KR20050042426A - 기판 세정장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 기판에 잔존하는 이물질을 제거하기 위해 사용되는 기판 세정장치와 기판의 현상을 하기위한 현상장치 및 기판의 식각을 하기위한 식각장치에 관한 것으로, 기판이 안착되고 중심부에 관통홀이 형성된 스핀척과, 일단이 상기 관통홀과 연통되고 타단은 세정액이 공급되는 세정액공급부와 연결된 회전축과 그리고, 상기 회전축과 결합되는 구동부를 포함하며, 상기 회전축에는 유로관을 갖는 중공부가 형성되고 이 중공부를 따라 세정액이 주입되어 상기 기판의 저면을 향해 세정액이 분사된다.

본 발명에 의하면 기판을 세정하기 위해 스핀척의 중심부에서 기판의 저면을 향해 세정액 또는 세정가스가 분사되도록 하므로서, 스핀척이 회전되는 원심력을 이용하여 기판의 저면을 매우 효과적으로 세정 및 드라이를 할 수 있고, 공정챔버 내부의 오염을 낮출 수 있다.

Description

기판 세정장치{Substrate Cleaner}

본 발명은 기판을 제조하는 장치에 관한 것으로, 더 상세하게는 기판에 잔존하는 이물질을 제거하기 위해 사용되는 기판 세정장치와 기판의 현상을 하기위한 현상장치 및 기판의 식각을 하기위한 식각장치에 관한 것이다.

도 1은 종래기술에 따른 기판의 저면을 세정하는 공정을 개략적으로 도시한 도면이다.

도시된 바와 같이 기판 세정장치가 구비된 종래의 반도체 스피너장비는, 소정량의 도포액 탱크(1)에 연통되어 그 도포액을 탱크(1)로부터 도포액을 기판(S)에 분사시키도록 상기 기판(S)의 상측 중앙부에 그 단부가 배치되는 도포액 노즐(2)과, 기판(S)을 흡착하여 회전시키는 스핀척(3)과, 그 스핀척(3)의 하단에 연결 설치되어 회전시키는 스핀모터(4)와, 상기 스핀척(3)에 흡착되어 회전하는 기판(S)으로부터 튀는 도포액이 장비 외부까지 튀는 것을 방지하는 캐치컵(5)과, 상기 기판(S)의 저면에 세정액을 분사하도록 스핀척(3)에 일체로 설치되는 세정액 노즐(6)을 포함하여 구성된다.

상기한 종래의 반도체 스피너장비에서 기판(S)의 저면을 세정하는 세정공정을 진행하며, 다음과 같이 작동된다. 상기 스핀모터(4)에 결합된 스핀척(3)에 기판(S)이 흡착되고, 이 기판(S)이 스핀척(3)의 회전시 함께 회전하는 중에 상기 기판(S)의 표면에 도포액이 공급되어 기판(S)의 회전시 발생되는 원심력에 의해 가장자리쪽으로 흘러 골고루 도포되며, 상기 기판(S)의 회전시 발생되는 원심력에 의해 기판(S)로부터 튀겨져 나가는 도포액은 캐치컵(5)의 내벽면에 막혀 그 내벽면을 따라 흘러 내린 다음 배출구(미도시)를 통해 수집탱크에 저장되는 일련의 과정을 반복하는 것이다.

이때, 상기 스핀척의 하측부에 설치된 세정액 노즐(6)로부터 세정액이 분사되는 세정액이 기판(S)의 저면에 분사되어 도포액에 의한 기판(S) 저면의 오염을 방지하도록 하고 있다.

그러나, 상기와 같은 반도체 장비에서 기판의 저면을 세정하는 분사노즐이 기판의 저면 일측에 위치되어 기판 저면에 부착되어진 이물질을 효과적으로 제거하지 못하는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 기판의 저면 중심부로 세정액이 공급되도록 하여 기판에 잔존하는 이물질을 보다 효과적으로 제거하는 반도체 세정장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 의하면, 기판 제조에 사용되는 기판 세정장치는, 기판이 안착되고 중심부에 관통홀이 형성된 스핀척, 일단이 상기 관통홀과 연통되고 타단은 세정액이 공급되는 세정액공급부와 연결된 회전축, 상기 회전축과 결합되는 구동부를 포함하며, 상기 회전축에는 유로관을 갖는 중공부가 형성되고 이 중공부를 따라 세정액이 주입되어 상기 기판의 저면을 향해 세정액 도는 세정가스가 분사되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 바람직한 실시예에 따라 상기 회전축에는 상기 유로관과 연통되도록 분사노즐이 형성된 분사캡이 결합된다.

본 발명의 바람직한 실시예에 따른 상기 분사노즐은 등간격으로 복수개가 형성된다.

본 발명의 세정장치는 상기 회전축의 일부를 수용하고 상기 스핀척을 지지하는 지지부재, 상기 지지부재와 상기 회전축 사이에 베어링이 배치된다.

본 발명의 바람직한 실시예에 따른 상기 회전축은 상기 구동부에 형성되어진 모터샤프트의 내부에 관통되도록 한다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 도시한 도 2내지 도 3을 참조하여 상세히 설명한다.

도시된 도 2에서 보는 바와 같이, 본 발명에 의한 기판의 후면으로 세정액, 또는 분사가스가 분사되는 세정장치가 구비된 스피너장비는 캐치컵(10), 스핀척(20), 회전축(30), 지지부재(40), 구동부(M)를 포함하여 구성된다.

상기 캐치컵(10)은 기판(S)으로 분사되는 도포액이나 세정액이 외부로 튀는 것을 방지하기 위한 것이다. 내부에는 상기 스핀척(20)과 상기 회전축(30), 그리고 상기 지지부재(40)와 설치된다. 상기 캐치컵(10)의 상부 일측에는 도포액을 저장하는 탱크(미도시)가 구비되고, 이 탱크는 도포액을 분사하는 도포액 노즐(11)이 연결된다. 상기 도포액 노즐(11)의 끝단은 상기 스핀척(20)의 중심부를 향해 수직으로 설치된다.

상기 스핀척(20)은 기판(S)이 안착되고 이 기판(S)을 흡착하는 것으로, 중심부에는 관통홀(21)이 형성된다. 이 관통홀(21)은 상기 회전축(30)의 상단부가 배치되도록 결합하고, 기판(S)의 저면을 향해 분사될 수 있도록 하는 것이다.

상기 회전축(30)은 수직의 길이방향을 따라 중공부(31)가 형성된다. 이 중공부(31)는 상기 회전축(30)에서 일단과 타단이 관통되도록 한다. 그리고, 상기 회전축(30)의 일단은 상기 스핀척(20)에 형성된 관통홀(21) 내에 위치되고, 타단은 세정액 공급부와 연결된다.

상기 지지부재(40)는 상기 스핀척(20)의 하부에 위치되는 것으로, 내부에는 상기 회전축(30)의 일부분이 삽입된다. 여기서, 상기 회전축(30)이 상기 지지부재(40) 내부에 삽입될 때, 서로 밀착되지 않도록 이격거리를 갖는다. 그리고, 상기 지지부재(40)의 저면부에는 베어링(41)이 고정된다.

상기 구동부(M)는 상기 캐치컵(10)의 하측 내부에 설치되는 것으로, 중심부에는 내부가 관통되어진 모터샤프트(50)가 구비된다. 그리고, 상기 회전축(30)이 이 모터샤프트(50)를 통해 세정액 공급부(미도시)와 연결되는 것이다.

한편, 첨부된 도 3에서 보는 바와 같이, 상기 회전축(30) 상단에는 분사캡(60)이 결합된다. 이 분사캡(60)은 세정액 공급부로부터 회전축(30)을 통해 세정액이 공급된 후 이 분사캡(60)을 통해 세정액이 기판(S)의 저면으로 분사되는 것이다. 상기 분사캡(60)은 분사노즐(61)이 형성되고, 이 분사노즐(61)은 등간격을 갖도록 복수개로 형성된다.

상기와 같이 구성된 본 발명인 기판 세정장치는 다음과 같이 동작된다.

먼저, 스핀척(20)에 흡착되는 기술은 다수의 방법으로 이미 공지된 기술이므로 기판(S)이 흡착되는 상세한 설명은 언급하지 않기로 한다.

기판(S)이 상기 스핀척(20)의 상부면에 흡착되고, 회전축(30)으로 인해 상기 스핀척(20)과 상기 구동부(M)가 연결되어 있으므로, 이 구동부(M)의 회전력으로 인해 상기 스핀척(20)이 회전된다. 이때, 기판(S)의 표면에 감광제가 공급되어 기판(S)의 회전시 발생되는 원심력에 의해 가장자리쪽까지 흘러 골고루 도포된다. 이때, 상기 캐치컵(10)의 내벽면에 막혀 그 내벽면으로 인해 감광제가 외부로 튀이는 것을 방지한다.

이때, 상기 회전축(30)의 내부에 중공부(31)가 형성된 유로관으로 세정액 공급부에서 세정액 또는 세정가스가 공급된다. 그리고, 상기 회전축(30) 상단에 설치된 분사캡(60)을 통해 세정액 또는 세정가스가 기판(S)의 저면 중심부를 향해 분사된다. 따라서, 구동부(M)에 의해 스핀척(20)이 회전되므로서 발생되는 원심력으로 인해, 기판(S)의 저면 중심부에서부터 가장자리까지 세정액 또는 세정가스가 이동되어 기판(S)의 가장자리와 저면에 잔존하는 이물질을 제거할 수 있다.

이상에서, 본 발명에 따른 기판 세정장치의 구성 및 작용은 상기한 설명 및 도면에 의거하여 도시하였지만, 이는 어디까지나 예를 들어 설명한 것에 불과하므로, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변화 및 변경이 가능함은 물론이다.

이상과 같이 본 발명인 기판 세정장치로 인해 다음과 같은 효과가 있다.

첫째, 스핀척의 중심부에서 기판의 저면으로 세정액이 공급되도록 하므로서, 스핀척의 고속회전으로 인한 원심력으로 인해 기판의 저면을 효과적으로 세정할 수 있다.

둘째, 회전축 상면에 분사노즐을 구비한 분사캡을 결합하므로서, 기판의 중심부 저면으로 분사되는 세정액의 분포를 고르게 할 수 있다.

셋째, 분사노즐을 등간격을 갖도록 복수개로 구성하므로서, 보다 효과적으로 기판의 저면으로 세정액이 분사될 수 있다.

넷째, 스핀척을 지지하는 지지부재와 이 지지부재와 중심축 사이에 베어링을 설치하므로서, 지지부재는 공정챔버에 고정되고 스핀척은 베어링에 대하여 회전될 수 있도록 하였다.

다섯째, 회전축이 구동부에 형성된 모터샤프트의 내부를 관통되도록 하였다. 그러므로, 회전축의 중공부가 세정액 공급부와 연결되는 것을 쉽게 구성할 수 있다.

즉, 이상과 같은 효과들로 인한 본 발명의 기판 세정장치는, 스핀척이 회전되는 원심력을 이용하여 기판의 저면을 매우 효과적으로 세정할 수 있고, 공정챔버 내부의 오염을 낮출 수 있다.

도 1은 종래기술에 따른 기판의 저면을 세정하는 공정을 개략적으로 도시한 도면이고;

도 2는 본 발명에 따른 기판 세정장치를 도시한 결합단면도이며;

도 3은 본 발명에 따른 분사캡을 도시한 사시도이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

10 : 캐치 컵 11 : 도포액 노즐

20 : 스핀 척 21 : 관통홀

30 : 회전축 31 : 중공부

40 : 지지부재 41 : 베어링

50 : 모터샤프트 60 : 분사캡

61 : 분사노즐 M : 구동부

S : 기판

Claims (5)

1. 기판 세정장치에 있어서,

   기판이 안착되고, 중심부에 관통홀이 형성된 스핀척과;

   일단이 상기 관통홀과 연통되고, 타단은 세정액 또는 세정액공급부와 연결된 회전축과; 그리고,

   상기 회전축과 결합되는 구동부를 포함하되;

   상기 회전축에는 유로관을 갖는 중공부가 형성되고, 이 중공부를 따라 세정액 또는 세정 가스가 주입되어 상기 기판의 저면을 향해 세정액 또는 세정가스가 분사되는 것을 특징으로 하는 기판 세정장치.
2. 제 1항에 있어서;

   상기 회전축에는;

   상기 유로관과 연통되도록 분사노즐이 형성된 분사캡이 결합되는 것을 특징으로 하는 기판 세정장치.
3. 제 2항에 있어서;

   상기 분사노즐은 등간격으로 복수개가 형성된 것을 특징으로 하는 기판 세정장치.
4. 제 1항에 있어서;

   상기 회전축의 일부를 수용하고, 상기 스핀척을 지지하는 지지부재와;

   상기 지지부재와 상기 중심축 사이에 베어링이 배치되는 것을 특징으로 하는 기판 세정장치.
5. 제 1항에 있어서;

   상기 회전축은;

   상기 구동부에 형성되어진 모터샤프트의 내부에 관통되도록 하는 것을 특징으로 하는 기판 세정장치.