KR101352855B1 - 기판의 표면을 처리하기 위한 장치 및 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 실리콘 웨이퍼들의 표면들을 처리하기 위한 장치에 관한 것으로서, 그 장치는 실리콘 웨이퍼를 이송하기 위한 이송 롤러들, 및 이송 롤러들에 의하여 결정되는 이송 평면 상에서 수성 매질로 실리콘 웨이퍼의 표면을 젖게 하는 적어도 하나의 운반기 장치를 포함한다. 그 운반기 장치는 실리콘 웨이퍼의 표면에 공정 매질을 가할 수 있도록 구성되는데, 그 실리콘 웨이퍼는 하향의 방위를 가지며 이송 평면 상에 배치된다. 운반기 장치를 둘러싸고 있는 영역으로부터 가스 및/또는 분무 형태를 갖는 퍼뜨려진 공정 매질을 흡인하기 위한 수 개의 흡인 파이프들이 제공된다. 그 흡인 파이프들은 이송 평면 아래에 수직방향으로 배치된다.

Description

기판의 표면을 처리하기 위한 장치 및 방법{Device and method for treating the surfaces of substrates}
본 발명은 특히 실리콘 소재의 기판을 이송하기 위한 적어도 하나의 이송 수단(transport means), 및 그 기판 표면을 이송 수단에 의하여 정의되는 이송 평면(transport plane)에서 액체, 가스, 또는 스프레이와 유사한 공정 매질(process medium)로 젖게 하기 위하여 제공되는 적어도 하나의 운반 수단(conveying means)을 구비한, 기판의 표면 처리용 장치에 관한 것이다. 또한 본 발명은 특히 실리콘 소재 기판의 기판 표면을 공정 매질로 젖게 하기 위한 방법에 관한 것이기도 하다.
DE 102 25 848 A1 에는 편평한 기판의 상측 표면으로부터 코팅을 제거하기 위하여 이용되는 장치가 기재되어 있다. 용제(solvent)는 위로부터 경사진 노즐들에 의하여 기판들 위로 살포된다. 기판들은 이송 샤프트들 상에 배치되고 그에 의하여 이송된다. 기판들의 적어도 측단부(lateral end)는 이송 샤프트들 위로 돌출되고, 이로써 기판들의 돌출된 길이로부터 귀결되어 분리된 코팅 성분을 포함하고 기판으로부터 흘러나오는 용제는 이송 수단을 지나서 흐르게 된다. 이것은 이송 수단의 오염을 방지하기 위한 것이다. 용제를 이용한 코팅의 제거는, 에칭 공정을 위하여 이용되는 보호 코팅이 기판들의 노출 및 현상(develop)된 표면 부위들만에 제공되는 것을 보장하기 위하여, 에칭 공정 전에 광활성(photoactive)의 코팅을 제거하는 역할을 한다. 따라서, 광활성 코팅의 노출 및 현상의 결과로서 코팅이 구조화(structure)된다.
다른 표면처리 공정들, 특히 예를 들어 (웨이퍼로 알려져 있고, 구체적으로는 태양전지와 반도체 구성요소의 생산에 이용되는) 실리콘 원판 또는 판(plate)들과 같은 기판들 상에서 수행되는 코팅 제거(coating removal)에 있어서는, 개별의 기판 표면들을 공정 매질로 젖게 하는 단계가 있을 수 있다. 적심 단계(wetting)는, 적용되는 공정 매질에 의하여 전술된 보호 코팅(protective coating) 또는 어떤 다른 코팅을 갖지 않는 잔여 기판 표면들이 침범되지 않도록 이루어져야 하는바, 이로써 공정 매질로 젖은 기판 표면 상에서만 코팅 제거가 이루어지도록 된다. 그러나 공지된 장치를 이용하는 때에는 이것이 보장되지 않는다.
본 발명의 과제는 기판들의 선택적인 표면 처리를 가능하게 하는 장치 및 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 제1 형태에 따르면, 그 과제는 청구항 1 의 특징들을 갖는 장치에 의하여 달성되는데, 여기에서는 이송 평면에 배치되고 하향으로 지향된 기판 표면에 공정 매질이 가해지도록 운반 수단이 설계되고, 가스 및/또는 분무 형태로 퍼뜨려진 공정 매질을 운반 수단의 환경으로부터 흡입하기 위한 적어도 하나의 흡인 수단이 제공되며, 적어도 하나의 흡인 수단은 이송 평면 아래에 수직으로 배치된다. 본 발명의 유리하고 바람직한 실시예들은 다른 청구항들에 기재되어 있으며 아래에서 보다 상세히 설명된다. 상기 장치 및 방법은 부분적으로 함께 설명되며, 이와 같은 설명들 및 대응하는 특징들은 그 장치와 방법 모두에 적용된다. 참고적으로, 청구항들에 기재된 사항들은 발명의 상세한 설명의 내용의 일부를 이룬다.
하향으로 지향된 기판 표면은 실질적으로 편평하고, 또한 상기 기판 표면 상에 직각을 이루는 표면이 적어도 실질적으로 수직 방향으로 직각이 되도록 상기 기판 표면의 방위가 정해진다. 하향으로 지향된 기판 표면은 이송 평면에 배치되고, 공정 매질에 의하여 젖게 되는 표면을 이룬다. 그러나, 이송 평면에 배치되지 않은 다른 하향으로 지향된 기판 표면은 공정 매질에 의하여 젖게 되지 않는다.
이송 평면은, 이송되어야 하는 기판이 이송 수단에 접촉하는 평면이고, 실질적으로 수평의 방위를 가지거나 또는 수평에 대해 예각을 형성한다. 이송 수단의 구성의 일 기능으로서, 이송 평면은 곡선화된 이송 표면의 형태를 가질 수 있고, 이송 표면 부분들은 실질적으로 수평의 방위를 가진다.
이송 평면에서 하향으로 지향된 기판 표면을 공정 매질로 젖게 하기 위하여 제공된 운반기(conveyor)는, 예를 들어 솔더 웨이브(solder wave)의 방식과 같은 유체 웨이브(fluid wave)로서 구성될 수 있다. 따라서, 액체 공정 매질은 긴 아치형으로 형상화된 가장자리(elongated, arcuately profiled edge)에 걸쳐서 펌핑(pumping)되어, 하향으로 돌출된 유체 웨이브가 생성되고 정점에서 이송 평면에 접촉한다.
운반기를 실질적으로 수직 상향으로 지향된 스프레이 제트류(jet)를 전달할 수 있는 스프레이 장치(sprayer)로 구성하는 것 또한 가능하다. 기판의 윤곽(contour)에 대해 독립적으로, 스프레이 장치도 하향으로 지향된 기판 표면이 선택적으로 젖게 되도록 야기할 수 있다.
본 발명의 바람직한 실시예에서, 공정 매질은 예를 들어 롤러 또는 운반기 벨트로 구현될 수 있는 운반기와, 하향으로 지향된 기판 표면 사이에서 직접적인 기계적 접촉으로 가해질 수 있다. 이를 위하여, 운반기는 기판 표면을 젖게 하기에 적합한 표면 구조를 가지며, 선택적으로는 투여 장치(dosing device)에 의하여 공정 매질을 공급받을 수 있다. 그러면 운반기는 움직임가능한 방식으로 구성되거나 또는 구동된다. 이것은 공정 매질의 전달을 위하여 기판 표면 상에서 운반기의 외측 표면이 롤링(rolling), 즉 구르는 것을 가능하게 하는바, 이것은 바람직하게는 이송 방향으로 움직여지는 기판의 표면 속력과 이송 평면에 접촉하는 운반기의 외측 표면 간의 표면 속력이 동일하게 이루어진다.
하향으로 지향된 기판 표면이 젖게 되는 것의 성질(nature)과는 독립적으로, 증기 및/또는 분무 형태의 공정 매질이 운반기의 근처에서 발생할 수 있고, 이것은 하향으로 지향되지 않은 다른 기판 표면 상에 퇴적되지 않는 것이 바람직하다. 보호되지 않은 표면들이 공정 매질에 의하여 손상되는 것을 방지하기 위하여, 흡입 수단이 제공되는데, 흡입 수단은 운반기 환경으로부터 증기 및/또는 분무 형태의 공정 매질을 빨아들임으로써 다른 기판 표면에 공정 매질이 퇴적되는 것을 방지한다. 적어도 하나의 흡입 수단은, 실질적으로 수직 하향으로 지향된 공기 유동을 일으킴으로써 증기 및/또는 분무 형태의 공정 매질이 이송 평면 위로 올라가는 것을 방지할 수 있도록, 이송 평면의 아래에 배치된다. 플루오르화 수소산(hydrofluoric acid), 염화 수소산(hydrochloric acid), 질산(nitric acid), 또는 수산화 칼륨(potassium hydroxide)의 수용액과 같은 전형적인 공정 매질이 가스 또는 분무를 형성하는데, 그것은 공기보다 무겁고, 주로 이송 수단과 기판 간의 상대적인 움직임 때문에 이송 평면 위로 올라갈 수 있는 것이다.
이송 평면은 실질적으로 수평인 방위를 갖거나 또는 수평에 대해 예각을 이룬다. 이송 수단의 구성의 일 기능으로서, 이송 평면은 곡선화된 이송 표면일 수 있고, 바람직하게는 이송 표면 부분들이 실질적으로 수평인 방위를 가질 수 있다. 흡인 수단은 진공의 이용에 기초하는데, 그 진공은, 적어도 거의 난류(turbulence)가 발생하지 않고 특히 수직 하향 방향으로 층류의 공기 유동이 발생되도록, 운반기의 근처에서의 보통 압력에 비하여 진공으로 되게 선택된다.
본 발명의 일 실시예에서, 이송 평면과 적어도 두 개의 인접한 이송 수단들에 의하여 한정되는 간극 내에는 적어도 하나의 흡인 수단이 배치된다. 이것은 기판 표면 처리 장치의 설계가 콤팩트(compact)하게 되도록 한다. 이송 수단들 사이의 간극은, 흡인 수단에 의하여 빨아들여지거나 또는 배출되고 멀리 유동하는 공기의 유동이 유리하게 실질적으로 수직 방향으로 되는 것을 가능하게 한다. 이송 수단들 사이에 흡인 수단을 설치함으로서, 특히 이송 수단과 공정 매질로 이미 젖은 기판 표면 간의 롤링 움직임과 같은 상대적인 움직임을 통하여 가스 및/또는 분무와 유사한 상태로 변형된 과잉의 공정 매질을 그 형성 지점에서 바로 신뢰성있게 빨아들이는 것이 가능하게 되고, 따라서 그 공정 매질이 이송 평면 위의 영역에 침입하지 않게 된다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 흡인 수단은 긴 중공의 몸체, 특히 파이프로서 구성되고, 적어도 하나의 흡인 개구를 구비한다. 이것은 흡인 수단의 구조가 단순하고 저렴하게 되도록 한다. 흡인 수단은 특히 폐쇄되거나 또는 슬롯이 형성된 파이프 단면의 구조를 갖도록 될 수 있는데, 상기 폐쇄된 파이프 단면에는 하나 이상의 흡인 개구가 있다. 슬롯이 형성된 중공의 몸체인 경우에, 중간 종축을 따라서 연장된 그 슬롯이 흡인 개구를 형성한다. 상기 중공의 몸체는 특히 플라스틱 또는 금속 파이프에 의하여 구성될 수 있는바, 그것은 예를 들어 이음매없는 방식(seamless manner)으로 제작되고, 그 후에 흡인 개구들이 형성된다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 흡인 수단은 공정 매질로 채워진 탱크의 근처에 배치된다. 그 결과, 흡인 수단은 가스 및/또는 분무와 유사한 공정 매질도 처리할 수 있게 되는데, 그 공정 매질은 공정 매질용 저장소로서 기능하는 탱크의 위에 존재할 수 있다. 이것은 이송 평면 위에서 탱크로부터 나가는 가스 및/또는 분무와 유사한 공정 매질의 상승을 방지하는바, 이로써 상향으로 지향된 기판 표면 상에 공정 매질이 퇴적되는 것이 방지된다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 특히 흡인 개구들이 없는 하측부에서 공정 매질에 의하여 적어도 부분적으로 젖게 되는 것이 가능하게 되도록, 흡인 수단이 탱크 내에 배치된다. 이것은 특히, 표면 처리 장치의 설계가 콤팩트하게 되는 것으로 이어진다. 탱크 내에 수용된 공정 매질은, 운반기를 거쳐서, 젖게 되어야 할 기판 표면으로 운반된다. 상기 장치의 콤팩트한 설계에 관련된 공정 매질의 운반 경로가 짧게 되는 것을 가능하게 하기 위하여, 공정 매질의 수면(level)이 이송 평면의 바로 아래에 있게 되도록 공정 매질 탱크가 배치된다. 이송 평면 위의 영역에서 난류 유동이 적게 되는 것을 보장하기 위해, 절제된 유동 속도로 흡인이 낮게 이루어지는 것을 보장하기 위하여, 흡인 수단에는 적절한 중공의 단면이 이용되어야 한다. 따라서, 바람직하게는 긴 중공의 몸체 구조를 갖는 흡인 수단은, 흡인 수단이 공정 매질 내에 적어도 부분적으로 잠기고(immersed) 그에 따라서 공정 매질을 위하여 요망되는 짧은 경로에 불리하게 되지 않게 되도록, 이송 평면과 탱크 사이에 배치된다.
본 발명의 다른 실시예에 있어서, 탱크에는 흡인 샤프트(suction shaft)가 제공되는데, 흡인 샤프트는 가스 및/또는 분무 형태로 퍼뜨려진 공정 매질의 주변 흡입을 위하여 탱크 가장자리에 적어도 부분적으로 배치된다. 이것은 가스 또는 분무 형태로 퍼뜨려진 공정 매질이 탱크 가장자리에서 이송 평면 위로 올라가서 상향으로 지향된 기판 표면을 훼손하는 것을 방지한다. 흡인 샤프트는, 적어도 하나의 흡인 개구를 구비하고 적어도 부분적으로 원주형태인 가느다란 중공의 몸체로서 탱크의 가장자리에 설치될 수 있다. 본 발명의 바람직한 실시예에서, 주변 흡입 샤프트(marginal suction shaft)는 탱크를 적어도 부분적으로 둘러싸는 공정 챔버(process chamber) 또는 홈통(trough)에 의하여 형성되는데, 그것은 슬롯(slot)과 유사하고 적어도 실질적으로 원주형태인 개구를 한정하며, 그 개구를 통하여는 수직 하향 방향으로의 흡인이 일어난다.
본 발명의 다른 실시예에서, 흡인 수단의 적어도 하나의 흡인 개구(suction opening)는 흡인 수단의 중간 종축 위의 영역에 배치된다. 이것은, 흡인 수단에 의하여 배출되는 주변 공기(ambient air)의 유입유동(inflow)이 실질적으로 적은 난류를 갖도록, 특히 층류로 되도록 보장한다. 흡인 수단의 중간 종축 위에 배치된 흡인 개구들을 통하여 실질적으로 수직으로 빨아 들여지는 공기는, 흡인 수단 근처에서 바람직하지 않은 방식으로 휘지 않고, 그에 따라서 난류가 없도록 되거나 또는 제한된 난류만 발생되는데, 그와 같은 난류는 젖지 않아야 할 기판 표면 상에 가스 또는 분무 형태의 공정 매질이 바람직하지 못하게 퇴적되는 것으로 이어질 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 흡인 수단은 흡인 라인에 연결되고, 흡인 수단과 흡인 라인 사이에는 적어도 하나의 설정 밸브가 있다. 흡인 수단을 흡인 라인에 연결함으로써, 중앙 흡인(central suction)을 일으키는 것이 가능하고, 선택에 따라서 필요한 가스 및/또는 분무 형태의 공정 매질과 주변 공기의 배출되는 혼합물의 중앙 준비(central preparation)를 유발하는 것이 가능하다. 흡인 라인에는 예를 들어 진공을 생성하기 위한 중앙 펌핑 메카니즘(central pumping mechanism)이 제공될 수 있는바, 이로써 모든 흡인 수단들에 대한 흡인 체적 유량의 설정 뿐만 아니라 활성화 및 비활성화와 같은 중앙 제어도 가능하게 된다. 흡인 개구들을 통하여 개별의 흡인 수단에 의하여 배출되는 흡인 체적 유량을 개별적으로 조정하는 것을 가능하게 하기 위하여, 적어도 흡인 수단과 흡인 라인 사이에 설정 밸브가 있게 되며, 그 설정 밸브는 특히 설정가능한 쓰로틀 밸브(throttle valve)의 형태를 가지는바, 이것은 상기 흡인 수단에 관한 흡인 체적 유량의 수동적(manual) 또는 자동적(automated) 설정을 가능하게 한다.
본 발명의 다른 실시예에서, 흡인 수단은 이송 롤러로서 구현된 두 개의 이송 수단들 사이에 배치되고, 그 흡인 수단의 중간 종축은 이송 수단의 회전축에 평행하게 연장된다. 이것은 특히 상기 장치의 콤팩트한 설계를 가능하게 하는데, 왜냐하면 이송 롤러의 형태를 갖는 이송 수단과 흡인 수단의 평행한 배치가 공간을 절약하는 배치구조를 낳기 때문이다. 흡인 수단은 이송 평면과 원통형 이송 롤러들에 의하여 한정되는 실질적인 삼각형 또는 사다리꼴형의 간극 내에 수용될 수 있다. 그 간극은 이송 롤러들의 원통형 윤곽, 및 상기 롤러들의 일 방향성 움직임에 필요한 상기 롤러들 사이의 간격으로부터 귀결되는 것이다.
또한, 본 발명의 제2 형태에 따르면, 상기 과제는 특히 실리콘 소재로 된 기판의 기판 표면을 공정 매질로 젖게 하기 위하여 이용되는, 청구항 10 의 특징들을 갖는 방법에 의하여 해결되는데, 그 방법은:
기판을 이송 수단에 의하여 이송 평면에서 이송하는 단계;
적어도 실질적으로 이송 평면에 위치되고 하향으로 지향된 기판 표면을 공정 매질로 젖게 하되, 공정 매질은 운반기에 의하여 기판 표면으로 가해지는, 단계; 및
공정 매질이 이송 평면에 위치된 기판 표면이 아닌 기판 표면 상에 퇴적되는 것을 방지하기 위하여, 이송 평면 아래에 수직으로 배치된 흡인 수단으로 증기 및/또는 분무 형태를 갖는 공정 매질을 흡입하는 단계;를 포함한다.
바람직하게는, 기판의 이송이 이송 수단에 의하여 한정된 이송 평면에서 실질적으로 선형인 이송 방향으로 이루어진다. 이를 위하여, 하향으로 지향된 기판 표면을 구비한 기판이 수 개의 배치된 이송 수단들의 위에 놓여지는바, 그 이송 수단들은 적어도 부분적으로 구동 메카니즘에 연결되고, 구동 메카니즘에 의하여 구동되며, 그에 따라서 기판의 전방향 움직임을 일으킬 수 있다. 본 발명의 바람직한 실시예에서, 하향으로 지향된 기판 표면이 젖게 되는 것은, 이송 수단에 의하여 직접적으로 이루어지고, 그러므로 그것은 동시적으로 운반기를 구성한다. 추가적으로 또는 대안적으로, 그와 같은 젖음은 별도의 운반기들에 의하여 이루어질 수 있는바, 그 운반기들은 이송 평면 아래에 이송 수단들 사이에 배치된다. 증기 및/또는 분무 형태를 갖는 공정 매질의 흡인 또는 배출은 이송 평면 아래에 수직으로 배치된 흡인 수단에 의하여 구현되고, 그것은 수직 하향으로 지향된 공기 유동을 유발하여 이송 평면에 배치된 기판 표면이 아닌 임의의 다른 기판 표면에 공정 매질이 퇴적되는 것을 방지한다.
상기 방법의 일 실시예에 따르면, 기판이 연속적으로 이송되고, 그리고/또는 기판 표면을 젖게 하기 위하여 운반기에 의하여 공정 매질이 연속적으로 제공되며, 그리고/또는 가스 또는 분무 형태의 공정 매질이 연속적으로 흡인된다. 기판들의 이송, 및/또는 기판 표면을 젖게 하기 위한 공정 매질의 제공, 및/또는 흡인이 연속적으로 수행되는 결과로서, 젖지 않아야 할 기판 표면 상에 공정 매질이 최소량만 퇴적되도록, 그리고 바람직하게는 무시할 수 있는 정도만 퇴적되도록, 그리고 특히 바람직하게는 퇴적되지 않도록 되는 작업 공정이 보장될 수 있게 된다.
이들 특징들과 다른 부가적인 특징들은 청구범위, 상세한 설명, 및 도면들에 기재되어 있고, 단일의 것과 조합된 형태 각각의 특징은 본 발명과 다른 기술분야의 실시예에서 구현될 수 있으며, 여기에서 보호가 청구되는 독립적으로 보호가능한 구성들을 제시한다. 본 출원은 개별적인 부분들로 하위구분되고, 하위구분의 제목들은 그 제목 하에 기재된 사항의 전체적인 내용을 제한하지 않는다.
본 발명의 실시예는 하기의 개략적인 첨부도면들을 참조로 하여 아래에서 보다 상세히 설명된다.
도 1 은 기판들의 표면처리를 위한 장치의 개략적인 측면도이다.
도 2 는 도 1 의 장치를 정면에서 도시하는 개략적인 단면도이다.
도 1 및 도 2 에 도시된 기판(2)들의 표면처리용 장치(1)는 이송 롤러들(3, 3a)의 형태를 갖는 수 개의 이송 수단을 구비한다. 이송 롤러들(3, 3a)은 특히 실리콘 소재(silicon material)로부터 만들어진 다수의 분리된 기판(2)들의 선형적인 이송을 위하여 의도된 것이다. 이송 롤러들(3, 3a)은 수평 방향으로 방위가 정해진 이송 평면(5)을 한정하는데, 그 이송 평면은 일 표면에서 이송 롤러들(3, 3a)에 접촉한다. 이송 롤러들(3, 3a)은 장치(1) 내에 회전방식으로 장착되고, 또한 도시되지 않은 구동 메카니즘에 의하여 적어도 부분적으로, 그리고 바람직하게는 일정하고 조정가능한 회전속력으로 구동된다.
기판(2)은 통상적으로 편평하고 평면적인 실리콘 판 또는 웨이퍼인데, 이것은 대략적으로 60 내지 250 mm 의 직경을 갖는 원형 윤곽을 갖는 것이거나 또는 60 내지 250 mm 의 가장자리 길이를 갖는 직사각형의 윤곽을 갖는 것이다. 바람직한 기판의 두께는 0.1 내지 2 mm 이다. 기판(2)은, 하향으로 지향된 기판 표면(4)에 의하여 이송 롤러들(3, 3a) 상에 안착하고, 이송 롤러들(3, 3a)의 회전에 따른 방향 및 속력으로 이송 방향(6)으로 이동된다.
장치(1)의 기능은 예를 들어, 기판(2)의 모든 측부들에 가해진 특히 전기적으로 도전적인 코팅을 그것의 하향으로 지향된 표면(4)에서 액체 공정 매질을 이용하는 습식 화학 공정(wet chemical process)에 의하여 잔여 기판 표면에 가해진 코팅을 손상시키지 않고 제거하는 것일 수 있다.
이를 위하여, 기판 표면(4)을 구비한 기판(2)은 이송 롤러들(3, 3a) 상에 놓여지고, 입구 포트(intake port; 7)를 통하여 거의 완전히 밀폐된 공정 챔버(process chamber; 8) 내로 이동하는데, 그 챔버는 도면에서 암시적으로만 도시되어 있다. 공정 챔버(8) 내에는 액체 공정 매질(10), 특히 플루오르화 수소산(hydrofluoric acid; HF(aq)) 및/또는 염화 수소산(hydrochloric acid; HCl(aq)) 및/또는 질산(nitric acid; HNO3(aq) 및/또는 수산화 칼륨(potassium hydroxide; NaOH(aq))의 수용액으로 완전히 채워진 탱크(9)가 있다. 탱크(9)는 공정 챔버(8)의 바닥부(14)로부터 이격되어 있는바, 이로써 탱크(9)와 바닥부(14) 사이에는 탱크(9)의 주변 영역(marginal area)에서의 흡인을 보장하는 흡인 샤프트(suction shaft; 15)가 형성된다. 도 2 에 상세히 도시되어 있는 바와 같이, 흡인 샤프트(15)는, 탱크(9) 전체 아래로 연장되고, 또한 흡인 수단(suction means; 11)의 작용을 받지 않고 탱크(9)의 가장자리를 넘어 지나가는 증기 및/또는 분무 형태의 공정 매질(10)을 흡인하여 보내는 것을 가능하게 하는 결과를 낳는다. 흡인 샤프 트(15)는, 진공의 작용을 받으며 장치(1)에 대해 측방향으로 설치된 소요 공기 샤프트(spent air shaft; 16)에 결합된다. 매질 라인(medium line; 13)은 새로운 공정 매질을 탱크(9)로 공급한다.
하향으로 지향된 기판 표면(4)이 젖게 되는 것을 보장하기 위하여, 이송 롤러들(3a)은 이중의 기능을 수행하는바, 즉 그들은 기판(2)을 위한 이송 수단으로서 기능할 뿐만 아니라, 공정 매질(10)을 위한 운반기(conveyor)로서도 기능한다. 공정 매질(10)을 탱크(9)로부터 이송 평면(5)으로 운반하기 위하여, 이송 롤러(3a)들은, 공정 매질(10) 내에 부분적으로 잠겨지고 또한 원통형의 운반 롤러(3a)들의 회전축(20) 위에 액체 수면(liquid level; 23)이 있게 되도록 탱크(9)에 설치된다. 운반 롤러(3a)의 형태를 갖는 이송 롤러들은 젖음가능한 표면(wettable surface)을 가지는바, 이로써 이들은 제한된 코팅 두께를 갖는 공정 매질(10)을 중력에 반하여 상향으로 그리고 이송 평면(5)으로 운반할 수 있고, 롤링 공정(rolling process), 즉 직접적인 기계적 접촉에 의하여 기판 표면(4)에 대한 전달이 이루어질 수 있다. 기판(2)들의 두께가 얇은 경우에도 공정 매질은 이송 롤러(3a)들 상에 제한된 코팅 두께만으로 안착되기 때문에, 공정 매질(10)이 상향으로 지향된 기판 표면에 도달하지 않는 것이 보장된다.
상향으로 지향된 기판 표면에 공정 매질(10)이 없는 채로 남아있는 것을 보장하기 위하여, 가스 및/또는 분무(mist) 형태로 공정 매질을 흡인 또는 배출시키기 위한 흡인 수단(11)이 제공되는데, 이것은 운반 수단으로서 작용하는 이송 롤러(3a)들 주변의 영역에 존재할 수 있다. 공정 매질(10)은 증기압을 가질 수 있는 바, 예를 들어 주변 온도 및 공기압과 같은 주위의 대기 조건들에 따라서 공정 매질(10)의 어느 정도의 양이 증발하고 주변 공기와 혼합된다. 또한, 이송 롤러(3a)들과 공정 매질(10) 간의 상대적인 움직임, 및 기판 표면(4) 상에서 운반 수단(3a)의 롤링 공정들의 결과로서, 매우 작은 공정 매질의 액적(droplet)들이 공정 매질(10)의 액체 수면 위로 미세하게 퍼진 분무 형태로서 분리될 수도 있다. 가스 및/또는 분무 형태의 공정 매질(10)과 주변 공기의 혼합물은 통상적으로 주변 공기보다 무겁지만, 운반 수단(3a)과 기판(2) 간의 상대적인 움직임의 결과로 주변 공기가 소용돌이(whirling up)치게 되고, 그것은 흡인 수단(11)이 없다면 가스 및/또는 분무 형태의 공정 매질을 이송 평면(5) 위로 상승시킬 수 있다.
그 결과, 가스 및/또는 분무 형태의 공정 매질(10)이 기판(2)의 상향으로 지향된 표면 상에 퇴적될 수 있다. 이것은 바람직하지 못하기 때문에, 이송 롤러(3a)들 사이에 진공이 공급되는 파이프들로서 설치되는 흡인 수단(11)이 제공되고, 그 각각은 수개의 흡인 개구(suction opening; 12)들을 구비하는데, 가스 및/또는 분무 형태의 공정 매질(10)은 이송 평면(5) 아래의 영역에서 그 흡인 개구들을 통하여 흡입될 수 있고, 결과적으로는 상기 평면(5)을 넘어서 상향으로 지향된 기판 표면 상으로 지나갈 수 없게 된다. 그러므로 흡인 수단(11)은 이송 평면(5) 아래에 수직으로 배치되고, 실질적으로 수직으로 지향된 공기 유동을 일으키는바, 그것은 바람직하게는 난류 성분이 적은 것이고, 더 바람직하게는 층류의 형태를 갖는 것이다.
흡인 수단(11)은 배수 파이프(drainage pipe; 18)에 의하여 흡인 라 인(suction line; 18)에 연결되는바, 그 흡인 라인에는 도시되지 않은 펌프 장치에 의하여 진공이 공급된다. 흡인 수단(11)의 개별적인 설정(setting)를 위하여, 배수 파이프(17)와 흡인 라인(18) 사이에는 설정 밸브(setting valve; 19)가 제공되는데, 그것은 쓰로틀 밸브(throttle valve)로서 제작되며, 흡인 라인(18)에 의하여 배출된 체적 유동에 영향을 주는 것을 가능하게 한다.
장치(1) 내에 흡인 수단(11)을 특별히 콤팩트(compact)하게 배치하기 위하여, 튜브형 흡인 수단(11)의 중간 종축(median longitudinal axis; 21)의 방위는 이송 롤러(3a)들의 회전축(20)에 평행하게 되고, 흡인 수단(11)은 공정 매질(10)의 액체 수면을 기준으로 하여 하향의 방향에서 이송 롤러(3a)들과 이송 표면(5)에 의하여 한정되는 간격 내에 배치된다. 따라서, 이송 롤러(3)들의 제한된 간격에도 불구하고, 흡인 수단(11)을 위한 큰 단면을 갖는 것이 가능하게 된다. 따라서, 흡인 수단(11)을 통하여 높은 체적의 유동이 흡입되는 경우에도, 흡인 수단(11) 내에서는 유동속도가 낮게 되도록 보장될 수 있다. 또한, 흡인 수단(11)의 큰 외측 표면에는 다수의 흡인 개구(12)들이 만들어질 수 있는바, 이로써 난류가 적게 되고 특히 수직 하향 방향으로의 층류 공기 유동이 있게 되며, 이것은 가스 또는 분무와 유사하게 분포되어 있는 공정 매질(10)의 신뢰성 있는 흡인을 보장한다.
본 발명은 특히 실리콘 소재의 기판을 이송하기 위한 적어도 하나의 이송 수단, 및 그 기판 표면을 이송 수단에 의하여 정의되는 이송 평면에서 액체, 가스, 또는 스프레이와 유사한 공정 매질로 젖게 하기 위하여 제공되는 적어도 하나의 운 반 수단을 구비한, 기판의 표면 처리용 장치에 이용될 수 있다. 또한 본 발명은 특히 실리콘 소재 기판의 기판 표면을 공정 매질로 젖게 하기 위한 방법에 이용될 수 있다.

Claims (11)

  1. 다수의 분리된 기판(2)들을 실질적으로 수평한 이송 평면(5)에서 이송하기 위한 적어도 하나의 이송 수단(3, 3a), 및 상기 이송 수단(3, 3a)에 의하여 한정되는 상기 이송 평면(5)에서 액체 공정 매질(10)로 기판 표면(4)을 젖게 하기 위하여 제공되는 적어도 하나의 운반 수단(3a)을 구비한, 기판(2)의 표면 처리를 위한 장치(1)로서,
    운반 수단(3a)은 상기 이송 평면(5)에 배치된 하향으로 지향된(downwardly directed) 기판 표면(4)에 공정 매질(10)을 가하도록 구성되고, 가스 또는 분무의 형태로 퍼뜨려진 공정 매질(10)을 운반 수단(3a)의 환경으로부터 흡인하기 위하여 적어도 하나의 흡인 수단(suction means; 11)이 제공되며, 적어도 하나의 흡인 수단(11)은 상기 이송 평면(5) 아래에 위치되는 것을 특징으로 하는, 기판의 표면 처리를 위한 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    적어도 하나의 흡인 수단(11)은 이송 평면(5)과 적어도 두 개의 인접하게 배치된 이송 수단(11)들에 의하여 한정되는 간극 내에 배치된 것을 특징으로 하는, 기판의 표면 처리를 위한 장치.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    흡인 수단(11)은 긴 중공의 몸체(elongated hollow body)로서의 구조를 가지고, 적어도 하나의 흡인 개구(suction opening; 12)를 갖는 것을 특징으로 하는, 기판의 표면 처리를 위한 장치.
  4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    흡인 수단(11)은 공정 매질(10)로 채워진 탱크(9)에 인접하여 배치된 것을 특징으로 하는, 기판의 표면 처리를 위한 장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    흡인 수단(11)은, 흡인 개구(12)가 없는 하측부가 공정 매질(10)에 의하여 적어도 부분적으로 젖게 될 수 있도록, 탱크(9) 내에 배치되는 것을 특징으로 하는, 기판의 표면 처리를 위한 장치.
  6. 제 4 항에 있어서,
    가스 또는 분무 형태로 흐뜨려지는 공정 매질(10)의 주변 흡인(marginal suction)을 위하여, 탱크 가장자리(22)에 적어도 부분적으로 배치된 흡인 샤프트(15)가 탱크(9)와 연계된(associated) 것을 특징으로 하는, 기판의 표면 처리를 위한 장치.
  7. 제 5 항에 있어서,
    흡인 수단(11)의 적어도 하나의 흡인 개구(12)가 흡인 수단(11)의 중간 종축(median longitudinal axis; 21) 위의 영역에 배치된 것을 특징으로 하는, 기판의 표면 처리를 위한 장치.
  8. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    흡인 수단(11)은 흡인 라인(suction line; 18)에 연결되고, 흡인 수단(11)과 흡인 라인(18) 사이에는 적어도 하나의 설정 밸브(setting valve; 19)가 있는 것을 특징으로 하는, 기판의 표면 처리를 위한 장치.
  9. 제 2 항에 있어서,
    흡인 수단(11)은 이송 롤러(transport roller)로서 구성된 두 개의 이송 수단들(3, 3a) 사이에 배치되고, 흡인 수단(11)의 중간 종축(21)은 이송 수단(3, 3a)의 회전축(20)들에 평행한 것을 특징으로 하는, 기판의 표면 처리를 위한 장치.
  10. 다수의 분리된 기판(2)들의 기판 표면(4)을 공정 매질(10)로 젖게 하는 방법으로서, 그 방법은:
    상기 기판(2)들을 이송 수단(3, 3a)에 의하여 실질적으로 수평한 이송 평면(5)에서 이송하는 단계;
    적어도 실질적으로 상기 이송 평면(5)에 위치되고 하향으로 지향된 기판 표면(4)을 상기 공정 매질(10)로 젖게 하되, 상기 공정 매질은 운반기(3a)에 의하여 상기 하향으로 지향된 기판 표면(4)에 가해지는, 단계; 및
    공정 매질(10)이 상기 이송 평면(5)에 위치된 상기 하향으로 지향된 기판 표면이 아닌 기판 표면 상에 퇴적되는 것을 방지하기 위하여, 이송 평면(5) 아래에 배치된 흡인 수단(11)으로 증기 또는 분무의 형태를 갖는 공정 매질(10)을 흡입하는 단계;를 포함하는, 기판의 표면을 공정 매질로 젖게 하기 위한 방법.
  11. 제 10 항에 있어서,
    기판(2)이 연속적으로 이송되고, 기판 표면(4)을 젖게 하기 위한 운반기를 통하여 공정 매질(2)이 연속적으로 제공되며, 가스 또는 분무 형태를 갖는 공정 매질(10)이 연속적으로 흡인되는 것을 특징으로 하는, 기판의 표면을 공정 매질로 젖게 하기 위한 방법.
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