KR100784792B1

KR100784792B1 - 기판 처리 장치

Info

Publication number: KR100784792B1
Application number: KR1020060069428A
Authority: KR
Inventors: 안영기
Original assignee: 세메스 주식회사
Priority date: 2006-07-25
Filing date: 2006-07-25
Publication date: 2007-12-14

Abstract

본 발명은 기판 처리 장치에 관한 것으로, 기판을 로딩하며 회전 가능한 스핀척과, 상기 기판에 약액을 공급하는 노즐과, 상기 스핀척을 둘러싸며 곡선형의 상단부를 가지는 바울을 포함하는 것을 특징으로 한다. 이에 의하면, 바울의 형상을 곡선형으로 개선시킴으로써 약액이 바울에 고속으로 충돌시 기판쪽으로 리바운드 되는 것을 없애거나 최소화 할 수 있다. 이에 따라, 약액 처리의 균일성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

반도체, 약액 처리, 스핀척, 바울

Description

기판 처리 장치{SUBSTRATE TREATMENT APPARATUS}

도 1은 종래 기술에 따른 기판 처리 장치를 도시한 단면도.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 기판 처리 장치를 도시한 단면도.

도 3은 본 발명의 변경 실시예에 따른 기판 처리 장치를 도시한 단면도.

< 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 >

100; 기판 처리 장치 110; 스핀척

112; 모터 120; 노즐

130; 바울 130A; 상단부

130B; 측면부 140; 약액

150; 배출로

본 발명은 기판 처리 장치에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 약액의 리바운드 현상을 최소화 할 수 있는 기판 처리 장치에 관한 것이다.

반도체 산업에 있어서 기판 처리 장치로서 회전하는 기판에 약액을 제공하여 기판을 약액 처리하는 스핀 방식 널리 사용하고 있다. 도 1은 종래의 스핀 방식의 기판 처리 장치를 도시한 단면도이다. 도 1을 참조하면, 종래의 스핀 방식의 기판 처리 장치(10)는 기판(W)을 지지하고 회전시키는 스핀척(11)과, 기판(W)에 약액을 공급하는 노즐(12)과, 회전하는 기판(W)에 공급된 약액의 비산을 막는 바울(13)을 포함하여 구성된다.

그런데, 바울(13)의 상단부(13A)는 기판(W)쪽으로 경사져 있어 기판(W)이 고속 회전하는 경우 기판(W)으로부터 비산된 약액이 상단부(13A)에 부딪혀 기판(W)의 표면으로 다시 되돌아온다. 약액의 리바운드 현상(A)으로 인해 약액 처리의 균일성이 저해되어 수율이 떨어지는 문제점이 있다.

본 발명은 상술한 종래 기술상의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 약액 처리의 균일성을 향상시킬 수 있는 기판 처리 장치를 제공함에 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 기판 처리 장치는 바울의 형상을 개선시켜 약액의 리바운드 현상을 억제한 것을 특징으로 한다.

상기 특징을 구현할 수 있는 본 발명의 실시예에 따른 기판 처리 장치는, 기판을 로딩하며 회전 가능한 스핀척과; 상기 기판에 약액을 공급하는 노즐과; 상기 스핀척을 둘러싸며 곡선형의 상단부를 가지는 바울을 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 실시예에 있어서, 상기 기판은 소정의 반경을 가지는 웨이퍼이고, 상단부 는 상기 스핀척에 로딩된 웨이퍼의 반경과 동일한 곡률을 가지는 원의 일부 형태이다. 상기 스핀척은 상기 바울 내에서 상하 이동 가능하고, 상기 스핀척의 최저 레벨은 상기 원의 수평 중심선에 상당하다.

본 실시예에 있어서, 상기 바울은 복수개의 바울로 구성된 다단 구조이다. 상기 바울은 상부 바울과 중간 바울과 하부 바울을 포함하는 다단 구조의 바울이고, 상기 상부 바울의 상단부는 제1 곡률을 가지는 곡선형이고, 상기 중간 바울의 상단부는 제2 곡률을 가지는 곡선형이고, 상기 하부 바울의 상단부는 제3 곡률을 가지는 곡선형이다.

본 실시예에 있어서, 상기 제1 곡률 내지 제3 곡률은 동일한 값을 가지는데, 예를 들어, 상기 제1 내지 제3 곡률은 상기 스핀척에 로딩된 웨이퍼의 반경과 동일한 값을 가진다.

본 발명에 의하면, 바울의 상단부 형상을 곡선형으로 개선시킴으로써 약액이 바울에 고속으로 충돌시 기판쪽으로 리바운드 되는 것을 없애거나 줄일 수 있게 된다.

이하, 본 발명에 따른 기판 처리 장치를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

본 발명과 종래 기술과 비교한 이점은 첨부된 도면을 참조한 상세한 설명과 특허청구범위를 통하여 명백하게 될 것이다. 특히, 본 발명은 특허청구범위에서 잘 지적되고 명백하게 청구된다. 그러나, 본 발명은 첨부된 도면과 관련해서 다음의 상세한 설명을 참조함으로써 가장 잘 이해될 수 있다. 도면에 있어서 동일한 참조 부호는 다양한 도면을 통해서 동일한 구성요소를 나타낸다.

(실시예)

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 기판 처리 장치를 도시한 단면도이다.

도 2를 참조하면, 본 발명 실시예의 기판 처리 장치(100)는 스핀척(110)에 기판(W)를 지지 및 회전시킨 상태에서 노즐(120)을 통해 약액(140)을 기판(W)의 표면을 제공함으로써 약액 처리하는 장치이다. 여기서의 약액 처리는 가령 세정 처리 또는 에칭 처리를 말하고, 기판(W)은 일정한 반경(r)을 가지는 디스크 형상의 기판을 말한다. 스핀척(110)은 모터(112)로부터 회전력을 전달받아 회전하며, 스핀척(110)에 지지된 기판(W)이 회전한다. 회전하는 기판(W)에 제공된 약액(140)은 원심력에 의해 비산한다. 약액(140)의 비산을 막기 위해 스핀척(110)을 둘러싸도록 바울(130)이 마련된다.

바울(130)은 수직형의 측면부(130B)와 곡선형의 상단부(130A)로 구분된다. 상단부(130A)는 곡선형, 바람직하게는 일정한 곡률(R₁=R₂)을 갖는 원(C₁=C₂)의 일부 형태이다. 곡률(R₁=R₂)은 스핀척(110)에 지지된 기판(W)의 반경(r)에 해당한다. 기판(W)의 좌측 가장자리(W₁)는 원(C₁)의 중심에 위치하고, 마찬가지로 기판(W)의 우측 가장자리(W₂)는 원(C₂)의 중심에 위치하도록 스핀척(110)의 최저 레벨(X)이 조절된다. 즉, 스핀척(110)의 최저 레벨(X)은 대체로 원(C₁=C₂))의 수평 중심선에 있다. 상단부(130A)의 개구된 부분의 간격(D)은 기판(W)의 외출입이 용이해지도록 기판(W)의 직경(2r)보다 조금 크게 설계된다.

상기와 구성된 기판 처리 장치(100)는 다음과 같이 동작한다.

스핀척(110)에 기판(W)이 지지되어 회전한다. 회전하는 기판(W)에 노즐(120)을 통해 약액(140)이 제공된다. 기판(W)의 회전에 따른 원심력에 의해 기판(W)에 제공된 약액(140)은 외부로 비산된다. 비산되는 약액(140)은 바울(130)의 상단부(130A)에 부딪쳐 다시 바울(130)의 안쪽으로 리바운드(A) 된다. 그렇지만, 상단부(130A)의 원 형태에 의해 약액(140)은 기판(W)쪽으로 리바운드 되지 아니하고 바울(130)의 하단부로 향한다. 약액 처리된 후 버려지거나 회수되는 약액(140)은 바울(130) 하부에 형성된 배출구(150)를 통해 배출된다.

(변경 실시예)

도 3은 본 발명의 변경 실시예에 따른 기판 처리 장치를 도시한 단면도이다. 도 3의 기판 처리 장치는 도 2의 기판 처리 장치와 대동 소이하므로 이하에선 상이한 점만을 상세히 설명하며, 동일한 점에 대한 설명은 생략하거나 개략적으로 전개된다.

도 3을 참조하면, 본 발명 변경 실시예의 기판 처리 장치(200)는 모터(212)에 의해 회전하는 스핀척(210)에 지지된 기판(W)를 회전시킨 상태에서 노즐(220)을 통해 약액(240)을 기판(W)의 표면을 제공함으로써 약액 처리를 다단으로 진행하는 장치이다. 본 장치(200)는 다단 구조이므로 약액(240)의 비산을 막기 위한 바 울(230) 역시 상부 바울(232)과 중간 바울(234)과 하부 바울(236)로 이루어진 다단 구조이다.

상부 바울(232)은 수직형의 측면부(232B)와 곡선형의 상단부(232A)로 구분되는데, 상단부(232A)는 기판(W)의 반경(r)과 동일한 곡률(R₁=R₂)을 갖는 원(C₁=C₂)의 일부 형태이다. 곡률(R₁=R₂)은 일정한 값으로서 원(C₁=C₂)의 반경에 해당한다. 기판(W)이 원(C₁=C₂)의 중심선에 대체로 일치하도록 스핀척(210)의 위치가 정해진다. 중간 바울(234)은 수직형의 측면부(234B)와 곡선형의 상단부(234A)로 구분되고, 상단부(234A)는 기판(W)의 반경(r)과 동일한 곡률(R₃=R₄)을 갖는 원(C₃=C₄)의 일부 형태이다. 기판(W)이 원(C₃=C₄)의 중심선에 대체로 일치하도록 스핀척(210)의 위치가 정해진다. 하부 바울(236)은 수직형의 측면부(236B)와 곡선형의 상단부(236A)로 구분되고, 상단부(236A)는 기판(W)의 반경(r)과 동일한 곡률(R₅=R₆)을 갖는 원(C₅=C₆)의 일부 형태이다. 기판(W)이 원(C₅=C₆)의 중심선에 대체로 일치하도록 스핀척(210)의 위치가 정해진다. 스핀척(210)의 위치는 스핀척(210)과 바울(230)과의 상대적인 운동에 의해 정해진다. 상부 바울(232)의 상단부(232A)의 개구된 부분의 간격(D)은 기판(W)의 외출입이 용이해지도록 기판(W)의 직경(2r)보다 조금 크게 설계된다. 중간 바울(234)의 상단부(234A) 및 하부 바울(236)의 상단부(236A)도 역시 마찬가지이다.

상부 바울(232)과 중간 바울(234) 사이는 상부 바울(232)에서의 약액 처리시 버려지거나 회수되는 약액이 배출되는 배출로(252)가 형성된다. 마찬가지로, 중간 바울(234)과 하부 바울(236) 사이는 중간 바울(234)에서의 약액 처리시 버려지거나 회수되는 약액이 배출되는 배출로(254)가 형성되고, 하부 바울(236)의 하단은 약액 처리시 버려지거나 회수되는 약액이 배출되는 배출로(250)가 형성된다.

상기와 같이 구성된 기판 처리 장치(200)에 있어서도 앞서의 기판 처리 장치(100)에서와 마찬가지로 회전하는 기판(W)에 의해 발생되는 원심력에 의해 약액이 바울(230)의 상단부(232A,234A,236A)에 부딪치더라도 기판(W)쪽으로 약액이 리바운드 되지 아니한다.

이상의 발명의 상세한 설명은 개시된 실시 상태로 본 발명을 제한하려는 의도가 아니며, 본 발명의 요지를 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 다른 조합, 변경 및 환경에서 사용할 수 있다. 첨부된 청구범위는 다른 실시 상태도 포함하는 것으로 해석되어야 할 것이다.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명에 의하면, 바울의 형상을 곡선형으로 개선시킴으로써 약액이 바울에 고속으로 충돌시 기판쪽으로 리바운드 되는 것을 없애거나 최소화 할 수 있다. 이에 따라, 약액 처리의 균일성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

Claims

기판을 로딩하며 회전 가능한 스핀척과;

상기 기판에 약액을 공급하는 노즐과;

상기 스핀척을 둘러싸며 상기 노즐로부터 공급되는 약액이 상기 기판으로 리바운드되는 것을 방지하도록 곡선형의 상단부를 가지는 바울;

을 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
제1항에 있어서,

상기 기판은 소정의 반경을 가지는 웨이퍼이고, 상기 상단부는 상기 스핀척에 로딩된 웨이퍼의 반경과 동일한 곡률을 가지는 원의 일부 형태인 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
제2항에 있어서,

상기 스핀척은 상기 바울 내에서 상하 이동 가능하고, 상기 스핀척의 최저 레벨은 상기 원의 수평 중심선에 상당한 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
제2항에 있어서,

상기 바울은 복수개의 바울로 구성된 다단 구조인 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
제2항에 있어서,

상기 바울은 상부 바울과 중간 바울과 하부 바울을 포함하는 다단 구조의 바울이고,

상기 상부 바울의 상단부는 제1 곡률을 가지는 곡선형이고, 상기 중간 바울의 상단부는 제2 곡률을 가지는 곡선형이고, 상기 하부 바울의 상단부는 제3 곡률을 가지는 곡선형인 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
제5항에 있어서,

상기 제1 곡률 내지 제3 곡률은 동일한 값을 가지는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
제6항에 있어서,

상기 제1 내지 제3 곡률은 상기 스핀척에 로딩된 웨이퍼의 반경과 동일한 값을 가지는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.