KR20150010630A - 스피너 세정 장치 - Google Patents

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KR20150010630A
KR20150010630A KR1020140090226A KR20140090226A KR20150010630A KR 20150010630 A KR20150010630 A KR 20150010630A KR 1020140090226 A KR1020140090226 A KR 1020140090226A KR 20140090226 A KR20140090226 A KR 20140090226A KR 20150010630 A KR20150010630 A KR 20150010630A
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유지 나카니시
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가부시기가이샤 디스코
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Abstract

본 발명은 스피너 세정에 있어서, 세정시의 오염된 분무 및 세정수가 웨이퍼에 재부착되는 것을 방지 가능한 스피너 세정 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명에 따르면, 스피너 세정 장치(1)에, 웨이퍼(W)를 유지하는 유지 테이블(10)과, 유지 테이블 회전부(15)와, 세정수 분사 수단(50)과, 유지 테이블(10)을 수용하는 챔버(30)와, 챔버(30) 내로부터 기체를 배출하는 덕트(45)와, 유지 테이블(10)의 표면 위치로부터 챔버(30)의 개구부(33)까지의 유지 테이블(10)을 둘러싸는 외주 공간을 덮으며 원환 형상으로 형성된 팬 부재(20)와, 팬 부재(20)를 회전시키는 팬 부재 회전부(25)를 구비하고, 팬 부재(20)는, 팬 부재 회전부(25)에 의해 회전함으로써, 유지 테이블(10)의 상부에서 팬 부재(20)의 원환 형상 내주부(36)로부터 팬 부재(20)의 외주부(37)로 공기의 흐름을 발생시켜, 세정시의 세정수 및 분무를 팬 부재(20)의 외부로 배기하여 덕트(45)로 유도한다.

Description

스피너 세정 장치{SPINNER CLEANING APPARATUS}
본 발명은, 회전시킨 반도체 웨이퍼 등의 가공물에 세정수를 공급함으로써 가공물를 세정하는 스피너 세정 장치에 관한 것이다.
반도체 디바이스 제조 공정에서는, 대략 원판 형상인 반도체 웨이퍼의 표면에 격자 형상으로 배열된 분할 예정 라인에 의해 다수의 영역이 구획되고, 구획된 각 영역에 IC나 LSI 등의 반도체 디바이스가 형성된다. 그리고, 분할 예정 라인을 따라 반도체 웨이퍼를 다이싱하여 각 영역을 분할함으로써, 개개의 반도체 디바이스가 제조된다. 반도체 웨이퍼의 표면에는, 다이싱시에 생성된 절삭 부스러기 등의 오물이 부착되는 경우가 있다. 이 때문에, 반도체 웨이퍼는, 다이싱 종료 후, 회전시킨 반도체 웨이퍼에 세정수를 공급함으로써 반도체 웨이퍼를 세정하는 스피너 세정 장치에 의해 세정된다.
그런데, 스피너 세정 장치에 의해 반도체 웨이퍼를 세정할 때, 스피너 세정 장치로부터 일어난 오염된 분무가 스피너 세정 장치의 챔버 내로 확산됨으로써, 분무가 반도체 웨이퍼 표면에 재부착되는 경우가 있다. 그래서, 종래의 스피너 세정 장치에 있어서는, 챔버 내에 다운플로우를 발생시킴으로써, 분무가 챔버 내로 확산되는 것을 억제하여, 반도체 웨이퍼에의 오물의 재부착을 억제하는 것이 제안되어 있다(특허문헌 1 참조).
특허문헌 1: 일본 특허 공개 제2012-94659호 공보
그러나, 다운플로우에 의해 웨이퍼에의 분무의 재부착은 방지할 수 있으나, 비산된 오염수가 챔버 내벽 등에 의해 튀어 올라, 웨이퍼에 재부착되는 것을 방지할 수 없는 문제가 있다.
본 발명은, 상기를 감안하여 이루어진 것으로, 그 목적은, 스피너 세정에 있어서, 세정시의 오염된 분무 및 세정수가 웨이퍼에 재부착되는 것을 방지할 수 있는 스피너 세정 장치를 제공하는 데 있다.
전술한 과제를 해결하여, 목적을 달성하기 위해서, 본 발명에 따른 스피너 세정 장치는, 판상물(板狀物)을 유지하는 원반 형상의 유지 테이블과, 상기 유지 테이블을 연직 방향을 회전축으로 해서 회전시키는 유지 테이블 회전부와, 상기 유지 테이블의 상면에 유지된 상기 판상물 위를 향해 세정수를 분사하는 세정수 분사 수단을 갖는 스피너 세정 장치로서, 상기 유지 테이블을 수용하며 상면이 개구되어 있는 원통 형상의 챔버와, 상기 챔버의 측벽에 배치되며 상기 챔버 내로부터 기체를 배출하는 덕트와, 세정시에 있어서 상기 유지 테이블의 표면 위치로부터 상기 챔버의 개구부까지의 상기 유지 테이블을 둘러싸는 외주 공간을 덮으며 원환 형상으로 형성된 팬 부재와, 상기 팬 부재를 연직 방향을 회전축으로 해서 회전시키는 팬 부재 회전부를 구비하고, 상기 팬 부재는, 상기 팬 부재 회전부에 의해 회전함으로써, 상기 유지 테이블의 상부에서 또한 상기 팬 부재의 상기 원환 형상 내주부로부터 상기 팬 부재의 외주부로 공기의 흐름을 발생시켜, 세정시의 세정수 및 분무를 상기 팬 부재의 외부로 강제 배기하여 상기 덕트로 유도하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 스피너 세정 장치에 있어서, 상기 팬 부재는 상기 유지 테이블 회전부의 외주에 고정되고, 상기 유지 테이블 회전부가 상기 팬 부재 회전부를 겸하며, 상기 유지 테이블의 회전과 함께 상기 팬 부재가 회전하는 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 스피너 세정 장치는, 유지 테이블의 외주를 개구까지 덮는 원환 형상의 팬 부재로 둘러싸고, 세정시에 회전시킴으로써, 강제적으로 웨이퍼 상면의 분무 및 세정수를 팬 부재의 외주부로 배기시켜 덕트로 유도하기 때문에, 오염된 세정수나 분무가 웨이퍼 상면에 재부착되는 것을 방지할 수 있다.
도 1은 실시형태 1에 따른 스피너 세정 장치의 사시도이다.
도 2는 도 1에 도시하는 스피너 세정 장치의 연직 방향 단면도이다.
도 3은 실시형태 2에 따른 스피너 세정 장치의 단면도이다.
이하에, 본 발명에 따른 스피너 세정 장치의 실시형태를 도면에 기초하여 상세히 설명한다. 한편, 이 실시형태에 의해 본 발명이 한정되는 것은 아니다. 또한, 하기 실시형태에 있어서의 구성 요소에는, 당업자가 치환할 수 있으면서 치환이 용이한 것, 또는 실질적으로 동일한 것이 포함된다.
〔실시형태 1〕
도 1은, 실시형태 1에 따른 스피너 세정 장치의 사시도이다. 도 2는, 도 1에 도시하는 스피너 세정 장치의 연직 방향 단면도이다. 동 도면에 도시하는 스피너 세정 장치(1)는, 반도체 재료로 이루어지는 원형의 얇은 판상물인 웨이퍼(W)에 대하여 소정의 가공을 실시한 후에, 상기 웨이퍼(W)를 세정하는 장치로 되어 있으며, 도시하지 않은 가공 장치에 구비되거나, 또는 단독의 상태로 이용된다. 웨이퍼(W)에 실시하는 가공으로서는, 예컨대, 절삭 블레이드에 의한 절삭이나 레이저 광선 조사에 의해 웨이퍼(W)를 분할하는 분할 가공, 확장에 의한 분할 가공, 레이저 광선 조사에 의한 구멍 뚫기 가공, 연삭 가공, 연마 가공 등을 들 수 있다.
본 실시형태 1에 따른 스피너 세정 장치(1)는, 상면에 마련되는 유지면(11)으로 웨이퍼(W)를 유지하는 원반 형상의 유지 테이블(10)과, 유지 테이블(10)을, 연직 방향을 회전축으로 해서 회전시키는 유지 테이블 회전부(15)와, 유지 테이블(10)의 유지면(11)에 유지된 웨이퍼(W) 위를 향해 세정수를 분사하는 세정수 분사 수단(50)을 구비하고 있다. 또한, 스피너 세정 장치(1)는, 유지 테이블(10)을 수용하며 상면이 개구되어 있는 원통 형상의 챔버(30)를 구비하고 있고, 챔버(30)의 측벽(34)에는, 챔버(30) 내로부터 기체를 배출하는 덕트(45)가 배치되어 있다.
챔버(30)의 내부에는 유지 테이블 회전부(15)를 통해 유지 테이블(10)이, 챔버(30)에 대하여 동심형으로 배치되어 있다. 유지 테이블(10)은, 웨이퍼(W)의 유지면(11)이 되는 수평한 상면에 부압을 발생시켜, 유지면(11)에 웨이퍼(W)를 흡착하여 유지하는 일반 주지의 진공척 방식의 것으로 되어 있다. 또한, 유지 테이블(10)에는, 웨이퍼(W)의 가공시에 웨이퍼(W)에 부착되어 웨이퍼(W)를 유지하는 프레임(도시 생략)을 유지하는 클램프(12)가 배치되어 있다.
유지 테이블(10)을 회전시키는 유지 테이블 회전부(15)는, 유지 테이블(10)보다도 직경이 큰 원반 형상으로 형성되며 유지 테이블(10)을 지지하는 유지 테이블 지지부(16)와, 연직 방향을 회전축으로 해서 유지 테이블 지지부(16)를 회전시키는 유지 테이블 회전축(17)과, 유지 테이블(10)이 회전할 때의 동력원인 유지 테이블용 모터(60)를 갖고 있다. 이 중, 유지 테이블 지지부(16)는, 유지 테이블(10)의 하면측, 즉, 유지 테이블(10)에서 유지면(11)이 위치하는 측의 반대측에 배치되어 있다. 유지 테이블(10)은, 이 유지 테이블 지지부(16)와 일체가 되어 회전 가능하도록, 유지 테이블 지지부(16)의 상면에 연결되어 있다.
또한, 유지 테이블 회전축(17)은, 유지 테이블 지지부(16)에서 유지 테이블(10)이 위치하는 면측의 반대측의 면에 상단이 연결되어 있고, 유지 테이블 지지부(16)로부터 연직 방향 하방을 향해 연장되어 있다. 즉, 유지 테이블 회전축(17)은, 유지 테이블 지지부(16)와 일체 회전 가능하게 유지 테이블 지지부(16)에 연결되어 있다. 유지 테이블 회전축(17)의 하단측은, 유지 테이블용 모터(60)의 출력축에 연결되어 있다. 이에 따라, 유지 테이블(10)은, 유지 테이블용 모터(60)에 의해서 발생하는 동력에 의해, 유지 테이블 회전축(17)과 유지 테이블 지지부(16)와 함께 회전할 수 있게 되어 있다.
챔버(30)는, 상단 부분에 측벽(34)으로부터 통의 내측 방향으로 수평 방향으로 형성되는 판 형상의 상면부(31)를 갖고 있다. 상면부(31)는, 유지 테이블(10)의 직경과 같은 정도의 직경의 원형으로 개구되어 있고, 상면부(31)에 있어서의, 이 개구되어 있는 부분에는, 하방을 향해 접혀진 접힘부(32)가 형성되어 있다. 접힘부(32)에 있어서, 원통 형상의 챔버(30)의 축심에 면하는 부분은, 개구부(33)로 되어 있고, 개구부(33)는, 챔버(30)의 개구 부분으로 되어 있으며, 원형으로 개구되는 상태로 되어 있다.
세정수 분사 수단(50)은, 연직 방향으로 연장되는 축부(56)를 갖고 있고, 축부(56)가 챔버(30)의 상면부(31)의 표면측에 배치됨으로써, 세정수 분사 수단(50)은 회동 가능하게 챔버(30)에 부착되어 있다. 축부(56)에는, 축부(56)에 대하여 연직 방향을 축 방향으로 해서 회동 가능하고 또한 축부(56)에 대하여 연직 방향으로 상대 이동 가능한 승강부(55)가 연결되어 있다. 즉, 승강부(55)는, 챔버(30)에 대하여 연직 방향으로 승강 가능하게 챔버(30)의 상단측에 배치되어 있다.
승강부(55)로부터 수평 방향으로 배관부(52)가 연장되어 있고, 그 선단, 즉 배관부(52)에서의 승강부(55)에 접속되어 있는 측의 단부의 반대측의 단부에는 세정수 노즐(51)이 설치되어 있다. 상세하게는, 배관부(52)는, 축부(56)에 대하여 승강부(55)가 회동함으로써 배관부(52)가 챔버(30)의 축심을 향하는 방향이 되었을 때의 챔버(30)의 축심 부근의 위치에서, 하방으로 절곡되어 있다. 세정수 노즐(51)은, 배관부(52)에서의 절곡되어 있는 부분의 선단에, 세정수를 하방으로 분사할 수 있는 방향으로 부착되어 있다.
또한, 챔버(30) 내에는, 유지 테이블(10)의 표면 위치로부터 챔버(30)의 개구부(33)까지의 유지 테이블(10)을 둘러싸는 외주 공간을 덮으며 원환 형상으로 형성된 팬 부재(20)와, 팬 부재(20)를 연직 방향을 회전축으로 해서 회전시키는 팬 부재 회전부(25)가 배치되어 있다.
이 중, 팬 부재(20)는, 유지 테이블(10), 또는 유지 테이블 지지부(16)의 주위에 배치되는 복수의 날개(21)로 구성되어 있다. 이 날개(21)는, 각각 유지 테이블(10)이나 유지 테이블 지지부(16)의 직경 방향과 둘레 방향의 양방에 대하여 경사지며, 연직 방향으로 연장되는 방향으로 형성되는 판형의 형상으로 형성되어 있다. 복수의 날개(21)는, 모두 동일한 형상으로 형성되고, 유지 테이블(10)과 유지 테이블 지지부(16)의 둘레 방향으로 각각 이격되어, 이들 주위에 배치되어 있다. 또한, 복수의 날개(21)는, 유지 테이블(10)과 유지 테이블 지지부(16)의 직경 방향과 둘레 방향의 양방에 대한 상대적인 경사의 방향이나 각도가, 모두 동일한 방향이며 동일한 각도로 되어 있다.
팬 부재 회전부(25)는, 연직 방향을 회전축으로 해서 팬 부재 지지부(26)를 회전시키는 팬 부재 축부(27)와, 팬 부재(20)가 회전할 때의 동력원인 팬 부재용 모터(61)를 갖고 있다.
팬 부재 지지부(26)는, 유지 테이블 지지부(16)의 하면측, 즉 유지 테이블 지지부(16)에서 유지 테이블(10)이 연결되어 있는 면측의 반대측에 배치되어 있고, 팬 부재 지지부(26)에는, 팬 부재(20)를 구성하는 복수의 날개(21)가 연결되어 있다.
상세하게는, 각 날개(21)는, 하단부가 링 형상의 팬 부재 지지부(26)의 외주단 부근에 연결되어 있고, 이에 따라 복수의 날개(21)는 링 형상의 축심을 중심으로 하는 둘레 방향으로 배열된 상태로 서로 이격되어 배치되어 있다.
또한, 팬 부재 지지부(26)는, 직경이 개구부(33)의 직경보다도 크게 되어 있으며, 이 때문에, 날개(21)는 팬 부재 지지부(26)로부터 챔버(30)의 상면부(31)를 향해 연장되어 있다. 또한, 날개(21)의 상단은 챔버(30)의 접힘부(32)의 하단보다도 상방에 위치하고 있다. 이에 따라, 복수의 날개(21)를 갖는 팬 부재(20)는, 유지 테이블(10)의 유지면(11)인 유지 테이블(10)의 표면 위치로부터 연직 방향에서 챔버(30)의 개구부(33)가 위치하는 부분까지의 공간을 포함하며 유지 테이블(10)의 회전축을 중심으로 하는 둘레 방향에서 유지 테이블(10)을 둘러싸는, 외주 공간을 덮으며, 팬 부재(20) 전체로서 원환 형상으로 형성되어 있다. 또한, 팬 부재(20)는, 날개(21)의 상단이 접힘부(32)의 상방에 위치하고 있기 때문에, 팬 부재(20)는, 상기 팬 부재(20)를 지지하는 팬 부재 지지부(26)에 의해, 챔버(30) 내에서의 팬 부재(20)의 내주측의 공간과 외주측의 공간을 대체로 격리하고 있다.
챔버(30)에 설치되는 덕트(45)는, 연직 방향에서, 팬 부재(20)와 팬 부재 지지부(26)가 위치하는 높이로 되어 챔버(30)의 측벽(34)의 외주면에 설치되어 있고, 챔버(30)의 내측 공간에 연통(連通)되어 있다. 이 덕트(45)는, 스피너 세정 장치(1)로부터의 배기의 처리를 행하는 처리 설비(도시 생략)까지 연장되어 있고, 덕트(45)의 도중 또는 상기 처리 설비에는 챔버(30) 내의 공기를 흡인하여 덕트(45)에 유입시키는 배기팬(도시 생략)이 장비되어 있다.
또한, 팬 부재 축부(27)는, 팬 부재 지지부(26)에서 유지 테이블(10)이 위치하는 면측의 반대측의 면에 상단이 연결되어 있고, 팬 부재 지지부(26)로부터 연직 방향 하방을 향해 연장되어 있다. 이들 팬 부재 지지부(26)와 팬 부재 축부(27)에는, 축심 부근에, 유지 테이블 회전축(17)의 직경보다도 큰 직경으로 연직 방향으로 뚫린 구멍인 삽입 관통 구멍(28)이 형성되어 있다. 즉, 팬 부재 축부(27)는 원통 형상으로 형성되어 있고, 그 상단이 팬 부재 지지부(26)에 연결되어 있다. 유지 테이블 지지부(16)로부터 하방을 향해 형성되어 있는 유지 테이블 회전축(17)은, 삽입 관통 구멍(28)에 삽입되어 연직 방향으로 연장되어 있다.
팬 부재(20)를 지지하는 팬 부재 지지부(26)는, 팬 부재용 모터(61)에 의해서 발생하는 동력에 의해 회전함으로써, 팬 부재(20)를 일체 회전시키는 것이 가능하게 되어 있다. 상세하게는, 팬 부재용 모터(61)의 출력축에는 동력의 전달에 이용하는 팬 부재용 구동측 풀리(62)가 연결되어 있고, 구동측 풀리(62)는, 팬 부재용 모터(61)의 구동시에, 팬 부재용 모터(61)의 출력축과 일체가 되어 회전 가능하게 설치되어 있다.
또한, 팬 부재 축부(27)의 하단에는, 팬 부재 축부(27)와 일체가 되어 회전하는 팬 부재용 종동측 풀리(63)가 연결되어 있다. 팬 부재용 종동측 풀리(63)에는, 팬 부재 축부(27)와 마찬가지로, 축심의 중심 부근에, 유지 테이블 회전축(17)의 직경보다도 큰 직경으로 연직 방향으로 구멍이 뚫려 있으며, 유지 테이블 회전축(17)은, 이 구멍을 또한 지나 연직 방향으로 연장되어 있다.
이들 팬 부재용 구동측 풀리(62)와 팬 부재용 종동측 풀리(63)에는 양방의 풀리 사이에서의 동력의 전달에 이용하는 벨트(65)가 걸쳐져 있고, 팬 부재용 모터(61)에 의해서 발생한 동력은, 팬 부재용 구동측 풀리(62), 벨트(65), 팬 부재용 종동측 풀리(63)를 통해 팬 부재 축부(27)에 전달 가능하게 되어 있다. 팬 부재 지지부(26)는, 팬 부재용 모터(61)에 의해서 발생되어 팬 부재 축부(27)에 전달하는 동력에 의해, 팬 부재(20)와 일체가 되어 회전하는 것이 가능하게 되어 있다.
또한, 챔버(30)의 내측에는, 유지 테이블(10)이 배치되어 있는 측의 공간과, 유지 테이블용 모터(60)나 팬 부재용 모터(61)가 배치되어 있는 측의 공간을 구획하는 격벽부(40)가 설치되어 있다.
격벽부(40)는, 팬 부재 지지부(26)에 있어서의 유지 테이블 지지부(16)가 위치하는 측의 반대측에 위치하고 있고, 외주 부분이 챔버(30)의 측벽(34)의 내주면에 연결되는, 링 형상으로 형성되어 있다.
격벽부(40)에는, 팬 부재 축부(27)의 직경보다도 큰 직경으로 연직 방향으로 뚫린 구멍을 챔버(30)의 축심 부근에 갖는, 구멍부(41)가 형성되어 있다. 구멍부(41)는 원통 형상으로 형성됨으로써 내측에 구멍을 갖고 있으며, 팬 부재 축부(27)는 구멍부(41)의 내측의 구멍을 지나 연직 방향으로 연장되어 있다. 또한, 구멍부(41)는, 격벽부(40)로부터 연직 방향 상방으로 돌출되어 있고, 상단이 팬 부재 지지부(26)의 근처 하방에 위치하고 있다. 즉, 구멍부(41)는, 팬 부재 축부(27)의 주위를 덮으며, 격벽부(40)로부터 팬 부재 지지부(26)의 근방에 걸쳐 형성되어 있다.
격벽부(40)에서의 유지 테이블용 모터(60)와 팬 부재용 모터(61)가 배치되어 있는 공간측의 면에는, 베어링 지지 부재(42)가 설치되어 있다. 베어링 지지 부재(42)는, 격벽부(40)로부터 팬 부재 축부(27)의 방향을 향해 설치되어 있고, 팬 부재 축부(27)측의 단부에서 팬 부재 회전부 베어링(68)을 지지하고 있다. 팬 부재 회전부 베어링(68)은 팬 부재 축부(27)를 회전 가능하게 지지하는 베어링으로 되어 있고, 베어링 지지 부재(42)는 이 팬 부재 축부(27)용의 베어링인 팬 부재 회전부 베어링(68)을 지지하고 있다.
또한, 이 격벽부(40)와 팬 부재 지지부(26)에는 세정수의 일부를 배수하는 배수 구멍이 형성되어 있다. 구체적으로는, 팬 부재 지지부(26)에는, 팬 부재 지지부(26)의 외주 부근, 즉, 날개(21)가 연결되어 있는 부분 부근에, 상기 팬 부재 지지부(26)를 연직 방향으로 관통하는 구멍이 형성되어 있고, 이 구멍에 의해 배수 구멍(29)이 형성되어 있다. 또한, 격벽부(40)에는, 격벽부(40)에서의 외주 부근에, 상기 격벽부(40)를 연직 방향으로 관통하는 구멍이 형성되어 있고, 이 구멍에 의해 배수 구멍(43)이 형성되어 있다.
이 실시형태 1에 따른 스피너 세정 장치(1)는, 이상과 같은 구성으로 이루어지며, 이하, 그 작용에 대해서 설명한다. 스피너 세정 장치(1)로 웨이퍼(W)의 세정을 행하지 않을 때에는, 축부(56)를 중심으로 해서 세정수 분사 수단(50)을 회동시켜, 세정수 분사 수단(50)을 개구부(33)에 대하여 연직 방향에 있어서 겹치지 않는 위치인 퇴피 위치로 이동시킨다. 그때에, 세정수 분사 수단(50)은, 승강부(55)를 상승시킴으로써, 세정수 노즐(51)이 챔버(30)의 상면부(31)보다도 상방에 위치하도록 세정수 분사 수단(50) 전체를 상방으로 이동시킨 상태에서, 퇴피 위치로 이동시킨다.
다음으로, 가공을 행한 세정 전의 웨이퍼(W)를, 개구부(33)로부터 챔버(30) 내에 넣어, 유지 테이블(10)의 유지면(11) 상에 배치한다. 유지 테이블(10)은, 웨이퍼(W)와 유지면(11) 사이를 부압으로 함으로써 웨이퍼(W)를 흡착하고, 또한, 웨이퍼(W)를 유지하는 프레임을 클램프(12)로 유지함으로써 웨이퍼(W)를 유지면(11) 상에 유지한다. 또한, 챔버(30) 내의 공기를 흡인하는 배기팬을 작동시켜 챔버(30) 내의 공기를 덕트(45)를 거쳐 외부로 배출함으로써, 세정의 준비를 행한다.
이 상태에서, 유지 테이블용 모터(60)를 작동시킴으로써, 유지 테이블 회전축(17) 및 유지 테이블 지지부(16)와 일체로 유지 테이블(10)을 회전시키며, 유지 테이블(10)을, 예컨대 800 rpm 정도의 회전 속도로 회전시킨다. 또한, 팬 부재용 모터(61)도 작동시켜, 팬 부재용 모터(61)에 의해서 발생한 동력을 벨트(65)를 통해 팬 부재 축부(27)에 전달하여, 팬 부재 축부(27) 및 팬 부재 지지부(26)와 일체로 팬 부재(20)를 회전시킨다. 그때의 회전 방향은, 경사져 있는 날개(21)의 회전에 의해 팬 부재(20)의 내측으로부터 외측을 향해 기류가 발생하는 방향으로, 회전축을 중심으로 해서 회전시킨다.
이에 따라, 팬 부재(20)를 구성하는 각 날개(21)는, 팬 부재(20)의 형상인 원환 형상의 내측으로부터 외측 방향으로 흐르는 기류를 발생시켜, 유지 테이블(10)의 상부의 공기를 팬 부재(20)의 원환 형상의 외측으로 흐르게 한다. 이와 같이, 팬 부재(20)는, 팬 부재 회전부(25)에 의해 회전함으로써, 유지 테이블(10)의 상부에서, 또한 팬 부재(20)의 원환 형상 내주부(36)로부터 팬 부재(20)의 외주부(37)로, 공기의 흐름을 발생시킨다.
유지 테이블(10)이나 팬 부재(20)를 회전시킴으로써, 웨이퍼(W)를 세정시킬 준비가 되었다면, 축부(56)를 중심으로 해서 세정수 분사 수단(50)을 회동시킴으로써, 세정수 노즐(51)을, 유지 테이블(10)에 의해 유지하고 있는 웨이퍼(W)의 상방에 위치시킨다. 또한, 승강부(55)를 하강시킴으로써, 세정수 노즐(51)을 웨이퍼(W)에 접근시킨다.
이 상태에서, 세정수 노즐(51)로부터 세정수를 하방으로 분출함으로써, 웨이퍼(W)를 향해 세정수를 분출한다. 그때에, 세정수 노즐(51)이 웨이퍼(W)의 상방에 위치하는 범위 내에서, 축부(56)를 중심으로 해서 세정수 분사 수단(50)을 회동시키면서 분출한다. 세정수의 분출 중에도 유지 테이블(10)은 계속해서 회전하고 있기 때문에, 세정수는, 웨이퍼(W)의 상면 전면에 공급되어, 절삭 부스러기나 연삭 부스러기 등의 웨이퍼(W)에 부착되어 있는 오염 성분은, 세정수에 의해 씻겨내려간다.
웨이퍼(W)의 세정시는, 이와 같이 웨이퍼(W)의 오염 성분을 세정수에 의해 씻어 버리기 때문에, 챔버(30) 내에는 이 오염 성분에 의해 오염된 세정수나 분무가 발생하지만, 이들 세정수나 분무는 회전하는 팬 부재(20)에 의해서 발생하는 기류에 의해 웨이퍼(W)의 상방으로부터 제거된다. 즉, 오염된 세정수나 분무는, 유지 테이블(10)의 상방으로부터 팬 부재(20)의 원환 형상에 있어서의 외측으로 배출된다.
팬 부재(20)의 외측으로 배출된 세정수나 분무는, 챔버(30) 내의 공기를 흡인하는 배기팬에 의해, 공기와 함께 챔버(30)를 지나 덕트(45)로 흘러, 챔버(30) 내로부터 배출된다. 즉, 팬 부재(20)는, 회전하여 유지 테이블(10)의 상부의 공기를 팬 부재(20)의 원환 형상 내주부(36)로부터 팬 부재(20)의 외주부(37)로 흐르게 함으로써, 웨이퍼(W)의 세정시의 세정수 및 분무를 팬 부재(20)의 외부로 강제 배기하여 덕트(45)로 유도한다. 환언하면, 팬 부재(20)는 팬 부재(20)의 외주부(37)측의 공간에 위치하는 공기에 대하여 압축력을 부여하고, 배기팬은 이 공기를 흡인하기 때문에, 팬 부재(20)의 외주부(37)측으로 배출된 세정수나 분무는, 이 압축력과 흡인력에 의해, 팬 부재(20)의 외주부(37)측의 공간에 위치하는 공기와 함께 챔버(30) 내를 흘러 덕트(45)로부터 배출된다.
소정의 세정 시간이 경과했다면, 세정수 분사 수단(50)으로부터의 세정수의 분사는 정지하지만, 유지 테이블(10)은 회전을 계속하여 웨이퍼(W)에 부착되어 있는 세정수를 원심력으로 날려 버린다. 그때에, 유지 테이블(10)은, 3000 rpm 정도까지 회전 속도를 상승시킴으로써 원심력을 증대시켜, 세정수를 신속히 날려 버려 세정 후의 웨이퍼(W)를 건조시킨다.
또한, 이 건조 과정에서는, 팬 부재(20)도 회전을 계속하지만, 팬 부재(20)는 유지 테이블(10)과는 달리 회전 속도를 상승시키지 않고 세정시의 회전 속도와 동일한 회전 속도를 유지하여 회전을 계속한다. 이에 따라, 팬 부재(20)는, 세정시와 동일한 기류를 발생시켜, 웨이퍼(W)의 원심력에 의해 날아간 세정수를 팬 부재(20)의 외부로 배출한다.
또한, 건조 과정에서는, 챔버(30) 내의 공기를 흡인하는 배기팬도 계속해서 운전하기 때문에, 팬 부재(20)의 외부로 배출된 세정수는 챔버(30) 내를 지나 덕트(45)로 유도된다. 이에 따라, 팬 부재(20)로부터 날아간 세정수가 웨이퍼(W)측으로 되돌아가는 일 없이 덕트(45)로부터 배출되어, 웨이퍼(W)는 건조된다.
또한, 오염된 세정수 중, 팬 부재(20)에 의해 외주부(37)측으로 배출되지 않은 세정수는, 유지 테이블(10)이나 유지 테이블 회전부(15)의 하방에 위치하는 팬 부재 지지부(26) 상으로 흐른다. 팬 부재 지지부(26) 상으로 흐른 세정수는, 배수 구멍(29)으로부터 배출되어, 격벽부(40)측으로 흐른다. 격벽부(40)측으로 흐른 세정수 중 일부는, 팬 부재(20)와 배기팬에 의한 공기의 흐름에 의해, 덕트(45)를 향해 흘러, 덕트(45)로부터 배출된다. 또한, 덕트(45)로부터 배출되지 않고 격벽부(40) 상에 남은 세정수는, 격벽부(40)의 배수 구멍(43)으로부터 배출된다.
소정의 건조 시간이 경과했다면, 유지 테이블(10)과 팬 부재(20)의 회전을 정지하고, 세정수 분사 수단(50)을 퇴피 위치로 복귀시킨다. 그 후, 유지 테이블(10)에서의 웨이퍼(W)의 유지를 해제하고, 웨이퍼(W)를 유지 테이블(10)로부터 들어 올려 다음의 공정으로 옮긴다.
이상의 실시형태 1에 따른 스피너 세정 장치(1)는, 원주 방향으로 배열된 복수의 날개(21)에 의해, 유지 테이블(10)을 둘러싸는 외주 공간을 덮으며 원환 형상으로 형성된 팬 부재(20)를 마련하고, 팬 부재 회전부(25)에 의해 팬 부재(20)를 회전시킴으로써, 유지 테이블(10)의 상부에서, 팬 부재(20)의 원환 형상 내주부(36)측으로부터 외주부(37)로 공기의 흐름을 발생시킬 수 있다. 이에 따라, 세정시의 세정수나 분무를, 웨이퍼(W)의 상방으로부터 강제적으로 배출하여, 덕트(45)로 유도할 수 있다. 이 결과, 스피너 세정에 있어서, 세정시의 오염된 분무 및 세정수가 웨이퍼(W)에 재부착되는 것을 방지할 수 있다.
또한, 팬 부재(20)를 유지 테이블(10)과는 독립적으로 회전시킬 수 있기 때문에, 웨이퍼(W)의 세정시나 건조시에, 유지 테이블(10)과 팬 부재(20)를 각각 필요에 따른 적절한 회전수로 회전시킬 수 있다. 예컨대, 웨이퍼(W)의 세정 과정에 서, 유지 테이블(10)의 회전 속도를 단계적으로 변화시키는 경우에도, 팬 부재(20)의 회전 속도를 일정하게 할 수 있고, 팬 부재(20)에 의해 발생하는 외측 방향으로의 흡인력을 일정하게 할 수 있다. 이 결과, 세정시의 오염된 분무 및 세정수가 웨이퍼(W)에 재부착되는 것을 방지하면서, 웨이퍼(W)의 세정 성능이나 건조 성능을 향상시킬 수 있다.
〔실시형태 2〕
실시형태 2에 따른 스피너 세정 장치(70)는, 실시형태 1에 따른 스피너 세정 장치(1)와 대략 동일한 구성이지만, 유지 테이블이 팬 부재 회전부를 겸하고 있는 점에 특징이 있다. 다른 구성은 실시형태 1과 동일하기 때문에, 그 설명을 생략하고, 동일한 부호를 붙인다.
도 3은 실시형태 2에 따른 스피너 세정 장치의 단면도이다. 본 실시형태 2에 따른 스피너 세정 장치(70)는, 실시형태 1에 따른 스피너 세정 장치(1)와 마찬가지로, 웨이퍼(W)를 유지하는 유지 테이블(10)과, 유지 테이블(10)을 회전시키는 유지 테이블 회전부(71)와, 웨이퍼(W) 상을 향해 세정수를 분사하는 세정수 분사 수단(50)을 구비하고 있고, 또한 유지 테이블(10)을 수용하며 측벽(34)에 덕트(45)가 배치된 챔버(30)를 구비하고 있다. 이 중 유지 테이블 회전부(71)는, 유지 테이블(10)을 지지하는 유지 테이블 지지부(72)와, 연직 방향을 회전축으로 해서 유지 테이블 지지부(72)를 회전시키는 유지 테이블 회전축(73)과, 유지 테이블(10)이 회전할 때의 동력원인 모터(78)를 갖고 있다.
또한, 본 실시형태 2에 따른 스피너 세정 장치(70)는, 실시형태 1에 따른 스피너 세정 장치(1)와 마찬가지로, 유지 테이블(10)의 주위에 배치되는 복수의 날개(21)로 구성되는 팬 부재(20)를 구비하고 있다. 이 팬 부재(20)는, 실시형태 1에 따른 스피너 세정 장치(1)와는 달리, 유지 테이블 회전부(71)가 갖는 유지 테이블 지지부(72)에 연결되어 지지되어 있다. 즉, 팬 부재(20)는, 유지 테이블 지지부(72)의 외주에 고정되고, 유지 테이블 회전부(71)가 팬 부재(20)를 연직 방향을 회전축으로 해서 회전시키는 팬 부재 회전부(75)를 겸하고 있다. 이 때문에, 팬 부재(20)는 유지 테이블(10)의 회전과 함께 회전한다. 상세하게는, 팬 부재(20)를 구성하는 복수의 날개(21)는, 유지 테이블 지지부(72)에서 유지 테이블(10)이 연결되는 면인 상면에, 각 날개(21)의 하단부가 연결되어 있다.
또한, 유지 테이블 지지부(72)는, 직경이 챔버(30)의 개구부(33)의 직경보다도 크게 되어 있으며, 이 때문에, 날개(21)는 유지 테이블 지지부(72)로부터 챔버(30)의 상면부(31)를 향해 연장되어 있다. 또한, 날개(21)의 상단은 챔버(30)의 접힘부(32)의 하단보다도 상방에 위치하고 있다. 이에 따라, 복수의 날개(21)를 갖는 팬 부재(20)는, 유지 테이블(10)의 유지면(11)인 유지 테이블(10)의 표면 위치로부터 연직 방향에서 챔버(30)의 개구부(33)가 위치하는 부분까지의 공간을 포함하며 유지 테이블(10)의 회전축을 중심으로 하는 둘레 방향에서 유지 테이블(10)을 둘러싸는, 외주 공간을 덮으며, 팬 부재(20) 전체로서 원환 형상으로 형성되어 있다.
또한, 팬 부재(20)는, 날개(21)의 상단이 접힘부(32)의 하단보다도 상방에 위치하고 있기 때문에, 팬 부재(20)는, 상기 팬 부재(20)를 지지하는 유지 테이블 지지부(72)에 의해, 챔버(30) 내에서의 팬 부재(20)의 내주측의 공간과 외주측의 공간을 대체로 격리하고 있다.
이 실시형태 2에 따른 스피너 세정 장치(70)는, 이상과 같은 구성으로 이루어지며, 이하 그 작용에 대해서 설명한다. 스피너 세정 장치(70)로 웨이퍼(W)의 세정을 행할 때에는, 세정 전의 웨이퍼(W)를 유지 테이블(10)의 유지면(11)으로 유지한 상태에서, 챔버(30) 내의 공기를 흡인하는 배기팬을 작동시켜, 챔버(30) 내의 공기를 덕트(45)를 거쳐 외부로 배출함으로써, 세정의 준비를 행한다.
이 상태에서, 모터(78)를 작동시킴으로써, 유지 테이블 회전축(73) 및 유지 테이블 지지부(72)와 일체로 유지 테이블(10)을 회전시키며, 유지 테이블(10)은, 예컨대 800 rpm 정도의 회전 속도로 회전한다. 또한, 이와 같이 유지 테이블 지지부(72)가 회전함으로써, 팬 부재(20)도 회전한다. 즉, 팬 부재(20)는 유지 테이블(10)과 일체가 되어 회전한다. 유지 테이블(10)의 회전시에, 유지 테이블(10)과 함께 팬 부재(20)도 회전함으로써, 팬 부재(20)는, 유지 테이블(10)의 상부에서, 또한 팬 부재(20)의 원환 형상 내주부(36)로부터 팬 부재(20)의 외주부(37)로 공기의 흐름을 발생시킨다.
유지 테이블(10)과 팬 부재(20)를 회전시킴으로써 웨이퍼(W)를 세정시킬 준비가 되었다면, 세정수 분사 수단(50)을 작동시켜 세정수 노즐(51)을 웨이퍼(W)의 상방에 위치시키고, 또한 웨이퍼(W)에 접근시킨다. 이 상태에서, 세정수 분사 수단(50)을 회동시키면서, 세정수 노즐(51)로부터 웨이퍼(W)를 향해 세정수를 분출함으로써, 웨이퍼(W)에 부착되어 있는 절삭 부스러기나 연삭 부스러기 등의 오염 성분을 세정수에 의해 씻어 버린다.
웨이퍼(W)의 세정시에 있어서의 오염된 세정수나 분무는, 회전하는 팬 부재(20)에 의해서 발생하는 기류에 의해, 유지 테이블(10)의 상방으로부터 팬 부재(20)의 원환 형상에 있어서의 외측으로 배출되어, 웨이퍼(W)의 상방으로부터 제거된다. 팬 부재(20)의 외측으로 배출된 세정수나 분무는, 챔버(30) 내의 공기를 흡인하는 배기팬에 의해, 공기와 함께 챔버(30)를 지나 덕트(45)로 흘러 챔버(30) 내로부터 배출된다.
소정의 세정 시간이 경과했다면, 세정수 분사 수단(50)으로부터의 세정수의 분사는 정지하고, 유지 테이블(10)의 회전 속도를 상승시킴으로써 원심력을 증대시켜, 세정수를 날려 버려 웨이퍼(W)를 건조시킨다. 이 경우, 유지 테이블 지지부(72)에 연결되는 팬 부재(20)의 회전 속도도 상승하기 때문에, 팬 부재(20)에 의해 발생하는 기류도 세정시보다도 강해진다. 이에 따라, 웨이퍼(W)의 원심력에 의해 날아간 세정수는, 이 강해진 기류에 의해 팬 부재(20)의 외부로 기세 좋게 배출된다.
팬 부재(20)의 외부로 배출된 세정수는 덕트(45)로부터 배출되고, 팬 부재(20)로부터 날아간 세정수가 웨이퍼(W)측으로 되돌아가는 일이 없기 때문에, 웨이퍼(W)는 건조된다. 소정의 건조 시간이 경과했다면, 유지 테이블(10)과 팬 부재(20)의 회전을 정지하고 세정수 분사 수단(50)을 퇴피 위치로 복귀시키며, 웨이퍼(W)를 유지 테이블(10)로부터 들어 올려 다음의 공정으로 옮긴다.
이상의 실시형태 2에 따른 스피너 세정 장치(70)에서는, 팬 부재(20)가 유지 테이블 회전부(71)에 고정되고, 유지 테이블 회전부(71)가 팬 부재 회전부(75)를 겸하고 있기 때문에, 팬 부재(20)를 회전 가능하게 지지하기 위한 부재나 기구를 새롭게 설치하지 않고서, 팬 부재(20)를 회전시킬 수 있다. 이에 따라, 구조를 복잡화시키지 않고, 웨이퍼(W)의 상방으로부터 외측 방향으로의 기류를 발생시키는 팬 부재(20)를 마련할 수 있다. 이 결과, 오염된 분무 및 세정수가 웨이퍼(W)에 재부착되는 것을 방지할 때의 제조 비용을 억제할 수 있다.
〔변형예〕
한편, 실시형태 1에 따른 스피너 세정 장치(1)에서는, 웨이퍼(W)의 세정 후의 건조시는, 유지 테이블(10)은 회전 속도를 세정시의 회전 속도보다도 높게 하고 있는 데 비하여, 팬 부재(20)의 회전 속도를 세정시의 회전 속도와 동일한 회전 속도로 해서 회전시키고 있으나, 건조시에 팬 부재(20)의 회전 속도를 변화시켜도 좋다. 예컨대, 건조시에는, 팬 부재(20)의 회전 속도를 유지 테이블(10)의 회전 속도와 같은 정도로 해도 좋고, 또는 팬 부재(20)의 회전 속도를 유지 테이블(10)의 회전 속도보다도 높게 해도 좋다.
또한, 실시형태 1에 따른 스피너 세정 장치(1)에서는, 팬 부재(20)의 회전 속도는, 유지 테이블(10)의 회전 속도에 대하여 독립적으로 변화시킬 수 있기 때문에, 웨이퍼(W)의 세정시나 건조시에, 유지 테이블(10)의 회전 속도에 상관없이, 필요에 따라 팬 부재(20)의 회전 속도를 변화시켜도 좋다. 또한, 팬 부재(20)의 회전 방향은, 유지 테이블(10)의 회전 방향에 대하여 동일한 방향이라도 좋고, 반대 방향으로 회전시켜도 좋다. 팬 부재(20)는, 웨이퍼(W)의 크기나 세정시의 온도 등에 따라 회전 속도나 회전 방향을 설정함으로써, 오염된 세정수나 분무를 유지 테이블(10)의 상방으로부터, 보다 적절하게 배출할 수 있다.
1, 70: 스피너 세정 장치 10: 유지 테이블
11: 유지면(상면) 15, 71: 유지 테이블 회전부
16, 72: 유지 테이블 지지부 17, 73: 유지 테이블 회전축
20: 팬 부재 21: 날개
25, 75: 팬 부재 회전부 26: 팬 부재 지지부
27: 팬 부재 축부 30: 챔버
33: 개구부 34: 측벽
45: 덕트 50: 세정수 분사 수단
51: 세정수 노즐 60: 유지 테이블용 모터
61: 팬 부재용 모터 78: 모터
W: 웨이퍼(판상물)

Claims (2)

  1. 판상물(板狀物)을 유지하는 원반 형상의 유지 테이블과, 상기 유지 테이블을 연직 방향을 회전축으로 해서 회전시키는 유지 테이블 회전부와, 상기 유지 테이블의 상면에 유지된 상기 판상물 위를 향해 세정수를 분사하는 세정수 분사 수단을 갖는 스피너 세정 장치로서,
    상기 유지 테이블을 수용하며 상면이 개구되어 있는 원통 형상의 챔버와,
    상기 챔버의 측벽에 배치되며 상기 챔버 내로부터 기체를 배출하는 덕트와,
    세정시에 상기 유지 테이블의 표면 위치로부터 상기 챔버의 개구부까지의 상기 유지 테이블을 둘러싸는 외주 공간을 덮으며 원환 형상으로 형성되는 팬 부재와,
    상기 팬 부재를 연직 방향을 회전축으로 해서 회전시키는 팬 부재 회전부를 구비하고,
    상기 팬 부재는, 상기 팬 부재 회전부에 의해 회전함으로써, 상기 유지 테이블의 상부에서 그리고 상기 팬 부재의 상기 원환 형상 내주부로부터 상기 팬 부재의 외주부로, 공기의 흐름을 발생시켜, 세정시의 세정수 및 분무를 상기 팬 부재의 외부로 강제 배기하여 상기 덕트로 유도하는 것을 특징으로 하는 스피너 세정 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 팬 부재는 상기 유지 테이블 회전부의 외주에 고정되고, 상기 유지 테이블 회전부가 상기 팬 부재 회전부를 겸하며, 상기 유지 테이블의 회전과 함께 상기 팬 부재가 회전하는 것을 특징으로 하는 스피너 세정 장치.
KR1020140090226A 2013-07-18 2014-07-17 스피너 세정 장치 KR20150010630A (ko)

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