KR20060109895A - 기판의 가장자리를 세정하기 위한 장치 및 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명의 목적은 경제적이고 단순한 방법으로 기판의 주변 영역, 특히 둥글지 않은 기판의 주변 영역을 세정하는 것이다. 이러한 목적은, 기판, 특히 포토마스크 및/또는 반도체 웨이퍼를 세정하는 장치 및 방법에 의해 이루어진다. 상기 장치는 하나 이상의 매체-전달 노즐 및 하나 이상의 매체-흡입 포트가 제공된 하나 이상의 세정 헤드를 포함한다. 상기 세정 헤드는 상기 매체-흡입 포트 및 인접한 매체-흡입 덕트가 포함된 메인 바디 및 하나 이상의 제 1 플랜지를 가지며, 상기 하나 이상의 제 1 플랜지는 상기 매체-흡입 포트 방향으로 상기 매체-흡입 포트를 포함하는 상기 메인 바디의 측면에 대체로 수직하게 연장된 평평한 표면을 제공받으며, 상기 측면은 매체-흡입 포트를 포함한다. 상기 하나 이상의 매체-전달 노즐은 상기 제 1 플랜지 상의 메인 부재로부터 이격되어 배치되며, 상기 매체-흡입 포트 방향인 상기 플랜지의 상기 평평한 표면에 대해 개방된 하나 이상의 출구 포트를 가지며, 그리고 상기 매체-흡입 포트 방향인 상기 플랜지의 상기 평평한 표면에 대체로 수직이다. 상기 매체-전달 노즐의 상기 출구 포트는 상기 플랜지의 상기 평평한 표면에 대해 리세스되거나 또는 동일한 높이이다. 이동 메커니즘은 세정 처리 동안 상기 기판의 표면과 상기 기판 방향인 상기 플랜지의 상기 평평한 표면 사이의 거리를 0.05 내지 0.5mm, 특히 0.3mm 이르며, 바람직하게는 0,2mm로 유지하도록 제어 가능하다.
Description
본 발명은, 기판의 주변 영역 또는 가장자리로부터 물질 및/또는 매체의 제거에 관한 것이며, 특히 반도체 공정에서 기판의 가장자리 세정에 관한 것이다.
반도체 공정 영역에서, 생산 처리의 품질은 특히 사용되는 자동화 처리 및 구성부품의 청정도(cleanliness)에 의해 결정된다. 특히, 서로 다른 개별적인 다수의 처리를 포함할 수 있는 생산 처리 동안 개별적인 처리 사이에 물질 및/또는 매체를 전달하지 않는 것이 중요하다. 예를 들어 핸들링 시스템, 카세트, 척 또는 홀딩 장치와 같은 장비 구성요소와 기판 사이의 접촉 표면에 예를 들어 솔벤트(solvent), 코팅 또는 래커와 같은 매체 및/또는 물질이 없어야만 한다는 점이 물질 및/또는 매체 전달을 피하는 중요한 부분이다. 물질/매체는 하나의 기판으로부터 다른 기판으로, 장비 구성요소의 접촉에 따라 전달되어 기판을 오염시킬 수 있다.
이러한 형식의 물질 및/또는 매체의 전달을 막도록, 다른 무엇보다 이어지는 코팅 처리 및 예를 들어 포토마스크 또는 반도체 웨이퍼인 기판의 가장자리가 세정된다. 사용되는 코팅 방법과 독립적으로, 측면의 가장자리 및/또는 기판의 하부면은 래커에 의해 오염되어 코팅 처리로 이어진다. 기판의 다른 처리에 따라, 예를 들어 기판의 코팅된 상부면 상에서 래커 및 코팅을 다시 제거하는 것이 필요하다. 영역으로부터 래커의 총 제가 또는 래커의 단지 부분적인 제거가 필요할 수 있다. 이러한 형식의 래커 제거 또는 세정에서, 세정되지 않은 기판의 표면이 세정에 의해 어떠한 영향도 받지 않는 것이 물론 필요하다. 특히, 세정에 사용되는 세정 유체가 세정되는 영역 이외의 영역과 접촉하는 것을 방지해야 한다.
예를 들어, EP 1 067 591로부터 공지된 반도체 웨이퍼의 가장자리를 세정하기 위한 장치는, 세정될 기판이 회전 장치에 고정되고 0° 내지 45° 사이의 입사각을 갖는 유체 노즐이 기판의 주변 영역을 향한다. 기판을 세정하기 위해, 기판이 회전하도록 설정되고, 에칭 유체가 유체 노즐에 의해 기판의 주변 영역을 향한다. 원심력에 의해 에칭 유체가 대체로 외측 방사상으로 유도된다.
이러한 공지된 방법은, 한편으로는 둥근 기판에만 적합하며, 게다가 에칭 유체가 타격되는 기판 상에서 튈 수도 있으며, 세정되지 않는 다른 영역에 적용될 수도 있다. 게다가, 이러한 방법은 기판의 상부면 상의 주변 영역을 세정하는 것이 가능하지만, 기판이 높은 속도로 회전하고 세정 유체는 방사상으로 퍼지기 때문에 기판 측면의 바람직한 세정이 불가능하다. 따라서 기판의 정면에 충분히 접하지 않는다. 플랫 영역에서는 어떠한 에칭 유체가 회전 동안 웨이퍼의 주변 영역을 향할 수 없기 때문에, 이러한 방법은 특히 예를 들어 플랫트닝(flattening)된 반도체 웨이퍼, 즉 소위 플랫(flat) 반도체와 같은 반도체에는 불가능하다.
종래기술에서 시작하여, 본 발명의 근간을 이루는 목적은, 기판 특히 둥글지 않은 기판의 주변 영역에 단순하며 비용이 적은 세정을 제공하는 것이다.
본 발명에 따르면, 이러한 목적은, 기판, 특히 포토마스크 및/또는 반도체 웨이퍼의 가장자리를 세정하기 위한 장치로서, 상기 장치는 하나 이상의 매체-전달 노즐 및 하나 이상의 매체-흡입 포트가 제공된 하나 이상의 세정 헤드; 및 상기 세정 헤드와 기판 사이의 상대적인 움직임을 제공하는 이동 메커니즘을 포함하며, 상기 세정 헤드는 상기 매체-흡입 포트 및 인접한 매체-흡입 덕트가 포함된 메인 부재 및 하나 이상의 제 1 플랜지를 가지며, 상기 하나 이상의 제 1 플랜지는 상기 매체-흡입 포트 방향으로 상기 매체-흡입 포트를 포함하는 상기 메인 바디의 측면에 대체로 수직하게 연장된 평평한 표면을 제공받으며, 상기 하나 이상의 매체-전달 노즐은 상기 제 1 플랜지 상의 메인 부재로부터 이격되어 배치되며, 상기 매체-흡입 포트 방향인 상기 플랜지의 상기 평평한 표면에 대해 개방된 하나 이상의 출구 포트를 가지며, 그리고 상기 매체-흡입 포트 방향인 상기 플랜지의 상기 평평한 표면에 대체로 수직이며 상기 매체-전달 노즐의 상기 출구 포트는 상기 플랜지의 상기 평평한 표면에 대해 리세스되거나 또는 동일한 높이이며, 그리고 상기 이동 메커니즘은 세정 처리 동안 상기 기판의 표면과 상기 기판 방향인 상기 플랜지의 상기 평평한 표면 사이의 거리를 0.05 내지 0.5mm, 특히 0.3mm 이르며, 바람직하게는 0,2mm로 유지하도록 제어가능한, 기판의 가장자리를 세정하기 위한 장치에 의해 이루어진다. 본 발명에 따른 세정 헤드는 세정될 기판을 부분적으로 포함하는 것이 가능하며, 매체-전달 포트가 상기 기판의 측면을 향하도록 배치되는 것이 가능하여, 매체-전달 노즐이 세정될 기판의 상부면 또는 하부면에 대체로 수직하게 된다. 매체-흡입 포트 및 인접한 매체-전달 덕트에 의해서, 매체-전달 노즐에 적용 된 세정 유체는 직접 흡입될 수 있으며 그 결과 세정 유체가 세정될 기판이 아닌 기판 영역에 접촉하게 되는 위험성을 방지할 수 있다. 플랜지의 평평한 표면보다 리세스되거나 또는 동일한 높이에 있도록 매체-전달 노즐을 배치함으로써, 좁은 갭이 플랜지의 평평한 표면과 기판 사이에 생성될 수 있어서 적용된 매체의 양호한 흡입이 보장된다. 좁은 갭은 0.05mm 내지 0.5mm 특히, 0.3mm에 이르며 모세관 효과를 제공할 수 있으며, 매체-전달 포트에 의해 적용된 부압이 충분하기 때문에 세정 유체가 매체-전달 노즐의 출구 포트에 거의 압력을 받지 않도록 적용될 수 있어서 매체가 매체-전달 노즐 밖으로 빼질 수 있다. 좁은 갭은 주변의 상대적인 공기가 거의 흡입되지 않도록 하며, 이에 의해서 매체의 특정 유동을 적용하기 위해 상대적으로 낮은 흡입력이 요구된다. 매체는 매체-전달 포트의 흡입에 의해 오직 매체-전달 노즐에 의해서 밖으로 빠질 수 있으며 매체-흡입 포트에서 기판을 넘어 이동한다. 게다가 직접 세정 유체를 흡입하는 가능성으로 인해 전술한 EP 1 067 591과 같이 세정 유체를 돌리기(spin off) 위해 필요한 세정될 기판의 회전 설정이 필요없다. 따라서 곧은 가장자리를 구비한 기판을 세정하는 것이 가능하다. 게다가, 기판의 주변 가장자리의 섹션 또는 일부 영역 세정 또한 가능하다.
또한, 본 발명의 근간을 형성하는 목적은. 기판, 특히 포토마스크 및/또는 반도체 웨이퍼의 가장자리를 세정하기 위한 장치로서, 하나 이상의 매체-전달 노즐 및 하나 이상의 매체 전달 포트가 제공된 하나 이상의 세정 헤드를 포함하는 장치에 있어서, 상기 세정 헤드는; 상기 매체-흡입 포트 및 인접한 매체-흡입 덕트가 포함된 메인 바디; 상기 매체-흡입 포트 방향으로 상기 매체-흡입 포트를 포함하는 상기 메인 바디의 측면에 대체로 수직하게 연장된 평평한 표면을 각각 제공받는 제 1 플랜지 및 제 2 플랜지로서, 상기 플랜지들의 상기 평평한 표면들은 상호 평행한, 제 1 플랜지 및 제 2 플랜지; 및 상기 제 1 플랜지 상의 메인 부재로부터 이격되어 배치되며, 상기 매체-흡입 포트 방향인 상기 제 1 플랜지의 상기 평평한 표면에 대해 개방된 하나 이상의 출구 포트를 가지며, 그리고 상기 매체-흡입 포트 방향인 상기 제 1 플랜지의 상기 평평한 표면에 대체로 수직인 하나 이상의 매체 전달 노즐을 포함하며, 상기 매체-전달 노즐의 상기 출구 포트는 상기 제 1 플랜지의 상기 평평한 표면에 대해 리세스되거나 또는 동일한 높이이며, 그리고 상기 플랜지들의 평행한 상기 평평한 표면들 사이의 거리는 세정될 기판의 두께보다 0.1mm 내지 1mm 이상, 특히 0.6mm에 이르며, 바람직하게는 0.4mm 이상인, 기판의 가장자리를 세정하기 위한 장치에 의해 이루어진다.
대안적인 실시예에서, 전술한 장점이 거의 이루어진다. 플랜지의 평평한 표면과 그 사이에 적용된 기판 사이에 형성된 좁은 갭은, 흡입과 관련하여 특히 세정이 가능한 기판의 주변 영역을 너머 정해진 세정 유체의 유동으로의 이끄는 모세관 효과를 이끈다. 2개의 플랜지에 의해 기판은 정해진 흡입 영역에 의해 생성된 수단에 의해 포함될 수 있다.
본 발명의 부분적으로 바람직한 실시예에 따르면, 상기 매체-흡입 포트 방향인 상기 제 1 플랜지의 상기 평평한 표면에 대체로 평행하게 연장되는 표면을 갖는 적어도 제 2 플랜지가 제공되며, 상기 플랜지들의 평행한 상기 표면들 사이의 거리는 세정될 기판의 두께보다 크다. 제 2 플랜지에 의해 기판의 일부 주변 영역을 포함하는 것이 가능하며, 이에 의해 정해진 흡입 영역이 생성된다.
바람직하게는, 상기 플랜지들의 평행한 상기 표면들 사이의 거리는, 세정될 기판의 두께보다 0.1mm 내지 1mm 이상, 특히 0.6mm에 이르며, 바람직하게는 0.4mm 이상이며, 이에 의해서 모세관 효과로서 세정 유체의 바람직한 흡입이 다른 것을 사이에서 가능하다.
본 발명의 부분적인 바람직한 실시예에서, 상기 제 2 플랜지 상의 상기 메인 부재로부터 이격되고 상기 매체-흡입 포트 방향인 상기 플랜지의 상기 평평한 표면에 대해 개방되고, 그리고 상기 평평한 표면에 대체로 수직 방향인 개방된 하나 이상의 매체-전달 노즐이 제공된다. 하나 이상의 매체-전달 노즐의 준비에 의해, 동시에 기판의 상부면 및 하부면의 세정이 가능하다. 게다가, 두 매체-유동이 측면의 위아래를 적어도 부분적으로 적실 수 있기 때문에 기판의 측면 또는 가장자리 표면의 세정 또한 이루어진다. 기판의 상부면 및 하부면의 세정 조건조차 달성하도록, 상기 세정 헤드는 상기 플랜지들 사이의 중심으로 연장된 평면에 대칭 구조이다.
바람직하게는, 상기 하나 이상의 매체-전달 노즐은 각각의 상기 플랜지 상에서 피벗 가능하여, 상기 매체-전달 노즐의 피벗 이동에 의해 세정될 기판의 주변 영역의 너비가 제어 가능하다. 상기 하나 이상의 매체-전달 노즐은 각각의 상기 플랜지 상에서 상기 매체-흡입 포트 방향인 상기 플랜지의 평평한 면의 수직선에 대해 0° 내지 40° 사이, 바람직하게는 0° 내지 20° 사이에서 피벗가능하며, 피벗 이동은 기판 가장자리를 향한다.
바람직하게는, 상기 하나 이상의 매체-전달 노즐은 다수의 출구 포트를 가져서, 유체를 넓은 너비에 걸쳐 적용하는 것이 가능하며, 다른 무엇보다 이에 의해서 세정 유체가 기판에 유지되는 시간이 증가한다. 대안적인 실시예에서, 상기 하나 이상의 매체-전달 노즐은 슬릿-형태의 출구 포트를 가져서 세정 유체가 넓은 영역에 걸쳐서 기판에 적용될 수 있다. 바람직하게는, 상기 매체-전달 노즐의 상기 하나 이상의 출구 포트와 상기 매체-흡입 포트를 갖는 상기 세정 헤드의 상기 메인 부재의 표면 사이의 거리는 2.5mm 내지 6mm 사이, 특히 3mm이다.
상기 다수의 출구 포트 또는 상기 슬릿-형태의 출구 포트는, 상기 매체-흡입 포트를 포함하는 상기 세정 헤드의 상기 메인 부재의 표면에 대해 평행한 라인을 따라 연장되는 것이 바람직하다.
본 발명의 일 실시예에서, 상기 하나 이상의 매체-전달 노즐에 연결되는 하나 이상의 매체 공급원 및 상기 매체 공급원을 제어하여, 세정 동안 매체가 상기 매체-전달 노즐을 통해 이송되고 가압 받지 않는 상태로 매체가 하나 이상의 매체-전달 노즐의 하나 이상의 출구 포트에 있도록 하는 제어 장치기 제공된다. 매체가 대체로 가압 받지 않는 상태에 있기 때문에 매체는 매체-흡입 포트에 형성된 부압에 의해 대체로 독점적으로 적용되며, 매체-전달 노즐 밖으로 매체를 뺀다. 이러한 방식으로 매체의 일부만이 적용되어 매체-흡입 포트에 의해 흡입되는 것을 보장한다. 게다가, 정방향의 공기 유동은 매체-전달 노즐의 방향을 야기하며, 이는 매체가 기판의 중앙 영역에 도달하지 않는 것을 보장한다. 게다가, 매체는 기판의 표면을 대체로 어떠한 힘없이 타격하며 이에 의하여 매체가 튀는(splashing) 것을 방지한다.
세정 유체와 같은 매체를 압력 하에서 매체-전달 노즐을 통해 전달하여 세정될 기판에 적용하는 것이 대안적으로 가능하다. 매체는, 10KPa 내지 30KPa 사이, 바람직하게는 20KPa인 상대적으로 낮은 압력으로 매체-전달 노즐을 통해 전달되어 기판을 타격할때 튀는 것을 방지한다. 조금 튀더라도, 이로 인해 플랜지와 기판과 공기 유동 사이의 좁고 미세한 갭 때문에 세정되지 않을 기판의 영역 내에 매체의 유입을 방지한다.
기판의 상부면 및/또는 하부면을 선택적으로 세정하는 것일 가능하게 하도록, 상기 매체-전달 노즐들을 각각 제어하는 제어 장치가 제공되는 것이 바람직하다. 상부면 및 하부면의 선택적인 세정뿐만 아니라 개별적인 제어로 인해 상부면과 하부면의 서로 다른 처리가 가능하다.
바람직하게는, 상기 세정 헤드의 상기 플랜지는 상기 매체-전달 노즐이 적어도 부분적으로 배치되는 리세스를 갖는다. 리세스 내에 놓은 매체-전달 노즐로 인해, 상기 노즐은 적어도 부분적으로 플랜지에 의해 둘러싸여서 한편으로는 기판과 다른 한편으로는 매체-전달 노즐 및 플랜지 사이의 흡입 슬릿을 넓은 영역에 걸쳐 형성한다.
본 발명의 바람직한 실시예에서, 상기 매체-흡입 포트 형태가 원형이며, 상기 매체-흡입 포트의 지름은 세정될 기판의 두께보다 약 0.2mm 더 크다. 이러한 방법으로 바람직한 매체의 흡입이 보장된다. 바람직하게는, 상기 매체-흡입 덕트는 상기 매체-흡입 포트로부터 점점 가늘어진다.
바람직하게는, 상기 매체-흡입 덕트에 연결되는 흡입 장치; 및 상기 흡입 장치를 제어하기 위한 제어 장치가 제공된다. 흡입 장치를 제어함으로써, 세정 유체기 가판 상에 유지되는 시간이 증가하고 매체의 흡입 정도가 제어될 수 있다.
기판의 가장자리를 따라 이를 세정하도록, 기판 지지대; 및 상기 세정 헤드와 상기 기판 지지대 사이의 상대적인 이동을 제공하기 위한 장치가 제공되는 것이 바람직하다. 바람직하게는, 이러한 방법으로 세정될 가장자리의 너비 설정을 제공하도록, 상기 기판의 메인 표면에 대한 상기 하나 이상의 플랜지의 오버랩 정도를 설정하기 위한 제어 장치가 여기에 제공된다. 바람직하게는, 상기 세정 헤드와 상기 기판 사이의 상대적인 이동을 제어하여 상기 세정 헤드가 일정 거리를 유지하면서 상기 기판의 하나 이상의 가장자리의 적어도 일부 영역을 따라 이동하도록 하는 제어 장치가 제공된다. 이러한 방법으로 기판의 가장자리의 한정된 부분이 세정될 수 있다.
본 발명에 근간을 형성하는 목적은, 기판, 특히 포토마스크 및/또는 반도체 웨이퍼의 가장자리를 세정하기 위한 방법으로서, 하나 이상의 매체-흡입 포트 및 하나 이상의 매체-전달 노즐을 구비한 세정 헤드를 기판에 인접하게 배치하는 단계로서, 상기 매체-전달 노즐이 세정될 기판의 메인 표면의 하나 이상의 주변 영역을 향하고 상기 매체-흡입 포트는 상기 기판의 측면 또는 가장자리 표면에 인접한 상기 매체-전달 노즐의 영역 내에 놓이고, 상기 매체-전달 노즐을 수용하는 상기 세정 헤드의 플랜지의 평평한 표면과 세정될 기판의 상기 주변 영역 사이의 거리는 0.05 내지 0.5mm, 특히 0.6mm에 이르며, 바람직하게는 0.2mm로 설정되는, 세정 헤 드를 기판에 인접하게 배치하는 단계; 상기 하나 이상의 매체-전달 노즐을 구비한 상기 기판의 상기 주변 영역에 세정 유체를 적용하는 단계; 및 상기 매체-전달 포트 및 이에 인접한 매체-흡입 덕트에 의해 상기 세정 유체를 완전히 흡입하거나 또는 빼는 단계를 포함한다. 본 발명에 따른 방법에 의해 전술한 장점들이 이루어진다. 특히, 플랜지와 기판의 메인 표면 사이의 좁은 갭의 제공으로 적용된 매체의 흡입 및 특정 적용이 작용한다.
바람직하게는, 상기 세정 헤드는 서로를 향한 상기 매체-전달 노즐을 2개 이상 가지며, 상기 세정될 기판의 상기 주변 영역은 상기 배치 단계 동안 상기 2개 이상의 매체-전달 노즐 사이에 배치된다. 이러한 방법으로 매체-전달 노즐이 기판의 상부면 및 하부면 각각을 직접 향하며, 매체-흡입 포트는 기판의 측면에 인접하게 놓인다. 이러한 배열에서 기판의 상부면 및 하부면 모두 동시에 세정될 수 있다. 게다가, 여기에 적용되는 매체가 기판의 메인 표면들로부터 가져와지기 때문에, 이러한 방법으로 기판의 측면의 세정이 증진되어 매체-흡입 방형으로 빠지기 전에 측면을 적신다. 이는, 그 안으로 흡입되거나 빠지는 주변 공기가 거의 없기 때문에, 다른 것들보다도 비교적 낮은 흡입력의 적용을 가능하게 하는 좁은 갭 형태로 인하여 가능하다. 낮은 흡입력은, 기판의 정면 표면이 양호하게 적셔지는 것을 가능하게 한다.
본 발명의 바람직한 실시예에서, 상기 세정 유체는 상기 하나 이상의 매체-전달 노즐에 공급되어 그 외측 포트에서 압력을 거의 받지 않으며, 상기 매체-전달 포트 및 인접한 상기 매체-흡입 덕트에 의한 흡입력에 의해 상기 하나 이상의 매체 -전달 노즐 밖으로 거의 빠지고, 상기 세정될 기판의 상기 주변 영역에 적용된다. 이러한 방법으로 세정 유체의 각각의 양이 가판에 적용되어 매체-흡입 포트에 의해 흡입되는 것을 보장한다. 더군다나, 유체는 기판을 거의 어떠한 힘없이 타격한다.
본 발명의 대안적인 실시예에서, 상기 세정 유체는 압력 하의 상기 매체-전달 노즐에 의해 상기 세정될 기판의 상기 주변 영역에 적용된다. 이는, 매체-전달 노즐과 기판 사이의 거리가 너무 커서 충분한 부압을 매체-전달 노즐의 외측 포트에 적용하는 것이 어려울때 세정 유체를 빼기에 특히 바람직하다. 압력은 비교적 낮게 유지되어야 매체가 기판을 타격할때 튀는 것을 방지할 수 있다. 이를 위해, 상기 압력은 10KPa 내지 30KPa 사이, 바람직하게는 20KPa이다.
바람직하게는, 상기 세정 유체는 상기 기판의 상기 주변 영역에 대체로 수직하게 적용된다. 본 발명의 일 실시예에서는, 상기 제정 유체가, 0° 내지 40° 사이, 바람직하게는 0° 내지 20° 사이로 상기 기판 표면의 수직선으로부터 편향된 각도를 향하며 상기 기판의 상기 주변 영역에 적용된다. 이러한 각도 제어에 의해, 세정될 주변 영역의 깊이가 설정될 수 있다.
바람직하게는, 상기 매체-전달 노즐은 개별적으로 제어되며, 이에 의해 한편으로는 반대 방향을 향하는 매체-전달 노즐의 출구 포트에 압력이 존재하는 것을 보장할 수 있다. 게다가, 상기 매체-전달 노즐에 서로 다른 압력이 적용되는 것이 가능하여, 예를 들어 기판의 상부면 및 하부면에 서로 다른 양의 유체를 전달할 수 있다. 게다가, 상기 매체-전달 노즐에 서로 다른 유체가 적용되는 것이 가능하다. 예를 들어, 기판의 상부면에 솔벤트가 적용될 수 있으며, 하부면에 증류수가 적용 될 수 있으며, 이에 의해 상응하는 유동이 형성되고 솔벤트가 기판의 하부면 상에 적용되지 않도록 보장한다.
본 발명의 특히 바람직한 실시예에서는, 매체-전달 포트와 매체-흡입 포트가 기판의 하나 이상의 가장자리의 적어도 일부 영역을 따라 이동하여 상기 일부 영역 가장자리의 세정을 보장한다. 상기 기판의 상기 측면과 상기 매체-흡입 포트 사이의 거리는 이동 동안 일정하게 유지되어 기판의 주변 영역조차 세정한다. 바람직하게는 기판과 세정 헤드 사이의 상대적인 움직임이 기판 및/또는 세정 헤드의 이동에 의해 이루어진다.
기판의 측면을 양호하게 적시도록, 그리고 기판의 양호한 세정을 위해, 상기 기판의 상기 측면과 상기 매체-흡입 포트 사이의 거리는 가장자리 세정 동안 0.5mm 내지 2mm 사이, 특히 1mm로 설정된다. 바람직하게는, 상기 기판의 2mm 내지 5mm 사이, 특히 3mm인 주변 영역이 세정된다.
상기 세정될 주변 영역의 너비는, 상기 기판의 메인 표면을 구비한 상기 하나 이상의 매체-전달 노즐의 오버랩 정도를 설정함으로써 설정되는 것이 바람직하다. 추가로 및/또는 선택적으로, 상기 세정될 주변 영역의 너비는, 상기 매체-전달 노즐을 피벗함으로써 적어도 부분적으로 이루어질 수 있다.
세정 처리의 종료시 완전히 세정 유체가 흡입되는 것을 보장하도록, 상기 세정 유체는 세정 처리 종반에 먼저 멈추고, 상기 세정 유체의 적용이 멈춘 이후 미리 정해진 시간 이후에 상기 세정 유체의 흡입이 종결된다.
기판의 가장자리를 따라 매체-전달 노즐이 움직일때 매체-전달 노즐이 기판의 모서리 영역에 이른다면, 상기 매체 공급은 상기 모서리 영역에 이르기 전에 중지되어 상기 세정 유체의 흡입이 이어진다. 흡입 효과는 모서리 영역에서 감소할 수 있기 때문에, 이러한 방법으로 세정 유체가 완전히 흡입되는 것을 보장한다. 매체의 매체-전달 노즐에의 공급이 제어되어 매체는 단지 모서리 영역에 이르러서 기판의 모든 가장자리의 세정이 가능하다. 바람직하게는, 상기 매체 공급 및/또는 상기 세정 유체의 흡입은 상기 기판의 외곽선에 따라 제어되어 기판의 한정된 세정을 제공하고, 특히 서로 다른 가장자리 영역 사이에서 변화한다.
이하에서는, 본 발명의 바람직한 실시예에 의해 도면을 참조하여 보다 상세히 기술한다.
도 1은, 본 발명에 따른 포토마스크 및 세정 헤드의 사시도이며,
도 2는, 도 1에 따른 세정 헤드의 개략적인 단면도이며,
도 3은, 부착된 노즐 부재가 없는 세정 헤드의 정면도이며,
도 4는, 도 3에 따른 세정 헤드의 사시도이며,
도 5는, 도 3에 따른 세정 헤드의 사시도이며,
도 6a 및 도 6b는, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 노즐 바디의 사시도 및 단면도이며,
도 7a 및 도 7b는, 본 발명의 제 2 실시예에 따른 노즐 바디의 사시도 및 단면도이며,
도 8a 및 도 8b는, 본 발명의 제 3 실시예에 따른 노즐 바디의 사시도 및 단 면도이며,
도 9a 및 도 9b는, 본 발명의 제 4 실시예에 따른 노즐 바디의 사시도 및 단면도이며,
도 10은, 본 발명에 따른 세정 장치의 개략적인 설명도이며, 그리고
도 11은, 본 발명에 따른 대안적인 세정 헤드의 개략적인 설명도이다.
도 1은, 포토마스크(1) 가장자리의 세정을 위한 세정 헤드(3) 및 포토마스크(1)의 사시도를 도시한다. 도 2는, 세정 헤드(3)의 확대된 단면도를 도시하며, 포토마스크(1)의 일부분도 도시된다. 도 3, 도 4, 및 도 5는 차례로 세정 헤드(3)의 정면도, 측면도 및 사시도를 도시하며, 도 3 및 도 5에서 세정 헤드의 일부는 생략되어 있으며, 이하 상세히 후술한다. 세정 헤드(3)의 구조는 도 1 내지 도 5을 통해 보다 상세히 기술된다. 이하에서, 상부, 하부, 후면, 정면, 및 유사한 용어가 도면 설명을 위해 사용되지만, 이러한 용어들에 제한되는 것이 아니라 세정 헤드의 각각의 배열에 따른 용어이다.
세정 헤드(3)는 대체로 평평한 측면(7)을 갖는 메인 바디부(5)를 제공받는다. 평평한 정면(7) 상에서, 매체-흡입 덕트(11)에 연결된 포트(9)가 제공된다. 포트(9)의 지름은 매체-흡입 덕트(11)를 향해 감소한다. 지름의 감소는 메인 바디(5)의 굴곡진 벽 섹션(13)에 의해 이루어진다.
게다가, 세정 헤드(3)는 메인 바디(5)로부터 연장되는 총 네 개의 플랜지(15 내지 18)를 갖는다. 플랜지(15 내지 18)는 메인 바디(5)로부터 연장되어 평평한 표면(7)을 넘어 돌출된다. 플랜지(15)(16)는 메인 바디(5)의 상단부에서 연장되 고, 플랜지(17)(18)는 메인 바디(5)의 하단부에서 연장되며, 도 3 및 도 5에 도시된다. 상단부에서, 플랜지(15)(16)는 상호 이격되어 그 사이에 빈 공간 또는 리세스(20)를 형성한다. 동일한 방식으로, 빈 공간 또는 리세스(22)가 하부의 플랜지(17(*18) 사이에 형성된다. 도 3의 정면도와 같이, 플랜지(15 내지 18)는 메인 바디(5)의 네 개의 모서리에서 제공된다.
플랜지(15)(16)는 평평한 표면(7)에 수직으로 연장된 곧거나 또는 평평한 하부면(24)(25)을 각각 갖는다. 상응하게, 플랜지(17)(18)는 상방을 향하고 평평한 표면(7)에 대체로 수직으로 연장된 상부면(26)(27)을 갖는다. 하부면(24)(25)과 상부면(26)(27) 사이의 거리는 세정되는 기판 크기에 적합하며, 0.2mm 내지 1mm이고, 바람직하게는 세정되는 기판의 두께보다 큰 0.4mm이다. 따라서 기판이 삽입되면, 0.1 내지 0.5, 바람직하게는 0.2mm인 통로형 갭이 기판의 메인 표면과 플랜지(17)(18)의 하부면 및 플랜지(24)(25)의 상부면 사이에서 각각 형성된다. 이러한 적용에 의해, 플랜지 사이의 거리를 기판 두께보다 큰 0.1mm로 선택하여, 이로 인해 0.05mm의 통로형 갭이 각각 형성되도록 하는 것도 가능하다.
플랜지(15 내지 18)는 바닥부의 상부면으로 개방된 둥근 리세스(31)(41)를 각각 가지며, 그 기능은 후술한다. 한편, 플랜지(16)(17)는 상방 또는 하방을 향하는 리세스를 갖지 않는다. 그러나 플랜지(16)(17)는 플랜지(15)(18)를 향하는 보어홀(14)(15)을 갖는다. 게다가, 플랜지(16)(17)는 상방 또는 하방을 향하는 둥근 숄더면(38)(39)을 각각 갖는다. 숄더면(38)(39)은 플랜지(15)(18)를 향하도록 플랜지(16)(17)의 측면에 각각 형성된다. 보어홀(34)(35) 및 숄더면(38)(39)의 기 능은 상세히 후술한다.
플랜지(15)(16)와 플랜지(17)(18) 사이에 놓인 메인 바디 영역에서, 상기 영역은 평평한 표면(7)을 향하여 원뿔형으로 끝이 가늘어지는 경사부(42)(43)를 각각 가지며, 도 4 및 도 5에 잘 도시되어 있다. 메인 바디(5)의 경사부(42)의 정면 단부에서, 위쪽으로 개방된 둥근 부분(46)이 제공되며, 경사부(43)의 정면에서 바닥으로 개방된 둥근 부분(47)이 제공된다. 굴곡부(46)(47)의 기능은 상세히 후술한다.
게다가, 세정 헤드(3)는 플랜지(15, 16 및 17, 18)에 고정된 회전 가능한 노즐 부재(50)(51)를 두 개 가지며, 도 2에 잘 도시되어 있다. 노즐 부재(50)의 기본 구조는, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 노즐 부재(50)의 사시도 및 단면도를 도시하는 도 6a, 도6b 및 도 2에 의해 상세히 후술한다. 노즐 부재(50)는 대체로 원통형인 메인 부재(54)를 갖는다. 그러나 메인 부재(54)는 원형 형상은 평평하게 되거나 평평한 표면(55)을 갖기 때문에, 그 형태가 완벽한 원통형이 아니며, 도 6b에 따른 단면도에 잘 도시되어 있다. 메인 부재(54)에서, 평평한 표면(55)에 수직으로 연장되고 메인 부재(54) 내의 평평한 표면(55)으로부터 밖으로 연장된 블라인드 홀(56)이 제공된다. 정면 영역 즉, 평평한 표면(55)에 인접한 영역에서, 블라인드 홀(56)은 내부 스레드(58)를 갖는다. 스레드 없는 영역은 안쪽을 향한 즉, 블라인드 홀의 내부 단부에 근처에서 내측 스레드(58)에 인접한다.
게다가, 메인 부재(54) 내에 약 50°인 각도(α)인 블라인드 홀의 중심축을 교차하는 브랜치 보어(60)가 제공된다. 브랜치 보어(60)는 내측 스레드(58)가 제 공되지 않은 영역에서 블라인드 홀(56)과 교차한다. 브랜치 보어(60)는 블라인드 홀(56)의 내부 단부와 메인 부재(54)의 원형 외측 주변을 연결한다. 브랜치 보어(60)는 노즐 부재(50)의 출구 포트(61)를 형성하며, 보다 상세히 후술한다.
게다가, 노즐 부재(50)는 실린더형 메인 부재(54)의 측면으로부터 연장되는 원형 실린더형 고정핀(63)을 갖는다. 원형 실린더형 고정핀(63)의 중앙축은 대체로 원형인 메인 부재(54)의 원형 부분의 중앙축과 일치한다.
도 2에 도시된 바와 같이, 스레드(58)는 상응하는 외측 스레드를 갖는 튜브 또는 호스 부착 부재(65)를 수용하도록 하며, 블라인드 홀(56) 내로 나사결합될 수 있다. 이러한 부착 부재(65)에 의해, 매체-전달 라인은 노즐 부재(50)에 연결될 수 있다.
상응하도록, 도 2에 따른 노즐 부재(51)는 상세히 도시되지는 않았으나, 상응하는 부착 부재(65)에 의해 매체-전달 라인에 연결될 수 있다.
유도핀(63)의 치수는 플랜지(16)의 보어홀(34) 내에 맞추어져서 그 안에 노즐 부재(50)의 피벗 고정을 가능하게 한다. 플랜지(16) 상의 숄더(38), 슬랜트(42)의 정면 단부 상의 둥근 부분(46) 및 플랜지(15) 상의 둥근 리세스(30)의 각각의 치수는, 메인 부재(54)의 원형 실린더형 부분의 일부를 위한 가이드를 제공한다. 노즐 부재(50)는 대체로, 평평한 표면(55)이 슬랜트(42)에 대해 직각을 대체로 형성하고 브랜치 보어(60)가 플랜지(15)(16)의 하부면(24)(25)에 대체로 수직으로 연장되도록 설치된다. 게다가, 노즐 부재가 플랜지(16)(17)의 평평한 하부면에 약간 리세스되지만, 노즐 부재(50)를 설치하는 것 또한 가능하며, 특히 플랜지의 곧은 하부면과 같은 높이인 그 입구 포트를 설치하는 것이 가능하다. 바람직하게는, 노즐 부재가 플랜지의 하부면을 넘어 돌출되는 것을 방지해야 한다.
상응하도록, 노즐 부재(51)는 플랜지(17)(18)에 고정된다. 따라서 세정 헤드(3)는 수평 중앙 평면에 대해서 거울 역상인 구조를 갖는다.
도 7 내지 도 9는 노즐 부재(50)의 대안적인 실시예이다. 도 7 내지 도 9에서, 도 6에 따른 노즐 부재에 사용되었던 도면 부호가 동일하거나 또는 유사한 구성 부품에 각각 사용된다.
도 7 내지 도 9의 실시예에 따른 노즐 부재(50)는, 각각 대체로 원통형인 메인 부재(54)를 가지며, 상기 메인 부재는 원통형을 자르는 평면(55)을 갖는다. 평면(55) 상에서, 예를 들어 도 2에 따른 부착 부재(65)와 같은 부착 부재가 설치될 수 있는 수평으로 연장되는 블라인드 홀(56)이 제공된다. 블라인드 홀(56)은 도 6b에서 도시된 것과 동일한 구조를 각각 갖는다.
게다가, 도 7 내지 도 9에 따른 실시예의 노즐 부재는 원통형 가이드 핀(63)을 각각 가지며, 상기 가이드 핀의 중앙축은 메인 부재(54)의 원통형 부분의 중앙축과 동축이다.
도 7 내지 도 9에 따른 노즐 부재의 각각의 실시예는, 블라인드 홀(56)의 내부 영역과 메인 부재(54)의 실린더형 부분의 외측 주변 사이의 연결 면에서만 도 6에 따른 노즐 부재(50)의 실시예와 대체로 다르다. 도 6에 따른 실시예는 단일 브랜치 보어(60)가 제공되며, 상기 브랜치 보어는 출구 포트(61)에 제공된다. 도 7에 따른 실시예는 총 3개의 브랜치 보어(70)를 가지며, 각각의 브랜치 보어들에 출 구 포트(71)를 한정한다. 3개의 브랜치 보어(70)는 상호 평행하게 배치되며, 메인 부재(54)의 외부 주변과 블라인드 홀을 연결한다. 출구 개구부(71)는, 블라인드 홀(56) 내로 이송되는 매체를 위한 출구 노즐로서 각각 작용한다.
도 8에 따른 실시예는 다시 3개의 브랜치 보어(80)를 가지며, 각각의 브랜치 보어들은 출구 포트(81)를 한정한다. 도 8에 따른 실시예에서, 브랜치 보어(80)들은 상호 평행하지 않지만 메인 부재(54)의 외측 주변의 팬(fan) 형태로 블라인드 홀로부터 연장된다. 도 7 및 도 8을 비교하여 알 수 있듯이, 이러한 방식으로 출구 포트(81)들 사이의 거리는 출구 포트(71) 사이의 거리들에 비해 명백히 증가된다. 이러한 방식으로, 브랜치 라인(80)을 통해 유입된 유체가 넓은 면적에 걸쳐서 분배되는 것이 가능하다.
도 9에 따른 실시예는 단일 브랜치 보어(90)를 가지며, 블라인드 홀(56)을 오목 슬릿(91)에 연결하고 메인 부재(54)의 외측 주변에 직접 연결하지 않는다. 오목 슬릿(91)은 메인 부재(54)의 외측 주변에 대해 개방되어 있으며, 슬릿-형 출구 포트로서 기능한다.
도 10은 본 발명에 따른 세정 장치의 개략적인 구조를 도시한다. 도 10에 포토마스크(1) 및 세정 헤드(3)가 도시된다. 포토마스크(1)는 X, Y 및 Z 방향으로 이동 가능한 지지대(95) 상에 위치하며, 도 10에서 좌표계로 지시된다. 게다가, 지지대(95)는 Z축 둘레로 회전 가능하다. 지지대(95)는, 지지대(95)의 이동을 제어하는 제어 장치(97)에 연결된다. 대안적으로, 고정식 지지대(95)가 제공되고 그 대신 세정 헤드(3)가 이동 가능한 디자인 또한 가능하다. 물론, 지지대(95)와 세 정 헤드(3) 모두 이동 가능한 디자인도 가능하다.
세정 헤드(3)의 메인 부재(5) 내의 매체-흡입 덕트(11)는 상응하는 라인(99)에 의해 예를 들면 펌프(100)와 같은 흡입 장치에 연결된다. 펌프(100)는 제어 장치(97)에 연결되어, 이에 의해 제어된다.
노즐 부재(50)(51) 및 상응하는 호스 부착 부재(95)는 상응하는 라인(102)(103)에 의해 각각 매체 공급원(105)에 연결된다. 라인(102)(103)은 매체 공급원에 의해 상호 분리되어 제어 가능하다. 매체 공급원(105)은 제어 장치(97)에 연결되고, 동일하게 제어된다. 물론, 라인(102)(103)을 함께 제어하는 것도 가능하다.
도면, 특히 도 10에 의해 세정 장치의 작동을 상세히 후술한다.
먼저, 예를 들면 포토마스크(1)와 같은 기판이 지지대(95) 상에 놓인다. 지지대(95)가 이동하여 포트 마스크(1)의 주변 영역이 세정 헤드(3)의 하부 플랜지(17)(18)와 상부 플랜지(15)(16) 사이의 중앙에 수용되며, 도 10에 잘 도시된다. 상부 플랜지와 하부 플랜지의 거리에 의해, 통로형 갭이 기판의 메인 표면과 플랜지(15 내지 18)의 평평한 하부면 및 상부면 사이에서 각각 형성된다. 포토마스크와 플랜지 사이의 겹치는 부분이 설정되어, 노즐 포트(61)가 포토 마스크의 상부면 및 하부면을 향해 포토 마스크(1)의 측면으로부터 거리(A)를 갖는다. 거리(A)는 세정될 포토마스크(1)의 주변 영역에 상응한다. 게다가, 세정될 포토마스크(1)의 주변 영역에 상응하는 거리(A)는 노즐 부재(50)(51)를 회전함으로써 설정될 수 있다. 이는, 포토마스크(1)의 하부면과 비교하여 상부면 상의 거리(A)를 다르게 설 정하는 것 또한 가능하게 한다.
다음, 예를 들어 솔벤트와 같은 적정 세정 매체가, 매체 공급원(105)에 의해 노즐 부재(50)(51)의 출구 포트에 제공된다. 여기에 세정 유체가 공급되어, 각각의 출구 포트 또는 포트들에서 압력을 받지 않도록 유지된다. 다음, 펌프(100)가 작동하여 매체-흡입 포트(9) 및 매체-흡입 덕트(11) 방향으로 유동을 제공한다. 이러한 공기 유동은 도 2의 화살표(110)에 의해 잘 도시된다. 이러한 유동에 의해, 부압이 노즐 부재(50)(51)의 출구 포트에 제공되고, 상기 노즐 부재는 세정 유체를 각각의 출구 포트 밖으로 밀어내며 그리고 세정 헤드(3)의 상부 플랜지(15)(16) 및 하부 플랜지(17)(18)와 포토마스크(1)의 상부면 및 하부면과 접촉하도록 하며, 여기에서 매체는 특히 통로형 갭에 의해 퍼져나갈 수 있다. 세정 유체는 포토마스크의 상부면 및 하부면을 따라 통로형 갭을 통해 유동하며, 그 습윤 능력으로 인해 포토마스크(1)의 측면을 습윤하게 하고 동일하게 접촉하게 한다. 비교적 낮은 흡입력을 설정함으로써 습윤하게 작동할 수 있으며, 기판의 메인 표면과 플랜지 사이의 좁은 갭으로 인해 다시 습윤해질 수 있다. 도 2의 (112)로 도시된 바와 같이 복합적인 공기/유체 혼합체가 포토마스크(1)로부터 흡입된다. 이러한 공기/유체 혼합체가 적정하게 위치한다. 세정 유체의 상응하는 시작 이후, 포토마스크(1)는 세정 헤드(3)에 대해 상대적으로 이동하여, 세정 헤드는 포토마스크(1)의 가장자리를 따라서 일정 거리를 유지하며 이동한다. 이동은, 원하는 가장자리 영역이 세정될 때까지 이어진다. 모든 에지가 세정된다면, 이동은 포토마스크(1)의 모서리 또는 그 넘어서까지 이어진다. 모서리 영역의 세정 유체를 가능하게 하 는 충분한 흡입력을 보장하고, 너무 많은 세정 유체가 포토마스크 상에 이송되지 않도록, 모서리에 도달하기 전에 매체 공급원이 즉시 멈출 수 있다. 대안적으로 또는 추가로, 펌프(100)의 흡입력은 코너 영역에서 증가할 수 있다.
포토마스크의 다른 가장자리도 세정된다면, 지지대(95)를 넘어 회전될 수 있으며, 다른 가장자리가 세정될 수 있다. 물론, 예를 들어 대향 가장자리를 포토마스크(1)의 동일한 이동으로 세정하도록 하나 이상의 세정 헤드가 제공될 수 있다.
포토마스크(1)가 가장자리 세정을 위해 이동하였던 전술한 실시예에도 불구하고, 세정 헤드가 포토마스크(1)의 가장자리를 따라 이동하는 것 역시 가능하다. 물론, 하나 이상의 세정 헤드가 제공되는 것도 가능하다. 예를 들어, 총 3개의 세정 헤드(3)가 포토마스크(1)의 모든 가장자리를 동시에 세정하도록 제공될 수 있다.
상응하는 세정 처리 종료되는 때에, 매체 공급원이 정지하고, 펌프(100) 또한 흡입 처리를 종료하도록 정지된다. 통상적으로, 매체 공급원은 처음 정지하며, 모든 세정 유체가 흡입되는 것을 보장하도록 짧은 시간 동안 흡입 처리는 유지된다.
전술한 처리는 물론 예를 들어 반도체 웨이퍼, 특히 소위 플랫(flat) 반도체 웨이퍼와 같은 다른 기판에도 상응하도록 사용될 수 있다. 세정 헤드는 대체로 어떠한 형태를 따라서도 이동할 수 있다. 주류를 이루는 둥근 기판에서, 세정 헤드(3)의 평평한 표면(7)이 기판의 주변 형태에 적합한 굴곡진 형태일 수 있다. 게다가, 매체 공급원 및/또는 세정 유체의 흡입은 기판의 윤곽에 따라 제어될 수 있어 서, 서로 다른 영역들 예를 들어 평평하고/굴곡진 영역 사이의 변화되는 영역들의 규정된 세정을 제공한다.
도 11은, 세정 헤드(3)의 대안적인 실시예를 도시하며, 전술한 도면들에서처럼, 동일하거나 상응하는 요소들을 지시하는 동일한 도면 부호가 사용된다. 제 1 실시예에서의 세정 헤드(3)와 도 11에 따른 세정 헤드(3) 사이의 주된 차이점은, 제 1 실시예의 메인 부재(5)의 상부면 상에 플랜지(15)(16)가 제공되지만, 도 11에서는 플랜지(16)만 도시된다는 점이다.
도 11에 따른 실시예에서, 어떠한 하부 플랜지도 제공되지 않으며, 그 대신 돌출부(115)가 매체-흡입 포트(9) 아래 메인 부재(5) 상에서 제공된다.
상응하는 노즐 부재(50)는 다시 상부 플랜지(15)(16) 상에서 유지된다.
도 11에 따른 노즐 부재(3)의 작동은, 전술한 실시예에서의 노즐 부재(3)의 작동에 대체로 상응하지만, 예를 들어, 포토마스크(1)와 같은 시판의 상부면에서, 학 측면에만 세정이 제공된다. 0.05 내지 0.5mm 사이, 특히 0.1mm 내지 0.3mm 사이의 너비를 구비한 통로형 갭이 상부 플랜지(15)(16)와 기판의 상부면 사이에서 제공되어, 매체-흡입 포트의 방향으로 매체의 제어된 유동을 보장한다는 점이 중요하다. 돌출부(115)는, 작동 간에 매체-흡입 포트 및 인접한 매체-흡입 덕트 내에서 아래로부터의 공기 유동을 제한하도록 돕는다.
본 발명에 따른 장치 작동의 기술에서, 세정 유체는 세정 동안 상응하는 노즐 부재(50)(51)로 공급되어, 유체가 노즐 부재(50)의 각각의 출구 포트에서 대체로 가압 받지 않는 상태로 있는다. 따라서 세정 유체는 공기 흡입으로부터 야기한 부압에 의해 수동적으로 유체에 적용된다. 물론, 상응하는 기판에 세정 유체를 능동적으로 적용하여, 매체 공급원(105)이 유체가 압력 하에서 노즐 부재(50)(51)의 출구 포트 밖으로 나오도록 제어하는 것도 가능하다. 압력은 10KPa 내지 30KPa 사이의 범위에서, 바람직하게는 20KPa로 낮게 유지되어, 기판을 타격할 때 튀는 것을 방지하고 이러한 방법으로 중앙 영역 즉 세정되지 않은 기판 영역에 모이는 것을 방지한다. 세정 유체가 압력 하에서 기판에 이송되지 않아도, 펌프(100) 또는 상응하는 흡입 장치의 출력이 유체가 직접 흡입되고 전술한 방법으로 완전히 흡입되도록 설정된다. 상응하는 노즐 부재(50)(51)의 출구 포트에서 충분한 부압을 이루기 위해 증가된 거리에서 불균형적인 높은 흡입력이 필요하기 때문에, 압력 하에서 유체를 적용하는 것은 특히 플랜지와 기판 사이의 거리가 증가했을 때 바람직하다.
본 발명을, 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 기술하였으나, 설명된 실시예로 본 발명이 제한되지 않는다. 특히, 노즐 부재의 형태는 설명된 형태와 다를 수 있으며, 세정 부재에 노즐 부재를 부착시키는 것도 설명된 부착 형태와 다를 수 있다.
Claims (44)
- 기판, 특히 포토마스크 및/또는 반도체 웨이퍼의 가장자리를 세정하기 위한 장치로서, 상기 장치는하나 이상의 매체-전달 노즐 및 하나 이상의 매체-흡입 포트가 제공된 하나 이상의 세정 헤드; 및상기 세정 헤드와 기판 사이의 상대적인 움직임을 제공하는 이동 메커니즘을 포함하며,상기 세정 헤드는 상기 매체-흡입 포트 및 인접한 매체-흡입 덕트가 포함된 메인 바디 및 하나 이상의 제 1 플랜지를 가지며, 상기 하나 이상의 제 1 플랜지는 상기 매체-흡입 포트 방향으로 상기 매체-흡입 포트를 포함하는 상기 메인 바디의 측면에 대체로 수직하게 연장된 평평한 표면을 제공받으며,상기 하나 이상의 매체-전달 노즐은 상기 제 1 플랜지 상의 메인 부재로부터 이격되어 배치되며, 상기 매체-흡입 포트 방향인 상기 플랜지의 상기 평평한 표면에 대해 개방된 하나 이상의 출구 포트를 가지며, 그리고 상기 매체-흡입 포트 방향인 상기 플랜지의 상기 평평한 표면에 대체로 수직이며,상기 매체-전달 노즐의 상기 출구 포트는 상기 플랜지의 상기 평평한 표면에 대해 리세스되거나 또는 동일한 높이이며, 그리고상기 이동 메커니즘은 세정 처리 동안 상기 기판의 표면을 향하는 상기 플랜지의 상기 평평한 표면과 상기 기판 표면 사이의 거리를 0.05 내지 0.5mm, 특히 0.05 내지 0.3mm, 바람직하게는 0.2mm로 유지하도록 제어가능한,기판의 가장자리를 세정하기 위한 장치.
- 기판, 특히 포토마스크 및/또는 반도체 웨이퍼의 가장자리를 세정하기 위한 장치로서, 하나 이상의 매체-전달 노즐 및 하나 이상의 매체 전달 포트가 제공된 하나 이상의 세정 헤드를 포함하는 장치에 있어서,상기 세정 헤드는;상기 매체-흡입 포트 및 인접한 매체-흡입 덕트가 포함된 메인 바디;상기 매체-흡입 포트 방향으로 상기 매체-흡입 포트를 포함하는 상기 메인 바디의 측면에 대체로 수직하게 연장된 평평한 표면을 각각 제공받는 제 1 플랜지 및 제 2 플랜지로서, 상기 플랜지들의 상기 평평한 표면들은 상호 평행한, 제 1 플랜지 및 제 2 플랜지; 및상기 제 1 플랜지 상의 메인 부재로부터 이격되어 배치되며, 상기 매체-흡입 포트 방향인 상기 제 1 플랜지의 상기 평평한 표면에 대해 개방된 하나 이상의 출구 포트를 가지며, 그리고 상기 매체-흡입 포트 방향인 상기 제 1 플랜지의 상기 평평한 표면에 대체로 수직인 하나 이상의 매체 전달 노즐을 포함하며,상기 매체-전달 노즐의 상기 출구 포트는 상기 제 1 플랜지의 상기 평평한 표면에 대해 리세스되거나 또는 동일한 높이이며, 그리고 상기 플랜지들의 평행한 상기 평평한 표면들 사이의 거리는 세정될 기판의 두께보다 0.1mm 내지 1mm 이상, 특히 0.1 내지 0.6mm, 바람직하게는 0.4mm 이상인,기판의 가장자리를 세정하기 위한 장치.
- 제 1 항에 있어서,상기 매체-흡입 포트 방향인 상기 제 1 플랜지의 상기 평평한 표면에 대체로 평행하게 연장되는 표면을 갖는 적어도 제 2 플랜지가 제공되며, 상기 플랜지들의 평행한 상기 표면들 사이의 거리는 세정될 기판의 두께보다 큰 것을 특징으로 하는, 기판의 가장자리를 세정하기 위한 장치.
- 제 3 항에 있어서,상기 플랜지들의 평행한 상기 표면들 사이의 거리는, 세정될 기판의 두께보다 0.1mm 내지 1mm 이상, 특히 0.1 내지 0.6mm, 바람직하게는 0.4mm 이상인 것을 특징으로 하는, 기판의 가장자리를 세정하기 위한 장치.
- 제 2 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,상기 제 2 플랜지 상의 상기 메인 부재로부터 이격되고 상기 매체-흡입 포트 방향인 상기 플랜지의 상기 평평한 표면에 대해 개방되고, 그리고 상기 평평한 표면에 대체로 수직 방향인 하나 이상의 매체-전달 노즐을 더 포함하며, 상기 매체-전달 노즐의 상기 출구 포트는 상기 제 2 플랜지의 상기 평평한 표면에 대해 리세스되거나 또는 동일한 높이인 것을 특징으로 하는, 기판의 가장자리를 세정하기 위한 장치.
- 제 2 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,상기 세정 헤드는 상기 플랜지들 사이의 중심으로 연장된 평면에 대칭 구조인 것을 특징으로 하는, 기판의 가장자리를 세정하기 위한 장치.
- 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,상기 하나 이상의 매체-전달 노즐은 각각의 상기 플랜지 상에서 피벗 가능한 것을 특징으로 하는, 기판의 가장자리를 세정하기 위한 장치.
- 재 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,상기 하나 이상의 매체-전달 노즐은 각각의 상기 플랜지 상에서 상기 매체-흡입 포트 방향인 상기 플랜지의 평평한 면의 수직선에 대해 0° 내지 40° 사이, 바람직하게는 0° 내지 20° 사이에서 피벗 가능한 것을 특징으로 하는, 기판의 가장자리를 세정하기 위한 장치.
- 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,상기 하나 이상의 매체-전달 노즐은 다수의 출구 포트를 갖는 것을 특징으로 하는, 기판의 가장자리를 세정하기 위한 장치.
- 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,상기 하나 이상의 매체-전달 노즐은 슬릿-형태의 출구 포트를 갖는 것을 특징으로 하는, 기판의 가장자리를 세정하기 위한 장치.
- 제 9 항 또는 제 10 항에 있어서,상기 다수의 출구 포트 또는 상기 슬릿-형태의 출구 포트는, 상기 매체-흡입 포트를 포함하는 상기 세정 헤드의 상기 메인 부재의 표면에 대해 평행한 라인을 따라 연장되는 것을 특징으로 하는, 기판의 가장자리를 세정하기 위한 장치.
- 제 1 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 있어서,상기 매체-전달 노즐의 상기 하나 이상의 출구 포트와 상기 매체-흡입 포트를 갖는 상기 세정 헤드의 상기 메인 부재의 표면 사이의 거리는 2.5mm 내지 6mm 사이, 특히 3mm인 것을 특징으로 하는, 기판의 가장자리를 세정하기 위한 장치.
- 제 1 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 있어서,매체-전달 노즐에 연결되는 하나 이상의 매체 공급원; 및상기 매체 공급원을 조절하여, 세정 동안 상기 하나 이상의 매체-전달 노즐의 상기 하나 이상의 출구 포트에서 매체가 대체로 가압 받지 않는 상태로 있도록 하는 제어 장치를 포함하는 것을 특징으로 하는, 기판의 가장자리를 세정하기 위한 장치.
- 제 1 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 있어서,상기 하나 이상의 매체-전달 노즐에 연결되는 하나 이상의 매체 공급원; 및상기 매체 공급원을 제어하여, 세정 동안 매체가 상기 매체-전달 노즐을 통해 이송되고 압력 하에서 세정될 기판을 향하도록 하는 장치를 특징으로 하는, 기판의 가장자리를 세정하기 위한 장치.
- 제 14 항에 있어서,상기 압력은 10KPa 내지 30KPa 사이, 바람직하게는 20KPa인 것을 특징으로 하는, 기판의 가장자리를 세정하기 위한 장치.
- 제 4 항 내지 제 15 항 중 어느 한 항에 있어서,상기 매체-전달 노즐들을 각각 제어하는 제어 장치를 포함하는 것을 특징으로 하는, 기판의 가장자리를 세정하기 위한 장치.
- 제 1 항 내지 제 16 항 중 어느 한 항에 있어서,상기 플랜지는 상기 매체-전달 노즐이 적어도 부분적으로 배치되는 리세스를 갖는 것을 특징으로 하는, 기판의 가장자리를 세정하기 위한 장치.
- 제 1 항 내지 제 17 항 중 어느 한 항에 있어서,상기 매체-흡입 포트 형태가 원형인 것을 특징으로 하는, 기판의 가장자리를 세정하기 위한 장치.
- 제 1 항 내지 제 18 항 중 어느 한 항에 있어서,상기 매체-흡입 포트의 지름은 세정될 기판의 두께보다 약 0.2mm 더 큰 것을 특징으로 하는, 기판의 가장자리를 세정하기 위한 장치.
- 재 1 항 내지 제 19 항 중 어느 한 항에 있어서,상기 매체-흡입 덕트는 상기 매체-흡입 포트로부터 점점 가늘어지는 것을 특징으로 하는, 기판의 가장자리를 세정하기 위한 장치.
- 제 1 항 내지 제 20 항 중 어느 한 항에 있어서,상기 매체-흡입 덕트에 연결되는 흡입 장치; 및상기 흡입 장치를 제어하기 위한 제어 장치를 포함하는 것을 특징으로 하는, 기판의 가장자리를 세정하기 위한 장치.
- 제 1 항 내지 제 21 항 중 어느 한 항에 있어서,기판 지지대; 및상기 세정 헤드와 상기 기판 지지대 사이의 상대적인 이동을 제공하기 위한 장치를 포함하는 것을 특징으로 하는, 기판의 가장자리를 세정하기 위한 장치.
- 제 1 항 내지 제 22 항 중 어느 한 항에 있어서,상기 기판의 메인 표면에 대한 상기 하나 이상의 플랜지의 오버랩 정도를 설정하기 위한 제어 장치를 포함하는 것을 특징으로 하는, 기판의 가장자리를 세정하기 위한 장치.
- 제 1 항 내지 제 23 항 중 어느 한 항에 있어서,상기 세정 헤드와 상기 기판 사이의 상대적인 이동을 제어하여 상기 세정 헤드가 일정 거리를 유지하면서 상기 기판의 하나 이상의 가장자리의 적어도 일부 영역을 따라 이동하도록 하는 제어 장치를 포함하는 것을 특징으로 하는, 기판의 가장자리를 세정하기 위한 장치.
- 기판, 특히 포토마스크 및/또는 반도체 웨이퍼의 가장자리를 세정하는 방법으로서,하나 이상의 매체-흡입 포트 및 하나 이상의 매체-전달 노즐을 구비한 세정 헤드를 기판에 인접하게 배치하는 단계로서, 상기 매체-전달 노즐이 세정될 기판의 메인 표면의 하나 이상의 주변 영역을 향하고 상기 매체-흡입 포트는 상기 기판의 측면 또는 가장자리 표면에 인접한 상기 매체-전달 노즐의 영역 내에 놓이고, 상기 매체-전달 노즐을 수용하는 상기 세정 헤드의 플랜지의 평평한 표면과 세정될 기판의 상기 주변 영역 사이의 거리는 0.05 내지 0.5mm, 특히 0.05 내지 0.6mm, 바람직하게는 0.2mm로 설정되는, 세정 헤드를 기판에 인접하게 배치하는 단계;상기 하나 이상의 매체-전달 노즐을 구비한 상기 기판의 상기 주변 영역에 세정 유체를 적용하는 단계; 및상기 매체-전달 포트 및 이에 인접한 매체-흡입 덕트에 의해 상기 세정 유체를 완전히 흡입하거나 또는 빼는 단계를 포함하는,기판의 가장자리를 세정하는 방법.
- 제 25 항에 있어서,상기 세정 헤드는 서로를 향한 상기 매체-전달 노즐을 2개 이상 가지며, 상기 세정될 기판의 상기 주변 영역은 상기 배치 단계 동안 상기 2개 이상의 매체-전달 노즐 사이에 수용되고, 상기 제 2 매체-전달 노즐을 수용하는 상기 세정 헤드의 플랜지의 평평한 표면과 상기 세정될 기판의 상기 주변 영역 사이의 거리는 0.05 내지 0.5mm, 특히 0.05 내지 0.6mm, 바람직하게는 0.2mm로 설정되는 것을 특징으로 하는, 기판의 가장자리를 세정하는 방법.
- 제 25 항 또는 제 26 항에 있어서,상기 세정 유체는 상기 하나 이상의 매체-전달 노즐에 공급되어 그 외측 포트에서 압력을 거의 받지 않으며, 상기 매체-전달 포트 및 인접한 상기 매체-흡입 덕트에 의한 흡입력에 의해 상기 하나 이상의 매체-전달 노즐 밖으로 거의 빠지고, 상기 세정될 기판의 상기 주변 영역에 적용되는 것을 특징으로 하는, 기판의 가장자리를 세정하는 방법.
- 제 25 항 또는 제 26 항에 있어서,상기 세정 유체는 상기 매체-전달 노즐을 통하는 압력으로 빠져서 상기 세정될 기판의 상기 주변 영역에 적용되는 것을 특징으로 하는, 기판의 가장자리를 세정하는 방법.
- 제 28 항에 있어서,상기 압력은 10KPa 내지 30KPa 사이, 바람직하게는 20KPa인 것을 특징으로 하는, 기판의 가장자리를 세정하는 방법.
- 제 25 항 내지 제 29 항 중 어느 한 항에 있어서,상기 세정 유체는 상기 기판의 상기 주변 영역에 대체로 수직하게 적용되는 것을 특징으로 하는, 기판의 가장자리를 세정하는 방법.
- 제 25 항 내지 제 30 항 중 어느 한 항에 있어서,상기 제정 유체는, 0° 내지 40° 사이, 바람직하게는 0° 내지 20° 사이로 상기 기판 표면의 수직선으로부터 편향된 각도를 향하며 상기 기판의 상기 주변 영역에 적용되는 것을 특징으로 하는, 기판의 가장자리를 세정하는 방법.
- 제 26 항 내지 제 31 항 중 어느 한 항에 있어서,상기 매체-전달 노즐은 개별적으로 제어되는 것을 특징으로 하는, 기판의 가장자리를 세정하는 방법.
- 제 32 항에 있어서상기 매체-전달 노즐에 서로 다른 압력이 적용되는 것을 특징으로 하는, 기판의 가장자리를 세정하는 방법.
- 제 32 항 또는 제 33 항에 있어서,상기 매체-전달 노즐에 서로 다른 유체가 적용되는 것을 특징으로 하는, 기판의 가장자리를 세정하는 방법.
- 제 25 항 내지 제 34 항 중 어느 한 항에 있어서,상기 매체-전달 포트 및 상기 매체-흡입 포트를 구비한 상기 세정 헤드와 상기 기판 사이의 상대적인 움직임이 제공되어, 상기 세정 헤드가 상기 기판의 하나 이상의 가장자리의 하나 이상의 일부 영역을 따라 움직이는 것을 특징으로 하는, 기판의 가장자리를 세정하는 방법.
- 제 35 항에 있어서,상기 기판의 상기 측면과 상기 매체-흡입 포트 사이의 거리는 이동 동안 일정하게 유지되는 것을 특징으로 하는, 기판의 가장자리를 세정하는 방법.
- 제 35 항 또는 제 36 항에 있어서,상기 기판과 상기 세정 헤드 사이의 상기 상대적인 움직임은 상기 기판 및/또는 상기 세정 헤드의 움직임에 의해 이루어지는 것을 특징으로 하는, 기판의 가장자리를 세정하는 방법.
- 제 25 항 내지 제 37 항 중 어느 한 항에 있어서,상기 기판의 상기 측면과 상기 매체-흡입 포트 사이의 거리는 가장자리 세정 동안 0.5mm 내지 2mm 사이, 특히 1mm로 설정되는 것을 특징으로 하는, 기판의 가장자리를 세정하는 방법.
- 재 25 항 내지 제 38 항 중 어느 한 항에 있어서,상기 기판의 2mm 내지 5mm 사이, 특히 3mm인 주변 영역이 세정되는 것을 특징으로 하는, 기판의 가장자리를 세정하는 방법.
- 제 25 항 내지 제 39 항 중 어느 한 항에 있어서,상기 세정될 주변 영역의 너비는, 상기 기판의 측면을 구비한 상기 하나 이상의 매체-전달 노즐의 오버랩 정도를 설정함으로써 설정되는 것을 특징으로 하는, 기판의 가장자리를 세정하는 방법.
- 제 25 항 내지 제 40 항 중 어느 한 항에 있어서,상기 세정될 주변 영역의 너비는, 상기 매체-전달 노즐을 피벗함으로써 적어도 부분적으로 이루어지는 것을 특징으로 하는, 기판의 가장자리를 세정하는 방법.
- 제 25 항 내지 제 41 항 중 어느 한 항에 있어서,상기 세정 유체는 세정 처리 종반에 먼저 멈추고, 상기 세정 유체의 적용이 멈춘 이후 미리 정해진 시간 이후에 상기 세정 유체의 흡입이 종결되는 것을 특징으로 하는, 기판의 가장자리를 세정하는 방법.
- 제 25 항 내지 제 42 항 중 어느 한 항에 있어서,상기 매체 공급 및/또는 상기 세정 유체의 흡입은 상기 기판의 외곽선에 따라 제어되는 것을 특징으로 하는, 기판의 가장자리를 세정하는 방법.
- 제 25 항 내지 제 43 항 중 어느 한 항에 있어서,상기 매체-전달 노즐은 상기 기판의 모서리 영역에 이르고, 상기 매체 공급은 상기 모서리 영역에 이르기 전에 중지되어, 상기 세정 유체의 흡입이 이어지는 것을 특징으로 하는, 기판의 가장자리를 세정하는 방법.
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| KR20200072223A (ko) * | 2018-12-12 | 2020-06-22 | 세메스 주식회사 | 기판 처리 장치 및 방법 |
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