KR102582493B1 - 세정 장치 및 기판 처리 장치 - Google Patents

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Abstract

기판의 후면을 세정하기 위한 세정 장치는 하우징, 상기 하우징 내에 배치되며 상기 기판이 놓이는 정전 척, 상기 정전 척 상으로 상기 기판을 배치하기 위한 적어도 하나의 흡착 부재, 상기 정전 척을 회전시키기 위한 구동 부재, 상기 구동 부재에 체결되며, 상기 하우징 내에 세정액의 비산을 방지하는 순환하는 기류를 발생시키기 위한 순환 부재, 상기 순환 부재에 인접하게 배치되며 상기 순환하는 기류를 위한 순환 홀을 가지는 적어도 하나의 보조 순환 부재, 그리고 상기 적어도 하나의 보조 순환 부재에 인접하게 배치되며 상기 기판의 후면 상으로 상기 세정액을 분사하기 위한 적어도 하나의 노즐을 포함할 수 있다.

Description

세정 장치 및 기판 처리 장치{DRYING AND APPARATUS FOR PROCESSING A SUBSTRATE}
본 발명은 세정 장치 및 기판 처리 장치에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 본 발명은 기판의 후면을 효과적으로 세정할 수 있는 세정 장치 및 이러한 세정 장치를 포함하는 기판 처리 장치에 관한 것이다.
집적 회로 장치 또는 디스플레이 장치는 대체로 증착 공정, 노광 공정, 식각 공정, 세정 공정, 건조 공정 등과 같은 다양한 공정들을 통해 제조될 수 있다. 특히, 상기 집적 회로 장치나 상기 디스플레이의 장치가 미세한 패턴들을 포함하게 되면서 상기 미세한 패턴들을 기판 상에 형성하기 위한 노광 공정이 요구될 수 있다. 상기 노광 공정에서 상기 기판의 후면에 파티클들이나 또는 불순물들이 남아 있을 경우, 상기 기판의 후면 상에 존재하는 상기 파티클이나 상기 불순물들에 의해 국소적으로 디포커스(defocus) 현상이 발생될 수 있다. 이에 따라, 상기 기판 상에 형성되는 상기 미세한 패턴들에 결함들이 발생될 수 있다.
상기 노광 공정에서의 국소적인 디포커스 현상을 방지하기 위해 상기 기판의 후면에 대해 세정 공정이 수행될 수 있다. 종래의 세정 공정에서는, 정전 척에 의해 회전되는 상기 기판의 후면 상으로 상기 노즐들로부터 상기 세정액이 분사되기 때문에, 상기 세정액의 일부가 상기 기판의 전면 상으로 비산될 수 있으며, 상기 세정액의 일부가 상기 정전 척 내로 침투할 수도 있다. 상기 세정액이 기판의 전면 상에 존재할 경우, 상기 기판의 상에 얼룩들과 같은 결함들이 야기될 수 있다.
본 발명의 일 측면에 따르면 세정액에 의해 야기될 수 있는 기판의 결함을 방지하면서 기판의 후면을 효과적으로 세정할 수 있는 세정 장치가 제공된다.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 세정액에 의해 야기될 수 있는 기판의 결함을 방지하면서 기판의 후면을 효과적으로 세정할 수 있는 세정 장치를 포함하는 기판 처리 장치가 제공된다.
본 발명의 일 측면에 있어서, 기판의 후면을 세정하기 위한 세정 장치가 제공될 수 있으며, 상기 세정 장치는 하우징, 상기 하우징 내에 배치되며, 상기 기판이 놓이는 정전 척, 상기 정전 척 상으로 상기 기판을 배치하기 위한 적어도 하나의 흡착 부재, 상기 정전 척을 회전시키기 위한 구동 부재, 상기 구동 부재에 체결되며 상기 하우징 내에 세정액의 비산을 방지하는 순환하는 기류를 발생시키기 위한 순환 부재, 상기 순환 부재에 인접하게 배치되며 상기 순환하는 기류를 위한 순환 홀을 가지는 적어도 하나의 보조 순환 부재, 그리고 상기 적어도 하나의 보조 순환 부재에 인접하게 배치되며 상기 기판의 후면 상으로 상기 세정액을 분사하기 위한 적어도 하나의 노즐을 포함할 수 있다.
예시적인 실시예들에 있어서, 상기 세정 장치는 상기 기판의 주변부들을 각기 흡착하는 제1 흡착 부재 및 제2 흡착 부재를 포함할 수 있다.
예시적인 실시예들에 있어서, 상기 순환 부재는 상기 구동 부재가 통과할 수 있는 개구를 가질 수 있으며, 상기 구동 부재의 외주면에 결속될 수 있다.
예시적인 실시예들에 있어서, 상기 순환 부재는 상기 하우징 내에 상기 기류를 발생시키기 위한 날개들을 구비하는 장치를 포함할 수 있다.
일부 예시적인 실시예들에 있어서, 상기 순환 부재의 상기 날개들의 배치를 변경하여 상기 하우징 내의 상기 기류의 방향이 변경될 수 있다.
일부 예시적인 실시예들에 있어서, 상기 세정 장치는 상기 순환 부재를 상기 구동 부재에 고정하기 위한 고정 부재를 더 포함할 수 있다.
예시적인 실시예들에 있어서, 상기 세정 장치는 제1 보조 순환 부재 및 제2 보조 순환 부재를 포함할 수 있으며, 상기 제1 및 제2 보조 순환 부재들은 각기 상기 기류가 통과하는 상기 순환 홀을 가질 수 있다.
예시적인 실시예들에 있어서, 상기 제1 보조 순환 부재 및 상기 제2 보조 순환 부재는 각기 상기 하우징의 저면에 접촉될 수 있으며, 상기 하우징의 내부 측벽들 사이에 연장될 수 있다.
예시적인 실시예들에 있어서, 상기 기류는 상기 순환 부재로부터 상기 적어도 하나의 흡착 부재와 상기 기판의 후면 사이, 상기 적어도 하나의 노즐과 상기 하우징의 내부 측벽 사이, 그리고 상기 적어도 하나의 보조 순환 부재의 순환 홀을 포함하는 순환 통로를 통해 상기 하우징 내에서 순환할 수 있다.
본 발명의 다른 측면에 있어서, 기판의 후면을 세정하기 위한 세정 장치가 제공되며, 상기 세정 장치는 하우징, 상기 하우징 내에 배치되며 상기 기판이 놓이는 정전 척, 상기 정전 척 상으로 상기 기판을 배치하기 위한 제1 흡착 부재 및 제2 흡착 부재, 상기 정전 척을 회전시키는 구동 부재, 상기 구동 부재에 체결되며 상기 하우징 내에 세정액의 비산을 방지하기 위한 순환하는 기류를 발생시키는 순환 부재, 상기 제1 흡착 부재 및 제2 흡착 부재에 각기 인접하게 배치되며 각기 순환 홀을 가지는 제1 보조 순환 부재 및 제2 보조 순환 부재, 그리고 상기 제1 보조 순환 부재 및 제2 보조 순환 부재에 각기 인접하게 배치되며 상기 기판의 후면 상으로 각기 상기 세정액을 분사하는 제1 노즐 및 제2 노즐을 포함할 수 있다.
예시적인 실시예들에 있어서, 상기 세정 장치는 상기 순환 부재를 상기 구동 부재에 고정하기 위한 고정 부재를 더 포함할 수 있다.
예시적인 실시예들에 있어서, 상기 순환 부재는 상기 하우징 내에 상기 기류를 발생시키기 위한 날개들을 구비하는 장치를 포함할 수 있다.
일부 예시적인 실시예들에 있어서, 상기 순환 부재의 상기 날개들의 배치를 변경하여 상기 하우징 내의 상기 기류의 방향이 변경될 수 있다.
예시적인 실시예들에 있어서, 상기 제1 보조 순환 부재 및 상기 제2 보조 순환 부재는 각기 상기 하우징의 저면에 접촉될 수 있으며, 상기 하우징의 내부 측벽들 사이에 연장될 수 있다.
예시적인 실시예들에 있어서, 상기 기류는 상기 순환 부재로부터 상기 제1 흡착 부재와 상기 기판의 후면 사이, 상기 제1 노즐과 상기 하우징의 내부 측벽 사이, 상기 제1 보조 순환 부재의 순환 홀, 상기 제2 흡착 부재와 상기 기판의 후면 사이, 상기 제2 노즐과 상기 하우징의 내부 측벽 사이, 그리고 상기 제2 보조 순환 부재의 순환 홀을 포함하는 순환 통로를 통해 상기 하우징 내에서 순환할 수 있다.
본 발명의 또 다른 측면에 있어서, 기판 처리 장치가 제공되며, 상기 기판 처리 장치는 상기 기판이 상기 공정 챔버 내로 로딩되기 이전 및/또는 상기 기판이 상기 공정 챔버로부터 언로딩된 이후에 상기 기판의 후면을 세정하는 세정 장치를 포함할 수 있다. 이 경우, 상기 세정 장치는 하우징, 상기 하우징 내에 배치되며, 상기 기판이 놓이는 정전 척, 상기 정전 척 상으로 상기 기판을 배치하기 위한 제1 흡착 부재 및 제2 흡착 부재, 상기 정전 척을 회전시키는 구동 부재, 상기 구동 부재에 체결되며 상기 하우징 내에 순환하는 기류를 발생시키는 순환 부재, 상기 제1 흡착 부재 및 제2 흡착 부재에 각기 인접하게 배치되며 각기 순환 홀을 가지는 제1 보조 순환 부재 및 제2 제1 보조 순환 부재, 그리고 상기 제1 흡착 부재 및 제2 흡착 부재에 각기 인접하게 배치되며 상기 기판의 후면 상으로 각기 상기 세정액을 분사하는 제1 노즐 및 제2 노즐을 포함할 수 있다.
예시적인 실시예들에 있어서, 상기 공정 챔버는 노광 챔버를 포함할 수 있다.
일부 예시적인 실시예들에 있어서, 상기 순환 부재는 상기 하우징 내에 상기 기류를 발생시키기 위한 날개들을 구비하는 장치를 포함하며, 상기 순환 부재의 상기 날개들의 배치를 변경하여 상기 하우징 내의 상기 기류의 방향이 변경되는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
예시적인 실시예들에 있어서, 상기 제1 보조 순환 부재 및 상기 제2 보조 순환 부재는 각기 상기 하우징의 저면에 접촉될 수 있으며, 상기 하우징의 내부 측벽들 사이에 연장될 수 있다.
예시적인 실시예들에 있어서, 상기 기류는 상기 순환 부재로부터 상기 제1 흡착 부재와 상기 기판의 후면 사이, 상기 제1 노즐과 상기 하우징의 내부 측벽 사이, 상기 제1 보조 순환 부재의 순환 홀, 상기 제2 흡착 부재와 상기 기판의 후면 사이, 상기 제2 노즐과 상기 하우징의 내부 측벽 사이, 그리고 상기 제2 보조 순환 부재의 순환 홀을 포함하는 순환 통로를 통해 상기 하우징 내에서 순환할 수 있다.
본 발명의 예시적인 실시예들에 따르면, 상기 세정 장치는 상기 공정 챔버 내로 기판이 로딩되기 이전 및/또는 상기 공정 챔버로부터 언로딩된 이후에 상기 기판의 후면을 세정할 수 있다. 상기 순환 부재에 의해 제1 하우징 내에 상기 순환하는 기류가 발생될 수 있으므로, 상기 제1 및 제2 노즐들로부터 상기 기판의 후면 상으로 분사되는 상기 세정액이 상기 기판의 전면을 향해 비산되지 않을 수 있을 뿐만 아니라 상기 정전 척 내로 침투하지 않을 수 있다. 그 결과, 상기 기판의 전면 상에 결함이 발생되는 것을 방지하면서, 상기 기판의 후면을 효율적으로 세정할 수 있다. 또한, 상기 정전 척 내로 상기 세정액이 침투하여 야기되는 상기 정전 척의 고장을 방지할 수 있다.
다만, 본 발명의 효과들이 상술한 바에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위에서 다양하게 확장될 수 있다.
도 1은 본 발명의 예시적인 실시예들에 따른 기판 처리 장치를 설명하기 위한 개략적인 평면도이다.
도 2는 본 발명의 예시적인 실시예들에 따른 세정 장치를 설명하기 위한 개략적인 단면도이다.
도 3은 파티클이 후면 상에 잔류하는 기판에 대해 수행되는 노광 공정의 문제점을 설명하기 위한 개략적인 도면이다.
도 4은 순환 부재를 구비하지 않은 세정 장치를 이용하여 수행되는 세정 공정을 설명하기 위한 개략적인 단면도이다.
도 5는 세정액으로 인하여 기판의 전면 상에 발생되는 결함들을 설명하기 위한 개략적인 평면도이다.
도 6은 본 발명의 예시적인 실시예들에 따른 순환 부재를 포함하는 세정 장치를 이용하여 수행되는 세정 공정을 설명하기 위한 개략적인 단면도이다.
도 7은 본 발명의 다른 예시적인 실시예들에 따른 순환 부재를 포함하는 세정 장치를 이용하여 수행되는 세정 공정을 설명하기 위한 개략적인 단면도이다.
본 발명은 다양하게 변경될 수 있고, 여러 가지 실시 형태들을 가질 수 있는 바, 이하에서는 본 발명의 예시적인 실시예들을 통하여 본 발명을 상세하게 설명한다. 그러나 이러한 실시예들이 본 발명을 특정한 개시 형태들에 대해 한정하는 것은 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성 요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다", "구비하다" 또는 "가지다", "구성되다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 예시적인 실시예들을 상세하게 설명한다. 도면들에 걸쳐 동일한 구성 요소들은 동일한 참조 부호들로 나타내며, 동일한 구성 요소들에 대해 반복되는 설명은 생략될 수 있다.
도 1은 본 발명의 예시적인 실시예들에 따른 기판 처리 장치를 설명하기 위한 평면도이다.
도 1을 참조하면, 예시적인 실시예들에 따른 기판 처리 장치는 인덱스 모듈(index module)(20) 및 처리 모듈(processing module)(55)을 포함할 수 있다.
인덱스 모듈(20)은 기판을 외부로부터 처리 모듈(55) 내로 이송할 수 있으며, 처리 모듈(55)은 상기 기판에 대해 원하는 공정들을 수행할 수 있다. 이 경우, 상기 기판은 반도체 장치를 포함하는 집적 회로 장치 또는 평판 디스플레이 장치를 포함하는 디스플레이 장치의 제조를 위해 사용될 수 있다. 예를 들면, 상기 기판은 실리콘 웨이퍼, 유리 기판, 유기 기판 등을 포함할 수 있다.
인덱스 모듈(20)은 로드 챔버(10) 및 이송 프레임(15)을 포함할 수 있다. 로드 챔버(10) 내에는 상기 기판을 수용할 수 있는 캐리어(25)가 적재될 수 있다. 예를 들면, 상기 캐리어(25)로 전면 개방 일체형 포드(FOUP: front opening unified pod)가 사용될 수 있다. 상기 캐리어(25)는 오버헤드 트랜스퍼(OHT: overhead transfer)에 의해 외부로부터 로드 챔버(10) 내로 이송될 수 있거나, 로드 챔버(10)로부터 외부로 이송될 수 있다.
이송 프레임(15)은 로드 챔버(10) 내에 적재되는 캐리어(25)와 처리 모듈(55) 사이에서 상기 기판을 이송할 수 있다. 이송 프레임(15)은 인덱스 로봇(30) 및 인덱스 레일(35)을 포함할 수 있다.
인덱스 로봇(30)은 인덱스 레일(35)을 따라 이동할 수 있으며, 인덱스 모듈(20)과 처리 모듈(55) 사이에서 상기 기판을 이송할 수 있다. 예를 들면, 인덱스 로봇(30)은 인덱스 레일(35) 상에서 이동하면서 상기 기판을 캐리어(25)와 버퍼 슬롯(60) 사이에서 이송할 수 있다.
도 1에 예시한 바와 같이, 처리 모듈(55)은, 이에 한정되는 것은 아니지만, 증착 공정, 식각 공정, 도포 공정, 노광 공정, 현상 공정, 세정 공정, 건조 공정 등을 포함하는 원하는 공정들을 상기 기판에 대해 수행할 수 있다. 처리 모듈(55)은 버퍼 챔버(40), 이송 챔버(45), 공정 챔버(50), 제어 유닛(도시되지 않음) 등을 포함할 수 있다.
인덱스 모듈(20) 및 처리 모듈(55) 사이에서 이송되는 상기 기판은 버퍼 챔버(40) 내에 일시적으로 놓일 수 있다. 버퍼 챔버(40)에는 상기 기판이 놓일 수 있는 버퍼 슬롯(60)이 배치될 수 있다. 예시적인 실시예들에 있어서, 버퍼 챔버(40) 내에는 복수의 버퍼 슬롯들(60)이 제공될 수 있으며, 이에 따라 복수의 기판들이 버퍼 챔버(40) 내에 위치할 수 있다.
이송 챔버(45)는 버퍼 챔버(40)와 공정 챔버(50) 사이에서 상기 기판을 이송할 수 있다. 이송 챔버(45)는 이송 로봇(65) 및 이송 레일(70)을 포함할 수 있다. 이송 로봇(65)은 이송 레일(70)을 따라 이동할 수 있으며, 상기 기판을 버퍼 챔버(40)와 공정 챔버(50) 사이에서 이송할 수 있다. 예를 들면, 이송 로봇(65)은 이송 레일(70) 상에서 이동하면서 버퍼 슬롯(60) 상에 위치하는 상기 기판(들)을 공정 챔버(50) 내로 이송할 수 있다.
예시적인 실시예들에 있어서, 상기 기판 처리 장치는 복수의 공정 챔버들(50)을 포함할 수 있다. 상기 공정 챔버들(50) 내에서는 증착 공정, 도포 공정, 노광 공정, 현상 공정, 식각 공정, 세정 공정, 건조 공정 등을 포함하는 원하는 공정들이 수행될 수 있다. 다시 말하면, 상기 복수의 공정 챔버들(50)은 증착 챔버, 도포 챔버, 노광 챔버, 현상 챔버, 식각 챔버, 세정 챔버, 건조 챔버 등에 해당될 수 있다. 이 경우, 각각의 공정 챔버들(50)은 상기 기판의 로딩 및 언로딩을 위해 열리고 닫힐 수 있는 도어를 포함할 수 있다. 예시적인 실시예들에 있어서, 상기 기판 처리 장치는 상기 공정 챔버들(50) 내에서 원하는 공정들이 수행되기 이전 및/또는 이후에 상기 기판으로부터 파티클들이나 불순물들을 제거할 수 있는 세정 장치를 포함할 수 있다.
도 2는 본 발명의 예시적인 실시예들에 따른 세정 장치를 설명하기 위한 개략적인 단면도이다. 예시적인 실시예들에 있어서, 상기 공정 챔버(50)는 노광 챔버에 해당될 수 있다. 이 경우, 상기 세정 장치는 상기 노광 챔버 내로 기판이 로딩되기 이전 및/또는 상기 노광 챔버로부터 언로딩된 이후에 상기 기판의 후면을 세정할 수 있다. 선택적으로는, 상기 세정 장치는 소정의 공정들을 수행하는 상기 공정 챔버들(50) 내로 상기 기판(들)이 로딩되기 이전 및/또는 상기 공정 챔버들(50)로부터 언로딩된 이후에 상기 기판(들)의 후면을 세정할 수 있다.
도 2를 참조하면, 예시적인 실시예들에 따른 세정 장치(200)는 제1 하우징(205), 제2 하우징(235), 정전 척(220), 구동 부재(250), 적어도 하나의 흡착 부재, 순환 부재(280), 적어도 하나의 노즐, 그리고 적어도 하나의 보조 순환 부재를 포함할 수 있다. 이 경우, 순환 부재(280)는 구동 부재(250)에 결속될 수 있으며, 상기 적어도 하나의 보조 순환 부재는 순환 부재(280)에 인접하게 배치될 수 있다. 또한, 상기 적어도 하나의 노즐은 상기 적어도 하나의 보조 순환 부재에 인접하여 위치할 수 있다. 예를 들면, 상기 적어도 하나의 보조 순환 부재는 순환 부재(280)와 상기 적어도 하나의 노즐 사이에 배치될 수 있다. 예시적인 실시예들에 따르면, 이와 같은 구성에 따라 순환 부재(280)로부터 상기 적어도 하나의 흡착 부재와 기판(W)의 후면 사이, 상기 적어도 하나의 노즐과 제1 하우징(205)의 내부 측벽 사이, 그리고 상기 적어도 하나의 보조 순환 부재의 순환 홀을 포함하는 순환 통로가 제1 하우징(205) 내에 제공될 수 있다.
제1 하우징(205)은, 이에 한정되는 것은 아니지만, 상부가 개방된 실질적으로 사각형의 평면 형상을 가질 수 있다. 선택적으로는, 제1 하우징(205)은 상부가 개방된 실질적으로 원형의 평면 형상을 가질 수도 있다. 제1 하우징(205)의 바닥에는 외부로 세정액을 배출하기 위한 배출구(110)가 제공될 수 있다. 제2 하우징(235)은 제1 하우징(205)에 체결될 수 있으며, 기판(W)의 주변부를 실질적으로 커버할 수 있다. 제2 하우징(235)은 제1 하우징(205)보다 실질적으로 작은 크기를 가질 수 있다. 제2 하우징(235)은 기판(W)으로부터 상방으로 상기 세정액이 비산되는 것을 방지할 수 있다.
예시적인 실시예들에 있어서, 상기 세정 장치(200)는 제1 흡착 부재(225) 및 제2 흡착 부재(230)를 포함할 수 있다. 제1 흡착 부재(225) 및 제2 흡착 부재(230)는 각기 기판(W)을 흡착할 수 있으며, 기판(W)을 정전 척(220) 상으로 이동시킬 수 있다. 예를 들면, 제1 및 제2 흡착 부재들(225, 230)은 각기 진공 압력을 이용하여 기판(W)을 흡착할 수 있으며, 이후에 기판(W)을 정전 척(220) 상으로 이동시킬 수 있다. 이 경우, 기판(W)의 주변부들이 제1 및 제2 흡착 부재들(225, 230)에 의해 각기 흡착될 수 있으며, 기판(W)의 중앙부는 정전 척(220) 상에 놓여질 수 있다.
기판(W)은 제1 및 제2 흡착 부재들(225, 230)에 의해 정전 척(220) 상에 배치될 수 있으며, 상기 정전 척(220)은, 예를 들면, 정전기력을 이용하여 기판(W)을 흡착할 수 있다. 정전 척(220)은, 이에 한정되는 것은 아니지만, 대체로 원형의 평면 형상을 가질 수 있다. 정전 척(220)은 상기 적어도 하나의 노즐로부터 기판(W)의 후면 상으로 상기 세정액이 제공되는 동안에 상부에 놓인 기판(W)을 회전시킬 수 있다.
정전 척(220)은 구동 부재(250)와 연결될 수 있다. 구동 부재(250)는 정전 척(220)을 상하 방향으로 이동시킬 수 있으며, 정전 척(220)을 회전시킬 수 있다. 예를 들면, 상기 구동 부재(250)는 제1 하우징(205) 내에서 상하 방향으로 이동할 수 있는 회전 축을 포함할 수 있다.
도 2에 예시한 바와 같이, 순환 부재(280)는 상기 세정액이 비산되는 것을 방지할 수 있으며, 구동 부재(250)에 체결될 수 있다. 예를 들면, 순환 부재(280)는 구동 부재(250)의 외주면에 고정될 수 있다. 순환 부재(280)는 다음에 상세하게 설명하는 바와 같이 제1 하우징(205) 내에서 상기 순환 통로를 따라 기류를 순환시킬 수 있다. 다시 말하면, 순환 부재(280)는 상기 순환 통로를 따라 제1 하우징(205) 내에 순환하는 기류를 형성할 수 있다. 이 경우, 순환 부재(280)는 구동 부재(250)와 함께 회전할 수 있다. 예를 들면, 순환 부재(280)는 구동 부재(250)의 회전에 따라 회전될 수 있다.
예시적인 실시예들에 있어서, 순환 부재(280)는 상기 순환 통로 내에서 순환하는 상기 기류를 형성할 수 있는 터빈 블레이드, 송풍팬 등을 포함할 수 있지만, 본 발명에 이에 한정되는 것은 아니다. 순환 부재(280)는 기류를 형성할 수 있는 날개들을 구비하는 임의의 장치를 포함할 수 있다. 여기서, 상기 날개들의 배치에 따라 순환 부재(280)로부터 발생되는 상기 기류의 방향이 변경될 수 있다. 순환 부재(280)의 중앙부에는 구동 부재(250)가 통과할 수 있는 소정의 개구가 제공될 수 있다. 이에 따라 순환 부재(280)가 구동 부재(250)에 결속될 수 있으며, 구동 부재(250)가 제1 하우징(205) 내에 상기 순환하는 기류를 발생시키도록 순환 부재(280)를 회전시킬 수 있다. 선택적으로는, 세정 장치(200)는 순환 부재(280)를 구동 부재(250)에 안정적으로 고정하기 위해 순환 부재(280)에 접촉될 수 있는 클램프, 너트 등과 같은 고정 부재(도시되지 않음)를 포함할 수 있다.
예시적인 실시예들에 따르면, 세정 장치(200)는 제1 보조 순환 부재(270) 및 제2 보조 순환 부재(275)를 포함할 수 있다. 제1 보조 순환 부재(270)는 제1 흡착 부재(225)에 인접하게 배치될 수 있으며, 제2 보조 순환 부재(270)는 제2 흡착 부재(230)에 인접하여 배치될 수 있다. 제1 보조 순환 부재(270)의 일측은 제1 흡착 부재(225)에 연결될 수 있고, 제1 보조 순환 부재(270)의 타측은 제1 하우징(205)의 바닥에 연결될 수 있다. 또한, 제2 보조 순환 부재(275)의 일측은 제2 흡착 부재(230)에 연결될 수 있고, 제2 보조 순환 부재(275)의 타측은 제1 하우징(205)의 바닥에 연결될 수 있다. 이 경우, 제1 보조 순환 부재(270) 및 제2 보조 순환 부재(275)는 각기 제1 하우징(205)의 저면에 접촉될 수 있으며, 제1 하우징(205)의 내부 측벽 사이에서까지 연장될 수 있다.
예시적인 실시예들에 있어서, 제1 및 제2 보조 순환 부재들(270, 275)은 각기 순환 홀들을 포함할 수 있다. 예를 들면, 제1 및 제2 보조 순환 부재들(270, 275)의 각기 플레이트의 형상들을 가질 수 있으며, 상기 순환 홀들은 각기 상기 플레이트들을 관통하도록 제공될 수 있다. 다음에 설명하는 바와 같이, 상기 순환 홀들을 포함하는 제1 및 제2 보조 순환 부재들(270, 275)은 제1 하우징(205) 내에서 순환 부재(280)로부터 발생되는 상기 기류가 순환할 수 있는 순환 통로의 일부를 구성할 수 있다.
도 2에 예시한 바와 같이, 세정 장치(200)는 제1 노즐(260) 및 제2 노즐(265)을 포함할 수 있다. 제1 노즐(260)은 제1 보조 순환 부재(270)에 인접하게 배치될 수 있고, 제2 노즐(265)은 제2 보조 순환 부재(275)에 인접하여 위치할 수 있다. 제1 및 제2 노즐들(260, 265)은 각기 기판(W)의 주변부들을 실질적으로 마주하도록 배치될 수 있다. 제1 및 제2 노즐들(260, 265)이 기판(W)의 후면으로부터 파티클들이나 불순물들이 제거될 수 있도록 각기 기판(W)의 후면 상으로 상기 세정액을 분사할 수 있다. 이에 따라 순환 부재(280)로부터 제1 흡착 부재(225)와 기판(W)의 후면 사이, 제1 노즐(260)과 제1 하우징(205)의 내부 측벽 사이, 제1 보조 순환 부재(270)의 순환 홀, 제2 흡착 부재(230)와 기판(W)의 후면 사이, 제2 노즐(275)과 제1 하우징(205)의 내부 측벽 사이, 그리고 제2 보조 순환 부재(275)의 순환 홀을 포함하는 순환 통로가 제1 하우징(205) 내에 제공될 수 있다.
도 3은 파티클이 후면 상에 잔류하는 기판(W)에 대해 수행되는 노광 공정의 문제점을 설명하기 위한 개략적인 도면이다.
일반적으로, 반도체 장치나 디스플레이 장치가 미세한 패턴들을 요구함에 따라 이러한 패턴들을 기판(W) 상에 형성하기 위해 노광 공정이 수행될 수 있다. 상기 노광 공정에서 기판(W)의 후면에 파티클(305) 또는 불순물이 존재할 경우, 기판(W)이 파티클(305)이나 불순물에 의해 휘어질 수 있으며, 이에 따라 국소적으로 디포커스(defocus) 현상이 발생될 수 있다. 그 결과, 기판(W) 상에 형성되는 상기 미세한 패턴들에 결함(310)이 야기될 수 있다. 상기 노광 공정에서의 국소적인 디포커스 현상을 방지하기 위해 기판(W)의 후면에 대해 세정 공정이 수행될 수 있다. 이러한 세정 공정은 기판(W)이 상기 노광 챔버 내로 로딩되기 이전 및/또는 기판(W)이 상기 노광 챔버 내로부터 언로딩된 이후에 기판(W)의 후면에 대해 수행될 수 있다.
도 4은 순환 부재를 구비하지 않은 세정 장치를 이용하여 수행되는 세정 공정을 설명하기 위한 개략적인 단면도이다. 도 5는 세정액으로 인하여 기판(W)의 전면 상에 발생되는 결함들을 설명하기 위한 개략적인 평면도이다.
도 4에 예시한 바와 같이, 기판(W)의 후면을 세정하기 위해 제1 및 제2 노즐들(260, 265)로부터 화살표들로 나타낸 바와 같이 세정액이 기판(W)의 후면 상으로 분사될 수 있다. 상기 세정액은 기판(W)의 후면에 존재하는 파티클들이나 불순물들을 기판(W)의 후면으로부터 제거할 수 있다. 상기 세정액은, 이에 한정되는 것은 아니지만, 탈이온수를 포함할 수 있다.
기판(W)의 후면에 대해 상기 세정 공정이 수행될 때, 정전 척(220) 상에서 회전하는 기판(W)의 후면 상으로 제1 및 제2 노즐들(260, 265)로부터 상기 세정액이 분사되기 때문에 상기 세정액이 제2 하우징(235)에 부딪칠 수 있으며, 이후에 상기 세정액의 일부가 기판(W)의 전면 상으로 비산될 수 있다. 또한, 상기 세정액의 일부가 기판(W)의 후면과 제1 및 제2 흡착 부재(245, 230)를 사이를 통과하여 정전 척(220)으로 침투할 수도 있다. 상기 세정액이 기판(W)의 전면 상에 존재할 경우, 도 5에 도시한 바와 같이, 기판(W)의 전면의 주변부 상에 얼룩들과 같은 결함들이 야기될 수 있다.
도 6은 본 발명의 예시적인 실시예들에 따른 순환 부재를 포함하는 세정 장치를 이용하여 수행되는 세정 공정을 설명하기 위한 개략적인 단면도이다.
도 6에 예시한 바와 같이, 예시적인 실시예들에 따른 세정 장치(200)는 정전 척(220)을 회전시키는 구동 부재(250)에 체결될 수 있고, 구동 부재(250)에 의해 회전될 수 있는 순환 부재(280)를 포함할 수 있다. 순환 부재(280)는 굵은 화살표들로 나타낸 바와 같이 제1 하우징(205) 내에 순환하는 기류를 형성할 수 있다.
제1 하우징(205) 내에 상기 순환하는 기류를 원활하게 형성하기 위하여, 제1 및 제2 보조 순환 부재 (270, 275)에는 각기 순환 홀들이 형성될 수 있다. 이에 따라, 상기 순환하는 기류는 순환 부재(280)로부터 제1 및 제2 흡착 부재들(225, 230), 기판(W)의 후면, 제1 및 제2 보조 순환 부재들(270, 275) 사이로 진행될 수 있다. 구체적으로는, 순환 부재(280)에 의해 발생되는 상기 기류는 제1 흡착 부재(225)와 기판(W)의 후면 사이, 제1 노즐(260)과 제1 하우징(205)의 내부 측벽 사이, 제1 보조 순환 부재(270)의 순환 홀, 제2 흡착 부재(230)와 기판(W)의 후면 사이, 제2 노즐(265)과 제1 하우징(205)의 내부 측벽 사이, 그리고 제2 보조 순환 부재(275)의 순환 홀을 포함하는 순환 통로를 따라 제1 하우징(205) 내에서 순환할 수 있다.
예시적인 실시예들에 있어서, 순환 부재(280)에 의해 제1 하우징(205) 내에 상기 순환하는 기류가 발생될 수 있으며, 이에 따라 제1 및 제2 노즐들(260, 265)로부터 기판(W)의 후면 상으로 분사되는 상기 세정액이 가는 화살표들로 나타낸 바와 같이 기판(W)의 전면을 향해 비산되지 않을 수 있을 뿐만 아니라 정전 척(220)을 향해 비산되지 않을 수 있다. 그 결과, 기판(W)의 전면 상에 결함이 발생되는 것을 방지하면서, 기판(W)의 후면을 효율적으로 세정할 수 있다. 또한, 정전 척(220) 내로 상기 세정액이 침투하여 야기되는 정전 척(220)의 고장을 방지할 수 있다.
도 7은 본 발명의 다른 예시적인 실시예들에 따른 순환 부재를 포함하는 세정 장치를 이용하여 수행되는 세정 공정을 설명하기 위한 개략적인 단면도이다.
도 7에 예시한 순환 부재(208)는 굵은 화살표들로 나타낸 바와 같이 도 6의 경우와는 실질적으로 반대 방향으로 기류를 순환시킬 수 있다. 다시 말하면, 상기 기류는 순환 부재(280)로부터 제1 및 제2 지지 부재들(270, 275), 기판(W)의 후면 그리고 제1 및 제2 흡착 부재들(225, 230)의 순서로 제1 하우징(205) 내에서 순환될 수 있다. 이와 같은 순환 기류의 진행 방향은 날개들을 포함하는 장치의 날개들의 배치를 변경하여 변화될 수 있다. 예를 들면, 터빈 블레이드의 블레이드들의 배치를 변경하거나 송풍 팬의 날개들의 배치를 변경함으로써, 하우징(205) 내에서 순환하는 상기 기류의 방향을 변경시킬 수 있다. 이에 따라, 제1 및 제2 노즐들(260, 265)로부터 분사되는 상기 세정액이 가는 화살표들로 나타낸 바와 같이 기판(W)의 전면을 향해 비산되는 것을 효과적으로 방지할 수 있다. 그 결과, 기판(W)의 전면 상에 결함이 발생되는 것을 보다 효과적으로 방지할 수 있다.
본 발명의 예시적인 실시예들에 따르면, 순환 부재와 적어도 하나의 부조 순환 부재를 포함하는 세정 장치를 이용하여 기판의 전면에 결함이 발생되는 것을 방지하면서 기판의 후면을 효율적으로 세정할 수 있다. 이에 따라, 이러한 세정 장치를 이용하여 제조되는 반도체 장치 또는 디스플레이 장치의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
상술한 바에서는 본 발명의 예시적인 실시예들을 첨부된 도면들을 참조하여 설명하였지만 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상과 범주로부터 벗어나지 않고, 본 발명을 다양하게 변경 및 변형시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
10: 로드 챔버 15: 이송 프레임
20: 인덱스 모듈 25: 캐리어
30: 인덱스 로봇 35: 인덱스 레일
40: 버퍼 챔버 45: 이송 챔버
50: 공정 챔버 55: 처리 모듈
65: 이송 로봇 70: 이송 레일
200: 세정 장치 205: 제1 하우징
210: 배출구 220: 정전 척
225: 제1 흡착 부재 230: 제2 흡착 부재
250: 구동 부재 260: 제1 노즐
265: 제2 노즐 270: 제1 보조 순환 부재
275: 제2 보조 순환 부재 280: 순환 부재
W: 기판

Claims (20)

  1. 기판의 후면을 세정하기 위한 세정 장치에 있어서,
    하우징;
    상기 하우징 내에 배치되며, 상기 기판이 놓이는 정전 척;
    상기 정전 척 상으로 상기 기판을 배치하기 위한 적어도 하나의 흡착 부재;
    상기 정전 척을 회전시키기 위한 구동 부재:
    상기 구동 부재에 체결되며, 상기 하우징 내에 세정액의 비산을 방지하는 순환하는 기류를 발생시키기 위한 순환 부재;
    상기 순환 부재에 인접하게 배치되며, 상기 순환하는 기류를 위한 순환 홀을 가지는 적어도 하나의 보조 순환 부재; 및
    상기 적어도 하나의 보조 순환 부재에 인접하게 배치되고, 상기 기판의 후면 상으로 상기 세정액을 분사하기 위한 적어도 하나의 노즐을 포함하며,
    상기 기류는 상기 순환 부재로부터 상기 적어도 하나의 흡착 부재와 상기 기판의 후면 사이, 상기 적어도 하나의 노즐과 상기 하우징의 내부 측벽 사이, 그리고 상기 적어도 하나의 보조 순환 부재의 순환 홀을 포함하는 순환 통로를 통해 상기 하우징 내에서 순환하는 것을 특징으로 하는 세정 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 세정 장치는 상기 기판의 주변부들을 각기 흡착하는 제1 흡착 부재 및 제2 흡착 부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 세정 장치.
  3. 제1항에 있어서, 상기 순환 부재는 상기 구동 부재가 통과할 수 있는 개구를 가지며, 상기 구동 부재의 외주면에 결속되는 것을 특징으로 하는 세정 장치.
  4. 제3항에 있어서, 상기 순환 부재는 상기 하우징 내에 상기 기류를 발생시키기 위한 날개들을 구비하는 장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 세정 장치.
  5. 제4항에 있어서, 상기 순환 부재의 상기 날개들의 배치를 변경하여 상기 하우징 내의 상기 기류의 방향이 변경되는 것을 특징으로 하는 세정 장치.
  6. 제3항에 있어서, 상기 순환 부재를 상기 구동 부재에 고정하기 위한 고정 부재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 세정 장치.
  7. 제1항에 있어서, 상기 세정 장치는 제1 보조 순환 부재 및 제2 보조 순환 부재를 포함하며, 상기 제1 및 제2 보조 순환 부재들은 각기 상기 기류가 통과하는 상기 순환 홀을 가지는 것을 특징으로 하는 세정 장치.
  8. 제7항에 있어서, 상기 제1 보조 순환 부재 및 상기 제2 보조 순환 부재는 각기 상기 하우징의 저면에 접촉되며, 상기 하우징의 내부 측벽들 사이에 연장되는 것을 특징으로 하는 세정 장치.
  9. 삭제
  10. 기판의 후면을 세정하기 위한 세정 장치에 있어서,
    하우징;
    상기 하우징 내에 배치되며, 상기 기판이 놓이는 정전 척;
    상기 정전 척 상으로 상기 기판을 배치하기 위한 제1 흡착 부재 및 제2 흡착 부재;
    상기 정전 척을 회전시키는 구동 부재:
    상기 구동 부재에 체결되며, 상기 하우징 내에 세정액의 비산을 방지하기 위한 순환하는 기류를 발생시키는 순환 부재;
    상기 제1 흡착 부재 및 제2 흡착 부재에 각기 인접하게 배치되며, 각기 순환 홀을 가지는 제1 보조 순환 부재 및 제2 보조 순환 부재; 및
    상기 제1 보조 순환 부재 및 제2 보조 순환 부재에 각기 인접하게 배치되고, 상기 기판의 후면 상으로 각기 상기 세정액을 분사하는 제1 노즐 및 제2 노즐을 포함하며,
    상기 기류는 상기 순환 부재로부터 상기 제1 흡착 부재와 상기 기판의 후면 사이, 상기 제1 노즐과 상기 하우징의 내부 측벽 사이, 상기 제1 보조 순환 부재의 순환 홀, 상기 제2 흡착 부재와 상기 기판의 후면 사이, 상기 제2 노즐과 상기 하우징의 내부 측벽 사이, 그리고 상기 제2 보조 순환 부재의 순환 홀을 포함하는 순환 통로를 통해 상기 하우징 내에서 순환하는 것을 특징으로 하는 세정 장치.
  11. 제10항에 있어서, 상기 순환 부재를 상기 구동 부재에 고정하기 위한 고정 부재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 세정 장치.
  12. 제10항에 있어서, 상기 순환 부재는 상기 하우징 내에 상기 기류를 발생시키기 위한 날개들을 구비하는 장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 세정 장치.
  13. 제12항에 있어서, 상기 순환 부재의 상기 날개들의 배치를 변경하여 상기 하우징 내의 상기 기류의 방향이 변경되는 것을 특징으로 하는 세정 장치.
  14. 제10항에 있어서, 상기 제1 보조 순환 부재 및 상기 제2 보조 순환 부재는 각기 상기 하우징의 저면에 접촉되며, 상기 하우징의 내부 측벽들 사이에 연장되는 것을 특징으로 하는 세정 장치.
  15. 삭제
  16. 기판 처리 장치에 있어서,
    기판에 대해 원하는 공정을 수행하는 공정 챔버; 및
    상기 기판이 상기 공정 챔버 내로 로딩되기 이전 및/또는 상기 기판이 상기 공정 챔버로부터 언로딩된 이후에 상기 기판의 후면을 세정하는 세정 장치를 포함하며, 상기 세정 장치는,
    하우징;
    상기 하우징 내에 배치되며, 상기 기판이 놓이는 정전 척;
    상기 정전 척 상으로 상기 기판을 배치하기 위한 제1 흡착 부재 및 제2 흡착 부재;
    상기 정전 척을 회전시키는 구동 부재;
    상기 구동 부재에 체결되며, 상기 하우징 내에 순환하는 기류를 발생시키는 순환 부재;
    상기 제1 흡착 부재 및 제2 흡착 부재에 각기 인접하게 배치되며, 각기 순환 홀을 가지는 제1 보조 순환 부재 및 제2 보조 순환 부재; 및
    상기 제1 흡착 부재 및 제2 흡착 부재에 각기 인접하게 배치되고, 상기 기판의 후면 상으로 각기 세정액을 분사하는 제1 노즐 및 제2 노즐을 포함하며,
    상기 기류는 상기 순환 부재로부터 상기 제1 흡착 부재와 상기 기판의 후면 사이, 상기 제1 노즐과 상기 하우징의 내부 측벽 사이, 상기 제1 보조 순환 부재의 순환 홀, 상기 제2 흡착 부재와 상기 기판의 후면 사이, 상기 제2 노즐과 상기 하우징의 내부 측벽 사이, 그리고 상기 제2 보조 순환 부재의 순환 홀을 포함하는 순환 통로를 통해 상기 하우징 내에서 순환하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  17. 제16항에 있어서, 상기 공정 챔버는 노광 챔버를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  18. 제16항에 있어서, 상기 순환 부재는 상기 하우징 내에 상기 기류를 발생시키기 위한 날개들을 구비하는 장치를 포함하며, 상기 순환 부재의 상기 날개들의 배치를 변경하여 상기 하우징 내의 상기 기류의 방향이 변경되는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  19. 제16항에 있어서, 상기 제1 보조 순환 부재 및 상기 제2 보조 순환 부재는 각기 상기 하우징의 저면에 접촉되며, 상기 하우징의 내부 측벽들 사이에 연장되는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  20. 삭제
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