간격을 기판 W와 세정용노즐과의 사이에 항상 유지하는 구성으로 할 필요가 있다. 따라서, 경우에 따라서는 기판 W와 세정용노즐과의 간격을 모니터하는 거리센서 등을 설치하여도 된다.

도 26에 나타내는 것처럼 세정부 202의 측방에 수소수·오존수 생성부 211(세정액제조수단)과 세정액재생부 212(세정액재생수단)이 설치되어 있다.

수소수·오존수생성부 211에는 본 장치에서 세정액으로 이용되는 수소수의 생성장치 227과 오존수생성장치 228이 설치되어 있다.

어느 세정액도 순수 중에 수소가스나 오존가스를 용해시키는 것에 의해서 생성할 수 있다. 그리고, 수소수생성장치 227에서 생성된 수소수가 수소수공급배관 229의 도중에 설치된 수송액펌프 230에 의하여 수소수초음파세정용노즐 205에 공급되도록 되어 있다(세정액공급수단). 같은 모양으로 오존수생성장치 228에서 생성된 오존수가 오존수공급배관 231의 도중에 설치된 수송액펌프 232에 의하여 오존수초음파세정용노즐 206에 공급되도록 되어 있다(세정액공급수단). 또, 자외선 세정용노즐 204에는 임의의 오존가스공급원(도시 생략)으로 부터 오존가스가 공급되고, 순수린스세정용노즐 207에는 제조라인 내의 순수공급용배관(도시 생략)으로 부터 순수가 공급되도록 되어 있다.

또, 세정액재생부 212에는 사용 후의 세정액 중에 포함된 퍼티클이나 이물을제거하기 위한 필터 233, 234가 설치되어 있다. 수소수 중의 퍼티클을 제거하기 위한 수소수용필터 233과, 오존수 중의 퍼티클을 제거하기 위한 오존수용필터 234가 별도 계통으로 설치되어 있다.

즉, 수소수초음파세정용노즐 205의 배출구로 부터 배출된 사용 후의 수소수는 수소수회수배관 235의 도중에 설치된 수송액펌프 236에 의하여 수소수용필터 233에 회수되도록 되어 있다(세정액회수수단). 같은 방법으로 오존수 초음파세정용노즐 206의 배출구로 부터 배출된 사용 후의 오존수는 오존수회수배관 237의 도중에 설치된 수송액펌프 238에 의하여 오존수용필터 234에 회수되도록 되어 있다(세정액회수수단).

각 필터 233,234는 도 29에 나타내는 구조로 되어 있고, 중앙에 사용 후의 세정액을 유통시킴과 동시에 관 벽으로로 부터 세정액을 투과시키는 기능을 갖는 관체 239가 배치되고, 그 주위에 테프론 수지 등으로 이루어진 여과재 240이 다수 배치됨과 아울러 관체 239 내부의 세정액의 유통을 차단하는 버플판 241이 설치되어 있다.

따라서, 필터 233, 234의 도입구 242로 부터 사용완료된 세정액을 도입하면, 도 29 중의 실선 F의 방향을 따라서 세정액이 흐르는 중에 여과재 240에 의하여 여과가 진행되고, 세정액이 다시 본체 239 내로 되돌아 온 때는 퍼티클이 제거된 청전한 세정액으로 되고, 배출구 243으로 부터 배출된다.

그리고, 도 26에 나타내는 것처럼 수소수용필터 233을 통과한 후의 수소수는 재생수소수공급배관 244의 도중에 설치된 수송액펌프 245에 의하여 수소수초음파세정용노즐 205에 공급되도록 되어 있다(재생세정액공급수단). 같은 모양으로 오존수용필터 234를 통과한 후의 오존수는 재생오존수공급배관 246의 도중에 설치된 수송액펌프 247에 의하여 오존수초음파세정용노즐 206에 공급되도록 되어 있다(재생세정액공급수단). 또, 수소수공급배관 229와 재생수소수공급배관 244는 수소수초음파세정용노즐 205의 바로 앞에서 접속되고, 솔레노이드벨브 262에 의해서 수소수초음파세정용노즐 205에 세로운 수소수를 도입하거나, 재생수소수를 도입하도록 절환가능하게 되어 있다.

같은 모양으로, 오존수공급배관 231과 재생오존수공급배관 246은 오존수초음파세정용노즐 206의 바로 앞에서 접속되고, 솔레노이드벨브 263에 의해서 오존수초음파세정용노즐 206에 세로운 오존수를 도입하거나, 재생수소수를 도입하도록 절환가능하게 되어 있다. 또, 각 필터 233,234를 통과한 후의 수소수나 오존수는 퍼티클이 제거되어 있으나 액 중 기체함유농도가 저하되어 있기 때문에 배관을 통하여 다시 수소수생성장치 227이나 오존수생성장치 228에 되돌려 수소가스나 오존가스를 보충하도록 하여도 된다.

도 26에 나타내는 것처럼 세정부 220의 측방에 로더카세트 209, 언로더카세트 210 이 착탈가능하게 설치되어 있다. 이들 2개의 카세트 209, 210은 복수장의 기판 W가 수용가능한 동일한 형상의 것이고, 로더카세트 209에 세정전의 기판 W를 수용하고, 언로더카세트 210에는 세정된 기판 W가 수용된다. 그리고, 세정부 202와 로더카세트 209, 언로더카세트 210의 중간 위치에 기판반송로보트 208이 설치되어 있다. 기판반송로보트 208은 그 상부에 신축자재한 링크기구를 갖는 암 248을갖고, 암 248은 회전가능하며 승강가능하게 되어 있고, 암 248의 선단부에서 기판 W를 지지 반송하도록 되어 있다.

도 30(a),(b)는 기판반송로보트 208의 암 248이 스테이지 203 상방에 연장한 상태를 나타내는 도이다. 도 30(a)에 나타내는 것처럼 암 248의 선단의 포크 249가 스테이지 203의 기판승강용샤프트 213이 배열한 열 사이에 위치하도록 되어 있다.

로더카세트 209로 부터 세정전의 기판 W를 받은 기판반송로보트 208이 그 기판 W를 스테이지 203 위에 반송할 때는 도 30(b)에 나타내는 것처럼 기판승강용샤프트 213이 상승한 상태에서 기판 W를 지지한 암 248이 스테이지 203의 상방에 진입하고, 암 248이 하강하여 기판상승용샤프트 213 위에 기판 W를 재치한다.

이어서, 암 248이 약간 더 하강하여 스테이지 203의 외방까지 후퇴한다. 그 후 기판상승용샤프트 213이 하강하면 도 27(b)에 나타내는 것처럼 스테이지 203상에 기판 W가 재치 보지된다. 또, 기판반송로보트 208의 암 248선단의 포크 249는 상면의 凸부 249a에서 기판과 점접촉하는 구성으로 되어 있기 때문에 기판 W로의 이물부착은 매우 적다.

상기 구성의 세정장치 201은 예를 들면 세정용노즐 204,205,206,207과 기판 W와의 간격, 세정용노즐의 이동속도, 세정액의 유량 등 여러 세정조건을 오퍼레이터가 설정하는 외에는 각 부의 동작이 제어부에 의하여 제어되고 있고, 자동운전하는 구성으로 되어 있다.

따라서, 이 세정장치 1을 사용할 때에는 세정전의 기판 W를 로더카세트 209에 세트하고, 오퍼레이터가 스타트스위치를 조작하면 기판반송로보트 208에 의하여로더카세트 209로 부터 스테이지 203상에 기판 W가 반송되고, 스테이지 203상에서 각 세정용노즐 204, 205, 206, 207에 의하여 자외선세정, 수소수초음파세정, 오존수초음파세정, 린스세정이 순차 자동적으로 행해지고, 린스세정 후 기판로보트 208에 의하여 언로더카세트 210에 수용된다.

본 실시형태 기판세정장치 201에 있어서는 각 세정용노즐 204,205, 206, 207은 그 양단이 지주 219에 의하여 지지된 양팔보지지구조이고, 또한 랙베이스 216, 슬라이더 218, 모터 220 등으로 이루어진 노즐 이동수단이 각 세정용노즐을 기판과의 간격을 일정하게 유지하면서 수평이동시킴으로써, 기판 W의 피세정면 전역을 세정처리하는 구성으로 하였다.

그 때문에 노즐이 외팔보 지지구조인 종래장치와 달리 세정 중의 세정용노즐과 기판 W와의 거리를 정밀하게 조정할 수 있다.

특히, 본 실시형태에서는 세정용노즐의 개구부 204와 기판 W와의 간격 H를 수mm 정도에서 0.1mm의 오더로 정밀하게 제어할 필요가 있는 푸시·풀형노즐의 세정효율의 좋은 이점을 충분히 발휘 할 수 있다.

그리고, 4개의 세정용노즐의 각각이 자외선세정, 수소수초음파세정, 오존수초음파세정, 린스세정 등의 다른 세정에 의하여 세정처리하는 구성으로 되어 있기 때문에 본 장치 1대로 여러 세정방법을 실시할 수 있다.

따라서, 예를 들면 자외선세정에 의한 유기물의 제거를 행한 후, 수소수초음파세정, 오존수초음파세정에 의한 미세한 입경의 퍼티클을 제거하고, 추가로 린스세정으로 기판표면에 부착한 세정액도 씻어 내면서 마무리세정을 행하도록 하여 여러 피제거물을 충분히 세정제거할 수 있다.

그 결과 퍼티클, 유기물 등의 여러 제거 대상이 있어도 이들을 확실하게 세정제거할 수 있다. 또, 복수의 세정방법을 행하여도 세정공정에 많은 설비비나 점유스패이스를 낭비하지 않고, 합리적인 장치로 할 수 있다.

또, 본 실시형태의 장치의 경우 수소수·오존수생성부 211이 설치되고, 세정장치 내에 오존수생성장치 228이 일체로 형성되어 있지만 특히 오존수의 수명이 짧기 때문에 오존수의 품질을 유지한 상태에서 세정에 사용할 수 있고, 또, 세정액재생부 212가 구비되고, 일단 사용한 수소수나 오존수 등의 세정액을 회수하고, 재생하여 다시 이용할 수 있기 때문에 세정액의 사용량을 삭감할 수 있다.

또, 본실시형태의 구성에 있어서 스테이지 203은 기판 W만을 지지하는 기능을 갖는 것이지만, 이 스테이지를 예를들면 스핀척 등으로 교환하여 기판을 보지함과 함께 회전가능한 구성으로 하여도 된다.

그리고, 세정 중에 기판이 회전되도록 하면 보다 균일한 세정을 행할 수 있음과 동시에 기판을 이동시키지 않고, 스핀건조처리가 가능하게 된다.

제7실시형태

이하 본 발명의 제7실시형태를 도 16과 도 31을 참고하여 설명한다.

본 실시형태의 세정장치도 제6실시형태와 같이 대형글래스기판용 세정장치이다. 본 실시형태의 장치가 제6실시형태의 장치와 다른 점은 세정용노즐의 구성과 기판보지수단의 구성 뿐이고, 로더, 언로더, 반송로보트 등의 기판반송계, 세정액생성부, 세정액재생부 등 기타 구성은 제6실시형태와 거의 동일하다. 따라서, 도 31에서는 세정부만을 도시하고 다른 부분은 생략한다.

도 31에 나타내는 것처럼 세정부 250의 중앙에 기판 W를 보지하는 스핀척 251(기판보지회전수단)이 회전가능하게 설치되어 있다.

스핀척 251은 진공흡착, 돌기에 의한 기계적인 고정 등에 의해서 그 상면에 기판 W를 보지하도록 되어 있다. 또, 스핀척 251에는 모터 등의 구동원(도시 생략)이 접속되어 있고, 스핀척 251의 회전에 동반하여 기판 W도 회전하는 구성으로 되어 있다.

스핀척 251의 상방에는 중심점으로 부터 4개의 노즐이 방사상으로 연장하고, 평면에서 보았을 때 X자 형상의 세정용노즐 252가 설치되어 있다. 각 세정용노즐은 각각 다른 세정방법에 의하여 세정처리를 행하는 것이고, 일단측이 지주 253에 지지됨과 함께 타단측이 서로 결합되어 있다.

본 실시형태의 경우 이들 4개의 세정용노즐은 도 31에 있어서 중심으로 부터 우하로 연장하는 노즐 254가 자외선램프 258을 구비하고 자외선 조사에 의한 유기물의 분해제거를 행하는 자외선세정용노즐, 중심으로 부터 좌하로 연장하는 노즐 255가 초음파소자 259를 구비하고 수소수를 공급하면서 초음파진동을 부여하여 세정하는 수소수초음파세정용노즐, 중심으로 부터 좌상에 연장하는 노즐 256이 초음파소자 259를 구비하고 순수를 공급하면서 초음파진동을 부여하여 세정하는 순수초음파세정용노즐, 중심으로 부터 우상에 연장하는 노즐 257이 순수린스세정용노즐 이다.

각 세정용노즐의 형태는 제6실시형태와 같고, 도 28에서 나타내는 것처럼 푸시·풀형노즐인(도 28(a)에 있어서 어느 일방의 지주 219를 삭제하여 노즐 들을 연결하는 구성으로 하면 된다). 이 노즐의 채용에 의하여 세정효율을 높일 수 있음과 함께 세정액의 사용량을 삭감할 수 있다.

또, 이 경우 푸시·풀형노즐의 개구부 224는 각 노즐의 길이 방향에 적어도 기판 W의 대각선의 절반 길이 이상으로 연장하여 있다.

본 실시형태의 경우 각 세정용노즐을 독립하여 이동시키는 제6형태의 장치와 달리, X자형 세정용노즐 252 전체를 기판 W의 끝으로 부터 끝을 횡단하도록 크게 이동시키지 않고, 스핀척 251에 의하여 기판 W측을 회전시켜 기판 W의 피세정면 전역을 세정하는 구성으로 하였다. 그러나, 이 구성에서도 X자형 세정용노즐 252의 중심점 근방에서는 기판 W의 세정이 곤란하게 된다.

그래서, 중심점 근방에서도 충분한 세정이 가능하게 되는 정도로 X자형 세정용노즐 252측에도 직교하는 2방향으로 약간 수평이동되도록 하였다. 이 구성은 예를들어 4개의 지주 253의 하방에 각각 제6실시형태의 노즐이동수단으로써 이용한 랙베이스 216과 슬라이더 218을 직교방향으로 2단조합한 이동기구(도시 생략, 노즐이동수단)을 이용함으로써 실현할 수 있다.

또, 지주 253은 실린더(도시 생략)가 구비되고, 지주 253의 높이 더 나아가서는 X자형 세정용노즐 252와 기판 W와의 간격이 조정가능하게 되어 있다.

이와 같이 하여 X자형 세정용노즐 252를 기판 W와의 간격을 일정하게 유지하면서 2차원적으로 수평이동되도록 하고, 스핀척 251에 의하여 기판 W의 회전과맞추어 기판 W의 피세정면 전역을 세정처리하는 구성으로 하였다. 이것에 의하여 기판 W의 중앙 부근에서도 4종류의 세정방법에 의한 세정을 행하는 것이 가능하다.

상기 구성의 본 실시형태의 기판세정장치에 있어서는 각 세정용노즐 254, 255,256,257의 일단측이 지주 253에 의하여 지지되어 있지만 타단측은 노즐들이 연결되어 있기 때문에 전체로 보면 역시 양팔보 지지구조라 할 수 있다. 이 구성에 의하여 노즐과 기판 W와의 거리를 정밀하게 조정할 수 있다. 따라서 푸시·풀형노즐의 세정효율이 좋은 이점을 충분히 발휘할 수 있는 제6실시형태와 같은 효과를 얻을 수 있다.

또, 본 발명의 기술범위는 상기 실시형태에 한정되지 않고, 본 발명의 범위를 이탈하지 않는 범위에서 각각의 변경을 가할 수 있다. 예를들면 제6,제7실시형태에서는 모두 세정용노즐이 4개의 노즐로 구성된 예를 나타냈지만 노즐의 개수에 관해서는 4개에 한정되지 않고, 적절히 변경하여도 된다. 그리고, 각 세정용노즐의 형태로써 푸시·풀형노즐의 예를 나타내지만 본 발명의 기판세정장치에 적용할 수 있는 노즐은 푸시·풀형노즐에 한정되지 않고, 도 32에 나타내는 것처럼 슬릿상의 개구부 261을 갖고 이 개구부 261로 부터 세정액을 아래로 흘리는 형의 종래 일반적인 노즐 260을 채용하여도 상관 없다.

또, 사용하는 세정액의 예로서 수소수, 오존수의 예를 나타냈지만 기타 물의 전기분해시에 음극에 발생하는 소위 캐소드수 등을 이용할 수 있다. 그 경우, 세정액제조장치로서 전기분해장치를 설치하여도 된다.

세정액의 재생수단으로써는 세정액 중의 퍼티클이나 이물을 여과하는 필터외에 세정액 중의 기체를 제거하기 위한 탈기체장치 등을 이용할 수 있다.

기타, 장치 내에 세정후에 기판을 건조하는 건조부를 설치하여도 된다. 건조의 방법으로써는 스핀건조, IPA건조 등이 적용가능하다. 또, 상기 실시형태에서는 기판세정장치로 설명하였지만 예를들면 본 발명의 기판세정장치를 웨트에칭장치 등과 연설함과 동시에 장치 사이에 자동반송기구를 설치하고, 웨트에칭·세정연속처리설비로 하는 것도 가능하다.

이하, 본 발명의 기판세정장치의 효과를 검증하는 실험을 행하였기 때문에 이것에 대하여 설명한다.

실험1

먼저, 상기 실시형태에서 기술한 푸시·풀형노즐 단위체의 세정효과를 확인하였다.

상기 제6실시형태의 기판세정장치에 있어서, Xe-Xe엑시머램프의 172nm의 파장의 광을 발하는 자외선램프를 구비한 푸시·풀형 구조의 자외선세정용노즐을 이용하여 기판의 세정을 행하였다.

650mm×550mm의 기판을 이용하고, 기판과 노즐의 간격을 1mm로 설정하고 자외선램프의 에너지를 10mW/㎠, 자외선의 유효조사면적을 650mm×150mm, 노즐의 이동속도를 15mm/sec로하고,1회세정하였다. 세정전의 접촉각 40°의 기판이 세정후에 접촉각 4°이하로 되었다. 접촉각은 기판상에 물방울을 부착시킨 때의 기판표면과 물방울 표면의 접선이 이루는 각도이고, 부풀어오른 물방울이 될수록 즉, 접촉각이클수록 유기물 등에 의하여 기판이 오염되어 있는 것을 나타내고, 물방울이 평탄할수록 즉, 접촉각이 작을수록 기판이 청정한 것을 나타낸다. 바꾸어 말하면 청정도를 나타내는 지수이다.

실험2

이어서, 본 발명의 도 26(평면에서 보았을 때 직선상의 노즐을 복수개 병렬한 타입)에 상당하는 기판세정장치에 있어서, 자외선세정용노즐과 순수초음파세정용노즐의 2개의 노즐을 이용하여 그 세정효과를 측정하였다. 2개의 노즐은 모두 푸시·풀형노즐을 사용하였다.

상기 실험 1과 같이 먼저, Xe-Xe엑시머램프의 172nm의 파장의 광을 발하는 자외선램프를 구비한 푸시·풀형 구조의 자외선세정용노즐을 이용하여 기판의 세정을 1회 행하였다. 기판의 사이즈를 650mm×550mm, 기판과 노즐의 간격을 1mm, 자외선램프의 에너지를 10mW/㎠, 유효조사면적을 650mm×150mm, 노즐의 이동속도를 15mm/sec로하자 세정전의 접촉각 40°의 기판이 세정후에 접촉각 4°이하로 되었다.

이어서, 같은 기판을 초음파소자를 구비한 푸시·풀형구조의 순수초음파세정용노즐을 이용하여 1회 세정하였다. 초음파소자는 출력900W, 1MHz의 초음파를 발진할수 있는 것을 사용하였다. 기판과 노즐의 간격을 3mm, 순수의 유량을 4 L/분, 노즐의 이동속도를 15mm/sec 로하면 초기상태에서 635500개였던 이물이 42900개로 저감하고 그 제거율은 93.2%이었다.

또, 평가에 이용한 기판은 글래스기판상에 크롬막을 형성하고, 그 위에 알루미나 입자를 뿌려서 강제적으로 오염시킨 기판을 사용하였다. 그리고, 이물수의 평가는 0.5㎛이하의 입자의 수를 계측하였다.

비교 예로써, 도 32에 나타낸 종래 일반적인 노즐을 이용하고, 순수의 유량을 30L/분으로 하여 같은 세정을 행하였는데, 이물의 제거율은 85.0% 이었다.

이 결과로 부터 본 발명의 기판세정장치를 이용하고, 특히, 세정용노즐에 푸시·풀형의 노즐을 적용한 경우 순수의 유량이 적음에도 불구하고, 이물의 제거율이 향상하고, 세정효율의 점에서 매우 우수한 것을 알았다.

또, 상기 실험에서 세정액에 이용한 순수를 대신하여 수소수(pH 10, 수소농도 1.3ppm, 또한 pH의 조정에는 암모니아 사용)로 같은 세정을 행하였는데 이물의 제거율은 99.9%로 향상하였다. 따라서 본 발명의 장치에서는 순수에서도 충분한 세정력이 얻어지지만 세정액을 수소수로 바꾸면 세정능력이 한단계 높아지는 것을 알았다.

실험3

이어서, 본 발명의 도 31(복수의 노즐을 한끝에서 결합한 타입)에 상당하는 기판세정장치에 있어서, 자외선세정용노즐과 순수초음파세정용노즐의 2개의 노즐을 이용하여 그 세정효과를 측정하였다. 2개의 노즐 모두 푸시·풀형을 사용하였다.

먼저, Xe-Xe엑시머램프의 172nm의 파장의 광을 발하는 자외선램프를 구비한 푸시·풀형 구조의 자외선세정용노즐을 이용하여 기판의 세정을 행하였다.

기판의 사이즈를 650mm×550mm, 기판과 노즐의 간격을 1mm, 자외선램프의 에너지를 10mW/㎠, 유효조사면적을 325mm×150mm, 기판의 회전속도를 30rpm으로 하고, 30초간 자외선세정을 행하였는데, 세정전의 접촉각 40°의 기판이 세정후에 접촉각 4°이하로 되었다.

이어서, 같은 기판을 초음파소자를 구비한 푸시·풀형구조의 순수초음파세정용노즐을 이용하여 세정하였다. 초음파소자는 출력450W, 1MHz의 초음파를 발진할수 있는 것을 사용하였다. 기판과 노즐의 간격을 3mm, 순수의 유량을 4 L/분, 기판의 회전속도를 500rpm으로 하고, 30초간 세정을 행하였는데 초기상태에서 651400개였던 이물이 21000개로 저감하고 그 제거율은 96.8%이었다.

비교 예로써, 도 32에 나타낸 종래 일반적인 노즐을 이용하고, 순수의 유량을 18L/분으로 하여 같은 세정을 행하였는데, 이물의 제거율은 87.5% 이었다.

이 결과는 실험 2의 결과와 같은 경향을 나타내고 있다. 즉, 본 발명의 세정장치를 이용하고, 특히, 세정용노즐에 푸시·풀형의 노즐을 적용한 경우 순수의 유량이 적음에도 불구하고, 이물의 제거율이 향상하고, 세정효율의 점에서 매우 우수하다는 것이 실증되었다.

이상, 상세히 설명한 것처럼 본 발명의 기판세정장치에 의하면 복수의 지지체의 각각의 선단이 피처리기판의 하방측으로 부터 지지되고, 상기 피처리기판의 저면에 대하여 세정액을 공급하는 세정용노즐(저면세정용노즐)이 상기 피처리기판의 저면을 따라서 이동하고, 또 , 지지체의 승강구동장치는 상기 세정용노즐의 이동방향 전방의 상기 지지체가 이동하는 세정용노즐과 간섭하지 않도록 그 세정용노즐의 이동과 연동하여 승강이동하는 구성으로 함으로써, 상기 복수의 지지체의 각각의 선단에서 피처리기판을 이것의 하방측으로 부터 지지하고, 상기 세정용노즐을 상기 피처리기판의 저면을 따라서 이동시키면 그 세정용노즐의 이동방향 전방의 상기 지지체가 하강하기 때문에 이동하는 세정용노즐과 간섭하지 않고, 또, 하강한 지지체는 세정용노즐의 통과 후에 상승하고, 그 선단에서 상기 피처리기판을 다시지지할 수 있다.

본 발명의 기판세정장치는 피처리기판을 롤러에 의하여 반송하면서 세정하는 종래의 기판세정장치와 달리, 상기 세정용노즐을 상기 피처리기판의 저면을 따라서 이동시킴으로써, 피처리기판을 거의 이동시키지 않고, 피처리기판의 저면을 세정할 수 있다.

따라서, 본 발명의 기판세정장치에 의하면 제조라인 중의 기판세정장치의 길이를 단축하여 장치의 점유스패이스를 감소할 수 있고, 또, 세정공정에 있어서 피처리기판의 반송거리도 대폭작게할 수 있고, 세정용노즐의 이동범위는 상기 피처리기판면의 크기정도로 끝나기 때문에 세정공정에 많은 설비비나 점유스패이스를 낭비하지 않고, 합리적인 장치로 할 수 있다.

또, 본 발명의 기판세정장치에 의하면 각 세정용노즐이 양팔보 지지구조로 되어 있고, 노즐이동수단이 각 세정용노즐을 피세정기판과의 간격을 일정하게 유지하면서 이동시켜 기판의 피세정면 전역을 세정처리하는 구성으로 하였기 때문에 노즐과 기판과의 거리를 항상 일정하게 유지하기 쉽고, 피처리기판의 전면에 걸쳐서균일한 세정을 행할 수 있다. 그리고, 복수의 노즐의 각각이 피세정기판을 복수종의 다른 세정방법에 의하여 세정처리하기 때문에 본 장치 1대로 여러종류의 세정을 행하고, 퍼티클, 유기물 등 여러 피제거물이 있어도 이들을 확실하게 세정제거할 수 있다. 또, 세정공정에 많은 설비비나 점유스패이스를 낭비하지 않고, 제조라인 등에 이용하여 합리적인 장치로 할 수 있다. 또, 본 발명의 세정장치에 절약유체형노즐을 적용한 경우 세정액의 사용량 삭감과 동시에 기판의 청정도를 현저히 향상시킬 수 있다. 특히, 본 발명의 세정장치에 있어서는 세정용노즐이 양팔보 지지구조로 되어 있고, 노즐과 기판과의 간격을 안정적으로 유지할 수 있는 구성으로 되어 있기 때문에 절약유체형노즐의 적용에 매우 적합하다.

Claims (16)

1. 각각의 선단에서 피세정액기판을 하방측으로 부터 지지하는 복수의 지지체와, 상기 피세정기판의 저면을 따라서 이동함과 아울러 상기 피세정기판의 저면에 대하여 세정액을 공급하는 세정용노즐을 갖고, 그 세정용 노즐의 이동방향 전방의 상기 지지체를 이동하는 세정용노즐과 간섭하지 않도록 그 세정용 노즐의 이동과 연동하여 승강이동되도록 지지체의 승강구동장치를 갖는 것을 특징으로 하는 기판세정장치.
2. 제1항에 있어서,

   상기 세정용노즐이 일측에 세정액을 도입하는 도입통로와 타측에 세정 후의 세정액을 배출하는 배출통로를 구비함과 아울러 이들 도입통로와 배출통로 사이에 상기 피처리기판에 대하여 상기 도입통로로 부터 도입한 세정액을 가이드하는 한편 상기 피처리기판을 세정처리하는 가이드부재를 구비하여 이루어진 것을 특징으로 하는 기판세정장치.
3. 제1항에 있어서,

   상기 세정용노즐이 상기 피세정기판에 초음파진동을 부여하는 수단을 갖는 것을 특징으로 하는 기판세정장치.
4. 제1항에 있어서,

   상기 구동장치가 상기 세정용노즐의 이동속도 및 소정의 이동시간의 곱에 기초하여 그 세정용노즐의 이동방향 전방에 도달하는 상기 지지체를 하강시키는 구동신호를 출력하고, 이어서 상기 세정용노즐이 상기 하강한 지지체의 상방을 통과한 후에 그 지지체를 상승시키는 구동신호를 출력하는 제어수단과, 상기 제어수단으로 부터 상기 하강구동신호가 입력된 때에 상기 지지체를 하강시키고, 이어서 입력한 상기 상승구동신호에 의해서 상기 세정용노즐이 상기 하강한 지지체의 상방을 통과한 후에 그 지지체를 상승시키는 지지체구동수단을 갖는 것을 특징으로 하는 기판세정장치.
5. 제1항에 있어서,

   상기 구동장치가 상기 세정용노즐이 이동 중 소정의 위치에 도달한 때에 상기 세정용노즐의 이동방향 전방에 도달하는 상기 지지체를 하강시키는 구동신호를 출력하고, 이어서 상기 세정용노즐이 상기 하강한 지지체의 상방을 통과한 후에 그 지지체를 상승시키는 구동신호를 출력하는 구동신호발생수단과, 그 구동신호발생수단으로 부터 하강구동신호가 입력된 때에 상기 지지체를 하강시키고, 이어서 입력한 상기 상승구동신호에 의해서 상기 세정용노즐이 상기 하강한 지지체의 상방을 통과한 후에 그 지지체를 상승시키는 지지체구동수단을 갖는 것을 특징으로 하는 기판세정장치.
6. 제1항에 있어서,

   상기 구동장치가 상기 각 지지체를 상방으로 부착(밀어붙임)하는 지지체보지부재와, 상기 지지체에 설치한 압력받침체와, 상기 세정용노즐에 설치되어 그 세정용노즐의 이동방향 전방을 향하여 연장하고, 그 세정용노즐의 이동에 따라 그 이동방향 전방의 지지체의 상기 압력받침체에 당접하면서 상기 지지체보지부재의 부착력(밀어붙이는 힘)에 대항하는 한편 상기 전방의 지지체를 눌러내리는 누름체를 구비하는 하는 것을 특징으로 하는 기판세정장치.
7. 제1항에 있어서,

   상기 피세정기판의 상면을 따라서 이동함과 아울러 상기 피세정기판의 상기 상면에 대하여 세정액을 공급하는 세정용노즐을 적어도 1개 구비하는 것을 특징으로 하는 기판세정장치.
8. 제1항에 있어서,

   순수에 수소가스 또는 오존가스를 용해시킨 세정액을 제조하는 세정액제조수단과, 상기 세정액을 상기 세정용노즐에 공급하는 세정액공급수단을 갖는 것을 특징으로 하는 기판세정장치.
9. 제1항에 있어서,

   상기 피세정기판을 세정한 후의 사용된 세정액을 회수하는 세정액회수수단과, 그 세정액회수수단을 통하여 회수된 세정액을 재생하는 세정액재생수단과, 그 세정액재생수단으로 재생된 세정액을 상기 세정용노즐에 공급하는 재생세정액공급수단을 갖는 것을 특징으로 하는 기판세정장치.
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