KR101574034B1

KR101574034B1 - 기판 처리 표면을 처리하기 위한 장치 및 방법

Info

Publication number: KR101574034B1
Application number: KR1020147007102A
Authority: KR
Inventors: 토마스 그린스너; 로날드 홀츠라이트너; 토마스 비저; 플로리안 슈미트
Original assignee: 에베 그룹 에. 탈너 게엠베하
Priority date: 2011-09-22
Filing date: 2011-09-22
Publication date: 2015-12-02
Also published as: KR20140063706A; SG2014009922A; EP2758991A1; JP5855255B2; EP2758991B1; TWI574335B; US20140332036A1; JP2014530497A; CN103828032A; US9960058B2; TW201316432A; CN103828032B; WO2013041144A1

Abstract

본 발명은, 기판 처리 표면(9o)을 유체(8) 내에 침지시킴으로써, 유체(8)로 기판(9)의 기판 처리 표면(9o)을 처리하기 위한 장치에 관한 것으로서, 상기 장치는 침지 구멍(5e)이 있는, 유체(8)를 수용하기 위한 수용 수단(5); 및 침지 구멍(5e)을 통해 기판 처리 표면(9o)을 수용 수단(5) 내로 침지시키기 위한 침지 수단(19)을 포함한다. 본 발명에 따르면, 수용 수단(5)으로부터 유체(8)를 적어도 대부분 배출시키기 위하여 수용 수단(5)을 회전시키기 위한 회전 수단(13)이 제공되는 것을 특징으로 한다. 또한, 본 발명은 유체(8)로 기판(9)의 하나 이상의 기판 처리 표면(9o)을 처리하기 위한 방법에 관한 것으로서, 상기 방법은, 유체(8)를 수용하기 위한 수용 수단(5) 내에 수용되는 유체(8) 내에 기판 처리 표면(들)을 침지시키는 단계; 및 수용 수단(5)으로부터 유체를 배출시키기 위해 수용 수단(5)을 회전시키는 단계를 포함한다.

Description

기판 처리 표면을 처리하기 위한 장치 및 방법{DEVICE AND METHOD FOR TREATING SUBSTRATE SURFACES}

본 발명은, 청구항 제1항 및 이에 상응하는 청구항 제11항의 방법에 따라 기판 처리 표면을 유체 내에 침지시킴으로써, 기판, 특히 웨이퍼의 기판 처리 표면을 유체, 특히, 액체로 처리하기 위한 장치에 관한 것이다.

반도체 산업에서, 웨이퍼 표면 세척 공정은 매우 중요한 부분을 차지하는데, 웨이퍼 표면을 세척하는 한 타입의 세척 공정은 폴리머의 스트립핑(stripping) 용도로 사용될 수 있는 습식 화학 처리법이다.

일반적으로, 웨이퍼 표면의 세척 공정은, 특히, 리퀴드 에디(liquid eddies), 드립핑(dripping), 포어링(pouring), 스프레잉(spraying), 증기 증착법(vapor deposition) 등에 의해, 기판 표면에 도포된(applied) 액체에 의해 수행된다. 이때, 기판은 종종 회전되거나 액체 도포 공정의 끝부분에서 기판은 기판에 도포된 액체를 회전시켜 떼어내기(spin off) 위해 회전된다.

웨이퍼가 점점 더 얇아지고, 그 결과, 웨이퍼가 회전하는 동안 및/또는 액체 도포 공정 동안에 손상될 수 있는 문제가 빈번하게 발생한다. 웨이퍼 표면을 처리하기 위해 매우 값비싼 액체를 웨이퍼 표면의 전체에 균일하고 효율적으로 도포하는데 있어서, 액체를 균일하게 도포하는 것은 매우 중요한 해결과제이다. 또한, 액체를 낭비하는 것도 방지되어야 한다.

게다가, 시간 주기 내에서 세척 공정 단계를 가능한 최대한 짧게 하는 것이 바람직하다.

따라서, 본 발명의 목적은 액체 소모를 최소로 하면서도 기판을 균일하게 처리하는 기판의 기판 처리 표면을 처리, 특히, 세척하기 위한 장치 및 방법을 고안하는 데 있다.

상기 목적은 청구항 제1항과 제 11항의 특징들로 구현된다. 본 발명의 바람직한 변형예들은 종속항에 기술된다. 본 명세서, 청구항 및/또는 도면에 주어진 특징들 증 2개 이상의 특징들을 조합해도 본 발명의 범위 내에 있을 것이다. 주어진 값 범위들에서, 지시된 경계값 내에 있는 값들은 경계값으로 간주될 것이며 임의의 조합에서도 청구될 것이다. 본 장치에 대해 기술된 특징들은 본 방법의 특징들로서 이해될 수 있으며, 장치는 방법에 따라 기재되는 것으로 고려되어야 하며 그 반대도 마찬가지이다.

본 발명의 개념은, 특히, 기판 처리 표면이 회전하는 동안, 기판 또는 기판 처리 표면이 탱크 내에 제공된 액체 내에 침지되도록(immersed), 기판 처리 표면을 유체로 처리하는 데 있다. 상기 회전 공정은 기판 처리 표면이 유체 내에 침지될 때 간격을 두고 수행될 수 있다. 본 발명의 한 중요한 특징은, 기판 처리 표면이 1회 이상 처리되고 난 뒤, 회전에 의해 유체가 탱크로부터 제거될 수 있도록, 특히 홈통(trough)-형태의 탱크가 회전될 수 있다는 점이다. 그 뒤, 탱크는 깨끗한 유체로 채워질 수 있다. 유체는 특히, 습식 화학 처리법(wet chemical treatment)용 액체일 수 있다. 본 발명에 따른 형상(configuration)은 기판 처리 표면에 매우 균일하게 도포(application)될 수 있게 하며, 특히, 침지 수단(immersion means)이 회전하는 동안, 기판 처리 표면에 유체가 현저하게 효율적으로 작용한다. 게다가, 본 발명은 유체를 최적 방식으로 사용할 수 있게 하며 유체도 매우 간단하게 교환할 수 있게 한다. 더욱이, 기판 처리 표면을 처리하는 동안, 유체가 가능한 최소한으로 회오리치거나(swirling) 뿌려지며(spraying), 특히, 전혀 회오리치지 않거나 뿌려지지 않아서, 처리 공간 내에서 매우 깨끗하게 처리될 수 있다.

고정 단계를 위해, 매우 얇은 웨이퍼가 소위 필름 프레임(film frame)에 결부될 수 있다(attached). 본 발명에서는, 안정화(stabilization) 및/또는 이송(transport)를 위해, 웨이퍼가 고정되는 모든 타입의 웨이퍼와 마운팅(mounting)이 기술된다. 특허에서 사용되는 웨이퍼는 개별 웨이퍼 또는 마운팅 위에 있는 웨이퍼들을 지칭하는 동의어로서 사용된다.

본 발명의 한 바람직한 실시예에 따르면, 수용 수단(receiving means)은 특히 회전 대칭 형태의 홈통(trough), 특히, 반경 방향으로 경사진(angled) 하나의 홈통 벽이 있는 홈통으로서 형성된다. 홈통 형태는 쉽게 제작될 수 있으며 회전 대칭 형상에서 용이하게 회전될 수 있다. 경사진 홈통 벽은 유체가 용이하게 배출된다는 이점을 가진다.

여기서, 홈통은 홈통 형태로 굽어지고(curved) 유체를 특히 링-형태의 유체 수거 탱크로 배출시키기 위해 특히 회전 수단 위로 돌출되는 주변 에지(peripheral edge)를 가지는 것이 바람직하다. 이런 방식으로, 홈통이 회전하고 이에 따라 굽어진 주변 에지 위로 유체가 배수됨으로써, 유체는 유체 수거 탱크의 방향으로 조절되어 이송되는데, 상기 주변 에지는 유체 수거 탱크에서 끝을 이루는(ending) 것이 바람직하다. 따라서, 유체는 기판 처리 표면, 수용 수단 및 유체 수거 탱크 옆에 있는 그 외의 다른 구성요소들과 접촉하지 않게 된다. 또한, 유체 수거 탱크는 바닥(bottom) 위에서 특히 스테이터(stator)에 의해 형성되거나, 특히 하나 이상의 함몰 영역(sunken region) 내에 형성되고, 바람직하게는 유체 수거 탱크의 최하측 지점에 형성되며, 상기 유체 수거 탱크는 특히 유도 밸브(triggerable valve)가 제공된 하나 이상의 배수구(drain)를 가진다. 따라서, 유체는 수용 수단으로부터 유체 수거 탱크로 최단 경로로 이송되며 그 위치로부터 유체 수거 탱크의 바닥 위에 제공된 배수구를 통해 철회될 수 있으며(withdrawn) 특히 재-활용을 위해 처리될 수 있다.

특히, 주변 에지 영역 내에만 있는 수용 수단은 특히, 바람직하게는, 회전 대칭 형태의 중공체(hollow body)로 형성된 회전 수단 위에 고정될 수 있기 때문에, 가령, 예를 들어, 유체 수용체(fluid receiving volume)에 꼭 맞게 되거나(adaptation) 혹은 침식(abrasion) 혹은 마모/부착(fouling)에서, 상기 수용 수단은 상호교환 가능하다(interchangeable). 주변 에지 영역에서만 고정시키면 재료가 절약되며 특히 가열 수단을 위해 하측면으로부터 수용 수단에 접근하는 것이 용이해진다.

스테이터 내에서 회전할 수 있는 회전 수단을 고정시키기 위해, 특히, 바람직하게는, 회전 대칭 형태의 중공체로서 형성되는 스테이터가 제공되면, 공간을 절약할 수 있고 재료-보호 형상을 가진 본 발명에 따른 장치가 사용될 수 있다.

여기서, 본 발명에 따르면, 상기 장치가, 특히, 회전 수단의 안내 세그먼트(guide segment)와 안내 세그먼트 사이의 볼 베어링(ball bearing)에 의해, 스테이터의 내측 주변(inner periphery) 위에 위치된, 특히, 링-형태의 안내 세그먼트를 따라 회전 수단이 회전하도록 형성되는 것이 바람직하다. 이에 따라, 본 발명에 따르면, 본 장치가 안정적인 형상을 가지며, 이에 상응하게, 수용 수단으로부터 유체가 가능한 최대로 신속하게 배출되고 고속으로 회전될 수 있다.

본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 특히, 바람직하게는, 가열 플레이트(heating plate)가 있는 회전식 가열체(heating body) 형태의 유체의 온도 조절을 위한 가열 수단이 제공된다. 가열 수단은 특히 회전 수단 내에 및/또는 수용 수단 밑에 위치될 수 있다. 컨트롤 장치에 의해, 가열 수단은 작동 위치로 이동될 수 있으며 이에 따라 가열 수단의 회전도 조절될 수 있다. 본 발명에 따른 가열 수단이 회전되면, 수용 수단을 따라 노출되는 온도가 균질화(homogenization)하게 된다. 이 때문에, 수용 수단을 향하는 가열 플레이트의 표면 또는 가열 플레이트가 등간격으로 배열된다. 특히 가열 플레이트가 홈통-형태의 수요 수단의 바닥에 위치되는 과정은 모니터링되고 조절되는 것이 바람직할 수 있다. 가열 플레이트의 상부와 홈통(수용 수단)의 바닥 사이의 최적 거리는 1 cm 미만이며, 바람직하게는, 1 mm 미만, 보다 바람직하게는 300 μm 미만, 가장 바람직하게는 100 μm 미만, 최고로 가장 바람직하게는 50 μm 미만이다. 본 발명에 따른 홈통과 가열 플레이트 사이의 공간에는, 열이 가열 플레이트로부터 홈통으로 최적으로 전달되도록 하기 위하여 우수한 열 대류 특성을 가진 가스(gas)로 세척될 수 있는 것이 바람직하다. 상기 가스는 가열 플레이트 내에 위치되거나 중간 공간 내로 돌출되는 노즐(도시되지 않음)에 의해 내부에 유입될 수 있다. 가열 플레이트가 피벗회전 방식으로 장착될 수(pivotally mounted) 있기 때문에, 두 구성요소들의 상대적 회전에 있어서, 홈통의 바닥과 가열 플레이트의 상부 사이의 접촉은 방지되는 것이 바람직하다. 홈통과 가열 플레이트 사이의 상대적 회전이 일어나지 않는 경우, 열을 더 신속하게 전달하거나 사전가열(preheating)을 위해 가열 플레이트가 홈통의 바닥과 접촉하게 하는 것이 고려될 수 있다. 결합부(도시되지 않음)에 의해, 상부에 가열 플레이트가 위치되는 샤프트가 상부에 홈통이 배열되는 중공 샤프트(hollow shaft)에 결합되어 따라서 홈통의 회전에 의한 원심분리 공정(centrifugal process)에 영향을 미치는 것도 고려될 수 있다.

가열 플레이트 대신에, 홈통의 바닥과 접촉하도록 이동되고 가령, 예를 들어, 세척 공정을 가속화시키기 위하여 홈통의 액체 내에 음파(acoustic wave)를 발산(inject)하는 초음파 헤드(ultrasonic head)가 고려될 수도 있다. 가열 플레이트와 초음파 헤드의 조합도 고려될 수 있다. 가스 공간을 통해 초음파 헤드의 표면이 홈통의 바닥과 직접 접촉하지 않고도, 액체 내로 초음파를 발산하는 것도 가능하다.

기판 처리 표면이 처리되는 동안, 따라서, 유체 내에 침지된 상태에서, 기판을 회전시킴으로써, 특히, 기판 처리 표면이 향하는 방향과 상반된 방향을 향하는(face away) 침지 수단이 한 수용 표면 위에 기판을 고정시키기 위한 회전식 고정 수단을 가지는 것이 특히 바람직하며, 일반적으로 화학 작용과 연관된 처리 공정이 가속화된다. 이러한 회전 과정은 간격을 두고 발생할 수도 있다. 또한, 본 발명에 따라 고정 수단이 회전하는 것은, 처리 과정 후에, 기판에 따라서 유체 위의 한 위치에 점착되는(adhering) 유체의 원심분리를 위해 사용될 수도 있다. 유체 표면 위의 짧은 거리에서 원심분리 공정이 수행됨으로써, 낭비되는 유체가 거의 없는데 이는 유체의 대부분이 떨어지거나 수용 수단 내로 원심분리되기 때문이다. 유체가 수용 수단의 에지 위로 원심분리되기 때문에, 수거 탱크에 자동으로 수거된다. 유체가 수용 수단 내에 돌아오는 과정은 기판이 유체로부터 이송되어 나오고 그 후에는, 서서히 증가될 때 특히 영(zero)으로 줄어드는 회전 속도에 의해 추가로 최적화된다.

본 발명의 또 다른 바람직한 실시예에 따르면, 침지 수단은, 세척액(flushing fluid)을 사용하여, 수용 표면의 외측과 기판 처리 표면 외측에 유지되는 세척 표면(flushing surface)을 세척하기 위한 세척 수단을 가진다. 이에 따라, 기판 처리 표면을 처리하기 위한 유체가 기판 위의 기판 처리 표면 외의 다른 그 외의 영역에 작용하는 것이 방지된다. 세척액은 기판의 처리를 위한 유체와 혼합되는 것이 방지되거나 피하기 위해 특히 불활성가스일 수 있다. 세척액은 액체일 수도 있다. 웨이퍼 전면의 세척 공정 동안, 홈통의 세척 기판은 웨이퍼의 뒷면을 적실 수 없거나 단지 매우 소량만 적실 수 있다는 사실은 매우 중요하다.

본 발명에 따른 방법에 있어서, 한 바람직한 실시예에 따르면, 회전 수단은 상기 회전 수단을 고정하기 위한 스테이터 내에서 회전되고, 상기 회전 수단은, 특히, 회전 수단의 안내 세그먼트와 안내 세그먼트 사이의 볼 베어링에 의해, 스테이터의 내측 주변 위에 위치된, 특히, 링-형태의 안내 세그먼트를 따라 회전한다.

상기 방법에 따르면, 유체의 온도는, 적어도 기판 처리 표면이 침지되는 동안, 온도 조절을 위하여 가열 수단에 의해 조절될 것이다.

적어도 기판 처리 표면이 침지되는 동안, 기판 처리 표면의 외측에 유지되고 기판 처리 표면이 향하는 방향과 상반된 방향을 향하는 수용 표면 외측에 유지되는 세척 표면이 세척되기 때문에, 기판 처리 표면 외측에 기판이 노출되거나 오염되는 것은 방지된다.

상기 방법에 따르면, 기판 처리 표면은, 적어도 침지되는 동안에는, 기판을 고정하기 위한 고정 수단에 의해 회전될 것이다. 이렇게 하여, 처리 공정이 가속화된다.

본 발명에 따른 구성으로 인해, 개별 웨이퍼를 고정하는 동안 및/또는 상이한 웨이퍼를 사용하는 동안, 홈통 내에 있는 화학물질(chemicals)을 교환할 수 있다. 매우 종종, 웨이퍼의 표면은 서로 다른 화학물질들로 일련의 공정을 통해 처리되어야 한다. 상기 방법에서, 웨이퍼는 고정된 상태로 유지된다. 홈통은 특히 연속적으로 개별 화학물질들로 채워진다. 새로운 화학물질을 사용하기 전에, 오래된 화학물질은 본 발명에 따른 원심분리 공정에 의해 홈통으로부터 원심분리된다. 새로운 화학물질을 얻기 위하여 화학물질을 위한 혼합 용기로서 홈통을 사용하는 것도 고려될 수 있다. 상이한 화학물질들을 사용하는 동안, 본 발명에 따르면, 홈통은 세제로 세척될 수 있다. 이 경우, 세제는 화학물질이 고려되지만, 웨이퍼와는 접촉하지 않는 것이 바람직하다.

본 발명의 그 외의 다른 이점, 특징 및 세부내용들은 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 대표적인 바람직한 실시예들을 기술한 하기 내용으로부터 자명할 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 장치의 한 실시예의 개략적인 횡단면도이며,
도 2는 도 1을 분해하여 도시한 개략적인 횡단면도이다.
똑같은 구성요소 및 동일한 기능을 가진 구성요소들은 도면에서 똑같은 도면부호로 표시된다.

도 1 및 2에 도시된 본 발명의 실시예들에서, 본 발명에 따른 장치는 실질적으로 5개의 메인 구성요소, 특히, 스테이터(12), 상기 스테이터(12)에 대해 회전될 수 있는 회전 수단(13) 및 상기 회전 수단(13)에 고정될 수 있는 수용 수단(5)으로 구성된다. 게다가, 한 회전축(D)을 따라 수용 수단(5)과 회전 수단(13)에 의해 형성된 가열 공간(15) 내에서 가열 수단(16)이 연장되고 철회될 수 있다. 또 다른 중요한 구성요소는 수용 수단(5) 내에 제공되고 고정 수단(22) 위에 고정된 기판(9)을 유체(8) 내에 적시기 위해 사용되는 침지 수단(19)이다. 이를 위하여, 상기 침지 수단(19)은 회전축(D)을 따라 이동할 수 있도록 구성된다.

상기 대표적인 실시예에서, 고정 수단(22)은 침지 수단(19)의 한 구성요소이며 컨트롤 장치에 의해 회전될 수 있는 회전체(19r) 위의 침지 면(19e)에서 웹(19)에 의해 상기 침지 수단에 결부된다(attached). 고정 수단(22)과 회전체(19r) 사이에, 회전체(19r)를 통과하는 한 세척액 라인(19f)으로부터 세척액을 공급하기 위해 수세 수단(11)의 세척액 채널(11k)이 제공된다. 세척액은, 특히, 기판(9)이 세척액에 적어도 부분적으로 노출될 수 있는 불활성가스일 수 있다.

고정 수단(22)은 한 수용 표면(9a) 위에 기판(9)을 고정시켜 보유하기 위해 특히 진공 통로(도시되지 않음)를 통해 사용되는 척(chuck)이다. 진공 통로는 웹(19s)을 통과하거나 세척액 라인(19f)과 비슷한 진공 기기에 연결될 수 있다. 기은 고정 수단(22)으로 통상적인 방법으로 고정된다.

스테이터(12)는 원형의 링-형태의 주변 벽(2w)이 있는 회전 방향으로 대칭인 바닥 부분(2)으로 구성된다. 주변 벽(2w)으로부터 연장된(proceeding) 한 바닥(2u) 위에, 원형의 링-형태의 링 숄더(2r)가 반경 방향으로 내측으로 연장된다. 링 숄더(2r)로부터, 베어링 링(21)이 주변 벽(2w)에 대해 평행하게 연장된다. 볼 베어링(3)의 한 구성요소로서 안내 세그먼트(12f)를 형성하기 위하여, 베어링 링(21)에 결부될 수 있는 베어링 커버(23)가 베어링 링(21) 위에 고정될 수 있다.

중공체(hollow body)로 형성된 회전 수단(13)의 주변 위에, 볼 베어링(3)의 상응하는 안내 세그먼트(13f)가 제공된다. 안내 세그먼트(12f 및 13f)가 나란하게 정렬됨으로써 회전 수단(13)이 스테이터(12) 위에 장착되며, 베어링 커버(23)는, 볼 베어링(3)의 볼(3k)이 상기 볼 베어링 내에 삽입될 때, 우선, 베어링 링(21) 위에 결부된다. 볼 베어링(3)은 베어링 커버(23)를 고정시킴으로써 완료된다(completed).

회전 수단(13)은 한 상측 단부면(13s) 위에서 베어링 커버(23)의 한 상부(23o) 위로 돌출되며, 한 주변 에지(5r)가 있는 단부면(13s) 위에서 정지되어 있는 수용 수단(5)은, 주변 에지(5r)가 반경 방향으로 직선으로 배열된 상측 에지(5o)를 가지는데도 불구하고, 베어링 커버(23)에 대해 일정 거리에 위치된다.

주변 에지(5r)는 베어링 커버(23) 위에 배열될 뿐 아니라 회전축(D)에 대해 평행하게 배열된 링 세그먼트(5a) 내에서 베어링 링(21) 위로 돌출된다. 링 세그먼트(5a)는 베어링 링(21)과 베어링 커버(23)에 대해 일정한 거리에 배열되며 유체 수거 탱크(21)에서 끝을 이룬다(end). 유체 수거 탱크(21)는 베어링 링(21), 링 숄더(2r) 및 주변 벽(2w)에 의해 형성되며, 유체 수거 탱크(21)의 한 바닥(21b)은 링 숄더(2r)에 의해 형성된다.

따라서, 회전 수단(13)은 구동 수단(14)에 의해 상기 고정된 스테이터(12)에 대해 볼 베어링(3)에 의하여 회전될 수 있는데, 상기 구동 수단은 회전 수단(13) 위에 위치되고 특히 스테이터(12)에 결부된 구동 모터(도시되지 않음)에 의해 구동될 수 있으며 컨트롤 장치(도시되지 않음)에 의해 제어될 수 있다.

구동 수단(14)은 하측 세그먼트 위에서 회전 수단(13)의 중공체(4) 위에 제공되는데, 안내 세그먼트(13f)는 중공체(4)의 상측 세그먼트 위에 위치된다. 수용 수단(5)은 주변 에지(5r) 내에서 홈통-형태로 형성되며, 주변 에지(5r)와 결합되는 한 홈통 벽(5w)은 회전축(D)에 대해 평행하게 배열되지 않고 회전축(D)에 대해 15°내지 75° 사이, 특히, 30°내지 70° 사이의 홈통 벽 각도(W)로 최대 홈통 바닥(5b)까지 기울어져 있다. 홈통 벽(5w)과 홈통 바닥(5b)은 수용 수단(5)의 홈통-형태의 침지 구멍(5e)을 형성한다.

수용 수단(5)에는, 도시되지는 않았지만, 특히 자유롭게 이동될 수 있으며, 바람직하게는, 컨트롤 장치에 의해 제어될 수 있는 유체 라인을 통해 유체(8)로 채워질 수 있다. 수용 수단(5)의 크기는 기판(9)이 유체(8) 내에 적셔져서 맞은편에 있는 수용 표면(9a)에 위치된 한 기판 처리 표면(9o)과 적어도 접촉할 수 있도록 구성된다.

수용 표면(9a)은 특히 고정 수단(22)에 의해 대부분 가려지지만 그 위치에서 유체(8)에 노출되지는 않는다.

적어도, 기판(9)이 유체(8) 내에 적셔질 때, 세척액은 기판 처리 표면(9o)의 외측과 수용 표면(9a)의 외측에 제공된 세척 표면(9s)을 따라 세척 수단(11)에 의해 세척된다. 세척 표면은 수용 표면(9a) 주위에서 환형으로 연장되며, 세척액으로 세척하면 세척 표면(9s)이 가능한 최대한으로 조금만 유체(8)에 노출된다.

기판 처리 표면(9o)이 유체 내에 적셔지는 즉시, 침지 수단(19)이 회전함으로써 기판(9)이 회전하여 유체(8)의 작용이 가속화된다.

또한, 기판 처리 표면(9o)에 미치는 유체(8)의 작용은 회전 수단(13)과 수용 수단(5)에 의해 형성되는 가열 공간(15) 내로 이동되는 가열 수단(16)에 의해 가속화될 수 있다. 가열 수단(16)은 홈통 바닥(5b)을 향하는 가열 플레이트(17) 및 상기 가열 플레이트를 고정하고 가열 작용이 일정하게 되도록 회전할 수 있게끔 형성되는 가열체(18)를 포함한다.

기판 처리 표면(9o)의 처리가 끝나는 즉시, 침지 수단(19)의 회전 속도는 줄어들고 기판(9)은 유체(8)로부터 배출되어(drawn out) 도 1에 도시된 위치로 이동된다. 상기 위치에서, 기판(9)의 회전 속도는 다시 증가하여 기판(9)에 점착되어 있는 임의의 유체(8)가 떨어지고(drip off), 그 뒤, 분리된다(spun off). 떨어지거나 원심분리된 유체(8)의 대부분은 수용 수단(5) 내에 유지될 것이지만, 한편으로, 바람직하게는, 10% 미만은 주변 에지(5r) 주위에서 멀어지고(spun away) 유체 수거 탱크(21) 내에 포획된다(captured).

이에 따라 하나 이상의 기판(9), 바람직하게는, 몇몇 기판(9)이 처리되고 난 뒤에, 유체(8)를 교환할 필요가 있다. 이를 위하여, 침지 수단(19)이 연장된 상태에서, 구동 수단(14)에 의해 회전 수단(13)이 구동되고, 그 결과, 유체(8)는 외측에 대해 회전축(D)으로부터 반경 방향으로 유체(8)에 작용하는 원심력에 의해 홈통 벽(5r)과 홈통 바닥(5b)을 따라 주변 에지(5r) 위에서 유체 수거 탱크(21) 내로 배출된다.

바닥(21b) 또는 바닥의 최하측 지점에서, 특히, 함몰 영역(21), 또는 링 숄더(2r)의 주변 위에서, 몇몇 배수구(6)가 분포되어 배열되는데, 상기 배수구에 의해서, 유체(8)는 특히 컨트롤 장치에 의해 유도될 수 있는(triggered) 밸브에 의해 조절되면서 배출될 수 있으며, 처리를 위해 공급될 수 있다.

유체(8)를 유체 수거 탱크(21) 내에 최대한 완벽하게 포획하기 위하여, 바닥 부분(2) 위에, 반경 방향으로 내측을 향한 링 숄더(1r)와 주변 벽(2w)에 상응하는 주변 벽(1w)을 가진 상측 부분(1)이 있다. 상측 부분(1)은, 홈통 벽(5w)을 따라 수용 수단(5)으로부터 외측으로 원심분리된 유체가 주변 벽(1w) 및 링 숄더(1r)에 의해 형성된 L-형태의 내측 벽 위에 포획되며 그 위치로부터 유체 수거 탱크(21)로 떨어지거나 주변 벽(2w)을 따라 유체 수거 탱크(21) 내로 배열되도록 구성된다.

링 숄더(1r)는 침지 수단(19)이 수용 수단(5)에 이동될 수 있는 구멍(20)을 형성한다. 상측 부분(1)은, 구멍(20)이 링 세그먼트(5a) 위에서 수용 수단의 직경보다 더 작은 구멍 직경을 가지기 때문에, 독립적인 구성요소로서 형성된다.

1 : 상측 부분 1w : 주변 벽
1r : 링 숄더 2 : 바닥 부분
2w : 주변 벽 2r : 링 숄더
2u : 바닥 3 : 베어링
3k : 볼 4 : 중공체
5 : 수용 수단 5r : 주변 에지
5o : 상측 에지 5a : 링 세그먼트
5b : 홈통 바닥 5e : 침지 구멍
5w : 홈통 벽 6 : 배수구
8 : 유체 9 : 기판
9o : 기판 처리 표면 9a : 수용 표면
9s : 세척 표면 11 : 세척 수단
11k : 세척액 채널 12 : 스테이터
12f : 안내 세그먼트 13 : 회전 수단
13f : 안내 세그먼트 13s : 단부면
14 : 구동 수단 15 : 가열 공간
16 : 가열 수단 17 : 가열 플레이트
18 : 가열체 19 : 침지 수단
19e : 침지 면 19r : 회전체
19s : 웹 19f : 세척액 라인
20 : 구멍 21 : 유체 수거 탱크
21a : 함몰 영역 21b : 바닥
22 : 고정 수단 23 : 베어링 커버
23o : 상부 D : 회전축
W : 홈통 벽 각도

Claims

침지 구멍(5e)이 있는, 유체(8)를 수용하기 위한 수용 수단(5);
침지 구멍(5e)을 통해 기판 처리 표면(9o)을 수용 수단(5) 내로 침지시키기 위한 침지 수단(19); 및
수용 수단(5)으로부터 유체(8)를 배출시키기 위해 수용 수단(5)을 회전시키기 위한 회전 수단을 포함하며,
기판 처리 표면(9o)을 유체(8) 내에 침지시킴으로써, 유체(8)로 기판(9)의 기판 처리 표면(9o)을 처리하기 위한 장치에 있어서,
침지 수단(19)은 기판 처리 표면(9o)이 향하는 방향과 상반된 방향을 향하는 하나의 수용 표면(9a) 위에 기판(9)을 고정시키기 위한 고정 수단(22)을 가지며, 유체(8)의 온도 조절을 위하여 가열 플레이트(17)가 있는 회전식 가열체(18) 형태의 가열 수단(16)이 제공되는 것을 특징으로 하는 기판 처리 표면을 처리하기 위한 장치.
제1항에 있어서,
수용 수단(5)은 반경 방향으로 경사진 하나의 홈통 벽(5w)이 있는 회전 대칭 홈통으로서 형성되는 것을 특징으로 하는 기판 처리 표면을 처리하기 위한 장치.
제2항에 있어서,
홈통은 유체(8)를 링-형태의 유체 수거 탱크(21)로 배출시키기 위하여 회전 수단(13) 위로 돌출되고 홈통 형태로 형성되는 주변 에지(5r)를 가지는 것을 특징으로 하는 기판 처리 표면을 처리하기 위한 장치.
제3항에 있어서,
유체 수거 탱크(21)의 바닥(21b)에서 스테이터(12)에 의해 형성되는 상기 유체 수거 탱크(21)는 유도 밸브(triggerable valve)가 제공된 하나 이상의 배수구(6)를 가지는 것을 특징으로 하는 기판 처리 표면을 처리하기 위한 장치.
제1항 또는 제2항에 있어서,
주변 에지(5r)에서 수용 수단(5)은 회전 대칭 형태의 중공체(4)로 형성된 회전 수단(13) 위에 고정될 수 있는 것을 특징으로 하는 기판 처리 표면을 처리하기 위한 장치.
제1항에 있어서,
스테이터(12) 내에서 회전할 수 있는 회전 수단(13)을 고정시키기 위해 회전 대칭 형태의 중공체로서 형성되는 스테이터(12)가 제공되는 것을 특징으로 하는 기판 처리 표면을 처리하기 위한 장치.
제6항에 있어서,
상기 장치는 회전 수단(13)의 안내 세그먼트(13f)와 안내 세그먼트(12f) 사이의 볼 베어링(3)에 의해, 스테이터(12)의 내측 주변에 위치되는 링-형태의 안내 세그먼트(12f)를 따라 회전 수단(13)이 회전하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 기판 처리 표면을 처리하기 위한 장치.
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제1항 또는 제2항에 있어서,
침지 수단(19)은, 세척액을 사용하여, 수용 표면(9a)과 기판 처리 표면(9o) 외측에 유지되는 세척 표면(9s)을 세척하기 위한 세척 수단(11)을 가지는 것을 특징으로 하는 기판 처리 표면을 처리하기 위한 장치.
유체(8)로 기판(9)의 하나 이상의 기판 처리 표면(9o)을 처리하기 위한 방법에 있어서,
상기 방법은:
침지 수단(19)에 의해 기판 처리 표면(9o)이 향하는 방향과 상반된 방향을 향하는 하나의 수용 표면(9a) 위에 기판(9)을 수용하고 고정하는 단계;
유체(8)를 수용하기 위한 수용 수단(5) 내에 수용되는 유체(8) 내에 기판 처리 표면(들)을 침지시키는 단계; 및
수용 수단(5)으로부터 유체를 배출시키기 위해 수용 수단(5)을 회전시키는 단계 - 여기서, 상기 유체(8)의 온도 조절을 위하여 가열 플레이트(17)가 있는 회전식 가열체(18) 형태의 가열 수단(16)이 제공됨 - 를 포함하는 기판 처리 표면을 처리하기 위한 방법.
제10항에 있어서,
회전 수단(13)이 스테이터(12) 내에서 회전될 수 있도록 고정되고, 회전 수단(13)은 회전 수단(13)의 안내 세그먼트(13f)와 안내 세그먼트(12f) 사이의 볼 베어링(3)에 의해, 스테이터(12)의 내측 주변에 위치된 링-형태의 안내 세그먼트(12f)를 따라 회전하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 표면을 처리하기 위한 방법.
제10항 또는 제11항에 있어서,
유체(8)의 온도는, 기판 처리 표면(9o)이 침지되는 동안에는, 온도 조절을 위하여 가열 수단(16)에 의해 조절되는 것을 특징으로 하는 기판 처리 표면을 처리하기 위한 방법.
제10항 또는 제11항에 있어서,
기판 처리 표면(9o)이 침지되는 동안, 기판 처리 표면(9o)의 외측에 유지되고 기판 처리 표면(9o)이 향하는 방향과 상반된 방향을 향하는 수용 표면(9a) 외측에 유지되는 세척 표면(9s)이 세척되는 것을 특징으로 하는 기판 처리 표면을 처리하기 위한 방법.
제10항 또는 제11항에 있어서,
기판 처리 표면(9o)은, 적어도 침지 동안에는, 기판(9)을 고정하기 위한 고정 수단(22)에 의해 회전되는 것을 특징으로 하는 기판 처리 표면을 처리하기 위한 방법.
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