KR20150104936A - 슬러리 분사노즐 및 이를 이용한 기판 처리장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 슬러리 분사노즐 및 이를 이용한 기판 처리장치에 관한 것으로, 처리대상물의 가장자리가 삽입되어 처리될 수 있는 처리공간부를 사이에 두고, 각각 상하로 결합된 상부바디와 하부바디와, 외부에서 공급되는 슬러리와 압축공기를 혼합하는 공급포트부와, 상기 공급포트부의 슬러리와 압축공기 혼합물을 상기 처리공간부에 분사하는 노즐과, 상기 처리공간부의 입구부와 상기 노즐의 사이에 마련되어 유체 커튼을 형성하는 커튼노즐을 포함한다. 본 발명은 에어와 슬러리 혼합물을 분사하여 프로세스 웨이퍼의 가장자리 및 그 하부의 접착층을 제거하여, 후속 공정에서 접착층에 의한 파티클의 발생을 방지하여, 수율 저하를 방지할 수 있는 효과가 있다.
Description
본 발명은 슬러리 분사노즐 및 이를 이용한 기판 처리장치에 관한 것으로, 더 상세하게는 프로세스 웨이퍼의 손상을 방지하면서 측면으로 노출된 접착제를 제거할 수 있는 슬러리 분사노즐 및 이를 이용한 기판 처리장치에 관한 것이다.
최근 반도체 제조 업체들은 다수의 웨이퍼를 수직으로 적층하고, 각 기판을 전기적으로 연결하기 위한 수직 콘택을 형성하는 방법에 대하여 연구하고 있다. 이때 웨이퍼의 두께를 얇게 만들기 위하여 소자 형성영역의 배면측을 연마가공하거나 수직 콘택을 형성하거나, 둘 이상의 웨이퍼를 적층할 때 위치의 변동을 방지하기 위하여 프로세스 웨이퍼를 지지부재 상에 접착제로 고정하는 방법을 사용하고 있다.
이처럼 프로세스 웨이퍼를 지지부재에 고정하는 방법으로, 공개특허 10-2010-0132545호(2010년 12월 17일 공개, 작은 직경의 고밀도 웨이퍼 관통 비아 다이 스태킹을 위한 정렬/센터링 가이드를 생성하는 방법)의 도 3b에는 실리콘 캐리어(204) 상의 접착층(206)에 의해 고착된 제1다이(200)에 대하여 기재되어 있다.
이때 접착층(206)으로 액상의 접착제를 주로 사용하고 있으며, 접착층(206)을 지지부재(실리콘 캐리어 또는 글라스 캐리어, 204) 상에 도포하고, 프로세스 웨이퍼(제1다이, 200)를 부착하여, 후속 공정시 위치의 변동을 방지하게 된다.
그러나 이처럼 액상의 접착제를 도포하고, 지지부재(204)와 프로세스 웨이퍼(200)를 부착할 때 그 액상의 접착제가 측면부로 유출되어 경화되며, 프로세스 웨이퍼(200)를 처리하는 과정에서 이물로 작용하게 된다.
이와 같은 종래의 문제점을 단순화된 도면을 통해 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 1 내지 도 3은 종래 관통 전극 제조용 접착제 제거 공정 수순단면도이다.
도 1 내지 도 3을 각각 참조하면 종래 다중 적층형 반도체 제조용 접착제 제거 방법은, 지지부재(204)의 상부에 액상의 접착층(206)을 도포하는 단계(도 1)와, 상기 액상의 접착층(206)의 상부에 프로세스 웨이퍼(200)를 적층하는 단계(도 2)와, 상기 접착상태의 프로세스 웨이퍼(200)의 상부를 연마가공하는 단계(도 3)를 포함한다.
이하, 상기와 같이 구성되는 종래 관통 전극 제조용 접착제 제거 공정의 구성과 작용을 보다 상세히 설명한다.
먼저, 도 1에 도시한 바와 같이 지지부재(204)의 상부에 액상의 접착층(206)을 도포한다. 이때 접착층(206)의 균일한 도포를 위하여 지지부재(204)를 회전시키는 상태에서 액상의 접착제 액적을 지지부재의 상부 중앙에 낙하시켜 고르게 퍼져 액상의 코팅이 이루어지게 된다.
그 다음, 도 2에 도시한 바와 같이 상기 접착층(206)에 프로세스 웨이퍼(200)를 접착한다. 상기 프로세스 웨이퍼(200)는 상기 접착층(206)과 접하는 면이 소자 형성면이 되며, 이때 접착층(206)은 액상이므로 프로세스 웨이퍼(200)에 의해 하향으로 압력이 작용하기 때문에, 접착층(206)이 측면측으로 퍼져 프로세스 웨이퍼(200)와 지지부재(204)의 측면으로 흐르게 된다.
그 다음, 도 3에 도시한 바와 같이 프로세스 웨이퍼(200)의 상면을 일부 제거한다. 상기 프로세스 웨이퍼(200)에 형성된 소자의 예로서 관통전극(Through silicon via)가 형성된 것일 수 있으며, 공개특허 10-2010-0021856호(2010년 2월 26일 공개, 관통 전극을 갖는 반도체 장치의 형성방법 및 관련된 장치)는 관통 전극을 웨이퍼의 두께 전체를 관통하도록 형성하기는 어렵기 때문에 수직으로 관통되는 전극을 형성한 후, 웨이퍼의 배면을 평탄하게 제거하여, 전극의 아랫부분이 노출되도록 하여 실질적인 관통 전극을 형성하는 방법에 대하여 기재하고 있다.
이처럼 프로세스 웨이퍼(200)는 소자 형성면이 접착층(206)에 접합된 상태에서 화학적 기계적 폴리싱(CMP) 등의 방법으로 연마되어, 관통 전극이 프로세스 웨이퍼(200)의 상하로 노출되도록 할 수 있다.
이때 프로세스 웨이퍼(200)와 지지부재(204)의 사이 가장자리에는 접착층(206)이 노출되며 이는 후속공정을 위하여 이동할 때 카세트 등의 측면에 접착층(206)이 묻어 오염을 발생시킬 수 있으며, 진공 열처리 등의 후속공정에서 접착층(206)이 떨어져 나가 오염원으로 작용하여 수율을 저하시키는 문제점이 있었다.
이와 같은 문제점을 고려하여, 도 4에 도시한 바와 같이 프로세스 웨이퍼(200)의 가장자리 영역과 그 가장자리 영역 하부의 접착층(206)을 그라인더(300)로 연마하거나, 케미컬을 사용하여 제거하는 기술이 종래에 사용되었다.
그라인더로 연마하는 경우 모서리 부분이 거칠어지는 칩핑 현상과, 에지 부분에 크랙이 발생할 수 있으며, 크랙이 진행되어 이후 프로세스 웨이퍼(200)가 소낭될 수 있는 문제점이 있었으며, 칩핑 및 크랙 현상에 의해 파티클이 발생하여 오염원으로 작용하여, 파티클 제거를 위한 세정공정이 더 필요하여 공정단계가 증가하는 문제점이 있었다.
또한 케미컬을 사용하는 경우에는 오버에칭(over etching)이 발생할 수 있는 문제점이 있었다.
상기와 같은 문제점을 감안한 본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 프로세스 웨이퍼를 지지부재 상에 접착할 때, 측면으로 유출되는 접착층을 슬러리 분사를 통해 제거하여 오염의 발생 원인을 줄일 수 있는 슬러리 분사노즐 및 이를 이용한 기판 처리장치를 제공함에 있다.
또한 본 발명이 해결하고자 하는 다른 과제는, 측면 접착층을 제거할 때 프로세스 웨이퍼에 크랙이 발생하는 등의 손상 발생을 방지할 수 있는 슬러리 분사노즐 및 이를 이용한 기판 처리장치를 제공함에 있다.
상기와 같은 과제를 해결하기 위한 본 발명 슬러리 분사노즐은,처리대상물의 가장자리가 삽입되어 처리될 수 있는 처리공간부를 사이에 두고, 각각 상하로 결합된 상부바디와 하부바디와, 외부에서 공급되는 슬러리와 압축공기를 혼합하는 공급포트부와, 상기 공급포트부의 슬러리와 압축공기 혼합물을 상기 처리공간부에 분사하는 노즐과, 상기 처리공간부의 입구부와 상기 노즐의 사이에 마련되어 유체 커튼을 형성하는 커튼노즐을 포함한다.
또한 본 발명 슬러리 분사노즐을 이용한 기판 처리장치는, 상기 슬러리 분사노즐과, 상기 슬러리 분사노즐에 슬러리를 공급하는 슬러리공급부와, 상기 슬러리 분사노즐에 압축공기를 공급하는 압축공기공급부와, 상기 슬러리 분사노즐에 진공압력을 제공하는 진공펌프부와, 상기 슬러리 분사노즐에 유체를 공급하는 유체공급부와, 상기 슬러리 분사노즐과 상기 처리대상물을 상대 회전운동시키는 이동부를 포함한다.
본 발명 슬러리 분사노즐 및 이를 이용한 기판 처리장치는, 에어와 슬러리 혼합물을 분사하여 프로세스 웨이퍼의 가장자리 및 그 하부의 접착층을 제거하여, 후속 공정에서 접착층에 의한 파티클의 발생을 방지하여, 수율 저하를 방지할 수 있는 효과가 있다.
또한 본 발명은, 마스크를 형성해야 하는 플라즈마 에칭이나 화학적 에칭에 비하여 별도의 처리 과정이 요구되지 않음으로써, 기판의 처리 시간을 단축하고, 비용을 절감할 수 있는 효과가 있다.
그리고 프로세스 웨이퍼와 접착층의 제거에 각기 다른 슬러리를 선택적으로 분사함으로써, 접착층과 지지부재의 선택비를 높여 접착층을 제거하는 과정에서 지지부재가 손상되는 것을 방지하여, 지지부재를 재사용함이 가능한 효과가 있다.
또한 본 발명은, 파티클의 발생을 방지하여 별도의 세정공정이 요구되지 않음으로써, 공정단계를 간소화할 수 있는 효과가 있다.
아울러 본 발명은 에어와 함께 슬러리를 분사하여 프로세스 웨이퍼의 가장자리 및 그 하부의 접착층을 제거할 때 상기 프로세스 웨이퍼의 제거 영역 안쪽의 프로세스 웨이퍼 상에 세정수를 분사하여 슬러리의 제거가 용이하도록 함과 아울러 슬러리가 정해진 영역 이내로 분사되어 프로세스 웨이퍼를 손상시키는 것을 방지하여 공정의 안정성을 확보할 수 있는 효과가 있다.
도 1 내지 도 3은 종래 기판의 제조공정 수순 단면도이다.
도 4는 종래 관통전극 제조공정의 다른 실시 단면도이다.
도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 슬러리 분사노즐의 사시도이다.
도 6은 도 5에서 A-A 단면 구성도이다.
도 7은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 슬러리 분사노즐의 주요 부분 확대 단면도이다.
도 8과 도 9는 각각 본 발명에 의해 처리되는 처리대상물의 처리 공정 수순 단면도이다.
도 10은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 슬러리 분사노즐을 이용한 기판 처리장치의 구성도이다.
도 11은 본 발명의 다른 실시예에 따른 슬러리 분사노즐을 이용한 기판 처리장치의 구성도이다.
도 4는 종래 관통전극 제조공정의 다른 실시 단면도이다.
도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 슬러리 분사노즐의 사시도이다.
도 6은 도 5에서 A-A 단면 구성도이다.
도 7은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 슬러리 분사노즐의 주요 부분 확대 단면도이다.
도 8과 도 9는 각각 본 발명에 의해 처리되는 처리대상물의 처리 공정 수순 단면도이다.
도 10은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 슬러리 분사노즐을 이용한 기판 처리장치의 구성도이다.
도 11은 본 발명의 다른 실시예에 따른 슬러리 분사노즐을 이용한 기판 처리장치의 구성도이다.
이하, 본 발명 슬러리 분사노즐 및 이를 이용한 기판 처리장치에 대하여 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 슬러리 분사노즐의 사시도이고, 도 6은 도 5에서 A-A 단면 구성도이다.
도 5와 도 6을 각각 참조하면 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 슬러리 분사노즐은, 처리대상물(70)의 가장자리 일부가 수용될 수 있는 처리공간부(30)가 사이에 형성되도록 상호 상하 배치된 상부바디(10) 및 하부바디(20)와, 상기 상부바디(10)에 결합 되어 슬러리와 슬러리를 가압하는 압축공기를 공급하는 공급포트부(40,40')와, 상기 상부바디(10)와 하부바디(20)에 각각 유체를 공급하여, 상기 처리공간부(30) 내에서 슬러리 및 처리부산물이 처리대상물(70)의 중앙측으로 이동하는 것을 방지하는 유체 커튼을 형성하는 제1유체공급관(53) 및 제2유체공급관(54)를 포함하여 구성된다.
상기 공급포트부(40,40')는 한 쌍으로 마련되어, 각각에 연결되는 슬러리 공급관(51,51')을 통해 공급되는 각각 서로 다른 종류 또는 입경의 슬러리를 필요에 따라 공급할 수 있도록 구성되며, 역시 압축공기공급관(52,52')을 통해 공급되는 압축공기로 각각 공급된 슬러리를 가압한다.
이하, 상기와 같이 구성된 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 슬러리 분사노즐의 구성과 작용에 대하여 보다 상세히 설명한다.
먼저, 상부바디(10)와 하부바디(20)의 형상은 각각 육면체의 형상일 수 있으나, 반원판형 등 그 형상에 무관하게 적용될 수 있다.
상기 상부바디(10)와 하부바디(20)의 사이에는 처리될 처리대상물(70)의 일부가 수용되는 처리공간부(30)가 마련된 상태로 결합된다.
상기 처리공간부(30)는 도 5에서는 하부바디(20)의 상면에 가공된 것으로 도시하였으나, 반대로 상부바디(10)의 저면에 가공된 것일 수 있고, 상부바디(10)와 하부바디(20) 모두에 가공된 것일 수 있으며, 아래의 설명은 도 5에 도시된 상태를 기준으로 하는 것이나 이를 참조하여 변형이 가능하다.
상기 하부바디(20)의 상면을 가공하여 그 상면의 가장자리에 상기 상부바디(10)의 저면과 접촉 및 결합되는 결합단턱부(23)를 형성한다. 상기 결합단턱부(23)가 형성되지 않은 부분은 앞서 설명한 처리공간부(30)가 된다.
상기 상부바디(10)와 하부바디(20)의 내측에는 각각 제1유체공급관(53)과 제2유체공급관(54)을 통해 공급된 유체가 각각 지나는 제1커튼홀(11)과 제2커튼홀(21)이 처리공간부(30)의 입구부와 나란하게 형성되어 있다. 상기 제1커튼홀(11)과 제2커튼홀(21)은 각각 상하로 마주하게 한 쌍으로 배치되며, 각각에 공급된 유체를 상기 처리공간부(30)에 분사할 수 있도록 제1커튼노즐(12)과 제2커튼노즐(22)이 형성되어 있다.
도 6에 도시한 바와 같이 상기 제1커튼홀(11)과 제2커튼홀(21)은 복수로 마련될 수 있으며, 상기 제1커튼노즐(12)과 제2커튼노즐(22)은 슬릿형 또는 다수의 홀(hole)일 수 있다.
상기 제1커튼노즐(12)을 통해 분사되는 유체는 가공면의 세정을 수행하는 것이고, 제2커튼노즐(22)은 가공에 의해 발생한 비산물의 비산 방지, 슬러리의 비산 방지를 위한 것이다.
상기 상부바디(10)의 상부에는 한 쌍의 공급포트부(40,40')가 결합되며, 그 공급포트부(40)의 결합위치의 상부바디(10) 상면에는 노즐(14)이 삽입되는 노즐삽입부(13)가 형성되어 있다. 상기 노즐삽입부(13)는 노즐(14)의 끝단이 상기 처리공간부(30)의 상부측에서 노출되도록 하는 관통구이며, 노즐(14)의 위치는 상기 입구부(31)를 기준으로 상기 제1커튼홀(11)에 비해 더 먼 위치에 위치하게 된다.
상기 한 쌍의 공급포트부(40,40')는 서로 동일한 구성이며, 각각 슬러리가 공급되는 슬러리공급구(41)와, 압축공기가 공급되는 압축공기공급구(42)가 각기 다른 위치에 마련되어 있으며, 상기 슬러리공급구(41)를 통해 공급된 슬러리가 상기 압축공기공급구(42)와 혼합될 수 있도록 슬러리를 혼합부(44)로 투입하는 경사투입구(43)와, 상기 혼합부(44)가 상기 상부바디(10)의 노즐삽입부(13)에 삽입된 조즐(14)에 연결될 수 있도록 상부바디(10)의 상부에 결합하는 체결부(45)로 구성된다.
상기 상부바디(10)와 하부바디(20)의 후단에는 각각 처리공간부(30)의 출구부(32)가 노출되며, 외측으로 돌출되어 배기덕트부(60)가 결합될 수 있는 덕트체결부(15,25)가 마련되어 있다. 즉, 배기덕트부(60)를 통해 진공압력을 상기 처리공간부(30)에 공급하여 분사된 노즐(14)에서 분사된 슬러리 등이 외부로 배출될 수 있게 한다.
아래에서는 처리대상물(70)인 기판의 처리공정에 맞춰 본 발명의 동작을 보다 상세히 설명한다.
도 7은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 슬러리 분사노즐의 주요 부분 확대 단면도이다.
도 7을 참조하면, 처리공간부(30) 내에 처리대상물(70)의 가장자리 일부가 삽입된 상태에서 처리공정이 진행된다. 상기 처리대상물(70)은 지지부재(71)의 상부에 접착층(72)에 의해 접착된 프로세스 웨이퍼(73)로 구성된다.
상기 프로세스 웨이퍼(73)는 기판이며, 상면인 소자형성면의 반대 면을 화학적 기계적 연마법 등의 방법으로 소정 두께 연마하여 평탄하게 제거한상태이다.
이와 같은 구성에서 상기 슬러리공급구(41)를 통해 슬러리를 공급하고, 압축공기공급부(42)를 통해 압축공기를 공급하면, 상기 슬러리는 경사투입구(43)를 통해 혼합부(44)로 투입되어 상기 압축공기와 혼합됨과 아울러 그 압축공기의 압력으로 노즐(14)을 통해 분사된다.
이때 상기 슬러리는 프로세스 웨이퍼(73)의 가장자리 둘레 영역에 분사되며, 프로세스 웨이퍼(73)의 가장자리 둘레 영역과 그 둘레 영역 하부의 접착층(72)을 제거한다.
상기 프로세스 웨이퍼(73)의 가장자리 둘레 영역의 제거에 사용되는 슬러리와 상기 접착층(72)의 제거에 사용되는 슬러리는 다른 종류의 것을 사용할 수 있다. 즉, 프로세스 웨이퍼(73)와 접착층(72)의 제거에 사용되는 슬러리는 그 경도에 차이가 있는 것을 사용함이 바람직하며, 이때 공급되는 슬러리는 한 쌍의 공급포트부(40,40')에 각각 공급될 수 있다.
도 8과 도 9는 각각 본 발명에 의해 처리되는 처리대상물(70)의 처리 공정 수순 단면도이다.
도 8에 도시한 바와 같이 상기 프로세스 웨이퍼(73)의 상면인 소자형성면의 반대 면을 화학적 기계적 연마법 등의 방법으로 소정 두께 연마하여 평탄하게 된 상태이며, 그 소자형성면의 반대면으로 전극이 노출된다.
그 다음, 도 9에 도시한 바와 같이 처리대상물(70)의 가장자리 일부를 처리공간부(30)에 삽입한 상태에서, 상기 프로세스 웨이퍼(73)의 가장자리 둘레 영역(D)에 노즐(14)을 사용하여 에어와 슬러리의 혼합물을 분사하여, 프로세스 웨이퍼(73)의 가장자리 둘레 영역(D)과 그 둘레 영역(D) 하부의 접착층(72)을 제거한다.
앞서 설명한 바와 같이 상기 프로세스 웨이퍼(73)의 가장자리 둘레 영역(D)의 제거에 사용되는 슬러리와 상기 접착층(72)의 제거에 사용되는 슬러리는 다른 종류의 것을 사용할 수 있다. 즉, 프로세스 웨이퍼(73)와 접착층(72)의 제거에 사용되는 슬러리는 그 경도에 차이가 있는 것을 사용함이 바람직하다.
상기 슬러리의 경도 차는 프로세스 웨이퍼(73)의 경도에 따라 결정될 수 있으며, 프로세스 웨이퍼(73)의 가장자리 둘레 영역을 제거할 때에는 프로세스 웨이퍼(73)의 모스 경도에 대비하여 80 내지 130%의 경도를 가지는 슬러리 입자를 사용함이 바람직하다. 이러한 슬러리 입자의 예로는 알루미나 또는 실리콘 카바이드를 사용할 수 있다.
이때 알루미나 또는 실리콘 카바이드의 입경은 0.85 내지 30㎛가 적당하며, 분사압력은 1 내지 5kg/cm2으로 하는 것이 바람직하다. 이때 알루미나 또는 실리콘 카바이드의 입경이 0.85㎛ 미만에서는 제거시간이 많이 소요되며, 30㎛를 초과하는 경우에는 프로세스 웨이퍼(73)의 가장자리가 거칠게 가공될 수 있다.
또한 상기 접착층(72)을 제거할 때에는 경도가 프로세스 웨이퍼(73)에 비해 낮은 슬러리 입자를 사용할 수 있으며, 상기 슬러리 입자의 모스 경도는 프로세스 웨이퍼(73)의 모스 경도에 비하여 20 내지 50%의 경도를 가지는 슬러리 입자를 사용함이 바람직하다. 이러한 슬러리 입자의 예로는 레진 입자를 들 수 있다.
상기 접착층(72)을 제거할 때 사용하는 슬러리는 그 입경이 50 내지 100㎛가 적당하며, 분사압력은 1 내지 5kg/cm2으로 하는 것이 바람직하다.
상기 접착층(72) 제거에 사용되는 슬러리의 입경 제한도 상기 프로세스 웨이퍼(73)의 제거에 사용되는 슬러리의 입경 제한 이유와 같다.
상기와 같이 레진 등을 슬러리로 하여 분사하여 접착층(72)을 제거함으로써, 그 제거되는 접착층(72) 하부의 지지부재(71)는 손상되지 않기 때문에 그 지지부재(71)를 반복하여 재사용할 수 있게 된다.
이와 같은 처리와 함께 상기 배기덕트부(60)의 진공압력에 의해 분사된 슬러리가 외부로 배출되며, 상기 슬러리의 분사에 의해 제거되는 프로세스 웨이퍼(73)와 접착층(72) 분쇄물도 배기덕트부(60) 측으로 배출된다.
이러한 과정에서 상기 노즐(14)에서 분사되는 슬러리가 프로세스 웨이퍼(73)의 제거 대상인 가장자리 영역이 아닌 다른 부분으로 분사되는 것을 방지하기 위하여, 상기 제1유체공급관(53)과 제2유체공급관(54)을 통해 공급된 유체가 상기 상부바디(10)와 하부바디(20) 각각에 한 쌍씩 마련된 제1커튼홀(11)과 제2커튼홀(22)에 각각 유입된 상태에서 제1커튼노즐(12)과 제2커튼노즐(22)을 통해 각각 분사된다.
이때 유체는 물 또는 공기이거나, 물과 공기가 혼합된 것 일 수 있으며, 상기 제1커튼노즐(12)을 통해 분사되는 물 또는 공기가 가공면을 세정하는 역할을 하며, 제2커튼노즐(22)을 통해 분사되는 물 또는 공기는 워터 커튼 또는 에어 커튼을 형성하여, 슬러리가 프로세스 웨이퍼(73)의 가장자리 둘레 영역을 벗어나 프로세스 웨이퍼(73)의 소자 형성 영역을 손상시키는 것을 방지할 수 있다.
또한 분사된 유체는 슬러리와 상기 슬러리에 충돌하여 제거되는 프로세스 웨이퍼(73)의 부산물 및 접착층(72)의 부산물을 효과적으로 세정하여 제거할 수 있게 되어 추가적인 세정공정이 요구되지 않는다.
도 10은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 슬러리 분사노즐을 이용한 기판 처리장치의 구성도이다.
도 10과 앞서 설명된 도 5 내지 도 7을 각각 참조하면, 처리공간부(30) 내에 삽입된 처리대상물(70)에 압축공기와 슬러리를 혼합분사하여 처리대상물(70)을 처리하는 슬러리 분사노즐(1)과, 상기 슬러리 분사노즐(1)에 슬러리를 공급하는 슬러리공급부(2)와, 상기 슬러리 분사노즐(1)에 압축공기를 공급하는 압축공기공급부(3)와, 상기 슬러리 분사노즐(1)에 진공압력을 제공하여 슬러리 및 처리대상물(70)의 처리로 발생한 이물을 제거하는 진공펌프부(4)와, 상기 슬러리 분사노즐(1)을 상기 처리대상물(70)의 둘레를 따라 이동시키는 이동부(5)와, 상기 슬러리 분사노즐(1)에 유체를 공급하여 슬러리 및 이물의 세정효과를 높이는 유체공급부(7)를 포함하여 구성된다.
상기 압축공기 공급부(3)에서 공급되는 압축공기의 유량을 조절하여 상기 슬러리 분사노즐(1)에 공급하는 유량조절부(6)를 더 포함하여 구성될 수 있다.
이와 같이 구성되는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 슬러리 분사노즐을 이용한 기판 처리장치의 구성과 작용을 아래에서 더 상세히 설명한다.
먼저, 슬러리 분사노즐(1)은 앞서 도 5 내지 도 7을 각각 참조하여 상세히 설명한 구성과 동일한 구성이며, 상기 슬러리공급부(2)에서 공급되는 슬러리는 슬러리공급관(51,51')을 통해 슬러리공급구(41)로 공급된다. 상기 슬러리공급부(2)는 서로 다른 슬러리를 공급하기 위하여 복수로 마련될 수 있다.
압축공기공급부(3)는 압축된 공기를 공급하며, 그 압축된 공기는 사용자의 설정에 따라 유량을 제어하는 유량조절부(6)를 통해 정량 정압으로 상기 압축공기공급구(42)로 공급되며, 그 정량 정압의 압축공기와 슬러리가 혼합부(44)에서 혼합되어 노즐(14)을 통해 처리대상물(70)의 가장자리에 분사되어, 지지부재(71)의 상부에 접착층(72)에 의해 접착된 프로세스 웨이퍼(73)의 가장자리 영역과 그 하부의 접착층(72) 일부를 처리하게 된다.
이때 분사된 슬러리와 상기 프로세스 웨이퍼(73) 및 접착층(72)의 부산물은 진공압력을 제공하는 진공펌프부(4)가 연결된 배기덕트부(60)를 통해 외부로 배출되고, 유체공급부(7)는 물 또는 공기이거나, 물과 공기가 혼합된 유체를 제1유체공급관(53)과 제2유체공급관(54)을 통해 공급하여, 제1커튼홀(11)과 제2커튼홀(21)로 공급하고, 제1커튼노즐(12)과 제2커튼노즐(22)을 통해 유체 커튼을 형성하게 된다.
이와 같이 유체커튼을 형성한 상태에서 슬러리와 압축공기를 분사하여 처리대상물(70)을 처리하는 과정과 효과에 대해서는 앞서 충분히 설명되었으며, 더 이상의 설명은 생략하기로 한다.
다만 앞선 실시예들에서는 처리대상물(70)의 가장자리 일부를 처리공간부(30)에 삽입된 상태로 처리되는 것으로 설명하였으나, 그 처리대상물(70)의 가장자리 전체를 처리하기 위하여, 상기의 처리과정은 슬러리 분사노즐(1)을 처리대상물(70)의 둘레를 따라 회전시키거나, 그 처리대상물(70)이 사각형의 유리기판인 경우에는 직선왕복을 시킨다.
상기 이동부(7)에 의해 이루어지는 이때의 회전은 그 중심이 처리대상물(70)의 중심이 되어, 슬러리 분사노즐(1)이 처리대상물(70)의 주변을 돌며 슬러리와 압축공기를 분사하여 프로세스 웨이퍼(73) 및 접착층(72)을 처리하게 된다.
상기 이동부(7)가 슬러리 분사노즐(1)을 직선 왕복이동시켜 대면적의 유리 기판의 일면을 가공하게 된다.
상기 이동부(7)는 슬러리 분사노즐(1) 전체를 회전시키는 것으로 설명하였으나, 슬러리 분사노즐(1)이 고정된 상태에서 처리대상물(70)을 회전시키도록 구성될 수 있으며, 상기 슬러리 분사노즐(1)과 처리대상물(70)을 반대 방향으로 회전시키도록 구성할 수 있다.
즉, 이동부(7)는 슬러리 분사노즐(1)과 처리대상물(70)을 상대 회전이동시켜 그 슬러리 분사노즐(1)의 가장자리 전체를 처리할 수 있게 된다.
도 11은 본 발명의 다른 실시예에 따른 슬러리 분사노즐을 이용한 기판 처리장치의 구성도이다.
도 11을 참조하면 본 발명의 다른 실시예에 따른 슬러리 분사노즐을 이용한 기판 처리장치는, 다수의 슬러리 분사노즐(1)을 사용하여 처리대상물(70)을 처리할 수 있다.
이와 같은 구조에서 상기 이동부(7)는 다수의 슬러리 분사노즐(1)을 동일한 속도, 동일한 방향으로 회전시키는 것일 수 있으며, 앞서 설명한 바와 같이 처리대상물(70)을 회전시킬 수 있다. 또한 이동부(7)는 다수의 슬러리 분사노즐(1)을 사각형의 유리 기판의 가장자리를 따라 왕복 이동하도록 하거나 유리기판을 직선 운동시키는 상대적인 운동을 통해 처리대상물(70)을 처리할 수 있다.
이처럼 슬러리 분사노즐(1)을 다수 사용함으로써 처리 속도를 높일 수 있다.
전술한 바와 같이 본 발명에 대하여 바람직한 실시예를 들어 상세히 설명하였지만, 본 발명은 전술한 실시예들에 한정되는 것이 아니고, 특허청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고 이 또한 본 발명에 속한다.
10:상부바디 11:제1커튼홀
12:제1커튼노즐 13:노즐삽입부
14:노즐 15:체결부
20:하부바디 21:제2커튼홀
22:제2커튼노즐 23:결합단턱부
25:체결부 30:처리공간부
31:입구부 32:출구부
40,40':공급포트부 41:슬러리공급구
42:압축공기공급구 43:경사투입구
44:혼합부 45:노즐연결부
51,51':슬러리공급관 52,52':압축공기공급관
53:제1유체공급관 54:제2유체공급관
60:배기덕트부 70:처리대상물
71:지지부재 72:접착층
73:프로세스 웨이퍼 1:슬러리 분사노즐
2:슬러리공급부 3:압축공기공급부
4:진공펌프부 5:이동부
6:유량조절부 7:유체공급부
12:제1커튼노즐 13:노즐삽입부
14:노즐 15:체결부
20:하부바디 21:제2커튼홀
22:제2커튼노즐 23:결합단턱부
25:체결부 30:처리공간부
31:입구부 32:출구부
40,40':공급포트부 41:슬러리공급구
42:압축공기공급구 43:경사투입구
44:혼합부 45:노즐연결부
51,51':슬러리공급관 52,52':압축공기공급관
53:제1유체공급관 54:제2유체공급관
60:배기덕트부 70:처리대상물
71:지지부재 72:접착층
73:프로세스 웨이퍼 1:슬러리 분사노즐
2:슬러리공급부 3:압축공기공급부
4:진공펌프부 5:이동부
6:유량조절부 7:유체공급부
Claims (18)
- 처리대상물의 가장자리가 삽입되어 처리될 수 있는 처리공간부를 사이에 두고, 각각 상하로 결합된 상부바디와 하부바디;
외부에서 공급되는 슬러리와 압축공기를 혼합하는 공급포트부;
상기 공급포트부의 슬러리와 압축공기 혼합물을 상기 처리공간부에 분사하는 노즐; 및
상기 처리공간부의 입구부와 상기 노즐의 사이에 마련되어 유체 커튼을 형성하는 커튼노즐을 포함하는 슬러리 분사노즐.
- 제1항에 있어서,
상기 처리공간부의 출구부에 마련되어 슬러리와 압축공기를 배출하는 배기덕트부를 더 포함하는 슬러리 분사노즐.
- 제1항에 있어서,
상기 노즐은,
상기 상부바디의 상면에서 상기 처리공간부까지 관통된 노즐삽입부에 삽입된 것을 특징으로 하는 슬러리 분사노즐.
- 제1항에 있어서,
상기 공급포트부는,
상기 슬러리가 공급되는 슬러리공급구;
상기 압축공기가 공급되는 압축공기공급구; 및
상기 슬러리공급구를 통해 공급된 슬러리를 혼합부로 공급하여 상기 압축공기공급구를 통해 공급된 압축공기와 혼합되도록 하는 경사투입구를 포함하여 된 것을 특징으로 하는 슬러리 분사노즐.
- 제1항에 있어서,
상기 커튼노즐은,
상기 상부바디와 상기 하부바디에 각각 마주하게 배치된 것을 특징으로 하는 슬러리 분사노즐.
- 제5항에 있어서,
상기 커튼노즐은,
상기 상부바디와 상기 하부바디 각각에 다수로 마련되며, 상하로 마주하게 배치된 것을 특징으로 하는 슬러리 분사노즐.
- 제1항에 있어서,
상기 공급포트부는,
다수로 마련된 것을 특징으로 하는 슬러리 분사노즐.
- 제7항에 있어서,
다수의 상기 공급포트부는,
각각 서로 다른 슬러리를 공급하거나,
각각 서로 다른 압력의 압축공기를 공급하는 것을 특징으로 하는 슬러리 분사노즐.
- 제8항에 있어서,
다수의 상기 공급포트부 각각은,
상기 슬러리가 공급되는 슬러리공급구;
상기 압축공기가 공급되는 압축공기공급구; 및
상기 슬러리공급구를 통해 공급된 슬러리를 혼합부로 공급하여 상기 압축공기공급구를 통해 공급된 압축공기와 혼합되도록 하는 경사투입구를 포함하여 된 것을 특징으로 하는 슬러리 분사노즐.
- 제1항에 있어서,
상기 처리대상물은 지지부재에 접착층으로 접착된 프로세스 웨이퍼이며,
상기 노즐에서 분사되는 슬러리와 압축공기 혼합물에 의해 프로세스 웨이퍼의 가장자리 둘레 영역과 그 가장자리 둘레 영역 하부의 접착층을 제거하는 것을 특징으로 하는 슬러리 분사노즐.
- 제1항에 있어서,
상기 유체 커튼은,
물 또는 공기 또는 물과 공기를 혼합 분사하여 형성되는 것을 특징으로 하는 슬러리 분사노즐.
- 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항의 슬러리 분사노즐;
상기 공급포트부에 슬러리를 공급하는 슬러리공급부;
상기 공급포트부에 압축공기를 공급하는 압축공기공급부;
상기 커튼노즐에 유체를 공급하는 유체공급부; 및
상기 슬러리 분사노즐과 상기 처리대상물을 상대 운동시키는 이동부를 포함하는 슬러리 분사노즐을 이용한 기판 처리장치.
- 제12항에 있어서,
상기 슬러리 분사노즐의 처리공간부에 진공압력을 제공하는 진공펌프부를 더 포함하는 슬러리 분사노즐을 이용한 기판 처리장치.
- 제12항에 있어서,
상기 슬러리 분사노즐은,
하나 또는 둘 이상으로 마련된 것을 특징으로 하는 슬러리 분사노즐을 이용한 기판 처리장치.
- 제12항에 있어서,
상기 슬러리공급부는,
복수로 마련되어 서로 다른 슬러리를 상기 슬러리 분사노즐로 공급하는 것을 특징으로 하는 슬러리 분사노즐을 이용한 기판 처리장치.
- 제12항에 있어서,
상기 이동부의 상대운동은,
회전이동 또는 직선왕복운동인 것을 특징으로 하는 슬러리 분사노즐을 이용한 기판 처리장치.
- 제12항에 있어서,
상기 압축공기공급부를 통해 공급되는 압축공기의 압력과 유량을 조절하여 상기 슬러리 분사노즐로 공급하는 유량조절부를 더 포함하는 슬러리 분사노즐을 이용한 기판 처리장치.
- 제17항에 있어서,
상기 유량조절부는,
복수로 마련되어 각각 서로 다른 압력 및 유량의 압축공기를 상기 슬러리 분사노즐에 공급하는 것을 특징으로 하는 슬러리 분사노즐을 이용한 기판 처리장치.
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| KR1020140026937A KR101615426B1 (ko) | 2014-03-07 | 2014-03-07 | 슬러리 분사노즐 및 이를 이용한 기판 처리장치 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101957639B1 (ko) * | 2018-07-26 | 2019-03-12 | 유재형 | 웨이퍼 표면가공용 듀얼 노즐 |
| KR20190078122A (ko) * | 2017-12-26 | 2019-07-04 | 주식회사 케이씨텍 | 기판 처리 장치 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001237208A (ja) * | 2000-02-24 | 2001-08-31 | Ebara Corp | 研磨装置の研磨面洗浄方法及び洗浄装置 |
| JP5421967B2 (ja) * | 2011-09-07 | 2014-02-19 | 東京エレクトロン株式会社 | 接合方法、プログラム、コンピュータ記憶媒体及び接合システム |
-
2014
- 2014-03-07 KR KR1020140026937A patent/KR101615426B1/ko active IP Right Grant
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20190078122A (ko) * | 2017-12-26 | 2019-07-04 | 주식회사 케이씨텍 | 기판 처리 장치 |
| KR101957639B1 (ko) * | 2018-07-26 | 2019-03-12 | 유재형 | 웨이퍼 표면가공용 듀얼 노즐 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR101615426B1 (ko) | 2016-04-25 |
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