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KR101987711B1 - 기판 전체에 유체 분사가 가능한 노즐 및 이를 이용한 기판 세정 시스템 - Google Patents

기판 전체에 유체 분사가 가능한 노즐 및 이를 이용한 기판 세정 시스템 Download PDF

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KR101987711B1
KR101987711B1 KR1020170058480A KR20170058480A KR101987711B1 KR 101987711 B1 KR101987711 B1 KR 101987711B1 KR 1020170058480 A KR1020170058480 A KR 1020170058480A KR 20170058480 A KR20170058480 A KR 20170058480A KR 101987711 B1 KR101987711 B1 KR 101987711B1
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KR
South Korea
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nozzle
nozzle body
fluid
substrate
steam
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최대규
이대우
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(주)엔피홀딩스
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Abstract

본 발명의 기판 전체에 유체 분사가 가능한 노즐은 유체 공급원과 연결되어 유체를 공급받는 노즐몸체; 및 상기 노즐몸체에 구비되며 상기 유체 공급원으로부터 공급된 유체를 기판 전체에 분사하는 하나 이상의 개구부를 갖는 배플판을 포함한다. 본 발명의 실시 예들 중 적어도 하나에 의하면, 유체가 분사되는 노즐을 이동시키지 않고 한번에 세정대상인 기판 전체에 유체를 분사할 수 있어, 한번에 분사되는 유체로 기판 전체를 세정할 수 있다. 본 발명의 실시 예들 중 적어도 하나에 의하면, 기판 전체를 한번에 세정할 수 있어 세정 시간을 절감할 수 있다.

Description

기판 전체에 유체 분사가 가능한 노즐 및 이를 이용한 기판 세정 시스템{NOZZLE CAPABLE OF FLUID SPRAY AT ENTIRE SUBSTRATE AND SUBSTRATE CLEANING SYSTEM USING THE SAME}
본 발명은 기판 전체에 유체 분사가 가능한 노즐 및 이를 이용한 기판 세정 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 기판에 유체를 분사하여 기판을 세정할 수 있는 기판 전체에 유체 분사가 가능한 노즐 및 이를 이용한 기판 세정 시스템에 관한 것이다.
반도체 소자를 제조하기 위해선 반도체 기판 또는 디스플레이 기판 상에 다층의 박막을 형성하는데 박막 형성에는 에칭 및 세정 공정이 필수적으로 채택되는 것이 일반적이다. 에칭 및 세정 공정에 있어서 기판의 이면에 증착된 질화막 등의 박막과 파티클 등은 후속 공정에서 이물질로 작용하게 된다. 이러한 기판 이면의 불필요한 박막 등과 같은 이물질은 기판 세정 장치를 이용하여 제거하게 된다.
특히, 세정 공정은 이들 단위 공정들을 수행할 때 반도체 기판의 표면에 잔류하는 작은 파티클(small particles) 이나 오염물(contaminants) 및 불필요한 막을 제거한다. 최근, 반도체 기판에 형성되는 패턴이 미세화됨에 따라 세정 공정의 중요도는 더욱 커지고 있다.
이러한 세정 공정은, 반도체 기판 상의 오염물질을 화학적 반응에 의해 식각 또는 박리시키는 화학 용액 처리 공정, 화학 용액 처리 공정에 의해 약액 처리된 반도체 웨이퍼를 순수(deionizewater; DIW)로 세척하는 린스 공정, 및 린스 처리된 반도체 웨이퍼를 건조하는 건조 공정으로 이루어진다.
일반적으로, 화학 용액 처리 공정은 약액을 공급하는 노즐을 반도체 기판의 상부에 배치시키고, 노즐은 반도체 기판의 상면에 약액을 분사하여 반도체 기판을 세척한다. 이러한 화학 용액 처리 공정은 사용된 약액에 따라 환경 오염을 유발할 수 있고, 환경 오염을 방지하기 위한 공정 등이 요구되어 세정 비용이 고가인 경우가 많다.
한편, 이러한 화학 용액을 사용하지 않고 반도체 기판을 세정하는 기술이 개발되고 있는데, 일 예로, 순수와 스팀이 반도체 기판으로 분사되어, 세정면을 세정하는 기술이 개발되고 있다.
순수와 스팀을 이용한 세정장치는 노즐을 이용하여 순수와 스팀을 기판 상에 분사하여 기판을 세정한다. 이때, 노즐은 선형 또는 회전하며 기판 상부를 이동하며 순수 또는 스팀을 분사하는 구조이다. 그러므로 기판 전체를 처리하기 위해서는 노즐을 여러 번 이동시켜야 한다. 이때, 노즐이 이동되는 동선에 포함되지 않은 기판 상부는 세정이 제대로 이루어지지 않을 수 있다. 또한 노즐을 여러 번 이동시켜야 하므로 세정장치의 구조가 복잡해지고, 이를 구동하기 위한 전력 소비가 큰 단점이 존재한다. 또한 기판 세정시간이 늘어나게 되므로 전체 공정 시간이 늘어난다.
본 발명의 목적은 노즐을 이동시키지 않고 한번에 세정 대상인 기판 전체에 유체를 분사할 수있는 기판 전체에 유체 분사가 가능한 노즐 및 이를 이용한 기판 세정 시스템을 제공하는 데 있다.
상기와 같은 기술적 과제를 해결하기 위해, 본 발명의 일 실시 예에 따른 기판 전체에 유체 분사가 가능한 노즐은 유체 공급원과 연결되어 유체를 공급받는 노즐몸체; 및 상기 노즐몸체에 구비되며 상기 유체 공급원으로부터 공급된 유체를 기판 전체에 분사하는 하나 이상의 개구부를 갖는 배플판을 포함한다.
일 실시예에 있어서, 상기 배플판과 상기 기판은, 중앙영역과 주변영역 사이의 거리가 동일하거나 또는 상기 중앙영역에서 에지영역으로 갈수록 거리가 좁아진다.
일 실시예에 있어서, 상기 개구부는, 슬릿 형상으로 형성된다.
일 실시예에 있어서, 상기 개구부는 상기 배플판의 중앙영역에 형성되는 센터 개구부; 및 상기 배플판의 중앙영역을 제외한 영역에 형성되는 에지 개구부를 포함한다.
일 실시예에 있어서, 상기 노즐몸체는, 내부에 유체가 머무는 중공의 공간을 갖는 제1 노즐몸체; 및 상기 제1 노즐몸체와 이격되도록 상기 제1 노즐몸체가 내부에 구비되는 제2 노즐몸체를 포함하고, 상기 노즐몸체로 공급된 유체는, 상기 제1 노즐몸체를 통해 분사되고, 상기 제1노즐몸체와 상기 제2 노즐몸체 사이의 이격된 공간을 통해 분사된다.
일 실시예에 있어서, 상기 제1 노즐몸체로 공급되는 유체는 상기 제1 노즐몸체와 상기 제2 노즐몸체 사이의 이격된 공간으로 공급되는 유체와 동일한 시간에 공급되거나 또는 다른 시간에 공급된다.
일 실시예에 있어서, 상기 기판으로 분사된 유체를 다시 흡입하는 흡입부를 더 포함한다.
일 실시예에 있어서, 상기 배플판은, 내부에 열선을 포함한다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 기판 전체에 유체 분사가 가능한 노즐을 이용한 기판 세정 시스템은 유체를 공급받아 가열하여 스팀을 생성하는 스팀 생성부; 상기 스팀 생성부와 연결되며, 스팀을 분사하는 노즐; 및 상기 노즐이 설치되며, 내부에 기판을 지지하기 위한 서셉터가 구비되는 챔버를 포함한다.
일 실시예에 있어서, 상기 서셉터는, 상기 노즐에서 스팀이 분사되는 동안 회전한다.
본 발명에 따른 기판 전체에 유체 분사가 가능한 노즐 및 이를 이용한 기판 세정 시스템의 효과에 대해 설명하면 다음과 같다.
본 발명의 실시 예들 중 적어도 하나에 의하면, 유체가 분사되는 노즐을 이동시키지 않고 한번에 세정대상인 기판 전체에 유체를 분사할 수 있어, 한번에 분사되는 유체로 기판 전체를 세정할 수 있다.
본 발명의 실시 예들 중 적어도 하나에 의하면, 기판 전체를 한번에 세정할 수 있어 세정 시간을 절감할 수 있다.
도 1은 스팀을 이용하여 기판을 처리하는 기판 세정 시스템을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 분사 노즐부의 실시예를 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 분사 노즐부를 도시한 단면도이다.
도 4 및 도 5는 분사 노즐부에서 개구부의 다양한 실시예를 도시한 평면도이다.
도 6은 중앙영역과 주변영역을 갖는 분사 노즐부의 실시예를 도시한 평면도이다.
도 7은 다양한 사이즈의 개구부를 갖는 분사 노즐부의 실시예를 도시한 평면도이다.
도 8은 다양한 형상의 개구부를 도시한 단면도이다.
도 9및 도 10은 분사 노즐부의 다른 실시예를 도시한 도면이다.
도 11은 도 10에 도시된 분사 노즐부를 통해 스팀을 분사하는 과정을 도시한 도면이다.
도 12는 기판과의 간격이 비균일한 분사 노즐부의 실시예를 도시한 도면이다.
도 13은 흡입부가 장착된 분사 노즐부의 실시예를 도시한 도면이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 명세서에 개시된 실시 예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 유사한 구성요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "모듈" 및 "부"는 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다. 또한, 본 명세서에 개시된 실시 예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 명세서에 개시된 실시 예의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 본 명세서에 개시된 실시 예를 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 명세서에 개시된 기술적 사상이 제한되지 않으며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
본 출원에서, "포함한다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
이하, 도면들을 참조하여 본 발명의 실시 예에 대해 상세히 설명하기로 한다. 본 발명은 본 발명의 정신 및 필수적 특징을 벗어나지 않는 범위에서 다른 특정한 형태로 구체화될 수 있음은 당업자에게 자명하다.
도 1은 스팀을 이용하여 기판을 처리하는 기판 세정 시스템을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 기판 세정 시스템(100)은 스팀을 생성하기 위한 스팀 생성부(104)와 기판 처리 챔버(101) 및 스팀을 분사하기 위한 분사 노즐부(110)를 포함할 수 있다.
스팀 생성부(104)는 유체 공급원(106)으로부터 물 또는 세정액과 같은 유체를 공급받아 가열하여 스팀을 생성하기 위한 구성이다. 스팀 생성부(104)는 유체를 고온으로 가열하기 위한 가열 장치를 포함할 수 있다. 또는 스팀 생성부(104)는 유체를 고온으로 가열하여 증기(스팀)을 생성하고, 생성된 증기를 다시 가열하여 과열된 증기로 생성할 수 있다.
기판 처리 챔버(101)는 내부에 피처리 기판(103)을 지지하기 위한 서셉터(102)를 구비할 수 있다. 기판 처리 챔버(101)는 피처리 기판(103)을 처리하기 위한 공정챔버일 수도 있고, 피처리 기판(103)의 세정 공정을 위한 별도의 챔버일 수도 있다. 기판 처리 챔버(101)의 상부에는 피처리 기판(103)으로 스팀을 분사하기 위한 분사 노즐부(110)가 구비될 수 있다.
분사 노즐부(110)는 스팀 생성부(104)와 연결되고, 기판 처리 챔버(101)의 상부에 설치될 수 있다. 분사 노즐부(110)는 서셉터(102)의 상부에 위치하며, 분사 노즐부(110)에서 분사된 스팀은 서셉터(102)에 장착된 피처리 기판(103)의 상면에 분사되어 피처리 기판(103)의 표면을 세정한다.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 분사 노즐부의 실시예를 도시한 도면이다.
본 발명에서의 분사 노즐부(110)는 유체를 분사하기 위한 구성으로 하기에서는 스팀을 분사하는 것을 예로 설명한다.
도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 분사 노즐부(210)는 스팀 생성부(104)와 연결된 공급라인(208)을 통해 스팀을 공급받을 수 있다. 분사 노즐부(210)는 전체적인 형상이 원뿔(210), 사각뿔(250) 또는 원통(260) 중 어느 하나의 형상으로 형성될 수 있다. 분사 노즐부(210)는 처리하고자 하는 기판의 형상에 따라 다른 형태로 형성될 수 있다. 예를 들어, 분사 노즐부(210)는 웨이퍼와 같은 기판을 처리하기 위해서 원뿔 또는 원통 형상으로 형성될 수 있고, 글라스와 같은 기판을 처리하기 위해서 사각뿔 형상으로 형성될 수 있다.
본 발명에서는 원뿔 형상으로 형성된 분사 노즐부(210)를 예를 들어 설명한다.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 분사 노즐부를 도시한 단면도이다.
도 3을 참조하면, 분사 노즐부(210)는 노즐몸체(312) 및 배플판(320)으로 구성될 수 있다. 노즐몸체(312)는 상부에 공급라인(308)과 연결되며, 중공의 내부를 구비하는 원뿔 형상으로 형성될 수 있다. 스팀 생성부(104)에서 생성된 스팀은 공급라인(308)을 통해 노즐몸체(312) 내부로 공급된다. 노즐몸체(312)의 하단(하면)에는 배플판(320)이 구비될 수 있다.
배플판(320)은 판형상으로 노즐몸체(312)의 하면과 동일한 형상으로 형상인 원형으로 형상된다. 배플판(320)에는 하나 이상의 개구부(322)가 구비될 수 있다. 개구부(322)는 원형 또는 슬릿 형상으로 형성될 수 있으며, 개구부(322)의 형상 및 크기에 따라 분사되는 스팀의 양을 조절할 수 있다. 개구부(322)의 다양한 변형 실시예는 하기에서 설명한다.
노즐몸체(312) 내부로 공급된 스팀은 개구부(322)를 통해 피처리 기판(303)으로 분사될 수 있다. 개구부(322)는 다수의 홀로 형성될 수 있으며, 여기서, 홀의 형상은 원형, 삼각형, 사각형 등 다양한 형상으로 형성될 수 있다.
배플판(320) 내부에는 열선(324)이 삽입될 수 있다. 열선(324)은 배플판(320)을 적정 온도로 가열하는 기능을 한다, 열선(324)에 의해 배플판(320)이 가열됨으로써, 배플판(320)의 개구부(322)를 통해 분사되는 스팀의 온도를 다시 상승시키는 기능을 수행할 수 있다. 그러므로 개구부(322)를 통해 분사되는 스팀은 과열되어 분사됨으로써 피처리 기판(303)의 세정 효율을 향상시킬 수 있다. 또한 개구부(322)가 물방울에 의해 막히는 경우, 열선(324)에 의해 배플판(320)이 적정 온도로 가열됨으로써 개구부(322)를 막은 물방울을 기화시켜 제거할 수 있다.
배플판(320)의 크기는 피처리 기판(303)의 크기와 동일하거나 더 크게 형성될 수 있다. 특히, 배플판(320)의 개구부(322)을 통해 분사되는 스팀은 피처리 기판(303)의 전체에 면상으로 분사될 수 있다. 다시 말해, 분사 노즐부(310)로 공급된 스팀은 배플판(320)을 통해 한번에 피처리 기판(303)으로 분사할 수 있다.
종래에는 스팀을 분사하는 노즐의 크기가 처리하고자 하는 기판에 비하여 매우 작았기 때문에 기판을 세정하기 위해서는 노즐을 이동시켜야하는 문제가 발생하였다. 그러나, 본 발명에서는 분사 노즐부(310)를 이동시키기 않고, 한번에 피처리 기판(303) 전체에 스팀을 분사할 수 있어 세정 시간을 절감할 수 있다.
피처리 기판(303)이 놓이는 서셉터(302)는 도 3(a)에 도시된 바와 같이, 고정되거나, 도 3(b)에 도시된 바와 같이, 모터(330)에 의해 회전 구동될 수 있다. 도면에서는 도시하지 않았으나, 도 3(a)와 같이, 서셉터(302)는 고정되고 분사 노즐부(310)가 회전할 수 있다. 또한 도 3(b)와 같이 서셉터(302)가 회전할 때, 분사 노즐부(310)가 함께 회전할 수 있다.
도면에서는 도시하지 않았으나, 배플판(320)은 노즐몸체(312)와 탈착 가능하게 설치됨으로써, 피처리 기판(303)을 처리하는 공정에 따라 설치되거나 제거할 수 있다. 또한 배플판(320)을 교환하여 사용할 수 있다.
도 4 및 도 5는 분사 노즐부에서 개구부의 다양한 실시예를 도시한 평면도이다.
도 4를 참조하면, 배플판(420)은 다양한 형상의 개구부(422)가 구비될 수 있다. 개구부(422)는 다수 개의 슬릿 형상으로 제작될 수 있다. 개구부의 패턴에 따라 스팀이 분사되는 형태도 다양하게 변형된다.
일 실시예로써(도 4(a)를 참조), 다수 개의 슬릿 형상의 개구부(422)는 일단이 중앙에서 모이고, 타단이 배플판(420)의 가장자리에 소정의 간격으로 이격되어 위치되도록 형성될 수 있다. 여기서, 슬릿 형상의 개구부(422)는 곡선으로 형성될 수 있다. 곡선으로 형성된 개구부(422)는 회전하는 서셉터와 동일한 방향 또는 역방향으로 스팀이 분사되도록 형성될 수 있다. 다수 개의 개구부(422) 사이의 간격은 일정할 수도 있고, 상이할 수도 있다. 또한 개구부(422)의 개수도 한정하지 않는다.
다른 일 실시예로써(도4(b)를 참조), 다수 개의 슬릿 형상의 개구부(424)는 중앙을 중심으로 가장자리를 향해 선형으로 형성될 수 있다. 다수 개의 개구부(424) 사이의 간격은 일정할 수도 있고, 상이할 수도 있다. 또한 개구부(424)의 개수도 한정하지 않는다.
또 다른 일 실시예로써(도 4(c)를 참조), 슬릿 형상의 개구부(426)는 나선형으로 형성될 수 있다. 도면에서는 개구부(426)를 하나만 도시하였으나, 다수 개의 개구부(426)가 소정의 간격으로 이격되어 형성될 수 있다.
또 다른 일 실시예로써(도 4(d)를 참조), 개구부(428)는 다수 개의 홀로 형성될 수 있다. 개구부(428)는 다수 개의 홀이 배플판(420) 전체에 형성됨으로써 배플판(420)이 샤워헤드 형상으로 형성될 수 있다.
도 5를 참조하면, 개구부(522, 524, 526)는 부분적으로 슬릿 형상으로 형성될 수 있다. 여기서, 전체적인 배치 구조는 도 4에 도시된 개구부(422, 424, 426)와 동일하다. 개구부(522, 524, 526)의 개수 및 크기에 의해 분사되는 스팀의 양을 조절할 수 있다.
도 6은 중앙영역과 주변영역을 갖는 분사 노즐부의 실시예를 도시한 평면도이다.
도 6을 참조하면, 분사 노즐부(610)는 노즐몸체(612)와 배플판(620)을 포함할 수 있다. 여기서, 배플판(620)에 형성된 개구부는 중앙영역에 형성된 센터 개구부(622)와 주변영역(624)에 형성된 에지 개구부(624)로 구분될 수 있다. 센터 개구부(622)는 피처리 기판의 중앙영역(센터영역)으로 스팀을 분사하고, 에지 개구부(624)는 피처리 기판의 중앙영역을 제외한 나머지 영역(에지영역)으로 스팀을 분사할 수 있다. 공급라인(628)을 통해 공급된 스팀은 중앙영역에서 가장 많은 양이 강한 압력으로 분사되고, 주변영역으로 갈수록 적은 양이 약한 압력(중앙에서 분사되는 압력과 비교하여)으로 분사된다. 이로 인해, 피처리 기판의 중앙영역과 주변영역에서의 기판 처리 효율이 달라질 수 있다. 그러므로 센터 개구부(622)와 에지 개구부(624)의 크기 또는 개수를 조절함으로써 피처리 기판으로 분사되는 스팀의 양을 조절할 수 있고, 피처리 기판 전체면에서 균일한 처리 효율을 이룰 수 있다. 센터 개구부(622)와 에지 개구부(624) 사이의 간격은 조절될 수 있다.
도 7은 다양한 사이즈의 개구부를 갖는 분사 노즐부의 실시예를 도시한 평면도이다.
도7을 참조하면, 배플판(710)은 동심원 형상의 제1, 2, 3 분사영역(722, 724, 726)으로 구분될 수 있다. 제1, 2, 3 분사영역(722, 724, 726)에는 서로 다른 크기의 개구부가 형성될 수 있다. 예를 들어, 가장 중심인 제1 분사영역(722)에서 제2, 3 분사영역(724, 726)으로 갈수록 점점 더 큰 크기의 개구부가 형성될 수 있다. 그러면 중앙영역으로 분사되는 스팀의 양(강한 압력으로 분사)과 주변영역으로 분사되는 스팀의 양(약한 압력으로 분사)이 거의 동일해지므로 배플판(710) 전체적으로 균일하게 스팀이 분사될 수 있다.
또는 제1, 2, 3 분사영역(722, 724, 726)에 형성되는 개구부의 개수 및 개구부의 조밀도를 조절할 수 있다. 예를 들어, 가장 중심인 제1 분사영역(722)에서 제2, 3 분사영역(724, 726)으로 갈수록 개구부가 점점 더 조밀하게 형성될 수 있다. 그러면 중앙영역으로 분사되는 스팀의 양(강한 압력으로 분사)과 주변영역으로 분사되는 스팀의 양(약한 압력으로 분사)이 거의 동일해지므로 배플판(710) 전체적으로 균일하게 스팀이 분사될 수 있다.
도 8은 다양한 형상의 개구부를 도시한 단면도이다.
도 8(a)를 참조하면, 개구부(822)는 배플판(820)에 수직으로 관통 형성될 수 있다. 또는 도 8(b)를 참조하면, 개구부(824)는 단면이 역 사다리꼴 형상을 갖도록 형성될 수 있다. 즉, 개구부(824)의 상부 사이즈가 개구부(824)의 하부 사이즈보다 더 크게 형성될 수 있다. 그러면 분사되는 스팀은 개구부(824)를 통해 집중적으로 분사될 수 있다. 또는 도 8(c)를 참조하면, 개구부(826)는 단면이 사다리꼴 형상을 갖도록 형성될 수 있다. 즉, 개구부(826)는 상부 사이즈가 하부 사이즈보다 더 작게 형성될 수 있다. 그러면 분사되는 스팀은 개구부(826)를 통해 확산되면서 분사될 수 있다. 또는 도 8(d)를 참조하면, 개구부(828)는 기울기를 갖도록 비스듬하게 형성될 수 있다. 그러면 분사되는 스팀은 개구부(828)가 기울어진 방향으로 분사될 수 있다.
도 8에 도시된 다양한 형상의 개구부(822, 824, 826, 828)는 하나의 배플판에 혼합되어 형성될 수도 있다.
도 9및 도 10은 분사 노즐부의 다른 실시예를 도시한 도면이고, 도 11은 도 10에 도시된 분사 노즐부를 통해 스팀을 분사하는 과정을 도시한 도면이다.
도 9 및 도 10을 참조하면, 분사 노즐부(910)는 다수 개의 노즐몸체(912, 914, 916)를 포함할 수 있다. 제1 노즐몸체(912)는 내부에 유체가 머무는 중공의 공간을 갖는다. 제2 노즐몸체(914)는 제1 노즐몸체(912)와 소정의 간격으로 이격되며 제1 노즐몸체(912)가 내부에 포함된다. 제3 노즐몸체(916)는 제2 노즐몸체(916)와 소정의 간격으로 이격되며 제2 노즐몸체(916)가 내부에 포함된다.
다수 개의 노즐몸체(912, 914, 916) 사이에는 소정의 공간이 형성된다. 제1 노즐몸체(912)의 내부, 제1 노즐몸체(912)와 제2 노즐몸체(914) 사이의 공간, 및 제2 노즐몸체(914)와 제3 노즐몸체(916) 사이의 공간을 통해 스팀이 이동된다. 다수 개의 노즐몸체(912, 914, 916) 사이로 공급된 스팀은 배플판(920)의 개구부(922)를 통해 피처리 기판으로 분사된다.
다수 개의 노즐몸체(912, 914, 916) 사이로 공급되는 스팀은 동일한 시간에 공급될 수도 있고, 시간차이를 두고 공급될 수도 있다. 예를 들어, 도 11에 도시된 바와 같이, 가장 내측에 위치하는 제1 노즐몸체(912)로 스팀을 공급하여 1차로 스팀을 분사하고, 제1 노즐몸체(912)와 제2 노즐몸체(914) 사이의 공간을 통해 스팀을 공급하여 2차로 스팀을 분사하며, 2 노즐몸체(914)와 제3 노즐몸체(916) 사이의 공간을 통해 스팀을 공급하여 3차로 스팀을 분사할 수 있다. 다수 개의 노즐몸체(912, 914, 916) 내측에서 외측으로 스팀을 분사함으로써, 스팀을 피처리 기판 전체에 확산시키며 분사할 수 있다. 그러면 스팀에 의해 세정된 파티클(이물질)을 피처리 기판의 외부로 밀어내는 효과를 갖는다.
도 12는 기판과의 간격이 비균일한 분사 노즐부의 실시예를 도시한 도면이다.
도 12를 참조하면, 분사 노즐부(1210)는 중앙영역이 상부로 오목하게 형성된 배플판(1220)이 노즐몸체(1212)에 설치되어 형성될 수 있다. 배플판(1220)의 중앙영역과 서셉터(1202)에 안착된 피처리 기판(1203) 사이의 거리(d1)는 배플판(1220)의 주변영역과 피처리 기판(1203) 사이의 거리(d2) 보다 더 멀다. 다시 말해, 배플판(1220)은 가장자리(에지)로 갈수록 피처리 기판(1203)과의 거리가 좁아진다. 상기에서 설명한 바와 같이, 분사 노즐부(1210)의 개구부(1222)를 통해 중앙영역에서 분사되는 스팀의 양은 에지영역에서 분사되는 스팀의 양보다 더 많기 때문에 배플판(1220)을 오목한 형상으로 형성함으로써, 배플판(1220) 전체적으로 스팀이 균일하게 분사되도록 조절할 수 있다.
도 13은 흡입부가 장착된 분사 노즐부의 실시예를 도시한 도면이다.
도 13을 참조하면, 분사 노즐부(1310)는 흡입부(1350)를 더 포함할 수 있다. 흡입부(1350)는 노즐몸체(1312)의 외측 둘레를 따라 설치되며 펌프(1360)와 연결된다. 분사 노즐부(1310)로 공급된 스팀은 피처리 기판(1303)의 상면 전체에 분사된다. 그러면 분사된 스팀에 의해 피처리 기판(1303)에 포함되어있던 파티클(이물질)은 스팀에 의해 세정되어 피처리 기판(1303)과 분리된다. 피처리 기판(1303)에서 분리된 파티클과 분사된 스팀은 분사 노즐부(1310)의 흡입부(1350)로 흡입되어 외부로 배출되거나, 필터링 후 재사용된다.
분사 노즐부(1310)를 이용하여 피처리 기판(1303)에 스팀을 분사하여 파티클을 피처리 기판(1303)과 분리하고, 흡입부(1350)를 이용하여 분리된 파티클을 흡입함으로써 피처리 기판(1303)을 완전하게 세정할 수 있다. 또한 분리된 파티클을 제거하기 위한 별도의 공정을 수행할 필요가 없다.
흡입부(1305)는 분사 노즐부(1310)에서 스팀을 분사하는 동시에 구동할 수도 있고, 분사 노즐부(1310)에서 스팀을 분사하여 파티클을 피처리 기판(1303)에서 분리한 후 구동할 수도 있다.
이상의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 발명의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 발명의 범위에 포함된다.

Claims (10)

  1. 유체 공급원과 연결되어 유체를 공급받는 노즐몸체; 및
    상기 노즐몸체에 구비되며 상기 유체 공급원으로부터 공급된 유체를 기판 전체에 분사하는 하나 이상의 개구부를 갖고, 상부방향으로 오목한 형태를 갖는 배플판을 포함하고,
    상기 배플판으로부터 상기 기판까지의 거리는, 상기 배플판의 중앙영역에서 상기 배플판의 에지영역으로 갈수록 짧아지는 것을 특징으로 하는 기판 전체에 유체 분사가 가능한 노즐.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 개구부는,
    슬릿 형상으로 형성된 기판 전체에 유체 분사가 가능한 노즐.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 개구부는
    상기 배플판의 중앙영역에 형성되는 센터 개구부; 및
    상기 배플판의 중앙영역을 제외한 영역에 형성되는 에지 개구부를 포함하는 기판 전체에 유체 분사가 가능한 노즐.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 노즐몸체는,
    내부에 유체가 머무는 중공의 공간을 갖는 제1 노즐몸체; 및
    상기 제1 노즐몸체와 이격되도록 상기 제1 노즐몸체가 내부에 구비되는 제2 노즐몸체를 포함하고,
    상기 노즐몸체로 공급된 유체는,
    상기 제1 노즐몸체를 통해 분사되고, 상기 제1노즐몸체와 상기 제2 노즐몸체 사이의 이격된 공간을 통해 분사되는 기판 전체에 유체 분사가 가능한 노즐.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 제1 노즐몸체로 공급되는 유체는 상기 제1 노즐몸체와 상기 제2 노즐몸체 사이의 이격된 공간으로 공급되는 유체와 동일한 시간에 공급되거나 또는 다른 시간에 공급되는 기판 전체에 유체 분사가 가능한 노즐.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 기판으로 분사된 유체를 다시 흡입하는 흡입부를 더 포함하는 기판 전체에 유체 분사가 가능한 노즐.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 배플판은,
    내부에 열선을 포함하는 기판 전체에 유체 분사가 가능한 노즐.
  9. 유체를 공급받아 가열하여 스팀을 생성하는 스팀 생성부;
    상기 스팀 생성부와 연결되며, 제1항, 제3항 내지 제 8항 중 어느 하나로 형성되어 스팀을 분사하는 노즐; 및
    상기 노즐이 설치되며, 내부에 기판을 지지하기 위한 서셉터가 구비되는 챔버를 포함하는 기판 전체에 유체 분사가 가능한 노즐을 이용한 기판 세정 시스템.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 서셉터는,
    상기 노즐에서 스팀이 분사되는 동안 회전하는 기판 전체에 유체 분사가 가능한 노즐을 이용한 기판 세정 시스템.
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