KR101020332B1 - Cleaning unit for chuck - Google Patents
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Abstract
본 발명은 척의 상측에 진공을 형성하고 척의 미세홀을 통하여 DIW를 상측으로 배출시킴으로써 미세홀에 삽입된 파티클(particle)과 척에 부착된 파티클을 효과적으로 제거할 수 있는 효과를 가진다. The present invention has the effect of effectively removing the particles (particles) and the particles attached to the chuck by forming a vacuum on the upper side of the chuck and discharge the DIW upward through the micro-holes of the chuck.
양면연마장치, 웨이퍼, 척, 브러쉬, 진공, 흡입 Double side polishing device, wafer, chuck, brush, vacuum, suction
Description
본 발명은 척 세척유니트 및 척의 세척방법에 관한 것으로서, 더욱 구체적으로는 척의 상측에 진공을 형성하고 척의 미세홀을 통하여 DIW를 상측으로 배출시킴으로써 미세홀에 삽입된 파티클(particle)과 척에 부착된 파티클을 효과적으로 제거할 수 있는 척 세척유니트 및 척의 세척방법에 관한 것이다. The present invention relates to a chuck cleaning unit and a chuck cleaning method, and more specifically, to form a vacuum on the upper side of the chuck and discharge the DIW to the upper side through the micro holes of the chuck. The present invention relates to a chuck cleaning unit and a chuck cleaning method capable of effectively removing particles.
일반적으로, 양면연마장치(double surface grinder, 이하, 'DSG'라 함)는 웨이퍼의 양면을 가공하는 장비로서, 두께, 와프(warp), TTV 등 웨이퍼의 표면 평탄도를 관리하는 장치이다. DSG는 반송부, 가공부, 세척부로 구성된다. In general, a double surface grinder (hereinafter referred to as "DSG") is a device for processing both sides of the wafer, and is a device for managing the surface flatness of the wafer, such as thickness, warp, TTV. DSG consists of a conveying part, a processing part, and a washing part.
상기 구성요소 중에서 세척부는 웨이퍼와, 웨이퍼가 놓이는 부분(이하, '척(chuck)'이라고 함)의 파티클(particle)을 제거한다. 상기 웨이퍼 또는 척에 파티클이 존재하면 웨이퍼에 품질불량이 발생된다. Among the components, the cleaning unit removes particles of the wafer and the portion on which the wafer is placed (hereinafter referred to as a chuck). If particles are present on the wafer or chuck, poor quality occurs on the wafer.
상기 세척부는 웨이퍼의 뒷면을 세척하는 웨이퍼 백사이드 세척유니트, 척을 세척하는 척 세척유니트, 브러쉬를 이용하여 웨이퍼를 세척하는 웨이퍼 세척유니트, 에어 아토마이징(air atomizing) 방식으로 웨이퍼를 세척하는 스피너 유니 트(spinner unit)를 포함한다. The cleaning unit includes a wafer backside cleaning unit for cleaning the back side of the wafer, a chuck cleaning unit for cleaning the chuck, a wafer cleaning unit for cleaning the wafer using a brush, and a spinner unit for cleaning the wafer by air atomizing. (spinner unit).
도 1은 일반적인 척 세척유니트를 보여주는 단면도이고, 도 2는 상기 척을 보여주는 사시도이다. 척 세척유니트(10)는 회전모터(11)와, 회전모터(11)에 의해 회전되는 프레임(13)과, 프레임(13)의 하면에 설치된 브러쉬(15)(16)를 구비한다. 1 is a cross-sectional view showing a general chuck washing unit, Figure 2 is a perspective view showing the chuck. The
상기 척(20)은 웨이퍼(미도시)를 흡착하기 위해서 다공성 구조를 가진다. 도 3에 나타난 바와 같이, 상기 다공성 구조는 직경 0.1mm 정도의 미세홀(22)을 다수 포함한다. The
도 4에 나타난 바와 같이, 상기 미세홀(22)에는 파티클(particle)이 삽입될 수 있는데, 상기 파티클은 웨이퍼의 품질에 악영향을 준다. 척 세척유니트(10)는 상기 미세홀(22)에 삽입된 파티클 또는 척(22)의 표면에 부착된 파티클을 제거한다. As shown in FIG. 4, particles may be inserted into the
이러한 파티클을 제거하기 위해서 척 세척유니트(10)는, 도 7에 나타난 바와 같이, 브러쉬(도 5의 15)(도 6의 16)를 회전시킴과 동시에 미세홀(22)을 통하여 DIW(deionized water)(미도시)를 척(20)의 상면으로 비산(飛散)(배출)시킨다. 미세홀(22)을 통하여 DIW가 척(20)의 상면으로 비산되면 미세홀(22)에 삽입된 파티클(1)이 외부로 배출될 수 있다. In order to remove such particles, as shown in FIG. 7, the
그러나, 브러쉬(15)(16)와 DIW를 이용한 세척은 미세홀(22)에 삽입된 파티클(1)을 제거하기에 충분하지 않다는 문제점을 가진다. 도 11은 브러쉬(15)(16)와 DIW에 의해 세척된 척(20)을 보여주고 있디. 도 11에 나타난 바와 같이, 미세홀(22)에 많은 파티클(1)이 그대로 잔존하고 있음을 알 수 있다. However, the cleaning using the
본 발명은 상기 문제점들을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 척의 미세홀에 삽입된 파티클을 용이하고 효과적으로 제거할 수 있는 척 세척유니트 및 그 방법을 제공하는 데 그 목적이 있다. The present invention has been made to solve the above problems, and an object thereof is to provide a chuck cleaning unit and a method for easily and effectively removing particles inserted into micro holes of a chuck.
상기 문제점들을 해결하기 위해서 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 척 세척유니트는, 다공성 척의 상측에 설치되어 다공성 척의 미세홀에 삽입된 파티클과 상기 미세홀을 통하여 상측으로 배출되는 DIW를 흡입하는 흡입관; 및, 상기 흡입관과 연결되어 설치되고, 흡입관이 파티클과 DIW를 흡입할 수 있도록 진공을 형성하는 진공부재;를 구비한다. In order to solve the above problems, the chuck cleaning unit according to the preferred embodiment of the present invention, the suction pipe is installed on the upper side of the porous chuck and sucked DIW discharged to the upper side through the micro holes and the micro holes; And a vacuum member connected to the suction pipe and configured to form a vacuum to suck the particle and the DIW.
바람직하게, 척 세척유니트는 회전모터에 의해 회전되는 프레임; 및, 프레임의 하면에 설치된 브러쉬;를 포함하고, 상기 흡입관은 프레임을 관통하여 설치된다. Preferably, the chuck washing unit is a frame rotated by a rotary motor; And a brush installed on a lower surface of the frame, wherein the suction pipe is installed through the frame.
더욱 바람직하게, 흡입관에 의한 흡입력을 높이기 위하여 브러쉬는 진공관의 주위를 둘러싸도록 설치된다. More preferably, the brush is provided to surround the vacuum tube in order to increase the suction force by the suction tube.
여기에서, 진공부재는, 흡입관과 연결된 저장탱크; 저장탱크와 연결된 진공펌프; 및, 저장탱크에 수용된 상기 파티클과 DIW를 선택적으로 배출하는 배출관;을 포함하는 것이 바람직하다. Here, the vacuum member, the storage tank connected to the suction pipe; A vacuum pump connected to the storage tank; And a discharge pipe for selectively discharging the particles and the DIW accommodated in the storage tank.
또한, 흡입관은 척의 상면과 접촉하지 않는 것이 바람직하다. In addition, the suction pipe is preferably not in contact with the upper surface of the chuck.
본 발명의 다른 측면인 척의 세척방법은 다공성 척의 미세홀을 통하여 DIW를 다공성 척의 상측으로 배출시키고 다공성 척의 상측에 진공을 형성하여 미세홀에 삽입된 파티클이 용이하게 배출되도록 한다. The cleaning method of the chuck according to another aspect of the present invention discharges DIW to the upper side of the porous chuck through the microholes of the porous chuck and forms a vacuum on the upper side of the porous chuck so that particles inserted into the microholes can be easily discharged.
바람직하게, 회전모터에 의해 회전되는 프레임의 하면에 브러쉬가 구비되고, 상기 프레임에 흡입관이 설치되며, 상기 브러쉬의 회전과, 흡입관에 의해 형성된 진공 및, 상기 DIW의 배출에 의해서 상기 파티클이 제거된다. Preferably, the brush is provided on the lower surface of the frame rotated by the rotary motor, the suction pipe is installed in the frame, the particles are removed by the rotation of the brush, the vacuum formed by the suction pipe, and the discharge of the DIW. .
본 발명에 따른 척 세척유니트 및 그 방법은 척의 미세홀에 삽입된 파티클을 용이하고 효과적으로 제거할 수 있다. The chuck cleaning unit and the method according to the present invention can easily and effectively remove particles inserted into the microholes of the chuck.
이하, 첨부된 도면들을 참조로 본 발명의 바람직한 실시예에 대해서 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다. Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Prior to this, terms or words used in the specification and claims should not be construed as having a conventional or dictionary meaning, and the inventors should properly explain the concept of terms in order to best explain their own invention. Based on the principle that can be defined, it should be interpreted as meaning and concept corresponding to the technical idea of the present invention. Therefore, the embodiments described in the specification and the drawings shown in the drawings are only the most preferred embodiment of the present invention and do not represent all of the technical idea of the present invention, various modifications that can be replaced at the time of the present application It should be understood that there may be equivalents and variations.
도 8은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 척 세척유니트를 보여주는 단면도 이고, 도 9는 상기 척 세척유니트가 다공성 척을 세척하는 것을 보여주는 단면도이다. 도 8과 도 9의 참조부호 중에서 도 1의 참조부호와 동일한 것은 동일한 구성요소를 나타낸다.8 is a cross-sectional view showing a chuck cleaning unit according to a preferred embodiment of the present invention, Figure 9 is a cross-sectional view showing the chuck cleaning unit to wash the porous chuck. The same reference numerals as those in FIG. 1 in FIGS. 8 and 9 denote the same elements.
도면을 참조하면, 척 세척유니트(100)는 다공성 척(20)의 상측에 진공을 형성하는 흡입관(30)을 포함한다. 상기 척 세척유니트(100)는 기존의 척 세척유니트(도 1의 10)에 흡입관(30)과 진공부재(50)만을 추가하면 만들어질 수 있기 때문에 경제적이다. 한편, 본 발명에서 '진공'이라 함은 완전한 진공상태 뿐만 아니라 대기압보다 낮기 때문에 DIW와 함께 협력하여 다공성 척(20)의 미세홀에 삽입된 파티클을 배출시킬 수 있을 정도의 압력상태도 포함하는 개념이다. Referring to the drawings, the
흡입관(30)은 진공부재(50)와 연결되는데, 진공부재(50)에 관해서는 아래에서 설명된다. 흡입관(30)은 다공성 척(20)의 미세홀(22)에 삽입된 파티클(1)과, 미세홀(22)을 통하여 상측으로 비산(배출)되는 DIW(미도시)를 흡입한다. 한편, 미세홀(22)을 통하여 상측으로 DIW를 비산(배출)시키는 구성은 척(chuck) 세척을 위해 이미 사용되고 있는 기술이다. 즉, 일반적인 다공성 척(20)의 하부에는 세라믹 척(미도시)이 연결되고, 세라믹 척은 로터리 조인트(미도시)에 의해 DIW 공급관(미도시)과 연결된다. DIW 공급관을 통하여 공급된 DIW는 세라믹 척으로 이동된다. 세라믹 척에는 DIW 공급관과 연통된 다수개의 DIW 공급라인이 형성되어 있는데, 세라믹 척으로 이동된 DIW는 상기 공급라인을 통하여 다공성 척(20)의 미세홀(22)로 공급된다. 미세홀(22)로 공급된 DIW는 상측으로 비산(배출)되면서 파티클(1)을 제거한다. The
흡입관(30)이 다공성 척(20)의 상측에 진공을 형성하면 다공성 척(20)의 표면에 부착된 파티클(1)과, 미세홀(22)에 삽입된 파티클(1)이 흡입관(30)으로 흡입된다. 더욱이, 상기 진공에 의해 미세홀(22)을 통하여 이동되는 DIW의 이동속도가 더 빨라지기 때문에 미세홀(22)에 삽입된 파티클(1)을 더욱 효과적으로 제거할 수 있다.When the
상기 진공부재(50)는 흡입관(30)과 연결된 저장탱크(51), 저장탱크(51)와 연결된 진공펌프(53) 및, 저장탱크(51)에 연결된 배출관(55)을 포함한다.The
상기 저장탱크(51)는 흡입관(30)에 의해 흡입된 파티클(1)과 DIW를 저장한다. 저장탱크(51)에 저장된 파티클(1)과 DIW는 배출관(55)에 의해 외부로 배출된다. The
배출관(55)에는 수동 또는 자동으로 개폐되는 밸브(56)가 설치된다. 바람직하게, 상기 밸브(55)는 진공펌프(53)가 작동 중인 경우에는 밀폐되고 진공펌프(53)가 작동하지 않는 경우에는 개방되어 파티클(1)과 DIW를 외부로 배출한다. The
상기 진공펌프(53)는 진공을 형성하기 위해 통상적으로 사용되는 펌프이다. 상기 진공펌프(53)는 DIW 수면보다 상측에 설치된다. The
바람직하게, 상기 흡입관(30)은 프레임(13)을 관통하여 설치되고, 상기 프레임(13)의 하면에는 브러쉬(15)(16)가 설치된다. 프레임(13)은 회전모터(11)에 의해 회전된다. 따라서, 브러쉬(15)(16)는 척(20)의 표면에 부착된 파티클(1)을 제거할 수 있고, 미세홀(22)에 삽입된 파티클(1) 중의 일부도 제거할 수 있다.Preferably, the
한편, 도 10에 나타난 바와 같이, 브러쉬(17)는 흡입관(30)의 주위를 둘러싸 도록 프레임(14)에 설치되고 흡입관(30)은 척(20)의 상면과 접촉하지 않도록 설치되는 것이 바람직하다. 브러쉬(17)가 흡입관(30)을 둘러싸도록 설치되면 브러쉬(17)와 척(20)과 프레임(14)에 의해 둘러싸인 밀폐공간(60)이 형성되고, 이러한 밀폐공간(60)에 흡입관(30)이 진공을 형성하기 때문에 흡입력이 더욱 커지게 된다. 흡입력이 커지게 되면 미세홀(22)에 삽입된 파티클(1)을 더욱 효과적으로 제거할 수 있게 된다. On the other hand, as shown in Figure 10, the brush 17 is preferably installed on the frame 14 so as to surround the
흡입관(30)이 척(20)의 상면에 접촉하여 흡입력을 발생시키거나 척(20)의 상측에서 흡입력을 발생시키면 상기 흡입력에 의해서 척(20)이 비틀어질 수도 있다. 척(20)이 비틀어지게 되면 웨이퍼의 품질불량이 발생하게 된다. 따라서, 흡입관(30)이 척(20)의 상면에 접촉되지 않도록 함과 동시에 흡입관(30)의 주위에 브러쉬(17)를 설치하여 브러쉬(17)가 척(20)을 지지하도록 함으로써 척(20)이 비틀어지는 것을 방지한다. When the
한편, 브러쉬(17)가 회전되면 파티클(1)이 더욱 효과적으로 제거될 수 있다.On the other hand, when the brush 17 is rotated, the particle 1 can be more effectively removed.
도 11은 기존의 척 세척방법인 브러쉬와 DIW를 이용하여 세척된 척(20)을 보여주는 확대도이고, 도 11은 본 발명에 따라 DIW와 진공을 이용하여 세척된 척(20)을 보여주는 확대도이다. 도면에 나타난 바와 같이, 본 발명에 따른 세척방법은 기존의 세척방법에 비해서 파티클 제거효과가 80%이상 증대되었음을 알 수 있다. FIG. 11 is an enlarged view showing the
도 1은 일반적인 DSG(double surface grinder)에 구비되는 척 세척유니트를 보여주는 단면도. 1 is a cross-sectional view showing a chuck cleaning unit provided in a typical double surface grinder (DSG).
도 2는 도 1의 DSG에 구비된 다공성 척을 보여주는 사시도. Figure 2 is a perspective view showing a porous chuck provided in the DSG of FIG.
도 3은 도 2의 다공성 척의 표면을 보여주는 확대도. 3 is an enlarged view showing the surface of the porous chuck of FIG.
도 4는 도 2의 다공성 척의 표면에 형성된 미세홀에 파티클이 삽입된 것을 보여주는 확대도.Figure 4 is an enlarged view showing that the particles are inserted into the microholes formed on the surface of the porous chuck of FIG.
도 5와 도 6은 각각 도 1의 척 세척유니트에 구비된 브러쉬를 보여주는 사시도. 5 and 6 are a perspective view showing a brush provided in the chuck cleaning unit of FIG.
도 7은 도 1의 척 세척유니트가 다공성 척을 세척하는 것을 보여주는 단면도.7 is a cross-sectional view showing that the chuck cleaning unit of FIG. 1 cleans the porous chuck.
도 8은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 척 세척유니트를 보여주는 단면도. 8 is a cross-sectional view showing a chuck washing unit according to a preferred embodiment of the present invention.
도 9는 도 8의 척 세척유니트가 다공성 척을 세척하는 것을 보여주는 단면도.9 is a cross-sectional view showing that the chuck cleaning unit of FIG. 8 cleans the porous chuck.
도 10은 본 발명의 바람직한 다른 실시예에 따른 척 세척유니트가 다공성 척을 세척하는 것을 보여주는 단면도. 10 is a cross-sectional view showing that the chuck cleaning unit washes the porous chuck in accordance with another preferred embodiment of the present invention.
도 11은 도 1의 척 세척유니트에 의해서 세척된 척을 보여주는 확대도.FIG. 11 is an enlarged view showing the chuck washed by the chuck cleaning unit of FIG. 1. FIG.
도 12는 도 8의 척 세척유니트에 의해서 세척된 척을 보여주는 확대도.FIG. 12 is an enlarged view showing the chuck washed by the chuck cleaning unit of FIG. 8. FIG.
<도면의 주요 참조부호에 대한 설명>DESCRIPTION OF THE REFERENCE NUMERALS OF THE DRAWINGS
1 : 파티클 11 : 회전모터1: Particle 11: Rotating Motor
13 : 프레임 15,16,17 : 브러쉬13:
20 : 척 22 : 미세홀20: Chuck 22: Microhole
50 : 진공부재 60 : 밀폐공간50: vacuum member 60: sealed space
100 : 척 세척유니트100: Chuck cleaning unit
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JPH10335282A (en) * | 1997-05-29 | 1998-12-18 | Fujitsu Ltd | Brush scrubber |
JP2003077987A (en) * | 2001-09-06 | 2003-03-14 | Sony Corp | Substrate holding stage cleaning device and its cleaning method |
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2009
- 2009-02-04 KR KR1020090008773A patent/KR101020332B1/en active IP Right Grant
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