KR20240008567A - Substrate cleaning apparatus and cleaning method using the same - Google Patents

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Abstract

본 발명의 일 실시예는, 기판을 지지하며 중심축을 기준으로 제1 방향으로 회전하는 기판 지지부; 및 상기 기판의 상면을 향해 세정 유체를 분사하는 노즐 부재를 포함하며, 상기 노즐 부재는, 상기 기판 지지부와 인접하여 배치되는 지지축; 상기 지지축에 일단이 수평하게 결합되어 상기 지지축의 회전 및 승강에 따라 이동하는 지지대; 상기 지지대의 타단에 연결되고, 상기 지지축을 중심으로 하는 원호를 따라 상기 기판의 상부를 이동하고, 상기 기판을 향하여 상기 세정 유체를 분사하는 노즐이 배치된 노즐 헤드; 및 상기 노즐 헤드를 상기 기판 지지부의 상기 중심축에 평행한 회전축을 기준으로 회전시키는 노즐 헤드 구동부를 포함하며, 상기 노즐은, 소정의 사잇각을 갖도록 배치되는 제1 슬릿 및 제2 슬릿을 가지며, 상기 노즐 헤드 구동부는, 상기 제1 슬릿 및 상기 제2 슬릿 중 적어도 하나가, 상기 기판 지지부의 상기 중심축과 상기 기판 지지부의 에지를 연결하는 직선에 대해 예각을 이루도록 상기 노즐 헤드를 회전시키는 기판 세정 장치를 제공한다.One embodiment of the present invention includes: a substrate supporter that supports a substrate and rotates in a first direction about a central axis; and a nozzle member that sprays cleaning fluid toward the upper surface of the substrate, wherein the nozzle member includes: a support shaft disposed adjacent to the substrate support portion; a support bar whose one end is horizontally coupled to the support shaft and moves according to the rotation and elevation of the support shaft; a nozzle head connected to the other end of the support, moving an upper portion of the substrate along an arc centered on the support axis, and having a nozzle disposed therefor spraying the cleaning fluid toward the substrate; and a nozzle head driving unit that rotates the nozzle head about a rotation axis parallel to the central axis of the substrate support, wherein the nozzle has a first slit and a second slit arranged to have a predetermined angle, The nozzle head driver rotates the nozzle head so that at least one of the first slit and the second slit forms an acute angle with respect to a straight line connecting the central axis of the substrate support portion and an edge of the substrate support portion. provides.

Description

기판 세정 장치 및 이를 이용한 기판 세정 방법{SUBSTRATE CLEANING APPARATUS AND CLEANING METHOD USING THE SAME}Substrate cleaning device and substrate cleaning method using the same {SUBSTRATE CLEANING APPARATUS AND CLEANING METHOD USING THE SAME}

본 발명은 기판 세정 장치 및 이를 이용한 기판 세정 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a substrate cleaning device and a substrate cleaning method using the same.

반도체 제조 공정 중 기판에 반도체 패턴을 형성하는 일련의 공정이 진행되는데, 어느 하나의 공정에서 반도체 패턴 상에 파티클이 부착되어 있는 경우, 그 이후 공정에서는 정상적으로 공정이 진행될 수 없다. 따라서, 매 공정에서 기판의 반도체 패턴에 파티클을 제거하는 것이 매우 중요하다.During the semiconductor manufacturing process, a series of processes are performed to form a semiconductor pattern on a substrate. If particles are attached to the semiconductor pattern in one process, the process cannot proceed normally in subsequent processes. Therefore, it is very important to remove particles from the semiconductor pattern of the substrate in each process.

그러나, 기판에 세정 유체를 고속으로 분사함에 따라, 기판의 표면에서 파티클이 비산하여 기판을 재오염시키는 문제가 발생하고 있다.However, as the cleaning fluid is sprayed onto the substrate at high speed, a problem occurs in which particles scatter from the surface of the substrate and recontaminate the substrate.

본 발명의 기술적 사상이 이루고자 하는 기술적 과제 중 하나는, 기판의 재오염이 감소되는 기판 세정 장치 및 기판 세정 방법을 제공하는데 있다.One of the technical problems to be achieved by the technical idea of the present invention is to provide a substrate cleaning device and a substrate cleaning method that reduce recontamination of the substrate.

본 발명의 일 실시예는, 기판을 지지하며 중심축을 기준으로 제1 방향으로 회전하는 기판 지지부; 및 상기 기판의 상면을 향해 세정 유체를 분사하는 노즐 부재를 포함하며, 상기 노즐 부재는, 상기 기판 지지부와 인접하여 배치되는 지지축; 상기 지지축에 일단이 수평하게 결합되어 상기 지지축의 회전 및 승강에 따라 이동하는 지지대; 상기 지지대의 타단에 연결되고, 상기 지지축을 중심으로 하는 원호를 따라 상기 기판의 상부를 이동하고, 상기 기판을 향하여 상기 세정 유체를 분사하는 노즐이 배치된 노즐 헤드; 및 상기 노즐 헤드를 상기 기판 지지부의 상기 중심축에 평행한 회전축을 기준으로 회전시키는 노즐 헤드 구동부를 포함하며, 상기 노즐은, 소정의 사잇각을 갖도록 배치되는 제1 슬릿 및 제2 슬릿을 가지며, 상기 노즐 헤드 구동부는, 상기 제1 슬릿 및 상기 제2 슬릿 중 적어도 하나가, 상기 기판 지지부의 상기 중심축과 상기 기판 지지부의 에지를 연결하는 직선에 대해 예각을 이루도록 상기 노즐 헤드를 회전시키는 기판 세정 장치를 제공한다.One embodiment of the present invention includes: a substrate supporter that supports a substrate and rotates in a first direction about a central axis; and a nozzle member that sprays cleaning fluid toward the upper surface of the substrate, wherein the nozzle member includes: a support shaft disposed adjacent to the substrate support portion; a support bar whose one end is horizontally coupled to the support shaft and moves according to the rotation and elevation of the support shaft; a nozzle head connected to the other end of the support, moving an upper portion of the substrate along an arc centered on the support axis, and having a nozzle disposed therefor spraying the cleaning fluid toward the substrate; and a nozzle head driving unit that rotates the nozzle head about a rotation axis parallel to the central axis of the substrate support, wherein the nozzle has a first slit and a second slit arranged to have a predetermined angle, The nozzle head driver rotates the nozzle head so that at least one of the first slit and the second slit forms an acute angle with respect to a straight line connecting the central axis of the substrate support portion and an edge of the substrate support portion. provides.

본 발명의 일 실시예는, 기판 지지부 상에 기판을 배치하는 단계; 및 상기 기판을 상기 기판 지지부의 중심축을 기준으로 일 방향으로 회전시키며, 상기 기판의 상부에서 상기 기판을 향하여 세정 유체를 분사하는 노즐 헤드를 이용하여 세정하는 단계를 포함하며, 상기 노즐 헤드는, 상기 기판을 향하여 상기 세정 유체를 분사하며 소정의 사잇각을 갖도록 배치되는 제1 슬릿 및 제2 슬릿을 포함하는 노즐을 가지며, 상기 제1 슬릿 및 상기 제2 슬릿 중 적어도 하나는 상기 기판 지지부의 상기 중심축과 상기 기판 지지부의 에지를 연결하는 직선에 대해 예각을 이루도록 배치되는 기판 세정 방법을 제공한다.One embodiment of the present invention includes placing a substrate on a substrate support; and rotating the substrate in one direction about the central axis of the substrate supporter and cleaning the substrate using a nozzle head that sprays a cleaning fluid from an upper portion of the substrate toward the substrate, wherein the nozzle head includes: It has a nozzle that sprays the cleaning fluid toward a substrate and includes a first slit and a second slit arranged to have a predetermined angle, and at least one of the first slit and the second slit is located along the central axis of the substrate supporter. and a substrate cleaning method arranged to form an acute angle with respect to a straight line connecting the edges of the substrate support portion.

본 발명의 일 실시예에 따른 기판 연마 장치 및 기판 연마 방법은, 세정 장치의 노즐의 형상을 두개의 슬릿이 소정의 각도를 가지고 배치되며, 적어도 하나의 슬릿은 기판의 중앙을 지나는 가상의 직선에 대하여 예각으로 접하도록 배치됨으로써, 기판의 파티클 비산 및 기판이 재오염이 감소될 수 있다.The substrate polishing device and the substrate polishing method according to an embodiment of the present invention have two slits arranged at a predetermined angle in the shape of the nozzle of the cleaning device, and at least one slit is located on a virtual straight line passing through the center of the substrate. By being placed in contact with each other at an acute angle, scattering of particles on the substrate and recontamination of the substrate can be reduced.

본 발명의 다양하면서도 유익한 장점과 효과는 상술한 내용에 한정되지 않으며, 본 발명의 구체적인 실시예를 설명하는 과정에서 보다 쉽게 이해될 수 있을 것이다.The various and beneficial advantages and effects of the present invention are not limited to the above-described content, and may be more easily understood through description of specific embodiments of the present invention.

도 1은 일 실시예에 의한 기판 세정 장치의 개략적인 구성도이다.
도 2는 도 1의 I방향에서 바라본 평면도이다.
도 3(a)는 도 2의 A부분의 확대도이다.
도 3(b)는 도 2의 B부분의 확대도이다.
도 4(a) 내지 도 4(c)는 노즐의 다양한 변형예이다.
도 5는 도 2의 기판 세정 장치에서 분사된 세정 유체의 분사 형태를 도시한 도면이다.1 is a schematic configuration diagram of a substrate cleaning device according to an embodiment.
Figure 2 is a plan view seen from direction I of Figure 1.
Figure 3(a) is an enlarged view of part A of Figure 2.
Figure 3(b) is an enlarged view of part B of Figure 2.
4(a) to 4(c) show various modifications of nozzles.
FIG. 5 is a diagram illustrating a spray form of the cleaning fluid sprayed from the substrate cleaning device of FIG. 2.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 다양한 실시예들을 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, various embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the attached drawings.

도 1은 일 실시예에 의한 기판 세정 장치의 개략적인 구성도이다. 도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 의한 기판 세정 장치(100)는 반도체 장치의 제조에 사용되는 반도체 웨이퍼(wafer)와 같은 기판(W) 상의 이물질을 제거하기 위한 세정 공정을 수행하기 위해 사용될 수 있다. 예를 들어, 일 실시예의 기판 세정 장치(100)는, 기판(W)을 화학적 기계적 연마(chemical mechanical polishing, CMP) 공정이 수행된 이후의 후처리 공정인 세정 공정을 인시튜(in-situ)로 수행할 수 있다. 일 실시예의 기판 세정 장치(100)는 CMP공정이 수행된 후 기판(W) 상에 남아 있을 수 있는 잔유물 또는 파티클(particle)을 물리적 방법으로 제거할 수 있다.1 is a schematic configuration diagram of a substrate cleaning device according to an embodiment. Referring to FIG. 1, the substrate cleaning apparatus 100 according to an embodiment of the present invention performs a cleaning process to remove foreign substances on a substrate W, such as a semiconductor wafer used in the manufacture of a semiconductor device. can be used for For example, the substrate cleaning apparatus 100 of one embodiment performs an in-situ cleaning process, which is a post-treatment process after a chemical mechanical polishing (CMP) process is performed on the substrate W. It can be done with The substrate cleaning device 100 of one embodiment may physically remove residues or particles that may remain on the substrate W after the CMP process is performed.

도 1을 참조하면, 일 실시예에 의한 기판 세정 장치(100)는, 내부 공간(111)을 갖는 챔버(110), 챔버(110) 내에서 기판(W)을 지지하기 위한 기판 지지부(120), 기판(W)을 향하여 세정 유체(CF)를 분사하는 세정 부재(140)를 포함할 수 있다. 노즐 부재(150)의 내부에는 세정 유체(CF)를 생성하기 위한 유체를 공급하는 배관(148, 149)이 배치될 수 있다. 배관(148, 149)은 제1 배관(148)과 제2 배관(149)으로 이루어질 수 있으며, 제1 배관(148)과 제2 배관(149)은 서로 다른 유체를 공급하는 제1 유체 공급원(146) 및 제2 유체 공급원(147)과 연결될 수 있다. 일 실시예의 경우, 제1 유체 공급원(146)은 세정액 공급원이고, 제2 유체 공급원(147)은 건조 가스 공급원일 수 있다.Referring to FIG. 1, the substrate cleaning apparatus 100 according to one embodiment includes a chamber 110 having an internal space 111, and a substrate support portion 120 for supporting the substrate W within the chamber 110. , may include a cleaning member 140 that sprays cleaning fluid CF toward the substrate W. Pipes 148 and 149 that supply fluid for generating the cleaning fluid CF may be disposed inside the nozzle member 150. The pipes 148 and 149 may be composed of a first pipe 148 and a second pipe 149, and the first pipe 148 and the second pipe 149 may be a first fluid source supplying different fluids ( 146) and may be connected to the second fluid source 147. In one embodiment, the first fluid source 146 may be a cleaning fluid source and the second fluid source 147 may be a dry gas source.

기판 지지부(120)는 기판(W)이 안착되는 로딩(loading) 영역을 제공하며, 진공 척(vacuum chuck), 그리퍼(gripper) 등과 같은 다양한 종류의 지지 부재가 사용될 수 있다. 기판 지지부(120)는 구동부(121)에 의해 중심축(C1)을 중심으로 제1 방향(D1)으로 회전할 수 있다. 다시 말해, 기판 지지부(120)는 기판(W)의 상면(W1)에 세정 유체(CF)가 분무되는 동안 기판(W)을 일정한 속도로 회전시킬 수 있다. 기판 지지부(120)의 둘레에는 세정 유체(CF) 및 파티클이 챔버(10)의 측벽에 비산하는 것을 방지하기 위한 챔버 보울(chamber bowl)(30)이 배치될 수 있다. 기판 지지부(120)에 로딩되는 기판(W)은 주표면(main surface)인 상면(W1)과 바닥면(W2)을 가질 수 있다. 기판(W)의 상면(W1)은 CMP 공정이 진행된 면으로, 기판 지지부(120) 상에 상부를 바라보도록 배치될 수 있다.The substrate support 120 provides a loading area on which the substrate W is seated, and various types of support members such as a vacuum chuck and a gripper may be used. The substrate support unit 120 may rotate in the first direction D1 about the central axis C1 by the driving unit 121 . In other words, the substrate supporter 120 may rotate the substrate W at a constant speed while the cleaning fluid CF is sprayed on the upper surface W1 of the substrate W. A chamber bowl 30 may be disposed around the substrate support 120 to prevent the cleaning fluid CF and particles from scattering on the side walls of the chamber 10. The substrate W loaded on the substrate supporter 120 may have a top surface W1 and a bottom surface W2, which are main surfaces. The upper surface W1 of the substrate W is the surface on which the CMP process was performed, and may be placed on the substrate supporter 120 to face upward.

노즐 부재(140)는 기판 지지부(120)와 인접하여 배치될 수 있으며, 기판(W)을 향해 미스트(mist) 형태의 세정 유체(CF)를 분사할 수 있다. 세정 유체(CF)는 세정력이 향상되도록 세정액과 건조 가스가 혼합된 이류체(二流體)일 수 있다. 노즐 부재(140)는 세정 유체(CF)의 액적(droplet)이 미스트(mist) 형태로 고속 분사할 수 있다. 예를 들어, 세정액은 초순수(DI water)일 수 있으며, 건조 가스는 질소 가스(N2 gas)일 수 있다. 실시예에 따라서, 질소 가스와 함께 탄산 가스(CO2 gas)가 혼합되어 공급될 수도 있다.The nozzle member 140 may be disposed adjacent to the substrate support 120 and may spray cleaning fluid CF in the form of a mist toward the substrate W. The cleaning fluid (CF) may be a two-fluid mixture of a cleaning liquid and a dry gas to improve cleaning power. The nozzle member 140 can spray droplets of the cleaning fluid CF at high speed in the form of mist. For example, the cleaning liquid may be ultrapure water (DI water), and the drying gas may be nitrogen gas (N 2 gas). Depending on the embodiment, carbon dioxide gas (CO 2 gas) may be supplied mixed with nitrogen gas.

도 1을 참조하면, 노즐 부재(140)는 노즐 헤드(144), 지지대(143), 노즐 헤드 구동부(145), 지지축(142), 및 지지축 구동부(141)를 포함할 수 있다. Referring to FIG. 1, the nozzle member 140 may include a nozzle head 144, a support 143, a nozzle head driver 145, a support shaft 142, and a support shaft driver 141.

도 1 및 도 2를 참조하면, 노즐 헤드(144)는 지지대(143)에 연결되고, 지지대(143)는 지지축(142)에 수평하게 결합되어, 지지축(142)의 회전 및 승강 운동에 따라 노즐 헤드(144)를 이동시킬 수 있다. 지지축 구동부(141)는 지지축(142)을 회전 및 승강 시킬 수 있다. 이에 따라, 지지대(143)에 연결된 노즐 헤드(144)는, 지지 기판(W)의 상부에서 지지축(142)을 중심으로 원호 방향(D2)으로 왕복 운동할 수 있다. 다시 말해, 노즐 헤드(144)는 스윕 라인(SL)을 따라 왕복하며, 세정 유체(CF)를 분사할 수 있다.Referring to Figures 1 and 2, the nozzle head 144 is connected to the support 143, and the support 143 is horizontally coupled to the support shaft 142, and is used for the rotation and lifting movement of the support shaft 142. The nozzle head 144 can be moved accordingly. The support shaft driving unit 141 can rotate and elevate the support shaft 142. Accordingly, the nozzle head 144 connected to the support 143 can reciprocate in the arc direction D2 about the support axis 142 at the top of the support substrate W. In other words, the nozzle head 144 reciprocates along the sweep line SL and can spray the cleaning fluid CF.

또한, 도 2, 도 3(a) 및 도 3(b)를 참조하면, 노즐 헤드(144)의 상부에는 노즐 헤드 구동부(145)가 배치되어, 노즐 헤드(144)를 노즐 헤드(144)의 회전축(C2)을 기준으로 시계 방향(D3) 또는 반시계 방향(D3)으로 회전시킬 수 있다. 노즐 헤드 구동부(145)가 회전함에 따라, 노즐 헤드(144)에 형성된 노즐(144N)도 회전하게 되므로, 노즐 헤드 구동부(145)를 통해 노즐 헤드(144)에서 분사되는 세정 유체(CF)의 분사 형태를 조절할 수 있다. 노즐 헤드 구동부(145)는 노즐 헤드(144)의 회전 방향을 제어하여, 노즐(144N)이 특정한 방향을 향하도록 제어할 수 있다. 이에 대해서는 자세하게 후술한다.In addition, referring to FIGS. 2, 3(a), and 3(b), a nozzle head driving unit 145 is disposed on the upper part of the nozzle head 144 to drive the nozzle head 144 of the nozzle head 144. It can be rotated clockwise (D3) or counterclockwise (D3) based on the rotation axis (C2). As the nozzle head driver 145 rotates, the nozzle 144N formed on the nozzle head 144 also rotates, so the cleaning fluid CF is sprayed from the nozzle head 144 through the nozzle head driver 145. The shape can be adjusted. The nozzle head driving unit 145 can control the rotation direction of the nozzle head 144 so that the nozzle 144N faces a specific direction. This will be described in detail later.

도 1 및 도 2를 참조하면, 노즐 헤드(144)는 기판 지지부(120)의 상부에 배치되어 기판(W)의 상면(W1)에 수직한 방향으로 세정 유체(CF)를 분사할 수 있다. 다만, 이에 한정하는 것은 아니며, 노즐 헤드(144)는 기판(W)의 상면(W1)에 비스듬한 방향으로 세정 유체(CF)를 분사할 수도 있다. 기판(W)의 노즐 헤드(144)는 기판 지지부(120)를 향해 세정 유체(CF)가 분사되는 노즐(144N)이 형성될 수 있다. 세정 유체(CF)는 노즐 헤드(144)에서 고속 분사되므로, 노즐 헤드(144)의 노즐(144N)의 형상이 전사된 형상으로 분사될 수 있다. 따라서, 노즐(144N)의 형상을 조절함으로써, 세정 유체(CF)가 기판(W)에 분사되는 형상을 조절하는 것이 가능하다. 노즐(144N)의 형상은 다양하게 변형될 수 있다. 도 3(a)를 참조하면, 노즐(144N)은 제1 슬릿(144NA)과 제2 슬릿(144NB)이 소정의 각도(θ)를 이루며 배치될 수 있다. 제1 슬릿(144NA)과 제2 슬릿(144NB)은 직접 맞닿도록 배치될 수 있다. 즉, 제1 슬릿(144NA)과 제2 슬릿(144NB)은 서로 연통되어 V자 형태의 슬릿을 이룰 수 있다. 다만, 이에 한정하는 것은 아니며, 맞닿지 않도록 배치될 수도 있다. 제1 슬릿(144NA)과 제2 슬릿(144NB)이 서로 맞닿지 않도록 배치된 경우, 소정의 각도(θ)는 제1 슬릿(144NA)과 제2 슬릿(144NB)이 각각 연장된 제1 연장선(LA)과 제2 연장선(LB)이 이루는 사잇각을 의미할 수 있다. Referring to FIGS. 1 and 2 , the nozzle head 144 is disposed on the upper part of the substrate supporter 120 and can spray the cleaning fluid CF in a direction perpendicular to the upper surface W1 of the substrate W. However, the present invention is not limited to this, and the nozzle head 144 may spray the cleaning fluid CF in an oblique direction on the upper surface W1 of the substrate W. The nozzle head 144 of the substrate W may be formed with a nozzle 144N through which the cleaning fluid CF is sprayed toward the substrate support 120. Since the cleaning fluid CF is sprayed at high speed from the nozzle head 144, the cleaning fluid CF may be sprayed in a shape that transfers the shape of the nozzle 144N of the nozzle head 144. Therefore, it is possible to adjust the shape in which the cleaning fluid CF is sprayed onto the substrate W by adjusting the shape of the nozzle 144N. The shape of the nozzle 144N may be modified in various ways. Referring to FIG. 3(a), the nozzle 144N may be disposed such that the first slit 144NA and the second slit 144NB form a predetermined angle θ. The first slit 144NA and the second slit 144NB may be arranged to directly contact each other. That is, the first slit 144NA and the second slit 144NB may communicate with each other to form a V-shaped slit. However, it is not limited to this, and may be arranged so as not to contact each other. When the first slit 144NA and the second slit 144NB are arranged not to contact each other, the predetermined angle θ is the first extension line from which the first slit 144NA and the second slit 144NB extend ( It may mean the angle between LA) and the second extension line (LB).

또한, 노즐 헤드(144)는 노즐 헤드 구동부(145)에 의해 지지대(143)의 움직임과 연동되어 회전할 수 있다. 이를 통해, 기판(W)의 표면에서 비산되는 파티클의 양을 감소시킬 수 있다. 도 2, 3(a) 및 도 3(b)를 참조하여, 노즐 헤드(144)의 회전에 대해 구체적으로 설명한다. 도 3(a)은 노즐 헤드(144)가 도 2의 P1 위치일 때의 확대도이고, 도 3(b)는 노즐 헤드(144)가 도 2의 P2 위치일 때의 확대도이다. Additionally, the nozzle head 144 may rotate in conjunction with the movement of the support 143 by the nozzle head driving unit 145. Through this, the amount of particles scattered from the surface of the substrate W can be reduced. With reference to FIGS. 2, 3(a) and 3(b), the rotation of the nozzle head 144 will be described in detail. FIG. 3(a) is an enlarged view of the nozzle head 144 at the P1 position in FIG. 2, and FIG. 3(b) is an enlarged view of the nozzle head 144 at the P2 position of FIG. 2.

도 2 및 도 3(a)를 참조하면, 노즐(144N)의 제1 슬릿(144N_A)과 제2 슬릿(144N_B)이 만나 형성되는 꼭지점(V1)은, 노즐 헤드(144)가 제2 방향(D2)으로 이동함에 따라 스윕 라인(SL)을 따라 이동할 수 있다. 노즐 헤드(144)는, 노즐(144N)의 제1 슬릿(144N_A)과, 꼭지점(V1)과 기판 지지부(120)의 중심축(C1)과 꼭지점(V1)을 연결하는 직선(L1) 사이의 각도(θ1)는 예각을 유지하도록 노즐 헤드 구동부(145)에 의해 회전 방향이 제어될 수 있다. 도 3(b)를 참조하면, 노즐 헤드(144)는 노즐 헤드 구동부(145)에 의해 제3 방향(D3)을 회전되며, 노즐(144N)의 제1 슬릿(144N_A)과, 꼭지점(V1)과 기판 지지부(120)의 중심축(C1)과 꼭지점(V1)을 연결하는 직선(L1) 사이의 각도(θ2)를 예각으로 유지할 수 있다. 따라서, 노즐 헤드(144)의 노즐(144N)을 통해 분사되는 세정 유체(CF)도 기판 지지부(120)의 중심축(C1)과 노즐(144N)의 꼭지점을 연결하는 직선(L1) 상에서 예각을 유지하며 분사될 수 있다. 2 and 3(a), the vertex V1 formed by meeting the first slit 144N_A and the second slit 144N_B of the nozzle 144N is the nozzle head 144 in the second direction ( As you move to D2), you can move along the sweep line (SL). The nozzle head 144 is located between the first slit 144N_A of the nozzle 144N and the straight line L1 connecting the vertex V1 and the central axis C1 of the substrate support unit 120 and the vertex V1. The rotation direction of the angle θ1 may be controlled by the nozzle head driver 145 to maintain an acute angle. Referring to FIG. 3(b), the nozzle head 144 is rotated in the third direction D3 by the nozzle head driver 145, and the first slit 144N_A of the nozzle 144N and the vertex V1 The angle θ2 between the central axis C1 of the substrate support unit 120 and the straight line L1 connecting the vertex V1 may be maintained at an acute angle. Accordingly, the cleaning fluid CF sprayed through the nozzle 144N of the nozzle head 144 also has an acute angle on the straight line L1 connecting the central axis C1 of the substrate support 120 and the vertex of the nozzle 144N. It can be maintained and sprayed.

노즐(144N)의 형상은 다양하게 변형될 수 있다. 도 4(a) 내지 도 4(c)는 노즐의 다양한 변형예이다. 도 4(a)를 참조하면, 노즐(144N)은 노즐 헤드(144)의 하면에 제1 슬릿(144N_1A)과 제2 슬릿(144N_1B)이 각도(θ3)를 이루며 서로 연결된 V자 형상으로 형성될 수 있다. 제1 슬릿(144N_1A)의 길이(LL1)는 제2 슬릿(144N_1B)의 길이(LL2) 보다 길 수 있다. 도 4(b)를 참조하면, 노즐(144N_2)은 제1 슬릿(144N_2A)과 제2 슬릿(144N_2B)의 단부가 소정의 각도(θ4)를 이루며 서로 분리된 형상일 수 있다. 도 4(c)를 참조하면, 노즐(144N_3)은 제1 슬릿(144N_3A)과 제2 슬릿(144N_3B)의 단부가 격벽(P)을 사이에 두고 소정의 각도(θ5)를 이루며 서로 마주하도록 배치될 수 있다.The shape of the nozzle 144N may be modified in various ways. 4(a) to 4(c) show various modifications of nozzles. Referring to FIG. 4(a), the nozzle 144N is formed in a V shape in which a first slit 144N_1A and a second slit 144N_1B are connected to each other at an angle θ3 on the lower surface of the nozzle head 144. You can. The length LL1 of the first slit 144N_1A may be longer than the length LL2 of the second slit 144N_1B. Referring to FIG. 4(b), the nozzle 144N_2 may have a shape in which the ends of the first slit 144N_2A and the second slit 144N_2B are separated from each other at a predetermined angle θ4. Referring to FIG. 4(c), the nozzle 144N_3 is arranged so that the ends of the first slit 144N_3A and the second slit 144N_3B face each other at a predetermined angle θ5 with the partition P in between. It can be.

이와 같은 구성의 기판 세정 장치(100)는 기판(W)의 세정 과정에서 기판(W)의 표면에 부착된 파티클의 비산이 감소되는 효과가 있다. 이에 대해서 도 5를 참조하여 설명한다. 도 5는 도 2의 기판 세정 장치에서 분사된 세정 유체의 분사 형태를 도시한 도면이다.The substrate cleaning apparatus 100 configured as described above has the effect of reducing the scattering of particles attached to the surface of the substrate W during the cleaning process of the substrate W. This will be explained with reference to FIG. 5 . FIG. 5 is a diagram illustrating a spray form of the cleaning fluid sprayed from the substrate cleaning device of FIG. 2.

도 5를 참조하면, 세정 유체(CF)는 노즐 헤드(144)의 노즐(144N)에서, 노즐(144N)의 형상과 대응되는 형상을 이루며, 기판(W)의 표면에 분사될 수 있다. 예를 들어, 노즐(144N)이 두개의 슬릿이 연장된 V자 형상을 이루는 경우, 세정 유체(CF)도 제1 영역(CF1)과 제2 영역(CF2)으로 이루어진 V자 형상을 이루며 분사될 수 있다. 이때, 분사된 세정 유체(CF)에 의해 세정 유체(CF)의 주위에는 세정 유체(CF)의 외곽 방향을 향하도록 파티클의 비산 방향(DD1, DD2, DD3, DD4)이 정해질 수 있다. 구체적으로, 세정 유체(CF)의 제1 영역(CF1)의 외곽으로 파티클이 제1 비산 방향(PD1)과 제2 비산 방향(PD2)을 따라 비산되고, 세정 유체(CF)의 제2 영역(CF2)의 외곽으로 파티클이 제3 비산 방향(PD3)과 제4 비산 방향(PD4)을 따라 비산될 수 있다. 이 중, 제1 영역(CF1)의 제2 비산 방향(PD2)과 제2 영역(CF2)의 제4 비산 방향(PD4)은 서로 마주보는 방향으로 배치되므로, 파티클의 비산이 상쇄될 수 있다. Referring to FIG. 5 , the cleaning fluid CF may be sprayed from the nozzle 144N of the nozzle head 144 on the surface of the substrate W, forming a shape corresponding to the shape of the nozzle 144N. For example, when the nozzle 144N forms a V shape with two slits extending, the cleaning fluid CF will also be sprayed in a V shape composed of the first region CF1 and the second region CF2. You can. At this time, the scattering directions DD1, DD2, DD3, and DD4 of the particles may be determined around the cleaning fluid CF by the sprayed cleaning fluid CF to face the outer direction of the cleaning fluid CF. Specifically, particles are scattered along the first scattering direction PD1 and the second scattering direction PD2 to the outside of the first area CF1 of the cleaning fluid CF, and the second area of the cleaning fluid CF ( Particles may be scattered outside CF2) along the third scattering direction (PD3) and the fourth scattering direction (PD4). Among these, the second scattering direction PD2 of the first area CF1 and the fourth scattering direction PD4 of the second area CF2 are arranged in opposite directions, so the scattering of particles may be canceled out.

따라서, 일 실시예에 의한 기판 세정 장치(100)는 두개의 슬릿으로 이루어진 노즐(144N)을 채용하여, 세정 영역이 확대되면서도, 파티클의 비산이 감소되는 효과가 있다.Accordingly, the substrate cleaning apparatus 100 according to one embodiment employs a nozzle 144N composed of two slits, which has the effect of expanding the cleaning area and reducing scattering of particles.

다음으로, 일 실시예에 의한 기판 세정 방법에 대해 설명한다. 일 실시예에 의한 기판 세정 방법은, 도 1의 기판 세정 장치(100)를 이용하여 수행될 수 있다. 앞서, 기판 세정 장치(100)의 각 구성에 대해서 구체적으로 설명하였으므로, 설명이 중복되는 것을 방지하기 위해, 기판 세정 장치(100)의 각 구성에 대해서는 구체적인 설명을 생략한다. 기판(W)이 세정되는 과정은 도 1 및 도 5를 참조하여 설명한다.Next, a substrate cleaning method according to an embodiment will be described. The substrate cleaning method according to one embodiment may be performed using the substrate cleaning device 100 of FIG. 1 . Previously, each component of the substrate cleaning device 100 was described in detail, so to prevent duplication of explanation, detailed description of each component of the substrate cleaning device 100 will be omitted. The process of cleaning the substrate W will be described with reference to FIGS. 1 and 5.

먼저, 도 1 및 도 5를 참조하면, 기판 세정 장치(100)의 기판 지지부(120)에 기판을 안착하고, 제1 방향(D1)으로 회전시키며, 세정 부재(140)의 노즐 헤드(144)를 통해 기판(W)의 주표면인 상면(W1)에 세정 유체(CF)를 분사할 수 있다.First, referring to FIGS. 1 and 5 , a substrate is placed on the substrate support 120 of the substrate cleaning device 100, rotated in the first direction D1, and the nozzle head 144 of the cleaning member 140 is rotated. The cleaning fluid (CF) can be sprayed on the upper surface (W1), which is the main surface of the substrate (W).

노즐 헤드(144)는 기판(W) 상에서 스윕 라인(SL)을 따라 왕복하며, 세정 유체(CF)를 분사할 수 있다. 이때, 노즐 헤드(144)는 노즐 헤드 구동부(145)에 의해 제3 방향(D3)을 회전되며, 세정 유체(CF)가 기판(W)의 표면에, 기판 지지부(120)의 중심축(C1)과 꼭지점(V1)을 연결하는 직선(L1) 사이의 각도(θ1)가 예각을 유지하도록 분사될 수 있다.The nozzle head 144 may reciprocate along the sweep line SL on the substrate W and spray the cleaning fluid CF. At this time, the nozzle head 144 is rotated in the third direction D3 by the nozzle head driver 145, and the cleaning fluid CF is applied to the surface of the substrate W along the central axis C1 of the substrate support 120. ) and the straight line L1 connecting the vertex V1 may be sprayed so that the angle θ1 maintains an acute angle.

본 발명은 상술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니며 첨부된 청구범위에 의해 한정하고자 한다. 따라서, 청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 당 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 형태의 치환, 변형 및 변경이 가능할 것이며, 이 또한 본 발명의 범위에 한다고 할 것이다.The present invention is not limited by the above-described embodiments and attached drawings, but is intended to be limited by the appended claims. Accordingly, various forms of substitution, modification, and change may be made by those skilled in the art without departing from the technical spirit of the present invention as set forth in the claims, and these are also considered to be within the scope of the present invention. will be.

100: 기판 세정 장치
110: 챔버
120: 기판 지지부
130: 보울
140: 노즐 부재
141: 지지축 구동부
142: 지지축
143: 지지대
144: 노즐 헤드
144N: 노즐
145: 노즐 헤드 구동부
146: 제1 유체 공급원
147: 제2 유체 공급원
W: 기판100: Substrate cleaning device
110: chamber
120: substrate support
130: bowl
140: Nozzle member
141: Support shaft driving unit
142: support axis
143: support
144: nozzle head
144N: Nozzle
145: nozzle head driving unit
146: First fluid source
147: Second fluid source
W: substrate

Claims (10)

기판을 지지하며 중심축을 기준으로 제1 방향으로 회전하는 기판 지지부; 및
상기 기판의 상면을 향해 세정 유체를 분사하는 노즐 부재를 포함하며,
상기 노즐 부재는,
상기 기판 지지부와 인접하여 배치되는 지지축;
상기 지지축에 일단이 수평하게 결합되어 상기 지지축의 회전 및 승강에 따라 이동하는 지지대;
상기 지지대의 타단에 연결되고, 상기 지지축을 중심으로 하는 원호를 따라 상기 기판의 상부를 이동하고, 상기 기판을 향하여 상기 세정 유체를 분사하는 노즐이 배치된 노즐 헤드; 및
상기 노즐 헤드를 상기 기판 지지부의 상기 중심축에 평행한 회전축을 기준으로 회전시키는 노즐 헤드 구동부를 포함하며,
상기 노즐은, 소정의 사잇각을 갖도록 배치되는 제1 슬릿 및 제2 슬릿을 가지며,
상기 노즐 헤드 구동부는, 상기 제1 슬릿 및 상기 제2 슬릿 중 적어도 하나가, 상기 기판 지지부의 상기 중심축과 상기 기판 지지부의 에지를 연결하는 직선에 대해 예각을 이루도록 상기 노즐 헤드를 회전시키는 기판 세정 장치.
a substrate supporter that supports the substrate and rotates in a first direction about the central axis; and
It includes a nozzle member that sprays cleaning fluid toward the upper surface of the substrate,
The nozzle member,
a support shaft disposed adjacent to the substrate support portion;
a support bar whose one end is horizontally coupled to the support shaft and moves according to the rotation and elevation of the support shaft;
a nozzle head connected to the other end of the support, moving an upper portion of the substrate along an arc centered on the support axis, and having a nozzle disposed therefor spraying the cleaning fluid toward the substrate; and
A nozzle head driving unit that rotates the nozzle head about a rotation axis parallel to the central axis of the substrate support unit,
The nozzle has a first slit and a second slit arranged to have a predetermined angle,
The nozzle head driver rotates the nozzle head so that at least one of the first slit and the second slit forms an acute angle with respect to a straight line connecting the central axis of the substrate support portion and an edge of the substrate support portion. Device.
 제1항에 있어서,
상기 제1 슬릿의 단부와 상기 제2 슬릿의 단부는 서로 연결되어 V자 형태를 이루는 기판 세정 장치.
According to paragraph 1,
An end of the first slit and an end of the second slit are connected to each other to form a V-shape.
 제1항에 있어서,
상기 제1 슬릿의 단부와 상기 제2 슬릿의 단부는 서로 이격된 기판 세정 장치.
According to paragraph 1,
An end of the first slit and an end of the second slit are spaced apart from each other.
 제1항에 있어서,
상기 제1 슬릿의 단부와 상기 제2 슬릿의 단부는 격벽을 사이에 두고 서로 마주하는 기판 세정 장치.
According to paragraph 1,
An end of the first slit and an end of the second slit face each other with a partition therebetween.
 제1항에 있어서,
상기 제1 슬릿의 길이는 상기 제2 슬릿은 길이와 동일한 기판 세정 장치.
According to paragraph 1,
A substrate cleaning device wherein the length of the first slit is equal to the length of the second slit.
 제1항에 있어서,
상기 제1 슬릿의 길이는 상기 제2 슬릿은 길이 보다 더 길고,
상기 제1 슬릿은 상기 제2 슬릿 보다 상기 기판의 상기 에지와 인접한 영역 상에 배치되는 기판 세정 장치.
According to paragraph 1,
The length of the first slit is longer than the length of the second slit,
The first slit is disposed on an area closer to the edge of the substrate than the second slit.
 제1항에 있어서,
상기 세정 유체는 세정액과 건조가스가 혼합된 이류체인 기판 세정 장치.
According to paragraph 1,
A substrate cleaning device wherein the cleaning fluid is a two-fluid mixture of a cleaning liquid and a dry gas.
 제7항에 있어서,
상기 세정액은 초순수이고,
상기 건조가스는 질소가스인 기판 세정 장치.
In clause 7,
The cleaning liquid is ultrapure water,
A substrate cleaning device wherein the dry gas is nitrogen gas.
 제1항에 있어서,
상기 기판은 반도체 웨이퍼(wafer)인 기판 세정 장치.
According to paragraph 1,
A substrate cleaning device wherein the substrate is a semiconductor wafer.
 기판 지지부 상에 기판을 배치하는 단계; 및
상기 기판을 상기 기판 지지부의 중심축을 기준으로 일 방향으로 회전시키며, 상기 기판의 상부에서 상기 기판을 향하여 세정 유체를 분사하는 노즐 헤드를 이용하여 세정하는 단계를 포함하며,
상기 노즐 헤드는,
상기 기판을 향하여 상기 세정 유체를 분사하며 소정의 사잇각을 갖도록 배치되는 제1 슬릿 및 제2 슬릿을 포함하는 노즐을 가지며,
상기 제1 슬릿 및 상기 제2 슬릿 중 적어도 하나는 상기 기판 지지부의 상기 중심축과 상기 기판 지지부의 에지를 연결하는 직선에 대해 예각을 이루도록 배치되는 기판 세정 방법.
Placing a substrate on a substrate support; and
Rotating the substrate in one direction about the central axis of the substrate supporter and cleaning the substrate using a nozzle head that sprays a cleaning fluid from an upper portion of the substrate toward the substrate,
The nozzle head is,
It has a nozzle that sprays the cleaning fluid toward the substrate and includes a first slit and a second slit arranged to have a predetermined angle,
A substrate cleaning method wherein at least one of the first slit and the second slit is disposed at an acute angle with respect to a straight line connecting the central axis of the substrate support portion and an edge of the substrate support portion.
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