KR100858240B1 - Substrate spin device - Google Patents
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Abstract
본 발명은 기판 스핀 장치에 관한 것으로, 기판을 지지하며 중공축을 중심으로 회전하는 캐리어와, 상기 캐리어의 가장자리에 배치되어 상기 기판의 에지를 지지하는 스핀척과, 상기 캐리어 상에 배치되고 상기 기판의 배면을 향해 처리액을 분사하는 백 노즐이 고정된 백 노즐 캡과, 상기 백 노즐 캡 내에 설치되어 상기 스핀척을 향해 세정 유체를 분사하는 유로를 포함하는 것을 특징으로 한다. 본 발명에 의하면, 스핀척을 향해 세정 유체를 분사하므로써 스핀척의 오염을 없애거나 방지할 수 있어서 기판으로의 재오염을 억제할 수 있는 효과가 있다.The present invention relates to a substrate spin apparatus, comprising: a carrier supporting a substrate and rotating about a hollow axis; a spin chuck disposed at an edge of the carrier to support an edge of the substrate; and a rear surface of the substrate. And a back nozzle cap having a fixed back nozzle for injecting the processing liquid toward the side, and a flow path provided in the back nozzle cap to inject cleaning fluid toward the spin chuck. According to the present invention, by spraying the cleaning fluid toward the spin chuck, contamination of the spin chuck can be eliminated or prevented and recontamination to the substrate can be suppressed.
Description
도 1은 종래 기술에 따른 기판 스핀 장치를 도시한 단면도.1 is a cross-sectional view showing a substrate spin apparatus according to the prior art.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 기판 스핀 장치를 도시한 단면도.2 is a cross-sectional view illustrating a substrate spin device in accordance with an embodiment of the present invention.
< 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 ><Description of Symbols for Major Parts of Drawings>
100; 기판 스핀 장치 110; 캐리어100;
120; 중공축 130; 백 노즐 캡120;
130a; 캡 중심부 130b; 캡 주변부130a;
140; 스핀척 140a; 스핀척의 지지부140;
160; 백 노즐 162; 백 노즐 배관160;
170; 유로 170a; 유로 분사구170;
172; 유로 배관 200; 기판172;
200a; 기판의 전면 200b; 기판의 배면200a; The
200c; 기판의 에지200c; The edge of the substrate
본 발명은 기판 스핀 장치에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 기판을 지지하 고 회전시키는 기판 스핀 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a substrate spin apparatus, and more particularly, to a substrate spin apparatus for supporting and rotating a substrate.
반도체 소자를 제조하기 위해선 반도체 웨이퍼와 같은 기판 상에 다층의 박막을 형성하는데 박막 형성에는 에칭이나 세정 처리와 같은 기판 처리 공정이 필수적으로 채택되는 것이 일반적이다. 처리액을 이용한 기판 처리 공정에 있어서 기판의 배면에 증착된 박막 등은 후속 공정에서 이물질로 작용하므로 이러한 불필요한 박막 등과 같은 이물질을 제거하기 위한 목적으로 기판의 배면에도 처리액 처리를 진행한다.In order to manufacture a semiconductor device, a multi-layered thin film is formed on a substrate such as a semiconductor wafer. In general, a substrate processing process such as an etching or a cleaning process is essentially adopted for forming a thin film. In the substrate treatment process using the treatment liquid, the thin film deposited on the back of the substrate acts as a foreign matter in a subsequent process, and thus the treatment liquid is also processed on the back of the substrate for the purpose of removing foreign matters such as unnecessary thin films.
기판 배면에 처리액 처리를 하기 위해선 도 1에 도시된 바와 같은 기판 스핀 장치를 이용하는 것이 일반적이다. 도 1에 도시된 기판 스핀 장치는 기판 처리 장치, 가령 기판 세정 처리 장치에 채택되어 기판을 지지하고 회전시키는데 이용된다. It is common to use a substrate spin device as shown in FIG. 1 to process the treatment liquid on the back surface of the substrate. The substrate spin apparatus shown in FIG. 1 is employed in a substrate processing apparatus, such as a substrate cleaning processing apparatus, and is used to support and rotate a substrate.
도 1을 참조하면, 종래의 기판 스핀 장치(10)는 기판(20)을 지지하는 회전 가능한 캐리어(11)를 구비한다. 캐리어(11)는 스핀모터 및 기타 구동부의 구동력을 전달받아 중공축(12)을 중심으로 회전한다. 캐리어(11) 상에는 기판(20)을 실제로 지지하는 스핀척(14)과 지지핀(15)이 마련된다. 기판(20)은 전면(20a)은 위로 향하고 배면(20b)은 아래를 향하도록 캐리어(11) 상에서 지지된다. 지지핀(15)은 기판(20)의 배면(20b)을 지지하고 스핀척(14)은 기판(20)의 에지(20c)를 지지한다.Referring to FIG. 1, a conventional
중공축(12) 내에는 기판(20)의 배면(20b)에 처리액을 제공하는 백 노즐(16)이 마련된다. 백 노즐(16)은 백 노즐 캡(13)에 의해 고정된다. 기판(20)이 캐리어(11)에 장착되면 캐리어(11)가 회전하고 이에 따라 회전하는 기판(20)의 배 면(20b)을 향해 백 노즐(16)로부터 처리액(예; 세정액)이 분사되어 처리(예; 세정처리)된다. In the
종래의 기판 스핀 장치(10)에 있어서 스핀척(14)이 오염되면 기판(20)을 재오염시키는 문제점이 있다. 이에 따라, 종래에는 스핀척(14)을 세정하기 위해선 기판 스핀 장치(10)를 분해하는 등의 곤란한 점이 있었다. 이와 같이 종래에는 스핀척(14)이 오염되는 경우 스핀척(14)을 용이하게 세정하는 방법이 없었기 때문에 장비 유지보수 및 운용면에서 로스(loss)가 생기고 기판 처리량을 증대시키는데 장애가 있었다.In the conventional
본 발명은 상술한 종래 기술상의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 스핀척을 용이하게 세정할 수 있는 기판 스핀 장치를 제공함에 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problems in the prior art, and an object of the present invention is to provide a substrate spin apparatus capable of easily cleaning the spin chuck.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 기판 스핀 장치는 스핀척에 세정액이나 세정가스 등을 분사할 수 있는 세정 유로를 백 노즐 캡에 내장시킨 것을 특징으로 한다.The substrate spin apparatus according to the present invention for achieving the above object is characterized in that the back nozzle cap has a cleaning flow path capable of injecting a cleaning liquid or cleaning gas into the spin chuck.
상기 특징을 구현할 수 있는 본 발명의 실시예에 따른 기판 스핀 장치는, 기판을 지지하며 중공축을 중심으로 회전하는 캐리어; 상기 캐리어의 가장자리에 배치되어 상기 기판의 에지를 지지하는 스핀척; 상기 캐리어의 중심부에 배치되고 상기 기판의 배면을 향해 처리액을 분사하는 백 노즐이 고정된 백 노즐 캡; 및 상기 백 노즐 캡 내에 설치되어 상기 스핀척을 향해 세정 유체를 분사하는 분사구를 갖는 유로를 포함하는 것을 특징으로 한다.Substrate spin apparatus according to an embodiment of the present invention that can implement the above features, the carrier for supporting the substrate rotates about the hollow shaft; A spin chuck disposed at an edge of the carrier to support an edge of the substrate; A back nozzle cap disposed at the center of the carrier and having a back nozzle fixed therein for spraying the processing liquid toward the rear surface of the substrate; And a flow passage provided in the back nozzle cap and having a spray hole for injecting a cleaning fluid toward the spin chuck.
본 실시예에 있어서, 상기 백 노즐 캡은 상기 백 노즐 캡이 위치하는 캡 중심부와, 상기 캡 중심부로부터 연장되어 상기 스핀척에 근접하며 분사구가 위치하는 캡 주변부를 포함한다.In the present exemplary embodiment, the back nozzle cap includes a cap center part at which the back nozzle cap is located, and a cap peripheral part extending from the cap center part to be close to the spin chuck and at which the injection hole is located.
본 실시예에 있어서, 상기 스핀척은 상기 캐리어의 가장자리에 근접하게 다수개 배치되어 상기 기판의 에지를 지지한다.In the present embodiment, a plurality of spin chucks are disposed close to the edge of the carrier to support the edge of the substrate.
본 실시예에 있어서, 상기 유로는 상기 다수개의 스핀척 각각과 대응하도록 상기 다수개의 스핀척의 수와 동일한 다수개가 배치된다. 상기 분사구는 상기 스핀척을 향해 개구되어 있다.In the present embodiment, a plurality of flow paths are arranged so as to correspond to each of the plurality of spin chucks. The injection port is opened toward the spin chuck.
본 실시예에 있어서, 상기 중공축의 내부에 상기 백 노즐과 연결되어 상기 백 노즐로 상기 처리액을 제공하는 백 노즐 배관과, 상기 유로와 연결되어 상기 유로로 상기 세정 유체를 제공하는 유로 배관이 설치된다.In the present embodiment, a back nozzle pipe connected to the back nozzle to provide the treatment liquid to the back nozzle and a flow path pipe connected to the flow path to provide the cleaning fluid to the flow path are installed in the hollow shaft. do.
본 실시예에 있어서, 상기 세정 유체는, 질소와 에어와 불활성 가스 및 이들의 조합으로부터 선택된 어느 하나를 포함하는 세정가스와; 초순수를 포함하는 세정액 중에서 어느 하나를 포함한다.In the present embodiment, the cleaning fluid may include a cleaning gas including any one selected from nitrogen, air, inert gas, and a combination thereof; It contains any one of the washing | cleaning liquid containing ultrapure water.
본 발명에 의하면, 백 노즐 캡 내에 스핀척 방향으로 세정가스나 세정액을 분사하는 유로가 배치된다. 이에 따라, 기판 처리 공정이 끝난 후 스핀척에 대한 세정을 진행할 수 있다.According to the present invention, a flow path for injecting a cleaning gas or a cleaning liquid in the spin chuck direction is disposed in the back nozzle cap. Accordingly, the spin chuck can be cleaned after the substrate processing step is completed.
이하, 본 발명에 따른 기판 스핀 장치를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설 명한다.Hereinafter, a substrate spin apparatus according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
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 참조부호는 다양한 도면을 통해서 동일한 구성요소를 나타낸다.Advantages over the present invention and prior art will become apparent through the description and claims with reference to the accompanying drawings. In particular, the present invention is well pointed out and claimed in the claims. However, the present invention may be best understood by reference to the following detailed description in conjunction with the accompanying drawings. Like reference numerals in the drawings denote like elements throughout the various drawings.
(실시예)(Example)
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 기판 스핀 장치를 도시한 단면도이다. 도 2에 도시된 기판 스핀 장치는 예를 들어 기판의 배면에 처리액을 제공하여 기판의 배면에 대해 처리액 처리, 가령 기판의 배면에 대한 세정 처리가 가능한 기판 처리 장치에 채택되어 기판을 지지하고 회전시키는데 이용될 수 있다. 2 is a cross-sectional view showing a substrate spin apparatus according to an embodiment of the present invention. The substrate spin apparatus shown in FIG. 2 is adopted in a substrate processing apparatus capable of, for example, providing a processing liquid on the back side of the substrate to process the processing liquid on the back side of the substrate, for example, cleaning the back side of the substrate, and supporting the substrate. It can be used to rotate.
도 2를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 기판 스핀 장치(100)는 반도체 메모리 소자를 제조하는데 이용될 수 있는 실리콘 웨이퍼와 같은 기판(200)을 지지하는 회전 가능한 캐리어(110)를 구비한다. 캐리어(110)는 가령 평면상 원형의 형상을 지니도록 설계할 수 있다. 캐리어(110)는 중공축(120)과 연결되고, 중공축(120)은 스핀모터 및 기타 구동부의 구동력을 캐리어(120)로 전달하여 캐리어(120)로 하여금 중공축(120)을 중심으로 회전하게 한다.2, a
캐리어(110)의 가장자리 부근에서는 기판(200)을 실제로 지지하는 스핀척(140)이 마련된다. 스핀척(140)은 다수개 마련되는 것이 기판(200)을 안정적으로 지지하는데 바람직하다. 다수개의 스핀척(140) 각각은 그 상부에 기판(200)의 에지(200c)와 실제로 접촉하는 지지부(140a)를 가진다. 스핀척(140)이 회전함으로서 지지부(140a)가 기판(200)의 에지(200c)와 접촉함으로서 기판(200)이 스핀척(140)에 의해 지지된다. 기판(200)은 전면(200a)은 위로 향하고 배면(200b)은 아래를 향하도록 캐리어(110) 상에서 지지된다.Near the edge of the
중공축(120) 내에는 기판(200)의 배면(200b)에 처리액을 제공하는 백 노즐(160)이 마련된다. 백 노즐(160)은 중공축(120) 내에 구비된 백 노즐 배관(162)으로부터 처리액을 제공받는다. 백 노즐(160)은 캐리어(110) 상에 배치된 백 노즐 캡(130)에 의해 고정된다. 기판(200)이 캐리어(110)에 장착되면 캐리어(110)가 회전하고 이에 따라 회전하는 기판(200)의 배면(200b)의 중심부를 향해 백 노즐(160)로부터 처리액이 분사되어 기판(200)의 배면(200b)이 처리된다. 일례로, 여기서의 처리는 기판(200)의 배면(200b)에 대한 세정 처리일 수 있다. 백 노즐(160)로부터 분사되는 세정 처리액은 가령 초순수(DIW)일 수 있다.In the
백 노즐 캡(130)은 평면상 원형의 형상을 가지도록 설계할 수 있다. 백 노즐 캡(130)은 백 노즐(160)이 위치하는 캡 중심부(130a)와, 캡 중심부(130a)로부터 스핀척(140)을 향해 연장된 캡 주변부(130b)로 구분지어 볼 수 있다. 백 노즐 캡(130)의 캡 주변부(130b)는 스핀척(140)에 거의 근접하도록 연장되어 있다. 즉, 백 노즐 캡(130)은 종래에 비해 직경이 더 크게 설계될 수 있다. 백 노즐 캡(130)에는 캡 중심부(130a)로부터 캡 주변부(130b)쪽으로 연장되어 다수개의 스핀척(140) 각각을 향해 세정 유체, 즉 세정액이나 세정가스를 분사하여 스핀척(140) 을 세정하는 다수개의 유로(170)가 형성되어 있다. 유로(170)는 중공축(120) 내에 구비된 유로 배관(172)으로부터 세정액이나 세정가스를 제공받는다. 유로(170)의 수는 스핀척(140)의 수와 동일할 수 있다. 유로(170)의 분사구(170a)는 그 개구 방향이 스핀척(140)을 향하도록 되어 있는 것이 세정액이나 세정가스가 스핀척(140)으로 용이하게 분사되기에 바람직하다. 유로(170)로부터 분사되는 세정액은 가령 초순수(DIW)일 수 있고 세정가스는 가령 에어(Air), 질소(N2), 불활성 가스 중에서 선택된 어느 하나 또는 이들의 조합일 수 있다. The
상기와 같이 구성된 기판 스핀 장치는 다음과 같이 동작한다.The substrate spin device configured as described above operates as follows.
도 2를 다시 참조하면, 기판(200)이 캐리어(110) 상에서 스핀척(140)에 의해 지지된다. 이때 기판(200)은 그 배면(200b)이 아래를 향하고 전면(200a)이 위를 향하도록 지지된다. 캐리어(110)가 회전하여 기판(200)이 회전하게 되면 백 노즐(160)로부터 처리액, 가령 초순수와 같은 세정액이 배면(200b)을 향해 분사되어 기판(200)의 배면(200b)이 세정 처리된다. 기판(200)의 배면(200b)에 대한 처리가 완료되면 캐리어(110)의 회전이 정지되고 기판(200)은 캐리어(110)로부터 탈착된다.Referring back to FIG. 2, the
기판(200)에 대한 처리가 수회 반복하게 되면 스핀척(140)이 오염되어 있을 수 있다. 스핀척(140)이 오염되면 유로 배관(172)을 통해 공급된 세정액이나 세정가스가 분사구(170a)를 통해 분사되어 스핀척(140)으로 제공되게 한다. 이로써, 스핀척(140)이 세정된다. 스핀척(140)에 대한 세정 처리는 기판(200) 처리 완료시마 다 진행할 수 있고, 또는 일정량의 다수매의 기판(200)에 대한 처리가 완료되면 진행할 수 있고, 또는 세정 주기를 정하여 주기마다 진행할 수 있다.If the process for the
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.The foregoing detailed description is not intended to limit the invention to the disclosed embodiments, and may be used in various other combinations, modifications, and environments without departing from the spirit of the invention. The appended claims should be construed to include other embodiments.
이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명에 의하면, 백 노즐 캡의 직경을 크게 제작하여 스핀척 방향으로 세정가스나 세정액을 분사하는 분사구를 만들고 중공축을 통해 배관을 구성함으로써 기판 처리 공정이 끝난 후 스핀척에 대한 세정을 진행할 수 있다. 이에 따라, 스핀척의 오염을 없애거나 방지할 수 있어서 기판으로의 재오염을 억제할 수 있는 효과가 있다.As described in detail above, according to the present invention, the spin chuck after the substrate processing process is completed by making a large diameter of the back nozzle cap to make a nozzle for injecting cleaning gas or cleaning liquid in the spin chuck direction and constructing a pipe through the hollow shaft. The washing can proceed. As a result, the contamination of the spin chuck can be eliminated or prevented, and recontamination to the substrate can be suppressed.
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