KR100483753B1 - 세정장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 피처리체 세정장치의 이상상태에 대한 대책을 자동적으로 취함으로써 장치의 약액의 상태를 정확하게 파악할 수 있는 세정장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 세정장치는, 처리되었거나 또는 처리하여야할 피처리체를 반송하기 위한 반송부와; 피처리체를 약액으로 세정하기 위한 하나 이상의 약액조를 가지는 약액조 수단과; 피처리체를 순수로 세정하기 위하여 하나 이상의 순수세정조를 가지는 하나 이상의 세정유니트와; 처리되어야할 피처리체를 세정유니트 및 상기 반송부로 반송하기 위한 하나 이상의 반송장치와; 상기 약액을 배출한 후에 피처리체가 상기 약액조의 상류의 소정위치에 도달하였는지를 검지하기 위한 위치검출수단 및; 상기 위치검출수단에 의하여 얻어진 위치신호에 따라 상기 약액조내로 약액을 도입하기 위한 수단을 포함하여 구성된다.

Description

세정장치{CLEANING MACHINE}

본 발명은 반도체 웨이퍼와 같은 피처리체의 세정장치에 관한 것이다.

LSI 와 같은 반도체소자의 제조공정의 세정처리에 있어서는, 반도체웨이퍼상에 형성된 파티클이나, 유기오염물, 금속불순물과 같은 오염물을 제거하기 위하여 세정장치가 사용되어왔다. 특히, 습식 세정장치가 널리 사용되고 있는데, 파티클이 효과적으로 제거될 수 있으며 배치처리가 수행될 수 있기 때문이다.

상술한 방식의 세정장치에 있어서는, 다수개의 반도체 웨이퍼, 예를 들면 25매의 반도체 웨이퍼를 담고 있는 캐리어라고 불리는 수납부재가 반송로보트에 의하여 세정장치의 로우더상에 적재된다. 오리엔테이션 플랫의 정렬이 행해진 후에, 유지유니트에 의하여 캐리어로부터 담겨져 있던 반도체 웨이퍼들이 들어올려지고, 들어올려진 반도체 웨이퍼들은 반송대기상태로 놓여진다. 반송대기상태의 반도체 웨이퍼는, 웨이퍼 척으로 불리는 척 유니트를 가진 반송장치에 의하여 다양한 종류의 세정처리가 수행되는 세정부로 반송된다. 그리고, 이 세정부에서 소정의 세정처리가 반도체 웨이퍼에 대해서 행하여진다.

세정부는 하나 이상의 세정유니트를 포함하여 구성되며, 이들은 예를 들면 SC1 세정, SC2 세정, HF 세정 및 SPM 세정과 같은 다향한 종류의 화학적 세정이 수행되도록 차례로 배치된다. 각각의 세정유니트는 약액 세정용의 약액 세정조 및 순수한 물(탈이온화 된) 세정을 위한 순수(純水) 세정조를 포함하여 구성된다. 반송장치에 의하여 반송된 피처리체들은 약액 세정조내의 약액으로 세정되고, 화학 세정조의 하류측에 마련된 순수 세정조로 넘겨진다. 순수 세정조에서는, 각 반도체웨이퍼의 표면에 묻은 약액이 순수로 씻겨져서, 다양한 종류의 약액을 사용하는 세정유니트로 반송된다. 이러한 방식으로, 일련의 세정처리가 끝나고, 웨이퍼들은 순수로 최종적으로 세정된다. 그리고, 최종적으로 세정된 웨이퍼들이 건조되고, 언로우더부를 통하여 세정장치의 외부로 반송된다.

상술한 세정장치의 약액 세정조내에는, APM(암모니아수 및 과산화수소의 혼합물), HPM(염산 및 과산화수소의 혼합물), HF(수성 불소산) 또는 SPM(황산)등과 같은 고온 및 고활성을 가지는 약액들이 일반적으로 사용된다. 그 때문에, 많은 피처리 웨이퍼들이 손상될 가능성이 있으며 어떤 경우에는 세정장치 자체가 위험한 상태에 놓여지는 경우가 있는데, 예를 들면 덮개의 개폐기구의 이상이나, 배기계의 이상, 약액 순환계의 이상과 같은 약액 세정조 자체의 문제나, 약액의 온도 또는 양의 이상과 같은 약액 자체의 이상등을 들 수 있다.

따라서, 약액 세정조의 이상상태에 관하여는, 세정장치 자체가 안전사고의 개념에 근거한 악화상태를 자동적으로 피할 수 있도록 제어되는 것이 매우 중요하다. 이 때문에, 세정장치 및 그의 제어시스템의 개발이 강력하게 요청되어왔다.

약액 세정조에 있어서는, 세정처리시에 다양한 종류의 이상상태가 발생할 가능성이 있다. 예를 들어, 만약 약액의 온도가 지나치게 낮으면, 피처리체가 충분히 세정될 수 없다. 만약 약액의 온도가 지나치게 높으면, 불순물이 붙은 부분을 제외하고 통상의 부분이 손상될 가능성이 있다. 또한, 만약 약액이 약액 세정조에 충분히 공급되면, 웨이퍼가 충분히 세정될 수 없다는 점 이외에도 대기에 노출된 웨이퍼 부분에 손상이 갈 가능성이 있다. 또한, 만약 약액 세정조의 약액의 양이 너무 많으면, 약액 세정조의 구성부가 손상되거나 오염될 가능성이 있다. 세정장치에 있어서는, 배출기구가 마련되어 증기화된 약액을 배출한다. 그러나, 그러한 배출기구에 이상상태가 발생하게 되면, 증기화된 약액이 충분히 배출되지 않을 가능성이 있으며, 따라서 약액 세정조의 구성부분이 손상 또는 오염된다. 또한, 화학순환계내에 이상상태가 발생하는 경우에도, 웨이퍼는 충분히 세정될 수 없다. 약액 세정조상에는 덮개가 마련된다. 덮개는 웨이퍼를 넣거나 꺼낼때는 개방되며, 웨이퍼를 넣거나 꺼내지 않을 때는 닫혀있다. 따라서, 약액이 약액 세정조로부터 확산되는 것을 방지할 수 있다. 또한, 오염물들이 외부로부터 약액 세정조로 도입되는 것이 방지될 수 있다. 그러나, 덮개의 개폐기구에 이상상태가 발생하게 되면, 약액 세정조의 웨이퍼가 꺼내져서 웨이퍼가 손상될 가능성이 있다.

본 발명의 목적은 상기한 바와 같은 이상상태에 대한 대책을 자동적으로 취하기 위하여 장치의 약액 상태를 정확하게 파악할 수 있는 세정장치를 제공함에 있다.

본 발명의 제 1 실시형태에 따르면, 처리되었거나 또는 처리하여야할 피처리체를 반송하기 위한 로우더/언로우더부와; 피처리체를 약액으로 세정하기 위하여 하나 이상의 약액조와, 그 약액조를 순서대로 따르는 하나 이상의 세정유니트와, 피처리체를 순수로 세정하기 위한 하나 이상의 순수세정조와; 로우더/언로우더부 및 세정유니트의 사이에서 피처리체를 반송하기 위한 하나 이상의 반송장치와; 약액상태 및 세정작용상태를 검지하기 위하여, 약액조 및 세정유니트내에 마련된 다수개의 센서 및; 센서로부터의 각 신호에 응답하여 이상상태에 대한 측정처리를 수행하기 위한 제어부를 포함하여 구성되는 세정장치가 제공된다.

본 발명의 제 2 실시형태에 따르면, 약액조내의 약액으로 로우더/언로우더부에 의하여 반송된 피처리체를 세정하고; 약액조내에서 약액으로 세정된 피처리체를 약액조에 이어진 순수세정조로 반송하고; 약액으로 세정된 피처리체를 순수세정조내의 순수로 세정하고; 다수개의 센서에 의하여 약액의 상태 및 세정작용을 검지하고; 각 센서로부터 보내진 이상검지신호에 따라서 피처리체의 이상상태에 대한 측정을 위한 공정을 마련하는 것을 특징으로 하는 세정방법이 제공된다.

본 발명의 제 3 의 실시형태에 따르면, 처리되었거나 또는 처리하여야할 피처리체를 반송하기 위한 로우더/언로우더부와; 피처리체를 세정하기 위하여 다수개의 처리조를 가지는 적어도 한개의 세정유니트와; 피처리체를 처리조로 반송하기 위한 적어도 한개의 반송장치 및; 피처리체가 적어도 하나의 처리조를 건너뛰어서 소정의 처리조로 반송되도록 제어하기 위한 반송제어부를 포함하여 구성되는 세정장치가 제공된다.

본 발명의 제 4 의 실시형태에 따르면, 처리되었거나 또는 처리하여야할 피처리체를 반송하기 위한 로우더/언로우더부와; 피처리체를 약액으로 세정하기 위한 하나 이상의 약액조를 가지는 약액조수단과; 피처리체를 순수로 세정하기 위하여 하나 이상의 순수세정조를 가지는 하나 이상의 세정유니트와; 처리되어야할 피처리체를 세정유니트 및 로우더/언로우더부로 반송하기 위한 하나 이상의 반송장치와; 약액을 배출한 후에 피처리체가 약액조의 상부의 소정위치에 도달하였는지를 검지하기 위한 위치검출부 및; 위치검출부에 의하여 얻어진 위치신호에 따라 약액조내로 약액을 도입하기 위한 수단을 포함하여 구성되는 세정장치가 제공된다.

본 발명의 부가적인 목적 및 장점은 이하의 기술내용에 개시되며, 부분적으로는 그 기술내용으로부터 자명하거나 또는 본 발명의 실시에 의하여 이해가능하다. 본 발명의 목적 및 장점은 첨부된 특허청구의 범위내에서 특정하게 지적된 장치 및 조합의 수단에 의하여 이해가능하며 실시가능하다.

첨부된 도면은 명세서의 일부를 구성하며 그의 설명에 결합된 것으로서, 본 발명의 현재까지의 바람직한 실시예를 도시하며, 본 발명의 원리를 설명하기 위하여 이하의 바람직한 실시예의 상세한 기술내용 및 상기의 일반적 기술내용과 더불어 기술된다.

(실시예)

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명한다.

제 1 도에 나타낸 바와 같이 세정장치(1)는 3개의 구성부, 즉, 로우더부 (100), 세정부(200) 및 언로우더부(300)를 포함하여 구성된다. 로우더부(100)는 피처리체를 캐리어 유니트에 의하여 포함하고 있으며, 이들은 미처리상태이며, 예를 들어 반도체 웨이퍼들이다. 세정부(200)는 웨이퍼들을 세정하는데 사용되며, 언로우더부(300)는 캐리어 유니트에 의하여 세정된 웨이퍼를 세정장치의 외부로 꺼내는데 사용된다.

로우더부(100)는 플랫폼(110)과, 콘베이어 장치(120)와, 릴레이부(130)를 포함하여 구성된다. 플랫폼(110)은, 다수개의 미세정된 웨이퍼, 예를 들면 25매의 미세정된 웨이퍼를 그의 위에 탑재한 캐리어를 반송한다. 콘베이어 장치(120)는 제 2 도의 확대도에 나타낸 바와 같이 유지유니트(133) 및 (135)로 탑재된 캐리어를 운반한다. 릴레이부(130)는 캐리어 C 로부터 웨이퍼를 들어올리는데 사용되며 이를 웨이퍼 반송장치(140)로 보내도록 한다. 제 2 도에서 나타낸 바와 같이, 플랫폼(110)은 속이 빈 베이스(111)를 포함하여 구성된다. 베이스(111)의 표면위에는, 캐리어 C 의 하부가 삽입가능한 개구를 각각 가지는 2열의 스테이션(112a) ,(112b),...(112n)을 가진다. 캐리어 C 의 상부 모서리부와 걸어맞춤하는 걸어맞춤부(113)가 각 스테이션(112)의 모서리부의 각각에 형성된다.

로우더부(100)는 이송장치(115)를 더욱 포함하여 구성된다. 이송장치(115)는 구동기구(도시안됨)에 의하여 상부 및 하부방향과 수평방향으로 자유롭게 구동될 수 있다. 이송장치(115)는 클램프부재(116)에 의하여 쥐어진 캐리어 C 를 각 소정의 스테이션(112a),(112b),...(112n)으로 이송할 수 있다. 이송장치(115)는 또한 캐리어 C 내에 담겨진 웨이퍼 W 의 각 오리엔테이션 플랫을 정렬하기 위한 어라인먼트 유니트(117)를 포함하여 구성된다. 웨이퍼 W 의 오리엔테이션 플랫 정렬은 캐리어 C 가 이송할 때 수행된다. 제 2 도에서 나타낸 바와 같이, 콘베이어장치(120)는 로우더(100)의 뒤에 위치된다. 콘베이어장치(120)는 한쌍의 아암(121a) ,(121b)과, 리프터(122), Z 베이스(123), 및 X 베이스(124)를 포함하여 구성된다. 아암(121a),(121b)은 상호간에 자유롭게 접근가능하며, 또한 상호간에 분리될 수 있다. 리프터(122)는 이들 아암(121a), (121b)을 지지한다. Z 베이스(123)는 상하방향(Z방향)으로 리프터를 움직인다. X 베이스(124)는 베이스(123) 자체를 세정장치의 길이방향으로 이동한다. 캐리어 C 의 외부면은 캐리어 C 의 양 둘레모서리가 아암(121a)및(121b)상에 장착된 상태로 이들 아암(121a)및(121b)에 의하여 끼워진다. 이에 의하여, 콘베이어 장치(120)는 제 1 도의 릴레이부(130)로 캐리어 C 를 반송할 수 있다.

릴레이부(130)는 유지유니트(133) 및 (135)를 가진다. 유지유니트(133)는 기둥(131)에 의하여 상부판(132)상에 고정된다. 유지유니트(135)는 가동기둥(134)에 의하여 지지되며, 이는 Y 방향에서 상부판(132)쪽으로 이동가능하다. 이들 유지유니트(133) 및 (135)는 캐리어 C 의 개구부를 통하여 자유롭게 통과할 수 있도록 형성된다. 더우기, 여기에는 캐리어 C 내에 담겨진 웨이퍼의 수에 대응하여, 예를 들면 25개의 유지절결홈이 소정의 원호형 유지홈(136)으로서 형성되어 있다. 4개의 결합부재(137)들은 기둥(131) 및 (134)의 베이스부에 근접하여 상부판(132)상에 마련된다. 캐리어 C 의 하부끝단부의 모서리는 각각 결합부재(137)와 걸어맞추어진다.

웨이퍼 반송장치(140)는 유지유니트(133) 및 (135)에 의하여 세정부(200)로 반송될 웨이퍼를 유지하는데 사용된다. 보다 상세하게는, 웨이퍼 반송장치(140)는 제 3 도에 나타낸 바와 같이 구성된다. 웨이퍼 반송장치(140)는 웨이퍼 척(142)과, 호울더(143)와, 구동기구(144) 및 반송 베이스(145)를 포함하여 구성된다(제 2 도 참조). 웨이퍼 척(142)은 예를 들면 50 개의 웨이퍼를 한꺼번에 유지하기 위한 좌우 한쌍의 척부재(141a) 및 (141b)를 가진다. 호울더(143)는 웨이퍼 척(142)을 유지하기 위한 개폐기구 및 웨이퍼 척(142)을 앞뒤방향(즉, Y 방향)에서 이동하기 위한 기구를 가진다. 구동기구(144)는 호울더(143)를 상하방향(즉, Z 방향)으로 움직인다. 반송베이스(145)는 구동기구를 세정부(200)의 길이방향(X 방향)을 따라서 움직인다.

웨이퍼 척(142)의 좌우 척부재(141a) 및 (141b)는 대칭적으로 형성된다. 회동축(146a) 및 (146b)은 호울더(143)에 의하여 자유롭게 회동가능하도록 지지된다. 그에 의하여, 척 부재(141a) 및 (141b)들이 자유롭게 개방 및 폐쇄된다.

석영으로 만들어진 척부재(141a) 및 (141b)의 각각의 상부 끝단은 회동축 (146a) 및 (146b)의 각각에 고정된다. 더우기, 유지바(147a),(147b),(148a) 및 (148b)들도 석영으로 만들어진다. 이들 유지바들은 상호간에 평행하도록 척 부재 (141a) 및 (141b)의 하부 끝단부의 사이에서 상부 및 하부스테이지상에 형성된다. 유지바(147a),(147b),(148a) 및 (148b)들의 대응하는 면위에는, 예를 들면 웨이퍼 W 의 둘레모서리가 삽입되는 50 개의 유지 절결홈이 형성된다. 회동축(146a) 및 (146b)들은 회동하고, 따라서 웨이퍼 W 들은 유지바(147a),(147b),(148a) 및 (148b)에 의하여 유지된다. 이에 의하여, 웨이퍼 W 들은 상하방향(Z 방향), 및 길이방향(X 방향)의 소정의 위치로 반송된다.

웨이퍼 반송기구(140)는 웨이퍼들을 세정유니트(201a),(201b),..., (201n)(추후 상술함)의 사이로 반송하도록 마련된다. 반송베이스(145)가 이동하면, 소정 수의 웨이퍼를 가지는 롯트가 반송될 수 있다. 웨이퍼 반송기구(140a)는 롯트 유니트에 의하여 로우더(100)로부터 제 1 단계 세정유니트(201a)로, 또한 제 1 단계 세정유니트(201a)로부터 제 2 단계 세정유니트(201b)로 웨이퍼를 반송할 수 있다. 웨이퍼 반송기구(140b)는 제 1 단계 세정유니트로부터 제 2 단계 세정유니트로 웨이퍼들을 반송할 수 있다. 웨이퍼 반송기구(140n)는 (n-1)단계의 세정유니트 (201n)로부터 n 단계 세정조(140n)로, 또한 n 단계 세정유니트(201n)로부터 언로우더부(300)로 웨이퍼를 반송할 수 있다.

웨이퍼들은 제 2 단계 세정조(인터페이스 조:202)(이하 후술함)를 통하여 마련된 인접한 세정유니트(201b)들의 사이에서 반송될 수 있다. 또한, 웨이퍼들은 소정의 약액 세정조(202) 또는 순수 세정조(203),(204)및(205)에 마련되는 웨이퍼 호울더(212)(제 4 도 참조 : 이하 후술함)상에 장착될 수 있다. 세정조(203)는 순수 세정 또는 화학세정용으로 선택적으로 사용될 수 있다. 이하의 내용은 세정부 (200)에 대한 설명이다.

제 1 도에서 나타낸 바와 같이, 제 1 단계 세정유니트로부터 n 단계 세정유니트를 포함하는 다수개의 세정유니트(201a),(201b),...(201n)들이 순서대로 배치된다. 세정유니트의 각각은 약액 세정조(202)와, 제 1 단계의 세정조(203) 및 제 2 단계 순수 세정조(204)를 포함하여 구성된다. 화학용액이 묻은 웨이퍼는 제 1 단계 및 2 단계의 순수세정조(203)및(204)내의 순수로 씻겨진다. 그리고, 웨이퍼들은 세정유니트로 운반되고, 이들은 웨이퍼 반송기구(140)보다 하류쪽에 위치한다. 또한, 최종 순수세정조(205) 및 건조처리조(206)들은 세정부(200)의 하류측에 차례로 위치된다. 최종 순수 세정조(205)에 있어서는, 웨이퍼들이 순수로 세정된다. 건조 처리조(206)에 있어서는, 최종적으로 세정된 웨이퍼들이 IPA(isopropyl alcohol)로 건조된다. 상술한 바와 같이, 일련의 세정처리가 수행될 수 있다.

각 세정 유니트에 있어서는, 소정의 약액이 유기 불순물, 금속불순물과 같이 웨이퍼의 표면에 달라붙은 오염물의 종류에 따라서 처리조로 도입된다. 예를 들어, 유기 불순물의 경우에는, 암모니아 수용액 및 과산화수소의 혼합물을 사용하는 소위 SCI 세정이 행해질 수 있다. 또한, HF 불소산 수용액을 사용하는 소위 HF 세정이 행해질 수 있으며, 그에 의하여 자연산화막 및 금속불순물이 제거될 수 있다. 또한, 염산 및 과산화수소의 혼합물을 사용하는 소위 SC2 세정이 수행될 수 있다. 그에 의하여, 실리콘에 고착된 금속불순물이 제거됨에 따라 순수한 자연산화막이 성장될 수 있다. 또한, 베이스로서 과산화수소를 사용하는 소위 RCA 세정법인 종래의 세정방법의 경우에는, SCI → 세정 → HF 세정 → SC2 세정에 각각 대응하는 세정유니트에 의하여 웨이퍼들이 세정될 수 있다.

제 4 도 및 제 5 도는 본 발명의 세정장치에 적용될 수 있는 전형적인 처리조의 구성을 설명한다. 이 경우에, 예를 들면 SCI 세정조부(210)가 설명된다. 기타의 약액 세정조 및 순수 세정조들은 기본적인 구성에서 SCI 세정조와 실질적으로 동일하므로, 상세한 설명은 생략한다.

제 4 도에서 나타낸 바와 같이, 처리조부(210)는 상자형상의 처리조(211) 및 웨이퍼 호울더(212)를 포함하여 구성된다. 처리조(211)는 고온으로 가열된 암모니아 수용액과 과산화수소의 혼합물인 SCI 세정 약액을 포함하고 있다. 웨이퍼 호울더(212)는 예를 들면 50 개의 웨이퍼 W 를 수직으로 유지하도록 처리조(211)내에 마련된다. 또한, 세정 약액용 공급포트(214)가 처리조(211)의 바닥(213)상에 형성된다. 또한, 세정액이 공급포트(214)로부터 세정조로 도입된다. 세정액은 정류기 (220)에 의하여 난류를 발생하지 않고서 웨이퍼의 주위로 동일하게 공급된다. 정류기(220)는 호울더(212)와 바닥(213)의 사이에 마련된다.

보다 상세하게는, 정류기(220)는 정류판(221) 및 확산디스크(222)를 포함하여 구성된다. 정류판(221)은 처리조(211)를 상하로 분할하도록 수평으로 마련된다. 확산디스크(222)는 공급포트(214)의 상부에 마련된다. 다수개의 작은 구멍(223)이 정류판(221)상에 형성된다. 공급포트(214)로부터 도입된 약액은 확산디스크(222)의 뒷면과 충돌한다. 결과적으로, 약액은 정류판(221)의 둘레모서리로부터 확산디스크(222)의 전체 뒷면으로 확산된다. 그 후에, 약액이 정류판(221)의 작은구멍 (223)을 통하여 지나가고, 웨이퍼 호울더(212)에 의하여 유지된 웨이퍼 W 의 둘레로 공급된다. 이에 의하여, 약액은 난류를 발생하지 않은 채로 일정한 유속으로 웨이퍼 W 를 둘러싸게 된다. 이에 의하여, 전체 웨이퍼 W 는 일정하게 세정된다. 세정조(211)는 내부조(215) 및 외부조(216)를 포함하여 구성된다. 내부조(215)의 내에서는, 웨이퍼 호울더(212)에 담겨진 웨이퍼 W 가 약액내에 담겨진다. 외부조 (216)는 내부조(215)의 상부끝단으로부터 흘러드는 처리액을 수납할 수 있다. 약액 순환루프(218)는 외부조(216)의 바닥에 형성된 배출 포트(217)와, 내부조(215)의 바닥(213)에 형성된 공급포트(214)에 접속된다. 약액 순환루프(218)의 내에는, 순환펌프(P), 히이터(H) 및 필터(F)가 있게 된다. 내부조(215)로부터 외부조(216)로 흘러드는 약액은 댐퍼(D), 히이터(H), 필터(F)를 통하여 세정되고 다시 내부조 (215)로 순환되어 세정된다.

개폐덮개(240)는 처리조(211)의 상부 개구부에 접속된다. 덮개(240)는 폐쇄되어 증기화된 처리액이 확산되는 것을 방지한다. 또한, 오염물 및 먼지가 외부로부터 처리조부(210)로 유입되는 것이 방지된다. 제 6 도 내지 제 8 도에 나타낸 바와 같이, 덮개(240)는 이동가능한 아암(242a) 및 이동가능한 아암(241b)에 고정된 한쌍의 덮개판(243)을 포함하여 구성된다. 이동가능한 아암(242a)들은 각각 세정조부(210)의 프레임(247)에 마련된 2개의 회동축(241a)으로부터 돌출된다. 이동가능한 아암(242b)들은 각각 로우터리 엑츄에이터(248)및(249)의 축으로부터 돌출된다. 로우터리 엑츄에이터(248)및(249)가 회동할 때, 덮개판(243)들은 회동축 (241a)이 축으로서 사용되는 상태로 회동한다. 그에 의하여, 덮개판(243)들은 제 8 도에서 나타낸 바와 같이 개방/폐쇄된다.

제 9 도에 나타낸 바와 같이, 배기덕트(251)는 처리조(211)의 하부 수평부에 마련된다. 그리고, 처리조(211)내의 증기화된 약액은 진공펌프와 같은 배출기구에 의하여 플랜트의 배출 파이프라인으로 적절히 배출된다.

제 5 도에 나타낸 바와 같이, 처리조(211)내에는, 약액의 온도변화를 검출하기 위한 온도센서(252)와, 약액의 상부 액면의 변화를 검출하기 위한 상부 액면센서(251a)와, 약액의 통상 액면을 검출하기 위한 통상액면 센서(251b)와, 약액의 보충 액면을 검출하기 위한 보충액면 센서(251c)와, 약액의 하부 액면을 검출하기 위한 하부액면 센서(251d)와, 세정조의 공백상태를 검출하기 위한 공백센서(251e)와, 처리조부(210)의 덮개(243)의 개방/폐쇄동작을 검출하기 위한 덮개센서(253) 및, 약액의 순화계의 이상을 검출하기 위한 순환루프 센서(254)와 같은 다양한 종류의 센서가 마련된다. 또한, 제 9 도에 나타낸 바와 같이, 배기계의 이상상태를 검출하기 위한 마노미터(manometer)와 같은 배기센서(255)가 배기덕트(251)내에 마련된다. 이들 센서로부터 보내온 검출신호는 콘트롤러(260)로 적절히 인가되고, 세정장치는 이상시간 처리모드(후술함)로 구동된다. 이들 센서는 공지의 것으로 사용될 수 있다. 그러나, 본 발명의 목적은 센서자체를 제공하는데에 있지 않으므로, 상세한 설명은 생략한다. 또한, 상술한 실시예에 있어서는, 배기계가 처리조부 (210)내에 마련된다. 그러나, 본 발명은 상술한 실시예에 한정되는 것은 아니다. 전체 세정장치에서 배기를 위한 배기계는 처리조부(210)의 외부조내에 마련될 수 있다.

상술한 바와 같이, 제 1 도의 세정부(200)는 제 2 도 내지 제 9 도에서 나타낸 바와 같이 구성된다. 세정부(200)의 하류측에는, 웨이퍼를 세정장치의 외부로 되돌리기 위한 언로우더(300)가 마련된다. 그러나, 언로우더(300)의 기본구조는 로우더(100)의 구조와 대략 동일하다. 또한, 처리된 웨이퍼 W 는 로우더(100)의 공정을 반대로 수행함으로써 세정장치의 외부로 반송될 수 있다. 따라서, 특별한 설명을 생략한다. 다시 말하면, 로우더(100)가 역으로 구동되면, 이는 처리된 웨이퍼 W 를 세정장치의 외부로 반송하기 위한 언로우더로서 기능할 수 있다. 이 경우에, 언로우더(300)는 생략된다.

이하의 내용은 상술한 세정장치(1)의 작용을 설명한다.

(1) 통상의 처리작용

먼저, 각각 25매의 미처리된 웨이퍼 W 를 담고 있는 캐리어 C1 및 C2 는 반송로보트(도시안됨)에 의하여 로우더(100)의 플랫폼(110)의 스테이션(112: 제 2 도)의 로우딩 위치에 장착된다.

캐리어 C1 및 C2 는 이송장치(115)에 의하여 차례로 고정된다. 그리고, 캐리어 C1 및 C2 는 오리엔테이션 플랫의 정렬이 수행됨에 따라 스테이션의 장착위치로 차례로 이동한다. Z 베이스(123)는, 캐리어 C1 및 C2 가 장착위치에서 콘베이어장치(120)의 아암(121a)및(121b) 사이에 동시에 끼워진 상태에서 X 방향으로 릴레이부(130)를 향하여 이동한다. 그리고, 릴레이부(130)의 유지유니트(133)및(135)는 Z 방향으로 위쪽으로 이동하고, 캐리어 C1 및 C2 의 웨이퍼 W 들은 유지유니트 (133)및(135)상으로 반송된다.

계속하여, 제 1 도의 제 1 단계 웨이퍼 반송기구(140a)가 릴레이부(130)로 이동하고, 제 3 도의 웨이퍼 척(142)은 롯트 유니트에 의하여 정렬된 웨이퍼 w 를 유지한다. 웨이퍼 W 들은 제 1 단계 세정유니트(201a)의 SCI 세정조(202a)로 반송된다. 그리고, 웨이퍼 W 들은 제 4 도의 처리조(211)의 처리액내에 마련된 호울더 (212)로 미리 롯트 유니트에 의하여 반송된다. 소정의 SCI 세정이 웨이퍼에 대하여 마련된 후, 웨이퍼 W 들은 웨이퍼 척(142)에 의하여 처리조로부터 들어올려져서 제 1 단계 순수세정조(203a)로 반송된다. 웨이퍼 W 들은 순수세정조(203a)의 호울더 (212)로 이동하고, 웨이퍼 W 의 제 1 단계 세정이 순수로 수행된다.

그 후에, 동일한 방법으로, 순수에 의하여 세정된 웨이퍼 W 들은 제 2 단계 순수세정조(204a)(제 1 도)로 보내지고, 웨이퍼 W 의 제 2 단계 세정이 순수로 수행된다. 그에 의하여 웨이퍼 W 에 묻은 약액이 완전히 세정된다. 제 2 단계 순수세정조(204a)는 인터페이스조로 불리운다. 인터페이스조는, 다양한 종류의 약액으로 세정이 수행되는 세정유니트와 그 앞의 약액 세정 유니트의 사이에 위치된다. 인터페이스조는 양쪽 약액이 상호간에 혼합되는 것을 방지하기 위한 버퍼로서의 기능을 가진다. 다시 말해서, 본 실시예의 경우에, SCI 세정이 약액 세정조(201a)내에서 수행되는 웨이퍼는 순수로 세정된다. 그 후에, 인터페이스조로서 기능하는 제 2 단계 순수세정조(204a)에서, 웨이퍼 W 는 필요에 따라 제 2 세정유니트(201b)내의 HF 세정의 다음단계를 대기한다.

웨이퍼 W 들은 제 2 단계 웨이퍼 반송기구(140b)에 의하여 제 1 단계 세정유니트(201a)의 제 2 단계 순수세정조(204a)로부터 들어올려진다. 그리고, 웨이퍼 W 들은 HF 세정을 위하여 제 2 단계 세정유니트(201b)의 HF 약액조(202b)로 반송된다. 소정의 약액처리후에, 웨이퍼 W 들은 제 1 단계 순수세정조(203b)내에서 세정된다. 그리고, 제 2 의 인터페이스조로서 기능하는 제 2 단계 순수세정조(204b)내에서, 웨이퍼 W 는 전단계의 세정처리가 끝날 때까지 대기한다. 유사한 공정을 반복함으로써, SC2 및 기타 필요한 세정처리가 수행된다. 그리고, 웨이퍼 W 는 최종 순수세정조(205)로 보내져서 순수로 세정된다. 그 후에, 웨이퍼 W 들은 건조처리조(206)로 보내져서 IPA 로 건조된다. 건조된 웨이퍼들은 언로우더(300)를 통하여 세정장치의 외부로 반송된다.

상기에서는, 본 발명이 적용된 세정장치(1)의 통상의 처리구동모드내의 일련의 처리흐름이 개시되었다. 본 발명에 따르면, 세정장치의 약액조내에서 이상상태가 발생하면, 웨이퍼 W 는 이하의 세정처리를 대기한다.

(2) 이상상태 검출작용

(2)-1 온도의 이상상태

온도센서(252)가 비정상적인 온도값을 검출한 때에는, 제 10 도의 콘트롤러 (260)에 의하여 제 11 도의 처리흐름과 관련한 이상상태 조건처리 모드가 수행된다. 본 발명에 따르면, 이상상태값은 적절한 이상상태 조건처리를 수행하도록 2단계적으로 설정된다. 예를 들면, SCI 세정처리에 있어서, 일정온도가 60 ℃ 로 설정되면, 제 1 단계 이상온도 범위는 일정온도의 ± 3 ℃ , 즉 57 ℃ 이하, 또는 63 ℃ 이상으로 설정되고, 제 2 단계 이상온도 범위는 일정온도의 ± 5 ℃, 즉 55 ℃이하, 또는 65 ℃ 이상으로 설정된다. 마찬가지로, 세정처리가 고온에서 수행되는 SPM 세정처리에 있어서, 일정온도가 120 ℃ 로 설정되어 있으면, 제 1 단계 이상상태 온도범위는 일정온도의 ± 10 ℃, 제 2 단계 이상상태 온도범위는 일정온도의 ± 15 ℃ 의 범위로 설정된다. 이들 온도범위는 마스터 유니트로서 기능하는 콘트롤러(260)의 키보드로부터 입력될 수 있으며, 콘트롤러(260)의 하드디스크(HD)내에 저장된다. 이들 일정온도, 제 1 단계 이상상태 온도 범위, 제 2 단계 이상상태 온도범위들은 약액의 종류에 따라서 적절히 설정될 수 있다.

이하의 내용은 제 10 도 및 제 11 도와 관련하여 SCI 세정처리시에 온도의 이상상태가 발생한 경우의 예를 설명한다. S71 단계에서, 세정처리가 수행된다. S72 단계에서, 콘트롤러(마스터 유니트)(260)는 온도센서(252)에 의하여 측정될 약액의 온도가, 온도 센서(252)에 의하여 측정된 온도데이타를 가져오도록 종속유니트를 통하여 일정온도(예를 들면 60 ℃)에 있는지를 점검한다. S73 단계에서, 예를 들어, 약액의 온도가 통상의 온도범위로부터 벗어나 있고 제 1 단계의 이상상태 온도범위내(55 ℃ 이하, 또는 65 ℃ 이상), 예를 들면 64 ℃ 라고 마스터 유니트(콘트롤러 260)가 판단하면, 마스터 유니트는 작업원에게 S74 단계에서 파일럿램프를 점등함으로써 경보를 울린다. 만약 약액의 온도가 더욱 상승하여, 그 온도가 S75 단계에서 제 2 단계 이상상태 온도범위(55 ℃ 이하 또는 65 ℃ 이상)에 있다고 마스터 유니트가 판단하면, 마스터 유니트는 제 17 도 및 제 18 도에서 후술하게 될 이상상태 조건처리(이상상태에 대한 대처처리)(S76 단계)를 수행하게 된다.

(2)-2 액면의 이상상태

상술한 바와 같이, 처리조(211)내에는 액면센서(251a)내지(251e)가 마련된다. 마스터 유니트는 처리조(211)로 공급되고 세정처리시에 그의 내부를 순환하는 약액의 양이 이들 액면센서에 의하여 검출된 액면 데이타에 근거하여 적정한 것인지의 여부를 종속장치를 통하여 판단한다(S81 단계). 다시 말해서, S82 단계에서, 만약 마스터 유니트가 약액의 양이 이들 액면센서에 의하여 검출된 액면데이타에 근거한 종속유니트를 통한 일정값으로부터 벗어나 있는 것으로 판단하면, 마스터 유니트는 액면이 웨이퍼를 담그기에 충분한지의 여부를 S83 공정에서 점검한다. 만약 마스터 유니트가 액면이 웨이퍼를 담그기에 충분치 않다고 판단하면, 마스터 유니트는 S84 공정에서 경보를 울릴 뿐이다. 만약 마스터 유니트가 액면이 세정처리를 계속할 수 없는 정도까지 떨어진 것으로 판단하면, 마스터 유니트는 제 17 도 및 제 18 도의 흐름에 따라서 이상상태 조건처리(이상상태에 대한 대처처리)를 수행한다.

(2)-3 배기계의 이상상태

제 9 도에 나타낸 바와 같이, 처리조부(210)의 배기계내에는, 마노미터와 같은 배기센서(255)가 배기상태를 점검하도록 마련된다. 보다 상세하게는, 제 13 도에 나타낸 바와 같이, S91 단계에서 세정처리가 수행된다. S92 단계에서는, 마스터 유니트는 배기가 마노미터에 의하여 측정된 값에 근거하여 종속유니트를 통하여 충분히 수행되는지의 여부를 점검한다. 만약 배기량이 소정범위보다 적으면 마스터 유니트는 배기가 비정상적이라고 판단하고, S93 단계에서 경보만을 발하게 된다. 이 때, 마스터 유니트는 S94 에서 배기의 이상상태가 얼마나 오래가는지를 점검한다. 만약 배기의 이상상태가 소정시간보다 오래(AMP 의 경우는 10분 이상, HF 의 경우는 30초 이상) 계속되면, 배기가 충분히 수행되지 않고, 처리조의 구성부분이 오염및 손상될 가능성이 있다. 이 때문에, 마스터 유니트는 제 17 도 및 제 18 도의 흐름에 관하여 이상상태 조건처리(S95 단계)를 수행한다.

(2)-4 순환계의 이상상태

약액조(211)로 공급된 약액은 순환펌프(P)및 필터(F)를 가지는 순환루프 (218)에 의하여 순환되고 세정된다. 그러나, 순환펌프(P)등의 문제에 의하여 야기된 약액 순환계의 이상상태가 순환계의 이상상태를 검출하는 센서에 의하여 검출되면, 마스터 유니트는 제 14 도에 나타낸 흐름에 관한 처리를 수행한다. 보다 상세하게는, S101 단계에서, 세정처리가 수행된다. 그리고, S102 단계에서, 마스터 유니트는 센서(254)의 데이타에 근거한 종속유니트를 통하여 순환계가 정상적으로 작동하는지의 여부를 점검한다. 만약 순환펌프의 정지로 인한 순환계의 이상상태가 검출되면, 마스터 유니트는 S103 단계에서 경보를 울리게 된다. 이 경우에, 마스터 유니트는 제 17 도및 제 18 도의 흐름에 관하여 이상상태 조건처리(이상상태에 대한 대처처리:S104 단계)를 수행한다.

(2)-5 덮개 개폐 기구의 이상상태

처리조에는, 덮개개폐기구의 이상상태를 검출하기 위한 센서(253)가 마련된다. 마스터 유니트는 제 15 도 및 제 16 도에 의하여 센서의 동작이 비정상인가의 여부를 점검한다. 보다 상세하게는, 마스터 유니트는 소정의 세정처리(S111 단계)가 S112 단계에서 종료되었는지를 판단한다. 만약 약액조의 덮개 개폐기구가 정상이면, 덮개는 개방되며 웨이퍼 반송기구는 S113 단계에서 처리조의 웨이퍼를 반송하도록 작동한다. 그러나, 만약 S113 단계에서 덮개 개폐기구의 이상상태가 검지되면, 처리된 롯트는 반송되지 않는다. 이 때문에, S115 단계에서 제 18 도의 흐름에 관하여 마스터 유니트는 비정상적인 조건처리(이상상태에 대한 측정처리)로서 사용된 물과 순수의 공급처리를 수행하고, 그에 의하여 S115 단계에서 웨이퍼의 안전을 증가하게 된다.

또한, 제 16 도에서 나타낸 바와 같이, 웨이퍼는 S121 단계에서 양쪽 처리로 반송되었음을 확인한다. 그 후에, 마스터 유니트는 처리조의 덮개가 S122 단계에서 폐쇄될 수 있는지의 여부를 점검한다. 덮개가 폐쇄될 수 있으면, 공정은 S123 단계로 진행하여 통상의 세정공정을 수행한다. 만약 덮개가 폐쇄될 수 없으면, 공정은 S124 단계로 진행하고, 마스터 유니트는 제 18 도의 흐름에 관하여 비정상조건 처리를 수행하여 웨이퍼의 안전을 개선하게 된다.

(3) 이상상태 조건처리

만약 처리조의 이상상태가 처리조내에 마련된 다양한 센서에 의하여 검출되면, 제 17 도의 자동 취출동작 또는 자동 약액/순수 교체동작이 수행될 수 있다.

(3)-1 자동 취출동작

제 17 도는 자동 취출동작의 처리흐름을 모식적으로 나타낸다. 만약 처리조의 이상상태가 제 11 도 내지 제 14 도의 흐름에서 검출되면, 이상상태 조건처리(이상상태에 대한 측정처리) 시스템이 자동취출동작을 수행하도록 설정된다. 이 경우에, 처리는 자동적으로 S131 단계로 이행된다. S131 단계에서, 처리조(211)의 웨이퍼 W 들은 웨이퍼 반송기구(140)에 의하여 반송된다. 그리고, 웨이퍼 W 들은 문제가 발생한 처리조(202)로부터 처리조(202)의 하류에 위치하는 제 1 단계 순수 세정조(203)나 처리 롯트를 저장하기 위하여 제 2 단계 순수 세정조(204)로 이동한다. S132 단계에서, 만약 반송된 롯트내에 손상이 발생하지 않았고 또한 작업원이 롯트를 취출할 필요가 없다고 판단하면, 통상의 롯트로 취급하고, 세정장치의 외부로 꺼낸 다음, 처리는 S133 으로 이행된다. 그리고, 통상의 처리가 계속된다. 그러나, 작업원이 반송된 롯트를 취출할 필요가 있다고 판단하면, 롯트는 S134 단계에서 인터페이스조(204)를 통하여 최종 순수세정조(205)로 차례로 반송된다. 또한, 작업원은 건조처리가 S135 단계에서 수행되었는지의 여부를 판단한다. 만약 건조처리를 수행할 필요가 있으면, 건조처리는 S136 단계에서 수행되고 세정장치의 외부로 언로우더를 통하여 반송되도록 한다. 만약 웨이퍼처리가 문제발생에 의하여 중단되면, 그 중단까지의 처리시간 및/또는 잔여필요 처리시간이 콘트롤러(260)에 기록된다. 그러한 처리조건들은 이하의 처리를 위한 기준데이타로서 사용자에게 제공된다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 세정장치는 자동 취출모드로 설정된다. 그에 의하여, 처리롯트는 약액조내에 문제가 발생한 때에 순수세정조로 자동적으로 반송된다. 따라서 문제에 기인한 웨이퍼의 손상이 최소한으로 억제된다.

(3)-2 자동약액/순수 교체동작

처리조내에 문제가 발생하면 처리는 자동 약액/순수 교체모드로 설정될 수 있다. 이 모드에서는, 제 18 도에 나타낸 바와 같이, 처리조내에 이상이 검출되면, 처리는 S141 단계로 이행한다. S141 단계에서는, 처리조의 약액이 자동적으로 폐액으로서 배출되고, 순수한 물이 처리웨이퍼를 보호하기 위하여 처리조내로 도입된다. 또한, 롯트의 취출동작이 필요에 따라 제 17 도의 플로우에 의하여 실행된다(S143 단계).

상술한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 처리는 자동 약액/순수 교체동작으로 이행하고, 그에 의하여 이하의 경우가 발생하였을 때 처리웨이퍼의 안전을 증진할 수 있도록 한다.

보다 상세하게는 문제가 덮개 개방/폐쇄기구에서 발생하고 처리된 롯트가 반송될 수 없는 경우이다. 다시 말해서, 비상상황이 발생하여, 자동 취출동작으로 만족 할 만한 처리가 불가능한 때이다.

이 경우에, 만약 웨이퍼처리가 문제의 발생에 의하여 중단되면, 중간까지의 처리시간 및/또는 잔여의 필요처리시간과 같은 처리조건이 콘트롤러(260)에 기록된다. 그러한 처리조건은 이하의 처리에 대한 기준데이타로서 사용자에게 제공된다.

상술한 바와 같이, 본 발명의 실시예는 제 1 도 내지 제 18 도를 참조하여 설명되었다. 그러나, 본 발명은 상술한 실시예에 한정되는 것은 아니다. 예를 들면, 본 발명은 액액으로부터의 순수의 누수, N₂ 의 이상, 액액농도의 이상등과 같은 모든 가능한 문제에 적용될 수 있다.

본 명세서에서는, 이상신호가 제 1 단계 이상범위내에 있는 제 1 단계 이상신호와, 제 2 단계 이상범위내에 있는 제 2 단계 이상신호로 구분된다. 그러나, 이러한 구분은 이상신호가 이상조건처리를 자동적으로 수행하는 신호와 기타처리를 수행하는 신호로 구분되는 것을 의미한다. 다시 말해서, 세정장치가 단지 2종류의 신호만으로 제어되는 것을 해석되어서는 안된다는 점이다. 본 발명의 기술적 개념의 범위내에는, 당업자가 다양한 종류의 신호에 의하여 세정장치가 제어됨을 알 수 있다. 또한, 다양한 종류의 신호에 의한 장치의 제어가 본 발명의 범위에 속하는 것이 이해가능하다.

또한, 이상조건처리에 관하여는, 상기 예는 자동 취출동작 및 자동 약액/순수 교체동작을 개별적으로 설명된다. 그러나, 자동 취출동작 및 자동 약액/순수교체동작은 선택적으로 수행될 수 있다. 다시 말하면, 자동 취출동작은 자동 약액/순수 교체동작의 전에 수행된다. 그 때, 만약 자동 취출동작이 수행될 수 없으면, 동작은 자동 약액/순수 교체동작으로 이행될 수 있다. 자동 약액/순수 교체동작은 자동취출 동작전에 수행될 수 있다. 자동 약액/순수 교체후에, 자동 취출동작이 수행될 수 있다.

또한, 각각 하나의 약액 세정조 및 2개의 순수 세정조를 가지는 세정유니트들은 상호간에 결합가능하다. 그러나, 본 발명은 상술한 실시예에 한정되는 것은 아니다. 본 발명은, 예를 들면 동일한 종류의 약액으로 처리하기 위한 다수개의 약액 처리조를 포함하는 세정유니트나, 또는 단지 한개의 순수 세정조를 포함하는 세정 유니트와 같은 다양한 종류의 처리조가 결합된 세정장치에도 적용될 수 있다.

상술한 바와 같이, 세정장치내에는, 모든 롯트들이 소정의 처리 레시피에 의하여 순서대로 배치된 세정유니트에 의하여 차례로 세정된다. 그러나, 실제의 처리에서는, 동일한 세정처리가 모든 롯트에 적용되지 않는 경우가 있다. 예를 들면, 제 1 단계 세정유니트내에서 수행되는 N 번째 롯트의 세정이 필요하다. 그러나, 제 1 단계 세정유니트내에서, N+1 번째 세정은 불필요하다. 대신에, 제 2 단계 세정유니트 및 후속의 유니트에서, N+1 번째의 세정이 필요하다. 그러한 경우에, 만약 롯트가 제 1 단계 세정유니트를 건너뛰면, 롯트의 세정이 효과적으로 수행될 수 있다.

이하의 내용은, 제 19 도 내지 제 23 도를 참조하여 롯트가 세정처리유니트를 선택적으로 건너뛰는 실시예를 설명한다.

예를 들면, 제 n 단계 세정유니트 [201(n)] 의 약액조 [202(n)]내에서, N 번째 롯트의 세정이 필요하다. 그러나, 만약 n 번째 세정유니트 [201(n)]다음의 N+1 번째 롯트의 세정이 필요하다면, n-1 번째 세정유니트 [201(n-1)]의 인터페이스조 [204(n-1)]내에 놓여진 N+1 번째 롯트의 웨이퍼가 제 n 단계 웨이퍼 반송기구 [140(n)]에 의하여 들어올려진다. 그리고, 웨이퍼 W 는 제 n 단계 세정유니트 [201(n)]의 인터페이스조 [204(n)]로 반송된다. 또한, 제 21 도에서 나타낸 바와 같이, 제 n 단계 웨이퍼 반송기구 [140(n)]가 원래의 위치로 복귀하게 된다. 그 후에, N 번째 롯트의 전에, N+1 번째 롯트는 제 n+1 단계 웨이퍼 반송기구 [140(n+1)]에 의하여 다음단계의 제 n+1 단계 세정유니트 [201(n+1)]로 반송될 수 있다. 또한, 제 22 도에 나타낸 바와 같이, 제 n 단계 웨이퍼 반송기구 [140(n)]가 약액조 [202(n)]의 상부로 올려진다. 그 후에, 약액세정이 약액조 [202(n)]내에서 완료된 n 번째 롯트가 제 1 단계 순수세정조 [203(n)]로 반송되어 순수한 물로 세정된다. 제 23 도에 나타낸 바와 같이, 제 1 의 순수 세정조 [203(n)]내에서 순수한 물로 세정된 N 번째 롯트는 제 2 단계 순수 세정조 [204(n)]로 반송되어 다음 단계를 대기하게 된다.

상술한 건너뛰기 동작은 콘트롤러(260)에 의하여 제어된다. 건너뛰기 동작의 제어를 제 24 도의 플로우 챠트를 참조하여 설명한다.

S151 단계에서, 웨이퍼 롯트는 로우더로부터 보내지기 시작한다. 이때, 콘트롤러(260)는 롯트가 S152 단계에서 세정유니트 [201(n)]로 받아질 수 있는지의 여부를 점검한다. 만약 롯트가 세정유니트 [201(n)]로 받아질 수 있다면, 콘트롤러(260)는 다른 롯트가 S153 단계에서 세정유니트내에 있는지의 여부를 확인한다. 다른 롯트가 세정유니트내에 없다면, 콘트롤러(260)는 웨이퍼 반송기구[140(n)]로 보내진 롯트를 세정유니트로 반송하도록 제어한다. 만약 다른 롯트가 세정유니트내에 있다면, 유지 세정시간에 대한 계산이 콘트롤러(260)에 의하여 수행된다. 다시 말해서, 언로우더측에 위치한 롯트[즉, 순수 세정조 204(n)내의 롯트]로부터 0 초로 설정된 각 조 및 각 아암의 소정 사용시간 영역이 현재시간에 근거하여 계산된다. 계산의 결과는 롯트사이에서 비교된다. 비교의 결과, 각 조의 사용시간영역과 각 아암의 사용시간영역이 상호간에 중복되는지가 점검된다. 만약, 결과가 YES 이면, 처리는 S155 단계로 돌아간다. 만약 결과가 NO 이면, 롯트는 웨이퍼 반송기구에 해당하는 처리조로 반송된다.

상술한 일련의 동작으로부터 명백한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 다음의 롯트는 필요에 따라서 앞의 롯트를 뛰어넘을 수 있다. 이 때문에, 다음의 롯트의 처리 종료시간이 크게 감소될 수 있다.

앞선 롯트가 약액조내에서 처리되는 동안에 그 앞선 롯트를 다음의 롯트가 뛰어넘는 점프 모드에서 웨이퍼를 반송하는 단계가 앞의 실시예에서 기술되었다. 그러나, 현재 앞선 롯트가 없는 경우라도, 롯트는 임의의 약액조로 뛰어넘을수 있으며, 약액조의 하류측에 위치되는 순수 세정조로 반송될 수 있다. 따라서, 미리 어떠한 처리도 필요하지 않은 약액조가 특정되면, 롯트가 특정한 세정조만을 뛰어넘는 세정처리 흐름이 연속적으로 수행될 수 있다. 결과적으로, 본 발명에 따르면, 세정처리장치는 세정유니트의 GCM(greatest common measure)이 다수종류 포함하여 구성되며, 임의의 세정유니트가 필요에 따라서 상호간에 결합될 수 있다. 그에 의하여 세정처리 흐름이 수행될 수 있다. 따라서, 다양한 종류의 세정처리가 하나의 세정장치에 의하여 수행될 수 있으며, 그에 의하여, 양호한 가격대비 성능을 가지는 세정계가 구성될 수 있다.

더우기, 세정장치내에서 문제가 발생한 경우에 점프 모드에서 어떠한 약액조가 문제를 발생하는가를 검출하기 위하여, 검출용 더미 웨이퍼가 세정처리 유니트의 각 약액조로 선택적으로 보내질 수 있다. 따라서, 문제의 세정조를 검출하는데 필요한 시간이 대폭 감소될 수 있다.

상술한 실시예는 제 1 단계 순수 세정조 및 제 2 단계 순수 세정조가 약액조의 하류측에 마련된 예에 대하여 기술하였다. 그러나, 본 발명은 단지 한개의 처리조가 약액조의 하류측에 마련되는 세정유니트가 상호간에 결합된 경우에도 적용될 수 있다. 이 경우에, 순수 세정조는 인터페이스조로서 사용되며, 그에 의하여 웨이퍼는 점프 모드로 반송될 수 있다.

만약 동일한 처리액이 긴 시간주기동안 사용되거나, 또는 많은 롯트가 세정처리내에서 사용된다면, 처리액은 점차적으로 오염되거나 화학반응에 의하여 오염될 수 있다. 이 때문에, 세정처리가 효과적으로 수행될 수 없다. 통상적으로, 전체 약액은 소정의 약액 교체시간을 기다린 후에 신규의 약액으로 교체된다. 이하의 방법은 언제 약액이 신규의 약액으로 교체되는지를 아는데 사용된다.

보다 상세하게는, 약액의 오염도는 적절한 검지기에 의하여 검출된다. 그리고, 오염도가 소정의 레벨이상에 달하였을 때, 약액이 신규의 약액으로 교체된다. 또한, 소정의 기간이 되면 약액이 신규의 약액으로 강제 교체되는 방법도 있다. 소정 갯수의 롯트가 처리되었을 때 신규의 약액으로 약액이 강제교체되는 방법도 있다. 그러나, 이들 방법에 의하면, 이하의 일련의 교체처리가 연속적으로 행해진다.

보다 상세하게는, 약액의 교체시에, 배액용 밸브 V 가 해제되고, 오염된 약액이 처리조(211)로부터 배출된다. 그리고, 배출된 약액은 정화되도록 처리조 (211)내에서 순환된다. 그 후에, 신규의 약액이 상기 약액/순수 공급선(219)으로부터 처리조(211)내로 도입되어 순환하게 된다.

상기 신규의 약액은 도입됨과 동시에 오염되기 시작된다. 이 때문에, 교체처리로부터 다음의 롯트처리를 시작하기까지 긴 시간이 필요한 경우에, 실제의 처리가 수행되지 않는 경우에도 약액의 오염이 진행되는 경우가 발생한다. 그러한 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명에 따르면, 처리액의 교체는 제 25 도의 플로우에 따라서 콘트롤러(260)에 의하여 약액의 교체가 수행된다.

보다 상세하게는, S161 단계에서, 신규의 약액이 처리조로 도입된다. 이 때, S162 단계에서는, 신규의 세정처리가 계속된다. 콘트롤러(260)는 소정의 값에 달한 약액에 의하여 처리된 롯트의 수가 일정치로 되거나 또는 처리액의 도입후 일정 시간이 경과하였다는 조건에 근거하여 약액의 교체시간을 결정하였을 때 S164 단계에서 자동적으로 약액을 배출하도록 배액용 밸브 V 를 해제한다(제 5 도).

그 후에, 콘트롤러(260)는 하드디스크내에 저장된 설정 파라미터의 근거하에, 약액이 배출된 처리조(211)를 S165 단계에서 순수한 물로 세척할 필요가 있는지의 여부를 결정한다.

만약 결과가 YES 이면, 콘트롤러(26)는 처리조를 순수한 물로 세척하기 위하여 처리조(211)로 순수한 물을 공급하기 위해 밸브 V 를 해제한다.

만약 S165 단계내의 결과가 NO 이거나 세정조의 세척이 S166 단계에서 종료하면, 처리조는 빈 상태로 되고, 처리조에 대응하는 처리유니트는 S167 단계에서 준비상태로 설정된다. 이 때, 콘트롤러(260)는 다음의 롯트가 소정의 위치에 있는지의 여부를 S168 단계에서 검출한다. 만약 다음의 롯트가 소정 위치에 도달하였으면, 롯트의 도착타이밍에 처리조로 신규의 약액이 도입되기 시작한다. 만약 처리조가 약액으로 차게 되면, 롯트는 처리조로 반송되고, 웨이퍼 세정처리가 개시된다.

상술한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따르면, 신규의 약액은 세정처리가 실제적으로 수행될 때까지는 처리조로 도입되지 않는다. 이 때문에, 약액의 오염이 최소한으로 한정된다. 신규약액 도입의 촉발제로 기능하는 롯트의 도착위치는, 약액이 교체되는 처리조의 상부에 있으면, 임의로 설정가능하다. 예를 들면, 신규의 약액은 신규의 롯트가 로우더(100)에 도달한 때나, 또는 처리조 [202(n)]의 바로 앞의 세정유니트 [201(n-1)]의 순수 세정조 [203(n-1)] 또는 [204(n-1)]에 도달한 때에 처리조로 도입될 수 있다. 또한, 약액의 교체에 필요한 시간이 미리 입력된 콘트롤러(260)는 신규의 웨이퍼 롯트가 처리조로 반송된 시간을 계산할 수 있으며, 계산된 시간이 입력시간과 동일할 때, 처리조로 신규의 약액을 도입할 수 있다.

상술한 실시예에 따르면, 신규의 약액이 도입되기 전에 작업원이 확인하는 기능이 마련될 수 있다.

보다 상세하게는, 제 26 도에서 나타낸 수동모드내의 동작시에 약액교체시간이 오는 경우가 있다. 이 경우에, 오염된 약액은 자동모드에서 자동적으로 배출(제 25 도의 S164 단계)되지 않는다. 이 때문에, 작업원이 약액교체시간을 놓쳐버릴 가능성이 있다. 그러나, 본 발명의 실시예에 있어서는, 약액교체시간이 수동 동작시에 올 때라도, 작업원에게 약액교환시간이 다가왔음을 메시지로 알리는 구성이 사용될 수 있다. 또는, 모드가 수동모드로부터 자동모드로 복귀하였을 때에 이미 약액 교체시간이 되었음을 작업원에게 알리는 구성이 사용될 수도 있다. 그에 의하여, 작업원은 어떠한 경우에도 약액의 교체시간을 놓치는 일이 없이 신규의 약액으로 적절히 교체하는 것이 가능하다.

상술한 실시예는 한개의 약액 세정조 및 2개의 순수 세정조를 가지는 세정유니트가 결합된 세정장치를 설명하였다. 그러나, 본 발명은, 예를 들면 다숙의 약액 세정조 및 단 한개의 순수 세정조를 각각 가지는 세정유니트의 결합과 같이, 다양한 종류의 세정조가 상호간에 결합된 세정처리에도 적용될 수 있다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 의하면, 예를 들어 온도, 약액의 액면, 배기계, 순환계, 덮개 개폐계, 및 누설과 관련된 이상으로, 세정장치의 세정조내에 문제가 발생한 경우에 취출작용 및/또는 자동 약액/순수 교체동작이 수행될 수 있다. 그에 의하여, 처리롯트에 가해질 수 있는 손상이 최소로 한정된다.

또한, 이상상태 검출센서에 의하여 이상이 발견된 때에는, 반송기구가 이상이 발생한 약액조로부터 피처리체를 자동적으로 들어올릴 수 있다. 그에 의하여 피처리체는 약액조의 하류측에 위치하는 순수세정조로 이동될 수 있다. 이러한 방식으로, 피처리체는 이상이 발생한 약액조로부터 안전한 세정조로 자동적으로 이동될 수 있다. 그에 의하여 처리웨이퍼에 가해질 수 있는 손상이 최소한으로 한정된다. 또한, 필요하면 각 세정유니트의 순수 세정조를 통하여, 최하류에 위치한 최종 세정조로 웨이퍼가 자동적으로 반송된다. 그리고, 웨이퍼는 필요에 따라서 건조조내에서 건조된다. 그 후에, 건조된 웨이퍼는 언로우더로부터 장치의 외부로 반송될 수 있다.

또한, 만약 이상상태가 이상상태 검출센서에 의하여 검출되면, 약액이 이상상태가 발생한 약액조로부터 배출된다. 그리고, 순수한 물이 약액조로 도입되어 순환된다. 그에 의하여, 피처리체가 안전한 상태로 설정될 수 있으며, 처리웨이퍼에 가해질 수 있는 손상이 최소한으로 한정된다. 따라서 이후의 처리가 그와 같은 상태로 원만하게 수행될 수 있다. 이 처리는 배기계 또는 약액의 순환계내에서 이상상태가 발생한 경우에도 유용하다. 또는, 이 처리는 덮개 개폐기구내에서 발생한 이상상태에 기인하여 피처리체가 약액조의 외부로 반송될 수 없는 경우에도 유용하다.

또한, 본 발명에 따르면, 이상상태 검출센서에 의하여 발해진 이상상태 신호는 제 1 단계 이상신호 및 제 2 단계 이상신호로 구분된다. 제 1 단계 이상신호는 통상의 범위에서 벗어난 것으로서, 제 1 단계 이상범위내에 있게 된다. 제 2 단계 이상신호는 제 1 단계 이상범위에서 벗어난 것으로서, 제 2 단계 이상범위내에 있게 된다. 예를 들면, 제 1 단계 이상신호의 경우에는, 알람만이 있게된다. 제 2 단계 이상신호의 경우에만, 이상조건처리(이상상태에 대한 측정처리)가 자동적으로 수행된다. 또는, 이상상태 처리는 이상상태 신호의 연속시간의 근거하에 일정시간동안 이상상태가 계속되는 경우에만 수행될 수도 있다. 이러한 구조에 의하여, 이상정도에 따라 적절한 처리가 수행될 수 있는 장치가 구성될 수 있다.

또한, 본 발명에 따르면, 반송기구에 의하여 특정된 약액조의 상류에 위치하는 처리체는 약액조로 뛰어넘을 수 있다. 이에 의하여, 예를 들어 인터페이스조와 같이 약액조의 하류쪽에 위치한 소정의 순수 세정조로 피처리체가 직접 반송될 수 있다.

따라서, 이후의 롯트는 앞선 롯트의 처리동안 앞선 롯트쪽으로 건너뛸수 있다. 이 때문에, 앞선 롯트의 처리를 기다리지 않고도 뒤쪽의 롯트가 처리될 수 있으며, 수율이 향상된다.

또한, 더미웨이퍼에 의한 세정유니트의 검사에 있어서, 더미웨이퍼는 어떤 약액조에 문제가 발생했는지 검출하기 위하여 점프모드내에서 다수개의 세정유니트로 보내질 수 있다. 따라서, 문제의 세정조를 검출하는데 필요한 시간이 대폭 감소될 수 있다.

또한, 다수의 종류의 GCM(greatest commom measure) 세정유니트가 세정장치를 구성하도록 배치되며, 본 발명의 점프작용이 적절히 수행된다. 그에 의하여 다수 종류의 세정처리가 한개의 세정장치에 의하여 수행될 수 있다. 따라서 설계에 있어서의 높은 정도의 자유도가 얻어지며, 처리의 종류에 따라서 세정장치가 조립될 필요가 없게 된다. 그에 의하여 양호한 가격대 성능비의 세정장치가 구성될 수 있다.

또한, 본 발명에 따르면, 웨이퍼의 처리동안에 더러워진 약액을 신규의 약액으로 교체할 필요가 발생할 때라도, 이후의 작업이 수행될 수 있다.

보다 상세하게는, 오염된 약액이 배출되거나 또는 처리조가 세정된 상태에서, 신규의 롯트의 처리가 실제적으로 수행될 때까지 신규의 약액의 도입을 기다리는 것이 가능하다. 그에 의하여, 처리조로 약액의 도입할 시간이 시작되는 약액의 오염이 최소로 억제될 수 있다. 또한, 약액비용이 감소될 수 있다. 더우기, 아직까지 충분히 사용가능한 약액이 신규의 약액으로 교체되어 피처리체가 오염된 약액으로 세정되는 바람직하지 않은 상태의 발생을 최소한으로 한정하는 것이 가능하다.

또한, 종래의 작동은, 수동모드에서의 작업시에 약액의 교체시간이 다가올 때, 오염된 약액이 자동모드에서 자동적으로 배출될 수 없었다. 그러나, 본 발명에 따르면, 작업원이 약액이 수동모드에 있을 때라도 신규 약액으로 교체되었는지를 확인할 수 있기 때문에, 약액은 교체시간을 놓치는 일이 없이 신규의 약액으로 교체될 수 있다. 또한, 약액의 교체가 수동모드에서 수행되었는지의 여부를 확인하는 것이 어려운 경우일지라도, 본 발명의 세정장치는 작업원이 수동모드로부터 자동모드로 작업이 복귀되었을 때 약액이 신규의 약액으로 교체되었는가를 확인할 수 있도록 구성되어 있다. 따라서, 약액은 신규의 약액으로 확실하게 교체될 수 있다.

부가적인 장점 및 변경이 당업자에게 용이하게 알려질 수 있다. 따라서, 본 발명은 그의 가장 광범위한 면에서 지금까지 기술되고 도시된 예 및 장치와 특정한 기술내용에 한정되는 것은 아니다. 따라서, 첨부된 특허청구의 범위 및 그의 등가물에 의하여 한정된 바와 같은 일반적인 발명개념의 범위 또는 요지를 벗어나지 않고서도 다양한 변경이 가능하다.

제 1 도는 본 발명의 일 실시예의 세정장치를 나타내는 모식적 사시도,

제 2 도는 제 1 도의 세정장치의 로우더부의 확대 사시도,

제 3 도는 제 1 도의 세정장치의 웨이퍼 반송장치의 확대사시도,

제 4 도는 제 1 도의 세정장치의 세정조의 일부를 나타내는 모식적 사시도,

제 5 도는 제 1 도의 세정조의 약액 순환계를 나타내는 도면,

제 6 도는 제 5 도의 세정조의 덮개의 사시도,

제 7 도는 제 6 도의 세정조의 사시도,

제 8 도는 제 7 도의 세정조의 측면도,

제 9 도는 세정유니트의 측면도,

제 10 도는 세정장치의 제어계를 나타내는 도면,

제 11 도는 온도이상이 발생한 때의 처리수순을 나타내는 플로우 챠트,

제 12 도는 용액면의 이상이 발생한 때의 처리수순을 나타내는 플로우챠트,

제 13 도는 배기계의 이상이 발생한 때의 처리수순을 나타내는 플로우챠트,

제 14 도는 약액 순환계를 나타내는 플로우 챠트,

제 15 도는 약액 세정조의 덮개의 개폐기구에서 이상이 발생한 때의 처리수순을 나타내는 플로우 챠트,

제 16 도는 약액 세정조의 덮개의 개폐기구에서 이상이 발생한 때의 처리수순을 나타내는 플로우 챠트,

제 17 도는 자동 취출작용의 처리수순을 나타내는 플로우 챠트,

제 18 도는 자동 약액/순수 교체구동의 처리수순을 나타내는 프로우 챠트,

제 19 도는 점프모드 작용을 설명하기 위한 세정유니트의 평면도,

제 20 도는 점프모드 작용을 설명하기 위한 세정유니트의 평면도,

제 21 도는 점프모드 작용을 설명하기 위한 세정유니트의 평면도,

제 22 도는 점프모드 작용을 설명하기 위한 세정유니트의 평면도,

제 23 도는 점프모드 작용을 설명하기 위한 세정유니트의 평면도,

제 24 도는 점프모드 작용을 설명하기 위한 플로우 챠트,

제 25 도는 약액 교환작용을 설명하기 위한 플로우 챠트,

제 26 도는 자동모드 및 수동모드의 모드 변경과 약액 교환시간의 관계를 나타내는 도면이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

1 : 세정장치 100 : 로우더부

110 : 플랫폼 111: 베이스

112a,...112n : 스테이션 113 : 걸어맞춤부

115 : 이송장치 116 : 클램프 부재

117 : 어라인먼트 유니트 120 : 콘베이어 장치

121a, 121b : 아암 122 : 리프터

123 : Z 베이스 124 : X 베이스

130 : 릴레이부 131 : 기둥

132 : 상부판 133, 135 : 유지유니트

136 : 원호형 유지홈 137 : 결합부재

140 : 웨이퍼 반송장치 141a, 141b : 척부재

142 : 웨이퍼 척 143 : 호울더

144 : 구동기구 145 : 반송 베이스

146a, 146b : 회동축

147a, 147b, 148a, 148b : 유지 바 200 : 세정부

201a,...201n : 세정유니트 202 : 인터페이스조

203, 204, 205 : 순수 세정조 211 : 처리조

212 : 웨이퍼 호울더 213 : 바닥

214 : 공급포트 215 : 내부조

216 : 외부조 217 : 배출포트

218 : 약액 순환루프 220 : 정류기

221 : 정류판 222 : 확산디스크

223 : 작은 구멍 240 : 덮개

241b, 242a : 아암 243 : 덮개판

248, 249 : 엑츄에이터 251 : 배기덕트

251a : 상부 액면센서 251b : 통상 액면센서

251c : 보충 액면센서 251d : 하부 액면센서

251e : 공백센서 252 : 온도센서

253 : 덮개센서 254 : 순환루프 센서

255 : 배기센서 260 : 콘트롤러

300 : 언로우더부

Claims (5)

1. 처리되었거나 또는 처리하여야할 피처리체를 반송하기 위한 반송부와,

   피처리체를 약액에 침적하여 세정하는 하나 이상의 약액조와,

   상기 약액조에 순차 배열되어 피처리체를 순수로 세정하는 하나 이상의 순수세정조로 이루어지는 하나 이상의 세정유니트와,

   상기 반송부와 상기 세정유니트 사이에서 상기 피처리체를 순차 반송하는 하나 이상의 반송장치와,

   상기 약액조의 약액을 배출하는 배출수단과,

   상기 약액조의 상류측의 소정위치에 피처리체가 도달하였는지를 검지하기 위한 위치검출수단과,

   상기 약액조에 약액을 도입하는 수단과,

   상기 약액조에 새로운 약액을 도입한 시점으로부터의 시간 및 이 약액에 의한 피처리체의 처리횟수의 적어도 하나를 계산하고, 약액교환시기를 결정하는 계산수단과,

   교환시기에 있는 약액을 상기 배출수단에 의해 배출시키고, 배출후에 상기 약액조를 순수로 세정하며, 상기 위치검출수단에 의한 상기 피처리체의 위치검출에 응답하여 배출후의 상기 약액조에 신규 약액의 도입을 개시하도록 제어하는 자동모드와, 교환시기에 있는 약액을 자동적으로 신규 약액으로 교환하지 않는 수동모드를 구비하는 제어수단을 구비하며,

   상기 제어수단은, 수동모드시에 있어서 약액의 교환시기에 도달한 경우에는, 자동모드로 전환된 시점에서 약액교환시기에 도달한 것을 메시지로서 작업원에게 알리는 것을 특징으로 하는 세정장치.
2. 제 1 항에 있어서, 약액을 배출한 후에 약액조를 순수한 물로 세척하기 위한 조세척수단을 더욱 포함하여 구성되는 세정장치.
3. 제 1 항에 있어서, 상기 위치검출수단은 상기 반송부의 위치를 소정위치로서 검출하는 세정장치.
4. 제 1 항에 있어서, 상기 위치검출수단은 상기 약액조의 상류에 위치한 세정유니트의 순수 세정조의 위치를 소정위치로서 검출하는 세정장치.
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