KR100886593B1 - 경사진 회전과 헹굼 및 건조모듈과 이의 이용방법 - Google Patents

경사진 회전과 헹굼 및 건조모듈과 이의 이용방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 웨이퍼 처리모듈에 관한 것으로, 이는 웨이퍼 맞물림롤러를 수용하는 엔클로져를 구비하고, 웨이퍼 맞물림롤러는 경사지게 방위를 갖고서 처리하는 동안 경사진 각도로 웨이퍼를 회전시키게 되어 있다.

Description

경사진 회전과 헹굼 및 건조모듈과 이의 이용방법 {Angular spin, rinse, and dry module and methods for making and implementing the same}
본 발명은 전체적으로 반도체 웨이퍼의 처리에 관한 것으로, 특히 공간 및 공정이 효율적인 회전과 헹굼 및 건조(이하 SRD:Spin, Rinse, and Dry)모듈을 이용하는 반도체기판의 세정 및 건조에 관한 것이다.
웨이퍼의 처리 및 세정작업은 반도체소자의 제조시 이행되는 바, 기판의 처리동안 분산되어 되풀이되는 하나의 공통된 웨이퍼처리작업으로는 SRD모듈을 이용하는 회전과 헹굼 및 건조작업이 있다. 전형적으로, 이 회전과 헹굼 및 건조작업은 SRD하우징에 장착된 사발형 용기에서 이행되는데, 이 용기는 차례로 스핀들에 고정된다. 전형적으로, 모터는 스핀들과 이 스핀들에 장착된 척 및 이 척에 부착된 스핀들 핑거에 의해 고정된 웨이퍼를 회전되게 한다. 일반적으로, 처리될 웨이퍼를 수용하기 위해서, 스핀들 핑거는 용기내에서 위로 이동하여 이들이 용기의 외부와 웨이퍼처리평면 위로 뻗게 된다. 이때, 엔드 이펙터(end effector)는 처리될 웨이퍼를 스핀들 핑거로 전달한다. 웨이퍼의 수용에 이어서, 상기 스핀들 핑거와 이에 부착된 웨이퍼는 아래로 다시 이동하고 용기내로 이동하여서, 웨이퍼처리평면의 높이에 웨이퍼를 놓게 된다.
일반적으로, 웨이퍼는 높은 분 당 회전수(이하 RPM)로 회전되면서 물꼭지를 통해 이 웨이퍼의 표면으로 탈이온화수를 쏟아부음으로써 웨이퍼가 헹궈진다. 헹굼작업을 마치면, 탈이온화수의 공급은 물꼭지를 잠금으로써 정지되고, 그 후에 웨이퍼는 계속적으로 높은 RPM으로 회전되면서 건조된다. 건조작업이 완료되자마자, 다시 척과 스핀들 핑거 및 웨이퍼는 용기의 외부와 웨이퍼처리평면 위로 이동된다. 이때, 엔드 이펙터가 도착하여 SRD모듈로부터 웨이퍼를 제거한다.
종래의 SRD모듈에서는 여러 제한이 있는데, 주로 전형적인 SRD모듈에서는 웨이퍼가 수평한 방위에서 처리된다. 따라서, 웨이퍼표면에서 오염물질을 없애기 위해서 웨이퍼는 높은 RPM으로 상당기간동안 회전되어야 하고, 웨이퍼 당 회전과 헹굼 및 건조사이클을 증가시킨다. 알 수 있는 바와 같이, 이는 SRD모듈의 전체 스루풋을 감소시킨다.
두번째 제한은 무겁고 큰 척조립체 뿐만 아니라 SRD모듈의 내부에 있는 척조립체를 구동시키는 데에 필요한 큰 모터를 설치해야 한다는 것이다. 세번째 제한은 연장된 기간동안 높은 RPM으로 웨이퍼를 회전시킴으로써 생성된 여러 힘들을 수용하기 위해 거대한 프레임지지부를 사용해야 한다는 것이다. 이들 두가지 제한이 조합된 결과로, 종래의 SRD모듈은 상당히 큰 프레임과 프레임지지부를 갖추어서, 상당히 크고 값비싼 청정실 공간을 불필요하게 많이 차지한다.
추가로, 불필요하게 차지하는 값비싼 공간 외에도 상기 척조립체는 아주 복잡한 구조를 갖추고 있다. 예컨대, 척조립체는 회전되고 용기내에서 상하로 이동되면서 웨이퍼를 받아들이거나 전달하도록 설계된다. 그 결과, 용기내에서 척조립체가 이동하면 척은 적절히 조정된 채로 남아 있어서 정확한 처리높이에 안착되는 것이 요구된다. 척이 적절하게 정렬되지 않은 경우, 척 조립체는 재조정되어야 한다. 이 공정은 시간을 매우 소모하고 노동집약적이며, SRD모듈이 장시간 처리라인에서 벗어나 있어야 하므로 스루풋을 감소시킨다.
빈번히 재조정되어야 할 필요성에 덧붙여, 상기 척조립체는 스핀들 핑거에 또는 이로부터 웨이퍼를 올려놓거나 내리는 불필요한 운동을 이행한다. 예로써, 종래의 SRD모듈에서 스핀들 핑거에 웨이퍼를 올려놓는 것은 네 단계로 이루어지는 바, 먼저 웨이퍼를 수용하기 위해서 척과 스핀들은 용기의 외부로 이동되어 스핀들이 웨이퍼처리평면 위에 위치된다. 그 결과, 스핀들 핑거의 에지로 처리되지 않은 웨이퍼를 전달하기 위해서 웨이퍼를 보유지지하고 있는 엔드 이펙터가 우선 스핀들 핑거(이미 상향위치에 있는)의 수평면 위에 있는 높이에서 용기 위로 수평하게 이동된다. 그 후에, 스핀들 핑거가 웨이퍼와 맞물 수 있는 높이로 웨이퍼가 도착할 때까지 엔드 이펙터는 아래로(하지만 용기의 위로) 이동해야 한다. 스핀들 핑거가 웨이퍼를 맞물게 되면, 엔드 이펙터는 웨이퍼를 놓아서 처리되지 않은 웨이퍼를 스핀들 핑거에 물리적으로 전달한다. 끝으로, 철수하기 위해서 엔드 이펙터는 용기의 위로부터 수평하게 이동하기 전에 웨이퍼로부터 떨어져 다소 아래로 이동될 필요가 있다. 엔드 이펙터의 각각의 상하이동 각각은 엔드 이펙터의 "제트(Z)"속도를 이용하여 이행되는데, 이는 사실상 현저히 낮은 속도이다. 그 결과, 각각의 회전과 헹굼 및 건조사이클의 각각에서 상당한 시간이 단지 웨이퍼를 올려놓고 내리는 데에 소모된다. 그러므로, 웨이퍼 당 SRD사이클을 증가시키는데, 이는 차례로 SRD모듈의 전체 스루풋을 감소시킨다.
전술한 관점에서, 당해분야에서는 청정실에서 작은 공간을 차지하고 높은 스루풋으로 생산하면서 기판의 표면에서 이행되는 회전과 헹굼 및 건조작업을 효과적으로 향상시키는 SRD모듈에 대한 요구가 있게 되었다.
대체로 말하자면, 본 발명은 기판의 표면에서 이행되는 회전과 헹굼 및 건조작업을 효과적으로 최적화시키는 SRD모듈과 이의 이용방법에 의해 상기 요구조건을 충족시키게 된다. 본 발명의 SRD모듈은 청정실에서 더 작은 공간을 차지하면서 높은 스루풋으로 생산한다. 바람직하기로, 본 발명에 따른 SRD모듈은 회전과 헹굼 및 건조작업동안 기판을 맞물게 되는 맞물림롤러와 한쌍의 구동롤러를 이용한다. 이 한쌍의 구동롤러와 맞물림롤러는 SRD모듈내에 위치되어, 롤러들이 회전과 헹굼 및 건조작업동안 기판을 맞물고 있으면서, 처리평면으로 정의되고 기판을 수용하는 평면이 수평면과 처리각을 형성한다. 바람직한 실시예에서, 구동롤러는 맞물린 기판을 회전시키도록 구성되어 있는 한편, 맞물림롤러는 신축가능하게 되어 있어서 기판을 올려놓고 내리는 전용 경로를 형성한다.
본 발명이 공정이나, 장치, 시스템, 설비, 또는 방법 등을 포함하는 다양한 방식으로 이행될 수 있다. 본 발명의 독창적인 여러 실시예가 아래에 기술된다.
한 실시예에서는 SRD모듈에서 기판을 처리하는 방법을 기술한다. 이 방법은 처리될 기판을 제공하는 단계와, 기판수용위치에 SRD모듈을 위치시키는 단계 및, 경사지게 형성된 삽입위치에서 처리될 기판의 방위를 맞추는 단계를 포함한다. 또한, 상기 방법은 기판을 SRD모듈에 경사지게 삽입하는 단계와, 처리위치에 SRD모듈을 위치시키는 단계를 포함하며, 기판을 경사진 각도에서 회전시키는 단계와, 경사지게 회전된 기판을 헹구고 건조시키는 단계도 포함한다.
다른 실시예에서는 SRD모듈에서 웨이퍼를 처리하는 방법을 기술한다. 이 방법은 처리평면에 웨이퍼를 맞물게 하는 단계와, 이 처리평면에서 웨이퍼를 회전시키는 단계를 포함한다. 상기 처리평면은 SRD모듈의 성능을 최적화시키도록 수평면과 처리각을 형성하도록 되어 있다. 또한, 상기 방법은 처리평면에서 웨이퍼를 회전시키면서 웨이퍼의 상부면과 하부면을 세정하는 단계를 포함한다.
또 다른 실시예에서는 SRD모듈에서 웨이퍼를 처리하는 방법을 기술한다. 이 방법은 처리평면에 웨이퍼를 맞물게 하는 단계와, 이 처리평면에서 웨이퍼를 회전시키는 단계 및, 상기 처리평면에서 웨이퍼를 회전시키면서 웨이퍼의 상부면과 하부면을 세정하는 단계를 포함한다. 상기 처리평면은 SRD모듈의 성능을 최적화시키도록 수평면과 처리각을 형성하도록 되어 있다. 웨이퍼의 상부면과 하부면을 세정하는 단계는 처리평면에서 웨이퍼를 회전시키면서 탈이온화수로 웨이퍼의 상부면과 하부면을 헹구는 단계를 포함하도록 되어 있다. 또한, 웨이퍼의 상부면과 하부면을 세정하는 단계는 처리평면에서 웨이퍼를 회전시키면서 웨이퍼의 상부면과 하부면에 유체(megasonic)유동을 가하는 단계를 포함한다.
또 다른 실시예에서는 SRD모듈에서 웨이퍼를 처리하는 방법이 제공된다. 이 방법은 처리평면에 웨이퍼를 맞물게 하고 회전시키는 단계를 포함한다. 상기 처리평면은 웨이퍼의 건조를 최적화시키도록 수평면과 처리각을 형성하도록 되어 있다. 또한, 상기 방법은 처리평면에서 웨이퍼를 회전시키면서 웨이퍼의 상부면과 하부면을 세정하고 건조하는 단계를 포함한다.
다른 실시예에는 웨이퍼 처리모듈이 기술되는 바, 이 웨이퍼 처리모듈은 웨이퍼맞물림롤러를 수용하는 엔클로져를 구비하고, 이 웨이퍼맞물림롤러는 경사진 각도의 방위를 갖고서, 웨이퍼 처리 동안 경사진 각도로 웨이퍼를 회전시키게 되어 있다.
또 다른 실시예에서는 SRD모듈이 기술되는데, 이 SRD모듈은 엔클로져와 한쌍의 구동롤러 및 맞물림롤러를 구비한다. 엔클로져는 그 안에 창문을 갖춘 외벽을 갖추며, 이 창문은 수평면과 처리각을 형성하도록 외벽에 형성되어 있다. 한쌍의 구동롤러는 엔클로져내에 설치되고, 처리될 기판을 맞물고서 처리될 기판을 회전시키도록 되어 있다. 맞물림롤러는 엔클로져내에 설치되며, 처리될 기판을 맞물도록 되어 있다. 이 맞물림롤러와 한쌍의 구동롤러는 처리될 기판을 맞물도록 되어 있어서, 처리될 기판이 수평면과 대체로 처리각과 같은 각도를 형성하게 된다.
본 발명의 장점은 많은데, 그 중에서도 특히 종래의 SRD모듈과는 달리 본 발명에 따른 경사진 SRD모듈은 기판표면의 건조를 최적화시키도록 구성된 처리각 또는 삽입각으로 처리될 기판을 맞물고서 회전시키는 롤러를 이용한다. 이러한 방식으로, 웨이퍼를 올려놓거나 내리는 데에 필요한 이동의 횟수가 줄어들어, 각각의 회전과 헹굼 및 건조사이클을 위한 시간이 감소되어서 스루풋을 증대시킨다. 다른 장점으로는 스핀들 핑거와 척보다는 롤러를 사용한다는 것으로, 즉 웨이퍼를 맞물기 위해 롤러를 사용함으로써, 본 발명에 따른 경사진 SRD모듈은 웨이퍼의 상부면과 하부면 모두와 같이 웨이퍼 전체의 세정을 보장하게 된다. 또 다른 장점은 웨이퍼가 경사지게 맞물리기 때문에, 웨이퍼를 처리하기 위한 기계적인 운동이 덜 필요하게 되어, 웨이퍼가 해롭지 않은 낮은 RPM에서 높은 RPM으로 처리될 수 있다는 것이다.
본 발명의 또 다른 장점은 스핀들 핑거와 척보다는 오히려 롤러들을 사용함으로써, 본 발명에 따른 경사진 SRD모듈(100)은 종래의 SRD모듈보다 작게 되어서, 청정실 공간을 덜 차지하게 된다는 것이다. 본 발명의 다른 장점으로는 향상된 건조방법을 이용하는 것으로, 즉 건조보조기구의 조합된 효과와, 웨이퍼를 경사지게 처리하는 것, 그리고 웨이퍼 세정을 위해 고증발성 용제를 이용하는 것의 조합된 효과를 이용한 결과, 본 발명의 건조작업이 현저하게 향상된다. 예컨대, 본 발명은 효과적으로 웨이퍼를 건조시키는 한편, 이는 에지의 청결을 보장한다. 그 결과, SRD모듈의 건조사이클이 감소되어서 스루풋을 증대시킨다. 궁극적으로, 경사진 SRD모듈은 유해하지 않은 낮은 RPM으로 이행되는 건조한 웨이퍼를 성취할 수 있다.
본 발명의 다른 양상과 장점은 본 발명의 원리를 예시적으로 도시한 첨부도면을 참조로 하여 아래의 상세한 설명으로부터 명확하게 될 것이다.
본 발명은 첨부도면을 참조하여 아래의 상세한 설명에 의해 쉽게 이해될 것인 바, 유사한 참조부호는 유사한 부재를 나타낸다.
도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른, 예시적인 경사진 SRD모듈의 개략적인 단면도이다.
도 2a는 본 발명의 한 실시예에 따른 제 1 및 제 2구동롤러와 웨이퍼를 맞무는 맞물림롤러의 사시도이다.
도 2b는 본 발명의 다른 실시예에 따른 엔드 이펙터에 의해 웨이퍼를 올려놓는 동안 위치 밖으로 이동하는 맞물림롤러를 도시한 평면도이다.
도 2c는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 엔드 이펙터로 웨이퍼를 올려놓고 나서 초기위치로 다시 이동하는 맞물림롤러를 도시한 평면도이다.
도 3a는 본 발명의 한 실시예에 따른, 웨이퍼를 고정하는 제 1 및 제 2구동롤러의 개략적인 측면도이다.
도 3b는 본 발명의 다른 실시예에 따른 구동롤러의 확대사시도이다.
도 4a는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른, 엔드 이펙터에 의해 입력카셋트에서 웨이퍼를 추출하는 것을 도시한 개략적인 측면도이다.
도 4b는 본 발명의 한 실시예에 따른, 처리평면의 경사진 방위와 평행하게 되도록 웨이퍼를 재조정하는 엔드 이펙터를 도시한 개략적인 측면도이다.
도 4c는 본 발명의 한 실시예에 따른, 경사진 SRD모듈로부터 추출하고 나서 처리된 웨이퍼를 재조정하여 출력카셋트로 전달하는 것을 도시한 개략적인 측면도이다.
도 4d는 본 발명의 한 실시예에 따른, 경사진 SRD모듈에 처리각 또는 삽입각으로 웨이퍼의 삽입을 도시한 사시도이다.
도 5는 본 발명의 한 실시예에 따른, 표준기계식 인터페이스(SMIF) 용기에 처리된 웨이퍼를 전달하는 엔드 이펙터를 도시한 사시도이다.
도 6은 본 발명의 한 양상에 따른, 경사진 SRD모듈에서 웨이퍼를 처리하는 데에 이행된 방법을 나타낸 순서도이다.
도 7은 본 발명의 다른 양상에 따른, 경사진 SRD모듈에서 웨이퍼를 처리하는 방법을 나타낸 순서도이다.
도 8은 본 발명의 또 다른 양상에 따른, 경사진 SRD모듈에서 웨이퍼를 세정하는 방법을 나타낸 순서도이다.
도 9는 본 발명의 또 다른 양상에 따른, 경사진 SRD모듈에서 웨이퍼를 세정하는 방법을 나타낸 순서도이다.
도 10은 본 발명의 또 다른 양상에 따른, 경사진 SRD모듈에서 웨이퍼를 세정하는 방법을 나타낸 순서도이다.
기판표면의 처리를 최적화시키기 위한 SRD모듈의 실시예가 기술되는 바, 바람직하기로 이 SRD모듈은 한쌍의 구동롤러와 맞물림롤러를 사용하여 경사진 처리평면에서 기판을 맞물어서, SRD모듈의 작동을 최적화시킨다. 바람직한 실시예에서, 구동롤러는 처리되는 기판을 구동시키도록 회전하게 되어 있다. 한 바람직한 예에서, 회전과 헹굼 및 건조작업동안 구동롤러가 기판을 회전시킬 때 구동롤러는 적소에 남아 있는 한편, 맞물림롤러는 그 위치의 안팎으로 이동되도록 신축가능하게 되 어 있어서, 각각 기판을 올려놓고 내리기 위한 여유공간을 제공한다.
아래의 설명에서는 본 발명의 완전한 이해를 위해 여러 특정하고 상세한 설명이 기술되지만, 당업자들은 본 발명이 이들 특정한 상세한 설명의 전체 또는 일부 없이도 실시될 수 있음을 이해할 것이다. 다른 예로, 본 발명을 불필요하게 모호하지 않게 하기 위해서 잘 알려진 처리작업은 상세히 설명되지 않는다.
도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른, 예시적인 경사진 SRD모듈의 개략적인 단면도로서, 이 경사진 SRD모듈은 아래에 더욱 상세히 기술되는 이유로 독립적으로 된 엔클로져(102)를 구비한다. 도시된 바와 같이, 경사진 SRD모듈은 제 1구동롤러(120a)와 제 2구동롤러(120a';이 도면에는 도시되어 있지 않음) 및 맞물림롤러(120b)를 추가로 구비하는데, 이들 모두는 회전과 헹굼 및 건조작업 동안에 웨이퍼(122)를 맞물도록 되어 있다. 도시된 바와 같이, 제 1구동롤러(120a)와 맞물림롤러(120b) 및 웨이퍼는 엔클로져(102)내에 위치되어서, 맞물린 웨이퍼(122)를 수용하는 평면의 연장부는 수평면과 처리각(θ)을 형성한다. 이러한 방식으로, 처리각(θ)으로 웨이퍼(122)의 방위를 설정하면, 세정액이 처리될 웨이퍼(122)에서 멀리 아래로 유도되게 함으로써 웨이퍼(122)의 건조를 최적화시키게 된다. 바람직한 실시예에서, 상기 처리각(θ)은 대략 0도에서 대략 90도까지의 범위에 있다.
도시된 바와 같이, 제 1구동롤러(120a)는 엔클로져(102)의 개구부(116a)를 통해 삽입되는 롤러구동축(116)에 연결된다. 제 1구동롤러(120a)는 롤러구동축(116)이 회전방향(106)으로 회전함에 따라 회전하도록 되어 있다. 이 실시예에서, 상기 롤러구동축(116)과 이에 따른 제 1구동롤러(120a)는 아래에 상세히 기술될 이유로 엔클로져(102)의 외부에 위치된 구동모터(104)에 의해 구동된다. 도시된 바와 같이, 구동모터(104)에 연결된 모터구동축(110)은 회전방향(106)으로 회전하여서 구동풀리(114a,114b)에 장착된 구동벨트(112)가 회전되게 한다. 구동풀리(114b)의 회전은 롤러구동축(116)과 구동롤러(120a) 및 웨이퍼(122)를 회전되게 한다.
상기 제 1구동롤러(120a)와 제 2구동롤러(120b)가 처리평면에서 웨이퍼(122)를 맞물기 때문에, 제 2구동롤러(120a')는 제 1구동롤러(120a)의 120도 각도로 설치된다. 또, 제 1구동롤러(120a)와 마찬가지로, 제 2구동롤러(120a')는 제 1구동롤러(120a)와 유사한 구동모터에 의해 구동되게 되어 있다. 하지만, 한 실시예에서 제 1 및 제 2구동롤러(120a,120a')는 하나의 구동모터로 구동될 수 있다. 덧붙여, 제 1 및 제 2구동롤러(120a,120a')는 회전하면서 그들의 위치에 남아 있도록 되어 있다. 경사진 SRD모듈에서 제 1구동롤러(120a)와 제 2구동롤러(120a') 및 맞물림롤러(120b)의 방위에 관한 추가적인 설명은 도 2a 내지 도 2c의 설명과 관련하여 아래에 기술된다.
제 1구동롤러(120a)와 제 2구동롤러(120a')는 웨이퍼(122)를 회전시키도록 되어 있는 한편, 맞물림롤러(120b)는 웨이퍼(122)가 처리되는 동안 이 웨이퍼(122)를 맞물도록 되어 있다. 추가적으로, 적소에 남아 있도록 된 제 1구동롤러(120a)와 제 2구동롤러(120a')와 달리, 상기 맞물림롤러(120b)는 신축가능하게 되어 있다. 즉, 맞물림롤러(120b)는 그 위치의 안팎으로 이동될 수 있게 되어 있어서, 웨이퍼(122)를 올려놓고 내리기 위한 여유공간을 제공한다. 한 실시예에서, 맞물림롤러(120b)는 아래에 더욱 상세히 기술된 이유로 엔클로져(102)의 외부에 위치된 공기실린더(140)를 이용하여 그 위치 밖으로 이동된다. 도시된 바와 같이, 맞물림롤러(120b)는 공기실린더(140)의 피스톤(142)에 부착된 아암(146)에 연결된다. 이 피스톤(142)은 개구부(142a)를 통해 엔클로져(102)내로 삽입된다. 피스톤(142)이 이동방향(144)으로 이동됨에 따라, 피스톤(142)은 맞물림롤러(120b)가 위치의 안팎으로 이동되게 한다. 예로서, 피스톤(142)의 행정은 맞물림롤러(120b)를 당기도록 되어 있어서, 이 맞물림롤러(120b)는 웨이퍼(122)를 올려놓고 내리는 엔드 이펙터에 충분한 여유공간을 제공하도록 충분히 위치 밖으로 이동된다. 웨이퍼를 올려놓고 내림에 이어서, 피스톤(142)의 행정은 맞물림롤러(120b)를 그 초기위치로 다시 밀어보내도록 되어 있다.
도 1을 계속 참조하면, 도시된 바와 같이 경사진 SRD모듈(100)은 상부분배기(126a)와 하부분배기(126b)를 갖춘 세정용 분배기(126)를 추가로 구비한다. 상부 및 하부분배기(126a,126b)의 각각은 다수의 구멍(128)을 구비한 표면(126a-1,126b-1)을 갖추고 있다. 다수의 구멍(128)은 웨이퍼(122)의 상부면(122a)과 하부면(122b)에 세정액을 전달하도록 되어 있다. 도시된 바와 같이, 이 실시예에서 상부분배기(126a)의 표면(126a-1)은 웨이퍼(122)의 상부면(122a)을 향하도록 엔클로져(102)내에 형성되어 있다. 더구나, 도시된 바와 같이 하부분배기(126b)의 표면(126b-1)은 웨이퍼의 하부면(122b)을 향하도록 엔클로져(102)내에 형성된다. 하지만, 다른 실시예에서 세정용 분배기(126)는 이 세정용 분배기(126)가 웨이퍼(122)의 영역에 세정액을 대체로 균일하게 코팅할 수 있는 한 다른 방위로 엔클로져(102)내에 설치될 수 있다.
바람직하기로, 세정액 제트류(134)는 다수의 구멍(128)을 통해 웨이퍼(122)의 상부면(122a)과 하부면(122b)에 전달되어서, 임의의 주어진 시간에 적어도 웨이퍼(122)의 일부 영역이 세정되어진다. 이러한 방식으로, 세정용 분배기(126)는 웨이퍼의 중심에서 웨이퍼의 에지로 뻗어 있는 웨이퍼(122)의 부분을 대체로 덮어씌우는 세정액의 막을 거의 균일하게 도포한다. 한 실시예에서, 세정액 제트류(134)는 처리될 웨이퍼(122)의 상부면(122a)과 하부면(122b)에 거의 균일하게 도포되어서, 세정액이 웨이퍼(122)의 상부면(122a)과 하부면(122b)의 거의 절반을 덮어씌운다.
바람직하기로, 세정용 분배기(126)는 상부면(122a)과 하부면(122b)으로부터 미립자로 된 오염물질과 찌꺼기 및 약품을 제거하고 떼어내며 분리하도록 되어 있다. 예로서, 미립자로 된 오염물질은 미립자 및 금속으로 될 수 있는데, 이 미립자는 웨이퍼(122)의 상부면(122a)과 하부면(122b)에 있는 물질의 작은 조각(예컨대, 먼지나, 실리카(SiO2), 슬러리의 찌꺼기, 중합체의 찌꺼기, 금속박편, 대기중 먼지, 플라스틱 미립자, 규산염 입자 등등)이다.
바람직하기로, 오염물질을 제거하고 떼어내며 분리하기 위해서, 세정용 분배기(126)는 상부면(122a)과 하부면(122b)에 임의의 찌꺼기를 남기지 않도록 된 고증발성 세정액을 사용하도록 되어 있다. 하지만, 다른 예에서 본 발명의 세정용 분배기(126)는 용액이 급속히 증발하고 찌꺼기를 남기지 않는 한 웨이퍼(122)의 표면을 세정하는 임의의 적당한 용액(예컨대, 탈이온화수와, 플루오르화 수소산(HF), 수산화 암모늄(NH4OH), 암모니아, 에틸렌 디아민 테트라 아세트산(EDTA), 테라 메틸 수산화 암모늄(TMAH), 시트르산, 염산, 과산화수소, MCC3000, MCC2500, 이소프로필 알코올(IPA) 혼합물, 임의의 세정제, 임의의 용제 등등)을 사용할 수 있다. 더구나, 본 발명의 한 실시예에 따르면, 세정용 분배기(126)는 이동방향(139')으로 상부면(122a)과 하부면(122b)에 걸쳐 경사진 처리평면을 따라 앞뒤로(즉, 웨이퍼(122)의 반경(r)에 대해 앞뒤로) 이동하게 되어 있다.
더구나, 한 실시예에서 경사진 SRD모듈에 있는 웨이퍼(122)에 이행된 세정작업은 처리평면(즉 경사진 각도에서)에 있는 웨이퍼(122)의 상부면(122a)과 하부면(122b)을 문질러 닦는 것을 추가로 포함한다. 예컨대, 한 실시예에서 경사진 SRD모듈은 엔클로져(102) 내에 상부브러쉬롤러와 하부브러쉬롤러를 구비할 수 있다. 방위가 설정됨에 따라, 상부브러쉬롤러와 하부브러쉬롤러의 각각은 웨이퍼(122)의 상부면(122a)과 하부면(122b)을 각각 세정하도록 되어 있다.
도시된 바와 같이, 한 실시예에서 경사진 SRD모듈에 있는 웨이퍼(122)에 이행된 세정작업은 유체분무조립체(136)의 사용을 통해 유체을 가함으로써 향상된다. 유체분무조립체(136)는 도시된 바와 같이 상부유체분무기(136a)와 하부유체분무기(136b)를 구비하는데, 이들 각각은 웨이퍼(122)의 상부면(122a)과 하부면(122b)의 각각을 세정하도록 되어 있다. 도시된 바와 같이, 상부유체분무기(136a)는 상부메가소닉분무노즐(138a)에 부착되어 있는 상부메가소닉아암(137a)을 구비한다. 상기 상부메가소닉분무노즐(138a)은 웨이퍼(122)의 상부면(122a)에 메가소닉주파수의 음파로 요동되는 액체를 분무하도록 되어 있다. 마찬가지로, 하부메가소닉분무기(136b)의 메가소닉아암(137b)에 고정된 하부메가소닉분무노즐(138b)은 웨이퍼(122)의 하부면(122b)으로 메가소닉주파수의 음파로 요동되는 액체의 원추형 분무를 가하게 된다. 상부 및 하부메가소닉아암(137a,137b) 각각의 상응하는 튜브 또는 다른 중공의 통로를 통해, 액체가 각각의 상부 및 하부메가소닉분무노즐(138a,138b)로 전달된다.
이 실시예에서, 상부 및 하부메가소닉분무노즐(138a,138b)의 각각은 회전하도록 되어 있다. 다른 예에서는 회전과 더불어 상부 및 하부메가소닉분무노즐(138a,138b) 각각은 메가소닉이동방향(139)으로 상부면(122a)과 하부면(122b)에 걸쳐 경사진 처리평면을 따라 앞뒤로 이동하도록 되어 있다. 즉, 상부 및 하부메가소닉분무노즐(138a,138b)은 웨이퍼(122)의 중심에서 웨이퍼(122)의 에지로 이동하고, 다시 웨이퍼(122)의 중심으로(즉, 웨이퍼(122)의 반경(r)에 대해 앞뒤로) 이동하게 되어 있다. 따라서, 메가소닉분무조립체(136)는 웨이퍼(122)의 세정에 이어 상부면(122a)과 하부면(122b)에 남아 있는 미세한 미립자로 된 오염물질과 찌꺼기 및 약품을 떼어내고 연하게 하며 제거하고 분리함으로써 세정용 분배기(126)의 세정을 향상시킨다.
당업자들은, 다른 실시예에서 메가소닉분무조립체(136)는 이 메가소닉분무조립체(136)가 웨이퍼(122)의 상부면과 하부면에 메가소닉주파수의 음파로 요동되는 액체를 분무할 수 있는 한 다른 구성부재를 갖출 수도 있다는 것을 알 수 있을 것이다. 더구나, 메가소닉분무조립체(136)는 웨이퍼(122)의 상부면(122a)과 하부면(122b)에 임의의 적당한 액체(예컨대, 탈이온화수)를 분무할 수도 있다. 추가적으로, 메가소닉 원추형 분무의 지속성과 강도는 미리 생성된 처리데이타 요구조건에 따라 변경된다.
도 1을 계속 참조하면, 경사진 SRD모듈(100)의 건조작업은 2개의 개별적인 구성부재인 가스공급기구와 분산된 가스의 유동기구를 이용하는 건조보조공정을 통해 향상된다. 가스공급기구에서, 경사진 SRD모듈은 각각의 개구부(124a-1,124a-1',125b-1)를 통해 엔클로져(102)내로 삽입된 다수의 노즐(124a,124a'(이 도면에 도시되지 않음),124b)을 구비한다. 도시된 바와 같이, 각각의 노즐(124a,124a',124b)은 이들 각각의 노즐(124a,124a',124b)을 통해 공급된 가스가 제 1구동롤러(120a)와 제 2구동롤러(120a') 및 맞물림롤러(120b)에 각각 가해지도록 엔클로져(102)내에 배치된다. 이러한 방식으로, 노즐(124a,124a',124b)을 통해 공급된 가스가 각각의 제 1 및 제 2구동롤러(120a,120a')와 맞물림롤러(120b)에 남아 있는 임의의 액체를 불어내어서, 처리될 웨이퍼(122)의 에지와 롤러들을 건조시킨다. 더구나, 노즐(124a,124a',124b)을 통한 가스의 공급은 상부면과 하부면에서 멀리 액체를 불어냄으로써 웨이퍼(122)의 상부면(122a)과 하부면(122b)의 세정을 더욱 향상시킨다. 그 결과, 가스분배기구는 건조한 롤러를 성취하면서, 웨이퍼의 에지 뿐만 아니라 웨이퍼의 표면의 건조를 향상시킨다.
예로서, 이 실시예에서 가스를 분출하는 노즐(124a,124a',124b)은 제 1 및 제 2구동롤러(120a,120a')와 맞물림롤러(120b)에 가열된 질소를 공급하게 되어 있다. 하지만, 다른 예에서는 임의의 적당한 가스(예컨대, 이산화탄소(CO2), 청정건조공기(CDA), 질소 등등)가 제 1 및 제 2구동롤러(120a,120a')와, 맞물림롤러(120b), 웨이퍼(122)의 에지, 상부면(122a) 및 하부면(122b)의 건조를 촉진시키는 데에 이용될 수 있다.
웨이퍼의 건조는 분산된 가스 유동기구를 이용함으로써 더욱 향상된다. 도시된 바와 같이, 다수의 가스공급구멍(130)이 엔클로져(102)의 내벽(102a)에 형성되어서 엔클로져(102)내에 가스유동이 있게 한다. 이 가스공급구멍(130)은 웨이퍼(122)의 상부면(122a)과 하부면(122b)을 향해서 가스유동방향(132)으로 방향성을 갖도록 되어 있다. 이러한 방식으로, 가스는 엔클로져(102)를 통해 동등하게 공급되어 상부면(122a)과 하부면(122b) 모두의 대체로 균일한 건조를 촉진시킨다.
바람직하기로, 엔클로져(102)를 거쳐 공급된 가스는 극저미립자체집(ULPA)용 필터를 이용하여 여과된다. 추가적으로, 바람직한 실시예에서, 사용된 가스는 공기 또는 질소이다. 하지만, 다른 예에서 임의의 적당한 가스가 웨이퍼의 상부면(122a)과 하부면(122b)의 균일한 건조를 촉진시키는 데에 이용될 수 있다. 한 예에 따르면, 관을 통한 공기흐름은 웨이퍼(122)의 상부면(122a)과 하부면(122b)으로 유도되는데, 그 후에 아래에 설명될 바와 같이 배출된다.
도 1의 실시예를 계속 참조하면, 경사진 SRD모듈(100)의 엔클로져(102)는 이 엔클로져(102)의 외부에 위치된 배출파이프(150)에 연결된 배출구(150a)를 더 구비한다. 이 배출구(150a)는 엔클로져(102)내에 가스유동과 액체유동을 수용하도록 되어 있으며, 배출파이프(150)를 이용하여 엔클로져(102)의 외부로 제거하도록 되어 있다. 이러한 방식으로, 엔클로져(102)내의 환경은 모듈의 회전과 헹굼 및 건조작업동안 깨끗하게 유지된다.
배출구(150)를 이용함과 더불어, 본 발명의 경사진 SRD모듈(100)은 엔클로져(102)의 외부에 있는 공기실린더(140) 뿐만 아니라 구동모터(104,104')가 배치되어 있어서, 이 엔클로져(102)내에 미립자로 된 오염물질의 추가적인 유입이 없게 된다. 더구나, 각각의 롤러구동축(116,116')과 피스톤(142)은 각각 한쌍의 밀봉부(118,148)내에 고정되게 되어 있다. 이 밀봉부(118,148)는 엔클로져(102)의 개구부(116a-1,116a-2,142a-1)에 근접하여 위치된다. 이러한 방식으로, 바람직하기로 밀봉부(118,148)는 각각의 롤러구동축(116)과 맞물리고 피스톤(142)은 그들의 위치에 고정되어서, 엔클로져(102)내로 미립자로 된 오염물질이 과도하게 유입되는 것을 방지한다.
또한, 경사진 SRD모듈(100)은 이중경계의 엔클로져를 이용한다. 즉, 엔클로져(102)와 더불어, 상기 모듈은 엔클로져(102)를 둘러싸도록 구성된 외부엔클로져(102':이 도면에는 도시되지 않음)도 사용한다. 이러한 방식으로, 이 외부엔클로져(102')는 엔클로져(102)로부터 누출된 임의의 액체 또는 가스를 수용하게 된다. 누출이 일어난 경우에, 외부엔클로져(102')와 엔클로져(102) 사이에 형성된 방출부는 두 엔클로져(102,102') 사이에 있는 오물을 제거하도록 되어 있다.
그 결과, 본 발명의 경사진 SRD모듈(100)은 웨이퍼(122)의 에지 뿐만 아니라 상부면(122a)과 하부면(122b)을 완전하게, 그리고 신속하며 효과적으로 세정하고 건조시키게 된다. 더구나, 경사진 SRD모듈(100)이 웨이퍼를 회전시키기 위해 척과 스핀들 핑거보다는 구동롤러를 사용하기 때문에 엔클로져(102)는 종래의 SRD모듈보다 현저히 작게 되어서 청정실의 공간을 적게 차지한다. 추가적으로, 경사진 SRD모듈(100)의 건조작업은 건조보조기구, 경사진 각도에서의 웨이퍼의 처리, 및 웨이퍼를 세정시키기 위한 고증발성 용제 사용의 조합된 효과로 인해 더욱 향상된다. 예컨대, 바람직하기로 경사진 SRD모듈(100)은 건조된 웨이퍼를 생산하는 데에 대략 1000RPM의 속도로 이행된다. 그 결과로 경사진 SRD모듈(100)은 낮은 RPM으로 이행되어 건조된 웨이퍼를 생산하여서 본 발명에 따른 SRD모듈(100)을 지지하기 위한 거대한 프레임이 필요없게 된다. 따라서, 본 발명에 따른 SRD모듈(100)은 공간을 적게 차지하면서 해를 덜 끼치는 속도를 사용하여 건조되고 깨끗하게 처리된 웨이퍼를 효과적으로 얻을 수 있게 된다.
이제, 본 발명의 한 실시예에 따른, 웨이퍼를 보유지지하는 제 1 및 제 2구동롤러(120a,120a')와 맞물림롤러(120b)의 사시도를 도시한 도 2a를 참조로 하는 바, 도시된 바와 같이 제 1 및 제 2구동롤러(120a,120a')와 맞물림롤러(120b)의 각각은 웨이퍼(122)의 에지 주위에 설치되어 각각 다른 2개의 롤러와 120도의 각도로 놓인다. 즉, 제 1구동롤러(120a)와 제 2구동롤러(120a') 사이에 형성된 각도(α)와, 제 1구동롤러(120a)와 맞물림롤러(120b) 사이에 형성된 각도(β) 및, 맞물림롤러(120b)와 제 2구동롤러(120a') 사이에 형성된 각도(δ) 각각은 120도와 같도록 되어 있다. 더구나, 도시된 바와 같이 맞물림롤러(120b)는 이동방향(121)에서 앞뒤로 이동하도록 되어 있다.
당업자들은, 상기 각도들(α,β,δ)이 동등하지 않게 제 1 및 제 2구동롤러(120a,120a')와 맞물림롤러(120b)가 웨이퍼(122)의 주위에 설치될 수 있음을 알 수 있다. 더구나, 다른 실시예에서는 회전과 헹굼 및 건조작업동안 웨이퍼를 회전시키기 위해 하나 또는 둘 이상의 구동롤러들이 사용될 수 있다.
엔드 이펙터로 웨이퍼(122)를 올려놓는 동안 맞물림롤러(120b)의 이동은 본 발명의 한 실시예에 따른 도 2b와 도 2c에 의해 더욱 잘 이해될 수 있다. 도 2b에 도시된 바와 같이, 그 위에 복수의 흡입구(152a)를 갖춘 엔드 이펙터(152)에 부착된 블레이드(154)가 웨이퍼(122)를 올려놓기 위해 이동방향(153a)으로 접근해 올 때 맞물림롤러(120b)는 이동방향(121a)으로 멀리 당겨진다. 이러한 방식으로, 엔드 이펙터(152)는 충분한 여유공간을 갖게 되어 제 1 및 제 2구동롤러(120a,120a')로 웨이퍼(122)를 전달한다. 그 후에, 도 2c에 도시된 바와 같이 SRD모듈내에 웨이퍼를 올려놓고 나서 엔드 이펙터의 아암(152)이 이동방향(153b)으로 맞물림롤러(120b)에 방해가 되지 않게 후퇴한 후에, 맞물림롤러(120b)는 그 본래의 위치를 갖도록 해제된다. 그러므로, 도 4a 내지 도 4d에 대하여 아래에 자세히 설명될 바와 같이, 본 발명에 따른 경사진 SRD모듈(100)에 웨이퍼를 올려놓고 내리기 위해 필요한 이동횟수가 줄어든다.
구동롤러와 맞물림롤러의 구조뿐만 아니라 제 1 및 제 2구동롤러와 맞물림롤러에 의한 웨이퍼(122)의 맞물림은 도 3a 내지 도 3b를 참조로 더욱 잘 이해될 수 있다. 도 3a는 본 발명의 한 실시예에 따른, 웨이퍼(122)를 고정하는 제 1구동롤러(120a) 및 제 2구동롤러(120a')의 개략적인 측면도를 도시한다. 도시된 바와 같이, 제 1구동롤러(120a)는 하부휠(120a-1)과 상부휠(120a-2) 및 처리될 웨이퍼(122)를 맞물게 되는 한쌍의 파지링(120a-3)을 갖춘다. 유사한 방식으로, 제 2구동롤러(120a')는 하부휠(120a'-1)과 상부휠(120a'-2) 및 웨이퍼(122)를 맞물게 되는 한쌍의 파지링(120a'-3)을 구비하도록 되어 있다.
도 3b에 제 1구동롤러(120a)의 확대도로 도시된 바와 같이, 한쌍의 파지링(120a-3)은 하부파지링(120a-3a)과 상부파지링(120a-3b) 및 V형상홈(120a-3c)을 갖춘다. V형상홈(120a-3c)은 웨이퍼(122)를 맞물어 고정하도록 되어 있는 한편, 웨이퍼는 회전과 헹굼 및 건조작업동안 회전된다. 바람직하기로, 한 실시예에서 제 1 및 제 2구동롤러(120a,120a')와 맞물림롤러(120b)는 V형상홈에 폴리우레탄 패드를 이용하여 웨이퍼를 맞물어 고정시킨다. 하지만, 다른 실시예에서는 제 1 및 제 2구동롤러(120a,120a')와 맞물림롤러(120b)가 V형상홈을 갖춘 폴리우레탄 롤러로 기계가공된다.
웨이퍼를 SRD모듈(100)에 올려놓고 이로부터 내리는 것과, 적재부(164)의 입력카셋트(168)에서 출력카셋트(158)로 전달하는 것은 도 4a 내지 도 4d를 참조로 더욱 잘 이해될 수 있다. 도 4a의 측면도로 도시된 바와 같이, 로봇(156)이 엔드 이펙터(152)를 이용하여 웨이퍼(122)를 입력카셋트(168)로부터 추출하는 한편, 이 엔드 이펙터(152)와 블레이드(156)는 수평한 방위로 있게 된다.
이어서, 도 4b에 도시된 바와 같이 로봇(156)은 SRD모듈(100)의 높이로 뻗게 된다. 도시된 바와 같이 블레이드(154)는 엔드 이펙터(152)와 웨이퍼(122)를 이동시켜, 이 웨이퍼(122)가 처리평면의 경사진 방위와 정렬된다. 이러한 방식으로, 웨이퍼를 올려놓을 때 불필요한 단계들이 제거되어서, 경사진 SRD모듈의 효율을 향상시킨다.
도 4c에 도시된 바와 같이, SRD모듈(100)이 웨이퍼(122)의 처리를 끝내면, 엔드 이펙터(152)는 SRD모듈로부터 웨이퍼(122)를 추출하되, 웨이퍼(122)는 여전히 경사진 방위로 있다. 다시, 웨이퍼(122)를 내릴 때 불필요한 단계들이 생락된다. 그 후에, 블레이드(156)는 수평한 방위로 엔드 이펙터(152)와 웨이퍼(122)를 정렬시키게 이동하여 깨끗한 웨이퍼(122)를 출력부로 전달한다. 도 4c에 도시된 바와 같이, 한 실시예에서 엔드 이펙터(152)는 출력선반(162)에 형성된 받침대(160)에 위치된 출력카셋트(158)로 웨이퍼(122)를 내려놓는다. 도시된 실시예에서, 출력카셋트(158)는 다수의 세정된 웨이퍼(122)를 보유지지하도록 되어 있다. 다른 실시예에서, 도 5를 참조로 아래에 설명되는 것과 같이 표준기계식 인터페이스(SMIF) 용기가 출력카셋트(158) 대신에 사용될 수도 있다.
본 발명의 한 실시예에 따른, 웨이퍼(122)를 처리각 또는 삽입각으로 SRD모듈(100)에 삽입하는 것이 도 4d에 도시되어 있다. 도시된 바와 같이, 경사진 방위를 갖는 창문(102c)이 엔클로져(102)의 측벽(102b)에 형성되어 있어서, 엔드 이펙터(152)가 웨이퍼(122)를 처리각 또는 삽입각으로 SRD모듈에 효율적으로 삽입하게 한다. 엔드 이펙터가 SRD모듈에 접근함에 따라 창문(102c)은 아래로 밀쳐져서 엔드 이펙터(152)가 처리될 웨이퍼(122)를 삽입하는 경로를 충분히 형성한다. 경사진 각도로 창문(102c)을 형성함으로써, 웨이퍼(122)를 올려놓고 내리기 위해 엔드 이펙터(152)가 이동해야 하는 횟수가 상당히 줄어든다. 특히, 각각의 창문(102c)으로 인해 웨이퍼(122)가 삽입될 수 있고, 엔드 이펙터(152)는 웨이퍼의 처리평면과 수평면 사이에 형성된 각도(즉, 처리각(θ))에 대체로 동등한, 수평면과의 각도를 형성할 수 있다.
이들 실시예에서, 엔드 이펙터가 웨이퍼(122)를 롤러들에 올려놓거나 이들로부터 내리는 데에 이용되었지만, 당업자들은 웨이퍼(122)를 제 1 및 제 2구동롤러(120a,120a')에 올려놓고 내리는 작용이 성취되는 한 다른 동등한 기구가 이용될 수 있음을 알 수 있다.
한 예시적인 실시예에서는 도 5에 도시된 바와 같이 엔드 이펙터(152)가 깨끗한 웨이퍼(122)를 표준기계식 인터페이스 용기(159)에 내리도록 되어 있다. 도시된 바와 같이, 표준기계식 인터페이스 용기(159)는 출력선반(162') 위에 설치된 받침대(160')에 위치된 출력카셋트(158')를 구비한다. 이러한 방식으로, 표준기계식 인터페이스 용기(159)가 깨끗한 웨이퍼(122)로 완전히 채워지면 출력선반(162')은 낮아지고 덮개가 표준기계식 인터페이스 용기(159)에 부착되어서, 깨끗한 웨이퍼(122)가 청결한 환경에서 유지되게 한다.
이제, 도 6에 도시된 순서도(600)를 참조하는 바, 이는 본 발명의 한 실시예에 따른 경사진 SRD모듈에서 웨이퍼를 처리하는 데에 이행되는 방법을 도시하고 있다. 이 방법은 경사진 SRD모듈에서 처리될 웨이퍼가 확인되는 단계 602부터 시작한다. 그 후에, 단계 604에서 확인된 웨이퍼가 엔드 이펙터를 이용하여 회수된다. 이어서, 단계 606에서는 SRD모듈이 웨이퍼수용위치에 위치된다. 예컨대, 한 실시예에서 SRD모듈의 측벽에 경사진 각도로 형성된 창문은 아래로 당겨져서 엔드 이펙터를 위한 삽입경로를 창출하고, 창문의 개방과 더불어 SRD모듈의 처리평면에 형성된 수축가능한 맞물림롤러가 당겨져서 맞물림롤러가 위치에서 벗어나 엔드 이펙터의 경로 밖으로 이동하게 된다.
단계 608에서는, 엔드 이펙터는 회수된 웨이퍼가 삽입각을 갖도록 이동한다. 바람직하기로, 삽입각은 대체로 처리각과 동등하여서, 엔드 이펙터가 웨이퍼를 삽입하기 위해 이동해야 하는 횟수를 줄이게 된다. 그 후에, 단계 610에서 처리될 웨이퍼가 SRD모듈에 삽입각으로 경사져 삽입된다. 끝으로, 단계 612에서 SRD모듈은 처리위치에 놓이는 바, 즉 웨이퍼를 올려놓기 위한 여유공간을 제공하도록 처음에 위치에서 벗어난 맞물림롤러가 그 초기위치로 복귀하도록 해제된다.
이제, 도 7에 도시된 순서도(700)를 참조하는 바, 이는 본 발명의 한 실시예에 따른 경사진 SRD모듈에서 웨이퍼를 처리하기 위한 방법을 도시하고 있다. 이 방법(700)은 웨이퍼가 경사진 각도로 회전되는 단계 702부터 시작하고, 이어서 단계 704에서는 웨이퍼의 상부면과 하부면이 세정된다. 도 1을 참조로 상세히 설명된 바와 같이, 웨이퍼의 세정은 회전되는 웨이퍼의 상부면과 하부면 모두에 세정액을 가하도록 구성된 세정용 분배기를 이용하여 이행된다. 바람직하기로, 세정작업은 웨이퍼의 상부면과 하부면에 남아 있는 미립자로 된 오염물질과 찌꺼기 및 약품을 제거하고 떼어내며 분리하도록 되어 있다.
이어서, 단계 706에서 웨이퍼의 상부면과 하부면이 처음으로 헹궈진다. 그 후에, 상기 방법은 단계 708로 이어지는데, 웨이퍼의 상부면과 하부면에 메가소닉이 가해진다. 바람직하기로, 메가소닉은 세정단계에 이어서 웨이퍼의 상부면과 하부면에 남아 있는 미세한 미립자로 된 오염물질과 찌꺼기 및 약품을 제거하고 떼어내며 분리하기 위해 가해진다. 그 후에, 단계 710에서 웨이퍼의 상부면과 하부면에 두 번째 헹굼이 이루어진다. 끝으로, 단계 712에서 웨이퍼는 경사진 각도로 회전됨으로써 건조된다. 바람직한 실시예에서, 웨이퍼의 건조는 도 1을 참조로 상세하게 설명된 건조보조기구의 도움으로 촉진된다.
본 발명의 한 실시예에 따른 웨이퍼의 세정방법이 도 8의 순서도(800)에 도시되어 있다. 도시된 바와 같이, 이 방법(800)은 웨이퍼가 경사진 각도로 회전되는 단계 802부터 시작하고, 이어서 단계 804에서는 탈이온화수와 플루오르화 수소산의 혼합물을 가함으로써 웨이퍼의 상부면과 하부면을 세정한다. 바람직하기로, 탈이온화수와 플루오르화 수소산의 혼합물에서 플루오르화 수소산의 농도는 대략 1%에서 2%의 범위내에 있다.
이어서, 단계 806에서 웨이퍼의 상부면과 하부면에 메가소닉이 가해진다. 다음으로, 단계 808에서는 웨이퍼의 상부면과 하부면에 탈이온화수와 이소프로필 알코올의 혼합물이 가해진다. 끝으로, 단계 810에서 웨이퍼는 경사진 각도로 회전되어 건조된다.
본 발명의 다른 실시예에 따른, 경사진 SRD모듈에서 웨이퍼의 세정방법이 도 9의 순서도(900)에 도시되어 있다. 이 세정방법(900)은 웨이퍼가 경사진 각도로 회전되는 단계 902부터 시작하고, 이어서 단계 904에서는 탈이온화수를 웨이퍼의 상부면과 하부면에 가한다. 그 후에, 단계 906에서 웨이퍼의 상부면과 하부면은 탈이온화수와 이소프로필 알코올의 혼합물을 가함으로써 헹궈진다. 끝으로, 단계 908에서 웨이퍼는 경사진 각도로 회전되어 건조된다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따른 웨이퍼의 세정방법이 도 10의 순서도(1000)에 도시되어 있다. 이 세정방법(1000)은 웨이퍼가 경사진 각도로 회전되는 단계 1002부터 시작하고, 이어서 단계 1004에서는 탈이온화수와 플루오르화 수소산의 혼합물로 웨이퍼의 상부면과 하부면을 헹군다. 그 후에, 단계 1006에서 웨이퍼의 상부면과 하부면은 탈이온화수와 이소프로필 알코올의 혼합물을 가함으로써 헹궈진다. 끝으로, 단계 1008에서 웨이퍼는 경사진 각도로 회전되어 건조된다.
상기 방법들(600~1000)에서 설명된 바와 같이, 웨이퍼가 롤러에 의해 맞물려 회전되는 동안 경사진 각도로 웨이퍼가 회전되고 헹궈지며 건조되는 것은 웨이퍼를 올려놓고 내리는 데에 필요한 엔드 이펙터의 이동횟수를 줄이기 때문에 이롭다. 추가적으로, 웨이퍼의 건조는 해롭지 않은 대체로 낮은 RPM을 이용하여 촉진된다. 더구나, 웨이퍼를 맞물기 위한 롤러를 사용함으로써 SRD모듈의 크기를 현저히 줄일 수 있는 한편, 웨이퍼의 상부면과 하부면 모두의 세정을 보장하게 된다.
전술한 발명이 그 이해를 명확히 하기 위해 일부 상세하게 설명되었지만, 첨부된 청구범위의 범주내에서 임의의 변경과 응용이 이루어질 수 있다. 예컨대, 여기에 기술된 실시예들은 주로 웨이퍼를 회전시키고 헹구며 건조시키는 쪽으로 유도되었지만, 본 발명의 경사진 SRD모듈은 임의의 타입의 기판의 회전헹굼에 아주 알맞다. 더구나, 본 발명에 따른 경사진 SRD모듈은 필요하면 하드디스크와 같은 임의의 크기로 된 웨이퍼나 기판의 회전헹굼에 아주 알맞다. 추가적으로, 본 발명의 실시예들은 구동롤러를 회전시키는 모터와, 맞물림롤러를 다시 배치하는 공기실린더를 이용하였지만, 당업자들은 이러한 작용을 이행할 수 있는 임의의 적당한 장치가 사용될 수 있음을 알 수 있다. 따라서, 상기 실시예들은 설명을 위한 것으로 간주되어 이에 한정되지 않으며, 본 발명은 여기에 주어진 상세한 설명에 제한되지 않으나, 첨부된 청구범위의 범주와 동등한 내용 안에서 변경될 수도 있다.

Claims (24)

  1. 수평면과 처리각을 형성하도록 구성된 처리평면에서 하나의 웨이퍼를 맞물게 하는 단계로서, 상기 처리각은 SRD (spin, rinse, and dry) 모듈 성능을 최적화시키도록 0도에서 90도 사이의 각도이도록 구성된, 상기 처리평면에서 하나의 웨이퍼를 맞물게 하는 단계;
    상기 처리평면에서 하나의 웨이퍼를 회전시키는 단계; 및
    상기 처리평면에서 하나의 웨이퍼를 회전시키면서 이 웨이퍼의 상부면과 하부면을 세정하는 단계를 포함하고,
    상기 처리평면에서 하나의 웨이퍼를 맞물게 하는 단계는,
    하나의 웨이퍼수용위치에 SRD모듈을 위치시키는 단계,
    삽입각으로 형성되는 삽입위치에서 처리될 하나의 웨이퍼의 방위를 설정하는 단계,
    상기 삽입각으로 SRD모듈에 하나의 웨이퍼를 삽입하는 단계, 및
    처리위치에 SRD모듈을 위치시키는 단계를 포함하는, SRD모듈에서 하나의 웨이퍼를 처리하는 방법.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 세정하는 단계는 문지름과 헹굼 및 메가소닉유체를 가하는 것 중 하나를 포함하는, SRD모듈에서 하나의 웨이퍼를 처리하는 방법.
  3. 삭제
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 하나의 웨이퍼수용위치에 SRD모듈을 위치시키는 단계는, SRD모듈의 벽에 위치된 창문을 개방하는 단계를 포함하는, SRD모듈에서 하나의 웨이퍼를 처리하는 방법.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 삽입위치에서 처리될 하나의 웨이퍼의 방위를 설정하는 단계는, 상기 하나의 웨이퍼와 상기 수평면 사이에 형성되는 상기 삽입각을 창출하도록 상기 웨이퍼를 이동시키는 단계를 포함하는, SRD모듈에서 하나의 웨이퍼를 처리하는 방법.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 처리평면에서 하나의 웨이퍼를 맞물게 하는 단계는,
    삽입되는 하나의 웨이퍼를 위한 여유공간을 제공하도록 제 1위치에서 제 2위치로 맞물림롤러를 이동시키는 단계;
    삽입각에서 처리될 하나의 웨이퍼를 삽입하는 단계;
    한쌍의 구동롤러를 이용하여 처리될 하나의 웨이퍼를 맞물게 하는 단계;
    제 1위치로 복귀하도록 상기 맞물림롤러를 해제시키는 단계; 및
    상기 맞물림롤러를 이용하여 처리될 하나의 웨이퍼를 맞물게 하는 단계를 포함하는, SRD모듈에서 하나의 웨이퍼를 처리하는 방법.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 삽입각은 처리각에 동등하게 되도록 구성된, SRD모듈에서 하나의 웨이퍼를 처리하는 방법.
  8. 제 1항에 있어서,
    상기 처리평면에서 하나의 웨이퍼를 회전시키는 단계는, 이 하나의 웨이퍼를 회전시키도록 한쌍의 구동롤러를 이용하는 단계를 포함하는, SRD모듈에서 하나의 웨이퍼를 처리하는 방법.
  9. 제 1항에 있어서,
    상기 처리평면에서 하나의 웨이퍼를 회전시키면서 이 웨이퍼의 상부면과 하부면을 세정하는 단계는,
    하나의 웨이퍼의 상부면의 영역에 세정액의 균일한 층을 형성하도록 하나의 웨이퍼의 상부면에 세정액을 도포하는 단계; 및
    하나의 웨이퍼의 하부면의 영역에 세정액의 균일한 층을 형성하도록 하나의 웨이퍼의 하부면에 세정액을 도포하는 단계를 포함하는, SRD모듈에서 하나의 웨이퍼를 처리하는 방법.
  10. 제 2항에 있어서,
    상기 메가소닉유체를 가하는 것은,
    하나의 웨이퍼의 상부면의 영역에 메가소닉액체의 균일한 층을 형성하도록 하나의 웨이퍼의 상부면에 메가소닉액체를 도포하는 단계; 및
    하나의 웨이퍼의 하부면의 영역에 메가소닉액체의 균일한 층을 형성하도록 하나의 웨이퍼의 하부면에 메가소닉액체를 도포하는 단계를 포함하는, SRD모듈에서 하나의 웨이퍼를 처리하는 방법.
  11. 제 1항에 있어서,
    처리될 하나의 웨이퍼의 에지에 제 1가스를 가하는 단계; 및
    처리될 하나의 웨이퍼의 상부면과 하부면에, SRD모듈의 내벽에 형성된 공급구멍을 통해 SRD모듈로 주입되는 제 2가스를 가하는 단계를 추가로 포함하는, SRD모듈에서 하나의 웨이퍼를 처리하는 방법.
  12. 수평면과 처리각을 형성하도록 구성된 처리평면에서 하나의 웨이퍼를 맞물게 하는 단계로서, 상기 하나의 웨이퍼는 수평면과 삽입각을 형성하도록 구성된 삽입위치로 방위를 가지며, 상기 처리각은 상기 웨이퍼의 건조를 최적화시키도록 0도에서 90도 사이의 각도이도록 구성된, 상기 처리평면에서 하나의 웨이퍼를 맞물게 하는 단계;
    상기 처리평면에서 이 웨이퍼를 회전시키는 단계;
    상기 처리평면에서 하나의 웨이퍼를 회전시키면서 이 웨이퍼의 상부면과 하부면을 세정하는 단계; 및
    상기 처리평면에서 하나의 웨이퍼를 회전시키면서 이 웨이퍼의 상부면과 하부면을 건조시키는 단계를 포함하고,
    상기 삽입각은 처리각과 동등하게 되어 있는, SRD모듈에서 하나의 웨이퍼를 처리하는 방법.
  13. 제 12항에 있어서,
    상기 처리평면에서 하나의 웨이퍼를 회전시키면서 하나의 웨이퍼의 상부면과 하부면에 메가소닉유동을 가하는 단계를 추가로 포함하는, SRD모듈에서 하나의 웨이퍼를 처리하는 방법.
  14. 웨이퍼 처리모듈로서,
    웨이퍼 맞물림롤러를 수용하는 엔클로져를 구비하되,
    상기 웨이퍼 맞물림롤러는 경사진 각도로 방위가 설정되어 있고, 웨이퍼 처리 동안 경사진 각도로 웨이퍼를 회전시키도록 되어 있으며,
    상기 엔클로져는 그 안에 다수의 구멍이 형성된 내벽을 갖추고, 상기 다수의 구멍은 엔클로져내로 가스를 주입하도록 구성되며, 이 가스는 처리될 웨이퍼의 상부면과 하부면을 균일하게 건조시키도록 구성된, 웨이퍼 처리모듈.
  15. 제 14항에 있어서,
    상기 처리는 헹굼과, 세정, 건조, 문지름, 메가소닉유체를 가하는 것 중 하나를 포함하는, 웨이퍼 처리모듈.
  16. 제 14항에 있어서,
    처리하는 중에 적어도 한 부분 동안 웨이퍼의 표면에 유체를 가하도록 구성된 적어도 하나의 세정용 분배기를 추가로 구비하는, 웨이퍼 처리모듈.
  17. 제 14항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 웨이퍼 맞물림롤러쪽으로 가스유동을 가하도록 구성된 노즐을 추가로 구비하는, 웨이퍼 처리모듈.
  18. 제 14항에 있어서,
    상기 웨이퍼의 표면에 메가소닉분무를 가하는 메가소닉분무조립체를 추가로 구비하는, 웨이퍼 처리모듈.
  19. 제 14항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 웨이퍼 맞물림롤러는 구동롤러인, 웨이퍼 처리모듈.
  20. 수평면과 처리각을 형성하도록 설치된 창문을 구비하는 외벽을 갖춘 엔클로져;
    이 엔클로져내에 설치되며, 처리될 기판을 맞물고서 이 기판을 회전시키도록 구성된 한쌍의 구동롤러; 및
    상기 엔클로져내에 설치되며, 처리될 기판을 맞물도록 구성된 맞물림롤러를 구비하고,
    이 맞물림롤러와 한쌍의 구동롤러는 처리될 기판이 수평면과 처리각에 동등한 각도를 형성하도록 맞물 수 있게 구성된, 회전과 헹굼 및 건조모듈.
  21. 제 20항에 있어서,
    상기 엔클로져내에 설치되고, 상기 처리될 기판의 상부면과 하부면을 세정하도록 구성된 세정용 분배기를 추가로 구비하는, 회전과 헹굼 및 건조모듈.
  22. 제 20항에 있어서,
    상기 엔클로져내에 설치되고, 상기 처리될 기판의 상부면과 하부면에 가해지도록 구성된 메가소닉조립체를 추가로 구비하는, 회전과 헹굼 및 건조모듈.
  23. 제 20항에 있어서,
    상기 엔클로져의 내벽에 형성된 다수의 가스송풍노즐을 추가로 구비하고, 적어도 하나의 상기 가스송풍노즐은 각각의 구동롤러와 맞물림롤러에 제 1가스를 공급하도록 구성된, 회전과 헹굼 및 건조모듈.
  24. 제 20항에 있어서,
    상기 엔클로져에 제 2가스를 주입하도록 엔클로져의 내벽에 형성된 다수의 구멍을 추가로 구비하고, 상기 제 2가스는 처리될 기판의 상부면과 하부면을 동등하게 건조시키도록 구성된, 회전과 헹굼 및 건조모듈.
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