KR100414022B1

KR100414022B1 - 웨이퍼 세정장치의 매엽식 챔버

Info

Publication number: KR100414022B1
Application number: KR10-2001-0038609A
Authority: KR
Inventors: 박상빈; 하굉호
Original assignee: 동부전자 주식회사
Priority date: 2001-06-30
Filing date: 2001-06-30
Publication date: 2004-01-07
Also published as: KR20030003298A

Abstract

본 발명은 웨이퍼 세정장치의 매엽식 챔버에 관한 것으로서, 웨이퍼를 세정하는 장치에서 챔버의 하측으로 로딩된 웨이퍼에 분사된 약액을 회수하는 약액 회수컵을 구비한 매엽식 챔버에 있어서, 약액 회수컵(400)은 테이퍼진 원반형상으로 형성되는 본체(460)와, 웨이퍼(W)가 출입할 수 있도록 본체(460)의 중앙에 수직으로 형성되는 개구부(410)와, 본체(460)의 내주면을 따라 형성되는 약액 저장공간(420)으로 이루어지며, 본체(460)의 테이퍼진 외주 경사면과 챔버(100) 사이에 약액 회수컵(400)을 상하로 이동시키기 위한 액츄에이터(300)가 결합됨과 아울러 약액 저장공간(420)의 내부 상측면(440)이 오목하도록 형성되는 것으로서, 약액 분사노즐로부터 웨이퍼로 분사된 약액을 원활하게 회수함으로써 회수시약액 회수컵에 유입된 약액이 약액 저장공간의 내부 벽면과 충돌하여 리바운드되어 웨이퍼의 백면 가장자리를 손상시키는 것을 방지하며, 웨이퍼의 백면 가장자리가 손상되는 것을 방지함으로써 웨이퍼의 균일성을 확보하여 웨이퍼의 수율을 향상시키는 효과를 가지고 있다.

Description

웨이퍼 세정장치의 매엽식 챔버{SINGLE WAFER CHAMBER FOR USING SEMICONDUCTOR WAFER CLEANING APPARATUS}

본 발명은 웨이퍼를 세정하는 장치의 매엽식 챔버에 관한 것으로서, 약액 분사노즐로부터 웨이퍼로 분사된 약액을 원활하게 회수함으로써 회수시약액 회수컵에 유입된 약액이 약액 저장공간의 내부 벽면과 충돌하여 리바운드되어 웨이퍼의 백면 가장자리를 손상시키는 것을 방지하는 웨이퍼 세정장치의 매엽식 챔버에 관한 것이다.

일반적으로 웨이퍼를 제조하기 위한 공정중에서 가장 기본적인 공정중의 하나인 세정공정은 웨이퍼를 제조하기 위해서 여러 단계의 공정을 수행하는 과정에서 웨이퍼에 부착된 각종 오염물을 제거하는 공정이다.

이러한 세정공정을 수행하는 세정장치는 한번의 세정공정에 일정 갯수의 웨이퍼를 동시에 세정하는 배치식과 한장의 웨이퍼를 세정하는 매엽식이 있다.

현재, 반도체 장치의 고집적화에 따라 디자인 룰(design rule)은 미세화된다고 해도 칩의 크기가 커지는 것은 필연적이다. 따라서, 반도체 소자의 생산성 및 수율 관점에서 웨이퍼의 대구경화가 요구된다. 그러나 배치식의 웨트 스테이션(wet station)의 경우 이에 따른 장비의 크기가 한정적이므로 매엽식의 웨이퍼 세정장치가 필요한 실정이다.

웨이퍼 세정장치에서 매엽식 챔버를 첨부된 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다. 도 1은 종래의 웨이퍼 세정장치의 매엽식 챔버를 도시한 단면도이다. 도시된 바와 같이, 종래의 매엽식 챔버는 크게 챔버(10)와, 웨이퍼 이송아암(20)과, 유압실린더(30)와, 약액 회수컵(40)을 포함한다.

챔버(10)는 세정장치의 케이스(1)의 내측에 설치되고, 일측에 미도시된 약액 분사노즐 및 초순수 분사노즐이 내.외측으로 이동하는 출입구(미도시)를 형성하며, 하측이 개방되어져 있다.

웨이퍼 이송아암(20)은 챔버(10)의 개방된 하측으로 웨이퍼(W)를 로딩/언로딩시키며, 세정시 로딩된 웨이퍼(W)를 회전시킨다.

유압실린더(30)는 챔버(10)의 일측에 수직방향으로 설치되며, 유압실린더(30)의 피스톤로드(31)는 약액 회수컵(40)의 일측을 관통하여 연결된다.

약액 회수컵(40)은 테이퍼진 원반 형상으로 형성되고, 그 중앙에 수직으로 개구부(41)를 형성하며, 이 개구부(41)를 통하여 웨이퍼 이송아암(20)에 부착된 웨이퍼(W)가 출입한다.

또한, 약액 회수컵(40)은 챔버(10)의 출입구를 통해 내측으로 이동한 약액 분사노즐이 로딩된 웨이퍼(W)의 상측에 약액을 분사시 웨이퍼 이송아암(20)에 의해 회전하는 웨이퍼(W)의 표면으로부터 외측으로 흐르는 약액을 저장하기 위해 내주면을 따라 약액 저장공간(42)을 형성하고 있으며, 약액 저장공간(42)에 약액이 주입되는 약액 주입구(42a) 역시 약액 회수컵(40)의 내주면을 따라 형성되어 있다.

한편, 약액 회수컵(40)은 하단 일측에 회수된 약액을 외부의 약액 저장탱크로 보내기 위해 약액 배출파이프(43)가 연결되어 있다.

약액 회수컵(40)은 대기시에는 도 2a에서 나타낸 바와 같이 챔버(10)의 하측에 형성된 플랜지(11)의 하측에 밀착되어 있으며, 이 때, 웨이퍼(W)는 웨이퍼 이송아암(20)에 의해 약액 회수컵(40)의 상측에 위치한다.

챔버(10)의 출입구를 통해 챔버(10)의 내측으로 이동한 약액 분사노즐이 약액을 웨이퍼(W)의 상측에서 분사시 약액 회수컵(40)은 도 2b에서 나타낸 바와 같이, 분사된 약액의 회수를 위해 약액 저장공간(42)의 약액 유입구(42a)가 웨이퍼(W) 표면과 수평이 되도록 위치한다.

또한, 챔버(10)의 출입구를 통해 챔버(10)의 내측으로 이동한 초순수 분사노즐이 초순수를 웨이퍼(W)의 상측에서 분사하여 린스(rinse)시 도 2c에서 나타낸 바와 같이 약액 회수컵(40)에 초순수가 유입되지 않도록 유압실린더(30)에 의해 약액 회수컵(40)은 약액 저장공간(42)의 약액 유입구(42a)의 높이가 로딩된 웨이퍼(W) 표면의 높이보다 높게 위치하도록 한다.

이러한 종래의 웨이퍼 세정장치의 매엽식 챔버는 챔버(10)와 약액 회수컵(40)을 서로 연결하기 위해 유압실린더(30)의 일측이 챔버(10)에 장착되며, 유압실린더(30)의 피스톤로드(31)는 약액 회수컵(40)의 일측을 관통하여 결합된다.

즉, 유압실린더(30)의 피스톤로드(31)는 끝단에 브라켓(31a)이 연결되며, 이 브라켓(31a)은 약액 회수컵(40)의 일측을 관통하여 설치되어 있다.

따라서, 브라켓(31a)이 약액 저장공간(42)의 내측에 위치하고 있으므로 약액 저장공간(42)이 상대적으로 얕으며, 이로 인해 약액 분사노즐로부터 분사된 BHF 등과 같은 약액이 회전하는 웨이퍼(W) 표면을 따라 약액 회수컵(40)의 약액 저장공간(42)으로 유입된 후 약액 저장공간(42)의 내부 벽면과 충돌하여 로딩된 웨이퍼(W)의 백면 가장자리로 리바운드(rebound)되어 로딩된 웨이퍼(W)의 백면 가장자리를 에칭함으로써 웨이퍼(W)의 균일성을 떨어 뜨리고, 이로 인해 웨이퍼(W)의수율을 현저히 저하시키는 문제점을 가지고 있었다.

그러므로, 약액 회수컵(40)이 약액 분산노즐로부터 분사된 약액을 원활하게 회수하는 한편, 약액 회수중에 약액이 리바운드되어 웨이퍼(W)의 백면 가장자리를 손상시키지 않도록 하는 약액 회수컵(40)의 개발이 필요하게 되었다.

본 발명은 상술한 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 약액 분사노즐로부터 웨이퍼로 분사된 약액을 원활하게 회수함으로써 회수시 약액 회수컵에 유입된 약액이 약액 저장공간의 내부 벽면과 충돌하여 리바운드되어 웨이퍼의 백면 가장자리를 손상시키는 것을 방지하며, 웨이퍼의 백면 가장자리가 손상되는 것을 방지함으로써 웨이퍼의 균일성을 확보하여 웨이퍼의 수율을 향상시키는 웨이퍼 세정장치의 매엽식 챔버를 제공하는데 있다.

이와 같은 목적을 실현하기 위한 본 발명은, 약액 회수컵은 테이퍼진 원반형상으로 형성되는 본체와, 웨이퍼가 출입할 수 있도록 본체의 중앙에 수직으로 형성되는 개구부와, 본체의 내주면을 따라 형성되는 약액 저장공간으로 이루어지며, 본체의 테이퍼진 외주 경사면과 챔버 사이에 약액 회수컵을 상하로 이동시키기 위한 액츄에이터가 결합됨과 아울러 약액 저장공간의 내부 상측면이 오목하도록 형성되는 것을 특징으로 한다.

액츄에이터는 약액 회수컵의 외주 경사면상에 직립하여 설치되는 유압실린더인 것을 특징으로 한다.

약액 회수컵은 약액 저장공간으로 약액이 유입되는 약액 유입구의 하단에 약액유출 차단턱을 형성하는 것을 특징으로 한다.

도 1은 종래의 웨이퍼 세정장치의 매엽식 챔버를 도시한 단면도,

도 2는 종래의 웨이퍼 세정장치의 매엽식 챔버에서 약액 회수컵의 사용상태를 도시한 단면도로서, 도 2a는 대기시를, 도 2b는 약액 회수시를, 도 2c는 린스시를 나타낸 도면,

도 3은 본 발명에 따른 웨이퍼 세정장치의 매엽식 챔버를 도시한 단면도,

도 4는 본 발명에 따른 웨이퍼 세정장치의 매엽식 챔버의 약액 회수컵의 단면을 확대하여 도시한 도면이다.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >

100 ; 챔버 200 ; 웨이퍼 이송아암

300 ; 액츄에이터 400 ; 약액 회수컵

410 ; 개구부 420 ; 약액 저장공간

430 ; 약액 배출파이프 450 ; 약액유출 차단턱

460 ; 본체

이하, 본 발명의 가장 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 더욱 상세히 설명하기로 한다.

도 3은 본 발명에 따른 웨이퍼 세정장치의 매엽식 챔버를 도시한 단면도이다. 도시된 바와 같이, 웨이퍼를 세정하는 장치의 매엽식 챔버는 일측에 미도시된 약액 분사노즐 및 초순수 분사노즐이 내.외측으로 이동하는 출입구(미도시)를 형성하며 하측이 개방된 챔버(100)와, 챔버(100)의 개방된 하측으로 웨이퍼(W)를 로딩/언로딩시키는 웨이퍼 이송아암(200)과, 챔버(100)에 설치되는 액츄에이터(300)와, 액츄에이터(300)에 의해 상하로 이동하며 챔버(100)의 출입구를 통하여 챔버(100) 내측으로 이동한 약액 분사노즐로부터 분사된 약액을 회수하는 약액 회수컵(400)을 포함한다.

챔버(100)는 장치의 케이스(1) 내부에 설치되며, 출입구를 통하여 정해진 공정순서에 따라 약액 분사노즐 및 초순수 분사노즐이 챔버(100)의 내.외측으로 이동한다.

웨이퍼 이송아암(200)은 챔버(100)의 개방된 하측으로 웨이퍼(W)를 로딩/언로딩하며, 로딩된 웨이퍼(W)를 회전시킨다.

액츄에이터(300)는 챔버(100)의 외측면에 설치되며, 챔버(100)의 하측에 위치하는 약액 회수컵(400)을 상하로 이동시킨다.

한편, 액츄에이터(300)는 일예로 도 3에서 나타낸 바와 같이 유압에 의해 작동하는 유압실린더(300)임이 바람직하다.

약액 회수컵(400)은 도 4에서 나타낸 바와 같이, 테이퍼진 원반형상으로 형성되는 본체(460)와, 웨이퍼 이송아암(200)에 의해 로딩/언로딩되는 웨이퍼(W)가 출입할 수 있도록 본체(460)의 중앙에 수직으로 형성되는 개구부(410)와, 본체(460)의 내주면을 따라 형성되는 약액 저장공간(420)으로 이루어진다.

본체(460)는 하단 일측에 회수된 약액을 약액저장탱크로 배출시키기 위해 약액 배출파이프(430)가 설치된다.

약액 저장공간(420)은 챔버(100)의 출입구를 통해 내측으로 이동한 약액 분사노즐이 개구부(410)로 로딩된 웨이퍼(W)의 상측에 약액을 분사시 웨이퍼 이송아암(200)에 회전하는 웨이퍼(W)의 표면으로부터 외측으로 흐르는 약액을 저장하기 위해 본체(460)의 내주면을 따라 형성되며, 약액 저장공간(420)에 약액이 주입되는 약액 주입구(421) 역시 약액 회수컵(400)의 내주면을 따라 형성된다.

그리고, 본체(460)의 테이퍼진 외주 경사면과 챔버(100) 사이에 약액 회수컵(400)을 상하로 이동시키기 위한 유압실린더(300)가 결합된다. 즉, 챔버(100)의 외측면에 설치된 유압실린더(300)는 피스톤로드(310)의 끝단에 결합되는 연결브라켓(311)을 매개로 하여 본체(460)의 테이퍼진 외주 경사면상에 직립하여 설치된다.

따라서, 본체(460)의 테이퍼진 외주 경사면상에 유압실린더(300)의 피스톤로드(310)가 결합됨으로써 약액 저장공간(420)은 본체(460)의 내측 깊숙이 형성될 수있으며, 유압실린더(300)에 의해 약액 회수컵(400)을 하방으로 이동시켜 약액 저장공간(420)에 약액이 유입되는 약액 유입구(421)가 로딩된 웨이퍼(W) 표면과 수평되게 유지함으로써 약액 분사노즐로부터 분사된 약액을 회수시 웨이퍼(W) 표면에 분사된 약액이 저장공간(420)으로 유입된 후 리바운드되어 외부로 유출되는 것을 방지하게 된다.

또한, 약액 회수컵(400)은 약액 저장공간(420) 내부의 상측면(440)이 오목하도록 형성된다. 따라서, 약액 회수컵(400)으로 유입되는 약액이 가장 많이 충돌하는 약액 저장공간(420) 내부의 상측면(440)이 오목하게 형성됨으로써 유입되는 약액이 약액 저장공간(420) 내부의 상측면(440)과 충돌하더라도 외측으로 리바운드되지 않고 약액 저장공간(420) 내로 원활하게 유입된다.

한편, 약액 회수컵(400)은 약액 저장공간(420)의 약액 유입구(421)의 하단에 약액유출 차단턱(450)을 형성함이 바람직하다. 따라서, 약액 저장공간(420)으로 유입된 약액이 약액 저장공간(420)의 내부 벽면과 충돌하여 외부로 리바운드되는 것을 차단함으로써 약액이 웨이퍼의 백면 가장자리를 에칭하는 것을 방지한다.

이상과 같이 본 발명의 바람직한 실시예에 의하면 약액 회수컵이 약액 분사노즐로부터 웨이퍼로 분사된 약액을 원활하게 회수함과 아울러 회수시에 유입된 약액이 약액 저장공간의 내부 벽면과 충돌하여 리바운드됨으로써 웨이퍼의 백면 가장자리를 손상시키는 것을 방지한다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 웨이퍼 세정장치의 매엽식 챔버는 약액분사노즐로부터 웨이퍼로 분사된 약액을 원활하게 회수함으로써 회수시에 유입된 약액이 약액 저장공간의 내부 벽면과 충돌하여 리바운드되어 웨이퍼의 백면 가장자리를 손상시키는 것을 방지하며, 웨이퍼의 백면 가장자리가 손상되는 것을 방지함으로써 웨이퍼의 균일성을 확보하여 웨이퍼의 수율을 향상시키는 효과를 가지고 있다.

이상에서 설명한 것은 본 발명에 따른 웨이퍼 세정장치의 매엽식 챔버를 실시하기 위한 하나의 실시예에 불과한 것으로서, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 않고, 이하의 특허청구범위에서 청구하는 바와 같이 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경 실시가 가능한 범위까지 본 발명의 기술적 정신이 있다고 할 것이다.

Claims

웨이퍼를 세정하는 장치에서 챔버의 하측으로 로딩된 웨이퍼에 분사된 약액을 회수하는 약액 회수컵을 구비한 매엽식 챔버에 있어서,

상기 약액 회수컵은 테이퍼진 원반형상으로 형성되는 본체와, 상기 웨이퍼가 출입할 수 있도록 상기 본체의 중앙에 수직으로 형성되는 개구부와, 상기 본체의 내주면을 따라 형성되는 약액 저장공간으로 이루어지며, 상기 본체의 테이퍼진 외주 경사면과 상기 챔버 사이에 상기 약액 회수컵을 상하로 이동시키기 위한 액츄에이터가 결합됨과 아울러 상기 약액 저장공간의 내부 상측면이 오목하도록 형성되는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 세정장치의 매엽식 챔버.
제 1 항에 있어서, 상기 액츄에이터는 상기 약액 회수컵의 외주 경사면상에 직립하여 설치되는 유압실린더인 것을 특징으로 하는 웨이퍼 세정장치의 매엽식 챔버.
제 1 항에 있어서, 상기 약액 회수컵은 상기 약액 저장공간으로 약액이 유입되는 약액 유입구의 하단에 약액유출 차단턱을 형성하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 세정장치의 매엽식 챔버.