KR200453720Y1 - 매엽식 기판세정장치 - Google Patents

Abstract

간단한 구조로 잔류 약액을 처리할 수 있는 매엽식 기판세정장치가 개시된다. 개시된 본 고안에 의한 매엽식 기판세정장치는, 기판의 세정환경을 제공하는 챔버, 챔버의 내외로 기판을 출입시키는 구동유닛 및, 기판과 마주하도록 챔버의 내외로 출입되며, 회전하면서 기판으로 약액을 분사하는 노즐유닛을 포함하며, 노즐유닛의 잔류 약액을 노즐유닛의 회전력으로 배출시키기 위해 일부 영역을 선택적으로 개폐하는　커버를 포함한다. 이러한 구성에 의하면, 별도의 잔류 약액을 흡입하여 배출시키는 구성이 없이도, 노즐유닛의 일측을 개방시켜 회전력에 의해 잔류 약액을 배출시킬 수 있음에 따라, 구조의 단순화에 따른 효율 향상을 기대할 수 있게 된다.

기판, 세정, 약액, 잔류, 강제, 배출, 커버, 개방.

Description

매엽식 기판세정장치{SINGLE WAFER TYPE CLEANING APPARATUS}

본 고안은 기판세정장치에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 반도체 제조 시 채용되어 낱장의 기판상에 존재하는 오물을 세정하는 매엽식 기판세정장치에 관한 것이다.

일반적으로 반도체는 리소그래피, 증착 및 에칭 등과 같은 일련의 공정들이 반복적으로 수행됨으로써, 제조된다. 이때, 상기 반도체를 구성하는 실리콘 웨이퍼와 같은 기판의 표면에는 반복적인 공정에 의해 각종 파티클, 금속 불순물 및/또는 유기물 등과 같은 오염물질들이 잔존하게 된다. 상기 기판 상에 잔존하는 오염물질은 제조되는 반도체의 신뢰성을 저하시키므로, 이를 개선하기 위해 세정장치가 반도체 제조공정 중에 채용된다.

상기 세정장치는 건식(Dry) 또는 습식(Wet)세정방식 중 어느 하나의 방식으로 기판 표면의 오염물질을 처리한다. 여기서, 상기 습식세정방식은 약액을 이용한 세정방식으로써, 복수의 기판을 동시에 세정하는 배치식과 기판을 낱장 단위로 세정하는 매엽식으로 구분된다.

상기 매엽식 세정방식은 기판 또는, 약액을 분사하는 노즐을 고속으로 회전 시켜 기판의 표면에 약액을 분사함으로써, 회전에 의한 원심력으로 기판 표면상의 오염물질을 세정한다. 이러한 매엽식 세정방식은 복수개의 기판을 약액이 수용된 세정조에 일정시간 침지시키는 배치식 세정방식에 비해 요구되는 약액이 적다는 이점을 가진다. 또한, 매엽식 세정장치는 대형의 기판 세정에 용이하며 배치식에 비해 기판의 불량율이 상대적으로 적다.

한편, 상기 매엽식 세정장치는 상기 약액 분사가 완료된 후, 상기 약액을 분사하는 노즐과 석백(Suck Back)을 연결시켜 노즐에 잔류된 약액을 강제로 흡입하여 처리해야 하는 번거로움이 있다. 이 경우, 상기 노즐 속 잔류 약액 제거를 위해 별도의 구성을 구비해야 함으로써, 경제성 저하와 함께 공간 효율성 저하가 야기되는 것이다.

본 고안은 상기와 같은 문제점을 감안하여 안출된 것으로서, 단순한 구조로 노즐에 잔류된 약액을 배출시킬 수 있는 매엽식 기판세정장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 고안에 의한 매엽식 기판세정장치는, 노즐유닛 및 커버를 포함한다.

본 고안의 바람직한 일 실시예에 의한 노즐유닛은 기판과 마주하도록 진입하여, 회전하면서 상기 기판을 향해 약액을 분사한다. 이를 위해, 상기 노즐유닛은 내부에 약액유로가 형성되는 노즐몸체 및, 상기 기판과 마주하는 면에 복수개의 관통홀이 형성되는 분사홀을 포함한다.

상기 커버는 상기 노즐유닛의 잔류 약액을 상기 노즐유닛의 회전력으로 배출시키기 위해 일부 영역을 선택적으로 개폐한다. 이러한 커버는, 상기 노즐몸체의 양측단에 한 쌍으로 힌지 결합됨이 바람직하다.

상기와 같은 구성을 가지는 본 고안에 의하면, 첫째, 세정동작 이후 노즐유닛에 잔류된 약액을 노즐유닛의 일부영역을 개방시킴과 아울러 회전력에 의해 강제 배출시킴에 따라, 기존 석백과 같은 별도의 흡입수단이 필요하지 않게 된다. 그로 인해, 단순한 구조로 잔류 약액의 처리가 가능해짐에 따라, 경제성 향상과 함께 공 간 활용효율도 향상시킬 수 있게 된다.

둘째, 기판과 마주하는 노즐몸체의 양측면을 선택적으로 개방시켜 잔류 약액을 배출시킴에 따라, 배출되는 잔류 약액이 기판의 간섭함을 방지할 수 있게 된다. 그로 인해, 세정된 기판상에 잔류 약액에 의한 얼룩 발생 등과 같은 문제점을 개선할 수 있게 된다.

셋째, 노즐몸체의 고속 회전력에 의한 원심력으로 잔류 약액을 배출함에 따라, 잔류된 약액의 종류 예컨데 점도가 높은 약액의 배출에도 용이하게 적용할 수 있게 된다. 즉, 약액의 종류에 상관없이 균일한 잔류 약액 배출효과를 기대할 수 있게 된다.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 고안의 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다.

도 1을 참고하면, 본 고안의 바람직한 일 실시예에 의한 매엽식 기판세정장치(1)는 챔버(10), 구동유닛(20) 및, 노즐유닛(30)을 포함한다.

상기 챔버(10)는 기판(W)의 세정환경을 제공한다. 이를 위해, 상기 챔버(10)는 세정을 위해 분사되는 약액의 비산을 방지함과 아울러, 상기 기판(W)이 출입 가능하도록 적어도 일면이 개방된 형상을 가진다. 본 실시예에서는 도시된 바와 같이, 상기 기판(W)이 출입되기 위해 하부에 개방된 하부 출구(11)가 형성되며, 상기 하부 출구(11)와 마주하는 상부에는 후술할 노즐유닛(30)이 출입되기 위해 개방된 상부 출구(12)가 형성된다. 아울러, 상기 챔버(10)는 상기 기판(W)의 형상에 대응되는 단면 형상을 가진다. 본 실시예에서는 상기 기판(W)이 대략 원형인 것으로 예시함에 따라 상기 챔버(10)는 단면이 원형인 즉, 원통 형상을 가지는 것으로 예시한다. 아울러, 상기 챔버(10)의 측면에는 후술할 노즐유닛(30)을 통해 분사된 약액을 챔버(10)의 외부로 배출시키기 위한 회수로(13)가 마련된다.

참고로, 상기 기판(W)은 반도체 기판이 되는 실리콘 웨이퍼로 예시하나, 꼭 이를 한정하는 것은 아니다. 즉, 상기 기판(W)은 LCD(Liquid Crystal Display) 또는 PDP(Plasma Display Panel)와 같은 평판 디스플레이 장치용 유리기판이 채용될 수 있음은 당연하다.

상기 구동유닛(20)은 상기 챔버(10)의 내외로 상기 기판(W)을 출입시킨다. 이를 위해, 상기 구동유닛(20)은 지지플레이트(21), 고정부재(22), 구동원(23)을 포함한다.

상기 지지플레이트(21)는 상기 기판(W)이 적층되어 설치되는 플레이트이다. 이러한 지지플레이트(21)는 상기 기판(W)보다 큰 직경을 가지는 원형의 플레이트로 형성됨이 좋다.

상기 고정부재(22)는 상기 지지플레이트(21)에 상기 기판(W)을 고정시킨다. 구체적으로, 상기 고정부재(22)는 선택적으로 상기 기판(W)의 외주를 간섭하여 상기 지지플레이트(21)에 대해 소정 간격 이격된 상태로 기판(W)을 지지플레이트(21)에 고정시킨다. 이러한 고정부재(22)의 척킹 기술구성은 공지의 기술로부터 이해 가능하므로, 자세한 설명 및 도시는 생략한다.

상기 구동원(23)은 상기 지지플레이트(21)와 연결부재(24)를 통해 연결되어 상기 지지플레이트(21)를 상기 챔버(10)의 내외로 출입시킴과 아울러 회전시키는 구동력을 제공한다. 본 실시예에서는 상기 구동원(23)이 상기 지지플레이트(21)를 승하강시켜, 상기 챔버(10)의 하부 출구(11)를 통해 출입시키는 것으로 예시한다. 그러나, 꼭 이를 한정하는 것은 아니며, 상기 지지플레이트(21)를 상기 챔버(10)의 하부 출구(11)와 마주한 위치로 이동시킨 후 상기 지지플레이트(21)를 승강시키는 것과 같이, 수평 및 수직방향 이동력을 제공하는 변형 실시예도 가능함은 당연하다.

참고로, 상기 연결부재(24)는 파이프와 같이 신축 가능한 재질일 수도 있으나, 꼭 이를 한정하지는 않는다.

상기 노즐유닛(30)은 상기 기판(W)으로 약액을 분사하여 세정시킨다. 이를 위해, 상기 노즐유닛(30)은 약액 공급원(31), 노즐몸체(32), 분사홀(33), 노즐 구동원(34) 및 커버(38)를 포함한다.

상기 약액 공급원(31)은 상기 기판(W)으로 분사될 약액을 공급한다. 이러한 약액 공급원(31)은 자세히 도시되지 않았으나, 상기 약액이 저장되는 저장챔버 및, 상기 저장챔버의 약액을 펌핑하는 펌핑수단 등을 포함할 수도 있다.

상기 노즐몸체(32)는 상기 기판(W)의 지름방향에 나란한 길이방향으로 연장되어 마련된다. 또한, 상기 노즐몸체(32)는 상기 약액 공급원(31)과 연결되어 내부에 약액유로(35)가 형성된다. 여기서, 상기 노즐몸체(32)가 내부가 중공인 막대 형상을 가지고 상기 기판(W)과 나란하게 챔버(10)의 내부로 진입하는 것으로 예시한다.

상기 분사홀(33)은 상기 기판(W)과 대면하는 상기 노즐몸체(32)의 일측 즉, 하부에 복수개의 관통홀이 형성된다. 이러한 분사홀(33)은 상기 약액유로(35)를 개방시킴에 따라, 상기 약액이 공급되는 공급력과 중력에 의해 상기 약액을 기판(W)을 향해 배출시킨다.

상기 노즐 구동원(34)은 상기 노즐몸체(32)를 회전시키는 회전력을 제공한다. 아울러, 상기 노즐 구동원(34)은 상기 노즐몸체(32)와 회전축(36)을 통해 연결되어, 상기 노즐몸체(32)를 회전축(36)을 중심으로 고속으로 회전시킨다. 이러한 노즐 구동원(34)의 회전력에 의해 상기 노즐몸체(32)가 회전됨에 따라, 상기 노즐몸체(32)에 마련된 분사홀(33)을 통해 약액이 스프레이와 같이 분사될 수 있게 된다. 한편, 상기 노즐 구동원(34)은 상기 노즐몸체(32)를 회전시킴과 아울러, 상기 노즐몸체(32)를 상기 챔버(10)의 상부 출구(12)를 통해 선택적으로 진입시키는 진입력도 제공한다.

참고로, 상기 구동유닛(20)의 구동원(23)과 노즐유닛(30)의 노즐 구동원(34)은 상호 반대방향으로 상기 기판(W)과 노즐몸체(32)를 회전시킨다. 그러나, 상기 노즐유닛(30)만이 회전 구동되도록 구성되는 변형예도 가능함은 당연하다. 뿐만 아니라, 세정동작시에는 상기 구동유닛(20)에 의해 기판(W)만이 회전되고, 세정동작 이후 잔류 약액 배출시에만 노즐몸체(32)가 노즐 구동원(34)에 의해 회전되는 또 다른 변형예도 가능하다.

상기 커버(38)는 상기 노즐몸체(32)의 양측단에 관통 형성되는 한 쌍의 배출구(37)를 선택적으로 개폐시킴으로써, 노즐몸체(32)에 잔류된 약액을 강제 배출시 키는 배출라인을 제공시킨다. 여기서, 상기 커버(38)는 상기 한 쌍의 배출구(37)를 각각 커버하도록 한 쌍으로 마련된다. 이때, 본 실시예에서는 상기 커버(38)가 상기 노즐몸체(32)에 힌지(39)로 결합되어 회전됨으로써, 상기 배출구(37)를 선택적으로 개폐시키는 것으로 예시한다. 그러나, 상기 커버(38)가 슬라이딩되거나, 별도의 고정수단을 구비하여 상기 배출구(37)를 선택적으로 개폐시키는 변형예도 가능함은 당연하다.

상기 제어부(40)는 상기 커버(38)의 개폐동작을 제어한다. 즉, 상기 노즐유닛(30)의 약액 분사동작이 완료된 후, 상기 노즐몸체(32)의 내부에 잔류된 약액을 배출시키고자 할 경우에만, 도 2의 도시와 같이, 상기 커버(38)를 힌지(39)를 중심으로 회전시키는 것이다.

상기와 같은 구성을 가지는 본 고안에 의한 매엽식 기판세정장치(1)의 세정동작을 도 1 및 도 2를 참고하여 설명한다.

우선, 도 1의 도시와 같이, 상기 챔버(10)의 하부 및 상부 출구(11)(12)를 통해 각각 기판(W)과 노즐유닛(30)이 챔버(10)의 내부로 진입하면, 상기 노즐유닛(30)의 노즐몸체(32)가 노즐 구동원(34)의 회전력을 제공받아 고속으로 회전된다. 그러면, 상기 약액 공급원(31)와 연결되어 내부에 약액유로(35)가 형성된 노즐몸체(32)에 마련된 복수의 분사홀(33)을 통해 약액이 분사되어 지지플레이트(21)에 지지된 상태로 회전되는 기판(W)을 세정하게 된다. 이때, 분사된 약액은 회수로(13)를 통해 챔버(10)의 외부로 배출된다.

상기 약액 분사를 통한 기판(W)의 세정동작이 완료되면, 도 2의 도시와 같 이, 상기 제어부(40)가 노즐몸체(32)의 배출구(37)를 폐쇄시킨 상태인 커버(38)를 힌지(39)를 중심으로 회전시킨다. 그러면, 상기 노즐몸체(32)의 회전력에 의해 상기 노즐몸체(32)의 내부에 잔류된 약액이 배출구(37)를 통해 강제로 배출될 수 있게 된다.

상술한 바와 같이, 본 고안의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만 해당 기술분야의 숙련된 당업자라면 하기의 청구범위에 기재된 본 고안의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 고안을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

도 1은 본 고안의 바람직한 일 실시예에 의한 매엽식 기판세정장치를 개략적으로 도시한 단면도, 그리고,

도 2는 도 1에 도시된 매엽식 기판세정장치가 잔류 약액을 강제 배출하는 상태를 개략적으로 도시한 단면도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호 설명>

1: 기판세정장치 10: 챔버

20: 구동유닛 30: 노즐유닛

32: 노즐몸체 33: 분사홀

38: 커버 40: 제어부

Claims (3)

1. 기판과 마주하도록 진입하여, 회전하면서 상기 기판을 향해 약액을 분사하는 노즐유닛;

   을 포함하고,　상기 노즐유닛의 잔류 약액을 상기 노즐유닛의 회전력으로 배출시키기 위해 일부 영역을 선택적으로 개폐하는　커버를 포함하는 매엽식 기판세정장치.
2. 제1항에 있어서,

   상기 노즐유닛은,

   약액 공급원;

   상기 기판의 지름방향으로 나란한 길이를 가지며, 상기 약액 공급원과 연결되어 내부에 약액유로가 형성되는 노즐몸체;

   상기 노즐몸체의 상기 기판과 마주하는 면에 복수개의 관통홀이 형성되는 분사홀; 및

   상기 노즐몸체를 회전시키는　노즐 구동원;

   을 포함하는 매엽식 기판세정장치.
3. 제2항에 있어서,

   상기 커버는 상기 노즐몸체의 양측단에 한 쌍으로 힌지 결합되는 매엽식 기 판세정장치.

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