KR20110038770A - 기판 처리 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 에어로졸 방식으로 기판을 세정하는 기판 처리 장치에 관한 것으로, 본 발명의 기판 처리 장치는 기판이 놓이는 진공척을 갖는 기판지지부재; 기판으로 세정액을 분무방식으로 분사하는 스프레이 노즐; 상기 진공척 주위를 감싸도록 설치되어 기판상에서 비산되는 세정액을 회수하는 처리용기; 및 상기 진공척을 둘러싸도록 배치되고, 상기 진공척에 놓여진 기판의 저면과 마주하는 상면으로부터 돌출되어 기판 저면에 배큠 영향성을 줄이기 위한 리브를 갖는 원반 형태의 배플 디스크를 포함한다.

에어로졸, 노즐, 배플, 리브

Description

기판 처리 장치{APPARATUS FOR TREATING SUBSTRATE}

본 발명은 기판 처리 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 에어로졸 방식으로 기판을 세정하는 기판 처리 장치에 관한 것이다.

일반적으로, 반도체 디바이스의 제조 프로세스에 있어서는 반도체 웨이퍼(이하, 간단히 기판이라고 기재함)를 소정의 약액(세정액)에 의해 세정하여, 기판에 부착된 파티클, 유기 오염물, 금속 불순물 등의 콘터미네이션, 에칭 처리 후의 폴리머 등을 제거하는 세정 처리가 행해진다.

이와 같은 세정 처리를 행하는 기판 세정 장치 중에는 기판을 진공척에 유지하고, 기판 표면에 세정액을 에어로졸 방식으로 분무하여 세정하는 매엽식 기판 세정 장치가 제시된 바 있다.

이러한 에어로졸 방식의 기판 세정 장치에서는 세정액과 기체를 균일하게 혼합된 이류체를 기판 표면에 에어로졸 방식으로 분무하여 공정을 진행하는데, 이 과정에서 기판 저면과 스프레이 입자의 충돌 및 처리 용기 바닥에 설치된 디스크에 충돌한 스프레이 입자들이 진공척의 진공압에 의해 기판 저면으로 유입되면서 기판 저면에 잔류하게 되어 파티클 오염원이 되는 문제점이 발생된다.

본 발명의 목적은 기판의 저면으로 스프레이 입자들이 유입되는 것을 방지할 수 있는 기판 처리 장치를 제공하는데 있다.

본 발명의 목적은 여기에 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기한 과제를 달성하기 위한 본 발명의 기판 처리장치는 기판이 놓여지는 진공척; 상기 진공척을 둘러싸도록 배치되고, 상기 진공척에 놓여진 기판의 저면과 마주하는 상면을 갖는 원반 형태의 배플 디스크; 기판으로 세정액을 분무(스프레이) 방식으로 분사하는 스프레이 노즐을 포함하되; 상기 배플 디스크는 상기 진공척에 놓여진 기판 저면으로 스프레이 입자들이 잔류하지 않도록 상기 상면으로부터 돌출되어 형성되는 차단 리브들을 갖는다.

본 발명의 실시예에 따르면, 상기 차단 리브들은 상기 배플 디스크의 상면으로부터 튀어오르는 스프레이 입자들을 차단하기 위해 외측 상방향으로 경사지게 형성된 1차 차단리브; 및 상기 1차 차단리브로부터 이격되어 위치되고, 상기 1차 차단리브와 상기 기판 저면 사이의 틈새로 침투한 스프레이 입자들을 차단하기 위해 상방향으로 수직하게 형성된 2차 차단리브를 포함한다.

본 발명의 실시예에 따르면, 상기 배플 디스크의 상면은 하향경사지게 형성된다.

본 발명의 실시예에 따르면, 상기 배플 디스크는 상기 1차 차단리브와 상기 2차 차단리브 사이에 잔류 세정액을 드레인 할 수 있도록 드레인 배관과 연결되는 배수구가 형성된다.

본 발명의 실시예에 따르면, 상기 1차 차단리브는 기판의 지름보다 작은 직경을 갖는 원형의 리브이다.

상기한 과제를 달성하기 위한 본 발명의 기판 처리 장치는 기판이 놓이는 진공척을 갖는 기판지지부재; 기판으로 세정액을 분무방식으로 분사하는 스프레이 노즐; 상기 진공척 주위를 감싸도록 설치되어 기판상에서 비산되는 세정액을 회수하는 처리용기; 및 상기 진공척을 둘러싸도록 배치되고, 상기 진공척에 놓여진 기판의 저면과 마주하는 상면으로부터 돌출되어 기판 저면에 배큠 영향성을 줄이기 위한 리브를 갖는 원반 형태의 배플 디스크를 포함한다.

본 발명의 실시예에 따르면, 상기 리브는 일정한 경사를 갖는다.

본 발명의 실시예에 따르면, 상기 리브는 링형상으로 형성된다.

본 발명의 실시예에 따르면, 상기 리브는 상기 상면에 2개 이상이 형성된다.

본 발명의 실시예에 따르면, 상기 배플 디스크는 상기 리브들 사이에 잔류하는 세정액을 드레인하기 위한 배수구가 형성된다.

본 발명에 의하면, 배플 디스크의 상면에 돌출 형성된 리브들에 의해 기판의 저면으로 스프레이 입자들이 유입되는 것을 최소화할 수 있어 기판 저면의 오염을 방지할 수 있는 각별한 효과를 갖는다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 매엽식 기판 세정 장치를 상세히 설명하기로 한다. 우선 각 도면의 구성 요소들에 참조 부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.

아래의 실시예에서는 이류체 노즐(스프레이 노즐이라고도 함)을 이용하여 세정액을 분무 형태로 기판 표면에 분사하여 기판 표면을 세정하는 기판 세정 장치를 예를 들어 설명한다. 그러나 본 발명의 기술적 사상은 이에 한정되지 않으며, 기판을 회전시키면서 기판을 세정하는 공정을 수행하는 다양한 종류의 장치에도 적용될 수 있다.

( 실시 예 )

도 1은 본 발명에 따른 기판 처리 장치의 구성을 보여주는 평면 구성도이다.

본 실시예에서는 기판 처리 장치(1)가 처리하는 기판으로 반도체 기판을 일례로 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 이에 한정되지 않고, 표시장치용 기판, LED용 기판과 같은 다양한 종류의 기판에도 적용될 수 있다.

도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 기판 처리 장치(1)는 기판을 세정하는 장치로써, 챔버(10), 처리 용기(100), 기판 지지부재(200), 배플 디스크(300), 스윙 노즐유닛(400), 고정노즐유닛(500)을 포함한다.

챔버(10)는 밀폐된 내부 공간을 제공하며, 처리 용기(100)는 상부가 개구된 원통 형상을 갖고, 기판(w)을 처리하기 위한 공정 공간을 제공한다. 처리 용기(100)의 개구된 상면은 기판(w)의 반출 및 반입 통로로 제공된다. 처리 용기(100) 내측 중앙에는 기판 지지부재(200)가 위치된다.

기판 지지부재(200)는 원형의 상부 면을 갖으며 기판을 진공 흡착하는 진공척(210)을 포함하며, 진공척(210)은 공정이 진행되는 동안 구동부(미도시됨)에 의해 회전될 수 있다.

고정노즐유닛(500)들은 처리용기(100)의 상단에 고정 설치되어 기판의 중앙으로 초순수, 질소가스 등을 각각 공급한다.

스윙노즐유닛(400)은 처리 용기(100)의 외측에 위치된다. 스윙노즐유닛(400)은 붐 스윙 방식으로 회전 운동하여 기판의 중심 상부로 이동하며, 진공척(210)에 놓여진 기판으로 기판 세정을 위한 유체를 분무한다. 스윙노즐유닛(400)은 에어로졸 방식으로 세정액을 기판에 분무하는 스프레이 노즐(410)을 포함한다.

도 2는 배플 디스크가 설치된 처리 용기 하단의 요부 확대 단면도이고, 도 3은 배플 디스크의 사시도이며, 도 4는 세정 공정 진행시 스프레이 입자들이 기판 저면에 침투하는 것을 배플 디스크가 차단하는 것을 설명하기 위한 도면이다.

도 2 및 도 4를 참조하면, 배플 디스크(300)는 처리 용기(100)의 바닥에 설치된다. 배플 디스크(300)는 진공척(210)을 둘러싸도록 배치되고, 진공척(210)에 놓여진 기판의 저면과 마주하는 상면(302)을 갖는 원반 형태로 이루어진다. 처리 용기(100)의 바닥면(110)에는 배기구(112)가 형성되어 있는데, 이 배기구(112)는 배플 디스크(300)에 의해 가려짐으로써 세정액(스프레이 입자)이 배기구로 직접 유입되는 것을 방지해준다.

배플 디스크(300)는 진공척(210)에 놓여진 기판 저면으로 스프레이 입자들이 잔류하지 않도록 상면으로부터 돌출되어 형성되는 링형상의 1차 차단 리브(310)와 2차 차단리브(320)를 갖으며, 그 사이에는 깊은 홈(306)이 형성된다.

도 4에 화살표로 표시된 바와 같이, 1차 차단리브(310)는 배플 디스크(300)의 상면(302)으로부터 튀어오르는 스프레이 입자들을 차단하기 위해 외측 상방향으로 경사지게 형성된다. 1차 차단리브(310)의 크기는 기판(w)의 지름보다 작고 가능하다면 기판 저면의 가장자리 부근에 위치되는 것이 바람직하다.

도 4에 화살표로 표시된 바와 같이, 2차 차단리브(320)는 1차 차단리브(310) 보다 안쪽에 위치된다. 2차 차단리브(320)는 1차 차단리브(310)와 기판(w) 저면 사이의 틈새로 침투한 스프레이 입자들을 다시 한번 차단하기 위해 상방향으로 수직하게 형성된다. 이렇게, 스프레이 입자들이 기판 저면으로 유입되는 것은 진공척의 진공압 영향에 의해 형성되는 기류 때문으로, 이러한 기류를 1차 차단리브(310)와 2차 차단리브(320)가 차단함으로써 기판 저면으로의 스프레이 입자 유입을 최소화할 수 있다.

배플 디스크(300)는 1차 차단리브(310)와 2차 차단리브(320) 사이에 잔류 세정액을 드레인 할 수 있도록 드레인 배관(900)과 연결되는 배수구(308)들이 형성된다. 또한, 배플 디스크(300)는 배플 디스크 상면(302)으로 떨어지는 스프레이 입자 들이 자연스럽게 흘러 내려가도록 상면(302)이 하향경사지게 형성된다. 이렇게 배플 디스크(300) 상면(302)에서 흘러내린 스프레이 입자들은 처리 용기(100) 저면의 배수부분에 모인 후 외부 배수라인(미도시됨)을 통해 배출된다.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시 예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시 예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 기판 처리 장치의 구성을 보여주는 평면 구성도이다.

도 2는 배플 디스크가 설치된 처리 용기 하단의 요부 확대 단면도이다.

도 3은 배플 디스크의 사시도이다.

도 4는 세정 공정 진행시 스프레이 입자들이 기판 저면에 침투하는 것을 배플 디스크가 차단하는 것을 설명하기 위한 도면이다.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >

100 : 처리 용기

200 : 기판 지지부재

300 : 배플 디스크

400 : 스윙노즐유닛

500 : 고정노즐유닛

Claims (11)

1. 기판 처리장치에 있어서:

   기판이 놓여지는 진공척;

   상기 진공척을 둘러싸도록 배치되고, 상기 진공척에 놓여진 기판의 저면과 마주하는 상면을 갖는 원반 형태의 배플 디스크;

   기판으로 세정액을 분무(스프레이) 방식으로 분사하는 스프레이 노즐을 포함하되;

   상기 배플 디스크는 상기 진공척에 놓여진 기판 저면으로 스프레이 입자들이 잔류하지 않도록 상기 상면으로부터 돌출되어 형성되는 차단 리브들을 갖는 것을 특징으로 하는 기판 처리장치.
2. 제1항에 있어서,

   상기 차단 리브들은

   상기 배플 디스크의 상면으로부터 튀어오르는 스프레이 입자들을 차단하기 위해 외측 상방향으로 경사지게 형성된 1차 차단리브; 및

   상기 1차 차단리브로부터 이격되어 위치되고, 상기 1차 차단리브와 상기 기판 저면 사이의 틈새로 침투한 스프레이 입자들을 차단하기 위해 상방향으로 수직하게 형성된 2차 차단리브를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 처리장치.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서,

   상기 배플 디스크의 상면은 하향경사지게 형성되는 것을 특징으로 하는 기판 처리장치.
4. 제2항에 있어서,

   상기 배플 디스크는

   상기 1차 차단리브와 상기 2차 차단리브 사이에 잔류 세정액을 드레인 할 수 있도록 드레인 배관과 연결되는 배수구가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 기판 처리장치.
5. 제2항에 있어서,

   상기 1차 차단리브는 기판의 지름보다 작은 직경을 갖는 원형의 리브인 것을 특징으로 하는 기판 처리장치.
6. 기판 처리 장치에 있어서:

   기판이 놓이는 진공척을 갖는 기판지지부재;

   기판으로 세정액을 분무방식으로 분사하는 스프레이 노즐;

   상기 진공척 주위를 감싸도록 설치되어 기판상에서 비산되는 세정액을 회수하는 처리용기; 및

   상기 진공척을 둘러싸도록 배치되고, 상기 진공척에 놓여진 기판의 저면과 마주하는 상면으로부터 돌출되어 기판 저면에 배큠 영향성을 줄이기 위한 리브를 갖는 원반 형태의 배플 디스크를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 처리장치.
7. 제6항에 있어서,

   상기 리브는 일정한 경사를 갖는 것을 특징으로 하는 기판 처리장치.
8. 제6항에 있어서,

   상기 리브는 링형상으로 형성되는 것을 특징으로 하는 기판 처리장치.
9. 제6항에 있어서,

   상기 리브는 상기 상면에 2개 이상이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 기판 처리장치.
10. 제9항에 있어서,

    상기 배플 디스크는

    상기 리브들 사이에 잔류하는 세정액을 드레인하기 위한 배수구가 형성되어 있는 것을 하는 기판 처리장치.
11. 제6항에 있어서,

    상기 배플 디스크는 상면이 하향경사지게 형성되는 것을 특징으로 하는 기판 처리장치.

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