KR100578139B1 - 세정 프로브 및 이를 구비하는 메가소닉 세정 장비 - Google Patents

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Abstract

웨이퍼 에지 부분의 손상을 방지하고 웨이퍼 전체에 균일한 세정력을 제공할 수 있는 세정 프로브 및 이를 구비하는 메가소닉 세정 장비를 제공한다. 상기 세정 프로브는 웨이퍼 중심 부근에 위치하는 전방부; 압전 변환기에 연결되는 후방부; 및 상기 후방부와 상기 전방부 사이에 위치하며 상기 웨이퍼의 가장자리 부분 상에 위치하되 상기 전방부에 비해 넓은 단면적을 갖는 돌출부를 구비한다.
Figure 112004045131945-pat00001
메가소닉 세정 장비, 세정 프로브

Description

세정 프로브 및 이를 구비하는 메가소닉 세정 장비{Cleaning probe and Megasonic cleaning apparatus having the same}
도 1은 종래 기술에 따른 세정 장비와 웨이퍼 상의 위치에 따른 웨이퍼에 인가되는 힘의 크기를 나타내는 도면이다.
도 2a는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 메가소닉 세정 장비의 단면도를 나타낸다.
도 2b는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 메가소닉 세정 장비의 평면도를 나타낸다.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 메가소닉 세정 장비와 웨이퍼 상의 위치에 따른 웨이퍼에 인가되는 힘의 크기를 나타내는 도면이다.
도 4는 세정 프로브와 웨이퍼 표면 사이의 간격에 따른 파동의 힘을 나타내는 도면이다.
도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 세정 프로브가 웨이퍼 상의 세정액과 접하고 있는 상태를 나타내는 도면이다.
도 6a는 본 발명의 일 실시예에 따른 세정 프로브의 정면도이다.
도 6b는 본 발명의 도 6a의 세정 프로브를 화살표 I 방향에서 바라본 우측면도들이다.
도 7a는 본 발명의 다른 실시예에 따른 세정 프로브의 정면도이다.
도 7b는 본 발명의 도 7a의 세정 프로브를 화살표 I 방향에서 바라본 우측면도들이다.
도 8a는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 세정 프로브의 정면도이다.
도 8b는 본 발명의 도 8a의 세정 프로브를 화살표 I 방향에서 바라본 우측면도들이다.
도 9a는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 세정 프로브의 정면도이다.
도 9b는 본 발명의 도 9a의 세정 프로브를 화살표 I 방향에서 바라본 우측면도들이다.
도 10a는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 세정 프로브의 정면도이다.
도 10b는 본 발명의 도 10a의 세정 프로브를 화살표 I 방향에서 바라본 우측면도들이다.
도 11a는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 세정 프로브의 정면도이다.
도 11b는 본 발명의 도 11a의 세정 프로브를 화살표 I 방향에서 바라본 우측면도들이다.
*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
100: 용기 110: 모터
120: 회전축 130: 회전테이블
140: 세정액 150: 압전변환기
160: 세정프로브 160a: 전방부
160b: 돌출부 160c: 후방부
160ab, 160bc: 연결부 170: 세정액 공급관
본 발명은 반도체 제조 장비에 관한 것으로 더욱 상세하게는 세정 프로브 및 이를 이용하는 메가소닉 세정 장비에 관한 것이다.
반도체 소자가 고집적화됨에 따라 패턴의 크기 및 패턴들 사이의 간격이 매우 작아지고 있다. 이에 따라, 웨이퍼 세정 공정이 더욱 중요해지고 있다. 왜냐하면, 웨이퍼의 표면에 오염입자가 존재할 경우 후속 공정시 패턴 불량이 유발될 수 있으며, 이로써 반도체 소자의 오동작이 유발될 수 있기 때문이다. 이렇게 반도체 소자가 고집적화됨에 따라 허용 가능한 오염입자의 크기도 작아지고 있다. 오염입자의 크기가 작아지면서 오염 입자와 웨이퍼 사이에 작용하는 강한 점착력(adhesion force) 때문에 기존의 세정 방법으로는 작은 크기의 오염입자를 제거하기가 어려워지고 있다. 따라서, 세정 공정에서 세정 효율을 높이기 위하여, 오염 입자와 웨이퍼 사이의 강한 점착력을 극복할 수 있는 힘을 웨이퍼 표면에 효과적으로 제공하는 방법들에 관해 다각적으로 연구되고 있다. 상기 방법들 중에 하나로 메가소닉 파동을 이용하는 메가소닉 세정 장비를 사용하는 방법이 있다.
메가소닉 세정 장비는 웨이퍼 표면을 향하는 고주파수의 극도로 교반된 유체 흐름(agitated stream of fluid, 예컨대 탈이온수)을 이용한다. 극도로 교반된 유 체 흐름은 웨이퍼 표면의 리세스된 영역에서조차 오염입자를 안전하고 효과적으로 제거한다. 일반적으로 메가소닉 세정장치는 메가소닉 파동을 발생시키는 압전변환기(piezoelectric transducer)와, 이 압전변환기에서 발생된 메가소닉 파동을 유체를 통해 웨이퍼 표면으로 전달시키는 세정 프로브를 포함한다. 상기 세정 프로브에 의해 유체가 고주파수로 교반되고 상기 유체 내부에 기포가 발생된다. 상기 기포는 웨이퍼 표면에서 터지게 되며, 이렇게 기포가 웨이퍼 표면에서 터지는 힘과 상기 교반된 유체의 흐름에 의해 오염입자가 웨이퍼 표면으로부터 진동하여 물리적으로 분리된다.
도 1은 종래 기술에 따른 개략적인 세정 장비와 웨이퍼 상의 위치에 따른 웨이퍼에 인가되는 힘의 크기를 나타내는 도면이다. 종래의 메가소닉 세정 장비는 미국등록특허 제 6,039,059호에 개시되어 있다.
도 1을 참조하면, 웨이퍼(W) 상에 세정액(미도시)이 고르게 분포되어 있는 상태에서 상기 세정액과 접하도록 세정프로브(20)가 위치한다. 종래의 상기 세정 프로브(20)의 일 단부는 압전변환기(10)에 연결되어 있으며, 상기 압전 변환기(10)의 반대 방향의 상기 웨이퍼 상에 연장되는 부분은 전체적으로 균일한 반경을 갖는 원통형 막대의 형태를 갖는다. 상기 압전변환기(10)에서 발생된 메가소닉 파동은 상기 세정 프로브(20)로 전달되며 상기 세정액(미도시)을 고주파수로 교반시키고, 이렇게 교반된 세정액(미도시)은 웨이퍼(W)를 진동시켜 상기 웨이퍼(W) 표면의 오염입자를 제거한다.
한편, 도 1에 있어서, 상기 세정 프로브(20)에 의해 상기 세정액을 매개로 하여 웨이퍼 표면에 인가되는 힘을 웨이퍼 반경의 거리에 따라 도시한 그래프를 보면, 웨이퍼의 에지 부분에서 높으며 웨이퍼 중심으로 갈수록 감소하면서 안정화되는 것을 알 수 있다. 즉, 종래의 메가소닉 세정 장비에서는 웨이퍼 에지 부위에 메가 소닉 파동의 힘이 집중된다. 이는, 세정 프로브(20)가 웨이퍼(W) 상에서 최초로 세정액(미도시)과 접촉하는 웨이퍼 에지(E) 부위에서 가장 많은 에너지가 발산되는 현상에 기인한 것이다. 웨이퍼 중심 부분에서 충분한 세정 효과를 얻도록 하기 위해 상기 압전 변환기(10)에서 메가소닉 파동의 힘을 높일 경우, 웨이퍼 에지 부분에서 무리하게 큰 파동의 힘이 인가되어 웨이퍼 에지 부분의 패턴들이 리프팅되는 등, 손상이 가해진다. 따라서, 웨이퍼 에지 부분의 손상을 방지하면서, 웨이퍼 전체에 균일한 세정력을 제공할 수 있는 세정 장비가 요구되고 있다.
상기 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명에 따른 기술적 과제는 웨이퍼 에지 부분의 손상을 방지하면서, 웨이퍼 전체에 균일한 세정력을 제공할 수 있는 세정 프로브 및 이를 구비하는 메가소닉 세정 장비를 제공하는데 있다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 메가 소닉 세정 장비는 세정 용기; 상기 세정 용기 내에 위치하며 웨이퍼가 놓이는 회전 테이블; 상기 회전 테이블 위에 위치하며 웨이퍼 상의 세정액을 통해 웨이퍼 표면으로 메가소닉 파동을 전달하는 세정 프로브; 상기 세정 프로브와 연결되며 메가소닉 파동을 발생시키는 압전변환기; 및 상기 회전 테이블 위에 놓일 웨이퍼 상으로 세정액을 공급할 세정액 공급관을 구비한다. 상기 세정 프로브는, 상기 압전변환기와 연결되는 후방부; 상기 후방부와 반대쪽에 위치하며 상기 웨이퍼 상에 위치하는 전방부; 및 상기 후방부와 상기 전방부 사이에 위치하며 상기 웨이퍼의 가장자리 부분 상에 위치하되 상기 전방부에 비해 넓은 단면적을 갖는 돌출부를 구비한다.
상기 세정 장비에 있어서, 상기 돌출부의 단면은 바람직하게는 원형 또는 타원형이다. 상기 돌출부의 단면의 중심과 상기 전방부의 단면의 중심은 일치할 수 있다. 또는 상기 돌출부의 단면의 중심과 상기 전방부의 단면의 중심은 불일치할 수 있으며, 상기 돌출부의 단면의 중심은 상기 전방부의 단면의 중심보다 높거나 낮게 위치할 수 있다. 상기 세정 프로브는 상기 돌출부와 상기 전방부 사이를 연결하는 전방 연결부; 및 상기 돌출부와 상기 후방부를 연결하는 후방 연결부를 더 구비할 수 있으며, 이때 상기 전방 연결부와 상기 후방 연결부는 점진적으로 변화하는 수직적 또는 수평적 폭을 구비하는 것을 특징으로 한다. 즉, 상기 전방 연결부와 상기 후방 연결부의 단면적은 점진적으로 변한다. 상기 후방 연결부와 상기 돌출부 사이의 경계는 바람직하게는 상기 웨이퍼의 가장자리의 끝단에 또는 가장자리 밖에 위치한다. 상기 전방 연결부와 상기 돌출부 사이의 경계는 바람직하게는 상기 웨이퍼의 반경의 1/2 지점 밖에 위치한다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 그러나, 본 발명은 여기서 설명되어지는 실시예에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 오히려, 여기서 소개되는 실시예는 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록 그리고 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되어지는 것이다.
도 2a는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 메가소닉 세정 장비의 단면도를 나타낸다. 도 2b는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 메가소닉 세정 장비의 평면도를 나타낸다.
도 2a 및 도 2b를 참조하면, 본 실시예에 따른 메가소닉 세정 장비는 세정용기(100)를 구비한다. 상기 세정 용기(100)안에 웨이퍼(W)가 놓이는 회전 테이블(130)이 위치한다. 상기 회전 테이블(130) 하부에 회전축(120)이 위치하며 상기 회전축(120)은 모터(110)와 연결된다. 상기 모터(110)에 의해 상기 회전 테이블(130)이 회전한다. 상기 회전 테이블(130) 상에 웨이퍼(W) 표면으로 세정액(140)을 공급하는 세정액 공급관(170)이 위치한다. 상기 세정 용기(100)의 측벽을 통해 상기 회전 테이블(130) 상에 세정 프로브(160)가 위치한다. 상기 세정 프로브(160)는 상기 세정 용기(100) 외부에 위치하는 압전 변환기(piezoelectric transducer, 150)와 연결된다. 상기 압전 변환기(150)는 메가소닉 파동을 생성한다. 상기 메가소닉 파동은 예를 들면 750~1000 kHz의 주파수를 갖는다.
상기 세정 프로브(160)는 상기 웨이퍼(W)의 중심 부근에 위치하는 전방부(160a), 상기 압전변환기(150)과 연결되는 후방부(160c) 및 상기 전방부(160a)과 상기 후방부(160c) 사이에 위치하는 돌출부(160b)를 구비한다. 상기 돌출부(160b)는 상기 전방부(160a) 보다 넓은 단면적을 갖는 것을 특징으로 한다. 상기 돌출부(160b)는 바람직하게는 원형 또는 타원형의 단면을 갖는다. 상기 세정 프로브(160)는 예를 들면 석영으로 이루어진다. 상기 후방부(160c)와 상기 돌출부(160b) 사이 에 변화하는 단면적을 갖는 후방 연결부(160bbc)가 위치하며, 상기 전방부(160a)와 상기 돌출부(160b) 사이에 변화하는 단면적을 갖는 전방 연결부(160abb)가 위치한다. 상기 전방부(160a)의 끝단은 예를 들면 상기 웨이퍼(W)의 중심(C) 상에 위치할 수 있다. 상기 전방 연결부(160ab)와 상기 돌출부(160b) 사이의 경계인 전방 돌출 경계(160abb)는 바람직하게는 상기 웨이퍼(W)의 반경(R)의 1/2 지점에 또는 그 바깥쪽에 위치한다. 상기 돌출부(160b)와 상기 후방 연결부(160bc) 사이의 경계인 후방 돌출 경계(160bbc)는 바람직하게는 상기 웨이퍼(W)의 에지 부분의 끝단에 또는 그 바깥쪽에 위치한다.
상기 메가소닉 세정 장비를 구동하는 순서는 다음과 같다. 상기 회전 테이블(130) 상에 웨이퍼(W)가 놓인다. 상기 회전테이블(130)이 상기 모터(110)에 의해 회전하고 상기 세정액 공급관(170)을 통해 상기 웨이퍼(W)의 표면으로 예를 들면 탈이온수 같은 세정액(140)이 공급된다. 상기 웨이퍼(W)가 상기 회전테이블(130)과 함께 회전하면서 상기 웨이퍼(W) 상의 공급된 세정액(140)은 상기 웨이퍼(W)의 전면에서 균일한 두께로 분포하게 된다. 상기 웨이퍼(W) 상으로 상기 압전변환기(150)에 연결되는 세정프로브(160)가 위치하게 되며, 상기 세정프로브(160)는 상기 세정액(140)과 접하게 된다. 이때 상기 세정프로브(160)와 상기 웨이퍼(W)의 표면은 직접적으로 접하지 않는다. 상기와 같은 상태에서, 상기 압전변환기(150)에서 예를 들면 900kHz의 주파수를 갖는 메가소닉 파동이 생성되고, 상기 메가소닉 파동은 상기 세정 프로브(160)로 전달되며, 상기 세정액(140)을 통해 상기 웨이퍼(W) 표면으로 전달된다.
상기 웨이퍼(W) 표면으로 전달된 메가소닉 파동의 힘은 종래와 같이 웨이퍼 에지 부분에서 튀지 않으며, 도 3과 같이 웨이퍼 전체에서 균일하다. 도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 메가소닉 세정 장비와 웨이퍼 상의 위치에 따른 웨이퍼에 인가되는 힘의 크기를 나타내는 도면이다. 도 3을 참조하면, 상기 세정프로브(160)을 통해 전달되는 메가소닉 파동의 힘은 상기 후방연결부(160bc)의 넓어지는 폭과 상기 돌출부(160b)의 넓은 단면적에 의해 감소하여, 상기 웨이퍼(W) 전체에 걸쳐 균일하게 인가된다.
도 3의 그래프와 같이 상기 폭이 넓은 돌출부(160b)에 의해 웨이퍼(W) 표면에 인가되는 메가소닉 파동의 힘이 감소하는 현상은 도 4 및 도 5를 참조하여 다음의 세가지 원리로 설명되어질 수 있다. 도 4는 세정 프로브와 웨이퍼 표면 사이의 간격에 따른 파동의 힘을 나타내는 도면이다. 도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 세정 프로브가 웨이퍼 상의 세정액과 접하고 있는 상태를 나타내는 것으로 상기 전방부(160a)의 끝단에서 상기 세정 프로브(160)를 바라보는 우측면도이다.
첫번째로, 상기 단면적이 넓은 돌출부(160b)는 그것의 증가된 단위 부피로 인해 메가소닉 파동의 힘을 감소시키는 뎀퍼(damper)의 역할을 한다. 이는 막대를 진동시키는 경우와, 막대 끝에 추를 단 후에 상기 막대를 진동시키는 경우를 비교할 때, 추를 단 후에 막대를 진동시키는 경우 진폭이 더욱 줄어드는 원리와 같은 것이다.
두번째로, 도 4를 참조하면, 일반적으로 공동(cavitation) 현상에 의하면, 파동의 한 파장(λ) 사이클이 진행될 때 기포의 생성과 폭발이 순차적으로 일어난 다. 메가소닉 세정 장비에서 기포가 폭발할 때의 충격을 이용하여 오염입자를 웨이퍼 표면으로부터 제거한다. 기포는 도 4와 같이 1/4파장 지점에서 생성되고 3/4 파장 지점에서 폭발한다. 따라서 기포의 폭발력이 최대인 3/4파장 지점이 웨이퍼 표면이 되도록 상기 전방부(160a)는 상기 웨이퍼(W) 표면과 이격되어야 한다. 왜냐하면, 도 1에서와 같이 웨이퍼 중심 부분에 전달되는 파동의 힘이 제일 약하기 때문에 이부분의 세정력을 강화시키기 위해서이다. 한편, 종래의 문제점에 따르면, 웨이퍼 에지 부분에 전달되는 파동의 힘이 제일 커지기 때문에 이부분의 세정력을 약화시키기 위하여 상기 세정 프로브(160)과 상기 웨이퍼(W) 에지 부분 사이의 간격을 좁혀준다. 즉, 상기 돌출부(160b)가 수직적으로 큰 폭을 갖기에 상기 돌출부(160b)와 상기 웨이퍼(W) 에지 부분 사이의 간격이 좁아져, 도 4에서 알 수 있듯이, 메가소닉 파동의 힘이 최대에 이르는 지점인 3/4파장에 못미쳐 기포폭발력은 최대치보다 낮아지게 된다. 이로써 웨이퍼 표면에서 급격한 파동의 힘의 증가를 감소시킬 수 있다.
세번째로, 도 5를 참조하면, 상기 돌출부(160b)가 상기 전방부(160a) 보다 넓은 단면적을 갖는다. 도 5에서, 상기 전방부(160a)가 상기 세정액(140)과 접하는 부분(호)의 길이가 상기 돌출부(160b)가 상기 세정액(140)과 접하는 부분(호)의 길이보다 짧다. 즉, 상기 상기 전방부(160a)가 상기 세정액(140)과 접하는 단위 면적보다 상기 돌출부(160b)가 상기 세정액(140)과 접하는 단위 면적이 넓어지게 된다. 이로써 같은 파동 힘이 인가되더라도 상기 돌출부(160b) 하부의 상기 웨이퍼(W) 표면에 전달되는 (작은 화살표로 표시되는) 메가소닉 파동의 힘은 상기 넓은 단위 면 적에 의해 분산되어 감소하게 된다.
상기 세가지 원리에 의해 본 실시예에 따른 세정 프로브(160)은 상기 큰 단면적을 갖는 돌출부(160b)를 구비함으로 상기 웨이퍼 에지 부분에 전달되는 파동의 힘을 감소시킬 수 있다. 이로써 도 3과 같이 웨이퍼 전체에서 균일한 세정력을 제공할 수 있다.
도 6a 내지 11a는 본 발명의 여러 실시예들에 따른 세정 프로브의 정면도들이다. 도 6b 내지 11b는 각각의 실시예들에 따라 화살표 I 방향을 따라 전방부(160a)에서 세정 프로브(160)를 바라보는 세정 프로브의 우측면도들이다.
도 6a 및 도 6b를 참조하면, 상기 돌출부(160b)는 상기 전방부(160a)보다 수직적으로 큰 폭을 갖는다. 상기 돌출부(160b)의 단면은 도6b의 (1)의 경우처럼 원형일 수 있으며 또는 도6b의 (2) 및 (3)의 경우처럼 타원형일 수 있다. 상기 타원형은 도6b의 (2)의 경우처럼 수평적 반경이 수직적 반경보다 클 수 있다. 또는 상기 타원형은 도6b의 (3)의 경우처럼 수직적 반경이 수평적 반경보다 클 수 있다. 본 실시예에서 상기 돌출부(160b)의 단면의 중심(160bx)과 상기 전방부(160a)의 단면의 중심(160ax)은 일치한다. 도 6b의 (1) 및 (2)의 경우에서 상기 돌출부(160b)는 상기 전방부(160a)보다 수직적 및 수평적으로 큰 폭을 갖는다. 반면에 도 6b의 (3)의 경우에서 상기 돌출부(160b)는 상기 전방부(160a)보다 수직적으로 큰 폭을 갖는다.
도 7a 및 도 7b를 참조하면, 상기 돌출부(160b)는 상기 전방부(160a)보다 수직적으로 큰 폭을 갖는다. 상기 돌출부(160b)의 단면은 도7b의 (1)의 경우처럼 원 형일 수 있으며 또는 도7b의 (2)의 경우처럼 타원형일 수 있다. 본 실시예에서 상기 돌출부(160b)의 단면의 중심(160bx)과 상기 전방부(160a)의 단면의 중심(160ax)은 불일치한다. 상기 돌출부(160b)의 단면의 중심(160bx)이 상기 전방부(160a)의 단면의 중심(160ax)보다 높게 위치한다. 도 7b의 (1) 및 (2)의 경우에서 상기 돌출부(160b)는 상기 전방부(160a)보다 수직적 및 수평적으로 큰 폭을 갖는다.
도 8a 및 도 8b를 참조하면, 상기 돌출부(160b)는 상기 전방부(160a)보다 수직적으로 큰 폭을 갖는다. 상기 돌출부(160b)의 단면은 도8b의 (1)의 경우처럼 원형일 수 있으며 또는 도8b의 (2)의 경우처럼 타원형일 수 있다. 본 실시예에서 상기 돌출부(160b)의 단면의 중심(160bx)과 상기 전방부(160a)의 단면의 중심(160ax)은 불일치한다. 상기 돌출부(160b)의 단면의 중심(160bx)이 상기 전방부(160a)의 단면의 중심(160ax)보다 낮게 위치한다. 도 8b의 (1) 및 (2)의 경우에서 상기 돌출부(160b)는 상기 전방부(160a)보다 수직적 및 수평적으로 큰 폭을 갖는다.
도 9a 및 도 9b를 참조하면, 상기 돌출부(160b)는 상기 전방부(160a)보다 수직적으로 큰 폭을 갖는다. 도 9a의 정면도에 따르면 상기 전방부(160a), 상기 전방 연결부(160ab), 상기 돌출부(160b), 상기 후방 연결부(160bc)의 최하단 부분은 일직선상에 위치한다. 상기 돌출부(160b)의 단면은 도9b의 (1)의 경우처럼 원형일 수 있으며 또는 도9b의 (2)의 경우처럼 타원형일 수 있다. 본 실시예에서 상기 돌출부(160b)의 단면의 중심(160bx)과 상기 전방부(160a)의 단면의 중심(160ax)은 불일치한다. 상기 돌출부(160b)의 단면의 중심(160bx)이 상기 전방부(160a)의 단면의 중심(160ax)보다 높게 위치한다. 본 실시예에 따른 세정 프로브(160)을 메가소닉 세 정 장비에 적용할 경우 상기에서 언급한 원리들 중 첫번째와 세번째 원리들에 의해 웨이퍼 에지 부분의 손상을 방지할 수 있다. 도 9b의 (1) 및 (2)의 경우에서 상기 돌출부(160b)는 상기 전방부(160a)보다 수직적 및 수평적으로 큰 폭을 갖는다.
도 10a 및 도 10b를 참조하면, 상기 돌출부(160b)는 상기 전방부(160a)보다 수직적으로 큰 폭을 갖는다. 도 10a의 정면도에 따르면 상기 전방부(160a), 상기 전방 연결부(160ab), 상기 돌출부(160b), 상기 후방 연결부(160bc)의 최상단 부분은 일직선상에 위치한다. 상기 돌출부(160b)의 단면은 도10b의 (1)의 경우처럼 원형일 수 있으며 또는 도10b의 (2)의 경우처럼 타원형일 수 있다. 본 실시예에서 상기 돌출부(160b)의 단면의 중심(160bx)과 상기 전방부(160a)의 단면의 중심(160ax)은 불일치한다. 상기 돌출부(160b)의 단면의 중심(160bx)이 상기 전방부(160a)의 단면의 중심(160ax)보다 낮게 위치한다. 도 10b의 (1) 및 (2)의 경우에서 상기 돌출부(160b)는 상기 전방부(160a)보다 수직적 및 수평적으로 큰 폭을 갖는다.
도 11a 및 도 11b를 참조하면, 상기 돌출부(160b)는 상기 전방부(160a)보다 오직 수평적으로 큰 폭을 갖는다. 도 11a의 정면도에 따르면 상기 전방부(160a), 상기 전방 연결부(160ab), 상기 돌출부(160b), 상기 후방 연결부(160bc)의 최상단 부분과 최하단 부분들은 각각 일직선상에 위치한다. 상기 돌출부(160b)의 단면은 도11b의 경우처럼 수평적으로 볼록한 타원형이다. 본 실시예에서 상기 돌출부(160b)의 단면의 중심(160bx)과 상기 전방부(160a)의 단면의 중심(160ax)은 일치한다.
따라서, 본 발명에 의한 메가소닉 세정 장비는 웨이퍼 에지 부분 상에 위치하는 돌출부를 구비하는 세정 프로브를 구비하므로 웨이퍼 에지 부분에 인가되는 메가소닉 파동의 힘을 감소시키어 웨이퍼 에지 부분의 손상을 방지할 수 있다. 이로써 웨이퍼 전체에 균일한 세정력을 제공할 수 있다.

Claims (26)

  1. 세정 용기;
    상기 세정 용기 내에 위치하며 웨이퍼가 놓이는 회전 테이블;
    상기 회전 테이블 위에 위치하며 상기 웨이퍼 상의 세정액을 통해 상기 웨이퍼 표면으로 메가소닉 파동을 전달하는 세정 프로브;
    상기 세정 프로브와 연결되며 메가소닉 파동을 발생시키는 압전변환기; 및
    상기 웨이퍼 상으로 세정액을 공급할 세정액 공급관을 구비하되,
    상기 세정 프로브는,
    상기 압전변환기와 연결되는 후방부;
    상기 후방부와 반대쪽에 위치하며 상기 웨이퍼 상에 위치하는 전방부; 및
    상기 후방부와 상기 전방부 사이에 위치하며 상기 웨이퍼의 가장자리 부분 상에 위치하는 돌출부를 구비하며,
    상기 돌출부는 상기 전방부에 비해 넓은 단면적을 갖는 것을 특징으로 하는 메가소닉 세정 장비.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 돌출부의 단면은 원형인 것을 특징으로 하는 메가소닉 세정 장비.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 돌출부의 단면의 중심과 상기 전방부의 단면의 중심은 일치하는 것을 특징으로 하는 메가소닉 세정 장비.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 돌출부의 단면의 중심과 상기 전방부의 단면의 중심은 불일치하는 것을 특징으로 하는 메가소닉 세정 장비.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 돌출부의 단면의 중심은 상기 전방부의 단면의 중심보다 높게 위치하는 것을 특징으로 하는 메가소닉 세정 장비.
  6. 제 4 항에 있어서,
    상기 돌출부의 단면의 중심은 상기 전방부의 단면의 중심보다 낮게 위치하는 것을 특징으로 하는 메가소닉 세정 장비.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 돌출부의 단면은 타원형인 것을 특징으로 하는 메가소닉 세정 장비.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 돌출부의 단면의 중심과 상기 전방부의 단면의 중심은 일치하는 것을 특징으로 하는 메가소닉 세정 장비.
  9. 제 7 항에 있어서,
    상기 돌출부의 단면의 중심과 상기 전방부의 단면의 중심은 불일치하는 것을 특징으로 하는 메가소닉 세정 장비.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 돌출부의 단면의 중심은 상기 전방부의 단면의 중심보다 높게 위치하는 것을 특징으로 하는 메가소닉 세정 장비.
  11. 제 9 항에 있어서,
    상기 돌출부의 단면의 중심은 상기 전방부의 단면의 중심보다 낮게 위치하는 것을 특징으로 하는 메가소닉 세정 장비.
  12. 제 1 항에 있어서,
    상기 세정 프로브는
    상기 돌출부와 상기 전방부 사이를 연결하는 전방 연결부; 및
    상기 돌출부와 상기 후방부를 연결하는 후방 연결부를 더 구비하되,
    상기 전방 연결부와 상기 후방 연결부는 점진적으로 변화하는 폭을 구비하는 것을 특징으로 하는 메가 소닉 세정 장비.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 후방 연결부와 상기 돌출부 사이의 경계는 상기 웨이퍼의 가장자리의 끝단에 또는 가장자리 밖에 위치하는 것을 특징으로 하는 메가 소닉 세정 장비.
  14. 제 12 항에 있어서,
    상기 전방 연결부와 상기 돌출부 사이의 경계는 상기 웨이퍼의 반경의 1/2 지점 밖에 위치하는 것을 특징으로 하는 메가 소닉 세정 장비.
  15. 메가 소닉 파동을 이용하여 웨이퍼를 세정하는 장비에 사용되는 세정 프로브에 있어서,
    메가소닉 파동을 생성하는 압전변환기와 연결되는 후방부;
    상기 후방부와 반대쪽에 위치하며 상기 웨이퍼 상에 위치하는 전방부; 및
    상기 후방부와 상기 전방부 사이에 위치하며 상기 웨이퍼의 가장자리 부분 상에 위치하는 돌출부를 구비하며,
    상기 돌출부는 상기 전방부에 비해 넓은 단면적을 갖는 것을 특징으로 하는 세정 프로브.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 돌출부의 단면은 원형인 것을 특징으로 하는 세정 프로브.
  17. 제 16 항에 있어서,
    상기 돌출부의 단면의 중심과 상기 전방부의 단면의 중심은 일치하는 것을 특징으로 하는 세정 프로브.
  18. 제 16 항에 있어서,
    상기 돌출부의 단면의 중심과 상기 전방부의 단면의 중심은 불일치하는 것을 특징으로 하는 세정 프로브.
  19. 제 18 항에 있어서,
    상기 돌출부의 단면의 중심은 상기 전방부의 단면의 중심보다 높게 위치하는 것을 특징으로 하는 세정 프로브.
  20. 제 18 항에 있어서,
    상기 돌출부의 단면의 중심은 상기 전방부의 단면의 중심보다 낮게 위치하는 것을 특징으로 하는 세정 프로브.
  21. 제 16 항에 있어서,
    상기 돌출부의 단면은 타원형인 것을 특징으로 하는 세정 프로브.
  22. 제 21 항에 있어서,
    상기 돌출부의 단면의 중심과 상기 전방부의 단면의 중심은 일치하는 것을 특징으로 하는 세정 프로브.
  23. 제 21 항에 있어서,
    상기 돌출부의 단면의 중심과 상기 전방부의 단면의 중심은 불일치하는 것을 특징으로 하는 세정 프로브.
  24. 제 23 항에 있어서,
    상기 돌출부의 단면의 중심은 상기 전방부의 단면의 중심보다 높게 위치하는 것을 특징으로 하는 세정 프로브.
  25. 제 23 항에 있어서,
    상기 돌출부의 단면의 중심은 상기 전방부의 단면의 중심보다 낮게 위치하는 것을 특징으로 하는 세정 프로브.
  26. 제 16 항에 있어서,
    상기 세정 프로브는
    상기 돌출부와 상기 전방부 사이를 연결하는 전방 연결부; 및
    상기 돌출부와 상기 후방부를 연결하는 후방 연결부를 더 구비하되,
    상기 전방 연결부와 상기 후방 연결부는 점진적으로 변화하는 폭을 구비하는 것을 특징으로 하는 세정 프로브.
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