KR101081519B1 - 약액 분사 노즐 및 이를 포함하는 기판 처리 장치 - Google Patents

Abstract

약액 분사 노즐 및 이를 포함하는 기판 처리 장치가 제공된다. 본 발명의 실시예에 따른 약액 분사 노즐은 약액이 유입되는 약액 유입구, 유입된 약액이 흐르는 노즐관 내부에 약액이 나선형으로 흐르도록 안내하는 가이드부, 및 나선형으로 흐르는 약액이 분사되는 약액 분사부를 포함한다.

노즐, 세정력, 세정 장치

Description

약액 분사 노즐 및 이를 포함하는 기판 처리 장치{Nozzle spraying chemical and substrate process apparatus including the same}

본 발명은 약액 분사 노즐 및 이를 포함하는 기판 처리 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 반도체 제조 장비의 약액 분사 노즐 및 이를 포함하는 기판 처리 장치에 관한 것이다.

반도체 메모리 소자의 기판으로 사용되는 웨이퍼(wafer), 액정 디스플레이 또는 플라즈마 디스플레이 패널로 사용되는 평판 기판 등은 박막과 금속막 등을 형성하는 여러 공정을 거쳐 메모리 소자나 디스플레이 소자로 제조된다. 이러한 각 공정은 외부와는 격리된 환경을 제공하는 공정 챔버(process chamber)에서 진행된다. 즉, 공정 챔버 내에서는 메모리 소자나 디스플레이 소자를 제조하는 도포 공정, 노광 공정, 현상 공정, 에칭(Etching) 공정, 세정 공정 등이 진행될 수 있다.

세정 공정은 각종 화학 약품(약액) 등을 처리한 후 ELD, LCD, PDP 및 FPD 표면에 흡착된 오염 물질을 제거하는 공정을 말한다.

이러한 세정 공정은 하부에 있는 기판을 향하여 상부에 있는 노즐을 통해 세정액을 분사하는 방법을 사용하는데, 종래에는 노즐의 상부에 있는 유입구를 통해 유입된 약액이 노즐관 내부를 일직선으로 흘러서 분사구를 통해 유출되는 일반적인 방법을 사용하였다.

본 발명이 이루고자 하는 목적은 노즐관의 내부에서 유체가 나선형으로 흐르도록 하여 분사구를 통해 유출되는 약액의 타력을 향상시킬 수 있는 약액 분사 노즐을 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 노즐을 이용한 기판 처리 장치에 있어서 노즐관 내부에서 유체가 나선형으로 흐르도록 하여 분사구를 통해 유출되는 약액의 타력을 향상시켜 기판의 처리 효율을 향상시키도록 하는 기판 처리 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 목적들은 이상에서 언급한 목적들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 실시예에 따른 약액 분사 노즐은 약액이 유입되는 약액 유입구; 상기 유입된 약액이 흐르는 노즐관 내부에 상기 약액이 나선형으로 흐르도록 안내하는 가이드부; 상기 나선형으로 흐르는 약액이 분사되는 약액 분사부를 포함한다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 실시예에 따른 기판 처리 장치는 내부에 기판을 수용하며 공정이 수행되는 공간을 제공하는 공정 챔버; 상기 공정 챔버 내부에서 상기 기판을 향하여 약액을 분사하는 약액 분사 모듈을 포함하며, 상기 약액 분사 모듈은 약액 탱크로부터 약액을 공급받아 내부에 약액이 흐르는 노즐 파이프; 및 상기 노즐 파이프에 소정의 간격을 가지며 복수 개 형성되어 상기 노즐 파이프로부터 상기 약액을 공급 받아 상기 기판을 향하여 약액을 분사하는 약액 분사 노즐을 포함하며, 상기 노즐의 내부에는 상기 약액이 나선형으로 흐르도록 안내하는 가이드부가 형성된다.

상기한 바와 같은 본 발명의 약액 분사 노즐 및 이를 포함하는 기판 처리 장치에 따르면 다음과 같은 효과가 하나 혹은 그 이상 있다.

첫째, 노즐과 내부에서 약액이 유선형으로 흐르도록 흐름을 생성하여 약액의 타력을 증가시킬 수 있다는 장점이 있다.

둘째, 노즐을 통해 분사되는 약액의 타력을 향상시킬 수가 있으므로, 약액을 이용한 기판 처리 장치의 효율을 향상시킬 수 있다는 장점도 있다.

실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다

이하, 본 발명의 실시예들에 의하여 약액 분사 노즐 및 이를 포함하는 기판 처리 장치를 설명하기 위한 도면들을 참고하여 본 발명에 대해 설명하도록 한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 장치는 상부의 노즐을 통해 하부에 있는 기판을 향하여 약액을 분사하여 기판을 처리하는 장치로, 일 예로 세정 장치, 에칭 장치 등을 들 수 있다.

이하, 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 장치를 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 장치를 도시한 도면이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 장치는 공정 챔버(200), 약액 분사 모듈(100)을 포함하여 구성될 수 있다.

공정 챔버(200)는 내부에 기판(S)을 수용하여 기판 처리를 위한 공정이 수행되는 공간을 제공하게 된다. 공정 챔버(200)의 내부에는 기판(S)을 이송시키는 기판 이송 장치(210)가 형성될 수 있다. 따라서, 상부에 있는 약액 분사 모듈(100)을 통해 분사되는 약액이 기판(S)의 전면적에 도달할 수 있도록 기판 이송 장치(210)에 의해 기판(S)이 이송될 수 있다.

물론, 기판(S)이 고정된 상태에서 상부에 있는 세정액 분사 모듈(100)이 이동하는 구조일 수도 있으며, 도 1의 단면도에서는 노즐 파이프(110)에 형성된 복수의 노즐(120)이 하나 형성되어 있으나, 기판(S)이 이송하는 방향을 따라 복수 개의 노즐(120)이 형성된 노즐 파이프(110)가 복수가 형성될 수도 있다.

공정 챔버(200)의 상부에는 약액 분사 모듈(100)이 형성되며, 하부에는 공정 을 거친 약액이 배출되도록 하는 배출구(미도시)가 형성될 수도 있다.

약액 분사 모듈(100)은 노즐 파이프(110) 및 약액 분사 노즐(120)을 포함하여 구성될 수 있다.

노즐 파이프(110)는 약액 탱크(미도시)로부터 약액을 공급 받아 내부의 공간에 약액이 흐르도록 하며, 노즐 파이프(110)에 소정의 간격으로 형성된 약액 분사 노즐(120)을 통해 약액이 외부로 분사된다. 노즐 파이프(110)는 도시되지 않은 구동 장치에 의해 소정의 각도를 가지며 회전할 수가 있는데, 이는 회전에 의해 기판(S)을 향하는 타력을 향상시키고, 기판(S)의 전면적에 대하여 골고루 약액을 분사하기 위함이다.

약액 분사 노즐(120)은 노즐 파이프(110)에 소정의 간격을 가지며 결합될 수 있는데, 노즐 파이프(110) 내부에 흐르는 약액은 약액 분사 노즐(120)과 노즐 파이프(120)가 결합되는 부분에 형성된 약액 유입구(122)를 통해 약액 분사 노즐(120)의 노즐관(124) 내부에 유입되고, 최종적으로 하단에 형성된 약액 분사부(128)를 통하여 외부로 약액을 분사하게 된다.

이하, 노즐 파이프(110)에 각각 형성되는 본 발명의 일 실시예에 따른 약액 분사 노즐(120)을 설명하기로 한다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 노즐관의 내부에 경사진 나사산이 형성된 약액 분사 노즐의 단면도이고, 도 3은 도 2의 A-A를 따라 바라본 단면도이며, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 노즐관의 내부에 유선형 날개가 형성된 약액 분사 노즐의 단면도이며, 도 5는 도 3의 B-B를 따라 바라본 단면도이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 약액 분사 노즐(120)은 약액 유입구(122), 가이드부(125), 및 약액 분사부(128)를 포함하여 구성될 수 있다.

약액 유입구(122)는 약액 분사 노즐(120) 내부로 약액이 유입되는 입구이다. 약액 유입구(122)는 노즐 파이프(110)와 결합되는 부분으로써, 노즐 파이프(110) 내부에 흐르는 약액을 노즐(120) 내부로 유입시키는 입구이다.

약액 분사부(128)는 노즐관(124)의 아래에 형성되어 위에서 흘러내린 약액이 외부로 분사되는 출구이다.

가이드부(125)는 노즐관(124) 내부에 형성되어 유입된 약액이 나선형으로 회전을 하며 아래로 흐르도록 안내를 한다. 즉, 노즐관(124) 내부에 약액의 흐름을 안내하는 가이드부(125)를 형성하여 약액 유입구(122)를 통해 유입된 약액이 수직 아래도 흐르도록 하는 것이 아니라 나선형으로 원심력을 가지도록 흐르게 안내할 수가 있다.

도 2 및 도 3에 도시되어 있는 것과 같이 가이드부(125a)는 노즐관(124)의 내부 벽면에 형성된 경사진 나사산(125a)으로 구성될 수가 있다. 이때, 노즐관(124) 내부로 유입된 약액은 도 3과 같이 나사산(125a)을 통해 안내되어 회전을 하며 아래로 내려가게 된다. 노즐관(124) 내부로 유입된 약액이 나사산(125a)의 일측면을 따라 회전을 하며 아래로 흘러내릴 수 있도록 나사산(125a)의 높이는 충분히 높게 형성될 수가 있다.

가이드부(125)의 또 다른 실시예로 도 4 및 도 5에 도시되어 있는 것과 같이, 노즐관(124)의 내부에 둘레를 따라 형성된 복수개의 유선형 날개(125b)로 형성 될 수도 있다. 도 5에는 일 측면을 따라 유선형 날개(125b)가 4개 형성되어 있는 것을 도시하나 이에 한정되지 않고, 당업자에 의해 다양하게 변경될 수 있음은 물론이다. 또한, 도 4에서 도시되어 있는 것과 같이 유선형 날개(125b)는 노즐관(124) 내부에 높이를 달리하여 복수 개 형성될 수도 있다.

유선형 날개(125b)는 선풍기 날개와 같은 곡면을 가지며, 위에서 떨어진 약액이 원심력을 가지며 아래로 떨어질 수 있도록 부드럽고 완만한 곡면을 가지며 형성될 수가 있다.

따라서, 본 발명에서는 노즐관(124)의 내부에는 약액이 원심력을 가지며 아래로 흐르도록 안내하는 가이드부(125)가 형성되어 있어서, 노즐관(124)의 아래에 형성된 약액 분사부(128)를 통해 약액이 분사될 때에는, 중력 방향으로 작용하는 힘만 있는 것이 아니라 원심력을 가지면서 분사되기 때문에, 노즐관(124)의 내부에 가이드부(125)가 형성되지 않았을 때와 비교하여 강한 타력을 가지게 된다. 강한 타력에 의해 세정 장치의 경우에는 세정력을 향상시킬 수 있는 효과를 나타내게 된다.

본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구의 범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구의 범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변 형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 장치를 도시한 도면이다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 노즐관의 내부에 경사진 나사산이 형성된 약액 분사 노즐의 단면도이다.

도 3은 도 2의 A-A를 따라 바라본 단면도이다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 노즐관의 내부에 유선형 날개가 형성된 약액 분사 노즐의 단면도이다.

도 5는 도 3의 B-B를 따라 바라본 단면도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

100: 약액 분사 모듈

110: 노즐 파이프

120: 약액 분사 노즐

122: 약액 유입구

125: 가이드부

128: 약액 분사부

Claims (6)

1. 삭제
2. 삭제
3. 약액이 유입되는 약액 유입구;

   선풍기 날개와 같은 곡면을 가지는 복수개의 유선형 날개가 노즐관의 내부 둘레를 따라 형성되어 상기 노즐관 내부에 상기 약액이 상기 복수개의 유선형 날개에 의해 완만한 곡면을 이루며 회전하면서 흐르도록 안내하는 가이드부; 및

   상기 완만한 곡면을 이루며 회전하면서 흐르는 약액이 분사되는 약액 분사부를 포함하는 약액 분사 노즐.
4. 삭제
5. 삭제
6. 내부에 기판을 수용하며 공정이 수행되는 공간을 제공하는 공정 챔버;

   상기 공정 챔버 내부에서 상기 기판을 향하여 약액을 분사하는 약액 분사 모듈을 포함하며,

   상기 약액 분사 모듈은

   약액 탱크로부터 약액을 공급받아 내부에 약액이 흐르는 노즐 파이프; 및

   상기 노즐 파이프에 소정의 간격을 가지며 복수 개 형성되어 상기 노즐 파이프로부터 상기 약액을 공급 받아 상기 기판을 향하여 약액을 분사하는 약액 분사 노즐을 포함하며,

   선풍기 날개와 같은 곡면을 가지는 복수개의 유선형 날개가 상기 노즐의 내부 둘레를 따라 형성되어 상기 노즐의 내부에는 상기 약액이 상기 복수개의 유선형 날개에 의해 완만한 곡면을 이루며 회전하면서 흐르도록 안내하는 가이드부가 형성되는 기판 처리 장치.

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