KR20170056961A - 스핀척 및 이를 구비하는 세정장치 - Google Patents

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Abstract

세정장치가 개시된다. 세정장치는 기판이 세정되는 공간을 제공하고 복수의 회수컵이 형성된 세정챔버, 세정챔버 내에 구비되어 순수를 분사하는 노즐부, 노즐부의 하부에 배치되어 승하강 혹은 회전하며, 내부에 회수컵의 세정을 위한 순수를 측면까지 안내하는 안내유로를 형성할 수 있다.

Description

스핀척 및 이를 구비하는 세정장치{CHUCK AND CLEANING APPARATUS HAVING THE SAME}
본 발명은 세정장치에 관한 것으로서, 보다 구체적으로 세정챔버 내부 공간의 청정도를 향상시킬 수 있는 스핀척 및 이를 구비하는 세정장치에 관한 것이다.
일반적으로 반도체 소자를 제조하기 위해서는, 리소그래피(lithography), 증착 및 에칭(etching) 등의 여러 공정을 반복적으로 수행한다. 이러한 공정들을 거치는 동안 기판, 예를 들면 실리콘 재질의 기판 상에는 파티클(particle), 금속 불순물, 유기물 등이 잔존하게 된다.
건조 방식으로는 스핀 건조 방식, 이소프로필 알코올(IPA, Iso-propyl Alcohol)에 의한 마란고니 효과(Marangoni effect)을 이용한 건조 방식 등이 있다.
그 중 이소프로필 알코올을 이용한 건조 방식은 기판을 순수(DIW, de-ionized water) 안에서 수직 방향으로 끌어올림과 동시에 이소프로필 알코올 및 질소 가스(N2)를 기판 표면의 기액 계면 부근에 불어 놓는 것에 의해 마란고니 효과를 발생시켜 기판을 건조한다.
그런데 분사노즐에서 약액을 분사할 시 약액이 회수컵에 튀어, 회수컵에 흄 및 파우더 등의 파티클이 잔존하게 된다. 이는 세정챔버 내부 공간의 청정도를 저하시키며 기판에 대한 건조 작업이 재실행될 때 기판을 오염시킬 수 있는 문제점이 있다. 따라서, 회수컵을 클리닝 할 수 있는 장치개발이 필요한 실정이다.
본 발명의 목적은 분사노즐에서 약액을 분사할 시 약액이 회수컵에 튀어, 회수컵에 흄 및 파우더 등의 파티클을 발생되어 세정공정시 약 영향을 끼치는 문제를 방지할 수 있는 스핀척 및 이를 구비하는 세정장치를 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 실시예들에 따른 세정장치에 대하여 설명한다. 세정장치는 기판이 세정되는 공간을 제공하고 복수의 회수컵이 형성된 세정챔버, 세정챔버 내에 구비되어 순수를 분사하는 노즐부, 노즐부의 하부에 배치되어 승하강 혹은 회전하며, 내부에 회수컵의 세정을 위한 순수를 측면까지 안내하는 안내유로를 형성한 스핀척을 포함하며, 안내유로는 스핀척의 중앙에서 하향 경사지게 형성되며, 스핀척의 내부를 통과하여 측면을 통해 순수가 유동하도록 형성되며, 스핀척의 중앙 부분의 안내유로는 스핀척 표면으로 노출되고, 나머지 안내유로는 스핀척 내부에 형성될 수 있다.
일측에 따르면, 안내유로는 스핀척의 회전방향을 따르는 나선 형태를 갖도록 구성될 수 있다.
일측에 따르면, 안내유로는 회수컵 내부 공간으로 순수를 안내하도록 구성될 수 있다.
일측에 따르면, 안내유로는 복수개 형성되며, 복수의 안내유로는 등간격으로 배치될 수 있다.
일측에 따르면, 스핀척에 기판이 안착되어 있지 않을 때 노즐부에서 순수가 분사될 수 있다.
일측에 따르면, 노즐부는 순수를 분사한 후 건조가스를 분사하도록 구성될 수 있다.
일측에 따르면, 스핀척이 복수의 회수컵 중 최하단의 회수컵의 세정 시, 안내유로의 토출구가 최하단의 회수컵의 하부에 위치하도록 형성될 수 있다.
본 발명에 따르면, 회수컵 내부 공간에 에 흄이 잔존하는 것을 방지하여 기판에 대한 건조 작업이 실행될 때 기판이 오염되는 것을 방지할 수 있다.
또한, 제일 하단에 위치한 회수컵 내부 클리닝이 가능하여 세정챔버의 청정도를 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 세정장치의 도면이다.
도 2는 도 1의 스핀척의 정면도이다.
도 3은 도 1의 스핀척의 사시도이다.
이하, 실시예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면 상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 실시예를 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 실시예에 대한 이해를 방해한다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
또한, 실시예의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제1, 제2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 또 다른 구성 요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 세정장치의 도면이며, 도 2는 도 1의 스핀척의 정면도이며, 도 3은 도 1의 스핀척의 사시도이다. 세정장치(200)는, 기판에 대한 세정 및 건조 작업이 진행되는 세정챔버(100)와, 약액을 스핀척으로 분사시키는 노즐부(150), 노즐부 하부에 배치되어 승하강 및 회전하며, 내부에 안내유로(130)가 형성된 스핀척(120), 스핀척(120)의 외주부에 구비되어 약액을 회수하는 회수컵(110)을 포함할 수 있다.
안내유로(130)는 스핀척(120) 상면중앙으로부터 하향방향으로 경사져 스핀척(120)의 측면에 관통되도록 형성될 수 있다. 스핀척(120)은 노즐부(150)로부터 분사된 약액의 유동흐름을 변경시키는 형태일 수 있다.
스핀척(120)의 중앙 부분의 안내유로(130)는 스핀척(120) 표면으로 노출되도록 형성될 수 있으며, 표면에 노출된 안내유로(130)는 스핀척(120) 내부를 통과하여 스핀척(120) 측면으로 관통되어 약액을 스핀척(120) 측면에 분사하도록 구성될 수 있다.
안내유로(130)는 스핀척(120)은 회전방향을 따라 복수개의 안내유로(130)가 형성될 수 있으며, 복수개의 안내유로(130)는 등간격을 유지하여 형성될 수 있다, 복수개의 안내유로(130)는 스핀척 상면에서 보았을 시, 나선형 형태로 형성될 수 있다.
안내유로(130)는 스핀척(120)의 회전방향을 따라 나선형 형태로 형성될 수 있으며, 안내유로(130)의 일측은 스핀척(120)의 상면에 노출되며, 타측은 스핀척(120)의 측면에 관통되어 형성됨으로써, 스핀척(120)의 상면에서 보았을 시, 표면에 노출된 안내유로(130)만이 보이며, 측면을 통과하기 위한 스핀척(120)의 내부에 형성된 안내유로(130)는 보이지 않도록 구성될 수 있다.
안내유로(130)를 통과한 약액은 안내유로(130)와 연결된 토출구(131)를 통하여 약액이 스핀척(120) 측면으로 분사되도록 구성이 가능하다.
스핀척(120)의 외주부에는 다단형태의 회수컵(110)이 구비될 수 있으며, 회수컵(110)은 스핀척(120)의 회전시 회수되는 약액이 접촉되는 위치에 구비될 수 있다.
스핀척(120)과 마주하는 회수컵(110)의 높이는 가장낮게, 낮은 회수컵(110) 둘레를 따라, 회수컵(110)의 높이가 점점 높아져 다단형태의 회수컵(110)이 구비될 수 있으며, 스핀척(120)과 거리가 멀수록 회수컵(110)의 높이는 가장 높게 형성될 수 있으며, 복수개의 회수컵(110) 사이의 간격이 형성될 수 있다.
스핀척(120)의 위치에 따라 마주하는 회수컵(110)의 높이는 다를 수 있으며, 스핀척(120)은 복수개의 회수컵(110) 사이에 위치하여 토출구(131)를 통과한 약액을 회수컵(110)의 내부공간에 안내하도록 구성될 수 있다.
스핀척(120)에 구비된 회전축(140)은 스핀척(120)을 회전 및 승하강이 가능하도록 구동할 수 있으며, 회전축(140)에 의하여 스핀척(120)이 하강하여 회전할 시. 제일 하단의 제4회수컵(114)과 토출구(131)가 마주하도록 구성될 수 있다.
스핀척(120)이 상승하여 회전할 시, 제3회수컵(113)의 내측, 제2회수컵(112)의 내측, 제1회수컵(111)의 내측과 토출구(131)가 마주하도록 구성이 가능하다.
회전하는 스핀척(120)에 형성된 안내유로(130)에 의하여 토출된 약액은 제1회수컵(111) 내지 제4회수컵(114)의 내면에 분사하도록 구성될 수 있다.
스핀척(120)에 분사되는 약액은 회수컵(110) 세정을 위한 순수, 회수컵(110) 건조를 위한 질소가스일 수 있으며, 스핀척(120)의 상면에 구비된 고정핀(121)에 기판이 안착되어 있지 않을 때 순수를 스핀척(120)에 분사하여, 순수는 안내유로(130)를 타고 회수컵 내부 공간에 순수를 안내하도록 구성될 수 있다. 스핀척(120)이 승하강 하면서 다단의 회수컵(110) 내부는 세정될 수 있다.
스핀척(120)과 마주하는 제일 하단의 제4회수컵(114)의 내면에 토출구(131)가 마주하여, 안내유로(130)로부터 안내된 순수가 제일 하단에 구비된 제4회수컵(114)의 내면에 분사되어 세정이 가능하도록 구성이 가능하다.
스핀척(120)이 세정챔버(200)에서 제일 하단에 위치하는 경우에는, 스핀척(120) 표면에서 비산 및 안내되는 순수는 제4회수컵(114)의 내부를 세정하게 되고, 토출구(121)에서 토출되는 순수는 제4회수컵(114)의 하부로 안내되어서 제4회수컵(114)의 하부를 세정하도록 구성이 가능하다.
이후에, 노즐부(150)는 질소가스를 스핀척(120)에 분사하여, 질소가스는 안내유로(130)를 타고 회수컵(110) 내부 공간에 질소가스를 안내하여, 스핀척(120)이 승하강 하면서 다단의 회수컵(110) 내부를 건조시켜 회수컵(110)을 세정 및 건조함으로써, 회수컵(110)에 흄, 파우더가 잔존하는 것을 방지할 수 있다.
노즐부(150)가 순수를 분사함과 동시에 스핀척이 제일 하단에 위치하였을 시, 스핀척(120) 외주부로 약액이 튀어 제일 하단에 위치한 제4회수컵(114)의 세정이 어려운 문제를 안내유로(130)가 하향방향으로 경사지게 형성됨으로써 제일 하단에 위치한 제4회수컵(114) 내부공간을 세정 및 건조시킴으로써 회수컵(110) 내부에 흄이 잔존하는 것을 방지함으로써, 세정챔버(100) 내부 공간의 청정도를 향상시켜 기판에 대한 건조 작업이 재실행될 때 기판이 오염되는 것을 방지할 수 있다
이상과 같이 실시예에서는 구체적인 구성 요소 등과 같은 특정 사항들과 한정된 실시예 및 도면에 의해 설명되었으나 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것이다. 또한, 본 발명이 상술한 실시 예들에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상적인 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 그러므로, 본 발명의 사상은 상술한 실시 예에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 특허청구범위와 균등하거나 등가적 변형이 있는 모든 것들은 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.
100: 세정챔버 110: 회수컵
120: 스핀척 130: 안내유로
131: 토출구 140: 스핀척
150: 노즐부 200: 세정장치

Claims (7)

  1. 기판이 세정되는 공간을 제공하고 복수의 회수컵이 형성된 세정챔버;
    상기 세정챔버 내에 구비되어 순수를 분사하는 노즐부;
    상기 노즐부의 하부에 배치되어 승하강 혹은 회전하며, 내부에 상기 회수컵의 세정을 위한 순수를 측면까지 안내하는 안내유로를 형성한 스핀척;
    을 포함하며,
    상기 안내유로는
    상기 스핀척의 중앙에서 상기 스핀척의 내부를 통과하여 측면을 통해 상기 순수가 유동하도록 상기 스핀척 내부에서 하향 경사지게 형성되며, 상기 스핀척의 중앙 부분의 안내유로는 상기 스핀척 표면으로 노출되고, 나머지 안내유로는 상기 스핀척 내부에 형성되는 세정장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 안내유로는 상기 스핀척의 회전방향을 따르는 나선 형태를 갖는 세정장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 안내유로는 상기 회수컵 내부 공간으로 상기 순수를 안내하는 세정장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 안내유로는 복수개 형성되며, 복수의 안내유로는 등간격으로 배치된 세정장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 스핀척에 상기 기판이 안착되어 있지 않을 때 상기 노즐부에서 순수가 분사되는 세정장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 노즐부는 순수를 분사한 후 건조가스를 분사하는 세정장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 스핀척이 복수의 회수컵 중 최하단의 상기 회수컵의 세정 시, 상기 안내유로의 토출구가 상기 최하단의 상기 회수컵의 하부에 위치하도록 형성된 세정장치.
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