KR100701997B1 - 스핀 드라이어 - Google Patents

Abstract

본 발명은 스핀 드라이어에 스핀 드라이 공정이 진행된 웨이퍼 카세트가 로딩된 상태에서 스핀 드라이어의 전원이 오프되어 스핀 공정 데이터가 모두 유실된 상태에서 전원 공급이 재개되었을 때 공정이 초기화되면서 스핀 드라이 공정이 진행될 웨이퍼 카세트와 스핀 드라이어 내부에 이미 로딩되어 있던 웨이퍼가 충돌함으로써 설비 파손 및 웨이퍼 파손이 발생하는 것을 방지한 스핀 드라이어에 관한 것으로, 본 발명에 의하면, 습식 세정 이후 웨이퍼에 묻어 있던 순수를 세정하는 스핀 드라이어에 공급되던 전원이 소정 시간 동안 차단되었다 공급될 경우, 가장 먼저 웨이퍼 카세트 고정 장치의 내부에 웨이퍼 카세트 존재 여부를 가장 먼저 판단하여 웨이퍼 카세트 고정 장치의 내부에 웨이퍼 카세트가 존재하지 않을 때에만 습식 세정이 종료된 웨이퍼 카세트를 로딩함으로써 웨이퍼 카세트 고정 장치 내부의 웨이퍼 카세트와 건조 공정이 진행될 웨이퍼 카세트가 상호 추돌하여 웨이퍼 카세트의 파손, 스핀 드라이어의 파손 및 웨이퍼의 파손을 방지할 수 있다.

스핀 드라이어

Description

스핀 드라이어{Spin dryer}

도 1은 본 발명에 의한 스핀 드라이어의 개념도.

도 2는 본 발명에 의한 스핀 드라이어의 제어 방법을 설명하기 위한 순서도.

본 발명은 스핀 드라이어에 관한 것으로, 특히, 스핀 드라이어에 스핀 드라이 공정이 진행된 웨이퍼 카세트가 로딩된 상태에서 스핀 드라이어의 전원이 오프되어 스핀 공정 데이터가 모두 유실된 상태에서 전원 공급이 재개되었을 때 공정이 초기화되면서 스핀 드라이 공정이 진행될 웨이퍼 카세트와 스핀 드라이어 내부에 이미 로딩되어 있던 웨이퍼가 충돌함으로써 설비 파손 및 웨이퍼 파손이 발생하는 것을 방지한 스핀 드라이어에 관한 것이다.

일반적으로 반도체 제조 공정은 순수 실리콘 웨이퍼에 박막 회로 패턴으로 구성된 반도체 디바이스를 제조하는 공정으로, 전체적으로 보아 웨이퍼에 박막 회로 패턴을 선택적으로 형성할 수 있도록 하는 선행 반도체 제조 공정인 포토리소그라피 공정과 포토리소그라피 공정에 의하여 형성된 박막 패턴에 선택적으로 소정 특성을 갖는 반도체 박막을 형성하는 증착 공정, 에칭 공정, 이온주입 공정, 메탈 공정 등과 같은 후속 반도체 제조 공정으로 나뉘어진다.

이와 같은 선행 반도체 제조 공정과 후속 반도체 제조 공정은 반도체 박막 회로 패턴을 완벽하게 구현되기에 충분한 만큼 반복됨으로써 반도체 디바이스의 제조가 수행된다.

이와 같은 선행 반도체 제조 공정과 후속 반도체 제조 공정 사이 사이, 특히 반도체 제조 공정 중 하나로 에천트에 의한 습식 식각 공정을 수행한 후에는 에천트를 제거하기 위하여 순수 등으로 에천트를 세정하는 세정 공정을 필요로 함은 물론 순수를 건조시키는 건조 공정을 필요로 한다.

이때, 순수를 건조시키는 건조 공정을 수행하는 장비는 주로 이소프로필알콜(IsoPropylAlchol,IPA) 증기를 사용하여 건조를 수행하는 방법과 순수로 세정을 수행한 후 웨이퍼에 원심력을 가해 웨이퍼에 묻어 있는 순수를 제거하는 스핀 드라이어(spin dryer)를 이용하는 방법이 있지만, 최근에는 구현 장비가 간단하고, 공정 시간이 짧은 스핀 드라이어를 이용한 건조 공정이 주를 이루고 있는 실정이다.

이와 같은 스핀 드라이어는 회전력을 발생하는 회전력 발생장치의 회전중심에 대칭되도록 세정이 종료된 웨이퍼가 주로 로트(lot) 단위로 웨이퍼 카세트와 함께 수납된 상태에서, 회전력 발생장치가 웨이퍼 카세트를 고속으로 회전 시킴으로써 웨이퍼 또한 고속으로 회전하게 되고, 이로 인해 웨이퍼에 묻어 있던 순수는 원심력에 의하여 제거된다.

이와 같은 스핀 드라이어가 공정을 진행하는 도중 스핀 드라이어에 공급되던 전원이 오프(off)될 경우, 스핀 드라이어의 모든 공정이 중단됨은 물론 스핀 드라이어 공정을 진행하는데 필수적인 공정 데이터, 즉, 스핀 드라이어에 웨이퍼 카세트의 로딩 여부, 후속 공정 진행 데이터 등이 모두 지워지게 된다.

이와 같이 공정 데이터가 모두 지워진 상태에서 전원이 다시 온(on) 될 경우, 공정 데이터는 다시 초기화 상태가 되고, 즉, 스핀 드라이어는 스핀 드라이어의 내부가 웨이퍼 카세트가 존재하지 않는다고 판단함으로써 공정을 진행하기 위해 대기하고 있던 웨이퍼 카세트를 다시 스핀 드라이어로 이송함으로써 이미 로딩된 웨이퍼 카세트와 이송되는 웨이퍼 카세트가 추돌하여 스핀 드라이어의 파손 및 웨이퍼 카세트의 파손, 웨이퍼의 파손 등이 발생하게 되는 문제점을 갖는다.

따라서, 본 발명은 이와 같은 종래 문제점을 감안한 것으로써, 본 발명의 목적은 스핀 드라이어를 작동시키던 전원이 예상치 못하게 오프(off)되었다 다시 온(on)되더라도 웨이퍼가 탑재된 상태로 스핀 드라이어의 내부에 이미 로딩된 웨이퍼 카세트와 세정이 종료된 후 스핀 드라이 공정이 진행되기 위하여 이송되는 웨이퍼 카세트가 충돌하여 스핀 드라이어 파손, 웨이퍼 카세트 파손, 웨이퍼의 파손이 발생하지 않도록 함에 있다.

본 발명의 다른 목적은 상세하게 후술될 본 발명의 상세한 설명에 의하여 보다 명확해질 것이다.

이와 같은 본 발명의 목적을 구현하기 위한 본 발명에 의한 스핀 드라이어는 웨이퍼가 수납된 웨이퍼 카세트가 고정되는 웨이퍼 카세트 고정장치와, 웨이퍼 카세트 고정장치를 소정 회전수로 회전시키는 회전력 발생장치와, 회전력 발생장치를 제어하는 제어 유닛을 포함하며, 웨이퍼 카세트 고정장치에는 웨이퍼 카세트의 존재 유무를 판단하기 위한 감지 신호를 제어 유닛으로 송신하는 웨이퍼 카세트 감지 유닛이 설치된다.

이하, 본 발명에 의한 스핀 드라이어의 구성 및 제어 방법을 첨부된 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

먼저, 스핀 드라이어(100)의 구성을 첨부된 도 1을 참조하여 설명하기로 한다.

스핀 드라이어(100)는 전체적으로 보아 본체(110), 웨이퍼 카세트 회전체(120), 웨이퍼 카세트 푸셔(130), 회전력 발생장치(140), 웨이퍼 카세트 위치 감지유닛(150), 회전수 감지 장치(170), 웨이퍼 카세트 감지 유닛(180) 및 제어유닛(190)으로 구성된다.

보다 구체적으로, 본체(110)는 상면이 개구된 원통 형상으로 스핀 드라이중 웨이퍼로부터 이탈된 순수를 수거하는 역할을 한다.

이와 같은 본체(110)의 내부에는 웨이퍼 카세트 회전체(120)가 설치된다.

웨이퍼 카세트 회전체(120)는 다시 웨이퍼 카세트 브라켓(121), 웨이퍼 카세트 고정 장치(122) 및 회전축(123)으로 구성된다.

웨이퍼 카세트 브라켓(121)은 6 개의 측면이 개구된 육면체 프레임 형상으로, 웨이퍼 카세트 브라켓(121)의 내부 중 고속 회전시 편심을 최소화하는 위치에 는 상호 대향하도록 적어도 2 개 이상의 웨이퍼 카세트 고정장치(cradel;122)가 설치되고, 웨이퍼 카세트 고정장치(122)의 밑면 회전 중심에는 회전축(123)이 설치된다.

한편, 본 발명에 의한 스핀 드라이어 이전 공정, 즉, 세정 공정에서는 주로 웨이퍼가 수직 상태로 세정이 되는 바, 스핀 드라이어로 이송된 웨이퍼 역시 수직 상태로 이송되는 바, 웨이퍼 카세트를 로딩 및 웨이퍼를 수직 상태에서 수평 상태로 바꾸어주기 위하여 본체(110)에는 웨이퍼 카세트 푸셔(130)가 설치된다.

한편, 앞서 설명한 웨이퍼 카세트 고정 장치(122)에 웨이퍼 카세트를 로딩/언로딩하기 위해서는 웨이퍼 카세트 고정 장치(122)가 지정된 위치에서 정지해야만 한다.

웨이퍼 카세트 고정 장치(122)가 지정된 위치에 고정되도록 하기 위해서 회전축(123)에는 웨이퍼 카세트 위치 감지유닛(150)이 설치된다.

이때, 웨이퍼 카세트 위치 감지유닛(150)은 다시 위치 감지용 디스크(152) 및 디스크(152)의 특정 위치를 감지하는 감지 센서(154)로 구성된다.

한편, 웨이퍼 카세트에 수납된 웨이퍼를 회전시켜 건조를 수행할 때 웨이퍼에 작용하는 원심력의 크기는 매우 중요한 바, 웨이퍼에 작용하는 원심력의 크기는 분당회전수에 의존함으로 정확한 회전수를 셋팅하기 위해서 회전축(123)에는 회전수 감지장치(170)가 설치된다.

한편, 회전축(123)에는 회전축(123)을 회전시키기 위한 회전력 발생장치(140)가 설치되는데, 회전력 발생장치(140)는 다시 메인 모터(141), 인덱 스 모터(142) 및 클러치 모터(143) 및 동력 전달 밸트(145)로 구성되는 바, 메인 모터(141)와 인덱스 모터(142), 인덱스 모터(142)와 회전축(123) 및 인덱스 모터(142)와 클러치 모터(143)는 각각 동력 전달 밸트(145)로 연결된다.

이때, 메인 모터(141)는 회전축(123)을 회전시키는 주 동력을 제공하며, 인덱스 모터(142)는 회전하는 회전축(123)이 지정된 위치에 정지하도록 회전축(123)의 위치를 제한하는 역할을 하며, 클러치 모터(143)는 고속 회전하는 회전축(123)을 강제적으로 정지시키는 역할을하는 바, 앞서 설명한 구성요소들은 모두 제어유닛(190)의 제어에 의하여 작동된다.

이와 같은 구성만으로 스핀 드라이어(100)를 구성할 경우, 순간적으로 전원이 오프될 경우, 회전력 발생장치(140)의 멈춤 및 제어 유닛(190)에서의 공정 데이터가 모두 유실되어 스핀 드라이 공정을 더 이상 진행할 수 없게 된다.

이와 같은 상태에서 전원이 다시 온(on)될 경우, 제어 유닛(190)은 초기화되는데, 이때 웨이퍼 고정 장치(122)에 웨이퍼 카세트가 존재하는 가에 대한 데이터가 제어 유닛(190)에 없음으로 결국 웨이퍼 카세트 고정 장치(122)에 이미 로딩된 웨이퍼 카세트와 다시 웨이퍼 카세트 고정 장치(122)로 로딩되려하는 웨이퍼 카세트가 충돌하게 될 수 밖에 없다.

본 발명에서는 이와 같은 문제점을 감안하여 웨이퍼 카세트 고정 장치(122)에 웨이퍼 카세트 존재 여부를 감지하는 웨이퍼 카세트 감지 유닛(180)이 설치된다.

이때, 웨이퍼 카세트 감지 유닛(180)은 근접 센서, 광센서, 초음파 센서 등 웨이퍼 카세트 고정 장치(122) 내부에 웨이퍼 카세트의 존재 여부를 감지하는 어떠한 센서라도 상관없다.

이와 같은 구성을 갖는 본 발명에 의한 스핀 드라이어의 제어 방법을 첨부된 도 2를 참조하여 설명하면 다음과 같다.

먼저, 선행 공정, 즉 습식 세정이 종료된 웨이퍼는 웨이퍼 카세트 등에 담겨진 상태로 이송 장치(미도시)에 의하여 스핀 드라이어(100)로 이송된 후, 제어 유닛(190)의 제어에 의하여 스핀 드라이 공정이 개시된다.

이때, 제어 유닛(190)은 정전이 발생 여부를 감지하게 되는데(단계 10), 정전 여부의 판단은 제어 유닛(190)이 정상적으로 시스템이 종료되지 않은 상태에서 초기화가 진행될 경우 이를 정전 및 시스템 이상으로 판정한다.

이후, 정전이 발생하여 시스템이 초기화될 경우, 제어 유닛(190)은 가장 먼저, 웨이퍼 카세트 감지 유닛(180)이 웨이퍼 카세트 고정 장치(122) 내부에 웨이퍼 카세트가 존재한는 가를 웨이퍼 카세트 감지 유닛(180)의 센싱 신호에 의하여 판별한 후(단계 20), 센싱 신호가 웨이퍼 카세트 고정 장치(122)에 웨이퍼 카세트가 존재할 경우, 스핀 드라이 공정을 진행하기 위하여 대기중이던 웨이퍼 카세트를 웨이퍼 카세트 고정 장치(122)로 이송하지 않고, 웨이퍼 카세트 고정 장치(122)에 위치한 웨이퍼 카세트에 스핀 드라이 공정을 먼저 진행한다(단계 30).

만일, 웨이퍼 카세트 고정 장치(122)에 웨이퍼 카세트가 존재하지 않을 경우, 대기중이던 웨이퍼 카세트는 이송 장치에 의하여 웨이퍼 카세트 고정 장치(122)로 이송되어 로딩된 후(단계 40), 스핀 드라이 공정이 진행된다.

이상에서 상세하게 설명한 바에 의하면, 습식 세정 이후 웨이퍼에 묻어 있던 순수를 세정하는 스핀 드라이어에 공급되던 전원이 소정 시간 동안 차단되었다 공급될 경우, 가장 먼저 웨이퍼 카세트 고정 장치의 내부에 웨이퍼 카세트 존재 여부를 가장 먼저 판단하여 웨이퍼 카세트 고정 장치의 내부에 웨이퍼 카세트가 존재하지 않을 때에만 습식 세정이 종료된 웨이퍼 카세트를 로딩함으로써 웨이퍼 카세트 고정 장치 내부의 웨이퍼 카세트와 건조 공정이 진행될 웨이퍼 카세트가 상호 추돌하여 웨이퍼 카세트의 파손, 스핀 드라이어의 파손 및 웨이퍼의 파손을 방지하는 등 다양한 효과를 갖는다.

Claims (2)

1. 스핀 드라이 공정이 진행될 웨이퍼들이 수납된 웨이퍼 카세트가 고정되는 웨이퍼 카세트 고정장치;

   상기 웨이퍼 카세트 고정장치를 소정 회전수로 회전시키는 회전력 발생장치;

   상기 웨이퍼 카세트 고정장치를 지정된 위치에 고정시키기 위하여 상기 웨이퍼 카세트 고정장치에 연결된 회전축에 설치되는 위치 감지용 디스크 및 상기 위치 감지용 디스크의 특정 위치를 감지하는 감지센서를 구비한 웨이퍼 카세트 위치 감지 유닛;

   상기 회전력 발생장치를 제어하는 제어 유닛; 및

   상기 웨이퍼 카세트 고정장치에는 상기 웨이퍼 카세트의 존재 유무를 판단하기 위한 감지 신호를 상기 제어 유닛으로 송신하는 웨이퍼 카세트 감지 유닛을 포함하며,

   상기 제어유닛은 상기 웨이퍼 카세트 고정장치에 상기 웨이퍼 카세트가 있는 경우에, 상기 웨이퍼 카세트 고정장치에 위치된 상기 웨이퍼 카세트에 적재된 웨이퍼들에 대하여 상기 스핀 드라이 공정을 진행하는 것을 특징으로 하는 스핀 드라이어.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 감지 신호는 상기 제어 유닛의 데이터가 초기화되었을 때 상기 제어 유닛으로 송신되는 스핀 드라이어.

Images