KR20120138203A - 기판 세정 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 일 실시예는 기판이 투입되어 이동하는 제1챔버와, 상기 제1챔버에서 이동된 상기 기판 상에 형성된 산화막을 제거하는 제2챔버와, 상기 제2챔버에서 나온 상기 기판을 세정하고 상기 기판을 외부로 유출하는 제3챔버를 구비하며, 상기 제1챔버와 상기 제3챔버는 상하로 배치되는 기판 세정 장치를 제공한다.

Description

기판 세정 장치{Apparatus for cleaning substrate}
본 발명의 일 측면은 기판 세정 장치에 관한 것이다.
유기발광표시장치, 액정표시장치 등과 같은 평판 표시 장치는 구동을 위해 적어도 하나의 박막트랜지스터(Thin Film Transistor: TFT) 및 커패시터 등과 이들을 연결하는 배선을 포함하는 패턴이 형성된 기판상에 제작된다.
박막트랜지스터 소자로는 비정질 실리콘(amorphous-Silicon) 또는 폴리 실리콘이 주로 이용된다. 특히, 폴리 실리콘은 비정질 실리콘에 비하여 전계효과 이동도(mobility)가 크기 때문에 이를 이용하여 형성한 박막트랜지스터 등의 소자는 구동소자로 사용될 수 있으며, 상기 폴리 실리콘을 이용하여 평판 표시 장치를 제작하는 경우, 어레이 기판 내에 구동소자를 함께 구성함으로써 구동회로부까지 하나의 기판에 형성할 수 있는바 구동회로 등이 구비된 PCB등을 따로 부착하지 않아도 되는 장점이 있다.
본 발명의 주된 목적은 기판 상에 형성된 실리콘 산화막을 제거함에 있어서 발생하는 얼룩의 생성을 방지하며, 설비 생산 단가를 절감할 수 있는 기판 세정 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 세정 시스템은, 기판이 투입되어 이동하는 제1챔버와, 상기 제1챔버에서 이동된 상기 기판 상에 형성된 산화막을 제거하는 제2챔버와, 상기 제2챔버에서 나온 상기 기판을 린스하고 상기 기판을 외부로 유출하는 제3챔버를 구비하며, 상기 제1챔버와 상기 제3챔버는 상하로 배치될 수 있다.
상기 제1챔버는 상기 제3챔버 상에 배치될 수 있다.
상기 제1챔버는 상기 제3챔버 아래에 배치될 수 있다.
상기 제1챔버와 상기 제3챔버는 상기 제2챔버의 일 측에 상하로 배치될 수 있다.
상기 제1챔버는 상기 기판의 정전기를 제거하는 이오나이저(ionizer)를 구비할 수 있다.
상기 제1챔버는 상기 기판을 상기 제2챔버로 이동시킬 수 있는 이송부재를 구비할 수 있다.
상기 제2챔버에서는 상기 기판 상에 순차적으로 불산(HF) 수용액을 분사하여 상기 산화막을 제거할 수 있다.
상기 제2챔버에서는 상기 불산 수용액을 상기 기판에 분사하기 전에 제1초순수를 분사하고, 상기 불산 수용액을 상기 기판에 분사한 후에 제2초순수를 상기 기판에 분사할 수 있다.
상기 제2초순수를 상기 기판 상에 분사한 후 순차적으로 오존(O3)수와 제3초순수를 상기 기판 상에 분사할 수 있다.
상기 제2챔버는, 상기 제1챔버를 통해 이동된 상기 기판이 상기 제2챔버 내로 투입되는 투입구와, 상기 제2챔버 내에서 상기 제3챔버로 상기 기판이 유출되는 유출구와, 상기 제2챔버 내에서 상기 기판을 상하로 이동시키는 상하 이동부재와, 상기 산화막을 제거하고 상기 기판을 세정할 수 있는 약액을 상기 기판 상에 분출할 수 있는 분출부재를 구비할 수 있다.
상기 투입구에 인접하여 상기 제1챔버 내에 배치되는 이오나이저를 더 구비할 수 있다.
상기 제2이오나이저는 상기 기판이 상기 제2챔버에 들어가기 전에 상기 기판의 정전기를 제거할 수 있다.
상기 제1챔버가 상기 제3챔버 위에 배치되는 경우, 상기 상하 이동부재는 상기 제1챔버에서 유입된 상기 기판을 상기 제2챔버 내의 하방을 향하여 이동시키고, 상기 제1챔버가 상기 제3챔버 아래에 배치되는 경우, 상기 상하 이동부재는 상기 제1챔버에서 유입된 상기 기판을 상기 제2챔버의 상방을 향하여 이동시킬 수 있다.
상기 상하 이동부재 아래 배치되어 상기 기판이 상기 제2챔버에서 상기 제3챔버로 이동하는 중에 상기 기판을 세정하는 후방 분사 노즐을 더 구비할 수 있다.
상기 후방 분사 노즐은 상기 기판의 하면을 향하여 초순수를 분사하여 상기 기판을 린스할 수 있다.
상기 분출부재는 상기 기판 상을 이동하면서 상기 약액을 분사할 수 있다.
상기 약액은 제1초순수, 불산 수용액, 제2초순수, 오존수를 포함할 수 있다.
상기 분출부재는 상기 제1초순수와 상기 불산 수용액을 분출하는 제1노즐과, 상기 제2초순수와 상기 오존수를 분출하는 제2노즐을 구비할 수 있다.
상기 분출부재가 상기 약액을 분출하는 경우, 상기 상하 이동부재는 상기 기판을 수평에 대하여 소정의 각도를 갖도록 기울일 수 있다.
상기 약액은 초순수, 불산 수용액, 또는 오존수일 수 있으며, 상기 분출부재는 한 개의 노즐로 이루어져 상기 약액을 분출할 수 있다.
상기 제2챔버와 상기 제3챔버 사이에 배치되며, 상기 기판을 린스하는 제4챔버를 더 구비할 수 있다.
상기 제4챔버는, 상기 제2챔버에서 나온 상기 기판에 초순수를 분사하여 상기 기판을 린스하는 제1린스존과, 상기 제1린스존에서 나온 상기 기판에 물을 분사하는 제2린스존과, 상기 제2린스존에서 나온 상기 기판에 초순수를 분사하여 상기 기판을 린스하는 제2린스존을 구비할 수 있다.
상기 제3챔버는 상기 기판 상에 기체를 분사하는 에어 나이프를 구비할 수 있다.
본 발명의 일 측면에 의하면, 기판 세정 장치의 설비 생산 단가를 절감할 수 있으며, 실리콘 산화막 제거 공정 중 발생할 수 있는 얼룩 생성을 방지할 수 있다..
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 세정 장치를 나타내는 측면 개략도이다.
도 2는 제2챔버의 다른 변형예를 나타내는 측면 개략도이다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 기판 세정 장치를 나타내는 측면 개략도이다.
이하, 첨부된 도면들을 참조로 본 발명의 실시예들에 대하여 보다 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 세정 시스템을 나타내는 측면 개략도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 세정 시스템은 제1챔버(110), 제2챔버(120), 제3챔버(130), 및 제4챔버(140)를 구비할 수 있다.
제1챔버(110)는 제1챔버(110)로 투입된 기판(10)을 제2챔버(120)을 향하여 이동시킨다. 제1챔버(110)는 기판(10)이 투입되는 입구부(111), 기판(10)을 이동시키는 이송부재(112), 및 이오나이저(ionizer)를 구비할 수 있다. 이송부재(112)는 트랙 타입으로 이루어질 수 있다. 이오나이저(113)는 기판(10)에 존재하는 정전기를 제거할 수 있다. 이오나이저(113)는 제1챔버(110) 내 투입구(121)에 인접하게 배치될 수 있다. 즉, 이오나이저(113)는 기판(10)이 제2챔버(120)에 투입되기 전에 기판(10)에 존재하는 정전기를 제거할 수 있다. 투입구(121)는 제1챔버(110)와 제2챔버(120) 사이에 형성된다. 투입구(121)를 통해 기판(10)은 제2챔버(120)로 투입된다.
제1챔버(110)는 제2챔버(120)의 일 측에서 제3챔버(130)와 상하로 배치될 수 있다. 도 1에 도시된 바와 같이, 제1챔버(110)는 제2챔버(120)의 우측에서 배치되며, 제1챔버(110) 아래에는 제3챔버(130)가 배치될 수 있다. 또한 다른 변형예로서 제1챔버(110)가 제3챔버(130) 아래 배치될 수 있다. 이에 대하여는 이하에서 상술한다.
제2챔버(120)는 기판(10) 상에 형성된 산화막을 제거할 수 있다. 기판(10)이 도 1에 도시된 기판 세정 장치에 투입되기 전에, 기판(10) 상에는 비정질 실리콘층(미도시)이 형성된다. 비정질 실리콘층이 형성된 기판(10)은 결정화 등과 같은 여러 과정을 거치게 되고, 기판(10) 상에는 박막 트랜지스터가 형성될 수 있다. 비정질 실리콘은 특성상 공기 중에 노출되면 자연적으로 실리콘 산화막이 형성되며, 이러한 자연적인 실리콘 산화막은 형성 시 공기 중의 불순물이 개입됨으로써 불순물에 오염된 실리콘 산화막이 형성되게 된다. 이러한 오염된 자연 발생적인 실리콘 산화막(이하 자연 산화막이라 칭함)을 갖는 비정질 실리콘층을 레이저 등을 조사하여 결정화하게 되면 결정화시 상기 불순물에 영향으로 그레인 등에 결함이 발생함으로써 이동도 등이 저하되며 소자로서의 안정성이 떨어지게 되는바, 상기 결정화 공정 이전에 상기 자연 산화막을 제거하는 세정 공정을 진행하여야 하며, 제2챔버(120)는 기판(10)의 자연 산화막을 제거할 수 있다.
제2챔버(120)는 투입구(121), 유출구(122), 상하 이동부재(123), 및 분출부재(124)를 구비할 수 있다.
투입구(121)는 제1챔버(110)에서 이동된 기판(10)이 제2챔버(120)로 들어가는 입구이다. 유출구(122)는 제2챔버(120)에서 제3챔버(130)로 나가는 출구이다.
상하 이동부재(123)는 제1챔버(110)에서 제2챔버(120)로 이동된 기판(10)을 제2챔버(120) 내에서 상하로 이동시킨다. 도 1을 참조하면, 제1챔버(110)에서 기판(10)이 이동되어 올 때는 상하 이동부재(123)는 투입구(121) 위치에 배치된다. 투입구(121)를 통해 기판(10)이 이동되어 상하 이동부재(123) 상에 위치하게 되면, 상하 이동부재(123)는 분출부재(124)가 위치한 곳까지 하강한다. 이후 기판(10)의 세정 공정이 이루어지고 기판(10)이 유출구(122)를 통해 기판(10)이 제3챔버(130)로 이동된 후에는 상하 이동부재(123)는 다시 투입구(121) 위치로 이동한다.
상하 이동부재(123)는 트랙(1231), 샤프트(1232), 및 상하 구동 모터(1233)로 이루어질 수 있다. 트랙(1231)은 기판(10)을 지지한다. 샤프트(1232)는 트랙(1231)과 상하 구동 모터(1233)를 연결하여 상하 구동 모터(1233)의 구동에 의해 트랙(1231)을 제2챔버(120) 내에서 상하로 이동시킨다. 상하 구동 모터(1233)는 트랙(1231)을 상하로 이동시킬 수 있는 구동력을 발생시킨다.
분출부재(124)는 기판(10) 상에 형성된 산화막(미도시)을 제거하고 세정하기 위해 약액을 분사한다. 분출부재(124)는 기판(10) 상을 이동하면서 약액을 분출할 수 있다. 이에 따라 기판(10) 면 전체에 보다 균일하게 약액이 분사되므로 산화막이 부분적으로 제거됨으로써 발생하는 얼룩을 방지할 수 있다.
상기 약액은 제1초순수, 불산 수용액, 제2초순수, 오존수일 수 있다. 분출부재(124)는 제1초순수와 불산 수용액을 분출하는 제1노즐(1241)과 제2초순수와 오존수를 분출하는 제2노즐(1242)를 구비할 수 있다. 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니며, 제1초순수, 불산 수용액, 제2초순수, 오존수 각각을 분출하는 네 개의 노즐을 구비할 수 있다.
제1노즐(1241)은 먼저 제1초순수를 기판(10)에 분사하여 기판(10)을 린스 한다. 이후, 제1노즐(1241)은 불산 수용액을 기판(10)에 분사하여 기판(10) 상의 산화막을 제거한다. 상술한 바와 같이 기판(10) 상에 박막 트랜지스터를 형성하기 위해 기판(10) 상에 순수 비정질 실리콘층을 형성하며, 상기 순수 비정질 실리콘층에 레이저 등을 조사하여 결정화하여 폴리 실리콘층을 형성한다. 결정화 공정 전에 기판(10)은 대기중에 노출될 수 있으며 이에 따라 순수 비정질 실리콘층이 대기 중의 산소(O2)와 반응하여 상기 순수 비정질 실리콘층 상에 자연 발생적인 자연 산화막이 형성되게 된다. 이 경우, 대기 중의 불순물(특히 금속성의 불순물)이 이러한 순수 비정질 실리콘과 산소와의 반응에 개입하게 됨으로써 상기 순수 비정질 실리콘층 상부에 자연적으로 형성되는 자연 산화막은 상기 불순물에 의해 오염된 상태가 된다. 이러한 오염된 자연 산화막은 불산 수용액에 의해 제거될 수 있다.
제1노즐(1241)은 상술한 바와 같이 제1초순수와 불산 수용액을 분사하며, 일정 시간 동안 제1초순수를 분사하고 제1초순수의 분사가 종료되기 전에 불산 수용액을 분사한다. 즉, 제1초순수의 분사가 종료되기 전 소정의 시간 동안에는 제1초순수와 불산 수용액이 동시에 기판(10)에 분사된다. 제1초순수의 분사가 종료된 후에 불산 수용액을 분사하면 불산 수용액의 급격한 농도 변화로 인하여 산화막이 불 균일적으로 제거되어 얼룩이 발생할 수 있다. 그러나, 본 발명의 일 실시예에서와 같이 제1초순수와 불산 수용액이 일정 시간 동안 동시에 분사됨으로써 상기 얼룩 발생을 방지할 수 있다.
제2노즐(1242)은 순차적으로 제2초순수와 오존수를 분사할 수 있다. 제2노즐(1242)은 제1노즐(1241)의 불산 수용액 분사 종료 전에 제2초순수를 분사할 수 있다. 즉, 불산 수용액의 분사가 종료되기 전 소정의 시간 동안에는 불산 수용액과 제2초순수가 동시에 기판(10)에 분사될 수 있다. 또한, 제2노즐(1242)은 제2초순수의 분사가 종료되기 전에 오존수를 기판(10)에 분사할 수 있다.
제2초순수는 기판(10) 상에 남아있는 불산 수용액을 씻어낼 수 있다. 오존수는 자연 산화막이 제거되어 노출된 순수 비정질 실리콘층과 반응하여 실리콘 산화막을 형성할 수 있다.
오존수는 순도가 매우 높고 불순물을 포함하고 있지 않는다. 따라서, 오존수와 반응하여 형성되는 실리콘 산화막은 불순물을 포함하지 않는 순수한 실리콘 산화막을 이루게 된다. 순수 비정질 실리콘 상에 실리콘 산화막이 형성되므로 기판(10)이 대기 중에 노출되어도 불순물이 포함된 자연 산화막의 형성을 막을 수 있다. 오존수에 반응하여 형성된 순수 실리콘 산화막은 극소수성을 갖는 상기 순수 비정질 실리콘층과는 달리 친수성 특성을 갖는다. 상기 순수 실리콘 산화막이 형성됨으로써 기판(10)이 대기 중에 노출된다 하더라도 불순물을 포함하는 자연 산화막이 더 이상 형성되지 않는다.
제2챔버(120)는 후방 분사 노즐(125)을 더 구비할 수 있다. 후방 분사 노즐(125)은 트랙(1231) 아래 배치되며, 기판(10) 하면을 향하여 초순수를 분사할 수 있다.
제2챔버(120)에서 나온 기판(10)은 제4챔버(140)와 제3챔버(130)를 통해 기판 세정 장치 외부로 이송된다. 제4챔버(140)는 제2챔버(120)와 제3챔버(130) 사이에 배치된다. 제4챔버(140)는 기판(10) 상에 초순수를 분사하여 기판(10)을 린싱(rinsing)한다. 제4챔버(140)는 초순수를 분사할 수 있는 노즐(141)을 구비할 수 있다.
제3챔버(130)는 제4챔버(140)로부터 이송된 기판(10)에 기체를 분사할 수 있는 에어 나이프(133)와 기판(10)을 이동시키는 트랙(132)를 구비할 수 있다. 에어 나이프(133)는 질소(N2)와 같은 기체를 분사하여 기판(10) 상에 남아 있는 액체를 제거한다. 기판(10)은 제3챔버(130) 내의 트랙(132)을 따라 이동하며, 에어 나이프(133)에 의해 기판(10) 상의 액체들이 제거된다. 기판(10)은 제3챔버(130)의 출구부(131)를 통해 외부로 배출된다.
도 1을 참조하면, 제4챔버(140) 및 제3챔버(130)는 제1챔버(110) 아래 배치될 수 있다. 즉, 제1챔버(110)와, 제3챔버(130) 및 제4챔버(140)는 복층으로 구성된다.
수 개의 챔버가 일렬로 배열된 종래의 기판 세정 장치는 각각의 챔버 별로 닫힌 시스템을 구현하여야 하므로 장치 제조 비용이 크게 증가하며, 특히 5세대 이상의 대형 기판을 사용하는 경우 기판 세정 장치가 차지하는 면적이 증가하여 시설 투자 비용이 더욱 증가한다. 그러나, 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 세정 장치는 상기와 같이 챔버들을 복층으로 구성함으로써 장치 전체의 크기를 축소시킬 수 있으며, 제1챔버(110), 제2챔버(120), 제3,4챔버(130, 140)의 2~3개의 닫힌 시스템으로 구성함으로써 설비 투자 비용을 절감할 수 있다.
도 2는 제2챔버의 다른 변형예를 나타내는 측면 개략도이다.
도 2를 참조하면, 제2챔버(220)는 상하 이동부재(233)와 분출부재(224)를 구비할 수 있다.
상하 이동부재(233)는 트랙(2231), 제1샤프트(2232), 상하 구동 모터(2233), 제2샤프트(2234), 경사 구동 모터(2235)를 구비할 수 있다. 트랙(2231)은 기판(10)을 지지할 수 있다. 제1샤프트(2232)는 트랙(2231)과 상하 구동 모터(2233)를 연결하여 상하 구동 모터(2233)의 구동에 의해 트랙(2231)을 제2챔버(220) 내에서 상하로 이동시킨다. 상하 구동 모터(2233)는 트랙(2231)을 상하로 이동시킬 수 있는 구동력을 발생시킨다.
제2샤프트(2234)는 트랙(2231)과 경사 구동 모터(2235)를 연결한다. 제2샤프트(2234)는 트랙(2231)의 일 측에 연결되어 경사 구동 모터(2235)의 구동에 의해 트랙(2231)을 소정의 각도로 기울인다. 트랙(2231)을 기울임으로써 분출부재(224)에서 배출된 약액이 기판(10) 상에 고르게 퍼질 수 있게 한다.
분출부재(224)는 기판(10)의 산화막을 제거하고 기판(10)을 세정할 수 있는 약액을 분출할 수 있다 분출부재(224)는 초순수 노즐(2241), 오존수 노즐(2242), 및 불산 수용액 노즐(2243)으로 이루어지며, 이들 노즐들은 공통된 토출구(2244)는 가질 수 있다. 즉, 초순수, 오존수, 불산 수용액은 각각 초순수 노즐(2241), 오존수 노즐(2242), 및 불산 수용액 노즐(2243)으로부터 공급되지만 기판(10) 상으로 분출될 때는 하나의 토출구(2244)로 나오게 된다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 기판 세정 장치를 나타내는 측면 개략도이다.
도 3을 참조하면, 제1챔버(310), 제2챔버(320), 제3챔버(330), 및 제4챔버(340)를 구비할 수 있다.
제1챔버(310)는 이송부재(312)를 구비하며, 이송부재(312)는 입구부(311)로 투입되는 기판(10)을 제2챔버(320)로 이송시킨다. 제1챔버(310)는 제1이오나이저(3131)와 제2이오나이저(3132)를 구비할 수 있다. 제1이오나이저(3131)는 입구부(311)에 인접하는 제1챔버(310) 내에 배치되며, 제2이오나이저(3132)는 제1챔버(310) 내 투입구(321)에 인접하여 배치될 수 있다. 제1, 2이오나이저(3131, 3132)는 기판(10)의 정전기를 제거할 수 있다.
제2챔버(320)는 투입구(321), 유출구(322), 상하 이동부재(323), 및 분출부재(324)를 구비할 수 있다.
투입구(321)는 제1챔버(310)에서 이동된 기판(10)이 제2챔버(320)로 들어가는 입구이다. 유출구(322)는 제2챔버(320)에서 제3챔버(330)로 나가는 출구이다.
상하 이동부재(323)는 제1챔버(310)에서 제2챔버(320)로 이동된 기판(10)을 제2챔버(320) 내에서 상하로 이동시킨다. 도 3을 참조하면, 제1챔버(310)에서 기판(10)이 이동되어 올 때는 상하 이동부재(323)는 투입구(321) 위치에 배치된다. 투입구(321)를 통해 기판(10)이 이동되어 상하 이동부재(323) 상에 위치하게 되면, 상하 이동부재(323)는 분출부재(324)가 위치한 곳까지 하강한다. 이후 기판(10)의 세정 공정이 이루어지고 기판(10)이 유출구(322)를 통해 기판(10)이 제3챔버(330)로 이동된 후에는 상하 이동부재(323)는 다시 투입구(321) 위치로 이동한다.
분출부재(324)는 기판(10) 상에 형성된 산화막(미도시)을 제거하고 세정하기 위해 약액을 분사한다. 분출부재(324)는 기판(10) 상을 이동하면서 약액을 분출할 수 있다. 이에 따라 기판(10) 면 전체에 보다 균일하게 약액이 분사되므로 산화막이 부분적으로 제거됨으로써 발생하는 얼룩을 방지할 수 있다.
상기 약액은 제1초순수, 불산 수용액, 제2초순수, 오존수일 수 있다. 분출부재(324)는 제1초순수와 불산 수용액을 분출하는 제1노즐(3241)과 제2초순수와 오존수를 분출하는 제2노즐(3242)를 구비할 수 있다. 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니며, 제1초순수, 불산 수용액, 제2초순수, 오존수 각각을 분출하는 네 개의 노즐을 구비할 수 있다.
제1노즐(3241)은 먼저 제1초순수를 기판(10)에 분사하여 기판(10)을 린스 한다. 이후, 제1노즐(3241)은 불산 수용액을 기판(10)에 분사하여 기판(10) 상의 산화막을 제거한다.
제1노즐(3241)은 상술한 바와 같이 제1초순수와 불산 수용액을 분사하며, 일정 시간 동안 제1초순수를 분사하고 제1초순수의 분사가 종료되기 전에 불산 수용액을 분사한다. 즉, 제1초순수의 분사가 종료되기 전 소정의 시간 동안에는 제1초순수와 불산 수용액이 동시에 기판(10)에 분사된다. 제1초순수의 분사가 종료된 후에 불산 수용액을 분사하면 불산 수용액의 급격한 농도 변화로 인하여 산화막이 불 균일적으로 제거되어 얼룩이 발생할 수 있다. 그러나, 본 발명의 일 실시예에서와 같이 제1초순수와 불산 수용액이 일정 시간 동안 동시에 분사됨으로써 상기 얼룩 발생을 방지할 수 있다.
제2노즐(3242)은 순차적으로 제2초순수와 오존수를 분사할 수 있다. 제2노즐(3242)은 제1노즐(3241)의 불산 수용액 분사 종료 전에 제2초순수를 분사할 수 있다. 즉, 불산 수용액의 분사가 종료되기 전 소정의 시간 동안에는 불산 수용액과 제2초순수가 동시에 기판(10)에 분사될 수 있다. 또한, 제2노즐(1242)은 제2초순수의 분사가 종료되기 전에 오존수를 기판(10)에 분사할 수 있다.
제2초순수는 기판(10) 상에 남아있는 불산 수용액을 씻어낼 수 있다. 오존수는 자연 산화막이 제거되어 노출된 순수 비정질 실리콘층과 반응하여 실리콘 산화막을 형성할 수 있다.
제2챔버(320)에서 나온 기판(10)은 제4챔버(340)와 제3챔버(330)를 통해 기판 세정 장치 외부로 이송된다. 제4챔버(340)는 제2챔버(320)와 제3챔버(330) 사이에 배치된다.
제4챔버(340)는 제1린스존(3401)과 제2린스존(3402)을 구비할 수 있다. 제1린스존(3401)은 제2챔버(320)에서 나온 기판(10)에 초순수를 분사하여 기판(10)을 린스 한다. 제1린스존(3401)은 초순수를 분사하는 초순수 분사 노즐(3411)을 구비할 수 있다. 제2린스존(3402)은 제1린스존(3401)을 나온 기판(10)에 초순수를 분사하여 다시 한번 기판(10)을 린스 한다. 제2린스존(3402)은 초순수를 분사하는 초순수 분사 노즐(3412)를 구비할 수 있다. 제1린스존(3401)과 제2린스존(3402) 사이에는 워터젯(3413)을 더 구비할 수 있다. 워터젯(3413)은 기판(10) 상에 물을 분사한다.
제3챔버(330)는 제4챔버(340)로부터 이송된 기판(10)에 기체를 분사할 수 있는 에어 나이프(333)와 기판(10)을 이동시키는 트랙(332)를 구비할 수 있다. 에어 나이프(333)는 질소(N2)와 같은 기체를 분사하여 기판(10) 상에 남아 있는 액체를 제거한다. 기판(10)은 제3챔버(330) 내의 트랙(332)을 따라 이동하며, 에이 나이프(333)에 의해 기판(10) 상의 액체들이 제거된다. 기판(10)은 제3챔버(330)의 출구(331)를 통해 외부로 배출된다.
도 3을 참조하면, 제4챔버(340) 및 제3챔버(330)는 제1챔버(310) 아래 배치될 수 있다. 즉, 제1챔버(310)와, 제3챔버(330) 및 제4챔버(340)는 복층으로 구성된다.
본 발명의 일 실시예에 따른 기판 세정 장치는 상기와 같이 챔버들을 복층으로 구성함으로써 장치 전체의 크기를 축소시킬 수 있으며, 제1챔버(310), 제2챔버(320), 제3, 4챔버(330, 340)의 2~3개의 닫힌 시스템으로 구성함으로써 설비 투자 비용을 절감할 수 있다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.
10: 기판 110: 제1챔버
111: 입구부 112: 이동부재
113: 이오나이저 120: 제2챔버
121: 투입구 122: 유출구
123: 상하 이동부재 124: 분출부재
125: 후방 분사 노즐 130: 제3챔버
131: 출구부 132: 트랙
133: 에어 나이프 140: 제4챔버

Claims (23)

  1. 기판이 투입되어 이동하는 제1챔버;
    상기 제1챔버에서 이동된 상기 기판 상에 형성된 산화막을 제거하는 제2챔버; 및
    상기 제2챔버에서 나온 상기 기판을 린스하고 상기 기판을 외부로 유출하는 제3챔버;를 구비하며,
    상기 제1챔버와 상기 제3챔버는 상하로 배치되는 것을 특징으로 하는 기판 세정 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1챔버는 상기 제3챔버 상에 배치되는 것을 특징으로 하는 기판 세정 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제1챔버는 상기 제3챔버 아래에 배치되는 것을 특징으로 하는 기판 세정 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제1챔버와 상기 제3챔버는 상기 제2챔버의 일측에 상하로 배치되는 것을 특징으로 하는 기판 세정 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제1챔버는 상기 기판의 정전기를 제거하는 이오나이저(ionizer)를 구비하는 것을 특징으로 하는 기판 세정 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 제1챔버는 상기 기판을 상기 제2챔버로 이동시킬 수 있는 이송부재를 구비하는 것을 특징으로 하는 기판 세정 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 제2챔버에서는 상기 기판 상에 순차적으로 불산(HF) 수용액을 분사하여 상기 산화막을 제거하는 것을 특징으로 하는 기판 세정 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 제2챔버에서는 상기 불산 수용액을 상기 기판에 분사하기 전에 제1초순수를 분사하고, 상기 불산 수용액을 상기 기판에 분사한 후에 제2초순수를 상기 기판에 분사하는 것을 특징으로 하는 기판 세정 장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 제2초순수를 상기 기판 상에 분사한 후 순차적으로 오존(O3)수와 제3초순수를 상기 기판 상에 분사하는 것을 특징으로 하는 기판 세정 장치.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 제2챔버는,
    상기 제1챔버를 통해 이동된 상기 기판이 상기 제2챔버 내로 투입되는 투입구;
    상기 제2챔버 내에서 상기 제3챔버로 상기 기판이 유출되는 유출구;
    상기 제2챔버 내에서 상기 기판을 상하로 이동시키는 상하 이동부재; 및
    상기 산화막을 제거하고 상기 기판을 세정할 수 있는 약액을 상기 기판 상에 분출할 수 있는 분출부재;를 구비하는 것을 특징으로 하는 기판 세정 장치.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 투입구에 인접하여 상기 제1챔버 내에 배치되는 이오나이저를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 기판 세정 장치.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 이오나이저는 상기 기판이 상기 제2챔버에 들어가기 전에 상기 기판의 정전기를 제거하는 것을 특징으로 하는 기판 세정 장치.
  13. 제10항에 있어서,
    상기 제1챔버가 상기 제3챔버 위에 배치되는 경우, 상기 상하 이동부재는 상기 제1챔버에서 유입된 상기 기판을 상기 제2챔버 내의 하방을 향하여 이동시키고, 상기 제1챔버가 상기 제3챔버 아래에 배치되는경우, 상기 상하 이동부재는 상기 제1챔버에서 유입된 상기 기판을 상기 제2챔버의 상방을 향하여 이동시키는 것을 특징으로 하는 기판 세정 장치.
  14. 제10항에 있어서,
    상기 상하 이동부재 아래 배치되어 상기 기판이 상기 제2챔버에서 상기 제3챔버로 이동하는 중에 상기 기판을 세정하는 후방 분사 노즐을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 기판 세정 장치.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 후방 분사 노즐은 상기 기판의 하면을 향하여 초순수를 분사하여 상기 기판을 세정하는 것을 특징으로 하는 기판 세정 장치.
  16. 제10항에 있어서,
    상기 분출부재는 상기 기판 상을 이동하면서 상기 약액을 분사하는 것을 특징으로 하는 기판 세정 장치.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 약액은 제1초순수, 불산 수용액, 제2초순수, 오존수를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 세정 장치.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 분출부재는 상기 제1초순수와 상기 불산 수용액을 분출하는 제1노즐과, 상기 제2초순수와 상기 오존수를 분출하는 제2노즐을 구비하는 것을 특징으로 하는 기판 세정 장치.
  19. 제10항에 있어서,
    상기 분출부재가 상기 약액을 분출하는 경우, 상기 상하 이동부재는 상기 기판을 수평에 대하여 소정의 각도를 갖도록 기울이는 것을 특징으로 하는 기판 세정 장치.
  20. 제19항에 있어서,
    상기 약액은 초순수, 불산 수용액, 또는 오존수일 수 있으며, 상기 분출부재는 한 개의 노즐로 이루어져 상기 약액을 분출하는 것을 특징으로 하는 기판 세정 장치.
  21. 제1항에 있어서,
    상기 제2챔버와 상기 제3챔버 사이에 배치되며, 상기 기판을 린스하는 제4챔버를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 기판 세정 장치.
  22. 제21항에 있어서,
    상기 제4챔버는,
    상기 제2챔버에서 나온 상기 기판에 초순수를 분사하여 상기 기판을 린스하는 제1린스존;
    상기 제1린스존에서 나온 상기 기판에 물을 분사하는 제2린스존; 및
    상기 제2린스존에서 나온 상기 기판에 초순수를 분사하여 상기 기판을 린스하는 제2린스존;을 구비하는 것을 특징으로 하는 기판 세정 장치.
  23. 제1항에 있어서,
    상기 제3챔버는 상기 기판 상에 기체를 분사하는 에어 나이프를 구비하는 것을 특징으로 하는 기판 세정 장치.
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