KR20020092864A - 피세정체의 표면 세정장치 - Google Patents

Abstract

피세정체의 표면으로부터 이물질의 박리가 수월하도록 한 세정장치에 대해개시한다. 이 장치는 피세정체(100)를 탑재하는 테이블(10)이 회전가능하게 마련되어 있고, 테이블의 상부측에는 피세정체에 대하여 세정유체를 분출시키는 노즐부(200)가 마련되어 있으며, 피세정체를 일정온도로 가열시키는 가열수단을 구비한다. 테이블의 저부에는 테이블을 회전가능하게 지지하는 이동블럭(70)이 마련되어 있고, 테이블은 회전축(30)을 중심으로 회전가능하게 되어 있다. 이동블럭(70)의 저면에는 길이방향으로 길게 형성된 가이드레일(40)에 슬라이딩 가능하게 결합되는 가이드블럭(41)(42)이 마련되어서 이동가능하게 되어 있다. 이동블럭에는 모터(50)가 지지되어 있고, 모터의 동력이 테이블에 전달되도록 연결기어(61)(62)들이 지지되어 있다. 가열수단은 테이블의 저면에 열판(20)이 부착되고, 열판에 전기를 공급하는 전원선을 연결하여서, 전열에 의해 가열된 테이블을 통하여 피세정체가 가열되도록 되어 있다. 이와 같은 세정장치는 피세정체의 표면을 열판 또는 세정로내에서 가열시킨 후 일정압으로 분사되는 세정유체를 충돌시킴으로써 이물질이 피세정체의 표면으로부터 수월하게 박리될 수 있게하여 세정효율을 향상시킨다.

Description

피세정체의 표면 세정장치{A apparatus for cleaning a surface of thing }

본 발명은 표면세정기의 가열장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 반도체기판이나 액정기판과 같은 기판의 표면으로부터 이물질의 세정효율이 향상되도록 피세정체를 가열시키도록 한 표면세정기의 가열장치에 관한 것이다.

예컨데, 반도체장치를 제조할 때, 표면에 고밀도로 반도체소자들이 형성되는 반도체 기판을 세정하는 것은 생략할 수 없는 주요공정이다. 또, 반도체장치의 집적화 및 미세패턴화에 수반하여, 미세입자 오염물 조차도 효과적으로 제거하는 것이, 반도체장치의 제조 수율을 향상시키기 위하여 필요하다. 특히, 입자오염이 발생하기 쉬운 성막공정이나 건식에칭공정후, 종래에는 암모니아-과산화수소 혼합용액에 의한 세정이 행해졌다.

이러한 화학용액을 사용하는 습식세정법(wet cleaning)은, 과도한 에칭을 야기하고 장치의 신뢰성을 저하시킨다. 더욱이,다량의 화학용액을 사용해야만 하기 때문에, 환경에 대한 부담도 크다. 이 습식세정기술을 대체하기 위해, 액체 이산화탄소를 고압분사하여 세정하는 세정법이 이용되고 있다.

이산화탄소 세정법에 따르면(도 1 참조), 우선, 액체질소(N₂) 혹은 냉동기를 사용해서 이산화탄소를 예비 냉각시키고, 예비 냉각된 이산화탄소를 단열팽창되도록 분출노즐(2)들을 통하여 저압공간으로 분출시켜서, 고체화된 이산화탄소입자들이 생성되게 한다. 이 고체화된 미세입자들을 웨이퍼(1)에 고압으로 충돌시켜서 웨이퍼(1)상의 입자오염물을 제거한다.

그런데, 상기와 같은 통상의 이산화탄소 세정법은 피세정체의 표면에 부착된 이물질을 제거하기 위하여는 고압의 액체 이산화탄소를 제공하여야 하므로 피세정체의 표면결함을 야기한다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로써, 피세정체와 이물질의 분자간 간격을 크게하여 보다 저압의 세정유체로서도 세정이 가능하도록 한 피세정체의 가열장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.

도 1은 통상의 세정장치를 나타낸 개략도,

도 2는 본 발명 세정장치를 나타낸 개략 단면도,

도 3은 본 발명 세정방법을 설명하기 위한 개략 사시도,

도 4는 본 발명 세정장치에 채용되는 테이블을 나타낸 평면도,

도 5는 본 발명 세정장치에 채용되는 가열수단의 다른 실시예를 나타낸 개략도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10...테이블20...열판

25...온도센서30...회전축

40...가이드레일41.42...가이드블럭

50...모터61,62...연결기어

70...이동블럭100...피세정체

상기 목적을 달성하는 본 발명은 피세정체를 탑재하는 테이블과, 상기 피세정체에 대하여 세정유체를 분출시키는 노즐부를 구비하는 피세정체의 표면 세정장치에 있어서, 상기 피세정체를 일정온도로 가열시키는 가열수단이 구비된 것을 특징으로 한다.

상기 가열수단은 상기 테이블의 저면에 열판을 부착시키고, 상기 열판에 전기를 공급하는 전원선을 연결하여서, 전열에 의해 피세정체가 가열되도록 되어 있다.

또한, 상기 테이블과 노즐부는 폐쇄된 세정로내에 수용되고, 상기 가열수단은 상기 세정로의 일측에 마련되어 세정로내에 일정온도의 열풍을 공급하는 열풍공급부와, 상기 세정로의 타측에 마련되어 상기 피세정체의 표면으로부터 분리된 이물질을 외부로 배출시키는 배출부가 구비된 구조로 구성될 수 있다.

상기 테이블은 모터의 동력에 의해서 회전축을 중심으로 회전가능하게 설치되고, 상기 테이블 및 모터는 가이드레일을 따라 왕복이동 가능하게 마련된 구조를 가진다.

또한, 상기 테이블은 모터의 동력에 의해서 회전축을 중심으로 회전가능하게 설치되고, 상기 회전축은 중공으로 형성되며 그 외주면에 관통공이 형성되어서, 상기 관통공을 통하여 회전축의 중공으로 상기 전원선이 통과되도록 하여 테이블의 회전에도 불구하고 전원선의 꼬임이 방지되도록 되어 있다.

상기 본 발명의 특징에 의하면, 본 발명 세정장치는 피세정체의 표면을 가열시킴으로써 이물질이 피세정체의 표면으로부터 수월하게 박리될 수 있게 한다.

이하 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.

본 발명 실시예의 세정장치에 채용되는 세정유체는 질소미립자들 또는 이산화탄소가스미립자들이 채용되며, 이들은 노즐부를 통하여 일정압으로 분출되고 단열팽창에 의한 온도강하로 고체입자들로 변환되면서 피세정체의 표면에 충돌된다.

이와 같이 충돌된 세정유체들은 피세정체의 표면에 부착된 이물질들을 박리시켜 제거하게 되며, 특히 가열된 피세정체로부터는 이물질의 박리가 수월해진다.

상기 피세정체로는 반도체웨이퍼등 고정밀을 요하는 소자들일 수 있다.

이와 같은 세정장치의 실시예를 나타낸 도 2 내지 도 4를 참조하면, 이는 피세정체(100)를 탑재하는 테이블(10)이 회전가능하게 마련되어 있고, 테이블(10)의 상부측에는 상기 피세정체(100)에 대하여 세정유체를 분출시키는 노즐부(200)가 마련되어 있으며, 상기 피세정체(100)를 일정온도로 가열시키는 가열수단을 구비한다.

상기 테이블(10)의 저부에는 테이블(10)을 회전가능하게 지지하는이동블럭(70)이 마련되어 있고, 테이블(10)은 회전축(30)을 중심으로 회전가능하게 되어 있다. 상기 이동블럭(70)의 저면에는 길이방향으로 길게 형성된 가이드레일(40)에 슬라이딩 가능하게 결합되는 가이드블럭(41)(42)이 마련되어서 이동가능하게 되어 있다.

상기 이동블럭(70)에는 모터(50)가 지지되어 있고, 상기 모터(50)의 동력이 상기 테이블(10)에 전달되도록 연결기어(61)(62)들이 지지되어 있다.

상기 가열수단은 상기 테이블(10)의 저면에 열판(20)이 부착되고, 상기 열판(20)에 전기를 공급하는 전원선(미도시)을 연결하여서, 전열에 의해 가열된 테이블(10)을 통하여 피세정체(100)가 가열되도록 되어 있다.

이때, 상기 회전축(30)은 중공으로 형성되며 그 외주면에 관통공(31)이 형성되어서, 상기 관통공(31)을 통하여 회전축(30)의 중공으로 상기 전원선이 통과되도록 하여 테이블(10)의 회전에도 불구하고 전원선의 꼬임이 방지되도록 되어 있다.

참조번호 25는 온도센서로서 열판(20)의 온도가 설정된 온도로 가열되도록 감지한다.

상기와 같은 세정장치의 세정방법은 다음과 같다. 먼저 테이블(10)사이 세정하고자 하는 반도체웨이퍼와 같은 피세정체(100)를 안착시키고, 전원을 공급하여 열판(20)을 일정온도로 가열시킨다.

설정된 온도로 열판(20)이 가열된 후, 노즐부(200)를 통하여 세정유체인 이산화탄소를 피세정체(100)를 향하여 분출시킨다. 이때 이산화탄소는 단열팽창되면서 급냉하여 고체미립자 형태로 분출되어 피세정체(100)의 표면에 충돌된다.

상기 피세정체(100)는 가열에 의해서 표면에 부착된 이물질의 분자활동이 활발해짐으로써 표면으로부터 박리가 수월해지는 상태가 되며, 이와 동시에 일정압의 세정유체가 충돌함으로써 이물질이 제거되게 된다.

한편, 충돌된 이산화탄소 고체미립자는 충돌된 후 기화하여 피세정체(100)의 표면으로부터는 제거되고, 박리된 이물질들은 가열된 테이블(10)에 의해 주위공기가 가열됨으로써 상승하여 피세정체(100)의 표면에 재오염되는 것을 방지한다.

상기 가열수단의 다른 실시예로는 다음과 같이 구성될 수 있다. 도 5를 참조하면, 이는 상기 테이블(10)과 노즐부(200)를 수용하는 폐쇄된 세정로(300)를 구비하고, 상기 세정로(300)의 일측에는 세정로(300)내에 일정온도의 열풍을 공급하는 열풍공급구(301)가 마련되며, 상기 세정로(302)의 상측에는 상기 피세정체(100)의 표면으로부터 분리된 이물질을 외부로 배출시키는 배출구(302)가 마련된 구조를 가진다. 이 경우 공급되는 열풍에 의해서 피세정체(100)가 가열되게 하고 분출되는 세정유체에 의해서 이물질이 박리제거되도록 한다.

한편, 상기와 같은 실시예의 세장장치에 채용되는 테이블(10)은 도시된 바와 같이, 복수의 결합홈(11)을 형성시킬 수 있다. 이 경우 세정하고자 하는 복수의 피세정체(100)를 상기 결합홈(11)에 세워서 고정시킬 수 있으며, 이에따라 복수의 피세정체(100)를 동시에 세정할 수 있게 한다. 또한, 피세정체(100)를 세워진 상태로 세정을 하게되므로 분리된 이물질들이 피세정체(100)의 표면에 재오염되는 현상을 대폭 경감시킨다.

상기 실시예에서 피세정체(100)를 세정하는 방법은 노즐부(200)를 고정시키고 테이블(10)의 회전 및 직진이동을 간헐적으로 적용하여 피세정체(100)의 표면을 지그재그로 세정시킬 수 있으며, 그 외 다양한 형태의 세정순서가 채용될 수 있다.

상술한 바와 같은 본 발명은 상기 실시예에 한정되지 아니하고 본원의 정신과 범위를 이탈함이 없이 많은 변형을 가하여 실시될 수 있음은 두 말할 것도 없다.

본 발명 세정장치는 다음과 같은 이점을 가진다.

첫째, 피세정체의 표면을 열판 또는 세정로내에서 가열시킨 후 일정압으로 분사되는 세정유체를 충돌시킴으로써 이물질이 피세정체의 표면으로부터 수월하게 박리될 수 있게하여 세정효율을 향상시킨다.

둘째, 열판에 연결된 전원선을 테이블의 회전축을 통하여 연결시킴으로써, 테이블의 회전구동시 전원선에 의한 간섭을 배제하여 안정한 구동을 가능하게 한다.

Claims (5)

1. 피세정체를 탑재하는 테이블과, 상기 피세정체에 대하여 세정유체를 분출시키는 노즐부를 구비하는 피세정체의 표면 세정장치에 있어서,

   상기 피세정체를 일정온도로 가열시키는 가열수단이 구비된 것을 특징으로 하는 피세정체의 표면 세정장치.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 가열수단은 상기 테이블의 저면에 열판을 부착시키고, 상기 열판에 전기를 공급하는 전원선이 연결된 것을 특징으로 하는 피세정체의 표면 세정장치.
3. 제 1 항에 있어서, 상기 테이블과 노즐부는 폐쇄된 세정로내에 수용되고,

   상기 가열수단은 상기 세정로의 일측에 마련되어 세정로내에 일정온도의 열풍을 공급하는 열풍공급부와,

   상기 세정로의 타측에 마련되어 상기 피세정체의 표면으로부터 분리된 이물질을 외부로 배출시키는 배출부가 구비된 것을 특징으로 하는 피세정체의 표면 세정장치.
4. 제 1 항 내지 제 3 항중 어느 한 항에 있어서, 상기 테이블은 모터의 동력에 의해서 회전축을 중심으로 회전가능하게 설치되고,

   상기 테이블 및 모터는 가이드레일을 따라 왕복이동 가능하게 마련된 것을 특징으로 하는 피세정체의 표면 세정장치.
5. 제 2 항에 있어서, 상기 테이블은 모터의 동력에 의해서 회전축을 중심으로 회전가능하게 설치되고, 상기 회전축은 중공으로 형성되며 그 외주면에 관통공이 형성되어서,

   상기 관통공을 통하여 회전축의 중공으로 상기 전원선이 통과되도록 된 것을특징으로 하는 피세정체의 표면 세정장치.