KR100858511B1 - 분사 유닛 및 이를 갖는 기판 세정 장치 - Google Patents

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이복규
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세메스 주식회사
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Abstract

개시된 분사 유닛 및 이를 포함하는 기판 세정 장치는 케미컬 분사부, 건조가스 분사부, 고정부, 지지부 및 조절부는 포함한다. 케미컬 분사부는 기판 표면을 기준으로 일정 각도만큼 경사지고 기판으로부터 일정 간격 이격되게 배치되어 기판에 케미컬을 분사한다. 건조가스 분사부는 케미컬 분사부와 인접하게 배치되고, 기판에 건조가스를 분사한다. 고정부는 케미컬 분사부와 건조가스 분사부가 일체로 형성되도록 케미컬 분사부와 건조가스 분사부를 고정시킨다. 지지부는 고정부와 인접하게 배치되어 고정부의 외측을 지지한다. 조절부는 지지부와 고정부 사이의 높이 조절이 가능하고 기판 표면을 기준으로 고정부의 각도 조절이 가능하도록 지지부와 고정부를 연결한다. 따라서, 기판 세정 장치는 케미컬 및 건조가스를 효율적으로 기판에 분사함으로써, 기판에 잔재하는 불순물들을 충분하게 제거할 수 있다.

Description

분사 유닛 및 이를 갖는 기판 세정 장치{DISPENSING UNIT AND APPARATUS OF CLEANING A SUBSTRATE HAVING THE SAME}
도 1은 본 발명의 실시예들에 따른 기판 세정 장치를 설명하기 위한 개략적인 구성도이다.
도 2는 도 1의 분사 유닛의 일 예를 설명하기 위한 사시도이다.
도 3은 도 1의 케미컬 분사부를 설명하기 위한 구성도이다.
도 4 및 도 5는 도 1의 고정부의 높이 및 각도 조절을 설명하기 위한 단면도들이다.
도 6은 도 1의 분사 유닛의 다른 예를 설명하기 위한 사시도이다.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
100 : 기판 세정 장치 200 : 챔버
300 : 기판 지지 유닛 400 : 분사 유닛
410 : 케미컬 분사부 420 : 건조가스 분사부
430 : 고정부 440 : 지지부
450 : 조절부 460 : 제1 체결 부재
470 : 제2 체결 부재 500 : 케미컬 공급부
600 : 건조가스 공급부
본 발명은 분사 유닛 및 이를 갖는 기판 세정 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 기판에 잔재하는 불순물들을 제거하기 위한 분사 유닛 및 이를 갖는 기판 세정 장치에 관한 것이다.
일반적으로 반도체 소자 등과 같은 집적회로 소자의 제조 공정은 공정 중 발생하는 파티클 뿐 아니라, 장비로부터의 오염, 공정진행 중의 반응물 또는 생성물에 의한 오염 등 다양한 오염원에 의해 생성된 불순물들을 제거하는 세정 공정을 포함한다. 특히, 집적회로가 미세화되고 소자가 초고집적화하면서 과거에는 중요하게 생각하지 않았던 0.1㎛ 정도의 매우 작은 오염원들도 제품의 성능에 커다란 영향을 미치게 되고 따라서 오염원의 제거를 위한 세정 공정의 중요성은 계속 증가하고 있다.
따라서, 다수의 공정이 진행되는 기판의 표면을 깨끗한 상태로 유지하기 위하여 각 공정의 전 단계 및/또는 후 단계에 세정 공정이 수행된다. 이에 집적회로 소자를 완성하기 위하여 세정 공정이 반복해서 진행되고, 이에 전체 제조 공정의 30 내지 40 퍼센트 정도를 세정 공정이 차지한다. 또한, 디자인룰이 미세화됨에 따라 전체 공정에서 차지하는 세정 공정의 비율은 점점 더 증가하고 있다.
한편, 세정 공정에 사용되는 세정 장치는 표면 장력이 낮은 케미컬을 사용하여 기판 상에 잔재하는 불순물들을 제거한다. 또한, 상기 세정 장치는 사용된 케미 컬을 제거하기 위하여 건조 가스를 분사하여 케미컬을 건조시킨다. 이 때, 케미컬을 분사하는 케미컬 분사부 및 건조가스를 분사하는 건조가스 분사부는 상기 세정 장치에 고정되도록 배치된다. 즉, 상기 케미컬 분사부 및 상기 건조가스 분사부는 기판으로부터 일정 높이에 배치되어 일정 방향으로 분사되도록 고정된다. 따라서, 기판의 크기가 변하는 경우 또는 공급되는 케미컬의 양이 많은 경우에 상기 케미컬 분사부 및 상기 건조가스 분사부가 탄력적으로 대응하지 못하여 공정의 효율이 저하되는 문제점이 발생한다.
본 발명의 일 목적은 기판에 잔재하는 불순물을 효율적으로 제거하기 위한 분사 유닛을 제공하는데 있다.
본 발명의 다른 목적은 상기 분사 유닛을 갖는 기판 세정 장치를 제공하는데 있다.
상기 일 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예들에 따른 분사 유닛은 케미컬 분사부, 건조가스 분사부, 고정부, 지지부 및 조절부는 포함한다. 상기 케미컬 분사부는 기판 표면을 기준으로 일정 각도만큼 경사지고 상기 기판으로부터 일정 간격 이격되게 배치되어 상기 기판에 케미컬을 분사한다. 상기 건조가스 분사부는 상기 케미컬 분사부와 인접하게 배치되고, 상기 기판에 건조가스를 분사한다. 상기 고정부는 상기 케미컬 분사부와 상기 건조가스 분사부가 일체로 형성되도록 상기 케미컬 분사부와 상기 건조가스 분사부를 고정시킨다. 상기 지지부는 상기 고정부와 인접하게 배치되어 상기 고정부의 외측을 지지한다. 상기 조절부는 상기 지지부와 상기 고정부 사이를 연결하고, 상기 기판 표면에 대한 상기 고정부의 높이 조절이 가능하도록 상기 지지부와 결합하며, 상기 기판 표면을 기준으로 상기 고정부의 각도 조절이 가능하도록 상기 고정부와 결합한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 케미컬 분사부는 분사되는 케미컬의 압력을 집중하기 위하여 상기 기판을 향하는 전방부의 단면적이 후방부의 단면적보다 더 작다. 예를 들어, 상기 전방부의 단면적과 상기 후방부의 단면적의 비율은 1:2 내지 2:3이 될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 케미컬 분사부는 상기 기판 표면을 기준으로 0 내지 90°의 각도로 경사지게 배치된다. 또한, 상기 케미컬 분사부는 상기 기판으로부터 5 내지 30 ㎜ 만큼 이격되게 배치된다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 케미컬 분사부와 상기 건조가스 분사부는 5 내지 30 ㎜ 만큼 이격된다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 고정부 내에서 상기 케미컬 분사부와 상기 건조가스 분사부는 상이한 각도로 상기 케미컬과 상기 건조가스를 분사하도록 배치된다.
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상기 다른 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예들에 따른 기판 세정 장치 는 챔버, 기판 지지 유닛 및 분사 유닛을 포함한다. 상기 기판 지지 유닛은 상기 챔버의 내부에 배치되어 기판을 지지하면서 회전시킨다. 상기 분사 유닛은 케미컬 분사부, 건조가스 분사부, 고정부, 지지부 및 조절부는 포함한다. 상기 케미컬 분사부는 기판 표면을 기준으로 일정 각도만큼 경사지고 상기 기판으로부터 일정 간격 이격되게 배치되어 상기 기판에 케미컬을 분사한다. 상기 건조가스 분사부는 상기 케미컬 분사부와 인접하게 배치되고, 상기 기판에 건조가스를 분사한다. 상기 고정부는 상기 케미컬 분사부와 상기 건조가스 분사부가 일체로 형성되도록 상기 케미컬 분사부와 상기 건조가스 분사부를 고정시킨다. 상기 지지부는 상기 고정부와 인접하게 배치되어 상기 고정부의 외측을 지지한다. 상기 조절부는 상기 지지부와 상기 고정부 사이의 높이 조절이 가능하고 상기 기판 표면을 기준으로 상기 고정부의 각도 조절이 가능하도록 상기 지지부와 상기 고정부를 연결한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 기판 지지 유닛은 100 내지 1000 RPM의 범위 내에서 상기 기판을 가변적인 속도로 회전시킨다.
이에 따라, 케미컬 분사부가 기판으로부터 이겨된 위치에 경사지게 배치되고, 케미컬 분사부 및 건조가스 분사부를 일체로 고정시키는 고정부의 높이 및 각도가 조건에 따라 조절됨으로써, 다양한 크기 및 종류의 기판에 잔재하는 불순물들 효율적으로 제거할 수 있다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들에 대해 상세히 설명한다. 본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조 부호를 유사한 구성 요소에 대해 사용하였다. 첨부된 도면에 있어서, 구조물들의 치수는 본 발명의 명확성을 기하기 위하여 실제보다 확대하여 도시한 것이다.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성 요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성 요소는 제2 구성 요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성 요소도 제1 구성 요소로 명명될 수 있다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예들을 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
도 1은 본 발명의 실시예들에 따른 기판 세정 장치를 설명하기 위한 개략적인 구성도이고, 도 2는 도 1의 분사 유닛의 일 예를 설명하기 위한 사시도이며, 도 3은 도 1의 케미컬 분사부를 설명하기 위한 구성도이다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 세정 장치(100)는 챔버(200), 기판 지지 유닛(300) 및 분사 유닛(400)을 포함한다.
챔버(200)는 기판(W)에 대한 일련의 공정이 진행되기 위한 공간을 제공한다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 챔버(200)는 캣치컵의 형상을 갖는다. 이와 달리, 챔버(200)는 다양한 형상을 가질 수 있다. 챔버(200)는 기판(W)에 대한 세정 공정 및/또는 건조 공정이 진행되는 동안, 기판(W)으로 공급되는 세정액 등의 유체들이 비산되는 것을 방지할 수 있다. 따라서, 챔버(200)는 외부의 다른 장치나 주위가 오염되는 것을 방지한다.
또한, 챔버(200)는 세정 공정에 사용되는 케미컬을 외부로 반출시키기 위한 배기구(210)를 더 포함할 수 있다. 예를 들어, 배기구(210)는 챔버(200)의 바닥면 또는 측벽에 형성될 수 있다.
도시되지는 않았지만, 챔버(200)와 기판 지지 유닛(300)는 상대적으로 승강되도록 구성된다. 이에 챔버(200)와 기판 지지 유닛(300)를 상대적으로 승강시킨 상태에서 기판(W)을 챔버(200) 내로 반입하거나, 공정이 완료된 기판(W)을 챔 버(200)로부터 반출된다.
기판 지지 유닛(300)는 기판(W)을 지지하면서 회전시킨다. 기판 지지 유닛(300)는 스핀척(310), 회전축(320) 및 회전 모터(330)를 포함한다.
스핀척(310)은 기판(W)을 지지하는 평탄한 상부면을 갖는다. 따라서, 기판(W)이 스핀척(310)의 상부면에 안착되어 고정된다. 또한, 스핀척(310)은 기판(W)의 가장 자리를 지지하면서 고정하는 지지핀(312)를 더 포함할 수 있다. 지지핀(312)은 예를 들어, 스핀척(310)의 상부면 가장 자리에 배치되고, 일정 간격으로 서로 이격되어 배치된다. 즉, 지지핀(312)은 기판(W)의 직경보다 상대적으로 큰 직경을 가지는 원의 둘레 방향을 따라 배치된다.
또한, 스핀척(310)은 기판(W)을 지지하는 동시에 기판(W)을 회전시킨다. 예를 들어, 스핀척(310)은 100 내지 1000 RPM의 범위 내에서 기판(W)을 가변적인 속도로 회전시킨다. 여기서, 스핀척(310)은 기판(W)에 잔재하는 불순물의 양 및 종류에 따라 회전 속도를 변경시킬 수 있다. 또한, 스핀척(310)은 기판(W)의 구간에 따라 기판(W)의 회전 속도를 변경시킬 수도 있다. 따라서, 후술할 케미컬 공급부(400)로부터 기판(W)에 공급된 케미컬이 스핀척(310)의 회전에 의하여 기판(W)에 전체적으로 퍼질 수 있다.
회전축(320)은 스핀척(310)의 하부면 중심에 결합된다. 예를 들어, 회전축(320)은 스핀척(310)의 하부면 중심으로부터 챔버(200)를 관통하여 외부로 배치된다. 이와 달리, 회전축(320)이 챔버(200)의 바닥면과 인접하게 배치될 수 있다. 회전축(320)은 외부에 배치된 회전 모터(330)와 연결된다. 회전 모터(330)는 회전 축(320)을 일정 방향으로 회전시키고, 이에 회전축(320)이 일정 방향으로 회전함으로써 스핀척(310)에 회전력을 제공한다. 결과적으로, 회전축(320)의 회전에 의하여 스핀척(310)의 상부면에 배치된 기판(W)이 일정 방향으로 회전한다.
분사 유닛(400)은 케미컬 분사부(410), 건조가스 분사부(420), 고정부(430), 지지부(440) 및 조절부(450)를 포함한다.
케미컬 분사부(410)는 기판(W)에 케미컬을 분사한다. 케미컬 분사부(410)는 케미컬을 분사함으로써 기판(W)에 잔재하는 불순물들을 제거할 수 있다. 본 발명의 실시예들에서, 상기 케미컬은 표면 장력이 낮은 물질로 이루어진다. 이는 기판(W)의 표면에 잔재하는 불순물들에 표면 장력이 낮은 케미컬을 강한 압력으로 분사함으로써 효율적으로 제거하기 위해서이다. 예를 들어, 상기 케미컬은 IPA(Isopropyl Alcohol)로 이루어질 수 있다. 이와 달리, 상기 케미컬은 표면 장력이 낮은 다양한 물질로 이루어질 수 있다. 즉, 케미컬은 기판(W) 상에 잔재하는 불순물뿐만 아니라 기판(W)에 분사된 세정액을 제거하여야 하므로, 상기 세정액보다 표면 장력이 낮은 물질인 것이 바람직하다. 따라서, 케미컬 분사부(410)는 표면 장력이 상대적으로 낮은 IPA를 기판(W)에 분사함으로써 기판(W)에 잔재하는 불순물들 및/또는 세정액을 제거할 수 있다.
본 발명의 실시예들에서, 케미컬 분사부(410)는 케미컬의 압력을 집중하여 분사하기 위하여 기판(W)을 향하는 전방부(412)의 단면적이 후방부(414)의 단면적보다 더 작다. 즉, 전방부(412)의 직경(d3)이 후방부(414)의 직경(d4)보다 더 작다. 예를 들어, 전방부(412)의 단면적과 후방부(414)의 단면적의 비율은 1:2 내지 2:3이 될 수 있다. 따라서, 케미컬이 분사되는 전방부(412)가 후방부(414)보다 상대적으로 좁으므로, 케미컬 분사부(410)는 케미컬을 집중하여 분사시킬 수 있다. 이는 기판(W)에 잔재하는 불순물을 충분하게 제거하기 위해서이다.
본 발명의 실시예들에 있어서, 케미컬 분사부(410)는 기판(W) 표면을 기준으로 일정 각도(θ)만큼 경사진다. 예를 들어, 케미컬 분사부(410)는 기판(W) 표면을 기준으로 0 내지 90°의 각도로 경사지게 배치될 수 있다. 바람직하게, 상기 각도(θ)는 45°가 될 수 있다. 따라서, 케미컬 분사부(410)는 기판(W)과 수직으로 배치되지 않고 경사지게 배치되므로, 케미컬이 기판(W)에서 비산되는 것을 방지할 수 있다.
본 발명의 실시예들에 있어서, 케미컬 분사부(410)는 기판(W)으로부터 제1 간격(d1)만큼 이격되게 배치된다. 예를 들어, 제1 간격(d1)은 5 내지 30 ㎜ 의 범위를 가질 수 있다. 따라서, 케미컬 분사부(410)는 공정 조건에 대응하여 기판(W)으로부터 제1 간격(d1)만큼 이격되게 배치되어 기판(W)에 잔재하는 불순물들을 효율적으로 제거할 수 있다.
건조가스 분사부(420)는 기판(W)에 건조가스를 분사한다. 따라서, 건조가스 분사부(420)가 건조가스를 분사함으로써 기판(W)에 분사된 케미컬을 건조시켜 제거할 수 있다. 이는 불순물들을 제거하기 위하여 분사된 케미컬이 기판(W) 상에 잔재하는 경우 케미컬이 기판(W) 불량의 원인이 될 수 있기 때문이다. 예를 들어, 상기 건조가스는 N2 가스이다. 이와 달리, 상기 건조가스는 다양한 종류의 건조가스를 포 함할 수 있다.
도시되지는 않았지만, 건조가스 분사부(420)는 건조가스의 압력을 분산하여 분사하기 위하여 기판(W)을 향하는 전방부의 단면적이 후방부의 단면적보다 더 클 수 있다. 따라서, 건조가스가 분사되는 전방부가 후방부보다 상대적으로 넓으므로, 건조가스 분사부(420)는 건조가스를 분산시켜 분사할 수 있다. 이는 기판(W)에 분사된 케미컬을 충분하게 건조시키기 위해서이다.
건조가스 분사부(420)는 케미컬 분사부(410)와 인접하게 배치된다. 예를 들어, 케미컬 분사부(410) 및 건조가스 분사부(420)는 후술할 고정부(430)에 의해 일체로 형성된다. 예를 들어, 상기 케미컬 분사부와 상기 건조가스 분사부는 제2 간격(d2)만큼 이격된다. 여기서, 제2 간격(d2)은 5 내지 30 ㎜ 의 범위를 가질 수 있다. 따라서, 케미컬 분사부(410)와 건조가스 분사부(420)가 고정부(430) 내에서 제2 간격(d2)만큼 이격되게 배치되므로, 케미컬 분사부(410)로부터 분사된 케미컬이 인접한 건조가스 분사부(420)로부터 분사된 건조가스에 의해 효율적으로 건조 제거될 수 있다.
고정부(430)는 케미컬 분사부(410)와 건조가스 분사부(420)가 일체로 형성되도록 케미컬 분사부(410)와 건조가스 분사부(420)를 고정시킨다. 이에 고정부(430)는 케미컬 분사부(410)와 건조가스 분사부(420)를 고정시키기 위한 공간을 마련한다. 구체적으로, 고정부(430)는 케미컬 분사부(410)에 케미컬을 전달하기 위한 케미컬 전달 라인(416)이 삽입되는 제1 삽입홀(도시되지 않음)을 구비한다. 마찬가지로, 고정부(430)는 건조가스 분사부(420)에 건조가스를 전달하기 위한 건조가스 전 달 라인(426)이 삽입되는 제2 삽입홀(도시되지 않음)을 구비한다. 따라서, 케미컬 전달 라인(416) 및 건조가스 전달 라인(422)이 상기 제1 삽입홀 및 상기 제2 삽입홀에 각각 삽입되고, 케미컬 전달 라인(416)과 건조가스 전달 라인(422)의 끝단에 케미컬 분사부(410)와 건조가스 분사부(420)가 각각 배치된다. 이와 같이, 케미컬 분사부(410) 및 건조가스 분사부(420)가 고정부(430)에 일체로 고정된다.
지지부(440)는 고정부(430)와 인접하게 배치되어 고정부(430)를 지지한다. 예를 들어, 지지부(440)는 고정부(430)의 상부에 배치된다. 본 발명의 실시예들에 있어서, 지지부(440)는 상하로 연장된 긴 막대 형상을 가질 수 있다. 이와 달리, 지지부(440)는 고정부(430)를 지지할 수 있다면 다양한 형상을 가질 수 있다.
지지부(440)는 고정부(430)를 고정시키면서 고정부(430)를 기판(W)의 상면 전체에 균일하게 위치하도록 구동시킨다. 따라서, 지지부(440)는 구동을 제어하는 구동부(442)를 더 포함할 수 있다. 구동부(442)는 암(444) 및 지지대(446)를 통하여 구동부(442)와 연결된다. 이에 구동부(442)는 암(444), 지지대(446) 및 지지부(440)를 이용하여 고정부(430)의 이동을 제어한다.
조절부(450)는 지지부(440)와 고정부(430)를 연결한다. 조절부(450)는 제1 체결 부재(도 4의 460) 및 제2 체결 부재(도 5의 470)에 의하여 지지부(440) 및 고정부(430)와 각각 연결된다. 이에 대해서는 도 4 및 도 5를 통하여 상세하게 설명하기로 한다.
조절부(450)는 기판(W) 표면으로부터 고정부(430)의 높이를 조절한다. 따라서, 고정부(430)에 고정된 케미컬 분사부(410)와 건조가스 분사부(420)의 높이가 조절된다. 즉, 조절부(450)는 기판(W)의 표면에 대한 케미컬 분사부(410)와 건조가스 분사부(420)의 높이를 고정부(430)의 높이 조절에 의하여 제어할 수 있다. 이에 언급한 바와 같이, 조절부(450)와 지지부(440)는 고정부(430)의 높이 조절이 가능하도록 연결된다.
또한, 조절부(450)는 기판(W) 표면을 기준으로 고정부(430)의 각도를 조절한다. 따라서, 고정부(430)에 고정된 케미컬 분사부(410)와 건조가스 분사부(420)의 분사 각도가 조절된다. 즉, 조절부(450)는 기판(W)의 표면을 기준으로 케미컬 분사부(410)와 건조가스 분사부(420)의 분사 각도를 고정부(430)와의 체결 각도에 의하여 제어할 수 있다. 이에 언급한 바와 같이, 조절부(450)와 고정부(430)는 고정부(430)의 각도 조절이 가능하도록 연결된다.
한편, 기판 세정 장치(100)는 케미컬 분사부(410)에 케미컬을 공급하는 케미컬 공급부(500) 및 건조가스 분사부(420)에 건조가스를 공급하는 건조가스 공급부(600)를 더 포함한다. 케미컬 공급부(500)는 케미컬 전달 라인(416)과 연결되는 케미컬 공급 라인(510)을 통하여 케미컬 분사부(410)에 케미컬을 공급한다. 여기서, 케미컬 공급 라인(510)에 배치된 케미컬 조절 밸브(520)가 공급되는 케미컬의 양을 제어할 수 있다. 또한, 건조가스 공급부(600)는 건조가스 전달 라인(422)과 연결되는 건조가스 공급 라인(610)을 통하여 건조가스 분사부(420)에 건조가스를 공급한다. 여기서, 건조가스 공급 라인(610)에 배치된 건조가스 조절 밸브(620)가 공급되는 건조가스의 양을 제어할 수 있다.
이와 같이, 기판 세정 장치(100)의 케미컬 분사부(410)는 기판(W) 표면을 기 준으로 경사지게 배치되고 이격되게 배치되므로, 기판(W)에 케미컬을 효율적으로 분사할 수 있다. 또한, 기판 세정 장치(100)는 기판(W)의 크기, 종류 및 분사되는 케미컬의 양 등에 따라 고정부(430)의 높이 및 각도를 조절할 수 있다. 따라서, 기판 세정 장치(100)는 다양한 공정 조건에 각각 대응하여 기판(W)에 케미컬 및 건조가스를 분사함으로써 기판(W)에 잔재하는 불순물을 효율적으로 제거할 수 있다.
도 4 및 도 5는 도 1의 고정부의 높이 및 각도 조절을 설명하기 위한 단면도들이다.
도 4를 참조하면, 본 발명의 실시예들에 따르면, 지지부(440)는 수직 방향으로 복수개가 연장되어 형성된 제1 홈(448)들을 구비한다. 한편, 조절부(450)는 수직 방향으로 절개되고 제1 홈(448)의 크기에 대응하도록 형성된 제1 홀(452)을 구비한다. 이에 제1 체결 부재(460)가 제1 홀(452)을 관통하여 제1 홈(448)에 끼워짐으로써 조절부(450)와 지지부(440)가 연결된다. 예를 들어, 제1 체결 부재(460)는 나사 등이 될 수 있다.
본 발명의 실시예들에 있어서, 고정부(430)는 하부측 중앙부에 형성된 제2 홈(432)을 구비하고, 조절부(450)는 하부측에 곡선의 형상을 갖는 제2 홀(454)을 구비한다. 이에 제2 체결 부재(470)가 제2 홀(454)을 관통하여 제2 홈(432)에 끼워짐으로써, 조절부(450)와 고정부(430)가 연결된다. 예를 들어, 제2 체결 부재(470)는 제1 체결 부재(460)와 마찬가지로 나사 등이 될 수 있다.
본 발명의 실시예들에 있어서, 기판(W) 상에 잔재하는 불순물을 제거하기 위하여 기판(W)의 크기 등의 공정 조건에 따라 고정부(430)의 높이를 조절하기 위하 여 조절부(450)와 지지부(440)는 높이 조절이 가능하게 연결된다. 구체적으로, 제1 홀(452)을 관통하는 제1 체결 부재(460)는 수직으로 연장되어 형성된 복수개의 제1 홈(448)들 중 어느 하나의 제1 홈(448)과 끼움 결합할 수 있다. 예를 들어, 기판(W)의 크기가 큰 경우 또는 분사되는 케미컬의 양이 많고 분사되는 케미컬의 압력이 높은 경우에는 제1 체결 부재(460)는 상대적으로 상부에 형성된 제1 홈(448)과 결합한다. 따라서, 기판(W) 표면으로부터 고정부(430) 내에 고정된 케미컬 분사부(410)의 위치를 상부로 조절할 수 있다. 반대로, 기판(W)의 크기가 작은 경우 등에는 제1 체결 부재(460)는 상대적으로 하부에 형성된 제1 홈(448)과 결합함으로써 고정부(430)의 위치를 하부로 조절할 수 있다.
이와 달리, 조절부(450)와 지지부(440)는 고정부(430)의 높이를 조절할 수만 있다면, 다양한 수단 및 방법에 의하여 체결될 수 있을 것이다.
이와 같이, 조절부(450)가 지지부(440)와 체결되는 위치에 의해 고정부(430)의 높이가 조절된다. 따라서, 기판(W)의 크기 또는 케미컬의 분사량 등에 대응하여 효율적으로 케미컬 분사부(410)의 높이를 조절함으로써, 세정 공정의 효율을 향상시킬 수 있다.
도 5를 참조하면, 언급한 바와 같이, 조절부(450)는 지지부(440) 및 고정부(430)와 제1 체결 부재(460) 및 제2 체결 부재(470)를 통하여 각각 연결된다.
여기서, 기판(W) 상에 잔재하는 불순물을 제거하기 위하여 기판(W)의 크기 등의 공정 조건에 따라 기판(W)의 크기가 큰 경우 또는 분사되는 케미컬의 양이 많은 경우에 조절부(450)는 기판(W)의 표면을 기준으로 고정부(430)의 각도를 적절하 게 조절한다.
본 발명의 실시예들에 있어서, 조절부(450)는 하부측에 곡선으로 절개된 제2 홀(454)을 구비하고 고정부(430)는 하부측 중앙부에 형성된 제2 홈(432)을 구비한다. 이 때, 제2 체결 부재(470)가 곡선으로 절개된 제2 홀(454)의 어느 하나의 영역을 관통하여 제2 홈(432)과 결합된다. 여기서, 제2 체결 부재(470)가 곡선으로 절개된 제2 홀(454)의 어느 영역을 관통하는지 여부에 따라 고정부(430)의 각도가 조절된다. 구체적으로, 고정된 조절부(450)를 기준으로 고정부(430)에 고정된 케미컬 분사부(410) 및 건조가스 분사부(420)를 분사 각도를 설정된 각도로 조절한 후에 제2 체결 부재(470)를 제2 홀(454)을 관통하여 제2 홈(432)에 끼운다. 예를 들어, 기판(W)의 크기가 큰 경우 또는 분사되는 케미컬의 양이 많고 분사되는 케미컬의 압력이 높은 경우에는 제2 체결 부재(470)는 제2 홀(454)의 양 끝단 중 어느 하나를 통해 제2 홈(432)과 체결한다. 따라서, 케미컬 분사부(410)의 분사 각도를 크게 할 수 있다. 반대로, 기판(W)의 크기가 작은 경우 등에는 제2 체결 부재(470)는 제2 홀(454)의 중앙부를 통해 제2 홈(432)과 체결함으로써, 분사 각도를 작게 조절할 수 있다.
이와 같이, 제2 체결 부재(470)가 제2 홀(454)을 관통하는 위치에 따라, 기판(W) 표면으로부터 고정부(430)의 각도를 조절할 수 있다. 따라서, 기판(W)의 크기 및 공급되는 케미컬의 양 등에 대응하여 효율적으로 고정부(430) 내에 고정된 케미컬 분사부(410)의 분사 각도를 조절함으로써, 세정 공정의 효율을 향상시킬 수 있다.
도 6은 도 1의 분사 유닛의 다른 예를 설명하기 위한 사시도이다.
도 6을 참조하면, 분사 유닛(400)은 고정부(430) 내에서 상이한 각도로 배치된 케미컬 분사부(410)와 건조가스 분사부(420)를 포함한다. 따라서, 케미컬 분사부(410)와 건조가스 분사부(420)는 상이한 각도로 케미컬과 건조가스를 분사한다. 예를 들어, 기판(W) 전체에 케미컬을 균일하게 분사하기 위하여 고정부(430)가 이동하고, 고정부(430) 내에 고정된 케미컬 분사부(410) 및 건조가스 분사부(420)가 이동하면서 케미컬 및 건조가스를 분사한다. 따라서, 케미컬 분사부(410)가 이동하면서 케미컬을 분사하므로, 이미 분사된 케미컬을 건조시키기 위하여 일체로 형성된 건조가스 분사부(420)는 케미컬 분사부(410)와 상이한 각도로 건조가스를 분사한다. 따라서, 분사된 케미컬이 건조가스에 의하여 효율적으로 제거될 수 있다.
본 발명에 따르면, 케미컬 분사부는 기판 표면으로부터 일정 각도 경사지고 기판으로부터 일정 간격 이격되게 배치된다. 또한, 케미컬 분사부와 건조가스 분사부가 일정 거리 이격되게 배치된다. 따라서, 케미컬 분사부가 기판에 케미컬을 효율적으로 분사하고, 건조가스 분사부는 케미컬을 충분하게 건조할 수 있다.
분사 유닛은 기판의 크기 및 케미컬 분사량 등에 따라 고정부의 내부에 고정된 케미컬 분사부 및 건조가스 분사부의 높이 및 분사 각도를 조절할 수 있다. 따라서, 하나의 기판 세정 장치가 다양한 공정 및 다양한 기판에 대하여 탄력적이고 효율적으로 대응함으로써 세정 공정의 효율을 향상시킬 수 있다. 나아가, 기판에 잔재하는 불순물을 충분하게 제거함으로서, 기판의 불량률을 감소시키고 전체적인 생산량을 증가시킬 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예들을 참조하여 설명하였지만 해당 기술 분야의 숙련된 당업자라면 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

Claims (9)

  1. 기판 표면을 기준으로 일정 각도만큼 경사지고 상기 기판으로부터 일정 간격 이격되게 배치되어 상기 기판에 케미컬을 분사하는 케미컬 분사부;
    상기 케미컬 분사부와 인접하게 배치되고, 상기 기판에 건조가스를 분사하는 건조가스 분사부;
    상기 케미컬 분사부와 상기 건조가스 분사부가 일체로 형성되도록 상기 케미컬 분사부와 상기 건조가스 분사부를 고정시키는 고정부;
    상기 고정부와 인접하게 배치되어 상기 고정부의 외측을 지지하기 위한 지지부; 및
    상기 지지부와 고정부 사이를 연결하고, 상기 기판 표면에 대한 상기 고정부의 높이 조절이 가능하도록 상기 지지부와 결합하며, 상기 기판 표면을 기준으로 상기 고정부의 각도 조절이 가능하도록 상기 고정부와 결합하는 조절부를 포함하는 분사 유닛.
  2. 제1 항에 있어서, 상기 케미컬 분사부는 분사되는 케미컬의 압력을 집중하기 위하여 상기 기판을 향하는 전방부의 단면적이 후방부의 단면적보다 더 작은 것을 특징으로 하는 분사 유닛.
  3. 제2 항에 있어서, 상기 전방부의 단면적과 상기 후방부의 단면적의 비율은 1:2 내지 2:3인 것을 특징으로 하는 분사 유닛.
  4. 제1 항에 있어서, 상기 케미컬 분사부는 상기 기판 표면을 기준으로 0 내지 90°의 각도로 경사지게 배치되는 것을 특징으로 하는 분사 유닛.
  5. 제1 항에 있어서, 상기 케미컬 분사부는 상기 기판으로부터 5 내지 30 ㎜ 만큼 이격되게 배치되고, 상기 케미컬 분사부와 상기 건조가스 분사부는 5 내지 30 ㎜ 만큼 이격되는 것을 특징으로 하는 분사 유닛.
  6. 제1 항에 있어서, 상기 고정부 내에서 상기 케미컬 분사부와 상기 건조가스 분사부는 상이한 각도로 상기 케미컬과 상기 건조가스를 분사하도록 배치되는 것을 특징으로 하는 분사 유닛.
  7. 삭제
  8. 챔버;
    상기 챔버의 내부에 배치되어 기판을 지지하면서 회전시키는 기판 지지 유닛; 및
    상기 회전하는 기판 표면을 기준으로 일정 각도만큼 경사지고 상기 기판으로부터 일정 간격 이격되게 배치되어 상기 기판에 케미컬을 분사하는 케미컬 분사부, 상기 케미컬 분사부와 인접하게 배치되고 상기 기판에 건조가스를 분사하는 건조가스 분사부, 상기 케미컬 분사부와 상기 건조가스 분사부가 일체로 형성되도록 상기 케미컬 분사부와 상기 건조가스 분사부를 고정시키는 고정부, 상기 고정부와 인접하게 배치되어 상기 고정부의 외측을 지지하기 위한 지지부, 및 상기 지지부와 상기 고정부 사이의 높이 조절이 가능하고 상기 기판 표면을 기준으로 상기 고정부의 각도 조절이 가능하도록 상기 지지부와 상기 고정부를 연결하는 조절부를 갖는 분사 유닛을 포함하는 기판 세정 장치.
  9. 제8 항에 있어서, 상기 기판 지지 유닛은 100 내지 1000 RPM의 범위 내에서 상기 기판을 가변적인 속도로 회전시키는 것을 특징으로 하는 기판 세정 장치.
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