KR100814179B1 - 반도체 소자 생산물에 이용되는 세정장치 및 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 반도체 소자들의 생산에 사용하기 위한 세정장치에 관계된다. 상기 세정장치는 유동매질이 세척될 객체(9)의 각 표면을 건너 안내되는 두 개의 공급 장치, 특히 상기 객체(9)의 다른 면들이 동시에 세척되도록 반도체 제품에 사용된 객체를 포함한다. 둘 이상의 가스 공급 장치들(5)은 세척 챔버(42)로 개방되며 가압된 세정가스를 공급한다. 상기 가스공급 장치(5)는 세척될 객체(9)의 표면으로 가스 흐름을 유도하기 위한 노즐(50)을 갖추고 있다. 둘 이상의 추출 수단(53)이 세척챔버(42)에 공급된 가스가 방출되는 세척챔버(42)의 외부에 연결된다. 객체(9)는 하나 이상의 간격(56)을 통해 세정챔버(42)로 도입될 수 있다. 둘 이상의 이온화 수단(52)은 세척챔버(42)에 존재한다. 하나의 이온화 수단(52)은 노즐(50)과 추출 수단(53) 사이에 장착된다.

Description

반도체 소자 생산물에 이용되는 세정장치 및 방법{DEVICE AND METHOD FOR CLEANING ARTICLES USED IN THE PRODUCTION OF SEMICONDUCTOR COMPONENTS}
본 발명은 제 1항과 20항의 전문에 따라, 전자 칩, 메모리 소자 등과 같은 반도체 소자 생산물을 위한 세정장치와 세정방법에 관계된다. 또 다른 관점에 따르면, 본 발명은 또한 제 14항의 전문에 기술된 바와 같이, 반도체 생산물로부터 객체를 저장하기 위한 장치에 관계된다.
노출 마스크(또한 레티클(reticles)로 공지됨)는 광화학 처리에 의해 소자들의 기판에서 정의된 구조들을 생산하기 위해, 가령 칩 또는 메모리 모듈과 같은 전자 소자들의 제조에 이용된다. 그러한 구조들은 마이크로미터 또는 나노 범위에서 상호연결과 기판 및/또는 스크랩의 원인이 되는 노출 마스크에서 적은 양의 불순물, 즉 품질 요구사항을 만족시키지 못하는 제품을 포함하기 때문에, 매우 놓은 수준의 청결이 요구된다. 따라서 이러한 유형의 소자들은 청결하고 완전 무균실 상태에서 생산된다. 기계적 손상 및 오염으로부터 노출 마스크를 보호하기 위해, 그것은 기밀 방식으로 밀봉된 카세트 또는 매거진에 저장되고 처리된다.
비교적 큰 입자들은 용이하게 발견되어 제거될 수 있다. 문제는 예를 들면 10㎛에서 20㎛ 크기의 소형 입자들에 의해 발생하는데, 지금까지는 매우 높은 경비를 들여 제거할 수 있었다. 이러한 용도를 위해, 세정방법이 개발되어 반도체 생 산 수단 또는 상응하는 요소들 또는 선수 제품들을 세척하는데 유동액이 사용되었다. 한편으로, 이러한 세정방법은 그것을 수행하는데 요구된 장비들에 관하여 비교적 높은 구조적 비용을 필요로 한다. 반면, 사용된 세정액은 재처리되거나 새로운 액으로 대체되어야 한다. 또한, 세척된 객체들이 처리된 후에 곧바로 젖으므로 재사용되거나 처리되기 전에 건조되어야 한다는 사실이 또한 불편할 수 있다.
그러나 이러한 수단에도 불구하고 충분한 범위에 대한 노출 마스크의 오염을 피하는 것이 불가능하다는 것이 밝혀졌다. 또한 공지된 세정장치들에는 반도체 제조소에 비교적 큰 풋프린트(footprint)를 요구하는 결점이 있다. 이것은 무균실 상태를 만들기 위해 비교적 값비싼 장치들이 제조소에 설치되어야 하고 이러한 장치들의 비용이 제조소의 크기에 비례하여 증가하기 때문에 불편하다.
US-A 5,967,156은 다른 세척제, 즉 에어로졸과 다른 시약이 기판의 단일면에서 두 개의 노즐로부터 방출되는 표면처리 장치들을 나타내는데 이는 공학적 관점의 처리상 불편하다. US-A 5,967 156에 따르면 이 시약은 어떠한 기하학적인 흡입작용도 이용하지 않고 세척 지점으로부터 얼마간 떨어져 추출된다.
US-A 5,857,474는 반도체 제품의 표면으로부터 떨어져 형성된 얼음조각을 불기 위해 급수 노즐과 가스 공급시설로부터 공급된 얼어버린 물을 가진 반도체 제품의 표면을 세척하기 위한 장치와 상응하는 방법을 공개하는데 그것은 개요가 된 결점들의 결합을 나타낸다.
US-A 6,055,742는 레티클(reticle) 세척 장치를 공개하는데, 이 장치에서 가 스공급 장치가 세척 챔버와 게이트 장치의 상부 영역에서 제공되며 레티클을 공급하기 위한 컨베이어 장치가 또한 제공된다. 이러한 유형의 장치 - 레티클들이 세척 챔버에서 고정되기 때문에 디자인상의 이유로 - 는 레티클의 청결한 한쪽 측면에서 사용될 수 있는데, 이것은 제 2 세척장치가 제 2 측면을 위해 제공된다면 풋프린트가 큰 결점을 갖는다. JP-A 03 155 550에서 공지되고 반도체 제품의 표면이 이물질을 불어버리고 이러한 효과를 유지시킴으로서 검사되는 장치의 발표는 US-A 6,055,742의 공개된 내용보다 더 진행되지 않는다.
JP-A 04 151 153은 스캐닝 방식으로 압축가스가 반도체 제품에서의 결점들과 또 오염입자들 사이에서 기능적 구별을 끌어낼 수 있도록 하기 위해 조사될 반도체 제품의 표면을 지나는 장치 및 상응 방법을 공개한다.
JP-A 61 087326은 공급된 산소 가스가 플라즈마에 의해 원자 산소로 전환되는 세척 X-레이 마스크에 대한 방법을 공개하며, 이런 방식으로 X-레이 마스크의 표면에서 유기 불순물들이 세척된다.
US-A 4,677,704는 진동이 발생된 가스가 최소로 유지되어 정적으로 충전되는 웨이퍼(wafer)의 표면을 지나는 반도체 웨이퍼의 정적으로 충전된 표면을 세척하기 위한 시스템을 공개한다.
JP-A 55 134 851은 오존과 혼합된 가스가 건조 플레이트의 표면에서 직각으로 부는 마스크 세척 장치를 공개하는데 이것은 건조 플레이트 홀더에서 유지되고, 순서에 따라 이러한 방식으로 먼지를 플레이트로부터 날려버리며, 먼지를 포함한 가스가 그리고나서 세척 장치에서 배출구를 통해 추출된다.
JP-A 06 168 864는 질소가 가스 분무기의 도움으로 레티클의 표면에 내뿜어지는 세척 장치를 공개하는데 먼지는 표면에서 제거되며 동시에 질소 가스에 의해 배출된다.
US-A 4,715,392는 반도체 제품이 이물질 검사 장치에 공급된 후에, 이물질이 씻겨나가 세정액을 이용해 세척될 반도체 제품의 표면이, 필요하다면 세탁 및 세정 장치로 되돌려지는 반도체 제품을 위한 세탁 및 세정 장치를 공개한다.
다음은 반도체 소자의 제조상의 불순물에 의해 야기된 스크랩의 수준이 가능한 최소의 비용으로 감소될 수 있는 수단을 제공하려는 목적에 근거한, 본 발명이 관여하는 부분이다. 본 발명의 한 관점에 따라, 본 발명의 장치는 가능한 작은 풋프린트를 선택하며 세척이 효율적으로 수행되도록 하는 것이 가능하다.
따라서 본 발명은 반도체 소자 생산을 위한 세정 장치를 제안하는데, 이것은 두 개의 공급 장치들을 제공하며, 각각은 세척될 객체의 한 표면에 대해 각각의 경우에 유동 매질을 안내하는데 이용될 수 있으며, 특히 반도체 생산 수단의 경우, 객체의 다른 측면들이 동시에 세척될 수 있도록, 세척 챔버 밖으로 열리는 최고 대기압 하에 있는 세척 가스를 도입시키기 위한 둘 이상의 가스공급 장치들이 각각 세척될 객체의 표면으로 가스 흐름을 향하게 하기 위한 수단을 가지고, 둘 이상의 흡입수단은 세척 챔버로 도입된 가스가 방출될 수 있는 수단에 의해 세척 챔버 밖으로 안내하며, 지지부는 세척 챔버에서 객체를 유지시키기 위해 존재하고, 장치에서 객체는 세척 챔버의 하나 이상의 간격을 통해 세척 챔버로 도입될 수 있으며, 세척 챔버에 있는 가스와 입자들은 둘 이상의 이온화 수단을 이용해 이온화될 수 있고, 각 경우 하나의 이온화 수단은 각각의 경우에 있어서 하나의 유입 수단과 하나의 흡입 장치 사이에 놓인다.
본 발명의 장치의 제 1 결과는 공간과 자원이 절약될 수 있도록 반도체 제품에 사용된 선호적으로 평평한 객체가 건조 유체 - 선호적으로 가스 - 를 이용해 두 측면에서 동시에 세척될 수 있는 것이다.
이 목적은 또한 제 14항에 기술된 방법으로 성취될 수 있는데, 세척될 객체가 이러한 유형의 세척 챔버로 도입되며, - 선호적으로 90°이하의 각에서 - 가스 매질은 세척될 객체의 표면을 통하게 되며 객체의 표면에 의해 편향된 가스 매질이 추출된다.
본 발명에 따라, 사전에 공지된 반도체 생산의 세척 장치 및 방법들과 달리, 세척은 기체의 - 선호적으로 건조- 유동체를 이용해 수행된다. 의외로 가스는 높은 수준의 신뢰도를 갖는 오염 입자를 제거하는데 또한 사용될 수 있다는 것이 밝혀졌다. 본 발명에 따른 세정장치로 반도체 생산 수단, 특히 레티클을 세척하는 것이 선호적으로 가능하다. 그러나 물론 반도체 제품 또는 웨이퍼와 같은 중간 제품을 세척하기 위한 장치를 사용하는 것 또한 가능하다.
이에 관련해서, 세척될 객체에 증착된 오물을 감지하기 위한 감지 장치가 세척 장치로서 동일한 하우징에 조화된다면 우선적이다. 두 개의 기능적 유닛들을 위해 요구된 전체 풋프린트는 크기가 감소될 수 있는데, 그것은 깨끗한 공기를 준비하기 위한 장치, 조인트 전원공급 유닛 및 기능적 유닛들을 제어하기 위한 컴퓨 터 유닛, 처리 장치 등과 같은 공통적 소자들을 사용할 수 있기 때문이다. 요구된 풋프린트는 장치의 개별적인 기능 유닛들이 실질적으로 서로의 위에 배열된다면 특히 작아진다.
본 발명의 또 다른 관점에 따르면, 객체를 세척하는데 사용될 수 있는 세척 장치들은 반도체 제품, 특히 레티클로부터 객체를 위해 스토커(저장 장치)에서 통합된다. 이러한 유형의 결합된 세척 및 저장 장치로, 요구된 풋프린트의 크기를 감소시킬 수 있는데, 그것은 이 경우에 두 개의 개별적인 기능 유닛들이 공통 하우징에서 통합되기 때문이다. 다음으로, 이러한 기능 유닛들이 공동 소자를 사용하는 것이 가능하다. 이러한 실례는 다시 한번 반도체 생산 수단이 개별적 기능 유닛들에 공급되고 그들로부터 제거됨으로서 하우징, 조인트 처리장치 또는 조인트 제어 컴퓨터 내에 청정실 상태를 만들기 위한 설비이다. 제어 컴퓨터는 개별적인 기능 유닛들 자시에 관계되고 기능 유닛들 사이에서 시퀀스를 조화시키는 기능을 조절하는 제어 및 처리기능 모두에 유리하게 책임을 진다. 제어 컴퓨터는 특히 저장 장치에 임시로 저장된 객체를 처리하고 이러한 객체들에 대한 정보를 저장하기 위한 용도이다.
상기 기술된 본 발명의 세정장치의 이점들 때문에, 이러한 유형의 장치는 또한 본 발명의 세정 및 저장이 결합된 장치로 제공되는 것이 편리하다.
본 발명의 저장 장치의 선호된 세분에서, 감지장치는 추가로 하우징에서 통합될 수 있고 반도체 생산수단의 표면에 존재하는 오물을 감지하는데 사용될 수 있다. 일례로, "입자감지 시스템(Particle Detection System(PDS))"의 명칭으로 출 원인에 의해 출시된 - 따라서 이미 공지된 - 감지장치는 레티클을 검사하는데 사용될 수 있다. 발광 요소처럼, 이 장치는 레이저를 갖는다. 발생하는 두 개의 레이저 광선들은 레티클의 상면(유리면)과 하면(외피면)에 실질적으로 평행하게 안내된다. 면들 중 하나에 오염물 입자가 있다면, 레이저 광선은 이 지점에서 전환된다. 레티클의 상면과 하면은 그곳으로부터 떨어진 곳에서 각 경우에 하나의 카메라를 지나 안내되며, 카메라는 편광을 측정하는데 사용된다. 각 입자들의 크기와 위치는 전환된 빛의 강도를 기초로 측정될 수 있다.
본 발명의 또 다른 선호된 구성은 종속항들, 도면 및 관련된 상세설명으로 분명해질 것이다.
본 발명은 다음 도면들에 도식으로 설명된 예시적인 실시예들을 기초로 보다 상세히 설명된다.:
도 1은 복수개의 기능 유닛들이 하나의 하우징에서 통합되는, 본 발명에 따른 저장 장치의 측면도;
도 2는 내부에 배열된 레티클이 있는 SMIF 용기의 도면;
도 3은 감지 장치를 대단히 개략적으로 그린 도면;
도 4는 본 발명에 따른 세정장치의 예시적인 실시예의 도면;
도 5는 본 발명에 따른 장치의 처리장치의 그립퍼(gripper) 도면;
도 6은 다른 측면도의 간소화된 도면으로 도 1의 저장 장치를 도시한 도면.
* 부호설명 *
1 : 세척 및 저장장치 2 : 하우징
3: 도입/배출 장치 4 : 처리장치
5 : 세정장치 6 : 감지장치
7 : SMIF 스테이션 9 : 레티클
10 : 구획 11 : 매거진
16 : 프레임 20 : 카세트 스테이션
21 : 전력공급 유닛 30,31 : 레이저 광선
32,33 : 오염입자 42 : 세척챔버
47,67 : 그립퍼 56 : 간격
58 : 가스 흐름 63 : 캐리지
도 1은 본 발명에 따른 레티클을 위한 세척 및 저장 장치(1)를 도시하는데, 실질적으로 횡단면에서 직사각형이며 모든 측면에서 장치(1) 차단시키는 하우징(2)을 갖는다. 복수개의 기능 유닛들이 하우징(2)에 수용되고 레티클과 함께 여러 가지 기능들을 수행한다. 이것은 도입/배출 장치(3), 처리 장치(4), 세정 장치(5) 및 감지 장치(6)를 포함한다.
하우징(2)의 한 측면에서, 도입/배출 장치(3)는 우선 (도시되지 않은)용기를 운반함으로서 SMIF 스테이션(7)으로 공지된 것을 가지며, 그것은 그 자체로서 공지되고 개방될 수 있으며 그 안에 배열된 레티클들이 제거될 수 있다. 용어 SMIF는 "Standard Mechanical Interface"의 약어이며 반도체 분야에서 통상적인 표준 운송 용기를 나타낸다. 도 2는 단순히 이러한 유형의 용기(8)를 개략적으로 도시하며, 레티클(9)이 용기(8) 매거진(11)의 구획(10)에 배열된다. 매거진(11)은 용기의 베이스플레이트(12) 위에 위치하며, 이러한 상태에서 레티클(9)이 대기에 노출되지 않도록, 용기 후드(13)에 의해 기밀방식으로 밀폐될 수 있다.
도 1에 도시된 SMIF 스테이션(7)은 대체로 동일한 출원인 명의의 유럽 특허 출원서 EP 0 875 921에 기술된 동일한 출원인의 스테이션과 같은 디자인일 수 있다. 따라서 유럽특허 출원서 EP 0 875 921의 공개 내용은 기술된 스테이션의 디자인 구조에 관한 참조에 의해 전체로서 구체화된다. 상술된 유럽 특허 출원서에 설명된 SMIF 스테이션은 웨이퍼를 위한 SMIF 용기를 처리하기 위한 장치이지만, 레티클들이 웨이퍼 대신에 카세트를 처리하기 위해서는 사소한 각색만이 필요하다.
SMIF 스테이션(7)은 베이스에서 닫히는 하우징(2)의 일부분(2')으로 둘러싸인다. 하우징 부분(2')의 상면에는 정지 프레임(16)이 있고, 그곳에는 양력장치(lift device)(17)에 의해서 프레임(16) 높이의 위치로부터 수직 하방향으로 이동될 수 있는 수신 플레이트(17)가 있고, 그 역도 또한 같다. 프레임은 실질적으로 기밀 방식으로 SMIF 용기의 후드(13)를 고정시키기 위한 (보다 상세히 도시되지 않은)수단들을 구비하고 있으며, 반면 수신 플레이트(18) 또한 SMIF 용기(8)의 베이스 플레이트(12)를 고정시키기 위한 (도시되지 않은)수단을 가진다. 또한 후드(13)는 수신 플레이트(18)에 배열된 기구에 의해 베이스플레이트(12)와 분리될 수 있으며, 두 개의 요소들은 각각 프레임(16)과 수신 플레이트(18)에 고정될 수 있다. 이런 방식으로, 베이스플레이트(18)에 위치하는 SMIF 용기(8)의 매거진(11)은 수직 하방향으로 이동되는 수신 플레이트(18)의 결과로 거기서부터 자동으로 제거될 수 있다. 매거진(11)에 배열된 레티클(9)은 이런 방식으로 상.하역(loading and unloading) 위치를 향해 장치의 하우징(2)으로 도입된다. 이 과정에서, 매거진(11)은 예를 들면 CCD 카메라 및/또는 광벽 센서(light barrier sensor)와 같은 스캐닝 장치(19)를 지나 안내되며, 레티클(9)이 배열되는 구획을 결정한다. 적합하다면, 스캐닝 장치(19)는 또한 예를 들면 각 레티클에 마련된 바코드(bar code)와 같은, 식별수단을 판독하는데 사용될 수 있다.
SMIF 스테이션(7) 및 상기 스캐닝 장치처럼 하우징(2)의 동일한 편에 (도시되지 않은) 상업적으로 이용 가능한 카세트에 배열된 각각의 레티클들이 잠금장치를 통해 하우징(2)의 안과 밖으로 이동될 수 있기 때문에, 도입/배출 장치(3), 카세트 스테이션(20)의 또 다른 소자와 같은 것이 있다. 이러한 유형의 수많은 카세트 스테이션이 그 자체로서 공지되어 있다.
수직 방향에 관해서, 감지장치(6)는 자신의 하우징과 도 3에 보다 상세히 도시되는 기본 구조를 구비하고 있으며, 본 발명에 따른 장치의 중심 전력공급 유닛(21) 위의 SMIF 스테이션과 카세트 스테이션(20) 사이에 존재한다. 레티클(9)은 상세히 도시되지 않은 캐리지에서 지지부의 두 개의 암들(22,23) 사이에 배열되고 X-Y 수평면에서 이동될 수 있다. 레티클의 유리면(26)은 상부를 향하고, 레티클의 외피면(27)은 하부를 향한다. 고해상도 CCD 라인스캔 카메라(28,29)는 각 암(22,23)에 배열된다.
또한 레티클(9)은 두 개의 레이저 광선(30,31)의 광경로에 위치하며, 하나의 레이저 광선은 유리면(26)과 충돌하고, 다른 레이저 광선은 레티클의 외피면(27)과 충돌하는 방식으로 유도된다. 두 레이저 광선들(30,31)은 경사도의 근사각으로 뻗어나가며 따라서 실질적으로 관련 표면들에, 그리고 바로 위쪽에 평행하다. 따라서 표면들(26,27)의 오염입자들(32,33)은 레이저 광선의 광경로에 위치하며, 레이저 광선(30,31)을 비끼게 한다. 상응 CCD 카메라(28,29)는 편광(36)을 감지하고 - 이를 유효하게 하며 - 측정광의 기능으로서 레티클(9)에서 오염입자(32,33)의 크기와 그들의 위치를 측정할 수 있다.
도 1은 세정장치(5)가 감지 장치(6) 위쪽에 배열되고 자신의 하우징을 또한 갖추고 있는 것을 도시한다. 세정장치(5)는 연결부(38)를 가지는데, 그것은 예를 들면 질소와 같은 초대기압 하에 있는 가스를 위해, 장치(1)의 하우징(2)을 통해 외부로부터 그리고 가스공급 장치(39)로부터 내보내진다. 연결부는 세척 챔버(42)에 연결된 두 개의 공급 파이프들(40,41)로 향한다. 또한 세척 챔버(42)는 상세히 도시되지 않은 방식으로 흡입 수단에 연결될 t 있다. 또한 세정장치(5)는 X-축을 따라(즉 도 1에 도시된 도면의 평면에서 수평으로) 이동될 수 있는(displaceable) 캐리지(43)를 갖추고 있다. 캐리지는 레티클을 위한 지지부로서 수평방향 레티클(9)에 의해 자신의 한쪽 단부에서 조여질 수 있는 그립퍼(47)를 갖는다.
도 4에서 볼 수 있는 바와 같이, 세정장치(5)의 세척 챔버(42)는 실질적으로 수평하게 이어지는 X-Y 평면에 관해 대칭적으로 형성되며, 레티클은 또한 양방향 화살표(48)로 지시된 방향으로 이동한다. 세척 챔버(42)는 따라서 동일한 반사-대칭형상의 상부 및 하부의 절반(42a,42b)으로 구성되며, 각각은 대체로 옴폭하게 굽은 벽부(49)를 갖는다. 각 챔버 벽부(49)의 한쪽 단부영역에서, 가스공급 장치(5)의 노즐(50)은 세척 챔버(42)로 펼쳐진다. 각 노즐(50)의 옆에 이온화 수단(51)이 있으며 전극(52)은 챔버로 돌출된다. 전극들(52)은 챔버의 전체 폭에 걸쳐 연장되고 챔버로 양이온과 음이온들을 방출시키는 티타늄 에미터(emitters)에 의해 사용된다. 이온들은 상세히 도시되지 않은 발생기에 의해 발생되며 전극(52)에 연결된다.
챔버(42)의 다른 쪽 단부에서, 흡입장치(53)는 두 개의 챔버의 각 절반부(42a,42b)에 배열되고, 상세히 도시되지 않은 방식으로 초대기압(subatmospheric pressure)을 발생시키기 위해 흡입수단에 이어진다. 두개의 챔버 절반부(42a,42b) 사이에는 챔버의 전면 및 후면 단부에 간격(56)이 존재하며, 그것을 통해 레티클(9)이 챔버(42)를 빠져나갈 수 있다. (도 4에서 도면의 평면에 직각인 차원의)챔버(56)의 폭과 (도 4에서 도면의 수직방향, 즉 레티클(9)의 두께 부분에 평행한)간격(56)의 높이 모두는 레티클(9) 자신과 크기와 큰 차이가 없다. 각 흡입장치(53)의 확산기(57)는 간격(56)의 가장 좁은 지점, 즉 간격(56)이 레티클과 가장 좁은 거리에 있는 위치에 놓인다. 일례로, 간격의 높이는 기껏해야 레티클(9)의 두께와 2㎜의 합, 선호적으로 기껏해야 0.5㎜내지 1㎜의 합에 이를 수 있다.
캐리지(43)와 그립퍼(47)(도 1)의 원조로, 당해 레티클(9)은 챔버(42)를 통하여 안내될 수 있는데 그것은 노즐(50)로부터 방출된 가스 흐름(58)이 레티클(도 4)의 상면과 하면에서 어떠한 지점을 향할 수 있도록 하기 위해서이다. 가스 흐름(58)은 각각 약 30°내지 60°, 선호적으로 약 45°의 입사각에서 상응하는 레티클 표면에 영향을 줄 수 있다. 두 개의 가스 흐름들(58)은 실질적으로 입사각에 대응하는 반사각에서 레티클의 상면 또는 하면에 의해 반사된다. 이러한 관계에 있어서, 레티클(9)에 평행한 새로운 가스의 유동 요소가 세척과정동안 챔버(42)에서 레티클(9)의 운동방향과 반대로 향한다면 오히려 바람직하다. 오물, 특히 오염입자들은 표면의 상면 또는 하면에 증착되고, 상응하는 가스 흐름(58)에 의해 분리되고 비말 동반된다.
가스 흐름(58)에서 입자들 또는 세척 챔버가 정적으로 레티클(9) 또는 세정장치에 충전되고 증착되는 것을 방지하기 위해, 이온화 수단은 반응성 이온화를 수행한다. 이것은 정적으로 충전된 입자들이 양이온 및 음이온들의 발생으로 중립화되는 의미로 이해되어야 한다.
가스 흐름(58)은 그 후 흡입장치 및 간격(56)의 확산기(57)를 향해 대략 곡선 형태로 이동한다. 가스 흐름(58)의 운동 에너지와 흡입장치에 의해 발생된 초대기압은 모두 이 운동에 기여한다. 가스는 그 후 확산기(57)를 통해 챔버 밖으로 흡수된다.
도 1에 도시된 본 발명에 따른 장치의 또 다른 기능 유닛은 레티클(9)의 복수성을 위한 저장 장치일 수 있다. 이러한 유형의 저장 장치는 구획을 포함할 수 있는데 그것은 레티클을 수용하고 일시적으로 저장하기 위해, 횡렬 또는 종렬에 배열된다. 용기는 실질적으로 레티클들이 밀어 넣어지는 슬롯일 수 있다. 도 1에 도시된 삽도에서, 이 용기들은 Z축의 전면과 배후에 놓일 수 있다.
도 1에 도시된 바와 같이, 한편으로 이 장치(1)의 처리장치(4)는 SMIF 스테이션(7)과 카세트 스테이션(20) 사이에 배열되고, 반면으로는 감지장치(6)와 세정장치(5) 사이에 배열된다. 처리장치(4)는 Z방향에서 이동될 수 있고 도 1에서만 표시된 캐리지(63)가 배열된 수직방향 Z축(62) 직선을 갖는다. 캐리지는 도 5와 6에 보다 상세히 도시된다. 이것은 각 경우에 개별적인 기능 유닛들의 전면에서 고정된 위치에 설치된 이동 위치(65)로 레티클을 이동시키고 이동 위치들(65)로부터 그것들을 들어올리는데 사용된다.
캐리지(63)는 도 5에 보다 상세히 도시된다. 이것은 지지암(66)을 가지며, 개별적인 레티클(9)들을 처리하기 위해 공압으로 구동된 그립퍼(67)가 배열된다. 또한 지지암(67)은 그립퍼(67)가 본 발명에 따른 장치의 모든 기능 유닛들로, 또는 유닛들로부터 이동하거나 레티클을 제거할 수 있도록, Z축에 대해 적어도 180°에서 피벗회전될 수 있다. 더욱이 지지암(66)은 세로축을 따라 X방향에서 이동될 수 있다. 이러한 목적으로, 이것은 볼 슬리브에 의해 가이드 샤프트(68)에 장착되고 공압 실린더(69)에 의해 이러한 운동을 수행하도록 구동된다. 그립퍼(67)는 따라서 Z축으로부터 다른 거리에 배열된다. 이 그립퍼(67)는 각 경우에 두 쌍의 클램핑 핑거부(70)를 갖는데, 그 사이에서 각 경우에 하나의 레티클(9)이 측면들에 의해 죄여진다. 따라서 처리장치(4)는 개별적인 기능 유닛들 사이에서 레티클들을 운반하고 그것들을 이러한 유닛들로 이동시키는데 사용된다.
마지막으로, 도 1에 도시된 바와 같이, 청정공기를 공급하기 위한 장치(71)에서 공기는 하우징의 상부에서 하부로 흐르고, 이 장치는 청정공기가 흐르는 방향 을 형성하기 위해 Z축(62) 위에 제공된다. 공기는 하우징(2)의 베이스에 존재하는 (도시되지 않은)슬롯들을 통해 빠져나올 수 있다. 이러한 유형의 수많은 장치들(71)은 그 자체로 공지되어 있으며 근본적으로 이 장치들이 배치될 수 있기 전에 하우징(2)에 존재하는 어떤 입자들을 방출하는데 사용된다.
본 발명에 따른 장치의 개별적인 기능 유닛들은 (도면에 도시되지 않은)중앙 컴퓨터 유닛에 의해 통제되고 조정된다. 일례로, 이 장치의 기능 시퀀스는 카세트 스테이션(20)에서 카세트로부터 제거되는 레티클, 판독되는 레티클(9)의 바코드와 컴퓨터 유닛의 메모리에 저장되는 레티클을 식별하는 이러한 정보에 의해 시작될 수 있다. 그 다음, 레티클(9)이 그립퍼(67)에 의해 카세트 스테이션(20)에서 집어 올려지며, 감지 장치(6)로 옮겨져 주어진다. 감지장치(6)에서, 레티클은 오염물에 대해 검사를 받는다. 유리면과 외피면에서 입자들의 개수, 크기 및 위치가 측정되고 이 측정치들은 상응하는 레티클(9)에 대한 또 다른 정보와 같이 메모리에 저장된다.
검사결과 세척이 필요한 것으로 나타나면, 그립퍼(67)가 감지장치(6)에서 세척장치(5)로 레티클(9)을 이동시키며, 레티클은 상기 기술된 방식으로 세척된다. 그리고나서 레티클이 카세트 스테이션의 카세트로 되돌려지거나 저장장치의 구획에 놓이기 전에, 임의로 감지장치(6)로 다시 옮겨질 수 있다. 세척효과는 세척작업 후에 다시 레티클을 검사함으로서 감시되거나 점검될 수 있다. 레티클 세척 및 검사의 교대는 더 이상 정의된 입자의 크기보다 더 큰 어떠한 오염물도 없을 때까지 자동으로 반복될 수 있다. 제 1 검사와 감지장치에서 수행되어야 하는 검사 전에 레티클이 세척되는 것 또한 가능하다. 만일 레티클이 미리 정해진 청결 요구도를 만족시키고 임시 저장을 위해 저장장치에 놓인다면, 그립퍼(67)는 컴퓨터 유닛에 의해 미리 경정된 용기 전면으로 이동하고, 레티클은 이 용기로 옮겨진다. 이 작업이 끝나자마자, 대응 용기를 식별하는 정보는 또한 본 레티클에 대해 저장된 정보에 더해지는데 그것은 레티클이 다시 쉽게 발견되게 하기 위해서이다. 만일 레티클이 나중에 꺼내지면, 대응 레티클은 (도시되지 않은)입력 장치를 통해 요구될 수 있으며, 또한 그립퍼(67)는 대응 레티클로 이동하고, 레티클을 제거하며, 도입/배출 장치로 보내지고, 이 장치로 옮겨져 그 후 레티클은 배출된다. 이 과정에서, 레티클은 다시 한번 스캐닝 장치들 중 하나를 거쳐 이동하는데, 이 장치는 레티클의 바코드를 판독하고, 방출되면서 컴퓨터 유닛에서 이러한 레티클을 기록한다.
본 발명에 따른 장치에서 개별적인 기능 유닛들의 배열에 관해서, 다양한 변형들이 가능한 것이 명백해질 것이다. 만일 기능 유닛들의 기능이 필요하지 않다면, 도 1에 도시된 기능 유닛들 중 몇몇은 생략될 수도 있다. 예를 들면, 장치는 도입/배출 장치의 하나 또는 두 개의 이동 스테이션(SMIF 스테이션(7) 및/또는 카세트 스테이션(20))과 하우징에서 감지장치(6)를 갖는 것 또한 가능하다. 저장장치가 이 하우징에 존재하는 것 또한 임의로 가능하다. 이 경우, 레티클들은 분리된 세정장치의 하우징 외부에서 세척될 수 있다.
후반의 예시적인 실시예의 세분화에서, 세정장치는 특별히 도입/배출 스테이션 및 감지장치에 더해질 수 있다. 저장장치와는 따로, 이러한 예시적인 실시예는 도 1에 도시된 장치에 부합할 수 있다. 마지막으로, 본 발명의 장치에서, 모든 기능 유닛들이 실질적으로 같은 높이에 배열된다면 또한 유리할 수 있다. 이러한 목적으로, 이 장치는 예를 들면 횡단면에서 원형일 수 있으며, 기능 유닛들은 처리장치와는 별도로, 실질적으로 횡단면의 외주에 대해 균일하게 분포될 수 있다. 처리장치는 중앙에 배열될 수 있는데, 그것은 모든 기능 유닛들에 접근할 수 있게 하기 이해서이다. 다른 예시적인 실시예에서, 횡단면은 직사각형일 수 있으며, 기능 유닛들은 두 개의 세로면들에 대해 균일하게 분포될 수 있다.

Claims (15)

  1. 반도체 생산 수단(9)과 같은 세척될 객체의 한 표면에 대해 유동매질을 안내하는데 각각 사용될 수 있는 두 개의 장치들이 구비되는 반도체 소자 생산을 위한 세정장치에 있어서,
    상기 객체(9)의 다른 측면들이 동시에 세척될 수 있도록, 초대기압(superatmospheric) 하에 있는 세정가스를 세척챔버(42)로 도입시키기 위한 둘이상의 가스공급 장치들(5)이 세척챔버(42)내로 열리며,
    상기 가스공급 장치들(5)이 각각 가스흐름을 세척되는 객체(9)의 표면으로 유입시키기 위한 노즐(50)을 가지며,
    세척 챔버(42)로 도입된 가스가 방출됨에 따라 둘이상의 흡입수단(53)이 세척챔버(42) 밖으로 내보내지며, 지지부는 세척챔버(42)내에 객체(9)를 고정하고,
    상기 세정장치에서,
    - 객체(9)가 세척 챔버(42)내의 하나 이상의 간격(56)을 통해 세척 챔버(42)로 도입될 수 있고,
    - 세척챔버에 있는 가스와 입자들이 둘 이상의 이온화 수단(51)을 이용해 이온화될 수 있으며,
    각각 하나의 이온화 수단(51)이 하나의 노즐(50)과 하나의 흡입장치(53) 사이에 위치되는 것을 특징으로 하는 세정장치.
  2. 제 1항에 있어서, 간격(56)이 객체의 두께보다 단지 2㎜ 더 넓은 것을 특징으로 하는 세정장치.
  3. 제 1항에 있어서, 흡입장치(53)가 간격(56)에 인접해 형성되는 것을 특징으로 하는 세정장치.
  4. 제 1항에 있어서, 흡입 장치(53)가 간격(56)에 의해 한계가 정해진 통로로 형성되는 것을 특징으로 하는 세정장치.
  5. 제 1항에 있어서, 지지부가 이동 가능한(displaceable) 그립퍼(43,47)를 가지는 것을 특징으로 하는 세정장치.
  6. 제 5항에 있어서, 세척될 객체(9)가 이동(displaceable) 가능한 그립퍼(43,47)에 의해 도입되고, 세척챔버(42)로부터 제거될 수 있는 것을 특징으로 하는 세정장치.
  7. 제 1항에 있어서, 세척챔버(42)는 세척될 객체(9)가 간격(56)을 통해 챔버(42)로 도입되는 방향의 평면을 중심으로 대칭형상(상하 대칭)으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 세정장치.
  8. 제 1항에 있어서, 흡입장치(53)가 노즐(50)에서 나온 가스 흐름(58) 방향(58)으로 배치되는 것을 특징으로 하는 세정장치.
  9. 제 1항에 있어서, 객체(9)의 오물을 감지하기 위한 감지장치(6)를 특징으로 하는 세정장치.
  10. 제 1항에 있어서, 동시에 반도체 소자(9)의 중간 산물의 양 측면들을 세척하는데 사용되는 것을 특징으로 하는 세정장치.
  11. 모든 측면들에서 폐쇄되고 객체(9)를 수용하고 저장하기 위해 저장 공간들을 갖는 저장장치가 있는 하우징, 하우징 내에서 객체를 처리하기 위한 처리 장치 및 객체들이 꺼내어지고 저장장치로 이동시키기 위해 객체들을 위한 배출/도입 스테이션을 포함하는 레티클과 같은 반도체 제품에 있어 객체를 저장하기 위한 저장장치에 있어서,
    상기 저장장치가,
    객체로부터 증착된 입자들을 세척하기 위해 하우징 내에,
    상기 객체(9)의 다른 측면들이 동시에 세척될 수 있도록, 초대기압(superatmospheric) 하에 있는 세정가스를 세척챔버(42)로 도입시키기 위한 둘이상의 가스공급 장치들(5)이 세척챔버(42)내로 열리며, 상기 가스공급 장치들(5)이 각각 가스흐름을 세척되는 객체(9)의 표면으로 유입시키기 위한 노즐(50)을 가지며, 세척 챔버(42)로 도입된 가스가 방출됨에 따라 둘이상의 흡입수단(53)이 세척챔버(42) 밖으로 내보내지며, 지지부는 세척챔버(42)내에 객체(9)를 고정하고,
    - 객체(9)가 세척 챔버(42)내의 하나 이상의 간격(56)을 통해 세척 챔버(42)로 도입될 수 있고,
    - 세척챔버에 있는 가스와 입자들이 둘 이상의 이온화 수단(51)을 이용해 이온화될 수 있으며,
    각각 하나의 이온화 수단(51)이 하나의 노즐(50)과 하나의 흡입장치(53) 사이에 위치되는 반도체 생산 수단(9)과 같은 세척될 객체의 한 표면에 대해 유동매질을 안내하는데 각각 사용될 수 있는 두 개의 장치들이 구비되는 반도체 소자 생산을 위한 세정장치를 가지는 것을 특징으로 하는 저장장치.
  12. 제 11항에 있어서, 반도체 생산수단에서 오물을 감지하기 위해 하우징 내에 배치되는 감지장치(6)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 저장장치.
  13. 제 12항에 있어서, 감지장치가 하나 이상의 빛을 방출하기 위한 수단(30,31)을 가지며, 레이저 광선과 같은 하나 이상의 광선이 객체(9)의 하나이상의 표면에서 안내될 수 있고, 객체(9)로부터 반사된 빛은 수용되고 측정신호의 형태로 평가 유닛에 공급되는 하나 이상의 수신수단(28,29)을 가지며, 상기 평가유닛은 측정신호를 기초로 오염입자(32, 33)의 존부에 따른 객체의 오염여부를 결정하는 것을 특징으로 하는 장치.
  14. 반도체 제품에서 객체를 세척하기 위한 방법에 있어서,
    오염입자(32,33)을 제거하기 위해 유동매질(58)이 객체(9)를 통과하고,
    객체로부터 증착된 입자들을 세척하기 위해 하우징 내에, 상기 객체(9)의 다른 측면들이 동시에 세척될 수 있도록, 초대기압(superatmospheric) 하에 있는 세정가스를 세척챔버(42)로 도입시키기 위한 둘이상의 가스공급 장치들(5)이 세척챔버(42)내로 열리며, 상기 가스공급 장치들(5)이 각각 가스흐름을 세척되는 객체(9)의 표면으로 유입시키기 위한 노즐(50)을 가지며, 세척 챔버(42)로 도입된 가스가 방출됨에 따라 둘이상의 흡입수단(53)이 세척챔버(42) 밖으로 내보내지며, 지지부는 세척챔버(42)내에 객체(9)를 고정하고,
    - 객체(9)가 세척 챔버(42)내의 하나 이상의 간격(56)을 통해 세척 챔버(42)로 도입될 수 있고,
    - 세척챔버에 있는 가스와 입자들이 둘 이상의 이온화 수단(51)을 이용해 이온화될 수 있으며,
    각각 하나의 이온화 수단(51)이 하나의 노즐(50)과 하나의 흡입장치(53) 사이에 위치되는 반도체 생산 수단(9)과 같은 세척될 객체의 한 표면에 대해 유동매질을 안내하는데 각각 사용될 수 있는 두 개의 장치들이 구비되는 반도체 소자 생산을 위한 세정장치를 가지며,
    객체가 상기 세정장치를 가지는 세척 챔버내에 배치되고, 기체 매질이 도입되어 객체를 통과한 상기 기체 매질이 추출되는 것을 특징으로 하는 반도체 제품에서 객체(9)를 세척하기 위한 방법.
  15. 제 14항에 있어서, 상기 매질이 질소를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
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