KR100523610B1 - Method for cleaning a semiconductor wafer and apparatus thereof - Google Patents
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Abstract
본 발명은 웨이퍼의 세정방법 및 장치에 관한 것으로서, 웨이퍼의 세정방법에 있어서, 배스(110)내로 상기 웨이퍼(W)를 로딩하여 웨이퍼회전용 모터의 구동에 의해 복수의 회전샤프트(120)와 지지롤러(130)가 회전함으로써 상기 웨이퍼(W)를 회전시키는 단계(S10)와, 상기 웨이퍼(W)가 회전시 상기 제어부(170)가 밸브(171)를 제어하여 공정조건에 따라 분사노즐(140)로부터 상기 웨이퍼(W) 표면에 케미컬 또는 초순수를 선택적으로 분사시키는 단계(S20)와, 상기 웨이퍼(W) 표면에 케미컬 또는 초순수를 선택적으로 분사시키는 단계(S20)에서 상기 웨이퍼(W)를 수작업으로 외부로 꺼내기 위해 상기 배스(110)를 개방하기 전에 상기 분사노즐(140)로부터 초순수를 분사시킴과 아울러 상기 분사노즐(140)을 회전시켜서 상기 배스(110) 내부를 세정시키는 단계(S30)를 포함하는 것으로서, 본 발명은 웨이퍼를 회전시킴과 아울러 불산 등과 같은 케미컬 또는 초순수를 분사하여 세정시 회전 위치로부터 이탈된 웨이퍼를 작업자에 의해 원위치시키거나 외부로 인출하기 위하여 배스를 개방하기 전에 배스 내부를 초순수로 세정하여 인체에 해로운 케미컬을 제거함으로써 작업자가 케미컬로 인해 발생되는 해로운 가스를 흡입하거나 케미컬과의 접촉에 의해 부상을 입는 것을 방지하는 효과를 가지고 있다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method and apparatus for cleaning a wafer, wherein in the wafer cleaning method, the wafer (W) is loaded into the bath (110) and supported by a plurality of rotary shafts (120) by driving a motor for rotating a wafer. Rotating the wafer 130 by rotating the roller 130 (S10), and when the wafer W rotates, the controller 170 controls the valve 171 to spray the nozzle 140 according to the process conditions. Selectively spraying the chemical or ultrapure water on the surface of the wafer (W) from (S20), and selectively spraying the chemical or ultrapure water on the surface of the wafer (W) (S20) manually In order to clean the inside of the bath 110 by spraying ultrapure water from the injection nozzle 140 and rotating the injection nozzle 140 before opening the bath 110 to the outside to the outside (S30) Including As the present invention, the present invention is to rotate the wafer, and also spray chemical or ultrapure water such as hydrofluoric acid, so that the inside of the bath is opened with ultrapure water before opening the bath to remove the wafer deviated from the rotational position by the operator or take it out. By removing chemicals that are harmful to the human body by washing, it has an effect of preventing an operator from inhaling harmful gases generated by the chemicals or getting injured by contact with chemicals.
Description
본 발명은 웨이퍼의 세정방법 및 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 웨이퍼를 회전시킴과 아울러 불산 등과 같은 케미컬 또는 초순수를 분사하여 세정시 회전 위치로부터 이탈된 웨이퍼를 작업자에 의해 원위치시키거나 외부로 인출시 배스 내부를 초순수로 세정하여 인체에 해로운 케미컬을 제거토록 하는 웨이퍼의 세정방법 및 장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method and apparatus for cleaning a wafer, and more particularly, to rotate a wafer and to spray a chemical or ultrapure water such as hydrofluoric acid, thereby to reposition the wafer deviated from the rotation position during cleaning or to take it out to the outside The present invention relates to a method and apparatus for cleaning a wafer, which cleans the inside of a sea bath with ultrapure water to remove chemicals harmful to humans.
일반적으로 반도체 소자는 확산 공정, 식각 공정, 화학기상증착 공정, 세정 공정 등 다양한 단위 공정을 실시함으로써 제조된다.In general, a semiconductor device is manufactured by performing various unit processes such as a diffusion process, an etching process, a chemical vapor deposition process, and a cleaning process.
반도체 소자를 제조하기 위한 단위공정 중에서 가장 기본적인 세정 공정은 반도체 소자를 제조하기 위해서 실시되는 여러 단계의 공정에서 웨이퍼에 부착된 각종 오염물질을 제거하기 위한 공정이다.The most basic cleaning process among the unit processes for manufacturing a semiconductor device is a process for removing various contaminants adhered to a wafer in various steps performed to manufacture a semiconductor device.
한편, 화학적인 제거가공과 기계적인 제거가공을 하나의 가공방법으로 혼합한 화학적 기계적 연마(Chemical-Mechanical Polishing; "CMP"라고도 함) 공정시 사용되는 세정 시스템은 케미컬을 이용한 케미컬 세정, 초순수를 이용한 린스 세정, 그리고 드라이 공정 등을 각각 수행하는 여러 개의 모듈로 이루어져 있으며, 이들 중에는 웨이퍼 표면에 불산 등과 같은 케미컬 또는 초순수를 선택적으로 분사함으로써 웨이퍼를 세정하는 장치가 포함된다.Meanwhile, the cleaning system used during chemical-mechanical polishing ("CMP") process, which combines chemical removal processing and mechanical removal processing in one processing method, uses chemical cleaning using ultrapure water and ultrapure water. It consists of several modules which perform rinse cleaning, a dry process, etc., respectively, Among them, the apparatus which cleans a wafer by selectively spraying chemical or ultrapure water, such as a hydrofluoric acid, on a wafer surface is included.
종래의 웨이퍼 표면에 케미컬 또는 초순수를 선택적으로 분사함으로써 웨이퍼를 세정하는 장치를 첨부된 도면을 이용하여 설명하면 다음과 같다.An apparatus for cleaning a wafer by selectively spraying chemical or ultrapure water on a conventional wafer surface will be described with reference to the accompanying drawings.
도 1은 종래의 기술에 따른 웨이퍼의 세정장치를 도시한 정단면도이다. 도시된 바와 같이, 종래의 기술에 따른 웨이퍼의 세정장치(10)는 웨이퍼(W)가 내측으로 로딩되는 배스(bath: 11)와, 배스(11)내의 하부에 전후로 회전가능하게 수평되게 설치됨과 아울러 지지롤러(13)가 각각 끼워지는 복수의 회전샤프트(12)와, 배스(11)내의 상부에 설치되는 분사노즐(14)을 포함한다.1 is a front sectional view showing a wafer cleaning apparatus according to the prior art. As shown, the wafer cleaning apparatus 10 according to the related art is provided with a bath 11 in which the wafer W is loaded inward, and horizontally rotatably installed in the lower part of the bath 11 in a horizontal direction. In addition, a plurality of rotary shafts 12 to which the support rollers 13 are fitted, respectively, and an injection nozzle 14 installed on the upper part of the bath 11 are included.
배스(11)는 상측에 커버(11a)에 의해 개폐되는 출입구(미도시)가 형성되고, 하측에 내측의 케미컬 또는 초순수를 배출하기 위한 배출구(11b)가 형성되며, 출입구를 통해 웨이퍼(W)가 내.외측으로 로딩/언로딩되고, 내측의 하부와 상부에 각각 복수의 회전샤프트(12)와 분사노즐(14)이 설치된다.The bath 11 has an entrance (not shown) that is opened and closed by a cover 11a at an upper side thereof, and an outlet 11b for discharging the inner chemical or ultrapure water is formed at the lower side thereof, and the wafer W is provided through the entrance. Is loaded / unloaded inwards and outwards, and a plurality of rotary shafts 12 and injection nozzles 14 are respectively installed on the lower and upper sides of the inner side.
회전샤프트(12)는 지지롤러(13)의 지지홈(13a)에 의해 하측 에지부분이 지지되는 웨이퍼(W)를 회전시키며, 배스(11)의 외측에 설치된 웨이퍼회전용 모터(미도시)의 회전력을 전달하는 기어박스(12a)에 기계적으로 결합되어 회전력을 제공받는다.The rotary shaft 12 rotates the wafer W, the lower edge portion of which is supported by the support groove 13a of the support roller 13, of the wafer rotating motor (not shown) installed outside the bath 11. Mechanically coupled to the gearbox 12a for transmitting the rotational force is provided with a rotational force.
분사노즐(14)은 웨이퍼(W)의 양측면 각각에 불산 등의 케미컬 또는 초순수를 분사하도록 두 개로 이루어지며, 각각은 바(bar) 형상을 가지며, 일측에 일정 간격으로 복수의 분사구(14a)가 형성된다.Two injection nozzles 14 are formed to inject chemical or ultrapure water such as hydrofluoric acid onto each side of the wafer W. Each of the injection nozzles 14 has a bar shape, and a plurality of injection holes 14a are provided at predetermined intervals on one side thereof. Is formed.
이와 같은 종래의 웨이퍼의 세정장치(10)는 출입구를 통해 배스(11) 내측으로 웨이퍼(W)가 로딩되어 수직으로 세워진 상태로 복수의 지지롤러(13)의 지지홈(13a)에 지지되면 출입구에 커버(11a)가 결합됨으로써 내측이 밀폐된다.When the wafer cleaning apparatus 10 of the conventional wafer is supported by the support grooves 13a of the plurality of support rollers 13 in a state in which the wafer W is loaded vertically and vertically placed through the bath 11 through the doorway, the doorway The cover 11a is coupled to the inside to seal the inside.
배스(11) 내측이 밀폐되면 웨이퍼회전용 모터(미도시)의 구동에 의해 회전샤프트(12)가 회전을 하게 됨으로써 지지롤러(13)의 지지홈(13a)에 지지된 웨이퍼(W)는 회전하게 되며, 회전하는 웨이퍼(W) 표면을 향하여 정해진 공정조건에 따라 분사노즐(140)로부터 불산 등과 같은 케미컬 또는 초순수가 분사된다.When the inside of the bath 11 is sealed, the rotation shaft 12 is rotated by the driving of a wafer rotation motor (not shown), so that the wafer W supported by the support groove 13a of the support roller 13 rotates. Chemical or ultrapure water, such as hydrofluoric acid, is injected from the injection nozzle 140 toward the surface of the rotating wafer W according to predetermined process conditions.
이러한 종래의 웨이퍼의 세정장치(10)는 웨이퍼(W)를 세워서 회전시킴으로써 웨이퍼(W) 표면을 따라 케미컬 또는 초순수가 흘러 내리게 됨으로써 웨이퍼(W) 표면에 부착된 이물질의 제거에 탁월하다. Such a conventional wafer cleaning apparatus 10 is excellent in removing foreign matter adhering to the surface of the wafer W by chemically or ultrapure water flows down the surface of the wafer W by standing and rotating the wafer W.
그러나, 웨이퍼(W)가 지지롤러(13)의 지지홈(13a)으로부터 이탈되는 경우가 빈번하게 발생하며, 이 경우 작업자는 커버(11a)를 분리 후 웨이퍼(W)를 지지롤러(13)의 지지홈(13a)에 원위치시키거나 외부로 인출시키게 되는데, 이 때, 작업자가 배스(11) 내부에 존재하는 불산 등과 같은 케미컬에 의해 발생되는 유해가스를 흡입시 매우 해로울 뿐만 아니라 작업자가 강산인 불산 등과 같은 케미컬과의 접촉시 신체에 부상을 초래하는 문제점을 가지고 있었다.However, the wafer W is frequently separated from the support groove 13a of the support roller 13, and in this case, the operator removes the cover 11a and then moves the wafer W to the support roller 13. It is either placed in the support groove 13a or withdrawn to the outside. At this time, the worker is very harmful when inhaling harmful gas generated by chemicals such as hydrofluoric acid present in the bath 11, and the worker is a strong acid. There was a problem that causes injury to the body when contacted with chemicals such as.
본 발명은 상술한 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 웨이퍼를 회전시킴과 아울러 불산 등과 같은 케미컬 또는 초순수를 분사하여 세정시 회전 위치로부터 이탈된 웨이퍼를 작업자에 의해 원위치시키거나 외부로 인출하기 위하여 배스를 개방하기 전에 배스 내부를 초순수로 세정하여 인체에 해로운 케미컬을 제거함으로써 작업자가 케미컬로 인해 발생되는 해로운 가스를 흡입하거나 케미컬과의 접촉에 의해 부상을 입는 것을 방지하는 웨이퍼의 세정방법 및 장치를 제공하는데 있다.The present invention is to solve the above-mentioned conventional problems, an object of the present invention is to rotate the wafer and to spray the chemical or ultrapure water, such as hydrofluoric acid, etc. by the operator to remove the wafer deviated from the rotation position during cleaning or to the outside Cleans the inside of the bath with ultrapure water before opening the bath for withdrawing to remove harmful chemicals to the human body, thereby preventing the operator from inhaling harmful gases generated by the chemicals or injury from contact with the chemicals. To provide a method and apparatus.
이와 같은 목적을 실현하기 위한 본 발명은, 웨이퍼의 세정방법에 있어서, 배스내로 상기 웨이퍼를 로딩하여 웨이퍼회전용 모터의 구동에 의해 복수의 회전샤프트와 지지롤러가 회전함으로써 상기 웨이퍼를 회전시키는 단계와, 상기 웨이퍼가 회전시 상기 제어부가 밸브를 제어하여 공정조건에 따라 분사노즐로부터 상기 웨이퍼 표면에 케미컬 또는 초순수를 선택적으로 분사시키는 단계와, 상기 웨이퍼 표면에 케미컬 또는 초순수를 선택적으로 분사시키는 단계에서 상기 웨이퍼를 수작업으로 외부로 꺼내기 위해 상기 배스를 개방하기 전에 상기 분사노즐로부터 초순수를 분사시킴과 아울러 상기 분사노즐을 회전시켜서 상기 배스 내부를 세정시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the present invention provides a method for cleaning a wafer, comprising: rotating the wafer by loading the wafer into a bath and rotating a plurality of rotary shafts and support rollers by driving a wafer rotating motor; And controlling the valve when the wafer is rotated to selectively spray chemical or ultrapure water on the surface of the wafer from a spray nozzle according to process conditions, and selectively spraying the chemical or ultrapure water on the wafer surface. And spraying the ultrapure water from the spray nozzle before opening the bath to manually remove the wafer to the outside, and rotating the spray nozzle to clean the inside of the bath.
또한, 본 발명은 웨이퍼의 세정장치에 있어서, 커버에 의해 개폐되는 출입구를 통해 웨이퍼가 로딩/언로딩되는 배스와, 상기 웨이퍼를 지지하는 지지롤러가 각각 결합되며, 상기 배스내의 하측에 설치되어 상기 웨이퍼를 회전시키는 복수의 회전샤프트와, 상기 배스내의 상부에 모터의 구동에 의해 회전가능하게 설치되며, 외부로부터 케미컬 또는 초순수를 공급받아 상기 웨이퍼 표면에 케미컬 또는 초순수를 분사하는 분사노즐과, 상기 분사노즐에 케미컬 또는 초순수를 선택적으로 공급하는 밸브를 제어하는 제어부와, 상기 배스 내부 벽면을 초순수로 세정하기 위하여 상기 분사노즐을 회전시키도록 상기 모터를 구동시킴과 동시에 상기 분사노즐로부터 초순수가 분사되도록 상기 제어부로 신호를 출력하는 스위칭부를 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, in the wafer cleaning apparatus, a bath in which a wafer is loaded / unloaded through an entrance opening and closing by a cover, and a support roller for supporting the wafer are coupled to each other, and installed below the bath. A plurality of rotary shafts for rotating the wafer, rotatably installed by driving a motor on an upper portion of the bath, and a nozzle for injecting chemical or ultrapure water from the outside to inject chemical or ultrapure water onto the wafer surface; A control unit for controlling a valve for selectively supplying chemical or ultrapure water to a nozzle; and driving the motor to rotate the jet nozzle to clean the inner wall of the bath with ultrapure water, and simultaneously allowing ultrapure water to be injected from the jet nozzle. It characterized in that it comprises a switching unit for outputting a signal to the control unit .
이하, 본 발명의 가장 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 더욱 상세히 설명하기로 한다.DETAILED DESCRIPTION Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art may easily implement the present invention.
도 2는 본 발명에 따른 웨이퍼의 세정방법을 도시한 흐름도이고, 도 3은 본 발명에 따른 웨이퍼의 세정장치의 내부를 도시한 사시도이고, 도 4는 본 발명에 따른 웨이퍼의 세정장치의 요부를 도시한 측단면도이고, 도 5는 본 발명에 따른 웨이퍼의 세정장치를 도시한 블록도이고, 도 6은 본 발명에 따른 웨이퍼의 세정장치의 작동을 도시한 정단면도이다.2 is a flowchart illustrating a method for cleaning a wafer according to the present invention, FIG. 3 is a perspective view showing the inside of the cleaning apparatus for a wafer according to the present invention, and FIG. 4 is a main part of the cleaning apparatus for a wafer according to the present invention. 5 is a block diagram showing a cleaning apparatus for a wafer according to the present invention, and FIG. 6 is a front sectional view showing the operation of the cleaning apparatus for a wafer according to the present invention.
본 발명에 따른 웨이퍼의 세정방법은 웨이퍼(W)를 회전시키는 단계(S10)와, 회전하는 웨이퍼(W) 표면에 불산(HF) 등과 같은 케미컬 또는 초순수를 선택적으로 분사시키는 단계(S20)와, 배스(110) 내부를 세정시키는 단계(S30)를 포함한다.The cleaning method of the wafer according to the present invention comprises the steps of rotating the wafer W (S10), selectively spraying chemical or ultrapure water such as hydrofluoric acid (HF) on the surface of the rotating wafer W (S20), Cleaning the inside of the bath (110) (S30).
웨이퍼(W)를 회전시키는 단계(S10)는 출입구를 통해 배스(110)내로 상기 웨이퍼(W)를 로딩하여 지지롤러(130)에 지지되도록 하고, 배스(110)의 출입구를 커버(112)로 밀폐시킨 다음 웨이퍼회전용 모터(미도시)의 구동에 의해 복수의 회전샤프트(120)와 지지롤러(130)가 회전함으로써 상기 웨이퍼(W)를 회전시킨다.The step S10 of rotating the wafer W loads the wafer W into the bath 110 through the doorway so as to be supported by the support roller 130, and the doorway of the bath 110 to the cover 112. After the sealing, the wafer W is rotated by the rotation of the plurality of rotation shafts 120 and the support rollers 130 by the driving of a wafer rotation motor (not shown).
웨이퍼(W)는 수평되게 위치하도록 클램핑되어 회전되거나 도 3 또는 도 6에서 나타낸 바와 같이 그 표면에 존재하는 이물질이 표면을 따라 흘러내려서 제거되도록 세워진 상태로 회전된다.The wafer W is clamped to be positioned horizontally and rotated or rotated in an upright position such that foreign matter present on the surface flows down along the surface and is removed as shown in FIG. 3 or 6.
웨이퍼(W)가 회전하면 제어부(170)가 밸브(171)를 제어하여 공정조건에 따라 분사노즐(140)로부터 상기 웨이퍼(W) 표면에 케미컬 또는 초순수를 선택적으로 분사시킨다(S20).When the wafer W rotates, the controller 170 controls the valve 171 to selectively inject chemical or ultrapure water from the injection nozzle 140 to the surface of the wafer W according to process conditions (S20).
웨이퍼(W) 표면에 케미컬 또는 초순수를 선택적으로 분사시키는 단계(S20)에서 상기 웨이퍼(W)를 수작업으로 외부로 꺼내기 위해 상기 배스(110)를 개방하기 전에 상기 분사노즐(140)로부터 초순수를 분사시킴과 아울러 상기 분사노즐(140)을 회전시켜서 상기 배스(110) 내부를 세정시킨다(S30).In the step (S20) of selectively spraying the chemical or ultrapure water on the surface of the wafer (W), the ultrapure water is injected from the injection nozzle 140 before opening the bath 110 to take out the wafer (W) manually. In addition, by rotating the injection nozzle 140 to clean the inside of the bath (110) (S30).
웨이퍼(W)가 회전시 회전 위치로부터 이탈되면 작업자는 웨이퍼(W)를 다시 원위치시키거나 외측으로 인출하여 웨이퍼(W) 표면의 상태를 확인하기 위하여 출입구를 개방시키게 되는데, 출입구 개방 전에 분사노즐(140)로부터 초순수가 분사되도록 함과 아울러 분사노즐(140)을 회전시켜서(S30), 배스(110)의 내부 벽면을 초순수로 세정시킴으로써 배스(110)의 내부에 존재하는 인체에 해로운 불산 등과 같은 케미컬을 제거시킨다.When the wafer W is displaced from the rotational position during rotation, the operator opens the entrance to reopen the wafer W or pulls it outward to check the state of the wafer W surface. Ultra-pure water is injected from the 140 and the spray nozzle 140 is rotated (S30) to clean the inner wall of the bath 110 with ultrapure water, such as chemicals such as hydrofluoric acid, which are harmful to the human body. Remove it.
본 발명에 따른 웨이퍼의 세정장치(100)는, 도 3 내지 도 5에서 나타낸 바와 같이, 내측에서 웨이퍼(W)의 세정이 실시되는 배스(110)와, 웨이퍼(W)를 지지하는 지지롤러(130)가 각각 억지 끼워져서 배스(110)내의 하측에 설치되는 복수의 회전샤프트(120)와, 회전샤프트(120)에 의해 회전하는 웨이퍼(W)를 향해 케미컬 또는 초순수를 분사함과 아울러 배스(110) 내측에 회전가능하게 설치되는 분사노즐(140)과, 분사노즐(140)에 케미컬 또는 초순수를 선택적으로 공급시키는 제어부(170)와, 분사노즐(140)을 회전시킴과 아울러 분사노즐(140)로부터 초순수가 분사되도록 하는 스위칭부(160)를 포함한다.As shown in FIGS. 3 to 5, the wafer cleaning apparatus 100 according to the present invention includes a bath 110 on which the wafer W is cleaned from the inside, and a support roller for supporting the wafer W ( 130 is forcibly inserted into each of the plurality of rotary shafts 120 installed below the bath 110, and sprays the chemical or ultrapure water toward the wafer W rotated by the rotary shaft 120, and the bath ( 110, a spray nozzle 140 rotatably installed inside, a control unit 170 for selectively supplying chemical or ultrapure water to the spray nozzle 140, and a spray nozzle 140 while rotating the spray nozzle 140. It includes a switching unit 160 to inject ultrapure water from.
배스(110)는 상측과 하측에 커버(112)에 의해 개폐되는 출입구(미도시)와 케미컬 또는 초순수를 배출시키기 위한 배출구(113)가 각각 형성되고, 출입구를 통해 웨이퍼(W)가 내.외측으로 로딩/언로딩되며, 내측의 하부와 상부에 각각 복수의 회전샤프트(120)와 분사노즐(140)이 회전가능하게 설치된다.The bath 110 has an opening (not shown) opened and closed by a cover 112 at an upper side and a lower side thereof, and an outlet 113 for discharging chemical or ultrapure water, respectively, and the wafer W is formed at the inside and the outside through the entrance. Loaded and unloaded, a plurality of rotary shafts 120 and injection nozzles 140 are rotatably installed on the lower and upper portions of the inner side, respectively.
회전샤프트(120)는 외주면을 따라 지지홈(131)이 형성되는 지지롤러(130)가 외측에 각각 끼워지며, 지지롤러(130)의 지지홈(131)에 의해 하측 에지부분이 지지되는 웨이퍼(W)를 회전시키기 위하여 배스(110)의 외측에 설치된 웨이퍼회전용 모터(미도시)의 회전력을 전달하는 기어박스(121)에 기계적으로 결합되어 회전력을 제공받는다.Rotating shaft 120 has a support roller 130 in which the support grooves 131 are formed along the outer circumferential surface thereof is fitted to the outside, and the lower edge portion is supported by the support grooves 131 of the support roller 130 ( In order to rotate the W) is mechanically coupled to the gear box 121 for transmitting the rotational force of the wafer rotation motor (not shown) installed on the outside of the bath 110 is provided with a rotational force.
분사노즐(140)은 회전샤프트(120)의 지지롤러(130)에 의해 지지되어 회전하는 웨이퍼(W)의 양측면 각각에 불산 등과 같은 케미컬 또는 초순수를 각각 분사하도록 두 개로 이루어지고, 각각은 바(bar) 형상을 가지며, 일측에 일정 간격으로 복수의 분사구(141)가 형성되고, 회전시에도 불산공급부(180)로부터 공급되는 불산 등과 같은 케미컬과 초순수 공급부(190)로부터 공급되는 초순수를 원활하게 공급받도록 일측에 결합되는 유니온 로터리(union rotary: 141)에 의해 배스(110)의 일측면에 회전가능하게 설치된다.Two injection nozzles 140 are supported by the support rollers 130 of the rotating shaft 120 and are formed of two to respectively spray chemical or ultrapure water such as hydrofluoric acid on both sides of the rotating wafer W. bar) and a plurality of injection holes 141 are formed at predetermined intervals on one side, and smoothly supply ultrapure water supplied from the chemical and ultrapure water supply unit 190 such as hydrofluoric acid supplied from the hydrofluoric acid supply unit 180 even when rotating. It is rotatably installed on one side of the bath (110) by the union rotary (union rotary: 141) coupled to one side to receive.
유니온 로터리(141)는 일측에 기밀을 유지하는 상태로 회전가능하게 결합되는 공급관(141a)을 통해 분사노즐(140)로 케미컬 또는 초순수를 공급한다.Union rotary 141 is supplied to the chemical or ultra-pure water to the injection nozzle 140 through the supply pipe 141a rotatably coupled in a state of maintaining the airtight on one side.
분사노즐(140)은 모터(150)의 구동에 의해 회전하며, 모터(150)로부터 회전력을 공급받도록 모터(150)의 회전축에 연결되는 제 1 기어(151)와 기어결합되는 제 2 기어(152)가 유니온 로터리(141) 외주면에 형성된다.The injection nozzle 140 is rotated by the driving of the motor 150, and the second gear 152 geared to the first gear 151 connected to the rotating shaft of the motor 150 to receive a rotational force from the motor 150. ) Is formed on the outer circumferential surface of the union rotary 141.
모터(150)는 배스(110)의 외측면에 결합되는 하우징(111) 내측의 지지부재(111b)에 고정된다.The motor 150 is fixed to the support member 111b inside the housing 111 coupled to the outer surface of the bath 110.
하우징(111)은 배스(110)의 외측면에 형성되는 걸림턱(115)에 결합되도록 일측에 플랜지(111a)가 형성된다.The housing 111 has a flange 111a formed at one side thereof so as to be coupled to the locking step 115 formed at the outer surface of the bath 110.
제어부(170)는 분사노즐(140)에 케미컬 또는 초순수를 선택적으로 공급하도록 제어하며, 이를 위해 불산공급부(180)와 초순수공급부(190)로부터 공급되는 불산과 같은 케미컬 또는 초순수를 선택적으로 공급하도록 이들의 공급경로상에 설치되는 밸브(171)를 제어하며, 스위칭부(160)로부터 신호를 수신시 분사노즐(140)로 초순수가 공급되도록 밸브를 제어한다.The controller 170 controls to selectively supply chemical or ultrapure water to the injection nozzle 140, and for this purpose, selectively supplies chemical or ultrapure water such as hydrofluoric acid supplied from the hydrofluoric acid supply unit 180 and the ultrapure water supply unit 190. It controls the valve 171 installed on the supply path of, and controls the valve so that ultra-pure water is supplied to the injection nozzle 140 when receiving a signal from the switching unit 160.
밸브(171)는 불산공급부(180)와 초순수공급부(190)마다 설치되거나 도 5에서와 같이 3방향 밸브임이 바람직하다.The valve 171 is preferably installed for each of the hydrofluoric acid supply unit 180 and the ultrapure water supply unit 190, or is a three-way valve as shown in FIG. 5.
스위칭부(160)는 작업자의 조작에 의해 온(on)/오프(off)되고, 온(on)시 분사노즐(140)을 회전시키기 위하여 전원공급부(161)로부터 모터(150)에 전원이 인가되도록 함과 동시에 분사노즐(140)로부터 초순수가 분사되도록 제어부(170)로 신호를 출력한다.The switching unit 160 is turned on / off by an operator's operation, and power is supplied from the power supply unit 161 to the motor 150 to rotate the injection nozzle 140 when turned on. At the same time, a signal is output to the controller 170 so that ultrapure water is injected from the injection nozzle 140.
이와 같은 구조로 이루어진 웨이퍼의 세정방법 및 장치의 작용은 다음과 같이 이루어진다.The action of the wafer cleaning method and apparatus having such a structure is as follows.
출입구를 통해 배스(110) 내측으로 웨이퍼(W)가 로딩되어 수직으로 세워진 상태로 복수의 지지롤러(130)의 지지홈(131)에 지지되면 출입구에 커버(112)가 결합됨으로써 내측이 밀폐되며, 웨이퍼회전용 모터(미도시)의 구동에 의해 회전샤프트(120)가 회전하여 지지롤러(130)의 지지홈(131)에 지지된 웨이퍼(W)를 회전시킨다.When the wafer W is loaded into the bath 110 through the doorway and supported by the support grooves 131 of the plurality of support rollers 130 in a vertical state, the cover 112 is coupled to the doorway to seal the inside thereof. The rotation shaft 120 rotates by driving a wafer rotation motor (not shown) to rotate the wafer W supported by the support groove 131 of the support roller 130.
웨이퍼(W)가 회전시 분사노즐(140) 각각으로부터 주어진 공정조건에 따라 제어부(170)가 밸브(171)를 제어함으로써 웨이퍼(W)의 표면에 불산 등과 같은 케미컬 또는 초순수를 선택적으로 분사시킨다.When the wafer W is rotated, the controller 170 controls the valve 171 according to a process condition given from each of the injection nozzles 140 to selectively spray chemical or ultrapure water such as hydrofluoric acid on the surface of the wafer W. FIG.
웨이퍼(W)의 세정중에 웨이퍼(W)가 분사되는 케미컬 또는 초순수의 분사 압력이나 회전력의 불균형으로 인해 회전 위치로부터 이탈되면 작업자가 이탈된 웨이퍼(W)를 집어서 지지롤러(130)의 지지홈(131)으로 원위치시키거나 외부로 인출하여 손상 여부를 확인하게 되는데, 이 때, 작업자는 불산 등과 같은 유해한 케미컬로부터 보호되기 위하여 배스(110)의 커버(112)를 개방시키기 전에 스위칭부(160)를 동작시킴으로써 분사노즐(140)을 회전시키는 모터(150)에 전원이 인가되도록 함과 아울러 분사노즐(140)이 초순수를 분사하도록 제어부(170)로 신호를 출력한다.During cleaning of the wafer W, when the wafer W is ejected from the rotational position due to the imbalance of the ejection pressure or rotational force of the chemical or ultrapure water, the operator picks up the detached wafer W to support the support roller 130. In order to check the damage by returning to the original position or withdrawn to the outside (131), at this time, the operator before opening the cover 112 of the bath 110 to protect from harmful chemicals such as hydrofluoric acid, etc. By operating the power supply to the motor 150 for rotating the injection nozzle 140, and outputs a signal to the control unit 170 so that the injection nozzle 140 injects ultrapure water.
모터(150)에 전원공급부(161)로부터 전원이 인가되면 분사노즐(140)은 제 1 및 제 2 기어(151,152)에 의해 회전력을 전달받는 로터리 유니온(141)에 의해 배스(110) 내부에서 회전하게 되며, 분사노즐(140)은 제어부(170)에 의해 제어되는 밸브(171)의 동작에 의해 초순수공급부(190)로부터 초순수를 공급받는다.When power is applied to the motor 150 from the power supply unit 161, the injection nozzle 140 rotates inside the bath 110 by the rotary union 141 that receives the rotational force by the first and second gears 151 and 152. The injection nozzle 140 receives ultrapure water from the ultrapure water supply unit 190 by the operation of the valve 171 controlled by the controller 170.
그러므로, 도 6에서 나타낸 바와 같이, 분사노즐(140)이 회전하면서 배스(110) 내부 측면에 초순수를 분사하게 됨으로써 배스(110) 내부에 존재하는 불산과 같은 유해한 케미컬을 제거하여 작업자가 케미컬로 인해 발생되는 해로운 가스를 흡입하거나 케미컬과의 접촉에 의해 부상을 입는 것을 방지한다.Therefore, as shown in FIG. 6, the spray nozzle 140 rotates to inject ultrapure water into the inner side of the bath 110, thereby removing harmful chemicals such as hydrofluoric acid present in the bath 110. Prevents injuries caused by inhaling harmful gases or by contact with chemicals.
한편, 배스(110)의 내부 벽면에 대한 세정을 마치면 분사노즐(140)은 분사구(141)가 웨이퍼(W) 표면을 향하는 상태로 복귀된다.On the other hand, when the cleaning of the inner wall of the bath 110 is finished, the injection nozzle 140 is returned to the state in which the injection hole 141 toward the surface of the wafer (W).
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 웨이퍼의 세정방법 및 장치는 웨이퍼를 회전시킴과 아울러 불산 등과 같은 케미컬 또는 초순수를 분사하여 세정시 회전 위치로부터 이탈된 웨이퍼를 작업자에 의해 원위치시키거나 외부로 인출하기 위하여 배스를 개방하기 전에 배스 내부를 초순수로 세정하여 인체에 해로운 케미컬을 제거함으로써 작업자가 케미컬로 인해 발생되는 해로운 가스를 흡입하거나 케미컬과의 접촉에 의해 부상을 입는 것을 방지하는 효과를 가지고 있다. As described above, the method and apparatus for cleaning a wafer according to the present invention rotates the wafer and injects chemical or ultrapure water such as hydrofluoric acid to reposition the wafer deviated from the rotation position during cleaning or to take it out to the outside. In order to remove the chemicals harmful to the human body by cleaning the inside of the bath with ultrapure water before opening the bath has the effect of preventing workers from inhaling harmful gas generated by the chemicals or injury from contact with the chemicals.
이상에서 설명한 것은 본 발명에 따른 웨이퍼의 세정방법 및 장치를 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.What has been described above is just one embodiment for carrying out the wafer cleaning method and apparatus according to the present invention, and the present invention is not limited to the above-described embodiment, as claimed in the following claims. Without departing from the gist of the present invention, those skilled in the art to which the present invention pertains to the technical spirit of the present invention to the extent that various modifications can be made.
도 1은 종래의 기술에 따른 웨이퍼의 세정장치를 도시한 정단면도이고,1 is a front sectional view showing a cleaning apparatus for a wafer according to the prior art,
도 2는 본 발명에 따른 웨이퍼의 세정방법을 도시한 흐름도이고,2 is a flowchart illustrating a method of cleaning a wafer according to the present invention;
도 3은 본 발명에 따른 웨이퍼의 세정장치의 내부를 도시한 사시도이고,3 is a perspective view showing the inside of a wafer cleaning apparatus according to the present invention;
도 4는 본 발명에 따른 웨이퍼의 세정장치의 요부를 도시한 측단면도이고,4 is a side cross-sectional view showing the main portion of a wafer cleaning apparatus according to the present invention;
도 5는 본 발명에 따른 웨이퍼의 세정장치를 도시한 블록도이고,5 is a block diagram showing an apparatus for cleaning a wafer according to the present invention;
도 6은 본 발명에 따른 웨이퍼의 세정장치의 작동을 도시한 정단면도이다.6 is a front sectional view showing the operation of the wafer cleaning apparatus according to the present invention.
< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ><Description of Symbols for Main Parts of Drawings>
110 : 배스 120 : 회전샤프트110: bath 120: rotating shaft
130 : 지지롤러 131 : 지지홈130: support roller 131: support groove
140 : 분사노즐 141 : 로터리 유니온140: injection nozzle 141: rotary union
142 : 분사구 150 : 모터142: injection hole 150: motor
160 : 스위칭부 170 : 제어부160: switching unit 170: control unit
171 : 밸브171: Valve
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