KR100591777B1 - 스핀 세정 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 웨이퍼를 스핀척상에 올려놓고 고속으로 회전하면서 웨이퍼를 세정하는 스핀 세정 장치에 관한 것으로, 본 발명의 스핀 세정 장치는 웨이퍼가 놓여지는 그리고 웨이퍼 가장자리를 잡아주는 복수의 가이드들을 갖는 스핀척을 포함하되; 상기 가이드는 기판 가장자리의 저면을 지지하는 상면을 갖는 몸통과; 상기 몸통의 상면에 설치되어 상기 기판의 측면을 지지하는 홀더를 갖되; 상기 가이드의 몸통은 상기 스핀척의 회전시 공기 저항을 최소화하기 위하여 유선형의 측면을 갖는다.

Description

스핀 세정 장치{SPIN CLEANING APPARATUS}

도 1은 일반적인 스핀 세정 장치를 보여주는 도면;

도 2는 일반적인 스핀 세정 장치에 설치되는 가이드를 보여주는 도면;

도 3은 본 발명에 따른 스핀 세정 장치를 개략적으로 보여주는 도면;

도 4는 본 발명에 따른 스핀 세정 장치의 평면도;

도 5는 스핀척의 회전시 가이드 주변에 발생되는 기류현상을 보여주는 도면이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

110 : 스핀척

112 : 가이드

114 : 몸통

114a : 상면

114b : 측면

116 : 홀더

120 : 바울

본 발명은 웨이퍼 세정 장치에 관한 것으로, 좀 더 구체적으로는 웨이퍼를 스핀척상에 올려놓고 고속으로 회전하면서 웨이퍼를 세정하는 스핀 세정 장치에 관한 것이다.

일반적으로 반도체 소자 또는 반도체 칩 등을 제조하기 위해서는 일반적으로 실리콘으로 형성되는 웨이퍼를 반도체 장비를 이용하여 처리한다. 이러한 웨이퍼는 통상적으로 리소그래피, 화학 또는 물리적 증착 및 플라즈마 에칭 등과 같은 일련의 반도체소자 제조공정을 거친다. 상기 반도체소자 제조 공정이 진행되는 동안에, 웨이퍼의 표면에는 화합물 또는 분진 등과 같은 이물질이 잔재하게 되는데, 반도체 소자의 품질을 향상시키기 위해서는 세정 공정을 통해 웨이퍼 표면에 잔재하는 이물질을 완전히 제거하여야한다. 상기 웨이퍼의 표면을 손상하지 않고 상기 웨이퍼상의 이물질을 완전히 세정하기 위한 다양한 세정 방법 및 세정 장치들이 도입되고 있다.

상기 세정 작업은 노즐을 통하여 고압의 순수를 웨이퍼상에 분사한 후에 브러쉬 또는 초음파를 이용하여 웨이퍼 표면에 떨어진 파티클 등의 불순물을 제거하는 작업으로 스핀 세정 장치(Spin Scrubber)라는 웨이퍼 세정 장비를 사용하여 진행된다.

스핀세정장치는 단일세정설비와 양면세정설비로 구성되는데, 양면세정설비의 세정순서는 먼저 뒷면을 세정하고 다음 패턴이 있는 전면을 세정하게 되는데, 이 과정에서 가이드의 영향으로 인해 스핀시 기판 표면에 흡착되어 있는 파티클들이 원형 가이드가 있는 방향으로 몰리는 현상이 발생되고 있다.

도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 스핀 세정 장치(10)의 가이드(14)는 스핀척(12)의 회전시 하부공간에 잔류되어 있는 수분과 파티클이 가이드의 저항(공기저항)으로 인해 빠져나가지 못하고 가이드(14)가 있는 웨이퍼 표면에 재흡착되는 몰림성 파티클 현상이 발생된다.

본 발명은 이와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 그 목적은 기판의 백사이드(뒷면) 세정시 가장자리 특히 스핀척의 가이드 주변으로 몰리는 몰림성 파티클을 최소화하기 위한 새로운 형태의 스핀 세정 장치를 제공하는데 있다.

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 의하면, 웨이퍼의 표면을 세정하기 위한 스핀 세정 장치는 웨이퍼가 놓여지는 그리고 웨이퍼 가장자리를 잡아주는 복수의 가이드들을 갖는 스핀척을 포함하되; 상기 가이드는 기판 가장자리의 저면을 지지하는 상면을 갖는 몸통과; 상기 몸통의 상면에 설치되어 상기 기판의 측면을 지지하는 홀더를 갖되; 상기 가이드의 몸통은 상기 스핀척의 회전시 공기 저항을 최소화하기 위하여 유선형의 측면을 갖는다.

본 발명에서 상기 가이드의 몸통은 측면 앞쪽을 뾰족하게 형성하고, 그 반대쪽은 만곡지게 하여 공기저항을 최소화할 수 있다.

예컨대, 본 발명의 실시예는 여러 가지 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상술하는 실시예로 인해 한정되어 지는 것으로 해석되어져서는 안 된다. 본 실시예는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되어지는 것이다. 따라서, 도면에서의 요소의 형상 등은 보다 명확한 설명을 강조하기 위해서 과장되어진 것이다.

이하, 첨부된 도면 도 3 내지 도 5를 참조하면서 본 발명의 실시예를 보다 상세히 설명한다. 상기 도면들에 있어서 동일한 기능을 수행하는 구성요소에 대해서는 동일한 참조번호가 병기되어 있다.

도 3은 본 발명에 따른 스핀 세정 장치를 개략적으로 보여주는 도면이다. 도 4는 본 발명에 따른 스핀 세정 장치의 평면도이다. 도 5는 스핀척의 회전시 가이드 주변에 발생되는 기류현상을 보여주는 도면이다.

본 발명의 스핀 세정 장치는 웨이퍼의 측면으로부터 웨이퍼의 가장자리(edge)를 기계적으로 고정한 후 회전하면서 세정 공정을 진행한다.

도 3 및 도 4를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 스핀 세정 장치(100)는 웨이퍼의 세정에 필요한 각종 유니트들을 구비한다. 상기 스핀 세정 장치는 처리기판인 웨이퍼(w)를 수평상태로 유지하는 스핀척(110)을 갖으며, 이 스핀척(110) 주위로 바울(bowl)(120)이 위치된다.

상기 바울(120)의 주위에는, 상기 바울(120)의 내부에서 상기 스핀척(110)에 의해서 고정되는, 웨이퍼(w)의 상면으로 처리액을 분사하는 분사노즐(미도시됨)과, 처리액을 상요하여 웨이퍼 상면에 부착되어 있는 입자부착물(파티클)을 제거하기 위한 클리너(미도시됨) 등이 설치될 수 있다.

상기 스핀척(110)은 상기 바울(120)의 내부에 위치되며, 분사노즐(미도시됨) 로부터 분사되는 처리액이 웨이퍼(w)상에 고르게 분포되도록 자체의 회전이 가능하도록 구성된다. 상기 스핀척(110) 가장자리에는 웨이퍼 가장자리를 홀딩하기 위한 복수개의 가이드(112)들이 설치된다.

상기 가이드(112)는 몸통(114)과 홀더(116)로 이루어지는데, 몸통(114)은 기판(w) 가장자리의 저면을 지지하는 상면(114a)과, 상기 스핀척(110)의 회전시 공기 저항을 최소화하기 위하여 유선형으로 이루어지는 측면(114b)을 갖는다. 도 4 및 도 5에서와 같이,시계방향으로 회전할 경우 상기 가이드의 몸통(114)은 공기저항을 받는 앞쪽부분(a)을 뾰족하게 형성하고, 그 반대쪽 부분(b)은 만곡지게 하였다.

이처럼, 본 발명의 스핀 세정 장치는 기존의 원형으로 이루어진 가이드를 다이아몬드형 가이드로 그 디자인을 변경하여 기판 회전시 공기저항을 최소화하여 가이드 주변으로 파티클이 몰리는 현상을 최소화할 수 있다.

본 발명에서 가장 중요한 구성요소인 상기 가이드는 기판 회전시 공기저항을 최소화하기 위하여 유선형의 몸통으로 이루어진다는데 그 구조적인 특징이 있는 것이다.

상기 웨이퍼는 반도체 기판(semiconductor substrate), 유리 기판(glass substrate) 또는 액정 패널(liquid crystal panel) 등과 같은 기판(substrate)일 수 있다.

이와 같이 본 발명에 따른 스핀 세정 장치는 기판 회전시 가이드 주변으로 파티클이 몰리는 현상을 최소화할 수 있다.

이상에서, 본 발명에 따른 스핀 세정 장치의 구성 및 작용을 상기한 설명 및 도면에 따라 도시하였지만 이는 예를 들어 설명한 것에 불과하며 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변화 및 변경이 가능함은 물론이다.

이와 같은 본 발명의 스핀 세정 장치에 의하면, 기판 세정시 가장자리 특히 스핀척의 가이드 주변으로 몰리는 몰림성 파티클을 최소화하여 기판 오염을 방지할 수 있는 각별한 효과를 갖는다.

Claims (2)

1. 웨이퍼의 표면을 세정하기 위한 스핀 세정 장치에 있어서:

   웨이퍼가 놓여지는 그리고 웨이퍼 가장자리를 잡아주는 복수의 가이드들을 갖는 스핀척을 포함하되;

   상기 가이드는 기판 가장자리의 저면을 지지하는 상면을 갖는 몸통과;

   상기 몸통의 상면에 설치되어 상기 기판의 측면을 지지하는 홀더를 갖되;

   상기 가이드의 몸통은 상기 스핀척의 회전시 공기 저항을 최소화하기 위하여 유선형의 측면을 갖는 것을 특징으로 하는 스핀 세정 장치.
2. 제1항에 있어서,

   상기 가이드의 몸통은 측면 앞쪽을 뾰족하게 형성하고, 그 반대쪽은 만곡지게 하여 공기저항을 최소화하는 것을 특징으로 하는 스핀 세정 장치.

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