KR20090057797A - 기판 세정 장치 - Google Patents

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KR20090057797A
KR20090057797A KR1020070124534A KR20070124534A KR20090057797A KR 20090057797 A KR20090057797 A KR 20090057797A KR 1020070124534 A KR1020070124534 A KR 1020070124534A KR 20070124534 A KR20070124534 A KR 20070124534A KR 20090057797 A KR20090057797 A KR 20090057797A
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김진호
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Abstract

공정 수율이 향상되고 장치의 수명 단축을 방지할 수 있는 기판 세정 장치가 제공된다. 기판 세정 장치는 세정액 공급부와, 세정액 공급부로부터 세정액이 분사되고, 기판에 접촉되어 회전하는 롤 브러시, 및 롤 브러시와 이격하여 롤 브러시를 감싸는 롤 커버를 포함한다.
기판 세정 장치, 롤 브러시, 롤 커버

Description

기판 세정 장치{Wafer cleaning apparatus}
본 발명은 기판 세정 장치에 관한 것으로, 더 자세하게는 공정 수율이 향상되고 장치의 수명 단축을 방지할 수 있는 기판 세정 장치에 관한 것이다.
일반적으로, 반도체 기판에는 증착, 리소그래피, 식각, 화학적/기계적 연마, 세정, 건조 등과 같은 단위 공정들이 반복적으로 수행된다. 상기 단위 공정들 중에서 세정 공정은 각각의 단위 공정을 수행하는 동안, 반도체 기판의 표면에 부착되는 이물질이나 불필요한 막을 제거하는 공정이다. 반도체 기판 상에 형성되는 패턴이 미세화되고, 패턴의 종횡비(aspect ratio)가 커짐에 따라 점차 세정 공정의 중요도가 커지고 있다.
이러한 세정 공정에 있어서, 롤 브러시를 포함하는 기판 세정 장치는 세정액 공급부와 롤 브러시를 포함한다. 세정액 공급부는 세정액 노즐을 통하여 롤 브러시에 세정액을 분사한다. 롤 브러시는 상하로 두 개가 배치되며, 그 사이로 기판을 이동시킨다. 상하로 배치된 두 롤 브러시는 회전하면서, 그 사이에 삽입된 기판을 브러싱 또는 스크러빙한다.
그런데, 롤 브러시를 회전할 때, 그 회전력에 의해서 롤 브러시에 분사된 세정액이 산발적으로 튈 수 있다. 세정액이 산발적으로 튀어서 기판 상에 얼룩을 남기면, 공정 수율을 떨어뜨릴 수 있다. 또는 세정액이 기판 세정 장치 내의 다른 부분, 예를 들어, 롤 브러시를 회전시키는 부분에 튀면, 그 다른 부분이 기능을 수행하는 것에 역향을 미칠 수 있다.
또한, 세정액 노즐로부터 롤 브러시에 세정액을 분사할 때, 미스트가 발생할 수 있다. 이러한 미스트가 기판 세정 장치 내의 다른 부분, 예를 들어, 롤 브러시를 회전시키는 부분에 확산되면, 그 다른 부분이 기능을 수행하는 것에 역향을 미칠 수 있다.
이렇게 세정액 및 미스트가 기판 세정 장치 내의 다른 부분에 영향을 미치면, 공정 수율을 떨어뜨리고, 기판 세정 장치의 수명을 단축시킬 수 있다.
이에 본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 공정 수율이 향상되고 장치의 수명 단축을 방지할 수 있는 기판 세정 장치를 제공하는 것이다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제들은 이상에서 언급한 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 세정 장치는, 세정액 공급부와, 세정액 공급부로부터 세정액이 분사되고, 기판에 접촉되어 회전하는 롤 브러시와, 롤 브러시와 이격하여 롤 브러시를 감싸는 롤 커버를 포함한다.
여기서, 세정액 공급부는 세정액을 분사하는 세정액 노즐을 더 포함할 수 있고, 롤 커버는 세정액 노즐의 노즐 팁과 이격하여 세정액 노즐의 노즐 팁을 포함하는 부분을 감쌀 수 있다. 또한, 롤 커버가 롤 브러시를 감싸는 것은, 롤 브러시가 기판에 접촉되는 부분을 노출하도록 감쌀 수 있다.
본 발명의 기타 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.
본 발명에 따른 기판 세정 장치에 의하면, 롤 브러시를 회전할 때, 그 회전력에 의해서 롤 브러시에 분사된 세정액이 산발적으로 튀는 것을 줄일 수 있다. 곧, 세정액이 기판 상에 얼룩을 남기거나, 기판 세정 장치 내의 다른 부분에 튀는 것을 줄일 수 있다.
또한, 세정액 노즐로부터 롤 브러시에 세정액을 분사할 때, 발생하는 미스트가 기판 세정 장치 내의 다른 부분에 확산되는 것을 줄일 수 있다.
따라서, 기판 세정 장치의 공정 수율을 향상시키고, 기판 세정 장치의 수명 단축을 방지 할 수 있다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태 로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다. 또한, "및/또는"은 언급된 아이템들의 각각 및 하나 이상의 모든 조합을 포함한다.
본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자는 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.
다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여, 본 발명의 실시예들에 따른 기판 세정 장치를 설명한다.
도 1 내지 도 4를 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 세정 장치를 설명한다. 도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 세정 장치를 나타내는 개념도이다. 도 2는 도 1에서 롤 브러시와 롤 커버를 설명하기 위한 사시도이다. 도 3은 도 1의 기판 세정 장치를 절단선 III-III'에서 바라본 도면이다. 도 4는 도 1의 IV 부분의 사시도로서, 액막이를 설명하기 위한 도면이다.
도 1 내지 도 4를 참조하면, 기판 세정 장치(100)는 롤 브러시(140a, 140b)에 세정액을 분사하는 세정액 공급부(150, 155), 기판(W)에 접촉되어 회전하는 롤 브러시(140a, 140b), 롤 브러시(140a, 140b)를 감싸는 롤 커버(160), 기판 세정 장치(100) 외부로 세정액이 튀는 것이나 미스트가 확산되는 것을 줄이는 액막이(120), 및 롤 브러시(140a, 140b)를 회전시키기 위한 롤 샤프트(130)를 포함한다.
세정액 공급부(150, 155)는 세정액 유입 라인(150)과 세정액 분사 노즐(155)을 포함하여서, 세정액 유입 라인(150)을 통해 공급되는 세정액을 세정액 분사 노즐(155)을 사용하여, 롤 브러시(140a, 140b)에 분사할 수 있다. 도 3에 도시된 바와 같이 세정액 분사 노즐(155)은 노즐 팁(152)을 구비하여서. 스프레이 방식으로 세정액을 분사 할 수 있다. 이러한 세정액 분사에 의해서 미스트(mist)가 발생할 수 있다.
롤 브러시(140a, 140b)는 기판(W)에 접촉되어 회전하면서, 기판(W)을 브러싱 또는 스크러빙한다.
롤 브러시(140a, 140b)는 상하로 배치된 2개의 롤 브러시(140a, 140b)가 쌍을 이루는 형태로 구비될 수 있다. 롤 브러시(140a, 140b)는 복수의 쌍일 수 있는데, 도 3에 도시된 바와 같이 두 개 이상의 쌍을 이루는 다수의 롤 브러시(140a, 140b)가 설치될 수 있다.
각각의 롤 브러시(140a, 140b)는 상하, 즉 지면에 수직한 방향으로 이동할 수 있다. 이와 같이, 각각의 롤 브러시(140a, 140b)가 상하로 이동하여서, 1쌍의 롤 브러시(140a, 140b) 사이의 간격이 달라질 수 있다. 그 간격은 1쌍의 롤 브러시(140a, 140b) 사이로 통과하는 기판(W)의 두께에 따라서 달라질 수 있다.
또한, 1쌍의 롤 브러시(140a, 140b)를 정렬하는 데 있어서의 오차를 줄이기 위하여, 1쌍의 롤 브러시(140a, 140b) 중 어느 하나는 고정형으로 구동될 수 있다. 예를 들어, 하부 롤 브러시(140b)를 고정하여 이동하지 않도록 하고 상부 롤 브러시(140a)만 상하로 이동되도록 할 수 있다. 또는 그 반대로 상부 롤 브러시(140a)를 고정하고 하부 롤 브러시(140b)만 상하로 이동되도록 구동할 수도 있다.
한편, 롤 브러시(140a, 140b)는 탄성체를 구비할 수 있다.
상세히 설명하면, 초기 상태에서, 곧 한 쌍의 롤 브러시(140a, 140b) 사이로 기판(W)이 통과하지 않을 경우, 한 쌍의 롤 브러시(140a, 140b)는 서로 접촉된 상태이거나 미세한 간격으로 이격될 수 있다. 이러한 한 쌍의 롤 브러시(140a, 140b) 사이로 기판(W)이 통과할 경우, 한 쌍의 롤 브러시(140a, 140b)는 기판(W)의 두께에 따라 서로 이격될 수 있다. 롤 브러시(140a, 140b)가 탄성체를 구비하고 있으므로, 기판(W)의 삽입에 의해서 롤 브러시(140a, 140b)가 변형될 수 있기 때문이다. 그리고, 기판(W)이 한 쌍의 롤 브러시(140a, 140b) 사이를 통과한 이후에는 탄성체의 복원력에 의해서 초기 위치로 복원될 수 있다.
하부 롤 브러시(140b)를 고정형으로 구동하는 경우, 상부 롤 브러시(140a)는 탄성체를 구비하지 않을 수 있다. 이 때, 한 쌍의 롤 브러시(140a, 140b) 사이로 기판(W)이 삽입되면, 상부 롤 브러시(140a)가 지면에 대하여 상승하고, 기판(W)이 한 쌍의 롤 브러시(140a, 140b) 사이를 통과한 이후에는 중력에 의해 지면에 대하여 하강할 수 있다.
반대로 상부 롤 브러시(140a)를 고정형으로 구동하는 경우, 하부 롤 브러시(140b)는 탄성체를 구비하지 않을 수 있다. 이 때, 한 쌍의 롤 브러시(140a, 140b) 사이로 기판(W)이 삽입되면, 하부 롤 브러시(140b)가 지면에 대하여 상승하고, 기판(W)이 한 쌍의 롤 브러시(140a, 140b) 사이를 통과한 이후에는 중력에 의해 지면에 대하여 하강할 수 있다.
롤 커버(160)는 롤 브러시(140a, 140b)와 이격하여 롤 브러시(140a, 140b)를 감싼다. 롤 커버(160)는 롤 브러시(140a, 140b)가 기판(W)에 접촉되는 부분이 노출되도록 롤 브러시(140a, 140b)를 감싼다. 롤 커버(160)의 형상은 도 2에 도시된 바와 같이 롤 브러시(140a, 140b)가 노출되는 면이 뚫린 직사각형 박스의 형상을 가질 수 있다. 그러나, 롤 커버(160)의 형상이 이에 한정되지 아니하고, 다양한 형상을 가질 수 있음은 본 발명이 속한 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다.
또한, 롤 커버(160)는 세정액 노즐(150)의 노즐 팁(152)과는 이격하여 세정액 노즐(150)을 감쌀 수 있다. 곧, 도 3에 도시된 바와 같이 세정액 노즐(150)을 관통하여 세정액 노즐(150)의 노즐 팁(152)을 포함하는 부분을 감쌀 수 있다.
이러한 롤 커버(160)는 다음과 같은 역할을 수행한다.
롤 브러시(140a, 140b)가 회전할 때, 그 회전력에 의해서 롤 브러시(140a, 140b)에 분사된 세정액이 산발적으로 튈 수 있다. 세정액이 산발적으로 튀어서 기판(W) 상에 얼룩을 남기면, 공정 수율을 떨어뜨릴 수 있다. 또는 세정액이 기판 세정 장치(100) 내의 다른 부분, 예를 들어, 롤 브러시(140a, 140b)를 회전시키는 부분에 튀면, 그 다른 부분이 기능을 수행하는 것에 역향을 미칠 수 있다.
또한, 세정액 노즐(150)로부터 롤 브러시(140a, 140b)에 세정액을 분사할 때, 미스트가 발생할 수 있다. 이러한 미스트가 기판 세정 장치(100) 내의 다른 부분, 예를 들어, 롤 브러시(140a, 140b)를 회전시키는 부분에 확산되면, 그 다른 부분이 기능을 수행하는 것에 역향을 미칠 수 있다.
이렇게 세정액 및 미스트가 기판 세정 장치(100) 내의 다른 부분에 영향을 미치면, 공정 수율을 떨어뜨리고, 기판 세정 장치(100)의 수명을 단축시킬 수 있다.
그런데, 롤 커버(160)는 세정액 노즐(150)의 노즐 팁(152)을 포함하는 부분 및 롤 브러시(140a, 140b)를 감싸고 있다. 따라서, 롤 브러시(140a, 140b)를 회전할 때, 그 회전력에 의해서 롤 브러시(140a, 140b)에 분사된 세정액이 산발적으로 튀는 것을 줄일 수 있다. 곧, 세정액이 기판(W) 상에 얼룩을 남기거나, 기판 세정 장치(100) 내의 다른 부분에 튀는 것을 줄일 수 있다. 따라서, 기판 세정 장치(100)의 공정 수율을 향상시키고, 기판 세정 장치(100)의 수명 단축을 방지 할 수 있다.
또한, 세정액 노즐(150)로부터 롤 브러시(140a, 140b)에 세정액을 분사할 때, 발생하는 미스트가 기판 세정 장치(100) 내의 다른 부분에 확산되는 것을 줄일 수 있다. 따라서, 기판 세정 장치(100)의 공정 수율을 향상시키고, 기판 세정 장치(100)의 수명 단축을 방지 할 수 있다.
액막이(120)는 도 1에 도시된 바와 같이 롤 샤프트(130)와 그 일단이 연결되어서, 롤 샤프트(130)와 일체로 되어서 회전 운동할 수 있다. 이 경우, 액막이(120)의 타단은 챔버 벽(110)과는 분리된다.
액막이(120)는 도 4에 도시된 바와 같이, 속이 빈 원통형일 수 있다. 롤 브러시(140a, 140b)에 가까운 면은 막혀 있고, 챔버 벽(110)의 뚫린 공간에 근접한 면은 뚫려 있을 수 있다. 그리고, 원통의 직경은 챔버 벽(110)의 뚫린 면이 원일 경우 그 직경보다 더 길 수 있다.
액막이(120)는 롤 브러시(140a, 140b)의 회전으로 인하여 롤 브러시(140a, 140b)로부터 튀는 세정액과, 세정 공정 중에 발생하는 미스트가 챔버 벽(110)의 뚫린 공간을 통하여 유출되는 것을 방지한다.
롤 샤프트(130)는 챔버 벽(110)의 뚫린 공간을 통과하는 원기둥 형태일 수 있다. 롤 샤프트(130)는 기판 세정 장치(100) 내에 수평 상태로 위치할 수 있다.
챔버 벽(110)의 외부로 연장된 롤 샤프트(130)의 일단에는 모터(M)와 같은 회전 수단이 연결될 수 있다. 모터(M)는 회전력을 발생하고, 챔버 벽(110)의 외부에 위치할 수 있으며, 모터(M)와 롤 샤프트(130) 사이에는 벨트(미도시)와 같은 회전력 전달 수단이 구비될 수도 있다.
롤 샤프트(130) 둘레에는 베어링(135)이 포함될 수 있다. 도면에는 볼 베어링의 단면도를 도시하였으나 이에 한정되지 않으며 로울러 베어링과 같은 다양한 형태의 베어링이 사용될 수 있다.
상술한 바와 같이, 롤 샤프트(130)가 관통하여 회전하기 위해서, 또는 롤 브러시(140a, 140b)를 상하로 이동시키기 위하여, 기판 세정 장치(100)의 챔버 벽(110)에는 뚫린 공간이 형성될 수 있다.
그리고, 롤 브러시(140a, 140b)로부터 튀는 세정액이나 세정 공정 중에 발생하는 미스트가 이 뚫린 공간을 통하여 유출될 수 있다. 이렇게 유출된 세정액이나 미스트는 기판 세정 장치(100) 내의 다른 부분, 예를 들어, 롤 브러시(140a, 140b)를 회전시키는 부분에 영향을 미칠 수 있다. 나아가, 주변의 다른 공정 장치에까지 영향을 줄 수 있다.
구체적으로 금속 재질을 부식시키거나, 공기 중에 섞여 부유하면서 화학적으로 안정되어야 하는 공정에 영향을 미칠 수 있다. 경우에 따라서는 인체에도 해를 미칠 수 있다.
그러나 본 발명의 실시예들에 따른 기판 세정 장치는 롤 커버(160)와, 액막이(120)를 포함하고 있으므로, 롤 브러시(140a, 140b)로부터 튀는 세정액이나 세정 공정 중에 발생하는 미스트가 챔버 벽(110)의 뚫린 공간을 통하여 기판 세정 장치(100) 외부로 유출되는 것을 줄일 수 있다.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이 며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 세정 장치를 나타내는 개념도이다.
도 2는 도 1에서 롤 브러시와 롤 커버를 설명하기 위한 사시도이다.
도 3은 도 1의 기판 세정 장치를 절단선 III-III'에서 바라본 도면이다.
도 4는 도 1의 IV 부분의 사시도로서, 액막이를 설명하기 위한 도면이다.
(도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명)
100: 기판 세정 장치 110: 챔버 벽
120: 액막이 130: 롤 샤프트
135: 베어링 140: 롤 브러시
150: 세정액 노즐 152: 노즐 팁
155: 세정액 유입 라인 160: 롤 커버

Claims (2)

  1. 세정액 공급부;
    상기 세정액 공급부로부터 세정액이 분사되고, 기판에 접촉되어 회전하는 롤 브러시; 및
    상기 롤 브러시와 이격하여 상기 롤 브러시를 감싸는 롤 커버를 포함하는 기판 세정 장치.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 세정액 공급부는 세정액을 분사하는 세정액 노즐을 더 포함하고,
    상기 롤 커버는 상기 세정액 노즐의 노즐 팁과 이격하여 상기 세정액 노즐의 상기 노즐 팁을 포함하는 부분을 감싸고,
    상기 롤 커버가 상기 롤 브러시를 감싸는 것은, 상기 롤 브러시가 상기 기판에 접촉되는 부분을 노출하도록 감싸는 기판 세정 장치.
KR1020070124534A 2007-12-03 2007-12-03 기판 세정 장치 KR20090057797A (ko)

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CN112371592A (zh) * 2020-10-26 2021-02-19 华海清科(北京)科技有限公司 晶圆清洗装置
KR20220137304A (ko) * 2021-04-02 2022-10-12 주식회사 디엠에스 기판 세정장치

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