KR101151651B1 - 웨이퍼 세정장치의 브러쉬 교환시기 감시장치와 그것이 설치된 웨이퍼 세정장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 목적은 웨이퍼 세정장치의 브러쉬가 사용수명에 도달하여 브러쉬의 교체가 필요한 시점인지를 판단할 수 있는 브러쉬 교환시기 감시장치를 제공하는 것이다. 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 웨이퍼 세정장치에 사용되는 브러쉬의 교환시기를 확인하기 위한 웨이퍼 세정장치의 브러쉬 교환시기 감시장치로서, 상기 웨이퍼(W)를 세척하기 위하여 상기 웨이퍼(W)의 상하면에 각각 접촉하여 회전하는 폴리비닐알콜(PVA) 재질의 상부브러쉬(31) 및 하부브러쉬(32); 상기 상부브러쉬(31) 및 상기 하부브러쉬(32)가 서로 접근하여 상기 웨이퍼(W)를 가압하도록 구동하는 구동장치; 상기 상부브러쉬(31) 또는 상기 하부브러쉬(32)가 상기 웨이퍼(W)에 접촉하는 접촉력을 측정하는 로드셀(41); 및 상기 로드셀(41)의 측정값을 입력받아 상기 측정값의 변화율이 설정치를 이탈하는지 여부를 판단하는 제어장치(60);를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

웨이퍼 세정장치의 브러쉬 교환시기 감시장치와 그것이 설치된 웨이퍼 세정장치{Exchanging time monitoring apparatus for brush of wafer cleaning apparatus and Wafer cleaning apparatus equipped therewith}
본 발명은 웨이퍼 세정장치의 브러쉬 교환시기 감시장치와 그것이 설치된 웨이퍼 세정장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 세척용 브러쉬와 웨이퍼의 접촉압력의 변화를 측정하여 브러쉬의 교환시기를 감시하기 위한 감시장치와 그것이 설치된 웨이퍼 세정장치에 관한 것이다.
최근 반도체 소자 제조공정의 웨이퍼가 대구경화됨에 따라 넓은 영역에서 우수한 평탄도를 얻을 수 있는 씨엠피(CMP;Chemical Mechanical Polishing) 공정이 많이 사용되고 있다.
상기 씨엠피(CMP) 공정은 슬러리를 포함하는 연마액을 공급하면서 연마 패드를 사용하여 웨이퍼의 상부면을 연마하는 연마단계 및 상기 연마단계에서 생성되는 잔류물들을 상기 웨이퍼로부터 제거하는 세정단계를 포함한다.
상기 세정단계를 위해, 일반적으로 연마장치의 일측에는 예비세정모듈, 세정모듈, 그리고 건조모듈을 갖는 세정장치가 배치된다.
그와 같은 연마패드의 세척장치를 도 1에서 도시하고 있다.
도 1을 참고하면, 세정장치는 예비세정모듈, 제1세정모듈, 제2세정모듈, 및 건조모듈이 순차적으로 배치된다. 씨엠피(CMP) 공정에 의해 연마가 완료된 웨이퍼는 예비세정모듈에서 탈이온수로 세척되고, 제1 및 제2세정모듈에서 제1세정액 및 제2세정액이 분사되면서 브러쉬를 사용하여 세정된다. 이후, 건조 모듈에서 세정된 웨이퍼를 건조한다.
상기 제1세정부 및 제2세정부에는 한 쌍의 브러쉬가 각각 설치됨으로써 그 사이로 이동하여 들어온 웨이퍼와의 마찰을 통해 웨이퍼 표면의 잔유물들을 웨이퍼로부터 제거하고 있다.
상기와 같은 브러쉬는 폴리비닐알콜(PVA)과 같은 부드러운 재질로 이루어지고, 수명기간이 경과하면 그 세척능력이 저하되므로 새로운 브러쉬로 교체되어야 한다.
그러한 브러쉬를 교체하는 시점, 즉 브러쉬의 사용수명에 대하여는 명확한 기준이 제시된 바 없고, 산업현장에서는 대략 24시간 사용된 후에 브러쉬를 교체하고 있었다.
그러나, 상기 교체시점은 브러쉬의 실제 수명으로 볼 수 없고, 가능한 한 안정적인 세척작업을 실시하기 위하여 실제수명보다 짧은 사용시간을 일률적으로 적용하고 있는 것이므로, 잦은 교체로 인하여 비용과 작업시간이 낭비되고 있는 문제점이 있었다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 웨이퍼 세정장치의 브러쉬가 사용수명에 도달하여 브러쉬의 교체가 필요한 시점인지를 판단할 수 있는 브러쉬 교환시기 감시장치를 제공하는 것이다.
또한, 상기 감시장치에 의해 관리자가 브러쉬의 교체시점을 인지할 수 있도록 함으로써 브러쉬가 낭비되지 않고 적기에 교체될 수 있는 웨이퍼 세정장치를 제공하는 것이다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 씨엠피(CMP:Chemical Mechanical Polishing) 가공된 웨이퍼를 세척하는 세정장치에 있어서, 상기 웨이퍼를 세척하기 위하여 상기 웨이퍼의 상하면에 각각 접촉하여 회전하는 폴리비닐알콜(PVA) 재질의 상부브러쉬 및 하부브러쉬; 상기 상부브러쉬 및 상기 하부브러쉬가 서로 접근하여 상기 웨이퍼를 가압하도록 구동하는 구동장치; 상기 상부브러쉬 및 상기 하부브러쉬가 상기 웨이퍼에 접촉하는 접촉력을 측정하기 위해 설치되는 로드셀; 상기 로드셀의 측정값을 입력받아 상기 접촉력의 변화율을 산출하고 상기 접촉력의 변화율이 설정치를 이탈하는지 여부를 판단하는 제어장치; 및 상기 제어장치가 상기 변화율이 설정치를 이탈한 것으로 판단한 경우에 전송하는 제어신호를 받아 브러쉬의 교환시기를 표시해주는 표시장치를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 구동장치는 상기 상부브러쉬의 회전축을 지지하는 상부브러쉬지지대와, 상기 하부브러쉬의 회전축을 지지하는 하부브러쉬지지대와, 상기 상부브러쉬지지대와 상기 하부브러쉬지지대를 서로 접근시킴으로써 상기 상부브러쉬 및 상기 하부브러쉬가 서로 접근하여 상기 웨이퍼를 가압하도록 하는 구동실린더를 포함할 수 있다.
또한, 상기 로드셀은 상기 상부브러쉬지지대 또는 상기 하부브러쉬지지대의 일측에 설치되어 상기 구동실린더의 작용력을 상기 상부브러쉬 및 하부브러쉬와 함께 부담하도록 구성할 수 있다.
또한, 상기 상부브러쉬지지대와 상기 하부브러쉬지지대에는 서로 대향하는 상부랙부재와 하부랙부재가 각각 수직으로 설치되고, 상기 상부랙부재와 상기 하부랙부재 사이에는 랙기어가 설치되어 상기 상부랙부재와 상기 하부랙부재에 모두 치합됨으로써, 상기 상부브러쉬지지대와 상기 하부브러쉬지지대의 이동방향이 서로 반대이면서 동일한 이송량을 가지도록 구성된 것으로 구성할 수 있다.
다른 관점에서 본 발명은, 웨이퍼 세정장치에 사용되는 브러쉬의 교환시기를 확인하기 위한 웨이퍼 세정장치의 브러쉬 교환시기 감시장치로서, 웨이퍼를 세척하기 위하여 상기 웨이퍼의 상하면에 각각 접촉하여 회전하는 폴리비닐알콜(PVA) 재질의 상부브러쉬 및 하부브러쉬; 상기 상부브러쉬 및 상기 하부브러쉬가 서로 접근하여 상기 웨이퍼를 가압하도록 구동하는 구동장치; 상기 상부브러쉬 또는 상기 하부브러쉬가 상기 웨이퍼에 접촉하는 접촉력을 측정하기 위해 설치되는 로드셀; 및 상기 로드셀의 측정값을 입력받아 상기 접촉력의 변화율을 산출하고, 상기 접촉력의 변화율이 설정치를 이탈하는지 여부를 판단하는 제어장치;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기에서 구동장치는 상기 상부브러쉬의 회전축을 지지하는 상부브러쉬지지대와, 상기 하부브러쉬의 회전축을 지지하는 하부브러쉬지지대와, 상기 상부브러쉬지지대 및 상기 하부브러쉬지지대를 서로 접근시켜 상기 상부브러쉬 및 상기 하부브러쉬가 상기 웨이퍼를 가압하도록 하는 구동실린더를 포함하고, 상기 로드셀은 상기 상부브러쉬지지대 또는 상기 하부브러쉬지지대 중 어느 하나의 일측에 설치되어 상기 구동실린더의 작용력을 상기 상부브러쉬 및 상기 하부브러쉬와 함께 받고 있는 것으로 구성할 수 있다.
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상기와 같이 구성된 본 발명에 의한 웨이퍼 세정장치의 브러쉬 교환시기 감시장치와 그것이 설치된 웨이퍼 세정장치에 의해서 브러쉬의 보다 정확한 교환시기가 감시될 수 있으므로, 브러쉬 교체에 따른 비용과 작업시간의 낭비를 줄일 수 있다. 즉, 각 브러쉬가 경화되어 개별적인 수명까지 도달하였는지 여부를 웨이퍼와의 접촉력의 변동에 의해 확인할 수 있으므로 정확한 교체시점을 파악할 수 있다.
도 1은 통상의 웨이퍼 세정장치의 외관을 도시한 사시도
도 2는 도 1의 웨이퍼 세정장치의 구성을 도시하는 평면도
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 웨이퍼 세정장치의 세정실의 구조를 도시하는 사시도
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 브러쉬 교환시기 감시장치의 구성을 도시하는 구성도
도 5는 도 4의 브러쉬 교환시기 감시장치의 힘의 작용관계를 도시하는 작용설명도
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 웨이퍼 세정장치의 브러쉬가 웨이퍼에 작용하는 작용력이 사용시간에 따라 변화되는 상태를 도시하는 그래프
본 발명의 실시예를 도면을 참고하여 보다 상세하게 설명한다.
본 발명의 브러쉬 교환시기 감시장치는 도 1 또는 도 2에 도시된 제1세정모듈(30)과 제2세정모듈(40)에 각각 독립적으로 설치된다.
상기 제1 및 제2세정모듈(30,40)은 각각 상부브러쉬(31)와 하부브러쉬(32)가 구비되고 그 사이로 웨이퍼(W)가 진입함으로써 상부브러쉬(31) 및 하부브러쉬(32)가 웨이퍼(W)의 상하부 표면을 세정하고 있다.
세정모듈(30,40)에서 상부브러쉬(31) 및 하부브러쉬(32)의 작용을 도 3을 참고하여 보다 구체적으로 살펴보면, 웨이퍼(W)가 이송벨트(33,34)에 의해 상부브러쉬(31)와 하부브러쉬(32) 사이로 진입하면 웨이퍼이송저지장치(36)가 웨이퍼(W)의 이송방향을 막아 진행을 저지시키고 진입한 상태로 위치를 유지시킨다. 이 상태는 도 2의 제1세정모듈(30)에도 도시되어 있다. 이후, 상부브러쉬(31) 및 하부브러쉬(32)가 서로 접근하여 웨이퍼(W)를 상측과 하측에서 가압하면서 회전하고, 이와 동시에 웨이퍼이송저지장치(36)의 회전롤러(361)가 웨이퍼(W)의 측면과 접촉하면서 회전하여 웨이퍼(W)를 회전시킨다.
이 때, 상부브러쉬(31)와 하부브러쉬(32)는 웨이퍼(W)와 접촉하여 도 3에서 표시하는 회전방향으로 회전함으로써 웨이퍼(W)가 전방으로 이송되는 힘을 받고 있으나, 웨이퍼이송저지장치(36)가 이송을 저지시키고 있고 웨이퍼(W)를 회전시키고 있으므로 웨이퍼(W)는 회전하는 상태에서 상부브러쉬(31)와 하부브러쉬(32)의 표면과 상대적인 마찰운동이 발생하여 표면에 대한 세정작용이 발생하고 있다.
도 3의 미설명된 도면부호 38은 세정액 분사노즐이다.
도 4는 상기 제1세정모듈(30) 및 제2세정모듈(40)에 설치된 브러쉬 교환시기 감시장치의 구성을 도시하고 있다.
도 4를 참고하면, 본 발명의 실시예에 따른 웨이퍼 세정장치의 브러쉬 교환시기 감시장치는, 웨이퍼(W)를 세척하기 위하여 상기 웨이퍼(W)의 상하면에 각각 접촉하여 회전하는 폴리비닐알콜(PVA) 재질의 상부브러쉬(31) 및 하부브러쉬(32); 상기 상부브러쉬(31) 및 상기 하부브러쉬(32)가 서로 접근하여 상기 웨이퍼(W)를 가압하도록 구동하는 구동장치; 상기 상부브러쉬(31) 또는 상기 하부브러쉬(32)가 상기 웨이퍼(W)에 접촉하는 접촉력의 변화를 측정하기 위해 설치되는 로드셀(41); 및 상기 로드셀(41)의 측정값을 입력받아 상기 접촉력의 변화율이 설정치를 이탈하는지 여부를 판단하는 제어장치(60)를 포함한다.
상기 구동장치는 상기 상부브러쉬(31)의 회전축(312)을 지지하는 상부브러쉬지지대(51)와, 상기 하부브러쉬(32)의 회전축(322)을 지지하는 하부브러쉬지지대(52)와, 상기 상부브러쉬지지대(51)와 상기 하부브러쉬지지대(52)가 서로 접근 및 이격되도록 구동시켜 상기 상부브러쉬(31) 및 상기 하부브러쉬(32)가 서로 접근하여 상기 웨이퍼(W)를 가압하도록 하는 구동실린더(53)를 포함한다.
상기 상부브러쉬지지대(51) 및 하부브러쉬지지대(52)는 상부브러쉬(31) 및 하부브러쉬(32)의 회전축(312,322)을 각각 지지하고 있다. 따라서, 상부브러쉬지지대(51) 또는 하부브러쉬지지대(52)가 상하방향으로 이동함에 따라 상부브러쉬(31) 또는 하부브러쉬(32)가 상하방향으로 이동하여 웨이퍼(W)의 표면을 가압할 수 있다.
이를 위하여 상기 상부브러쉬지지대(51) 및 하부브러쉬지지대(52)를 서로 접근시키거나 이격시키는 구동실린더(53)가 하부브러쉬지지대(52)의 하부에 설치되어 하부브러쉬지지대(52)를 상하방향으로 이송시키고 있다. 그와 관련된 작동을 설명하는 보다 상세한 구성은 도 5에 도시되어 있다.
도 5를 참고하면, 상부브러쉬지지대(51) 및 하부브러쉬지지대(52)에는 각각 하부방향과 상부방향으로 뻗어 있는 상부랙부재(513)와 하부랙부재(523)가 각각 수직으로 설치되고, 서로 소정의 간격을 두고 대향하도록 배치된다. 상부랙부재(513)와 하부랙부재(523)에는 서로 마주보는 랙(rack)이 설치되고, 그 양쪽의 랙과 맞물리는 랙기어(550)가 회전가능하도록 중간에 고정되어 있다. 상기 랙기어(550)는 세정장치의 프레임에 위치가 고정되어 있고 회전운동만 하고 있는 상태이므로 일측의 가이드랙이 상하방향으로 이송되면 타측의 가이드랙도 동일한 이송량으로 반대방향으로 이송되도록 구성되어 있다.
따라서, 세정장치의 프레임에 고정된 구동실린더(53)가 하부브러쉬지지대(52)를 상측으로 밀어 올리면, 상부랙부재(513)와 하부랙부재(523) 및 그 사이에 위치하는 랙기어(550)에 의해 하부브러쉬지지대(52)가 상승하고 상부브러쉬지지대(51)가 하강하며, 상부브러쉬(31) 및 하부브러쉬(32)가 서로 접근하여 웨이퍼(W)를 상측 및 하측에서 가압하게 되는 것이다.
한편, 도 4에서 도시된 바와 같이, 본 실시예에서 상부브러쉬(31)와 하부브러쉬(32)가 웨이퍼(W)에 가하는 접촉력을 측정하기 위하여 로드셀(41)이 설치된다.
상기 로드셀(41)은 상부브러쉬지지대(51)의 일측에 설치되어 상부브러쉬(31)의 웨이퍼(W)에 대한 작용력 변화를 측정한다. 상부브러쉬(31)와 하부브러쉬(32)가 웨이퍼(W)의 표면에 가하는 하중이 동일하므로 하부브러쉬지지대(52)의 일측에서 구동실린더(53)에 의해 압축력을 받도록 로드셀(41)이 설치되는 것도 가능하다.
도 5에는 상부브러쉬(31)와 하부브러쉬(32)가 서로 접근하여 웨이퍼(W)를 상측과 하측에서 가압하고 있는 상태에서 힘의 작용상태가 또한 도시되어 있다.
도 5를 참고하면, 구동실린더(53)에 의해 이송대가 상승하여 하부브러쉬지지대(52)를 상측으로 이송시키면 상부브러쉬지지대(51)가 하강하여 상부브러쉬(31)와 하부브러쉬(32)가 접근하여 웨이퍼(W)에 접촉한다.
하부브러쉬지지대(52)에 가해지는 구동실린더(53)의 작용력(F)은 랙기어(550)와 상하부랙부재(513,523)에 의해 상부브러쉬지지대(51)에 가해지게 되므로 웨이퍼(W)의 상하부에서 상부브러쉬(31)와 하부브러쉬(32)가 동일한 하중으로 웨이퍼(W)를 가압한다.
상기 힘의 작용관계를 정리해 보면, F = F1 + F2 + FL 이 된다. 여기에서 F1 및 F2 는 각각 상부브러쉬(31)와 하부브러쉬(32)의 접촉력이고, FL 은 로드셀(41)이 받는 하중이다.
상기 식은 F - FL = F1 + F2 이 될 수 있으므로, 웨이퍼(W)에 가해지는 상부브러쉬(31) 및 하부브러쉬(32)의 접촉력 F1 + F2 은 ( F - FL )이 된다.
상기 로드셀(41)에 의해 측정값(FL)을 구하고, 그 측정값(FL)의 변화상태를 시간에 따라 기록하면, 상부브러쉬(31) 및 하부브러쉬(32)가 웨이퍼(W)에 가하는 부하인 F1 + F2가 시간의 경과에 따라 변화하는 상태를 구할 수 있다.
상기 측정값(FL)을 보다 구체적인 수치로 산출하기 위해서는, 구동실린더(53)에 의해 가해지는 작용력을 더 측정함으로써 가능하다. 상기 구동실린더(53)의 작용력(F)은 구동실린더(53) 내부의 압력과 단면적의 곱으로 구할 수 있다. 즉, 구동실린더(53) 내부의 압력센서에 의한 압력과 피스톤의 단면적을 측정함으로서 구하거나, 구동실린더(53)의 피스톤로드와 하부브러쉬지지대(52) 사이에 별도의 로드셀(42)을 설치함으로써 구동실린더(53)가 가하는 하중을 측정하는 것이 가능하다. 그러나, 본 발명은 브러쉬(31,32)와 웨이퍼(W)의 접촉력의 변화율을 측정하기 위한 것이므로 반드시 구체적인 수치로 산출되어야 하는 것은 아니다.
위와 같이, 상기 로드셀(41)에서 측정된 측정값(FL)으로 접촉력 F1 + F2의 변화의 정도를 산출하여 그 변화율이 설정된 범위를 벗어난 경우 브러쉬의 교환시기에 도달한 것으로 판단할 수 있다. 이는 폴리비닐알콜(PVA) 재질의 브러쉬가 교환되는 시점이 세정작업이 원활하지 못한 시점으로서, 부드러운 폴리비닐알콜(PVA) 재질의 브러쉬가 장시간 사용에 따라 경화됨으로써 그러한 시점에 도달하기 때문이다.
그와 같은 경화현상은 폴리비닐알콜(PVA) 재질의 브러쉬가 초기에 연성이 높은 상태로부터 사용시간의 경과에 따라 마찰열과 피로누적 및 미세입자의 부착으로 인하여 발생되며, 웨이퍼와의 접촉면적 및 접촉력에 차이를 유발시키므로 세정작업이 원활히 진행될 수 없도록 한다.
도 6은 그와 관련하여 상부브러쉬(31) 및 하부브러쉬(32)가 웨이퍼(W)와 접촉하는 접촉력이 변화하는 상태를 그래프로 도시한 것이다.
도 6을 참고하면, 서로 다른 제품명으로 판매되고 있는 2가지(Type1 및 Type2)의 폴리비닐알콜(PVA) 재질의 브러쉬를 채택하여 사용시간에 따른 웨이퍼와의 접촉력 변화를 측정한 것이다. 그 결과에 따르면, 대략 사용 후 26~27시간에 도달한 시점에서 접촉력의 변화가 급격히 진행되기 시작하여 30시간에서 접촉력의 변화가 종료되고 더 이상의 접촉력 변화가 발생하지 않음을 알 수 있다. 상기의 접촉력의 급격한 변화는 상부브러쉬(31) 및 하부브러쉬(32)의 경화에 따라 웨이퍼(W) 표면과의 접촉상태에 변화가 발생하고 있음을 의미하고 있다.
또한, 상기 그래프의 측정값들을 살펴보면, 15시간에서 24시간 사이(24시간은 산업현장에서 통상의 교체시점으로 판단하는 사용시간이다)에서는 대체로 완만한 변화를 보이다가 26~27시간에 이르러 그 접촉력의 변화율이 뚜렷이 구별되고 있다. 따라서, 제어장치(60)에서 교체시점을 판단하기 위한 기준변화율을 예컨대 15시간에서 24시간 사이의 최대변화율로 설정하면, 경화가 진행되어 브러쉬가 사용수명에 접근하는 시점의 변화율(26 또는 27시간부터 30시간 사이의 변화율)과 명확히 구별되어질 수 있다. 상기 기준변화율은 사용수명에 접근하는 시점의 상기 변화율과 구별되는 변화율이라면 그 전 시점의 어떤 시간범위의 변화율이라도 설정해 둘 수 있을 것이다. 이 때, 브러쉬의 장착초기에는 안정된 측정값이 발생하지 않을 수 있으므로 제어장치(60)가 브러쉬의 사용수명 도달여부를 판단할 때, 수명도달시점은 브러쉬의 장착 후 예컨대 15시간 이후 시점이어야 한다는 등의 제한 조건을 설정하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 교체시점은 브러쉬를 충분히 사용하기 위해 경화가 완료되는 30시간 전후의 시점으로 정할 수도 있으므로, 15시간 이후의 각 측정점 중에서 변화율의 크기가 그 이전의 최대변화율(그래프를 참고하면 26 또는 27시간부터 30시간 사이의 한 점의 변화율이 될 것이다)과 비교하여 설정된 크기를 벗어나도록 감소한 경우를 수명도달시점으로 정할 수도 있다. 도 6의 그래프에서 보는 바와 같이 경화가 진행되어 완료된 시점이라 할 수 있는 30시간 직후에 그래프가 꺾이면서 변화율의 감소가 명확하게 나타나고 있기 때문이다.
참고로, 산업현장에서는 상기 브러쉬를 사용수명까지 사용하지 않고, 경험적인 판단에 의해 24시간 사용하게 되면 일률적으로 브러쉬를 교체하고 있었다.
도 6의 그래프에 나타나 브러쉬의 경화가 급격히 진행되는 시점은 통상적 교환시기인 24시간보다 약간 긴 시간임을 알 수 있다. 따라서, 브러쉬와 웨이퍼(W)의 접촉력이 급격히 변화되는 영역이 실질적인 교체시점임을 알 수 있고, 그 시점을 관리자가 인지하여 브러쉬를 교체함으로써 브러쉬를 해당수명까지 충분히 사용하여 잦은 브러쉬 교체에 따른 비용 및 작업량을 감소시킬 수 있다.
도 4에는 상기 로드셀(41)의 측정값이 제어장치(60)에 전달되고 제어장치(60)에 의해 판단된 결과가 표시장치(70)에 표시되도록 구성되어 있다.
상기 제어장치(60)는 로드셀(41)이 감지한 측정값(FL)을 전송받아 접촉력 F1 + F2 의 변동율이 설정된 범위를 벗어난 경우, 표시장치(70)에 교체시점임을 표시하는 제어신호를 전송한다. 상기 표시장치(70)는 음향에 의해 브러쉬 교환시기를 관리자에게 표시하는 알람장치를 포함하는 의미이다.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하였으나, 상기의 실시예는 본 발명의 기술적 사상의 범위 내에 있는 일 실시예에 불과하며, 동업계의 통상의 기술자에 있어서는, 본 발명의 기술적인 사상 내에서 다른 변형된 실시가 가능함은 물론이다.
20; 예비세정모듈 30; 제1세정모듈
40; 제2세정모듈 50; 건조모듈
60; 제어장치 70; 표시장치
W; 웨이퍼 31; 상부브러쉬
32; 하부브러쉬 312,322; 회전축
51; 상부브러쉬지지대 52; 하부브러쉬지지대
34; 이송벨트 36; 웨이퍼이송저지장치
41,42; 로드셀 53; 구동실린더
361; 회전롤러 513; 상부랙부재
523; 하부랙부재 550; 랙기어

Claims (6)

  1. 씨엠피(CMP:Chemical Mechanical Polishing) 가공된 웨이퍼(W)를 세척하는 세정장치에 있어서,
    상기 웨이퍼(W)를 세척하기 위하여 상기 웨이퍼(W)의 상하면에 각각 접촉하여 회전하는 폴리비닐알콜(PVA) 재질의 상부브러쉬(31) 및 하부브러쉬(32);
    상기 상부브러쉬(31) 및 상기 하부브러쉬(32)가 서로 접근하여 상기 웨이퍼(W)를 가압하도록 구동하는 구동장치;
    상기 상부브러쉬(31) 및 상기 하부브러쉬(32)가 상기 웨이퍼(W)에 접촉하는 접촉력을 측정하기 위해 설치되는 로드셀(41);
    상기 로드셀(41)의 측정값을 입력받아 상기 접촉력의 변화율을 산출하고 상기 접촉력의 변화율이 설정치를 이탈하는지 여부를 판단하는 제어장치(60); 및
    상기 제어장치(60)가 상기 변화율이 설정치를 이탈한 것으로 판단한 경우에 전송하는 제어신호를 받아 브러쉬의 교환시기를 표시해주는 표시장치(70)를 포함하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 세정장치
  2. 제1항에 있어서,
    상기 구동장치는
    상기 상부브러쉬(31)의 회전축을 지지하는 상부브러쉬지지대(51)와,
    상기 하부브러쉬(32)의 회전축을 지지하는 하부브러쉬지지대(52)와,
    상기 상부브러쉬지지대(51)와 상기 하부브러쉬지지대(52)를 서로 접근시킴으로써 상기 상부브러쉬(31) 및 상기 하부브러쉬(32)가 서로 접근하여 상기 웨이퍼(W)를 가압하도록 하는 구동실린더(53)를 포함하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 세정장치
  3. 제2항에 있어서,
    상기 로드셀(41)은 상기 상부브러쉬지지대(51) 또는 상기 하부브러쉬지지대(52)의 일측에 설치되어 상기 구동실린더(53)의 작용력을 상기 상부브러쉬(31) 및 하부브러쉬(32)와 함께 부담하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 세정장치
  4. 제3항에 있어서,
    상기 상부브러쉬지지대(51)와 상기 하부브러쉬지지대(52)에는 서로 대향하는 상부랙부재(513)와 하부랙부재(523)가 각각 수직으로 설치되고
    상기 상부랙부재(513)와 상기 하부랙부재(523) 사이에는 랙기어(550)가 설치되어 상기 상부랙부재(513)와 상기 하부랙부재(523)에 모두 치합됨으로써
    상기 상부브러쉬지지대(51)와 상기 하부브러쉬지지대(52)의 이동방향이 서로 반대이면서 동일한 이송량을 가지도록 구성된 것을 특징으로 하는 웨이퍼 세정장치
  5. 웨이퍼 세정장치에 사용되는 브러쉬의 교환시기를 확인하기 위한 웨이퍼 세정장치의 브러쉬 교환시기 감시장치로서,
    웨이퍼(W)를 세척하기 위하여 상기 웨이퍼(W)의 상하면에 각각 접촉하여 회전하는 폴리비닐알콜(PVA) 재질의 상부브러쉬(31) 및 하부브러쉬(32);
    상기 상부브러쉬(31) 및 상기 하부브러쉬(32)가 서로 접근하여 상기 웨이퍼(W)를 가압하도록 구동하는 구동장치;
    상기 상부브러쉬(31) 또는 상기 하부브러쉬(32)가 상기 웨이퍼(W)에 접촉하는 접촉력을 측정하기 위해 설치되는 로드셀(41); 및
    상기 로드셀(41)의 측정값을 입력받아 상기 접촉력의 변화율을 산출하고, 상기 접촉력의 변화율이 설정치를 이탈하는지 여부를 판단하는 제어장치(60);를 포함하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 세정장치의 브러쉬 교환시기 감시장치
  6. 제5항에 있어서,
    상기 구동장치는
    상기 상부브러쉬(31)의 회전축을 지지하는 상부브러쉬지지대(51)와,
    상기 하부브러쉬(32)의 회전축을 지지하는 하부브러쉬지지대(52)와,
    상기 상부브러쉬지지대(51) 및 상기 하부브러쉬지지대(52)를 서로 접근시켜 상기 상부브러쉬(31) 및 상기 하부브러쉬(32)가 상기 웨이퍼(W)를 가압하도록 하는 구동실린더(53)를 포함하고,
    상기 로드셀(41)은 상기 상부브러쉬지지대(51) 또는 상기 하부브러쉬지지대(52) 중 어느 하나의 일측에 설치되어 상기 구동실린더(53)의 작용력을 상기 상부브러쉬(31) 및 상기 하부브러쉬(32)와 함께 받고 있는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 세정장치의 브러쉬 교환시기 감시장치
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