KR20160076351A - Wafer treating apparatus for wafer polished by chemical mechanical polishing process - Google Patents

Wafer treating apparatus for wafer polished by chemical mechanical polishing process Download PDF

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Abstract

The present invention relates to a wafer treatment apparatus, including: a wafer placement part where a wafer is placed; and a gas spray part which sprays a gas to have a horizontal direction component at a position separated upwardly from the wafer placed on the wafer placement part. According as the gas having the horizontal direction component at the position separated to an upper side of the wafer is sprayed at high pressure, pressure of a space between the wafer and a gas flow layer formed by the gas spray part increases higher than the surrounding, and thus, a fluid of the space between the gas flow layer and the wafer blasts into the gas flow layer formed by the gas spray part of lower pressure. Thus, droplets separated from the wafer moves far from the wafer along the gas flow layer promptly and thus the droplets are prevented from being attached to a surface of the wafer again.

Description

화학 기계적 연마 공정이 행해진 웨이퍼의 처리 장치 {WAFER TREATING APPARATUS FOR WAFER POLISHED BY CHEMICAL MECHANICAL POLISHING PROCESS}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a wafer processing apparatus for performing a chemical mechanical polishing process,

본 발명은 화학 기계적 연마 공정이 행해진 웨이퍼 처리 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 웨이퍼를 세정하거나 헹구거나 건조하는 장치로서 헹굼이나 세정을 위하여 공급한 액적이나 웨이퍼의 표면으로부터 분리된 액적이 웨이퍼 표면에 재부착되는 것을 억제하여 세정 효율이나 건조 효율을 향상시킨 웨이퍼 처리 장치에 관한 것이다.
More particularly, the present invention relates to a device for cleaning, rinsing, or drying wafers, and more particularly, to a device for cleaning, rinsing, or drying wafers, in which a droplet supplied for rinsing or cleaning or a droplet separated from the surface of the wafer And to improve the cleaning efficiency and the drying efficiency.

일반적으로 화학 기계적 연마(Chemical Mechanical Polishing; CMP) 공정은 연마층이 구비된 반도체 제작을 위한 웨이퍼와 연마 정반 사이에 상대 회전 시킴으로써 웨이퍼의 표면을 평탄화하는 공정이다. 화학 기계적 연마 공정이 행해진 웨이퍼는 연마 공정 중에 다수의 입자와 슬러리 등이 묻게 되어, 웨이퍼의 세정 공정이 반드시 필요하다. Generally, a chemical mechanical polishing (CMP) process is a process of planarizing a surface of a wafer by relatively rotating between a wafer for manufacturing a semiconductor equipped with a polishing layer and a polishing plate. The wafer subjected to the chemical mechanical polishing process is subjected to a large number of particles and slurry during the polishing process, so that a cleaning process of the wafer is indispensable.

일반적으로 화학 기계적 연마 공정이 행해진 웨이퍼는 다단계의 세정 공정과, 헹굼 공정 및 건조 공정을 거치는 데, 이들 과정에서 웨이퍼를 정지된 상태로 위치시킬 수도 있지만, 웨이퍼를 제자리에서 스핀 회전시키면서 세정, 헹굼, 건조 공정을 행함으로써 이들 처리 공정의 효율을 보다 높일 수 있다.In general, a wafer subjected to a chemical mechanical polishing process is subjected to a multistage cleaning process, a rinsing process and a drying process. In this process, the wafer may be placed in a stationary state. However, the wafer may be rotated, spin- By performing the drying step, the efficiency of these processing steps can be further increased.

예를 들어, 도1에 도시된 종래의 스핀 방식의 헹굼 건조 장치(9)는, 웨이퍼를 거치한 상태로 회전하는 웨이퍼 거치대(10)와, 웨이퍼 거치대(10)의 둘레를 감싸는 커버(20)와, 웨이퍼 거치대(10)에 설치되어 웨이퍼(W)를 접촉한 상태로 위치시키는 위치 핀(30)과, 웨이퍼 거치대(10)를 회전 구동시키는 구동 모터(40)와, 웨이퍼 거치대(10)를 중심으로 하나의 챔버를 형성하는 케이싱(50)과, 상측에서 하방으로의 공기 유동(60a)을 발생시키는 공기 유동 발생기(60)와, 공기 유동 발생기(60)에서 발생된 공기 유동(60a)의 단면을 줄여 하방 유동(80a)의 속도를 증가시키는 공기 조절기(70)와, 위치 핀(30)에 위치한 웨이퍼(W)의 표면에 세정이나 헹굼을 위한 용액(80a)을 분사하는 용액 분사기(80)와, 케이싱(50) 내부의 공기나 액체를 도면부호 95a로 표시된 방향으로 외부로 배출하는 배출 파이프(95)로 구성된다. For example, the conventional spin-type rinsing and drying apparatus 9 shown in Fig. 1 includes a wafer holder 10 rotating in a state of holding a wafer, a cover 20 surrounding the periphery of the wafer holder 10, A positioning pin 30 provided on the wafer mounting table 10 for positioning the wafer W in contact with the wafer mounting table 10, a driving motor 40 for rotating the wafer mounting table 10, The air flow generator 60 generates air flow 60a from the upper side to the lower side. The air flow 60a is generated by the air flow generator 60, (80) for spraying a solution (80a) for cleaning or rinsing onto the surface of the wafer (W) located on the positioning pin (30), an air conditioner (70) for increasing the speed of the downward flow And air or liquid inside the casing 50 is discharged to the outside in the direction indicated by 95a And an exhaust pipe 95.

여기서, 웨이퍼 거치대(10)는 구동 모터(40)와 함께 회전하는 회전축(42)에 고정되어 회전 구동된다. 이 때, 공기 조절기(70)를 통과하여 하방으로 불어오는 공기 유동(70a)이나 용액 분사기(80)로부터 분사된 용액(80a)은 웨이퍼의 표면에 부딪혀 웨이퍼 표면을 건조시키거나 세정한 후, 다시 상측으로 되튀는 유동(66)을 형성하게 된다. Here, the wafer holder 10 is rotatably driven by being fixed to a rotary shaft 42 which rotates together with the drive motor 40. At this time, the air flow 70a blown down through the air conditioner 70 and the solution 80a sprayed from the solution injector 80 collide with the surface of the wafer to dry or clean the surface of the wafer, Thereby forming an upwardly bouncing flow 66.

그러나, 이와 같이 상측으로 되튀는 유동(66)에 의하여 웨이퍼(W)의 판면에 묻어있던 액체가 공기중을 부유하다가 다시 웨이퍼(W)의 판면에 앉아 건조 효율이 낮아지는 문제가 있으며, 용액 분사기(80)로부터 웨이퍼(W)의 판면에 분사된 용액(80a)이 웨이퍼의 판면을 세정하여 이물질을 공기 중으로 되튀긴 다음에 다시 이물질이 웨이퍼(W)의 판면에 앉아 세정 효율이나 헹굼 효율이 저하되는 문제점이 있었다. However, there is a problem that the liquid stuck on the surface of the wafer W floats in the air due to the upwardly bouncing flow 66 and then drifts down on the surface of the wafer W again, The solution 80a sprayed on the plate surface of the wafer W from the cleaning liquid supply port 80 cleans the surface of the wafer to blow the foreign matter back into the air and then the foreign matter sits on the surface of the wafer W and the cleaning efficiency and the rinsing efficiency are lowered .

따라서, 웨이퍼를 스핀 회전시키면서 세정하거나 헹구거나 건조하는 공정 중에 주변 유동이 다시 웨이퍼(W)의 판면에 앉는 것을 차단하여, 2차 오염이나 세정 등의 효율이 낮아지는 것을 방지하는 방안의 필요성이 절실히 요구되고 있다.
Accordingly, there is a need to prevent a peripheral flow from being seated on the surface of the wafer W again during the process of cleaning, rinsing, or drying while rotating the wafer by spinning to prevent the efficiency of secondary contamination, cleaning, etc. from being lowered Is required.

본 발명은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 웨이퍼를 고속으로 스핀 회전시키면서 세정, 헹굼, 건조 등의 처리 공정을 행하는 중에, 웨이퍼의 판면을 타격한 액체나 공기를 신속하게 외부로 배출하여, 웨이퍼를 세정하거나 헹굼, 건조하는 공정에서, 웨이퍼 상측에서 부유하는 오염된 액적이 낙하하여 웨이퍼의 2차 오염이 발생되는 것을 방지하고, 또한 웨이퍼에 오염된 액적이 낙하하여 반점이 발생되는 것도 방지하는 것을 목적으로 한다. In order to solve the above-described problems, it is an object of the present invention to quickly discharge the liquid or air struck to the surface of a wafer while performing a process such as cleaning, rinsing and drying while spinning the wafer at a high speed, It is possible to prevent contaminated droplets floating on the upper side of the wafer from being subjected to secondary contamination of the wafer in the process of cleaning, rinsing and drying the wafer, and also to prevent occurrence of spots due to drop of the contaminated droplet on the wafer .

이를 통해, 본 발명은, 웨이퍼의 처리 효율을 향상시키고, 헹굼 건조 공정에 소요되는 시간을 단축하는 것을 목적으로 한다.
Accordingly, it is an object of the present invention to improve the processing efficiency of wafers and shorten the time required for the rinsing and drying process.

본 발명은 상술한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여, 화학 기계적 연마 공정을 마친 웨이퍼의 처리 장치로서, 웨이퍼를 거치시키는 웨이퍼 거치대와; 상기 웨이퍼 거치대에 거치된 상기 웨이퍼로부터 상측으로 이격된 위치에 수평 방향 성분을 갖도록 기체를 분사하는 기체 분사부를; 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 웨이퍼 처리 장치를 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention provides an apparatus for processing a wafer that has undergone a chemical mechanical polishing process, comprising: a wafer holder for holding a wafer; A gas injector for injecting a gas so as to have a horizontal component at a position spaced upward from the wafer placed on the wafer holder; And a wafer processing apparatus including the wafer processing apparatus.

이는, 웨이퍼의 상측으로 이격된 위치에 수평 방향 성분을 갖는 기체를 고압 분사함에 따라, 기체 분사부에 의해 형성되는 기체 유동층과 웨이퍼의 사잇 공간은 압력이 주변보다 높아져, 기체 유동층과 웨이퍼의 사잇 공간의 유체가 보다 낮은 압력의 기체 분사부에 형성된 기체 유동층으로 빨려들어가는 유동이 발생되면서, 웨이퍼로부터 분리되는 액적이 곧바로 기체 유동층을 따라 웨이퍼로부터 멀리 이동하여 웨이퍼의 표면에 재부착되는 것을 방지하기 위함이다. This is because the pressure of the gas fluidized bed formed by the gas injecting unit and the space of the wafer becomes higher than the surrounding pressure due to the high pressure injection of the gas having the horizontal component at the position spaced apart from the upper side of the wafer, Of the fluid is sucked into the gas fluidized bed formed in the lower pressure gas ejection portion to prevent the droplets separated from the wafer from moving away from the wafer along the gas fluidized bed and reattaching to the surface of the wafer .

또한, 기체 분사부에 의하여 웨이퍼의 상측에 형성되는 기체 유동층은 기체 유동층의 상측에 부유하는 액적과 이물질이 웨이퍼의 표면으로 내려앉는 것을 방지하는 역할도 한다. 이를 통해, 웨이퍼의 건조 공정을 보다 신속하게 행할 수 있는 잇점이 얻어진다. Further, the gas fluidized bed formed on the upper side of the wafer by the gas ejection portion also serves to prevent droplets and foreign matter floating on the upper side of the gas fluidized bed from sinking on the surface of the wafer. This provides an advantage that the drying process of the wafer can be performed more quickly.

본 명세서 및 특허청구범위에 기재된 '기체 유동층'은 기체 분사부에 의하여 형성되는 '기체의 유동'을 지칭하는 것으로, '층(層)'이라는 용어에 의하여 기체의 유동의 두께를 제한하거나 층류로 제한되는 것은 아니다.
The term 'gas fluidized bed' as used in this specification and claims refers to a 'flow of gas' formed by a gas injector, and the term 'layer' But is not limited to.

한편, 상기 웨이퍼 거치대에 거치된 상기 웨이퍼의 표면에 액체를 분사하는 용액 분사부를; 더 포함하여 구성되어, 상기 용액 분사부로부터 분사되는 세정액이나 헹굼액이 웨이퍼의 표면을 타격하여 이물질을 제거하고, 웨이퍼의 표면으로부터 분리되는 액적과 이물질이 곧바로 기체 유동층을 따라 웨이퍼로부터 멀리 이동하여 웨이퍼의 표면에 재부착되는 것을 방지함으로써, 웨이퍼의 헹굼 및 세정 공정을 보다 짧은 시간 내에 행할 수도 있다. On the other hand, a solution jetting unit for jetting a liquid onto the surface of the wafer placed on the wafer mount stand; So that the cleaning liquid or the rinsing liquid sprayed from the solution jetting section strikes the surface of the wafer to remove foreign matter and droplets and foreign matter separated from the surface of the wafer immediately move away from the wafer along the gas fluidized bed, It is possible to perform the rinsing and cleaning process of the wafer within a shorter time.

이 때, 액체를 분사하는 수평 방향성분과 상기 기체 분사부에서 기체를 분사하는 수평 방향 성분이 90도 이하의 편차를 갖는 예각을 이루게 분사되어, 세정액이나 헹굼액이 기체와의 유동 방향이 서로 상충되지 않아 난류의 발생을 최소화하면서 보다 효율적으로 웨이퍼 주변의 액적과 이물질을 바깥으로 배출시킬 수 있으며, 기체 분사부에 의해 기체층이 보다 확실하게 형성된다. At this time, the horizontal direction component injecting the liquid and the horizontal direction component injecting the gas from the gas injecting portion are injected so as to form an acute angle with a deviation of 90 degrees or less, so that the direction of flow of the cleaning liquid or the rinsing liquid, The droplets and foreign substances around the wafer can be discharged more efficiently, while the occurrence of turbulence is minimized, and the gas layer is formed more reliably by the gas injecting portion.

그리고, 웨이퍼 거치대는 고속으로 스핀 회전 구동되면서 건조, 헹굼 및 세정 공정이 행해질 수 있다. 웨이퍼가 스핀 회전되면서 건조, 헹굼 및 세정 공정이 이루어질 경우에는, 용액 분사부에 의하여 분사되는 세정액이나 헹굼액이 웨이퍼의 판면 전체에 한번에 도달하지 않더라도 무방하며, 회전에 의한 원심력으로 웨이퍼의 표면에 잔류하는 액적이 분리되는 잇점을 얻을 수 있다.
Then, the wafer holder can be spin-rotated while being dried, rinsed, and cleaned. When the drying, rinsing, and cleaning processes are performed while the wafer is spin-rotated, the cleaning liquid or the rinsing liquid sprayed by the solution jetting portion may not reach the entire surface of the wafer at one time, It is possible to obtain an advantage that the liquid droplet is separated.

상기 웨이퍼 거치대를 수용하는 케이싱을; 더 포함하여 구성될 수 있으며, 상기 기체 분사부에서 분사되는 기체를 배출시키는 배출 통로의 배출구가 상기 기체 분사부에 의하여 분사되는 상기 기체의 목적 지점의 상기 케이싱에 형성된다. 이에 의하여, 기체 분사부에 의하여 분사되는 기체 유동은 대부분 배출구를 통해 외부로 배출되고, 이와 함께 웨이퍼의 표면으로부터 분리된 이물질과 액적도 곧바로 외부로 배출시킬 수 있게 된다.A casing for receiving the wafer holder; And an outlet of a discharge passage for discharging the gas injected from the gas injecting portion is formed in the casing at a target point of the gas injected by the gas injecting portion. Accordingly, the gas flow injected by the gas injecting portion is mostly discharged to the outside through the discharge port, and the foreign matter and the droplet separated from the surface of the wafer can be directly discharged to the outside.

여기서, 기체 분사부에 의하여 형성되는 기체 유동층은 웨이퍼의 판면의 대부분에 걸쳐 형성되게 하는 것이 바람직하며, 이에 따라 기체 분사부에 의하여 형성되는 기체 유동층은 넓은 폭에 걸쳐 형성된다. 이는, 다수의 배출구가 폭방향으로 다수 배치된 구성과 동일한 것이다. 따라서, 기체 분사부의 기체 유동이 향하는 목적 지점에 형성되는 배출구는 높이에 비하여 폭이 2배 이상 넓게 형성되어, 기체 유동부로부터 분사되는 기체 유동을 일거에 외부로 배출시켜, 웨이퍼로부터 분리된 이물질과 액적의 배출 효율을 향상시킬 수 있다. Here, it is preferable that the gas fluidized bed formed by the gas injecting portion is formed over most of the surface of the wafer, and thus the gas fluidized bed formed by the gas injecting portion is formed over a wide width. This is the same as the configuration in which a plurality of outlets are arranged in a plurality in the width direction. Therefore, the discharge port formed at the target point toward the gas flow direction of the gas injecting portion is formed to be twice as wide as the height, so that the gas flow injected from the gas flow portion is externally discharged to separate the foreign matter separated from the wafer The discharge efficiency of the droplet can be improved.

이 때, 상기 배출구와 외기와 연통되는 배출 통로에는 흡입 펌프가 설치되어, 상기 배출구에 부압을 인가하여 강제 배출시킴으로써, 케이싱 내부의 기체 유동장을 보다 신속하게 외부로 배출시킬 수 있다. At this time, a suction pump is provided in the discharge passage communicating with the discharge port and the outside air, and a negative pressure is applied to the discharge port for forced discharge, so that the gas flow inside the casing can be discharged to the outside more quickly.

이를 위하여, 상기 기체 분사부는 다수로 형성되어, 상기 웨이퍼의 판면의 상측 전체에 걸쳐 기체 유동층을 형성한다. 이 때, 기체 분사부는 웨이퍼의 판면에 대하여 3mm 내지 50mm의 높이로 분사하는 것이 좋다. 이를 통해, 주변 보다 높은 압력 상태를 유지하는 공간을 웨이퍼의 판면과 기체 분사부에 의해 분사되는 기체 유동층의 사이에 형성하여, 이 공간에 부유하는 이물질과 액적을 기체 유동층을 타고 외부로 배출시킬 수 있다. For this, a plurality of gas injection units are formed to form a gas fluidized bed over the entire upper surface of the wafer. At this time, it is preferable that the gas jetting unit is jetted at a height of 3 mm to 50 mm with respect to the plate surface of the wafer. As a result, a space that maintains a pressure higher than the surrounding area is formed between the plate surface of the wafer and the gas fluidized bed injected by the gas injecting portion, so that foreign matter and droplets floating in the space can be discharged to the outside by taking the gas fluidized bed have.

그리고, 상기 기체 분사부에서 분사되는 기체는 질소 가스와 공기 중 어느 하나 이상으로 형성될 수 있다.The gas injected from the gas injecting portion may be formed of at least one of nitrogen gas and air.

한편, 상기 웨이퍼 거치대의 상측에는 하방으로의 가스 유동장이 상기 기체 유동에 비하여 낮은 유속으로 형성될 수 있다. 이를 통해, 기체 분사부에 의해 분사되어 형성되는 기체 유동층의 상측에서 부유하는 이물질과 액적이 가스 유동장을 타고 하방으로 내려와 기체 유동층을 타고 바깥으로 배출된다. On the other hand, the downward gas flow can be formed at a lower flow rate than the gas flow above the wafer mount. As a result, foreign substances and liquid droplets floating on the upper side of the gas fluidized bed formed by the gas injecting portion descend downward along the gas flow field, and are discharged to the outside through the gas fluidized bed.

또한, 상기 웨이퍼 거치대를 수용하는 케이싱이 구비되고, 상기 케이싱의 바닥면에는 배출공이 형성되어, 기체 유동층의 하측에 부유하는 이물질과 액적은 케이싱 바닥면의 배출공을 통해 외부로 배출시킨다.
In addition, a casing for accommodating the wafer holder is provided, and a discharge hole is formed in a bottom surface of the casing to discharge foreign substances floating below the gas fluidized bed and the liquid through the discharge hole on the bottom surface of the casing.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명은, 웨이퍼의 상측으로 이격된 위치에 수평 방향 성분을 갖는 기체를 고압 분사함에 따라, 기체 분사부에 의해 형성되는 기체 유동층과 웨이퍼의 사잇 공간은 압력이 기체 유동층에 비하여 더 높게 되어, 기체 유동층과 웨이퍼의 사잇 공간의 유체가 기체 분사부에 형성된 기체 유동층으로 빨려들어가는 유동이 발생되면서, 웨이퍼로부터 분리되는 액적이 곧바로 기체 유동층을 따라 웨이퍼로부터 멀리 이동하여 웨이퍼의 표면에 재부착되는 것을 방지하여 세정 효율 및 헹굼 건조 효율을 향상시킬 수 있는 유리한 효과를 얻을 수 있다. As described above, according to the present invention, as the gas having a horizontal direction component is injected at a position spaced apart from the upper side of the wafer, the gas fluidized bed formed by the gas injecting portion and the wafer are separated from each other by a pressure So that the liquid in the gap between the gas fluidized bed and the wafer is sucked into the gas fluidized bed formed in the gas jetting portion, so that the liquid separated from the wafer moves away from the wafer along the gas fluidized bed immediately, It is possible to obtain an advantageous effect that the cleaning efficiency and the rinsing drying efficiency can be improved.

그리고, 본 발명은 기체 분사부에 의하여 형성되는 기체 유동층의 하류측에 높이에 비하여 폭이 길게 형성된 배출구가 형성되어 원활하게 강제 배출됨으로써, 웨이퍼의 상측에서 부유하는 액적이나 이물질을 곧바로 외부로 배출시켜 2차 오염을 방지할 수 있어서 세정 건조 효율을 향상시킬 수 있는 유리한 효과를 얻을 수 있다. In the present invention, a discharge port is formed on the downstream side of the gas fluidized bed formed by the gas injecting unit, the discharge port being formed to have a width larger than the height, and smoothly discharged, thereby discharging droplets or foreign substances floating on the upper side of the wafer. Secondary contamination can be prevented, and an advantageous effect of improving cleaning and drying efficiency can be obtained.

또한, 본 발명은 기체 분사부에 의해 형성되는 기체 유동층의 상측에 기체 유동층의 유속에 비하여 훨씬 낮은 유속으로 하방을 향하는 가스 유동이 형성되어, 기체 유동층의 상측에서 부유하는 액적과 이물질도 기체 유동층으로 유도하여, 기체 유동층을 타고 곧바로 바깥으로 배출시켜 재부착을 방지함으로써, 세정 효율 및 헹굼 건조 효율을 향상시킬 수 있는 유리한 효과를 얻을 수 있다. Further, according to the present invention, a downwardly directed gas flow is formed at a much lower flow rate than the gas fluidized bed formed above the gas fluidized bed formed by the gas injecting unit, so that droplets and foreign substances floating above the gasified fluidized bed are also introduced into the gas fluidized bed And it is possible to obtain an advantageous effect that the cleaning efficiency and the rinsing drying efficiency can be improved by discharging the gas fluidized bed directly outwardly by preventing the reattachment.

이를 통해, 본 발명은, 웨이퍼의 처리 효율을 향상시키고, 헹굼 건조 공정에 소요되는 시간을 단축할 수 있다.
Thus, the present invention improves the processing efficiency of the wafer and shortens the time required for the rinsing and drying process.

도1은 종래의 화학 기계적 연마 공정이 행해진 웨이퍼에 대하여 헹굼 건조 공정이 행해지는 웨이퍼 처리 장치의 구성을 도시한 도면,
도2는 본 발명의 일 실시예에 따른 화학 기계적 연마 공정이 행해진 웨이퍼에 대하여 헹굼 건조 공정이 행해지는 웨이퍼 처리 장치의 구성을 도시한 도면,
도3은 도2의 'A'부분을 확대하여 본 발명의 작용 원리를 설명하기 위한 도면,
도4는 도3의 평면도,
도5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 웨이퍼 처리 장치의 구성을 도시한 도면이다.
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a view showing a configuration of a wafer processing apparatus in which a rinsing and drying process is performed on a wafer on which a conventional chemical mechanical polishing process has been performed;
2 is a view showing a configuration of a wafer processing apparatus in which a rinsing and drying process is performed on a wafer subjected to a chemical mechanical polishing process according to an embodiment of the present invention;
FIG. 3 is a view for explaining the working principle of the present invention by enlarging the portion 'A' of FIG. 2,
Fig. 4 is a plan view of Fig. 3,
5 is a diagram showing a configuration of a wafer processing apparatus according to another embodiment of the present invention.

이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 웨이퍼 처리 장치(1)를 상술한다. 다만, 본 발명을 설명함에 있어서, 공지된 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명은 본 발명의 요지를 명료하게 하기 위하여 생략하기로 한다.Hereinafter, a wafer processing apparatus 1 according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the following description, well-known functions or constructions are not described in detail to avoid obscuring the subject matter of the present invention.

도면에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 웨이퍼 처리 장치(100)는 웨이퍼를 거치시킨 상태로 회전시키는 웨이퍼 거치대(110)와, 웨이퍼 거치대(110)의 둘레를 감싸는 커버(120)와, 웨이퍼(W)의 표면에 액체를 분사하는 용액 분사부(130)와, 웨이퍼(W)의 표면에 이격된 상측에 기체를 고압 분사하여 기체 유동층(140a)을 형성하는 기체 분사부(140)와, 웨이퍼 거치대(110)를 수용하는 케이싱(150)과, 하방으로 기체(60a)를 공급하는 기체 발생부(60)와, 기체 발생부(60)로부터 공급되는 기체를 유동시켜 스핀 회전부(100)에 거치된 웨이퍼(W)의 표면에 하방으로의 기체 유동장을 형성하는 것을 보조하는 기체 안내부(70)와, 기체 분사부(140)에 의해 형성되는 기체 유동(140a)을 외부로 배출시키도록 케이싱(150)의 측벽으로부터 연장 형성된 제1배출통로(170)와, 케이싱(150)의 바닥면(152)으로부터 연장 형성된 제2배출통로(190)로 구성된다.
As shown in the drawing, a wafer processing apparatus 100 according to an embodiment of the present invention includes a wafer holder 110 for rotating a wafer while it is stationary, a cover 120 surrounding the periphery of the wafer holder 110, And a gas spraying unit 140 for forming a gas fluidized bed 140a by spraying gas at a high pressure on the upper side spaced from the surface of the wafer W. The gas spraying unit 140 includes a spraying unit 130 for spraying a liquid onto the surface of the wafer W, A casing 150 for accommodating the wafer holder 110; a gas generator 60 for supplying the substrate 60a downward; a gas supply unit 60 for supplying gas from the gas generator 60 to the spin rotator A gas guide portion 70 that assists in forming a gas flow downward on the surface of the wafer W placed on the base portion 100 and a gas flow portion 140a formed by the gas spray portion 140 to the outside A first discharge passage 170 formed to extend from the side wall of the casing 150 so as to be opened and closed, And a second exhaust passage 190 extending from the bottom surface 152 of the second exhaust passage 150.

상기 웨이퍼 거치대(110)는 회전 구동되는 웨이퍼 거치대(110)와, 웨이퍼 거치대(110) 상에 설치되어 웨이퍼(W)를 거치하는 거치 핀(115)으로 이루어진다. 웨이퍼 거치대(110)는 구동 모터(117)의 회전에 연동하여 300rpm 내지 2500rpm의 고속으로 회전 구동되며, 구동 모터(117)로부터 회전 구동되는 회전축(117a)에 고정되어 함께 회전한다. The wafer holder 110 includes a wafer holder 110 that is rotatably driven and a mounting pin 115 that is mounted on the wafer holder 110 and holds the wafer W. [ The wafer holder 110 is rotationally driven at a high speed of 300 rpm to 2500 rpm in conjunction with the rotation of the drive motor 117 and is fixed to a rotary shaft 117a rotationally driven from the drive motor 117 and rotated together.

상기 거치 핀(115)은 고정 바(111)의 반경 끝단부에 위치하여, 웨이퍼(W)의 가장자리에 접촉한 상태로 웨이퍼(W)를 거치시킨다. 거치 핀(115)이 웨이퍼 거치대(110)와 함께 회전하므로, 거치 핀(115)에 거치되는 웨이퍼(W)도 함께 회전된다. 도면에는 거치 핀(115)이 웨이퍼(W)의 가장자리를 핀(115)의 틈에 끼우는 형태인 구성을 예로 들었지만, 웨이퍼(W)를 웨이퍼 거치대(110)와 함께 회전하게 고정시키는 공지된 모든 수단(예를 들어, 흡입 고정 등)으로 대체될 수 있다.
The mounting pin 115 is positioned at the radial end of the fixing bar 111 to mount the wafer W in contact with the edge of the wafer W. [ Since the mounting pin 115 rotates together with the wafer mounting table 110, the wafer W placed on the mounting pin 115 is also rotated. Although the figure shows an example in which the mounting pin 115 is configured to sandwich the edge of the wafer W in the gap of the pin 115, all known means for fixing the wafer W rotatably with the wafer mounting table 110 (E.g., suction fixation, etc.).

상기 커버(120)는 웨이퍼 거치대(110)와 반경 방향으로 이격된 위치에서 웨이퍼 거치대(110)의 둘레를 감싸는 원형 형태로 형성된다. 도면에 도시된 바와 같이, 커버(120)의 내주면은 웨이퍼(W)의 가장자리와 5mm 내지 100mm의 간격(c)을 두고 배치되어, 세정이나 헹굼, 건조 공정 중에 웨이퍼 상측의 공기가 웨이퍼 하측으로 이동하는 통로를 형성한다. The cover 120 is formed in a circular shape surrounding the periphery of the wafer holder 110 at a position radially distant from the wafer holder 110. As shown in the figure, the inner circumferential surface of the cover 120 is disposed at an interval (c) of 5 mm to 100 mm from the edge of the wafer W so that the air above the wafer moves to the lower side of the wafer during the cleaning, rinsing, .

커버(120)는 거치 핀(115)에 거치되는 웨이퍼(W)에 비하여 높게 형성되는 구성이 도면에 예시되어 있지만, 기체 분사부(140)로부터 분사되는 기체 유동(140a)과 간섭되지 않도록 웨이퍼(W)의 판면에 비하여 수 mm만큼만 높게 형성되거나 웨이퍼(W)의 판면보다 더 낮은 높이로 형성될 수도 있다.
The cover 120 is configured to be higher than the wafer W mounted on the mounting pin 115. The cover 120 is mounted on the wafer W so as not to interfere with the gas flow 140a ejected from the gas injecting unit 140 W or may be formed at a lower height than the surface of the wafer W. [

상기 용액 분사부(130)는 웨이퍼 거치대(110)에서 스핀 회전하는 웨이퍼(W)의 판면에 헹굼수나 세정액을 분사하여, 웨이퍼(W)의 판면에 잔류하는 이물질을 분리시켜 제거하는 역할을 한다. 도2에 도시된 장치(100)가 웨이퍼의 헹굼 건조 장치인 경우에는 용액 분사부(130)로부터 헹굼수(130a)가 분사되고, 도2에 도시된 장치(100)가 웨이퍼의 세정 장치인 경우에는 용액 분사부(130)로부터 세정액(130a)이 분사된다. The solution spraying unit 130 discharges rinsing water or a cleaning liquid to the surface of the wafer W spin-rotated in the wafer holder 110 to separate and remove foreign substances remaining on the surface of the wafer W. [ When the apparatus 100 shown in FIG. 2 is a device for rinsing and rinsing a wafer, the rinsing water 130a is sprayed from the solution jetting unit 130. When the apparatus 100 shown in FIG. 2 is a cleaning apparatus for a wafer The cleaning liquid 130a is sprayed from the solution spraying unit 130. [

용액 분사부(130)에 의해 분사되는 용액(130a)는 웨이퍼(W)의 표면 전체에 도달할 수 있도록 넓은 면적에 걸쳐 도포될 수도 있지만, 웨이퍼(W)가 스핀 회전하고 있으므로 웨이퍼의 반경 길이에 해당하는 길이로 분사되어도 된다. 또한, 도면에는 용액 분사부(130)가 케이싱(150)에 고정된 구성이 예시되어 있지만, 세정 공정이나 헹굼 건조 공정 중에 용액 분사부(130)가 이동하면서 웨이퍼(W)의 표면에 액체를 분사할 수도 있다.
The solution 130a sprayed by the solution jetting section 130 may be applied over a wide area so as to reach the entire surface of the wafer W. However, since the wafer W is spin-rotated, It may be sprayed to the corresponding length. Although the solution dispenser 130 is fixed to the casing 150 in the figure, the liquid dispenser 130 is moved during the cleaning process or the rinsing and drying process to spray liquid onto the surface of the wafer W You may.

상기 기체 분사부(140)는 수평 방향 성분을 갖는 방향으로 공기나 질소 가스를 고압 분사한다. 따라서, 기체 분사부(140)는 수평 방향이나 경사진 방향으로 기체를 분사할 수 있다. 도4에 도시된 바와 같이 다수의 기체 분사부(140)가 구비되어 기체 유동층(140a)이 웨이퍼(W)의 판면 전체의 대부분을 덮게 된다. 이와 같이, 웨이퍼(W)의 상측에 이격 형성된 기체 유동층(140a)에 의하여 상측으로부터 하방으로의 유동에 대한 에어 커튼 역할을 하며, 동시에, 웨이퍼(W)의 판면과 기체 유동층(140a) 사이의 공간(Vs)의 압력이 기체 유동층의 압력에 비하여 더 높은 상태로 유도되어, 웨이퍼(W)의 판면과 기체 유동층(140a) 사이의 이물질과 액적이 기체 유동층(140a)을 타고 외부로 배출되게 하는 역할을 한다. The gas injector 140 injects air or nitrogen gas at a high pressure in a direction having a horizontal component. Accordingly, the gas injecting section 140 can inject the gas in the horizontal direction or the inclined direction. As shown in FIG. 4, a plurality of gas injecting parts 140 are provided to cover the entire surface of the wafer W in the gas fluidized bed 140a. As described above, the gas fluidized bed 140a formed on the upper side of the wafer W serves as an air curtain for the flow from the upper side to the lower side. At the same time, the space between the plate surface of the wafer W and the gas fluidized bed 140a (Vs) is higher than the pressure of the gas fluidized bed so that the foreign substances between the plate surface of the wafer W and the gas fluidized bed 140a and the droplets are discharged to the outside through the gas fluidized bed 140a .

기체 분사부(140)에 의하여 분사되어 형성되는 기체 유동층(140a)은 가능한 얇게 형성되는 것이 바람직하며, 높은 압력으로 케이싱(150)의 측벽에 도달하도록 분사된다. 그리고, 기체 유동층(140a)의 목적 지점인 케이싱(150)의 측벽에는 배출구(172)가 형성되어, 제1배출통로(170)를 통해 기체 유동층(140a)은 외부로 배출된다. The gas fluidized bed 140a sprayed by the gas jetting unit 140 is preferably formed as thin as possible and is sprayed to reach the side wall of the casing 150 with high pressure. A discharge port 172 is formed in a side wall of the casing 150 which is a target point of the gas fluidized bed 140a so that the gas fluidized bed 140a is discharged to the outside through the first discharge passage 170. [

이 때, 기체 분사부(140)에서 분사되는 기체 유동층(140a)의 유동 방향(140d)은 용액 분사부(130)로부터 분사되는 용액의 분사 방향(130d)과 예각을 이루는 형태로 분사되는 것이 바람직하다. 이를 통해, 용액 분사부(130)로부터 분사되는 세정액이나 헹굼액의 유동 방향(140d)이 기체 유동층(130a)와의 유동 방향(130d)이 서로 간섭되지 않아 난류의 발생을 최소화하면서 보다 효율적으로 웨이퍼 주변의 액적과 이물질을 바깥으로 배출시킬 수 있으며, 기체 분사부에 의한 기체 유동층(130a)도 보다 또렷하게 형성된다. In this case, the flow direction 140d of the gas fluidizing layer 140a injected from the gas injecting section 140 is preferably injected at an acute angle with the injecting direction 130d of the solution injected from the solution injecting section 130 Do. The flow direction 130d of the rinsing liquid or the rinsing liquid sprayed from the solution jetting unit 130 does not interfere with the flowing direction 130d with the gas fluidized bed 130a, And the gas fluidized bed 130a by the gas jetting unit can be more clearly formed.

도4에 도시된 바와 같이 기체 분사부(140)로부터 분사되는 기체 유동층(140a)은 분사구로부터 퍼지는 형태로 분사되므로, 각각의 유동 방향(140d) 및 분사 방향(130d)은 모두 퍼지는 각도의 중앙부(도4 참조)를 가로지르는 방향을 지칭한다. 4, the gas fluidized bed 140a injected from the gas injecting unit 140 is injected in a spread form from the injection port, so that the flow direction 140d and the jetting direction 130d are both formed at the center of the spreading angle See Fig. 4).

그리고, 기체 분사부(140)로부터 분사되어 형성되는 기체 유동층(140a)은 웨이퍼의 판면으로부터 3mm 내지 50mm의 높이(140h)에서 형성되게 분사되는 것이 좋다. 이를 통해, 주변 보다 높은 압력 상태를 유지하는 공간을 웨이퍼의 판면과 기체 분사부에 의해 분사되는 기체 유동층의 사이에 형성하여, 이 공간에 부유하는 이물질과 액적을 용이하게 기체 유동층으로 빨려들어가게 된다.
The gas fluidized bed 140a sprayed from the gas spraying unit 140 may be sprayed so as to be formed at a height 140h of 3 mm to 50 mm from the surface of the wafer. As a result, a space that maintains a pressure higher than the surrounding area is formed between the plate surface of the wafer and the gas fluidized bed injected by the gas injecting portion, so that the foreign substances and droplets floating in the space are easily sucked into the gas fluidized bed.

상기 케이싱(150)은 웨이퍼 거치대(110)를 수용하는 박스 형태로 형성되며, 밀폐된 형태로 형성될 수도 있지만 필요에 따라 다수의 구멍이 형성될 수 있다. 케이싱(150)에는 외부와 연통되는 제1배출통로(170)의 배출구(172)와 제1배출통로(190)의 배출공(192)이 각각 측벽과 바닥면(152)에 형성되어, 케이싱(150)의 내부에서 유동하는 액적과 이물질을 곧바로 배출시킨다. The casing 150 is formed in a box shape for receiving the wafer holder 110 and may be formed in a closed form, but a plurality of holes may be formed if necessary. The casing 150 is formed with a discharge port 172 of the first discharge passage 170 communicating with the outside and a discharge hole 192 of the first discharge passage 190 respectively formed on the side wall and the bottom surface 152, 150 and the foreign matter flowing in the inside thereof.

상기 기체 발생부(60)는 공기를 하방으로 보내는 송풍기로 형성될 수도 있고, 질소 가스를 보관하고 있는 질소가스탱크를 개방하여 하방으로의 질소 가스 유동장을 형성하는 형태로 구성될 수 있다. 일반적으로 반도체 생산라인에는 하방으로의 공기 유동장이 형성되어 있으므로, 이 공기 유동장에 의하여 기체 발생부(60)가 대체될 수도 있다. The gas generating unit 60 may be formed of a blower for sending down the air or a nitrogen gas tank for storing the nitrogen gas to form a nitrogen gas flow field downward. Generally, since the downward air flow is formed in the semiconductor production line, the gas generating part 60 may be replaced by the air flow field.

상기 기체 안내부(70)는 상측에 비하여 하측에서의 통과 단면적이 작게 형성되어, 기체 발생부(60)에서 발생된 하방으로의 유동(60a)의 속도를 보다 빠르게 한다. 그러나, 기체 안내부(70)를 통과하여 하방을 향하는 가스 유동장(70a)은 기체 분사부(140)에 의하여 분사되는 기체 유동층(140a)의 유속에 비하여 40% 이하, 바람직하게는 10% 이하의 느린 유속으로 형성된다. The gas guide portion 70 is formed to have a smaller cross-sectional area of passage from the lower side than the upper side, so that the velocity of the downward flow 60a generated by the gas generating portion 60 is increased. However, the downward gas flow field 70a passing through the gas guide 70 is 40% or less, preferably 10% or less of the flow velocity of the gas fluidized bed 140a injected by the gas injector 140 Is formed at a slow flow rate.

상기 제1배출통로(170)는 케이싱(150)의 측벽에 형성된 배출구(172)로부터 외부까지 연장 형성되어, 케이싱(150) 내부의 유체를 외부로 배출한다. 여기서, 배출구(172)는 기체 분사부(140)에서 분사하여 형성되는 기체 유동장(140a)의 목적지에 형성되므로, 기체 분사구(140)가 대향하고 있는 케이싱(150)의 측벽에 형성된다. 기체 분사부(140)로부터 분사되는 기체 유동층(140a)은 웨이퍼의 대부분을 덮는 넓은 면적을 갖게 형성되므로, 배출구(172)의 폭(170w)은 높이(170h)에 비하여 2배 이상 길게 형성된다. The first discharge passage 170 is extended from the discharge port 172 formed in the side wall of the casing 150 to the outside to discharge the fluid inside the casing 150 to the outside. Since the discharge port 172 is formed at the destination of the gas flow field 140a formed by jetting the gas jet 140, the gas jet port 140 is formed on the side wall of the casing 150 facing the gas jet port 140. [ Since the gas fluidized bed 140a injected from the gas injecting section 140 has a large area covering most of the wafer, the width 170w of the outlet 172 is formed to be twice as long as the height 170h.

그리고, 제1배출통로(170)에는 흡입 펌프(P1)가 설치되어, 배출구(172)의 주변에서 부유하는 유체를 빨아들여 외부로 신속하게 배출시킨다. The first discharge passage 170 is provided with a suction pump P1 to suck the fluid floating around the discharge port 172 and discharge it quickly to the outside.

상기 제2배출통로(190)는 케이싱(150)의 바닥면(152)에 형성된 배출공(192)로부터 외부까지 연장 형성되어, 케이싱(150) 내부에서 웨이퍼(W)의 하측으로 이동한 유체를 외부로 배출한다. 그리고, 제2배출통로(190)에는 흡입 펌프(P2)가 설치되어, 배출구(192)의 주변에서 부유하는 유체를 빨아들여 외부로 신속하게 배출시킨다.
The second discharge passage 190 extends from the discharge hole 192 formed in the bottom surface 152 of the casing 150 to the outside so as to discharge the fluid moved downward of the wafer W in the casing 150 And discharged to the outside. The second discharge passage 190 is provided with a suction pump P2 to suck the fluid floating around the discharge port 192 and quickly discharge it to the outside.

상기와 같이 구성된 본 발명의 일 실시예에 따른 웨이퍼 처리 장치는, 웨이퍼(W)의 건조 공정에는 웨이퍼 거치대(110)를 스핀 회전시키면서 기체 유동층(140a)을 형성하여, 기체 유동층(140a)과 웨이퍼(W)의 표면의 사잇 공간(Vs)의 압력이 기체 유동층(140a)에 비하여 높은 상태가 되도록 유도된다. 이에 따라, 고속으로 스핀 회전 하는 웨이퍼(W)의 표면으로부터 분리된 액적은 공간(Vs)에 머무르지 않고, 상측에서 유동하는 기체 유동층(140a)으로 휩쓸리는 형태로 유동(88)하면서, 웨이퍼(W)의 상측의 바깥으로 기체 유동층(140a)과 함께 유동하게 된다.The wafer processing apparatus according to an embodiment of the present invention configured as described above is configured such that a wafer floating bed 140a is formed by spinning the wafer holder 110 while the wafer floating bed 140a and the wafer (Vs) on the surface of the substrate W is higher than the gas fluidized bed 140a. The droplets separated from the surface of the wafer W spin-spinning at a high speed do not remain in the space Vs but flow 88 in the form of being swept away by the gas fluidized bed 140a flowing on the upper side, And then flows together with the gas fluidized bed 140a.

동시에, 기체 유동층(140a)의 하류측에는 기체 유동층(140a)의 폭과 높이에 부합하는 크기로 배출구(172)가 형성되고, 흡입 펌프(P1)에 의하여 배출구(172)에 부압이 작용하므로, 기체 유동층(140a)의 기체 및 이와 함께 유동하는 액적과 이물질은 곧바로 제1배출통로(170)를 통해 외부로 배출(170a)된다. At the same time, a discharge port 172 is formed on the downstream side of the gas fluidized bed 140a in such a size as to match the width and the height of the gas fluidized bed 140a. Since the negative pressure acts on the discharge port 172 by the suction pump P1, The gas in the fluidized bed 140a and the droplets and the foreign substances flowing together therewith are immediately discharged (170a) to the outside through the first discharge passage (170).

한편, 기체 유동층(140a)의 유동에도 불구하고, 웨이퍼(W)의 하측으로 이동(87)하는 유체는, 흡입 펌프(P2)에 의해 흡입압이 인가되는 케이싱 바닥면(152)의 배출공(192)을 통해, 곧바로 외부로 배출(190a)된다. On the other hand, in spite of the flow of the gas fluidized bed 140a, the fluid moving to the lower side 87 of the wafer W is discharged to the discharge hole (not shown) of the casing bottom surface 152 to which the suction pressure is applied by the suction pump P2 192 to the outside (190a).

또한, 기체 유동층(140a)에도 불구하고 웨이퍼(W)의 상측에 위치하는 이물질과 액적은 하방으로의 가스 유동장(70a)에 의하여 천천히 하방으로 내려오며, 하방으로 내려오던 이물질과 액적이 기체 유동층(140a)을 만나면, 충분히 빠른 유속으로 유동하여 압력이 낮아진 기체 유동층(140a)에 빨려들어가면서 제1배출통로(170)를 통해 외부로 배출(170a)된다.
In addition, the foreign matter and the liquid droplet located on the upper side of the wafer W in spite of the gas fluidized bed 140a slowly descend downward by the gas flow field 70a to the downward direction, and foreign substances and droplets descending downward flow downward 140a, it flows at a sufficiently high flow velocity and is sucked into the gas fluidized bed 140a whose pressure is lowered and discharged (170a) to the outside through the first discharge passage (170).

한편, 상기와 같이 구성된 본 발명에 따른 웨이퍼 처리 장치는, 웨이퍼(W)의 헹굼 및 세정 공정에서는, 웨이퍼 거치대(110)를 스핀 회전시키면서 용액 분사부(130)로부터 세정액이나 헹굼액(130a)을 웨이퍼(W)의 판면에 분사하게 되는데, 이와 동시에 기체 분사부(140)에 의하여 수평 방향 성분을 갖는 기체 유동층(140a)도 형성된다. In the wafer processing apparatus according to the present invention configured as described above, in the rinsing and cleaning process of the wafer W, the cleaning liquid or the rinsing liquid 130a is supplied from the solution spraying unit 130 while spinning the wafer holder 110 The gas injection portion 140 forms a gas fluidized bed 140a having a horizontal component.

이 때, 기체 유동층(140a)의 유동 방향과 용액 분사부(130)로부터 분사되는 용액(130a)의 이동 방향이 서로 예각을 이루면서 진행하므로, 이들이 서로 엇갈리면서 각자의 유동을 방해하는 것을 최소화하면서 정해진 방향으로 유동한다. At this time, since the flow direction of the gas fluidized bed 140a and the moving direction of the solution 130a injected from the solution injecting portion 130 proceed at an acute angle with each other, they are staggered to each other, Lt; / RTI >

용액 분사부(130)로부터 분사된 용액(130a)은 웨이퍼(W)의 판면을 타격하면서, 웨이퍼(W)의 표면에 묻어있던 이물질을 웨이퍼(W)의 표면으로부터 분리시키고, 분리된 이물질과 웨이퍼를 타격하고 튀는 액적은 웨이퍼 상측 공간(Vs)에 비하여 압력이 낮은 기체 유동층(140a)으로 빨려 들어가고, 기체 유동층(140a)의 유동과 함께 배출구(172)를 통해 제1배출통로(170)를 통해 외부로 배출(170a)된다. The solution 130a sprayed from the solution spraying section 130 strikes the surface of the wafer W and separates the foreign matter on the surface of the wafer W from the surface of the wafer W, Is sucked into the gas fluidized bed 140a having a pressure lower than that of the upper space Vs of the wafer and flows through the first discharge passage 170 through the discharge port 172 together with the flow of the gas fluidized bed 140a (170a).

한편, 용액 분사부(130)로부터 분사된 용액(130a)의 분사 압력이 매우 높은 경우에는, 웨이퍼(W)의 판면을 타격하면서, 웨이퍼(W)의 표면에 묻어있던 이물질을 웨이퍼(W)의 표면으로부터 분리시키고, 분리된 이물질과 웨이퍼를 타격하고 튀는 액적 중 일부는 웨이퍼 상측 공간(Vs)에 비하여 압력이 낮은 기체 유동층(140a)을 뚫고 상측으로 올라가지만, 기체 유동층(140a)을 뚫고 상측으로 올라간 이물질과 액적은 하방으로의 가스 유동장(70a)을 타고 서서히 하방으로 이동하면서, 다시 기체 유동층(140a)으로 빨려 들어가고(88'), 기체 유동층(140a)의 유동과 함께 배출구(172)를 통해 제1배출통로(170)를 통해 외부로 배출(170a)된다.
On the other hand, when the spraying pressure of the solution 130a sprayed from the solution spraying unit 130 is extremely high, the foreign matter on the surface of the wafer W is stuck on the surface of the wafer W, A part of the liquid droplets striking and splashing the separated foreign substances and the wafer are moved upward through the gas fluidized bed 140a having a lower pressure than the wafer upper space Vs, The ascending foreign matter and the droplet are sucked into the gas fluidized bed 140a again while moving downwardly along the downwardly directed gas flow field 70a and are then sucked into the gas fluidized bed 140a together with the flow of the gas fluidized bed 140a through the outlet 172 And is discharged (170a) to the outside through the first discharge passage (170).

한편, 본 발명의 다른 실시 형태에 따르면, 도5에 도시된 바와 같이, 웨이퍼(W)의 판면을 향하여 수평 방향 성분을 갖도록 기체를 분사하는 제2기체 분사부(150)를 더 포함하여 구성될 수 있다. 이를 통해, 웨이퍼(W)의 판면에 분사되는 용액(130a)을 판면을 따라 이동하도록 유도하여 세정 효과를 높이면서, 기체 분사부(140)와 제2기체분사부(150)의 사이 영역에서만 유체가 유동하도록 보다 확실하게 유도할 수 있는 장점을 얻을 수 있다.
According to another embodiment of the present invention, as shown in FIG. 5, the apparatus further includes a second gas spraying unit 150 for spraying gas so as to have a horizontal component toward the surface of the wafer W . In this way, the solution 130a injected onto the surface of the wafer W is guided to move along the surface of the wafer W, thereby enhancing the cleaning effect. In this case, only the fluid between the gas injecting unit 140 and the second gas injecting unit 150 It is possible to more reliably induce the flow of the liquid.

이렇듯, 본 발명은, 웨이퍼의 상측으로 이격된 위치에 수평 방향 성분을 갖는 기체를 고압 분사하여 기체 유동층(140a)을 형성함에 따라, 기체 분사부(140)에 의해 형성되는 기체 유동층(140a)과 웨이퍼(W) 판면과의 사잇 공간(Vs)은 압력이 기체 유동층(140a)에 비하여 더 높게 유도되어, 기체 유동층(140a)과 웨이퍼(W)의 사잇 공간(140a)의 공기 및 이물질, 액적은 모두 기체 분사부(140)에 의하여 형성된 기체 유동층(140a)으로 빨려들어간 후 기체 유동층(140a)과 함께 유동하여 곧바로 외부로 배출되게 함으로써, 건조 공정이나 헹굼 및 세정 공정에서 웨이퍼로부터 떨어져나간 오염된 이물질이나 액적이 웨이퍼의 표면에 재부착되는 것을 방지할 수 있게 되어, 세정 효율 및 헹굼 건조 효율을 향상시킬 수 있는 유리한 효과를 얻을 수 있다. As described above, according to the present invention, a gas fluidized bed (140a) formed by a gas jetting unit (140) and a gas fluidized bed (140) formed by forming a gas fluidized bed (140a) The pressure in the quartz space Vs with respect to the wafer W surface is higher than the gas fluidized bed 140a and the air and foreign matter in the cavity 140a of the gas fluidized bed 140a and the wafer W, All of which are sucked into the gas fluidized bed 140a formed by the gas jetting unit 140 and then flow together with the gas fluidized bed 140a to be immediately discharged to the outside so that the contaminated foreign matter falling off the wafer in the drying process, Or the liquid droplets can be prevented from being reattached to the surface of the wafer. Thus, an advantageous effect of improving the cleaning efficiency and the rinsing drying efficiency can be obtained.

이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시적으로 설명하였으나, 본 발명의 범위는 이와 같은 특정 실시예에만 한정되는 것은 아니며, 특허청구 범위에 기재된 범주 내에서 적절하게 변경 가능한 것이다. While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but, on the contrary, is intended to cover various modifications and equivalent arrangements included within the spirit and scope of the invention.

** 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 **
100: 웨이퍼 처리 장치 110: 웨이퍼 거치대
120: 커버 130: 용액 분사부
140: 기체 분사부 140a: 기체 유동층
150: 케이싱 60: 기체 발생부
70: 기체 안내부 170: 제1배출통로
172: 배출구 190: 제2배출통로
192: 배출공 150: 제2기체분사부DESCRIPTION OF REFERENCE NUMERALS
100: Wafer processing apparatus 110: Wafer holder
120: cover 130: solution dispensing part
140: gas injecting section 140a:
150: casing 60: gas generator
70: gas guide portion 170: first discharge passage
172: exhaust port 190: second exhaust passage
192: exhaust hole 150: second gas distributor

Claims (13)

화학 기계적 연마 공정을 마친 웨이퍼의 처리 장치로서,
웨이퍼를 거치시키는 웨이퍼 거치대와;
상기 웨이퍼 거치대에 거치된 상기 웨이퍼로부터 상측으로 이격된 위치에 수평 방향 성분을 갖도록 기체를 분사하는 기체 분사부를;
포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 웨이퍼 처리 장치.
As a processing apparatus for a wafer that has undergone a chemical mechanical polishing process,
A wafer holder for holding the wafer;
A gas injector for injecting a gas so as to have a horizontal component at a position spaced upward from the wafer placed on the wafer holder;
The wafer processing apparatus comprising:
제 1항에 있어서,
상기 웨이퍼 거치대를 수용하는 케이싱을; 더 포함하여 구성되고, 상기 기체 분사부에서 분사되는 기체를 배출시키는 배출 통로의 배출구가 상기 기체 분사부에 의하여 분사되는 상기 기체의 목적 지점의 상기 케이싱에 형성된 것을 특징으로 하는 웨이퍼 처리 장치.
The method according to claim 1,
A casing for receiving the wafer holder; Wherein an outlet of a discharge passage for discharging a gas ejected from the gas ejecting portion is formed in the casing at a target point of the gas ejected by the gas ejecting portion.
제 2항에 있어서,
상기 배출구는 높이에 비하여 폭의 길이가 2배 이상 더 길게 형성된 것을 특징으로 하는 웨이퍼 처리 장치.
3. The method of claim 2,
Wherein the outlet has a width that is two times longer than a height of the outlet.
제 2항에 있어서,
상기 배출구와 외기와 연통되는 배출 통로에는 흡입 펌프가 설치되어, 상기 배출구에 부압을 인가하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 처리 장치.
3. The method of claim 2,
Wherein a suction pump is provided in the discharge passage communicating with the discharge port and the outside air to apply a negative pressure to the discharge port.
제 2항에 있어서,
상기 기체 분사부는 다수로 형성되어, 상기 웨이퍼의 판면의 상측에 기체 유동층을 형성하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 처리 장치.
3. The method of claim 2,
Wherein the plurality of gas ejecting portions are formed so as to form a gas fluidized bed on the upper side of the plate surface of the wafer.
제 5항에 있어서,
상기 기체 분사부에서 분사되는 기체는 질소 가스와 공기 중 어느 하나 이상인 것을 특징으로 하는 웨이퍼 처리 장치.
6. The method of claim 5,
Wherein the gas injected from the gas injecting portion is at least one of nitrogen gas and air.
제 1항에 있어서,
상기 웨이퍼 거치대의 상측에는 하방으로의 가스 유동장이 상기 기체 분사부에 의해 형성되는 기체 유동에 비하여 낮은 유속으로 형성되는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 처리 장치.
The method according to claim 1,
Wherein a gas flow direction downward is formed at a lower flow rate than a gas flow formed by the gas spraying portion on the upper side of the wafer mounting table.
제 2항에 있어서,
상기 웨이퍼 거치대를 수용하는 케이싱이 구비되고, 상기 케이싱의 바닥면에는 배출공이 형성되는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 처리 장치.
3. The method of claim 2,
Wherein a casing accommodating the wafer holder is provided, and a discharge hole is formed in a bottom surface of the casing.
제 1항에 있어서,
상기 웨이퍼 거치대에 거치된 상기 웨이퍼의 표면에 액체를 분사하는 용액 분사부를;
더 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 웨이퍼 처리 장치.
The method according to claim 1,
A solution jetting unit for jetting liquid onto a surface of the wafer placed on the wafer holder;
Wherein the wafer processing apparatus further comprises:
제 9항에 있어서,
상기 용액 분사부로부터 액체를 분사하는 수평 방향성분과 상기 기체 분사부에서 기체를 분사하는 수평 방향 성분이 예각을 이루는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 처리 장치.
10. The method of claim 9,
Wherein a horizontal direction component injecting a liquid from the solution injecting portion and a horizontal direction component injecting a gas from the gas injecting portion form an acute angle.
제 9항에 있어서,
상기 웨이퍼 거치대는 회전 구동되는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 처리 장치.
10. The method of claim 9,
And the wafer holder is rotationally driven.
제 1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 웨이퍼 거치대에 거치된 상기 웨이퍼의 판면을 따라 수평 방향 성분을 갖도록 기체를 분사하는 제2기체 분사부를;
더 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 웨이퍼 처리 장치.
12. The method according to any one of claims 1 to 11,
A second gas ejecting unit for ejecting a gas so as to have a horizontal component along the surface of the wafer placed on the wafer holder;
Wherein the wafer processing apparatus further comprises:
제 1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 기체 분사부에 의하여 분사되어 형성되는 기체 유동층은 상기 웨이퍼의 판면으로부터 3mm 내지 50mm의 높이에 형성되는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 처리 장치.
12. The method according to any one of claims 1 to 11,
Wherein a gas fluidized bed formed by spraying by the gas injecting portion is formed at a height of 3 mm to 50 mm from the surface of the wafer.
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