KR20200029247A - 웨이퍼 세정용 나노 버블 분사 구조 - Google Patents

웨이퍼 세정용 나노 버블 분사 구조 Download PDF

Info

Publication number
KR20200029247A
KR20200029247A KR1020180107848A KR20180107848A KR20200029247A KR 20200029247 A KR20200029247 A KR 20200029247A KR 1020180107848 A KR1020180107848 A KR 1020180107848A KR 20180107848 A KR20180107848 A KR 20180107848A KR 20200029247 A KR20200029247 A KR 20200029247A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
nano
wafer
cleaning
bubble
spray
Prior art date
Application number
KR1020180107848A
Other languages
English (en)
Other versions
KR102114088B1 (ko
Inventor
최상준
김용관
Original Assignee
(주)신우에이엔티
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by (주)신우에이엔티 filed Critical (주)신우에이엔티
Priority to KR1020180107848A priority Critical patent/KR102114088B1/ko
Publication of KR20200029247A publication Critical patent/KR20200029247A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102114088B1 publication Critical patent/KR102114088B1/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67011—Apparatus for manufacture or treatment
    • H01L21/67017—Apparatus for fluid treatment
    • H01L21/67028—Apparatus for fluid treatment for cleaning followed by drying, rinsing, stripping, blasting or the like
    • H01L21/6704—Apparatus for fluid treatment for cleaning followed by drying, rinsing, stripping, blasting or the like for wet cleaning or washing
    • H01L21/67051—Apparatus for fluid treatment for cleaning followed by drying, rinsing, stripping, blasting or the like for wet cleaning or washing using mainly spraying means, e.g. nozzles
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/02041—Cleaning
    • H01L21/02043—Cleaning before device manufacture, i.e. Begin-Of-Line process
    • H01L21/02052—Wet cleaning only

Abstract

웨이퍼 세정용 나노 버블 분사 구조가 개시된다. 개시되는 웨이퍼 세정용 나노 버블 분사 구조가 웨이퍼를 세정하기 위한 웨이퍼 세정 장치에 적용되는 것으로서, 세정액 공급 부재, 나노 버블 발생 및 분사 부재 및 밀도 가변용 가스 공급 부재를 포함하고, 세정액과, 밀도 가변용 가스 및 나노 버블이 혼합된 나노 버블 혼합액이 상기 스프레이 발생 및 분사 부재에서 웨이퍼의 표면으로 배출되고, 상기 나노 버블 혼합액을 구성하는 상기 나노 버블이 상기 웨이퍼의 표면에서 터짐으로 인해 상기 웨이퍼의 표면이 세정됨으로써, 단위 시간당 상기 웨이퍼의 세정 면적을 상대적으로 증가시켜 세정액 사용량을 최소화하면서도 세정 작업 시간 을 단축시킬 수 있고, 구조 또한 간단하게 이루어질 수 있게 되는 장점이 있다.

Description

웨이퍼 세정용 나노 버블 분사 구조{Nano bubble spray structure applied to wafer cleaning}
본 발명은 웨이퍼 세정용 나노 버블 분사 구조에 관한 것이다.
반도체 산업이 1950년대 이후로 급속도로 발전해 오면서 현재의 반도체 소자는 초고집적화되고 있는데, 이러한 반도체 소자의 초고집적화로 제조 공정 수는 증가됨에 따라 각 공정을 수행할 때마다 각 공정에서 발생되는 파티클, 금속 오염물, 자연 산화막 등의 오염물을 제거시켜 세정 공정의 중요성이 부각되고 있다.
이는 반도체의 기본이 되는 반도체 웨이퍼의 제조 시에도 동일하게 적용되는데, 이러한 반도체 웨이퍼에 대한 세정 공정을 수행할 수 있는 것이 웨이퍼 세정 장치이고, 이러한 웨이퍼 세정 장치의 예로 제시될 수 있는 것이 아래 제시된 특허문헌의 그 것들이다.
그러나, 종래의 웨이퍼 세정 장치에서는 상기 웨이퍼의 세정을 위한 세정액을 단순히 상기 웨이퍼의 표면에 배출시키게 되는데, 이러한 단순한 세정액은 배출은 단위 시간당 웨이퍼의 세정 면적이 상대적으로 작음으로 인해 세정을 위한 상기 세정액이 다량 사용되어야 하고, 세정 작업 시간 또한 길어지는 문제가 있었다.
등록특허 제 10-0413067호, 등록일자: 20031215, 발명의 명칭 : 반도체 제조 장비의 웨이퍼 세정 장비 등록특허 제 10-0625307호, 등록일자: 20060911, 발명의 명칭 : 명칭: 반도체 웨이퍼 세정 장치
본 발명은 단위 시간당 웨이퍼의 세정 면적을 상대적으로 증가시켜 세정액 사용량을 최소화하면서도 세정 작업 시간 또한 단축시킬 수 있고, 구조 또한 간단하게 이루어질 수 있는 웨이퍼 세정용 나노 버블 분사 구조를 제공하는 것을 일 목적으로 한다.
본 발명의 일 측면에 따른 웨이퍼 세정용 나노 버블 분사 구조는 웨이퍼를 세정하기 위한 웨이퍼 세정 장치에 적용되는 것으로서, 상기 웨이퍼의 세정을 위한 세정액이 공급되는 세정액 공급 부재; 상기 세정액 공급 부재에 연결되고, 상기 세정액 공급 부재에서 유입되는 상기 세정액에 나노 버블을 발생시켜 나노 버블 혼합액을 형성시킨 다음, 상기 나노 버블 혼합액을 스프레이 형태로 분사시키는 나노 버블 발생 및 분사 부재; 및 상기 세정액 공급 부재 중 나노 버블 발생 및 분사 부재가 연결되기 전단에 연결되고, 나노 버블 발생 및 분사 부재에서 형성되는 상기 나노 버블 혼합액에 대한 상기 나노 버블의 밀도를 가변시키기 위해 요구되는 밀도 가변용 가스가 공급되는 밀도 가변용 가스 공급 부재;를 포함하고, 상기 세정액에 상기 밀도 가변용 가스가 혼합되어 가스 혼합액이 형성되고, 상기 가스 혼합액이 상기 나노 버블 발생 및 분사 부재에 유입되어 상기 나노 버블 혼합액이 형성된 후 상기 웨이퍼에 분사됨으로써, 상기 웨이퍼의 표면이 세정되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 측면에 따른 웨이퍼 세정용 나노 버블 분사 구조에 의하면, 상기 웨이퍼 세정용 나노 버블 분사 구조가 웨이퍼를 세정하기 위한 웨이퍼 세정 장치에 적용되는 것으로서, 세정액 공급 부재, 나노 버블 발생 및 분사 부재 및 밀도 가변용 가스 공급 부재를 포함하고, 세정액과, 밀도 가변용 가스 및 나노 버블이 혼합된 나노 버블 혼합액이 상기 스프레이 발생 및 분사 부재에서 웨이퍼의 표면으로 배출되고, 상기 나노 버블 혼합액을 구성하는 상기 나노 버블이 상기 웨이퍼의 표면에서 터짐으로 인해 상기 웨이퍼의 표면이 세정됨으로써, 단위 시간당 상기 웨이퍼의 세정 면적을 상대적으로 증가시켜 세정액 사용량을 최소화하면서도 세정 작업 시간 을 단축시킬 수 있고, 구조 또한 간단하게 이루어질 수 있게 되는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 웨이퍼 세정용 나노 버블 분사 구조가 적용된 웨이퍼 세정 장치의 모습을 보이는 도면.
도 2는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 웨이퍼 세정용 나노 버블 분사 구조의 모습을 보이는 정면도.
도 3은 본 발명의 제 제 1 실시예에 따른 웨이퍼 세정용 나노 버블 분사 구조를 구성하는 나노 버블 발생 및 분사 부재의 모습을 개략적으로 보이는 도면.
도 4는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 웨이퍼 세정용 나노 버블 분사 구조를 구성하는 나노 버블 발생 및 분사 부재에 적용된 나노 버블 발생부의 모습을 개략적으로 보이는 사시도.
도 5는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 웨이퍼 세정용 나노 버블 분사 구조를 구성하는 나노 버블 발생 및 분사 부재에 적용된 나노 버블 발생부의 정면 모습을 개략적으로 보이는 정면도.
도 6은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 웨이퍼 세정용 나노 버블 분사 구조를 구성하는 나노 버블 발생 및 분사 부재에 적용된 스프레이 분사부에서 나노 버블 혼합액이 분사되는 모습을 보이는 도면.
도 7은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 웨이퍼 세정용 나노 버블 분사 구조를 구성하는 나노 버블 발생 및 분사 부재에 적용된 높이 감지 센서의 모습을 보이는 정면도.
도 8은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 웨이퍼 세정용 나노 버블 분사 구조의 모습을 보이는 정면도.
도 9는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 웨이퍼 세정용 나노 버블 분사 구조를 구성하는 나노 버블 발생 및 분사 부재에 적용된 균형 감지 부재의 모습을 보이는 단면도.
도 10은 도 9에 도시된 A 부분에 대한 확대도.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들에 따른 웨이퍼 세정용 나노 버블 분사 구조에 대하여 설명한다.
도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 웨이퍼 세정용 나노 버블 분사 구조가 적용된 웨이퍼 세정 장치의 모습을 보이는 도면이고, 도 2는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 웨이퍼 세정용 나노 버블 분사 구조의 모습을 보이는 정면도이고, 도 3은 본 발명의 제 제 1 실시예에 따른 웨이퍼 세정용 나노 버블 분사 구조를 구성하는 나노 버블 발생 및 분사 부재의 모습을 개략적으로 보이는 도면이고, 도 4는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 웨이퍼 세정용 나노 버블 분사 구조를 구성하는 나노 버블 발생 및 분사 부재에 적용된 나노 버블 발생부의 모습을 개략적으로 보이는 사시도이고, 도 5는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 웨이퍼 세정용 나노 버블 분사 구조를 구성하는 나노 버블 발생 및 분사 부재에 적용된 나노 버블 발생부의 정면 모습을 개략적으로 보이는 정면도이고, 도 6은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 웨이퍼 세정용 나노 버블 분사 구조를 구성하는 나노 버블 발생 및 분사 부재에 적용된 스프레이 분사부에서 나노 버블 혼합액이 분사되는 모습을 보이는 도면이고, 도 7은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 웨이퍼 세정용 나노 버블 분사 구조를 구성하는 나노 버블 발생 및 분사 부재에 적용된 높이 감지 센서의 모습을 보이는 정면도이다.
도 1 내지 도 7을 함께 참조하면, 본 실시예에 따른 웨이퍼 세정용 나노 버블 분사 구조(100)는 웨이퍼(20)를 세정하기 위한 웨이퍼 세정 장치(10)에 적용되는 것으로서, 세정액 공급 부재(110), 나노 버블 발생 및 분사 부재(125) 및 밀도 가변용 가스 공급 부재(120)를 포함하고, 상기 세정액에 상기 밀도 가변용 가스가 혼합되어 가스 혼합액이 형성되고, 상기 가스 혼합액에 상기 나노 버블이 혼합되어 상기 나노 버블 혼합액이 형성되고, 상기 나노 버블 혼합액이 상기 웨이퍼(20)의 표면에 분사되어 상기 나노 버블 혼합액에 포함된 상기 나노 버블이 상기 웨이퍼(20)의 표면에서 터짐으로써, 상기 웨이퍼(20)의 표면이 세정된다.
본 실시예에서 상기 웨이퍼 세정용 나노 버블 분사 구조(100)는 노즐 하우징 (101) 및 압력 가변용 가스 공급 부재(150)를 더 포함한다.
여기서, 상기 웨이퍼 세정 장치(10)는 세정 대상인 상기 웨이퍼(20)에 대한 세정 공정을 수행할 수 잇는 것으로서, 세정을 위한 구성 요소가 내부에 수용되고, 외부에 대하여 밀폐되는 챔버 케이스(11)와, 상기 웨이퍼(20)가 그 상단에 올려지고 세라믹, 알루미늄, 수지류 등의 열전도체로 이루어지는 척 몸체(12)와, 상기 척 몸체(12)의 상면에 위치되고 상기 웨이퍼(20)를 받쳐주는 척 핀(13)과, 상기 척 몸체(12)를 회전시키는 회전 수단(14)과, 상기 척 몸체(12)의 주변을 감싼 형태로 형성되어 상기 회전 수단(14)에 의해 회전되는 상기 척 몸체(12) 상의 상기 웨이퍼(20)에 묻어 있던 세정액이 세정 완료 후 원심력에 의해 상기 웨이퍼(20)에서 이탈되어 수용되는 세정액 환수 부재(15)와, 상기 챔버 케이스(11)의 내부로 외부 공기를 인입시키되, 그 외부 공기 중의 이물질을 필터링해준 다음 상기 챔버 케이스(11) 내부로 하강 기류를 형성하는 팬 필터 부재(30)와, 상기 팬 필터 부재(30)에 의해 하강된 기류를 외부로 배출시키는 배기관(40)과, 상기 웨이퍼 세정 장치(10)를 구성하는 각 구성 요소의 작동 조건을 제어하고, 상기 각 구성 요소의 작동 상태를 확인할 수 있는 제어부(50)를 포함한다.
상기 가스 혼합액은 상기 세정액 공급 부재(110)에서 공급된 상기 세정액에 상기 밀도 가변용 가스 공급 부재(120)에서 공급된 상기 밀도 가변용 가스가 혼합된 상태의 물질을 말하는 것이고, 그에 따라, 상기 나노 버블 발생 및 분사 부재(125)에서 발생된 상기 나노 버블과 혼합되는 것은 상기 가스 혼합액을 구성하는 상기 세정액이다.
또한, 상기 나노 버블 혼합액은 상기 가스 혼합액에 상기 나노 버블 발생 및 분사 부재(125)에서 발생된 상기 나노 버블이 혼합된 상태의 물질을 말하는 것이다.
본 실시예에서는 상기 세정액에 상기 밀도 가변용 가스가 혼합된 상태 즉, 상기 가스 혼합액 상태에서 상기 나노 버블이 혼합되는 것으로 설명하였으나, 이는 단지 하나의 예시일 뿐, 상기 세정액에 상기 밀도 가변용 가스가 혼합되지 아니한 상태, 즉 상기 세정액 그 자체에 상기 나노 버블이 혼합될 수도 있다.
상기 노즐 하우징(101)은 상기 웨이퍼 세정 장치(10)의 내벽에서 상기 웨이퍼(20)의 상공까지 일정 길이 길게 형성되고, 상기 세정액 공급 부재(110), 상기 나노 버블 발생 및 분사 부재(125) 및 상기 밀도 가변용 가스 공급 부재(120) 등의 구성 요소가 설치되는 것이다.
상기 세정액 공급 부재(110)는 내부가 빈 관 등의 형태로 형성되어 상기 웨이퍼(20)의 세정을 위한 세정액이 공급되는 것으로, 외부 공급부(미도시)로부터 상기 밀도 가변용 가스 공급 부재(120), 상기 밀도 가변용 가스 공급 부재(120)에서 상기 나노 버블 발생 및 분사 부재(125)까지 연결된다.
상기 세정액은 순수한 물(DIW, DeIonized Water) 등이 될 수 있고, 외부에 설치된 저장 탱크(미도시)에서 공급되어 상기 세정액 공급 부재(110)에 의해 상기 웨이퍼 세정 장치(10)의 내부까지 유동된다.
상기 나노 버블 발생 및 분사 부재(125)는 상기 세정액 공급 부재(110)에 연결되고, 상기 세정액 공급 부재(110)에서 유입되는 상기 세정액에 혼합될 수 있는 대상인 상기 나노 버블을 발생시킨 다음, 상기 나노 버블이 혼합된 상기 세정액을 분사시키는 것이다.
여기서, 상기 나노 버블은 육안으로는 확인이 불가능한 직경 1마이크로미터(um)이하의 초미세기포로서, 상온, 상압의 개방 조건에서 안정성을 유지함에 따라 일반 기포와 순수 물들의 수중에서 급속으로 상승되지 않고, 안정성을 유지하면서 순수 물 속에 체류될 수 있는 것이다.
상세히, 상기 나노 버블 발생 및 분사 부재(125)는 하우징(126)과, 나노 버블 방생부(130)와, 스프레이 분사부(140)를 포함한다.
상기 하우징(126)은 구성 요소인 상기 나노 버블 발생부(130)와, 상기 스프레이 분사부(140) 등이 설치되는 것이다.
상기 나노 버블 발생부(130)는 상기 세정액 공급 부재(110)에서 유입되는 상기 세정액에 혼합될 수 있는 대상인 상기 나노 버블을 발생시키는 것이다.
상세히, 상기 나노 버블 발생부(130)는 나노 버블 하우징(131)과, 다공체(132)와, 메시체(133) 및 나노 버블 배출홀(134)를 포함한다.
본 실시예에서 상기 나노 버블 발생부(130)는 연결관(135)을 더 포함한다.
상기 나노 버블 하우징(131)은 그 내부에 구성 요소들, 즉 상기 다공체(132) 및 상기 메시체(133) 등이 설치되는 것이다.
상기 다공체(132)는 상기 나노 버블 하우징(131) 내부에 서로 이격되도록 복수 개가 설치되는 것으로, 상기 다공체(132)의 각 내부에는 복수 개의 홀(hole)들이 형성된다.
상기 각 다공체(132) 중 상기 세정액 공급 부재(110)에서 공급되는 상기 세정액이 유동되는 방향을 기준으로 유동 초입에 위치된 것에 형성된 홀에 비해 상기 각 다공체(132) 중 상기 세정액 공급 부재(110)에서 공급되는 상기 세정액이 유동되는 방향을 기준으로 유동 말단 측에 위치된 것에 형성된 홀이 상대적으로 더 작게 형성된다.
상기 메시체(133)는 상기 나노 버블 하우징(131)의 내부에 복수 개가 설치되되, 상기 각 다공체(132)와 교대로 설치된다. 즉, 상기 세정액 공급 부재(110)에서 공급되는 상기 세정액이 유동되는 방향을 기준으로, 상기 각 다공체(132) 중 하나, 상기 각 메시체(133) 중 하나, 상기 각 다공체(132) 중 다른 하나, 상기 각 메시체(133) 중 다른 하나의 구조로 설치된다.
상기 각 메시체(133)의 내부는 메시(mesh) 형태로 형성된다.
상기 각 메시체(133) 중 상기 세정액 공급 부재(110)에서 공급되는 상기 세정액이 유동되는 방향을 기준으로 유동 초입에 위치된 것에 형성된 메시의 그물코 홀에 비해 상기 각 메시체(133) 중 상기 세정액 공급 부재(110)에서 공급되는 상기 세정액이 유동되는 방향을 기준으로 유동 말단 측에 위치된 것에 형성된 메시의 그물코 홀이 상대적으로 더 작게 형성된다.
상기 나노 버블 배출홀(134)은 상기 나노 버블 하우징(131)의 말단부 즉, 상기 세정액 공급 부재(110)에서 공급되는 상기 세정액이 유동되는 방향을 기준으로 상기 나노 버블 하우징(131)의 말단 쪽으로 갈수록 점진적으로 좁아지는 테이퍼진 첨두 부분에서 상기 나노 버블 혼합액이 배출되는 출구가 되는 것이다.
상기와 같이 형성되면, 상기 세정액 공급 부재(110)를 통해 공급된 상기 세정액에 상기 밀도 가변용 가스 공급 부재(120)에서 공급된 상기 밀도 가변용 가스가 혼합된 상기 가스 혼합액이 상기 각 다공체(132) 및 상기 각 메시체(133)를 순차적으로 경유하는 과정에서 상기 나노 버블이 다량 발생되어 상기 나노 버블이 상기 가스 혼합액과 혼합된 상태, 즉 상기 나노 버블 혼합액이 형성된 상태로 상기 나노 버블 배출홀(134)를 통해 배출될 수 있게 된다.
본 실시예에서는 복수 개의 상기 다공체(132)가 일정 간격 이격되어 각각 설치되고, 그 이격된 공간에 상기 메시체(133)가 각각 설치되는 것으로 제안하여 설명하였으나, 이는 단지 하나의 예시일 뿐, 복수 개의 상기 다공체(132)가 설치된 전단 또는 후단에 복수 개의 상기 메시체(133)가 설치될 수도 있다.
상기 연결관(135)은 상기 나노 버블 발생 및 분사 부재(125) 내에 설치되고, 상기 나노 버블 발생부(130)와 상기 스프레이 분사부(140) 사이에 연결되는 것으로, 상기 나노 버블 발생부(130)에서 상기 스프레이 분사부(140) 쪽으로 상기 나노 버블 혼합액이 이동된다.
상기 스프레이 분사부(140)는 상기 나노 버블 발생부(130)와 연결되고, 상기 나노 버블 발생부(130)에서 배출되는 상기 밀도 가변용 가스 및 상기 나노 버블이 혼합된 상기 세정액을 스프레이 형태로 상기 웨이퍼(20)의 표면에 분사시키는 것으로, 스프레이 분사측 케이스(141)와, 혼합기(142)와, 스프레이 분사측 배출관(143) 및 스프레이 분사홀(144)을 포함한다.
상기 스프레이 분사측 케이스(141)는 그 내부에 구성 요소들 즉, 상기 혼합기(142)와, 상기 스프레이 분사측 배출관(143) 및 상기 스프레이 분사홀(144) 등이 설치되는 것이다.
상기 혼합기(142)는 상기 세정액 공급 부재(110) 및 상기 압력 가변용 가스 공급 부재(150)와 각각 연결되어, 상기 나노 버블 혼합액 및 상기 나노 버블 혼합액과 혼합될 수 있는 대상인 상기 압력 가변용 가스를 혼합시키는 것이다.
상세히, 상기 혼합기(142)는 상기 세정액 공급 부재(110)와 연결되어 상기 세정액 공급 부재(110)로부터 유입되는 상기 나노 버블 혼합액과, 상기 세정액 공급 부재(110)와 일정 간격 이격된 상태로 연결되는 상기 압력 가변용 가스 공급 부재(150)로부터 공급된느 상기 압력 가변용 가스를 혼합시키는 것이다.
상기 분사측 배출관(143)은 상기 혼합기(142)와 연결되어 상기 혼합기(142)에서 상기 압력 가변용 가스가 혼합된 상기 나노 버블 혼합액을 외부로 이동시키는 것이다.
상기 스프레이 분사홀(144)은 상기 분사측 배출관(143)의 말단부에 형성되어 상기 압력 가변용 가스가 혼합된 상기 나노 버블 혼합액이 배출되는 출구가 되는 것이다.
상기와 같이 형성되면, 상기 나노 버블 혼합액이 상기 웨이퍼(20)의 표면에서 상대적으로 넓은 범위에 분사되되, 후술되는 압력 가변용 가스의 압력에 의해 상대적으로 고속 분사되고, 상기 나노 버블 혼합액를 구성하는 상기 나노 버블이 상기 웨이퍼(20)의 표면에 고속으로 부딪히면서 터지게 되고, 상기 나노 버블이 터질 때 발생되는 4000℃ 내지 6000℃의 순간 고온과 300기압 내지 500기압의 충격파에 의해 상기 웨이퍼(20)의 표면이 세정될 수 있게 된다.
한편, 상기 나노 버블 발생부(130)에서 형성되어 상기 나노 버블 혼합액이 배출되는 상기 나노 버블 배출홀(134)의 직경은 상기 스프레이 분사부(140)에 형성되어 상기 나노 버블 혼합액이 분사되는 상기 스프레이 분사홀(144)의 직경에 비해 상대적으로 작게 형성된다.
상기 나노 버블 배출홀(134)의 직경은 상기 나노 버블 발생부(130)에서 형성되는 상기 나노 버블의 크기를 결정하게 되는데, 상기 나노 버블 배출홀(134)의 직경이 상기 스프레이 분사홀(144)의 직경에 비해 상대적으로 작으면, 상기 나노 버블 배출홀(134)에서 배출되는 상기 나노 버블의 크기 역시 상기 스프레이 분사홀(144)의 직경에 비해 상대적으로 작게 되므로, 상기 나노 버블이 상기 스프레이 분사홀(144)에서 분사되기 전 상기 스프레이 분사홀(144) 내부에서 터지는 것을 방지할 수 있다.
상기 밀도 가변용 가스 공급 부재(120)는 상기 세정액 공급 부재(110) 중 상기 나노 버블 발생 및 분사 부재(125)가 연결되기 전단에 연결되고, 상기 나노 버블 발생 및 분사 부재(125)에서 발생되어 상기 세정액에 혼합되는 상기 나노 버블의 함유 밀도를 가변시킬 수 있는 상기 밀도 가변용 가스가 공급되는 것이다.
상세히, 상기 밀도 가변용 가스 공급 부재(120)는 내부가 빈 관 형태로 형성되어 외부에 설치된 가스 공급기(미도시)에서 상기 세정액 공급 부재(110)까지 연결되는 것이고, 상기 밀도 가변용 가스 공급 부재(120)에서 공급되는 상기 밀도 가변용 가스는 에어(Air), 질소(N2), 산소(O2), 오존(O3), 수소(H2) 등이 될 수 있다.
상기 밀도 가변용 가스는 상기 에어, 질소, 산소, 오존, 수소 중 하나가 적용될 수도 있고, 상기 웨이퍼(20)의 세정 방법 등에 따라서 상기 에어, 질소, 산소, 오존, 수소 중 복수 개가 적용될 수도 있다.
상기 밀도 가변용 가스 공급 부재(120)를 통해 공급되는 상기 밀도 가변용 가스의 양이 가변되면, 상기 가스 혼합액을 구성하는 상기 세정액 및 상기 밀도 가변용 가스의 혼합율도 가변되고, 그에 따라, 상기 가스 혼합액을 구성하는 상기 세정액에서 발생되는 상기 나노 버블의 발생량도 가변된다.
상기 밀도 가변용 가스 공급 부재(120)를 통해 공급되는 상기 밀도 가변용 가스의 양이 가변되면, 상기 가스 혼합액을 구성하는 상기 세정액 및 상기 밀도 가변용 가스의 혼합율도 가변되고, 그에 따라, 상기 가스 혼합액을 구성하는 상기 세정액에서 발생되는 상기 나노 버블의 발생량도 가변된다.
상기와 같이, 상기 나노 버블 혼합액에 대한 상기 나노 버블의 밀도를 가변시키게 되면, 상기 웨이퍼의 크기 등에 따라 다양한 세정 방법을 진행할 수 있게 됨으로써, 상기 웨이퍼의 세정 효율을 상승시킬 수 있게 된다.
상기 밀도 가변용 가스 공급 부재(120)에서 공급되는 상기 밀도 가변용 가스의 유량 및 압력은 상기 밀도 가변용 가스 공급 부재(120)에 결합되는 유량계(flowmeter) 및 압력계(regulator)에 의해 제어된다.
상기 유량계 및 상기 압력계의 구성 및 작동 원리는 일반적인 것이므로 본 실시예에서 상기 유량계 및 상기 압력계의 상세 설명은 생략한다.
상기 압력 가변용 가스 공급 부재(150)는 상기 스프레이 분사부(140)에 연결되어 상기 스프레이 분사부(140)에서 상기 웨이퍼(20)의 표면으로 분사되는 상기 나노 버블 혼합액의 분사 속도를 조정할 수 있는 압력 가변용 가스가 공급되는 것이고, 상기 압력 가변용 가스는 공기(Air), 질소(N2), 이산화탄소(CO2) 등이 될 수 있다.
상세히, 상기 압력 가변용 가스 공급 부재(150)는 상기 스프레이 분사부(140)를 구성하는 상기 혼합기(142)에 연결되어 상기 세정액 공급 부재(110)로부터 유입된 상기 나노 버블 혼합액과 혼합되는 상기 압력 가변용 가스가 공급된다.
상기 압력 가변용 가스 공급 부재(150)에서 상기 압력 가변용 가스가 공급되면, 상기 혼합기(142)의 내부 압력은 외부 압력에 비해 상대적으로 더 높아지게 되고, 상기 혼합기(142) 내부의 상대적으로 더 높아진 압력에 의해 상기 압력 가변용 가스가 혼합된 상기 나노 버블 혼합액은 상기 나노 버블 혼합액만 분사되는 분사 속도에 비해 상대적으로 더 빠르게 상기 스프레이 분사홀(144)을 통해 상기 웨이퍼(20)에 분사될 수 있다.
상기 압력 가변용 가스 공급 부재(150)에서 공급되는 상기 압력 가변용 가스의 압력은 상기 웨이퍼(20)의 크기 및 세정 시간 등의 세정 조건에 따라 가변될 수 있다.
본 실시예에서 상기 스프레이 분사부(140)에는 상기 스프레이 분사부(140)와 상기 웨이퍼(20)의 이격된 상기 높이(h)를 감지하는 높이 감지 센서(160)가 형성된다.
상기 스프레이 분사부(140)에서 분사되는 상기 나노 버블 혼합액의 양은 상기 웨이퍼(20)의 크기 및 상기 스프레이 분사부(140)와 상기 웨이퍼(20)의 이격된 높이(h)에 따라 가변되어 사용될 수 있다.
도 6에 도시된 바와 같이, 상기 압력 가변용 가스 공급 부재(150)가 상기 나노 버블 혼합액이 분사되는 부분인 상기 스프레이 분사부(140)의 말단부에 연결된 상태에서 상기 나노 버블 혼합액에 질소 가스 등의 상기 압력 가변용 가스를 공급하게 되면, 상기 압력 가변용 가스의 가변 압력에 따라 분사되는 상기 나노버블 혼합액의 분사 압력도 가변되고, 가변되는 압력에 의해 상기 나노 버블 혼합액의 분사 속도가 가변되어 상기 웨이퍼(20)의 표면에 분사됨으로써, 상기 웨이퍼(20)의 종류, 크기에 맞춰서 다양한 세정 방법을 적용할 수 있게 된다.
예를 들어, 상기 웨이퍼(20)에서 상대적으로 넓은 면적의 세정이 필요하면, 상기 웨이퍼(20)와 상기 스프레이 분사부(140)의 이격된 상기 높이(h)를 상대적으로 높인 상태에서, 상기 압력 가변용 가스 공급 부재(150)에서 공급되는 상기 압력 가변용 가스의 압력을 상대적으로 높이고, 상기 웨이퍼(20)에서 상대적으로 작은 면적에 대해 집중적인 세정이 필요하게 되면, 상기 웨이퍼(20)와 상기 스프레이 분사부(140)의 이격된 상기 높이(h)를 상대적으로 줄인 상태에서 상기 압력 가변용 가스 공급 부재(150)에서 공급되는 상기 압력 가변용 가스의 압력을 상대적으로 줄여서 사용한다.
상기 높이 감지 센서(160)는 레이저를 상기 웨이퍼(20)에 수직으로 발신하여 상기 높이(h)를 감지하는 레이저 센서 등이 될 수 있고, 본 실시예에서는 상기 레이저 센서를 그 예로 제시하고 설명한다.
상세히, 상기 높이 감지 센서(160)는 상기 높이 감지 센서(160)의 외관을 형성하는 센서 케이스(161)와, 적어도 그 일부분이 상기 센서 케이스(161)에 내삽된 형태로 이루어지고 상기 레이저를 발생시킴과 함께 발생된 상기 레이저를 발사하는 레이저 발사체(162)와, 상기 센서 케이스(161)에 결합되고 상기 레이저 발사체(162)에서 발사된 상기 레이저가 외부로 방출되도록 핀홀(166)이 형성된 핀홀 형성체(165)를 포함한다.
상기 레이저 발사체(162)는 상기 레이저를 발생시킨 후 미리 정해진 방향으로 상기 레이저를 발사시키는 것으로, 상기 레이저가 발생 및 발사되는 레이저 발사 몸체(163)와, 상기 레이저 발사 몸체(163)와 결합되고, 상기 센서 케이스(161)의 상부를 덮는 덮개(164)를 포함한다.
상기 센서 케이스(161)의 내벽은 일정 부분이 단턱된 형상으로 형성되고, 상기 덮개(164)의 양 측면은 상기 센서 케이스(161)의 내벽과 대응되는 형태로 형성됨으로써, 상기 덮개(164)가 상기 센서 케이스(161)에 결합될 때, 상기 덮개(164) 및 상기 센서 케이스(161)가 상기 단턱에 의해 서로 정렬되고, 그에 따라, 상기 덮개(164)에 결합된 상기 레이저 발사 몸체(163)도 항상 일정한 위치에서 고정될 수 있게 된다.
상기 핀홀 형성체(165)는 상기 센서 케이스(161)의 저면에서 결합되고, 상기 핀홀 형성체(165)의 중앙부에는 원형 형태로 관통된 상기 핀홀(166)이 형성되어 상기 레이저 발사체(162)에서 발사된 상기 레이저가 상기 웨이퍼(20)로 방출된다.
상기 웨이퍼(20)와 상기 스프레이 분사부(140) 사이의 정확한 상기 높이(h)를 감지하기 위해 상기 높이 감지 센서(160)가 복수 개 설치 될 수 있음은 물론이다.
본 실시예에서는 간단한 구조로 이루어지도록 상기 웨이퍼 세정 장치(10)의 외부에 설치된 상기 제어부(50)가 상기 밀도 가변용 가스 공급 부재(120)에 공급되는 상기 밀도용 가스의 가스량 및 압력 조절, 상기 압력 가변용 가스 공급 부재(150)에 공급되는 상기 압려 가변용 가스의 가스량 및 압력 조절 및 상기 높이 감지 센서(160)에서 감지된 상기 높이(h)을 이용하여 상기 웨이퍼(20)에 대한 상기 나노 버블 발생 및 분사 부재(125)의 높이 조절도 함께 제어하는 것으로 설명한다.
그러나, 이는 단지 하나의 예시일 뿐 상기 웨이퍼 세정 장치(10)의 상기 제어부(50)와 별도로 상기 웨이퍼 세정용 나노 버블 분사 구조(100)를 위한 제어부가 설치될 수도 있음은 물론이다.
이하에서는 도면을 참조하여 본 실시예에 따른 웨이퍼 세정용 나노 버블 분사 구조(100)의 작동에 대하여 설명한다.
먼저, 상기 웨이퍼(20)의 크기, 세정 시간, 세정 방법 등의 세정 조건에 따라 상기 밀도 가변용 가스의 압력 및 공급 시간과, 상기 압력 가변용 가스의 압력 및 공급 시간을 조정한다.
여기서, 상기 밀도 가변용 가스의 압력과 공급 시간의 조정 및 상기 압력 가변용 가스의 압력과 공급 시간의 조정은 상기 웨이퍼(20)의 세정 시간동안 동일한 조건의 조정일 수도 있고, 상기 웨이퍼(20)의 세정 시간동안 그 조건을 가변하는 조정일 수도 있다.
또한, 상기 밀도 가변용 가스의 압력 및 공급 시간과, 상기 압력 가변용 가스의 압력 및 공급 시간은 상기 제어부(50)가 제어한다.
그런 다음, 상기 세정액 공급 부재(110)를 통해 순수 물 등의 상기 세정액을 공급한다.
상기 세정액 공급 부재(110)에서 공급된 상기 세정액이 유동되다가, 상기 세정액 공급 부재(110)와 연결된 상기 밀도 가변용 가스 공급 부재(120)에서 공급된 상기 밀도 가변용 가스와 혼합되어 상기 가스 혼합액이 형성된다
이 때, 상기 밀도 가변용 가스 공급 부재(120)에서 공급되는 상기 밀도 가변용 가스의 공급 조건 즉, 상기 밀도 가변용 가스의 압력 및 공급 시간 등은 상기 웨이퍼 세정 장치(10)에서 요구되는 상기 나노 버블 혼합액의 밀도에 따라 결정되고, 상기 밀도 가변용 가스의 공급 조건은 상기 제어부(50)가 제어한다.
그런 다음, 상기 가스 혼합액이 상기 나노 버블 발생 및 분사 부재(125)에 유입된 후 먼저 상기 나노 버블 발생부(130)로 이동된다.
상기 나노 버블 발생부(130)에 유입된 상기 가스 혼합액은 도 4에 도시된 바와 같이 복수 개의 상기 다공체(132) 및 복수 개의 상기 메시체(133)를 경유하고, 상기 가스 혼합액을 구성하는 상기 세정액에 상기 나노 버블이 발생됨으로써 상기 가스 혼합액은 상기 나노 버블 혼합액이 된다.
여기서, 상기 각 다공체(132) 중 상기 세정액 공급 부재(110)에서 공급되는 상기 세정액이 유동되는 방향을 기준으로 유동 초입에 위치된 것에 형성된 홀에 비해 상기 각 다공체(132) 중 상기 세정액 공급 부재(110)에서 공급되는 상기 세정액이 유동되는 방향을 기준으로 유동 말단 측에 위치된 것에 형성된 홀이 상대적으로 더 작게 형성된다.
또한, 상기 각 메시체(133) 중 상기 세정액 공급 부재(110)에서 공급되는 상기 세정액이 유동되는 방향을 기준으로 유동 초입에 위치된 것에 형성된 메시의 그물코 홀에 비해 상기 각 메시체(133) 중 상기 세정액 공급 부재(110)에서 공급되는 상기 세정액이 유동되는 방향을 기준으로 유동 말단 측에 위치된 것에 형성된 메시의 그물코 홀이 상대적으로 더 작게 형성된다.
그런 다음, 상기 나노 버블 발생 부재(130)를 구성하는 상기 나노 버블 배출홀(134)에서 상기 나노 버블 혼합액이 배출되고, 상기 나노 버블 혼합액은 상기 연결관을 통해 이동된 후 상기 스프레이 분사부(140) 쪽으로 유입된다.
그런 다음, 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 혼합기(142)의 일 측면에 연결된 상기 세정액 공급 부재(110)를 통해 상기 나노 버블 혼합액이 상기 혼합기(142)에 유입되고, 상기 혼합기(142)의 다른 일 측면에 연결된 상기 압력 가변용 가스 공급 부재(150)를 통해 상기 압력 가변용 가스가 상기 혼합기(142)에 유입된 다음, 상기 혼합기(142) 내에서 상기 나노 버블 혼합액과 상기 압력 가변용 가스가 서로 혼합된다.
상기 압력 가변용 가스가 혼합된 상기 나노 버블 혼합액은 외부 압력에 비해 상대적으로 더 높은 압력을 가지게 되고, 그에 따라, 상기 스프레이 분사부(140)를 구성하는 상기 스프레이 분사측 배출홀(144)에서 상기 웨이퍼(20)로 고속 분사된다.
그런 다음, 상기 스프레이 분사부(140)에서 고속 분사된 상기 압력 가변용 가스가 혼합된 상기 나노 버블 혼합액은 상기 웨이퍼(20)의 표면에 고루 퍼진다.
그런 다음, 상기 압력 가변용 가스가 혼합된 상기 나노 버블 혼합액을 구성하는 상기 나노 버블이 상기 웨이퍼(20) 표면에 접촉되면서 터지게 되고, 상기 나노 버블이 터질 때 발생되는 4000℃ 내지 6000℃의 순간 고온과 300기압 내지 500기압의 충격파에 의해 상기 웨이퍼(20)의 표면이 세정된다.
상기와 같이, 상기 웨이퍼 세정용 나노 버블 분사 구조(100)가 상기 세정액 공급 부재(110), 상기 나노 버블 발생 및 분사 부재(125) 및 상기 밀도 가변용 가스 공급 부재(120)를 포함하고, 상기 세정액과, 상기 밀도 가변용 가스 및 상기 나노 버블이 혼합된 상기 나노 버블 혼합액이 상기 스프레이 발생 및 분사 부재(125)에서 상기 웨이퍼(20)의 표면으로 배출되고, 상기 나노 버블 혼합액을 구성하는 상기 나노 버블이 상기 웨이퍼(20)의 표면에서 터짐으로 인해 상기 웨이퍼(20)의 표면이 세정됨으로써, 단위 시간당 상기 웨이퍼(20)의 세정 면적을 상대적으로 증가시켜 세정액 사용량을 최소화하면서도 세정 작업 시간을 단축시킬 수 있고, 구조 또한 간단하게 이루어질 수 있게 된다.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 다른 실시예에 따른 웨이퍼 세정용 나노 버블 분사 구조에 대하여 설명한다.
이러한 설명을 수행함에 있어서, 상기된 본 발명의 제 1 실시예에서 이미 기재된 내용과 중복되는 설명은 그에 갈음하고, 여기서는 생략하기로 한다.
도 8은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 웨이퍼 세정용 나노 버블 분사 구조의 모습을 보이는 정면도이고, 도 9는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 웨이퍼 세정용 나노 버블 분사 구조를 구성하는 나노 버블 발생 및 분사 부재에 적용된 균형 감지 부재의 모습을 보이는 단면도이고, 도 10은 도 9에 도시된 A 부분에 대한 확대도이다.
도 8 내지 도 10을 함께 참조하면, 본 실시예에서, 웨이퍼 세정용 나노 버블 분사 구조(200)는 웨이퍼(20)를 세정하기 위한 웨이퍼 세정 장치에 적용되는 것으로서, 세정액 공급 부재(210)와, 나노 버블 발생 및 분사 부재(225) 및 밀도 가변용 가스 공급 부재(220)를 포함한다.
상기 세정액 공급 부재(210)는 내부가 빈 관 등의 형태로 형성되어 상기 웨이퍼(20)의 세정을 위한 세정액이 공급되는 것이다.
상기 나노 버블 발생 및 분사 부재(225)는 상기 세정액 공급 부재(210)에 연결되고, 상기 세정액 공급 부재(210)에서 유입되는 상기 세정액에 혼합될 수 있는 대상인 상기 나노 버블을 발생시킨 다음, 상기 나노 버블이 혼합된 상기 세정액을 분사시키는 것이다.
상기 밀도 가변용 가스 공급 부재(220)는 상기 세정액 공급 부재(210) 중 상기 나노 버블 발생 및 분사 부재(225)가 연결되기 전단에 연결되고, 상기 나노 버블 발생 및 분사 부재(225)에서 발생되어 상기 세정액에 혼합되는 상기 나노 버블의 함유 밀도를 가변시킬 수 있는 상기 밀도 가변용 가스가 공급되는 것이다.
상기 나노 버블 발생 및 분사 부재(225)는 하우징(226)의 내부에 배치되어 상기 웨이퍼(20)에 대한 상기 나노 버블 발생 및 분사 부재(225)의 수직도를 감지하는 균형 감지 부재(290)를 포함한다.
상세히, 상기 균형 감지 부재(290)는 상기 하우징(226)의 내부에 부착되고, 내부가 빈 원형 실린터 형태로 형성되는 균형 감지 부재 케이스(291)와, 상기 균형 감지 부재 케이스(291) 내부의 상단에서 그 하측으로 돌출되는 회동 연결부(292)와, 상기 회동 연결부(292)에 회동 가능하게 걸려 중력 방향으로 향하도록 회동될 수 있는 회동체(293)와, 상기 회동체(293)의 말단부에 배치되는 영구 자석 등의 회동 마그넷(294)과, 상기 균형 감지 부재 케이스(291)의 내부 저면에 배치되어 상기 회동체(293)에 매달려 회동되는 상기 회동 마그넷(294)의 자력 변화를 감지하는 균형 감지 홀 센서(296)와, 상기 균형 감지 부재 케이스(291)의 각 내측면의 각 하부에 배치되어 상기 회동체(293)에 매달려 회동되는 상기 회동 마그넷(194)의 접촉을 감지할 수 있는 압력 감지 센서 등의 압력 감지 접촉 센서(295)를 포함한다.
상기 회동체(293)와 상기 회동 마그넷(294)은 자중에 의해 상기 회동 연결부(292)에 연결된 상태로 항상 중력 방향 즉, 상기 웨이퍼(20)와 수직된 방향을 향하게 된다.
감지 효과를 증진하기 위하여, 상기 균형 감지 홀 센서(296)는 상기 균형 감지 부재 케이스(291)의 내부의 저면 상의 중앙과 그 양 측으로 일정 간격 이격되도록 세 개 이상으로 설치된다.
상기 나노 버블 발생 및 분사 부재(225)가 정상적인 자세, 즉, 상기 웨이퍼(20)와 수직된 상태를 유지하는 동안, 상기 회동 마그넷(294)은 상기 균형 감지 홀 센서(296) 중 중앙의 것에 의해 감지된다.
만약, 상기 나노 버블 발생 및 분사 부재(225)가 기울어지기 시작하면, 상기 나노 버블 발생 및 분사 부재(225)의 기울어지는 정도만큼 상기 회동체(293)가 중력에 의해 회동되면서 상기 회동 마그넷(294)의 위치가 변동됨에 따라, 상기 균형 감지 홀 센서(296)에 의해 감지되는 자력이 변화됨으로써, 상기 나노 버블 발생 및 분사 부재(225)의 기울어짐이 감지될 수 있다.
만약, 나노 버블 발생 및 분사 부재(225)가 최대값으로 기울어지면, 상기 회동 마그넷(294)의 위치 변동에 따른 자력 변화 최대값이 상기 균형 감지 홀 센서(296)에 의해 감지됨과 함께, 상기 회동 마그넷(294)이 상기 균형 감지 접촉 센서와 접촉됨으로써, 상기 나노 버블 발생 및 분사 부재(225)의 최대 기울어짐이 감지될 수 있게 된다.
상기와 같은 상기 나노 버블 발생 및 분사 부재(225)의 기울어짐과 그 기울어지는 정도에 대한 정보는 제어부에 전달된다.
상기와 같이 구성됨으로써, 상기 나노 버블 발생 및 분사 부재(225)의 임의적인 기울어짐과 그 기울어진 정도가 신속하게 감지되어 상기 제어부에 전달되고, 상기 제어부는 이러한 기울어짐 정보를 작업자가 인지하도록 표시할 수 있고, 그에 따라 상기 작업자가 상기 나노 버블 발생 및 분사 부재(225)의 기울어짐을 실시간으로 확인할 수 있게 된다.
한편, 본 실시예에서, 상기 회동 연결부(292)는 상기 균형 감지 부재 케이스(291)의 상단면으로부터 그 하방으로 일정 길이 돌출되는 회동 연결 몸체(297)와, 상기 회동 연결 몸체(297)의 저면으로부터 그 상방으로 일정 깊이 함몰 형성되는 회동 연결 홈(298)과, 상기 회동체(293)의 상단에 연결되는 구 형태의 것으로 상기 회동 연결 홈(298) 내부에 회동 가능하게 삽입되는 회동구체(293a)와, 상기 회동 연결 몸체(297)의 각 내면에서 상기 회동 연결 홈(298)의 내측으로 일정 길이 돌출되어 상기 회동 연결 홈(298)에 삽입된 상기 회동구체(293a)가 걸리도록 하는 구체 걸림 돌기(299)를 포함한다.
상기 구체 걸림 돌기(299)는 상기 회동 연결 몸체(297)의 서로 다른 높이 상에 복수 개 형성된다.
상기 회동 연결부(292)가 상기와 같이 형성되면, 복수 개의 상기 구체 걸림 돌기(299) 중 최상측의 것에 상기 회동구체(293a)가 걸린 상태로 상기 회동체(293)가 중력 방향을 향하도록 회동되다가, 상기 나노 버블 발생 및 분사 부재(225)가 낙하되는 등 상기 나노 버블 발생 및 분사 부재(225)에 중력 방향으로 충격이 가해지는 경우, 그러한 충격에 의해 상기 회동구체(293a)가 복수 개의 상기 구체 걸림 돌기(299) 중 최상측의 것에서 이탈되어 복수 개의 상기 구체 걸림 돌기(299) 중 상기 최상측의 것 바로 아래의 것으로 하강되어 걸리게 되고, 이러한 상기 회동구체(293a)의 낙하로 인해 상기 회동체(293) 및 상기 회동 마그넷(294)도 함께 낙하되고, 그에 따라 상기 회동 마그넷(294)과 상기 균형 감지 홀 센서(296)가 상대적으로 더 근접되면서 상기 나노 버블 발생 및 분사 부재(225)에 중력 방향으로 가해진 충격이 감지될 수 있게 됨으로써, 상기 웨이퍼(20)의 표면에 대한 상기 나노 버블 발생 및 분사 부재(225)의 수직도와 함께, 상기 웨이퍼(20)의 표면에 대한 상기 나노 버블 발생 및 분사 부재(225)의 수직 방향 이동도 감지될 수 있게 된다.
상기에서 본 발명은 특정한 실시예에 관하여 도시되고 설명되었지만, 당업계에서 통상의 지식을 가진 자라면 이하의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역을 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 알 수 있을 것이다. 그렇지만 이러한 수정 및 변형 구조들은 모두 본 발명의 권리범위 내에 포함되는 것임을 분명하게 밝혀두고자 한다.
본 발명의 일 측면에 따른 웨이퍼 세정용 나노 버블 분사에 의하면, 가스 혼합액이 상기 나노 버블 발생 및 분사 부재에 유입되어 나노 버블 혼합액이 형성된 후 상기 웨이퍼에 분사되어 상기 웨이퍼의 표면이 세정됨으로써, 단위 시간당 상기 웨이퍼의 세정 면적을 상대적으로 증가시켜 세정액 사용량을 최소화하면서도 세정 작업 시간 을 단축시킬 수 있고, 구조 또한 간단하게 이루어질 수 있으므로, 그 산업상 이용가능성이 높다고 하겠다.
10 : 웨이퍼 세정 장치
20 : 웨이퍼
100 : 웨이퍼 세정용 나노 버블 분사 구조
110 : 세정액 공급 부재
120 : 밀도 가변용 가스 공급 부재
125 : 나노 버블 발생 및 분사 부재
130 : 나노 버블 발생부
140 : 스프레이 분사부
150 : 압력 가변용 가스 공급 부재

Claims (5)

  1. 웨이퍼를 세정하기 위한 웨이퍼 세정 장치에 적용되는 것으로서,
    상기 웨이퍼의 세정을 위한 세정액이 공급되는 세정액 공급 부재;
    상기 세정액 공급 부재에 연결되고, 상기 세정액 공급 부재에서 유입되는 상기 세정액에 혼합될 수 있는 대상인 나노 버블을 발생시킨 다음, 상기 나노 버블이 혼합된 상기 세정액을 분사시키는 나노 버블 발생 및 분사 부재; 및
    상기 세정액 공급 부재 중 나노 버블 발생 및 분사 부재가 연결되기 전단에 연결되고, 상기 나노 버블 발생 및 분사 부재에서 발생되어 상기 세정액에 혼합되는 상기 나노 버블의 함유 밀도를 가변시킬 수 있는 밀도 가변용 가스가 공급되는 밀도 가변용 가스 공급 부재;를 포함하고,
    상기 세정액에 상기 밀도 가변용 가스가 혼합되어 가스 혼합액이 형성되고, 상기 가스 혼합액에 상기 나노 버블이 혼합되어 상기 나노 버블 혼합액이 형성되고, 상기 나노 버블 혼합액이 상기 웨이퍼의 표면에 분사되어 상기 나노 버블 혼합액에 포함된 상기 나노 버블이 상기 웨이퍼의 표면에서 터짐으로써, 상기 웨이퍼의 표면이 세정되는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 세정용 나노 버블 분사 구조.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 나노 버블 발생 및 분사 부재는
    구성 요소들이 설치되는 하우징과,
    상기 세정액 공급 부재에서 유입되는 상기 세정액에 혼합될 수 있는 대상인 나노 버블을 발생시키는 나노 버블 발생부와,
    상기 나노 버블 발생부와 연결되고, 상기 나노 버블 발생부에서 배출되는 상기 밀도 가변용 가스 및 상기 나노 버블이 혼합된 상기 세정액을 스프레이 형태로 상기 웨이퍼의 표면에 분사시키는 스프레이 분사부를 포함하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 세정용 나노 버블 분사 구조.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 웨이퍼 세정용 나노 버블 분사 구조는
    상기 나노 버블 발생 및 분사 부재에 연결되고, 상기 나노 버블 발생 및 분사 부재에서 상기 웨이퍼의 표면으로 분사되는 상기 나노 버블 혼합액의 분사 속도가 조정할 수 있는 압력 가변용 가스가 공급되는 압력 가변용 가스 공급 부재;를 포함하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 세정용 나노 버블 분사 구조.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 나노 버블 발생부에 형성되어 상기 나노 버블 혼합액이 배출되는 나노 버블 배출홀의 직경은 상기 스프레이 분사부에 형성되어 상기 나노 버블 혼합액이 분사되는 스프레이 분사홀의 직경에 비해 상대적으로 작게 형성되는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 세정용 나노 버블 분사 구조.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 나노 버블 발생 및 분사 부재는
    상기 하우징의 내부에 배치되어 상기 웨이퍼에 대한 상기 나노 버블 발생 및 분사 부재의 수직도를 감지하는 균형 감지 부재를 포함하고,
    상기 균형 감지 부재는 상기 하우징의 내부에 부착되고, 내부가 빈 원형 실린터 형태로 형성되는 균형 감지 부재 케이스와,
    상기 균형 감지 부재 케이스 내부의 상단에서 그 하측으로 돌출되는 회동 연결부와,
    상기 회동 연결부에 회동 가능하게 걸려 중력 방향으로 향하도록 회동될 수 있는 회동체와,
    상기 회동체의 말단부에 배치되는 회동 마그넷과,
    상기 균형 감지 부재 케이스의 내부의 저면에 배치되어 상기 회동체에 매달려 회동되는 상기 회동 마그넷의 자력 변화를 감지하는 균형 감지 홀 센서와,
    상기 균형 감지 부재 케이스의 각 내측면의 각 하부에 배치되어 상기 회동체에 매달려 회동되는 상기 회동 마긋넷의 접촉을 감지할 수 있는 압력 감지 접촉 센서를 포함하고,
    상기 하우징이 기울어지기 시작하면, 상기 하우징의 기울어지는 정도만큼 상기 회동체가 중력에 의해 회동되면서 상기 회동 마그넷의 위치가 변동됨에 따라, 상기 균형 감지 홀에 의해 감지되는 자력이 변화됨으로써, 상기 하우징의 기울어짐이 감지될 수 있는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 세정용 나노 버블 분사 구조.
KR1020180107848A 2018-09-10 2018-09-10 웨이퍼 세정용 나노 버블 분사 구조 KR102114088B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020180107848A KR102114088B1 (ko) 2018-09-10 2018-09-10 웨이퍼 세정용 나노 버블 분사 구조

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020180107848A KR102114088B1 (ko) 2018-09-10 2018-09-10 웨이퍼 세정용 나노 버블 분사 구조

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20200029247A true KR20200029247A (ko) 2020-03-18
KR102114088B1 KR102114088B1 (ko) 2020-06-17

Family

ID=69999485

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020180107848A KR102114088B1 (ko) 2018-09-10 2018-09-10 웨이퍼 세정용 나노 버블 분사 구조

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102114088B1 (ko)

Citations (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61139716A (ja) * 1984-12-12 1986-06-27 Jeco Co Ltd 傾斜角センサ
JPH10122857A (ja) * 1996-10-24 1998-05-15 Sony Corp 傾斜角センサおよびそれを用いた電子表示式水平インジケータ付き撮像装置
KR0132642Y1 (ko) * 1994-11-02 1999-02-01 김주용 버블러
KR100413067B1 (ko) 2001-09-28 2003-12-31 한국디엔에스 주식회사 반도체 제조 장비의 웨이퍼 세정 장비
JP2006140306A (ja) * 2004-11-12 2006-06-01 Dainippon Screen Mfg Co Ltd 基板洗浄装置および基板洗浄方法
KR100625307B1 (ko) 2003-08-19 2006-09-19 세메스 주식회사 반도체 기판 세정 장치
KR20090059367A (ko) * 2007-12-06 2009-06-11 세메스 주식회사 진자 센서 시스템 및 이를 포함하는 기판 이송 장치
JP2009158703A (ja) * 2007-12-26 2009-07-16 Tokyo Electron Ltd 二流体ノズル、基板洗浄装置および基板洗浄方法
KR20090084789A (ko) * 2009-06-24 2009-08-05 김성옥 홀소자를 이용한 기울기 센서
JP2011121529A (ja) * 2009-12-11 2011-06-23 Nippon Lock:Kk 車両用転倒センサー
KR20120006356A (ko) * 2010-07-12 2012-01-18 엘지이노텍 주식회사 보이스 코일 모터 모듈
KR20140003430A (ko) * 2010-11-02 2014-01-09 프로메가 코포레이션 코엘렌테라진 유도체 및 이를 이용하는 방법
KR20160006356A (ko) * 2014-07-08 2016-01-19 세메스 주식회사 기판 처리 장치 및 방법
KR101604438B1 (ko) * 2015-09-22 2016-03-17 (주) 앤에스알시 반도체 웨이퍼 세정용 고온 미스트형 디아이(di)를 통한 스마트 nr형 세정장치
KR101698273B1 (ko) * 2015-08-26 2017-01-19 이진화 이온 생성 장치 및 이를 이용한 세정액 공급 시스템

Patent Citations (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61139716A (ja) * 1984-12-12 1986-06-27 Jeco Co Ltd 傾斜角センサ
KR0132642Y1 (ko) * 1994-11-02 1999-02-01 김주용 버블러
JPH10122857A (ja) * 1996-10-24 1998-05-15 Sony Corp 傾斜角センサおよびそれを用いた電子表示式水平インジケータ付き撮像装置
KR100413067B1 (ko) 2001-09-28 2003-12-31 한국디엔에스 주식회사 반도체 제조 장비의 웨이퍼 세정 장비
KR100625307B1 (ko) 2003-08-19 2006-09-19 세메스 주식회사 반도체 기판 세정 장치
JP2006140306A (ja) * 2004-11-12 2006-06-01 Dainippon Screen Mfg Co Ltd 基板洗浄装置および基板洗浄方法
KR20090059367A (ko) * 2007-12-06 2009-06-11 세메스 주식회사 진자 센서 시스템 및 이를 포함하는 기판 이송 장치
JP2009158703A (ja) * 2007-12-26 2009-07-16 Tokyo Electron Ltd 二流体ノズル、基板洗浄装置および基板洗浄方法
KR20090084789A (ko) * 2009-06-24 2009-08-05 김성옥 홀소자를 이용한 기울기 센서
JP2011121529A (ja) * 2009-12-11 2011-06-23 Nippon Lock:Kk 車両用転倒センサー
KR20120006356A (ko) * 2010-07-12 2012-01-18 엘지이노텍 주식회사 보이스 코일 모터 모듈
KR20140003430A (ko) * 2010-11-02 2014-01-09 프로메가 코포레이션 코엘렌테라진 유도체 및 이를 이용하는 방법
KR20160006356A (ko) * 2014-07-08 2016-01-19 세메스 주식회사 기판 처리 장치 및 방법
KR101698273B1 (ko) * 2015-08-26 2017-01-19 이진화 이온 생성 장치 및 이를 이용한 세정액 공급 시스템
KR101604438B1 (ko) * 2015-09-22 2016-03-17 (주) 앤에스알시 반도체 웨이퍼 세정용 고온 미스트형 디아이(di)를 통한 스마트 nr형 세정장치

Also Published As

Publication number Publication date
KR102114088B1 (ko) 2020-06-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6901938B2 (en) Substrate cleaning apparatus
JP4763575B2 (ja) 基板処理装置および基板処理方法
US9805938B2 (en) Substrate processing apparatus and substrate processing method
KR101091088B1 (ko) 2 유체 노즐
JP2014230941A (ja) ガスストリーム制限をもつ液滴歯間クリーニング装置
JP2012508636A5 (ko)
JP4158515B2 (ja) 洗浄用２流体ノズル及び洗浄方法
KR102114088B1 (ko) 웨이퍼 세정용 나노 버블 분사 구조
JP3381925B2 (ja) 容器内部の洗浄装置
KR20190019600A (ko) 2-유체 노즐 및 이를 포함하는 기판 처리 장치
KR20200029246A (ko) 웨이퍼 세정용 나노 버블 분사 구조
JP2009226290A (ja) 洗浄装置
JP2003190750A (ja) 気体溶解装置
JP2004237282A (ja) 二流体ノズル
JP2006177577A (ja) 降温用噴霧システム
CN110473773B (zh) 晶圆清洗方法及晶圆清洗设备
JP2004141784A (ja) 気体溶解装置
JP4824306B2 (ja) 噴霧ノズルおよびこれを用いた噴霧消火ヘッド
KR102089380B1 (ko) 웨이퍼 세정용 나노 버블 분사 구조
KR20200029245A (ko) 웨이퍼 세정용 나노 버블 분사 구조
KR101880349B1 (ko) 잉크젯 에어로졸 입자 생성 장치
KR102079638B1 (ko) 웨이퍼 세정용 나노 버블 분사 구조
JPH11165791A (ja) 粉粒体貯留槽
JP2006128332A (ja) 基板処理装置および基板処理方法
JP2009066500A (ja) 気体溶解器および気泡発生装置

Legal Events

Date Code Title Description
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant