KR100193733B1 - 반도체 웨이퍼 세정장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 반도체소자의 제조공정에 사용되는 웨이퍼 세정장치에 관한 것으로 특히 세정조내에 투입되는 웨이퍼의 유무를 감지하여 공정의 진행을 제어하는 반도체 웨이퍼 세정장치에 관한 것으로, 본 발명의 특징에 의하면, 반도체 웨이퍼 세정장치는 세정조의 내조에 설치되되 하단과 내조에 접하는 면이 개방된 구조를 갖는 고정브라켓과, 이 브라켓내에 삽입되어 브라켓의 외부에 체결되는 고정나사에 의해 내조의 외벽에 밀착되어 고정된 포토센서를 구비하고, 또한 상기 센서를 보호하는 케이싱수단과, 상기 케이싱수단내 습기를 제거하는 제습수단을 포함하여 상기 브라켓을 통하여 케이싱수단이 고정되는 구조로 형성되어, 센서의 감지 불량으로 종종 발생하는 공정에러에 의한 장비의 가동중지는 물론, 센서의 수명을 연장시켜 줌으로써 부품의 잦은 교체로 인한 장비의 가동시간의 손실을 줄여주고, 또한 장비의 가동효율을 향상시킬 수 있는 이점이 있다.

Description

반도체 웨이퍼 세정장치

제1도는 종래의 세정장치의 전체적인 구성을 나타낸 개략도.

제2도는 상술한 용도로 사용되던 포토센서의 공정조에 장착된 상태도.

제3도는 본 발명의 실시예에 따른 포토센서의 고정구조를 나타낸 분해사시도.

제4도는 상술한 구성을 갖는 본 발명의 조립된 상태의 단면구조도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10 : 하우징 11: 요홈

12 : 창 13 : 돌기

20 : 커버 30 : 가스공급라인

111 : 내조 200 : 센서

210 : 고정브라켓

[산업상 이용분야]

본 발명은 반도체소자의 제조공정에 사용되는 웨이퍼 세정장치에 관한 것으로 특히 세정조내에 투입되는 웨이퍼의 유무를 감지하여 공정의 진행을 제어하는 반도체 웨이퍼 세정장치에 관한 것이다.

[종래기술 및 그의 문제점]

반도체소자가 점점 고집적화되면서 종래 문제가 되지 않았던 작은 사이즈의 파티클도 치명적인 손상을 주는 요인으로 작용하게 된다. 따라서 이들 각종 오염원을 제거 관리하기 위한 세정기술은 제조공정중 커다란 비중을 차지하는 공정으로 자리잡고 있으며 점점 다양화 되고 있다. 현재 사용되고 있는 세정시스템에서 웨이퍼에 흡착된 오염원에 따라 여러 종류의 약액을 사용하게 된다.

제1도는 종래의 세정장치의 전체적인 구성을 나타낸 개략도로, 약액조(110)와 린스조(120) 및 클리닝이 완료된 웨이퍼를 건조하는 건조부(130)와 각각의 위치로 웨이퍼를 로딩시켜 주는 웨이퍼 이송 로봇아암(140)을 구비하고 있다.

이러한 약액공정단계에서 처음 약액처리 후 이어지는 후속 약액처리시 먼저 처리된 약액이 웨이퍼와 케리어에 흡착되어 새로운 오염원으로 작용하는 문제가 발생하여 이를 방지하기 위하여 각 약액처리조 사이에는 반드시 전처리된 약액을 행궈주는 린스시스템이 갖추어져 있다.

이러한 세정장비에 있어서 사용되는 약액이 다양해짐에 따라 약액조와 린스조의 구성이 복잡해지고 각 조의 웨이퍼의 이송횟수가 증가하게 된다.

또한 상기 세정시스템에서 웨이퍼의 이송을 사람의 손에 의해 직접 진행되었던 종래의 진행방식과는 달리 로봇아암을 통한 자동 시스템의 이동방식에 의해 진행되는 추세에 있다.

이는 사람이 직접 진행함에 따라 발생할 수 있는 인위적인 오염원을 제거하고 계획적인 초정관리를 실현하기 위한 방안이기도 하다.

최근 웨이퍼의 대구경화 및 생산성을 높이기 위한 대안으로 웨이퍼를 카세트 없이 세정공정을 진행하는 카세트리스 및 이송로붓의 스피드를 높여 사용하는 추세에 있다. 이는 생산비의 원가절감에도 유리하게 작용하고 있기 때문이다. 이러한 세정기술의 발달을 기본적으로 웨이퍼를 반송할 때에 원하는 진행 매수를 각각의 약액조에 정확하게 정위치를 찾아 완벽하게 진행시켜 주어야 한다.

이를 위하여 종래에는 포토센서를 통하여 웨이퍼의 유무를 감지하여 이송로봇의 동작을 제어하는 방법을 사용하여 왔었다.

제2도는 상술한 용도로 사용되던 포토센서의 공정조에 장착된 상태를 나타낸 것이다. 상기 공정조는 웨이퍼가 투입되는 내조(111)와 이 내조에서 오버 플로우(over flow)되는 세정액을 모아 드레인 시켜주는 외조(112)로 구성되어 있다. 그리고 포토 센서(200)는 상기 내조(111)의 외측면에 서로 대향되도록 설치된다.

이 포토센서(200)의 설치방법을 살펴보면 상기 내조(111)의 일측에 고정브라켓(210)을 고정하고 이 고정브라켓(210)내에 포토센서(200)를 삽입 내조에 말착되도록 고정한다. 상기 고정브라켓(210)은 오버 플로우되는 세정액을 막을 수 있도록 상부면이 밀폐되고 하단면과 내조(111)에 접하는 면이 개방된 구조를 가지며, 상기 포토센서(200)는 이 고정브라켓의 일측에 연결되는 고정나사(211)에 의해 내조의 외벽에 밀착되어 고정된다.

상술한 방법으로 내조의 외벽에 대향되도록 양측에 설치되는 포토센서(200)는 일측의 발광부(200a)에서 타측의 수광부(200b)로 빛을 보내는 방식으로 내조내에 웨이퍼의 유무를 감지하게 된다.

이러한 종래의 웨이퍼 감지용 포토센서는 하단이 외부에 노출되어 있어 공정에 사용되는 세정액이 유입되거나 또는 고온의 세정액과 저온의 세정액이 교체되는 과정에서 센서부위에 수증기가 되는 현상이 발생하게 된다.

이러한 세정액의 유입과 수증기는 센서의 동작을 방해하여 오동작을 유발시키게 된다. 예를 들어 센서(200)가 설치된 해당 세정조에서 공정을 마친 웨이퍼가 이송로봇에 의해 다음공정으로 진행된 상태에서 웨이퍼가 투입된 상태를 감지하지 못하게 되면 또다른 웨이퍼가 공정조로 투입되던가 또는 이상 공정이 진행되지 못하고 장비의 운전이 정지되는 결과를 가져오게 된다.

또한 포토센서는 반복되는 공정진행 과정에서 급격한 온도변화에 의해 수명이 단축된다.

그리고 실제로 세정공정의 진행시 웨이퍼 반송 미스에 의한 진행사고 발생이 비일비재하게 일어나고 있으며 이에 따르는 장비의 가동중지로 인하여 작업효율을 떨어뜨려 수율을 저하시키는 문제점이 있었다.

[발명의 목적]

본 발명은 상술한 문제점들을 해소하기 위해 제안된 것으로 센서의 오동작을 방지하고 수명을 연장시키므로서 장비의 가동효율 및 수율을 향상시킬 수 있도록 한 반도체 웨이퍼 세정장치를 제공하는데 목적이 있다.

[발명의 구성]

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 의하면, 반도체 웨이퍼 세정장치는 세정조의 내조에 설치되되 하단과 내조에 접하는 면이 개방된 구조를 갖는 고정브라켓과, 이 브라켓내에 삽입되어 브라켓의 외부에 체결되는 고정나사에 의해 내조의 외벽에 밀착되어 고정된 포토센서를 구비하고, 또한 상기 센서를 보호하는 케이싱수단과, 상기 케이싱수단내 습기를 제거하는 제습수단을 포함하여 상기 브라켓을 통하여 케이싱수단이 고정되도록 한다.

이 장치에 있어서, 상기 케이싱수단은 센서가 장착될 수 있도록 후면이 개방되고 전면에 수직하는 소정폭의 요홈과 상기 공간에 고정되는 상기 포토센서의 발광부 혹은 수광부의 위치에 상기 요홈과 연통되는 소정 크기의 창을 구비한 하우징과, 상기 하우징의 개방부위에 씌워지고 그리고 일측면에 상기 고정브라켓의 고정나사에 의해 고정되는 탭이 형성된 커버로 구성된다.

이 장치에 있어서, 상기 제습수단은 상기 하우징내에 삽입되는 포토센서가 전면, 양측면, 바닥면과 각각 소정의 간격을 두고 위치할 수 있도록 각면에 형성된 복수개의 돌기와, 하우징의 바닥에 통공을 형성하고 이 통공을 통하여 연결된 가스공급라인으로 구성된다.

이 장치에 있어서, 상기 가스공급라인을 통하여 제공되는 가스는 질소가스를 사용한다.

[작용]

상술한 구성을 갖는 본 발명은 포토센서로 세정액의 유입을 차단하고 수증기를 제거해 줌으로서 정확한 웨이퍼의 감지를 수행할 수 있도록 하였다.

[실시예]

이하, 본 발명의 바람직한 실시예 및 동작관계를 첨부된 도면에 따라서 상세히 설명한다.

제3도는 본 발명의 실시예에 따른 포토센서의 고정구조를 나타낸 분해사시도로 제2도에 도시된 구성요소와 동일한 기능 및 구조를 갖는 구성요소에 대해서는 동일한 참조번호를 병기하여 설명한다.

상기 포토센서(200)의 고정구조는 이 포토센서를 안전하게 보호하고 고정브라켓(210)에 의해 고정되는 케이싱수단과, 이 케이싱수단내에 고정되는 센서가 물이나 수증기로부터 안정적인 상태를 유지하도록 하는 제습수단을 구비하고 있다.

상기 케이싱수단은 센서(200)가 고정되는 삽입되는 하우징(10)과, 이 하우징의 일측에 씌워지는 커버(20)로 구성된다.

상기 하우징(10)은 센서(200)가 삽입될 수 있는 후면이 개방된 구조를 가지며, 전면에 수직하는 소정폭의 요홈(11)과 상기 공간에 고정되는 상기 포토센서의 발광부 혹은 수광부(200a)의 위치에 상기 요홈(11)과 연통되는 소정 크기의 창(12)이 형성된 구조를 갖는다. 상기 커버(20)는 하우징의 개방부위에 씌워지고 그리고 일측면에 상기 고정브라켓(210)의 고정나사(211)에 의해 고정되는 탭(21)이 형성된 구조를 갖는다.

상기 제습수단은 상기 하우징(10)내에 공간에 삽입되는 포토센서(200)가 전면, 양측면, 바닥면과 각각 소정의 간격을 두고 고정될 수 있도록 각각의 면에 형성한 복수개의 돌기(13)와, 하우징의 바닥에 통공(14)을 형성하고 이 통공을 통하여 연결된 가스공급라인(30)으로 구성된다. 상기 가스공급라인(30)을 통하여 공급되는 가스로는 질소가스를 사용한다.

제4도는 상술한 구성을 갖는 본 발명의 조립된 상태의 단면구조를 나타낸 것으로, 상기 구조에 따른 작용을 설명하면 다음과 같다.

먼저, 세정조에 부착되는 센서(200)가 케이싱에 의해 감싸지므로 공정의 진행과정에서 물방울이 튀어 유입되는 일이 방지된다.

또한 고온의 세정액과 저온의 세정액을 교차하여 사용할 때 세정조 내벽에 수증기의 응결에 의한 물방울이 하우징(10)내로 가스공급라인(30)을 통해 공급되는 가스에 의해 제거된다.

따라서 세정조 외벽의 물방울이나 수증기가 형성되지 않고 항상 안정된 상태를 유지하게 되므로 이로 인한 센서의 동작에러를 방지할 수 있게 된다.

그리고, 공급되는 가스에 의해 센서는 항상 적정온도를 유지하게 되므로 센서의 기능을 발휘할 수 있게 된다.

[발명의 효과]

상술한 작용으로 본 발명은 센서의 감지 불량으로 종종 발생하는 공정에러에 의한 장비의 가동중지는 물론, 센서의 수명을 연장시켜 줌으로써 부품의 잦은 교체로 인한 장비의 가동시간의 손실을 줄여주고, 또한 장비의 가동효율을 높여 수율 향상에 기여할 수 있는 이점이 있다.

Claims (4)

1. 세정조의 내조(111)에 설치되되 하단과 내조에 접하는 면이 개방된 구조를 갖는 고정브라켓(210)과, 이 브라켓내에 삽입되어 브라켓의 외부에 체결되는 고정나사(211)에 의해 내조의 외벽에 밀착되어 고정된 포토센서(200)를 구비하여 세정조내 웨이퍼의 유무를 감지하는 반도체 웨이퍼 세정장치에 있어서, 상기 센서(200)를 보호하는 케이싱수단과, 상기 케이싱수단내 습기를 제거하는 제습수단을 포함하여 상기 브라켓을 통하여 케이싱수단이 고정되도록 하는 것을 특징으로 하는 반도체 웨이퍼 세정장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 케이싱수단은 센서(200)가 장착될 수 있도록 후면이 개방되고 전면에 수직하는 소정폭의 요홈(11)과 상기 공간에 고정되는 상기 포토센서의 발광부(200a) 혹은 수광부(200b)의 위치에 상기 요홈(11)과 연통되는 소정 크기의 창(12)을 구비한 하우징(10)과, 상기 하우징(10)의 개방부위에 씌워지고 그리고 일측면에 상기 고정브라켓(210)의 고정나사(211)에 의해 고정되는 탭(21)이 형성된 커버(20)로 구성된 것을 특징으로 하는 반도체 웨이퍼 세정장치.
3. 제1항에 있어서, 상기 제습수단은 상기 하우징(10)내에 삽입되는 포토센서(200)가 전면, 양측면, 바닥면과 각각 소정의 간격을 두고 위치할 수 있도록 각면에 형성된 복수개의 돌기(13)와, 하우징의 바닥에 통공(14)을 형성하고, 이 통공을 통하여 연결된 가스공급라인(30)으로 구성된 것을 특징으로 하는 반도체 웨이퍼 세정장치.
4. 제3항에 있어서, 상기 가스공급라인(30)을 통하여 제공되는 가스는 질소가스인 것을 특징으로 하는 웨이퍼 세정장치.