KR100898913B1 - Method and apparatus of cleaning a substrate - Google Patents

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Abstract

기판 세정 방법 및 장치가 개시된다. 이에 기판 세정 방법에 따르면, 외부로부터 제공된 레이저빔을 기판의 상부에 집속시킴으로써 기판 상부의 사방으로 전파되는 충격파를 이용하여 기판에 잔재하는 이물질을 탈락시킨다. 그리고, 기판으로 진동을 제공하여 기판으로부터 탈락된 이물질을 기판으로부터 완전 탈락시킨다. 이에 충격파 및 진동에 의하여 기판으로부터 탈락된 이물질을 흡입하여 외부로 배기시킨다. 따라서, 충격파를 이용하여 기판 상에 잔재하는 이물질을 탈락시키고, 기판으로 진동을 제공하여 탈락된 이물질이 기판에 재부착하는 것을 방지할 수 있다. A substrate cleaning method and apparatus are disclosed. Accordingly, according to the substrate cleaning method, by concentrating a laser beam provided from the outside to the upper portion of the substrate to remove foreign substances remaining on the substrate by using the shock wave propagated in all directions on the upper substrate. Then, vibration is provided to the substrate to completely remove the foreign matter dropped from the substrate. Accordingly, foreign substances dropped from the substrate by the shock wave and vibration are sucked and exhausted to the outside. Therefore, the foreign matter remaining on the substrate may be dropped using the shock wave, and vibration may be provided to the substrate to prevent the dropped foreign matter from reattaching to the substrate.

Description

기판 세정 방법 및 장치{METHOD AND APPARATUS OF CLEANING A SUBSTRATE}Substrate cleaning method and apparatus {METHOD AND APPARATUS OF CLEANING A SUBSTRATE}

본 발명은 기판 세정 방법 및 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 충격파를 이용하여 기판 상에 잔재하는 이물질을 제거하는 기판 세정 방법 및 장치에 관한 것이다. The present invention relates to a substrate cleaning method and apparatus, and more particularly, to a substrate cleaning method and apparatus for removing foreign matter remaining on the substrate using a shock wave.

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. In general, the manufacturing process of an integrated circuit device such as a semiconductor device includes a cleaning process for removing impurities generated by various pollutants such as contamination from equipment, contamination by reactants or products during the process, as well as particles generated during the process. do. In particular, as the integrated circuits become smaller and the devices are highly integrated, even very small pollutants, such as 0.1 µm, which were not considered important in the past, have a great effect on the performance of the product. Doing.

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. Therefore, the cleaning process is performed in the pre- and / or post-step of each process in order to keep the surface of the substrate undergoing a plurality of processes clean. In order to complete the integrated circuit device, the cleaning process is repeatedly performed, and the cleaning process occupies about 30 to 40 percent of the entire manufacturing process. In addition, as the design rule becomes smaller, the ratio of the cleaning process to the overall process is increasing.

한편, 기판 세정 장치는 레이저빔을 상기 기판 상부에 집속시켜 충격파를 발생시키고, 상기 충격파를 이용하여 상기 기판에 잔재하는 이물질을 탈락시킨다. 이 때, 상기 충격파에 의해 탈락된 이물질이 다시 기판에 재부착하여 세정 공정의 효율이 저하되는 문제점이 발생한다. On the other hand, the substrate cleaning apparatus focuses a laser beam on the substrate to generate shock waves, and removes foreign substances remaining on the substrate by using the shock waves. At this time, the foreign matter dropped by the shock wave is reattached to the substrate again, a problem that the efficiency of the cleaning process is lowered.

또한, 상기 기판 세정 장치는 상기 기판의 상부에서 상기 탈락된 이물질을 흡입하여 외부로 배기키시키 위한 배기부를 더 포함할 수 있다. 상기 배기부는 상기 레이저가 집속되어 충격파가 발생하는 영역의 상부에 배치된다. 이 때, 상기 배기부의 흡입 동작 시, 기판으로 향하는 충격파의 에너지가 상쇄될 수 있다. 따라 서, 상기 배기부로 인하여 충격파의 에너지가 감소하여 상기 기판에 대한 세정 효율이 저하되는 문제점이 발생한다. In addition, the substrate cleaning apparatus may further include an exhaust unit for sucking the detached foreign matter from the upper portion of the substrate and exhausting the foreign substance to the outside. The exhaust part is disposed above an area where the laser is focused to generate a shock wave. At this time, during the suction operation of the exhaust unit, the energy of the shock wave directed to the substrate may be canceled. Therefore, the energy of the shock wave is reduced due to the exhaust portion, which causes a problem that the cleaning efficiency of the substrate is lowered.

본 발명의 일 목적은 충격파를 이용하여 기판에 잔재하는 이물질을 탈락시키고, 탈락된 이물질이 기판에 재부착하는 것을 방지할 수 있는 기판 세정 방법을 제공하는데 있다. One object of the present invention is to provide a substrate cleaning method that can drop off the foreign matter remaining on the substrate using a shock wave, and prevent the dropped foreign matter from reattaching to the substrate.

본 발명의 다른 목적은 상기 언급한 기판 세정 방법을 용이하게 수행할 수 있는 기판 세정 장치를 제공하는데 있다. Another object of the present invention is to provide a substrate cleaning apparatus which can easily perform the above-described substrate cleaning method.

상기 일 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예들에 따른 기판 세정 방법에 있어서, 기판을 지지하고, 외부로부터 제공된 레이저빔을 상기 기판의 상부에 집속시킴으로써 상기 기판 상부의 사방으로 전파되는 충격파를 이용하여 상기 기판에 잔재하는 이물질을 탈락시킨다. 그리고, 상기 기판으로 진동을 제공하여 상기 기판으로부터 탈락된 이물질을 상기 기판으로부터 완전 탈락시킨다. 또한, 상기 충격파 및 진동에 의하여 상기 기판으로부터 탈락된 이물질을 흡입하여 외부로 배기시킨다. In the substrate cleaning method according to the embodiments of the present invention for achieving the above object, by using a shock wave propagated in all directions of the upper portion of the substrate by supporting the substrate, focusing the laser beam provided from the outside to the upper portion of the substrate Thus, the foreign matter remaining on the substrate is eliminated. Then, vibration is provided to the substrate to completely remove the foreign substances dropped from the substrate. In addition, the foreign substances dropped off from the substrate by the shock wave and vibration are sucked and exhausted to the outside.

본 발명의 실시예들에 따르면, 상기 제공되는 레이저빔은 고에너지를 갖는 짧은 펄스파이고, 상기 기판에 제공되는 상기 진동은 상기 레이저빔의 펄스 주기와 대응되도록 일정 주기를 갖는다.According to embodiments of the present invention, the provided laser beam is a short pulse wave having a high energy, and the vibration provided to the substrate has a predetermined period to correspond to the pulse period of the laser beam.

본 발명의 실시예들에 따르면, 상기 기판에 진동을 제공하는 단계에서 상기 기판의 하부면 중앙부에 초음파를 이용하여 수직 또는 수평 방향의 진동을 제공한 다. According to embodiments of the present invention, in the providing of vibration to the substrate, the vibration is provided in the vertical or horizontal direction by using ultrasonic waves in the center of the lower surface of the substrate.

본 발명의 실시예들에 따르면, 상기 레이저빔이 집속되는 영역의 상부에서 불활성 기체를 하방으로 분사하여 상기 충격파를 상기 기판으로 집중시키는 단계를 더 포함할 수 있다. According to embodiments of the present invention, the method may further include concentrating the shock wave onto the substrate by injecting an inert gas downward from an upper portion of the region where the laser beam is focused.

본 발명의 실시예들에 따르면, 상기 충격파를 상기 기판의 상부면에 제공하는 단계에서 상기 지지된 기판을 회전시키고 좌우 방향으로 이동시키는 단계를 더 포함할 수 있다. According to embodiments of the present invention, the step of providing the shock wave to the upper surface of the substrate may further include the step of rotating the supported substrate in the horizontal direction.

상기 다른 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예들에 따른 기판 세정 장치는 기판 지지부, 충격파 제공부, 진동 제공부 및 배기부를 포함한다. 상기 기판 지지부는 기판의 가장 자리를 하부에서 지지한다. 상기 충격파 제공부는 외부로부터 제공된 레이저빔을 상기 기판의 상부에 집속시킴으로써 상기 기판 상부의 사방으로 전파되는 충격파를 이용하여 상기 기판에 잔재하는 이물질을 탈락시킨다. 상기 진동 제공부는 상기 기판의 하부면과 인접하게 배치되고, 상기 기판으로 진동을 제공하여 상기 기판으로부터 탈락된 이물질을 완전 탈락시킨다. 그리고, 상기 배기부는 상기 기판의 상부에 배치되고, 상기 충격파 제공부 및 상기 진동 제공부에 의해 상기 기판으로부터 탈락된 이물질을 흡입하여 외부로 배기시킨다. Substrate cleaning apparatus according to embodiments of the present invention for achieving the above another object includes a substrate support, a shock wave providing unit, a vibration providing unit and an exhaust unit. The substrate support portion supports the edge of the substrate from the bottom. The shock wave providing unit focuses the laser beam provided from the outside on the upper portion of the substrate to drop off the foreign matter remaining on the substrate using the shock wave propagated in all directions of the upper portion of the substrate. The vibration providing unit is disposed adjacent to the lower surface of the substrate, and provides vibration to the substrate to completely drop off the foreign matter dropped from the substrate. In addition, the exhaust part is disposed above the substrate, and sucks out the foreign matter dropped from the substrate by the shock wave providing part and the vibration providing part and exhausts it to the outside.

본 발명의 실시예들에 따르면, 상기 레이저빔을 상기 충격파 제공부로 제공하는 레이저 조사부를 더 포함하고, 상기 레이저빔은 고에너지를 갖는 짧은 펄스파가 될 수 있다. 예를 들어, 상기 진동 제공부는 상기 레이저빔의 펄스 주기와 대응하도록 일정 주기를 갖는 진동을 제공한다. According to the embodiments of the present invention, the laser beam may further include a laser irradiation unit providing the laser beam to the shock wave providing unit, and the laser beam may be a short pulse wave having high energy. For example, the vibration providing unit provides a vibration having a predetermined period to correspond to the pulse period of the laser beam.

본 발명의 실시예들에 따르면, 상기 진동 제공부는 상기 기판의 하부면 중앙부에 초음파를 이용하여 수직 또는 수평 방향의 진동을 제공할 수 있다. According to embodiments of the present invention, the vibration providing unit may provide vibration in the vertical or horizontal direction by using ultrasonic waves in the center of the lower surface of the substrate.

본 발명의 실시예들에 따르면, 상기 기판 세정 장치는 상기 배기부의 내부에 배치되고, 상기 레이저빔이 집속되는 위치의 상부에서 기체를 하방으로 분사하여 상기 충격파를 상기 기판으로 유도시키는 기체 분사부를 더 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 기체 분사부로부터 분사되는 기체는 불활성 가스를 포함할 수 있다. According to embodiments of the present invention, the substrate cleaning apparatus is disposed inside the exhaust unit, and further sprays gas downward from the upper portion of the position where the laser beam is focused to guide the shock wave to the substrate further. It may include. For example, the gas injected from the gas injection unit may include an inert gas.

본 발명의 실시예들에 따르면, 상기 기판 세정 장치는 상기 기판 지지부를 회전시키고 상하 이동 및 좌우 이동시키기 위한 구동부를 더 포함할 수 있다. According to embodiments of the present disclosure, the substrate cleaning apparatus may further include a driving unit for rotating the substrate support and moving the substrate support upward and downward and horizontally moving.

상술한 본 발명에 따르면, 레이저빔을 기판의 상부에 집속시켜 충격파를 발생시키고, 충격파를 이용하여 기판에 잔재하는 이물질을 탈락시킬 수 있다. 또한, 기판에 진동을 제공하여 탈락된 이물질이 기판에 재부착하는 것을 방지할 수 있다. 따라서, 기판에 대한 전체적인 세정 공정의 효율성이 크게 향상될 수 있다. According to the present invention described above, it is possible to focus the laser beam on the upper portion of the substrate to generate shock waves, and to remove foreign substances remaining on the substrate by using the shock waves. In addition, vibration may be provided to the substrate to prevent the detached foreign matter from reattaching to the substrate. Thus, the efficiency of the overall cleaning process for the substrate can be greatly improved.

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 사용하였 다. 첨부된 도면에 있어서, 구조물들의 치수는 본 발명의 명확성을 기하기 위하여 실제보다 확대하여 도시한 것이다. Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. As the inventive concept allows for various changes and numerous embodiments, particular embodiments will be illustrated in the drawings and described in detail in the text. However, this is not intended to limit the present invention to the specific disclosed form, it should be understood to include all modifications, equivalents, and substitutes included in the spirit and scope of the present invention. In describing the drawings, similar reference numerals are used for similar components. In the accompanying drawings, the dimensions of the structures are shown in an enlarged scale than actual for clarity of the invention.

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. Terms such as first and second may be used to describe various components, but the components should not be limited by the terms. The terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another. For example, without departing from the scope of the present invention, the first component may be referred to as the second component, and similarly, the second component may also be referred to as the first component.

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.The terminology used herein is for the purpose of describing particular embodiments only and is not intended to be limiting of the invention. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly indicates otherwise. In this application, the terms "comprise" or "having" are intended to indicate that there is a feature, number, step, action, component, part, or combination thereof described in the specification, and that one or more other features It should be understood that it does not exclude in advance the possibility of the presence or addition of numbers, steps, actions, components, parts or combinations thereof.

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. Unless defined otherwise, all terms used herein, including technical or scientific terms, have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art. Terms such as those defined in the commonly used dictionaries should be construed as having meanings consistent with the meanings in the context of the related art and shall not be construed in ideal or excessively formal meanings unless expressly defined in this application. Do not.

도 1은 본 발명의 실시예들에 따른 기판 세정 장치를 설명하기 위한 개략적인 구성도이다. 1 is a schematic diagram illustrating a substrate cleaning apparatus according to embodiments of the present invention.

도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예들에 따른 기판 세정 장치(100)는 챔버(110) 내부에 배치된 기판 지지부(200), 충격파 제공부(300), 진동 제공부(400) 및 배기부(500)를 포함한다. Referring to FIG. 1, the substrate cleaning apparatus 100 according to the exemplary embodiments of the present invention may include a substrate support 200, a shock wave provider 300, a vibration provider 400, and a ship disposed in the chamber 110. A base 500.

챔버(110)는 기판(120)을 세정하기 위한 공간을 제공한다. 예를 들어, 챔버(110)는 내부에 공간을 갖는 육면체의 통 형상을 가질 수 있다. 이와 달리, 챔버(110)는 내부에 공간을 갖는 다양한 형상으로 이루어질 수 있다. The chamber 110 provides a space for cleaning the substrate 120. For example, the chamber 110 may have a cylindrical shape of a hexahedron having a space therein. Alternatively, the chamber 110 may be formed in various shapes having a space therein.

기판 지지부(200)는 기판(120)을 지지한다. 예를 들어, 기판 지지부(200)는 기판(120)의 가장 자리를 하부 또는 측부에서 지지한다. The substrate support part 200 supports the substrate 120. For example, the substrate support 200 supports the edge of the substrate 120 from the bottom or the side.

이에 기판 지지부(200)는 기판(120)을 지지하기 위한 스핀척(210)과 기판(120)의 가장 자리를 지지하기 위한 지지핀(220), 및 스핀척(210)을 구동시키기 위한 구동부(230)를 포함한다. Accordingly, the substrate support unit 200 may include a spin chuck 210 for supporting the substrate 120, a support pin 220 for supporting the edge of the substrate 120, and a driver for driving the spin chuck 210 ( 230).

스핀척(210)은 기판(120)의 크기에 대응되도록 형성되며, 기판(120)의 크기보다 더 크게 형성될 수 있다. 예를 들어, 스핀척(210)은 그 하부면 중심부에 배치된 회전축을 통하여 구동부(230)와 연결된다. The spin chuck 210 may be formed to correspond to the size of the substrate 120 and may be larger than the size of the substrate 120. For example, the spin chuck 210 is connected to the driving unit 230 through a rotating shaft disposed at the center of the lower surface thereof.

지지핀(220)은 스핀척(210)의 상부면 가장 자리에 배치된다. 예를 들어, 지지핀(220)은 기판(120)의 가장 자리를 지지하도록 스핀척(210)의 상부면 가장 자리에 복수개가 배치될 수 있다. 또한, 지지핀(220)은 기판(120)의 하부면 가장 자리 를 지지하기 위한 핀의 형상을 가질 수 있다. 이와 달리, 지지핀(220)은 기판(120)의 가장 자리를 측부에서 집는 방식으로 기판(120)을 지지할 수 있다. The support pin 220 is disposed at the edge of the upper surface of the spin chuck 210. For example, a plurality of support pins 220 may be disposed at the edge of the upper surface of the spin chuck 210 to support the edge of the substrate 120. In addition, the support pin 220 may have a shape of a pin for supporting the edge of the lower surface of the substrate 120. On the contrary, the support pin 220 may support the substrate 120 by picking the edge of the substrate 120 from the side.

구동부(230)는 스핀척(210)을 구동시켜, 상부에 지지된 기판(120)을 일 방향으로 회전 또는 이동시킨다. 예를 들어, 구동부(230)는 상기 회전축을 통하여 스핀척(210)을 일 방향으로 회전시킨다. 또한, 구동부(230)는 스핀척(210)을 좌우 또는 상하의 직선 방향으로 구동시켜 기판(120)의 위치를 조절한다. 이와 같이, 구동부(230)가 기판(120)을 회전시키고 이동시킬 수 있다. 따라서, 구동부(230)는 충격파 제공부(300)와 기판(120) 사이의 거리를 일정하게 유지시키고, 충격파 제공부(300)로부터의 충격파(360)가 기판(120) 전체면에 균일하게 제공되도록 조절할 수 있다. The driver 230 drives the spin chuck 210 to rotate or move the substrate 120 supported thereon in one direction. For example, the driving unit 230 rotates the spin chuck 210 in one direction through the rotation axis. In addition, the driving unit 230 controls the position of the substrate 120 by driving the spin chuck 210 in a straight line direction. As such, the driver 230 may rotate and move the substrate 120. Accordingly, the driving unit 230 maintains a constant distance between the shock wave providing unit 300 and the substrate 120, and the shock wave 360 from the shock wave providing unit 300 is uniformly provided on the entire surface of the substrate 120. You can adjust it.

충격파 제공부(300)는 충격파(360)를 기판(120)의 상부면으로 제공한다. 충격파 제공부(300)는 기판(120)으로 충격파(360)를 제공하기 위하여 레이저 조사부(310), 제1 반사 거울(320), 제2 반사 거울(330) 및 초점 렌즈(340)를 포함한다.The shock wave providing unit 300 provides the shock wave 360 to the upper surface of the substrate 120. The shock wave providing unit 300 includes a laser irradiator 310, a first reflection mirror 320, a second reflection mirror 330, and a focus lens 340 to provide the shock wave 360 to the substrate 120. .

레이저 조사부(310)는 레이저빔을 조사한다. 예를 들어, 레이저 조사부(310)는 기판(120)을 세정하기 위한 챔버(110)의 외부에 배치된다. 이와 달리, 레이저 조사부(310)는 챔버(110)의 내부에 배치될 수도 있다. 예를 들어, 레이저 조사부(310)으로부터 조사되는 상기 레이저빔은 고에너지를 갖는 짧은 펄스파로 이루어질 수 있다. 상기 펄스파는 약 10㎐의 주파수를 가질 수 있다. 또한, 상기 레이저빔은 빔은 1 내지 100 나노초를 가진 0.1 내지 10 줄(joule)의 에너지를 가질 수 있다. 예를 들어, 상기 레이저빔은 충격파(360) 발생을 위하여 Nd:YAG 레이저, CO2 레이저 등을 포함할 수 있다. The laser irradiator 310 irradiates a laser beam. For example, the laser irradiator 310 is disposed outside the chamber 110 for cleaning the substrate 120. Alternatively, the laser irradiator 310 may be disposed inside the chamber 110. For example, the laser beam irradiated from the laser irradiator 310 may be formed of a short pulse wave having high energy. The pulse wave may have a frequency of about 10 Hz. In addition, the laser beam may have an energy of 0.1 to 10 joules having a beam of 1 to 100 nanoseconds. For example, the laser beam may include an Nd: YAG laser, a CO 2 laser, or the like for generating the shock wave 360.

레이저 조사부(310)로부터 조사된 레이저빔이 제1 반사 거울(320)에 의해 반사된다. 상기 레이저빔은 제1 반사 거울(320)에 의하여 그 경로가 챔버(110)의 내부 방향으로 변경된다. 이 때, 상기 레이저빔은 챔버(110)의 측벽(112)에 형성된 투명창(114)을 통하여 챔버(110) 내부로 유도될 수 있다.  The laser beam irradiated from the laser irradiator 310 is reflected by the first reflection mirror 320. The path of the laser beam is changed to the inner direction of the chamber 110 by the first reflecting mirror 320. In this case, the laser beam may be guided into the chamber 110 through the transparent window 114 formed on the side wall 112 of the chamber 110.

챔버(110) 내부로 유도된 레이저빔은 챔버(110)의 내부에 배치된 제2 반사 거울(330)에 의하여 반사된다. 이에 상기 레이저빔의 경로는 기판(120) 방향으로 변경될 수 있다. The laser beam guided into the chamber 110 is reflected by the second reflecting mirror 330 disposed inside the chamber 110. Accordingly, the path of the laser beam may be changed in the direction of the substrate 120.

한편, 상기 레이저빔의 경로는 제1 및 제2 반사 거울(320, 330) 뿐만 아니라 다양한 광학 부재(도시되지 않음)들을 이용하여 변경되거나 조절될 수 있다. The path of the laser beam may be changed or adjusted using various optical members (not shown) as well as the first and second reflecting mirrors 320 and 330.

제2 반사 거울(330)에 의하여 경로가 변경된 레이저빔은 그 경로 상에 배치된 초점 렌즈(340)를 통과한다. 이 때, 초점 렌즈(340)를 통과한 레이저빔은 기판(120)의 상부에 사전에 특정 영역으로 설정된 초점(350)으로 집속된다. 예를 들어, 초점 렌즈(340)는 관통하는 레이저빔을 집속시키기 위한 볼록 렌즈가 될 수 있다. 여기서, 초점(350)은 기판(120)의 상부 특정 영역이 될 수 있다. 한편, 초점(350)은 상기 특정 영역으로 고정되고, 초점(350)의 위치에 대응하여 하부에 배치된 기판(120)이 이동한다. 따라서, 기판(120)과 초점(350)과의 거리 등이 조절될 수 있다. The laser beam whose path is changed by the second reflecting mirror 330 passes through the focus lens 340 disposed on the path. At this time, the laser beam passing through the focus lens 340 is focused on the focal point 350 previously set as a specific region on the substrate 120. For example, the focus lens 340 may be a convex lens for focusing the penetrating laser beam. Here, the focal point 350 may be an upper specific area of the substrate 120. Meanwhile, the focal point 350 is fixed to the specific area, and the substrate 120 disposed under the focal point 350 moves. Therefore, the distance between the substrate 120 and the focal point 350 may be adjusted.

상기 집속된 레이저빔은 초점(350)에서 가스입자 브레이크다운(breakdown)에 의해 충격파(360)를 발생시킨다. 예를 들어, 충격파(360)는 쇼크-웨이브(shock wave)가 될 수 있다. 이 때, 충격파(360)는 사방으로 전파된다. 이에 충격파(360)의 일부가 하부에 배치된 기판(120)의 상부면으로 제공된다. The focused laser beam generates a shock wave 360 by gas particle breakdown at the focal point 350. For example, the shock wave 360 may be a shock wave. At this time, the shock wave 360 propagates in all directions. Accordingly, a part of the shock wave 360 is provided to the upper surface of the substrate 120 disposed below.

이와 같이, 충격파 제공부(300)는 레이저 조사부(310)로부터 조사된 레이저빔을 기판(120) 상부의 초점(350)에 집속시키고, 상기 집속된 레이저빔이 충격파(360)를 발생시킴으로써, 충격파(360)를 기판(120)의 상부면으로 제공할 수 있다. 따라서, 충격파 제공부(300)는 충격파(360)를 이용하여 기판(120)의 상부면에 잔재하는 이물질을 탈락시킨다. 이 때, 충격파(360)의 힘이 기판(120) 상에 부착된 이물질의 접촉 강도(adhesion force)보다 큰 경우, 상기 이물질이 기판(120)으로부터 탈락된다. In this way, the shock wave providing unit 300 focuses the laser beam irradiated from the laser irradiation unit 310 to the focus 350 on the upper portion of the substrate 120, the focused laser beam generates a shock wave 360, the shock wave 360 may be provided as an upper surface of the substrate 120. Therefore, the shock wave providing unit 300 drops foreign matter remaining on the upper surface of the substrate 120 using the shock wave 360. At this time, when the force of the shock wave 360 is greater than the contact strength (adhesion force) of the foreign matter attached to the substrate 120, the foreign matter is dropped from the substrate 120.

진동 제공부(400)가 기판(120)과 인접하게 배치된다. 예를 들어, 진동 제공부(400)는 기판(120)의 하부면과 인접하게 배치된다. 진동 제공부(400)는 기판(120)의 하부 중앙부에 배치될 수 있다. 한편, 진동 제공부(400)는 기판(120)과 일정 거리 이격되도록 배치되고, 상기 진동을 기판으로 전달하는 진동 전달 물질(도시되지 않음)이 상기 이격 공간에 게재될 수 있다. The vibration providing unit 400 is disposed adjacent to the substrate 120. For example, the vibration providing unit 400 is disposed adjacent to the lower surface of the substrate 120. The vibration providing unit 400 may be disposed at the lower center portion of the substrate 120. Meanwhile, the vibration providing unit 400 may be disposed to be spaced apart from the substrate 120 by a predetermined distance, and a vibration transmission material (not shown) for transmitting the vibration to the substrate may be placed in the separation space.

진동 제공부(400)는 기판(120)으로 진동을 제공한다. 예를 들어, 진동 제공부(400)는 기판(120)의 하부면 중앙부로 진동을 제공할 수 있다. 이는 진동 제공부(400)로부터의 진동이 기판(120)의 하부면 전체에 균일하게 제공되도록 하기 위해서이다. The vibration providing unit 400 provides vibration to the substrate 120. For example, the vibration providing unit 400 may provide vibration to the center portion of the lower surface of the substrate 120. This is to ensure that the vibration from the vibration providing unit 400 is uniformly provided over the entire lower surface of the substrate 120.

또한, 진동 제공부(400)는 초음파를 이용한 진동을 수직 방향 또는 수평 방향으로 기판(120)에 제공할 수 있다. 진동 제공부(400)는 진동을 수직 방향 및 수평 방향으로 기판(120)으로 제공할 수 있다. In addition, the vibration providing unit 400 may provide a vibration using ultrasonic waves to the substrate 120 in a vertical direction or a horizontal direction. The vibration providing unit 400 may provide vibration to the substrate 120 in the vertical direction and the horizontal direction.

진동 제공부(400)는 펄스파인 레이저빔의 펄스 주기와 대응하도록 일정 주기를 갖는 진동을 기판(120)으로 제공한다. 즉, 충격파 제공부(300)가 일정 주기에 따라 충격파(360)를 기판(120)으로 제공되는 경우, 진동 제공부(400)는 상기 충격파(360)가 제공되는 주기에 대응하여 기판(120)으로 진동을 제공한다. The vibration providing unit 400 provides a vibration having a predetermined period to the substrate 120 to correspond to the pulse period of the laser beam which is a pulse wave. That is, when the shock wave providing unit 300 provides the shock wave 360 to the substrate 120 at a predetermined cycle, the vibration providing unit 400 may correspond to the cycle at which the shock wave 360 is provided. To provide vibration.

이와 같이, 진동 제공부(400)가 기판(120)으로 진동을 제공함으로써, 충격파(360)에 의해 기판(120)으로부터 탈락된 이물질이 기판(120)에 재부착하는 것을 방지한다. 즉, 충격파(360)에 의해 기판(120)으로부터 일차적으로 탈락된 이물질이 기판(120)에 재부착하는 경우, 진동 제공부(400)가 충격파(360)의 제공 주기에 따라 기판(120)에 진동을 제공한다. 특히, 이물질이 기판(120)의 가장 자리 방향으로 재부착하는 경우가 많으므로, 진동 제공부(400)는 기판(120)의 중앙부에서 가장 자리 방향으로 진동이 전달되도록 기판(120)의 중앙부에 진동을 제공한다. 따라서, 상기 진동에 의하여 상기 이물질이 기판(120)에 재부착되는 것이 방지되므로, 상기 이물질이 상기 기판(120)으로부터 완전 탈락된다. As such, the vibration providing unit 400 provides vibration to the substrate 120, thereby preventing the foreign matter dropped from the substrate 120 by the shock wave 360 to be reattached to the substrate 120. That is, when the foreign matter first dropped from the substrate 120 by the shock wave 360 is reattached to the substrate 120, the vibration providing unit 400 is applied to the substrate 120 according to the supply cycle of the shock wave 360. To provide vibration. In particular, since the foreign matter is often reattached in the edge direction of the substrate 120, the vibration providing unit 400 is a central portion of the substrate 120 so that the vibration is transmitted in the edge direction from the center of the substrate 120 To provide vibration. Therefore, since the foreign matter is prevented from reattaching to the substrate 120 by the vibration, the foreign matter is completely removed from the substrate 120.

배기부(500)는 기판(120)의 상부에 배치된다. 예를 들어, 배기부(500)는 기판(120)에 설정된 초점(350)과 인접하게 배치될 수 있다. 배기부(500)는 충격파(360)에 의해 탈락된 이물질 및/또는 진동 제공부(400)에 의해 재탈락된 이물질을 흡입하여 외부로 배기시킨다. 따라서, 배기부(500)는 상기 이물질이 탈락되어 날아가는 경로 상에 위치하여, 상기 이물질을을 흡입한다. 이에 배기부(500)는 상기 흡입된 이물질의 배기 경로를 제공하기 위하여 배기관(510)을 구비한다. 예를 들어, 배기관(510)은 원통 형상의 관으로 이루어져 있다. The exhaust part 500 is disposed above the substrate 120. For example, the exhaust part 500 may be disposed adjacent to the focal point 350 set on the substrate 120. The exhaust unit 500 sucks out foreign substances dropped by the shock wave 360 and / or foreign substances dropped by the vibration providing unit 400 to exhaust the foreign substances. Therefore, the exhaust part 500 is located on a path through which the foreign matter is dropped off and sucks the foreign matter. Accordingly, the exhaust part 500 includes an exhaust pipe 510 to provide an exhaust path of the sucked foreign matter. For example, the exhaust pipe 510 consists of a cylindrical tube.

한편, 배기부(500)가 초점(350)의 상부에 배치되어 이물질을 상부로 흡입하므로, 초점(350)에서 발생되어 기판(120) 방향인 하방으로 제공되는 충격파(360)의 일부가 배기부(500)에 의하여 상쇄될 수 있다. 즉, 상부 방향으로 흡입하는 배기부(500)에 의하여 하방으로 전파되는 충격파(360)의 일부가 소멸 또는 상쇄되는 문제점이 발생한다. Meanwhile, since the exhaust part 500 is disposed above the focal point 350 and sucks foreign matter upward, a part of the shock wave 360 generated at the focal point 350 and provided downward in the direction of the substrate 120 is exhausted. Offset by 500. That is, a part of the shock wave 360 propagated downward by the exhaust part 500 suctioned in an upward direction may disappear or cancel.

이에 기판 세정 장치(100)는 배기부(500)의 배기관(510) 내부에 배치된 기체 분사부(600)를 더 포함할 수 있다. Accordingly, the substrate cleaning apparatus 100 may further include a gas injection unit 600 disposed in the exhaust pipe 510 of the exhaust unit 500.

기체 분사부(600)는 레이저빔이 집속되는 위치, 즉 초점(350)의 상부에 배치된다. 기체 분사부(600)는 초점(350)의 상부에서 하방으로 기체를 분사한다. 이에 기체 분사부(600)는 기체를 공급하기 위한 기체 공급부(610) 및 기체 공급부(610)으로부터의 기체가 분사되는 경로를 제공하기 위한 분사관(620)을 포함한다. The gas injection unit 600 is disposed at the position where the laser beam is focused, that is, the upper portion of the focal point 350. The gas injector 600 injects gas downward from the upper portion of the focal point 350. The gas injection unit 600 includes a gas supply unit 610 for supplying gas and an injection tube 620 for providing a path through which the gas from the gas supply unit 610 is injected.

기체 공급부(610)는 분사관(620)을 통해 기체를 공급한다. 예를 들어, 기체 공급부(610)는 챔버(110)의 외부에 배치될 수 있다. 여기서, 상기 공급되는 기체는 불활성 가스를 포함한다. 예를 들어, 상기 기체는 불활성 가스인 아르곤(Ar)가스, 네온(Ne)가스 등을 포함할 수 있다. 또한, 상기 기체는 질소(N2)가스 등을 포함할 수도 있다. The gas supply unit 610 supplies gas through the injection pipe 620. For example, the gas supply unit 610 may be disposed outside the chamber 110. Here, the gas to be supplied includes an inert gas. For example, the gas may include argon (Ar) gas, neon (Ne) gas, and the like, which are inert gases. In addition, the gas may include nitrogen (N 2 ) gas or the like.

분사관(620)은 기체 공급부(610)로부터 공급된 기체를 초점(350) 방향으로 전달되기 위한 경로를 제공한다. 예를 들어, 분사관(620)은 배기관(510)의 내부에 배치된다. 이 때, 분사관(620)은 원통의 관으로 형성된 배기관(510)의 중앙부에 별도의 관으로 이루어질 수 있다. 이에 분사관(620)도 원통 형상을 갖는 관으로 이루어지므로, 분사관(620)과 배기관(510)은 전체적으로 이중관의 형태를 갖는다. The injection pipe 620 provides a path for delivering the gas supplied from the gas supply part 610 toward the focal point 350. For example, the injection pipe 620 is disposed inside the exhaust pipe 510. At this time, the injection pipe 620 may be made of a separate pipe in the central portion of the exhaust pipe 510 formed of a cylindrical pipe. The injection pipe 620 is also made of a tube having a cylindrical shape, the injection pipe 620 and the exhaust pipe 510 has a form of a double pipe as a whole.

이와 같이, 기체 분사부(600)는 배기부(500)의 흡입 경로의 중앙부 또는 일 영역에 배치되어 하부 방향으로 기체를 분사한다. 따라서, 기체 분사부(600)는 초점(350)의 상부에서 기판(120) 방향으로 기체를 분사함으로써, 초점(350)에서 기판(120) 방향으로 전파되는 충격파(360)를 기판(120)방향으로 유도할 수 있다. 즉, 기체 분사부(600)는 배기부(500)에 의해 충격파(360) 중 일부가 상쇄 또는 소멸되는 것을 방지한다. 따라서, 기체 분사부(600)에 의하여 충격파(360)가 상쇄되지 않고 기판(120)에 제공됨으로써 기판(120)에 잔재하는 이물질이 충분하게 제거될 수 있다. 이에 전체적인 세정 공정의 효율이 향상되고, 제품의 불량률이 크게 감소되며 전체적인 제품의 생산량이 증가될 수 있다.As such, the gas injector 600 is disposed at the center or one region of the suction path of the exhaust part 500 to inject gas in a downward direction. Therefore, the gas injection unit 600 injects gas from the upper portion of the focal point 350 toward the substrate 120, thereby directing the shock wave 360 propagated from the focal point 350 toward the substrate 120 in the direction of the substrate 120. Can be derived from. That is, the gas injection unit 600 prevents a part of the shock wave 360 from being canceled or dissipated by the exhaust unit 500. Therefore, since the shock wave 360 is not canceled by the gas injection unit 600, the foreign matter remaining on the substrate 120 may be sufficiently removed by being provided to the substrate 120. This may improve the efficiency of the overall cleaning process, greatly reduce the defective rate of the product and increase the overall product yield.

도 2는 본 발명의 실시예들에 따른 기판 세정 방법을 설명하기 위한 순서도이다.2 is a flowchart illustrating a substrate cleaning method according to embodiments of the present invention.

도 2를 참조하면, 본 발명의 실시예들에 따른 기판 세정 방법에 따르면, 기판을 지지하고(S100), 외부로부터 제공된 레이저빔을 상기 기판의 상부에 집속시킴으로써 상기 기판 상부의 사방으로 전파되는 충격파를 이용하여 상기 기판에 잔재하는 이물질을 탈락시킨다(S200). 또한, 상기 기판으로 진동을 제공하여 상기 기판 으로부터 탈락된 이물질을 상기 기판으로부터 완전 탈락시킨다(S300). 그리고, 상기 충격파 및 진동에 의하여 상기 기판으로부터 탈락된 이물질을 흡입하여 외부로 배기시킨다(S400).2, according to the substrate cleaning method according to the embodiments of the present invention, by supporting the substrate (S100), by focusing the laser beam provided from the outside on the upper portion of the substrate by the shock wave propagated in all directions Using to remove the foreign matter remaining on the substrate (S200). In addition, the vibration is provided to the substrate to completely remove the foreign matter dropped from the substrate from the substrate (S300). In addition, the foreign substances dropped off from the substrate by the shock wave and vibration are sucked and exhausted to the outside (S400).

구체적으로 살펴보면, 먼저 상기 기판을 지지한다. 예를 들어, 상기 기판의 가장 자리를 하부에서 지지할 수 있다. 이와 달리, 상기 기판의 가장 자리를 측부에서 집는 방식으로 상기 기판을 지지할 수 있다. 한편, 상기 기판을 지지하고 고정하는 경우, 상기 기판의 위치를 상하로 조절할 수 있다. 이는 후술할 충격파가 상기 기판에 제공되는 경우, 상기 충격파가 영향을 미치는 영역에 대응하여 상기 기판과 상기 충격파가 발생되는 영역 사이의 거리를 조절하기 위해서이다. Specifically, first, the substrate is supported. For example, an edge of the substrate may be supported at the bottom. Alternatively, the substrate may be supported by picking up an edge of the substrate from the side. On the other hand, when supporting and fixing the substrate, the position of the substrate can be adjusted up and down. This is to adjust the distance between the substrate and the region where the shock wave is generated in response to a region in which the shock wave is to be described later provided to the substrate.

상기 지지된 기판으로 충격파를 제공하여 상기 기판 상에 잔재하는 이물질을 탈락시켜 제거한다. 본 발명의 실시예들에 있어서, 상기 기판으로 충격파를 제공하기 위해서 연속적인 단계들이 수행된다. The shock wave is provided to the supported substrate to remove and remove foreign substances remaining on the substrate. In embodiments of the present invention, successive steps are performed to provide a shock wave to the substrate.

먼저, 레이저빔을 상기 기판 방향으로 조사한다. 상기 레이저빔은 고에너지를 갖는 짧은 펄스파로 이루어질 수 있다. 상기 펄스파는 약 10㎐의 주파수를 가질 수 있다. 또한, 상기 레이저빔은 빔은 1 내지 100 나노초를 가진 0.1 내지 10 줄(joule)의 에너지를 가질 수 있다. 예를 들어, 상기 레이저빔은 상기 충격파의 발생을 위하여 Nd:YAG 레이저, CO2 레이저 등을 포함할 수 있다. First, a laser beam is irradiated in the direction of the substrate. The laser beam may be made of a short pulse wave having a high energy. The pulse wave may have a frequency of about 10 Hz. In addition, the laser beam may have an energy of 0.1 to 10 joules having a beam of 1 to 100 nanoseconds. For example, the laser beam may include an Nd: YAG laser, a CO 2 laser, or the like for generating the shock wave.

반사 거울을 이용하여 상기 조사된 레이저빔을 반사시켜 상기 레이저빔의 경로를 변경시킨다. 예를 들어, 상기 레이저빔이 기판에 배치된 챔버의 외부에서 조 사되는 경우, 상기 반사 거울을 이용하여 상기 레이저빔을 상기 챔버의 방향으로 향하도록 한다.A reflection mirror is used to reflect the irradiated laser beam to change the path of the laser beam. For example, when the laser beam is irradiated from the outside of the chamber disposed on the substrate, the laser beam is used to direct the laser beam in the direction of the chamber.

그리고, 챔버 내부로 유도된 상기 레이저빔을 다른 반사 거울을 이용하여 레이저빔의 경로를 재변경시킨다. 예를 들어, 상기 레이저빔의 경로를 상기 기판과 인접한 영역으로 유도한다. 이 때, 상기 레이저빔은 상기 기판의 상부에 사전에 설정된 초점 방향으로 유도한다. The laser beam guided into the chamber is then redirected using another reflecting mirror. For example, the path of the laser beam is directed to an area adjacent to the substrate. At this time, the laser beam is guided in the focal direction previously set on the substrate.

여기서, 상기 레이저빔의 경로를 두 번 변경시켰지만, 그 경로의 변경 횟수 및 제공 경로는 다양하게 변할 수 있다. 한편, 상기 레이저빔의 경로는 상기 변경 거울들뿐만 아니라 다양한 광학 부재(도시되지 않음)들을 이용하여 변경시키거나 조절할 수 있다. Here, although the path of the laser beam is changed twice, the number of changes and the providing path of the path may vary. The path of the laser beam may be changed or adjusted using not only the change mirrors but also various optical members (not shown).

한편, 상기 레이저빔을 초점 렌즈를 관통하여 상기 초점으로 유도시킨다. 따라서, 상기 초점 렌즈를 관통한 상기 레이저빔이 상기 초점에서 집속된다. 이 때, 상기 초점 렌즈는 일정한 폭을 가지고 진행하는 레이저빔을 집속시키기 위한 볼록 렌즈로 이루어질 수 있다. On the other hand, the laser beam is guided through the focus lens to the focus. Thus, the laser beam passing through the focus lens is focused at the focus. In this case, the focus lens may be a convex lens for focusing a laser beam traveling with a predetermined width.

상기 레이저빔을 상기 초점에서 집속시켜 충격파를 발생시킨다. 예를 들어, 발생된 충격파는 가스입자 브레이크다운(breakdown)에 의한 쇼크-웨이브(shock wave)가 될 수 있다. 발생된 충격파는 사방으로 전파된다. 따라서, 상기 전파되는 충겨파의 일부가 상기 기판 방향으로 제공된다. The laser beam is focused at the focal point to generate a shock wave. For example, the generated shock wave may be a shock wave due to gas particle breakdown. The generated shock wave propagates in all directions. Therefore, a part of the propagated wave is propagated toward the substrate.

이와 같이, 상기 레이저빔을 집속시켜 상기 충격파를 발생시킴으로써, 상기 충격파를 상기 기판으로 제공할 수 있다. 또한, 상기 충격파를 상기 기판으로 제공 하는 경우, 상기 기판의 위치를 변경시킬 수 있다. 예를 들어, 상기 충격파의 전파 시작점인 상기 초점은 고정되어 있으므로, 상기 충격파를 상기 기판 전체면으로 균일하게 제공하기 위하여 상기 기판을 회전시키고 상기 기판을 수평 방향으로 이동시킬 수 있다. 이 때, 상기 수평 방향으로 이동은 상기 충격파가 상기 기판의 중앙부에서 가장 자리 방향으로 제공되도록 이루어진다. In this way, by focusing the laser beam to generate the shock wave, the shock wave can be provided to the substrate. In addition, when the shock wave is provided to the substrate, the position of the substrate may be changed. For example, since the focal point, which is the start point of propagation of the shock wave, is fixed, the substrate may be rotated and the substrate may be moved in the horizontal direction to uniformly provide the shock wave to the entire surface of the substrate. At this time, the movement in the horizontal direction is such that the shock wave is provided in the edge direction at the center of the substrate.

따라서, 제공된 충격파를 이용하여 상기 기판 상에 잔재하는 이물질을 제거하거나 탈락시킬 수 있다. 한편, 상기 충격파의 힘은 상기 기판 상에 부착된 이물질의 접촉 강도(adhesion force)보다 크게 설정된다. Therefore, the foreign matter remaining on the substrate can be removed or dropped by using the provided shock wave. On the other hand, the force of the shock wave is set greater than the contact force (adhesion force) of the foreign matter attached on the substrate.

한편, 상기 충격파에 의해 이물질이 일시적으로 기판으로부터 탈락되었다가 다시 재부착하는 문제점이 발생할 수 있다.On the other hand, the shock wave may cause a problem that the foreign matter is temporarily removed from the substrate and reattached again.

상기 이물질의 재부착을 방지하기 위하여 상기 기판으로 진동을 제공한다. 예를 들어, 상기 기판의 하부면 중앙부로 진동을 제공한다. 이는 상기 기판의 중앙부로 진동을 제공하는 경우, 상기 제공된 진동이 가장 자리로 전달될 수 있기 때문이다. 또한, 기판으로 초음파를 이용한 진동을 제공할 수 있다. 나아가, 상기 기판에 수평 방향, 수직 방향 또는 수평 수직 방향으로 진동을 제공할 수 있다. Vibration is provided to the substrate to prevent reattachment of the foreign matter. For example, vibration is provided to the central portion of the lower surface of the substrate. This is because when the vibration is provided to the center portion of the substrate, the provided vibration can be transmitted to the edge. In addition, it is possible to provide a vibration using ultrasonic waves to the substrate. Furthermore, vibration may be provided to the substrate in a horizontal direction, a vertical direction, or a horizontal vertical direction.

한편, 상기 진동을 상기 레이저빔, 즉, 상기 충격파의 펄스 주기와 대응하도록 상기 기판으로 제공할 수 있다. 예를 들어, 상기 펄스 주기에 대응하여 상기 진동을 주기적으로 공급한다. 상기 진동이 상기 이물질의 재부착을 방지하기 위하여 제공되기 때문이다. 즉, 상기 충격파가 기판에 일정 주기로 제공되는 경우, 상기 충격파에 의하여 상기 기판으로부터 이물질도 일정 주기를 갖고 상기 기판으로부터 탈락된다. 따라서, 상기 탈락된 이물질의 재부착을 방지하기 위하여, 상기 진동도 상기 일정 주기에 대응하여 제공할 수 있다. The vibration may be provided to the substrate so as to correspond to the pulse period of the laser beam, that is, the shock wave. For example, the vibration is periodically supplied in response to the pulse period. This is because the vibration is provided to prevent reattachment of the foreign matter. That is, when the shock wave is provided to the substrate at a predetermined period, foreign matter is also dropped from the substrate by the shock wave at a predetermined period. Therefore, in order to prevent reattachment of the dropped foreign matter, the vibration may be provided corresponding to the predetermined period.

따라서, 상기 레이저파를 이용하여 상기 기판으로부터 상기 이물질을 제거하고, 상기 기판에 진동을 제공하여 상기 이물질이 상기 기판에 재부착하는 것을 방지할 수 있다. 이에 상기 이물질이 상기 기판으로부터 완전 탈락되므로 상기 기판에 대한 세정의 효율을 크게 향상시킬 수 있다. Therefore, the foreign matter may be removed from the substrate using the laser wave, and vibration may be provided to the substrate to prevent the foreign matter from reattaching to the substrate. Therefore, since the foreign matter is completely removed from the substrate, it is possible to greatly improve the efficiency of cleaning the substrate.

상기 기판의 상부에서 상기 탈락된 이물질을 흡입하여 외부로 배기시킨다. 예를 들어, 상기 흡입을 통한 배기는 상기 충격파가 전파되는 초점의 상부에서 이루어진다. 이는 기판과 인접한 상부에 배치될 경우 상기 충격파가 상기 기판에 충분하게 제공되지 못하거나 상기 충격파에 의해 상기 이물질을 배기하기 위한 배기부가 손상될 수 있기 때문이다. 따라서, 상기 배기는 상기 초점의 상부에서 상방으로 수행된다. The dropped foreign substances are sucked from the upper portion of the substrate and exhausted to the outside. For example, the exhaust through the suction is at the top of the focal point where the shock wave propagates. This is because, when disposed above the substrate, the shock wave may not be sufficiently provided to the substrate or the exhaust part for exhausting the foreign matter may be damaged by the shock wave. Thus, the evacuation is performed upwards at the top of the focal point.

이 때, 상기 상방으로 이루어지는 배기에 의하여 상기 충격파의 일부가 상쇄될 수 있다. 즉, 상기 기판을 향하여 하방으로 제공되는 충격파가 상기 초점의 상부에서 상방으로 흡입하는 배기에 의하여 일부가 상쇄되거나 소멸될 수 있다. 따라서, 세정 공정의 효율이 저하될 수 있다. At this time, a part of the shock wave may be canceled out by the upward exhaust. That is, a part of the shock wave provided downward toward the substrate may be canceled out or dissipated by the exhaust sucked upward from the upper portion of the focal point. Thus, the efficiency of the cleaning process can be lowered.

상기 초점의 상부에서 하방으로 기체를 분사할 수 있다. 예를 들어, 상기 기체를 상기 배기가 이루어지는 영역, 공간의 중앙부에서 분사할 수 있다. 따라서, 상기 초점의 상부에서 상기 기판 방향으로 기체를 분사함으로써 상기 초점으로부터 전파되는 충격파를 상기 기판으로 집중시킬 수 있다. 여기서, 상기 기체는 불활성 가스인 아르곤(Ar)가스, 네온(Ne)가스 등을 포함할 수 있다. 또한, 상기 기체는 질소(N2)가스 등을 포함할 수도 있다. Gas may be injected downward from the top of the focal point. For example, the gas may be injected in the region where the exhaust is made and in the center of the space. Therefore, the shock wave propagated from the focus can be concentrated on the substrate by injecting gas from the upper portion of the focus toward the substrate. Here, the gas may include argon (Ar) gas, neon (Ne) gas, and the like, which are inert gases. In addition, the gas may include nitrogen (N 2 ) gas or the like.

따라서, 상기 기체를 상기 초점의 인접한 상부에서 하방으로 분사하여 상기 기판 방향으로 전파되는 충격파가 상쇄되는 것을 방지할 수 있다. 이에 상기 충격파가 상기 기판으로 충분하게 제공되므로, 상기 기판에 대한 세정의 효율을 더욱 향상시킬 수 있다. Therefore, it is possible to prevent the shock wave propagated toward the substrate by spraying the gas downward from the adjacent upper portion of the focal point. Accordingly, since the shock wave is sufficiently provided to the substrate, it is possible to further improve the efficiency of cleaning the substrate.

본 발명에 따르면, 기판으로 충격파를 제공하여 기판에 잔재하는 이물질을 제거 또는 탈락시킬 수 있다. 또한, 기판으로 진동을 제공하여 탈락된 이물질이 기판에 재부착하는 것을 방지할 수 있다. 나아가, 충격파가 발생되는 초점의 상부에서 하방으로 기체를 분사하여 기판으로 제공되는 충격파의 상쇄를 방지하고 충격파를 기판에 집중시킬 수 있다. 따라서, 전체적인 세정 공정의 효율을 향상시키고, 기판의 불량률을 크게 감소시켜 기판의 생산성을 증가시킬 수 있다. According to the present invention, a shock wave may be provided to the substrate to remove or drop off foreign substances remaining on the substrate. In addition, vibration may be provided to the substrate to prevent the detached foreign matter from reattaching to the substrate. Furthermore, by spraying gas downward from the upper portion of the focal point where the shock wave is generated, it is possible to prevent cancellation of the shock wave provided to the substrate and to concentrate the shock wave on the substrate. Thus, it is possible to improve the efficiency of the overall cleaning process and to greatly reduce the defect rate of the substrate, thereby increasing the productivity of the substrate.

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. As described above, although described with reference to preferred embodiments of the present invention, those skilled in the art will be variously modified without departing from the spirit and scope of the invention described in the claims below. And can be changed.

도 1은 본 발명의 실시예들에 따른 기판 세정 장치를 설명하기 위한 개략적인 구성도이다. 1 is a schematic diagram illustrating a substrate cleaning apparatus according to embodiments of the present invention.

도 2는 본 발명의 실시예들에 따른 기판 세정 방법을 설명하기 위한 순서도이다. 2 is a flowchart illustrating a substrate cleaning method according to embodiments of the present invention.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>

100 : 기판 세정 장치 110 : 챔버100 substrate cleaning apparatus 110 chamber

120 : 기판 200 : 기판 지지부120: substrate 200: substrate support

230 : 구동부 300 : 충격파 제공부230: drive unit 300: shock wave providing unit

310 : 레이저 조사부 320 : 제1 반사 거울310: laser irradiation unit 320: first reflection mirror

330 : 제2 반사 거울 340 : 초점 렌즈330: second reflection mirror 340: focusing lens

350 : 초점 360 : 충격파350: Focus 360: Shock Wave

400 : 진동 제공부 500 : 배기부400: vibration providing unit 500: exhaust unit

600 : 기체 분사부 610 : 기체 공급부600: gas injection unit 610: gas supply unit

620 : 분사관620: injection pipe

Claims (12)

기판을 지지하는 단계;Supporting a substrate; 외부로부터 제공된 레이저빔을 상기 기판의 상부에 집속시킴으로써 상기 기판 상부의 사방으로 전파되는 충격파를 이용하여 상기 기판에 잔재하는 이물질을 탈락시키는 단계;Dropping foreign matter remaining on the substrate by using a shock wave propagated in all directions on the substrate by focusing a laser beam provided from the outside on the upper portion of the substrate; 상기 기판으로 진동을 제공하여 상기 기판으로부터 탈락된 이물질을 상기 기판으로부터 완전 탈락시키는 단계; 및Providing vibration to the substrate to completely remove foreign substances dropped from the substrate from the substrate; And 상기 충격파 및 진동에 의하여 상기 기판으로부터 탈락된 이물질을 흡입하여 외부로 배기시키는 단계를 포함하되,Including the step of sucking the foreign matter dropped from the substrate by the shock wave and vibration to exhaust to the outside, 상기 충격파를 상기 기판으로 집중시키기 위하여 상기 레이저빔이 집속되는 영역의 상부에서 불활성 기체를 하방으로 분사하는 것을 특징으로 하는 기판 세정 방법.And injecting an inert gas downward in an upper portion of a region where the laser beam is focused to concentrate the shock wave on the substrate. 제1항에 있어서, 상기 제공되는 레이저빔은 고에너지를 갖는 짧은 펄스파이고, 상기 기판에 제공되는 상기 진동은 상기 레이저빔의 펄스 주기와 대응되도록 일정 주기를 갖는 것을 특징으로 하는 기판 세정 방법.The method of claim 1, wherein the provided laser beam is a short pulse wave having a high energy, and the vibration provided to the substrate has a predetermined period to correspond to a pulse period of the laser beam. 제1항에 있어서, 상기 기판에 진동을 제공하는 단계는The method of claim 1, wherein providing vibration to the substrate is 상기 기판의 하부면 중앙부에 초음파를 이용하여 수직 또는 수평 방향의 진동을 제공하는 것을 특징으로 하는 기판 세정 방법.And ultrasonic waves in a central portion of a lower surface of the substrate to provide vibration in a vertical or horizontal direction. 삭제delete 제1항에 있어서, 상기 충격파를 상기 기판의 상부면에 제공하는 단계는The method of claim 1, wherein providing the shock wave to an upper surface of the substrate 상기 지지된 기판을 회전시키고 수평 방향으로 이동시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 세정 방법.Rotating and supporting the supported substrate in a horizontal direction. 기판을 지지하기 위한 기판 지지부;A substrate support for supporting a substrate; 외부로부터 제공된 레이저빔을 상기 기판의 상부에 집속시킴으로써 상기 기판 상부의 사방으로 전파되는 충격파를 이용하여 상기 기판에 잔재하는 이물질을 탈락시키기 위한 충격파 제공부;A shock wave providing unit for dropping foreign substances remaining on the substrate by using a shock wave propagated in all directions on the substrate by focusing a laser beam provided from the outside on the upper portion of the substrate; 상기 기판의 하부면과 인접하게 배치되고, 상기 기판으로 진동을 제공하여 상기 기판으로부터 탈락된 이물질을 상기 기판으로부터 완전 탈락시키기 위한 진동 제공부; 및A vibration providing unit disposed adjacent to a lower surface of the substrate and providing vibration to the substrate to completely remove foreign substances dropped from the substrate from the substrate; And 상기 기판의 상부에 배치되고, 상기 충격파 제공부 및 상기 진동 제공부에 의해 상기 기판으로부터 탈락된 이물질을 흡입하여 외부로 배기시키기 위한 배기부를 포함하는 기판 세정 장치.And an exhaust unit disposed above the substrate, the exhaust unit configured to suck the foreign matter dropped from the substrate by the shock wave providing unit and the vibration providing unit and exhaust the foreign matter to the outside. 제6항에 있어서, The method of claim 6, 상기 레이저빔을 상기 충격파 제공부로 제공하는 레이저 조사부를 더 포함하 고, 상기 레이저빔은 고에너지를 갖는 짧은 펄스파인 것을 특징으로 하는 기판 세정 장치.And a laser irradiator for providing the laser beam to the shock wave providing unit, wherein the laser beam is a short pulse wave having high energy. 제7항에 있어서, 상기 진동 제공부는 상기 레이저빔의 펄스 주기와 대응하도록 일정 주기를 갖는 진동을 제공하는 것을 특징으로 하는 기판 세정 장치.The apparatus of claim 7, wherein the vibration providing unit provides a vibration having a predetermined period so as to correspond to a pulse period of the laser beam. 제6항에 있어서, 상기 진동 제공부는 상기 기판의 하부면 중앙부로 초음파를 이용하여 수직 또는 수평 방향의 진동을 제공하는 것을 특징으로 하는 기판 세정 장치.The substrate cleaning apparatus of claim 6, wherein the vibration providing unit provides vibration in a vertical or horizontal direction to the center of the lower surface of the substrate by using ultrasonic waves. 제6항에 있어서, The method of claim 6, 상기 배기부의 내부에 배치되고, 상기 레이저빔이 집속되는 위치의 상부에서 기체를 하방으로 분사하여 상기 충격파를 상기 기판으로 유도시키는 기체 분사부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 세정 장치.And a gas injector disposed in the exhaust unit and injecting gas downward from the upper portion of the position where the laser beam is focused to induce the shock wave to the substrate. 제10항에 있어서, 상기 기체 분사부로부터 분사되는 기체는 불활성 가스인 것을 특징으로 하는 기판 세정 장치.The substrate cleaning apparatus of claim 10, wherein the gas injected from the gas injection unit is an inert gas. 제6항에 있어서, 상기 기판 지지부를 회전시키고 상하 이동 및 좌우 이동시키기 위한 구동부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 세정 장치.The substrate cleaning apparatus of claim 6, further comprising a driving unit configured to rotate the substrate support and to move the substrate support upward and downward and move left and right.
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