KR20090121138A - 매엽식 세정장치 - Google Patents

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Abstract

기판의 배면으로 세정액을 공급하는 세정액 공급라인의 부피를 줄이고, 세정장치의 크기를 줄일 수 있는 매엽식 세정장치가 개시된다. 매엽식 세정장치는 기판을 고정시키는 스핀척과 상기 스핀척을 회전시키기 위한 회전축이 구비되고, 상기 기판의 배면 세정을 위한 노즐부가 상기 기판 배면으로 세정액을 분사하도록 상기 스핀척에 구비된다. 그리고, 상기 노즐부로 세정액을 공급하는 세정액 공급라인이 상기 회전축 내에 구비된다. 상기 세정액 공급라인은 상기 회전축 내에서 세정액이 유동할 수 있는 복수의 세정액 공급홀이 형성된 칼럼 형태를 갖는다. 따라서, 복수의 홀이 형성된 세정액 공급 칼럼이 구비되므로 개별 배관으로 형성하는 것에 비해 세정액 공급라인의 부피를 줄일 수 있고, 구조를 단순화할 수 있다.
매엽식 세정장치, 배면 세정부, 회전축, 세정액 공급라인

Description

매엽식 세정장치{SINGLE TYPE CLEANING APPARATUS FOR SUBSTRATE}
본 발명은 기판의 매엽식 세정장치에 관한 것으로서, 기판의 배면을 세정하는 배면 세정부로 세정액을 공급하는 세정액 공급라인의 크기를 줄이고, 그 구조를 단순화시킨 매엽식 세정장치에 관한 것이다.
일반적으로, 반도체 소자는 기판, 예를 들어, 실리콘 웨이퍼를 이용하여 증착, 사진 및 식각 공정 등을 반복 수행함으로써 제조될 수 있다. 공정들을 거치는 동안 기판 상에는 각종 파티클, 금속 불순물, 유기 불순물 등과 같은 오염 물질이 잔존할 수 있다. 오염 물질은 반도체 소자의 수율 및 신뢰성에 악영향을 미치기 때문에, 반도체 제조시에는 기판에 잔존하는 오염 물질을 제거하는 세정 공정이 수행된다.
상기 세정 공정을 위한 세정 방식은 크게 건식 세정 방식 및 습식 세정 방식으로 구분될 수 있으며, 이 중에서 습식 세정 방식은 여러 가지 약액을 이용한 세정 방식으로서, 복수의 기판을 동시에 세정하는 배치식(batch type) 세정장치와 낱장 단위로 기판을 세정하는 매엽식(single wafer type) 세정장치로 구분된다.
배치식 세정장치는 세정액이 수용된 세정조에 복수의 기판을 한꺼번에 침지 시켜서 오염원을 제거한다. 그러나 기존의 배치식 세정장치는 기판의 대형화 추세에 대한 대응이 용이하지 않고, 세정액의 사용이 많다는 단점이 있다. 또한 배치식 세정장치에서 세정 공정 중에 기판이 파손될 경우 세정조 내에 있는 기판 전체에 영향을 미치게 되므로 다량의 기판 불량이 발생할 수 있는 위험이 있다.
상기와 같은 이유들로 인해 최근에는 매엽식 세정장치가 선호되고 있다.
매엽식 세정장치는 낱장의 기판 단위로 처리하는 방식으로서, 고속으로 회전시킨 기판 표면에 세정액을 분사함으로써, 기판의 회전에 의한 원심력과 세정액의 분사에 따른 압력을 이용하여 오염원을 제거하는 스핀 방식(spinning method)으로 세정이 진행된다.
통상적으로 매엽식 세정장치는 기판이 수용되어 세정 공정이 수행되는 챔버와 기판을 고정시킨 상태로 회전하는 스핀척 및 기판에 약액과 린스액 및 건조가스 등을 포함하는 세정액을 공급하기 위한 노즐 어셈블리를 포함한다.
한편, 기존의 매엽식 세정장치에서 기판의 배면을 세정하는 양면 세정장치가 개시되고, 양면 세정장치는 스핀척의 회전을 위한 회전축 내에 기판의 배면 세정을 위한 배면 세정부가 구비된다.
그런데 기존의 양면 세정장치에서 회전축 내에 약액을 제공하는 복수의 약액라인, 순수를 제공하는 순수라인 및 퍼지가스를 제공하는 퍼지라인과 같이 복수의 공급라인들이 구비된다. 즉, 기존의 매엽식 세정장치는 회전축이라는 한정된 공간에 공급라인들이 수용되므로 공급라인의 수를 증가시키는 것이 사실상 어렵다.
즉, 공급라인의 수를 증가시키는 경우 세정액 공급라인의 크기가 증가하게 되어 매엽식 세정장치의 크기를 증가시키게 된다. 또는, 회전축의 크기 증가 없이 공급라인의 수를 증가시키기 위해서는 공급라인의 직경을 감소시켜야 하는데, 이와 같은 경우 관직경 감소로 인해 공급라인에서 세정액의 유동저항이 증가하고, 세정액의 공급 및 분사량 제어가 불량해지는 문제점이 있다.
본 발명은 상기한 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 회전축 및 주변 장치의 크기를 증가시키지 않고, 회전축 내에 세정액 공급라인이 수용되는 매엽식 세정장치를 제공하기 위한 것이다.
또한, 본 발명은 세정액 공급라인을 별도의 배관으로 형성하지 않고, 회전축 내의 한정된 공간 내에서 추가 공급라인을 구비할 수 있으며, 특히, 공급라인의 관직경을 감소시키지 않고 공급라인의 수를 효과적으로 증가시킬 수 있는 매엽식 세정장치를 제공하기 위한 것이다.
상술한 본 발명의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예들에 따르면, 매엽식 세정장치는 기판을 고정시키는 스핀척과 상기 스핀척을 회전시키기 위한 회전축이 구비되고, 상기 기판의 배면 세정을 위한 노즐부가 상기 기판 배면으로 세정액을 분사하도록 상기 스핀척에 구비된다. 그리고, 상기 회전축 내에는 상기 노즐부로 세정액을 공급하는 세정액 공급라인이 구비된다. 상기 세정액 공급 라인은 상기 회전축 내에서 칼럼 형태로 구비되고, 상기 세정액 공급 칼럼의 길이 방향을 따라 세정액이 유동할 수 있도록 복수의 세정액 공급홀이 형성된다.
실시예에서, 상기 노즐부는 상기 기판의 중앙으로 세정액을 분사할 수 있도록 상기 스핀척 중앙부에 구비된다. 그리고, 상기 세정액 공급 칼럼은 상기 스핀척을 관통하여 상기 노즐부와 연통된다.
실시예에서, 상기 세정액 공급라인은 외측에 퍼지가스의 유동을 위한 퍼지홈이 형성된 제1 세정액 공급 칼럼과 상기 제1 세정액 공급 칼럼을 둘러싸도록 형성된 제2 세정액 공급 칼럼을 포함한다. 예를 들어, 상기 퍼지홈은 상기 제1 세정액 공급 칼럼의 길이 방향을 따라 형성된다. 또한, 상기 퍼지홈은 상기 제1 세정액 공급 칼럼의 외측면을 따라 복수의 퍼지홈이 형성된다. 그리고, 상기 퍼지홈은 상기 제1 세정액 공급 칼럼의 외주면에서 대략 반원형의 요입된 홈일 수 있다. 그리고, 상기 제2 세정액 공급 칼럼은 상기 제1 세정액 공급 칼럼의 외측에 밀착되도록 형성된 중공관 형태를 갖는다.
실시예에서, 상기 제2 세정액 공급 칼럼은 중공부를 갖는 중공축이고, 상기 제1 세정액 공급 칼럼은 상기 제2 세정액 공급 칼럼의 중공부에 대응되는 단면을 갖는다. 예를 들어, 상기 제2 세정액 공급 칼럼은 원형 단면을 갖는 원주 형태의 중공관이고, 상기 제1 세정액 공급 칼럼은 상기 제2 세정액 공급 칼럼 내주면에서 일정 간격 이격되어 구비되어 상기 제1 및 제2 세정액 공급 칼럼 사이에 형성된 공간을 통해 상기 퍼지가스가 유동된다.
실시예에서, 상기 세정액 공급라인은 외측에 퍼지가스의 유동을 위한 퍼지홈이 형성된 칼럼 형태의 제1 세정액 공급 칼럼과 상기 제1 세정액 공급 칼럼의 외측에 형성되어 소정의 간격으로 이격되어 있는 중공관을 갖는 제2 세정액 공급 칼럼을 포함하여 이루어진다.
실시예에서, 상기 제2 세정액 공급 칼럼은 원형 또는 다각형 단면을 갖고, 상기 제1 세정액 공급 칼럼은 원형 또는 다각형 단면을 가질 수 있다.
실시예에서, 상기 제1 및 제2 세정액 공급 칼럼은 세정액이 직접 접촉되므로 세정액, 특히, 약액에 대해 화학적으로 안정적인 재질로 형성되며, 예를 들어, 합성수지 재질로 형성된다.
본 발명에 따르면, 첫째, 공급라인을 별도의 배관으로 형성하지 않고 하나의 세정액 공급 칼럼 내부에 길이 방향을 따라 복수의 홀을 형성함으로써, 세정액 공급라인의 구조를 단순화시키고 크기를 줄일 수 있다.
또한, 세정액 공급 칼럼은 기존의 공급 배관들에 비해 두께를 두껍게 형성할 수 있으며, 세정액 공급라인의 길이가 길어져도 지지구조 없이 세정액 공급 칼럼 자체로서 지지될 수 있다. 즉, 세정액 공급라인을 지지하기 위한 별도의 지지구조를 생략할 수 있으므로, 세정액 공급라인의 구조를 단순화시키고 크기를 줄이는 데 효과적이다.
둘째, 상기 세정액 공급라인은 회전축 내부라는 실질적으로 한정된 공간 내에 구비되는데, 상기 세정액 공급 칼럼의 크기를 증가시키지 않고, 상기 홀의 수를 증가시키는 것으로서, 추가 공급라인을 구비하는 것이 가능하다.
또한, 상기 세정액 공급 칼럼의 크기를 증가시키지 않고, 상기 홀의 크기를 증가시킬 수 있으므로, 세정액의 관로 저항을 감소시킬 수 있다.
셋째, 세정액 공급 칼럼 외주면에서 소정의 홈을 형성하고 세정액 공급 칼럼과 회전축의 내주면으로 이루어지는 공간을 이용하여 퍼지가스를 유동시키는 공급 라인을 형성할 수 있으므로, 상기 세정액 공급라인의 크기 증가 없이 퍼지라인을 추가할 수 있다.
첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명하지만, 본 발명이 실시예에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 매엽식 세정장치를 설명하기 위한 종단면도이다. 도 2는 도 1에서 ‘A’ 부분의 세정액 공급라인을 설명하기 위한 절개 사시도이고, 도 3a와 도 3b는 ‘A’ 부분에서의 세정액 공급라인의 횡단면도이다.
이하에서는, 도 1 내지 도 3b를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 매엽식 세정장치에 대해 상세히 설명한다.
도 1을 참조하면, 매엽식 세정장치(100)는 스핀척(110), 회전축(120), 구동부(140) 및 배면 세정부를 포함한다.
상기 스핀척(110)은 상기 기판(W)을 고정시킨 상태에서 회전 가능하도록 구비된다.
상세하게는, 상기 스핀척(110)은 상기 기판(W)에 대응되는 원형 플레이트 형태를 갖고, 상기 스핀척(110) 상면에는 상기 기판(W)이 안착되고, 고정시킬 수 있는 척핀(111)이 구비된다.
그리고 상기 스핀척(110) 하부에는 상기 스핀척(110)에 구비되어 상기 스핀척(110)을 회전시키는 회전축(120)과 상기 스핀척(110)에 구동력을 발생시키는 구 동부(140)가 구비된다.
상기 척핀(111)은 상기 기판(W)을 상기 스핀척(110) 표면과 소정 간격 이격 지지할 수 있도록 상기 스핀척(110) 상면에서 소정 높이 돌출 구비된다.
예를 들어, 상기 척핀(111)은 상기 기판(W)에 수평으로 지지할 수 있도록 상기 척핀(111)은 상기 기판(W) 외주연부에 대응되는 원을 따라 배치된다. 또한, 상기 척핀(111)은 상기 기판(W)을 안정적으로 지지할 수 있도록 적어도 3개 이상 구비된다.
여기서, 상기 기판(W)은 반도체 기판이 되는 실리콘 웨이퍼일 수 있다. 그러나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 상기 기판(W)은 LCD(liquid crystal display), PDP(plasma display panel)와 같은 평판 디스플레이 장치용 유리 기판일 수 있다. 또한, 상기 기판(W)은 형상 및 크기가 도면에 의해 한정되는 것은 아니며, 원형 및 사각형 플레이트 등 실질적으로 다양한 형상과 크기를 가질 수 있다. 상기 기판(W)에 형상 및 크기에 따라 상기 스핀척(110)의 크기와 형상 역시 변경될 수 있다.
한편, 본 실시예에서는 상기 기판(W)의 표면과 배면을 동시에 세정할 수 있는 양면 매엽식 세정장치를 예로 들어 설명한다. 본 실시예에 따른 양면 매엽식 세정장치는 상기 기판(W) 상부에 구비되어 상기 기판(W)의 표면을 세정하기 위한 노즐 어셈블리(미도시)와 상기 기판(W) 하부에 구비되어 상기 기판(W)의 배면을 세정하기 위한 배면 세정부가 구비된다.
상세하게는, 상기 배면 세정부는 상기 기판(W) 배면으로 세정액을 분사하는 노즐부(135)와 상기 노즐부(135)로 세정액을 공급하는 세정액 공급라인(130) 및 세정액이 저장되는 세정액 공급부(150)를 포함한다.
상기 노즐부(135)는 상기 스핀척(110)에 구비된다. 예를 들어, 상기 노즐부(135)는 상기 스핀척(110)의 중앙부에 배치되고, 상기 스핀척(110)을 관통하여 구비된다.
여기서, 세정액은 상기 기판(W)의 종류와 제거하고자 하는 물질의 종류에 따라 결정되는 약액과 순수 또는 상기 순수와 약액들이 일정 비율로 혼합된 혼합액을 포함한다. 그리고 액체 상태는 아니지만 상기 기판(W)의 세정 공정에서 사용되는 퍼지가스를 포함할 수 있다.
그리고 상기 노즐부(135)는 세정액을 분사하는 노즐과 순수를 분사하는 노즐 및 퍼지가스를 분사하는 노즐을 포함하여 복수의 노즐을 포함한다.
상기 스핀척(110) 내부에는 상기 기판(W) 배면으로 퍼지가스를 제공할 수 있도록 퍼지부(113)가 구비될 수 있다. 상기 퍼지부(113)는 상기 노즐부(135)와 별도로 상기 기판(W) 배면으로 퍼지가스를 제공하는 역할을 한다. 예를 들어, 상기 퍼지부(113)는 상기 스핀척(110) 내부 구조물로 퍼지가스를 제공하거나, 상기 척핀(111)에 인접한 위치로 퍼지가스를 제공하도록 형성된다.
상기 세정액 공급라인(130)은 상기 세정액 공급부(150)에서 상기 노즐부(135)로 세정액을 공급하되 세정액의 종류에 따라 각각 독립적으로 세정액이 유동할 수 있도록 유로가 형성된다. 예를 들어, 상기 세정액 공급라인(130)은 약액을 공급하는 약액라인, 순수를 공급하는 순수라인 및 퍼지가스를 공급하는 퍼지라 인이 형성된다.
이하, 도 2 내지 도 3b를 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 세정액 공급라인(130)에 대해 상세하게 설명한다.
상기 세정액 공급라인(130)은 상기 회전축(120)내에 구비되고, 상기 스핀척(110)을 관통하여 상기 노즐부(135)와 연통되고, 약액이 공급되는 유로와 순수가 공급되는 유로를 포함하여 복수의 유로가 형성된다.
상세하게는, 상기 세정액 공급라인(130)은 상기 세정액 공급부(150)에서 상기 노즐부(135)까지 연결된 하나의 칼럼(column)(131)(이하, 제1 세정액 공급 칼럼이라 한다) 형태를 갖는다.
예를 들어, 상기 제1 세정액 공급 칼럼(131)은 내부에 세정액이 유동 가능한 유로가 되는 복수의 세정액 공급홀(132)이 형성된다. 그리고 상기 세정액 공급라인(130)은 상기 제1 세정액 공급 칼럼(131)의 외측을 둘러싸는 중공관으로 형성된 제2 세정액 공급 칼럼(134)이 구비된다.
예를 들어, 상기 제2 세정액 공급 칼럼(134)는 내부에 소정 직경의 원형 단면을 갖는 중공부가 형성된 중공관이고, 상기 제1 세정액 공급 칼럼(131)은 상기 세정액 공급 칼럼(134)의 중공부에 삽입되도록 상기 제2 세정액 공급 칼럼(134) 내측면에 대응되는 직경을 갖는다. 그리고, 상기 세정액 공급홀(132)은 상기 제1 세정액 공급 칼럼(131)의 길이 방향을 따라 복수개의 홀이 형성되되, 상기 각 세정액 공급홀(132)은 상기 제1 세정액 공급 칼럼(131)의 중앙 부분에 서로 소정 간격 이격 형성된다.
여기서, 상기 제1 및 제2 세정액 공급 칼럼(131, 134)은 세정액이 직접 접촉되는 부분이므로, 세정액과 화학적으로 반응이 발생하지 않는 안정한 재질로 형성된다. 예를 들어, 약액은 부식성이 강한 화학약품이므로 상기 제1 및 제2 세정액 공급 칼럼(131, 134)은 테프론 또는 폴리프로필렌(polypropylene, PP)와 같은 합성수지 재질로 형성될 수 있다.
상기 세정액 공급홀(132)은 상기 세정액 공급부(150)에서 상기 노즐부(135)로 세정액을 공급할 수 있도록 상기 제1 세정액 공급 칼럼(131)의 길이 방향을 따라 형성된다.
여기서, 도 3a에 도시한 바와 같이, 상기 세정액 공급홀(132)은 상기 기판(W)을 세정하기 위해 사용되는 세정액의 종류에 따라 각각 독립된 유로를 형성할 수 있도록 형성된다. 예를 들어, 본 실시예에서는 2 종류의 약액과 순수 및 퍼지가스를 공급할 수 있도록 4개의 세정액 공급홀(132)이 형성된다. 그러나 본 발명이 도면에 인해 한정되는 것은 아니며, 상기 세정액 공급홀(132)의 형태 및 개수는 세정액의 종류에 따라 실질적으로 다양하게 변형될 수 있을 것이다.
상기 제1 세정액 공급 칼럼(131)의 외주면에는 상기 제1 세정액 공급 칼럼(131)의 길이 방향을 따라 복수의 퍼지홈(133)이 형성된다. 예를 들어, 상기 퍼지홈(133)은 상기 제1 세정액 공급 칼럼(131) 외주면에서 소정 깊이 요입되고, 대략적으로 반원형 단면을 갖는 홈일 수 있으며, 상기 제1 세정액 공급 칼럼(131)의 외주면 상에 3개 이상 배치될 수 있다.
도 3a에 도시한 실시예에 따르면, 상기 세정액 공급홀(132)은 상기 제1 세정 액 공급 칼럼(131)에서 상기 퍼지홈(133)과 간섭이 발생하지 않으면서 상기 각 세정액 공급홀(132) 사이의 간격을 충분히 확보할 수 있도록 배치된 일 예를 보여준다. 즉, 상기 퍼지홈(133)이 상기 제1 세정액 공급 칼럼(131)의 외주면을 따라 120° 간격으로 동일한 크기의 반원 형태의 홈이 배치되고, 상기 제1 세정액 공급 칼럼(131)에서 상기 퍼지홈(133)이 형성되지 않은 중심 부분에는 상기 세정액 공급홀(132)이 ‘ㅗ’ 자형으로 배치된다.
한편, 상술한 실시예의 변형된 실시예로서, 도 3b에 도시한 바와 같이 세정액 공급홀(132a)을 배치하는 것도 가능할 것이다.
상세하게는, 상기 제1 세정액 공급 칼럼(131)의 외주면을 따라 복수의 퍼지홈(133a)이 일정 간격으로 형성된다. 예를 들어, 상기 퍼지홈(133a)은 상기 제1 세정액 공급 칼럼(131)의 외주면을 따라 120° 간격으로 동일한 크기의 반원 형태의 홈이 배치된다. 상기 제1 세정액 공급 칼럼(131)에서 상기 퍼지홈(133a)이 형성되지 않은 중심 부분에는 복수의 세정액 공급홀(132a)이 ‘Y’ 자형으로 배치된다.
본 실시예에 따르면, 상기 세정액 공급홀(132a)을 ‘Y’ 자형으로 배치하면 도 3a에 도시한 실시예에 비해 상기 세정액 공급홀(132a) 사이의 거리를 충분히 확보할 수 있으면서 상기 퍼지홈(133a)과의 거리를 확보할 수 있으므로, 상기 퍼지홈(133a)의 직경을 증가시키는 것이 가능하다. 그리고 상기 퍼지홈(133a)의 직경이 증가되면 유로 확대에 따른 퍼지가스의 유동저항이 저하되고 상기 퍼지홈(133a)을 통해 상기 스핀척(120)으로 제공하기 위한 퍼지가스의 유동량을 증가시키기가 용이한 장점이 있다. 또한, 상기 퍼지홈(133a)과 상기 세정액 공급홀(132a) 사이의 최단 거리를 증가 시킴으로써 상기 세정액 공급홀(132a)의 관벽 두께를 일정 이상 유지시킬 수 있으므로 상기 제1 세정액 공급 칼럼(131) 및 상기 세정액 공급홀(132a)의 강도 저하를 방지할 수 있다.
그러나 본 발명이 상술한 실시예들에 의해 한정되는 것은 아니며, 상기 퍼지홈(133, 133a)은 상기 제1 세정액 공급 칼럼(131)의 외주면을 따라 3개 이상 형성되며, 위치 역시 실질적으로 다양하게 변경 가능하다.
한편, 상기 퍼지홈(133)의 개구된 상부에는 상기 제2 세정액 공급 칼럼(134)의 내측면이 결합되어 상기 퍼지홈(133)을 밀봉시키므로, 상기 퍼지홈(133)은 상기 제2 세정액 공급 칼럼(134) 내측면과 상기 퍼지홈(133) 내부의 공간을 통해 퍼지가스를 유동시키는 역할을 한다. 여기서, 상기 제1 세정액 공급 칼럼(131)은 상기 회전축(120) 내면에 피팅되도록 형성된다. 즉, 상기 제1 세정액 공급 칼럼(131)이 상기 제2 세정액 공급 칼럼(134) 내측면에 밀착되어, 상기 퍼지홈(133)을 통해 유동하는 퍼지가스가 상기 제1 세정액 공급 칼럼(131)과 상기 제2 세정액 공급 칼럼134) 사이 간극으로 확산되는 것을 방지할 수 있다. 여기서, 상기 퍼지홈(133)은 상기 노즐부(135) 또는 상기 퍼지부(113)와 연통될 수 있다.
본 실시예에 따르면, 상기 세정액 공급라인(130)을 칼럼 형태를 갖는 상기 제1 세정액 공급 칼럼(131)과 상기 제1 세정액 공급 칼럼(131)의 외측에 밀착되도록 결합되는 상기 제2 세정액 공급 칼럼(134)로 형성함으로써, 기존과 같이 다수의 배관을 사용하는 것에 비해 상기 세정액 공급라인(130)의 부피를 줄일 수 있다.
특히, 상기 세정액 공급라인(130)은 상기 회전축(120) 내부라는 한정된 공간에 구비되는데, 상기 제1 및 제2 세정액 공급 칼럼(131, 134)의 직경을 증가시키지 않고도 상기 세정액 공급홀(132) 및 상기 퍼지홈(133)의 수를 용이하게 증가시킬 수 있다. 또한, 상기 세정액 공급라인(130)을 통해 제공되는 세정액 및 퍼지가스의 유동저항을 최소화할 수 있도록, 상기 제1 및 제2 세정액 공급 칼럼(131, 134)의 직경 증가 없이 상기 세정액 공급홀(132) 및 상기 퍼지홈(133)의 크기를 충분히 확보할 수 있다.
그리고 상기 세정액 공급라인(130)은 비교적 그 길이가 긴데, 상기 제1 및 제2 세정액 공급 칼럼(131, 134)로 이루어진 구조는 그 자체의 강성으로 지지가 가능하므로 별도의 상기 세정액 공급라인(130)을 지지하기 위한 구조를 생략할 수 있다.
또한, 상기 제1 및 제2 세정액 공급 칼럼(131, 134)는 자체의 강성으로 인해, 상기 제1 및 제2 세정액 공급 칼럼(131, 134) 내부에서의 세정액의 유동으로 인한 진동 발생을 효과적으로 억제할 수 있다.
도 4 내지 도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 기판의 매엽식 세정장치(200)를 설명하기 위한 도면들이다. 도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 매엽식 세정장치를 설명하기 위한 종단면도이다. 도 5는 도 4에서 ‘B’ 부분의 세정액 공급라인을 설명하기 위한 횡단면도이고, 도 6은 ‘C’ 부분에서의 세정액 공급라인의 횡단면도이다.
여기서, 상술한 실시예와 세정액 공급라인을 제외한 구성요소들은 실질적으로 동일하므로 중복되는 구성요소에 대해서는 상술한 설명을 참조하여 간략하게 설명하며 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
도면을 참조하면, 매엽식 세정장치(200는 기판(W)을 고정시키는 스핀척(210)과 상기 스핀척(210)의 회전을 위한 회전축(220) 및 구동부(240)를 포함한다.
상기 스핀척(210)에는 상기 기판(W)을 지지하는 복수의 척핀(211)이 구비된다.
상기 스핀척(210)에는 상기 기판(W) 배면으로 세정액을 분사하는 노즐부(235)가 구비되고, 상기 회전축(220) 내부에는 상기 노즐부(235)로 세정액을 공급하는 세정액 공급라인(230)이 구비된다. 그리고, 상기 세정액 공급라인(230)은 상기 노즐부(235)와 세정액 공급부(250)를 연결시켜, 세정액을 상기 노즐부(235)로 제공한다.
상기 세정액 공급라인(230)은 세정액의 유로가 되는 복수의 세정액 공급홀(232)이 형성된 제1 세정액 공급 칼럼(231)과 상기 제1 세정액 공급 칼럼(231)의 외측을 둘러싸도록 구비된 제2 세정액 공급 칼럼(234)를 포함한다.
상기 세정액 공급홀(232)은 상기 제1 세정액 공급 칼럼(231) 내부에 형성되고, 세정액을 상기 세정액 공급부(250)에서 상기 노즐부(235)로 유동시킬 수 있도록 상기 제1 세정액 공급 칼럼(231)의 길이 방향을 따라 형성된다.
상기 제2 세정액 공급 칼럼(234)는 상기 제1 세정액 공급 칼럼(231)의 외측에서 둘러싸도록 형성된 중공관이다.
여기서, 상기 제1 세정액 공급 칼럼(231)의 외주면에는 복수의 퍼지홈(233a)이 형성된다. 상기 퍼지홈(233a)은 상기 제1 세정액 공급 칼럼(231)의 외주면에서 소정 깊이 요입 형성되어, 상기 제2 세정액 공급 칼럼(234) 내측면과 상기 퍼지홈(233a)으로 둘러싸인 공간을 통해 퍼지가스를 유동시킨다.
예를 들어, 도 5에 도시한 바와 같이, 상기 퍼지홈(233a)은 상기 제1 세정액 공급 칼럼(231)의 길이 방향을 따라 형성되며, 상기 제1 세정액 공급 칼럼(231)의 외주면에서 대략적으로 반원형태의 홈으로 형성된다.
한편, 상기 퍼지홈(233a)과 상기 세정액 공급홀(232)은 상술한 도 3b에 도시한 바와 같이 ‘Y’자 형태로 배치되는 것도 가능할 것이다.
도 6에 도시한 바와 같이, 상기 제1 세정액 공급 칼럼(231)과 상기 제2 세정액 공급 칼럼(234) 사이에는 퍼지가스를 유동시키기 위한 퍼지가스 중공부(233b)가 형성될 수 있다. 예를 들어, 상기 퍼지가스 중공부(233b)는 상술한 상기 퍼지홈(233a)과는 달리, 상기 제1 세정액 공급 칼럼(231)과 상기 제2 세정액 공급 칼럼(234)이 소정 간격 이격되도록 구비되고, 상기 제1 및 제2 세정액 공급 칼럼(231, 234) 사이의 공간을 통해 퍼지가스가 유동할 수 있도록 형성된다. 여기서, 상기 퍼지가스 중공부(233b)는 상기 회전축(220) 및 상기 세정액 공급라인(230)의 제한된 체적 내에서 상기 퍼지가스의 유로를 충분히 확보할 수 있으며, 안정적으로 퍼지가스 공급량을 확보할 수 있는 장점이 있다.
여기서, 상기 퍼지가스 중공부(233b)를 형성하는 경우 상기 제1 세정액 공급 칼럼(231)이 상기 제2 세정액 공급 칼럼(234)과 이격되어 있으므로, 상기 퍼지 홈(233a)을 형성하는 경우에 비해 세정액의 유동으로 인해 발생하는 상기 세정액 공급라인(230)의 진동이 증가하는 문제가 발생할 수 있다.
본 실시예에서는, 도 4에 도시한 바와 같이, 상기 세정액 공급라인(230)의 일부만 상기 퍼지가스 중공부(233b)를 형성하고, 나머지 부분에는 상기 퍼지홈(233a)을 형성한다. 예를 들어, 상기 세정액 공급라인(230)의 상부는 상기 퍼지가스 중공부(233b)를 형성하고, 하부는 상기 퍼지홈(233a)을 형성한다. 따라서, 본 실시예에 따르면, 상기 세정액 공급라인(230)은 상기 퍼지가스의 유로를 안정적으로 확보할 수 있음은 물론, 상기 제1 및 제2 세정액 공급 칼럼(231, 234)을 안정적으로 지지할 수 있다.
그러나 본 발명이 이에 의해 한정되는 것은 아니며, 상기 퍼지가스 중공부(233b)와 상기 퍼지홈(233a)은 상기 제1 및 제2 세정액 공급 칼럼(231)의 길이 방향을 따라 복수개의 위치에 교대로 형성되는 것도 가능할 것이다.
한편, 상술한 실시예들에서는 상기 제2 세정액 공급 칼럼이 원형 단면을 중공관이고, 상기 제1 세정액 공급 칼럼은 상기 제2 세정액 공급 칼럼의 중공관 내부에 밀착되도록 원형 단면을 갖는 칼럼인 것을 예로 들어 설명하였다. 그러나 본 발명이 이에 의해 한정되는 것은 아니며, 상기 제1 및 제2 세정액 공급 칼럼은 다각형 단면을 가질 수 있을 것이다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만 해당 기술분야의 숙련된 당업자라면 하기의 청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 매엽식 세정장치를 설명하기 위한 종단면도;
도 2는 도 1의 세정액 공급라인에서 A 위치에서의 절개 사시도;
도 3a는 도 1의 세정액 공급라인에서 A 위치에서의 횡단면도;
도 3b는 도 3a의 세정액 공급라인의 변형된 실시예를 설명하기 위한 A 위치에서의 횡단면도;
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 매엽식 세정장치를 설명하기 위한 종단면도;
도 5는 도 4의 세정액 공급라인에서 B 위치에서의 횡단면도;
도 6은 도 4의 세정액 공급라인에서 C 위치에서의 횡단면도이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
100: 매엽식 세정장치 110: 스핀척
111: 척핀 113: 퍼지부
120: 회전축 130: 세정액 공급라인
131: 제1 세정액 공급 칼럼 132, 132a: 세정액 공급홀
133, 133a: 퍼지홈 134: 제2 세정액 공급 칼럼
135: 노즐부 140: 구동부
150: 세정액 공급부 W: 기판

Claims (7)

  1. 기판을 고정시키는 스핀척;
    상기 스핀척을 회전시키는 회전축;
    상기 스핀척에 구비되어 상기 기판 배면으로 세정액을 분사하는 노즐부; 및
    상기 회전축 내에 구비되고, 상기 노즐부로 세정액을 공급하는 복수의 세정액 공급홀이 형성된 세정액 공급 칼럼을 포함하는 세정액 공급라인;
    을 포함하는 매엽식 세정장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 노즐부는 상기 스핀척 중앙부에 구비되고, 상기 세정액 공급 칼럼은 상기 스핀척을 관통하여 상기 노즐부와 연통된 것을 특징으로 하는 매엽식 세정장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 세정액 공급라인은,
    외측에 퍼지가스의 유동을 위한 퍼지홈이 형성된 칼럼 형태의 제1 세정액 공급 칼럼; 및
    상기 퍼지홈을 밀폐시키도록 상기 제1 세정액 공급 칼럼의 외측에 밀착되는 중공관으로 형성되어 상기 제1 세정액 공급 칼럼의 외측에 구비된 제2 세정액 공급 칼럼;
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 매엽식 세정장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 제2 세정액 공급 칼럼은 중공부를 갖는 중공축이고,
    상기 제1 세정액 공급 칼럼은 상기 제2 세정액 공급 칼럼의 중공부에 대응하는 단면을 갖는 것을 특징으로 하는 매엽식 세정장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 세정액 공급라인은,
    외측에 퍼지가스의 유동을 위한 퍼지홈이 형성된 칼럼 형태의 제1 세정액 공급 칼럼; 및
    상기 제1 세정액 공급 칼럼의 외측에 형성되어 소정의 간격으로 이격되어있는 중공관을 갖는 제2 세정액 공급 칼럼;
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 매엽식 세정장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 제2 세정액 공급 칼럼은 원형 또는 다각형 단면의 중공부를 갖는 중공축이고,
    상기 제1 세정액 공급 칼럼은 원형 또는 다각형 단면을 갖는 것을 특징으로 하는 매엽식 세정장치.
  7. 제3항 또는 제5항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 세정액 공급 칼럼은 합성수지 재질로 형성된 것을 특징으로 하는 매엽식 세정장치.
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