KR101300787B1 - 절단된 웨이퍼들의 국지적 세정을 위한 유지/세정 장치 및 방법 - Google Patents

절단된 웨이퍼들의 국지적 세정을 위한 유지/세정 장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 블록으로부터 절단되어 생성된 평평한 기판들을 유지하고 세정하는 장치 및 방법에 관한 것이다.
본 발명에 따른 장치는 절단될 기판 블록(13A, 13B)을 유지하고, 기판 블록(13A, 13B)을 절단하여 형성된 사잇 공간들을 세정하는데 이용된다. 장치는 장치의 종축(L)과 평행하고 서로 포개어지도록 배열된 2개의 영역들을 포함하고, 상부 영역은 장치가 기계 장치와 연결되도록 하는 어댑터 영역(1)으로서 구성되고, 하부 영역은 유지 영역(2)으로서 형성되고, 폐쇄 가능한 공급 개구들(5)을 통해 세정 액체가 공급될 수 있는 주변이 폐쇄되거나 폐쇄 가능한 관로 시스템을 포함하고, 하부 영역의 바닥은 기판 블록(13A, 13B)이 절단되는 동안 세정 액체용 관통 개구들(15)을 제공하도록 슬롯 형태로 개방된다.
기판 블록(13A, 13B)을 절단하여 형성된 사잇 공간들을 세정하기 위한 본 발명에 따른 방법은 상술한 장치의 사용을 통해 특징 지어진다.

Description

절단된 웨이퍼들의 국지적 세정을 위한 유지/세정 장치 및 방법{Holding/Cleaning Device and Method for the Zonal Cleaning of Sawed Wafers}
본 발명은 블록으로부터 절단되어 생성된 평평한 기판들을 유지하고 세정하는 장치 및 방법에 관한 것이다. 구체적으로는, 본 발명은 단결정질 또는 다결정질 실리콘의 블록(잉곳이라고도 함)으로부터 절단된 실리콘 기판들(이하에서는 줄여서 웨이퍼라고도 함)을 유지하고 세정하는 것에 관한 것이다.
본 발명에 따르면 "웨이퍼들"라는 용어는 다른 치수들에 비해 매우 작은 두께를 갖는 조각(slice) 형태의 물체들을 의미하고, 상기 두께는 전형적으로 80 ~ 300 마이크로미터, 특히 150 ~ 170 마이크로미터의 범위에 있다. 반면, 측면 치수는 예를 들면 125×125 mm(5 inch 웨이퍼들) 또는 그 이상이다. 조각들의 형상은 임의적이고, 예를 들면 기본적으로 원형(반도체 웨이퍼들)일 수 있으며, 결정 방향(웨이퍼 플랫(wafer flat))을 표시하는 추가적인 엣지를 구비할 수 있다. 또는 조각들의 형상은 기본적으로 직사각형이나 정사각형(솔라 웨이퍼들)일 수 있고, 이 경우 모서리들은 추가적으로 각이 지거나 원형이거나 모따기될 수 있다. 전술한 물체들은 작은 두께 및 낮은 탄성의 조합으로 인해 매우 손상되기 쉽다.
웨이퍼들을 생산하기 위해, 블록이 먼저 지지 플레이트에 고정된다. 지지 플레이트는 전형적으로 유리로 구성되고, 블록의 형상에 따라 평평하거나 곡선으로 이루어진다. 접착제는 통상적으로 고정을 위해 사용된다. 지지 플레이트는 일부가 어댑터 플레이트에 고정되고, 전형적으로 금속으로 구성된다. 어댑터 플레이트는 절단 장치(웨이퍼 톱)의 일부인 뒷면과 협력하도록 구성된다.
어댑터 플레이트가 뒷면에 고정된 후, 블록은 절단 장치, 예를 들면 와이어 톱으로 가공 처리되고, 와이어 톱은 평행하게 연장된 하나 또는 그 이상의 절단 와어이들을 포함한다. 따라서, 블록으로부터 얇은 조각들이 생성되고, 접착제로 인해 조각들은 그 엣지들이 지지부(접착 엣지)를 향하여 지지 플레이트에 매달려 있게 된다. 그러므로, 연속적으로 배열된 조각들은 여전히 지지 플레이트에 의해 서로 연결되어 있다. 블록으로부터 웨이퍼를 완전히 분리하기 위해, 절단 장치는 어떻게 해서든지 지지 플레이트로 진입해야만 하고, 이로 인해 지지 플레이트는 깊이 갈라져 있고 따라서 재사용에 적합하지 않다.
블록의 세로 면이 개개의 웨이퍼들로 완전히 분할되고, 따라서 개개의 웨이퍼들 사이에 얇은 사잇 공간이 형성된 후, 이 세로 면은 팬(fan) 형상의 빗(comb) 형상 구조물 형태가 되고, 이것을 "웨이퍼 빗(wafer comb)"이라고도 한다. 바람직하게는, 웨이퍼 빗은 지지 플레이트에 매달려 있는 방향으로 다루어지고, 이는 특히 다음의 세정 단계들에 적용되기도 한다.
경제성을 이유로, 복수의 짧은 블록들이 지지 플레이트 상에 접착제로 연속적으로 결합되고 나서 절단되는 것이 일반적이다. 이것은 소재를 반복적으로 고정 및 해체할 필요가 없게 한다.
폐기 입자들의 제거를 위해, 절단 공정은 슬러리라 불리는 현탁액을 포함하고, 현탁액은 전형적으로 운반 액체를 포함하고, 부가적으로 탄화 규소 및 다른 첨가물을 포함한다. 이 현탁액은 원하지 않게 웨이퍼 표면에 들러붙게 되고, 사잇 공간에 고착된다. 이것은 탄화 규소가 절단 매질로 사용될 때와 다이아몬드 코팅된 절단 와이어들이 채용된 경우에 적용된다. 추가 공정을 위해, 절단된 웨이퍼들은 접착층으로부터 제거 및 분리되고, 세정되어야 한다. 이 경우에 세정, 또는 예비 세정은 어쨌든 가능한 한 조기에 수행되어야 하고, 특히 심지어는 접착제가 제거되기 전에 수행되어야 한다. 이것은 건조된 상태에서 매우 단단한 슬러리가 강하게 접착되는 것을 방지한다. 엣지들 상에 슬러리가 형성한 기다란 흔적들은 또한 건조되면 거의 제거가 불가능하고, 최악의 경우 웨이퍼를 쓸모없게 할 수 있다. 또한, 슬러리는 이동하면서 차후 공정 관로를 오염시키고, 이것 역시 바람직하지 않다.
유지 플레이트에 여전히 고정된 상기 웨이퍼들의 세정 장치가 예를 들면 WO 2009/074297 A2에 개시되어 있다. 여기서, 완전히 절단된 블록은 절단된 블록에 대해 측방향으로 배열된 분사 기구에 의해 씻겨진다. 이 경우에 세정 액체의 분출물은 측방향에서 얇은 사잇 공간들로 향한다. 여기서 문제는 접착 엣지의 중앙 영역까지 불충분하게만 도달한다는 사실이다. 이것은 상당히 긴 세정 시간 또는 불완전한 예비 세정을 초래한다. 세정 결과를 개선하기 위해, 양측면으로부터의 교차적인 분사, 지지부와 분사 기구의 상대적인 이동 및 가스 버블 및/또는 초음파를 통한 지원이 제안되었다. 앞에서 언급한 문헌의 기초가 되는 문헌 EP 1935514는 추가적으로 분사 기구의 틸팅(tilting) 이동을 제안한다. 그러나, 상기한 문제점이 만족스럽게 해결되지 않았다.
부족한 분사 능력의 문제점을 극복하기 위해, EP 2153960 A2는 지지부에 매달려 있는 웨이퍼들 사이로 세정 액체를 전달하는 적어도 하나의 관로를 구비한 것을 제안한다. 절단된 후 관로에 도입되기 때문에, 세정 액체는 상기 관로의 하나의 종방향 틈, 복수의 횡방향 틈들 또는 구멍들을 통해 웨이퍼 빗(wafer comb)의 사잇 공간들 방향으로 배출된다. 따라서 앞에서 언급한 잔류물은 사잇 공간들로부터 전부 씻겨진다. 이 경우에 상기 관로의 종방향 틈, 횡방향 틈들 또는 구멍들은 전형적으로 항상, 즉 블록의 부분적인 절단 공정 전후에 지지부에 형성된다. 대안적인 예로서, 횡방향 틈들은 절단 공정 자체의 결과로서만 생성될 수도 있다. 이 경우에 관로를 형성하는 재료는, 절개하는 동안 절단 톱에 가능한 한 작은 응력이 가해지도록, 전형적으로 장치의 나머지 부분들보다 더 부드러운 재료로 구성된다.
세정 액체가 관로에 전체적으로만 도입될 수 있다는 사실 때문에, 세정 액체는 절단 공정에 의해 형성된 종방향 틈 전체 또는 구멍들을 통해, 또는 횡방향 틈들을 통해 웨이퍼 사잇 공간들 방향으로 배출된다. 증가된 길이의 관로에 의해 압력 및 유출되는 액체의 체적이 감소되기 때문에, 이것은 가끔 불균일한 세정 효과를 초래한다. 이로부터 초래된 불균일한 세정 효과 및 미사용된 세정 액체의 손실은 불만족스러운 것이다. 세정 액체의 효과적인 사용을 위해, 세정 공정은 분사 노즐(lance) 등을 통해 수행되어야 한다. 분사 노즐의 끝 부분에서 국부적으로만 압력 강하가 최소화되고, 체적 유량이 최대화되며, 따라서 바람직한 세정 효과가 달성될 수 있다. 분사 노즐의 끝을 관로의 종방향으로 이동시킴으로써, 개개의 웨이퍼 사잇 공간들의 세정은 본질적으로 연속적으로 수행되고, 따라서 시간 효율을 높일 수 있다. 또한, 여기에 필요한 장치들에는 정교한 기술이 필요하다. 기술적으로 단순한 해결책은 관로에 충분한 밀봉 효과를 주기 위해, 관로의 해당 연결 개구에 외부 공급 노즐들을 끼워 넣는 것이다. 그러나, 연속적인 관로로 인해 압력 및 체적 유량이 높아야 하기 때문에, 장치(전술한 내용 참조)에 사용된 부드러운 재료로 인해, 연결 개구의 손상이 자주 발생한다. 지지부의 일면이 단지 블록과 연결되어 있는 경우, 세정 유체가 전체 공급 길이를 초과하여 배출된다는 사실에는 다른 단점이 존재한다. 이것은 또한 세정 액체의 효과적이지 못한 사용을 초래한다.
따라서, 본 발명의 목적은 종방향 지지 범위 전체에 걸쳐서 세정 액체의 균일한 분배와 효과적인 사용이 이루어지도록 하는 것이다. 부가적으로 블록이 톱 안에 있는 동안에도 절단 공정을 방해하지 않고 세정 액체가 도입될 수 있어야 한다. 이러한 목적들을 달성하기 위해 필요한 장치는 가능한 한 간단해야 한다.
상기 목적은 청구항 1에 따른 장치 및 청구항 9에 따른 세정 방법에 의해 달성된다. 바람직한 실시예들이 종속항들, 이하의 설명 그리고 도면들에 개시될 것이다.
본 발명에 따른 장치가 이하에 더욱 상세히 기술될 것이다. 그리고 나서, 본 발명에 따른 방법이 설명된다.
본 발명에 따른 장치는 절단될 기판 블록을 유지하고 기판 블록을 절단하여 형성된 사잇 공간들을 세정하는데 이용되고, 장치의 종축과 평행하고 서로 포개어지도록 배열된 2개의 영역을 구비하고, 상부 영역은 장치가 기계 장치와 연결될 수 있도록 하는 어댑터 영역으로서 구성되고, 하부 영역은 폐쇄 가능한 공급 개구들을 통해 세정 액체가 공급될 수 있는 주변이 폐쇄되거나 폐쇄 가능한 관로 시스템(channel system)을 포함하는 유지 영역으로서 형성되고, 하부 영역의 바닥은 기판 블록이 절단되는 동안 세정 액체용 관통 개구들을 제공하도록 슬롯 형태로 개방된다.
바람직하게는, 본 발명에 따른 유지 공정은 기판 블록 또는 기판 블록에서 생성된 기판들이 매달려 배열되는 위치에서 수행된다. 특히 바람직하게는, 이 물체들은 접착층을 통해 본 발명에 따른 장치에 고정된다. 대안적인 또는 추가적인 예로써, 물체들을 클램핑(clamping)하는 것도 가능하다.
장치는 주로 상기한 사잇 공간들을 세정하는데 이용되지만, 절단된 기판들의 표면들을 세정 또는 적어도 예비 세정하는데 이용될 수도 있다. 그러나, 전형적으로 상기한 세정 공정은 다른 장치들(종래 기술에 대한 설명 참조)을 통해 수행된다.
절단된 기판들은 절단된 후에 장치의 종축을 따라 연속적으로 배열된다. 따라서, 장치의 종축은 기판들의 표면과 수직한 방향으로 연장된다. 전형적으로, 장치는 장치의 폭보다 더 큰 길이를 갖는다. 따라서, 장치는 상부 평면 및 하부 평면, 전방 단면 및 후방 단면, 그리고 좌측면 및 우측면을 구비한다.
여기서 "상부" 및 "하부" 영역의 위치 지정은 단지 상세한 설명에 따른 방향을 의미한다. 장치는 또한 진보성 개념으로부터 벗어남이 없이, 다른 방식으로 둥글게 구성될 수 있다. "서로 포개어지도록"이라는 용어는 2개의 영역들이 각각 다른 외부면들(측면들)보다 더 큰 적어도 하나의 표면을 갖는다는 것을 의미한다. 따라서, 2개의 영역들은 상기 표면에 인접할 수 있다.
"어댑터 영역"은 장치가 기계 장치, 특히 웨이퍼 톱의 전방 이동 기구에 고정될 수 있도록 구성된다. 이 영역은 일방향으로 위치된 구멍들/관통공들, 멈춤쇠들, 레일 가이드용 홈부들 등과 같이 특히 바람직하게 거기에 대응되는 기하학적 특징을 가질 것이라는 것은 자명하다. 마찬가지로 바람직하게는, 이 영역은 예를 들면 스테인리스 강 또는 세라믹 등의 경질 재료, 고체 재료 및 기계적/화학적으로 안정된 재료로 만들어진다.
"유지 영역"은 장치를 기판 블록(전술한 내용 참조)에 고정하는데 사용된다. 처음에 기능적으로 다른 2개의 영역들만이 수반되어, 장치 자체가 쉽게 하나의 부품으로 생산될 수 있다는 것이 거론되어야 한다.
본 발명에 따르면, 유지 영역은 관로 시스템을 포함하고, 세정 액체는 관로 시스템을 통해 상기한 사잇 공간들 방향으로 전달될 수 있다. "관로 시스템"이라는 용어는 하나의 인접한 관로 또는 상호 독립적인 복수의 개별 관로들이 있을 수 있다는 것을 의미한다. 관로 시스템은 공급 개구들을 구비해야 하고, 세정 유체는 공급 개구들을 통해 관로 시스템으로 흘러 들어간다는 것은 자명하다. 본 발명에 따르면, 복수의 상기 공급 개구들이 있고, 공급 개구들은 폐쇄 가능하다. 이런 방식으로, 세정 액체가 관로 시스템으로 이송되는 위치는 유연하게 선택 가능하다. 상기한 폐쇄 능력이 제공되어, 세정 액체는 원하지 않는 위치에서는 관로 시스템으로부터 배출되지 않는다. 원칙적으로, 이에 따라 주변이 폐쇄된 관로 시스템이 생성될 수 있고, "주변"은 실질적으로 평평하게 형성된 본 발명에 따른 장치의 2개의 측면들과 전방 단면 및 후방 단면을 의미한다. 그러나, 주변은 장치의 상부 측면 및 하부 측면을 의미하지는 않는다. 공급 개구들이 기판 블록을 향하여 있는 면(장치의 하면)에 배열되지 않아야 한다는 것 또한 자명하다. 관로 시스템이 유지 영역에 단독으로 배열될 필요가 없다는 것 또한 거론되어야 한다. 장치는 상부 영역에서 연장된 섹션(section)들을 포함할 수도 있다. 관로 시스템은 어댑터 영역을 향하여 개방되고, 상대적으로 밀폐되어 기계 장치에 고정될 때에만 "관로 시스템"이 될 수 있다. 중요한 것은 단지 관로 시스템이 유지 영역으로 돌출되고, 유지 영역 외측의 원하는 위치들에 세정 액체를 전달하기 적합한 섹션들을 포함한다는 것이다. 이 위치들은 관로 시스템의 바닥, 즉 유지 영역의 외측을 향하여 있는 영역에 놓여 있다. 세정 액체용 관통 개구들을 제공하기 위하여, 위치들은 기판 블록을 절단할 때 본 발명에 따라 개방된다.
본 발명에 따르면, 관로 시스템으로부터 원하지 않는 위치에서 세정 액체가 더 이상 배출되지 않기 때문에, 주변이 폐쇄 가능하거나 폐쇄된 관로 시스템의 상술한 사용은 사잇 공간들의 더욱 균일한 세정 효과를 가져다준다. 압력은 본질적으로 관로 시스템 내부에서 일정하고, 따라서 배출되는 체적 유량은 공급 개구로부터 거리가 증가됨에 따라 더 이상 감소되지 않는다. 이러한 결과는 더욱 균일한 세정 효과를 가져다주고, 미사용된 세정 액체의 손실을 상당히 줄여준다. 적용되는 압력은 (양 측면들 상에) 개방된 관로에 비해 낮을 것이다. 종래 기술로부터 알 수 있듯이, 분사 노즐의 이동에 필요한 이동 공간으로 인해 액체 손실이 있는, 공급 관로의 종방향 범위에 걸친 분사 노즐 끝의 이동이 배제된다.
본 발명에 따르면, 특히 바람직하게는 관로 시스템은 장치의 종축을 따르는 복수의 섹션들을 포함하고, 복수의 섹션들에는 세정 액체가 서로 독립적으로 공급될 수 있다. 즉, 세정 액체는 하나 또는 그 이상의 다른 섹션들과는 독립적으로 장치의 특정 섹션에 개별적으로 도입될 수 있고, 특정 섹션은 바람직하게는 종방향 섹션이다. 이것은, 그 중에서도 장치의 전체 길이 이상으로 연장되지 않은 기판 블록이 세정되는 경우에, 세정 액체의 손실을 더욱 줄일 수 있다는 장점을 가져다준다.
일 실시예에 따르면, 섹션들은 서로 독립적으로 공급될 수 있고 구조적으로 분리된 복수의 관로들에 의해 형성된다. 이 관로들은 서로 나란하게 배열될 수 있지만, 바람직하게는 장치의 종축을 따라 서로 줄지어 배열될 수 있다. 이 경우에 공급물은 분리된 공급 개구들에 도달한다. 공급 개구들은 결국 바람직하게는 장치의 동일 측면, 예를 들면 후방 단면에 배열된다.
일 실시예에 따르면, 섹션들은 관로 시스템에 해체 가능하게 고정된 액체 차단 벽들에 의해 형성된다. 이것은 결국 바람직하게는 장치의 종축으로 연장되고 처음에 연속적이었던 관로가, 다른 위치들 바람직하게는 종방향 범위에 있는 임의의 위치들에서 관로에 고정될 수 있는 물체들에 의해 방해받을 수 있다는 것을 의미한다. 관로는 특히 바람직하게는 그 내벽에 돌기들 또는 가공된 삽입물과 같은 볼록한 또는 오목한 기하학적 특징들을 갖고, 물체들은 이러한 특징들을 통해 형상 맞춤(form fit)되어 상호 작용한다. 예를 들면 부드러운 관로 내벽에서의 압력 맞춤(force fit)에 의한 상호 작용이 예상될 수도 있다. 이 때문에, 물체들은 특히 바람직하게는 유연하게 형성될 수 있다. 예를 들면, 물체들은 탄성 재료로 구성되거나 탄성 재료를 포함할 수 있고, 또는 클램프 기구나 스프링 기구에 의한 압력 맞춤을 허용할 수 있다. 물론, 두 가지(압력 맞춤 및 형상 맞춤)의 조합도 가능하다.
특히 간단한 실시예에 따르면, 문제의 관로는 평면에 보면 대략 삼각형이고, 그 내벽의 관로 내부를 향하는 돌출부들을 구비하고, 돌출부들은 다른 방법으로 평판 형태를 갖는 물체들의 대응 홈부들에 결합된다. 다른 유사한 실시예에 따르면, 물체들 자체가 대응 돌출부들을 갖는다.
바람직한 실시예에 따르면, 폐쇄 가능한 공급 개구들은 어댑터 영역의 상부 평면에 배열된다. 본 발명에 따르면, 상부 평면은 기계 장치 방향으로 향한다. 따라서, 기계 장치 자체가 대응되도록 배열된 개구들을 구비하고, 세정 액체가 개구들로부터 전달된다. 이런 방식으로, 외부 공급 라인들에 본 발명에 따른 장치의 특히 간단한 유체 결합(fluidic coupling)이 가능하다. 기계 장치의 개구들의 위치가 본 발명에 따른 장치의 공급 개구들과 적어도 부분적으로 일치해야 한다는 것은 자명하다. 개선된 누설 방지를 위해, 밀폐 수단이 기계 장치의 공급 개구들 및/또는 개구들에 끼워져야 한다는 것 또한 자명하다.
다른 실시예에 따르면, 폐쇄 가능한 공급 개구들의 외측 연결부들은 어댑터 영역의 주변 측면에 배열된다. 주변 측면은 장치의 전방 및 후방 측면, 그리고 우측 및 좌측면을 포함한다. 여기서 다시, 공급 개구들은 특히 바람직하게는 어댑터 영역에 배열되고 유지 영역에는 배열되지 않는다는 것이 거론되어야 한다. 이러한 구성의 장점은 유지 영역을 구성하는 재료가 때때로 어댑터 영역의 재료보다 강하지 않다는 사실에 있다. 어댑터 영역에 공급 개구들을 배열하는 것은 공급 개구들이 기계적인 공정 및 응력에 적합한 재료에 위치될 수 있도록 해준다.장치 내부로 적절하게 연장된 관로 섹션들이, 어댑터 영역에 배열된 공급 개구들로부터 유지 영역에 바람직하게 연장된 관로 시스템까지 구비되어 있는 것은 자명하다. 관로의 국지적 공급 능력(zonal suppliability) 또는 개별 관로들의 분리 공급 능력(separate suppliability)을 위해, 대응되도록 분리된 공급 개구들이 제공되어야 한다는 것이 또한 분명하다.
국지적 공급 능력을 구비한 대안적인 또는 추가적인 실시예로서, 밸브들과 게이트들 등이 본 발명에 따른 장치의 내부에 배열되고 외부에서 작동이나 제어가 이루어지는 상태로, 공급은 원하는 관로들이나 관로 섹션들로 세정 유체가 유입되도록 할 수 있는 하나의 공급 개구를 통해 이루어질 수 있다.
일 실시예에 따르면, 유지 영역은 유지 플레이트에 배열되고, 어댑터 영역은 어댑터 플레이트에 배열되며, 이 두 플레이트들은 서로 착탈 가능하게 연결된다. 즉, 일 실시예에 따르면 지금까지 순전히 어댑터 영역과 유지 영역의 기능적인 분리는 2개의 분리된 부품들의 제공에 의해 나타난다. 이들 부품들이 그 기능을 수행하기 위해 서로 견고하게 연결된다는 것은 자명하다. 기판 블록이 절단될 때 "소모"된 장치의 일부, 즉 유지 영역이 쉽게 교체될 수 있도록, 착탈 능력이 제공되는 것 또한 자명하다. 또한, 관로 시스템의 간단한 접근 능력이 이런 방식으로 가능하다. 따라서, 필요에 따라, 다른 길이의 개별 기판 블록들과 잘 맞는, 관로 섹션들의 개별적인 구성이 가능하다.
다른 실시예에 따르면, 유지 영역(유지 플레이트가 있다면 유지 플레이트)의 재료는 유리, 플라스틱, 에폭시드, 세라믹, 금속 및 이들의 혼합물로 구성된 그룹으로부터 선택된다. 유리, 플라스틱 또는 에폭시드를 사용하는 것이 특히 바람직하다. 금속은 보통 언급된 다른 재료들보다 절단이 쉽지 않기 때문에, 금속의 사용은 덜 바람직하다. 중요한 것은 재료는 절단하기 쉽고, 절단 공정은 처리 작업을 방해하거나 결과를 위태롭게 하는 어떠한 입자들을 형성하지 않고, 재료는 기판 블록을 접합 및 절단할 때의 기계적인 응력들을 견딜 만큼 강하며, 가능한 한 생산 비용이 적게 든다는 것이다.
본 발명은 또한 장치뿐만 아니라, 위의 설명의 범위에 개시된 것처럼 기판 블록을 절단하여 생성된 사잇 공간들을 장치를 이용하여 세정하는 방법에 관한 것이고, 세정 액체는 관로 시스템에 도입되고 관통 개구들을 통해 그곳으로부터 배출된다.
따라서, 본 발명에 따른 방법을 수행하기에 특히 적합한 장치는 장치의 종축에 평행하고 서로 포개어지도록 배열된 2개의 영역들을 포함하고, 상부 영역은 장치가 기계 장치에 연결될 수 있도록 하는 어댑터 영역으로서 구성된다.
유지 영역으로서 사용되는 하부 영역에 주변이 폐쇄된 관로 시스템이 배열되고, 제1단계에서 폐쇄 가능한 공급 개구들을 통해 관로 시스템에 세정 액체가 공급된다.
제2단계에서, 사잇 공간들은 슬롯 형태의 세정 액체용 관통 개구들을 통해 세정되고, 관통 개구들은 기판 블록이 절달될 때 관로 시스템의 바닥에 형성된다.
장치 부품들에 대한 중복을 피하기 위해, 더욱이 참조번호는 본 발명에 따른 장치의 상기한 설명에 주어진다.
본 발명에 따르면, 세정은 세정 액체가 공급되는 관통 개구들을 통해 장치 종축을 따라 균일하게 일어난다. 이것은 주변이 폐쇄된 관로 시스템에 균일한 압력이 생성되어, 슬롯 형태의 개구들로부터 세정 액체가 균일하게 배출되도록 하는 결과를 가져다준다.
특히 바람직한 실시예에 따르면, 관로 시스템의 공급 및 관통 개구들을 통한 세정은 장치의 종축을 따라 국지적으로 일어난다. 이것은 장치에 연결된 모든 관로 시스템, 따라서 모든 관통 개구들이 세정을 위해 동시에 사용되지 않고, 장치 자체의 길이보다 짧은 길이를 갖는 기판 블록들 또는 기판 블록들로부터 생산된 기판 그룹들의 세정을 제어할 수 있도록, 필요에 따라 관로 시스템의 일부에 액체가 흐른다는 것을 의미한다.
국지적인 세정은 세정 액체가 개별적으로 도입될 수 있는 복수의 공급 개구들을 구비함으로써, 및/또는 원하는 관로 또는 관로 섹션을 개별적으로 선택 가능하게 하는 장치 내부의 기구들을 구비함으로써, 부가적으로 이루어질 수 있다.
다른 실시예에 따르면, 세정은 웨이퍼 톱의 작업 영역에서 수행된다. 이것은 (예비)세정을 위한 부가적인 장치가 필요 없어, 비용이 절감된다는 것을 의미한다. 절단된 기판들을 해당 (예비)세정 장치로 불가피하게 이송하는 것이 또한 배제되어 시간을 절약할 수 있다. 그러나, 대안적인 실시예에 따르면, 세정은 세정 장치의 연속적으로 배열된 분리된 세정 탱크에서 수행된다.
특히 바람직한 실시예에 따르면, 세정은 웨이퍼 톱의 절단 와이어가 사잇 공간들로부터 나오는 동안에 수행된다. 대응되도록 구비된 하나 또는 그 이상의 절단 톱은 스페이서 역할을 하여, 기판들은 절단된 후에 서로 들러붙지 않는다. 이것은 또한 절단된 틈이 개방된 상태로 남아 있게 하여, 효과적인 세정이 이루어지도록 한다. 이 경우에 세정은 절단 톱이 나오는 동안, 또는 나온 상태에서 일시적으로 정지해 있는 동안에 이루어진다.
다른 실시예에 따르면, 세정은 액체 내에서, 및/또는 초음파의 도움으로 이루어진다. 특히 차가운 또는 따뜻한 물, 또는 슬러리를 용해하거나 희석하는 수용액이 액체로서 예상될 수 있다. 구비된다면, 특히 바람직하게는 기판들의 사잇 공간들을 향하도록 초음파원들이 적용된다.
상술한 장치 및 방법은 절단 장치에 고정되어 있는 웨이퍼 빗을 균일하게 세정할 수 있게 한다. 이것은 시간 및 세정 액체를 절약하게 한다. 세정 공정은 종래 기술에 따른 것보다 더욱 효과적으로, 그리고 더욱 경제적으로 이루어진다. 본 발명에 따른 장치는 간단하게 구성되고, 따라서 경제적으로 생산되고 작동될 수 있다. 유지 영역에 공급 개구들을 형성할 필요가 없기 때문에, 부드러운 지지 영역의 손상을 방지할 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 장치의 바람직한 실시예의 외형을 나타내고,
도 2는 도 1에 따른 장치의 단면을 나타내고,
도 3은 기판 블록을 구비한 도 1 및 도 2에 따른 장치의 다른 단면을 나타내고,
도 4는 다르게 구성된 어댑터 플레이트를 구비한 본 발명에 따른 장치의 일실시예를 나타낸다.
도 1은 바람직한 실시예에 따른 장치를 도시한 사시도이다. 장치는 어댑터 영역(1)으로 사용되는 상부 영역과, 하나 또는 그 이상의 기판 블록들(미도시)의 유지 영역(2)으로 사용되는 하부 영역을 포함한다. 여기서, 어댑터 영역(1)은, 도면에서 상부를 향하는, 분리된 부품으로 제공된 어댑터 플레이트(3)의 측면에 위치되고, 유지 영역(2)은 마찬가지로 분리된 부품으로 제공된 유지 플레이트(4) 상에 위치된다. 또한 도면에는 다수의 공급 개구들(5)(이들 중 일부만이 참조로서 제공됨)이 도시된다. 여기서 공급 개구들(5)은 장치의 상부 평면(6), 전방 단면(7A) 및 후방 단면(7B), 그리고 우측면(8A) 및 좌측면(8B)에 배열된다. 모든 공급 개구들(5)은 어댑터 영역(1) 또는 어댑터 플레이트(3)에 위치된다. 일부의 공급 개구들(5)은 마개 나사들(closure screws)(9)을 통해 폐쇄된다.
도 2는 여기에 기술된 장치의 종축(L)(일점쇄선의 화살표)을 따라 연장된 단면도를 나타낸다. 단면들(7A, 7B)에 배열된 마개 나사들(9)의 기능은 분명하게 알 수 있다. 마개 나사들은, 여기서 장치 전체를 관통하여 연장되고 분지관 시스템(branched channel system)의 일부인 관로(10)를 폐쇄한다. 분지관 시스템에는 공급 개구들(5)(이들 중 일부가 도 2에는 참조되지 않음)을 통해 세정 액체(미도시)가 공급될 수 있다. 도시된 실시예는 단지 설명을 위해 소수의 마개 나사들(9)을 구비하고, 보통의 경우, 실제로는 폐쇄 가능한 대부분의 공급 개구들(5)이 폐쇄되어, 세정 액체는 원하지 않는 위치에서 배출될 수 없다.
도시된 것처럼, 관로 시스템은 또한 유지 영역(2) 또는 유지 플레이트(4)에 관로(11) 형태로 제공된다. 이 경우, 어댑터 플레이트(3)의 상부 평면(6)에 위치된 관로(10)와 공급 개구들(5)에 의해 세정 유체가 공급될 수 있다. 이 일부의 관로 시스템은 2개의 섹션들(11A, 11B)을 포함한다. 마개 스크류들(9)의 위치에 따라, 두 개의 섹션은 서로 개별적으로 공급될 수 있다. 이들 2개의 섹션들(11A, 11B)을 형성하기 위해, 관로 시스템에 착탈 가능하게 고정된 액체 차단 벽들(12)이 관로 시스템(관로(11))의 대응 부분에 구비된다. 액체 차단 벽들(12)을 통해, 처음에는 장치의 거의 모든 부분을 관통하여 연장되었던 관로(11)를 세분할 수 있다. 벽들(12)의 위치들은 장치를 조립할 때 필요에 따라 유연하게 결정될 수 있다.
도 3은 도 1 및 도 2에 따른 장치의 정단면도를 나타낸다. 2개의 기판 블록들(13A, 13B)들이 더 도시되고, 이들은 본 발명에 따른 장치에 매달려 배열된다. 후방의 기판 블록(13B)은 아직 절단되지 않은 반면, 전방의 기판 블록(13A)은 이미 개개의 기판들(14)(검은색 면의 영역)로 부분적으로 절단되었다. 도 3에 도시된 것처럼, 관로(11)에는 관통 개구들(15)이 있다. 관통 개구들(15)은 절단 와이어(미도시)를 통해 기판 블록(13A)이 기판들(14)로 절단될 때 생성된다. 세정 액체(미도시)가 관로 시스템에 도입되면, 공급 개구들(부호를 표시하지 않음)을 통한 세정 액체의 공급에 의해, 세정 액체는 관통 개구들(15)로부터 배출된다. 이로부터, 기판들(14)의 사잇 공간들의 영역으로 세정 액체가 흘러들어 가서, 존재하는 슬러리를 세정한다. 사잇 공간들이 측면 및 하부를 향하여 개방되어 있기 때문에, 슬러리를 함유한 세정 액체는 방해받지 않고 흘러나갈 수 있다.
도 4에 따르면, 어댑터 플레이트(3)는 여기에 도시된 것과 다른 방법으로 구성될 수도 있다. 도시된 것처럼, 접속 레일(16)을 포함할 수 있고, 장치는 접속 레일(16)을 통해 기계 장치와 연결될 수 있다. 기계 장치의 특정 구성에 따라, 어댑터 플레이트(3)의 상부 평면(6)으로 도시된 형태와는 다른 형태가 제공될 수도 있다는 것은 자명하다.
1 어댑터 영역
2 유지 영역
3 어댑터 플레이트
4 유지 플레이트
5 공급 개구들
6 상부 평면
7A 전방 단면
7B 후방 단면
8A 우측면
8B 좌측면
9 마개 나사
10 관로
11 관로
11A 제1섹션
11B 제2섹션
12 벽
13A 기판 블록
13B 기판 블록
14 기판
15 관통 개구들
16 접속 레일
L 장치 종축

Claims (14)

  1. 절단될 기판 블록(13A, 13B)을 유지하고, 기판 블록(13A, 13B)을 절단하여 형성된 사잇 공간들을 세정하는 장치로서, 장치의 종축(L)과 평행하고 서로 포개어지도록 배열된 2개의 영역들을 포함하고, 상부 영역은 장치가 기계 장치와 연결될 수 있도록 하는 어댑터 영역으로서 구성되고, 하부 영역은 폐쇄 가능한 공급 개구들을 통해 세정 액체가 공급될 수 있는 관로(11)로서 제공된 주변이 폐쇄되거나 폐쇄 가능한 관로 시스템의 일부를 포함하는 유지 영역으로서 형성되고, 관로(11)의 바닥은 기판 블록(13A, 13B)이 절단되는 동안 세정 액체용 관통 개구들을 제공하도록 슬롯 형태로 개방되고, 관로(11)는 장치의 종축(L)을 따라 복수의 섹션들(11A, 11B)로 분할되는 것을 특징으로 하는 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    장치의 종축(L)을 따르는 관로(11)의 복수의 섹션들(11A, 11B)에는 서로 독립적으로 세정 액체가 공급될 수 있는 것을 특징으로 하는 장치.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 관로(11)는 서로 독립적으로 공급될 수 있는 구조적으로 분리된 복수의 관로들에 의해 분할되는 것을 특징으로 하는 장치.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 관로(11)는 관로(11)에 착탈 가능하게 고정된 복수의 액체 차단 벽들(12)에 의해 분할되는 것을 특징으로 하는 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    폐쇄 가능한 공급 개구들(5)은 어댑터 영역(1)의 상부 평면(6)에 배열되는 것을 특징으로 하는 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    폐쇄 가능한 공급 개구들(5)은 어댑터 영역(1)의 주변 측면(7A, 7B, 8A, 8B)에 배열되는 것을 특징으로 하는 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 유지 영역(2)은 유지 플레이트(4)로서 형성되고, 상기 어댑터 영역(1)은 어댑터 플레이트(3)로서 형성되며, 상기 어댑터 플레이트(3)와 상기 유지 플레이트(4)는 서로 착탈 가능하게 연결된 것을 특징으로 하는 장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 유지 영역(2)의 재료는 유리, 플라스틱, 에폭시드, 세라믹, 금속 및 이들의 혼합물을 포함하는 그룹으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 장치.
  9. 청구항 제1항에 따른 장치를 이용하여, 기판 블록(13A, 13B)을 절단하여 형성된 사잇 공간들을 세정하는 방법으로서, 세정 액체는 관로 시스템에 도입되고, 관통 개구들(15)을 통해 관로 시스템으로부터 배출되는 것을 특징으로 하는 방법.
  10. 장치의 종축(L)에 평행하고 서로 포개어지도록 배열된 2개의 영역을 포함하고, 상부 영역은 장치가 기계 장치와 연결될 수 있도록 하는 어댑터 영역으로서 구성되고, 장치의 종축(L)으로 연장된 복수의 섹션들(11A, 11B)을 구비하고 관로(11)로서 제공된 주변이 폐쇄된 관로 시스템의 일부가 유지 영역(2)으로서 형성된 하부 영역에 배열된 장치를 이용하여, 기판 블록(13A, 13B)을 절단하여 형성된 사잇 공간들을 세정하는 방법으로서,
    - 상부 영역에 배열된 폐쇄 가능한 공급 개구들(5)을 통해 세정 액체를 관로 시스템에 공급하는 단계;
    - 기판 블록(13A, 13B)이 절단될 때 관로(11)의 바닥에 형성된 슬롯 형태의 관통 개구들(15)을 통해 사잇 공간들을 세정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  11. 제9항 또는 제10항에 있어서,
    세정은 세정 액체가 공급되는 관통 개구들(15)을 통해 장치의 종축(L)을 따라 균일하게 이루어지는 것을 특징으로 하는 방법.
  12. 제9항 또는 제10항에 있어서,
    관로(11)의 공급 및 사잇 공간들의 세정은 장치의 종축(L)을 따라 국지적으로 일어나는 것을 특징으로 하는 방법.
  13. 제9항 또는 제10항에 있어서,
    세정은 웨이퍼 톱의 작업 영역에서 수행되는 것을 특징으로 하는 방법.
  14. 제9항 또는 제10항에 있어서,
    세정은 액체 및 초음파 중 적어도 하나의 지원으로 수행되는 것을 특징으로 하는 방법.
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