KR100611433B1 - 웨이퍼 정렬수단을 구비한 건조장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 반도체 제조를 위한 건조장치에서 건조후드와 푸셔에서 웨이퍼 로딩 또는 언로딩시 웨이퍼가 슬롯을 이탈하는 것을 방지하기 위한 웨이퍼 정렬수단을 구비한 건조장치에 관한 것이다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은 웨이퍼를 건조하기 위한 건조후드; 상기 건조후드의 내부에 형성되어 웨이퍼가 삽입되는 다수개의 슬롯; 상기 슬롯에 구비되어 상기 웨이퍼를 지지하는 웨이퍼락; 상기 슬롯의 웨이퍼락 상부에 설치되며 상기 슬롯에 로딩된 웨이퍼를 일측으로 밀어주는 회전체로 이루어진다.

이와 같은 구성에 의한 본 발명에 의하면 웨이퍼가 슬롯에 엇갈려 들어가거나 이탈 또는 점프되어 웨이퍼가 파손되는 문제점을 방지하여 생산수율을 향상시키고, 장비의 다운타임(Down time) 감소로 인한 가동율을 향상시키는 효과가 있다.

웨이퍼, 건조후드, 푸셔

Description

웨이퍼 정렬수단을 구비한 건조장치{Drying apparatus with wafer alignment equipment}

도 1(a)는 웨이퍼가 푸셔에서 건조장치로 로딩되는 상태를 보여주는 측면도,

도 1(b)는 건조장치를 보여주는 평면도,

도 2(a)는 푸셔와 건조후드의 티칭상태를 보여주는 개략도,

도 2(b)는 푸셔와 건조후드의 다른 티칭상태를 보여주는 개략도,

도 3은 본 발명의 웨이퍼 정렬수단이 구비된 건조후드와 푸셔의 티칭상태를 보여주는 개략도,

도 4는 본 발명의 웨이퍼 정렬수단의 단면구조 및 동작을 보여주는 개략도.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

1 : 웨이퍼 10 : 건조장치

11 : 건조후드 12,22 : 슬롯

13 : 웨이퍼락 20 : 푸셔

21 : 돌출부 100 : 웨이퍼 정렬수단

본 발명은 웨이퍼 정렬수단을 구비한 건조장치에 관한 것으로, 반도체 제조를 위한 건조장치에서 건조후드와 푸셔에서 웨이퍼 로딩 또는 언로딩시 웨이퍼가 슬롯을 이탈하는 것을 방지하기 위한 웨이퍼 정렬수단을 구비한 건조장치에 관한 것이다.

일반적으로 세정공정은 반도체 칩 형성 과정 중에 발생하는 반도체 웨이퍼상의 불순물을 제거하는 공정을 의미한다. 세정공정은 화학 용액을 사용하여 반도체 웨이퍼를 처리하는 화학 용액 처리 단계와, 화학 용액 처리된 반도체 웨이퍼를 탈이온수(Diw; Deionized water)로 세척하는 린스(rinse)단계와, 린스 처리된 반도체 웨이퍼를 건조하는 건조 단계를 포함한다.

도 1(a)는 웨이퍼가 푸셔에서 건조장치로 로딩되는 상태를 보여주는 측면도이고, 도 1(b)는 건조장치를 보여주는 평면도이다.

건조장치(10)는 26매/52매의 웨이퍼(1)를 각 배스(Bath; 도면에 미도시)로 이동시켜 배스에서 프로세스를 진행한 후에 웨이퍼(1)를 건조하는 장치이다. 상기 건조장치(10)는 건조후드(11)가 구비되고, 상기 건조후드(11)의 상단에서 25℃ 아이피에이(Isopropyl Alcohol; 이하 IPA) 증기(Vapor)를 스프레이하여 IPA계면층을 형성한 상태에서 웨이퍼(1)를 느린 일정한 속력으로 끌어올리면서 건조시키게 된다.

상기 건조후드(11)에는 웨이퍼(1)가 삽입될 수 있도록 슬롯(12)이 형성되어 있다. 또한 웨이퍼(1)가 삽입된 상태에서 고정시키는 웨이퍼락(Wafer Lock)(13)이 구비되어 있다. 상기 웨이퍼락(13)은 웨이퍼(1)를 견고하게 고정하는 것은 아니며 걸려있게 하는 장치로서, 웨이퍼(1)가 걸려 있는 상태에서 흔들림이나 기울어지는 것을 방지할 수는 없다.

상기 건조후드(11)의 하측에는 푸셔(20)가 설치되어 있다. 상기 푸셔(20)에는 돌출부(21)와 상기 돌출부 사이에 형성된 슬롯에 웨이퍼(1)가 삽입되어 건조후드(11)의 슬롯(12)에 웨이퍼(1)를 로딩시킨다.

웨이퍼(1)를 카세트(도면에 미도시)에서 건조후드(11)로 로딩(Loading)시와 건조후드(11)에서 카세트로 언로딩(Unloading)시, 그리고 건조후드(11)에서 배스(Bath) 리프터(Lifter)로 이송시와 배스(Bath) 리프터(Lifter)에서 건조후드(11)로 이송시에는 푸셔(20)를 이용하게 되는데, 이 때 웨이퍼(1)가 웨이퍼락(13)에 기울어진 상태로 걸려 있는 경우에는 웨이퍼(1)가 슬롯(12)에 엇갈려 들어가거나 이탈 또는 점프(Jump)되어 웨이퍼(1)가 파손(Broken)되는 문제점이 있다.

따라서 본 발명은 상술한 제반 문제점을 해결하고자 안출된 것으로, 건조후드의 상단부에 웨이퍼 정렬수단을 구비하여 웨이퍼가 슬롯에 엇갈려 삽입되거나 이탈, 점프되어 웨이퍼 파손이 발생되는 것을 방지할 수 있는 웨이퍼 정렬수단을 구비한 건조장치를 제공함에 그 목적이 있다.

상술한 바와 같은 목적을 구현하기 위한 본 발명의 웨이퍼 정렬수단을 구비한 건조장치는, 웨이퍼를 건조하기 위한 건조후드; 상기 건조후드의 내부에 형성되어 웨이퍼가 삽입되는 다수개의 슬롯; 상기 슬롯에 구비되어 상기 웨이퍼를 지지하는 웨이퍼락; 상기 슬롯의 웨이퍼락 상부에 설치되며 상기 슬롯에 로딩된 웨이퍼를 일측으로 밀어주는 회전체로 이루어진다.

또한, 상기 회전체는 상기 건조후드에 웨이퍼 로딩시 상기 웨이퍼를 밀어주는 클로즈 상태를 유지하며, 상기 건조후드에 웨이퍼 언로딩시 최초 위치로 복귀하는 오픈 상태를 유지한다.

이하 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대한 구성 및 작용을 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 2(a)는 푸셔와 건조후드의 티칭상태를 보여주는 개략도이고, 도 2(b)는 푸셔와 건조후드의 다른 티칭상태를 보여주는 개략도이며, 도 3은 본 발명의 웨이퍼 정렬수단이 구비된 건조후드와 푸셔의 티칭상태를 보여주는 개략도이다.

건조후드(10)에서 카세트로 웨이퍼(1)를 언로딩(Unloading)시에 푸셔(20)로 웨이퍼(1)를 받아 내리게 된다. 상기 건조후드(10)의 슬롯(12)의 피치(Pitch)가 웨이퍼(1)의 두께에 비해 넓고, 웨이퍼락(Wafer Lock)(13)은 웨이퍼(1)를 단순히 걸 려있게 하는 구조로서 웨이퍼(1)와의 접촉 포인트(Point)가 작아 웨이퍼(1)의 흔들림 및 웨이퍼(1)가 기울어지는 현상이 발생된다.

도 2(a)에 도시된 바와 같이, 웨이퍼(1)가 건조후드(10)에 로딩된 상태에서 푸셔(20)의 슬롯(22) 중심선에 건조후드(10)의 슬롯(12) 중심선을 티칭(Teaching)하는 경우, 웨이퍼(1)의 하단부는 슬롯(22)의 중심선을 따라 언로딩되거나 슬롯(22)의 경사면(23)을 타고 내려오면서 언로딩되어야 한다.

그러나 웨이퍼(1)가 언로딩되면서 기울어지는 경우 하단부의 유동범위는 a=3.0~3.2㎜이고, 푸셔(20)의 슬롯(22)과 건조후드(11)의 슬롯(12)의 하프피치(Half Pitch)는 b=3.175㎜이다. 따라서 웨이퍼(1)의 하단부가 푸셔(20)의 슬롯(22)을 벗어나 옆 슬롯(22)으로 이탈할 수 있다.

또한, 도 2(b)에 도시된 바와 같이, 웨이퍼(1)가 건조후드(10)에 로딩된 상태에서 푸셔(20)의 슬롯(22) 중심선에 건조후드(10)의 슬롯(12) 에지(Edge)부를 티칭하는 경우에도 웨이퍼(1)가 기울어진 채로 언로딩되어 푸셔(20)의 옆 슬롯(22)으로 이탈할 수 있다.

따라서 본 발명에서는 웨이퍼(1)가 기울어진 상태로 언로딩되는 것을 방지하기 위해 건조후드(11)의 상단부에 웨이퍼정렬수단(100)이 구비된다.

도 4는 본 발명의 웨이퍼 정렬수단의 단면구조 및 동작을 보여주는 개략도이다.

먼저, 초기 건조후드(11)의 웨이퍼락(13)은 오픈(Open)상태로 되어 있고, 웨이퍼 정렬수단(100)도 도 4(a)에 도시된 바와 같이 오픈상태이다.

푸셔(20)로 첫번째 웨이퍼(1)(25매)를 건조후드(11)의 슬롯(12)으로 로딩한다. 이 때 슬롯(12)의 중간으로 정확하게 로딩되어야 한다.

웨이퍼(1)가 건조후드(11)의 상단위치까지 도달하여 멈추었을 때 웨이퍼락(13)은 클로즈(Close)되어 웨이퍼(1)를 지지한다.

푸셔(20)가 내려가서 다음 카세트의 두번째 웨이퍼(1)(25매)를 건조후드(11)의 슬롯(12)으로 로딩한다.

도 4(a)는 웨이퍼(1)가 푸셔(20) 또는 배스 리프터(Bath lifter)에서 건조후드(11)로 로딩되었을 때 웨이퍼(1)가 정렬이 되지 않은 상태를 표시한 것이다. 웨이퍼 정렬수단(100)이 작동되지 않은 상태에서는 웨이퍼(1)는 슬롯(12)의 간격보다 두께가 얇으므로 기울어질 수 있다.

도 4(b)는 웨이퍼 정렬수단(100)이 회전하여 웨이퍼(1)를 슬롯(12)의 일측으로 밀어주는 상태를 보여주고 있고, 도 4(c)는 웨이퍼 정렬수단(100)의 회전에 의해 웨이퍼(1)가 완전히 정렬된 상태를 보여주고 있다.

두번째 웨이퍼(1)(25매)가 건조후드(11)의 슬롯(12)으로 로딩된 후에 회전체로 이루어진 웨이퍼 정렬수단(100)이 에어실린더(도면에 미도시)의 압력에 의해 회전하게 된다. 상기 웨이퍼 정렬수단(100)의 회전각도는 대략 180도 정도가 되도록 하여 웨이퍼 정렬수단(100)이 웨이퍼(1)를 일측으로 밀어줌으로써 정렬이 완료되어 클로즈(Close)상태를 유지한다.

이와 같이 웨이퍼(1)의 정렬이 완료되면 하부에서 웨이퍼락(13)이 1차적으로 지지를 하고 있는 상태에서, 상부의 웨이퍼 정렬수단(100)이 웨이퍼(1)를 밀어주기 때문에 2점 지지상태가 된다. 따라서 웨이퍼(1)는 수직방향으로 슬롯(12)과 나란한 방향으로 정렬되고, 웨이퍼(1)의 상단과 하단 부분의 간격이 일정하게 되어 배스 리프터(Bath lifter)나 푸셔(20) 슬롯(22)의 정확한 위치에 언로딩(Unloading)할 수 있다.

웨이퍼(1)의 정렬이 완료되면 건조후드(11)를 배스(Bath)의 위치로 이동시킨다. 웨이퍼 정렬수단(100)이 클로즈(Close)를 유지한 상태에서 배스 리프터(Bath lifter)가 상승한다. 배스 리프터가 탑 포지션(Top position)에 도달하였을 때 웨이퍼락(13)은 오픈(Open)되고, 웨이퍼 정렬수단(100)도 오픈(Open)된다. 이 후 배스 리프터가 하강하고 배스(Bath) 프로세스(Process)가 시작된다. 상기 배스(Bath)에서 카세트(Cassette)로 언로딩시 위와 동일한 순서로 동작된다.

웨이퍼(1)가 건조후드(11)로부터 언로딩된 후에는 웨이퍼 정렬수단(100)은 회전되기 이전인 최초의 위치로 복귀하여 오픈상태가 되고, 웨이퍼락(13)도 오픈상태가 되어, 다른 웨이퍼(1)가 로딩될 수 있는 상태를 유지한다.

상기 웨이퍼 정렬수단(100)은 웨이퍼(1)를 슬롯(12)의 일측으로 밀어주는 구조이면 회전체에 한정되지 않고 다양한 형상이 적용가능하다.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 웨이퍼 정렬수단을 구비한 건조장치에 의하면, 웨이퍼락의 상부에 웨이퍼 정렬수단을 구비함으로써 웨이퍼를 카세트에서 건조후드의 슬롯으로 로딩시와 건조후드에서 카세트로 언로딩시, 그 리고 건조후드에서 배스 리프터로 이송시와 배스 리프터에서 건조장치로 이송시에 웨이퍼가 슬롯에 엇갈려 들어가거나 이탈 또는 점프되어 웨이퍼가 파손되는 문제점을 방지하여 생산수율을 향상시키고, 장비의 다운타임(Down time) 감소로 인한 가동율을 향상시키는 효과가 있다.

Claims (2)

1. 웨이퍼를 건조하기 위한 건조후드;

   상기 건조후드의 내부에 형성되어 웨이퍼가 삽입되는 다수개의 슬롯;

   상기 슬롯에 구비되어 상기 웨이퍼를 지지하는 웨이퍼락;

   상기 슬롯의 웨이퍼락 상부에 설치되며 상기 슬롯에 로딩된 웨이퍼를 일측으로 밀어주는 회전체로 이루어진 웨이퍼 정렬수단을 포함하는 웨이퍼 정렬수단을 구비한 건조장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 회전체는 상기 건조후드에 웨이퍼 로딩시 상기 웨이퍼를 밀어주는 클로즈 상태를 유지하며, 상기 건조후드에 웨이퍼 언로딩시 최초 위치로 복귀하는 오픈 상태를 유지하는 웨이퍼 정렬수단을 구비한 건조장치.

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