KR100547936B1 - 불순물 용출 장치 - Google Patents

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Abstract

기판 표층의 국부적인 부위들로부터 샘플들을 획득하기 위한 장치에 있어서, 샘플 플레이트는 용리액을 수용하기 위한 다수의 홀들을 갖고, 지지유닛에 지지된 기판의 상면에 밀착된다. 샘플 플레이트의 홀들과 대응하는 기판 표층의 국부적인 부위들에 포함된 불순물들은 샘플 플레이트의 홀들에 공급된 용리액들에 용해되며, 노즐은 샘플 플레이트의 홀들로부터 불순물들을 포함하는 샘플들을 샘플 컵들로 각각 이동시킨다. 따라서, 기판의 표층으로부터 샘플들을 획득하는데 소요되는 시간이 단축될 수 있다.

Description

불순물 용출 장치{Apparatus for eluting impurities}
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 불순물 용출 장치를 설명하기 위한 개략적인 평면도이다.
도 2는 도 1에 도시된 샘플 플레이트 및 지지유닛을 설명하기 위한 측단면도이다.
도 3은 도 1에 도시된 에지 서포터를 설명하기 위한 사시도이다.
도 4는 도 1에 도시된 세정 유닛을 설명하기 위한 단면도이다.
도 5는 불순물들을 포함하는 샘플을 설명하기 위한 확대 단면도이다.
도 6은 도 1에 도시된 에지 서포터의 다른 예를 설명하기 위한 평면도이다.
도 7a 및 도 7b는 도 1에 도시된 지지유닛의 다른 예를 설명하기 위한 평면도 및 단면도이다.
도 7c 및 도 7d는 도 1에 도시된 지지유닛의 또 다른 예를 설명하기 위한 평면도 및 단면도이다.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *
10 : 반도체 기판 20 : 용기
30 : 용리액 40 : 불순물
50 : 용출액 60 : 세정액
100 : 불순물 용출 장치 102 : 베이스
110 : 지지유닛 112 : 척
114 : 에지 서포터 116 : 제1구동 유닛
118 : 제2구동 유닛 130 : 샘플 플레이트
140 : 스테이지 150 : 제1이송 로봇
152 : 제2이송 로봇 154 : 제3이송 로봇
160 : 샘플 컵 트레이 162 : 샘플 컵
170 : 세정 유닛 172 : 내부 세정조
174 : 외부 세정조 180 : 건조 유닛
본 발명은 기판에 함유된 불순물을 용출(elution)하기 위한 장치에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 기판에 함유된 불순물을 검출하기 위한 액상 시료를 만들기 위해 용리액(eluant or solvent)을 사용하여 기판에 함유된 불순물을 용출하기 위한 장치에 관한 것이다.
일반적으로, 반도체 장치는 반도체 기판으로 사용되는 실리콘웨이퍼 상에 전기적인 회로를 형성하는 팹(fabrication; 'FAB') 공정과, 상기 팹 공정에서 형성된 반도체 장치들의 전기적인 특성을 검사하는 EDS(electrical die sorting) 공정과, 상기 반도체 장치들을 각각 에폭시 수지로 봉지하고 개별화시키기 위한 패키지 공 정을 통해 제조된다.
상기 팹 공정은 반도체 기판 상에 막을 형성하기 위한 증착 공정과, 상기 막을 평탄화하기 위한 화학적 기계적 연마 공정과, 상기 막 상에 포토레지스트 패턴을 형성하기 위한 포토리소그래피 공정과, 상기 포토레지스트 패턴을 이용하여 상기 막을 전기적인 특성을 갖는 패턴으로 형성하기 위한 식각 공정과, 반도체 기판의 소정 영역에 특정 이온을 주입하기 위한 이온 주입 공정과, 반도체 기판 상의 불순물을 제거하기 위한 세정 공정과, 상기 막 또는 패턴이 형성된 반도체 기판의 표면을 검사하기 위한 검사 공정 등을 포함한다.
상기 팹 공정을 수행하는 동안 반도체 기판 상에 잔류하는 금속성 오염 물질과 같은 불순물은 반도체 장치의 성능 및 생산성을 저하시킨다. 최근, 반도체 장치의 고집적화에 따라 상기 불순물에 대한 분석 공정은 반도체 장치의 성능 및 신뢰도를 증가시키기 위한 중요한 공정으로 대두되고 있다.
반도체 기판의 표층에 함유된 불순물에 대한 분석 공정은 상기 불순물을 포함하는 샘플을 포집하는 공정과, 상기 불순물을 포함하는 샘플을 분석하는 공정으로 이루어진다.
상기 불순물을 포집하기 위한 장치 및 방법에 대한 일 예가 미합중국 공개특허 제2002-134406호에 개시되어 있다. 상기 미합중국 공개특허에 따르면, 불순물 포집 장치는, 반도체 웨이퍼를 로딩하기 위한 로딩 유닛과 반도체 웨이퍼를 언로딩하기 위한 언로딩 유닛을 포함하는 밀폐된 공정 챔버와, 상기 공정 챔버의 내부에 배치되고 반도체 웨이퍼 상의 실리콘 산화막을 분해하기 위한 기상 분해 유닛과, 상기 공정 챔버의 내부에 배치되고 금속성 불순물을 포집하기 위해 상기 반도체 웨이퍼를 스캔하기 위한 스캐닝 유닛을 포함한다.
한편, 미합중국 등록특허 제6,519,031호에는 웨이퍼의 국부적인 부위로부터 샘플을 획득하는 반도체 표면 분석 장치가 개시되어 있다. 상기 미합중국 등록특허에 따르면, 샘플은 식각액, 유기 용매 또는 적절한 용매를 이용하여 웨이퍼의 격리된 부위를 녹임으로써 획득될 수 있다.
상기와 같이 획득된 샘플은 다양한 불순물들을 포함하고 있으며, 상기 샘플은 원자 흡광 분석 장치(Atomic absorption spectroscopy), 유도 결합 질량 분석 장치(ICP-mass spectroscopy)와 같은 파괴 분석 장치 또는 전반사 형광 X선 분석 장치(Total X-ray fluorescent analyzer)와 같은 분석 장치에 의해 분석될 수 있다.
상기 미합중국 공개특허에 따른 불순물 포집 장치는 반도체 기판의 표면이 소수성인 경우에 사용될 수 있으며, 상기 미합중국 등록특허에 따른 반도체 표면 분석 장치는 반도체 기판의 표면이 친수성인 경우에 적절하게 사용될 수 있다.
그러나, 상기 반도체 표면 분석 장치는 동시에 여러 부위를 분석할 수 없기 때문에 분석 공정에 오랜 시간이 소요된다는 단점이 있을 수 있고, 샘플을 포집하기 위한 내측 튜브와 외측 튜브를 사용하여 여러 부위에 대한 분석 공정을 순차적으로 수행하는 경우, 분석 공정의 신뢰도가 저하될 수 있다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은, 반도체 기판 표면의 여러 부위로부터 샘플들을 획득하는데 소요되는 시간을 단축시킬 수 있는 불순물 용출 장치를 제공하는데 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 불순물 용출 장치는, 기판을 지지하기 위한 지지유닛; 및 상기 지지유닛 상에 지지된 기판의 상면에 밀착되며, 상기 지지된 기판의 상면의 부위들을 노출시키고 노출된 부위들에 함유된 불순물들을 용출(elution)시키기 위한 용리액(eluant)을 수용하며 상기 불순물들을 포함하는 샘플들을 획득하기 위한 다수의 홀을 갖는 샘플 플레이트를 포함한다.
상기 기판은 반도체 기판으로 사용되는 실리콘웨이퍼를 포함하며, 상기 실리콘웨이퍼는 폴리 실리콘층, 실리콘 에피택시얼층, 금속층 등과 같은 다양한 막들을 포함할 수 있다.
상기 불순물들과 상기 반도체 기판의 표층 구성 성분들이 용해된 용출액은 반도체 기판의 표면 분석을 위한 샘플로 사용될 수 있다.
제1이송 로봇은 다수의 기판들을 수납하기 위한 용기로부터 반도체 기판을 상기 지지유닛 상으로 이동시키고, 제2이송 로봇은 지지유닛 상에 지지된 반도체 기판 상에 상기 샘플 플레이트를 밀착시킨다. 제3이송 로봇은 반도체 기판 상에 밀착된 샘플 플레이트와 상기 용출액을 수용하기 위한 다수의 샘플 컵들 사이에서 노즐을 이동시킨다. 상기 노즐은 샘플 플레이트의 홀들에 용리액을 공급하고, 샘플 플레이트의 홀들로부터 용출액을 다수의 샘플 컵으로 각각 이송하기 위해 상기 용 출액을 회수한다.
제2이송 로봇은 용출액이 제거된 샘플 플레이트를 세정 유닛으로 이송하며, 세정 유닛에 의해 세정된 샘플 플레이트를 지지유닛 상에 지지된 새로운 반도체 기판의 상면에 밀착시킨다.
상기와 같은 본 발명의 일 실시예에 따른 불순물 용출 장치는 반도체 기판의 표면의 여러 부위로부터 동시에 또는 순차적으로 샘플들을 획득할 수 있으므로 상기 샘플들을 획득하는데 소요되는 시간이 단축될 수 있다. 또한, 세정 유닛을 사용하여 샘플 플레이트를 세정함으로써 상기 샘플들에 대한 분석 공정의 신뢰도를 향상시킬 수 있다.
이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 불순물 용출 장치를 설명하기 위한 개략적인 평면도이다. 도 2는 도 1에 도시된 샘플 플레이트 및 지지유닛을 설명하기 위한 측단면도이고, 도 3은 도 1에 도시된 에지 서포터를 설명하기 위한 사시도이며, 도 4는 도 1에 도시된 세정 유닛을 설명하기 위한 단면도이다. 도 5는 불순물들을 포함하는 샘플을 설명하기 위한 확대 단면도이다.
도 1 내지 도 5를 참조하면, 상기 일 실시예에 따른 불순물 용출 장치(100)는 베이스(102), 지지유닛(110), 샘플 플레이트(130), 스테이지(140), 제1이송 로봇(150), 제2이송 로봇(152), 제3이송 로봇(154), 샘플 컵 트레이(160), 세정 유닛(170), 및 노즐(180)을 포함한다.
상기 지지유닛(110)은 척(112), 에지 서포터(114, edge supporter), 제1구동 유닛(116) 및 제2구동 유닛(118)을 포함한다. 척(112)은 반도체 기판(10)의 중심 부위를 일차적으로 지지하며, 제1구동 유닛(116)은 척(112)을 수직 방향으로 이동시킨다. 에지 서포터(114)는 반도체 기판(10)의 가장자리 부위를 이차적으로 지지하며, 제2구동 유닛(118)은 에지 센서(122, edge sensor)의 신호에 따라 척(112)에 지지된 반도체 기판(10)을 정렬하기 위해 상기 척(112)을 회전시킨다.
도시된 바에 의하면, 제2구동 유닛(118)은 제1구동 유닛(116) 상에 배치되며, 제2구동 유닛(118)과 척(112)은 구동축(120)에 의해 연결되어 있다. 상기 제1구동 유닛(116)으로는 에어 블래더(air bladder), 공압 실린더 등이 사용될 수 있으며, 제2구동 유닛(118)으로는 모터가 사용될 수 있다. 그러나, 제1구동 유닛(116) 및 제2구동 유닛(118)은 상기와 같은 예들에 한정되지는 않는다.
상기 반도체 기판(10)은 노치 부위 또는 플랫 존 부위를 갖는 실리콘웨이퍼를 포함하며, 상기 실리콘웨이퍼의 표층은 폴리 실리콘층, 실리콘 에피택시얼층 또는 금속층일 수 있다.
상기 샘플 플레이트(130)는 반도체 기판(10)과 동일한 형상을 갖는 것이 바람직하다. 즉, 상기 샘플 플레이트(130)는 상기 실리콘웨이퍼의 직경과 동일한 직경을 갖는 원반 형상을 가지며, 반도체 기판(10)의 표층(10a)으로부터 샘플들을 획득하는 동안 반도체 기판(10)의 상면에 밀착된다. 또한, 샘플 플레이트(130)는 반도체 기판(10)의 표층(10a)의 국부적인 여러 부위로부터 동시에 샘플들을 획득하기 위한 다수의 홀들(132)을 가지며, 상기 다수의 홀들(132)은 샘플 플레이트(130)에 균일하게 분포되어 있다.
상기 스테이지(140)는 베이스(102)의 일측과 연결되며, 다수의 반도체 기판(10)을 수납하기 위한 용기(20)를 지지한다. 그러나, 상기 스테이지(140)는 베이스(102)의 상면에 배치될 수도 있다. 상기 용기(140)로는 통상적인 웨이퍼 카세트 또는 FOUP(front opening unified pod)가 사용될 수 있다.
상기 샘플 컵 트레이(160)는 상기 스테이지(140)와 대향하여 배치되며, 샘플 플레이트(130)로부터 획득되는 샘플들을 각각 수용하기 위한 다수의 샘플 컵들(162)을 지지한다.
상기 제1이송 로봇(150)은 스테이지(140)와 지지유닛(110) 사이에 배치되며, 상기 용기(20)와 지지유닛(110) 사이에서 반도체 기판(10)을 이송한다. 즉, 스테이지(140), 제1이송 로봇(150), 지지유닛(110), 샘플 컵 트레이(160) 순으로 배치된다.
상기 세정 유닛(170)은 지지유닛(110)과 인접하게 배치되며, 세정액(60)을 이용하여 샘플 플레이트(130)를 세정한다. 상기 세정 유닛(170)은 세정액(60)을 수용하기 위한 내부 세정조(172)와, 내부 세정조(170)로부터 오버 플로우된 세정액(60)을 수용하기 위한 외부 세정조(174)를 갖는다. 상기 샘플 플레이트(130)는 연결 부재(156)에 의해 제2이송 로봇(152)의 로봇 암과 연결되어 있으며, 제2이송 로봇(152)은 세정 유닛(170)과 지지유닛(110) 사이에서 샘플 플레이트(130)를 이동시킨다.
상기 제3이송 로봇(154)은 상기 노즐(180)과 결합되며, 상기 지지유닛(110) 에 의해 지지된 반도체 기판(10)의 상면에 밀착된 샘플 플레이트(130)와 상기 샘플 컵 트레이(160) 사이에서 상기 노즐(180)을 이동시킨다.
상기 지지유닛(110) 상에 지지된 반도체 기판(10)의 상면에 밀착된 샘플 플레이트(130)의 홀들(132)은 상기 반도체 기판(10)의 국부적인 부위들을 노출시키며, 상기 노즐(180)은 상기 샘플 플레이트(130)의 홀들(132)과 상기 반도체 기판(10)의 국부적인 부위들에 의해 한정되는 다수의 요부들에 용리액(30)을 공급한다. 상기 용리액(30)은 반도체 기판(10)의 표층(10a)에 함유된 불순물들(40)을 용출하기 위하여 상기 반도체 기판(10)의 표층(10a)을 용해하기 위한 용매로써 사용되는 액체이다. 상기 국부적인 부위들의 구성 성분들과 불순물들(40)이 용해되어 형성되는 용출액(50)은 상기 국부적인 부위들에 함유된 불순물들(40)을 분석하기 위한 샘플들로써 사용된다.
도 5를 참조하면, 반도체 기판 표층(10a)의 구성 성분들과 상기 표층(10a)에 함유된 불순물들(40)이 용리액(30)에 의해 용해됨으로써 상기 불순물들(40)을 함유하는 용출액(50)이 형성된다. 상기 불순물들(40)은 금속성 오염 물질들을 포함하며, 상기 금속성 오염 물질들의 예로는 리튬(Li), 붕소(B), 나트륨(Na), 철(Fe), 구리(Cu), 칼슘(Ca), 크롬(Cr), 알루미늄(Al), 니켈(Ni), 아연(Zn), 텅스텐(W), 납(Pb), 바륨(Ba), 마그네슘(Mg), 비소(As) 등이 있다.
상기 요부들의 내부에서 형성된 용출액들(50)은 상기 노즐(180)과 제3이송 로봇(154)에 의해 샘플 컵 트레이(160) 상에 지지된 샘플 컵들(162)로 각각 이송된다. 상기 노즐(180)은 상기 요부들에 용리액(30)을 공급하는 동안 용리액 소스(미 도시)와 연결되고, 상기 요부들로부터 상기 샘플 컵들(162)로 용출액들(50)을 이송하는 동안 상기 용출액들(50)을 흡입하고 방출하기 위한 공기압 제어 유닛(미도시)과 연결된다.
도시된 바에 의하면, 제3이송 로봇(154)에는 단지 하나의 노즐(180)이 결합되어 있으나, 다수의 노즐들이 제3이송 로봇(154)과 결합될 수 있다. 이러한 경우, 제3이송 로봇(154)은 샘플 플레이트(130)와 동일한 형상을 갖는 원형 플레이트와 결합되고, 상기 다수의 노즐들은 상기 원형 플레이트의 하방으로 연장될 수 있다. 이때, 상기 다수의 노즐들은 샘플 플레이트(130)의 홀들(132)과 각각 대응하도록 배치되는 것이 바람직하다. 또한, 샘플 컵 트레이도 상기 샘플 플레이트(130)의 형상과 동일한 디스크 형상을 가지며, 다수의 샘플 컵들은 상기 샘플 플레이트(130)의 홀들(132)과 대응하도록 배치되는 것이 바람직하다. 상기와 같이 다수의 노즐들이 제3이송 로봇(154)과 결합되는 경우 샘플들을 동시에 획득할 수 있다.
상기 용리액(30)으로는 식각액, 유기 용매 또는 적절한 용매가 사용될 수 있다. 상기 반도체 기판(10)이 베어 실리콘웨이퍼인 경우 또는 반도체 기판(10)의 표층(10a)이 폴리 실리콘층 또는 실리콘 에피택시얼층인 경우 상기 용리액(30)은 불산(HF), 초산(CH3COOH), 질산(HNO3) 및 순수(H2O)를 포함할 수 있다. 한편, 반도체 기판(10)의 표층(10a)이 금속층인 경우에도 적절한 식각액 또는 유기 용매가 용리액(30)으로써 사용될 수 있다.
상기와 같이 획득된 샘플들은 원자 흡광 분석 장치(Atomic absorption spectroscopy), 유도 결합 질량 분석 장치(ICP-mass spectroscopy)와 같은 파괴 분석 장치 또는 전반사 형광 X선 분석 장치(Total X-ray fluorescent analyzer)와 같은 분석 장치에 의해 분석될 수 있다.
한편, 상기 베이스(102)는 제1, 제2 및 제3개구(102a, 102b, 102c)를 가지며, 제1이송 로봇(150) 및 제2이송 로봇(152)은 상기 제1 및 제2개구(102a, 102b)를 통해 각각 상방으로 연장되며, 에지 서포터(114)는 제3개구(102c)의 주변을 따라 설치된다. 제1이송 로봇(150) 및 제2이송 로봇(152)은 수직 및 회전 운동이 가능한 스카라 로봇을 포함하고, 제3이송 로봇(154)은 3축 직교 좌표 로봇을 포함한다. 이 밖에도, 제1, 제2 및 제3이송 로봇(150, 152, 154)으로 다양한 종류의 로봇들이 채용될 수 있다.
척(112)은 제1이송 로봇(150)에 의해 용기(20)로부터 지지유닛(110)으로 이송된 반도체 기판(10)의 중심 부위를 일차적으로 지지한다. 제1구동 유닛(116)은 반도체 기판(10)의 중심 부위를 지지하기 위해 상방으로 척(112)을 이동시키며, 제2구동 유닛(118)은 반도체 기판(10)을 정렬시키기 위해 에지 센서(122)의 신호에 따라 반도체 기판(10)을 회전시킨다. 상기 에지 센서(122)로는 통상적인 광 센서가 사용될 수 있으며, 척(112)에 의해 지지된 반도체 기판(10)의 에지 부위와 인접하게 배치되고, 제2구동 유닛(118)에 의해 회전되는 반도체 기판(10)의 노치 부위 또는 플랫 존 부위를 검출한다.
제1구동 유닛(116)은 상기 에지 센서(122)와 제2구동 유닛(118)에 의해 정렬된 반도체 기판(10)의 가장자리 부위가 에지 서포터(114)에 지지되도록 하방으로 척(112)을 이동시킨다. 상기 에지 서포터(114)는 링 형상을 갖고, 상기 링의 내측 부위에는 제1구동 유닛(116)에 의해 하방으로 이동되는 반도체 기판(10)의 가장자리 부위를 지지하기 위한 계단부(114a)가 형성되어 있다. 상기 계단부(114a)의 측면(114b)은 상기 반도체 기판(10)의 중심이 상기 링의 중심과 일치하도록 상기 반도체 기판(10)의 측면을 안내하기 위해 상기 링의 외측으로 경사지게 형성되어 있다.
샘플 플레이트(130)로부터 샘플들을 획득하는 동안 제2이송 로봇(152)은 샘플 플레이트(130)를 지지유닛(110) 상에 지지된 반도체 기판(10)의 상면에 밀착시킨다. 즉, 제2이송 로봇(152)은 제2구동 유닛(118)과 에지 센서(122)에 의해 정렬된 반도체 기판(10)이 에지 서포터(114)의 계단부(114a)에 놓여진 후 샘플 플레이트(130)를 에지 서포터(114)에 지지된 반도체 기판(10)의 상면에 밀착시키고, 반도체 기판(10)의 표층(10a)의 여러 부위로부터 상기 샘플들이 획득된 후 샘플 플레이트(130)를 세정 유닛(170)의 내부 세정조(172)로 이동시킨다.
상기 세정 유닛(170)은 내부 세정조(172), 외부 세정조(174), 세정액 공급부(176) 및 세정액 배출부(178)를 포함한다. 상기 외부 세정조(174)는 내부 세정조(172)를 감싸도록 배치되며, 상기 세정액 공급부(176)는 외부 세정조(174)의 바닥 부위를 통해 내부 세정조(172)의 바닥 부위와 연결되어 있다. 세정액 공급부(176)는 내부 세정조(172)로 세정액(60)을 지속적으로 공급하며, 내부 세정조(172)로부터 오버 플로우된 세정액(60)은 외부 세정조(174)에 수용된다. 상기 외부 세정조(174)에 수용된 세정액(60)을 세정액 배출부(178)를 통해 배출된다. 상기 세정액(60)으로는 초순수가 사용될 수 있다.
상기 세정 유닛(170)의 상부에는 건조 유닛(180)이 배치되어 있다. 상기 건조 유닛(180)은 상기 세정 유닛(170)에 의해 세정된 샘플 플레이트(130)를 건조시키기 위한 건조 가스를 분사하기 위한 샤워 헤드(182)와, 상기 샤워 헤드(182)로 건조 가스를 공급하기 위한 가스 공급부(184)를 포함한다. 상기 샤워 헤드(182)는 그 내부에 건조 가스를 수용하기 위한 공간을 가지며, 상기 공간에 수용된 건조 가스를 상기 세정된 샘플 플레이트(130)로 분사하기 위한 다수의 관통공을 갖는다. 상기 건조 가스로는 질소 가스와 같은 불활성 가스 또는 정제된 공기가 사용될 수 있다.
상기 세정액(60)에 의해 샘플 플레이트(130)가 세정되는 동안, 제1이송 로봇(150)은 반도체 기판(10)을 지지유닛(110)으로부터 용기(20)로 이동시키고, 상기 용기(20)로부터 새로운 반도체 기판을 지지유닛(110)으로 이동시킨다.
한편, 도시되지는 않았으나, 상기 불순물 용출 장치(100)는 상기 제3이송 로봇(154)과 결합되는 노즐(180) 또는 다수의 노즐들을 세정하기 위한 노즐 세정 유닛을 더 포함할 수 있다. 상기 노즐 세정 유닛은 샘플 플레이트(130)를 세정하기 위한 세정 유닛(170)과 유사한 구성을 가질 수 있다.
따라서, 반도체 기판 표층(10a)의 여러 부위들로부터 샘플들을 획득하는데 소요되는 시간이 단축될 수 있으며, 상기 획득된 샘플들에 대한 분석 공정의 신뢰도가 향상될 수 있다.
도 6은 도 1에 도시된 에지 서포터의 다른 예를 설명하기 위한 평면도이다.
도 6에 도시된 바에 의하면, 에지 서포터(214)는 반도체 기판의 에지 부위를 지지하기 위한 다수의 지지부재(214a)를 포함하며, 상기 지지부재들(214a)은 베이스(202)의 제3개구(202c)의 주변을 따라 배치된다. 도시된 바에 의하면, 각각의 지지부재들(214a)은 부채꼴 형상을 갖지만, 다양한 형상으로 제조될 수 있으며, 그 수량에 제한되지 않는다.
도 7a 및 도 7b는 도 1에 도시된 지지유닛의 다른 예를 설명하기 위한 평면도 및 단면도이고, 도 7c 및 도 7d는 도 1에 도시된 지지유닛의 또 다른 예를 설명하기 위한 평면도 및 단면도이다.
도 7a 및 도 7b에 도시된 바에 의하면, 지지유닛(310)은 베이스의 상면에 배치되며, 반도체 기판(10)을 지지하기 위한 척(312)과, 상기 척(312)의 가장자리 부위로부터 상방으로 돌출되며 상기 반도체 기판(10)의 중심과 상기 척(312)의 중심이 일치하도록 상기 반도체 기판(10)의 측면을 안내하기 위한 경사면(314a)을 갖는 가이드(314)를 포함한다. 상기와 같은 구성을 갖는 지지유닛(310)이 적용되는 경우, 불순물 용출 장치(도 1 참조)는 반도체 기판(10)이 지지유닛(310)으로 이송되기 전에 반도체 기판(10)을 정렬하기 위한 예비 정렬기를 더 포함할 수 있다. 또한, 제1이송 로봇(도 1 참조)에 의해 이송된 반도체 기판(10)을 척(312)의 상면으로 로딩하기 위한 다수의 리프트 핀들을 더 포함할 수도 있다.
도 7c 및 도 7d에 도시된 바에 의하면, 지지유닛(410)은 반도체 기판(10)을 지지하기 위한 척(412)과, 상기 척(412)의 가장자리 부위를 따라 배치되는 다수의 가이드들(414)을 포함한다. 각각의 가이드(414)는 상기 척(412)의 가장자리로부터 상방으로 돌출되며, 상기 반도체 기판(10)의 중심과 상기 척(412)의 중심이 일치하도록 상기 반도체 기판(10)의 측면을 안내하기 위한 경사면(414a)을 갖는다.
상기와 같은 본 발명에 따르면, 상기 불순물 용출 장치는 반도체 기판의 표층으로부터 불순물들이 용해된 샘플들을 동시에 또는 순차적으로 획득할 수 있으므로 샘플들의 획득에 소요되는 시간이 단축될 수 있다.
또한, 상기 불순물 용출 장치는 샘플 플레이트를 세정하기 위한 세정 유닛과 노즐을 세정하기 위한 노즐 세정 유닛을 가지므로 상기 획득된 샘플들에 대한 분석 공정의 신뢰도를 향상시킬 수 있다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

Claims (21)

  1. 기판을 지지하기 위한 지지유닛;
    상기 지지유닛 상에 지지된 기판의 상면에 밀착되며, 상기 지지된 기판의 상면의 부위들을 노출시키고 노출된 부위들에 함유된 불순물들을 용출(elution)시키기 위한 용리액(eluant)을 수용하며 상기 불순물들을 포함하는 샘플들을 획득하기 위한 다수의 홀을 갖는 샘플 플레이트; 및
    상기 지지유닛 상에 지지된 기판의 상면에 밀착된 샘플 플레이트의 홀들에 상기 용리액을 공급하고, 공급된 용리액에 용해된 기판의 성분들과 상기 불순물들을 포함하는 용출액(eluate)을 상기 샘플 플레이트의 홀들로부터 회수하기 위한 노즐을 포함하는 것을 특징으로 하는 불순물 용출 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 지지유닛은,
    상기 기판의 중심 부위를 일차적으로 지지하기 위한 척;
    상기 척을 수직 방향으로 이동시키기 위한 구동 유닛; 및
    상기 구동 유닛에 의해 하방으로 이동되는 기판의 가장자리 부위를 이차적으로 지지하기 위한 에지 서포터(edge supporter)를 포함하는 것을 특징으로 하는 불순물 용출 장치.
  3. 제2항에 있어서, 상기 에지 서포터는 링 형상을 갖고, 상기 링의 내측 부위에는 상기 기판의 가장자리 부위를 지지하기 위한 계단부가 형성되어 있으며, 상기 계단부의 측면은 상기 기판의 중심이 상기 링의 중심과 일치하도록 상기 기판의 측면을 안내하기 위해 상기 링의 외측으로 경사진 것을 특징으로 하는 불순물 용출 장치.
  4. 제2항에 있어서, 상기 기판은 노치 부위 또는 플랫 존 부위를 갖는 실리콘웨이퍼인 것을 특징으로 하는 불순물 용출 장치.
  5. 제4항에 있어서, 상기 척을 회전시키기 위한 제2구동 유닛과, 상기 제2구동 유닛에 의해 회전되는 실리콘웨이퍼의 노치 부위 또는 플랫 존 부위를 검출하기 위한 센서를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 불순물 용출 장치.
  6. 제4항에 있어서, 상기 샘플 플레이트는 상기 실리콘웨이퍼의 직경과 동일한 직경을 갖는 원반 형상을 갖는 것을 특징으로 하는 불순물 용출 장치.
  7. 제1항에 있어서, 상기 지지유닛은 상기 기판을 지지하기 위한 척과, 상기 척의 가장자리 부위로부터 상방으로 돌출되며 상기 기판의 중심과 상기 척의 중심이 일치하도록 상기 기판의 측면을 안내하기 위한 경사면을 갖는 적어도 하나의 가이드를 포함하는 것을 특징으로 하는 불순물 용출 장치.
  8. 제1항에 있어서, 상기 샘플 플레이트는 상기 기판의 형상과 동일한 형상을 갖는 것을 특징으로 하는 불순물 용출 장치.
  9. 제1항에 있어서, 상기 지지유닛과 인접하여 배치되며, 상기 샘플 플레이트를 세정하기 위한 세정 유닛을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 불순물 용출 장치.
  10. 제9항에 있어서, 상기 세정 유닛은,
    상기 샘플 플레이트를 세정하기 위한 세정액을 수용하기 위한 내부 세정조;
    상기 내부 세정조와 연결되며, 상기 내부 세정조로 상기 세정액을 지속적으로 공급하기 위한 세정액 공급부;
    상기 내부 세정조를 감싸도록 배치되며, 내부 세정조로부터 오버 플로우된 세정액을 수용하기 위한 외부 세정조; 및
    상기 외부 세정조와 연결되며, 상기 외부 세정조에 수용된 세정액을 배출하기 위한 세정액 배출부를 포함하는 것을 특징으로 하는 불순물 용출 장치.
  11. 제9항에 있어서, 상기 세정 유닛과 상기 지지유닛 사이에서 상기 샘플 플레이트를 이송하기 위한 이송 로봇을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 불순물 용출 장치.
  12. 제11항에 있어서, 상기 샘플 플레이트의 가장자리 부위와 상기 이송 로봇을 연결하기 위한 연결 부재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 불순물 용출 장치.
  13. 제9항에 있어서, 상기 세정 유닛의 상부에 배치되며, 상기 세정 유닛에 의해 세정된 샘플 플레이트를 건조시키기 위해 건조 가스를 상기 세정된 샘플 플레이트로 분사하기 위한 건조 유닛을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 불순물 용출 장치.
  14. 제1항에 있어서, 다수의 기판을 수납하기 위한 용기를 지지하기 위한 스테이지와, 상기 용기와 상기 지지유닛 사이에서 상기 기판을 이송하기 위한 이송 로봇을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 불순물 용출 장치.
  15. 제1항에 있어서, 상기 노즐에 의해 회수된 용출액을 수용하기 위한 다수의 샘플 컵;
    상기 샘플 컵들을 지지하기 위한 샘플 컵 트레이(tray); 및
    상기 지지유닛 상에 지지된 기판의 상면에 밀착된 샘플 플레이트와 상기 샘플 컵 트레이 사이에서 상기 노즐을 이동시키기 위한 이송 로봇을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 불순물 용출 장치.
  16. 제1항에 있어서, 상기 기판의 상부 표층은 폴리 실리콘층, 실리콘 에피택시얼층(epitaxial layer) 또는 금속층인 것을 특징으로 하는 불순물 용출 장치.
  17. 기판을 지지하기 위한 지지유닛;
    상기 지지유닛 상에 지지된 기판의 상면에 밀착되며, 상기 지지된 기판의 상면의 부위들을 노출시키고 노출된 부위들에 함유된 불순물들을 용출(elution)시키기 위한 용리액(eluant)을 수용하며 상기 불순물들을 포함하는 샘플들을 획득하기 위한 다수의 홀을 갖는 샘플 플레이트;
    상기 지지유닛과 인접하여 배치되며, 상기 샘플 플레이트를 세정하기 위한 세정 유닛;
    상기 세정 유닛과 상기 지지유닛 사이에서 상기 샘플 플레이트를 이송하기 위한 제1이송 로봇;
    상기 지지유닛 상에 지지된 기판의 상면에 밀착된 샘플 플레이트의 홀들에 상기 용리액을 공급하고, 공급된 용리액에 용해된 기판의 성분들과 상기 불순물들을 포함하는 용출액을 상기 샘플 플레이트의 홀들로부터 다수의 샘플 컵들로 각각 이송하기 위해 상기 용출액을 회수하기 위한 노즐;
    상기 샘플 컵들을 지지하기 위한 샘플 컵 트레이; 및
    상기 지지유닛 상에 지지된 기판의 상면에 밀착된 샘플 플레이트와 상기 샘플 컵 트레이 사이에서 상기 노즐을 이송하기 위한 제2이송 로봇을 포함하는 것을 특징으로 하는 불순물 용출 장치.
  18. 제17항에 있어서, 다수의 기판을 수납하기 위한 용기를 지지하기 위한 스테이지와, 상기 용기와 상기 지지유닛 사이에서 상기 기판을 이송하기 위한 제3이송 로봇을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 불순물 용출 장치.
  19. 제18항에 있어서, 상기 지지유닛은,
    상기 제3이송 로봇에 의해 상기 용기로부터 이송된 기판의 중심 부위를 일차적으로 지지하기 위한 척;
    상기 척을 수직 방향으로 이동시키기 위한 구동 유닛; 및
    상기 구동 유닛에 의해 하방으로 이동되는 기판의 가장자리 부위를 이차적으로 지지하기 위한 에지 서포터를 포함하되,
    상기 에지 서포터는 링 형상을 갖고, 상기 링의 내측 부위에는 상기 기판의 가장자리 부위를 지지하기 위한 계단부가 형성되어 있으며, 상기 계단부의 측면은 상기 기판의 중심이 상기 링의 중심과 일치하도록 상기 기판의 측면을 안내하기 위해 상기 링의 외측으로 경사진 것을 특징으로 하는 불순물 용출 장치.
  20. 제17항에 있어서, 상기 기판은 실리콘웨이퍼이며, 상기 샘플 플레이트는 상기 실리콘웨이퍼의 직경과 동일한 직경을 갖는 원반 형상인 것을 특징으로 하는 불순물 용출 장치.
  21. 제20항에 있어서, 상기 실리콘웨이퍼의 상부 표층은 폴리 실리콘층, 실리콘 에피택시얼층 또는 금속층인 것을 특징으로 하는 불순물 용출 장치.
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Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7891936B2 (en) 2005-03-30 2011-02-22 Brooks Automation, Inc. High speed substrate aligner apparatus
US8545165B2 (en) * 2005-03-30 2013-10-01 Brooks Automation, Inc. High speed substrate aligner apparatus
JP4826882B2 (ja) * 2005-05-18 2011-11-30 株式会社 アイアイエスマテリアル スクラップシリコンの選別及び分析方法
KR101332082B1 (ko) * 2012-06-18 2013-11-22 삼성전기주식회사 카메라 모듈의 제조장치
KR101538843B1 (ko) * 2013-05-31 2015-07-22 삼성에스디에스 주식회사 제조 설비의 센서 데이터를 활용한 수율 분석 시스템 및 방법
KR101960854B1 (ko) * 2016-02-05 2019-03-21 주식회사 이오테크닉스 웨이퍼 정렬 장치 및 웨이퍼 이송 장치
US11705351B2 (en) * 2017-12-01 2023-07-18 Elemental Scientific, Inc. Systems for integrated decomposition and scanning of a semiconducting wafer
US11426649B2 (en) 2018-04-19 2022-08-30 Ags Llc System and method for verifying the integrity of a deck of playing cards
USD903771S1 (en) 2019-08-02 2020-12-01 Ags Llc Hand forming shuffler

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5271798A (en) 1993-03-29 1993-12-21 Micron Technology, Inc. Method for selective removal of a material from a wafer's alignment marks
JP3365461B2 (ja) 1995-06-23 2003-01-14 ソニー株式会社 表面処理方法及びその装置
US6519032B1 (en) * 1998-04-03 2003-02-11 Symyx Technologies, Inc. Fiber optic apparatus and use thereof in combinatorial material science
US6416583B1 (en) * 1998-06-19 2002-07-09 Tokyo Electron Limited Film forming apparatus and film forming method
JP4431239B2 (ja) 1999-06-24 2010-03-10 Ｓｕｍｃｏ Ｔｅｃｈｘｉｖ株式会社 ウエハ表面汚染状態の測定供用具及び測定方法
US6420275B1 (en) 1999-08-30 2002-07-16 Micron Technology, Inc. System and method for analyzing a semiconductor surface
JP3376985B2 (ja) * 2000-02-25 2003-02-17 日本電気株式会社 ウェット処理装置
KR100383264B1 (ko) * 2001-03-21 2003-05-09 삼성전자주식회사 반도체 웨이퍼의 오염물질 포집장치 및 포집방법
US20030192570A1 (en) * 2002-04-11 2003-10-16 Applied Materials, Inc. Method and apparatus for wafer cleaning

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