KR100858427B1 - 기판 세정 장치 및 방법 - Google Patents

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    • B08B—CLEANING IN GENERAL; PREVENTION OF FOULING IN GENERAL
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    • B08B3/10—Cleaning involving contact with liquid with additional treatment of the liquid or of the object being cleaned, e.g. by heat, by electricity or by vibration
    • B08B3/12—Cleaning involving contact with liquid with additional treatment of the liquid or of the object being cleaned, e.g. by heat, by electricity or by vibration by sonic or ultrasonic vibrations

Abstract

본 발명은 기판 세정 장치 및 방법에 관한 것으로, 기판을 지지하고 회전 가능한 척과, 상기 기판에 약액을 제공하는 약액 노즐과, 상기 기판에 제공된 약액을 진동시키는 소닉 로드와, 상기 기판에 제공된 약액을 흡입하는 흡입 노즐을 포함하는 기판 세정 장치를 이용하여 기판 상에 잔류하는 약액을 강제 흡입하여 배출하는 것을 특징으로 한다. 본 발명에 의하면, 기판 세정 공정의 균일성이 확보되는 것은 물론 기판 세정 처리의 불량이 없어지게 되어 향상된 세정 효과를 얻을 수 있고 공정 불량 내지는 사고를 미연에 방지할 수 있는 효과가 있다.
기판 세정, 소닉(sonic), 흡입(suction)

Description

기판 세정 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR CLEANING SUBSTRATE}
도 1은 종래 기술에 따른 기판 세정 장치를 도시한 정면도.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 기판 세정 장치를 도시한 정면도.
< 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 >
100; 기판 세정 장치 110; 아암
120; 소닉 로드 120a; 소닉 로드의 팁
130; 흡입 노즐 132; 흡입 노즐의 유연부
134,152; 배출관 140; 약액 노즐
150; 세정 용기 160; 척
170; 회전축 180; 모터
200; 기판 200a; 기판의 상면
300; 약액
본 발명은 기판 세정 장치 및 방법에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 소닉을 이용하여 기판을 세정하는 기판 세정 장치 및 방법에 관한 것이다.
소닉(sonic)을 이용하여 기판으로부터 이물질을 제거하는 기판 세정 장치를 이용하는 것이 점점 늘어가고 있는 추세이다. 도 1은 종래 기술에 따른 소닉을 이용한 기판 세정 장치를 도시한 정면도이다. 도 1을 참조하면, 종래 소닉을 이용한 기판 세정 장치(10)는 아암(11)의 일단에 소닉 에너지를 전달받아 진동을 일으키는 소닉 로드(12)을 포함하여 구성된다. 기판(20) 상에 약액(30)이 제공되고 이 약액(30)을 소닉 로드(12)를 이용하여 진동을 일으킨다. 아암(11)에 의해 진동 에너지가 약액(30)으로 전달되면 기판(20)에 존재하던 파티클이 진동 발생에 의해 약액(30)과 혼합되고 기판(20)의 회전에 의해 원심력에 의해 기판(20) 밖으로 밀려난다.
그런데, 기판(20)의 회전이 비교적 저속 회전인 경우에는 파티클이 원심력에 의해 기판(20) 밖으로 밀려난다 하더라도 어느 정도는 밀려나지 아니하고 기판(20)에 재부착될 수 있다. 이와 같은 세정 공정의 불량에 의해 기판(20)에 재부착된 파티클의 존재로 인해 후속 공정시 공정 불량 내지는 공정 사고로 이어진다.
본 발명은 상술한 종래 기술상의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 파티클의 재부착을 억제할 수 있는 기판 세정 장치 및 방법을 제공함에 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 기판 세정 장치 및 방법은 소닉 로드과 함께 흡입 노즐을 설치하여 소닉을 이용한 기판 세정시 파티클을 흡입할 수 있는 것을 특징으로 한다.
상기 특징을 구현할 수 있는 본 발명의 실시예에 따른 기판 세정 장치는, 기판을 지지하고 회전 가능한 척; 상기 기판에 약액을 제공하는 약액 노즐; 상기 기판에 제공된 약액을 진동시키는 소닉 로드; 및 상기 기판에 제공된 약액을 흡입하는 흡입 노즐을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 실시예의 장치에 있어서, 상기 소닉 로드와 결합하여 상기 소닉 로드를 슬라이딩 이동가능하게 하는 슬라이딩 이동가능한 아암을 더 포함한다.
본 실시예의 장치에 있어서, 상기 흡입 노즐은 상기 아암과 결합하여 슬라이딩 이동가능하다. 상기 흡입 노즐은 상기 아암에 회전 가능하게 결합한다.
본 실시예의 장치에 있어서, 상기 흡입 노즐은 자유로이 구부러질 수 있는 유연부를 포함한다.
본 실시예의 장치에 있어서, 상기 척이 배치되는 장소를 제공하고 상기 약액을 배출하는 배출관을 구비하는 세정 용기를 더 포함한다.
상기 특징을 구현할 수 있는 본 발명의 실시예에 따른 기판 세정 방법은, 기판 상에 약액을 제공하는 약액 제공 단계; 상기 기판 상에 제공된 약액을 소닉을 이용하여 진동시키는 소닉 처리 단계; 및 상기 기판 상에 제공된 약액을 흡입하여 강제 배출시키는 강제 흡입 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 실시예의 방법에 있어서, 상기 소닉 처리 단계는, 상기 기판 상에 약액을 계속적으로 공급하고 이와 병행하여 상기 기판을 회전시켜 상기 약액을 상기 기판 밖으로 배출시키는 단계를 포함한다.
본 실시예의 방법에 있어서, 상기 강제 흡입 단계는, 상기 기판을 회전시키고 이와 동시에 상기 기판에 제공된 약액을 흡입하는 단계와, 상기 기판을 회전시키기 아니하고 정지시켜 상기 기판에 제공된 약액을 흡입하는 단계 중에서 어느 하나를 포함한다.
본 실시예의 방법에 있어서, 상기 강제 흡입 단계는 상기 소닉 처리 단계와 동시에 진행하거나, 또는 상기 소닉 처리 단계 이후에 진행한다.
본 발명에 의하면, 회전하는 기판을 향해 약액 노즐에서 약액 공급이 이루어지고 이와 병행하여 소닉 로드가 기판의 중심에서 외면으로 이동하면서 기판에 존재하는 파티클을 제거한다. 파티클을 함유하는 약액은 원심력에 의해 기판 밖으로 밀려나가 배출되고, 기판에 남은 일부 약액은 흡입 노즐을 통해 흡입됨으로써 강제 배출된다.
이하, 본 발명에 따른 기판 세정 장치를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
본 발명과 종래 기술과 비교한 이점은 첨부된 도면을 참조한 상세한 설명과 특허청구범위를 통하여 명백하게 될 것이다. 특히, 본 발명은 특허청구범위에서 잘 지적되고 명백하게 청구된다. 그러나, 본 발명은 첨부된 도면과 관련해서 다음의 상세한 설명을 참조함으로써 가장 잘 이해될 수 있다. 도면에 있어서 동일한 참조부호는 다양한 도면을 통해서 동일한 구성요소를 나타낸다.
(실시예)
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 기판 세정 장치를 도시한 정면도이다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 기판 세정 장치(100)는 소닉 로드(120)를 갖는다. 소닉 로드(120)는 진동 내지는 발진 에너지에 의해 진동하도록 설계된다. 소닉 로드(120)는 좌우 방향(A)으로 슬라이딩 가능한 아암(110)의 일단에 설치된다. 소닉 로드(120)의 팁(tip: 120a)은 기판(200) 상에 제공된 약액(300)과 접촉한다. 이에 따라, 소닉 로드(120)의 진동이 약액(300)으로 전달되어 약액(300)이 진동한다.
약액(300)은 약액 노즐(140)로부터 분사되어 기판(200)의 상면(200a)에 제공된다. 약액(300)은 기판(200)의 상면(200a), 구체적으로는 기판(200)의 상면(200a)의 중심부로 제공될 수 있다. 여기서의 약액(300)은 가령 초순수(DIW), 암모니아수와 과산화수소수와 초순수와의 혼합액(SC-1), 기타 케미컬 등 기판(200)을 세정하는데 사용될 수 있는 세정액이면 그 어느 것이든 불문한다. 약액 노즐(140)은 기판 세정 공정시 약액(300)을 기판(200)의 상면(200a)에 계속적으로 또는 간헐적으로 제공할 수 있다.
기판(200)은 기판 지지부인 척(160)에 의해 지지된다. 척(160)은 세정 용기(150) 내에 배치된다. 세정 용기(150)의 하단에는 약액(300)이 배출되는 경로를 제공하는 배출관(152)이 마련되어 있다. 척(160)은 구동부인 모터(180)와 회전축(170)을 매개로 연결되어 있어서 모터(180)의 동작에 의해 회전축(170)을 중심으로 회전 가능하다. 이에 따라, 척(160) 상에 지지된 기판(200)은 기판 세정 공정시 회전한다.
약액 노즐(140)로부터 약액(300)이 분사되어 기판(200)의 상면(200a)에 제공되면, 아암(110)이 좌우 방향(A)으로 슬라이딩 이동되어 소닉 로드(120)가 기판(200) 상에 제공된 약액(300)과 접촉한다. 이때, 소닉 로드(120)가 진동하게 되면 그 진동이 약액(300)으로 전달된다. 소닉을 이용한 기판 세정시 기판(200)은 회전한다. 약액(300)은 기판(200)의 중심부로 제공되어지는 것이 기판(200)의 회전에 따른 원심력으로써 약액(300)이 기판(200)의 상면(200a)에 걸쳐 골고루 퍼지는데 바람직하다. 약액(300)의 진동으로써 파티클이 기판(200)으로부터 탈락되고, 기판(200)의 회전에 따른 원심력에 의해 파티클을 함유한 약액(300)의 기판(200) 밖으로 밀려나가게 된다. 이에 따라, 약액(300)은 종국적으로 배출관(152)을 통해 배출되어 기판(200)은 세정된다. 기판 세정 공정시 기판(200)은 회전하고 이와 병행하여 아암(110)이 좌우 방향(A)으로 슬라이딩 이동함으로써 소닉 로드(120)가 기판(200)의 중심으로부터 외면쪽으로 또는 외면으로부터 중심쪽으로 이동한다. 그러하므로써, 소닉 로드(130)는 기판(200)의 상면(200a) 전체를 스위핑(sweeping) 할 수 있게 되어 결국 기판(200) 전체에 걸쳐 균일한 세정 처리가 가능하다.
본 실시예의 기판 세정 장치(100)에는 기판(200)에 제공된 약액(300)을 흡입할 수 있는 흡입 노즐(130)이 구비된다. 흡입 노즐(130)의 일단(130a)은 기판(200)에 제공된 약액(300)과 접촉하고, 타단(130a)은 아암(110)과 결합한다. 흡입 노즐(130)에 의해 흡입된 약액(300)은 배출관(134)을 통해 배출된다. 흡입 노즐(130)은 원통형 또는 슬릿형 등 임의의 형상을 가지도록 설계될 수 있다. 선택적으로, 흡입 노즐(130)은 회전 가능하게 설치될 수 있다. 선택적으로, 흡입 노즐(130)은 구부러진 형상을 가질 수 있고, 자유로이 구부러질 수 있는 유연부(132)를 가지고 있을 수 있다. 유연부(132)에 의해 흡입 노즐(130)은 각도(θ)가 임의적으로 조절 가능하게 설계될 수 있다.
소닉 로드(120)를 이용한 기판 세정 공정시 원심력에 의해 파티클을 함유한 약액(300)이 기판(200) 밖으로 밀려나간다 하더라도 기판(200) 상에는 약액(300)이 잔류할 수 있다. 약액(300)의 기판(200)에서의 잔류는 기판(200)이 비교적 낮은 속도로 회전하는 경우에 특히 그러할 수 있다. 기판(200) 상에 약액(300)이 잔류한다 하더라도 약액(300)은 흡입 노즐(130)에 의해 흡입되어 배출관(134)을 통해 강제 배출된다. 이에 따라, 기판(200)에는 약액(300)의 완전한 제거가 가능하게 되어 파티클이 기판(200) 상에 재부착되는 현상이 없어지거나 최소화된다. 여기에 있어서도, 기판(200)은 회전하고 아암(110)이 좌우 방향(A)으로 슬라이딩 이동함으로써 흡입 노즐(130)은 기판(200)의 중심으로부터 외면쪽으로 또는 외면으로부터 중심쪽으로 이동한다. 그러하므로써, 흡입 노즐(130)은 기판(200)의 상면(200a) 전체를 스위핑(sweeping)할 수 있게 됨으로써 기판(200) 전체에 걸쳐서 고른 흡입 처리할 수 있다. 게다가, 흡입 노즐(130)은 각도(θ) 조절이 가능하고 회전 가능하므로 기판(200)이 회전하지 않더라도 약액(300)이 기판(200) 상에서 어느 지점에 잔류하더라도 약액(300)을 용이하게 흡입할 수 있다. 흡입 노즐(130)을 이용한 약액(300)의 흡입 및 강제배출은 앞서 설명한 소닉 로드(120) 및 원심력을 이용한 기판 세정 처리와 동시에 진행할 수 있고, 또는 소닉 로드(120) 및 원심력을 이용한 기판 세정 처리 이후에 진행할 수 있다.
이상의 발명의 상세한 설명은 개시된 실시 상태로 본 발명을 제한하려는 의도가 아니며, 본 발명의 요지를 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 다른 조합, 변경 및 환경에서 사용할 수 있다. 첨부된 청구범위는 다른 실시 상태도 포함하는 것으로 해석되어야 할 것이다.
이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명에 의하면, 회전하는 기판을 향해 약액 노즐에서 약액 공급이 이루어지고 이와 병행하여 소닉 로드가 기판의 중심에서 외면으로 이동하면서 기판에 존재하는 파티클을 제거한다. 이때, 파티클을 함유하는 약액은 원심력에 의해 기판 밖으로 밀려나가 배출되고, 기판에 남은 일부 약액은 흡입 노즐을 통해 흡입됨으로써 강제 배출된다. 따라서, 기판 세정 공정의 균일성이 확보되는 것은 물론 기판 세정 처리의 불량이 없어지게 되어 향상된 세정 효과를 얻을 수 있고 공정 불량 내지는 사고를 미연에 방지할 수 있는 효과가 있다.

Claims (11)

  1. 삭제
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 기판을 지지하고 회전 가능한 척과;
    상기 기판에 약액을 제공하는 약액 노즐과;
    상기 기판에 제공된 약액을 진동시키는 소닉 로드와;
    상기 소닉 로드와 결합하여 상기 소닉 로드를 이동 가능하게 하는 아암 및;
    상기 아암에 회전 가능하게 결합되어, 상기 기판에 제공된 약액을 흡입하는 흡입 노즐을 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 세정 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 흡입 노즐은 자유로이 구부러질 수 있는 유연부를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 세정 장치.
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 삭제
  9. 삭제
  10. 삭제
  11. 기판을 지지하고 회전 가능한 척과;
    상기 기판에 약액을 제공하는 약액 노즐과;
    상기 기판에 제공된 약액을 진동시키는 소닉 로드와;
    상기 소닉 로드와 결합하여 상기 소닉 로드를 이동 가능하게 하는 아암 및;
    자유로이 구부러질 수 있는 유연부를 구비하여 상기 아암에 결합되고, 상기 기판에 제공된 약액을 흡입하는 흡입 노즐을 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 세정 장치.
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