KR100542679B1 - Cleaning Apparatus of Substrate - Google Patents
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Abstract
본 발명은 서로 다른 압력의 세정액을 하나의 세정액 토출구를 통하여 피처리 기판 상으로 분사하는 기판 세정 장에 관한 것으로, 피처리 기판이 흡착되는 평탄면을 구비하는 플레이트와 상기 플레이트를 회전시키기 위한 회전 수단을 구비하는 턴테이블과, 공급되는 세정액을 상기 피처리 기판 상으로 분사하는 토출구와, 상기 토출구로 제 1 세정액을 공급하는 제 1 세정액 주입관과, 상기 제 1 세정액 내부에 설치되어 제 1 세정액보다 높은 압력으로 제 2 세정액을 상기 토출구로 공급하는 제 2 세정액 주입관을 구비하는 세정액 분사 노즐을 포함하는 기판 세정 장치를 제공하는 것을 특징으로 한다. BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a substrate cleaning field for injecting cleaning liquids having different pressures through a cleaning liquid discharge port, onto a substrate, and a rotating means for rotating the plate and a plate having a flat surface on which the substrate is adsorbed. A turntable comprising: a turntable; a discharge port for injecting the cleaning liquid to be supplied onto the substrate; a first cleaning liquid injection tube for supplying the first cleaning liquid to the discharge port; and a inside of the first cleaning liquid and higher than the first cleaning liquid. A substrate cleaning apparatus comprising a cleaning liquid injection nozzle having a second cleaning liquid injection tube for supplying a second cleaning liquid to the discharge port at a pressure.
세정, 세정액 분사 노즐Cleaning, Cleaning Liquid Spray Nozzle
Description
도 1a는 본 발명의 일실시예에 따른 기판 세정 장치를 설명하기 위한 도면. 1A is a view for explaining a substrate cleaning apparatus according to an embodiment of the present invention.
도 1b는 도 1a의 A의 확대도. 1B is an enlarged view of A of FIG. 1A.
(도면의 주요 부위에 대한 부호의 설명)(Explanation of symbols for main parts of drawing)
10; 턴테이블 11; 플레이트10;
12; 회전 수단 20; 세정액 분사 노즐12; Rotating means 20; Cleaning Liquid Spray Nozzle
21; 세정액 토출구 22; 제 1 세정액 주입관21; Washing
23; 제 2 세정액 주입관 30; 초음파 노즐23; A second cleaning
P; 이물질 W; 피처리 기판P; Foreign matter W; Substrate
본 발명은 기판을 세정하는 기판 세정 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 서로 다른 압력의 세정액을 하나의 세정액 토출구를 통하여 피처리 기판 상으로 분사하는 기판 세정 장에 관한 것이다. BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a substrate cleaning apparatus for cleaning a substrate, and more particularly, to a substrate cleaning field for spraying cleaning liquids having different pressures onto a target substrate through one cleaning liquid discharge port.
일반적으로 박막 트랜지스터(TFT)를 사용하는 액정 표시 장치, 유기 전계 발광 표시 장치 등의 능동형 표시 장치와 반도체 소자 등은 피처리 기판(TFT 기판 또 는 반도체 웨이퍼 등)의 표면이 정화된 상태에 있다는 것을 전제로 하여 증착 등의 각 미세 가공 처리 공정이 진행된다. 따라서, 각 가공 처리 공정에 앞서서 또는 각 가공 처리 공정 사이에 피처리 기판 표면을 정화시키는 세정 공정이 수행된다. 예를 들면, 포토리소그래피 공정에서는 포토레지스트 도포에 앞서 피처리 기판의 표면을 정화하는 세정 공정이 수행된다. In general, active display devices such as liquid crystal display devices and organic light emitting display devices using thin film transistors (TFTs), semiconductor devices, and the like are in a state where the surface of a substrate to be processed (such as a TFT substrate or a semiconductor wafer) is in a purified state. On the premise, each fine processing process such as vapor deposition proceeds. Thus, a cleaning process for purifying the surface of the substrate to be processed prior to or between each processing step is performed. For example, in the photolithography process, a cleaning process is performed to purify the surface of the substrate to be processed prior to photoresist application.
상기한 세정 공정은 일반적으로 스핀 스크러버(Spin Scrubber)를 이용하는 브러싱 세정, 블로우 세정 및 초음파 세정 등의 방법을 통하여 수행한다. The above cleaning process is generally performed through a method such as brushing cleaning, blow cleaning and ultrasonic cleaning using a spin scrubber.
상기 브러싱 세정은 피처리 기판 상에 증류수를 지속적으로 분사하며, 스크러빙 브러시를 피처리 기판 표면에 문지르면서 소정의 방향 또는 경로로 이동(주사)시켜 세정하는 공정이다. The brushing cleaning is a process of continuously spraying distilled water onto a substrate to be processed and moving (scanning) the scrubbing brush in a predetermined direction or path while rubbing the surface of the substrate to be treated.
상기 블로우 세정은 장치 내에서 기판을 지지하기 위한 지지수단으로서 회전할 수 있는 스핀척을 사용하여, 스크러빙 세정 후에 스핀척을 회전 구동하여 기판을 스핀 회전시키면서, 세정액 분사 노즐에서 기판 표면에 세정액을 3㎫ 내지 10㎫의 고압으로 분출시켜 피처리 기판 상의 이물질을 제거하는 세정 공정이다. The blow cleaning uses a spin chuck that can rotate as a supporting means for supporting the substrate in the apparatus, and spins the substrate by rotating the spin chuck after the scrubbing cleaning, while the cleaning liquid is applied to the substrate surface at the cleaning liquid jet nozzle. It is a washing | cleaning process which removes the foreign material on a to-be-processed board | substrate by blowing at the high pressure of MPa-10MPa.
상기 초음파 세정은 상기 초음파 노즐을 통하여 상기 피처리 기판에 초음파를 가하여 상기 피처리 기판을 진동시키고, 상기 피처리 기판의 진동으로 인한 상기 피처리 기판과 피처리 기판 상의 이물질 간의 접착력이 저하되는 원리를 이용하여 이물질을 제거하는 세정 공정이다. In the ultrasonic cleaning, the ultrasonic wave is applied to the target substrate through the ultrasonic nozzle to vibrate the target substrate, and the adhesion between the foreign substance on the substrate and the substrate due to the vibration of the substrate is reduced. It is a washing process to remove foreign matter using.
그러나, 상기 브러싱 세정은 스크러빙 브러시에 의해서 기판 표면에서 문질러져 떨어지는 이물질(먼지, 파편, 오염물 등)의 일부는 기판 상에 남는 문제점이 있으며, 상기 블로우 세정 및 초음파 세정은 상기 피처리 기판 잔류하는 이물질을 제거하는 데에 한계가 있다. However, the brushing cleaning has a problem that some of the foreign matter (dust, debris, contaminants, etc.) rubbed off the surface of the substrate by the scrubbing brush remains on the substrate, the blow cleaning and ultrasonic cleaning is the foreign matter remaining on the substrate to be processed There is a limit to eliminating the problem.
본 발명의 목적은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명은 서로 다른 압력의 세정액을 하나의 세정액 토출구를 통하여 피처리 기판 상으로 분사함으로써, 피처리 기판의 세정 효과가 향상된 기판 세정 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다. SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to solve the above-mentioned problems of the prior art, and the present invention provides a substrate cleaning method by which a cleaning liquid having a different pressure is sprayed onto the substrate to be processed through one cleaning liquid discharge port, thereby improving the cleaning effect of the substrate to be processed. It is an object to provide a device.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 피처리 기판이 흡착되는 평탄면을 구비하는 플레이트와 상기 플레이트를 회전시키기 위한 회전 수단을 구비하는 턴테이블과, 공급되는 세정액을 상기 피처리 기판 상으로 분사하는 토출구와, 상기 토출구로 제 1 세정액을 공급하는 제 1 세정액 주입관과, 상기 제 1 세정액 내부에 설치되어 제 1 세정액보다 높은 압력으로 제 2 세정액을 상기 토출구로 공급하는 제 2 세정액 주입관을 구비하는 세정액 분사 노즐을 포함하는 기판 세정 장치를 제공하는 것을 특징으로 한다. The present invention for achieving the above object is a turntable having a plate having a flat surface on which the substrate to be adsorbed, the rotating means for rotating the plate, and a discharge port for spraying the cleaning liquid supplied onto the substrate And a first cleaning liquid injection tube for supplying a first cleaning liquid to the discharge port, and a second cleaning liquid injection tube provided inside the first cleaning liquid for supplying a second cleaning liquid to the discharge port at a pressure higher than that of the first cleaning liquid. It is characterized by providing a substrate cleaning apparatus including a cleaning liquid jet nozzle.
상기 제 2 세정액 공급 압력은 제 1 세정액의 공급 압력보다 2배 이상의 압력인 것이 바람직하다. It is preferable that the said 2nd washing | cleaning liquid supply pressure is a pressure 2 times or more than the supply pressure of a 1st washing liquid.
상기 제 1 세정액과 제 2 세정액은 동일한 세정액이거나, 서로 다른 세정액인 것이 바람직하다. The first cleaning liquid and the second cleaning liquid are preferably the same cleaning liquid or different cleaning liquids.
상기 제 1 세정액 또는 제 2 세정액은 황산과 과산화수소의 혼합물을 포함하 는 것이 바람직하다. The first cleaning liquid or the second cleaning liquid preferably contains a mixture of sulfuric acid and hydrogen peroxide.
상기 제 1 세정액 및 제 2 세정액이 분사되는 상기 피처리 기판에 초음파를 가하는 초음파 분사 노즐을 더 구비하는 것이 바람직하다. It is preferable to further provide an ultrasonic jet nozzle which applies ultrasonic waves to the said to-be-processed substrate with which the said 1st cleaning liquid and the 2nd cleaning liquid are sprayed.
이하 첨부된 도면을 참조하여, 본 발명의 일실시예를 설명한다. Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
본 발명의 일 실시예에 따른 기판 세정 장치는 서로 다른 압력의 세정액을 하나의 세정액 토출구를 통하여 피처리 기판 상으로 분사함으로써, 피처리 기판의 세정 효과를 향상시킬 수 있다. The substrate cleaning apparatus according to the exemplary embodiment of the present invention may improve the cleaning effect of the substrate to be processed by spraying the cleaning liquids having different pressures onto the substrate to be processed through one cleaning liquid discharge port.
도 1a는 본 발명의 일실시예에 따른 기판 세정 장치 및 그를 사용하는 기판 세정 방법을 설명하기 위한 도면이며, 도 1b는 도 1a의 A의 확대도로써, 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 세정 장치를 사용하는 세정 공정의 세정 원리를 설명하기 위한 도면이다. 1A is a view illustrating a substrate cleaning apparatus and a substrate cleaning method using the same according to an embodiment of the present invention, and FIG. 1B is an enlarged view of A of FIG. 1A, and illustrates a substrate cleaning according to an embodiment of the present invention. It is a figure for demonstrating the washing | cleaning principle of the washing | cleaning process using an apparatus.
도 1a 및 도 1b를 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 기판 세정 장치는 턴테이블(10, turn table) 및 세정액 분사 노즐(20)을 포함하는 구조로 이루어진다. 1A and 1B, a substrate cleaning apparatus according to an embodiment of the present invention has a structure including a turn table 10 and a cleaning
상기 턴테이블(10)은 상부에 피처리 기판(W)이 흡착되는 평탄면을 구비하는 플레이트(11)와 상기 플레이트(11)를 회전시키기 위한 회전 수단(12)으로 이루어진다. The
상기 세정액 분사 노즐(20)은 세정액 토출구(21)와, 서로 다른 압력의 세제 1 세정액과 제 2 세정액을 분사하는 제 1 세정액 주입관(22) 및 제 2 세정액 주입관(23)으로 이루어지며, 상기 제 2 세정액 주입관(23)은 제 1 세정액 주입관(23)의 내부에 설치된 구조로 이루어진다. 상기 제 1 세정액 주입관(22) 및 제 2 세정액 주입관(23)은 서로 다른 압력의 세정액을 상기 세정액 토출구(21)로 주입하는 역할을 수행하며, 상기 제 2 세정액 주입관(23)에서 주입되는 제 2 세정액의 압력은 제 1 세정액 주입관(22)에서 주입되는 제 1 세정액의 압력보다 2배 이상의 압력인 것이 바람직하다. The cleaning
상기 세정액 토출구(21)는 상기 제 1 세정액 주입관(22) 및 제 2 세정액 주입관(23)에서 주입되는 제 1 세정액 및 제 2 세정액을 상기 피처리 기판(W)에 분사하는 것으로, 상기 제 1 세정액 주입관(22) 및 제 2 세정액 주입관(23)보다 상기 피처리 기판(W)에 가깝게 위치한다. 또한, 상기 제 1 세정액 및 제 2 세정액은 세정 효과를 증대시키기 위하여 여러 가지 화합물을 혼합한 세정액을 이용할 수 있다. 예를 들면, 상기 제 1 세정액 및 제 2 세정액으로 황산과 과산화수소의 혼합물을 사용할 수 있으나, 본 발명에서 상기 제 1 세정액 및 제 2 세정액의 종류를 한정하는 것은 아니다. The cleaning
부가적으로, 상기 피처리 기판(W)에 초음파를 가함으로써, 상기 피처리 기판(W)의 세정 효과를 향상시키기 위한 초음파 노즐(30)을 더 구비할 수도 있다. In addition, by applying ultrasonic waves to the substrate W, an
한편, 상기한 바와 같은 구조를 구비하는 기판 세정 장치를 이용하는 기판 세정 방법은 우선 상기 피처리 기판(W)을 상기 턴테이블(10)의 플레이트(11)에 고정한 상태에서 상기 회전 수단(12)을 회전시켜 상기 피처리 기판(W)을 회전시킨다. On the other hand, in the substrate cleaning method using the substrate cleaning apparatus having the structure as described above, first, the rotating
그런 다음, 상기 세정액 분사 노즐(20)의 제 1 세정액 주입관(22)과 제 2 세정액 주입관(23)에서 서로 다른 압력을 갖는 제 1 세정액과 제 2 세정액을 상기 세 정액 토출구(21)를 통하여 상기 회전하는 피처리 기판(W) 상으로 분사한다. 이때, 상기 제 2 세정액 주입관(23)에서 주입되는 제 2 세정액의 압력은 제 1 세정액 주입관(22)에서 주입되는 제 1 세정액의 압력보다 2배 이상의 압력인 것이 바람직하다. Then, the first and second cleaning liquids having different pressures from the first cleaning
이때, 상기 제 1 세정액 주입관(22)과 제 2 세정액 주입관(23)에서 분사된 제 1 세정액과 제 2 세정액이 상기 세정액 토출구(21)를 통하여 상기 피처리 기판(W)으로 분사되는 과정에서 두 세정액의 압력의 차이로 인하여 공동 현상(Cavitation 현상)이 발생한다. In this case, a process of spraying the first cleaning liquid and the second cleaning liquid injected from the first cleaning
상기 공동 현상이란, 유체(流體) 속에서 압력이 낮은 곳이 생기면 유체 속에 포함되어 있는 기체가 분리하여 유체가 없는 빈 곳, 즉 기포(C)가 발생하는 현상이다. The cavity phenomenon is a phenomenon in which, when a low pressure occurs in a fluid, gas contained in the fluid separates and an empty space, that is, a bubble C, is generated without a fluid.
즉, 상기 제 1 세정액과 제 2 세정액이 하나의 세정액 토출구(21)를 통하여 상기 피처리 기판(W) 상으로 동시에 분사되면, 두 세정액의 압력 차이로 인하여 공동 현상이 발생하고, 이러한 공동 현상으로 인하여 기포(C)가 발생하게 된다. 상기 서로 다른 분사 압력을 갖는 제 1 세정액과 제 2 세정액으로 이루어지는 세정액을 상기 피처리 기판(W)으로 분사하는 과정에서 상기 공동 현상에 의하여 발생된 기포(C)가 상기 피처리 기판(W) 표면의 이물질(P)에 충돌하여 상기 이물질(P)을 제거하는 작용을 하게 된다. That is, when the first cleaning liquid and the second cleaning liquid are simultaneously sprayed onto the processing target substrate W through one cleaning
상기한 바와 같이 고압과 저압의 세정액, 즉, 서로 다른 압력의 세정액을 하나의 세정액 토출구(21)를 통하여 피처리 기판(W) 상으로 분사함으로써, 고압의 세 정액을 분사하여 피처리 기판(W) 상의 이물질(P)을 제거하는 종래의 피처리 기판 세정 방법에 비하여 향상된 세정 효과를 얻을 수 있다. As described above, high-pressure and low-pressure cleaning liquids, that is, cleaning liquids having different pressures, are sprayed onto the processing target substrate W through one cleaning
또한, 세정 효과의 증대를 위하여 상기 초음파 노즐(30)을 통하여 상기 피처리 기판(W)에 초음파를 가하는 초음파 세정을 동시에 수행할 수도 있다. 즉, 상기 피처리 기판(W)에 초음파를 가함으로써, 상기 피처리 기판(W)이 진동하게 되고, 이로 인하여 상기 피처리 기판(W)과 이물질 사이의 접합력이 저하된다. 따라서, 상기 제 1 세정액과 제 2 세정액을 하나의 세정액 토출구(21)을 통하여 분사하여도 제거되지 않는 피처리 기판(W) 표면의 이물질(P)을 제거할 수 있어, 피처리 기판(W) 상의 이물질을 제거하는 세정 효과를 증대 시킬 수 있다. In addition, in order to increase the cleaning effect, ultrasonic cleaning may be performed simultaneously by applying ultrasonic waves to the substrate W through the
상기한 바와 같이 본 발명에 따르면, 본 발명은 서로 다른 압력의 세정액을 하나의 세정액 토출구를 통하여 피처리 기판 상으로 분사함으로써, 피처리 기판의 세정 효과가 향상된 기판 세정 장치를 제공할 수 있다. As described above, according to the present invention, the present invention can provide a substrate cleaning apparatus having an improved cleaning effect on a substrate by spraying cleaning liquids having different pressures onto one to be processed through one cleaning liquid discharge port.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
While the foregoing has been described with reference to preferred embodiments of the present invention, those skilled in the art will be able to variously modify and change the present invention without departing from the spirit and scope of the invention as set forth in the claims below. It will be appreciated.
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A201 | Request for examination | ||
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| GRNT | Written decision to grant | ||
| LAPS | Lapse due to unpaid annual fee |