KR101860839B1 - 웨이퍼 세정 장치 및 웨이퍼 세정 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 기존 반도체 웨이퍼(이하 '웨이퍼'라 함)를 부유 비접촉 정지용 베르누이 척을 회전시키는 회전기구를 별도로 두지 않고, 베르누이 패드에서 나오는 선회류만을 이용해서 웨이퍼의 부유 정지와 동시에 회전시키면서 세정하는 웨이퍼 세정 장치 및 웨이퍼 세정 방법에 관한 것이다.

Description

웨이퍼 세정 장치 및 웨이퍼 세정 방법{APPARATUS AND METHOD FOR SUBSTRATE WASHING}
본 발명은 기존 반도체 웨이퍼(이하 '웨이퍼'라 함)를 부유 비접촉 정지용 베르누이 척을 회전시키는 회전기구를 별도로 두지 않고, 베르누이 패드에서 나오는 선회류만을 이용해서 웨이퍼의 부유 정지와 동시에 회전시키면서 세정하는 웨이퍼 세정 장치 및 웨이퍼 세정 방법에 관한 것이다.
통상 웨이퍼는 그 하면 중심을 진공 척으로 척킹한 회전 테이블을 회전기구(모터 등)로 회전시키면서 분사되는 세정액이 이물을 세정하는 방식이다.
그러나, 웨이퍼가 진공으로 당겨지기 때문에 그 부분의 칩이 손상될 우려가 있고, 회전기구를 두어야 하는 등 매우 복잡하다.
또한, 웨이퍼의 양면을 세척하려면 한쪽면을 하고 난 뒤 뒤집어서 해야 하는 등의 번거로움이 있다.
이러한 칩의 손상을 방지하기 위해 주로 이송용으로 사용하던 베르누이 척을 이용한 웨이퍼 세정 장치가 특허문헌 1(한국등록특허 제10-1098726호)과 특허문헌 2(일본공개특허 제2004-39720호)에 공지되어 있다.
특허문헌 1의 기판 세정 장치(1)는, 도 1 및 도 2에 도시한 바와 같이, 본체부(10)와, 본체부(10)에 탑재된 기판 보유 장치(20)와, 기판 보유 장치(20) 상에 배치된 광 조사 장치(30)와, 세정에 필요한 약액 등을 공급하기 위한 복수의 노즐(40)을 구비하고 있다. 또, 본체부(10)의 내부에는 기판 보유 장치(20), 광 조사 장치(30) 및 노즐(40)의 동작을 제어하기 위한 제어 유닛이 내장되어 있다.
기판 보유 장치(20)는, 실리콘 기판을 회전 가능하게 보유하는 회전 테이블(50)과, 회전 테이블(50)을 포위하듯이 배치된 회수 포트(port)(60)를 가지고 있다. 회전 테이블(50)은 도시하지 않은 모터에 접속되어 있다.
회전 테이블(50)의 상면에는 실리콘 기판의 가장자리(edge)를 파지시키기 위한 복수의 파지구(52)가 장착되고, 또, 회전 테이블(50)의 중앙에는 가스를 분출하게 하기 위한 복수의 분출구멍(54)이 형성되어 있다. 회전 테이블(50)의 분출구멍(54)으로부터 질소 가스를 분출함으로써 실리콘 기판을 회전 테이블(50) 상에 있어서 비접촉 상태로 보유할 수가 있다. 이것은 베르누이(Bernoulli)의 원리 또는 에어 베어링(air bearing)의 원리를 이용한 것으로 회전 테이블(50)을 베르누이 척이라 한다.
그러나 특허문헌 1도 회전 테이블(50)을 회전시키기 위한 회전기구가 반드시 필요하다.
특허문헌 2의 기판 세척 장치(1)는 도 3에 도시한 바와 같이, 회전축(O)을 중심으로서 회전 가능한 회전 지지면(101a)를 가짐과 동시에 회전 지지면(101a)으로부터의 가스(G)의 분출에 의해 회전 지지면(101a)의 상방에 기판(W)을 지지하는 베르누이 척(101)과, 회전 지지면(101a)에 대해서 기판(W)의 처리면(Wa)를 간격(d) 가능하게 대향 지지하는 대향 척(102)과, 회전 지지면(101a)의 중앙에서 약액(L)을 토출시키는 약액 공급 노즐(103)을 구비한다.
그리고 베르누이 척(101)의 회전 지지면(101a)에 대해서 약액 처리된 기판(W)의 처리면(Wa)를 대향 배치시킨 상태에서 회전 지지면(101a)으로부터의 가스(G)의 분출에 의해 기판(W)을 회전 지지면(101a)에 회전 지지시킴으로써 기판(W의 처리면(Wa)를 건조시킨다.
그러나 특허문헌 2도 베르누이 척(101)과 대향 척(102)을 회전시키기 위한 회전기구가 반드시 필요하다.
또한, 대향 척(102)의 지지면(102a)에 복수의 척부재(107)가 돌설시키고 이들의 척부재(107) 간에서 기판(W)의 둘레를 파지하여 기판(W)을 지지하는 구성이기 때문에, 기판(W)이 손상될 우려가 매우 크다.
베르누이 척은 베르누이 패드(또는 에어 패드)가 배치 설치되어서 웨이퍼를 부유시킨 상태로 척킹하는 원리이다.
이러한 베르누이 패드(또는 에어 패드)는 한국등록특허 제10-1187684호에 공지되어 있다.
도 4 및 도 5에 도시한 바와 같이, 에어 패드(10)의 측면 일측에 구비된 노즐(11)을 통해, 에어 패드(10)의 내측공간(12)으로 공기가 주입되면, 원통 모양으로 된 내측공간(12)의 벽면을 따라 공기가 유동하면서 선회류가 발생하고, 이 선회류에 의해, 에어 패드(10)의 내측공간(12)에 부압(-P: 약한 진공압)이 형성된다.
그 결과, 에어 패드(10) 아래로 근소한 틈새를 두고 떨어져 있는 기판(20)의 중심부가 이 부압에 의해 내측공간(12) 측으로 부양된다. 한편, 내측공간(12)의 벽면을 따라 선회하는 공기의 일부는 에어 패드(10)의 가장자리부분의 표면과 기판(20) 사이의 틈을 통해 바깥으로 토출된다.
따라서 공기가 주입되는 동안에는, 에어 패드(10)의 내측공간(12)이 부압으로 유지되고, 에어 패드(10)와 기판(20) 사이의 틈으로는 공기의 일부가 토출된다.
그러므로 기판(20)의 중심부에 작용하는 부압의 크기와 기판(20)의 가장자리 부분에 작용하는 공기 토출압의 크기를 적절히 제어하면, 기판(20)이 에어 패드(10)에 전혀 닿지 않은 상태로 파지될 수 있다.
특히 기판(20)의 부유를 위한 에어 패드(10)의 토출 선회류가 시계방향인 L 패드와 반시계방향인 R패드가 베르누이 척에 적절히 배치되어, L패드와 R패드의 부압보다 큰 토출 선회류로 인해 기판(20)이 회전되지 못하게 부유 정지시킨다.
이러한 특성이 있는 베르누이 척은 주로 이송용으로 사용되었다.
부압의 크기는 내측공간(12)의 홈 깊이와 넓이에 따라 다른데, 얕은 경우 선회력이 부압보다 커서 부유 비접촉 척킹(약하게)된 채 웨이퍼가 회전되고, 깊은 경우 부압이 선회력보다 커서 부유 비접촉 척킹(강하게)된 채 웨이퍼가 정지된다.
한국등록특허 제10-1098726호 일본공개특허 제2004-39720호 한국등록특허 제10-1187684호
본 발명은 전술한 문제를 해결하기 위하여 안출된 것으로, 베르누이 척 자체를 회전시키는 대신 베르누이 패드에서 나오는 선회류로 웨이퍼를 베르누이 척과 비접촉한 채 부유된 상태에서 정지시킨 채 회전시키면서 세정액을 분사 세정하는 웨이퍼 세정 장치 및 웨이퍼 세정 방법을 제공함에 그 목적이 있다.
전술한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 청구항 1에 기재된 웨이퍼 세정 장치는, 공기가 공급되는 고정 테이블과, 상기 고정 테이블에 다수 배치 설치되어 상기 공급된 공기가 토출되어 선회류를 형성시키는 베르누이 패드를 포함하는 베르누이 척; 상기 고정 테이블의 가장자리에 설치되어 웨이퍼의 수평방향 유동을 제한하는 돌기; 상기 웨이퍼의 하면 또는 상면에 세정액을 분사시키는 세정액 공급 노즐;을 포함하되, 상기 베르누이 패드에는 시계방향 선회류용 다수의 L패드와 반시계방향 선회류용 다수의 R패드가 배치 설치되되, 상기 다수의 L패드와 다수의 R패드에 공기가 공급되면 상기 웨이퍼가 상기 베르누이 척과 비접촉한 채 부유된 상태에서 정지되고, 상기 다수의 R패드에 공기의 공급이 차단되면, 상기 다수의 L패드에 의해 상기 웨이퍼가 상기 베르누이 척과 비접촉한 채 부유된 상태에서 시계방향으로 회전되면서 상기 세정액이 분사된다.
본 발명의 청구항 2에 기재된 웨이퍼 세정 장치에 있어서, 상기 베르누이 척과 대향되는 대향 베르누이 척이 상기 베르누이 척의 상방에 더 배치되되, 상기 대향 베르누이 척에는 상기 L패드와 상기 R패드에 대향되는 모든 위치에 대향 L패드가 배치 설치되거나, 상기 L패드와 대향되는 위치에만 대향 L패드가 배치 설치되어 있다.
본 발명의 청구항 3에 기재된 웨이퍼 세정 방법은, 베르누이 척의 다수의 L패드와 R패드에 공기가 공급되는 단계; 상기 베르누이 척에 올려놓은 웨이퍼가 상기 베르누이 척과 비접촉한 채 부유된 상태에서 정지되는 단계; 상기 R패드의 공기 공급을 차단시켜 상기 웨이퍼가 상기 L패드의 시계방향 선회류만으로 상기 웨이퍼가 상기 베르누이 척과 비접촉한 채 부유된 상태에서 시계방향으로 회전되는 단계; 상기 회전되는 웨이퍼의 하면으로 세정액을 분사 세정시키는 단계;를 포함한다.
본 발명의 청구항 4에 기재된 웨이퍼 세정 방법은, 베르누이 척의 다수의 L패드와 R패드에 공기가 공급되는 단계; 상기 베르누이 척에 올려놓은 웨이퍼가 상기 베르누이 척과 비접촉한 채 부유된 상태에서 정지되는 단계; 상기 베르누이 척에 대향되는 대향 베르누이 척이 상기 비접촉 부유 정지된 웨이퍼의 상면 쪽으로 하강되는 단계; 상기 베르누이 척의 R패드의 공기 공급을 차단시키고 상기 대향 베르누이 척의 다수의 대향 L패드에 공기를 공급시켜, 상기 웨이퍼가 상기 L패드 및 대향 L패드의 시계방향 선회류만으로 상기 웨이퍼가 상기 베르누이 척 및 상기 대향 베르누이 척과 비접촉한 채 부유된 상태에서 시계방향으로 회전되는 단계; 상기 회전되는 웨이퍼의 하면 또는 상하면으로 세정액을 분사 세정시키는 단계;를 포함한다.
본 발명의 청구항 5에 기재된 웨이퍼 세정 방법은, 베르누이 척의 다수의 L패드와 R패드에 공기가 공급되는 단계; 상기 베르누이 척에 올려놓은 웨이퍼가 상기 베르누이 척과 비접촉한 채 부유된 상태에서 정지되는 단계; 상기 R패드의 공기 공급을 차단시켜 상기 웨이퍼가 상기 L패드의 시계방향 선회류만으로 상기 비접촉 부유 정지된 웨이퍼가 시계방향으로 회전되는 단계; 상기 베르누이 척에 대향되는 대향 베르누이 척의 다수의 L패드에 공기를 공급하면서 상기 비접촉 부유 정지된 웨이퍼의 상면 쪽으로 하강되어 상기 웨이퍼의 상하면에 선회류로 회전시키는 단계; 상기 회전되는 웨이퍼의 하면 또는 상하면으로 세정액을 분사 세정시키는 단계;를 포함한다.
본 발명에 의하면 다음과 같은 효과가 있다.
종래와 같이 베르누이 척을 회전시킬 필요가 없기 때문에 회전기구를 사용하지 않아 구성이 매우 간소하다.
특히, 웨이퍼가 떠있는 상태에서 상하면을 동시에 선회류를 가해 회전시키기 때문에, 웨이퍼의 회전속도가 각각의 선회류의 회전속도보다 더 빠르게 회전되어 원심력도 같이 더 커서 세정 효율을 배가시킬 수 있다.
특히, 대향 베르누이 패드의 대향 L패드가 베르누이 패드의 L패드 및 R패드 모두와 대향되는 위치에 배치되면, 웨이퍼의 회전 속도를 더욱더 상승시킬 수 있다.
또한, 돌기는 떠있는 상태에서 회전하기 때문에 수평방향으로 밀려나가는 것을 막는 역할을 할 뿐만 아니라, 대향 베르누이 척이 하강할 때 비접촉 부유 정지된 웨이퍼에 닿지 않게 스토퍼의 역할도 한다.
도 1은 종래 기판 세정 장치의 구성을 나타내는 사시도.
도 2는 도 1의 광 조사 장치의 요동을 나타내는 측면도.
도 3은 다른 종래의 기판 세척 장치를 도시한 구성도.
도 4는 선회류를 이용한 베르누이 패드(에어 패드)의 외관 사시도.
도 5는 도 4의 베르누이 패드(에어 패드)의 작용원리를 설명한 측면도.
도 6 내지 도 8은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 웨이퍼 일면 세정 장치를 도시한 구성도.
도 9는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 웨이퍼 양면 세정 장치를 도시한 구성도.
도 10 내지 도 12는 도 8, 도 9의 베르누이 패드와 대향 베르누이 패드가 저속, 중속, 가속에 따른 배치 평면도.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 6 내지 도 8은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 웨이퍼 일면 세정 장치를 도시한 구성도이고, 도 9는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 웨이퍼 양면 세정 장치를 도시한 구성도이고, 도 10 내지 도 12는 도 8, 도 9의 베르누이 패드와 대향 베르누이 패드가 저속, 중속, 가속에 따른 배치 평면도이다.
웨이퍼 일면 세정 실시예
도 6은 본 실시예에 따른 웨이퍼 세정 장치(100)로서, 베르누이 척(110)에 세정액을 분사하는 세정액 공급 노즐(112)이 형성되어 있다.
베르누이 척(110)은 도 10을 참조하여 설명하면, 고정 테이블(111)과, 고정 테이블(111)의 상면에 배치 설치되는 다수의 베르누이 패드(113a)(113b)를 포함한다.
고정 테이블(111)에는 에어가 공급되어 다수의 베르누이 패드(113a)(113b)로 토출시키는 에어 토출 라인(미도시)이 형성되어 있다.
고정 테이블(111)의 상면 가장자리에는 웨이퍼(W)가 부유 척킹된 채 회전할 때 수평방향으로 유동 될 때 벗어나는 것을 막기 위한 돌기(115)가 위로 돌출 형성되어 있다.
돌기(115)는 120도 간격으로 3개 또는 90도 간격으로 4개의 핀 타입의 다수의 돌기 또는 둘레를 감싸는 펜스 타입의 단일 돌기로 구현 가능하다.
핀 타입의 다수 돌기(115)는 그 사이로 세정액과 선회류가 신속히 빠져나갈 수 있다.
펜스 타입의 돌기는 웨이퍼가 수평방향 어디로든 벗어나려고 할 때 안정적으로 먼저 살짝 닿아 다시 원위치로 보내주는 가이드 역할을 한다.
펜스 타입의 돌기 내측면과 웨이퍼의 둘레 사이로 에어가 빠져나가 선회류의 지속적인 생성을 가능케 한다.
베르누이 패드(113a)(113b)는 시계방향 선회류용 L패드(113a)와 반시계방향 선회류용 R패드(113b)를 포함한다.
즉, L패드(113a)와 R패드(113b)가 동일 공기 공급되면, 웨이퍼(W)가 부유 척킹되어 비접촉 정지되고, R패드(113b)의 공기가 차단되면 L패드(113a)의 선회력으로 부유 및 회전되고, 그때의 선회력에 의해 형성된 부압만으로 위로 올라가지 않게 잡아 정지시키고 있다.
즉, L패드(113a)와 R패드(113b)는 부압보다 선회류가 더 크게 하도록 그 내측 공간의 깊이를 최대한 얕게 형성시켜 웨이퍼(W)가 정지된 채로도 회전할 수 있는 것이다.
또한, L패드(113a)와 R패드(113b)의 공기 공급을 동시 또는 선택적으로 하기 위한 선택 밸브(117)가 설치되어 있다. 즉, 웨이퍼(W)가 올려진 것을 감지하면 제어부(미도시)에서 선택 밸브(117)를 동시 또는 R패드(113b) 차단 등을 자동으로 행한다.
이러한 도 6의 웨이퍼 세정 장치(100)로 세정하는 방법에 대해 설명한다.
도 6(a)과 같이 베르누이 척(110)의 다수의 L패드(113a)와 R패드(113b)에 동일한 공기를 공급(ON)시킨다.
그러면, L패드(113a)와 R패드(113b)는 같은 방향의 부압이 형성되지만 선회류가 반대로 형성된다.
이러한 상태의 베르누이 척(110)에 웨이퍼(W)가 올려지면, 웨이퍼(W)는 회전하지 않고 베르누이 척(110)의 상면과 비접촉한 채 부유된 상태에서 정지된다.
그 다음에, 도 6(b)과 같이 R패드(113b)의 공기 공급을 차단(OFF)시키면 그만큼 L패드(113a)로의 공기 공급이 증가되어, 웨이퍼(W)가 L패드(113a)의 시계방향 선회류만으로 비접촉 부유 정지된 웨이퍼(W)가 시계방향으로 회전된다. 물론 L패드(113a)만으로의 부압은 선회류보다 약하기 때문에 약하게 정지된 상태로 회전되게 된다(정지가 부유된 상태이기 때문에 기계적으로 물려있는 것과 다르게 회전할 수 있다).
L패드(113a)만에 의해 회전되는 웨이퍼(W)의 하면 중심으로 세정액을 분사 세정시킨다.
세정 작업이 완료되면, R패드(113b)로 에어를 공급시켜 L패드(113a)와 R패드(113b)가 동일하게 해서 웨이퍼(W)를 비접촉 부유된 상태에서 정지시킨 후 꺼내면 된다.
도 7의 웨이퍼 세정 장치(100a)는 도 6의 웨이퍼 세정 장치(100)와 구조와 기능이 거의 유사하지만, 세정액 분사 노즐(112a)이 웨이퍼(W)의 상면에 배치되어 있어서, 베르누이 척(110a)에는 세정액 분사 노즐(112)이 형성되어 있지 않다는 점과 차이가 있다.
세정액 분사 노즐(112a)은 상하 승강 및 수평 방향 이동 가능하고, 세정액을 웨이퍼(W)의 상면 중심 또는 반경방향을 따라 분사시킬 수 있다.
한편, 도 8의 웨이퍼 세정 장치(200)는 도 6의 웨이퍼 세정 장치(100)에서 베르누이 척(110)에 대향되는 대향 베르누이 척(210)이 상방에 더 배치되어 있다.
대향 베르누이 척(210)은 도 10을 참조하면, 승강 가능한 가동 테이블(211)과, 가동 테이블(211)에 배치 설치되는 대향 L패드(213)를 포함한다.
대향 L패드(213)는 L패드(113a) 및 R패드(113b) 모두에 대응되는 위치에 배치 설치되어 있다.
따라서, 대향 L패드(213)가 L패드(113a)보다 더 많이 배치 설치되어 있어서, L패드(113a)와 같이 웨이퍼(W)의 상면에서 회전력을 전달시켜 회전속도를 배가시킬 수 있다(이것은 웨이퍼가 부유된 상태로 있기 때문에 상하의 선회류가 다르더라도 마치 얼음판에서 팽이를 때리면 더 잘도는 것과 같은 원리이다).
물론 대향 L패드(213)가 L패드(113a)와만 같은 대응 위치에 배치 설치될 수 있다. 이때도 하면에서만 돌리는 것보다 상하에서 같이 선회력을 가하면 떠 있는 웨이퍼(W)의 회전속도를 더 높일 수 있다.
도 8의 웨이퍼 세정 장치(200)로 웨이퍼를 세정하는 방법은 다음과 같다.
도 8(a)과 같이 베르누이 척(110)의 다수의 L패드(113a)와 R패드(113b)에 동일한 공기를 공급(ON)시킨다.
그러면, L패드(113a)와 R패드(113b)는 같은 방향의 부압이 형성되지만 선회류가 반대로 형성된다.
이러한 상태의 베르누이 척(110)에 웨이퍼(W)가 올려지면, 웨이퍼(W)는 회전하지 않고 베르누이 척(110)과 비접촉한 채 부유된 상태에서 정지된다.
그 다음에, 도 8(b)과 같이 대향 베르누이 척(210)을 웨이퍼(W)에 근접하게 하강시켜 웨이퍼(W)가 베르누이 척(110)과 대향 베르누이 척(210) 사이에 놓이게 한다.
베르누이 척(110)의 R패드(113b)의 공기 공급을 차단(OFF)시키면 그만큼 L패드(113a)로의 공기 공급이 증가되어, 웨이퍼(W)가 L패드(113a)의 시계방향 선회류만으로 비접촉 부유 정지된 웨이퍼(W)가 시계방향으로 회전되는 동시에 대향 베르누이 척(210)의 대향 L패드(213)에도 공기를 공급시켜 비접촉 부유 정지된 웨이퍼(W)가 시계방향으로 회전되는 역할을 한다.
즉, 베르누이 척(110)과 대향 베르누이 척(210)은 비접촉 부유된 웨이퍼(W)의 상하면에서 시계방향으로 회전시켜 그 회전속도를 배가시킨다.
상하에서 나오는 선회류에 의해 웨이퍼(W)가 적정 회전수로 회전되면 베르누이 척(110)의 세정액 분사 노즐(112)을 통해 세정액을 분사 세정시킨다.
세정 작업이 완료되면, 대향 L패드(213)의 공기 차단 및 R패드(113b)의 에어 공급을 통해 L패드(113a)와 R패드(113b)가 동일하게 해서 웨이퍼(W)를 비접촉 부유된 상태로 정지시키고, 대향 베르누이 척(210)을 상승시킨 후 웨이퍼(W)를 꺼내면 된다.
웨이퍼 양면 세정 실시예
도 9의 웨이퍼 세정 장치(200a)는 도 8의 웨이퍼 세정 장치(200)와 그 구조 및 기능은 거의 유사하지만, 대향 베르누이 척(210a)에 대향 세정액 분사 노즐(212)이 더 형성되어 있다는 점에 차이가 있다.
도 9의 웨이퍼 세정 장치(200a)로 웨이퍼를 세정하는 방법은 다음과 같다.
도 9(a)과 같이 베르누이 척(110)의 다수의 L패드(113a)와 R패드(113b)에 동일한 공기를 공급(ON)시킨다.
그러면, L패드(113a)와 R패드(113b)는 같은 방향의 부압이 형성되지만 선회류가 반대로 형성된다.
이러한 상태의 베르누이 척(110)에 웨이퍼(W)가 올려지면, 웨이퍼(W)는 회전하지 않고 베르누이 척(110)과 비접촉한 채 부유된 상태에서 정지된다.
그 다음에, 도 9(b)과 같이 대향 베르누이 척(210a)을 웨이퍼(W)에 근접하게 하강시켜 웨이퍼(W)가 베르누이 척(110)과 대향 베르누이 척(210a) 사이에 놓이게 한다.
베르누이 척(110)의 R패드(113b)의 공기 공급을 차단(OFF)시키면 그만큼 L패드(113a)로의 공기 공급이 증가되어, 웨이퍼(W)가 L패드(113a)의 시계방향 선회류만으로 비접촉 부유 정지된 웨이퍼(W)가 시계방향으로 회전되는 동시에 대향 베르누이 척(210a)의 대향 L패드(213)에도 공기를 공급시켜 비접촉 부유 정지된 웨이퍼(W)가 시계방향으로 회전되는 역할을 한다.
즉, 웨이퍼(W)가 떠있는 상태에서 상하 양면에서 선회류에 의해 회전되기 때문에 그 회전 속도는 배가될 수 있다.
상하에서 나오는 선회류에 의해 웨이퍼(W)가 적정 회전수로 회전되면 베르누이 척(110)의 세정액 분사 노즐(112)과 대향 베르누이 척(210a)의 대향 세정액 분사 노즐(212)을 통해 세정액을 상하에서 분사 세정시킨다.
세정 작업이 완료되면, 대향 L패드(213)의 공기 차단 및 R패드(113b)의 에어 공급을 통해 L패드(113a)와 R패드(113b)가 동일하게 해서 웨이퍼(W)를 비접촉 부유된 상태로 정지시키고, 대향 베르누이 척(210a)을 상승시킨 후 웨이퍼(W)를 꺼내면 된다.
위에서 기술한 도 8 및 도 9의 세정 방법은, 웨이퍼(W)를 비접촉 부유된 채정지시킨 상태에서 대향 베르누이 척(110)이 내려온 후 제어를 통해 웨이퍼(W)를 회전시키는 방법을 취하고 있지만, 베르누이 척(110)에 정지된 웨이퍼(W)를 회전시키면서 에어가 공급된 채 대향 베르누이 척(210)(210a)을 하강시켜 상하에서 웨이퍼를 회전시킬 수도 있다.
한편, 본 실시예의 특징은 L패드(113a)만으로 웨이퍼(W)를 부유(띄운) 및 부압 상태에서 회전시키는 것으로서, 도 10, 도 11 및 도 12는 웨이퍼(W)를 저속, 중속, 고속으로 회전시킬 때의 베르누이 패드(113a)(113b) 및 대향 베르누이 패드(213)를 나타낸 평면도이다.
먼저, 도 10의 베르누이 패드(113a)(113b)는 선회류가 시계방향 및 반시계방향인 L패드(113a) 및 R패드(113b)가 서로 교대로 분포 배치되어 있어서, 웨이퍼(W)의 저속용으로 적합하다.
이에 대향되는 대향 베르누이 패드(213)의 대향 L패드(213)는 L패드(113a) 및 R(113b) 모두와 대향되는 위치에 분포 배치되어 있다.
도 11의 L패드(113a)는 R패드(113b)에 비해 2배 간격으로 분포 배치되어 있어서, 웨이퍼(W)의 중속용으로 적합하다.
도 12의 L패드(113a)는 고정 테이블(111)의 상면 외곽 동심을 따라 분포되어 있고, 그 내측 동심원엔 R패드(113b), 그 다음 내측 동심원엔 L패드(113a), 중심 상에는 R패드(113b)가 분포되어 있어서, 웨이퍼(W)의 고속용으로 적합하다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당기술분야의 당업자는 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 또는 변형하여 실시할 수 있다.
100,100a;200,200a : 웨이퍼 세정 장치
110,110a : 베르누이 척 111 : 고정 테이블
112,112a : 세정액 공급 노즐 113a : L패드
113b : R패드 115 : 돌기
117 : 선택 밸브 210 : 대향 베르누이 척
211 : 가동 테이블 212 : 대향 세정액 분사 노즐
213 : 대향 L패드 W : 웨이퍼

Claims (5)

  1. 공기가 공급되는 고정 테이블과, 상기 고정 테이블에 다수 배치 설치되어 상기 공급된 공기가 토출되어 선회류를 형성시키는 베르누이 패드를 포함하는 베르누이 척;
    상기 고정 테이블의 가장자리에 설치되어 웨이퍼의 수평방향 유동을 제한하는 돌기;
    상기 웨이퍼의 하면 또는 상면에 세정액을 분사시키는 세정액 공급 노즐;을 포함하되,
    상기 베르누이 패드에는 시계방향 선회류용 다수의 L패드와 반시계방향 선회류용 다수의 R패드가 배치 설치되되,
    상기 다수의 L패드와 다수의 R패드에 공기가 공급되면 상기 웨이퍼가 상기 베르누이 척과 비접촉한 채 부유된 상태에서 정지되고,
    상기 다수의 R패드에 공기의 공급이 차단되면, 상기 다수의 L패드에 의해 상기 웨이퍼가 상기 베르누이 척과 비접촉한 채 부유된 상태에서 시계방향으로 회전되면서 상기 세정액이 분사되는 웨이퍼 세정 장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 베르누이 척과 대향되는 대향 베르누이 척이 상기 베르누이 척의 상방에 더 배치되되,
    상기 대향 베르누이 척에는 상기 L패드와 상기 R패드에 대향되는 모든 위치에 대향 L패드가 배치 설치되거나, 상기 L패드와 대향되는 위치에만 대향 L패드가 배치 설치되는 웨이퍼 세정 장치.
  3. 베르누이 척의 다수의 L패드와 R패드에 공기가 공급되는 단계;
    상기 베르누이 척에 올려놓은 웨이퍼가 상기 베르누이 척과 비접촉한 채 부유된 상태에서 정지되는 단계;
    상기 R패드의 공기 공급을 차단시켜 상기 웨이퍼가 상기 L패드의 시계방향 선회류만으로 상기 웨이퍼가 상기 베르누이 척과 비접촉한 채 부유된 상태에서 시계방향으로 회전되는 단계;
    상기 회전되는 웨이퍼의 하면으로 세정액을 분사 세정시키는 단계;를 포함하는 웨이퍼 세정 방법.
  4. 베르누이 척의 다수의 L패드와 R패드에 공기가 공급되는 단계;
    상기 베르누이 척에 올려놓은 웨이퍼가 상기 베르누이 척과 비접촉한 채 부유된 상태에서 정지되는 단계;
    상기 베르누이 척에 대향되는 대향 베르누이 척이 상기 비접촉 부유 정지된 웨이퍼의 상면 쪽으로 하강되는 단계;
    상기 베르누이 척의 R패드의 공기 공급을 차단시키고 상기 대향 베르누이 척의 다수의 대향 L패드에 공기를 공급시켜, 상기 웨이퍼가 상기 L패드 및 대향 L패드의 시계방향 선회류만으로 상기 웨이퍼가 상기 베르누이 척 및 상기 대향 베르누이 척과 비접촉한 채 부유된 상태에서 시계방향으로 회전되는 단계;
    상기 회전되는 웨이퍼의 하면 또는 상하면으로 세정액을 분사 세정시키는 단계;를 포함하는 웨이퍼 세정 방법.
  5. 베르누이 척의 다수의 L패드와 R패드에 공기가 공급되는 단계;
    상기 베르누이 척에 올려놓은 웨이퍼가 상기 베르누이 척과 비접촉한 채 부유된 상태에서 정지되는 단계;
    상기 R패드의 공기 공급을 차단시켜 상기 웨이퍼가 상기 L패드의 시계방향 선회류만으로 상기 비접촉 부유 정지된 웨이퍼가 시계방향으로 회전되는 단계;
    상기 베르누이 척에 대향되는 대향 베르누이 척의 다수의 L패드에 공기를 공급하면서 상기 비접촉 부유 정지된 웨이퍼의 상면 쪽으로 하강되어 상기 웨이퍼의 상하면에 선회류로 회전시키는 단계;
    상기 회전되는 웨이퍼의 하면 또는 상하면으로 세정액을 분사 세정시키는 단계;를 포함하는 웨이퍼 세정 방법.
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