KR101213967B1 - 기판세정장치 - Google Patents

Abstract

기판 세정시간을 단축시킬 수 있는 기판세정장치가 개시된다. 개시된 본 발명에 의한 기판세정장치는, 상호 마주하는 한 쌍의 지지몸체에 복수매의 기판의 외주가 삽입되는 복수의 지지홈을 구비하여, 선택적으로 상기 복수매의 기판을 동시에 지지하는 지지유닛 그리고, 상기 복수매의 기판 사이로 각각 진입하여 상기 복수매의 기판을 동시에 세정시키는 복수의 노즐을 구비하는 세정유닛을 포함한다. 이러한 구성에 의해 복수매의 기판을 동시에 지지하여 복수의 노즐로 동시에 세정할 수 있음에 따라, 기판 세정시간 단축에 따른 효율 향상을 기대할 수 있게 된다.

기판, 세정, 매엽, 복수매, 동시, 지지, 노즐, 세정시간.

Description

기판세정장치{WAFER CLEANING APPARATUS}

본 발명은 기판세정장치에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 반도체 제조 시 채용되어 복수의 기판을 동시에 세정할 수 있는 기판세정장치에 관한 것이다.

일반적으로 반도체는 리소그래피, 증착 및 에칭 등과 같은 일련의 공정들이 반복적으로 수행됨으로써, 제조된다. 이때, 상기 반도체를 구성하는 실리콘 웨이퍼와 같은 기판의 표면에는 반복적인 공정에 의해 각종 파티클, 금속 불순물 및/또는 유기물 등과 같은 오염물질들이 잔존하게 된다. 상기 기판 상에 잔존하는 오염물질은 제조되는 반도체의 신뢰성을 저하시키므로, 이를 개선하기 위해 세정장치가 반도체 제조공정 중에 채용된다.

상기 세정장치는 건식(Dry) 또는 습식(Wet)세정방식 중 어느 하나의 방식으로 기판 표면의 오염물질을 처리한다. 여기서, 상기 습식세정방식은 약액을 이용한 세정방식으로써, 복수의 기판을 동시에 세정하는 배치식과 기판을 낱장 단위로 세정하는 매엽식으로 구분된다.

상기 매엽식 세정방식은 도 1의 도시와 같이, 챔버(1)의 내부에서 척(2)에 의해 지지되어 고속으로 회전되는 기판(W)의 표면에 세정액을 분사하는 노즐(3)을 구비함으로써, 상기 기판(W)의 회전에 의한 원심력으로 오염물질을 세정한다. 이러한 매엽식 세정방식은 복수개의 기판(W)을 세정액이 수용된 세정조에 일정시간 침지시키는 배치식 세정방식에 비해 요구되는 세정액이 적다는 이점을 가진다. 또한, 매엽식 세정장치는 대형의 기판(W) 세정에 용이하며 배치식에 비해 기판(W)의 불량율이 상대적으로 적다.

그러나, 상기 매엽식 세정장치의 장점에도 불구하여, 상기 매엽식 세정장치는, 한번의 세정공정으로 단 한매의 기판(W) 만을 세정함에 따라, 상기 배치식에 비해 세정시간이 길다는 단점을 가진다. 이로 인해, 상기 매엽식 세정장치는 상기 배치식에 비해 상대적으로 긴 세정시간으로 인한 세정효율 저하가 야기된다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 감안하여 안출된 것으로서, 기판의 세정시간을 단축시킬 수 있는 기판세정장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명의 다른 목적은 복수매의 기판을 매엽식으로 동시에 세정할 수 있는 기판세정장치를 제공하기 위한 것이다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 기판세정장치는, 지지유닛 및 세정유닛을 포함한다.

본 발명의 바람직한 일 실시예에 의한 지지유닛은 복수매의 기판을 선택적으로 동시에 지지한다. 이를 위해, 상기 지지유닛은, 상기 복수매의 기판을 사이에 두고 상호 마주하는 한 쌍의 지지몸체, 상기 한 쌍의 지지몸체의 상호 마주하는 면에 형성되어 상기 복수매의 기판의 외주가 안착되는 지지홈 및, 상기 지지몸체를 상기 기판을 선택적으로 지지하는 위치로 가동시키는 가동부를 포함한다.

상기 세정유닛은 상기 복수매의 기판 사이로 진입하여, 상기 복수매의 기판을 동시에 세정시킨다. 여기서, 상기 지지홈에는 상기 기판의 외주를 간섭하여 회전시키는 회전부재가 설치되는 것이 바람직하다. 이러한 세정유닛은, 상기 복수매의 기판들 사이의 공간으로 선택적으로 진입하는 노즐 및, 상기 노즐로 세정액을 공급하는 세정액 공급원을 포함하는 것이 좋다.

한편, 상기 기판과 마주하는 상기 노즐의 일면에는 상기 세정액이 분사되는 복수의 노즐홀이 형성되어 스프레이 방식으로 세정액을 분사하는 것이 바람직하다.

본 발명의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 기판세정장치는, 상호 마주하는 한 쌍의 지지몸체에 복수매의 기판의 외주가 삽입되는 복수의 지지홈을 구비하여, 선택적으로 상기 복수매의 기판을 동시에 지지하는 지지유닛 그리고, 상기 복수매의 기판 사이로 각각 진입하여 상기 복수매의 기판을 동시에 세정시키는 복수의 노즐을 구비하는 세정유닛을 포함한다.

상기와 같은 구성을 가지는 본 발명에 의하면, 복수매의 기판을 동시에 지지하여 세정할 수 있음에 따라, 기판 세정시간 단축에 따른 효율 향상을 기대할 수 있게 된다.

또한, 복수매의 기판들 사이로 진입하는 노즐로 복수매의 기판을 각각 세정함에 따라, 세정액의 낭비를 저감함과 아울러 세정효율 향상을 기대할 수 있게 된다.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다.

도 2를 참고하면, 본 발명의 바람직한 일 실시예에 의한 기판세정장치(10)는 지지유닛(20)과 세정유닛(30)을 포함한다.

참고로, 본 발명에서 설명하는 기판세정장치(10)가 세정하는 기판(W)은 반도체 기판이 되는 실리콘 웨이퍼인 것으로 예시한다. 그러나, 꼭 이를 한정하는 것 은 아니며, 상기 기판(W)이 LCD(Liquid Crystal Display) 또는 PDP(Plasma Display Panel)와 같은 평판 디스플레이 장치용 유리기판이 채용될 수 있음은 당연하다.

상기 지지유닛(20)은 복수의 기판(W)의 외주를 선택적으로 동시에 지지한다. 이러한 지지유닛(20)은 지지몸체(21), 지지홈(22) 및, 가동부(23)를 포함한다.

상기 지지몸체(21)는 상기 기판(W)을 사이에 두고 상호 마주하도록 한 쌍으로 마련된다. 이때, 상기 지지몸체(21)는 도 3의 도시와 같이, 상기 기판(W)의 외주를 일부 영역만 감싸도록 형성된다. 그러나, 꼭 이를 한정하는 것은 아니며, 상기 기판(W)의 외주를 모두 감싸도록 구성될 수도 있음은 당연하다. 이 경우, 상기 지지몸체(21)는 후술할 세정유닛(30)이 진입할 수 있는 진입구를 구비한 채, 상기 기판(W)의 외주를 감쌈으로써, 일종의 챔버와 같이 구성될 수 있다.

상기 지지홈(22)은 상기 한 쌍의 지지몸체(21)의 상호 마주하는 면에 형성되어, 상기 복수의 기판(W)의 외주가 안착된다. 이러한 지지홈(22)은 도 3의 도시와 같이, 상기 기판(W)의 외주 형상에 대응되어 곡률을 가지고 상기 지지몸체(21)에 형성됨으로써, 안착된 기판(W)의 유동을 제한함이 좋다.

한편, 상기 지지홈(22)에는 도 4의 도시와 같이, 상기 기판(W)의 외주를 간섭하여 회전시키는 회전부재(24)가 설치되는 변형 실시예도 가능하다. 여기서, 상기 회전부재(24)는 미도시된 구동수단과 연결되어 회전되는 회전볼을 포함함으로써, 회전시 기판(W)의 외주를 간섭하여 일방향으로 회전시킨다. 이러한 회전부재(24)의 구성에 의해, 상기 기판(W)의 표면에 세정액이 분사되면 상기 기판(W)의 회전에 의한 원심력으로 세정이 보다 효율적으로 이루어질 수 있게 된다.

상기 가동부(23)는 상기 지지몸체(21)를 상기 기판(W)을 지지하는 위치로 선택적으로 가동시킨다. 여기서, 상기 가동부(23)는 상기 기판(W)을 외주를 향하는 방향을 향해, 상기 지지몸체(21)를 양방향 슬라이딩시킨다. 참고로, 상기 가동부(23)는 자세히 도시되지 않았으나. 가동력을 제공하는 가동원과, 상기 가동원과 상기 지지몸체(21)를 연결시키는 연결수단을 포함하여 구성되며, 이러한 가동원 및 연결수단의 기술구성은 공지의 기술로부터 이해 가능하므로 자세한 설명 및 도시는 생략한다.

상기 세정유닛(30)은 상기 복수매의 기판(W) 사이로 각각 진입하여 상기 복수매의 기판을 동시에 세정한다. 이러한 세정유닛(30)은 노즐(31)과, 세정액 공급원(32)을 포함한다.

상기 노즐(31)은 상기 지지유닛(20)에 의해 지지된 복수매의 기판(W)들 사이의 공간으로 선택적으로 진입한다. 이때, 상기 노즐(31)은 도 3의 도시와 같이, 상기 기판(W)과 마주하는 면에 적어도 하나의 노즐홀(31a)이 관통 형성된다. 즉, 상기 노즐(31)은 내부에 세정액 유로가 형성되며, 이 세정액 유로를 개방시키는 복수의 노즐홀(31a)이 마련됨에 따라, 상기 기판(W)을 향해 상기 세정액을 분사하는 것이다.

상기 세정액 공급원(32)은 상기 노즐(31)로 세정액을 공급한다. 이러한 세정액 공급원(32)은 자세히 도시되지 않았으나, 상기 세정액이 저장되는 저장조 및, 상기 저장조에 저장된 세정액을 펌핑하는 펌프 등을 포함할 수 있으며, 이러한 기술구성은 공지의 기술구성임에 따라 자세한 도시 및 설명은 생략한다.

상기와 같은 구성을 가지는 본 발명에 의한 기판세정장치(10)의 세정동작을 도 5 및 도 6을 참고하여 설명한다.

도 5를 참고하면, 우선, 상기 복수매의 기판(W)이 상호 이격되어 있는 한 쌍의 지지몸체(21)의 사이로 진입한다. 이때, 자세히 도시되지 않았으나, 상기 복수매의 기판(W)은 이송로봇과 같은 별도의 이송수단에 의해 상기 지지몸체(21)의 사이로 이송되어 위치하게 된다. 도 5와 같이 상기 한 쌍의 지지몸체(21)의 사이로 기판(W)이 진입하면, 도 6의 도시와 같이, 상기 가동부(23)에 의해 제공된 가동력에 의해 상기 한 쌍의 지지몸체(21)가 상기 기판(W)을 향해 이동하게 된다. 이와 동시에, 상기 복수매의 기판(W)들 사이로 상기 세정유닛(30)의 노즐(31)이 진입하게 된다. 그로 인해, 상기 복수매의 기판(W)이 동시에 지지된 상태로 동시에 세정될 수 있게 된다.

참고로, 도 2 내지 도 6을 참고하여 설명한 본 실시예에서는 상기 복수매의 기판(W)이 5매인 것으로 예시하였으나, 이는 일 예일 뿐 한정사항은 아니다. 즉, 상기 5매의 기판(W)보다 많거나 적은 수의 기판(W)을 상기 지지유닛(20)이 동시에 지지할 수도 있음은 당연하다.

상술한 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만 해당 기술분야의 숙련된 당업자라면 하기의 청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

도 1은 일반적인 매엽식 기판세정장치를 개략적으로 도시한 단면도,

도 2는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 의한 기판세정장치를 개략적으로 도시한 단면도,

도 3은 도 2에 도시된 기판세정장치의 평면도,

도 4는 도 3에 도시된 기판세정장치의 변형예를 설명하기 위해 개략적으로 도시한 평면도, 그리고

도 5 및 도 6은 본 발명에 의한 기판세정장치의 세정동작을 순차적으로 설명하기 위한 단면도들이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호 설명>

10: 기판세정장치 20: 지지유닛

21: 지지몸체 22: 지지홈

30: 세정유닛 31: 노즐

32: 세정액 공급원

Claims (6)

1. 복수매의 기판을 선택적으로 동시에 지지하는 지지유닛; 및

   상기 복수매의 기판 사이의 공간으로 선택적으로 진입하도록 복수개 마련되되, 상기 복수매의 기판과 마주하는 각각의 일면에는 세정액이 분사되는 복수의 노즐홀이 각각 형성되는 노즐을 포함하여, 상기 복수매의 기판을 동시에 세정시키는 세정유닛;

   을 포함하며,

   상기 지지유닛은

   상기 복수매의 기판을 사이에 두고 상호 마주하는 한 쌍의 지지몸체;

   상기 한 쌍의 지지몸체의 상호 마주하는 면에 형성되어 상기 복수매의 기판의 외주가 안착되며, 상기 기판의 외주를 간섭하여 회전시키는 회전부재가 설치되는 지지홈; 및

   상기 기판을 선택적으로 지지하는 위치로 상기 지지몸체를 가동시키는 가동부;

   를 포함하는 기판세정장치.
2. 삭제
3. 삭제
4. 제1항에 있어서,

   상기 세정유닛은 상기 노즐로 상기 세정액을 공급하는 세정액 공급원을 포함하는 것을 특징으로 하는 기판세정장치.
5. 삭제
6. 삭제

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