KR101677037B1 - 스핀식 헹굼 건조 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 스핀식 헹굼 건조 장치에 관한 것으로, 스핀식 헹굼 건조 장치는, 내부에 처리 공간을 갖는 케이싱과, 케이싱의 내부에 회전 가능하게 제공되며 기판이 안착되는 기판거치부와, 기판의 표면을 향해 기체를 안내하여 기판의 상측에 기체유동장(gas flow field)을 형성하는 기체안내부, 기판의 하부에 제공되며 기체유동장이 기판의 하부로 유입됨에 따른 와류(vortex) 발생을 억제하는 와류억제부를 포함하여, 케이싱 내부에서의 비정상적 기체 유동을 방지하고, 비정상적 기체 유동에 의한 기판의 2차 오염을 방지할 수 있다.

Description

스핀식 헹굼 건조 장치{RINSING AND DRYING DEVICE}
본 발명은 스핀식 헹굼 건조 장치에 관한 것으로, 보다 구체적으로 기판의 건조시 비정상적 기체 유동에 의한 기판의 2차 오염을 방지할 수 있는 스핀식 헹굼 건조 장치에 관한 것이다.
화학 기계적 연마(Chemical Mechanical Polishing; CMP) 공정은 연마층이 구비된 반도체 제작을 위한 웨이퍼와 연마 정반의 사이에 슬러리를 공급한 상태로 상대 회전시킴으로써 웨이퍼의 표면을 평탄화하는 공정이다.
화학 기계식 연마 시스템은 웨이퍼 등의 기판을 화학 기계적으로 연마하는 다수의 연마 스테이션, 연마 공정 이후에 웨이퍼의 표면에 부착된 연마 입자 및 슬러리를 세정하는 세정 스테이션, 세정 스테이션에서 세정된 웨이퍼를 헹굼 건조시키는 헹굼 건조 스테이션으로 구성될 수 있다.
여기서, 세정 공정은 2단계로 분류되어 수행될 수 있으며, 제1세정 스테이션에서는 암모니아액을 분사하면서 브러싱하여 1차적으로 세정하고, 제2세정 스테이션에서는 불산용액을 분사하면서 브러싱하여 2차적으로 세정하는 것에 의해 웨이퍼의 표면에 부착된 연마 입자와 슬러리를 제거한다. 그리고, 헹굼 건조 스테이션에서는 암모니아액 등의 약액을 헹구어 제거하고 웨이퍼를 건조시킬 수 있다.
도 1은 종래의 화학 기계적 연마시스템의 스핀식 헹굼 건조 장치의 구성을 도시한 도면이다. 도 1에 도시된 바와 같이, 건조 스테이션에서의 웨이퍼 스핀식 헹굼 건조 장치(1)는, 둘레가 커버(10)로 둘러싸인 공간 내에서 웨이퍼(W)를 파지하여 회전축(21)을 중심으로 모터에 의해 스핀 회전하는 웨이퍼 거치부(20)가 구비되고, 헹굼수 공급기(50)가 설치되어 헹굼수(desalted water) 또는 순수(deionized water)(55)를 분사하여 웨이퍼(W)의 표면에 묻어있는 약액을 헹구어 배출시키고, 고속으로 회전시키면서 웨이퍼(W)의 표면에 묻어있는 헹굼수를 원심력으로 배출시키면서 건조시킨다.
또한, 기체 공급부(30)로부터 케이싱(5)의 내부에 공기가 유입되면, 상단(44)보다 좁은 단면적의 하단(42)을 갖도록 형성된 유동 안내부(40)에 의하여 공기가 가속되면서 케이싱(5)의 내부로 배출됨으로써, 케이싱(5)의 내부에는 하방으로의 공기 유동장이 형성될 수 있고, 이를 통해 웨이퍼(W)의 표면으로부터 주변으로 튀어나가는 액적이 케이싱(5) 내에서 부유하는 것을 방지할 수 있다.
그러나, 도 1에 도시된 바와 같이, 케이싱(5)의 내부에는 하방으로의 유동(33)만 존재하는 것이 아니며, 회전하는 웨이퍼 거치부(20) 등이 있으므로, 케이싱(5)의 내부에는 비정상적인 공기 유동이 발생하는 문제점이 있고, 케이싱(5)의 내부에서 발생된 비정상적인 공기 유동에 의해 공기 중에 포함된 액적이 상방으로 이동할 경우에는 웨이퍼(W)의 2차 오염이 발생할 수 있는 문제점이 있다.
특히, 기존에는 케이싱(5)의 하부에 국부적으로 형성된 배기부를 통해 공기가 배기되도록 구성됨에 따라, 웨이퍼 거치부(20)의 주변 하방으로 유입된 공기에 의해 웨이퍼 거치부(20)의 하부에는 와류(vortex)가 발생할 있고, 웨이퍼 거치부(20)의 하부에 존재할 수 있는 먼지가 와류에 의한 비정상적인 유동에 의해 상승된 후 웨이퍼(W)의 표면으로 낙하할 경우에는, 웨이퍼(W)에 반점이 생기는 치명적인 문제가 발생할 수 있다.
이를 위해, 최근에는 케이싱 내부에서의 비정상적 유동을 방지하고, 비정상적 유동에 의한 웨이퍼의 2차 오염을 방지하기 위한 다양한 검토가 이루어지고 있으나, 아직 미흡하여 이에 대한 개발이 요구되고 있다.
본 발명은 케이싱 내부에서의 비정상적 기체 유동을 방지하고, 비정상적 기체 유동에 의한 웨이퍼의 2차 오염을 방지할 수 있는 스핀식 헹굼 건조 장치를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
특히, 본 발명은 케이싱 내부에서 구조물에 의한 와류 발생을 방지하고, 기판의 하부에 균일한 배기압을 형성할 수 있는 스핀식 헹굼 건조 장치를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 기판의 헹굼 건조 공정 중에 기판에 오염된 액적이 낙하함에 따른 반점 발생을 방지할 수 있으며, 헹굼 건조 공정에 소요되는 시간을 단축할 수 있는 스핀식 헹굼 건조 장치를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 안정성 및 신뢰성을 향상시키고, 수율 향상에 기여할 수 있는 스핀식 헹굼 건조 장치를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
상술한 본 발명의 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 스핀식 헹굼 건조 장치는, 내부에 처리 공간을 갖는 케이싱과, 케이싱의 내부에 회전 가능하게 제공되며 기판이 안착되는 기판거치부와, 기판의 표면을 향해 기체를 안내하여 기판의 상측에 기체유동장(gas flow field)을 형성하는 기체안내부, 기판의 하부에 제공되며 기체유동장이 기판의 하부로 유입됨에 따른 와류(vortex) 발생을 억제하는 와류억제부를 포함한다. 이러한 구성에 의하여, 케이싱 내부에서의 비정상적 기체 유동을 방지하고, 비정상적 기체 유동에 의한 기판의 2차 오염을 방지할 수 있다.
참고로, 본 발명에 기판이라 함은 스핀식 헹굼 건조 장치를 이용하여 헹굼 및 건조 처리될 수 있는 처리대상물로 이해될 수 있으며, 기판의 종류 및 특성에 의해 본 발명이 제한되거나 한정되는 것은 아니다. 일 예로, 기판으로서는 웨이퍼가 사용될 수 있다.
와류억제부는 기판의 하부에서의 와류 발생을 억제할 수 있는 다양한 구조로 제공될 수 있다. 일 예로, 와류억제부는 기판의 하부로 유입된 기체를 외부로 배기하기 위한 배기유로를 제공하는 배기부, 및 배기부에 연결되며 배기유로에 배기압을 발생시키는 배기압 발생부를 포함하여 구성될 수 있다.
와류억제부는 요구되는 조건 및 설계 사양에 따라 기판의 하부에서 와류 발생을 억제할 수 있는 다양한 위치에 제공될 수 있다. 바람직하게 와류억제부는 와류 발생 가능성이 높은 기판의 하부 중심부에 제공될 수 있다. 일 예로, 와류억제부는 회전축에 인접하게 기판거치대의 하부에 제공될 수 있다. 다르게는 와류억제부가 회전축으로부터 이격된 케이싱의 내면 또는 바닥면 근처에 배치되도록 구성하는 것도 가능하다.
배기부는 요구되는 조건 및 설계 사양에 따라 배기유로를 제공 가능한 다양한 구조로 제공될 수 있다. 일 예로, 배기부는, 기판의 하부로 유입된 기체를 상부 방향으로 안내하기 위한 제1배기유로를 제공하는 제1배기부재, 및 제1배기부재를 통과한 기체를 하부 방향으로 안내하기 위한 제2배기유로를 제공하는 제2배기부재를를 포함할 수 있다. 바람직하게 제1배기부재는 링 형태로 형성되어 제1배기유로를 링 형태로 제공할 수 있고, 제2배기부재는 제1배기부재보다 작은 직경을 갖는 링 형태로 형성되어 제2배기유로를 링 형태로 제공할 수 있으며, 제2배기부재는 제1배기부재의 하부에 배치되되, 제2배기부재의 상단 일부는 제1배기부재의 하단보다 높게 배치될 수 있다. 특히, 이와 같은 구조는 배기유로(제1배기유로 및 제2배기유로)가 회전축 주변에 연속적으로 연결된 링 형태로 제공될 수 있게 함으로써, 기판 하부로 유입된 기체가 회전축의 주변에서 전체적으로 균일하게 배기될 수 있게 한다.
또한, 제2배기부재의 하부에는 제2배기부재보다 확장된 단면적을 갖는 확장배기부가 연결될 수 있으며, 확장배기부는 제2배기유로와 연통된 확장배기유로를 제공할 수 있고, 케이싱의 하부에는 확장배기유로와 연통되는 복수개의 배기구가 형성될 수 있다.
배기압 발생부로서는 요구되는 조건 및 설계 사양에 따라 배기압을 형성할 수 있는 통상의 배기압 발생수단이 사용될 수 있다. 일 예로, 배기압 발생부로서는 통상의 모터, 펌프 또는 팬이 사용될 수 있다. 바람직하게 배기압 발생부에 의한 배기유로의 배기압은 기체유동장보다 높은 압력으로 정의될 수 있다.
또한, 케이싱과 기판의 사이에는 커버부재가 제공될 수 있으며, 커버부재에는 기판의 하부 중심을 향해 배치되도록 경사안내부가 형성될 수 있다.
커버부재는 요구되는 조건 및 설계 사양에 따라 다양하게 변경될 수 있다. 일 예로, 커버부재의 상단부에는 기판의 중심을 향하도록 내측으로 절곡되게 절곡가이드부가 형성될 수 있다. 다르게는 커버부재의 상단부에 케이싱의 수직 방향을 향하도록 직선가이드부가 형성될 수 있다.
아울러, 케이싱에는 경사안내부를 따라 흘러내린 액상 유체(예를 들어, 순수 또는 헹굼수)를 외부로 배출하기 위한 배출구가 형성될 수 있다. 경사안내부를 따라 기판의 하부로 안내되는 기체 및 액상 유체 중 기체만이 제1배기유로로 유입될 수 있고, 액상 유체는 제1배기유로로 유입될 수 없다.
상술한 바와 같이 본 발명에 따르면, 케이싱 내부에서의 비정상적 기체 유동을 방지하고, 비정상적 기체 유동에 의한 웨이퍼의 2차 오염을 방지할 수 있다.
특히, 본 발명에 따르면 기판의 하부에 와류방지부를 제공함으로써, 케이싱 내부에서 구조물에 의한 와류 발생을 방지하고, 기판의 하부에 균일한 배기압을 형성할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면 기판의 헹굼 건조 공정 중에 기판에 오염된 액적이 낙하함에 따른 반점 발생을 방지할 수 있으며, 헹굼 건조 공정에 소요되는 시간을 단축할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면 안정성 및 신뢰성을 향상시키고, 수율 향상에 기여할 수 있다.
도 1은 종래의 화학 기계식 연마시스템의 스핀식 헹굼 건조 장치를 설명하기 위한 도면,
도 2 및 도 3은 본 발명에 따른 스핀식 헹굼 건조 장치를 설명하기 위한 도면,
도 4는 본 발명에 따른 스핀식 헹굼 건조 장치로서, 와류억제부를 설명하기 위한 도면,
도 5는 도 4의 A-A선 단면도,
도 6은 본 발명에 따른 스핀식 헹굼 건조 장치로서, 케이싱의 배기구를 설명하기 위한 도면,
도 7은 본 발명에 따른 스핀식 헹굼 건조 장치로서, 케이싱 내부의 기체 유동을 설명하기 위한 도면이다.
이하 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명하지만, 본 발명이 실시예에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다. 참고로, 본 설명에서 동일한 번호는 실질적으로 동일한 요소를 지칭하며, 이러한 규칙 하에서 다른 도면에 기재된 내용을 인용하여 설명할 수 있고, 당업자에게 자명하다고 판단되거나 반복되는 내용은 생략될 수 있다.
도 2 및 도 3은 본 발명에 따른 스핀식 헹굼 건조 장치를 설명하기 위한 도면이고, 도 4는 본 발명에 따른 스핀식 헹굼 건조 장치로서, 와류억제부를 설명하기 위한 도면이며, 도 5는 도 4의 A-A선 단면도이다. 또한, 도 6은 본 발명에 따른 스핀식 헹굼 건조 장치로서, 케이싱의 배기구를 설명하기 위한 도면이고, 도 7은 본 발명에 따른 스핀식 헹굼 건조 장치로서, 케이싱 내부의 기체 유동을 설명하기 위한 도면이다.
이들 도면에 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 헹굼 건조 장치는 케이싱(110), 기판거치부(120), 기체안내부(130), 와류억제부(200)를 포함한다.
상기 케이싱(110)은 내부에 소정 처리 공간을 갖도록 제공되며, 케이싱(110)의 사이즈 및 구조는 요구되는 조건 및 설계 사양에 따라 다양하게 변경될 수 있다.
상기 케이싱(110)의 내부 처리 공간에는 후술할 기체안내부(130)의 하단이 수용되고, 후술할 기판거치부(120)가 수용될 수 있다. 참고로, 상기 케이싱(110)의 내부 처리 공간은 외부와 완전히 밀폐된 공간, 및 기체가 외부와 연통될 수 있는 하나 또는 복수개의 구멍이 형성된 개방 공간을 모두 포함하는 개념으로 이해될 수 있다.
상기 케이싱(110)의 상부에는 케이싱(110)의 내부 기판을 향해 기체를 공급하기 위한 기체공급부(미도시)가 연결될 수 있다. 상기 기체공급부는 통상의 송풍기으로 형성되거나 반도체 제조 라인에 구비된 하방유동장치(FFT)로 형성될 수 있다.
참고로, 상기 기체공급부를 통해 공급되는 기체로서는 요구되는 조건 및 처리 환경에 따라 다양한 기체가 사용될 수 있다. 일 예로, 상기 기체공급부는 수증기 또는 증기, 질소 가스 등을 공급하도록 구성될 수 있다. 경우에 따라서는 기체공급부로부터 공급되는 기체로서 기판의 표면에 불필요한 화학 작용을 야기시키지 않는 다양한 기체가 사용될 수 있으며, 기체의 종류 및 특성에 의해 본 발명이 제한되거나 한정되는 것은 아니다.
상기 케이싱(110)의 상부에는 기체공급부를 통해 공급된 기체를 기판의 표면을 향해 기체를 안내하여, 기판의 상측에 기체유동장(gas flow field)을 형성하기 위한 기체안내부(130)가 형성된다.
상기 기체안내부(130)는 요구되는 조건 및 설계 사양에 따라 다양한 구조로 제공될 수 있다. 일 예로, 상기 기체안내부(130)는 중앙부를 통하여 기체가 통과할 수 있는 일종의 튜브 형태로 형성될 수 있는 바, 기체안내부(130)는 기체공급부로부터 기체가 유입되는 상단에 비해 케이싱(110)의 내부에 위치하는 하단이 상대적으로 작은 단면적을 갖도록 형성될 수 있다. 이와 같은 구조는, 기체공급부로부터 공급되는 기체의 유속이 작더라도, 기체인내부의 상단 및 하단의 단면적 차이 만큼 유속이 증가하여, 케이싱(110) 내부에 의도된 유속의 기체유동장이 형성될 수 있게 한다. 이와 같은 기체유동장은 기판의 표면으로부터 주변으로 튀어나가는 액적이 케이싱(110)의 내부에서 부유하는 것을 방지할 수 있게 한다.
상기 기판거치부(120)는 케이싱(110)의 내부에 회전 가능하게 제공되며, 기판거치부(120)의 상부에는 기판 안착될 수 있다.
상기 기판거치부(120)의 구조 및 특성은 요구되는 조건 및 설계 사양에 따라 다양하게 변경될 수 있다. 일 예로, 상기 기판거치부(120)는 회전축(122), 및 회전축(122)에 상단에 연결되며 기판 거치되는 기판거치대(124)를 포함하여 구성될 수 있다.
상기 기판거치대(124)는 화학 기계적 연마 공정을 마친 기판(예를 들어, 웨이퍼)(10)를 상단부에 거치시키고 회전축(122)의 회전 구동에 따라 300rpm 내지 2500rpm의 속도로 회전된다. 또한, 기판거치대(124)에는 고속 회전 중에 기판(10)이 요동하는 것을 방지할 수 있도록 기판(10)의 외주 끝단을 수용 지지하기 위한 요입부(미도시)가 형성될 수 있다. 참고로, 상기 기판(10)은 화학 기계적 연마 공정에서 연마된 연마면이 상면을 이루도록 기판거치대(124)에 거치될 수 있다.
또한, 기판(10)의 상부에는 기판(10) 상에 헹굼수를 분사하기 위한 헹굼수 공급부(140)가 제공될 수 있다. 일 예로, 헹굼수 공급부(140)는 고속으로 회전하는 기판거치대(124)에 거치된 기판(10)의 상면에 순수 또는 탈염수로 이루어진 헹굼수를 고압으로 분사하도록 구성될 수 있다. 이를 통해, 스핀식 헹굼 건조 장치에 도달하기 이전의 세정 공정에서 기판(10)의 세정에 사용되었던 약액과 기판(10)의 표면에 잔류하는 입자 등의 이물질을 기판(10)의 표면에서 제거할 수 있다.
상기 와류억제부(200)는 기판(10)의 하부에 제공되어, 전술한 기체유동장이 기판(10)의 하부로 유입됨에 따른 와류(vortex) 발생을 억제할 수 있게 한다. 전술한 바와 같이, 기존에는 기체가 배기되는 배기구가 케이싱의 하부에 국부적으로 형성되고, 기판(10)의 하부에 회전축(122) 등과 같은 구조물이 배치됨에 따라, 기판(10)의 하부에 와류가 발생되는 문제점이 있다. 이에, 본 발명은 기판(10)의 하부에 와류억제부(200)를 제공함으로써 기판(10)의 하부에서의 와류 발생을 방지하고, 와류 발생에 따른 문제점을 미연에 방지할 수 있게 하였다.
상기 와류억제부(200)는 기판(10)의 하부에서의 와류 발생을 억제할 수 있는 다양한 구조로 제공될 수 있다. 일 예로, 상기 와류억제부(200)는 기판(10)의 하부로 유입된 기체를 외부로 배기하기 위한 배기유로를 제공하는 배기부(210), 및 상기 배기부(210)에 연결되며 배기유로에 배기압을 발생시키는 배기압 발생부(220)를 포함하여 구성될 수 있다.
상기 와류억제부(200)는 요구되는 조건 및 설계 사양에 따라 기판(10)의 하부에서 와류 발생을 억제할 수 있는 다양한 위치에 제공될 수 있다. 바람직하게 와류억제부(200)는 와류 발생 가능성이 높은 기판(10)의 하부 중심부에 제공될 수 있다. 이하에서는 와류억제부(200)가 회전축(122)에 인접하게 기판거치대(124)의 하부에 제공된 예를 들어 설명하기로 한다. 경우에 따라서는 와류억제부가 회전축으로부터 이격된 케이싱의 내면 또는 바닥면 근처에 배치되도록 구성하는 것도 가능하다.
상기 배기부(210)는 요구되는 조건 및 설계 사양에 따라 배기유로를 제공 가능한 다양한 구조로 제공될 수 있다. 일 예로, 상기 배기부(210)는, 기판(10)의 하부로 유입된 기체를 상부 방향으로 안내하기 위한 제1배기유로(212a)를 제공하는 제1배기부재(212), 및 상기 제1배기부재(212)를 통과한 기체를 하부 방향으로 안내하기 위한 제2배기유로(214a)를 제공하는 제2배기부재(214)를를 포함할 수 있으며, 기판(10)의 하부로 유입된 기체는 대략 눕혀진 'S'자 형태의 제1배기유로(212a) 및 제2배기유로(214a)를 따라 배기될 수 있다.
바람직하게 상기 제1배기부재(212)는 링 형태로 형성되어 제1배기유로(212a)를 링 형태로 제공할 수 있고, 상기 제2배기부재(214)는 제1배기부재(212)보다 작은 직경을 갖는 링 형태로 형성되어 제2배기유로(214a)를 링 형태로 제공할 수 있으며, 상기 제2배기부재(214)는 제1배기부재(212)의 하부에 배치되되, 상기 제2배기부재(214)의 상단 일부는 제1배기부재(212)의 하단보다 높게 배치될 수 있다. 이와 같은 구조는 배기유로(제1배기유로(212a) 및 제2배기유로(214a))가 회전축(122) 주변에 연속적으로 연결된 링 형태로 제공될 수 있게 함으로써, 기판(10) 하부로 유입된 기체가 회전축(122)의 주변에서 전체적으로 균일하게 배기될 수 있게 한다.
또한, 상기 제2배기부재(214)의 하부에는 제2배기부재(214)보다 확장된 단면적을 갖는 확장배기부(216)가 연결될 수 있으며, 상기 확장배기부(216)는 제2배기유로(214a)와 연통된 확장배기유로(216a)를 제공할 수 있다.
아울러, 상기 케이싱(110)의 하부에는 확장배기유로(216a)와 연통되는 복수개의 배기구(112)가 형성될 수 있다. 이하에서는 케이싱(110)의 하부에 4개의 배기구(112)가 대략 4각 배열을 이루도록 형성된 예를 들어 설명하기로 한다. 경우에 따라서는 3개 미만 또는 5개 이상의 배기구가 원형 또는 여타 다른 기하학적 형태의 배열을 이루도록 형성되는 것도 가능하다. 바람직하게는 기판(10) 하부의 기체가 보다 균일하게 배기될 수 있도록 적어도 2개 이상의 배기구가 형성될 수 있다.
이와 같은 구조에 의해, 제1배기유로(212a) 및 제2배기유로(214a)를 따라 안내된 기체는 확장배기유로(216a) 영역상에서 균일하게 분산된 상태로 복수개의 배기구(112)를 통해 외부로 배기될 수 있다.
또한, 상기 케이싱(110)의 하부 다른 일측에는 액체 상태의 유체가 배출되기 위한 배출구(116)가 형성될 수 있다. 즉, 기판(10) 상에 존재하는 액상 유체(예를 들어, 순수 또는 헹굼수)는 기판거치부가 회전함에 따라 커버부재(150)의 경사안내부(152)를 따라 흘러내린 후, 배출구(116)를 통해 외부로 배출될 수 있다. 아울러, 전술한 배기유로의 입구, 다시 말해서 제1배기유로(212a)는 상부 방향을 향하도록 형성되기 때문에, 경사안내부(152)를 따라 기판(10)의 하부로 안내되는 기체 및 액상 유체 중 기체만이 제1배기유로(212a)로 유입될 수 있고, 액상 유체는 제1배기유로(212a)로 유입될 수 없다.
상기 배기압 발생부(220)로서는 통상의 모터, 펌프 또는 팬이 사용될 수 있으며, 배기압을 발생시킬 수 있다면 여타 다른 장치를 사용하는 것도 가능하다. 바람직하게 상기 배기압 발생부(220)에 의한 배기유로의 배기압은 기체유동장보다 높은 압력으로 정의될 수 있다. 여기서, 배기압이 기체유동장보다 높은 압력으로 정의된다 함은, 기체유동장의 유동 압력보다 배기유로를 통해 기체가 배기되는 배기압력이 더 높은 것으로 이해될 수 있다. 또한, 전술한 배기유로의 입구(제1배기유로(212a)의 입구)는 기판(10)의 하부에서 회전축(122)에 인접하게 제공되기 때문에, 배기유로의 배기압이 일정 이상 높더라도 기체유동장에 영향을 주지 않는다.
또한, 상기 케이싱(110)과 기판(10)의 사이에는 커버부재(150)가 제공될 수 있다. 바람직하게, 상기 커버부재(150)에는 기판(10)의 하부 중심을 향해 배치되도록 경사안내부(152)가 형성될 수 있으며, 기판(10)의 둘레 주변을 하방으로 통과한 기체는 경사안내부(152)를 따라 기판(10)의 하부 중심을 향해 안내될 수 있다.
상기 커버부재(150)는 요구되는 조건 및 설계 사양에 따라 다양하게 변경될 수 있다. 일 예로, 상기 커버부재(150)의 상단부에는 기판(10)의 중심을 향하도록 내측으로 절곡되게 절곡가이드부가 형성될 수 있으며, 커버 내측으로 유입되는 기체는 절곡가이드부를 따라 안내될 수 있다.
참고로, 본 발명의 실시예에서는 커버부재(150)의 상단부에 절곡가이드부가 형성된 예를 들어 설명하고 있지만, 다르게는 커버부재(150)의 상단부에 케이싱(110)의 수직 방향을 향하도록 직선가이드부가 형성되도록 구성하는 것도 가능하다. 아울러, 상기 커버부재(150)의 바닥에는 기판(10)의 주변으로 낙하한 헹굼수를 외부로 배수시키기 위한 배수구(미도시)가 형성될 수 있다.
또한, 상기 케이싱(110)에는 커버부재(150)의 외면을 따라 커버부재(150)의 외측을 통과한 기체가 배기되기 위한 외측배기구(114)가 형성될 수 있으며, 전술한 배기구(112) 및 외측배기구(114)를 통해 동시에 케이싱(110) 기판(10) 하부로 유입된 기체가 배기될 수 있다. 또한, 상기 외측배기구(114)의 입구에는 다공성 플레이트(미도시)가 제공될 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만 해당 기술분야의 숙련된 당업자라면 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
110 : 케이싱 120 : 기판거치부
130 : 기체안내부 140 : 헹굼수 공급부
150 : 커버부재 152 : 경사안내부
200 : 와류억제부 210 : 배기부
212 : 제1배기부재 212a : 제1배기유로
214 : 제2배기부재 214a : 제2배기유로
216 : 확장배기부 216a : 확장배기유로
220 : 배기압 발생부

Claims (12)

  1. 스핀식 헹굼 건조 장치에 있어서,
    내부에 처리 공간을 갖는 케이싱과;
    상기 케이싱의 내부에 회전 가능하게 제공되며, 기판이 안착되는 기판거치부와;
    상기 기판의 표면을 향해 기체를 안내하여 상기 기판의 상측에 기체유동장(gas flow field)을 형성하는 기체안내부와;
    상기 기판의 하부로 유입된 기체를 상부 방향으로 안내하기 위한 제1배기유로를 제공하는 제1배기부재와, 상기 제1배기부재를 통과한 기체를 하부 방향으로 안내하기 위한 제2배기유로를 제공하는 제2배기부재와, 상기 제2배기부재보다 확장된 단면적으로 형성되어 상기 제2배기유로와 연통되는 확장배기유로를 제공하여 상기 케이싱에 형성된 배기구를 통해 기체를 외부로 배출시키는 확장배기부를 포함하며, 상기 기판의 하부에 제공되는 배기부와;
    상기 배기부에 연결되며 상기 제1배기유로, 상기 제2배기유로, 상기 확장배기유로에 배기압을 발생시키는 배기압 발생부를;
    포함하여, 상기 배기부와 상기 배기압 발생부로 이루어진 와류 억제부에 의하여 상기 기체유동장으로부터의 기체가 상기 기판의 하부로 유입됨에 따른 와류(vortex) 발생을 억제하는 것을 특징으로 하는 스핀식 헹굼 건조 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 기판거치부는,
    회전축과;
    상기 회전축에 상단에 연결되며, 상기 기판이 거치되는 기판거치대를;포함하고,
    상기 와류억제부는 상기 회전축에 인접하게 상기 기판거치대의 하부에 제공된 것을 특징으로 하는 스핀식 헹굼 건조 장치.
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제1배기유로와, 상기 제2배기유로 및 상기 확장배기유로의 배기압은 상기 기체유동장보다 높은 압력으로 정의된 것을 특징으로 하는 스핀식 헹굼 건조 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 배기구는 복수개로 형성된 것을 특징으로 하는 스핀식 헹굼 건조 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 제1배기부재는 링 형태로 형성되어 상기 제1배기유로를 링 형태로 제공하고,
    상기 제2배기부재는 상기 제1배기부재보다 작은 직경을 갖는 링 형태로 형성되어 상기 제2배기유로를 링 형태로 제공하며,
    상기 제2배기부재는 상기 제1배기부재의 하부에 배치되되, 상기 제2배기부재의 상단 일부는 상기 제1배기부재의 하단보다 높게 배치된 것을 특징으로 하는 스핀식 헹굼 건조 장치.
  7. 삭제
  8. 제1항에 있어서,
    상기 케이싱과 상기 기판의 사이에 제공되는 커버부재를 더 포함하고,
    상기 커버부재에는 상기 기판의 둘레 주변을 하방으로 통과한 기체를 상기 기판의 하부 중심을 향해 안내하는 경사안내부가 형성된 것을 특징으로 하는 스핀식 헹굼 건조 장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 커버부재의 상단부에는 상기 케이싱의 수직 방향을 향하도록 직선가이드부가 형성된 것을 특징으로 하는 스핀식 헹굼 건조 장치.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 커버부재의 상단부에는 상기 기판의 중심을 향하도록 내측으로 절곡되게 절곡가이드부가 형성된 것을 특징으로 하는 스핀식 헹굼 건조 장치.
  11. 제8항에 있어서,
    상기 케이싱에는 상기 커버부재의 외측을 통과한 기체가 배기되기 위한 외측배기구가 형성된 것을 특징으로 하는 스핀식 헹굼 건조 장치.
  12. 제8항에 있어서,
    상기 케이싱에는 상기 경사안내부를 따라 흘러내린 액상 유체를 외부로 배출하기 위한 배출구가 형성된 것을 특징으로 하는 스핀식 헹굼 건조 장치.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPH11276971A (ja) * 1998-03-30 1999-10-12 Shibaura Mechatronics Corp スピン処理装置
JP2010040818A (ja) * 2008-08-06 2010-02-18 Dainippon Screen Mfg Co Ltd 基板処理装置
KR101387927B1 (ko) * 2012-11-22 2014-04-22 주식회사 케이씨텍 화학 기계식 연마 시스템의 기판의 스핀식 헹굼 건조 장치

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