KR20080062741A - 기판 세정장치 및 이를 이용한 세정방법 - Google Patents

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Abstract

기판 세정장치는, 세정액에 의한 세정이 이루어지는 제1 레벨과 탈이온수에 의한 린스가 이루어지는 제2 레벨 사이로 기판을 지지하면서 이동시키는 척과, 기판 위에서 세정액이나 탈이온수를 공급하는 분사노즐과, 그리고 제1 레벨 및 제2 레벨의 척 주위에 배치되어 세정액을 회수하는 회수통로 및 탈이온수를 배출하는 배출통로를 분리하여 제공하되, 기판에 인접한 단부의 형태가 날카로운 블레이드 형태로 이루어진 제1 배관 및 제2 배관을 구비한다.
기판 세정, 세정액 분리 회수, 배관, 블레이드 형태

Description

기판 세정장치 및 이를 이용한 세정방법{Apparatus for cleaning substrate and method of cleaning the substrate using the same}
도 1은 종래의 기판 세정장치의 일 예를 나타내 보인 도면이다.
도 2는 도 1의 기판 세정장치의 문제점을 설명하기 위하여 나타내 보인 도면이다.
도 3은 종래의 기판 세정장치의 다른 예를 나타내 보인 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 세정장치를 나타내 보인 도면이다.
도 5는 도 4의 기판 세정장치의 동작을 설명하기 위하여 나타내 보인 도면이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 기판 세정장치를 나타내 보인 도면이다.
본 발명은 기판 세정장치 및 이를 이용한 세정방법에 관한 것이다.
일반적으로, 반도체소자나 액정표시소자 등을 생산하는데 있어서 세정공정은 필수적으로 수행된다. 이는 반도체소자나 액정표시소자 등을 제조하기 위해서는 많 은 단위공정이 이루어져야 하는데, 이 과정에서 여러 불순물들이 발생되기 때문이다. 불순물이 발생하게 되면, 이 불순물이 후속공정에서 장애물로 작용하여 공정불량이 생기기도 하고, 경우에 따라서는 소자의 전기적인 특성까지도 열화시킬 수도 있다. 따라서 각 단위공정이 이루어진 후에는 세정을 수행하여 기판 위의 불순물을 제거하는 것이 통상적이다.
도 1은 종래의 기판 세정장치의 일 예를 나타내 보인 도면이다. 그리고 도 2는 도 1의 기판 세정장치의 문제점을 설명하기 위하여 나타내 보인 도면이다.
도 1을 참조하면, 척(chuck)(110)에 의해 기판(100)이 지지된다. 척(110)은 도면에서 화살표(150)로 나타낸 바와 같이 아래의 제1 레벨과 위의 제2 레벨 사이에서 수직방향으로 이동가능하다. 척(110) 위에는 분사노즐(120)이 배치되어, 이 분사노즐(120)을 통해 기판(100) 표면 위로 세정액이나 탈이온수(DIW; DeIonized Water)가 분사된다. 척(110) 주위에는 제1 배관(130) 및 제2 배관(140)이 배치된다. 회수된 세정액은 다른 공정에서 재사용될 수 있으며, 따라서 세정액을 탈이온수와 분리하여 회수하기 위하여, 세정액은 제1 배관(130) 및 제2 배관(140) 사이에서 회수하고, 탈이온수는 제2 배관(140) 위에서 배출시킨다. 이를 위하여 세정액을 기판(100)에 분사시키는 세정공정은 제1 레벨에서 수행하고, 탈이온수로 기판(100)을 린스하는 공정은 제2 레벨에서 수행한다.
그런데 제1 레벨에서 세정액을 기판(100)에 분사시키고, 탈이온수로 린스하기 위하여 제2 레벨로 기판(100)을 이동시키는 동안, 기판(100) 표면은 자연건조되어 세정액 잔류물(residue)가 생긴다. 따라서 이와 같은 현상을 방지하기 위하여, 제1 레벨에서 제2 레벨로 기판(100)의 위치를 이동시키는 동안에도 세정액을 기판(100)에 분사시키는 방법을 사용할 수 있다. 그러나 이 경우에는 도 2의 화살표(210)에 나타낸 바와 같이, 세정액이나 탈이온수가 제2 배관(140)의 격벽에 부딪혀 기판(100) 쪽으로 비산할 수 있고, 이는 기판(100)에 대한 오염 및 장비 오염의 원인이 될 수 있다.
도 3은 종래의 기판 세정장치의 다른 예를 나타내 보인 도면이다.
도 3을 참조하면, 기판(300)을 지지하는 척(310)은 고정된다. 따라서 기판(100) 위의 분사노즐(320)을 통해 기판(300)으로 세정액이나 탈이온수가 분사되는 동안의 기판(100) 위치는 일정하다. 또한 세정액이나 탈이온수 모두 제1 배관(330) 및 제2 배관(340) 사이를 통해 배출된다. 다만 3-웨이 밸브(350)를 제1 배관(330) 및 제2 배관(340) 사이에 배치시켜, 도면에서 "A"로 나타낸 바와 같이 탈이온수를 배출시키는 경로와, 도면에서 "B"로 나타낸 바와 같이 세정액을 회수하는 경로를 분리시킨다. 그러나 이 경우에는 세정액의 회수 및 탈이온수의 배출에 동일한 배관을 사용하므로 세정액을 탈이온수로부터 분리하여 회수하기 용이하지 않다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 기판 위에 세정액 잔류물이 발생하지 않도록 하면서 세정액을 분리 회수할 수 있도록 하는 기판 세정장치를 제공하는 것이다.
본 발명이 이루고자 하는 다른 기술적 과제는, 상기 기판 세정장치를 이용한 기판 세정방법을 제공하는 것이다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 기판 세정장치는, 세정액에 의한 세정이 이루어지는 제1 레벨과 탈이온수에 의한 린스가 이루어지는 제2 레벨 사이로 기판을 지지하면서 이동시키는 척; 상기 기판 위에서 상기 세정액이나 탈이온수를 공급하는 분사노즐; 및 상기 제1 레벨 및 제2 레벨의 상기 척 주위에 배치되어 상기 세정액을 회수하는 회수통로 및 탈이온수를 배출하는 배출통로를 분리하여 제공하되, 상기 기판에 인접한 단부의 형태가 날카로운 블레이드 형태로 이루어진 제1 배관 및 제2 배관을 구비한다.
상기 분사노즐은 상기 기판에 제1 레벨에서 제2 레벨로 이동중에도 상기 세정액을 지속적으로 공급하도록 제어될 수 있다.
상기 다른 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 기판 세정방법은, 세정액에 의한 세정이 이루어지는 제1 레벨과 탈이온수에 의한 린스가 이루어지는 제2 레벨 사이로 기판을 이동시키면서 세정 및 린스를 수행하며, 상기 제1 레벨 및 제2 레벨에 각각 상기 세정액을 회수하는 회수통로 및 탈이온수를 배출하는 배출통로를 분리하여 제공하되, 상기 기판에 인접한 단부의 형태가 날카로운 블레이드 형태로 이루어진 제1 배관 및 제2 배관을 구비하는 기판 세정장치를 이용한 세정방법에 있어서, 상기 기판을 상기 제1 레벨로 위치시킨 후에 상기 세정액을 이용한 세정을 수행하면서 세정에 사용된 세정액을 상기 회수통로로 회수하는 단계; 상기 기판을 상기 제1 레벨에서 상기 제2 레벨로 이동시키면서 상기 세정액을 지속적으로 상기 기판 표면에 공급하는 단계; 및 상기 기판을 상기 제2 레벨로 위치시 킨 후에 상기 탈이온수를 이용한 린스를 수행하면서 린스에 사용된 탈이온수를 상기 배출통로로 배출시키는 단계를 포함한다.
이하 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 그러나, 본 발명의 실시예들은 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상술하는 실시예들로 인해 한정되어지는 것으로 해석되어져서는 안된다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 세정장치를 나타내 보인 도면이다. 그리고 도 5는 도 4의 기판 세정장치의 동작을 설명하기 위하여 나타내 보인 도면이다.
도 4를 참조하면, 척(410)에 의해 기판(400)이 지지된다. 척(410)은 도면에서 화살표(450)로 나타낸 바와 같이 아래의 제1 레벨과 위의 제2 레벨 사이에서 수직방향으로 이동가능하다. 척(410) 위에는 분사노즐(420)이 배치되어, 이 분사노즐(420)을 통해 기판(400) 표면 위로 세정액이나 탈이온수(DIW)가 분사된다. 척(410) 주위에는 제1 배관(430) 및 제2 배관(440)이 배치된다. 회수된 세정액은 다른 공정에서 재사용될 수 있으며, 따라서 세정액을 탈이온수와 분리하여 회수하기 위하여, 세정액은 제1 배관(430) 및 제2 배관(440) 사이에서 회수하고, 탈이온수는 제2 배관(440) 위에서 배출시킨다.
도면에서 "C"로 나타낸 바와 같이, 제1 배관(430) 및 제2 배관(440)의 단부 중에서 기판(400)에 인접한 단부의 끝은 날카로운 형상의 블레이드(blade) 형태로 이루어진다. 이는 기판(400)이 아래의 제1 레벨에서 위의 제2 레벨로 이동중에 세 정액을 계속 분사하여도, 세정액이 기판(400)으로 반사되거나 비산되지 못하도록 하기 위한 것이다. 즉 도 5에서 화살표(500)로 나타낸 바와 같이, 기판(400)으로부터 나오는 세정액이 제1 배관(430)이나 제2 배관(440)의 단부에 반사되더라도, 제1 배관(430) 및 제2 배관(440)의 단부가 블레이드 형태로 이루어짐으로써, 반사된 세정액이 배출 방향이나 회수 방향을 향하게 된다. 따라서 이와 같은 세정액의 반사나 비산으로 인한 기판(400)의 손상은 방지된다.
상기 기판 세정장치를 이용하여 기판을 세정하는 방법을 설명하면, 먼저 척(410)을 아래의 제1 레벨로 이동시켜 기판(400)이 아래에 위치되도록 한다. 다음에 분사노즐(420)을 통해 세정액을 기판(400)으로 분사시킨다. 기판(400)을 세정한 세정액은 제1 배관(430) 및 제2 배관(440) 사이의 회수 통로를 통해 회수된다. 다음에 척(410)을 제1 레벨에서 위의 제2 레벨로 이동시킨다. 이 과정에서 기판(400) 표면의 자연 건조를 막기 위하여, 세정액은 기판(400) 표면으로 지속적으로 공급된다. 이 과정에서, 세정액이 기판(400)으로부터 배관을 향하더라도, 제1 배관(430) 및 제2 배관(440)의 단부가 블레이드 형태로 이루어져 있으므로, 세정액의 반사나 비산에 의한 기판(400) 오염은 방지된다. 척(400)이 제2 레벨로 이동된 후에는, 분사노즐(420)을 통해 탈이온수를 공급하여 기판(400)을 린스한다. 기판(400)을 린스하는데 사용된 탈이온수는 제2 배관(440) 위의 배출 통로를 통해 배출된다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 기판 세정장치를 나타내 보인 도면이다.
도 6을 참조하면, 기판(600) 위에는 제1 세정액, 제2 세정액 또는 탈이온수 를 분사하는 분사노즐(620)이 배치된다. 기판(600)을 지지하는 척(610)은 중간의 제1 레벨에서 상부의 제2 레벨 및 하부의 제3 레벨로 각각 이동 가능하다. 제1 레벨에서는 탈이온수에 의한 린스가 이루어지고, 제2 레벨에서는 제1 세정액에 의한 세정이 이루어지며, 그리고 제3 레벨에서는 제2 세정액에 의한 세정이 이루어진다. 제1 레벨에서 척(610) 주위에는 제1 배관(631)이 배치되고, 제2 레벨에서 척(610) 주위에는 제2 배관(632)이 배치되며, 그리고 제3 레벨에서 척(610) 주위에는 제3 배관(632)이 배치된다. 제1 배관(631)과 제3 배관(633) 사이는 제2 세정액이 회수되는 통로이고, 제1 배관(631)과 제2 배관(632) 사이는 탈이온수가 배출되는 통로이며, 그리고 제2 배관(632) 위로는 제1 세정액이 회수되는 통로이다.
본 실시예에 있어서도, 제1 배관(631), 제2 배관(632) 및 제3 배관(633)의 단부 중에서 기판(600)과 인접한 단부는 날카로운 블레이드 형태로 만들어진다. 그리고 기판(600)이 제2 레벨에서 제1 레벨로 이동중에, 그리고 제3 레벨에서 제1 레벨로 이동중에 기판(600) 표면의 자연건조를 억제하기 위하여 각각 제1 세정액 및 제2 세정액을 지속적으로 공급해준다. 이 과정에서 세정액이 기판(600)으로부터 배관을 향하더라도, 제1 배관(631), 제2 배관(632) 및 제3 배관(633)의 단부가 블레이드 형태로 이루어져 있으므로, 세정액의 반사나 비산에 의한 기판(600) 오염은 방지된다.
지금까지 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 기판 세정장치 및 이를 이용한 세정방법에 따르면, 레벨 사이의 이동중에 기판 표면의 자연건조를 막기 위해 세정 액을 지속적으로 공급하더라도, 배관의 단부가 블레이드 형태로 구성되어 있으므로, 세정액의 반사나 비산으로 인한 장비와 기판의 상호 오염이 방지된다는 이점이 제공된다.
이상 본 발명을 바람직한 실시예를 들어 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상 내에서 당 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 여러 가지 변형이 가능함은 당연하다.

Claims (3)

  1. 세정액에 의한 세정이 이루어지는 제1 레벨과 탈이온수에 의한 린스가 이루어지는 제2 레벨 사이로 기판을 지지하면서 이동시키는 척;
    상기 기판 위에서 상기 세정액이나 탈이온수를 공급하는 분사노즐; 및
    상기 제1 레벨 및 제2 레벨의 상기 척 주위에 배치되어 상기 세정액을 회수하는 회수통로 및 탈이온수를 배출하는 배출통로를 분리하여 제공하되, 상기 기판에 인접한 단부의 형태가 날카로운 블레이드 형태로 이루어진 제1 배관 및 제2 배관을 구비하는 기판 세정장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 분사노즐은 상기 기판에 제1 레벨에서 제2 레벨로 이동중에도 상기 세정액을 지속적으로 공급하도록 제어되는 기판 세정장치.
  3. 세정액에 의한 세정이 이루어지는 제1 레벨과 탈이온수에 의한 린스가 이루어지는 제2 레벨 사이로 기판을 이동시키면서 세정 및 린스를 수행하며, 상기 제1 레벨 및 제2 레벨에 각각 상기 세정액을 회수하는 회수통로 및 탈이온수를 배출하는 배출통로를 분리하여 제공하되, 상기 기판에 인접한 단부의 형태가 날카로운 블레이드 형태로 이루어진 제1 배관 및 제2 배관을 구비하는 기판 세정장치를 이용한 세정방법에 있어서,
    상기 기판을 상기 제1 레벨로 위치시킨 후에 상기 세정액을 이용한 세정을 수행하면서 세정에 사용된 세정액을 상기 회수통로로 회수하는 단계;
    상기 기판을 상기 제1 레벨에서 상기 제2 레벨로 이동시키면서 상기 세정액을 지속적으로 상기 기판 표면에 공급하는 단계; 및
    상기 기판을 상기 제2 레벨로 위치시킨 후에 상기 탈이온수를 이용한 린스를 수행하면서 린스에 사용된 탈이온수를 상기 배출통로로 배출시키는 단계를 포함하는 기판 세정방법.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR101021544B1 (ko) * 2008-10-28 2011-03-16 세메스 주식회사 기판 처리 장치 및 그의 기판 처리 방법

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