KR101310627B1 - 스핀처리장치용 디스펜서 - Google Patents

Abstract

본 발명은 기판을 회전시키면서 처리액을 표면에 분사하여 세정 등의 처리를 행하는 스핀처리장치에 관한 것이다.
본 발명에 의하면, 기판을 회전시키면서 처리액을 기판의 표면에 분사하여 기판을 처리하기 위한 기판처리장치의 챔버 내측으로서 척과 인접한 위치에 설치되고 처리액을 분사하는 노즐이 승하강 및 스윙각도회전이 가능하게 설치되는 디스펜서를 구비하여 구성이 이루어지되, 노즐하우징의 일측에 노즐이 결합 설치되고 승하강축과 서로 결합되는 노즐조립체와, 상기 승하강축의 하부에 구동모터가 결합되고 디스펜서본체의 내측에서 가이더를 타고 승하강이 가능하게 설치되는 디스펜서 지지체와, 그리고 상기 승하강축을 상부에서 감싼 상태로 지지하고 상기 디스펜서 지지체를 상기 가이더에 의하여 승하강이 가능하게 지지하며 상기 디스펜서 지지체의 하부에 승하강기구를 설치한 디스펜서본체를 포함하여 구성이 이루어지는 스핀처리장치용 디스펜서를 제공함에 그 특징이 있다.

Description

스핀처리장치용 디스펜서{Dispenser for spin treating apparatus}

본 발명은 기판을 회전시키면서 처리액을 표면에 분사하여 세정 등의 처리를 행하고 처리를 위한 스핀처리장치에 있어서 기판의 상부 표면에 처리액을 공급하기 위한 디스펜서에 관한 것이다.

일반적으로 기판으로서 반도체 기판의 제조공정 중 기판의 세정 등의 처리를 행하기 위하여 스핀처리장치가 널리 이용되고 있으며, 예를 들면 도 1에 예시한 바와 같이, 세정 처리가 이루어지는 세정실(100)의 내부에서 기판(200)이 척(300)의 상부에 장착된 상태에서 스핀축(400)을 중심으로 제자리에서 회전이 이루어지면서 그 상부에서는 디스펜서의 노즐(500)로부터 기판(200)의 표면에 처리액의 분사가 이루어지게 되면, 기판(200)의 표면에 부착되어 있던 이물질을 제거하거나 증착막을 식각하는 세정 처리작업이 이루어지게 되며, 컵체(600)는 세정실(100)의 내부에서 기판(200)을 감싼 상태로 승하강이 가능하게 설치되고 스핀 처리중 처리액이 외부로 비산되는 것을 방지하기 위하여 설치되어 있다.

이러한 종래의 스핀처리장치에 있어서 처리액을 공급하기 위한 디스펜서의 경우 처리액이 낙하 공급되는 노즐(500)의 선단이 스핀척(300)의 상부 기판(200)의 중심 상부에 위치하게 되며, 이에 따라 처리액의 처리가 이루어지기 전에 스핀척(300)의 상부에 기판(200)을 로딩하는 과정 또는 처리액의 처리가 이루어진 다음 스핀척(300)의 상부에 있던 기판(200)을 외부로 언로딩하는 과정에서 서로 간섭을 받게 되는 협소한 공간적인 배치에 의하여 설계상 상호 제약을 초래하게 되고, 특히 처리액 처리를 위한 기판(200)의 중심과 디스펜서의 노즐(500) 선단부와의 상호간 일정간격 이상 떨어져 있는 관계로 처리액의 낙하 공급시 처리액이 기판(200)의 표면과 부딪치면서 그 충격에 의하여 그 중 일부가 미세한 방울 형태로 튀어 나와 기판(200)의 표면 다른 부위나 아니면 주변 기기로 옮겨가게 되어 처리를 위한 기판(200)의 품질에 나쁜 영향을 주기도 하고 고가의 처리액에 대한 낭비의 요인이 되어 여러 문제점을 발생시키고 있다.

본 발명은 이와 같은 종래의 문제점을 해소하기 위하여 연구 개발이 이루어진 것으로, 다음과 같은 목적을 갖는다.

본 발명의 목적은 디스펜서의 노즐에 대한 높낮이나 각도변위가 가능하도록 하여 기판의 로딩 또는 언로딩을 위한 과정에서 작동상 제약을 받지 아니하고 기판의 중심 표면과 노즐 선단부의 상호간 거리를 조절할 수 있도록 하여 낙하 공급되는 처리액이 외부로 튀어나오지 않도록 하고 기판의 품질을 향상시키고 처리액의 낭비요인을 사전에 방지하여 경제적으로 활용할 수 있도록 하고자 함에 있다.

본 발명은 위와 같은 목적들을 달성하기 위하여, 기판을 회전시키면서 처리액을 기판의 표면에 분사하여 기판을 처리하기 위한 기판처리장치의 챔버 내측으로서 척과 인접한 위치에 설치되고 처리액을 분사하는 노즐이 승하강 및 스윙각도회전이 가능하게 설치하여 구성이 이루어지는 통상의 스핀처리장치용 디스펜서에 있어서, 노즐하우징의 일측에 노즐이 결합 설치되고 승하강축과 서로 결합되는 노즐조립체와, 상기 승하강축의 하부에 구동모터가 결합되고 디스펜서본체의 내측에서 가이더를 타고 승하강이 가능하게 설치되는 디스펜서 지지체와, 그리고 상기 승하강축을 상부에서 감싼 상태로 지지하고 상기 디스펜서 지지체를 상기 가이더에 의하여 승하강이 가능하게 지지하며 상기 디스펜서 지지체의 하부에 승하강기구를 설치한 디스펜서본체를 포함하여 구성이 이루어지는 스핀처리장치용 디스펜서를 제공한다.

이와 같이 이루어지는 본 발명에 의하면, 디스펜서의 노즐에 대한 높낮이나 각도변위가 가능하도록 하여 기판의 로딩 또는 언로딩을 위한 과정에서 작동상 제약을 받지 아니하고 기판의 중심 표면과 노즐 선단부의 상호간 거리를 조절할 수 있도록 하여 낙하 공급되는 처리액이 외부로 튀어나오지 않도록 하고 기판의 품질을 향상시키고 처리액의 낭비요인을 사전에 방지하여 경제적으로 활용할 수 있게 되는 장점을 갖는다.

도 1은 종래의 장치를 개략적으로 나타낸 일부 생략 종단면도,
도 2는 본 발명의 바람직한 일례로서 전체적인 조립상태의 일부를 생략한 종단면도,
도 3은 도 2에 있어서 디스펜서를 중심으로 나타낸 종단면도,
도 4는 도 3을 다른 방향에서 도시한 일부 분해 종단면도.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 예를 중심으로 보다 구체적이고도 상세하게 살펴보기로 한다.

본 발명의 바람직한 예에 의하면, 기판(1)을 회전시키면서 처리액을 기판(1)의 표면에 분사하여 기판(1)을 처리하기 위하여, 상부에 기판장착용 척(20)이 결합 설치되고 승하강 작동에 의한 척(20)의 개폐와 제자리에서 회전작동이 이루어지는 스핀들 조립체(2)와, 척(20)의 상부에 장착된 기판(1)을 외부에서 감싼 상태로 승,하강이 이루어지는 챔버(3)와, 그리고 상기 챔버(3)의 내측으로서 척(20)과 인접한 위치에 설치되고 처리액을 분사하는 노즐(40)이 승하강 및 스윙각도회전이 가능하게 설치되는 디스펜서(4)를 포함하여 구성이 이루어지게 된다.

이때, 상기 디스펜서(4)는 노즐하우징(41)의 일측에 노즐(40)이 결합 설치되고 승하강축(42)과 서로 결합되는 노즐조립체(43)와, 상기 승하강축(42)의 하부에 구동모터(44)가 결합되고 디스펜서본체(45)의 내측에서 가이더(46)를 타고 승, 하강이 가능하게 설치되는 디스펜서 지지체(47)와, 그리고 상기 승하강축(42)을 상부에서 감싼 상태로 지지하고 상기 디스펜서 지지체(47)를 상기 가이더(46)에 의하여 승하강이 가능하게 지지하며 상기 디스펜서 지지체(47)의 하부에 승하강기구(48)를 설치한 디스펜서본체(45)를 포함하여 구성이 이루어지게 된다.

다음은 전술한 바와 같이 이루어지는 본 발명에 대하여 그 작동이 이루어지는 과정을 살펴보기로 한다.

먼저 처리하고자 하는 기판(1)을 기판장착용 척(20)의 상부에 로딩하고, 구동시키게 되면, 기판장착용 척(20)과 함께 상기 기판(1)이 함께 회전작동이 이루어지게 되고, 위와 같이 기판(1)이 제자리에서 회전이 이루어지는 상태에서 디스펜서(4)의 노즐(40)을 이용하여 기판(1)의 상부 표면으로서 그 중심에 처리액을 공급하게 되면 기판(1)의 상부 표면에 공급되는 약액은 기판(1)이 제자리에서 회전되는 원심력에 의하여 외측으로 퍼져나가면서 기판(1)의 표면 전체에 걸쳐 골고루 퍼져 전체 부위에 처리액의 공급이 이루어지게 되며, 이때 노즐조립체(43)의 내부에 설치되는 노즐(40)은 승하강기구(48)에 의하여 승하강축(42)의 높낮이를 조절하여 기판(1)과 서로 이격된 거리를 사전에 조절할 수 있고, 구동모터(44)에 의하여 노즐하우징(41)을 수평으로 좌우각도회전이 이루어지도록 하는 스윙작동이 이루어지도록 하여 이와 함께 노즐도(40)도 좌우각도회전에 의한 스윙작동이 이루어지면서 노즐(40)의 선단부로서 처리액이 분사되는 부위가 기판(1)의 정확한 중심에 위치하도록 하면서 최적의 위치에 이르도록 하기도 하고 필요시에 처리액이 분사되는 부위를 기판(1)의 상부에서 일정 범위에 걸쳐 표면에 골고루 공급하기 위한 목적으로 적절하게 활용할 수 있다.

이때, 노즐(40)을 통하여 공급되고 기판(1)의 상부에 낙하하여 원심력에 의하여 방사상으로 전 부위에 걸쳐 퍼져나가는 처리액은 기판(1)의 표면을 퍼져나가면서 원하는 처리과정을 갖게 되는데, 처리과정이 끝나고 기판(1)의 외측으로 비산되는 처리액은 챔버(3) 내부에 수집되었다가 외부로 배출시켜 회수하게 된다.

따라서, 본 발명인 디스펜서에 의하면, 노즐(40)에 대한 높낮이나 각도변위가 가능하도록 하여 기판(1)의 로딩 또는 언로딩을 위한 과정에서 작동상 제약을 받지 아니하고 기판(1)의 중심 표면과 노즐 선단부의 상호간 거리를 조절할 수 있도록 하여 낙하 공급되는 처리액이 외부로 튀어나오지 않도록 하고 기판(1)의 품질을 향상시키고 처리액의 낭비요인을 사전에 방지하여 경제적으로 활용할 수 있다.

1: 기판, 2: 스핀들조립체,
3: 챔버, 4: 디스펜서,
5: 챔버커버체, 6: 정화커버체,
7: 외측케이싱, 20: 기판장착용 척,
40: 노즐, 41: 노즐하우징,
42: 승하강축, 43: 조즐조립체,
45: 디스펜서본체, 46: 가이더,
47: 디스펜서지지체, 48: 승하강기구

Claims (1)

1. 기판(1)을 회전시키면서 처리액을 기판(1)의 표면에 분사하여 기판(1)을 처리하기 위한 기판처리장치의 챔버(3) 내측으로서 척(20)과 인접한 위치에 설치되고 처리액을 분사하는 노즐(40)이 승, 하강 및 스윙각도회전이 가능하게 설치되어 이루어지는 통상의 스핀처리장치용 디스펜서에 있어서,
   노즐하우징(41)의 일측에 노즐(40)이 결합 설치되고 승하강축(42)과 서로 결합되는 노즐조립체(43)와,
   상기 승하강축(42)의 하부에 구동모터(44)가 결합되고 디스펜서본체(45)의 내측에서 가이더(46)를 타고 승, 하강이 가능하게 설치되는 디스펜서 지지체(47)와, 그리고
   상기 승하강축(42)을 상부에서 감싼 상태로 지지하고 상기 디스펜서 지지체(47)를 상기 가이더(46)에 의하여 승하강이 가능하게 지지하며 상기 디스펜서 지지체(47)의 하부에 승하강기구(48)를 설치한 디스펜서본체(45)를 포함하여 구성이 이루어지는 것을 특징으로 하는 스핀처리장치용 디스펜서.

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